本発明の撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はデジタル一眼レフカメラに適用される。
[第1の実施形態]
本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、CMOSやCCD等の撮像素子で被写体像を撮像するスチルカメラである。このデジタル一眼レフカメラでは、撮像動作の開始を指示するためのレリーズ釦がカメラの外装筐体に設けられている。また、このカメラは、撮像モードとして、レリーズ釦を押し続けている間、撮像動作を繰り返す連続撮像モード(連写モード)を備えている。カメラは、この連写モードが選択された状態でレリーズ釦が操作されている間、被写体像観察用可動ミラーを撮像光路外に退避させ、被写体像を電子画像に光電変換する撮像動作を繰り返し行うようになっている。
図1は第1の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの電気回路の概略的構成を示す図である。デジタル一眼レフカメラ50は、カメラ全体の動作シーケンスを司るCPU141、照明ユニット101、撮影レンズ120、可動ミラー124、シャッタ126および撮像素子127を有する。撮像素子127はアスペクト比3:2の矩形の撮像部を有する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、ファインダ装置130、焦点検出装置139、内蔵プリンタ160、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135、ミラー駆動回路136およびAFセンサ駆動回路137を有する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、シャッタ駆動回路138、除塵機構駆動回路169、プリンタ制御回路161、撮像素子防振制御回路172、GPS回路162、無線通信回路163およびデジタルテレビチューナ164を有する。プリンタ制御回路161は内蔵プリンタ160を制御する。撮像素子防振制御回路172は撮像素子127の位置を動かして画像の振れを止める。GPS回路162はカメラの位置を計測する。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、赤外線通信回路170、音声処理回路165および画像改ざん検知用データ処理回路166を有する。赤外線通信回路170は携帯電話等との間で比較的少ないデータ量の通信を行う。音声処理回路165には、マイクやスピーカが含まれる。
また、デジタル一眼レフカメラ50は、スイッチ入力部142、EEPROM143、信号処理回路145、照明制御回路146、EPROM147、SDRAM148およびフラッシュメモリ150を有する。
撮影レンズ120は、複数のレンズ群121、167、123から構成され、これらのレンズ群の間には、絞り機構122が設けられている。レンズ群121、167、123はズーム・ピント・防振駆動回路134によって駆動される。また、絞り機構(単に絞りという)122は絞り駆動回路135によって駆動される。
レンズ群121、167、123の後方には、可動ミラー124が設けられている。可動ミラー124は、ハーフミラーおよびその保持機構から構成され、第1の位置であるミラーダウンの位置と第2の位置であるミラーアップの位置に移動自在である。可動ミラー124は、露光時(撮像時)に、固定軸124aの周りに回転しながら、第1の位置からフォーカシングスクリーン131に向けて、ミラーアップの位置である第2の位置に跳ね上がり、撮影光路から待避する。また、可動ミラー124の中央部分の背面には、凹面鏡で構成されたサブミラー125が図中下方に被写体光を反射するように設けられている。
サブミラー125の反射光軸の下方には、2つのレンズで像分離を行う再結像光学系128が設けられ、さらに、再結像光学系128による被写体像の結像位置には、AFセンサ129が設けられている。AFセンサ129には、AFセンサ駆動回路137が接続されている。
なお、サブミラー125、再結像光学系128およびAFセンサ129は、焦点検出装置139を構成する。焦点検出装置139は、公知の位相差検出方式によって、撮像素子127上の複数の位置において被写体の結像状態を検出する。
ズーム・ピント・防振駆動回路134は、既知の電磁モータ、超音波モータ等の駆動源、これらの駆動源を制御するドライバ回路、レンズの位置を検出するエンコーダ装置等から構成されている。ズーム制御およびピント制御では、レンズ群121、167、123の光軸方向の位置が制御される。また、防振制御では、レンズ群167の光軸と直交する方向の位置が制御される。
可動ミラー124の反射光路上には、ファインダ光学系が設けられている。ファインダ光学系は、フォーカシングスクリーン131、光学ガラスからなるペンタプリズム132、接眼レンズ133等から構成される。ファインダ装置130は、このファインダ光学系に、液晶表示器108、プリズム154、測光レンズ155、測光センサ156等を加えた構成を有する。
撮影レンズ120のレンズ群121、167、123を透過した被写体光(入射光)は、可動ミラー124で反射され、フォーカシングスクリーン131上に結像される。観察者は、このフォーカシングスクリーン131に結像された光学被写体像を、ペンタプリズム132および接眼レンズ133を介し、単一の接眼窓168を通して視認する。光学像を観察する利点は、時間遅れが事実上無いことである。
測光センサ156は、測光レンズ155を介してフォーカシングスクリーン131上の被写体像の明るさを測光するためのセンサである。測光センサ156は、ファインダ装置130内の、接眼レンズ133の観察光軸から偏心した測光軸上の位置に測光レンズ155とともに設けられている。また、測光センサ156は、複数に分割された受光面を有するフォトダイオードで形成されている。CPU141は、測光センサ156のフォトダイオードから個々に出力された輝度出力に対し、焦点検出装置139によるフォーカシングスクリーン131上の測距位置に応じた演算を施す。そして、CPU141は、この演算結果から露光制御を行うための被写体輝度情報(BV値)を求める。
可動ミラー124の後方には、シャッタ126、除塵機構169、およびCCDやCMOSイメージャ等の撮像素子127が設けられている。
シャッタ126は、シャッタ駆動回路138によって駆動されて所定秒時開放し、被写体像を撮像素子127の受光面に導くものである。可動ミラー124がミラー駆動回路136により駆動され、撮影レンズ120の光軸上から退避するために第2の位置に上昇し、シャッタ126がシャッタ駆動回路138により駆動され、開状態になる。これにより、撮像素子127の受光面に被写体像が導かれ、撮像動作が行われる。この際、撮像素子防振制御回路172に接続された撮像素子防振機構171は、画像のブレを打ち消す方向に撮像素子127をシフトおよび回転させ、画像が流れて解像感が失われることを防ぐ。
なお、撮像素子防振機構171は、ファインダ装置130への光路の分割位置よりも撮像素子127よりにあるので、撮像素子127のシフトや回転による構図の変化をファインダ装置130で確認することはできない。
除塵機構169は、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタを機械的に振動させ、これらに付着した異物に加速度を与え、それによって発生する力で異物を振るい落とすものである。
マイクロプロセッサで構成されるCPU141には、データバス152を介して、ズーム・ピント・防振駆動回路134、絞り駆動回路135、ミラー駆動回路136、AFセンサ駆動回路137および除塵機構駆動回路169が接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、シャッタ駆動回路138、プリンタ制御回路161、撮像素子防振制御回路172、GPS回路162、無線通信回路163、デジタルテレビチューナ164および赤外線通信回路170も接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、前述した音声処理回路165、画像改ざん検知用信号処理回路166および照明制御回路146も接続されている。また、CPU141には、データバス152を介して、スイッチ入力部142、および不揮発性メモリであるEEPROM143が接続されている。
スイッチ入力部142は、カメラの外装筐体に設けられたレリーズ釦(図示せず)の半押し操作に連動してオンになる第1レリーズスイッチ、および同レリーズ釦の深押し操作に連動してオンになる第2レリーズスイッチを有する。また、スイッチ入力部142は、カメラのパワースイッチに連動するスイッチ、カメラ内の各種モード釦に連動するモードスイッチ等の複数のスイッチを有する。スイッチ入力部142は、いずれかのスイッチ操作に基づく操作信号をCPU141に供給する。
EEPROM143は不揮発性の半導体メモリである。EEPROM143には、生産工程において、個々のカメラのばらつきを抑えて出荷するために必要なカメラの固体毎の調整値が格納されている。また、EEPROM143には、測光センサ156からの出力により、CPU141が後述するバックライト108bの光量を規定するためのBV値とバックライト光量の関係を示す係数等が格納されている。
CPU141は、第1レリーズスイッチがオンになると、AFセンサ駆動回路137を制御し、AFセンサ129上の2像間の距離を演算し、その距離データからズーム・ピント・防振駆動回路134を制御し、撮影レンズ120の焦点調整を行う。
また、CPU141は、第2レリーズスイッチがオンになると、ミラー駆動回路136を制御し、可動ミラー124を光軸上から第2の位置に退避させる。CPU141は、この退避制御とともに、測光センサ156の出力に基づく被写体輝度情報を基に、適正絞り値、シャッタ秒時および撮像素子感度を求める。CPU141は、求めた絞り値で絞り駆動回路135を介して絞り機構122を駆動させる。CPU141は、求めたシャッタ秒時でシャッタ駆動回路138を介してシャッタ126を駆動させる。
また、CPU141は、EEPROM143に格納されたBV値とバックライト光量の関係を示す係数を参照し、バックライト108bに供給する電流量を決定し、視認するに適切な光量を得る。
シャッタ126の開動作によって、被写体像が撮像素子127の受光面に結像すると、この被写体像は、アナログ画像信号に変換され、さらに、信号処理回路145においてデジタル画像信号に変換される。
信号処理回路145は、その内部にRISCプロセッサ、カラープロセッサ、JPEGプロセッサを含み、デジタル画像信号の圧縮・伸張処理、ホワイトバランス処理、エッジ強調処理等の画像処理を行う。また、信号処理回路145は、液晶表示器108に出力されるコンポジット信号(輝度信号、色差信号)への変換処理等を行う。
CPU141および信号処理回路145は、通信ライン153で接続されている。この通信ライン153を介して、画像信号の取り込みタイミング等の制御信号やデータの送受が行われる。
信号処理回路145で生成されたコンポジット信号は、ファインダ装置130内の液晶表示器108に出力され、電子被写体像が表示される。この液晶表示器108は、ペンタプリズム132と接眼レンズ133の間に設けられている。液晶表示器108は、カラー画像を表示するための表示素子であるLCD(液晶表示素子)108a、およびこのLCD108aの表示面を後方から照明するためのバックライト108bから構成される。バックライトライト108bには、例えば白色LEDが用いられる。
ペンタプリズム132には、第3反射面132aを延長した面154bを有し(図3参照)、ペンタプリズム132と同一の屈折率を有するプリズム154がインデックスマッチングを取った接着剤を用いて固着されている。液晶表示器108を発した光線は、プリズム154の内部で2回反射し、接眼レンズ133の方向へ導かれる。この際、液晶表示器108のLCD108aの表示面は、面154aの曲率によって、フォーカシングスクリーン131と光学的に等価な位置となっている。そして、可動ミラー124が第1の位置にあるか第2の位置にあるかに拘わらず、LCD108aに表示された画像は接眼窓168を通して観察可能である。なお、LCD108aに表示された画像の明るさは、バックライト108bである白色LEDの電流供給量を変化させることで、適切な明るさに調整される。
信号処理回路145は、データバス151を介して、EPROM147、SDRAM(シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ)148およびフラッシュメモリ150に接続されている。
EPROM147には、信号処理回路145に含まれるプロセッサ(CPU)で処理されるプログラムが格納されている。SDRAM148は、画像処理前の画像データや画像処理中の画像データを一時的に記憶する揮発性のメモリである。フラッシュメモリ150は、最終的に確定された画像データを記憶する不揮発性のメモリである。SDRAM148は高速動作を行うことができるが、電源供給が停止されるとその記憶内容が消滅する。一方、フラッシュメモリ150は低速動作であるが、カメラの電源がオフされても記憶内容が保存される。
照明ユニット101は、発光パネル103、反射傘118およびRGB各色の高輝度LED119を有する。高輝度LEDを発した光は、直接に、あるいは反射傘118で反射され、発光パネル103を通過して被写体に向けて照射される。なお、照明ユニット101は、カメラ本体から取り外されても、内蔵電池(図示せず)によって無線通信回路が機能する。つまり、照明ユニット101は、例えばUWB規格で無線通信回路163を介してカメラ本体(カメラ50)と通信し、カメラ本体側から遠隔操作できるように構成されている。照明制御回路146は、CPU141の制御の下で、RGB各色の光量バランスを決定し、高輝度LED119への発光指示を制御する。
図2は信号処理回路145の電気回路の構成およびそれに接続される周辺回路を示すブロック図である。信号処理回路145には、信号処理動作を制御する制御回路としてのCPU500、およびCPU500に接続され、CPU500からの制御信号に従って動作する複数の回路が含まれている。また、CPU500は、通信ライン153を介してカメラシーケンス制御用のCPU141と接続されており、CPU141から送信された制御信号に従って、信号処理回路145内の各回路を制御する。信号処理回路145内には、複数の回路として、第1の画像処理回路501、間引き・抽出処理回路502、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503が設けられている。また、信号処理回路145内には、ビデオデコーダ504、ホワイトバランス処理回路505およびJPEG圧縮/伸張処理回路507が設けられている。
第1の画像処理回路501は、CPU500で設定された駆動条件に従って、撮像素子127を駆動し、撮像素子127から出力されたアナログ画像信号をA/D変換してデジタル画像信号を生成する前段処理回路である。また、第1の画像処理回路501は、撮像素子127の遮光部分の画素信号に基づき、デジタル画像信号を補正する。
間引き・抽出処理回路502は、第1の画像処理回路501から出力されたデジタル画像信号の間引き処理を行い、第2の画像処理回路506および第3の画像処理回路503に出力する。ここで、間引き処理とは、解像度を低下させる処理である。なお、第3の画像処理回路503に出力されるデジタル画像信号は、液晶表示器108に表示される電子被写体像の信号である。
ここで、第2の画像処理回路506に出力されるデジタル画像信号の間引きの度合いは、ユーザが設定した解像度に応じて、CPU500によって指示される。また、第3の画像処理回路503に出力されるデジタル画像信号の間引きの度合いは、画像表示に適した解像度になるように、CPU500によって指示される。
また、間引き・抽出処理回路502は、上記デジタル画像信号の一部を抽出し、ホワイトバランス処理回路(以下、WB処理回路という)505に出力する。デジタル画像信号の抽出の方法はCPU141によって指示される。
WB処理回路505は、画像の色バランス(ホワイトバランス)を調整するためのホワイトバランス情報(WB情報)を出力する回路である。このWB情報は、第3の画像処理回路503に直接送られ、第2の画像処理回路506には、CPU141を経由して送られる。
第3の画像処理回路503は、液晶表示器108の表示用画像を生成する回路である。第3の画像処理回路503は、簡易後段処理回路として、上記デジタル画像信号に対し、γ補正、データビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号ヘの変換等の公知の処理を行う。一般的に、液晶表示器108に撮像画像を繰り返し表示する場合、ソフトウェアによる処理では速度が間に合わないことが多い。従って、表示のための画像処理は、全て第3の画像処理回路503でハードウェア的に処理されるようになっている。
ビデオデコーダ504は、上記デジタル画像信号を構成するYCbCr信号をNTSC信号に変換して電子被写体像を形成し、この電子被写体像を液晶表示器108のLCD108aに表示させる。なお、LCD108aの表示面は、バックライト108bによって、CPU141で規定された光量で後方から照明される。
第2の画像処理回路506は、フラッシュメモリ150に記憶するための上記デジタル画像信号を生成する回路である。第2の画像処理回路506は、後段処理回路として、γ補正、上記デジタル画像信号のデータビット数の削減、WB情報に基づく色調整、RGB信号からYCbCr信号への変換、撮像素子127の欠陥画素補正、スミア補正、色相や色度等の公知の処理を行う。
JPEG圧縮/伸張処理回路507は、第2の画像処理回路506で処理されたデジタル画像信号をフラッシュメモリ150に記憶する際、JPEG圧縮処理を行う。また、JPEG圧縮/伸張処理回路507は、フラッシュメモリ150に記憶されたJPEG画像を読み出して伸張する。
図3はファインダ装置130の構成を示す断面図である。図4は図3の矢印A方向から視た場合のファインダ装置130の構成を示す側面図である。図1に示す可動ミラー124で反射・分岐した光路上には、フォーカシングスクリーン131、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132が設けられている。撮影レンズ120のレンズ群121、167、123によってフォーカシングスクリーン131上に結像した被写体光は、コンデンサレンズ180およびペンタプリズム132を透過し、面132bからアイカップ186で囲まれた接眼窓168の方向へ射出する。この際、被写体光は、ダイクロミラー182を透過し、3つのレンズ133a、133b、133cで構成される接眼レンズ133を介して、アイカップ186に保護されながら接眼窓168を覗く観察者の目に到達し、その網膜上で再結像する。
ダイクロミラー182は、有機EL表示素子185を発し、ミラー184と視度合わせレンズ183を透過した光を接眼窓168方向に反射する。視野マスク179は、撮像素子127で撮像される被写体像範囲を示す矩形開口を有する。ファインダ観察者は、有機EL表示素子185に示された焦点検出装置139の測距点位置情報197(図8参照)を視野マスク179中の被写体像と重ねて見ることができる。
LCD108aのLCD表示領域108eから発し、ペンタプリズム132内に入射した光線192は、ペンタプリズム132の面132bから接眼窓168方向に射出される。しかし、その一部は接眼レンズ133aにおいて反射し、再びペンタプリズム132内に入射され、フォーカシングスクリーン231上に入射する可能性がある。このとき、測光センサ156は撮影レンズ120を通過してきた被写体像の明るさに加え、接眼レンズ133aで反射して入射した光線192aの明るさも検出してしまう。すると、露光制御を行う為の被写体輝度情報の検出精度が低下する恐れがある。つまり、測光結果が実際の被写体輝度よりも明るいものとなってしまう恐れがある。そこで、測光センサ156で測光を行う際は、第2表示領域190dの表示輝度を調節して暗くすること、または第2表示領域190dの表示を中止するように制御することで、測光センサ156の検出精度の低下を防ぐものとする。ここではペンタプリズム132よりの接眼レンズ133aによる反射について述べたが、他の接眼レンズ133b、133cについても同様の反射が考えられる。
図5は液晶表示器108のLCD108aの画面を示す図である。液晶表示器108のLCD108aは、4:3のアスペクト比を有するカラーの表示部108cを有する。表示部108cは、撮像素子127と同じ3:2のアスペクト比を有するLCD表示領域108dと扁平横長のLCD表示領域108eとをそれぞれファインダ視野内の電子画像表示に供している。
また、LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193は、ペンタプリズム132の面132bからペンタプリズム132内に入射する。ペンタプリズム132内に入射した光線を光線192とする。ここで屈折して方向が変化した光線192は、次に面132aに入射する。面132aには銀蒸着が施されている。光線192はここで反射し、ペンタプリズム132に接着により固着されたプリズム154に入射する。光線192は、銀蒸着が施された面154aで再び反射し、さらに、ペンタプリズム132の面132aと連続するプリズム154の銀蒸着が施された面154bに戻ってさらに反射する。そして、光線192は、ペンタプリズム132の面132bから接眼窓168の方向へ射出する。
このように、プリズム154内での反射光路を構成することにより、接眼レンズ133からLCD表示領域108dまでの光路長は、接眼レンズ133からフォーカシングスクリーン131までの光路長に近くなる。LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度とはほぼ合致する。
さらに、プリズム154の面154aに曲率を付与することで、LCD表示領域108dの視度とフォーカシングスクリーン131の視度をより正確に合わせることができる。この際、面154aが平面であっても、もともと両者の視度が近くなっているので、面154aの曲率はごく弱いものでよい。また、面154aの反射光路は偏芯系となるものの、光学諸収差の劣化は無視できる程度である。
図6はペンタプリズム132への光線の入射状態を示す図である。LCD108aのLCD表示領域108dを発した光線193のうち、緑色の光線193gは、ペンタプリズム132の面132bに対して角θ1で斜めに入射し、空気とガラスの界面で屈折し、角θ2でペンタプリズム132の内部を進む。ガラスの屈折率の色分散により、光の波長に応じて角θ1と角θ2との関係は異なるので、このままではLCD表示領域108dが電子画像表示に供された場合、上下方向の色滲みが発生し、解像感の悪い画像となってしまう。そこで、LCD表示領域108dに表示される電子画像は、予めRGBの画像を色分散によって発生する位置ズレ量だけシフトさせている。
図7はLCD表示領域108dに表示される電子画像の位置ズレ状態を示す図である。LCD表示領域108dには、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bは上下方向に位置を異ならせてある。この結果、赤色の電子画像194r、緑色の電子画像194gおよび青色の電子画像194bの対応する位置から発した光線193r、193g、193bは、図6に示すように、ペンタプリズム132の内部で1本の光線192として進行する。そして、最終的に色滲みがほとんど解消された状態で、光線192は観察者の目まで到達する。
また、LCD108aの表示領域108eを発した光線194(図3参照)は、導光プリズム181を経てペンタプリズム132の底面からペンタプリズム132に入射し、被写体光と同じようにペンタプリズム132内を反射して面132bから射出する。
図8はファインダ視野内の表示を示す図である。ファインダ視野内の表示は、第1表示領域191、第2表示領域190d、第3表示領域190eおよび測距点位置情報197から構成される。第1表示領域191は、視野マスク179の開口によって規定された被写体の光学像を示す。第2表示領域190dは、第1表示領域191の上方にあって、LCD108aのLCD表示領域108dに基づく画像による情報表示を行う。第3表示領域190eは、第1表示領域191の下方にあって、LCD108aのLCD表示領域108eに基づく文字列やアイコンによる情報表示を行う。測距点位置情報197は、第1表示領域191の内部にあって、有機EL表示素子185によって示される。この際、第2表示領域190d、第3表示領域190eおよび測距点位置情報197の表示輝度は、いずれも測光センサ156および測光レンズ155からなる測光装置の出力に基づき、視認するに適切な値に制御される。
図8の第2表示領域190dに表示される電子画像は、情報表示の1つとして、前回撮影された画像である。この電子画像によれば、光学ローパスフィルタ上に付着した異物が写り込んでしまったことによって、黒点195が存在したことが判る。また、撮像素子防振機構171が作動したことによって、被写体の上方が欠けた意図しない構図の被写体像になってしまっていることが判る。さらには、適切なホワイトバランスが設定されていること、画像がブレていないこと、ピントが被写体に合っていることなどが判る。
さらに、画像の属性に対応した所定のマークを画像と同時に表示することによって、その画像に付加された情報を表すことができる。例えば、図8に示したダイヤ形のマーク196は、改ざん検知用データ処理回路166によって、前回撮影した画像に対し、適切に改ざん検知用データが付加されたことを表している。また、他のカメラで撮影された画像を表示した場合には、改ざん検知判定結果を他のマークで示してもよい。
なお、本実施形態では、液晶表示器108を用いたが、この代わりに有機EL表示器を用いてもよい。この場合、バックライト108bは不要となる。
上記構成を有するデジタル一眼レフカメラにおいて、CPU141の動作シーケンスを示す。図9はデジタル一眼レフカメラでスイッチ入力部142のレリーズ釦を半押し操作(第1レリーズオン操作)した後に実行される撮像動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、CPU141のメインフローチャート内にてコールされるサブルーチンである。なお、CPU141のメインフローチャートは従来公知の技術であるので、ここでの説明を省略する。
まず、CPU141は、測光動作に入る前に第2表示領域190dに電子画像が表示されているかを判別する(ステップS1001)。
第2表示領域190dに電子表示がされている場合、表示制御手段としてのCPU141は、測光検出精度の低下を防ぐために、バックライト108bを構成する白色LEDへの電流供給を停止することで、第2表示領域190dの電子表示を中断する(ステップS1002)。この第2表示領域190dに表示されている電子画像は、前回撮影された電子画像であり、CPU141によって次のように処理されたものである。すなわち、CPU141は、フラッシュメモリ150から前回書き込んだ画像データ(デジタル画像信号)を読み出す。そして、ファインダ装置130の第2表示領域190dにその電子画像を表示するように指示する制御信号を、信号処理回路145に送出する。信号処理回路145は、この制御信号を受けると、画像データを一時的にSDRAM148に格納するとともに、この画像データをコンポジット信号に変換する処理を行う。信号処理回路145は、このコンポジット信号を液晶表示器108に供給し、LCD108aに撮像された電子画像を表示させる。この結果、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、前回撮像された電子画像が表示される。CPU141は、バックライト108bを構成する白色LEDへの電流供給量を変更することで、バックライト108bの光量を調整する。CPU141は、撮像前に測光した被写体輝度(輝度情報)に基づき、LCD108aに表示された電子被写体像を視認するのに適切な光量で照明する。
次に、CPU141は、測光レンズ155を介して測光センサ156を駆動し、測光を行い、測光センサ156からの出力を用いて被写体の輝度を測定する(ステップS1003)。CPU141は、その輝度情報から露光量(絞り機構122の絞り込み量、シャッタ126のシャッタスピードおよび撮像素子感度)を所定の演算ブログラムに従って演算する。
CPU141は、再び第2表示領域190dに電子画像を表示する為に、S1002で停止していたバックライト108dの白色LEDへの電流供給を再開する(ステップS1004)。
CPU141は、AFセンサ駆動回路137を介してAFセンサ129を駆動し、撮像レンズ120のデフォーカス量(測距値)を測定する(ステップS1005)。さらに、CPU141は、この測距値に基づき、レンズ群121、167、123の合焦動作を行う。
この後、CPU141は、カメラ操作者によってレリーズ釦が深押しされているか否か、つまりスイッチ入力部142に接続された第2レリーズスイッチがオンになっているか否かを判別する(ステップS1006)。
第2レリーズスイッチがオンになっていない場合、CPU141は、カメラ操作者によってレリーズ釦が半押しされているか否か、つまり第1レリーズスイッチがオンになっているか否かを判別する(ステップS1017)。第1レリーズスイッチがオンになっている場合、CPU141は、レリーズ釦が半押しされている状態であると判断し、ステップS1001の処理に戻る。一方、第1レリーズスイッチがオンになっていない場合、カメラ操作者がレリーズ釦から指を離したと考えられるので、CPU141は、そのままメインフローチャートで示されるメインルーチンに復帰する。
一方、ステップS1006で第2レリーズスイッチがオンになっている場合、レリーズ釦が深押しされていると判断し、ミラー駆動回路136を介して可動ミラー124を第1の位置から第2の位置である撮像光路外に退避させる(ステップS1007)。CPU141は、ステップS1007でミラーアップを行った後、ステップS1003で演算された絞り込み量に基づき、絞り駆動回路135を介して絞り機構122の絞り込み動作を行う(ステップS1008)。
CPU141は、撮像開始を指示する信号を信号処理回路145に送出する(ステップS1009)。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127の電荷蓄積動作を開始させる。CPU141は、ステップS1003で演算されたシャッタスピードに基づき、シャッタ126を開閉する(ステップS1009)。
CPU141は、シャッタ126を閉成した後、信号処理回路145に撮像停止を指示する信号を送出する(ステップS1010)。信号処理回路145は、この信号を受けると、撮像素子127での電荷蓄積動作を終了させる。さらに、信号処理回路145は、撮像素子127から画像信号を読み出してアナログデジタル(A/D)変換を行い、デジタル画像信号に変換する処理、およびこれに付随する画像処理を実行する(ステップS1011)。
CPU141は、上記デジタル画像信号の格納および表示を指示する制御信号を信号処理回路145に送出する(ステップS1012)。信号処理回路145は、この信号を受けると、上記デジタル画像信号を一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納するとともに、同データをコンポジット信号に変換する処理を行う。信号処理回路145は、このコンポジット信号を液晶表示器108に供給し、LCD108aに撮像された電子画像を表示する。この結果、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、その電子画像が表示される。この際、CPU141は、バックライト108bを構成する白色LEDへの電流供給量を変更することで、バックライト108bの光量を調整する。そして、CPU141は、撮像前に測光した被写体輝度に基づき、LCD108aに表示された電子被写体像を視認するに適切な光量で照明する。
CPU141は、絞り駆動回路135を介して絞り機構122を絞り込み状態から開放状態に戻す(ステップS1013)。CPU141は、ミラー駆動回路136を介して可動ミラー124を第1の位置である撮像光路内に復帰させる(ステップS1014、ミラーダウン)。
CPU141は、第2レリーズスイッチがオフであるか否かを判別する(ステップS1015)。第2レリーズスイッチがオフでない場合、CPU141は、ステップS1001の処理に戻り、第2レリーズスイッチがオフになるまでステップS1001からステップS10015までの処理を繰り返す。つまり、この時点で第2レリーズスイッチがオフでない場合、連写は継続される。そして、ファインダ装置130には、直前に撮像された電子被写体像が動画のように順次表示されることになる。
一方、ステップS1015で第2レリーズスイッチがオフである場合、カメラ操作者が連写を終了させようとしていると判断する。この場合、CPU141は、SDRAM148に一時的に記憶されている連写画像をフラッシュメモリ150の所定の記憶領域に記憶するように、信号処理回路145に指示する(ステップS1016)。この後、CPU141は、メインルーチンに復帰する。
図10はCPU141の動作シーケンスに基づくカメラ動作を示すタイミングチャートである。図では、レリーズ釦の半押し操作が行われた後、レリーズ釦の深押し操作によって3コマの撮影が行われ、その後、レリーズ釦の半押し操作が少しの間継続している状態が表されている。
まず、時刻T1において、第1レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、ファインダ装置130の第2表示領域190dの電子画像表示が中断され、直ちに測光および露光量演算が行われる。時刻T2において、測光動作を終了し、前回撮影された画像Sがファインダ装置130の第2表示領域190dに再び表示される。
時刻T3において、第2レリーズスイッチがオフからオンに切り換わると、可動ミラー124がアップ位置に移動すると共に、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。
時刻T3において、画像Aのための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間にシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Aの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作および可動ミラー124のダウン位置への移動動作が行われる。
画像Aの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納される。この画像データはコンポジット信号に変換処理され、このコンポジット信号は液晶表示器108に供給されると、LCD108aには撮像された画像Aが表示され、ファインダ装置130内の第2表示領域190dで視認可能となる。なお、画像Aへの電子画像表示更新指示が出るまで、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、画像Sが時刻T1から継続して表示される。
時刻T5においても、レリーズ釦の深押し操作が継続し、第2レリーズスイッチがオンになっている場合、第2表示領域190dの表示を中断するとともに、測光及び露光量演算が行われる。
時刻T6において、測光動作が終了すると、再び可動ミラー124がアップ位置に移動するとともに、撮影レンズ120の絞り122が絞り込まれる。
時刻T7において、画像Bを撮影するための撮像素子127の電荷蓄積動作が開始され、その間にシャッタ126の開閉が行われる。シャッタ126が閉じられると、撮像素子127の電荷蓄積動作は停止し、画像Bの画像信号の読み出しおよびA/D変換が開始される。また、絞り122の開放動作および可動ミラー124のダウン位置への移動動作が行われる。
画像Bの画像信号の読み出しおよびA/D変換が終了すると、デジタル画像信号は一時的にSDRAM148の連写データ蓄積領域に順番に格納される。この画像データはコンポジット信号に変換処理され、このコンポジット信号は液晶表示器108に供給されると、LCD108aには撮像された画像Bが表示され、ファインダ装置130内の第2表示領域190dで視認可能となる。なお、画像Bへの電子画像表示更新指示が出るまで、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、画像Aが表示される。
時刻T8においても、レリーズ釦の深押し操作が継続し、第2レリーズスイッチがオンになっている場合、時刻T5、T6、T7と同様の動作が繰り返され、画像Cの撮像動作が行われる。なお、画像Cへの電子画像表示更新指示が出るまで、ファインダ装置130の第2表示領域190dには、画像Bが表示されている。
時刻T9において、レリーズ釦の深押し操作が終了し、第2レリーズスイッチがオフになると、連写が終了する。ただし、画像Cの画像信号の読み出しおよびA/D変換が行われ、画像Cへの表示更新動作は継続して行われる。
時刻T10において、レリーズ釦の半押し操作が終了し、第1レリーズスイッチがオフになった場合、ファインダ装置130の第2表示領域190dへの電子画像表示は停止する。
なお、上記動作シーケンスにおいて、画像信号の読み出し、A/D変換、画像データのメモリ(SDRAM148)への格納、絞り122の開放、および可動ミラー124の第1の位置(ダウン位置)への復帰は、次のコマの撮影準備動作である。この撮影準備動作に同期して第2表示領域190dに表示される電子画像の更新が行われる。
このように、第1の実施形態のカメラによれば、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって撮影された画像の状態、カメラの設定状態および撮影補助情報を確認可能である。同時に、撮影動作に移る際にも精度の高い測光結果を得ることができるので、ユーザの意図する撮影画像を得ることができる。
なお、本実施形態では測光動作を行う間は第2表示領域190dに表示される表示機108のバックライト108Cへの電流供給を停止させているが、第2表示領域190dの表示輝度を測光の精度に影響を与えない閾値以下の電流を供給しても良い。
[第2の実施形態]
図11は、第2の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの一部の構成を示すブロック図である。図12は、第2実施形態におけるデジタル一眼レフカメラで、レリーズ釦を半押し操作(第1レリーズスイッチオン)した後に実行される撮像動作手順を示すフローチャートである。
第1の実施形態との違いは、測光動作時に、第2表示領域に表示された電子画像の輝度を調整すると共に、もしくは、輝度を調整することなく測光センサ156の検出結果を第2表示領域に表示している電子画像の輝度を用いて補正する制御を行うことである。
図11においては、図1と共通するブロックは省略しており、以下では共通する符号はそのまま用いて説明する。
図11において、撮像素子127で撮像された電子画像は、表示輝度演算部5006において表示輝度が演算され、その演算結果は液晶表示ドライバ5004に送られる。液晶表示ドライバ5004は、演算された輝度に従ってバックライト108bの電流を供給する。第2表示領域には、これに応じた明るさで前回撮影された電子画像が表示される。液晶ドライバ5004によって制御される輝度値はAE補正演算部5005に送られ測光値の補正値が演算される。
一方、測光センサ156によって検出された被写体像の測光結果は、測光演算部5001において、露光動作を行う際の被写体輝度情報が求められる。このとき、測光演算部5001では、第1の実施形態で説明したように、第2表示領域に表示された電子画像の光が接眼レンズ133で反射し、フォーカシングスクリーン131に入射した光線を含めて演算してしまう。そこで、本実施形態では、測光演算補正部5002において測光値の補正を行う。測光演算補正部5002は、測光演算部5001の演算結果とAE補正演算部5005の演算結果を用いて、測光値を補正する。露光制御部5003では、補正された測光値を用いて、露光動作における絞り機構の絞込み量、シャッタスピードおよび撮像素子感度を決定する。
次に、図12のフローチャートについて述べる。まず、CPU141は、測光レンズ155を介して測光センサ156を動作させ、測光センサ156からの出力を用いて被写体の輝度を測定する(ステップS2001)。
そして、ステップS2002で、CPU141は、現在の第2表示領域に表示されている電子画像の輝度情報から、ステップS2001で得られた輝度値を補正する。ステップS2003では、これに基づいて露光量(絞り込み量、シャッタスピードおよび撮像素子感度)を所定の演算ブログラムに従って演算する。
ステップS2004らステップS2016までにおいては第1の実施形態の図9のステップS1005からステップS1017と同様の動作を行うため、ここでは省略する。
上記の説明においては、電子画像の表示輝度については何ら調整を行うことなく、測光値で補正を行う構成で説明したが、これに限らない。すなわち、電子画像の表示輝度を測光時に下げ(暗くして)、その上で、その影響分を測光センサから出力された測光値に織り込むことで補正を行うようにしても良い。
このように第2の実施形態によれば、ファインダから目を離すことなく被写体の光学像の観察を可能としたままで、電子画像をもって撮影された画像の状態、カメラの設定状態および撮影補助情報を確認可能である。同時に、撮影動作に移る際にも精度の高い測光結果を得ることができるので、ユーザの意図する撮影画像を得ることができる。
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を装置に供給し、その装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードおよびプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。