(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、
被写体輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段に設定されている露光時間、前記撮影レンズに設定されている絞り値、および前記輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、
前記撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、
前記演算手段により演算された露光感度となるように前記露光感度調節手段を制御する制御手段とを備え、
前記露光感度調節手段は、前記演算された露光感度が所定値以下の場合は、前記撮像手段において出力される画像信号の電荷電圧変換時のフローティング容量を変化させる第１感度調整処理により露光感度を調節し、前記演算された露光感度が所定値より大きい場合は、前記第１感度調整処理および、前記撮像手段において出力される画像信号の増幅度を変化させる第２感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子スチルカメラにおいて、
前記露光感度調節手段は、前記演算された露光感度が前記所定値より低い第２所定値以下の場合は、前記設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させる第３感度調整処理により露光感度を調整し、前記露光感度が前記第２所定値より大きく前記所定値以下の場合は、前記第１感度調整処理および前記第３感度調整処理により露光感度を調節し、前記演算された露光感度が前記所定値以上の場合は、前記第１感度調整処理および前記第２感度調整処理および前記第３感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子スチルカメラにおいて、
前記演算手段により演算される露光感度が第３の所定値以上、あるいは前記第３の所定値より小さな第４の所定値未満の場合に警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子スチルカメラにおいて、
前記制御手段により制御される露光感度の範囲をあらかじめ設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項５】
撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、
被写体輝度を検出する輝度検出手段と、
前記撮像手段に設定されている露光時間、前記撮影レンズに設定されている絞り値、および前記輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、
前記設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させて前記撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、
前記演算手段により演算された露光感度となるように前記露光感度調節手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする電子スチルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を用いて被写体像を撮像する電子スチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラで適正な露出量を得るために、撮影レンズの絞り値ＡＶ，シャッタ秒時ＴＶ，被写体輝度ＢＶ，および露光感度ＳＶを用いて、次式（１）による露出演算を行うアペックス演算が知られている。
【数１】
ＥＶ＝ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ                  （１）
ただし、ＥＶは露出量である。フィルムカメラの場合は、使用するフィルムの感度によりＳＶが決定されるので、被写体輝度ＢＶに応じて絞り値ＡＶおよびシャッタ秒時ＴＶが演算される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
絞り値ＡＶは、撮影レンズによる被写体深度を決定する重要な要素であり、シャッタ秒時ＴＶは、動きのある被写体のぶれを抑えたり躍動感を演出したりする重要な要素である。そこで、絞り値ＡＶおよびシャッタ秒時ＴＶを優先的に設定できると都合がよい。しかしながら、フィルムカメラのように露光感度ＳＶが先に決定されてしまうと、被写体輝度ＢＶに応じて絞り値ＡＶおよびシャッタ秒時ＴＶを調節する必要が生じ、絞り値およびシャッタ秒時を優先的に設定して適正な露出量を得ることは困難である。
【０００４】
本発明の目的は、絞り値およびシャッタ秒時を優先的に設定し、撮像手段における露光感度を変化させて露光調節するようにした電子スチルカメラを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明による電子スチルカメラは、撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、被写体輝度を検出する輝度検出手段と、撮像手段に設定されている露光時間、撮影レンズに設定されている絞り値、および輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、演算手段により演算された露光感度となるように露光感度調節手段を制御する制御手段とを備え、露光感度調節手段は、演算された露光感度が所定値以下の場合は、撮像手段において出力される画像信号の電荷電圧変換時のフローティング容量を変化させる第１感度調整処理により露光感度を調節し、演算された露光感度が所定値より大きい場合は、第１感度調整処理および、撮像手段において出力される画像信号の増幅度を変化させる第２感度調整処理により露光感度を調節することを特徴とする。
請求項５に記載の発明による電子スチルカメラは、撮影レンズを通して被写体像を撮像する撮像手段と、被写体輝度を検出する輝度検出手段と、撮像手段に設定されている露光時間、撮影レンズに設定されている絞り値、および輝度検出手段により検出される被写体輝度に応じて露光感度を演算する演算手段と、設定されている露光時間の中で電荷蓄積時間と電荷非蓄積時間とを交互に行う比率を変化させて撮像手段による露光感度を調節する露光感度調節手段と、演算手段により演算された露光感度となるように露光感度調節手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による電子スチルカメラの概要を示すブロック図である。図１において、電子スチルカメラには、レンズ絞り１１と、ミラー１２と、輝度検出回路１３と、ＣＣＤ１４と、ＣＤＳ回路１５と、可変利得増幅回路１６と、Ａ／Ｄ変換回路１７と、信号処理回路１８と、画像バッファメモリ１９と、ＭＰＵ２０と、ＬＣＤモニタ回路２１と、ＬＣＤモニタ２２と、メモリカード２３と、操作部材２４と、絞り値設定部材２５と、シャッタ秒時設定部材２６と、被制御感度範囲設定部材２７とが備えられている。
【０００８】
被写体光は絞り１１を通過してミラー１２で反射され、輝度検出回路１３に入力される。輝度検出回路１３は被写体輝度を検出してＭＰＵ２０に検出結果を送る。ＭＰＵ２０には操作部材２４からの操作信号、絞り値設定部材２５、シャッタ秒時設定部材２６および被制御感度範囲設定部材２７による各設定値が入力される。操作部材２４からのレリーズ半押し操作信号がＭＰＵ２０に入力されると、ＭＰＵ２０はＣＣＤ１４に対する制御信号を出力する。撮像装置であるＣＣＤ１４は、制御信号によって電荷蓄積および蓄積電荷読み出しのための動作タイミングが制御される。ＭＰＵ２０は、各設定部材から入力される設定値、および輝度検出回路１３から入力される被写体輝度に基づいて、所定の露出演算を行う。
【０００９】
レリーズ半押し操作信号に続いてレリーズ全押し操作信号がＭＰＵ２０に入力されると、ＭＰＵ２０は不図示のミラー駆動機構を駆動してミラー１２をはね上げる。これにより、ＣＣＤ１４上に被写体像が結像される。ＣＣＤ１４は入射される被写体光の明るさに応じて信号電荷を蓄積する。ＣＣＤ１４に蓄積された信号電荷はＭＰＵ２０から送られるタイミング信号によって吐き出され、ＣＤＳ回路１５に入力される。ＣＤＳ回路１５はＣＣＤ１４から出力される撮像信号に含まれるＣＣＤ１４のリセットノイズやアンプノイズなどの低周波ノイズを除去する。
【００１０】
可変利得増幅回路１６は、ＭＰＵ２０により設定される増幅利得でアナログ画像信号に対する信号増幅を行う。Ａ／Ｄ変換回路１７は、信号増幅後のアナログ画像信号をディジタル信号に変換する。ディジタル変換された画像信号は信号処理回路１８に導かれ、輪郭補償やガンマ補正、色温度調整、色空間変換処理などの画像前処理が行われる。画像前処理後の画像データは、バッファメモリ１９に一旦格納される。
【００１１】
バッファメモリ１９に格納された画像前処理後の画像データは、ＭＰＵ２０により表示用の画像データに処理され、ＬＣＤモニタ回路２１で生成される映像信号によってＬＣＤモニタ２２に撮影結果として表示される。上述した画像前処理が行なわれた画像データに対してさらに、ＭＰＵ２０はＪＰＥＧ圧縮のためのフォーマット処理（画像後処理）を行う。ＭＰＵ２０は、画像後処理後の画像データをＪＰＥＧ方式で所定の比率にデータ圧縮する。ＪＰＥＧ方式にデータ圧縮を受けた画像データは、ＭＰＵ２０により所定のデータ名を付与されて着脱可能な不揮発性記録媒体（ＰＣカード、ＣＦカードなど）であるメモリカード２３に記録される。
【００１２】
被制御感度範囲設定部材２７は、後述する露出演算により算出される実効感度値に対して、警告表示を行うか否かの判定に用いられる所定値を設定する操作部材である。この被制御感度範囲設定部材２７を撮影者が操作することにより、上記判定に用いられる所定値が設定される。
【００１３】
図２はＣＣＤ１４の信号出力部を説明する図である。図２において、ＦＥＴ１４２およびＦＥＴ１４８はソースホロワ回路を構成する。フローティングコンデンサ１４３および１４４の容量ＣｆおよびＣｆ１の和がフローティング容量(電荷電圧変換容量)となる。ＦＥＴ１４５はフローティング容量を変化させるＦＥＴであり、ＭＰＵ２０によってオン／オフ制御される。インバータ１４６は、ＭＰＵ２０から出力される制御信号をＦＥＴ１４５のゲート端子に伝達するバッファである。抵抗器１４７は負荷抵抗として用いられる。
【００１４】
ＣＣＤレジスタ１４１の出力に設けられたＦＥＴ１４２のゲートにリセットパルス信号φＲｓが入力されると、ＦＥＴ１４２がオンされてＦＥＴ１４２のソースが電源電圧Ｖｄｄに充電される。リセットパルス信号φＲｓが入力されなくなると、ＦＥＴ１４２がオフされてＦＥＴ１４２のソースがフィードスルーレベルになる。この状態でＣＣＤレジスタ１４１から信号電荷が出力されると、ＦＥＴ１４２のソースの信号レベルがＣＣＤレジスタ１４１が出力する信号電荷に応じた電圧に変化する。この電圧ΔＶは次式（２）によって表される。
【数２】
ΔＶ＝ΔＱ／(Ｃｆ＋Ｃｆ１)                    （２）
ただし、ΔＱはＣＣＤレジスタ１４１から出力される信号電荷であり、(Ｃｆ＋Ｃｆ１)はフローティング容量である。電圧ΔＶはＦＥＴ１４８によって増幅され、増幅後の電圧信号がＣＤＳ回路１５に送られる。上式(２)により、フローティング容量が小さいほど電圧ΔＶが大きくなり、ＦＥＴ１４２のソースの信号レベルの変化が大きくなる。すなわち、フローティング容量が小さいほど信号電荷の検出感度が高くなる。
【００１５】
ＭＰＵ２０はＣＣＤ１４の信号出力部における信号電荷の検出感度を高くするとき、ＦＥＴ１４５をオフさせてフローティング容量をＣｆにする。一方、ＣＣＤ１４の信号出力部の検出感度を低くするとき、ＦＥＴ１４５をオンさせてフローティング容量を(Ｃｆ＋Ｃｆ１)にする。
【００１６】
図３は可変利得増幅回路１６を説明する図である。図３において、可変利得増幅器１６１はＣＤＳ回路１５から出力されるアナログ画像信号を増幅する。ここで、可変利得増幅器１６１の増幅利得はＭＰＵ２０によって設定される。ＭＰＵ２０が増幅利得制御信号をディジタル値で出力すると、Ｄ／Ａ変換回路１６２がディジタル値に応じたアナログ電圧信号に変換して可変利得増幅器１６１へ出力する。可変利得増幅器１６１は、入力されるアナログ電圧に応じて増幅利得を設定する。
【００１７】
図４はＣＣＤ１４を説明する図である。ＣＣＤ１４は、いわゆる電子シャッタ制御による制御時間を、たとえば、１／１２５秒に固定しておき、１／１２５秒の間に電荷蓄積と電荷排出とを交互に繰り返すdutyを変えることにより露光量が制御される。図４において、光電変換フォトダイオード４１はＣＣＤ１４の画素を構成する。光電変換フォトダイオード４１の上側には電荷排出用ドレイン領域４２が設けられている。光電変換フォトダイオード４１と電荷排出用ドレイン領域４２との間に電荷排出ゲート４５が設けられている。光電変換フォトダイオード４１の左側には電荷蓄積部４３が設けられている。光電変換フォトダイオード４１と電荷蓄積部４３との間に蓄積シフトゲート４６が設けられている。電荷蓄積部４３の左側には電荷転送ＣＣＤレジスタ４４が設けられている。電荷蓄積部４３と電荷転送ＣＣＤレジスタ４４との間に読み出しゲート４７が設けられている。
【００１８】
図５はＣＣＤ１４の露光時間がduty５０％で制御される場合のＣＣＤ１４に対する制御信号のタイミングを示す図である。電子シャッタ信号Sig14はＣＣＤ１４に対する電荷蓄積信号であり、図５においてＨレベルの区間が１／１２５秒に相当する。制御信号Sig45は電荷排出ゲート４５に対する制御信号であり、制御信号Sig46は蓄積シフトゲート４６に対する制御信号である。また、制御信号Sig47は読み出しゲート４７に対する制御信号である。各制御信号Sig45〜47はいずれもＨレベルで各々のゲートを開き、Ｌレベルで各々のゲートを閉じる。
【００１９】
ＣＣＤ１４で露光開始する前(Sig14がＬレベル)は、電荷排出ゲート４５、蓄積シフトゲート４６、および読み出しゲート４７の各ゲートが開かれ、光電変換フォトダイオード４１で発生した電荷、および電荷蓄積部４３に蓄積された電荷は電荷排出用ドレイン領域４２、および電荷転送ＣＣＤレジスタ４４から廃棄される。ＣＣＤ１４で露光が開始される(Sig14がＨレベル)と、読み出しゲート４７が閉じられ、電荷排出ゲート４５および蓄積シフトゲート４６にはそれぞれ逆位相のパルス信号が印加される。
【００２０】
ＣＣＤ１４で露光が終了される(Sig14がＬレベル)と、読み出しゲート４７が一旦開かれ、電荷蓄積部４３に蓄積された電荷が電荷転送ＣＣＤレジスタ４４に転送される。一旦開かれた読み出しゲート４７は、その後電荷転送ＣＣＤレジスタ４４から転送電荷の読み出しが終了するまで閉じたままにされる。ＣＣＤ４４から転送電荷の読み出しが終了すると読み出しゲート４７が開かれ、次の露光開始まで待機する。一方、電荷排出ゲート４５および蓄積シフトゲート４６は、ＣＣＤ１４で露光が終了されると開かれ、次の露光開始まで待機する。
【００２１】
図５において、蓄積シフトゲート４６が開かれているとき、すなわち、Sig46がＨレベルのとき、電荷が電荷蓄積部４３に蓄積される。蓄積シフトゲート４６が閉じられているとき、すなわち、Sig46がＬレベルのとき、電荷は電荷蓄積部４３に蓄積されない。電荷蓄積部４３に電荷が蓄積されない期間に光電変換フォトダイオード４１で発生する電荷は、電荷排出用ドレイン領域４２から排出される。この結果、電子シャッタ信号Sig14のＨレベル期間、すなわち、ＣＣＤ１４に対するシャッタ秒時が１／１２５秒に制御される場合でも、１／２の期間は電荷が蓄積されないので、ＣＣＤ１４による実際の露光時間は１／２５０秒相当に制御される。なお、本実施の形態の電子スチルカメラでは、開口時間を制御するメカニカルシャッタ機構が省略され、いわゆる電子シャッタ制御によりシャッタ秒時が制御される。
【００２２】
ＣＣＤ１４の露光時間をduty７５％で制御する場合は、電子シャッタ信号Sig14がＨレベルの期間に、制御信号Sig46のＨレベルとＬレベルの比率を７５％にするパルス信号を蓄積シフトゲート４６に印加する。電荷排出ゲート４５には、制御信号Sig46と逆位相のパルス制御信号Sig45を印加する。この結果、電子シャッタ信号Sig14のＨレベル期間、すなわち、ＣＣＤ１４に対するシャッタ秒時が１／１２５秒に制御される場合でも、１／４の期間は電荷が蓄積されないので、ＣＣＤ１４による実際の露光時間は１／１６７秒相当に制御される。
【００２３】
また、ＣＣＤ１４の露光時間をduty２５％で制御する場合は、電子シャッタ信号Sig14がＨレベルの期間に、制御信号Sig46のＨレベルとＬレベルの比率を２５％にするパルス信号を蓄積シフトゲート４６に印加する。電荷排出ゲート４５には、制御信号Sig46と逆位相の制御信号Sig45を印加する。この結果、電子シャッタ信号Sig14のＨレベル期間、すなわち、ＣＣＤ１４に対するシャッタ秒時が１／１２５秒に制御される場合でも、３／４の期間は電荷が蓄積されないので、ＣＣＤ１４による実際の露光時間は１／５００秒相当に制御される。
【００２４】
図６は、dutyを５０％、２５％、７５％で制御する場合の制御信号Sig46の各パルス波形例を示す図である。なお、電子シャッタ信号Sig14がＨレベルにされる全区間で制御信号Sig46をＨレベル、すなわち、duty１００％にすれば、ＣＣＤ１４による露光時間が電子シャッタ信号Sig14のＨレベル期間と同じ１／１２５秒に制御される。
【００２５】
以上説明した電子スチルカメラで行われる露出演算について説明する。電子スチルカメラは、次の▲１▼〜▲４▼の露出モードを有する。▲１▼設定されているレンズ絞り値およびシャッタ秒時の両方を優先して実効感度を制御する感度制御ＡＥ、▲２▼設定されているレンズ絞り値を優先してシャッタ秒時を制御する絞り優先ＡＥ、▲３▼設定されているシャッタ秒時を優先してレンズ絞り値を制御するシャッタ優先ＡＥ、▲４▼あらかじめプログラムされている撮影条件に応じてレンズ絞り値およびシャッタ秒時を制御するプログラムＡＥ、である。これらの露出モードは、操作部材２４に設けられている不図示のモード設定ダイアルにより切り換えられる。ここで実効感度とは、上述したＣＣＤ１４の出力部の信号電荷の検出感度、可変利得増幅回路１６の増幅利得、およびＣＣＤ１４の動作タイミングのduty変化による露光量のいずれかを変化して行う被制御量のことをいう。本実施の形態の電子スチルカメラは、▲１▼の実効感度のみを積極的に制御して露光調節を行う感度制御ＡＥに特徴があるので、感度制御ＡＥを中心に説明する。
【００２６】
図７は、ＭＰＵ２０で行われる露出演算処理の流れを説明するフローチャートである。ＭＰＵ２０は、操作部材２４からレリーズ半押し操作信号が入力されると、図７の露出演算処理を開始する。ステップＳ７１において、ＭＰＵ２０は撮影者が操作部材２４を操作して設定されている露出モードが上述した▲１▼の感度制御ＡＥか否かを判定し、感度制御ＡＥに設定されている場合はステップＳ７１を肯定判定してステップＳ７２へ進む。一方、上述した▲２▼絞り優先ＡＥ、▲３▼シャッタ優先ＡＥ、▲４▼プログラムＡＥのいずれかに設定されている場合はステップＳ７１を否定判定してステップＳ７８へ進む。
【００２７】
ステップＳ７２において、ＭＰＵ２０は、絞り値設定部材２５を撮影者が操作することにより設定されているレンズ絞り値ＡＶと、シャッタ秒時設定部材２６を撮影者が操作することにより設定されているシャッタ秒時ＴＶとを読み込んで、ステップＳ７３に進む。ここで、各々の設定値は、各操作部材２５，２６が操作されたとき、ＭＰＵ２０内のレジスタに格納されている。
【００２８】
ステップＳ７３において、ＭＰＵ２０は、輝度検出回路１３から出力される被写体輝度値ＢＶを読み込んでステップＳ７４に進む。ステップＳ７４において、ＭＰＵ２０は、シャッタ秒時ＴＶ、レンズ絞り値ＡＶ、および被写体輝度値ＢＶとを用いて次式(３)により実効感度値ＳＶを算出してステップＳ７５に進む。
【数３】
ＳＶ＝ＴＶ＋ＡＶ−ＢＶ                        （３）
図８は、シャッタ秒時ＴＶが撮影者によって１／１２５秒に設定されている場合に用いられるプログラム線図の例である。ＭＰＵ２０は、絞り値ＡＶに応じて実効感度ＳＶを求める。図８において、たとえば、撮影者によって絞り値ＡＶが５．６に設定されて露出量ＥＶが１２であるとき、実効感度ＳＶ＝５が求められる。なお、露出量ＥＶはＳＶ＋ＢＶで与えられる。
【００２９】
ステップＳ７５において、ＭＰＵ２０は、算出された実効感度値ＳＶに基づいて、ＣＣＤ１４の出力部の信号電荷の検出感度、可変利得増幅回路１６の増幅利得、およびＣＣＤ１４の動作タイミングのduty変化による露光量を変化させる。図９は、実効感度値ＳＶと、増幅利得、フローティング容量(電荷電圧変換容量)、dutyとの関係を表す表である。図９において、ＭＰＵ２０は、実効感度値ＳＶが０〜６の範囲で可変利得増幅回路１６の利得の変化量を０ｄＢにする。また、ＭＰＵ２０は実効感度値ＳＶが６〜１１の範囲で、ＳＶの１段階が可変利得増幅回路１６の利得変化量６ｄＢに相当するように増幅利得を変化させる。
【００３０】
また、ＭＰＵ２０は、実効感度値ＳＶが０〜５の範囲でＣＣＤ１４のＦＥＴ１４５オンさせる。このとき、フローティングコンデンサ１４３および１４４の容量ＣｆおよびＣｆ１がともに１ｐＦであると、フローティング容量は２ｐＦになる。ＭＰＵ２０は実効感度値ＳＶが５〜１１の範囲でＣＣＤ１４のＦＥＴ１４５オフさせる。この結果、フローティング容量は１ｐＦになる。
【００３１】
さらに、ＭＰＵ２０は実効感度値ＳＶが０〜５の範囲で、ＳＶ値の１段階がＣＣＤ１４の露光量２倍に相当するようにＣＣＤ１４の制御信号Sig46、Sig45のdutyを変化させる。また、ＭＰＵ２０は実効感度値ＳＶが５〜１１の範囲で、制御信号Sig46、Sig４５のdutyを１００％に、すなわち、電子シャッタ信号Sig14がＨレベルにされる全区間で制御信号Sig46がＨレベルになるように制御する。
【００３２】
ＭＰＵ２０は、以上のように実効感度値ＳＶに基づく各部の設定を終えるとステップＳ７６に進む。ステップＳ７６において、ＭＰＵ２０は、被制御感度範囲設定部材２７を撮影者が操作することにより設定されている所定値と、ステップＳ７４で算出されている実効感度値ＳＶとを比較し、実効感度値ＳＶ＜所定値か否かを判定する。実効感度値ＳＶ＜所定値の場合はステップＳ７６で肯定判定されて図７の処理を終了し、レリーズ全押し信号に続く撮影処理が行われる。実効感度値ＳＶ≧所定値の場合はステップＳ７６で否定判定されてステップＳ７７へ進む。ステップＳ７７において、ＭＰＵ２０は、ＬＣＤモニタ２２に警告表示を行う。この警告表示は、たとえば、ＳＶが１０以上の場合に、ＣＣＤ１４の蓄積電荷が少ない状態で可変利得増幅回路１６の利得を上げて信号レベルを高くする結果、Ｓ／Ｎ比が悪くなるおそれがあることを撮影者に報知するためのものである。
【００３３】
上述したステップＳ７１で否定判定されて進むステップＳ７８において、ＭＰＵ２０は、設定されている他の露出モードにより所定の露出演算を行って図７の処理を終了する。
【００３４】
上述した図９において、表の上側ほど実効感度が低く、表の下側ほど実効感度が高い。ＣＣＤ１４の動作タイミングのdutyを変化させて実効感度を下げる場合は、電子シャッタ信号Sig14をＨレベルにする区間、すなわち、撮影者によって設定されるシャッタ秒時が長いほど有効である。反対に、撮影者によって短いシャッタ秒時ＴＶが設定されたときは、dutyを変化させるための制御信号Sig46およびSig45の周波数をより高くして、実効感度値ＳＶ値を低く設定するようにする。
【００３５】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮影者がシャッタ秒時設定部材２６を操作することによって設定されているシャッタ秒時ＴＶ、および撮影者が絞り値設定部材２５を操作することによって設定されているレンズ絞り値ＡＶを変えることなく、電荷蓄積と電荷排出とを交互に繰り返すdutyを変化させることにより、ＣＣＤ１４で実際に電荷が蓄積される露光時間をシャッタ秒時ＴＶより短く制御するようにした。たとえば、撮影者が所定の被写界深度を得るためにレンズ絞り値ＡＶを任意の値に設定し、シャッタ秒時ＴＶを１／１２５秒に設定する場合を想定する。このとき、ＭＰＵ２０が適正露出のために１／５００秒相当のシャッタ秒時ＴＶを演算すると、ＭＰＵ２０は制御信号Sig46のdutyを２５％にする。ＣＣＤ１４の露光量は、dutyが１／４に変化するのでシャッタ秒時が１／５００秒相当の露光量になるが、撮像される画像のぶれはシャッタ秒時が１／１２５秒相当のぶれになる。この結果、水の流れのような流動感を表現しながら、所望する被写界深度も備える画像を得ることが可能になる。
（２）ＣＣＤ１４の信号出力部におけるフローティング容量を小さくすることにより、信号電荷の検出感度を高くしてＣＣＤ１４から出力される画像信号の出力値を見かけ上大きくするようにした。撮影者がレンズ絞り値ＡＶおよびシャッタ秒時ＴＶを任意の値に設定したとき、ＭＰＵ２０の露出演算によって算出される露出量ＥＶがアンダーになる場合、ＭＰＵ２０は電荷電圧変換時のフローティング容量を小さくして信号レベルを上げる。この結果、動きがある被写体を撮影する場合に、撮影者がより短いシャッタ秒時ＴＶを設定できるようになるから被写体のぶれを抑えることができる。さらに、レンズ絞り値ＡＶを開放にしなくてよくなるので所望する被写界深度を実現することが可能になる。
（３）ＣＣＤ１４による画像信号の信号増幅利得を変えることにより、ＣＣＤ１４から出力される画像信号の出力値を見かけ上大きくするようにした。したがって、上記(２)と同様に、動きのある被写体のぶれを抑えるとともに、所望する被写界深度を実現することが可能になる。
（４）ステップＳ７４で算出されている実効感度値ＳＶと、撮影者により設定されている所定値とを比較し、たとえば、図９で星印が付されたＳＶ値のように実効感度値ＳＶ≧所定値の場合にＬＣＤモニタ２２に警告表示を行うようにした。この結果、ＣＣＤ１４の蓄積電荷が少ない状態で可変利得増幅回路１６の利得を上げて信号レベルを高くすることにより、撮影画像のＳ／Ｎ比が悪くなるおそれがあることを撮影者に報知することができる。
【００３６】
以上の説明では、ＭＰＵ２０に絞り値設定部材２５、シャッタ秒時設定部材２６による各設定値が入力されるようにしたが、レンズ絞り値設定部材２５およびシャッタ秒時設定部材２６にそれぞれの設定値を検出する検出センサをそれぞれ設け、各検出センサによる検出信号がそれぞれＭＰＵ２０に入力されるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記の説明では、ステップＳ７７においてＬＣＤモニタ２２に警告表示を行うように説明したが、警告表示を行うとともに、図７の処理を終了した後にレリーズ全押し信号に続く撮影処理へ進むことを禁止するようにしてもよい。
【００３８】
さらに、撮影者によって被制御感度範囲設定部材２７から１つの所定値が設定されるように説明したが、実効感度値ＳＶの被制御範囲の下限と上限を示す２つの所定値を設定するようにしてもよい。たとえば、図８のプログラム線図を例にとれば、リニアに制御される実効感度値ＳＶの下限値は１、実効感度値ＳＶの上限値は８である。そこで、撮影者が被制御感度範囲設定部材２７から第１の所定値を８に、第２の所定値を１に設定しておき、ＭＰＵ２０は、算出した実効感度値ＳＶが１〜８の範囲外にあるとき警告表示を行う。
【００３９】
実効感度値ＳＶに基づいて設定される可変利得増幅回路１６の増幅利得、ＣＣＤ１４のフローティング容量(電荷電圧変換容量)、ＣＣＤ１４の制御信号のdutyの組み合わせは、図９に示した表の通りでなくてもよい。増幅利得、フローティング容量、およびdutyのいずれか１つを変化させるのでなく、複数の制御量を同時に変化させるようにしてもよい。
【００４０】
上述した電子スチルカメラは、レンズ絞り値およびシャッタ秒時の設定を変えることができるカメラを例にあげて説明したが、レンズ絞り値が固定、あるいは、シャッタ秒時が固定されているカメラにも本発明を適用することができる。
【００４１】
以上の説明では電子スチルカメラについて説明したが、動画を出力する電子カメラ、ムービーカメラにも本発明を適用することができる。
【００４２】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明すると、ＣＣＤ１４が撮像手段に、被写体輝度検出回路１３が輝度検出手段に、シャッタ秒時ＴＶが露光時間に、レンズ絞り値ＡＶが絞り値に、輝度値ＢＶが被写体輝度に、実効感度値ＳＶが露光感度に、ＭＰＵ２０が演算手段、露光感度調節手段、および制御手段に、ＭＰＵ２０およびＬＣＤモニタ２２が警告手段に、それぞれ対応する。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、露光時間、絞り値、および被写体輝度に応じた露光感度へ適切に感度調節できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による電子スチルカメラの概要を示すブロック図である。
【図２】ＣＣＤの信号出力部を説明する図である。
【図３】可変利得増幅回路を説明する図である。
【図４】ＣＣＤを説明する図である。
【図５】ＣＣＤの露光時間がduty５０％で制御される場合の制御信号のタイミングを示す図である。
【図６】  dutyを５０％、２５％、７５％で制御する場合の制御信号パルス波形例を示す図である。
【図７】露出演算処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】シャッタ秒時が１／１２５秒に設定されている場合の露出量を決定するプログラム線図である。
【図９】実効感度値と、増幅利得、フローティング容量(電荷電圧変換容量)、およびdutyとの関係を表す図である。
【符号の説明】
１１…絞り、                       １３…被写体輝度検出回路、
１４…ＣＣＤ、                     １６…可変利得増幅回路、
２０…ＭＰＵ，                     ２２…ＬＣＤモニタ、
２５…絞り値設定部材、             ２６…シャッタ秒時設定部材、
２７…被制御感度範囲設定部材、     ４１…光電変換フォトダイオード、
４２…電荷排出用ドレイン領域、     ４３…電荷蓄積部、
４４…電荷転送ＣＣＤレジスタ、     ４５…電荷排出ゲート、
４６…蓄積シフトゲート、           ４７…読み出しゲート、
１４１…ＣＣＤレジスタ、           １４２，１４５，１４８…ＦＥＴ、
１４３，１４４…フローティング容量、
１６１…可変利得増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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