JP4260003B2 - 電子カメラ - Google Patents

Description

この発明は、電子カメラに関し、特にたとえばディジタルカメラに適用されて、イメージセンサから出力された画像信号にクランプをかける、電子カメラに関する。

ディジタルカメラでは一般に、シャッタボタンが操作されると、ＣＣＤイメージャがプリ露光され、これによって生成された画像信号は、光学的黒期間にクランプ処理を施される。被写体像の輝度は、クランプ処理を施された画像信号に基づいて評価され、この結果、本露光量が最適値に設定される。

ところが、ＣＣＤイメージャに高輝度の光が照射されると、ブルーミングによって光学的黒エリアにも電荷が流れ込み、光学的黒レベルが変動してしまう。このため、光学的黒期間にクランプ処理を行う従来技術では、被写体像の輝度を適切に評価できなかった。

そこで従来、高輝度の光が入射したときでも本露光量を適切に調整することができるディジタルカメラが、特許文献１に開示されている。この従来技術では、シャッタボタンが押されると、１回目のプリ露光によって生成されかつ光学的黒期間でクランプされた画像信号について輝度評価値が求められ、さらに２回目のプリ露光によって生成されかつ空送り期間でクランプされた画像信号について輝度価値が求められる。

そして、第１実施例では、各々の輝度評価値の差分に基づいて露光量が調整され、第２実施例では、各々の輝度評価値の差分に基づいてクランプ期間が光学的黒期間および空送り期間のいずれか一方に設定される。

この結果、第１実施例では、最終プリ露光によって得られる画像信号上でのブルーミングの発生が防止され、第２実施例では、最終プリ露光によって得られる画像信号のクランプレベルの変動が防止される。本露光のための露光量は、かかる画像信号に基づいて正確に算出される。
特開２０００−２７８６１３号公報〔Ｈ０４Ｎ ５／３３５，Ｈ０４Ｎ ５／２３５〕

ところで、ディジタルカメラでは通常、シャッタボタンを操作する前つまり本露光ないしはプリ露光を行っていないとき、ＣＣＤイメージャによって画像信号が周期的に生成され、これに基づくスルー画像がモニタ画面に表示される。

しかし、上記の光学的黒期間および空送り期間にクランプ処理を行う従来技術では、ブルーミングが発生した場合、シャッタ操作が行われて初めてこれが検知され、検出後に露光量調整もしくはクランプタイミング制御が実行されるので、シャッタ操作以前のスルー画像に白とびが発生するのを防ぐことはできなかった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、画面の端部に高輝度被写体が入り込んでも画像信号に的確なクランプ処理を実行することができる、電子カメラを提供することである。

請求項１の発明は、光学像に対応する画像信号を出力する撮像装置、撮像装置への入射光量を制限する絞り部材、撮像装置から出力された画像信号のうち画面中央に割り当てられた第１部分エリアに属する第１部分画像信号に基づいて撮像装置の露光期間を調整する第１調整手段、および撮像装置から出力された画像信号のうち画面端部に割り当てられた第２部分エリアに属する第２部分画像信号に基づいて絞り部材の絞り量を調整する第２調整手段を備える、電子カメラである。

請求項１の発明では、撮像装置から光学像に対応する画像信号が出力され、撮像装置への入射光量は絞り部材により制限される。第１調整手段は、撮像装置から出力された画像信号のうち画面中央に割り当てられた第１部分エリアに属する第１部分画像信号に基づいて、撮像装置の露光期間を調整する。第２調整手段は、撮像装置から出力された画像信号のうち画面端部に割り当てられた第２部分エリアに属する第２部分画像信号に基づいて、絞り部材の絞り量を調整する。

請求項１の発明によれば、画面中央の画像信号に基づいて露光期間を調整するので、主要な被写体の明るさに応じた適切な露光量で撮影を行うことができる。また、画面端部に高輝度光が照射されたときには、絞り部材を絞って撮像装置への入射光量特に画面端部への入射光量を制限するので、結果として、画面端部に位置するクランプエリアへの洩れ電荷の流入が抑制され、適切なクランプ処理が行える。

なお、絞り部材を絞れば当然画面は暗くなるが、画面中央は画面端部ほどには輝度が低下しない。この点に着目して、請求項１発明では、主要被写体の明るさの変化には露光期間の調整で応じ、被写界端部への高輝度被写体侵入には絞り量の調整で対処している。これにより、主要被写体の明るさに応じた適切な露光量制御と、画面端部への入射光の輝度制御とを両立させることができる。

請求項２の発明は、請求項１記載の電子カメラにおいて、撮像装置は画像信号を周期的に出力し、第１調整手段は撮像装置から今回出力された画像信号に含まれる第１部分画像信号に基づいて次回の露光期間を調整し、第２調整手段は撮像装置から今回出力された画像信号に含まれる第２部分画像信号に基づいて次回の絞り量を調整する。

請求項２の発明によれば、動画像を撮影する際、あるいはプリ露光および本露光によって静止画像を撮影する際、主要被写体の明るさに応じた適切な露光量制御が行え、かつ画面端部への高輝度被写体侵入時に適切なクランプ処理が行える。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の電子カメラにおいて、第２部分画像信号に基づいて画面端部の明るさを評価する評価手段をさらに備え、第２調整手段は、評価手段によって求められた評価値を閾値と比較する比較手段、および比較手段の比較結果に基づいて絞り量を調整する調整実行手段を含む。

請求項３の発明では、評価手段は第２部分画像信号に基づいて画面端部の明るさを評価する。第２調整手段は比較手段および調整実行手段を含み、比較手段は評価手段によって求められた評価値を閾値と比較し、調整実行手段は比較手段の比較結果に基づいて絞り量を調整する。

請求項４の発明は、請求項３記載の電子カメラにおいて、絞り量は第１量および制限量が第１量よりも大きい第２量のいずれか一方を示し、比較手段は、絞り量が第１量のとき評価値が第１閾値を上回るか否かを判別する第１判別手段、および絞り量が第２量のとき評価値が第１閾値よりも小さい第２閾値を下回るか否かを判別する第２判別手段を含み、調整実行手段は、第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき絞り量を第２量に設定する第２量設定手段、および第２判別手段の判別結果が肯定的である絞り量を第１量に設定する第１量設定手段を含む。

請求項４の発明では、絞り量は第１量および第２量のいずれか一方を示す。第２量は制限量が第１量よりも大きい。比較手段には第１判別手段および第２判別手段が含まれ、第１判別手段は絞り量が第１量のとき評価値が第１閾値を上回るか否かを判別し、第２判別手段は絞り量が第２量のとき評価値が第１閾値よりも小さい第２閾値を下回るか否かを判別する。調整実行手段には第２量設定手段および第１量設定手段が含まれ、第２量設定手段は第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき絞り量を第２量に設定し、第１量設定手段は第２判別手段の判別結果が肯定的である絞り量を第１量に設定する。すなわち、絞り量が第１量のとき評価値が第１閾値を上回れば、絞り量は第１量から第２量に増やされ、絞り量が第２量のとき評価値が第２閾値を下回れば、絞り量は第２量から第１量に減らされる。

請求項３および４の発明によれば、評価値に基づく絞り量の調整を簡単に行える。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラにおいて、撮像装置は光学的黒エリアおよび有効エリアが形成された撮像面を有し、画面端部は有効エリア上でかつ光学的黒エリアに隣接する部分である。

請求項６の発明は、請求項５記載の電子カメラにおいて、撮像装置から出力された画像信号に光学的黒エリアに対応するタイミングでクランプ処理を施すクランプ手段をさらに備える。

請求項６の発明では、撮像装置から出力された画像信号は、光学的黒エリアに対応するタイミングで、クランプ手段によりクランプ処理が施される。

請求項５および６の発明によれば、クランプ処理が行われる光学的黒期間に対応する光学的黒エリア（クランプエリア）の隣接領域だけを明るさ評価の対象とするので、効率よく絞り量制御を行うことができる。

この発明によれば、画面の端部に高輝度被写体が入り込んでも、クランプエリアへの洩れ電荷の流入が生じないので、画像信号に的確なクランプ処理を実行することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、光学レンズ１２および絞りユニット１４を含む。被写体の光像は、これらの部材を介してＣＣＤイメージャ１６に照射される。ＣＣＤイメージャ１６の受光面には原色フィルタ（図示せず）が装着されており、図２に示すそれぞれのフォトセンサ１６ａには、いずれか１つの原色成分を持つ光が照射される。フォトセンサ１６ａは、照射量に対応する電荷（カメラ信号）を光電変換によって生成する。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）２６にはシグナルジェネレータ（ＳＧ）２７から垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）および水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）が与えられる。タイミングジェネレータ（ＴＧ）は、与えられたＶｓｙｎｃおよびＨｓｙｎｃに基づいて電荷読み出しパルス，垂直転送パルス，水平転送パルスおよびクランプパルスを生成する。

フォトセンサ１６ａで生成された電荷は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２６から出力された電荷読み出しパルスによって垂直転送レジスタ１６ｂに読み出される。読み出された電荷は、ＴＧ２６から出力された垂直転送パルスによって垂直方向に転送される。ＴＧ２６はまた、水平１ライン分の電荷が各垂直転送レジスタ１６ｂから水平転送レジスタ１６ｃに与えられる毎に、水平転送パルスを出力する。水平転送レジスタ１６ｃは、このような水平転送パルスに応答して水平１ライン分の電荷を水平方向に転送する。水平転送された電荷は、出力回路１６ｄを経て外部に出力される。このように、それぞれのフォトセンサ１６ａで生成された１画面分の電荷は、ラスタスキャン方式でＣＣＤイメージャ１６から出力される。

ＴＧ２６は、各ラインのカメラ信号がＣＣＤイメージャ１６から間欠的に出力されるように、水平転送パルスを発生する。つまり、カメラ信号の水平ブランキング期間を確保するために、次ラインのカメラ信号は、現ラインのカメラ信号の出力が完了してから所定期間経過後に出力され始める。このため、ＣＣＤイメージャ１６から出力されるカメラ信号は、現ラインの末尾部分と次ラインの先頭部分との間に空送り成分を有する。また、ＣＣＤイメージャ１６の受光面には、図３に示すように有効エリアと光学的黒エリア（ＯＰＢエリア）とが形成される。有効エリアは受光面の中央に形成され、光学的黒エリアは受光面の周辺に形成される。このため、ＣＣＤイメージャ１６から出力されるカメラ信号は、上述の空送り成分に加えて、光学的黒成分も有する。

ＣＣＤイメージャ１６から出力されたカメラ信号は、ＣＤＳ回路１８による相関２重サンプリング処理を経てクランプ回路２０に与えられる。クランプ回路２０は、ＴＧ２６から出力されたクランプパルスに応答して、カメラ信号にクランプをかける。リアルタイムの動画像（スルー画像）をモニタ３８に表示するとき、ＴＧ２６はクランプパルスＣＬＰを発生する。クランプパルスＣＬＰはカメラ信号の光学的黒期間に出力され、カメラ信号は光学的黒レベルでクランプされる。クランプ処理を終えたカメラ信号は、ＡＧＣ回路２２でゲイン調整を施されてから、Ａ／Ｄ変換器２４によってディジタル信号（カメラデータ）に変換される。

第１信号処理回路２８は、Ａ／Ｄ変換器２４から出力されたカメラデータに基づいてＲＧＢデータおよびＹデータを生成し、生成したＲＧＢデータおよびＹデータを第２信号処理回路３０に与える。第２信号処理回路は、入力されたＲＧＢデータおよびＹデータをＹＵＶデータに変換し、変換したＹＵＶデータをメモリ３４を介してビデオエンコーダ３６に出力する。ＹＵＶデータは、ビデオエンコーダ３６で所定のエンコード処理を施され、その後モニタ３８に与えられる。この結果、スルー画像がモニタ画面に表示される。

このようなスルー撮影の間、第１信号処理回路２８から出力されるＹデータは、積分回路３２にも与えられる。積分回路３２は、与えられるＹデータの値を所定の領域に渡って積分し、得られた積分値をＣＰＵ４０に出力する。積分回路３２による積分処理の対象となる領域は、図３に示されるように、有効エリアの中央および左端の２箇所にある。前者は、本撮影時およびスルー撮影時に輝度評価が行われるエリアであり、“通常評価エリア”と呼ぶ。後者は、スルー撮影時にだけ輝度評価が行われるエリアであり、“特定評価エリア”と呼ぶ。露光量調整は、両エリアの各々の平均輝度値に基づいて行われる。

なお、図３の例では、有効エリアの中央１０分の１程度の領域が通常評価エリアに割り当てられているが、通常評価エリアの面積はもっと狭くても、広くてもよい。有効エリアの全体が通常評価エリアに割り当てられてもよい。形状も長方形とは限らず、円形，正多角形，十字型など様々な形状であってよい。個数も１つとは限らず、例えば中央領域とその上下左右の４領域とを通常評価エリアに割り当てることもできる。

次に、特定評価エリアについて詳しく説明する。図３を参照して、ディジタルカメラ１０では、有効エリアの左側にある光学的黒エリアに対応する光学的黒（ＯＢ）期間でクランプ処理が行われる。そのため、有効エリアの左端付近に高輝度光が入射する、すなわちスルー画面の右端付近に高輝度被写体が入り込むと、溢れた電荷がクランプの行われる光学的黒エリア（クランプエリア）へと直に流れ込み、その結果、適切なクランプ処理が行えなくなる。

通常評価エリアから離れた場所に高輝度光が照射されても、通常評価エリアの輝度値はほとんど変化しないので、通常評価エリアの平均輝度値のみに基づく露光量制御では、これに対処することができない。そこで実施例では、有効エリアを１６行×１６列（＝２５６エリア）に分割して、左端の１列（＝１６エリア）を特定評価エリアに割り当て、この特定評価エリアの平均輝度をも考慮しながら露光量制御を行うようにしている。なお、有効エリアの分割数はもっと多くても、少なくてもよい。特定評価エリアは１列とは限らず、２列またはそれ以上の広さであってもよい。

より一般的には、クランプエリアすなわちクランプ処理の行われる光学的黒期間と対応する光学的黒エリアに隣接する領域が、特定評価エリアに割り当てられなければならない。例えば、有効エリアの右側の光学的黒期間でクランプ処理が行われる電子カメラの場合、有効エリアの右端が特定評価エリアに割り当てられる。

こうして露光量を制御する際に特定評価エリアの輝度値を考慮することにより、太陽等の高輝度被写体が画面の右端もしくは左端に入り込んでも、適切なクランプ処理を行うことが可能となり、その結果、スルー画面に白とびが発生するのを防止することができる。

スルー撮影中にシャッタボタン５４が押されると、本撮影が実行される。レジスタ４４にはスルー撮影時の露光時間が保持されており、ＴＧ２６は、レジスタ４４に保持されている露光時間データに従う期間だけＣＣＤイメージャ１６にプリ露光を行わせる。このとき絞りユニット１４の絞り量は、スルー撮影時に設定された量のまま維持される。

ＴＧ２６はまた、プリ露光によって生成されたカメラ信号の光学的黒成分がクランプ回路２０に入力されるタイミングでクランプパルスＣＬＰを発生し、クランプ回路２０は、発生されたクランプパルスＣＬＰに基づいてカメラ信号を光学的黒レベルでクランプする。第１信号処理回路２８は、クランプされたカメラ信号に基づいてＹデータを生成する。生成されたＹデータは、積分回路３２により通常評価エリアに渡って積分され、この結果、通常評価エリアの平均輝度値が求められる。

ＣＰＵ４０は、積分回路３２から平均輝度値を取り込み、取り込んだ値をメモリ４２に書き込むと共に、平均輝度値に基づいて最適絞り量および最適露光時間を算出する。そして、算出結果を示す絞り量データをドライバ４６に通知し、かつ算出結果を示す露光時間データをレジスタ４４に設定する。ドライバ４６は、通知内容に従い、絞りユニット１４の絞り量を調整する。

露光時間の更新および絞り量の調整が完了すると、ＴＧ２６は、レジスタ４４に設定された最適露光時間データに従って本露光を行い、かつクランプパルスＣＬＰをクランプ回路２０に与える。本露光によって生成されたカメラ信号は、クランプ回路２０によって光学的黒レベルでクランプされる。クランプされたカメラ信号は、ＡＧＣ回路２２によるＡＧＣ処理を経てカメラデータに変換され、その後、第１信号処理回路２８および第２信号処理回路３０で上述と同様の処理を施される。この結果、本露光に基づくＹＵＶデータが生成され、生成されたＹＵＶデータは、カードＩ／Ｆ４８を介してメモリカード５０に記録される。

以上のようなスルー撮影および本撮影を行うに当たり、ＣＰＵ４０は、具体的には図４〜図６に示されるフロー図を処理する。図４を参照して、ディジタルカメラ１０の電源がオンされると、ＣＰＵ４０は、まずステップＳ１で露光量制御タスク（後述）を起動し、次にステップＳ３でスルー撮影の開始命令を発行する。命令に応じてＴＧ２６がパルスの出力を開始し、ＣＣＤイメージャ１６，ＣＤＳ回路１８，クランプ回路２０よびＡ／Ｄ変換器２４は、ＴＧ２６から周期的に出力されるパルスに従い、カメラ信号の読み出し処理，サンプリング処理，クランプ処理およびＡ／Ｄ変換処理を実行する。その結果、Ａ／Ｄ変換器２４からは、カメラデータが周期的に出力される。

第１信号処理回路２８は、Ａ／Ｄ変換器２４からのカメラデータに基づいてＲＧＢデータおよびＹデータを生成し、第２信号処理回路は、Ａ／Ｄ変換器２４からのＲＧＢデータおよびＹデータをＹＵＶデータに変換する。ビデオエンコーダ３６は、第２信号処理回路からのＹＵＶデータにエンコード処理を施し、モニタ３８は、ビデオエンコーダ３６からのエンコードされたＹＵＶデータに基づいて、モニタ画面にスルー画像を表示する。

このようなスルー撮影の期間、第１信号処理回路２８により生成されたＹデータは、積分回路３２により通常評価エリアおよび特定評価エリアの各々に渡って積分され、この結果、通常評価エリアの平均輝度値ｙ１と、特定評価エリアの平均輝度値ｙ２とが求められる。そして、露光量制御タスクによって、絞りユニット１４の絞り量およびＣＣＤイメージャ１６の露光時間が平均輝度値ｙ１およびｙ２に応じて制御される。

ステップＳ５でＣＰＵ４０は、シャッタボタン５４が押されたかどうかを判定する。シャッタボタン５４が押されなければ待機し、押されるとステップＳ７に移って露光量制御タスクを中断し、ステップＳ９でプリ露光の実行命令を発行する。

レジスタ４４には、スルー撮影時に設定された露光時間が保持されており、プリ露光は、レジスタ４４の保持値に基づいて行われる。すなわち、ＴＧ２６は、レジスタ４４に保持されている露光時間データに従う期間だけＣＣＤイメージャ１６にプリ露光を行わせる。プリ露光時、絞りユニット１４の絞り量は、スルー撮影時に設定された量のまま維持される。

ＴＧ２６はまた、プリ露光によって生成されたカメラ信号の光学的黒成分がクランプ回路２０に入力されるタイミングでクランプパルスＣＬＰを発生する。クランプ回路２０は、発生されたクランプパルスＣＬＰに基づいてカメラ信号を光学的黒レベルでクランプし、第１信号処理回路２８は、クランプされたカメラ信号に基づいてＹデータを生成する。生成されたＹデータは、積分回路３２により通常評価エリアに渡って積分され、この結果、通常評価エリアの平均輝度値が求められる。

ＣＰＵ４０は、ステップＳ１１でこのような平均輝度値を取り込み、取り込んだ値をメモリ４２に書き込む。続くステップＳ１３では、平均輝度値に基づいて最適絞り量および最適露光時間を算出する。そして、算出結果を示す絞り量データをドライバ４６に通知し、かつ算出結果を示す露光時間データをレジスタ４４に設定する。レジスタ４４の保持値は、新たに算出された露光時間によって更新され、ドライバ４６は、通知内容に従い、絞りユニット１４の絞り量を調整する。

露光時間の更新および絞り量の調整が完了すると、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１５に進んで本露光の実行命令を発行する。応じてＴＧ２６は、レジスタ４４に設定された最適露光時間データに従って本露光を行い、かつクランプパルスＣＬＰをクランプ回路２０に与える。本露光によって生成されたカメラ信号は、クランプ回路２０によって光学的黒レベルでクランプされる。クランプされたカメラ信号は、ＡＧＣ回路２２によるＡＧＣ処理を経てカメラデータに変換され、その後、第１信号処理回路２８および第２信号処理回路３０で上述と同様の処理を施される。この結果、本露光に基づくＹＵＶデータが生成される。

続くステップＳ１７でＣＰＵ４０は、記録命令を発行し、その後ステップＳ１に戻ってスルー撮影を再開する。記録命令に応じ、第２信号処理回路３０は、生成されたＹＵＶデータにＪＰＥＧ圧縮を施す。カードＩ／Ｆ４８は、圧縮されたＹＵＶデータをメモリカード５０に記録する。

上記ステップＳ３の露光量制御タスクは、図５および図６に示されるフロー図に従って実行される。図５を参照して、ステップＳ３１でＣＰＵ４０は、まずレジスタ４４の設定値を初期化し、その後ステップＳ３３に進んで、Ｖｓｙｎｃを検出する。Ｖｓｙｎｃが検出されなければ待機し、検出されるとステップＳ３５に移って、積分回路３２から、１回目のスルー露光により得られた通常評価エリアの平均輝度値ｙ１を取り込む。そして、取り込まれた平均輝度値ｙ１に基づいてステップＳ３７およびＳ３９を実行する。

ステップＳ３７でＣＰＵ４０は、平均輝度値ｙ１に基づいて暫定露光時間を算出し、算出結果を示す露光時間データをレジスタ４４に設定する。つまり、レジスタ４４の設定値ｔすなわち初期値が、新たに算出された暫定露光時間によって更新される。ステップＳ３９では、平均輝度値ｙ１に基づいて最適絞り量を算出し、算出結果を示す絞り量データＦをドライバ４６に通知する。ドライバ４６は、通知内容に従い、絞りユニット１４の絞り量を調整する。この実施例では、絞り量は、最小（開放）および最大のどちらか一方に設定される。

こうしてＴＧ２６に暫定露光時間が設定され、かつ絞りユニット１４の絞り量が最適値に調整された後、ＴＧ２６からのパルスに従って２回目のスルー露光処理が行われる。

露光時間の更新および絞り量の調整を終えると、ＣＰＵ４０は、ステップＳ４１に進んで、再びＶｓｙｎｃの検出を行う。Ｖｓｙｎｃが検出されなければ待機し、検出されるとステップＳ４３に移って、通常評価エリアおよび特定評価エリアの平均輝度値ｙ１およびｙ２を積分回路３２から取り込む。

続くステップＳ４５では、取り込んだ平均輝度値ｙ１に基づいて最適露光時間を算出し、算出結果を示す露光時間データをレジスタ４４に設定する。つまり、レジスタ４４の設定値ｔすなわち暫定露光時間が、新たに算出された最適露光時間によって更新される。このとき絞りユニット１４は、ステップＳ３９で調整された最適絞り量のまま維持される。

こうしてＴＧ２６に最適露光時間が設定された後、ＴＧ２６からのパルスに従って３回目のスルー露光処理が行われる。図６を参照して、ステップＳ４７でＣＰＵ４０は、現在の絞り量Ｆが最小か否か、すなわち絞りユニット１４が開放状態にあるかどうかを判定する。判定の結果、絞り量Ｆが最小であればステップＳ４９に移り、ステップＳ４３で取り込まれた特定評価エリアの平均輝度値ｙ２が閾値ＴＨ１よりも大きいか否かを判別する。判別結果が否定的であればステップＳ４１に戻り、肯定的であればステップＳ５１に進んで、絞り量Ｆを最小から最大に変更し、かつ絞り調整の実行命令を発行する。命令に応じ、ドライバ４６が絞りユニット１４を閉じる向きに駆動する。命令発行後、ＣＰＵ４０はステップＳ４１に戻る。

ステップＳ４７で絞り量Ｆが最大と判定されれば、ステップＳ５３に移って、特定評価エリアの平均輝度値ｙ２が閾値ＴＨ２（ただしＴＨ２＜ＴＨ１）よりも小さいか否かを判別する。判別結果が否定的であればステップＳ４１に戻り、肯定的であればステップＳ５５に進んで、絞り量Ｆを最大から最小に変更し、かつ絞り調整の実行命令を発行する。命令に応じ、ドライバ４６が絞りユニット１４を開放する向きに駆動する。命令発行後、ＣＰＵ４０は、ステップＳ４１に戻る。

以降、シャッタボタン５４が押されるまで、ステップＳ４１〜Ｓ５５の処理が反復される。つまりスルー撮影の間、露光時間は通常評価エリアの平均輝度値ｙ１に基づいて、絞り量は特定評価エリアの平均輝度値ｙ２に基づいて制御される。

以上から明らかなように、この実施例によれば、スルー撮影時、画面の右端（または左端）に対応する特定評価エリアの平均輝度値ｙ２に基づいて絞り量制御を行うので、画面の右端（または左端）に高輝度被写体が入り込んだとき、クランプエリアへの洩れ電荷の流入を未然に防ぐことができる。そのため、スルー表示用の画像信号に対して的確なクランプ処理を実行することが可能となり、スルー画面の白とびを防止することができる。また、画面の中央部分に対応する通常評価エリアの平均輝度値ｙ２に基づいて露光時間を制御するので、主要な被写体の明るさの変化にも対応することができる。

なお、絞り量を増やせば当然画面は暗くなるが、画面中央は画面端部ほどには輝度が低下しない。この点に着目して、この実施例では、主要被写体の明るさの変化には露光時間の調整で応じ、画面端部への高輝度被写体の侵入には絞り量の調整で対処している。これにより、主要被写体の明るさに応じた適切な露光量制御と、画面端部への入射光の輝度制御とを両立させることができる。

なお、この実施例では、特定評価エリアには、有効エリア上でかつクランプエリアに隣接する領域を割り当てたが、クランプエリアを特定評価エリアに割り当ててもよい。有効エリアとクランプエリアとに跨る領域を特定評価エリアに割り当ててもよい。さらには、有効エリアとクランプエリアとの区別を特に意識しなくても、画面の端部を特定評価エリアに割り当てれば、結果として、クランプエリアへの洩れ電荷の流入を未然に防ぐことができる。

また、この実施例では、積分回路３２が第１信号処理回路２８から出力されるＹデータを通常評価エリアおよび特定評価エリアの各々に渡って積分し、得られた平均輝度値ｙ１およびｙ２をＣＰＵ４０に通知しているが、積分回路３２は有効エリアを構成する２５６個のエリアの各々に渡って積分を行い、得られた２５６個の積分値をＣＰＵ４０に通知してもよい。この場合ＣＰＵ４０が、通知される２５６個の積分値に基づいて平均輝度値ｙ１およびｙ２を算出する。

また、この実施例では、シャッタ操作による本撮影時、カメラ信号を光学的黒レベルでクランプしているが、カメラ信号を光学的黒レベルおよび空送りレベルの各々でクランプしてもよい。この場合、１回目のプリ露光によって生成されかつ光学的黒期間でクランプされた画像信号について平均輝度値が求められ、さらに２回目のプリ露光によって生成されかつ空送り期間でクランプされた画像信号について平均輝度値が求められる。そして、各々の輝度評価値の差分に基づいて露光量を調整する。または、各々の輝度評価値の差分に基づいてクランプ期間を光学的黒期間および空送り期間のいずれか一方に設定する。

また、この実施例では、撮像素子としてＣＣＤイメージャ１６を用いたが、ＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。

以上では、本撮影の合間にスルー画像を出力するディジタルカメラつまり動画および静止画の両方を撮影するディジタルカメラについて説明したが、この発明は、動画専用のディジタルカメラに適用することもできる。また、静止画専用のディジタルカメラであっても、シャッタが押されると１回以上のプリ露光を行ってから本露光を行うので、この発明の適用が可能である。さらには、露光量を電子的に制御する電子カメラであれば、ディジタル方式，アナログ方式を問わず適用することが可能である。

この発明の１実施例を示すブロック図である。 ＣＣＤイメージャの構成を示す図解図である。 ＣＣＤイメージャの受光面を示す図解図である。 ＣＰＵ動作の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作の他の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作のその他の一部を示すフロー図である。

符号の説明

１０…ディジタルカメラ
１４…絞りユニット
１６…ＣＣＤイメージャ
２０…クランプ回路
２６…タイミングジェネレータ（ＴＧ）
２８…第１信号処理回路
３０…第２信号処理回路
３２…積分回路
４０…ＣＰＵ
４４…レジスタ
４６…ドライバ

Claims (6)

1. 光学像に対応する画像信号を出力する撮像装置、
   前記撮像装置への入射光量を制限する絞り部材、
   前記撮像装置から出力された画像信号のうち画面中央に割り当てられた第１部分エリアに属する第１部分画像信号に基づいて前記撮像装置の露光期間を調整する第１調整手段、および
   前記撮像装置から出力された画像信号のうち画面端部に割り当てられた第２部分エリアに属する第２部分画像信号に基づいて前記絞り部材の絞り量を調整する第２調整手段を備える、電子カメラ。
2. 前記撮像装置は前記画像信号を周期的に出力し、
   前記第１調整手段は前記撮像装置から今回出力された画像信号に含まれる第１部分画像信号に基づいて次回の露光期間を調整し、
   前記第２調整手段は前記撮像装置から今回出力された画像信号に含まれる第２部分画像信号に基づいて次回の絞り量を調整する、請求項１記載の電子カメラ。
3. 前記第２部分画像信号に基づいて前記画面端部の明るさを評価する評価手段をさらに備え、
   前記第２調整手段は、前記評価手段によって求められた評価値を閾値と比較する比較手段、および前記比較手段の比較結果に基づいて前記絞り量を調整する調整実行手段を含む、請求項１または２記載の電子カメラ。
4. 前記絞り量は第１量および制限量が前記第１量よりも大きい第２量のいずれか一方を示し、
   前記比較手段は、前記絞り量が第１量のとき前記評価値が第１閾値を上回るか否かを判別する第１判別手段、および前記絞り量が前記第２量のとき前記評価値が前記第１閾値よりも小さい第２閾値を下回るか否かを判別する第２判別手段を含み、
   前記調整実行手段は、前記第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記絞り量を前記第２量に設定する第２量設定手段、および前記第２判別手段の判別結果が肯定的である前記絞り量を前記第１量に設定する第１量設定手段を含む、請求項３記載の電子カメラ。
5. 前記撮像装置は光学的黒エリアおよび有効エリアが形成された撮像面を有し、
   前記画面端部は前記有効エリア上でかつ前記光学的黒エリアに隣接する部分である、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラ。
6. 前記撮像装置から出力された画像信号に前記光学的黒エリアに対応するタイミングでクランプ処理を施すクランプ手段をさらに備える、請求項５記載の電子カメラ。

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