JP5439971B2

JP5439971B2 - 測光装置および撮像装置

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Publication number: JP5439971B2
Application number: JP2009146242A
Authority: JP
Inventors: 剛渡部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: JP2011002688A

Description

本発明は測光装置および撮像装置に関する。

測光用センサーの出力を用いて被写体の輝度を演算し、撮影時の露出を制御するとともに、測光センサー用の出力を用いて撮影シーンを解析し、被写体の判別や認識を行うようにした測光装置が知られている。この測光装置では、測光演算時には、測光センサーの最大出力が目標値となるような電荷蓄積制御を行い、シーン解析時には、測光センサーの平均出力が目標値となるような電荷蓄積制御を行っている。

特開２００１−１８５８２１号公報

しかしながら、上述した測光装置では、フリッカーの影響を低減するために蓄積時間を長くしているので、フリッカーがない場合にも測光サイクルが長くなり、被写体の判別と認識の精度および応答性が低下するという問題がある。

請求項１の発明による測光装置は、光源により照明された被写体を測光する電荷蓄積型の測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記光源のフリッカーの影響を低減させるフリッカー処理の要否を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて前記測光手段の電荷蓄積時間を設定する設定手段と、前記測光結果の最大測光値に基づいて前記測光手段の電荷蓄積を制御する第１の蓄積制御と、前記測光結果の平均測光値に基づいて前記測光手段の電荷蓄積を制御する第２の蓄積制御とを交互に行う制御手段とを備え、前記設定手段は、前記第１の蓄積制御と前記第２の蓄積制御とにおいてそれぞれ別個の電荷蓄積時間を設定し、前記測光手段は、前記被写体からの光を受光する受光面が複数の領域に分割されており、各領域ごとに繰り返し測光を行い、前記判定手段は、前記第１の蓄積制御による複数回の測光において最大の測光値を示す領域が一致した場合に、該最大の測光値を示す領域における複数回の測光の測光値の変化量に基づいてフリッカー処理の要否を判定することを特徴とする。
請求項４の発明による撮像装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の測光装置と、前記測光装置による前記第１の蓄積制御の測光結果に基づいて前記被写体を撮像するときの露出を決定する決定手段と、前記測光装置による前記第２の蓄積制御の測光結果に基づいて前記被写体の像を認識する認識手段と、前記認識手段により認識された前記被写体の像を前記決定手段により決定された露出で撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、フリッカー処理が不要な場合には従来よりも短い電荷蓄積時間を設定することができ、測光およびシーン解析の精度および応答性を向上させることができる。

一実施の形態のカメラの構成を示す図一実施の形態の測光、シーン解析およびオートフォーカスの構成を示す図一実施の形態の測光センサーの受光面を示す図照明用ＡＣ光源のフリッカー周期と測光センサーの電荷蓄積時間との関係を示す図５０Ｈｚと６０Ｈｚの照明用ＡＣ光源下における測光誤差を示す図フリッカーがある場合の輝度に対する電荷蓄積時間とアンプゲインの関係し示すチャートフリッカーがない場合の輝度に対する電荷蓄積時間とアンプゲインの関係を示すチャート一実施の形態の撮影制御プログラムを示すフローチャート一実施の形態の測光処理サブルーチンを示すフローチャート一実施の形態のフリッカー処理の要否判定サブルーチンを示すフローチャート

本願発明の測光装置および撮像装置を自動焦点調節（ＡＦ）一眼レフレックス・デジタルスチルカメラに適用した一実施の形態を説明する。図１は一実施の形態の測光装置および撮像装置の構成を示すカメラの断面図である。なお、図１では本願発明の測光装置および撮像装置に係わる機器、回路および装置以外の図示と説明を省略する。一実施の形態のカメラは、カメラボディ１にレンズ鏡筒２が着脱可能に装着され、レンズ鏡筒２は各種の交換レンズを内蔵したレンズ鏡筒に交換可能である。

カメラボディ１は、メインミラー１１、サブミラー１２、シャッター１３、撮像素子１４、焦点検出装置１５、拡散スクリーン１６、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９、測光光学素子２０、回折光学素子２１、測光レンズ２２、測光センサー２３、ボディ駆動制御装置２４などを備えている。撮像素子１４はＣＣＤやＣＭＯＳなどから構成され、撮影レンズ３１により結像された被写体像を画像信号に変換して出力する。焦点検出装置１５は、撮影レンズ３１の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量を検出する。ボディ駆動制御装置２４は不図示のマイクロコンピューター、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバーターなどから構成され、カメラの各種演算、シーケンス制御、撮像素子１４と測光センサー２３の駆動制御などを行う。

一方、レンズ鏡筒２は、撮影レンズ３１（ズーミングレンズおよびフォーカシングレンズを含む）、絞り３２、レンズ駆動制御装置３３などを備えている。レンズ駆動制御装置３３は不図示のマイクロコンピューター、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レンズ駆動用アクチュエーター、絞り駆動用アクチュエーターなどから構成され、撮影レンズ３１の焦点調節や絞り３２の開口調節などを行う。なお、カメラボディ１のボディ駆動制御装置２４とレンズ鏡筒２のレンズ駆動制御装置３３は、レンズ鏡筒２のマウント部に設けられた電気接点（不図示）を介して電気的に接続されており、各種情報の授受を行う。

非撮影時には、図１に破線で示すように、メインミラー１１とサブミラー１２が撮影光路中に置かれ、撮影レンズ３１を透過した被写体光の一部はメインミラー１１で反射され、拡散スクリーン１６に導かれて被写体像が結像される。この被写体像は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９を介して撮影者の目へ導かれ、撮影者に視認される。また、拡散スクリーン１６上の被写体像は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、測光光学素子２０、回折光学素子２１、測光レンズ２２を介して測光センサー２３へ導かれ、測光センサー２３により撮像される。

一方、被写体光の残りの一部はメインミラー１１の中央透過部を透過し、サブミラー１２で反射されて焦点検出装置１５へ導かれ、焦点検出装置１５により撮影レンズ３１の焦点調節状態、すなわちデフォーカス量が検出される。この焦点検出装置１５は瞳分割位相差検出方式の焦点検出装置であり、撮影画面内の複数の焦点検出エリアにおいてそれぞれデフォーカス量を検出する。

撮影時には、図中に実線で示すようにメインミラー１１とサブミラー１２が撮影光路中から待避され、撮像素子１４による被写体像の撮影が行われる。撮像素子１４から出力された被写体像信号は不図示の画像処理装置により処理され、被写体像が不図示のメモリカードなどの記録装置に記録される。

図２は、一実施の形態の測光、シーン解析およびオートフォーカス（ＡＦ）の構成を示す制御ブロック図である。ボディ駆動制御装置２４は、マイクロコンピューター（不図示）のソフトウエア形態により測光センサー制御部２４ｂ、測光演算部２４ｃ、シーン解析部２４ｄ、オートフォーカス部２４ｅなどを構成するとともに、Ａ／Ｄコンバーター２４ａを備えている。

測光センサー制御部２４ｂは測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを制御する。被写界の測光を行う場合には、被写界の最大輝度が目標測光値となるように、換言すれば測光センサー２３の最大出力が目標値となるように測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを設定し、測光センサー２３をフィードバック制御する。一方、シーン解析を行う場合には、被写界の平均輝度が目標測光値となるように、換言すれば測光センサー２３の平均出力が目標値となるように測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを設定し、測光センサー２３をフィードバック制御する。測光演算部２４ｃは、測光センサー２３による測光用蓄積後の測光値に基づいて測光演算を行い、被写体輝度を算出して輝度に応じたシャッター速度と絞り値を決定する。

この一実施の形態では、撮影シーンの解析に撮像素子１４（図１参照）による撮像画像を用いず、測光センサー２３による撮像画像を用いる。測光センサー２３により撮像された被写体像の信号は、ボディ駆動制御装置２４のＡ／Ｄコンバーター２４ａによりデジタル信号に変換された後、シーン解析部２４ｄに入力される。上述したしたように、測光センサー制御部２４ｂはシーン解析時は被写界の平均輝度が目標値となるように測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを制御する。これにより、例えば逆光下でも人物の顔が十分な明るさになる。

シーン解析部２４ｄは、測光センサー２３によるシーン解析用蓄積後の撮像画像の色情報および輝度情報を検出し、これらの情報に基づいて画像中の主要な被写体、例えば人物の顔の領域を認識し、主要被写体の位置と動きを検出する。そして、人物などの主要被写体の位置と動きの情報をオートフォーカス部２４ｅへ出力する。オートフォーカス部２４ｅは、シーン解析部２４ｄから得られた主要被写体の位置と動き情報、焦点検出装置１５から得られた焦点検出エリアのデフォーカス量に基づいて、主要被写体にピントが合うようにレンズ駆動制御装置３３を制御し、レンズ駆動制御装置３３により撮影レンズ１のフォーカシングレンズを駆動して焦点調節を行う。

図３は測光センサー２３の受光面を示す図である。測光センサー２３は、図中に□印で示す画素が２２行、１４列に配列されており、各画素は不図示の赤Ｒ、緑Ｇおよび青Ｂのフィルターと測光部を備え、赤Ｒ成分、緑Ｇ成分および青Ｂ成分の測光値を出力する。また、測光センサー２３は１２個の領域に区分されており、測光演算部２４ｃではセンサー全領域の平均測光値と領域ごとの最大測光値および平均測光値を算出する。

図４は、照明用ＡＣ光源のフリッカー周期と測光センサー２３の電荷蓄積時間との関係を示す図である。図において、照明用ＡＣ光源の照度を正弦波で示し、測光センサー２３の電荷蓄積時間を斜線部で示す。蛍光灯などの照明用ＡＣ光源の下で撮影を行う場合に、図４(ａ)に示すように、測光センサー２３の電荷蓄積時間をフリッカー周期よりも短くすると、フリッカー周期の位相により電荷蓄積量が大きく変動し、フリッカーの影響が大きくなる。一方、図４(ｂ)に示すように、測光センサー２３の電荷蓄積時間をフリッカーの半周期よりも長くすると、フリッカー周期の位相による電荷蓄積量の変動は小さく、フリッカーの影響は小さくなる。

図５は、５０／６０Ｈｚの照明用ＡＣ光源下における測光誤差ΔＥＶを示す図である。図から明らかなように、５０Ｈｚと６０Ｈｚに共通して測光誤差が最小となる周期は４．８ｍｓ、１３．６ｍｓ、２２．７ｍｓ、３６．３ｍｓ、４５．７ｍｓ、５４．６ｍｓ、６３．６ｍｓ、７２．６ｍｓ、７７．２ｍｓである。

《蓄積時間演算》
被写界の測光を行う場合には、被写界の最大輝度が目標測光値となるように、つまり測光センサー２３の最大出力が目標値となるように、測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを制御する。この明細書では、測光センサー２３のこのような制御を“ピークＡＧＣ”と呼ぶ。ピークＡＧＣでは、次式により測光センサー２３の次回の電荷蓄積時間int’を演算する。
int’＝Ｖagc／Ｖomax・int ・・・(１)
(１)式において、int’は次回の電荷蓄積時間、intは今回の電荷蓄積時間、Ｖomaxは今回の測光センサー２３の最大出力値、Ｖagcは目標値（目標ＡＧＣレベル）である。

一方、シーン解析を行う場合には、被写界の平均輝度が目標測光値となるように、つまり測光センサー２３の平均出力が目標値となるように、測光センサー２３の電荷蓄積時間とアンプゲインを制御する。この明細書では、測光センサー２３のこのような制御を“被写体重視ＡＧＣ”と呼ぶ。被写体重視ＡＧＣでは、次式により測光センサー２３の次回の電荷蓄積時間int’を演算する。
int’＝ＶagcSC／Ｖgave・int ・・・(２)
(２)式において、int’は次回の電荷蓄積時間、intはピークＡＧＣの今回の電荷蓄積時間、ＶagcSCは被写体重視ＡＧＣの目標値（目標ＡＧＣレベル）、Ｖgaveはセンサー全領域の測光値の緑Ｇ成分の平均値である。

《フリッカーの有無判定》
この一実施の形態では、次のようにして照明用ＡＣ光源に起因するフリッカーの有無を判定する。測光センサー２３をピークＡＧＣで蓄積制御し、図３に示す分割領域ごとに平均測光値を算出し、平均測光値が最大の領域を検出する。この一連の電荷蓄積を複数回繰り返したときに、前回の蓄積と今回の蓄積とで平均測光値が最大の領域が一致するか否かに注目する。前回の蓄積と今回の蓄積との間で使用者がカメラの構図を変更した場合には、平均測光値が最大の領域は一致しない。前回の蓄積と今回の蓄積との間で平均測光値が最大の領域が一致しない場合には、使用者によるカメラの構図変更があったとしてフリッカーの有無の判定を行わない。

前回の蓄積と今回の蓄積との間で平均測光値が最大の領域が一致した場合には、使用者によるカメラの構図変更はなかったと判断し、平均測光値が最大の領域における前回と今回の平均測光値の変化量を算出する。そして、変化量が予め定めたフリッカー判定しきい値以上の場合は、現在カメラが照明用ＡＣ光源下にあってフリッカーの影響を受けていると判定する。なお、この一実施の形態では、フリッカーの有無の判定に際して前回の蓄積から今回の蓄積までに蓄積時間とアンプゲインが所定値以上変化していないことを前提とする。蓄積時間とアンプゲインが所定値以上変化している場合には、フリッカーの有無の判定を行わない。

この一実施の形態では、測光センサー２３の分割領域の内の平均測光値が最大の領域の測光値の変化に基づいてフリッカー判定を行っている。平均測光値が最大の領域には光源が存在すると考えられ、その光源がフリッカーを引き起こす蛍光灯などのＡＣ光源である場合には、平均測光値が最大の領域の測光値はＡＣ光源に照明された測光値であり、その測光値の変化に基づいてフリッカーの有無を正確に判定することができる。

また、この一実施の形態では、図３に示す測光センサー２３の分割領域ごとの平均測光値に基づいてフリッカー判定を行っているので、測光センサー２３の画素ごとの測光値に基づいてフリッカー判定を行うのに比べ、測光値のわずかな変化による誤判定を避けることができる。なお、分割領域ごとの平均測光値に代えて最大測光値を示す画素の周辺の領域の測光値の前回の蓄積と今回の蓄積の変化量に基づいてフリッカー判定を行うようにしてもよい。

《フリッカー有りの場合の電荷蓄積制御》
フリッカー有りと判定された場合の測光時には、フリッカーの影響が少なくなるような周期でピークＡＧＣを行い、測光値を加重平均することによって誤差の少ない測光を実現できる。この場合、まず上記(１)式により次回の電荷蓄積時間int’を演算し、次に図６に示すチャートにしたがって電荷蓄積時間とアンプゲインの調整を行う。測光センサー２３の出力信号のＳ／Ｎ比が良好な範囲に収まり、演算結果の電荷蓄積時間int’がフリッカーの影響が少なく、かつできる限り測光サイクルが短くなる周期、例えば図６に示す１０〜２０ｍｓの範囲に収まるように、アンプゲインを設定する。電荷蓄積時間が２０ｍｓを越える場合はアンプゲインを１段上げ、逆に電荷蓄積時間が１０ｍｓより短い場合はアンプゲインを１段下げる。

一方、フリッカー有りと判定された場合のシーン解析時には、ピークＡＧＣの制御結果に基づいて被写体重視ＡＧＣを行う。測光のためのピークＡＧＣでは複数回の電荷蓄積を行っており、被写界の最大輝度に収束していると考えられるため、ピークＡＧＣの制御結果を用いて被写体重視ＡＧＣを行えば安定した制御結果が得られる。この場合、まず上記(２)式により次回の電荷蓄積時間int’を演算し、次に図６に示すチャートにしたがって電荷蓄積時間とアンプゲインの調整を行う。フリッカーありの場合の測光時と同様に、測光センサー２３の出力信号のＳ／Ｎ比が良好な範囲に収まり、演算結果の電荷蓄積時間int’がフリッカーの影響が少なく、かつできる限り蓄積時間が短くなる周期、例えば１０〜２０ｍｓの範囲に収まるように、アンプゲインを設定する。電荷蓄積時間が２０ｍｓを越える場合はアンプゲインを１段上げ、逆に電荷蓄積時間が１０ｍｓより短い場合はアンプゲインを１段下げる。

《フリッカーなしの場合の電荷蓄積制御》
フリッカーなしと判定された場合の測光時には、電荷蓄積の周期に何ら制限はなく、上記(１)により演算した電荷蓄積時間int’でピークＡＧＣを行い、測光センサー２３の出力信号のＳ／Ｎ比が良好な範囲に収まるようにアンプゲインを設定する。フリッカーの影響がないため、短い蓄積時間で早い測光サイクルを実現できる。

また、フリッカーなしと判定された場合のシーン解析時には、電荷蓄積周期に制限がないのでアンプゲインにフリッカーありの場合よりも大きな値を設定し、電荷蓄積時間を短くして被写体重視ＡＧＣを行う。この場合、まず上記(２)式によりピークＡＧＣの制御結果を用いて電荷蓄積時間int’を演算し、次に図７に示すチャートにしたがって電荷蓄積時間とアンプゲインの調整を行う。フリッカーありの場合には、その影響を避けるために１０ｍｓ以上の電荷蓄積時間を設定したが、フリッカーなしのシーン解析時には、電荷蓄積時間が１０ｍｓよりも短い所定の範囲に入るように、アンプゲインを設定する。電荷蓄積時間が所定範囲を越える場合はアンプゲインを１段上げ、逆に電荷蓄積時間が所定範囲を下回る場合はアンプゲインを１段下げる。

以上のような電荷蓄積制御を行うことによって、フリッカーがある場合には、フリッカーの影響を低減しながら最短の測光サイクル（露出制御のための測光と、その測光後のシーン解析のための測光とを含む一連の測光サイクル）を実現でき、フリッカーがない場合には、上記フリッカー対策と無関係に最短の測光サイクルを実現でき、シーン解析の精度および応答性を向上させることができる。

次に、一実施の形態の動作を説明する。この一実施の形態では、測光センサー２３の測光値に基づいて露出制御を行う他、主要被写体を追尾する機能と被写体の背景と人物などの主要被写体を判別する機能とを実現するためのシーン解析を行う。ところが、追尾などの構図変化をともなう場合にはフリッカーの有無の判定を行うことができないため、この一実施の形態ではシャッターボタンの半押し開始時にフリッカー判定を行うとともに、半押し解除時にフリッカー判定をリセットすることによって、動きのある被写体に対してもフリッカー判定による適切な測光とシーン解析を行うことができる。

図８は、一実施の形態のカメラの撮影制御プログラムを示すフローチャートである。ボディ駆動制御装置２４のマイクロコンピューター(不図示)は、撮影モードが選択されるとこのプログラムの実行を開始する。ステップ１において、カメラのシャッターボタン(不図示)の半押し操作がなされたか否かを判別し、半押し操作がなされるとステップ２へ進む。ステップ２では図９に示す測光処理サブルーチンを実行し、測光センサー２３の測光値に基づくピークＡＧＣ、被写体重視ＡＧＣ、フリッカー判定、測光演算などを行う。この測光処理については詳細を後述する。

ステップ３で、焦点検出装置１５による焦点検出結果に基づいてオートフォーカス（ＡＦ）処理を行う。ステップ４において、シャッターボタンの全押し操作がなされたか否かを判別し、全押し操作がなければステップ１へ戻り、全押し操作があればステップ５へ進む。ステップ５ではメインミラー１１とサブミラー１２を撮影光路から退避させ（ミラーアップ）、続くステップ６で撮像素子１４の初期化を行う。ステップ７で、撮像素子１４に電荷蓄積を行わせ、蓄積結果の画像信号の読み出しを行う。この撮像用の電荷蓄積では、図９に示す測光演算結果の制御露出となるようにシャッター１３と絞り３２が駆動される。

撮像後のステップ８でメインミラー１１とサブミラー１２を撮影光路へ戻し（ミラーダウン）、続くステップ９で画像信号に所定の処理を施して画像を生成する。その後、ステップ１０で画像を記録媒体(不図示)に記録し、撮影制御を終了する。なお、ステップ１でシャッターボタンの半押し操作がないと判別された場合はステップ１１へ進み、半押し操作が解除されてから所定時間が経過したか否かを判別する。所定時間が経過していないときはステップ２へ戻り、上述した処理を繰り返し、所定時間が経過したときは撮影制御を終了する。

図９は測光処理サブルーチンを示すフローチャートである。ステップ１０１において、ピークＡＧＣを行って測光すなわち露出制御のための測光センサー２３の電荷蓄積を行い、測光センサー２３から測光データの読み出しを行う。なお、初回の測光では上記(１)式により電荷蓄積時間を算出できないため、この一実施の形態では電荷蓄積時間を例えば５ｍｓとする。続くステップ１０２では、測光センサー２３から読み出された測光データが有効なデータであるか否かを判定する。この有効性判定では、最大測光値が目標値に近く、測光演算を行うのに適しているか否かを判定する。

ステップ１０３では、上記(１)式により次回の電荷蓄積時間を算出し、上述したように図６に示すチャートにしたがって蓄積時間とアンプゲインを調整する。ステップ１０４で、測光センサー２３の全領域における平均測光値を算出するとともに、図５に示す分割領域ごとの平均測光値を算出し、平均測光値が最大となる領域と最小となる領域を抽出する。ステップ１０５において、測光センサー２３の今回の電荷蓄積がシャッターボタン半押し操作後の初回の蓄積か否かを判別し、初回の電荷蓄積であればステップ１０６をスキップし、初回の電荷蓄積でなければステップ１０６へ進む。初回の電荷蓄積でない場合は、ステップ１０６で図１０に示すフリッカー処理の要否判定サブルーチンを実行し、フリッカーの有無の判定に加え、フリッカーの影響を低減するための処理を行う必要があるか否かを判定する。この判定処理については詳細を後述する。

ステップ１０７において、上記ステップ１０２で測光データが有効なデータでないと判定された場合はステップ１０１へ戻ってもう一度測光処理をやり直し、有効なデータであると判定された場合はステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、シーン解析を行うための被写体重視ＡＧＣを実行するか否かを判定する。具体的には、ステップ１０４で算出した分割領域ごとの平均測光値の内、最大値と最小値との差が所定値以上あるか否かを判別する。差が所定値よりも小さい場合には、輝度差の少ない一様な被写体であり、平均輝度が目標測光値となるような被写体重視ＡＧＣを行うのに適さない。シーン解析には輝度情報と色情報を用いるため、分割領域ごとの平均測光値の内の最大値と最小値との差が所定値以上ある場合に被写体重視ＡＧＣによる電荷蓄積を行い、蓄積結果の測光値に基づいてシーン解析を行う。

ステップ１０９において、上記(２)式により被写体重視ＡＧＣを行う場合の電荷蓄積時間を演算し、フリッカー処理が必要な場合は図６に示すチャートにしたがって上述したように電荷蓄積時間とアンプゲインを調整し、フリッカー処理が不要な場合は図７に示すチャートにしたがって上述したように電荷蓄積時間とアンプゲインを調整する。上述したように、フリッカー処理が必要な場合には、電荷蓄積時間が１０ｍｓ以上になるようにアンプゲインが設定され、フリッカー処理が不要な場合には、電荷蓄積時間ができる限り短くなるようにアンプゲインが設定される。ステップ１１０では、ピークＡＧＣにより得られた測光データに基づいて測光演算を行い、シャッター速度と絞り値を算出する。

ステップ１１１において、上記ステップ１０８の判定結果にしたがって被写体重視ＡＧＣを実行する場合はステップ１１２へ進み、実行しない場合はステップ１１４へ進む。被写体重視ＡＧＣを実行する場合には、ステップ１１２で被写体重視ＡＧＣを行ってシーン解析のための測光センサー２３の電荷蓄積を行い、測光センサー２３から測光データの読み出しを行う。続くステップ１１３では、測光センサー２３から読み出した測光データが有効なデータであるか否か、すなわちセンサー出力が正常か否かの判定を行う。

ステップ１１４において、現在設定されているフォーカスモードが追尾モードかオートエリアＡＦモードかを判別し、追尾モードの場合はステップ１１５へ進み、オートエリアＡＦモードの場合はステップ１１６へ進む。ステップ１１５では、測光センサー２３による被写体重視ＡＧＣでの撮像画像と予め設定した特定被写体のテンプレート画像とのテンプレートマッチングを行い、特定被写体を追尾して特定被写体にピントが合うように撮影レンズ３１の焦点調節を行う。一方、ステップ１１６では、測光センサー２３による被写体重視ＡＧＣでの撮像画像から背景と人物などの被写体の領域を抽出し、人物などの被写体にピントが合うように撮影レンズ３１の焦点調節を行う。

図１０はフリッカー処理の要否判定サブルーチンを示すフローチャートである。ステップ２０１において、算出結果の電荷蓄積時間が１０ｍｓ以上か否かを判別する。電荷蓄積時間が１０ｍｓ以上の場合には、フリッカーがあってもフリッカーの影響を受けにくいため、ステップ２０５へ進んでフリッカー処理不要とする。電荷蓄積時間が１０ｍｓより短い場合はステップ２０２へ進み、繰り返し行ったピークＡＧＣによる電荷蓄積制御の結果、前回と今回の電荷蓄積において平均測光値が最大の分割領域が同一の領域か否かを判別し、同一領域であれば使用者によるカメラの構図変更がないと判断してステップ２０３へ進む。

ステップ２０３では、前回と今回の電荷蓄積において、平均測光値が最大の領域における前回と今回の平均測光値の差が所定値（予め設定したフリッカー有無判定しきい値）より小さいか否かを判別する。平均測光値の差が所定値より小さい場合は、現在の光源はフリッカーのない光源であると判断し、ステップ２０５へ進んでフリッカー処理不要とする。一方、平均測光値の差が所定値以上の場合には、現在の光源はフリッカーがある光源であると判断し、ステップ２０４へ進んでフリッカー処理要とする。

ステップ２０２で前回と今回の電荷蓄積において平均測光値が最大の分割領域が同一の領域でない場合はステップ２０４へ進み、使用者によりカメラの構図変更があったと判断する。この場合には、フリッカー有無の判定ができないため、ステップ２０４でフリッカー処理要とする。

なお、上述した実施の形態とそれらの変形例において、実施の形態と変形例とのあらゆる組み合わせが可能である。

上述した実施の形態とその変形例によれば、光源により照明された被写体を測光する電荷蓄積型の測光センサー２３による測光結果に基づいて、光源のフリッカーの影響を低減させるフリッカー処理の要否を判定し、判定結果に基づいて測光センサー２３の電荷蓄積時間を設定するようにしたので、フリッカー処理が不要な場合には従来よりも短い電荷蓄積時間を設定することができる。短い電荷蓄積時間を設定することができるので、最短の測光サイクルを実現でき、シーン解析のための測光を行う周期を短くできる。よって、被写界の変化が速くても短い周期のシーン解析で対応することができ、測光およびシーン解析の精度および応答性を向上させることができる。

１４；撮像素子、２３；測光センサー、２４；ボディ駆動制御装置、３１；撮影レンズ、３３；レンズ駆動制御装置

Claims

光源により照明された被写体を測光する電荷蓄積型の測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記光源のフリッカーの影響を低減させるフリッカー処理の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて前記測光手段の電荷蓄積時間を設定する設定手段と、
前記測光結果の最大測光値に基づいて前記測光手段の電荷蓄積を制御する第１の蓄積制御と、前記測光結果の平均測光値に基づいて前記測光手段の電荷蓄積を制御する第２の蓄積制御とを交互に行う制御手段とを備え、
前記設定手段は、前記第１の蓄積制御と前記第２の蓄積制御とにおいてそれぞれ別個の電荷蓄積時間を設定し、
前記測光手段は、前記被写体からの光を受光する受光面が複数の領域に分割されており、各領域ごとに繰り返し測光を行い、
前記判定手段は、前記第１の蓄積制御による複数回の測光において最大の測光値を示す領域が一致した場合に、該最大の測光値を示す領域における複数回の測光の測光値の変化量に基づいてフリッカー処理の要否を判定することを特徴とする測光装置。
請求項１に記載の測光装置において、
前記設定手段は、前記判定手段によりフリッカー処理が不要と判定された場合に、前記第２の蓄積制御の電荷蓄積時間に前記第１の蓄積制御の電荷蓄積時間よりも短い時間を設定することを特徴とする測光装置。
請求項１または２に記載の測光装置において、
前記設定手段は、前記第１の蓄積制御による電荷蓄積結果を用いて前記第２の蓄積制御の電荷蓄積時間を設定することを特徴とする測光装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測光装置と、
前記測光装置による前記第１の蓄積制御の測光結果に基づいて前記被写体を撮像するときの露出を決定する決定手段と、
前記測光装置による前記第２の蓄積制御の測光結果に基づいて前記被写体の像を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された前記被写体の像を前記決定手段により決定された露出で撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする撮像装置。