(57)【要約】【課題】  撮像装置において、連写モードで連続撮影中に被写体や構図が変わった場合にも最適な露出の高画質画像を実現する。【解決手段】  構図の変更を検知し、前回撮影時と同じ構図の場合は同じ構図で撮影した画像データに基づいて撮影時の露出補正を行い、構図が変わった場合は露出補正を行わない。【選択図】        図４
2006325067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の輝度を測光する測光手段と、
前記測光手段の測光データに基づいて露出値を設定する露出設定手段と、
レンズ鏡胴から入射した被写体像を光電変換する撮像素子と、
を有する撮像装置において、
前記露出値で撮影した画像データに基づいて前記露出値を補正する露出補正量を算出する露出補正量算出手段と、
前記画像データの撮影時から構図が変更されたことを検知する構図変更検知手段とを有し、
前記構図変更検知手段が検知した構図変更の検知結果に応じて、撮影時に前記露出補正量の補正を行う制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記構図変更検知手段が構図の変更を検知したときは、露出値に前記露出補正量の補正を行なわずに撮影を行い、撮影した画像データに基づいて前記露出補正量算出手段が露出補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置は前記撮像装置が移動する角速度を検出する角速度検出手段を有し、
前記構図変更検知手段は、前記角速度検出手段で検出された角速度に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置は被写体までの距離を測距する測距手段を有し、
前記構図変更検知手段は、前記測距手段が測距した距離情報に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記構図変更検知手段は、前記測光手段が測光した測光値に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
測光手段の測光データに基づいて露出値を設定する露出設定工程と、
前記露出値で撮影した画像データに基づいて前記露出値を補正する露出補正量を算出する露出補正量算出工程と、
前回撮影時から構図が変更されたことを検知する構図変更検知工程と、
前記構図変更検知工程で検知した構図変更の検知結果に応じて、撮影時に前記露出補正量の補正を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法に関する。より詳しくは、構図変更を検知して露出補正を行うことを特徴とする撮像装置、撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置において、より実際の被写体に近い画像再現を行えるようにするため、ライブビュー画像の濃度パターンを解析したり、複数の測光エリアを持つ測光センサから得た被写体の輝度分布情報から、露出を設定することが知られている。しかしながら、銀塩フィルムに比べて、撮像素子のダイナミックレンジは狭いので、逆光時やストロボ撮影時など被写体の輝度分布が広い場合は適正な露出を得ることが難しい。
【０００３】
撮影した画像を被写体の輝度分布に基づいて解析し、露出補正を行う方法としては、露出等撮影条件を少しずつ変えて撮影するオートブラケット撮影において、最初に撮影した画像データを解析し、その結果から得た画像データ分布に応じて、２枚目以降の撮影時の露出補正量を求めて撮影する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、分割測光の可能なカメラのおいて、主要被写体の仮構図を決めてから希望する構図に構図を変えたときに、測光し、主要被写体が撮影画面のどこに移動したかを検出し、その移動後の主要被写体の測光値に重点を置いて露光する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４５９２３号公報
【特許文献２】特開平１１―６４９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一眼レフデジタルカメラのようにライブビューを行わないカメラでは、測光センサを使って撮像素子の露出設定を行うので、撮像素子との測光範囲や感度の違いから、最適な露出で撮影できないことがあった。さらに、連写モードで連続的に撮影する場合は、連写の途中で撮影画像を再生して確認することができないため、撮影終了まで撮影者が露出が不適切であることに気づかず、無駄な撮影を行う問題があった。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の方法は、同じ被写体を同じ構図で露出等撮影条件を少しずつ変えて撮影するオートブラケット撮影に適用されるものであり、１コマ撮影モードや連写モードでの撮影には適用できない。特に、撮影時に被写体や構図が変わった場合は、被写体や構図に応じて露出補正量を変える必要があるため、特許文献１に記載の技術は適用できなかった。
【０００７】
また、上記特許文献２の方法も、同じ被写体を少し構図を変えて撮影する場合に適用されるものであり、被写体を変えたり、構図を大きく変える場合には適用できなかった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、構図の変更を検知し、同じ構図で撮影した画像データに基づいて露出値の補正を行い最適露出の高画質画像が得られる撮像装置および撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１０】
（請求項１）
被写体の輝度を測光する測光手段と、
前記測光手段の測光データに基づいて露出値を設定する露出設定手段と、
レンズ鏡胴から入射した被写体像を光電変換する撮像素子と、
を有する撮像装置において、
前記露出値で撮影した画像データに基づいて前記露出値を補正する露出補正量を算出する露出補正量算出手段と、
前記画像データの撮影時から構図が変更されたことを検知する構図変更検知手段とを有し、
前記構図変更検知手段が検知した構図変更の検知結果に応じて、撮影時に前記露出補正量の補正を行う制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【００１１】
（請求項２）
前記構図変更検知手段が構図の変更を検知したときは、露出値に前記露出補正量の補正を行なわずに撮影を行い、撮影した画像データに基づいて前記露出補正量算出手段が露出補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１２】
（請求項３）
前記撮像装置は前記撮像装置が移動する角速度を検出する角速度検出手段を有し、
前記構図変更検知手段は、前記角速度検出手段で検出された角速度に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【００１３】
（請求項４）
前記撮像装置は被写体までの距離を測距する測距手段を有し、
前記構図変更検知手段は、前記測距手段が測距した距離情報に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撮像装置。
【００１４】
（請求項５）
前記構図変更検知手段は、前記測光手段が測光した測光値に基づいて構図変更を検知することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【００１５】
（請求項６）
測光手段の測光データに基づいて露出値を設定する露出設定工程と、
前記露出値で撮影した画像データに基づいて前記露出値を補正する露出補正量を算出する露出補正量算出工程と、
前回撮影時から構図が変更されたことを検知する構図変更検知工程と、
前記構図変更検知工程で検知した構図変更の検知結果に応じて、撮影時に前記露出補正量の補正を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１または６に記載の発明によれば、構図変更の検知結果に応じて、撮影時に前回撮影時の画像データから算出した露出補正量の補正を行うので、同一の構図で２コマ以上の撮影を行うときに、２コマ目からはより適正な露出の高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、前回撮影時から構図が変更されたことを検知したときは、露出補正を行わず撮影し、撮影した画像データから露出補正量を算出するので、構図変更後の２コマ目からはより適正な露出の高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、角速度検出手段により構図の変更を検知するので、確実に構図の変更を検知し、適正な露出の高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、測距情報から構図の変更を検知するので、確実に構図の変更を検知し、適正な露出の高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、測光情報から構図の変更を検知するので、確実に構図の変更を検知し、適正な露出の高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る撮像装置を適用した一実施形態であるデジタルカメラ１の概略構成を示す外観背面図である。
【００２３】
カメラ本体部２の上面側にはシャッタボタン６１と撮影モードダイアル６４が設けられている。カメラ本体部２の背面側には電源スイッチ１０２、液晶モニタ８１、モードスイッチ６２、表示切り替えボタン６３、十字キー６５、実行ボタン６６、ファインダ１０４、ファインダ接眼部１０５、メモリカード蓋８２が設けられている。
【００２４】
モードスイッチ６２は撮影モードと再生モードとセットアップモードを切り替えるスイッチである。撮影モードは、写真撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード２５に記録された撮影画像を液晶モニタ８１に再生表示するモードである。セットアップモードは各種設定を行うモードである。セットアップモードでは、記録モードをメモリカード２５に記録する撮影画像を画像処理後圧縮して記録するモードと、撮影画像を画像処理を行わず非圧縮のまま記録するモード、画像処理後圧縮した画像と画像処理を行わず非圧縮のままの画像の両方を記録するモード、のいずれかを設定できる。セットアップモードにおける各種設定は、セットアップモードを選択した後、液晶モニタ８１に表示される設定画面を見ながら、十字キー６５、実行ボタン６６で設定する。
【００２５】
撮影モードダイアル６４は撮影モードを切り替えるダイアルである。撮影モードには一駒撮影モード、連続して撮影を行う連写モード、撮影条件を変えて連続して撮影を行うブラケット撮影モードが選択できる。連写モードにおいて連続して撮影する枚数の設定は、液晶モニタ８１に表示される設定画面を見ながら、十字キー６５、実行ボタン６６で設定する。ブラケット撮影モードでは、露出を少しずつ変えて複数枚連続撮影するＡＥブラケット撮影モードや、露出は一定で絞りとシャッタースピードの組み合わせを変えて連続撮影する絞りブラケット撮影モード、速度ブラケット撮影モードを同様に十字キー６５、実行ボタン６６で設定できる。
【００２６】
図１に示したデジタルカメラ１の内部構成を、図２を用いて説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は図１のデジタルカメラ１の側面から見た断面図である。図２（ａ）は撮影前の状態、図２（ｂ）は撮影中の状態である。
【００２７】
デジタルカメラ１は、レンズ交換可能な、いわゆるデジタル一眼レフカメラであり、主としてカメラ本体部２と、カメラ本体部２と結合する撮影レンズ３とから構成される。
【００２８】
撮影レンズ３は主として、レンズ鏡胴３１、レンズ鏡胴３１の内部に設けられる複数のレンズ群３２、絞り３３等から構成される。複数のレンズ群３２の光軸Ｌに沿って入射した光の大部分は、第１のミラー３４ａにより９０度直角に上部方向（紙面上向き方向）に曲げられ、焦点板３８に結像する。結像した光像はペンタプリズム３５内部で２回反射し、接眼レンズ１０４を通して被写体像を、撮影者が見るように構成されている。ペンタプリズム３５の上部に設けられた本発明の測光手段である測光センサ４１は、前記焦点板３８上に結像した被写体像を測光し、被写体の輝度分布の情報を得て自動露出を行う目的で設けられている。
【００２９】
一方、複数のレンズ群３２の光軸Ｌに沿って入射した光の一部は、半透過鏡である第１のミラー３４ａを透過し、第２のミラー３４ｂに入射する。前記入射光は第２のミラー３４ｂにより９０度直角に下部方向（紙面下向き方向）に曲げられ、光軸Ｌ２となってＡＦセンサ光学ユニット３６に入射し、測距センサ４２上に結像する。
【００３０】
角速度センサ４５は本発明の角速度検出手段である。角速度センサ４５は、図２（ｃ）に図示するヨー方向及びピッチ方向の角速度を検出する機能を有し、検出した角速度に応じた電圧を出力する。後で説明するように、メインマイコン部７は、角速度センサ４５の出力電圧をデジタル値に変換し、角速度とする。
【００３１】
次に撮影中の状態について図２（ｂ）を用いて説明する。
【００３２】
撮影中は図示せぬミラー駆動機構により第１のミラー３４ａ、第２のミラー３４ｂは光軸Ｌ１から退避し、カメラ本体部２の上部に格納される。図２（ａ）は撮影前にシャッタ５１が光路を遮るように完全に閉じた状態である。撮影中に露光を行う時は図２（ｂ）のようにシャッタ５１が上下に開き光路を開放する。
【００３３】
この状態で、複数のレンズ群３２から入射した光は、撮像素子の一例であるＣＣＤ（電荷結合素子）５上に結像する。なお、本発明において撮像素子は、ＣＣＤに代えて、ＣＭＯＳセンサ、ＣＩＤセンサ等の固体撮像素子であってもよい。ＣＣＤ５にて取得された映像信号は図示せぬ回路基板でデジタル信号に変換し、画像処理を行った後、メモリカード２５に記録する。
【００３４】
フラッシュ９４は図２（ａ）ではカメラ本体部２の内部に収納された状態を図示し、図２（ｂ）ではカメラ本体部２から発光部分が飛び出して、被写体に向けて発光できる状態を図示している。
【００３５】
フラッシュ撮影時はフラッシュ撮影に先だって、フラッシュ９４を予備発光し、被写体からの反射光を測光して、本発光時の光量を設定している。
【００３６】
シャッタ５１がまだ閉じている状態で、フラッシュ９４を所定の光量で発光すると、被写体で反射した反射光は複数のレンズ群３２を通って入射し、シャッタ５１の表面で反射し、フラッシュ光量測光センサ４３上に結像するように構成されている。
【００３７】
撮影レンズ３はズームレンズとして構成され、レンズ群３２の配置を変更することにより、焦点距離（撮像倍率）を変更可能としている。
【００３８】
ＣＣＤ５は、カラーフィルタがそれぞれ付された微細な画素群で構成される撮像素子であり、撮影レンズ３によって結像される被写体の光像（被写体像）を、例えばＲＧＢの色成分を有する画像信号に光電変換する。ＣＣＤ５の受光面は結像平面と一致するように配置され、イメージサークルを含む結像平面の一部の領域が画像データ（本明細書中では、適宜単に「画像」ともいう。）として取得されることとなる。
【００３９】
図３は、図１、図２のデジタルカメラ１の主たる機能構成を示すブロック図である。なお、図１、図２に示したものと同じ構成要素には同符号を付して説明を省略する。
【００４０】
デジタルカメラ１は、Ａ／Ｄ変換部２１、画像処理部２２、操作部６０、メインマイコン部７、バッファメモリ２６、画像メモリ２３、メモリカード２５等を有する。
【００４１】
制御手段として機能するメインマイコン部７は、マイクロコンピュータを備えて構成される。すなわち、メインマイコン部７は、各種演算処理を行うＣＰＵ７０と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ７５と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ７６とを備え、デジタルカメラ１の各処理部の動作を統括的に制御する。不揮発性メモリであるＲＯＭ７６としては、例えば、データの電気的な書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭが採用される。これにより、ＲＯＭ７６は、データの書き換えが可能で、かつ、電源を落とした場合でもそのデータの内容を保持する。
【００４２】
操作部６０の独立して設けられた複数の操作部材であるシャッタボタン６１、モードスイッチ６２、表示切り替えボタン６３、撮影モードダイアル６４、十字キー６５，実行ボタン６６および電源スイッチ１０２の出力はメインマイコン部７に入力されている。
【００４３】
操作者（ユーザ）は、この操作部６０にて所定の操作を行うことにより、各種の設定操作を行うことができる。
【００４４】
例えば、操作者は、モードスイッチ６２を操作することによって、デジタルカメラ１のモードを再生モードと撮影モードとの間で切り替えることができる。また、電源スイッチ１０２で電源のＯＮ／ＯＦＦ操作も行うことができる。
【００４５】
撮影モードダイアル６４は１コマ撮影モードと連写撮影モード、ブラケット撮影モードを切り替えるダイアルである。
【００４６】
シャッタボタン６１には半押し（Ｓ１）でＯＮになるスイッチと全押し（Ｓ２）でＯＮになるスイッチが連動しており、ＣＰＵ７０がＳ１、Ｓ２のタイミングを検知できるようになっている。
【００４７】
１コマ撮影モードはシャッタボタン６１を全押し（Ｓ２）すると、１コマの撮影が行われるモード、連写撮影モードはシャッタボタン６１を全押し（Ｓ２）している間、所定の時間間隔で連続して撮影が行われるモードである。
【００４８】
ブラケット撮影モードには標準的な露出条件から露光量を少しずつずらして自動的に撮影するＡＥブラケット撮影モードと露光量は一定で絞りまたはシャッタースピードのいずれかを優先して、少しずつずらして撮影する絞りブラケット撮影モード、速度ブラケット撮影モードなどがある。
【００４９】
ミラー駆動部９１はメインマイコン部７の指令により、ミラー３４を駆動し、撮影レンズ３の光路から退避させる。また、シャッタ駆動部９３はメインマイコン部７の指令により、にシャッタ５１を開放する。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換部２１、バッファメモリ２６、画像処理部２２および画像メモリ２３は、ＣＣＤ５にて取得された画像を扱う処理部を示している。
【００５１】
ＣＣＤ５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２１にてたとえば１４ビットのデジタル信号に逐次変換され、デジタル画像データとしてバッファメモリ２６に一時記憶される。前記画像データを画像処理を行う前の生データ、すなわちＲＡＷデータと呼ぶ。連写モードやブラケットモードでは、設定された所定の撮影枚数のＲＡＷデータがバッファメモリ２６に一時記憶される。
【００５２】
画像処理部２２は、ＷＢ（Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）補正、画素補間、リニアマトリクス、ガンマ補正、色差マトリクス処理、輪郭補正、画像圧縮などの画像処理機能を有する。ガンマ補正、輪郭補正、ＷＢ補正の補正量の設定値はメインマイコン部７からの指令により設定される。
【００５３】
ＷＢ補正は、画像処理部２２が設定する係数を、ＣＣＤ５から得た前記ＲＡＷデータのＲとＢの画像データにそれぞれかけ算し、ホワイトバランスを調整する機能である。
【００５４】
リニアマトリクスはホワイトバランス調整後のＲ、Ｇ、Ｂ毎に画素データを分離し、画素補間を行って、面順次のＲ、Ｇ、Ｂ画像データを作る機能である。
【００５５】
色差マトリクス処理は、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データに３×３のマトリックス演算によりそれぞれ分光感度に応じた係数をかけて加算し、分光感度による色誤差を補正する機能である。
【００５６】
画像処理部２２は、入出力特性である階調特性を表すルックアップテーブルを持ち、入力されたデジタル値に対応するデジタル値に変換して出力するガンマ補正機能を持っている。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像データを、画像処理部２２が前記ルックアップテーブルに設定する階調特性で階調変換する。
【００５７】
色差マトリクス処理は、階調変換されたＲ、Ｇ、Ｂ画像データに３×３のマトリックス演算を行い、輝度Ｙ、色差Ｃｒ、Ｃｂ信号に変換する機能である。輪郭補正は、輝度Ｙの輪郭を補正する機能である。
【００５８】
また、画像圧縮は、画像処理後の画像データをＪＰＥＧ形式などに圧縮する機能である。
【００５９】
測距センサ４２は自動合焦制御に、測光センサ４１とフラッシュ光量測光センサ４３は自動露出制御に用いられるセンサである。角速度センサ４５はデジタルカメラ１の回転角度の検出と手ぶれ補正制御に用いられるセンサである。
メインマイコン部７は、入力された各センサの出力電圧をデジタル値に変換し、メインマイコン部７に入力する、図示せぬＡ／Ｄ変換部を備えて構成されている。
【００６０】
メインマイコン部７は、本発明の測距手段である自動合焦制御部（以下、ＡＦ制御部と呼ぶ）７１、本発明の露出設定手段である自動露出制御部（以下、ＡＥ制御部と呼ぶ）７２、手ぶれ制御部７４、本発明の構図変更検知手段である構図変更検知部７５、本発明の露出補正量算出手段である露出補正量算出部７６などの各種の制御機能を有する。メインマイコン部７の各種の機能は、予めＲＯＭ７６内に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される。
【００６１】
また、圧縮後の画像をメモリカード２５に記録したり、またＬＣＤ８１などに表示出力する制御機能も持っている。このような画像に対する各種の処理もメインマイコン部７の制御に基づいて行われる。
【００６２】
ＡＦ制御部７１は、測距センサ４２より得られた輝度情報により合焦用評価値を得て、撮影レンズ３の焦点位置を調整することによって自動合焦制御を実現する。また、調整後の撮影レンズ３の焦点位置から被写体までの距離情報を得ることができる。
【００６３】
ＡＥ制御部７２は、本発明の測光手段である測光センサ４１より得られた被写体輝度の測光値により露出値を得て、シャッタ駆動部９３と絞り駆動部３３１を制御し所定のシャッタ速度と絞り値に調整することによって自動露出制御を実現する。
【００６４】
手ぶれ制御部７４は、角速度センサ４５から角速度の情報を得てレンズ部３２の図示しない結像面におけるぶれ量を算出し、図示せぬ撮像素子駆動手段により、ぶれ量を打ち消す方向にＣＣＤ５を移動させる。
【００６５】
図３の撮影レンズ３は、ズーム・フォーカス駆動部３３２および絞り駆動部３３１を備えている。ズーム・フォーカス駆動部３３２は、ユーザにより設定される焦点距離となるように、また、焦点が合うように（フォーカシング）レンズ群３２に含まれるレンズを適宜光軸方向に駆動する。
【００６６】
絞り駆動部３３１は、ＡＥ制御部７２により設定される絞り値となるように絞り３３の開口径を調整するものである。ズーム・フォーカス駆動部３３２および絞り駆動部３３１も電気的にメインマイコン部７に接続され、メインマイコン部７の制御下にて動作する。
【００６７】
フラッシュ光による撮影の場合も同様に、ＡＥ制御部７２は、フラッシュ光量測光センサ４３により得られた、測光ブロックの代表輝度値に基づいて、露出値を算出し、フラッシュ９４の発光量を制御して自動露出制御を実現する。
【００６８】
構図変更検知部７５は、一例として角速度センサ４５が検出したデジタルカメラ１の移動する角速度の変化から、撮影方向が変わったことを判定し、構図の変更を検知する。構図変更検知のアルゴリズムについては、後で詳しく説明する。
【００６９】
露出補正量算出部７６はＡＥ制御部７２が算出した露出値で撮影した画像データを解析し、その結果から前記露出値を補正する露出補正量を算出する。露出補正量算出のアルゴリズムについては、後で詳しく説明する。
【００７０】
図４は本発明の第１の実施の形態における撮像装置が行う撮影時の概略の手順を説明するフローチャートである。なお、図４においては、デジタルカメラ１の電源が投入され、撮影モードとして連写モードが選択されて撮影待機状態になってからの処理について説明する。
【００７１】
シャッタボタン６１が半押し（Ｓ１）になると（ステップＳ１０１）、ＡＦ制御部７１は測距センサ４２の出力に応じて自動焦点制御を行う。焦点調節後に被写体までの距離Ｘ１の情報をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１０２）。
【００７２】
ＡＥ制御部７２は測光センサ４１の出力した測光値Ｂ１から、露出値ＥＶ１（ＥＶ）を求め、測光値Ｂ１と露出値ＥＶ１（ＥＶ）をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１０３）。
【００７３】
次に、シャッタボタン６１が全押し（ＳＷ２  ＯＮ）かどうか、を判定する（ステップＳ１０４）。シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）ではない場合（ステップＳ１０９；Ｎｏ）ステップＳ１０２に戻り、再度自動焦点制御を行う。シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）の場合（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、メインマイコン部７は撮影のシーケンスを開始し、所定のタイミングでミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１０５）。
【００７４】
次に、メインマイコン部７はＲＡＭ７５に記録されるデジタルカメラ１のヨー方向の回転角θｘとピッチ方向の回転角θｙを初期化して０とする。角速度センサ４５の出力する角速度に応じた電圧の積分を開始し、得られた電圧を所定時間間隔で回転角θｘ、θｙとしてＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１０６）。より詳しくは、角速度センサ４５のヨー方向の角速度に応じた電圧の積分値がヨー方向の回転角θｘ、角速度センサ４５のピッチ方向の角速度に応じた電圧の積分値がピッチ方向の回転角θｙとしてＲＡＭ７５に記録される。θｘとθｙはステップＳ１０６の時点から、デジタルカメラ１がヨー方向とピッチ方向にそれぞれ回転した角度である。
【００７５】
ＡＥ制御部７２はＲＡＭ７５に記録された露出値ＥＶ１（ＥＶ）から絞り値とシャッタ速度の組み合わせを求め、絞り駆動部３３１に指令して絞り３３を前記絞り値に設定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７で求めたシャッタ速度により決定される露光時間の間、ＡＥ制御部７２はシャッタ駆動部９３に指令してシャッタ５１を開き、ＣＣＤ５に露光する。所定の露光時間が経過すると、ＡＥ制御部７１はシャッタ駆動部９３に指令を送りシャッタ５１を閉じる。メインマイコン部７はＣＣＤ５から読み出した画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１０８）。メインマイコン部７は、所定のタイミングでミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の位置に復帰させる（ステップＳ１０９）。
【００７６】
次に、露出補正量算出部７６はステップＳ１０８でバッファメモリ２６に直近に一時記憶された１コマの画像データから、同じ数値データを持つ画素の数を計数する。（ステップＳ１１０）
図７はステップＳ１１０で計数した結果を示すグラフである。ここでは各画素が１４ビットすなわち最大１６３８４の数値データを持つものとする。図７（ａ）は露出不足の場合、図７（ｂ）は露出オーバーの場合に得られた数値データ分布の一例を示す。ＲＸは適正露出レベルであり、全画素の平均値がＲＸであれば露出は適正である。図７（ａ）の場合の全画素の平均値はＡ１であり、適正露出レベルＲＸより低い値になっている。同様に図７（ｂ）の場合の全画素の平均値はＡ２であり、適正露出レベルＲＸより高い値になっている。
【００７７】
ここでは画像データの全画素を対象に計数しているが、特定の領域を計数したり、領域を分割して重み付けをしたり、あるいは適当な間隔で間引いて計数しても良い。
【００７８】
次に、露出補正量算出部７６はステップＳ１１０で得られた直近に撮像された画像データの数値データ分布に応じて、露出補正量ΔＥＶを算出しＲＡＭ４５に記憶する（ステップＳ１１１）。露出補正量ΔＥＶは例えば式（１）で求められる。ただしＡは直近に撮像されたコマの数値データの平均値、ＲＸは適正露出レベルである。
【００７９】
ΔＥＶ＝Ｌｏｇ（Ａ／ＲＸ）              （１）
式（１）では露出補正量ΔＥＶを全画素の平均レベルから求めたが、別法として例えばダーク部の画素やハイライト部の画素の数に着目し、いずれかが所定数以上の場合は画素の数に応じて露出補正量を求めることもできる。図７（ａ）の場合を例にすると、露出補正量算出部７６は数値データ０の画素数を計数し、ＲＯＭ７６に設定されたテーブルから露出補正量ΔＥＶを算出する。図７（ａ）の場合は、露出不足なので、露出を多く与える露出補正量ΔＥＶが算出されることになる。
【００８０】
次に、メインマイコン部７はシャッタボタン６１が全押し（ＳＷ２  ＯＮ）かどうかを判定する（ステップＳ１１２）。メインマイコン部７は、シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）の場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、ＡＦ制御部７１は測距センサ４２の出力に応じて自動焦点制御を行う。焦点調節後に被写体までの距離Ｘ２の情報をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１５）。
【００８１】
ＡＥ制御部７２は測光センサ４１の出力した測光値Ｂ２から、露出値ＥＶ２（ＥＶ）を求め、露出値ＥＶ２（ＥＶ）をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１６）。
【００８２】
構図変更検知部７５はヨー方向とピッチ方向の回転角のベクトル和である回転角θを、ＲＡＭ７５に記憶されているθｘとθｙの２乗和の平方根から算出し（ステップＳ１１７）、閾値δを超えるかどうか判定する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１７で求めた回転角θは前コマの撮影時からデジタルカメラ１が回転した角度であり、閾値δを超える場合は構図が変更されたと判定する。
【００８３】
回転角θが閾値δを超えない場合（ステップＳ１１８；Ｎｏ）、同じ構図で撮影していると判定しステップＳ１１９に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１１９）。
【００８４】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２にステップＳ１１１でメインマイコン部７が算出した露出補正量ΔＥＶを加えて露出値とする（ステップＳ１２０）。
【００８５】
次に、ステップＳ１０６と同様にメインマイコン部７はＲＡＭ７５に記録されるデジタルカメラ１のヨー方向の回転角θｘとピッチ方向の回転角θｙを初期化して０とする。角速度センサ４５の出力する角速度に応じた電圧の積分を開始し、得られた電圧を所定時間間隔で回転角θｘ、θｙとしてＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１２１）。
【００８６】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２２）。
【００８７】
次に、ステップＳ１２３に進み、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１２に戻る（ステップＳ１２３）。
【００８８】
回転角θが閾値δを超える場合（ステップＳ１１８；Ｙｅｓ）、構図が変更されたと判定しステップＳ１２４に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１２４）。ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２を露出値とする（ステップＳ１２５）。
【００８９】
次に、ステップＳ１０６と同様にメインマイコン部７はＲＡＭ７５に記録されるデジタルカメラ１のヨー方向の回転角θｘとピッチ方向の回転角θｙを初期化して０とする。角速度センサ４５の出力する角速度に応じた電圧の積分を開始し、得られた電圧を所定時間間隔で回転角θｘ、θｙとしてＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１２６）。
【００９０】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２７）。
【００９１】
ステップＳ１２８に進み、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１０に戻る（ステップＳ１２８）。
【００９２】
ステップＳ１１２の説明に戻る。メインマイコン部７は、シャッタボタン６１が全押し（ＳＷ２  ＯＮ）ではない場合（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１３に進み、画像処理部２２はバッファメモリ２６に一時記憶している画像データに画素補間、マトリクス処理、ＷＢ補正、ガンマ補正、輪郭補正などの画像処理を行う（ステップＳ１１３）。次に、画像処理部２２はステップＳ１１３で画像処理を行った画像データを圧縮し、圧縮した画像データは一旦画像メモリ２３に保存する。その後、メインマイコン部７は前記画像データを順次メモリカード２５に記録する（ステップＳ１３０）。撮影はこれで終了である。
【００９３】
本発明の第２の実施の形態を図５の撮像装置が行う撮影時の概略の手順を説明するフローチャートを用いて説明する。第２の実施の形態は構図変更検知を被写体までの距離から求める例である。また、図５においても、デジタルカメラ１の電源が投入され、撮影モードとして連写モードが選択されて撮影待機状態になってからの処理について説明する。
【００９４】
ステップＳ１０１からステップＳ１１１までの、１コマ目の撮像が終了するまでの処理は、ステップ１０６の処理を行わないこと以外は図４と同じなので同一符号を付して説明を省略し、ステップＳ１１２がＹｅｓの場合について説明する。以降の説明においても図４と同じ処理については同一符号を付し、説明を簡略化する。
【００９５】
メインマイコン部７はシャッタボタン６１が全押し（ＳＷ２  ＯＮ）かどうかを判定する（ステップＳ１１２）。メインマイコン部７は、シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）の場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、ＡＦ制御部７１は測距センサ４２の出力に応じて自動焦点制御を行う。焦点調節後に被写体までの距離Ｘ２の情報をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１５）。
【００９６】
ＡＥ制御部７２は測光センサ４１の出力した測光値Ｂ２から、露出値ＥＶ２（ＥＶ）を求め、測光値Ｂ２と露出値ＥＶ２（ＥＶ）をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１６）。
【００９７】
構図変更検知部７５は被写体までの距離の変化ＴＸ＝Ｘ１−Ｘ２を算出し（ステップＳ２０１）、所定の閾値ΔＸを超えるかどうか判定する（ステップＳ２０２）。ここでは一例として、被写体までの距離の変化ＴＸが、閾値ΔＸを超える場合は構図が変更されたと判定する。
【００９８】
被写体までの距離Ｘが、閾値ΔＸを超えない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、同じ構図で撮影していると判定しステップＳ１１９に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１１９）。
【００９９】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２にステップＳ１１１でメインマイコン部７が算出した露出補正量ΔＥＶを加えて露出値とする（ステップＳ１２０）。
【０１００】
次に、被写体までの距離Ｘ１＝Ｘ２と更新してＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ２２１）。
【０１０１】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２２）。
【０１０２】
ステップＳ１２３に進み、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１２に戻る（ステップＳ１２３）。
【０１０３】
被写体までの距離の変化ＴＸが、閾値ΔＸを超える場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、構図が変更されたと判定しステップＳ１２４に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１２４）。
【０１０４】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２を露出値とする（ステップＳ１２５）。
【０１０５】
次に、次に、被写体までの距離Ｘ１＝Ｘ２と更新してＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ２２６）。
【０１０６】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２７）。次に、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１０に戻る（ステップＳ１２８）。
【０１０７】
ステップＳ１１２がＮｏの場合は図４と同様であり、ステップＳ１１４で画像データを記録して撮影が終了する。
【０１０８】
本発明の第３の実施の形態を図６の撮像装置が行う撮影時の概略の手順を説明するフローチャートを用いて説明する。第３の実施の形態は構図変更検知を測光値から求める例である。また、図５においても、デジタルカメラ１の電源が投入され、撮影モードとして連写モードが選択されて撮影待機状態になってからの処理について説明する。
【０１０９】
ステップＳ１０１からステップＳ１１１までの、１コマ目の撮像が終了するまでの処理は、ステップ１０６の処理を行わないこと以外は図４と同じなので同一符号を付して説明を省略し、ステップＳ１１２がＹｅｓの場合について説明する。以降の説明においても図４と同じ処理については同一符号を付し、説明を簡略化する。
【０１１０】
メインマイコン部７はシャッタボタン６１が全押し（ＳＷ２  ＯＮ）かどうかを判定する（ステップＳ１１２）。メインマイコン部７は、シャッタボタン６１が全押し（Ｓ２）の場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、ＡＦ制御部７１は測距センサ４２の出力に応じて自動焦点制御を行う。焦点調節後に被写体までの距離Ｘ２の情報をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１５）。
【０１１１】
ＡＥ制御部７２は測光センサ４１の出力した測光値Ｂ２から、露出値ＥＶ２（ＥＶ）を求め、測光値Ｂ２と露出値ＥＶ２（ＥＶ）をＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ１１６）。
【０１１２】
構図変更検知部７５は測光値の変化ＴＢ＝Ｂ１−Ｂ２を算出し（ステップＳ３０１）、所定の閾値ΔＢを超えるかどうか判定する（ステップＳ３０２）。ここでは一例として、測光値の変化ＴＢが、閾値ΔＢを超える場合は構図が変更されたと判定する。
【０１１３】
測光値Ｂが、閾値ΔＢを超えない場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、同じ構図で撮影していると判定しステップＳ１１９に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１１９）。
【０１１４】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２にステップＳ１１１でメインマイコン部７が算出した露出補正量ΔＥＶを加えて露出値とする（ステップＳ１２０）。次に、輝度Ｂ１＝Ｂ２と更新してＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ２２１）。
【０１１５】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２２）。
【０１１６】
ステップＳ１２３に進み、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１２に戻る（ステップＳ１２３）。
【０１１７】
測光値の変化ＴＢが、閾値ΔＢを超える場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、構図が変更されたと判定しステップＳ１２４に進む。メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を撮影レンズ３の光路から退避させる（ステップＳ１２４）。
【０１１８】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１１６で求めた露出値ＥＶ２を露出値とする（ステップＳ１２５）。
【０１１９】
次に、次に、輝度Ｂ１＝Ｂ２と更新してＲＡＭ７５に記録する（ステップＳ３２６）。
【０１２０】
ＡＥ制御部７１は、ステップＳ１２０で求めた露出値でＣＣＤ５に露光し、メインマイコン部７は露光終了後ＣＣＤ５から読み出された画像データをコマ番号とともにバッファメモリ２６に一時記憶する（ステップＳ１２７）。ステップＳ１２８に進み、メインマイコン部７はミラー駆動部９１に指令を送り、ミラー３４を所定の状態に復帰させ、ステップＳ１１０に戻る（ステップＳ１２８）。
【０１２１】
ステップＳ１１２がＮｏの場合は図４と同様であり、ステップＳ１１４で画像データを記録して撮影が終了する。
【０１２２】
以上のように本実施の形態によれば、構図の変更を検知し、同じ構図で前回撮影した画像データに基づいて撮影時の露出補正を行うので、連写モードで連続撮影中に被写体や構図が変わった場合にも最適な露出で撮影可能な、高画質画像が得られる撮像装置を提供できる。
【０１２３】
また、このような撮像装置を利用すれば、高画質なデジタルカメラを提供できる。
【０１２４】
なお、本実施の形態としてデジタル一眼レフカメラを例示したが、一眼レフ方式以外のデジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などにも適用可能である。また、本実施の形態では構図変更検知を撮像装置が移動する角速度、距離情報、測光値の単独の情報により検知する実施の形態を例示したが、複数の情報から構図検知を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明に係るデジタルカメラ１の外観図である。
【図２】本発明に係るデジタルカメラ１の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係るデジタルカメラ１の機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態を説明するフローチャートである。
【図７】撮影した画像データより得られた数値データの分布の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  デジタルカメラ
２  カメラ本体部
３  撮影レンズ
５  ＣＣＤ
２２  画像処理部
４１  測光センサ
４２  測距センサ
４５  角速度センサ
７０  ＣＰＵ
７３  ＷＢ制御部
７５  構図変更検知部
７６  露出補正量算出部
Ｌ  撮影レンズの光軸
【図１】
2006325067.tif 000003
【図２】
2006325067.tif 000004
【図３】
2006325067.tif 000005
【図４】
2006325067.tif 000006
【図５】
2006325067.tif 000007
【図６】
2006325067.tif 000008
【図７】
2006325067.tif 000009