(57)【要約】【課題】  ストロボ非発光状態でも適正な撮影を行うことができるようにする。【解決手段】  ＣＣＤイメージセンサ３７によって得られる撮像信号をアンプ３９によって増幅し、撮像系のＩＳＯ感度を変更する。ＡＥ回路４７は、被写体光量を測定し、この測定値に基づいて、所定の光量を確保するために必要なＣＣＤイメージセンサ３７の露出時間を算出する。ＣＣＤイメージセンサ３７の露出時間は、ＣＣＤドライバ３８によって変更される。露出調整時において、システムコントローラ３０は、ＡＥ回路４７によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、ＡＥ回路４７によって上記所定の露出時間より短い露出時間が得られるようにＣＣＤドライバ３８を制御してＩＳＯ感度を上げる。【選択図】        図２
2006203477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を光電変換して撮像信号を得る撮像手段を備えた撮影装置において、
被写体光量を測定する測光手段と、
前記撮像手段の露出時間を変更する露出時間変更手段と、
前記撮像信号を増幅して撮像系のＩＳＯ感度を変更する感度変更手段と、
前記測光手段によって測定された被写体光量に基づいて、所定の光量を確保するために必要な露出時間を算出する露出時間算出手段とを設け、
前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、前記露出時間算出手段によって前記所定の露出時間より短い露出時間が得られるように前記感度変更手段を制御してＩＳＯ感度を上げることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体光の光量を制限する絞り機構を設け、前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、まず前記絞り機構を開放し、この状態でさらに前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合に、前記露出時間算出手段によって前記所定の露出時間より短い露出時間が得られるように前記感度変更手段を制御してＩＳＯ感度を上げることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記感度変更手段は、ＩＳＯ感度を離散的または連続的に変化させることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
ＩＳＯ感度に応じた音を撮影時に出力する音出力手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を光電変換して撮像信号を得る固体撮像素子を備えたデジタルカメラなどの撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズによって結像された被写体像をＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子で撮像し、固体撮像素子から出力された撮像信号から画像データを生成してメモリに記録するデジタルカメラが普及している。
【０００３】
デジタルカメラでストロボを発光させて人や動物などの被写体の撮影を行うと、ストロボ光によって被写体に不快感を与え、被写体の自然な姿を撮影することができない場合がある。そこで、ストロボを発光させずに、かつ固体撮像素子の露出時間（電荷蓄積時間）を上げて撮影を行うと、この場合には手ぶれなどによって良い画像が得られないことが多い。このため、露出時間を上げずに良い画像が得られるように、撮像系のＩＳＯ感度を可変としたデジタル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２００４−２８９７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のデジタルカメラでは、撮影条件に合ったＩＳＯ感度をユーザが選択して設定する必要があり、さらには、設定されたＩＳＯ感度に合った露出時間を設定する必要がある。このような設定操作は一般のユーザにとって煩わしく、あまり使用されていないのが現状である。
【０００５】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、ストロボ非発光状態でも適正な撮影を行うことができる撮影装置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】
【０００６】
本発明の撮影装置は、被写体光を光電変換して撮像信号を得る撮像手段を備えた撮影装置において、被写体光量を測定する測光手段と、前記撮像手段の露出時間を変更する露出時間変更手段と、前記撮像信号を増幅して撮像系のＩＳＯ感度を変更する感度変更手段と、前記測光手段によって測定された被写体光量に基づいて、所定の光量を確保するために必要な露出時間を算出する露出時間算出手段とを設け、前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、前記露出時間算出手段によって前記所定の露出時間より短い露出時間が得られるように前記感度変更手段を制御してＩＳＯ感度を上げることを特徴とする。
【０００７】
なお、被写体光の光量を制限する絞り機構を設け、前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、まず前記絞り機構を開放し、この状態でさらに前記露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合に、前記露出時間算出手段によって前記所定の露出時間より短い露出時間が得られるように前記感度変更手段を制御してＩＳＯ感度を上げることが好ましい。
【０００８】
また、前記感度変更手段は、ＩＳＯ感度を離散的または連続的に変化させることが好ましい。さらに、ＩＳＯ感度に応じた音を撮影時に出力する音出力手段を設けたことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮影装置は、被写体光量を測定する測光手段と、撮像手段の露出時間を変更する露出時間変更手段と、撮像信号を増幅して撮像系のＩＳＯ感度を変更する感度変更手段と、測光手段によって測定された被写体光量に基づいて、所定の光量を確保するために必要な露出時間を算出する露出時間算出手段とを設け、露出時間算出手段によって算出された露出時間が所定の露出時間より長い場合には、露出時間算出手段によって上記所定の露出時間より短い露出時間が得られるように感度変更手段を制御してＩＳＯ感度を上げるので、ストロボ非発光状態でも適正な撮影を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示すデジタルカメラ１０は、本体１１前面に撮影レンズが組み込まれたレンズ鏡筒１２が設けられており、本体１１上面には電源スイッチ１３及びシャッタボタン１４が設けられている。シャッタボタン１４は、２段階押圧式のスイッチとなっており、シャッタボタン１４が軽く押圧されて１段目のスイッチがオンすると（半押し）、撮影レンズの焦点調整や露出調整などの各種撮影準備処理が行われる。次いで、シャッタボタン１４がさらに深く押し込まれて２段目のスイッチがオンすると（全押し）、ＣＣＤイメージセンサから得られる撮像信号に基づいて得られる画像データをメモリーカードに記録する撮影処理が行われる。
【００１１】
本体１１背面には、ファインダ接眼窓１５、モード切り替えスイッチ１６、汎用キー１７、ＬＣＤパネル１８、スピーカ１９などが設けられている。モード切り替えスイッチ１６は、撮像処理を行う撮影モードと、メモリーカードの記録画像をＬＣＤ（Liquid Crystal display）パネル１８に再生表示する再生モードとを切り替える。ＬＣＤパネル１８は、再生モードの際に再生画像を表示する他、撮影モードの際には被写体確認用のスルー画を表示する電子ビューファインダとしても機能する。また、ＬＣＤパネル１８は、各種設定を行う設定画面を表示する。
【００１２】
図２は、デジタルカメラ１０の電気構成の概略を示す。デジタルカメラ１０の各部は、システムコントローラ３０によって制御される。ＲＯＭ（Read Only Memory）３１には、制御プログラムや各種設定データが記憶されている。システムコントローラ３０は、操作部（電源スイッチ１３、シャッタボタン１４、モード切り替えスイッチ１６、汎用キー１７）２０から入力される操作信号に基づいて、制御プログラムに記述されるステップに従って各部の制御を行う。ＲＡＭ（Random Access Memory）３２は、システムコントローラ３０が制御プログラムを実行するための作業用のメモリである。
【００１３】
レンズ鏡筒１２内には、被写体光を結像する撮影レンズ３３と、被写体光の光量を制限する絞り機構３４とが組み込まれている。撮影レンズ３３は、ドライバ回路を備えたレンズモータ３５によって光軸方向に沿って移動され、焦点調整が行われる。絞り機構３４は、ドライバ回路を備えたアクチュエータ３６によって駆動され、絞り径（絞り値）が切り換えられる。絞り値は、Ｆ４．０とＦ２．８（開放）との間で切り換えられる。
【００１４】
絞り機構３４の背後には、ＣＣＤイメージセンサ３７が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ３７は、周知のように、多数の受光素子がマトリックス状に配列されてなる光電面（受光面）を備えており、撮影レンズ３３及び絞り機構３４を通過して光電面に結像した被写体光を光電変換する。
【００１５】
ＣＣＤイメージセンサ３７は、ＣＣＤドライバ３８によって駆動される。ＣＣＤイメージセンサ３７の電荷蓄積時間、すなわち露出時間（シャッタ速度）は、システムコントローラ３０からの指示に基づきＣＣＤドライバ３８によって変更される。ＣＣＤイメージセンサ３７は、ＣＣＤドライバ３８から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルな撮像信号（ＣＣＤ−ＲＡＷデータ）として出力する。なお、ＣＣＤドライバ３８は露出時間変更手段を構成する。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ３７から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング処理によってノイズが除去されるとともに、増幅率が可変なアンプ（可変利得増幅器）３９を介してＡ／Ｄコンバータ４０に入力される。アンプ３９は、システムコントローラ３０によってその増幅率が設定され、設定された増幅率に基づいて撮像信号を増幅する。すなわち、アンプ３９は、本撮像系のＩＳＯ感度（光を感じる能力）を変化させるものであり、ＩＳＯ感度を、ＩＳＯ２００，ＩＳＯ４００，ＩＳＯ８００，ＩＳＯ１６００の４段階に切り換える。なお、アンプ３９は感度変更手段を構成する。
【００１７】
Ａ／Ｄコンバータ４０は、増幅された撮像信号をデジタル変換して画像データを生成し、これを画像データ処理回路４１に入力する。画像データ処理回路４１は、入力された画像データに対して、マトリックス演算処理、ホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種画像処理を施す。画像処理済みの画像データは、フレームメモリ４２に一時的に記憶される。ＬＣＤパネル１８には、このフレームメモリ４２に記憶された画像データがスルー画として表示される。
【００１８】
また、フレームメモリ４２に記憶された画像データは、シャッタボタン１４が全押しされた際に圧縮伸張回路４３へ送られる。圧縮伸張回路４３は、入力された画像データに対して圧縮処理を施し、これをリードライト回路４４に入力する。リードライト回路４４は、圧縮された画像データをメモリーカード４５へ書き込む。なお、再生モードにおいては、リードライト回路４４は、メモリーカード４５から画像データを読み出し、これを圧縮伸張回路４３に入力する。圧縮伸張回路４３に入力された画像データは伸張処理が施され、ＬＣＤパネル１８に再生表示される。
【００１９】
ＡＦ（Auto Focus）回路４６は、フレームメモリ４２に記憶された画像データの空間周波数の高周波成分を積算する。システムコントローラ３０は、撮影準備処理時において、ＡＦ回路４６によって得られる高周波成分の積算値が最大となるように、レンズモータ３５を制御して撮影レンズ３３の焦点調整を行う。
【００２０】
ＡＥ（Auto Exposure）回路４７は、フレームメモリ４２に記憶された画像データに基づいて被写体光量（輝度）を測定し、この測定値に基づいて、所定の光量を確保するために必要なＣＣＤイメージセンサ３７の露出時間を算出する。システムコントローラ３０は、撮影準備処理時においてアクチュエータ３６、ＣＣＤドライバ３８、およびアンプ３９を制御し、絞り値、露出時間、およびＩＳＯ感度が最適となるように、後述する露出調整を行う。なお、ＡＥ回路４７は、ＣＣＤイメージセンサ３７とともに測光手段を構成し、さらに露出時間算出手段を構成する。
【００２１】
システムコントローラ３０は、シャッタボタン１４が半押しされた時に各部を動作させて焦点調整および露出調整を行い、シャッタボタン１４が全押しされた時に各部を動作させて撮影処理を実行する。また、シャッタ音発生回路４８は、シャッタボタン１４の全押し時に、絞り値およびＩＳＯ感度の設定値に応じた音（擬似的なシャッタ音）をスピーカ１９に出力させる。なお、シャッタ音発生回路４８およびスピーカ１９は、音出力手段を構成する。
【００２２】
以上のように構成されたデジタルカメラ１０の撮影処理手順を図３のフローチャートに基づいて具体的に説明する。なお、撮影準備処理時の焦点調整については説明を省略する。デジタルカメラ１０が撮影モードに設定され、シャッタボタン１４が半押しされると撮影準備処理が開始し、絞り機構３４の絞り値を“Ｆ４．０”に設定し、ＩＳＯ感度を“ＩＳＯ２００”に設定する。
【００２３】
この状態でＡＥ回路４７が被写体光量を測定し、所定の光量が確保される最適な露出時間を算出する。算出された露出時間が１／１２０秒以下であれば、撮影準備処理を完了する。一方、算出された露出時間が１／１２０秒より大きければ、絞り機構３４の絞り径を開いて絞り値を“Ｆ２．８（開放）”に設定し、再度ＡＥ回路４７が被写体光量を測定して最適な露出時間を算出する。算出された露出時間が１／６０秒以下であれば、撮影準備処理を完了し、算出された露出時間が１／６０秒より大きければ、絞り値をこれ以上大きくできないため、ＩＳＯ感度を一段上げて“ＩＳＯ４００”とする。
【００２４】
この状態で再度ＡＥ回路４７が被写体光量を測定して最適な露出時間を算出し、算出された露出時間が１／６０秒以下であれば撮影準備処理を完了し、算出された露出時間が１／６０秒より大きければさらにＩＳＯ感度を一段上げて“ＩＳＯ８００”とする。同様に、この状態で再度ＡＥ回路４７が被写体光量を測定して最適な露出時間を算出し、算出された露出時間が１／６０秒以下であれば撮影準備処理を完了し、算出された露出時間が１／６０秒より大きければさらにＩＳＯ感度を一段上げて最大の“ＩＳＯ１６００”とする。
【００２５】
ＩＳＯ感度が最大になると、ＡＥ回路４７によって算出された露出時間が１／６０秒以下であるか否かにかかわらず、撮影準備処理を完了する。撮影準備処理を完了した後、シャッタボタン１４が全押しされると、以上の露出調整により設定された絞り値、露出時間、およびＩＳＯ感度によって撮影処理を行う。このとき、シャッタ音発生回路４８によってスピーカ１９から、絞り値およびＩＳＯ感度に応じた音程（周波数）のシャッタ音を出力する。以下の表は、シャッタ音の音程の一例を示す。
【００２６】
【表１】
2006203477.tif 000003
【００２７】
絞り値が小さいほど撮影レンズ３３の焦点の合う領域が狭くなり、ＩＳＯ感度が高いほどノイズが多く、撮影画像の画質が劣化する。従って、絞り値およびＩＳＯ感度に応じたシャッタ音を撮影と同時に出力することで、ユーザは、撮影時に撮影画像の画質の程度を直感的に認識することができる。
【００２８】
図４は、図３のフローチャートの流れをプログラム線図として表したものである。横軸は露出時間を表し、縦軸は絞り値およびＩＳＯ感度をまとめて表している。図中、右上から左下へ進むにしたがって光量が増加する。領域５０は、露出時間が１／６０秒より大きい領域であり、手ぶれによって撮影画像にぶれが生じやすい領域である。上記露出調整処理において、絞り値が最大（Ｆ２．８）となった後は、ＩＳＯ感度を段階的に上げながら、領域５０外において所定の光量が確保される露出時間を決定するようにしている。だたし、ＩＳＯ感度が最大（ＩＳＯ１６００）になると、領域５０の内外を問わずに露出時間を決定するようにしている。
【００２９】
上記実施形態において、絞り値をＦ４．０とＦ２．８との２値の間で切り換え可能としがた、本発明はこれに限定されず、各絞り値は適宜変更してよい。また、絞り値を３値以上の間で切り換え可能としてもよく、さらには、絞り値を切り換え不可とし、１つの値に固定するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態において、アンプ３９により、ＩＳＯ感度をＩＳＯ２００，ＩＳＯ４００，ＩＳＯ８００，ＩＳＯ１６００の４値の間で切り換え可能としがた、本発明はこれに限定されず、各ＩＳＯ感度の値は適宜変更してよい。すなわち、ＩＳＯ感度は、２値以上の間で切り換え可能とすればよく、さらには、ＩＳＯ感度を連続的に変化させるようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態において、手ぶれによって撮影画像にぶれが生じやすい領域５０を１／６０秒より大きい領域としたが、本発明はこれに限定されず、この領域は適宜変更してよい。
【００３２】
また、上記実施形態において、ＣＣＤイメージセンサ３７によって受光された光に基づいて被写体光量を測定するようにしたが、本発明はこれに限定されず、ＣＣＤイメージセンサ３７とは別に設けられた光量センサに基づいて被写体光量を測定するようにしてもよい。また、ＣＣＤイメージセンサ３７に代えて、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型などの他の固体撮像素子を用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態において、絞り値およびＩＳＯ感度に応じてシャッタ音の音程（周波数）を変えるようにしたが、本発明はこれに限定されず、シャッタ音の音量やパターンを変えるようにしてもよい。また、ＩＳＯ感度のみに応じてシャッタ音を変えるようにしてもよく、絞り値、ＩＳＯ感度、および露出時間に応じてシャッタ音を変えるようにしてもよい。さらに、露出条件以外の条件（合焦度合いやホワイトバランスの程度）に応じてシャッタ音を変えるようにしてもよい。ただし、動画や連写の撮影を行う場合には、シャッタ音を出力しないようにすることが好ましい。
【００３４】
また、上記実施形態において、デジタルカメラ１０にはストロボ装置を設けなかったが、本発明はこれに限定されず、デジタルカメラ１０にストロボ装置を設け、ストロボがオフと設定された場合に上記露出調整を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】デジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの電気構成を示すブロック図である。
【図３】撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートの流れを表すプログラム線図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  デジタルカメラ
１９  スピーカ
３０  システムコントローラ
３３  撮影レンズ
３４  絞り機構
３５  レンズモータ
３６  アクチュエータ
３７  イメージセンサ
３８  ＣＣＤドライバ
３９  アンプ
４６  ＡＦ回路
４７  ＡＥ回路
４８  シャッタ音発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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