JP2007267330A - デジタル一眼レフカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル一眼レフカメラにおいて固定パターンノイズ除去の機能を効率的に動作させることにより撮影に要する時間を全体として短縮するようにする。
【解決手段】撮影光路外に退避して被写体光束をＣＣＤ２２１に導く上昇位置と、被写体光束をファインダ光学系に導く下降位置に移動可能な可動ミラー２０１と、この可動ミラー２０１を上昇位置に移動させ、被写体像を取得するＣＣＤ２２１と、ＣＣＤ２２１から出力された被写体像データを連続的に表示する液晶モニタ２６を備え、スルー画表示中に被写体像データに固定パターンノイズが重畳しているか否かを予測し（＃４３、＃４５）、被写体像データに固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に（＃５９〜＃６７）撮像素子の暗像データを取得し（＃８３、＃８７）、この暗像データに基づいて静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行う（＃８９）。
【選択図】 図５

Description

本発明は、スルー画表示機能を有するデジタルカメラに関し、詳しくは、撮像素子で取得した画像を表示装置に表示する所謂スルー画表示機能（ライブビュー表示機能、電子ファインダ機能とも言う）を有するデジタル一眼レフカメラに関する。

従来のコンパクトデジタルカメラにおいては、被写体像の観察は、光学式ファインダにより行っていたが、最近は、光学式ファインダをなくし、代わりに被写体画像データの記録用に設けられている撮像素子の出力を表示にも利用している。即ち、撮像素子で取得した画像を、被写体像観察用に液晶モニタ等の表示装置によって表示するスルー画像表示機能を有しているものが多くなってきている。

このようなスルー画表示機能は、例えば、パララックスが生じないためマクロ撮影時等に有効であり、このためデジタル一眼レフカメラに搭載した例も種々提案されている。例えば、光学ファインダ表示モードと電子ファインダ表示モードを選択可能とし、電子ファインダ表示モードが選択されたときには、可動ミラーを撮影光路から退避させるとともにフォーカルプレーンシャッタを全開状態にして被写体像を撮像素子に導き、それによって得られた被写体像を観察用に液晶モニタに表示するようにしたデジタル一眼レフカメラが提案されている（特許文献１）
特開２００２−３６９０４２号公報

このようにスルー画表示機能を有するデジタルカメラが提案されているが、ここで使用されている撮像素子には、各画素の出力特性のバラツキなどに起因する固定パターンノイズが存在する。このため撮像素子の出力信号をそのまま用いると有効な信号成分に固定パターンノイズが重畳し、撮像画像の画質劣化の原因となる。特にスルー画表示のように長時間撮像動作を継続していると、撮像素子自体の温度が上昇し、固定パターンノイズが極端に多くなるという問題がある。

これらの固定パターンノイズを除去するために、ノイズリダクション機能を備えた電子スチルカメラが提案されている（特許文献２）。このノイズリダクション機能では、画像の撮像時に、まずシャッタを閉じた状態で撮像素子を露光し、これによって得られた暗時画像をメモリに記録する。続いて、シャッタが開いた状態で撮像素子を露光し、この露光によって得られる明時画像信号からメモリに記憶された暗時画像を減算する。この方法によると、暗時出力時に発生しているノイズ成分を差分により相殺することになるために、効率よく欠陥を除去することが可能である。
特開２００６−５９１２号公報

しかし、特許文献２に開示された電子スチルカメラのノイズリダクション機能は、通常の撮影と同じ時間だけ遮光状態で撮像を行う必要があり、１回の撮影に要する時間が大幅に長くなるという課題があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ノイズリダクション機能を効率的に動作させることにより撮影に要する時間を全体として短縮するようにしたデジタル一眼レフカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、撮影光路外に退避して被写体光束を撮像素子に導く第１の位置と、撮影光路内にて被写体光束をファインダ光学系に導く第２の位置とに移動可能なミラー手段と、このミラー手段を上記第１の位置に移動させ、上記撮像素子にて被写体像を取得する撮像手段と、この撮像手段から出力された被写体像データを表示装置に連続的に表示するスルー画表示手段と、このスルー画表示手段によるスルー画表示中、レリーズ操作に応答して上記撮像手段から出力された被写体像データを静止画像データとして取得する静止画取得手段と、上記スルー画表示中に上記撮像手段から出力された被写体像データに固定パターンノイズが重畳していることを予測する予測手段と、上記予測手段によって上記被写体像データに上記固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に上記撮像素子の暗像データを取得し、この暗像データに基づいて上記静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行うノイズ除去手段を具備する。

また、第２の発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、上記第１の発明において、上記予測手段は、上記スルー画表示が所定時間以上継続された場合に、上記被写体像データに上記固定パターンノイズが重畳していると予測する。
さらに、第３の発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、上記第２の発明において、上記所定時間はＩＳＯ感度に応じて変化する。
また、第４の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ノイズ除去手段は、上記静止画取得手段による被写体像データの取得後に上記暗像データを取得する。
さらに、第５の発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、上記第４の発明において、上記ノイズ除去手段は、上記静止画取得手段による被写体像データの取得後、機構部材のリセット動作中に動作する。
さらに、第６の発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、上記第４の発明において、上記ノイズ除去手段は、上記ミラー手段が上記第１の位置から上記第２の位置へ移動するのと並行して上記暗像データを取得する。

上記目的を達成するため第７の発明に係わるデジタルカメラは被写体像を受光し、光電変換する撮像素子と、この撮像素子から出力された被写体像データを表示装置に連続的に表示するスルー画表示手段と、このスルー画表示手段によるスルー画表示中、レリーズ操作に応答して上記撮像手段から出力された被写体像データを静止画像データとして取得する静止画取得手段と、上記スルー画表示中に上記撮像手段から出力された被写体像データに固定パターンノイズが重畳していることを予測する予測手段と、上記予測手段によって上記被写体像データに上記固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に上記撮像素子の暗像データを取得し、この暗像データに基づいて上記静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行うノイズ除去手段を具備する。

本発明によれば、予測手段によって被写体像データに固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に撮像素子の暗像データを取得し、この暗像データに基づいて静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行うノイズ除去手段を具備するようにしたので、ノイズリダクション機能を効率的に動作させることにより撮影に要する時間を全体として短縮するようにしたデジタル一眼レフカメラを提供することができる。

以下、図面に従って本発明を適用したデジタル一眼レフカメラを用いて好ましい一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラについて背面からみた外観斜視図である。
カメラ本体２００の上面にはレリーズ釦２１、モードダイヤル２２、コントロールダイヤル２４等が配置されている。レリーズ釦２１は、撮影者が半押しするとオンする第１レリーズスイッチと、全押しするとオンする第２レリーズスイッチを有している。この第１レリーズスイッチ（以下、１Rと称する）のオンによりカメラは焦点検出、撮影レンズのピントあわせ、被写体輝度の測光等の撮影準備動作を行い、第２レリーズスイッチ（以下、２Rと称する）のオンにより撮像素子としてのＣＣＤ（Charge Coupled Devices）２２１（図２参照）の出力に基づいて被写体像の画像データの取り込みを行う撮影動作を実行する。

モードダイヤル２２は回転可能に構成された操作部材であり、モードダイヤル２２上に設けられた撮影モードを表す絵表示または記号に指標に合致させることにより、フルオート撮影モード（ＡＵＴＯ）、プログラム撮影モード（Ｐ）、絞り優先撮影モード（Ａ）、シャッタ撮影優先モード（Ｓ）、マニュアル撮影モード（Ｍ）、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、マクロ撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード等の各撮影モードを選択することができる。コントロールダイヤル２４は回転可能に構成された操作部材であり、情報表示画面等において、コントロールダイヤル２４の回転操作により所望の設定値やモード等を選択することができる。

カメラ本体２００の背面には、液晶モニタ２６、再生釦２７、メニュー釦２８、アップ用十字釦３０Ｕ、ダウン用十字釦３０Ｄ、右用十字釦３０Ｒ、左用十字釦３０Ｌ（これらの各十字釦３０Ｕ、３０Ｄ、３０Ｒ、３０Ｌを総称する際には、十字釦３０と称する）、OK釦３１、表示モード切換釦３４、ホワイトバランス釦３７、ＩＳＯ感度釦３８が配置されている。液晶モニタ２６は、撮影済みの被写体像を再生表示し、また、撮影条件やメニューを表示するための表示装置である。これらの表示を行うことができるものであれば、液晶に限らない。再生釦２７は、撮影後に記録した被写体画像を液晶モニタ２６に表示させることを指示するための操作釦である。後述するＳＤＲＡＭ２３７、記録媒体２４５にＪＰＥＧ等の圧縮モードで記憶されている被写体の画像データを伸張して表示する。

十字釦３０は液晶モニタ２６上で、Ｘ方向とＹ方向の２次元方向にカーソルの移動を指示するための操作部材であり、また、後述するように、記録媒体に記録された被写体像を表示するにあたって、記録媒体の指示にも使用する。なお、アップ、ダウン、左、右用の４つの釦を設ける以外にも、タッチスイッチのように２次元上で操作方向を検出できるスイッチ等の２次元方向に操作できるスイッチに置き換えることも可能である。ＯＫ釦３１は、十字釦３０やコントロールダイヤル２４等によって選択された各種項目を確定するための操作部材である。メニュー釦２８は、このデジタルカメラの各種モードを設定するためのメニューモードに切換えるための釦であり、このメニュー釦２８の操作によってメニューモードを選択すると、液晶モニタ２６にメニュー画面が表示される。メニュー画面は複数の階層構造となっており、十字釦３０で各種項目を選択し、ＯＫ釦３１の操作により選択を決定する。

表示モード切換釦３４は、後述するスルー画表示と情報表示とを切り換えるための操作釦であって、スルー画表示は、被写体像記録用のＣＣＤ２２１の出力に基づいて液晶モニタ２６に被写体像を観察用に表示するモードであり、情報表示は図７に示すようなカメラの撮影情報を表示設定するために液晶モニタ２６に表示されるモードである。ホワイトバランス釦３７は、ホワイトバランスを設定するための操作釦であり、このホワイトバランス釦３７を操作することによって、液晶モニタ２６に設定画面が表示され、オート、太陽光、曇天、日陰、電球、蛍光灯１〜３、ワンショット等の各モードが表示され、前述のコントロールダイヤル２４の回転操作によって選択し、ＯＫ釦３１の操作によって決定することができる。

ＩＳＯ感度釦３８は、ＩＳＯ感度を設定するための操作釦であり、このＩＳＯ感度釦３８を操作するによって、液晶モニタ２６に設定画面が表示され、オート、感度１００〜１６００の各感度を、前述のコントロールダイヤル２４の回転操作によって選択し、ＯＫ釦３１の操作によって決定することができる。カメラ任せにする場合には、オートを選択し、撮影意図がある場合には、感度１００〜１６００の範囲内で撮影者が任意に設定することができる。カメラ本体２００の側面には、記録媒体収納蓋４０が開閉自在に取り付けられている。この記録媒体収納蓋４０を開放すると、この内部に記録媒体２４５用の装填スロットが設けられており、記録媒体２４５はカメラ本体２００に対して、脱着自在に装填可能となっている。

次に、図２を用いて、デジタル一眼レフカメラの電気系を主とする全体構成を説明する。本実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラは、交換レンズ１００とカメラ本体２００とから構成される。本実施形態では、交換レンズ１００とカメラ本体２００は別体で構成され、通信接点３００にて電気的に接続されているが、交換レンズ１００とカメラ本体２００を一体に構成することも可能である。

交換レンズ１００の内部には、焦点調節および焦点距離調節用のレンズ１０１、１０２と、開口量を調節するための絞り１０３が配置されている。レンズ１０１およびレンズ１０２はレンズ駆動機構１０７によって駆動され、絞り１０３は絞り駆動機構１０９によって駆動されるよう接続されている。レンズ駆動機構１０７、絞り駆動機構１０９はそれぞれレンズＣＰＵ１１１に接続されており、このレンズＣＰＵ１１１は通信接点３００を介してカメラ本体２００に接続されている。レンズＣＰＵ１１１は交換レンズ１００内の制御を行うものであり、レンズ駆動機構１０７を制御してピント合わせや、ズーム駆動を行うとともに、絞り駆動機構１０９を制御して絞り値制御を行う。

カメラ本体２００内には、被写体像を観察光学系に反射するためにレンズ光軸に対して４５度傾いた位置と、被写体像を撮像素子(後述のＣＣＤ２２１)に導くために跳ね上がった位置との間で、回動可能な可動ミラー２０１が設けられている。この可動ミラー２０１の上方には、被写体像を結像するためのフォーカシングスクリーン２０５が配置され、このフォーカシングスクリーン２０５の上方には、被写体像を左右反転させるためのペンタプリズム２０７が配置されている。このペンタプリズム２０７の出射側(図１で右側)には被写体像観察用の接眼レンズ２０９が配置され、この脇であって被写体像の観察に邪魔にならない位置に測光センサ２１１が配置されている。この測光センサ２１１は被写体像を分割して測光する多分割測光素子で構成されている。

上述の可動ミラー２０１の中央付近はハーフミラーで構成されており、この可動ミラー２０１の背面には、ハーフミラー部で透過した被写体光をカメラ本体２００の下部に反射するためのサブミラー２０３が設けられている。このサブミラー２０３は、可動ミラー２０１に対して回動可能であり、可動ミラー２０１が跳ね上がっているときには、ハーフミラー部を覆う位置に回動し、可動ミラー２０１が被写体像観察位置にあるときには、図示する如く可動ミラー２０１に対して垂直となる位置にある。この可動ミラー２０１はミラー駆動機構２１９によって駆動されている。また、サブミラー２０３の下方には測距用センサを含む測距回路２１７が配置されており、この回路は、レンズ１０１、１０２によって結像される被写体像の焦点ズレ量を測定するための回路である。

可動ミラー２０１の後方には、露光時間制御用のフォーカルプレーンタイプのシャッタ２１３が配置されており、このシャッタ２１３はシャッタ駆動機構２１５によって駆動制御される。シャッタ２１３の後方には撮像素子としてのＣＣＤ２２１が配置されており、レンズ１０１、１０２によって結像される被写体像を電気信号に光電変換する。なお、本実施形態では撮像素子としてＣＣＤを用いているが、これに限らずＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）等の二次元撮像素子を使用できることはいうまでもない。ＣＣＤ２２１はＣＣＤ駆動回路２２３に接続され、このＣＣＤ駆動回路２２３によってアナログデジタル変換（ＡＤ変換）がなされる。ＣＣＤ駆動回路２２３はＣＣＤインターフェース２２５を介して画像処理回路２２７に接続されている。この画像処理回路２２７は色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正といった各種の画像処理を行う。

画像処理回路２２７は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated
Circuit 特定用途向け集積回路）２７１内のデータバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、後述するシーケンスコントローラ(以下、「ボディＣＰＵ」と称す)２２９、圧縮回路２３１、フラッシュメモリ制御回路２３３、ＳＤＲＡＭ制御回路２３６、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、ビデオ信号出力回路２４７、スイッチ検出回路２５３が接続されている。

データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタル一眼レフカメラのフローを制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮回路２３１はＳＤＲＡＭ２３７に記憶された画像データをＪＰＥＧやＴＩＦＦで圧縮するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧやＴＩＦＦに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２３３は、フラッシュメモリ（Flash Memory）２３５に接続され、このフラッシュメモリ２３５は、一眼レフカメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２３５に記憶されたプログラムに従ってデジタル一眼レフカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２３５は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。ＳＤＲＡＭ２３７は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３６を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３７は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像データまたは圧縮回路２３１によって圧縮された画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリである。

上述の測光センサ２１１、シャッタ駆動機構２１５、測距回路２１７およびミラー駆動機構２１９に接続される入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。レンズＣＰＵ１１１と通信接点３００を介して接続された通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とのデータのやりとりや制御命令の通信を行う。データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、ＳＤメモリカード(登録商標)またはメモリスティック(登録商標)等の書換え可能な記録媒体のいずれかが装填可能となるように構成され、カメラ本体２００に対して着脱自在となっている。その他、通信接点を介してハードディスクを接続可能に構成してもよい。

データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２４７は液晶モニタ駆動回路２４９を介して液晶モニタ２６に接続される。ビデオ信号出力回路２４７は、ＳＤＲＡＭ２３７、記録媒体２４５に記憶された画像データを、液晶モニタ２６に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。液晶モニタ２６はカメラ本体２００の背面に配置されるが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。シャッタレリーズ釦の第1ストロークや第２ストロークを検出するスイッチ、再生モードを指示するスイッチ、ＩＳＯ設定モードを指示するスイッチ、ホワイトバランス設定を指示するスイッチ、液晶モニタ２６の画面でカーソルの動きを指示するするスイッチ、撮影モードを指示するスイッチ、選択された各モード等を決定するＯＫスイッチ、表示モード切換を指示するスイッチ等の各種スイッチ２５５は、スイッチ検出回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。

次に、図３を用いて、カメラ本体２００の表示および動作モードの概略について説明する。
情報表示Ｍ１００はカメラ本体２００の電源スイッチがオンとなったときの状態であり、カメラの撮影にあたって基本的な情報の表示を行うものであって、液晶モニタ２６に、図７に図示するような撮影モード、シャッタスピード、絞り、ＡＦモード、フラッシュ、画素数等の情報表示の画面が表示される。プログラムモード、シャッタ速度優先モードといった撮影モードはモードダイヤル２２の回動操作によって設定される。また、感度、シャッタ速度、絞り値、補正値、画素数といった項目は、情報表示画面において十字キー３０を操作することによって項目を選択し、コントロールダイヤル２４の操作で数値を設定する。

情報表示Ｍ１００の状態において、レリーズ釦２１を半押しすることによって、１Ｒスイッチがオンとなり、撮影動作Ａ Ｍ１３０に入り、レリーズ釦２１から手を離し、半押しが解除されることによって情報表示Ｍ１００に戻る。この撮影動作準備動作Ｍ１３０では、測光・測距等の撮影のための準備動作を行う。この後、レリーズ釦２１を全押しすると、撮影動作Ａ Ｍ１３１を行う。この撮影動作Ａにおいて、ＣＣＤ２２１から被写体像の光電変換信号を取り込み、画像処理回路２２７によって画像処理の上、画像データを記録媒体２４５に記録動作を行う。

また、情報表示モードＭ１００において、表示モード切換釦３４を操作すると、スルー画表示モードＭ３００となる。このスルー画表示モードでは、前述したように被写体像記録用のＣＣＤ２２１の出力を用いて観察用に被写体像を液晶モニタ２６に表示する。このスルー画表示モードＭ３００において、レリーズ釦２１を半押しした状態では特に動作は何も行われないが、さらにレリーズ釦２１を全押しすると、撮影動作Ｂ Ｍ３３０が実行される。撮影動作Ｂでは、ＣＣＤ２２１によって取得した被写体画像データを記録媒体２４５に記録する、詳細は後述する。撮影動作Ｂが終了すると、スルー画表示モードに戻る。

次に、前述のスルー画表示モードＭ３００について、図４に示すフローチャートを用いて、その詳細を説明する。
スルー画表示モードに入ると、測光センサ２１１の出力に基づいて被写体輝度の測定を行い、ここで得た被写体輝度に基づいてシャッタ速度及び／又は絞り値を演算により求める露光量演算を行う（＃１）。なお、ここで、求めるシャッタ速度及び／または絞り値は、前述の撮影モードにしたがって行う。この後、ＣＣＤ２２１の出力に基づいて被写体像を得るための準備を行う。まず、可動ミラー２０１をアップさせ（＃３）、レンズ１０１，１０２からの被写体光束をファインダ光学系からＣＣＤ２２１側に導くようにする。可動ミラー２０１の上昇動作が完了するのを待ち（＃５）、上昇動作が完了すると、ステップ＃７に進み、シャッタ２１３を開放状態にする。シャッタ２１３が開放することにより、ＣＣＤ２２１上に被写体像が結像する。

この後、ＣＣＤ２２１の駆動にあたっての電子シャッタスピードと感度の条件設定を行うために、ステップ＃１で求めた測光・露光量の演算結果を用いてスルー画条件設定１のサブルーチンを実行する（Ｓ９）。このサブルーチンの実行によって液晶モニタ２６に適切な明るさ（明度）の像を表示することができるが、このサブルーチンの詳細は図６を用いて後述する。スルー画条件設定１が終了すると、次に所定時間の設定を行う（＃１３）。これは、ＩＳＯ感度に応じて判定時間を設定するものであって、図８に示すように、ＩＳＯ感度が高いほど判定時間が短くなるようにしている。これで、スルー画表示の準備ができたので、ステップ＃１３で、液晶モニタ２６に被写体像の表示を開始する。なお、スルー画表示動作の制御はこの開始指示を受けて画像処理回路２２７にて行われる。続いて、タイマをスタートさせる。これはステップ＃１１で設定した所定時間に達したかを、後述するステップ＃４３にて判定するためである。

次に、ステップ＃２１において、レリーズ釦２１が全押しされたか、すなわち２Ｒがオンか否かの判定を行う。オンであった場合には、撮影動作Ｂを行うための準備動作として、スルー画表示の停止のための一連の動作をステップ＃２１から＃２９において行う。まず、ＣＣＤ２２１への電源供給を停止し、液晶モニタ２６でのスルー画表示を停止する（＃２１）。続いて、シャッタ２１３を閉じ（＃２５）、可動ミラー２０１をダウンさせ、被写体光束をＣＣＤ２２１側からファインダ光学系側に切り換える（＃２７、＃２９）。可動ミラー２０１のダウンの完了を検出したら、撮影動作Ｂのルーチンに移行するが、詳細は後述する。

ステップ＃２１に戻り、２Ｒがオフであった場合には、ステップ＃３１に進み、表示モード切換釦３４がオンか否かの判定を行う。判定の結果、表示モード切換釦３４が操作されておりオンであった場合には、情報表示モードＭ１００に戻るための準備動作を行う。この準備動作の内のステップ＃３３から＃３９は、前述のステップ＃２３からステップ＃２９と同様の処理なので、詳細は省略する。ステップ＃３９にて可動ミラー２０１のダウン完了を検出すると、次に、ステップ＃４１に進み、所定時間フラグのクリアを行う。この所定時間フラグについては、ステップ＃４５において説明するが、このステップではフラグがセットされていた場合にはクリアし、セットされていない場合には、クリアのままとする。以上のステップが終了すると、前述の情報表示モードＭ１００に移行する。

ステップ＃３１に戻り、判定の結果、表示モード切換釦３４がオフであった場合には、ステップ＃４３に進み、所定時間が経過したか否かの判定を行う。この所定時間は、ステップ＃１５でスタートしたタイマが、ステップ＃１１において設定された所定時間に達したかを判定するものである。所定時間が経過した場合には、ステップ＃４５において、所定時間フラグをセットする。この所定時間フラグは後述するステップ＃８１において、ノイズ除去のための暗時撮像を行うか否かの判定に使用する。所定時間フラグのセットを行った後、またはステップ＃４３をＮｏで抜けたら、ステップ＃４７に進み、スルー画条件の設定２のサブルーチンに移行する。このスルー画条件の設定２は、液晶モニタ２６におけるスルー画表示の明度を適切に保つことを目的とするサブルーチンである。ステップ＃９のスルー画条件設定１はスルー画表示前であったので、測光センサ２８１の出力に基づいて行ったが、スルー画条件設定２では、狙いとする明度と前回撮像結果に基づく画面明度と差分から次回撮像時の電子シャッタスピードと感度を決定する。なお、ここで、明度とは、例えば、ＣＣＤの各画素出力の加重平均値に対応した値である。スルー画条件設定２のサブルーチンが終了すると、ステップ＃２１に戻り、前述のステップを繰り返す。

次に、図５を用いて撮影動作Ｂのフローについて説明する。このルーチンは図３でも説明したようにスルー画表示モードにおいて、レリーズ釦２１が全押しされた場合であり、前述のステップ＃２９から移行する。このルーチンに入ると、ステップ＃１と同様の測光・露光量演算を行い、露光制御のためのシャッタ速度と絞り値等を求める。続いて、ステップ＃５１で求めた絞り値または手動設定された絞り値まで絞り１０３の絞込み動作を行うようレンズＣＰＵ１１１に指示を出力する（＃５３）。次に、可動ミラー２０１を上昇させるべく指示を出し（＃５５）、ミラーアップの完了を待つ（＃５７）。ミラーアップが完了すると、続いてＣＣＤ２２１による撮像動作を開始させ（＃５９）、シャッタ２１３を開放、すなわちシャッタ先幕の走行を開始させる。これにより、ＣＣＤ２２１上には被写体像が入射し、ＣＣＤ２２１は被写体像の光電変換を始める。次に、ステップ５１で求めたシャッタ速度または手動設定されたシャッタ速度に対応した時間が経過するのを待ち（＃６３）、この設定時間が経過するとシャッタ２１３の閉じ動作、すなわち後幕の走行を開始する。また、ＣＣＤ２２１の撮像動作も停止する（＃６７）。

この後、ＣＣＤ２２１に蓄積された光電変換信号の読み出しを行い、デジタル信号化してからノイズ除去を行う（＃６９）。ノイズ除去は、工場出荷前に予め画素ごとに画素欠陥情報を既存のノイズ情報として書換可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ２３５に記憶し、この不揮発性メモリからノイズ情報を読み出し、デジタル化された光電変換信号に対して、補正を行う。ノイズ除去された画像データはバッファメモリとしてのＳＤＲＡＭ２３７に記憶される（＃７１）。この後、絞り１０３および可動ミラー２０１等の機構部品の初期化と（ステップ＃９１から＃９５）と更なるノイズ除去が必要な場合の暗時画像信号の取得（ステップ＃８１から＃８９）を並行して行う。

まず、暗時画像信号取得のためのステップから説明する。ステップ＃８１において、所定時間フラグがセットされているか否かについて判定する。これは前述したように、図８に示す判定時間がスルー画表示の開始時（＃１３）から経過したかをステップ＃４３にて判定し、経過した場合には、ステップ＃４５にてフラグがセットされているので、このステップでは、フラグがセットされているか否かの判定を行う。フラグがセットされていた場合には、固定パターンノイズの影響が大きく、ステップ＃６９で行った既存のノイズ情報に基づくノイズ除去だけでは不十分なおそれがあるので、暗時画像信号を取得し固定パターンノイズ除去を行う。

暗時画像信号の取得は、ＣＣＤ２２１を暗黒状態で撮像すればよく、ステップ＃６５でシャッタ２１３は閉じられていることから、直ちに撮像を開始する（＃８３）。撮像時間は、明時露光と同じ時間で行うので、ステップ＃６３で設定された秒時間に亘って行う（＃８５）。この設定秒時が経過したら撮像を停止し（＃８７）、ノイズ除去処理を行う。このノイズ除去処理は、はじめに暗時画像信号を既存のノイズ情報で補正し、それによって得られた画像信号を明時画像信号から減算することにより行うが、処理の仕方については前述の特許文献２に記載されているので、詳しい説明は省略する。これによって、ノイズの除去された画像データを得ることができ、ステップ＃１０１の画像処理のステップに進む。なお、ステップ＃８１にて所定時間フラグがセットされていなかった場合には、ステップ＃８３から＃８９を実行することなく、直接、次のステップ＃１０１に進む。

次に、機構部品の初期化のためのステップについて説明する。撮像が停止した状態では、絞り１０３は絞り込まれたままの状態であるので、ステップ＃９１において絞り１０３の開放を行うようレンズＣＰＵ１１１に指示を出力する。続いて、可動ミラー２０１をダウンさせ（＃９３）、ダウンの完了を待つ（＃９５）。これで、カメラの機構部品について初期化が終わり、ステップ＃１０１の画像処理に進む。

ステップ＃１０１の画像処理ではノイズ除去された画像信号に対して各種の画像処理、例えば、色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理を行う。画像処理が終わると、続いて撮像された画像データに基づいて、液晶モニタ２６に所定時間の間、表示を行い（＃１０３）、スルー画表示に戻る。

以上のように本実施形態では、ＩＳＯ感度に応じて暗時画像信号を用いたノイズ除去を行う判定時間を設定し（＃１１）、この判定時間を越えてスルー画表示を行った場合には（＃４５、＃８１）、暗時画像信号の取得を行い（＃８３から＃８７）、これを用いてノイズ除去を行っている（＃８９）。このようにＩＳＯ感度に応じて判定時間を変えているのは、ＩＳＯ感度が高い程、画像信号の増幅率が高く、その結果、ノイズも増幅され目立ちやすくなるためである。なお、本実施形態では判定時間は、ＩＳＯ感度に応じて変えていたが、これに限らず、撮像信号のノイズに影響するファクタによって変更するようにしてもよい。例えば、ＣＣＤ２２１の近傍に温度センサを配置する等、測温手段を設け、温度に応じて判定時間を変更したり、またＩＳＯ感度と温度の組み合わせに応じて判定時間を変更してもよい。さらに、スルー画表示の開始時点と現時点の温度差が一定値以上になったか否かで行うことも可能である。
また、本実施形態では、時間のかかる暗時画像信号の取得については、絞り・可動ミラー等の機構部品の初期化を行っている間に並行して行うようにしているので、暗時画像信号取得のために新たに撮影時間が延びることはあまりない。

次に、「スルー画条件の設定１」と「スルー画条件設定２」について図６を用いて説明する。このサブルーチンは前述したように、液晶モニタ２６に被写体画像を表示する際の画像明度の調整を行うためのものである。まず、スルー画条件設定１のサブルーチンに入ると、ステップＳ３４１において、測光センサ２８１の出力ＢＶｓに基づいて次回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１の決定を行う。スルー画表示時における絞り値は開放絞りであるので、この絞り値をＡＶｓとすると、
ＡＶｓ＋ＴＶ１＝ＢＶｓ＋ＳＶ１
の関係があり、
ＢＶｓ−ＡＶｓ＝ＴＶ１−ＳＶ１
となる。この式の左辺は既知の値であるので、左辺の値からＴＶ１とＳＶ１を適宜、プログラムラインやテーブルに従って求めればよい。この後、決定された電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１をそれぞれのレジスタに記憶・設定する（Ｓ３４７）。ＣＣＤ駆動回路２２３又はＣＣＤ駆動回路２８３は、ここで設定・記憶されたＴＶ１とＳＶ１に基づいてＣＣＤ２２１又は２７９の駆動制御を行い、光電変換信号の読み出しを行う。

続いてステップＳ３４９以下において、撮影レンズ１０１を通過した被写体光量が減少した場合の対策を行う。ＣＣＤ２２１に受光する光量が減少した場合に、液晶モニタ２６の画面を一定明度に保つため、電子シャッタスピードを遅くし、また感度（増幅率）をアップするようにしている。しかし、感度を上げるとノイズが多くなり、ざらざらとした画面となる。そこで、ＣＣＤ２２１に受光する被写体光量が少ない場合には、情報量が少なくてすむ白黒モードにし、一方、光量が多い場合には、カラーモードで表示するようにしている。この場合、白黒とカラーの切換を一つの閾値とすると、被写体光量がこの閾値前後で変化する場合には、白黒とカラーが小刻みに変化し、見苦しいものとなる。そこで、白黒とカラーの切換を行うための閾値にヒステリシス特性を持たせている。

まず、ステップＳ３４９において、現在の表示が白黒モードか否かの判定を行う。カラーモードと白黒モードの設定は、画像処理回路２２７によってなされるので、ここでの判定は画像処理回路２２７に設定されているモードに基づいて行う。判定の結果、カラーモードであった場合には、ステップＳ３５１に進み、ＴＶ１−ＳＶ１＜αか否か、即ち、電子シャッタスピードと感度の差が所定値（閾値）αより小さいか否かの判定を行う。ここで、所定値αは適宜、設計値として設定すればよいが、例えば、電子シャッタスピードＴＶ１の下限値としては１／１６秒（ＴＶ＝４）、感度ＳＶ１の上限値はＩＳＯ１６００（ＳＶ＝９）とすると、所定値α＝４−９＝−５となる。所定値αより小さい場合には、即ち、被写体光量が少なく暗い場合には、画像処理回路２２７を白黒モードに設定し（Ｓ３５３）、元のフローに戻る。ステップＳ３５１でＴＶ１−ＳＶ１が所定値αより大きかった場合には、被写体光量が十分あり明るいので、そのまま画像処理回路２２７のカラーモードの設定を変えず、元のフローに戻る。

ステップＳ３４９に戻り、現在、白黒モードであった場合には、ステップＳ３５５に進み、ＴＶ１−ＳＶ１＜α＋Δαか否かの判定を行う。Δαも、適宜、設計値を設定すればよいが、白黒とカラーの切換が頻繁に起こらず、かつ見易い画面となる値として０．５より大きく１．５より小さな値が好ましく、さらに好ましくはΔα＝１である。ステップＳ３５５での判定の結果ＴＶ１−ＳＶ１がα＋Δαよりも小さかった場合には、被写体光量が少ないことから、白黒モードを維持して、そのまま元のフローに戻る。一方、ＴＶ１−ＳＶ１がα＋Δαよりも大きくなった場合には、白黒モードを解除して（Ｓ３５５），カラーモードを画像処理回路２２７に設定して元のフローに戻る。

次に、「スルー画条件設定２」を説明する。設定２のサブルーチンに入ると、まず、狙いの画像明度（所定値）と前回撮像時の画像明度との差ΔＥＶを算出する（Ｓ３４３）。続いて、画像明度が一定となるように、次回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１を決定する（Ｓ３４５）。この決定にあたっては、次の要素から求める。
・開放絞り値ＡＶｓ
・前回撮像時の電子シャッタスピードＴＶ０
・前回撮像時の感度ＳＶ０
・狙いの画像明度と前回撮像時の画像明度との差ΔＥＶ
まず、露出条件の基本式として
ＡＶｓ＋ＴＶ０＝ＢＶ０＋ＳＶ０
である。

ここで、ＢＶ０は前回の輝度であるが、真の値は分からず、上記基本式では仮の値としている。真の輝度値ＢＶ０は、狙いとの差、即ち、ΔＥＶだけ外れていることから、
ＢＶ０＝ＡＶｓ＋ＴＶ０−ＳＶ０＋ΔＥＶ
＝ＡＶ１＋ＴＶ１−ＳＶ１
となり、この関係式からＴＶ１とＳＶ１を求める。ここで、差ΔＥＶは、例えば、撮像素子の各画素の出力の加重平均と狙いとする値との差から求めればよい。このステップＳ３４５を終了すると、前述したステップＳ３４７に進み、所定のステップを実行した後、元のフローに戻る。

このスルー画条件設定のサブルーチンにおいて、被写体光量が少ない場合には、白黒モードに設定するようにしたので、暗い場合でもモニタ画像にノイズや、ざらつきを少なくすることができる。また、カラーと白黒の切換時にヒステリシス特性をもたせたので、小刻みに白黒とカラーに切換わることがなく見やすくなる。なお、白黒モードに入るかどうかと白黒モードを解除するかどうかの判定は、本実施形態においては、電子シャッタスピードＴＶ１と感度ＳＶ１との差に基づいて行っているが、両方を同じデータに基づかなくてもよい。例えば、白黒モードに入るかどうかはＴＶ−ＳＶ値とし、解除はＳＶ値に基づいて判定してもよく、また、白黒モードに入るときには、ＴＶ値だけとし、解除はＳＶ値に基づくようにしてもよい。

また、本実施形態では、カラーモードと白黒モードの切換としているが、これに限らず、白黒に代えてセピア調にしてもよく、他の単色での表示にしてもよいことは勿論である。さらに、単色モードの代わりに、カラーモードでの彩度を変更するようにしてもよい。例えば、色彩を表すに８ビット使用している場合に、被写体輝度が暗い場合に、色彩を表すに４ビットに減らす等、彩度を低下させてもスルー画表示のちらつきを減少させることができる。

本実施形態では、撮影光路外に退避して被写体光束を撮像素子としてのＣＣＤ２２１に導く第１の位置（アップ位置）と、撮影光路内にて被写体光束をファインダ光学系に導く第２の位置（ダウン位置）とに移動可能な可動ミラー２０１と、この可動ミラー２０１を第１の位置に移動させ、撮像素子にて被写体像を取得する撮像手段と、この撮像手段から出力された被写体像データを表示装置としての液晶モニタ２６に連続的に表示するスルー画表示手段と、このスルー画表示手段によるスルー画表示中、レリーズ釦２１の操作に応答して撮像手段から出力された被写体像データを静止画像データとして取得する静止画取得手段を備え、スルー画表示中に撮像手段から出力された被写体像データに固定パターンノイズが重畳していることを予測し（ステップ４３、＃４５）、被写体像データに固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時（＃５９から＃６７）に撮像素子の暗像データを取得し（＃８３、＃８７）、この暗像データに基づいて静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行う（＃８９）ようにしたので、ノイズリダクション機能を効率的に動作させることにより撮影に要する時間を全体として短縮する。つまり、ノイズの影響が大きいと予測されるときにノイズリダクション機能を動作させるようにしており、平均的な撮影に要する時間を短縮することができる。なお、ノイズの影響が大きいと予測する方法として、本実施形態のようにＩＳＯ感度で行う他、周囲の温度そのものの値や温度の変化等種々の方法がある。

また、本実施形態では、スルー画表示が所定時間以上継続された場合に、被写体像データに固定パターンノイズが重畳していると予測するようにしたので、簡単な構成で精度良く予測することができる。すなわち、スルー画表示が長くなれば、次第に撮像素子自体の温度が上昇し、ノイズも多くなることに着目し、予測精度を高めている。
さらに、本実施形態では、上記所定時間はＩＳＯ感度に応じて変化するようにしたので、さらに精度を高めることができる。すなわち、ＩＳＯ感度が高いほど増幅率が高くなり、ノイズが目立ちやすくなることに着目し、予測精度を高めたている。
さらに、静止画取得手段による被写体像データの取得後、機構部材のリセット動作中にノイズ除去を行うようにしたので、ノイズ除去のために新たに時間が延びることがなくなる。

なお、本実施形態においては、デジタルカメラとして一眼レフタイプに適用した例を説明したが、本発明はデジタル一眼レフカメラに限らず、例えば、コンパクトタイプ等のデジタルカメラにも適用でき、さらには、携帯電話に設けられたデジタルカメラにも適用できることは勿論である。いずれにしても記録用撮像素子の出力を用いて被写体像を観察用としてモニタに表示するデジタルカメラ、電子撮像装置であればよい。

本発明を適用した一実施形態におけるデジタル一眼レフカメラの全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるデジタル一眼レフカメラを背面から見た外観斜視図である。 本発明の一実施形態における表示モードと動作モードを示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるスルー画表示モードの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮影動作Ｂの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるスルー画条件の設定１とスルー画条件の設定２のフローチャートである。 本発明の一実施形態における液晶モニタでの情報表示画面を示す。 本発明の一実施形態におけるＩＳＯ感度と判定時間の関係を示す図である。

符号の説明

２１ レリーズ釦
２２ モードダイヤル
２４ コントロールダイヤル
２６ 液晶モニタ
２７ 再生釦
２８ メニュー釦
３０ 十字釦
３１ ＯＫ釦
３４ 表示モード切換釦
３７ ホワイトバランス釦
３８ ＩＳＯ感度釦
４０ 記録媒体収納蓋
１００ 交換レンズ
１０１ １０２ レンズ
１０３ 絞り
２０１ 可動ミラー
２１１ 測光センサ
２１３ シャッタ
２１９ ミラー駆動機構
２２１ ＣＣＤ
２２７ 画像処理回路
２２９ シーケンスコントローラ(ボディＣＰＵ)
２４３ 記録媒体制御回路

Claims (7)

1. 撮影光路外に退避して被写体光束を撮像素子に導く第１の位置と、撮影光路内にて被写体光束をファインダ光学系に導く第２の位置とに移動可能なミラー手段と、
   このミラー手段を上記第１の位置に移動させ、上記撮像素子にて被写体像を取得する撮像手段と、
   この撮像手段から出力された被写体像データを表示装置に連続的に表示するスルー画表示手段と、
   このスルー画表示手段によるスルー画表示中、レリーズ操作に応答して上記撮像手段から出力された被写体像データを静止画像データとして取得する静止画取得手段と、
   上記スルー画表示中に上記撮像手段から出力された被写体像データに固定パターンノイズが重畳していることを予測する予測手段と、
   上記予測手段によって上記被写体像データに上記固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に上記撮像素子の暗像データを取得し、この暗像データに基づいて上記静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行うノイズ除去手段と、
   を具備することを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
2. 上記予測手段は、上記スルー画表示が所定時間以上継続された場合に、上記被写体像データに上記固定パターンノイズが重畳していると予測することを特徴とする請求項１に記載のデジタル一眼レフカメラ。
3. 上記所定時間はＩＳＯ感度に応じて変化することを特徴とする請求項２に記載のデジタル一眼レフカメラ。
4. 上記ノイズ除去手段は、上記静止画取得手段による被写体像データの取得後に上記暗像データを取得することを特徴とする請求項１に記載のデジタル一眼レフカメラ。
5. 上記ノイズ除去手段は、上記静止画取得手段による被写体像データの取得後、機構部材のリセット動作中に動作することを特徴とする請求項４に記載のデジタル一眼レフカメラ。
6. 上記ノイズ除去手段は、上記ミラー手段が上記第１の位置から上記第２の位置へ移動するのと並行して上記暗像データを取得することを特徴とする請求項４に記載のデジタル一眼レフカメラ。
7. 被写体像を受光し、光電変換する撮像素子と、
   この撮像素子から出力された被写体像データを表示装置に連続的に表示するスルー画表示手段と、
   このスルー画表示手段によるスルー画表示中、レリーズ操作に応答して上記撮像手段から出力された被写体像データを静止画像データとして取得する静止画取得手段と、
   上記スルー画表示中に上記撮像手段から出力された被写体像データに固定パターンノイズが重畳していることを予測する予測手段と、
   上記予測手段によって上記被写体像データに上記固定パターンが重畳していると予測された場合に、その後の静止画像の取得時に上記撮像素子の暗像データを取得し、この暗像データに基づいて上記静止画取得手段が取得した被写体像データのノイズ除去動作を行うノイズ除去手段と、
   を具備することを特徴とするデジタルカメラ。