(57)【要約】【課題】コストアップおよび大型化を抑制しつつ、光学ファインダに対するユーザの接眼状態を検出する。【解決手段】撮像装置１００は、撮像する被写体を確認するためにユーザが接眼する光学ファインダ１３１と、被写体の輝度を測定するために光を受ける測光センサ１２３と、測光センサ１２３の光路に設けられ、光学ファインダ１３１から入射する光を、測光センサ１２３へ向けて反射する光学素子１１４ａと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像する被写体を確認するためにユーザが接眼する光学ファインダと、
前記被写体の輝度を測定するために設けられる測光用撮像素子と、
前記測光用撮像素子へと被写体の光束を導く光路に設けられ、前記光学ファインダから入射する光を、前記測光用撮像素子へ向かうように反射する反射光学部材と、
を有する、撮像装置。
【請求項２】
前記光学ファインダに接眼するユーザに向けて可視光の波長ではない所定の波長成分を含む光を発する光源、を有し、
前記反射光学部材は、前記光学ファインダから入射する光についての前記光源の波長成分を反射し、
前記測光用撮像素子は、前記光源の波長成分の受光できる、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光源は、赤外光の波長成分を含む光を発する、
請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光源は、前記光学ファインダへの光路から外れるように前記光学ファインダの周囲に設けられ、
前記測光用撮像素子は、前記被写体の輝度を測定するための光と、前記光学ファインダから入射する光とを、受光範囲においてずらして受光する、
請求項２または３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光源は、前記撮像装置の正位置において、前記光学ファインダの下側に設けられる、
請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記測光用撮像素子の受光範囲には、前記波長成分に感度を有する画素と、前記波長成分より短い波長に感度を有する画素と、が設けられる、
請求項２から５のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記波長成分に感度を有する前記画素は、８５０ｎｍの波長の赤外光について感度を有し、
前記波長成分より短い波長に感度を有する前記画素は、７４０ｎｍの波長の赤外光について感度を有する、
請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像する前記被写体を表示する外表示手段と、
ユーザが前記光学ファインダに接眼するまで前記光源を繰り返し発光させる接眼検出手段と、
前記接眼検出手段により接眼が検出された場合に前記外表示手段の表示を消す表示オフ手段と、
を有する、請求項２から７のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項９】
前記接眼検出手段は、点滅する前記光源が点灯しているタイミングでの画素の出力と、点滅する前記光源が消灯しているタイミングでの画素の出力との差分に基づいて、ユーザの接眼を検出する、
請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像の際に操作されるスイッチと、
前記スイッチが撮像のために操作されたかを判断する判断手段と、
前記測光用撮像素子の受光結果に基づいて、撮像のための露出を取得する取得手段と、を有し、
前記取得手段は、前記表示オフ手段により前記外表示手段の表示が消された後に前記判断手段により前記スイッチが操作されたと判断された場合、前記光源が発光している状態での前記測光用撮像素子の受光結果に基づいて、撮像のための露出を取得する、
請求項８または９記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ファインダを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ファインダを有する撮像装置では、ユーザが撮像する被写体を確認するために光学ファインダに接眼する。この場合、撮像装置では、特許文献１に開示されるように、光学ファインダに対するユーザの接眼を検出するための投光素子と受光素子とを設けることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７５５８６号公報
【発明の概要】
【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では、光学ファインダに対するユーザの接眼を検出するために、専用の投光素子と受光素子とを撮像装置に追加している。接眼検出専用の投光素子と受光素子とを追加することにより、撮像装置では、コストアップおよび大型化の課題が生じる。このように撮像装置では、撮像装置のコストアップおよび大型化を抑制しつつ、光学ファインダに対するユーザの接眼状態を検出できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、撮像する被写体を確認するためにユーザが接眼する光学ファインダと、前記被写体の輝度を測定するために設けられる測光用撮像素子と、前記測光用撮像素子の光路に設けられ、前記光学ファインダから入射する光を、前記測光用撮像素子へ向かうように反射する反射光学部材と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、撮像装置のコストアップおよび大型化を抑制しつつ、光学ファインダに対するユーザの接眼状態を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの光学系についての概略構成図である。
【図２】図１の光学ファインダを覗いたファインダ視野の説明図である。
【図３】図１の光学素子の透過特性および反射特性を示すグラフである。
【図４】測光センサの受光特性を説明する図である。
【図５】被写体の輝度を測るための測光光学系の説明図である。
【図６】光学ファインダへの接眼を検出するための接眼検出光学系の説明図である。
【図７】図１のカメラの制御系の概略構成を示す説明図である。
【図８】電源投入から撮像動作までの処理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】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ（以下、カメラという）１００の光学系についての概略構成図である。図１のカメラ１００は、撮像レンズ１０５が取り外し可能に取り付けられるボディ１３０を有する。撮像レンズ１０５は、レンズ１０５ａ、撮像レンズ制御部１０６、を有する。なお、同図には便宜的に１枚のレンズ１０５ａを図示している。撮像レンズ１０５は、複数のレンズ１０５ａを備えてよい。撮像レンズ制御部１０６は、レンズ１０５ａを駆動して、撮像レンズ１０５の焦点位置を制御する。ボディ１３０の内部には、主ミラー１１１、サブミラー１１２、撮像センサ１０７、焦点検出制御部１１９、フォーカルプレーンシャッタ１１３、が設けられる。撮像センサ１０７は、たとえば撮像する被写体の光を受光するＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサである。撮像レンズ１０５のレンズ１０５ａから撮像センサ１０７までに、撮像センサ１０７への光路が形成される。撮像レンズ１０５から入射した被写体の光は、レンズ１０５ａにより集光され、撮像センサ１０７に結像し得る。撮像センサ１０７への光路には、撮像レンズ１０５から入射した被写体の光の一部を反射する主ミラー１１１、サブミラー１１２といった半透過ミラーが配置される。サブミラー１１２で反射された光は、焦点検出制御部１１９により受光される。焦点検出制御部１１９は、周知の位相差検出方式の焦点検出動作を実行し、被写体に対して自動的に撮像レンズ１０５を焦点位置に駆動する、いわゆるＡＦ（オートフォーカシング）動作を実施する。ＡＦ動作において、撮像レンズ制御部１０６は、周知の位相差検出方式による焦点検出動作を実行し、レンズ１０５ａを被写体に対して自動的に合焦する焦点位置へ駆動する。なお、撮像レンズ制御部１０６は、焦点検出において、後述する図２に示すように撮像範囲についての中央部分およびその上下左右に設定された１９点の検出領域において合焦を判断すればよい。また、焦点検出制御部１１９は、焦点検出用の一対のラインセンサを有し、ラインセンサの出力の位相差（デフォーカス量）を算出する。また、焦点検出制御部１１９は、ラインセンサの蓄積時間と、ラインセンサのＡＧＣ（オートゲインコントロール）と、を制御する。
【００１０】
また、ボディ１３０には、焦点を検出するピント板１１６、視野枠１１７、ＰＮ液晶パネル１１４、光学素子１１４ａ、ペンタプリズム１２０、接眼レンズ１２４、光学ファインダ１３１、ファインダ内表示部１１８、接眼検出用光源１２７、が設けられる。光学ファインダ１３１は、カメラ１００のボディ１３０において、撮像レンズ１０５についての反対側の背面に設けられる。ユーザは、撮像する被写体を確認するために光学ファインダ１３１に接眼して覗く。主ミラー１１１で反射された光は、ピント板１１６、視野枠１１７、ＰＮ液晶パネル１１４、光学素子１１４ａ、ペンタプリズム１２０、接眼レンズ１２４を透過し、光学ファインダ１３１へ導かれる。また、光学ファインダ１３１へ導かれる光の一部は、ピント板１１６においてプリズム屈折され、ＰＮ液晶パネル１１４、光学素子１１４ａ、ペンタプリズム１２０を透過し、さらに測光用光学素子１２１，１２２を透過し、測光センサ１２３により受光される。ピント板１１６は、撮像レンズ１０５からみて撮像センサ１０７の撮像面と等価になる位置に配置された焦点検出板である。被写体像は、主ミラー１１１で反射されて、ピント板１１６の位置にて１次結像する。ペンタプリズム１２０、接眼レンズ１２４は、ピント板１１６の位置に結像する被写体像の光を、光学ファインダ１３１へ導く。ユーザは、レンズ１０５ａを通じたＴＴＬ方式の光学ファインダ１３１に接眼することにより、撮像する被写体を確認できる。視野枠１１７は、被写体の光束についての周辺部分を遮光する。ユーザは、撮像センサ１０７にて撮像する被写体の範囲を、光学ファインダ１３１にて確認できる。ＰＮ液晶パネル１１４は、ピント板１１６の近傍に配置される高分子分散液晶パネルである。ＰＮ液晶パネル１１４は、たとえば焦点検出制御部１１９の状態や焦点検出領域１２５を表示する。ファインダ内表示部１１８は、ＰＮ液晶パネル１１４と並べて配置される。ファインダ内表示部１１８は、絞り値やシャッタ速度などのカメラ１００の各種の撮像情報を表示する。ＰＮ液晶パネル１１４およびファインダ内表示部１１８の表示光は、導光プリズム、ペンタプリズム１２０、接眼レンズ１２４を透過して、光学ファインダ１３１に導かれる。これにより、被写体の像と重ねて各種の情報が表示される。ユーザは、光学ファインダ１３１に接眼した状態で、撮像する被写体とともに各種の情報を確認できる。
【００１１】
また、ボディ１３０には、ＣＰＵ１０１、が設けられる。ＣＰＵ１０１は、撮像のための各種のプログラムを実行する中央演算処理装置であり、カメラ１００の動作を制御する。ＣＰＵ１０１は、たとえば撮像レンズ制御部１０６によるレンズ１０５ａの駆動を制御し、絞りやピント位置を制御する。
【００１２】
図２は、光学ファインダ１３１を覗いたファインダ視野の説明図である。図２には、撮像領域を視認させるためのファインダの視野枠１１７と、１９点の焦点検出領域１２５と、測光センサ１２３の測光範囲１２６とが図示されている。１９点の焦点検出領域１２５は、ＰＮ液晶パネル１１４によって視認可能に表示される。ユーザが１９点の内の１点の焦点検出領域１２５を選択した場合、ＰＮ液晶パネル１１４は、選択された焦点検出領域１２５のみを表示する。ＰＮ液晶パネル１１４は、残りの１８点の焦点検出領域１２５を非表示とする。ユーザは、ファインダの視野枠１１７の内側において、被写体の像を視認できる。また、ユーザは、被写体の像と重ねて、１９点の焦点検出領域１２５を視認し得る。
【００１３】
光学素子１１４ａは、表裏それぞれにおいて、所定の波長の光に対して所望の透過特性または反射特性を有する光学素子１１４ａである。光学素子１１４ａは、ＰＮ液晶パネル１１４の表面に蒸着または貼付させたフィルムである。光学素子１１４ａは、ＰＮ液晶パネル１１４と一体化している。図３は、図１の光学素子１１４ａの透過特性および反射特性を示すグラフである。図３（ａ）は、図１の光学素子１１４ａにおいて下側から入射する光についての透過特性である。図３（ａ）の横軸は波長であり、縦軸は透過率である。図３（ａ）に示すように、光学素子１１４ａは、主に４００〜７５０ｎｍの波長域の光を透過し、それ以上の波長の赤外域の光をカットする。本実施形態では特に、８００ｎｍよりも長い波長域の光は、略透過しない。このように、光学素子１１４ａは、被写体の光のうちの４００〜７５０ｎｍの波長域の光を透過する。透過した光は、ペンタプリズム１２０を通じて測光センサ１２３および光学ファインダ１３１へ導かれる。図３（ｂ）は、図１の光学素子１１４ａにおいて上側から入射する光についての反射特性である。図３（ｂ）の横軸は波長であり、縦軸は反射率である。図３（ｂ）に示すように、光学素子１１４ａは、図３（ａ）で示した透過特性を反転させた反射特性を有する。特に、８００ｎｍよりも長い波長の光は、略１００％で反射する。このように、光学素子１１４ａは、反射光学部材として機能する。
【００１４】
接眼検出用光源１２７は、たとえばＬＥＤなどからなる光源である。接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１に接眼しているユーザの眼およびその近傍に向けて光を発するように、不図示の保持部材によって、接眼レンズ１２４の近傍に配置される。接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１への光路から外れるように、光学ファインダ１３１の周囲に設けられる。本実施形態では、接眼検出用光源１２７は、図１に示すように光学ファインダ１３１の下側に設けられる。なお、接眼検出用光源１２７は、カメラ１００の姿勢がいわゆる正位置である場合に、光学ファインダ１３１の下側に位置するように設けられている。そして、カメラ１００の正位置は、ペンタプリズム１２０や光学ファインダ１３１などが撮像センサ１０７についての重力方向とは逆側に位置する姿勢である。接眼検出用光源１２７が発した光は、光学ファインダ１３１に接眼したユーザの眼およびその近傍において反射され、光学ファインダ１３１からボディ１３０へ入射する。光学ファインダ１３１から入射する光は、光学ファインダ１３１への光路に対して斜めの角度をもっている。接眼検出用光源１２７は、ユーザが視認できない近赤外の波長域の光を発する。本実施形態において接眼検出用光源１２７は、光学素子１１４ａで反射することができる８５０ｎｍ近傍の波長を有する近赤外の赤外光を発する。接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１に接眼するユーザに向けて、可視光の波長ではない８５０ｎｍ近傍の波長の近赤外の赤外光を発する。
【００１５】
測光センサ１２３は、測光用撮像素子であり、被写体の輝度の測光処理などのために光を受ける。測光センサ１２３は、たとえば画素ピッチ約６ｕｍにより横６４０×縦４８０で受光用の画素が配列された、約３０万画素の高画素数のセンサである。被写体の輝度の測光処理では、撮像レンズ１０５から入射した光は、ピント板１１６に結像された被写体像の光路を折り曲げるための測光用プリズム１２１で屈折され、測光センサ１２３に入射する。被写体の像は、測光センサ１２３において２次結像する。測光センサ１２３の受光範囲には、Ｒを受光する画素、Ｇを受光する画素、Ｂを受光する画素、ＩＲ１を受光する画素、ＩＲ２を受光する画素、の５色に感度を有する複数の受光用の画素が配列される。ここで、Ｒは赤色であり、Ｇは緑色であり、Ｂは青色であり、ＩＲ１は第一の赤外波長領域の光であり、ＩＲ２は第二の赤外波長領域の光である。５色に対応する複数の画素は、各色がストライプとなるように配列される。測光センサ１２３は、被写体の輝度から露出制御値を決定するためだけでなく、撮像画像のオートホワイトバランスを最適化するためにも用いられる。夕景や朝焼けといった自然風景が被写体である場合、近赤外光が発せられる。このため、測光センサ１２３は、ＩＲ１（第一の赤外波長領域の光）を受光する画素を有する。ＩＲ１（第一の赤外波長領域の光）を受光する画素は、近赤外である６８０ｎｍよりも長い波長域に感度を有する。ＩＲ１（第一の赤外波長領域の光）を受光する画素の出力は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画素の出力とともに、被写体が近赤外光の反射特性を有しているか否かを判定するために用いられる。ＩＲ２（第二の赤外波長領域の光）を受光する画素は、接眼検出用光源１２７の光の波長域である８５０ｎｍの光に対して主感度を有する。
【００１６】
図４は、測光センサ１２３の受光特性を説明する図である。図４（ａ）には、測光センサ１２３に設けられるＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ１、ＩＲ２の５種類の画素に対応するフィルタの透過特性を示している。図４（ａ）の横軸は波長であり、縦軸は、各画素に対応する透過率である。各画素に対応する透過率は、Ｇ画素での最大の透過率を１００％として正規化された相対的なものである。これにより、Ｂ画素は４００〜５００ｎｍの光に感度を有する。Ｇ画素は４８０ｎｍ〜８００ｎｍの光に感度を有する。Ｒ画素は５５０ｎｍよりも長い波長領域の光に感度を有する。ＩＲ１の画素は６８０ｎｍよりも長い波長領域の光に感度を有する。ＩＲ２の画素は８００ｎｍよりも長い波長領域の光に感度を有する。ＩＲ２の画素は、接眼検出用光源１２７の出力するたとえば８５０ｎｍの波長成分に対して感度を有する。ＩＲ１の画素といったその他の画素は、接眼検出用光源１２７の出力する波長成分より短い波長に感度を有する。ＩＲ１の画素は、接眼検出用光源１２７の出力する波長成分より短い７４０ｎｍの波長の赤外光について感度を有する。図４（ｂ）は、測光センサ１２３による被写体の光の受光特性を示すものである。図４（ｂ）の横軸は波長であり、縦軸は、各画素による受光率である。被写体の光は、撮像レンズ１０５、ピント板１１６、ＰＮ液晶パネル１１４、光学素子１１４ａ、ペンタプリズム１２０を介して、測光センサ１２３に入射する。光学素子１１４ａは、図３（ａ）に示すように、８００ｎｍよりも長波長域の光を透過しない。このため、測光センサ１２３には、図４（ｂ）に示すように、被写体の光として８００ｎｍよりも短い波長域の光のみが入射する。実際の被写体の光に８００ｎｍよりも長い波長の成分が含まれているとしても、測光センサ１２３は、被写体の光として、第二の赤外領域ＩＲ２の画素が感度を有する波長成分を受光し得ない。測光センサ１２３は、被写体の光を受ける場合、第二の赤外領域ＩＲ２の画素から出力を得ることができない。
【００１７】
図５は、被写体の輝度を測るための測光光学系の説明図である。図５（ａ）には、測光のための被写体の光路として、測光センサ１２３の中心部が測光用プリズム１２１及び測光レンズ１２２を介してピント板１１６を観察する光路が示されている。ピント板１１６は、撮像レンズ１０５を介した被写体の光を、微小なプリズムで拡散させる特性を有する。測光センサ１２３は、ピント板１１６によって拡散された被写体の光を受光する。測光センサ１２３の中心部は、たとえば図５（ａ）に示すように、ファインダ光軸に対して角度θ１だけ傾いた方向からピント板１１６を観察する。この場合、測光センサ１２３は、拡散角度θ１の光を受光することになる。図５（ｂ）には、測光センサ１２３がピント板１１６の中央及びファインダ視野の上下を観察する３つの光路が示されている。ファインダ視野の上下方向とは、図２で示したファインダ視野の短手方向（図２のｙ方向）であり、図５ではｙ方向が対応する。ファインダ視野の上側及び下側について、測光センサ１２３は、中心部分とは異なる角度でピント板１１６を観察する。ファインダ視野の上側を観察する角度θ２は、θ１より小さい。ファインダ視野の下側を観察する角度θ３は、θ１より大きい。
【００１８】
測光レンズ１２２は、たとえば結像倍率が０．１５倍のレンズである。この場合、図２のファインダ視野に模式的に重ねて図示するように、測光センサ１２３の受光範囲１２６は、ファインダの視野枠１１７より少し内側となる領域を計測できる。露出制御値を演算する場合、測光センサ１２３の受光範囲１２６は、横２０×縦２０の粗い分割領域に区切られる。分割領域には、横３２×縦２４の画素が含まれる。測光センサ１２３は、４００画素の低画素センサとして用いられる。この場合、ＣＰＵ１０１は、４００の分割領域ごとに各々に含まれるＲＧＢの画素の出力値から輝度値を算出し、さらに複数の分割領域の輝度値の和や平均値などを演算し、被写体の輝度を得る。なお、ＣＰＵ１０１は、主要被写体に適正な露光を行うように、測光センサ１２３に設定された複数の分割領域の被写体の輝度値に対して、主要な被写体に対応する焦点検出領域１２５を中心とした所定の重みづけの演算をし、露出制御値を算出してよい。ＣＰＵ１０１は、算出した露出制御値に基づいて、撮像レンズ１０５の不図示の絞りの開口量と、フォーカルプレーンシャッタ１１３のシャッタ速度とを設定する。これにより、被写体の光は、適正な光量で撮像センサ１０７に到達し得る。カメラ１００は、所望の明るさの画像を撮像できる。
【００１９】
図６は、光学ファインダ１３１への接眼を検出するための接眼検出光学系の説明図である。本実施形態において、測光センサ１２３は、接眼を検出するためのセンサを兼ねている。図６（ａ）には、測光センサ１２３がファインダ視野上側を観察する光路をベースとした接眼検出用の光路が示されている。接眼を検出する場合、測光センサ１２３は、接眼検出用光源１２７が光学ファインダ１３１に接眼しているユーザの眼およびその近傍に向けて発した光を受ける。光学ファインダ１３１から入射する接眼検出用の光は、接眼レンズ１２４およびペンタプリズム１２０を透過し、ＰＮ液晶パネル１１４の上に設けられた光学素子１１４ａに達する。光学素子１１４ａは、測光センサ１２３の光路に設けられ、光学ファインダ１３１から入射する光についての８００ｎｍよりも長い波長の成分を、測光センサ１２３へ向けて反射する。光学素子１１４ａにより反射された光は、再びペンタプリズム１２０を透過し、さらに測光用プリズム１２１および測光レンズ１２２を透過し、測光センサ１２３に照射される。測光センサ１２３は、接眼検出用光源１２７が発した光を、光学ファインダ１３１から入射する光として受光する。図６（ｂ）は、図６（ａ）に対する比較例を示している。図６（ｂ）において、測光センサ１２３は、その中心部において接眼を検出しようとしている。測光センサ１２３の中心部において接眼を検出する光路を、測光センサ１２３の側から逆にたどる。測光センサ１２３の中心部に照射される光は、測光レンズ１２２、測光用プリズム１２１およびペンタプリズム１２０を透過し、ＰＮ液晶パネル１１４に配置された光学素子１１４ａで反射される。反射された光は、再びペンタプリズム１２０を透過する。しかしながら、この場合、測光センサ１２３の中心部に照射される光は、接眼レンズ１２４から外れた方向へ導かれることになる。すなわち、測光センサ１２３は、その中心部において、ユーザの眼またはその近傍で反射されて光学ファインダ１３１から入射する接眼検出用の光を観察することができない。このように測光センサ１２３において、接眼検出用の光を観察することができる領域は限られる。本実施形態では、測光センサ１２３は、図２で斜線を付したファインダ視野の上側の観察領域１２８において、接眼検出用の光を観察する。測光センサ１２３は、被写体の輝度を測定するための光と、光学ファインダ１３１から入射する光とを、受光範囲において互いにずれた領域で受光する。測光センサ１２３は、観察領域１２８に設けられた第二の赤外領域ＩＲ２を受光する画素の出力に基づいて、ユーザが接眼しているか否かを検出することができる。
【００２０】
図７は、図１のカメラ１００の制御系の概略構成を示す説明図である。図７のカメラ１００の制御系は、ＣＰＵ１０１、およびこれに接続されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３、データ格納部１０４、を有する。また、ＣＰＵ１０１には、撮像センサ制御部１０８、画像処理部１０９、フォーカルプレーンシャッタ１１３、表示制御部１１０、測光センサ１２３、接眼検出用光源１２７、が接続される。ＣＰＵ１０１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２、レリーズスイッチ１４０、焦点検出制御部１１９、撮影レンズ制御部１０６、が接続される。ＣＰＵ１０１は、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１０１ａを有し、ＲＯＭ１０２から制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、ＣＰＵ１０１は、カメラ１００の動作を制御する制御部として機能する。ＣＰＵ１０１は、たとえば、画像処理部１０９から出力された撮像画像信号を読み込み、ＲＡＭ１０３へ転送する。この他にもたとえば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３から表示制御部１１０へデータを転送する。この他にもたとえば、ＣＰＵ１０１は、画像データをＪＰＥＧ圧縮してファイル形式でデータ格納部１０４へ格納する。ＲＡＭ１０３は画像展開エリア１０３ａ、ワークエリア１０３ｂ、ＶＲＡＭ１０３ｃ、一時退避エリア１０３ｄを備える。画像展開エリア１０３ａは、画像処理部１０９より送られてきた撮像画像（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用いられる。画像展開エリア１０３ａは、画像圧縮処理、解凍処理のための画像専用ワークエリアとしても用いられる。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、後述する外表示部１１５へ表示する表示データを格納する。一時退避エリア１０３ｄは、各種データを一時的に退避するために用いられる。データ格納部１０４は、ＣＰＵ１０１によりＪＰＥＧ圧縮された撮像画像データ、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ためのフラッシュメモリである。
【００２１】
撮像レンズ制御部１０６は、レンズ１０５ａを駆動して、撮像レンズ１０５の焦点位置を制御する。ＣＰＵ１０１は、撮像レンズ制御部１０６に対して、焦点位置を指示する。撮像センサ１０７には、撮像センサ制御部１０８が接続される。撮像センサ制御部１０８には、画像処理部１０９が接続される。撮像センサ１０７は、撮像レンズ１０５によって投影された撮像画像を光電変換処理し、アナログ信号を出力する。撮像センサ制御部１０８は、撮像センサ１０７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、センサ出力信号のノイズ除去およびゲイン処理を行う回路、を含む。撮像センサ制御部１０８は、撮像センサ１０７から出力されるアナログ信号を１０ビットのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、ＣＰＵ１０１の解像度変換指示に従って画素間引き処理を行う回路、を含む。画像処理部１０９は、撮像センサ制御部１０８から出力される１０ビットのデジタル信号について、ガンマ変換、色空間変換、ホワイトバランス、ＡＥ、フラッシュ補正などの画像処理を行う。画像処理部１０９は、ＹＵＶ（４：２：２）フォーマットの８ビットのデジタル信号をＣＰＵ１０１へ出力する。ＣＰＵ１０１は、撮像レンズ制御部１０６、撮像センサ１０７、撮像センサ制御部１０８、画像処理部１０９、表示制御部１１０に対して、データ取り込み画素数やデジタル画像処理の変更を指示する。
【００２２】
焦点検出制御部１１９は、焦点検出用の一対のラインセンサを有する。焦点検出制御部１１９は、ラインセンサから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０１に送る。ＣＰＵ１０１は、焦点検出制御部１１９に対して、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）とを指示する。
【００２３】
測光センサ１２３及び接眼検出用光源１２７は、ＣＰＵ１０１により制御される。ＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７を所定の周期で点滅させる。ＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７の点滅周期よりも短い周期で、測光センサ１２３に蓄積させる。接眼検出用光源１２７を点滅させる理由としては、たとえば、ユーザが接眼している状態においてユーザの背後に太陽などの赤外を含んだ強度の強い外光源が存在する場合において、その外光源の光を誤って検知しないようにするためである。たとえばＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７の点灯と消灯とのそれぞれにおいて測光センサ１２３に蓄積させる。そしして、点灯時に測光センサ１２３に蓄積されてＩＲ２の画素から出力される検出量と、消灯時に測光センサ１２３に蓄積されてＩＲ２の画素から出力される検出量との差分を得ることにより、外光源の光をキャンセルできる。ＣＰＵ１０１は、算出された差分と所定の閾値とを比較する。そして、差分が閾値を越える場合、ＣＰＵ１０１は、ユーザが接眼している状態であると判断する。算出された差分が閾値以下である場合、ＣＰＵ１０１は、ユーザが接眼していないと判断する。また、測光センサ１２３のアナログ信号は、ＣＰＵ１０１により８ビットのデジタル信号へＡ／Ｄ変換される。ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２３から取得した縦６４０×４８０画素（約３０万画素）のベイヤー配列またはストライプ配列されたＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ１、ＩＲ２の各色のアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、ＲＡＭ１０３に保存する。ＣＰＵ１０１は、デジタル信号として保存した測光センサ１２３のＩＲ２の画素の出力に基づいて、ユーザがカメラ１００を接眼しているか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、接眼検出の判定結果に応じて、外表示手段としての外表示部１１５の表示／非表示を切り換える。ＣＰＵ１０１は、デジタル信号として保存された測光センサ１２３のＲ、Ｇ、Ｂの画素の出力に基づいて、輝度信号または色信号を作成し、露出制御値を演算する。ＣＰＵ１０１は、ＩＲ１の画素の出力に基づいて、近赤外光を含む色情報を算出する。画像処理部１０９は、算出された近赤外光を含む色情報に基づいて、撮像センサ１０７の信号を処理する際のオートホワイトバランスを最適化する。
【００２４】
表示制御部１１０には、外表示部１１５、ファインダ内表示部１１８、ＰＮ液晶パネル１１４、が接続される。外表示部１１５は、たとえばＴＦＴカラー液晶である。表示制御部１１０は、画像処理部１０９から転送されたＹＵＶデジタル画像データを受け取り、ＲＧＢデジタル信号へ変換し、外表示部１１５へ出力する処理を行う。また、表示制御部１１０は、データ格納部１０４の画像ファイルに対してＪＰＥＧの解凍を行ったＹＵＶデジタル画像データを受け取り、ＲＧＢデジタル信号へ変換し、外表示部１１５へ出力する処理を行う。表示制御部１１０は、たとえば外表示部１１５に、撮像センサ１０７にて撮像された画像を縦横各々間引き処理した画像により、撮像する被写体を表示する。表示制御部１１０は、ＰＮ液晶パネル１１４は、図２の焦点検出領域１２５を表示させるためにＰＮ液晶パネル１１４を駆動する。ＣＰＵ１０１は、表示制御部１１０による外表示部１１５、ファインダ内表示部１１８、およびＰＮ液晶パネル１１４の表示を制御する。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２には、電池１４１が接続される。電池１４１は、リチャージャブルの２次電池または乾電池でよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２は、電池１４１からの電源供給を受け、供給された電圧を昇圧し、レギュレーションにより複数の電圧を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２は、生成した複数の電圧を、ＣＰＵ１０１を含む制御系の各部へ供給する。ＣＰＵ１０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２の動作停止を制御する。
【００２６】
レリーズスイッチ１４０は、ユーザによる第一段階（半押し）への押込と、第二段階（全押し）への押込とを検出する。以下、レリーズスイッチ１４０における第一段階への押込みの検出をＳＷ１と記載し、第二段階への押込みの検出をＳＷ２と記載する。レリーズスイッチ１４０は、これらの検出状態を、ＣＰＵ１０１へ出力する。ＣＰＵ１０１は、ＳＷ１の操作を検出すると、撮像条件を計測および設定する処理を実行する。撮像条件の計測および設定の処理において、ＣＰＵ１０１は、たとえば焦点検出動作、露出制御値演算動作を実行する。これにより、撮像レンズ１０５がＡＦ動作する。露出制御値が設定される。続けてＳＷ２の操作を検出すると、ＣＰＵ１０１は、設定した撮像条件での撮像処理を実行する。撮像処理において、ＣＰＵ１０１は、主ミラー１１１を図１の撮像レンズ１０５への光路の外へ退避するように駆動し、露出制御値演算動作による設定にしたがって撮像レンズ１０５の絞り値とフォーカルプレーンシャッタ１１３のシャッタ速度とを制御する。撮像センサ１０７は、入射した被写体の光束により撮像し、撮像した画像を光電変換する。ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０９から取得した撮像画像のデータを、データ格納部１０４などの記録メディアに記録するとともに、撮像画像を外表示部１１５に表示させる。
【００２７】
図８は、電源投入から撮像動作までの処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０１は、カメラ１００の不作動状態から不図示の電源スイッチがＯＮにされると、図８の処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、カメラ１００の電源が投入されるたびに図８の処理を実行してよい。また、ＣＰＵ１０１は、外表示部１１５が表示している状態において、図８の処理を実行してよい。図８のステップＳ３００において、ＣＰＵ１０１は、カメラ１００の電源スイッチのＯＮを検出する。ステップＳ３０１において、ＣＰＵ１０１は、外表示部１１５の表示状態を判断する。外表示部１１５は、電源投入後のユーザ操作により点灯した表示状態になる。外表示部１１５は、撮像条件の設定画面などのユーザインタフェースを表示する。外表示部１１５が消灯状態であると、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０７へ進める。ステップＳ３０７において、ＣＰＵ１０１は、ＳＷ１が操作されたか否かを判断する。ＳＷ１が操作されていない場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０７の判断処理を繰り返す。ＣＰＵ１０１は、ＳＷ１が操作されるまで待機する。ＳＷ１が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０８に進める。ステップＳ３０８において、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２３の蓄積および読み出しの制御を行い、測光センサ１２３のＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ１、ＩＲ２の画素の出力に基づくデジタル信号を、一時的にＲＡＭ１０３に保存する。このステップＳ３０８において測光センサ１２３は、被写体の輝度を計測するためだけに用いられる。よって、測光センサ１２３は、上述したように、接眼検出用光源１２７の発光周期に同期して動作しなくてよい。ステップＳ３０９において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０８で保存した測光センサ１２３の出力を２０×２０に分割した輝度値を算出する。また、ＣＰＵ１０１は、輝度値に基づいて、カメラ１００の露出を決める撮像レンズ１０５の絞り値とフォーカルプレーンシャッタ１１３のシャッタ速度とを内蔵されたプログラムにより演算する。これにより、ＣＰＵ１０１は、露出制御値を決定する。ステップＳ３１０において、ＣＰＵ１０１は、焦点検出制御部１１９の出力に基づいて、撮像レンズ１０５を被写体に対して調節されたピント位置に制御する。ステップＳ３１１において、ＣＰＵ１０１は、ＳＷ２が操作されたか否かを判断する。ＳＷ２が操作されていない場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０７へ戻す。ＣＰＵ１０１は、ＳＷ２が操作されるまで、ステップＳ３０７からステップＳ３１１までの処理を繰り返す。ＳＷ２１が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０８に進める。ステップＳ３０８において、ＣＰＵ１０１は、撮像を指示する信号を、フォーカルプレーンシャッタ１１３、不図示の絞り駆動部、撮像センサ制御部１０８に対して出力する。これにより、カメラ１００は、撮像を実行する。
【００２８】
ステップＳ３０１の判断において外表示部１１５が点灯状態であると、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０２へ進める。ステップＳ３０２において、ＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７に発光を指示する。接眼検出用光源１２７は、発光指示を受けると、点滅を開始する。ステップＳ３０３において、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２３の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７の点滅周期よりも速い周期で、測光センサ１２３に蓄積および読み出しを繰り返させる。測光センサ１２３は、接眼検出用光源１２７の点滅周期のたとえば半分の周期で蓄積および読み出しを繰り返す。ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２３のＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ１、ＩＲ２の画素の出力をデジタル信号へ変換して、ＲＡＭ１０３に保存する。ＲＡＭ１０３には、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲ１、ＩＲ２の画素の出力として、接眼検出用光源１２７が点灯している状態でのデジタル信号と、接眼検出用光源１２７が消灯している状態でのデジタル信号とを含む、少なくとも２組の出力のデジタル信号が蓄積保存される。ステップＳ３０４において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０３で取得した測光センサ１２３のＩＲ２画素の出力の有無の結果から、ユーザが接眼しているか否かの判定を行う。ＣＰＵ１０１は、接眼検出用光源１２７が点灯しているタイミングでのＩＲ２画素の出力と、接眼検出用光源１２７が消灯しているタイミングでのＩＲ２画素の出力との差分が、所定の閾値より大きい場合、ユーザが接眼していると判断する。それ以外の場合、ＣＰＵ１０１は、ユーザが接眼していないと判断する。ユーザが接眼していない場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０１へ戻す。ＣＰＵ１０１は、ユーザが接眼するまで、ステップＳ３０１からステップＳ３０４の処理を繰り返す。接眼検出手段としてのＣＰＵ１０１は、外表示部１１５が点灯状態である場合、ユーザが光学ファインダ１３１に接眼するまで接眼検出用光源１２７を繰り返し発光させて接眼を検出する。
【００２９】
ステップＳ３０４においてユーザが接眼していると判断した場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０５へ進める。ステップＳ３０５において、表示オフ手段としてのＣＰＵ１０１は、外表示部１１５を非表示状態に切り換える。これにより、外表示部１１５の表示は消える。その後、判断手段としてのＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０６において、撮像の際に操作されるＳＷ１が、撮像のために操作されたか否かを判断する。ＳＷ１が操作されていない場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０７に進める。これ以降のＣＰＵ１０１の処理は、外表示部１１５が最初から消灯していた場合と同じである。ＳＷ１が操作されている場合、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ３０９に進める。ステップＳ３０９からステップＳ３１２の処理は、上述したものと同じである。ただし、ステップＳ３０９の露出制御値の演算動作において、取得手段としてのＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０８で保存した測光センサ１２３の出力ではなく、ステップＳ３０３で保存した測光センサ１２３の出力（受光結果）を用いる。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０３で保存した測光センサ１２３の出力（受光結果）に基づいて、撮像のための露出制御値を決定して取得する。ＲＡＭ１０３に測光センサ１２３の出力として複数組のデジタル信号が蓄積保存されている場合、ＣＰＵ１０１は、最も新しい測光センサ１２３の出力に基づいて、撮像のための露出制御値を決定して取得すればよい。これにより、取得手段としてのＣＰＵ１０１は、外表示部１１５の表示が消された直後の最初のＳＷ１の操作判断では、接眼検出用光源１２７が発光している状態での測光センサ１２３の出力（受光結果）に基づいて、撮像のための露出を取得する。ステップＳ３０３で保存した測光センサ１２３の出力（受光結果）は、ステップＳ３０４における接眼判定処理と、ステップＳ３０９の露出制御値の演算処理とに用いられる。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、光学ファインダ１３１から入射する光は、測光センサ１２３の光路に設けられた光学素子１１４ａにより、測光センサ１２３へ向けて反射される。よって、ユーザの接眼状態に応じて光学ファインダ１３１から入射する光は、被写体の輝度を測定するために設けられた測光センサ１２３により受けられる。本実施形態では、光学ファインダ１３１から入射する光を受光するための専用の素子を、カメラ１００に設ける必要がない。本実施形態では、カメラ１００のコストアップおよび大型化を抑制しつつ、光学ファインダ１３１に対するユーザの接眼状態を検出できる。本実施形態では、接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１に接眼するユーザに向けて可視光の波長ではない所定の波長成分を含む光を発する。また、光学素子１１４ａは、光学ファインダ１３１から入射する光についての波長成分を反射する。この場合の波長成分は、たとえば赤外光となる波長成分でよい。よって、測光センサ１２３は、光学ファインダ１３１から入射する光として、可視光の波長ではない所定の波長成分の光を受けることができる。測光センサ１２３は、被写体の輝度を測定するための光として可視光を含む光を受け、また、測光センサ１２３は、ユーザの接眼状態に応じて光学ファインダ１３１から入射する光として可視光の波長ではない所定の波長成分の光を光できる。
【００３１】
本実施形態において、接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１への光路から外れるように光学ファインダ１３１の周囲に設けられる。具体的にはたとえば、接眼検出用光源１２７は、光学ファインダ１３１の下側に設けられてよい。これにより、光学ファインダ１３１から入射する光は、光学ファインダ１３１への光路に対して角度をもって、光学ファインダ１３１から入射する。よって、測光センサ１２３の受光範囲において、被写体の輝度を測定するための光を受ける部分と、光学ファインダ１３１から入射する光を受ける部分とは、完全に一致しないようにずれた部位において受光され得る。本実施形態では、測光センサ１２３の受光範囲の部位に応じて、被写体の輝度を測定するための光の量と、光学ファインダ１３１から入射する光の量とを別々に得ることが可能になる。これらの受光結果に基づいて、被写体の輝度の測定と、ユーザの接眼状況の検出との双方を同時に実施することが可能になる。この際、たとえば、波長成分に感度を有する画素は、８５０ｎｍの波長の赤外光について感度を有し、波長成分より短い波長に感度を有する画素は、７４０ｎｍの波長の赤外光について感度を有すればよい。これに対し、仮にたとえば、測光センサ１２３の受光範囲において、被写体の輝度を測定するための光を受ける部位と、光学ファインダ１３１から入射する光を受ける部位とが完全に重なるとする。この場合、それらの光は混ざった状態で画素に入射する。したがって、カメラ１００には、被写体の輝度を測定するための光と、光学ファインダ１３１から入射する光との中の一方のみを測光センサ１２３へ入射させるシャッタ部材などを追加する必要がある。また、カメラ１００は、シャッタ部材を切り替えるように駆動しながら、被写体の輝度の測定のための受光処理と、ユーザの接眼状況の検出のための受光処理とを別々に実施する必要がある。このように、本実施形態では、接眼検出のための専用のセンサを設けることなく、省スペースで且つ測光と接眼検出とを共通の出力に基づいて同時的に行うことができる。
【００３２】
本実施形態では、撮像する被写体を表示する外表示部１１５がその被写体を表示している場合、ユーザが光学ファインダ１３１に接眼するまで接眼検出用光源１２７を繰り返し発光させる。そして、接眼が検出された場合、本実施形態では、外表示部１１５の表示を消す。これにより、本実施形態では、ユーザが光学ファインダ１３１に接眼して外表示部１１５の表示を必要としていない場合に、外表示部１１５の表示を適切に消すことができる。特に、本実施形態では、点滅する前記接眼検出用光源１２７が点灯しているタイミングでの画素の出力と、点滅する前記接眼検出用光源１２７が消灯しているタイミングでの画素の出力との差分に基づいて、ユーザの接眼を検出する。このように接眼検出用光源１２７の点滅に同期して取得する出力の差分に基づいて判断することにより、本実施形態では、接眼検出用光源１２７による光を、外光源の光と区別することができる。本実施形態では、接眼検出用光源１２７とは異なる外光源から光学ファインダ１３１へ接眼検出用光源１２７と同じ波長成分が入射したとしても、外光源の光の影響を減らして、接眼検出用光源１２７による光によりユーザの接眼を適切に検出できる。また、本実施形態では、外表示部１１５が消灯された直後にレリーズスイッチ１４０（ＳＷ１）が操作され場合、外表示部１１５の表示制御のために接眼検出用光源１２７が発光している状態で取得した測光センサ１２３の受光結果を用いて露出を演算する。よって、外表示部１１５の表示消灯直後以外のタイミングにおいてレリーズスイッチ１４０（ＳＷ１）が操作されたと判断された場合のように、レリーズスイッチ１４０（ＳＷ１）の操作の後に測光センサ１２３により新たな受光結果を取得する必要がない。カメラ１００は、レリーズスイッチ１４０（ＳＷ１）が操作されたら、既に取得している受光結果に基づいて直ちに露出を判断でき、撮像を実行することができる。
【００３３】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００３４】
本発明は、上述の実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  カメラ
１０１  ＣＰＵ
１０５  撮像レンズ
１０７  撮像センサ
１１４  ＰＮ液晶パネル
１１４ａ  光学素子
１１５  外表示部
１２０  ペンタプリズム
１２３  測光センサ
１２４  接眼レンズ
１２５  焦点検出領域
１２６  測光範囲
１２７  接眼検出用光源
１３１  光学ファインダ
１４０  レリーズスイッチ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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