JP2011172145A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】装着されたレンズにおける絞り機構の動作特性等に影響されることなく、動画撮影中の絞り駆動によるライブビュー画像の見栄えや、記録動画の画質向上を実現する。
【解決手段】感度（ＳＶ）、シャッタ速（ＴＶ）を絞り値（ＡＶ）に対して優先して変化させることにより、絞り２０３を可能な限り動作させないヒステリシス特性を有するプログラム線図を設定するとともに、ライブビュー中に目標とする露出レベルと現在の露出レベルとの差に応じて絞り変化量を変え、また、輝度追従速度を、絞り駆動領域（グラフＣ１）と非絞り駆動領域（グラフＣ０）とで変化させることで、ライブビューによる動画の明るさの急激な変動（ちらつき）を抑制し、画質の向上を実現する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、カメラに関する。

たとえば、多機能化等の目的で、撮像素子に結像した像を、常時モニタ表示することで、構図確認などが行えるライブビュー機能や、撮像素子に結像した像を連続して取り込んで記録する動画撮影機能が、デジタルカメラに搭載されている。

これらの連続した像が適正な明るさで表示、記録されるよう被写体の輝度変化に応じて、電子シャッタ速度、絞り、感度を制御して像の明るさを適正に保つ必要がある。

しかし、電子シャッタや、感度の制御のような電子制御による露出制御では、動画の次の画面への切替りの時間で制御変更完了するため、毎フレーム狙い通りの露出を設定できるが、機械的な駆動を伴う絞り制御では時間がかかるため、被写体輝度と絞り値、シャッタ速度、感度の関係が崩れ、露出が適正にならないフレームが発生することになり、ライブビュー表示や動画記録における画像の品質を落とすことになる。

この技術的課題に対し、動画記録向けのカメラにおいては、動画用に最適化された絞り機構を用いている。すなわち、絞りを無段階に切替可能な構成とし、時間をかけてゆっくり変化させて、時間あたりの輝度変動量を減らすことで、ちらつきを防ぐという手法である。

図１に、無段階絞りを用いたときの絞り制御を示す。撮像素子を制御する垂直同期信号をＶＤとする。ＶＤの立ち上がりタイミングで１画面撮像する動作が開始する。
積分期間とは、撮像素子の画素が光を受けることによって出力される電流を電荷蓄積する時間であり、撮像の露光時間である。

図１では、数フレームにわたり、絞りがＦ５．６から、Ｆ４までゆっくり変化させた例を記載している。
このように、ゆっくり変更すれば、絞りにより微小変化した分、次のフレームで微小変化を打ち消す方向にシャッタや感度を制御するフィードバック制御により、絞り駆動中の誤差を微小なレベルに抑え結果として安定した露光量が得られる。

しかし、静止画撮影では、常にレスポンスの良さ（すなわち、レリーズタイムラグの短縮）が求められる。

被写体の輝度変動に対し、素早く対応し、常に適正露出で表示されることが求められるが、絞りをゆっくり動かす場合は、被写体が短時間に大きな輝度変動が生じた場合、カメラが追従できず適正露出で表示されるまで時間がかかりシャッタチャンスを逃すという技術的課題がある。

さらに静止画向けに設計された撮影レンズの絞りは、レリーズタイムラグを小さくする観点から素早く駆動することが求められているため、絞り駆動はステップ駆動が一般的である。

このような静止画撮影に特化したステップ駆動の絞りを持つレンズを動画で用いると、図２のような動作になる。すなわち、左から３回目の垂直同期信号ＶＤの立ち上がりにおいて、絞りを変える場合、撮像の積分中に急激に露出を変化させることになるため、この積分期間の画像の明るさが不安定になる。

すなわち、静止画撮影に特化したレンズで動画撮影を行う場合には、絞り駆動中の正確な絞り値が不明、ＡＶ値を大きく変化させると、画像が一瞬明るくなり、ライブビュー画像の見栄えが劣化する、静止画用レンズでは、絞り駆動中は測光値が計測できないため、ＡＶ値が不明となる、等の技術的課題がある。

例えば図２の例では、ＡＶ５からＡＶ４．５へ、絞りを開いた場合を考える。被写体輝度が微小であり変化分を無視できるレベルと仮定すると、絞り駆動後は絞り駆動前より、シャッタ速を０．５段早くする必要がある。

しかし、絞り駆動中は絞り値が不定となるため、絞り駆動前のシャッタ速、感度状態であれば、絞り駆動中のフレームは、異常に明るい画像がモニタに表示されたり、動画記録されることになる。
このような技術的課題があるため、静止画向けのレンズを装着したときは、動画記録中には絞りを変更しない静止画向け一眼カメラが一般的である。

撮像出力を、常時モニタに表示して構図確認できるライブビューにおいても動画撮影と同様に、絞りを駆動させると図２のような技術的課題が生じる。

この技術的課題の対策としては、駆動中露出ズレした画像を表示しない、または記録しないで、前のフレームの画像を表示させる、という処理や、できる限り絞り開放で制御する、というような処理が一般的である。

また、このような絞りを持つカメラでは、絞り駆動中は正しい測光値が得られないことを図２は示しており、このカメラでは絞り駆動中は測光しない、すなわち測光停止後、絞り駆動し、絞り駆動後に測光を再開するという排他的制御を行うことになる。

ステップ型の絞りを備えた交換レンズを用いたカメラにおける動画撮影時の対策として以下の従来技術が知られている。
特許文献１には、銀塩フィルム用レンズ装着時の動画撮影に使用される絞り段数を、制御可能な絞り段数よりも少なくし、動画撮影時に駆動する絞りの段数を粗くすることで、適切な動作を得ようとする技術が開示されている。

上述のとおり、絞り制御の段数を粗くすると、所定の制御範囲において絞り変動が発生するポイントが減るので頻度削減を見込めるが、絞りを駆動する際、絞りを駆動した分の露出ズレが大きくちらつきが大きくなるという別の技術的課題がある。

別の特許文献２では、シャッタ速で２つのポイントを設定し、被写体が明るくなった場合は高速シャッタ秒時で絞りを絞る側に駆動し、暗くなった場合は低速シャッタのポイントで絞りを開く、というヒステリシスを持たせることで、絞り駆動する輝度ポイントでの被写体の微小な輝度変動などで絞りが頻繁に動作し、絞り駆動機構の動作音が動画撮影の音声にノイズとして記録される、という技術的課題を解決しようとしている。

特開２００２−２９０８２８号公報 特開２００４−０５６６９９号公報

図３は、ヒステリシスを設けない場合の絞り駆動とシャッタ速と輝度との関係を示すプログラム線図である。高速シャッタをＴＶ６、低速シャッタをＴＶ５としている。また感度は説明の簡略化のためＳＶ５で一定とする。

このような制御を行った場合の輝度と絞りの動きの関係を図４に図示する。被写体輝度ＢＶ４で絞りを１段変化させる場合、人の動きなどにより常時０．１段の輝度変動を持つ被写体の場合、０．１段変動するたびに絞りが動くため、明るさが不安定になる。

そこで、特許文献２の方法を用いると、図５のプログラム線図のように高速シャッタのポイントをＴＶ７、低速シャッタポイントをＴＶ５とおくことで、図６の輝度対絞りのプログラム線図で示されるように輝度１段の変動に対応して、ＢＶの増加方向と減少方向とでＡＶ値が異なるように変化するヒステリシスが構成されている。

このように構成すれば、ＢＶ４で絞りが一度ＡＶ３になれば、ＢＶ４から１段明るくならないと絞りがＡＶ４に戻らないので、絞りが変わる頻度を減らせることができる。

しかし絞り駆動時、１段変化するということは、図２に示した絞り駆動中の間、露出が最大１段ズレを生じ、その瞬間、動画の見栄えが悪くなるという技術的課題が依然として残る。

このヒステリシスを小さく構成した場合、絞りを駆動する頻度が高くなる方向であることに加えて、被写体輝度が１段変化すれば、絞りも１段程度駆動することになる。
図７および図８に、０．５段のヒステリシスを構成した場合のプログラム線図の例を記載する。

輝度変動が０．５段程度であれば、絞り駆動は０．５段に収まるが、図８において被写体輝度が、４．６から５．６へ変動した場合、絞りはＡＶ３からＡＶ４へと１段変化するということが発生し、単に、ヒステリシス幅を細かく設定しても、絞りが大きく動くときは露出ズレが大きくなるのは変わらないという技術的課題を有する。

本発明の目的は、装着されたレンズにおける絞り機構の動作特性等に影響されることなく、動画撮影中の絞り駆動によるライブビュー画像の見栄えや、記録動画の画質向上を実現することが可能なカメラを提供することにある。

本発明は、動画撮影およびライブビュー表示の少なくとも一方が可能なカメラにおいて、
動画撮影およびライブビュー表示の少なくとも一方が可能なカメラにおいて、
撮影レンズにより結像された像を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段が光信号を蓄積する時間を制御するシャッタ手段と、
前記撮像手段の受光量に対する光電変換の感度を設定する感度設定手段と、
被写体輝度を取得する被写体輝度取得手段と、
前記撮影レンズから入射する光量を制御する絞り手段の絞り値を制御する絞り制御手段と、
を備え、
前記絞り制御手段は、前記被写体輝度取得手段の出力する輝度情報と、前記絞り手段の前記絞り値と、前記シャッタ手段のシャッタ速度と、前記感度設定手段の感度とから、適正な露出レベルとの偏差を算出し、前記偏差に応じて所定時間、または前記撮像手段が所定数のフレームの画像を取得する動作時間あたりの前記絞り手段の前記絞り値の変化量を制御する、
ことを特徴としたカメラを提供する。

本発明によれば、装着されたレンズにおける絞り機構の動作特性等に影響されることなく、動画撮影中の絞り駆動によるライブビュー画像の見栄えや、記録動画の画質向上を実現することが可能なカメラを提供することができる。

本発明の参考技術である動画専用カメラの露出制御を示す線図である。 本発明の参考技術である静止画撮影に最適化された絞り機構を有するカメラにおける動画撮影の技術的課題を説明する線図である。 本発明の参考技術として、ヒステリシスを設けない場合の絞り駆動とシャッタ速と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の参考技術として、ヒステリシスを設けない場合の絞り駆動と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の参考技術として、１段分のヒステリシスを設けた場合の絞り駆動とシャッタ速と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の参考技術として、１段分のヒステリシスを設けた場合の絞り駆動と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の参考技術として、０．５段分のヒステリシスを設けた場合の絞り駆動とシャッタ速と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の参考技術として、０．５段分のヒステリシスを設けた場合の絞り駆動と輝度との関係を示すプログラム線図である。 本発明の一実施の形態であるカメラの構成を示す概念図である。 本発明の一実施の形態であるカメラの基本的な動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける露出パラメータ算出処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける露出パラメータ算出処理での輝度追従速度制御の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける輝度ＢＶに対するＡＶ値とＴＶ値のヒステリシス制御例を示すプログラム線図である。 図１３のヒステリシス制御における輝度と絞りの関係の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける露出パラメータ処理での輝度追従速度制御の変形例を示す線図である。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける輝度追従速度制御で用いられる関数の絞り駆動領域の設定例を示す線図である。 一般的な撮像出力と、記録メディアに記録される動画ファイル、画像ファイルのデジタルデータの関係の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態であるカメラにおける輝度追従速度制御で用いられる関数の絞り駆動領域の設定例を示す線図である。

本実施の形態では、撮像素子から出力される画像をモニタに表示するライブビューや動画撮影において、動画撮影中に絞りを駆動したときの画像の明るさのゆらぎを抑制する制御を行うものであり、例えば、静止画撮影に最適化された絞り機構を有するレンズに対して有効である。

前回の露出での絞り値から次回の露出の絞り値を変更すると判断した場合には、被写体の輝度に露出制御の応答速度を変更することで、１回の絞り駆動で動かす絞りの駆動量を最適な値に抑制する。

すなわち、本実施の形態では、一態様として、例えば、ライブビュー表示や動画記録のような連続した撮像操作の像を用いる撮影において、絞り駆動中の絞り値が得られないカメラにおいても、動画の明るさちらつきを抑えるため絞り制御のヒステリシスを、例えば１／６段程度で構成すると同時に、動画撮影において、前回のフレームの露出での絞り値と次回のフレームの露出で設定する絞り値を異ならせることを判断した場合に、被写体の輝度変動に対する露出制御の応答速度を変更することで、１回の絞り駆動で動かす絞り駆動量を、絞り機構の特性に応じた絞り駆動量で制御する。

これにより、例えば、静止画向けに特化し、動画記録向けではない、ステップ駆動の絞り機構を備えたレンズを用いて撮影する場合においても、動画撮影において絞り駆動中の露出誤差や変動頻度を抑えることで明るさのちらつきを抑えることができ、被写体の輝度変動の応答も適切な状態で、ライブビューのモニタ表示画像の品質や動画記録における記録画像の品質向上を実現することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図９は、本発明の一実施の形態であるカメラの構成を示す概念図である。本実施の形態では、カメラの一例として、レンズ交換が可能なデジタル一眼レフカメラに適用して場合を例示する。

本実施の形態のデジタル一眼レフカメラ（以下、単に「カメラ」と称することとする）は、ボディユニット１００と、例えば交換可能なレンズユニット（すなわちレンズ鏡筒）２００と、撮影した画像データを記録しておく記録メディア１３１を備えている。

レンズユニット２００は、ボディユニット１００の前面に設けられた、不図示のレンズマウントを介して着脱自在であり、当該カメラに対して交換可能である。

このレンズユニット２００は、撮影レンズ２１０ａ（撮影レンズ）および２１０ｂと、絞り２０３（絞り手段）と、レンズ駆動機構２０４と、絞り駆動機構２０２と、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌμｃｏｍと記す）２０１とから構成されている。

撮影レンズ２１０ａおよび２１０ｂは、レンズ駆動機構２０４内に備えられている不図示のＤＣモータによって、光軸方向に駆動される。絞り２０３は、絞り駆動機構２０２内に備えられている不図示のステッピングモータによって駆動される。

また、Ｌμｃｏｍ２０１は、レンズ駆動機構２０４や絞り駆動機構２０２などの、レンズユニット２００内の各部を駆動制御する。このＬμｃｏｍ２０１は、後述するボディ制御用マイクロコンピュータ１０１（絞り制御手段）（以下、Ｂμｃｏｍ１０１と略記する）と、通信コネクタ１６０を介して電気的に接続されており、Ｂμｃｏｍ１０１と各種のデータの授受が可能であり、Ｂμｃｏｍ１０１により制御される。

一方、ボディユニット１００は、以下のように、撮像素子１１１（被写体輝度取得手段）（撮像手段）、撮像素子駆動ＩＣ１１０（シャッタ手段）（感度設定手段）、画像処理ＩＣ１０２、ＳＤＲＡＭ１０４、シャッタユニット１２０（シャッタ手段）、シャッタ駆動制御回路１２１、通信コネクタ１３０、液晶モニタ１４０、カメラ操作スイッチ１５０、Ｂμｃｏｍ１０１等を備えている。

レンズユニット２００内の撮影レンズ２１０ａおよび２１０ｂ、絞り２０３を介して入射される不図示の被写体からの光束は、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタユニット１２０と、光学系を通過し、被写体像を光電変換するための撮像素子１１１に入射する。

撮影レンズ２１０ａおよび２１０ｂを通った光束は、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０内の撮像素子１１１に結像される。撮像素子１１１は、撮像素子駆動ＩＣ１１０により光電変換制御される。撮像素子駆動ＩＣ１１０は、Ｂμｃｏｍ１０１からの指示等に基づいて、撮像素子１１１における光電変換の感度を制御する。

すると、撮像素子１１１は、上述のようにして結像された被写体像を光電変換して、アナログ電気信号に変換する。前記電気信号は、撮像素子駆動ＩＣ１１０により、画像処理ＩＣ１０２が処理するためのデジタル電気信号に変換され、画像処理ＩＣ１０２により、画像信号に変換される。

また、ボディユニット１００では、撮像素子１１１、撮像素子駆動ＩＣと、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)１０４と、液晶モニタ１４０と、通信コネクタ１３０を介して記録メディア１３１とが、画像処理を行うための画像処理ＩＣ１０２に接続されており、これらは、電子撮像機能とともに電子記録表示機能を提供できるように構成されている。

記録メディア１３１は、各種の半導体メモリカードや外付けのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の外部記録媒体であり、通信コネクタ１３０を介してボディユニット１００と通信可能、且つ交換可能に装着される。

また、画像処理ＩＣ１０２は、このボディユニット１００内の各部を制御するためのＢμｃｏｍ１０１に接続されている。このＢμｃｏｍ１０１は、連写時の撮影間隔を計測する図示されないタイマを有しているもので、カメラの全体の動作を制御する制御手段の他、計数手段、モード設定手段、検出手段、判定手段、演算手段等の機能を有している。

なお、Ｂμｃｏｍ１０１は、通信コネクタ１６０と、シャッタ駆動制御回路１２１等と接続されており、更に、カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための液晶モニタ１４０と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５０と、図示しない電源と接続されている。

なお、Ｂμｃｏｍ１０１とＬμｃｏｍ２０１とは、レンズユニット２００をボディユニット１００へ装着することにより、通信コネクタ１６０を介して通信可能に電気的接続がなされる。そして、Ｌμｃｏｍ２０１がＢμｃｏｍ１０１に従属的に協働しながら、デジタルカメラとして稼動するようになっている。

この場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、図示しない不揮発性半導体メモリ等に格納された制御プログラム１７０を実行することで、上述のように、ボディユニット１００およびレンズユニット２００の全体を制御するとともに、後述のフローチャートのような制御動作を実現する。

シャッタ駆動制御回路１２１は、シャッタユニット１２０における不図示の先幕と後幕との動きを制御するとともに、Ｂμｃｏｍ１０１との間で、シャッタの開閉動作を制御する信号と先幕が走行完了時の信号の授受を行う。

なお、本実施の形態の場合、シャッタユニット１２０の他に、動画撮影のために、撮像素子駆動ＩＣ１１０に電子シャッタ機能が設けられ、動画撮影時には、シャッタユニット１２０を開放とするとともに、Ｂμｃｏｍ１０１によって電子シャッタ機能のシャッタ秒時が制御される構成となっている。

そして、静止画撮影時には、例えば、シャッタユニット１２０の動作によって所定のシャッタ秒時で静止画撮影が行われる。
液晶モニタ１４０は、カメラの動作状態を表示出力によってユーザ（撮影者）へ告知するためのものである。

カメラ操作スイッチ１５０は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ、撮影モードを連写モードや通常撮影モードなどに切り替えるモード変更スイッチ、電源のオン・オフを切り替えるパワースイッチなど、ユーザがカメラを操作するために必要な操作ボタン（操作手段）を含むスイッチ群で構成される。

なお、ボディユニット１００には、図示されない電源回路が設けられており、電源としての図示されない電池の電圧を、カメラの各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する構成となっている。

また、特に図示しないが、ボディユニット１００には、外部の音声等を検出するマイクロフォンが備えられており、画像処理ＩＣ１０２およびＢμｃｏｍ１０１は、撮像素子１１１から得られた動画とともに音声を記録して記録メディア１３１に格納することが可能になっている。

次に、本実施の形態のカメラによる撮影動作およびライブビュー動作について説明する。

＜撮影動作＞
まず、制御プログラム１７０を実行するＢμｃｏｍ１０１により画像処理ＩＣ１０２が制御されて、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から画像データが画像処理ＩＣ１０２に入力されると、画像処理ＩＣ１０２は、この画像データを、一時保存用メモリであるＳＤＲＡＭ１０４に保存する。

なお、ＳＤＲＡＭ１０４は、画像処理ＩＣ１０２が画像処理のためにワークエリアとしても使用される。また、画像処理ＩＣ１０２は、この画像データを所望の画像データ交換規格（たとえば、ＪＰＥＧデータ）に変換する画像処理を行って、記録メディア１３１で保存させることができる。

シャッタ駆動制御回路１２１は、Ｂμｃｏｍ１０１からシャッタを駆動制御するための信号を受け取るとシャッタユニット１２０を制御してシャッタの開閉動作を行わせる。このときに撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記録メディア１３１に記録することで静止画の撮影動作が完了する。

＜ライブビュー動作と動画記録＞
撮影レンズ２１０ａおよび２１０ｂからの光束は撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０へと導かれる。例えば１秒当たり３０枚（フレーム）程度の割合で連続的に露光を行い、このときに撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データを、画像処理ＩＣ１０２によりビデオ信号に変換して液晶モニタ１４０に与えることで、被写体の動画像を液晶モニタ１４０に表示させることができる。

このような表示は「ライブビュー」と呼ばれており、周知である。なお、液晶モニタ１４０での画像データのライブビュー表示を本実施の形態のカメラで行わせるには、ユーザが上述したカメラ操作スイッチ１５０の中のモード変更スイッチを操作して、ライブビューモードを選択すればよい。なお、以降では、ライブビューを「ＬＶ」と略記することもある。

また、画像処理ＩＣ１０２により動画ファイルを生成して通信コネクタ１３０を介し記録メディア１３１に記録すれば動画記録となる。動画記録をユーザが行わせるには、カメラ操作スイッチ１５０に設けられた動画記録を開始停止させるスイッチを操作すればよい。

なお、ＬＶ動作時には、撮影レンズ２１０ａおよび２１０ｂからの光束は常に撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０へと導かれているので、被写体の明るさの測光処理や、被写体に対する周知の測距処理を、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データに基づいて画像処理ＩＣ１０２に行わせることができる。

以降、このようにして、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データに基づいて画像処理ＩＣ１０２およびＢμｃｏｍ１０１により行われる被写体の明るさの測光処理および被写体に対する測距および自動合焦の処理を、必要に応じて、それぞれ「ＬＶ測光」および「ＬＶＡＦ」と記すこととする。

図１０は、本実施の形態のカメラの基本的な動作の一例を示すフローチャートである。
図１１は、本実施の形態のカメラにおける露出パラメータ処理の詳細の一例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１０：）
ボディユニット１００の電源ＯＮ時、またはレンズユニット２００を接続した時、前記レンズユニット２００が接続されていることをボディユニット１００が認識した場合、ステップＳ２０を行う。

（ステップＳ２０：）
ボディユニット１００と、レンズユニット２００は、通信コネクタ１６０を介して、撮像素子１１１の垂直同期信号が、ボディユニット１００からレンズユニット２００へ伝えられる。

レンズユニット２００のＬμｃｏｍ２０１からは、絞り制御速度、例えば絞り１ステップ駆動させるのに要する駆動時間などの情報がボディユニット１００のＢμｃｏｍ１０１へ伝達される。ボディユニット１００のＢμｃｏｍ１０１から所定絞り駆動時間をレンズユニット２００に送信し、レンズユニット２００のＬμｃｏｍ２０１がボディユニット１００へ前記所定絞り駆動時間で動かせる絞り量を返信しても良い。

このような絞り駆動速度を示す情報を返さないレンズユニット２００の場合は、絞り駆動時間として大きめの所定値を設定して扱う。

（ステップＳ３０：）
前述のライブビュー動作を開始するあらかじめ決められた、絞り値、電子シャッタ速、感度で、撮影レンズ２１０ａや撮像素子１１１を駆動し露出する。

（ステップＳ４０：）
前の露出で得られた撮像出力から、前述のＬＶ測光により被写体輝度を算出し、被写体輝度に応じてあらかじめ決められたプログラム線図により、次の露出の絞り、シャッタ秒時、感度の値を算出する。

本実施の形態では、本ステップＳ４０の詳細例を示す後述の図１１のような処理によって、ＬＶ中の被写体の輝度変化に応じて、可能な限り絞り値の変動を小さくする制御を行うことにより、ＬＶ中の画像のちらつき等を抑制して見栄えのよいＬＶ画像をユーザに提示することを可能にする。

（ステップＳ５０：）
ステップＳ４０で算出された、絞り値、電子シャッタのシャッタ速でレンズユニット２００、撮像素子１１１を制御して露出を行い、撮像出力Ｐを得る。得られた撮像出力Ｐと、設定した絞り値、電子シャッタのシャッタ速から、被写体の輝度を算出する。

ここで、もし撮像素子１１１が露出中に絞り２０３が駆動中であれば、被写体輝度の算出は行わないで前回の値を被写体輝度値とする。

（ステップＳ６０：）
カメラ操作スイッチ１５０のレリーズスイッチボタンがＯＮになったかどうか判断する。ＯＮならステップＳ７０へ移行し、そうでなければ、ステップＳ４０、ステップＳ５０をライブビュー中に反復する。

（ステップＳ７０：）
ライブビューで得られた画像を、画像処理ＩＣ１０２により処理して記録メディア１３１に動画として記録開始する。

（ステップＳ８０：）
前の露出で得られた撮像出力Ｐから、絞り値、シャッタ秒時、感度を算出する。上述のステップＳ４０と同様の処理である。

（ステップＳ９０：）
ステップＳ８０で算出された、絞り値、電子シャッタのシャッタ速でレンズユニット２００、撮像素子１１１を制御して露出を行い、撮像出力Ｐを得る。得られた撮像出力Ｐと、設定した絞り値、電子シャッタのシャッタ速から、被写体の輝度を算出する。

ここで、もし撮像素子１１１が露出中に絞り２０３が駆動中であれば、被写体輝度の算出は行わないで前回の値を被写体輝度値とする。

（ステップＳ１００：）
カメラ操作スイッチ１５０のレリーズボタンの状態を確認する。ステップＳ６０で押されたレリーズボタンが再度押されたときにステップＳ１１０へ移行する。押されなければ、ステップＳ８０に戻り、レリーズボタンが再び押されるまで自動露出を繰返し行い、動画を記録し続け、レリーズボタンが押されたら、ステップＳ１１０へ移行する。

（ステップＳ１１０：）
動画記録を終了する。記録メディア１３１への画像記録を停止し、液晶モニタ１４０に動画記録を停止したことを告知する。記録停止後は、通常の記録しないライブビュー状態（ステップＳ３０）に戻る。

この後、実際のカメラではステップＳ３０のライブビュー動作開始に戻り、レリーズ待機状態になるが、簡単のため、ステップＳ１１０の完了後はカメラ動作終了として説明を進める。
次に、図１１等を参照して、上述のステップＳ４０、Ｓ８０の「露出パラメータ決定」の動作の一例について説明する。

静止画の露出決定は、カメラの制御技術等で用いられるＡＰＥＸ(Additive System of Photographic Exposure)演算を用いて、
ＢＶ：輝度値(Brightness Value）
ＳＶ：感度(Sensitive Value）
ＡＶ：絞り値(Aperture Value）
ＴＶ：露出時間(Time Value）
という、伝統的な表記を用いると、被写体輝度ＢＶが得られたとき、適正露光となる撮影に用いるＡＶ、ＴＶ、ＳＶは、以下の（１）式の関係が成り立つように制御される。
ＢＶ＋ＳＶ＝ＡＶ＋ＴＶ ……（１）

動画撮影おいては、前の露出で得られた撮像出力Ｐと、この露出で設定していたＡＶ，ＴＶ，ＳＶと、撮像出力適正レベルＰ_０から、
ＢＶ＝ＡＶ＋ＴＶ＋ＳＶ＋Ｌｏｇ_２(Ｐ／Ｐ_０） ……（２）
という計算で求めるものとする。
撮像出力Ｐは一般的に照度に比例する出力値のため２を底とした対数をとり、何段相当、適正レベルからずれているか、「段」という単位系に置き換えている。
このＢＶ値を適正にするＡＶ、ＴＶ、ＳＶを用いて、次の露出を行うのが基本である。

しかし本実施の形態では、必要に応じて、露出パラメータの変更を抑えることで、複数のフレームに渡って緩やかに適正にする制御を行う。本実施の形態におけるこの露出パラメータの制御は、カメラの露出が被写体の輝度変動に対して適正にするために、露出値を被写体輝度の変動に追従させる動作において、この追従の速さを制御する、という意味合いから輝度追従速度と呼ぶことにする。

スチル撮影では基本的に高速性（すなわち、小さなレリーズタイムラグ）が追求されるため、被写体の輝度変動に対し機敏に反応することが求められる。
公知の関係式である、前記（１）式の適正条件から、被写体の輝度変動がΔＢＶが発生したとき、
ＢＶ＋ΔＢＶ＋ＳＶ≠ＡＶ＋ＴＶ ……（３）
というように適正条件からΔＢＶ分だけ外れる。
機敏に反応する場合、次の露出制御では単純にΔＢＶ分、絞り値やシャッタ速、感度で構成される露出パラメータを変更すれば適性レベルの露出になる。

一方、本実施の形態のように、動画撮影時に被写体の輝度変動に対し、緩やかに対応させようとした場合は、次の露出制御でΔＢＶよりも少なく露出パラメータを変更する。

この輝度追従速度の制御をグラフで示したのが図１２である。グラフの縦軸および横軸は絶対値で記載しており、露出ズレ量ΔＢＶが負であれば、縦軸のΔＢＶ_{_next}も負で例えば実線のグラフＣ０では横軸ΔＢＶが−２の場合、縦軸ΔＢＶ_{_next}は−２になる。同様にΔＢＶが＋２の場合はΔＢＶ_{_next}は＋２として表している。

横軸は露出が適正条件からどのくらいずれているかを示す値としてΔＢＶを用いている。縦軸は、次の露出でずれている露出量のうち、どの程度まで適正に合せるかを示す。
実線のグラフＣ０は絞り駆動しない場合（絞り非変動領域）のときに行う露出制御を示している。

点線のグラフＣ１は、本実施の形態のように、前回の露出での絞り値から次回の露出で設定する絞り値を変更することを判断した場合（絞り変動領域）の輝度追従制御の一例を示している。

現在設定されている露出パラメータをそれぞれＡＶ_{_now}、ＴＶ_{_now}、ＳＶ_{_now}とする。現在設定されている露出で得られたＢＶ値をＢｖ_{_now}とする。次回設定するべき露出パラメータをそれぞれＡＶ_{_next}，ＴＶ_{_next}，ＳＶ_{_next}とする。すなわち、ＡＶ_{_next}は、絞り値の変化量である。
今回設定した露出パラメータで、適正になる輝度ＢＶ_{_calc}は、
ＢＶ_{_calc}＝ＡＶ_{_now}＋ＴＶ_{_now}−ＳＶ_{_now} ……（４）
と定義する。

被写体の輝度変動が生じたとき、適正レベルからのズレ量ΔＢＶを今回取得したＢＶ値から求める。
ΔＢＶ＝ＢＶ_{_now}‐ＢＶ_{_calc} ……（５）
このΔＢＶが図１２における横軸のパラメータである。

縦軸のΔＢＶ_{_next}は、次の露出パラメータを決める元になる値であるＢＶ_{_next}を算出する値であり、
ＢＶ_{_next}＝ＢＶ_{_calc}＋ΔＢＶ_{_next} ……（６）
で示され、本実施の形態では次の露出で輝度ＢＶ_{_next}が適正になるようにＡＶ値、ＴＶ値、ＳＶ値を決定する。

ΔＢＶ_{_next}がΔＢＶよりも小さい場合、例えばΔＢＶが−１段で、現在の露出が１段アンダーであることを示しているとき、ΔＢＶ_{_next}が−０．５段の場合、次の露出は０．５段アンダーになるように制御するような動きである。

このようにして、本実施の形態では、図１２の点線のグラフＣ１の制御を実現するが、詳細は後述の図１１のフローチャートの説明で行う。

次に絞り駆動領域、非変動領域について説明する。
図１３は本実施の形態における、輝度ＢＶに対するＡＶ値とＴＶ値の制御を示すプログラム線図である。一般的には、ここにＢＶ値とＳＶ値の線図も加わるが、説明簡略化のため、ＳＶ値は一定のＳＶ_ｃ（この場合、ＳＶ_ｃ＝５）で固定ということで説明を進める。

この図１３に例示される本実施の形態のプログラム線図は、ＡＶ値とＴＶ値の制御において、ヒステリシスが構成されている。ヒステリシスの形状は、ＴＶ値が長く、ＡＶ値は短く構成している。

すなわち、本実施の形態では、ＴＶ値の所定の制御範囲（図１３の設定例では、ＴＶ_{_min}＝５からＴＶ_{_max}＝７の範囲）で、可能な限り、ＡＶ値を変化させずに、ＴＶ値の変化で前記（１）式の関係を維持するように制御し、ＴＶ値が前記所定の制御範囲を逸脱しそうになったら、ＡＶ値を（この場合、後述のＡＶ_{_min}＝３．０とＡＶ_{_max}＝４の間で）変化させる、という制御が行われる。

絞りの状態が、ＴＶ＝ＴＶ_{_min}（この場合、５）（第１のシャッタ速）より小さい値になる暗い輝度の場合に、絞り２０３を開くようにする。同様に、明るくなる側も、絞りの状態がＴＶ＝ＴＶ_{_max}（この場合、７）（第２のシャッタ速）よりもＴＶ値を大きくなる明るい輝度の場合に、絞り２０３を閉じるようにしている。

図１４は、本実施の形態における輝度と絞りの関係の一例を示す線図である。ＡＶ値を増やす輝度と減らす輝度の差が大きくなるようにヒステリシスが構成されている。絞り駆動領域（グラフＣ１）とは、前回の露出での絞り値と次回の露出で設定する絞り値を異ならせることを判断する領域であり、詳細を以下に、図１１のフローチャートを参照して説明する。

次に、絞り駆動領域（グラフＣ１）における「露出パラメータ決定」の処理の一例について図１１に基づいて説明する。

（ステップＳ２１０：）
前述の通り、得られている撮像出力Ｐ設定したときの露出パラメータで、適正になる輝度ＢＶ_{_calc}を求める。
ＢＶ_{_calc}＝ＡＶ_{_now}＋ＴＶ_{_now}−ＳＶ_{_now} ……（７）
実際に得られた撮像出力Ｐから算出されるＢＶ_{_now}が、適正レベルからのズレ量を示すΔＢＶを今回取得したＢＶ値から求める。
ΔＢＶ＝ＢＶ_{_now}‐ＢＶ_{_calc} ……（８）
計算が完了したらステップＳ２２０へ進む。

（ステップＳ２２０：）
まず、絞り非駆動領域として扱い、図１２における実線のグラフＣ０による制御、次の露出パラメータＡＶ，Ｔｖ，ＳＶを決める元になるＢＶ_{_next}を次の（９）式で求める。
ＢＶ_{_next}＝ＢＶ_{_calc}＋Ｆ（ΔＢＶ） ……（９）
図１１のフローチャートでは、グラフＣ０として、一般的な表記の関数Ｆ（）で記載している。

これは本実施の形態では、例として図１５の実線のグラフＣ２のようにすることもできることを示している。すなわち、露出の応答速度を常に緩やかにしたい場合でも、本実施の形態の制御を使用できることを示している。

実際は絞り駆動領域（グラフＣ１）の輝度追従速度と、絞り非駆動領域（グラフＣ２）の輝度追従速度が大きく違いすぎないよう、グラフＣ０のＦ（）を適切な関数にすることが考えられる。この実施の形態では図１２の場合を例にとって説明を進める。（９）式の計算が完了したらステップＳ２３０へ進む。

（ステップＳ２３０：）
現在の露出が、アンダーであるかどうかを判断する。

次回の露出で適正となる輝度を示すＢＶ_{_next}が、今回の撮像出力Ｐを得たときの露出パラメータで適正になる輝度ＢＶ_{_calc}と比較し、ＢＶ_{_next}が小さければ、露出パラメータは暗い被写体に合せる。すなわち絞り２０３を開く、電子シャッタのシャッタ秒時を伸ばす、感度を上げる、の少なくとも一つを制御することになる。

現在の露出がアンダーの場合はステップＳ２５０へ移行し、現在の露出がアンダーではない場合はステップＳ２４０へ進む。

（ステップＳ２４０：）
ステップＳ２３０とは逆に、現在の露出がオーバ側かどうかを判断する。
ＢＶ_{_next}がＢＶ_{_calc}よりも大きい場合、現在よりも高輝度側に適した露出にする動作となり絞り２０３を閉じる側に駆動する、シャッタ秒時を短くする、感度を下げる、の少なくとも１つを制御することになる。

現在の露出がオーバ側である場合、ステップＳ３００へ、現在の露出がオーバ側ではない場合、すなわち適正である場合はステップＳ３５０へ進む。

（ステップＳ２５０：）
上述のステップＳ２３０でＢＶ_{_next}＜ＢＶ_{_calc}が成立し、輝度ＢＶ_{_next}を適正にする場合、現在の絞り値でシャッタ秒時のみを変更したとき、ＴＶ値が５より小さくなるかを判断する。
現在の絞り値ＡＶ_{_now}と感度ＳＶ値（前述のとおりＳＶ_ｃ＝５に固定して説明する）、ＢＶ_{_next}を用いて判断する。

適正露出が得られる条件式である前記（１）式を適用した（１０）式で判断する。
ＢＶ_{_next}＋ＳＶ_ｃ ＜ ＡＶ_{_now}＋ＴＶ_{_min} ……（１０）
この式（１０）が満たされた場合、絞り２０３を開く方向に変更しないとＴＶ値はＴＶ_{_min}（この場合、ＴＶ_{_min}＝５）より小さくなることを示すので、ステップＳ２６０へ進む。

ここで絞りを変更しないと、ＴＶ値がＴＶ_{_min}より小さくなるときに、絞りを開く方向に変更するという判断の意味について説明する。
上述の図１３のプログラム線図に例示されるように、一般的にカメラはプログラム線図によりＢＶ値から、ＡＶ，ＴＶ，ＳＶを選択して決定する。

本実施の形態において、ＴＶ値がＴＶ_{_min}より小さくなるときにのみ絞り２０３を開くという制御は、図１３のヒステリシスを持ったプログラム線図による制御を実現するためのものである。ヒステリシスのあるプログラム線図については、上述の図３、図４、図５、図６、図７、図８で説明したとおりである。

本実施の形態では、ＳＶ値はＳＶ_ｃ＝５に固定として話を進めるので、図１３はＡＶ値とＴＶ値とＢＶ値の関係が記載してある。縦軸は、ＡＶ値、横軸はＴＶ値である。斜め線は輝度を示す。

後述するステップＳ３００では式（１５）により、ＴＶがＴＶ_{_max}（この場合、ＴＶ_{_max}＝７）より大きくなる場合に絞り２０３を絞る方向とすることで、約２段分のヒステリシスを構成している。

この式（１０）が不成立の場合、絞りを変更しなくてもＴＶ値はＴＶ_{_min}（この場合、ＴＶ_{_min}＝５）より大きくなることを示すので絞りを変更する必要はないと判断してステップＳ３５０へ進む。

（ステップＳ２６０：）
あらかじめ決められた動画で絞りを使用する駆動範囲で一番小さい絞り値をＡＶ_{_min}（この場合、ＡＶ_{_min}＝３．０）とする。ＡＶ_{_min}は、絞り２０３を開放にしたときのＡＶ値で物理的に小さくできない場合や、例えばカメラの使い勝手上、被写界深度が浅すぎないようにするなど設計思想により決定される。

現在設定されている絞り値が、ＡＶ_{_min}である場合は絞り２０３をこれ以上開くことはせず、ＴＶ値をＴＶ_{_min}未満にして適正にすることになる。よって絞り２０３を駆動しないと判断してステップＳ３５０へ進む。
現在設定されている絞り値がＡＶ_{_min}ではない場合、ステップＳ２７０へ進む。

（ステップＳ２７０：）
ステップＳ２３０，Ｓ２５０，Ｓ２６０の判定条件がすべて成立した場合には、次回の露出では、現在の絞り値から絞り２０３を開く方法へ制御する必要がある。すなわち図１２における絞り駆動領域（グラフＣ１）であることが確定したと考える。

輝度追従速度を遅く設定するため、ＢＶ_{_next}を再演算し、ＢＶ_{_calc}からの変更量を、適正な露出レベルとの偏差であるΔＢＶに基づいて下記の式（１１）によって小さくする。
ＢＶ_{_next}＝ＢＶ_{_calc}＋Ｇ（ΔＢＶ） ……（１１）
ΔＢＶ_{_next}を与える関数Ｇ（ΔＢＶ）は、図１２の点線のグラフＣ１の制御を実現する関数であり、図１６のようなΔＢＶに対するΔＢＶ_{_next}の関係を格納したテーブル参照形式で実現することや近似関数などで求められる。関数Ｇ（）は、ΔＢＶよりもＧ（ΔＢＶ）の絶対値が小さく抑えるように演算している。

本実施の形態では、このような演算により輝度追従速度を抑えることで、後述するステップＳ２８０、Ｓ２９０の演算で計算される１回の絞り駆動で駆動する絞り量は抑えられ、絞り駆動中に生じる露出ズレ量も抑えることになる。結果として、絞り駆動中でも、ちらつきの少ない良好な動画撮影を実現している。

また、ちらつきを抑えるため、絞り値の変動量をむやみに抑えることは、輝度追従速度を遅くすることになり、輝度変動が大きい被写体に、なかなか露出追従せず構図が確認できない場合が生じる。

そこで、本実施の形態では、図１２の点線のグラフＣ１で見るとおり、適正レベルからの露出ズレ量ΔＢＶが大きくなるほど、輝度追従させる量ΔＢＶ_{_next}を増加させている。これにより、露出が大きくずれているときは、絞り値が大きく動くという動作になり、輝度変動が大きい被写体にも露出を的確に追従させることができる。

図１７に、一般的な撮像出力Ｐと、記録メディアに記録される動画ファイル、画像ファイルのデジタルデータの関係式を記載する。一般的にガンマカーブと呼ばれるこの曲線Ｃ３は、撮像出力Ｐから動画像ファイルのフォーマットに変換するときに用いられる。

撮像出力Ｐよりもデータ量の少ないデータ形式に変換するため、撮像出力Ｐが小さい領域と大きい領域においては、データを圧縮することで、撮像出力ＰがΔＤig分変化しても、画像ファイルのデータ変化量ΔＤig’はそれよりも小さい変化量にしている。

このように撮像出力Ｐの持つ情報を、撮像出力Ｐの適正レベル付近の階調の情報量を多く持たせて画像ファイルに格納している。これは撮影時に記録される画像ファイルをモニタ再現しようとているライブビュー表示にも同じことがいえる。

このように撮像出力の適正レベルから離れた領域では、最終的な画像出力が圧縮されているため絞り駆動中の露出ズレが撮像の適正時に比べ、圧縮領域では比較的目立ちにくい。

そのためこの圧縮領域では、輝度追従速度を優先し大きく絞りを動かす制御にしている。この制御により、露出が合わない時間が長く構図が確認できないという問題を軽減し、十分構図が確認できる適正付近になったときには、輝度追従速度を遅くするかわりに、ちらつきが目立たないように絞りの駆動量を少しずつ合せるということを行うことで輝度追従とちらつき防止を両立可能にする動きになっている。

また、本実施の形態では、図１６のように、ズレ量ΔＢＶの絶対値が３段以上では、一度に動かす絞りの駆動量を１．５段に設定している。これは、ちらつきが目立つ問題以外に、絞りの駆動量が大きいと絞りの駆動時間が長くなり複数のフレームに絞り駆動中の露出がズレた画像が入る頻度を減らす効果がある。

例えばレンズ交換式のカメラでは、装着されたレンズに備えられた絞り機構の駆動速度に応じて、この１．５段の数値を変更しても良い。例えば絞り駆動が遅いレンズの場合は、ΔＢＶ_{_next}が最大１段となるような制御にする、ということが考えられる。

すなわち、絞りの特性に最適な輝度追従速度を設定することで、動画の品位と輝度追従速度を最適な状態（バランス）で制御することができる。
ＢＶ_{_next}の再演算が完了したらステップＳ２８０へ進む。

（ステップＳ２８０：）
このステップＳ２８０では、次回設定する絞り値を計算する。
所定の変化ステップ（この場合、０．２段分解能）で絞り値を決定するため、下記の（１２）式の計算を行う。
ｎ＝（ＢＶ_{_next}−（ＡＶ_{_min}＋ＴＶ_{_min}−ＳＶ_ｃ））÷０．２ ……（１２）
ｎは小数点以下切捨てとする。また、ｎ≦０の場合はｎ＝０とする。そして、下記の（１３）式により次回設定する絞り値を計算する。ただし、この場合、ＡＶ_{_min}＝３、である。
ＡＶ_{_next}＝ＡＶ_{_min}＋０．２×ｎ ……（１３）
この（１３）式で、変化ステップを０．２段分解能としているのは、絞りとシャッタ速でヒステリシスを構成するためである。
式（１２）の（ＡＶ_{_min}＋ＴＶ_{_min}−ＳＶ_ｃ）で示される輝度に相当する成分は、絞りが最も開いた場合（ＡＶ＝ＡＶ_{_min}）、かつＴＶ値がＴＶ_{_min}の場合に適正露出となる輝度を示すものである。
式（１２）は、ＢＶ_{_next}が、絞りを最も開くときに適正露出となる輝度よりも明るい分だけ、ＡＶ値をＡＶ_{_min}から増やして適正露出とするための絞り値の変化量を０．２段ステップで何段となるかを求める計算である。
したがって、式（１３）の「０．２×ｎ」は、絞り値の変化量を示すものである。

小数点以下切捨てにする理由は、次のステップＳ２９０で行うＴＶ_{_next}の計算において、ＴＶ_{_next}がＴＶ_{_min}（この場合、５）を下回らないようにするためである。

先行するステップＳ２７０で、ＢＶ_{_next}とＢＶ_{_calc}の差を小さくしたことで、ＡＶ値の変化量が０．２段未満になり絞りがＡＶ_{_calc}と同じになることもあるが、絞りの変更の有無により輝度追従速度を変更するのではなく、ステップＳ２３０，Ｓ３５０，Ｓ２６０により絞り駆動領域か否かの判断で輝度追従速度を決めた方が、輝度追従速度が変わる頻度が高くなりすぎないので、ＬＶでの画像表示の見栄え上良い。

（ステップＳ２９０：）
ステップＳ２７０，Ｓ２８０で決定されたＢＶ値、ＡＶ値を用いて、（１４）式で、次回の露出パラメータのＴＶ値、ＴＶ_{_next}を算出する。

Ｔｖ_{_next}＝Ｂｖ_{_next}＋ＳＶ_ｃ−ＡＶ_{_next} ……（１４）
この演算で、絞り駆動領域（グラフＣ１）かつ、絞り２０３を開く側に駆動する場合の次回露出パラメータである絞り、シャッタ速、感度が確定したので、露出パラメータ処理を終了する。

（ステップＳ３００：）
輝度ＢＶ_{_next}を、絞りを変更せずに適正にする場合、シャッタ秒時を示すＴＶ値が７より大きくなるかを判断する。
現在の絞り値ＡＶ_{_now}と感度ＳＶ値（この場合、ＳＶ_ｃ＝５に固定）、ＢＶ_{_next}を用いて判断する。
すなわち、適正露出が得られる条件式である上述の（１）式の関係を用いた次の（１５）式で判断する。
ＢＶ_{_next}＋ＳＶ_ｃ ＞ ＡＶ_{_now}＋ＴＶ_{_max} ……（１５）
この（１５）式が満たされた場合、絞り２０３を閉じる方向に変化させないとＴＶ値はＴＶ_{_max}（この場合、ＴＶ_{_max}＝７）より大きくなることを示すのでステップＳ３１０へ進む。

ここで行っている、ＴＶ値がＴＶ_{_max}より大きくなるときにのみ絞り２０３を閉じる変更をするという判断については、上述のステップＳ２５０で説明したとおりヒステリシスを構成するためである。

この（１５）式が不成立の場合、絞りを変更しなくてもＴＶ値はＴＶ_{_min}（この場合、ＴＶ_{_min}＝５）より大きくなることを示すので、絞りを変更する必要は無いと判断してステップＳ３５０へ進む。

（ステップＳ３１０：）
あらかじめ決められた動画撮影で絞りを使用する駆動範囲で一番大きい絞り値をＡＶ_{_max}とする。ＡＶ_{_max}は、絞り２０３を一番絞ったときのＡＶ値で物理的に大きくできない場合や、例えばカメラの使い勝手上、回折限界などで解像度が落ちないようにするなど設計思想により決定される。

現在設定されている絞り値が、ライブビューで使用する絞り２０３の駆動可能範囲で、一番大きい絞り値である場合は、これ以上絞りを動かさずＴＶ値をＴＶ_{_max}（この場合、ＴＶ_{_max}＝７）以上にして適正にすることになる。よって、絞り２０３を駆動しないと判断してステップＳ３５０へ進む。

現在設定されている絞り値ＡＶ_{_now}が、ＡＶ_{_max}ではない場合は、ステップＳ３２０へ進む。

（ステップＳ３２０：）
ステップＳ２４０，Ｓ３００，Ｓ３１０により、次回の露出では、現在の絞り値から絞り２０３を閉じる方法へ制御する必要がある。すなわち図１２における絞り駆動領域（グラフＣ１）であることが確定したと考える。

輝度追従速度を遅く設定するため、ＢＶ_{_next}を再演算し、ＢＶ_{_calc}からの変更量を下記（１６）式によって小さくする。
ＢＶ_{_next}＝ＢＶ_{_calc}＋Ｈ（ΔＢＶ） ……（１６）
ΔＢＶからΔＢＶ_{_next}を与える関数Ｈ（ΔＢＶ）は、図１２の点線のグラフＣ１を実現する関数であり、図１８のようなΔＢＶに対するΔＢＶ_{_next}の関係を格納したテーブル参照形式で実現することや、近似関数などで求められる。関数Ｈ（）は、ΔＢＶよりもＨ（ΔＢＶ）の絶対値が小さく抑えるように演算している。

本実施の形態では、上述のステップＳ２７０で説明した関数Ｇ（ΔＢＶ）との違いは符号のみであり、この制御の狙いはステップＳ２７０で説明したとおりである。
本実施の形態では、説明簡略化のために、関数Ｈ（）を示す図１２の点線のグラフＣ１は、上述の関数Ｇ（）と同一に表記している。

ここで補足すると、絞り駆動中の露出ズレにより画像が一瞬明るく表示されるのと、暗く表示されるのを比較すると、明るく表示された方がちらつきが目立ちやすい。

画像が一瞬明るくなるのは、ユーザに眩しさを感じさせる点、見苦しさが異なるためと考えられる。そこで、本ステップＳ３２０の関数Ｈ（ΔＢＶ）の絶対値は、上述のステップＳ２７０の関数Ｇ（ΔＢＶ）の絶対値よりも大きくして、輝度追従速度をより早めにする、ということを行うこともできる。

絞り駆動領域におけるＢＶ_{_next}が算出されたらステップＳ３３０の処理へ移動する。

（ステップＳ３３０：）
このステップＳ３３０では、次回設定する絞り値を計算する。
０．２段分解能で絞り値を決定するため、下記式（１７）の計算を行う。
ｎ＝（（ＡＶ_{_max}＋ＴＶ_{_max}−ＳＶ_ｃ）−ＢＶ_{_next}）÷０．２ ……（１７）
この（１７）式では、ｎは小数点以下切り捨てとする。また、ｎ≦０の場合はｎ＝０とする。そして、下記の（１８）式により次回設定する絞り値を計算する。ただし、この場合、ＡＶ_{_max}＝４である。
ＡＶ_{_next}＝ＡＶ_{_max}−０．２×ｎ ……（１８）
変化幅の単位を０．２段分解能としているのは、上述のステップＳ２８０で説明したとおりである。

ｎを小数点以上切り捨てにする理由は、次のステップＳ３４０で行うＴＶ_{_next}の計算において、ＡＶ_{_next}がＡＶ_{_max}未満の場合のとき、０．２段分解能による誤差分によりＴＶ_{_next}がＴＶ_{_max}（この場合、ＴＶ_{_max}＝７）を上回らないようにするためである。

ステップＳ３２０で、ＢＶ_{_next}とＢＶ_{_calc}の差を小さくしたことで、ＡＶ値の変化量が０．２段未満になり絞りがＡＶ_{_calc}と同じになることもあるが、これも考え方は上述のステップＳ２８０での説明と同様である。

このステップＳ３３０で、ＡＶ_{_next}が確定した。（１８）式の計算が完了したらステップＳ３４０へ進む。

（ステップＳ３４０：）
ステップＳ３２０，Ｓ３３０で決定されたＢＶ値、ＡＶ値を用いて、次の（１９）式で、次回の露出パラメータのＴＶ値、ＴＶ_{_next}を算出する。
Ｔｖ_{_next}＝Ｂｖ_{_next}＋ＳＶ_ｃ−ＡＶ_{_next} ……（１９）
この演算で、絞り駆動領域かつ、絞りを絞る側に駆動する場合の次回露出パラメータである絞り、シャッタ速、感度が確定したので、露出パラメータ処理を抜ける。

（ステップＳ３５０：）
ステップＳ２３０，Ｓ２４０によって、ＢＶ_{_calc}とＢＶ_{_next}が同じであり、露出を変える必要が無い場合、ステップＳ２５０，Ｓ２６０，Ｓ３００，Ｓ３１０で、絞り非駆動領域（グラフＣ０）と判断された場合、絞り２０３を動かさないと判断されたので、現在の絞り値ＡＶ_{_now}を次の露出のＡＶ_{_next}にそのまま用いる。すなわち、式（２０）のようにする。
ＡＶ_{_next}＝ＡＶ_{_now} ……（２０）

輝度追従速度も、ステップＳ２２０で演算された値を用いて、上述の式（１４）により、ＴＶ値、ＳＶ値を計算する。
このステップＳ３５０で、絞りを変更しない場合、次回の露出パラメータの絞り、シャッタ速、感度が確定したので露出パラメータ処理を抜ける。

以上が、上述の図１０のステップＳ４０、ステップＳ８０における露出パラメータの決定の詳細例を記す図１１のフローチャートの説明である。
ここで求められた露出パラメータを、図１０のステップＳ５０またはステップＳ９０で設定した状態で、ＬＶ画像の表示や動画記録の露出が制御される。

上述のステップＳ６０、ステップＳ１００で、ステップＳ４０、ステップＳ８０に戻ることで、再び露出パラメータを算出する、という動作を繰り返すことで連続した動画が生成される。

このとき、本実施の形態の場合には、露出パラメータの算出方法において、輝度追従速度の計算と、ＡＶ値が細かく刻まれたヒステリシスを構成することで、露出が適正レベル近傍に有る場合は、絞りを小刻みに動かし、絞り駆動中に生じる明るさのちらつきを抑え、ＬＶ画像や記録動画の画質を向上させるとともに、露出がアンダーまたはオーバにあるときは絞りを比較的大きく駆動することで輝度追従速度を速め、ＬＶ表示中の静止画撮影でのシャッタチャンスを逃がさないような構成となっている。

なお、これまでの実施の形態ではＳＶ値は固定（この場合、ＳＶ＝ＳＶ_ｃ＝５）として説明してきたが、図１３のプログラム線図においてＳＶ値を可変にすれば、ヒステリシスの幅が広がり、明暗を繰り返す被写体の場合に絞り２０３が駆動する頻度をさらに抑えることができることも容易に知られる。

例えばステップＳ２５０において、ＴＶ値がＴＶ_{_min}（この場合、ＴＶ_{_min}＝５）を下回る条件としてＳＶ値をＳＶ_ｃ＝５で一定として計算したが、ＳＶ値をカメラがＳＶ８まで変更することが可能なシステムでは、ステップＳ２５０の計算式（式（１０））を、ＳＶ_ｃ＝８として、次の（２１）式に変更すればよい。
ＢＶ_{_next}＋８−ＡＶ_{_now} ＜ ＴＶ_{_min} ……（２１）
そうすれば、さらに暗くならないと絞り２０３が開く方向に駆動しない動作となる。

そして図１１のステップＳ２９０、Ｓ３５０の計算の後で、ＴＶ_{_next}がＴＶ_{_min}（この場合、ＴＶ_{_min}＝５）より小さくなる場合は、ＴＶ_{_next}をＴＶ_{_min}にして、ＳＶ値を、次の（２２）式で、
ＳＶ_{_next}＝ＢＶ_{_next}＋ＴＶ_{_min}−ＡＶ_{_next}……（２２）
と計算する処理を付加すればよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、感度（ＳＶ）、シャッタ速（ＴＶ）を絞り値（ＡＶ）に対して優先して変化させることにより、絞り２０３を可能な限り動作させないヒステリシス特性を有するプログラム線図を設定するとともに、目標とする露出レベルと現在の露出レベルとの差に応じて絞り変化量を変え、また、輝度追従速度を、絞り駆動領域と非絞り駆動領域とで変化させることで、ライブビューによる動画の明るさの急激な変動（ちらつき）を抑制する。

これにより、例えば、撮像素子１１１から出力される画像で構図を確認するライブビュー機能を搭載したレンズ交換式カメラにおいて、静止画撮影に最適化された、例えばステップ駆動タイプの絞り駆動機構２０２および絞り２０３を持つレンズユニット２００を装着した場合でも、動画撮影中の絞り駆動によるライブビュー画像のちらつきに起因するライブビュー画像の見栄えや、記録動画の画質劣化を防止することができる。

すなわち、本発明の実施の形態によれば、装着されたレンズにおける絞り機構のステップ動作等の動作特性等に影響されることなく、動画撮影中の絞り駆動によるライブビュー画像の見栄えや、記録動画の画質向上を実現することが可能となる。

また、絞りの特性に最適な輝度追従速度を設定することで、動画の品位と輝度追従速度を最適な状態（バランス）で制御することができ、例えば、ライブビュー中の動画の記録における記録動画の画質の向上と、ライブビューによる構図確認での静止画撮影におけるレリーズタイムラグの短縮による静止画撮影の性能向上と、を両立させることができる。

さらに、ライブビューによる動画撮影中に絞り駆動機構の動作頻度や動作速度が減少するので、動画撮影中の絞り駆動機構の動作騒音が減少し、動画の画質とともに、動画に付随して記録される音声の音質も向上する。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、カメラの構成は、上述の実施の形態に例示した構成に限らない。

１００ ボディユニット
１０１ Ｂμｃｏｍ
１０２ 画像処理ＩＣ
１０４ ＳＤＲＡＭ
１１０ 撮像素子駆動ＩＣ
１１１ 撮像素子
１２０ シャッタユニット
１２１ シャッタ駆動制御回路
１３０ 通信コネクタ
１３１ 記録メディア
１４０ 液晶モニタ
１５０ カメラ操作スイッチ
１６０ 通信コネクタ
１７０ 制御プログラム
２００ レンズユニット
２０１ Ｌμｃｏｍ
２０２ 絞り駆動機構
２０３ 絞り
２０４ レンズ駆動機構
２１０ａ 撮影レンズ
２１０ｂ ＤＣモータ

Claims (3)

1. 動画撮影およびライブビュー表示の少なくとも一方が可能なカメラにおいて、
   撮影レンズにより結像された像を電気信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段が光信号を蓄積する時間を制御するシャッタ手段と、
   前記撮像手段の受光量に対する光電変換の感度を設定する感度設定手段と、
   被写体輝度を取得する被写体輝度取得手段と、
   前記撮影レンズから入射する光量を制御する絞り手段の絞り値を制御する絞り制御手段と、
   を備え、
   前記絞り制御手段は、前記被写体輝度取得手段の出力する輝度情報と、前記絞り手段の前記絞り値と、前記シャッタ手段のシャッタ速度と、前記感度設定手段の感度とから、適正な露出レベルとの偏差を算出し、前記偏差に応じて所定時間、または前記撮像手段が所定数のフレームの画像を取得する動作時間あたりの前記絞り手段の前記絞り値の変化量を制御する、
   ことを特徴としたカメラ。
2. 前記絞り制御手段は、前回のフレームの露出と次回のフレームの露出とで前記絞り値を異ならせる場合に、前記絞り値の変化量を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 同一の前記絞り値について、第１のシャッタ速よりも低速になる場合に前記絞り手段を開く側に駆動し、前記第１のシャッタ速よりも高速な第２のシャッタ速よりも高速になる場合に前記絞り手段を絞る側に駆動する動画のプログラム線図を持ち、
   前記絞り制御手段は、前記第１のシャッタ速と前記第２シャッタ速との差分よりも、前記絞り手段の前記絞り値の変化ステップを細かく制御するヒステリシスを持たせる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のカメラ。

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