JP2001069401A - 露出制御装置および露出制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用、取扱性に優れ、つねに適正な露出制御
を保証する露出制御装置および露出制御方法を提供す
る。 【解決手段】 光量調節用絞りを含む被写体像を作る光
学系１０，１１と、該光学系により作られた光学像を電
気信号に変換する光電変換手段１４と、撮像された画像
に基づいて被写界輝度を導出する測光手段と、光電変換
手段１４の露出条件を制御する露出制御手段と、を含
み、測光手段の測定結果に基づいて露出制御手段を制御
する。測光手段は、複数の垂直同期期間に複数の露出条
件で露光を行うと共に、露光によって得られた画像に基
づく複数の被写界輝度の中から１つの輝度を選択して出
力する第１の測光手段を含み、第１の測光手段の出力結
果に基づいて露出制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像や動画像
を撮像、記録あるいは再生する画像処理装置における露
出制御装置および露出制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体メモリ素子を有するメモリカ
ードを記録媒体として、静止画像や動画像を記録再生す
る電子カメラ等の画像処理装置は既に市販されている。
また、カラー液晶パネル等の電子ファインダを備える電
子カメラも販売されている。これらの電子カメラによれ
ば、撮影前の撮像素子から得られる画像を連続表示する
ことで、電子カメラの使用者が構図を決定し、あるいは
撮影した画像を再生表示して確認することが可能であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電子
カメラ等のように撮像素子を用いた画像処理装置におい
ては、レンズから絞り・シャッターを介して入射する被
写界像を撮像素子に結像させる。撮像素子から得られる
画像データを複数に分割して、それぞれの分割エリアか
ら得られる光束積分データに応じてＴＴＬ（スルー・ザ
・レンズ）方式の露出制御を行うのが一般的である。

【０００４】この種の測光方式は、撮像素子を含む撮像
機構のダイナミックレンジで一度に測光可能な輝度範囲
には限度があるため、基本的に被写界輝度を相対的に判
断して測光と制御を交互に行う必要があった。つまり、
絞りとシャッターとを撮影モードに応じた標準的な設定
値に制御した状態で測光し、光束積分データの適正露出
を示すデータとの差分に応じて絞りあるいはシャッター
を制御する。そして、測光を行って適正露出を判定して
行く、所謂フィードバック制御を行って収束させなけれ
ばならなかった。

【０００５】このような制御は、撮影モードに応じた標
準的な設定値の実際の輝度との差分がどの程度である
か、またダイナミックレンジがどの程度であるかによっ
て適正露出が得られるまでの時間がばらついてしまうこ
とを意味する。

【０００６】また、電子ファインダを使用しているとき
には、使用者に画角を合わせさせる必要があるため、自
動露出制御機構を起動して、電子ファインダ上に表示す
る画像をほぼ適正露出状態にしているのが一般的であ
る。この場合には被写界の輝度範囲を撮影トリガ発生前
に把握できるため、フィードバック制御の収束時間が短
くなる。

【０００７】ところがその反面、消費電力が大きくなっ
てしまう。したがって、供給可能な電力が低下し、電子
ファインダを使用せずに光学ファインダで撮影を行う場
合には、電子ファインダ使用時と同じ感覚で撮影トリガ
を与えた場合にレリーズタイムラグが生じて、シャッタ
ータイミングを逃してしまう危険がある。

【０００８】本発明はかかる実情に鑑み、使用、取扱性
に優れ、つねに適正な露出制御を保証する露出制御装置
および露出制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の露出制御装置
は、光量調節用絞りを含む被写体像を作る光学系と、該
光学系により作られた光学像を電気信号に変換する光電
変換手段と、撮像された画像に基づいて被写界輝度を導
出する測光手段と、前記光電変換手段の露出条件を制御
する露出制御手段と、を含み、前記測光手段の測定結果
に基づいて前記露出制御手段を制御する露出制御装置で
あって、前記測光手段は、複数の垂直同期期間に複数の
露出条件で露光を行うと共に、露光によって得られた画
像に基づく複数の被写界輝度の中から１つの輝度を選択
して出力する第１の測光手段を含み、第１の測光手段の
出力結果に基づいて露出制御を行うことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の露出制御装置において、撮
像された被写界の輝度成分を積分する積分手段を持ち、
前記第１の測光手段は、前記積分手段の出力に基づいて
被写界輝度を導出することを特徴とする。また、本発明
の露出制御装置において、撮像された被写界の輝度分布
を生成する輝度分布生成手段を持ち、前記第１の測光手
段は、前記輝度分布生成手段の出力に基づいて被写界輝
度を導出することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の露出制御装置において、前
記露出制御手段は、前記光量調節用絞りの開口径を制御
する絞り制御手段、前記光電変換手段への入力被写体像
の輝度にかかわらず出力信号の大きさを制御する光電変
換手段の感度制御手段および前記光電変換手段の１つの
画像当たりの蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段のう
ち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の露出制御装置において、前
記第１の測光手段は、複数の略垂直同期信号のタイミン
グで、垂直同期期間における露出条件を決定する露出制
御を行い、垂直同期期間からそれぞれの制御値下で複数
の露光を行い、露光が行われたつぎの垂直同期期間内に
露光された画像に基づく複数の被写界輝度の中から１つ
の輝度を選択して出力することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の露出制御装置において、前
記第１の測光手段は、各露出制御下で測光可能なダイナ
ミックレンジの少なくとも一部が重なり合うように設定
されていることを特徴とする。また、本発明の露出制御
装置において、前記第１の測光手段は、各露出制御下で
測光可能なダイナミックレンジが重なり合わないように
設定されていることを特徴とする。また、本発明の露出
制御装置において、第１の測光手段は、各露出制御下で
測光可能なダイナミックレンジは、フルレンジの少なく
とも一部を使用することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の露出制御装置において、前
記第１の測光手段における各制御値は、前記絞り制御手
段、感度制御手段および蓄積時間制御手段のうち、少な
くとも１つを制御するように構成されていることを特徴
とする。

【００１５】また、本発明の露出制御装置において、前
記第１の測光手段において、得られた被写界輝度が所定
の適正範囲内にあった場合には、それ以降の露出制御あ
るいは被写界輝度導出のうち、少なくとも１つを禁止す
ることを特徴とする。

【００１６】また、本発明の露出制御装置において、第
１の制御値で第１の垂直同期期間内に露光した画像を第
２の垂直同期期間内に積分を行い、積分結果を演算して
得られた被写界輝度に基づいて第２の露出制御を行い、
第２の露出制御下で第３の垂直同期期間に露光した画像
データを第４の垂直同期期間内に積分を行い、該測光と
制御を交互に行って実被写界輝度を測定する第２の測光
手段をも持つことを特徴とする。

【００１７】また、本発明の露出制御装置において、第
２の測光手段による一度の測光で被写界輝度を測光でき
るかを事前に判定する判定手段を持ち、該判定手段によ
って、第２の測光手段により一度の測光で被写界輝度を
測光できないと判断した場合には、第１の測光手段で測
光を行い、それ以外は第２の測光手段で測光を行うこと
を特徴とする。

【００１８】また、本発明の露出制御装置において、第
１の測光手段で測光した後に少なくとも第２の測光手段
で測光した結果に基づいて露出制御を行うことを特徴と
する。

【００１９】また、本発明の露出制御方法は、光量調節
用絞りを含む被写体像を作る光学系と、該光学系により
作られた光学像を電気信号に変換する光電変換手段と、
撮像された画像に基づいて被写界輝度を導出する測光手
段と、前記光電変換手段の露出条件を制御する露出制御
手段と、を含み、前記測光手段の測定結果に基づいて露
出制御手段を制御する露出制御装置における露出制御方
法であって、前記測光手段は、複数の垂直同期期間に複
数の露出条件で露光を行うと共に、露光によって得られ
た画像に基づく複数の被写界輝度の中から１つの輝度を
選択して出力する第１の測光手段を含み、第１の測光手
段の出力結果に基づいて露出制御を行うことを特徴とす
る。

【００２０】また、本発明の露出制御方法において、撮
像された被写界の輝度成分を積分する積分手段を持ち、
前記第１の測光手段は、前記積分手段の出力に基づいて
被写界輝度を導出することを特徴とする。また、本発明
の露出制御方法において、撮像された被写界の輝度分布
を生成する輝度分布生成手段を持ち、前記第１の測光手
段は、前記輝度分布生成手段の出力に基づいて被写界輝
度を導出することを特徴とする。

【００２１】また、本発明の露出制御方法において、前
記露出制御手段は、前記光量調節用絞りの開口径を制御
する絞り制御手段、前記光電変換手段への入力被写体像
の輝度にかかわらず出力信号の大きさを制御する光電変
換手段の感度制御手段および前記光電変換手段の１つの
画像当たりの蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段のう
ち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする。

【００２２】また、本発明の露出制御方法において、前
記第１の測光手段は、複数の略垂直同期信号のタイミン
グで、垂直同期期間における露出条件を決定する露出制
御を行い、垂直同期期間からそれぞれの制御値下で複数
の露光を行い、露光が行われたつぎの垂直同期期間内に
露光された画像に基づく複数の被写界輝度の中から１つ
の輝度を選択して出力することを特徴とする。

【００２３】また、本発明の露出制御方法において、前
記第１の測光手段は、各露出制御下で測光可能なダイナ
ミックレンジの少なくとも一部が重なり合うように設定
されていることを特徴とする。また、本発明の露出制御
方法において、前記第１の測光手段は、各露出制御下で
測光可能なダイナミックレンジが重なり合わないように
設定されていることを特徴とする。また、本発明の露出
制御方法において、第１の測光手段は、各露出制御下で
測光可能なダイナミックレンジは、フルレンジの少なく
とも一部を使用することを特徴とする。

【００２４】また、本発明の露出制御方法において、前
記第１の測光手段における各制御値は、前記絞り制御手
段、感度制御手段および蓄積時間制御手段のうち、少な
くとも１つを制御するように構成されていることを特徴
とする。

【００２５】また、本発明の露出制御方法において、前
記第１の測光手段において、得られた被写界輝度が所定
の適正範囲内にあった場合には、それ以降の露出制御あ
るいは被写界輝度導出のうち、少なくとも１つを禁止す
ることを特徴とする。

【００２６】また、本発明の露出制御方法において、第
１の制御値で第１の垂直同期期間内に露光した画像を第
２の垂直同期期間内に積分を行い、積分結果を演算して
得られた被写界輝度に基づいて第２の露出制御を行い、
第２の露出制御下で第３の垂直同期期間に露光した画像
データを第４の垂直同期期間内に積分を行い、該測光と
制御を交互に行って実被写界輝度を測定する第２の測光
手段をも持つことを特徴とする。

【００２７】また、本発明の露出制御方法において、第
２の測光手段による一度の測光で被写界輝度を測光でき
るかを事前に判定する判定手段を持ち、該判定手段によ
って、第２の測光手段により一度の測光で被写界輝度を
測光できないと判断した場合には、第１の測光手段で測
光を行い、それ以外は第２の測光手段で測光を行うこと
を特徴とする。

【００２８】また、本発明の露出制御方法において、第
１の測光手段で測光した後に少なくとも第２の測光手段
で測光した結果に基づいて露出制御を行うことを特徴と
する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態の構成を
示す図である。図１において、１００は画像処理装置で
ある。１０は変倍系レンズ群、１１は合焦系レンズ群、
１２は絞り機能を備えるシャッター、１４は光学像を電
気信号に変換する撮像素子、１５は撮像素子１４の感度
を設定する撮像感度調節手段であり、本実施形態におい
ては０〜２４ｄＢまでリニアに調節可能なゲインアンプ
を採用している。

【００３０】１６は撮像素子１４のアナログ信号出力を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１８は撮像素子
１４、Ａ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６にクロ
ック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であ
り、メモリ制御回路２２およびシステム制御回路５０に
よって制御される。変倍系レンズ群１０による変倍率は
ワイド（Ｗｉｄｅ）端からテレ（Ｔｅｌｅ）端までを８
分割し、Ｗｉｄｅ端とＴｅｌｅ端を含めて９ポジション
の変倍を可能とする構成を採用している。

【００３１】２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器
１６からのデータあるいはメモリ制御回路２２からのデ
ータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用
いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づい
てシステム制御回路５０が自動露出制御手段４０および
測距制御手段４２に対して制御を行うＴＴＬ方式のＡＦ
（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、Ｅ
Ｆ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。さらに、
画像処理回路２０において、撮像した画像データを用い
て所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいて
ＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も
行っている。

【００３２】２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換
器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、
画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０お
よび圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６
のデータが画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２
を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６のデータが直接メ
モリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４あるい
はメモリ３０に書き込まれる。

【００３３】２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換
器、２８はＴＦＴＬＣＤ等から成る画像表示部である。
画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データ
は、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表
示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データ
を逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現するこ
とができる。また画像表示部２８は、システム制御回路
５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが
でき、表示をＯＦＦにした場合には画像処理装置１００
の電力消費を大幅に低減することができる。

【００３４】３０は撮影した静止画像や動画像を格納す
るためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間
の動画像を格納するために十分な記憶容量を備えてい
る。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する
連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画
像をメモリ３０に書き込むことができる。また、メモリ
３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用す
ることができる。

【００３５】３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）
等により画像データを圧縮および伸長する圧縮・伸長回
路である。圧縮・伸長回路３２は、メモリ３０に格納さ
れた画像を読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、
処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。

【００３６】４０は絞り機能を備えるシャッター１２
と、タイミング発生回路１８により撮像素子１４の電荷
排出動作から読み出し動作までの蓄積時間を制御する電
子シャッター制御手段と、撮像感度調節手段１５とを制
御する自動露出制御手段であり、フラッシュ４８と連携
することによりフラッシュ調光機能も有している。４２
は合焦系レンズ１１のフォーカシングを制御する測距制
御手段、４４は変倍系レンズ１０のズーミングを制御す
るズーム制御手段、４６はバリアである保護手段１０２
の動作を制御するバリア制御手段である。４８はフラッ
シュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機
能も有する。露出制御手段４０、測距制御手段４２はＴ
ＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データ
を画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づ
き、システム制御回路５０が露出制御手段４０および測
距制御手段４２に対して制御を行う。自動露出制御の詳
細については後に述べることとする。

【００３７】５０は画像処理装置１００全体を制御する
システム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作
用の定数、変数およびプログラム等を記憶するメモリ、
５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応
じて、文字、画像および音声等を用いて動作状態やメッ
セージ等を表示する液晶表示装置やスピーカー等を含む
表示部である。表示部５４は画像処理装置１００の操作
部近辺の視認し易い位置に単数あるいは複数個所設置さ
れ、たとえばＬＣＤやＬＥＤ発音素子等の組合わせによ
り構成されている。表示部５４はまた、その一部の機能
が光学ファインダー１０４内に設置されている。

【００３８】表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に
表示するものとしてはシングルショット／連写撮影表
示、長秒時撮影表示、夜景撮影表示、セルフタイマー表
示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮
影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表
示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、
（赤目緩和ランプ点灯、前回の撮影からの）経過時間表
示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量
表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による
情報表示、記録媒体２００および２１０の着脱状態表
示、通信Ｉ／Ｆ動作表示および日付・時刻表示等が含ま
れる。また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファイ
ンダー１０４内に表示するものとしては合焦表示、手振
れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード
表示、絞り値表示および露出補正表示等が含まれる。

【００３９】５６は電気的に消去および記録可能な不揮
発性メモリであり、この不揮発性メモリ５６にはたとえ
ばＥＥＰＲＰＭ等が用いられる。

【００４０】６０、６２、６４、６６、６８および７０
は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力する
ための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパ
ネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等
の単数あるいは複数の組合わせで構成される。ここで、
これらの操作手段の具体的な説明を行う。６０はモード
ダイアルスイッチであり、電源オフ、自動撮影モード、
撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ
画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モー
ドを切り替え設定することができる。

【００４１】６２はシャッタースイッチＳＷ１であり、
図示しないシャッターボタンの操作途中でＯＮとなっ
て、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ処理等の動
作開始を指示する。６４はシャッタースイッチＳＷ２で
あり、図示しないシャッターボタンの操作完了でＯＮと
なって、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換
器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像
データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ
制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０か
ら画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を
行い、記録媒体２００あるいは２１０に画像データを書
き込む記録処理などの一連の処理の動作開始を指示す
る。

【００４２】６６は画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチであ
り、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することがで
きる。この機能により、光学ファインダー１０４を用い
て撮影を行う際にＴＦＴＬＣＤ等からなる画像表示部へ
の電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが
可能となる。

【００４３】７０は各種ボタンやタッチパネル等からな
る操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マク
ロ／非マクロ切替えボタン、マルチ画面再生改ページボ
タン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイ
マー／長秒時（スローシャッター）／夜景撮影モード切
替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュ
ー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラ
ス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質
選択ボタン、露出補正ボタンおよび日付／時間設定ボタ
ン等を含んでいる。

【００４４】８０は電源制御手段であり、電池検出回
路、ＤＣ−ＤＣコンバータおよび通電するブロックを切
り替えるためのスイッチ回路等により構成されている。
そして電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出
を行い、検出結果およびシステム制御回路５０の指示に
基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を
必要な期間だけ記録媒体を含む各部へ供給する。８２お
よび８４はそれぞれコネクタ、８６はアルカリ電池やリ
チウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電
池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる
電源手段である。

【００４５】９０および９４はメモリカードやハードデ
ィスク等の記録媒体とのインタフェース、９２および９
６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続
を行うコネクタ、９８はコネクタ９２あるいは９６に記
録媒体２００あるいは２１０が装着されているか否かを
検知する記録媒体着脱検知手段である。なお、本実施形
態では記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコ
ネクタを２系統持っている。もちろん記録媒体を取り付
けるインターフェースおよびコネクタは、単数あるいは
複数の系統数を備える構成としてもよい。また、異なる
規格のインターフェースおよびコネクタを組み合わせて
備える構成としてもよい。また、インターフェースおよ
びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コン
パクトフラッシュ）カード等の規格に準拠したものを用
いて構成してもよい。

【００４６】さらに、インタフェース９０，９４および
コネクタ９２，９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦカード
等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮ
カードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９
４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ
等の通信カード、等の各種通信カードを接続することに
より、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間
で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し
合うことができる。

【００４７】１０２は撮像部の汚れや破損を防止するバ
リアである保護手段であり、画像処理装置１００の変倍
系レンズ１０および合焦系レンズ１１を含む撮像部を覆
うようになっている。れや破損を防止するバリアである
保護手段である。１０４は光学ファインダであり、画像
表示部２８による電子ファインダー機能を使用すること
無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが
可能である。また、光学ファインダー１０４内には表示
部５４の一部の機能、たとえば合焦表示、手振れ警告表
示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞
り値表示、露出補正表示およびマクロ撮影設定表示等が
設置されている。

【００４８】１１０は通信手段であり、ＲＳ２３２Ｃや
ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モ
デム、ＬＡＮおよび無線通信等の各種通信機能を有す
る。１１２は通信手段１１０により画像処理装置１００
を他の機器と接続するコネクタあるいは無線通信の場合
はアンテナである。

【００４９】２００はメモリカードやハードディスク等
の記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや
磁気ディスク等から構成される記録部２０２、画像処理
装置１００とのインタフェース２０４および画像処理装
置１００との接続を行うコネクタ２０６を備えている。
２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体で
ある。記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク
等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００と
のインタフェース２１４および画像処理装置１００との
接続を行うコネクタ２１６を備えている。

【００５０】ここで、図５〜図９は本実施形態における
自動露出制御手段のフローチャートを示している。この
実施形態の自動露出制御手段は、システム制御回路５０
のプログラム領域５２に書き込まれ、ＣＰＵによる演算
結果に基づいて露出制御手段４０を制御してを行う。ま
た、この自動露出制御は撮影準備動作期間、本露光動作
直前、画像表示部２８への画像表示準備期間、画像表示
部２８への画像表示中に応じて、露出制御速度や露出制
御精度を一義的に決定して制御を行うようにしている。
この自動露出制御は内部状態を記憶し、その状態の遷移
に応じて、自らの露出制御方法を決定していく。

【００５１】また、システム制御回路５０は自動露出制
御手段を起動するときに動作期間を特定するモード指定
している。この動作期間を特定するモードによって、測
光の方式と絞り１２の制御、タイミング発生回路１８に
よる撮像素子１４の電荷排出動作から読出し動作までの
蓄積時間を制御する電子シャッター制御および撮像感度
調節手段１５の制御値を、被写体輝度から一義的に求め
られるように構成したプログラム線図を変更しながら制
御を行う。

【００５２】本自動露出制御手段の基本構造は、図１２
に示される。自動露出制御手段のサブシステムには、上
述した絞り１２の制御手段、タイミング発生回路１８に
よる撮像素子１４の電荷排出動作から読出し動作までの
蓄積時間を制御する電子シャッター制御手段および撮像
感度調節手段１５の制御手段が存在する。また、これに
加えて測光手段、プログラム線図およびこのプログラム
線図を解析して露出制御値を算出する露出制御値算出手
段が存在する。撮像素子１４を使用したＴＴＬ測光の場
合、撮像素子１４のダイナミックレンジが狭いため、自
動露出制御の連動範囲内の全ての輝度に対して一度で測
光することができない。通常、一度に測光可能な範囲は
略４段程度である。

【００５３】図１１は、相対的測光方式を示した自動露
出制御のタイミングチャートを示している。自動露出制
御手段は、被写界輝度（Ｂv ）値とプログラム線図から
一義的に決定する露出制御値、すなわち絞り制御（Ａv
）値、電子シャッター制御（Ｔv ）値および撮像感度
調節（ＤＧ）値を求め、各制御値をサブシステムの各制
御手段に引き渡す。サブシステムの絞り制御手段、電子
シャッター制御手段および撮像感度調節手段は、引き渡
されたＡv 値、Ｔv 値およびＤＧ値をそれぞれが制御す
るデバイスに依存した実制御データに換算し、露出制御
手段４０に対して制御を行う。なお、各デバイス依存の
制御データおよび制御方法の詳細については省略する。
ただし、撮像素子の電荷排出動作を意味するクリアパル
スの設定は、設定完了時点からつぎに現れる電荷読出し
動作を意味する読出しパルスを境にして有効になるもの
とする。

【００５４】自動露出制御手段は、図１１における第１
の制御から撮像素子の露光完了を待つ。画像処理回路２
０は、撮像素子１４から読み出される電荷信号をＡ／Ｄ
変換器１６を介して逐次読み込み、システム制御回路５
０が予め設定した積分領域を分割した領域ごとに光束積
分を行う。撮像素子１４の露光が行われたつぎの垂直同
期期間内で、測光手段は積分された光束積分の結果を領
域の終了と共に画像処理回路２０から読み出す。測光手
段は、この分割された各領域ごとの積分結果を各領域ご
とに、１画素単位の積分値に換算したの後、分割された
領域の面積比率に応じた各領域ごとの評価値を演算す
る。

【００５５】なお、画像処理回路２０には、積分回路の
他に入力された画像データ中の輝度成分のレベル毎に各
レベルの検出度合いを示す頻度をカウントする（以下、
輝度分布抽出手段）可能である。また、測光手段は各領
域内の１画素単位で高輝度および低輝度の閾値を持ち、
各領域毎の評価値を演算する際にその閾値を超え、ある
いは下回る画素のデータは破棄して演算する。測光手段
はさらに、各領域ごとの評価値に所定の重み付けを行
う。そして評価測光、中央重点測光およびスポット測光
等の測光モードに応じて適正露出レベルからのずれ量に
相当する輝度（ΔＢv ）値を算出する。勿論、画像処理
回路２０内に構成し、積分或いは、輝度分布生成時に余
分なデータを排除してもよい。

【００５６】自動露出制御手段は、演算結果で得られた
ΔＢv 値を前回の制御に用いたＢv値に加算して、つぎ
の目標Ｂv 値を算出し、プログラム線図から一義的に決
定されるつぎの目標露出制御値を算出する。求められた
各制御値を各制御手段に入力し、ΔＢv 値が所定の範囲
内に入るまで測光と制御を繰り返す。したがって、２つ
の垂直同期期間を使って、一度の露出制御が行われるこ
とになる。

【００５７】図１１に示すタイミングチャートでは、第
１の演算結果によって決定したつぎの目標露出制御値
が、つぎの撮像素子の露光時間にまたがらない範囲、す
なわち撮像素子のクリアパルスが停止する前までに制御
が完了している。なお、被写界輝度によっては必ずしも
これが保証されるものではない。したがって、第１の演
算結果によって決定したつぎの目標露出制御値が、撮像
素子のクリアパルスにまたがってしまう程露光時間が長
い場合には、つぎの撮像素子の露出結果を使用せずに、
さらにつぎの垂直転送パルス、すなわち撮像素子の読出
しパルスが出力されるまで積分されたデータを使用でき
なくなる。先に２つの垂直同期期間で一度の露出制御が
行われると説明したが、実際には２〜３つの垂直同期期
間で一度の露出制御になる。もちろん、輝度分布抽出手
段によるヒストグラム生成時にも同様のことが言える。

【００５８】画像表示部２８に撮像した画像をスルー表
示する状態では、使用者が画角を決定するために被写界
輝度が大きく変化することがある。この状態で被写界輝
度にダイレクトに反応して露出制御を行うと、画像表示
部２８に表示されるが画像の輝度変化が激しくなって、
見苦しい状態になる場合がある。そのため測光と制御を
繰り返す判断となるΔＢv 値の範囲（適正露出範囲）が
広く、一旦ΔＢV 値が適正露出範囲内に入ると、ΔＢv
値が適正露出範囲よりも広い露出監視範囲を超えるまで
は制御を行わず、測光のみを行う。また、制御を伴う測
光したΔＢv 値の大きさに応じて、目標Ｂv 値を算出す
る際に加算するΔＢv 値を除算圧縮することにより、適
正露出が得られるまでの時間を遅らせている。このよう
に画像表示中の自動露出制御は時間的に余裕があるの
で、相対的な測光方式でも問題はない。

【００５９】先にも述べた通り、撮像素子を利用したＴ
ＴＬ測光方式では、撮像素子のダイナミックレンジの幅
が略４段程度であるため、一度に連動範囲すべてを測光
することができない。そのため測光動作を開始するとき
には、標準的な仮想被写界輝度（Start Ｂv ）値を使っ
て制御を行い、相対的に被写界輝度値を探って行くとよ
い。しかしながら、測光開始時のStart Ｂv 値と実際の
Ｂv 値との差が大きければ大きいほど、適正露出が得ら
れるまでの時間が長くかかってしまう。つまり一旦適正
露出が得られた後で行う相対的な測光方式は、画像表示
中の自動露出制御に使用可能であるが、撮影準備期間や
画像表示部に表示する画像を生成する時などの時間的に
余裕のない場合に行う測光方式には適さない。

【００６０】図１０に示すタイミングチャートは、撮影
準備期間や、画像表示部に表示する画像を生成する時な
どの時間的に余裕のない場合に行うスキャン測光方式を
用いた場合の自動露出制御を示したものである。この実
施形態の撮像素子のダイナミックレンジが、適正露出時
の１画素当たりの積分値を基準にした場合、高輝度側に
１段、低輝度側に３段の測光が可能であるとする。ま
た、自動露出制御の連動範囲をＩＳＯ１００換算のＥv
値（なお、Ｅv ＝Ｂv ＋Ｓv 、Ｓv ＝５）で表現する
と、Ｅv ７からＥv １７であるとする。さらに自動露出
制御手段は、第１の制御値Ｅv １６、第２の制御値Ｅv
１３および第３の制御値Ｅv １０をデータとして持つ。

【００６１】第１の制御値で測光可能な範囲は、Ｅv １
３からＥv １７であり、第２の測光可能な範囲はＥv １
０からＥv １４、第３の制御値で測光可能な範囲はＥv
７からＥv １１になる。また、これらの制御値は詳細に
は撮像素子１４や絞りの仕様によって変化する。図８に
示した測光方式のフローチャートでは、Ａv 値およびＤ
Ｇ値は、いずれの制御値に対しても共通に固定値であ
り、Ｔv 値のみで制御する場合の動作である。

【００６２】つぎに、図１０のタイミングチャートを参
照して動作を説明する。まず、相対的な測光方式時と同
様に、自動露出制御手段は、第１の制御値を各制御手段
に入力し、各デバイスに依存した実制御値に換算した後
に露出制御手段４０に対して制御をかける。制御を行う
タイミングは、図１２に示すようにクリアパルス設定は
垂直同期信号の立下り付近で行い、絞り設定は読出しパ
ルス後付近で行うことにする。図示しない撮像感度の設
定はクリアパルス設定と同じタイミングで行う。

【００６３】第１の制御を行った垂直同期期間では、撮
像素子に露光のみを行い、光束積分は行って結果を使用
しないか、積分を行わなくてもよい。第１の露光中に発
生する第２の垂直同期信号の立下りのタイミングで第２
の電子シャッター制御行い、読出しパルスのタイミング
で絞り制御を行う。第２の制御を行った第２の垂直同期
期間では、第２の撮像素子の露光と共に、第１の垂直同
期期間に露光した画像の光束積分を行い、積分領域終了
に伴って第１の積分結果を読み出し、第１のΔＢv 値を
求める。また、第１の垂直同期期間同様に撮像素子の露
光中に発生する第３の垂直同期信号の立下りのタイミン
グで、第３の電子シャッター制御を行い、読み出しパル
スのタイミングで絞り制御を行う。また、第２の垂直同
期期間と同様に第３の垂直同期期間の制御を行う。第３
の露光を行った次の第４の垂直同期期間では、第３の光
束積分と第３のΔＢv 値の算出を行い、過去の３つの垂
直同期期間内に算出したΔＢv 値の中から択一する。択
一されたΔＢv と、このΔＢv 値を測光した時の露出制
御値から目標Ｂv 値を求め、プログラム線図から一義的
に決定される目標制御値を算出して制御を行う。

【００６４】ΔＢv 値の択一方法は特に問わない。たと
えば、測光したＢv 値がＥv １３からＥv １４までに存
在していた場合において、積分結果のリニアリティを重
視するのであれば、第１のΔＢv 値と第１の制御値から
決定する目標Ｂv 値を採択する。あるいは絞りの開口径
による回折回避を重視するのであれば、第２のΔＢv値
と第２の制御値から決定する目標Ｂv 値を採択する。

【００６５】このように撮像素子のダイナミックレンジ
を１段分オーバーラップさせて連動範囲全てを網羅する
ように測光を行うことによって、３つの垂直同期期間内
に被写界輝度を測光することができる。したがって、画
像表示部２８に画像を表示する前に行う自動露出制御
や、撮影直前に行う露出制御のように速度を優先する状
態に有効である。

【００６６】なお、上記説明では高輝度側から測光を行
ったが、順序に関する組合わせは本発明の本質には関与
するものではない。また、第１、第２および第３の制御
値が電子シャッターのみが変化するように構成してもよ
い。また、すべてを絞りまたは撮像感度調節値のみの制
御で行ってもよい。この組合わせは、読出しパルスのタ
イミングからクリアパルスが停止するまでの時間内に絞
りが制定するか、または撮像感度が切り替わるかによっ
て決定する事項である。さらに本実施形態ではオーバー
ラップさせる量を１段分としたが、これに限定されるも
のはない。

【００６７】さらに、本実施形態においては須らく予め
決定している制御、積分および測光演算をすべて行って
いるが、たとえば第１の測光結果が得られた時点で適正
露出であると判断可能な場合にそれ以降の制御、積分お
よび測光演算を禁止したり、制御の順序を変更したり、
あるいは特定の制御を省くなどの応用が可能である。ま
た、スキャン測光方式における測光部分を画像処理回路
２０の積分手段ではなく、輝度分布抽出手段によるヒス
トグラムで行って、ヒストグラムにおける輝度分布の偏
差が所定範囲に入ったところで制御、露光を止めるよう
に構成することもできる。

【００６８】つぎに、図５を用いて自動露出制御の動作
を説明する。まず、自動露出制御手段を起動すると、起
動された自動露出制御手段は、現在のモードを認識する
（ステップＳ５０１）。モード変更が認められた場合
（ステップＳ５０２）には、適正露出フラグを解除して
直前のモードにおける被写界輝度を記憶する（ステップ
Ｓ５０３）。つぎに、プログラム線図を選択し（ステッ
プＳ５０４）し、露出制御値算出手段に登録する（ステ
ップＳ５０５）。つぎに、測光に必要な測光領域設定等
を行う（ステップＳ５０６）。

【００６９】画像表示期間モード（Ｍｏｄｅ＝２）で起
動された場合等、モード変更がない場合には引き続きの
露出制御を行う（ステップＳ５１０へ）。

【００７０】モード変更がなされ、かつ画像表示期間モ
ード（Ｍｏｄｅ＝２）あるいは本露光動作直前モード
（Ｍｏｄｅ＝４）であった場合（ステップＳ５０７）に
は、ステップＳ５０３で記憶した被写界輝度値をＢv 値
とし、Ｓv 値を加えて露出制御値算出手段に入力し、初
期Ａv 値、Ｔv 値およびＤＧ値を求める（ステップＳ５
０８）。つぎに、それぞれ絞り制御手段、電子シャッタ
ー手段および撮像感度調節手段で制御を行う（ステップ
Ｓ５０９）。露出制御（ステップＳ５０９）においては
前述したようにそれぞれデバイスに依存した制御データ
に変換した後、絞り１２、電子シャッターおよび撮像感
度を制御する。また、図示されていないが、それぞれの
制御手段は、最後に設定した制御値あるいは最後に制御
した制御データを記憶する。同一の制御値あるいは制御
データであった場合には、実際の制御を行わない。ま
た、設定タイミングも持ち合わせ、割込み処理等のタイ
ミング発生手段については特に規定しない。

【００７１】続いて測光手段を起動して測光を行い、Ｂ
v 値およびΔBv値を得る（ステップＳ５１０）。画像表
示期間モード（Ｍｏｄｅ＝２）あるいは本露光動作直前
モード（Ｍｏｄｅ＝４）であった場合（ステップＳ５１
１）には、適正露出フラグ状態を調べる（ステップＳ５
１５）。ＯＮ状態であった場合には、測光したΔＢv 値
が露出監視範囲内であるかを調べる（ステップＳ５１
６）。範囲内であった場合には何もせずに戻る。また、
露出監視範囲内でなかった場合（ステップＳ５１６）お
よび適正露出フラグがＯＦＦ状態であった場合（ステッ
プＳ５１７）には、測光した測光した目標Ｂv 値にＳv
値を加えて露出制御値算出手段に入力し、目標Ａv 値、
Ｔv 値およびＤＧ値を求め（ステップＳ５１７）、各制
御値に基づいて制御処理を行う（ステップＳ５１８）。

【００７２】つぎに、測光したΔＢv 値が制御用の適正
露出範囲内であるかを調べ（ステップＳ５１９）、範囲
内にあるときにのみ適性露出フラグを設定して（ステッ
プＳ５２０）戻る。

【００７３】引き続き、露出制御内で行う測光制御（Ｓ
５１０）について図７を用いて説明する。まず、画像表
示準備期間（Ｍｏｄｅ＝１）であるか否かを判定する
（ステップＳ５３１）。画像表示準備期間であった場合
には、スキャン測光を行って（ステップＳ５３２）戻
る。

【００７４】画像表示準備期間モードでなかった場合に
は、画像表示期間モード（Ｍｏｄｅ＝２）であるかを判
定する（ステップＳ５３３）。画像表示期間モードであ
った場合には相対測光を行って（ステップＳ５３４）戻
る。

【００７５】画像表示期間モードでなかった場合には、
撮影準備動作期間モード（Ｍｏｄｅ＝３）であるかを判
定する（ステップＳ５３５）。撮影準備動作期間モード
であった場合には、画像表示フラグを判定する（ステッ
プＳ５３６）。画像表示フラグがＯＮ設定されている場
合には、モード変更時に記憶した（ステップＳ５０３）
直前のモードにおける被写界輝度を戻す（ステップＳ５
３７）。画像表示フラグが設定されていない場合には、
スキャン測光を行って（ステップＳ５３８）戻る。

【００７６】いずれのモードにも当てはまらないと判断
した場合は（ステップＳ５３５）、モードを本露光動作
直前モード（Ｍｏｄｅ＝４）であるとして相対測光を行
って戻る（ステップＳ５３９）。

【００７７】ここで図８は、スキャン測光の動作が電子
シャッターのみで制御を行われた場合を示す。また図９
は、相対測光の動作を示したものである。これらの動作
は、先のタイミングチャート（図１０）で説明した通り
である。

【００７８】つぎに、図２および図３を用いて、画像処
理装置１００の動作を説明する。電池交換等の電源投入
により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を
初期化し（ステップＳ１０１）、画像表示部２８の画像
表示をＯＦＦ状態に初期設定する（ステップＳ１０
２）。

【００７９】システム制御回路５０は、モードダイアル
６０の設定位置を判断し、モードダイアル６０が電源Ｏ
ＦＦに設定されていたならば（ステップＳ１０３）、各
表示部の表示を終了状態に変更する。そして保護手段１
０２のバリアを閉じて撮像部を保護し、フラグや制御変
数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不
揮発性メモリ５６に記録する。電源制御手段８０により
画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な
電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステッ
プＳ１０５）、ステップＳ１０３に戻る。

【００８０】モードダイアル６０が撮影モードに設定さ
れていれば（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０６に
進む。モードダイアル６０がその他のモードに設定され
ていたならば（ステップＳ１０３）、システム制御回路
５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステッ
プＳ１０４）、処理を終えたならばステップＳ１０３に
戻る。

【００８１】ここで、図示しない保護手段１０２のバリ
アを閉じる動作についてさらに説明する。システム制御
回路５０は、保護手段１０２を動作させる前に必要とさ
れないレンズ群１０，１１をカメラ内に格納するため変
倍系レンズ群１０と合焦系レンズ群１１それぞれの位置
検出を行う。変倍系レンズ群１０を繰り出していると判
断した場合には、合焦系レンズ群１１を沈胴待機位置ま
で繰り込んだ後で変倍系レンズ群１０を沈胴位置まで繰
り込む。変倍系レンズ群１０の繰り込みとシンクロさせ
ながら保護手段１０２のバリアを閉じて終了する。本実
施形態においては保護手段１０２のバリア制御を独立し
たバリア制御手段４６で駆動しているが、機械的に変倍
系レンズ群１０の駆動に連動して駆動する方式を取るこ
とも可能である。

【００８２】システム制御回路５０は、電源制御手段８
０により電池等により構成される電源８６の残容量や動
作情況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否か
を判断する（ステップＳ１０６）。問題があれば表示部
５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った
後（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。電
源８６に問題がないならば、システム制御回路５０は記
録媒体２００あるいは２１０の動作状態が画像処理装置
１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録
再生動作に問題があるか否かを判断する（ステップＳ１
０７）。問題があれば表示部５４を用いて画像や音声に
より所定の警告表示を行った後（ステップＳ１０８）、
ステップＳ１０３に戻る。記録媒体２００あるいは２１
０の動作状態に問題がないならば（ステップＳ１０
７）、表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装
置１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１０
９）。なお、画像表示部２８の画像表示がＯＮであった
ならば、画像表示部２８も用いて画像や音声により画像
処理装置１００の各種設定状態の表示を行う。

【００８３】システム制御回路５０は、画像表示フラグ
を調べ（ステップＳ１１０）、画像表示フラグがＯＮに
設定されていれば、露出制御を行い（ステップＳ１１
６）、ステップＳ１１９に進む。

【００８４】画像表示フラグがＯＦＦに設定されていれ
ば（ステップＳ１１０）、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッ
チ６６の設定状態を調べ（ステップＳ１１１）、画像表
示がＯＮに設定されていれば、撮像手段を起動して（ス
テップＳ１１２）、露出制御（Ｍｏｄｅ＝１）を行う
（ステップＳ１１３）。適正露出が得られたら、撮像し
た画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定し
て、画像表示部２８の画像表示をＯＮ状態に設定後（ス
テップＳ１１４）、画像表示フラグを設定し（ステップ
Ｓ１１５）、ステップＳ１１９に進む。

【００８５】画像表示状態において撮像素子１２、Ａ／
Ｄ変換器１６、画像処理回路２０およびメモリ制御回路
２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれた
データを、メモリ制御回路２２およびＤ／Ａ変換器２６
を介して画像表示部２８により逐次表示することによ
り、電子ファインダ機能を実現している。

【００８６】画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が画像
表示ＯＦＦに設定されていれば（ステップＳ１１１）、
画像表示フラグを解除すると共に（ステップＳ１１
７）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に設定し
て（ステップＳ１１８）、ステップＳ１２０に進む。画
像表示ＯＦＦの場合は、画像表示部２８による電子ファ
インダ機能を使用せず、光学ファインダ１０４を用いて
撮影を行う。この場合、電力消費量の大きい画像表示部
２８やＤ／Ａ変換器２６等の消費電力を削減することが
可能となる。なお、画像表示フラグの状態は、システム
制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶す
る。

【００８７】自動露出制御のアルゴリズムを使用して、
ステップＳ１１３においてＭｏｄｅ＝１に指定して自動
露出制御を起動すると、スキャン測光によるＢv 値に基
づいて制御を行って被写界輝度を短時間で測定する。ま
た、その他の操作が行われずに、Ｍｏｄｅ＝２を指定し
て自動露出制御が起動された場合、測光したΔＢv 値応
じて制御もしくは監視が行われる。図示されていなが、
制御を行う場合には測光したΔＢv 値の大きさに応じて
除算圧縮を行った後にプログラム線図から制御値を求め
ている。こうすることにより、表示されている画像の輝
度的変化がある時定数をもって制御される。

【００８８】制御を伴わない輝度監視状態にある場合に
おいて、輝度変化が認められてからタイマを起動し、所
定時間経過した後でも輝度変化があった場合に制御に遷
移するようにアルゴリズムを変更してもよい。また、輝
度監視状態における適正露出範囲や、露出制御状態にお
ける適正露出範囲はＭｏｄｅ＝１〜４まで同一にせずに
モードに応じて、広げたり狭めてもよい。特に画像表示
中モード（Ｍｏｄｅ＝２）の露出監視範囲または適正露
出範囲を広げることにより、画像表示中の画像表示部２
８に表示される画像の輝度変化をより緩やかに制御する
ことができる。

【００８９】続いて、撮影動作に纏わる動作を説明す
る。シャッタースイッチＳＷ１が押されていなければ
（ステップＳ１１９）、ステップＳ１０３に戻る。シャ
ッタースイッチＳＷ１が押されたならば（ステップＳ１
１９）、システム制御回路５０はシステム制御回路５０
の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される画像表示
フラグの状態を判断する（ステップＳ１２０）、画像表
示フラグが設定されていたならば画像表示部２８の表示
状態をフリーズ表示状態に設定して（ステップＳ１２
１）、ステップＳ１２２に進む。フリーズ表示状態にお
いては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回
路２０、メモリ制御回路２２を介した画像表示メモリ２
４の画像データ書き換えを禁止し、最後に書き込まれた
画像データを、メモリ制御回路２２およびＤ／Ａ変換器
２６を介して画像表示部２８により表示することによ
り、フリーズした映像を電子ファインダーに表示してい
る。画像表示フラグが解除されていれば（ステップＳ１
２０）、ステップＳ１２２に進む。

【００９０】この測距・測光処理（ステップＳ１２２）
を図４により詳細に説明する。まずシステム制御回路５
０は、画像表示フラグの設定状態を調べる（ステップＳ
２０１）、設定されていない場合には撮像手段を起動し
て（ステップＳ２０２）、撮像素子１４から電荷信号を
読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６を介して画像処理回路２０
に撮影画像データを逐次読み込む。

【００９１】つぎに、システム制御回路５０は、自動露
出制御手段を撮影準備期間モード（Ｍｏｄｅ＝３）で起
動し（ステップＳ２０３）、ＴＴＬＡＦにおける測距領
域を適正露出にする（ステップＳ２０４）。引き続きＴ
ＴＬＡＦによる測距処理を行って合焦系レンズ１１の焦
点を被写体に合わせる（ステップＳ２０５）。さらに自
動露出制御手段を撮影直前モードで起動し、最後に画面
全体の評価測光処理を行って絞り値、シャッター時間お
よび撮像感度調節値を決定する（ステップＳ２０６）。
また、適正露出が得られた後に（ステップＳ２０７）、
システム制御回路５０はホワイトバランスが適正と判断
されるまで画像処理回路２０を用いて色処理のパラメー
タを調節してＡＷＢ制御を行う（ステップＳ２０８）。

【００９２】露出が適正と判断したならば、測定データ
および設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メ
モリあるいはメモリ５２に保存記憶する。続いて露出制
御で決定されたＢv 値から本露光時の撮影条件下でのシ
ャッター秒時を算出する。このときにはプログラム線図
を一旦本露光用に切り替えて算出し、算出した後に元の
プログラム線図に戻している。この際、演算のみで制御
を行わない。

【００９３】算出されたシャッター秒時が所定（手振れ
限界）値以下であった場合において（ステップＳ２０
９）、フラッシュオフモードであれば（ステップＳ２１
０）、表示部５４の表示内容のうち光学ファインダー１
０４内に表示する手振れ警告表示を行う（ステップＳ２
１１）。フラッシュオフモード以外ならばＥＦ撮影表示
を行う（ステップＳ２１２）。また赤目緩和ランプを点
灯するモードであった場合にも、手振れ限界以下では点
灯を開始する。ステップＳ２０８において手振れ限界に
満たなければ、ＡＥ撮影表示を行う（ステップＳ２１
３）。

【００９４】さらに、上述した条件で決定された撮影モ
ードのフラグを設定し（ステップＳ２１４）、撮影準備
完了を示すブザーを鳴らす（ステップＳ２１５）。測距
・測光処理（ステップＳ１２２）の終了後、システム制
御回路５０はシステム制御回路５０の内部メモリあるい
はメモリ５２に記憶される画像表示フラグの状態を判断
する（ステップＳ１２３）。画像表示フラグが設定され
ていたならば画像表示部２８の表示状態をスルー表示状
態に設定して（ステップＳ１２４）、ステップＳ１２５
に進む。なお、ステップＳ１２４におけるスルー表示状
態は、ステップＳ１１５でのスルー状態と同じ動作状態
である。

【００９５】シャッタースイッチＳＷ２が押されずに
（ステップＳ１２５）、さらにシャッタースイッチＳＷ
１も解除されれば（ステップＳ１２６）、ステップＳ１
０３に戻る。シャッタースイッチＳＷ２が押された以降
の撮影動作については、このでの説明を省略する。

【００９６】上述のように第１の測光手段を使用するこ
とにより、被写界輝度の状態に依らず一定の期間内に被
写界輝度を測光できる。また、第１の測光手段で測光し
た後に第２の測光手段の出力を使用してフィードバック
をかけることにより、高速でかつ精度のよい測光状態で
撮影が可能になる。さらに、画像表示を行う前および画
像表示を行わず、かつ撮影準備を行うときに第１の測光
手段を使用し、それ以外は間隔をおいて測光を行う第２
の測光手段を使用することで、画像処理部の積分回路を
停止可能時間を多くし、短時間で低消費電力の測光が可
能である。

【００９７】また、第１の測光手段における各制御下で
測光可能なダイナミックレンジをオーバーラップさせる
ことにより、測光のリニアリティを重視した測光が可能
である。さらに、第１の測光手段における各制御下で測
光可能なダイナミックレンジをオーバーラップさせない
ことにより、被写界輝度を把握するまでの消費時間を重
視した露出制御を構成できる。さらに、第１の測光期間
内で時分割して測光演算した結果がダイナミックレンジ
内で測光可能であると判断した場合に、それ以降の制
御、積分および測光演算のうち、少なくとも１つを禁止
することにより、より高速な露出制御が可能になる。

【００９８】なお、本実施形態において画像表示を本装
置内の画像表示部で行っているが、ＴＦＴＬＣＤ等から
なる画像表示部２８の代わりにビデオアンプとビデオ信
号出力端子を備えて、装置外部の表示装置に表示する場
合や通信手段１１０およびコネクタ１１２を用いて外部
装置に画像データを転送して表示を行う場合においても
同じ効果を発揮する。

【００９９】本発明は上述した実施形態の機能を実現す
るように各種のデバイスを動作させるように、各種デバ
イスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュー
タに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフト
ウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムある
いは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格
納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作さ
せることによって実施したものも、本発明の範疇に含ま
れる。

【０１００】また、この場合、そのソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上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自体、およびそのプ
ログラムコードをコンピュータに供給するための手段、
たとえばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は
本発明を構成する。プログラムコードを記憶する記憶媒
体としては、たとえばフロッピーディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁
気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いる
ことができる。

【０１０１】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共
同して、上述の実施形態の機能が実現される場合にもそ
のプログラムコードは本発明の実施形態に含まれる。

【０１０２】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボ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格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって上述した実施
形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像素子の出力を利用して自動露出制御を行う場合に
おいて、電子ファインダの状態に依らず、撮影準備動作
期間を短縮し、かつ安定した時間内に測光および露光を
行うための露出制御が可能になる。そして、本発明の総
合的効果として、消費電力およびレリーズタイムラグを
軽減し、シャッタータイミングを逃さない撮像装置およ
び画像処理装置を構成することができる等の利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における装置構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施形態における主ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図３】本発明の実施形態における主ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図４】本発明の実施形態における測距・測光ルーチン
を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施形態における露出制御のフローチ
ャートである。

【図６】本発明の実施形態における露出制御処理のフロ
ーチャートである。

【図７】本発明の実施形態における測光のフローチャー
トである。

【図８】本発明の実施形態における第１の測光動作のフ
ローチャートである。

【図９】本発明の実施形態における第２の測光動作のフ
ローチャートである。

【図１０】本発明の実施形態における第１の測光動作の
タイミングチャートである。

【図１１】本発明の実施形態における第２の測光動作の
タイミングチャートである。

【図１２】本発明の実施形態における自動露出制御の構
成を示す図である。

【符号の説明】

１０ 変倍系レンズ １１ 合焦系レンズ １２ シャッター １４ 撮像素子 １５ 撮像感度調整手段 １６ Ａ／Ｄ変換器 １８ タイミング発生回路 ２０ 画像処理回路 ２２ メモリ制御回路 ２４ 画像表示メモリ ２６ Ｄ／Ａ変換器 ２８ 画像表示部 ３０ メモリ ３２ 画像圧縮・伸長回路 ４０ 自動露出制御手段 ４２ 測距制御手段 ４４ ズーム制御手段 ４６ バリア制御手段 ４８ フラッシュ ５０ システム制御回路 ５２ メモリ ５４ 表示部 ５６ 不揮発性メモリ ６０ モードダイアルスイッチ ６２ シャッタースイッチSW1 ６４ シャッタースイッチSW2 ６６ 画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ ６７ 変倍レンズ駆動方向指示スイッチ（Tele） ６８ クイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ ６９ 変倍レンズ駆動方向指示スイッチ（Wide） ７０ 操作部 ８０ 電源制御手段 ８２ コネクタ ８４ コネクタ ８６ 電源手段 ９０ インタフェース ９２ コネクタ ９４ インタフェース ９６ コネクタ ９８ 記録媒体着脱検知手段 １００ 画像処理装置 １０２ 保護手段 １０４ 光学ファインダ １１０ 通信手段 １１２ コネクタ（またはアンテナ） ２００ 記録媒体 ２０２ 記録部 ２０４ インタフェース ２０６ コネクタ ２１０ 記録媒体 ２１２ 記録部 ２１４ インタフェース ２１６ コネクタ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光量調節用絞りを含む被写体像を作る光
   学系と、該光学系により作られた光学像を電気信号に変
   換する光電変換手段と、撮像された画像に基づいて被写
   界輝度を導出する測光手段と、前記光電変換手段の露出
   条件を制御する露出制御手段と、を含み、前記測光手段
   の測定結果に基づいて前記露出制御手段を制御する露出
   制御装置であって、 前記測光手段は、複数の垂直同期期間に複数の露出条件
   で露光を行うと共に、露光によって得られた画像に基づ
   く複数の被写界輝度の中から１つの輝度を選択して出力
   する第１の測光手段を含み、第１の測光手段の出力結果
   に基づいて露出制御を行うことを特徴とする露出制御装
   置。
2. 【請求項２】 撮像された被写界の輝度成分を積分する
   積分手段を持ち、前記第１の測光手段は、前記積分手段
   の出力に基づいて被写界輝度を導出することを特徴とす
   る請求項１に記載の露出制御装置。
3. 【請求項３】 撮像された被写界の輝度分布を生成する
   輝度分布生成手段を持ち、前記第１の測光手段は、前記
   輝度分布生成手段の出力に基づいて被写界輝度を導出す
   ることを特徴とする請求項１に記載の露出制御装置。
4. 【請求項４】 前記露出制御手段は、前記光量調節用絞
   りの開口径を制御する絞り制御手段、前記光電変換手段
   への入力被写体像の輝度にかかわらず出力信号の大きさ
   を制御する光電変換手段の感度制御手段および前記光電
   変換手段の１つの画像当たりの蓄積時間を制御する蓄積
   時間制御手段のうち少なくとも１つで構成されたことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露出制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１の測光手段は、複数の略垂直同
   期信号のタイミングで、垂直同期期間における露出条件
   を決定する露出制御を行い、垂直同期期間からそれぞれ
   の制御値下で複数の露光を行い、露光が行われたつぎの
   垂直同期期間内に露光された画像に基づく複数の被写界
   輝度の中から１つの輝度を選択して出力することを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載の露出制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１の測光手段は、各露出制御下で
   測光可能なダイナミックレンジの少なくとも一部が重な
   り合うように設定されていることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の露出制御装置。
7. 【請求項７】 前記第１の測光手段は、各露出制御下で
   測光可能なダイナミックレンジが重なり合わないように
   設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
   かに特記載の露出制御装置。
8. 【請求項８】 第１の測光手段は、各露出制御下で測光
   可能なダイナミックレンジは、フルレンジの少なくとも
   一部を使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれ
   かに特記載の露出制御装置。
9. 【請求項９】 前記第１の測光手段における各制御値
   は、前記絞り制御手段、感度制御手段および蓄積時間制
   御手段のうち、少なくとも１つを制御するように構成さ
   れていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
   載の露出制御装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の測光手段において、得られ
    た被写界輝度が所定の適正範囲内にあった場合には、そ
    れ以降の露出制御あるいは被写界輝度導出のうち、少な
    くとも１つを禁止することを特徴とする請求項１〜９の
    いずれかに記載の露出制御装置。
11. 【請求項１１】 第１の制御値で第１の垂直同期期間内
    に露光した画像を第２の垂直同期期間内に積分を行い、
    積分結果を演算して得られた被写界輝度に基づいて第２
    の露出制御を行い、第２の露出制御下で第３の垂直同期
    期間に露光した画像データを第４の垂直同期期間内に積
    分を行い、該測光と制御を交互に行って実被写界輝度を
    測定する第２の測光手段をも持つことを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれかに記載の露出制御装置。
12. 【請求項１２】 第２の測光手段による一度の測光で被
    写界輝度を測光できるかを事前に判定する判定手段を持
    ち、該判定手段によって、第２の測光手段により一度の
    測光で被写界輝度を測光できないと判断した場合には、
    第１の測光手段で測光を行い、それ以外は第２の測光手
    段で測光を行うことを特徴とする請求項１１に記載の露
    出制御装置。
13. 【請求項１３】 第１の測光手段で測光した後に少なく
    とも第２の測光手段で測光した結果に基づいて露出制御
    を行うことを特徴とする請求項８または９に記載の露出
    制御装置。
14. 【請求項１４】 光量調節用絞りを含む被写体像を作る
    光学系と、該光学系により作られた光学像を電気信号に
    変換する光電変換手段と、撮像された画像に基づいて被
    写界輝度を導出する測光手段と、前記光電変換手段の露
    出条件を制御する露出制御手段と、を含み、前記測光手
    段の測定結果に基づいて露出制御手段を制御する露出制
    御装置における露出制御方法であって、 前記測光手段は、複数の垂直同期期間に複数の露出条件
    で露光を行うと共に、露光によって得られた画像に基づ
    く複数の被写界輝度の中から１つの輝度を選択して出力
    する第１の測光手段を含み、第１の測光手段の出力結果
    に基づいて露出制御を行うことを特徴とする露出制御方
    法。
15. 【請求項１５】 撮像された被写界の輝度成分を積分す
    る積分手段を持ち、前記第１の測光手段は、前記積分手
    段の出力に基づいて被写界輝度を導出することを特徴と
    する請求項１４に記載の露出制御方法。
16. 【請求項１６】 撮像された被写界の輝度分布を生成す
    る輝度分布生成手段を持ち、前記第１の測光手段は、前
    記輝度分布生成手段の出力に基づいて被写界輝度を導出
    することを特徴とする請求項１４に記載の露出制御方
    法。
17. 【請求項１７】 前記露出制御手段は、前記光量調節用
    絞りの開口径を制御する絞り制御手段、前記光電変換手
    段への入力被写体像の輝度にかかわらず出力信号の大き
    さを制御する光電変換手段の感度制御手段および前記光
    電変換手段の１つの画像当たりの蓄積時間を制御する蓄
    積時間制御手段のうち少なくとも１つで構成されたこと
    を特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の露出
    制御方法。
18. 【請求項１８】 前記第１の測光手段は、複数の略垂直
    同期信号のタイミングで、垂直同期期間における露出条
    件を決定する露出制御を行い、垂直同期期間からそれぞ
    れの制御値下で複数の露光を行い、露光が行われたつぎ
    の垂直同期期間内に露光された画像に基づく複数の被写
    界輝度の中から１つの輝度を選択して出力することを特
    徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の露出制御
    方法。
19. 【請求項１９】 前記第１の測光手段は、各露出制御下
    で測光可能なダイナミックレンジの少なくとも一部が重
    なり合うように設定されていることを特徴とする請求項
    １４〜１８のいずれかに記載の露出制御方法。
20. 【請求項２０】 前記第１の測光手段は、各露出制御下
    で測光可能なダイナミックレンジが重なり合わないよう
    に設定されていることを特徴とする請求項１４〜１９の
    いずれかに特記載の露出制御方法。
21. 【請求項２１】 第１の測光手段は、各露出制御下で測
    光可能なダイナミックレンジは、フルレンジの少なくと
    も一部を使用することを特徴とする請求項１４〜２０の
    いずれかに特記載の露出制御方法。
22. 【請求項２２】 前記第１の測光手段における各制御値
    は、前記絞り制御手段、感度制御手段および蓄積時間制
    御手段のうち、少なくとも１つを制御するように構成さ
    れていることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか
    に記載の露出制御方法。
23. 【請求項２３】 前記第１の測光手段において、得られ
    た被写界輝度が所定の適正範囲内にあった場合には、そ
    れ以降の露出制御あるいは被写界輝度導出のうち、少な
    くとも１つを禁止することを特徴とする請求項１４〜２
    ２のいずれかに記載の露出制御方法。
24. 【請求項２４】 第１の制御値で第１の垂直同期期間内
    に露光した画像を第２の垂直同期期間内に積分を行い、
    積分結果を演算して得られた被写界輝度に基づいて第２
    の露出制御を行い、第２の露出制御下で第３の垂直同期
    期間に露光した画像データを第４の垂直同期期間内に積
    分を行い、該測光と制御を交互に行って実被写界輝度を
    測定する第２の測光手段をも持つことを特徴とする請求
    項１４〜２３のいずれかに記載の露出制御方法。
25. 【請求項２５】 第２の測光手段による一度の測光で被
    写界輝度を測光できるかを事前に判定する判定手段を持
    ち、該判定手段によって、第２の測光手段により一度の
    測光で被写界輝度を測光できないと判断した場合には、
    第１の測光手段で測光を行い、それ以外は第２の測光手
    段で測光を行うことを特徴とする請求項２４に記載の露
    出制御方法。
26. 【請求項２６】 第１の測光手段で測光した後に少なく
    とも第２の測光手段で測光した結果に基づいて露出制御
    を行うことを特徴とする請求項２１または２２に記載の
    露出制御方法。
27. 【請求項２７】 請求項１４〜２６に記載の露出制御方
    法を構成するステップがコンピュータから読出し可能に
    格納されている記憶媒体。