JP5113361B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に撮像装置の露光感度を優先した露出モードを有する撮像装置に関する。

従来、撮像装置において、被写体の輝度値に対応してシャッタ速度及び絞り値が算出されるプログラムＡＥ機能を有する撮像装置が提案されている。

特許文献１は、複数のプログラムラインの中から適当なプログラムラインを選択してシャッタ速度及び絞り値を算出する撮像装置を開示する。
特開２００１−１０３３６６号公報

しかし、特許文献１の装置において、使用者が設定した撮像素子の露光感度に応じてシャッタ速度、及び絞り値を算出することは可能であるが、露光感度の設定は、複数の操作キー等を使って行う必要があり、操作が煩雑である。

したがって本発明の目的は、簡単な操作で迅速に撮像素子の露光感度を任意設定でき設定された露光感度に応じてシャッタ速度（露光時間）、及び絞り値を算出することが可能な撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、被写体に対して測光動作を実行して輝度値を算出する制御部と、使用者により設定された撮像素子の露光感度と、輝度値及び撮像素子の露光感度に基づいて制御部が算出したシャッタ速度と絞り値とを使って撮像する露光感度優先モードを選択可能な露出モード選択手段とを備える。

好ましくは、露光感度優先モードにおいて、撮像素子の露光感度を設定するために使用されるダイヤルを更に備える。

さらに好ましくは、露出モード選択手段は、少なくとも絞り優先モードとマニュアルモードの一方の選択が可能であり、絞り優先モードまたは前記マニュアルモードが選択されている間は、ダイヤルは絞り値を設定するために使用される。

また、好ましくは、ダイヤルは、撮像装置の背面に配置される。

また、好ましくは、露光感度優先モードにおいて算出されたシャッタ速度が撮像装置において設定されたシャッタ速度範囲外である場合、露光感度優先モードにおいて算出された絞り値が撮像装置において設定された絞り値範囲外である場合の少なくとも一方に該当する場合に、警告表示を行う表示部を更に備える。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、被写体に対して測光動作を実行して輝度値を算出する制御部と、第１操作部材を有し第１操作部材の操作状態に基づいて、シャッタ速度、絞り値、撮像素子の露光感度のいずれか１つを手動設定可能な露出因子として設定する露出モード選択手段と、第２操作部材を有し露出モード選択手段によって手動設定可能な露出因子として選択された露出因子の値を第２操作部材の操作方向及び操作量に基づいて変更する露出因子設定手段とを備え、制御部は、露出モード選択手段によって手動設定可能な露出因子として露光感度が選択されている場合は、第２操作部材の操作により設定された露光感度の値と輝度値とに基づいてシャッタ速度と絞り値とを算出する。

好ましくは、露出因子設定手段は、第３操作部材を有し、制御部は第３操作部材の操作方向及び操作量に基づいてシャッタ速度あるいは絞り値の少なくとも一方を変更する。

以上のように本発明によれば、簡単な操作で迅速に撮像素子の露光感度を任意設定でき設定された露光感度に応じてシャッタ速度（露光時間）、及び絞り値を算出することが可能な撮像装置を提供することができる。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。撮像装置１は、デジタルカメラである。

撮像装置１の撮像に関する部分は、操作部１０、制御部３０、撮影部５０、記録部７０、及び表示部９０を備える（図１参照）。操作部１０は、露出モード選択ダイヤル１１、前面調整ダイヤル１２、背面調整ダイヤル１３、及びレリーズボタン１４を有する（図２、図３参照）。撮影部５０は、絞りを含むレンズ５１、シャッタ５２、ＣＣＤなどの撮像素子５３、及びＡＥセンサ５９を有する。情報表示部９０は、光学ファインダ９１、及び第１、第２表示部９２ａ、９２ｂを有する。前面調整ダイヤル１２，背面調整ダイヤル１３は、いわゆる電子ダイヤルと呼ばれる、回転操作可能な円盤状の操作部材である。ダイヤルの裏面にはコード板（不図示）が設けられていて、制御部３０は、コード板からの信号に基づいて、ダイヤルの回転方向および回転量に応じて、ダイヤルに割り当てられているパラメータの値を変化させるように構成されている。

被写体像は、レンズ５１を介した光学像として、撮像素子５３で撮像される。撮像された画像は、第１表示部９２ａに表示され、撮像された画像のデータは記録部７０に記録される。撮像時の露光条件（シャッタ速度（露光時間）、絞り値、撮像素子５３の露光感度の各露光因子の値の設定）は、使用者による操作部１０の設定と、使用者による設定状態に基づく制御部３０の演算との少なくとも一方によって決定される。

被写体像の、レンズ５１を介した光学像は、光学ファインダ９１によって光学的に観察可能である。

露出モード選択ダイヤル１１は、露出モードを選択するためのダイヤルで、第１プログラムモードＰ１、第２プログラムモードＰ２、露光感度優先モードＳｖ、シャッタ速度優先モードＴｖ、絞り優先モードＡｖ、シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖ、マニュアルモードＭ、バルブモードＢ、及びストロボ同調モードＸを有する。但し、露出モードの選択手段は、ダイヤルに限られず、スイッチなど他の選択手段であってもよい。

露出モード選択ダイヤル１１を回転させ、ダイヤル指標位置に合わせられたマークに対応する露出モードが、撮像装置１で設定された露出モードになる。図２、図３における露出モード選択ダイヤル１１では、第１プログラムモードＰ１として黒塗り四角マーク、第２プログラムモードＰ２としてＰマーク、露光感度優先モードＳｖとしてＳｖマーク、シャッタ速度優先モードＴｖとしてＴｖマーク、絞り優先モードＡｖとしてＡｖマーク、シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖとしてＴＡｖマーク、マニュアルモードＭとしてＭマーク、バルブモードＢとしてＢマーク、及びストロボ同調モードＸとしてＸマークが表示される。図２は、露光感度優先モードＳｖに対応するＳｖマークがダイヤル指標位置に合わされた状態を、図３は、第１プログラムモードＰ１に対応する黒塗り四角マークがダイヤル指標位置に合わされている状態を示す。

第１プログラムモードＰ１は、測光時に得られる被写体の輝度値とあらかじめ設定されている所定の露光感度とで決まる露出値に基づいて、適正露出を得られるように制御部３０が算出したシャッタ速度と、絞り値とを使って撮像する露出モードである。

具体的には、撮像装置１のメモリなどに予め設定されたプログラムラインに沿って、被写体の輝度値（Ｂｖ値）と撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）とに基づくＥｖ値（露出値）に対応した、シャッタ速度（Ｔｖ値）と、絞り値（Ａｖ値）との組み合わせが決定される（Ｂｖ＋Ｓｖ＝Ｅｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ、図４参照）。

なお、使用者が露出補正設定を行っている場合は、Ｅｖ値は、露出補正設定によって変えられた値が使用される。

第２プログラムモードＰ２は、基本的には、第１プログラムモードＰ１と同様の露出モードであるが、第２プログラムモードＰ２では、前面調整ダイヤル１２を使ってシャッタ速度を変更、及び背面調整ダイヤル１３を使って絞り値を変更することが可能である点で、第１プログラムモードＰ１と異なる。シャッタ速度が変更された場合、変更されたシャッタ速度に基づいて、制御部３０によって適正露出が得られるように絞り値が再度算出される。絞り値が変更された場合、変更された絞り値に基づいて、制御部３０によって適正露出が得られるようにシャッタ速度が再度算出される。このように、算出されたシャッタ速度（Ｔｖ値）および絞り値（Ａｖ値）のいずれか一方を任意変更できる点が第１プログラムモードＰ１と異なっている。

露光感度優先モードＳｖは、使用者により設定された撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）と、測光時に得られる被写体の輝度値（Ｂｖ値）及び設定された撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）とに基づいて制御部３０が適正露出を得られるように算出したシャッタ速度（Ｔｖ値）及び絞り値（Ａｖ値）とを使って撮像する露出モードである。

具体的には、測光時に得られる被写体の輝度値（Ｂｖ値）と、使用者により背面調整ダイヤル１３が操作されて、任意設定された撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）とに基づいてＥｖ値（露出値）が算出され、算出されたＥｖ値に対応するＥｖライン（図４のプログラム線図上の斜め線）及びプログラムラインに沿って、適正露出となるシャッタ速度と、絞り値との組み合わせが決定され、これらシャッタ速度と絞り値との組み合わせで撮像する露出モードである。デジタルカメラの場合、露光感度（Ｓｖ値）は、撮像素子５３から出力される画像信号の利得（ゲイン）に対応しており、制御部３０は露光感度の値が高いほど、画像信号の利得を高く設定して、撮像動作を行う。このため、撮像された画像は、露光感度の値を高くするほど、ノイズが多い画像となる。

したがって、露光感度優先モードＳｖは、作画意図に露光感度の高低による画質の影響を考慮する場合に適している。被写体の輝度値（Ｂｖ値）が一定であるとした場合、露光感度（Ｓｖ値）を手動操作で変化させた分、露出値（Ｅｖ値）も変化し、その結果、算出されるシャッタ速度（Ｔｖ値）、及び絞り値（Ａｖ値）の組み合わせも変化する。

また、露光感度優先モードＳｖにおいては、前面調整ダイヤル１２を使ってシャッタ速度を変更することが可能である。シャッタ速度が変更された場合、変更されたシャッタ速度に基づいて、制御部３０によって適正露出が得られるように絞り値が再度算出される。すなわち、使用者が設定した所望の露光感度において、算出されたシャッタ速度と絞り値の組み合わせが使用者の意に沿わない場合であっても、いずれか一方の露出因子（ここではシャッタ速度）が容易に変更可能であり、作画意図により忠実な撮像が行える。

シャッタ速度優先モードＴｖは、測光時に得られる被写体の輝度値（Ｂｖ値）及びあらかじめ設定されている所定の撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）とで決まる露出値（Ｅｖ値）に基づいて、使用者により前面調整ダイヤル１２が操作されて任意設定されたシャッタ速度（Ｔｖ値）に対して、適正露出を得られるように制御部３０が算出した絞り値を使って撮像する露出モードである。

絞り優先モードＡｖは、測光時に得られる被写体の輝度値（Ｂｖ値）及びあらかじめ設定されている所定の撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）とで決まる露出値（Ｅｖ値）に基づいて、使用者により背面調整ダイヤル１３が操作されて、任意設定された絞り値（Ａｖ値）に対して、適正露出を得られるように制御部３０が算出したシャッタ速度（Ｔｖ値）を使って撮像する露出モードである。

シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖは、使用者により設定されたシャッタ速度及び絞り値と、測光時に得られる輝度値に基づいて適正露出を得られるように制御部が算出した撮像素子５３の露光感度とを使って撮像する露出モードである。

具体的には、使用者により設定されたシャッタ速度（Ｔｖ値）と絞り値（Ａｖ値）とに基づいて、撮像時に適正露出となる露出値（Ｅｖ値）が算出される（Ｅｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ）。測光時に得られる輝度値（Ｂｖ値）に基づいて、算出された露出値（Ｅｖ値）に対応する撮像素子５３の露光感度（Ｓｖ値）が決定される（Ｓｖ＝Ｅｖ−Ｂｖ）。

マニュアルモードＭは、使用者により設定されたシャッタ速度と、絞り値と、撮像素子５３の露光感度とを使って撮像する露出モードである。

バルブモードＢは、使用者により設定された絞り値と、撮像素子５３の露光感度とを使って、レリーズボタン１４を全押ししている間撮像する露出モードである。

ストロボ同調モードＸは、使用者により設定された絞り値及び撮像素子５３の露光感度と、予め撮像装置１に設定されたストロボ発光に同調できるシャッタ速度とを使って撮像する露出モードである。

前面調整ダイヤル１２は、撮像装置１の前面グリップ部分に配置された電子ダイヤルで、使用者が撮像装置１を保持した状態で使用者の右手人差し指などを使って回転させることにより、第２プログラムモードＰ２、シャッタ速度優先モードＴｖ、シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖ、及びマニュアルモードＭにおいて、シャッタ速度が変更される。但し、前面調整ダイヤル１２は、他の調整動作（露出補正設定や、オートブラケット機能におけるコマ数設定など）に使用されてもよい。

背面調整ダイヤル１３は、撮像装置１の背面右側部分に配置された電子ダイヤルで、使用者が撮像装置１を保持した状態で使用者の右手親指などを使って回転させることにより、第２プログラムモードＰ２、絞り優先モードＡｖ、シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖ、マニュアルモードＭ、バルブモードＢ、及びストロボ同調モードＸにおいて、絞り値が変更され、露光感度優先モードＳｖにおいては、撮像素子５３の露光感度が変更される。但し、背面調整ダイヤル１３は、他の調整動作（オートブラケット機能における補正幅等）に使用されてもよい。

レリーズボタン１４は、半押しすることにより測光スイッチ（不図示）がオン状態にされＡＥセンサ５９による測光やＡＦセンサ（不図示）による測距及び合焦動作が行われる。第１プログラムモードＰ１、第２プログラムモードＰ２、露光感度優先モードＳｖ、シャッタ速度優先モードＴｖ、絞り優先モードＡｖ、シャッタ速度及び絞り優先モードＴＡｖにおいては、測光により得られた被写体像の輝度値に基づいて、シャッタ速度などの露光条件が制御部３０によって算出される。

レリーズボタン１４は、全押しすることによりレリーズスイッチ（不図示）がオン状態にされ撮像が行われる。制御部３０は、自動算出あるいは任意設定された、シャッタ速度、絞り値、露光感度の各露出因子の値に基づいて撮像動作を実行する。撮像により得られた画像データに対応する画像は、第１表示部９２ａに表示され、画像データは記録部７０に記録される。

制御部３０は、撮像に関する各部の制御、特に、測光時において、ＡＥセンサ５９を駆動して被写体の輝度値を算出し、露出モードに対応して測光時の露出条件演算を行う。露出条件演算の際、算出されたシャッタ速度、絞り値、及び撮像素子５３の露光感度のいずれかの値（露出因子の値）が、撮像装置１において設定された値の範囲外（シャッタ速度範囲外、絞り値範囲外、露光感度範囲外）にある場合は、適正露出が得られないとして、光学ファインダ９１内の表示部や、第１、第２表示部９１ａ、９２ａを使って警告表示を行う。

例えば、露光感度優先モードＳｖにおいて、輝度値が高い被写体を撮像する場合において、使用者が設定した撮像素子５３の露光感度が高い場合（Ｓｖ値が大きい場合）、シャッタ速度として撮像装置１のシャッタ速度の上限を超えた値（Ｔｖ値）が算出され、絞り値として撮像装置１に取り付けられたレンズ５１の絞り込んだ状態の絞り値よりも高い値（Ａｖ値）が算出される場合には、撮像装置１は、シャッタ速度（Ｔｖ値）が上限値、絞り値（Ａｖ値）がレンズ５１を絞り込んだ状態の絞り値に設定されるため、このまま撮像動作を行った場合は適正露出が得られない。この場合、光学ファインダ９１の露光条件表示領域９１ａの第１露光感度表示領域９１ａ１や、第２表示部９２ｂの第２露光感度表示領域９２ｂ１を点滅させるなどして、使用者に適正露光が得られないため、撮像装置５３の露光感度を変更する（この場合はＳｖ値を下げる）操作を促す。

光学ファインダ９１は、使用者の一方の目でのぞき込んで被写体像のレンズ５１を介した光学像や、使用者が設定するか測光により算出された露光条件を観察するファインダである。光学ファインダ９１は、光学像を表示する領域（不図示）と、シャッタ速度などの露光条件を表示する露光条件表示領域９１ａを有する（図６参照）。露光条件表示領域９１ａは、撮像素子５３の露光感度を示す第１露光感度表示領域９１ａ１、シャッタ速度を示す第１シャッタ速度表示領域９１ａ２、及び絞り値を示す第１絞り値表示領域９１ａ３を有する。

第１表示部９２ａは、撮像装置１の背面に配置された表示装置で、撮像により得られた画像を表示する他、ホワイトバランスなど機能設定に関する情報表示を行う。第２表示部９２ｂは、撮像装置１の上面に配置された表示装置で、露光条件やホワイトバランスなどの画像処理や記録に関する機能設定状態を表示する。第２表示部９２ｂは、撮像素子５３の露光感度を示す第２露光感度表示領域９２ｂ１、シャッタ速度を示す第２シャッタ速度表示領域９２ｂ２、及び絞り値を示す第２絞り値表示領域９２ｂ３を有する（図５参照）。

本実施形態では、使用者が選択する露出モードの一つとして、撮像素子５３の露光感度を手動設定し、設定された露光感度に基づいてシャッタ速度や絞り値を算出する露光感度優先モードＳｖを有する。これにより、撮像素子５３の露光感度に応じた適正な露光条件（シャッタ速度、絞り値）を算出し、撮像することが可能になる。

例えば、ノイズの少ない画像を得ることが優先される環境において、撮像素子５３の露光感度を下げた状態で撮影する場合などに用いられる。

また、撮像素子５３の露光感度を設定するための手段として、撮像装置１の背面に配置された背面調整ダイヤル１３が用いられ、背面調整ダイヤル１３で変更された露光感度の値は、光学ファインダ９１、及び第１、第２表示部９２ａ、９２ｂで視認することが可能である。そのため、露光感度優先モードＳｖに設定されている状態であれば、背面調整ダイヤル１３を回転させる１つの動作だけで、撮像素子５３の露光感度の値を変更することが可能になる。

撮像素子５３の露光感度の調整機能、及びプログラムモードを露出モードの一つとして備える撮像装置は従来にも存在する。そのため、プログラムモードを設定した状態で、撮像素子５３の露光感度を調整することにより、本実施形態の露光感度優先モードＳｖに似た操作を行うことは可能である。しかし、この場合、撮像素子５３の露光感度を調整するには、露光感度調整を開始するためのボタンと、露光感度を変更させるためのアップダウンキーまたはダイヤル、及び決定や設定解除するためのキーが必要となり、１つの動作だけで、撮像素子５３の露光感度の値を変更させることは出来ない。

また、露光感度優先モードＳｖを設定するために使用される露出モード選択ダイヤル１１は、シャッタ速度優先モードＴｖなどの露出モードを選択するために使用されるダイヤルであり、背面調整ダイヤル１３は、絞り優先モードＡｖなどにおける絞り値を設定するために使用されるダイヤルである。そのため、露出モード選択ダイヤルに露光感度優先モードＳｖを追加し、絞り値などを選択するためのダイヤルに、露光感度優先モードＳｖにおける露光感度を設定するための機能を追加するだけで本実施形態を実施することが可能になり、露光感度優先モードＳｖのために新たな操作キーを設ける必要がない。また、背面調整ダイヤル１３の使用は、絞り優先モードＡｖにおける絞り値変更と同じ要領で、露光感度を変更させることが可能であり、使用者にとって操作が煩雑になることはない。すなわち、使用者にとっては、任意の露光感度を手動設定する操作が、他のシャッタ速度や絞り値を手動設定する際の操作と同じ感覚で行えるので、容易かつ迅速に所望の露出感度での撮像動作を行うことができる。

本実施形態における撮像装置の構成図である。 撮像装置の正面側から見た斜視図である。 撮像装置の背面側から見た斜視図である。 撮像装置に取り付けられたレンズに対応する撮像装置のプログラム線図である。 第２表示領域の表示内容を示す図である。 光学ファインダ内の露光条件表示領域の表示内容を示す図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１０ 操作部
１１ 露出モード選択ダイヤル
１２ 前面調整ダイヤル
１３ 背面調整ダイヤル
１４ レリーズボタン
３０ 制御部
５０ 撮影部
５１ レンズ
５２ シャッタ
５３ 撮像素子
５９ ＡＥセンサ
７０ 記録部
９０ 表示部
９１ 光学ファインダ
９１ａ 露光条件表示領域
９２ａ、９２ｂ 第１、第２表示部
９１ａ１、９２ｂ１ 第１、第２露光感度表示領域
９１ａ２、９２ｂ２ 第１、第２シャッタ速度表示領域
９１ａ３、９２ｂ３ 第１、第２絞り値表示領域

Claims (4)

1. 撮像素子と、
   被写体に対して測光動作を実行して輝度値を算出する制御部と、
   位置変更可能な第１操作部材を有し、前記第１操作部材の位置に応じて少なくとも絞り優先モード、マニュアルモード及び露光感度優先モードのうちのいずれか１つの露出モードを選択する露出モード選択手段と、
   回転操作可能な第２操作部材を有し、前記露出モード選択手段によって選択された露出モードにおける露出因子の値を、前記第２操作部材の回転方向及び回転量に基づいて変更する露出因子設定手段とを備え、
   前記第１操作部材の上面に、前記絞り優先モード、前記マニュアルモード及び前記露光感度優先モードのそれぞれに対応するマークが、前記露出モードのうちのいずれか１つを選択するために表示され、
   前記露光感度優先モードが選択されている場合には、前記第２操作部材は前記撮像素子の露光感度を変更するために使用され、
   前記絞り優先モードが選択されている場合には、前記第２操作部材は絞り値を変更するために使用され、
   前記マニュアルモードが選択されている場合には、前記第２操作部材はシャッタ速度あるいは前記絞り値の少なくとも一方を変更するために使用され、
   前記露光感度優先モードでは、前記第２操作部材の操作により設定された前記撮像素子の露光感度と、測光動作により得られた前記輝度値及び前記撮像素子の露光感度に基づいて前記制御部が算出したシャッタ速度と絞り値とを使って撮像することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２操作部材は、前記撮像装置の背面に配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記露光感度優先モードにおいて算出された前記シャッタ速度が前記撮像装置において設定されたシャッタ速度範囲外である場合、前記露光感度優先モードにおいて算出された前記絞り値が前記撮像装置において設定された絞り値範囲外である場合の少なくとも一方が該当する場合に、警告表示を行う表示部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記露出因子設定手段は、第３操作部材を有し、
   前記第３操作部材の操作方向及び操作量に基づいて前記シャッタ速度あるいは前記絞り値の少なくとも一方が変更されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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