JP2004254054A - 電子カメラ - Google Patents
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Abstract
【構成】シャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、位相判定回路５２から被写体の色に関係する位相データを取得する。そして、反射率対応テーブル５４を参照して、当該位相データから被写体の反射率を特定する。そして、この特定された反射率、および基準テーブル５８を参照して得られる基準発光量から、ストロボ４８の最適発光量を算出し、この最適発光量に基づいて、ストロボ４８の発光タイミングをストロボドライバ５０に設定する。そして、シャッタボタン４０の全押しに応答して、ストロボ４８の発光を伴うストロボ発光撮影を行う。
【効果】プリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる。
【選択図】 図１
【効果】プリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる。
【選択図】 図１
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、特にたとえばイメージセンサに本露光を施すときにストロボを発光させる電子カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
この種のカメラにおいて、ストロボの発光量を制御する方式として、主にプリ発光方式およびセンサ方式という２つの方式が知られている。このうち、プリ発光方式は、撮影に先立ってストロボをプリ発光させ、そのときに得られる被写体像の輝度レベルから撮影時におけるストロボの最適発光量を求めるものである。このプリ発光方式の技術的な内容については、特許文献１に開示されている。なお、この特許文献１に開示された従来技術では、プリ発光時に被写界中の部分測光領域の輝度レベルに基づいて最適発光量が求められるので、部分測光モードにおいてもストロボ発光撮影を実現できる。
【０００３】
一方のセンサ方式は、撮影時に被写体によって反射されたストロボ光を専用のセンサで検出し、その検出量が或る一定レベルに達した時点でストロボの発光を停止させるものである。このセンサ方式の技術的な内容は、特許文献２に開示はいされている。なお、この特許文献２に開示された従来技術では、露光量（発光量）に一定の許容範囲を設けることで、簡単な構造でかつ廉価なレンズ付きフィルムユニットにも当該センサ方式を採用できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−２８９９２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５０１６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリ発光方式では、プリ発光が行われることによってカメラの消費電力が増大するという問題がある。また、被写体がたとえば乳幼児や動物である場合、プリ発光によって当該被写体が動揺してしまい、折角のシャッタチャンスを逃してしまうこともある。これらの問題は、特許文献１に開示された従来技術においても無論例外ではない。
【０００６】
一方、センサ方式では、被写体によるストロボ光の反射光を受光するための専用のセンサが必要となるので、その分、カメラが大型化、かつ高コスト化するという問題がある。この問題は、高性能および高機能が求められるカメラほど顕著になる。なお、特許文献２に開示された従来技術は、上述のレンズ付きフィルムユニットのように比較的に低性能および低機能のカメラには適用できるが、高性能および高機能が求められるカメラには不適当である。つまり、特許文献２に開示された技術では、この問題を解決することはできない。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、プリ発光させることなく、また専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる、電子カメラを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、イメージセンサに本露光を施すときにストロボを発光させる電子カメラにおいて、ストロボを発光させることなくイメージセンサにプリ露光を施すプリ露光手段、プリ露光によって撮影された画像信号に基づいて被写体の色を評価する評価手段、被写体に照射される光の反射率を評価手段の評価結果に基づいて特定する特定手段、および特定手段によって特定された反射率に基づいてストロボの発光量を算出する算出手段を備えることを特徴とする、電子カメラである。
【０００９】
【作用】
この発明では、プリ露光手段によって、ストロボ発光を伴わないプリ露光がイメージセンサに施される。そして、このプリ露光によって撮影された画像信号に基づいて、評価手段が、被写体の色を評価し、この評価結果に基づいて、特定手段が、被写体に照射される光の反射率を特定する。さらに、算出手段が、当該光の反射率に基づいてストロボの発光量を算出する。つまり、ストロボの発光を伴わないプリ露光によって得られる画像信号に基づいて、ストロボ発光撮影の露光量に大きく影響する被写体の反射率が求められ、この反射率に基づいて、ストロボの最適発光量が算出される。
【００１０】
この発明のある実施例では、算出手段によって算出された発光量でストロボを発光できるかどうかが、判別手段によって判別される。そして、この判別手段の判別結果が否定的であるとき、本露光で得られた被写体の画像信号のゲインが、ゲイン増大手段によって増大される。
【００１１】
なお、判別手段は、ストロボに印加される電圧の大きさを検出する検出手段、この検出手段の検出結果を基準値と比較する比較手段、および比較手段の比較結果に基づいて判別を行う判別実行手段を含むものとしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、ストロボの発光を伴わないプリ露光によって得られる画像信号に基づいて、ストロボ発光撮影の露光量に大きく影響する被写体の反射率が求められ、この反射率に基づいて、ストロボの最適発光量が算出されるので、被写体の反射率に応じたストロボ発光撮影を実現できる。つまり、プリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現することができる。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、バッテリ１２を電源として駆動するもので、フォーカスレンズ１４および絞り機構１６の開口部１８を介して被写体の光学像が入力されるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のイメージセンサ２０を有している。
【００１５】
モードキー２２の操作によって、被写体を撮影するための撮影モードが選択されると、ＣＰＵ２４は、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２６に対してプリ露光および間引き読み出しの繰り返しを命令する。ＴＧ２６は、この命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ２０に供給し、イメージセンサ２０は、供給されたタイミング信号に従って、被写体の光学像を露光するとともに、この露光によって蓄積された電荷の一部を次の１フレーム期間に出力する。つまり、撮影モードが選択された当初は、低解像度の生画像信号が１フレーム期間毎にイメージセンサ２０から出力される。
【００１６】
イメージセンサ２０から出力された各フレームの生画像信号は、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）／ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路２８に入力され、ここで相関二重サンプリング処理およびゲイン調整処理を施された後、Ａ／Ｄ変換回路３０に入力される。Ａ／Ｄ変換回路３０は、入力された生画像信号をディジタル信号である生画像データに変換し、変換後の生画像データを信号処理回路３２に入力する。
【００１７】
信号処理回路３２は、入力された生画像データに色分離，白バランス調整，ガンマ補正，ＹＵＶ変換などの一連の処理を施し、これらの処理によって生成されたＹＵＶデータをビデオエンコーダ３４に入力する。ビデオエンコーダ３４は、入力されたＹＵＶデータをＮＴＳＣ方式の複合画像信号に変換し、変換後の複合画像信号を液晶モニタ３６に入力する。これによって、液晶モニタ３６の画面に、被写体のリアルタイム動画像（スルー画像）が表示される。
【００１８】
さらに、信号処理回路３２によって生成されたＹＵＶデータのうちＹデータが、ＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）／ＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）評価回路３８に入力される。ＡＥ／ＡＦ評価回路３８は、入力されたＹデータに基づいて、被写体像の輝度の程度を表す輝度評価値Ｅｙ、および被写体に対するフォーカスレンズ１２の合焦の程度を表すフォーカス評価値Ｅｆを算出する。
【００１９】
具体的には、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８は、図２に示すように被写界（画面）を縦１６行×横１６列の２５６個のブロックに分割する。そして、各フレームについて、Ｙデータを当該ブロック毎に積分することによってブロック毎の輝度評価値Ｅｙを算出するとともに、図示しないフォーカスエリアを構成する所定のブロック（たとえば被写界の中央に位置するいくつかのブロック）内におけるＹデータの高周波成分を積分することによってフォーカス評価値Ｅｆを算出する。
【００２０】
シャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８から輝度評価値Ｅｙおよびフォーカス評価値Ｅｆを取り込む。そして、取り込んだ輝度評価値Ｅｙに基づいて最適露光期間（シャッタ速度）および最適絞り値（Ｆ値）を算出し、算出した最適露光期間をＴＧ２６に設定するとともに、絞り機構１６の絞り値（開口部１８の口径）が当該最適絞り値になるように絞りドライバ４２を制御する。ＣＰＵ２４はまた、フォーカス評価値Ｅｆが大きくなるようにフォーカスドライバ４４を制御し、フォーカスレンズ１４を合焦位置に設定する。つまり、公知のコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。
【００２１】
そして、シャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、記録処理に入る。すなわち、ＣＰＵ２４は、ＴＧ２６に対して１フレーム分の本露光および全画素読み出しを命令するととともに、信号処理回路３２に対して圧縮処理を命令する。ＴＧ２６は、ＣＰＵ２４からの命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ２０に供給する。これによって、最適露光期間に従う本露光が実行され、当該本露光によって蓄積された全電荷、つまり１フレーム分の高解像度生画像信号がイメージセンサ２０から出力される。
【００２２】
イメージセンサ２０から出力された高解像度生画像信号は、上述の要領でＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８を介してＡ／Ｄ変換回路３０に入力され、ここで高解像度生画像データに変換される。そして、この高解像度生画像データは、信号処理回路３２による一連の処理によってＹＵＶデータに変換される。信号処理回路３２はさらに、ＣＰＵ２４からの圧縮命令に応答して当該ＹＵＶデータに対しＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）方式に従う圧縮処理を施し、この圧縮処理によって生成されたＪＰＥＧ画像ファイルをメモリカード４６に記録する。これによって、一枚分の静止画像が記録され、記録処理が終了する。
【００２３】
ところで、この実施例のディジタルカメラ１０は、ストロボ４８を備えている。このストロボ４８の制御モードには、強制発光モード，自動発光モードおよび強制非発光モードという３つのモードがあり、いずれのモードによってストロボ４８を制御するかは、モードキー２２によって任意に選択される。
【００２４】
たとえば、強制発光モードが選択された場合、ＣＰＵ２４は、上述の記録処理時にストロボ４８が強制発光されるようストロボドライバ５０を制御する。一方、自動発光モードが選択された場合、ＣＰＵ２４は、被写体像（被写界）の明るさに応じてストロボ４８が自動的に発光し、または非発光となるよう、ストロボドライバ５０を制御する。なお、強制非発光モードが選択された場合は、ストロボ４８は発光しない。
【００２５】
このストロボ４８が発光することによって被写体に照射される光の量は、当該ストロボ４８が発光する時間の長さによって決まる。そして、適正な露光量を得るために必要なストロボ４８の発光時間の長さ、つまり最適発光量Ｌａは、被写体の光（ストロボ光）に対する反射率Ｒｓに基づいて求められ、当該反射率Ｒｓは、被写体の色から特定される。さらに、被写体の色は、シャッタボタン４０が半押しされたときに得られる被写体の生画像信号（ＹＵＶデータ）に基づいて評価され、かかる評価を行うために、この実施例のディジタルカメラ１０は、位相判定回路５２を備えている。
【００２６】
すなわち、位相判定回路５２には、信号処理回路３２から上述のＹＵＶデータのうちのＵ（Ｂ−Ｙ）データおよびＶ（Ｒ−Ｙ）データが入力されており、位相定回路５２は、これらＵデータおよびＶデータに基づいて、被写体の色と関係のある位相データＰ［ｉ］を生成する。
【００２７】
具体的には、位相判定回路５２は、上述したＡＥ／ＡＦ評価回路３８と同様、図２に示すように被写界を縦１６行×横１６列の２５６個のブロックに分割しており、さらにこれらのブロックのうち図２に太線の枠１００で示すように中央に位置する縦１０行×横１０列の計１００個のブロックで構成される領域を位相判定領域としている。そして、この位相判定領域１００内の個々のブロックにおいて、Ｂ−ＹデータおよびＲ−Ｙデータをそれぞれ積分するとともに、これらの積分値を、図３に示すように横軸をＢ−Ｙデータ軸とし縦軸をＲ−Ｙデータ軸とするベクトル空間上で互いに合成する。さらに、この合成後のデータのＢ−Ｙデータ軸に対する位相を求める。
【００２８】
この位相は、被写体の色によって大きく影響され、この実施例では、当該位相の大きさに基づいて、被写体の色（色相）を次のように分類している。たとえば、位相が１２°以上３７°未満の範囲内であるときは、被写体の色を紫系としている。そして、位相が３７°以上８２°未満であるときは、被写体の色をマゼンタ系とし、位相が８２°以上１２５°未満であるときは、被写体の色を赤系としている。また、位相が１２５°以上１４７°未満であるときは、被写体の色を肌色系とし、位相が１４７°以上１９２°未満であるときは、被写体の色を黄系としている。さらに、位相が１９２°以上２１７°未満であるときは、被写体の色を黄緑系とし、位相が２１７°以上２６３°未満であるときは、被写体の色を緑系とする。そして、位相が２６３°以上３１６°未満であるときは、被写体の色をシアン系とし、位相が３１６°以上１２°未満のときは、被写体の色を青系としている。
【００２９】
位相判定回路５２は、かかる位相を表すデータを、位相判定領域１００内のそれぞれのブロックについて生成する。位相判定回路５２はまた、位相判定領域１００内の各ブロックにそれぞれ個別のブロック番号ｉ（ｉ＝０，１，２，…，９９）を付与しており、各ブロックについて生成したデータを、上述の位相データＰ［ｉ］として表す。
【００３０】
さて、シャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、上述したようにコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。そして、このフォーカス調整の終了後、ＣＰＵ２４は、調整されたフォーカスレンズ１４の位置（合焦位置）に基づいて当該フォーカスレンズ１４（好ましくはストロボ４８の発光面）から被写体までの距離、いわゆる撮影距離Ｄを特定し、特定された撮影距離Ｄおよびストロボ４８のガイドナンバＧＮに基づいて最適絞り値（Ｆ値）を算出する。この算出式は、次の数１によって表される。
【００３１】
【数１】
Ｆ＝ＧＮ／Ｄ
そして、ＣＰＵ２４は、数１に従う算出結果に基づいて絞りドライバ４２を制御し、最適絞り値を設定する。さらに、ＣＰＵ２４は、この最適絞り値に応じた最適露光期間を算出し、算出された最適露光期間をＴＧ２６に設定する。なお、後述するが、自動発光モードにおいては、最適露光期間は、いわゆる手ぶれ限界値とされ、詳しくはフォーカスレンズ１４の焦点距離ｆ（単位：ｍｍ）の逆数（単位：ｓ）とされる。
【００３２】
このようにして最適絞り値および最適露光期間を設定した後、ＣＰＵ２４は、位相判定回路５２から位相データＰ［ｉ］を取り込む。そして、この位相データＰ［ｉ］から被写体の反射率Ｒｓを求める。
【００３３】
具体的には、被写体の色は、当該被写体自体の光の反射率に大きく影響することが知られている。そこで、ＣＰＵ２４は、被写体の色に関係する位相データＰ［ｉ］から、上述した位相判定領域１００内のそれぞれのブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を特定する。この位相データＰ［ｉ］によって表される位相と反射率Ｒ［ｉ］との間には、図４に示すような関係があることが実測によって求められており、この関係を表すデータが、反射率対応テーブル５４としてＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ＲＯＭ）５６内に記憶されている。ＣＰＵ２４は、この反射率対応テーブル５４を参照することで反射率Ｒ［ｉ］を特定する。さらに、ＣＰＵ２４は、この反射率Ｒ［ｉ］の平均値を求め、この平均値を被写体の反射率Ｒｓとする。
【００３４】
このようにして被写体の反射率Ｒｓを求めた後、ＣＰＵ２４は、次の数２に基づいて最適発光量Ｌａを算出する。
【００３５】
【数２】
Ｌａ＝Ｋ・（Ｒｂ−Ｒｓ）／Ｒｂ＋Ｌｂ
この数２において、Ｋは、ディジタルカメラ１０固有の係数であり、フォーカスレンズ１４の分光特性やイメージセンサ２０の光電変換特性によって決まる。この実施例では、当該係数Ｋは、“２”とされている。また、Ｒｂは、基準反射率であり、この実施例では、当該基準反射率として、“１６％”という概略肌色の反射率が適用される。そして、Ｌｂは、基準発光量であり、この実施例では、当該基準発光量Ｌｂとして、“１６％”という反射率の被写体を撮影するときに適した発光量が適用される。
【００３６】
ここで、基準発光量Ｌｂは、撮影距離Ｄに依存し、これら基準発光量Ｌｂと撮影距離Ｄとの間には図５に示すような関係がある。すなわち、撮影距離Ｄが大きくなるほど、基準発光量Ｌｂも増大し、撮影距離Ｄが或る閾値Ｄｔｈ（たとえば１０ｍ）以上になると、ストロボ４８の効果が期待できないため基準発光量Ｌｂは一定となる。この実施例では、図５に示す関係が実測によって得られており、その実測によって得られたデータが、基準テーブル５８として上述のＥＥＰＲＯＭ５６に記憶されている。ＣＰＵ２４は、この基準テーブル５８を参照することで、基準発光量Ｌｂを特定し、特定された基準発光量Ｌｂを数２に代入することで、最適発光量Ｌａを算出する。
【００３７】
そして、シャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、算出された最適発光量Ｌａに従ってストロボ４８の発光タイミングをストロボドライバ５０に設定する。これによって、記録処理時にストロボ４８が適正な発光量で発光し、かかるストロボ発光撮影によって良好な被写体画像が得られる。
【００３８】
なお、ストロボ４８は、ストロボドライバ５０内にあるコンデンサ６０の放電電圧によって発光する。したがって、ストロボ４８を定格のガイドナンバＧＮ（ここでは“１０”）で発光させるには、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃが或る一定値以上であることが必要となる。もし、この充電電圧Ｖｃが不足しており、ストロボ４８のガイドナンバＧＮが定格に満たない場合は、上述の最適発光量Ｌａに従うタイミングでストロボ４８が発光したとしても、露光量が不足し、いわゆる露出アンダとなり、良好な被写体画像が得られない。
【００３９】
そこで、ＣＰＵ２４は、シャッタボタン４０の全押しに応答して、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃを検出する。そして、この充電電圧Ｖｃでストロボ４８を発光させた場合のガイドナンバＧＮを特定する。これら充電電圧Ｖｃとストロボ４８のガイドナンバＧＮとの関係は、実測によって得られており、その実測によって得られたデータが、図６に示すようなガイドナンバ対応テーブル６２としてＥＥＰＲＯＭ５６に記憶されている。ＣＰＵ２４は、このガイドナンバテーブル６２を参照することで、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃに対応するストロボ４８のガイドナンバＧＮを特定する。
【００４０】
そして、特定されたガイドナンバＧＮが閾値βに満たないとき、ＣＰＵ２４は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲインを増大させて、当該ガイドナンバＧＮの不足分を補う。これによって、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃの不足に起因する露出アンダが補償され、露光量が適正であるときと同等な被写体画像が得られるようになる。なお、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃによって特定されたガイドナンバＧＮが閾値β以上であるときは、かかるＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲインの補正（増大）は行われない。
【００４１】
このようなＣＰＵ２４の一連の動作は、ＥＥＰＲＯＭ５６に記録されている制御プログラムによって制御される。たとえば、上述の自動発光モードにおいては、ＣＰＵ２４は、図７〜図９のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４２】
すなわち、自動発光モードが選択されている状態でシャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、図７のステップＳ１に進み、上述したコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。そして、このフォーカス調整後、ステップＳ３において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。
【００４３】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５に進み、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８から輝度評価値Ｅｙを取得する。そして、ステップＳ７において、上述した全２５６ブロックの輝度評価値Ｅｙの平均値Ｅｙａｖｅを算出し、ステップＳ９において、当該平均値Ｅｙａｖｅを閾値αと比較する。
【００４４】
ここで、平均値Ｅｙａｖｅが閾値α以上（Ｅｙａｖｅ≧α）であるとき、ＣＰＵ２０は、ストロボ４８を発光させる必要はないと判断し、ステップＳ１１に進む。そして、このステップＳ１１において、上述のステップＳ５で取得した輝度評価値Ｅｙに基づいて最適絞り値を算出した後、ステップＳ１３において、絞り機構１６の絞り値が当該最適絞り値になるように絞りドライバ４２を制御する。
【００４５】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１５において、上述のステップＳ５で取得した輝度評価値Ｅｙに基づいて最適露光期間を算出し、ステップＳ１７において、当該最適露光期間をＴＧ２６に設定する。そして、ステップＳ１９において、シャッタボタン４０が全押しされたか否かを判断する。
【００４６】
ステップＳ１９においてシャッタボタン４０が押下されていないと判断すると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ２１に進み、シャッタボタン４０の操作が解除されたか否か、つまりオペレータの指がシャッタボタン４０から離されたか否かを判断する。そして、シャッタボタン４０の操作が解除されたと判断すると、ＣＰＵ２４は、このフロー図で示される一連の処理を終了（いわゆる中断）する。一方、シャッタボタン４０の操作が未だ解除されていないと判断した場合は、ステップＳ１９に戻る。
【００４７】
ステップＳ１９においてシャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ２３に進み、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。そして、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、これに応答して、ステップＳ５に進み、ストロボ非発光撮影を行い、このフロー図で示される一連の処理を終了する。
【００４８】
一方、上述のステップＳ９において輝度評価値Ｅｙの平均値Ｅｙａｖｅが閾値αに満たないとき、ＣＰＵ２４は、図８のステップＳ２７に進む。そして、このステップＳ２７において、フォーカスレンズ１４の合焦位置から撮影距離Ｄを特定する。そして、ステップＳ２９において、当該撮影距離Ｄおよびストロボ４８のガイドナンバＧＮの定格値から、つまり上述した数１から最適絞り値（Ｆ値）を算出し、この算出した最適絞り値に基づいて、ステップＳ３１で絞りドライバ４２を制御する。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ３３において、最適露光期間を求める。この最適露光期間は、上述したように手ぶれ限界値とされる。そして、ステップＳ３５において、当該最適露光期間をＴＧ２６に設定した後、ステップＳ３７の最適発光量算出処理を実行する。
【００５０】
このステップＳ３７の最適発光量算出処理において、ＣＰＵ２４は、上述したストロボ４８の最適発光量Ｌａを算出する。この最適発光量算出処理については、後で詳しく説明する。そして、このステップＳ３７の実行後、ＣＰＵ２４は、ステップＳ３９に進み、シャッタボタン４０が全押しされたか否かを判断する。
【００５１】
ここで、シャッタボタン４０が全押しされていな場合、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４１に進み、シャッタボタン４０の操作が解除されたか否かを判断する。そして、シャッタボタン４０の操作が解除されたと判断すると、ＣＰＵ２４は、このフロー図で示される一連の処理を終了する。一方、シャッタボタン４０の操作が未だ解除されていないは、ステップＳ３９に戻る。
【００５２】
ステップＳ３９においてシャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４３に進み、ストロボドライバ５０内にあるコンデンサ６０の充電電圧Ｖｃを検出する。そして、ステップＳ４５において、上述した図６のガイドナンバ対応テーブル６２を参照して、当該検出された充電電圧Ｖｃに対応するストロボ４８のガイドナンバＧＮを特定する。さらに、ステップＳ４７において、当該特定されたガイドナンバＧＮを閾値βと比較する。なお、閾値βは、たとえば“９．９”とされる。
【００５３】
ステップＳ４７において充電電圧Ｖｃから特定されるガイドナンバＧＮが閾値β以上（ＧＮ≧β）であるとき、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４９に進み、上述のステップＳ３７で算出された最適発光量Ｌａに従ってストロボ４８の発光タイミングをストロボドライバ５０に設定する。そして、ステップＳ５１において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。
【００５４】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、ＣＰＵ２４は、これに応答して、ステップＳ５３に進み、ストロボ発光撮影を行う。そして、このフロー図で示される一連の処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ４７において充電電圧Ｖｃから特定されるガイドナンバＧＮが閾値βに満たないとき、ＣＰＵ２４は、ステップＳ５５に進み、当該ガイドナンバＧＮの不足分を補うために必要なＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４のゲインの補正量を算出する。そして、ステップＳ５７において、当該算出された補正量に応じてＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４のゲインを増大させた後、上述のステップＳ４９に進む。
【００５６】
さて、上述したステップＳ３７の最適発光量算出処理において、ＣＰＵ２４は、次のような動作をする。
【００５７】
すなわち、図９を参照して、ＣＰＵ２４はまず、ステップＳ１０１において位相判定回路５２から位相データＰ［ｉ］を取得する。そして、ステップＳ１０３において、上述した反射率対応テーブル５４を参照して、当該位相データＰ［ｉ］によって表される位相から、位相判定領域１００内の各ブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を特定する。そして、ステップＳ１０５において、この各ブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を平均値を算出することで、被写体（位相判定領域１００）の反射率Ｒｓを求める。
【００５８】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１０７において、上述した基準テーブル５８を参照することで、現在の撮影距離Ｄに対応する基準発光量Ｌｂを特定する。そして、ステップＳ１０９において、当該基準発光量Ｌｂに基づいて、つまり上述した数２に基づいて、最適発光量Ｌａを算出する。
【００５９】
以上の説明から判るように、この実施例のディジタルカメラ１０によれば、ストロボ発光撮影が行われるとき、これに先立って行われるストロボ４８の発光を伴わないプリ露光によって得られる被写体の画像信号に基づいて、当該被写体の反射率Ｒｓが求められる。そして、この反射率Ｒｓに応じてストロボ４８の最適発光量Ｌａが求められ、この最適発光量Ｌａに基づいてストロボ発光撮影が行われる。つまり、従来のプリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる。
【００６０】
また、コンデンサ６０の充電不足によってストロボ４８を定格のガイドナンバＧＮで発光させることができないときは、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲイン調整によって当該ガイドナンバＧＮの不足分が補われる。したがって、コンデンサ６０が十分に充電されるのを待つことなく、良好なストロボ発光撮影を行うことができる。このことは、たとえば被写体を連続的に撮影する場合（いわゆる連続撮影モード）に、特に有効である。
【００６１】
なお、この実施例では、ディジタルカメラ１０にこの発明を適用する場合について説明したが、フィルム式（銀塩方式）のカメラにもこの発明を適用できることは言うまでもない。
【００６２】
また、ストロボ４８は、内蔵型のものに限らず、外付け型のもの（いわゆる外部ストロボ）であってもよい。
【００６３】
さらに、コンデンサ６０の充電不足によるストロボ４８のガイドナンバＧＮの不足を、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲイン調整によって補うようにしたが、これに限らない。たとえば、信号処理回路３２内において同様のゲイン調整をディジタル処理によって行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例における画面の構成を示す図解図である。
【図３】図１の実施例における位相判定回路の動作を説明するための図解図である。
【図４】図１の実施例における反射率対応テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図５】図１の実施例における基準テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図６】図１の実施例におけるガイドナンバ対応テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図７】図１の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図８】図７に続くフロー図である。
【図９】図８における最適露光量算出処理の詳細を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
２０…イメージセンサ
２４…ＣＰＵ
３２…信号処理回路
３８…ＡＥ／ＡＦ評価回路
４８…ストロボ
５０…ストロボドライバ
５２…位相判定回路
５４…反射率対応テーブル
５８…基準テーブル
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子カメラに関し、特にたとえばイメージセンサに本露光を施すときにストロボを発光させる電子カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
この種のカメラにおいて、ストロボの発光量を制御する方式として、主にプリ発光方式およびセンサ方式という２つの方式が知られている。このうち、プリ発光方式は、撮影に先立ってストロボをプリ発光させ、そのときに得られる被写体像の輝度レベルから撮影時におけるストロボの最適発光量を求めるものである。このプリ発光方式の技術的な内容については、特許文献１に開示されている。なお、この特許文献１に開示された従来技術では、プリ発光時に被写界中の部分測光領域の輝度レベルに基づいて最適発光量が求められるので、部分測光モードにおいてもストロボ発光撮影を実現できる。
【０００３】
一方のセンサ方式は、撮影時に被写体によって反射されたストロボ光を専用のセンサで検出し、その検出量が或る一定レベルに達した時点でストロボの発光を停止させるものである。このセンサ方式の技術的な内容は、特許文献２に開示はいされている。なお、この特許文献２に開示された従来技術では、露光量（発光量）に一定の許容範囲を設けることで、簡単な構造でかつ廉価なレンズ付きフィルムユニットにも当該センサ方式を採用できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−２８９９２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５０１６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリ発光方式では、プリ発光が行われることによってカメラの消費電力が増大するという問題がある。また、被写体がたとえば乳幼児や動物である場合、プリ発光によって当該被写体が動揺してしまい、折角のシャッタチャンスを逃してしまうこともある。これらの問題は、特許文献１に開示された従来技術においても無論例外ではない。
【０００６】
一方、センサ方式では、被写体によるストロボ光の反射光を受光するための専用のセンサが必要となるので、その分、カメラが大型化、かつ高コスト化するという問題がある。この問題は、高性能および高機能が求められるカメラほど顕著になる。なお、特許文献２に開示された従来技術は、上述のレンズ付きフィルムユニットのように比較的に低性能および低機能のカメラには適用できるが、高性能および高機能が求められるカメラには不適当である。つまり、特許文献２に開示された技術では、この問題を解決することはできない。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、プリ発光させることなく、また専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる、電子カメラを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、イメージセンサに本露光を施すときにストロボを発光させる電子カメラにおいて、ストロボを発光させることなくイメージセンサにプリ露光を施すプリ露光手段、プリ露光によって撮影された画像信号に基づいて被写体の色を評価する評価手段、被写体に照射される光の反射率を評価手段の評価結果に基づいて特定する特定手段、および特定手段によって特定された反射率に基づいてストロボの発光量を算出する算出手段を備えることを特徴とする、電子カメラである。
【０００９】
【作用】
この発明では、プリ露光手段によって、ストロボ発光を伴わないプリ露光がイメージセンサに施される。そして、このプリ露光によって撮影された画像信号に基づいて、評価手段が、被写体の色を評価し、この評価結果に基づいて、特定手段が、被写体に照射される光の反射率を特定する。さらに、算出手段が、当該光の反射率に基づいてストロボの発光量を算出する。つまり、ストロボの発光を伴わないプリ露光によって得られる画像信号に基づいて、ストロボ発光撮影の露光量に大きく影響する被写体の反射率が求められ、この反射率に基づいて、ストロボの最適発光量が算出される。
【００１０】
この発明のある実施例では、算出手段によって算出された発光量でストロボを発光できるかどうかが、判別手段によって判別される。そして、この判別手段の判別結果が否定的であるとき、本露光で得られた被写体の画像信号のゲインが、ゲイン増大手段によって増大される。
【００１１】
なお、判別手段は、ストロボに印加される電圧の大きさを検出する検出手段、この検出手段の検出結果を基準値と比較する比較手段、および比較手段の比較結果に基づいて判別を行う判別実行手段を含むものとしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、ストロボの発光を伴わないプリ露光によって得られる画像信号に基づいて、ストロボ発光撮影の露光量に大きく影響する被写体の反射率が求められ、この反射率に基づいて、ストロボの最適発光量が算出されるので、被写体の反射率に応じたストロボ発光撮影を実現できる。つまり、プリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現することができる。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、バッテリ１２を電源として駆動するもので、フォーカスレンズ１４および絞り機構１６の開口部１８を介して被写体の光学像が入力されるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のイメージセンサ２０を有している。
【００１５】
モードキー２２の操作によって、被写体を撮影するための撮影モードが選択されると、ＣＰＵ２４は、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２６に対してプリ露光および間引き読み出しの繰り返しを命令する。ＴＧ２６は、この命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ２０に供給し、イメージセンサ２０は、供給されたタイミング信号に従って、被写体の光学像を露光するとともに、この露光によって蓄積された電荷の一部を次の１フレーム期間に出力する。つまり、撮影モードが選択された当初は、低解像度の生画像信号が１フレーム期間毎にイメージセンサ２０から出力される。
【００１６】
イメージセンサ２０から出力された各フレームの生画像信号は、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）／ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路２８に入力され、ここで相関二重サンプリング処理およびゲイン調整処理を施された後、Ａ／Ｄ変換回路３０に入力される。Ａ／Ｄ変換回路３０は、入力された生画像信号をディジタル信号である生画像データに変換し、変換後の生画像データを信号処理回路３２に入力する。
【００１７】
信号処理回路３２は、入力された生画像データに色分離，白バランス調整，ガンマ補正，ＹＵＶ変換などの一連の処理を施し、これらの処理によって生成されたＹＵＶデータをビデオエンコーダ３４に入力する。ビデオエンコーダ３４は、入力されたＹＵＶデータをＮＴＳＣ方式の複合画像信号に変換し、変換後の複合画像信号を液晶モニタ３６に入力する。これによって、液晶モニタ３６の画面に、被写体のリアルタイム動画像（スルー画像）が表示される。
【００１８】
さらに、信号処理回路３２によって生成されたＹＵＶデータのうちＹデータが、ＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）／ＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）評価回路３８に入力される。ＡＥ／ＡＦ評価回路３８は、入力されたＹデータに基づいて、被写体像の輝度の程度を表す輝度評価値Ｅｙ、および被写体に対するフォーカスレンズ１２の合焦の程度を表すフォーカス評価値Ｅｆを算出する。
【００１９】
具体的には、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８は、図２に示すように被写界（画面）を縦１６行×横１６列の２５６個のブロックに分割する。そして、各フレームについて、Ｙデータを当該ブロック毎に積分することによってブロック毎の輝度評価値Ｅｙを算出するとともに、図示しないフォーカスエリアを構成する所定のブロック（たとえば被写界の中央に位置するいくつかのブロック）内におけるＹデータの高周波成分を積分することによってフォーカス評価値Ｅｆを算出する。
【００２０】
シャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８から輝度評価値Ｅｙおよびフォーカス評価値Ｅｆを取り込む。そして、取り込んだ輝度評価値Ｅｙに基づいて最適露光期間（シャッタ速度）および最適絞り値（Ｆ値）を算出し、算出した最適露光期間をＴＧ２６に設定するとともに、絞り機構１６の絞り値（開口部１８の口径）が当該最適絞り値になるように絞りドライバ４２を制御する。ＣＰＵ２４はまた、フォーカス評価値Ｅｆが大きくなるようにフォーカスドライバ４４を制御し、フォーカスレンズ１４を合焦位置に設定する。つまり、公知のコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。
【００２１】
そして、シャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、記録処理に入る。すなわち、ＣＰＵ２４は、ＴＧ２６に対して１フレーム分の本露光および全画素読み出しを命令するととともに、信号処理回路３２に対して圧縮処理を命令する。ＴＧ２６は、ＣＰＵ２４からの命令に対応するタイミング信号をイメージセンサ２０に供給する。これによって、最適露光期間に従う本露光が実行され、当該本露光によって蓄積された全電荷、つまり１フレーム分の高解像度生画像信号がイメージセンサ２０から出力される。
【００２２】
イメージセンサ２０から出力された高解像度生画像信号は、上述の要領でＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８を介してＡ／Ｄ変換回路３０に入力され、ここで高解像度生画像データに変換される。そして、この高解像度生画像データは、信号処理回路３２による一連の処理によってＹＵＶデータに変換される。信号処理回路３２はさらに、ＣＰＵ２４からの圧縮命令に応答して当該ＹＵＶデータに対しＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）方式に従う圧縮処理を施し、この圧縮処理によって生成されたＪＰＥＧ画像ファイルをメモリカード４６に記録する。これによって、一枚分の静止画像が記録され、記録処理が終了する。
【００２３】
ところで、この実施例のディジタルカメラ１０は、ストロボ４８を備えている。このストロボ４８の制御モードには、強制発光モード，自動発光モードおよび強制非発光モードという３つのモードがあり、いずれのモードによってストロボ４８を制御するかは、モードキー２２によって任意に選択される。
【００２４】
たとえば、強制発光モードが選択された場合、ＣＰＵ２４は、上述の記録処理時にストロボ４８が強制発光されるようストロボドライバ５０を制御する。一方、自動発光モードが選択された場合、ＣＰＵ２４は、被写体像（被写界）の明るさに応じてストロボ４８が自動的に発光し、または非発光となるよう、ストロボドライバ５０を制御する。なお、強制非発光モードが選択された場合は、ストロボ４８は発光しない。
【００２５】
このストロボ４８が発光することによって被写体に照射される光の量は、当該ストロボ４８が発光する時間の長さによって決まる。そして、適正な露光量を得るために必要なストロボ４８の発光時間の長さ、つまり最適発光量Ｌａは、被写体の光（ストロボ光）に対する反射率Ｒｓに基づいて求められ、当該反射率Ｒｓは、被写体の色から特定される。さらに、被写体の色は、シャッタボタン４０が半押しされたときに得られる被写体の生画像信号（ＹＵＶデータ）に基づいて評価され、かかる評価を行うために、この実施例のディジタルカメラ１０は、位相判定回路５２を備えている。
【００２６】
すなわち、位相判定回路５２には、信号処理回路３２から上述のＹＵＶデータのうちのＵ（Ｂ−Ｙ）データおよびＶ（Ｒ−Ｙ）データが入力されており、位相定回路５２は、これらＵデータおよびＶデータに基づいて、被写体の色と関係のある位相データＰ［ｉ］を生成する。
【００２７】
具体的には、位相判定回路５２は、上述したＡＥ／ＡＦ評価回路３８と同様、図２に示すように被写界を縦１６行×横１６列の２５６個のブロックに分割しており、さらにこれらのブロックのうち図２に太線の枠１００で示すように中央に位置する縦１０行×横１０列の計１００個のブロックで構成される領域を位相判定領域としている。そして、この位相判定領域１００内の個々のブロックにおいて、Ｂ−ＹデータおよびＲ−Ｙデータをそれぞれ積分するとともに、これらの積分値を、図３に示すように横軸をＢ−Ｙデータ軸とし縦軸をＲ−Ｙデータ軸とするベクトル空間上で互いに合成する。さらに、この合成後のデータのＢ−Ｙデータ軸に対する位相を求める。
【００２８】
この位相は、被写体の色によって大きく影響され、この実施例では、当該位相の大きさに基づいて、被写体の色（色相）を次のように分類している。たとえば、位相が１２°以上３７°未満の範囲内であるときは、被写体の色を紫系としている。そして、位相が３７°以上８２°未満であるときは、被写体の色をマゼンタ系とし、位相が８２°以上１２５°未満であるときは、被写体の色を赤系としている。また、位相が１２５°以上１４７°未満であるときは、被写体の色を肌色系とし、位相が１４７°以上１９２°未満であるときは、被写体の色を黄系としている。さらに、位相が１９２°以上２１７°未満であるときは、被写体の色を黄緑系とし、位相が２１７°以上２６３°未満であるときは、被写体の色を緑系とする。そして、位相が２６３°以上３１６°未満であるときは、被写体の色をシアン系とし、位相が３１６°以上１２°未満のときは、被写体の色を青系としている。
【００２９】
位相判定回路５２は、かかる位相を表すデータを、位相判定領域１００内のそれぞれのブロックについて生成する。位相判定回路５２はまた、位相判定領域１００内の各ブロックにそれぞれ個別のブロック番号ｉ（ｉ＝０，１，２，…，９９）を付与しており、各ブロックについて生成したデータを、上述の位相データＰ［ｉ］として表す。
【００３０】
さて、シャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、上述したようにコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。そして、このフォーカス調整の終了後、ＣＰＵ２４は、調整されたフォーカスレンズ１４の位置（合焦位置）に基づいて当該フォーカスレンズ１４（好ましくはストロボ４８の発光面）から被写体までの距離、いわゆる撮影距離Ｄを特定し、特定された撮影距離Ｄおよびストロボ４８のガイドナンバＧＮに基づいて最適絞り値（Ｆ値）を算出する。この算出式は、次の数１によって表される。
【００３１】
【数１】
Ｆ＝ＧＮ／Ｄ
そして、ＣＰＵ２４は、数１に従う算出結果に基づいて絞りドライバ４２を制御し、最適絞り値を設定する。さらに、ＣＰＵ２４は、この最適絞り値に応じた最適露光期間を算出し、算出された最適露光期間をＴＧ２６に設定する。なお、後述するが、自動発光モードにおいては、最適露光期間は、いわゆる手ぶれ限界値とされ、詳しくはフォーカスレンズ１４の焦点距離ｆ（単位：ｍｍ）の逆数（単位：ｓ）とされる。
【００３２】
このようにして最適絞り値および最適露光期間を設定した後、ＣＰＵ２４は、位相判定回路５２から位相データＰ［ｉ］を取り込む。そして、この位相データＰ［ｉ］から被写体の反射率Ｒｓを求める。
【００３３】
具体的には、被写体の色は、当該被写体自体の光の反射率に大きく影響することが知られている。そこで、ＣＰＵ２４は、被写体の色に関係する位相データＰ［ｉ］から、上述した位相判定領域１００内のそれぞれのブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を特定する。この位相データＰ［ｉ］によって表される位相と反射率Ｒ［ｉ］との間には、図４に示すような関係があることが実測によって求められており、この関係を表すデータが、反射率対応テーブル５４としてＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ＲＯＭ）５６内に記憶されている。ＣＰＵ２４は、この反射率対応テーブル５４を参照することで反射率Ｒ［ｉ］を特定する。さらに、ＣＰＵ２４は、この反射率Ｒ［ｉ］の平均値を求め、この平均値を被写体の反射率Ｒｓとする。
【００３４】
このようにして被写体の反射率Ｒｓを求めた後、ＣＰＵ２４は、次の数２に基づいて最適発光量Ｌａを算出する。
【００３５】
【数２】
Ｌａ＝Ｋ・（Ｒｂ−Ｒｓ）／Ｒｂ＋Ｌｂ
この数２において、Ｋは、ディジタルカメラ１０固有の係数であり、フォーカスレンズ１４の分光特性やイメージセンサ２０の光電変換特性によって決まる。この実施例では、当該係数Ｋは、“２”とされている。また、Ｒｂは、基準反射率であり、この実施例では、当該基準反射率として、“１６％”という概略肌色の反射率が適用される。そして、Ｌｂは、基準発光量であり、この実施例では、当該基準発光量Ｌｂとして、“１６％”という反射率の被写体を撮影するときに適した発光量が適用される。
【００３６】
ここで、基準発光量Ｌｂは、撮影距離Ｄに依存し、これら基準発光量Ｌｂと撮影距離Ｄとの間には図５に示すような関係がある。すなわち、撮影距離Ｄが大きくなるほど、基準発光量Ｌｂも増大し、撮影距離Ｄが或る閾値Ｄｔｈ（たとえば１０ｍ）以上になると、ストロボ４８の効果が期待できないため基準発光量Ｌｂは一定となる。この実施例では、図５に示す関係が実測によって得られており、その実測によって得られたデータが、基準テーブル５８として上述のＥＥＰＲＯＭ５６に記憶されている。ＣＰＵ２４は、この基準テーブル５８を参照することで、基準発光量Ｌｂを特定し、特定された基準発光量Ｌｂを数２に代入することで、最適発光量Ｌａを算出する。
【００３７】
そして、シャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、算出された最適発光量Ｌａに従ってストロボ４８の発光タイミングをストロボドライバ５０に設定する。これによって、記録処理時にストロボ４８が適正な発光量で発光し、かかるストロボ発光撮影によって良好な被写体画像が得られる。
【００３８】
なお、ストロボ４８は、ストロボドライバ５０内にあるコンデンサ６０の放電電圧によって発光する。したがって、ストロボ４８を定格のガイドナンバＧＮ（ここでは“１０”）で発光させるには、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃが或る一定値以上であることが必要となる。もし、この充電電圧Ｖｃが不足しており、ストロボ４８のガイドナンバＧＮが定格に満たない場合は、上述の最適発光量Ｌａに従うタイミングでストロボ４８が発光したとしても、露光量が不足し、いわゆる露出アンダとなり、良好な被写体画像が得られない。
【００３９】
そこで、ＣＰＵ２４は、シャッタボタン４０の全押しに応答して、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃを検出する。そして、この充電電圧Ｖｃでストロボ４８を発光させた場合のガイドナンバＧＮを特定する。これら充電電圧Ｖｃとストロボ４８のガイドナンバＧＮとの関係は、実測によって得られており、その実測によって得られたデータが、図６に示すようなガイドナンバ対応テーブル６２としてＥＥＰＲＯＭ５６に記憶されている。ＣＰＵ２４は、このガイドナンバテーブル６２を参照することで、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃに対応するストロボ４８のガイドナンバＧＮを特定する。
【００４０】
そして、特定されたガイドナンバＧＮが閾値βに満たないとき、ＣＰＵ２４は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲインを増大させて、当該ガイドナンバＧＮの不足分を補う。これによって、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃの不足に起因する露出アンダが補償され、露光量が適正であるときと同等な被写体画像が得られるようになる。なお、コンデンサ６０の充電電圧Ｖｃによって特定されたガイドナンバＧＮが閾値β以上であるときは、かかるＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲインの補正（増大）は行われない。
【００４１】
このようなＣＰＵ２４の一連の動作は、ＥＥＰＲＯＭ５６に記録されている制御プログラムによって制御される。たとえば、上述の自動発光モードにおいては、ＣＰＵ２４は、図７〜図９のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４２】
すなわち、自動発光モードが選択されている状態でシャッタボタン４０が半押しされると、ＣＰＵ２４は、図７のステップＳ１に進み、上述したコントラスト検出方式に基づいてフォーカス調整を行う。そして、このフォーカス調整後、ステップＳ３において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。
【００４３】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５に進み、ＡＥ／ＡＦ評価回路３８から輝度評価値Ｅｙを取得する。そして、ステップＳ７において、上述した全２５６ブロックの輝度評価値Ｅｙの平均値Ｅｙａｖｅを算出し、ステップＳ９において、当該平均値Ｅｙａｖｅを閾値αと比較する。
【００４４】
ここで、平均値Ｅｙａｖｅが閾値α以上（Ｅｙａｖｅ≧α）であるとき、ＣＰＵ２０は、ストロボ４８を発光させる必要はないと判断し、ステップＳ１１に進む。そして、このステップＳ１１において、上述のステップＳ５で取得した輝度評価値Ｅｙに基づいて最適絞り値を算出した後、ステップＳ１３において、絞り機構１６の絞り値が当該最適絞り値になるように絞りドライバ４２を制御する。
【００４５】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１５において、上述のステップＳ５で取得した輝度評価値Ｅｙに基づいて最適露光期間を算出し、ステップＳ１７において、当該最適露光期間をＴＧ２６に設定する。そして、ステップＳ１９において、シャッタボタン４０が全押しされたか否かを判断する。
【００４６】
ステップＳ１９においてシャッタボタン４０が押下されていないと判断すると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ２１に進み、シャッタボタン４０の操作が解除されたか否か、つまりオペレータの指がシャッタボタン４０から離されたか否かを判断する。そして、シャッタボタン４０の操作が解除されたと判断すると、ＣＰＵ２４は、このフロー図で示される一連の処理を終了（いわゆる中断）する。一方、シャッタボタン４０の操作が未だ解除されていないと判断した場合は、ステップＳ１９に戻る。
【００４７】
ステップＳ１９においてシャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ２３に進み、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。そして、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、これに応答して、ステップＳ５に進み、ストロボ非発光撮影を行い、このフロー図で示される一連の処理を終了する。
【００４８】
一方、上述のステップＳ９において輝度評価値Ｅｙの平均値Ｅｙａｖｅが閾値αに満たないとき、ＣＰＵ２４は、図８のステップＳ２７に進む。そして、このステップＳ２７において、フォーカスレンズ１４の合焦位置から撮影距離Ｄを特定する。そして、ステップＳ２９において、当該撮影距離Ｄおよびストロボ４８のガイドナンバＧＮの定格値から、つまり上述した数１から最適絞り値（Ｆ値）を算出し、この算出した最適絞り値に基づいて、ステップＳ３１で絞りドライバ４２を制御する。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ３３において、最適露光期間を求める。この最適露光期間は、上述したように手ぶれ限界値とされる。そして、ステップＳ３５において、当該最適露光期間をＴＧ２６に設定した後、ステップＳ３７の最適発光量算出処理を実行する。
【００５０】
このステップＳ３７の最適発光量算出処理において、ＣＰＵ２４は、上述したストロボ４８の最適発光量Ｌａを算出する。この最適発光量算出処理については、後で詳しく説明する。そして、このステップＳ３７の実行後、ＣＰＵ２４は、ステップＳ３９に進み、シャッタボタン４０が全押しされたか否かを判断する。
【００５１】
ここで、シャッタボタン４０が全押しされていな場合、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４１に進み、シャッタボタン４０の操作が解除されたか否かを判断する。そして、シャッタボタン４０の操作が解除されたと判断すると、ＣＰＵ２４は、このフロー図で示される一連の処理を終了する。一方、シャッタボタン４０の操作が未だ解除されていないは、ステップＳ３９に戻る。
【００５２】
ステップＳ３９においてシャッタボタン４０が全押しされると、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４３に進み、ストロボドライバ５０内にあるコンデンサ６０の充電電圧Ｖｃを検出する。そして、ステップＳ４５において、上述した図６のガイドナンバ対応テーブル６２を参照して、当該検出された充電電圧Ｖｃに対応するストロボ４８のガイドナンバＧＮを特定する。さらに、ステップＳ４７において、当該特定されたガイドナンバＧＮを閾値βと比較する。なお、閾値βは、たとえば“９．９”とされる。
【００５３】
ステップＳ４７において充電電圧Ｖｃから特定されるガイドナンバＧＮが閾値β以上（ＧＮ≧β）であるとき、ＣＰＵ２４は、ステップＳ４９に進み、上述のステップＳ３７で算出された最適発光量Ｌａに従ってストロボ４８の発光タイミングをストロボドライバ５０に設定する。そして、ステップＳ５１において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力を待つ。
【００５４】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが入力されると、ＣＰＵ２４は、これに応答して、ステップＳ５３に進み、ストロボ発光撮影を行う。そして、このフロー図で示される一連の処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ４７において充電電圧Ｖｃから特定されるガイドナンバＧＮが閾値βに満たないとき、ＣＰＵ２４は、ステップＳ５５に進み、当該ガイドナンバＧＮの不足分を補うために必要なＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４のゲインの補正量を算出する。そして、ステップＳ５７において、当該算出された補正量に応じてＣＤＳ／ＡＧＣ回路２４のゲインを増大させた後、上述のステップＳ４９に進む。
【００５６】
さて、上述したステップＳ３７の最適発光量算出処理において、ＣＰＵ２４は、次のような動作をする。
【００５７】
すなわち、図９を参照して、ＣＰＵ２４はまず、ステップＳ１０１において位相判定回路５２から位相データＰ［ｉ］を取得する。そして、ステップＳ１０３において、上述した反射率対応テーブル５４を参照して、当該位相データＰ［ｉ］によって表される位相から、位相判定領域１００内の各ブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を特定する。そして、ステップＳ１０５において、この各ブロックにおける反射率Ｒ［ｉ］を平均値を算出することで、被写体（位相判定領域１００）の反射率Ｒｓを求める。
【００５８】
さらに、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１０７において、上述した基準テーブル５８を参照することで、現在の撮影距離Ｄに対応する基準発光量Ｌｂを特定する。そして、ステップＳ１０９において、当該基準発光量Ｌｂに基づいて、つまり上述した数２に基づいて、最適発光量Ｌａを算出する。
【００５９】
以上の説明から判るように、この実施例のディジタルカメラ１０によれば、ストロボ発光撮影が行われるとき、これに先立って行われるストロボ４８の発光を伴わないプリ露光によって得られる被写体の画像信号に基づいて、当該被写体の反射率Ｒｓが求められる。そして、この反射率Ｒｓに応じてストロボ４８の最適発光量Ｌａが求められ、この最適発光量Ｌａに基づいてストロボ発光撮影が行われる。つまり、従来のプリ発光方式のようなプリ発光を行うことなく、またセンサ方式のような専用のセンサを設けることなく、良好なストロボ発光撮影を実現できる。
【００６０】
また、コンデンサ６０の充電不足によってストロボ４８を定格のガイドナンバＧＮで発光させることができないときは、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲイン調整によって当該ガイドナンバＧＮの不足分が補われる。したがって、コンデンサ６０が十分に充電されるのを待つことなく、良好なストロボ発光撮影を行うことができる。このことは、たとえば被写体を連続的に撮影する場合（いわゆる連続撮影モード）に、特に有効である。
【００６１】
なお、この実施例では、ディジタルカメラ１０にこの発明を適用する場合について説明したが、フィルム式（銀塩方式）のカメラにもこの発明を適用できることは言うまでもない。
【００６２】
また、ストロボ４８は、内蔵型のものに限らず、外付け型のもの（いわゆる外部ストロボ）であってもよい。
【００６３】
さらに、コンデンサ６０の充電不足によるストロボ４８のガイドナンバＧＮの不足を、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２８のゲイン調整によって補うようにしたが、これに限らない。たとえば、信号処理回路３２内において同様のゲイン調整をディジタル処理によって行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例における画面の構成を示す図解図である。
【図３】図１の実施例における位相判定回路の動作を説明するための図解図である。
【図４】図１の実施例における反射率対応テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図５】図１の実施例における基準テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図６】図１の実施例におけるガイドナンバ対応テーブルの内容を概念的に示す図解図である。
【図７】図１の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図８】図７に続くフロー図である。
【図９】図８における最適露光量算出処理の詳細を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
２０…イメージセンサ
２４…ＣＰＵ
３２…信号処理回路
３８…ＡＥ／ＡＦ評価回路
４８…ストロボ
５０…ストロボドライバ
５２…位相判定回路
５４…反射率対応テーブル
５８…基準テーブル
Claims (3)
- イメージセンサに本露光を施すときにストロボを発光させる電子カメラにおいて、
前記ストロボを発光させることなく前記イメージセンサにプリ露光を施すプリ露光手段、
前記プリ露光によって撮影された画像信号に基づいて被写体の色を評価する評価手段、
前記被写体に照射される光の反射率を前記評価手段の評価結果に基づいて特定する特定手段、および
前記特定手段によって特定された反射率に基づいて前記ストロボの発光量を算出する算出手段を備えることを特徴とする、電子カメラ。 - 前記算出手段によって算出された発光量で前記ストロボを発光できるかどうかを判別する判別手段、および
前記判別手段の判別結果が否定的であるとき前記本露光によって撮影された被写体の画像信号のゲインを増大させるゲイン増大手段をさらに備える、請求項１記載の電子カメラ。 - 前記判別手段は、前記ストロボに印加される電圧の大きさを検出する検出手段、前記検出手段の検出結果を基準値と比較する比較手段、および前記比較手段の比較結果に基づいて判別を行う判別実行手段を含む、請求項２記載の電子カメラ。
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| JP2003041976A JP2004254054A (ja) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 電子カメラ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006195069A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 照明装置及び照明制御方法 |
| JP2017200214A (ja) * | 2017-06-15 | 2017-11-02 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003041976A patent/JP2004254054A/ja active Pending
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