JPWO2016158248A1 - 撮影装置、撮影装置本体、及び撮影装置の制御方法 - Google Patents

撮影装置、撮影装置本体、及び撮影装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

減光フィルタにより開放絞り値を用いることを可能とする範囲を拡大するとともに、ブレの発生を軽減することを可能とする撮影装置、撮影装置本体、及び撮影装置の制御方法を提供する。撮影装置(10)は、絞り(21)、APDフィルタ(22)、NDフィルタ(23)、撮像素子(32)、主制御部(34)、測光部(52)、プログラム線図記憶部(54)、及び撮影露出決定部(56)を備える。NDフィルタ(23)は、光路上に挿脱可能である。測光部(52)は、撮像素子(32)により得られる撮像信号から測光値を求める。プログラム線図記憶部(54)は、特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶する。撮影露出決定部(56)は、プログラム線図と、測光値から求まる撮影露出量とに基づき撮影露出を決定する。主制御部(34)は、撮影露出量が特定の露出量より大きい場合にNDフィルタ(23)を光路上に挿入させる。

Description

本発明は、アポダイゼーションフィルタを備える撮影装置、撮影装置本体、及び撮影装置の制御方法に関するものである。
従来より、アポダイゼーションフィルタ(以下、APDフィルタと称する)を備えた撮影装置が知られている(特許文献1参照)。APDフィルタは、光軸から離れるにつれて光透過率が低下するという光学特性を有している。このため、APDフィルタによる減光効果は、絞り値が開放絞り値に近づくほど大きくなる。
APDフィルタは、像面での周辺光量は低下させずに、ピントの合っていないボケ像(点光ボケ等)に対してのみ周辺光量を低下させることで、ボケ像の輪郭にグラデーションを与え、美しいボケ味を実現する。APDフィルタによって美しいボケ味を実現するためには、主要被写体の背景にボケ像が生じている必要がある。背景にボケ像を生じさせるためには、被写界深度を浅くする必要があり、絞りをできるだけ開き、好ましくは開放絞りとすることが求められる。
特許文献1には、APDフィルタが光軸に挿入された場合に、APD用のプログラム線図を用いて撮影露出(撮影絞り値及び撮影シャッタ速度)を自動決定することが記載されている。このAPD用のプログラム線図(以下、第2プログラム線図という)は、撮影絞り値として開放絞り値を優先的に決定するために、通常のプログラム線図(以下、第1プログラム線図という)よりも、絞りが開放絞り値に固定された領域が長い。このため、第2プログラム線図では、第1プログラム線図の場合よりも、撮影絞り値として開放絞り値を優先的に決定するために、高速の撮影シャッタ速度が用いられることがある。撮影シャッタ速度が高速化するとフリッカ等の弊害が生じる恐れがあるが、APDフィルタを用いる場合には、背景のボケ像の生成を優先するために、撮影シャッタ速度の高速化を許容している。
特許文献1に記載の撮影装置では、APDフィルタが非挿入の場合には、第1プログラム線図が用いられる。しかし、この撮影装置では、APDフィルタの挿脱とともに、第2プログラム線図への切り換えが行われることはない。このため、APDフィルタの挿脱を行う場合には、ユーザーがプログラム線図の切り換えに係る操作を行わなければならないという煩わしさがある。
特許文献2には、APDフィルタと同様に、主要被写体の背景に生じるボケ像のボケ味を美しくすることを目的としたソフトフォーカスフィルタが光軸に挿脱可能に構成された撮影装置が記載されている。この特許文献2に記載の撮影装置においても、第1及び第2プログラム線図が用いられる。特許文献2では、ユーザーがプログラム線図の切り換えに係る操作を行う必要がないように、ソフトフォーカスフィルタの挿脱に応じて、プログラム線図を自動的に切り替えることが提案されている。
また、特許文献2には、撮影絞り値として開放絞り値を用いることを可能とする範囲を拡大するために、ソフトフォーカスフィルタの光軸への挿入とともに、減光フィルタを挿入して、絞りの絞り込みを抑えることが記載されている。
特開2005−62733号公報 特開昭63−206729号公報
特許文献1の撮影装置においても、特許文献2に記載された技術を適用し、APDフィルタの挿脱に応じて第1プログラム線図と第2プログラム線図とを自動的に切り換えることが考えられる。また、APDフィルタは、絞りが絞られると急速に減光効果が減少することから、特許文献2に記載のようにAPDフィルタの挿入と連動して減光フィルタを挿入することが好ましい。
しかしながら、APDフィルタの挿入とともに減光フィルタを挿入すると、第2プログラム線図により撮影絞り値が開放絞り値に決定される領域では、減光フィルタによる減光量の分だけ、一律に撮影シャッタ速度が遅くなる。このため、APDフィルタの挿入とともに減光フィルタを挿入することにより、ブレが発生し易くなるという問題がある。これは、撮影シャッタ速度が遅いほど問題となる。
この問題は、APDフィルタが光路上に挿脱される撮影装置に限られず、APDフィルタが光路上に配置され、APD用のプログラム線図のみを用いる撮影装置の場合にも生じる。
本発明は、減光フィルタにより開放絞り値を用いることを可能とする範囲を拡大するとともに、ブレの発生を軽減することを可能とする撮影装置、撮影装置本体、及び撮影装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明の撮影装置は、撮像素子と、絞りと、測光部と、アポダイゼーションフィルタと、プログラム線図記憶部と、撮影露出決定部と、減光フィルタと、制御部と、を備える。撮像素子は、入射光を光電変換して撮像信号を出力する。絞りは、入射光の光量を調整する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。アポダイゼーションフィルタは、入射光の光路上に配置される。プログラム線図記憶部は、特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶する。撮影露出決定部は、プログラム線図と、測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する。減光フィルタは、光路上に挿脱される。制御部は、撮影露出量が特定の露出量より大きい場合に、減光フィルタを光路上に挿入させる。
第2プログラム線図で第2露出量に対応するシャッタ速度は、第1プログラム線図の第1露出量に対応するシャッタ速度より速いことが好ましい。
メカシャッタを備え、第2プログラム線図で第2露出量に対応するシャッタ速度は、第1プログラム線図の第1露出量に対応するシャッタ速度より速く、かつメカシャッタの高速側の限界速度以下であることが好ましい。
メカシャッタを備え、撮像素子は、電子シャッタ機能を有し、第2プログラム線図で第2露出量に対応するシャッタ速度は、メカシャッタの高速側の限界速度より速く、撮影シャッタ速度が限界速度より速い場合は、電子シャッタ機能により撮影シャッタ速度を設定することが好ましい。
制御部は、撮影露出量が、第2露出量より大きい第3露出量以上の場合に、減光フィルタを光路上に挿入させ、第2プログラム線図で第3露出量に対応する絞り値は、開放絞り値よりも大きいことが好ましい。
アポダイゼーションフィルタは、絞り値が閾値以下の場合にアポダイゼーション効果が得られ、第2プログラム線図で第3露出量に対応する絞り値は、閾値に対応することが好ましい。
第1プログラム線図は、第1露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取ることが好ましい。
第2プログラム線図は、第2露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取ることが好ましい。
アポダイゼーションフィルタは、絞り値が閾値以下の場合にアポダイゼーション効果が得られ、第2プログラム線図は、第2露出量よりも大きい第4露出量から、第4露出量よりも大きい第5露出量の範囲では、絞り値が閾値に固定されていることが好ましい。
制御部は、撮影露出量が、第4露出量以上の場合に、減光フィルタを光路上に挿入させることが好ましい。
第2プログラム線図は、第2露出量から第4露出量の範囲、及び第5露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取ることが好ましい。
撮像素子はCMOS型センサであり、電子シャッタ機能はローリングシャッタ方式であることが好ましい。
本発明の撮影装置本体は、アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられる。撮影装置本体は、撮像素子と、絞りと、測光部と、プログラム線図記憶部と、撮影露出決定部と、減光フィルタと、制御部と、を備える。撮像素子は、入射光を光電変換して撮像信号を出力する。絞りは、入射光の光量を調整する。測光部は、撮像信号に基づいて測光を行う。プログラム線図記憶部は、特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶する。撮影露出決定部は、プログラム線図と、測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する。減光フィルタは、光路上に挿脱される。制御部は、撮影露出量が特定の露出量より大きい場合に、減光フィルタを光路上に挿入させる。
本発明の撮影装置の制御方法は、入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、入射光の光量を調整する絞りと、撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、入射光の光路上に配置されるアポダイゼーションフィルタと、特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶するプログラム線図記憶部と、プログラム線図と、測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する撮影露出決定部と、光路上に挿脱される減光フィルタと、を備える撮影装置の制御方法において、撮影露出量が特定の露出量より大きい場合に、減光フィルタを光路上に挿入させる。
本発明によれば、アポダイゼーションフィルタが光路上に配置されている場合に、露出値が特定の露出量より大きい場合(絞り値が開放絞り値に固定された領域を超える場合)に、減光フィルタを光路上に挿入させるので、減光フィルタにより開放絞り値を用いることを可能とする範囲を拡大するとともに、ブレの発生を軽減することができる。
第1実施形態の撮影装置の外観斜視図である。 第1実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。 APDフィルタの光学特性の説明図である。 F値とT値の関係を示すグラフである。 第1実施形態の第1プログラム線図を示す図である。 第1実施形態の第2プログラム線図を示す図である。 プログラム線図を選択するためのフローチャートである。 第2プログラム線図を用いた静止画撮影のフローチャートである。 NDフィルタを挿入する例を説明する説明図である。 撮影露出の変更について説明する説明図である。 ローリングシャッタ方式の撮像動作を説明する説明図である。 第2実施形態の第2プログラム線図を示す図である。 第3実施形態の第2プログラム線図を示す図である。 第4実施形態の第2プログラム線図を示す図である。 NDフィルタを有する撮影装置本体の構成を示すブロック図である。
[第1実施形態]
図1において、本発明の第1実施形態の撮影装置10は、レンズ交換型のデジタルカメラであり、撮影装置本体11と、撮影装置本体11に着脱可能に取り付けられる第1レンズ鏡筒12とを備える。第1レンズ鏡筒12は、アポダイゼーション(APD:Apodization)フィルタ22(図2参照)を有するレンズ鏡筒である。
撮影装置本体11には、操作部13が設けられている。操作部13には、電源ボタン13A、シャッタボタン13B、モード切替ダイヤル13C等が含まれている。電源ボタン13Aは、撮影装置10の電源をオン/オフする際に操作される。
シャッタボタン13Bは、いわゆる「半押し」と「全押し」とを可能とする2段ストローク式のスイッチである。シャッタボタン13Bは、半押しされることによってS1オン信号を出力し、半押しから更に押し込む全押しが行われることによってS2オン信号を出力する。撮影装置10は、シャッタボタン13BからS1オン信号が出力されると自動焦点調節(AF:Auto Focus)や自動露出制御などの撮影準備処理を実行し、S2オン信号が出力されると撮影処理を実行する。
モード切替ダイヤル13Cは、動作モードを切り替える際に操作される。動作モードには、静止画撮影モード及び再生モードがある。静止画撮影モードでは、ライブビュー表示中にシャッタボタン13Bが全押しされることによって、静止画撮影が行われる。再生モードでは、メモリ44(図2参照)に記憶された静止画が再生される。ライブビュー表示では、画像を記録せずに、表示部42(図2参照)にリアルタイムに画像表示が行われる。
図2において、撮影装置本体11には、レンズ鏡筒取付部11Aが設けられている。レンズ鏡筒取付部11Aには、第1レンズ鏡筒12の基端部12Aが取り付けられる。レンズ鏡筒取付部11Aには、電気接点11Bが設けられている。電気接点11Bは、基端部12Aに設けられた電気接点12Bと接触することによって、撮影装置本体11と第1レンズ鏡筒12とを電気的に接続させる。
また、撮影装置本体11には、APDフィルタ22を有する第1レンズ鏡筒12に代えて、APDフィルタ22を有しない第2レンズ鏡筒14が着脱可能とされている。第2レンズ鏡筒14は、基端部14Aが撮影装置本体11のレンズ鏡筒取付部11Aに取り付けられる。第1レンズ鏡筒12と同様に、第2レンズ鏡筒14の基端部14Aには、レンズ鏡筒取付部11Aの電気接点11Bと接触する電気接点14Bが設けられている。
第1レンズ鏡筒12は、フォーカスレンズ20と、絞り21と、APDフィルタ22と、ND(Neutral Density)フィルタ23と、ID(Identification Data)記憶部24と、を有している。第1レンズ鏡筒12の光軸LA上には、フォーカスレンズ20、絞り21、APDフィルタ22、及びNDフィルタ23が、被写体側からこの順に配置されている。光軸LAは、被写体からの入射光の光路に相当する。
第2レンズ鏡筒14は、フォーカスレンズ20と、絞り21と、ID記憶部25とを有している。第2レンズ鏡筒14の光軸LA上には、フォーカスレンズ20及び絞り21が、被写体側からこの順に配置されている。
フォーカスレンズ20は、被写体からの入射光を集光して結像する。また、フォーカスレンズ20は、後述する主制御部34の制御に基づいて、モータ28Aの駆動により光軸LA方向に移動し、撮影距離を調節する。モータ28Aは、ステッピングモータやサーボモータである。
絞り21は、入射光の光量を調整する。絞り21は、後述する主制御部34の制御に基づいて、モータ28Bの駆動により複数枚の絞り羽根(図示せず)を移動させ、後述する撮像素子32への入射光量を変化させる。モータ28Bは、ステッピングモータやサーボモータである。
ID記憶部24,25は、レンズ鏡筒の種類を特定するためのIDを記憶している。このIDは、後述する主制御部34によって、APDフィルタ22の有無を特定するために用いられる。第1レンズ鏡筒12のID記憶部24には、APDフィルタ22を有するという情報を含むIDが記憶されている。第2レンズ鏡筒14のID記憶部25には、APDフィルタ22を有しないという情報を含むIDが記憶されている。
ID記憶部24に記憶されたIDは、撮影装置本体11と第1レンズ鏡筒12とが接続された場合に、電気接点11B,12Bを介して、撮影装置本体11に送信される。また、ID記憶部25に記憶されたIDは、撮影装置本体11と第2レンズ鏡筒14とが接続された場合に、電気接点11B,14Bを介して、撮影装置本体11に送信される。
図3に示すように、APDフィルタ22は、光軸LAからの距離が大きくなるにつれて光透過率が低下するという光学特性を有する。APDフィルタ22は、像面での周辺光量は低下させずに、ピントの合っていないボケ像(点光ボケ等)に対してのみ周辺光量を低下させる。APDフィルタ22は、このような光学特性によって、ボケ像の輪郭にグラデーションを与え、美しいボケ味を実現するアポダイゼーション効果が得られる。
APDフィルタ22は、絞り21の絞り値(F値)が開放値に近づくほど、減光量が大きくなる。F値は、絞り21の有効開口径で決まる絞り値であり、有効開口領域内の光透過率は考慮されていない。有効開口領域内の光透過率Pを考慮した実質的な絞り値はT値である。T値は、一般に式(1)で表される。
T=F/P1/2 ・・・(1)
式(1)の光透過率PにAPDフィルタ22の光透過率を適用すると、APDフィルタ22の光学特性を考慮したT値が得られる。T値とF値との関係は、図4に示す曲線で表される。T値は、F値が開放値に近づくほどF値との差異が大きくなる。
本実施形態では、APDフィルタ22は、F値が2.8を超えると減光量がほぼゼロとなり、F値が2.8以下の領域で減光効果が得られる。すなわち、アポダイゼーション効果が得られるF値の閾値Fthは、「2.8」である。
図4には、式(2)及び式(3)で定義されるAV(F)及びAV(T)が記載されている。AV(F)は、F値に対応するAV(Aperture Value)である。AV(T)は、T値に対応するAVである。
AV(F)=2×log(F) ・・・(2)
AV(T)=2×log(T) ・・・(3)
本実施形態では、絞り21の開放絞り値Fminは、「1.4」である。図4によると、開放絞り値Fminに対応するT値は「2.0」である。したがって、絞り21が開放絞り値Fminに設定された場合のAPDフィルタ22による減光量は、AVの1段分(光量を1/2とする値)に相当する。
NDフィルタ23は、光軸LAからの距離の大きさに関係なく、入射光の光量を一律に減光させる減光フィルタである。NDフィルタ23は、光軸LA(入射光の光路)上に挿脱可能に配置されている。NDフィルタ23は、主制御部34の制御に基づいてモータ28Cを駆動させることにより、非挿入位置(図2中の実線)と挿入位置(図2中の破線)との間で移動する。なお、本実施形態では、絞り21が開放絞り値Fminに設定された場合のNDフィルタ23による減光量は、AVの1段分(光量を1/2とする値)に相当する。
撮影装置本体11の内部には、シャッタユニット30と、撮像素子32と、主制御部34と、画像処理部36と、AF制御部38と、露出制御部40と、表示部42と、メモリ44とが設けられている。
シャッタユニット30は、フォーカルプレーンシャッタ等のメカシャッタである。シャッタユニット30は、レンズ鏡筒取付部11Aと撮像素子32との間の光路を遮断可能に設けられている。シャッタユニット30は、後述する主制御部34の制御に基づいてシャッタモータ31を駆動させることにより開閉動作を行う。
撮像素子32は、シャッタユニット30を介して入射する入射光を光電変換して撮像信号を出力する。撮像素子32から出力された撮像信号は、画像処理部36に入力される。撮像素子32は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型センサであり、電子シャッタ機能を有する。この電子シャッタ機能のシャッタ速度は、主制御部34により制御可能である。
主制御部34は、CPU(Central Processing Unit)と、このCPUで使用されるプログラムやパラメータを記憶したROM(Read Only Memory)と、CPUのワークメモリとして使用されるRAM(Random Access Memory)など(いずれも図示せず)を備えている。主制御部34は、撮影装置10の各部と電気的に接続されており、操作部13から入力される操作信号に基づいて、撮影装置10の全体を統括的に制御する。主制御部34は、シャッタボタン13Bから、S1オン信号及びS2オン信号を受信する。また、主制御部34は、モード切替ダイヤル13Cから、現在設定されている動作モードを特定する。主制御部34は、請求の範囲の「制御部」に対応する。
また、主制御部34は、電気接点11Bを介してID記憶部24,25からIDを受信する。主制御部34は、受信したIDに基づき、撮影装置本体11に接続されているレンズ鏡筒の種類(第1レンズ鏡筒12と第2レンズ鏡筒14とのいずれであるか)を特定する。
また、主制御部34は、特定したレンズ鏡筒の種類に基づいて、APDフィルタ22の有無を判定する。具体的には、主制御部34は、特定したレンズ鏡筒が第1レンズ鏡筒12であった場合には、APDフィルタ22が有ると判定し、特定したレンズ鏡筒が第2レンズ鏡筒14であった場合には、APDフィルタ22が無いと判定する。そして、主制御部34は、この判定結果をAPDフィルタ情報として撮影露出決定部56に送信する。
画像処理部36は、撮像素子32から受信した撮像信号から画像データを生成する。画像処理部36は、生成した画像データを表示部42及びメモリ44に送信する。表示部42には、画像データに基づいた画像が表示される。メモリ44には画像データが記憶される。また、画像処理部36は、受信した撮像信号をY/C変換することによって輝度信号を生成し、生成した輝度信号を露出制御部40に送信する。
AF制御部38は、撮像信号に基づいて、コントラストAF方式によりAF制御を実行する。AF制御では、フォーカスレンズ20を移動させながら、撮像信号に基づいてAF評価値(高周波成分の積算値)を算出する。そして、AF制御部38は、AF評価値が最大となるフォーカスレンズ20の位置(合焦位置)を検出し、この合焦位置にフォーカスレンズ20を移動させる。AF評価値は、画像のコントラストに対応している。撮像素子32による撮像範囲中のAFエリアは、例えば撮像範囲の中央領域である。
露出制御部40は、輝度信号に基づいて、撮影に最適な露出量、シャッタ速度、及び絞り値(以下、撮影露出量、撮影シャッタ速度、及び撮影絞り値という)を決定する。露出制御部40は、測光部52と、プログラム線図記憶部54と、撮影露出決定部56と、撮影露出変更部58とを備えている。
測光部52は、画像処理部36から受信した輝度信号に基づいて測光値を算出することによって被写体の測光を行う。測光部52は、算出した測光値を撮影露出決定部56に送信する。
プログラム線図記憶部54は、図5に示す第1プログラム線図P1と、図6に示す第2プログラム線図P2とを記憶している。第1及び第2プログラム線図P1,P2は、APEX(Additive system of Photographic EXposure)演算式(4)を満たすEV(Exposure Value)、AV、及びTV(Time Value)で表されている。第1及び第2プログラム線図P1,P2では、1つのEVに対して、一組のAV及びTVが対応している。
EV=AV+TV ・・・(4)
EVは、露出量を示している。TVは、シャッタ速度t(単位:秒)と式(5)の関係にある。
TV=−log(t) ・・・(5)
第1及び第2プログラム線図P1,P2では、AVを、前述のAV(F)を用いて表している。
第1及び第2プログラム線図P1,P2は、多段絞り方式である。多段絞り方式のプログラム線図では、AVが離散的な値を取っているので、測光値から求まる撮影露出量EVの変化に伴って、撮影絞り値(AV)が頻繁に変化することが防止される。
第1プログラム線図P1は、APDフィルタ22を有していない第2レンズ鏡筒14が撮影装置本体11に接続されている場合に用いられる。第1プログラム線図P1は、露出量EVが第1露出量EV1以下の領域で絞り値が開放絞り値Fminに固定されている。開放絞り値Fminは、「AV(F)=1」に対応している。本実施形態では、EV1=12である。また、第1露出量EV1に対応するシャッタ速度TV1は「11」である。
第2プログラム線図P2は、APDフィルタ22を有している第1レンズ鏡筒12が撮影装置本体11に接続されている場合に用いられる。第2プログラム線図P2は、露出量EVが第2露出量EV2以下の領域で絞り値が開放絞り値Fminに固定されている。第2露出量EV2は、第1露出量EV1よりも大きい値である。本実施形態では、EV2=15である。第2プログラム線図P2では、絞り値が開放絞り値Fminに固定された領域が第1プログラム線図P1より長い。第2プログラム線図では、第1プログラム線図の場合よりも、撮影絞り値として開放絞り値Fminがより優先的に決定される。
第2露出量EV2に対応するシャッタ速度TV2は、「13」である。このシャッタ速度TV2は、第1プログラム線図P1の第1露出量EV1に対応するシャッタ速度TV1より速い。本実施形態では、シャッタ速度TV2は、シャッタユニット30の高速側の限界速度とされている。
撮影露出決定部56は、撮影準備段階において、APDフィルタ情報に基づき、第1プログラム線図P1と第2プログラム線図P2とのいずれかを選択する。具体的には、図7に示すように、撮影露出決定部56は、主制御部34からAPDフィルタ情報を受信し(S11)、APDフィルタ22が光路上に存在する場合(S12でYES)には、第2プログラム線図P2を選択する(S13)。一方、撮影露出決定部56は、APDフィルタ22が光路上に存在しない場合(S12でNO)には、第1プログラム線図P1を選択する(S14)。
撮影露出決定部56は、自動露出制御時に、測光部52から受信した測光値に基づいて所定の演算を行うことにより、撮影に適正な撮影露出量EVaを算出する。撮影露出決定部56は、選択したプログラム線図を用いて、撮影露出量EVaに基づき、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する。
主制御部34は、APDフィルタ22が光路上に存在する場合には、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きいか否かを判定し、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きい場合には、NDフィルタ23を光路上に挿入させる。なお、NDフィルタ23は、初期状態では光路外に離脱されている。主制御部34は、撮影露出量EVaが第2露出量EV2以下の場合には、NDフィルタ23を光路外に離脱させたままとする。
撮影露出変更部58は、NDフィルタ23が光路上に挿入される場合に作動する。具体的には、撮影露出変更部58は、撮影露出決定部56で決定した撮影露出を、NDフィルタ23による減光量に相当する量だけ、第2プログラム線図P2に基づいて変更する。本実施形態では、NDフィルタ23による減光量は、一段(1EV)であるので、撮影露出変更部58は、撮影露出量EVaから一段分下げた撮影露出量EVbに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する。撮影露出変更部58は、変更後の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を主制御部34に送信する。
次に、APDフィルタ22を有する第1レンズ鏡筒12が撮影装置本体11に取り付けられた撮影装置10の静止画撮影モードの場合の作用を、図8に示すフローチャートを参照しながら説明する。この場合には、撮影露出の決定に用いるプログラム線図として、第2プログラム線図P2が選択される。
撮影装置10では、静止画撮影モードに設定されるとライブビュー表示が行われる。このライブビュー表示中にシャッタボタン13Bが半押しされ、主制御部34がS1オン信号を取得すると(ステップS21でYES)、AF制御部38により前述のAF制御が実行される(ステップS22)。
画像処理部36は、撮像信号から輝度信号を取得し(ステップS23)、輝度信号を測光部52に送信する。測光部52は、受信した輝度信号に基づいて被写体の測光値を算出し(ステップS24)、測光値を撮影露出決定部56に送信する。撮影露出決定部56は、受信した測光値に基づいて撮影露出量EVaを算出する(ステップS25)。そして、撮影露出決定部56は、第2プログラム線図P2を用いて、撮影露出量EVaに基づいて撮影露出(撮影絞り値及び撮影シャッタ速度)の決定を行う(ステップS26)。
主制御部34は、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きいか否かを判定する(ステップS27)。主制御部34は、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きい場合(ステップS27でYES)には、光軸LA上にNDフィルタ23を挿入させる(ステップS28)。例えば、図9に示すように、撮影露出量EVaが「15」である場合、主制御部34は、NDフィルタ23を光路上に挿入する。
NDフィルタ23が挿入される場合には、撮影露出変更部58により、ステップS26で決定された撮影露出が、NDフィルタ23による減光量に相当する量だけ変更される。例えば、図10に示すように、撮影露出量EVaが「15」である場合には、NDフィルタ23の挿入に伴う減光量だけ撮影露出量を下げた値(EVb=14)に基づいて決定される撮影露出に変更される。この場合、変更前の撮影露出(AV(F)=2、TV=13)のうち、撮影絞り値が開放絞り値(AV(F)=1)に変更される。
一方、ステップS27において、撮影露出量EVaが第2露出量EV2以下である(EVa≦EV2)と判定された場合には(ステップS33)、主制御部34は、NDフィルタ23を光路上に挿入させず、光路から離脱させた状態とする。この場合、撮影露出変更部58による撮影露出の変更は行われない。EVa≦EV2の領域であるので、ステップS26で決定された撮影絞り値は、開放絞り値(AV(F)=1)である。
そして、主制御部34は、EVa≦EV2の場合には、ステップS26で決定された撮影露出を用い、EVa>EV2の場合には、ステップS29で変更された撮影露出を用いて、絞り21に対して撮影絞り値の設定を行い、シャッタユニット30に対して撮影シャッタ速度の設定を行う(ステップS30)。
この撮影露出の設定後に、シャッタボタン13Bが全押しされ、主制御部34がS2オン信号を取得すると(ステップS31でYES)、静止画の撮影が行われる(ステップS32)。
以上のように、APDフィルタ22を有する第1レンズ鏡筒12が撮影装置本体11に取り付けられた場合には、撮影露出量が、絞り値が開放絞り値に固定された領域を超える場合(EVa>EV2)にのみNDフィルタ23を光路上に挿入させる。本発明では、従来のように光路上へのAPDフィルタの挿入とともにNDフィルタを挿入することによって、撮影シャッタ速度が一律に遅くなることはなく、撮影シャッタ速度の低下によるブレの発生が軽減される。
[第2実施形態]
第1実施形態では、撮影装置10の動作モードとして、静止画撮影モード及び再生モードを有するが、第2実施形態では、さらに動画撮影モードを有する。動画撮影モードは、モード切替ダイヤル13Cによって切り替え可能である。動画撮影モードでは、ライブビュー表示中にシャッタボタン13Bが全押しされることによって、動画撮影が行われる。以下、この動画撮影モードについて説明を行う。
撮像素子32は、ローリングシャッタ方式で撮像動作を行う。図11に示すように、撮像素子32は、1画素行ごとに、電荷のリセット、露光及び蓄積された電荷の読み出しを行う。このため、画素行ごとに露光期間が異なる。動画撮影モードの場合には、先頭の画素行から最終の画素行までのリセット及び読み出し動作が繰り返し行われる。
図12において、第2実施形態の第2プログラム線図P20は、露出量EVが第2露出量EV2以下の領域で絞り値が開放絞り値に固定されており、EV2=16としている。第2露出量EV2に対応するシャッタ速度TV3は、シャッタユニット30の高速側の限界速度TV2よりも速い値に設定されており、TV3=15である。第2プログラム線図P20は、第1実施形態と同様に、APDフィルタ22が光路上に配置されている場合に用いられる。
主制御部34は、第2プログラム線図P20に基づいて決定された撮影露出量に基づいて、絞り21の絞り値の設定を行うとともに、撮像素子32を制御して、電子シャッタ機能のシャッタ速度の設定を行う。本実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同一である。
本実施形態の第2プログラム線図P20は、第1実施形態の第2プログラム線図P2(図6参照)よりも、開放絞り値に固定された範囲が、高露出量側に拡大されている。このため、本実施形態では、第1実施形態よりも絞りを絞り込ませることなく、ブレの発生を軽減することができる。
なお、本実施形態では、第2プログラム線図P20を動画撮影モードに適用する例を示しているが、第2プログラム線図P20を静止画撮影モードに適用しても良い。
なお、本実施形態では、撮像素子32をローリングシャッタ方式で撮像動作させているが、グローバルシャッタ方式を用いても良い。CMOS型センサは、光電変換素子としてのフォトダイオード(PD:Photo Diode)と、一時電荷保持容量であるフローティングディフュージョン(FD:Floating Diffusion)との間に転送トランジスタを設け、FDを遮光することにより、グローバルシャッタ方式での駆動が可能となる。
グローバルシャッタ方式では、全画素のリセットトランジスタと転送トランジスタをオンすることにより、電荷のリセットが一括して行われる。所定の露光期間後に、全画素の転送トランジスタをオンすることにより、FDへの信号電荷の転送が一括して行われる。そして、ローリングシャッタ方式と同様に、1画素行ずつ信号の読み出しが行われる。
このグローバルシャッタ方式のCMOS型センサでは、表面照射方式とすると、上記転送トランジスタとその配線などの付加回路が必要となる分だけ、PDの受光領域を縮小する必要があるので、裏面照射方式が好ましい。
[第3実施形態]
第1実施形態では、撮影露出量EVaが第2露出量EV2よりも大きい場合に、NDフィルタ23を直ちに光路上に挿入させているが、第3実施形態では、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きい第3露出量EV3以上の場合にNDフィルタ23を光路上に挿入させる。
図13において、第3実施形態の第2プログラム線図P22は、露出量EVが第2露出量EV2以下の領域で絞り値が開放絞り値Fminに固定されており、EV2=14としている。第2露出量EV2に対応するシャッタ速度は、第1実施形態と同様に、シャッタユニット30の高速側の限界速度に設定されている。第2プログラム線図P22は、第1実施形態と同様に、APDフィルタ22が光路上に配置されている場合に用いられる。
主制御部34は、撮影露出量EVaが第2露出量EV2より大きく且つ第3露出量EV3未満の範囲の場合には、NDフィルタ23を光路外に離脱させる。主制御部34は、撮影露出量EVaが第3露出量EV3以上の場合には、NDフィルタ23を光路上に挿入させる。第3露出量EV3は「16」である。第3露出量EV3に対応する絞り値は、アポダイゼーション効果が得られる閾値Fthに対応する。
本実施形態では、NDフィルタ23を光路外に離脱させた状態で、絞りを、アポダイゼーション効果が得られる閾値Fthまで絞り込ませることを許容している。
[第4実施形態]
第4実施形態では、図14に示す第2プログラム線図P24を用いる。第2プログラム線図P24は、露出量EVが第2露出量EV2以下の領域で絞り値が開放絞り値に固定され、露出量EVが第4露出量EV4から第5露出量EV5以下の範囲では、絞り値が閾値Fthに固定されている。第4露出量EV4は、第2露出量EV2よりも大きい値である。第5露出量EV5は、第4露出量EV4よりも大きい値である。第4露出量EV4は「16」であり、第5露出量EV5は「18」である。
第2露出量EV2に対応するシャッタ速度TV2は、シャッタユニット30の高速側の限界速度に設定されており、TV2=13である。第5露出量EV5に対応するシャッタ速度TV3は、TV2よりも速い値に設定されており、TV3=15である。また、第5露出量EV5に対応する絞り値は、アポダイゼーション効果が得られる閾値Fthに対応している。第2プログラム線図P24は、第1実施形態と同様に、APDフィルタ22が光路上に配置されている場合に用いられる。
主制御部34は、第2プログラム線図P24に基づいて決定された撮影露出量が第2露出量EV2以下の場合には、シャッタユニット30により撮影シャッタ速度の設定を行う。また、主制御部34は、第2プログラム線図P24に基づいて決定された撮影露出量が第2露出量EV2より大きい場合には、撮像素子32の電子シャッタ機能により撮影シャッタ速度の設定を行う。また、主制御部34は、第2プログラム線図P24に基づいて決定された撮影露出量が第4露出量EV4より大きい場合には、NDフィルタ23を光路上に挿入させる。
本実施形態では、NDフィルタ23を光路外に離脱させた状態で、絞りを、アポダイゼーション効果が得られる閾値Fthまで絞り込ませることを許容している。また、本実施形態では、電子シャッタ機能による撮影シャッタ速度の設定を可能とすることにより、アポダイゼーション効果が得られる範囲を高露出量側に拡大している。
なお、上記各実施形態では、NDフィルタ23を第1レンズ鏡筒12内に設けているが、図15に示すように、第1レンズ鏡筒12内にNDフィルタ23を設けず、撮影装置本体111内にNDフィルタ23を設けても良い。撮影装置本体111では、主制御部34の制御に基づいてモータ28Cを駆動させることにより、NDフィルタ23を光路上に挿脱させる。撮影装置本体111の他の構成については、上記各実施形態の撮影装置本体11と同様である。
また、上記各実施形態では、レンズ鏡筒と撮影装置本体とが着脱可能なレンズ交換型の撮影装置を例として本発明を説明しているが、本発明は、レンズ鏡筒と撮影装置本体とが一体化された一体型の撮影装置にも適用可能である。レンズ交換型の撮影装置では、レンズ鏡筒を交換することによりAPDフィルタが光路上から挿脱されるが、一体型の撮影装置では、APDフィルタを光路上に挿脱させる機構を設ければ良い。この一体型の撮影装置では、APDフィルタの挿脱に応じて、第1プログラム線図及び第2プログラム線図の選択を行う。
さらに、一体型の撮影装置の場合には、APDフィルタを挿脱させずに、APDフィルタを光路上に固定配置しても良い。APDフィルタが光路上に固定配置されている場合は、前述の第1プログラム線図及び第2プログラム線図のうち、第2プログラム線図のみを用いればよい。この場合、第2露出量EV2が、請求の範囲の「特定の露出量」に対応する。
また、上記各実施形態では、撮像素子32としてCMOS型イメージセンサを用いているが、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを用いてもよい。
上記各実施形態では、AF制御部38は、コントラストAF方式によりAF制御を行っているが、位相差AF方式によりAF制御を行ってもよい。
また、上記各実施形態では、NDフィルタ23を光路上に挿入する場合に、撮影露出変更部58により撮影露出の変更を行っているが、この撮影露出の変更は必須ではなく、撮影露出変更部58を設けなくてもよい。これは、NDフィルタ23を光路上に挿入した際に撮影露出の変更を行わなくても、NDフィルタ23を光路上に挿入した状態で、再度、測光及び撮影露出の決定を行うことにより、NDフィルタ23の減光量が反映された撮影露出が決定されるためである。
10 撮影装置
11,111 撮影装置本体
11A レンズ鏡筒取付部
11B 電気接点
12 第1レンズ鏡筒
12A 基端部
12B 電気接点
13 操作部
13A 電源ボタン
13B シャッタボタン
13C モード切替ダイヤル
14 第2レンズ鏡筒
14A 基端部
14B 電気接点
20 フォーカスレンズ
21 絞り
22 APDフィルタ
23 NDフィルタ(減光フィルタ)
24,25 ID記憶部
28A,28B,28C モータ
30 シャッタユニット
31 シャッタモータ
32 撮像素子
34 主制御部(制御部)
36 画像処理部
38 AF制御部
40 露出制御部
42 表示部
44 メモリ
52 測光部
54 プログラム線図記憶部
56 撮影露出決定部
58 撮影露出変更部
P1 第1プログラム線図
P2,P20,P22,P24 第2プログラム線図

Claims (15)

  1. 入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
    前記入射光の光量を調整する絞りと、
    前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
    前記入射光の光路上に配置されるアポダイゼーションフィルタと、
    特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶するプログラム線図記憶部と、
    前記プログラム線図と、前記測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する撮影露出決定部と、
    前記光路上に挿脱される減光フィルタと、
    前記撮影露出量が前記特定の露出量より大きい場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させる制御部と、
    を備える撮影装置。
  2. 入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
    前記入射光の光量を調整する絞りと、
    前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
    前記入射光の光路上に配置されるアポダイゼーションフィルタと、
    第1露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定された第1プログラム線図と、前記第1露出量より大きい第2露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定された第2プログラム線図とを記憶するプログラム線図記憶部と、
    前記アポダイゼーションフィルタが前記光路上に配置されていない場合に前記第1プログラム線図を選択し、前記アポダイゼーションフィルタが前記光路上に配置されている場合に前記第2プログラム線図を選択し、前記測光部による測光値から求まる撮影露出量に基づき、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する撮影露出決定部と、
    前記光路上に挿脱される減光フィルタと、
    前記アポダイゼーションフィルタが前記光路上に配置されている場合であって、かつ前記撮影露出量が前記第2露出量より大きい場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させる制御部と、
    を備える撮影装置。
  3. 前記第2プログラム線図で前記第2露出量に対応するシャッタ速度は、前記第1プログラム線図の前記第1露出量に対応するシャッタ速度より速い請求項2に記載の撮影装置。
  4. メカシャッタを備え、
    前記第2プログラム線図で前記第2露出量に対応するシャッタ速度は、前記第1プログラム線図の前記第1露出量に対応するシャッタ速度より速く、かつ前記メカシャッタの高速側の限界速度以下である請求項3に記載の撮影装置。
  5. メカシャッタを備え、
    前記撮像素子は、電子シャッタ機能を有し、
    前記第2プログラム線図で前記第2露出量に対応するシャッタ速度は、前記メカシャッタの高速側の限界速度より速く、
    前記撮影シャッタ速度が前記限界速度より速い場合は、前記電子シャッタ機能により前記撮影シャッタ速度を設定する請求項3に記載の撮影装置。
  6. 前記制御部は、前記撮影露出量が、前記第2露出量より大きい第3露出量以上の場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させ、
    前記第2プログラム線図で前記第3露出量に対応する絞り値は、前記開放絞り値よりも大きい請求項2〜5のいずれか1項に記載の撮影装置。
  7. 前記アポダイゼーションフィルタは、絞り値が閾値以下の場合にアポダイゼーション効果が得られ、
    前記第2プログラム線図で前記第3露出量に対応する絞り値は、前記閾値に対応する請求項6に記載の撮影装置。
  8. 前記第1プログラム線図は、前記第1露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取る請求項2〜7のいずれか1項に記載の撮影装置。
  9. 前記第2プログラム線図は、前記第2露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取る請求項2〜7のいずれか1項に記載の撮影装置。
  10. 前記アポダイゼーションフィルタは、絞り値が閾値以下の場合にアポダイゼーション効果が得られ、
    前記第2プログラム線図は、前記第2露出量よりも大きい第4露出量から、前記第4露出量よりも大きい第5露出量以下の範囲では、絞り値が前記閾値に固定されている請求項5に記載の撮影装置。
  11. 前記制御部は、前記撮影露出量が、前記第4露出量以上の場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させる請求項10に記載の撮影装置。
  12. 前記第2プログラム線図は、前記第2露出量から前記第4露出量の範囲、及び前記第5露出量より大きい範囲では、絞り値が離散的な値を取る請求項10または11に記載の撮影装置。
  13. 前記撮像素子はCMOS型センサであり、前記電子シャッタ機能はローリングシャッタ方式である請求項5に記載の撮影装置。
  14. アポダイゼーションフィルタを有するレンズ鏡筒が取り付けられた撮影装置本体において、
    入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
    前記入射光の光量を調整する絞りと、
    前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
    特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶するプログラム線図記憶部と、
    前記プログラム線図と、前記測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する撮影露出決定部と、
    前記光路上に挿脱される減光フィルタと、
    前記撮影露出量が前記特定の露出量より大きい場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させる制御部と、
    を備える撮影装置本体。
  15. 入射光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子と、
    前記入射光の光量を調整する絞りと、
    前記撮像信号に基づいて測光を行う測光部と、
    前記入射光の光路上に配置されるアポダイゼーションフィルタと、
    特定の露出量以下で絞り値が開放絞り値に固定されたプログラム線図を記憶するプログラム線図記憶部と、
    前記プログラム線図と、前記測光部による測光値から求まる撮影露出量とに基づいて、一組の撮影絞り値及び撮影シャッタ速度を決定する撮影露出決定部と、
    前記光路上に挿脱される減光フィルタと、
    を備える撮影装置の制御方法において、
    前記撮影露出量が前記特定の露出量より大きい場合に、前記減光フィルタを前記光路上に挿入させる撮影装置の制御方法。
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