(57)【要約】【課題】アオリ撮影レンズの装着時、処理の負荷が少なく、正確な測光および露出演算を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】カメラがオート撮影モードに設定され、かつ特殊レンズがカメラに装着されていると判定された場合、カメラはライブビューモードに入る。そして、カメラは、ライブビューモード中、撮影者のレリーズボタン操作でスイッチＳＷ２がＯＮになった直前の撮像面の測光値に基づき、最終的な静止画撮影時の露出値を決定する。【選択図】図１
2011059405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズが交換可能に装着される撮像装置であって、
前記撮影レンズを通して結像した被写界像の画像信号を出力する撮像手段と、  前記装着された撮影レンズの種類を判別するレンズ判別手段と、
前記被写界像の測光値を得る第１の測光手段と、
前記第１の測光手段とは異なる、前記撮像手段により出力された画像信号に基づいて前記被写界像の測光値を得る第２の測光手段と、前記第１の測光手段により得られた測光値または前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行う露出制御手段と、を有し、
前記露出制御手段は、前記レンズ判別手段によって前記撮影レンズが前記特定のレンズでないと判別された場合、前記第１の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行い、前記レンズ判別手段によって前記撮影レンズが特定のレンズであると判別された場合、前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記特定のレンズは、アオリ撮影が可能なレンズであ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】
前記特定のレンズは、前記撮像装置のマウント部に装着され、撮影光学系の光学情報を伝達不能なアタッチメントを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出制御手段は、前記レンズ判別手段によりアオリ撮影が可能でありかつアオリ撮影の情報を伝達可能なレンズが装着されたと判別された場合、前記撮影レンズのアオリ変位量が閾値を越えるときは、前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行い、前記撮影レンズのアオリ変位量が閾値を越えないときは、前記第１の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮影レンズが交換可能に装着され、前記撮影レンズを通して結像した被写界像の画像信号を出力する撮像手段と、前記被写界像の測光値を得る第１の測光手段と、前記第１の測光手段とは異なる、前記撮像手段により出力された画像信号に基づいて前記被写界像の測光値を得る第２の測光手段と、を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記装着された撮影レンズの種類を判別するレンズ判別ステップと、
前記レンズ判別ステップで前記撮影レンズが前記特定のレンズでないと判別された場合、前記第１の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行い、前記レンズ判別ステップで前記撮影レンズが特定のレンズであると判別された場合、前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行う露出制御ステップと、を有する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、撮影レンズが交換可能に装着される撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの撮影技術として、遠近にわたる撮影被写体の撮像面でのゆがみを補正したり、斜めの被写体に対して広範囲に焦点を合わせたい場合、アオリ撮影が行われる。このアオリ撮影には、カメラの撮影光軸に対して本来一致している撮影レンズの光軸を平行にずらすシフト撮影、あるいはある角度をつけるティルト撮影がある。また、レンズ交換カメラシステムでは、これらのアオリ撮影を可能とするために、アオリ撮影レンズが用意されている。
【０００３】
一方では、このアオリ撮影を行うと、撮影レンズ光軸がカメラ撮影光軸に対し、所定範囲内で自由な位置や傾きを有することが可能であるため、つぎのような問題があった。すなわち、撮影レンズの一次結像面であるピント板面での拡散光を拾って被写界輝度を測光する一般的なレンズ交換式カメラの測光システムでは、得られた測光値に大きな誤差が生じた。
【０００４】
この問題に対し、特許文献１に記載の撮像装置が提案されている。この撮像装置では、アオリ撮影可能な撮影レンズ、あるいは撮影レンズとカメラの間に装着することでアオリ撮影を実現できるアダプタが、カメラに装着される。そして、レンズアオリ量に関するデータが、アオリ撮影可能な撮影レンズあるいはアダプタからカメラへ送信され、そのデータに対応した測光値、露出値が補正される。
【０００５】
また、特許文献２に記載の撮像装置が提案されている。この撮像装置では、同じくアオリ撮影可能な撮影レンズあるいはアダプタからアオリ撮影であるという信号がカメラで検知された場合、カメラの測光や露出演算に影響の少ない測光モードである中央重点測光、あるいはスポット測光モードが強制的に選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９４７００号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の撮像装置では、つぎのような問題があった。現行のカメラの測光方式は、分割測光が主流となっている。中央重点測光が可能であると表記されたカメラでも、実際には、分割測光の各分割小領域の測光値を中央に重み付けした分割加算平均測光とでも呼ぶべき測光方式が用いられている。
【０００８】
分割測光は、撮影被写界の複雑な反射光を複数の領域に分けて受光し、最適な露光値を演算するために行われる。一方、各分割領域に対する測光補正は、複雑な補正システムによって行われる。具体的に、装着された撮影レンズから受信した光学特性情報をもとに、Ｆｎｏ．補正、周辺光量落ち補正、射出瞳位置補正等を行うことで、各分割領域の測光補正が行われる。
【０００９】
従って、特許文献１では、アオリ撮影における測光を正確に行うために、レンズのアオリ量に応じて被写界の分割測光値を補正するシステムが提案されている。
【００１０】
しかし、アオリ撮影には、上下・左右シフト、上下・左右ティルト、さらにはこれらに対して複数の角度で回転させた場合といった、非常に多くの状態が存在する。そして、アオリの各状態においてカメラ記憶部に用意されたアオリ量補正値を用いて、数十に分割された分割測光値の各々の領域に対して補正が行われることになる。このように、このシステムは、補正値の記憶容量だけをとってみても、カメラにとって非常に負荷の重いシステムとなってしまう。
【００１１】
一方、特許文献２では、露出値そのものをアオリ量に応じて一律に補正するシステムが提案されている。このシステムでは、カメラの負荷が軽くなる。しかし、分割測光の特徴である、被写界領域の輝度分布を考慮して適正な露出値を算出する際、一部の領域の輝度が不正確なままであるので、分割測光の演算精度が低下することは避けられなかった。
【００１２】
また、このシステムで、測光モードを中央重点測光やスポット測光に変更することも、露出精度の低下を抑えることに役立つ。しかし、アオリ量が大きくなると、やはりその影響は避けられず、前述したような測光値あるいは露出値の補正がやはり必要となる。
【００１３】
さらに、天体望遠鏡や顕微鏡といった光学機器にカメラを装着して撮影する場合、カメラを、そのような機器に接続するためのアダプタが存在する。この場合、当然のことながら、光学機器の光学情報はカメラに伝達されない、というより元々の情報が用意されていないので、やはりカメラとして正しい測光値、露光値が得られないことになる。
【００１４】
そこで、本発明は、アオリ撮影レンズあるいは交換レンズシステム以外の光学機器が装着された場合であっても、処理の負荷が少なく、正確な測光および露出演算を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、撮影レンズが交換可能に装着される撮像装置であって、前記撮影レンズを通して結像した被写界像の画像信号を出力する撮像手段と、前記装着された撮影レンズの種類を判別するレンズ判別手段と、前記被写界像の測光値を得る第１の測光手段と、前記第１の測光手段とは異なる、前記撮像手段により出力された画像信号に基づいて前記被写界像の測光値を得る第２の測光手段と、前記第１の測光手段により得られた測光値または前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行う露出制御手段と、を有し、前記露出制御手段は、前記レンズ判別手段によって前記撮影レンズが前記特定のレンズでないと判別された場合、前記第１の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行い、前記レンズ判別手段によって前記撮影レンズが特定のレンズであると判別された場合、前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき露出制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる撮像装置の制御方法は、撮影レンズが交換可能に装着され、前記撮影レンズを通して結像した被写界像の画像信号を出力する撮像手段と、前記被写界像の測光値を得る第１の測光手段と、前記第１の測光手段とは異なる、前記撮像手段により出力された画像信号に基づいて前記被写界像の測光値を得る第２の測光手段と、を備えた撮像装置の制御方法であって、前記装着された撮影レンズの種類を判別するレンズ判別ステップと、前記レンズ判別ステップで前記撮影レンズが前記特定のレンズでないと判別された場合、前記第１の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行い、前記レンズ判別ステップで前記撮影レンズが特定のレンズであると判別された場合、前記第２の測光手段により得られた測光値に基づき静止画撮影時の露出制御を行う露出制御ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、アオリ撮影レンズあるいは交換レンズシステム以外の光学機器が装着された場合であっても、処理の負荷が少なく、正確な測光および露出演算を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態におけるデジタルカメラの光学的構成を示す図である。
【図２】デジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】一般的な測光補正システムにおける測光補正手順を示すフローチャートである。
【図４】やぶにらみ補正用の補正値が分割領域ごとに設定されたテーブルである。
【図５】一般的な測光補正システムにおける光学系の配置を示す図である。
【図６】測光センサに入射する光量の分布を示す図である。
【図７】撮影動作手順を示すフローチャートである。
【図８】図７につづく撮影動作手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における撮影動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９につづく撮影動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態における撮影動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１につづく撮影動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の撮像装置及びその制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はデジタルカメラに適用される。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態におけるデジタルカメラの光学的構成を示す図である。デジタルカメラの動作はＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１により制御される。撮影レンズ１０５は、カメラ本体１００に交換可能に装着されるレンズであり、撮影被写界光を撮像素子であるＣＣＤ１０６上に結像させる。
【００２１】
また、撮影レンズ１０５は、レンズ光学系１０５ａを撮影光軸（撮像素子光軸）から光軸に対して平行に変位させて撮影を行うシフト撮影、また、レンズ光学系１０５ａを撮影光軸に対して首振り回転を行わせて撮影を行うティルト撮影が可能なレンズである。このように、撮影レンズ１０５は、いわゆるアオリ撮影が可能なレンズ（特定のレンズ）である。図１には、シフトおよびティルトを同時に行った状態の撮影レンズ１０５が示されている。
【００２２】
撮影レンズ１０５がカメラ本体１００に装着された場合、撮影レンズ１０５とカメラ本体１００は相互に通信を行うことが可能である。レンズ側の接点部１３１ａとカメラ側の接点部１３１ｂとからなる接続インターフェース１３１により、レンズ側のＩＣ１２４とカメラ側のＣＰＵ１０１とが電気的に結合される。レンズ側のＩＣ１２４とカメラ側のＣＰＵ１０１との間で撮影レンズの光学情報や絞り制御情報のやり取り（伝達）が行われる。
【００２３】
この際、撮影レンズの固有番号や光学情報の有無等から、カメラ本体１００に装着されている撮影レンズ１０５がアオリ撮影レンズであることや、光学情報を持たない光学系が中間アタッチメントを介して装着されていることが判別可能となる（レンズ判別手段）。
【００２４】
焦点検出板（以降、ピント板と称する）１２８は、撮影レンズ１０５から見てＣＣＤ１０６の結像面と等価な結像面に置かれている。被写界像は、撮影レンズ１０５を通ってＣＣＤ１０６の結像面に至る光路の途中に配置された可動ミラーである主ミラー１２６で反射され、ピント板１２８に１次結像する。そして、撮影者は、この被写界像をペンタプリズム１２７および接眼レンズ１２１を通じて見ることができる。このように、デジタルカメラは、いわゆるＴＴＬ方式の光学ファインダの構成を有する。
【００２５】
実際に、主ミラー１２６は半透過ミラーである。主ミラー１２６を透過した一部の光束は、サブミラー１２２に反射されて焦点検出ユニット１１９に導かれ、周知の位相差検出方式の焦点検出動作が行われる。
【００２６】
測光センサ１３０は、シリコンフォトダイオードからなる。測光レンズ１２９によってピント板１２８に結像した被写界像を測光センサ１３０のチップ上に２次結像させることで、被写界の輝度分布が検出される。ここで、測光センサ１３０のチップ部は、横７×縦５の３５個の領域からなる測光領域に分割されている。各々の領域に対応した被写界の輝度が検出可能である。このように、ペンタプリズム１２７の射出面において被写界測光を行い被写界像の測光値を得る手段を第１の測光手段とする。
【００２７】
この状態で、撮影者がレリーズボタン（図示せず）を押すと、主ミラー１２６は撮影レンズ１０５の光路外に退避する。
【００２８】
一方、撮影レンズ１０５によって集光された被写界光は、フォーカルプレーンシャッタ１３３によってその光量が制御され、ＣＣＤ（撮像素子）１０６によって被写界像として光電変換され、表示処理される。表示処理された後、被写界像は、撮影済み画像として、後述するデータ格納部１０４（図２参照）によって記録メディアに記録されるとともに、液晶ディスプレイに代表される表示部１１３に表示される。
【００２９】
また、デジタルカメラは、本撮影に先立って、主ミラー１２６を撮影レンズの光束外である上方に退避させ、シャッタ１３３を開放し、被写界像をＣＣＤ１０６によって一定周期(例えば、１／３０秒)で撮影し、表示部１１３に表示する。このように、デジタルカメラには、被写界像を連続的に視認できる機能(ライブビュー機能)が備わっている。
【００３０】
この際、ＣＣＤ１０６から出力される撮影画像信号をもとに、被写界像の測光値を得る手段を第２の測光手段とする。ここで得られた測光値は、通常、ライブビューを行う際の露出制御に用いられる。
【００３１】
図２はデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１は、その内部に不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１０１ａを有する。また、ＣＰＵ１０１には、制御プログラムを記憶しているＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、データ格納部１０４、画像処理部１０８、ＬＣＤ制御部１１１、レリーズＳＷ１１４、および電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１１７がそれぞれ接続される。
【００３２】
画像処理部１０８には、ＣＣＤ制御部１０７が接続される。また、ＣＣＤ制御部１０７には、ＣＣＤ１０６が接続される。ＣＣＤ１０６は、有効画素数として約１０００万画素（３８８８×２５９２画素）を有する。
【００３３】
ＬＣＤ制御部１１１には、表示駆動部１１２が接続される。また、表示駆動部１１２には、表示部１１３が接続される。表示部１１３は、ＣＣＤ１０６で撮像された画像に対し、縦横各々に間引き処理した画像を表示可能なＴＦＴカラー液晶である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１７には、電池１１６から電源が供給される。
【００３４】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムに基づいて各種制御を行う。これらの制御の中には、画像処理部１０８から出力された撮影画像信号を読み込み、ＲＡＭ１０３へ転送を行う処理、また同様に、ＲＡＭ１０３からＬＣＤ制御部１１１へデータを転送する処理が含まれる。また、画像データをＪＰＥＧ圧縮したファイル形式でデータ格納部１０４に格納する処理が含まれる。
【００３５】
また、ＣＰＵ１０１は、ＣＣＤ１０６、ＣＣＤ制御部１０７、画像処理部１０８、ＬＣＤ制御部１１１などに対し、データ取り込み画素数やデジタル画像処理の変更指示を行う。
【００３６】
焦点検出制御ユニット１１９は、前述した焦点検出用の一対のラインＣＣＤセンサ（単に、ラインセンサという）を含み、このラインセンサから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０１に送る。また、焦点検出制御ユニット１１９は、ＣＰＵ１０１の指示のもと、ラインセンサの蓄積時間とＡＧＣ（オートゲインコントロール）の制御も行う。
【００３７】
また、レリーズＳＷ１１４の操作に伴う撮影動作の指示や、各素子への電源の供給を制御するための制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ１１７に対して出力する処理等も、ＣＰＵ１０１の制御のもとに行われている。
【００３８】
ＲＡＭ１０３は、画像展開エリア１０３ａ、ワークエリア１０３ｂ、ＶＲＡＭ１０３ｃおよび一時退避エリア１０３ｄを有する。画像展開エリア１０３ａは、画像処理部１０８から送られてきた撮影画像（ＹＵＶデジタル信号）やデータ格納部１０４から読み出されたＪＰＥＧ圧縮画像データを一時的に格納するためのテンポラリバッファとして使用される。また、画像展開エリア１０３ａは、画像圧縮処理や解凍処理のための画像専用ワークエリアとして使用される。
【００３９】
ワークエリア１０３ｂは、各種プログラムのためのワークエリアである。ＶＲＡＭ１０３ｃは、表示部１１３に表示される表示データを格納するＶＲＡＭとして使用される。一時退避エリア１０３ｄは、各種データを一時退避させるためのエリアである。
【００４０】
データ格納部１０４は、ＣＰＵ１０１によりＪＰＥＧ圧縮された撮影画像データ、あるいはアプリケーションより参照される各種付属データ等をファイル形式で格納しておくフラッシュメモリである。
【００４１】
ＣＣＤ（光電変換素子）１０６は、撮影レンズ１０５によって投影された撮影画像をアナログ電気信号に変換する素子である。このＣＣＤ１０６は、ＣＰＵ１０１からの解像度変換指示に従って、水平方向および垂直方向の間引き画素データを出力可能である。
【００４２】
ＣＣＤ制御部１０７は、ＣＣＤ１０６に転送クロック信号やシャッタ信号を供給するタイミングジェネレータ、ＣＣＤ出力信号のノイズ除去やゲイン処理を行う回路、およびアナログ信号を１０ビットデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を有する。また、ＣＣＤ制御部１０７は、ＣＰＵ１０１からの解像度変換指示に従って、画素間引き処理を行う回路等を含む。
【００４３】
また、画像処理部１０８は、ＣＣＤ制御部１０７から出力された１０ビットデジタル信号に対し、ガンマ変換、色空間変換、ホワイトバランス、ＡＥ、フラッシュ補正等の画像処理を行い、ＹＵＶ（４：２：２）フォーマットの８ビットデジタル信号を出力する。
【００４４】
上記撮影レンズ１０５、ＣＣＤ１０６、ＣＣＤ制御部１０７および画像処理部１０８から、撮像部は構成される。
【００４５】
ＬＣＤ制御部１１１は、画像処理部１０８から転送されたＹＵＶデジタル画像データ、あるいはデータ格納部１０４に格納された画像ファイルに対してＪＰＥＧの解凍が行われたＹＵＶデジタル画像データを受け取り、ＲＧＢデジタル信号に変換する。さらに、ＬＣＤ制御部１１１は、変換されたＲＧＢデジタル信号を表示駆動部１１２に出力する処理を行う。
【００４６】
表示駆動部１１２は表示部１１３を駆動する制御を行う。上記ＬＣＤ制御部１１１、表示駆動部１１２および表示部１１３から、表示部は構成される。
【００４７】
レリーズＳＷ１１４は、撮影動作の開始を指示するためのものである。このレリーズＳＷ１１４は、レリーズボタン（図示せず）の押下圧に応じて、２段階のスイッチポジションを有する。１段目のポジション（ＳＷ１ ＯＮ）の検出では、ホワイトバランス、測光等のカメラ設定のロック動作が行われる。２段目のポジション（ＳＷ２ ＯＮ）の検出では、被写界画像信号の取り込み動作が行われる。
【００４８】
測光制御部１３２は、ＣＰＵ１０１の指示に従って、測光センサ１３０を駆動制御し、被写界輝度信号を取り込み、ＣＰＵ１０１にデータを送る。上記測光センサ１３０、測光制御部１３２および前述した測光レンズ１２９から、測光部（第１の測光手段）は構成される。
【００４９】
基本的な測光部の動作として、測光センサ１３０の、分割された３５個の測光領域において各々発生した輝度信号は、ＣＰＵ１０１によってＡ／Ｄ変換が行われ、各々８ビットのデジタル信号となる。このデジタル信号に対し、撮影レンズの明るさを示すＦｎｏ．（実効Ｆｎｏ．）の値の補正が行われ、さらにセンサ出力信号のバラツキが補正（レベル・ゲインの調整）される。これらの補正に加え、後述する測光補正が行われて最終的に被写界輝度信号値としての情報を得ることができる。
【００５０】
そもそも測光補正が必要な理由は、測光センサ１３０が光軸上（この場合、ファインダ光軸）ではなく、ピント板１２８を斜めから睨む位置に置かれていることによる。すなわち、カメラに装着される複数の撮影レンズの光学特性の差、例えばＦｎｏ．、射出瞳位置、周辺光量落ちがレンズ個々で異なっているため、測光センサ１３０に到達する光量に差が発生し、それが測光誤差となるからである。この第１の測光手段による測光補正システムについては再度後述する。
【００５１】
一方、ＣＣＤ１０６は、横３８８８×縦２５９２の画素を有する。カメラの撮影モードがライブビューモードに設定された場合、ＣＣＤ１０６および画像処理部１０８により、横・縦の画素が１／８に間引かれた、横４８６×縦３２４の画素を有する画像データが作成される。そして、この画素数による画像データがライブビュー画像として表示部１１３に一定周期で表示される。
【００５２】
さらに、この画像データは、横５４×縦５４の画素を１ブロックとした、横９×縦６のブロックにさらに分割される。そして、分割された各ブロックの平均画素出力は、被写界の輝度情報に変換される。
【００５３】
さらに、各ブロックの輝度情報は、焦点検出動作に伴って決定された合焦位置が横９×縦６の測光ブロックのいずれの領域に属しているかに応じて、その重み付けを変え、加重平均をとることで、露出演算値として決定される（第２の測光手段）。
【００５４】
ここで演算された露出演算値は、ライブビュー表示を行う際に最適な露光量を得るための制御に用いられる他、ライブビュー状態から主ミラーのアップ状態のままレリーズＳＷ１１４の押圧（ＳＷ２  ＯＮ）によって静止画像を得る場合にも用いられる。これにより、最適な露光量を得ることができる。
【００５５】
電池１１６は、リチャージャブルの２次電池あるいは乾電池である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１７は、電池１１６からの電源供給を受け、昇圧およびレギュレーションを行うことにより、複数の電源を作り出し、ＣＰＵ１０１を始めとする各素子に必要な電圧の電源を供給する。このＤＣ／ＤＣコンバータ１１７は、ＣＰＵ１０１からの制御信号により、各々の電圧供給の開始および停止を制御する。
【００５６】
つぎに、上記構成を有するデジタルカメラに各種の撮影レンズが装着された場合、どのレンズにおいても被写界輝度を精度良く測ることができる一般的な測光補正システム（第１の測光手段による測光補正システム）について、簡単に説明する。図３は一般的な測光補正システムにおける測光補正手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＣＰＵ１０１内のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに格納されており、ＣＰＵ１０１によって実行される。
【００５７】
この一般的な測光補正システムでは、測光センサ１３０で検出された分割領域の輝度情報に対し、撮影レンズ１０５からの光学情報をもとに補正が行われる。
【００５８】
具体的に、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１３０から出力される、対数圧縮された生のアナログ信号を、測光制御部１３２を介して入力し（ステップＳ１）、ＣＰＵ１０１内部のＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換する（ステップＳ２）。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、この変換されたデジタル信号をもとに、カメラに予め記憶されている調整パラメータによって各分割領域のレベル・ゲイン補正を行う（ステップＳ３）。
【００６０】
ＣＰＵ１０１は、撮影レンズ１０５側から接続インターフェース１３１を通じて伝達される、撮影レンズ側のＩＣ１２４の内部に記憶されている光学系の情報である、開放Ｆｎｏ．の値、像高に応じた周辺光量落ち情報、および射出瞳の位置情報を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、これらの光学系の情報（レンズ光学系情報）に応じた補正を直接に、前述したレベル・ゲイン補正が行われた測光値に対して行う、あるいはカメラに記憶されたテーブルから補正値を選択して上記測光値に加味する（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００６１】
すなわち、ステップＳ４〜Ｓ７では、Ｆｎｏ．補正、周辺光量落ち補正、射出瞳位置補正およびやぶにらみ補正が上記測光値に対して行われる。ここで、ステップＳ７で行われるやぶにらみ補正用に、カメラが記憶している補正テーブルの例を示す。図４はやぶにらみ補正用の補正値が分割領域ごとに設定されたテーブルである。
【００６２】
このテーブルの縦項目には、カメラに装着されたレンズの開放Ｆｎｏ．が表される。横項目には、３５個に分割された光学センサの分割領域ｓ１１〜ｓ５７が用意されている。実際には、左右対称の分割領域には、補正値として共通値を入れることができるので、ここでは、計２０個の補正値が用意されている。このように、一般的な測光補正システムでは、開放Ｆｎｏ．に応じて、各３５個からなる分割領域の測光値に適用する補正値が選択される。
【００６３】
最後に、ＣＰＵ１０１は、焦点検出動作によって撮影レンズの焦点調節が行われた被写界領域に対応した測光領域の測光値に対し、最大の重み付けを行った加重平均処理を行うことで、最適な露光が得られる露出値を決定する（ステップＳ８）。この露出値はレンズの絞り値やシャッタ速度である。
【００６４】
このようにして、自動露出モード撮影のための交換レンズを考慮した一般的な測光補正システムが行われる。
【００６５】
つぎに、カメラにシフト・チルト撮影可能なアオリレンズを装着した場合、カメラの測光系に与える影響を、図５および図６を用いて説明する。図５は一般的な測光補正システムにおける光学系の配置を示す図である。図６は測光センサに入射する光量の分布を示す図である。ここで、撮影レンズ１０５は、前述したように、シフト・チルト撮影可能なアオリレンズである。
【００６６】
図５（Ａ）には、レンズ光学系１０５ａのシフト・チルト量が値０である場合が示されている。なお、ペンタプリズム１２７は、撮影レンズのファインダ光軸に対し、光路変換を行わずに、単なる中間媒質として展開され、簡略化した状態で示されている。
【００６７】
ここで、レンズ光学系１０５ａの前面に拡散光源を置いた場合、ピント板１２８に結像された被写界拡散光に対し、ファインダ光軸に対して角度θを持って配置された測光レンズ１２９と測光センサ１３０によって、その輝度が検出されることとなる。図６（Ａ）は図５（Ａ）の場合における測光センサ１３０に入射する光量の分布を示す。
【００６８】
光量分布は等高線で示されている。測光センサ１３０の横７×縦５に分割された３５個の領域のうち、中央の領域ｓ３４で最も光量が多く（光が強く）、周辺の領域に行くに従って、光量が落ちていることが分かる。
【００６９】
図５（Ｂ）には、レンズ光学系１０５ａがファインダ光軸に対して鉛直下方にδだけ変位（シフト）した場合が示されている。この場合、図６（Ｂ）に示すように、光量分布の中心は、中央領域の上方の領域ｓ２４で最も光量が多く（光が強く）なる。また、下方の領域ｓ５１〜領域ｓ５７では、大幅に光量が落ちてしまう。
【００７０】
図５（Ｃ）には、レンズ光学系１０５ａがファインダ光軸に対して鉛直上方にδだけ変位（シフト）した場合が示されている。この場合、図６（Ｃ）に示すように、光量分布の中心は、中央領域の下方の領域ｓ４４で最も光量が多く（光が強く）なる。また、上方の領域ｓ１１〜領域ｓ１７では、大幅に光量が落ちてしまう。
【００７１】
これらの例のように、レンズ光学系１０５ａが上下（レンズ回転角９０°）あるいは左右（レンズ回転角０°）方向へ光軸に対してシフトされると、その方向および変位量に応じて、測光センサ１３０に入射する光量分布は大きく変わってしまうことが分かる。
【００７２】
また、レンズ光学系１０５ａを撮影光軸に対して首振り回転させるティルト撮影の場合も、シフト撮影との光量分布の違いはあっても、ティルトの方向および量に応じて、同様のことが起こる。
【００７３】
さらに、これらシフトとティルトの状態を同時に組み合わせることも可能である。しかも、その状態で光軸周りにレンズ全体を回転させることも可能である。つまり、各変位のポジションを±５個用意しただけでも、ざっと数百通りの異なった光量分布が測光センサ１３０で検出されることとなる。
【００７４】
図５（Ａ）の状態では、レンズ光学系の変位が無く、通常の撮影レンズが装着された場合と何ら変わりがない。しかし、レンズ光学系を変位させた場合、特にその変位量が大きくなった場合、図３のフローチャートで説明した、撮影レンズからの光学情報をもとに補正をかける第１の測光手段による測光補正システムでは、つぎのような問題が考えられる。すなわち、レンズ光学系の変位量に応じた正しい補正値を入れない限り、正しい輝度検出ができないことは明らかである。
【００７５】
従って、カメラの自動露出モードで撮影された画像については、ほとんどの場合、最適露光が得られないことになる。このように、アオリレンズにおいては、アオリ変位が値０の場合の測光補正に用いる光学系の特性情報を、レンズ側からカメラ本体に送ることは意味がないので、実状では行われていない。
【００７６】
また一方、望遠鏡や顕微鏡などの光学機器にカメラを装着して撮影することも一般的に行われている。この撮影方法として、光学機器の対物レンズの一次結像面にカメラの撮像素子面を一致させる直焦点撮影法、あるいは光学機器の接眼レンズで拡大された像をカメラの撮像素子面に二次結像させるコリメート撮影法が知られている。いずれの撮影方法にしても、光学機器とカメラのマウント部を接続する、アタッチメントを中間に挟むことで撮影が可能となる。
【００７７】
また同様に、通常の撮影レンズとカメラのマウントの間に装着する中間アタッチメントも存在する。この中間アタッチメントを装着することで、通常の撮影可能な距離よりも近い位置にある被写体のクローズアップ撮影を、手動ピント合せで行うことが可能になる。
【００７８】
このようなアタッチメントは、機械的（メカニカル）に、撮影レンズを含めた光学機器とカメラのマウントを結合するためのものであり、光学機器の光学情報をカメラ本体に送ることはできない。つまり、このアタッチメントは撮影光学系の光学情報を伝達不能である。
【００７９】
従って、前述した第１の測光手段による測光補正システムに適合しなくなる。このため、自動露出モードで得られる画像は最適露光でない可能性が高い。ほとんどの場合、撮影者は、露出補正量を自身で決めて再度撮影を行う必要がある。
【００８０】
そこで、本実施形態のデジタルカメラでは、上記の問題に対処するために、つぎのような測光補正が行われる。図７および図８は撮影動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＣＰＵ１０１内のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに格納されており、カメラの電源がＯＮになると、ＣＰＵ１０１によって実行される。撮影者がカメラの不作動状態から電源スイッチ（図示せず）を押下すると、カメラの電源はＯＮになる。
【００８１】
ＣＰＵ１０１は、撮影者が撮影動作に入るためにレリーズボタンを押し込んでいるか否か、つまりスイッチＳＷ１がＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ２１）。なお、一度、スイッチＳＷ１がＯＮになると、タイマ機能が作動するので、撮影者がレリーズボタンから指を離しても、５秒間、ＯＮの状態は維持される。
【００８２】
ＣＰＵ１０１は、撮影者が設定した撮影モードの確認動作を行う（ステップＳ２２）。撮影モードには、周知の絞り優先モード、シャッタ優先モード等がある。このステップＳ２２では、ＣＰＵ１０１は、一般的に広く使われているオート撮影モード（全自動モード）に設定されているか否かを判定する。
【００８３】
オート撮影モードにおいては、オートフォーカス（焦点検出）の焦点検出領域は、カメラまかせの自動選択モードにセットされる。また、被写界の明るさを測光して演算した結果であるカメラの撮影制御値（露出制御値）である絞り値およびシャッタ速度は、カメラに予め記憶されたプログラムに従って、自動で設定される。このように、種々のカメラの動作設定項目は自動的にセットされる。
【００８４】
ステップＳ２２でオート撮影モードであることが判定されると、ＣＰＵ１０１は、カメラに装着されたレンズとして、通常の撮影レンズ、特殊撮影レンズまたは中間アタッチメントのいずれが装着されているか否かを判定する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３の処理はレンズ判別手段の一例である。
【００８５】
このレンズの種類を判定する場合、レンズ自身にアオリレンズであるという識別信号を出力させるようにしてもよいし、レンズの種類の固有番号を出力させるようにしてもよい。また、望遠鏡や顕微鏡などの光学情報を持たない光学機器が中間アタッチメントを介してカメラに装着されていることの判定は、つぎのように行われる。すなわち、カメラのマウントに機械的に装着されていることがスイッチで検出されているにもかかわらず、電気的にレンズ情報信号が来ないという条件によって判定可能である。
【００８６】
ステップＳ２２でオート撮影モードに設定されていない場合、あるいはステップＳ２３で特殊レンズがカメラに装着されていないと判定された場合、ＣＰＵ１０１は、レリーズボタンが押し込まれ、スイッチＳＷ１がＯＮになるまで待機する（ステップＳ３１）。
【００８７】
ステップＳ３１でスイッチＳＷ１がＯＮになっていない場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２１の処理に戻る。一方、ステップＳ３１でスイッチＳＷ１がＯＮになっていることが検知されると、ＣＰＵ１０１は、通常の第１の測光手段である、ペンタプリズム射出面に配置された測光センサ１３０を用いた測光動作を行う（ステップＳ３２）。
【００８８】
ＣＰＵ１０１は、レリーズボタンがさらに押し込まれてスイッチＳＷ２がＯＮになったか否かを判別する（ステップＳ３３）。スイッチＳＷ２がＯＮになっていない場合、ＣＰＵ１０１はステップＳ３１の処理に戻る。一方、スイッチＳＷ２がＯＮになっている場合、ＣＰＵ１０１は、主ミラー１２６が撮影レンズ１０５の光束外に退避し、本露光動作に備える（ステップＳ３４）。この後、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３５の処理に移行する。
【００８９】
一方、ステップＳ２３で特殊レンズがカメラに装着されたことを検知した場合、ＣＰＵ１０１は、主ミラー１２６が撮影レンズ１０５の光束外に退避し、一旦シャッタ１３３を開放状態にする（ステップＳ２４）。
【００９０】
ＣＰＵ１０１は、ライブビューモード動作に入り、ＣＣＤ１０６による１／３０秒の連続撮影を開始する（ステップＳ２５）。ＣＰＵ１０１は、１／３０秒の連続撮影により得られた画像に対し、画像処理部１０８により１／８間引き処理と絵作りの処理を行う（ステップＳ２６）。ＣＰＵ１０１は、１／８間引き処理と絵作りの処理が行われた画像を、表示部１１３に連続的にモニタ表示する（ステップＳ２７）。このモニタ表示の際、アオリレンズが装着されている場合、モニタの画面に連続被写界像とともに、格子状のラインを同時に表示するようにしておくことは、アオリ撮影の構図決めに非常に便利である。
【００９１】
ＣＰＵ１０１は、撮影者が撮影動作を行うために、スイッチＳＷ１をＯＮし続けているか否かを再度判定する（ステップＳ２８）。スイッチＳＷ１がＯＦＦになっている場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２１の処理に戻る。
【００９２】
一方、スイッチＳＷ１がＯＮし続けていることが確認された場合、ＣＰＵ１０１は、第２の測光手段として、ＣＣＤ１０６による被写界測光を行う（ステップＳ２９）。実際には、ＣＣＤ１０６によるライブビュー動作を開始した時点で、表示部１１３に適正な輝度で被写界像を表示するために、ＣＣＤ１０６による被写界測光は１／３０秒の露光毎に実行されている。この際に得られる測光値、つまり表示用の露出値の制御因子は、シャッタ秒時が１／３０秒で固定状態にあるので、撮影レンズの絞りおよび画像信号の処理ゲインに相当する。
【００９３】
ＣＰＵ１０１は、撮影者が本撮影のためにスイッチＳＷ２をＯＮにしているか否かを判定する（ステップＳ３０）。スイッチＳＷ２がＯＮである場合、ＣＰＵ１０１は、一度開いたシャッタ１３３を再度チャージしてスリット露光を行い、ＣＣＤ１０６から本撮影の静止画像を得る（ステップＳ３５）。
【００９４】
このステップＳ３５で行われる撮影レンズの絞りおよびシャッタ秒時の設定は、露出制御におけるライブビュー動作の最後の１／３０秒露光で得られた測光値に基づいて行われる。例えば、予めカメラにプログラムされた静止画撮影用の露出制御値の組合わせから、例えば、センサ感度：ＩＳＯ１００、輝度：ＢＶ７が検出された場合、周知のアペックス計算から、レンズ絞り：Ｆ５．６、シャッタ秒時：１／１２５で本露光動作が実行される。
【００９５】
ただし、ステップＳ３４でミラーアップした状態からステップ３５の本露光動作を行う場合、ステップＳ３４でまだシャッタ１３３は走行していないので、シャッタ１３３の再チャージは行われないで、スリット走行が行われ、本露光動作が終了する。
【００９６】
ＣＰＵ１０１は、ＣＣＤ１０６によって被写界像の光電変換を行った後、前述した一連の画像処理を行う（ステップＳ３６）。ＣＰＵ１０１は、画像処理が行われた画像を、撮影済み静止画像として表示部１１３に表示し（ステップＳ３７）、データ格納部１０４によって記録メディアに記録する（ステップＳ３８）。この後、ＣＰＵ１０１は、本処理を終了する。
【００９７】
このように、カメラがオート撮影モードに設定され、かつ特殊レンズがカメラに装着されていると判定された場合、カメラはライブビューモードに入る。そして、カメラは、ライブビューモード中、撮影者のレリーズボタン操作でスイッチＳＷ２がＯＮになった直前の撮像面の測光値に基づき、最終的な静止画撮影時の露出値を決定する。
【００９８】
第１の実施形態のデジタルカメラによれば、アオリ撮影レンズ装着時、処理の負荷が少なく、正確な測光および露出演算を行うことができる。また交換レンズシステム以外の光学機器にカメラが装着された場合、光学系の光学情報を得ることができなくても、正確な測光および露出演算を行うことができる。
【００９９】
また、通常のレンズが装着された場合、測光センサを用いて正確な測光および露出演算を行うことができる。さらに、ライブビュー動作時、ＣＣＤによって変換された輝度信号から測光値を得るので、ライブビューモードに入った状態から、最終的な撮影の露出値を決定することができる。
【０１００】
［第２の実施形態］
一方、ライブビューモードに入らずに、通常の静止画用露光の直前に撮像面測光を行う方式も可能である。第２の実施形態では、通常の静止画用露光の直前に撮像面測光を行う場合を示す。なお、第２の実施形態のデジタルカメラのハードウェア構成は前記第１の実施形態と同じである。
【０１０１】
図９および図１０は第２の実施形態における撮影動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＣＰＵ１０１内のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに格納されており、カメラの電源がＯＮになると、ＣＰＵ１０１によって実行される。カメラの不作動状態から電源スイッチ（図示せず）をＯＮにすると、カメラの電源はＯＮになる。
【０１０２】
なお、前記第１の実施形態の図７および図８と同一のステップ処理については、同一のステップ番号を付すことによりその説明を省略する。
【０１０３】
カメラがオート撮影モードに設定され、かつ特殊レンズがカメラに装着されていると判定された後、ＣＰＵ１０１は、ペンタ射出面測光（第１の測光手段）による被写界輝度を測光する（ステップＳ２３Ａ）。そして、ＣＰＵ１０１は、カメラのＬＣＤ表示部（図示せず）にレンズ絞り値およびシャッタ秒時の表示を行う。
【０１０４】
さらに、ステップＳ３０でスイッチＳＷ２がＯＮされると、ＣＰＵ１０１は、主ミラー１２６をアップする（ステップＳ３０Ａ）。ＣＰＵ１０１は、シャッタ１３３の先羽根を走行させて撮像面を全開し、ＣＣＤ１０６による例えば１／３０秒の蓄積を行い、得られた測光値（第２の測光手段）に基づき、予めカメラにプログラムされた静止画撮影用の露出制御値を決定する（ステップＳ３０Ｂ）。
【０１０５】
ＣＰＵ１０１は、この決定された露光制御値に従って、レンズ絞りおよびＣＣＤ１０６の電子シャッタの蓄積時間で露光を行い、直後にシャッタの後羽根が走行し、撮影を終了する（ステップＳ３５）。
【０１０６】
この方式の場合、スイッチＳＷ２をＯＮにするまでペンタ射出面での測光（第１の測光手段）による測光値（実際には、絞りおよびシャッタ秒時）が表示され、実際に撮影した際の露出制御値は撮影直後（スイッチＳＷ２のＯＮ後）でしかわからない。
【０１０７】
しかし、ライブビューモードに撮影モードを切り替えるという、カメラ全体の撮影シーケンスの変更を行うこと無く、通常の第１の測光手段のみを使った撮影モードに対して違和感の少ない撮影を行うことが可能となる。
【０１０８】
このように、第２の実施形態のデジタルカメラは、測光センサによって検出された輝度信号から測光値を得て露出演算を行った後、可動ミラーを光路の外に退避させ、ＣＣＤによって変換された輝度信号から測光値を得る。これにより、ライブビューモードに切り替えるという撮影動作の変更がなく、撮影者にとって違和感の少ない撮影を行うことができる。
【０１０９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態のデジタルカメラでは、特殊レンズがアオリレンズの場合であって、このアオリレンズがそのレンズの変位量をカメラに送信可能である場合を示す。
【０１１０】
この場合、そのレンズの変位量が所定量よりも少ないと、ペンタ射出面での測光誤差は少ないので、第１の測光手段による測光補正システムを用いることができる。なお、レンズの変位量には、上下左右のシフト量、光軸に対する角度変位であるティルト角度、さらにはレンズ全体の回転量がある。
【０１１１】
一方、レンズの変位量が所定量よりも大きい場合、ＣＣＤ１０６の撮像面でより正確な測光を行うことができる第２の測光手段による測光補正システムも可能である。
【０１１２】
このような測光補正システムでも、ライブビューモードに撮影モードを切り替える機会を極力減らすことが可能である。なお、第２の実施形態のデジタルカメラのハードウェア構成は前記第１の実施形態と同じである。
【０１１３】
図１１および図１２は第３の実施形態における撮影動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＣＰＵ１０１内のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに格納されており、カメラの電源がＯＮになると、ＣＰＵ１０１によって実行される。カメラの不作動状態から電源スイッチ（図示せず）をＯＮにすると、カメラの電源はＯＮになる。
【０１１４】
なお、図７および図８と同一のステップ処理については、同一のステップ番号を付すことによりその説明を省略する。
【０１１５】
アオリレンズがカメラに装着された場合、ＣＰＵ１０１は、このレンズがアオリレンズである識別信号を受け取ることでそれを検知する（ステップＳ２２Ａ）。ステップＳ２２Ａでアオリレンズでないと判定された場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３１に移行し、前述した第１の測光手段による測光補正システムを実行する。
【０１１６】
一方、アオリレンズであると判断した場合、ＣＰＵ１０１は、アオリレンズの光学系の変位量、つまりシフト、ティルトおよびレンズ全体の回転量を検知する（ステップＳ２３Ａ）。アオリレンズは、シフト量、ティルトの角度量およびレンズ全体の回転量の各変位量をポジションセンサで検知し、接続インターフェース１３１を通じてカメラに伝達する。このように、アオリ撮影の情報が伝達可能である。
【０１１７】
ここで、アオリレンズの変位可能量として、シフト時、撮影光軸に対してその直交方向に±１０ｍｍ、ティルトで±５°、全体の回転が±９０°の変位が可能である。
【０１１８】
さらに、ステップＳ２３Ａでは、ＣＰＵ１０１は、この変位量が閾値αを越えているか否かを判別する。閾値αとして、例えばシフトで±５ｍｍ、ティルトで±３°、全体の回転の全領域許可が設定される。
【０１１９】
変位量が閾値α以下である場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３１の処理に移行し、第１の測光手段による測光補正システムを実行する。一方、閾値αを越えている場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２４以降のシーケンスを経て、ステップＳ２９で第２の測光手段による測光補正システムを実行する。
【０１２０】
このように、第３の実施形態のデジタルカメラによれば、アオリ変位量が閾値αを越える場合、ＣＣＤによって変換された輝度信号から測光値を得るので、ライブビューモードに切り替える機会を減らすことができる。
【０１２１】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１２２】
例えば、上記実施形態では、撮像手段としてＣＣＤ素子が用いられたがＣＭＯＳ素子が用いられてもよいことは勿論である。
【０１２３】
また、表示部としては、液晶ディスプレイに限らず、有機ＥＬディスプレイ、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、プラズマディスプレイなどを用いてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、レンズ交換式のデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１００  カメラ本体
１０１  ＣＰＵ
１０５  撮影レンズ
１０６  ＣＣＤ
１２６  主ミラー
１２８  ピント板
１３０  測光センサ
１３３  シャッタ
【図１】
2011059405.tif 000003
【図２】
2011059405.tif 000004
【図３】
2011059405.tif 000005
【図４】
2011059405.tif 000006
【図５】
2011059405.tif 000007
【図６】
2011059405.tif 000008
【図７】
2011059405.tif 000009
【図８】
2011059405.tif 000010
【図９】
2011059405.tif 000011
【図１０】
2011059405.tif 000012
【図１１】
2011059405.tif 000013
【図１２】
2011059405.tif 000014