JP5879509B2

JP5879509B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5879509B2
Application number: JP2011229364A
Authority: JP
Inventors: 幸治橋上
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: JP2013090169A

Description

本発明は、撮像装置の露出制御に関する。特に、表示画面が切り替わるときの、撮像装置の露出制御に関する。

撮像対象とする被写体の撮影を行うとき、撮像対象の被写体の一部を拡大画像として液晶モニタに表示する撮像装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の撮像装置が知られている。このような撮像装置によれば、ユーザは、撮像対象の被写体の一部をより確認しやすくなる。

特開２００５−３４８３６３号公報

撮像装置は、撮像対象の被写体の画像を液晶モニタに表示する際、ユーザに対して視認しやすい適正な露出となるよう露出制御を行なっている。しかしながら、液晶モニタに表示する画像を、撮像対象の被写体の一部を拡大画像としたり、元の全体画像に戻したりという動作が発生すると、表示画像の輝度値の変化差が大きい場合には、適正な露出となるまでの露出制御に時間を要していた。そのため、ユーザに対して視認しやすい画像を表示できるまでに、相当の時間を要していた。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ユーザに対して視認しやすい画像を表示できるまでに要する時間を低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像センサと、生成された画像データの示す画像を表示する表示部と、撮像センサが第一の領域に基づく画像データと、第一の領域内に含まれ第一の領域よりも小さい第二の領域に基づく画像データのいずれを生成するかを切り替える切替制御部と、表示部が第一の領域に基づく画像データの示す画像を表示しているときに、第二の領域に基づく画像データに基づいて、露出制御に関する情報を予め算出する露出制御算出部と、切替制御部により、第一の領域に基づく画像データから、第二の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、予め算出しておいた露出制御に関する情報に従って、撮像センサにより画像データが生成されるときの露出を制御する露出制御部と、を備える。

また、好ましくは、切替制御部により、第一の領域に基づく画像データから、第二の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、第一の領域に基づいて算出した露出制御に関する情報を記憶しておく記憶部を、更に備え、露出制御部は、切替制御部により、第二の領域に基づく画像データから、第一の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、記憶部に記憶しておいた露出制御に関する情報に従って、撮像センサにより画像データが生成されるときの露出を制御する。

本発明によれば、ユーザに対して視認しやすい画像を表示できるまでに要する時間を低減することができる。

デジタルカメラ１００の外観図デジタルカメラ１００の背面図デジタルカメラ１００の電気的構成図デジタルカメラ１００の露出値算出用データ（ブロックメモリ）の説明図デジタルカメラ１００の拡大表示動作時の露出制御フローチャートデジタルカメラ１００の拡大表示動作時の適正露出になるまでの時間の説明図

〔実施の形態１〕
＜１．構成＞
＜１−１．構成概要＞
実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００の構成の概要について説明する。

図１は、デジタルカメラ１００の外観図である。図１に示すように、デジタルカメラ１００は、交換レンズ１０１と、交換レンズ１０１を装着可能なカメラボディ１０２とからなる。カメラボディ１０２は、レリーズ釦１６０を備えている。カメラボディ１０２は、レリーズ釦１６０のユーザによる操作を受け付けると、装着された交換レンズ１０１に対して、オートフォーカス動作するよう制御信号を通知したり、交換レンズ１０１を介して形成される被写体像の撮影動作を実行したりすることができる。

図２は、デジタルカメラ１００（カメラボディ１０２）の背面図である。カメラボディ１０２は、背面部に液晶モニタ１６３、タッチパネル１６２、中央釦２０４および十字釦２０５を含むカメラ側操作部１７０等を備えている。カメラボディ１０２は、タッチパネル１６２や、カメラ側操作部１７０のユーザによる操作を受け付けて、操作内容に従った各種制御を行うことができる。

図３は、デジタルカメラ１００（交換レンズ１０１およびカメラボディ１０２）の電気的構成図である。交換レンズ１０１は、レンズコントローラ１２０、レンズマウント１３０、フォーカスレンズ１１０およびズームレンズ１１２を含む光学系、フォーカスレンズ駆動部１１１、フォーカスリング１１４、ズームレンズ駆動部１１３、ズームリング１１５、絞り１１６、絞り駆動部１１７、ＤＲＡＭ１２１、フラッシュメモリ１２２等を備えている。カメラボディ１０２は、カメラコントローラ１５３、ボディマウント１４０、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、タイミングジェネレータ１５１（以下、ＴＧ１５１と呼ぶことにする。）、アナログフロントエンド１５２（以下、ＡＦＥ１５２と呼ぶことにする。）、液晶モニタ１６３、タッチパネル１６２、レリーズ釦１６０、カメラ側操作部１７０、電源１５４、ＤＲＡＭ１５５、フラッシュメモリ１５６、カードスロット１６５、メモリカード１６４等を備えている。

＜１−２．交換レンズ各部の構成＞
続いて、交換レンズ１０１各部の構成について説明する。

レンズ系は、フォーカスレンズ１１０とズームレンズ１１２とを含んで構成され、被写体からの光を集光する。ズームレンズ１１２は、ズームレンズ駆動部１１３又はズームリング１１５によって駆動され、ズーム倍率を調整するものである。フォーカスレンズ１１０は、フォーカスレンズ駆動部１１１又はフォーカスリング１１４によって駆動され、ピントの調節を行なうようにしたものである。要するに、フォーカスレンズ１１０やズームレンズ１１２は可動レンズである。

ズームレンズ駆動部１１３は、レンズコントローラ１２０の制御にしたがって、ズームレンズ１１２を駆動させるようにしたものである。また、フォーカスレンズ駆動部１１１は、レンズコントローラ１２０の制御にしたがって、レンズデータの示す駆動制御範囲内でフォーカスレンズ１１０を駆動させる。

絞り１１６は、レンズ系を通過してＣＭＯＳイメージセンサ１５０に入射する光の量を調整するものである。例えば、光の調整は、５枚羽根などで構成される開口部を大きくしたり、小さくしたりすることで可能である。

絞り駆動部１１７は、絞り１１６の開口部の大きさを変更するものである。レンズコントローラ１２０は、絞り１１６の開口部の大きさを変更するよう制御することができる。ここで開口部の大きさは、カメラコントローラ１５３からレンズコントローラ１２０に対してＡｖ値により指定可能である。これにより、例えば露出制御のとき、カメラコントローラ１５３は、決定された絞り値（Ａｖ値）に従って、絞り１１６の開閉を制御することができる。

絞り駆動部１１７は、レンズコントローラ１２０からの制御に基づいて、絞り１１６を駆動するようにしている。この場合、絞り駆動部１１７は、レンズコントローラ１２０から絞りを調整するための制御信号（絞り値又は駆動量）を取得する。これによって、絞り駆動部１１７は、この絞りを調整するための制御信号に応じて、レンズデータの示す駆動制御範囲内で絞りを駆動する。

ズームリング１１５は、交換レンズ１０１の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、ズームレンズ１１２を駆動させるものである。また、フォーカスリング１１４は、交換レンズ１０１の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、フォーカスレンズ１１０を駆動させるものである。

フラッシュメモリ１２２は、交換レンズ１０１のレンズ特性を表すレンズデータを記憶する。レンズデータとは、レンズの名称やＦ値、焦点距離等などをカメラコントローラ１５３が認識可能な形態になっているデータを表す。

レンズコントローラ１２０は、交換レンズ１０１全体を制御するものである。レンズコントローラ１２０は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現してもよい。なお、レンズコントローラ１２０は、交換レンズ１０１がカメラボディ１０２に装着されると、フラッシュメモリ１２２に記憶されたレンズデータを読み出して、カメラコントローラ１５３に送信する。

また、レンズコントローラ１２０は、カメラコントローラ１５３から通知された画像切り出しサイズ設定情報に基づいて、レンズデータを生成する。

＜１−３．カメラボディ各部の構成＞
続いて、カメラボディ１０２各部の構成について説明する。

カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０やカメラ側操作部材１７０からの指示に応じて、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０等のデジタルカメラ１００全体を制御する。カメラコントローラ１５３は、垂直同期信号をタイミング発生器１５１（ＴＧ）に通知する。これと並行して、カメラコントローラ１５３は、垂直同期信号に基づいて露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１５３は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１４０及びレンズマウント１３０を介して、レンズコントローラ１２０に周期的に繰り返し通知する。カメラコントローラ１５３は、ＤＲＡＭ１５５や、フラッシュメモリ１５６に接続されており、必要に応じて情報を書き込んだり、読み出したりすることができる。カメラコントローラ１５３は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。

ＤＲＡＭ１５５は、カメラコントローラ１５３による各種制御の際のワークメモリとして使用される。また、フラッシュメモリ１５６は、カメラコントローラ１２０による各種制御の際に使用するプログラムやパラメータ等を格納している。例えば、フラッシュメモリ１５６は、露出制御の際に使用するプログラム線図を格納している。プログラム線図は、撮影モードに対応して複数格納していてもよい。

ＣＭＯＳイメージセンサ１５０は、交換レンズ１０１を介して入射される被写体像を撮像して画像情報を生成する。生成された画像情報は、ＡＦＥ１５２でアナログ形式のデータからデジタル形式のデータに変換される。ＡＦＥ１５２でデジタル化された画像情報は、カメラコントローラ１５３で各種の画像処理が施される。ここで言う各種の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理等であるが、これらに限定されるものではない。また本発明においては、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０に代えて、例えばＮＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなど、他の撮像素子を用いても良い。

ＣＭＯＳイメージセンサ１５０は、ＴＧ１５１で制御されるタイミングで動作する。ＴＧ１５１で制御されるＣＭＯＳイメージセンサ１５０の動作は、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作、データ転送動作、電子シャッタ動作等がある。スルー画像は主に動画像であり、静止画像の撮像のための構図を決めるために液晶モニタ１５３に表示されるものである。

液晶モニタ１６３は、カメラボディ１０２の背面に配置されるものであり、カメラコントローラ１５３で処理された表示用の画像情報が示す画像を表示する。液晶モニタ１６３は、動画像も静止画も選択的に表示可能である。また、画像の他、デジタルカメラ１００全体の設定条件等を表示可能である。本実施例では、表示手段の一例として液晶モニタ１６３を示すが、本発明はこれに限らない。例えば、有機ＥＬディスプレイ等の表示手段を用いてもよい。

タッチパネル１６２は、液晶モニタ１６３の表面に設けられており、使用者がタッチしたタッチパネル上の電極位置に関する情報を生成する。タッチパネル１６２は、電極位置に関する情報に基づいて、使用者がタッチしたタッチパネル上の位置座標を算出してカメラコントローラ１５３に通知する。

ボディマウント１４０は、交換レンズ１０１に有するレンズマウント１３０と相俟って、交換レンズ１０１おおびカメラボディ１０２とが機械的及び電気的に接続するための接続部材である。交換レンズ１０１とカメラボディ１０２とが機械的および電気的に接続されると、レンズコントローラ１２０と、カメラコントローラ１５３とは通信可能な状態となる。ボディマウント１４０は、カメラコントローラ１５３から受信した露光同期信号やその他制御信号を、レンズマウント１３０を介してレンズコントローラ１２０に通知する。また、ボディマウント１４０は、レンズマウント１３０を介してレンズコントローラ１２０から受信した信号をカメラコントローラ１５３に通知する。

電源１５４は、デジタルカメラ１００で消費するための電力を供給する。電源１５４は、例えば乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。また電源コードにより外部から供給される電力をデジタルカメラ１００に供給されるものであってもよい。電源がＯＮされると、カメラコントローラ１５３は、カメラボディ１０２全体に電力供給する。また、カメラコントローラ１５３は、ボディマウント１４０およびレンズマウント１３０を介して、交換レンズ１０１に電力を供給する。そして、レンズコントローラ１２０は、交換レンズ１０１全体に電力を供給する。

カードスロット１６５は、メモリカード１６４を着脱可能な接続手段である。カードスロット１６５は、メモリカード１６４を電気的及び機械的に接続可能である。また、カードスロット１６５は、メモリカード１６４を制御する機能を備えてもよい。

メモリカード１６４は、内部にフラッシュメモリ等の記憶手段を備えた外部メモリである。メモリカード１６４は、カメラコントローラ１５３で処理された画像情報等のデータを記憶可能である。また、メモリカード１６４は、内部に記憶する画像情報等のデータを出力可能である。メモリカード１６４から出力された画像情報はカメラコントローラ１５３で処理され、例えば液晶モニタ１６３に再生表示される。

レリーズ釦１６０は、使用者の操作を受け付ける。レリーズ釦１６０は、半押しと全押しの二段階操作になっている。使用者がレリーズ釦１６０を半押し操作することにより、カメラコントローラ１５３はオートフォーカス動作を実行する。また、使用者がレリーズ釦１６０を全押し操作すると、カメラコントローラ１５３はこの全押し操作のタイミングに応じて生成された画像情報をメモリカード１６４に記憶する。

カメラ側操作部１７０は、上述した中央釦２０４や十字釦２０５を含む操作部材の総称である。また、カメラ側操作部１７０は、ＭＦ／ＡＦを切り替えるスイッチを含む。カメラ側操作部１７０がユーザによる操作を受け付けると、カメラコントローラ１５３は、操作指示内容に応じた各種制御を実行する。

＜２．動作＞
＜２−１．撮像準備動作＞
まず、撮像準備のためのデジタルカメラ１００の動作を説明する。

カメラボディ１０２に交換レンズ１０１を装着した状態で、使用者が、カメラボディ１０２の電源を入れると、電源１５４は、ボディマウント１４０及びレンズマウント１３０を介して、交換レンズ１０１に電力を供給する。次に、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、交換レンズ１０１の認証情報を要求したり、レンズデータなど交換レンズ１０１を制御するのに必要な情報を要求したりする。カメラコントローラ１５３は、交換レンズ１０１を制御するのに必要な情報を取得すると、カメラボディ１０２を撮影可能な状態へと制御する。

また、この状態では、デジタルカメラ１００は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０で生成した画像データが示す画像をスルー画像として液晶モニタ１６３に表示する制御モードで動作し得る。この制御モードをライブビューモードという。ライブビューモードでは、スルー画像が動画で液晶モニタ１６３に表示されるので、使用者は、液晶モニタ１６３を見ながら静止画像を撮像するための構図を決めることができる。

＜２−２．画像拡大表示動作＞
実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００は、複数のオートフォーカスモードを有している。例えば、デジタルカメラ１００は、オートフォーカスモードとして、顔認識オートフォーカスモード、追尾オートフォーカスモード、多点オートフォーカスモード、ピンポイントオートフォーカスモードなどを有している。

ここで、ピンポイントオートフォーカスは、ユーザが、レリーズ釦１６０を半押し操作して、カメラボディ１０２にオートフォーカス動作を実行させる際、撮像対象の被写体のピント状態をより容易に確認するために、液晶モニタ１６３が、撮像対象の被写体の拡大画像を表示させるオートフォーカスモードである。ピンポイントオートフォーカスモードにおいて、カメラコントローラ１５３は、液晶モニタ１６３に拡大画像を表示するとともに、拡大される領域に対応する撮像対象の被写体に対して合焦するようオートフォーカス制御を行なう。

また、ピンポイントオートフォーカスモードにおいて、液晶モニタ１６３に撮像対象の被写体の全体画像および、拡大画像を表示する際、カメラコントローラ１５３は、液晶モニタ１６３に表示される画像が適正露出となるよう露出制御を行なう。以下、ピンポイントオートフォーカスモードにおける露出制御動作の詳細について説明する。

オートフォーカスモードをピンポイントフォーカスモードに設定している場合、レリーズ釦１６０の半押し操作により、撮像対象の被写体を含む画像領域を拡大表示しオートフォーカス動作を行うことができる。図５に示すフローチャートを用いて、デジタルカメラ１００の画像拡大表示時の露出制御について説明する。

デジタルカメラ１００が撮影モードとなってスルー画像を液晶モニタ１６３に表示しているとき、カメラコントローラ１５３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０によって生成される画像データを用いて画像全体の露出値を算出する（Ｓ２００）。スルー画像を表示するために、カメラコントローラ１５３は、例えば１／６０秒の間隔で新しいフレームの画像について、露出値を順次算出する。ここで、露出値の算出のために、カメラコントローラ１５３は、図４が示すブロックメモリ（以下ＢＭデータ）と呼ばれるサンプリングデータを使用する。図４に示すように、ＢＭデータは画像全体を例えば、縦１２×横１２の１４４個のブロックに分割したサンプリングデータである。ＢＭデータには各ブロックのＲ，Ｇ、Ｂの平均値が格納されており、各ブロックの輝度値を算出することができる。輝度値Ｙの算出には例えば下記の計算式を使用する。

Ｙ＝０．２９９×Ｒ＋０．５８７×Ｇ＋０．１１４×Ｂ
カメラコントローラ１５３は、画面全体を構成する各ブロックの輝度値Ｙを用いて、全画面の輝度値Ｙａｌｌを生成し、Ｙａｌｌと目標輝度値Ｙｔａｒｇｅｔの差分が０になるように画面全体の露出値ＥＶａｌｌを決定する。カメラコントローラ１５３は、現在の絞り１１６の絞り値と、ＴＧ１５１がＣＭＯＳイメージセンサ１５０に対して設定している露光時間（スルー画像における毎フレームの露光時間）、ＡＦＥ１５２が設定しているＩＳＯ感度から、現在の露出値ＥＶｎｏｗを求める。カメラコントローラ１５３は、ＥＶｎｏｗと、現在の輝度値Ｙａｌｌｎｏｗと、Ｙｔａｒｇｅｔとに基づいて、ＥＶａｌｌを次式により決定する。

ＥＶａｌｌ＝ＥＶｎｏｗ − ｌｏｇ２（Ｙｔａｒｇｅｔ／Ｙａｌｌｎｏｗ）・・・（式１）
ＥＶａｌｌが決定されると、カメラコントローラ１５３は、これをＤＲＡＭ１５５に保存する（Ｓ２００）。

カメラコントローラ１５３は、次にオートフォーカス時に拡大される拡大予定画面の露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅを算出する（Ｓ２０１）。ピンポイントオートフォーカスモードにおいて、全体画面において撮像対象の被写体を配置したい領域を、拡大予定画面としてユーザはカメラ側操作部１７０の上下左右操作により設定している。カメラコントローラ１５３は、液晶モニタ１６３に、全体画面を表示している裏で、拡大予定画面の露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅを算出する。露出値の算出には図４に示す拡大予定画面のＢＭデータを使用する。このとき、図４に示すように、ＢＭデータのサンプリングエリアと拡大予定画面が必ずしも一致しないため、カメラコントローラ１５３は、拡大予定画面との重なり度合いが例えば５０％以上のブロックのみを輝度値生成対象にして、拡大予定画面の輝度値Ｙｚｏｏｍｐｒｅを算出する。カメラコントローラ１５３は、Ｙｚｏｏｍｐｒｅと目標輝度値Ｙｔａｒｇｅｔの差分が０になるように拡大予定画面の露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅを決定する。カメラコントローラ１５３は、現在の絞り１１６の絞り値と、ＴＧ１５１がＣＭＯＳイメージセンサ１５０に対して設定している露光時間（スルー画像における毎フレームの露光時間）、ＡＦＥ１５２が設定しているＩＳＯ感度から、現在の露出値ＥＶｎｏｗを求める。カメラコントローラ１５３は、ＥＶｎｏｗと、現在の拡大予定画面の輝度値Ｙｚｏｏｍｐｒｅｎｏｗと、Ｙｔａｒｇｅｔとに基づいて、ＥＶｚｏｏｍｐｒｅを次式により決定する。

ＥＶｚｏｏｍｐｒｅ＝ＥＶｎｏｗ − ｌｏｇ２（Ｙｔａｒｇｅｔ／Ｙｚｏｏｍｐｒｅｎｏｗ）・・・（式２）
ここで、ＥＶｎｏｗは、（式１）におけるＥＶｎｏｗと同一である。また、Ｙｔａｒｇｅｔは、（式１）におけるＹｔａｒｇｅｔと同一であってもよいし、異なる目標値としてもよい。例えば、コントラストＡＦに有利に働くような状況があったときに、異なる目標値となるよう設定してもよい。

ＥＶｚｏｏｍｐｒｅが決定されると、カメラコントローラ１５３は、これをＤＲＡＭ１５５に保存する（Ｓ２０１）。ここで、ステップＳ２００と、ステップＳ２０１の動作の順序はこれに限定されず、逆の順序でもよいし、並行して行なうようにしてもよい。

続いて、カメラコントローラ１５３は、ステップＳ２００にて算出したＥＶａｌｌと、フラッシュメモリ１５６に格納されたプログラム線図とに従って、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を決定する。そして、カメラコントローラ１５３は、ここで決定したＡｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値に従って、絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する（Ｓ２０２）。

カメラコントローラ１５３は、ユーザからのレリーズ釦１６０の半押し操作を監視している（Ｓ２０３）。ユーザからのレリーズ釦１６０の半押しを検知すると（Ｓ２０３におけるＹｅｓ）、カメラコントローラ１５３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０から拡大画面の画像を撮像させるようにＴＧ１５１を制御する。これにより、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０は、全体画面の画像の撮像から、拡大画面の画像の撮像へと切り替わる。

その際、ステップＳ２０１で算出した拡大予定画面の露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅと、フラッシュメモリ１５６に格納されたプログラム線図とに従って、カメラコントローラ１５３は、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を決定する。そして、これにより、カメラコントローラ１５３は、絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する（Ｓ２０４）。なお、ステップＳ２０２にて用いたプログラム線図と、ステップＳ２０１にて用いたプログラム線図とは、同一でもよいし、異なるものを用いてもよい。例えば、コントラストＡＦに有利に働くような状況があったときに、異なるプログラム線図となるよう設定してもよい。

ＣＭＯＳイメージセンサ１５０の駆動切替時の切替遅延などから拡大画面の画像が撮像されるまで遅延があるため、カメラコントローラ１５３は、拡大画面の画像が撮像されたかどうかを判定する（Ｓ２０５）。カメラコントローラ１５３は、切替が正常に完了するまではステップＳ２０４の制御を繰り返す。そして、カメラコントローラ１５３は、切替が完了したことを判定すると（Ｓ２０５におけるＹｅｓ）、拡大後の画像から露出値ＥＶｚｏｏｍを算出する（Ｓ２０６）。ステップＳ２０１にて算出したＥＶｚｏｏｍｐｒｅは、全体画面に対応する１４４個のＢＭデータのうち、拡大画面に対応する個数のＢＭデータを用いて算出したものである。一方、ＥＶｚｏｏｍは、拡大画面に対応する１４４個のＢＭデータを用いて算出したものである。すなわち、ＥＶｚｏｏｍは、ＥＶｚｏｏｍｐｒｅと比べて、算出に用いるＢＭデータの数が多いため、より精度の高い露出値を算出することができる。カメラコントローラ１５３は、ステップＳ２０６で算出したＥＶｚｏｏｍと、フラッシュメモリ１５６に格納されたプログラム線図とに基づいて、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を決定する。そして、これにより、カメラコントローラ１５３は、絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する（Ｓ２０７）。

カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０の半押しが解除されるか、オートフォーカス動作が完了するまで、ステップＳ２０６とステップＳ２０７の動作を繰り返す。そして、レリーズ釦１６０の半押しが解除されるか、オートフォーカス動作が完了したら（Ｓ２０８におけるＹｅｓ）、カメラコントローラ１５３は、拡大画面を解除して、元の全体画面へと切り替わるようＴＧ１１５に対して指示する。ここで、カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０半押し直前の画面全体の露出値ＥＶａｌｌ（レリーズ釦１６０の半押し直前におけるステップＳ２０１で算出したＥＶａｌｌ）と、フラッシュメモリ１５６に格納されたプログラム線図とからＡｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を決定する。そして、カメラコントローラ１５３は、絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する（Ｓ２０９）。

ここで、図６を用いて、本実施の形態の露出制御を実行するデジタルカメラ１００の露出の収束時間と、本実施の形態の露出制御を実行しないデジタルカメラ１００の露出の収束時間を比較し、本実施の形態の露出制御の技術的意義を説明する。図６は、デジタルカメラ１００の拡大表示動作時の適正露出になるまでの時間の説明図である。図６（Ａ）は、本実施の形態の露出制御を実行しないデジタルカメラ１００の露出の収束時間を説明する図であり、図６（Ｂ）は、本実施の形態の露出制御を実行するデジタルカメラ１００の露出の収束時間を説明する図である。

図６（Ａ）に示すように、本実施の形態の露出制御を実行しないデジタルカメラ１００では、
全体画面の示す輝度値と、拡大予定画面の示す輝度値との差が大きい場合に、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が全体画面から拡大画面（拡大予定画面が実際に出力された画面）へと切り替わったときに、露出値が大幅に変化する。今まで適正露出を維持していたのに対して、露出値が大幅に変化したということは、適正露出値に対して大幅に差が生じたことに対応する（図６（Ａ）に示すΔＥＶ１に対応する）。カメラコントローラ１５３は、このΔＥＶ１の差分を埋めるべく、絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する。

一方、本実施の形態の露出制御を実行するデジタルカメラ１００では、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が全体画面から拡大画面（拡大予定画面が実際に出力された画面）へと切り替わったときに、すでに、拡大予定画面に対応する露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅを把握している。そのため、カメラコントローラ１５３は、即座にそのＥＶｚｏｏｍｐｒｅに対応することができる。すなわち、カメラコントローラ１５３は、即座に絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御することができる。この後の露出制御については、カメラコントローラ１５３は、拡大画面の示す輝度値に基づいてＥＶｚｏｏｍを算出し、この算出結果に基づいて絞り１１６、ＴＧ１５１、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０、ＡＦＥ１５２を制御する。

すなわち、本実施の形態の露出制御を実行しないデジタルカメラ１００では、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が全体画面から拡大画面（拡大予定画面が実際に出力された画面）へと切り替わったときに、露出制御の初期値とするのが、全体画面の示す露出値ＥＶａｌｌであるのに対して、本実施の形態の露出制御を実行するデジタルカメラ１００では、拡大予定画面の示す露出値ＥＶｚｏｏｍｐｒｅとなる。従って、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、現在の拡大画面の示す露出値ＥＶｚｏｏｍとの差分が、図６（Ａ）に比べて、図６（Ｂ）の方が小さくなっている。これにより、本実施の形態の露出制御では、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が全体画面から拡大画面（拡大予定画面が実際に出力された画面）へと切り替わったときに、より短時間で適正露出へと近づけることが可能となる。従って、ユーザに対して視認しやすい画像を表示できるまでに要する時間を低減すること可能となる。

また逆に、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が拡大画面から全体画面へと切り替わったときにも同様である。このときは、ＤＲＡＭ１５５に記憶しておいたＥＶａｌｌを、切り替わり時の露出制御の初期値とすることで、より短時間で適正露出へと近づけることが可能となる。

以上のように、実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００は、全体画面と拡大画面との切替の際、全体画面と拡大画面の明るさに差がある場合でも、適正露出になるまでの露出安定待ち時間がほぼ発生しない。これにより、オートフォーカスの時間短縮およびフォーカス精度の向上が可能である。

上記では、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が、全体画面と拡大画面とで切り替わる例として、ピンポイントオートフォーカス動作を説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、マニュアルフォーカスをアシストするために全体画面と拡大画面とで切り替える場合にも適用できる。すなわち、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が出力する画面が、全体画面と拡大画面とで切り替わる際の露出制御であれば、他の形態であっても適用可能である。

本発明は、デジタルカメラへの適用に限定されない。すなわち、ムービーカメラ、カメラ付き携帯電話など、露出制御を行なう他の撮像装置にも適用可能である。

１００デジタルカメラ
１０１交換レンズ
１０２カメラボディ
１１０フォーカスレンズ
１１１フォーカスレンズ駆動部
１１２ズームレンズ
１１３ズームレンズ駆動部
１１４フォーカスリング
１１５ズームリング
１１６絞り
１１７絞り駆動部
１２０レンズコントローラ
１２１ＤＲＡＭ（レンズ側）
１２２フラッシュメモリ（レンズ側）
１３０レンズマウント
１４０ボディマウント
１５０ＣＭＯＳイメージセンサ
１５１ＴＧ
１５２ＡＦＥ
１５３カメラコントローラ
１５４電源
１５５ＤＲＡＭ（ボディ側）
１５６フラッシュメモリ（ボディ側）
１６０レリーズ釦
１６２タッチパネル
１６３液晶モニタ
１６４メモリカード
１６５カードスロット
１７０カメラ側操作部
２０４中央釦
２０５十字釦

Claims

被写体像を撮像して画像データを生成する撮像センサと、
前記生成された画像データの示す画像を表示する表示部と、
前記撮像センサが第一の領域に基づく画像データと、前記第一の領域内に含まれ前記第一の領域よりも小さい予め定められた第二の領域に基づく画像データのいずれを生成するかを切り替える切替制御部と、
前記表示部が前記第一の領域に基づく画像データの示す画像を表示しているときに、前記第二の領域に基づく画像データに基づいて、露出制御に関する情報を予め算出する露出制御算出部と、
前記切替制御部により、前記第一の領域に基づく画像データから、前記第二の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、前記予め算出しておいた露出制御に関する情報に従って、前記撮像センサにより画像データが生成されるときの露出を制御する露出制御部と、を備えた撮像装置。
前記切替制御部により、前記第一の領域に基づく画像データから、前記第二の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、前記第一の領域に基づいて算出した露出制御に関する情報を記憶しておく記憶部を、更に備え、
前記露出制御部は、前記切替制御部により、前記第二の領域に基づく画像データから、前記第一の領域に基づく画像データに切り替えられるとき、前記記憶部に記憶しておいた露出制御に関する情報に従って、前記撮像センサにより画像データが生成されるときの露出を制御する、請求項１に記載の撮像装置。