JP2001358988A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

デジタルスチルカメラ

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JP2001358988A JP2000179890A JP2000179890A JP2001358988A JP 2001358988 A JP2001358988 A JP 2001358988A JP 2000179890 A JP2000179890 A JP 2000179890A JP 2000179890 A JP2000179890 A JP 2000179890A JP 2001358988 A JP2001358988 A JP 2001358988A
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/76Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
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    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュ発光を伴う連写時においても、フ
ラッシュ発光を伴わない連写時と同程度の連写コマ速度
を達成する。 【解決手段】 フラッシュ発光モード(ステップS2)
でかつ連写モードと判定される(ステップS4)と、連
写時における内蔵フラッシュの本発光量、さらにはその
発光量を実現するためのメインコンデンサの充電量を推
定し(ステップS5)、その充電量を得るための充電時
間が連写コマ間隔より大きい場合には、ゲインを標準の
6dBに対して10dBに増加させる(ステップS
8)。これにより、シャッタボタンが全押しの間、連写
コマ速度を低下させることなく連写を行う(ステップS
11〜S17)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、撮影時に被写体
を照らすフラッシュを備え、少なくとも連写モードを有
するデジタルスチルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、従来の銀塩フィルムを使用するカ
メラ(以下銀塩カメラと略称する)に代わって、被写体
からの光画像を撮像素子により電気画像に変換し、各電
気画像信号を従来のフィルムに相当する磁気ディスクや
着脱自在なカード型の半導体メモリ等の記録媒体に記録
するデジタルスチルカメラが多く見受けられるようにな
っている。
【0003】そのうち、内蔵フラッシュを備え、被写体
が暗い場合にフラッシュ発光下で撮影が行えるデジタル
スチルカメラが通常である(特開平10−98670号
公報等参照)。
【0004】一方、デジタルスチルカメラにおいても銀
塩カメラと同様、撮影モードや単写/連写モードの切り
替え、さらには、フラッシュ発光するかしないかの切り
替えが可能なものも多く見受けられるようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のデジタルスチルカメラにおいて、連写(連続撮影)
においてフラッシュ発光を行う場合、1回発光するたび
に充電をしなければならないので、フラッシュ発光を行
わない連写に比べて連写コマ速度(単位時間あたりの連
写コマ数)がどうしても低下してしまうという問題があ
った。
【0006】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、フラッシュ発光を伴う連写時に
おいても、フラッシュ発光を伴わない連写時と同程度の
連写コマ速度を達成することができるデジタルスチルカ
メラを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明は、撮影時に被写体を照らすフラッ
シュを備え、少なくとも連写モードを有するデジタルス
チルカメラであって、撮影時のゲインを変更するゲイン
変更手段と、連写モードかつフラッシュ撮影時において
ゲインを増加させるように前記ゲイン変更手段を制御す
る制御手段と、を備えている。
【0008】また、請求項2の発明は、撮影時に被写体
を照らすフラッシュを備え、少なくとも連写モードを有
するデジタルスチルカメラであって、前記フラッシュに
電力を供給する充電可能な電源と、撮影時のゲインを変
更するゲイン変更手段と、フラッシュ撮影の前に当該フ
ラッシュ撮影時における前記フラッシュの発光量を予め
特定する発光量検出手段と、得られた前記発光量を基
に、前記フラッシュの発光後に要する前記電源の充電時
間を算出する充電時間算出手段と、算出された前記充電
時間が前記連写モードにおける連写コマ速度を低下させ
るか否かを判定する充電時間判定手段と、連写コマ速度
を低下させると判定された場合に、ゲインを増加させる
ように前記ゲイン変更手段を制御する制御手段と、を備
えている。
【0009】また、請求項3の発明は、請求項2に記載
のデジタルスチルカメラであって、前記発光量検出手段
における前記発光量の検出が、被写体輝度を用いて行わ
れる。
【0010】また、請求項4の発明は、請求項2または
請求項3に記載のデジタルスチルカメラであって、前記
発光量検出手段が、前記フラッシュをプリ発光させるプ
リ発光制御手段と、前記プリ発光下における被写体輝度
を検出する発光輝度検出手段と、検出された被写体輝度
を基に前記フラッシュ撮影時の前記発光量を算出する発
光量算出手段と、を備えている。
【0011】また、請求項5の発明は、請求項2に記載
のデジタルスチルカメラであって、前記発光量検出手段
が、被写体輝度を検出する被写体輝度検出手段と、被写
体との距離を求める測距手段と、前記被写体輝度および
前記距離を基に前記フラッシュ撮影時の前記発光量を算
出する発光量算出手段と、を備えている。
【0012】さらに、請求項6の発明は、請求項2に記
載のデジタルスチルカメラであって、前記連写モードか
つ前記フラッシュ撮影の終了後、次の前記連写モードか
つフラッシュ撮影の前に前記ゲインを元に戻す。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。
【0014】[1.第1の実施の形態] <A.全体構成>図1ないし図4はそれぞれこの発明の
一実施の形態であるデジタルスチルカメラ1A(1B)
の正面図、背面図、側面図および底面図であり、図5は
デジタルスチルカメラ1A(1B)の内部構成を示すブ
ロック図である。
【0015】デジタルスチルカメラ1Aは、図1に示す
ように、箱型のカメラ本体部2と直方体状の撮像部3
(図1、図2および図4に太線で図示)とから構成され
ている。撮像部3は、撮影レンズであるマクロ機能付き
ズームレンズ301を有するとともに、ズームレンズ3
01の後方位置の適所に1/2インチサイズのCCDカ
ラーエリアセンサであるCCD303(図5参照)を備
えた撮像回路302が設けられている。
【0016】また、撮像部3内の適所には、銀塩レンズ
シャッタカメラと同様に、被写体からのフラッシュ光の
反射光を受光する調光センサ305を備えた調光回路3
04および、光学ファインダ31が設けられている。
【0017】カメラ本体部2の前面には、図1に示すよ
うに、左端部にグリップ部4および中央上部に内蔵フラ
ッシュ(ストロボ)5が設けられ、上面にはシャッタボ
タン8が設けられている。
【0018】一方、図2に示すように、カメラ本体部2
の背面には、略中央に撮影画像のモニタ表示(ビューフ
ァインダに相当)や、記録画像の再生表示等を行うため
のLCD10が設けられている。また、LCD10の下
方に、デジタルスチルカメラ1Aの操作を行うキースイ
ッチ群221〜226および電源スイッチ227が設け
られている。とりわけ、キースイッチ222を押下する
ことによりフラッシュ発光のモードを切替えることがで
きる。具体的には、押下する回数により自動発光、強制
発光、発光禁止のそれぞれのモードを切替えて設定する
ことができる。また、キースイッチ221を1度押すご
とに単写モードと連写モードとを交互に切替え設定する
ことができる。
【0019】電源スイッチ227の左側には、電源がオ
ン状態で点灯するLED228およびメモリカード91
へのアクセス中である旨を表示するLED229が配置
される。
【0020】さらに、カメラ本体部2の背面には、「撮
影モード」、「再生モード」および「プリファレンスモ
ード」の間でモードを切り替えるモード設定スイッチ1
4が設けられている(図3参照)。撮影モードは、写真
撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード
91に記録された撮影済み画像をLCD10に再生表示
するモードであり、さらに、プリファレンスモードは、
表示される選択項目の中から選択することにより各種の
設定を行うモードである。なお、各モードにおける操作
に関しては後述する。
【0021】モード設定スイッチ14は3接点のスライ
ドスイッチであり、図2において下にセットすると撮影
モードに設定され、中央にセットすると再生モードに設
定され、上にセットするとプリファレンスモードに設定
される。
【0022】また、カメラ背面右側には、4連スイッチ
230が設けられ、撮影モードにおいてはボタン23
1,232を押すことによりズームモータ307がズー
ムレンズ301を駆動することによってズーミングを行
う。なお、ボタン231を押すことによりズームレンズ
301はワイド側に、ボタン232を押すことによって
テレ側に駆動される。
【0023】また、このデジタルスチルカメラ1Aでは
後述するようにAF(オートフォーカス)を行うことも
できるが、ボタン233および234を押すことによ
り、全体制御部211がAFモータ駆動回路216を通
じてAFモータ308を駆動し、ズームレンズ301を
移動させることによりユーザーの操作によるマニュアル
フォーカスを行うことができる。
【0024】撮像部3の背面には、図2に示すように、
LCD10をオン/オフさせるためのLCDボタン32
1およびマクロボタン322が設けられている。LCD
ボタン321が押されるとLCD表示のオン/オフが切
り替わる。例えば、専ら光学ファインダ31のみを用い
て撮影するときには、節電の目的でLCD表示をオフに
する。マクロ撮影時には、マクロボタン322が押され
ることにより、ズームモータ307(図5参照)が駆動
されズームレンズ301がマクロ撮影可能な状態にな
る。
【0025】カメラ本体部2の側面には、図3に示すよ
うに端子部235が設けられており、端子部235には
DC入力端子235aと、LCD10に表示されている
内容を外部のビデオモニタに出力するためのビデオ出力
端子235bが設けられている。
【0026】カメラ本体部2の底面には、図4に示すよ
うに、電池を装填するための電池装填室18とカード装
填室17とが設けられている。カード装填室17は、ス
リット状に形成された挿入口を有しており、カメラ本体
部2内へメモリカード91を挿入し、そのメモリカード
91に対する読み書きを行うためのものである。そして
両装填室は、クラムシェルタイプの蓋15により開閉自
在になっている。なお、図4ではカード装填室17にメ
モリカード91が装着された状態を例示している。
【0027】デジタルスチルカメラ1Aでは、4本の単
三形乾電池を電池装填室18に装填することにより、こ
れらを直列接続してなる電源電池236(図5参照)を
駆動源としている。もちろん、図4に示すDC入力端子
235aからアダプタからの電力を供給して使用するこ
とも可能である。
【0028】また、底面にはコネクタおよびカギ状の接
続具によって接続されているカメラ本体部2と撮像部3
との係合を解くための解除レバー19が設けられてい
る。
【0029】次に図5を参照しながら撮像部3の内部構
成について順に説明する。
【0030】撮像回路302は、ズームレンズ301に
よりCCD303上に結像された被写体の光像をCCD
303を用いて光電変換し、R(赤),G(緑),B
(青)の色成分の画像信号(各画素で受光された画素信
号の信号列からなる信号)として出力する。
【0031】なお、デジタルスチルカメラ1Aでは絞り
が固定絞りとなっているので、撮像部3における露出制
御(AE)は、CCD303の露光量(シャッタスピー
ドに相当するCCD303の電荷蓄積時間)を調節して
行われる。被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタスピ
ードが設定できない場合は、CCD303から出力され
る画像信号のレベル調整を行うことにより露光不足によ
る不適正露出が補正される。すなわち、低輝度時は、シ
ャッタスピードとゲイン調整とを組み合わせて露出制御
が行われる。なお、画像信号のレベル調整は、後述の信
号処理回路313内のAGC(オートゲインコントロー
ル)回路により行われる。
【0032】タイミングジェネレータ314は、カメラ
本体部2内のタイミング制御回路202から送信される
クロックに基づきCCD303の駆動制御信号を生成す
るものである。タイミングジェネレータ314は、例え
ば、積分開始/終了(すなわち、露出開始/終了)のタ
イミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号(水平
同期信号,垂直同期信号,転送信号等)等のクロック信
号を生成し、CCD303に出力する。
【0033】信号処理回路313は、撮像回路302か
ら出力される画像信号(アナログ信号)に所定のアナロ
グ信号処理を施すものである。信号処理回路313は図
示しないが、その内部にCDS(相関二重サンプリン
グ)回路とAGC回路とを有し、CDS回路により画像
信号のノイズの低減を行い、AGC回路のゲインを調整
することにより画像信号のレベル調整を行う。
【0034】調光回路304は、フラッシュ撮影におけ
る内蔵フラッシュ5の発光量をカメラ本体部2の全体制
御部211により設定された所定の発光量に制御するも
のである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時
に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ30
5により受光され、この受光量が所定の光量に達する
と、調光回路304から全体制御部211を介してカメ
ラ本体部2のフラッシュ制御回路214へ発光停止信号
が出力される。フラッシュ制御回路214は、この発光
停止信号に応答して内蔵フラッシュ5の発光を強制的に
停止し、これにより、内蔵フラッシュ5の発光量が所定
の発光量に制御される。すなわち、発光量を発光時間に
より制御している。
【0035】また、撮像部3の内部には、ズームレンズ
301のズーム比の変更と収容位置と撮影位置との間の
レンズ移動を行うためのズームモータ307、および、
合焦を行うためのAFモータ308が設けられている。
【0036】次に、カメラ本体部2の内部構成について
説明する。
【0037】全体制御部211は主にCPUからなり、
アドレスバス、データバス、コントロールバスで接続さ
れている上述した撮像部3内およびカメラ本体部2内の
各周辺構成の駆動を制御することによってデジタルスチ
ルカメラ1Aの撮影動作を統括制御するものである。
【0038】なお、図5(および後述の図6)中の画像
データの流れについても便宜上、周辺構成間の矢印によ
って示しているが、実際には、画像データは全体制御部
211を介して各周辺構成ごとに送られる。そのため全
体制御部211内には、DRAMからなるワークRAM
211a、制御プログラムを格納するためのフラッシュ
ROM211bを内蔵している。
【0039】次に、カメラ本体部2の内部における画像
信号の処理および画像表示に関する構成について説明す
る。
【0040】撮像部3の信号処理回路313から送られ
たアナログ画像信号はカメラ本体部2内の画像処理部2
00において各種画像処理が施される。図6は画像処理
部200の構成を示すブロック図である。まず、画像処
理部200へ送られてきたアナログ画像信号はA/D変
換器205において各画素ごとに10ビットのデジタル
信号に変換される。A/D変換器205は、タイミング
制御回路202から入力されるA/D変換用のクロック
に基づいて各画素信号(アナログ信号)を10ビットの
デジタル信号に変換する。
【0041】なお、タイミング制御回路202は、全体
制御部211の制御により、基準クロックやタイミング
ジェネレータ314およびA/D変換器205に対する
クロックを生成する。
【0042】黒レベル補正回路206は、A/D変換さ
れた画素信号(以下、「画素データ」という。)の黒レ
ベルを基準の黒レベルに補正するものである。また、W
B回路207は、R,G,Bの各色成分の画素データの
レベル変換を行うものであり、後工程のγ補正を考慮し
たホワイトバランスの調整を行う。ホワイトバランスの
調整は、全体制御部211からWB回路に入力されるレ
ベル変換テーブル(正確にはそのデータ)を用いて行わ
れ、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数(特性の
傾き)は全体制御部211により撮影画像毎に設定され
る。
【0043】γ補正回路208は、画素データのγ特性
を補正するものである。γ補正回路208からの出力は
図5に示すように画像メモリ209に送られる。
【0044】画像メモリ209は、画像処理部200か
ら出力される画素データを記憶するメモリであり、1フ
レーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモ
リ209は、CCD303がn行m列(n,mは自然
数)のマトリクス状に配列した画素を有している場合、
n×m画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素デ
ータが対応する記憶領域(アドレス)に記憶されるよう
になっている。
【0045】VRAM210は、LCD10に再生表示
される画像データのバッファメモリである。VRAM2
10は、LCD10の画素数に対応した画像データの記
憶容量を有している。
【0046】このような構成により、撮影モードにおけ
る撮影待機状態において、LCDボタン321がLCD
表示オンに設定されている場合には、撮像部3により所
定間隔毎に撮像された画像の各画素データが画像処理部
200により処理され、画像メモリ209に記憶される
とともに、全体制御部211を介してVRAM210に
転送され、LCD10に表示される(ライブビュー表
示)。これにより撮影者はLCD10に表示された画像
により被写体像を視認することができる。
【0047】また、再生モードにおいては、メモリカー
ド91から読み出された画像に全体制御部211による
所定の信号処理が施された後、VRAM210に転送さ
れてLCD10に再生表示される。なお、LCD10に
おいて画像を表示する際には、全体制御部211の制御
によりバックライト16が点灯する。
【0048】次に、カメラ本体部2内のその他の構成に
ついて順に説明する。
【0049】カードI/F212は、カード装填室17
に装填された各種カードとの間で信号の受け渡しを行う
インタフェースである。具体的にはメモリカード91の
画像データの書込みおよび画像データの読出しを行う。
【0050】フラッシュ制御回路214は、前述のよう
に、内蔵フラッシュ5の発光を制御する回路である。フ
ラッシュ制御回路214は、全体制御部211の制御信
号に基づき内蔵フラッシュ5の発光の有無、発光量およ
び発光タイミング等を制御し、調光回路304から入力
される発光停止信号に基づき内蔵フラッシュ5の発光量
を制御する。なお、フラッシュ制御回路214の詳細は
後述する。
【0051】時計回路219は、撮影日時を管理するす
るための時計回路である。図示しない別の電源で駆動さ
れる。
【0052】また、カメラ本体部2内にはズームモータ
307およびAFモータ308を駆動するためのズーム
モータ駆動回路215およびAFモータ駆動回路216
が設けられている。これらの回路は、シャッタボタン8
やその他の上述した各種スイッチ、ボタンである操作部
250の操作に応じて機能する。
【0053】例えば、シャッタボタン8は銀塩フィルム
を使用するカメラ(以下銀塩カメラと略称する)で採用
されているような半押し状態と押し込んだ全押し状態と
が検出可能な2段階スイッチになっており、待機状態で
シャッタボタン8を半押し状態にすると、後述するよう
に全体制御部211の指示により、AFモータ駆動回路
216がAFモータ308を駆動し、合焦位置へズーム
レンズ301を移動させてオートフォーカスが行われ
る。
【0054】以下、AF方法についてより詳細に説明す
る。このデジタルスチルカメラ1Aでは全体制御部21
1により画像データ全体のコントラストの概略値をAF
評価値として求めつつズームレンズ301を移動させる
ことによって合焦を行う、コントラストAF方式、より
詳細には山登り方式のAFを行っている。
【0055】AF評価値の算出は以下のようにして行わ
れる。図7はAF評価値の算出の様子を示す図である。
全体制御部211は、CCD303により得られ、画像
メモリ209に記憶された画像データのうち、画像の中
央の部分的な矩形領域であるAFエリア303aのみの
部分画像データを読み出して以下のようにしてAF評価
値Xnを求める。
【0056】部分画像データの各画素値をxi,j(i,
jは各画素を特定する行および列方向のインデックスで
あり、i,jそれぞれが異なることにより部分画像中の
各画素を一意に指定する)と表わし、差分値Δij=xi+
1,j−xi,jと表わすとき、AF評価値Xnは次式で与え
られる。
【0057】Xn=Σ|Δij| ここで、ΣはAFエリア303a中の全画素を表わすイ
ンデックスi,jについての和を表わす。すなわち、A
F評価値Xnは部分画像のコントラスト(従って、画像
メモリ209に記憶されている全体画像の画像データの
コントラストの概略値)を表わす値となっている。
【0058】図8はAF評価値による合焦判定の様子を
示す図である。図8の横方向はズームレンズ301のレ
ンズ位置を表わしており、AF評価値が最大の位置が合
焦レンズ位置FPである。そして、レンズ位置を所定ス
テップずつ(この実施の形態では1ステップずつ)AF
評価値が増加する方向に移動させていくと、ズームレン
ズ301はやがて合焦位置を通過し、さらにその方向に
移動させ続けるとAF評価値が減少し始める。すると、
全体制御部211はズームレンズ301の移動方向を逆
方向に変更する。このようにして、AF評価値の増加、
減少を監視して、AF評価値が最大となると、それによ
りズームレンズ301がほぼ合焦位置に位置したと判定
してレンズ移動を停止する。デジタルスチルカメラ1A
では、このような山登り方式のAFを行うものとなって
いる。
【0059】構成の説明に戻る。ボタン231,232
が押されると、これらのボタンからの信号が全体制御部
211に送られ、全体制御部211の指示によって、ズ
ームモータ駆動回路215がズームモータ307を駆動
してズームレンズ301を移動させ、ズーミングを行
う。
【0060】以上、カメラ本体部2内の各構成について
説明したが、全体制御部211は周辺構成とのデータの
受け渡しやタイミング制御の他に様々な機能をソフトウ
ェア的に行うものとなっている。
【0061】例えば、全体制御部211は露出制御値
(シャッタスピード)を設定するためおよび後述するフ
ラッシュ発光量を推定するための被写体輝度検出および
輝度判定機能とシャッタスピード設定機能とを備えてい
る。被写体輝度検出および輝度判定機能とは、撮影待機
状態において、CCD303により1/30秒毎に取り
込まれ、画像メモリ209に記憶される画像データを利
用して被写体の明るさを検出したり、判定したりするも
のである。なお、被写体輝度検出の具体的処理として
は、R,G,Bで与えられる画像データの各色成分の輝
度値を画像全体に対して合計または平均する。シャッタ
スピード設定機能とは、輝度判定による被写体の明るさ
の判定結果に基づいてシャッタスピード(CCD303
の積分時間)を設定するものである。
【0062】また、全体制御部211は撮影画像の記録
処理を行うために、フィルタリング処理機能、記録画像
生成機能、さらには、再生画像生成機能を備えている。
【0063】フィルタリング処理機能とは、デジタルフ
ィルタにより記録すべき画像の高周波成分を補正して輪
郭に関する画質の補正を行うものである。
【0064】記録画像生成機能は、画像メモリ209か
ら画素データを読み出してメモリカード91に記録すべ
きサムネイル画像と圧縮画像とを生成する。具体的に
は、画像メモリ209からラスタ走査方向に走査しつ
つ、横方向と縦方向の両方向でそれぞれ8画素毎に画素
データを読み出し、順次、メモリカード91に転送する
ことで、サムネイル画像を生成しつつメモリカード91
に記録する。また、メモリカード91への圧縮画像デー
タの記録に際して画像メモリ209から全画素データを
読み出し、これらの画素データに2次元DCT変換、ハ
フマン符号化等のJPEG方式による所定の圧縮処理を
施してメモリカード91に記録する。
【0065】記録処理における具体的処理としては、撮
影モードにおいて、シャッタボタン8により撮影が指示
されると、撮影指示後に画像メモリ209に取り込まれ
た画像のサムネイル画像と設定された圧縮率によりJP
EG方式により圧縮された圧縮画像とを生成し、撮影画
像に関するタグ情報(コマ番号、露出値、シャッタスピ
ード、圧縮率、撮影日、撮影時のフラッシュのオン/オ
フのデータ、シーン情報、画像の判定結果等の情報)と
ともに両画像をメモリカード91に記憶する。
【0066】また、再生画像生成機能はメモリカード9
1に記録された圧縮画像をデータ伸張して再生画像を生
成する機能である。具体的操作としては、モード設定ス
イッチ14を再生モードに設定すると、メモリカード9
1内のコマ番号の最も大きな画像データが読み出されて
データ伸張され、VRAM210に転送される。これに
より、LCD10にはコマ番号の最も大きな画像、すな
わち直近に撮影された画像が表示される。
【0067】なお、図5に示すように、デジタルスチル
カメラ1Aはメモリカード91をカード装填室17に装
着して撮影処理や再生処理等を実行する際に、各部の制
御を全体制御部211が行うのであるが、そのような制
御を行うための制御プログラムは予め全体制御部211
内のフラッシュROM211bにインストールされてい
る。
【0068】以下、フラッシュ制御回路の詳細な構成お
よび動作について説明する。図9は第1の実施の形態に
係るデジタルスチルカメラ1Aのフラッシュ制御回路2
14周辺のブロック図である。図9に示すように、フラ
ッシュ制御回路214内には、メインコンデンサ214
2に対する充電回路2141が含まれている。
【0069】充電回路2141は、内蔵フラッシュ5を
発光させるために必要な電荷(エネルギー)をメインコ
ンデンサ2142にチャージさせるための回路である。
フラッシュ充電の制御は全体制御部211によって、メ
インコンデンサ2142の充電レベルを絶えずモニタし
ながら制御される。すなわち、メインコンデンサ214
2の充電レベルが後述する規定値に達したら、充電を停
止させる。
【0070】充電完了後に、前述の撮影動作がなされた
ならば、シャッタの開と同期して、内蔵フラッシュ5に
おけるキセノン管を発光させるべく、全体制御部211
から発光回路2143に、発光開始信号が送信される。
すると、先ほどまでにメインコンデンサ2142に充電
されていた電荷がキセノン管に流れ、発光する。
【0071】フラッシュ光が被写体に反射して、図5に
おける調光センサ305に入射しフラッシュ光量が規定
値になったことを全体制御部211が検知すると、全体
制御部211は発光を停止させるべく、発光停止信号を
発光回路2143に送る。発光回路2143は発光停止
信号を受けると、キセノン管に流れる電流を遮断し、発
光を停止させる。
【0072】撮影後、次のフラッシュ撮影に備えて、全
体制御部211は充電回路2141に、メインコンデン
サ2142に十分な充電レベルを与えるために、充電を
再開させる。充電が十分でないと、発光量が不足して露
出アンダーとなったり、最悪は発光制御しているのに発
光しないといった不具合が発生する。これを防ぐため、
このデジタルスチルカメラ1Aでは、後述するように、
メインコンデンサ2142がある規定の充電レベルにな
るまでは、撮影を許可しない(レリーズロックの状態)
よう全体制御部211が制御するものとなっている。
【0073】<B.撮影処理>以下、この実施の形態に
係るデジタルスチルカメラ1Aにおける撮影処理につい
て説明する。図10は撮影処理の手順を示すフローチャ
ートである。なお、撮影処理において、特に断らない限
り、全体制御部211が各部の制御を行う。
【0074】なお、撮影モードに入った段階では、LC
Dボタン321の設定がLCD表示オンの場合には、L
CD10によりライブビュー表示が行われ、ユーザーは
その表示を確認しながらフレーミングを行う。逆に、L
CDボタン321の設定がLCD表示オフの場合には、
LCD10はオフされており、その場合にはユーザーは
光学ファインダ31によりフレーミングを行う。
【0075】まず、ユーザーによりシャッタボタン8が
半押しされたか否かを判定し(ステップS1)、半押し
されなければ撮影処理を終了し、逆に、半押しされてい
れば次のステップに進む。
【0076】次に、フラッシュ発光のモードがフラッシ
ュ発光を行うモードに設定されているか否かを判定する
(ステップS2)。具体的には、ユーザーのキースイッ
チ222の操作によりフラッシュ発光のモードが自動発
光、強制発光のいずれかに設定されている場合には、フ
ラッシュ発光を行うモードに設定されていると判断し、
発光禁止に設定されている場合にはフラッシュ発光を行
うモードに設定されていないと判断する。
【0077】そして、フラッシュ発光を行うモードに設
定されていない場合には、単写または連写モードにおい
てフラッシュ発光を行わない通常の撮影処理を行い(ス
テップS3)、撮影処理を終了する。逆に、フラッシュ
発光を行うモードに設定されている場合には次のステッ
プに進む。
【0078】次に、連写モードに設定されているか否か
を判定し(ステップS4)、連写モードに設定されてい
ない場合にはステップS3に進み、前述の通常の撮影処
理を行う。逆に、連写モードに設定されている場合、す
なわち、フラッシュ発光モードかつ連写モードの場合に
は、次のステップに進む。
【0079】次に、発光量推定処理を行う(ステップS
5)。以下、発光量推定処理について説明する。
【0080】図11は第1の実施の形態に係るデジタル
スチルカメラ1Aにおけるメインコンデンサ2142の
充電における充電時間と充電量との関係を示す図であ
る。
【0081】一般に、メインコンデンサ2142の大半
の電気エネルギーを発光に使用した場合(フル発光)、
次のフル発光を行える程度に充電するまで、すなわちフ
ル充電にはかなりの時間を要する。これに対し、フル発
光でない小発光の場合は、メインコンデンサ2142に
残っている電荷によって、充電時間が変わる。発光量が
少なければ少ないほど、充電時間が短くてすむ。
【0082】フル発光状態からの充電に関する時間−充
電レベル(電圧)を示す曲線CLは、図8に示すように
1-exp(-kt)に比例したものとなる。
【0083】また、調光センサ305に入射するフラッ
シュ光の規定量というのは、いくつかの画像処理を施し
た最終的な画像データが、適正露出になるような値を設
定する。その値を調光センサ305に対して、例えばシ
リアル交信などで送信する。この値は、図5の信号処理
回路313内のAGC回路のゲイン調整値に依存する。
というのは、ゲインが大きい(すなわち感度が高い)場
合には、小さい入射光量で適正としなければならない
し、逆にゲインが小さい(感度が低い)場合には、大き
い入射光量で適正としなければならないからである。こ
こで、ゲインの設定値を大きくしてやれば、小さい光量
で適正となるので、例えばフラッシュ撮影時にゲインを
大きくしてやれば(感度を高くしてやれば)、発光量は
少なくてすむ。
【0084】すなわち、発光量が少なくてすむと、次の
撮影のための充電量(充電時間)が少なくてすむ。
【0085】特に連写モード時には、コマ速度が優先さ
れる場合があるため、なるべく充電時間を短くしたい。
そのため、第1の実施の形態のデジタルスチルカメラ1
Aでは、撮影モードでかつ連写モードに設定した場合、
フラッシュ撮影時にAGC回路のゲインを大きくし、す
なわち銀塩カメラでいうところのISO感度を高くした
と同じような振る舞いをさせ、フラッシュ発光量をなる
べく少なくてすむようにして、フラッシュ充電時間を短
縮し、コマ速度の低下を招く要因を減らすようにしてい
る。
【0086】具体的には、後述するように標準のゲイン
を6dBに設定し、これに対してゲインアップする場
合、その16倍の10dBに設定するものとしている。
これに対応して、フラッシュ発光に必要な充電電圧値、
したがって、それぞれのゲイン設定において充電完了と
判定される電圧値である規定充電量(可能なフラッシュ
発光量に対応)も標準のゲイン設定時とゲインアップ時
とで異なるものとしている。すなわち、図11に示すよ
うに、標準のゲイン設定時の規定充電量V1に対するゲ
インアップ時の規定充電量V2を1/16倍としてい
る。これに対応して、第1の実施の形態のデジタルスチ
ルカメラ1ではフル充電時間が4秒、ゲインアップ時の
発光に対する最低充電時間は0.5秒となっている。
【0087】ただし、徒にゲインをアップさせることは
画質の劣化につながる。それで、予め実際の撮影(本撮
影)におけるフラッシュ発光である本発光の前に、本発
光量がわかるような方法があれば、充電時間がコマ速度
を低下させるような発光量であると判断するときのみ、
ゲインアップを行うことができる。それによって画質の
劣化の機会を大幅に減らすことができる。
【0088】そこで、第1の実施の形態では予め本発光
の前に本発光量がわかるような方法、すなわち発光量推
定処理として、直前にプリ発光をしてそれによる被写体
輝度を求め、それを基に本発光量を演算して推定する方
法を採っている。
【0089】図12は第1の実施の形態における発光量
推定処理を示すフローチャートである。
【0090】まず、内蔵フラッシュ5のプリ発光を行う
(ステップS51)。ここでプリ発光とは、本撮影のた
めの発光ではなくフラッシュ発光時における被写体輝度
を求めるための内蔵フラッシュ5の発光であり、調光を
行わず、本撮影時の発光量より少ない予め設定された所
定の発光量(発光時間)だけ内蔵フラッシュ5を1度の
連写において1度だけ発光させるものである。
【0091】次に、プリ発光のもとにCCD303によ
って得られた画像データから前述のようにして被写体輝
度を検出する(ステップS52)。
【0092】次に、得られたプリ発光時の被写体輝度か
ら本撮影時のフラッシュ発光量を算出する(ステップS
53)。すなわち、通常、プリ発光の発光量と得られた
被写体輝度とから、実際の撮影において要求される被写
体輝度を得るために必要な本撮影時のフラッシュ発光量
を求めるのである。
【0093】次に、ステップS53で求めたフラッシュ
発光量に対応するメインコンデンサ2142の充電時間
を算出する(ステップS54)。すなわち、メインコン
デンサ2142に蓄積された電気エネルギーはメインコ
ンデンサ2142の電圧の2乗に比例し、さらに、内蔵
フラッシュ5の発光量はメインコンデンサ2142に蓄
積された電気エネルギーに比例するから、内蔵フラッシ
ュ5のフラッシュ発光量はメインコンデンサ2142の
電圧の2乗に比例する。そこで、全体制御部211はこ
の関係を用いて、メインコンデンサ2142の電圧が、
ステップS53で求めたフラッシュ発光量となるまでの
充電時間を、曲線CLの関係を用いて算出するのであ
る。
【0094】図10の説明に戻る。発光量推定処理が終
了すると、充電時間が連写コマ間隔より大きいか否かを
判定し(ステップS6)、大きくなければゲインの設定
を標準の6dBのままとし(ステップS7)てステップ
S9に進む。逆に、充電時間が連写コマ間隔より大きい
場合にはゲインの設定を10dBに増加させる(ステッ
プS8)。すなわち、標準のゲイン設定に対して16倍
のゲイン設定を行っている。なお、デジタルスチルカメ
ラ1Aでは連写コマ間隔を0.7秒としている。したが
って、図11を用いて示したようにゲインアップ時の充
電時間は最大でも0.5秒であるので、フル充電を行う
と連写コマ速度が低下するが、ゲインアップ時の充電で
あれば、連写における連続するコマの撮影の間に充電を
行うことができる。
【0095】次に、前述のようにしてAF処理およびA
E処理を行う(ステップS9)。
【0096】次に、ユーザーによりシャッタボタン8が
全押しされたか否かの判定を行い(ステップS10)、
全押しされていなければ撮影処理を終了し、全押しされ
ていれば次のステップに進む。
【0097】次に、フラッシュ充電が完了したか否かを
判定し(ステップS11)、完了していなければフラッ
シュ充電を行い(ステップS12)、ステップS11に
戻って充電完了か否かの判定を繰返す。そして、充電が
完了したと判定されるとステップS13に進む。
【0098】ここで、フラッシュ充電が完了したか否か
は、全体制御部211がフラッシュROM211bに記
憶されていた規定電圧量を読み出し、メインコンデンサ
2142の電圧が標準のゲイン設定時においては規定充
電量V1に、ゲインアップ時においては規定充電量V2
にそれぞれ達したか否かによって判定する。
【0099】次に、露光を開始し(ステップS13)、
本撮影のためのフラッシュ発光を行った(ステップS1
4)後、露光を終了する(ステップS15)。ここでの
フラッシュ発光は、前述の発光量推定処理において得ら
れたフラッシュ発光時間だけ行われることになる。
【0100】次に、充電を開始し(ステップS16)、
それと並行して、画像処理および記録処理が終了したか
否かを判定し(ステップS17)、終了していなけれ
ば、画像処理部200における画像処理および前述の記
録処理(ステップS18)を行う。そして、ステップS
17において画像処理および記録処理が終了したと判定
されると、これで、連写における1画像分の撮影が終了
したことになる。
【0101】次に、ユーザーによりシャッタボタン8が
全押しされているか否かの判定を行い(ステップS1
9)、全押しされ続けていれば、ステップS11〜S1
9の処理を再度行い、全押しされなくなるまで繰返す。
これにより、全押しが続けられる間、連写が行われる。
【0102】逆に、全押しされなくなれば、ゲインが1
0dBに設定(ゲインアップ)されているか否かを判定
し(ステップS20)、設定されていなければ撮影処理
を終了し、設定されていれば、ゲインを標準の6dBに
戻して撮影処理を終了する(ステップS21)。
【0103】前述のように、この実施の形態では連写コ
マ間隔を0.7秒としたが、連写モードかつフラッシュ
撮影時において、充電と画像処理、記録処理とを並行し
て実行するとともに、ゲインアップにより最低充電時間
は0.5秒となっているので、連写コマ間隔を決定する
要因は、画像処理と記録処理とに要する時間となってい
る。すなわち、画像処理と記録処理が終了した段階で
は、通常、充電も完了しているように制御されている。
【0104】なお、以上において撮影処理が終了する
と、再び次の撮影処理に入ったり、ユーザーの所望によ
る操作により記録画像を再生する再生モードへ移行した
り、さらにはプリファレンスモードに移行したりする。
【0105】以上説明したように、第1の実施の形態に
よれば、連写モードかつフラッシュ撮影時において、充
電時間が連写コマ速度を低下させると判定された場合
に、ゲインをアップさせるため、フラッシュ発光に必要
な発光量が少なくてすみ、フラッシュ充電完了までの時
間が少なくてすむので、次コマ撮影開始までの時間を短
縮でき、フラッシュ撮影時の連写コマ速度を高めること
ができる。
【0106】また、連写コマ速度を低下させると判定さ
れた場合に、ゲインを増加させるため、フラッシュ撮影
時の連写コマ速度を高める。
【0107】また、内蔵フラッシュ5のプリ発光下にお
ける被写体輝度を基にフラッシュ撮影時の発光量を求め
るため、フラッシュ発光下での被写体輝度を特別な演算
を行うことなく求めることができ、容易に発光量を算出
することができる。
【0108】さらに、連写モードにおける撮影終了後、
次の撮影の前にゲインを元に戻すため、次の標準的な撮
影に備えることができる。
【0109】[2.第2の実施の形態]第2の実施の形
態においても、装置構成および撮影処理の概要は第1の
実施の形態と同様であるが、発光量推定処理(図10:
ステップS5)の具体的処理が異なっている。すなわ
ち、AF結果から被写体までの距離を求め、それとプリ
発光を行わない状態での被写体輝度とから本発光量を推
定する方法を採っている。
【0110】図13は第2の実施の形態における発光量
推定処理を示すフローチャートである。以下、図13を
用いて第2の実施の形態における発光量推定処理の詳細
について説明する。
【0111】まず、第1の実施の形態におけるAFと同
様のコントラストAF方式によるAF処理を行う(ステ
ップS61)。その際、ズームレンズ301のレンズ位
置を基に、CCD303から被写体までの距離を求め
る。具体的には、ズームレンズ301のレンズ位置は常
に全体制御部211で把握されているので、そのレンズ
位置情報と、予め知られている各レンズ位置における焦
点距離とから、被写体までの距離を求めるのである。
【0112】次に、被写体輝度を検出する(ステップS
62)。なお、ここでの被写体輝度はプリ発光を行わな
い状態で、CCD303により得られた画像データを基
に得られた被写体輝度、すなわち、フラッシュ発光を行
わない状態での被写体輝度である。
【0113】次に、得られたフラッシュ発光を行わない
状態での被写体輝度と被写体までの距離情報とから本撮
影時におけるフラッシュ発光量を算出する(ステップS
63)。具体的には、本撮影において要求される適正な
被写体輝度を得るために、まず、フラッシュ発光を行わ
ない状態での被写体輝度と適正な被写体輝度との差を求
め、その差に相当するようなフラッシュ発光量を求める
のである。その際、既に得られた距離情報を用い、光の
照度は光源からの距離の2乗に反比例することを考慮
し、上記適正な被写体輝度を得るために必要なCCD3
03の位置での光量から逆にフラッシュ発光量を求め
る。
【0114】次に、ステップS63で得られたフラッシ
ュ発光量から充電時間を算出する(ステップS64)。
なお、ステップS64の処理は第1の実施の形態におけ
る発光量推定処理(図12:ステップS54)と同様で
ある。
【0115】こうして得られたフラッシュ発光時間を基
に第1の実施の形態と同様に充電時間を算出し、それと
連写コマ間隔との関係からゲインの調節を行いつつ、フ
ラッシュ発光のもとに連写を行うのである。
【0116】以上説明したように、第2の実施の形態に
よれば、連写モードかつフラッシュ撮影時において、充
電時間が連写コマ速度を低下させると判定された場合
に、ゲインをアップさせるため、フラッシュ発光に必要
な発光量が少なくてすみ、フラッシュ充電完了までの時
間が少なくてすむので、次コマ撮影開始までの時間を短
縮でき、フラッシュ撮影時の連写コマ速度を高めること
ができる。
【0117】また、連写コマ速度を低下させると判定さ
れた場合に、ゲインを増加させるため、フラッシュ撮影
時の連写コマ速度を高める。
【0118】また、連写モードにおける撮影終了後、次
の撮影の前にゲインを元に戻すため、次の標準的な撮影
に備えることができる。
【0119】さらに、被写体輝度および被写体との距離
を基にフラッシュ撮影時の発光量を求めるため、内蔵フ
ラッシュ5をプリ発光させて被写体輝度を求める必要が
ないので、電力の消費を抑えることができる。
【0120】[3.変形例]上記実施の形態においてデ
ジタルスチルカメラの例を示したが、この発明はこれに
限定されるものではない。
【0121】例えば、上記実施の形態では、連写モード
かつフラッシュ撮影時において、充電時間が連写コマ速
度を低下させると判定された場合にのみ、ゲインをアッ
プさせるものとしたが、その判定を行わないで、連写モ
ードかつフラッシュ撮影時には常にゲインをアップさせ
るとともにフラッシュ発光量を少なく制御するものとし
てもよい。
【0122】また、上記第2の実施の形態では被写体ま
での距離を求めるために、コントラストAFを行い、そ
の際のズームレンズ位置に基づいて、被写体までの距離
を求めるものとしたが、位相差検出方式の測距センサを
備えるデジタルスチルカメラとして、それにより被写体
までの距離を求めるものとしてもよい。
【0123】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項6の発明によれば、連写モードかつフラッシュ撮影
時においてゲインを増加させるため、フラッシュ発光に
必要な発光量が少なくてすみ、フラッシュ充電完了まで
の時間が少なくてすむので、次コマ撮影開始までの時間
を短縮でき、フラッシュ撮影時の連写コマ速度を高める
ことができる。
【0124】また、特に請求項2の発明によれば、連写
コマ速度を低下させると判定された場合に、ゲインを増
加させるため、フラッシュ撮影時の連写コマ速度を高め
る。
【0125】また、特に請求項3の発明によれば、発光
量の検出が、被写体輝度を用いて行われるため、撮像素
子を備えるデジタルスチルカメラにおいては、その出力
信号から被写体輝度が容易に求まり、発光量を容易に検
出することができる。
【0126】また、特に請求項4の発明によれば、フラ
ッシュのプリ発光下における被写体輝度を基にフラッシ
ュ撮影時の発光量を算出するため、フラッシュ発光下で
の被写体輝度を特別な演算を行うことなく求めることが
でき、容易に発光量を算出することができる。
【0127】また、特に請求項5の発明によれば、被写
体輝度および被写体との距離を基にフラッシュ撮影時の
発光量を求めるため、フラッシュ発光下で被写体輝度を
求める必要がないので、電力の消費を抑えることができ
る。
【0128】また、特に請求項6の発明によれば、連写
モードかつフラッシュ撮影の終了後、次の連写モードか
つフラッシュ撮影の前にゲインを元に戻すため、次の標
準的な撮影に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態であるデジタルスチル
カメラの正面図である。
【図2】この発明の一実施の形態であるデジタルスチル
カメラの背面図である。
【図3】この発明の一実施の形態であるデジタルスチル
カメラの側面図である。
【図4】この発明の一実施の形態であるデジタルスチル
カメラの底面図である。
【図5】第1の実施の形態に係るデジタルスチルカメラ
の内部構成を示すブロック図である。
【図6】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図7】AF評価値の算出の様子を示す図である。
【図8】AF評価値による合焦判定の様子を示す図であ
る。
【図9】第1の実施の形態に係るデジタルスチルカメラ
のフラッシュ制御回路周辺のブロック図である。
【図10】撮影処理の手順を示すフローチャートであ
る。
【図11】第1の実施の形態に係るデジタルスチルカメ
ラにおけるメインコンデンサ2142の充電における時
間と充電量との関係を示す図である。
【図12】第1の実施の形態における発光量推定処理を
示すフローチャートである。
【図13】第2の実施の形態における発光量推定処理を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
1A,1B デジタルスチルカメラ 5 内蔵フラッシュ 211 全体制御部(制御手段、214とともに発光量
検出手段、充電時間算出手段、充電時間判定手段、発光
輝度検出手段、発光量算出手段、被写体輝度検出手段、
測距手段) 214 フラッシュ制御回路(プリ発光制御手段) 2141 充電回路 2142 メインコンデンサ(電源) 2143 発光回路 216 AFモータ駆動回路 303 CCD 313 信号処理回路(ゲイン変更手段)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 17/00 G03B 17/00 L 19/02 19/02 // H04N 101:00 H04N 101:00 Fターム(参考) 2H002 CD00 CD06 CD11 CD13 DB05 FB28 GA05 HA05 JA07 2H020 MA02 MC62 MD05 MD10 2H053 AA01 AA03 AA05 AD00 AD21 AD23 2H054 AA01 5C022 AA13 AB03 AB15 AB28 AC03 AC32 AC42 AC52 AC69 AC73

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影時に被写体を照らすフラッシュを備
    え、少なくとも連写モードを有するデジタルスチルカメ
    ラであって、 撮影時のゲインを変更するゲイン変更手段と、 連写モードかつフラッシュ撮影時においてゲインを増加
    させるように前記ゲイン変更手段を制御する制御手段
    と、を備えることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
  2. 【請求項2】 撮影時に被写体を照らすフラッシュを備
    え、少なくとも連写モードを有するデジタルスチルカメ
    ラであって、 前記フラッシュに電力を供給する充電可能な電源と、 撮影時のゲインを変更するゲイン変更手段と、 フラッシュ撮影の前に当該フラッシュ撮影時における前
    記フラッシュの発光量を予め特定する発光量検出手段
    と、 得られた前記発光量を基に、前記フラッシュの発光後に
    要する前記電源の充電時間を算出する充電時間算出手段
    と、 算出された前記充電時間が前記連写モードにおける連写
    コマ速度を低下させるか否かを判定する充電時間判定手
    段と、 連写コマ速度を低下させると判定された場合に、ゲイン
    を増加させるように前記ゲイン変更手段を制御する制御
    手段と、を備えることを特徴とするデジタルスチルカメ
    ラ。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のデジタルスチルカメラ
    であって、 前記発光量検出手段における前記発光量の検出が、被写
    体輝度を用いて行われることを特徴とするデジタルスチ
    ルカメラ。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載のデジタ
    ルスチルカメラであって、 前記発光量検出手段が、 前記フラッシュをプリ発光させるプリ発光制御手段と、 前記プリ発光下における被写体輝度を検出する発光輝度
    検出手段と、 検出された被写体輝度を基に前記フラッシュ撮影時の前
    記発光量を算出する発光量算出手段と、を備えることを
    特徴とするデジタルスチルカメラ。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のデジタルスチルカメラ
    であって、 前記発光量検出手段が、 被写体輝度を検出する被写体輝度検出手段と、 被写体との距離を求める測距手段と、 前記被写体輝度および前記距離を基に前記フラッシュ撮
    影時の前記発光量を算出する発光量算出手段と、を備え
    ることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載のデジタルスチルカメラ
    であって、 前記連写モードかつ前記フラッシュ撮影の終了後、次の
    前記連写モードかつフラッシュ撮影の前に前記ゲインを
    元に戻すことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
JP2000179890A 2000-06-15 2000-06-15 デジタルスチルカメラ Expired - Fee Related JP3473552B2 (ja)

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