JP2006128872A - Exposure control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure control device capable of accurately adjusting an exposure amount independently of brightness of a field. <P>SOLUTION: Y data generated by an image sensor are subjected to bit shift by a bit shift circuit 28a. A switch 28b turns on/off the bit shift circuit 28a in accordance with brightness of the field. A CPU evaluates a luminance evaluation value on the basis of Y data subjected to clip processing. The evaluated luminance evaluation value is multiplied by 2 in a multiplier 28g. A switch 28i turns on/off the multiplier 28g in accordance with brightness of the field. An exposure of the image sensor is adjusted by the CPU on the basis of a value resulting from multiplication in the multiplier 28g. Thus the exposure can be accurately adjusted independently of brightness of the field. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、露光制御装置に関し、特にたとえば、ビデオカメラに適用され露光を調整する、露光制御装置に関する。   The present invention relates to an exposure control apparatus, and more particularly to an exposure control apparatus that is applied to a video camera and adjusts exposure.

従来のこの種の装置の一例が、特許文献1に開示されている。この従来技術によれば、高輝度領域の面積が大きいときは画面内のピーク輝度が一定にされ、高輝度領域の面積が小さいときは全画面の平均輝度が一定にされる。これによって、画面内に高輝度部が存在する逆光の環境下もしくは過順光の環境下で被写体が移動したりしても、適切な露光を得る。
特開平9−46581号公報[H04N 5/238,G03B 7/28]
An example of a conventional device of this type is disclosed in Patent Document 1. According to this prior art, when the area of the high luminance region is large, the peak luminance in the screen is made constant, and when the area of the high luminance region is small, the average luminance of the entire screen is made constant. As a result, appropriate exposure can be obtained even when the subject moves in a backlight environment or an excessively forward light environment in which a high-luminance portion exists in the screen.
JP-A-9-46581 [H04N 5/238, G03B 7/28]

しかし、従来技術では、撮像画像の輝度を評価する場合、被写界に関係なく、共通の手順で輝度評価をしている。このため、被写界の明るさによっては輝度を正確に評価することができず、露光量を正確に調整できない恐れがある。   However, in the prior art, when evaluating the brightness of a captured image, the brightness is evaluated by a common procedure regardless of the object scene. For this reason, depending on the brightness of the object scene, the luminance cannot be accurately evaluated, and the exposure amount may not be adjusted accurately.

それゆえに、この発明の主たる目的は、被写界の明るさに関係なく露光量を正確に調整することができる、露光制御装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide an exposure control apparatus capable of accurately adjusting an exposure amount regardless of the brightness of the object scene.

請求項1の発明に従う電子カメラは、被写界を捉える撮像手段、撮像手段によって捉えられた被写界の明るさを示す輝度データを生成する生成手段、生成手段によって生成された輝度データを被写界の明るさが増大するほど減少するゲインに従って減衰する減衰手段、減衰手段によって減衰された輝度データに基づいて被写界の明るさを評価する評価手段、評価手段によって求められた評価値に被写界の明るさが増大するほど増大する係数を掛け算する演算手段、および演算手段によって求められた掛け算値に基づいて撮像手段の露光量を調整する調整手段を備える。   An electronic camera according to a first aspect of the invention includes an imaging means for capturing a scene, generation means for generating luminance data indicating the brightness of the scene captured by the imaging means, and luminance data generated by the generation means. Attenuating means that attenuates according to a gain that decreases as the brightness of the field increases, evaluation means that evaluates the brightness of the object field based on luminance data attenuated by the attenuating means, and an evaluation value obtained by the evaluating means A calculation unit that multiplies a coefficient that increases as the brightness of the object field increases, and an adjustment unit that adjusts the exposure amount of the imaging unit based on the multiplication value obtained by the calculation unit.

生成手段は、撮像手段によって捉えられた被写界の明るさを示す輝度データを生成する。生成された輝度データは、被写界の明るさが増大するほど減少するゲインに従って、減衰手段によって減衰される。評価手段は、減衰された輝度データに基づいて被写界の明るさを評価し、演算手段は、評価手段によって求められた評価値に被写界の明るさが増大するほど増大する係数を掛け算する。撮像手段の露光量は、演算手段によって求められた掛け算値に基づいて、調整手段によって調整される。   The generation unit generates luminance data indicating the brightness of the scene captured by the imaging unit. The generated luminance data is attenuated by the attenuation means according to a gain that decreases as the brightness of the object scene increases. The evaluation means evaluates the brightness of the scene based on the attenuated luminance data, and the calculation means multiplies the evaluation value obtained by the evaluation means by a coefficient that increases as the brightness of the scene increases. To do. The exposure amount of the image pickup unit is adjusted by the adjustment unit based on the multiplication value obtained by the calculation unit.

このように、輝度データは被写界の明るさが増大するほど減少するゲインに従って減衰され、評価値は減衰された輝度データに基づいて求められる。これによって、被写界の明るさが大きく変動するときでも、この明るさを的確に評価することができる。また、求められた評価値は、被写界の明るさが増大するほど増大する係数によって掛け算される。この結果、ゲインに起因する評価値のずれが解消され、共通の手順で露光量を調整することができる。
請求項2の発明に従う電子カメラは、請求項1に従属し、減衰手段は、輝度データにビットシフトを施してデータ値を半減させるビットシフト手段、および明るさに応じてビットシフト手段をオン/オフする第1制御手段を含む。これによって、明るさに応じて異なる減衰動作が実現される。
As described above, the luminance data is attenuated according to the gain that decreases as the brightness of the object field increases, and the evaluation value is obtained based on the attenuated luminance data. This makes it possible to accurately evaluate the brightness even when the brightness of the object scene fluctuates greatly. The obtained evaluation value is multiplied by a coefficient that increases as the brightness of the object field increases. As a result, the deviation of the evaluation value due to the gain is eliminated, and the exposure amount can be adjusted by a common procedure.
An electronic camera according to a second aspect of the invention is dependent on the first aspect, wherein the attenuation means turns on / off the bit shift means for halving the data value by applying a bit shift to the luminance data, and turns on / off the bit shift means according to the brightness. First control means for turning off is included. Thereby, a different attenuation operation is realized depending on the brightness.

請求項3の発明に従う電子カメラは、請求項2に従属し、演算手段は、評価値に“2”を掛け算する掛け算手段、および明るさに応じて掛け算手段をオン/オフする第2制御手段を含む。これによって、明るさに応じて異なる掛け算動作が得られる。   An electronic camera according to a third aspect of the invention is dependent on the second aspect, wherein the calculating means is a multiplying means for multiplying the evaluation value by "2", and a second control means for turning on / off the multiplying means in accordance with the brightness. including. As a result, different multiplication operations are obtained depending on the brightness.

請求項4の発明に従う電子カメラは、請求項1ないし3に従属し、被写界には複数のブロックが割り当てられ、評価手段は輝度データを被写界に割り当てられたブロック毎に積算する積算手段を含む。これによって、被写界の明るさを正確に評価できる。   An electronic camera according to a fourth aspect of the invention is dependent on the first to third aspects, wherein a plurality of blocks are assigned to the object scene, and the evaluation means integrates the luminance data for each block assigned to the object scene. Including means. Thereby, the brightness of the object scene can be accurately evaluated.

請求項5の発明に従う電子カメラは、請求項4に従属し、積算手段によって求められた複数の積算値の各々を閾値と比較する比較手段、および比較手段の比較結果に基づいて前記ゲインを決定するゲイン決定手段をさらに備える。   An electronic camera according to a fifth aspect of the present invention is dependent on the fourth aspect, wherein the gain is determined based on a comparison unit that compares each of a plurality of integrated values obtained by the integration unit with a threshold value, and a comparison result of the comparison unit. And a gain determining means.

請求項6の発明に従う電子カメラは、請求項5に従属し、比較手段の比較結果に基づいて係数を決定する係数決定手段をさらに備える。
記載の露光制御装置。
An electronic camera according to a sixth aspect of the invention is dependent on the fifth aspect, and further includes coefficient determination means for determining a coefficient based on a comparison result of the comparison means.
The exposure control apparatus described.

この発明によれば、輝度データは被写界の明るさが増大するほど減少するゲインに従って減衰され、評価値は減衰された輝度データに基づいて求められる。これによって、被写界の明るさが大きく変動するときでも、この明るさを的確に評価することができる。また、求められた評価値は、被写界の明るさが増大するほど増大する係数によって掛け算される。この結果、ゲインに起因する評価値のずれが解消され、共通の手順で露光量を調整することができる。したがって、被写界の明るさに関係なく露光量を正確に調整できる。   According to the present invention, the luminance data is attenuated according to the gain that decreases as the brightness of the object field increases, and the evaluation value is obtained based on the attenuated luminance data. This makes it possible to accurately evaluate the brightness even when the brightness of the object scene fluctuates greatly. The obtained evaluation value is multiplied by a coefficient that increases as the brightness of the object field increases. As a result, the deviation of the evaluation value due to the gain is eliminated, and the exposure amount can be adjusted by a common procedure. Therefore, the exposure amount can be accurately adjusted regardless of the brightness of the object scene.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、オートフォーカス機能を備えており、被写体の光学像は、フォーカスレンズ12およびメカニカルシャッタ14の開口部14aをしてCCD(Charge Coupled Device)型のイメージセンサ16に照射される。撮像面では、光電変換によって被写界像の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が生成される。   Referring to FIG. 1, the digital camera 10 of this embodiment has an autofocus function, and an optical image of a subject forms a CCD (Charge Coupled Device) through an opening 14 a of a focus lens 12 and a mechanical shutter 14. The image sensor 16 is irradiated. On the imaging surface, a charge corresponding to the optical image of the object scene image, that is, a raw image signal is generated by photoelectric conversion.

モードスイッチ34によって撮影モードが選択されると、スルー画像処理つまり被写界像のリアルタイム動画像(スルー画像)を液晶モニタ42に表示する処理が実行される。CPU30はまず、プリ露光および間引き読み出しの繰り返しをTG24に命令する。TG24は、イメージセンサ16のプリ露光とこれによって生成された生画像信号の間引き読み出しとを繰り返し実行する。プリ露光および間引き読み出しは、1/30秒毎に発生する垂直同期信号に応答して実行される。これによって、被写界の光学像に対応する低解像度の生画像信号が、30fpsのフレームレートでイメージセンサ16から出力される。   When the shooting mode is selected by the mode switch 34, through image processing, that is, processing for displaying a real-time moving image (through image) of the object scene image on the liquid crystal monitor 42 is executed. First, the CPU 30 instructs the TG 24 to repeat pre-exposure and thinning-out reading. The TG 24 repeatedly executes pre-exposure of the image sensor 16 and thinning out of the raw image signal generated thereby. Pre-exposure and thinning readout are executed in response to a vertical synchronization signal generated every 1/30 seconds. As a result, a low-resolution raw image signal corresponding to the optical image of the object scene is output from the image sensor 16 at a frame rate of 30 fps.

出力された各フレームの生画像信号は、CDS/AGC/AD回路18によってノイズ除去,レベル調整およびA/D変換の一連の処理を施される。CDS/AGC/AD回路18からは、ディジタル信号である生画像データが得られる。生画像データは、信号処理回路26によって、白バランス調整,色分離,YUV変換などの信号処理を施され、これによってYUV形式の画像データに変換される。信号処理回路26は、バス52を通して所定量の画像データをメモリ制御回路36に与え、この所定量の画像データの書き込みリクエストをメモリ制御回路36に向けて発行する。所定量の画像データは、メモリ制御回路36によってSDRAM38に書き込まれる。こうして、画像データは所定量ずつSDRAM38に格納される。   The output raw image signal of each frame is subjected to a series of processes of noise removal, level adjustment and A / D conversion by the CDS / AGC / AD circuit 18. From the CDS / AGC / AD circuit 18, raw image data which is a digital signal is obtained. The raw image data is subjected to signal processing such as white balance adjustment, color separation, and YUV conversion by the signal processing circuit 26, and thereby converted into image data in the YUV format. The signal processing circuit 26 provides a predetermined amount of image data to the memory control circuit 36 through the bus 52, and issues a write request for the predetermined amount of image data to the memory control circuit 36. A predetermined amount of image data is written into the SDRAM 38 by the memory control circuit 36. Thus, the image data is stored in the SDRAM 38 by a predetermined amount.

ビデオエンコーダ40は、SDRAM38に格納された画像データを1/30秒に1フレームの割合で読み出すべく、読み出しリクエストをメモリ制御回路36に向けて繰り返し発行する。メモリ制御回路36は、SDRAM38から所定量の画像データを読み出す。読み出された画像データは、バス52を通してビデオエンコーダ40に与えられる。SDRAM38に格納された画像データは、こうして所定量ずつビデオエンコーダ40に与えられる。   The video encoder 40 repeatedly issues a read request to the memory control circuit 36 in order to read the image data stored in the SDRAM 38 at a rate of 1 frame per 1/30 second. The memory control circuit 36 reads a predetermined amount of image data from the SDRAM 38. The read image data is given to the video encoder 40 through the bus 52. The image data stored in the SDRAM 38 is thus given to the video encoder 40 by a predetermined amount.

なお、バス52上での画像データの転送速度は、信号処理回路26およびビデオエンコーダ40の各々の処理速度よりも格段に速い。このため、画像データがバス52上で衝突することなく、データ転送処理が破綻することもない。   Note that the transfer speed of the image data on the bus 52 is much faster than the processing speed of each of the signal processing circuit 26 and the video encoder 40. For this reason, the image data does not collide on the bus 52, and the data transfer process does not fail.

ビデオエンコーダ40は、メモリ制御回路36から与えられた画像データをNTSCフォーマットに従うコンポジットビデオ信号に変換し、変換されたコンポジットビデオ信号を液晶モニタ42に与える。この結果、被写界のスルー画像がモニタ画面に表示される。   The video encoder 40 converts the image data supplied from the memory control circuit 36 into a composite video signal conforming to the NTSC format, and supplies the converted composite video signal to the liquid crystal monitor 42. As a result, a through image of the scene is displayed on the monitor screen.

信号処理回路26によって生成された画像データを形成するYデータ(=8ビット)は、輝度評価回路28にも与えられる。輝度評価回路28は、与えられたYデータを垂直同期信号に応答して積算し、各フレームの輝度評価値を算出する。   The Y data (= 8 bits) forming the image data generated by the signal processing circuit 26 is also given to the luminance evaluation circuit 28. The luminance evaluation circuit 28 integrates the given Y data in response to the vertical synchronization signal, and calculates the luminance evaluation value of each frame.

CPU30は、輝度評価回路28によって評価された輝度評価値に基づいてスルー画像用AE処理を実行し、最適露光期間Tpreを算出する。算出された最適期間Tpreは、TG24に設定される。ドライバ22は、設定された最適露光期間Tpreに従うプリ露光を実行する。この結果、液晶モニタ42に表示されるスルー画像の明るさが調整される。   The CPU 30 executes through image AE processing based on the luminance evaluation value evaluated by the luminance evaluation circuit 28, and calculates the optimum exposure period Tpre. The calculated optimal period Tpre is set to TG24. The driver 22 executes pre-exposure according to the set optimum exposure period Tpre. As a result, the brightness of the through image displayed on the liquid crystal monitor 42 is adjusted.

シャッタボタン32が半押しされると、CPU30は、輝度評価値を垂直同期信号に応答して取り込み、取り込まれた輝度評価値に基づいて記録画像用AE処理を実行する。この結果、最適露光期間Tmainが短時間で求められる。   When the shutter button 32 is half-pressed, the CPU 30 captures the brightness evaluation value in response to the vertical synchronization signal, and executes the recorded image AE process based on the captured brightness evaluation value. As a result, the optimum exposure period Tmain can be obtained in a short time.

シャッタボタン32が全押しされると、CPU30によって撮影/記録処理が実行される。CPU30はまず、本露光及び全画素読み出しの実行をTG24に命令し、本露光の開始から最適露光期間Tmainが経過した時点でドライバ20にメカニカルシャッタ14の駆動を命令する。   When the shutter button 32 is fully pressed, the CPU 30 executes photographing / recording processing. First, the CPU 30 instructs the TG 24 to execute main exposure and all pixel readout, and instructs the driver 20 to drive the mechanical shutter 14 when the optimum exposure period Tmain has elapsed from the start of the main exposure.

TG24はイメージセンサ16に本露光を施し、メカニカルシャッタ14は所望のタイミングでイメージセンサ16への光の入射を遮断する。TG24は、本露光によって生成された全ての電荷をメカニカルシャッタ14の駆動後に読み出す。   The TG 24 performs the main exposure on the image sensor 16, and the mechanical shutter 14 blocks light from entering the image sensor 16 at a desired timing. The TG 24 reads all the charges generated by the main exposure after the mechanical shutter 14 is driven.

CPU30は次に、JPEG圧縮をJPEGコーデック44に命令する。JPEGコーデック44は、SDRAM38に格納された高解像度の画像データをメモリ制御回路36を通して読み出し、読み出された画像データにJPEG圧縮を施し、そして圧縮画像データをメモリ制御回路36を通してSDRAM38に書き込む。   Next, the CPU 30 instructs the JPEG codec 44 to perform JPEG compression. The JPEG codec 44 reads high-resolution image data stored in the SDRAM 38 through the memory control circuit 36, performs JPEG compression on the read image data, and writes the compressed image data into the SDRAM 38 through the memory control circuit 36.

圧縮画像データがSDRAM38に確保されると、CPU30は、この圧縮画像データをメモリ制御回路36を通して読み出す。読み出された圧縮画像データを含む画像ファイルは、I/F回路46を通して記録媒体48に記録される。   When the compressed image data is secured in the SDRAM 38, the CPU 30 reads the compressed image data through the memory control circuit 36. The read image file including the compressed image data is recorded on the recording medium 48 through the I / F circuit 46.

輝度評価回路28は、図2に示すように構成される。ディジタルカメラ10の電源を立ち上げると、スイッチ28bは端子T1と接続される。信号処理回路26から出力されるYデータは、ビットシフト回路28aに与えられる。スイッチ28bは、CPU30からSW1切り換え命令(SW1=T2)を与えられると、端子T2と接続される。信号処理回路26から出力されるYデータは、クリップ回路28cに与えられる。また、CPU30からSW1切り換え命令(SW1=T1)が与えられると、スイッチ28bは、再び端子T1と接続される。   The luminance evaluation circuit 28 is configured as shown in FIG. When the power source of the digital camera 10 is turned on, the switch 28b is connected to the terminal T1. The Y data output from the signal processing circuit 26 is given to the bit shift circuit 28a. The switch 28b is connected to the terminal T2 when an SW1 switching command (SW1 = T2) is given from the CPU 30. The Y data output from the signal processing circuit 26 is given to the clip circuit 28c. Further, when an SW1 switching command (SW1 = T1) is given from the CPU 30, the switch 28b is again connected to the terminal T1.

ビットシフト回路28aは、与えられたYデータを下位に1ビットだけシフトし、最上位ビットに0を割り当てる。これによって、Yデータの示す数値が半減される。ビットシフト回路28aから出力されたYデータは、クリップ回路28cに与えられる。クリップ回路28cは、閾値(LH)以上を示すYデータを無効化する。   The bit shift circuit 28a shifts the applied Y data downward by 1 bit and assigns 0 to the most significant bit. As a result, the numerical value indicated by the Y data is halved. The Y data output from the bit shift circuit 28a is applied to the clip circuit 28c. The clip circuit 28c invalidates Y data indicating a threshold value (LH) or more.

つまり、スイッチ28bが端子T2と接続されると、ゲイン“1”が付与されたYデータがスイッチ28bから出力される。一方、スイッチ28bが端子T1と接続されると、ゲイン“0.5”が付与されたYデータがスイッチ28bから出力される。スイッチ28bは、被写界の明るさが小さいとき端子T2と接続され、被写界の明るさが大きいときに端子T1と接続されるため、Yデータに付与されるゲインは、被写界の明るさが増大するほど、減少する。   That is, when the switch 28b is connected to the terminal T2, Y data to which a gain “1” is given is output from the switch 28b. On the other hand, when the switch 28b is connected to the terminal T1, Y data to which the gain “0.5” is given is output from the switch 28b. The switch 28b is connected to the terminal T2 when the brightness of the object scene is small, and is connected to the terminal T1 when the brightness of the object scene is large. As brightness increases, it decreases.

信号処理回路26から入力されたYデータとクリップ回路28cから出力されたYデータとの関係を図3に示す。SW1=T1のとき、RY1の範囲におけるYデータは、クリップ回路28c出力後にRCの示す範囲に分布される。実線L1は、SW1=T1のときにおけるクリップ回路28cから出力されたYデータの有効値を示す。また、SW=T2のとき、RY2の範囲におけるYデータは、クリップ回路28c出力後にRCの示す範囲に分布される。実線L2は、SW2=T2のときにおけるクリップ回路28cから出力されたYデータの有効値を示す。   FIG. 3 shows the relationship between the Y data input from the signal processing circuit 26 and the Y data output from the clip circuit 28c. When SW1 = T1, Y data in the range of RY1 is distributed in the range indicated by RC after the output of the clip circuit 28c. A solid line L1 indicates an effective value of the Y data output from the clip circuit 28c when SW1 = T1. When SW = T2, the Y data in the range of RY2 is distributed in the range indicated by RC after the output of the clip circuit 28c. A solid line L2 indicates an effective value of the Y data output from the clip circuit 28c when SW2 = T2.

これにより、スイッチ28bが端子T2と接続しているとき、RY2の範囲におけるYデータつまり輝度が低い画像データが正確な輝度評価を受けることができる。一方、スイッチ28bが端子T1と接続しているとき、輝度が高い画像データは、ビットシフト回路28aによって飽和することのない適当な明るさの画像データに変換される。   Thereby, when the switch 28b is connected to the terminal T2, Y data in the range of RY2, that is, image data with low luminance, can receive an accurate luminance evaluation. On the other hand, when the switch 28b is connected to the terminal T1, the high-brightness image data is converted into image data of appropriate brightness that is not saturated by the bit shift circuit 28a.

被写界は、図4(A)に示すように水平方向および垂直方向の各々において16分割され、合計256個の分割エリアが被写界上に分布する。SRAM28eは、コントローラ28fによって図4(B)に示すように256個のブロックにそれぞれ区分けされる。区分けされた複数のブロックはそれぞれ、上記の複数の分割エリアと対応する。   As shown in FIG. 4A, the object scene is divided into 16 parts in each of the horizontal direction and the vertical direction, and a total of 256 divided areas are distributed on the object field. The SRAM 28e is divided into 256 blocks as shown in FIG. 4B by the controller 28f. Each of the plurality of divided blocks corresponds to the plurality of divided areas.

図2に戻って、コントローラ28fは、クリップ回路28cから出力されるYデータの画素位置を特定し、特定された画素位置に対応するブロックの輝度評価値をSRAM28eから読み出す。読み出された輝度評価値は、クリップ回路28cから出力されたYデータと加算器28dによって加算される。加算処理によって更新された輝度評価値は、コントローラ28fによってSRAM28eに書き込まれる。書き込み先のブロックは、更新前の輝度評価値が読み出されたブロックと一致する。コントローラ28fは、TG24から垂直同期信号を入力される。SRAM28eに書き込まれた輝度評価値は、垂直同期信号が発生する毎に、コントローラ28fによって所定の遅延時間を置いてリセットされる。   Returning to FIG. 2, the controller 28f specifies the pixel position of the Y data output from the clip circuit 28c, and reads the luminance evaluation value of the block corresponding to the specified pixel position from the SRAM 28e. The read luminance evaluation value is added by the adder 28d with the Y data output from the clip circuit 28c. The luminance evaluation value updated by the addition process is written into the SRAM 28e by the controller 28f. The writing destination block matches the block from which the luminance evaluation value before update is read. The controller 28f receives a vertical synchronization signal from the TG 24. The luminance evaluation value written in the SRAM 28e is reset after a predetermined delay time by the controller 28f every time a vertical synchronization signal is generated.

スイッチ28iは、CPU30からSW2切り換え命令を受ける。スイッチ28iが受けるS2切り換え命令は、スイッチ28bに与えられるSW1切り換え命令と同期する。SW1=T1のときは、スイッチ28iは端子T3と接続され、SW1=T2のときは、スイッチ28iは端子T4と接続される。   The switch 28i receives a SW2 switching command from the CPU 30. The S2 switching command received by the switch 28i is synchronized with the SW1 switching command given to the switch 28b. When SW1 = T1, the switch 28i is connected to the terminal T3, and when SW1 = T2, the switch 28i is connected to the terminal T4.

スイッチ28iが端子T3と接続されているとき、コントローラ28fは、SRAM28eから与えられる輝度評価値を乗算器28gに与える。レジスタ28hは、CPU30から“2”を入力し、かかる値を乗算器28gに与える。乗算器28gは、輝度評価値と“2”とを掛け合わせた値をCPU30に出力する。一方、スイッチ28iが端子T4と接続されているとき、コントローラ28fは、SRAM28eから与えられる輝度評価値をCPU30に与える。   When the switch 28i is connected to the terminal T3, the controller 28f gives the luminance evaluation value given from the SRAM 28e to the multiplier 28g. The register 28h receives “2” from the CPU 30 and supplies the value to the multiplier 28g. The multiplier 28g outputs a value obtained by multiplying the luminance evaluation value by “2” to the CPU 30. On the other hand, when the switch 28i is connected to the terminal T4, the controller 28f gives the luminance evaluation value given from the SRAM 28e to the CPU 30.

つまり、スイッチ28iが端子T4と接続されると、輝度評価値がそのままスイッチ28iから出力される。一方、スイッチ28iが端子T3と接続されると、係数“2”が掛けられた輝度評価値がスイッチ28iから出力される。スイッチ28iは、被写界の明るさが小さいとき端子T4と接続され、被写界の明るさが大きいときに端子T3と接続されるため、輝度評価値に付与される係数は、被写界の明るさが増大するほど、増大するする。   That is, when the switch 28i is connected to the terminal T4, the luminance evaluation value is output from the switch 28i as it is. On the other hand, when the switch 28i is connected to the terminal T3, the luminance evaluation value multiplied by the coefficient “2” is output from the switch 28i. Since the switch 28i is connected to the terminal T4 when the brightness of the object scene is low, and is connected to the terminal T3 when the brightness of the object scene is high, the coefficient given to the luminance evaluation value is It increases as the brightness increases.

CPU30は、図5〜図6に示す撮影タスクを実行する。CPU30はμITRONのようなマルチタスクOSを搭載したマルチタスクCPUであり、図示しない複数のタスクと並列して撮影タスクを実行する。なお、このようなタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ50に記憶される。   CPU30 performs the imaging | photography task shown in FIGS. The CPU 30 is a multitask CPU equipped with a multitask OS such as μITRON, and executes a shooting task in parallel with a plurality of tasks (not shown). A control program corresponding to such a task is stored in the flash memory 50.

図5を参照して、ステップS1では初期化処理を行い、スイッチ28bが端子T1に接続され、スイッチ28iが端子T3に接続される。ステップS3ではスルー画像処理を行い、被写界のスルー画像が液晶モニタ42に表示される。ステップS5では、シャッタボタン32が半押しされたか否かを判断する。ステップS5でNOと判断されると、ステップS7へ進み、後述する輝度評価処理を実行し、ステップS9へ進む。ステップS9では、スルー画像用AE処理を施し、ステップS5に戻る。ステップS5〜ステップS7の一連の動作の結果、プリ露光のための最適露光期間Tpreが更新される。これによって、スルー画像の明るさが適度に調整される。ステップS5でYESと判断されると、ステップS11に進み、記録画像用AE処理を実行する。これによって、最適露光期間Tmainが正確に求められる。   Referring to FIG. 5, in step S1, initialization processing is performed, and switch 28b is connected to terminal T1, and switch 28i is connected to terminal T3. In step S3, through image processing is performed, and a through image of the object scene is displayed on the liquid crystal monitor. In step S5, it is determined whether or not the shutter button 32 has been half-pressed. If NO is determined in step S5, the process proceeds to step S7, a luminance evaluation process described later is executed, and the process proceeds to step S9. In step S9, through image AE processing is performed, and the process returns to step S5. As a result of the series of operations from step S5 to step S7, the optimum exposure period Tpre for pre-exposure is updated. As a result, the brightness of the through image is appropriately adjusted. If YES is determined in the step S5, the process proceeds to a step S11 so as to execute a recording image AE process. As a result, the optimum exposure period Tmain is accurately obtained.

ステップS13ではシャッタボタン32が全押しされたか否か判別し、ステップS15ではシャッタボタンが解除されたか否か判別する。シャッタボタン32の操作が解除されたときはステップS5に戻り、シャッタボタン32が全押しされたときはステップS17で撮影/記録処理を行う。撮影/記録処理によって、平均測光に基づいて最適露光期間Tmainに従う本露光が行われ、これによって撮影された被写界の画像データが圧縮状態で記録媒体48に記録される。ステップS17が完了すると、ステップS3に戻る。   In step S13, it is determined whether or not the shutter button 32 has been fully pressed. In step S15, it is determined whether or not the shutter button has been released. When the operation of the shutter button 32 is released, the process returns to step S5, and when the shutter button 32 is fully pressed, the photographing / recording process is performed in step S17. By the photographing / recording process, the main exposure according to the optimum exposure period Tmain is performed based on the average photometry, and the image data of the object scene photographed thereby is recorded on the recording medium 48 in a compressed state. When step S17 is completed, the process returns to step S3.

ステップS7の輝度評価処理は、図6に示すサブルーチンに従う。ステップS21では初期化処理を実行する。具体的には、LHに128を設定し、Nに0を設定し、cntに0を設定し、Blockに256を設定し、そしてPeakに205を設定する。LHは、スイッチ28aが端子T2と接続されているときのYデータの閾値であり、cntは、輝度評価値が閾値以下であるブロックの数を示し、Nは、輝度評価回路28から出力される輝度評価値が属するブロックの識別番号である。Blockは、SRAM28eに形成されたブロックの数であり、Peakは、明るさの判定に使用する閾値である。   The luminance evaluation process in step S7 follows a subroutine shown in FIG. In step S21, initialization processing is executed. Specifically, LH is set to 128, N is set to 0, cnt is set to 0, Block is set to 256, and Peak is set to 205. LH is a threshold value of Y data when the switch 28a is connected to the terminal T2, cnt indicates the number of blocks whose luminance evaluation value is equal to or smaller than the threshold value, and N is output from the luminance evaluation circuit 28. This is the identification number of the block to which the luminance evaluation value belongs. Block is the number of blocks formed in the SRAM 28e, and Peak is a threshold used for brightness determination.

ステップS23では、垂直同期信号が発生したか否か判断し、YESであればステップS25でNがBlockより小さいか否かを判別する。判断結果がYESのとき、ステップS27に進む。ステップS27では、N番目のブロックの輝度評価値(IyN)が閾値(LH)以下か否かを判別する。判断結果がNOのとき、ステップS31へ進む。一方、判断結果がYESのとき、ステップS29に進みcntをインクリメントさせて、ステップS31へ進む。ステップS31では、Nをインクリメントさせて、再びステップS25へ戻る。   In step S23, it is determined whether a vertical synchronizing signal has been generated. If YES, it is determined in step S25 whether N is smaller than Block. When the determination result is YES, the process proceeds to step S27. In step S27, it is determined whether or not the luminance evaluation value (IyN) of the Nth block is equal to or less than a threshold value (LH). When the determination result is NO, the process proceeds to step S31. On the other hand, if the determination result is YES, the process proceeds to step S29, cnt is incremented, and the process proceeds to step S31. In step S31, N is incremented, and the process returns to step S25 again.

ステップS25で判断結果がNOとなると、輝度評価値の比較処理が完了したので、ステップS33に進む。ステップS33では、cntがPeakより大きいか否かを判別する。判断結果がYESであれば、取り込んでいる被写界像は暗いと判断され、スイッチ28bが端子T2に接続され、スイッチ28iが端子T4に接続される。一方、判断結果がNOであれば、取り込んでいる被写界像は暗くないと判断され、スイッチ28bが端子T1に接続され、スイッチ28iが端子T3に接続される。スイッチ28bおよびスイッチ28iの設定が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。   If the determination result is NO in step S25, the luminance evaluation value comparison process is completed, and the process proceeds to step S33. In step S33, it is determined whether cnt is larger than Peak. If the determination result is YES, it is determined that the captured object scene image is dark, the switch 28b is connected to the terminal T2, and the switch 28i is connected to the terminal T4. On the other hand, if the determination result is NO, it is determined that the captured object scene image is not dark, the switch 28b is connected to the terminal T1, and the switch 28i is connected to the terminal T3. When the setting of the switch 28b and the switch 28i is completed, the process returns to the upper hierarchy routine.

以上の説明から分かるように、信号処理回路26は、イメージセンサ16によって捉えられた被写界の明るさを示すYデータを生成する。生成されたYデータは、ビットシフト回路28aによってビットシフトを施される。スイッチ28bは、被写界の明るさに応じてビットシフト回路28aをオン/オフする。CPU30は、ビットシフトを施されたYデータに基づいて輝度評価値を評価する。CPU30によって求められた輝度評価値は、乗算器28gによって“2”を掛けられる。スイッチ28iは、被写界の明るさに応じて乗算器28gをオン/オフする。イメージセンサ16の露光量は、乗算器28gによって求められた掛け算値に基づいて、CPU30によって調整される。   As can be seen from the above description, the signal processing circuit 26 generates Y data indicating the brightness of the object scene captured by the image sensor 16. The generated Y data is bit-shifted by the bit shift circuit 28a. The switch 28b turns on / off the bit shift circuit 28a according to the brightness of the object scene. The CPU 30 evaluates the luminance evaluation value based on the Y data subjected to the bit shift. The luminance evaluation value obtained by the CPU 30 is multiplied by “2” by the multiplier 28g. The switch 28i turns on / off the multiplier 28g according to the brightness of the object scene. The exposure amount of the image sensor 16 is adjusted by the CPU 30 based on the multiplication value obtained by the multiplier 28g.

このように、Yデータは被写界が明るいときシフトビットするシフトビット回路28aに従ってシフトビットされ、輝度評価値はシフトビットされたYデータに基づいて求められる。これによって、被写界の明るさが大きく変動するときでも、この明るさを的確に評価することができる。また、求められた輝度評価値は、被写界が明るいとき乗算器28gによって“2”を掛けられる。この結果、シフトビット回路28aに起因する輝度評価値のずれが解消され、共通の手順で露光量を調整することができる。   Thus, the Y data is shifted in accordance with the shift bit circuit 28a that shifts the bit when the object scene is bright, and the luminance evaluation value is obtained based on the shifted Y data. This makes it possible to accurately evaluate the brightness even when the brightness of the object scene fluctuates greatly. The obtained luminance evaluation value is multiplied by “2” by the multiplier 28g when the object scene is bright. As a result, the deviation of the luminance evaluation value caused by the shift bit circuit 28a is eliminated, and the exposure amount can be adjusted by a common procedure.

なお、この実施例では、上述した各閾値LHおよびPeakについて説明したが、説明した以外の値に適宜設定してもよい。   In this embodiment, the above-described threshold values LH and Peak have been described, but values other than those described may be set as appropriate.

また、この実施例では、平均測光によって露光設定を施しているが、平均測光に代えて中央重点測光やスポット測光を採用するようにしてもよい。   In this embodiment, exposure is set by average photometry, but center-weighted photometry or spot photometry may be adopted instead of average photometry.

さらに、この実施例では、CCDイメージャによって被写界像を撮影するようにしているが、CCDイメージャに代えてCMOSイメージャを採用するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, the object scene image is photographed by the CCD imager, but a CMOS imager may be employed instead of the CCD imager.

なお、この実施例では、Yデータを8ビットレートとしてこの発明を適用する場合につて説明したが、16ビットレートなどの他のレートにもこの発明を適用することができる。   In this embodiment, the case where the present invention is applied with the Y data set to the 8-bit rate has been described. However, the present invention can also be applied to other rates such as the 16-bit rate.

また、この実施例では、ディジタルカメラ10にこの発明を適用する場合について説明したが、ビデオカメラなどの他のカメラにもこの発明を適用することができる。   In this embodiment, the case where the present invention is applied to the digital camera 10 has been described. However, the present invention can also be applied to other cameras such as a video camera.

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Example of this invention. 図1実施例の動作の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of operation | movement of FIG. 1 Example. 図1実施例に適用される輝度評価回路の動作の一例を示す図解図である。It is an illustration figure which shows an example of operation | movement of the luminance evaluation circuit applied to the FIG. 1 Example. (A)は被写界に割り当てられた複数の分割エリアのマッピング状態の図解図であり、(B)はSRAMの分割エリアの一例を示す図解図である。(A) is an illustrative view showing a mapping state of a plurality of divided areas assigned to the object scene, and (B) is an illustrative view showing one example of an SRAM divided area. 図1実施例に適用されるCPUの動作の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of operation | movement of CPU applied to the FIG. 1 Example. 図1実施例に適用されるCPUの動作の他の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of other operation | movement of CPU applied to the FIG. 1 Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 … ディジタルカメラ
16 … イメージセンサ
26 … 信号処理回路
28 … 輝度評価回路
30 … CPU
36 … メモリ制御回路
38 … SDRAM
40 … ビデオエンコーダ
44 … JPEGコーデック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera 16 ... Image sensor 26 ... Signal processing circuit 28 ... Luminance evaluation circuit 30 ... CPU
36 ... Memory control circuit 38 ... SDRAM
40 ... Video encoder 44 ... JPEG codec

Claims (6)

被写界を捉える撮像手段、
前記撮像手段によって捉えられた被写界の明るさを示す輝度データを生成する生成手段、
前記生成手段によって生成された輝度データを前記被写界の明るさが増大するほど減少するゲインに従って減衰する減衰手段、
前記減衰手段によって減衰された輝度データに基づいて前記被写界の明るさを評価する評価手段、
前記評価手段によって求められた評価値に前記被写界の明るさが増大するほど増大する係数を掛け算する演算手段、および
前記演算手段によって求められた掛け算値に基づいて前記撮像手段の露光量を調整する調整手段を備える、電子カメラ。
Imaging means for capturing the object scene,
Generating means for generating luminance data indicating the brightness of the object scene captured by the imaging means;
Attenuating means for attenuating the luminance data generated by the generating means according to a gain that decreases as the brightness of the object scene increases;
Evaluation means for evaluating the brightness of the object scene based on the luminance data attenuated by the attenuation means;
An arithmetic means for multiplying the evaluation value obtained by the evaluation means by a coefficient that increases as the brightness of the object field increases, and an exposure amount of the imaging means based on the multiplication value obtained by the arithmetic means. An electronic camera comprising adjusting means for adjusting.
前記減衰手段は、前記輝度データにビットシフトを施してデータ値を半減させるビットシフト手段、および前記明るさに応じて前記ビットシフト手段をオン/オフする第1制御手段を含む、請求項1記載の電子カメラ。   2. The attenuation means includes bit shift means for bit-shifting the luminance data to halve the data value, and first control means for turning on / off the bit shift means in accordance with the brightness. Electronic camera. 前記演算手段は、前記評価値に“2”を掛け算する掛け算手段、および前記明るさに応じて前記掛け算手段をオン/オフする第2制御手段を含む、請求項2記載の電子カメラ。   The electronic camera according to claim 2, wherein the calculation means includes a multiplication means for multiplying the evaluation value by “2” and a second control means for turning on / off the multiplication means in accordance with the brightness. 前期被写界には複数のブロックが割り当てられ、
前記評価手段は前記輝度データを被写界に割り当てられたブロック毎に積算する積算手段を含む、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子カメラ。
Multiple blocks are assigned to the first scene,
The electronic camera according to claim 1, wherein the evaluation unit includes an integration unit that integrates the luminance data for each block assigned to the object scene.
前記積算手段によって求められた複数の積算値の各々を閾値と比較する比較手段、および
前記比較手段の比較結果に基づいて前記ゲインを決定するゲイン決定手段をさらに備える、請求項4記載の電子カメラ。
5. The electronic camera according to claim 4, further comprising: a comparison unit that compares each of a plurality of integration values obtained by the integration unit with a threshold; and a gain determination unit that determines the gain based on a comparison result of the comparison unit. .
前記比較手段の比較結果に基づいて前記係数を決定する係数決定手段をさらに備える、
請求項5記載の電子カメラ。
Coefficient determination means for determining the coefficient based on the comparison result of the comparison means is further provided.
The electronic camera according to claim 5.
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