JP4460176B2 - 電子カメラおよびその測光値算出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，電子カメラ（電子スチル・カメラ，ディジタル・スチル・カメラ，アナログ・ムービ・ビデオ・カメラ，ディジタル・ムービ・ビデオ・カメラ，携帯型情報機器に電子カメラの機能を持たせたものを含む）およびその測光値算出方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル・スチル・カメラに代表される電子カメラでは，ＣＣＤなどの固体電子撮像素子を用いて被写体が撮像される。ＣＣＤは，多数のフォトダイオードを含んでいる。これらのフォトダイオードの前方に，フォトダイオードの受光面上に被写体像を結像するためのマイクロ・レンズが各フォトダイオードに対応して設けられている。
【０００３】
ＣＣＤの高画素化に伴い，隣接するフォトダイオードの間隔が小さくなってきている。すなわち，画素の間隔が小さくなってきている。このためにフォトダイオードの前方に設けられてるマイクロ・レンズの曲率が大きくなり，マイクロ・レンズが盛り上がる形状となってしまう。
【０００４】
マイクロ・レンズが盛り上がる形状となってしまうと，マイクロ・レンズの横方向から入射する光がフォトダイオードの受光面に入射しないことがある。したがって，絞りを開放にするほど，ＣＣＤに現実に入射する現実の光量は，絞り値にしたがって本来得られるべき光量より少なくなる（絞り依存感度低下）。
【０００５】
このために，ＣＣＤから出力された映像信号にもとづいて測光値を算出しても正確な値が得られないことがある。
【０００６】
【発明の開示】
この発明は，正確な測光値を得ることを目的とする。
【０００７】
この発明による電子カメラは，被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を含む撮像手段，設定されたシャッタ速度に応じた時間の間上記固体電子撮像素子を露光するシャッタ手段（機械的なシャッタ，いわゆる電子シャッタなどを含む），複数の絞り値のうち１つの絞り値の設定が可能な絞り，測光処理において設定された絞り値を，設定された絞り値に応じてみなし絞り値に補正する第１の絞り値補正手段，ならびに上記第１の絞り値補正手段によって補正されたみなし絞り値および設定された上記シャッタ速度にもとづいて，測光値を算出する第１の測光値算出手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明は，上記電子カメラに適した測光値算出方法も提供している。すなわち，被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を含む撮像手段，設定されたシャッタ速度に応じた時間の間上記固体電子撮像素子を露光するシャッタ手段および複数の絞り値のうち１つの絞り値の設定が可能な絞りを備えたカメラにおいて，測光処理において設定された絞り値を，設定された絞り値に応じてみなし絞り値に補正し，補正されたみなし絞り値および設定された上記シャッタ速度にもとづいて，測光値を算出するものである。
【０００９】
この発明によると，測光処理において絞り値およびシャッタ速度が設定される。測光処理において絞り値が設定されると，設定された絞り値に応じて，設定されたその絞り値が絞り依存感度低下を考慮したみなし補正値となるように補正される。補正されたみなし絞り値および設定されたシャッタ速度にもとづいて，測光値が算出される。
【００１０】
測光処理において設定された絞り値は，その設定された絞り値に応じてみなし絞り値に補正しているので，絞り依存感度低下が生じても現実に固体電子撮像素子に入力する光量に応じた測光値を算出できる。比較的正確な測光値算出ができるようになる。
【００１１】
上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値を，設定された絞り値に応じて補正する測光値補正手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
この場合においても絞り依存感度低下を考慮して測光値自体を補正しているので，絞り依存感度低下による悪影響を排除できる。
【００１３】
露出制御において設定された絞り値を，設定された絞り値に応じてみなし絞り値に補正する第２の絞り値補正手段，ならびに上記第２の絞り値補正手段によって補正されたみなし絞り値および上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値にもとづいて露出制御におけるシャッタ速度を決定する決定手段をさらに備えることが好ましい。
【００１４】
露出制御においても，露出制御において設定された絞り値をみなし絞り値に補正し，その補正されたみなし絞り値にもとづいて露出制御におけるシャッタ速度を決定しているので，算出されたシャッタ速度は絞り依存感度低下による悪影響を排除されていることとなる。比較的正確にシャッタ速度を算出できる。
【００１５】
ストロボ発光制御手段，上記絞りの開放絞り値を，開放絞り値に応じてみなし開放絞り値に補正する開放絞り値補正手段，および上記開放絞り値補正手段によって補正されたみなし開放絞り値と手ぶれシャッタ速度の限界値とにもとづいて，上記ストロボ発光制御手段による制御にしたがってストロボ発光するかどうかを決定するストロボ発光決定手段をさらに備えてもよい。
【００１６】
ストロボ発光の判定においても絞り依存感度低下の影響を排除できるようになる。比較的正確にストロボ発光の判定ができるようになる。
【００１７】
上記絞りの開放絞り値を，開放絞り値に応じてみなし開放絞り値に補正する開放絞り値補正手段，および上記開放絞り値補正手段によって補正されたみなし開放絞り値と開放絞り値における（ストロボ非発光時の）シャッタ速度の限界値とにもとづいて，複数のプログラム線図から使用すべきプログラム線図を決定する手段をさらに備えてもよい。
【００１８】
ＡＥをもつ電子カメラにおいては，所定のプログラム線図にもとづいて撮影時の絞り値およびシャッタ速度が決定される。通常は複数のプログラム線図があり，測光値がある切り換えポイントを超えると一つのプログラム線図から他のプログラム線図にその適用が切り換えられる。プログラム線図の決定時においても上記開放絞り値が補正されているので，比較的正確にプログラム線図を決定できる。
【００１９】
オート・フォーカス用の露出量を算出する算出手段，オート・フォーカス制御時において設定された上記絞りの絞り値を，その設定された絞り値に応じて補正するオート・フォーカス用絞り値補正手段，および上記算出手段により算出されたオート・フォーカス用の露出量と上記オート・フォーカス用絞り値算出手段により補正された絞り値とにもとづいて，複数のオート・フォーカス用のプログラム線図の中から使用すべきオート・フォーカス用のプログラム線図を決定する手段を備えてもよい。
【００２０】
オート・フォーカス機能を有する電子カメラにおいては，オート・フォーカス時において露出量を算出し，算出された露出量を用いてオート・フォーカス用のプログラム線図により絞り値およびシャッタ速度を決定している。通常は複数のオート・フォーカス用のプログラム線図があり，露出量がある切り換えポイントを越えると一のプログラム線図から他のプログラム線図にその適用が切り換えられる。比較的正確にプログラム線図を決定できるようになる。
【００２１】
露出制御において設定された絞り値を，設定された絞り値に応じてみなし絞り値に補正する第３の絞り値補正手段，上記第３の絞り値補正手段により設定された絞り値を用いて露出制御における被写体の測光値を算出する第２の測光値算出手段，および上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値と上記第２の測光値算出手段によって算出された測光値とにもとづいて色バランス調整する色バランス調整手段をさらに備えてもよい。
【００２２】
上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値および上記第２の測光値算出手段によって算出された測光値のいずれもみなし絞り値を用いて算出されるので，比較的正確に色バランス調整できるようになる。
【００２３】
動画モードの設定手段，ならびに上記動画モード設定手段により動画モードが設定されている間，上記第１の絞り値補正手段による補正処理，上記第１の測光値算出手段による測光値算出処理，上記開放絞り値補正手段による補正処理および上記絞り値決定手段による絞り値決定処理を繰り返して上記撮像手段により撮像するように制御する制御手段をさらに備えてもよい。
【００２４】
動画モードにおいても比較的正確な測光処理および露出制御ができるようになる。
【００２５】
上記動画モード設定手段により動画モードが設定されている間において露出制御可能かどうかを，上記開放絞り値補正手段により補正されたみなし開放絞り値，および最長シャッタ速度限界値にもとづいて判定する判定手段をさらに備えてもよい。
【００２６】
【実施例の説明】
まず，この発明の実施例における補正について説明する。
【００２７】
（１）補正の概要
▲１▼測光時および露出時の補正
図１は，測光時においてディジタル・スチル・カメラのＣＣＤから出力される映像信号のレベルを示している。
【００２８】
測光時において被写体を撮像することにより，被写体像を表す映像信号がＣＣＤから出力される。ＣＣＤから出力された映像信号を用いて被写体が測光される。
【００２９】
後述するように，この実施例においてはＣＣＤの受光面の前方に絞りが設けられている。この絞りは，絞り値ＡＶo（＝3.1ＡＶ）の開放絞りと絞り値ＡＶc（＝5.5ＡＶ）の小絞りとの設定が可能である。もちろんさらに多くの絞り値が設定可能であってもよい。測光は開放絞りで行われる。
【００３０】
上述したように，開放絞りで測光すると絞り依存感度低下によりＣＣＤに入射する光量が，開放絞りで理論上入射する光量よりも少なくなる。この実施例においては，測光時において設定された現実の絞り値ＡＶｏを，絞り依存感度低下による影響を排除するために少ない光量の絞り値となるように補正する。補正された絞り値を用いて測光値の算出が行われる。すなわち，設定されている現実の絞り値ΔＡＶｏではなく，現実の絞り値ＡＶｏに絞り依存感度低下分を考慮したΔＡＶｏを加算してみなし絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏとなるように補正する。絞り値が小さくなるほど（絞りの開口の大きさが大きくなるほど）絞り依存感度が低下するので，補正値ΔＡＶｏの符号は正となっている。
【００３１】
測光時のシャッタ速度ＴＶ値をＴＶaとすると，絞り依存感度低下を考慮してみなし絞り値を用いた測光値ＥＶは，式１から得られる。
【００３２】

【００３３】
さらに，ＣＣＤから出力される映像信号レベルは，上述した絞り依存感度低下により本来得られるべき信号レベルよりもΔＥＶo分だけ低下している（信号レベルが低下するからΔＥＶoの符号は負となっている）。この分を補正すると測光時における補正後の測光値ＥＶは，式２から得られる。
【００３４】
ＥＶａ＝ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ＋ＴＶａ−ΔＥＶｏ・・・式２
【００３５】
みなし絞り値（ＡＶo ＋ΔＡＶo）を用いて測光値を算出している（絞り値における補正）ので，絞り依存感度低下の影響を排除できる。また，算出された測光値から絞り依存感度低下分（−ΔＥＶo）だけ補正（測光値の補正）しているので，比較的正確な測光値を算出できる。
【００３６】
図２（Ａ）および（Ｂ）は，撮影時（露出時，記録時）においてディジタル・スチル・カメラのＣＣＤから出力される映像信号のレベルを示している。
【００３７】
図２（Ａ）を参照して，撮影時において開放絞り（ＡＶｓとする）が設定されると，測光時と同じように現実の開放絞り値ＡＶoにより得られる光量よりも少ない光量が得られるみなし絞り値ＡＶo ＋ΔＡＶoが設定されたものと仮定する。シャッタ速度をＴＶsとすると，絞り依存感度低下を考慮してみなし絞り値を用いて算出されるシャッタ速度ＴＶｓは式３により算出される。但し，ＥＶｓは露出量であり式２から得られる測光値（＝ＥＶａ）と同じである。
【００３８】

【００３９】
シャッタ速度ＴＶｓは，絞り依存感度低下を考慮して算出しているので，比較的正確なシャッタ速度が得られる。
【００４０】
図２（Ｂ）を参照して，撮影時において小絞りが設定された場合においても，現実の小絞りの絞り値ＡＶc の光量により得られる光量よりも少ない光量が得られるみなし絞り値ＡＶc＋ΔＡＶcが設定されたものと仮定する。シャッタ速度をＴＶsとすると，みなし絞り値を用いて算出されるシャッタ速度ＴＶsは，式４により算出される。
【００４１】
ＴＶｓ＝ＥＶｓ−ＡＶｓ
＝ＥＶａ−（ＡＶc＋ΔＡＶc）
＝ＡＶc＋ＴＶａ＋ΔＡＶc−ΔＥＶc−（ＡＶc＋ΔＡＶc）
＝ＴＶａ−ΔＥＶc・・・式４
【００４２】
絞りは，小絞りに設定されているから，絞り感度依存低下が生じない。このために，測光値自体の補正はされず式４においてΔＥＶcは０となる。したがって，式４は式５となる。
【００４３】
ＴＶｓ＝ＴＶａ・・・式５
【００４４】
小絞りのときも正確なシャッタ速度が得られる。
【００４５】
▲２▼ストロボ発光判定の時の補正
この発明の実施例においては，ストロボ発光判定においても設定されている現実の絞り値ではなく，みなし絞り値を用いる。式６は，ストロボ判定に用いられるしきい値ＤＲＡＫの算出式である。式６においてＳＨＡＫＥ［ＺＰ］は，手ぶれシャッタ速度の限界値であり，たとえば6.0ＴＶ（＝１／64秒）である。
【００４６】
ＤＲＡＫ＝ＡＶo＋ＳＨＡＫＥ［ＺＰ］＋ΔＡＶo・・・式６
【００４７】
測光時において得られた測光値ＥＶがしきい値ＤＲＡＫよりも小さければ（ＥＶ＜ＤＲＡＫ），ストロボ発光すべきと判定される。測光時において得られた測光値ＥＶがしきい値ＤＲＡＫ以上であれば（ＥＶ≧ＤＲＡＫ），ストロボ発光しないと判定される。
【００４８】
▲３▼プログラム・オート時の補正
測光値から撮影時の絞り値およびシャッタ速度を決定するプログラム・オートにおいても補正が行われる。
【００４９】
図３は，プログラム・オートにいて用いられるプログラム線図である。
【００５０】
縦軸が算出される絞り値ＡＶ，横軸が算出されるシャッタ速度ＴＶ，左斜め上から右斜め下に通る斜めの軸が測光時に得られた測光値ＥＶ（ＥＶａ）である。
【００５１】
プログラム・オートにおいてこの実施例における補正をしない場合には，実線Ｌ１およびＬ２のプログラム線図にしたがって，絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶが決定される。測光値ＥＶが式７（下線の代わりに＊を用いる）より小さいか（実線Ｌ１が用いられる），式７以上か（実線Ｌ２が用いられる）によって用いられる実線Ｌ１またはＬ２のプログラム線図が切り替わる。
【００５２】
ＥＶ＝E*OPEN*MAXTV＋E*NOSY*TV*0＋ＡＶo・・・式７
【００５３】
この実施例におけるプログラム・オートの補正は，みなし絞り値を用いてプログラム・オートに用いられる実線（プログラム線図）が切り替わる。すなわち，式８が用いられる。
【００５４】
ＥＶ＝E*OPEN*MAXTV＋E*NOSY*TV*0＋ＡＶo＋ΔＡＶo・・・式８
【００５５】
式８により，実線Ｌ１の代わりに実線Ｌ１からΔＡＶ分シフトされた実線Ｌ３が用いられ，実線Ｌ２または実線Ｌ３を用いて絞り値およびシャッタ速度が算出される。E*OPEN*MAXTVは静止画の記録時において開放絞りで制御可能な高速のシャッタ速度の限界値であり（＝９ＴＶ），E*NOSY*TV*0 はストロボ発光しない場合のシャッタ速度限界値（＝0.5ＴＶ）である。
【００５６】
シャッタ速度は，式９から得られることとなる。
【００５７】
ＴＶ＝ＥＶ−（選択された絞り値ＡＶ＋選択された絞り値に対応する補正値ΔＡＶ）・・・式９
【００５８】
▲４▼ＡＦ検出露出時の補正
オート・フォーカス（ＡＦ：auto focus）時においては，分割測光が行われ，その分割測光により得られた分割測光値の中のうち撮像範囲の中央部分の分割測光値（ＡＦ検出露出値ＥＶａｆという）が利用される。ＡＦ検出露出値ＥＶａｆを用いて，オート・フォーカス時における絞り値およびシャッタ速度が決定される。
【００５９】
図４は，オート・フォーカス時における絞り値およびシャッタ速度を決定するためのＡＦ検出露出プログラム線図である。
【００６０】
図３に示したプログラム線図と同様に，縦軸が算出される絞り値ＡＶ，横軸が算出されるシャッタ速度ＴＶ，左斜め上から右斜め下に通る斜めの軸が測光時に得られた測光値ＥＶ（ＥＶａ）である。
【００６１】
この実施例における補正をしない場合には，実線Ｌ10からＬ15にしたがって絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶが決定される。
【００６２】
ＡＦ検出露出値ＥＶａｆが式10を満足すると，実線Ｌ10を用いて絞り値およびシャッタ速度が決定される。式10において，E*AF*EV0は６ＴＶ，ΔＳＶccd3は８画素混合（ＣＣＤのフォトダイオードに蓄積された信号電荷を，垂直方向に８画素分，ＣＣＤの垂直転送路において混合すること）のときの補正分（＝３）である。
【００６３】
ＥＶａｆ≦E*AF*EV0＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd3・・・式10
【００６４】
このときのシャッタ速度ＴＶａｆは，式11から得られる。
【００６５】
ＴＶａｆ＝E*AF*EV1＝６ＴＶ・・・式11
【００６６】
同様に，ＡＦ検出露出値ＥＶａｆが式12から式16を満足すると，それぞれのシャッタ速度ＴＶａｆは，式17から式21によって得られる。ΔＳＶccd2は４画素混合のときの補正分でありその値は２，ΔＳＶccd1は２画素混合のときの補正分でありその値は１である。
【００６７】
ＥＶａｆ＞E*AF*EV0＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd3・・・式12
シャッタ速度ＴＶａｆは，式17から得られる。
【００６８】
ＥＶａｆ＞E*AF*EV1＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd3・・・式13
シャッタ速度ＴＶａｆは，式18から得られる。
【００６９】
ＥＶａｆ＞E*AF*EV2＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd2・・・式14
但し，E*AF*EV2＝6.9ＴＶである。シャッタ速度ＴＶａｆは，式17から得られる。
【００７０】
ＥＶａｆ＞E*AF*EV3＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd1・・・式15
但し，E*AF*EV3＝6.9ＴＶである。シャッタ速度ＴＶａｆは，式19から得られる。
【００７１】
ＥＶａｆ＞E*AF*EV4＋ＡＶo＋ΔＡＶo−ΔＳＶccd1・・・式16
但し，E*AF*EV4＝11ＴＶである。シャッタ速度ＴＶａｆは，式20から得られる。
【００７２】
ＴＶａｆ＝E*AF*EV1・・・式17
【００７３】
ＴＶａｆ＝ＥＶａｆ−（ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ）＋ΔＳＶccd3・・・式18
【００７４】
ＴＶａｆ＝ＥＶａｆ−（ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ）＋ΔＳＶccd2・・・式19
【００７５】
ＴＶａｆ＝ＥＶａｆ−（ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ）＋ΔＳＶccd1・・・式20
【００７６】
ＴＶａｆ＝ＥＶａｆ−（ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ）＋ΔＳＶccd1・・・式21
【００７７】
結局実線Ｌ10〜Ｌ15ではなく鎖線Ｌ20〜Ｌ25（補正されたプログラム線図）を用いて絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶが決定されることとなる。この場合もみなし絞り値を用いて適用すべきプログラム線図を決定しているので，絞り依存感度低下の影響を排除することができる。
【００７８】
▲５▼ムービ時の補正
ディジタル・スチル・カメラにおいては，被写体を動画で撮影し，その動画を背面等にある液晶表示画面上に表示することができる。その動画の撮影時においても絞り依存感度低下の影響を排除するために補正される。
【００７９】
（ｉ）測光値補正
ムービ時における測光処理が式22にしたがって算出される。
【００８０】
測光値ＥＶ＝ＡＶ＋ΔＡＶ＋ＴＶ−ΔＳＶ＋ｌｏｇ2（検出された積算データ／理想の積算データ）・・・式22
ただし，ＡＶは設定されている絞り値，ΔＡＶは設定されている絞り値に対応する補正値である。
【００８１】
ムービ時の測光値も絞り依存感度低下の影響を排除できる。
【００８２】
（ii）ムービ露出演算補正
ムービ露出演算は，ムービ時において得られた測光値ＥＶｍｖから絞り値およびシャッタ速度を決定するするものである。そのムービ露出演算においても絞り依存感度低下の影響を排除するための補正が行われる。
【００８３】
絞りが開放絞りの場合において式23を満足するときには，シャッタ速度ＴＶｍｖは，式24により得られる。
【００８４】
ＥＶｍｖ＞ＡＶo＋ΔＡＶo＋E*MV*F32MAX−ΔＳＶ・・・式23
ただし，E*MV*F32MAXは，ムービ撮影時において開放絞りで制御可能な高速側のシャッタ速度の限界値（＝８ＴＶ）であり，ΔＳＶは後述のようにＡＧＣにおけるゲイン・アップ量をＥＶ値に換算したものである。
【００８５】
ＴＶｍｖ＝ＥＶｍｖ−（ＡＶｃ＋ΔＡＶｃ）＋ΔＳＶ・・・式24
【００８６】
絞りが小絞りの場合において式23を満足しないときには，シャッタ速度ＴＶｍｖは，式25により得られる。
【００８７】
ＴＶｍｖ＝ＥＶｍｖ−（ＡＶo＋ΔＡＶo）＋ΔＳＶ・・・式25
【００８８】
絞りが小絞りの場合において式26を満足するときには，シャッタ速度ＴＶｍｖは，式27により得られる。
【００８９】
ＥＶｍｖ＜ＡＶc＋ΔＡＶc＋E*MV*F8MIN−ΔＳＶ・・・式26
ただし，E*MV*F8MINは，ムービ撮影時において小絞りで制御可能な低速シャッタの限界値（＝５ＴＶ）である。
【００９０】
ＴＶｍｖ＝ＥＶｍｖ−（ＡＶo＋ΔＡＶo）＋ΔＳＶ・・・式27
【００９１】
絞りが小絞りの場合において式26を満足しないときには，シャッタ速度ＴＶｍｖは，式28により得られる。
【００９２】
ＴＶｍｖ＝ＥＶｍｖ−（ＡＶｃ＋ΔＡＶｃ）＋ΔＳＶ・・・式28
【００９３】
（iii）ＡＧＣのＡＶ値補正
ムービ撮影において露出制御ができない場合にはＡＧＣ（auto gain controll）（後述の信号処理回路７において行なわれる）により画像データのゲイン・アップ処理が行なわれる。このような露出制御限界値（露出連動下限）算出においても式29にしたがって補正される。ただし最長シャッタ限界値はたとえば4.4ＴＶである。
【００９４】
露出制御限界値＝ＡＶo＋ΔＡＶo＋最長シャッタ限界値・・・式29
【００９５】
露出制御限界値算出においても絞り感度低下を考慮しているので，比較的正確な判定ができるようになる。
【００９６】
▲６▼ＡＷＢ時の補正
ＡＷＢ（auto white balance）においては，ディジタル・スチル・カメラのシャッタ・レリーズ・ボタンの第１段階の押下（Ｓ１オン）において測光して得られた測光値と，シャッタ・レリーズ・ボタンの第２段階の押下（Ｓ２オン）においてＡＷＢ積算値から取得した測光値と，ＲＧＢの色の比率とが使用される。Ｓ１オン時における測光値が補正されているために，Ｓ２オン時における測光値も同じように補正させる。このためにＳ２オン時における測光値が式30によって算出される。
【００９７】
ＥＶ＝撮影ＡＶ値＋ΔＡＶ＋撮影ＴＶ＋ｌｏｇ２（検出された積算データ／理想の積算データ）・・・式30
【００９８】
（２）ディジタル・スチル・カメラの電気的構成
図５は，このディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００９９】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ13によって統括される。
【０１００】
ディジタル・スチル・カメラには，二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン22が含まれている。シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押下によりＳ１オン信号が発生し，シャッタ・レリーズ・ボタン22の第２段階の押下によりＳ２オン信号が発生する。発生したＳ１オン信号およびＳ２オン信号は，ＣＰＵ20に入力する。
【０１０１】
また，ディジタル・スチル・カメラには，撮影モードと再生モードとを切り換えるためのモード・スイッチ21が設けられている。撮影モードが設定されるときには，モード・スイッチ21のａ端子が接続され，再生モードが設定されるときには，モード・スイッチ21のｂ端子が接続される。接続状況を示す信号は，ＣＰＵ13に入力する。
【０１０２】
ディジタル・スチル・カメラはストロボ発光可能なようにストロボ発光装置24が設けられている。このストロボ発光装置24はストロボ制御装置23により発光制御される。
【０１０３】
絞り１は，絞り値3.1ＡＶの開放絞りと絞り値5.5ＡＶの小絞りとのいずれか一方の絞り値の設定が可能なものである。この絞り１は，ＣＰＵ20によって制御されるモータ・ドライバ11によって駆動される。絞り１の開口を通過した光線束は，フォーカス・レンズ２によってＣＣＤ３の受光面上に結像する。フォーカス・レンズ２は，ＣＰＵ13によって制御されるモータ・ドライバ12によって駆動される。
【０１０４】
ＣＣＤ３は，タイミング・ジェネレータ13から出力される駆動パルスによって駆動される。タイミング・ジェネレータ13は，ＣＰＵ20によって制御される。
【０１０５】
ＣＣＤ３から出力される映像信号は，ＣＤＳおよび増幅回路４を介してアナログ／ディジタル変換回路５に入力し，ディジタル画像データに変換される。ディジタル画像データが画像入力コントローラ６によって信号処理回路７に入力する。信号処理回路７において，オフセット処理，ゲイン・コントロール処理，ガンマ補正処理等の所定の信号処理が行われる。信号処理回路７からＶＲＡＭ17にディジタル画像データが入力する。
【０１０６】
ＶＲＡＭ17には，それぞれが１駒分の画像を表す画像データを記憶するＡ領域とＢ領域とが含まれている（物理的に領域が分割されている必要はなく，論理的に領域を分けることができればよい）。ＶＲＡＭ17において１駒分の画像を表す画像データがＡ領域とＢ領域とで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ17のＡ領域およびＢ領域のうち，画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から，書き込まれている画像データが読み出される。ＶＲＡＭ17から読み出された画像データがビデオ・エンコーダ９においてエンコーディングされ，表示装置10に与えられる。被写体像が表示装置10の表示画面上に表示されるようになる。
【０１０７】
シャッタ・レリーズ・ボタン21の第１段階の押下があると，ＡＥ動作とＡＦ動作が開始する。すると，上述のようにしてアナログ／ディジタル変換回路５から出力される画像データがＡＦ検出回路14ならびにＡＥおよびＡＷＢ検出回路15に入力する。
【０１０８】
ＡＥおよびＡＷＢ検出回路15において，撮像領域を水平方向８，垂直方向８に分割して得られる各分割領域ごとにＲＧＢの画像データが，Ｒ，ＧおよびＢごとに積算される。各領域ごとの，かつＲ，ＧおよびＢごとの各積算データは，ＣＰＵ20に入力する。すると，ＣＰＵ20において輝度データが生成され，上述のように測光値算出処理が実行される。
【０１０９】
測光値が算出されると，絞り１の絞り値およびＣＣＤ３の電子シャッタにおけるシャッタ速度がそれぞれ上述のようにして決定する。決定された絞り値となるように絞り１が制御され，かつシャッタ速度が設定される。さらに，上述のようにして露出制御限界値以下の測光値だとゲイン・アップ量が算出され，信号処理回路７に与えられる。
【０１１０】
さらに，ＡＦ検出回路15において上述のようにしてＡＦ検出露出値が得られる。このＡＦ検出露出値にもとづいてフォーカス・レンズ２の位置が動かされる。フォーカス・レンズ２が動かされながら，被写体が撮像され，被写体像を表す画像データがＡＦ検出回路14に入力する。ＡＦ検出回路14において画像のコントラスト情報にもとづいてＡＦ動作が実行される。
【０１１１】
ＡＥ動作およびＡＦ動作が終了し，シャッタ・レリーズ・ボタン21の第２段階の押下があると，その押下に応答してアナログ／ディジタル変換回路５から出力される１駒分の画像データが画像入力コントローラ６からメモリ（ＳＤＲＡＭ）16に入力し，一時的に記憶される。このメモリ16に必要な補正データΔＥＶ，ΔＡＶo，ΔＡＶｃが格納されており，必要に応じて読み出される。
【０１１２】
画像データは，メモリ16から読み出され，信号処理回路７において輝度データおよび色差データの生成処理を含む所定の信号処理が行われる。輝度データおよび色差データは，信号処理回路７から読み出され，再びメモリ16に入力する。輝度データおよび色差データは，圧縮伸長処理回路８に与えられ，ＪＰＥＧ（joint photgraphic experts group）などの所定の圧縮処理が実行される。圧縮された輝度データおよび色差データは，再びメモリ13に与えられ，記憶される。圧縮された輝度データおよび色差データは，メディア・コントローラ18によって読み出され，メモリ・カード19に記録されることとなる。
【０１１３】
モード・スイッチ20により再生モードが設定されると，メモリ・カード19に記録されている圧縮された輝度データおよび色差データが読み出され，メモリ16に一時的に記憶される。輝度データおよび色差データは，メモリ16から読み出され，圧縮伸張回路８においてデータ伸張される。伸張された輝度データおよび色差データは，メモリ16に与えられ再び記憶される。輝度データおよび色差データは，メモリ16から読み出され，ビデオ・エンコーダ９を介して画像表示装置10に入力する。
【０１１４】
メモリ・カード19に記録されている画像データによって表される画像が画像表示装置10の表示画面上に表示されるようになる。
【０１１５】
（３）ディジタル・スチル・カメラにおける撮影処理
図６および図７は，ディジタル・スチル・カメラの撮影時の処理手順を示すフローチャートである。上述したモード・スイッチ20により撮影モードが設定されることにより，図６および図７に示す処理が開始する。
【０１１６】
撮影モードに設定され，シャッタ・レリーズ・ボタン21の第１段階の押下があると（ステップ31でＹＥＳ），測光のために，絞り１の絞り，ＣＣＤ３の電子シャッタのシャッタ速度等が設定される（ステップ32）。すると，上述したようにＡＥおよびＡＷＢ検出回路15において積算データが得られる（積算値検出：ステップ33）。
【０１１７】
得られた積算データを用いて式31によって上述したようにみなし絞り値を用いかつ，補正された後の測光値ＥＶが算出される（ステップ34）。
【０１１８】
測光値ＥＶ＝ＡＶｓ＋ΔＡＶｓ＋ＴＶｓ−ΔＳＶｓ＋log₂（検出された積算データ／理想の積算データ）・・・式31
【０１１９】
測光値ＥＶが算出されると，算出された測光値ＥＶが適正なものかどうかが判定される（ステップ35，36）。不適なものであれば，測光レンジを変えて再測光処理が実行される。再測光処理は，以下のようにして行われる。
【０１２０】
図９は，測光値と測光積算値変化量と測光レンジとの関係を示している。この実施例においては，測光レンジは，測光レンジ０，測光レンジ１，測光レンジ２および測光レンジ３の４種類がある。測光レンジ３は，測光レンジ０において上述した絞り依存感度低下の補正後のものである。各測光レンジは，図８に示すように，各絞り値ＡＶ，シャッタ速度ＴＶ，補正量ΔＡＶに設定したときに得られる積算値変化量（＝検出された積算データ／理想の積算データ）を測光値ＥＶに変換するものである。たとえば，測光レンジ３であれば上述したように式２からその測光値ＥＶが算出される。算出された測光値ＥＶが式31により得られる第１のしきい値より小さい（ステップ35でＮＯ）ときには，その測光レンジよりも下の（図９において左側の）測光レンジを用いる。また，算出された測光値ＥＶが式31により得られる。第２のしきい値よりも大きい（ステップ36でＮＯ）ときには，その測光レンジよりも上の（図９において右側の）測光レンジを用いるようにして再測光が行われる。適した測光レンジを用いて測光値算出処理が行われるので，比較的適した測光値が得られる。
【０１２１】
第１のしきい値＝ＡＶ＋ＴＶ−ΔＳＶ＋ΔＡＶ−E*AERTYD・・・式32
但し，E*AERTYDは定数（＝2.5ＥＶ）
【０１２２】
第２のしきい値＝ＡＶ＋ＴＶ−ΔＳＶ＋ΔＡＶ＋E*AERTYU・・・式33
但し，E*AERTYUは定数（＝1.5ＥＶ）
【０１２３】
すなわち，測光値ＥＶが式34の関係を満たすようなものが適正な測光値ＥＶと判定される。
【０１２４】
ＡＶ＋ＴＶ−ΔＳＶ＋ΔＡＶ−E*AERTYD＜測光値＜ＡＶ＋ＴＶ−ΔＳＶ＋ΔＡＶ＋E*AERTYU・・・式34
【０１２５】
このようにして得られた測光値ＥＶが測光処理により最終的に得られた測光値ＥＶとして決定される（ステップ37）。
【０１２６】
つづいて，ストロボ発光するかどうかが上述した式６にもとづいて判定される（ステップ38）。
【０１２７】
被写体があまり暗くなく，ストロボ発光しないと判定されると（ステップ38でＮＯ），プログラム・オートにおいて絞り値およびシャッタ速度のそれぞれの決定をする必要がある。このために，上述したように図３に示すプログラム線図においてＬ１とＬ３とのどちらの実線を利用するかどうかが式８にもとづいて判定される（ステップ39）。
【０１２８】
測光値ＥＶが切り換えポイントを超えていると（ステップ39でＹＥＳ），絞り１は小絞りに設定される。また，小絞りにおける絞り値（5.5ＡＶ）を用いてシャッタ速度が決定される（ステップ40）。測光値ＥＶが切り換えポイントを超えていなければ（ステップ39でＮＯ），絞り１は，開放絞りに設定される。また，開放絞りにおける絞り値（3.1ＡＶ）を用いてシャッタ速度が決定される（ステップ41）。
【０１２９】
被写体が暗く，ストロボ発光すると判定されると絞り１は開放絞りとされ，かつ，シャッタ速度が手ぶれシャッタ速度の限界値である6.0ＴＶに設定される（ステップ42）。設定された絞り１の開放絞り値およびシャッタ速度にもとづいてストロボ発光量が演算される（ステップ43）。
【０１３０】
つづいて，上述したようにＡＦ検出露出の演算が行われ，得られた絞り値およびシャッタ速度が設定される（ステップ44）。設定された絞り値およびシャッタ速度にもとづいて，ＡＦ検出回路14においてＡＦのためのフォーカス位置が検出される（ステップ45）。検出されたフォーカス位置になるようにフォーカス・レンズ２がモータ・ドライバ12によって制御される。
【０１３１】
決定された絞り値となるように絞り１がモータ・ドライバ11によって制御され，かつ決定されたシャッタ速度となるようにタイミング・ジェネレータ12が制御される（ステップ47）。
【０１３２】
シャッタ・レリーズ・ボタン21の第２段階の押下があると（ステップ48でＹＥＳ），その押下に応じたタイミングで被写体が撮像され被写体像を表す映像信号がＣＣＤ３から出力される（ステップ49）。ＣＣＤ３から出力された映像信号は，ディジタル画像データに変換されたあと，上述のように信号処理等され，メモリ・カード19に記録されることとなる（ステップ50）。この信号処理において上述したようにみなし絞り値を用いてＡＷＢ処理が行われるのはいうまでもない。
【０１３３】
図７においてはムービ動作時について言及していないが，上述したようにムービ動作時においてもみなし絞り値を用いて測光値算出等を行うことができる。
【０１３４】
図10は，ムービ動作時におけるディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【０１３５】
ムービ動作においては，後述するステップ61から66の処理が撮影周期（たとえば１／60秒）ごとに行われる。
【０１３６】
上述したようにＡＥおよびＡＷＢ検出回路15においてＡＥ積算値が算出される（ステップ61）。すると，算出された積算値を用いて式22を用いて測光値が算出される（ステップ62）。算出された測光値を用いて，ムービ露出演算および絞り値の補正が行われるようになる（ステップ63）。
【０１３７】
得られた測光値が露出連動下限値より小さいかどうかが判定され，測光値が露出連動下限値よりも小さければ（ステップ64でＹＥＳ），上述したようにＡＧＣゲイン補正される（ステップ65）。その後，得られた測光値にもとづいて絞り値，シャッタ速度等が設定され（ステップ66），被写体が撮像される。
【０１３８】
シャッタ・レリーズ・ボタン21の第１段階の押下，再生モードの設定など動画モードが停止されるまでステップ61から66の処理が繰り返される（ステップ67）。
【図面の簡単な説明】
【図１】測光時において開放絞りのときに得られる映像信号レベルを示している。
【図２】（Ａ）は，撮影時において開放絞りのときに得られる映像信号レベルを，（Ｂ）は，撮影時において小絞りのときに得られる映像信号レベルを示している。
【図３】露出制御のプログラム線図を示している。
【図４】ＡＦ検出露出のプログラム線図を示している。
【図５】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】測光レンジごとの露出制御値，測光値等を示すテーブルである。
【図９】測光レンジを示している。
【図１０】ムービ動作時のディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 絞り
２ フォーカス・レンズ
３ ＣＣＤ
７ 信号処理回路
10 表示装置
11，12 モータ・ドライバ
13 タイミング・ジェネレータ
14 ＡＦ検出回路
15 ＡＥおよびＡＷＢ検出回路
20 ＣＰＵ
21 モード・スイッチ
22 シャッタ・レリーズ・ボタン

Claims (10)

1. 被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を含む撮像手段，
   設定されたシャッタ速度ＴＶａに応じた時間の間上記固体電子撮像素子を露光するシャッタ手段，
   複数の絞り値のうち１つの絞り値の設定が可能な絞り，
   上記固体電子撮像素子から出力された画像データを用いた測光処理において設定された絞り値が開放絞りの絞り値ＡＶｏの場合に，メモリに格納されている補正絞り値ΔＡＶｏを加算して見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏに補正する第１の見なし開放絞り値補正手段，ならびに
   上記第１の見なし開放絞り値補正手段によって補正された見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏおよび設定されたシャッタ速度ＴＶａにもとづいて，測光値ＥＶ＝ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ＋ＴＶａを算出する第１の測光値算出手段，
   を備えた電子カメラ。
2. 上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値ＥＶ＝ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ＋ＴＶａから，メモリに格納されている補正測光値ΔＥＶｏを減算して補正された測光値ＥＶａ＝ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ＋ＴＶａ−ΔＥＶｏを算出する測光値補正手段をさらに備えた請求項１に記載の電子カメラ。
3. 露出制御において設定された開放絞り値ＡＶｓを，上記見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏに補正する第２の見なし開放絞り値補正手段，ならびに
   上記第２の見なし開放絞り値補正手段によって補正された見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏおよび上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値ＥＶａにもとづいて露出制御におけるシャッタ速度ＴＶｓ＝ＥＶａ−（ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ）を決定する決定手段，
   をさらに備えた請求項１または２に記載の電子カメラ。
4. ストロボ発光制御手段，および
   上記第２の見なし開放絞り値補正手段によって補正された見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏと手ぶれシャッタ速度の限界値ＳＨＡＫＥ〔ＺＰ〕との加算値ＤＲＡＫ＝ＡＶｏ＋ＳＨＡＫＥ〔ＺＰ〕＋ΔＡＶｏにもとづいて，上記ストロボ発光制御手段による制御にしたがってストロボ発光するかどうかを決定するストロボ発光決定手段，
   をさらに備えた請求項１から３のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
5. 上記第２の見なし開放絞り値補正手段によって補正された見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏと開放絞り値におけるシャッタ速度の限界値とにもとづいて，複数のプログラム線図の中から使用すべきプログラム線図を決定する手段，
   をさらに備えた請求項１から４のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
6. 動画モードの設定手段，ならびに
   上記動画モード設定手段により動画モードが設定されている間，上記第１の見なし開放絞り値補正手段による補正処理，および上記第１の測光値算出手段による測光値算出処理，上記第２の絞り値補正手段による補正処理を繰り返して上記撮像手段により撮像するように制御する制御手段，
   をさらに備えた請求項５に記載の電子カメラ。
7. 上記動画モード設定手段により動画モードが設定されている間において露出制御可能かどうかを，上記第２の見なし絞り値補正手段により補正されたみなし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏおよび最長シャッタ速度限界値にもとづいて判定する判定手段をさらに備えた請求項１から６のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
8. オート・フォーカス用の露出量ＥＶａｆを算出する算出手段，
   オート・フォーカス制御時において設定された開放絞りの絞り値を，上記見なし絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏに補正するオート・フォーカス用絞り値補正手段，および
   上記算出手段により算出されたオート・フォーカス用の露出量ＥＶａｆと上記オート・フォーカス用絞り値算出手段により補正された絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏとにもとづいて，複数のオート・フォーカス用のプログラム線図の中から使用すべきオート・フォーカス用のプログラム線図を決定する手段，
   を備えた請求項１から７のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
9. 上記第２の絞り値補正手段により補正された見なし開放絞り値を用いて露出制御における被写体の測光値を算出する第２の測光値算出手段，および
   上記第１の測光値算出手段によって算出された測光値と上記第２の測光値算出手段によって算出された測光値とにもとづいて色バランス調整する色バランス調整手段，
   をさらに備えた請求項１に記載の電子カメラ。
10. 固体電子撮像素子を含む撮像手段が，被写体を撮像し，被写体像を表す画像データを出力し，
    シャッタ手段が，設定されたシャッタ速度に応じた時間の間上記固体電子撮像素子を露光し，
    見なし開放絞り値補正手段が，上記固体電子撮像素子から出力された画像データを用いた測光処理において設定された絞り値が開放絞りの絞り値ＡＶｏの場合に，メモリに格納されている補正絞り値ΔＡＶｏを加算して見なし開放絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏを補正し，
    測光値算出手段が，上記見なし絞り値補正手段によって補正された見なし絞り値ＡＶｏ＋ΔＡＶｏおよび設定されたシャッタ速度ＴＶａにもとづいて，測光値ＥＶ＝ＡＶｏ＋ΔＡＶｏ＋ＴＶａを算出する，
    電子カメラの測光値算出方法。

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