(57)【要約】【課題】撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することである。【解決手段】被写体光像が撮像素子４０により画像信号に変換される一方、測光センサ３２により被写体輝度が検出される。そして、Ｂμｃｏｍ５０によって、上記撮像素子４０の感度が設定され、上記被写体輝度に基づいて適正露出量が演算され、これにより得られた適性露出量が補正される。更に、上記露出量に応じて、上記撮像素子４０の露光量が制御される。また、少なくとも上記補正は上記設定された感度に応じて行われる。【選択図】      図２
2005117481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光像を画像信号に変換して取り込む撮像手段と、
被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、
上記撮像手段の感度を設定可能な感度設定手段と、
上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、
上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、
上記演算手段と上記補正手段に基づいた露出量に応じて、上記撮像手段の露光量を制御する露光制御手段と、
を具備し、
少なくとも上記補正手段は上記感度設定手段に於いて設定された感度に応じた補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、
被写体輝度を検出する上記撮像手段とは異なる光検出手段と、
撮影後に、撮影された画像出力を増幅する増幅率を設定可能なデジタルゲイン設定手段と、
上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、
上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、
上記演算手段と上記補正手段に基づいた露出量に応じて、上記撮像手段の露光量を制御する露光制御手段と、
を具備し、
少なくとも上記補正手段は、上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
撮影時に上記光電変換の際の増幅率を設定可能なアナログゲイン設定手段を更に具備し、
少なくとも上記補正手段は、上記アナログゲイン設定手段と上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、
被写体に光を照射する発光手段と、
被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、
上記撮像手段の感度を設定可能な感度設定手段と、
上記被写体輝度に基づき上記発光手段の発光量を演算する演算手段と、
上記演算手段で得られた発光量を補正する補正手段と、
上記演算手段と上記補正手段に基づいた発光量に応じて、上記発光手段の発光量を制御する発光制御手段と、
を具備し、
少なくとも上記補正手段は、上記感度設定手段に於いて設定された感度に応じた補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、
被写体に光を照射する発光手段と、
被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、
撮影後に、撮影された画像出力を増幅する増幅率を設定可能なデジタルゲイン設定手段と、
上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、
上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、
上記演算手段と上記補正手段に基づいた発光量に応じて、上記発光の制御を行う発光量制御手段と、
を具備し、
少なくとも上記補正手段は、上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
撮影時に上記光電変換の際の増幅率を設定可能なアナログゲイン設定手段を更に具備し、
少なくとも上記補正手段は、上記アナログゲイン設定手段と上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記補正手段で補正される補正量は、上記撮像手段の個体差を吸収するため、上記撮像手段毎に相違することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は撮像装置に関し、より詳細には、被写体光像を画像信号に変換して取り込む撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影前に、撮像素子とは異なる測光センサで決定した適正露出レベルと、撮像画像が適正となるような露出レベルとの誤差により、撮影画像の露出がずれ、露出不足または露出オーバの画像が撮像されるという問題があった。上記誤差を低減するために、様々な技術が提案されており、例えば、撮像後にゲイン補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−６９３５６号公報  この特許文献１に記載の技術は、適正露出レベルと撮像画像の露出レベルの誤差を低減するために、予め決められていた誤差補正値を用いて演算された適正露出値を補正して露出を変更するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、適正露出レベルと撮像画像の露出レベルの誤差は、撮像素子のアナログゲイン（感度）によって相違する。また、撮像後、撮像したデータにデジタルゲインを使用することにより、見かけ上の高感度撮像を行うようなシステムに於いては、後段でのデジタルゲインを加味して、その分露出量を減らして露出しているが、これは、後段でデジタルゲインを上げない場合に比べて、撮像素子の低輝度側の特性を使用するため、適正露出レベルと撮像画像の露出レベルの誤差が、上述した後段でデジタルゲインを上げない場合に比べて相違する。
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１では、このような場合の誤差については言及されておらず、また、このような誤差の相違まで精度良く補正することのできるシステムではない。
【０００５】
したがってこの発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像素子とは異なる測光センサで露出を決定するデジタルカメラの撮像装置に於いて、撮像素子の感度やデジタルゲインによる撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１に記載の発明は、被写体光像を画像信号に変換して取り込む撮像手段と、被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、上記撮像手段の感度を設定可能な感度設定手段と、上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、上記演算手段と上記補正手段に基づいた露出量に応じて、上記撮像手段の露光量を制御する露光制御手段と、を具備し、少なくとも上記補正手段は上記感度設定手段に於いて設定された感度に応じた補正を行うことを特徴とする。
【０００７】
このような構成とすることにより、撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、被写体輝度を検出する上記撮像手段とは異なる光検出手段と、撮影後に、撮影された画像出力を増幅する増幅率を設定可能なデジタルゲイン設定手段と、上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、上記演算手段と上記補正手段に基づいた露出量に応じて、上記撮像手段の露光量を制御する露光制御手段と、を具備し、少なくとも上記補正手段は、上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすることにより、撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明に於いて、撮影時に上記光電変換の際の増幅率を設定可能なアナログゲイン設定手段を更に具備し、少なくとも上記補正手段は、上記アナログゲイン設定手段と上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすることにより、デジタルゲイン、アナログゲインに応じて適正な露出補正を行うことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、被写体に光を照射する発光手段と、被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、上記撮像手段の感度を設定可能な感度設定手段と、上記被写体輝度に基づき上記発光手段の発光量を演算する演算手段と、上記演算手段で得られた発光量を補正する補正手段と、上記演算手段と上記補正手段に基づいた発光量に応じて、上記発光手段の発光量を制御する発光制御手段と、を具備し、少なくとも上記補正手段は、上記感度設定手段に於いて設定された感度に応じた補正を行うことを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすることにより、撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像手段と、被写体に光を照射する発光手段と、被写体輝度を検出するもので、上記撮像手段とは異なる光検出手段と、撮影後に、撮影された画像出力を増幅する増幅率を設定可能なデジタルゲイン設定手段と、上記被写体輝度に基づき適正露出量を演算する演算手段と、上記演算手段で得られた適性露出量を補正する補正手段と、上記演算手段と上記補正手段に基づいた発光量に応じて、上記発光の制御を行う発光量制御手段と、を具備し、少なくとも上記補正手段は、上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすることにより、撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に於いて、撮影時に上記光電変換の際の増幅率を設定可能なアナログゲイン設定手段を更に具備し、少なくとも上記補正手段は、上記アナログゲイン設定手段と上記デジタルゲイン設定手段で設定されたゲインに応じて適性露出を補正することを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすることにより、デジタルゲイン、アナログゲインに応じて適正な露出補正を行うことができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１に記載の発明に於いて、上記補正手段で補正される補正量は、上記撮像手段の個体差を吸収するため、上記撮像手段毎に相違することを特徴とする。
【００１９】
このような構成とすることにより、撮像素子毎に適正な露出補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、撮像素子とは異なる測光センサで露出を決定するデジタルカメラの撮像装置に於いて、撮像素子の感度やデジタルゲインによる撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応可能な、精度の高い撮像装置を提供することができる。
【００２１】
また、例えば撮像後にデジタル的に信号増幅することを念頭において、露出量を暗く撮影するような場合に、撮像素子の使用輝度領域が相違するような場合の撮像露出レベルと適性露出レベルの相違にも対応可能な、精度の良い撮像装置を提供することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラの一部を切断してその内部構成を概略的に示す斜視図である。
【００２４】
図１に於いて、本実施形態のデジタルカメラ１０は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体１１と、レンズ鏡筒１２とから成り、これらカメラ本体１１とレンズ鏡筒１２とは、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
【００２５】
上記レンズ鏡筒１２は、複数の撮影レンズやその駆動機構等から成る撮影光学系１２ａを内部に保持して構成されている。この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写体光束により形成される被写体の像を、所定の位置（後述する撮像素子４０の光電変換面上）に結像せしめるように、例えば、複数の光学レンズ等によって構成されるものである。そして、このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体１１の前面に向けて突出するように配設されている。
【００２６】
尚、このレンズ鏡筒１２については、従来のカメラ等に於いて一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００２７】
カメラ本体１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、且つ、撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部（撮影レンズ装着部とも称する）をその前面に備えて構成されてなる、いわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。
【００２８】
つまり、カメラ本体１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されている。この露光用開口の周縁部には、撮影光学系装着部（図示せず）が形成されている。
【００２９】
カメラ本体１１の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部が配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体１１を動作させるための各種の操作部材、例えば撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズ釦１３と、カメラ本体１１のグリップ部とレンズ鏡筒１２の間で内部に後述する光源センサ５５が配設された拡散板１４等が配設されている。
【００３０】
尚上述した操作部材については、この発明とは直接関連しない部分であるので、図面の煩雑化を避けるために、レリーズ釦１３以外の操作部材については、その図示及び説明を省略する。
【００３１】
カメラ本体１１の内部には、図１に示されるように、各種の構成部材、例えば、ファインダ装置１６と、シャッタ部１７と、撮像ユニット１８と、主回路基板１９を始めとした複数の回路基板（図１では主回路基板１９のみが図示されている）と、等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
【００３２】
上記ファインダ装置１６は、上記撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子４０（図２参照）の光電変換面上とは異なる所定の位置に形成させるべく設けられたもので、いわゆる観察光学系を構成する。
【００３３】
ファインダ装置１６は、クイックリターンミラー１６ａと、ペンタプリズム１６ｂと、接眼レンズ１６ｃとから構成されている。
【００３４】
上記クイックリターンミラー１６ａは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るようにしたものである。ペンタプリズム１６ｂは、上記クイックリターンミラー１６ａから出射する光束を受けて正立正像を形成する。また、接眼レンズ１６ｃは、上記ペンタプリズム１６ｂにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させるためのものである。
【００３５】
また、クイックリターンミラー１６ａは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する露光退避位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態に於いては撮影光学系１２ａの光軸上に於いて当該光軸に対して所定の角度、例えば、角度４５度を有して配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該デジタルカメラ１０が通常状態にある場合には、クイックリターンミラー１６ａによってその光軸が折り曲げられて、当該クイックリターンミラー１６ａの上方に配置されるペンタプリズム１６ｂの側へと反射されるようになっている。すなわち、これがクイックリターンミラー（可動ミラー）１６ａのファインダ観察位置である。
【００３６】
一方、本デジタルカメラ１０が撮影動作の実行中に於いて、その実際の露光動作中には、当該クイックリターンミラー１６ａは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっている。これによって、被写体光束は、撮像素子４０の側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００３７】
上記シャッタ部１７は、撮像素子４０の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するもので、シャッタ機構等を備えて構成されている。
【００３８】
撮像ユニット１８は、上記シャッタ部１７と、このシャッタ部１７を含み撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づいて形成される被写体像に対応した画像信号を得る撮像素子４０を含んだアッセンブリで構成される。
【００３９】
また、上記主回路基板１９は、撮像素子４０により取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路（図示せず）答の電気回路を構成する各種の電気部材が実装されている。
【００４０】
上記シャッタ部１７は、例えばフォーカルプレーン方式のシャッタ機構や、このシャッタ機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等に於いて一般的に利用されているものと同様のものが適用される。したがって、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００４１】
また、図示していないが、ファインダ装置１６の上方には、公知の外部ストロボを接続可能で、且つ、外部ストロボとの通信を可能ならしめるストロボ接点が設けられている。
【００４２】
図２は、本デジタルカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図である。
【００４３】
図２に於いて、このデジタルカメラは、上述したように、カメラ本体１１と、交換レンズとしてのレンズ鏡筒１２とから主に構成されており、カメラ本体１１の前面に対して、所望のレンズ鏡筒１２が着脱自在に設定されている。また、カメラ本体１１の上部に対して、所望のストロボ装置６４が着脱可能な構成となっている。
【００４４】
上記レンズ鏡筒１２の制御は、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌμｃｏｍと称する）２５によって行われる。一方、カメラ本体１１の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｂμｃｏｍと称する）５０によって行われる。このＢμｃｏｍ５０は、更に感度設定手段（デジタルゲイン設定手段、アナログゲイン設定手段）、演算手段、補正手段、露光制御手段及び発光制御手段を構成している。
【００４５】
尚、これらＬμｃｏｍ２５とＢμｃｏｍ５０とは、合体時に於いて通信コネクタ６３を介して、通信可能に電気的接続がなされる。そしてカメラシステムとして、Ｌμｃｏｍ２５がＢμｃｏｍ５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
【００４６】
レンズ鏡筒１２内には、撮影レンズ２１と絞り２２が設けられている。撮影レンズ２１は、レンズ駆動機構２３内に存在する図示されないＤＣモータによって駆動される。また、絞り２２は、絞り駆動機構２４内に存在する図示されないステッピングモータによって駆動される。Ｌμｃｏｍ２５は、Ｂμｃｏｍ５０の指令に従って、これら各モータを制御する。
【００４７】
一方、カメラ本体１１内には、次の構成部材が図示のように配設されている。
【００４８】
例えば、光学系としての一眼レフ方式の構成部材（クイックリターンミラー１６ａ、ペンタプリズム１６ｂ、接眼レンズ１６ｃ、フォーカシングスクリーン３１、サブミラー３５）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ部１７と、上記サブミラー３５からの反射光束を受けて自動測距するためのＡＦセンサユニット３６が設けられている。
【００４９】
また、カメラ本体内には、上記ペンタプリズム１６ｂからの光束に基づき測光センサ（光検出手段）３２を介して測光処理する測光回路３３と、上記ＡＦセンサユニット３６を駆動制御するためのＡＦセンサ駆動回路３７と、上記クイックリターンミラー１６ａを駆動制御するミラー駆動機構３８と、上記シャッタ部１７の先幕と後幕を駆動するバネをチャージするシャッタチャージ機構４７と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路４８とが設けられている。
【００５０】
また、光軸上には、上記光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像手段である撮像素子（ＣＣＤユニット）４０が、光電変換素子として設けられている。
【００５１】
このデジタルカメラには、また、撮像素子４０に接続されたＣＣＤインターフェイス回路４１と、液晶モニタ４３と、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ４４と、ＦｌａｓｈＲＯＭ４５及び記録メディア４６等を利用して画像処理する画像処理コントローラ（画像形成手段）４２とが設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。
【００５２】
その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶するもので、補正量記憶手段として、例えば、ＥＥＰＲＯＭから成る不揮発性メモリ４９が、Ｂμｃｏｍ５０からアクセス可能に設けられている。
【００５３】
また、上記測光センサ３２は、接眼レンズ１６ｃの上部の、フォーカシングスクリーン３１をやぶにらむ位置に配設されている。この測光センサ３２は、撮影光学系２１、クイックリターンミラー１６ａ、フォーカシングスクリーン３１、ペンタプリズム１６ｂを介して得られる被写体光を、測光用のレンズで該センサに集光して明るさを測定するものである。
【００５４】
この測光センサ３２はシリコンフォトダイオードで構成されており、センサと測光レンズ（図示せず）の間には赤外カットフィルタが挿入されている。これらの光学系と合わせた測光センサ３２の分光感度は、ほぼ視感度に等しいものとなっている。
【００５５】
更に、シャッタ部１７をやぶにらむ位置（光路よりクイックリターンミラー１６ａが退避した状態でシャッタ幕をカメラ横からやぶにらむ位置）には、白または灰色のシャッタ幕からの反射光量を測定するためのストロボ測光センサ５１が配設されている。ストロボ発光するような撮影条件の場合には、絞り２２が絞り込み動作を終了し、クイックリターンミラー１６ａが光路より退避した後、撮影に先立ち、外部ストロボ装置６４をプリ発光させたときの明るさを、このストロボ測光センサ５１で検出し、その出力は、ストロボ光検出回路５２を介してＢμｃｏｍ５０に供給される。
【００５６】
Ｂμｃｏｍ５０は、この出力に応じてストロボ発光量を求め、ストロボ通信回路６１を介して外部ストロボ装置６４に送信し、本撮影時のストロボ発光量とタイミングを制御する。上記ストロボ測光センサ５１もシリコンフォトダイオードで構成されており、ストロボ測光センサ５１と測光レンズ（図示せず）の間には、赤外カットフィルタ（図示せず）が挿入されている。これらの光学系と合わせたストロボ測光センサ５１の分光感度は、ほぼ視感度に等しいものとなっている。
【００５７】
上述した光源センサ５５は、本実施形態では外光式のセンサで構成される光源検出手段であり、レンズ鏡筒１２を通過していない被写体光を拡散板１４を介して検出する。この光源センサ５５は、可視赤外光センサ６９及び赤外光センサ６８から構成されており、拡散板１４を介して被写体光が入射される構成のため、センサの視野は同一であり、広い画角を有している。
【００５８】
可視光センサ６９は正しくは可視及び近赤外の分光感度を有しているが、可視光センサ６９と拡散板１４との間には、赤外カットフィルタ（図示せず）が挿入されており、最終的に可視光のみを受光するような構成となっている。光源センサ５５は、各分光感度のセンサに応じた光電流を圧縮、電流電圧変換して出力する。光源検出センサの出力は、光源検出回路５４でＡ／Ｄ変換され、各センサの分光感度に応じた被写体全域の明るさが検出可能な構成となっている。
【００５９】
また、Ｂμｃｏｍ５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ５７と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）５８と、ストロボ通信回路６１が設けられている。上記カメラ操作スイッチ５８は、例えばレリーズスイッチ、モード変更スイッチ、測光モード変更スイッチ及びパワースイッチ等、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群で構成される。
【００６０】
上記ストロボ通信回路６１は、上述したストロボ測光センサ５１で得られＢμｃｏｍ５０で算出したストロボの発光量に基づいた信号を受ける。そして、通信コネクタ６２を経てカメラ本体１１の外部に取り付けられるストロボ装置６４に信号を出力して、ストロボ装置６４が所定光量で発光する。
【００６１】
尚、ここではストロボ装置６４はカメラ本体１１の外部に取り付けられるものを例として説明するが、これに限られずに内蔵ストロボ装置を使用するものであっても良い。
【００６２】
更に、カメラ本体１１内には、電源としての電池６０と、この電源の電圧を当該デジタルカメラを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給するための電源回路５９とが設けられている。
【００６３】
上述したように構成されたデジタルカメラでは、各部が次のように稼動する。
【００６４】
画像処理コントローラ４２により、Ｂμｃｏｍ５０の指令に従って、ＣＣＤインターフェイス回路４１が制御され、撮像素子４０から画像データが取り込まれる。この画像データは、画像処理コントローラ４２でビデオ信号に変換され、液晶モニタ４３にて出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ４３の表示画像から、撮影された画像イメージが確認可能である。
【００６５】
ＳＤＲＡＭ４４は画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリア等に使用される。また、この画像データは、ＪＰＥＧデータに変換された後に、記録メディア５０に保管されるように設定されている。
【００６６】
ミラー駆動機構３８は、クイックリターンミラー１６ａのＵＰ（アップ）位置とＤＯＷＮ（ダウン）位置へと駆動するための機構である。上記クイックリターンミラー１６ａがＤＯＷＮ位置にある時、撮影レンズ２１からの光束は、ＡＦセンサユニット３６側とペンタプリズム１６ｂ側へと分割されて導かれる。
【００６７】
ＡＦセンサユニット３６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路３７を介してＢμｃｏｍ５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。
【００６８】
また、ペンタプリズム１６ｂに隣接する接眼レンズ１６ｃからは、ユーザが被写体を目視できる。一方、このペンタプリズム１６ｂを通過した光束の一部は、測光センサ３２へ導かれ、ここで検知された光量に基づいて周知の測光処理が行われる。
【００６９】
図３は、測光センサ３２の測光パターンとスポット測光領域の例を示した図である。
【００７０】
測光センサ３２のパターンは、図３に示されるように、５分割されており、分割測光パターン（１）３２1 〜（５）３２5 のような被写体部分を測光する。本実施形態では、カメラは平均測光モード、評価測光モード、スポット（ＳＰＯＴ）測光モードの３つの測光モードを有する。これら３つの測光モードによって、被写体輝度の測光の方法や測光する部分が相違する。
【００７１】
上記平均測光モードは、上記５分割の測光センサで測光されるもので、分割測光パターン（１）３２1 〜（５）３２5 の出力が平均された値が測光値とされる。評価測光モードは、上記５分割の測光センサで測光されるもので、分割測光パターン（１）３２1 〜（５）３２5 の出力を独自のアルゴリズムで重み付けした値が測光値とされる。更に、スポット測光モードは、本実施形態ではＡＦセンサの輝度出力を利用して測光するもので、撮影領域（画面）３２Ａに対するスポット測光領域３２Ｂの視野は、図示十字形状のスポット（ＳＰＯＴ）測光パターン部に相当し、これはＡＦセンサユニット３６内のＡＦセンサの視野に相当する。
【００７２】
上述した測光モードの何れを使用するかは、撮影者がカメラ操作部材の操作を行うことにより決定する。測光センサ３２は、各測光パターンに応じた光電流を圧縮電流電圧変換し、出力する。測光センサ３２の出力は、測光回路３３でＡ／Ｄ変換され、各パターンに応じた被写体輝度が検出可能になる。ＡＦセンサユニット３６内のＡＦセンサは、スポット測光パターンに応じた光電流を積分し、所定電圧に達する時間を測定することにより、スポット測光パターンに応じた被写体輝度が検出可能になる。
【００７３】
上述したスポット測光、或いはファインダ測光による測光結果に基づいて、露出値（シヤッタ速度、絞り、ＩＳＯ感度）が決定される。
【００７４】
このデジタルカメラは、複数の撮影モード（Ｐ；プログラムモード、Ａ；絞り優先モード、Ｓ；シャッタ速度優先モード、Ｍ；マニュアルモード）を有しており、撮影者により選択された撮影モードに応じて、露出値が演算されて決定される。そして、決定された露出値に基いて、シャッタ速度制御、絞り制御、感度制御が行われる。
【００７５】
また、ここで、被写体輝度が暗く、外部ストロボ装置６４が接続されている状態で発光可能な場合には、Ｂμｃｏｍ５０がストロボ発光必要と判断し、ストロボ発光制御が行われる。
【００７６】
上記シャッタ速度は、シャッタ部１７のフォーカルプレーンシャッタにより生成される。ストロボ装置６４の閃光発光の同調秒時は、１／１８０秒である。
【００７７】
絞り２２はレンズ鏡筒１２内にあり、Ｂμｃｏｍ５０とＬμｃｏｍ２５間の通信によって、絞り駆動がレンズに指示されることにより実現される。
【００７８】
感度制御は、撮像素子４０の出力データにアナログゲインをかけることにより実現されるもので、撮像素子のインターフェイス回路４１により行われる。
【００７９】
撮像素子４０は、所定のアナログゲインに設定したとしても、個体毎に感度が相違する。そこで、所定のアナログゲインのときの撮像素子の感度を、インターフェイス回路４１に基準実効感度として記憶させる。そして、露出演算には、所定のアナログゲインのときの基準実効感度と、カメラの設定ＩＳＯ感度に応じたアナログゲイン量とから、撮像時の実効ＩＳＯ感度が算出される。
【００８０】
また、ストロボ装置６４の発光量はストロボ測光センサ５１により行われる。
【００８１】
上述したように、ストロボ測光センサ５１はシャッタ部１７をやぶにらむ位置に、白または灰色のシャッタ幕の反射光を測定するように配設されている。このストロボ測光センサ５１は、クイックリターンミラー１６ａがアップされた後に、ストロボ装置６４のプリ発光により得られるシャッタ幕で反射された光について測定する。Ｂμｃｏｍ５０は、測定光量から発光量を算出し、ストロボ通信回路６１を介してストロボ装置６２に通信する。これにより、撮影時のストロボ装置６４の本発光の光量に反映される。
【００８２】
次に、図４のフローチャートを参照して、この発明の第１の実施形態に従ったデジタルカメラの動作について説明する。
【００８３】
図４は、露出演算の動作を説明するフローチャートである。
【００８４】
この露出演算のシーケンスに入ると、先ず、ステップＳ１にてレンズ通信が行われて、現在どのようなレンズ鏡筒が装着されているかが確認される。次いで、ステップＳ２にて、撮影条件の設定読み込みが行われる。これは、例えば、設定ＩＳＯ感度、測光モード、露出モード等の設定された条件が読み込まれる。設定ＩＳＯ感度の設定が自動設定の場合には、Ｂμｃｏｍ５０がその条件を加味してＩＳＯ感度を設定する。
【００８５】
ステップＳ３では、撮像素子とは異なる測光センサにより、サブルーチン「測光」が実行される。ここでは、輝度値（ＢＶ）が算出される。尚、このサブルーチン「測光」の詳細については後述する。
【００８６】
そして、ステップＳ４では、露出量の演算が行われる。撮影者のＩＳＯ設定に応じてＳＶ値が算出されるが、ＣＣＤにより実効感度が変わるものがあるので、式、ＳＶ＝ＳＶ＋ＳＶ＿ｓｈｉｆｔ＿ｃｃｄにより補正する。ここで、ＳＶ＿ｓｈｉｆｔ＿ｃｃｄは、ＣＣＤに固有の調整値であり、そのカメラ本体に組み込まれているＣＣＤの設定ＳＶ値に対するずれ量として記憶されている。
【００８７】
次に、演算式、ＥＶ＝ＢＶ＋ＳＶ−ＣＶ＋ＥＥ＿ＳＨＩＦＴにより露出量を演算する。ここで、ＥＥ＿ＳＨＩＦＴは、ＣＣＤのアナログゲインとデジタルゲインに応じて変わる補正量であり、この値は、カメラ内にテーブルとして格納されている。尚、これらの詳細は後述する。
【００８８】
また、本第１の実施形態では、これらの値は、カメラの個体毎に異なる調整値として有している。そして、実際に調整する際は、所定の設定されたアナログゲインまたはデジタルゲインに対してどれだけシフトされているかが算出されて調整される。
【００８９】
ところで、この第１の実施形態に於いては、ＳＶ＿ｓｈｉｆｔ＿ｃｃｄという値は、撮像素子のインターフェイス回路４１の中に記憶されている。そのため、インターフェイス回路４１と撮像素子４０をまとめて交換した場合であっても、他の部品に影響を与えることが少ないというメリットがある。
【００９０】
図５は、測光モード、撮像素子のデジタルゲイン、アナログゲインに応じた補正量のテーブルの一例を示した図である。設定測光モード、ＩＳＯ設定感度に応じてＢμｃｏｍ５０が、アナログゲイン、デジタルゲイン、測光モードを決定する。これらに応じて、一義的に補正量が決定される。
【００９１】
これによると、設定ＩＳＯ感度毎に、アナログゲイン、デジタルゲインの値が異なっているのが解る。また、ＩＳＯ感度が同じであっても、補正量は測光モード毎に異なっている。
【００９２】
このように、アナログゲイン、デジタルゲイン、測光モードに応じて補正量を用意し、精度の良い補正が可能な構成となっている。これは、アナログゲイン、デジタルゲインに応じて、ＣＣＤの実際の感度が微妙に変化しても対応できる補正方式である。また、複数の測光センサを有するシステムの場合、測光センサによっても測光センサより算出する適正レベルが異なることがあるが、このようなことに対しても対応可能になっている。
【００９３】
こうして露出量が演算されると、次に、ステップＳ５にて、ＴＶ、ＡＶ演算が行われる。このＴＶ、ＡＶ演算は、図６に示されるテーブルに従って実行される。すなわち、それぞれの露出モードに従って、それぞれの演算式が用いられて演算が行われる。
【００９４】
続くステップＳ６では、上述した演算結果から、ストロボ装置による補助発光が必要か否かが判断される。更にステップＳ７にて、制御用シャッタ秒時、制御絞り値が演算される。
【００９５】
次に、ステップＳ８に於いて、レンズ鏡筒１２と通信が行われ、制御絞り値に対応した、実際に制御可能な絞り値が求められる。ステップＳ９にて、レンズ通信の結果に応じて制御絞り値が実際に制御可能な絞り値に変更されると共に、変更された分の露出が合わせられるよう、制御シャッタ秒時が変更される。
【００９６】
撮像素子の撮影時の絞り値が明るいと、撮像素子のマイクロレンズによるケラレにより感度が落ちる特性があるが、ステップＳ１０に於いて、絞り値に応じた感度落ち量に応じて、シャッタ制御秒時が補正される。このように、ステップＳ４、Ｓ１０にて感度測光モードに応じた補正を行うことで、適正な露出で撮影を行うことが可能となる。
【００９７】
次に、図７のフローチャート及び図８のタイミングチャートを参照して、露出制御の動作について説明する。
【００９８】
本ルーチンに入ると、先ず、ステップＳ１１にて、電源の投入等、撮像素子に関連した撮像準備が行われる。次いで、ステップＳ１２にて、クイックリターンミラー１６ａのアップ位置への移動が行われ、ステップＳ１３にて絞り２２が駆動される。
【００９９】
ステップＳ１４では、図４のフローチャートに於けるステップＳ６の「発光判断」を受けて、ストロボ装置６４による発光の有無が判断される。ここで、ストロボ発光が不要であればステップＳ１７へ移行し、必要であればステップＳ１５へ移行する。
【０１００】
ステップＳ１５では、ストロボ装置６４によるプリ発光が行われて、ストロボ光測光センサ５１によりこのプリ発光による光量が測光される。次いで、ステップＳ１６にて発光量が演算されてその値が決定される。
【０１０１】
ステップＳ１７に於いては、オートＩＳＯモードであるか否かが判断される。ここで、オートＩＳＯモードでない場合はステップＳ２０へ移行し、オートＩＳＯモードである場合はステップＳ１８へ移行する。本実施形態では、オートＩＳＯモードの場合は、ストロボ装置６４の発光量が不足している場合に撮像素子のアナログゲインを変更するようにしている。
【０１０２】
このため、感度が変わるので、ステップＳ１８にて、必要に応じてＩＳＯ感度の変更が行われる。これを受けて、ステップＳ１９にて、設定されたアナログゲイン、デジタルゲインが変更されてストロボ装置６４の発光量が補正される。
【０１０３】
図９は、ストロボ発光量補正のテーブルの例を示した図である。
【０１０４】
発光量を演算してＧＶ値が算出された後に、ＧＶ値をアナログゲイン、デジタルゲインの設定に応じて補正する。この補正量の演算式は、下記の通りである。  
ＧＶ＝ＧＶ＋ＧＶ＿ＳＨＩＦＴ
次に、ステップＳ２０にて、撮像に際しての準備が行われる。例えば、撮像素子のアナログゲインのセット等である。更に、ステップＳ２１では、シャッタ部１７が制御されると共にストロボ装置６４の発光が制御されて、実際の撮像が行われる。
【０１０５】
その後、ステップＳ２２にて、画像処理コントローラ４２等によって、撮像素子４０から画像が読み込まれる。そして、ステップＳ２３にて、デジタルゲイン処理、ホワイトバランスの処理、γ変換処理等の画像処理が行われる。
【０１０６】
図１０は、デジタルゲインと露光レベルとの関係を表した図である。
【０１０７】
図１０に示されるように、撮像素子の出力は、被写体輝度が中間のレベルでは良いものの、明る過ぎる部分と暗過ぎる部分ではリニアリティが悪くなっている。このリニアリティに応じた補正を行うのが、本実施の形態に於ける補正である。
【０１０８】
ここで、デジタルゲインが１のときの目標露出レベルがＡＤ１であり、デジタルゲインが２のときは、後工程でのデジタルゲイン処理を加味して目標レベルを下げて露出する必要があるため、目標露出レベルがＡＤ２である。同様に、デジタルゲインが４のときの目標露出レベルがＡＤ３である。
【０１０９】
ここで、ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３は、理論的には傾き一定の直線上にあるが、実際にはＣＣＤ個々の特性により、若干、直線からずれた特性になってしまう。このことを加味して、デジタルゲイン１、２、４のときの露出レベルが目標レベルのＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３になるように、図９または図５の補正量を決定する。
【０１１０】
次いで、ステップＳ２４ではクイックリターンミラー１６ａがダウン位置に移動され、ステップＳ２５では絞り２２が開放される。更に、ステップＳ２６にて上記ステップＳ２２にて読み込まれた画像が記録メディア４６に書き込まれると、本ルーチンが終了する。
【０１１１】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図４のフローチャートに於けるステップＳ３のサブルーチン「測光」の詳細な動作について説明する。
【０１１２】
このサブルーチン「測光」に入ると、先ずステップＳ３１にて光源検出処理が実行される。この光源検出処理では、光源の種類が検出される。次いで、ステップＳ３２に於いて、測光モードがスポット測光モードであるか否かが判断される。ここで、スポット測光モードである場合は後述するステップＳ３６へ移行し、それ以外の測光モードである場合はステップＳ３３へ移行する。
【０１１３】
ステップＳ３３では、ファインダ測光が行われてセンサデータが読み出される。そして、ステップＳ３４では、ファインダ測光センサデータより被写体の輝度値（ＢＶ値）が算出される。尚、ここで算出されたＢＶ値は、ＥＥＰＲＯＭ４９に格納される。更に、ステップＳ３５では、光源に応じた補正値の算出が行われる。その後、ステップＳ３９へ移行する。
【０１１４】
一方、ステップＳ３６では、スポット測光が行われてセンサデータが読み出される。そして、ステップＳ３７では、スポット測光センサデータより被写体の輝度値（ＢＶ値）が算出される。尚、ここで算出されたＢＶ値は、ＥＥＰＲＯＭ４９に格納される。更に、ステップＳ３８では、光源に応じた補正量が算出される。
【０１１５】
こうして、ステップＳ３５またはステップＳ３８にて補正量が算出されると、ステップＳ３９へ移行して、測光値と上記ステップＳ３５若しくはＳ３８で算出された光源補正量とから、ＢＶ値が算出される。その後、本ルーチンを抜けて、図４のフローチャートに於けるステップＳ４へ移行する。
【０１１６】
このようにして、撮像素子の感度による撮像露出レベルと適正露出レベルの相違に対応して撮影を行うことができる。
【０１１７】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態を説明する。
【０１１８】
上述した第１の実施形態では、図４のフローチャートに於けるステップＳ４の露出量演算の処理に於いてＳＶ値及びＥＶ値が算出されていた。この第２の実施形態では、第１の実施形態に於けるＳＶ＝ＳＶ＋ＳＶ＿ｓｈｉｆｔ＿ｃｃｄの式が不要になる。これは、露出演算式ＥＶ＝ＢＶ＋ＳＶ−ＣＶ＋ＥＥ＿ＳＨＩＦＴの中の補正量ＥＥ＿ＳＨＩＦＴを、撮像素子固有の感度補正量をも含んだ値としているからである。そのため、上述した第１の実施形態よりも補正が簡単になるというメリットがある。
【０１１９】
図１２は、この発明の第２の実施形態に従ったデジタルカメラに於ける露出演算の動作を説明するフローチャートである。
【０１２０】
この露出演算のシーケンスに入ると、先ず、ステップＳ４１にてレンズ通信が行われて、現在どのようなレンズ鏡筒が装着されているかが確認される。次いで、ステップＳ４２にて、撮影条件の設定読み込みが行われる。これは、例えば、設定ＩＳＯ感度、測光モード、露出モード等の設定された条件が読み込まれる。
【０１２１】
ステップＳ４３では、撮像素子とは異なる測光センサにより、測光の処理動作が実行される。この測光処理動作については、上述した第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【０１２２】
そして、ステップＳ４４にて、上述したように、演算式ＥＶ＝ＢＶ＋ＳＶ−ＣＶ＋ＥＥ＿ＳＨＩＦＴにより、露出量の演算が行われる。図１３は、第２の実施形態に於ける測光モード、撮像素子のデジタルゲイン、アナログゲインに応じた補正量のテーブルの一例を示した図である。
【０１２３】
本実施の形態では、補正量はデジタルゲイン、アナログ外典に加えて、撮像素子固有の感度に応じた補正も含んだ値であり、上述した第１の実施形態とは相違した値となる。
【０１２４】
また、これによると、設定ＩＳＯ感度毎に、アナログゲイン、デジタルゲインの値が異なっているのが解る。また、ＩＳＯ感度が同じであっても、補正量は測光モード毎に異なっている。
【０１２５】
こうして露出量が演算されると、次に、ステップＳ４５にて、ＴＶ、ＡＶ演算が行われる。続くステップＳ４６では、上述した演算結果から、ストロボ装置による補助発光が必要か否かが判断される。その後、ステップＳ４７にてレンズ通信が行われると、最後にステップＳ４８にて、制御用シャッタ秒時、制御絞り値が演算される。
【０１２６】
このように、第２の実施形態によれば、光源センサ５５の出力輝度差に応じて、同じ光源であっても補正量を変化させているので、例えば、光源が室内の窓際等のように、蛍光灯と太陽光の混合光のように光源判定の閾値に極めて近い場合であっても、撮影毎に安定して、光源の混合度合に応じた補正を可能にしている。
【０１２７】
以上のようにして、光源に応じて適切な露光にて撮影を行うことができる。
【０１２８】
尚、上述した第１及び第２の実施形態は、レンズ交換式の一眼レフレックスタイプのデジタルカメラに適用された例について述べたが、測光用の素子と撮像素子が相違するならばこれに限られるものではなく、レンズ一体型のカメラであっても良い。
【０１２９】
また、上述した実施形態では、フォーカルプレーンシャッタを使用して露出秒時を決めているが、例えば撮像素子の電子シャッタで露出秒時を決める方式であってもかまわない。
【０１３０】
更に、上述した実施形態では、補正値をカメラ本体固有の値としてカメラ本体毎に異なる値として記憶しているが、固定値としてもかまわない。その場合、調整工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラの一部を切断してその内部構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本デジタルカメラの主に電気的な構成を概略的に示すブロック構成図である。
【図３】測光センサ３２の測光パターンとスポット測光領域の例を示した図である。
【図４】この発明の第１の実施形態に従ったデジタルカメラの動作について説明するもので、露出演算の動作を説明するフローチャートである。
【図５】測光モード、撮像素子のデジタルゲイン、アナログゲインに応じた補正量のテーブルの一例を示した図である。
【図６】各露出モードの演算式を表すテーブルである。
【図７】この発明の第１の実施形態に従ったデジタルカメラの動作について説明するもので、露出制御の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の第１の実施形態に従ったデジタルカメラの動作について説明するもので、露出制御の動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】ストロボ発光量補正のテーブルの例を示した図である。
【図１０】デジタルゲインと露光レベルとの関係を表した図である。
【図１１】図４のフローチャートに於けるステップＳ３のサブルーチン「測光」の詳細な動作について説明する。
【図１２】この発明の第２の実施形態に従ったデジタルカメラに於ける露出演算の動作を説明するフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に於ける測光モード、撮像素子のデジタルゲイン、アナログゲインに応じた補正量のテーブルの一例を示した図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…デジタルカメラ、１１…カメラ本体、１２…レンズ鏡筒、１２ａ…撮影光学系、１３…レリーズ釦、１４…拡散板、１６…ファインダ装置、１６ａ…クイックリターンミラー、１６ｂ…ペンタプリズム、１６ｃ…接眼レンズ、１７…シャッタ部、１８…撮像ユニット、２１…撮影レンズ、２２…絞り、２５…レンズ制御用マイクロコンピュータ（Ｌμｃｏｍ）、３２…測光センサ、３３測光回路、３５…サブミラー、３６…ＡＦセンサユニット、４０…ＣＣＤユニット（撮像素子）、４１…ＣＣＤインターフェイス回路、４２…画像処理コントローラ、４３…液晶モニタ、４９…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、５０…ボディ制御用マイクロコンピュータ（Ｂμｃｏｍ）、５１…ストロボ測光センサ、５２…ストロボ光検出回路、５３…ストロボ光制御回路、５４…光源検出回路、５５…光源センサ、６１…ストロボ通信回路、６２、６３…通信コネクタ、６４…ストロボ装置。
【図１】
2005117481.tif 000003
【図２】
2005117481.tif 000004
【図３】
2005117481.tif 000005
【図４】
2005117481.tif 000006
【図５】
2005117481.tif 000007
【図６】
2005117481.tif 000008
【図７】
2005117481.tif 000009
【図８】
2005117481.tif 000010
【図９】
2005117481.tif 000011
【図１０】
2005117481.tif 000012
【図１１】
2005117481.tif 000013
【図１２】
2005117481.tif 000014
【図１３】
2005117481.tif 000015