JP2004221685A - 測光装置、電子カメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】撮影モードに応じて測光時間を短縮することが可能な測光装置等を提供する。
【解決手段】撮影モードを設定することにより、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つが、設定可能な最大範囲よりも制限を受ける電子カメラに適用され得る測光装置であって、電子カメラに設定されている撮影モードの情報を取得し（Ｓ１１）、取得した撮影モード情報に基づいて必要な測光範囲を算出し（Ｓ１２）、算出した測光範囲をカバーするように測光用露光に係る必要最小限の露光回数および各露光の露光条件を算出し（Ｓ１３）、算出された露光回数および露光条件に基づいて測光用露光を行い（Ｓ１４）、測光用露光の結果から測光値を算出する（Ｓ１５）測光装置。
【選択図】 図３
【解決手段】撮影モードを設定することにより、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つが、設定可能な最大範囲よりも制限を受ける電子カメラに適用され得る測光装置であって、電子カメラに設定されている撮影モードの情報を取得し（Ｓ１１）、取得した撮影モード情報に基づいて必要な測光範囲を算出し（Ｓ１２）、算出した測光範囲をカバーするように測光用露光に係る必要最小限の露光回数および各露光の露光条件を算出し（Ｓ１３）、算出された露光回数および露光条件に基づいて測光用露光を行い（Ｓ１４）、測光用露光の結果から測光値を算出する（Ｓ１５）測光装置。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測光を行う際に撮像素子を用いて１回以上の測光用露光を行う測光装置、電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の銀塩カメラは、銀塩フィルムに露光を行うものであったために専用の測光装置を備えていたが、近年、カメラとして大きくシェアを伸ばしつつある電子カメラは、光電変換を行う撮像素子を備えているために、測光を行うのにこの撮像素子の出力を利用するものが製品化されている。
【０００３】
撮像素子は、一般的に、電気信号を印加することにより電気的なポテンシャルウェルを形成し、このウェル内に、被写体からの光子により励起された電荷を蓄積するものであるために、入射した光子数が多すぎる場合にはウェルからの電荷のオーバーフローが生じたり、あるいは光子数が少なすぎる場合には熱により励起される電荷による熱雑音の影響を大きく受けたりすることがある。さらに、その後にアナログデータとして得られる映像信号をデジタルデータに変換する際にも、中間レベル以外の信号部分はサンプリング誤差等の影響を大きく受けることになる。従って、撮像素子が光量に応じた良好な電気信号を取得できるのは、所定の有効ダイナミックレンジの範囲内となっている。
【０００４】
一方、撮像素子を備えた機器としての電子カメラは、様々な輝度をもった被写体を撮影の対象とするために、必要な測光範囲は広範なものとなっており、撮像素子による１回の露光のみでは、必要な測光範囲の全体をカバーすることは困難である。
【０００５】
そこで、測光時に露光条件を異ならせて複数回の露光を行うことにより、必要な測光範囲全体の測光を行うようになされた測光装置を備える電子カメラが提案されている。より詳しくは、このような電子カメラは、必要な測光範囲を複数の領域に分割し、各領域がそれぞれの露光条件における撮像素子の有効ダイナミックレンジに収まるようにしたものとなっており、分割される領域はそれぞれ予め定められたものとなっている。
【０００６】
そして、測光用露光は、基本的に、垂直走査期間を単位として行われるようになっており、ある垂直走査期間で電荷を蓄積すると、その次の垂直走査期間で信号の読み出しを行い、その後に、読み出した映像信号に基づいて測光値を算出している。
【０００７】
また、一般的な電子カメラでは、電源を投入するだけで、プログラムオートモードといわれるＡＦおよびＡＥを自動的に行って撮影するモードが設定されるようになっている。上記に加えて手動撮影モード（マニュアル・モード）も備えられることも少なくない。そして、当該カメラに備えられた全ての撮影モードの内で最も広い測光範囲が必要とされるものに適合し得るように一律に測光範囲が設定されるのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の電子カメラでは、プログラムオートモード以外の撮影モード、例えば、ポートレートモードやスポーツモード、あるいは絞り値やシャッタ速度などを撮影者が設定するマニュアル撮影モードにおいても、既述のように所要の測光範囲が最も広い撮影モードにおいて必要とされる測光範囲をそのまま測光しているために、絞り値やシャッタ速度などを制限するこれらの撮影モードでは実際には不要な測光範囲まで測光を行っていることがある。上述したように、必要な測光範囲のデータを複数回の測光用露光に分割して取得している場合には、必要以上の回数の測光用露光を行って、無駄に測光時間が長くなることになる。さらに、このような測光装置を備えた電子カメラにおいては、レリーズタイムラグが不要に長くなる要因となっていた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影モードに応じて測光時間を短縮することが可能な測光装置、電子カメラを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明による測光装置は、撮影モードを設定することによりＩＳＯ値と絞り値とシャッタ速度との少なくとも１つが設定可能な最大範囲よりも制限を受ける電子カメラに適用され得る測光装置であって、上記撮影モードの情報に基づいて必要な測光範囲を算出し算出した測光範囲をカバーするように測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出する測光用露光条件算出手段と、撮像素子と、上記測光用露光条件算出手段により算出された露光回数および露光条件に基づいて上記撮像素子を駆動し測光用露光を行わせる撮像素子駆動手段と、上記測光用露光を行った結果上記撮像素子から得られる出力に基づいて測光値を算出する測光値算出手段と、を具備したものである。
【００１１】
また、第２の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、露光回数が最小となるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものである。
【００１２】
さらに、第３の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、各露光がカバーする測光範囲が上記撮像素子の有効ダイナミックレンジ内に収まるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものである。
【００１３】
第４の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、上記必要な測光範囲を、アペックス（ＡＰＥＸ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式におけるＢｖ値に対する範囲として算出するものである。
【００１４】
第５の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードが、撮影シーンに適したプログラム線図によって、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つに、設定可能な最大範囲よりも制限を課するシーンプログラム撮影モードである。
【００１５】
第６の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードが、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値を規定することにより、設定可能な最大範囲よりも制限を課するマニュアル撮影モードである。
【００１６】
第７の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードとして、発光手段が作動し得る動作モードが選択されているときには、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値に対して設定可能な限界値が課されるように構成されたものである。
【００１７】
第８の発明による電子カメラは、上記第１の発明による測光装置を具備し、上記撮像素子が、画像の撮像に用いられる撮像素子を兼ねたものである。
【００１８】
第９の発明による電子カメラは、上記第８の発明による電子カメラにおいて、上記撮影モードを設定するための操作入力手段をさらに具備したものである。
【００１９】
【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を説明する。
図１から図５は本発明の一実施形態を示したものであり、図１は測光装置を備えた電子カメラの構成を示すブロック図である。
【００２０】
この電子カメラは、図１に示すように、被写体像を結像するためのレンズ系１と、このレンズ系１を駆動して合焦やズームを行うためのレンズ駆動機構２と、このレンズ駆動機構２を制御するためのレンズドライバ３と、上記レンズ系１により集光される光束の通過範囲を制御するための絞りなどを含んでなる露出制御機構４と、被写体に照明光を照射するために発光する発光手段たるストロボ５と、後述するシステムコントローラ２０からの露出情報に基づいてこのストロボ５と上記露出制御機構４とを制御することにより露出を制御する露出制御ドライバ６と、上記露出制御機構４を通過した光束が後述するＣＣＤ８に到達する時間を機械的に制御するためのメカニカルシャッタ７と、このメカニカルシャッタ７を介して結像される光学的な被写体像を光電変換して電気的な映像信号を出力する撮像素子たるＣＣＤ８と、このＣＣＤ８による撮像動作を制御するための撮像素子駆動手段たるＣＣＤドライバ９と、上記ＣＣＤ８から出力される映像信号に相関二重サンプリングを行うとともに増幅を行うＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）１０と、このＣＤＳ１０により処理されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１と、このＡ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル映像信号に所定の前処理を行うプリプロセス回路１２と、このプリプロセス回路１２による処理後の映像信号に色信号生成処理やマトリクス変換処理、強調処理、圧縮伸張処理などの各種のデジタル信号処理を行うデジタルプロセス回路１３と、このデジタルプロセス回路１３により処理された画像を観察可能に表示するためのカラーＬＣＤ等でなるＬＣＤ１４と、上記デジタルプロセス回路１３により圧縮処理等がなされた画像を後述するカードメモリ１６に書き込んだりあるいは該カードメモリ１６に記録されている圧縮等がなされた画像データを上記デジタルプロセス回路１３により伸張するために読み出したりするカードＩＦ１５と、撮影者がこの電子カメラに対する操作を行うための操作入力手段たる操作スイッチ部１７と、この電子カメラに関して設定されている撮影モードやシャッタ速度、絞り値などの情報を表示するためのものであり上記ＬＣＤ１４とは別体で設けられたモノクロＬＣＤ等でなる操作表示部１８と、後述するシステムコントローラ２０により実行される処理プログラムや撮影モードに係るプログラム線図や各種の初期値やその他のデータ等を保存するＥＥＰＲＯＭ１９と、上述した各要素を含むこの電子カメラ全体を統合的に制御する制御手段であって測光用露光条件算出手段と測光値算出手段を兼ねたシステムコントローラ２０と、を有して構成されている。
【００２１】
上記Ａ／Ｄ変換器１１は、上記ＣＤＳ１０を介したＣＣＤ８の出力を、１０ビット（０〜１０２３）のデジタルデータに変換するようになっているが、この出力範囲の内で線形性が比較的良いと考えられる４０〜６４０までの４段分の領域が各測光用露光における有効なダイナミックレンジとして用いられるようになっている。
【００２２】
また、上記操作スイッチ部１７は、電源をオンするための電源スイッチ、撮影を指示入力するための２段スイッチでなる撮影スイッチ、撮影モードを設定するためのモード設定スイッチ、マニュアルモード時の各種の設定を行うためのスイッチなどを含んで構成されている。
【００２３】
さらに、この電子カメラには、上記カードＩＦ１２を介してメモリカード１３が着脱可能に装着されるようになっている。従って、該メモリカード１３は、この電子カメラに固有の構成要素とはなっていない。
【００２４】
なお、本実施形態における電子カメラは、ＩＳＯ１００〜４００、絞り値Ｆ２．８〜Ｆ１１、シャッタ速度１／１０００秒〜Ｂ（バルブ）までの値を設定することができるように構成されている。
【００２５】
ここで、電子カメラの撮影モードについて説明する。
【００２６】
この電子カメラにおいて、上記操作スイッチ部１７の操作により設定することが可能な撮影モードは、シーンプログラム撮影モードと、オート撮影モードと、マニュアル撮影モードと、に大別される。
【００２７】
上記シーンプログラム撮影モードとしては、ポートレートモード、スポーツモード、記念撮影モード、風景撮影モード、夜景撮影モード、セルフポートレートモード、などがあり、それぞれの撮影シーンに適応するようなプログラム線図をもったモードとなっている。そして、測光値が得られると、各プログラム線図に従って絞り値とシャッタ速度とを決定し、撮影を行うようになっている。
【００２８】
上記ポートレートモードは、背景等をぼかすために絞り値を開放値になるべく近い値に設定するモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００２９】
上記スポーツモードは、運動する物体が被写体ぶれすることなく写るように、シャッタ速度をなるべく速い値に設定するモードであり、これによって、主としてシャッタ速度を制限するモードとなっている。このスポーツモードにおいては、シャッタ速度をさらに速くするためにＩＳＯ値を高感度側に設定することもあり、この場合にはＩＳＯ値を制限するモードともなる。
【００３０】
上記記念撮影モードは、人物、近景、および遠景ができるだけぼけることなく写るように絞りをなるべく絞るモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００３１】
上記風景撮影モードは、遠景がシャープに写るようにフォーカス位置を無限遠近傍に設定するとともに絞り値をなるべく絞るモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００３２】
上記夜景撮影モードは、夜景が暗部となることなく写るように、絞りをなるべく開くとともにシャッタ速度を遅くしＩＳＯ値を高感度側に設定するモードであり、これによって、絞り値、シャッタ速度、およびＩＳＯ値を制限するモードとなっている。
【００３３】
上記セルフポートレートモードは、撮影者が例えば電子カメラを片手で持って自分自身を撮影するのに用いられるモードであり、カメラのホールドが片手となることから手振れし易く、ピントも甘くなりがちであることから、シャッタ速度をある程度以上速い値に設定するとともに、絞りもある程度以上絞るように設定するモードである。これによって、セルフポートレートモードは、絞り値およびシャッタ速度を制限するモードとなっている。
【００３４】
なお、上述では、シーンプログラム撮影モードに含まれる各モードにおいて、絞り値、シャッタ速度、ＩＳＯ値の内の主として制限を受けるものについて述べたが、例えばシャッタ速度はレンズ系１のズーム位置に応じても制限を受けるために、主として述べたもの以外にも制限を受けているのが一般的である。
【００３５】
次に、オート撮影モードとしては、フルオートモードと、プログラムオートモードと、がある。
【００３６】
上記プログラムオートモードは、フォーカス位置がＡＦによって自動的に設定されるとともに、各種の撮影シーンになるべく広範に適用可能となるように作成されたプログラム線図に従って、測光値に応じた絞り値とシャッタ速度とを決定し、撮影を行うモードとなっている。このプログラムオートモードにおいては、ＩＳＯ１００〜４００、絞り値Ｆ２．８〜Ｆ１１、シャッタ速度１／１０００秒〜１秒までの範囲内の値が自動的に設定されるようになっており、ＩＳＯ値と絞り値については電子カメラにおいて設定可能な最大範囲と同じであるが、シャッタ速度については１秒を最長の上限としている。電子カメラは、電源がオンされると自動的にこのプログラムオートモードに設定されるようになっているために、後述するような撮影モードに応じた測光時間の短縮は、主としてこのプログラムオートモードに比して短縮されることを示している。
【００３７】
上記フルオートモードは、上記プログラムオートモードにおけるようなフォーカス位置や露出値の自動設定だけでなく、さらにレンズ系１のズーム位置や撮影解像度（電子ズームや手振れ補正、画像の切り出しなど）を自動的に設定して、撮影される画像の構図なども自動的に決定するモードとなっている。
【００３８】
また、上述した種々のオートモードにおいて発光手段（ストロボ５）が発光し得る場合（動作モード）においては、この発光を勘案してシャッタ速度を制御することになる。上述の発光を利用する動作モード（ストロボ・モード）としては、一般に、ＡＵＴＯ（自動発光モード）、ＡＵＴＯ−Ｓ（赤目軽減発光モード）、夜景モード、ＯＦＦ（発光禁止モード）がある。ＡＵＴＯおよびＡＵＴＯ−Ｓのときには手振れ限界となるシャッタ速度を限界値とする制御を行う。一方、夜景とＯＦＦでは、このような限界値はない。
【００３９】
そして、上記マニュアル撮影モードとしては、絞り優先モードと、シャッタ優先モードと、フルマニュアルモードと、がある。
【００４０】
絞り優先モードは、撮影者が絞り値を操作スイッチ部１７から入力して規定すると、その絞り値の制限の下で、測光値に応じたシャッタ速度を自動的に設定して撮影を行うモードとなっている。
【００４１】
シャッタ優先モードは、撮影者がシャッタ速度を操作スイッチ部１７から入力して規定すると、そのシャッタ速度の制限の下で、測光値に応じた絞り値を自動的に設定して撮影を行うモードとなっている。
【００４２】
フルマニュアルモードは、撮影者がシャッタ速度および絞り値を操作スイッチ部１７から入力して規定し撮影を行うものとなっている。
【００４３】
なお、これらのマニュアル撮影モードにおいては、何れも、露出補正を行うことができるようになっていて、さらに、ＩＳＯ値を手動で設定することも可能となっている。
【００４４】
次に、図２は電子カメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【００４５】
この電子カメラの電源スイッチがオンされて、各種の初期設定などがなされた後は、上記操作スイッチ部１７による操作を待機する状態となる。この状態のときに上記操作スイッチ部１７の撮影スイッチが操作されると、撮影動作を開始するようになっている。
【００４６】
まず、２段スイッチでなる撮影スイッチの１段目（１ｓｔレリーズスイッチ）がオンになっているか否かを判断して（ステップＳ１）、オフである場合にはこの撮影処理を終了し、一方、オンになっている場合には後述するような測光動作を行う（ステップＳ２）。この測光動作は、プリプロセス回路１２やデジタルプロセス回路１３により処理されたＣＣＤ８の出力に基づいてシステムコントローラ２０が測光演算を行い、その結果に基づきＣＣＤドライバ９を介してＣＣＤ８を制御することにより行われる。また、システムコントローラ２０は、最終的に得られた測光値に基づいて、露出制御ドライバ６を介して露出制御機構４を制御したり、本露光の際にストロボ５を発光させたりするようになっている。
【００４７】
その後、ＡＦ動作を行って、システムコントローラ２０がレンズドライバ３を介してレンズ駆動機構２を動作させることにより、レンズ系１を合焦位置に移動させる（ステップＳ３）。
【００４８】
そして、撮影スイッチの２段目（２ｎｄレリーズスイッチ）がオンになったか否かを判断して（ステップＳ４）、オフである場合には上記ステップＳ１に戻って１段目がオンであるかを再度確認し、また、２段目がオンになっている場合には、ＣＣＤドライバ９を介してＣＣＤ８により撮影用の露光（本露光）を行う（ステップＳ５）。
【００４９】
その後、上記デジタルプロセス回路１３等により信号処理を行った後にＬＣＤ１４に撮影された画像を表示するとともに（ステップＳ６）、撮影された画像を該デジタルプロセス回路１３により圧縮処理してカードＩＦ１５を介してメモリカード１６に保存し（ステップＳ７）、この撮影処理を終了する。
【００５０】
図３は電子カメラの測光動作を示すフローチャート、図４はプログラムオートモード時の測光用露光範囲とＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光範囲とを示す図、図５はプログラムオートモード時の測光用露光およびデータ読み出しとＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光およびデータ読み出しとを示すタイミングチャートである。
【００５１】
動作が開始されると、まず、上述したような撮影モードの何れが設定されているかを示す撮影モード情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００５２】
そして、取得した撮影モード情報に基づいて、必要な測光範囲（被写体輝度に応じて必要とされる測光範囲）を、アペックス（ＡＰＥＸ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式におけるＢｖ値に対する範囲として算出し（ステップＳ１２）、算出されたＢｖ範囲をカバーすることができるような測光用露光範囲を決定する（ステップＳ１３）。
【００５３】
図４（Ａ）は、プログラムオートモード時に必要な露光範囲、つまり、ＩＳＯ１００（Ｓｖ５）〜４００（Ｓｖ７）の範囲、シャッタ速度１／１０００秒（Ｔｖ１０）〜１秒（Ｔｖ０）の範囲、絞り値Ｆ１１（Ａｖ１１）〜Ｆ２．８（Ａｖ３）の範囲を測光し得るように設定された測光用露光範囲を示している。このときに必要な測光範囲は、Ｂｖ−４（ＩＳＯ４００、シャッタ速度１秒、絞り値Ｆ２．８、つまりＥｖ３）〜Ｂｖ１２（ＩＳＯ１００、シャッタ速度１／１０００秒、絞り値Ｆ１１、つまりＥｖ１７）であって全部で１６段の範囲となっており、ＣＣＤ８の有効なダイナミックレンジが４段であるときには、これを露光１（Ｂｖ−４〜Ｂｖ０）、露光２（Ｂｖ０〜Ｂｖ４）、露光３（Ｂｖ４〜Ｂｖ８）、露光４（Ｂｖ８〜Ｂｖ１２）の４つに分けて、測光用露光を行うようになっている。
【００５４】
これに対して、図４（Ｂ）に示すように、例えば絞り優先モードにおいて、ＩＳＯ４００（Ｓｖ７）が指定され、かつ絞り値Ｆ５．６（Ａｖ５）が指定された場合には、シャッタ速度１秒（Ｔｖ０）〜１／１０００秒（Ｔｖ１０）の範囲だけがオートで設定される範囲（Ｅｖ５〜Ｅｖ１５に対応）となるために、Ｂｖ−２〜Ｂｖ８までの範囲を測光すれば足りることになる。従って、該図４（Ｂ）に示すように、露光１（Ｂｖ−４〜Ｂｖ０）、露光２（Ｂｖ０〜Ｂｖ４）、露光３（Ｂｖ４〜Ｂｖ８）のみを行い、露光４（Ｂｖ８〜Ｂｖ１２）は行う必要がなくなる。
【００５５】
このようにして決定された露光回数および露光条件に従って、露光１〜露光３の３回の測光用露光を行う（ステップＳ１４）。このときの露光と、その後のデータ読み出しとのタイミングは、図５に示すようになっており、ある垂直走査期間で測光用露光を行うと、次の垂直走査期間で、次の測光用露光を行うとともにデータ読み出しを平行して行うようになっている。図４（Ａ）に示したようなプログラムオートモード時には、図５（Ａ）に示すように、測光用露光を開始してから全てのデータを読み出すまでにを５つの垂直走査期間が必要であるのに対して、図４（Ｂ）に示したような絞り優先モード時にＩＳＯ４００が指定されかつ絞り値Ｆ５．６が指定された場合には、図５（Ｂ）に示すように、４つの垂直走査期間があれば足りることになる。
【００５６】
その後、これらの露光結果に基づいて測光値を算出して（ステップＳ１５）、上記図２に示した撮影ルーチンに復帰する。
【００５７】
なお、上記図４（Ｂ）に示した例においては、Ｂｖ−２〜Ｂｖ８までの必要な測光範囲をカバーするのに、露光１をＢｖ−４〜Ｂｖ０の範囲、露光２をＢｖ０〜Ｂｖ４の範囲、露光３をＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲としたが、これに限らず、例えば、露光１をＢｖ−２〜Ｂｖ２の範囲、露光２をＢｖ０〜Ｂｖ４の範囲、露光３をＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲として一部の範囲が重なるようにしても構わないし、あるいは、露光１をＢｖ−３〜Ｂｖ１の範囲、露光２をＢｖ１〜Ｂｖ５の範囲、露光３をＢｖ５〜Ｂｖ９の範囲としてそれぞれシフトさせても良い。このように、撮影モードに応じた必要な測光範囲をカバーするための測光用露光の各範囲（つまり露光条件）は、適応的に変更することが可能である。
【００５８】
また、上述では、０〜１０２３の１０ビット出力の内の、４０〜６４０までの４段分を有効なダイナミックレンジとして用いており、上下に多少の余裕がある。従って、必要な測光範囲が、複数の露光の内の上端側の露光または下端側の露光の４段の範囲を少しだけ超える場合には、露光回数を１回増やすのではなく、有効なダイナミックレンジを超えた部分のデータも用いるようにして、露光回数を増やさないようにしても構わない。例えば、必要な露光範囲がＢｖ−１〜Ｂｖ８である場合には、露光２の出力からＢｖ−１〜Ｂｖ４の範囲を測光し、露光３の出力からＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲を測光するようにして、２回の露光のみで対応するようにしても構わない。このときには、露光２の０〜１０２３の出力の内、２０〜６４０までの５段分のデータを用いることになる。
【００５９】
さらに、上述では撮影モードの例を幾つか述べたが、これらの例に限定されるものではないことは勿論である。
【００６０】
このような実施形態によれば、ＩＳＯと、絞り値と、シャッタ速度との少なくとも１つが指定されるか、あるいはプログラム線図を有する撮影モードに応じて何れか１つ以上に制限を課された場合には、必要となる露光範囲がそれだけ狭まるために、必要な範囲だけを露光するように適応的に制御することにより、測光用露光に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００６１】
また、必要な測光範囲を、Ｂｖ値に対する範囲として算出することにより、演算を容易に行うことができる。
【００６２】
そして、このような測光装置を電子カメラに適用することにより、レリーズタイムラグをより短縮することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の測光装置、電子カメラによれば、撮影モードに応じて測光時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における測光装置を備えた電子カメラの構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態における電子カメラの撮影動作を示すフローチャート。
【図３】上記実施形態における電子カメラの測光動作を示すフローチャート。
【図４】上記実施形態において、プログラムオートモード時の測光用露光範囲とＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光範囲とを示す図。
【図５】上記実施形態において、プログラムオートモード時の測光用露光およびデータ読み出しと、ＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光およびデータ読み出しと、を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…レンズ系
２…レンズ駆動機構
３…レンズドライバ
４…露出制御機構
５…ストロボ（発光手段）
６…露出制御ドライバ
７…メカニカルシャッタ
８…ＣＣＤ（撮像素子）
９…ＣＣＤドライバ（撮像素子駆動手段）
１０…ＣＤＳ
１１…Ａ／Ｄ変換器
１２…プリプロセス回路
１３…デジタルプロセス回路
１４…ＬＣＤ
１５…カードＩＦ
１６…メモリカード
１７…操作スイッチ部（操作入力手段）
１８…操作表示部
１９…ＥＥＰＲＯＭ
２０…システムコントローラ（測光用露光条件算出手段、測光値算出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、測光を行う際に撮像素子を用いて１回以上の測光用露光を行う測光装置、電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の銀塩カメラは、銀塩フィルムに露光を行うものであったために専用の測光装置を備えていたが、近年、カメラとして大きくシェアを伸ばしつつある電子カメラは、光電変換を行う撮像素子を備えているために、測光を行うのにこの撮像素子の出力を利用するものが製品化されている。
【０００３】
撮像素子は、一般的に、電気信号を印加することにより電気的なポテンシャルウェルを形成し、このウェル内に、被写体からの光子により励起された電荷を蓄積するものであるために、入射した光子数が多すぎる場合にはウェルからの電荷のオーバーフローが生じたり、あるいは光子数が少なすぎる場合には熱により励起される電荷による熱雑音の影響を大きく受けたりすることがある。さらに、その後にアナログデータとして得られる映像信号をデジタルデータに変換する際にも、中間レベル以外の信号部分はサンプリング誤差等の影響を大きく受けることになる。従って、撮像素子が光量に応じた良好な電気信号を取得できるのは、所定の有効ダイナミックレンジの範囲内となっている。
【０００４】
一方、撮像素子を備えた機器としての電子カメラは、様々な輝度をもった被写体を撮影の対象とするために、必要な測光範囲は広範なものとなっており、撮像素子による１回の露光のみでは、必要な測光範囲の全体をカバーすることは困難である。
【０００５】
そこで、測光時に露光条件を異ならせて複数回の露光を行うことにより、必要な測光範囲全体の測光を行うようになされた測光装置を備える電子カメラが提案されている。より詳しくは、このような電子カメラは、必要な測光範囲を複数の領域に分割し、各領域がそれぞれの露光条件における撮像素子の有効ダイナミックレンジに収まるようにしたものとなっており、分割される領域はそれぞれ予め定められたものとなっている。
【０００６】
そして、測光用露光は、基本的に、垂直走査期間を単位として行われるようになっており、ある垂直走査期間で電荷を蓄積すると、その次の垂直走査期間で信号の読み出しを行い、その後に、読み出した映像信号に基づいて測光値を算出している。
【０００７】
また、一般的な電子カメラでは、電源を投入するだけで、プログラムオートモードといわれるＡＦおよびＡＥを自動的に行って撮影するモードが設定されるようになっている。上記に加えて手動撮影モード（マニュアル・モード）も備えられることも少なくない。そして、当該カメラに備えられた全ての撮影モードの内で最も広い測光範囲が必要とされるものに適合し得るように一律に測光範囲が設定されるのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の電子カメラでは、プログラムオートモード以外の撮影モード、例えば、ポートレートモードやスポーツモード、あるいは絞り値やシャッタ速度などを撮影者が設定するマニュアル撮影モードにおいても、既述のように所要の測光範囲が最も広い撮影モードにおいて必要とされる測光範囲をそのまま測光しているために、絞り値やシャッタ速度などを制限するこれらの撮影モードでは実際には不要な測光範囲まで測光を行っていることがある。上述したように、必要な測光範囲のデータを複数回の測光用露光に分割して取得している場合には、必要以上の回数の測光用露光を行って、無駄に測光時間が長くなることになる。さらに、このような測光装置を備えた電子カメラにおいては、レリーズタイムラグが不要に長くなる要因となっていた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影モードに応じて測光時間を短縮することが可能な測光装置、電子カメラを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明による測光装置は、撮影モードを設定することによりＩＳＯ値と絞り値とシャッタ速度との少なくとも１つが設定可能な最大範囲よりも制限を受ける電子カメラに適用され得る測光装置であって、上記撮影モードの情報に基づいて必要な測光範囲を算出し算出した測光範囲をカバーするように測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出する測光用露光条件算出手段と、撮像素子と、上記測光用露光条件算出手段により算出された露光回数および露光条件に基づいて上記撮像素子を駆動し測光用露光を行わせる撮像素子駆動手段と、上記測光用露光を行った結果上記撮像素子から得られる出力に基づいて測光値を算出する測光値算出手段と、を具備したものである。
【００１１】
また、第２の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、露光回数が最小となるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものである。
【００１２】
さらに、第３の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、各露光がカバーする測光範囲が上記撮像素子の有効ダイナミックレンジ内に収まるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものである。
【００１３】
第４の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記測光用露光条件算出手段が、上記必要な測光範囲を、アペックス（ＡＰＥＸ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式におけるＢｖ値に対する範囲として算出するものである。
【００１４】
第５の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードが、撮影シーンに適したプログラム線図によって、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つに、設定可能な最大範囲よりも制限を課するシーンプログラム撮影モードである。
【００１５】
第６の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードが、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値を規定することにより、設定可能な最大範囲よりも制限を課するマニュアル撮影モードである。
【００１６】
第７の発明による測光装置は、上記第１の発明による測光装置において、上記撮影モードとして、発光手段が作動し得る動作モードが選択されているときには、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値に対して設定可能な限界値が課されるように構成されたものである。
【００１７】
第８の発明による電子カメラは、上記第１の発明による測光装置を具備し、上記撮像素子が、画像の撮像に用いられる撮像素子を兼ねたものである。
【００１８】
第９の発明による電子カメラは、上記第８の発明による電子カメラにおいて、上記撮影モードを設定するための操作入力手段をさらに具備したものである。
【００１９】
【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を説明する。
図１から図５は本発明の一実施形態を示したものであり、図１は測光装置を備えた電子カメラの構成を示すブロック図である。
【００２０】
この電子カメラは、図１に示すように、被写体像を結像するためのレンズ系１と、このレンズ系１を駆動して合焦やズームを行うためのレンズ駆動機構２と、このレンズ駆動機構２を制御するためのレンズドライバ３と、上記レンズ系１により集光される光束の通過範囲を制御するための絞りなどを含んでなる露出制御機構４と、被写体に照明光を照射するために発光する発光手段たるストロボ５と、後述するシステムコントローラ２０からの露出情報に基づいてこのストロボ５と上記露出制御機構４とを制御することにより露出を制御する露出制御ドライバ６と、上記露出制御機構４を通過した光束が後述するＣＣＤ８に到達する時間を機械的に制御するためのメカニカルシャッタ７と、このメカニカルシャッタ７を介して結像される光学的な被写体像を光電変換して電気的な映像信号を出力する撮像素子たるＣＣＤ８と、このＣＣＤ８による撮像動作を制御するための撮像素子駆動手段たるＣＣＤドライバ９と、上記ＣＣＤ８から出力される映像信号に相関二重サンプリングを行うとともに増幅を行うＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）１０と、このＣＤＳ１０により処理されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１と、このＡ／Ｄ変換器１１から出力されるデジタル映像信号に所定の前処理を行うプリプロセス回路１２と、このプリプロセス回路１２による処理後の映像信号に色信号生成処理やマトリクス変換処理、強調処理、圧縮伸張処理などの各種のデジタル信号処理を行うデジタルプロセス回路１３と、このデジタルプロセス回路１３により処理された画像を観察可能に表示するためのカラーＬＣＤ等でなるＬＣＤ１４と、上記デジタルプロセス回路１３により圧縮処理等がなされた画像を後述するカードメモリ１６に書き込んだりあるいは該カードメモリ１６に記録されている圧縮等がなされた画像データを上記デジタルプロセス回路１３により伸張するために読み出したりするカードＩＦ１５と、撮影者がこの電子カメラに対する操作を行うための操作入力手段たる操作スイッチ部１７と、この電子カメラに関して設定されている撮影モードやシャッタ速度、絞り値などの情報を表示するためのものであり上記ＬＣＤ１４とは別体で設けられたモノクロＬＣＤ等でなる操作表示部１８と、後述するシステムコントローラ２０により実行される処理プログラムや撮影モードに係るプログラム線図や各種の初期値やその他のデータ等を保存するＥＥＰＲＯＭ１９と、上述した各要素を含むこの電子カメラ全体を統合的に制御する制御手段であって測光用露光条件算出手段と測光値算出手段を兼ねたシステムコントローラ２０と、を有して構成されている。
【００２１】
上記Ａ／Ｄ変換器１１は、上記ＣＤＳ１０を介したＣＣＤ８の出力を、１０ビット（０〜１０２３）のデジタルデータに変換するようになっているが、この出力範囲の内で線形性が比較的良いと考えられる４０〜６４０までの４段分の領域が各測光用露光における有効なダイナミックレンジとして用いられるようになっている。
【００２２】
また、上記操作スイッチ部１７は、電源をオンするための電源スイッチ、撮影を指示入力するための２段スイッチでなる撮影スイッチ、撮影モードを設定するためのモード設定スイッチ、マニュアルモード時の各種の設定を行うためのスイッチなどを含んで構成されている。
【００２３】
さらに、この電子カメラには、上記カードＩＦ１２を介してメモリカード１３が着脱可能に装着されるようになっている。従って、該メモリカード１３は、この電子カメラに固有の構成要素とはなっていない。
【００２４】
なお、本実施形態における電子カメラは、ＩＳＯ１００〜４００、絞り値Ｆ２．８〜Ｆ１１、シャッタ速度１／１０００秒〜Ｂ（バルブ）までの値を設定することができるように構成されている。
【００２５】
ここで、電子カメラの撮影モードについて説明する。
【００２６】
この電子カメラにおいて、上記操作スイッチ部１７の操作により設定することが可能な撮影モードは、シーンプログラム撮影モードと、オート撮影モードと、マニュアル撮影モードと、に大別される。
【００２７】
上記シーンプログラム撮影モードとしては、ポートレートモード、スポーツモード、記念撮影モード、風景撮影モード、夜景撮影モード、セルフポートレートモード、などがあり、それぞれの撮影シーンに適応するようなプログラム線図をもったモードとなっている。そして、測光値が得られると、各プログラム線図に従って絞り値とシャッタ速度とを決定し、撮影を行うようになっている。
【００２８】
上記ポートレートモードは、背景等をぼかすために絞り値を開放値になるべく近い値に設定するモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００２９】
上記スポーツモードは、運動する物体が被写体ぶれすることなく写るように、シャッタ速度をなるべく速い値に設定するモードであり、これによって、主としてシャッタ速度を制限するモードとなっている。このスポーツモードにおいては、シャッタ速度をさらに速くするためにＩＳＯ値を高感度側に設定することもあり、この場合にはＩＳＯ値を制限するモードともなる。
【００３０】
上記記念撮影モードは、人物、近景、および遠景ができるだけぼけることなく写るように絞りをなるべく絞るモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００３１】
上記風景撮影モードは、遠景がシャープに写るようにフォーカス位置を無限遠近傍に設定するとともに絞り値をなるべく絞るモードであり、これによって、主として絞り値を制限するモードとなっている。
【００３２】
上記夜景撮影モードは、夜景が暗部となることなく写るように、絞りをなるべく開くとともにシャッタ速度を遅くしＩＳＯ値を高感度側に設定するモードであり、これによって、絞り値、シャッタ速度、およびＩＳＯ値を制限するモードとなっている。
【００３３】
上記セルフポートレートモードは、撮影者が例えば電子カメラを片手で持って自分自身を撮影するのに用いられるモードであり、カメラのホールドが片手となることから手振れし易く、ピントも甘くなりがちであることから、シャッタ速度をある程度以上速い値に設定するとともに、絞りもある程度以上絞るように設定するモードである。これによって、セルフポートレートモードは、絞り値およびシャッタ速度を制限するモードとなっている。
【００３４】
なお、上述では、シーンプログラム撮影モードに含まれる各モードにおいて、絞り値、シャッタ速度、ＩＳＯ値の内の主として制限を受けるものについて述べたが、例えばシャッタ速度はレンズ系１のズーム位置に応じても制限を受けるために、主として述べたもの以外にも制限を受けているのが一般的である。
【００３５】
次に、オート撮影モードとしては、フルオートモードと、プログラムオートモードと、がある。
【００３６】
上記プログラムオートモードは、フォーカス位置がＡＦによって自動的に設定されるとともに、各種の撮影シーンになるべく広範に適用可能となるように作成されたプログラム線図に従って、測光値に応じた絞り値とシャッタ速度とを決定し、撮影を行うモードとなっている。このプログラムオートモードにおいては、ＩＳＯ１００〜４００、絞り値Ｆ２．８〜Ｆ１１、シャッタ速度１／１０００秒〜１秒までの範囲内の値が自動的に設定されるようになっており、ＩＳＯ値と絞り値については電子カメラにおいて設定可能な最大範囲と同じであるが、シャッタ速度については１秒を最長の上限としている。電子カメラは、電源がオンされると自動的にこのプログラムオートモードに設定されるようになっているために、後述するような撮影モードに応じた測光時間の短縮は、主としてこのプログラムオートモードに比して短縮されることを示している。
【００３７】
上記フルオートモードは、上記プログラムオートモードにおけるようなフォーカス位置や露出値の自動設定だけでなく、さらにレンズ系１のズーム位置や撮影解像度（電子ズームや手振れ補正、画像の切り出しなど）を自動的に設定して、撮影される画像の構図なども自動的に決定するモードとなっている。
【００３８】
また、上述した種々のオートモードにおいて発光手段（ストロボ５）が発光し得る場合（動作モード）においては、この発光を勘案してシャッタ速度を制御することになる。上述の発光を利用する動作モード（ストロボ・モード）としては、一般に、ＡＵＴＯ（自動発光モード）、ＡＵＴＯ−Ｓ（赤目軽減発光モード）、夜景モード、ＯＦＦ（発光禁止モード）がある。ＡＵＴＯおよびＡＵＴＯ−Ｓのときには手振れ限界となるシャッタ速度を限界値とする制御を行う。一方、夜景とＯＦＦでは、このような限界値はない。
【００３９】
そして、上記マニュアル撮影モードとしては、絞り優先モードと、シャッタ優先モードと、フルマニュアルモードと、がある。
【００４０】
絞り優先モードは、撮影者が絞り値を操作スイッチ部１７から入力して規定すると、その絞り値の制限の下で、測光値に応じたシャッタ速度を自動的に設定して撮影を行うモードとなっている。
【００４１】
シャッタ優先モードは、撮影者がシャッタ速度を操作スイッチ部１７から入力して規定すると、そのシャッタ速度の制限の下で、測光値に応じた絞り値を自動的に設定して撮影を行うモードとなっている。
【００４２】
フルマニュアルモードは、撮影者がシャッタ速度および絞り値を操作スイッチ部１７から入力して規定し撮影を行うものとなっている。
【００４３】
なお、これらのマニュアル撮影モードにおいては、何れも、露出補正を行うことができるようになっていて、さらに、ＩＳＯ値を手動で設定することも可能となっている。
【００４４】
次に、図２は電子カメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【００４５】
この電子カメラの電源スイッチがオンされて、各種の初期設定などがなされた後は、上記操作スイッチ部１７による操作を待機する状態となる。この状態のときに上記操作スイッチ部１７の撮影スイッチが操作されると、撮影動作を開始するようになっている。
【００４６】
まず、２段スイッチでなる撮影スイッチの１段目（１ｓｔレリーズスイッチ）がオンになっているか否かを判断して（ステップＳ１）、オフである場合にはこの撮影処理を終了し、一方、オンになっている場合には後述するような測光動作を行う（ステップＳ２）。この測光動作は、プリプロセス回路１２やデジタルプロセス回路１３により処理されたＣＣＤ８の出力に基づいてシステムコントローラ２０が測光演算を行い、その結果に基づきＣＣＤドライバ９を介してＣＣＤ８を制御することにより行われる。また、システムコントローラ２０は、最終的に得られた測光値に基づいて、露出制御ドライバ６を介して露出制御機構４を制御したり、本露光の際にストロボ５を発光させたりするようになっている。
【００４７】
その後、ＡＦ動作を行って、システムコントローラ２０がレンズドライバ３を介してレンズ駆動機構２を動作させることにより、レンズ系１を合焦位置に移動させる（ステップＳ３）。
【００４８】
そして、撮影スイッチの２段目（２ｎｄレリーズスイッチ）がオンになったか否かを判断して（ステップＳ４）、オフである場合には上記ステップＳ１に戻って１段目がオンであるかを再度確認し、また、２段目がオンになっている場合には、ＣＣＤドライバ９を介してＣＣＤ８により撮影用の露光（本露光）を行う（ステップＳ５）。
【００４９】
その後、上記デジタルプロセス回路１３等により信号処理を行った後にＬＣＤ１４に撮影された画像を表示するとともに（ステップＳ６）、撮影された画像を該デジタルプロセス回路１３により圧縮処理してカードＩＦ１５を介してメモリカード１６に保存し（ステップＳ７）、この撮影処理を終了する。
【００５０】
図３は電子カメラの測光動作を示すフローチャート、図４はプログラムオートモード時の測光用露光範囲とＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光範囲とを示す図、図５はプログラムオートモード時の測光用露光およびデータ読み出しとＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光およびデータ読み出しとを示すタイミングチャートである。
【００５１】
動作が開始されると、まず、上述したような撮影モードの何れが設定されているかを示す撮影モード情報を取得する（ステップＳ１１）。
【００５２】
そして、取得した撮影モード情報に基づいて、必要な測光範囲（被写体輝度に応じて必要とされる測光範囲）を、アペックス（ＡＰＥＸ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式におけるＢｖ値に対する範囲として算出し（ステップＳ１２）、算出されたＢｖ範囲をカバーすることができるような測光用露光範囲を決定する（ステップＳ１３）。
【００５３】
図４（Ａ）は、プログラムオートモード時に必要な露光範囲、つまり、ＩＳＯ１００（Ｓｖ５）〜４００（Ｓｖ７）の範囲、シャッタ速度１／１０００秒（Ｔｖ１０）〜１秒（Ｔｖ０）の範囲、絞り値Ｆ１１（Ａｖ１１）〜Ｆ２．８（Ａｖ３）の範囲を測光し得るように設定された測光用露光範囲を示している。このときに必要な測光範囲は、Ｂｖ−４（ＩＳＯ４００、シャッタ速度１秒、絞り値Ｆ２．８、つまりＥｖ３）〜Ｂｖ１２（ＩＳＯ１００、シャッタ速度１／１０００秒、絞り値Ｆ１１、つまりＥｖ１７）であって全部で１６段の範囲となっており、ＣＣＤ８の有効なダイナミックレンジが４段であるときには、これを露光１（Ｂｖ−４〜Ｂｖ０）、露光２（Ｂｖ０〜Ｂｖ４）、露光３（Ｂｖ４〜Ｂｖ８）、露光４（Ｂｖ８〜Ｂｖ１２）の４つに分けて、測光用露光を行うようになっている。
【００５４】
これに対して、図４（Ｂ）に示すように、例えば絞り優先モードにおいて、ＩＳＯ４００（Ｓｖ７）が指定され、かつ絞り値Ｆ５．６（Ａｖ５）が指定された場合には、シャッタ速度１秒（Ｔｖ０）〜１／１０００秒（Ｔｖ１０）の範囲だけがオートで設定される範囲（Ｅｖ５〜Ｅｖ１５に対応）となるために、Ｂｖ−２〜Ｂｖ８までの範囲を測光すれば足りることになる。従って、該図４（Ｂ）に示すように、露光１（Ｂｖ−４〜Ｂｖ０）、露光２（Ｂｖ０〜Ｂｖ４）、露光３（Ｂｖ４〜Ｂｖ８）のみを行い、露光４（Ｂｖ８〜Ｂｖ１２）は行う必要がなくなる。
【００５５】
このようにして決定された露光回数および露光条件に従って、露光１〜露光３の３回の測光用露光を行う（ステップＳ１４）。このときの露光と、その後のデータ読み出しとのタイミングは、図５に示すようになっており、ある垂直走査期間で測光用露光を行うと、次の垂直走査期間で、次の測光用露光を行うとともにデータ読み出しを平行して行うようになっている。図４（Ａ）に示したようなプログラムオートモード時には、図５（Ａ）に示すように、測光用露光を開始してから全てのデータを読み出すまでにを５つの垂直走査期間が必要であるのに対して、図４（Ｂ）に示したような絞り優先モード時にＩＳＯ４００が指定されかつ絞り値Ｆ５．６が指定された場合には、図５（Ｂ）に示すように、４つの垂直走査期間があれば足りることになる。
【００５６】
その後、これらの露光結果に基づいて測光値を算出して（ステップＳ１５）、上記図２に示した撮影ルーチンに復帰する。
【００５７】
なお、上記図４（Ｂ）に示した例においては、Ｂｖ−２〜Ｂｖ８までの必要な測光範囲をカバーするのに、露光１をＢｖ−４〜Ｂｖ０の範囲、露光２をＢｖ０〜Ｂｖ４の範囲、露光３をＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲としたが、これに限らず、例えば、露光１をＢｖ−２〜Ｂｖ２の範囲、露光２をＢｖ０〜Ｂｖ４の範囲、露光３をＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲として一部の範囲が重なるようにしても構わないし、あるいは、露光１をＢｖ−３〜Ｂｖ１の範囲、露光２をＢｖ１〜Ｂｖ５の範囲、露光３をＢｖ５〜Ｂｖ９の範囲としてそれぞれシフトさせても良い。このように、撮影モードに応じた必要な測光範囲をカバーするための測光用露光の各範囲（つまり露光条件）は、適応的に変更することが可能である。
【００５８】
また、上述では、０〜１０２３の１０ビット出力の内の、４０〜６４０までの４段分を有効なダイナミックレンジとして用いており、上下に多少の余裕がある。従って、必要な測光範囲が、複数の露光の内の上端側の露光または下端側の露光の４段の範囲を少しだけ超える場合には、露光回数を１回増やすのではなく、有効なダイナミックレンジを超えた部分のデータも用いるようにして、露光回数を増やさないようにしても構わない。例えば、必要な露光範囲がＢｖ−１〜Ｂｖ８である場合には、露光２の出力からＢｖ−１〜Ｂｖ４の範囲を測光し、露光３の出力からＢｖ４〜Ｂｖ８の範囲を測光するようにして、２回の露光のみで対応するようにしても構わない。このときには、露光２の０〜１０２３の出力の内、２０〜６４０までの５段分のデータを用いることになる。
【００５９】
さらに、上述では撮影モードの例を幾つか述べたが、これらの例に限定されるものではないことは勿論である。
【００６０】
このような実施形態によれば、ＩＳＯと、絞り値と、シャッタ速度との少なくとも１つが指定されるか、あるいはプログラム線図を有する撮影モードに応じて何れか１つ以上に制限を課された場合には、必要となる露光範囲がそれだけ狭まるために、必要な範囲だけを露光するように適応的に制御することにより、測光用露光に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００６１】
また、必要な測光範囲を、Ｂｖ値に対する範囲として算出することにより、演算を容易に行うことができる。
【００６２】
そして、このような測光装置を電子カメラに適用することにより、レリーズタイムラグをより短縮することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の測光装置、電子カメラによれば、撮影モードに応じて測光時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における測光装置を備えた電子カメラの構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態における電子カメラの撮影動作を示すフローチャート。
【図３】上記実施形態における電子カメラの測光動作を示すフローチャート。
【図４】上記実施形態において、プログラムオートモード時の測光用露光範囲とＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光範囲とを示す図。
【図５】上記実施形態において、プログラムオートモード時の測光用露光およびデータ読み出しと、ＩＳＯ及び絞り値が規定されたときの測光用露光およびデータ読み出しと、を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…レンズ系
２…レンズ駆動機構
３…レンズドライバ
４…露出制御機構
５…ストロボ（発光手段）
６…露出制御ドライバ
７…メカニカルシャッタ
８…ＣＣＤ（撮像素子）
９…ＣＣＤドライバ（撮像素子駆動手段）
１０…ＣＤＳ
１１…Ａ／Ｄ変換器
１２…プリプロセス回路
１３…デジタルプロセス回路
１４…ＬＣＤ
１５…カードＩＦ
１６…メモリカード
１７…操作スイッチ部（操作入力手段）
１８…操作表示部
１９…ＥＥＰＲＯＭ
２０…システムコントローラ（測光用露光条件算出手段、測光値算出手段）
Claims (9)
- 撮影モードを設定することにより、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つが、設定可能な最大範囲よりも制限を受ける電子カメラに適用され得る測光装置であって、
上記撮影モードの情報に基づいて必要な測光範囲を算出し、算出した測光範囲をカバーするように測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出する測光用露光条件算出手段と、
撮像素子と、
上記測光用露光条件算出手段により算出された露光回数および露光条件に基づいて、上記撮像素子を駆動し測光用露光を行わせる撮像素子駆動手段と、
上記測光用露光を行った結果上記撮像素子から得られる出力に基づいて測光値を算出する測光値算出手段と、
を具備したことを特徴とする測光装置。 - 上記測光用露光条件算出手段は、露光回数が最小となるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 上記測光用露光条件算出手段は、各露光がカバーする測光範囲が上記撮像素子の有効ダイナミックレンジ内に収まるように、上記必要な測光範囲をカバーする測光用露光の露光回数および各露光の露光条件を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 上記測光用露光条件算出手段は、上記必要な測光範囲を、アペックス（ＡＰＥＸ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式におけるＢｖ値に対する範囲として算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 上記撮影モードは、撮影シーンに適したプログラム線図によって、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つに、設定可能な最大範囲よりも制限を課するシーンプログラム撮影モードであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 上記撮影モードは、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値を規定することにより、設定可能な最大範囲よりも制限を課するマニュアル撮影モードであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 上記撮影モードとして、発光手段が作動し得る動作モードが選択されているときには、ＩＳＯ値と、絞り値と、シャッタ速度と、の少なくとも１つの値に対して設定可能な限界値が課されるように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
- 請求項１に記載の測光装置を具備し、
上記撮像素子は、画像の撮像に用いられる撮像素子を兼ねたものであることを特徴とする電子カメラ。 - 上記撮影モードを設定するための操作入力手段をさらに具備したことを特徴とする請求項８に記載の電子カメラ。
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