(57)【要約】【課題】  連続撮影時において、常に適正露出を確保し、高品位の画像が得られる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】撮像素子２０と、撮像素子２０に到達する光束の量を変化させる絞り手段１６と、撮像素子２０に到達する光束を遮光するシャッタ手段１８と、シャッタ手段１８の連続駆動回数に応じて変化する絞り手段１６の絞り値のずれを記憶する記録手段５４と、記録手段５４に記録された値を用いて、シャッタ手段１８のシャッタスピードを補正する補正手段５６を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子に到達する光束の量を変化させる絞り手段と、
前記撮像素子に到達する光束を遮光するシャッタ手段と、
前記シャッタ手段の連続駆動回数に応じて変化する前記絞り手段の絞り値のずれを補正する補正手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正手段は前記シャッタ手段のシャッタスピードを変更することにより前記絞り手段の絞り値のずれを補正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】
前記補正手段は前記撮像素子の出力信号の増幅率を変更することにより前記絞り手段の絞り値のずれを補正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４】
前記シャッタ手段の連続駆動回数に応じて変化する前記絞り手段の絞り値のずれに応じた値を記憶する記憶手段を有し、前記補正手段は前記記憶手段に記憶された値を用いて前記絞り手段の絞り値のずれを補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記記憶手段は事前に各連続撮影回数と測光量の関係を測定することにより撮影回数−絞り値ずれ対応表を作成、記憶することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記記憶手段は事前に１回以上の第１連続撮影回数における測光量と前記第１連続撮影回数より多い第２連続撮影回数における測光量とを測定し、第１及び第２連続撮影回数間に対応する絞り値ずれを線形補間により算出することにより、撮影回数−絞り値ずれ対応表を作成、記憶することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
絞り値の補正開始回数と補正終了回数を予め設定し、補正開始回数以上の撮影回数及び補正終了回数以下の撮影回数においてのみ各連続撮影回数に対する絞り値ずれを補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像素子と、前記撮像素子に到達する光束の量を変化させる絞り手段と、前記撮像素子に到達する光束を遮光するシャッタ手段とを備えた撮像装置の制御方法において、
前記シャッタ手段の連続駆動回数に応じて変化する前記絞り手段の絞り値のずれを補正する補正工程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、撮像装置、特に連続撮影時の虹彩絞りずれ補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学的撮影手段によってCCD等の撮像素子に撮像させ、該撮像素子から出力される画像データを記録素子に記憶するように構成された撮像装置が実用されている。このような撮像装置の中には撮影者が絞り値と、シャッタスピードを設定することにより適正露出を得ることができるものもある。
【０００３】
また、特許文献１のように測光部によって得られる被写体の輝度情報を、予め記録してあるプログラム線図と照らし合わせることにより自動的に適正露出にすることができるものもある。さらに、前記のように設定された適正露出に対して多少前後に露出を変えて連続撮影（ブラケット撮影）をすることができるものもある。（特許文献２）
【０００４】
撮像装置において、露出は、シャッタスピード、絞り値、ＩＳＯ感度の組合せによって様々変化するものであるが、ここで一般的な撮像装置に使用されている虹彩絞りの機構について図７（A）をもって以下説明する。
【０００５】
図７(A)において、虹彩絞りの機構について説明する。虹彩絞りは複数の羽１００と羽１００の駆動元となる回転環１０６により構成される。各羽１００はその羽回転中心となる支軸１０２により止められている。また、羽１００には羽ピン穴１０４が設けられている。回転環１０６には回転環ピン１０８が植設されており、羽ピン穴１０４に挿通されている。たとえば、回転環１０６が時計方向に回動することにより虹彩絞りが開き、反時計方向に回動することで閉まることになる。
【０００６】
かかる虹彩絞り機構において、羽ピン穴１０４の径は回転環ピン１０８の径に比べ大きくなる。意図的に設計されたマージンに加え、固体のばらつきによる隙間が固有の値として生じる。通常はこの隙間を押さえ込むため、たとえばバネ等の弾機手段を用い、虹彩絞り駆動時は羽ピン穴１０４に対する回転環ピン１０８を所定の方向へ片寄せしている。（図７(C)）その結果、隙間に依存せず予め設定しておいた適性露出が得られる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２０５６４４号公報
【特許文献２】特開平４−２９１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の虹彩絞りを備える撮像装置において、連続撮影を行う場合に、その連続駆動により絞り値にずれが生じることがある。
例えば、図７に示した虹彩絞りにおいて、前記連続駆動による振動により回転環１０６を動かさずとも羽ピン穴１０４に対する回転環ピン１０８の片寄せが維持できなくなり、そのままでは絞りずれが起きる（図７(B)）。その結果、予め設定した適性露出が得られなくなるため、被写界深度の変化によりイメージの異なる画像となってしまう。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑み、特に連続撮影時においても、常に適正露出を確保し、高品位の画像が得られる撮像装置及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】
【００１０】
本発明は、撮像素子と、撮像素子に到達する光束の量を変化させる絞り手段と、撮像素子に到達する光束を遮光するシャッタ手段と、シャッタ手段の連続駆動回数に応じて変化する絞り手段の絞り値のずれを補正する補正手段を有する撮像装置とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、撮像素子と、撮像素子に到達する光束の量を変化させる絞り手段と、撮像素子に到達する光束を遮光するシャッタ手段とを備えた撮像装置の制御方法において、シャッタ手段の連続駆動回数に応じて変化する絞り手段の絞り値のずれを補正する補正工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、連続撮影回数と絞りずれの相関を測定しておき、撮影回数毎に、撮影条件を変更することにより、絞りずれを補正した撮影が可能になり、適正露出が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は画像処理装置のブロック図である。図１において、１０は撮影レンズ保護手段である。６２はバリア制御部であり、レンズ保護手段１０の動作を制御する。１２はズームレンズである。６０はズーム制御部であり、ズームレンズ１２を制御し倍率の変化を行う。１４はフォーカスレンズである。５８はフォーカス制御部であり、フォーカスレンズ１４を制御しピント合わせを行う。
【００１４】
１６は虹彩絞りである。５０は絞り制御部であり、絞り値に応じて絞りドライバ４８を制御する。絞りドライバ４８は、所定の駆動電圧をステッピングモータ４６へ供給し、絞りの開閉を行う。１８はシャッタである。４４はシャッタ制御部であり、シャッタスピードに応じてシャッタドライバ４２を制御する。シャッタドライバ４２は所定の駆動電流を電磁マグネット４０へ供給し、シャッタの開閉を行う。
【００１５】
２０は光学像を電気信号に変更する撮像素子（測光機能も有する）である。２２はＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）であり、撮像素子２０に対する低雑音化のための回路である。２４はＡＧＣアンプであり、ＣＤＳ２２でサンプリングされた信号を補正する。この場合、ＡＧＣアンプ２４のゲインを上げることは撮像素子２０のＩＳＯ感度を上げることになり、ゲインを下げることは撮像素子２０のＩＳＯ感度を下げることになる。
【００１６】
２６はタイミング発生部であり、撮像素子２０、ＤＡ変換部２８、ＡＤ変換部３２にクロック信号を供給する。３４はメモリ制御部であり、タイミング発生部２６、ＤＡ変換部２８、ＡＤ変換部３２、画像表示部３６、画像処理部３８を制御する。
【００１７】
３８は画像処理部であり、ＡＤ変換部３２からのデータ、或いはメモリ制御部３４からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。ＡＤ変換部３２のデータは画像処理部３８、メモリ制御部３４を介して、或いは直接メモリ制御部３４を介して、画像表示記憶部３６に書き込まれる。画像表示記憶部３６に書き込まれた表示用画像データはＤＡ変換部２８を介して画像表示部３０より表示される。画像表示部３０を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。
【００１８】
７４はカメラシステム制御部であり、シャッタ制御部４４、絞り制御部５０、フォーカス制御部５８、ズーム制御部６０、バリア制御部６２の制御を行う。７２はメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。
また、メモリ７２はカメラシステム制御部７４の作業領域としても使用することが可能である。６６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースである。
【００１９】
７０は電源であり、電池検出回路、ＤＣ-ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びカメラシステム制御部７４の指示に基づいてＤＣ-ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。６８は記録部であり、インタフェース６６を介してカメラシステム制御部７４とアクセスを行う。
【００２０】
６４は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン等がある。５２は測光部であり、撮像素子２０（測光機能も有する）により被写体の輝度を測定する。５６は絞りずれ補正部、５４は絞りずれ補正テーブルである。
【００２１】
上記構成からなる撮像装置において、図２は、所定光量における連続撮影回数と絞り値の関係を示す表である。図２は、予め各連続撮影回数毎の絞りずれ量を測光部５２により測定しておいた結果である。所定光量に対して絞り値が与えられるとシャッタスピードは算出される。したがって、絞りずれに対応したシャッタスピードが決まる。
【００２２】
つぎに、図３は、既知の式により算出した所定光量における絞りずれを補正するための連続撮影回数とシャッタスピードの関係を表している。図３における数値は連続撮影回数に対して１対１に対応するシャッタスピードとして、絞りずれ補正テーブル５４に格納される。絞りずれ補正部５６は絞りずれ補正テーブル５４を用いて、連続撮影回数毎にシャッタ制御部４４に適切なシャッタスピードの指令を送る。
【００２３】
また、図４は、所定光量における絞りずれを補正するための連続撮影回数とＩＳＯ感度の関係を示す表である。図４の数値は連続撮影回数に対応する効果的なＩＳＯ感度として絞りずれ補正テーブル５４に格納される。絞りずれ補正部５６は絞りずれ補正テーブル５４を用いて、適宜、連続撮影回数毎にＡＧＣアンプ２４に適切なＩＳＯ感度指令を送ることができる。
【実施例】
【００２４】
つぎに、上記撮像装置における具体的な撮像方法の例を説明する。
まず、図５はシャッタスピード変更による絞りずれ補正処理のフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ５０２で撮影が開始されたときの絞りずれのシャッタスピード変更による補正処理が開始される。カメラシステム制御部７４より撮影開始の指令が絞りずれ補正部に渡される。ステップＳ５０４は連続撮影回数カウンタＮに１を代入する初期化処理である。
【００２６】
ステップＳ５０６では、連続撮影回数が補正可能範囲に入っているか否かを判定する。連続撮影回数Ｎが補正開始回数以上であり、かつ補正終了回数以下である場合、ステップＳ５１４の処理に進む。この判定以外である場合には、ステップＳ５０８の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ５０８は連続撮影回数が補正可能範囲より少ない場合、ステップＳ５１２の処理即ち絞りずれ補正をかけない処理に進む。ステップＳ５０８でこの判定以外の場合、連続撮影回数が補正可能範囲より多いことを意味するため、絞りずれ補正として最大の補正、即ち最大のシャッタスピード補正を施すことになる。
【００２８】
ステップＳ５０６で連続撮影回数が補正可能範囲に入っている場合、ステップＳ５１４の処理に進む。ステップＳ５１４は絞りずれ補正を予め所定の連続撮影回数毎に測定した絞りずれ補正テーブル（全測定型絞りずれ補正テーブルと呼ぶ）を利用するか、予め所定の連続撮影回数を数点に限定測定し、その間は線形補間することにより算出された絞りずれ補正テーブル（補間型絞りずれ補正テーブルと呼ぶ）を利用するかを判定する。全測定型絞りずれ補正テーブルと補間型絞りずれ補正テーブルは絞りずれ補正テーブル５４に格納されている。
【００２９】
補間型絞りずれ補正テーブルを利用する場合は、ステップＳ５１８の補間型絞りずれ補正テーブルから対応したシャッタスピードを選択し、シャッタ制御部４４に通知し、絞りずれ補正を行う。
【００３０】
全測定型絞りずれ補正テーブルを利用する場合は、ステップＳ５１６の全測定型絞りずれ補正テーブルから対応したシャッタスピードを選択し、シャッタ制御部４４に通知し、絞りずれ補正を行う。
【００３１】
ステップＳ５２０は連続撮影終了か否かを判定する。連続撮影が終了していない場合はステップＳ５２２で連続撮影回数を１回加算し、ステップＳ５０６の判定の前に戻ることになる。ステップＳ５２０判定で連続撮影が終了していると判定された場合、ステップＳ５２４で絞り補正処理を終了する。
【００３２】
以上のように、シャッタスピードの補正を施すことにより、連続撮影時の絞りずれを補正した撮影が可能となり、適正露出が得られる。
【００３３】
図６はＩＳＯ感度変更による絞りずれ補正処理のフローチャートである。つぎに、第２の実施例として、図６を説明する。
ステップＳ６０２で撮影が開始されたときの絞りずれのＩＳＯ感度変更による補正処理が開始される。カメラシステム制御部７４より撮影開始の指令が絞りずれ補正部に渡される。ステップＳ６０４は連続撮影回数カウンタＮに１を代入する初期化処理である。
【００３４】
ステップＳ６０６では、連続撮影回数が補正可能範囲に入っているか否かを判定する。連続撮影回数Ｎが補正開始回数以上であり、かつ補正終了回数以下である場合、ステップＳ６１４の処理に進む。この判定以外である場合には、ステップＳ６０８の処理に進む。
【００３５】
ステップＳ６０８は連続撮影回数が補正可能範囲より少ない場合、ステップＳ６１２の処理即ち絞りずれ補正をかけない処理に進む。ステップＳ６０８で、この判定以外の場合、連続撮影回数が補正可能範囲より多いことを意味するため、絞りずれ補正として最大の補正、即ち最大のＩＳＯ感度補正を施すことになる。
【００３６】
ステップＳ６０６で連続撮影回数が補正可能範囲に入っている場合、ステップＳ６１４の処理に進む。ステップＳ６１４は絞りずれ補正を予め所定の連続撮影回数毎に測定した絞りずれ補正テーブル（全測定型絞りずれ補正テーブルと呼ぶ）を利用するか、予め所定の連続撮影回数を数点に限定測定し、その間は線形補間することにより算出された絞りずれ補正テーブル（補間型絞りずれ補正テーブルと呼ぶ）を利用するかを判定する。全測定型絞りずれ補正テーブルと補間型絞りずれ補正テーブルは絞りずれ補正テーブル５４に格納されている。
【００３７】
補間型絞りずれ補正テーブルを利用する場合は、ステップＳ６１８の補間型絞りずれ補正テーブルから対応したＩＳＯ感度を選択し、ＡＧＣアンプ２４に通知し、絞りずれ補正を行う。
【００３８】
全測定型絞りずれ補正テーブルを利用する場合は、ステップＳ６１６の全測定型絞りずれ補正テーブルから対応したＩＳＯ感度を選択し、ＡＧＣアンプ２４に通知し、絞りずれ補正を行う。
【００３９】
ステップＳ６２０は連続撮影終了か否かを判定する。連続撮影が終了していない場合はステップＳ６２２で連続撮影回数を１回加算し、ステップＳ６０６の判定の前に戻ることになる。ステップＳ６２０の判定で連続撮影が終了していると判定された場合、ステップＳ６２４で絞り補正処理を終了する。
【００４０】
以上のように、ＩＳＯ感度の変更を施すことにより、連続撮影時の絞りずれを補正した撮影が可能となり、適正露出が得られる。
【００４１】
なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００４２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る絞り値の関係を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係る絞りずれの関係を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態に係る絞りずれの関係を示す図である。
【図５】本発明の好適な実施の形態に係るフローチャートである。
【図６】本発明の好適な実施の形態に係るフローチャートである。
【図７】撮像装置における虹彩絞りの構造例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  撮影レンズ保護手段
１２  ズームレンズ
１４  フォーカスレンズ
１６  虹彩絞り
１８  シャッタ
２０  撮像素子、及び測光素子
２２  ＣＤＳ
２４  ＡＧＣアンプ
２６  タイミング発生部
２８  ＤＡ変換部
３０  画像表示部
３２  ＡＤ変換部
３４  メモリ制御部
３６  画像表示記憶部
３８  画像処理部
４０  電磁マグネット
４２  シャッタドライバ
４４  シャッタ制御部
４６  ステッピングモータ
４８  絞りドライバ
５０  絞り制御部
５２  測光部
５４  絞りずれ補正テーブル
５６  絞りずれ補正部
５８  フォーカス制御部
６０  ズーム制御部
６２  バリア制御部
６４  操作部
６６  Ｉ／Ｆ
６８  記憶部
７０  電源
７２  メモリ
７４  カメラシステム制御部
１００  羽
１０２  羽回転中心
１０４  羽ピン穴
１０６  回転環
１０８  回転環ピン
【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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