JP4030445B2 - 電子カメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子カメラに関し、ストロボの発光に関連してイメージセンサで生成された電荷に基づいてストロボの最適発光量を求める、電子カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のこの種の電子カメラとして、シャッタボタンが操作される前にイメージセンサで生成された電荷に基づく被写界のリアルタイム動画像（スルー画像）をモニタに表示し、シャッタボタンの操作に応答したストロボのプリ発光時にイメージセンサで生成された電荷に基づいてストロボの本発光量を算出するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、イメージセンサで生成された電荷は、スルー画像の出力時であるか本発光量の算出時であるかに関係なく、さらに被写体（主要被写体）までの距離に関係なく、同じ転送方法でイメージセンサから出力されていた。このため、電荷の飽和あるいはストロボ発光量のばらつきによって、本発光量を正確に算出できない可能性があった。
【０００４】
つまり、被写体までの距離が近ければ、ストロボから放出され被写体で反射される光の量が多くなり、イメージセンサで電荷が飽和してしまう。スロトボの発光量を抑制すれば飽和を回避できるが、そうすると、発光量が不安定となる。本発光量の算出にはプリ発光で得られた電荷に基づく輝度評価値とプリ発光量とが必要であるため、プリ発光によって電荷が飽和しても、プリ発光量が不安定になっても、算出される本発光量が最適値からずれることになる。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ストロボの最適発光量を正確に求めることができる、電子カメラを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に従う電子カメラは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と前記電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、イメージセンサの露光によって生成された電荷を第１転送方法に従ってイメージセンサから読み出す読み出し手段、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づく被写界像を表示する表示手段を備える電子カメラにおいて、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたとき電荷混合度が第１転送方法よりも低い第２転送方法を第１転送方法に代えて読み出し手段に設定する設定手段、およびストロボの発光時にイメージセンサで生成されかつ第２転送方法に従ってイメージセンサから読み出された電荷に基づいてストロボの最適発光量を算出する算出手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明に従う電子カメラは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送方法を選択する選択手段、ストロボを発光させる第１発光手段、第１発光手段の発光に関連してイメージセンサで生成された電荷を選択手段によって選択された電荷転送方法に従ってイメージセンサから読み出す読み出し手段、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づいてストロボの最適発光量を算出する算出手段を備える。
【０００８】
【作用】
第１の発明では、イメージセンサは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と、電荷を転送する転送レジスタとを有する。かかるイメージセンサの露光によって生成された電荷は第１転送方法に従ってイメージセンサから読み出され、読み出された電荷に基づく被写界像が表示される。ただし、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されると、電荷混合度が第１転送方法よりも低い第２転送方法が第１転送方法に代えて設定される。ストロボの最適発光量は、ストロボの発光時にイメージセンサで生成されかつ第２転送方法に従ってイメージセンサから読み出された電荷に基づいて算出される。
【０００９】
ストロボを発光させたときは、ストロボを発光させないときに比べて電荷が飽和しやすくなる。そこで、この発明では、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたときに電荷混合度が低い第２転送方法を設定するようにしている。これによって、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなり、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００１０】
好ましくは、所定条件は、被写体までの距離が閾値未満であるという距離条件をさらに含む。近くに存在する被写体にスロトボ光を照射する場合に、電荷が飽和する可能性が高くなる。かかる場合に第２転送方法を設定することで、本願発明の効果が顕著に現れる。
【００１１】
好ましくは、ストロボは、最適発光量の算出にあたって、発光量が安定する最小の発光量で発光される。これによって、発光量のばらつきによる最適発光量の算出精度の低下を防止することができる。
【００１２】
好ましくは、最適発光量によるストロボの発光に関連してイメージセンサで電荷が生成されると、この電荷に基づく画像信号が記録媒体に記録される。これによって、記録画像の品質を向上させることができる。
【００１３】
第２の発明では、イメージセンサは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と、生成された電荷を転送する転送レジスタとを有する。電荷の転送方法としては、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送方法が選択される。ストロボの発光に関連してイメージセンサで生成された電荷は、選択された電荷転送方法に従ってイメージセンサから読み出される。ストロボの最適発光量は、読み出された電荷に基づいて算出される。
【００１４】
被写体までの距離が近いほど、ストロボから放出されかつ被写体で反射される光の量が多くなり、電荷が飽和しやすくなる。そこで、この発明では、被写体までの距離に応じて電荷の混合度を変化させるようにしている。これによって、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなり、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００１５】
好ましくは、被写体までの距離が閾値以上のとき、混合度が第１数の第１転送方法が選択され、被写体までの距離が閾値未満のとき、混合度が第１数よりも小さい第２数の第２転送方法が選択される。
【００１６】
第２転送方法が選択されると、ストロボは、発光量が安定する最小の発光量で発光される。これによって、発光量のばらつきによる最適発光量の算出精度の低下を防止することができる。
【００１７】
ストロボ発光時間を包含するようにイメージセンサの露光時間を調整すれば、算出精度はさらに向上する。
【００１８】
好ましくは、最適発光量によるストロボの発光に関連してイメージセンサで電荷が生成されると、この電荷に基づく画像信号が記録媒体に記録される。これによって、記録画像の品質を向上させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたときに電荷混合度が低い第２転送方法を設定するようにしたため、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなる。これによって、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００２０】
第２の発明によれば、被写体までの距離に応じて電荷の混合度を変化させるようにしたため、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなる。これによって、最適発光量を正確に算出することができる。
【００２１】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００２２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、インターライン転送方式のＣＣＤイメージャ１８を含む。ＣＣＤイメージャ１８の受光面は、色フィルタ１４によって覆われ、被写界の光学像は、絞りユニット１２および色フィルタ１４を経てＣＣＤイメージャ１８の受光面に照射される。
【００２３】
図２を参照して、色フィルタ１４は、赤色の色要素（Ｒ要素），緑色の色要素（Ｇ要素）および青色の色要素（Ｂ要素）がモザイク状に配置された原色フィルタである。垂直方向には、Ｒ要素およびＧ要素が水平方向に交互に配置されたＲＧラインと、Ｇ要素およびＢ要素が水平方向に交互に配置されたＧＢラインとが、交互に配置される。かかる色要素は、図５（Ａ），図６（Ａ）または図７（Ａ）に示すようにＣＣＤイメージャ１８の受光面に形成された受光素子１８ａつまり画素に１対１で対応し、各々の受光素子１８ａで光電変換によって生成される電荷つまり画素信号は、Ｒ，ＧまたはＢの色情報を有する。
【００２４】
被写界のスルー画像をＬＣＤモニタ３８に表示するべくカメラモードが選択されると、ＣＰＵ４４は、ドライバ１６を制御して絞り量Ａｐを絞りユニット１４に設定し、プリ露光時間Ｅｐ（＝初期値）およびＨＶｐｍｉｘモードをＴＧ（Timing Generator）２４に設定し、そしてＡＳＩＣ２５にスルー画像表示処理を命令する。
【００２５】
ＴＧ２４は、垂直同期信号が発生する毎に、プリ露光時間Ｅｐに従うプリ露光をＣＣＤイメージャ１８に施し、このプリ露光によって生成された電荷をＨＶｐｍｉｘモードに従ってＣＣＤイメージャ１８から読み出す。ＨＶｐｍｉｘモードでは、図５（Ａ）に斜線で示す画素が読み出しの対象となり、かかる画素で生成された電荷が図５（Ｂ）〜図５（Ｆ）に示す要領でＣＣＤイメージャ１８から読み出される。
【００２６】
図５（Ａ）を参照して、ＲＧライン→ＧＢライン→ＲＧラインの順で垂直方向に連続する３ラインつまりベルトＢ１では、２つのＲＧラインが読み出しラインとなり、ＧＢライン→ＲＧライン→ＧＢラインの順で垂直方向に連続する３ラインつまりベルトＢ２では、２つのＧＢラインが読み出しラインとなる。
【００２７】
ベルトＢ１およびＢ２の各々を垂直３ライン×水平２画素のマトリクスＭＴの集合と考えると、まずベルトＢ１の偶数番目のマトリクスＭＴで生成された電荷が、図５（Ｂ）に示すタイミングで読み出され、垂直転送レジスタ１８ｂにおいて同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷は、図５（Ｃ）に示すように水平転送レジスタ１８ｃによって水平方向に転送され、ベルトＢ１の奇数番目のマトリクスＭＴから読み出された電荷と図５（Ｄ）に示すタイミングで混合される。こうして、同じ色情報を持つ４画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００２８】
ベルトＢ２の偶数番目のマトリクスＭＴで生成された電荷は、図５（Ｄ）に示すタイミングで読み出され、垂直転送レジスタ１８ｂにおいて同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷は図５（Ｅ）に示すように水平転送レジスタ１８ｃによって水平方向に転送され、ベルトＢ２の奇数番目のマトリクスＭＴから読み出された電荷と図５（Ｆ）に示すタイミングで混合される。このため、ベルトＢ２についても、同じ色情報を持つ４画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００２９】
つまり、ＨＶｐｍｉｘモードとは水平方向に存在する２つの電荷と垂直方向に存在する２つの電荷とを互いに混合するモードであり、電荷の混合度は“４”となる。
【００３０】
こうしてＣＣＤイメージャ１８から出力された各フレームの低解像度生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０によってノイズ除去およびレベル調整を施され、Ａ／Ｄ変換器２２によってディジタルデータ（低解像度生画像データ）に変換される。スルー画像をモニタ３８に表示するとき、スイッチＳＷ１を端子Ｓ１と接続される。したがって、Ａ／Ｄ変換器２２から出力された低解像度生画像データは、スイッチＳＷ１を介して信号処理回路２６に与えられ、スルー画像表示に対応する信号処理によって低解像度ＹＵＶデータに変換される。信号処理回路２６から出力された低解像度ＹＵＶデータは、ズーム回路２８による縮小ズーム処理を経てバッファコントロール回路３２に与えられる。
【００３１】
図４を参照して、バッファコントロール回路３２は、データを一時的に格納するバッファ３２２ａ〜３２２ｆが個別に割り当てられたコントローラ３２１ａ〜３２１ｆを有する。ＳＤＲＡＭ３６へのデータ書き込みはコントローラ３２１ａ〜３２１ｃによって行われ、ＳＤＲＡＭ３６からのデータ読み出しはコントローラ３２１ｄ〜３２１ｆによって行われる。
【００３２】
図１に示すズーム回路２８から出力された低解像度ＹＵＶデータは、コントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられる。ＳＤＲＡＭ３６は図３に示す要領でマッピングされており、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４は、与えられた低解像度ＹＵＶデータを表示画像エリア３６ａに書き込む。
【００３３】
表示画像エリア３６ａに格納された低解像度ＹＵＶデータは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出され、コントローラ３２１ｅおよびバッファ３２２ｅを経てビデオエンコーダ３８に出力される。ビデオエンコーダ３８では低解像度ＹＵＶデータがコンポジット画像信号に変換され、変換されたコンポジット画像信号がＬＣＤモニタ４０に与えられる。この結果、スルー画像がモニタ画面に表示される。
【００３４】
輝度評価回路３０は、信号処理回路２６から出力されたＹデータを１フレーム期間毎に積分し、これによって求められた輝度評価値をＣＰＵ４４に与える。ＣＰＵ４４は、与えられた輝度評価値に基づいてプリ露光時間Ｅｐを更新する。これによって、ＬＣＤモニタ４０から出力されるスルー画像の輝度が調整される。
【００３５】
シャッタボタン４６が半押しされると、ＣＰＵ４４は、被写界の明るさを正確に測定するべく、プリ露光時間Ｅｐを測光用の時間に更新する。更新されたプリ露光時間Ｅｐに従うプリ露光の実行と、このプリ露光に基づく電荷の読み出しとには、２フレーム期間を要する。このため、ＣＰＵ４４は、垂直同期信号を２回カウントした後に輝度評価値３０から輝度評価値を取り込み、取り込んだ輝度評価値に基づいて最適絞り量Ａｓおよび最適露光時間Ｅｓを算出する。算出が完了すると、まず最適絞り量Ａｓが絞りユニット１２に設定される。ＣＰＵ４４は続いて、ストロボ５０を発光させる必要があるかどうかを判定するとともに、被写体までの距離を測定する。
【００３６】
被写界が暗く、ストロボ５０について“発光必要”との判定結果が得られた場合、ＣＰＵ４４は、シャッタボタン４６の全押しに応答してストロボ５０をプリ発光させ、このプリ発光に基づく輝度評価値に所定演算を施して本発光量Ｌｍを算出する。
【００３７】
ただし、被写体までの距離が近ければ、プリ発光によってストロボ５０から放出され被写体で反射される光の量が多くなり、ＣＣＤイメージャ１８で電荷が飽和してしまう。スロトボ５０の発光量を抑制すれば電荷の飽和を回避できるが、そうすると、発光量が不安定となる。本発光量の算出にはプリ発光で得られた電荷に基づく輝度評価値とプリ発光量とが必要であるため、電荷が飽和しても、プリ発光量が不安定になっても、算出される本発光量が最適値からずれることになる。
【００３８】
そこで、この実施例では、プリ発光量の下限を設けるとともに、被写体までの距離が近いほどＣＣＤイメージャ１８で生成される電荷の混合度を低くするようにしている。
【００３９】
具体的には、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨを上回れば、電荷が飽和することはないとみなし、数１に従ってプリ発光量Ｌｐを求める。
【００４０】
【数１】
Ｌｐ＝ＭＩＮ＊ｄ2
これに対して、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ以下のときは、スロトボ発光量のばらつきを防止するべくプリ発光量Ｌｐを図８に示す最小安定値ＭＩＮに設定し、電荷の飽和を防止するべく電荷転送モードをＨＶｐｍｉｘモードからＶｐｍｉｘモードに変更する。
【００４１】
また、設定されたプリ発光量Ｌｐに対応するプリ発光時間Ｔｐを図８に示すグラフを参照して検出し、検出したプリ発光時間Ｔｐが包含されるようにプリ露光時間Ｅｐを更新する。なお、図８に示すグラフに対応するデータは、フラッシュメモリ５２に記憶される。
【００４２】
Ｖｐｍｉｘモードでは、図６（Ａ）に斜線で示す画素が読み出しの対象となり、かかる画素で生成された電荷が図６（Ｂ）〜図６（Ｅ）に示す要領でＣＣＤイメージャ１８から読み出される。
【００４３】
まず、図６（Ａ）に示すベルトＢ１の下側のＲＧライン生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、図６（Ｂ）ように水平転送レジスタ１８ｃまで転送される。次に、ベルトＢ１の上側のＲＧラインで生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、水平転送レジスタ１８ｃへ転送される。電荷は、図６（Ｃ）に示すように同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷の出力が完了すると、ベルトＢ２の下側のＲＧライン生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、図６（Ｄ）ように水平転送レジスタ１８ｃまで転送される。続いて、ベルトＢ２の上側のＲＧラインで生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、水平転送レジスタ１８ｃへ転送される。電荷は、図６（Ｄ）に示すように同じ色情報を持つ電荷どうしで混合された後、出力される。このように、Ｖｐｍｉｘモードでは同じ色情報を持つ２画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００４４】
つまり、Ｖｐｍｉｘモードとは垂直方向に存在する２つの電荷を互いに混合するモードであり、電荷の混合度は“２”となる。
【００４５】
電荷転送モード，プリ発光量Ｌｐおよびプリ露光期間Ｅｐが確定すると、ＣＰＵ４４は、垂直同期信号の発生に応答してストロボ５０をプリ発光させ、このプリ発光に基づく輝度評価値を次の垂直同期信号に応答して取り込み、そして取り込まれた輝度評価値に基づいて本発光量Ｌｍを算出する。ＣＰＵ４４はさらに、最適露光時間ＥｓをＴＧ２４に設定し、その次のフレームでストロボ５０を本発光させる。これによって、ＣＣＤイメージャ１８が最適な状態で本露光を施されることになる。
【００４６】
ＣＰＵ４４は、本露光が完了した直後の垂直同期信号に応答して、ＣＣＤイメージャ１８の電荷転送モードを個別転送モードに変更し、記録処理をＡＳＩＣ２５に命令する。
【００４７】
個別転送モードでは、図７（Ａ）に示すように全ての画素が読み出しの対象となる。ＴＧ２４は、１フィールド目に図７（Ｂ）に示すＲＧラインの電荷を読み出し、２フィールド目に図７（Ｃ）に示すＧＢラインの電荷を読み出す。
【００４８】
こうしてＣＣＤイメージャ１８から出力された１フレームの高解像度生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０を通過し、Ａ／Ｄ変換器２２において高解像度生画像データに変換される。変換された高解像度生画像データは、バッファコントロール回路３２に直接入力され、コントローラ３２１ｂおよびバッファ３２２ｂを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられる。高解像度生画像データは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって図３に示す生画像エリア３６ｂに書き込まれる。
【００４９】
なお、シャッタボタン４６が操作されてから１フレームの高解像度生画像データが生画像エリア３６ｂに取り込まれる間、ビデオエンコーダ３８はオフされ、ＬＣＤモニタ４０には黒画像が表示される。
【００５０】
生画像エリア３６ｂに格納された高解像度生画像データは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出される。奇数フィールドの生画像データおよび偶数フィールドの高解像度生画像データは１ラインずつ交互に読み出され、これによってインタレーススキャンデータがプログレッシブスキャンデータに変換される。変換された高解像度生画像データは、コントローラ３２１ｆおよびバッファ３２２ｆを介して図１に示す端子Ｓ２に出力される。
【００５１】
スイッチＳＷ１は記録命令に応答して端子Ｓ２と接続され、コントローラ３２１ｆから出力された高解像度生画像データは、スイッチＳＷ１を介して信号処理回路２６に与えられる。信号処理回路２６は、与えられた高解像度生画像データに画像記録に対応する信号処理を施し、これによって高解像度ＹＵＶデータが生成される。生成された高解像度ＹＵＶデータはズーム回路２８に与えられ、縮小ズーム処理によって表示用の低解像度ＹＵＶデータに変換される。
【００５２】
変換された低解像度ＹＵＶデータは、図４に示すコントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によってＳＤＲＡＭ３６の表示画像エリア３６ａに書き込まれる。表示画像エリア３６ａに格納された低解像度ＹＵＶデータは、スルー画像出力時と同様の処理によってビデオエンコーダ３８に与えられる。この結果、被写体のフリーズ画像がＬＣＤモニタ４０に表示される。
【００５３】
フリーズ画像に対応する低解像度ＹＵＶデータの表示画像エリア３６ａへの書き込みが完了すると、生画像エリア３６ｂに格納された高解像度生画像データがＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって再度読み出される。このときも、奇数フィールドの高解像度生画像データと偶数フィールドの高解像度生画像データとが１ライン毎に交互に読み出される。読み出された高解像度生画像データは、上述と同じ要領で信号処理回路２６に与えられ、高解像度ＹＵＶデータに変換される。
【００５４】
ズーム回路２８の水平ズーム倍率および垂直ズーム倍率は、フリーズ画像に対応する低解像度ＹＵＶデータが得られた後に初期化される。このため、高解像度ＹＵＶデータは、ズーム処理を施されることなくズーム回路２６から出力される。
【００５５】
出力された高解像度ＹＵＶデータは、図４に示すコントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを通してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３６によって図３に示すＪＰＥＧワークエリア３６ｃに書き込まれる。ＪＰＥＧワークエリア３６ｃに格納された高解像度ＹＵＶデータは、その後ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出され、図４に示すコントローラ３２１ｄおよびバッファ３２２ｄを介してＪＰＥＧコーデック４２に与えられる。ＪＰＥＧコーデック４２は、与えられた高解像度ＹＵＶデータにＪＰＥＧ圧縮を施してＪＰＥＧデータが生成する。生成されたＪＰＥＧデータは、図４に示すコントローラ３２１ｃおよびバッファ３２２ｃを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって図３に示す圧縮画像エリア３６ｄに書き込まれる。
【００５６】
ＪＰＥＧデータが圧縮画像エリア３６ｄに確保された後、ＣＰＵ４４は、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６にアクセスし、ＪＰＥＧデータを圧縮画像エリア３６ｄから読み出す。ＣＰＵ４４はさらに、読み出されたＪＰＥＧデータを含む画像ファイルつまりＪＰＥＧファイルを作成し、作成したＪＰＥＧファイルを記録媒体４８に記録する。
【００５７】
ＣＰＵ４４は、カメラモードが選択されたとき、図９〜図１２に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ５２に記憶される。
【００５８】
まず、ステップＳ１で絞り量Ａｐを絞りユニット１２に設定し、ステップＳ３でプリ露光時間Ｅｐ（＝初期値）をＴＧ２４に設定し、そしてステップＳ５でＨＶｐｍｉｘモードをＴＧ２４に設定する。絞りユニット１２およびＴＧ２４の設定が完了すると、ステップＳ７でスルー画像処理をＡＳＩＣ２５に命令する。この結果、スルー画像がＬＣＤモニタ４０から出力される。ステップＳ９ではシャッタボタン４６が半押しされたかどうか判断し、ＮＯであればステップＳ１１でモニタ用ＡＦ処理を繰り返し実行する。これによって、スルー画像の輝度が適切に調整される。
【００５９】
シャッタボタン４６が半押しされると、ステップＳ１３に進み、ＴＧ２４に設定されたプリ露光期間Ｅｐを測光用の期間に更新する。更新後に垂直同期信号が２回発生すると、ステップＳ１５からステップＳ１７に進み、輝度評価回路３０から輝度評価値を取り込む。取り込まれた輝度評価値は測光用のプリ露光に基づく評価値であり、ステップＳ１９ではこの輝度評価値に基づいて最適絞り量Ａｓおよび最適露光時間Ｅｓを算出する。
【００６０】
算出が完了すると、ステップＳ２１で最適絞り量Ａｓを絞りユニット１２に設定する。さらに、ストロボ５０を発光させる必要があるか否かをステップＳ２３で判定し、被写体までの距離ｄをステップＳ２５で測定する。
【００６１】
ステップＳ２７およびＳ２９では、シャッタボタン４６の操作状態を判別する。シャッタボタン４６の半押しが解除されたときは、ステップＳ２９からステップＳ３１に進み、ＴＧ２４に設定されたプリ露光期間Ｅｐを初期化する。ステップＳ３３では絞り量Ａｐを絞りユニット１２に設定し、設定が完了するとステップＳ９に戻る。
【００６２】
シャッタボタン４６が半押し状態から全押し状態に移行したときは、ステップＳ２７からステップＳ３５に進み、ステップＳ２３の判定結果を参照する。判定結果が“発光不要”であれば、直接ステップＳ５９に進むが、判定結果が“発光必要”であれば、ステップＳ３７〜Ｓ５７の処理を経てステップＳ５９に進む。
【００６３】
まずステップＳ３７で、被写体までの距離ｄを閾値ＴＨと比較する。ここでｄ≧ＴＨと判断されると、ステップＳ３９で数１に従ってプリ発光量Ｌｐを算出する。一方、ｄ＜ＴＨと判断されると、ステップＳ４１でストロボ５０のプリ発光量Ｌｐを最小安定値ＭＩＮに決定し、ステップＳ４３でＶｐｍｉｘモードをＴＧ２４に設定する。ステップＳ３９またはＳ４３の処理が完了すると、ステップＳ４５に進み、プリ発光量Ｌｐが得られるプリ発光時間Ｔｐを図８に示すグラフに基づいて検出する。ステップＳ４７では、ＴＧ２４に設定されたプリ露光時間Ｅｐをこのプリ発光時間Ｔｐが包含される最短の期間に更新する。
【００６４】
こうして電荷転送モード，プリ発光量Ｌｐおよびプリ露光期間Ｅｐが確定すると、ステップＳ４９で垂直同期信号の発生を待つとともに、ステップＳ５０でプリ露光の開始を待つ。プリ露光が開始されると、ステップＳ５１でストロボ５０をプリ発光量Ｌｐで発光させる。このプリ発光に基づく輝度評価値は、プリ発光の次のフレームで求められるため、ステップＳ５３で垂直同期信号の発生を待った後、ステップＳ５５で輝度評価回路３０から輝度評価値を取り込む。ステップＳ５７では、取り込まれた輝度評価値に基づいて本発光量Ｌｍを算出する。
【００６５】
ステップＳ５９ではステップＳ１９で算出された最適露光期間ＥｓをＴＧ２４に設定し、その後、垂直同期信号の発生に応答してステップＳ６１からステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、ストロボ５０の発光に関する判定結果を参照する。判定結果が“発光不要”のときは直接ステップＳ６７に進むが、判定結果が“発光必要”のときは、ステップＳ６４で本露光の開始を待ってからステップＳ６５でストロボ５０を本発光量Ｌｍで発光させ、その後ステップＳ６７に進む。ステップＳ６５の発光処理によって、ＣＣＤイメージャ１８は最適な状態で本露光を施される。
【００６６】
ステップＳ６７では垂直同期信号の発生の有無を判別し、ＹＥＳであればステップＳ６９で個別転送モードをＴＧ２４に設定し、ステップＳ７１でＡＳＩＣ２５に記録処理を命令する。本露光によって生成された電荷つまり生画像信号は個別転送モードに従ってＣＣＤイメージャ１８から出力され、ＡＳＩＣ２５によって記録処理を施される。この結果、フリーズ画像がＬＣＤモニタ４０に表示され、ＪＰＥＧファイルが記録媒体４８に記録される。記録処理が完了すると、ステップＳ７３でＹＥＳと判断してステップＳ１に戻る。
【００６７】
以上の説明から分かるように、ＣＣＤイメージャ１８は、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子１８ａと、生成された電荷を転送する垂直転送レジスタ１８ｂおよび水平転送レジスタ１８ｃとを有する。スルー画像出力時は、電荷の混合度が高い電荷転送モードが選択されるが、ストロボ５０をプリ発光させるときは、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送モードが選択される。
【００６８】
具体的には、スルー画像出力時は、混合度が“４”のＨＶｐｍｉｘモードが選択される。ストロボ５０をプリ発光させるときは、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ以上であればＨＶｐｍｉｘモードが維持され、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ未満であれば混合度が“２”のＶｐｍｉｘモードが選択される。
【００６９】
ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは、選択された電荷転送モードに従う態様で決定される。つまり、ＨＶｐｍｉｘモードが選択されると、ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは数１に従って決定され、Ｖｐｍｉｘモードが選択されると、ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは最小安定値ＭＩＮに決定される。
【００７０】
ストロボ５０のプリ発光に関連してＣＣＤイメージャ１８で生成された電荷は、選択された電荷転送モードに従ってＣＣＤイメージャ１８から読み出される。ストロボ５０の本発光量Ｌｍは、こうして読み出された電荷に基づいて算出される。
【００７１】
このように、ストロボ５０を発光させる必要があり、かつ被写体までの距離が近いときは、ストロボ５０は最小安定値ＭＩＮでプリ発光し、プリ発光によって生成された電荷はＶｐｍｉｘモードで転送される。このため、電荷の飽和およびプリ発光量Ｌｐのばらつきが防止され、本発光量Ｌｍの正確な算出が可能となる。
【００７２】
なお、この実施例では、被写体までの距離が近いときに垂直方向においてのみ電荷を混合させるようにしているが、これに代えて電荷の混合を完全に止めるようにしてもよい。この場合、混合度は“１”となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例に適用される色フィルタの一例を示す図解図である。
【図３】図１実施例に適用されるＳＤＲＡＭのマッピング状態の一例を示す図解図である。
【図４】図１実施例に適用されるバッファコントロール回路の一例を示すブロック図である。
【図５】ＨＶｐｍｉｘモードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図６】Ｖｐｍｉｘモードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図７】個別転送モードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図８】ストロボの発光時間と発光量との関係を示すグラフである。
【図９】図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。
【図１０】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図１１】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図１２】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
１８…ＣＣＤイメージャ
２６…信号処理回路
３０…輝度評価回路
３２…バッファコントロール回路
３８…ビデオエンコーダ
４２…ＪＰＥＧコーデック
４４…ＣＰＵ
５０…ストロボ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子カメラに関し、ストロボの発光に関連してイメージセンサで生成された電荷に基づいてストロボの最適発光量を求める、電子カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のこの種の電子カメラとして、シャッタボタンが操作される前にイメージセンサで生成された電荷に基づく被写界のリアルタイム動画像（スルー画像）をモニタに表示し、シャッタボタンの操作に応答したストロボのプリ発光時にイメージセンサで生成された電荷に基づいてストロボの本発光量を算出するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、イメージセンサで生成された電荷は、スルー画像の出力時であるか本発光量の算出時であるかに関係なく、さらに被写体（主要被写体）までの距離に関係なく、同じ転送方法でイメージセンサから出力されていた。このため、電荷の飽和あるいはストロボ発光量のばらつきによって、本発光量を正確に算出できない可能性があった。
【０００４】
つまり、被写体までの距離が近ければ、ストロボから放出され被写体で反射される光の量が多くなり、イメージセンサで電荷が飽和してしまう。スロトボの発光量を抑制すれば飽和を回避できるが、そうすると、発光量が不安定となる。本発光量の算出にはプリ発光で得られた電荷に基づく輝度評価値とプリ発光量とが必要であるため、プリ発光によって電荷が飽和しても、プリ発光量が不安定になっても、算出される本発光量が最適値からずれることになる。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ストロボの最適発光量を正確に求めることができる、電子カメラを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に従う電子カメラは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と前記電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、イメージセンサの露光によって生成された電荷を第１転送方法に従ってイメージセンサから読み出す読み出し手段、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づく被写界像を表示する表示手段を備える電子カメラにおいて、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたとき電荷混合度が第１転送方法よりも低い第２転送方法を第１転送方法に代えて読み出し手段に設定する設定手段、およびストロボの発光時にイメージセンサで生成されかつ第２転送方法に従ってイメージセンサから読み出された電荷に基づいてストロボの最適発光量を算出する算出手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明に従う電子カメラは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送方法を選択する選択手段、ストロボを発光させる第１発光手段、第１発光手段の発光に関連してイメージセンサで生成された電荷を選択手段によって選択された電荷転送方法に従ってイメージセンサから読み出す読み出し手段、および読み出し手段によって読み出された電荷に基づいてストロボの最適発光量を算出する算出手段を備える。
【０００８】
【作用】
第１の発明では、イメージセンサは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と、電荷を転送する転送レジスタとを有する。かかるイメージセンサの露光によって生成された電荷は第１転送方法に従ってイメージセンサから読み出され、読み出された電荷に基づく被写界像が表示される。ただし、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されると、電荷混合度が第１転送方法よりも低い第２転送方法が第１転送方法に代えて設定される。ストロボの最適発光量は、ストロボの発光時にイメージセンサで生成されかつ第２転送方法に従ってイメージセンサから読み出された電荷に基づいて算出される。
【０００９】
ストロボを発光させたときは、ストロボを発光させないときに比べて電荷が飽和しやすくなる。そこで、この発明では、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたときに電荷混合度が低い第２転送方法を設定するようにしている。これによって、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなり、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００１０】
好ましくは、所定条件は、被写体までの距離が閾値未満であるという距離条件をさらに含む。近くに存在する被写体にスロトボ光を照射する場合に、電荷が飽和する可能性が高くなる。かかる場合に第２転送方法を設定することで、本願発明の効果が顕著に現れる。
【００１１】
好ましくは、ストロボは、最適発光量の算出にあたって、発光量が安定する最小の発光量で発光される。これによって、発光量のばらつきによる最適発光量の算出精度の低下を防止することができる。
【００１２】
好ましくは、最適発光量によるストロボの発光に関連してイメージセンサで電荷が生成されると、この電荷に基づく画像信号が記録媒体に記録される。これによって、記録画像の品質を向上させることができる。
【００１３】
第２の発明では、イメージセンサは、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と、生成された電荷を転送する転送レジスタとを有する。電荷の転送方法としては、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送方法が選択される。ストロボの発光に関連してイメージセンサで生成された電荷は、選択された電荷転送方法に従ってイメージセンサから読み出される。ストロボの最適発光量は、読み出された電荷に基づいて算出される。
【００１４】
被写体までの距離が近いほど、ストロボから放出されかつ被写体で反射される光の量が多くなり、電荷が飽和しやすくなる。そこで、この発明では、被写体までの距離に応じて電荷の混合度を変化させるようにしている。これによって、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなり、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００１５】
好ましくは、被写体までの距離が閾値以上のとき、混合度が第１数の第１転送方法が選択され、被写体までの距離が閾値未満のとき、混合度が第１数よりも小さい第２数の第２転送方法が選択される。
【００１６】
第２転送方法が選択されると、ストロボは、発光量が安定する最小の発光量で発光される。これによって、発光量のばらつきによる最適発光量の算出精度の低下を防止することができる。
【００１７】
ストロボ発光時間を包含するようにイメージセンサの露光時間を調整すれば、算出精度はさらに向上する。
【００１８】
好ましくは、最適発光量によるストロボの発光に関連してイメージセンサで電荷が生成されると、この電荷に基づく画像信号が記録媒体に記録される。これによって、記録画像の品質を向上させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたときに電荷混合度が低い第２転送方法を設定するようにしたため、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなる。これによって、最適発光量の正確な算出が可能となる。
【００２０】
第２の発明によれば、被写体までの距離に応じて電荷の混合度を変化させるようにしたため、転送時に電荷が飽和する可能性が低くなる。これによって、最適発光量を正確に算出することができる。
【００２１】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００２２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、インターライン転送方式のＣＣＤイメージャ１８を含む。ＣＣＤイメージャ１８の受光面は、色フィルタ１４によって覆われ、被写界の光学像は、絞りユニット１２および色フィルタ１４を経てＣＣＤイメージャ１８の受光面に照射される。
【００２３】
図２を参照して、色フィルタ１４は、赤色の色要素（Ｒ要素），緑色の色要素（Ｇ要素）および青色の色要素（Ｂ要素）がモザイク状に配置された原色フィルタである。垂直方向には、Ｒ要素およびＧ要素が水平方向に交互に配置されたＲＧラインと、Ｇ要素およびＢ要素が水平方向に交互に配置されたＧＢラインとが、交互に配置される。かかる色要素は、図５（Ａ），図６（Ａ）または図７（Ａ）に示すようにＣＣＤイメージャ１８の受光面に形成された受光素子１８ａつまり画素に１対１で対応し、各々の受光素子１８ａで光電変換によって生成される電荷つまり画素信号は、Ｒ，ＧまたはＢの色情報を有する。
【００２４】
被写界のスルー画像をＬＣＤモニタ３８に表示するべくカメラモードが選択されると、ＣＰＵ４４は、ドライバ１６を制御して絞り量Ａｐを絞りユニット１４に設定し、プリ露光時間Ｅｐ（＝初期値）およびＨＶｐｍｉｘモードをＴＧ（Timing Generator）２４に設定し、そしてＡＳＩＣ２５にスルー画像表示処理を命令する。
【００２５】
ＴＧ２４は、垂直同期信号が発生する毎に、プリ露光時間Ｅｐに従うプリ露光をＣＣＤイメージャ１８に施し、このプリ露光によって生成された電荷をＨＶｐｍｉｘモードに従ってＣＣＤイメージャ１８から読み出す。ＨＶｐｍｉｘモードでは、図５（Ａ）に斜線で示す画素が読み出しの対象となり、かかる画素で生成された電荷が図５（Ｂ）〜図５（Ｆ）に示す要領でＣＣＤイメージャ１８から読み出される。
【００２６】
図５（Ａ）を参照して、ＲＧライン→ＧＢライン→ＲＧラインの順で垂直方向に連続する３ラインつまりベルトＢ１では、２つのＲＧラインが読み出しラインとなり、ＧＢライン→ＲＧライン→ＧＢラインの順で垂直方向に連続する３ラインつまりベルトＢ２では、２つのＧＢラインが読み出しラインとなる。
【００２７】
ベルトＢ１およびＢ２の各々を垂直３ライン×水平２画素のマトリクスＭＴの集合と考えると、まずベルトＢ１の偶数番目のマトリクスＭＴで生成された電荷が、図５（Ｂ）に示すタイミングで読み出され、垂直転送レジスタ１８ｂにおいて同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷は、図５（Ｃ）に示すように水平転送レジスタ１８ｃによって水平方向に転送され、ベルトＢ１の奇数番目のマトリクスＭＴから読み出された電荷と図５（Ｄ）に示すタイミングで混合される。こうして、同じ色情報を持つ４画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００２８】
ベルトＢ２の偶数番目のマトリクスＭＴで生成された電荷は、図５（Ｄ）に示すタイミングで読み出され、垂直転送レジスタ１８ｂにおいて同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷は図５（Ｅ）に示すように水平転送レジスタ１８ｃによって水平方向に転送され、ベルトＢ２の奇数番目のマトリクスＭＴから読み出された電荷と図５（Ｆ）に示すタイミングで混合される。このため、ベルトＢ２についても、同じ色情報を持つ４画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００２９】
つまり、ＨＶｐｍｉｘモードとは水平方向に存在する２つの電荷と垂直方向に存在する２つの電荷とを互いに混合するモードであり、電荷の混合度は“４”となる。
【００３０】
こうしてＣＣＤイメージャ１８から出力された各フレームの低解像度生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０によってノイズ除去およびレベル調整を施され、Ａ／Ｄ変換器２２によってディジタルデータ（低解像度生画像データ）に変換される。スルー画像をモニタ３８に表示するとき、スイッチＳＷ１を端子Ｓ１と接続される。したがって、Ａ／Ｄ変換器２２から出力された低解像度生画像データは、スイッチＳＷ１を介して信号処理回路２６に与えられ、スルー画像表示に対応する信号処理によって低解像度ＹＵＶデータに変換される。信号処理回路２６から出力された低解像度ＹＵＶデータは、ズーム回路２８による縮小ズーム処理を経てバッファコントロール回路３２に与えられる。
【００３１】
図４を参照して、バッファコントロール回路３２は、データを一時的に格納するバッファ３２２ａ〜３２２ｆが個別に割り当てられたコントローラ３２１ａ〜３２１ｆを有する。ＳＤＲＡＭ３６へのデータ書き込みはコントローラ３２１ａ〜３２１ｃによって行われ、ＳＤＲＡＭ３６からのデータ読み出しはコントローラ３２１ｄ〜３２１ｆによって行われる。
【００３２】
図１に示すズーム回路２８から出力された低解像度ＹＵＶデータは、コントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられる。ＳＤＲＡＭ３６は図３に示す要領でマッピングされており、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４は、与えられた低解像度ＹＵＶデータを表示画像エリア３６ａに書き込む。
【００３３】
表示画像エリア３６ａに格納された低解像度ＹＵＶデータは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出され、コントローラ３２１ｅおよびバッファ３２２ｅを経てビデオエンコーダ３８に出力される。ビデオエンコーダ３８では低解像度ＹＵＶデータがコンポジット画像信号に変換され、変換されたコンポジット画像信号がＬＣＤモニタ４０に与えられる。この結果、スルー画像がモニタ画面に表示される。
【００３４】
輝度評価回路３０は、信号処理回路２６から出力されたＹデータを１フレーム期間毎に積分し、これによって求められた輝度評価値をＣＰＵ４４に与える。ＣＰＵ４４は、与えられた輝度評価値に基づいてプリ露光時間Ｅｐを更新する。これによって、ＬＣＤモニタ４０から出力されるスルー画像の輝度が調整される。
【００３５】
シャッタボタン４６が半押しされると、ＣＰＵ４４は、被写界の明るさを正確に測定するべく、プリ露光時間Ｅｐを測光用の時間に更新する。更新されたプリ露光時間Ｅｐに従うプリ露光の実行と、このプリ露光に基づく電荷の読み出しとには、２フレーム期間を要する。このため、ＣＰＵ４４は、垂直同期信号を２回カウントした後に輝度評価値３０から輝度評価値を取り込み、取り込んだ輝度評価値に基づいて最適絞り量Ａｓおよび最適露光時間Ｅｓを算出する。算出が完了すると、まず最適絞り量Ａｓが絞りユニット１２に設定される。ＣＰＵ４４は続いて、ストロボ５０を発光させる必要があるかどうかを判定するとともに、被写体までの距離を測定する。
【００３６】
被写界が暗く、ストロボ５０について“発光必要”との判定結果が得られた場合、ＣＰＵ４４は、シャッタボタン４６の全押しに応答してストロボ５０をプリ発光させ、このプリ発光に基づく輝度評価値に所定演算を施して本発光量Ｌｍを算出する。
【００３７】
ただし、被写体までの距離が近ければ、プリ発光によってストロボ５０から放出され被写体で反射される光の量が多くなり、ＣＣＤイメージャ１８で電荷が飽和してしまう。スロトボ５０の発光量を抑制すれば電荷の飽和を回避できるが、そうすると、発光量が不安定となる。本発光量の算出にはプリ発光で得られた電荷に基づく輝度評価値とプリ発光量とが必要であるため、電荷が飽和しても、プリ発光量が不安定になっても、算出される本発光量が最適値からずれることになる。
【００３８】
そこで、この実施例では、プリ発光量の下限を設けるとともに、被写体までの距離が近いほどＣＣＤイメージャ１８で生成される電荷の混合度を低くするようにしている。
【００３９】
具体的には、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨを上回れば、電荷が飽和することはないとみなし、数１に従ってプリ発光量Ｌｐを求める。
【００４０】
【数１】
Ｌｐ＝ＭＩＮ＊ｄ2
これに対して、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ以下のときは、スロトボ発光量のばらつきを防止するべくプリ発光量Ｌｐを図８に示す最小安定値ＭＩＮに設定し、電荷の飽和を防止するべく電荷転送モードをＨＶｐｍｉｘモードからＶｐｍｉｘモードに変更する。
【００４１】
また、設定されたプリ発光量Ｌｐに対応するプリ発光時間Ｔｐを図８に示すグラフを参照して検出し、検出したプリ発光時間Ｔｐが包含されるようにプリ露光時間Ｅｐを更新する。なお、図８に示すグラフに対応するデータは、フラッシュメモリ５２に記憶される。
【００４２】
Ｖｐｍｉｘモードでは、図６（Ａ）に斜線で示す画素が読み出しの対象となり、かかる画素で生成された電荷が図６（Ｂ）〜図６（Ｅ）に示す要領でＣＣＤイメージャ１８から読み出される。
【００４３】
まず、図６（Ａ）に示すベルトＢ１の下側のＲＧライン生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、図６（Ｂ）ように水平転送レジスタ１８ｃまで転送される。次に、ベルトＢ１の上側のＲＧラインで生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、水平転送レジスタ１８ｃへ転送される。電荷は、図６（Ｃ）に示すように同じ色情報を持つ電荷どうしで混合される。混合された電荷の出力が完了すると、ベルトＢ２の下側のＲＧライン生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、図６（Ｄ）ように水平転送レジスタ１８ｃまで転送される。続いて、ベルトＢ２の上側のＲＧラインで生成された電荷が垂直転送レジスタ１８ｂに読み出され、水平転送レジスタ１８ｃへ転送される。電荷は、図６（Ｄ）に示すように同じ色情報を持つ電荷どうしで混合された後、出力される。このように、Ｖｐｍｉｘモードでは同じ色情報を持つ２画素分の電荷が１つにまとめられる。
【００４４】
つまり、Ｖｐｍｉｘモードとは垂直方向に存在する２つの電荷を互いに混合するモードであり、電荷の混合度は“２”となる。
【００４５】
電荷転送モード，プリ発光量Ｌｐおよびプリ露光期間Ｅｐが確定すると、ＣＰＵ４４は、垂直同期信号の発生に応答してストロボ５０をプリ発光させ、このプリ発光に基づく輝度評価値を次の垂直同期信号に応答して取り込み、そして取り込まれた輝度評価値に基づいて本発光量Ｌｍを算出する。ＣＰＵ４４はさらに、最適露光時間ＥｓをＴＧ２４に設定し、その次のフレームでストロボ５０を本発光させる。これによって、ＣＣＤイメージャ１８が最適な状態で本露光を施されることになる。
【００４６】
ＣＰＵ４４は、本露光が完了した直後の垂直同期信号に応答して、ＣＣＤイメージャ１８の電荷転送モードを個別転送モードに変更し、記録処理をＡＳＩＣ２５に命令する。
【００４７】
個別転送モードでは、図７（Ａ）に示すように全ての画素が読み出しの対象となる。ＴＧ２４は、１フィールド目に図７（Ｂ）に示すＲＧラインの電荷を読み出し、２フィールド目に図７（Ｃ）に示すＧＢラインの電荷を読み出す。
【００４８】
こうしてＣＣＤイメージャ１８から出力された１フレームの高解像度生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２０を通過し、Ａ／Ｄ変換器２２において高解像度生画像データに変換される。変換された高解像度生画像データは、バッファコントロール回路３２に直接入力され、コントローラ３２１ｂおよびバッファ３２２ｂを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられる。高解像度生画像データは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって図３に示す生画像エリア３６ｂに書き込まれる。
【００４９】
なお、シャッタボタン４６が操作されてから１フレームの高解像度生画像データが生画像エリア３６ｂに取り込まれる間、ビデオエンコーダ３８はオフされ、ＬＣＤモニタ４０には黒画像が表示される。
【００５０】
生画像エリア３６ｂに格納された高解像度生画像データは、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出される。奇数フィールドの生画像データおよび偶数フィールドの高解像度生画像データは１ラインずつ交互に読み出され、これによってインタレーススキャンデータがプログレッシブスキャンデータに変換される。変換された高解像度生画像データは、コントローラ３２１ｆおよびバッファ３２２ｆを介して図１に示す端子Ｓ２に出力される。
【００５１】
スイッチＳＷ１は記録命令に応答して端子Ｓ２と接続され、コントローラ３２１ｆから出力された高解像度生画像データは、スイッチＳＷ１を介して信号処理回路２６に与えられる。信号処理回路２６は、与えられた高解像度生画像データに画像記録に対応する信号処理を施し、これによって高解像度ＹＵＶデータが生成される。生成された高解像度ＹＵＶデータはズーム回路２８に与えられ、縮小ズーム処理によって表示用の低解像度ＹＵＶデータに変換される。
【００５２】
変換された低解像度ＹＵＶデータは、図４に示すコントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によってＳＤＲＡＭ３６の表示画像エリア３６ａに書き込まれる。表示画像エリア３６ａに格納された低解像度ＹＵＶデータは、スルー画像出力時と同様の処理によってビデオエンコーダ３８に与えられる。この結果、被写体のフリーズ画像がＬＣＤモニタ４０に表示される。
【００５３】
フリーズ画像に対応する低解像度ＹＵＶデータの表示画像エリア３６ａへの書き込みが完了すると、生画像エリア３６ｂに格納された高解像度生画像データがＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって再度読み出される。このときも、奇数フィールドの高解像度生画像データと偶数フィールドの高解像度生画像データとが１ライン毎に交互に読み出される。読み出された高解像度生画像データは、上述と同じ要領で信号処理回路２６に与えられ、高解像度ＹＵＶデータに変換される。
【００５４】
ズーム回路２８の水平ズーム倍率および垂直ズーム倍率は、フリーズ画像に対応する低解像度ＹＵＶデータが得られた後に初期化される。このため、高解像度ＹＵＶデータは、ズーム処理を施されることなくズーム回路２６から出力される。
【００５５】
出力された高解像度ＹＵＶデータは、図４に示すコントローラ３２１ａおよびバッファ３２２ａを通してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３６によって図３に示すＪＰＥＧワークエリア３６ｃに書き込まれる。ＪＰＥＧワークエリア３６ｃに格納された高解像度ＹＵＶデータは、その後ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって読み出され、図４に示すコントローラ３２１ｄおよびバッファ３２２ｄを介してＪＰＥＧコーデック４２に与えられる。ＪＰＥＧコーデック４２は、与えられた高解像度ＹＵＶデータにＪＰＥＧ圧縮を施してＪＰＥＧデータが生成する。生成されたＪＰＥＧデータは、図４に示すコントローラ３２１ｃおよびバッファ３２２ｃを介してＳＤＲＡＭコントロール回路３４に与えられ、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４によって図３に示す圧縮画像エリア３６ｄに書き込まれる。
【００５６】
ＪＰＥＧデータが圧縮画像エリア３６ｄに確保された後、ＣＰＵ４４は、ＳＤＲＡＭコントロール回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６にアクセスし、ＪＰＥＧデータを圧縮画像エリア３６ｄから読み出す。ＣＰＵ４４はさらに、読み出されたＪＰＥＧデータを含む画像ファイルつまりＪＰＥＧファイルを作成し、作成したＪＰＥＧファイルを記録媒体４８に記録する。
【００５７】
ＣＰＵ４４は、カメラモードが選択されたとき、図９〜図１２に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ５２に記憶される。
【００５８】
まず、ステップＳ１で絞り量Ａｐを絞りユニット１２に設定し、ステップＳ３でプリ露光時間Ｅｐ（＝初期値）をＴＧ２４に設定し、そしてステップＳ５でＨＶｐｍｉｘモードをＴＧ２４に設定する。絞りユニット１２およびＴＧ２４の設定が完了すると、ステップＳ７でスルー画像処理をＡＳＩＣ２５に命令する。この結果、スルー画像がＬＣＤモニタ４０から出力される。ステップＳ９ではシャッタボタン４６が半押しされたかどうか判断し、ＮＯであればステップＳ１１でモニタ用ＡＦ処理を繰り返し実行する。これによって、スルー画像の輝度が適切に調整される。
【００５９】
シャッタボタン４６が半押しされると、ステップＳ１３に進み、ＴＧ２４に設定されたプリ露光期間Ｅｐを測光用の期間に更新する。更新後に垂直同期信号が２回発生すると、ステップＳ１５からステップＳ１７に進み、輝度評価回路３０から輝度評価値を取り込む。取り込まれた輝度評価値は測光用のプリ露光に基づく評価値であり、ステップＳ１９ではこの輝度評価値に基づいて最適絞り量Ａｓおよび最適露光時間Ｅｓを算出する。
【００６０】
算出が完了すると、ステップＳ２１で最適絞り量Ａｓを絞りユニット１２に設定する。さらに、ストロボ５０を発光させる必要があるか否かをステップＳ２３で判定し、被写体までの距離ｄをステップＳ２５で測定する。
【００６１】
ステップＳ２７およびＳ２９では、シャッタボタン４６の操作状態を判別する。シャッタボタン４６の半押しが解除されたときは、ステップＳ２９からステップＳ３１に進み、ＴＧ２４に設定されたプリ露光期間Ｅｐを初期化する。ステップＳ３３では絞り量Ａｐを絞りユニット１２に設定し、設定が完了するとステップＳ９に戻る。
【００６２】
シャッタボタン４６が半押し状態から全押し状態に移行したときは、ステップＳ２７からステップＳ３５に進み、ステップＳ２３の判定結果を参照する。判定結果が“発光不要”であれば、直接ステップＳ５９に進むが、判定結果が“発光必要”であれば、ステップＳ３７〜Ｓ５７の処理を経てステップＳ５９に進む。
【００６３】
まずステップＳ３７で、被写体までの距離ｄを閾値ＴＨと比較する。ここでｄ≧ＴＨと判断されると、ステップＳ３９で数１に従ってプリ発光量Ｌｐを算出する。一方、ｄ＜ＴＨと判断されると、ステップＳ４１でストロボ５０のプリ発光量Ｌｐを最小安定値ＭＩＮに決定し、ステップＳ４３でＶｐｍｉｘモードをＴＧ２４に設定する。ステップＳ３９またはＳ４３の処理が完了すると、ステップＳ４５に進み、プリ発光量Ｌｐが得られるプリ発光時間Ｔｐを図８に示すグラフに基づいて検出する。ステップＳ４７では、ＴＧ２４に設定されたプリ露光時間Ｅｐをこのプリ発光時間Ｔｐが包含される最短の期間に更新する。
【００６４】
こうして電荷転送モード，プリ発光量Ｌｐおよびプリ露光期間Ｅｐが確定すると、ステップＳ４９で垂直同期信号の発生を待つとともに、ステップＳ５０でプリ露光の開始を待つ。プリ露光が開始されると、ステップＳ５１でストロボ５０をプリ発光量Ｌｐで発光させる。このプリ発光に基づく輝度評価値は、プリ発光の次のフレームで求められるため、ステップＳ５３で垂直同期信号の発生を待った後、ステップＳ５５で輝度評価回路３０から輝度評価値を取り込む。ステップＳ５７では、取り込まれた輝度評価値に基づいて本発光量Ｌｍを算出する。
【００６５】
ステップＳ５９ではステップＳ１９で算出された最適露光期間ＥｓをＴＧ２４に設定し、その後、垂直同期信号の発生に応答してステップＳ６１からステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、ストロボ５０の発光に関する判定結果を参照する。判定結果が“発光不要”のときは直接ステップＳ６７に進むが、判定結果が“発光必要”のときは、ステップＳ６４で本露光の開始を待ってからステップＳ６５でストロボ５０を本発光量Ｌｍで発光させ、その後ステップＳ６７に進む。ステップＳ６５の発光処理によって、ＣＣＤイメージャ１８は最適な状態で本露光を施される。
【００６６】
ステップＳ６７では垂直同期信号の発生の有無を判別し、ＹＥＳであればステップＳ６９で個別転送モードをＴＧ２４に設定し、ステップＳ７１でＡＳＩＣ２５に記録処理を命令する。本露光によって生成された電荷つまり生画像信号は個別転送モードに従ってＣＣＤイメージャ１８から出力され、ＡＳＩＣ２５によって記録処理を施される。この結果、フリーズ画像がＬＣＤモニタ４０に表示され、ＪＰＥＧファイルが記録媒体４８に記録される。記録処理が完了すると、ステップＳ７３でＹＥＳと判断してステップＳ１に戻る。
【００６７】
以上の説明から分かるように、ＣＣＤイメージャ１８は、被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子１８ａと、生成された電荷を転送する垂直転送レジスタ１８ｂおよび水平転送レジスタ１８ｃとを有する。スルー画像出力時は、電荷の混合度が高い電荷転送モードが選択されるが、ストロボ５０をプリ発光させるときは、被写体までの距離が近いほど電荷の混合度が低い電荷転送モードが選択される。
【００６８】
具体的には、スルー画像出力時は、混合度が“４”のＨＶｐｍｉｘモードが選択される。ストロボ５０をプリ発光させるときは、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ以上であればＨＶｐｍｉｘモードが維持され、被写体までの距離ｄが閾値ＴＨ未満であれば混合度が“２”のＶｐｍｉｘモードが選択される。
【００６９】
ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは、選択された電荷転送モードに従う態様で決定される。つまり、ＨＶｐｍｉｘモードが選択されると、ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは数１に従って決定され、Ｖｐｍｉｘモードが選択されると、ストロボ５０のプリ発光量Ｌｐは最小安定値ＭＩＮに決定される。
【００７０】
ストロボ５０のプリ発光に関連してＣＣＤイメージャ１８で生成された電荷は、選択された電荷転送モードに従ってＣＣＤイメージャ１８から読み出される。ストロボ５０の本発光量Ｌｍは、こうして読み出された電荷に基づいて算出される。
【００７１】
このように、ストロボ５０を発光させる必要があり、かつ被写体までの距離が近いときは、ストロボ５０は最小安定値ＭＩＮでプリ発光し、プリ発光によって生成された電荷はＶｐｍｉｘモードで転送される。このため、電荷の飽和およびプリ発光量Ｌｐのばらつきが防止され、本発光量Ｌｍの正確な算出が可能となる。
【００７２】
なお、この実施例では、被写体までの距離が近いときに垂直方向においてのみ電荷を混合させるようにしているが、これに代えて電荷の混合を完全に止めるようにしてもよい。この場合、混合度は“１”となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例に適用される色フィルタの一例を示す図解図である。
【図３】図１実施例に適用されるＳＤＲＡＭのマッピング状態の一例を示す図解図である。
【図４】図１実施例に適用されるバッファコントロール回路の一例を示すブロック図である。
【図５】ＨＶｐｍｉｘモードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図６】Ｖｐｍｉｘモードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図７】個別転送モードで電荷を読み出すときのＣＣＤイメージャの動作の一部を示すタイミング図である。
【図８】ストロボの発光時間と発光量との関係を示すグラフである。
【図９】図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。
【図１０】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図１１】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図１２】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
１８…ＣＣＤイメージャ
２６…信号処理回路
３０…輝度評価回路
３２…バッファコントロール回路
３８…ビデオエンコーダ
４２…ＪＰＥＧコーデック
４４…ＣＰＵ
５０…ストロボ
Claims (9)
- 被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と前記電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、
前記イメージセンサの露光によって生成された電荷を第１転送方法に従って前記イメージセンサから読み出す読み出し手段、および
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づく被写界像を表示する表示手段を備える電子カメラにおいて、
ストロボを発光させる必要があるという発光条件を含む所定条件が満足されたとき電荷混合度が前記第１転送方法よりも低い第２転送方法を前記第１転送方法に代えて前記読み出し手段に設定する設定手段、および
前記ストロボの発光時に前記イメージセンサで生成されかつ前記第２転送方法に従って前記イメージセンサから読み出された電荷に基づいて前記ストロボの最適発光量を算出する算出手段をさらに備えることを特徴とする、電子カメラ。 - 前記所定条件は、被写体までの距離が閾値未満であるという距離条件をさらに含む、請求項１記載の電子カメラ。
- 前記ストロボは前記最適発光量の算出にあたって発光量が安定する最小の発光量で発光する、請求項１または２記載の電子カメラ。
- 前記最適発光量に従う前記ストロボの発光に関連して前記イメージセンサで生成された電荷に基づく画像信号を記録媒体に記録する記録手段をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子カメラ。
- 被写界の光学像に対応する電荷を生成する複数の受光素子と前記電荷を転送する転送レジスタとを有するイメージセンサ、
被写体までの距離が近いほど前記電荷の混合度が低い電荷転送方法を選択する選択手段、
ストロボを発光させる第１発光手段、
前記第１発光手段の発光に関連して前記イメージセンサで生成された電荷を前記選択手段によって選択された電荷転送方法に従って前記イメージセンサから読み出す読み出し手段、および
前記読み出し手段によって読み出された電荷に基づいて前記ストロボの最適発光量を算出する算出手段を備える、電子カメラ。 - 前記選択手段は、前記被写体までの距離が閾値以上のとき前記混合度が第１数の第１転送方法を選択し、前記被写体までの距離が前記閾値未満のとき前記混合度が前記第１数よりも小さい第２数の第２転送方法を選択する、請求項５記載の電子カメラ。
- 前記第１発光手段は、前記選択手段によって前記第２転送方法が選択されたとき発光量が安定する最小の発光量で前記ストロボを発光させる、請求項６記載の電子カメラ。
- 前記第１発光手段によって前記ストロボが発光する時間を包含するように前記イメージセンサの露光時間を調整する調整手段をさらに備える、請求項５ないし７のいずれかに記載の電子カメラ。
- 前記最適発光量で前記ストロボを発光させる第２発光手段、および
前記第２発光手段の発光に関連して前記イメージセンサで生成された電荷に基づく画像信号を記録媒体に記録する記録手段をさらに備える、請求項５ないし８のいずれかに記載の電子カメラ。
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