JP2000278597A - デジタルカメラ - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
Abstract
(57)【要約】
【課題】フラッシュ撮影において、画角の変化により調
光範囲がずれるおそれもなく、信頼性の高い調光制御が
リアルタイムで可能となるデジタルカメラを提供する。 【解決手段】一部の受光素子が調光用の受光素子Ｐｍと
なされ、調光用受光素子については独立して画像データ
の読み出しが可能な撮像センサ８と、フラッシュ７と、
該フラッシュを使用した撮影時に、前記調光用受光素子
の露光による画像データの蓄積量を検出する検出手段１
２ａを備える。該検出手段の検出結果が所定レベルに達
すると、フラッシュ制御手段１２は、フラッシュの発光
を停止する。これにより、リアルタイムでの調光制御が
可能となる。
光範囲がずれるおそれもなく、信頼性の高い調光制御が
リアルタイムで可能となるデジタルカメラを提供する。 【解決手段】一部の受光素子が調光用の受光素子Ｐｍと
なされ、調光用受光素子については独立して画像データ
の読み出しが可能な撮像センサ８と、フラッシュ７と、
該フラッシュを使用した撮影時に、前記調光用受光素子
の露光による画像データの蓄積量を検出する検出手段１
２ａを備える。該検出手段の検出結果が所定レベルに達
すると、フラッシュ制御手段１２は、フラッシュの発光
を停止する。これにより、リアルタイムでの調光制御が
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラ
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像センサを使用したデジタルカメラ
は、一般に、撮像センサで読み取った画像データを使っ
て露光制御が可能である。しかし、フラッシュ撮影時に
は、フラッシュ発光後に画像データの読み出しを行なう
ので、この画像データを用いて発光中のフラッシュに対
する調光制御を行うことはできない。
は、一般に、撮像センサで読み取った画像データを使っ
て露光制御が可能である。しかし、フラッシュ撮影時に
は、フラッシュ発光後に画像データの読み出しを行なう
ので、この画像データを用いて発光中のフラッシュに対
する調光制御を行うことはできない。
【０００３】そこで、従来では、被写体からのフラッシ
ュ光の反射光を、撮影レンズに通すことなく外部調光素
子に受光させ、この外部調光素子からの出力信号に基づ
いてフラッシュ光の制御を行なう外部調光方式か、ある
いはフラッシュの本発光に先立って予備発光を行なわ
せ、この予備発光時の撮像センサによる画像データに基
づいて本発光時の制御を行なう調光方式が多く採用され
ている。
ュ光の反射光を、撮影レンズに通すことなく外部調光素
子に受光させ、この外部調光素子からの出力信号に基づ
いてフラッシュ光の制御を行なう外部調光方式か、ある
いはフラッシュの本発光に先立って予備発光を行なわ
せ、この予備発光時の撮像センサによる画像データに基
づいて本発光時の制御を行なう調光方式が多く採用され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合には、被写体からの反射光を撮影レンズを通さない
ので、撮像レンズとしてズームレンズを使用する場合の
ように、レンズ位置の変位に伴う画角の変化に対して調
光範囲のずれが生じ、これがそのまま調光精度のずれに
つながるという欠点があった。また、後者の場合には、
被写体からのフラッシュ光の反射光が撮影レンズを通る
ので、画角の変化による調光範囲のずれのおそれはない
が、フラッシュを予備発光と本発光の２回動作させなけ
ればならないために、調光制御にタイムラグが生じると
いう欠点があった。
場合には、被写体からの反射光を撮影レンズを通さない
ので、撮像レンズとしてズームレンズを使用する場合の
ように、レンズ位置の変位に伴う画角の変化に対して調
光範囲のずれが生じ、これがそのまま調光精度のずれに
つながるという欠点があった。また、後者の場合には、
被写体からのフラッシュ光の反射光が撮影レンズを通る
ので、画角の変化による調光範囲のずれのおそれはない
が、フラッシュを予備発光と本発光の２回動作させなけ
ればならないために、調光制御にタイムラグが生じると
いう欠点があった。
【０００５】また、これらとは別に、被写体からの反射
光を撮影レンズを通して前記撮像センサの受光面で反射
させ、その反射光を別途設けた受光素子で受光させて反
射光量を測定し、これに基づいて調光制御を行なう調光
方式も知られている。しかし、この場合は、撮像センサ
の受光面の平坦精度、さらには金属部や保護ガラスなど
受光面の部材の影響を受けやすく、調光の制御データに
高い信頼性が得られないといった問題があった。
光を撮影レンズを通して前記撮像センサの受光面で反射
させ、その反射光を別途設けた受光素子で受光させて反
射光量を測定し、これに基づいて調光制御を行なう調光
方式も知られている。しかし、この場合は、撮像センサ
の受光面の平坦精度、さらには金属部や保護ガラスなど
受光面の部材の影響を受けやすく、調光の制御データに
高い信頼性が得られないといった問題があった。
【０００６】この発明は、上記実情に鑑みてなされたも
ので、フラッシュ撮影において、画角の変化により調光
範囲がずれるおそれもなく、信頼性の高い調光制御がリ
アルタイムで可能となるデジタルカメラを提供すること
を課題とする。
ので、フラッシュ撮影において、画角の変化により調光
範囲がずれるおそれもなく、信頼性の高い調光制御がリ
アルタイムで可能となるデジタルカメラを提供すること
を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、一部の受光
素子が調光用の受光素子となされるとともに、前記調光
用受光素子については独立して画像データの読み出しが
可能な撮像センサと、フラッシュと、該フラッシュを使
用した撮影時に、前記調光用受光素子の露光による画像
データの蓄積量を検出する検出手段と、該検出手段の検
出結果に基づいて、上記フラッシュの調光制御を行なう
フラッシュ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジ
タルカメラによって解決される。
素子が調光用の受光素子となされるとともに、前記調光
用受光素子については独立して画像データの読み出しが
可能な撮像センサと、フラッシュと、該フラッシュを使
用した撮影時に、前記調光用受光素子の露光による画像
データの蓄積量を検出する検出手段と、該検出手段の検
出結果に基づいて、上記フラッシュの調光制御を行なう
フラッシュ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジ
タルカメラによって解決される。
【０００８】このデジタルカメラでは、前記検出手段に
よって検出された調光用受光素子についての画像データ
の蓄積量が所定のレベルに達するまでは、フラッシュ制
御手段はフラッシュの発光を行わせ、所定のレベルに達
すると、発光を停止させる。このように、撮像センサの
一部の受光素子を調光用受光素子として用い、その画像
データを調光に利用するので、外部調光方式のように画
角の変化により調光範囲にずれが生じたりすることがな
い。さらにフラッシュ撮影中の画像データを利用するの
で、リアルタイムでの調光制御が可能である。また、撮
像センサの受光面での反射光を利用する方式ではないか
ら、信頼性の高い制御が達成される。
よって検出された調光用受光素子についての画像データ
の蓄積量が所定のレベルに達するまでは、フラッシュ制
御手段はフラッシュの発光を行わせ、所定のレベルに達
すると、発光を停止させる。このように、撮像センサの
一部の受光素子を調光用受光素子として用い、その画像
データを調光に利用するので、外部調光方式のように画
角の変化により調光範囲にずれが生じたりすることがな
い。さらにフラッシュ撮影中の画像データを利用するの
で、リアルタイムでの調光制御が可能である。また、撮
像センサの受光面での反射光を利用する方式ではないか
ら、信頼性の高い制御が達成される。
【０００９】撮像センサとしては、例えばＣＭＯＳセン
サがある。このセンサによれば、前記検出手段による調
光用受光素子についての画像データ蓄積量の検出を確実
に行うことができる。
サがある。このセンサによれば、前記検出手段による調
光用受光素子についての画像データ蓄積量の検出を確実
に行うことができる。
【００１０】また、前記調光用受光素子については、独
立して、初期状態からの新たな蓄積動作開始のためのリ
セットが可能であるとともに、前記画像データの蓄積中
に、前記調光用受光素子に対する前記リセットとリセッ
ト前のデータの読み出しが繰り返され、前記検出手段
は、それぞれの読み出しによって得られた画像データを
累積加算することによって、前記画像データの蓄積量を
検出する構成としても良い。
立して、初期状態からの新たな蓄積動作開始のためのリ
セットが可能であるとともに、前記画像データの蓄積中
に、前記調光用受光素子に対する前記リセットとリセッ
ト前のデータの読み出しが繰り返され、前記検出手段
は、それぞれの読み出しによって得られた画像データを
累積加算することによって、前記画像データの蓄積量を
検出する構成としても良い。
【００１１】調光用受光素子に対する画像データの蓄積
を連続して行うものとすると、蓄積量が所定レベルに達
するまでに、該受光素子のデータ蓄積レベルが飽和レベ
ルに近づいてしまい、正確なデータ蓄積量が得られない
恐れもある。これに対し、初期状態からの新たな蓄積動
作とこの蓄積動作によって蓄積されたデータの読み出し
動作が繰り返され、それぞれの読み出し動作によって得
られたデータを累積加算する構成とすることによって、
調光用受光素子の動作特性における適正な動作領域を常
時使用しながら、正確な画像データの蓄積量を得ること
ができ、より高精度な調光制御が行なえる。
を連続して行うものとすると、蓄積量が所定レベルに達
するまでに、該受光素子のデータ蓄積レベルが飽和レベ
ルに近づいてしまい、正確なデータ蓄積量が得られない
恐れもある。これに対し、初期状態からの新たな蓄積動
作とこの蓄積動作によって蓄積されたデータの読み出し
動作が繰り返され、それぞれの読み出し動作によって得
られたデータを累積加算する構成とすることによって、
調光用受光素子の動作特性における適正な動作領域を常
時使用しながら、正確な画像データの蓄積量を得ること
ができ、より高精度な調光制御が行なえる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を、
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は、この発明の一実施形態に係るデジ
タルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
タルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００１４】図１において、デジタルカメラ１は、後述
する各回路等を有するカメラ本体２と、このカメラ本体
２の前面に装着された撮影レンズユニット３とからな
る。
する各回路等を有するカメラ本体２と、このカメラ本体
２の前面に装着された撮影レンズユニット３とからな
る。
【００１５】撮影レンズユニット３は、被写体の光学像
を取り込む撮影レンズ４ならびに光量を制限する絞り
５、さらにはメカニカルシャッター６などを備えてい
る。
を取り込む撮影レンズ４ならびに光量を制限する絞り
５、さらにはメカニカルシャッター６などを備えてい
る。
【００１６】前記カメラ本体２は、例えば銀塩フィルム
カメラのボディを利用して構成されたもので、銀塩フィ
ルム配設相当位置には、撮影レンズ４の光路上におい
て、結像された被写体光を光電変換する光電変換素子と
しての撮像センサ８が、受光面を撮影レンズ４側に向け
て配置されている。この撮像センサ８は、例えばカラー
モザイクフィルタを有する全画素読み出しタイプのエリ
ア形センサであり、この実施形態では、多数のＣＭＯＳ
形フォトダイオードからなる受光素子を備えたＣＭＯＳ
センサが用いられている。
カメラのボディを利用して構成されたもので、銀塩フィ
ルム配設相当位置には、撮影レンズ４の光路上におい
て、結像された被写体光を光電変換する光電変換素子と
しての撮像センサ８が、受光面を撮影レンズ４側に向け
て配置されている。この撮像センサ８は、例えばカラー
モザイクフィルタを有する全画素読み出しタイプのエリ
ア形センサであり、この実施形態では、多数のＣＭＯＳ
形フォトダイオードからなる受光素子を備えたＣＭＯＳ
センサが用いられている。
【００１７】また、カメラ本体２には、高速間欠発光可
能なフラッシュ７が着脱可能に装着されている。９はカ
メラ本体２に設けられたシャッターボタン、１０はカメ
ラ本体２に装備された表示部である。この表示部１０
は、たとえば液晶表示器（ＬＣＤ）からなり、プレビュ
ー時のライブビュー画像や撮影画像を表示する。
能なフラッシュ７が着脱可能に装着されている。９はカ
メラ本体２に設けられたシャッターボタン、１０はカメ
ラ本体２に装備された表示部である。この表示部１０
は、たとえば液晶表示器（ＬＣＤ）からなり、プレビュ
ー時のライブビュー画像や撮影画像を表示する。
【００１８】上記カメラ本体２には、上記撮像センサ８
の他に、映像処理回路１１、露出演算部１２、絞りドラ
イバ１３、シャッタードライバ１４、センサタイミング
制御回路１５が設けられ、さらに図示は省略したが画像
データを一時記憶する画像メモリや、撮影画像を記憶す
る着脱自在なメモリカード等が設けられている。
の他に、映像処理回路１１、露出演算部１２、絞りドラ
イバ１３、シャッタードライバ１４、センサタイミング
制御回路１５が設けられ、さらに図示は省略したが画像
データを一時記憶する画像メモリや、撮影画像を記憶す
る着脱自在なメモリカード等が設けられている。
【００１９】前記映像処理回路１１は、撮像センサ８か
らの出力であるアナログ画像信号をデジタル画像信号に
変換した後、画素補間、ホワイトバランス、ガンマ補正
等の画像処理を行い、プレビュー画像や撮影画像を前記
表示部１０に表示させる。前記画像処理された信号は、
映像処理回路１１内で輝度信号にマトリクス変換され、
露出演算部１２に入力される。
らの出力であるアナログ画像信号をデジタル画像信号に
変換した後、画素補間、ホワイトバランス、ガンマ補正
等の画像処理を行い、プレビュー画像や撮影画像を前記
表示部１０に表示させる。前記画像処理された信号は、
映像処理回路１１内で輝度信号にマトリクス変換され、
露出演算部１２に入力される。
【００２０】前記露出演算部１２は、前記輝度信号を参
照信号と比較することにより輝度に応じた露出制御信号
を生成する。この露出制御信号による露出制御値は、予
め設定されたテーブルに基づいて電荷蓄積時間および絞
りのパラメータに置き換えられる。さらに、この露出演
算部１２は、後述するように、フラッシュ撮影時に調光
用受光素子で繰り返される電荷蓄積によって得られた各
蓄積量を累積加算する加算回路１２ａを備えるととも
に、加算回路１２ａによる電荷蓄積量が所定レベルに達
すると、露出演算部１２は、フラッシュ７の発光を停止
させる。つまり、露出演算部１２は、フラッシュ撮影時
のフラッシュ制御手段としても機能し、また、加算回路
１２ａは、フラッシュ撮影時に、調光用受光素子につい
ての画像データの蓄積量を検出する検出手段として機能
する。
照信号と比較することにより輝度に応じた露出制御信号
を生成する。この露出制御信号による露出制御値は、予
め設定されたテーブルに基づいて電荷蓄積時間および絞
りのパラメータに置き換えられる。さらに、この露出演
算部１２は、後述するように、フラッシュ撮影時に調光
用受光素子で繰り返される電荷蓄積によって得られた各
蓄積量を累積加算する加算回路１２ａを備えるととも
に、加算回路１２ａによる電荷蓄積量が所定レベルに達
すると、露出演算部１２は、フラッシュ７の発光を停止
させる。つまり、露出演算部１２は、フラッシュ撮影時
のフラッシュ制御手段としても機能し、また、加算回路
１２ａは、フラッシュ撮影時に、調光用受光素子につい
ての画像データの蓄積量を検出する検出手段として機能
する。
【００２１】センサタイミング制御回路１５は、撮像セ
ンサ８における電荷蓄積時間および読み出しタイミング
を露出演算部１２からの指令に従って制御するものであ
り、このセンサタイミング制御回路１５からの信号に基
づいて、撮像センサ８の蓄積開始タイミングが制御され
る。
ンサ８における電荷蓄積時間および読み出しタイミング
を露出演算部１２からの指令に従って制御するものであ
り、このセンサタイミング制御回路１５からの信号に基
づいて、撮像センサ８の蓄積開始タイミングが制御され
る。
【００２２】前記シャッタードライバ１４は、露出演算
部１２からの指示に基づいて、メカニカルシャッター６
の開閉を制御するものであり、メカニカルシャッター６
の閉じるタイミングで撮像センサ８の電荷蓄積終了タイ
ミングが設定される。
部１２からの指示に基づいて、メカニカルシャッター６
の開閉を制御するものであり、メカニカルシャッター６
の閉じるタイミングで撮像センサ８の電荷蓄積終了タイ
ミングが設定される。
【００２３】前記絞りドライバ１３は、露出演算部１２
により設定された所定の絞り量に従って前記絞り５の開
口径を制御するものである。
により設定された所定の絞り量に従って前記絞り５の開
口径を制御するものである。
【００２４】絞りドライバ１３により絞り量が設定され
た後、前記メカニカルシャッター６が開き、その後撮像
センサ８の受光素子がリセットされると、電荷の蓄積が
開始される。所定の電荷蓄積時間が経過すると、メカニ
カルシャッター６が閉じて撮像センサ８が完全に遮光さ
れ、この状態で各受光素子の信号が読み出される。
た後、前記メカニカルシャッター６が開き、その後撮像
センサ８の受光素子がリセットされると、電荷の蓄積が
開始される。所定の電荷蓄積時間が経過すると、メカニ
カルシャッター６が閉じて撮像センサ８が完全に遮光さ
れ、この状態で各受光素子の信号が読み出される。
【００２５】前記撮像センサ８は、図２、図３に示すよ
うに、マトリクス状に配置された多数のＣＭＯＳ形フォ
トダイオードからなる受光素子Ｐ１〜Ｐｎによって画素
が形成されている。各受光素子Ｐ１〜Ｐｎは、結像した
光学像を光電変換し露光量に応じた電荷を蓄積する。ま
た、図２に示すように、全受光素子Ｐ１〜Ｐｎのうちの
一部、例えば複数個の受光素子Ｐｍが前記フラッシュ７
に対する調光用受光素子として設定されている。
うに、マトリクス状に配置された多数のＣＭＯＳ形フォ
トダイオードからなる受光素子Ｐ１〜Ｐｎによって画素
が形成されている。各受光素子Ｐ１〜Ｐｎは、結像した
光学像を光電変換し露光量に応じた電荷を蓄積する。ま
た、図２に示すように、全受光素子Ｐ１〜Ｐｎのうちの
一部、例えば複数個の受光素子Ｐｍが前記フラッシュ７
に対する調光用受光素子として設定されている。
【００２６】図３は、前記撮像センサ８の駆動部を示
す。図３では、縦横各３列目の受光素子が前述の調光用
受光素子Ｐｍとして設定されている。
す。図３では、縦横各３列目の受光素子が前述の調光用
受光素子Ｐｍとして設定されている。
【００２７】前記各受光素子Ｐ１〜Ｐｎには、各受光素
の蓄積電荷を排出する（ゼロにする）ためのリセットス
イッチＲＳがそれぞれ接続されており、これらリセット
スイッチＲＳの縦列群Ｍ１、Ｍ２、・・・Ｍｎ毎に、リ
セットラインＲＬ・・・がそれぞれ接続されている。こ
れらリセットラインＲＬは、垂直走査回路ＶＳＣからの
リセット信号を上記各リセットスイッチＲＳに送出させ
るものであり、リセット信号を受けた縦列群のリセット
スイッチＲＳは瞬時に閉成動作し、前回の光電変換時に
蓄積された電荷を放電したのち、直ちに開放されて、各
受光素子Ｐ１〜Ｐｎは駆動状態（露光による電荷蓄積が
可能な状態）に復帰する。
の蓄積電荷を排出する（ゼロにする）ためのリセットス
イッチＲＳがそれぞれ接続されており、これらリセット
スイッチＲＳの縦列群Ｍ１、Ｍ２、・・・Ｍｎ毎に、リ
セットラインＲＬ・・・がそれぞれ接続されている。こ
れらリセットラインＲＬは、垂直走査回路ＶＳＣからの
リセット信号を上記各リセットスイッチＲＳに送出させ
るものであり、リセット信号を受けた縦列群のリセット
スイッチＲＳは瞬時に閉成動作し、前回の光電変換時に
蓄積された電荷を放電したのち、直ちに開放されて、各
受光素子Ｐ１〜Ｐｎは駆動状態（露光による電荷蓄積が
可能な状態）に復帰する。
【００２８】前記調光用受光素子Ｐｍには、専用のリセ
ットラインＲＬｏが接続されており、該リセットライン
ＲＬｏを介して、前記リセットラインＲＬによるリセッ
トとは別に独立して、任意のタイミングでリセット可能
となされている。
ットラインＲＬｏが接続されており、該リセットライン
ＲＬｏを介して、前記リセットラインＲＬによるリセッ
トとは別に独立して、任意のタイミングでリセット可能
となされている。
【００２９】さらに、上記受光素子Ｐ１〜Ｐｎには、垂
直読み出しスイッチＶＳがそれぞれ接続されており、こ
れら垂直読み出しスイッチＶＳの縦列群毎に、複数のア
ドレスラインＡＬ・・・がそれぞれ接続されている。こ
れらアドレスラインＡＬは、所定のタイミングで出力さ
れた上記垂直走査回路ＶＳＣからのアドレス信号を、上
記垂直読み出しスイッチＶＳに送出して、垂直読み出し
スイッチＶＳを制御するためのものである。
直読み出しスイッチＶＳがそれぞれ接続されており、こ
れら垂直読み出しスイッチＶＳの縦列群毎に、複数のア
ドレスラインＡＬ・・・がそれぞれ接続されている。こ
れらアドレスラインＡＬは、所定のタイミングで出力さ
れた上記垂直走査回路ＶＳＣからのアドレス信号を、上
記垂直読み出しスイッチＶＳに送出して、垂直読み出し
スイッチＶＳを制御するためのものである。
【００３０】上記受光素子Ｐ１〜Ｐｎの横列群には、垂
直読み出しスイッチＶＳに接続されて、受光素子Ｐ１〜
Ｐｎの画像データを出力ラインＯＬに取り出す複数の信
号ラインＳＬがそれぞれ設けられており、各信号ライン
ＳＬと出力ラインＯＬとの間には、水平走査回路ＨＳＣ
によって開閉駆動される水平読み出しスイッチＨＳが介
挿されている。
直読み出しスイッチＶＳに接続されて、受光素子Ｐ１〜
Ｐｎの画像データを出力ラインＯＬに取り出す複数の信
号ラインＳＬがそれぞれ設けられており、各信号ライン
ＳＬと出力ラインＯＬとの間には、水平走査回路ＨＳＣ
によって開閉駆動される水平読み出しスイッチＨＳが介
挿されている。
【００３１】なお、ＴＣはタイミング発生回路であり、
前記センサタイミング制御回路１５から、同期入力信号
が入力されるとともに、垂直走査回路ＶＳＣおよび水平
走査回路ＨＳＣの各動作を制御する。
前記センサタイミング制御回路１５から、同期入力信号
が入力されるとともに、垂直走査回路ＶＳＣおよび水平
走査回路ＨＳＣの各動作を制御する。
【００３２】すなわち、上記タイミング発生回路ＴＣか
らの制御信号を垂直走査回路ＶＳＣおよび水平走査回路
ＨＳＣに印加して、垂直読み出しスイッチＶＳおよび水
平読み出しスイッチＨＳを選択的に開閉制御することに
より、任意のアドレスの受光素子Ｐ１〜Ｐｎの画像デー
タが、信号ラインＳＬを介して出力ラインＯＬに取り出
され、該出力ラインＯＬに接続された出力アンプＡＭＰ
で増幅されて、前記映像処理回路１１に送出される。
らの制御信号を垂直走査回路ＶＳＣおよび水平走査回路
ＨＳＣに印加して、垂直読み出しスイッチＶＳおよび水
平読み出しスイッチＨＳを選択的に開閉制御することに
より、任意のアドレスの受光素子Ｐ１〜Ｐｎの画像デー
タが、信号ラインＳＬを介して出力ラインＯＬに取り出
され、該出力ラインＯＬに接続された出力アンプＡＭＰ
で増幅されて、前記映像処理回路１１に送出される。
【００３３】また、ＥＸＣは露光パターン発生回路であ
り、フラッシュ撮影時に、前記調光用受光素子Ｐｍに対
して独立してリセットならびに画素データの読み出しを
行なうためのものである。
り、フラッシュ撮影時に、前記調光用受光素子Ｐｍに対
して独立してリセットならびに画素データの読み出しを
行なうためのものである。
【００３４】次に、図示実施形態に係るデジタルカメラ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【００３５】フラッシュを使用しない定常光撮影時にお
いて、シャッターボタン９が半押しされると、メカニカ
ルシャッター６が開放されたのち、撮像センサ８の受光
素子Ｐ１〜Ｐｎは、タイミング発生回路ＴＣからの信号
によってリセットされ、駆動状態となる。
いて、シャッターボタン９が半押しされると、メカニカ
ルシャッター６が開放されたのち、撮像センサ８の受光
素子Ｐ１〜Ｐｎは、タイミング発生回路ＴＣからの信号
によってリセットされ、駆動状態となる。
【００３６】所定時間の経過後、垂直読み出しスイッチ
ＶＳおよび水平読み出しスイッチＨＳが選択的に開閉制
御され、受光素子Ｐ１〜Ｐｎの画像信号が、記した番号
順に信号ラインＳＬを介して出力ラインＯＬに取り出さ
れる。そして、出力ラインＯＬに接続された出力アンプ
ＡＭＰで増幅されたのち、前記映像処理回路１１で映像
処理され、表示部１０に表示される。また、得られた画
像データに基づいて映像処理回路１１により輝度が演算
され、これに基づいて露出演算部１２で適正な絞り量お
よび露出時間が演算される。この動作が所定のフレーム
周期で繰り返される結果、表示部にはライブビュー画像
が表示される。
ＶＳおよび水平読み出しスイッチＨＳが選択的に開閉制
御され、受光素子Ｐ１〜Ｐｎの画像信号が、記した番号
順に信号ラインＳＬを介して出力ラインＯＬに取り出さ
れる。そして、出力ラインＯＬに接続された出力アンプ
ＡＭＰで増幅されたのち、前記映像処理回路１１で映像
処理され、表示部１０に表示される。また、得られた画
像データに基づいて映像処理回路１１により輝度が演算
され、これに基づいて露出演算部１２で適正な絞り量お
よび露出時間が演算される。この動作が所定のフレーム
周期で繰り返される結果、表示部にはライブビュー画像
が表示される。
【００３７】次に、シャッターボタン９が全押しされる
と、露出演算部１２において直前に演算された露出制御
値に基づいて、絞り５が制御され、センサタイミング制
御回路１５が撮像センサ８を制御する。この結果、前記
撮像センサ８に対して適正露光が行われる。
と、露出演算部１２において直前に演算された露出制御
値に基づいて、絞り５が制御され、センサタイミング制
御回路１５が撮像センサ８を制御する。この結果、前記
撮像センサ８に対して適正露光が行われる。
【００３８】この定常光撮影においては、調光用受光素
子Ｐｍによって得られた画像データは、他の受光素子と
同様に、撮影データの一部として使用される。
子Ｐｍによって得られた画像データは、他の受光素子と
同様に、撮影データの一部として使用される。
【００３９】次に、フラッシュ７を使用する撮影につい
て説明する。
て説明する。
【００４０】フラッシュ撮影時には、前記撮像センサ８
における調光用受光素子Ｐｍの画像データの蓄積量を露
出演算部１２が検出し、これをモニタすることにより、
前記フラッシュ７を調光制御する。
における調光用受光素子Ｐｍの画像データの蓄積量を露
出演算部１２が検出し、これをモニタすることにより、
前記フラッシュ７を調光制御する。
【００４１】具体的な調光制御について、図４及び図５
を用いて説明する。図４は、フラッシュ撮影時の各動作
タイミングの説明図、また図５は、フラッシュ７の調光
制御に関する動作タイミングの説明図である。図５
（Ａ）は、被写体までの距離が近か、あるいは被写体か
らの反射率が高い場合を示し、図５（Ｂ）は、被写体ま
での距離が遠いか、あるいは被写体からの反射率が低い
場合を示す。
を用いて説明する。図４は、フラッシュ撮影時の各動作
タイミングの説明図、また図５は、フラッシュ７の調光
制御に関する動作タイミングの説明図である。図５
（Ａ）は、被写体までの距離が近か、あるいは被写体か
らの反射率が高い場合を示し、図５（Ｂ）は、被写体ま
での距離が遠いか、あるいは被写体からの反射率が低い
場合を示す。
【００４２】時点ｔ１でメカニカルシャッター６が開放
され、露光が開始される。時点ｔ１ａで撮像センサ８の
全受光素子に対してリセット信号が印加され、実際の電
荷の蓄積が開始される。
され、露光が開始される。時点ｔ１ａで撮像センサ８の
全受光素子に対してリセット信号が印加され、実際の電
荷の蓄積が開始される。
【００４３】時点ｔ２でフラッシュ７の発光動作が開始
され、フラッシュ７は所定の間隔で高速パルス発光を行
う。
され、フラッシュ７は所定の間隔で高速パルス発光を行
う。
【００４４】前記調光用受光素子Ｐｍには、フラッシュ
７がパルス発光を行なう度に、あるいは何回かのパルス
発光に対して１回の割合で、リセットラインＲＬｏを介
して垂直走査回路ＶＳＣから独立したリセット信号が送
られ、その都度調光用受光素子Ｐｍは初期状態にリセッ
トされ、新たな電荷の蓄積が開始される。一方、調光用
受光素子Ｐｍがリセットされる直前の電荷蓄積量は随時
読み出され、露出演算部１２の加算回路１２ａに送られ
て、加算回路１２ａで累積加算される。このように、調
光制御のための電荷蓄積中に、調光用受光素子Ｐｍに対
してリセットを繰り返し、その都度初期状態から電荷蓄
積を開始させることで、飽和レベルに達する前の適正な
動作領域において蓄積動作が繰り返して実行されること
になり、より正確な画像データの蓄積量を得ることがで
きる。勿論、リセットすることなく電荷蓄積を連続的に
行っても良い。
７がパルス発光を行なう度に、あるいは何回かのパルス
発光に対して１回の割合で、リセットラインＲＬｏを介
して垂直走査回路ＶＳＣから独立したリセット信号が送
られ、その都度調光用受光素子Ｐｍは初期状態にリセッ
トされ、新たな電荷の蓄積が開始される。一方、調光用
受光素子Ｐｍがリセットされる直前の電荷蓄積量は随時
読み出され、露出演算部１２の加算回路１２ａに送られ
て、加算回路１２ａで累積加算される。このように、調
光制御のための電荷蓄積中に、調光用受光素子Ｐｍに対
してリセットを繰り返し、その都度初期状態から電荷蓄
積を開始させることで、飽和レベルに達する前の適正な
動作領域において蓄積動作が繰り返して実行されること
になり、より正確な画像データの蓄積量を得ることがで
きる。勿論、リセットすることなく電荷蓄積を連続的に
行っても良い。
【００４５】加算回路１２ａで累積加算されたデータ
は、蓄積動作が飽和することなく連続的に行われた場合
のデータと等しいので、この値が基準のフラッシュオフ
レベルに達すると、時点ｔ３で露出演算部１２ａから発
光停止信号が出され、フラッシュ７の発光動作は停止す
る。図５（Ａ）のように、被写体までの距離が近いか、
或いは被写体からの反射率が高い場合、調光用受光素子
Ｐｍのデータ加算値は、短時間でフラッシュオフレベル
に達する。一方、図５（Ｂ）のように、被写体までの距
離が遠いか、あるいは被写体からの反射率が低い場合に
は、フラッシュオフレベルに達するまでに時間がかか
り、この間フラッシュは発光を持続する。
は、蓄積動作が飽和することなく連続的に行われた場合
のデータと等しいので、この値が基準のフラッシュオフ
レベルに達すると、時点ｔ３で露出演算部１２ａから発
光停止信号が出され、フラッシュ７の発光動作は停止す
る。図５（Ａ）のように、被写体までの距離が近いか、
或いは被写体からの反射率が高い場合、調光用受光素子
Ｐｍのデータ加算値は、短時間でフラッシュオフレベル
に達する。一方、図５（Ｂ）のように、被写体までの距
離が遠いか、あるいは被写体からの反射率が低い場合に
は、フラッシュオフレベルに達するまでに時間がかか
り、この間フラッシュは発光を持続する。
【００４６】こうして、撮影の進行と同時にフラッシュ
の調光制御を行うことができる。
の調光制御を行うことができる。
【００４７】なお、調光用受光素子Ｐｍを複数個設定し
てある場合には、例えば、それぞれの調光用受光素子に
よって得られた累積加算値を平均し、平均値がフラッシ
ュオフレベルに達するかどうかを判断すればよい。
てある場合には、例えば、それぞれの調光用受光素子に
よって得られた累積加算値を平均し、平均値がフラッシ
ュオフレベルに達するかどうかを判断すればよい。
【００４８】この後、時点ｔ４でメカニカルシャッター
６が閉じられ、ここで実際の露光が終了する。時点ｔ１
ａから時点ｔ４までが実際の電荷蓄積時間となる。その
後、時点ｔ５から時点ｔ６までの間で、調光用受光素子
Ｐｍ以外の画素に蓄積された画像データの読み出しを行
い、フラッシュ撮影が終了する。
６が閉じられ、ここで実際の露光が終了する。時点ｔ１
ａから時点ｔ４までが実際の電荷蓄積時間となる。その
後、時点ｔ５から時点ｔ６までの間で、調光用受光素子
Ｐｍ以外の画素に蓄積された画像データの読み出しを行
い、フラッシュ撮影が終了する。
【００４９】ところで、上述したように、フラッシュ撮
影時には調光用受光素子Ｐｍの画像データは調光制御に
利用され、撮影画像のデータとして使用しない。このた
め、フラシュ撮影時には、調光用受光素子Ｐｍについて
は撮影データが欠落することになる。そこで、図６に示
すように、欠落する画素の補間を行なう。すなわち、図
６（Ａ）に示す撮像センサ８の画素（フィルタ）Ｐの配
列パターンにおいて、図６（Ｂ）は、Ｇ（緑色）の画素
を調光用受光素子Ｐｍとした場合の補間フィルタを示
し、図６（Ｃ）は、Ｒ（赤色）もしくはＢ（青色）の画
素を調光用受光素子Ｐｍとした場合の補間フィルタを示
し、いずれの場合も隣接する同色の画素を利用して平均
補間を行う。
影時には調光用受光素子Ｐｍの画像データは調光制御に
利用され、撮影画像のデータとして使用しない。このた
め、フラシュ撮影時には、調光用受光素子Ｐｍについて
は撮影データが欠落することになる。そこで、図６に示
すように、欠落する画素の補間を行なう。すなわち、図
６（Ａ）に示す撮像センサ８の画素（フィルタ）Ｐの配
列パターンにおいて、図６（Ｂ）は、Ｇ（緑色）の画素
を調光用受光素子Ｐｍとした場合の補間フィルタを示
し、図６（Ｃ）は、Ｒ（赤色）もしくはＢ（青色）の画
素を調光用受光素子Ｐｍとした場合の補間フィルタを示
し、いずれの場合も隣接する同色の画素を利用して平均
補間を行う。
【００５０】図７は、フラッシュ撮影時の調光シーケン
スを示すフローチャートである。なお、図中および以下
の説明では、ステップをＳと記す。
スを示すフローチャートである。なお、図中および以下
の説明では、ステップをＳと記す。
【００５１】従来の予備発光を行なう調光方式の場合、
メカニカルシャッタが開くと同時にフラッシュを予備発
光させ、一度画像データの読み出しを行なっている。さ
らにこの画像データに基づいてフラッシュ発光時間を演
算し、その後フラッシュの本発光を行わせ、メカニカル
シャッタが閉じた後で画像処理を行なっている。
メカニカルシャッタが開くと同時にフラッシュを予備発
光させ、一度画像データの読み出しを行なっている。さ
らにこの画像データに基づいてフラッシュ発光時間を演
算し、その後フラッシュの本発光を行わせ、メカニカル
シャッタが閉じた後で画像処理を行なっている。
【００５２】これに対して、この実施形態の調光方式に
おいては、レリーズにより、Ｓ１０１でメカニカルシャ
ッター６が開放された後、Ｓ１０２で撮像センサ８の調
光用受光素子Ｐｍを含む各受光素子がリセットされ、電
荷の蓄積が開始される。
おいては、レリーズにより、Ｓ１０１でメカニカルシャ
ッター６が開放された後、Ｓ１０２で撮像センサ８の調
光用受光素子Ｐｍを含む各受光素子がリセットされ、電
荷の蓄積が開始される。
【００５３】次に、Ｓ１０３でフラッシュ７が高速間欠
発光する。この間、Ｓ１０４では、この発光動作に同期
して、調光用受光素子Ｐｍの画像データが随時読み出さ
れ、加算回路１２ａで加算される。Ｓ１０５では、その
画像データの累積値が所定の信号レベルに達したか否か
が判別され、所定レベルに達していると（Ｓ１０５にて
ＹＥＳ）、Ｓ１０６でフラッシュ７の発光を停止する。
所定レベルに達していないと（Ｓ１０５にてＮＯ）、Ｓ
１０３にもどり、フラッシュの発光を持続する。
発光する。この間、Ｓ１０４では、この発光動作に同期
して、調光用受光素子Ｐｍの画像データが随時読み出さ
れ、加算回路１２ａで加算される。Ｓ１０５では、その
画像データの累積値が所定の信号レベルに達したか否か
が判別され、所定レベルに達していると（Ｓ１０５にて
ＹＥＳ）、Ｓ１０６でフラッシュ７の発光を停止する。
所定レベルに達していないと（Ｓ１０５にてＮＯ）、Ｓ
１０３にもどり、フラッシュの発光を持続する。
【００５４】上記フラッシュ７の発光動作の停止後、Ｓ
１０７でメカニカルシャッター６が閉じられ、Ｓ１０８
で調光用受光素子Ｐｍを除く受光素子について画像デー
タの読み出し処理が行なわれ、Ｓ１０９で画像データが
一時メモリに記憶される。
１０７でメカニカルシャッター６が閉じられ、Ｓ１０８
で調光用受光素子Ｐｍを除く受光素子について画像デー
タの読み出し処理が行なわれ、Ｓ１０９で画像データが
一時メモリに記憶される。
【００５５】この後、Ｓ１１０で調光用受光素子Ｐｍや
欠陥画素に対する補間処理等が行なわれ、次にＳ１１１
で画像の再生処理が行われ、Ｓ１１２で画像が表示部１
０に表示され、Ｓ１１３で画像データのメモリカードへ
の書き込みが行なわれる。
欠陥画素に対する補間処理等が行なわれ、次にＳ１１１
で画像の再生処理が行われ、Ｓ１１２で画像が表示部１
０に表示され、Ｓ１１３で画像データのメモリカードへ
の書き込みが行なわれる。
【００５６】なお、上記撮像センサ８における調光用受
光素子Ｐｍの分布は任意であり、例えば図８に示すよう
に受光面の中央部に縦横分布された配置としても良い。
光素子Ｐｍの分布は任意であり、例えば図８に示すよう
に受光面の中央部に縦横分布された配置としても良い。
【００５７】また、上記実施形態では、調光用受光素子
Ｐｍが予め特定されているもので説明したが、全部のあ
るいは所定範囲の受光素子Ｐに専用リセットラインＲＬ
ｏを接続しておき、撮影条件に応じて、任意の受光素子
を調光用受光素子Ｐｍに設定しても良い。
Ｐｍが予め特定されているもので説明したが、全部のあ
るいは所定範囲の受光素子Ｐに専用リセットラインＲＬ
ｏを接続しておき、撮影条件に応じて、任意の受光素子
を調光用受光素子Ｐｍに設定しても良い。
【００５８】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、撮像センサ
の一部の受光素子を調光用受光素子として用い、その画
像データを調光に利用するので、外部調光方式のような
画角の変化により調光範囲にずれが生じることもなく、
信頼性の高い調光制御がリアルタイムで可能となる。
の一部の受光素子を調光用受光素子として用い、その画
像データを調光に利用するので、外部調光方式のような
画角の変化により調光範囲にずれが生じることもなく、
信頼性の高い調光制御がリアルタイムで可能となる。
【００５９】また、撮像センサとしてＣＭＯＳセンサを
用いた場合には、検出手段による調光用受光素子につい
ての画像データ蓄積量の検出を確実に行うことができ、
より信頼性の高い調光制御が可能となる。
用いた場合には、検出手段による調光用受光素子につい
ての画像データ蓄積量の検出を確実に行うことができ、
より信頼性の高い調光制御が可能となる。
【００６０】また、前記調光用受光素子に対するリセッ
トとデータの読み出しが繰り返され、それぞれの読み出
しによって得られた画像データを累積加算する構成とし
た発明によれば、調光用受光素子の動作特性における飽
和領域を避けた適正な動作領域を使用しながら、正確な
画像データの蓄積量を得ることができ、より高精度な調
光制御を行なうことができる。
トとデータの読み出しが繰り返され、それぞれの読み出
しによって得られた画像データを累積加算する構成とし
た発明によれば、調光用受光素子の動作特性における飽
和領域を避けた適正な動作領域を使用しながら、正確な
画像データの蓄積量を得ることができ、より高精度な調
光制御を行なうことができる。
【図１】この発明の一実施形態に係るデジタルカメラの
電気的構成を示すブロック図である。
電気的構成を示すブロック図である。
【図２】同じくデジタルカメラに使用した撮像センサの
駆動部を示す構成図である。
駆動部を示す構成図である。
【図３】図２の駆動部の拡大図である。
【図４】同じくデジタルカメラにおけるフラッシュ撮影
時の各動作タイミングの説明図である。
時の各動作タイミングの説明図である。
【図５】同じくデジタルカメラにおけるフラッシュ撮影
時の調光制御に関する動作タイミングの説明図である。
時の調光制御に関する動作タイミングの説明図である。
【図６】図１の撮像センサにおける調光用受光素子に対
する補間処理の説明図である。
する補間処理の説明図である。
【図７】同じくデジタルカメラにおけるフラッシュ撮影
時の調光シーケンスを示すフローチャートである。
時の調光シーケンスを示すフローチャートである。
【図８】撮像センサにおける調光用受光素子の配置パタ
ーンの他の例を示す概念図である。
ーンの他の例を示す概念図である。
１・・・・・・・デジタルカメラ ７・・・・・・・フラッシュ ８・・・・・・・撮像センサ １２・・・・・・露出演算部（調光制御手段） １２ａ・・・・・加算回路（検出手段） Ｐ１〜Ｐｎ・・・受光素子 Ｐｍ・・・・・・調光用受光素子
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H053 AA00 AD12 DA03 2H054 AA01 CD01 5C022 AA13 AB02 AB06 AB15 AB17 AC03 AC32 AC42 AC52 AC54 5C024 AA05 BA01 CA17 CA20 CA21 DA04 FA01 GA01 GA31 GA42 GA52 HA24 HA27
Claims (3)
- 【請求項１】 一部の受光素子が調光用の受光素子とな
されるとともに、少なくとも前記調光用受光素子につい
ては独立して画像データの読み出しが可能な撮像センサ
と、 フラッシュと、 該フラッシュを使用した撮影時に、前記調光用受光素子
の露光による画像データの蓄積量を検出する検出手段
と、 該検出手段の検出結果に基づいて、上記フラッシュの調
光制御を行なうフラッシュ制御手段と、 を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。 - 【請求項２】 前記撮像センサがＣＭＯＳセンサである
請求項１に記載のデジタルカメラ。 - 【請求項３】 前記調光用受光素子については、独立し
て、初期状態からの新たな蓄積動作開始のためのリセッ
トが可能であるとともに、前記画像データの蓄積中に、
前記調光用受光素子に対する前記リセットとリセット前
のデータの読み出しが繰り返され、前記検出手段は、そ
れぞれの読み出しによって得られた画像データを累積加
算することによって、前記画像データの蓄積量を検出す
る請求項１又は２に記載のデジタルカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07821899A JP3682906B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | デジタルカメラ |
| US09/523,367 US6961091B1 (en) | 1999-03-23 | 2000-03-10 | Digital camera with light adjusting control of flash |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07821899A JP3682906B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | デジタルカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278597A true JP2000278597A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3682906B2 JP3682906B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=13655920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07821899A Expired - Fee Related JP3682906B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | デジタルカメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6961091B1 (ja) |
| JP (1) | JP3682906B2 (ja) |
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- 1999-03-23 JP JP07821899A patent/JP3682906B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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