JP2015122706A - 制御装置、制御方法および制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】同一撮像面上にある２種類の画素群の各々についてダイナミックレンジを設定することが可能な制御装置、制御方法および制御システムを提供する。【解決手段】同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御装置。【選択図】図４

Description

本開示は、制御装置、制御方法および制御システムに関する。

近年、被写体像を光電変換する撮像素子を備えたデジタルカメラ等の撮像装置が一般に普及している。しかし、デジタルカメラ等の撮像装置は、銀塩カメラに比べてダイナミックレンジが狭く、被写体の輝度が撮像装置のダイナミックレンジから外れている場合、撮像により得られる画像に白とびまたは黒つぶれが出現し得る。

これに対して、特許文献１では、撮像装置に感度の異なる２種類の画素群からなる撮像素子が備えられることにより、ダイナミックレンジを拡大する発明が開示されている。

また、特許文献２では、測光結果に基づいて撮影環境に適したダイナミックレンジを決定し、２種類の画素群の各々の撮像結果を合成すると決定されたダイナミックレンジとなるように画素群の各々の露出制御を行う発明が開示されている。

また、特許文献３では、２種類の撮像光学系を備え、各々の撮像光学系における露出制御値を異なる値に設定することにより、ダイナミックレンジを拡大する発明が開示されている。

特開２０１１−５９３３７号公報 特許第５１３８５２１号公報 特開２０１２−７８７４１号公報

しかし、特許文献１〜３に記載の発明では、同一撮像面上にある種類の異なる画素群の各々に対し、各々で独立した露出制御値を設定することが困難である。

例えば、特許文献１の発明では、露出制御を行っていないため、動的にダイナミックレンジを変更することが困難である。

また、特許文献２の発明では、２種類の画素群に対して１のダイナミックレンジが決定されるため、露出制御値は互いの画素群に連動され、画素群の間で独立して露出制御値を設定することが困難である。

また、特許文献３の発明では、撮像光学系が独立しているため、２種類の画素群は独立した露出制御値を設定可能であるが、撮像される被写体の位置等のずれを補正する手段を別途設けることになる。

そこで、本開示は、同一撮像面上にある２種類の画素群の各々についてダイナミックレンジを設定することが可能な、新規かつ改良された制御装置、制御方法および制御システムを提案する。

本開示によれば、同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御装置が提供される。

また、本開示によれば、同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定することと、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定することと、を含む制御方法が提供される。

また、本開示によれば、同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御システムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、同一撮像面上にある２種類の画素群の各々についてダイナミックレンジを設定することが可能な制御装置、制御方法および制御システムが提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の第１の実施形態に係る制御装置を含むデジタルカメラの概略的な物理構成を示す断面図である。 本実施形態に係る制御装置を含むデジタルカメラの背面図である。 本実施形態に係る制御装置を含むデジタルカメラの平面図である。 本実施形態に係る制御装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る制御装置の撮影時の基本処理の概要を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＡＥ起動処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る第１ターゲット輝度の算出処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る第２ターゲット輝度の算出処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る第１制御値の演算処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＡＵＴＯモードまたはプログラムモードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＡモードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＳモードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＭモードの処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る第２制御値の演算処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る絞り値に基づく第１制御値の補正処理を示すフローチャートである。 本開示の第２の実施形態に係る制御装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る制御装置の処理の概要を概念的に示すフローチャートである。 本実施形態に係る制御装置の調光処理を概念的に示すフローチャートである。 本実施形態に係る制御装置の調光処理における検波値選択処理および調光評価値算出処理を概念的に示すフローチャートである。 本実施形態に係る制御装置の調光処理における本発光量算出処理を概念的に示すフローチャートである。 本開示に係る制御装置のハードウェア構成を示した説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の第１の実施形態（ＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）起動処理の例）
１−１．第１の実施の形態に係る制御装置の物理構成
１−２．第１の実施の形態に係る制御装置の機能構成
１−３．第１の実施の形態に係る制御装置の処理
１−４．第１の実施形態における変形例
２．本開示の第２の実施形態（調光処理の例）
２−１．第２の実施の形態に係る制御装置の機能構成
２−２．第２の実施の形態に係る制御装置の処理
３．本開示の一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成
４．むすび

＜１．本開示の第１の実施形態（ＡＥ起動処理の例）＞
まず、本開示の第１の実施形態に係る制御装置について説明する。本開示の第１の実施形態に係る制御装置は、ＡＥ起動処理における検波値のダイナミックレンジを拡大させる露出制御を行う。

一般的に、単一の撮像画素群を用いた検波では、被写体の輝度がダイナミックレンジから外れている場合、検波値の収束までに時間がかかり、撮影可能な露出制御値を決定するまでの時間が長期化することがある。

そこで、本開示の第１の実施形態では、２種類の画素群の各々のダイナミックレンジが異なるように露出制御値の設定を行う制御装置を提案する。なお、説明の便宜上、第１および第２の実施形態による制御装置１００の各々を、制御装置１００−１および制御装置１００−２のように、末尾に実施形態に対応する番号を付することにより区別する。

［１−１．第１の実施形態に係る制御装置の物理構成］
最初に、本開示の第１の実施形態に係る制御装置１００−１を含むデジタルカメラの物理構成について図１〜３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る制御装置１００−１を含むデジタルカメラの概略的な物理構成を示す断面図である。図２は、デジタルカメラ１の背面図である。図３は、デジタルカメラ１の平面図である。

デジタルカメラ１は、レンズ部、カメラ本体部およびフラッシュ部からなる。図１に示したように、レンズ部は、撮影レンズ１０、フォーカスレンズ１２および絞り１４を備える。また、カメラ本体部は、撮影用画素群１６、位相差画素群１８、ＬＣＤモニタ２０、ＥＶＦ（Ｅｒｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）２２、接眼レンズ２４およびファインダ２６を備える。また、フラッシュ部は、発光部２８および発光制御ユニット（図示せず。）を備える。また、図２および図３に示したように、カメラ本体部は、露出補正ダイヤル３０、撮影モードダイヤル３２、ＬＣＤモニタ操作ダイヤル３４、プレビューボタン３６、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｒｃｕｓ）／ＭＦ（Ｍａｎｕａｌ Ｆｏｒｃｕｓ）切替ボタン３８およびシャッターボタン４０を備える。

撮影レンズ１０は、被写体からの光を取り込み、撮像素子に被写体像を映し出す光学系である。

フォーカスレンズ１２は、被写体像の焦点調節制御を行う光学系である。例えば、フォーカスレンズ１２は、当該フォーカスレンズ１２を移動させるフォーカスレンズ駆動機構（図示せず。）によって光軸方向（すなわち、Ｘ軸方向）に移動される。フォーカス駆動機構は、制御装置からの駆動指示情報に基づき動作し、フォーカスレンズ１２を移動させる。このようにして、フォーカスレンズ１２により被写体像の焦点の制御を行い得る。

絞り１４は、制御装置１００−１により設定される制御値に基づいて、撮影レンズを通して取り込まれた被写体からの光の量の調節を行う。例えば、絞り１４は、複数の絞り羽根から構成され、絞り羽根を動かす絞り機構（図示せず。）によって動かされる。絞り機構は、制御装置１００−１により設定されるＦ値に基づいて、絞り羽根を動かし、取り込まれる被写体からの光の量の調節を行い得る。

撮影用画素群（モニタ用画素）１６は、撮影レンズ１０を通して取り込まれた被写体からの光の光電変換を行う。例えば、撮影用画素群１６は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子であり得る。

位相差画素群１８は、撮影レンズ１０を通して取り込まれた被写体からの光の光路方向が制御された画素群である。例えば、位相差画素群１８の画素の各々に対応するマイクロレンズが、当該マイクロレンズの中心位置と画素の中心位置とがずれた状態で配置され得る。なお、撮影用画素群１６および位相差画素群１８は、同一撮像面上に配置される。例えば、撮影用画素群１６の画素の各々は奇数行に配置され、位相差画素群１８の画素の各々は偶数行に配置され得る。

ＬＣＤモニタ２０は、撮像により得られた画像および記憶されている画像の表示を行う。また、ＬＣＤモニタ２０は、デジタルカメラ１の撮影方法等の設定を行うための画像を表示する。例えば、ＬＣＤモニタ２０は、液晶パネルまたは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等であり得る。なお、ＬＣＤモニタ２０は、タッチパネルであってもよい。

ＥＶＦ２２は、撮像により得られた画像を映し出す。具体的には、ＥＶＦ２２は、撮影用画素群１６により光電変換された電気信号を撮影用画素群１６から順次取得し、取得された電気信号に基づく画像を、接眼レンズ２４を通じてファインダ２６に映し出す。例えば、ＥＶＦ２２は、撮影用画素群１６から得られる画像をリアルタイムで表示させ得る。

接眼レンズ２４は、ＥＶＦ２２により映し出される画像の拡大を行う。

ファインダ２６は、ＥＶＦ２２より映し出される画像をユーザが確認するための接眼部である。ユーザは、ファインダ２６を覗くことにより順次撮像される被写体を確認することができる。

発光部２８は、発光制御部ユニットが設定する発光量および発光タイミングで、発光を行う。

発光制御ユニットは、制御装置１００−１により設定される制御値に基づいて、発光部２８の発光量および発光タイミングの制御を行う。例えば、発光制御ユニットは、プリ発光および本発光の制御を行う。

露出補正ダイヤル３０は、撮像時の露出制御値の補正の度合いを設定する。例えば、ユーザは、撮像により得られる画像を明るくする場合はプラス側にダイヤルを回して設定し、画像を暗くする場合はマイナス側にダイヤルを回して設定する。なお、補正に係る露出制御は、ゲイン、露光時間、絞りまたはこれらの組合せの制御であり得る。

撮影モードダイヤル３２は、露出制御のモードを設定する。例えば、モードには、ＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）、プログラムモード（Ｐ）、絞り優先モード（Ａ）、シャッタースピード優先モード（Ｓ）およびマニュアル露出モード（Ｍ）があり得る。なお、ＡＵＴＯモードおよびプログラムモードは、デジタルカメラ１が自動的に露出制御を行うモードである。また、絞り優先モードは、絞り値をユーザが設定し、絞り値が自動制御されるモードであり、シャッタースピード優先モードは、露光時間をユーザが設定し、絞り値が自動制御されるモードである。また、マニュアル露出モードは、ユーザが絞り値および露光時間を設定するモードである。ユーザは、撮影モードダイヤル３２を回転させて所望のモードを設定位置に合わせることで、モードを設定することができる。

ＬＣＤモニタ操作ダイヤル３４は、ＬＣＤモニタ２０に表示される画像の操作を行う。具体的には、ユーザは、ＬＣＤモニタ操作ダイヤル３４を操作することにより、ＬＣＤモニタ２０に表示される画像の操作を行い、デジタルカメラ１の設定操作等を行う。

プレビューボタン３６は、プレビューの実行有無を設定する。具体的には、デジタルカメラ１は、プレビューボタン３６が押下されると、プレビュー実行状態に遷移し、プレビューボタン３６が再度押下されると、プレビュー非実行状態に遷移する。ここで、プレビューとは、例えば、撮影用画素群１６からリアルタイムに得られる画像に、設定中の露出制御値で露出制御を行った場合の画像を、ＬＣＤモニタ２０およびＥＶＦ２２に表示することである。

ＡＦ／ＭＦ切替ボタン３８は、デジタルカメラ１のフォーカス処理の設定を、オートフォーカスまたはマニュアルフォーカスのいずれかに切り替える。ＡＦ／ＭＦ切替ボタン３８が押下される毎に、オートフォーカスとマニュアルフォーカスとが切り替わる。

シャッターボタン４０は、デジタルカメラ１にＡＦ処理または撮像処理を実行させるための操作部である。具体的には、シャッターボタン４０が半押しされると、ＡＦ処理が実行され、シャッターボタン４０が全押しされると、撮像処理が実行される。

なお、図１〜図３に図示されていないが、デジタルカメラ１には、ＣＰＵおよびメモリ等からなる制御装置１００−１が含まれる。また、制御装置１００−１は、デジタルカメラ１に含まれる例を説明したが、例えば、制御装置１００−１は、スマートフォン、タブレット端末またはノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器に含まれ得る。

［１−２．第１の実施形態に係る制御装置の機能構成］
次に、図４を参照して、本実施形態に係る制御装置１００−１の機能構成について説明する。図４は、本実施形態に係る制御装置１００−１の概略的な機能構成を示すブロック図である。

制御装置１００−１は、同一撮像面に配置された撮影用画素群（第１の画素群）１０２および位相差画素群（第２の画素群）１０４を制御する。撮影用画素群１０２は図１の撮影用画素群１６に対応し、位相差画素群１０４は図１の位相差画素群１８に対応する。

撮影用画素群１０２により取得された画像はＬＣＤモニタ２０に表示されるモニタ用としても使用される。実際に撮影する画像に対しては、自動的に、あるいはユーザ設定に応じて、撮影用ゲインおよび撮影用シャッタースピードが決定される。また、モニタ用画像に対しては、きれいで滑らかな画像をＬＣＤモニタ２０に表示させるために、第１ゲインおよび第１シャッタースピード等の第１制御値が決定される。一方、位相差画素群１０４に対しては、ＡＦ性能を向上させるため、撮影用画素群１０２とは独立して第２ゲインおよび第２シャッタースピード等の第１制御値が決定される。

図４に示したように、制御装置１００−１は、第１検波値取得部１０６、第２検波値取得部１０８、第１ゲイン制御部１１０、第２ゲイン制御部１１２、第１タイミング制御部１１４、第２タイミング制御部１１６、設定部１１８およびメモリ１２４を備える。

第１検波値取得部１０６は、撮影用画素群１０２から撮像信号を検波して第１検波値を出力する。第１検波値は、第１検波値取得部１０６から第１ゲイン制御部１１０へ出力される。

第２検波値取得部１０８は、位相差画素群１０４から撮像信号を検波して第２検波値を出力する。第２検波値は、第２検波値取得部１０８から第２ゲイン制御部１１２へ出力される。なお、第１検波値取得部１０６および第２検波値取得部１０８は、同時にそれぞれ検波信号を読み出すことが可能である。

第１ゲイン制御部１１０は、第１検波値を第１ゲインによりゲイン調整する。第１ゲイン制御部１１０は、第１検波値に第１ゲインをかけて増幅した後、設定部１１８の第１制御値演算部１２０へ出力する。

第２ゲイン制御部１１２は、第２検波値を第２ゲインによりゲイン調整する。本実施形態に係る第２ゲイン制御部１１２は、第１ゲイン制御部１１０とは独立して機能し、第２検波値に第２ゲインをかけて増幅した後、設定部１１８の第２制御値演算部１２２へ出力する。

第１タイミング制御部１１４は、撮影用画素群１０２に対して第１シャッタースピード（すなわち、第１露光時間）で露光制御する。第１タイミング制御部１１４は、後述する設定部１１８の第１制御値演算部１２０により演算された第１シャッタースピードに基づき、撮影用画素群１０２の露出を制御する。

第２タイミング制御部１１６は、位相差画素群１０４に対して第２露光時間（すなわち、第２シャッタースピード）で露光制御する。第２タイミング制御部１１６は、第１タイミング制御部１１４とは独立して機能し、後述する設定部１１８の第２制御値演算部１２２により演算された第２露光時間に基づき、位相差画素群１０４の露出を制御する。なお、第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６は、同時に各画素群を露光させることが可能である。

設定部１１８は、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４を露光制御するための制御値を演算する機能部であり、第１制御値演算部１２０および第２制御値演算部１２２を備える。

第１制御値演算部１２０は、第１ゲイン制御部１１０にてゲイン調整された第１検波値とレンズ部の情報とに基づき、第１シャッタースピード、第１検波値を調整する第１ゲイン、および絞り１４の設定値（以下、「絞り値」ともいう。）を演算する。レンズ部の情報としては、例えばＡＦ情報や絞り情報等がある。そして、第１制御値演算部１２０は、第１シャッタースピードを第１タイミング制御部１１４へ出力し、第１ゲインを第１ゲイン制御部１１０へ出力し、絞り値を第２制御値演算部１２２へ出力する。

第２制御値演算部１２２は、第２ゲイン制御部１１２にてゲイン調整された第２検波値および第１制御値演算部１２０により演算された絞り値に基づいて、第２シャッタースピードおよび第２検波値を調整する第２ゲインを演算する。そして、第２制御値演算部１２２は、第２シャッタースピードを第２タイミング制御部１１６へ出力し、第２ゲインを第２ゲイン制御部１１２へ出力する。

メモリ１２４は、撮像装置１の各種設定情報や撮像された画像等を記憶する記憶部である。メモリ１２４は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体により構成される。例えば、メモリ１２４に記憶された各種設定情報は、設定部１１８の第１制御値演算部１２０や第２制御値演算部１２２に読み出され、演算処理に用いられる。

［１−３．第１の実施形態に係る制御装置の処理］
次に、本実施形態における制御装置１００−１の処理の概要について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る制御装置１００−１の撮影時の基本処理の概要を示すフローチャートである。なお、上述の制御装置１００−１の物理構成および機能構成の説明と重複する説明は省略する。

（Ｓ２０２：初期設定）
まず、図５に示すように、制御装置１００−１は、撮影を行うにあたり初期設定を行う（ステップＳ２０２）。初期設定では、絞り値や撮影用画素群１０２の第１検波値を調整する第１ゲイン、第１シャッタースピード、位相差画素群１０４の検波値を調整する第２ゲイン、第２シャッタースピードの初期値がそれぞれ設定される。

ここで、第１ゲインおよび第２ゲインの初期値は、異なる値に設定される。例えば、設定部１１８は、第１ゲインをＩＳＯ４００相当の値に設定し、第２ゲインを第１ゲインから２ＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）を減じた値に設定し得る。このため、撮影用画素群１６および位相差画素群の各々に対して異なるダイナミックレンジを設定することが可能となる。

また、上記の例のように、第２ゲインの初期値は、第１ゲインの初期値よりも低感度に設定される。このため、撮影に用いられる撮影用画素群１６のゲイン調整に係る第１ゲインを基準にすることにより、第１ゲインの設定変更の発生を抑制し、撮影用画素１６に対する露出制御にかかる処理時間を短縮することが可能となる。

また、第１シャッタースピードおよび第２シャッタースピードの初期値は、異なる値に設定される。例えば、設定部１１８は、第１シャッタースピードを１／２５０に設定し、第２シャッタースピードを第１シャッタースピードよりも２ＥＶだけ高速な値に設定し得る。このため、第１ゲインおよび第２ゲインが同値である場合においても、撮影用画素群１６および位相差画素群の各々に対して異なるダイナミックレンジを設定することが可能となる。

また、上記の例のように、第２シャッタースピードの初期値は、第１シャッタースピードの初期値よりも高速に設定される。このため、撮影に用いられる撮影用画素群１６のシャッタースピードに係る第１シャッタースピードを基準にすることにより、第１シャッタースピードの設定変更の発生を抑制し、撮影用画素１６に対する露出制御にかかる処理時間を短縮することが可能となる。

また、制御装置１００−１は、撮影用画素群１０２に対する第１ターゲット輝度の初期値および位相差画素群１０４に対する第２ターゲット輝度の初期値を設定する。ターゲット輝度は、各制御値の目標値であって、次の制御値は当該目標値に追従するように設定される。ターゲット輝度は、画像内の明るさのむらを平均化するスムージング処理に用いられる。第１ターゲット輝度の初期値は、例えば絞り値と第１露光時間との和から第１ゲインを減じた値に設定され、第２ターゲット輝度の初期値は、例えば絞り値と第２露光時間との和から第２ゲインを減じた値に設定される。このように、第１ターゲット輝度と第２ターゲット輝度との初期値には差が設けられ得る。

（Ｓ２０４：ＡＥ起動処理）
次いで、制御装置１００−１は、ＡＥ起動処理を行う（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４では、制御装置１００−１は、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４のそれぞれについて、第１検波値および第２検波値を取得してゲイン調整した後、当該値に基づいて、第１ターゲット輝度および第２ターゲット輝度を算出する。各ターゲット輝度は、ゲイン調整された各検波値と予め設定された閾値レベルとを比較して、その大小関係に応じて設定される。

ステップＳ２０４における処理の詳細を図６〜図８に基づき説明する。なお、図６は、本実施形態に係るＡＥ起動処理を示すフローチャートである。図７は、本実施形態に係る第１ターゲット輝度の算出処理を示すフローチャートである。図８は、本実施形態に係る第２ターゲット輝度の算出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２０４の処理では、図６に示すように、まず、第１検波値および第２検波値が取得される（ステップＳ３０２）。具体的には、第１検波値取得部１０６により撮影用画素群１６の出力する第１検波値が取得され、第２検波値取得部１０８により位相差画素群１８の出力する第２検波値が取得される。次に、取得された第１検波値は、第１ゲイン制御部１１０にてゲイン調整され、取得された第２検波値は、第２ゲイン制御部１１２にてゲイン調整される。そして、設定部１１８は、ゲイン調整された第１検波値および第２検波値を取得する。

次に、第１検波値＞閾値Ｘかつ第２検波値＞閾値Ｘを満たすかの判定が行われる（ステップＳ３０４）。具体的には、第１検波値および第２検波値を取得した設定部１１８は、メモリ１２４から閾値Ｘを取得し、上記の条件を満たすかの判定を行う。なお、閾値Ｘは、明るさの判断基準として用いられ、例えば、閾値Ｘは、予めメモリ１２４等に記憶された輝度の値であり得る。

ステップＳ３０４にて、第１検波値＞閾値Ｘかつ第２検波値＞閾値Ｘを満たすと判定された場合、設定部１１８は、第２ターゲット輝度の初期値に所定の値を加算した値を第１ターゲット輝度および第２ターゲット輝度とする（ステップＳ３０６）。例えば、所定の値は、４ＥＶであり得る。なお、第２ターゲット輝度の初期値は、ステップＳ２０２にて取得される。

ステップＳ３０４にて、第１検波値＞閾値Ｘかつ第２検波値＞閾値Ｘを満たさないと判定された場合、設定部１１８は、第１検波値＞閾値Ｘかつ閾値Ｙ≦第２検波値≦閾値Ｘを満たすかの判定を行う（ステップＳ３０８）。具体的には、設定部１１８は、メモリ１２４から閾値Ｘおよび閾値Ｙを取得し、上記の条件を満たすかの判定を行う。なお、閾値Ｙは、暗さの判断基準として用いられ、例えば、閾値Ｙは、予めメモリ１２４等に記憶された輝度の値であり得る。

ステップＳ３０８にて、第１検波値＞閾値Ｘかつ閾値Ｙ≦第２検波値≦閾値Ｘを満たすと判定された場合、第２ターゲット輝度が算出される（ステップＳ３１０）。具体的には、図８を参照して説明する。

ステップＳ３１０の処理では、図８に示したように、まず、第２制御値演算部１２２は、第２検波値および前回の第２制御値に基づいて、現在の輝度を算出する（ステップＳ５０２）。次いで、第２制御値演算部１２２は、最終第２ターゲット輝度を算出する（ステップＳ５０４）。最終第２ターゲット輝度は、最終的に狙いとする明るさを表しており、第２検波値および位相差用基準レベルから算出される。位相差用基準レベルは固定値であり、予め設定されている基準値である。

最終第２ターゲット輝度は、例えば下記式（１）から算出されてもよい。ここで、ΔＭＦ_Offsetはマニュアルフォーカス時の測光範囲オフセット値であり、例えば２ＥＶに設定される。なお、オートフォーカス時、ΔＭＦ_Offsetはゼロである。

最終第２ターゲット輝度
＝現在輝度＋（log₂(第２検波値)−log₂(位相差用基準レベル)）＋ΔＭＦ_Offset
・・・（１）

あるいは、最終第２ターゲット輝度は、さらに第２輝度補正量を考慮して、下記式（２）から算出されてもよい。この場合、第２輝度補正量は、輝度補正量の上下限値を±１ＥＶに限定した値とされる。

最終第２ターゲット輝度
＝現在輝度＋（log₂(第２検波値)−log₂(位相差用基準レベル)）−第２露出補正量
＋ΔＭＦ_Offset
・・・（２）

そして、第２制御値演算部１２２は、ステップＳ５０４にて算出された最終第２ターゲット輝度からステップＳ５０２にて算出された現在の輝度を減じることにより、最終輝度変化量を得る（ステップＳ５０６）。この最終輝度変化量は、第２制御値を目標値に追従させるときの変化量である。

その後、第２制御値演算部１２２は、ステップＳ５０６にて算出された最終輝度変化量に基づいて、次回の処理時に設定する次回輝度変化量を算出する（ステップＳ５０８）。例えば、次回輝度変化量ΔＥＶ_２は、下記式（３）に基づき算出されてもよい。

ここで、位相差画素群１０４用のΔＥＶ_２＿ｐは、撮影用画素群１０２用のΔＥＶ_１＿ｐ以上となるように設定される。あるいは、ΔＥＶ_２＿ｐは∞として設定され、なるべく早くターゲット輝度となるように設定されてもよい。同様に、位相差画素群１０４用のΔＥＶ_２＿ｍは、撮影用画素群１０２用のΔＥＶ_１＿ｍ以下となるように設定される。あるいは、ΔＥＶ_２＿ｍは−∞として、なるべく早くターゲット輝度となるように設定してもよい。このように、位相差画素群１０４のスムージングを高速化することができ、位相差ＡＦの適正露出に至るまでの時間を短縮できる。これにより、ＡＦのレスポンスを向上することができる。

そして、第２制御値演算部１２２は、ステップＳ５０２にて算出された現在輝度とステップＳ５０８で算出された次回輝度変化量とを加算して、次回第２ターゲット輝度とする（ステップＳ５１０）。すなわち、次回第２ターゲット輝度は下記式（４）で表される。次回第２ターゲット輝度は、次のサイクルにおける位相差用制御値として使用される。

次回第２ターゲット輝度＝現在輝度＋次回輝度変化量ΔＥＶ_２ ・・・（４）

図６の説明に戻り、ステップＳ３１０にて次回の第２ターゲット輝度が算出されると、設定部１１８は、算出された第２ターゲット輝度の値を第１ターゲット輝度および第２ターゲット輝度とする（ステップＳ３１２）。

ステップＳ３０８にて、第１検波値＞閾値Ｘかつ閾値Ｙ≦第２検波値≦閾値Ｘを満たさないと判定された場合、閾値Ｙ≦第１検波値≦閾値Ｘかつ第２検波値＜閾値Ｙを満たすかの判定が行われる（ステップＳ３１４）。具体的には、設定部１１８は、メモリ１２４から閾値Ｘおよび閾値Ｙを取得し、上記の条件を満たすかの判定を行う。

ステップＳ３１４にて、閾値Ｙ≦第１検波値≦閾値Ｘかつ第２検波値＜閾値Ｙを満たすと判定された場合、第１ターゲット輝度が算出される（ステップＳ３１６）。具体的には、図７を参照して説明する。

ステップＳ３１６の処理では、図７に示すように、第１制御値演算部１２０は、まず、第１検波値および第２制御値に基づいて、現在の輝度を算出する（ステップＳ４０２）。この輝度は、現在の被写体の明るさを示している。

次いで、第１制御値演算部１２０は、最終第１ターゲット輝度を算出する（ステップＳ４０４）。最終第１ターゲット輝度は、最終的に狙いとする明るさを表しており、第１検波値、モニタ用基準レベル、および露出補正値から算出される。モニタ用基準レベルは固定値であり、予め設定されている基準値である。最終第１ターゲット輝度は、例えば下記式（５）から算出されてもよい。

最終ターゲット輝度
＝現在輝度＋（log₂(第１検波値)−log₂(モニタ用基準レベル)）−露出補正量
・・・（５）

第１制御値演算部１２０は、ステップＳ４０４にて算出された最終第１ターゲット輝度からステップＳ４０２にて算出された現在の輝度を減じることにより、最終輝度変化量を得る（ステップＳ４０６）。この最終輝度変化量は、第１制御値を目標値に追従させるときの変化量である。

その後、第１制御値演算部１２０は、ステップＳ４０６にて算出された最終輝度変化量に基づいて、次回の処理時に設定する次回輝度変化量を算出する（ステップＳ４０８）。例えば、次回輝度変化量ΔＥＶ_１は、下記式（６）に基づき算出されてもよい。

そして、第１制御値演算部１２０は、ステップＳ４０２にて算出された現在輝度とステップＳ４０８で算出された次回輝度変化量ΔＥＶ_１とを加算して、次回第１ターゲット輝度とする（ステップＳ４１０）。すなわち、次回第１ターゲット輝度は下記式（７）で表される。

次回第１ターゲット輝度＝現在輝度＋次回輝度変化量ΔＥＶ_１ ・・・（７）

図６の説明に戻り、ステップＳ３１６にて次回の第１ターゲット輝度が算出されると、設定部１１８は、算出された第１ターゲット輝度の値を第１ターゲット輝度および第２ターゲット輝度とする（ステップＳ３１２）。

ステップＳ３１４にて、閾値Ｙ≦第１検波値≦閾値Ｘかつ第２検波値＜閾値Ｙを満たさないと判定された場合、第１検波値＜閾値Ｙかつ第２検波値＜閾値Ｙを満たすかの判定が行われる（ステップＳ３２０）。具体的には、設定部１１８は、メモリ１２４から閾値Ｙを取得し、上記の条件を満たすかの判定を行う。

ステップＳ３２０にて、第１検波値＜閾値Ｙかつ第２検波値＜閾値Ｙを満たすと判定された場合、設定部１１８は、第１ターゲット輝度の初期値に所定の値を減算した値を第１ターゲット輝度および第２ターゲット輝度とする（ステップＳ３２２）。例えば、所定の値は、４ＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）であり得る。なお、第１ターゲット輝度の初期値は、ステップＳ２０２にて取得される。

（Ｓ２０６：キー情報取得）
図５の説明に戻り、ＡＥ起動処理を終えると、制御装置１００−１は、キー情報を取得する（ステップＳ２０６）。キー情報として、例えば露出モードや露出補正値、プレビューモード、ＡＦ／ＭＦ切替え等の操作情報が取得される。露出モードは撮影モードダイヤル３４の設定から取得でき、露出補正値は露出補正ダイヤル３２の設定から取得できる。また、プレビューモードはプレビューボタン３８の設定から取得でき、ＡＦ／ＭＦ切替えはＡＦ／ＭＦは切替ボタン４０の設定から取得できる。

（Ｓ２０８：レンズ情報取得）
また、制御装置１００−１は、レンズ情報を取得する（ステップＳ２０８）。レンズ情報として、例えばＡＦ情報や絞り情報が取得される。ＡＦ情報は、フォーカスレンズ１２を駆動するフォーカス駆動機構やこれを制御する制御部より取得される。また、絞り情報は、絞り１４の絞り羽根を開閉させる絞り機構やこれを制御する制御部より取得される。

（Ｓ２１０：第１制御値演算）
そして、制御装置１００−１は、第１制御値の演算を行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０では、第１制御値演算部１２０により、第１制御値として、撮影用画素群１０２を第１露光時間で露光する第１シャッタースピード、第１検波値を調整する第１ゲイン、および絞り値が演算される。

ステップＳ２１０における処理の詳細を図９〜図１３に基づき説明する。なお、図９は、本実施形態に係る第１制御値の演算処理を示すフローチャートである。図１０は、ＡＵＴＯモードまたはプログラムモードの処理を示すフローチャートである。図１１は、Ａモードの処理を示すフローチャートである。図１２は、Ｓモードの処理を示すフローチャートである。図１３は、Ｍモードの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２１０の処理では、図９に示すように、まず、露出モードが確認される（ステップＳ６０２）。露出モードは、撮影モードダイヤル３２の設定より、図５のステップＳ２０６にて取得される。制御装置１００−１は、露光モードに応じて、第１ターゲット輝度、絞り１４の設定値、第１ゲイン、および第１露光時間を演算し、設定する。

ステップＳ６０２にてＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）と判定された場合、制御装置１００−１は、図１０に示すフローチャートに基づいて、第１制御値を演算する（ステップＳ６０４）。このとき、まず、第１検波値取得部１０６により、撮影用画素群１０２の撮像信号が第１検波値として取得され、第１ゲイン制御部１１０によりゲイン調整される（ステップＳ７０２）。次いで、第１制御値演算部１２０は、第１ゲイン制御部１１０にからゲイン調整された第１検波値を用いて、撮影用画素群側のスムージング処理のため、第１ターゲット輝度を算出する（ステップＳ３１６）。なお、ステップＳ３１６の処理の詳細については、上述のステップＳ２０４における処理と実質的に同一であるため説明を省略する。

ステップＳ３１６にて次回の第１ターゲット輝度が算出されると、第１制御値演算部１２０は、絞り値を算出する（ステップＳ７０４）。そして、第１制御値演算部１２０は、絞り値に基づき、撮影用ゲインを算出し（ステップＳ７０６）、撮影用シャッタースピードを算出する（ステップＳ７０８）。ＡＵＴＯモードおよびプログラムモードは、デジタルカメラ１が自動的に露出制御を行うモードである。撮影用ゲインおよび撮影用シャッタースピードは、次回第１ターゲット輝度に応じて決定された絞り値に基づき、自動的に設定される。

その後、第１制御値演算部１２０は、モニタ用として、第１ゲインを算出し（ステップＳ７１０）、第１シャッタースピードを算出する（ステップＳ７１２）。第１ゲインおよび第１シャッタースピードは、実際に撮影される画像にできるだけ近い画像をユーザに提示するために、撮影用ゲインおよび撮影用シャッタースピードと同一となるのが望ましいが、必ずしも一致しなくともよい。

このようにして、ＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）での第１制御値は算出される。

次に、ステップＳ６０２にて絞り優先モード（Ａ）と判定された場合、制御装置１００−１は、図１１に示すフローチャートに基づいて、第１制御値を演算する（ステップＳ６０６）。このとき、まず、第１検波値取得部１０６により、撮影用画素群１０２の撮像信号が第１検波値として取得され、第１ゲイン制御部１１０によりゲイン調整される（ステップＳ７０２）。次いで、第１制御値演算部１２０は、撮影用画素群側のスムージング処理のため、第１ターゲット輝度を算出する（ステップＳ３１６）。ステップＳ７０２およびＳ３１６の処理は上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。

ステップＳ３１６にて第１ターゲット輝度が算出されると、第１制御値演算部１２０は、絞り値をユーザ設定値に設定する（ステップＳ８０２）。絞り優先モード（Ａ）は、絞り１４をユーザが設定し、絞り値が自動制御されるモードである。ステップＳ８０２の処理により、ユーザによる絞り１４の設定が撮像装置１の設定に反映される。

その後、第１制御値演算部１２０は、撮影用ゲインを算出し（ステップＳ７０６）、撮影用シャッタースピードを算出する（ステップＳ７０８）。撮影用ゲインおよび撮影用シャッタースピードは、ユーザにより設定された絞り値に基づき、自動的に設定される。

そして、第１制御値演算部１２０は、モニタ用として、第１ゲインを算出し（ステップＳ７１０）、第１露光時間として第１シャッタースピードを算出する（ステップＳ７１２）。ステップＳ７１０およびＳ７１２の処理も上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。このようにして、絞り優先モード（Ａ）での第１制御値は算出される。

次に、ステップＳ６０２にてシャッタースピード優先モード（Ｓ）と判定された場合、制御装置１００−１は、図１２に示すフローチャートに基づいて、第１制御値を演算する（ステップＳ６０８）。このとき、まず、第１検波値取得部１０６により、撮影用画素群１０２の撮像信号が第１検波値として取得され、第１ゲイン制御部１１０によりゲイン調整される（ステップＳ７０２）。次いで、第１制御値演算部１２０は、撮影用画素群側のスムージング処理のため、第１ターゲット輝度を算出する（ステップＳ３１６）。ステップＳ７０２およびＳ３１６の処理も上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。

ステップＳ３１６にて第１ターゲット輝度が算出されると、第１制御値演算部１２０は、撮影用シャッタースピードをユーザ設定値に設定する（ステップＳ９０２）。シャッタースピード優先モードは、露光時間をユーザが設定し、絞り値が自動制御されるモードである。ステップＳ９０２の処理により、ユーザの設定した撮影用シャッタースピードが撮像装置１の設定に反映され、後述するステップＳ７０４において、撮影用シャッタースピードに応じて適正露出となるように絞り値が自動的に制御される。

その後、第１制御値演算部１２０は、モニタ用として、第１シャッタースピードを算出し（ステップＳ７１２）、絞り値を算出する（ステップＳ７０４）。絞り値は、撮影用シャッタースピードに応じて設定される。そして、第１制御値演算部１２０は、第１ゲインを算出し（ステップＳ７１０）、撮影用ゲインを算出する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６、Ｓ７１０およびＳ７１２の処理も上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。このようにして、シャッタースピード優先モード（Ｓ）での第１制御値は算出される。

次に、ステップＳ６０２にてマニュアル露出モード（Ｍ）と判定された場合、制御装置１００−１は、図１３に示すフローチャートに基づいて、第１制御値を演算する（ステップＳ６１２）。マニュアル露出モードは、ユーザが絞り値および露光時間を設定するモードである。したがって、撮影用シャッタースピードおよび絞り値がユーザによる設定値に設定される。

このとき、まず、第１検波値取得部１０６により、撮影用画素群１０２の撮像信号が第１検波値として取得され、第１ゲイン制御部１１０によりゲイン調整される（ステップＳ７０２）。次いで、第１制御値演算部１２０は、撮影用画素群側のスムージング処理のため、第１ターゲット輝度を算出する（ステップＳ３１６）。ステップＳ７０２およびＳ３１６の処理も上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。

ステップＳ３１６にて第１ターゲット輝度が算出されると、第１制御値演算部１２０は、撮影用シャッタースピードをユーザにより設定された値に設定し（ステップＳ９０２）、絞り値をユーザにより設定された値に設定する（ステップＳ８０２）。ステップＳ９０２の処理は上述したシャッタースピード優先モード（Ｓ）の場合と同一であり、ステップＳ８０２の処理は上述した絞り優先モード（Ａ）の場合と同一である。

その後、第１制御値演算部１２０は、撮影用シャッタースピードおよび絞り値から撮影用ゲインを算出する（ステップＳ７０６）。また、第１制御値演算部１２０は、モニタ用として、第１シャッタースピードを算出し（ステップＳ７１２）、第１ゲインを算出する（ステップＳ７１０）。ステップＳ７１０およびＳ７１２の処理も上述したＡＵＴＯモード（ＡＵＴＯ）またはプログラムモード（Ｐ）の場合と同一であり、ここでは説明を省略する。このようにして、マニュアル露出モード（Ｍ）での第１制御値は算出される。

以上のように各露出モードに応じた第１制御値が算出されると、第１制御値演算部１２０は、プレビューの設定がオンであるか否かを判定する（ステップＳ６１２）。プレビューでは、ユーザの操作によって一時的に所定の絞り値に設定される。ユーザは、その絞り値に設定したときに取得される画像をＬＣＤモニタ２０等により確認できる。

プレビューの設定は、プレビューボタン３６のオンオフ状態に基づき判定される。第１制御値演算部１２０は、プレビューボタン３６がオンであるとき、プレビューを行うとして、所定の絞り値となるように絞り１４を開閉制御する（ステップＳ６１４）。絞り１４の制御を終えると、制御装置１００−１は、プレビュー中であることを示すプレビュー中フラグをオンにして（ステップＳ６１６）、図６に示す処理を終了する。一方、ステップＳ６１２においてプレビューボタン３６がオフであるとき、第１制御値演算部１２０は、プレビュー中フラグをオフにして（ステップＳ６１８）、図６に示す処理を終了する。

（Ｓ２１２：第２制御値演算）
図５の説明に戻り、ステップＳ２１０にて図９のフローチャートに沿って第１制御値が算出されると、次に、制御装置１００−１は、第２制御値を演算する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２では、第２制御値演算部１２２により、第２制御値として第２シャッタースピードおよび第２ゲインが演算される。

ステップＳ２１２における処理の詳細を図１４に基づき説明する。なお、図１４は、本実施形態に係る第２制御値の演算処理を示すフローチャートである。

図１４に示すように、制御装置１００−１は、第２制御値を演算するにあたり、まず第２制御値演算部１２２により第１制御値を取得する（ステップＳ１００２）。第１制御値は、ステップＳ２１２にて算出された値が用いられる。

次いで、制御装置１００−１は、第２検波値取得部１０８により第２検波値を取得する（ステップＳ１００４）。第２検波値取得部１０８により取得された第２検波値は、第２ゲイン制御部１１２にて第２ゲインにより調整された後、第２制御値演算部１２２へ出力される。そして、第２制御値演算部１２２は、ゲイン調整された第２検波値を用いて、第２ターゲット輝度を算出する（ステップＳ３１０）。なお、ステップＳ３１０の処理の詳細については、上述のステップＳ２０４における処理と実質的に同一であるため説明を省略する。

ステップＳ３１０にて次回の第２ターゲット輝度が算出されると、第２制御値演算部１２２は、第２ゲインを算出する（ステップＳ１００６）。第２ゲインは、第１ゲインよりも広い連動範囲に設定されている。これにより、第２ゲインを高感度にまで対応可能にすることができ、位相差ＡＦにおいて適切な露出を得ることが可能となる。あるいは、第２ゲインは固定値としてもよい。第２ゲインを固定値とすることで、位相差ＡＦ時に安定したＡＦ性能を実現できる。

そして、第２制御値演算部１２２は、第２シャッタースピードを算出する（ステップＳ１００８）。第２シャッタースピードも、第１ゲインよりも広い連動範囲に設定される。これにより、第２シャッタースピードを低速にすることができ、位相差ＡＦにおいて適切な露出を得ることが可能となる。あるいは、第２シャッタースピードは固定値としてもよい。第２シャッタースピードを固定値とすることで、位相差ＡＦ時に安定したＡＦ性能を実現できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１００６にて第２ゲインの連動範囲が第１ゲインの連動範囲より広く設定され、ステップＳ１００８にて第２シャッタースピードの連動範囲が第１シャッタースピードの連動範囲より広く設定されている。しかし、本技術はかかる例に限定されず、ステップＳ１００６またはＳ１００８のうち少なくともいずれか一方のみ実行すれば、位相差ＡＦに適正な露出を得ることができる。

その後、第２制御値演算部１２２は、プレビュー中フラグがオンであるか否かを判定する（ステップＳ６１２）。第２制御値演算部１２２は、図９のステップＳ６１６またはＳ６１８にて設定されるプレビュー中フラグのオンオフ状態に基づき判定を行う。第２制御値演算部１２２は、プレビュー中フラグがオフであるときには、図１４に示す処理を終了する。一方、プレビュー中フラグがオンであるときには、第２制御値演算部１２２は第２制御値の設定を変更する（ステップＳ１０１０〜Ｓ１０２０）。

具体的には、第２制御値演算部１２２は、まず、絞り値が閾値Ｂより明るく閾値Ａより暗い設定であるか否かを判定する（ステップＳ１０１０）。絞り値が閾値Ｂより明るく閾値Ａより暗い設定であるとき、第２制御値演算部１２２は、第２シャッタースピードを所定値Ａ１だけ低速に設定変更する（ステップＳ１０１２）。また、第２制御値演算部１２２は、第２ゲインを所定値Ａ２だけ高くなるように設定を変更する（ステップＳ１０１４）。

例えば、閾値ＡがＦ８、閾値ＢがＦ５．６であるとする。このとき、絞り値がＦ５．６より大きくＦ８より暗い場合には、第２シャッタースピードは所定値Ａ１（例えば、０．５ＥＶ）だけ低速に設定される。また、第２ゲインは、所定値Ａ２（例えば、０．５ＥＶ）だけ高い感度に設定される。

一方、ステップＳ１０１０にて絞り値が閾値Ｂより暗い設定である、または閾値Ａより明るい設定であると判定したとき、第２制御値演算部１２２は、絞り値が閾値Ｂよりも暗い設定であるかを判定する（ステップＳ１０１６）。そして、絞り値が閾値Ｂよりも暗い設定であるとき、第２制御値演算部１２２は、第２シャッタースピードを所定値Ｂ１だけ低速に設定変更する（ステップＳ１０１８）。また、第２制御値演算部１２２は、第２ゲインを所定値Ｂ２だけ高くなるように設定を変更する（ステップＳ１０２０）。

例えば、閾値ＡがＦ８、閾値ＢがＦ５．６であるとき、絞り値がＦ５．６よりより暗い場合には、第２シャッタースピードは所定値Ｂ１（例えば、１．０ＥＶ）だけ低速に設定される。また、第２ゲインは、所定値Ｂ２（例えば、１．０ＥＶ）だけ高い感度に設定される。このとき、所定値Ｂ１、Ｂ２は、所定値Ａ１、Ａ２より高く設定される。

ステップＳ１０１０〜Ｓ１０２０の後、第２制御値演算部１２２は、図１４に示す処理を終了する。なお、ステップＳ１０１６にて絞り値が閾値Ａより明るい設定であると判定した場合には、第２制御値演算部１２２は、第２ゲインおよび第２シャッタースピードを変更せず、そのまま図１４に示す処理を終了する。

このように、本実施形態に係る制御装置１００−１では、撮影用画素群１０２を露光制御するための第１制御値と位相差画素群１０４を露光制御するための第２制御値とが独立して設定される。これにより、撮影用画素群１０２に対しては、ユーザの所望する画像を取得でき、また、モニタ用としてユーザにきれいで滑らかな画像を提示できるようなゲインやシャッタースピードが設定される。一方、位相差画素群１０４に対しては、ＡＦ性能向上のため、十分な明るさが得られるように、ゲインやシャッタースピードを撮影用画素群１０２に対する設定よりもその連動範囲が広くなるように設定される。

また、第２制御値は、第１制御値とは異なり、露光モードによらず自動的に設定される。これにより、露光モードに関係なく、位相差画素群１０４に対しては常に適正露出となるように第２ゲインや第２シャッタースピードを設定することができ、ＡＦ性能の向上を図ることができる。あるいは、第２制御値は、状況に応じて露光モードによらずに固定値に設定してもよい。これにより、位相差ＡＦを安定して行うことができ、ＡＦ性能の向上を図ることができる。

（Ｓ２１４：絞り値に基づく第１制御値の補正処理）
図５の説明に戻り、ステップＳ２１２にて第２制御値が算出されると、次に、制御装置１００−１は、必要に応じて第１制御値の補正処理を行う（ステップＳ２１４）。ステップＳ２１４では、ＡＦ／ＭＦモードやプレビューといったモニタ用画像の制御時に、ユーザの設定により絞り１４が絞られたとき、位相差画素群１０４の露出制御において十分なＡＦ性能を達成できる明るさを保持できるようにする。

具体的には、絞り１４が絞られた状態において、撮影用画素群１０２については後述する図１４の処理にしたがってユーザの設定した絞り値に応じて第１制御値の補正が行われる。一方、位相差画素群１０４については、絞り１４が絞られた状態であっても、第２シャッタースピードを低速にし、第２ゲインを高感度に設定することで、ＡＦ性能に必要な明るさを得るようにする。ステップＳ２１４における処理の詳細を図１５に基づき説明する。なお、図１５は、本実施形態に係る絞り値に基づく第１制御値の補正処理を示すフローチャートである。

図１５に示すように、第１制御値演算部１２０は、まず、マニュアルフォーカス設定であるか否かを判定する（ステップＳ１１０２）。マニュアルフォーカスの設定であるか否かは、ＡＦ／ＭＦ切替ボタン３８の設定により判定できる。マニュアルフォーカス設定であるとき、第１制御値演算部１２０は、絞り値が閾値Ｄよりも暗い設定であるか否かを判定する（ステップＳ１１０４）。閾値Ｄは、例えばＦ１１としてもよい。ステップＳ１１０４にて絞り値が閾値Ｄ以上の明るさに設定されているときには、第１制御値演算部１２０は、第１制御値を変更することなく図１５の処理を終了する。

一方、ステップＳ１１０４にて絞り値が閾値Ｄより暗い設定であると判定したとき、第１制御値演算部１２０は、最終絞り値を閾値Ｄに相当する値に設定する（ステップＳ１１０６）。そして、第１制御値演算部１２０は、ステップＳ１１０６にて設定された最終絞り値とするための最終絞り値変化量を算出する（ステップＳ１１０８）。すなわち、最終絞り値変化量ΔＡＶは、ステップＳ２１０にて設定された絞り値とステップＳ１１０６にて設定された最終止絞り値との差分であり、下記式（８）で表される。

絞り値変化量ΔＡＶ＝（絞り値）−（最終絞り値） ・・・（８）

その後、第１制御値演算部１２０は、第１ゲインあるいは第１シャッタースピードのいずれかの補正を行うか否かを判定する（ステップＳ１１１０）。これらの補正を行うか否かは、第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値が、第１ゲイン最小値以上であるか否かにより判定される。すなわち、ステップ１１１０では、補正後の第１ゲインが第１ゲイン最小値よりも大きいか否かが判定される。

第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値が第１ゲイン最小値以上であるとき、第１制御値演算部１２０は、第１ゲインを、当該第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値に補正する（ステップＳ１１１２）。一方、第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値が第１ゲイン最小値より小さいときには、第１制御値演算部１２０は、第１シャッタースピードを、当該第１シャッタースピードに最終絞り値変化量ΔＡＶを加えた値に補正する（ステップＳ１１１４）。

ステップＳ１１０２に戻り、ステップＳ１１０２にてマニュアルフォーカス設定ではない場合には、第１制御値演算部１２０は、絞り補正の設定がオンであるか否かを判定する（ステップＳ１１１６）。絞り補正の設定は、バックアップ値あるいはメニューの設定から確認できる。ステップＳ１１１６にて絞り補正の設定がオフであると判定したときには、第１制御値演算部１２０は、第１制御値を変更することなく図１５の処理を終了する。

一方、ステップＳ１１１６にて補正の設定がオンであると判定したときには、第１制御値演算部１２０は、絞り値が閾値Ｃよりも暗いか否かを判定する（ステップＳ１１１８）。閾値Ｃは閾値Ｄよりも小さい値に設定され、例えばＦ５．６としてもよい。ステップＳ１１１８にて絞り値が閾値Ｃ以上の明るさに設定されているときには、第１制御値演算部１２０は、第１制御値を変更することなく図１４の処理を終了する。

一方、ステップＳ１１１８にて絞り値が閾値Ｃ以上の明るさに設定されているときには、第１制御値演算部１２０は、最終絞り値を閾値Ｃに相当する値に設定する（ステップＳ１１２０）。そして、第１制御値演算部１２０は、ステップＳ１１２０にて設定された最終絞り値とするための絞り値変化量を算出する（ステップＳ１１０８）。

最終絞り値変化量は、上述と同様に上記式（８）に基づき算出される。そして、最終絞り値変化量を算出すると、上述と同様、第１ゲインあるいは第１シャッタースピードのいずれかの補正を行うか否かが判定される（ステップＳ１１１０）。第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値が第１ゲイン最小値以上であるとき、第１制御値演算部１２０は、第１ゲインを、当該第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値に補正する（ステップＳ１１１２）。一方、第１ゲインから最終絞り値変化量ΔＡＶを引いた値が第１ゲイン最小値より小さいときには、第１制御値演算部１２０は、第１シャッタースピードを、当該第１シャッタースピードに最終絞り値変化量ΔＡＶを加えた値に補正する（ステップＳ１１１４）。

以上のように、図１５に示した処理フローに基づき、絞り値に応じて第１制御値が補正される。このように、制御装置１００−１は、絞り値に基づいて第１制御値の補正を行う。このため、第１制御値の算出後に絞り値が変更された場合であっても、第１制御値が自動的に絞り値を考慮した値に設定し直されることにより、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。

（Ｓ２１６：ゲイン制御）
図５の説明に戻り、第１制御値および第２制御値が算出されると、制御装置１００−１は、ゲイン制御の設定を行う（ステップＳ２１６）。第１制御値演算部１２０は、算出した第１ゲインを第１ゲイン制御部１１０へ出力し、第１ゲインを更新する。また、第２制御値演算部１２２は、算出した第２ゲインを第２ゲイン制御部１１２へ出力し、第２ゲインを更新する。

（Ｓ２１８：タイミング制御）
次いで、制御装置１００−１は、タイミング制御の設定を行う（ステップＳ２１８）。第１制御値演算部１２０は、算出した第１シャッタースピードを第１タイミング制御部１１４へ出力し、撮影用画素群１０２が第１露光時間で露光されるように露出制御する。また、第２制御値演算部１２２は、算出した第２シャッタースピードを第２タイミング制御部１１６へ出力し、位相差画素群１０４が第２露光時間で露光されるように露出制御する。

（Ｓ２２０：絞り制御）
そして、制御装置１００−１は、絞り制御の設定を行う（ステップＳ２２０）。第１制御値演算部１２０は、設定した絞り値を絞り機構を駆動させる絞り駆動制御部（図示せず。）へ出力する。絞り駆動制御部は、当該絞り値となるように絞り機構を駆動させ、絞り１４を開閉させる。

（Ｓ２２２：モニタリング継続判定）
その後、制御装置１００−１は、モニタリング継続中かの判定を行う（ステップＳ２２２）。ＬＣＤモニタ２０またはＥＶＦ２２によるモニタリングが継続中であれば、制御装置１００−１は、ステップＳ２０６に戻り、ステップＳ２０６からの処理を繰り返し実行する。一方、モニタリングが終了した場合には、制御装置１００−１は、図５に示す処理を終了する。

以上、本開示の第１の実施形態に係る制御装置１００−１とこれによる露出制御方法について説明した。本開示の第１の実施形態によれば、制御装置１００−１は、初期設定処理において第１ゲインと第２ゲインとを異なる値に設定し、設定後に行われるＡＥ起動処理において取得される第１検波値および第２検波値のうちのいずれか一方に基づいて第１ゲインおよび第２ゲインを設定する。このため、撮影用画素群１０２と位相差画素群１０４とでダイナミックレンジが異なるため、測光範囲が広げられて、測光処理の高速化が可能となる。また、測光処理の高速化により、露出制御値が適正露出に収束するまでの露出制御時間を短縮することが可能となる。また、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４がダイナミックレンジの拡大処理に用いられることにより、当該処理に対する専用の画素群を確保せずに済み、撮影性能およびＡＦ性能の低下を抑制することが可能となる。

＜２．本開示の第２の実施形態（調光処理の例）＞
以上、本開示の第１の実施形態について説明した。次に、本開示の第２の実施形態について説明する。本開示の第２の実施形態では、制御装置１００−２は、調光処理における検波値のダイナミックレンジを拡大させる露出制御を行う。

一般的に、プリ発光時の発光量（以下、プリ発光量と呼ぶ。）は所定量であるため、撮像面から被写体までの距離が遠いと、反射光量および検波値が小さくなり、本発光時の発光量（以下、本発光量と呼ぶ。）の演算精度が悪くなる。逆に、撮像面から被写体までの距離が近いと、反射光量が大きくなり、検波値がオーバーフローし、本発光量の演算が困難となる。

上記のどちらの場合でも、本発光量は誤差が大きくなり、撮像素子のダイナミックレンジを外れる可能性が高くなる。例えば、撮像面から被写体までの距離が遠いことを想定してゲインが大きくされると、撮像面から近い被写体に対する調光性能が低下し、撮像面から被写体までの距離が近いことを想定してゲインが小さくされると、撮像面から遠い被写体に対する調光性能が低下し得る。また、撮像面から被写体までの距離が遠いことを想定してプリ発光量が大きくされると、撮像面に近い被写体に対する調光性能が低下するだけでなく、本発光に残された発光用のエネルギーが小さくなるため、本発光で被写体に光が届かなくなり得る。また、撮像面から被写体までの距離が近いことを想定してプリ発光量が小さくされると、撮像面から遠い被写体に対する調光性能が低下する。

これに対し、プリ発光を２度行う手段が提案されている。例えば、特許第２９８５０９９号公報のような文献には、初回のプリ発光の検波値から調光性能の精度を判断し、当該精度が低いと判断された場合には、初回のプリ発光量およびゲインの設定を変更して、再度プリ発光を行う技術が開示されている。しかし、プリ発光を２回実行するため、本発光に残された発光用のエネルギーが小さくなり、撮像面から被写体までの距離が遠い場合には、本発光で光が被写体に届かない可能性がある。

また、撮像面から被写体までの距離を推定し、推定結果に基づいて発光量を設定する手段が知られている。これにより１回のプリ発光で発光量を算出することが可能である。しかし、例えば、レンズのピント位置から距離等を推定するためのデバイスおよび測距演算を設けることになる。

また、独立した２の撮像光学系の各々に異なる露出制御値を設定する手段が提案されている。例えば、２系統の光学系および２の撮像系を備え、プリ発光時に当該２の撮像系に異なるゲインを設定する手段が開示されている。しかし、光学系と撮像系が異なるため、撮像により得られる画像内における被写体の位置または倍率が両系統で一致しない可能性があり、被写体の位置または倍率を一致させる別の手段を設けることになる。

そこで、本開示の第２の実施形態では、同一撮像面上の２種類の画素群の各々のダイナミックレンジが異なるように露出制御値を設定する制御装置を提案する。なお、本実施形態に係る制御装置１００−２の物理構成は、第１の実施形態と実質的に同一であるため、説明を省略する。

［２−１．第２の実施形態に係る制御装置の機能構成］
まず、図１６を参照して、本開示の第２の実施形態に係る制御装置１００−２の機能構成について説明する。図１６は、本開示の第２の実施形態に係る制御装置１００−２の概略的な機能構成を示すブロック図である。なお、本開示の第１の実施形態に係る制御装置１００−１の構成と実質的に同一である構成については説明を省略する。

図１６に示したように、制御装置１００−２は、第１検波値取得部１０６、第２検波値取得部１０８、第１ゲイン制御部１１０、第２ゲイン制御部１１２、第１タイミング制御部１１４、第２タイミング制御部１１６、設定部１１８およびメモリ１２４に加え、調光制御部１３０、選択部１３２、本発光量演算部１３４および発光制御部１３６を備える。なお、調光制御部１３０、選択部１３２および本発光量演算部１３４は、発光量決定部の一例である。

調光制御部１３０は、プリ発光時における露出制御指示、プリ発光量の決定およびプリ発光指示を行う。具体的には、調光制御部１３０は、プリ発光前に、第１ゲインと第２ゲインが異なり、第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部の露光時間および露光タイミングが同一である設定を行うように設定部１１８に指示を通知する。また、調光制御部１３０は、プリ発光量をメモリ１２４から読み出し、発光制御部１３６に対して、読み出されたプリ発光量およびプリ発光指示を通知する。このように、撮影用画素群１６および位相差画素群１８の各々の露光時間および露光タイミングが同一に設定されることにより、プリ発光時の検波を行うことが可能となる。

選択部１３２は、本発光の発光量の算出に使用される検波値を選択し、選択された検波値に基づいて調光評価値を算出する。具体的には、選択部１３２は、プリ発光時における第１検波値および第２検波値を取得し、第１検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きいかの判定を行い、第１検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きいと判定された場合、第２検波値を用いて調光評価値の算出を行う。

例えば、飽和信号量に対する所定の割合は、リニアリティ領域の上限であり得る。なお、検波値のリニアリティ領域とは、検波値の直線性が確保可能な値の領域である。第１検波値がリニアリティ領域の上限を下回る値であると判定された場合、選択部１３２は、第１検波値を用いて調光評価値の算出を行う。また、第１検波値がリニアリティ領域の上限を上回る値であると判定された場合、選択部１３２は、第２検波値を用いて調光評価値の算出を行う。

このように、選択部１３２は、第１検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きい場合、第２検波値を用いて調光評価値の算出を行う。このため、第１検波値よりも感度の低い第２検波値が用いられることにより、第１検波値の識別可能な輝度を超える輝度を有する被写体の検波を行うことが可能となる。

また、選択部１３２は、選択された検波値に基づいて調光評価値の算出を行う。具体的には、選択部１３２は、非発光時における第１検波値および第２検波値を取得し、プリ発光時の第１検波値が選択された場合、プリ発光時の第１検波値と非発光時の第１検波値との差を調光評価値として算出する。また、選択部１３２は、プリ発光時の第２検波値が選択された場合、プリ発光時の第２検波値と非発光時の第２検波値との差を調光評価値として算出する。

なお、上記では、選択部１３２は、プリ発光時の第１検波値または第２の検波値に基づいて調光評価値を算出する例を説明したが、選択部１３２は、プリ発光時の第１検波値および第２検波値から算出される値に基づいて調光評価値を算出してもよい。例えば、選択部１３２は、プリ発光時および非発光時の第１検波値および第２検波値の各々に対して、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４の実効感度差に応じた重みづけを行い得る。そして、選択部１３２は、重みづけが行われたプリ発光時の第１検波値および第２検波値の平均値と、重みづけが行われた非発光時における第１検波値および第２検波値の平均値との差を調光評価値として算出し得る。このため、選択部１３２は、飽和信号量に対する所定の割合等の閾値を用いることなく、調光評価値の算出を行うことが可能となる。

また、検波値は、複数の検波値の平均値であってもよい。具体的には、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４は、画素群の所定の部分毎に検波値を出力し、第１検波値取得部１０６および第２検波値取得部１０８は、取得される複数の検波値の平均値を算出する。このため、被写体の輝度が被写体の部分毎に異なる場合に、被写体の全体をカバーした値を検波値として採用することが可能となる。

さらに、選択部１３２は、合計値の算出の際に、画素群の部分毎に得られる検波値の各々に重みづけを行ってもよい。例えば、被写体の中心から離れる方向に配置される画素群の部分に対する重みが小さくなるように重みづけされ得る。このため、画像における特定の領域を基準とした検波値の取得が可能となる。なお、この場合、上述の複数の検波値の平均値は、重みづけされた検波値の平均値であり得る。

本発光量演算部１３４は、選択部１３２により算出された調光評価値に基づいて本発光量を算出する。具体的には、本発光量演算部１３４は、プリ発光量とプリ発光時の露出制御値とに基づいてプリ発光での適正距離を算出し、算出されたプリ発光での適正距離、調光評価値および所定の基準評価値に基づいて被写体距離を算出する。そして、本発光量演算部１３４は、算出された被写体距離と本発光時の露出制御値とに基づいて本発光量を算出する。例えば、プリ発光時の適正距離は、下記式（９）で算出され得る。

Ｄｖ１＝Ｉｖ１−Ａｖ１＋Ｓｖ１ ・・・（９）

Ｄｖ１は、プリ発光時の適正距離であり、Ｉｖ１は、プリ発光量であり、Ａｖ１は、プリ発光時の絞り設定値であり、Ｓｖ１は、プリ発光時のゲインである。また、被写体距離は、下記式（１０）で算出され得る。

Ｄｖ２＝
Ｄｖ１−log₂（ＬｅｖｅｌＥｖａ／ＬｅｖｅｌＴａｒｇｅｔ） ・・・（１０）

Ｄｖ２は、被写体距離であり、Ｄｖ１は、プリ発光時の適正距離であり、ＬｅｖｅｌＥｖａは、調光評価値であり、ＬｅｖｅｌＴａｒｇｅｔは、所定の基準評価値である。なお、ＬｅｖｅｌＴａｒｇｅｔは、固定値であり、予めメモリ１２４等に記憶され得る。また、プリ発光時に被写体からの反射がない、または反射される光が弱い場合、ＬｅｖｅｌＥｖａの値が０または０に近い値となるため、この場合は、Ｄｖ２の値が所定の値に設定される。また、本発光量は、下記式（１１）および（１２）で算出され得る。

Ｉｖ２＝Ｄｖ２＋Ａｖ２−Ｓｖ２ ・・・（１１）
Ｇｎ＝２＾（（Ｉｖ２＋５）／２） ・・・（１２）

Ｉｖ２は、本発光量であり、Ａｖ２は、本発光時の絞り設定値であり、Ｓｖ２は、本発光時のゲインであり、Ｇｎは、算出された本発光量Ｉｖ２をガイドナンバーに置き換えた値である。

なお、上記では、本発光量は、式を用いて算出される例を説明したが、本発光量は、所定の値から選択されてもよい。例えば、本発光量演算部１３４は、選択部１３２により算出される調光評価値に対応する所定の値をメモリ１２４等から取得し、本発光量として発光制御部１３６に提供し得る。

発光制御部１３６は、所定の発光量で発光を行う。具体的には、発光制御部１３６は、調光制御部１３０により指示されるプリ発光量、または本発光量演算部１３４により算出された本発光量で発光を行う。

［２−２．第２の実施形態に係る制御装置の処理］
次に、本開示の第２の実施形態における制御装置１００−２の処理の概要について図１７を参照して説明する。図１７は、本実施形態に係る制御装置１００−２の処理の概要を概念的に示すフローチャートである。なお、上述の第１の実施形態の説明ならびに制御装置１００−２の物理構成および機能構成の説明と重複する説明は省略する。

（Ｓ１３０２：初期設定およびＡＥ起動処理）
まず、制御装置１００−２は、起動されると、初期設定およびＡＥ起動処理を行う（ステップＳ１３０２）。具体的には、制御装置１００−２は、図５のステップＳ２０２およびステップＳ２０４の処理を行う。

（Ｓ１３０４：モニタリング処理）
次に、制御装置１００−２は、モニタリング処理を行う（ステップＳ１３０４）。具体的には、制御装置１００−２は、第１の実施形態における図５のステップＳ２０６〜ステップＳ２２０の処理と実質的に同一の処理を行う。

（Ｓ１３０６：シャッターボタン半押し判定）
次に、制御装置１００−２は、シャッターボタン４０が半押しにされたかの判定を行う（ステップＳ１３０６）。例えば、制御装置１００−２は、シャッターボタン４０の押下を検知する検知部（図示せず。）の検知結果に基づいて、シャッターボタン４０が半押し状態であるかの判定を行い得る。

（Ｓ１３０８：オートフォーカス処理の実行）
ステップＳ１３０６にて、シャッターボタン４０が半押しにされたと判定された場合、制御装置１００−２は、オートフォーカス処理を実行する（ステップＳ１３０８）。なお、オートフォーカス処理の実行有無は、ＡＦ／ＭＦ切替ボタン３８の設定により判定される。また、ステップＳ１３０６にて、シャッターボタン４０が半押しにされていないと判定された場合、制御装置１００−２は、処理をステップＳ１３０４に戻す。

（Ｓ１３０８：オートフォーカス処理の終了判定）
次に、制御装置１００−２は、オートフォーカス処理が終了されたかの判定を行う（ステップＳ１３１０）。

（Ｓ１３１０：シャッターボタン全押し判定）
ステップＳ１３１０にて、オートフォーカス処理が終了されたと判定された場合、制御装置１００−２は、シャッターボタン４０が全押しにされたかの判定を行う（ステップＳ１３１２）。例えば、制御装置１００−２は、シャッターボタン４０の押下を検知する検知部（図示せず。）の検知結果に基づいて、シャッターボタン４０が全押し状態であるかの判定を行い得る。なお、ステップＳ１３１０にて、オートフォーカス処理が終了されていないと判定された場合、制御装置１００−２は、処理をステップＳ１３０６に戻す。

（Ｓ１３１２：発光撮影判定）
ステップＳ１３１２にて、シャッターボタン４０が全押しにされたと判定された場合、制御装置１００−２は、発光撮影であるかの判定を行う（ステップＳ１３１４）。例えば、制御装置１００−２は、ユーザの設定値またはモニタリング処理中に自動的に設定された露出制御値に基づいて、発光撮影を行うかの判定を行い得る。なお、ステップＳ１３１２にて、シャッターボタン４０が全押しにされていないと判定された場合、制御装置１００−２は、処理をステップＳ１３０４に戻す。

（Ｓ１３１４：調光処理）
ステップＳ１３１４にて、発光撮影であると判定された場合、制御装置１００−２は、調光処理を実行する（ステップＳ１３１８）。具体的には、図１８を参照して説明する。図１８は、本実施形態に係る制御装置１００−２の調光処理を概念的に示すフローチャートである。なお、上述の第１の実施形態の説明ならびに制御装置１００−２の物理構成および機能構成の説明と重複する説明は省略する。

ステップＳ１３１８の処理では、図１８に示したように、まず、調光制御部１３０は、プリ発光量を設定する（ステップＳ１４０２）。具体的には、調光制御部１３０は、メモリ１２４からプリ発光量を読み出す。

次に、設定部１１８は、第１ゲインおよび第２ゲインを設定する（ステップＳ１４０４）。具体的には、調光制御部１３０は、設定部１１８に対して第１ゲインと第２ゲインを異なる値に設定するように設定指示を通知する。そして、設定部１１８は、第１制御値演算部１２０および第２制御値演算部１２２にゲインを算出させ、第１ゲイン制御部１１０および第２ゲイン制御部１１２に対して算出されたゲインを設定させる。例えば、設定部１１８は、撮像用画素群の識別可能な輝度範囲の下限と位相差画素群の識別可能な輝度範囲の上限が重なるような第１ゲインおよび第２ゲインを、第１制御値演算部１２０および第２制御値演算部１２２に算出させ得る。

次に、設定部１１８は、露光時間および露光タイミングを設定する（ステップＳ１４０６）。具体的には、調光制御部１３０は、設定部１１８に対して第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６の露光時間および露光タイミングを同一の値に設定するように設定指示を通知する。そして、設定部１１８は、第１制御値演算部１２０および第２制御値演算部１２２に露光時間および露光タイミングを算出させ、第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６に対して算出された露光時間および露光タイミングを設定させる。

次に、制御装置１００−２は、プリ発光および露光を実行する（ステップＳ１４０８）。具体的には、発光制御部１３６は、調光制御部１３０から通知されるプリ発光量に基づいてプリ発光を行い、第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６は、撮像用画素群１０２および位相差画素群１０４を露光させる。

次に、制御装置１００−２は、第１検波値および第２検波値を取得する（ステップＳ１４１０）。具体的には、選択部１３２は、第１検波値取得部１０６により取得され、第１ゲイン制御部１１０によりゲイン調整が行われた第１検波値、および第２検波値取得部１０８により取得され、第２ゲイン制御部１１２によりゲイン調整が行われた第２検波値を取得する。

次に、制御装置１００−２は、発光せず露光を実行する（ステップＳ１４１２）。具体的には、調光制御部１３０は、プリ発光時と同じ露出制御を行うように設定部１１８に設定指示を通知し、設定部１１８は、当該通知に従ってゲイン、露光時間および露光タイミングの値の算出および算出された値の設定を第１制御値演算部１２０および第２制御値演算部１２２に行わせる。そして、第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６は、撮像用画素群１０２および位相差画素群１０４を露光させる。

次に、制御装置１００−２は、第１検波値および第２検波値を取得する（ステップＳ１４１４）。具体的には、選択部１３２は、ステップＳ１４１０と同様に、第１検波値および第２検波値を取得する。

次に、選択部１３２は、検波値を選択して調光評価値を算出する（ステップＳ１４１６）。具体的には、選択部１３２は、第１検波値および第２検波値のうちのいずれか一方を選択して、選択された検波値に基づき調光評価値を算出する。詳細については、図１９を参照して説明する。図１９は、本実施形態に係る制御装置１００−２の調光処理における検波値選択処理および調光評価値算出処理を概念的に示すフローチャートである。なお、上述の第１の実施形態の説明ならびに制御装置１００−２の物理構成および機能構成の説明と重複する説明は省略する。

ステップＳ１４１６の処理では、図１９に示したように、まず、選択部１３２は、第１検波値＜上限閾値であるかの判定を行う（ステップＳ１５０２）。具体的には、選択部１３２は、第１検波値がリニアリティ領域の上限を下回っているかの判定を行う。

ステップＳ１５０２にて、第１検波値＜上限閾値であると判定された場合、選択部１３２は、第１検波値に基づいて調光評価値を算出する（ステップＳ１５０４）。具体的には、選択部１３２は、プリ発光時の第１検波値と非発光時の第１検波値との差を調光評価値として算出する。そして、図１９に示す処理が終了される。

ステップＳ１５０２にて、第１検波値＜上限閾値でないと判定された場合、選択部１３２は、第２検波値に基づいて評価値を算出する（ステップＳ１５０６）。具体的には、選択部１３２は、プリ発光時の第２検波値と非発光時の第２検波値との差を調光評価値として算出する。そして、図１９に示す処理が終了される。

図１８の説明に戻り、次に、本発光量演算部１３４は、調光評価値に基づいて本発光量を算出する（ステップＳ１４１８）。具体的には、本発光量演算部１３４は、調光評価値に基づいて被写体距離を算出し、被写体距離と本発光時の露出制御値とに基づいて本発光量を算出する。詳細については、図２０を参照して説明する。図２０は、本実施形態に係る制御装置１００−２の調光処理における本発光量算出処理を概念的に示すフローチャートである。なお、上述の第１の実施形態の説明ならびに制御装置１００−２の物理構成および機能構成の説明と重複する説明は省略する。

ステップＳ１４１８の処理では、図２０に示したように、まず、本発光量演算部１３４は、プリ発光での適正距離を算出する（ステップＳ１６０２）。具体的には、本発光量演算部１３４は、プリ発光量とプリ発光時の露出制御値とに基づいてプリ発光の適正距離を算出する。

次に、本発光量演算部１３４は、被写体距離を算出する（ステップＳ１６０４）。具体的には、本発光量演算部１３４は、ステップＳ１６０２で算出されたプリ発光での適正距離、ステップＳ１４１６で算出された調光評価値および所定の基準評価値に基づいて被写体距離を算出する。なお、所定の基準評価値は、予めメモリ１２４等に記憶され得る。

次に、本発光量演算部１３４は、本発光量を算出する（ステップＳ１６０６）。具体的には、ステップＳ１６０４で算出された被写体距離と本発光時の露出制御値とに基づいて本発光量を算出する。そして、図２０に示す処理が終了される。

図１７の説明に戻り、次に、制御装置１００−２は、撮影処理を実行する（ステップＳ１３１８）。具体的には、制御装置１００−２は、ステップＳ１３１４にて、発光撮影であると判定された場合、ステップＳ１３１６で算出された本発光量に基づく発光を伴う撮影を行う。また、ステップＳ１３１４にて、発光撮影でないと判定された場合、制御装置１００−２は、発光せずに撮影を行う。

次に、制御装置１００−２は、画像を記憶させる（ステップＳ１３２０）。具体的には、撮像により得られた画像をメモリ１２４に記憶させる。

このように、本開示の第２の実施形態によれば、制御装置１００−２は、プリ発光前に第１ゲインおよび第２ゲインを異なる値に設定し、プリ発光後に得られる第１検波値および第２検波値のうちの少なくとも一方に基づいて本発光量を算出する。このため、プリ発光時におけるダイナミックレンジが拡大され、本発光量の演算に利用可能な検波値が選択されることにより、本発光量を被写体の輝度に適した値に設定することが可能となる。

＜３．本開示の一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成＞
以上、本発明の実施形態を説明した。上述した制御装置１００の処理は、ソフトウェアと、以下に説明する制御装置１００のハードウェアとの協働により実現される。

図２１は、本開示に係る制御装置１００のハードウェア構成を示した説明図である。図２１に示したように、制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１４２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１４４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４６と、ブリッジ１４８と、バス１５０と、インターフェース１５２と、入力装置１５４と、出力装置１５６と、ストレージ装置１５８と、接続ポート１６０と、通信装置１６２とを備える。

ＣＰＵ１４２は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムと協働して制御装置１００内の設定部１１８、第１制御値演算部１２０、第２制御値演算部１２２、調光制御部１３０、選択部１３２、本発光量演算部１３４および発光制御部１３６の動作を実現する。また、ＣＰＵ１４２は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ１４４は、ＣＰＵ１４２が使用するプログラムまたは演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ１４６は、ＣＰＵ１４２の実行にいて使用するプログラムまたは実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。ＲＯＭ１４４およびＲＡＭ１４６により、制御装置１００内のメモリ１２４の一部を実現する。ＣＰＵ１４２、ＲＯＭ１４４およびＲＡＭ１４６は、ＣＰＵバスなどから構成される内部バスにより相互に接続されている。

入力装置１５４は、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段、制御装置１００内の、撮影用画素群１６から検波値を取得する第１検波値取得部１０６および位相差画素群１８から検波値を取得する第２検波値取得部１０８、ならびにユーザによる入力、第１検波値取得部１０６および第２検波値取得部１０８の取得する検波値に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ１４２に出力する入力制御回路などから構成されている。制御装置１００のユーザは、入力装置１５４を操作することにより、制御装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置１５６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置、ランプなどの装置への出力を行う。さらに、出力装置１５６は、スピーカおよびヘッドフォンなどの音声出力を行ってもよい。また、出力装置１５６は、制御装置１００の第１タイミング制御部１１４および第２タイミング制御部１１６の一例として、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４に対して制御出力を行い得る。

ストレージ装置１５８は、データ格納用の装置である。ストレージ装置１５８は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。ストレージ装置１５８は、ＣＰＵ１４２が実行するプログラムや各種データを格納する。

接続ポート１６２は、例えば、制御装置１００の外部の装置または周辺機器と接続するためのバスである。また、接続ポート１６２は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）であってもよい。

通信装置１６４は、例えば、ネットワークに接続するための通信デバイスで構成された通信インターフェースである。また、通信装置１６４は、赤外線通信対応装置であっても、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

＜４．むすび＞
本開示の第１の実施形態によれば、撮影用画素群１０２と位相差画素群１０４とでダイナミックレンジが異なることになり、測光範囲が広がり、測光処理を高速化することが可能となる。また、測光処理の高速化により、露出制御値が適正露出に収束するまでの露出制御時間を短縮することが可能となる。さらに、撮影用画素群１０２および位相差画素群１０４がダイナミックレンジの拡大処理に用いられることにより、当該処理に対して画素群を確保せずに済み、撮影性能およびＡＦ性能の低下を抑制することが可能となる。また、本開示の第２の実施形態によれば、プリ発光時におけるダイナミックレンジが拡大され、本発光量の演算に利用可能な検波値が選択されることにより、本発光量を被写体の輝度に適した値に設定することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、制御装置１００−１はデジタルカメラ１本体に備えられるとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、制御装置１００−１が備える機能の少なくとも一部を、撮像装置とネットワークを介して通信可能に接続されたサーバ等に設けてもよい。例えば、図４に示す制御装置１００−１のうち第１検波値取得部１０６および第２検波値取得部１０８以外の機能部をサーバ上に備えるようにしてもよい。

この場合、撮影用画素群１０２から取得された第１検波値および位相用画素群１０４から取得された第２検波値は、ネットワークを介してサーバへ出力され、ゲイン調整された後、設定値１１８にて第１制御値および第２制御値が算出される。算出された各制御値は撮像装置へ出力され、これに基づきフォーカスレンズ１２や絞り１４が駆動される。

また、上記実施形態では、第２の画素群に位相差画素群１８を利用する例を説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、第２の画素群は、第１の画素群により撮像される画像と異なる被写界深度の画像を撮像する画素群であってもよい。具体的には、第１の画素群および第２の画素群の各々に対し、焦点距離の異なるマイクロレンズが備えられ、第１の画素群と第２の画素群とで異なる被写界深度を有する画像が取得され得る。このように、第２の画素群として様々な用途の画素群が採用され得ることにより、第２の画素群の汎用性を向上させることが可能となる。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御装置。
（２）前記第１制御値は、第１ゲインを含み、前記第２制御値は、第２ゲインを含み、前記設定部は、前記所定の測光処理の実行前に、前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定する、前記（１）に記載の制御装置。
（３）前記第１の画素群は、撮像用画素群であり、前記第２の画素群は、位相差画素群である、前記（２）に記載の制御装置。
（４）前記第２ゲインは、前記第１ゲインよりも低く設定される、前記（３）に記載の制御装置。
（５）前記所定の測光処理は、調光処理における測光処理であり、本発光の発光量を決定する発光量決定部をさらに備え、前記設定部は、プリ発光の前に前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定し、前記発光量決定部は、前記プリ発光の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記発光量を決定する、前記（４）に記載の制御装置。
（６）前記設定部は、さらに前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々の露光時間および露光タイミングを一致するように設定する、前記（５）に記載の制御装置。
（７）前記発光量決定部は、前記第１の画素群から得られる検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きい場合、前記第２の画素群から得られる検波値に基づいて前記発光量を決定する、前記（６）に記載の制御装置。
（８）前記発光量決定部は、前記第１の画素群から得られる複数の検波値のうちの検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きい検波値の数が所定の数よりも多い場合、前記第２の画素群から得られる検波値に基づいて前記発光量を決定する、前記（７）に記載の制御装置。
（９）前記所定の測光処理は、自動露出制御機能の初期設定処理における測光処理であり、前記設定部は、前記制御装置が起動されると、前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定し、前記設定の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、前記（４）に記載の制御装置。
（１０）前記第１制御値は、さらに第１露光時間を含み、前記第２制御値は、さらに第２露光時間を含み、前記設定部は、前記第１露光時間と前記第２露光時間とを異なる値に設定する、前記（９）に記載の制御装置。
（１１）前記第２露光時間は、前記第１露光時間よりも短く設定される、前記（１０）に記載の制御装置。
（１２）前記設定部は、絞りの設定値に応じて、前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の制御装置。
（１３）前記所定の測光処理は、自動露出制御機能の初期設定処理における測光処理であり、前記第１制御値は、第１露光時間を含み、前記第２制御値は、第２露光時間を含み、前記設定部は、前記制御装置が起動されると、前記第１露光時間と前記第２露光時間とを異なる値に設定し、前記設定の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、前記（１）に記載の制御装置。
（１４）同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、所定の測光処理の実行前に、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値を設定することと、前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値を、前記第１制御値と異なる値に設定することと、を含む制御方法。
（１５）同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御システム。

１ デジタルカメラ
１４ 絞り
１６、１０２ 撮影用画素群
１８、１０４ 位相差画素群
１００ 制御装置
１０６ 第１検波値取得部
１０８ 第２検波値取得部
１１０ 第１ゲイン制御部
１１２ 第２ゲイン制御部
１１４ 第１タイミング制御部
１１６ 第２タイミング制御部
１１８ 設定部
１３０ 調光制御部
１３２ 選択部
１３４ 本発光量演算部
１３６ 発光制御部

Claims (15)

1. 同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、
   前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御装置。
2. 前記第１制御値は、第１ゲインを含み、
   前記第２制御値は、第２ゲインを含み、
   前記設定部は、前記所定の測光処理の実行前に、前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１の画素群は、撮像用画素群であり、
   前記第２の画素群は、位相差画素群である、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記第２ゲインは、前記第１ゲインよりも低く設定される、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記所定の測光処理は、調光処理における測光処理であり、
   本発光の発光量を決定する発光量決定部をさらに備え、
   前記設定部は、プリ発光の前に前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定し、
   前記発光量決定部は、前記プリ発光の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記発光量を決定する、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記設定部は、さらに前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々の露光時間および露光タイミングを一致するように設定する、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記発光量決定部は、前記第１の画素群から得られる検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きい場合、前記第２の画素群から得られる検波値に基づいて前記発光量を決定する、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記発光量決定部は、前記第１の画素群から得られる複数の検波値のうちの検波値が飽和信号量に対する所定の割合よりも大きい検波値の数が所定の数よりも多い場合、前記第２の画素群から得られる検波値に基づいて前記発光量を決定する、請求項７に記載の制御装置。
9. 前記所定の測光処理は、自動露出制御機能の初期設定処理における測光処理であり、
   前記設定部は、前記制御装置が起動されると、前記第１ゲインと前記第２ゲインとを異なる値に設定し、前記設定の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、請求項４に記載の制御装置。
10. 前記第１制御値は、さらに第１露光時間を含み、
    前記第２制御値は、さらに第２露光時間を含み、
    前記設定部は、前記第１露光時間と前記第２露光時間とを異なる値に設定する、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記第２露光時間は、前記第１露光時間よりも短く設定される、請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記設定部は、絞りの設定値に応じて、前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、請求項１に記載の制御装置。
13. 前記所定の測光処理は、自動露出制御機能の初期設定処理における測光処理であり、
    前記第１制御値は、第１露光時間を含み、
    前記第２制御値は、第２露光時間を含み、
    前記設定部は、前記制御装置が起動されると、前記第１露光時間と前記第２露光時間とを異なる値に設定し、前記設定の後に前記第１の画素群および前記第２の画素群の各々から得られる検波値のうちの少なくとも一方に基づいて前記第１制御値および前記第２制御値の設定変更を行う、請求項１に記載の制御装置。
14. 同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、
    所定の測光処理の実行前に、
    前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値を設定することと、
    前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値を、前記第１制御値と異なる値に設定することと、
    を含む制御方法。
15. 同一撮像面上にある第１の画素群および第２の画素群に対し、前記第１の画素群を露出制御するための第１制御値と前記第２の画素群を露出制御するための第２制御値とを設定する設定部を備え、
    前記設定部は、所定の測光処理の実行前に、前記第１制御値と前記第２制御値とを異なる値に設定する、制御システム。
    

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