JP2008209900A - カメラシステム及びレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステッピングモータで絞りの絞り込み状態を保持するための通電を行わずに、絞り込み位置を保持すること。また、絞りの絞り込み状態を保持するための通電を行わずに、絞り込み状態が変化した場合においても、精度を低下させずに測光を行うこと。
【解決手段】 露出制御情報に基づいて、２つあるコイルのうち、どちらか一方だけに通電した状態になるように、絞り値を決定する。
２つあるコイルのうち少なくともどちらかに通電した状態になるように絞り値を決定し、絞り値と実絞り位置が異なる時は、その差異を補正する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、カメラシステム及びレンズ装置の絞り駆動制御における省電対策の手段に関する。

現在、一眼レフデジタルカメラにおいて、撮像素子から逐次読み出された画像信号を、カメラの背面などに設置されたＬＣＤ等の表示手段に順次表示して、撮影する画像の確認が行えるライブビュー機能（動画確認機能）が搭載されてきている。

また、同時に撮像シーンの測光を行い静止画撮影時の露出値の決定や、自動露出制御機能によってライブビュー画像としてＬＣＤ等の表示装置に表示される画像の露出値を制御している。

通常、ライブビュー機能動作時は、焦点検出精度の低下防止、及び、静音性確保のために可能な限り絞り駆動回数を減少させ、絞りを開放優先で制御している。

しかし、高輝度状態のシーンを撮影する際には、絞りを絞り込んだ状態を保持しながらライブビュー表示を行う必要がある。

これは、一眼レフデジタルカメラにおいてライブビュー機能を実現する為に、撮像素子を撮像センサとしてだけでなく、測光センサとして兼用する必要があることに起因している。

つまり、ダイナミックレンジに制約のある撮像素子を測光センサとして使うので、サチュレーションが起こらないように絞りを絞り込む必要があるのである。

また、ライブビュー機能を搭載しないカメラシステムにおける静止画撮影時にも、撮影シーンの照度の変化によって引き起こされるフリッカー現象を検知する際には、絞りを絞り込んだ状態を保持する必要がある。

この時、絞り駆動をステッピングモータによって行っている絞り駆動装置では、絞り込んだ状態を保持するために通電し続ける必要があるため、電力消費が多くなる。

また、通電し続けなければ、絞り込んだ状態を保持できずに絞り込み位置が変化してしまう、つまり設定されている絞り開口径とは異なる絞り開口径となってしまい、測光値に誤差が出てしまい露出制御の精度が低下してしまう。

この現象は、ライブビュー機能を備えた一眼レフデジタルカメラにだけあてはまるものではない。絞り駆動をステッピングモータによって行っている絞り駆動装置を備えるカメラシステムにおいて、絞り込み釦が押され絞り込まれた後、通電が切られている状態のカメラであるならば、上記したような現象が起こってしまう。

特許文献１では、絞り駆動をステッピングモータによって行うカメラシステムにおいて、絞り込み釦が押されている時に、撮影指示が行われると、再度絞りを開いて測光をやり直し、通電を行ったまま撮影を行うというカメラシステムが提案されている。
特開２００２−１５６６８１号公報

上記特許文献１にて開示されている提案では、絞り込み釦が押されている時に、撮影指示が行われた場合、絞り込んだ後、電力消費を避けるために通電を切り、再度絞りを開いて測光をやり直すことで露出制御を行っている。これは再度測光をやり直すのでレリーズタイムラグの原因になる。

しかし、これでは、上記した問題が解決されていない。また、これはライブビュー機能を備えていないカメラシステムにおいても、同様に言えることである。

そこで、本発明は、絞り駆動をステッピングモータによって行う絞り駆動装置を備える撮像システムにおいて、絞りを絞り込む必要がある時にも、省電性を保ち、且つ、精度の高い露出制御を行うことを目的の１つとしている。

上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明のカメラシステムは、第１のコイルと第２のコイルを備え、２相駆動が可能なステッピングモータによって絞り駆動を行うカメラシステムにおいて、画像信号を表示する表示手段と、撮像素子から逐次読み出された画像信号を前記表示手段に表示するライブビュー手段と、前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時は、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、どちらか一方だけに通電した状態にする制御手段と、を有することを特徴とする。

また、上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明のカメラシステムは、第１のコイルと第２のコイルを備える２相駆動が可能なステッピングモータによって絞り駆動を行うカメラシステムにおいて、絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、画像信号を表示する表示手段と、撮像素子から逐次読み出された画像信号を前記表示手段に表示するライブビュー手段と、前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時は、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、少なくともどちらか一方に通電することで前記絞りの駆動を行い、絞り値に応じた第１の位置に該絞りが駆動した後はコイルへの通電を切る制御手段と、前記制御手段によりコイルへの通電が切られた後、前記絞り位置検出手段によって前記絞りの第２の位置を検出し、前記第１の位置と前記第２の位置が異なる時には、前記第２の絞り値に基づき得られた測光値を、前記第１の位置に基づき得られる測光値になるように補正する補正手段と、を有することを特徴とする。

また、上述の課題を解決し目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、第１のコイルと第２のコイルを備えるステッピングモータによって絞り駆動を行う絞り駆動手段と、撮像装置からレンズ装置に送信された露出情報を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信した露出情報に基づき、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、どちらか一方だけを通電した状態にする制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によると、ステッピングモータによって絞り駆動を行う撮像システムにおいて、省電性を保ち、且つ、精度の高い露出制御を行うことが可能である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１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。

図１は本発明の第１の実施形態である一眼レフタイプデジタルカメラシステムに内蔵された電気的構成を示すブロック図である。

１００は本実施形態のカメラ本体、２００は不図示のマウント機構を介し着脱可能に取り付けられるレンズユニットである。２１０は、不図示のマウント部に設けられている第１の電気的接点群である。

２０１は撮影レンズで、本実施形態では便宜上１枚の撮影レンズで示しているが、実際はさらに多数のレンズから構成されていることは周知の通りである。２０２は光量調節機能を有する絞り。

第１の電気的接点群２１０はカメラ本体１００とレンズユニット２００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合う。そして、それと共に、各種電圧の電流供給する機能と、さらに撮影レンズユニットが接続されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

これによりカメラ本体１００とレンズユニット２００の間で通信を行いレンズユニット２００内の撮影レンズ２０１、絞り２０２の駆動を行うことが可能となる。

１２０はカメラ本体１００の制御を司るＣＰＵにより構成されるシステムコントローラである。なお、システムコントローラ１２０は、補正手段としても機能する。また、第１の電気的接点群２１０は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。また、第１の電気的接点群２１０とシステムコントローラ１２０とから、レンズ検出手段を構成している。

図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ２０１及び絞り２０２を介して、図示する矢印方向に駆動可能なクイックリターンミラー１０２に導かれる。

クイックリターンミラー１０２の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー１０２がダウンした際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー１０２に設置されたサブミラー１０３で下方に向けて反射される。

１０４は不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、及び、複数のＣＣＤから成るラインセンサ等から構成されている周知の位相差方式のＡＦセンサユニットである。

そして、システムコントローラ１２０からの制御信号に基づいて、焦点検出回路１０５はＡＦセンサユニット１０４を制御して、周知の位相差検出方式により焦点検出を行う。

なお、ＡＦセンサユニット１０４と焦点検出回路１０５とから焦点検出手段を構成している。

１０１はペンタプリズムであり、不図示のピント板上に形成された被写体像の上下左右を反転して正立正像に変換する。１０６は接眼レンズであり、ペンタプリズム１０１から射出した光束（ファインダ像）を不図示の撮影者の眼に導く。

そして、クイックリターンミラー１０２で反射された撮影光束は、ペンタプリズム１０１、接眼レンズ１０６を介して撮影者の目に至る。

１１２は光電変換機能を有するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子、１０８は先幕及び後幕を有して成るもので、撮影レンズ２０１からの光束を透過、遮断を制御するフォーカルプレーンシャッタである。なお、フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後次の動作のためにバネをチャージする必要がある。

１０９はフィルタであり、赤外線をカットし可視光線のみを撮像素子へ導く機能と光学ローパスフィルタとしての機能を有する。

また、クイックリターンミラー１０２がアップした際には、撮影レンズ２０１からの光束は、フォーカルプレーンシャッタ１０８、フィルタ１０９を介して撮像素子１１２に至る。

なお、クイックリターンミラー１０２のアップ時には、サブミラー１０３は折り畳まれるようになっている。

２０３は撮影レンズ２０１を光軸方向に移動してピント合わせを行うためのレンズ駆動機構、２０４はレンズ駆動機構２０３を制御するレンズ制御回路である。２０５は絞り２０２を駆動するための絞り駆動機構、２０６は絞り駆動機構を制御する絞り制御回路である。そして、レンズ制御回路２０４と絞り制御回路２０６はシステムコントローラ１２０に接続されている。

１１０はクイックリターンミラー１０２のアップ、ダウンの駆動及びフォーカルプレーンシャッタ１０８のシャッタチャージを制御するシャッタチャージミラー駆動機構である。１１１は、フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕の走行を制御するためのシャッタ制御回路である。１０７は、接眼レンズ１０６の近傍に配設された不図示の測光センサに接続された自動露出装置である測光回路である。１２２は、カメラ本体１００を制御する上で調整が必要なパラメータやカメラ本体１００の個体識別が可能なカメラＩＤ情報や基準レンズで調整されたＡＦ補正データや自動露出補正値などが記憶されている記憶手段であるＥＥＰＲＯＭである。

そして、シャッタチャージミラー駆動機構１１０、シャッタ制御回路１１１、測光回路１０７、ＥＥＰＲＯＭ１２２はそれぞれシステムコントローラ１２０に接続されている。

測光回路１０７に接続される不図示の測光センサは、被写体の輝度を測定するためのセンサであり、その出力は測光回路１０７を経てシステムコントローラ１２０へ供給される。

２０４は、レンズ固有の情報、例えば焦点距離、開放絞り、レンズ個々に割り振られるレンズＩＤという情報とシステムコントローラ１２０から受け取った情報を記憶するレンズ記憶装置も含むレンズ制御回路である。

また、システムコントローラ１２０は、レンズ駆動機構２０３を制御することにより、被写体像を撮像素子１１２上に結像する。

また、システムコントローラ１２０は、設定されたＡｖ値に基づいて、絞り２０２を駆動する絞り駆動機構２０５を制御し、更に、設定されたＴｖ値に基づいて、シャッタ制御回路１１１へ制御信号を出力する。

１１５は、撮像素子１１２の制御、撮像素子１１２から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ１２０の指令に基づいて実行する画像データコントローラ（これよりＤＳＰという）である。

上記した画像データの補正や加工の中にはホワイトバランス処理も含まれている。ホワイトバランス処理とは、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色（白色）に補正する機能である。ホワイトバランス処理は、システムコントローラ１２０からの命令により補正量を変更する事が可能である。

さらに、システムコントローラ１２０とＤＳＰ１１５とから、測光手段を構成している。

測光手段は、ＤＳＰ１１５によって、画像信号を領域分割し、それぞれの領域でベイヤ画素毎に積分した値をシステムコントローラ１２０に供給し、システムコントローラ１２０で積分信号を評価することで測光を行う。

１１４は、撮像素子１１２を駆動する際に必要なパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路である。

１１３は、撮像素子１１２と共にタイミングパルス発生回路１１４で発生されたタイミングパルスを受けて、撮像素子１１２から出力される被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータである。

１２１は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶しておくＤＲＡＭ、１１６はＤＳＰ１１５から得られたデジタルデータをアナログデータに変換するＤ／Ａコンバータである。

１１９は、ＤＲＡＭ１２１に記憶された画像データの圧縮や変換（例えばＪＰＥＧ圧縮方式での圧縮）を行うための画像圧縮回路である。変換された画像データは、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録手段である記録媒体４０１へ格納される。

１４０は、コントラスト検出回路で、システムコントローラ１２０の指令に基づいて、ＤＳＰ１１５によって補正された画像データに対し、所定の周波数特性を持つフィルタを通す。そして、所定のガンマ処理を行って得られる画像信号の所定方向のコントラストの評価を行い、その結果をシステムコントローラ１２０に供給する。

そして、タイミングパルス発生回路１１４、Ａ／Ｄコンバータ１１３、Ｄ／Ａコンバータ１２１、画像圧縮回路１１９、コントラスト検出回路１４０はそれぞれ、ＤＳＰ１１５に接続されている。更に、画像圧縮回路１１９には、記録媒体４０１が接続される。

なお、ＤＳＰ１１５と画像圧縮回路１１９と記録媒体４０１とから記録手段を構成している。

１１７は、Ｄ／Ａコンバータ１１６の出力を、画像表示装置１１８を駆動する際に必要な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換するエンコーダ回路である。１１８は、撮像素子１１２で撮像された画像データを表示するための回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成されるＬＣＤ等の画像表示装置である。

また、Ｄ／Ａコンバータ１１６には、エンコーダ回路１１７を介して画像表示装置１１８が接続される。ＤＳＰ１１５は、ＤＲＡＭ１２１上の画像データを、Ｄ／Ａコンバータ１１６によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路１１７へ出力する。

なお、Ｄ／Ａコンバータ２１５と画像表示装置１１８とエンコーダ回路１１７とから画像表示手段を構成している。

システムコントローラ１２０は、レンズ制御回路２０４と通信を行い、焦点位置を調節しコントラスト評価値が所定レベルよりも高くなるように焦点位置を調節する。なお、ＤＳＰ１１５とコントラスト検出回路１４０とシステムコントローラ１２０とレンズ制御回路２０４とレンズ駆動機構２０３と撮影レンズ２０１から第２の自動焦点検出手段を構成している。
１２３は、本実施形態におけるデジタルカメラの動作モードの情報や露出情報（シャッタ秒時、絞り数値等）などを外部液晶表示装置１２４や内部液晶表示装置１２５に表示させる動作表示回路である。１３０は、ユーザが所望の動作をデジタルカメラに実行させるべくモードを設定する撮影モード選択ボタン、１３１はメイン電子ダイヤル、１３２は決定ＳＷである。１３３は、ＡＦセンサユニット１０４が持つ複数の焦点検出位置から使用する焦点検出位置を選択するための測距点選択ボタン（測距点選択手段に相当すると、１３４はＡＦモード選択ボタン、１３５は測光モード選択ボタンである。１３６は、測光、測距などの撮影準備動作を開始させるためのレリーズＳＷ１、１３７は撮像動作を開始させるためのレリーズＳＷ２、１３８はファインダーモード選択ＳＷである。そして、動作表示回路１２３、撮影モード選択ボタン１３０、メイン電子ダイヤル１３１、決定ＳＷ１３２、測距点選択ボタン１３３、ＡＦモード選択ボタン１３４、測光モード選択ボタン１３５、はシステムコントローラ１２０に接続されている。

また、レリーズＳＷ１（１３６）、レリーズＳＷ２（１３７）、ファインダーモード選択ＳＷ１３８、もシステムコントローラ１２０に接続されている。

なお、外部液晶表示装置１２４と内部液晶表示装置１２５とが動作表示手段に相当し、さらに、外部液晶表示装置１２４は外部表示手段、内部液晶表示装置１２５は内部表示手段にそれぞれ相当する。さらに、動作表示回路１２３とシステムコントローラ２２３とから表示制御手段を構成している。

また、ファインダーモード選択ＳＷ１３８は、光学ファインダーモードとライブビュー表示モードとを切り替えるファインダーモード選択手段に相当する。

なお、光学ファインダーモードは、接眼レンズ１０６を通過する光束を確認することが可能なモードであり、ライブビュー表示モードは撮像素子１１２で受光した象信号を、逐次、画像表示装置１１８によって表示を行うモードである。

３００は、カメラ本体１００に不図示のマウント機構を介し着脱可能に取り付けられ、ストロボ発光を行うストロボ装置。３１０はマウント部にもうけられている第２の電気的接点群である。

第２の電気的接点群３１０はカメラ本体１００とストロボ装置３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、さらにストロボ装置３００が接続されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

これによりカメラ本体１００とストロボ装置３００の間で通信を行いストロボの発光制御を行うことが可能となる。また、接点群３１０は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。

以上のように構成されたシステムについて、本発明の第１の実施形態の動作フローを図２を用いて詳細に説明する。

ステップＳ００１にて、電池交換等の電源投入により、システムコントローラ１２０はフラグや制御変数等の初期化を行い、制御パラメータや設定値を不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１２２に記録する。

ステップＳ００２では、システムコントローラ１２０は、ファインダーモード選択ＳＷ１３８の状態を確認する。

光学ファインダーモードが選択されている場合はステップＳ００３に移行し、ライブビュー表示モードが選択されている場合はステップＳ０１１に移行する。

これより、光学ファインダーモード時の動作について（ステップＳ００３からステップＳ０１０）説明する。

ステップＳ００３では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ００２へ戻る。また、ＯＮ状態であればステップＳ００４に移行する。

ステップＳ００４では、ＡＦセンサユニット１０４、及び、焦点検出回路１０５の出力に応じて、レンズ制御回路２０４と通信を行い、レンズ駆動機構２０３によって撮影レンズ２０１を所望の位置へ駆動させ、焦点状態を調節する。

ステップＳ００５では、測光モード選択ＳＷ１３５の状態と測光回路１０７の出力に応じて、測光演算を行い露出制御値（Ｂｖ値）を算出し、露出制御値を保持する。

ここで、露出制御値（Ｂｖ値）とは、輝度レベルを表す指標であり、
Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ
で表すことができる。なお、Ｔｖとはシャッタ速度（蓄積時間に相当する）、Ａｖは絞り値（絞り込み量）、ＳｖはＩＳＯ感度などのゲインレベルを表している。なお、ここでいう絞り値とは、カメラ内部で絞りの制御のためにやり取りされる制御値である。

ステップＳ００６では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ００７に移行する。また、レリーズＳＷ２（１３７）がＯＮ状態であれば、ステップＳ００８に移行し撮影動作に入る。

ステップＳ００７では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ００６へ移行する。また、レリーズＳＷ１（１３６）がＯＦＦ状態であれば、保持している露出制御値を破棄しステップＳ００２へ戻る。

ステップＳ００８では、ステップＳ００５で算出した露出制御値（Ｂｖ値）及び、撮影モードの状態に応じて、撮影時のＴｖ値、Ａｖ値、Ｓｖ値を決定する。

なお、撮影モードは、撮影モード選択ボタン１３０によって、選択可能な撮影パラメータであり、Ａｖ優先モード、Ｔｖ優先モード、自動設定モード、マニュアル設定モード等がある。なお、撮影モードは上記に限られるわけではない。

システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６に対して決定したＡｖ値通知する。絞り制御回路２０６は、通知されたＡｖ値を基に、所望の絞り状態に絞り位置を駆動するために、絞り駆動量に対応するパルスを絞り駆動機構２０５に送る。

絞り駆動機構は、送られたパルス信号を基にステッピングモータを動作させ、絞りを所望の位置まで絞り込み、コイルの通電状態を継続して、絞り込み状態を保持する。

ここで、ステッピングモータの動作について、図３と図４を用いて説明する。

図３に示す本実施形態におけるステッピングモータは、ヨーク（２５１、２５２）、ロータ（２５３）、コイル（２５４、２５５）によって構成される１−２相励磁のステッピングモータである。

そして、１相励磁（２５４，２５５のどちらか一方のコイルに通電）と２相励磁（２５４，２５５の両方のコイルに通電）を切り替えることで、ロータ２５３の回転角度（ステップ角）を細かく制御することが可能である。これにより絞りの絞り込み位置が細かい位相で制御できる。なお、本実施形態では、ロータの磁極はＳ極、Ｎ極それぞれ３つずつで６等分されているとする。

１−２相励磁のステッピングモータは、コイルに通電を行っている場合、それぞれ１相励磁の状態（４０１ａ、４０２ａ）、２相励磁の状態（４０３ａ）で安定する。１相励磁の状態では、コイルの通電を切ってしまっても安定状態は継続され（４０１ｂ、４０２ｂ）、絞込み位置は変化しない。

しかし、２相励磁の状態で、すべてのコイルの通電を切ってしまうと、ロータが安定する位置に回転してしまうため（４０３ｂ、４０３ｃ）、絞り状態が変化してしまう。

そのため、静止画撮影などのように絞りを細かい精度で位相駆動させる必要がある場合は、絞りを所望位置に駆動させた後も、通電を継続する必要がある。

ステップＳ００９では、シャッタ制御回路１１１を通し、ステップＳ００８で決定したＴｖ値で先幕、後幕を走らせ、イメージセンサ１１２から画像信号を読み出す。

読み出された画像信号は、ＤＳＰ１１５によって画像補正処理が行われ、画像圧縮回路１１９によってＪＰＥＧ圧縮方式などで画像変換が行われた後、記録媒体４０１へ画像が記録される。

ステップＳ０１０では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ００６へ移行する。また、レリーズＳＷ１（１３６）がＯＦＦ状態であれば、保持している露出制御値を破棄し、絞りを開放位置に駆動して、通電を切ったあとステップＳ００２へ戻る。

これより、ライブビュー表示モード時の動作について（ステップＳ０１１からステップＳ０２１）説明する。

ステップＳ０１１では、ミラーアップ、および、メカシャッターが開かれ、レンズユニット２００を通過した光束が撮像素子１１２へ投光され、露光が開始される。

ステップＳ０１２のライブビュー動作では、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から逐次読み出された画像信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１３によってデジタル信号に変換した後、ＤＳＰ１１５で画像処理を行う。

そして、Ｄ／Ａコンバータ１１６にてＤ／Ａ変換をし、エンコーダ回路１１７にてエンコードを行って不図示のＶＲＡＭに転送し、カメラの背面などに設置された画像表示装置１１８に順次表示する。

また、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から順次読み出される信号に基づき測光値を算出する。なお、ライブビュー機能動作中は、定期的に測光動作を繰り返すものとする。

そして、算出された測光値に基づき、露出制御値（Ｂｖ値）を求め、撮像素子１１２からの出力信号が所定の輝度レベルになるように、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を算出する。

ここで、絞り駆動がステッピングモータの１相励磁の位相に合わせて動作するように、Ａｖ値を優先的に決定し、Ａｖ値に応じた位置に絞りを駆動する。

なお、本撮影時に用いられるＡｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値は、ライブビュー表示の自動露出制御に用いられるものとは異なるプログラム線図に基づきＢｖ値を満たすように算出される。

これより、ライブビュー動作時の絞り制御について図４を参照し説明する。

ライブビュー動作時は、通常、焦点検出の精度を低下させないために絞りが開放となるように優先的に制御し、露出制御は蓄積時間やゲイン値を調整することで行われる。

しかし、撮影対象となるシーンが高輝度である場合には、白飛びなどを起こすこともあり、蓄積時間とゲインだけで適切な露出条件を保つことが難しくなることがあるため、撮像素子１１２の受光量を減らすために絞り駆動が行われる。

このとき、露出制御の精度を保つためには、測光演算の結果に基づき算出される露出制御値（ライブビュー時の絞り値に基づく絞り位置）と、実際の露光条件（本撮影時の絞り位置）が一致している必要がある。

したがって、絞り位置が変化しないように、絞りの位置を保持する必要がある。

しかし、図４に示すように１−２相励磁のステッピングモータでは、２相励磁の状態から通電を切ると絞り位置が変化してしまうため、絞り位置を保持するためには通電し続ける必要がある。

ライブビュー機能や動画記録などのように、長時間連続で撮像が行われるシステムにおいては、消費電力の増大の観点から通電をし続けることは好ましくない。

そのため、図４に示す２相励磁の状態（４０３ａの位置）で絞り込まれた場合、通電を切ることで４０３ｂ、４０３ｃのようにロータが安定する位置まで回転し絞り状態が変化してしまう。

その結果、ライブビュー時に設定されている絞り値に基づく実際の絞り位置から絞り位置が移動してしまうが、設定値は変わっていないので、絞り位置は移動していないものと判断されてしまう。

つまり、その絞り値に対して設定されている絞り位置とは異なる絞り位置（例えば１／３段分開放側にずれるとする）に絞りが存在することになる。

現在設定されている絞り位置から撮影者の指示した絞り数値に対応する絞り位置までの移動量が１段分であったとすると、結果として１段＋１／３段分絞り位置が移動することになり、撮影者の意図する絞り数値になっていないということになる。
その結果、測光結果に影響を与え、露出精度の低下を招いてしまう。

そこで、本発明では、ライブビュー動作時の絞り駆動をコイルへの通電を切った場合においても絞込み状態が変化しないステッピングモータの１相励磁の位相に合わせて、絞りの絞り込み行う。

図７に、１−２相励磁のステッピングモータの、撮影モード（光学ファインダーモード又はライブビュー表示モード）における絞り駆動の制御位相の様子を示す。

本実施形態では、図７に示すように、１／８位相単位で駆動するステッピングモータにおいて、ライブビュー表示モードでは２相励磁で絞り位置を保持しないように、ステッピングモータの駆動を制御している。つまり、ライブビュー表示モードでは絞りの制御分解能が荒くなることになる。

なお、本実施形態ではライブビュー動作時に絞りを開放状態以外に制御する場合を、本発明が適用される一例としてあげているが、本発明が適用されるのはこのような場合に限定されるわけではない。

他にも、被写界深度を確認する為の絞り込み釦が押された時、撮影シーンの照度が変化することによって引き起こされるフリッカー現象の検知を行う時等、絞りを絞って受光量を制限する必要がある場合であるならば、あてはまる。

ここで、フリッカー検知方法について図８を参照し詳しく説明する。
図８は、蛍光灯の発光周期と、撮像素子の各ラインの信号の関係を示した図である。図８に示すように、蛍光灯の光量がある周期で変動し、また１ライン毎に撮像素子の画素の蓄積タイミングが異なる場合、には以下のような現象が発生する。

各ラインを蓄積したタイミングでの蛍光灯の光量が多いか少ないかによって、撮像素子からの読み出し信号に図８に示すような縞模様（所謂ラインフリッカー）が発生する。

この縞の間隔は蛍光灯のフリッカー周期と対応するため、この縞の間隔を計算することでフリッカー周期を求める事が出来る。具体的には、図８の画像信号の水平射像をとって、その周期を算出すればよい。

しかし、実際の被写体においては画面内に多種の反射率が存在するため、図８の画像信号の水平射像も被写体の反射率の影響を受けたものとなってしまう。

そこで、仮に図９に示すような、被写体が同一であり、互いにラインフリッカーの縞模様の位相が１８０°ずれた２枚の画像Ａと画像Ｂがあった場合は、画像Ａ、画像Ｂのそれぞれについて画像信号の水平射像ＡｈとＢｈを演算する。そして、これらを割り算したＡｈ／Ｂｈを算出すれば、被写体の反射率の影響を排除して、フリッカー成分のみを取り出した信号を得る事が出来る。ここで、商用電源の周波数は５０Ｈｚか６０Ｈｚであるから、例えば２２．２ｆｐｓといったフレームレートで読み出すと、どちらの周波数であっても、連続した２枚の画像信号のラインフリッカーの縞模様の位相が１８０°ずれることになる。

Ａｈ／Ｂｈを算出した水平射像の波形は、図１０（Ａ）のようになり、横軸は垂直ライン数であるが、１水平ラインの走査時間との積をとれば時間になる。図１０（Ａ）の波形の振幅が所定量より大きければフリッカーがあると確認できるが、画面内の照度ムラなどで誤検知するのを防ぐため、次のような処理を行う。すなわち、図１０（Ａ）に示すように波形内にＷｉｎｄｏｗを２つ設定し、両Ｗｉｎｄｏｗ内の波形の自己相関を計算することで、図１０（Ｂ）に示すように相関結果の波形を得る。ただし、Ｗｉｎｄｏｗ１の波形に対してＷｉｎｄｏｗ２の波形をずらしていくと仮定し、Ｗｉｎｄｏｗ１の波形のＰＥＡＫとＷｉｎｄｏｗ２の波形のＰＥＡＫが重なった場合が相関１００とする。そして、Ｗｉｎｄｏｗ１のＰＥＡＫとＷｉｎｄｏｗ２のＢＯＴＴＯＭが重なった場合が相関０とする。図１０（Ｂ）の相関結果の波形の周期がフリッカー周期となり、またフリッカーがない際は、図１０（Ｂ）の波形の振幅が小さくなるため、相関値閾値を所定の値に設ける。図１０（Ｂ）の波形のＰＥＡＫが相関値閾値以上のとき、もしくはＢＯＴＴＯＭが相関値閾値以下の場合はフリッカーがあると判定し、そうでない場合はフリッカーがないと判定する。

本ステップにより、被写体のフリッカーの有無、及び、有りの場合のフリッカー周期を検知することが可能であるが、検知するまでに数フレーム要することがわかる。

ステップＳ０１３では、ファインダーモード選択ＳＷ１３８の状態を確認し、光学ファインダーモードが選択されている場合はステップＳ０１４に移行し、ライブビュー表示モードが選択されている場合はステップＳ０１５に移行する。

ステップＳ０１４では、撮像素子１１２からの信号の読出しを停止し、フォーカルプレーンシャッタ１０８を閉じ、メインミラー１０２のミラーダウンを行い、ステップＳ００２に戻る。

ステップＳ０１５では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればＳ０１２へ戻る。また、ＯＮ状態であれば、その時点での露出制御値を、保持しステップＳ０１６に移行する。

ステップＳ０１６では、撮像素子１１２の出力信号を基に焦点検出を行う上記した第２の焦点検出手段を用いて焦点状態を検出する。

そして、その出力結果に応じて、レンズ制御回路２０４と通信を行い、レンズ駆動機構２０３によって撮影レンズ２０１を所望の位置へ駆動させ、焦点状態を調節する。

ステップＳ０１７では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ０１８に移行する。また、ＯＮ状態であれば、Ｓ０２０に移行し撮影動作に入る。

ステップＳ０１８では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ０１７へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば、保持している露出制御値を破棄しステップＳ０１２へ戻る。

ステップＳ０１９では、ステップＳ０１５で算出した露出制御値（Ｂｖ値）及び、撮影モードの状態に応じて、撮影時のＴｖ値、Ａｖ値、ＩＳＯ値を決定する。

さらに、システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６と通信を行い、Ａｖ値に応じた位置まで絞りを絞り込み、コイルの通電状態を継続して、絞り込み状態を保持する。

ステップＳ０２０では、シャッタ制御回路１１１を通し、ステップＳ０１７で決定したＴｖ値で先幕、後幕を走らせ、撮像素子１１２から画像信号を読み出す。読み出された画像信号は、ＤＳＰ１１５によって画像補正処理が行われ、画像圧縮回路１１９によってＪＰＥＧ圧縮方式などで圧縮された画像への画像変換が行われた後、記録媒体４０１へ画像が記録される。

ステップＳ０２１では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ０１７へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば、保持している露出制御値を破棄し、絞りを開放位置に駆動して、通電を切ったあとＳ０１２へ戻る。

なお、本実施形態においては、ライブビュー機能搭載の１眼レフデジタルカメラを例にしたが、ライブビュー機能を搭載のカメラシステムでなくてもよい。

ステッピングモータの動作によって絞りを駆動させるカメラシステムで、絞りを絞り込んだ状態を保持する制御を行うカメラシステムには全て当てはまる。

以上本実施形態では、１−２相励磁のステッピングモータによって絞り駆動を行うカメラシステムにおいて、絞り込み状態を保持するために通電をしないので、消費電力の増大を防ぐことを可能にしている。また、１相励磁の位相に合わせて、絞りの絞り込みを行うようにしているので、通電をやめても絞り込み位置が変わることがない。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２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。

なお、図５に示す第２の実施の形態である一眼レフタイプデジタルカメラシステムは、第１の実施形態と類似する構成であるため、ブロック図内の重複する符号についての説明は省略する。

２０７は、レンズユニット２００内にあり、絞り位置を検出することが可能なセンサと検出した絞り位置を第１の電気的接点群２１０を通して、システムコントローラ１２０に通知する機能を持つ絞り位置検出手段である。

以上のように構成されたシステムについて、本発明の第２の実施形態の動作フローを図６を用いて詳細に説明する。なお、第２の実施形態の動作フローは、第１の実施形態の動作フローと類似するため、フロー内の処理が同じものについては説明を省略する。

Ｓ０１２ｂのライブビュー動作では、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から連続的に読み出された画像信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１３によってデジタル信号に変換した後、ＤＳＰ１１５で画像処理を行う。

そして、Ｄ／Ａコンバータ１１６にてＤ／Ａ変換をし、エンコーダ回路１１７にてエンコードを行って不図示のＶＲＡＭに転送し、カメラの背面などに設置された画像表示装置１１８に順次表示する。

また、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から順次読み出される信号に基づき測光値を算出する。ライブビュー機能動作中は、定期的に測光動作を繰り返すものとする。

そして、算出された測光値に基づき、露出制御値（Ｂｖ値）を求め、撮像素子１１２からの出力信号が所定の輝度レベルになるように、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を算出する。

ここで、１−２相励磁のステッピングモータで駆動される絞り駆動は、１相励磁、及び、２相励磁の双方で制御され、設定されているＡｖ値に応じた絞り込み位置まで絞り込んだ後、コイルの通電を切る。

また、絞り位置検出手段２０７によって、絞り位置の変化が検出されるたびに、その時点での絞り位置等の情報がシステムコントローラ１２０に通知される。

そして、システムコントローラ１２０は、絞り位置検出手段２０７から通知される絞り位置の変化量に応じて測光結果を適宜補正する。

具体的には、露出制御値から演算したＡｖ値に応じた絞りの位置と位置検出手段２０７から供給される絞り位置が異なると判定されると、その位置の差分から測光結果の補正を行う。

以上本実施形態では、絞り位置が変化し、位置が異なると判断されると、測光値の補正が行われるので、２相励磁の状態ですべてのコイルの通電を切っても、測光値の誤差は出ないので、露出精度を保つことが可能になる。

（その他の実施形態例）
なお、第１の実施形態においては、システムコントローラ１２０が、絞り制御回路２０６と通信を行い、絞り制御を行っているが、レンズユニット２００内に不図示のレンズマイコンと通信を行い、レンズマイコンの指示により、絞り制御を行ってもよい。

具体的には、システムコントローラ１２０がカメラ本体１００内で算出された露出制御情報を不図示のレンズマイコンに対して送信する。その露出制御情報を受信したレンズマイコンは、受信した露出制御情報に基づき、ステッピングモータの１相励磁の位相に合わせて絞りの絞り込みを行うように制御することができる。

本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における動作フローを示すフローチャートである。 本発明におけるステッピングモータの構成図である。 本発明におけるステッピングモータの動作を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における動作フローを示すフローチャートである。 各撮影モードにおける絞り駆動の制御位相を示す表である。 蛍光灯の発光周期と、撮像素子の各ラインの信号の関係を示した図である。 被写体が同一であり、互いにラインフリッカーの縞模様の位相が１８０°ずれた２枚の画像Ａと画像Ｂを示した図である。 Ｗｉｎｄｏｗ内の波形の相関を示した図である。

符号の説明

１００ カメラ本体
１０１ ペンタプリズム
１０２ クイックリターンミラー
１０３ サブミラー
１０４ ＡＦセンサユニット
１０５ 焦点検出回路
１０６ 接眼レンズ
１０７ 測光回路
１０８ フォーカルプレーンシャッタ
１０９ フィルタ
１１０ シャッタチャージミラー駆動機構
１１１ シャッタ制御回路
１１２ 撮像素子
１１３ Ａ／Ｄコンバータ
１１４ タイミングパルス発生回路
１１５ 画像データコントローラ（ＤＳＰ）
１１６ Ｄ／Ａコンバータ
１１７ エンコーダ回路
１１８ 画像表示装置
１１９ 画像圧縮回路
１２０ システムコントローラ（ＣＰＵ）
１２１ ＤＲＡＭ
１２２ ＥＥＰＲＯＭ
１２３ 動作表示回路
１２４ 外部液晶表示装置、
１２５ 内部液晶表示装置
１２６ 通信インタフェース
１３０ 撮影モード選択ボタン
１３１ メイン電子ダイヤル
１３２ 決定ＳＷ
１３３ 測距点選択ボタン
１３４ ＡＦモード選択ボタン
１３５ 測光モード選択ＳＷ
１３６ レリーズＳＷ１
１３７ レリーズＳＷ２
１３８ ファインダーモード選択ＳＷ
２００ レンズユニット
２０１ 撮影レンズ
２０２ 絞り
２０３ レンズ駆動機構
２０４ レンズ制御回路
２０５ 絞り駆動機構
２０６ 絞り制御回路
２０７ 絞り位置検出手段
２１０ 第１の電気的接点群
３００ ストロボ装置
３１０ 第２の電気的接点群
４０１ 記録媒体

Claims (8)

1. 第１のコイルと第２のコイルを備え、２相駆動が可能なステッピングモータによって絞り駆動を行うカメラシステムにおいて、
   画像信号を表示する表示手段と、
   撮像素子から逐次読み出された画像信号を前記表示手段に表示するライブビュー手段と、
   前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時は、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、どちらか一方だけに通電した状態にする制御手段と、を有することを特徴とするカメラシステム。
2. 前記制御手段は、該第１のコイルまたは該第２のコイルのうち、どちらか一方だけに通電した状態になるように、絞り値を決定し、該絞り値に応じた絞り位置に該絞りを駆動した後はコイルへの通電を切ることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. 撮影シーンの照度の変化によって引き起こされるフリッカー現象を検知する検知手段を備え、前記検知手段によりフリッカーの検知を行っている時は、前記制御手段は、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、どちらか一方だけに通電した状態になるように、絞り値を決定し、該絞り値に応じた絞り位置に該絞りを駆動した後はコイルへの通電を切ることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
4. 前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時或いは前記検知手段によりフリッカーの検知を行っている時は、前記絞りの制御分解能を荒くすることを特徴とする請求項３に記載のカメラシステム。
5. 第１のコイルと第２のコイルを備える２相駆動が可能なステッピングモータによって絞り駆動を行うカメラシステムにおいて、
   絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、
   画像信号を表示する表示手段と、
   撮像素子から逐次読み出された画像信号を前記表示手段に表示するライブビュー手段と、
   前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時は、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、少なくともどちらか一方に通電することで前記絞りの駆動を行い、絞り値に応じた第１の位置に該絞りが駆動した後はコイルへの通電を切る制御手段と、
   前記制御手段によりコイルへの通電が切られた後、前記絞り位置検出手段によって前記絞りの第２の位置を検出し、前記第１の位置と前記第２の位置が異なる時には、前記第２の絞り値に基づき得られた測光値を、前記第１の位置に基づき得られる測光値になるように補正する補正手段と、を有することを特徴とするカメラシステム。
6. 撮影シーンの照度の変化によって引き起こされるフリッカー現象を検知する検知手段を備え、前記検知手段によりフリッカーの検知を行っている時は、前記制御手段によりコイルへの通電が切られた後、前記絞り位置検出手段によって前記絞りの第２の位置を検出し、前記第１の位置と前記第２の位置が異なる時には、前記第２の絞り値に基づき得られた測光値を、前記第１の位置に基づき得られる測光値になるように補正することを特徴とする請求項５に記載のカメラシステム。
7. 前記ライブビュー手段により、画像信号が表示手段に表示されている時或いは前記検知手段によりフリッカーの検知を行っている時は、前記絞りの制御分解能を荒くすることを特徴とする請求項６に記載のカメラシステム。
8. 第１のコイルと第２のコイルを備えるステッピングモータによって絞り駆動を行う絞り駆動手段と、
   撮像装置からレンズ装置に送信された露出情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信した露出情報に基づき、前記第１のコイルまたは前記第２のコイルのうち、どちらか一方だけを通電した状態にする制御手段と、を有することを特徴とするレンズ装置。

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