JP2003241248A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プログラム露出制御によるＳＢ撮影時、プログ
ラム線図によりシャッタ速度が手ブレ限界値で制限さ
れ、絞り値が開放限界値で制限されても背景が適正露光
量となるようにする。 【解決手段】プログラム露出制御によるＳＢ撮影時、露
出偏差が負の場合、露出偏差ΔＬＶが小さくなるよう
に制御感度値ＳＶを大きくする。制御感度値ＳＶを大
きくしたことにより絞り上限値ＡＶｕを大きく、すなわ
ち絞り込む。を、露出偏差ΔＬＶが所定値以下にな
るか、絞り上限値ＡＶｕが上限または下限を越えるか、
もしくは最高ＩＳＯ感度となるまで繰り返し行って、絞
り値とシャッタ速度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子により電
子的に画像情報を得る電子カメラの露出制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景技術】従来から、被写体の輝度に基づいて
露出値を決定するカメラが知られている。このようなカ
メラでは、プログラム露出モードに設定されていた場
合、カメラの測光素子により得られた輝度と装填したフ
ィルムのＩＳＯ感度から、プログラム線図に従って絞り
値とシャッタ速度を決定する。プログラム線図は、絞り
値とシャッタ速度に制限値がある。とくに、電子閃光装
置を使用した撮影（以下、ＳＢ撮影と呼ぶ）を行う場合
には、低速側のシャッタ速度は、手ブレを防ぐために所
定値、例えば１／６０秒に制限される。開放側の絞り値
は、露光量が電子閃光装置の制御可能範囲に収まるよう
に、ＩＳＯ感度に依存する値で制限している。

【０００３】従来のフィルムカメラでは、一度フィルム
を装填すると、撮影途中でフィルムの感度を変更するに
はフィルムを交換しなければならなかった。そのためＳ
Ｂ撮影時に絞り値を開放側制限値、シャッタ速度を低速
側の制限値に設定しても適正露出が得られない場合、電
子閃光装置の照射光の届かない背景を適正露出で撮影す
るには、スローシンクロモードに設定するしかなかっ
た。しかしながら、スローシンクロモードに設定する
と、シャッタ速度が長くなるために、手ブレの原因とな
っていた。

【０００４】一方、電子カメラでは、撮影中に撮像素子
（ＣＣＤ）の感度を表す制御感度を変更することが可能
であり、従来から、制御感度自動制御機能を備えた電子
カメラが知られている。この電子カメラでは、プログラ
ム露出モードでの撮影時において、被写体輝度がプログ
ラム線図の設定限界を越える場合、撮像素子の制御感度
を自動的に設定し直して適正露出を得る。

【０００５】しかしながら、プログラム露出モードによ
るＳＢ撮影の場合、設定されている制御感度では露光量
が不足するときは、絞りを開放側の制限値よりも開き側
に設定することはできず、また、従来から知られている
制御感度自動制御機能がＳＢ撮影時に適用していなかっ
た。したがって、輝度が低い背景に十分な露光量で撮影
することができなかった。

【０００６】本発明の目的は、プログラム露出モードに
よるＳＢ撮影時、シャッタ速度下限値と絞り上限値の組
み合わせによる制御露出量では背景の露光量が不足する
場合、撮像素子の制御感度値と絞り上限値の双方を連動
させながら変更して背景を適正露出にすることができる
電子カメラを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１）本発明による電子
カメラは、撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像
素子と、被写体を測光する測光手段と、測光手段で測光
した被写体の明るさを表す輝度値および撮像素子の感度
を表す制御感度値で決定される要求露光量となるよう
に、絞り値とシャッタ速度を算出する露出演算手段とを
備え、露出演算手段は、照明光を照射して行う撮影用プ
ログラム線図の絞り上限値とシャッタ速度下限値の組み
合わせで得られる制御露光量が要求露光量よりも小さい
とき、制御露光量が要求露光量以上になるよう制御感度
値と絞り上限値を不足する露光量に応じて可変させて絞
り値とシャッタ速度（以下、両者を第１の制御露出量）
を演算して決定することを特徴とする。 （２）上記電子カメラは、装着されている撮影レンズの
開放Ｆ値＞制御絞り値＞開放Ｆ値＋１／ｎ段（ｎは正の
整数）が成立する条件（以下、開放近傍条件と呼ぶ）の
場合、輝度値を低減補正する開放近傍補正手段をさらに
備えることができる。この電子カメラにおいては、第１
の制御露出量の演算が補正後輝度値により行われている
場合であって、第１の制御露出量として決定された絞り
値が開放近傍条件を満足しない場合、補正後輝度値を補
正前の輝度値に戻し、制御露光量が補正前輝度値による
要求露光量以上になるよう制御感度値と絞り上限値を不
足する露光量に応じて可変させて絞り値とシャッタ速度
（以下、両者を第２の制御露出量）を演算し、第２の制
御露出量として決定された絞り値が開放近傍条件を満足
しないときは、第２の制御露出量を制御露出量として決
定する。 （３）開放近傍補正手段を備える電子カメラでは、第２
の制御露出量として決定された絞り値が開放近傍条件を
満足するときは、第１の制御露出量を制御露出量として
決定する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態による電子カメラを説明する。図１は、本発明
の一実施の形態による電子スチルカメラの概要を示すブ
ロック図である。図１において、電子スチルカメラは、
レンズ絞り１１と、ミラー１２と、輝度検出回路１３
と、シャッタ１０と、撮像素子たとえばＣＣＤ１４と、
ＣＤＳ回路１５と、ＣＣＤ１４の制御感度値を設定する
可変利得増幅回路１６と、Ａ／Ｄ変換回路１７と、信号
処理回路１８と、画像バッファメモリ１９と、ＭＰＵ２
０と、ＬＣＤモニタ回路２１と、ＬＣＤモニタ２２と、
メモリカード２３と、操作部材２４と、絞り値設定部材
２５と、シャッタ速度設定部材２６と、被制御感度範囲
設定部材２７と、撮影レンズのＦ値検出回路２８と、電
子閃光装置２９とを備えている。なお、Ｆ値検出回路２
８は撮影レンズ内に設置されたレンズＲＯＭであり、装
着された撮影レンズの開放絞り値と最小絞り値が予め格
納されている。そして、これらの開放Ｆ値および最小絞
り値はレンズからカメラへ通信により送られる。また、
電子閃光装置２９はカメラの外部に装着するいわゆる外
付け方式でも内蔵方式でもよい。

【０００９】図１の電子カメラを詳細に説明する。被写
体光は絞り１１を通過してミラー１２で反射され、輝度
検出回路１３に入力される。輝度検出回路１３は被写体
輝度に応じた測光出力をＭＰＵ２０に送る。ＭＰＵ２０
には、操作部材２４からの操作信号と、絞り値設定部材
２５、シャッタ速度設定部材２６および被制御感度範囲
設定部材２７による各設定値と、Ｆ値検出回路２８から
通信で送られてくる開放Ｆ値と最小絞り値が入力され
る。操作部材２４からのレリーズ半押し操作信号がＭＰ
Ｕ２０に入力されると、ＭＰＵ２０はＣＣＤ１４に対す
る制御信号を出力する。撮像装置であるＣＣＤ１４は、
制御信号によって電荷蓄積および蓄積電荷読み出しのた
めの動作タイミングが制御される。ＭＰＵ２０は、各設
定部材から入力される設定値、輝度検出回路１３から入
力される被写体輝度およびＦ値検出回路２８から入力さ
れる開放Ｆ値と最小絞り値に基づいて、所定の露出演算
を行う。

【００１０】レリーズ半押し操作信号に続いてレリーズ
全押し操作信号がＭＰＵ２０に入力されると、ＭＰＵ２
０は不図示のミラー駆動機構を駆動してミラー１２をは
ね上げるとともにシャッタ１０を駆動する。これによ
り、ＣＣＤ１４上に被写体像が結像される。被写体が低
輝度の場合、電子閃光装置２９から照明光が照射され
る。ＣＣＤ１４は入射される被写体光の明るさに応じて
信号電荷を蓄積する。ＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷
はＭＰＵ２０から送られるタイミング信号によって吐き
出され、ＣＤＳ回路１５に入力される。ＣＤＳ回路１５
はＣＣＤ１４から出力される撮像信号に含まれるＣＣＤ
１４のリセットノイズやアンプノイズなどの低周波ノイ
ズを除去する。

【００１１】可変利得増幅回路１６は、ＭＰＵ２０によ
り設定される増幅利得でアナログ画像信号に対する信号
増幅を行う。本明細書では、便宜上、この増幅利得を撮
像素子１４の制御感度値と呼ぶ。Ａ／Ｄ変換回路１７
は、信号増幅後のアナログ画像信号をディジタル信号に
変換する。ディジタル変換された画像信号は信号処理回
路１８に導かれ、輪郭補償やガンマ補正、色温度調整、
色空間変換処理などの画像前処理が行われる。画像前処
理後の画像データは、バッファメモリ１９にいったん格
納される。

【００１２】バッファメモリ１９に格納された画像前処
理後の画像データは、ＭＰＵ２０により表示用の画像デ
ータに処理され、ＬＣＤモニタ回路２１で生成される映
像信号によってＬＣＤモニタ２２に撮影結果として表示
される。上述した画像前処理が行なわれた画像データに
対してさらに、ＭＰＵ２０はＪＰＥＧ圧縮のためのフォ
ーマット処理（画像後処理）を行う。ＭＰＵ２０は、画
像後処理後の画像データをＪＰＥＧ方式で所定の比率に
データ圧縮する。ＪＰＥＧ方式にデータ圧縮を受けた画
像データは、ＭＰＵ２０により所定のデータ名を付与さ
れて着脱可能な不揮発性記録媒体であるメモリカード２
３に記録される。

【００１３】図１に示す電子カメラでは、ＭＰＵ２０に
より、撮影レンズの絞り値ＡＶ，シャッタ速度ＴＶ，被
写体輝度ＢＶ，および撮像素子１４の出力増幅利得に相
当する制御感度値ＳＶ（以下、単に撮像素子１４の制御
感度値と呼ぶ）を用いて、次式（１）による露出演算を
行い、適正な露光量を得る。（１）式の演算をアペック
ス演算と呼ぶ。

【数１】 ＬＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＡＶ＋ＴＶ …（１） ただし、ＬＶは露光量である。

【００１４】図１の電子スチルカメラでは、次の３つの
露出制御モードが選択可能である。 シャッタ優先露出制御モード 絞り優先露出制御モード プログラム露出制御モード そのため、操作部材２４はこれら３つの露出制御モード
のいずれかを設定するダイアルスイッチを含んでいる。

【００１５】シャッタ優先露出制御モードでは、シャッ
タ速度設定部材２６で設定したシャッタ速度ＴＶを優先
して次式（２）で絞り値ＡＶを求める露出演算を行う。

【数２】ＡＶ＝ＢＶ＋ＳＶ−ＴＶ …（２） 絞り優先露出制御モードでは、絞り値設定部材２５で設
定した絞り値ＡＶを優先して次式（３）でシャッタ速度
ＴＶを求める露出演算を行う。

【数３】ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ−ＡＶ …（３）

【００１６】次に、プログラム露出制御モードについて
説明する。プログラム露出制御モードでは、上式（１）
に基づいて、撮像素子１４の制御感度値ＳＶと被写体輝
度ＢＶから絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶが演算さ
れる。すなわち、制御感度値ＳＶと被写体輝度値ＢＶに
よる要求露光量が得られるように、プログラム線図にし
たがって絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶが演算され
る。なお、絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶを制御露
出量と呼び、これにより達成される露光量を制御露光量
と呼ぶ。

【００１７】このような露出演算を行う電子スチルカメ
ラでは、撮像素子の制御感度値を被制御感度範囲設定部
材２７により撮影者が任意に設定することができる。ま
た、図１の電子スチルカメラでは、プログラム露出制御
モードが設定されている場合、露出偏差に応じて制御感
度値をシフト（調節）して露出量を制御することもでき
る。この実施の形態の電子カメラでは次の２種類の方式
を採用する。

【００１８】（１）プログラム露出制御モードが設定さ
れかつ電子閃光装置２９を使用した撮影時の露出演算
（ＳＢ露出演算） ＳＢ露出演算においては、プログラム線図のシャッタ速
度下限値および絞り上限値による制御露光量（最大露光
量である）が要求露光量よりもアンダーのとき、アンダ
ー露光量に応じて制御感度値と制御絞り値を増大させて
露出偏差を低減する。

【００１９】（２）プログラム露出制御モードが設定さ
れかつ電子閃光装置を使用しない撮影時の露出演算（非
ＳＢ露出演算） 非ＳＢ露出演算では、露光量がアンダーでもオーバでも
制御感度値を増減して露出偏差を低減する。これは、従
来から知られている制御感度値自動制御機能である。

【００２０】図２は、本発明の一実施の形態の電子カメ
ラに搭載されるＳＢ撮影時のプログラム線図であり、た
とえばＩＳＯ感度１００の場合を示している。図中の太
線がプログラム線図を示す。横軸にシャッタ速度、縦軸
に絞り値が取ってあり、図の斜め線上は全て同じ露光量
（アペックス演算時の露光量ＬＶ）となる。高速側のシ
ャッタ速度はカメラの同調秒時の1/180秒で制限され、
低速側のシャッタ速度はスローシンクロ設定時を除くと
1/60秒で制限されている。開放側の絞り値は、電子閃光
装置の制御可能範囲に収めるために、制御感度値を用い
て次式（４）で示される上限値に制限される。

【数４】ＡＶｕ＝（ＳＶ＋３）／２ …（４） たとえば、図２のＩＳＯ感度１００（ＳＶ＝５）のプロ
グラム線図では絞り値Ｆ４（ＡＶ＝４）で制限されてい
る。

【００２１】以下、この実施の形態のＳＢ露出演算につ
いて、図２〜４のプログラム線図を参照して詳細に説明
する。

【００２２】図２において、被写体輝度ＢＶ＋制御感度
値ＳＶ（要求露光量＝ＬＶ）が１０未満のＬＶｘであっ
た場合、ＬＶ＝１０未満の斜め線は太線のプログラム線
図と交差しない。つまり、絞り値Ｆ４とシャッタ速度１
／６０秒の組み合わせでは露光量がアンダーとなる。そ
こで、露光量の不足分ΔＬＶ１を算出し、ΔＬＶ１に応
じてＩＳＯ感度を増大させる。ＩＳＯ感度、すなわち制
御感度値ＳＶを増大すると（４）式で算出される絞り値
の上限値ＡＶｕが大きくなり、絞りは絞られる方向とな
る。このような手順を経ると、図２のプログラム線図
は、図３のプログラム線図に変更され、絞り値の上限値
はたとえば、ＡＶ＝４．５相当の絞り値となる。

【００２３】次に図３のプログラム線図により露出演算
を行う。要求露光量ＬＶはＬＶｘ＋ΔＬＶ１となり、図
３のプログラム線図でも要求露光量を示す斜め線は太線
のプログラム線図と交差しない。つまり、ＡＶ＝４．５
相当の絞り値とシャッタ速度１／６０秒の組み合わせで
は露光量が依然としてアンダーとなる。そこで、上述し
たように露光量の不足分ΔＬＶ２（＜ΔＬＶ１）に応じ
てＩＳＯ感度を増大させ、（４）式で絞り値の上限値Ａ
Ｖｕを算出する。図３のプログラム線図は、図４のプロ
グラム線図に変更され、絞り値の上限値はたとえば、Ａ
Ｖ＝４．７５相当の絞り値となる。

【００２４】今度は図４のプログラム線図により露出演
算を行う。図４のプログラム線図でも要求露光量ＬＶ＝
ＬＶｘ＋ΔＬＶ１＋ΔＬＶ２を表す斜め線ＬＶ２は太線
のプログラム線図と交差しない。つまり、ＡＶ＝４．７
５相当の絞り値とシャッタ速度１／６０秒の組み合わせ
では依然として露光量がアンダーとなる。そこで、上述
したように露光量の不足分ΔＬＶ３（＜ΔＬＶ２）に応
じてＩＳＯ感度を増大させ、（４）式で絞り値の上限値
ＡＶｕを算出すると、図４のプログラム線図は同様に変
更される。

【００２５】このような操作を繰り返し行い、変更され
たプログラム線図における要求露光量を表す斜め線が太
線のプログラム線図と交差すると、その交点に対応する
シャッタ速度ＴＶと制御絞り値ＡＶが被写体輝度ＢＶに
最適な制御露出量として決定される。

【００２６】図５〜図７は、ＭＰＵ２０で行われる露出
演算処理の流れを説明するフローチャートである。ＭＰ
Ｕ２０は、操作部材２４からレリーズ半押し操作信号が
入力されると、図５〜７の露出演算処理を開始する。な
お、図５〜図７においては半押し後に行われる全押しに
よる撮影シーケンスは省略している。この露出演算処理
は上述したＳＢ露出演算、非ＳＢ露出演算、自動制御感
度露出機能の３つの方式を含む。また、後述するよう
に、装着されている撮影レンズの開放Ｆ値＞制御絞り値
＞開放Ｆ値＋１／２段が成立する条件（以下、開放近傍
条件と呼ぶ）の場合は開放近傍露出補正を行う。

【００２７】ステップＳ１００において、ＭＰＵ２０
は、撮影レンズを開放にし、輝度検出回路１３から出力
される被写体の輝度を表す測光出力を読み込んでステッ
プＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、ＭＰＵ
２０は、測光出力から輝度値ＢＶａｎｓを決定する。ス
テップＳ１２０において、ＭＰＵ２０は、被写体輝度値
ＢＶａｎｓと制御感度値ＳＶを用いて、上式(１)により
シャッタ速度ＴＶ、レンズ絞り値ＡＶを算出する。な
お、制御感度値ＳＶは露出演算に使用するＩＳＯ感度を
表し、撮像素子１４が持つ固有の感度とは異なる。制御
感度値ＳＶは制御感度範囲設定部材２７で任意に変更し
たり、プログラム露出演算でも変更される。

【００２８】ステップＳ１３０において、ＭＰＵ２０
は、ステップＳ１２０で算出した制御絞り値ＡＶを読み
込み、開放近傍条件が成立しているか判定する。すなわ
ち、装着されている撮影レンズの開放Ｆ値＞制御絞り値
ＡＶ＞開放Ｆ値＋１／２段が満足するか否かを判定す
る。ステップＳ１３０が肯定されるとステップＳ１４０
に進む。ステップＳ１４０において、ＭＰＵ２０は、ス
テップＳ１１０で決定した輝度値ＢＶａｎｓを次式
（５）により補正して測光輝度値ＢＶａｎｓに代入す
る。

【数５】 ＢＶａｎｓ＝ＢＶａｎｓ−１／６ …（５）

【００２９】すなわち、開放近傍条件が成立するとき
は、上式（５）で輝度値ＢＶａｎｓを１／６段下げる。
式（５）は、開放近傍条件が成立する場合は撮影レンズ
の周辺に入射する光束の光量が光軸側に比べて減少する
から、測光出力から算出した輝度値ＢＶａｎｓを低減補
正するものである。

【００３０】ステップＳ１５０において、ＭＰＵ２０
は、開放近傍補正フラグをセットしてステップＳ１６０
に進む。ステップＳ１６０において、ＭＰＵ２０は、補
正後の被写体輝度値ＢＶａｎｓと制御感度値ＳＶを用い
て、上式(１)によりシャッタ速度ＴＶ、レンズ絞り値Ａ
Ｖを再度、算出する。

【００３１】ステップＳ１３０が否定されるとステップ
Ｓ１７０において、ＭＰＵ２０は、開放近傍補正フラグ
をクリアして図６のステップＳ２１０へ進む。ステップ
Ｓ２１０以降は後述する。

【００３２】図５のステップＳ１６０または１７０から
図６のステップＳ２１０へ進む。ＭＰＵ２０は、次式
（６）により露出偏差ΔＬＶを算出する。

【数６】 ΔＬＶ＝（ＢＶａｎｓ＋ＳＶ）−（ＴＶｃｔ１＋ＡＶｃｔ１） …（６ ） ここで、ＢＶａｎｓは測光輝度値、ＴＶｃｔ１は制御シ
ャッタ速度、ＡＶｃｔ１は制御絞り値である。式（６）
の右辺第１項（ＢＶａｎｓ＋ＳＶ）を要求露光量、第２
項（ＴＶｃｔ１＋ＡＶｃｔ１）を制御露光量と呼ぶ。な
お、後述するステップＳ２４０〜Ｓ３３０においては、
ＴＶｃｔ１はシャッタ速度下限値、ＡＶｃｔ１は絞り上
限値である。

【００３３】ステップＳ２２０において、ＭＰＵ２０
は、プログラム露出制御モードかつＳＢ撮影モードであ
るか否かを判定する。否定されるとステップＳ４００へ
進み、肯定されるとステップＳ２３０へ進む。ステップ
Ｓ２３０において、ＭＰＵ２０は、露出偏差ΔＬＶが正
か負かを判定する。露出偏差ΔＬＶが正であればステッ
プＳ４００へ進み、露出偏差ΔＬＶが負であればステッ
プＳ２４０へ進む。

【００３４】ステップＳ２４０において、ＭＰＵ２０
は、露出偏差ΔＬＶから制御感度値ＳＶ、制御絞り値Ａ
Ｖを求める。図７は、ステップＳ２４０の詳細を説明す
るフローチャートである。

【００３５】図７のステップＳ５００において、ＭＰＵ
２０は、制御感度値ＳＶを露出偏差ΔＬＶ相当増大す
る。ステップＳ５１０において、ＭＰＵ２０は、制御感
度値ＳＶが最高ＩＳＯ感度１６００を越えているか否か
を判定する。否定されるとステップＳ５２０に進み、肯
定されるとステップＳ５６０に進む。ステップＳ５２０
において、ＭＰＵ２０は、ステップＳ５００で増大した
制御感度ＳＶを用いて上式（４）により絞り値ＡＶの上
限値ＡＶｕを演算する。

【００３６】そして、ステップＳ５３０において、演算
された絞り上限値ＡＶｕが、絞り１１の上限値と下限値
の範囲に収まっているか判定する。肯定されるとステッ
プＳ５３５に進み、否定されるとステップＳ５５０に進
む。ステップＳ５３５において、ステップＳ５２０で演
算された絞り値ＡＶの上限値ＡＶｕを絞り値ＡＶｃｔ１
に代入して、上式（６）により露出偏差ΔＬＶを算出す
る。ステップＳ５４０において、ＭＰＵ２０は、露出偏
差ΔＬＶがＬＶ／１２より小さいか否かを判定する。ス
テップＳ５４０が否定されるとステップＳ５００へ戻
り、同様な処理を繰り返す。ステップＳ５４０が肯定さ
れると、すなわち、露出偏差ΔＬＶがＬＶ／１２より小
さいと判定されるとステップＳ５５０に進む。ステップ
Ｓ５５０では、ステップＳ５００で算出された制御感度
値ＳＶと、ステップＳ５２０で算出された絞り値ＡＶの
上限値ＡＶｕとを、それぞれ露出制御に用いる制御感度
値ＳＶと制御絞り値ＡＶとして決定する。

【００３７】ステップＳ５１０が肯定されると、ステッ
プＳ５６０において、ＭＰＵ２０は、制御感度値ＳＶと
して、最高ＩＳＯ感度１６００に対応する最高制御感度
値ＳＶを代入する。ステップＳ５７０において、最高制
御感度値ＳＶを用いて上式（４）から絞り値ＡＶの上限
値ＡＶｕを算出してステップＳ５５０に進む。ステップ
Ｓ５０では、ステップＳ５６０で代入された最高ＩＳＯ
感度１６００に対応する制御感度値ＳＶと、ステップＳ
５７０で算出された絞り値ＡＶの上限値ＡＶｕとを、そ
れぞれ露出制御に用いる制御感度値ＳＶと制御絞り値Ａ
Ｖとして決定する。

【００３８】以上説明したように、プログラム露出制御
モードかつＳＢ撮影であり、さらに露出偏差ΔＬＶが負
の場合、図７のステップＳ５００〜５７０が実行され
る。そして、これらの処理により、露出偏差から制御感
度値ＳＶおよび制御絞り値ＡＶが次の（１）〜（３）の
ように算出される。

【００３９】（１）露出偏差ΔＬＶが負の場合、露出偏
差ΔＬＶが小さくなるように（ゼロに近づくように）制
御感度値ＳＶを設定変更する（ステップＳ５００）。制
御感度値ＳＶが変わることでプログラム線図の絞り上限
値ＡＶｕが上式（４）にしたがってＡＶｕ＝（ＳＶ＋
３）／２と変化する（ステップＳ５２０）。絞り上限値
ＡＶｕが変化したので露出偏差ΔＬＶも変化する（ステ
ップＳ５３５）。そこで、再び露出偏差が０となるよう
に制御感度値ＳＶを設定する（ステップＳ５００）。

【００４０】（２）このように「露出偏差算出」→「露
出偏差が０に近づくようにＩＳＯ感度設定」→「ＩＳＯ
感度からプログラム線図の開放側絞り上限値設定」→
「露出偏差算出」・・・を、露出偏差ΔＬＶが１／１２
ＥＶとなるか、絞り上限値ＡＶｕが上限または下限を越
えたか、もしくは最高ＩＳＯ感度となるまで繰り返し行
う。なお、制御感度値の変更分をΔＳＶとすると、開放
側絞り値の変更分ΔＡＶは次式（７）で示される。

【数７】 ΔＡＶ＝（ＳＶ＋ΔＳＶ＋３）／２−（ＳＶ＋３）／２ ＝ΔＳＶ／２ …（７） したがって、上記の繰り返し処理は必ず収束する。

【００４１】図６において、ステップＳ２４０で制御感
度値ＡＶと制御絞り値ＡＶが算出されるとステップＳ２
５０に進む。ステップＳ２５０において、開放近傍補正
フラグがセットされていると判定されるとステップＳ２
６０に進み、セットされていないと判定されるとステッ
プＳ２６０以降の処理をスキップする。ステップＳ２６
０において、ステップＳ２４０で算出された制御絞り値
ＡＶに対応するＦ値が開放近傍条件を満足するか判定
し、否定されるとステップＳ２７０に進み、肯定される
とステップＳ２７０以降の処理をスキップする。ステッ
プＳ２５０が否定された場合、およびステップＳ２６０
が肯定された場合は、ステップＳ２４０で決定された制
御感度値ＳＶと制御絞り値ＡＶが決定される。

【００４２】ステップＳ２７０以降の処理は次のような
意味を有する。ステップＳ１３０で開放近傍条件が成立
してステップＳ１４０で開放近傍補正を行った場合、ス
テップＳ２４０において上述した繰り返し処理で算出さ
れた絞り値ＡＶが開放近傍条件を満足しなくなることが
ある。この場合、それ以前に行っていた開放近傍補正を
解除して、制御感度値自動制御をやり直す必要がある。
そこで、ステップＳ２５０で開放近傍補正済みと判定さ
れ、かつ、ステップＳ２６０で開放近傍補正が必要でな
いと判定された場合は、ステップＳ２７０以降の処理を
実行する。

【００４３】ステップＳ２７０では、ステップＳ２４０
で算出された制御感度値ＳＶおよび制御絞り値ＡＶと、
ステップＳ１４０で決定された測光輝度値ＢＶａｎｓ
（開放近傍補正後の輝度値）とを一組の露出演算値とし
て記憶する。

【００４４】ステップＳ２８０では、ステップＳ１４０
で算出された輝度値ＢＶａｎｓにΔ１／６を加算して補
正前の輝度値ＢＶａｎｓに戻す。ステップＳ２９０で
は、ステップＳ２１０と同様に式（６）を用いて新たに
露出偏差ΔＬＶを算出する。ステップＳ３００では、ス
テップＳ２９０で算出された露出偏差ΔＬＶを用いて、
ステップＳ２４０と同様にして新たに制御感度値ＳＶと
制御絞り値ＡＶを算出する。

【００４５】ステップＳ３１０において、ステップＳ３
００で算出された制御絞り値ＡＶが開放近傍条件を満足
するか判定し、否定されるとステップＳ３２０に進み、
肯定されるとステップＳ３３０に進む。ステップＳ３２
０では、ステップＳ３００で算出された制御感度値ＳＶ
および制御絞り値ＡＶを制御露出量として決定する。ス
テップＳ３３０では、ステップＳ２７０で記憶した制御
感度値ＳＶと制御絞り値ＡＶを決定する。

【００４６】ステップＳ２２０が否定された場合、すな
わち非ＳＢ露出演算を行う場合はステップＳ４００に進
む。ステップＳ２３０が否定された場合、すなわち、Ｓ
Ｂ露出演算を行う撮影条件ではあるが露出偏差ΔＬＶが
正の場合もステップＳ４００に進む。ステップＳ４００
は従来から知られている上述した自動感度制御機能によ
る露出演算である。

【００４７】ステップＳ４００において、次式（８）に
より制御感度値ＳＶを露出偏差ΔＬＶに対応して増減す
る。

【数８】ＳＶ＝ＳＶ−ΔＳＶ …（８） ΔＳＶはΔＬＶに比例する補正感度量である。

【００４８】ステップＳ４１０では、式（８）で算出さ
れた感度値ＳＶがＩＳＯ感度値２００〜１６００の範囲
内に制限する。

【００４９】以上のステップＳ２７０〜ステップＳ３３
０の処理をまとめると次のとおりである。 （１）直前に演算されている制御感度値ＳＶおよび制御
絞り値ＡＶと、開放近傍補正された測光輝度値ＢＶａｎ
ｓを一組の露出値として記憶する。 （２）開放近傍補正されたＢＶａｎｓを補正前の値に戻
して露出偏差ΔＬＶを算出する。 （３）露出偏差ΔＬＶに基づき繰り返し処理を行って制
御感度値ＳＶと制御絞り値ＡＶを求める。 （４）上記（３）で算出した制御絞り値ＡＶが開放近傍
条件を満足しない場合は、上記（３）で算出した制御感
度値ＳＶと制御絞り値ＡＶを制御露出量として決定す
る。 （５）上記（３）で算出した制御絞り値ＡＶが開放近傍
条件を満足する場合は、上記（１）で記憶した制御感度
値ＳＶと制御絞り値ＡＶを制御露出量として決定する。

【００５０】ステップＳ２４０，３００で繰り返し処理
を実行する代わりに、次式（９）により制御感度値ＳＶ
を演算してもよい。

【数９】 制御感度値ＳＶ＝−２×ＢＶａｎｓ＋１３（ＥＶ） …（９） なお、（９）式はシャッタ速度１／６０秒、電子閃光装
置内蔵カメラの場合である。電子閃光装置がカメラの外
部に装着される場合は、次式（１０）に示される。

【数１０】 制御感度値ＳＶ＝−２×ＢＶａｎｓ＋１５（ＥＶ） …（１０）

【００５１】すなわち、 プログラム露出モードでＳＢ撮影する時、プログラム
線図の絞り上限値とシャッタ速度下限値で決まる制御露
光量が要求露光量よりもアンダーのときは制御感度値Ｓ
Ｖを増大する。 それにともなう絞り上限値ＡＶｕを増大（絞り込み）
する。 上記、で変更された制御感度値ＳＶと絞り上限値
ＡＶｕによるプログラム線図から適正露光量が得られれ
ば、それを制御露出とし、得られなければ適正露光量が
得られるまで〜を繰り返す収束法で算出される制御
感度値ＳＶと等価であれば、上記〜を実際に繰り返
すことなく、上記（９）式や（１０）式のような１次式
などの関数により、制御感度値ＳＶを直接算出してもよ
い。

【００５２】上述した電子スチルカメラは、撮像素子１
４の入射光路にシャッタ１０を配置した場合について説
明した。しかし、撮像素子１４の電荷蓄積時間を制御し
てシャッタ速度を調節する、いわゆる電子シャッタにつ
いても本発明を適用できる。

【００５３】以上の説明では電子スチルカメラについて
説明したが、動画を出力する電子カメラ、ムービーカメ
ラにも本発明を適用することができる。さらに、撮像素
子を搭載した携帯電話を含む携帯情報端末などにも本発
明を適用できる。

【００５４】特許請求の範囲における各構成要素と、発
明の実施の形態における各構成要素との対応について説
明すると、ＣＣＤ１４が撮像手段に、被写体輝度検出回
路１３が測光手段に、ＭＰＵ２０が露出演算手段、開放
近傍補正手段にそれぞれ対応する。

【００５５】

【発明の効果】本発明による電子カメラによれば、プロ
グラム露出制御によるＳＢ撮影時、プログラム線図によ
りシャッタ速度下限値と絞り上限値による制御露光量で
は背景の露光量が不足する場合、撮像素子の制御感度値
および絞り上限値を変更して背景を適正露出にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による電子スチルカメラ
の概要を示すブロック図

【図２】図１の電子スチルカメラで使用されるＳＢ撮影
時のプログラム線図の一例を示す図

【図３】図１の電子スチルカメラで使用されるＳＢ撮影
時のプログラム線図の一例を示す図

【図４】図１の電子スチルカメラで使用されるＳＢ撮影
時のプログラム線図の一例を示す図

【図５】露出演算処理の流れを説明するフローチャート

【図６】図５に続く露出演算処理の流れを説明するフロ
ーチャート

【図７】図５のステップＳ２４０の詳細を示すフローチ
ャート

【符号の説明】

１０：シャッタ １１：絞り １３：被写体輝度検出回路 １４：ＣＣＤ １６：可変利得増幅回路 ２０：ＭＰＵ ２５：絞り値設定部材 ２６：シャッタ速度
設定部材 ２７：被制御感度範囲設定部材 ２８：Ｆ値検出回路 ２９：電子閃光装置

フロントページの続き (72)発明者 野村 尚勲 神奈川県横浜市西区みなとみらい二丁目３ 番３号株式会社ニコンシステム内 Ｆターム(参考） 2H002 CC00 CC31 CD00 CD11 FB23 FB24 FB38 GA26 JA07 2H053 AA01 AA08 AA09 AD00 AD21 DA03 5C022 AA13 AB02 AB12 AB17 AC69

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮
   像素子と、 被写体を測光する測光手段と、 前記測光手段で測光した被写体の明るさを表す輝度値お
   よび前記撮像素子の感度を表す制御感度値で決定される
   要求露光量となるように、絞り値とシャッタ速度を算出
   する露出演算手段とを備え、 前記露出演算手段は、照明光を照射して行う撮影用プロ
   グラム線図の絞り上限値とシャッタ速度下限値の組み合
   わせで得られる制御露光量が前記要求露光量よりも小さ
   いとき、前記制御露光量が前記要求露光量以上になるよ
   う前記制御感度値と前記絞り上限値を不足する露光量に
   応じて可変させて絞り値とシャッタ速度（以下、両者を
   第１の制御露出量）を演算して決定することを特徴とす
   る電子カメラ。
2. 【請求項２】請求項１の電子カメラにおいて、 装着されている撮影レンズの開放Ｆ値＞制御絞り値＞開
   放Ｆ値＋１／ｎ段（ｎは正の整数）が成立する条件（以
   下、開放近傍条件と呼ぶ）の場合、前記輝度値を低減補
   正する開放近傍補正手段をさらに備え、 前記露出演算手段は、前記第１の制御露出量の演算が補
   正後輝度値により行われている場合であって、前記第１
   の制御露出量として決定された絞り値が前記開放近傍条
   件を満足しない場合、前記補正後輝度値を補正前の輝度
   値に戻し、 前記制御露光量が前記補正前の輝度値による要求露光量
   以上になるよう前記制御感度値と前記絞り上限値を不足
   する露光量に応じて可変させて絞り値とシャッタ速度
   （以下、両者を第２の制御露出量）を演算し、 前記第２の制御露出量として決定された絞り値が前記開
   放近傍条件を満足しないときは、前記第２の制御露出量
   を制御露出量として決定することを特徴とする電子カメ
   ラ。
3. 【請求項３】請求項２に記載の電子カメラにおいて、 前記露出演算手段は、前記第２の制御露出量として決定
   された絞り値が前記開放近傍条件を満足するときは、前
   記第１の制御露出量を制御露出量として決定することを
   特徴とする電子カメラ。