測光装置及び撮像装置
【課題】測光センサを有効利用すること。
【解決手段】本発明の測光装置は、撮影光学系の被写界を測光する測光手段（２３）と、測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段（４０ｄ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群の中の最大値が目標値となるように測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段（４０ａ、５０ａ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群に基づき被写体輝度を演算する測光演算手段（４０ｂ）とを備え、ブロック化手段は、ブロック化解像度の異なる複数段階のブロック信号群を生成することが可能であり、フィードバック制御手段は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を測光演算手段の動作内容に応じて切り換える。
【解決手段】本発明の測光装置は、撮影光学系の被写界を測光する測光手段（２３）と、測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段（４０ｄ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群の中の最大値が目標値となるように測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段（４０ａ、５０ａ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群に基づき被写体輝度を演算する測光演算手段（４０ｂ）とを備え、ブロック化手段は、ブロック化解像度の異なる複数段階のブロック信号群を生成することが可能であり、フィードバック制御手段は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を測光演算手段の動作内容に応じて切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測光装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフレックスカメラには、ミラーダウン状態でも被写界の明るさ分布を監視できるよう、電荷蓄積型の測光センサが設けられている。この測光センサは、測光演算やシーン解析に用いられ、測光演算の結果（被写体輝度）はカメラの露出制御に利用され、シーン解析の結果はカメラのフォーカス制御に利用される。
【０００３】
通常、測光演算に適した測光センサの動作条件（電荷蓄積時間及びアンプゲインの組み合わせ）と、シーン解析に適した測光センサの動作条件とは異なるので、測光センサの電荷蓄積は１回の測光サイクル内に２回行われ、そのうち１回の電荷蓄積の動作条件は測光演算用の動作条件に設定され、他の１回の電荷蓄積の動作条件はシーン解析用の動作条件に設定される。
【０００４】
このうち、測光演算用の動作条件は、測光センサの出力する測光信号群をブロック化してできるブロック信号群の中の最大値が目標値となるようにフィードバック制御され、シーン解析用の動作条件は、そのブロック信号群の平均値が目標値となるようにフィードバック制御される。以下、測光演算用のフィードバック制御を「ピークＡＧＣ」と称し、シーン解析用のフィードバック制御を「被写体重視ＡＧＣ」と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、測光センサの解像度向上に伴い、前述したブロック化のブロック分割数（ブロック化解像度）も高まりつつある。しかし、ブロック化解像度が高すぎると、被写界内に著しく高輝度な物体（輝点）が存在した場合に、その輝点に対応するブロック信号が著しく高くなるので、上述したピークＡＧＣは、輝点の測光信号が飽和しないよう、測光演算用の電荷蓄積時間やアンプゲインを強く抑える方向に働く。このようなピークＡＧＣの下では、被写界内で輝点以外の部分の測光信号が黒つぶれする（信号値がゼロになる）可能性があるので、測光演算の結果である被写体輝度が不適切となり、その被写体輝度に応じて設定されるカメラの露出が不適切となる虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、測光センサを有効利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の測光装置は、撮影光学系の被写界を測光する測光手段と、前記測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段と、前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように前記測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記フィードバック制御下で前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき前記被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段とを備え、前記ブロック化手段は、ブロック化解像度の異なる複数段階の前記ブロック信号群を生成することが可能であり、前記フィードバック制御手段は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、前記測光演算手段の動作内容に応じて切り換える。
【０００９】
本発明の撮像装置は、撮影光学系が形成する被写界の像を撮像する撮像手段と、前記被写界の測光を行う本発明の測光装置と、前記測光装置の前記測光演算手段が演算した被写体輝度に基づき、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測光センサを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カメラシステムの全体構成図である。
【図２】ボディ駆動制御装置２４及びその周辺のブロック図である。
【図３】ブロック化部４０ｄの動作を説明する図である。
【図４】ブロック化解像度の切り換えに関するボディ駆動制御装置２４の動作フローチャートである。
【図５】本実施形態の効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態として一眼レフレックス・ディジタルスチルカメラシステムを説明する。
【００１３】
図１は、カメラシステムの全体構成図である。図１に示すとおり、カメラシステムは、カメラボディ１と、カメラボディ１に装着されたレンズ鏡筒２とを備え、カメラボディ１に装着されるレンズ鏡筒２は、他のレンズ鏡筒に交換することも可能である。
【００１４】
レンズ鏡筒２には、撮影レンズ３１（ズーミングレンズおよびフォーカシングレンズを含む）、絞り３２、レンズ駆動制御装置３３などが備えられる。この撮影レンズ３１は、被写界（撮影レンズ３１の物体空間）から射出した光束（被写界光束）を結像する。
【００１５】
レンズ駆動制御装置３３は、不図示のマイクロコンピューター、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レンズ駆動用アクチュエーター、絞り駆動用アクチュエーターなどから構成され、撮影レンズ３１の焦点調節や絞り３２の開口調節などを行う。
【００１６】
カメラボディ１には、メインミラー１１、サブミラー１２、シャッター１３、撮像素子１４、焦点検出装置１５、拡散スクリーン１６、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９、測光光学素子２０、測光レンズ２２、測光センサ２３、ボディ駆動制御装置２４などが備えられる。
【００１７】
測光センサ２３は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された電荷蓄積型の撮像素子であって、赤色光の強度を検出するＲ画素と、緑色光の強度を検出するＧ画素と、青色光の強度を検出するＢ画素とをモザイク状に（例えばベイヤ配列パターンで）配列している。測光センサ２３の総画素数は、例えば８６０００個などである。なお、本実施形態では、測光センサ２３の内部にＡ／Ｄ変換回路が搭載されており、測光センサ２３の出力する測光信号は、ディジタル信号であると仮定する。
【００１８】
撮像素子１４は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された電荷蓄積型の撮像素子であって、赤色光の強度を検出するＲ画素と、緑色光の強度を検出するＧ画素と、青色光の強度を検出するＢ画素とをモザイク状に（例えばベイヤ配列パターンで）配列している。撮像素子１４の総画素数は、測光センサ２３の総画素数よりも多い。
【００１９】
焦点検出装置１５は、瞳分割位相差検出方式の焦点検出装置であり、撮影レンズ３１の焦点調節状態を示す信号を、被写界内のエリア毎に生成する。
【００２０】
ボディ駆動制御装置２４は、後述するシーケンスマイコンや画像処理ＩＣなどから構成され、カメラボディ１に搭載された各要素を制御する。このボディ駆動制御装置２４は、レンズ鏡筒２のマウント部に設けられた電気接点（不図示）を介してレンズ鏡筒２のレンズ駆動制御装置３３と電気的に接続されている。
【００２１】
非撮影時には、図１に破線で示すように、メインミラー１１とサブミラー１２とが被写界光束の光路に挿入され（ミラーダウン状態となり）、撮影レンズ３１を通過した被写界光束の一部はメインミラー１１で反射し、拡散スクリーン１６上に被写界像を形成する。この被写界像から射出した光束は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９を介して撮影者の目へ導かれる。また、拡散スクリーン１６上の被写界像から射出した光束は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、測光光学素子２０、測光レンズ２２を介して測光センサ２３上に被写界像を形成し、測光センサ２３により測光信号へと変換され、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２２】
一方、撮影レンズ３１を通過した被写界光束の残りの一部はメインミラー１１の中央透過部を透過し、サブミラー１２で反射して焦点検出装置１５へ入射し、焦点検出装置１５においてエリア毎の信号へと変換され、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２３】
撮影時には、図１中に実線で示すようにメインミラー１１とサブミラー１２が被写界光束の光路から離脱され（ミラーアップ状態となり）、撮影レンズ３１を通過した被写界光束は、撮像素子１４上に被写界像を形成し、撮像素子１４により画像信号へと変換される、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２４】
なお、カメラボディ１の上面にはレリーズボタンが設けられており、カメラボディ１の背面にはモニタ、マルチセレクタ、ライブビュー表示スイッチなどが設けられている。このうちレリーズボタンは、撮影タイミングを入力するためのスイッチであり、マルチセレクタは、カメラボディ１のモード（測光モード、フォーカスモードなど）を切り換えるためのスイッチであり、ライブビュー表示スイッチは、被写界の様子をモニタへ映し出すためのスイッチである。よって、非撮影時にライブビュー表示スイッチがオンされると、メインミラー１１及びサブミラー１２がミラーアップ状態となり、被写界光束が撮像素子１４に導かれる。
【００２５】
図２は、ボディ駆動制御装置２４及びその周辺のブロック図である。ボディ駆動制御装置２４には、ＭＣＵにより構成されたシーケンスマイコン５０と、シーケンスマイコン５０の制御下で画像処理を実行する画像処理ＩＣ４０（ＡＳＩＣ）とが備えられる。これらシーケンスマイコン５０と画像処理ＩＣ４０との間におけるデータの送受は、通信によって行われる。
【００２６】
シーケンスマイコン５０には、センサ制御部５０ａと、フォーカス演算部５０ｂとが備えられ、画像処理ＩＣ４０には、蓄積演算部４０ａと、測光演算部４０ｂと、シーン解析部４０ｃと、ブロック化部４０ｄとが備えられる。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、測光演算部４０ｂ及びシーン解析部４０ｃの搭載先が、シーケンスマイコン５０の側ではなく、画像処理ＩＣ４０の側とされる（従来は、測光演算部４０ｂとシーン解析部４０ｃとフォーカス演算部５０ｂとが何れもシーケンスマイコン５０の側へ搭載されていた。）。
【００２８】
したがって、本実施形態では、フォーカス演算部５０ｂによるフォーカス演算と、シーン解析部４０ｃによるシーン解析（及び測光演算部４０ｂによる測光演算）とが、シーケンスマイコン５０と、画像処理ＩＣ４０とに振り分けられる。
【００２９】
ブロック化部４０ｄは、図３（Ａ）に示すとおり、測光センサ２３の各画素が生成する測光信号をブロック化することにより、第１解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第１解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第１解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの所定領域へ書き込む。
【００３０】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｂ）に示すとおり、第１解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第１解像度よりも粗い第２解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第２解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第２解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの別の所定領域へ書き込む。
【００３１】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｃ）に示すとおり、第２解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第２解像度よりも粗い第３解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第３解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第３解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３２】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｄ）に示すとおり、第３解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第３解像度よりも粗い第４解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第４解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第４解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３３】
さらに、ブロック化部４０ｄは、第４解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、被写界全域の積算測光信号を生成してから、それを被写界全域の平均測光信号に換算すると、それを被写界全域のブロック信号として画像処理ＩＣのレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３４】
なお、以上の複数段階に亘る一連のブロック化処理は、測光センサ２３の電荷蓄積が行われる毎に実行され、電荷蓄積の繰り返し周期内に完了するものとする。また、図３に示した第１解像度、第２解像度、第３解像度、第４解像度の関係はあくまでも一例であって、実際の関係は、図３に示した関係と異なる可能性もある。
【００３５】
図２に戻り、蓄積演算部４０ａは、ブロック化部４０ｄが生成するブロック信号に基づき、現在の被写界に適した測光センサ２３の動作条件（アンプゲインと電荷蓄積時間との組み合わせ）を算出する。ここで、蓄積演算部４０ｂが算出する動作条件には２通りあって、１つは測光演算用の動作条件であり、他の１つはシーン解析用の動作条件である。このうち、測光演算用の動作条件は、被写界で最も明るい部分に関する測光信号が目標値となるような動作条件であり、シーン解析用の動作条件は、被写界の各部に関する測光信号の平均値が目標値となるような動作条件である。蓄積演算部４０ａが算出したこれら２通りの動作条件は、シーケンスマイコン５０の側に搭載されたセンサ制御部５０ａによって参照される。
【００３６】
センサ制御部５０ａは、蓄積演算部４０ａが算出する２通りの動作条件のとおりに測光センサ２３の動作条件を制御する。この制御下で測光センサ２３は、測光演算用の動作条件下での電荷蓄積及び電荷読み出しと、シーン解析用の動作条件下での電荷蓄積及び電荷読み出しとを、交互に繰り返す。この制御により、測光演算用の電荷蓄積期間に測光センサ２３が生成する測光信号は、被写界で最も明るい部分に関する測光信号が目標値にほぼ一致するようにフィードバック制御され（ピークＡＧＣ）、シーン解析用の電荷蓄積期間に測光センサ２３が生成する測光信号は、被写界の平均測光信号が目標値にほぼ一致するようにフィードバック制御される（被写体重視ＡＧＣ）。
【００３７】
測光演算部４０ｂは、測光演算用の電荷蓄積に応じてブロック化部４０ｄが生成したブロック信号群と、カメラボディ１に設定中の測光モードとに基づき測光演算を行い、被写体輝度を算出する。なお、撮影時における撮像素子１４の露出（シャッター速度と絞り値との組み合わせ）は、この被写体輝度に基づき制御（露出制御）される。
【００３８】
シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の電荷蓄積に応じてブロック化部４０ｄが生成したブロック信号群に対してシーン解析処理を施し、被写界中の主要被写体エリアを認識すると、その主要被写体エリアの位置（及び動き）を示す信号を生成する。この信号は、必要に応じて、シーケンスマイコン５０の側に搭載されたフォーカス演算部５０ｂにより参照される。
【００３９】
ここで、カメラボディ１のフォーカスモードがオートエリアＡＦモードであった場合、シーン解析部４０ｃは、被写界の背景エリアと被写体エリアとを分離し、さらにテンプレートマッチングにより、人物の顔エリアを検出し、その顔エリアを主要被写体エリアとする。
【００４０】
また、カメラボディ１のフォーカスモードが３Ｄ−トラッキングモードであった場合、シーン解析部４０ｃは、テンプレートマッチングにより、ユーザが予め指定した特定被写体エリアを検出し、その特定被写体エリアを主要被写体エリアとする。
【００４１】
フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃが生成した信号（主要被写体エリアの位置及び動きを示す信号）と、焦点検出装置１５がエリア毎に生成した信号と、カメラボディ１のフォーカスモードとに基づきフォーカス演算を行い、撮影レンズ３１のデフォーカス信号を生成する。このデフォーカス信号は、レンズ駆動制御装置３３へ送出され、撮影レンズ３１のフォーカス制御（フィードバック制御）に使用される。この制御により、撮影レンズ３１の合焦先は、ユーザが予め指定したエリア、又は、シーン解析部４０ｃが認識した主要被写体エリアに一致する。
【００４２】
ここで、カメラボディ１のフォーカスモードがエリア固定型（シングルポイントＡＦモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させないタイプ）である場合、フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃの生成する信号を参照せずに、撮影レンズ３１の合焦先をユーザが予め指定したエリアに一致させるためのデフォーカス信号を、撮影レンズ３１のデフォーカス信号として生成する。
【００４３】
一方、カメラボディ１のフォーカスモードが被写体追従型（オートエリアＡＦモード、３Ｄ−トラッキングモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させるタイプ）である場合、フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃが生成した信号を参照し、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させるためのデフォーカス信号を、撮影レンズ３１のデフォーカス信号として生成する。
【００４４】
図４は、ブロック化解像度の切り換えに関するボディ駆動制御装置２４の動作のフローチャートである。なお、以下のステップＳ１２〜Ｓ１６におけるフィードバック制御（ピークＡＧＣ、被写体重視ＡＧＣ）の初回ループの処理は、３回目以降のループの処理と若干異なるが、ここではその説明を省略する。
【００４５】
ステップＳ１１：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンが半押しされた否かを判別し、半押しされた場合はステップＳ１２へ移行する。
【００４６】
ステップＳ１２：シーケンスマイコン５０は、カメラボディ１の現在の測光モードを判別し、その測光モードがブロック信号群の全体を必要とする測光モード（マルチパターン測光）である場合にはステップＳ１３へ移行し、ブロック信号群の一部を主として使用する測光モード（中央部重点又はスポット測光）である場合にステップＳ１４へ移行する。
【００４７】
ステップＳ１３：蓄積演算部４０ａは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第４解像度のブロック信号群（図３（Ｄ））を参照し、そのブロック信号群の中の最大値に応じて前述したピークＡＧＣ（測光演算用の動作条件の算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによって測光演算用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００４８】
ステップＳ１４：蓄積演算部４０ａは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第３解像度のブロック信号群（図３（Ｃ））を参照し、そのブロック信号群の中の最大値に応じて前述したピークＡＧＣの処理（測光演算用の動作条件の算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによって測光演算用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００４９】
ステップＳ１５：測光演算部４０ｂは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第３解像度のブロック信号群（図３（Ｃ））を参照し、そのブロック信号群に対して現在の測光モードに応じた演算を施すことにより、被写体輝度を算出する。この被写体輝度は、撮影時における撮像素子１４の露出制御に使用される。
【００５０】
ステップＳ１６：蓄積演算部４０ａは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された被写界全域のブロック信号を参照し、そのブロック信号に応じて前述したピークＡＧＣの処理（シーン解析用の動作条件を算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによってシーン解析用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００５１】
ステップＳ１７：シーケンスマイコン５０は、カメラボディ１の現在のフォーカスモードを判別し、そのフォーカスモードが３Ｄ−トラッキングモードである場合はステップＳ１８へ移行し、エリア固定型（シングルポイントＡＦモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させないタイプ）である場合には、ステップＳ２０へ移行し、それ以外のＡＦモード（オートエリアＡＦモードなど）である場合はステップＳ１９へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１８：シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第２解像度のブロック信号群（図３（Ｂ））を参照し、設定中のフォーカスモードに応じたシーン解析により、主要被写体エリアを検出する。
【００５３】
ステップＳ１９：シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第１解像度のブロック信号群（図３（Ａ））を参照し、設定中のフォーカスモードに応じたシーン解析により、主要被写体エリアを検出する。
【００５４】
ステップＳ２０：フォーカス演算部５０ｂは、設定中のフォーカスモードに応じたフォーカス演算により、撮影レンズ３１のデフォーカス信号を生成する。このデフォーカス信号は、レンズ駆動制御装置３３へ送出され、撮影レンズ３１のフォーカス制御（フィードバック制御）に使用される。
【００５５】
ステップＳ２１：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンの半押しが解除されたか否かを判別し、解除された場合はステップＳ１１へ戻り、解除されていなかった場合はステップＳ２２へ移行する。
【００５６】
ステップＳ２２：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンが全押しされたか否かを判別し、全押しされた場合はステップＳ２３へ移行し、全押しされていない場合はステップＳ１２へ戻る。
【００５７】
ステップＳ２３：シーケンスマイコン５０は、メインミラー１１及びサブミラー１２をミラーアップ状態とし、撮像素子１４の初期化を行い、撮像素子１４の電荷蓄積及び電荷読み出しを行う。なお、この電荷蓄積時における撮像素子１４の露出は、前述した測光演算の結果（被写体輝度）に応じて設定される。その後、シーケンスマイコン５０は、メインミラー１１及びサブミラー１２をミラーダウン状態とする。また、シーケンスマイコン５０は、撮像素子１４から読み出された電荷（画像信号）に対して画像処理を施し、不図示の記憶媒体へ適当な形式で保存し、フローを終了する。なお、画像処理及び保存に関する処理の一部又は全部は、画像処理ＩＣ４０に実行させることが望ましい。
【００５８】
以上、本実施形態のカメラシステムは、撮影光学系（撮影レンズ３１）の被写界を測光する測光手段（測光センサ２３）と、測光手段（測光センサ２３）が被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように測光手段（測光センサ２３）の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）と、そのフィードバック制御下でブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段（測光演算部４０ｂ）とを備え、ブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）は、ブロック化解像度の異なる複数段階のブロック信号群を生成することが可能であり、フィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）の動作内容に応じて切り換える。
【００５９】
したがって、本実施形態のカメラシステムは、解像度の高い高性能な測光手段（測光センサ２３）を有効利用することが可能である。
【００６０】
また、本実施形態の測光演算手段（測光演算部４０ｂ）は、ブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）が生成するブロック信号群の全体を被写体輝度に反映させる全体測光モード（マルチパターン測光）と、そのブロック信号群の一部を主として被写体輝度に反映させる部分重視測光モード（中央部重点又はスポット測光）との間で切り換えが可能であり、フィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が全体測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が部分重視測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度よりも粗く設定する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００６１】
したがって、本実施形態の全体測光モード（マルチパターン測光）のピークＡＧＣでは、参照対象となるブロック信号群のブロック化解像度が図５（Ａ）に示すとおり粗く設定されるので、被写界内に輝点（著しく高輝度な物体）が存在していたとしても、輝点を含むブロックのブロック信号は、ブロック内の平均化効果により、輝点の実際の輝度よりも若干低めの値を示している。
【００６２】
よって、このピークＡＧＣの下では、図５（Ｃ）に示すとおり輝点の測光信号は飽和する可能性があるものの、輝点以外の部分の測光信号が黒つぶれする（信号値がゼロとなる）可能性を回避できる。よって、このピークＡＧＣの下では、全体測光モードの測光演算、すなわち、被写界の全域の輝度を被写体輝度へ反映させる測光モードの測光演算を、適正に行うことができる（具体的には、ユーザの着目している主要被写体が輝点でない限りは、測光演算の結果は適正となる。）。
【００６３】
一方、本実施形態の部分重視測光モード（中央部重点又はスポット測光）のピークＡＧＣでは、参照対象となるブロック信号群のブロック化解像度が図５（Ｂ）に示すとおり細かく設定されるので、被写界内に輝点が存在していた場合は、輝点に対応するブロック信号は、輝点の実際の輝度を正確に表している。
【００６４】
よって、このピークＡＧＣの下では、図５（Ｄ）に示すとおり、最も暗い部分の測光信号が黒つぶれする可能性があるものの、輝点の測光信号が飽和する可能性を回避できる。よって、このピークＡＧＣの下では、部分重視測光モードの測光演算、すなわち、被写体界内の一部の輝度を主として被写体輝度へ反映させる測光モードの測光演算を、適正に行うことができる（具体的には、被写界の中央部やユーザの指定したスポットが輝点上又は輝点近傍であったとしても、測光演算の結果は適正となる。）。
【００６５】
また、本実施形態のフィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が全体測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）の参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度よりも粗くする（ステップＳ１３、Ｓ１５）。
【００６６】
したがって、本実施形態では、フィードバック制御（ピークＡＧＣ）の演算量を、必要最小限に抑えることができる。
【００６７】
以上の本実施形態によれば、解像度の高い高性能な測光センサを有効利用するのに適した構成の測光装置及び撮像装置を実現することができる。
【００６８】
［実施形態の補足］
なお、上述した実施形態のカメラシステムでは、撮像素子１４で取得した画像を処理対象とする顔検出モジュールを、画像処理ＩＣに搭載する場合は、前述したシーン解析部４０ｃによる顔検出に、その顔検出モジュールを兼用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…カメラボディ、２…レンズ鏡筒、３１…撮影レンズ、３２…絞り、３３…レンズ駆動制御装置、３３…レンズ駆動制御装置、１１…メインミラー、１２…サブミラー、１３…シャッター、１４…撮像素子、１５…焦点検出装置、１６…拡散スクリーン、１７…コンデンサーレンズ、１８…ペンタダハプリズム、１９…接眼レンズ、２０…測光光学素子、２２…測光レンズ、２３…測光センサ、２４…ボディ駆動制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測光装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフレックスカメラには、ミラーダウン状態でも被写界の明るさ分布を監視できるよう、電荷蓄積型の測光センサが設けられている。この測光センサは、測光演算やシーン解析に用いられ、測光演算の結果（被写体輝度）はカメラの露出制御に利用され、シーン解析の結果はカメラのフォーカス制御に利用される。
【０００３】
通常、測光演算に適した測光センサの動作条件（電荷蓄積時間及びアンプゲインの組み合わせ）と、シーン解析に適した測光センサの動作条件とは異なるので、測光センサの電荷蓄積は１回の測光サイクル内に２回行われ、そのうち１回の電荷蓄積の動作条件は測光演算用の動作条件に設定され、他の１回の電荷蓄積の動作条件はシーン解析用の動作条件に設定される。
【０００４】
このうち、測光演算用の動作条件は、測光センサの出力する測光信号群をブロック化してできるブロック信号群の中の最大値が目標値となるようにフィードバック制御され、シーン解析用の動作条件は、そのブロック信号群の平均値が目標値となるようにフィードバック制御される。以下、測光演算用のフィードバック制御を「ピークＡＧＣ」と称し、シーン解析用のフィードバック制御を「被写体重視ＡＧＣ」と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、測光センサの解像度向上に伴い、前述したブロック化のブロック分割数（ブロック化解像度）も高まりつつある。しかし、ブロック化解像度が高すぎると、被写界内に著しく高輝度な物体（輝点）が存在した場合に、その輝点に対応するブロック信号が著しく高くなるので、上述したピークＡＧＣは、輝点の測光信号が飽和しないよう、測光演算用の電荷蓄積時間やアンプゲインを強く抑える方向に働く。このようなピークＡＧＣの下では、被写界内で輝点以外の部分の測光信号が黒つぶれする（信号値がゼロになる）可能性があるので、測光演算の結果である被写体輝度が不適切となり、その被写体輝度に応じて設定されるカメラの露出が不適切となる虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、測光センサを有効利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の測光装置は、撮影光学系の被写界を測光する測光手段と、前記測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段と、前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように前記測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記フィードバック制御下で前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき前記被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段とを備え、前記ブロック化手段は、ブロック化解像度の異なる複数段階の前記ブロック信号群を生成することが可能であり、前記フィードバック制御手段は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、前記測光演算手段の動作内容に応じて切り換える。
【０００９】
本発明の撮像装置は、撮影光学系が形成する被写界の像を撮像する撮像手段と、前記被写界の測光を行う本発明の測光装置と、前記測光装置の前記測光演算手段が演算した被写体輝度に基づき、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測光センサを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カメラシステムの全体構成図である。
【図２】ボディ駆動制御装置２４及びその周辺のブロック図である。
【図３】ブロック化部４０ｄの動作を説明する図である。
【図４】ブロック化解像度の切り換えに関するボディ駆動制御装置２４の動作フローチャートである。
【図５】本実施形態の効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態として一眼レフレックス・ディジタルスチルカメラシステムを説明する。
【００１３】
図１は、カメラシステムの全体構成図である。図１に示すとおり、カメラシステムは、カメラボディ１と、カメラボディ１に装着されたレンズ鏡筒２とを備え、カメラボディ１に装着されるレンズ鏡筒２は、他のレンズ鏡筒に交換することも可能である。
【００１４】
レンズ鏡筒２には、撮影レンズ３１（ズーミングレンズおよびフォーカシングレンズを含む）、絞り３２、レンズ駆動制御装置３３などが備えられる。この撮影レンズ３１は、被写界（撮影レンズ３１の物体空間）から射出した光束（被写界光束）を結像する。
【００１５】
レンズ駆動制御装置３３は、不図示のマイクロコンピューター、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レンズ駆動用アクチュエーター、絞り駆動用アクチュエーターなどから構成され、撮影レンズ３１の焦点調節や絞り３２の開口調節などを行う。
【００１６】
カメラボディ１には、メインミラー１１、サブミラー１２、シャッター１３、撮像素子１４、焦点検出装置１５、拡散スクリーン１６、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９、測光光学素子２０、測光レンズ２２、測光センサ２３、ボディ駆動制御装置２４などが備えられる。
【００１７】
測光センサ２３は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された電荷蓄積型の撮像素子であって、赤色光の強度を検出するＲ画素と、緑色光の強度を検出するＧ画素と、青色光の強度を検出するＢ画素とをモザイク状に（例えばベイヤ配列パターンで）配列している。測光センサ２３の総画素数は、例えば８６０００個などである。なお、本実施形態では、測光センサ２３の内部にＡ／Ｄ変換回路が搭載されており、測光センサ２３の出力する測光信号は、ディジタル信号であると仮定する。
【００１８】
撮像素子１４は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどで構成された電荷蓄積型の撮像素子であって、赤色光の強度を検出するＲ画素と、緑色光の強度を検出するＧ画素と、青色光の強度を検出するＢ画素とをモザイク状に（例えばベイヤ配列パターンで）配列している。撮像素子１４の総画素数は、測光センサ２３の総画素数よりも多い。
【００１９】
焦点検出装置１５は、瞳分割位相差検出方式の焦点検出装置であり、撮影レンズ３１の焦点調節状態を示す信号を、被写界内のエリア毎に生成する。
【００２０】
ボディ駆動制御装置２４は、後述するシーケンスマイコンや画像処理ＩＣなどから構成され、カメラボディ１に搭載された各要素を制御する。このボディ駆動制御装置２４は、レンズ鏡筒２のマウント部に設けられた電気接点（不図示）を介してレンズ鏡筒２のレンズ駆動制御装置３３と電気的に接続されている。
【００２１】
非撮影時には、図１に破線で示すように、メインミラー１１とサブミラー１２とが被写界光束の光路に挿入され（ミラーダウン状態となり）、撮影レンズ３１を通過した被写界光束の一部はメインミラー１１で反射し、拡散スクリーン１６上に被写界像を形成する。この被写界像から射出した光束は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、接眼レンズ１９を介して撮影者の目へ導かれる。また、拡散スクリーン１６上の被写界像から射出した光束は、コンデンサーレンズ１７、ペンタダハプリズム１８、測光光学素子２０、測光レンズ２２を介して測光センサ２３上に被写界像を形成し、測光センサ２３により測光信号へと変換され、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２２】
一方、撮影レンズ３１を通過した被写界光束の残りの一部はメインミラー１１の中央透過部を透過し、サブミラー１２で反射して焦点検出装置１５へ入射し、焦点検出装置１５においてエリア毎の信号へと変換され、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２３】
撮影時には、図１中に実線で示すようにメインミラー１１とサブミラー１２が被写界光束の光路から離脱され（ミラーアップ状態となり）、撮影レンズ３１を通過した被写界光束は、撮像素子１４上に被写界像を形成し、撮像素子１４により画像信号へと変換される、ボディ駆動制御装置２４に取り込まれる。
【００２４】
なお、カメラボディ１の上面にはレリーズボタンが設けられており、カメラボディ１の背面にはモニタ、マルチセレクタ、ライブビュー表示スイッチなどが設けられている。このうちレリーズボタンは、撮影タイミングを入力するためのスイッチであり、マルチセレクタは、カメラボディ１のモード（測光モード、フォーカスモードなど）を切り換えるためのスイッチであり、ライブビュー表示スイッチは、被写界の様子をモニタへ映し出すためのスイッチである。よって、非撮影時にライブビュー表示スイッチがオンされると、メインミラー１１及びサブミラー１２がミラーアップ状態となり、被写界光束が撮像素子１４に導かれる。
【００２５】
図２は、ボディ駆動制御装置２４及びその周辺のブロック図である。ボディ駆動制御装置２４には、ＭＣＵにより構成されたシーケンスマイコン５０と、シーケンスマイコン５０の制御下で画像処理を実行する画像処理ＩＣ４０（ＡＳＩＣ）とが備えられる。これらシーケンスマイコン５０と画像処理ＩＣ４０との間におけるデータの送受は、通信によって行われる。
【００２６】
シーケンスマイコン５０には、センサ制御部５０ａと、フォーカス演算部５０ｂとが備えられ、画像処理ＩＣ４０には、蓄積演算部４０ａと、測光演算部４０ｂと、シーン解析部４０ｃと、ブロック化部４０ｄとが備えられる。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、測光演算部４０ｂ及びシーン解析部４０ｃの搭載先が、シーケンスマイコン５０の側ではなく、画像処理ＩＣ４０の側とされる（従来は、測光演算部４０ｂとシーン解析部４０ｃとフォーカス演算部５０ｂとが何れもシーケンスマイコン５０の側へ搭載されていた。）。
【００２８】
したがって、本実施形態では、フォーカス演算部５０ｂによるフォーカス演算と、シーン解析部４０ｃによるシーン解析（及び測光演算部４０ｂによる測光演算）とが、シーケンスマイコン５０と、画像処理ＩＣ４０とに振り分けられる。
【００２９】
ブロック化部４０ｄは、図３（Ａ）に示すとおり、測光センサ２３の各画素が生成する測光信号をブロック化することにより、第１解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第１解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第１解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの所定領域へ書き込む。
【００３０】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｂ）に示すとおり、第１解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第１解像度よりも粗い第２解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第２解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第２解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの別の所定領域へ書き込む。
【００３１】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｃ）に示すとおり、第２解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第２解像度よりも粗い第３解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第３解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第３解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３２】
また、ブロック化部４０ｄは、図３（Ｄ）に示すとおり、第３解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、第３解像度よりも粗い第４解像度のブロック毎の積算測光信号を生成してから、それを第４解像度のブロック毎の平均測光信号に換算すると、それを第４解像度のブロック信号群として画像処理ＩＣ４０のレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３３】
さらに、ブロック化部４０ｄは、第４解像度のブロック毎の積算測光信号をブロック化することにより、被写界全域の積算測光信号を生成してから、それを被写界全域の平均測光信号に換算すると、それを被写界全域のブロック信号として画像処理ＩＣのレジスタの更に別の所定領域へ書き込む。
【００３４】
なお、以上の複数段階に亘る一連のブロック化処理は、測光センサ２３の電荷蓄積が行われる毎に実行され、電荷蓄積の繰り返し周期内に完了するものとする。また、図３に示した第１解像度、第２解像度、第３解像度、第４解像度の関係はあくまでも一例であって、実際の関係は、図３に示した関係と異なる可能性もある。
【００３５】
図２に戻り、蓄積演算部４０ａは、ブロック化部４０ｄが生成するブロック信号に基づき、現在の被写界に適した測光センサ２３の動作条件（アンプゲインと電荷蓄積時間との組み合わせ）を算出する。ここで、蓄積演算部４０ｂが算出する動作条件には２通りあって、１つは測光演算用の動作条件であり、他の１つはシーン解析用の動作条件である。このうち、測光演算用の動作条件は、被写界で最も明るい部分に関する測光信号が目標値となるような動作条件であり、シーン解析用の動作条件は、被写界の各部に関する測光信号の平均値が目標値となるような動作条件である。蓄積演算部４０ａが算出したこれら２通りの動作条件は、シーケンスマイコン５０の側に搭載されたセンサ制御部５０ａによって参照される。
【００３６】
センサ制御部５０ａは、蓄積演算部４０ａが算出する２通りの動作条件のとおりに測光センサ２３の動作条件を制御する。この制御下で測光センサ２３は、測光演算用の動作条件下での電荷蓄積及び電荷読み出しと、シーン解析用の動作条件下での電荷蓄積及び電荷読み出しとを、交互に繰り返す。この制御により、測光演算用の電荷蓄積期間に測光センサ２３が生成する測光信号は、被写界で最も明るい部分に関する測光信号が目標値にほぼ一致するようにフィードバック制御され（ピークＡＧＣ）、シーン解析用の電荷蓄積期間に測光センサ２３が生成する測光信号は、被写界の平均測光信号が目標値にほぼ一致するようにフィードバック制御される（被写体重視ＡＧＣ）。
【００３７】
測光演算部４０ｂは、測光演算用の電荷蓄積に応じてブロック化部４０ｄが生成したブロック信号群と、カメラボディ１に設定中の測光モードとに基づき測光演算を行い、被写体輝度を算出する。なお、撮影時における撮像素子１４の露出（シャッター速度と絞り値との組み合わせ）は、この被写体輝度に基づき制御（露出制御）される。
【００３８】
シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の電荷蓄積に応じてブロック化部４０ｄが生成したブロック信号群に対してシーン解析処理を施し、被写界中の主要被写体エリアを認識すると、その主要被写体エリアの位置（及び動き）を示す信号を生成する。この信号は、必要に応じて、シーケンスマイコン５０の側に搭載されたフォーカス演算部５０ｂにより参照される。
【００３９】
ここで、カメラボディ１のフォーカスモードがオートエリアＡＦモードであった場合、シーン解析部４０ｃは、被写界の背景エリアと被写体エリアとを分離し、さらにテンプレートマッチングにより、人物の顔エリアを検出し、その顔エリアを主要被写体エリアとする。
【００４０】
また、カメラボディ１のフォーカスモードが３Ｄ−トラッキングモードであった場合、シーン解析部４０ｃは、テンプレートマッチングにより、ユーザが予め指定した特定被写体エリアを検出し、その特定被写体エリアを主要被写体エリアとする。
【００４１】
フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃが生成した信号（主要被写体エリアの位置及び動きを示す信号）と、焦点検出装置１５がエリア毎に生成した信号と、カメラボディ１のフォーカスモードとに基づきフォーカス演算を行い、撮影レンズ３１のデフォーカス信号を生成する。このデフォーカス信号は、レンズ駆動制御装置３３へ送出され、撮影レンズ３１のフォーカス制御（フィードバック制御）に使用される。この制御により、撮影レンズ３１の合焦先は、ユーザが予め指定したエリア、又は、シーン解析部４０ｃが認識した主要被写体エリアに一致する。
【００４２】
ここで、カメラボディ１のフォーカスモードがエリア固定型（シングルポイントＡＦモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させないタイプ）である場合、フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃの生成する信号を参照せずに、撮影レンズ３１の合焦先をユーザが予め指定したエリアに一致させるためのデフォーカス信号を、撮影レンズ３１のデフォーカス信号として生成する。
【００４３】
一方、カメラボディ１のフォーカスモードが被写体追従型（オートエリアＡＦモード、３Ｄ−トラッキングモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させるタイプ）である場合、フォーカス演算部５０ｂは、シーン解析部４０ｃが生成した信号を参照し、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させるためのデフォーカス信号を、撮影レンズ３１のデフォーカス信号として生成する。
【００４４】
図４は、ブロック化解像度の切り換えに関するボディ駆動制御装置２４の動作のフローチャートである。なお、以下のステップＳ１２〜Ｓ１６におけるフィードバック制御（ピークＡＧＣ、被写体重視ＡＧＣ）の初回ループの処理は、３回目以降のループの処理と若干異なるが、ここではその説明を省略する。
【００４５】
ステップＳ１１：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンが半押しされた否かを判別し、半押しされた場合はステップＳ１２へ移行する。
【００４６】
ステップＳ１２：シーケンスマイコン５０は、カメラボディ１の現在の測光モードを判別し、その測光モードがブロック信号群の全体を必要とする測光モード（マルチパターン測光）である場合にはステップＳ１３へ移行し、ブロック信号群の一部を主として使用する測光モード（中央部重点又はスポット測光）である場合にステップＳ１４へ移行する。
【００４７】
ステップＳ１３：蓄積演算部４０ａは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第４解像度のブロック信号群（図３（Ｄ））を参照し、そのブロック信号群の中の最大値に応じて前述したピークＡＧＣ（測光演算用の動作条件の算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによって測光演算用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００４８】
ステップＳ１４：蓄積演算部４０ａは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第３解像度のブロック信号群（図３（Ｃ））を参照し、そのブロック信号群の中の最大値に応じて前述したピークＡＧＣの処理（測光演算用の動作条件の算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによって測光演算用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００４９】
ステップＳ１５：測光演算部４０ｂは、測光演算用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第３解像度のブロック信号群（図３（Ｃ））を参照し、そのブロック信号群に対して現在の測光モードに応じた演算を施すことにより、被写体輝度を算出する。この被写体輝度は、撮影時における撮像素子１４の露出制御に使用される。
【００５０】
ステップＳ１６：蓄積演算部４０ａは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された被写界全域のブロック信号を参照し、そのブロック信号に応じて前述したピークＡＧＣの処理（シーン解析用の動作条件を算出）を行う。この動作条件は、センサ制御部５０ａによってシーン解析用の次回の電荷蓄積時に測光センサ２３へ設定される。
【００５１】
ステップＳ１７：シーケンスマイコン５０は、カメラボディ１の現在のフォーカスモードを判別し、そのフォーカスモードが３Ｄ−トラッキングモードである場合はステップＳ１８へ移行し、エリア固定型（シングルポイントＡＦモードなど、撮影レンズ３１の合焦先を主要被写体エリアに追従させないタイプ）である場合には、ステップＳ２０へ移行し、それ以外のＡＦモード（オートエリアＡＦモードなど）である場合はステップＳ１９へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１８：シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第２解像度のブロック信号群（図３（Ｂ））を参照し、設定中のフォーカスモードに応じたシーン解析により、主要被写体エリアを検出する。
【００５３】
ステップＳ１９：シーン解析部４０ｃは、シーン解析用の直前の電荷蓄積に応じて生成された第１解像度のブロック信号群（図３（Ａ））を参照し、設定中のフォーカスモードに応じたシーン解析により、主要被写体エリアを検出する。
【００５４】
ステップＳ２０：フォーカス演算部５０ｂは、設定中のフォーカスモードに応じたフォーカス演算により、撮影レンズ３１のデフォーカス信号を生成する。このデフォーカス信号は、レンズ駆動制御装置３３へ送出され、撮影レンズ３１のフォーカス制御（フィードバック制御）に使用される。
【００５５】
ステップＳ２１：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンの半押しが解除されたか否かを判別し、解除された場合はステップＳ１１へ戻り、解除されていなかった場合はステップＳ２２へ移行する。
【００５６】
ステップＳ２２：シーケンスマイコン５０は、レリーズボタンが全押しされたか否かを判別し、全押しされた場合はステップＳ２３へ移行し、全押しされていない場合はステップＳ１２へ戻る。
【００５７】
ステップＳ２３：シーケンスマイコン５０は、メインミラー１１及びサブミラー１２をミラーアップ状態とし、撮像素子１４の初期化を行い、撮像素子１４の電荷蓄積及び電荷読み出しを行う。なお、この電荷蓄積時における撮像素子１４の露出は、前述した測光演算の結果（被写体輝度）に応じて設定される。その後、シーケンスマイコン５０は、メインミラー１１及びサブミラー１２をミラーダウン状態とする。また、シーケンスマイコン５０は、撮像素子１４から読み出された電荷（画像信号）に対して画像処理を施し、不図示の記憶媒体へ適当な形式で保存し、フローを終了する。なお、画像処理及び保存に関する処理の一部又は全部は、画像処理ＩＣ４０に実行させることが望ましい。
【００５８】
以上、本実施形態のカメラシステムは、撮影光学系（撮影レンズ３１）の被写界を測光する測光手段（測光センサ２３）と、測光手段（測光センサ２３）が被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）と、ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように測光手段（測光センサ２３）の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）と、そのフィードバック制御下でブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段（測光演算部４０ｂ）とを備え、ブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）は、ブロック化解像度の異なる複数段階のブロック信号群を生成することが可能であり、フィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）の動作内容に応じて切り換える。
【００５９】
したがって、本実施形態のカメラシステムは、解像度の高い高性能な測光手段（測光センサ２３）を有効利用することが可能である。
【００６０】
また、本実施形態の測光演算手段（測光演算部４０ｂ）は、ブロック化手段（ブロック化部４０ｄ）が生成するブロック信号群の全体を被写体輝度に反映させる全体測光モード（マルチパターン測光）と、そのブロック信号群の一部を主として被写体輝度に反映させる部分重視測光モード（中央部重点又はスポット測光）との間で切り換えが可能であり、フィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が全体測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が部分重視測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度よりも粗く設定する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００６１】
したがって、本実施形態の全体測光モード（マルチパターン測光）のピークＡＧＣでは、参照対象となるブロック信号群のブロック化解像度が図５（Ａ）に示すとおり粗く設定されるので、被写界内に輝点（著しく高輝度な物体）が存在していたとしても、輝点を含むブロックのブロック信号は、ブロック内の平均化効果により、輝点の実際の輝度よりも若干低めの値を示している。
【００６２】
よって、このピークＡＧＣの下では、図５（Ｃ）に示すとおり輝点の測光信号は飽和する可能性があるものの、輝点以外の部分の測光信号が黒つぶれする（信号値がゼロとなる）可能性を回避できる。よって、このピークＡＧＣの下では、全体測光モードの測光演算、すなわち、被写界の全域の輝度を被写体輝度へ反映させる測光モードの測光演算を、適正に行うことができる（具体的には、ユーザの着目している主要被写体が輝点でない限りは、測光演算の結果は適正となる。）。
【００６３】
一方、本実施形態の部分重視測光モード（中央部重点又はスポット測光）のピークＡＧＣでは、参照対象となるブロック信号群のブロック化解像度が図５（Ｂ）に示すとおり細かく設定されるので、被写界内に輝点が存在していた場合は、輝点に対応するブロック信号は、輝点の実際の輝度を正確に表している。
【００６４】
よって、このピークＡＧＣの下では、図５（Ｄ）に示すとおり、最も暗い部分の測光信号が黒つぶれする可能性があるものの、輝点の測光信号が飽和する可能性を回避できる。よって、このピークＡＧＣの下では、部分重視測光モードの測光演算、すなわち、被写体界内の一部の輝度を主として被写体輝度へ反映させる測光モードの測光演算を、適正に行うことができる（具体的には、被写界の中央部やユーザの指定したスポットが輝点上又は輝点近傍であったとしても、測光演算の結果は適正となる。）。
【００６５】
また、本実施形態のフィードバック制御手段（蓄積演算部４０ａ、センサ制御部５０ａ）は、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）が全体測光モードに設定された期間におけるブロック化解像度を、測光演算手段（測光演算部４０ｂ）の参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度よりも粗くする（ステップＳ１３、Ｓ１５）。
【００６６】
したがって、本実施形態では、フィードバック制御（ピークＡＧＣ）の演算量を、必要最小限に抑えることができる。
【００６７】
以上の本実施形態によれば、解像度の高い高性能な測光センサを有効利用するのに適した構成の測光装置及び撮像装置を実現することができる。
【００６８】
［実施形態の補足］
なお、上述した実施形態のカメラシステムでは、撮像素子１４で取得した画像を処理対象とする顔検出モジュールを、画像処理ＩＣに搭載する場合は、前述したシーン解析部４０ｃによる顔検出に、その顔検出モジュールを兼用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…カメラボディ、２…レンズ鏡筒、３１…撮影レンズ、３２…絞り、３３…レンズ駆動制御装置、３３…レンズ駆動制御装置、１１…メインミラー、１２…サブミラー、１３…シャッター、１４…撮像素子、１５…焦点検出装置、１６…拡散スクリーン、１７…コンデンサーレンズ、１８…ペンタダハプリズム、１９…接眼レンズ、２０…測光光学素子、２２…測光レンズ、２３…測光センサ、２４…ボディ駆動制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の被写界を測光する測光手段と、
前記測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段と、
前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように前記測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
前記フィードバック制御下で前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき前記被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段とを備え、
前記ブロック化手段は、
ブロック化解像度の異なる複数段階の前記ブロック信号群を生成することが可能であり、
前記フィードバック制御手段は、
参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、前記測光演算手段の動作内容に応じて切り換える
ことを特徴とする測光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測光装置において、
前記測光演算手段は、
前記ブロック化手段が生成するブロック信号群の全体を前記被写体輝度に反映させる全体測光モードと、前記ブロック信号群の一部を主として前記被写体輝度に反映させる部分重視測光モードとの間で切り換えが可能であり、
前記フィードバック制御手段は、
前記測光演算手段が全体測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度を、前記測光演算手段が部分重視測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度よりも粗く設定する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の測光装置において、
前記フィードバック手段は、
前記測光演算手段が全体測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度を、前記測光演算手段の参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度よりも粗く設定する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項４】
撮影光学系が形成する被写界の像を撮像する撮像手段と、
前記被写界の測光を行う請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の測光装置と、
前記測光装置の前記測光演算手段が演算した被写体輝度に基づき、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
撮影光学系の被写界を測光する測光手段と、
前記測光手段が前記被写界の各位置について生成する測光信号をブロック化することによりブロック信号群を生成するブロック化手段と、
前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群の中の最大値が目標値となるように前記測光手段の動作条件をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
前記フィードバック制御下で前記ブロック化手段が生成するブロック信号群を参照し、そのブロック信号群に基づき前記被写界内の被写体輝度を演算する測光演算手段とを備え、
前記ブロック化手段は、
ブロック化解像度の異なる複数段階の前記ブロック信号群を生成することが可能であり、
前記フィードバック制御手段は、
参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度を、前記測光演算手段の動作内容に応じて切り換える
ことを特徴とする測光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測光装置において、
前記測光演算手段は、
前記ブロック化手段が生成するブロック信号群の全体を前記被写体輝度に反映させる全体測光モードと、前記ブロック信号群の一部を主として前記被写体輝度に反映させる部分重視測光モードとの間で切り換えが可能であり、
前記フィードバック制御手段は、
前記測光演算手段が全体測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度を、前記測光演算手段が部分重視測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度よりも粗く設定する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の測光装置において、
前記フィードバック手段は、
前記測光演算手段が全体測光モードに設定された期間における前記ブロック化解像度を、前記測光演算手段の参照対象とすべきブロック信号群のブロック化解像度よりも粗く設定する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項４】
撮影光学系が形成する被写界の像を撮像する撮像手段と、
前記被写界の測光を行う請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の測光装置と、
前記測光装置の前記測光演算手段が演算した被写体輝度に基づき、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４２２８９（Ｐ２０１３−４２２８９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７０１５（Ｐ２０１１−１７７０１５）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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