(57)【要約】【課題】単一の撮像素子により測光と撮像を行いながら、閃光装置の発光量を増大させることなく予備発光を可能にする。【解決手段】撮影光学系１０１を透過した被写体からの光束を反射光と透過光とに分割する光束分割部材１０２と、被写体からの光を受光する受光素子１０５と、撮影光学系１０１から受光素子１０５までの間の撮影光路中に光束分割部材１０２を配置させ、透過光を受光素子１０５により受光して測光を行う第１の測光処理と、撮影光路から光束分割部材１０２を退避させ、被写体からの光束を受光素子１０５により受光して測光を行う第２の測光処理とを切換可能な制御手段１０６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を透過した被写体からの光束を反射光と透過光とに分割する光束分割部材と、
前記被写体からの光を受光する受光素子と、
前記撮影光学系から前記受光素子までの間の撮影光路中に前記光束分割部材を配置させ、前記透過光を前記受光素子により受光して測光を行う第１の測光処理と、前記撮影光路から前記光束分割部材を退避させ、前記被写体からの光束を前記受光素子により受光して測光を行う第２の測光処理とを切換可能な制御手段とを備えることを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラシステムにおいて、
前記撮影光路から前記光束分割部材が退避している際に、前記被写体からの光束を前記受光素子が受光して撮影処理を行うことを特徴とするカメラシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカメラシステムにおいて、
前記第２の測光処理は、前記被写体に向けて撮影のための本発光の前に行われる予備発光の測光を行うことを特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、
前記第１の測光処理では露出値を算出し、
前記第２の測光処理では本発光の際の発光量を算出することを特徴とするカメラシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、
撮影者が前記被写体を視認可能なファインダーを備え、
前記制御手段は、前記ファインダーが遮光されている場合には、前記第１の測光処理の際でも前記光束分割部材を前記撮影光路から退避させることを特徴とするカメラシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、
前記制御手段は、被写体輝度が所定のしきい値より低い場合には、前記第１の測光処理の際でも前記光束分割部材を前記撮影光路から退避させることを特徴とするカメラシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、
前記被写体に向けて撮影のための本発光と予備発光とを行う閃光装置を着脱可能なカメラボディを備えることを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
被写体からの光束を反射光と透過光とに分割する光束分割部材と、前記被写体からの光束を受光する受光素子とを有するカメラシステムの制御方法であって、
前記光束分割部材により分割された前記被写体からの光束の一部を、前記受光素子により受光して測光を行うステップと、
前記被写体からの光束を、前記光束分割部材を介さずに前記受光素子に受光させて予備発光の測光を行うステップとを備えることを特徴とするカメラシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラシステムとその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クイックリターンミラーにペリクルミラーなどの光束分割部材を用いて撮像素子とファインダーの両方へ被写体からの光束を導き、使用者がファインダーで被写体を視認可能な状態のまま撮像素子で透過光を受光して測光処理を可能にしたデジタル一眼レフカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−０７２１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光束分割部材を透過した透過光を測光するため、光束分割部材による減光分だけ測光精度が低下するおそれがあるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
(１)  請求項１の発明は、撮影光学系を透過した被写体からの光束を反射光と透過光とに分割する光束分割部材(１０２)と、被写体からの光を受光する受光素子(１０５)と、撮影光学系から受光素子までの間の撮影光路中に光束分割部材を配置させ、透過光を受光素子により受光して測光を行う第１の測光処理と、撮影光路から光束分割部材を退避させ、被写体からの光束を受光素子により受光して測光を行う第２の測光処理とを切換可能な制御手段(１０６)とを備えるカメラシステムである。
(２)  請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラシステムにおいて、撮影光路から光束分割部材が退避している際に、被写体からの光束を受光素子が受光して撮影処理を行う。
(３)  請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のカメラシステムにおいて、第２の測光処理は、被写体に向けて撮影のための本発光の前に行われる予備発光の測光を行う。
(４)  請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、第１の測光処理では露出値を算出し、第２の測光処理では本発光の際の発光量を算出する。
(５)  請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、撮影者が被写体を視認可能なファインダーを備え、制御手段は、ファインダーが遮光されている場合には、第１の測光処理の際でも光束分割部材を撮影光路から退避させる。
(６)  請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、制御手段は、被写体輝度が所定のしきい値より低い場合には、第１の測光処理の際でも光束分割部材を撮影光路から退避させる。
(７)  請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、被写体に向けて撮影のための本発光と予備発光とを行う閃光装置を着脱可能なカメラボディを備える。
(８)  請求項８の発明は、被写体からの光束を反射光と透過光とに分割する光束分割部材と、被写体からの光束を受光する受光素子とを有するカメラシステムの制御方法であって、光束分割部材により分割された被写体からの光束の一部を、受光素子により受光して測光を行うステップと、被写体からの光束を、光束分割部材を介さずに受光素子に受光させて予備発光の測光を行うステップとを備えるカメラシステムの制御方法である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、単一の撮像素子により第１の測光処理と第２の測光処理とを切換可能にしたカメラシステムとその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、一実施の形態のデジタル一眼レフカメラの構成を示す横断面図である。被写体からの光は、一実施の形態のデジタル一眼レフカメラ１００の撮像用光学系１０１を透過した後、クイックリターンミラー１０２によって分割される。このクイックリターンミラー１０２はハーフミラーやペリクルミラーなどの光束分割部材であり、被写体からの光の一部を上方のファインダースクリーン１０３側へ反射するとともに、他の一部を後方の撮像素子１０５側へ透過する。
【０００７】
クイックリターンミラー１０２により反射された被写体からの光は、ファインダースクリーン１０３上に結像する。ファインダースクリーン１０３上の被写体像はペンタダハプリズム１０４を介してファインダー接眼窓１１０へ導かれ、撮影者に視認される。一方、クイックリターンミラー１０２を透過した被写体からの光は、撮像素子１０５上に結像する。撮像素子１０５は被写体像を撮像し、被写体像の画像信号を演算装置１０６へ出力する。なお、撮像素子１０５にはＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサーが用いられる。
【０００８】
演算装置１０６は、マイクロコンピューターとＡ／Ｄコンバーター、メモリなどの周辺部品を備え、カメラのシーケンス制御、画像処理、露出演算、閃光装置１０９の発光量演算と調光制御などを行う。
【０００９】
クイックリターンミラー１０２は駆動装置１０７により駆動され、非撮影時は図１に示すように撮像用光学系１０１から撮像素子１０５までの間の撮影光路中に置かれるとともに、撮影時は図２に示すように跳ね上げられて撮影光路から退避される。非撮影時には、撮影光路中に置かれたクイックリターンミラー１０２により被写体からの光の一部がファインダー側へ反射され、ファインダー接眼窓１１０から被写体像を視認可能になるとともに、クリックリターンミラー１０２を透過した被写体からの光が撮像素子１０５上に結像され、撮像素子１０５により測光を行って被写体輝度を検出する。
【００１０】
撮影者がカメラのレリーズスイッチ１０８を押し下げるとカメラは撮影動作を行い、クイックリターンミラー１０２が跳ね上げられて図２に示す状態になり、撮像用光学系１０１により撮像素子１０５上に被写体像が結像され、撮像素子１０５により撮像が行われる。閃光装置１０９を用いて閃光撮影を行う場合には、撮影に先立つ予備発光時に撮像素子１０５により測光が行われ、撮影時の閃光装置１０９の本発光の発光量が算出されるとともに、撮像素子１０５による撮像タイミングに同期して閃光装置１０９が前記発光量で発光するように調光制御が行われる。
【００１１】
図２は、一実施の形態のデジタル一眼レフカメラの撮影制御プログラムを示すフローチャートである。図２により一実施の形態の動作を説明する。レリーズスイッチ１０８が半押しされると、演算装置１０６は図２に示す撮影制御プログラムの実行を開始する。
【００１２】
ステップ２０１において、被写体輝度を検出するために撮像素子１０５の電荷蓄積を行う。なお、このときクイックリターンミラー１０２は撮影光路中に置かれており、撮像素子１０５に到達する被写体からの光はクイックリターンミラー１０２を透過して減光された透過光である。続くステップ２０２で撮像素子１０５から画像信号を入力し、露出制御のための測光演算を行って露出値を算出する。
【００１３】
ここで、撮像素子１０５が受光光量に比例した値Ｖｏ（デジタル値で０〜１０２３の範囲の正の整数値とする）を出力したとすると、露出制御に用いる被写体の輝度値ＬｖAnsは次式により算出される。
ＬｖAns＝Ｌog２(Ｖｏ)＋ＬｖConst  ・・・（１）
（１）式において、Ｌog２()は２を底とする引数の対数を返す関数である。また、ＬｖConstは輝度値を算出するためのオフセット定数である。算出した輝度値ＬｖAnsに基づいて、図４に示すようなプログラム線図から輝度値ＬｖAnsに応じた撮影のための絞り値と撮像素子１０５の電荷蓄積時間（シャッター秒時）を算出する。
【００１４】
次に、ステップ２０３において撮影者がシャッターボタンを押してレリーズスイッチ１０８の全押しがオンしているか否かを確認し、オンしているときはステップ２０４へ進み、オンしていないときはステップ２１０へ進む。レリーズスイッチ１０８がオンしていないときは、ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した測光処理を繰り返し、所定時間が経過していたり、カメラの電源がオフされたときはこの撮影制御プログラムの実行を終了する。
【００１５】
撮影者がシャッターボタンを押してレリーズスイッチ１０８の全押しがオンしているときは、ステップ２０４以降の撮影処理を行う。まず、ステップ２０４で駆動装置１０７を制御してクイックリターンミラー１０２を跳ね上げ、撮影光路から退避させる（図２参照）。続くステップ２０５で、閃光装置１０９により予備発光（モニター発光）を行うと同時に、撮像素子１０５の電荷蓄積を行う。なお、このときクイックリターンミラー１０２が撮影光路から退避されているため、予備発光時の被写体からの光束はクイックリターンミラー１０２により減光されることなく撮像素子１０５へ到達する。
【００１６】
ステップ２０６で、撮像素子１０５から画像信号を入力し、撮影時の発光量を算出するための測光演算を行う。撮影時の発光量ＧＮは次式により算出する。
ＧＮ＝Ｐower√２（−Ｌog２(Ｖｏ)＋ＧｎConst）  ・・・（２）
（２）式において、Ｐower√２（）は、√２の引数乗を返す関数であり、Ｌog２()は２を底とする引数の対数値を返す関数である。また、発光量ＧＮの単位はガイドナンバーであり、算出された発光量が２倍になるとガイドナンバーの数値が√２倍となる単位系である。例えば、カメラの撮像素子１０５の感度がＩＳＯ１００であり、撮影時の絞り値がＦ４で、カメラと被写体との間の距離が２ｍの場合には、最適な露出を与える発光量はガイドナンバー４×２＝８であり、２倍の発光量とする場合にはガイドナンバー８×√２≒１１とする。さらに、−Ｌog２(Ｖｏ)＋ＧｎConstの単位はＡＰＥＸ単位系であり、光量が２倍になると＋１となる単位系である。Ｐower√２（）の関数はＡＰＥＸ単位系からガイドナンバー単位系への変換に用いる。Ｖｏは（１）式と同様、予備発光時に蓄積した際の撮像素子１０５の出力をデジタル変換した後の値であり、ＧｎConstは発光量ＧＮを算出するための定数項である。
【００１７】
ステップ２０８で、撮影のために撮像素子１０５の電荷蓄積を行うとともに、閃光装置１０９の本発光を行う。このとき、撮像素子１０５の電荷蓄積時間は、ステップ２０２において露出制御ための測光演算により決定したシャッター秒時であり、閃光装置１０９の発光量は、ステップ２０６において撮影時の発光量を算出するための測光演算により決定したガイドナンバーである。撮影後のステップ２０９において、駆動装置１０７によりクイックリターンミラー１０２を駆動して撮影光路中へ戻す。ステップ２１０でカメラの電源がオフされたか否かを確認し、オフされていなければステップ２０１へ戻って上述した測光処理を繰り返し、カメラの電源がオフされたときはこの撮影制御プログラムの実行を終了する。なお、本実施の形態において、「撮影時」とは、レリーズスイッチ１０８の全押しが開始されてからステップ２０９までの撮影処理が行われているときをいい、「非撮影時」とは、レリーズスイッチ１０８が押されていないときと、レリーズスイッチ１０８の半押しが開始されてから全押しが開始されるまでのときをいう。
【００１８】
上述した実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。まず、撮像用光学系１０１を透過した被写体からの光の一部を反射し、他の一部を透過するクイックリターンミラー１０２（光束分割部材）と、被写体からの光を受光して測光と撮像を行う撮像素子１０５と、撮像用光学系１０１から撮像素子１０５までの間の撮影光路中へクイックリターンミラー１０２を挿入するとともに、撮影光路からクイックリターンミラー１０２を退避させる駆動装置１０７とを備え、レリーズスイッチ１０８が全押しされる前には駆動装置１０７によりクイックリターンミラー１０２を撮影光路中に挿入させ、クイックリターンミラー１０２により反射した反射光をファインダーへ導くとともに、クイックリターンミラー１０２を透過した透過光を撮像素子１０５により受光して第１の測光を行い、レリーズスイッチ１０８が全押しされてからは駆動装置１０７によりクイックリターンミラー１０２を撮影光路中から退避させ、撮像用光学系１０１を透過した透過光を撮像素子１０５により受光して閃光装置１０９による予備発光の測光と撮像を行うようにした。ここで、予備発光の測光を行う際に、クイックリターンミラー１０２を透過した透過光を受光素子１０５により受光して測光を行うと、クイックリターンミラー１０２による減光分だけ測光精度が低下するか、または、減光分だけ予備発光量を多くしなければならなず閃光装置１０９のバッテリー消費量が増大するおそれがあった。しかしながら、上述した実施の形態によれば、単一の撮像素子１０５により第１の測光と予備発光の測光と撮像とを行いながら、閃光装置１０９の発光量を増大させることなく予備発光を可能にしたデジタル一眼レフカメラを提供することができる。
【００１９】
なお、上述した一実施の形態では閃光装置１０９をデジタル一眼レフカメラ１００の装着する例を示したが、閃光装置を内蔵するデジタル一眼レフカメラにも本願発明を適用することができ、同様な効果を得ることができる。
【００２０】
ファインダー接眼窓にアイピースシャッターが設けられ、非撮影時に撮影者がアイピースシャッターを閉じた場合には、クイックリターンミラー１０２により被写体からの光の一部を反射させて透過光をファインダーへ導く必要がなく、クイックリターンミラー１０２を撮影光路中から退避すればよい。通常、アイピースシャッターを閉じている場合、撮影者は非撮影時においてレリーズスイッチ１０８を全押しする前にファインダー接眼窓１１０を介して被写体像を視認しない。よって、アイピースシャッターを閉じている場合、クイックリターンミラー１０２を撮影光路から退避させて被写体光を減光させることなく撮像素子１０５へ導いて、ステップ２０１で電荷蓄積に要する時間の短縮や測光精度の向上を図ることができる。
【００２１】
露出制御のための測光結果の被写体輝度が所定のしきい値より低い場合には、非撮影時でもクイックリターンミラー１０２を撮影光路中から退避させて測光を行うようにしてもよい。被写体輝度が低い場合、測光演算に必要な光量を確保することが難しいおそれがあるが、非撮影時でもクイックリターンミラー１０２を撮影光路から退避させることにより、被写体光を減光させることなく撮像素子１０５へ導いて、撮像素子１０５の受光光量を増加させることができる。このように、上述した一実施の形態によれば、被写体輝度に応じたクイックリターンミラー１０２の位置を変更させて、第１の測光演算に要する時間や測光演算の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施の形態のデジタル一眼レフカメラの横断面図
【図２】一実施の形態のデジタル一眼レフカメラの横断面図
【図３】一実施の形態のデジタル一眼レフカメラの撮影動作を示すフローチャート
【図４】プログラム線図の一例を示す図
【符号の説明】
【００２３】
１００；デジタル一眼レフカメラ、１０１；撮像光学系、１０２；クイックリターンミラー、１０５；撮像素子、１０７；駆動装置、１０６；演算装置、１０９；閃光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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