(57)【要約】【課題】イメージセンサの広いダイナミックレンジを活かした静止画撮影を行う。【解決手段】レリーズボタンを半押しとすると、露出値を８ＥＶに設定してＣＣＤイメージセンサで露光した結果に基づき、４ＥＶ〜９．５ＥＶの範囲の被写体輝度を測定する。続けて、露出値を１２ＥＶ，１６ＥＶに設定し、９．５〜１３．５ＥＶ，１３．５〜１８ＥＶの各範囲の被写体輝度を測定する。撮影画面は複数の小領域に分割され、小領域ごとに被写体輝度が測定される。被写体輝度の測定ごとに測定範囲内の被写体輝度が抽出され、それら基づいて適正露出値が算出される。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮影するイメージセンサからの撮影信号に基づき、撮影画面を複数に分割した小領域のそれぞれについて被写体の輝度を測定する測光動作を、露出値を変えることにより測定範囲をずらして複数回行い、各小領域について測定範囲内で測定される輝度を取得し、取得した各輝度を用いて静止画撮影のための露出値を求めることを特徴とする撮影装置の露出決定方法。
【請求項２】
レリーズボタンが操作されていない押圧解除状態、及び半押しに維持されている半押し維持状態のときに、イメージセンサで動画撮影を行い、撮影中の被写体像を表示装置に表示し、前記レリーズボタンの全押しに応答して、前記イメージセンサで静止画の撮影を行うようにされれており、複数回の前記測光をレリーズボタンの半押しに応答して行うことを特徴とする請求項１記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項３】
押圧解除状態では、動画撮影中の撮影信号に基づいて各小領域について輝度測定を行い、１回目の測光は、前記レリーズンボタンの半押しの直前に測定した各小領域の輝度を取得する取得動作であり、この取得動作で取得した輝度に対応する動画撮影時の露出値に応じた所定の輝度範囲を１回目の測光の測定範囲とすることを特徴とする請求項２記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項４】
前記１回目の測光の測定範囲よりも高輝度側を測定範囲として２回目以降の測定動作を行うことを特徴とする請求項３記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項５】
ｍ回目（ｍは１，２，・・・）の測光によって測定された各小領域の輝度がｍ回目の測定範囲内のときに「ｍ＋１回目」以降の測光を行わないことを特徴とする請求項４記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項６】
複数回の前記測光とともに、前記イメージセンサに発生したスミア成分だけをスミア信号として出力し、このスミアに基づいて前記小領域のそれぞれについてスミア成分を測定するスミア測定動作行い、得られるスミア成分を用いて測光の測定結果を補正することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項７】
測光時の前記イメージセンサのシャッタ速度が所定シャッタ速度よりも高速な場合に、前記スミア測定動作を行うことを特徴とする請求項６記載の撮影装置の露出決定方法。
【請求項８】
半押しと全押しとに操作可能なレリーズボタンと、被写体像を撮影して出力するイメージセンサとを備え、前記レリーズボタンの半押しに応答して、静止画撮影のための露出値を決定し、レリーズボタンの全押しに応答して、前記イメージセンサで静止画の撮影を行う撮影装置において
露出値を変化させることにより前記イメージセンサの露光量を調節する露出制御手段と、前記イメージセンサからの撮影信号に基づき、撮影画面を複数に分割した小領域のそれぞれについて被写体の輝度を測定する測光手段と、レリーズボタンの半押しに応答して、前記露出制御手段の露出値を変化させることにより測定範囲をずらした複数回の輝度測定を前記測光手段に行わせる測光制御手段と、各輝度測定で測定された被写体輝度のうち測定範囲内で測定された輝度を各小領域について取得し、取得した各輝度に基づいて静止画撮影時の露出値を決定する露出決定手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項９】
前記レリーズボタンが操作されていない押圧解除状態のときには、前記イメージセンサで動画撮影を行い、撮影中の被写体像を表示装置に表示するスルー画モード動作するようにされており、前記測光手段は、レリーズボタンの半押しに応答して、このレリーズンボタンの半押しの直前に測定した各小領域の輝度を取得する取得動作を１回目の輝度測定とし、前記露出決定手段は、前記取得動作で取得した輝度に対応する動画撮影時の露出値に応じた所定の輝度範囲を測定範囲とすることを特徴とする請求項８記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記測光制御手段は、１回目の輝度測定の測定範囲よりも高輝度側を測定範囲として２回目以降の測定動作を行わせることを特徴とする請求項８または９記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記測光制御手段は、前記測光手段によるｍ回目（ｍは１，２，・・・）の輝度測定によって測定された各小領域の輝度がｍ回目の測定範囲内のときに「ｍ＋１回目」以降の輝度測定を行わないことを特徴とする請求項１０記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記イメージセンサに発生したスミア成分だけをスミア信号として出力させ、このスミアに基づいて前記小領域のそれぞれについてスミア成分を測定するスミア測定動作を行うスメア測定手段と、このスメア測定手段から得られるスミア成分を用いて前記測光手段の測定結果を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置及びその露出決定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサ等のイメージセンサで被写体像を撮影するデジタルカメラが広く普及している。このようなデジタルカメラでは、レリーズボタンが押圧操作されていないときにはイメージセンサで動画撮影を行い、撮影中の被写体像をＬＣＤ等の表示装置にスルー画として表示し、撮影者がフレーミングできるようにしたものがある。
【０００３】
撮影を行う場合には、例えばスルー画を観察してフレーミングを決定してから、レリーズボタンを押圧する。レリーズボタンが半押しとなると、静止画を撮影するための絞りやシャッタ速度を決めるＡＥ処理、撮影レンズのピント位置合わせを行うＡＦ処理が行われた後に再び動画撮影が行われてスルー画が表示される。レリーズボタンがさらに押し込まれて全押しとなると、半押し時のＡＥ処理で決定された内容で静止画撮影のための露光がイメージセンサで行われる。
【０００４】
一方、イメージセンサで動画撮影を行っている間に、静止画の撮影の指示を受けると、そのときのイメージセンサからの出力，あるいは測光情報を用いて静止画のための露出制御を行うようにした撮像装置が特許文献１，２によって知られている。
【特許文献１】特公平２−３０６３３号公報
【特許文献２】特公平２−３０６３４号公報
【０００５】
また、受光面積が大きく感度が高い主受光素子と受光面積が小さく感度が低い副受光素子をそれぞれ多数備え、主受光素子と副受光素子からそれぞれ得られる信号を最適に組み合わせて画像を形成することで、再現できる明暗の範囲、すなわちダイナミックレンジを大幅に向上させることができるＣＣＤイメージセンサを備えたデジタルカメラも知られている。このようなデジタルカメラでは、例えばダイナミックレンジが従来の約4倍となるものもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような広いダイナミックレンジの特性を活かして静止画の撮影を行うには、そのダイナミックレンジに見合った測定範囲で被写体輝度を測定する必要がある。また、通常の撮影シーンは４ＥＶ〜１８ＥＶの範囲であるが、ＣＣＤイメージセンサで動画撮影を行っている間に得られる撮影信号に基づいて測定できる輝度差は４ＥＶ程度であり、精度の低下をある程度許容したとしても６ＥＶ程度である。測定可能な輝度差は、上記のような広いダイナミックレンジのＣＣＤイメージセンサでの動画撮影中の撮影信号を用いた場合でも同様である。このため、特許文献１，２のように動画撮影中の撮影信号に基づいて得られる被写体輝度情報では、広いダイナミックレンジを活かした静止画撮影が行うことができない。
【０００７】
さらに、ＣＣＤイメージセンサでは強い外光が電荷転送路に入射したときにスミアが発生するが、このスミアが発生した撮影信号を用いて露出制御を行うと、スミアの分だけ被写体輝度が明るく認識されてしまい、露光アンダーになるという問題があった。また、デジタルカメラでは、レリーズボタンを全押しとしてから実際に静止画の撮影が行われるまでのレリーズタイムラグが大きい傾向があり、その短縮が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、広いダイナミックレンジに対応した被写体輝度の測定が可能であり、またスミアの影響を除くようにすることができ、さらにはレリーズタイムラグを短くすることができる撮影装置及びその露出決定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影装置の露出決定方法では、被写体像を撮影するイメージセンサからの撮影信号に基づき、撮影画面を複数に分割した小領域のそれぞれについて被写体の輝度を測定する測光動作を、露出値を変えることにより測定範囲をずらして複数回行い、各小領域について測定範囲内で測定される輝度を取得し、取得した各輝度を用いて静止画撮影のための露出値を求めるものである。
【００１０】
請求項２載の撮影装置の露出決定方法では、レリーズボタンが操作されていない押圧解除状態、及び半押しに維持されている半押し維持状態のときに、イメージセンサで動画撮影を行い、撮影中の被写体像を表示装置に表示し、前記レリーズボタンの全押しに応答して、前記イメージセンサで静止画の撮影を行うようにされれており、複数回の前記測光をレリーズボタンの半押しに応答して行うものである。
【００１１】
請求項３記載の撮影装置の露出決定方法では、押圧解除状態では、動画撮影中の撮影信号に基づいて各小領域について輝度測定を行い、１回目の測光は、前記レリーズンボタンの半押しの直前に測定した各小領域の輝度を取得する取得動作であり、この取得動作で取得した輝度に対応する動画撮影時の露出値に応じた所定の輝度範囲を１回目の測光の測定範囲とするものである。請求項４記載の撮影装置の露出決定方法では、１回目の測光の測定範囲よりも高輝度側を測定範囲として２回目以降の測定動作を行うものであり、請求項５記載の撮影装置の露出決定方法では、ｍ回目（ｍは１，２，・・・）の測光によって測定された各小領域の輝度がｍ回目の測定範囲内のときに「ｍ＋１回目」以降の測光を行わないようにしたものである。
【００１２】
請求項６記載の撮影装置の露出決定方法では、複数回の前記測光とともに、前記イメージセンサに発生したスミア成分だけをスミア信号として出力し、このスミアに基づいて前記小領域のそれぞれについてスミア成分を測定するスミア測定動作行い、得られるスミア成分を用いて測光の測定結果を補正するものである。請求項７記載の撮影装置の露出決定方法では、測光時のイメージセンサのシャッタ速度が所定シャッタ速度よりも高速な場合に、スミア測定動作を行うようにしたものである。
【００１３】
請求項８記載の撮影装置では、露出値を変化させることによりイメージセンサの露光量を調節する露出制御手段と、前記イメージセンサからの撮影信号に基づき、撮影画面を複数に分割した小領域のそれぞれについて被写体の輝度を測定する測光手段と、レリーズボタンの半押しに応答して、前記露出制御手段の露出値を変化させることにより測定範囲をずらした複数回の輝度測定を前記測光手段に行わせる測光制御手段と、各輝度測定で測定された被写体輝度のうち測定範囲内で測定された輝度を各小領域について取得し、取得した各輝度に基づいて静止画撮影時の露出値を決定する露出決定手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項９記載の撮影装置では、レリーズボタンが操作されていない押圧解除状態のときには、イメージセンサで動画撮影を行い、撮影中の被写体像を表示装置に表示するスルー画モード動作するようにされており、測光手段は、レリーズボタンの半押しに応答して、このレリーズンボタンの半押しの直前に測定した各小領域の輝度を取得する取得動作を１回目の輝度測定とし、露出決定手段は、前記取得動作で取得した輝度に対応する動画撮影時の露出値に応じた所定の輝度範囲を測定範囲とするものである。
【００１５】
請求項１０記載の撮影装置では、測光制御手段は、１回目の輝度測定の測定範囲よりも高輝度側を測定範囲として２回目以降の測定動作を行わせることを特徴とするものである。また、請求項１１記載の撮影装置では、測光制御手段は、測光手段によるｍ回目（ｍは１，２，・・・）の輝度測定によって測定された各小領域の輝度がｍ回目の測定範囲内のときに「ｍ＋１回目」以降の輝度測定を行わないようにしたものである。
【００１６】
請求項１２記載の撮影装置では、イメージセンサに発生したスミア成分だけをスミア信号として出力させ、このスミアに基づいて前記小領域のそれぞれについてスミア成分を測定するスミア測定動作を行うスメア測定手段と、このスメア測定手段から得られるスミア成分を用いて前記測光手段の測定結果を補正する補正手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、イメージセンサからの撮影信号に基づき、測定範囲をずらして複数回の測定を行って被写体輝度を測定することにより、広い輝度範囲について測定を行い、その結果に基づいて静止画撮影のため露出値を求めるようにしたから、広いダイナミックレンジの効果を活かした撮影をイメージセンサでできるように露出値の決定を行うことができる。また、１回目の被写体輝度の測定として、レリーズボタンを半押しとする前の動画撮影中に得られる撮影信号に基づいて測定された被写体輝度を取得することにより、レリーズボタンの半押し後に行うべき処理を減らすことができ、半押し時点から短い時間で静止画のを撮影可能な状態とすることができる。さらには、イメージセンサからスメ信号を出力してスメア成分を検出し、スメア成分で測定した輝度を補正するから、スメア成分の影響を排除して正確に露出値を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施したデジタルカメラの正面を図１に、背面を図２にそれぞれ示す。デジタルカメラのカメラ本体２の前面には、撮影レンズ３，レリーズボタン４，ストロボ発光部５を設けてある。また、背面には、各種操作ボタン７ａ，カーソルキー７ｂからなる操作部７と、ＬＣＤ９とを設けてある。ＬＣＤ９は、撮影レンズ３を通して撮影される被写体像をリアルタイムで表示する、いわゆる電子ビューファインダを構成するとともに、画像の再生等に使用される。操作部７を操作することにより、静止画を撮影するための静止画撮影モード，動画を撮影する動画撮影モード，撮影済みの静止画，動画を再生する再生モードを選択することができる。
【００１９】
レリーズボタン４は、半押しと、この半押しからさらに押し込んだ全押しとに押圧操作可能となっている。静止画撮影モード下では、レリーズボタン４を押圧操作していないときにはスルー画モードとなる。スルー画モードでは、撮影レンズ３の奧に配されたＣＣＤイメージセンサ１０（図３参照）によって、被写体の動画撮影を行い、その撮影した被写体像をいわゆるスルー画としてＬＣＤ９に表示する。
【００２０】
レリーズボタン４が半押しとなると、静止画撮影用の電子シャッタ速度，絞り値，撮影感度を決定するＡＥ処理、被写体に撮影レンズ３のピントを合致させるＡＦ処理、ＣＣＤイメージセンサ１０の駆動モードを変更する処理等からなる第１準備処理を行う。第１準備処理の後、レリーズボタン４の半押しを維持している間では、再びスルー画モードとなる。
【００２１】
静止画撮影モード下でレリーズボタン４が全押しとされると、スチルモードとなって、先の半押しに応答して決定された静止画撮影用の電子シャッタ速度，撮影感度，絞り値を設定するための設定処理，ＣＣＤイメージセンサ１０の動作を静止画撮影用の駆動モードに変更する処理等からなる第２準備処理を行った後に、ＣＣＤイメージセンサ１０による静止画露光を行う。この静止画露光で得られる静止画は、画像データに変換されて、着脱自在にされたメモリカード１１（図３参照）に記録される。
【００２２】
スルー画モードは、これまでのデジタルカメラと同様に被写体輝度に応じて絞り値，ＣＣＤイメージセンサ１０の電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタ速度，撮影感度を変化させる。なお、レリーズボタン４の半押しが維持されている間のスルー画モード下で、静止画撮影用の絞り値を固定的に使用して撮影を行うことにより、レリーズボタン４を全押したときの絞りの切り替え動作をなくし、少ない遅延で静止画の露光を行うことができるようにしてもよい。
【００２３】
図３に上記デジタルカメラの構成を示す。操作部７は、それを構成する操作ボタン７ａ，カーソルキー７ｂの操作に応じた操作信号をＣＰＵ１５に送る。スイッチ部１６は、レリーズボタン４の押圧に連動してオン・オフするレリーズスイッチＳ１，Ｓ２からなる。レリーズスイッチＳ１は、レリーズボタン４が半押しとされるとオンとなり、レリーズスイッチＳ２はレリーズボタン４が全押しとされるとオンとなる。レリーズスイッチＳ１，Ｓ２のオン・オフはＣＰＵ１５に送られる。
【００２４】
ＣＰＵ１５は、操作部７，スイッチ部１６からの各種信号に基づいて各部を制御する。ＣＰＵ１５には、ＲＯＭ１５ａ，ＲＡＭ１５ｂが接続されている。ＲＯＭ１５ａには、各種シーケンスを実行するためのプログラムや、シャッタ速度，絞り値，撮影感度の組み合せを決定するための各種プログラム線図に相当するプログラム等を書き込んであり、このプログラムにしたがってＣＰＵ１５は各部を制御する。ＲＡＭ１５ｂは、撮影シーケンスなどを実行する際に必要なデータを一時的に記憶するワークメモリとして利用される。
【００２５】
撮影レンズ３には、ズーム機構２１，フォーカス機構２２，絞り装置２３，メカニカルシャッタ装置２４が組み込まれている。ズーム機構２１は、操作部７のズーム操作に応答して、撮影レンズ３を構成するレンズを移動してズーミングを行う。フォーカス機構２２は、フォーカスレンズ２２ａを移動してピント合せを行う。このフォーカス機構２２によるピント合せは、撮影モード下でレリーズボタン４の押圧を解除しているときには被写体距離の変化に追従するように常に行われるが、レリーズボタン４が半押しされると、その半押し時点の被写体にピントが合致した位置で固定される、いわゆるフォーカスロック状態となる。絞り装置２３は、絞り（絞り開口径）を調節することで、ＣＣＤイメージセンサ１０に入射する被写体光の光強度を調節する。
【００２６】
上記ズーム機構２１，フォーカス機構２２，絞り装置２３は、対応するドライバ２５〜２７を介してＣＰＵ１５によって駆動が制御される。
【００２７】
メカニカルシャッタ装置２４は、通常はシャッタ羽根を開いた開き状態であり、ＣＣＤイメージセンサ１０の静止画の露光の完了時にシャッタ羽根を閉じた閉じ状態となる。これにより、静止画撮影時、被写体の露光の完了後におけるＣＣＤイメージセンサ１０への外光の入射を阻止し、スメアの発生を防止する。このメカニカルシャッタ装置２４は、ドライバ２８を介してタイミングジェネレータ３０に接続してあり、このタイミングジェネレータ３０からのメカシャッタ駆動信号により作動する。
【００２８】
撮影レンズ３の背後にＣＣＤイメージセンサ１０を配してあり、撮影レンズ３を透過した被写体光がＣＣＤイメージセンサ１０の受光面に入射する。ＣＣＤイメージセンサ１０は、その受光面に多数の受光部が設けてあり、駆動手段としてのタイミングジェネレータ３０からの各種の駆動信号により駆動され、各受光部で露光した被写体像をアナログの撮影信号に変換して出力する。このＣＣＤイメージセンサ１０は、タイミングジェネレータ３０からの電子シャッタパルスの入力により、それまでに蓄積した電荷を掃き出して消去することで電荷蓄積時間を調節する電子シャッタ機能を有しており、電子シャッタパルスの入力期間を調節することで電子シャッタ速度を調節することができる。なお、イメージセンサとしては、被写体像を撮影信号に変換して出力するものであれば、ＣＣＤイメージセンサ１０以外のものを用いることができる。
【００２９】
上記のＣＣＤイメージセンサ１０は、後述するように１個の受光部（画素）が高感度の主受光素子と低感度の副受光素子とから構成され、スチルモード時には、主受光素子で被写体像を撮影した撮影信号と、副受光素子で被写体像を撮影した撮影信号とをそれぞれ出力する。以下の説明では、撮影信号を区別する場合に、主受光素子によるものを主撮影信号と称し、副受光素子によるものを副撮影信号と称する。ＣＣＤイメージセンサ１０は、例えば１フレーム分の主撮影信号を出力してから、１フレーム分の副撮影信号を出力する。なお、スルー画モード時には、主撮影信号だけを出力する。
【００３０】
タイミングジェネレータ３０は、各種動作を所定のタイミングで行うための各種のパラメータがＣＰＵ１５によって設定（ロード）され、各部の動作の基準となる垂直同期信号ＶＩやＣＣＤイメージセンサ１０を駆動するための駆動信号等の各種信号を発生する。タイミングジェネレータ３０は、各種パラメータが設定されると、その設定の完了後の垂直同期信号ＶＩの立ち下がり、すなわち次のフレーム期間の開始時点で、設定されたパラメータが有効化となる。なお、垂直同期信号ＶＩの立ち下がりから次の立ち下がりまでが１フレーム期間となる。
【００３１】
タイミングジェネレータ３０に設定されるパラメータとしては、例えばＣＣＤイメージセンサ１０の撮影フレームレートのパラメータ，電子シャッタ速度のパラメータ，動画撮影または静止画撮影のいずれで作動させるかを指定するパラメータ，メカニカルシャッタ装置２４の動作に関わるパラメータ、ＣＣＤイメージセンサ１０の内部での電荷の転送形態のパラメータ等がある。
【００３２】
ＣＣＤイメージセンサ１０からの撮影信号は、アナログ信号処理部３１に送られる。アナログ信号処理部３１は、ＣＤＳ回路３１ａ，ＡＭＰ回路３１ｂ，Ａ／Ｄ変換器３１ｃから構成されており、タイミングジェネレータ３０からの同期パルスが入力されることで、ＣＣＤイメージセンサ１０の電荷読み出し動作と同期して作動する。
【００３３】
ＣＤＳ回路３１ａは、相関二重サンプリングを行うことによって撮影信号からノイズの除去を行なう。ＡＭＰ回路３１ｂはＣＰＵ１５によって設定される撮影感度に応じたゲインで撮影信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器３１ｃは、ＡＭＰ回路３１ｂからの撮影信号をデジタル変換して画像データとして出力する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器３１ｃからの画像データは、画像入力コントローラ３２に送られる。画像入力コントローラ３２は、バス３３への画像データの入力を制御する。バス３３には、ＣＰＵ１５，画像処理部３４，圧縮処理部３５，ＡＦ検出部３６，ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７，メディアコントローラ３８，内部メモリ３９，ＬＣＤドライバ４０，タイマ４１が接続されており、これら各部はバス３３を介してＣＰＵ１５に制御されるとともに、相互間でデータの授受が可能になっている。
【００３５】
画像処理部３４は、スルー画モード時には、主撮影信号から得られる主画像データに対してγ補正，ホワイトバランス補正等の画像処理を行う。また、スチルモードでは、画像処理部３４は、階調合成処理を行い広いダイナミックレンジを持つ合成画像を生成した後、この合成画像の画像データに対してγ補正，ホワイトバランス補正等の画像処理を行う。階調合成処理では、主画像データと副撮影信号から得られる副画像データとを用いて、例えば高輝度域の主画像データを対応する副画像データで補正してから、所定の階調幅となるように階調圧縮を行う。
【００３６】
圧縮処理部３５は、スチルモード下において、画像処理部３４からの画像データに対して例えばＪＰＥＧ形式にデータ圧縮を行う。また、この圧縮処理部３５は、再生モード下ではメモリカード１１から読み出した圧縮された画像データの伸長を行う。
【００３７】
ＡＦ検出部３６は、撮影レンズ３のピント合せのために、画像入力コントローラ３２から出力される画像データを用いて撮影中の画像のコントラストを検出し、そのコントラスト情報をＣＰＵ１５に送る。ＣＰＵ１５は、コントラスト情報を参照し、撮影中の画像のコントラストが最大となるように、ドライバ２６を介してフォーカス機構２２を駆動する。
【００３８】
ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７は、画像入力コントローラ３２からの画像データに基づいて、被写体輝度の検出と、光源の種類の検出を行い、それらをＣＰＵ１５に送る。ＣＰＵ１５は、光源の種類に基づいて、画像処理部３４のホワイトバランスのパラメータを設定する。
【００３９】
ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７は、後述するように撮影画面を複数の小領域に分割し、その各小領域について被写体輝度を検出し、それら各被写体輝度をＣＰＵ１５に送る。ＣＰＵ１５は、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７からの被写体輝度を用いて、スルー画モード，スチルモードの際の露出値を算出する。スチルモードの際の露出値は、レリーズボタン４の半押しに応答して行われる第１準備処理のＡＥ処理の際に、後述するように被写体輝度の測定範囲をずらした第１〜第３測光シーケンスで得られる被写体輝度から決定される。なお、この例では３回の測光シーケンスを実行するが、２回あるいは４回以上の測光シーケンスであってもよい。
【００４０】
ＣＰＵ１５は、スルー画モードの露出値は、スルー画用プログラムにしたがって絞り値，シャッタ速度，撮影感度の組み合わせに変換し、スチルモードの露出値はスチル用プログラムにしたがって絞り値，シャッタ速度，撮影感度の組み合わせに変換する。決定された電子シャッタ速度，撮影絞り，撮影感度は、レリーズボタン４の全押しに応答して行われる第２準備処理で対応する各部に設定される。
【００４１】
メディアコントローラ３８は、メモリカード１１のデータの書き込み及び読み出しを制御する。記録すべき画像データは、画像処理部３４，圧縮処理部３５での処理が施されてから、メディアコントローラ３８に送られて、メモリカード１１に書き込まれる。また、再生時には、メディアコントローラ３８によってメモリカード１１に記録されている画像データが読み出され、圧縮処理部３５に送られて画像データの伸長が行われた後に、内部メモリ３９に送られる。
【００４２】
内部メモリ３９は、例えば高速な読み出しと書き込みが可能なＳＤＲＡＭとなっている。この内部メモリ３９には、ＬＣＤ９に表示すべき画像データ、静止画撮影でメモリカード１１に記録すべき画像データが書き込まれる。各動画モード下では、それぞれの垂直同期信号ＶＩに同期して画像データが内部メモリ３９に順次に入力され書き込まれる。
【００４３】
ＬＣＤドライバ４０は、スルー画モード及び再生モード下では、内部メモリ３９から画像データを再生用の垂直同期信号ＶＤに同期して読み出し、その画像データをに基づいてＬＣＤ９を駆動する。これにより、ＬＣＤ９には、ＣＣＤイメージセンサ１０で撮影中の被写体やメモリカード１１から読み出された画像が表示される。
【００４４】
タイマ４１は、垂直同期信号ＶＩを基準とした経過時間を測定する。ＣＰＵ１５は、このタイマ４１に計時される経過時間に基づいて、各種パラメータをタイミングジェネレータ３０に設定するタイミングを決める。
【００４５】
図４にＣＣＤイメージセンサ１０を模式的に示す。ＣＣＤイメージセンサ１０の各受光部５０は、一対の主受光素子５１と副受光素子５２とから構成される。この例では、主受光素子５１の受光面積を大きくし、副受光素子５２の受光面積を受光素子５１よりも小さくすることによって、相対的に受光素子５１を高感度とし、受光素子５２を低感度としてある。
【００４６】
受光部５０の列毎に、垂直転送路５３を設けてあり、各垂直転送路５３の端部に水平転送路５４を設けてある。各転送路５３，５４には、転送電極（図示省略）を設けてある。各転送電極に、所定のタイミングで電圧を印加することにより、各受光素子５１，５２で蓄積された電荷が垂直転送路５３，水平転送路５４を介して出力アンプ５５に向けてシリアルに読み出される。出力アンプ５５によって各電荷はその電荷量に応じた電圧に変換され、撮影信号として出力される。この電荷の読み出しは、最初に主受光素子５１のものから行なわれ、全ての主受光素子５１の電荷の読み出しが完了した後に副受光素子５２の電荷の読み出しが行なわれる。これにより１フレーム分ずつ主撮影信号と副撮影信号とが出力される。
【００４７】
図５に被写体輝度を検出する際の撮影画面５７の状態と、小領域５８ごとに付与された重みの一例を示す。ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７は、撮影画面５７をｎ個（この例では６４個）の小領域５８に分割して、それぞれの小領域５８について被写体輝度を検出する。各小領域５８内に記した数字は適正露出値を算出する際の「重み」を表している。ＣＰＵ１５は、各小領域５７ａごとに被写体輝度に対応する重みを付けて露出演算処理を行い、適正露出値を算出する。適正露出値をＥ，小領域５８ごとの被写体輝度をＤｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）、小領域５８ごとの重みをＷｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）としたときに、次の式（１）によって算出する。
【００４８】
【数１】
2006165725.tif 000003
【００４９】
ＡＥ処理の際には、第１〜第３輝度検出シーケンスと、露出演算処理と、設定値変換処理とを行う。各輝度検出シーケンスは、ＣＣＤイメージセンサ１０による露光及びその画像データ（撮影信号）に基づいて上記のようにＡＥ／ＡＷＢ検出部３７によって被写体輝度を検出する検出処理からなる測光と、測光範囲内の被写体輝度を抽出するＣＰＵ１５の抽出処理とからなる。なお、被写体輝度の検出は主撮影信号に基づいて行う。
【００５０】
図６に各輝度検出シーケンスの測光範囲を示す。なお、図６中の点線は、被写体輝度を測定可能であるが測定範囲外とする部分を表している。第１〜第３輝度検出シーケンスの各測定範囲は、重ならないように予め設定してある。第１輝度検出シーケンスでは、ＣＰＵ１５の制御によって露出値を８ＥＶに設定して、ＣＣＤイメージセンサ１０による露光を行い、４ＥＶ以上９．５ＥＶ未満の第１測光範囲について測光を行う。同様に、第２輝度検出シーケンスでは、露出値を１２ＥＶに設定してＣＣＤイメージセンサ１０による露光を行い、９．５ＥＶ以上１３．５ＥＶ未満の第２測光範囲で測光を行う。第３輝度検出シーケンスでは、露出値を１６ＥＶに設定して１３．５ＥＶ以上１８ＥＶ以下の第３測光範囲で測光を行う。
【００５１】
各輝度検出シーケンスにおける絞り値と電子シャッタ速度の組み合せは、例えば第１輝度検出シーケンスでは、絞り値がＦ２．８（＝ＡＶ３），電子シャッタ速度が１／３０秒（＝ＴＶ５）、第２輝度検出シーケンスでは、絞り値がＦ４（＝ＡＶ４），電子シャッタ速度が１／２５０秒（＝ＴＶ８）、第３輝度検出シーケンスでは、絞り値がＦ８（＝ＡＶ６），電子シャッタ速度が１／１０００秒（＝ＴＶ１０）としてあり、撮影感度はいずれの測光シーケンスにおいてもＩＳＯ１００としてある。
【００５２】
輝度検出シーケンスの抽出処理では、対応する輝度検出シーケンスの測光範囲内の被写体輝度を抽出する。露出演算処理と設定値変換処理とは、第３測光シーケンスの後にＣＰＵ１５によって行われる。露出演算処理では、３回の輝度検出シーケンスで抽出されるｎ個の被写体輝度を上記式（１）に適用し適正露出値を算出する。設定値変換処理では、露出演算処理で算出した適正露出値を、スチル用プログラムを用いて絞り値，電子シャッタ速度，撮影感度に変換する。
【００５３】
なお、上記の被写体輝度，露出値は、撮影感度ＩＳＯ１００を基準としたものである。また、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７が検出する各小領域５８の被写体輝度は、絶対的な被写体輝度ではなく、その測光を行ったときの露出値を基準とする相対的な被写体輝度である。このため、ＣＰＵ１５は、露出演算処理を行う際には、測光時の絞り値，撮影感度，電子シャッタ速度を用いて、測定した被写体輝度を絶対的な被写体輝度に変換する処理を行う。さらに、被写体輝度を抽出するごとに順次に適正露出演算を行ってもよい。
【００５４】
次に上記構成の作用について図７及び図８を参照しながら説明する。静止画の撮影を行う場合には、デジタルカメラの電源をオンとして撮影モードを選択し、さらに静止画撮影モードを選択する。静止画撮影モードとなると、スルー画モードとなり動画撮影が開始される。
【００５５】
ＣＣＤイメージセンサ１０が動作を開始すると、各主画素５１で露光された被写体像が主撮影信号として出力され、ＣＤＳ回路３１ａ，ＡＭＰ回路３１ｂ，Ａ／Ｄ変換器３１ｃを介して主画像データに変換されてから、画像入力コントローラ３２，バス３３を介して画像処理部３４，ＡＦ検出部３６，ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７，内部メモリ３９にそれぞれ送られる。
【００５６】
そして、ＡＦ検出部３６からの主画像データに基づいたコントラスト情報がＣＰＵ１５に送られ、このＣＰＵ１５でフォーカス機構２２が制御されて、現在撮影中の被写体にピントが合致するように調節される。このピントの調節は、随時行われるから被写体までの撮影距離が変化しても、それに追随してピントが合わせられる。
【００５７】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７からは、小領域５８ごとに検出された１画面分の被写体輝度と、光源の種類とがＣＰＵ１５に送られる。このスルー画モードでは、このように得られる１画面分の被写体輝度を基に所定のアルゴリズムを用いて適正露出値がＣＰＵ１５によって算出され、その算出結果がスルー画用プログラムに適用されることで電子シャッタ速度，撮影感度，絞り値がそれぞれ求められる。そして、このように求められた電子シャッタ速度がタイミングジェネレータ３０に、撮影感度がＡＭＰ回路３１ｂに設定されるとともに、その絞り値となるようにドライバ２７を介して絞り装置２３が制御される。被写体輝度が変化すれば、これに応じて電子シャッタ速度，絞り，撮影感度が再び求められ、設定・制御されることによって、撮影中の被写体が常にほぼ適正な露出となるように調節される。
【００５８】
一方、光源の種類に基づき光源の種類がＣＰＵ１５で特定され、その光源に応じたホワイトバランス用のパラメータが画像処理部３４にセットされて、画像処理部３４ではそれに入力される画像データに対してホワイトバランス補正，γ補正等の画像処理が行わる。被写体輝度と同様、光源の種類が変化すれば、これに応じてホワイトバランス用のパラメータが再設定されることによって、常に適正なホワイトバランスに維持される。
【００５９】
上記のように電子シャッタ速度，絞り，撮影感度が被写体輝度に応じて調節されると、その電子シャッタ速度，絞り値の下でＣＣＤイメージセンサ１０による露光が行われ、出力される主撮影信号がＡＭＰ３１ｂで撮影感度に応じたゲインで増幅される。そして、得られる画像データが画像処理部３４で画像処理されてから内部メモリ３９にいったん書き込まれた後に、ＬＣＤドライバ４０によって読み出される。これにより、ＣＣＤイメージセンサ１０で撮影している被写体像が動画でＬＣＤ９に表示される。
【００６０】
レリーズボタン４を半押しとすると、レリーズスイッチＳ１がオンとなる。このレリーズスイッチＳ１のオンに応答して第１準備処理が行われる。第１準備処理では、まず図８に示すＡＥ処理が行われ、第１〜第３輝度検出シーケンスが順次に行われて、静止画撮影に用いる適正露出値が算出される。
【００６１】
図９に一例を示すように、レリーズスイッチＳ１がオンとなったフレーム期間を０番目とすると、第１輝度検出シーケンスが１番目のフレーム期間に開始される。まず、１番目のフレーム期間中にパラメータ設定処理Ｐ１が行われ、電子シャッタ速度を１／３０秒とするパラメータを含む各種パラメータがタイミングジェネレータ３０に設定される。
【００６２】
２番目のフレーム期間となると、その期間開始時にＣＰＵ１５の制御により絞り装置２３が駆動されて絞り値がＦ２．８とされてから、ＣＣＤイメージセンサ１０による露光Ｅ１が開始される。この露光Ｅ１は、パラメータ設定処理Ｐ１のパラメータに基づくので露光時間、すなわち電子シャッタ速度が１／３０秒となっている。
【００６３】
露光Ｅ１の完了後、３番目のフレーム期間となると、ＣＰＵ１５によってＩＳＯ１００の撮影感度に相当するゲインがＡＭＰ３１ｂにセットされてから、露光Ｅ１によってＣＣＤイメージセンサ１０に蓄積された電荷のうち各主画素５１の電荷の転送が開始され、主撮影信号が出力される（Ｒ１）。この主撮影信号は、ＣＤＳ回路３１ａ，ＡＭＰ回路３１ｂ，Ａ／Ｄ変換器３１ｃを介して主画像データに変換され、画像入力コントローラ３２を介してＡＥ／ＡＷＢ検出部３７に送られる。結果として、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７には、絞り値をＦ２．８、電子シャッタ速度を１／３０秒、撮影感度をＩＳＯ１００として露光を行った主画像データが入力される。ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７によって、主画像データから各小領域５８ごとの被写体輝度が検出されてＣＰＵ１５に送られる。
【００６４】
ＣＰＵ１５に入力された１画面分の被写体輝度は、３番目のフレーム期間中に例えばＲＡＭ１５ｂにいったん書き込まれて保持される。そして、４番目のフレーム期間になると、ＣＰＵ１５が抽出処理Ｓ１を行い、ＲＡＭ１５ｂにアクセスして記録されている各被写体輝度のうち第１測光範囲（４ＥＶ以上９．５ＥＶ未満）内の被写体輝度だけを抽出する。そして、抽出が完了すると第１輝度検出シーケンスが完了する。
【００６５】
一方、第１輝度検出シーケンスの露光Ｅ１が行われている２番目のフレーム期間には、第２輝度検出シーケンスが開始される。２番目のフレーム期間中にパラメータ設定処理Ｐ２が行われ、電子シャッタ速度を１／２５０秒とするパラメータを含む各種パラメータがタイミングジェネレータ３０に設定され、３番目のフレーム期間となると、絞り装置２３による絞り値がＦ４とされてから、ＣＣＤイメージセンサ１０による露光Ｅ２が行われる。この露光Ｅ２は、絞り値がＦ４であり、電子シャッタ速度が１／２５０秒である。
【００６６】
４番目のフレーム期間となると、露光Ｅ２による主撮影信号が出力され（Ｒ２）、ＣＤＳ回路３１ａ，ＡＭＰ回路３１ｂ，Ａ／Ｄ変換器３１ｃ，画像入力コントローラ３２を介してＡＥ／ＡＷＢ検出部３７に送られる。このときにＡＭＰ回路３１ｂには、第１輝度検出シーケンスの際にＩＳＯ１００の撮影感度に相当するゲインが設定されている。したがって、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３７には、絞り値をＦ４、電子シャッタ速度を１／２５０秒、撮影感度をＩＳＯ１００として露光を行った主画像データが入力され、その主画像データに基づいて、小領域５８ごとに検出された被写体輝度がＣＰＵ１５に送られる。
【００６７】
第１輝度検出シーケンスの場合と同様に、第２輝度検出シーケンスの被写体輝度についてもＲＡＭ１５ｂに保持されてから、５番目のフレーム期間に第２測光範囲（９．５ＥＶ以上１３．５ＥＶ未満）内の被写体輝度だけが抽出される。
【００６８】
さらに、露光Ｅ２が行われている３番目のフレーム期間には、第３輝度検出シーケンスが開始され、第１，第２輝度検出シーケンスと同様に行われる。このときに、第３輝度検出シーケンスでは、電子シャッタ速度が１／１０００秒であり、絞り値がＦ８である。また、第３輝度検出シーケンスは、６番目のフレーム期間において第３測光範囲（１３．５ＥＶ以上１８ＥＶ以下）内の被写体輝度だけが抽出される。
【００６９】
上記のようにして、３回の測光シーケンスを行い、それぞれ対応する測光範囲の被写体輝度を抽出することで、ｎ個の小領域５８のそれぞれについて１つの被写体輝度が得られる。そして、第３測光シーケンスの完了後、ＣＰＵ１５によって、露出演算処理Ｃ０が行われ、ｎ個の抽出された被写体輝度が前記式（１）に適用される。これにより、４ＥＶ〜１８ＥＶを測定範囲として測定された各被写体輝度に基づいた適正露出値が算出される。
【００７０】
図１０に被写体輝度の測定状態の一例を模式的に示す。なお、図１０中の小領域５８内に記した数字は、対応する輝度検出シーケンスで抽出された被写体輝度であり、丸印は測定された被写体輝度が測定範囲より高いことを示しており、バツ印は測定範囲よりも低いことを示している。
【００７１】
第１輝度検出シーケンスでは、図１０（ａ）に示すように、第１測光範囲が４ＥＶ以上９．５ＥＶ未満の被写体輝度が抽出されるが、その他の被写体輝度は無効とされる。また、第２輝度検出シーケンスでは、第２測光範囲が９．５ＥＶ以上１５ＥＶ未満であるから、図１０（ｂ）に示すように、その範囲の被写体輝度だけが抽出され、その他の被写体輝度は無効となる。もちろん、第１輝度検出シーケンスで抽出された小領域の被写体輝度については、この第２輝度検出シーケンスでは無効となる。さらに、第３輝度検出シーケンスでは、第３測光範囲が１５ＥＶ以上１８ＥＶ以下であるから、図１０（ｃ）に示すように、その１５ＥＶ以上１８ＥＶ以下の被写体輝度が抽出され、その他の被写体輝は無効となる。以上のような３回の測光により、結果的には図１０（ｄ）に示すように、４ＥＶ以上１８ＥＶ以下の範囲を測光範囲として撮影画面５７内の被写体輝度の分布が測定され、その測定結果に基づいた適正露出値が算出される。
【００７２】
適正露出値が算出された後、この適正露出値を静止画用プログラムに適用する設定変換処理が行われ、静止画撮影に用いられる電子シャッタ速度，撮影絞り，撮影感度が決定される。その決定内容がＣＰＵ１５に保持されて、ＡＥ処理が完了する。
【００７３】
続いて、ＡＦ処理が行われ、コントラス情報に基づいてフォーカスレンズ２２ａが駆動されて撮影レンズ３のピントの再調節が行われる。この再調節されたフォーカスレンズ２２ａの位置は、レリーズボタン４の押圧が解除されるまで固定され、フォーカスロックの状態となる。
【００７４】
以上のようにして第１準備処理が完了すると、再びスルー画モードとされて、上記と同様にＣＣＤイメージセンサ１０で動画撮影を行い、ＬＣＤ９にスルー画を表示する。
【００７５】
レリーズボタン４が全押しとされて、レリーズスイッチＳ２がオンとなると、第２準備処理が行われる。この第２準備処理では、スチルモードで駆動するためのパラメータと、レリーズボタン４の半押しに応答して決定された静止画撮影用の電子シャッタ速度，メカニカルシャッタ装置２４の駆動タイミングのためのパラメータ等がタイミングジェネレータ３０に設定される。また、静止画撮影用の絞り値が絞り装置２３に設定されるとともに、撮影感度に対応するゲインがＡＭＰ３１ｂに設定される。
【００７６】
上記のように第２準備処理が完了すると、ＣＣＤイメージセンサ１０による静止画露光が行われる。そして、この静止画露光のときには、設定された電子シャッタ速度で電荷蓄積が行われ、その露光の終了の際にメカニカルシャッタ装置２４が閉じ状態とされる。
【００７７】
静止画露光が行われた後に、ＣＣＤイメージセンサ１０から主撮影信号の出力が行われ、アナログ信号処理部３１を介して主画像データとされてから画像処理部３４に送られ、画像処理部２０のバッファメモリに書き込まれる。続いて、ＣＣＤイメージセンサ１０から副撮影信号が出力され、その副撮影信号が主撮影信号と同様にアナログ信号処理部３１を介して副画像データとされて画像処理部３４に送られる。そして、副画像データは、画像処理部２０のバッファメモリに書き込まれる。
【００７８】
主画像データと副画像データとがバッファメモリに書き込まれた後、これら各画像データを用いて階調合成処理が行われて、広いダイナミックレンジを持つ合成画像が生成される。そして、この合成画像の合成画像データに対してγ補正，ホワイトバランス補正等の画像処理が行われる。これらの処理の後、合成画像データが圧縮処理部３５に送られて圧縮処理されてから、メディアコントローラ３８によってメモリカード１１に記録される。
【００７９】
上記のように、測光範囲をずらして３回の測光を行うことで被写体輝度の測定輝度を広くした測光結果に基づいて決定した適正露出値で静止画の撮影を行っているので、ＣＣＤイメージセンサ１０の広いダイナミックレンジを活かした階調を持つ静止画を得ることができる。
【００８０】
図１１は、スルー画モード中に測定された被写体輝度を利用する第２実施形態を示すものである。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり、同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
レリーズボタン４が半押しとなると、それに応答してスルー画モード中に測定した被写体輝度を第１輝度検出シーケンスの測定値（被写体輝度）として取得するとともに、その取得した被写体輝度に後述のように決まる第１測定範囲で測定の上限よりも高い被写体輝度が含まれるときに、第２，第３測光シーケンスを実行するように構成してある。
【００８２】
スルー画モード中では、動画撮影時の露出値を決めるための被写輝度の測定を行っており、被写体輝度がフレーム期間毎にＡＥ／ＡＷＢ検出部３７からＣＰＵ１５に入力されるので、その被写体輝度を例えばＲＡＭ１５ｂに一時的に保持しておくことで、レリーズボタン４の半押しの直前に測定した被写体輝度を取得することができる。
【００８３】
この例では、レリーズボタン４の半押しの直前の被写体輝度を、半押し時点でＲＡＭ１５に取得済みの最新の被写体輝度としているが、例えば半押し時点のフレーム期間中にＣＣＤイメージセンサ１５で露光結果、あるいは出力されている撮影信号に基づいて得られる被写体輝度であってもよい。また、垂直同期信号ＶＩに対するレリーズボタン４の半押しのタイミングに応じて、これらを切り替えてもよい。なお、レリーズタイムラグを短くするという点からは、取得済みの最新の被写体輝度を用いるのが好ましい。
【００８４】
第１測定範囲としては、第１輝度検出シーケンスの被写体輝度として取得した被写体輝度を得た露光の際の露出値（以下、スルー画露出設定値という）を基準に低輝度側、高輝度側に適当な幅を持つよう設定される。この例では、第１測定範囲は、「スルー画露出設定値−２．５ＥＶ」以上「スルー画露出設定値＋１．５ＥＶ」未満）に設定する。
【００８５】
第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した被写体輝度に第１測光範囲の上限以上の値が含まれる場合に、図１２に示すように、レリーズボタン４の半押し後に第２，３輝度検出シーケンスが実行される。第２輝度検出シーケンスは、その第２測定範囲が第１測定範囲よりも高輝度側にずらして行われる。第１測定範囲が「スルー画露出設定値−２．５ＥＶ」以上「スルー画露出設定値＋１．５ＥＶ」未満となっているので、第２輝度検出シーケンスは、露出値を「スルー画露出設定値＋４ＥＶ」として露光を行い、第２測定範囲を「（スルー画露出設定値＋４ＥＶ）−２．５ＥＶ」「（スルー画露出設定値＋４ＥＶ）＋１．５ＥＶ」未満に設定して行う。同様に第３輝度検出シーケンスは、露出値を「スルー画露出設定値＋８ＥＶ」として露光を行い、第３測光範囲を「（スルー画露出設定値＋８ＥＶ）−２．５ＥＶ」以上「（スルー画露出設定値＋８ＥＶ）＋１．５ＥＶ」以下に設定して行う。
【００８６】
第２，第３輝度検出シーケンスを行う場合の一例を示す図１３において、スルー画設定露出値（図１２中の露光Ｅ１の露出値）が９．５ＥＶであった場合では、第1測定範囲は7ＥＶ以上１１ＥＶ未満となる。第２輝度検出シーケンスでは露出値を１３．５ＥＶに設定して露光Ｅ２を行い、第２測定範囲が１１ＥＶ以上１５ＥＶ未満となる。さらに、第３輝度検出シーケンスでは露出値を１７．５ＥＶに設定して露光Ｅ３を行い、第３測定範囲が１５ＥＶ以上１９ＥＶ未満となる。
【００８７】
他方、第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した全ての被写体輝度が第１測定範囲内である場合には、図１４に示すように、レリーズボタン４の半押し後に第２，３輝度検出シーケンスを実行しないで、第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した被写体輝度だけから適正露出値を算出する。例えば、図１５に示すようにスルー画露出設定値が９．５ＥＶであった場合で、第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した被写体輝度が７．５ＥＶ〜１０．８ＥＶの範囲である場合には、第２，３輝度検出シーケンスを実行しない。
【００８８】
この例によれば、レリーズボタン４の半押し後に、輝度検出シーケンスを行わないので、適正露出値の算出が完了するまでの時間を短くすることができ、レリーズボタン４の半押しから静止画撮影可能となるまでの時間、すなわちレリーズタイムラグを短くできるという利点がある。
【００８９】
なお、上記実施形態では、第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した被写体輝度が第１測光範囲の上限以上のものが含まれるときに、より高輝度域を測定する第２，第３輝度検出シーケンスを実行するが、第１測光範囲よりも低い値のものが含まれるときに、第１測光範囲より低輝度域を測定する輝度検出シーケンスを実行してもよい。さらに、第２輝度検出シーケンスの測定結果に第２測光範囲の上限以上の被写体輝度が含まれるときにだけ、第３輝度検出シーケンスを実行するように構成してもよい。
【００９０】
図１６，図１７は、スメア成分の影響を除去して適正露出値を算出する第３実施形態を示すものである。なお、以下、説明する他は、最初の実施形態と同じであり、同じ部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
この例では、第1〜第３輝度検出シーケンスとともに、スメア検出シーケンスを行う。スメア検出シーケンスでは、例えば第３輝度検出シーケンスと同様にＣＣＤイメージ１０のよる露光Ｅ４，撮影信号の出力Ｒ４を行って画像データを生成するが、露光を行った後に各受光部５０の電荷を垂直転送路５３に移動させないで、垂直，水平転送路５３，５４の電荷を転送させるようにタイミングジェネレータ３０にパラメータ設定を行う（Ｐ４）。このように、各受光部５０の電荷を垂直転送路５３に移動させずに電荷転送を行うことにより、被写体像の成分を含まないスメア成分だけの撮影信号（以下、スメア信号という）を出力する。
【００９２】
ＡＥ／ＡＷＢ検出３７は、スメア信号をデジタル変換した画像データが入力されると、その画像データを用いてスメア輝度を生成する。このスメア輝度は、各小領域５７のスメア成分を被写体輝度と同様に表したものである。ＣＰＵ１５は、同じ小領域５８の第３輝度検出シーケンスで抽出された被写体輝度から対応するスメア輝度を減じるスメア補正演算ＣＳをそれぞれの小領域５８について行う。このようにすることにより、第３輝度検出シーケンスで得られる各小領域５８の被写体輝度かスメア成分を除去している。なお、高速な電子シャッタ速度を用いて露光を行う場合に、スメア成分の影響が大きくなるので、この例では第３輝度検出シーケンスの被写体輝度を補正している。
【００９３】
ＣＰＵ１５は、上記のように第３輝度検出シーケンスで抽出した被写体輝度を補正した後に、その補正した被写体輝度、及び第１，第２輝度検出シーケンスで抽出した被写体輝度とをを用いて露出演算処理Ｃ０を行って、適正露出値を算出する。これにより、スメア成分の影響をなくした適正露出値を算出することができる。
【００９４】
図１８は、第2の実施形態のようにスルー画モード中に測定された被写体輝度を利用する構成において、スメア成分を除去して適正露出値を算出する第４実施形態を示すものである。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり、同じ部材には同一の符号を付してその説明を省略する。また、レリーズボタン４の半押しの直前のスルー画モード時の被写体輝度を第１シーケンスの被写体輝度として取得し、その被写体輝度に応じて第２，第３輝度検出シーケンスの実行の有無を判断する点は、第２実施形態と同じであり、スメア成分の検出、補正の動作については第３実施形態と同じである。
【００９５】
レリーズボタン４が半押しとなると、それに応答してスルー画モード中に測定した被写体輝度を第１輝度検出シーケンスの測定値として取得され、第２，第３測光シーケンスを実行するか否かの判断がＣＰＵ１５によって行われる。
【００９６】
例えば取得した被写体輝度にスルー画露出設定値に応じて決まる第１測定範囲の上限以上のものがあれば、図１９に示すように、第２，３輝度検出シーケンスが実行され、第３輝度検出シーケンスの後にスメア検出シーケンスが行われる。このスメア検出シーケンスからその結果を用いて第３輝度検出シーケンスの結果を補正して露出演算処理を適正露出値を算出する。
【００９７】
一方、取得した被写体輝度が第１測定範囲内である場合には、電子シャッタ速度が高速となるとスメアの影響が大きくなり、低速であれば影響を無視できるので、電子シャッタ速度に応じてスメア検出シーケンスを行うか否かの判断を行う。この例ではスルー画設定露出値が１５ＥＶ以上である場合には、スメアの影響が大きくなる電子シャッタ速度となるように露出変換処理を行うので、スルー画露出設定値が１５ＥＶ以上であったか否かを調べる。
【００９８】
スルー画設定露出値が１５ＥＶ未満である場合には、第１輝度検出シーケンスの測定値として取得した被写体輝度だけを用いて露出演算処理を行う。したがって、この場合には、第２実施形態の図１５に示す動作となる。
【００９９】
スルー画設定露出値が１５ＥＶ以上である場合には、図２０に示すように、レリーズボタン４を半押しとした後にスメア検出シーケンスを行う。そして、スメア検出シーケンスで得られる結果を用いて、第１輝度検出シーケンスの測定値、すなわちレリーズボタン４が半押しに応答して取得したスルー画モード中に測定した被写体輝度を補正し、その補正した被写体輝度を用いて適正露出値を算出する。
【０１００】
なお、第２，第３輝度検出シーケンスを実行する場合にも、電子シャッタ速度の高低によってスメア検出シーケンスの実行の有無を決めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの正面側を示す説明図である。
【図２】デジタルカメラの背面側を示す説明図である。
【図３】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図４】ＣＣＤイメージセンサの受光部を示す説明図である。
【図５】撮影画面の測光状態と小領域の重みを示す説明図である。
【図６】各輝度検出シーケンスの測定範囲を示すグラフである。
【図７】撮影動作の概略を示すフローチャートである。
【図８】ＡＥ処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】要部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】複数回の測光の状態を示す説明図である。
【図１１】第1輝度検出シーケンスの被写体輝度としてスルー画モード中に取得した被写体輝度を用いる第２実施形態のフローチャートである。
【図１２】第２実施形態のにおける要部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１３】第２実施形態での各輝度検出シーケンスの測定範囲の一例を示すグラフである。
【図１４】第２実施形態でレリーズボタンの半押し後、第２，第３輝度検出シーケンスを行わない場合の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】第２実施形態でレリーズボタンの半押し後、第２，第３輝度検出シーケンスを行わない場合の測定範囲と被写体輝度の関係の一例を示すグラフである。
【図１６】スメア成分を検出して補正を行う第３実施形態のＡＥ処理を示すフローチャートである。
【図１７】第３実施形態における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１８】第１輝度検出シーケンスの被写体輝度としてスルー画モード中に取得した被写体輝度を用いるとともに、スメア成分の検出を選択的に行う第４実施形態におけるＡＥ処理を示すフローチャートである。
【図１９】第４実施形態において第３輝度検出シーケンスまでを行う場合の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２０】第４実施形態において第２，３輝度検出シーケンスを行わずスメア検出シーケンスを行う場合の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
４  レリーズボタン
９  ＬＣＤ
１０  ＣＣＤイメージセンサ
１５  ＣＰＵ
２３  絞り装置
３０  タイミングジェネレータ
３４  画像処理部
３７  ＡＥ／ＡＷＢ検出部
【図１】
2006165725.tif 000004
【図２】
2006165725.tif 000005
【図３】
2006165725.tif 000006
【図４】
2006165725.tif 000007
【図５】
2006165725.tif 000008
【図６】
2006165725.tif 000009
【図７】
2006165725.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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