(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時明るさを監視し、撮影する画像の明るさを適正に保つためのフィードバック型露出決定手段と、予め決定された複数回の異なる露出で画像の明るさを測光した信号を用いて、適正な露出を決定するスキャン型露出決定手段と、前記フィードバック型露出決定手段または前記スキャン型露出決定手段により決定される露出値から撮影するための最終露出を決定する撮影露出決定手段とを有することを特徴とする露出制御装置。
【請求項２】
シャッターレリーズ時の前記フィードバック型露出決定手段により求められる露出補正値の絶対値が、予め決定されている閾値よりも小さい場合は、前記フィードバック型露出決定手段で求められた露出値をもとに前記撮影露出決定手段により撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項１に記載の露出制御装置。
【請求項３】
シャッターレリーズ時の前記フィードバック型露出決定手段により求められる露出補正値の絶対値が、前記閾値よりも大きい場合は、前記スキャン型露出決定手段で求められる露出値をもとに前記撮影露出決定手段により撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の露出制御装置。
【請求項４】
前記撮影露出決定手段は、前記フィードバック型露出決定手段で決定される露出値および前記スキャン型露出決定手段で決定される露出値のどちらか一方の露出値によりプレ露光を行い、前記プレ露光をもとに適正露出からのずれを求め、撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露出制御装置。
【請求項５】
常時明るさを監視し、撮影する画像の明るさを適正に保つためのフィードバック型露出決定工程と、予め決定された複数回の異なる露出で画像の明るさを測光した信号を用いて、適正な露出を決定するスキャン型露出決定工程と、前記フィードバック型露出決定工程または前記スキャン型露出決定工程により決定される露出値から撮影するための最終露出を決定する撮影露出決定工程とを有することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
シャッターレリーズ時の前記フィードバック型露出決定工程により求められる露出補正値の絶対値が、予め決定されている閾値よりも小さい場合は、前記フィードバック型露出決定工程で求められた露出値をもとに前記撮影露出決定工程により撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項５に記載の露出制御方法。
【請求項７】
シャッターレリーズ時の前記フィードバック型露出決定工程により求められる露出補正値の絶対値が、前記閾値よりも大きい場合は、前記スキャン型露出決定工程で求められる露出値をもとに前記撮影露出決定工程により撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項５または６に記載の露出制御方法。
【請求項８】
前記撮影露出決定工程では、前記フィードバック型露出決定工程で決定される露出値および前記スキャン型露出決定工程で決定される露出値のどちらか一方の露出値によりプレ露光を行い、前記プレ露光をもとに適正露出からのずれを求め、撮影のための最終露出を決定することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の露出制御方法。
【請求項９】
撮像部と、この撮像部で得られた画像データを画像処理する画像処理部と、画像処理された画象データを記録するデータ書き込み部とを備えた撮像装置であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の露出制御装置を含むデータ処理部を有し、前記データ処理部は前記撮像部で得られた画像データに基づき、撮像制御部を介して前記撮像部に制御信号を送出するようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
撮像して得られた画像データを画像処理し、画像処理された画象データを書き込むようにした撮像方法であって、請求項５〜８のいずれか１項に記載の露出制御方法を用いてデータ処理するデータ処理工程を有し、前記データ処理工程において前記撮像して得られた画像データに基づき、撮像制御部を介して撮像部に制御信号を送出するようにしたことを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【請求項１２】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の方法の処理手順を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【請求項１３】
被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により繰り返し撮像される被写体像の明るさに順次対応するように露出制御を行いながら撮影用の露出値を決定する第１の露出制御モードと、予め設定された複数回の異なる露出値で露出制御を行って撮影用の露出値を決定する第２の露出制御モードを選択的に用いて撮影時の露出制御を行う露出制御手段とを有することを特徴とする露出制御装置。
【請求項１４】
前記露出制御手段は、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値に基づいて、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うか前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うかを選択することを特徴とする請求項１３に記載の露出制御装置。
【請求項１５】
前記露出制御手段は、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値が所定値よりも小さいか否かに基づいて、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うか前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うかを選択することを特徴とする請求項１３に記載の露出制御装置。
【請求項１６】
前記露出制御手段は、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値が前記所定値よりも小さい場合には、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行い、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値が前記所定値よりも大きい場合には、前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の露出制御装置。
【請求項１７】
前記露出制御手段は、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値の絶対値が所定値よりも小さいか否かに基づいて、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うか前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うかを選択することを特徴とする請求項１３に記載の露出制御装置。
【請求項１８】
前記露出制御装置は、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値の絶対値が前記所定値よりも小さい場合には、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行い、前記第１の露出制御モードにより得られる露出補正値の絶対値が前記所定値よりも大きい場合には、前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の露出制御装置。
【請求項１９】
前記露出制御手段は、シャッタレリーズ操作部材の操作に応答して、前記第１の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うか前記第２の露出制御モードにより決定される撮影用の露出値を用いて撮影時の露出制御を行うかを選択することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の露出制御装置。
【請求項２０】
被写体像を繰り返し撮像し、該繰り返し撮像される被写体像の明るさに順次対応する露出制御を行いながら撮影用の露出値を決定する第１の露出制御モードと、予め設定された複数回の異なる露出値で露出制御を行って撮影用の露出値を決定する第２の露出制御モードを選択的に用いて撮影時の露出制御を行うことを特徴とする露出制御方法。
【請求項２１】
被写体像を繰り返し撮像し、該繰り返し撮像される被写体像の明るさに順次対応するように露出制御を行いながら撮影用の露出値を決定する第１の露出制御モードと、予め設定された複数回の異なる露出値で露出制御を行って撮影用の露出値を決定する第２の露出制御モードを選択的に用いて撮影時の露出制御を行うことを特徴とする露出制御プログラム。
【請求項２２】
前記露出制御プログラムを格納することを特徴とする請求項２１記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置、特にデジタルカメラ等において適正な露出を決定するための手段もしくは方法を使用する露出制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラの露出を決定する１つの手段としてフィードバック型の露出決定手段がある。これはデジタルカメラの液晶画面の明るさをつねに最適にするために常時巡回して露出を補正し、フィードバック型露出決定手段のデータを用いて撮影時の露出を決定するというものである。
【０００３】
また、スキャン型の露出決定手段では、シーンチェンジによる急激な明るさの変化に対応するため、予め決定された複数の露出値により複数回測光する。そして、その測光データをもとに最適露出を決定するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィードバック型の露出決定手段では、露出値の発振を防ぐためにある程度の時定数または補正値のリミットを設けている。そのため急激なシーンチェンジによる明るさの変化に敏速に対応することができず、正確な露出を求めることができないという問題があった。
【０００５】
更に、液晶画面を持たない光学ファインダ式のデジタルカメラ、あるいは液晶画面表示をＯＦＦにした場合等には、実質的にフィードバック方式を有効利用することができない、
また、スキャン型の露出決定手段においては複数回の露光を行う必要があるため、シャッターレリーズのタイムラグが生じるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑みなされたもので、適正な露出制御を可能とする露出制御方法および装置、ならびにこれらを用いた撮像方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、常時明るさを監視し、撮影する画像の明るさを適正に保つためのフィードバック型露出決定手段と、予め決定された複数回の異なる露出で画像の明るさを測光した信号を用いて、適正な露出を決定するスキャン型露出決定手段と、前記フィードバック型露出決定手段または前記スキャン型露出決定手段により決定される露出値から撮影するための最終露出を決定する撮影露出決定手段とを有する露出制御装置とするものである。
【０００８】
また、本発明は、撮像部と、この撮像部で得られた画像データを画像処理する画像処理部と、画像処理された画象データを記録するデータ書き込み部とを備えた撮像装置であって、上記露出制御装置を含むデータ処理部を有し、前記データ処理部は前記撮像部で得られた画像データに基づき、撮像制御部を介して前記撮像部に制御信号を送出する撮像装置とするものである。
【０００９】
また、本発明は、常時明るさを監視し、撮影する画像の明るさを適正に保つためのフィードバック型露出決定工程と、予め決定された複数回の異なる露出で画像の明るさを測光した信号を用いて、適正な露出を決定するスキャン型露出決定工程と、前記フィードバック型露出決定工程または前記スキャン型露出決定工程により決定される露出値から撮影するための最終露出を決定する撮影露出決定工程とを有する露出制御方法とするものである。
【００１０】
また、本発明は、撮像して得られた画像データを画像処理し、画像処理された画象データを書き込むようにした撮像方法であって、上記いずれかの露出制御方法を用いてデータ処理するデータ処理工程を有し、前記データ処理工程において前記撮像して得られた画像データに基づき、撮像制御部を介して撮像部に制御信号を送出する撮像方法とするものである。
【００１１】
また、本発明は、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により繰り返し撮像される被写体像の明るさに順次対応するように露出制御を行いながら撮影用の露出値を決定する第１の露出制御モードと、予め設定された複数回の異なる露出値で露出制御を行って撮影用の露出値を決定する第２の露出制御モードを選択的に用いて撮影時の露出制御を行う露出制御手段とを有する露出制御装置とするものである。
【００１２】
また、本発明は、被写体像を繰り返し撮像し、該繰り返し撮像される被写体像の明るさに順次対応するように露出制御を行いながら撮影用の露出値を決定する第１の露出制御モードと、予め設定された複数回の異なる露出値で露出制御を行って撮影用の露出値を決定する第２の露出制御モードを選択的に用いて撮影時の露出制御を行う露出制御方法とするものである。
【００１３】
本発明によれば、急激なシーンチェンジが発生しなかった場合には、フィードバック型露出決定手段で決定された露出値に基づいて撮影するため、シャッタータイムラグが発生しない。また、急激なシーンチェンジが発生した場合には、スキャン型露出決定手段で決定された露出値に基づいて撮影を行うことにより正確な露出値を得ることが可能となる。
【００１４】
したがって、従来用いられていたフィードバック型あるいはスキャン型の露出決定手段における急激なシーンチェンジ時の露出を正確に求め、シャッターレリーズタイムラグ等の問題を回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明のデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。まず、シャッターが押される以前で液晶ファインダがＯＮであった場合の動作について説明する。
【００１７】
撮像部１０１には、レンズ系、絞り、シャッター、電子シャッター、ＣＣＤおよびＡ／Ｄ変換器等が含まれ、レンズ系によりＣＣＤに投影された像がデジタル信号として出力される。データ処理部１０２では撮像部１０１で得られたデジタル信号より、その平均値Ｙを、目標となる明るさＹｒｅｆと等しくするために絞り、電子シャッタースピードの制御を行うための制御信号値を演算する。
【００１８】
図２は、データ処理部１０２のより詳しいブロック図である。図において、撮像部１０１で求められたデジタル信号は、フィードバック型露出決定部２０１へと送られる。ここでは、デジタル信号の平均輝度値Ｙが求められ、この平均輝度値Ｙをもとに撮像制御部１０３へ送られる制御信号値Ｂｖｆが求められる。
【００１９】
以下に示す式は、デジタル信号の平均値ＹとＹｒｅｆを制御するための制御信号値Ｂｖｆを求める式である。ただし、Ａｖは絞り制御値、Ｔｖは電子シャッター制御値、ＳｖはＣＣＤの感度制御値、Ｂｖｆは制御信号値である。ここで求められた△Ｂｖｆ（露出補正値），Ｂｖｆ値は、つぎにこの値が求められるまで保持されている。
【００２０】
△Ｂｖｆ＝ｌｏｇ２（Ｙ／Ｙｒｅｆ）
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ
Ｂｖｆ＝Ｂｖ＋△Ｂｖｆ
つぎに、撮像制御部１０３ではデータ処理部１０２から受け取った制御信号値Ｂｖｆに基づき、撮像部１０１内部の絞りおよび電子シャッターの制御を行う。これをフィードバック制御することにより、撮像部１０１で出力されるデジタル信号の平均値ＹはＹｒｅｆと常時等しくなるように制御される。
【００２１】
つぎに、シャッターレリーズ時の動きについて説明する。
【００２２】
シャッターがレリーズされるとフィードバック型露出決定部２０１に保持されている△Ｂｖｆ，Ｂｖｆ値が読み出される。ここで読み出された△Ｂｖｆ値は、判定部２０２において絶対値（以下「ＡＢＳ（△Ｂｖｆ）」と表記する）が求められ、予め設定されている閾値△ＢｖＴＨと比較される。
【００２３】
この比較でもし、ＡＢＳ（△Ｂｖｆ）が△ＢｖＴＨよりも小さかった場合には、制御値Ｂｖｆは撮影露出値Ｂｖとして撮像制御部１０３へと送られ、絞り、シャッターを制御し、本露光撮影が行われる。また、ＡＢＳ（△Ｂｖｆ）が△ＢｖＴＨよりも大きい場合は、スキャン型露出決定部２０３へと情報が送られ、スキャン型露出制御が行われる。
【００２４】
ここで、以下にスキャン型露出制御について説明する。
【００２５】
予め決定された露出値の異なる３つの制御値Ｂｖ０，Ｂｖ１，Ｂｖ２によって、それぞれ測光を行う。それぞれの制御値により得られるデジタルデータの平均輝度値をそれぞれＹ０，Ｙ１，Ｙ２、また目標の輝度値をＹｒｅｆとすると、３つの制御値△Ｂｖ０，△Ｂｖ１，△Ｂｖ２は以下の式で求めることができる。
【００２６】
△Ｂｖ０＝ｌｏｇ２（Ｙ０／Ｙｒｅｆ）
△Ｂｖ１＝ｌｏｇ２（Ｙ１／Ｙｒｅｆ）
△Ｂｖ２＝ｌｏｇ２（Ｙ２／Ｙｒｅｆ）
つぎに、ＡＢＳ（△Ｂｖ０），ＡＢＳ（△Ｂｖ１），ＡＢＳ（△Ｂｖ２）で最も小さいものを元にして露出制御値ＢｖＳを求める。たとえばＡＢＳ（△Ｂｖ０），ＡＢＳ（△Ｂｖ１），ＡＢＳ（△Ｂｖ２）のうちでＡＢＳ（△Ｂｖ１）が一番小さい場合にはＢｖＳは以下の式で求められる。ただしＡｖ１，Ｔｖ１，Ｓｖ１は露出制御値Ｂｖ１のときの絞り制御値、電子シャッター制御値、ＣＣＤの感度制御値である。
【００２７】
Ｂｖ１＝Ａｖ１＋Ｔｖ１−Ｓｖ１
ＢｖＳ＝Ｂｖ１＋△Ｂｖ１
ここで求められた制御値ＢｖＳが撮影露出値Ｂｖとして、撮像制御部１０３へと送られ、絞り、シャッターを制御し、本露光撮影が行われる。撮像部１０１で本露光撮影により得られたデジタル信号は、画像処理部１０４へと送られ、色処理および輝度処理、エッジ強調処理、ガンマ処理、ＪＰＥＧ変換処理等の画像処理が行われ、データ書き込み部１０５へと送られ、記録媒体へのデータ書き込みが行われる。
【００２８】
本実施形態においてスキャン型露出制御を行う場合について３回の測光を行い、撮影露出値を求める方法について述べたが、測光の回数は３回に限定されるものではなく、２回に減らしあるいは４回もしくは５回と増やしてもよい。
【００２９】
つぎに、本発明の第２の実施形態を以下に説明する。
【００３０】
図３は、本実施形態における動作を示すフローチャートである。図３においてステップＳ３０１にてフィードバック型露出決定手段はつねに、撮影される画像データを監視し、画像の平均輝度をつねに目標の値となるようにフィードバック制御が行われている。また、ここでフィードバックループ毎に求められる露出制御値△Ｂｖｆ，Ｂｖｆは新しいデータが求められるまで保持されている。
【００３１】
ここでシャッターがレリーズされると、その時点でフィードバック型露出決定手段に保持されている△Ｂｖｆ値の絶対値ＡＢＳ（△Ｂｖｆ）と、予め設定された△ＢｖＴＨとの大きさの比較が行われる（ステップＳ３０２）。この比較でもし、ＡＢＳ（△Ｂｖｆ）が△ＢｖＴＨよりも小さい場合は、ステップＳ３０４においてＢｖｆが露出制御値として、最終露出値決定手段へ送られる。
【００３２】
また、ＡＢＳ（△Ｂｖｓ）が△ＢｖＴＨよりも大きい場合は、ステップＳ３０３においてスキャン型露出決定手段により求められる露出制御値Ｂｖｓが最終露出決定手段へと送られる（ステップＳ３０４）。
【００３３】
ステップＳ３０４における露出決定手段では、受け取った露出制御値（ＢｖｆｆもしくはＢｖｓのいずれかの値）より、撮影に用いる絞り値Ａｖ、シャッタースピード値Ｔｖ、ＣＣＤ感度値Ｓｖが決定され、この設定によりプレ露光を行う。このプレ露光で得られたデータをもとに、画像の平均輝度Ｙａｖｅを算出し、目標輝度との明るさの差△Ｂｖｌを求める。
【００３４】
ただし、△Ｂｖｌは以下の式により求められる。
【００３５】
△Ｂｖｌ＝ｌｏｇ２（Ｙａｖｅ／Ｙｒｅｆ）
この△Ｂｖｌをゼロに補正するために、△Ａｖ，△Ｔｖを求める。ここで求められた△Ａｖ，△Ｔｖは、Ａｖ，Ｔｖ，Ｓｖと共に撮像制御手段へと送られる（ステップＳ３０５）。
【００３６】
ここで、上記様々な実施形態に示した各機能ブロックおよび処理手順は、ハードウェアにより構成しても良いし、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プログラムに従って実現するようにしても良い。また、上記各機能ブロックの機能を実現するように当該機能を実現するためのソフトウェアのプログラムをＲＡＭに供給し、そのプログラムに従って上記各機能ブロックを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００３７】
この場合、上記ソフトウェアのプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体、及びそのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記憶媒体としては、上記ＲＯＭやＲＡＭの他に例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００３８】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００３９】
さらに、供給されたプログラムがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、急激なシーンチェンジの発生の有無に対応して、適宜フィードバック型露出決定手段とスキャン型露出決定手段により露出を制御し、常に正確な露出値を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ処理部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  撮像部
１０２  データ処理部
１０３  撮像制御部
１０４  画像処理部
１０５  データ書き込み部
２０１  フィードバック型露出決定部
２０２  判定部
２０３  スキャン型露出決定部
【図１】
0003927825.tif 000002
【図２】
0003927825.tif 000003
【図３】
0003927825.tif 000004