CN102141719A - 摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供如下的具有闪光灯调光功能的摄影装置：能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，高效利用闪光灯的发光能量。摄影装置具有：摄像元件(107)，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；外部闪光灯(200)，其通过闪光发光对被摄体进行照明；以及非易失性存储器(202)，其存储表示外部闪光灯(200)的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息，根据发光波形信息，对外部闪光灯(200)的闪光发光时的摄像元件(107)的受光量进行运算，使摄像元件(107)的光电流的蓄积开始定时最佳地变化。

Description

摄影装置

技术领域

本发明涉及摄影装置，详细地讲，涉及与外部闪光灯或内置闪光灯进行组合来摄影的摄影装置。

背景技术

以往，在单反照相机中多使用焦面式快门。在使用闪光灯进行摄影的情况下，在比焦面式快门全开的快门速度(所谓的闪光灯同步速度)慢的快门速度下，在快门全开的瞬间进行闪光发光，由此，能够均匀地对被摄体进行照明。并且，在以闪光灯同步速度以上的快门速度进行闪光灯摄影的情况下，连续发出闪光灯光，由此，通过能够得到与固定光相同的效果的被称为平面发光的发光方式，能够均匀地对被摄体进行照明(参照日本国公开专利2001-215574号公报(2001年8月10日公开)(以下称为专利文献1))。

在使用焦面式快门进行曝光的照相机中，与焦面式快门的幕速相同程度、例如1/200秒左右的快门速度为闪光灯同步的最高速度。因此，在日光同步(daylightsynchro)等的摄影场景中使用闪光发光的情况下，需要设定为比闪光灯同步速度慢的快门速度，摄影条件被限制。并且，在以比平面发光高速的快门速度进行闪光灯同步的情况下，由于闪光灯发光电路的规模增大或发光控制的复杂度等，装置成本大幅上升，并且，由于连续发光，无法增大发光光量，摄影条件被限制。

另一方面，在MOS型摄像元件中，公知有使全部像素的曝光期间一致的统一快门(称为全局快门)方式的读出方式(参照日本国公开专利2008-28517号公报(2008年2月7日公开)(以下称为专利文献2))。在使用能够进行基于该全局快门方式的读出的摄像元件进行摄影的情况下，能够以电子方式对快门速度进行控制，例如，能够实现1/10000秒以上的高速快门速度。并且，在与闪光灯装置进行组合来摄影的情况下，闪光灯同步速度在原理上能够成为1/10000秒等的高速快门速度。

通过利用摄像元件的电子快门，由此，闪光灯同步速度比以往快。但是，用于使闪光灯充分发光的闪光发光时间通常需要大约2ms(20/10000秒)以上，在1/10000秒左右的快门速度下，仅能够使用发光时间的一部分。因此，存在无法有效产生闪光灯的发光能量(Gno)的不良情况。并且，闪光灯的发光开始延迟时间有时需要几十μs，与曝光开始同步地开始发光时，无法在摄影中充分使用发光能量。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供如下的具有闪光灯调光功能的摄影装置：能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，高效利用闪光灯的发光能量。

本发明的摄影装置具有：摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；闪光发光部，其通过闪光发光对被摄体进行照明；发光波形存储部，其存储表示上述闪光发光部的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述摄像部的基于上述闪光发光部的闪光发光的受光量进行运算而输出；以及蓄积开始定时设定部，其根据上述发光波形存储部的输出和上述曝光运算部输出的闪光发光的受光量，设定从上述闪光发光部的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时，上述蓄积控制部对上述闪光发光部指示闪光发光的开始，并且，在上述闪光发光部的闪光发光开始后，根据上述蓄积开始定时设定部输出的蓄积开始定时，使上述摄像部的蓄积开始。

本发明的摄影装置具有：外部闪光发光装置，其构成为能够安装在上述摄影装置上，并对被摄体进行照明，该外部闪光发光装置存储表示闪光发光的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；通信部，其与上述外部闪光发光装置进行通信；曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述摄像部的基于上述外部闪光发光装置的闪光发光的受光量进行运算而输出；以及蓄积开始定时设定部，其根据上述通信部与上述外部闪光发光装置进行通信而取得的发光波形信息和上述曝光运算部输出的闪光发光的受光量，设定从上述外部闪光发光装置的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时，上述蓄积控制部经由上述通信部对上述外部闪光发光装置输出闪光发光开始的指示，并且，在上述外部闪光发光装置的闪光发光开始后，根据上述蓄积开始定时设定部输出的蓄积开始定时，使上述摄像部的蓄积开始。

本发明的摄影装置具有：摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；闪光发光部，其通过闪光发光对被摄体进行照明；发光波形存储部，其存储表示上述闪光发光部的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述闪光发光部的发光量进行运算而输出；蓄积开始定时设定部，其根据上述发光波形存储部的输出和上述曝光运算部输出的发光量，设定从上述闪光发光部的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时；以及闪光发光控制部，其控制上述闪光发光部的发光的开始和停止，上述蓄积控制部对上述闪光发光控制部指示闪光发光的开始，根据上述蓄积开始定时设定部的输出，使上述摄像部的蓄积开始，上述闪光发光控制部根据上述蓄积控制部的闪光发光的开始的指示，使得闪光发光开始，根据上述曝光运算部输出的发光量，使上述闪光发光部停止发光。

本发明的摄影装置具有：外部闪光发光装置，其构成为能够安装在上述摄影装置上，并对被摄体进行照明，该外部闪光发光装置存储表示闪光发光的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；通信部，其与上述外部闪光发光装置进行通信；曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述外部闪光发光装置的发光量进行运算而输出；蓄积开始定时设定部，其根据经由上述通信部与上述外部闪光发光装置进行通信而取得的发光波形信息和上述曝光运算部输出的发光量，设定从上述外部闪光发光装置的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时，上述蓄积控制部经由上述通信部对上述外部闪光发光装置指示闪光发光的开始，根据上述蓄积开始定时设定部的输出，使上述摄像部的蓄积开始，上述外部闪光发光装置根据上述蓄积控制部的闪光发光的开始的指示，使得闪光发光开始，根据经由上述通信部取得的上述曝光运算部输出的发光量，停止闪光发光。

根据本发明，能够提供如下的具有闪光灯调光功能的摄影装置：能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，高效利用闪光灯的发光能量。并且，能够提供提高了闪光灯的调光精度的摄影装置。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的照相机的主要电气结构的框图。

图2是示出本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光摄影的动作的流程图。

图3是示出本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光的分布的图。

图4是示出本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光与传感器蓄积时间的关系的图。

图5是示出对本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光与传感器蓄积时间的定时进行优化时的两者的关系的图。

图6是示出将本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光分割为各期间的状态的图。

图7是示出本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光的分布信息的图。

图8是示出使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图9是示出从图8的状态起进一步使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图10是示出从图9的状态起进一步使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图11是示出从图10的状态起进一步使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图12是示出本发明的第1实施方式的变形例的照相机的闪光灯发光的分布信息的图。

图13是示出使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的变形例的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图14是示出从图13的状态起进一步使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的变形例的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图15是示出从图14的状态起进一步使传感器蓄积定时相对于本发明的第1实施方式的变形例的照相机的闪光灯发光移动的状况的图。

图16是示出本发明的第2实施方式的照相机的主要电气结构的框图。

图17是示出在本发明的第2实施方式的照相机中对正式发光量进行控制的状况的图。

图18是示出在本发明的第2实施方式的照相机中闪光灯的发光时间与发光量的关系的图。

图19是示出在本发明的第2实施方式的照相机中摄像元件的蓄积开始后的发光时间与发光量的关系的图。

具体实施方式

下面，使用应用了本发明的照相机来说明优选实施方式。本发明的优选实施方式的照相机100是数字照相机，大体具有摄像元件，通过该摄像元件将被摄体像转换为图像数据，根据该转换后的图像数据，在显示部中实时取景显示被摄体像。在摄影时，摄影者观察实时取景显示，决定构图和快门机会。在进行释放时进行摄影。在摄影时，能够进行闪光灯同步摄影，能够使摄像元件的光电转换电流的蓄积开始以成为能够有效活用闪光灯发光的定时的方式进行移动。对摄影时得到的图像数据进行图像处理，将图像处理后的图像数据记录在记录介质(外部存储器)中。在选择再现模式时，能够在显示部中再现显示记录介质中记录的图像数据。

图1是示出本发明的第1实施方式的由照相机100和外部闪光灯200构成的摄影装置的主要电气结构的框图。在该照相机100的摄影镜头101的光轴上配置有光圈机构103和摄像元件107。摄像元件107的输出与A/D转换部109连接，A/D转换部109的输出与存储器110连接。存储器110与图像处理部111和系统控制部116连接。系统控制部116分别连接有摄像控制部108、光圈控制部104、镜头控制部102、曝光控制部112、AF(自动对焦)处理部113、闪光灯控制部121、非易失性存储器118、外部存储器114、显示部115、操作部117以及电源控制部120。

上述摄像控制部108与摄像元件107连接，镜头控制部102与摄影镜头101连接。并且，电源控制部120与电源部119连接。闪光灯控制部121与闪光灯充电部122、闪光灯发光部123以及外部闪光灯连接部124分别连接。

摄影镜头101是用于使被摄体光束会聚在摄像元件107、并使被摄体像成像的光学系统。通过根据来自系统控制部116的指示而动作的镜头控制部102，该摄影镜头101沿光轴方向移动，焦点状态变化。光圈机构103对经由摄影镜头101入射到摄像元件107的被摄体光束的入射量进行调节。通过根据来自系统控制部116的指示而动作的光圈控制部104，对光圈机构103的开口量进行控制。

具有作为摄像部的功能的摄像元件107由配置在前面的拜尔排列的滤色器、与该滤色器对应地排列的光电二极管等的光电转换元件、以及对在该光电转换元件中蓄积的电荷进行保持的电荷保持部构成。通过各滤色器和与其对应的各光电转换元件构成各像素，并通过像素组构成摄像区域(像素部)。像素部二维地矩阵配置。摄像元件107利用各像素接收由摄影镜头101会聚的光并将其转换为光电流，利用电容器(浮动扩散)蓄积该光电流，作为模拟电压信号(图像信号)输出到A/D转换部109。

与系统控制部116一起具有作为蓄积控制部的功能的摄像控制部108根据来自系统控制部116的指示，进行摄像元件107的动作控制。作为摄像控制部108的动作控制，例如使电容器开始蓄积光电流及结束蓄积等。特别地，在进行了闪光灯发光部123、206的闪光发光开始的指示时，根据从系统控制部116输出的蓄积开始定时，开始摄像元件107的蓄积。

这里，本实施方式的摄像元件107是CMOS图像传感器，具有全局快门功能。全局快门进行如下的快门动作：按照全部像素同步的定时开始电荷蓄积，按照全部像素同步的定时结束电荷蓄积。另外，与全局快门对比的滚动快门将1行～几行设为块，在块内，以同步定时进行电荷蓄积的开始和结束，但是，块间具有读出用的时间差，进行针对每个块依次进行电荷蓄积动作的快门动作。摄像控制部108根据电荷蓄积结束的指示对像素部进行控制，在全局快门的情况下，在像素部的多个像素中同步地进行全部像素的蓄积结束，在滚动快门的情况下，在像素部的多个像素中以块单位同步地进行蓄积结束。

A/D转换部109将从摄像元件107输出的模拟图像信号转换为数字图像信号(图像数据)。存储器110是临时存储在A/D转换部109中得到的图像数据、在图像处理部111中进行处理后的图像数据等各种数据的存储部。另外，在本说明书中，只要是基于从摄像元件107输出的模拟图像信号的信号，则不仅是由A/D转换部109进行A/D转换后的信号，还包含进行图像处理后的信号在内，都称为图像数据。

图像处理部111读出临时存储在存储器110中的图像数据，对该图像数据进行白平衡校正处理、同步处理、颜色转换处理等的图像处理。并且，图像处理部111在记录到后述的外部存储器114中时进行图像压缩，并且，进行从外部存储器114中读出的压缩后的图像数据的解压缩。

与系统控制部116一起作为曝光运算部发挥功能的曝光控制部112使用临时存储在存储器110中的图像数据，来计算被摄体亮度(包含被摄体的场景的明度)。另外，当然也可以使用专用的测光传感器来计算被摄体亮度。

AF(Auto Focus)处理部113从临时存储在存储器110中的图像数据中提取高频成分的信号，通过AF累积处理取得对焦评价值。系统控制部116根据对焦评价值，通过镜头控制部102进行驱动控制，以使摄影镜头101处于对焦位置。另外，AF处理部113当然也可以设置TTL相位差AF传感器等专用的传感器，根据该专用传感器的输出来求出摄影镜头101的焦点偏差量。

外部存储器114例如是在照相机主体上装卸自如的存储介质，记录有在图像处理部111中压缩后的图像数据及其附带数据。另外，作为用于记录图像数据等的记录介质，不限于能够在照相机主体上进行装卸的外部存储器，也可以是内置于照相机主体中的硬盘等的记录介质。

显示部115具有配置在照相机主体的背面等的液晶监视器或有机EL等的显示器，根据图像数据进行实时取景显示。并且，显示部115进行在外部存储器114中记录的摄影图像的再现显示，进而，进行曝光控制值等的显示和摄影模式等的设定用的菜单画面的显示。

作为曝光运算部、蓄积开始定时设定部以及蓄积控制部发挥功能的系统控制部116由包含CPU等的ASIC构成，统一控制摄像控制部108和闪光灯控制部121等的照相机100的各种顺序。并且，系统控制部116对摄像元件107中的蓄积时间和基于闪光灯发光部123、206的闪光发光的摄像元件107的受光量进行运算。并且，系统控制部116根据非易失性存储器118、202的输出和运算出的闪光发光的受光量，设定从闪光灯发光部123、206的发光开始起的摄像元件107的蓄积开始的定时。

操作部117是电源按钮、释放按钮、各种输入键等的操作部件。当用户操作了操作部117中的任一个操作部件时，系统控制部116执行与用户的操作对应的各种顺序。

操作部117内的电源按钮是用于指示照相机100的电源的接通断开的操作部件，当按下电源按钮时，系统控制部116处于电源接通，当再次按下时，处于电源断开。释放按钮具有1st释放开关(第1释放开关)和2nd释放开关(第2释放开关)的2级开关。当半按释放按钮时，1st释放开关接通，在半按后进一步按下而全按时，2nd释放开关接通。当1st释放开关接通时，系统控制部116执行AE处理和AF处理等摄影准备顺序。并且，当2nd释放开关接通时，系统控制部116执行摄影顺序，进行摄影。用户使用在显示部115中显示的菜单画面，对操作部117的输入键进行操作，由此，能够设定摄影时的摄影条件等。

非易失性存储器118是能够电改写的非易失性存储器，存储照相机100的动作所需要的各种参数。并且，非易失性存储器118还存储在系统控制部116中执行的程序。系统控制部116根据存储在非易失性存储器118中的程序，并读入在非易失性存储器118中存储的参数，来执行各种顺序。并且，非易失性存储器118作为发光波形存储部发挥功能，存储表示闪光灯发光部123的发光时间与发光量的关系的发光波形信息。

电源部119供给照相机100的各部的动作所需要的电力，例如由二次电池等的电源电池构成。电源控制部120进行构成电源部119的电池的电源电压和剩余电量的检测等的电源部119的控制。

闪光灯控制部121作为闪光发光控制部发挥功能，根据来自系统控制部116的指示，对闪光灯充电部122中的充电动作以及闪光灯发光部123中的闪光发光的开始和停止的发光动作进行控制。闪光灯充电部122具有对电源部119的电源电压进行升压的升压电路、以及以这里升压后的电压来蓄积能量的电容器，蓄积进行闪光灯发光部123的发光所需要的能量。闪光灯发光部123例如具有氙气(Xe)管等的发光管或反射伞，在从闪光灯控制部121接收到发光指示时，利用在闪光灯充电部122的电容器中蓄积的能量来进行发光。闪光灯发光部123以及闪光灯控制部121、闪光灯充电部122具有照相机主体内的闪光发光部的功能。

并且，闪光灯控制部121与外部闪光灯连接部124连接，经由该外部闪光灯连接部124与外部闪光灯200电连接。外部闪光灯连接部124作为通信部发挥功能，包含设于照相机100的外装上的热靴和通信接点，能够将外部闪光灯200装卸自如地装配在照相机100上，并且，在装配时，以在照相机100的闪光灯控制部121与外部闪光灯200内的控制部201之间通信自如的方式进行连接。

外部闪光灯200由控制部201、非易失性存储器202、电源部203、电源控制部204、闪光灯充电部205、闪光灯发光部206以及照相机连接部207构成。该外部闪光灯200也具有作为闪光发光部的功能。控制部201由包含CPU等的ASIC构成，根据在非易失性存储器202中存储的程序、以及从照相机100内的系统控制部116和闪光灯控制部121发送的控制信号，统一控制外部闪光灯200中的各种顺序。

非易失性存储器202是能够电改写的非易失性存储器，除了存储所述控制部201的控制用的程序以外，还存储外部闪光灯200的动作所需要的各种参数和信息。作为各种参数和信息，例如存储外部闪光灯200的闪光指数、表示发光时间与发光量的关系的发光波形信息等的各种参数和信息。即，非易失性存储器202也与非易失性存储器118同样，作为发光波形存储部发挥功能，存储表示闪光灯发光部206的发光时间与发光量的关系的发光波形信息。电源部203是用于供给外部闪光灯200的各部的动作所需要的电力的电源，电源控制部204进行电源部203的升压控制等的各种控制。

闪光灯充电部205对由电源部203供给的电源电压进行升压，蓄积闪光灯发光部206的发光所需要的能量。一般地，外部闪光灯装置构成为能够发出光量比内置于照相机内的闪光灯装置大的光。因此，闪光灯充电部205的电容器使用容量比闪光灯充电部122的电容器大的电容器。

闪光灯发光部206在从控制部201接收到发光指示的情况下，利用在闪光灯充电部205的电容器中蓄积的能量来进行发光。该闪光灯发光部206也与闪光灯发光部123同样，例如构成为具有氙气(Xe)管等的发光管或反射伞。进而，闪光灯发光部206在输入来自控制部201的发光停止信号时，停止闪光灯发光。

照相机连接部207设于外部闪光灯200的外装，具有能够装配在照相机100的热靴上的脚部，经由设于该脚部的通信接点，如上所述，与照相机100的外部闪光灯连接部124连接。

接着，使用图2所示的流程图对图1所示的照相机100和外部闪光灯200的闪光灯发光动作进行说明。另外，该流程图通过照相机100内的系统控制部116来执行。

闪光灯发光动作的流程是通过照相机100的电源按钮的接通来起动的状态。首先，判定是否装配了外部闪光灯200(S1)。这里，经由闪光灯控制部121针对外部闪光灯200进行发送，如果存在来自外部闪光灯200的响应，则判定为装配了外部闪光灯200。

在步骤S1的判定结果为装配了外部闪光灯200的情况下，接着，与外部闪光灯进行通信(S2)。这里，接收外部闪光灯200的闪光指数、充电状态、表示发光时间与发光量的关系的发光波形信息等的信息。

在步骤S2中与外部闪光灯200进行通信时，或者在步骤S1的判定结果为没有装配外部闪光灯200的情况下，接着，判定是否接通了1st释放开关(S3)。摄影者在摄影前的准备阶段中进行释放按钮的半按，所以，在该步骤中，根据通过操作部117而与释放按钮的半按连动的1st释放开关的状态来进行判定。在该判定结果为1st释放开关未接通的情况下，返回步骤S1，反复执行所述处理，直到1st释放开关接通。

另一方面，在步骤S3的判定结果为1st释放开关接通的情况下，接着，进行AF用测光(S4)。这里，通过曝光控制部112，根据来自摄像元件107的图像数据来求出亮度值。在后述的步骤S6中执行AF处理，但是，该AF用测光用于决定取得用于进行AF处理的图像时的摄像元件107的曝光。

接着，进行AF用曝光运算(S5)。这里，根据在步骤S4中取得的AF用亮度值，进行摄像元件107的电子快门的快门速度等的AF用曝光运算。进行AF用曝光运算后，接着，执行AF处理(S6)。这里，系统控制部116通过AF处理部113取得对焦评价值，根据该对焦评价值，通过镜头控制部102进行驱动控制，以使摄影镜头101处于对焦位置。

进行AF处理后，接着，进行摄影用测光(S7)。这里，系统控制部116在曝光控制部112中，根据来自摄像元件107的图像数据来计算被摄体亮度。接着，进行摄影用曝光运算(S8)。这里，计算用于在摄影时形成适当曝光的光圈103的光圈值、摄像元件107的电子快门速度等的曝光控制值。在本实施方式中，不具有机械动作的快门，通过对蓄积从摄像元件107中的光电转换元件输出的光电流的时间进行控制来实现快门。在该曝光控制值的计算时，可以通过顶点(Apex)运算来进行计算，但是，也可以根据被摄体亮度，参照预先在非易失性存储器118中存储的光圈值和电子快门速度的表，求出光圈值和电子快门速度。

进行摄影用曝光运算后，接着，判定是否接通了2nd释放开关(S9)。摄影者观察实时取景显示并决定构图，在快门机会进行释放按钮的全按，所以，在该步骤中，根据通过操作部117而与释放按钮的全按连动的2nd释放开关的状态来进行判定。在该判定结果为2nd释放开关未接通的情况下，返回步骤S3，直到2nd释放开关接通，反复执行所述处理，对应于被摄体的变化，使AF和测光与之追随。

另一方面，在步骤S9的判定结果为2nd释放开关接通的情况下，在步骤S10以下执行将由摄像元件107取得的图像数据记录在外部存储器114中的正式摄影。进行正式摄影时，为了决定外部闪光灯200的正式发光量，首先进行预发光(S10)。这里，系统控制部116通过闪光灯控制部121和控制部201，使闪光灯发光部206以较少光量进行发光。

进行预发光后，接着，在预发光和固定光下取得被摄体像数据(S11)。这里，在步骤S10中进行预发光时，通过摄像元件107取得基于来自被摄体的反射光的被摄体像的图像数据(预发光数据)，并且，通过摄像元件107取得固定光状态下的被摄体像的图像数据(固定光数据)。在本实施方式中，在预发光结束后取得固定光状态下的图像数据，但是，也可以在预发光之前预先取得固定光状态下的图像数据。

接着，进行正式发光量和蓄积定时的运算(S12)。这里，使用在步骤S11中取得的固定光数据和预发光数据，决定正式发光时的闪光灯发光部206的发光量(正式发光量)。即，系统控制部116根据通过预发光数据求出的被摄体亮度与通过固定光数据求出的被摄体亮度的差分，对摄影时的闪光灯发光部206的正式发光量进行运算。

并且，在步骤S12中还进行蓄积定时的运算。在步骤S8中运算出的摄影用的电子快门速度为高速的情况下，与外部闪光灯200的发光时间相比，摄像元件107中的光电转换电流的蓄积时间为短时间，所以，在与对外部闪光灯200输出发光开始信号的输出定时同步地进行蓄积开始时，闪光灯发光的利用效率变低。因此，在本实施方式中，为了能够高效利用闪光灯的发光能量，求出开始蓄积从各像素输出的光电转换电流的蓄积开始的定时。

在求出摄像元件107的蓄积开始的定时时，使用在非易失性存储器202中存储的表示发光时间与发光量的关系的发光波形信息，求出正式发光时能够最佳地对必要光量进行受光的蓄积定时。使用图3～图16在后面叙述该蓄积定时的详细求解方法。在该步骤中求出的正式发光量的数据和蓄积定时经由外部闪光灯连接部124和照相机连接部207，发送到外部闪光灯200的控制部201。外部闪光灯200使用该接收到的正式发光量的数据和蓄积定时，进行后述的正式发光量的控制。

正式发光量和蓄积定时的运算结束后，接着，进行正式摄影和正式发光(S13)。这里，系统控制部116根据在步骤S8中运算出的光圈值对光圈控制部104进行控制，驱动光圈机构103的光圈，使外部闪光灯200的闪光灯发光部206以在步骤S12中运算出的发光量进行发光。

并且，根据在步骤S12中运算出的蓄积定时，对摄像控制部108进行控制，开始摄像元件107的光电转换电流的蓄积，根据在步骤S8中运算出的电子快门速度，在经过了蓄积时间的时点结束蓄积。另外，例如根据被摄体亮度来设定摄像元件107的感光度。

正式摄影和正式发光结束后，接着，进行图像处理(S14)。这里，系统控制部116对摄像控制部108进行控制，从摄像元件107中读出图像信号，对所读出的图像信号进行A/D转换后，通过图像处理部111进行图像处理。

图像处理结束后，接着，进行图像记录(S15)。将由图像处理部111进行图像处理后的压缩图像数据记录在外部存储器114中。图像记录结束后，系统控制部116结束闪光灯发光摄影的处理。

接着，使用图3～图11，对本实施方式的闪光灯发光时的摄像元件的蓄积时间的定时的决定方法进行说明。能够将表示闪光灯的发光时间与发光量的关系的发光波形信息即发光分布分割为多个期间来进行考虑。在图3中，是设横轴为发光时间(单位μs)、纵轴为发光量(单位为a.u.)时的发光分布。

时刻T01示出从闪光灯控制部121对外部闪光灯200输出发光触发信号时的定时，时刻T02是发光延迟期间后的时刻。该发光延迟期间主要是由于在接收发光触发信号时由闪光灯发光部206内的发光触发电路引起的延迟时间、以及氙气管或蓄积发光用能量的铝电解电容器等的主电容器的发光回路中的发光激励延迟时间等而产生的。在图3所示的例子中，发光延迟期间为10μs。

时刻T03是闪光灯发光达到峰值的定时，时刻T02～时刻T03是发光的上升期间。该上升期间由闪光灯发光部206内的氙气管的阻抗或主电容器的ESR(等效串联电阻)等的影响来决定。在图3所示的例子中，上升期间为30μs。然后，虽然是微小的期间，但是，时刻T03～时刻T04是发光峰值期间，维持发光量的峰值。在图3所示的例子中，该发光峰值期间为5μs。

时刻T05是衰减到发光峰值的1/2的定时，时刻T04～时刻T05是衰减期间。在图3所示的例子中，衰减期间为100μs。作为衰减期间，在本实施方式中，设为从发光峰值起到发光峰值的一半，但是，这是例示，也可以适当进行其他定义。从发光触发信号输出时的时刻T01起，经过成为发光峰值的1/2的时刻T05为止的发光时间时，几乎消耗了发光能量。

经过衰减期间后，存在到最后完全消耗发光能量为止的尾迹期间。在完全消耗发光能量之前，公知引出平缓的尾迹，但是，占据闪光灯的总发光量的比例急剧减小。另外，在图3所示的例子中，尾迹期间为70μs。发光延迟期间、上升期间、衰减期间、尾迹期间等的时间根据闪光灯的电路结构、主电容器的容量等而变化，特别地，根据氙气管的阻抗(根据管长而变化的等效电阻成分和电感成分等)而变化。

图4和图5示出闪光灯的发光与摄像元件107中的传感器蓄积期间的关系。图4是以往进行的方式、即与闪光灯的发光开始一起开始传感器的蓄积的情况，图5示出在本实施方式中采用的方式、即从闪光灯的发光开始后进行延迟来开始传感器的蓄积的情况。

在以往进行的方式中，如图4所示，在时刻T01输出发光触发信号，并且，开始摄像元件107的各像素的光电转换电流的蓄积，在时刻T0e结束蓄积。该蓄积时间是与在所述步骤S8(参照图2)中预先通过曝光运算计算出的快门速度对应的时间，在图4所示的例子中，为1/20000秒(＝50μs)。

根据图4可知，在与闪光灯的发光开始同步、即与发光触发信号的输出同步地开始摄像元件107的传感器蓄积的情况下的闪光灯发光(图4中的斜线部分)中，发光开始延迟期间和上升期间中的闪光灯发光量比峰值后的发光量小，在传感器蓄积期间内，无法有效利用闪光灯发光。即，即使能够通过高速快门来进行闪光灯的同步发光，也无法充分产生闪光灯所具有的发光量的能力。

因此，在本实施方式中，如图5所示，在闪光灯的发光分布中最佳的定时进行摄像元件107的传感器的蓄积。即，在从发光触发信号的输出时点即时刻T01延迟的时刻Ts1中，开始传感器的蓄积，在经过与预先运算出的快门速度对应的传感器蓄积时间后的时刻Te1中，结束传感器的蓄积。在图5所示的例子中，与图4所示的例子同样，与快门速度对应的传感器蓄积时间为1/20000秒(＝50μs)，但是，关于传感器蓄积期间中的闪光灯的发光量(图5中的斜线部分)，峰值后的发光量的比例充分大，能够尽可能地充分产生闪光灯所具有的发光量的能力。

接着，使用图6和图7对本实施方式中的传感器蓄积的定时的决定方法进行说明。考虑将闪光灯的发光分布分为发光延迟期间、初期发光量上升期间、峰值期间、峰值后的衰减期间、此后的尾迹期间。针对这些期间求出发光量，进行累积，由此，计算传感器蓄积期间中的发光量，实现传感器蓄积定时的优化即可。

在本实施方式中，如图6所示，将发光分布划分为5个期间，图7示出各期间中的特性值的例子。另外，在图7中的最下级所示的发光量中，期间5的值、即1528示出作为例子列举的闪光灯中的最大发光量。通过适当的换算式，能够将该值换算为所谓的Gno或Gv值，是简单地与曝光电平存在比例关系的值。这里，使用某个任意的单位。

使用图7所示的特性值来决定传感器蓄积期间的定时。即，使用下述特性值。

各期间：t_interval

从发光开始起的时间：t_interval_sum

发光强度的变化率：ΔL/Δs

期间内的任意点的发光强度：L

(任意期间的发光强度L成为Tx的函数。任意期间的发光强度的计算式如图7所示。并且，Tx相当于从各期间开始起的经过时间。这一定是比各期间的值小的值。图8在期间4内明示了Tx的意思。)

各期间的开始时的发光强度：L_start

各期间的结束时的发光强度：L_last

各期间的发光量：L·t

总发光量：L·t_sum

(1)首先，在与传感器蓄积开始同步地开始闪光灯发光的情况下，根据发光分布信息来计算发光量及其发光时间。在该计算时，设

摄像元件107中的传感器蓄积时间：T_sen

传感器蓄积时间内得到的发光量：L·T_sen

必要发光量：L·T_Fl

发光时间：T_Fl_def

在传感器蓄积时间T_sen的期间内得到的发光量L·T_sen的运算时，在与传感器蓄积开始同步地进行发光的情况下，判定T_sen结束的定时属于图7所示的期间1～期间5中的哪个。关于这里的判定，对与快门速度对应地决定的传感器蓄积时间T_sen和图7所示的从发光开始起的时间进行比较，来决定属于哪个期间即可。例如，如果T_sen为30μs，则属于期间2，如果为50μs，则属于期间4。

判定结束的定时所属的期间后，接着，针对每个期间运算各自的发光量，求出每个期间的发光量的累积。例如，如果传感器蓄积时间T_sen为30μs，则求出期间1和期间2中的发光量的总和。即，通过

L·T_sen＝L_start_1×t_interval_1+L_start_2×(30-10)+0.5×(30-10)×(30-10)/2…(1)

能够求出传感器蓄积时间T_sen为30μs时的发光量L·T_sen。

(2)接着，在与传感器蓄积开始同步地开始闪光灯发光的情况下，通过

L·T_sen≥L·T_Fl  …(2)

判定在蓄积时间T_sen内是否得到必要发光量L·T_Fl、即蓄积时间T_sen内的发光量L·T_sen是否大于必要发光量L·T Fl。如果该判定结果为L·T_sen≥L·T_Fl，则即使与传感器蓄积同步地开始闪光灯发光，也能够得到充分的光量。

但是，为了得到充分的光量并得到适当曝光，需要对闪光灯的发光量或蓄积期间进行移动。即，存在如下2个方法：

(a)在适当的定时停止闪光灯发光，对发光量进行控制；

(b)对蓄积期间的定时(换言之为电子快门的定时)进行移动(即使在发光中也使传感器的蓄积期间偏移，由此能够向减少受光量的方向进行控制)，

通过任意一个方法形成适当曝光即可。

(3)接着，在不满足L·T_sen≥L·T_Fl的情况下，对蓄积期间的定时进行移动，由此，决定能够得到充分光量的蓄积期间。这与上述(b)的方法相同。

如下所述进行该蓄积期间的定时的移动量的决定。首先，传感器蓄积期间是根据在步骤S8中运算出的快门速度来决定的，所以，决定传感器蓄积期间的开始时后，自动决定传感器蓄积时间的结束时。因此，在本实施方式中，设触发发光信号的输出时为传感器蓄积期间的开始时，求出传感器蓄积期间内的闪光灯发光量，接着，使传感器蓄积期间的开始时移动到下一期间，求出移动后的传感器蓄积期间中的闪光灯发光量。进行该移动直到到达最终期间(在本实施方式中为期间5)为止，每次移动时，求出闪光灯发光量。

另外，当传感器蓄积期间的开始时进入衰减期(在本实施方式中为期间4)后，此后，闪光灯发光量迅速减少，所以，也可以在该期间内结束运算。但是，考虑到LED光源等各种发光分布时，也可以一律在全部期间内进行。在本实施方式中，一律运算到最终期间为止。

接着，一边使传感器蓄积期间移动，一边求出各个蓄积期间中的闪光灯发光的总发光量。在使用算式详细说明之前，使用图8～图11概略地说明传感器蓄积期间的移动。

图8示出具有所述发光分布的闪光灯发光与传感器蓄积期间的关系。如图8所示，在移动前的传感器蓄积期间中，在时刻T01＝Ts2，传感器蓄积期间开始，在时刻Te2，传感器蓄积期间结束。对应于图8中的期间1，设时刻T01～时刻T02的期间为T_shift_Local(期间1：期间4)时，在移动后的传感器蓄积期间中，使蓄积期间的开始移动T_shift_Local(期间1：期间4)。其结果，在时刻Ts3，传感器蓄积期间开始，在时刻Te3，传感器蓄积期间结束。

图9示出从图8的状态起进一步进行移动、设传感器蓄积期间的开始为期间2并移动T_shift_Local(期间2：期间4)的情况。移动后的传感器蓄积期间的开始为时刻Ts4，传感器蓄积期间的结束为时刻Te4。图10示出从图9的状态起进一步进行移动、设传感器蓄积期间的开始为期间3并移动T_shift_Local(期间3：期间4)的情况。移动后的传感器蓄积期间的开始为时刻Ts5，传感器蓄积期间的结束为时刻Te5。

图11示出从图10的状态起进一步进行移动、设传感器蓄积期间的开始为期间4并移动T_shift_Local(期间4：期间4)的情况。移动后的传感器蓄积期间的开始为时刻Ts6，传感器蓄积期间的结束为时刻Te6。这样，在本实施方式中，一边使传感器蓄积期间依次移动，一边求出闪光灯发光的总发光量。

接着，对进行了图8～图11所示的传感器蓄积期间的移动时的闪光灯发光的总发光量的运算和移动量的决定方法进行说明。另外，式中使用的简化标号如下所述。

最终求出的移动量：T_shift_Total

一边移动一边求出发光量时使用的用于指定传感器蓄积开始时刻和蓄积结束时刻的移动量：T_shift_Local(传感器蓄积开始期间：传感器蓄积结束期间)

传感器蓄积开始期间表示包含传感器蓄积开始时刻的期间，传感器蓄积结束期间表示包含传感器蓄积结束时刻的期间。这里，设为传感器的蓄积开始时刻和传感器的蓄积结束时刻不跨出期间的范围内的最大移动量。这样划分期间来进行移动是因为，针对移动量的传感器的蓄积电荷的变化量计算简单。

移动T_shift_Local之前的发光强度：L_start_shift_期间

基于传感器蓄积开始时刻移动的损失：L·t_Loss(传感器蓄积开始期间)

基于传感器蓄积结束时刻移动的增益：L·t_Gain(传感器蓄积结束期间)

基于传感器蓄积开始时刻和蓄积结束时刻移动的总增益：L·t_Gain(传感器蓄积开始期间：传感器蓄积结束期间)

移动历史的总增益：L·t_Gain_Total

根据图7所记载的期间内任意点的发光强度L的栏所记载的值或算式，求出表示移动T_shift_Local之前的发光强度的L_start_shift_期间。栏内的tx成为从该期间的开始位置起的偏移。在蓄积开始时刻或蓄积结束时刻位于期间的区域边界的情况下，tx＝0，L_start_shift_期间与图7所记载的各期间开始时的发光强度L_start一致。

在一边使传感器蓄积期间移动一边求出各个蓄积期间中的闪光灯发光的总发光量时，首先，求出传感器蓄积开始时刻位于期间1、传感器蓄积结束时刻位于期间x时的闪光灯总发光量L·t_Gain_Total。另外，将各期间开始时点定义为包含在该期间内，将各期间结束时点定义为不包含在该期间内。

L·t_Loss(期间1)＝L_start_shift期间1*T_shift_Local(期间1：期间x)+ΔL/Δs_期间1*T_shift_Local(期间1：期间x)*T_shift_Local(期间1：期间x)/2…(3)

L·t_Gain(期间x)＝L_start_shift期间x*T_shift_Local(期间1：期间x)+ΔL/Δs_期间x*T_shift_Local(期间1：期间x)*T_shift_Local(期间1：期间x)/2…(4)

L·t_Gain(期间1：期间x)＝L·t_Gain(期间x)-L·t_Loss(期间1)…(5)

L·t_Gain_Total＝L·t_Gain(期间1：期间x)…(6)

另外，式中的*意味着乘法运算。

上述(3)式对应于对传感器蓄积开始时刻进行移动而减少的发光量，(4)式对应于对传感器蓄积结束时刻进行移动而增加的发光量。因此，使用(3)式和(4)式，通过对传感器蓄积期间进行移动而实现的发光量的增加(减少)成为(5)式，为了进行最初的移动计算，L·t_Gain_Total与L·t_Gain(期间1：期间x)的值一致。通过移动T_shift_Local(期间1：期间x)，传感器蓄积开始时刻或传感器蓄积结束时刻进入新的区域边界，决定下一期间的组合。图8对应于x＝4时的例子。并且，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻移动到期间2，传感器蓄积结束时刻停留在期间4。这样，作为下一状态，成为图9。

考虑到通过移动T_shift_Local(期间1：期间x)而使传感器蓄积开始时刻移动到期间2、传感器蓄积结束时刻停留在期间4的情况时，将下一移动量决定为T_shift_Local(期间2：期间x)(这样，利用通过上次移动而使传感器蓄积开始时刻和传感器蓄积结束时刻移动到哪个期间，来决定下一移动量)。与传感器蓄积开始时刻位于期间1的情况相同，如下所述求出闪光灯发光的总发光量。

求出传感器蓄积开始时刻位于期间2、传感器蓄积结束时刻位于期间x时的闪光灯总发光量L·t_Gain_Total。

L·t_Loss(期间2)＝L_start_shift_期间2*T_shift_Local(期间2：期间x)+ΔL/Δs_期间2*T_shift_Local(期间2：期间x)*T_shift_Local(期间2：期间x)/2…(7)

L·t_Gain(期间x)＝L_start_shift_期间x*T_shift_Local(期间2：期间x)+ΔL/Δs_期间x*T_shift_Local(期间2：期间x)*T_shift_Local(期间2：期间x)/2…(8)

L·t_Gain(期间2：期间x)＝L·t_Gain(期间x)-L·t_Loss(期间2)…(9)

L·t_Gain_Total＝L·t_Gain(期间1：期间x)+L·t_Gain(期间2：期间x)

…(10)

这样，通过移动T_shift_Local(期间2：期间x)，传感器蓄积开始时刻或传感器蓄积结束时刻进入新的区域边界，决定下一期间的组合。图9对应于x＝4时的例子。并且，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻移动到期间3，传感器蓄积结束时刻停留在期间4。这样，作为下一状态，成为图10。

接着，考虑到传感器蓄积开始时刻位于期间4、传感器蓄积结束时刻位于期间y的情况时，决定T_shift_Local(期间4：期间y)。该情况也同样，通过以下的(11)式～(14)式，能够求出闪光灯发光的总发光量。图11对应于y＝4时的例子。并且，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻停留在期间4，传感器蓄积结束时刻移动到期间5。这样，作为下一状态，成为传感器蓄积开始时刻为期间4、传感器蓄积结束时刻为期间5的状态(未图示)。

求出传感器蓄积开始时刻位于期间4、传感器蓄积结束时刻位于期间y时的闪光灯总发光量L·t_Gain_Total。

L·t_Loss(期间4)＝L_start_shift期间1*T_shift_Local(期间4：期间y)+ΔL/Δs_期间1*T_shift_Local(期间1：期间y)*T_shift_Local(期间4：期间y)/2…(11)

L·t_Gain(期间y)＝L_start_shift_期间y*T_shift_Local(期间4：期间y)+ΔL/Δs_期间y*T_shift_Local(期间4：期间y)*T_shift_Local(期间4：期间y)/2…(12)

L·t_Gain(期间4：期间y)＝L·t_Gain(期间y)-L·t_Loss(期间4)…(13)

L·t_Gain_Total＝L·t_Gain(期间1：期间x)+L·t_Gain(期间2：期间x)+··+L·t_Gain(期间4：期间y)…(14)

这样，一边使传感器蓄积开始时刻的期间移动，一边求出闪光灯发光的总发光量，直到最终期间(在本实施方式中为期间5)为止。在该期间内，在不足发光量(L·T_Fl-L·T_sen)被补偿的情况下，结束移动。在即使移动到最终期间，不足发光量(L·T_Fl-L·T_sen)也未被补偿的情况下，设L·t_Gain_Total最大的条件为T_shift_Total。这是到L·t_Gain_Total成为最大为止的T_shift_Total之和。成为最大的条件不会是各组合的中间移动。

并且，在判定了不足发光量(L·T_Fl-L·T_sen)被补偿的条件的情况下(在图2的步骤S12中进行判定)，通常，闪光灯的发光量过度，所以，决定最佳的移动量。根据移动量的损失的关系式求解二次函数，由此，能够得到期间组合内的T_shift_Local以下的移动量与损失的关系。在照相机等的摄影装置内进行运算时，从线性近似、误差观点、发光分布的角度出发，置换为简单的运算式即可。但是，在发光量为最佳量时停止的情况下，不需要决定最佳移动量，只要通过闪光灯的发光量控制对移动所致的过度进行适当控制即可。

如以上说明的那样，在本发明的第1实施方式中，在非易失性存储器202中存储闪光灯200的发光波形信息，使用在步骤S8中运算出的摄像元件107的电子快门速度、即传感器蓄积时间，对在传感器蓄积时间内由摄像元件107受光的受光量进行运算，求出能够接收正式发光量的传感器蓄积定时。因此，能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，高效利用闪光灯的发光能量。

接着，使用图12～图16对本发明的第1实施方式的变形例进行说明。在本发明的第1实施方式中，使传感器蓄积期间的开始移动到发光的开始、即发光触发信号的输出时以后，针对闪光灯发光在最佳位置进行传感器蓄积。在本变形例中，也同样地，一边使传感器蓄积期间移动，一边针对闪光灯发光在最佳位置进行传感器蓄积。但是，在满足上述(2)式、即L·T_sen≥L·T_Fl的关系的情况下，在本变形例中，使传感器蓄积期间的定时移动到负侧。即，使传感器蓄积期间的开始移动到发光的开始、即发光触发信号的输出以前，调整为适当曝光。

对本变形例的传感器蓄积期间的定时的决定方法进行说明时，首先，图12示出在图7所示的各期间的特性值的例子中追加与本变形例有关的特性值的例子。在本变形例中，在期间1之前设置期间0，除此之外与图7相同。

在使用算式详细说明之前，使用图13～图15概略地说明使传感器蓄积定时移动到负侧的情况。图13示出具有图12所示的发光分布的闪光灯发光与传感器蓄积期间的关系。如图13所示，在移动前的传感器蓄积期间中，在时刻T01＝Ts2，传感器蓄积期间开始，在时刻Te2，传感器蓄积期间结束。针对该状态，在移动后的传感器蓄积期间中，使蓄积期间的开始移动T_shift_Local(期间0：期间4)，在时刻Ts7，传感器蓄积期间开始，在时刻Te7，传感器蓄积期间结束。

图14示出从图13的状态起进一步进行移动、使传感器蓄积期间的结束移动T_shift_Local(期间0：期间3)而从期间4到期间3的情况。移动后的传感器蓄积期间的开始为时刻Ts8，传感器蓄积期间的结束为时刻Te8。图15示出从图14的状态起进一步进行移动、使传感器蓄积期间的结束移动T_shift_Local(期间0：期间2)而成为期间2的情况。移动后的传感器蓄积期间的开始为时刻Ts9，传感器蓄积期间的结束为时刻Te9。这样，在本变形例中，一边使传感器蓄积期间依次向负侧移动，一边求出闪光灯发光的总发光量。

接着，对使用图13～图15说明的使传感器蓄积期间向负侧移动时的闪光灯发光的总发光量的运算和移动量的决定方法进行说明。移动量的计算在给出了传感器蓄积开始时刻和传感器蓄积结束时刻的传感器蓄积期间中，从期间1的最初的定时起开始，到传感器蓄积结束时刻移动到开始期间(例如期间1)、或过度发光量(L·t_Fl_def-L·t_Fl)为0以下为止，进行运算。

另外，式中使用的简化标号如下所述。移动方向为负，所以，在开头部分标注minus。并且，通过移动，发光量不会增加，所以仅成为损失。

最终求出的移动量：minus_T_shift_Total

一边移动一边求出发光量时使用的用于指定传感器蓄积开始时刻和蓄积结束时刻的移动量：minus_T_shift_Local(传感器蓄积开始期间：传感器蓄积结束期间)

这里，设为传感器的蓄积开始时刻和传感器的蓄积结束时刻不跨出期间的范围内的最大移动量。这样划分期间来进行移动是因为，针对移动量的传感器的蓄积电荷的变化量计算简单。

移动minus_T_shift_Local之前的发光强度：L_start_shift期间

基于传感器蓄积开始时刻移动的损失：minus_L·t_Loss(传感器蓄积开始期间)

基于传感器蓄积开始时刻和蓄积结束时刻移动的总损失：minus_L·t_Loss(传感器蓄积开始期间：传感器蓄积结束期间)

移动历史的总损失：minus_L·t_Loss_Total

根据图12所记载的期间内任意点的发光强度L的栏所记载的值或算式，求出表示移动T_shift_Local之前的发光强度的L_start_shift期间。栏内的tx成为从该期间的开始位置起的偏移。这一定是比该期间的值小的值。图13在期间4内明示了Tx的意思。在蓄积开始时刻或蓄积结束时刻位于期间的区域边界的情况下，tx＝0，L_start_shift_期间与图12所记载的各期间开始时的发光强度L_start一致。

在一边使传感器蓄积期间向负侧移动一边求出各个蓄积期间中的闪光灯发光的总发光量时，首先，求出传感器蓄积开始时刻位于期间0、传感器蓄积结束时刻位于期间x时的闪光灯总发光量minus_L·t_Loss_Total。

minus_L·t_Loss(期间x)＝L_start_shift期间x*T_shift_Local(期间0：期间x)+ΔL/Δs_期间x*T_shift_Local(期间0：期间x)*T_shift_Local(期间0：期间x)/2…(15)

L·t_Loss(期间0：期间x)＝L·t_Loss(期间x)…(16)

minus_L·t_Loss_Total＝L·t_Loss(期间0：期间x)…(17)

通过移动T_shift_Local(期间0：期间x)，传感器蓄积结束时刻成为新的区域的边界，如图13～图15所示，能够实现下一期间的组合。

接着，考虑到通过移动T_shift_Local(期间0：期间x)而使传感器蓄积开始时刻停留在期间0、传感器蓄积结束时刻移动到期间y的情况时，将下一移动量决定为T_shift_Local(期间0：期间y)(这样，利用通过上次移动而使传感器蓄积开始时刻和传感器蓄积结束时刻移动到哪个期间，来决定下一移动量)。该情况也同样，通过以下的(18)式～(20)式，能够求出闪光灯发光的总发光量。图13对应于x＝4或y＝4时的例子。并且，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻停留在期间0，传感器蓄积结束时刻移动到期间3。这样，作为下一状态，成为图14。

在图14中，x＝3或y＝3，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻停留在期间0，传感器蓄积结束时刻移动到期间2。这样，作为下一状态，成为图15。在图15中，x＝2或y＝2，通过移动相当于如下情况：传感器蓄积开始时刻停留在期间0，传感器蓄积结束时刻移动到期间1。

求出传感器蓄积开始时刻位于期间0、传感器蓄积结束时刻位于期间y时的闪光灯总发光量L·t_Loss_Total。

minus_L·t_Loss(期间y)＝L_start_shift期间y*T_shift_Local(期间0：期间y)+ΔL/Δs_期间y*T_shift_Local(期间0：期间y)*T_shift_Local(期间0：期间y)/2…(18)

L·t_Loss(期间0：期间y)＝L·t_Loss(期间y)…(19)

minus_L·t_Loss_Total＝L·t_Loss(期间0：期间y)+L·t_Loss(期间0：期间y)…(20)

这样，到一边使传感器蓄积开始时刻向负侧移动、一边求出闪光灯发光的总发光量，直到传感器蓄积结束时刻成为开始位置(在本实施方式的例子中为期间0)为止。在该期间，在过度发光量(L·t_Fl_def-L·t_Fl)为0以下的情况下，结束移动。在判定了过度发光量(L·t_Fl_def-L·t_Fl)被补偿的条件的情况下，通常，发光量过度，所以，决定最佳的移动量。根据移动量的损失的关系式求解二次函数，由此，能够得到期间组合内的minus_T_shift_Local以下的移动量与损失的关系。

在照相机等的摄影装置内进行运算时，从线性近似、误差观点、发光分布的角度出发，置换为简单的运算式即可。并且，通过根据移动量的损失的关系式求解二次函数，由此，能够得到期间组合内的T_shift_Local以下的移动量与损失的关系。该情况下，也在照相机等的摄影装置内进行运算时，从线性近似、误差观点、发光分布的角度出发，置换为简单的运算式即可。

如以上说明的那样，在本发明的第1实施方式的变形例中，对电子快门的定时、即传感器蓄积时间的开始和结束的定时进行控制，由此，即使是高速快门，也能够有效活用闪光灯的发光量。

另外，在仅利用电子快门的定时的移动来调节曝光量的情况下，在闪光灯侧不需要发光量的控制，所以，能够简化闪光灯的结构，能够降低成本。但是，使发光量超额发光，产生能量损失。作为消除该不良情况的方法，只要大体控制发光量即可。例如，在传感器蓄积期间结束后，停止发光即可。

如以上说明的那样，在本发明的第1实施方式和变形例中，对摄像元件107的蓄积时间和基于闪光灯200的闪光发光的摄像元件107的受光量进行运算，根据在非易失性存储器202中存储的发光波形信息和摄像元件107中的受光量，在闪光灯200发光开始后，设定摄像元件107的蓄积开始的定时。因此，能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，高效利用闪光灯的发光能量。

接着，使用图16～图19对本发明的第2实施方式进行说明。与第1实施方式相比，第2实施方式更加适当地控制闪光灯发光量。这里，闪光灯发光量的控制如下：在步骤S13中进行闪光灯的正式发光量的控制，使得达到通过图2中的步骤S10～S12所示的处理而决定的正式发光量。

本实施方式的结构与图1所示的第1实施方式的结构大致相同，但是，不同点在于，如图16所示，在外部闪光灯200上设置发光量测定部208。因此，以该不同点为中心进行说明。

在闪光灯发光部206附近设有对发光管的发光量进行测定的发光量测定部208，通过该发光量测定部208测定的发光量被发送到控制部201。发光量测定部208由玻璃纤维209、受光元件210、积分测光电路211构成。玻璃纤维209将来自闪光灯发光部206的发光管的闪光灯发光的一部分引导到受光元件210。受光元件210对闪光灯发光的一部分进行光电转换，将光电流输出到积分测光电路211。积分测光电路211根据来自控制部201的指示，开始对从受光元件201输出的光电流进行积分，将其转换为与受光量对应的电压，输出到控制部201。该发光量测定部208从摄像元件107的蓄积开始起，开始测定闪光灯发光部206的发光量，在发光量达到曝光运算部输出的适当发光量时，闪光灯控制部对闪光灯发光部206输出发光的停止信号。

另外，作为蓄积控制部发挥功能的系统控制部116和摄像控制部108对闪光灯发光部123、206指示闪光发光的开始，根据蓄积开始定时开始摄像元件107的蓄积。并且，作为闪光发光控制部发挥功能的系统控制部116和闪光灯控制部121根据上述闪光发光的开始的指示，开始闪光发光，根据从作为曝光运算部发挥功能的系统控制部116和曝光控制部112输出的适当发光量，使闪光灯发光部123、206的闪光发光停止。其他结构与图1所示的第1实施方式中的结构相同，所以省略详细说明。

接着，对本实施方式中的闪光灯发光量的控制进行说明。在使摄像元件107的蓄积定时移动的方法中，决定闪光灯的发光分布中最佳的定时，在所述图6和图7所示的发光分布中，分割为5个期间，使用简单近似的数据对蓄积定时进行控制，所以，难以说是精度充分高的调光。当然，通过增加分割期间，能够提高调光精度，但是，该情况下，导致要存储的数据量增大，装置成本上升。

因此，在本实施方式中，在使摄像元件的蓄积定时移动的运算中，如上所述，对发光分布的期间进行五分割，以较粗的精度来进行运算，对能够确保必要的闪光灯发光量的蓄积开始时刻进行运算，在该时刻开始蓄积，并且，针对通过发光量运算求出的必要的闪光灯发光量，通过闪光灯的发光量控制来进行高精度的控制。通过组合这两个控制，由此，能够高精度地控制摄像元件的蓄积量和调光。

作为这种闪光灯发光量的控制方法，存在以下2个方法。作为第1方法，存在如下方法：使用受光传感器来测定发光量，当发光量达到预先决定的预定量时，停止发光。并且，作为第2方法，存在如下方法：预先持有表示发光时间相对于发光量的关系的表，根据该发光量-发光时间表来决定发光时间，停止发光。

首先，对第1方法、即使用受光传感器来测定发光量并根据该测定结果来控制发光量的方法进行说明。这里，根据图17对在外部闪光灯200中控制发光量的处理进行说明。

在图17中，时刻T10是闪光灯发光部206开始发光的时点。即，外部闪光灯200内的控制部201根据来自照相机100内的闪光灯控制部121的发光开始信号，在时刻T10开始发光。

在闪光灯发光部206开始发光后，在时刻T11，开始摄像元件107的光电流的蓄积。即，根据摄像控制部108的指示，在步骤S12(参照图2)中运算出的蓄积开始定时(即时刻T11)，开始摄像元件107的蓄积。并且，外部闪光灯200的控制部201根据基于与照相机100的通信而接收到的蓄积定时，与摄像元件107的蓄积开始同时(时刻T11)，对发光量测定部208内的积分测光电路211输出积分开始信号。由此，积分测光电路211开始对在受光元件210(受光传感器)中产生的光电流进行积分，输出与受光量对应的积分电压。该积分电压相当于图17所示的图表中的斜线部的面积。

在时刻T11，在摄像元件107的蓄积开始后，当成为经过了在步骤S8(参照图2)中运算出的蓄积时间(＝ta，即相当于电子快门速度的时间)后的时刻T13时，根据摄像控制部108的指示，停止摄像元件107的蓄积。

另一方面，在时刻T11，在闪光灯发光开始后，当成为与由发光量测定部208测定的发光量相当的积分电压达到预先决定的预定量的时刻T12时，停止闪光灯发光部206的发光。即，在外部闪光灯200的控制部201中保持基于与照相机100的通信而接收到的正式发光量数据，当发光量测定部208内的积分测光电路211的输出达到相当于正式发光量的预定电压(相当于图17中的斜线部的面积)时，控制部201对闪光灯发光部206输出发光停止信号，停止发光。

这样，关于闪光灯发光部206的发光，在摄像元件107的蓄积开始时刻(T11)后对发光量进行积分，达到必要的发光量时停止发光，所以，能够高精度地得到必要的发光量。此时的摄像元件107的蓄积时间ta是在步骤S8中通过蓄积时间的移动而预先求出的时间，并且，闪光灯发光部206的发光时间tb是得到在步骤S12中运算出的正式发光量所需要的时间。

另外，摄像元件107的蓄积停止的定时和闪光灯发光部206的正式发光的停止定时可能在时间上前后错开。在该发光量控制中，高精度地进行控制，所以，将摄像元件107的蓄积时间在相对于运算求出的蓄积时间的误差影响小的范围内设定得长，也可以设定为如下顺序：在闪光灯发光部206的正式发光的停止后，摄像元件107的蓄积停止。

并且，在本实施方式中，对在外部闪光灯200上设置发光量测定部208、来控制外部闪光灯200的发光量的情况进行了说明，但是，当然也可以进行内置于照相机100内的闪光灯发光部123中的发光量的控制。

这样，将通过受光传感器来测定闪光灯发光的发光量并对闪光灯的发光量进行控制的方法与使摄像元件的蓄积时间移动的蓄积动作进行组合，由此，能够使闪光灯同步速度高速化，并且，进行高精度的调光。

接着，对闪光灯发光量的控制方法的第2方法、即如下方法进行说明：预先持有发光时间相对于发光量的关系的表，使摄像元件的蓄积时间移动，并根据该发光量-发光时间表来决定发光时间，停止发光。

例如在外部闪光灯200的非易失性存储器202中存储有图18所示的发光量-发光时间表。该发光量-发光时间表构成为，发光量为等比数列。在以某个特定的误差率进行发光量控制的情况下，利用该误差率的等比数列来构成表，由此，能够实现该精度，所以，这是普遍利用的方法。

在图18所示的表中，发光量为1.12倍的等比数列，得到12％的精度(基于表选择的最大误差)的发光量。在本实施方式中，根据这种发光量-发光时间表，通过预发光和正式发光时所需要的发光量来决定发光时间，进行停止发光的控制。

接着，对如下方法进行说明：与使摄像元件的蓄积时间移动的蓄积动作进行组合，由此，能够使闪光灯同步速度高速化，并且使调光精度高精度化。

在图19所示的表中示出，在对于使摄像元件107的蓄积开始时刻移动后的发光量，摄像元件107从与图18所示的表中No.9的发光时间相当的时刻起开始蓄积的情况下，由图18所示的发光量-发光时间表求出的移动后的发光量与发光时间的关系。

在该第2方法中，首先，开始闪光灯发光部206的发光。然后，在图18、图19所示的例子中，照相机100内的摄像元件107在No.10的定时(相当于图17的时刻T11)开始摄像元件107的蓄积。

控制部201在发光前，根据通过与照相机100进行通信而取得的蓄积定时，通过非易失性存储器202读出图18所示的发光量-发光时间表，例如，在No.10的定时开始摄像元件107的蓄积的情况下，针对从No.10的发光时间的时刻起的发光量，如图19所示，生成移动后的发光量与发光时间的表。

例如，在通过与照相机100进行通信而取得的正式发光量为10.0[a.u.]的情况下，移动后的发光量选择与其最接近的No.21即可(No.21的移动后的发光量为10.523，最接近10.0)。该No.21的发光时间为44.90μs，所以，在从发光开始的定时(相当于图17的时刻T10)起经过44.90μs时，停止闪光灯发光部206的正式发光，由此，能够得到适当的正式发光量。然后，如果成为通过步骤S8的摄影用曝光运算而预先求出的时间，则停止摄像元件107的蓄积。

另外，在本实施方式中，如图19的“移动后的表的比率”所示，移动后的发光量的表的比率从1.12倍的等比数列偏移，所以，移动后的发光量能取的数值宽泛，发光量的控制精度低下。为了消除这种不良情况并求出最佳的发光量，只要对表之间进行线性插值处理即可。例如，对图19的表所示的No.20与No.21的发光量之间进行插值，运算并求出移动后的发光量为10.0[a.u.]的发光时间即可。

并且，也可以对应于摄像元件107的多个蓄积开始时刻，预先准备多个与相当于图19的表相同的移动后的表，将其存储在非易失性存储器202中，适当读出并选择。另外，也可以将图18所示的发光量-发光时间表用作闪光灯发光的分布信息(参照图7)。

这样，在本发明的第2实施方式中，在非易失性存储器202中存储闪光灯200的发光波形信息，使用在步骤S8中运算出的摄像元件107的电子快门速度(传感器蓄积时间)，在步骤S12中，求出在传感器蓄积时间内能够由摄像元件107高效接收闪光灯发光量的传感器蓄积定时。

并且，在本发明的第2实施方式中，对闪光灯的正式发光量进行控制，由此，关于必要的正式发光量，能够得到准确的正式发光量。因此，能够利用摄像元件的电子快门使闪光灯同步速度高速化，并且，能够高效利用闪光灯的发光能量，进而，能够进行高精度的调光。

另外，在本发明的第1、第2实施方式和变形例中，通过外部闪光灯200来进行闪光发光，但是，当然也可以通过内置闪光灯来进行闪光发光，此时使传感器蓄积定时移动。

并且，在本发明的第1、第2实施方式和变形例中，作为摄像元件107的电子快门，对使用全局快门的例子进行了说明，但是，即使是滚动快门，只要每行的延迟不滞后，则当然也可以与全局快门同样地使用。

进而，在本发明的一个实施方式和变形例中，作为摄影用的设备，使用数字照相机进行了说明，但是，作为照相机，可以是数字单反照相机，也可以是小型数字照相机，还可以是摄像机、摄影机那样的动态图像用的照相机，进而，还可以是内置于便携电话、便携信息终端(PDA：Personal Digital Assist)、游戏设备等中的照相机。

本发明不限于上述实施方式，能够在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形来具体化。并且，通过上述实施方式所公开的多个结构要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的全部结构要素中的若干个结构要素。进而，也可以适当组合不同实施方式中的结构要素。

Claims (20)

1.一种摄影装置，其具有：

摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；

蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；

闪光发光部，其通过闪光发光对被摄体进行照明；

发光波形存储部，其存储表示上述闪光发光部的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；

曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述摄像部的基于上述闪光发光部的闪光发光的受光量进行运算而输出；以及

蓄积开始定时设定部，其根据上述发光波形存储部的输出和上述曝光运算部输出的闪光发光的受光量，设定从上述闪光发光部的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时，

上述蓄积控制部对上述闪光发光部指示闪光发光的开始，并且，在上述闪光发光部的闪光发光开始后，根据上述蓄积开始定时设定部输出的蓄积开始定时，使上述摄像部的蓄积开始。

2.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，

上述蓄积控制部根据上述曝光运算部输出的蓄积时间，使上述摄像部的蓄积结束。

3.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，

上述摄像部还具有：

像素部，其由像素二维矩阵配置而成，该像素具有所蓄积的电荷量根据入射的光而变化的光电转换元件和对在该光电转换元件中蓄积的电荷进行保持的电荷保持部；以及

电荷蓄积控制部，其根据上述蓄积控制部的蓄积开始的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地开始蓄积。

4.根据权利要求3所述的摄影装置，其中，

上述电荷蓄积控制部根据上述蓄积控制部输出的蓄积结束的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地结束蓄积。

5.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，

上述蓄积开始定时设定部将在上述发光波形存储部中存储的发光波形分割为多个期间，选择多个期间中的任意一个，通过与该期间的发光波形对应的运算式，运算蓄积开始定时。

6.一种摄影装置，其具有：

外部闪光发光装置，其构成为能够安装在上述摄影装置上，并对被摄体进行照明，该外部闪光发光装置存储表示闪光发光的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；

摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；

蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；

通信部，其与上述外部闪光发光装置进行通信；

曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述摄像部的基于上述外部闪光发光装置的闪光发光的受光量进行运算而输出；以及

蓄积开始定时设定部，其根据上述通信部与上述外部闪光发光装置进行通信而取得的发光波形信息和上述曝光运算部输出的闪光发光的受光量，设定从上述外部闪光发光装置的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时，

上述蓄积控制部经由上述通信部对上述外部闪光发光装置输出闪光发光开始的指示，并且，在上述外部闪光发光装置的闪光发光开始后，根据上述蓄积开始定时设定部输出的蓄积开始定时，使上述摄像部的蓄积开始。

7.根据权利要求6所述的摄影装置，其中，

上述蓄积控制部根据上述曝光运算部输出的蓄积时间，使上述摄像部的蓄积结束。

8.根据权利要求6所述的摄影装置，其中，

上述摄像部还具有：

像素部，其由像素二维矩阵配置而成，该像素具有所蓄积的电荷量根据入射光而变化的光电转换元件和对在该光电转换元件中蓄积的电荷进行保持的电荷保持部；以及

电荷蓄积控制部，其根据上述蓄积控制部的蓄积开始的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地开始蓄积。

9.根据权利要求8所述的摄影装置，其中，

上述电荷蓄积控制部根据上述蓄积控制部输出的蓄积结束的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地结束蓄积。

10.根据权利要求6所述的摄影装置，其中，

上述蓄积开始定时设定部将在上述发光波形存储部中存储的发光波形分割为多个期间，选择多个期间中的任意一个，通过与该期间的发光波形对应的运算式，运算蓄积开始定时。

11.一种摄影装置，其具有：

摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；

蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；

闪光发光部，其通过闪光发光对被摄体进行照明；

发光波形存储部，其存储表示上述闪光发光部的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；

曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述闪光发光部的发光量进行运算而输出；

蓄积开始定时设定部，其根据上述发光波形存储部的输出和上述曝光运算部输出的发光量，设定从上述闪光发光部的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时；以及

闪光发光控制部，其控制上述闪光发光部的发光的开始和停止，

上述蓄积控制部对上述闪光发光控制部指示闪光发光的开始，根据上述蓄积开始定时设定部的输出，使上述摄像部的蓄积开始，上述闪光发光控制部根据上述蓄积控制部的闪光发光的开始的指示，使得闪光发光开始，根据上述曝光运算部输出的发光量，使上述闪光发光部停止发光。

12.根据权利要求11所述的摄影装置，其中，

上述闪光发光控制部具有发光量测定部，该发光量测定部测定上述闪光发光部的发光量，

上述闪光发光控制部根据上述曝光运算部输出的发光量，参照上述发光量测定部的输出，控制发光的停止。

13.根据权利要求12所述的摄影装置，其中，

上述发光量测定部在上述摄像部的蓄积开始后，开始测定上述闪光发光部的发光量，当上述发光量达到上述曝光运算部输出的上述发光量时，对上述闪光发光部输出发光的停止信号。

14.根据权利要求11所述的摄影装置，其中，

上述闪光发光控制部根据上述曝光运算部输出的发光量和上述发光波形存储部的输出，决定发光停止定时，根据该发光停止定时控制发光的停止。

15.根据权利要求11所述的摄影装置，其中，

该摄影装置具有第2发光波形存储部，该第2发光波形存储部与分辨率比在上述发光波形存储部中存储的发光波形信息细致的发光时间相关地存储上述闪光发光部的发光时间与发光量之间的关系，上述闪光发光控制部根据上述第2发光波形存储部的输出，决定发光停止定时，根据该发光停止定时控制发光的停止。

16.根据权利要求11所述的摄影装置，其中，

上述摄像部还具有：

像素部，其由像素二维矩阵配置而成，该像素具有所蓄积的电荷量根据入射光而变化的光电转换元件和对在该光电转换元件中蓄积的电荷进行保持的电荷保持部；以及

电荷蓄积控制部，其根据上述蓄积控制部的蓄积开始的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地开始蓄积。

17.根据权利要求16所述的摄影装置，其中，

上述电荷蓄积控制部根据上述蓄积控制部输出的蓄积结束的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地结束蓄积。

18.一种摄影装置，其具有：

外部闪光发光装置，其构成为能够安装在上述摄影装置上，并对被摄体进行照明，该外部闪光发光装置存储表示闪光发光的发光时间与发光量之间的关系的发光波形信息；

摄像部，其蓄积与受光量对应的光电流，并输出与该蓄积的光电流对应的图像信号；

蓄积控制部，其控制上述摄像部的蓄积动作；

通信部，其与上述外部闪光发光装置进行通信；

曝光运算部，其对上述摄像部的蓄积时间和上述外部闪光发光装置的发光量进行运算而输出；

蓄积开始定时设定部，其根据经由上述通信部与上述外部闪光发光装置进行通信而取得的发光波形信息和上述曝光运算部输出的发光量，设定从上述外部闪光发光装置的发光开始起的上述摄像部的蓄积开始的定时；

上述蓄积控制部经由上述通信部对上述外部闪光发光装置指示闪光发光的开始，根据上述蓄积开始定时设定部的输出，使上述摄像部的蓄积开始，上述外部闪光发光装置根据上述蓄积控制部的闪光发光的开始的指示，开始闪光发光，根据经由上述通信部取得的上述曝光运算部输出的发光量，停止闪光发光。

19.根据权利要求18所述的摄影装置，其中，

上述摄像部还具有：

像素部，其由像素二维矩阵配置而成，该像素具有所蓄积的电荷量根据入射光而变化的光电转换元件和对在该光电转换元件中蓄积的电荷进行保持的电荷保持部；以及

电荷蓄积控制部，其根据上述蓄积控制部的蓄积开始的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地开始蓄积。

20.根据权利要求19所述的摄影装置，其中，

上述电荷蓄积控制部根据上述蓄积控制部输出的蓄积结束的指示，对上述像素部进行控制，使得在该像素部的多个像素中同步地结束蓄积。

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