(57)【要約】【課題】  光学ズーム倍率を変化させたときに発生するちらつきを抑止する。【解決手段】  本発明の撮像装置は、複数のレンズを備え、該複数のレンズのそれぞれを光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記光学系を介して取り込まれる被写体光の光量を調整する絞りと、前記光学系の前記光学倍率を変更する際に操作される操作部材と、連続的に複数の画像を取得している過程で前記操作部材の操作が行われたときに、前記光学系に設けられる前記複数のレンズの動き情報を用いて、画像取得時の前記絞りの値を予測する予測部と、前記予測部により予測された前記絞りの値を用いて前記画像取得時の露出条件を算出する露出演算部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを備え、該複数のレンズのそれぞれを光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、
前記光学系を介して取り込まれる被写体光の光量を調整する絞りと、
前記光学系の前記光学倍率を変更する際に操作される操作部材と、
連続的に複数の画像を取得している過程で前記操作部材の操作が行われたときに、前記光学系に設けられる前記複数のレンズの動き情報を用いて、画像取得時の前記絞りの値を予測する予測部と、
前記予測部により予測された前記絞りの値を用いて前記画像取得時の露出条件を算出する露出演算部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記露出演算部は、前記予測部により予測された前記絞りの値の他に、前記連続的に複数の画像を取得する処理を開始したときに得られる被写体の明るさを用いて、前記画像取得時の前記露出条件を求めることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、
前記予測部は、前記露出演算部において前記露出条件を求める前に前記操作部材の操作が終了したときに、前記予測された前記絞りの値を、前記操作部材の操作が終了したときの前記複数のレンズの位置に基づいた前記絞りの値に修正することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
被写体の明るさを検出する測光部を備え、
前記測光部は、前記操作部材の操作が終了することを受けて被写体の明るさを検出し、
前記露出演算部は、前記測光部により検出された前記被写体の明るさに基づいて、前記露出演算を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記光学系における前記光学倍率の変更速度は複数あり、
前記操作部材は、その操作時に前記光学倍率の変更速度を選択し、
前記予測部は、前記操作部材により選択された前記光学倍率の変更速度を前記複数のレンズの動き情報として、前記画像取得時における前記絞り値を予測することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記操作部材は、前記光学倍率の変更速度の他に、前記光学倍率を変更する方向を選択し、
前記予測部は、前記光学倍率の変更速度及び前記光学倍率を変更する方向を、前記複数のレンズの動き情報として、前記画像取得時における前記絞りの値を予測することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記光学系により取り込まれた被写体光を受光する撮像素子と、
前記露出条件に基づいて前記画像取得時の露出制御を実行する露出制御部と、
前記撮像素子を作動制御して前記画像を取得する撮像制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラに代表される撮像装置は、被写体の輝度に基づいて露出条件を算出し、算出された露出条件となるように絞り、撮影感度及びシャッタ速度が制御される。この撮像装置にて静止画像を撮影する場合、表示部に表示された画像（スルー画像）を観察しながら画角を調整する。また、動画像を撮影する場合、その撮影過程で画角を調整する。ここで、画角の調整としては、撮像装置に設けられたズーム変更ボタンの操作にて撮像光学系の光学倍率（光学ズーム倍率）を調整することが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、撮像光学系における光学ズーム倍率を変更すると、撮像光学系を構成する複数のレンズがそれぞれ光軸方向に移動して画角が変化する。同時に、絞り値（Ｆ値）も変化する。その結果、撮像光学系における光学ズーム倍率を変更に伴って、撮影時の露出条件が変化する。このため、撮像光学系における光学ズーム倍率を変更しながら画像（スルー画像、動画像）を取得する場合には、露出条件を求めた時点でのズームポジションと、画像を取得する時のズームポジションとが異なる。つまり、求めた露出条件は画像を取得する時点での適正な露出条件から外れ、その結果、得られる画像において、ちらつきが発生する原因となる。
【０００５】
本発明の撮像装置は、光学ズーム倍率を変化させたときに発生する画像のちらつきを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の撮像装置は、複数のレンズを備え、該複数のレンズのそれぞれを光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記光学系を介して取り込まれる被写体光の光量を調整する絞りと、前記光学系の前記光学倍率を変更する際に操作される操作部材と、連続的に複数の画像を取得している過程で前記操作部材の操作が行われたときに、前記光学系に設けられる前記複数のレンズの動き情報を用いて、画像取得時の前記絞りの値を予測する予測部と、前記予測部により予測された前記絞りの値を用いて前記画像取得時の露出条件を算出する露出演算部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記露出演算部は、前記予測部により予測された前記絞りの値の他に、前記連続的に複数の画像を取得する処理を開始したときに得られる被写体の明るさを用いて、前記画像取得時の前記露出条件を求めることを特徴とする。
【０００８】
また、前記予測部は、前記露出演算部において前記露出条件を求める前に前記操作部材の操作が終了したときに、前記予測された前記絞りの値を、前記操作部材の操作が終了したときの前記複数のレンズの位置に基づいた前記絞りの値に修正することを特徴とする。
【０００９】
また、被写体の明るさを検出する測光部を備え、前記測光部は、前記操作部材の操作が終了することを受けて被写体の明るさを検出し、前記露出演算部は、前記測光部により検出された前記被写体の明るさに基づいて、前記露出演算を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、前記光学系における前記光学倍率の変更速度は複数あり、前記操作部材は、その操作時に前記光学倍率の変更速度を選択し、前記予測部は、前記操作部材により選択された前記光学倍率の変更速度を前記複数のレンズの動き情報として、前記画像取得時における前記絞り値を予測することを特徴とする。
【００１１】
また、前記操作部材は、前記光学倍率の変更速度の他に、前記光学倍率を変更する方向を選択し、前記予測部は、前記光学倍率の変更速度及び前記光学倍率を変更する方向を、前記複数のレンズの動き情報として、前記画像取得時における前記絞りの値を予測することを特徴とする。
【００１２】
また、前記光学系により取り込まれた被写体光を受光する撮像素子と、前記露出条件に基づいて前記画像取得時の露出制御を実行する露出制御部と、前記撮像素子を作動制御して前記画像を取得する撮像制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光学ズーム倍率を変化させたときに発生する画像のちらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施した電子カメラの一例を示す機能ブロック図である。
【図２】絞り値テーブルの一例を示す図である。
【図３】撮像時の流れを示すフローチャートである。
【図４】動画像を取得する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図５】動画像を取得する際のタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施した撮像装置の一例として電子カメラを例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示すように、電子カメラ１０は、撮像光学系１５、撮像素子１６、Ａ／Ｄ変換器１７、レンズ駆動部１９、絞り駆動部２０、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２１、バッファメモリ２５、画像処理部２６、表示制御部２７、表示部２８、接続用Ｉ／Ｆ２９、測光センサ３０、ＣＰＵ４０、内蔵メモリ４１、ワークメモリ４２、レリーズボタン４３及び操作部４４などを備えている。ここで、Ａ／Ｄ変換器１７、バッファメモリ２５、画像処理部２６、表示制御部２７、測光センサ３０、ＣＰＵ４０、内蔵メモリ４１及びワークメモリ４２は、バス４５を介して電気的に接続される。
【００１７】
撮像光学系１５は、ズームレンズ、フォーカスレンズなどの複数のレンズから構成される。これらレンズのうち、ズームレンズは、光学ズーム倍率の変更時に光軸（Ｌ）方向に移動する。また、フォーカスレンズは、焦点を調節するときに光軸（Ｌ）方向に微小移動する。撮像光学系１５を構成する各レンズの移動は、レンズ駆動部１９によって実行される。なお、レンズ駆動部１９によって光軸（Ｌ）方向に移動する各レンズの位置を示す情報は、ＣＰＵ４０に入力される。
【００１８】
この撮像光学系１５は、絞り４６を備えている。この絞り４６は、その開口径が調整されることで、撮像光学系１５により取り込まれる被写体光の光束を調整する。この絞り４６は絞り駆動部２０によって作動し、その開口径が調整される。
【００１９】
撮像素子１６は、例えばＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。この撮像素子１６は、複数の画素を備えている。この撮像素子１６は、撮像光学系１５により取り込まれた被写体光（入射光）をそれぞれの画素にて受光し、信号電荷に変換する。この信号電荷に基づく電圧信号が、それぞれの画素の画素信号として出力される。これら複数の画素から出力された画素信号をまとめた信号が画像信号となる。この画像信号は、クランプ処理、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理などの処理が施された後、Ａ／Ｄ変換器１７に入力される。なお、撮像素子１６は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２１によって制御される。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１７は、撮像素子１６から出力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。このデジタル化された画像信号は画像データとしてバッファメモリ２５に書き込まれる。
【００２１】
画像処理部２６は、バッファメモリ２５に書き込まれた画像データに対して、ホワイトバランス処理、色補間処理、輪郭補償処理、ガンマ処理などの画像処理を施す。なお、この画像処理が施された画像データは、バッファメモリ２５に記憶される。なお、撮影時に得られる画像を記憶する場合には、ＣＰＵ４０は、バッファメモリ２５に記憶された画像データを読み出し、該画像データと、撮影時の情報とを１つの画像ファイルとして記憶媒体４７に書き込む。
【００２２】
表示部２８は、例えばＬＣＤパネルやＥＬディスプレイパネルなどから構成される。この表示部２８は、スルー画像や、撮影により得られた画像（静止画像及び動画像）の他に、設定を行う際の画像を表示する。なお、この表示部２８における画像表示は、表示制御部２７により制御される。
【００２３】
接続用Ｉ／Ｆ２９は、電子カメラ１０に装着される記憶媒体４７と電気的に接続される。この接続用Ｉ／Ｆ２９と記憶媒体４７との電気的な接続により、記憶媒体４７へのデータの書き込みや、記憶媒体４７に記憶されたデータの読み出しを行うことが可能となる。なお、記憶媒体４７としては、例えばフラッシュメモリからなるメモリカード、光学ディスクの他、電子カメラ１０に対して外部接続することが可能なハードディスクドライブなどが挙げられる。
【００２４】
測光センサ３０は、被写体の明るさ（輝度）を検出し、その検出信号をＣＰＵ４０に出力する。本実施形態では、測光センサ３０を用いて被写体の輝度を検出する形態としているが、これに限定される必要はなく、撮像素子１６から出力される画像信号を用いて被写体の輝度を検出することも可能である。
【００２５】
ＣＰＵ４０は、内蔵メモリ４１に記憶される制御プログラムを実行することにより、電子カメラ１０の各部を制御する。この電子カメラ１０の各部を制御する際に、レリーズボタン４３や操作部４４の操作に基づく信号や、電子カメラ１０の各部からの信号を受けて、ＣＰＵ４０は入力される信号に基づいた処理を実行する。内蔵メモリ４１は、ＣＰＵ４０により実行される制御プログラムや、後述する絞り値テーブル５３など、制御プログラムを実行する際に参照するデータが記憶される。また、ワークメモリ４２は、ＣＰＵ４０が制御プログラムを実行した際に算出される各種演算値や、後述する露出演算にて求められる露出条件のデータが記憶される。
【００２６】
レリーズボタン４３は、静止画撮影や動画撮影を行う際に操作される。操作部４４は、図示を省略したズームボタン、十字キー、実行ボタンなどから構成される。この操作部４４は、電子カメラ１０の初期設定や、撮影条件の設定などを行う際に操作される。
【００２７】
上述したＣＰＵ４０は、露出演算部５１や焦点評価部５２を備えている。露出演算部５１は、測光センサ３０からの検出信号に基づいて被写体輝度を算出する。そして、露出演算部５１は算出した被写体輝度を用いて、絞り値、シャッタ速度、撮影感度をそれぞれ求める。なお、露出演算部５１は、求めた被写体輝度、絞り値、シャッタ速度及び撮影感度をワークメモリ４２に書き込む。
【００２８】
ＣＰＵ４０は、ワークメモリ４２に書き込まれた絞り値を読み出す。次に、ＣＰＵ４０は、内蔵メモリ４１に記憶された絞り値テーブル５３を読み出す。ＣＰＵ４０は、読み出された絞り値と、撮像光学系１５の各レンズの位置（ズームポジション）とのそれぞれに対応付けられた開口径を絞り値テーブル５３から読み出す。ＣＰＵ４０は、絞り駆動部２０に駆動信号を出力する。これを受けて、絞り駆動部２０は、読み出した開口径となるように絞り４６を作動させる。同時に、ＣＰＵ４０は、ＴＧ２１を介して撮像素子１６の撮影感度を調整する。また、ＣＰＵ４０は、レリーズボタン４３が操作されたときに、上述した露出演算にて求めたシャッタ速度に基づいて、撮像素子１６の各画素に対する信号電荷の蓄積及び読み出しを実行するようにＴＧ２１に制御信号を出力する。
【００２９】
ここで、本実施形態における電子カメラ１０は、撮影待機状態のときには、一定時間間隔おきに連続的に画像（スルー画像）を取得し、上述した表示部２８に表示する。また、この電子カメラ１０は、静止画像だけでなく、動画像を取得することができる。ここで、動画像を取得している過程や撮影待機状態においては、ユーザは意図する画角となるように、撮像光学系１５における光学ズーム倍率を変更することがある。このような場合には、露出演算部５１は、以下に示す露出演算を実行する。
【００３０】
まず、露出演算部５１は、光学ズーム倍率の変更により変化する撮像光学系１５の各レンズの位置の情報から、ズームポジションの移動方向及び移動速度を算出する。このズームポジションの移動方向及び移動速度を求めることで、光学ズーム倍率を変更する方向や光学ズーム倍率を変更する速度が求められる。露出算出部５１は、算出した値を用いて、次の露出演算におけるズームポジションを予測する。ズームポジションを予測した後、露出演算部５１は、内蔵メモリ４１から絞り値テーブル５３を読み出す。また、露出演算部５１は、予測したズームポジションと、現在の絞り４６の開口径とを読み出す。そして、露出演算部５１は、読み出した値と絞り値テーブル５３とから、絞り値を求める。これにより、次の露出演算が実行されるときの絞り値を予測することができる。そして、次の露出演算が実行されるときには、露出演算部５１は、予測した絞り値と被写体輝度とを用いて、シャッタ速度及び撮影感度をそれぞれ求める。ここで、被写体輝度は、光学ズーム倍率を変更する前に行われた測光処理により得られた被写体輝度である。
【００３１】
焦点評価部５２は、例えば電子カメラ１０における焦点調節の方式がコントラスト検出方式であれば、フォーカスレンズを微小移動したときに得られる焦点評価値を評価し、焦点が最も合うフォーカスレンズの位置を求める。また、焦点調節の方式がコントラスト検出方式ではなく、位相差検出方式の場合には、焦点評価部５２は、２分割された光をそれぞれ結像させた２つの画像の間隔を評価して、焦点が最も合うフォーカスレンズの位置を求める。
【００３２】
次に、内蔵メモリ４１に記憶される絞り値テーブル５３について、図２を用いて説明する。絞り値テーブル５３は、ズームポジション、絞りの開口径、及びこれらによって決定される絞り値を対応付けたテーブルである。周知のように、ズームポジションを示す値は、広角端に近いほど小さく、望遠端に近いほど大きくなるように設定される。また、絞りは段数で表示しており、段数が小さいほど開放側に、段数が大きいほど小絞り側になるように設定される。
【００３３】
次に、露出演算の処理の流れを図３のフローチャートに基づいて説明する。このフローチャートの処理は、例えば動画像の取得が開始されることを受けて実行される。この図３のフローチャートは、動画像を取得することを前提にしているが、上述したスルー画像を取得する場合の露出演算の処理として用いることも可能である。
【００３４】
ステップＳ１０１は、測光処理である。ＣＰＵ４０は、測光センサ３０を作動させる。これにより、測光処理が行われる。なお、測光センサ３０にて検出された検出信号はＣＰＵ４０に入力される。ＣＰＵ４０は、測光センサ３０からの検出信号を用いて、被写体輝度を求める。
【００３５】
ステップＳ１０２は、露出演算である。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０１にて求めた被写体輝度と、設定される撮影感度とから光度を求める。そして、ＣＰＵ４０は、求めた光度と露出値とが等しくなるように、絞り値とシャッタ速度とを求める。このようにして、露出演算が実行され、露出条件が決定される。なお、求めた露出条件は、ワークメモリ４２に書き込まれる。ＣＰＵ４０は、決定した露出条件に基づいて、露出制御を実行する。この露出制御の後、ＣＰＵ４０は撮像処理を実行する。これにより、フレーム画像が取得される。
【００３６】
ステップＳ１０３は、ズーム操作があるか否かを判定する処理である。ユーザが操作部４４を操作して光学ズーム倍率の変更を行うと、操作部４４からＣＰＵ４０に向けて操作信号が出力される。ＣＰＵ４０は、入力される操作信号が光学ズーム倍率の変更を示す信号であると判定すると、ステップＳ１０３の判定結果をＹｅｓとする。この場合、ステップＳ１０４に進む。一方、入力される操作信号が光学ズーム倍率の変更を示す信号でないと判定した場合や、入力される操作信号がない場合には、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０３の判定結果をＮｏとする。この場合、Ｓ１１２に進む。
【００３７】
ステップＳ１０４は、絞り値の予測演算が未実行であるか否かを判定する処理である。詳細は後述するが、絞り値の予測演算を行った結果はワークメモリ４２に書き込まれる。また、この絞り値の予測演算が行われたときには、ＣＰＵ４０は、ワークメモリ４２に絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグを書き込む。したがって、ＣＰＵ４０は、絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグがワークメモリ４２に記録されているか否かを判定する。ワークメモリ４２に絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグがない場合には、ＣＰＵ４０は絞り値の予測演算が未実行であると判定する。この場合、ステップＳ１０４の判定結果はＹｅｓとなり、ステップＳ１０５に進む。一方、絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグがワークメモリ４２にある場合には、ＣＰＵ４０は、絞り値の予測演算が実行されている判定する。この場合、ステップＳ１０４の判定結果はＮｏとなり、ステップＳ１０７に進む。なお、絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグは、露出演算を行うことで消去される。
【００３８】
ステップＳ１０５は、ズームポジションの移動方向及び移動速度を求める処理である。上述したように、撮像光学系１５の各レンズの位置を示す情報は、ＣＰＵ４０に入力される。よって、ＣＰＵ４０は撮像光学系の１５の各レンズの位置を示す情報を用いて、ズームポジションの移動方向及び移動速度を求める。そして、求めたズームポジションの移動方向及び移動速度をワークメモリ４２に書き込む。
【００３９】
ステップＳ１０６は、絞り値の予測演算を行う処理である。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０５にて求めたズームポジションの移動方向及び移動速度を用いて、次の露出演算が行われるときのズームポジションを予測する。ＣＰＵ４０は、内蔵メモリ４１から絞り値テーブル５３を読み出し、求めたズームポジションと、絞り４６の開口径（段数）とから、絞り値を求める。ＣＰＵ４０は、求めた絞り値と、絞り値の予測演算を行ったことを示すフラグとをワークメモリ４２に書き込む。
【００４０】
ステップＳ１０７は、ズーム操作が終了したか否かを判定する処理である。ユーザが操作部４４の操作を終了すると、操作部４４からの操作信号の入力が停止される。よって、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０７の判定結果をＹｅｓとする。この場合、ステップＳ１０８に進む。一方、ズーム操作が継続されている場合には、操作部４４からの操作信号が入力され続けるので、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０７の判定結果をＮｏとする。この場合、ステップＳ１０９に進む。
【００４１】
ステップＳ１０８は、予測した絞り値を修正する処理である。ＣＰＵ４０は、入力される撮像光学系１５の各レンズの位置を示す情報からズーム操作が停止したときのズームポジションを求める。ＣＰＵ４０は、内蔵メモリ４１から絞り値テーブル５３を読み出す。そして、ＣＰＵ４０は、求めたズームポジションと、現在の絞り４６の開口径とに対応する絞り値を絞り値テーブル５３から求める。ＣＰＵ４０は、ステップＳ１０６にて求めた絞り値をワークメモリ４２から削除し、新たに求めた絞り値をワークメモリ４２に書き込む。
【００４２】
ステップＳ１０９は、露出演算を行うタイミングであるか否かを判定する処理である。ＣＰＵ４０は、露出演算を行うタイミングであると判定した場合は、ステップＳ１０９の判定結果をＹｅｓとする。この場合、ステップＳ１１０に進む。一方、露出演算を行うタイミングでないと判定した場合、ステップＳ１０９の判定結果をＮｏとする。この場合、ステップＳ１０３に戻る。ここで、露出演算を行うタイミングとしては、例えば動画像を構成するフレーム画像のそれぞれを取得するタイミングであってもよいし、例えば１０フレーム間隔等、所定数のフレーム画像おきに画像を取得するタイミングであってもよい。
【００４３】
ステップＳ１１０は、露出演算を行う処理である。ＣＰＵ４０は、ワークメモリ４２に記憶された被写体輝度及び予測した絞り値を用いて、シャッタ速度、撮影感度を算出する。これにより、露出条件が決定する。
【００４４】
ステップＳ１１１は、動画像の取得が終了したか否かの判定処理である。上述したように、ＣＰＵには、レリーズボタン４３や操作部４４からの操作信号が入力される。例えば動画像の取得を終了させる際に、レリーズボタン４３を操作する場合、該レリーズボタン４３の操作に基づく操作信号がＣＰＵ４０に入力されたか否かを判定する。ＣＰＵ４０にレリーズボタン４３の操作に基づく操作信号が入力されていれば、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１１１の判定結果をＹｅｓとする。この場合、露出演算の処理が終了する。一方、レリーズボタン４３の操作に基づく操作信号が入力されていない場合には、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１１１の判定結果をＮｏとする。この場合、ステップＳ１０３に戻る。つまり、露出演算の処理が引き続き実行される。
【００４５】
上述したステップＳ１０３の判定処理の結果がＮｏとなる場合、言い換えれば、ＣＰＵ４０によりズーム操作がないと判定された場合には、ステップＳ１１２に進む。
【００４６】
ステップＳ１１２は、露出演算を行うタイミングであるか否かを判定する処理である。この処理は、ステップＳ１０９と同一の処理である。ここで、ＣＰＵ４０が、露出演算を行うタイミングであると判定した場合、ステップＳ１１２の判定結果はＹｅｓとなる。この場合、ステップＳ１１３に進む。一方、ＣＰＵ４０が、露出演算を行うタイミングでないと判定した場合、ステップＳ１１２の判定結果はＮｏとなる。この場合、ステップＳ１０３に戻る。
【００４７】
ステップＳ１１３は、測光処理である。このステップＳ１１３の処理は、ステップＳ１０１と同一の処理である。つまり、ＣＰＵ４０は測光センサ３０を作動させ、被写体の輝度を検出する。
【００４８】
ステップＳ１１４は、露出演算を行う処理である。このステップＳ１１４の処理は、ステップＳ１０２と同一の処理である。このステップＳ１１４の処理が実行されると、ＣＰＵ４０は、求めた露出条件に基づいて露出制御を行い、撮像処理を行う。そして、このステップＳ１１４の処理が終了すると、ステップＳ１１１に進む。以上の流れにより、動画撮影時の露出演算に係る処理が実行される。
【００４９】
図４に示すように、動画像の撮影が開始されると、測光処理及び露出演算が実行される。例えば測光処理により求まる被写体輝度をＢｖ０と称する。測光処理の後に実行される露出演算においては、この被写体輝度Ｂｖ０を用いて、絞り値、シャッタ速度、撮影感度が算出される。図４においては、絞り値、シャッタ速度、撮影感度をそれぞれ、Ａｖ０，Ｔｖ０，Ｓｖ０にて示している。この求めた値を用いて、露出制御及び撮像処理が実行される。
【００５０】
そして、ズーム操作が実行されると、撮像光学系１５を構成する各レンズの位置が変更、言い換えればズームポジションが変化する。上述したように、撮像光学系１５の各レンズの位置を示す情報は、ＣＰＵ４０に入力される。したがって、ＣＰＵ４０は、入力される撮像光学系１５を構成する各レンズの位置を示す情報から、ズームポジションの移動方向及び移動速度を算出する。なお、図４は、ズームポジションが広角端から望遠端に向けて移動する場合を示している。ズームポジションの移動方向及び移動速度を算出した後、ＣＰＵ４０は、次の露出演算時におけるズームポジションを予測する。例えば、ズーム操作が行われる前の絞り値がＦ２．８のときにズーム操作が行われた場合には、ＣＰＵ４０はズームポジションの移動方向及び移動速度から、次の露出演算時には絞り値はＦ３．２であると予測することができる。この絞り値Ｆ３．２に対応するＡＰＥＸ値をＡｖ１で示す。そして、次の露出演算が開始されると、ＣＰＵ４０は、予測した絞り値Ａｖ１及び被写体輝度Ｂｖ０を用いて、撮影感度Ｓｖ１及びシャッタ速度Ｔｖ１を求める。なお、ズーム操作が継続されている場合には、露出演算が行われた後に、絞り値の予測演算が繰り返し実行される。図４においては、予測演算の絞り値をＡｖ２、露出演算により求めたシャッタ速度Ｔｖ２、撮影感度Ｓｖ２で示している。
【００５１】
図４に示すように、露出演算時にズーム操作が終了すると、ＣＰＵ４０は、次の露出演算において使用される絞り値の予測演算は行わない。そして、次の露出演算のタイミングにおいては、動画像の撮影を介したときと同様にして、測光処理を行った後、露出演算を実行する。図４では、測光処理及び露出演算によって求められる値を、被写体輝度Ｂｖ３、絞り値Ａｖ３、シャッタ速度Ｔｖ３、撮影感度Ｓｖ３で示している。
【００５２】
このように、上記実施形態では、予測されるズームポジションに基づいて絞り値を予測し、予測した絞り値を用いた露出演算を行っている。例えば均一輝度面を撮影する場合、被写体輝度は、撮影範囲の変化に関係なく一定であることから、撮影時の露出条件は、光学ズーム倍率の変化に伴う絞り値の変化が影響する。一方、均一輝度面以外を撮影する場合、撮影時の露出条件は、光学ズーム倍率の変化に伴う絞り値の変化の他、画角の変化に伴う被写体輝度の変化が影響する。しかしながら、光学ズーム倍率の変更は短時間で実行されることが多いことから、光学ズーム倍率の変更に伴った被写体輝度の変更分を加味する必要はない。したがって、本実施形態に示す露出演算を行うことで、測光処理を行った時点の露出条件と実際に露出制御を行うときの露出条件のズレに伴う動画像のちらつきを抑制することが可能となる。
【００５３】
ここで、上述したズーム操作は、必ずしも露出演算時に終了するとは限らない。言い換えれば、絞り値を予測した後から、露出演算が開始される前までの期間内でズーム操作が停止される場合がある。このような場合には、ズーム操作が停止されたときのズームポジションに基づいた絞り値を新たに求め、新たに求めた絞り値を次の露出演算にて使用する絞り値として設定すればよい。
【００５４】
上述したように、ズーム操作中は、ズームポジションの移動方向及び移動速度から露出演算時のズームポジションを予測した後、絞り値を予測する。そして、予測した絞り値を用いて、露出演算を行う。図５に示すように、２回目の予測演算が終了してから、この予測演算により求めた絞り値を用いた露出演算が開始される前の期間内で、ズーム操作が終了すると、実際に露出演算が開始されるときの絞り値は、予測演算により得られる絞り値よりも低い値となる。したがって、このような場合には、予測演算により得られた絞り値を修正する（図３のフローチャートに示すステップＳ１０８）。この場合、ＣＰＵ４０は、撮像光学系１５の各レンズの位置を示す情報からズームポジションを求める。そして、求めたズームポジションと、絞りの開口径とを用いて絞り値を新たに求める。そして、ＣＰＵ４０は、新たに求めた絞り値を次の露出演算に用いる絞り値として記憶する。なお、図５においては、修正された絞り値をＡｖ２’にて示している。
【００５５】
このように、絞り値を予測した後から、露出演算が開始される前までの期間内でズーム操作が停止される場合であっても、予測した絞り値を修正するので、ズームポジションに対応した絞り値にて露出演算を行うことができる。
【００５６】
なお、ズーム操作により撮像光学系１５の各レンズの位置が望遠端又は広角端まで到達した場合には、ＣＰＵ４０に入力される撮像光学系１５の各レンズの位置情報は変化しない。この場合には、絞り値を予測する必要はない。つまり、このような場合には、撮像光学系１５が望遠端、又は広角端となるときの絞り値を用いて、露出演算を行えばよい。
【００５７】
例えば撮像光学系１５のズームポジションを望遠側に移動させた後、広角側に移動させる場合もある。この場合、ズームポジションを望遠側に移動させるためのズーム操作から、ズームポジションを広角側に移動させるためのズーム操作に切り替える際に、ズーム操作が一端停止される。よって、ＣＰＵは、ズーム操作が切り替えられた時点での絞り値を求める。そして、ＣＰＵは、再度実行されるズーム操作に基づいて、絞り値の予測演算を行う。このような処理を行うことで、ズームポジションに基づいた絞り値の予測演算を適切に行うことができる。
【００５８】
本実施形態では、動画撮影を開始した時点で行われる測光処理により得られた被写体輝度を用いて、ズーム操作が行われている際の露出演算を行っている。つまり、ズーム操作が行われている際には、測光センサ３０による測光処理については言及していない。しかしながら、ズーム操作が行われている期間においては、測光センサ３０による測光処理を行う場合には、測光処理により得られる被写体の輝度値を利用して、以下の処理を行うことが可能である。
【００５９】
上述したように、測光センサ３０による測光処理が行われると、その検出信号がＣＰＵ４０に入力される。ＣＰＵ４０は、測光センサ３０からの検出信号から被写体輝度を求める。次に、ＣＰＵ４０は、求めた被写体輝度と前回の測光処理により求めた被写体輝度との差分を求める。ここで、前回の測光処理により求めた被写体輝度は、ワークメモリ４２に記憶される。そして、ＣＰＵ４０は、求めた被写体輝度の差分が閾値以上であるか否かを判定する。被写体輝度の差分値が閾値以上であると判定された場合には、隣り合うフレーム画像間の被写体輝度の変化が大きいので、予測された絞り値を用いた露出演算では、適正な露出条件を求めることが難しい。よって、この場合には、絞り値の予測演算を行わず、測光センサ３０による測光処理を行った後、測光処理により求めた被写体輝度を用いて露出演算を行う。一方、被写体輝度の差分値が閾値未満となる場合には、フレーム画像間の被写体輝度の変化が小さいことから、予測された絞り値を用いた露出演算であっても、適正な露出条件を求めることが可能である。よって、この場合には、絞り値の予測演算を行い、予測演算により求められた絞り値を用いて露出演算を行う。これにより、被写体輝度の差分値の大きさに応じて絞り値の予測演算を行った結果に基づいて露出演算を行うか、測光処理を行った結果に基づいて露出演算を行うかを選択することが可能となる。
【００６０】
本実施形態では、操作部４４のズーム操作に基づいて移動する撮像光学系１５の各レンズの位置情報から、ズームポジションの移動方向や移動速度を求めているが、これに限定される必要はない。つまり、ズームポジションの移動速度が一定であれば、操作部４４から出力される操作信号からズームポジションの移動方向が予測でき、また、操作信号の入力時間からズームポジションの位置を予測することができる。
【００６１】
また、電子カメラ１０によっては、ズームポジションの移動速度を複数（例えば２種類）備えているものもある。このような場合には、操作部４４によるズーム操作時の押圧力や押し込み量によって、ズームポジションの移動速度を選択している。したがって、ＣＰＵ４０は、入力される操作部４４の操作信号から、ズームポジションの移動方向や移動速度を求めた後、これら値からズームポジションを予測することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０…電子カメラ、１５…撮像光学系、１６…撮像素子、１９…レンズ駆動部、２０…絞り駆動部、３０…測光センサ、４０…ＣＰＵ、４１…内蔵メモリ、４６…絞り、５１…露出演算部、５２…焦点評価部、５３…絞り値テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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