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発明の名称 カメラの露出制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−17753(P2007−17753A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−200044(P2005−200044)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100066061
【弁理士】
【氏名又は名称】丹羽 宏之
発明者 有賀 雄一
要約 課題
カメラの露出制御装置において、適正露出を得る為の長秒時露出と被写体ブレ対策のバランスをとる。

解決手段
適正露出が得られる様に被写体輝度に対して露出を制御する第1の露出制御手段と、被写体輝度に応じて露出アンダーになる様に露出を制御する第2の露出制御手段を有し、該第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく被写体輝度領域を有するカメラの露出制御装置。
特許請求の範囲
【請求項1】
適正露出が得られる様に被写体輝度に対して露出を制御する第1の露出制御手段と、被写体輝度に応じて露出アンダーになる様に露出を制御する第2の露出制御手段を有し、該第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく被写体輝度領域を有することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項2】
請求項1において該第1の露出制御手段と該第2の露出制御手段は被写体輝度条件によりいずれかが選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項3】
請求項2において該第2の露出制御手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項4】
請求項1において該第1の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする領域を有しており、該第2の露出制御手段は被写体輝度に低くなるのに比例しないで被写体輝度に対応して露出時間を変更する領域を有することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項5】
請求項4において該第2の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのにともなって露出時間を長くしていくが、被写体輝度と露出時間の関係は比例関係の変化率より小さくなる様に露出を制御することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項6】
適正露出が得られる様に被写体輝度に対して第1の関係で露出時間を変更する第1の露出制御手段と、露出アンダーになるように被写体輝度に対して露出時間を変更する第2の露出制御手段を有し、該第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて該第1の関係で露出時間を変更することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項7】
請求項6において該第1の露出制御手段と該第2の露出制御手段は被写体輝度条件によりいずれかが選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項8】
請求項7において該第2の露出制御手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項9】
請求項6において被写体輝度が第1のレベルより低くなると被写体輝度に対して露出時間を変化させない第3の露出制御手段を選択し、該第1のレベルより低い第2のレベルより被写体輝度が低くなると該第2の露出制御手段を選択することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項10】
請求項9において該第1のレベルと該第2のレベルは被写体輝度として2段の輝度変化以内に設定されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項11】
請求項6において該第1の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第1の領域を有し、該第2の露出制御手段も被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第2の領域を有し、該第2の露出制御手段は該第2の領域において該被写体輝度に対して露出適性となる露出時間を所定割合で短くした露出時間で露出を制御することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項12】
請求項9において該第2の露出制御手段における露出時間は被写体輝度に対して適正露出となる露出時間の1/4よりは長く設定することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項13】
被写体輝度が所定範囲内では露出時間を第1の露出時間に固定する第1の露出制御手段と、該所定範囲外で露出時間を第2の露出時間に固定する第2の露出制御手段を有することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項14】
請求項13において該第1の露出手段と該第2の露出手段は被写体輝度条件によりいずれかが選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項15】
請求項14において該第2の露出手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択されることを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項16】
請求項13において第1の被写体輝度レベルより高い被写体輝度領域では被写体輝度に応じて露出時間を変更させる第3の露出制御手段と、該第1の被写体輝度レベルから該第1の被写体輝度レベルより低い第2の被写体輝度レベル迄は被写体輝度に対して第1の露出時間に固定する第1の露出制御手段と、該第2の被写体輝度レベルから該第2の被写体輝度レベルより低い第3の被写体輝度レベル迄は被写体輝度に応じて露出時間を変化させる第4の露出制御手段と、該第3の被写体輝度レベルより低い被写体輝度領域では被写体輝度に対して第2の露出時間に固定する第2の露出制御手段とを有することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項17】
請求項13において該第2の露出時間は該第1の露出時間の1/4よりは長くなるように制御することを特徴とするカメラの露出制御装置。
【請求項18】
絞り兼用レンズシャッタで、該絞り兼用レンズシャッタが開放絞りで露出を行う被写体輝度領域において、第1の被写体輝度領域では該被写体輝度に応じて第1の関係で露出時間を変更してゆく第1の露出制御手段と、該第1の被写体輝度領域より低い第2の領域において、該被写体輝度に応じて該第1の関係とは異なる第2の関係で該被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく第2の露出制御手段を有することを特徴とするカメラの露出制御装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はコンパクトカメラにおける撮影精度向上の為の技術に関し、更には被写体に対する露出精度と被写体ブレの関係を改善するカメラの露出制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化され、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。
【0003】
また、最近では、カメラに加わる手振れを防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影ミスを誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【0004】
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明する。
【0005】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常1Hzないし10Hzの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起こしていても像振れの無い写真を撮影可能とするための基本的な考えとして、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させなければならない。従って、カメラ振れが生じても像振れが生じない写真を撮影するためには、第1にカメラの振動を正確に検出し、第2に手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。
【0006】
この振動(カメラ振れ)の検出は、原理的にいえば、加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出しカメラブレ補正の為にその出力を適宜演算処理する振動検出手段をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正光学装置を駆動させて像振れ抑制が行われる。
【0007】
図4aは防振システムを有するコンパクトカメラの外観図であり、光軸41に対して矢印42p、42yで示すカメラ縦ブレ及び横ブレに対しブレ補正を行う。
【0008】
尚、カメラ本体43の中で43aはレリーズボタン、43bはモードダイアル(メインスイッチを含む)、43cはリトラクタブルストロボ、43dはファインダ窓である。
【0009】
図4bは図4aの内部斜視図であり、44は力メラ本体、53は補正レンズ52を図4bの58p、58y方向に自在に駆動して矢印42p、42y方向のブレ補正を行う補正手段であり、詳細については後述する。45p、45yは各々矢印46p、46y回りのブレを検出する角速度計や角加速度計等の振動検出手段である。
【0010】
振動検出手段45p、45yの出力は後述する演算手段47p、47yを介して補正手段の駆動目標値に変換され補正手段のコイルに入力してブレ補正を行う。
【0011】
図4cは演算手段47p、47yの詳細を示すブロック図であり、47p、47yとも同様な為に図4cでは演算手段47pのみを用いて説明する。
【0012】
演算手段47pは一点鎖線にて囲まれるDCカットフィルタ48p、ローパスフィルタ49p、アナログ トゥ ディジタル変換手段(以下A/D)410p、駆動手段419p及びカメラマイコン411内の記憶手段1(412p)、差動手段1(413p)、DCカットフィルタ414p、積分手段415p、記憶手段2(416p)、差動手段2(417p)、PWMデューティ変換手段418pで構成される。
【0013】
ここでは振動検出手段45pとしてカメラのブレ角速度を検出するレーザージャイロを用いており、レーザージャイロはカメラのメインスイッチオンと同期して駆動されカメラに加わるブレ角速度の検出を開始する。
【0014】
振動検出手段45pの信号はアナログ回路で構成されるDCカットフィルタ48pにより信号に重畳しているDCバイアス成分がカットされる。このDCカットフィルタ48pは0.1Hz以下の周波数の信号はカットする周波数特性を有しており、カメラに加わる1ないし10Hzの手ブレ周波数帯域には影響が及ばない様に成っている。しかしながらこの様に0.1Hz以下をカットする特性にすると振動検出手段からブレ信号が入力されてから完全にDCがカットされるまでには10秒近くかかってしまう問題が有る。そこでカメラのメインスイッチがオンされてから例えば0.1秒まではDCカットフィルタ48pの時定数を小さく(例えば10Hz以下の周波数の信号をカットする特性にする)しておく事で0.1秒位の短い時間でDCをカットし、その後に時定数を大きくして0.1Hz以下の周波数のみカットする特性にしてDCカットフィルタ48pによりブレ角速度信号が劣化しない様にしている(例えば特許文献1参照)。
【0015】
DCカットフィルタ48pの出力はアナログ回路で構成されるローパスフィルタ49pによりA/D分解能にあわせて適宜増幅されると共にブレ角速度信号に重畳する高周波のノイズをカットする。これはブレ角速度信号をカメラマイコンに入力する時のA/D410pのサンプリングがブレ角速度信号のノイズにより読み誤りが起きるのを避ける為である。
【0016】
ローパスフィルタ49pの信号はA/D410pによりサンプリングされてカメラマイコン411に取り込まれる。
【0017】
DCカットフィルタ48pによりDCバイアス成分はカットされている訳であるが、その後のローパスフィルタ49pの増幅により再びDCバイアス成分がブレ角速度信号に重畳している為にカメラマイコン411内において再度DCカットを行う必要がある。
【0018】
そこで例えばカメラメインスイッチオンから0.2秒後にサンプリングされたブレ角速度信号を記憶手段1(412p)で記憶し、差動手段1(413p)により記憶値とブレ角速度信号の差を求めることでDCカットを行う。尚、この動作ではおおざっぱなDCカットしか出来ない為に(カメラメインスイッチオンから0.2秒後に記憶されたブレ角速度信号の中にはDC成分ばかりでなく、実際の手ブレも含まれている為)後段でデジタルフィルタで構成されたDCカットフィルタ414pにより十分なDCカットを行っている。
【0019】
このDCカットフィルタ414pの時定数もアナログのDCカットフィルタ48pと同様に変更可能に成っており、カメラのメインスイッチオンから0.2秒後から更に0.2秒費やしてその時定数を徐々に大きくしている。具体的には、このDCカットフィルタ414pはメインスイッチオンから0.2秒経過した時には10Hz以下の周波数をカットするフィルタ特性であり、その後50msec毎にフィルタでカットする周波数を5Hz、1Hz、0.5Hz、0.2Hzと下げてゆく。但し上記動作の間に撮影者がシャッタレリーズボタンを半押し(sw1)して測光測距を行った時は直ちに撮影を行う可能性があり、時間を費やして時定数変更を行う事が好ましくない場合もある。そこでその様な時には撮影条件に応じて時定数変更を途中で中止する。例えば測光結果により撮影シャッタスピードが1/60となる事が判明し、撮影焦点距離が150mmの時には防振の精度はさほど要求されない為にDCカットフィルタ414pは0.5Hz以下の周波数をカットする特性まで時定数変更した時点で完了とする(シャッタスピードと撮影焦点距離の積により時定数変更量を制御する)。これにより時定数変更の時間を短縮でき、シャッターチャンスを優先する事が出来る。勿論より速いシャッタスピード、或いはより短い焦点距離の時にはDCフィルタ414pの特牲は1Hz以下の周波数をカットする特性まで時定数変更した時点で完了とし、より遅いシャッタスピード、長い焦点距離の時には時定数が最後まで変更完了するまで撮影を禁止する。
【0020】
積分手段415pはカメラのシャッタレリーズボタン半押し(sw1)に応じてDCカットフィルタ414pの信号の積分を始め、角速度信号を角度信号に変換する。但し前述したようにDCカットフィルタの時定数変更が完了していない時には時定数変更が完了するまで積分動作を行わない。尚、図4cでは省略しているが積分された角度信号はその時の焦点距離、被写体距離情報により適宜増幅されブレ角度に応じて適切な量補正手段が駆動するように変換される(ズームフォーカスにより撮影光学系が変化し、補正手段の駆動量に対し光軸偏心量が変わる為この補正を行う必要がある)。シャッタレリーズボタンの押し切り(sw2)で補正手段をブレ角度信号に応じて駆動し始めるわけであるが、この時補正手段のブレ補正動作が急激に始まらない様に注意する必要がある。記憶手段2(416p)及び差動手段2(417p)はこの対策の為に設けられている。記憶手段2(416p)はシャッタレリーズボタンの押し切り(sw2)動作に同期して積分手段415pのブレ角度信号を記憶する。差動手段2(417p)は積分手段415pの信号と記憶手段2(416p)の信号の差を求める。その為sw2時の差動手段2(417p)の2つの信号入力は等しく差動手段2(417p)の補正手段駆動目標値信号はゼロであるが、その後ゼロより連続的に出力が行われる(記憶手段2はsw2時点の積分信号を原点にする役割となる)。これにより補正手段は急激に駆動されることが無くなる。
【0021】
差動手段2(417p)からの目標値信号はPWMデューティ変更手段418pに入力される。補正手段コイルにはブレ角度に対応した電圧或いは電流を印加すれば補正レンズはそのブレ角度に対応して駆動される訳であるが、補正手段の駆動消費電力及びコイルの駆動トランジスタの省電力化の為にはPWM駆動が望ましい。そこでPWMデューティ変更手段418pは目標値に応じてコイル駆動デューティを変更している。例えば周波数が20KHzのPWMにおいて差動手段2(417p)の目標値が2048の時にはデューティゼロ、4096の時にはデューティ100としその間を等分にしてデューティを目標値に応じて決定していく。尚、デューティの決定は目標値ばかりではなくその時のカメラの撮影条件(温度やカメラの姿勢、バッテリの状態)によって細かく制御して精度良いブレ補正が行われる様にする。
【0022】
PWMデューティ変更手段418pの出力はPWMドライバ等の公知の駆動手段419pに入力され駆動手段419pの出力を補正手段のコイルに印加してブレ補正を行う。駆動手段419pはsw2に同期してオンし、フィルムヘの露出が終了するとオフされる。また、露出が終了してもレリーズボタンが半押し(sw1)されている限り積分手段415pは積分を継続しており、次のsw2で再び記憶手段2(416p)が新たな積分出力を記憶する。
【0023】
シャッタレリーズボタンの半押しを止めると積分手段415pはDCカットフィルタ414pの出力の積分を止め、積分手段のリセットを行う。リセットとは今まで積分してきた情報をすべてカラにする事である。
【0024】
メインスイッチオフで振動検出手段45pがオフされ防振シーケンスは終了する。
【0025】
尚、積分手段415pの信号が所定値より大きくなった時にはカメラのパンニングが行われたと判断してDCカットフィルタ414pの時定数を変更する。例えば0.2Hz以下の周波数をカットする特性であったものを1Hz以下をカットする特性に変更し再び所定時間で時定数をもとに戻していく。この時定数変更量も積分手段415pの出力の大きさにより制御される。即ち出力が第1の閾値を超えた時にはDCカットフィルタの特性を0.5Hz以下をカットする特性にし、第2の閾値を超えた時は1Hz以下をカットする特性、第3の閾値を超えた時は5Hz以下をカットする特性にする。
【0026】
又、積分手段415pの出力が非常に大きくなった時には積分手段を一旦リセットして演算上の飽和(オーバーフロー)を防止している。
【0027】
図4cにおいてDCカットフィルタ414pはメインスイッチオンから0.2秒後に作動を開始する構成に成っているがこれに限られるものではなくシャッタレリーズボタン半押し(sw1)より作動を開始しても良い。この場合はDCカットフィルタの時定数変更が完了した時点より積分手段を作動させる。
【0028】
又、積分手段もシャッタレリーズボタンの半押し(sw1)で作動を開始させていたが、シャッタレリーズボタン押し切り(sw2)より作動を開始する構成にしても良い。この場合には記憶手段2(416p)及び差動手段2(417p)は必要無くなる。
【0029】
図4cでは演算手段47p内にDCカットフィルタ48p及びローパスフィルタ49pが設けられているが、これらは振動検出手段内に設けられても良いのは言うまでもない。
【0030】
図5a〜dは補正手段の説明図であり図5aは正面図、図5bは図5aを矢印51方向より見た図、図5cは図5aのA−A断面図、図5dは斜視図である。
【0031】
図5aにおいて補正レンズ52(図5cの断面図に示す様に補正レンズ52は支持枠53に固定される2枚のレンズ52a、52bと地板54に固定されるレンズ52cにより撮影光学系の群を構成している)は支持枠53に固定される。
【0032】
支持枠53には強磁性材料のヨーク55が取付けられ、ヨーク55の紙面裏面にはネオジウム等の永久磁石56p、56yが吸着固定されている(かくれ線で示す)。又、支持枠53から放射状に延出する3本のピン53aは地板54の側壁54bに設けられた長孔54aにかん合している。
【0033】
図5b、図5dに示す様にピン53aと長孔54aの関係は補正レンズ52の光軸方向57にはかん合してガタは生じないが光軸と直交する方向には長孔54aが延びている。
【0034】
よって支持枠53は地板54に対し光軸57方向には移動規制されるが光軸と直交する平面内には自由に移動できる(矢印58p、58y、58r)。但し支持枠上のフック53bと地板上のフック54c間に引っ張りバネ59が掛けられている為に各々の方向(58p、58y、58r)に弾性的に規制されている。
【0035】
地板54には永久磁石56p、56yに対向してコイル510p、510yが取付けられている(一部かくれ線)。ヨーク55、永久磁石56p、コイル510pの配置は図5cの様になっており(永久磁石56y、コイル510yも同配置)コイル510pに電流を流すと支持枠53は矢印58p方向に駆動され、コイル5r0yに電流を流すと支持枠53は矢印58y方向に駆動される。
【0036】
そしてその駆動量は各々の方向における引っ張りバネ59のバネ定数とコイル510p、510yと永久磁石56p、56yの関連で生ずる推力との釣り合いで求まる。
【0037】
即ちコイル510p、510yに流す電流量に基づいて補正レンズ52の偏心量を制御できる。
【特許文献1】特開平08−262518号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0038】
以上の様な防振システムをカメラに塔載すると長い露出秒時(遅いシャッタスピード)においても手ブレの無い写真が撮影できるようになる。
【0039】
最近のコンパクトカメラにおいては手ブレ対策のために長い露出秒時で撮影できない様になっている。
【0040】
一般にカメラに生ずる手ブレは撮影レンズの焦点距離分の一の露出時間で撮影すれば防げるとされている。
【0041】
例えば撮影レンズの焦点距離が60mmの時は1/60の露出時間より短ければ手ブレを防ぐ事が出来る。
【0042】
被写体の明るさ(輝度)が暗くなる(輝度が低くなる)と撮影レンズの絞りを開けていく事と露出時間を長くする事で適正露出を保とうとするのは公知の事で有るが、露出時間を長秒時化していくと手ブレが現れてくるのでカメラ任せのモードの時には焦点距離分の一より露出時間が長くなるときには、焦点距離分の一に露出秒時を固定して(シャッタ打ち切り秒時)手ブレ対策を行っている。
【0043】
図6に示す制御線63の様に横軸で示す被写体輝度がEV19より次第に下がっていくと(被写体が暗くなっていくと)縦軸に示す露出時間はそれに比例して長くなって行く。
【0044】
尚、公知の様に絞り兼用レンズシャッタの場合には被写体の輝度が極めて明るい時(例えばEV20以上)にはシャッタが全開しなくなって来るので露出時間が短くなると共に絞り径も小さくなるので制御線63の比例関係は崩れてくるがここでは本発明の主旨とは関係がないので詳しい説明は省く。
【0045】
この制御線63において被写体輝度がEV16より暗くなると制御線はフラットになる(縦軸に示すように露出時間1/60に固定される、制御線61)。これにより手ブレを防ぐ事が出来る訳で有るが、EV16より暗い被写体の場合においては適正露出が行えない。
【0046】
そしてその様な場合はカメラに内蔵されるストロボを被写体に向けて照射する事で適正露出を保つ様にしている、しかしここでストロボにより全ての間題が解決された訳ではない。
【0047】
例えば被写体がカメラに対して遠い場合にはストロボ光が被写体に届かない為に露出アンダーを救う事が出来ない。
【0048】
又、主被写体にはストロボの光が届くが、背景にはストロボの光が届かないので背景は真っ暗になってしまう。
【0049】
それを救う為に制御線を破線62の様に延ばして行くと、被写体輝度が低くなっても、それに伴って露出時間が長くなるので露出アンダーは救う事が出来る。
【0050】
勿論露出時間が長くなる事で手ブレは生じてくるが、前述した様な防振システムにより手ブレは補正されるので手ブレの恐れは軽減される。
【0051】
しかし露出時間が長くなる事で手ブレ以外の問題として被写体ブレが現れてしまう。被写体ブレは、被写体が露出中に動いてしまうことで生ずるブレであり、露出時間が長いほど影響が出てくる。そしてこれは防振システムでは対処できず、露出時聞を短くする事で対策を行う方法が適している。
【0052】
このように適正露出を得る為に長い露出時間での撮影を可能にすると今度は被写体ブレの影響が出て来てしまい失敗写真を作ってしまう問題が有った。
【0053】
そこで本発明の目的は適正露出を満足しつつ、且つ被写体ブレを抑えるように露出を制御して行く事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0054】
本発明によれば露出アンダーの程度が所定量範囲内ならば撮影者に対して露出不足の不満を感じさせない事に着目し、露出アンダーと被写体ブレの対策を最適バランスにする事で失敗写真を減らす様にしている。
【0055】
請求項1から5においては適正露出が得られる様に被写体輝度に対して露出を制御する第1の露出制御手段と、被写体輝度に応じて露出アンダーになる様に露出を制御する第2の露出制御手段を有し、第1の露出制御手段は被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく被写体輝度領域を有し、第2の露出手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択される。
【0056】
そして第1の露出制御手段は被写体揮度が低くなるのに比例して露出時間を長くする領域を有しており、第2の露出制御手段は被写体輝度に低くなるのに比例しないで被写体輝度に対応して露出時間を変更する領域を有し、第2の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのにともなって露出時間を長くしてゆくが被写体輝度と露出時間の関係は比例関係の変化率より小さくなる様に露出を制御する構成にしている。
【0057】
請求項6から11においては適正露出が得られる様に被写体輝度に対して第1の関係で露出時間を変更する第1の露出制御手段と、露出アンダーになるように被写体輝度に対して露出時間を変更する第2の露出制御手段を有し、第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて第1の関係で露出時間を変更し、第2の露出手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択される様にしている。
【0058】
そして被写体輝度が第1のレベルより低くなると被写体輝度に対して露出時間を変化させない第3の露出制御手段を選択し、該第1のレベルより低い第2のレベルより被写体輝度が2段程度低くなると該第2の露出制御手段を選択する。
【0059】
そして第1の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第1の領域を有し、第2の露出制御手段も被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第2の領域を有し、第2の露出手段は第2の領域において該被写体輝度に対して露出適正となる露出時間を1/4以内で短くした露出時間で露出を制御する構成にしている。
【0060】
請求項12から16において被写体輝度が所定範囲内では露出時間を第1の露出時間に固定する第1の露出制御手段と、該所定範囲外で露出時間を第2の露出時間に固定する第2の露出制御手段を有し、第2の露出手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択される構成にしている。
【0061】
そして第1の被写体輝度レベルより高い被写体輝度領域では被写体輝度に応じて露出時間を変更させる第3の露出制御手段と、第1の被写体輝度レベルから第1の被写体輝度レベルより低い第2の被写体輝度レベル迄は被写体輝度に対して第1の露出時間に固定する第1の露出制御手段と、第2の被写体輝度レベルから第2の被写体輝度レベルより低い第3の被写体輝度レベル迄は被写体輝度に応じて露出時間を変化させる第4の露出制御手段と、第3の被写体輝度レベルより低い被写体輝度領域では被写体輝度に対して第2の露出時間に固定する第2の露出制御手段を有し、第2の露出時間は第1の露出時間の1/4よりは長くなるように制御する構成にしている。
【0062】
請求項17では絞り兼用レンズシャッタで、絞り兼用レンズシャッタが開放絞りで露出を行う被写体輝度領域において、第1の被写体輝度領域では被写体輝度に応じて第1の関係で露出時間を変更してゆく第1の露出制御手段と、第1の被写体輝度領域より低い第2の領域において、被写体輝度に応じて第1の関係とは異なる第2の関係で被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく第2の露出制御手段を有する構成にしている。
【発明の効果】
【0063】
本発明によれば露出アンダーの程度が所定量範囲内ならば撮影者に対して露出不足の不満を感じさせない事に着目している。露出アンダーと被写体ブレの対策を最適バランスにする事で失敗写真を減らすことが出来る様になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0064】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例1】
【0065】
図1aは本発明の第1の実施例のブロック図であり本発明の主要素のみ図示してあり、カメラの他の要素に付いては説明を簡単にする為に省いてある。
【0066】
図1aにおいて、カメラマイコン11には力メラメインスイッチ114からの信号が入力されると撮影鏡筒を沈胴状態から撮影可能光学系の状態まで繰り出し、同時にレンズバリアを開ける。又、この時振動検出手段も起動させる。
【0067】
撮影モード入力手段112からは撮影者が選択した撮影モードがカメラマイコン11に入力される。撮影モードは例えば動き回る被写体を撮影する時に適したスポーツモード、人物をアップで撮影するのに適したポートレートモード、被写体をクローズアップして撮影するのに適したマクロモード、夜景を撮影するのに適した夜景モードがある。
【0068】
ストロボモード入力手段111からはストロボモードがカメラマイコン11に入力される。ストロボモードにはストロボを使用しないストロボオフモード、強制的にストロボを発光するストロボオンモード、被写体の輝度や光線の方向等でストロボを発光させるか否かを制御するストロボオートモードが有り、又、ストロボ発光時に赤目緩和機能を動作させるか否かを決める事が出来る。
【0069】
撮影者は防振スイッチ18を操作して撮影時にブレ補正を行うか否かを決め、その情報はカメラマイコン11に入力される。
【0070】
又、撮影者はカメラを構えてからズーム操作手段15を操作してズーム信号をカメラマイコン11に送り、カメラマイコン11はズーム駆動手段16を制御して撮影焦点距離を変更させる。
【0071】
撮影者は撮影焦点距離を決定すると次にはレリーズ手段113のレリーズ半押しし、このタイミングで測距手段13は被写体までの距離を測定し、その情報をカメラマイコン11に送る。カメラマイコン11はAF駆動手段115を制御して測距情報を基に撮影鏡筒の一部或いは全部を駆動して撮影光学系の焦点調節を行う。
【0072】
この時、振動検出手段19からの振れ情報も力メラマイコンに入力され、そのブレ状態からカメラが手持ちなのか或いは三脚や地面に固定されているかを判断する。尚、振動検出手段19はレリーズ手段113半押し時から起動させてもよいが、振動検出事段はその起動直後のブレ検出信頼性が低いので本発明においてはカメラメインスイッチ114オンに同期して起動を始めている。
【0073】
又、測光手段12は被写体輝度を測定し、その情報をカメラマイコン11に出力する。カメラマイコン11はその情報とフィルム感度や種類、防振システムの使用状態撮影焦点距離及びその時のレンズの明るさ、撮影モード、ブレ補正の選択、被写体までの距離情報、ブレ情報等今までに決定された撮影情報を基に露出時間を演算すると同時に閃光手段17を使用するか否かを決める。
【0074】
レリーズ手段113押し切り(s2)が行われるとカメラマイコン11は振動検出手段19の信号を基に補正手段140を制御してブレ補正を始める。その後シャッタ駆動手段14を制御してフィルムヘの露出を行い、状況に応じて閃光手段17を発光させる。
【0075】
本発明の趣旨は適正な露出制御と被写体ブレの対策を両立させる事であり、その事について図1bを用いて説明する。
【0076】
図1bにおいて制御線116は本発明の露出制御を表している。
従来においては制御線61の様に被写体輝度EV16より暗い時には露出時間を一律1/60に設定していた。
【0077】
又、適正露出を行う為には制御線62の様に被写体輝度が1段暗くなると、それに比例して露出時間も1段長くなっていた。
【0078】
それに対して制御線116は制御線61と制御線62の2等分線になっており、被写体輝度と露出時間の関係は上記関係の変化率より小さくなる(比例関係では被写体輝度が倍暗くなると露出時間は倍長くなるが、該第2の露出制御手段は被写体輝度が倍暗くなっても露出時間は倍までは長くならない)様に露出を制御している。
【0079】
この様に制御すると被写体輝度が暗い時は一律に露出時間を固定していた場合と比べて適正アンダーの度合いが軽減され、又、適正露出を行う場合と比べると露出時間が短いので被写体ぶれの影響が出難くなる。
【0080】
勿論被写体輝度がEV16よりも明るい場合では従来と同じ制御線63にして適正露出を行う。
【0081】
図1cは被写体の輝度を測光してからシャッタの露出時間を決定するまでのフローを表しており、このフローはカメラのレリーズボタン半押し(s1)でスタートする。尚、このフローにおいては被写体輝度が明るすぎて、レンズシャッタにおける絞りを開放で撮影しない領域は説明を省いている。
【0082】
ステップ#1001では測光手段12が被写体輝度を測光する。
【0083】
ステップ#1002では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が16以下の時はステップ#1003に進み、それより明るい時はステップ#1004に進む。
【0084】
ステップ#1003では被写体が暗く、露出を適正にすると露出時間が長くなり被写体ブレが発生する被写体輝度領域なので制御線116の様に被写体輝度に対して露出時間を設定する。
【0085】
露出時間は被写体輝度がEV16(露出時間1/60)を境に変化するので露出時間制御計算はEV16と現在の測光値(EV)の差を求め、その差を半分にして(制御線の勾配がEV16以上の時の半分だから)その値を2の指数とし、最後に1/60を乗じて露出時間を求める。
【0086】
求めた露出時間はステップ#1005で更新され、シャッタの制御に使われ、このフローは終了する。
【0087】
ステップ#1004では被写体輝度がEV16より明るいので被写体輝度が明るくなるのに比例して露出時間を短くする(被写体輝度が1段明るくなると、露出時間を1段短くする)。ここでもEV16の時の露出時間1/60を基本にして測光した被写体輝度(EV)との差を求め、その値を2の指数とした数値を60に乗じて逆数として露出時間とする。
【0088】
そして求まった露出時間をステップ#1005に更新しシャッタ制御時に役立たせる。
【0089】
尚、このフローでは被写体輝度に対し、露出時間を演算で求めているが、各被写体輝度に対応した露出時間をテーブルに持たせ、測光値に応じて露出時間を引き出す構成にしても良い。
【0090】
以上の様に本発明によれば露出アンダーと被写体ブレの対策を最適バランスにする事で失敗写真を減らす様にしており、適正露出が得られる様に被写体輝度に対して露出を制御する第1の露出制御手段と(制御線63)、被写体輝度に応じて露出アンダーになる様に露出を制御する第2の露出制御手段(制御線116)を有し、第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく被写体輝度領域を有し、第2の露出手段は被写体輝度が所定レベルより低くなると選択される。
【0091】
そして第1の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする領域を有しており、第2の露出制御手段は被写体輝度に低くなるのに比例しないで被写体輝度に対応して露出時間を変更する領域を有し、第2の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのにともなって露出時間を長くしていくが、被写体輝度と露出時間の関係は比例関係の変化率より小さくなる(比例関係では被写体輝度が倍暗くなると露出時間は倍長くなるが、第2の露出制御手段は被写体輝度が倍暗くなっても露出時間は倍までは長くならない)様に露出を制御する構成にしている。
【0092】
別のいいかたでは、絞り兼用レンズシャッタで、絞り兼用レンズシャッタが開放絞りで露出を行う被写体輝度領域において、第1の被写体輝度領域では被写体輝度に応じて第1の関係で露出時間を変更してゆく第1の露出制御手段と(制御線63)、第1の被写体輝度領域より低い第2の領域(EV16以下)において、被写体輝度に応じて第1の関係とは異なる第2の関係で被写体輝度に応じて露出時間を変更してゆく第2の露出制御手段(制御線116)を有する構成にしている。
【実施例2】
【0093】
図2aは本発明の第2実施例であり、第1の実施例と異なるのは制御線の形である。
【0094】
図2aにおいては被写体輝度EV16以下の時からEV14までは制御線21の様に露出時間を1/60に固定している、その為この被写体輝度の領域(EV14から16)の被写体においては露出はアンダーになってしまうが露出時間は1/60に固定されているので被写体ブレは生じない。
【0095】
ここでEV14からEV16までの2段の輝度の間だけ露出時間を固定したのは、現在のフィルム性能と現像システムの能力を考えると1.5段程度の被写体輝度の違いは露出アンダーの不満が生じないからであり、それより少し多目の2段に設定した為である。
【0096】
そしてEV14以下の被写体輝度においては制御線63と同じ勾配(被写体輝度が1段暗くなるのに比例して露出時間を1段長くする)の制御線22となる。
【0097】
そこで被写体輝度が14以下の被写体に対しては一律2段露出がアンダーになってしまうが、従来例の制御線61の様に被写体輝度が暗くなるほど露出アンダーの度合いが大きくなる事はないので露出に対する大きな不満は生じない。
又、被写体輝度がEV14以下の被写体に対しては露出時間が適正露出に対して1/4に短くなるので被写体ブレの影響を小さくする事が出来る。
【0098】
図2bは被写体の輝度を測光してからシャッタの露出時間を決定するまでのフローを表しており、このフローはカメラのレリーズボタン半押し(s1)でスタートする。
【0099】
尚、このフローにおいては被写体輝度が明るすぎて、レンズシャッタにおける絞りを開放で撮影しない領域は説明を省いている。
【0100】
又図1bと同機能のブロックは同部番としている。
【0101】
ステップ#1001では測光手段12が被写体輝度を測光する。
【0102】
ステップ#1002では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が16以下の時はステップ#2001に進み、それより明るい時はステップ#1004に進む。
【0103】
ステップ#2001では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が14以下の時はステップ#2003に進み、それより明るい時はステップ#2002に進む。
【0104】
ステップ#2003では被写体が暗く、露出を適正にすると露出時間が長くなり被写体ブレが発生する被写体輝度領域なので制御線22の様に被写体輝度に対して露出時間を設定する。
【0105】
露出時間は被写体輝度がEV14(露出時間1/60)を境に変化するので露出時間御計算はEV14と現荘の測光値(EV)の差を求め、その値を2の指数とし、最後に1/60を乗じて露出時間を求める。
【0106】
求めた露出時間はステップ#1005で更新され、シャッタの制御に使われ、このフローは終了する。
【0107】
ステップ#1004では被写体輝度がEV16より明るいので被写体輝度が明るくなるのに比例して露出時間を短くする。(被写体輝度が1段明るくなると、露出時間を1段短くする)。
【0108】
ここでもEV16の時の露出時間1/60を基本にして測光した被写体輝度(EV)との差を求め、その値を2の指数とした数値を60に乗じて逆数として露出時間とする。
【0109】
そして求まった露出時間をステップ#1005に更新しシャッタ制御時に役立たせる。
【0110】
ステップ#2002では露出秒時を一律1/60に固定する。
尚、このフローでは被写体輝度に対し、露出時間を演算で求めているが、各被写体輝度に対応した露出時間をテーブルに持たせ、測光値に応じて露出時間を引き出す構成にしても良い。
【0111】
以上の様に適正露出が得られる様に被写体輝度に対して第1の関係(被写体輝度が1段暗くなると露出時間を1段長くする比例関係)で露出時間を変更する第1の露出制御手段(制御線63)と、露出アンダーになるように被写体輝度に対して露出時間を変更する第2の露出制御手段(制御線22)を有し、第2の露出制御手段は被写体輝度に応じて第1の関係で露出時間を変更し、第2の露出手段は被写体輝度が設定レベル(被写体輝度EV14)より低くなると選択される様にしている。
【0112】
そして被写体輝度が第1のレベル(被写体輝度EV16)より低くなると被写体輝度に対して露出時間を変化させない第3の露出制御手段(制御線21)を選択し、該第1のレベルより低い第2のレベル(被写体輝度EV14)より被写体輝度が2段程度低くなると該第2の露出制御手段を選択する。
【0113】
そして第1の露出制御手段は被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第1の領域を有し、第2の露出制御手段も被写体輝度が低くなるのに比例して露出時間を長くする第2の領域を有し、第2の露出手段は第2の領域において該被写体輝度に対して露出適正となる露出時間を1/4以内(被写体輝度で2段アンダー)で短くした露出時間で露出を制御する構成にしている。
【実施例3】
【0114】
図3aは本発明の第3実施例であり、第2の実施例と異なるのは制御線の形である。
【0115】
図3aにおいては被写体輝度EV12以下からは制御線31の様に露出時間を1/15に固定している。
【0116】
これは、この様に露出時間が長くなってくると上述した防振システムを使用しても手ブレを防ぐ事が出来なくなってくる為である。
【0117】
そこで露出時間が1/15より長くなる時には露出時間を1/15に固定する事で手ブレ対策を行っている。
【0118】
勿論EV12以下の被写体に対しては露出時間が短くなるので被写体ブレの発生頻度も抑える事が出来る。
【0119】
ここで制御線21における露出秒時を1/60、制御線31における露出秒時を1/15とし、その差を露出秒時で2段に設定した理由を説明する。
【0120】
これは手ブレは焦点距離分の一より速い露出時間で撮影すれば防ぐ事が出来るが、防振システムを用いた場合はその2段長い露出時間で撮影しても手ブレが生ずる危険性が少なくなる為である。
【0121】
図3bは被写体の輝度を測光してからシャッタの露出時間を決定するまでのフローを表しており、このフローはカメラのレリーズボタン半押し(s1)でスタートする。
【0122】
尚、このフローにおいては被写体輝度が明るすぎて、レンズシャッタにおける絞りを開放で撮影しない領域は説明を省いている。
【0123】
又図2bと同機能のブロックは同部番としている。
【0124】
ステップ#1001では測光手段12が被写体輝度を測光する。
【0125】
ステップ#1002では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が16以下の時はステップ#2001に進み、それより明るい時はステップ#1004に進む。
【0126】
ステップ#2001では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が14以下の時はステップ#3001に進み、それより明るい時はステップ#2002に進む。
【0127】
ステップ#3001では測光した被写体輝度を判断しており、被写体輝度のEV値が12以下の時はステップ#3002に進み、それより明るい時はステップ#2003に進む。
【0128】
ステップ#2002では露出秒時を一律1/60に固定する事で適正露出と被写体ブレ対策のバランスをとる。
【0129】
ステップ#3002では露出時間を一律1/15に固定する事で手ブレ対策を行う。
【0130】
ステップ#2003では被写体が暗く、露出を適正にすると露出時間が長くなり被写体ブレが発生する被写体輝度領域なので制御線22の様に被写体輝度に対して露出時間を設定する。
【0131】
露出時間は被写体輝度がEV14(露出時間1/60)を境に変化するので露出時間御計算はEV14と現在の測光値(EV)の差を求め、その値を2の指数とし、最後に1/60を乗じて露出時間を求める。
【0132】
ステップ#1004では被写体輝度がEV16より明るいので被写体輝度が明るくなるのに比例して露出時間を短くする(被写体輝度が4段明るくなると、露出時間を1段短くする)。ここでもEV16の時の露出時間1/60を基本にして測光した被写体輝度(EV)との差を求め、その値を2の指数とした数値を60に乗じて逆数として露出時間とする。
【0133】
ステップ#2002、#3002、#2003、#1004で求まった露出時間をステップ#1005に更新しシャッタ制御時に役立たせ、このフローを終了する。
【0134】
尚、このフローでは被写体輝度に対し、露出時間を演算で求めているが、各被写体輝度に対応した露出時間をテーブルに持たせ、測光値に応じて露出時間を引き出す構成にしても良い。
【0135】
尚、図3aの制御線21、22は被写体ブレ対策と適正露出対策の適性バランスを取る為に通常よりは若干露出アンダーになっているが、この様に段階的に露出を制御するのではなく、図3cに示すようにEV16における制御線63の端点とEV12における制御線31の端点を結ぶ制御線32とし、この被写体輝度の間で被写体輝度に対して連続的に露出時間が変化する様に設定してもよい。
【0136】
以上の様に被写体輝度が所定範囲内(EV14から16)では露出時間を第1の露出時間(制御線21の露出時間1/60)に固定する第1の露出制御手段と、該所定範囲外(EV12以下)で露出時間を第2の露出時間(制御線31の1/15)に固定する第2の露出制御手段を有し、第2の露出手段は被写体輝度が所定レベル(EV12)より低くなると選択される構成にしている。
【0137】
そして第1の被写体輝度レベル(EV16)より高い被写体輝度領域では被写体輝度に応じて露出時間を変更させる第3の露出制御手段(制御線63)と、第1の被写体輝度レベルから第4の被写体輝度レベルより低い第2の被写体輝度レベル(EV14)迄は被写体輝度に対して第1の露出時間に固定する第1の露出制御手段と、第2の被写体輝度レベルから第2の被写体輝度レベルより低い第3の被写体輝度レベル(EV12)迄は被写体輝度に応じて露出時間を変化させる第4の露出制御手段(制御線22)と、第3の被写体輝度レベルより低い被写体輝度領域では被写体輝度に対して第2の露出時間に固定する第2の露出制御手段を有し、第2の露出時間は第1の露出時間の1/4よりは長くなるように制御する構成にしている。
【図面の簡単な説明】
【0138】
【図1a】本発明の第1実施例のブロック図
【図1b】本発明の第1実施例の制御線図
【図1c】本発明の第1実施例のフローチャート
【図2a】本発明の第2実施例の制御線図
【図2b】本発明の第2実施例のフローチャート
【図3a】本発明の第3実施例の制御線図
【図3b】本発明の第3実施例のフローチャート
【図3c】本発明の第3実施例の制御線図
【図4a】防振システムを有するコンパクトカメラの外観図
【図4b】防振システムを有するコンパクトカメラの内部斜視図
【図4c】防振システムの演算手段のブロック図
【図5a】補正手段の正面図
【図5b】補正手段の矢印51方向より見た図
【図5c】補正手段のA−A断面図
【図5d】補正手段の斜視図
【図6】従来の制御線図
【符号の説明】
【0139】
11 カメラマイコン
12 測光手段
13 測距手段
14 シャッタ駆動手段
15 ズーム操作手段
16 ズーム駆動手段
17 閃光手段
18 防振スイッチ
19 振動検出手段
110 補正手段
111 ストロボモード入力手段
112 撮影モード入力手段
113 レリーズ手段
114 カメラメインスイッチ
115 AF駆動手段




 

 


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