(57)【要約】【課題】露出の大きな変化によって、ユーザに違和感を与えてしまうこと。【解決手段】撮像装置は、撮像領域の変更量を特定する変更量特定部と、被写体の明るさおよび変更量特定部により特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御部と、を備える。プログラムは、撮像領域の変更量を特定する変更量特定ステップと、被写体の明るさおよび変更量特定ステップで特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御ステップと、をコンピュータに実行させる。【選択図】図３
2013126091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域の変更量を特定する変更量特定部と、
被写体の明るさおよび前記変更量特定部により特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記変更量特定部は、撮像領域の変更速度を特定し、
前記露出量制御部は、被写体の明るさおよび前記変更速度に基づいて、露出量を変化させる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記露出量制御部は、前記変更速度が低いほど、前記露出量の変化量を小さくする
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出量制御部は、前記変更速度が予め定められた値以下である場合に、前記変更速度が予め定められた値を超える場合より、前記露出量の変化量を小さくする
請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
連続して撮像することにより得られた複数の画像の画像データから、それぞれ被写体の明るさの評価値を算出する評価値算出部
をさらに備え、
前記露出量制御部は、第１画像および第２画像の後に第３画像を撮像する場合に、前記第１画像の画像データおよび前記第２画像の画像データから算出された前記明るさの評価値および前記変更速度に基づいて、前記第３画像の撮像に適用する露出量を変化させる
請求項２から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の画像を順次に表示する表示部
をさらに備え、
前記露出量制御部は、前記表示部に前記複数の画像を順次に表示しながら撮像する場合に、前記被写体の明るさおよび前記変更速度に基づいて前記露出量を変化させる
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記露出量制御部は、
前記第１画像の画像データから得られた第１Ｂｖ値および前記第１画像の後に第２画像を撮像したときの露出制御に用いた第２Ｂｖ値を、前記変更速度に応じた重みづけで重みづけすることにより、前記第３画像の撮像に適用する露出量を決定するための第３Ｂｖ値を算出する制御用評価値算出部と、
前記第３Ｂｖ値および予め定められたプログラム線図に基づいて、前記第３画像の撮像に適用する露出パラメータを決定する露出パラメータ決定部と、
を有する請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御用評価値算出部は、前記変更速度が低いほど、第２Ｂｖ値に対してより低い重みで重みづけすることにより、前記第３Ｂｖ値を算出する
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記変更量特定部は、前記撮像装置の動く速度を、前記撮像領域の変更速度として特定する
請求項２から８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記変更量特定部は、前記撮像装置のズーム倍率の変更速度を、前記撮像領域の変更速度として特定する
請求項２から８のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記変更量特定部は、前記撮像装置の動きを検出し、
前記露出量制御部は、前記撮像装置の動きが検出されなかった場合に、前記撮像装置の動きが検出された場合より、露出量の変化量を小さくする
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像領域の変更量を特定する変更量特定ステップと、
被写体の明るさおよび前記変更量特定ステップで特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体像の明るさが明るい方向に所定の値以上変化した場合に、露出アンダーとなるように適正露出値を補正するとともに、ダイナミックレンジ拡大処理をＯＮに制御することで、明るさが急激に変化した場合でも、記録される画像の明るさを急激に変化させないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１０−０１１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
被写体の輝度変化に応じて露出を高速に応答させる制御を行うと、パンニングやズーミング等によって撮像領域が変化した場合に、露出が大きく変化する場合がある。露出の大きな変化によって、ユーザに違和感を与えてしまう場合がある。一方、急激な輝度変化に対して露出をゆっくりと応答させる制御を行うと、例えば暗い所から明るい場所に移動した場合等に、白とびした画像が得られてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、撮像装置は、撮像領域の変更量を特定する変更量特定部と、被写体の明るさおよび変更量特定部により特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御部と、を備える。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、プログラムは、撮像領域の変更量を特定する変更量特定ステップと、被写体の明るさおよび変更量特定ステップで特定された変更量に基づいて、露出量を変化させる露出量制御ステップと、をコンピュータに実行させる。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】カメラ１００の利用場面の一例を示す。
【図２】カメラ１００のシステム構成の一例を模式的に示す。
【図３】カメラＭＰＵ１３３が有する機能ブロック構成の一例を示す。
【図４】移動速度に応じて変化させる強度係数Ｋの一例を示す。
【図５】測光演算部３１０で算出されたＢｖ値の時間変化の一例を示す。
【図６】カメラ１００を比較的に素早く動かした場合のＢ'ｖ値の時間変化の一例を示す。
【図７】カメラ１００を比較的にゆっくりと動かした場合のＢ'ｖ値の時間変化の一例を示す。
【図８】カメラ１００の起動から終了までの処理フローを示す。
【図９】スルー画表示を行う場合のフローの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、カメラ１００の利用場面の一例を示す。カメラ１００は、例えば順次に撮像された画像をスルー画表示している場合、撮像により順次に得られた画像データを用いて、表示部１３８に画像を順次に表示する。本図で示す状態において、表示部１３８の表示画面における左右の中心位置に飛行船が写るようパンニング操作をした場合、太陽はカメラ１００による撮像領域から外れる。
【００１０】
ここで、被写体の明るさの変化に応じて露出を高速に応答させる制御を行うとすると、太陽が撮像領域から外れるにつれて露出が高速に変化してしまう。このため、飛行船や山等の明るさが大きく変化してしまい、表示部１３８を見ているユーザに違和感を与えてしまう場合がある。
【００１１】
カメラ１００は、カメラ１００の動く速度に応じて、被写体の明るさに露出を応答させる速度を異ならせる。具体的には、カメラ１００は、動く速度が遅いほど、被写体の明るさに対する露出の応答速度を遅くする。ユーザがゆっくりとパンニングさせている場合、ユーザはスルー画を意識しながら操作している可能性がある。カメラ１００が三脚等で固定されている場合も同様である。動く速度が遅いほど露出の応答速度を遅くすることで、露出が頻繁に変化することを抑制することができる。このため、スルー画を見ているユーザに与える違和感を低減することができる。
【００１２】
一方、カメラ１００の動きが高速な場合、ユーザはスルー画を意識していない可能性がある。例えば、ユーザが新しい構図で撮像したい場合、カメラ１００を素早く動かすことが多い。カメラ１００によると、動く速度が早いほど、被写体の明るさに対する露出の応答速度を速くするので、被写体の明るさに露出を速やかに適合させることができる。このため、例えば構図の変化によって被写体の明るさが大きく変わった場合でも、スルー画において白飛びや黒潰れが長時間にわたって続くことを抑制することができる。このように、カメラ１００によれば、スルー画の露出の安定化を維持しつつ、被写体の明るさへの追従性も有する露出制御が可能となる。このため、見た目が良いスルー画を提供できる。
【００１３】
図２は、カメラ１００のシステム構成の一例を模式的に示す。撮像装置の一例としてのカメラ１００は、レンズ交換式カメラの一例としての一眼レフレックスカメラである。まず、カメラ１００のシステム構成の概要を説明する。
【００１４】
カメラ１００は、交換レンズ１２０、カメラ本体１３０を備える。交換レンズ１２０は、レンズマウント接点１２１を有するレンズマウントを備え、カメラ本体１３０は、カメラマウント接点１３１を有するカメラマウントを備える。レンズマウントとカメラマウントとが係合して交換レンズ１２０とカメラ本体１３０とが一体化されると、レンズマウント接点１２１とカメラマウント接点１３１とが接続される。レンズＭＰＵ１２３は、レンズマウント接点１２１およびカメラマウント接点１３１を介してカメラＭＰＵ１３３と接続され、相互に通信しつつ協働して交換レンズ１２０を制御する。
【００１５】
交換レンズ１２０は、光学系１２２、レンズ駆動部１２４およびレンズＭＰＵ１２３を有する。被写体光は、交換レンズ１２０が有する光学系１２２を光軸に沿って透過して、カメラ本体１３０に入射する。レンズＭＰＵ１２３は、レンズ駆動部１２４を制御して、光学系１２２に含まれる絞り装置の絞り開口を制御する。レンズＭＰＵ１２３は、角速度センサ１２５で検出された角速度に基づきレンズ駆動部１２４を制御して、ぶれ補正を行う。
【００１６】
メインミラー１５０は、光学系１２２の光軸を中心とする被写体光束中に斜設される斜設状態と、被写体光束から退避する退避状態を取り得る。メインミラー１５０が斜設状態にある場合、メインミラー１５０は、光学系１２２を通過した被写体光束の一部を反射する。メインミラー１５０により反射された被写体光束は光学ファインダ部１５６に導かれて、ユーザに観察される。ユーザは、光学ファインダ部１５６を通じて構図等を確認することができる。
【００１７】
斜設状態におけるメインミラー１５０の光軸近傍領域は、ハーフミラーとして形成されており、入射される被写体光束の一部が透過する。メインミラー１５０の光軸近傍領域を透過した被写体光束は、サブミラー１５１で反射されて、合焦センサ１４２へ導かれる。合焦センサ１４２は、被写体光束を受光する複数の光電変換素子列を有する。光電変換素子列は、合焦状態にある場合には位相が一致した信号を出力し、前ピン状態または後ピン状態にある場合には、位相ずれした信号を出力する。位相のずれ量は、焦点状態からのずれ量に対応する。合焦センサ１４２は、光電変換素子列の出力を相関演算することで位相差を検出して、位相差を示す位相差信号をカメラＭＰＵ１３３に出力する。
【００１８】
光学系１２２の焦点状態は、カメラＭＰＵ１３３等の制御により、合焦センサ１４２からの位相差信号を用いて調節される。例えば、位相差信号から検出された焦点状態に基づき、カメラＭＰＵ１３３によって光学系１２２が含むフォーカスレンズの目標位置が決定され、決定された目標位置に向けてレンズＭＰＵ１２３の制御によってフォーカスレンズの位置が制御される。具体的には、レンズＭＰＵ１２３は、一例としてフォーカスレンズモータを含むレンズ駆動部１２４を制御して、光学系１２２を構成するフォーカスレンズを移動させる。このように、メインミラー１５０がダウンして斜設状態にある場合に、位相差検出方式で光学系１２２の焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。合焦センサ１４２は、被写体像の特定の領域に対応してそれぞれ設けられ、特定の領域のそれぞれにおいて焦点状態を調節することができる。
【００１９】
測光素子１４６は、光学ファインダ部１５６に導かれた光束の一部の光束を受光する。測光素子１４６が有する光電変換素子で検出された被写体の輝度情報は、カメラＭＰＵ１３３に出力される。カメラＭＰＵ１３３は、測光素子１４６から取得した輝度情報に基づき、ＡＥ評価値を算出して露出制御に用いる。
【００２０】
メインミラー１５０が被写体光束から退避すると、サブミラー１５１はメインミラー１５０に連動して被写体光束から退避する。メインミラー１５０が退避状態にある場合、光学系を通過した被写体光束は、開状態のフォーカルプレーンシャッタ１４３の位置を通過して、撮像素子１３２の受光面に入射する。カメラＭＰＵ１３３は、ドライバ１４０を通じてシャッタ駆動部１４４を駆動して、フォーカルプレーンシャッタ１４３を開閉させる。
【００２１】
撮像素子１３２は、撮像部として機能する。撮像素子１３２は、光学系１２２を通過した被写体光束により被写体を撮像する。撮像素子１３２としては、例えばＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子を例示することができる。撮像素子１３２は、被写体光束を受光する複数の光電変換素子を有しており、複数の光電変換素子でそれぞれ生じた蓄積電荷量に応じたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器１３４に出力する。Ａ／Ｄ変換器１３４は、撮像素子１３２から出力されたアナログ信号を、画像データを表すデジタル信号に変換して出力する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器１３４がデジタル信号で出力した画像データは、揮発性メモリの一例としてのＳＤＲＡＭ１３６に記憶される。ＳＤＲＡＭ１３６の少なくとも一部のメモリ領域は、画像データを一時的に記憶するバッファ領域として使用される。撮像素子１３２が連続して撮像した場合、順次に出力される画像データはバッファ領域に順次に記憶される。撮像素子１３２が連続して撮像することにより得られた複数の画像データは、連続する静止画の画像データ、または、動画を構成する各画像の画像データとして、バッファ領域に順次に記憶される。なお、動画を構成する画像の画像データを、特にフレームと呼ぶ場合がある。ＳＤＲＡＭ１３６は、ＡＳＩＣ１３５において動画を処理する場合にフレームを一時的に記憶するフレームメモリとしても機能する。
【００２３】
ＡＳＩＣ１３５は、ＳＤＲＡＭ１３６に記憶された画像データを処理する。ＡＳＩＣ１３５は、画像処理機能に関連する回路等を一つにまとめた集積回路である。画像処理としては、記録用の画像データを生成する処理、表示用の画像データを生成する処理、自動焦点調節（ＡＦ）用の画像データ処理等を例示することができる。ＡＳＩＣ１３５は、ＳＤＲＡＭ１３６の少なくとも一部のメモリ領域を画像処理用のワークエリアとして使用して画像処理を行う。ＡＳＩＣ１３５は、例えば、欠陥画素補正、ホワイトバランス補正、色補間処理、色補正、ガンマ補正、輪郭強調処理等の画像処理を行う。
【００２４】
ＡＳＩＣ１３５は、画像データを、規格化された画像フォーマットの画像データに変換して出力する。例えば、ＡＳＩＣ１３５は、静止画の画像データを、ＪＰＥＧ等の規格に準拠した符号化形式で符号化された静止画データを生成するための画像処理を行う。また、ＡＳＩＣ１３５は、複数のフレームを、Ｈ．２６４、ＭＰＥＧ２、Ｍｏｔｉｏｎ  ＪＰＥＧ等の規格に準拠した符号化方式で符号化された動画データを生成するための画像処理を行う。ＡＳＩＣ１３５は、生成した静止画データ、動画データ等の画像データを、不揮発性の記録媒体の一例としての外部メモリ１６０に転送して記録させる。外部メモリ１６０としては、フラッシュメモリ等の半導体メモリを例示することができる。
【００２５】
ＡＳＩＣ１３５は、記録用の画像データの生成に並行して、表示用の画像データを生成する。再生時においては、ＡＳＩＣ１３５は、外部メモリ１６０から読み出された画像データから表示用の画像データを生成する。生成された表示用の画像データは、表示制御部１３７の制御に従ってアナログの信号に変換され、液晶ディスプレイ等の表示デバイスとしての表示部１３８に表示される。また、画像の表示と共に、もしくは画像を表示することなく、カメラ１００の各種設定に関する様々なメニュー項目も、表示制御部１３７の制御により表示部１３８に表示することができる。ＡＳＩＣ１３５は、表示制御部１３７を制御して、メニュー項目を表示部１３８に表示させる。
【００２６】
また、ＡＳＩＣ１３５は、ＡＦ処理用のコントラスト量を検出する処理を担う。具体的には、ＡＳＩＣ１３５は、画像データからコントラスト量を検出してカメラＭＰＵ１３３に供給する。例えば、ＡＳＩＣ１３５は、光軸方向の異なる位置にフォーカスレンズを位置させて撮像することにより得られた複数の画像データのそれぞれからコントラスト量を検出する。カメラＭＰＵ１３３は、検出されたコントラスト量とフォーカスレンズの位置とに基づいて、光学系１２２の焦点状態を調節する。例えば、カメラＭＰＵ１３３は、コントラスト量を増大させるようフォーカスレンズの目標位置を決定して、レンズＭＰＵ１２３に、決定された目標位置に向けてフォーカスレンズの位置を制御させる。このように、メインミラー１５０がアップして退避状態にある場合に、コントラスト検出方式で光学系１２２の焦点状態が検出されて焦点調節が行われる。このように、カメラＭＰＵ１３３は、ＡＳＩＣ１３５およびレンズＭＰＵ１２３と協働して、光学系１２２の焦点調節を行う。
【００２７】
カメラＭＰＵ１３３は、ライブビューモードや動画モードで撮像動作をしている場合、スルー画表示を行いつつ、順次に得られた画像データから被写体の明るさを検出する。カメラＭＰＵ１３３は、被写体の明るさに応じて露出を動的に変化させる。カメラＭＰＵ１３３は、角速度センサ１２５で検出された速度情報をレンズＭＰＵ１２３から取得して、速度情報に基づいてカメラ１００の動き速度を検出する。
【００２８】
カメラ１００は、上記に説明した制御を含めて、カメラＭＰＵ１３３およびＡＳＩＣ１３５により直接的または間接的に制御される。カメラ１００の動作に必要な定数、変数等のパラメータ、プログラム等は、システムメモリ１３９に格納される。システムメモリ１３９は、電気的に消去・記憶可能な不揮発性メモリであり、例えばフラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等により構成される。システムメモリ１３９は、パラメータ、プログラム等を、カメラ１００の非動作時にも失われないように格納する。システムメモリ１３９に記憶されたパラメータ、プログラム等は、ＳＤＲＡＭ１３６に展開され、カメラ１００の制御に利用される。カメラ本体１３０内の、ＡＳＩＣ１３５、ＳＤＲＡＭ１３６、システムメモリ１３９、表示制御部１３７、カメラＭＰＵ１３３、外部メモリ１６０は、バス等の接続インタフェース１４５により相互に接続され、各種のデータをやりとりする。システムメモリ１３９に格納されるデータとしては、後述するライブビュー用のプログラム線図、動画用のプログラム線図等を例示することができる。
【００２９】
操作入力部１４１は、ユーザ操作を受け付ける。操作入力部１４１は、レリーズボタンの他、電源スイッチおよび各種操作ボタン等のキーを含む。また、操作入力部１４１は、タッチパネル等として表示部１３８と一体に実装された入力部材を含んでよい。カメラＭＰＵ１３３は、操作入力部１４１が操作されたことを検知して、操作に応じた動作を実行する。例えば、カメラＭＰＵ１３３は、レリーズボタンが操作された場合に、レリーズ動作を実行するようカメラ１００の各部を制御する。例えば、カメラＭＰＵ１３３は、撮像の動作モードが単写モードに設定されている場合に、レリーズボタンが押し込まれたときは、一つの静止画を撮像するようカメラ１００の各部を制御する。また、カメラＭＰＵ１３３は、撮像の動作モードが連写モードに設定されている場合、レリーズボタンが押し込まれている間、連続して静止画を撮像するようカメラ１００の各部を制御する。また、カメラＭＰＵ１３３は、操作入力部１４１の一部としてのライブビューボタンが操作された場合や、操作入力部１４１の一部としての動画ボタンが操作された場合に、例えばローリング読み出しで撮像素子１３２からの読み出しを行うようカメラ１００の各部を制御する。また、カメラＭＰＵ１３３は、タッチパネルとして実装された入力部材が操作された場合に、表示部１３８に表示されたメニュー項目および操作内容に応じた動作をするよう、カメラ１００の各部を制御する。
【００３０】
ＧＰＳモジュール１４８は、カメラ１００の位置を検出する。ＧＰＳモジュール１４８は、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して、受信したＧＳＰ信号から緯度情報および経度情報を算出する。ＧＰＳモジュール１４８は、算出した緯度情報および経度情報を、カメラＭＰＵ１３３へ出力する。カメラＭＰＵ１３３は、緯度情報および経度情報の時間変化に基づいて、カメラ１００の動き速度を検出してよい。
【００３１】
カメラ本体１３０および交換レンズ１２０の各要素ならびに外部メモリ１６０は、電源制御部１４９を介して電源１７０から電力供給を受ける。電源１７０としては、カメラ本体１３０に対して着脱できる例えばリチウムイオン電池等の二次電池、系統電源等を例示することができる。二次電池は電池の一例であり、電池とは、実質的に充電することができない非充電式の電池を含む。
【００３２】
カメラＭＰＵ１３３は、電源制御部１４９を通じて電源の状態を検出して、電源の状態に応じてカメラ１００の各部を制御する。例えば、カメラＭＰＵ１３３は、電源１７０が二次電池であるか否か等の電源の種別を判断する。また、カメラＭＰＵ１３３は、電源１７０が二次電池である場合に、二次電池の容量、残存容量等の電源の状態を検出する。カメラＭＰＵ１３３は、検出した残存容量に応じてカメラ１００の各部を制御する。なお、二次電池の容量として、完全充電された二次電池から取り出すことができる電気量としての放電容量、定格容量等を例示することができる。
【００３３】
図３は、カメラＭＰＵ１３３が有する機能ブロック構成の一例を示す。ここでは、カメラＭＰＵ１３３が有する機能ブロックのうち、本実施形態の露出制御に関する機能ブロックを特に取り上げて示す。カメラＭＰＵ１３３は、撮像制御部３２０、測光演算部３１０、露出量制御部３００、および、変更速度特定部３３０を有する。露出量制御部３００は、制御用Ｂｖ算出部３０２および露出パラメータ決定部３０４を含む。変更速度特定部３３０は、動き量算出部３３２およびズーム量算出部３３４を含む。
【００３４】
測光演算部３１０は、被写体の明るさの評価値を算出する評価値算出部の一例である。測光演算部３１０は、測光素子１４６により被写体の輝度情報から、被写体の明るさの評価値を算出する。また、測光演算部３１０は、撮像素子１３２で撮像することにより得られた画像データから、被写体の明るさの評価値を算出する。例えば、測光演算部３１０は、連続して撮像することにより得られた複数の画像の画像データから、それぞれ被写体の明るさの評価値を算出する。具体的には、測光演算部３１０は、カメラ１００がライブビューモードで撮像動作をしている場合、ＡＳＩＣ１３５が順次に取り込まれた画像データから、被写体の明るさの評価値を順次に算出する。測光演算部３１０は、動画モードで撮像動作をしている場合も、同様に、ＡＳＩＣ１３５が順次に生成した画像データから、被写体の明るさの評価値を順次に算出する。
【００３５】
変更速度特定部３３０は、撮像領域の変更速度を特定する。具体的には、変更速度特定部３３０は、カメラ１００の動く速度を、撮像領域の変更速度として特定する。例えば、動き量算出部３３２は、カメラ１００の動き量を検出する。具体的には、動き量算出部３３２は、カメラ１００の動く速度を算出する。具体的には、動き量算出部３３２は、レンズＭＰＵ１２３から取得した速度情報に基づいて、カメラ１００の動く速度を算出する。動き量算出部３３２は、ＧＰＳモジュール１４８から取得した緯度情報および経度情報の時間変化に基づいて、カメラ１００の動く速度を特定する。なお、動き量算出部３３２は、動く速度そのものを特定する必要はなく、動く速度の指標値となる動き量であれば、どのような情報を動き量として特定してよい。動く速度としては、パンニング速度、チルト速度、カメラ１００の移動速度等を例示することができる。したがって、撮像領域の変更速度とは、カメラ１００の位置の変更速度、撮像方向の変更速度等を含む概念である。なお、カメラ１００が三脚等で固定されている場合は、動き量算出部３３２は、動く速度として０を算出してよい。例えば、カメラ１００の動作モードが三脚モードに設定された場合に、動き量算出部３３２は、変更速度として０を算出してよい。
【００３６】
また、変更速度特定部３３０は、カメラ１００のズーム倍率の変更速度を、撮像領域の変更速度として特定する。例えば、ズーム量算出部３３４は、ズーム値の変化速度を算出する。具体的には、ズーム量算出部３３４は、レンズＭＰＵ１２３から取得したズーム値の変化速度に基づいて、ズーム値の変化速度を特定する。なお、ズーム量算出部３３４は、ズーム値の変化速度そのものを特定する必要はなく、変化速度の指標値となるズーム変化量であれば、どのような情報をズーム変化量として特定してよい。
【００３７】
露出量制御部３００は、被写体の明るさおよび変更速度特定部３３０により特定された変更速度に基づいて、露出量を変化させる。例えば、露出量制御部３００は、露出量制御部３００は、変更速度特定部３３０が特定した変更速度が低いほど、露出量の変化量を小さくする。露出量制御部３００は、変更速度が予め定められた値以下である場合に、変更速度が予め定められた値を超える場合より、露出量の変化量を小さくしてよい。予め定められた値として、変更速度として０を適用することができる。なお、撮像領域の変更速度は、撮像領域の変更量の一例である。また、撮像領域の変更量として、カメラ１００の動き量を例示することができる。すなわち、露出量制御部３００は、カメラ１００の動きが検出されなかった場合に、カメラ１００の動きが検出された場合より、露出量の変化量を小さくしてよい。
【００３８】
撮像素子１３２で連続して撮像する場合、露出量制御部３００は、第１画像および第２画像の後に第３画像を撮像する場合に、第１画像の画像データおよび第２画像の画像データから算出された明るさの評価値および変更速度に基づいて、第３画像の撮像に適用する露出量を変化させる。特に、露出量制御部３００は、表示部１３８に複数の画像を順次に被写体の明るさおよび変更速度に基づいて露出量を変化させる表示する。具体的には、露出量制御部３００は、表示部１３８に複数の画像を順次に表示しながら撮像する場合に、被写体の明るさおよび変更速度に基づいて露出量を変化させる。表示部１３８に表示させずに撮像する場合は、被写体の明るさに基づいて露出量を変化させる。
【００３９】
具体的には、制御用Ｂｖ算出部３０２は、第１画像の画像データから得られた第１Ｂｖ値および第１画像の後に第２画像を撮像したときの露出制御に用いた第２Ｂｖ値を、変更速度に応じた重みづけで重みづけすることにより、第３画像の撮像に適用する露出量を決定するための第３Ｂｖ値を算出する。例えば、制御用Ｂｖ算出部３０２は、変更速度が低いほど、第２Ｂｖ値に対してより低い重みで重みづけすることにより、第３Ｂｖ値を算出する。なお、図４等に関連して、重みを制御する強度係数Ｋについて説明する。露出パラメータ決定部３０４は、第３Ｂｖ値および予め定められたプログラム線図に基づいて、第３画像の撮像に適用する露出パラメータを決定する。露出パラメータとしては、Ａｖ、ＴｖおよびＳｖの少なくとも一つを例示することができる。
【００４０】
撮像制御部３２０は、露出量制御部３００が決定した露出量に基づいて、撮像素子１３２、レンズＭＰＵ１２３およびドライバ１４０を制御する。具体的には、撮像制御部３２０は、露出パラメータに基づいて、ドライバ１４０、および撮像素子１３２およびレンズＭＰＵ１２３を制御する。例えば、撮像制御部３２０は、Ｓｖ値に基づいて、光学系１２２が有する絞り装置の絞り量を制御すべく、レンズＭＰＵ１２３を制御する。撮像制御部３２０は、撮像素子１３２の読み出し速度を制御すべく、撮像素子１３２を制御する。また、撮像制御部３２０は、静止画の撮像を制御すべく、ドライバ１４０を制御する。
【００４１】
図４は、移動速度に応じて変化させる強度係数Ｋの一例を示す。制御用Ｂｖ算出部３０２は、現在の画像から測光演算部３１０が算出したＢｖ値であるＢｖ（ｎ）、現在の画像の露出制御に用いたＢｖ値であるＢｖ（ｎ−１）、および、強度係数Ｋを用いて、次の画像の露出制御に用いるＢｖ値であるＢ'ｖ（ｎ）を算出する。具体的には、制御用Ｂｖ算出部３０２は、Ｂ'ｖ（ｎ）＝Ｂ'ｖ（ｎ−１）＋（Ｂｖ（ｎ）−Ｂ'ｖ（ｎ−１））／Ｋにより、Ｂｖ'（ｎ）を算出する。
【００４２】
本図において、強度係数４１０は、移動速度に対する動画用の強度係数の依存性を示す。強度係数４２０は、移動速度に対するライブビュー用の強度係数の依存性を示す。移動速度が大きいほど、強度係数を小さく設定する。このため、移動速度が小さいほど、被写体の明るさの変化に対する制御用のＢｖ値であるＢ'ｖの変化量を小さくすることができる。すなわち、被写体の明るさの変化に対するＢ'ｖの応答速度を低くすることができる。換言すれば、移動速度が大きいほど、被写体の明るさの変化に対する制御用のＢｖ値であるＢ'ｖの変化量を大きくすることができる。すなわち、被写体の明るさの変化に対するＢ'ｖの応答速度を高めることができる。
【００４３】
本例では、強度係数Ｋは、移動速度に応じて非連続的に３段階で設定される。しかし、強度係数Ｋの段階数は、４段階以上であってもよく、２段階以下であってもよい。また、強度係数Ｋは、移動速度に対して連続的に変化してよい。例えば、強度係数Ｋは、移動速度に関する単調減少の関数であらわされてもよい。また、強度係数Ｋが非連続に変化する移動速度の範囲と、連続的に変化する移動速度の範囲とがあってもよい。
【００４４】
本図に例示したように、ライブビュー用の強度係数Ｋは、動画用の強度係数Ｋ以下に設定される。本図に例示したように、一部の移動速度において、ライブビュー用の強度係数Ｋは動画用の強度係数Ｋより小さく、一部の移動速度においてライブビュー用の強度係数Ｋと動画用の強度係数Ｋは同じであってよい。全ての移動速度の範囲にわたって、ライブビュー用の強度係数Ｋは、動画用の強度係数Ｋより小さくてもよい。ライブビュー用の強度係数Ｋとして、動画用の強度係数Ｋと同じ値を採用することもできる。
【００４５】
図５は、測光演算部３１０で算出されたＢｖ値の時間変化の一例を示す。ｔ１０、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４は、それぞれ露出制御を行うタイミングを表す。これらのタイミングで、測光演算部３１０は測光演算を行う。本例では、ｔ１１のタイミングにおいて、他のタイミングよりも極端に高いＢｖ値が算出される。例えば、ｔ１１のタイミングで算出されたＢｖ値（Ｂｖ２）に基づいて適正露出を行うと、タイミングｔ１１までの期間のＢｖ１に基づく制御から、大きく変化してしまう。特に、スルー画表示をしながらカメラ１００を移動させている場合に一時的にＢｖが変化したときには、被写体の明るさに対する追従性が高い制御を行うと、ユーザに違和感を与えてしまう場合がある。
【００４６】
図６は、カメラ１００を比較的に素早く動かした場合のＢ'ｖ値の時間変化の一例を示す。図７は、カメラ１００を比較的にゆっくりと動かした場合のＢ'ｖ値の時間変化の一例を示す。図６、図７において、制御用Ｂｖ算出部３０２により算出された制御用Ｂ'ｖを×で示す。
【００４７】
図４に例示したように、カメラ１００をゆっくりと動かした場合には、比較的に大きい強度係数Ｋが選択される。このため、図７に示すように、Ｂ'ｖ値が被写体の輝度に引っ張られにくく、露出制御を時間的に安定させることができる。
【００４８】
図４に例示したように、カメラ１００を素早く動かした場合には、比較的に小さい強度係数Ｋが選択される。このため、図６に示すように、Ｂ'ｖ値が被写体の輝度に素早く応答する。カメラ１００が早く動いている場合は、ユーザがスルー画を意識せずに動かしている可能性がある。カメラ１００によれば、このような場合には、強度係数Ｋを小さくすることで、被写体の明るさに対する追従性を優先した露出制御をすることができる。このため、新たな構図が確定した場合に比較的に短時間で被写体の明るさに適合した露出に制御することができる。
【００４９】
図８は、カメラ１００の起動から終了までの処理フローを示す。本フローは、例えば操作入力部１４１の一部としての電源スイッチがＯＮ位置に切り替えられた場合に、開始される。本フローは、カメラＭＰＵ１３３が主体となってカメラ１００の各部を制御することにより実行される。
【００５０】
ステップＳ８００において、カメラ１００の初期設定を開始する。例えば、カメラ１００を制御するためのパラメータ、プログラム等が、システムメモリ１３９からＳＤＲＡＭ１３６に展開される。カメラＭＰＵ１３３は、展開されたパラメータ、プログラム等に従って、例えば操作入力部１４１の一部としての撮像モードダイヤル等の状態に基づき、カメラ１００の各部の動作条件を設定する。動作条件としては、人物、風景等を指定する被写体の種別に関する撮像モード、露光時間、絞り値および撮像感度等を含む撮像条件、記録画素数等の記録条件等を例示することができる。
【００５１】
続いて、ステップＳ８０２において、カメラＭＰＵ１３３は、初期設定により設定された内容を表示部１３８に表示させる。例えば、カメラＭＰＵ１３３は、撮像モード、撮像条件、および、記録条件の検出結果等の情報を、アイコン表示等の種々の形式で表示部１３８に表示させる。
【００５２】
続いて、ステップＳ８０４において、カメラＭＰＵ１３３は、操作入力部１４１を介するユーザ指示を特定する。ここでは、設定の指示、撮像動作の指示および再生の指示について説明する。
【００５３】
ユーザ指示が諸設定を実行する指示である場合、カメラＭＰＵ１３３が主体となって、指示された設定処理を行う（ステップＳ８０６）。設定処理としては、撮像モード、撮像条件、記録条件を設定する処理等を例示することができる。撮像条件の設定処理としては、動画撮像時の絞り値を設定する処理を含むことができる。
【００５４】
ユーザ指示が撮像実行に関する指示であると判断された場合、撮像処理を行う（ステップＳ８１２）。撮影実行に関する指示の操作としては、ライブビューボタン、動画撮影ボタン、レリーズボタンに対する操作等を例示することができる。ユーザ指示が画像の再生を実行する指示である場合、再生処理を実行する（ステップＳ８２２）。再生処理としては、外部メモリ１６０に記録された静止画、動画等の画像データに基づき画像を一覧表示する処理、ユーザにより指定された画像データに基づき表示部１３８に画像を表示する処理等を例示することができる。
【００５５】
ステップＳ８０６、ステップＳ８１２、ステップＳ８２２の処理が終了すると、ステップＳ８０８に処理を進める。ステップＳ８０４の判断でユーザ操作が検出されなかった場合も、ステップＳ８０８に処理を進める。
【００５６】
ステップＳ８０８では、電源をＯＦＦするか否かを判断する。例えば、カメラ１００が動作を開始してから予め定められた期間、ユーザ指示が無い状態が継続した場合や、電源スイッチがＯＦＦ位置にされた場合等に、電源をＯＦＦすると判断する。電源をＯＦＦしないと判断した場合はステップＳ８０４に処理を移行する。電源をＯＦＦすると判断した場合は、本フローを終了する。
【００５７】
図９は、スルー画表示を行う場合のフローの一例を示す。本フローは、ステップＳ８１２の一部の処理に適用できる。本フローは、ライブビューの撮像動作をする場合のフローの一例である。例えば、ライブビューボタンが押し込まれた場合に、開始される。
【００５８】
本フローが開始すると、露出量制御部３００は、ライブビュー用のプログラム線図のデータと、移動速度に対する強度係数の依存性データとを、ライブビュー用の制御データとして選択する。ステップＳ９０４において、制御用Ｂｖ算出部３０２は、測光演算部３１０が測光素子１４６の検出結果に基づき算出したＡＥ評価値から、ライブビュー動作の開始時の露出制御用のＢｖ値を算出する。ここでは制御用Ｂｖ算出部３０２は、適正露出に制御するべく、ＡＥ評価値に対応するＢｖ値を、制御用のＢｖ値として用いる。
【００５９】
露出パラメータ決定部３０４は、制御用Ｂｖ算出部３０２で算出されたＢｖ値を元に、Ａｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値を算出する。具体的には、ステップＳ９０２で選択したライブビュー用のプログラム線図のデータに基づいて、Ａｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値を算出する。続いて、ステップＳ９０８において、撮像制御部３２０は、算出したＡｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値で露出制御を行い、ライブビューの撮像動作を開始する。ここでは、１回以上の撮像動作を行う。
【００６０】
ライブビューの撮像動作を開始してから測光演算周期のタイミングになると、測光演算部３１０は、撮像素子１３２で撮像された画像データから算出されたＡＥ評価値から、Ｂｖ値を算出する（ステップＳ９１０）。動き量算出部３３２は、角速度センサ１２５等による検出結果からカメラ１００の移動速度を算出する（ステップＳ９１２）。続いて、ステップＳ９１４において、制御用Ｂｖ算出部３０２は、算出された移動速度に対応する強度係数Ｋを、ステップＳ９０２で選択した強度係数の依存性データに基づいて算出する。
【００６１】
ステップＳ９１６において、制御用Ｂｖ算出部３０２は、ステップＳ９０４で算出されたＢｖ値、ステップＳ９１０で算出されたＢｖ値、および、ステップＳ９１４で算出した強度係数Ｋに基づき、次の測光演算周期が経過するまでの次の期間の露出制御に用いる制御用のＢｖ値を算出する。ステップＳ９１８において、新しく決定した制御用のＢｖ値と、ライブビュー用のプログラム線図のデータとから、次の期間の露出制御に用いるＡｖ値、Ｔｖ、値およびＳｖ値を算出する。続いて、ステップＳ９２０において、撮像制御部３２０は、ステップＳ９１８で算出されたＡｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値で露出制御を行い、ライブビューの撮像動作を開始する。撮像動作が開始されると、１回以上の撮像動作が行われる。
【００６２】
カメラＭＰＵ１３３は、ステップＳ９２２において、ユーザ操作の有無およびユーザ操作の種類を判断する（ステップＳ９２２）。ユーザ操作がない場合は、ステップＳ９１０に処理を移行して、更なる次の期間の露出制御用の処理が行われる。ユーザ操作がない場合は、ステップＳ９１０、ステップＳ９１４、ステップＳ９１６、ステップＳ９１８およびステップＳ９２０の処理が、測光演算周期毎に繰り返される。ステップＳ９２２の判断でライブビューの撮像動作を終了する旨のユーザ操作があった場合は、本フローを終了する。
【００６３】
ステップＳ９２２の判断で、静止画を取得する旨のユーザ操作が検出された場合は、露出量制御部３００は、静止画用のプログラム線図のデータを選択する（ステップＳ９２４）。続いて、メインミラー１５０をダウンさせて測光素子１４６で測光させ、測光演算部３１０が算出したＡＥ評価値から、静止画撮像の露出制御用のＢｖ値を算出する。制御用Ｂｖ算出部３０２は、適正露出で露出制御すべく、ＡＥ評価値に対応するＢｖ値を、制御用のＢｖ値として用いる。続いて、露出パラメータ決定部３０４は、制御用Ｂｖ算出部３０２で算出されたＢｖ値を元に、Ａｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値を算出する。具体的には、ステップＳ９２４で選択した静止画用のプログラム線図のデータに基づいて、Ａｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値を算出する。続いて、ステップＳ９３０において、撮像制御部３２０は、算出したＡｖ値、Ｔｖ値およびＳｖ値で露出制御を行うようプログラムし、静止画の撮像動作を開始する。静止画の撮像動作としては、メインミラー１５０のアップ、フォーカルプレーンシャッタ１４３の開閉動作を含んでよい。静止画の撮像により得られた静止画データを外部メモリ１６０に記録する（ステップＳ９３４）。続いて、露出量制御部３００は、ライブビュー用のプログラム線図のデータを選択して（ステップＳ９３４）、ステップＳ９１０に処理を進める。
【００６４】
なお、本フローでは、ライブビューの撮像動作を行う場合のフローを例示した。動画の撮像動作を行う場合も、本フローと略同様のフローで行うことができる。例えば、動画の撮像動作を行う場合、露出量制御部３００は、ステップＳ９０２において動画用のプログラム線図のデータおよび強度係数の依存性データを選択すればよい。動画の撮像動作を行っている場合に静止画の取得を許容する場合、ステップＳ９２４〜ステップＳ９３４の処理に代えて、動画のフレームから静止画記録用のデータを生成して記録する処理を適用してよい。
【００６５】
なお、ライブビューの撮像動作においては、絞り値は開放に固定して制御されてよい。例えば、ライブビュー用として、Ｓｖ値が開放のプログラム線図が定められてよい。一方、動画の撮像動作においては、ユーザ等が動画用に設定した絞り値が設定されてよい。
【００６６】
以上の説明では、主として表示部１３８に画像を表示するスルー画表示を行う場合の露出制御について説明した。同様の露出制御を、電子ビューファインダに画像を表示している場合も適用できる。
【００６７】
上記の説明において、カメラＭＰＵ１３３の動作として説明した処理は、カメラＭＰＵ１３３がプログラムに従ってカメラ１００が有する各ハードウェアを制御することにより実現される。また、上記の説明においてＡＳＩＣ１３５により実現される処理は、プロセッサによって実現することができる。例えば、ＡＳＩＣ１３５の動作として説明した処理は、プロセッサがプログラムに従ってカメラ１００が有する各ハードウェアを制御することにより実現される。すなわち、本実施形態のカメラ１００に関連して説明した処理は、プロセッサがプログラムに従って動作して各ハードウェアを制御することにより、プロセッサ、メモリ等を含む各ハードウェアとプログラムとが協働して動作することにより実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータ装置によって実現することができる。コンピュータ装置は、上述した処理の実行を制御するプログラムをロードして、読み込んだプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータ装置は、当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体から当該プログラムをロードすることができる。
【００６８】
また、本実施形態において、交換レンズ１２０が装着された状態のカメラ１００を、撮像装置の一例として取り上げた。しかし、撮像装置とは、交換レンズ１２０が装着されていないカメラ本体１３０を含む概念である。また、撮像装置としては、一眼レフレックスカメラの他に、レンズ非交換式カメラの一例であるコンパクトデジタルカメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、放送用の撮像機器、撮像機能付きの携帯電話機、撮像機能付きの携帯情報端末、撮像機能付きのゲーム機器等の娯楽装置等、撮像機能を有する種々の機器を適用の対象とすることができる。
【００６９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１００  カメラ、１２０  交換レンズ、１２１  レンズマウント接点、１２２  光学系、１２３  レンズＭＰＵ、１２４  レンズ駆動部、１３０  カメラ本体、１３１  カメラマウント接点、１３２  撮像素子、１３３  カメラＭＰＵ、１３４  Ａ／Ｄ変換器、１３５  ＡＳＩＣ、１３６  ＳＤＲＡＭ、１３７  表示制御部、１３８  表示部、１３９  システムメモリ、１４０  ドライバ、１４１  操作入力部、１４２  合焦センサ、１４３  フォーカルプレーンシャッタ、１４５  接続インタフェース、１５０  メインミラー、１５１  サブミラー、１５６  光学ファインダ部、１６０  外部メモリ、１７０  電源、１２５  角速度センサ、１４４  シャッタ駆動部、１４６  測光素子、１４８  ＧＰＳモジュール、１４９  電源制御部、３００  露出量制御部、３０２  制御用Ｂｖ算出部、３０４  露出パラメータ決定部、３１０  測光演算部、３２０  撮像制御部、３３０  変更速度特定部、３３２  量算出部、３３４  ズーム量算出部、４１０、４２０  強度係数
【図１】
2013126091.tif 000003
【図２】
2013126091.tif 000004
【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】
2013126091.tif 000009
【図８】
2013126091.tif 000010
【図９】
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