JP4940072B2 - 撮像装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、表示手段の光量を制御する技術に関する。

従来より、デジタルカメラ等の撮像装置では、被写体像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を備えると共に、その撮像素子で生成された画像信号を表示するための、バックライト照明を有する液晶表示パネルを備えている。このような液晶表示パネルは、通常撮像装置のボディの背面に設置されているため、屋外等の明るい環境下では、液晶表示パネルの表示の視認性が悪くなるという問題点がある。

このような液晶表示パネルの視認性の悪化を回避するために、特許文献１では、撮影された画像から被写体の明るさを測光し、その測光結果に基づいて、バックライトの点灯及び消灯を切り替える方法が提案されている。
特開２００４−２２８７２２

しかしながら、上述の特許文献１の方法では、ボディ背面の液晶表示パネルに当たる光の明るさではなく、被写体の明るさを測光してバックライトを制御しているため、必ずしもバックライトの点灯及び消灯が適切に制御されるとは限らない。つまり、撮影者の位置と被写体の位置とで光線状態が違う場合（例えば逆光環境下における撮影時など）においては、点灯及び消灯が逆の制御になってしまう場合があり、視認性が改善されるとは限らないという問題点があった。

そこで、本発明は、表示手段の視認性を向上させることを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段と、前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る撮像装置の制御方法は、被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段とを有する撮像装置を制御する制御方法であって、前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御するステップを有することを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムは、被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段とを有する撮像装置を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御するステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、表示手段の視認性を向上させることができる。

以下、本発明をデジタルカメラに適用した一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（デジタルカメラの構成）
図１は本実施形態のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。

図１において、１００は、撮影レンズ５を搭載する交換可能なレンズユニットであり、２００は、撮像装置としてのデジタルカメラ本体を示している。

撮影レンズ５は、通常複数枚のレンズから構成されるが、ここでは簡略化して一枚のレンズで示している。６は、レンズユニット１００がデジタルカメラ本体２００と通信を行うための通信端子であり、１０は、デジタルカメラ本体２００がレンズレンズユニット１００と通信を行うための通信端子である。レンズユニット１００は、この通信端子６，１０を介してデジタルカメラ本体２００内のマイクロコンピュータ３７と通信し、内部のレンズシステム制御回路４により、絞り駆動回路２を介して絞り１の制御を行う。また、ＡＦ（オートフォーカス）駆動回路３を介して、レンズ５の位置を変位させることで被写体に焦点を合わせる。

１１は、ＡＦ（オートフォーカス）センサーで、マイクロコンピュータ３７に、デフォーカス量情報を出力する。マイクロコンピュータ３７は、そのデフォーカス量情報に基づいてレンズユニット１００を制御し、焦点合わせを行う。

１２は、クイックリターンミラーで、露光の際にマイクロコンピュータ３７からの指示に基づいて、不図示のアクチュエータによりアップダウン（移動）される。すなわち、クイックリターンミラー１２は、被写体像を撮像素子１９に導くときにはアップ状態をとり、光学ファインダー１６に導くときにはダウン状態をとる。クイックリターンミラー１２がアップ状態のときには、被写体像は撮像素子１９に導かれるので、光学ファインダー１６側には導光されない。

１３はフォーカシングスクリーンで、撮影者は、ペンタプリズム１４とファインダー（光学ファインダー）１６を介して、フォーカシングスクリーン１３を観察することで、レンズユニット１００を通して得た被写体の光学像の焦点や構図の確認が可能となる。ペンタプリズム１４は、フォーカシングスクリーン１３に結像される被写体像を、撮影者が正立像として観察可能なように屈折させる光学系である。したがって、このようなものであれば、ミラーを貼り合わせて構成されるペンタミラーであっても良い。

１５は、ＡＥ（自動露出制御）センサーであり、被写体光の輝度を測光する。具体的には、図１に図示するようにペンタプリズム１４の近傍に配置され、フォーカシングスクリーン１３に結像される被写体像を、ペンタプリズム１４を介して測光する。

１７は、フォーカルプレーンシャッターで、マイクロコンピュータ３７の制御で撮像素子１９の露光時間を適切に制御できる。

１８は、光学フィルターで、一般的に光学ローパスフィルターなどから構成され、フォーカルプレーンシャッター１７より入ってくる光の高周波成分をカットして、撮像素子１９に被写体光を導光する。

撮像素子１９としては、一般的にＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等が用いられ、レンズユニット１００を通して結像された被写体象を光電変換して画像信号を生成する。

２０は、Ａ／Ｄ変換回路で、撮像素子１９によって電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

２１は、画像処理回路で、Ａ／Ｄ変換回路２０によってデジタル信号に変換された画像データに対して、フィルター処理、色変換処理、ガンマー／ニー処理を行い、メモリーコントローラ２７に出力する。また、この画像処理回路２１は、Ｄ／Ａ変換回路も内蔵しており、Ａ／Ｄ変換回路２０によってデジタル信号に変換された画像データやメモリーコントローラ２７から入力される画像データをアナログ信号に変換する。そして、このアナログ画像信号を液晶駆動回路２２を介して液晶表示部２３に出力することも可能である。これらの画像処理回路２１による画像処理及び表示処理は、マイクロコンピュータ３７により切り替えられる。また、マイクロコンピュータ３７は、撮影画像のカラーバランス情報をもとにホワイトバランス調整を行う。

２３は、液晶表示部であり、後述するバックライト光源２５と液晶パネル（液晶部）との間にハーフミラーを備え、バックライト光源２５を消灯しても外光で視認可能な反射、透過共用のＬＣＤからなる。

２４は、バックライト制御回路であり、マイクロコンピュータ３７の指示により、バックライト光源２５の光量を制御する。

メモリーコントローラ２７は、画像処理回路２１から入力された未処理の画像データをバッファメモリー２６に格納したり、画像処理済みの画像データをメモリー２８に格納したりする。また、逆にバッファメモリー２６やメモリー２８から画像データを取り込んで画像処理回路２１に出力したりもする。また、メモリーコントローラ２７は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）や、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）などの外部インタフェース２９を介して送られてくる画像データをメモリー２８に格納したり、逆にメモリー２８に格納されている画像データを外部インタフェース２９を介して外部に出力することも可能である。また、メモリー２８は、着脱可能に構成されていてもよく、図１では、着脱可能なメモリーとして図示している。具体的には、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリーを用いることができる。

３０はＡＣ電源部であり、３１は２次電池部である。２次電池部は、ＮｉＣｄ電池、ＮｉＭＨ電池、Ｌｉ−ｉｏｎ電池等からなる。３４は電源制御部であり、マイクロコンピュータ３７からの指示により、電源のオン／オフを行う。また、電源状態検知回路３３により検知された現在の電源状態の情報や電源種類検知回路３２により検知された現在の電源の種類の情報をマイクロコンピュータ３７に通知することも行う。

３５はシャッター制御回路であり、この回路を介してマイクロコンピュータ３７はフォーカルプレーンシャッター１７を制御する。

３６は、ユーザー操作検知回路であり、この回路を介して、ユーザーの指示がマイクロコンピュータ３７に通知される。

図２及び図３は、レンズユニット１００及びデジタルカメラ本体２００の外観図で、図１と共通する部分は、同じ記号で示している。

２０１はレリーズボタンである。レリーズボタン２０１を半押しすることで、被写体の輝度の測定や焦点調節を行う。

また、レリーズボタン２０１を全押しすることでシャッターが切られ画像の撮影が行われる。レリーズボタン２０１を押下することによるカメラ内部の動作については、後述する。

２０２は、カメラのモードの設定を行うためのモードダイヤルである。ユーザーは、このモードダイヤル２０２を回すことで、スポーツモード、風景モードなどの撮影モードの設定を行うことができる。

２０３は、電子ダイヤルである。ユーザーは、この電子ダイヤルを回すことで、シャッター速度や絞り値などの値の設定を行う。

２０４は、十字キー及び選択ボタンである。液晶表示部２３に表示されている設定内容、サムネイル画像などの選択を行う際、キー２０４ａを押下することにより、左右方向に選択範囲が動き、キー２０４ｂを押下することにより、上下方向に選択範囲が動く。また、選択された箇所で選択ボタン２０４ｃを押下することにより、選択した内容を設定することができる。

２０５は、電源スイッチである。電源スイッチを回すことで電源のオン及びオフを行う。

２０６は、各種設定を行うためのスイッチ群である。これらのスイッチ群には、カメラ内外の記録媒体に保存されている画像を液晶表示部２３に表示させる再生指示ボタンや、各種設定画面を液晶表示部２３に表示させるための設定画面表示指示ボタンなどがある。ユーザーはこれらのスイッチを押下することにより、各種設定を行うための画面を表示させたり、撮影画像の確認を行うことなどが可能となる。

なお、図３に示すように、ファインダ１６と、液晶表示部２３は共にデジタルカメラ本体２００の背面に配置されている。

（デジタルカメラの動作）
次に、図４のフローチャートを用いて、本実施形態のデジタルカメラの全体動作について説明する。

まず、ステップＳ１０で、液晶駆動回路２２を動作させる。そして、液晶表示部２３に画像データ或いは各種設定画面を表示させる必要があるか否かの判定を行い、表示させる必要があると判断されたらステップＳ１１に進み、表示させる必要がないと判断されたらステップＳ１３に進む。

ステップＳ１１では、ファインダー１６を介してカメラに入射する外光（ファインダー逆入光）を測光し、バックライトの光量を決定する。決定方法の詳細については後述する。

ステップＳ１２では、メモリー２８又は外部の記憶媒体に書き込まれた画像データを液晶表示部２３に表示させる。ライブビュー表示を行う場合は、マイクロコンピュータ３７の指示により、クイックリターンミラー１２はミラーアップ状態になると共に、フォーカルプレーンシャッター１７は、開いた状態になり且つ絞りは開放状態になる。その後、一定周期で撮像素子１９により画像信号が生成され、生成されたアナログ信号はＡ／Ｄ変換回路２０によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号に対して、画像処理回路２１により、設定されているＩＳＯ値に基づいて画像処理が行われる。そして、画像処理が行われた画像データが液晶表示部２３に表示される。表示後に、ステップＳ１１により決定された光量でバックライトを点灯する。

ステップＳ１３では、レリーズボタン２０１が押下され、撮影指示があると判断されれば、ステップＳ１４に進む。撮影指示がなければ、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１４では、被写体の撮影を行う。撮影の基本的な流れは、まず、レリーズボタン２０１が半押しされることにより、ＡＥセンサー１５を用いて被写体の輝度を測定し、シャッター秒時や絞り値を演算する。次に、ＡＦセンサー１１を用いて、被写体のデフォーカス量を検出し、カメラ側、レンズユニット側それぞれの通信端子６，１０を用いてレンズユニット１００と通信する。そして、レンズシステム制御回路４によりＡＦ駆動回路３を用いて、撮影レンズ５を合焦位置に駆動する。

その後、レリーズボタン２０１が完全に押されると、クイックリターンミラー１２がミラーアップ状態になると共にレンズシステム制御回路４により絞り駆動回路２を介して、絞り１が演算された絞り値に制御される。

その後、露光が開始され、光学フィルター１８によりある特定の周波数成分がカットされた光が撮像素子１９で受光され、画像信号が生成される。生成されたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換回路２０によりデジタル信号に変換され、画像処理回路２１により、設定されているＩＳＯ値に基づいて画像処理が行われる。

画像処理が行われた画像データは、メモリーコントローラ２７を介して一旦、バッファメモリー２６に書き込まれ、その後、メモリー２８に書き込まれるか、インタフェース２９を介して外部の記憶媒体に書き込まれる。

ステップＳ１５では、液晶表示部２３の表示を終了する指示が行われたか否かが判断される。そして、液晶表示部２３の表示を終了する指示がなされた場合には、ステップＳ１６に進み、液晶表示部２３の表示を終了させ、デジタルカメラの動作を終了させる。一方、ステップＳ１５で液晶表示部２３の表示を終了する指示がなされていない場合には、ステップＳ１３に戻る。

次に、図５のフローチャート、図６のテーブルを用いて、図４のステップＳ１１の動作について説明する。

図５において、ステップＳ１００では、液晶表示部２３と同一面に配置されているファインダー１６から入射する光のみを測光センサー１５で測光するために、マイクロコンピュータ３７の指示によりクイックリターンミラー１２をミラーアップ状態にする。ミラーアップ状態にすることにより、被写体側から入射される光を遮ることができる。

ステップＳ１０１では、ファインダー１６から入射する光がペンタプリズム１４を介して、ミラーアップ状態のクリックリターンミラー１２で反射され、その反射光が再度ペンタプリズム１４を通過して、測光センサーであるＡＥセンサー１５により測光される。

ステップＳ１０１では、ファインダー１６から入射する光がペンタプリズム１４を介して、ミラーアップ状態のクリックリターンミラー１２で反射され、その反射光が、測光センサーであるＡＥセンサー１５により測光される。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１の結果を用いて、バックライトの光量を、例えば図６のテーブルのように４段階に（段階的に）変化させる。

図６では、閾値１〜閾値３は、輝度値の閾値を表わしており、閾値１（輝度値１）＞閾値２（輝度値２）＞閾値３（輝度値３）の関係を有している。また、測光結果とは、ファインダー１６から入射する光の輝度値を示している。

液晶表示部２３は、強い外光が入射すると視認性が悪くなる。且つ、前述したように液晶表示部２３は、バックライトを消灯しても外光で視認可能となる性質を有している。そのため、本実施形態では、液晶表示部２３に強い外光が入射する場合には、バックライトが弱い方が視認性が良くなるので、バックライト光源２５を消灯、あるいは減光させる。

具体的には、ステップ１０１で測光結果が高い輝度値を示す場合、ファインダー１６に強い光が入射していることがわかる。この場合、ファインダー１６は、デジタルカメラ本体１００の液晶表示部２３と同じ側にあるため、ファインダー１６に強い光が入射しているということは、液晶表示部２３にも強い光が入射していると考えることができる。そのため、ステップＳ１０１の測光結果が閾値１よりも高い場合は、液晶表示部２３に強い光が入射していると判断し、バックライト光源２５を消灯させ、視認性を改善する。

また、同様に、ステップＳ１０１の測光結果が閾値２よりも高く閾値１以下である場合には、バックライト光源２５の光量を小さい値に落として視認性を改善する。

また、ステップＳ１０１の測光結果が閾値３よりも高く閾値２以下である場合には、バックライト光源２５の光量を中間の値にして視認性を改善する。

更に、ステップＳ１０１の測光結果が閾値３以下である場合には、液晶表示部２３には弱い光しか入射していないと考えられるので、バックライト光源２５の光量を大きくしてより見やすい状態とする。

以上説明したように、本実施形態では、ファインダーから入射する光を測光することにより、液晶表示部にどの程度強い光が入射しているかを判断し、その光の強さに応じてバックライトの光量を調節している。即ち、液晶表示部に強い光が入射している場合は、バックライトの光量を落とし、液晶表示部に弱い光しか入射していない場合には、バックライトの光量を上げる。このようにすることにより、デジタルカメラの背面に配置された液晶表示部の視認性を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態では、表示手段として、液晶表示部２３とバックライト２５から構成される液晶表示装置を例に説明したが、これに限られるものではない。例えば、素子自らが発光するタイプである有機ＥＬ素子のようなものを表示手段として用いるのであれば、逆入光の測光結果に応じて素子の発光量を変化させることにより、本実施形態と同様に視認性を高めることができる。

（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、前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（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（または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前述した実施形態の機能を実現することになり、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。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、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、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カ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る。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した手順に対応するプログラムコードが格納されることになる。

一実施形態のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 一実施形態のデジタルカメラの外観を示す図である。 一実施形態のデジタルカメラの外観を示す図である。 デジタルカメラの全体動作を示すフローチャートである。 バックライト光量の調節動作の流れを示すフローチャートである。 外光の強さとバックライトの光量の関係を示す図である。

符号の説明

１ 絞り
２ 絞り駆動回路
３ ＡＦ駆動回路
４ レンズシステム制御回路
５ 撮影レンズ
６ 通信端子
１０ 通信端子
１１ ＡＦセンサー
１２ クイックリターンミラー
１３ フォーカシングスクリーン
１４ ペンタプリズム
１５ ＡＥセンサー
１６ ファインダー
１７ フォーカルプレーンシャッター
１８ 光学フィルター
１９ 撮像素子
２０ Ａ／Ｄ変換回路
２１ 画像処理回路
２２ 液晶駆動回路
２３ 液晶表示部
２４ バックライト制御回路
２５ バックライト光源
２６ バッファメモリー
２７ メモリーコントローラ
２８ メモリー
２９ インタフェース
３０ ＡＣ電源部
３１ ２次電池部
３２ 電源種類検知回路
３３ 電源状態検知回路
３４ 電源制御回路
３５ シャッター制御回路
３６ ユーザー操作検知回路
３７ マイクロコンピュータ

Claims (5)

1. 被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、
   正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、
   前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段と、
   前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御する制御手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記表示手段は、画像信号を表示する液晶部と、前記液晶部を背面から照明するための光源を有し、
   前記制御手段は、前記測光結果が所定の閾値より大きい場合に前記光源を消灯させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記測光結果に応じて、前記表示手段の光量を段階的に変化させるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段とを有する撮像装置を制御する制御方法であって、
   前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御するステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
5. 被写体像から画像信号を生成する撮像手段と、正立像に屈折するための光学系を介して、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像を光学ファインダーに導くための第１の位置と、被写体像を前記撮像手段に導くための第２の位置とに移動可能なミラーと、前記光学系を介して入射される光を測光するための測光手段とを有する撮像装置を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記ミラーが前記第２の位置に移動された状態で、前記光学ファインダーから入射するファインダー逆入光を前記測光手段で測光し、その測光結果に応じて、前記撮像手段により生成された画像信号を表示するための表示手段の光量を制御するステップを有することを特徴とするプログラム。

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