(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子の出力に基づき撮像画面内の被写体輝度レベルを得る測光手段と、
所定時間の間隔で測光動作を行うことで被写体輝度の変化量を算出する被写体輝度変化量算出手段と、
前記測光手段によって得られる被写体輝度レベルと予め定められた目標輝度レベルとの差分と、前記被写体輝度変化量算出手段によって算出される被写体輝度の変化量とに基づき、露出制御のための時定数を設定する時定数設定手段と、
前記測光手段によって得られる前記被写体輝度レベルが前記目標輝度レベルに収束するように、前記時定数設定手段によって設定される時定数をもって露出を制御する露出制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記時定数設定手段は、前記測光手段により得られる被写体輝度レベルと前記目標輝度レベルとの差分を時系列に観測し、該差分が所定値以上の場合は、該差分が所定値より小さい場合よりも、前記時定数を小さく設定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】
前記時定数設定手段は、前記差分が大きくなるに従って、前記時定数を小さく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４】
前記測光手段は、撮像画面内の分割領域からそれぞれ得られる被写体輝度レベルに所定の重み付けを行うことにより該撮像画面内の被写体輝度レベルを得ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置における露出制御方法であって、
前記撮像素子の出力に基づき撮像画面内の被写体輝度レベルを得る測光ステップと、
所定時間の間隔で測光動作を行うことで被写体輝度の変化量を算出する被写体輝度変化量算出ステップと、
前記測光ステップによって得られる被写体輝度レベルと予め定められた目標輝度レベルとの差分と、前記被写体輝度変化量算出ステップによって算出される被写体輝度の変化量とに基づき、露出制御のための時定数を設定する時定数設定ステップと、
前記測光ステップによって得られる前記被写体輝度レベルが前記目標輝度レベルに収束するように、前記時定数設定ステップによって設定される時定数をもって露出を制御する露出制御ステップとを有することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
前記時定数設定ステップは、前記測光ステップにより得られる被写体輝度レベルと前記目標輝度レベルとの差分を時系列に観測し、該差分が所定値以上の場合は、該差分が所定値より小さい場合よりも、前記時定数を小さく設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】
前記時定数設定ステップは、前記差分が大きくなるに従って、前記時定数を小さく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８】
前記測光ステップは、撮像画面内の分割領域からそれぞれ得られる被写体輝度レベルに所定の重み付けを行うことにより該撮像画面内の被写体輝度レベルを得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９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の露出制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを格納した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、露出制御方法、プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラ等の撮像装置において、撮像素子からの出力を表示装置に表示させることによってファインダとして実撮影時の構図や露出の状態を確認することができるように、電子ビューファインダ（以下、ＥＶＦ）を備えた撮像装置が提案されている。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラ等の撮像装置において、撮像素子から出力された撮像信号に基づいて被写体輝度を測光して露出レベルを算出する方法が提案されている。
【０００４】
これらの撮像装置の測光方式として、被写体輝度を測光するために、画面の特定領域の撮像信号或いは複数に分割された画面領域の撮像信号を基に、所定の係数を用いて画面中央部の領域を中心に重み付けを持たせて目標輝度を導出する中央重点測光や、各領域の情報を基に特定のアルゴリズムを用いて目標輝度を導出する評価測光が知られている。
【０００５】
また、特公平０６−０７１３１９号公報に記載されているように、目標輝度が変化した場合に、露出を直線的かつ段階的に制御して目標輝度値に収束させる露出制御方式が知られている。
【０００６】
以下、具体的に説明する。
＜各枠の測光の説明＞
デジタルスチルカメラ等の撮像装置内のシステムコントローラでは、図１１に示すＡ、Ｂ、Ｃのように分割された画面領域毎に積分された輝度値ＹＡ、ＹＢ、ＹＣを取得する。
【０００７】
以下、システムコントローラ内部での測光処理を説明すると、画面領域Ａ、Ｂ、Ｃの面積をそれぞれＳａ、Ｓｂ、Ｓｃとすると、画面領域Ａ、Ｂ、Ｃの単位面積当たりの輝度値Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃが下式（１）〜（３）により求められる。
Ｙａ＝ＹＡ／Ｓａ  ・・・（１）
Ｙｂ＝ＹＢ／Ｓｂ  ・・・（２）
Ｙｃ＝ＹＣ／Ｓｃ  ・・・（３）
【０００８】
また、下式（４）〜（６）に示すように、あらかじめ決められている輝度レベル基準値Ｙｒｅｆとの差を対数で求めることにより、各枠の適正輝度レベルからの差分がそれぞれΔＥｖＡ、ΔＥｖＢ、ＥｖＣとして求められる。
ΔＥｖＡ＝ｌｏｇ2（Ｙａ／Ｙｒｅｆ）  ・・・（４）
ΔＥｖＢ＝ｌｏｇ2（Ｙｂ／Ｙｒｅｆ）  ・・・（５）
ΔＥｖＣ＝ｌｏｇ2（Ｙｃ／Ｙｒｅｆ）  ・・・（６）
【０００９】
一方、露光時に絞り兼用メカシャッタに設定された絞り径を絞り値Ａｖに換算したものをＡｖ０、露光時間をシャッタ速度Ｔｖに換算したものをＴｖ０とすると、下式（７）により露光時の設定露出値ＥｖであるＥｖ０が求められる。
Ｅｖ０＝Ａｖ０＋Ｔｖ０  ・・・（７）
【００１０】
各枠（画面領域Ａ、Ｂ、Ｃ）の露出値Ｅｖは、下式（８）〜（１０）に示すように、
Ｅｖ＿ａ＝Ｅｖ０＋ΔＥｖＡ  ・・・（８）
Ｅｖ＿ｂ＝Ｅｖ０＋ΔＥｖＢ  ・・・（９）
Ｅｖ＿ｃ＝Ｅｖ０＋ΔＥｖＣ  ・・・（１０）
で各々求められる。
【００１１】
＜平均測光の説明＞
Ａ、Ｂ、Ｃ各領域をそれぞれ面積に応じて重み付けを行い、画面全体の輝度レベルを下式（１１）により求めたものをＥｖ１とする。
Ｅｖ１＝Ｅｖ０＋（ΔＥｖＡ×Ｓａ＋ΔＥｖＢ×Ｓｂ＋ΔＥｖＣ×Ｓｃ）／（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ）  ・・・（１１）
【００１２】
＜中央部重点測光の説明＞
また、Ａ、Ｂ、Ｃ各領域の所定の重み付け係数ｋＷｅｉＡ、ｋＷｅｉＢ、ｋＷｅｉＣを用いて画面全体の輝度レベルを下式（１２）により求めたものをＥｖ２とする。
Ｅｖ２＝Ｅｖ０＋（ΔＥｖＡ×ｋＷｅｉＡ＋ΔＥｖＢ×ｋＷｅｉＢ＋ΔＥｖＣ×ｋＷｅｉＣ）／（ｋＷｅｉＡ＋ｋＷｅｉＢ＋ｋＷｅｉＣ）  ・・・（１２）
ここで、重み付け係数ｋＷｅｉＡ、ｋＷｅｉＢ、ｋＷｅｉＣは、
（ｋＷｅｉＡ／Ｓａ）＞（ｋＷｅｉＢ／Ｓｂ）＞（ｋＷｅｉＣ／Ｓｃ）
の関係が成り立つように構成することで、中央部重点測光の性格を持たせることができる。
【００１３】
＜評価測光の説明＞
また、Ａ、Ｂ及びＢ、Ｃの各領域の輝度差ΔＢＡ、ΔＣＢを下式（１３）、（１４）に示すように求め、これらΔＢＡ、ΔＣＢの値から評価測光による露出補正値αを算出する。
ΔＢＡ＝Ｅｖ＿ｂ−Ｅｖ＿ａ  ・・・（１３）
ΔＣＢ＝Ｅｖ＿ｃ−Ｅｖ＿ｂ  ・・・（１４）
例えば、ΔＢＡ又はΔＣＢの値が大きい程画面中心部の輝度が低い、即ち逆光の度合いが大きいと判断して、露出補正値αを大きくすることにより逆光補正が行われる。この露出補正値αを補正して、目標輝度レベルを下式（１５）により求めたものをＥｖ３とする。
Ｅｖ３＝Ｅｖ２−α  ・・・（１５）
【００１４】
このようにして求めたＥｖ１、Ｅｖ２、Ｅｖ３をそれぞれ平均測光モード、中央部重点測光モード、評価測光モードの各測光モードにおける露出目標値とすることで多彩な測光方式を提供することができる。
【００１５】
＜露出目標値の決定＞
システムコントローラは、図１２に示すように、撮影者が操作部を介して選択した測光モードに応じて、上記平均測光の露出目標値Ｅｖ１、上記中央部重点測光の露出目標値Ｅｖ２、上記評価測光の露出目標値Ｅｖ３の中から一つを選択し、その値を露出目標値ＥｖＴとする。例えば、撮影者が測光モードとして評価測光を設定している場合は、下式（１６）に示すように、
ＥｖＴ＝Ｅｖ３  ・・・（１６）
とする。
【００１６】
＜フィードバックＡＥの制御の説明＞
以下、図１３のフローチャートを参照して、フィードバックＡＥの制御を説明する。上記のようにして求められた露出目標値ＥｖＴと現在の露出制御値Ｅｖ０との差分ΔＥｖを求める。
ΔＥｖ＝ＥｖＴ−Ｅｖ０  ・・・（１７）
【００１７】
｜ΔＥｖ｜があらかじめ決められた適正露出範囲ｋＥｖＲａｎｇｅ（例えば±０．５段）の範囲内であれば（ステップＳ１３１）、現在の露出制御値Ｅｖ０をそのまま次回の露出値ＥｖＮｅｘｔに設定する（ステップＳ１３２）。
【００１８】
｜ΔＥｖ｜が適正露出範囲ｋＥｖＲａｎｇｅの範囲外であれば（ステップＳ１３１）、ΔＥｖの正負を判断する（ステップＳ１３３）。そして、ΔＥｖが正の場合は、下式（１８）に示すように、現在の露出制御値Ｅｖ０から所定値ｋＥｖＣｈｇだけマイナスした露出値を次回の露出値ＥｖＮｅｘｔに設定し（ステップＳ１３４）、ΔＥｖが負の場合は、下式（１９）に示すように、現在の露出制御値Ｅｖ０から所定値ｋＥｖＣｈｇだけプラスした露出値を次回の露出値ＥｖＮｅｘｔに設定する（ステップＳ１３５）。
｜ΔＥｖ｜＞ｋＥｖＲａｎｇｅ  かつ  ΔＥｖ＞０の場合
ＥｖＮｅｘｔ＝Ｅｖ０−ｋＥｖＣｈｇ  ・・・（１８）
｜ΔＥｖ｜＞ｋＥｖＲａｎｇｅ  かつ  ΔＥｖ＜０の場合
ＥｖＮｅｘｔ＝Ｅｖ０＋ｋＥｖＣｈｇ  ・・・（１９）
【００１９】
上記のようにして求められた次回の露出値ＥｖＮｅｘｔを、例えば図１４に示すようなプログラム線図に当てはめて、そこから求められる絞り値、シャッタ速度を、次回の絞り値ＡｖＮｅｘｔ、次回のシャッタ速度ＴｖＮｅｘｔとする。
【００２０】
システムコントローラは、次回の測光のための露出制御において絞り兼用メカシャッタの絞り値をＡｖＮｅｘｔとし、ＴｖＮｅｘｔの露光時間分だけ光電荷が蓄積されるように、電子シャッタ用パルスと読み出しパルスを撮像素子に供給するよう制御する。以上の状態で読み出された信号は、次回の測光用の輝度レベル信号及びファインダ出力用の信号に変換される。
【００２１】
以上述べたように撮像素子からの出力信号を用いて現在の露出値が適正値かどうかを判定し、適正でない場合には、次回の露出値を所定値ｋＥｖＣｈｇだけ正側又は負側に動かすことを所定間隔Ｔにて繰り返すことにより、常時なだらかに適正露出に収束させることが可能となる。
【００２２】
このときの露出変化量の所定値ｋＥｖＣｈｇと所定間隔Ｔとの設定で、下式（２０）に示すように時定数を構成することとなる。
時定数＝所定間隔Ｔ／ｋＥｖＣｈｇ  ・・・（２０）
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記露出制御では、被写体輝度がゆっくり変化した場合でも、急激に変化した場合でも、同じ速度でしか露出が追従しないため、特に被写体輝度が急激に変化した場合において問題があった。即ち、被写体輝度が急激に変化した場合において、時定数を大きく設定している場合は適正露出に収束するまでの時間が長くかかってしまうために、ＥＶＦ表示上でなかなか適正露出の画像にならないという問題が生じる。逆に、時定数を小さく設定している場合はＥＶＦ表示上での輝度変化が急峻となり、ハンチングを起こす等してＥＶＦ表示が撮影者にとって不快なものになるという問題が生じる。
【００２４】
また、中央部重点測光や評価測光を行って被写体目標輝度を算出する場合、画面中央部に周辺部とは輝度差の大きな動きのある被写体があると、例えば図１５に示すように被写体が測光枠の間を移動することにより、目標輝度ＥｖＴが大きく変わってしまう。その結果として、撮影者がカメラの向きを変えていないにもかかわらずＥＶＦ上で時系列に輝度変化が生じ、この場合時定数を小さく設定している場合はＥＶＦ表示上での輝度変化が急峻となり、ハンチングを起こす等してＥＶＦ表示が撮影者にとって不快なものになるという問題が生じる。
【００２５】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、ＥＶＦ表示モードにおいて被写体輝度変化が大きい場合も小さい場合も、常に撮影者にとって快適なスピードで適正露出に収束させるようにすることを目的とする。さらには、中央部重点測光や評価測光で被写体目標輝度を求める場合において、画面内の測光枠の間を被写体が移動する等、目標輝度が大きく変化する場合に、フィードバックＡＥ制御において発生しやすいハンチングを防ぎ、ＥＶＦ表示における輝度変化が急激になることなく快適なスピードで適正露出に収束させるようにすることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力に基づき撮像画面内の被写体輝度レベルを得る測光手段と、所定時間の間隔で測光動作を行うことで被写体輝度の変化量を算出する被写体輝度変化量算出手段と、前記測光手段によって得られる被写体輝度レベルと予め定められた目標輝度レベルとの差分と、前記被写体輝度変化量算出手段によって算出される被写体輝度の変化量とに基づき、露出制御のための時定数を設定する時定数設定手段と、前記測光手段によって得られる前記被写体輝度レベルが前記目標輝度レベルに収束するように、前記時定数設定手段によって設定される時定数をもって露出を制御する露出制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の露出制御方法は、光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置における露出制御方法であって、前記撮像素子の出力に基づき撮像画面内の被写体輝度レベルを得る測光ステップと、所定時間の間隔で測光動作を行うことで被写体輝度の変化量を算出する被写体輝度変化量算出ステップと、前記測光ステップによって得られる被写体輝度レベルと予め定められた目標輝度レベルとの差分と、前記被写体輝度変化量算出ステップによって算出される被写体輝度の変化量とに基づき、露出制御のための時定数を設定する時定数設定ステップと、前記測光ステップによって得られる前記被写体輝度レベルが前記目標輝度レベルに収束するように、前記時定数設定ステップによって設定される時定数をもって露出を制御する露出制御ステップとを有することを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の露出制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
また、本発明の記憶媒体は、上記に記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の撮像装置、露出制御方法、プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の実施の形態を説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
図１には、本実施の形態の撮像装置であるデジタルスチルカメラの構成を示す。同図において、１は撮像素子に光学像を結ぶための光学レンズであり、不図示の焦点調整用フォーカスレンズを含む。２は絞り機能とシャッタ機能とを兼ねる絞り兼用メカシャッタである。３は光学レンズ１と絞り兼用メカシャッタ２のメカ系各部の駆動回路である。４は光学レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子である。
【００３３】
５は撮像素子４を動作させるために必要なタイミング信号を発生するタイミング信号発生回路（以下、ＴＧと称する）である。６はＴＧ５からの信号を撮像素子駆動可能なレベルに増幅する撮像素子駆動回路である。７は撮像素子４の出力ノイズ除去のためのＣＤＳ回路や増幅回路を備えた前処理回路である。８はＡ／Ｄ変換器である。９は撮像信号処理回路である。
【００３４】
１０は記録媒体であり、例えばＰＣＭＣＩＡ規格のメモリカードやハードディスク等が用いられる。１１は記録媒体１０に信号を記録するためのインターフェース回路である。
【００３５】
１２はメカ及び操作部、撮像信号処理部の制御用ＣＰＵであるシステムコントローラ（以下、シスコンと称する）である。１３はカメラを外部から制御するための操作部である。
【００３６】
１４は表示装置に表示するための表示用信号処理回路である。１５はＤ／Ａ変換器である。１６は電子ビューファインダとして使用される表示装置である。
【００３７】
上記のような構成としたデジタルスチルカメラにおいて、撮影者が操作部１３を操作することによりファインダ表示動作を開始すると、シスコン１２の制御によりメカ系駆動回路３を駆動して各回路の電源を投入する。
【００３８】
次に、絞り兼用メカシャッタ２を所定の初期絞り径で開いて撮像素子４を露光開始し、所定の初期露光時間分だけ光電荷が蓄積されるように、電子シャッタ用パルスと読み出しパルスをＴＧ５から撮像素子駆動回路６を介して撮像素子４に供給する。
【００３９】
以上の状態で読み出された信号は前処理回路７、Ａ／Ｄ変換器８を介して、さらに撮像信号処理回路９により、測光用の輝度レベル信号及びファインダ出力用の信号に変換される。輝度レベル信号はシスコン１２に送られ、シスコン１２は輝度レベルに応じた露出量を決定し、露出量に応じた絞り、シャッタ速度を導出して、その値に応じて次回の露光のために絞り兼用メカシャッタ２及び電子シャッタを制御する。
【００４０】
以降、フィールド毎に測光を繰り返して、露出の制御を行う。ファインダ出力用の信号はＤ／Ａ変換器１５、表示用信号処理回路１４を介して表示装置１６に送られ、表示装置１６には撮影中の被写体が表示される。
【００４１】
以下、第１の実施の形態のデジタルスチルカメラにおける測光動作について説明する。撮像信号処理回路９は、図３に示すように、分割された画面領域Ｓ１〜Ｓ３６毎に積分された輝度値Ｙｓ１〜Ｙｓ３６をシスコン１２に送る。領域Ｓ１〜Ｓ３６はすべて同じ面積であり、各輝度値Ｙｓ１〜Ｙｓ３６は単位面積当たりの輝度値とみなすことができる。
【００４２】
次に、シスコン１２内部での測光処理について説明する。下式（２１）に示すように、あらかじめ決められている輝度レベル基準値Ｙｒｅｆとの差を対数で求めることにより、各枠の適正輝度レベルからの差分がそれぞれΔＥｖ＿Ｓｎ（ｎ＝１〜３６）として求められる。
ΔＥｖ＿Ｓｎ＝ｌｏｇ2（Ｙｓｎ／Ｙｒｅｆ）  ・・・（２１）
【００４３】
一方、露光時に絞り兼用メカシャッタ２に設定された絞り径を絞り値Ａｖに換算しものをＡｖ０、露光時間をシャッタ速度Ｔｖに換算したものをＴｖ０とすると、下式（２２）により露光時の設定露出値Ｅｖ０が求められる。
Ｅｖ０＝Ａｖ０＋Ｔｖ０  ・・・（２２）
【００４４】
各枠（画面領域Ｓ１〜Ｓ３６）の露出値Ｅｖは、下式（２３）に示すように、
Ｅｖ＿Ｓｎ＝Ｅｖ０＋ΔＥｖ＿Ｓｎ（ｎ＝１〜３６）  ・・・（２３）
で各々求められる。
【００４５】
＜各枠の測光の説明＞
次に、図３に示した分割画面領域Ｓ１〜Ｓ３６の画面領域毎に積分された輝度値Ｙｓ１〜Ｙｓ３６を図４〜６の各斜線部で示される部分毎に和を求めたものをＹＡ、ＹＢ、ＹＣとすると、それぞれ図１１に示した画面領域Ａ、Ｂ、Ｃの輝度値と同等とみなすことができ、上記平均測光の露出目標値Ｅｖ１を導出することができる。また、上述と同等の方法を用いて、中央部重点測光の露出目標値Ｅｖ２、評価測光の露出目標値Ｅｖ３をそれぞれ導出することができる。
【００４６】
＜露出目標値の決定＞
シスコン１２は、図１２に示したように、撮影者が操作部１３を介して選択した測光モードに応じて、上記平均測光の露出目標値Ｅｖ１、上記中央部重点測光の露出目標値Ｅｖ２、上記評価測光の露出目標値Ｅｖ３の中から一つを選択し、その値を露出目標値ＥｖＴとする。例えば、撮影者が測光モードとして評価測光を設定している場合は、上式（１６）に示したように、評価測光の露出目標値Ｅｖ３を露出目標値ＥｖＴとする。
【００４７】
＜被写体輝度変化の検出＞
図２に示すように、シスコン１２は、所定時間ｔ（例えば３０ｍｓ）の間隔で上記測光動作を行い（ステップＳ２１、Ｓ２２）、上記露出目標値ＥｖＴをｎ個のＦＩＦＯ(first-in first-out)バッファに入力し（ステップＳ２３）、常時最新のｎ回の測光結果のデータを保存しておく（図７を参照）。
【００４８】
そして、ＦＩＦＯバッファの中の、今回取得したデータＢｖＣ０とｎ回前のデータＢｖＣｎとの差の絶対値ΔＢｖＣｎ、及び、今回取得したデータＢｖＣ０とｎ−１回前のデータＢｖＣｍとの差の絶対値ΔＢｖＣｍを求める（下式（２４）、（２５））（ステップＳ２４）。
ΔＢｖＣｎ＝｜ＢｖＣｎ−ＢｖＣ０｜  ・・・（２４）
ΔＢｖＣｍ＝｜ＢｖＣｍ−ＢｖＣ０｜  ・・・（２５）
【００４９】
ΔＢｖＣｎ、ΔＢｖＣｍのうち大きい方の値を選択してΔＢｖＣとする（ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７）。そして、ΔＢｖＣの値が所定値（例えば１段）以上の場合は（ステップＳ２８）、「被写体輝度変化有り」と判断して所定時間Ｔ（例えば５００ｍｓ）のカウントダウンタイマＡを起動する（既にタイマＡがカウント中の場合は再起動する）（ステップＳ２９）。所定時間Ｔだけカウント完了したら、タイマＡを停止する。
【００５０】
このように被写体輝度変化を時系列に検出した後、シスコン１２はタイマＡがカウント中かどうかを判定し、タイマＡがカウント中であれば所定時間内に「被写体輝度変化有り」、カウント中でなければ所定時間内に「被写体輝度変化無し」と判断し、被写体輝度変化の有無を判定する。
【００５１】
＜時定数の変更＞
上記被写体輝度変化の有無の判定で、「被写体輝度変化有り」と判定された場合には、上述したフィードバックＡＥ制御で使用する所定値ｋＥｖＣｈｇ（上式（１８）、（１９））の値を大きくすることにより時定数を小さくし、「被写体輝度変化無し（或いは微小）」と判定された場合には、所定値ｋＥｖＣｈｇの値を小さくすることにより時定数を大きくする。これにより、被写体輝度変化量に応じて適応的に時定数を変更することができ、ＥＶＦ表示モードにおいて被写体輝度変化が大きい場合も小さい場合も、常に撮影者にとって快適なスピードで適正露出に収束させることが可能となる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について説明する。デジタルスチルカメラの構成等は上記第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態とはフィードバックＡＥ制御が異なるものであり、以下ではその差異を中心に説明する。
【００５３】
＜フィードバックＡＥの制御の説明＞
図８のフローチャートを参照して、フィードバックＡＥの制御を説明する。上式（１７）に示したように、求められた露出目標値ＥｖＴと現在の露出制御値Ｅｖ０との差分ΔＥｖを求める。
【００５４】
｜ΔＥｖ｜があらかじめ決められた適正露出範囲ｋＥｖＲａｎｇｅ（例えば±０．５段）の範囲内であれば（ステップＳ８１）、現在の露出制御値Ｅｖ０をそのまま次回の露出値ＥｖＮｅｘｔに設定する（ステップＳ８２）。
【００５５】
｜ΔＥｖ｜が適正露出範囲ｋＥｖＲａｎｇｅの範囲外であれば（ステップＳ８１）、下式（２６）に示すように、ΔＥｖに所定の係数ｋＣｏｅｆをかけた値を現在の露出制御値Ｅｖ０からマイナスした露出値を次回の露出値ＥｖＮｅｘｔに設定する（ステップＳ８３）。
ＥｖＮｅｘｔ＝Ｅｖ０−ΔＥｖ×ｋＣｏｅｆ  ・・・（２６）
【００５６】
以上述べたように撮像素子からの出力信号を用いて現在の露出値が適正値かどうかを判定し、適正でない場合には、次回の露出値をΔＥｖ×ｋＣｏｅｆだけ露出目標値に近づけることを所定間隔Ｔにて繰り返すことにより、常時なだらかに適正露出に収束させることが可能となる。
【００５７】
このときの露出変化量の係数ｋＣｏｅｆと所定間隔Ｔとの設定で、下式（２７）に示すように時定数を構成することとなる。
時定数＝所定間隔Ｔ／ｋＣｏｅｆ  ・・・（２７）
【００５８】
＜時定数の変更＞
さらに、シスコン１２は、上記ΔＥｖに応じて、図９に示すように、ｋＣｏｅｆの値を変化させる。例えば、｜ΔＥｖ｜が０．１より大きい場合はｋＣｏｅｆの値を０．５とし、｜ΔＥｖ｜が０．１以上の場合はｋＣｏｅｆの値を１にする。即ち、｜ΔＥｖ｜が大きい場合にはｋＣｏｅｆの値を小さくして、時定数を大きくしてゆっくりと収束するようにし、｜ΔＥｖ｜が小さい場合にはｋＣｏｅｆの値を大きくして、時定数を小さくして速く収束するようにする。これにより、ΔＥｖの値が大きいときにフィードバックＡＥ動作において発生しやすいハンチングを防ぐことが可能になり、ＥＶＦ表示モードにおいて被写体輝度変化が大きい時も小さい時も、常に撮影者にとって快適なスピードで適正露出に収束させることが可能となる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態について説明する。上記第２の実施の形態と同様に係数ｋＣｏｅｆを変更させるのであるが、その変更の方法を異ならせたものであり、以下ではその差異を中心に説明する。
【００６０】
＜Ｃ枠を中心にした重み付けの値作成＞
図１１に示したＡ、Ｂ、Ｃ各領域を所定の重み付け係数ｋＷｅｉＡｒ、ｋＷｅｉＢｒ、ｋＷｅｉＣｒを用いて画面全体の輝度レベルを下式（２８）により求めたものをＥｖＲとする。
ＥｖＲ＝Ｅｖ０＋（ΔＥｖＡ×ｋＷｅｉＡｒ＋ΔＥｖＢ×ｋＷｅｉＢｒ＋ΔＥｖＣ×ｋＷｅｉＣｒ）／（ｋＷｅｉＡｒ＋ｋＷｅｉＢｒ＋ｋＷｅｉＣｒ）  ・・・（２８）
ここで、重み付け係数ｋＷｅｉＡｒ、ｋＷｅｉＢｒ、ｋＷｅｉＣｒは、
（ｋＷｅｉＡｒ／Ｓａ）＜（ｋＷｅｉＢｒ／Ｓｂ）＜（ｋＷｅｉＣｒ／Ｓｃ）
の関係が成り立つように構成することで、画面周辺部により重みを置いた測光の性格を持たせることができる。
【００６１】
＜被写体輝度変化の検出＞
シスコン１２は、所定時間ｔ（例えば３０ｍｓ）の間隔で上記測光動作を行い、撮影者が操作部１３を介して選択された測光モードにかかわらずＥｖＲ値をｎ個のＦＩＦＯバッファに入力し、常時最新のｎ回の測光結果のデータを保存しておく。
【００６２】
そして、ＦＩＦＯバッファの中の、今回取得したデータＢｖＣ０とｎ回前のデータＢｖＣｎの差の絶対値ΔＢｖＣｎ、及び、今回取得したデータＢｖＣ０とｎ−１回前のデータＢｖＣｍとの差の絶対値ΔＢｖＣｍを求める（下式（２９）、（３０））。
ΔＢｖＣｎ＝｜ＢｖＣｎ−ＢｖＣ０｜  ・・・（２９）
ΔＢｖＣｍ＝｜ＢｖＣｍ−ＢｖＣ０｜  ・・・（３０）
【００６３】
ΔＢｖＣｎ、ΔＢｖＣｍのうち大きい方の値を選択してΔＢｖＣとする。そして、ΔＢｖＣの値が所定値（例えば１段）以上の場合は、「被写体輝度変化有り」と判断して所定時間Ｔ（例えば５００ｍｓ）のカウントダウンタイマＡを起動する（既にタイマＡがカウント中の場合は再起動する）。所定時間Ｔだけカウント完了したら、タイマＡを停止する。
【００６４】
このように被写体輝度変化を時系列に検出した後、シスコン１２はタイマＡがカウント中かどうかを判定し、タイマＡがカウント中であれば所定時間内に「被写体輝度変化有り」、カウント中でなければ所定時間内に「被写体輝度変化無し」と判断し、被写体輝度変化の有無を判定する。
【００６５】
＜時定数の変更＞
さらに、シスコン１２は、上記ΔＥｖの値の範囲に加えて上記被写体輝度変化の有無の判定結果に応じて、図１０に示すように、ｋＣｏｅｆの値を変化させる。例えば、図１０に示すように、ΔＥｖの絶対値が０．５よりも大きい場合であって「被写体輝度変化有り」のときはｋＣｏｅｆの値を０．５とし、「被写体輝度変化無し」のときはｋＣｏｅｆの値を０．２５とする。即ち、ΔＥｖが比較的大きい場合（０．５より大きい場合）、「被写体輝度変化有り」のときは、ｋＣｏｅｆの値を、０．５より大きく「被写体輝度変化無し」のときより大きくして、時定数を小さくして速く収束するようにし、ΔＥＶが０．５より大きく「被写体輝度変化無し」のときは、ｋＣｏｅｆの値を、ΔＥＶが０．５より大きく「被写体輝度変化有り」のときより小さくして、時定数を大きくしてゆっくりと収束するようにする。これにより、画面周辺部に重みを置いた測光輝度値の変化に応じて適応的に時定数を変更することが実現される。
【００６６】
よって、中央部重点測光や評価測光で被写体輝度を求める場合において、画面内の測光枠の間を被写体が移動した時等、カメラのフレーミングを変えていないにもかかわらず目標輝度が大きく変化した場合に、フィードバックＡＥ動作において発生しやすいハンチングを防ぎ、ＥＶＦ表示における輝度変化が急激になること無く快適なスピードで適正露出に収束させることが可能になる。
【００６７】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置或いはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ或いはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイス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。
【００６８】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体は本発明を構成する。そのプログラムコードの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００６９】
さらに、上記プログラムコード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コードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７０】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコード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）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることはいうまでもない。
【００７１】
さらに、供給されたプログラムコード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、そのプログラムコード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又は全部を行い、その処理によって上述した実施の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いうまでもない。
【００７２】
なお、上記実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、被写体輝度変化が大きい場合も小さい場合も、常に撮影者にとって快適なスピードで適正露出に収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の撮像装置であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】被写体輝度変化の検出動作を示すフローチャートである。
【図３】画面の分割領域を示す図である。
【図４】画面の分割領域を示す図である。
【図５】画面の分割領域を示す図である。
【図６】画面の分割領域を示す図である。
【図７】ＦＩＦＯバッファでのデータの出入りの関係を説明するための図である。
【図８】フィードバックＡＥの制御を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態におけるΔＥｖの範囲と係数ｋＣｏｅｆとの関係を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態におけるΔＥｖの範囲と係数ｋＣｏｅｆとの関係を示す図である。
【図１１】画面の分割領域を示す図である。
【図１２】測光モードに応じた測光結果の選択動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】フィードバックＡＥの制御を説明するためのフローチャートである。
【図１４】プログラム線図の一例を示す図である。
【図１５】被写体が測光枠の間を移動している状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１      光学レンズ
２      絞り兼用メカシャッタ
３      メカ系各部の駆動回路
４      撮像素子
５      タイミング信号発生回路
６      撮像素子駆動回路
７      前処理回路
８      Ａ／Ｄ変換器
９      撮像信号処理回路
１０    記録媒体
１１    インターフェース回路
１２    システムコントローラ
１３    操作部
１４    表示用信号処理回路
１５    Ｄ／Ａ変換器
１６    表示装置
【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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【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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