(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得される画像データに基づく画像を逐次表示する表示手段と、
前記表示手段に前記画像を逐次表示している際に、周期的に露出制御を行う露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された第１の画像データに基づいて、被写体輝度を取得する輝度取得手段と、
前記撮像手段により取得された第２の画像データに基づいて、撮影画面の輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、
前記被写体輝度、前記輝度ヒストグラム、及び、前記第１の画像データが取得されるときの露出と前記第２の画像データが取得されるときの露出との露出差分に基づいて、前記露出制御における補正量を設定する設定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段を制御するための駆動信号が周期的に出力されていて、前記ヒストグラム取得手段は、前記輝度取得手段により前記第１の画像データに基づく被写体輝度のブロック積分値が取得されてから前記駆動信号が出力されるまでの間に、前記第２の画像データに基づく輝度ヒストグラムを取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記ヒストグラム取得手段により取得された前記輝度ヒストグラムに基づいて決定される値を前記露出差分に基づいて補正し、該補正された値及び前記被写体輝度に基づいて、前記露出制御における補正量を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正量は、前記露出制御における露出制御値の決定に用いる被写体輝度を補正する補正量であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正量は、前記露出制御における目標露出を補正する補正量であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の画像データは、前記撮像手段により前記第２の画像データの次に取得される画像データであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記露出制御手段は、前記第２の画像データが取得されるときの露出を前記第１の画像データが取得されるときの露出よりも先に決定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得される画像データに基づく画像を逐次表示する表示手段と、前記表示手段に前記画像を逐次表示している際に、周期的に露出制御を行う露出制御手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段により取得された第１の画像データに基づいて、被写体輝度を取得する輝度取得ステップと、
前記撮像手段により取得された第２の画像データに基づいて、撮像画面の輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、
前記被写体輝度、前記輝度ヒストグラム、及び、前記第１の画像データが取得されるときの露出と前記第２の画像データが取得されるときの露出との露出差分に基づいて、前記露出制御における補正量を設定する設定ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の露出制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、撮影条件に適した露出となるように、シャッター速度や絞り値等を制御する自動露出（ＡＥ：Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御という機能が設けられている。このようなＡＥ制御において、特に撮影画面内の主被写体に適した露出となるようなＡＥ制御を行う技術も提案されている。例えば、特許文献１では、撮影直前に撮像された基準画像から適正露出を決定するとともに、基準画像の輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムから露出上限を求め、上限を超えない範囲で適正露出に近づくように本撮影時の露出制御を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて提案された技術は、本撮影時（静止画撮影時）の露出制御に関するものであって、撮像素子で撮像して逐次得られる画像（ライブ画像あるいはスルー画像とも称す）を表示しながら繰り返し露出制御を行う場合が想定されていない。特許文献１にて提案された技術は、同一の画像から適正露出の決定と輝度ヒストグラムの取得を行っているが、静止画撮影時の露出制御に用いているため、適正露出の決定から輝度ヒストグラムの取得までタイムラグが生じるシステムであっても問題は生じない。一方、前述のように繰り返し露出制御を行う場合には、適正露出の決定から輝度ヒストグラムの取得までタイムラグが生じるシステムだと輝度ヒストグラムの取得が間に合わずに露出制御に輝度ヒストグラムの結果を反映させることができないという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、撮像素子で撮像して得られる画像を逐次表示しながら繰り返し露出制御を行う場合であっても、輝度ヒストグラムの結果を反映させて好適な露出制御を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得される画像データに基づく画像を逐次表示する表示手段と、前記表示手段に前記画像を逐次表示している際に、周期的に露出制御を行う露出制御手段と、前記撮像手段により取得された第１の画像データに基づいて、被写体輝度を取得する輝度取得手段と、前記撮像手段により取得された第２の画像データに基づいて、撮像画面の輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、前記被写体輝度、前記輝度ヒストグラム、及び、前記第１の画像データが取得されるときの露出と前記第２の画像データが取得されるときの露出との露出差分に基づいて、前記露出制御における補正量を設定する設定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置の制御方法は、被写体を撮像して画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得される画像データに基づく画像を逐次表示する表示手段と、前記表示手段に前記画像を逐次表示している際に、周期的に露出制御を行う露出制御手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像手段により取得された第１の画像データに基づいて、被写体輝度を取得する輝度取得ステップと、前記撮像手段により取得された第２の画像データに基づいて、撮像画面の輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、前記被写体輝度、前記輝度ヒストグラム、及び、前記第１の画像データが取得されるときの露出と前記第２の画像データが取得されるときの露出との露出差分に基づいて、前記露出制御における補正量を設定する設定ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像素子で撮像して得られる画像を逐次表示しながら繰り返し露出制御を行う場合であっても、輝度ヒストグラムの結果を反映させて好適な露出制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る撮像装置の静止画記録モード処理のフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例に係る撮像装置の測光処理のフローチャート図である。
【図４】本発明の実施例に係る撮像装置の測光処理のフローチャート図である。
【図５】本発明の実施例に係る撮像装置の測光処理のフローチャート図である。
【図６】本発明の実施例に係る撮像装置のＤ−補正量算出処理のフローチャート図である。
【図７】本発明の実施例に係る撮像装置の撮影処理のフローチャート図である。
【図８】本発明の実施例に係る撮像装置のブロック積分結果とヒストグラムの取得についての説明図である。
【図９】本発明の実施例に係る撮像装置における繰り返し露出制御を行う場合の測光処理のタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施例〕
図１は、本発明の実施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。１０は撮影レンズであって、レンズ駆動回路４２にてレンズ位置を光軸に沿って前後に動かすことで焦点を調節したり、画角を調節することが可能である。さらに、ブレ量検知回路４４で測定した撮像装置のブレ量に基づいて、手ブレ補正回路４０にてレンズを駆動し、手ブレを抑制する方向に光軸を変化させることで光学的な手ブレ補正を行う構成とすることも可能である。なお、ブレ量検知回路４４は、ジャイロセンサーなどが含まれている。なお、前述したような、撮影レンズを駆動させて光学的な手ブレ補正を行う代わりに、撮像素子１６を駆動させて光学的な手ブレ補正を行う構成であっても構わない。
【００１１】
絞り１４は、開口径を変化させることで、撮影レンズ１０を通過した光の光量を調節する。絞り駆動回路２６は、システム制御部６０から伝達された絞り制御情報、例えば、絞り値に基づいて、絞り１４の制御を行う。なお、絞り１４は、複数枚の羽から構成された虹彩絞りや、あらかじめ、板を様々な径で穴を打ち抜いた丸絞りなどのいずれの形態であってもよい。
【００１２】
システム制御部６０は、被写体輝度が高い場合は絞り１４を絞って通過する光量を減少させるように制御し、被写体輝度が低い場合は絞り１４を開放にして通過する光量を増加させるように制御する。また、システム制御部６０は、メカニカルシャッター制御情報をメカニカルシャッター駆動回路２８に伝達することで、メカニカルシャッター１２を制御する。また、システム制御部６０は、撮像素子制御信号をＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２４に伝達することで、撮像素子１６を制御する。
【００１３】
ＴＧ２４は、システム制御部６０から受信した制御情報に基づいて、撮像素子１６に蓄積した電荷の読み出し動作や蓄積した電荷のリセット動作の実行タイミングを示す駆動信号を出力する。以下では、撮像素子１６のリセット動作が行われてから読み出し動作が行われるまでの時間、あるいは、撮像素子１６のリセット動作が行われてからメカニカルシャッター１２により撮像素子１６の撮像領域が遮光されるまでの時間を電荷蓄積時間と表す。
【００１４】
撮像素子１６から読み出された画像データは、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｅｒ）回路１８に入力される。ＣＤＳ回路１８は相関二重サンプリング方式により画像データのノイズ成分を除去することを主な役割とする。その後、ＣＤＳ回路１８でノイズ成分が除去された画像データはＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）回路２０により、画像データの信号レベルを減衰／増幅される。システム制御部６０は、画像データに対する増幅レベルをＰＧＡ２０に伝達することで、増幅量を制御することができる。
【００１５】
４６はストロボであってストロボ制御部４８により発光制御される。ＰＧＡ回路２０から出力された画像データはＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路２２にてアナログ信号からデジタル信号へ変換される。デバイスにより、デジタル信号のビット幅は１０ビット、１２ビット、１４ビットなどがあり、後段の画像処理回路５０は、複数種類のビット幅に対応可能である。図１では、ＣＤＳ、ＰＧＡ、Ａ／Ｄをそれぞれ別のブロックとして表現しているが、一つのＩＣパッケージにこれらの機能を搭載したものを採用することも可能である。
【００１６】
Ａ／Ｄ回路２２から出力されるデジタル化された画像データは画像処理回路５０へ入力される。画像処理回路５０は複数のブロックから構成され、さまざまな機能を実現している。
【００１７】
なお、撮像素子１６は、カラーフィルターを通して各画素ごとに特定の色成分を抽出するのが一般的である。Ａ／Ｄ回路２２からの画像データは撮像素子１６の画素及びカラーフィルター配置に対応したデータ形式になっており、輝度成分のみを評価して露出制御を行う自動露出（ＡＥ：Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御で使用するには適さない形式である。画像処理回路５０では、画像信号から色情報を排除し、輝度情報のみを抽出する輝度取得機能を備えている。画像処理回路５０は、逆に、色情報を抽出する機能も備え、被写体の光源を特定し、色を適切に調節するホワイトバランス処理に使用することができる。
【００１８】
このような輝度情報、あるいは色情報を抽出する過程で画像処理回路５０は、画像を複数の領域に分割し、分割された領域毎の画素信号の積分値（以下、ブロック積分値）を各色に対して出力する。以下では、ＢｌｏｃｋＧ１［ｈ］［ｖ］，  ＢｌｏｃｋＲ［ｈ］［ｖ］，  ＢｌｏｃｋＢ［ｈ］［ｖ］，  ＢｌｏｃｋＧ２［ｈ］［ｖ］  （０＜＝ｈ＜２４，  ０＜＝ｖ＜１６）と表す。また、このブロック積分値を用いて分割領域毎の輝度（以下、ブロック輝度とする。例えばＢｌｏｃｋＹ［ｈ］［ｖ］  （０＜＝ｈ＜２４，  ０＜＝ｖ＜１６））をシステム制御部６０で演算し、前述の自動露出制御や光源を推定する際に利用する。なお、前述の例では、画像を横に２４分割し、縦に１６分割する場合を示しているが、分割数はこれに限定されない。
【００１９】
さらに、画像処理回路５０では、撮像素子１６から読み出された画像データの周波数成分のみを抜き出す機能を備え、自動ピント合わせ（ＡＦ：Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）制御時に使用することができる。また、画像処理回路５０は、撮影画面の輝度度数分布を表す輝度ヒストグラムを生成する機能も持ち、画像データを入力することで対応する画像の輝度ヒストグラムを取得することもできる。
【００２０】
さらに、画像処理回路５０は、Ａ／Ｄ回路２２によりデジタル化された画像データの信号レベルの増減、画像の色効果などを操作する機能を備え、撮影画像の画質を調節するという役割も担っている。画像データの信号レベルに対しては、画像データ全体に一律の増幅率で信号レベルを増減させる機能や、元の信号レベルの大小に応じて増幅率を変換するトーンカーブ（ガンマ）機能などが可能となっている。その他にも、画面内の領域ごとの周波数成分に応じた増幅率で信号レベルを増減させる機能など、様々な画像信号レベル調節が可能となっている。
【００２１】
Ａ／Ｄ回路２２から出力されるデジタル化された画像データは画像処理回路５０へ入力されるとともに、一時記憶メモリ３０に記憶される。一旦、一時記憶メモリ３０に記憶された画像データは再度読み出すことができ、システム制御部６０から画像データを参照したり、読み出した画像データを画像処理回路５０に入力することが可能である。さらに、画像処理回路５０で画像処理された画像データを一時記憶メモリ３０に書き戻したり、システム制御部６０から任意のデータを書き込むことも可能である。
【００２２】
画像処理回路５０で適切に画像処理された画像データは、画像認識回路３８に入力される。画像認識回路３８は、入力された画像データに対応する画像の明るさ状況、ピント合焦状況、色状況の認識に加え、人物の顔認識とその表情、文字がある場合はその文字情報を認識することが可能となっている。画像認識回路３８には複数の画像データを入力することが可能となっており、例えば２つの画像データを入力し、その２つの画像データに対応する２つの画像の特徴を比較することで、同一の画像かどうかを判定することが可能となっている。画像認識回路３８で画像を認識する方法に加え、システム制御部６０でも画像認識処理を行うことができる。システム制御部６０はＣＰＵ上であらかじめコーディングされたプログラムを実行することができるが、一時記憶メモリ３０に記憶された画像データを読み出し、その画像データを解析してシーンの状況を認識することができる。
【００２３】
ＬＣＤなどの画像表示装置１０８に撮影した画像を表示させる場合、画像処理回路５０で画像処理を行った画像データをＶＲＡＭ３４上に展開しておき、それをＤ／Ａ回路３６にてアナログデータに変換して画像表示装置１０８に表示させる。なお、撮像素子１６から周期的に読み出される画像データに対応する連続した画像を逐次画像表示装置１０８に表示更新していくことで、いわゆる、電子ファインダーとして画像表示装置１０８を機能させることが可能となる。
【００２４】
画像表示装置１０８には、画像だけでなく任意の情報を単独、もしくは画像と共に表示することが可能である。カメラの状態表示や、ユーザーが選択あるいはカメラが決定したシャッター速度や絞り値、撮影感度などの露出制御値に関する文字情報や、画像処理回路５０で生成された輝度度数分布を示す輝度ヒストグラムや、顔認識結果、シーン認識結果等も表示可能である。また、画像表示装置１０８には、記憶媒体８２に記憶されている画像データに対応する画像を表示することも可能である。画像データが圧縮されている場合、圧縮伸張ブロック３２にて伸張し、ＶＲＡＭ３４に画像データを展開する。この画像データをＤ／Ａ回路３６にてアナログデータに変換して出力する。
【００２５】
操作部７０には、システムの電源オン／オフを切り替えることのできる電源スイッチ１０２、シャッタースイッチＳＷ１（１０４）、シャッタースイッチＳＷ２（１０６）、モード切替スイッチ１１０、パラメータ選択スイッチ１１２が含まれる。
【００２６】
１０４はシャッタースイッチＳＷ１で、不図示のシャッターボタン（第１の操作手段）の操作途中でＯＮとなり、静止画撮影のための自動露出制御やピント制御等の撮影準備動作の開始指示を行う。１０６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、静止画撮影あるいは動画撮影の撮影動作の開始を指示する。モード切替スイッチ１１０は、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードなどの撮像装置の動作モードを切り替えることができる。パラメータ選択スイッチ１１２により、測距領域や測光モードをはじめとする撮影時の撮影条件の選択や、撮影画像再生時のページ送り、カメラの動作設定全般などをユーザが選択することができる。さらに前述の電子ファインダーのＯＮ／ＯＦＦを選択することもできる。また、パラメータ選択スイッチ１１２（第２の操作手段）により、後述する露出補正値（第２の補正量）をユーザが設定することが可能である。また、画像表示装置１０８は画像を表示すると共に、タッチパネルとして入力装置となる構成とすることもできる。
【００２７】
図２は、本発明の実施例に係る撮像装置で実行される、静止画記録モード処理を示すフローチャートである。静止画記録モードになると、システム制御部６０は不図示の内部メモリに保持しているＳＷ１フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２０１）。ＳＷ１フラグはシャッタースイッチＳＷ１が押される前後で露出制御の動作を切り替えるために用いる。
【００２８】
ステップＳ２０２ではシステム制御部６０は、現在の輝度ヒストグラムの表示設定を判断し、輝度ヒストグラムの表示設定がＯＮになっていればステップＳ２０３に進む。輝度ヒストグラムの表示設定は操作部７０を用いてユーザが設定することが可能である。
【００２９】
ステップＳ２０３ではシステム制御部６０は、露出補正ライブ画像表示モードを有効にし、輝度ヒストグラムの表示設定がＯＦＦであれば、露出補正ライブ画像表示モードを無効にする（ステップＳ２０４）。露出補正ライブ画像表示モードが有効である場合は、操作部７０を用いてユーザにより設定された露出補正値を反映させたライブ画像が画像表示装置１０８に表示されるように露出制御を行う。
【００３０】
次に、ステップＳ２０５においてシステム制御部６０は測光処理を行うが、この測光処理については図３を用いて後述する。なお、ステップＳ２０５では、システム制御部６０は、測光処理において画像表示用の露出に制御する。ここで、輝度ヒストグラムの表示設定がＯＮである場合は、ユーザにより設定された露出補正値を反映させた露出制御を行い、ＯＦＦである場合は、ユーザにより設定された露出補正値を反映させず後述のＤ−補正量（第１の補正量）を反映させた露出制御を行う。輝度ヒストグラムの表示設定がＯＮである場合は、ユーザが表示画像の輝度に注目していると想定されるため、ユーザにより設定される露出補正値の効果を把握できるように露出補正値を反映させた画像を表示させる。一方、輝度ヒストグラムの表示設定がＯＦＦである場合は、実際に撮影される明るさの画像を表示することよりも見やすい明るさの画像を表示することを優先し、ユーザにより設定される露出補正値は反映させず後述のＤ−補正量を反映させた画像を表示させる。
【００３１】
ステップＳ２０６ではシステム制御部６０は、シャッタースイッチＳＷ１がＯＮしているか否かを判断し、ＯＦＦの場合はステップＳ２０２に戻り、ＯＮの場合はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において、システム制御部６０は不図示の内部メモリに保持しているＳＷ１フラグをＯＮにして、ステップＳ２０８の測光処理に進む。なお、ステップＳ２０８の測光処理については図３を用いて後述する。
【００３２】
ステップＳ２０９では、システム制御部６０は、ステップＳ２０８の測光結果に基づき測距処理に適した露出に制御し、続いてステップＳ２１０において測距処理を行う。なお、ステップＳ２０９では、操作部７０を用いてユーザによって露出補正値が設定されていたとしても、設定されている露出補正値を反映させず測光結果に基づいて露出制御を行う。これは、露出補正により露出オーバーあるいは露出アンダーとなるように露出制御されて得られた画像データに基づいて測距処理を行うと、正確に測距が行えない場合があるからである。
【００３３】
ステップＳ２１１では、Ｓ２０８の測光結果に基づき、シャッタースイッチＳＷ１を保持している間（ＳＷ１がＯＮの間）に用いる露出に制御する。ここでは、シャッタースイッチＳＷ２がＯＮになってから撮影が実行されるまでの撮影タイムラグを短縮するため、静止画露出の絞り値に予め絞りを制御しておく。なお、ステップＳ２１１では、操作部７０を用いてユーザによって露出補正値が設定されている場合は、測光結果に基づく適正露出から設定されている露出補正分だけずらした露出を目標露出とする。これは、ステップＳ２１１ではステップＳ２０９と異なり撮影画像のプレビューとしての役割が大きいため、ユーザの設定した露出補正値を反映した露出に制御することが望ましいからである。
【００３４】
次に、システム制御部６０は、シャッタースイッチＳＷ２がＯＮしているか否かを判断し（ステップＳ２１２）、ＯＦＦの場合はステップＳ２１３に、ＯＮの場合はステップＳ２１４に進む。
【００３５】
ステップＳ２１３では、シャッタースイッチＳＷ１がＯＮしているか否かを判断し、ＯＮの場合はステップＳ２１２に、ＯＦＦの場合はステップＳ２０１に戻る。シャッタースイッチＳＷ１がＯＮ、シャッタースイッチＳＷ２がＯＦＦの間は、ステップＳ２１２〜Ｓ２１３が繰り返される。
【００３６】
ステップＳ２１４に進むと静止画の撮影を行い、撮影終了後はステップＳ２０１に戻る。この撮影処理は図７を用いて後述する。
【００３７】
図３、図４及び図５は、図２のステップＳ２０５およびステップＳ２０８で実行される測光処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ３０１でシステム制御部６０は、ブロック積分結果を取得する。すなわち、画像処理回路５０を用いて色毎のブロック積分値を得るとともに、得られたブロック積分値に基づきブロック輝度を算出する。この時点の露出条件において撮像素子１６から読み出された画像データに対応する画像の分割領域毎の色および輝度の情報がここで得られる。
【００３８】
次に、ステップＳ３０２では、被写体輝度Ｂｖの算出を行う。ステップＳ３０１で得たブロック輝度の加重平均をとって求めた輝度Ｙ、自動露出制御の目標輝度Ｙ＿ｒｅｆ、現在の露出値Ｅｖおよび感度Ｓｖから被写体輝度Ｂｖを求める。ここで、Ｂｖ、Ｅｖ、Ｓｖはアペックス値とする。例えば以下のようにＢｖを求めることができる。
【００３９】
【数１】
0005587084.tif 000002
【００４０】
求めた被写体輝度Ｂｖはシステム制御部６０の内部メモリ（不図示）に記憶しておく。
【００４１】
次にシステム制御部６０はステップＳ３０３において、露出補正ライブ画像表示モードか否かを判断し、露出補正ライブ画像表示モードであればステップＳ３０４に進み、内部メモリに記憶されているＳＷ１フラグを参照する。なお、露出補正ライブ画像表示モードか否かのフラグはステップＳ２０３およびステップＳ２０４において設定される。また、ＳＷ１フラグはステップＳ２０１およびステップＳ２０７で設定される。露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＦＦである場合はステップＳ３０５に進み、内部メモリに記憶している被写体輝度Ｂｖをユーザが操作部７０を用いて設定した露出補正値の分だけ補正する。被写体輝度Ｂｖを設定されている露出補正値だけ補正し、後の露出制御で補正した被写体輝度Ｂｖに応じた露出に制御することで露出補正を反映した画像が得られる。
【００４２】
露出補正ライブ画像表示モードでない場合および露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＮである場合はステップＳ３０６に進み、システム制御部６０は画像処理回路５０から輝度ヒストグラムを取得する。この時点でＶＲＡＭ３４に展開されている画像データを読み出し、画像処理回路５０に入力することで、画像データの輝度ヒストグラムを取得する。
【００４３】
次に、ブロック積分結果を取得するために用いる画像データ（第１の画像データ）と輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データ（第２の画像データ）の露出差分ΔＥｖＨｉｓｔを０に設定する（ステップＳ３０７）。そして、ステップＳ３０８のＤ−補正量算出処理に進む。本実施例におけるＤ−補正とは、画像が白とびしない範囲で露出をプラス補正することによって、雪山のような撮像画面の大部分が明るいシーンにおいて被写体が暗めに（白い雪がグレーに）撮影されてしまうことを回避する露出補正処理である。このＤ−補正量算出処理の詳細は図６を用いて後述する。
【００４４】
ステップＳ３０９ではステップＳ３０２で求めた被写体輝度Ｂｖを、ステップＳ３０８で求めたＤ−補正量の分だけ補正してステップＳ３１０に進む。補正後の被写体輝度Ｂｖはシステム制御部６０の内部メモリに記憶しておく。
【００４５】
ステップＳ３１０ではこの時点で求まっている被写体輝度Ｂｖと、現在の露出で適正となる被写体輝度（＝Ｅｖ−Ｓｖ）の輝度差分を求め、輝度差分の絶対値を予め定められた閾値ＴＨ１と比較する。輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１より小さければ、現在の露出が被写体に対して適正範囲であるとみなし測光処理を終了する。
【００４６】
輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１以上であれば、ステップＳ３１１で現在の露出をヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐとしてシステム制御部６０の内部メモリに記憶する。ヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐは、輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データに対応する露出条件として後段の処理にて参照する。
【００４７】
ステップＳ３１２では、システム制御部６０の内部メモリに記憶されている被写体輝度Ｂｖを参照し、被写体輝度Ｂｖに応じて次に制御する露出Ｅｘｐ［０］を求める。ここで参照する被写体輝度ＢｖはステップＳ３０２、Ｓ３０５、Ｓ３０９のいずれかで記憶されたものである。現在の露出値をＥｖ、感度をＳｖ、ｋを定数（０＜ｋ＜１）として、露出Ｅｘｐ［０］の露出値Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）は例えば以下のように求める。
Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）  ＝  Ｅｖ  ＋  ｋ  ＊  （Ｂｖ  ＋  Ｓｖ  −  Ｅｖ）
露出値Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）が求まれば、後はプログラム線図などを用いて露出Ｅｘｐ［０］を決定すればよい。
【００４８】
続いてステップＳ３１３において、システム制御部６０は露出をＥｘｐ［０］に制御する。次にシステム制御部６０は、ブロック積分結果を取得し（ステップＳ３１４）、ブロック積分結果に基づき被写体輝度Ｂｖを算出する（ステップＳ３１５）。ステップＳ３１６では、露出補正ライブ画像表示モードか否かを判断し、露出補正ライブ画像表示モードであればステップＳ３１７に進み、システム制御部６０の内部メモリに記憶されているＳＷ１フラグを参照する。露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＦＦである場合はステップＳ３１８に進み、内部メモリに記憶している被写体輝度Ｂｖをユーザが操作部７０を用いて設定した露出補正値の分だけ補正する。露出補正ライブ画像表示モードでない場合および露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＮである場合はステップＳ３１９に進み、システム制御部６０は画像処理回路５０から輝度ヒストグラムを取得する。このように、ステップＳ３１４〜Ｓ３１９までの処理は前述したステップＳ３０１〜Ｓ３０６までの処理と同様である。
【００４９】
次にステップＳ３２０において、ブロック積分結果を取得するために用いる画像データと輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データとの露出差分ΔＥｖＨｉｓｔとして、ＨｉｓｔＥｘｐとＥｘｐ［０］の露出差を設定する。ここで、Ｅｖ（ＨｉｓｔＥｘｐ）は露出ＨｉｓｔＥｘｐの露出値、Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）は露出Ｅｘｐ［０］の露出値である。時間的にはＨｉｓｔＥｘｐがＥｘｐ［０］よりも前に設定される露出となるが、両者の露出差分をΔＥｖＨｉｓｔとしてシステム制御部６０の内部メモリに記憶する。
【００５０】
ステップＳ３２１では、システム制御部６０はＤ−補正量を算出し、求めたＤ−補正量の分だけ被写体輝度Ｂｖを補正して（ステップＳ３２２）、ステップＳ３２３に進む。ステップＳ３２１のＤ−補正量算出処理については図６を用いて後述する。
【００５１】
ステップＳ３２３では、ヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐをＥｘｐ［０］に更新する。輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データに対応する露出は、図９を用いて後述するようにＥｘｐ［０］になる。
【００５２】
ステップＳ３２４では、この時点で求まっている被写体輝度Ｂｖと、現在の露出で適正となる被写体輝度（＝Ｅｖ−Ｓｖ）の輝度差分を求め、輝度差分の絶対値を予め定められた閾値ＴＨ１と比較する。輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１より小さければ、現在の露出が被写体に対して適正範囲であるとみなし測光処理を終了する。
【００５３】
輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１以上であれば、ステップＳ３２５においてシステム制御部６０の内部メモリに記憶されている被写体輝度Ｂｖを参照し、被写体輝度Ｂｖに応じて次に制御する露出Ｅｘｐ［０］、Ｅｘｐ［１］、Ｅｘｐ［２］を求める。Ｅｘｐ［１］、Ｅｘｐ［２］はなめらかに露出を変化させるための補間として用いる。露出Ｅｘｐ［０］、Ｅｘｐ［１］、Ｅｘｐ［２］の露出値Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）、Ｅｖ（Ｅｘｐ［１］）、Ｅｖ（Ｅｘｐ［２］）は例えば以下のように求める。
Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）  ＝  Ｅｖ  ＋  ｋ  ＊  （Ｂｖ  ＋  Ｓｖ  −  Ｅｖ）
Ｅｖ（Ｅｘｐ［１］）  ＝  Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）  ＋  ｋ  ＊  （Ｂｖ  ＋  Ｓｖ  −  Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］））  ／  ３
Ｅｖ（Ｅｘｐ［２］）  ＝  Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）  ＋  ２ｋ  ＊  （Ｂｖ  ＋  Ｓｖ  −  Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］））  ／  ３
露出値Ｅｖ（Ｅｘｐ［０］）、Ｅｖ（Ｅｘｐ［１］）、Ｅｖ（Ｅｘｐ［２］）が求まれば、後はプログラム線図などを用いて対応する露出Ｅｘｐ［０］、Ｅｘｐ［１］、Ｅｘｐ［２］を求めればよい。
【００５４】
ステップＳ３２６においてシステム制御部６０は、露出がＥｘｐ［０］、Ｅｘｐ［１］、Ｅｘｐ［２］と変化していくよう露出制御を行う。続いてステップＳ３２７ではブロック積分結果を取得し、ブロック積分結果に基づき被写体輝度Ｂｖを算出する（ステップＳ３２８）。
【００５５】
ステップＳ３２９では、露出補正ライブ画像表示モードか否かを判断し、露出補正ライブ画像表示モードであればステップＳ３３０に進み、システム制御部６０の内部メモリに記憶されているＳＷ１フラグを参照する。露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＦＦである場合はステップＳ３３１に進み、内部メモリに記憶している被写体輝度Ｂｖをユーザが操作部７０を用いて設定した露出補正値の分だけ補正する。
【００５６】
露出補正ライブ画像表示モードでない場合および露出補正ライブ画像表示モードであり、かつＳＷ１フラグがＯＮである場合はステップＳ３３２に進み、システム制御部６０は画像処理回路５０から輝度ヒストグラムを取得する。
【００５７】
次に、ステップＳ３３３において、ブロック積分結果を取得するために用いる画像と輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像との露出差分ΔＥｖＨｉｓｔとしてＨｉｓｔＥｘｐとＥｘｐ［０］の露出差を設定する。設定されたΔＥｖＨｉｓｔの値はシステム制御部６０の内部メモリに記憶しておく。
【００５８】
ステップＳ３３４では、システム制御部６０はＤ−補正量を算出し、求めたＤ−補正量の分だけ被写体輝度Ｂｖを補正して（ステップＳ３３５）、ステップＳ３３６に進む。このように、ステップＳ３２７〜Ｓ３３５までの処理は、前述したステップＳ３１４〜Ｓ３２２までの処理と同様である。
【００５９】
ステップＳ３３６において、ヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐをＥｘｐ［２］に更新する。次に輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データに対応する露出は、図９を用いて後述するようにＥｘｐ［２］になる。
【００６０】
Ｓ３３７ではこの時点で求まっている被写体輝度Ｂｖと、現在の露出で適正となる被写体輝度（＝Ｅｖ−Ｓｖ）の輝度差分を求め、輝度差分の絶対値を予め定められた閾値ＴＨ１と比較する。輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１以上であれば、ステップＳ３２５に戻る。
【００６１】
輝度差分の絶対値が閾値ＴＨ１より小さければ、現在の露出が被写体に対して適正範囲であるとみなし測光処理を終了する。このようにしてステップＳ２０５及びＳ２０８において測光処理が実行される。
【００６２】
図６は、ステップＳ３０８、Ｓ３２１及びＳ３３４で実行されるＤ−補正量算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ４０１でシステム制御部６０は、ステップＳ３０１で取得したブロック積分値を参照する。そして、各色のブロック積分値の値の大きいほうから予め決められた所定の個数であるＮ個のブロックの平均値を求めてそれぞれＭａｘＡｖｅＧ１，ＭａｘＡｖｅＲ，ＭａｘＡｖｅＢ，ＭａｘＡｖｅＧ２とする（例えばＮ＝４）。
【００６３】
ステップＳ４０２〜Ｓ４０５では、システム制御部６０は、ステップＳ４０１で求めた平均値に各色のＷＢ係数を乗算し、それぞれＭａｘＡｖｅＧ１’，ＭａｘＡｖｅＲ’，ＭａｘＡｖｅＢ’，ＭａｘＡｖｅＧ２’とする。
【００６４】
続いてステップＳ４０６で、システム制御部６０は、上で求めたＭａｘＡｖｅＧ１’，ＭａｘＡｖｅＲ’，ＭａｘＡｖｅＢ’，ＭａｘＡｖｅＧ２’の中の最大値を求め、これをＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅとする。
【００６５】
ステップＳ４０７では、システム制御部６０は、ステップＳ４０６で求めたＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅと予め定めた目標値ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅＴａｒｇｅｔとの差分（段数差）を演算し、これをΔＢｖＢｌｏｃｋとする。具体的には以下の式でΔＢｖＢｌｏｃｋを求める。
【００６６】
【数２】
0005587084.tif 000003
【００６７】
例えば、ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅ＝２４０，  ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅＴａｒｇｅｔ＝４８０の場合にはΔＢｖＢｌｏｃｋ＝１となり、ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅをＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅＴａｒｇｅｔにするには＋１段露出補正すればよいことを示す。逆にＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅがＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅＴａｒｇｅｔより大きい場合はΔＢｖＢｌｏｃｋ  ＜  ０となり、露出をマイナス方向に補正すべきであることを示す。
【００６８】
次に、ステップＳ４０８では、システム制御部６０はステップＳ３０２で取得した輝度ヒストグラムを参照し、低輝度側からの累積度数が予め決められた所定の割合であるＭ％となる輝度を求め、これをＹｈとする（例えばＭ＝９９．５）。さらにステップＳ４０９で、システム制御部６０は、Ｙｈをデガンマ処理した値をＹｈｉｓｔとする。ここで、輝度ヒストグラムの元データはＶＲＡＭ３４に展開された画像データであり、画像処理回路５０でガンマ処理された後の画像データとなるので、デガンマ処理することでガンマ処理による影響を排除している。
【００６９】
ステップＳ４１０では、システム制御部６０は不図示の内部メモリに記憶されている、ブロック積分結果を取得するために用いる画像と輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像との露出差分ΔＥｖＨｉｓｔを参照し、Ｙｈｉｓｔを補正する。具体的には
【００７０】
【数３】
0005587084.tif 000004
【００７１】
と更新する。例えば、ΔＥｖＨｉｓｔ＝１の場合、輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像はブロック積分結果を取得するために用いる画像よりも１段暗い露出条件で得られた画像となる。そのため、Ｙｈｉｓｔをプラス方向に１段補正することで、ブロック積分結果を取得するために用いる画像画像と同じ露出条件で取得される輝度ヒストグラムから求まるＹｈｉｓｔを推定している。
【００７２】
ステップＳ４１１では、システム制御部６０は、ステップＳ４１０で求めたＹｈｉｓｔと予め定めた目標値ＹｈｉｓｔＴａｒｇｅｔとの差分（段数差）を演算し、これをΔＢｖＨｉｓｔとする。具体的には以下の式でΔＢｖＨｉｓｔを求める。
【００７３】
【数４】
0005587084.tif 000005
【００７４】
例えばＹｈｉｓｔ＝２４０，  ＹｈｉｓｔＴａｒｇｅｔ＝４８０の場合にはΔＢｖＨｉｓｔ＝１となり、ＹｈｉｓｔをＹｈｉｓｔＴａｒｇｅｔにするには＋１段露出補正すればよいことを示す。逆にＹｈｉｓｔがＹｈｉｓｔＴａｒｇｅｔより大きい場合はΔＢｖＨｉｓｔ  ＜  ０となり、露出をマイナス方向に補正すべきであることを示す。
【００７５】
ΔＢｖＨｉｓｔとΔＢｖＢｌｏｃｋが演算されたら、いずれか小さいほうの値をΔＢｖＤ−とする（ステップＳ４１２）。基本的にはここで求めたΔＢｖＤ−がＤ−補正量となり、白とびしない範囲で露出を補正するためΔＢｖＨｉｓｔとΔＢｖＢｌｏｃｋの小さいほうをＤ−補正量として用いる。白とびしない範囲とは、すなわち、ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅ  ＜  ＭａｘＢｌｏｃｋＡｖｅＴａｒｇｅｔ  かつ  Ｙｈｉｓｔ  ＜  ＹｈｉｓｔＴａｒｇｅｔとなる範囲である。
【００７６】
続いてステップＳ４１３〜ステップＳ４１９ではＤ−補正による露出補正の影響が大きくなりすぎないように、Ｄ−補正量を所定の範囲内に制限する。まずステップＳ４１３で、システム制御部６０は、ステップＳ３０１、Ｓ３１４及びＳ３２７で得たブロック輝度の加重平均をとって求めた平均輝度Ｙを求める。次に平均輝度Ｙと目標輝度Ｙ＿ｒｅｆから、以下のようにΔＢｖを求める（ステップＳ４１４）。
【００７７】
【数５】
0005587084.tif 000006
【００７８】
ここで求めたΔＢｖを基準にＤ−補正量の制限処理を以下で行う。
【００７９】
ステップＳ４１５において、システム制御部６０は、ステップＳ４１２で求めたΔＢｖＤ−からΔＢｖを減算して得られた差分を改めてΔＢｖＤ−として設定する。
【００８０】
次に、システム制御部６０は、ΔＢｖＤ−が予め設定された所定値ＬＩＭＩＴ（例えば＋０．５段）以下であるか否かを判断し（ステップＳ４１６）、以下であればステップＳ４１８に進む。ΔＢｖＤ−が所定値ＬＩＭＩＴより大きければステップＳ４１７に進み、所定値ＬＩＭＩＴをΔＢｖＤ−として設定し、ステップＳ４１８に進む。ステップＳ４１６〜ステップＳ４１７の処理によってＤ−補正によって予め設定された上限値（例えば＋０．５段）よりも大きく露出をプラス補正することを抑制している。
【００８１】
次に、システム制御部６０は、ΔＢｖＤ−が負の値であるか否かを判断し（ステップＳ４１８）、負の値でなければＤ−補正量算出処理を終了する。ΔＢｖＤ−が負の値であればステップＳ４１９に進み、システム制御部６０はΔＢｖＤ−に０を設定し、Ｄ−補正量算出処理を終了する。ステップＳ４１７〜ステップＳ４１８の処理によって、Ｄ−補正によって露出をマイナス方向に補正することを抑制している。
【００８２】
なお、本実施例では輝度ヒストグラムを参照して輝度が白とびしないようにするとともに、色毎のブロック積分値を参照することで特定の色信号のみが飽和することもないようにしている。これにより、特定の色成分だけ信号の大きい被写体に対してＤ−補正をかけた場合に画像の色がおかしくなるのを防いでいる。
次に、ステップＳ２１４で実行される撮影処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
ステップＳ５０１にて、システム制御部６０は、ステップＳ２０８で記憶した測光値に基づき静止画用の露出に設定する。なお、操作部７０を用いてユーザによって露出補正値が設定されている場合は設定されている露出補正値の分だけ露出を測光結果に基づく適正露出からずらす。また、発光撮影する場合には調光動作を行い、本露光に対する発光設定も行っておく。
【００８４】
露出設定が完了するとステップＳ５０２の露光動作に進む。露光して得られた画像データは一時記憶メモリ３０に記憶される。次にステップＳ５０３で一時記憶メモリ３０に記憶された画像データに対する現像処理を行う。
【００８５】
現像処理された画像データは、記憶媒体Ｉ／Ｆ８０を通じて記憶媒体８２に記録され（ステップＳ５０４）、ステップＳ２０８での撮影処理を終了する。
【００８６】
次に、図８を用いて、ブロック積分結果と輝度ヒストグラムの取得について説明する。撮像素子１６から読み出された画像データは一時記憶メモリ３０に記憶されると同時に画像処理回路５０内部の積分ブロックに入力される。撮像素子１６は撮像同期信号ＶＤにしたがって駆動され、ＶＤ１周期（１垂直転送期間）で画像１コマ分の露光が行われるが、一時記憶メモリ３０への記憶と積分ブロックへの画像データの入力までは、撮像素子１６からの読出しと同じ垂直転送期間Ｖａで処理される。
【００８７】
入力された画像データに対するブロック積分結果を積分ブロックが出力するのは、画像データが入力される垂直転送期間Ｖａの次の垂直転送期間Ｖｂとなる。また、垂直転送期間Ｖｂでは一時記憶メモリ３０から画像データを読出し、画像処理回路５０内部の現像ブロックに入力し、現像された画像データをＶＲＡＭ３４上に展開する。
【００８８】
さらに、垂直転送期間Ｖｂの次の垂直転送期間Ｖｃでは、ＶＲＡＭ３４上に展開された画像データを読出し、画像処理回路５０内部のヒストグラム生成ブロックに入力することで、輝度ヒストグラムが出力される。なお、以下では、ＶＲＡＭ３４上に展開された画像データをＶＲＡＭデータとし、撮像素子１６からの読出された画像データを現像処理してＶＲＡＭ３４上に展開することをＶＲＡＭデータ生成とする。
【００８９】
このように、同じ画像データに対する、ブロック積分結果の出力タイミングと輝度ヒストグラムの出力タイミングとにはずれがあり、輝度ヒストグラムはブロック積分結果に比べて１垂直転送期間遅れて出力されることになる。
【００９０】
図９は、本実施例の撮像装置で繰り返し露出制御を行う場合の測光処理のタイミングを示す。ＶＤは撮像同期信号であり、ＶＤ１周期で画像１コマ分の露光が行われる。また、画像データの読出し及びＶＲＡＭデータ生成もＶＤに同期して動作する。
【００９１】
まず、露出がＥｘｐＡ［０］の状態で垂直転送期間Ｖ１においてシステム制御部６０はブロック積分結果の取得を開始する。ブロック積分については取得処理開始後、次の垂直転送期間で、読み出された画像データが画像処理回路５０内部の積分ブロックに入力され、さらに次の垂直転送期間（読出しの次の垂直転送期間）の先頭付近で、積分結果が得られる。したがって、垂直転送期間Ｖ１で積分値の取得を開始すると、次の垂直転送期間Ｖ２で読出される画像データ（ＥｘｐＡ［０］での露光に対応）が積分され、さらに次の垂直転送期間Ｖ３の先頭付近で積分結果が得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ３で得られるブロック積分結果は、垂直転送期間Ｖ１においてＥｘｐＡ［０］で露光された画像データに対応するものとなる。このような、垂直転送期間Ｖ１からＶ３で実行されるブロック積分結果の取得は、前述したステップＳ３０１に対応している。
【００９２】
ブロック積分結果が得られたら、ステップＳ３０３、ステップＳ３０４の判断を経てステップＳ３０６で輝度ヒストグラムの取得を開始する。輝度ヒストグラムについては取得処理開始後、その時点で生成済みの最新のＶＲＡＭデータが読出されて画像処理回路５０内部のヒストグラム生成ブロックに入力される。輝度ヒストグラムの結果は、特に撮像同期信号ＶＤに同期することなく出力され、取得処理を開始した垂直転送期間内に取得が完了する。垂直転送期間Ｖ３の先頭付近で輝度ヒストグラムの取得を開始した場合は、図９のように前の垂直転送期間Ｖ２で生成されたＶＲＡＭデータ（ＥｘｐＡ［０］での露光に対応）から輝度ヒストグラムが生成される。そのため、垂直転送期間Ｖ１においてＥｘｐＡ［０］で露光された画像データに対応するヒストグラム結果が得られる。このような、垂直転送期間Ｖ３で実行されるヒストグラム生成は、前述したステップＳ３０６に対応している。以上のように、輝度ヒストグラムは、撮像同期信号が出力されてから１つ前に出力された画像データのブロック積分結果が取得されるまで、または、１つ前に出力された画像データのブロック積分結果が取得されてから撮像同期信号が出力されるまでに取得される。
【００９３】
ヒストグラム結果は垂直転送期間Ｖ３のうちに得られ、得られた結果に基づき被写体輝度が決定される。図９のように、ステップＳ３０１でのブロック積分結果取得に用いる画像データとステップＳ３０６でのヒストグラム取得に用いる画像データは露光条件は同じになる（どちらもＥｘｐＡ［０］）ので、ステップＳ３０７で設定する露出差分は０となる。
【００９４】
現在の露出と算出した被写体輝度との差が大きい場合はステップＳ３１３で露出を制御することになるが、このステップＳ３１３で露出制御処理は垂直転送期間Ｖ３のうちに開始される。図９はステップＳ３１２で算出された露出をＥｘｐＢ［０］としたときのタイミング図となっている。露出制御処理において目的の露出を設定すると、次の垂直転送期間から実際に露出が変化し、制御は測光処理に戻る。図９の例では垂直転送期間Ｖ３に露出制御処理を開始し、次の垂直転送期間Ｖ４の露出が変化するとともに、処理は次のブロック積分取得処理（ステップＳ３１４）に進む。
【００９５】
垂直転送期間Ｖ４においてシステム制御部６０はブロック積分結果の取得を開始する。次の垂直転送期間Ｖ５で読み出された画像データ（ＥｘｐＢ［０］での露光に対応）の積分結果が、さらに次の垂直転送期間Ｖ６の先頭付近で得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ６で得られるブロック積分結果は、垂直転送期間Ｖ４においてＥｘｐＢ［０］で露光された画像データに対応するものとなる。このような、垂直転送期間Ｖ４からＶ６で実行されるブロック積分結果の取得は、前述したステップＳ３１４に対応している。
【００９６】
続いてヒストグラムの取得処理を行う場合（ステップＳ３１９に移行する場合）、前の垂直転送期間Ｖ５で生成されたＶＲＡＭデータ（ＥｘｐＡ［０］での露光に対応）の輝度ヒストグラムが垂直転送期間Ｖ６のうちに得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ６で得られる輝度ヒストグラムはＥｘｐＡ［０］での露光に対応するものとなる。なお、ステップＳ３１１でヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐを記憶しているが、ステップＳ３１１は垂直転送期間Ｖ３にて実行されるため、ＨｉｓｔＥｘｐとしてＥｘｐＡ［０］が記憶されている。そのため、ステップＳ３２０で設定する露出差分はＥｘｐＢ［０］とＨｉｓｔＥｘｐ（＝ＥｘｐＡ［０］）の差分となる。ステップＳ３１４でのブロック積分結果取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＢ［０］であり、ステップＳ３１９でのヒストグラム取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＡ［０］（＝ＨｉｓｔＥｘｐ）となるからである。
【００９７】
ステップＳ３２４で輝度差分が大きい場合は続いてステップＳ３２６で露出を制御することになる。ここでは滑らかな露出制御を目的として、露出を３つ（ＥｘｐＣ［０］、ＥｘｐＣ［１］、ＥｘｐＣ［２］）設定する。垂直転送期間Ｖ６で露出を３つ設定すると、次の垂直転送期間Ｖ７からＶＤ１周期毎に３つの露出が順に変化する。
【００９８】
すなわち、垂直転送期間Ｖ７では露出ＥｘｐＣ［０］に、垂直転送期間Ｖ８では露出ＥｘｐＣ［１］に、垂直転送期間Ｖ９では露出ＥｘｐＣ［２］に変化する。ステップＳ３２６で３つの露出設定が終わった次の垂直転送期間Ｖ７の先頭で次のブロック積分取得処理（ステップＳ３２７）に進む。
【００９９】
垂直転送期間Ｖ７においてシステム制御部６０は、ブロック積分結果の取得を開始する。次の垂直転送期間Ｖ８で読み出された画像データ（ＥｘｐＣ［０］での露光に対応）の積分結果が、さらに次の垂直転送期間Ｖ９の先頭付近で得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ９で得られるブロック積分結果は、垂直転送期間Ｖ７においてＥｘｐＣ［０］で露光された画像データに対応するものとなる。このような、垂直転送期間Ｖ７からＶ９で実行されるブロック積分結果の取得は、前述したステップＳ３２７に対応している。
【０１００】
続いて輝度ヒストグラムの取得処理を行う場合（ステップＳ３３２に移行する場合）、前の垂直転送期間Ｖ８で生成されたＶＲＡＭデータ（ＥｘｐＢ［０］での露光に対応）の輝度ヒストグラムが垂直転送期間Ｖ９のうちに得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ９で得られる輝度ヒストグラムはＥｘｐＢ［０］での露光に対応するものとなる。なお、ステップＳ３２３でヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐを記憶しているが、ステップＳ３２３は垂直転送期間Ｖ６にて実行されるため、ＨｉｓｔＥｘｐとしてＥｘｐＢ［０］が記憶されている。そのため、ステップＳ３３３で設定する露出差分はＥｘｐＣ［０］とＨｉｓｔＥｘｐ（＝ＥｘｐＢ［０］）の差分となる。ステップＳ３２７でのブロック積分結果取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＣ［０］であり、ステップＳ３３２でのヒストグラム取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＢ［０］（＝ＨｉｓｔＥｘｐ）となるからである。
【０１０１】
ステップＳ３３７で輝度差分が大きい場合はステップＳ３２６でもう一度露出を制御することになる。垂直転送期間Ｖ９にて露出制御を開始し、垂直転送期間Ｖ１０で露出ＥｘｐＤ［０］に、垂直転送期間Ｖ１１で露出ＥｘｐＤ［１］に、垂直転送期間Ｖ１２で露出ＥｘｐＤ［２］に変化するよう設定する。
【０１０２】
続いて、垂直転送期間Ｖ１０においてシステム制御部６０はブロック積分結果の取得を開始する。次の垂直転送期間Ｖ１１で読み出された画像データ（ＥｘｐＤ［０］での露光に対応）の積分結果が、さらに次の垂直転送期間Ｖ１２の先頭付近で得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ１２で得られるブロック積分結果は垂直転送期間Ｖ１０においてＥｘｐＤ［０］で露光された画像データに対応するものとなる。このような、垂直転送期間Ｖ１０からＶ１２で実行されるブロック積分結果の取得は、前述したステップＳ３２７に対応している。
【０１０３】
さらに、輝度ヒストグラムの取得処理を行う場合（ステップＳ３３２に移行する場合）、前の垂直転送期間Ｖ１１で生成されたＶＲＡＭデータ（ＥｘｐＣ［２］での露光に対応）のヒストグラムが垂直転送期間Ｖ１２のうちに得られる。すなわち、垂直転送期間Ｖ１２で得られる輝度ヒストグラムはＥｘｐＣ［２］での露光に対応するものとなる。なお、ステップＳ３３６でヒストグラム露出ＨｉｓｔＥｘｐを記憶しているが、ステップＳ３３６は垂直転送期間Ｖ１２にて実行されるため、ＨｉｓｔＥｘｐとしてＥｘｐＣ［２］が記憶されている。そのため、ステップＳ３３３で設定する露出差分はＥｘｐＤ［０］とＨｉｓｔＥｘｐ（＝ＥｘｐＣ［２］）の差分となる。ステップＳ３２７でのブロック積分結果取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＤ［０］であり、ステップＳ３３２でのヒストグラム取得に用いる画像データの露光条件はＥｘｐＣ［２］（＝ＨｉｓｔＥｘｐ）となるからである。
【０１０４】
以上のように、ブロック積分結果が得られた垂直転送期間中に輝度ヒストグラムを取得しようとすると、ブロック積分結果を取得するために用いる画像データと輝度ヒストグラムを取得するために用いる画像データとの露光タイミングが異なってしまう。しかしながら、それぞれの画像データの露出差分を考慮することで、輝度ヒストグラムの取得を次の垂直転送期間まで待つことなくＤ−補正量を用いた露出制御を正しく行うことができる。そのため、撮像素子で撮像して得られる画像を逐次表示しながら繰り返し露出制御を行う場合であっても、輝度ヒストグラムの結果を反映させて好適な露出制御を行うことができる。
【０１０５】
また、露出制御を行う直前に取得されるブロック積分結果を用いてＤ−補正量を算出することで、より適切なＤ−補正量を算出することができる。
【０１０６】
なお、本実施例において、露出補正ライブ画像表示モードでは、シャッタースイッチＳＷ１が押される前（ステップＳ２０７に移行する前）は、Ｄ−補正量の算出は行わず、Ｄ−補正量を反映させて露出制御は行わない。そして、シャッタースイッチＳＷ１が押された後は、ステップＳ２０８においてステップＳ３２５〜Ｓ３３７の処理などを行い適正露出にして求めたＤ−補正量を反映させて以降の露出制御を行うことになる。これは、シャッタースイッチＳＷ１が押される前は、露出補正ライブ画像表示モードではユーザが設定した露出補正値を反映した露出に制御しているため、Ｄ−補正量を正確に算出することができない場合があるからである。
【０１０７】
前述したように、Ｄ−補正量は高輝度領域の輝度に基づいて算出される値であるが、ユーザの設定によりプラス方向に露出補正した場合、高輝度領域の信号が飽和して高輝度領域の情報が失われ、Ｄ−補正量が正しく算出できない。そのため、シャッタースイッチＳＷ１が押されるまではＤ−補正量の算出および反映は行わず、シャッタースイッチＳＷ１が押された後に適正露出となるように露出制御を行ってＤ−補正量を決定する。その後、シャッタースイッチＳＷ１の保持中はＤ−補正量およびユーザが設定した露出補正値をともに反映した露出にすることで、実際に撮影される画像のプレビューを実現している。
【０１０８】
なお、シャッタースイッチＳＷ１が押される前はユーザが設定した露出補正値を反映した露出に制御しているため、そのような状態において測光のたびにＤ−補正量を決定するために適正露出に制御すると、たびたびライブ画像の連続性が失われてしまう。そこで、シャッタースイッチＳＷ１が押される前は測光のたびに適正露出にするような露出制御は行わないようにしているので、連続性が失われることなくライブ画像の表示を行うことができる。
【０１０９】
また、本実施例では、露出差分を用いて輝度ヒストグラムに基づいて決定される値を補正したが、露出差分を用いてブロック積分結果に基づいて決定される値を補正してもよい。
【０１１０】
また、ステップＳ３０５やステップＳ３０９などにおいて、被写体輝度に対して露出補正を反映させず、ステップＳ２０６やステップＳ２１１などの露出制御処理において、ユーザに設定された露出補正値及びＤ−補正量の分だけ目標とする露出を補正してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１６  撮像素子
３４  ＶＲＡＭ
５０  画像処理回路
６０  システム制御部
７０  操作部
１０８  画像表示装置
【図１】
0005587084.tif 000007
【図２】
0005587084.tif 000008
【図３】
0005587084.tif 000009
【図４】
0005587084.tif 000010
【図５】
0005587084.tif 000011
【図６】
0005587084.tif 000012
【図７】
0005587084.tif 000013
【図８】
0005587084.tif 000014
【図９】
0005587084.tif 000015