JP4124882B2 - Imaging apparatus and control method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画像や動画像を撮像し、記録し、再生する撮像装置および撮像装置の露出制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体として、静止画像や動画像を記録再生する電子カメラ等の画像処理装置や、カラー液晶パネル等の電子ファインダーを備える電子カメラが市販されている。
【０００３】
これらの電子カメラによれば、撮影前の画像を連続して表示することにより電子カメラの使用者が構図を決定したり、撮影した画像を再生表示して確認することが可能である。
【０００４】
特に、撮影した画像を撮影直後に再生する機能は利便性が高く、電子カメラの使用者にとって有益な機能となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電子カメラ等の画像処理装置においては、閃光装置を内蔵したものが主流であるが、カメラ本体をコンパクトに収めるために大きな容量の閃光装置を内蔵させることは難しい。こうした閃光装置の閃光到達距離は短いため、夜間や室内など、暗い状況下で撮影した場合に、主被写体を適正露出で撮影することは可能であっても、背景を適正露出で写すのは難しく、長秒時撮影や長秒時での閃光の同調が求められる。
【０００６】
また日中下での撮影においては、通常の自動露出制御撮影では一般的に実現が難しい流し撮り等を容易に提供できれば使用者の撮影範囲が広がるので、民生用のこの種のカメラの要求が増えると考えられる。
【０００７】
こうした電子カメラにおいては、固体撮像素子の出力を利用した自動露出制御や自動合焦制御を行うものがある。この場合、固体撮像素子や表示装置に対する表示方法によって差はあるものの、撮影準備動作に必要な時間を最小限に止める為に、設定可能なシャッター秒時に限界が生じていた。また、固体撮像素子とは異なる専用センサーを利用して自動露出制御や自動合焦制御を行う場合であっても、電子ファインダーに表示する表示速度を劣化させない為に、電子ファインダー動作中及び、測光測距等の撮影準備動作期間における固体撮像素子からの画像読み出し方法或いは露出制御を本露光動作とは異なる方法で行う必要がある。
【０００８】
こうしたことは、固体撮像素子の総画素数が多くなるにしたがって問題となる。また、電子ファインダーに表示する画像の視野率を引き上げようとした場合には、フィールド読み出しを行っても全画像を読み出す時間が長くなる問題がある。従って、撮影準備動作期間及び／或いは電子ファインダーにおける画像表示中に設定可能なシャッター秒時は、固体撮像素子から画像を１コマ読み出すのに相当する時間を上限とするのが一般的である。
【０００９】
また、撮影準備動作期間中の合焦動作中や本露光時に絞り開口径を変化させるのは、被写界深度が変化してピントがずれる可能性があるので好ましくない。更に絞り制御装置によっては、制御後に絞りの静定時間を必要とするためレリーズタイムラグが生じて、シャッタータイミングを逃してしまう恐れがある。
【００１０】
こうしたことから、上記構成の電子カメラにおける長秒時露光制御の実現が困難であった。
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、固体撮像素子の出力を利用した自動露出制御を行う撮像装置において、長秒時露光制御を実現した撮像装置および露出制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明における撮像装置は、光量を調節するための絞り手段と、前記絞り手段を介して入力した被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて、被写体輝度を測定する測光手段と、前記絞り手段の開口径を制御する絞り制御手段と、前記光電変換手段から出力される電気信号の大きさを調節するための感度を制御する感度制御手段と、前記光電変換手段の電荷蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて画像を逐次表示する表示手段と、複数の撮影モードを切り換えるモード切り換え手段とを有し、前記測光手段の測定結果に基づいて、前記絞り制御手段と、前記感度制御手段と、前記蓄積時間制御手段の少なくとも１つを制御することにより露光量を制御する撮像装置において、前記モード切り換え手段により、撮影モードがスローシャッター撮影モードに設定されている時に、撮影準備期間においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になるまで、前記蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になると、感度が最大値になるまで前記感度制御手段により感度を制御し、感度が最大値になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を開放側に制御することにより露光量を制御し、本露光時においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、該表示速度に、該本露光時と該撮影準備期間における感度の差分と該撮影準備期間における感度の最大値とを足し合わせた段数分を足し合わせた第１の蓄積時間になるまで該蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が第１の蓄積時間になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最大開口径になるまで制御し、該絞り開口径が最大開口径になると、最大蓄積時間になるまで前記蓄積時間制御手段により露光量を制御する
【００１３】
更に、本発明の撮像装置の制御方法は、光量を調節するための絞り手段と、前記絞り手段を介して入力した被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて、被写体輝度を測定する測光手段と、前記絞り手段の開口径を制御する絞り制御手段と、前記光電変換手段から出力される電気信号の大きさを調節するための感度を制御する感度制御手段と、前記光電変換手段の電荷蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて画像を逐次表示する表示手段と、複数の撮影モードを切り換えるモード切り換え手段とを有し、前記測光手段の測定結果に基づいて、前記絞り制御手段と、前記感度制御手段と、前記蓄積時間制御手段の少なくとも１つを制御することにより露光量を制御する撮像装置の制御方法であって、前記モード切り換え手段により、撮影モードがスローシャッター撮影モードに設定されている時に、撮影準備期間においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になるまで、前記蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になると、感度が最大値になるまで前記感度制御手段により感度を制御し、感度が最大値になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を開放側に制御することにより露光量を制御し、本露光時においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、該表示速度に、該本露光時と該撮影準備期間における感度の差分と該撮影準備期間における感度の最大値とを足し合わせた段数分を足し合わせた第１の蓄積時間になるまで該蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が第１の蓄積時間になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最大開口径になるまで制御し、該絞り開口径が最大開口径になると、最大蓄積時間になるまで前記蓄積時間制御手段により露光量を制御する露光量制御工程を有する。
【００１４】
上記構成により、固体撮像素子の出力を利用して自動露出制御や自動合焦制御を行う場合においては、撮影準備動作期間を短縮した状態で長秒時露光を行う為の露出制御が可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、１００は画像処理装置である。
【００２３】
画像処理装置１００内において、１０は変倍系レンズ群、１１は合焦系レンズ群、１２は絞り機能を備えるシャッター、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、１５は撮像素子１４の感度を設定する撮像感度調節回路で、本実施の形態においては０〜２４ｄBまでリニアに変更可能なゲインアンプを採用している。
【００２４】
本実施の形態における変倍系レンズ群１０による変倍率は、Ｗｉｄｅ端からＴｅｌｅ端までを８分割し、Ｗｉｄｅ端とＴｅｌｅ端を含めて９ポジションの変倍を可能とする構成とする。
【００２５】
１６は撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。
【００２６】
２０は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御部２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、システム制御部５０は、得られた演算結果に基づいて、自動露出制御回路４０および測距制御手段４２に対して、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。さらに、画像処理部２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２７】
２２はメモリ制御部であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６のデータが、画像処理部２０およびメモリ制御部２２を介して、或いは直接メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２８】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。この画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８は、システム制御部５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合には画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００２９】
３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連続撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００３０】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。
【００３１】
４０は絞り機能を備えるシャッター１２、タイミング発生回路１８による撮像素子１４の電荷排出動作から読み出し動作までの蓄積時間を制御する電子シャッターの制御及び、撮像感度調節回路１５の制御を行う自動露出制御回路であり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。
【００３２】
４２は合焦系レンズ１１のフォーカシングを制御する測距制御回路、４４は変倍系レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御回路、４６はバリアである保護装置１０２の動作を制御するバリア制御回路である。４８はフラッシュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。
【００３３】
自動露出制御回路４０、測距制御手段４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０が自動露出制御回路４０および測距制御回路４２に対して制御を行う。自動露出制御回路４０の詳細については後述する。
【００３４】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御部、５２はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。５４はシステム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等をユーザに報知する、表示装置やスピーカー等の表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置される。例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダー１０４内に設置されている。
【００３５】
表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、長秒時撮影表示、夜景撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、（赤目緩和ランプ点灯、前回の撮影からの）経過時間表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示等がある。
【００３６】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダー１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。
【００３７】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。６０、６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御部５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
【００３８】
以下、操作手段について説明する。６０はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
【００３９】
６２はシャッタースイッチＳＷ１で、不図示のシャッターボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００４０】
６４はシャッタースイッチＳＷ２で、不図示のシャッターボタンの操作完了でＯＮとなり、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４１】
６６は画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチで、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。この機能により、光学ファインダー１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
【００４２】
６８はクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。尚、本実施の形態では特に、画像表示部２８をＯＦＦとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
【００４３】
６７、６９は夫々変倍系レンズ群１０の駆動方向を指示するＴｅｌｅスイッチ及び、Ｗｉｄｅスイッチである。Ｔｅｌｅスイッチ及びＷｉｄｅスイッチは、機械的に何れか一方のスイッチのみがＯＮ状態になるように構成されるものとする。
【００４４】
７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロ／非マクロ切り替えボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー／長秒時（スローシャッター）／夜景撮影モード切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン等がある。
【００４５】
ところで、フラッシュ設定には、自動発光／強制発光／発行禁止／赤目緩和自動発光／夜景発光モードが存在する。ここで、上記撮影モード切り替えボタンでスローシャッター撮影モードに切り替えた時にフラッシュモードを自動的に発光禁止モードに切り替えたり、撮影モードを夜景モードに切り替えた時に自動的に夜景発光モードに切り替えたりするようにカメラを設計してもよい。勿論、すべてを使用者の設定に任せてもよいことは言うまでもない。
【００４６】
８０は電源制御部で、電池検出回路、ＤＣ−ＣＤコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００４７】
８２、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる電源手段である。
【００４８】
９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知回路である。
【００４９】
尚、本実施の形態では記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。勿論、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としてもよい。
【００５０】
インターフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ）カード等の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
【００５１】
１０２は、画像処理装置１００の変倍系レンズ１０及び、合焦系レンズ１１を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止する保護装置であるバリアである。この保護装置１０２のバリアは撮影中は開かれているが、撮影を終了すると撮像部を保護するためにバリアを閉じる。システム制御部５０は、保護装置１０２を動作させる前に、変倍系レンズ群１０と合焦系レンズ群１１をカメラ内に格納するために夫々のレンズ群の位置検出を行う。変倍系レンズ群１０を繰り出していると判断した場合には、合焦系レンズ群１１を沈胴待機位置まで繰り込んだ後で変倍系レンズ群１０を沈胴位置まで繰り込む。この時、変倍系レンズ群１０の繰り込みとシンクロさせながら保護装置１０２のバリアを閉じて動作を終了する。本実施の形態においては保護装置１０２のバリア制御を独立したバリア制御回路４６で駆動しているが、機械的に変倍系レンズ群１０の駆動に連動して駆動する方式を取ることも可能であり、構成は問わない。
【００５２】
１０４は光学ファインダであり、画像表示部２８による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、マクロ撮影設定表示等が設置されている。
【００５３】
１１０は通信回路で、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。
【００５４】
１１２は通信回路１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００５５】
２００および２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００および２１０は、それぞれ半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２および２１２と、画像処理装置１００とのインタフェース２０４および２１４と、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２０６および２１６とを備えている。
【００５６】
以下に本実施の形態の自動露出制御方法を説明する。尚、図による説明は省略するが、システム制御部５０はスイッチなどの操作がなされない時間にも自動露出制御処理を起動し、定期的に表示する画像の露出状態を更新している。
【００５７】
本実施の形態における自動露出制御処理のプログラムは、システム制御部５０のプログラム領域５２に書き込まれ、ＣＰＵによる演算結果に基づいて露出制御を行うものであり、少なくとも以下に示す４つのモードを含む。
【００５８】
１．通常撮影モード
２．夜景撮影モード
３．スローシャッター撮影モード
４．ＡＦ動作前露出モード
また、自動露出制御回路４０は、撮影準備動作期間、本露光動作直前、画像表示部２８への表示画像準備期間、画像表示部２８への画像表示中などの動作状態に応じて、露出制御速度や露出制御精度を一義的に決定して制御を行うようにしている。したがって、システム制御部５０は自動露出制御回路を起動する時には、上記４つの撮影モードとは別に、動作タイミングを指定する。
【００５９】
上記４つのモードによって異なるのは、絞り１２の制御値、タイミング発生回路１８による撮像素子１４の電荷排出動作から読み出し動作までの蓄積時間を制御する電子シャッター制御値及び、撮像感度調節回路１５の制御値を、被写体輝度から一義的に求められるように構成したプログラム線図である。プログラム線図の構成については後述する。
【００６０】
自動露出制御回路４０の基本構造は図２に示すものである。自動露出制御回路４０のサブシステムには、絞り１２の制御部、タイミング発生回路１８を制御することにより撮像素子１４の電荷排出動作から読み出し動作までの蓄積時間を制御する電子シャッター制御部及び、撮像感度調節回路１５の制御部が存在する。またこれに加えて、測光処理部、プログラム線図、プログラム線図を解析して露出制御値を算出する露出制御値算出部が存在する。
【００６１】
まず測光処理部の具体的動作を説明する。
【００６２】
本実施の形態においては、撮像素子１４から得られる画像データを利用したＴＴＬ測光方式を採用するが、画像表示部２８に画像を逐次表示しながら撮影画像の構図を決定できるようなシステム構成であるならば、これに限らず、測光専用センサーを用いた測光方式を構成しても同様の効果を得ることができる。
【００６３】
システム制御部５０は撮像素子１４から撮像した電荷信号を読み出す。画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６を介して逐次読み込まれる撮影画像データについて、システム制御部５０に予め設定された複数の分割された領域毎に光束積分演算を行う。
【００６４】
測光処理部は、メモリ５２のシステム制御部５０用のプログラム領域に保持され、上記光束積分演算により得られた値を１画素単位の積分値に換算した後、分割された領域の面積比率に応じた各領域毎の評価値を演算する。この各領域毎の評価値に所定の重み付けを行って、評価測光、中央重点測光、スポット測光等の測光モードに応じて、適正露出レベルからのずれ量に相当する輝度値（以下ΔＢｖ）を算出する。
【００６５】
上記ΔＢｖが得られた時の絞り制御値（以下Ａｖ）、電子シャッター制御値（以下Ｔｖ）、撮像感度制御値（以下ＤＧ）、および撮像感度値（以下Ｓｖ）に基づいて、絶対被写体輝度値（以下Ｂｖ）を算出する。なお、Ｓｖ値は撮像素子の読み出し方法によって変化し、ＤＧ値はゲイン設定に応じて変化するものとする。
【００６６】
次に、プログラム線図の構造及び、露出制御値算出動作について説明する。本実施の形態におけるプログラム線図は、構成されるレンズ、撮像素子の読み出し方法、あるいは実験などにより経験的に得られたデータに基づいて作成されたものでメモリ５２のシステム制御部５０用のプログラム領域に予め書き込まれるものである。また、露出制御値算出部もメモリ５２のシステム制御部５０用のプログラム領域に書き込まれている。
【００６７】
プログラム線図は、所定のＢｖ値に対して一義的にＡｖ値、Ｔｖ値、ＤＧ値を決定する為に使用され、以下に説明する構造を持ち、露出制御値算出部によって導かれる。
【００６８】
図３〜図６は、プログラム線図例を示す。図３〜図６において、縦軸は絞り制御値（Ａｖ）および撮像感度制御値（ＤＧ）を示し、横軸は電子シャッター制御値（Ｔｖ）を示し、斜め軸は被写体輝度値（Ｂｖ）を示す。また、点線は、絶対輝度値に対応する、各撮像モード毎に設定された各制御値を示す。この点線のように、複数の線分が集合した形をデータ形式で表現する為に、夫々の線分に例えば、Ｔｖ、Ａｖ、ＤＧ夫々の、最大最小値、線分を示す１次式及び、線分の種別等に特徴を持たせて、これらの線分データを昇順或いは降順に配列した線分列或いは、線分リスト形式にし、現在選択されている線分配列或いはリストノードを示すデータと共に管理する構成としている。
【００６９】
本実施の形態における自動露出制御回路４０は、先に述べたような撮影モード毎にプログラム線図を持ち、撮影モードに応じて選択して使用している。
【００７０】
露出制御値算出部は、測光したＢｖ値及び、該被写体輝度を測定した時のＡｖ値、Ｔｖ値、ＤＧ値及び、Ｓｖ値を入力すると、これら複数のプログラム線図の内、適切なプログラム線図１つを利用して、次に行うべき夫々の制御値を出力する。もし、プログラム線図上に存在しない、即ち、連動範囲外のＢｖ値が入力された場合には、プログラム線図上の限界点が出力される。また、Ａｖ、Ｔｖ、ＤＧ夫々が取り得る値（精度）には限界がある為、演算後にＡｖ、Ｔｖ、ＤＧ及びＳｖ値からＢｖ値を逆算することによりＴＴＬ測光が破綻しないようにしている。
【００７１】
プログラム線図で表わされる撮影モードの違いによる露出制御の切り替わり動作について説明する。
【００７２】
先に述べた通り本実施の形態における自動露出制御回路４０による露出制御は４種類の撮影モードに応じて行う。ここでは絞りやシャッター制御値をいずれか、或いはどちらか一方を固定しないものとする。但し、絞り制御値を固定する場合においては、例えば、スローシャッター撮影モードの場合、図５および図６に示す本実施の形態のスローシャッター撮影モードにおけるプログラム線図の絞りを固定にすれば同じ効果が得られる。
【００７３】
本実施の形態におけるＴＴＬ測光方式は、逐次得られる測光値は１つ前の１コマ分の画像を演算して得られたものであるという特徴を持つ。また、取り込む最中に絞り１２、電子シャッター、撮像感度を制御した画像の演算結果を使用することは、ハンチングの原因になるので、演算しない若しくは使用しないのが通例であり、本実施の形態では使用していないことにしている。
【００７４】
このように撮影準備動作期間中には測光と制御を交互に行う必要があり且つ、撮影準備動作をより高速に行う必要がある。また、撮影時には撮像素子１４の持つ画素数を最大限記録する必要がある為、撮影準備動作期間は撮像素子１４をフィールド読み出し、或いは部分的な読み出しで高速に処理し、本露光時には撮像素子の全画像をフレーム読み出して高精細な画像を得るようにしている。高速な撮影準備を行う上で、電子シャッターで実現できる蓄積時間は撮像素子１４の読み出し時間より短くしている。
【００７５】
また、画像表示部２８に撮像画像をごく自然に動画として使用者に見せる為には、秒間に最低でも十数コマ以上表示の更新を行う必要がある。例えば、撮影準備動作期間中の部分読み出しをしないフィールド読み出しによる撮像素子読み出し方法では、秒間２０コマの動画を表示するとする。先に述べた電子シャッターで実現できる蓄積時間は、画像表示部２８に対する表示速度によって制約されているといっても過言ではない。つまり、２コマ（２フィールド）分の表示時間に渡って露光して得た画像を表示すると、表示可能な画像データが２コマ（２フィールド）毎にしか発生できない為、秒間１０コマの表示となり、表示速度が半減してしまうのである。
【００７６】
また、撮影準備動作を高速に行うために、撮像素子１４の部分読み出しにより得られた画像データを基に露出制御を行う場合、画像表示部２８に画像を表示した状態で撮影準備動作を行うときには、撮像素子を部分的に読み出すために画像表示回路２８に画像を表示できないので、読み出しを切り替える前に一旦、一時的に後述の図１２のＳ１２１に示すようなタイミングで表示画像をフリーズしている。
【００７７】
このように、撮影準備動作中は、撮像素子の読み出しを本露光時とは異なるフィールド読み出しや部分読み出し等の方法で行う必要がある。したがって、測光、測距、調光、白抽出制御を撮像素子とは別の専用センサーで行ったとしても読み出し方法を区別して制御する必要がある。たとえば、撮影準備期間及び、本露光を共にフィールド読み出しで行うとすれば、こうした作業は必要が無い。しかしながら、様々なモード毎に撮影シーケンスを変更しては、制御が煩雑になりテストシミュレーションに負担が掛かりすぎる。
【００７８】
このように、画像表示期間及び撮影準備動作期間と、本露光時とでは撮像素子の読み出し方法が異なる為、撮像の感度が異なる。本実施の形態では、撮影準備期間及び、画像表示期間の撮像素子の読み出しがフィールド読み出しで、本露光時にはフレーム読み出しである為、本露光時の撮像感度をＡＳＡ８０とすれば、画像表示期間及び撮影準備期間の撮像感度は倍のＡＳＡ１６０に相当する。
【００７９】
つまり、ＴＴＬ方式のＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢ、ＥＦを行う場合、撮影準備期間における撮像データから得られる評価値を効率よく且つ、準備期間を高速に行う為に撮影準備期間では撮像素子をフィールド読み出しで且つ、場合によっては更に部分的に読み出して駆動している。この撮像感度差を絞り制御で吸収することは、被写界深度の変化や、機械的制御を伴うことによる精度の劣化及び、レリーズタイムラグの増加を伴う為、現実的ではない。したがって、撮影準備期間のＢｖ値に基づいて本露光時の露出制御値を算出する際に絞りが変化しないようにするには基本的にシャッター秒時で換算する他無い。
【００８０】
このため、本実施の形態においては、撮像の感度の差分を撮影時のシャッター秒時及び、或いは撮像感度制御値に代替することによって吸収している。そして、これを実現しているのが、図３と図４、図５と図６の組み合わせで構成されるプログラム線図である。
【００８１】
図３及び、図４に示したプログラム線図は、通常撮影モードにおける撮影準備動作期間と本露光時の制御を示したものである。また、図５及び図６は、スローシャッター撮影モードにおける撮影準備動作期間と本露光時の制御を示したものである。尚、撮影準備動作期間用のプログラム線図は、画像表示部に表示する画像を準備する期間に行う露出制御と、表示期間に定期的に行う露出制御において兼用している。但し、露出制御速度は画像表示期間を輝度変化に応じて変えている。実際には、測光したＢｖ値の圧縮をΔＢｖ値に応じて加減し実現している。例えば、ΔＢｖ値が±２段の場合は、制御に用いるＢｖ値を半分にし、ΔＢｖ値が±１段の場合は、制御に用いるＢｖ値をそのまま制御値算出に用いると言った具合である。これを数段階に分けて制御速度をコントロールしている。
【００８２】
通常撮影モードは、被写体に合わせて適正露出画像を得る一般的な露出制御であり、図４に示す通り、電子シャッターの最長秒時を１／８に規定することにより、手振れによる撮影ミスを少なくしている。
【００８３】
図３の撮影準備期間の露出制御は、最大絞りと撮像素子の読み出し時間内の電子シャッターで制御可能な輝度範囲ではどのように設定してもよい。本実施の形態では、蛍光燈によるフリッカが画像表示部に表示されないように、蛍光燈の明るさ付近では撮像読み出し時間と、電子シャッターによる蓄積時間とで５０Ｈｚ及び、６０Ｈｚのフリッカをキャンセルするように構成している。更に、絞りを最大にし、電子シャッターの秒時を撮像素子の読み出し時間にしても露光量が不足する輝度では、被写体輝度に応じて撮像感度調節回路による露出制御に切り替えて画像表示部に表示できる輝度範囲を拡大すると共に、適正に測光できる輝度範囲を拡大している。
【００８４】
図４の本露光時の露出制御は、撮像感度がＡＳＡ１６０からＡＳＡ８０に切り替わったことによる露光量の変化をシャッター秒時に置き換えると共に、撮影準備期間における撮像素子の読み出しという制約によって撮像感度調節に置き換えていた露光量をシャッター秒時に換算している。更に、連動範囲を拡大する為、撮影画像上で影響の無い範囲で撮像感度調節回路による撮像ゲインを上げている。
【００８５】
例えば、図３に示す撮影準備期間に、絞り値がＦ１１（Ａｖ＝７．０）、シャッター秒時が１／１０２４秒（Ｔｖ＝１０）で適切な露出レベルが得られた場合、被写体輝度Ｂｖは１１．３であることが分かる（Ｅｖ値は７＋１０＝１７）。本露光時には、図４のプログラム線図に基づいて各制御値を決定する。ここでは被写体輝度Ｂｖが１１．３であるため、絞り値は変わらずにＦ１１（Ａｖ＝７．０）、シャッター秒時は１／５１２秒（Ｔｖ＝９）となり、Ｅｖ値は１６（＝７＋９）であり、撮影準備期間に比べて１段低い値となる。これは撮像感度がＡＳＡ１６０からＡＳＡ８０に切り替わった１段分に相当する。本露光時には、これらの値に基づいて露出制御を行う。
【００８６】
上述の通常撮影モードにおいては、本露光時に露出値を変更せずに、適切な露出で撮像できるという効果があるが、本露光時シャッター秒時および／または撮像ゲインのみにより露出を制御することにより、長秒時露光を効果的に実現できるという利点がある。
【００８７】
スローシャッター撮影モード（長秒時露光）では、通常撮影モードに対して比較的明るい被写体輝度からシャッター秒時を長く、且つ、本露光時に絞りを動かさないように制御し、流し撮りや、長秒時でのフラッシュ同調撮影を実現しようとしている。
【００８８】
多くのコンパクト化したカメラのレンズのF値は限界がある為、ＴＴＬ方式のＡＥ処理を行うための測光限界が存在する。その為撮像感度を調節することによって限界点を伸ばして、測光領域を拡大している。
【００８９】
しかしながら図３及び図４を見て分かるように、限界点を伸ばすだけでは比較的明るい段階から本露光時に絞りを制御しないで本露光時のシャッター秒時を伸ばすことは難しい。
【００９０】
その為、図５に示す撮影準備期間及び、画像表示期間用のプログラム線図によれば、絞り１２が最小値の場合の一画像当たりの被写体輝度が一定値よりも高い場合は、電子シャッターのみによる露光量制御を行い、絞り１２が最小値で且つ、電子シャッターのスピードを撮像素子の読み出し時間内における最長時間にしても適正輝度以下となる場合は、撮像感度調節回路のゲインによる露光量制御を行う。また、絞り１２が最小値で、電子シャッターのスピードを撮像素子の読み出し時間内における最長時間に設定されている場合に、撮像感度調節回路のゲインを調節しても適正輝度以下となる場合には、絞り制御回路によって露光量制御をするように構成されている。
【００９１】
こうすることによって本露光時に図６に示す本露光用のプログラム線図に切り替えた時に、撮像感度がＡＳＡ１６０からＡＳＡ８０に切り替わった１段分と、撮影準備期間における撮像素子の読み出しという制約によって撮像感度調節に置き換えていた３段分と合わせて４段分の露光量をシャッター秒時として還元できるのである。
【００９２】
例えば、図５に示す撮影準備期間に、絞り値がＦ１１（Ａｖ＝７．０）、シャッター秒時が１／３２秒（Ｔｖ＝５）、撮像感度調節値が６ｄＢで適切な露出レベルが得られた場合、被写体輝度Ｂｖは５．３であることが分かる（Ｅｖ値は７＋５−１＝１１）。本露光時には、図６のプログラム線図に基づいて各制御値を決定する。ここでは被写体輝度Ｂｖが５．３であるため、絞り値は変わらずにＦ１１（Ａｖ＝７．０）、シャッター秒時は１／８秒（Ｔｖ＝３）、撮像感度調節値が０ｄＢ（ＤＧ＝０）となり、Ｅｖ値は１０（＝７＋３−０）であり、撮影準備期間に比べてやはり１段低い値となる。これは撮像感度がＡＳＡ１６０からＡＳＡ８０に切り替わった１段分に相当する。本露光時には、これらの値に基づいて露出制御を行う。
【００９３】
更に、撮影準備期間における露出制御の限界点からは、最大４段まで測定可能であるので、本露光期間を含めて、撮影準備期間の最長秒時１／３２秒より８段分拡大して、最大８秒まで自動的に適正露出が得られる。但し、夜間などの暗い撮影条件下において肉眼で見えないものが見えるといった不自然さを軽減する為に、確実に適正露出で撮影可能な輝度より明るい輝度から徐々に適正露出レベルを下げるようにしている。適正露出判定レベルを下げ始める輝度や下げ幅は、カメラの設計或いは開発段階でチューニングするものなのでここでは特に規定しない。
【００９４】
通常撮影モードとスローシャッター撮影モードとの大きな違いは、撮像感度制御を行う被写体輝度に対するタイミングに有り、このタイミングが好適な長秒時撮影を実現する為の鍵になる。つまり、通常撮影モードでは絞り及びシャッターの制御が共に限界点に達してから撮像感度制御を行い、スローシャッター撮影モードでは、シャッタースピードが限界点に達した時点で撮像感度制御を行い、且つ、撮像感度制御値が限界点に達してから絞りの制御を行う点が異なる点である。
【００９５】
本発明によれば、図５及び図６のスローシャッター撮影モードの時のプログラム線図が示す通り、撮影準備期間から本露光に掛けて、絞りの制御を伴わずに比較的明るい段階から長秒時露光が自動的に実現できる。しかも、変更するのはプログラム線図のみである。また、本実施の形態においては絞りを制御しながら露出制御を行っているが、絞り制御値を固定した撮影モードを用意しても限界点は異なるものの同じ効果が得られる。従って、使用者がカメラに詳しくなくても、流し撮りや渓流の躍動感ある水の流れなどの撮影が可能となる。
【００９６】
次に、撮像感度調節回路１５について説明する。
【００９７】
撮像感度調節回路１５は、撮像素子の感度を０〜２４ｄBまでリニアに調節するゲインアンプである。撮像部が起動されると、システム制御部５０が、自動露出制御回路４０を介して不揮発性メモリ５６に記憶された前回の本露光撮影時の感度値を初期値として撮像感度調節回路１５に設定する。この初期化以降は上記初期感度設定を基点として、撮像感度の制御を行う。ここまでで説明したＳｖ値が前者で、ＤＧ値が後者と解釈してよい。但し、Ｓｖ値は、フィールド撮影またはフレーム撮影撮影に応じて変化し、フレーム撮影時には撮影準備動作期間と本露光期間とでは異なる。このことから想像できる通り、本実施の形態においては同じ撮影モードにおいても、撮影準備期間中に使用するプログラム線図と、本露光時に使用するプログラム線図は別々に用意し、本露光時にプログラム線図を切り替えて本露光制御を行っている。
【００９８】
従来の問題点として指摘した通り、本露光時に絞り制御等の機械的制御が伴わないようにするのは、プログラム線図を如何に描くかで決定するため、プログラム線図のすげ替えを行い易く構成したのが最も重要な点である。
【００９９】
絞り制御及び、電子シャッター制御は従来どうりであるので、説明を省略する。
【０１００】
以上のような構成で、自動露出制御回路４０は、撮影準備動作期間或いは、画像表示部２８に対する画像表示準備期間並びに、画像表示期間に夫々のモードに応じた制御速度、精度でほぼ同一の測光及び制御を繰り返し、測光回路から得られるΔＢｖ値が所定範囲内に入った場合に適正露出が得られたと判断する。
【０１０１】
ここで、画像表示部２８に撮像した画像を表示する前に、画像表示部２８に表示する画像の露出が適正となる所定範囲内に入るように露出制御を行う動作について、図７、図８及び図９を参照しながら説明する。図７は露出制御の全体的な動作を示すフローチャート、図８は図７のステップＳ５００で行われる露出制御の詳細を示すフローチャート、そして図９は図８のステップＳ５０９において行われる制御処理を示すフローチャートである。
【０１０２】
まずシステム制御部５０はステップＳ１０で撮像部を起動し、ステップＳ１１で予め決められた初期Ｂｖ値を基点とし、指示された動作状態で自動露出制御回路４０を起動し、ステップＳ５００で露出制御を開始する。
【０１０３】
起動された自動露出制御回路４０は、ステップＳ５０１で現在の撮影モードおよび動作状態を認識し、撮像モードまたは／および動作状態に変更が認められた場合には（Ｓ５０２でＹＥＳ）、ステップＳ５０３で適正露出フラグを解除する。次にステップＳ５０４でプログラム線図を選択し、この選択したプログラム線図をステップＳ５０５で露出制御値算出部に登録する。そして、ステップＳ５０６で測光に必要な測光領域設定等の初期設定を行い、ステップＳ５０７に進む。
【０１０４】
一方、モード変更がない場合には（ステップＳ５０２でＮＯ）、ステップＳ５０７へ直接進み、前回の露出制御から引き続きの露出制御を行う。ステップＳ５０７では被写体輝度値をＢｖ値とし、これにＳｖ値を加えて得られたＥｖ値を露出制御値算出部に入力し、Ａｖ、Ｔｖ、ＤＧ値を求めて、ステップＳ５０８へ進む。ステップＳ５０８では、動作状態が本露光動作であるか否かを判断し、本露光用でない場合には（Ｓ５０８でＮＯ）、ステップＳ５０９へ進み、図９に示す制御を行う。
【０１０５】
図９に示すように、ステップＳ５２１で絞り制御回路、ステップＳ５２２で電子シャッター回路、ステップＳ５２３で撮像感度調節回路の制御を行う。前にも述べた通り、撮像素子１４の電荷排出動作から読み出し動作までの蓄積時間即ち、露光（取り込み）時間内に絞り１２、電子シャッター、撮像感度を制御した場合には、次のコマで得られる画像データを基にした光束積分演算はできない。特に、機械的な動作を伴う絞り１２の制御は、駆動制御後に静定時間を待つ必要があるので、ステップＳ５２４で駆動量に応じた静定時間を待った後に、ステップＳ５２５で測光可能タイミングを待つようにしている。
【０１０６】
ステップＳ５０９の処理が終了すると、続いてステップＳ５１０で測光処理部を起動して、ステップＳ５１１で上記初期露出制御状態で測光を行ってＢｖ及びΔＢｖ値を得る。ステップＳ５１２では、ステップＳ５１１で得られたΔＢｖ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、ΔＢｖ値が上記所定範囲内にあれば（Ｓ５１２でＹＥＳ）、ステップＳ５１３で適正露出状態フラグを設定する。これにより一露出制御が終了する。
【０１０７】
ΔＢｖ値が上記所定範囲内にない場合には、ステップＳ５０７に戻り、Ｂｖ値を露出制御値算出部に入力し、絞り制御部、電子シャッター制御部及び、撮像感度調節回路の制御部を制御することにより、ΔＢｖ値を所定範囲内に追い込む動作、即ちステップＳ５０７からステップＳ５１２を繰り返す。
【０１０８】
その後、図７のステップＳ１２で適正露出であることが判断されると、露出制御は終了する。
【０１０９】
次に、画像表示期間におけるズーム操作部６７、６９によるズーム駆動と、画像表示部２８の表示画像の露出補正について図１０を参照して説明する。
【０１１０】
本実施の形態においては、変倍系レンズ群１０をＷｉｄｅ側からＴｅｌｅ側に駆動するのに伴って、撮像素子１４への光量が少なくなる。絞り制御回路は、Ｗｉｄｅ端におけるF値と絞り１２の開口径の関係に基づいた制御を行い、Ｗｉｄｅ端以外の変倍率においては、Ｗｉｄｅ端での絞り開口制御値に換算して制御を行う方式を採用している。これに伴って、自動露出制御回路４０は、各モード毎のプログラム線図を９ポジション分配列化或いは、リスト化して持ち、ズームポジションに応じて選択して露出制御が同一構造で実現できるように簡易化している。
【０１１１】
変倍レンズ群が現在Ｗｉｄｅ端にあって、画像表示部２８に撮像画像が表示された状態から、ズーム操作部６７が操作された場合を例にとって説明する。
【０１１２】
変倍レンズ群はＷｉｄｅ端から中間ポジション１から７までリニアに倍率変化し、最後にＴｅｌｅ端に到達する。ズーム制御回路４４には変倍系レンズ群１０のポジションを検出する回路が備わっており、システム制御部５０は変倍レンズ群１０のポジション検出を行いながらズーム駆動を行っている。
【０１１３】
ズーム操作部６７が操作されると、チャタリングを除去する（Ｓ６０１〜Ｓ６０３）。ステップＳ６０１でＯＮとなっているのがＴｅｌｅスイッチであると判断され、ステップＳ６０２で再度ＴｅｌｅスイッチがＯＮされていると判断されると、ステップＳ６０３でシステム制御部５０は変倍系レンズ群１０のポジション検出並びにズーム操作部の状態を監視し、レンズ群１０がＴｅｌｅ端にあった場合（Ｓ６０３でＹＥＳ）には、これ以上レンズ群１０を動かせないのでそのまま処理を終了する。Ｔｅｌｅ端に到達していなければ（Ｓ６０３でＮＯ）、ステップＳ６０４で１ステップ分、レンズ群１０をＴｅｌｅ側に移動して、ステップＳ６０８で現在のポジションを記憶する。ここで、画像表示部２８に撮像画像を表示していた場合には（Ｓ６０９でＹＥＳ）、変倍レンズ群１０を移動したときに記憶したポジションに基づいて、スイッチが操作がなされない間の露出制御を行って、変倍レンズ群のポジションで変化するＦ値を補正している。尚、自動露出制御回路４０は、図８のステップＳ５０１におけるモード認識を行う際に変倍レンズ群１０のポジションの変更をも認識し、ステップＳ５０４では該ポジションに応じてプログラム線図を選択選択している。
【０１１４】
また、画像表示部２８に画像を表示していない場合には（Ｓ６０９でＮＯ）、そのまま処理を終了する。
【０１１５】
次に、図１１乃至図１５を参照して、本実施の形態における上記構成を有する画像処理装置の動作を説明する。
【０１１６】
図１１及び図１２は本実施の形態における画像処理装置１００の主ルーチンのフローチャートを示す。
【０１１７】
電源投入されると、ステップＳ１０１においてシステム制御部５０はフラグや制御変数等を初期化し、ステップＳ１０２において画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に初期設定する。
【０１１８】
ステップＳ１０３では、システム制御部５０がモードダイアル６０の設定位置を判断し、モードダイアル６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば、ステップＳ１０５に進み、各表示部の表示を終了状態に変更し、保護装置１０２のバリア（不図示）を閉じて撮像部を保護し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後、Ｓ１０３に戻る。
【０１１９】
また、ステップＳ１０３でモードダイアル６０が撮影モードに設定されていたならば、Ｓ１０６に進む。
【０１２０】
また、ステップＳ１０３でモードダイアル６０がその他のモードに設定されていたならば、ステップＳ１０４でシステム制御部５０は選択されたモードに応じた処理を実行し、処理を終えた後、Ｓ１０３に戻る。
【０１２１】
ステップＳ１０６では、システム制御部５０は、電源制御回路８０により、電池等により構成される電源８６の残容量や動作情況が、画像処理装置１００の動作に問題を与えない位に充分であるか否かを判断し、問題があるならば、ステップＳ１０８で表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に、Ｓ１０３に戻る。
【０１２２】
ステップＳ１０６で電源８６に問題が無いと判断されると、ステップＳ１０７においてシステム制御部５０は、記録媒体２００或いは２１０の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に関して問題があるか否かを判断する。問題がある場合にはステップＳ１０８に進み、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に、Ｓ１０３に戻る。
【０１２３】
ステップＳ１０７で記録媒体２００或いは２１０の動作状態に問題が無いと判断されると、ステップＳ１０９へ進み、表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う。尚、画像表示部２８の画像表示がＯＮであったならば、画像表示部２８も用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う。
【０１２４】
ステップＳ１１０では、システム制御部５０は、クイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ６８の設定状態を調べ、クイックレビューＯＮに設定されていたならば、ステップＳ１１１でクイックレビューフラグを設定し、クイックレビューＯＦＦに設定されていたならば、ステップＳ１１２でクイックレビューフラグを解除する。尚、クイックレビューフラグの状態は、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。
【０１２５】
続いて、ステップＳ１１３でシステム制御部５０は、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６の設定状態を調べ、画像表示ＯＮに設定されていたならば、ステップＳ１１４で画像表示フラグを設定すると共に、ステップＳ１１５で撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定して、ステップＳ１１６で画像表示部２８の画像表示をＯＮ状態に設定し、図１２に示すＳ１１９に進む。
【０１２６】
スルー表示状態においては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により逐次表示することにより、電子ファインダー機能を実現している。なお、ステップＳ１１５における画像表示部２８に撮像した画像をスルー表示する制御においては、操作部７０により指定された４種類の撮像モードのいずれかに応じて、図７乃至図９を参照して説明した自動露出制御を行っている。
【０１２７】
ここでは、図７のステップＳ１０で動作状態は画像表示準備期間として自動露出制御回路４０を起動して露出制御を行い、この露出制御が完了すると、システム制御部５０は、画像表示準備期間用の露出制御で得た最後の測光による輝度値Ｂｖを基点とし、今度は動作状態を画像表示期間として自動露出制御回路を起動する。画像表示部２８に表示する画像の輝度変化が大きいと、使用者が画角を設定する上で見にくい表示になる為、測光したΔＢｖ値の大きさに応じてＢｖ値を圧縮して露出制御値算出部に入力している。Ｂｖ値の圧縮を行っても、測光処理部及び、露出制御値算出部は現在の露出制御値に基づいて相対的に測光値及び露出制御値を算出しているので、測光精度に影響はない。尚、不図示ではあるがシステム制御部５０は、画像表示部２８に対する画像表示準備期間は、ズーム操作部６７、６９によるズーム駆動を禁止している。
【０１２８】
また、ステップＳ１１３で、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６が画像表示ＯＦＦに設定されていたならば、ステップＳ１１７で画像表示フラグを解除すると共に、ステップＳ１１８で画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に設定した後、Ｓ１１９に進む。
【０１２９】
画像表示ＯＦＦの場合は、画像表示部２８による電子ファインダー機能を使用せず、光学ファインダー１０４を用いて撮影を行う。この場合、電力消費量の大きい画像表示部２８やＤ／Ａ変換器２６等の消費電力を削減することが可能となる。
【０１３０】
尚、画像表示フラグの状態は、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。
【０１３１】
ステップＳ１１９でシャッタースイッチＳＷ１が押されていないと判断されると、Ｓ１０３に戻る。
【０１３２】
また、シャッタースイッチＳＷ１が押されたならば（Ｓ１１９でＹＥＳ）、ステップＳ１２０においてシステム制御部５０はシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶される画像表示フラグの状態を判断し、画像表示フラグが設定されていたならば、ステップＳ１２１で画像表示部２８の表示状態をフリーズ表示状態に設定してＳ１２２に進む。
【０１３３】
フリーズ表示状態においては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介した画像表示メモリ２４の画像データ書き換えを禁止し、最後に書き込まれた画像データを、メモリ制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示することにより、フリーズした映像を電子ファインダーに表示している。
【０１３４】
画像表示フラグが解除されていたならば（Ｓ１２０でＮＯ）、画像表示部２８に画像が表示されていないのでそのままＳ１２２に進む。
【０１３５】
このステップＳ１２２における測距・測光処理の詳細を図１３を参照して説明する。
【０１３６】
システム制御部５０は、ステップＳ２０１で撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６を介して画像処理部２０に撮影画像データを逐次読み込む。この読み込まれた画像データを用いて、画像処理部２０はＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理、ＡＦ（オートフォーカス）処理及び、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）に用いる所定の演算を行っている。尚、ここでの各処理は、撮影した画像を分割し、全画素数のうちの必要に応じた領域の画像データを抽出して、演算に用いている。これにより、 ＴＴＬ方式のＡＥ、ＥＦ、ＡＷＢ、ＡＦの各処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。
【０１３７】
ステップＳ２０２において、システム制御部５０は、自動露出制御回路４０をＡＦ動作前露出モードで起動して露出制御を行い、ＴＴＬ方式によるＡＦ処理における測距領域を適正露出にする。露出制御は、図７乃至図９を参照して説明した方法により行う。ステップＳ２０３で適正露出であると判断されると、ステップＳ２０４でＴＴＬ方式によるＡＦ処理による測距処理を行って、合焦系レンズ１１の焦点を被写体に合わせる。合焦後、再度ステップＳ２０５で操作部７０のモード切り換えボタンにより設定されている撮影モードで画面全体の評価測光処理を行って絞り値、シャッター時間及び、撮像感度調節値を算出する。ステップＳ２０６で露出が適正と判断されたならば、測定データ及び或いは設定パラメータをシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に保存記憶する。続いて露出制御で決定されたＢｖ値から本露光時の撮影条件下でのシャッター秒時を算出する。この時にはプログラム線図を一旦本露光用に切り替えて算出し、算出した後に元のプログラム線図に戻している。勿論この時には演算のみで制御を行わない。
【０１３８】
その後、ステップＳ２０７でシステム制御部５０はホワイトバランスが適正と判断されるまで画像処理部２０を用いて色処理のパラメータを調節してＡＷＢ制御を行う。
【０１３９】
ステップＳ２０８では、ステップＳ２０６で決定したシャッター秒時が所定（手振れ限界）値以上であった場合、ステップＳ２０９で操作部７０の内フラッシュ設定ボタンの状態を調べる。フラッシュオフに設定されているならば（Ｓ２０９でＹＥＳ）、ステップＳ２１０において表示部５４は、光学ファインダー１０４内に手振れ警告表示を行う。フラッシュオフに設定されていなければ、ステップＳ２１１でＥＦ処理による撮影を行う旨の表示を行う。また赤目緩和ランプを点灯するモードであった場合には、手振れ限界以下では赤目緩和ランプの点灯を開始する。Ｓ２０８において手振れ限界に達しなければ、即ち、シャッター秒時が所定値以下ならば被写体が十分に明るいので、ステップＳ２１２に進み、ＡＥ処理による撮影を行う旨の表示を行う。更に、ステップＳ２１０，Ｓ２１１，またはＳ２１２の処理が終了するとステップＳ２１３へ進み、上記条件で決定された撮影モードのフラグを設定し、ステップＳ２１４で撮影準備完了を示すブザーを鳴らす。
【０１４０】
上記のように、ステップＳ１２２における測距・測光処理を終えたならば、ステップＳ１２３でシステム制御部５０はシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶される画像表示フラグの状態を判断する。画像表示フラグが設定されていたならば（ステップＳ１２３でＹＥＳ）、ステップＳ１２４へ進み画像表示部２８の表示状態をスルー表示状態に設定した後、Ｓ１２５に進む。尚、Ｓ１２４でのスルー表示状態は、Ｓ１１５でのスルー表示状態と同じ動作状態である。また、ステップＳ１２３で画像表示フラグが設定されていないならば、画像を表示しないので、そのままステップＳ１２５へ進む。
【０１４１】
次に、ステップＳ１２５でシャッタースイッチＳＷ２の状態を調べ、シャッタースイッチＳＷ２が押されずに（Ｓ１２５でＮＯ）、さらにシャッタースイッチＳＷ１も解除されたならば（Ｓ１２６でＹＥＳ）、Ｓ１０３に戻る。
【０１４２】
シャッタースイッチＳＷ２が押されたならば（Ｓ１２５でＹＥＳ）、ステップＳ１２７でシステム制御部５０はシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶される画像表示フラグの状態を判断し、画像表示フラグが設定されていたならば、ステップＳ１２８で画像表示部２８の表示状態を固定色表示状態に設定してＳ１２９に進む。
【０１４３】
固定色表示状態においては、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して画像表示メモリ２４に書き込まれた撮影画像データの代わりに、差し替えた固定色の画像データを、メモリ制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示することにより、固定色の映像を画像表示部２８に表示している。このように固定色による表示に切り換えることにより、シャッターが閉じたことを使用者に伝える。
【０１４４】
画像表示フラグが解除されていたならば（Ｓ１２７でＮＯ）、画像表示部に画像を表示しないので、そのままステップＳ１２９に進む。
【０１４５】
ステップＳ１２９では、システム制御部５０は、撮像素子１２、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６から直接メモリ制御部２２を介して、メモリ３０に撮影した画像データを書き込む露光処理、及び、メモリ制御部２２、そして必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う現像処理からなる撮影処理を実行する。
【０１４６】
この撮影処理Ｓ１２９の詳細を図１４を用いて説明する。
【０１４７】
図１４は、図１２のＳ１２９における撮影処理の詳細なフローチャートを示す。
システム制御部５０はまず、ステップＳ３０１で撮像素子を全画像読み出しに切り替える。システム制御部５０の内部メモリ或いは、メモリ５２に記憶される測光データ（Ｂｖ値、ΔＢｖ等）に従い、ステップＳ３０２でスローシャッター撮影モードであるか否かを判断し、撮影モードがスローシャッター撮影モードであった場合には、ステップＳ３０３でΔＢｖ値をＢｖに加味して、ステップＳ３０４で自動露出制御回路４０を起動して本露光時のＡｖ、Ｔｖ、ＤＧ値を求める。自動露出制御回路４０においては、すでに図７から図９を参照して説明したとおり、モード認識時のおいて本露光制御を認識し（Ｓ５０１）、プログラム線図を本露光用に切り替える（Ｓ５０４〜Ｓ５０５）。撮影準備期間に記憶したＢｖ値から本露光時の絞り、シャッター、撮像感度調節値を露出制御値算出部で求める（Ｓ５０７）。
【０１４８】
また、撮影準備期間に設定した撮影モード（ＡＥ／ＥＦ）フラグにより露光モードを決定する。ステップＳ３０５でフラッシュ４８が必要か否かを判断し、必要でない場合はＳ３０９に進む。また、発光が必要な場合には本露光時の発光時間を決定する為、ステップＳ３０６でフラッシュを所定時間発光させ、発光と同期した１コマ分の画像データに基づいて、予め設定された複数の分割された領域毎に光束積分演算を行う。ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６で求められた複数に分割された各領域の演算結果に基づいて評価演算を行い、本露光時に必要とされる本発光時間を求める。こうしたＴＴＬ方式によるＥＦ制御を行った後、ステップＳ３０８で、算出した発光量（時間）をシステム制御部５０のフラッシュ発光時間レジスタに設定する。
【０１４９】
次に、ステップＳ３０９で、先のステップＳ３０４の本露光用露出制御値演算で求められた撮像感度調節値を設定する。多くの場合、撮像感度調節値はゼロになり、撮像感度は純粋な撮像感度値（本実施の形態ではＡＳＡ８０相当のＳｖ値）に設定される。シャッター幕設定は各絞り値毎に予め記憶されたシャッター幕の機械的遅延時間を加味したメカシャッター秒時に変換し、システム制御部５０のメカシャッター閉口設定レジスタに設定する（Ｓ３１０）。
【０１５０】
本露光の準備が完了した時点で、ステップＳ３１１においてシステム制御部５０の露光開始トリガをオンして露光を開始する。ステップＳ３１２ではシステム制御部５０の本露光が終了した時に自動的に設定されるレジスタのデータビットを監視し、本露光が完了したと判断すると、ステップＳ３１３でシャッターが閉じたことを確認する。
【０１５１】
システム制御部５０は、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６から直接メモリ制御部２２を介して、メモリ３０に撮影画像のデータを書き込む（Ｓ３１４）。設定された撮影モードに応じて、フレーム処理を行う必要があるならば（Ｓ３１３でＹＥＳ）、システム制御部５０は、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して垂直加算処理や（Ｓ３１６）、色処理（Ｓ３１７）を順次行った後、メモリ３０に処理を終えた画像データを書き込んで、ステップＳ３１８へ進む。
【０１５２】
フレーム処理を行う必要が無ければ（Ｓ３１５でＮＯ）、そのままステップＳ３１８へ進み、システム制御部５０は、メモリ３０から画像データを読み出し、メモリ制御部２２を介して画像表示メモリ２４に表示画像データの転送を行う。
【０１５３】
以上の一連の処理を終えたならば、ステップＳ１２９における撮影処理を終了する。
【０１５４】
システム制御部５０は、ステップ１３０でシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶される画像表示フラグの状態を判断し、画像表示フラグが設定されていたならばステップＳ１３３でクイックレビュー表示を行う。この場合は、撮影中も画像表示部２８が電子ファインダーとして常に画像が表示された状態であり、撮影直後にはクイックレビュー表示が行われる。
【０１５５】
画像表示フラグが解除されていたならば（Ｓ１３０でＮＯ）、ステップＳ１３１でシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶されるクイックレビューフラグの状態を判断し、クイックレビューフラグが設定されていたならば、ステップＳ１３２で画像表示部２８の画像表示をＯＮ状態に設定し、ステップＳ１３３でクイックレビュー表示を行う。即ち、画像表示フラグまたはクイックレビューフラグの少なくもいずれか一方が設定されている場合には、クイックレビュー表示を行うことになる。
【０１５６】
画像表示フラグが解除され（Ｓ１３０でＮＯ）、更にクイックレビューフラグも解除されていたならば（Ｓ１３１でＮＯ）、画像表示部２８がＯＦＦの状態のままＳ１３４に進む。この場合は、撮影を行った後でも画像表示部２８は消えたままであり、クイックレビュー表示も行われない。これは、光学ファインダー１０４を用いて撮影を続ける場合のように、撮影直後の撮影画像の確認が不要で、画像表示部２８の電子ファインダー機能を使用せずに省電力を重視する使用方法である。
【０１５７】
ステップＳ１３４では、システム制御部５０は、メモリ３０に書き込まれた撮影画像データを読み出して、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて各種画像処理を、また、圧縮・伸長回路３２を用いて設定したモードに応じた画像圧縮処理を行った後、記録媒体２００或いは２１０へ画像データの書き込みを行う記録処理を実行する。
【０１５８】
このステップＳ１３４における記録処理を図１５を参照して説明する。
【０１５９】
図１５は、図１２のステップＳ１３４における記録処理の詳細なフローチャートを示す。
【０１６０】
システム制御部５０は、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０に書き込まれた撮影画像データを読み出して撮像素子の縦横画素比率を１：１に補間する画素正方化処理を行った後（Ｓ４０１）、メモリ３０に処理を終えた画像データを書き込む。
【０１６１】
そして、ステップＳ４０２でメモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路３２により行った後、ステップＳ４０３でインタフェース９０或いは９４、コネクタ９２或いは９６を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュカード等の記録媒体２００或いは２１０へ圧縮した画像データの書き込みを行う。
【０１６２】
記録媒体への書き込みが終わったならば、ステップＳ１３４における記録処理を終了する。
【０１６３】
ステップＳ１３４の記録処理が終了した際に、シャッタースイッチＳＷ２が押された状態であったならば（Ｓ１３５でＹＥＳ）、ステップＳ１３６でシステム制御部５０はシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶される連写フラグの状態を判断し、連写フラグが設定されていたならば、連続して撮影を行うためにＳ１２９に戻り、次の撮影を行う。
【０１６４】
連写フラグが設定されていないならば（Ｓ１３６でＮＯ）、シャッタースイッチＳＷ２が放されるまで、すなわちステップＳ１３５でＮＯになるまで、ステップＳ１３５およびＳ１３６の処理を繰り返す。ステップＳ１３４における記録処理が終了した際にシャッタースイッチＳＷ２が放された状態であった、或いは、シャッタースイッチＳＷ２を押し続けてクイックレビュー表示を継続して撮影画像の確認を行った後にシャッタースイッチＳＷ２を放した状態であったならば（Ｓ１３５でＮＯ）、ステップＳ１３７で所定のミニマムレビュー時間が経過した後にステップＳ１３８に進む。
【０１６５】
尚、このミニマムレビュー時間は、固定値としても、使用者が任意に設定することが可能としても、さらには所定の範囲内で使用者が任意に設定或いは選択することが可能としてもよく、いずれの方法で設定しても構わない。
【０１６６】
ステップＳ１３８では画像表示フラグが設定されているか否かを判断し、システム制御部５０は、画像表示フラグが設定されていたならば（Ｓ１３８でＹＥＳ）、ステップＳ１３９で画像表示部２８の表示状態をスルー表示状態に設定して、Ｓ１４１に進む。
【０１６７】
この場合、画像表示部２８でのクイックレビュー表示によって撮影画像を確認した後に、次の撮影のために撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態にすることができる。
【０１６８】
画像表示フラグが解除されていたならば（Ｓ１３８でＮＯ）、ステップＳ１４０で画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に設定して、Ｓ１４１に進む。
【０１６９】
この場合、画像表示部２８でのクイックレビュー表示によって撮影画像を確認した後に、省電力のために画像表示部２８の機能を停止して、電力消費量の大きい画像表示部２８やＤ／Ａ変換器２６等の消費電力を削減することが可能となる。
【０１７０】
ステップＳ１４１ではシャッタースイッチＳＷ１の状態を判断し、押された状態であったならば（Ｓ１４１でＹＥＳ）、システム制御部５０は、Ｓ１２５に戻って次の撮影に備える。
【０１７１】
シャッタースイッチＳＷ１が放された状態であったならば（Ｓ１４１でＮＯ）、システム制御部５０は、一連の撮影動作を終えてＳ１０３に戻る。
【０１７２】
本実施の形態においては、撮影準備期間におけるメモリ５２に保存記憶された絞り１２の制御値と、上記演算で決定される本露光時の絞り１２の制御値が変化しないようにプログラム線図で規定しているので、絞り制御を行うようにしても、絞り開口径は変化せず且つ、絞り制御による静定時間待ちは発生しない。したがってレリーズタイムラグが少なくなる。また、本露光制御に移行した後では、フラッシュ撮影以外再度測光を行わないので、絞りを動かすことによる機械的な露光量のずれが生じないので精度も向上する。
なお、記録媒体２００及び２１０は、ＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ等のメモリカード、ハードディスク等だけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＷＲ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等で構成されていてもよい。また、記録媒体２００及び２１０がメモリカードとハードディスク等が一体となった複合媒体であってもよい。さらに、その複合媒体から一部が着脱可能な構成としてもよい。そして、実施の形態の説明においては、記録媒体２００及び２１０は画像処理装置１００と分離していて任意に接続可能な着脱可能な記録媒体として説明したが、いずれか或いは全ての記録媒体が画像処理装置１００に固定したままとなっていてもよい。また、画像処理装置１００に記録媒体２００或いは２１０が、単数或いは複数の任意の個数接続可能な構成であっても構わない。
【０１７３】
そして、画像処理装置１００に記録媒体２００及び２１０が装着する構成として説明したが、記録媒体は単数或いは複数の何れの組み合わせの構成であってもよいことは言うまでもない。
【０１７４】
更に、本実施の形態においては画像表示を本装置内の画像表示部で行っているが、ＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部２８の変わりにビデオアンプとビデオ信号出力端子を備えて、装置外部の表示装置に表示する場合や、通信回路１１０及び、コネクタ１１２を用いて外部装置に画像データを転送して表示を行う場合においても同じ効果を発揮する。
【０１７５】
更に、本実施の形態で説明した撮像感度調節回路の他に、撮像素子の読み出し方法そのもので撮像感度を調節或いは切り替える方法もある。例えば、本実施の形態における撮像素子の読み出し方は、撮像素子の２ライン加算で且つ２ライン束ねられた走査線の内の偶数ライン群を読み捨てている。そして、この読み出し状態を変更せずにゲインを制御して感度を変更している。しかし感度を変更する手段はこれに限らず、ライン加算方法を変更し且つ、垂直走査時間を変えずに感度を変更することは実現可能である。この場合には、連動範囲内の高輝度側から低輝度側にむけて、蓄積時間から制御することなく、最初から撮像感度を制御し、次に蓄積時間、絞りを制御しても自動的に長秒時露光を実現することができる。
【０１７６】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，カメラヘッドなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（カメラ単体など）に適用してもよい。複数の機器で構成する場合、撮影モード切り替えスイッチをソフトウエアにより構成し、撮影モード切り替えをホストコンピュータで行うようにすれば、同様の効果を得ることができる。
【０１７７】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１７８】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１７９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１８０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１８１】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１８２】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、固体撮像素子の出力を利用して自動露出制御や自動合焦制御を行う場合においては、撮影準備動作期間を短縮した状態で長秒時露光を行う為の露出制御が可能になる。また、電子ファインダーの画像表示速度を劣化させない為の固体撮像素子の読み出し方法を保った状態で長秒時露光を行う為の露出制御が可能になる。更には、撮影準備動作から本露光動作に移行する過程で、絞り制御を伴わない長秒時露光制御が可能になる。また、使用者が通常撮影と同じ感覚で撮影して、できる限り長めのシャッター秒時を使用して且つ適正露出が自動的に得られるため、日中下での流し撮りや、渓流の躍動感ある水の流れ等の撮影を提供することが可能となる。また、暗中下におけるフラッシュ撮影においては、背景を長時間露出で写しながら主被写体をフラッシュで適正露出で撮影が可能となる。
【０１８３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成ブロック図である。
【図２】本実施の形態の自動露出制御回路の基本構造図である。
【図３】本実施の形態の通常撮影モード時における撮影準備動作期間のプログラム線図である。
【図４】本実施の形態の通常撮影モード時における本露光時のプログラム線図である。
【図５】本実施の形態のスローシャッター撮影モード時における撮影準備動作期間のプログラム線図である。
【図６】本実施の形態のスローシャッター撮影モード時における本露光時のプログラム線図である。
【図７】本実施の形態の自動露出制御を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態の露出制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態の絞り制御処理を示すフローチャートである。ｓ
【図１０】本実施の形態の変倍レンズ駆動時の露出制御のフローチャートである。
【図１１】本実施の形態の主ルーチンのフローチャートの一部である。
【図１２】本実施の形態の主ルーチンのフローチャートの一部である。
【図１３】本実施の形態の測距・測光ルーチンのフローチャートである。
【図１４】本実施の形態の撮影ルーチンのフローチャートである。
【図１５】本実施の形態の記録ルーチンのフローチャートである
【符号の説明】
１０ 変倍系レンズ
１１ 合焦系レンズ
１２ シャッター
８２、８４ コネクタ
９２、９６ コネクタ
１０２ 保護装置
２００、２１０ 記録媒体
２０６、２１６ コネクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus that captures, records, and reproduces still images and moving images, and an exposure control method for the imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image processing apparatus such as an electronic camera that records and reproduces still images and moving images using a memory card having a solid-state memory element as a recording medium, and an electronic camera including an electronic viewfinder such as a color liquid crystal panel are commercially available.
[0003]
According to these electronic cameras, it is possible for the user of the electronic camera to determine the composition by continuously displaying the images before photographing, and to reproduce and display the photographed images for confirmation.
[0004]
In particular, the function of reproducing a photographed image immediately after photographing is highly convenient and is a useful function for the user of the electronic camera.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional image processing apparatus such as an electronic camera, a built-in flash device is the mainstream, but it is difficult to incorporate a large-capacity flash device in order to accommodate the camera body compactly. Since the flash range of such a flash device is short, it is difficult to capture the background with proper exposure even if it is possible to capture the main subject with proper exposure when shooting in dark conditions such as at night or indoors. , Long-time shooting and flash synchronization at long seconds are required.
[0006]
Also, in daytime shooting, users can expand the shooting range if they can easily provide panning shots that are generally difficult to achieve with normal automatic exposure control shooting, so there is a need for this type of consumer camera. It is expected to increase.
[0007]
Some electronic cameras perform automatic exposure control and automatic focusing control using the output of a solid-state imaging device. In this case, although there is a difference depending on the display method for the solid-state imaging device and the display device, there is a limit to the shutter time that can be set in order to minimize the time required for the shooting preparation operation. Even when automatic exposure control and automatic focusing control are performed using a dedicated sensor that is different from a solid-state image sensor, the display speed displayed on the electronic viewfinder is not degraded, and the electronic viewfinder is operated and photometry is performed. It is necessary to perform an image reading method or exposure control from the solid-state imaging device during a shooting preparation operation period such as distance measurement by a method different from the main exposure operation.
[0008]
This becomes a problem as the total number of pixels of the solid-state image sensor increases. Further, when it is attempted to increase the field of view of the image displayed on the electronic viewfinder, there is a problem that it takes a long time to read all images even if field reading is performed. Therefore, the shooting preparation operation period and / or the shutter time that can be set during image display in the electronic viewfinder areRead one imageGenerally, the upper limit is the time corresponding to.
[0009]
In addition, it is not preferable to change the aperture diameter during the focusing operation during the photographing preparation operation period or during the main exposure because the depth of field may change and the focus may be shifted. In addition, depending on the aperture control device, it may require a settling time for the aperture after the control, so that a release time lag may occur and the shutter timing may be missed.
[0010]
For these reasons, it has been difficult to realize long-time exposure control in the electronic camera configured as described above.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an imaging apparatus and an exposure control method that realize long-time exposure control in an imaging apparatus that performs automatic exposure control using the output of a solid-state imaging device. With the goal.
[0012]
An imaging apparatus according to the present invention includes a diaphragm unit for adjusting a light amount, a photoelectric conversion unit that converts an optical image of a subject input through the diaphragm unit into an electrical signal, and an electrical signal converted by the photoelectric conversion unit. A photometric means for measuring subject brightness, an aperture control means for controlling the aperture diameter of the aperture means, and a sensitivity for controlling the sensitivity for adjusting the magnitude of the electrical signal output from the photoelectric conversion means Control means; and storage time control means for controlling the charge storage time of the photoelectric conversion means;Display means for sequentially displaying images based on the electrical signals converted by the photoelectric conversion means, and mode switching means for switching a plurality of shooting modes,Based on the measurement result of the photometry means, the exposure amount is controlled by controlling at least one of the aperture control means, the sensitivity control means, and the accumulation time control means.In the imaging apparatus, when the shooting mode is set to the slow shutter shooting mode by the mode switching unit, the charge accumulation is performed while the aperture opening diameter is fixed to the minimum value by the aperture control unit during the shooting preparation period. Control is performed by the storage time control means until the time becomes substantially the same as the display speed of the display means, and when the charge storage time becomes substantially the same as the display speed of the display means, the sensitivity The sensitivity is controlled by the sensitivity control means until the maximum value is reached, and when the sensitivity reaches the maximum value, the exposure control is performed by controlling the aperture diameter to the open side by the aperture control means. In this case, in the state where the aperture diameter is fixed to the minimum value by the aperture control means, the display speed is set to the sensitivity during the main exposure and during the shooting preparation period. Control is performed by the accumulation time control means until the first accumulation time obtained by adding the difference and the maximum sensitivity value in the imaging preparation period is added, and the charge accumulation time becomes the first accumulation time. Then, the diaphragm control means controls the diaphragm aperture diameter until it reaches the maximum aperture diameter, and when the diaphragm aperture diameter reaches the maximum aperture diameter, the accumulation time control means until the maximum accumulation time is reached.To control exposure
[0013]
Furthermore, the present inventionOf imaging deviceThe control method includes a diaphragm unit for adjusting the amount of light, a photoelectric conversion unit that converts an optical image of a subject input through the diaphragm unit into an electrical signal,Based on the electrical signal converted by the photoelectric conversion means,Photometric means for measuring subject brightness, aperture control means for controlling the aperture diameter of the aperture means, sensitivity control means for controlling the sensitivity for adjusting the magnitude of the electrical signal output from the photoelectric conversion means, Accumulation time control means for controlling the charge accumulation time of the photoelectric conversion means;A display unit that sequentially displays an image based on the electrical signal converted by the photoelectric conversion unit, and a mode switching unit that switches a plurality of photographing modes, and the aperture control based on the measurement result of the photometry unit The exposure amount is controlled by controlling at least one of the means, the sensitivity control means, and the accumulation time control meansImaging deviceSystemIt ’s your way,When the photographing mode is set to the slow shutter photographing mode by the mode switching means, the charge accumulation time is predetermined in the state where the diaphragm opening diameter is fixed to the minimum value by the diaphragm control means during the photographing preparation period. Until the display speed of the display means becomes substantially the same, the control by the storage time control means is performed, and when the charge storage time becomes substantially the same as the predetermined display speed of the display means, the sensitivity becomes the maximum value. The sensitivity is controlled by the sensitivity control means until the sensitivity reaches the maximum value, and the exposure amount is controlled by controlling the aperture diameter of the aperture to the open side by the aperture control means. In a state where the aperture diameter is fixed to the minimum value by the aperture control means, the display speed, the difference in sensitivity between the main exposure and the imaging preparation period, and the imaging preparation Control is performed by the accumulation time control means until the first accumulation time obtained by adding the number of steps obtained by adding the maximum value of the sensitivity between the two, and when the charge accumulation time reaches the first accumulation time, An exposure amount control step of controlling the aperture diameter by the control means until the maximum aperture diameter is reached, and when the aperture diameter becomes the maximum aperture diameter, the exposure time is controlled by the accumulation time control means until the maximum accumulation time is reached. Have.
[0014]
With the above configuration, when performing automatic exposure control and automatic focusing control using the output of the solid-state imaging device, it is possible to perform exposure control for performing exposure for a long time with a reduced shooting preparation operation period. .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0022]
In FIG. 1,
[0023]
In the
[0024]
In the present embodiment, the zooming ratio of the
[0025]
[0026]
An
[0027]
A
[0028]
[0029]
[0030]
A compression /
[0031]
[0032]
[0033]
The automatic
[0034]
[0035]
Among the display contents of the
[0036]
Among the display contents of the
[0037]
[0038]
Hereinafter, the operation means will be described.
[0039]
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
By the way, the flash setting includes automatic flash / forced flash / prohibition of issuance / red-eye reduction automatic flash / night scene flash mode. Here, when switching to slow shutter shooting mode with the above shooting mode switch button, the flash mode is automatically switched to the flash prohibition mode, or when the shooting mode is switched to the night view mode, it is automatically switched to the night view flash mode. You may design a camera. Of course, it goes without saying that everything may be left to the user's settings.
[0046]
A
[0047]
[0048]
90 and 94 are interfaces with a recording medium such as a memory card or a hard disk, 92 and 96 are connectors for connecting to a recording medium such as a memory card or a hard disk, and 98 is a
[0049]
In the present embodiment, it is assumed that there are two interfaces and connectors for attaching a recording medium. Of course, the interface and the connector for attaching the recording medium may have a single or a plurality of systems, any number of systems. Moreover, it is good also as a structure provided with combining the interface and connector of a different standard.
[0050]
The interface and connector can be configured using a PCMCIA card, a CF (compact flash) card, or the like that conforms to a standard. When the
[0051]
[0052]
[0053]
A
[0054]
[0055]
[0056]
The automatic exposure control method of this embodiment will be described below. Although not shown in the figure, the
[0057]
The program for automatic exposure control processing in the present embodiment is written in the
[0058]
1. Normal shooting mode
2. Night view mode
3. Slow shutter shooting mode
4). Exposure mode before AF operation
The automatic
[0059]
The difference between the four modes is that the control value of the
[0060]
The basic structure of the automatic
[0061]
First, the specific operation of the photometry processing unit will be described.
[0062]
In the present embodiment, a TTL photometry method using image data obtained from the
[0063]
The
[0064]
The photometry processing unit is stored in the program area for the
[0065]
Based on the aperture control value (hereinafter referred to as Av), electronic shutter control value (hereinafter referred to as Tv), imaging sensitivity control value (hereinafter referred to as DG), and imaging sensitivity value (hereinafter referred to as Sv) when ΔBv is obtained, the absolute subject brightness value (Hereinafter Bv) is calculated. Note that the Sv value varies depending on the readout method of the image sensor, and the DG value varies according to the gain setting.
[0066]
Next, the structure of the program diagram and the exposure control value calculation operation will be described. The program diagram in the present embodiment is a program for the
[0067]
The program diagram is used to uniquely determine the Av value, the Tv value, and the DG value with respect to a predetermined Bv value, has a structure described below, and is derived by an exposure control value calculation unit.
[0068]
3 to 6 show examples of program diagrams. 3 to 6, the vertical axis represents the aperture control value (Av) and the imaging sensitivity control value (DG), the horizontal axis represents the electronic shutter control value (Tv), and the oblique axis represents the subject luminance value (Bv). Show. A dotted line indicates each control value set for each imaging mode corresponding to the absolute luminance value. In order to express a form in which a plurality of line segments are aggregated in a data format, such as this dotted line, for example, a linear expression indicating the maximum and minimum values and line segments of Tv, Av, and DG for each line segment, and Data indicating the currently selected line segment array or list node in a line segment sequence or line segment list format in which these line segment data are arranged in ascending or descending order with characteristics in the line segment type, etc. It is configured to manage together.
[0069]
The automatic
[0070]
When the exposure control value calculation unit inputs the measured Bv value and the Av value, Tv value, DG value, and Sv value when the subject brightness is measured, an appropriate program line is selected from the plurality of program diagrams. Using FIG. 1, each control value to be performed next is output. If it does not exist on the program diagram, that is, if a Bv value outside the interlocking range is input, a limit point on the program diagram is output. In addition, since the values (accuracy) that can be taken by Av, Tv, and DG are limited, TTL photometry is prevented from failing by calculating back Bv values from Av, Tv, DG, and Sv values after calculation.
[0071]
A description will now be given of the exposure control switching operation depending on the photographing mode represented by the program diagram.
[0072]
As described above, exposure control by the automatic
[0073]
The TTL photometry method according to the present embodiment has a feature that photometric values obtained sequentially are obtained by calculating an image for the previous frame. Further, using the calculation result of the image with the
[0074]
As described above, it is necessary to alternately perform photometry and control during the shooting preparation operation period, and it is necessary to perform the shooting preparation operation at a higher speed. Further, since it is necessary to record the maximum number of pixels of the
[0075]
In addition, in order for the
[0076]
In addition, when performing exposure control based on image data obtained by partial reading of the
[0077]
As described above, during the imaging preparation operation, it is necessary to read out the image sensor by a method such as field readout or partial readout different from that at the time of the main exposure. Therefore, even if photometry, distance measurement, light control, and white extraction control are performed by a dedicated sensor different from the image sensor, it is necessary to control the readout method separately. For example, if the photographing preparation period and the main exposure are both performed by field readout, such work is not necessary. However, if the shooting sequence is changed for each of various modes, the control becomes complicated and the test simulation is overloaded.
[0078]
As described above, since the readout method of the image sensor is different between the image display period and the imaging preparation operation period and the main exposure, the imaging sensitivity is different. In this embodiment, since the readout of the image sensor in the imaging preparation period and the image display period is field readout and frame readout is performed during the main exposure, if the imaging sensitivity at the main exposure is
[0079]
In other words, when performing TTL AE, AF, AWB, and EF, the evaluation value obtained from the imaging data in the imaging preparation period can be efficiently read out and the image sensor can be read out in the imaging preparation period in order to perform the preparation period at high speed. In some cases, it is further partially read and driven. Absorbing this imaging sensitivity difference by aperture control is not practical because it involves a change in depth of field, deterioration of accuracy due to mechanical control, and an increase in release time lag. Therefore, in order to prevent the aperture from changing when calculating the exposure control value during the main exposure based on the Bv value during the shooting preparation period, basically there is no conversion other than the shutter speed.
[0080]
For this reason, in the present embodiment, the difference in imaging sensitivity is absorbed by substituting the shutter time at the time of shooting and / or the imaging sensitivity control value. This is realized by a program diagram composed of a combination of FIG. 3 and FIG. 4 and FIG. 5 and FIG.
[0081]
The program diagrams shown in FIGS. 3 and 4 show the shooting preparation operation period in the normal shooting mode and the control during the main exposure. 5 and 6 show the shooting preparation operation period and the control during the main exposure in the slow shutter shooting mode. Note that the program diagram for the shooting preparation operation period is used in both exposure control performed during a period for preparing an image to be displayed on the image display unit and exposure control periodically performed during the display period. However, the exposure control speed changes the image display period according to the luminance change. Actually, the compression of the photometric Bv value is realized by adjusting in accordance with the ΔBv value. For example, when the ΔBv value is ± 2 steps, the Bv value used for the control is halved, and when the ΔBv value is ± 1 step, the Bv value used for the control is used as it is for the control value calculation. This is divided into several stages to control the control speed.
[0082]
The normal shooting mode is a general exposure control that obtains an appropriate exposure image according to the subject. As shown in FIG. 4, by setting the maximum time of the electronic shutter to 1/8, shooting errors due to camera shake are reduced. is doing.
[0083]
The exposure control during the shooting preparation period in FIG. 3 may be set in any manner within the luminance range that can be controlled by the electronic shutter within the readout time of the maximum aperture and the image sensor. In the present embodiment, 50 Hz and 60 Hz flicker is canceled in the vicinity of the brightness of the fluorescent lamp between the imaging readout time and the accumulation time of the electronic shutter so that the fluorescent lamp is not displayed on the image display unit. It is composed. Furthermore, when the aperture is set to the maximum and the exposure time is insufficient even when the electronic shutter time is set to the readout time of the image sensor, the exposure can be switched to exposure control by the imaging sensitivity adjustment circuit according to the subject brightness and displayed on the image display unit. In addition to expanding the luminance range, the luminance range that can be measured properly is expanded.
[0084]
In the exposure control at the time of the main exposure in FIG. 4, the change in exposure amount due to the switching of the imaging sensitivity from ASA 160 to
[0085]
For example, if an appropriate exposure level is obtained with an aperture value of F11 (Av = 7.0) and a shutter speed of 1/1024 seconds (Tv = 10) during the shooting preparation period shown in FIG. Is 11.3 (Ev value is 7 + 10 = 17). At the time of main exposure, each control value is determined based on the program diagram of FIG. Here, since the subject brightness Bv is 11.3, the aperture value does not change and is F11 (Av = 7.0), the shutter time is 1/512 seconds (Tv = 9), and the Ev value is 16 (= 7 + 9). ), Which is one step lower than the shooting preparation period. This corresponds to one stage when the imaging sensitivity is switched from ASA 160 to
[0086]
In the normal shooting mode described above, there is an effect that an image can be captured with an appropriate exposure without changing the exposure value during the main exposure, but by controlling the exposure only by the shutter time during the main exposure and / or the imaging gain. , Effectively achieves long-time exposureKiThere is an advantage that.
[0087]
In slow shutter shooting mode (long exposure), the shutter speed is controlled from a relatively bright subject brightness compared to the normal shooting mode, and the aperture is not moved during the main exposure. We are trying to achieve flash synchronized shooting in time.
[0088]
Since the F value of many compact camera lenses is limited, there is a photometric limit for performing TTL AE processing. Therefore, by adjusting the imaging sensitivity, the limit point is extended and the photometric area is expanded.
[0089]
However, as can be seen from FIG. 3 and FIG. 4, it is difficult to extend the shutter time during the main exposure without extending the aperture during the main exposure from a relatively bright stage only by extending the limit point.
[0090]
Therefore, according to the program diagram for the shooting preparation period and the image display period shown in FIG. 5, when the subject brightness per image when the
[0091]
In this way, when the main exposure is switched to the main exposure program diagram shown in FIG. 6 during the main exposure, the imaging sensitivity is limited by one stage in which the imaging sensitivity is switched from the ASA 160 to the
[0092]
For example, in the shooting preparation period shown in FIG. 5, an appropriate exposure level is obtained with an aperture value of F11 (Av = 7.0), a shutter speed of 1/32 seconds (Tv = 5), and an imaging sensitivity adjustment value of 6 dB. In this case, the subject brightness Bv is found to be 5.3 (Ev value is 7 + 5-1 = 11). At the time of the main exposure, each control value is determined based on the program diagram of FIG. Here, since the subject brightness Bv is 5.3, the aperture value does not change, and F11 (Av = 7.0), the shutter time is 1/8 second (Tv = 3), and the imaging sensitivity adjustment value is 0 dB (DG = 0), and the Ev value is 10 (= 7 + 3-0), which is also one step lower than the shooting preparation period. This corresponds to one stage when the imaging sensitivity is switched from ASA 160 to
[0093]
Furthermore, from the limit of exposure control in the shooting preparation period, it is possible to measure up to 4 steps,This exposure periodIncluding,The maximum exposure is automatically obtained up to 8 seconds by expanding 8 steps from the longest 1/32 seconds of the shooting preparation period. However, in order to reduce the unnaturalness of seeing things that cannot be seen with the naked eye under dark shooting conditions such as at night, make sure to gradually lower the appropriate exposure level from a brightness that is brighter than the brightness that can be taken with proper exposure. Yes. The brightness and reduction range at which the appropriate exposure judgment level starts to be lowered are not particularly defined here because they are tuned in the design or development stage of the camera.
[0094]
The major difference between the normal shooting mode and the slow shutter shooting mode is the timing for the subject brightness that controls imaging sensitivity.SuitableLong secondsShootingRealizeForKey. In other words, in the normal shooting mode, the sensitivity control is performed after both the aperture and shutter control have reached the limit points. In the slow shutter shooting mode, the shutter is controlled.speedWhen the limit value is reached, the imaging sensitivity control is performed, and the imaging sensitivity control value reaches the limit point.The difference is that the aperture is controlled..
[0095]
According to the present invention, as shown in the program diagrams in the slow shutter shooting mode of FIGS. 5 and 6, from the shooting preparation period to the main exposure, from the relatively bright stage without controlling the aperture, a long time is taken. Time exposure can be realized automatically. Moreover, only the program diagram is changed. In the present embodiment, exposure control is performed while controlling the aperture. However, even if a shooting mode with a fixed aperture control value is prepared, the same effect can be obtained although the limit points are different. Therefore, even if the user is not familiar with the camera, it is possible to shoot a panoramic shot or a water flow with a sense of vigor of a mountain stream.
[0096]
Next, the imaging
[0097]
The imaging
[0098]
As pointed out as a problem in the past, the mechanical control such as aperture control is not involved during the main exposure because it is determined by how the program diagram is drawn, so the program diagram can be easily replaced. This is the most important point.
[0099]
Since the aperture control and the electronic shutter control are the same as in the prior art, the description thereof is omitted.
[0100]
With the above-described configuration, the automatic
[0101]
Here, before displaying the captured image on the
[0102]
First, the
[0103]
The activated automatic
[0104]
On the other hand, if there is no mode change (NO in step S502), the process directly proceeds to step S507, and exposure control is continued from the previous exposure control. In step S507, the subject brightness value is set as the Bv value, and the Ev value obtained by adding the Sv value to the Bv value is input to the exposure control value calculation unit to obtain Av, Tv, and DG values, and the process proceeds to step S508. In step S508, it is determined whether or not the operation state is a main exposure operation. If it is not for main exposure (NO in S508), the process proceeds to step S509, and the control shown in FIG. 9 is performed.
[0105]
As shown in FIG. 9, the aperture control circuit is controlled in step S521, the electronic shutter circuit is controlled in step S522, and the imaging sensitivity adjustment circuit is controlled in step S523. As described above, when the
[0106]
When the processing in step S509 is completed, the photometry processing unit is subsequently activated in step S510, and photometry is performed in the initial exposure control state in step S511 to obtain Bv and ΔBv values. In step S512, it is determined whether or not the ΔBv value obtained in step S511 is within a predetermined range. If the ΔBv value is within the predetermined range (YES in S512), an appropriate exposure state flag is set in step S513. To do. This completes one exposure control.
[0107]
If the ΔBv value is not within the predetermined range, the process returns to step S507, the Bv value is input to the exposure control value calculation unit, and the aperture control unit, the electronic shutter control unit, and the control unit of the imaging sensitivity adjustment circuit are controlled. Thus, the operation of driving the ΔBv value into the predetermined range, that is, steps S507 to S512 are repeated.
[0108]
Thereafter, when it is determined in step S12 in FIG. 7 that the exposure is appropriate, the exposure control ends.
[0109]
Next, zoom driving by the
[0110]
In the present embodiment, as the
[0111]
A case will be described as an example where the
[0112]
The variable magnification lens group linearly changes the magnification from the Wide end to the
[0113]
When the
[0114]
If no image is displayed on the image display unit 28 (NO in S609), the process ends.
[0115]
Next, operations of the image processing apparatus having the above-described configuration according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0116]
11 and 12 show a flowchart of the main routine of the
[0117]
When the power is turned on, the
[0118]
In step S103, the
[0119]
If the
[0120]
If the
[0121]
In step S <b> 106, the
[0122]
If it is determined in step S106 that there is no problem with the
[0123]
If it is determined in step S107 that there is no problem in the operation state of the
[0124]
In step S110, the
[0125]
Subsequently, in step S113, the
[0126]
In the through display state, the data sequentially written in the
[0127]
Here, in step S10 in FIG. 7, the operation state is the image display preparation period, the automatic
[0128]
If the image display ON /
[0129]
When the image display is OFF, shooting is performed using the
[0130]
The state of the image display flag is stored in the internal memory of the
[0131]
If it is determined in step S119 that the shutter switch SW1 has not been pressed, the process returns to S103.
[0132]
If the shutter switch SW1 is pressed (YES in S119), the
[0133]
In the freeze display state, rewriting of image data in the
[0134]
If the image display flag has been canceled (NO in S120), no image is displayed on the
[0135]
Details of the distance measurement / photometry processing in step S122 will be described with reference to FIG.
[0136]
In step S <b> 201, the
[0137]
In step S202, the
[0138]
Thereafter, in step S207, the
[0139]
In step S208, if the shutter time determined in step S206 is greater than or equal to a predetermined (shake limit) value, the state of the flash setting button on the
[0140]
As described above, when the distance measurement / photometry processing in step S122 is completed, the
[0141]
Next, in step S125, the state of the shutter switch SW2 is checked. If the shutter switch SW2 is not pressed (NO in S125) and the shutter switch SW1 is also released (YES in S126), the process returns to S103.
[0142]
If the shutter switch SW2 is pressed (YES in S125), in step S127, the
[0143]
In the fixed color display state, instead of the captured image data written in the
[0144]
If the image display flag has been canceled (NO in S127), no image is displayed on the image display unit, and the process directly proceeds to step S129.
[0145]
In step S129, the
[0146]
Details of the photographing process S129 will be described with reference to FIG.
[0147]
FIG. 14 shows a detailed flowchart of the photographing process in S129 of FIG.
First, in step S301, the
[0148]
Further, the exposure mode is determined by the shooting mode (AE / EF) flag set in the shooting preparation period. In step S305, it is determined whether or not the
[0149]
In step S309, the imaging sensitivity adjustment value obtained by the main exposure exposure control value calculation in step S304 is set. In many cases, the imaging sensitivity adjustment value is zero, and the imaging sensitivity is set to a pure imaging sensitivity value (Sv value equivalent to
[0150]
When preparation for the main exposure is completed, the exposure start trigger of the
[0151]
The
[0152]
If it is not necessary to perform frame processing (NO in S315), the process proceeds to step S318 as it is, and the
[0153]
When the above series of processing is completed, the photographing processing in step S129 is terminated.
[0154]
In
[0155]
If the image display flag has been canceled (NO in S130), the state of the quick review flag stored in the internal memory of the
[0156]
If the image display flag is released (NO in S130) and the quick review flag is also released (NO in S131), the process proceeds to S134 while the
[0157]
In step S134, the
[0158]
The recording process in step S134 will be described with reference to FIG.
[0159]
FIG. 15 shows a detailed flowchart of the recording process in step S134 of FIG.
[0160]
The
[0161]
In step S402, the image data written in the
[0162]
When the writing to the recording medium is completed, the recording process in step S134 is terminated.
[0163]
If the shutter switch SW2 has been pressed when the recording process in step S134 is completed (YES in S135), the
[0164]
If the continuous shooting flag is not set (NO in S136), the processes in steps S135 and S136 are repeated until the shutter switch SW2 is released, that is, until NO in step S135. The shutter switch SW2 was released when the recording process in step S134 was completed, or the shutter switch SW2 was kept pressed and the quick review display was continued to check the captured image, and then the shutter switch SW2 was pressed. If it is in the released state (NO in S135), the process proceeds to step S138 after a predetermined minimum review time has elapsed in step S137.
[0165]
The minimum review time may be a fixed value, can be arbitrarily set by the user, or may be arbitrarily set or selected by the user within a predetermined range. You may set by the method.
[0166]
In step S138, it is determined whether an image display flag is set. If the image display flag is set (YES in S138), the
[0167]
In this case, after confirming the captured image by the quick review display on the
[0168]
If the image display flag has been canceled (NO in S138), the image display of the
[0169]
In this case, after confirming the photographed image by the quick review display on the
[0170]
In step S141, the state of the shutter switch SW1 is determined. If the shutter switch SW1 has been pressed (YES in S141), the
[0171]
If the shutter switch SW1 has been released (NO in S141), the
[0172]
In the present embodiment, the control values of the
The
[0173]
Although the
[0174]
Further, in this embodiment, the image display is performed on the image display unit in the apparatus, but a video amplifier and a video signal output terminal are provided in place of the
[0175]
Furthermore, in addition to the imaging sensitivity adjustment circuit described in this embodiment, there is also a method for adjusting or switching the imaging sensitivity using the image sensor reading method itself. For example, the reading method of the image sensor in the present embodiment is the addition of two lines of the image sensor and discards even-numbered lines in the scanning lines bundled by two lines. Then, the sensitivity is changed by controlling the gain without changing the readout state. However, the means for changing the sensitivity is not limited to this, and it is possible to change the line addition method and change the sensitivity without changing the vertical scanning time. In this case, from the high luminance side to the low luminance side within the interlocking range, the imaging sensitivity is controlled from the beginning without controlling from the accumulation time, and then automatically even if the accumulation time and aperture are controlled. Long exposure can be realized.
[0176]
Note that the present invention may be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, a camera head, etc.), or an apparatus (single camera, etc.) comprising a single device. When configured with a plurality of devices, the same effect can be obtained by configuring the shooting mode change switch with software and switching the shooting mode with a host computer.
[0177]
Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for implementing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the.
[0178]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0179]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0180]
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0181]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0182]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when performing automatic exposure control or automatic focusing control using the output of the solid-state imaging device, it is possible to perform long-time exposure with a shortened shooting preparation operation period. Exposure control is possible. In addition, it is possible to perform exposure control for performing exposure for a long time while maintaining a method for reading a solid-state imaging device so as not to deteriorate the image display speed of the electronic viewfinder. Furthermore, in the process of shifting from the shooting preparation operation to the main exposure operation, long-time exposure control without diaphragm control becomes possible. In addition, since the user can shoot with the same feeling as normal shooting, using the longest possible shutter speed and automatically obtaining the appropriate exposure, it is possible to take a panoramic shot in the daytime and feel the dynamics of the mountain stream. It is possible to provide a photograph of a certain water flow or the like. Further, in flash photography under dark conditions, the main subject can be photographed with appropriate exposure with a flash while the background is captured with a long exposure.
[0183]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a basic structure diagram of an automatic exposure control circuit according to the present embodiment.
FIG. 3 is a program diagram of a shooting preparation operation period in a normal shooting mode according to the present embodiment.
FIG. 4 is a program diagram during main exposure in the normal photographing mode of the present embodiment.
FIG. 5 is a program diagram of a shooting preparation operation period in the slow shutter shooting mode of the present embodiment.
FIG. 6 is a program diagram during main exposure in the slow shutter shooting mode of the present embodiment;
FIG. 7 is a flowchart showing automatic exposure control according to the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing exposure control processing of the present embodiment.
FIG. 9 is a flowchart showing aperture control processing according to the present embodiment. s
FIG. 10 is a flowchart of exposure control at the time of driving a zoom lens according to the present embodiment.
FIG. 11 is a part of a flowchart of a main routine of the present embodiment.
FIG. 12 is a part of a flowchart of a main routine of the present embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of a distance measurement / photometry routine according to the present embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of an imaging routine according to the present embodiment.
FIG. 15 is a flowchart of a recording routine according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Zoom lens
11 Focusing lens
12 Shutter
82, 84 connectors
92, 96 connectors
102 Protection device
200, 210 Recording medium
206,216 connector
Claims (2)
前記絞り手段を介して入力した被写体の光学像を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて、被写体輝度を測定する測光手段と、
前記絞り手段の開口径を制御する絞り制御手段と、
前記光電変換手段から出力される電気信号の大きさを調節するための感度を制御する感度制御手段と、
前記光電変換手段の電荷蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、
前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて画像を逐次表示する表示手段と、
複数の撮影モードを切り換えるモード切り換え手段とを有し、
前記測光手段の測定結果に基づいて、前記絞り制御手段と、前記感度制御手段と、前記蓄積時間制御手段の少なくとも１つを制御することにより露光量を制御する撮像装置において、
前記モード切り換え手段により、撮影モードがスローシャッター撮影モードに設定されている時に、
撮影準備期間においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になるまで、前記蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になると、感度が最大値になるまで前記感度制御手段により感度を制御し、感度が最大値になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を開放側に制御することにより露光量を制御し、
本露光時においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、該表示速度に、該本露光時と該撮影準備期間における感度の差分と該撮影準備期間における感度の最大値とを足し合わせた段数分を足し合わせた第１の蓄積時間になるまで該蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が第１の蓄積時間になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最大開口径になるまで制御し、該絞り開口径が最大開口径になると、最大蓄積時間になるまで前記蓄積時間制御手段により露光量を制御することを特徴とする撮像装置。A diaphragm means for adjusting the amount of light;
Photoelectric conversion means for converting an optical image of a subject input through the aperture means into an electrical signal;
Photometric means for measuring subject luminance based on the electrical signal converted by the photoelectric conversion means;
Aperture control means for controlling the aperture diameter of the aperture means;
Sensitivity control means for controlling sensitivity for adjusting the magnitude of the electrical signal output from the photoelectric conversion means;
Accumulation time control means for controlling the charge accumulation time of the photoelectric conversion means;
Display means for sequentially displaying images based on the electrical signals converted by the photoelectric conversion means;
Mode switching means for switching between a plurality of shooting modes;
In the imaging apparatus that controls the exposure amount by controlling at least one of the aperture control unit, the sensitivity control unit, and the accumulation time control unit based on the measurement result of the photometry unit ,
When the shooting mode is set to the slow shutter shooting mode by the mode switching means,
In the shooting preparation period, the storage time control means until the charge storage time is substantially the same as the predetermined display speed of the display means in a state where the aperture diameter is fixed to the minimum value by the stop control means. When the charge accumulation time becomes substantially the same as the predetermined display speed of the display means, the sensitivity is controlled by the sensitivity control means until the sensitivity reaches the maximum value, and when the sensitivity reaches the maximum value, The exposure amount is controlled by controlling the aperture diameter to the open side by the aperture control means,
At the time of the main exposure, the difference in sensitivity between the main exposure and the shooting preparation period and the sensitivity of the shooting preparation period are set in the display speed while the aperture diameter is fixed to the minimum value by the diaphragm control unit. Control is performed by the accumulation time control means until the first accumulation time is obtained by adding the number of steps obtained by adding the maximum value. When the charge accumulation time reaches the first accumulation time, the aperture control means performs the control. An imaging apparatus comprising: controlling an aperture diameter to a maximum aperture diameter, and controlling the exposure amount by the accumulation time control means until the maximum accumulation time is reached when the aperture diameter becomes the maximum aperture diameter .
前記光電変換手段の電荷蓄積時間を制御する蓄積時間制御手段と、前記光電変換手段により変換された電気信号に基づいて画像を逐次表示する表示手段と、複数の撮影モードを切り換えるモード切り換え手段とを有し、前記測光手段の測定結果に基づいて、前記絞り制御手段と、前記感度制御手段と、前記蓄積時間制御手段の少なくとも１つを制御することにより露光量を制御する撮像装置の制御方法であって、
前記モード切り換え手段により、撮影モードがスローシャッター撮影モードに設定されている時に、
撮影準備期間においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になるまで、前記蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が予め定められた前記表示手段の表示速度と略同一になると、感度が最大値になるまで前記感度制御手段により感度を制御し、感度が最大値になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を開放側に制御することにより露光量を制御し、
本露光時においては、前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最小値に固定した状態で、該表示速度に、該本露光時と該撮影準備期間における感度の差分と該撮影準備期間における感度の最大値とを足し合わせた段数分を足し合わせた第１の蓄積時間になるまで該蓄積時間制御手段による制御を行い、電荷蓄積時間が第１の蓄積時間になると、該前記絞り制御手段により前記絞り開口径を最大開口径になるまで制御し、該絞り開口径が最大開口径になると、最大蓄積時間になるまで前記蓄積時間制御手段により露光量を制御する露光量制御工程を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。Based on the aperture means for adjusting the amount of light, the photoelectric conversion means for converting the optical image of the subject input via the aperture means into an electrical signal, and the subject luminance based on the electrical signal converted by the photoelectric conversion means Photometric means for measuring, aperture control means for controlling the aperture diameter of the aperture means, sensitivity control means for controlling the sensitivity for adjusting the magnitude of the electrical signal output from the photoelectric conversion means,
Storage time control means for controlling the charge storage time of the photoelectric conversion means; display means for sequentially displaying images based on the electrical signals converted by the photoelectric conversion means; and mode switching means for switching a plurality of photographing modes. has, on the basis of the measurement result of the photometry means, the throttle control means, the sensitivity control means, the control method of an image pickup apparatus that controls exposure by controlling at least one of the storage time control means Because
When the shooting mode is set to the slow shutter shooting mode by the mode switching means,
In the shooting preparation period, the storage time control means until the charge storage time is substantially the same as the predetermined display speed of the display means in a state where the aperture diameter is fixed to the minimum value by the stop control means. When the charge accumulation time becomes substantially the same as the predetermined display speed of the display means, the sensitivity is controlled by the sensitivity control means until the sensitivity reaches the maximum value, and when the sensitivity reaches the maximum value, The exposure amount is controlled by controlling the aperture diameter to the open side by the aperture control means,
At the time of the main exposure, the difference in sensitivity between the main exposure and the shooting preparation period and the sensitivity of the shooting preparation period are set in the display speed in a state where the aperture diameter is fixed to the minimum value by the diaphragm control means. Control is performed by the accumulation time control means until the first accumulation time is obtained by adding the number of steps obtained by adding the maximum value, and when the charge accumulation time reaches the first accumulation time, the aperture control means performs the control. It has an exposure amount control step of controlling the aperture diameter until the maximum aperture diameter is reached, and when the aperture diameter becomes the maximum aperture diameter, the exposure time is controlled by the accumulation time control means until the maximum accumulation time is reached. A method for controlling the imaging apparatus .
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