JP2005249960A - 撮像装置及び撮像装置での補助光使用方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 補助光を使用した撮影に際して近距離、遠距離いずれであっても良好な撮影が可能となるようにする。
【解決手段】 放電管等からなる第1の補助光源48と、白色発光ダイオード等の発光素子或いは白色電球からなる第2の補助光源49とを備え、測光データにより補助光が必要か否かを判定して、補助光が必要な場合は測距時の距離データが所定距離以上か否かを判定し、所定測距以上であれば第1の補助光を選択し、所定距離未満であれば第2の補助光を選択する。
【選択図】 図2
【解決手段】 放電管等からなる第1の補助光源48と、白色発光ダイオード等の発光素子或いは白色電球からなる第2の補助光源49とを備え、測光データにより補助光が必要か否かを判定して、補助光が必要な場合は測距時の距離データが所定距離以上か否かを判定し、所定測距以上であれば第1の補助光を選択し、所定距離未満であれば第2の補助光を選択する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、補助光を使用して撮像を行うことのできるカメラ等の撮像装置、撮像装置での補助光使用方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
従来のカメラや電子カメラでは、放電管を使用して補助光を用いるものが一般的であった。しかしながら、放電管の発光量は調光において閃光時間が短いほど光量や色温度バラツキが大きいため、距離の短い近接撮影等の場合には調光や色再現のバラツキが増す傾向があった。
また、特許文献1に開示されているように、白色発光ダイオードを使用して補助光に用いるものも知られている。
しかしながら、白色発光ダイオードは放電管に比較して発光の安定性や色温度バラツキに対しては優れているものの、輝度が低いため遠距離まで撮影するためには光量不足となる。そのため、白色発光ダイオードの数量を多くするか、撮影の感度を上げたり、シャッタースピードを手ぶれ限界近くまで遅くしたりするか等しなければならず、撮影上の制約やコスト上の制約が生じてくる。
例えば高輝度タイプの白色発光ダイオードは一般的に3cd程度であり、大きいもので20cd程度である。ガイドナンバーは、以下のように示され、
GNo.=0.3√(4π×0.0045×ISO×Is)
ISO;フィルム感度 Is;光量cdsec
3cd、ISO100、シャッタースピード;1/60秒ではGnNo.=0.16
ISO感度を800と上げ、シャッタースピードを1/30秒と遅くして20cdの高輝度品を使用したとしてGNo.=1.65程度であり、一般的にカメラに内蔵されるガイドナンバー10〜17(ISO100,m)のものに対してまだ光量不足である。
GNo.=0.3√(4π×0.0045×ISO×Is)
ISO;フィルム感度 Is;光量cdsec
3cd、ISO100、シャッタースピード;1/60秒ではGnNo.=0.16
ISO感度を800と上げ、シャッタースピードを1/30秒と遅くして20cdの高輝度品を使用したとしてGNo.=1.65程度であり、一般的にカメラに内蔵されるガイドナンバー10〜17(ISO100,m)のものに対してまだ光量不足である。
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、補助光を使用した撮影に際して近距離、遠距離いずれであっても良好な撮影が可能となるようにすることを目的とする。
本発明の撮像装置は、測光手段と、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する判定手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備え、上記判定手段により補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える構成にした点に特徴を有する。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第1の補助光源は放電管を使用した補助光源である点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は上記第1の補助光源に対して輝度が低い点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は一又は複数の発光素子で構成される点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は一又は複数の白色電球で構成される点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第1の補助光源及び上記第2の補助光源を切替えることに応じて画像データの画像処理パラメータを変更する点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、測距手段を備えるとともに、上記撮影条件とは上記測距手段の測距結果により決定し、上記測距手段の測距結果が所定距離以上では上記第1の補助光源に、所定距離未満では上記第2の補助光源に切替える点にある。この場合に、上記所定距離に対してより近い第2の所定距離を設定し、上記第2の所定距離未満では上記第2の補助光源の輝度を低減させるようにしてもよい。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源の点灯時に合成された画角は上記第1の補助光源の画角と同じか広い点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源の発光部の位置は上記第1の補助光源の発光部の位置に対して撮影レンズに近い点にある。
本発明の撮像装置での補助光使用方法は、測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置での補助光使用方法であって、上記撮像装置が有する判定手段により、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する手順と、上記撮像装置が有する切替手段により、補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える手順とを有する点に特徴を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する処理と、補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明のコンピュータプログラムを記録した点に特徴を有する。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第1の補助光源は放電管を使用した補助光源である点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は上記第1の補助光源に対して輝度が低い点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は一又は複数の発光素子で構成される点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源は一又は複数の白色電球で構成される点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第1の補助光源及び上記第2の補助光源を切替えることに応じて画像データの画像処理パラメータを変更する点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、測距手段を備えるとともに、上記撮影条件とは上記測距手段の測距結果により決定し、上記測距手段の測距結果が所定距離以上では上記第1の補助光源に、所定距離未満では上記第2の補助光源に切替える点にある。この場合に、上記所定距離に対してより近い第2の所定距離を設定し、上記第2の所定距離未満では上記第2の補助光源の輝度を低減させるようにしてもよい。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源の点灯時に合成された画角は上記第1の補助光源の画角と同じか広い点にある。
また、本発明の撮像装置の他の特徴とするところは、上記第2の補助光源の発光部の位置は上記第1の補助光源の発光部の位置に対して撮影レンズに近い点にある。
本発明の撮像装置での補助光使用方法は、測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置での補助光使用方法であって、上記撮像装置が有する判定手段により、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する手順と、上記撮像装置が有する切替手段により、補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える手順とを有する点に特徴を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する処理と、補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明のコンピュータプログラムを記録した点に特徴を有する。
本発明によれば、選択的に第1の補助光源又は第2の補助光源の使用を切替ることができるので、例えば近距離では発光の安定性や色温度バラツキに優れた白色発光ダイオード等の光源を使用するとともに、遠距離では放電管等を使用して光量不足とならないようにすることができ、補助光を使用した撮影に際して近距離、遠距離いずれであっても良好な撮影が可能となる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は本発明を適用した実施形態のカメラの外観図であり、401はカメラ本体、402は放電管等からなる第1の補助光源、403〜405は白色発光ダイオード等の発光素子或いは白色電球からなる第2の補助光源、406はシャッタースイッチであるレリーズ釦、407は撮影レンズである。
図1は本発明を適用した実施形態のカメラの外観図であり、401はカメラ本体、402は放電管等からなる第1の補助光源、403〜405は白色発光ダイオード等の発光素子或いは白色電球からなる第2の補助光源、406はシャッタースイッチであるレリーズ釦、407は撮影レンズである。
第2の補助光源403〜405は撮影レンズ407付近に配置され、ここでは発光素子が各2個の組み合わせで撮影レンズ407の周辺に3箇所に配置されている。第2の補助光源403〜405はより近い部分を照明するため撮影レンズ407にけられないように第1の補助光源402に対して内側に配置され、照射角度も同じかより広くなるよう配置されている。
図2は本実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。同図において、100はカメラ、10は撮影レンズ及びフォーカスレンズを含む光学系、12は絞り機能を備えるシャッター、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子、16は撮像素子14のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するA/D変換器である。
18はタイミング発生回路であり、撮像素子14、A/D変換器16、及び後述するD/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給するもので、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50が露光制御手段40、測距制御手段42に対して制御を行う、所謂AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(補助光プリ発光)処理を行っている。さらに、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行っている。
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16のデータが画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16のデータが直接メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT LCD等からなる画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはカメラ100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。
40は露光制御手段で、絞り機能を備えるシャッター12を制御し、第1の補助光48又は第2の補助光源49と連携することにより補助光の調光機能も有するものである。47は第1の補助光源48又は第2の補助光源49を点灯させるための電源を与える充電制御回路である。
42は撮影光学系10のフォーカシングを制御する測距制御手段、41は撮影光学系10のフォーカシングレンズの位置を検出するレンズ位置検出手段でフォトインタラプタ等によりレンズ位置を検出している。44はズーミングを制御するズーム制御手段、46はバリアである保護手段102の動作を制御するバリア制御手段である。
48は第1の補助光源(図1の第1の補助光源402に相当)、49は第2の補助光源(図1の第2の補助光源403〜405に相当)であり、AF補助光の投光機能、補助光の調光機能もそれぞれ有する。露光制御手段40、測距制御手段42はTTL方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路50が露光制御手段40、測距制御手段42に対して制御を行う。
50はカメラ100全体を制御するシステム制御回路、52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
54はシステム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて作動状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等の表示部であり、カメラ100の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部54は、その一部の機能が光学ファインダ104内に設置されている。表示部54の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、補助光表示、赤目補正表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付け・時刻表示等がある。また、表示部54の表示内容のうち、光学ファインダ104内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、補助光充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。
56は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。
60、62、64、66、68及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。60はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
62はシャッタースイッチSW1で、図1のシャッターボタン406の操作途中でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(補助光プリ発光)処理等の動作開始を指示する。
64はシャッタースイッチSW2で、図1のシャッターボタン406の操作完了でONとなり、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
66は画像表示ON/OFFスイッチで、画像表示部28のON/OFFを設定することができる。この機能により、光学ファインダ104を用いて撮影を行う際に、TFT LCD等からなる画像表示部への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
68はクイックレビューON/OFFスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。尚、本実施形態では特に、画像表示部28をOFFとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
70は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、補助光設定ボタン、赤目補正ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン等がある。
80は電源制御手段で、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
82はコネクタ、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源手段である。
90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、92及び96はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、98はコネクタ92及び或いは96に記録媒体200或いは210が装着されているかを検知する記録媒体着脱検知手段である。尚、本例では記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インターフェース及びコネクタとしては、PCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(R))カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。さらに、インターフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(R))カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カード等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
102はバリアである保護手段であり、カメラ100のレンズ10を含む撮像部を覆うことにより、撮像部の汚れや破損を防止する。
104は光学ファインダであり、画像表示部28による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ104内には、表示部54の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、補助光充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等が設置されている。
110は通信手段で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信等の各種通信機能を有する。112は通信手段110によりカメラ100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、カメラ100とのインターフェース204、カメラ100と接続を行うコネクタ206を備えている。
210はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体210は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部212、カメラ100とのインターフェース214、カメラ100と接続を行うコネクタ216を備えている。
図3及び図4は、本実施形態のカメラ100の主ルーチンを示すフローチャートである。電池交換等の電源投入により、システム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化し(S101)、画像表示部28の画像表示をOFF状態に初期設定する(S102)。
システム制御回路50は、モードダイアル60の設定状態を判定し、モードダイアル60が電源OFFに設定されていたならば(S103)、各表示部の表示を終了状態に変更し、保護手段102のバリアを閉じて撮像部を保護し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録し、電源制御手段80により画像表示部28を含むカメラ100各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後(S105)、S103に戻る。モードダイアル60が撮影モードに設定されていたならば(S103)、S106に進む。モードダイアル60がその他のモードに設定されていたならば(S103)、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行し(S104)、処理を終えたならばS103に戻る。
システム制御回路50は、電源制御手段80により電池等により構成される電源86の残容量や動作情況がカメラ100の動作に問題があるか否かを判定し(S106)、問題があるならば表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に(S108)、S103に戻る。
バッテリーチェックを行い電源86に問題が無いならば(S106)、システム制御回路50は記録媒体200或いは210の動作状態がカメラ100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判定し(S107)、問題があるならば表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に(S108)、S103に戻る。
記録媒体200或いは210の動作状態に問題が無いならば(S107)、表示部54を用いて画像や音声によりカメラ100の各種設定状態の表示を行う(S109)。尚、画像表示部28の画像表示がONであったならば、画像表示部28も用いて画像や音声によりカメラ100の各種設定状態の表示を行う。
システム制御回路50は、クイックレビューON/OFFスイッチ68の設定状態を調べ(S110)、クイックレビューONに設定されていたならばクイックレビューフラグを設定し(S111)、クイックレビューOFFに設定されていたならばクイックレビューフラグを解除する(S112)。尚、クイックレビューフラグの状態は、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。
続いて、システム制御回路50は、画像表示ON/OFFスイッチ66の設定状態を調べ(S113)、画像表示ONに設定されていたならば、画像表示フラグを設定すると共に(S114)、画像表示部28の画像表示をON状態に設定し(S115)、さらに撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定して(S116)、S119に進む。スルー表示状態に於いては、撮像素子14、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現している。
画像表示ON/OFFスイッチ66が画像表示OFFに設定されていたならば(S113)、画像表示フラグを解除すると共に(S117)、画像表示部28の画像表示をOFF状態に設定して(S118)、S119に進む。画像表示OFFの場合は、画像表示部28による電子ファインダ機能を使用せず、光学ファインダ104を用いて撮影を行う。この場合、電力消費量の大きい画像表示部28やD/A変換器26等の消費電力を削減することが可能となる。尚、画像表示フラグの状態は、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。
シャッタースイッチSW1が押されていないならば(S119)、S103に戻る。シャッタースイッチSW1が押されたならば(S119)、システム制御回路50はシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される画像表示フラグの状態を判定し(S120)、画像表示フラグが設定されていたならば画像表示部28の表示状態をフリーズ表示状態に設定して(S121)、S122に進む。
フリーズ表示状態に於いては、撮像素子14、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介した画像表示メモリ24の画像データ書き換えを禁止し、最後に書き込まれた画像データを、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により表示することにより、フリーズした映像を電子ファインダに表示している。
画像表示フラグが解除されていたならば(S120)、S122に進む。
画像表示フラグが解除されていたならば(S120)、S122に進む。
システム制御回路50は、測距処理を行って撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッター時間を決定する(S122)。測光処理に於いて、必要であれば補助光の設定も行う。この測光・測距処理S122の詳細は図5を用いて後述する。
測距・測光処理S122を終えたならば、システム制御回路50はシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される画像表示フラグの状態を判定し(S123)、画像表示フラグが設定されていたならば画像表示部28の表示状態をスルー表示状態に設定して(S124)、S125に進む。尚、S124でのスルー表示状態は、S116でのスルー状態と同じ動作状態である。
シャッタースイッチSW2が押されずに(S125)、さらにシャッタースイッチSW1も解除されたならば(S126)、S103に戻る。シャッタースイッチSW2が押されたならば(S125)、システム制御回路50はシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される画像表示フラグの状態を判定し(S127)、画像表示フラグが設定されていたならば画像表示部28の表示状態を固定色表示状態に設定して(S128)、S129に進む。
固定色表示状態に於いては、撮像素子14、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して画像表示メモリ24に書き込まれた撮影画像データの代わりに、差し替えた固定色の画像データを、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により表示することにより、固定色の映像を電子ファインダに表示している。
画像表示フラグが解除されていたならば(S127)、S129に進む。
画像表示フラグが解除されていたならば(S127)、S129に進む。
システム制御回路50は、撮像素子14、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30に撮影した画像データを書き込む露光処理、及び、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う現像処理からなる撮影処理を実行する(S129)。この撮影処理S129の詳細は図7を用いて後述する。
システム制御回路50は、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される画像表示フラグの状態を判定し(S130)、画像表示フラグが設定されていたならばクイックレビュー表示を行う(S133)。この場合は、撮影中も画像表示部28が電子ファインダとして常に表示された状態であり、撮影直後のクイックレビュー表示も行われる。
画像表示フラグが解除されていたならば(S130)、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶されるクイックレビューフラグの状態を判定し(S131)、クイックレビューフラグが設定されていたならば、画像表示部28の画像表示をON状態に設定し(S132)、クイックレビュー表示を行う(S133)。
画像表示フラグが解除され(S130)、クイックレビューフラグも解除されていたならば(S131)、画像表示部28がOFFの状態のままS134に進む。この場合は、撮影を行った後でも画像表示部28は消えたままであり、クイックレビュー表示も行われない。これは、光学ファインダ104を用いて撮影を続ける場合のように、撮影直後の撮影画像の確認が不要で、画像表示部28の電子ファインダ機能を使用せずに省電力を重視する使用方法である。
システム制御回路50は、メモリ30に書き込まれた撮影画像データを読み出して、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて各種画像処理を、また、圧縮・伸長回路32を用いて設定したモードに応じた画像圧縮処理を行った後、記録媒体200或いは210へ画像データの書き込みを行う記録処理を実行する(S134)。この記録処理S134の詳細は図8を用いて後述する。
記録処理S134が終了した際に、シャッタースイッチSW2が押された状態であったならば(S135)、システム制御回路50はシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される連写フラグの状態を判定し(S136)、連写フラグが設定されていたならば、連続して撮影を行うためにS129に戻り、次の撮影を行う。連写フラグが設定されていないならば(S136)、シャッタースイッチSW2が放されるまで(S135)、現在の処理を繰り返す。
記録処理S134が終了した際にシャッタースイッチSW2が放された状態であった、或いは、シャッタースイッチSW2を押し続けてクイックレビュー表示を継続して撮影画像の確認を行った後にシャッタースイッチSW2を放した状態であったならば(S135)、所定のミニマムレビュー時間が経過した後にS138に進む(S137)。
システム制御回路50は、画像表示フラグが設定されていたならば(S138)、画像表示部28の表示状態をスルー表示状態に設定して(S139)、S141に進む。この場合、画像表示部28でのクイックレビュー表示によって撮影画像を確認した後に、次の撮影のために撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態にすることができる。
画像表示フラグが解除されていたならば(S138)、画像表示部28の画像表示をOFF状態に設定して(S140)、S141に進む。この場合、画像表示部28でのクイックレビュー表示によって撮影画像を確認した後に、省電力のために画像表示部28の機能を停止して、電力消費量の大きい画像表示部28やD/A変換器26等の消費電力を削減することが可能となる。
シャッタースイッチSW1が押された状態であったならば(S141)、システム制御回路50は、S125に戻って次の撮影に備える。シャッタースイッチSW1が放された状態であったならば(S141)、システム制御回路50は、一連の撮影動作を終えてS103に戻る。
図5及び図6は、図4のS122における測距・測光処理の詳細なフローチャートを示す。システム制御回路50は、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16を介して画像処理回路20に撮影画像データを逐次読み込む(S201)。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理回路20はTTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAE(自動露出)処理、EF(補助光プリ発光)処理、AF(オートフォーカス)処理に用いる所定の演算を行っている。
尚、ここでの各処理は、撮影した全画素数のうちの必要に応じた特定の部分を必要個所分切り取って抽出し、演算に用いている。これにより、TTL方式のAE、EF、AWB、AFの各処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。
図5及び図6のフローチャートにより測距・測光処理を説明すれば、画像処理回路20での演算結果を用いて、システム制御回路50は露出(AE)が適正と判定されるまで(S202)、露光制御手段40を用いてAE制御を行う(S203)。
AE制御で得られた測定データを用いて、システム制御回路50は補助光が必要か否かを判定し(S204)、補助光が必要ならば補助光フラグをセットし、充電制御回路47により第1の補助光源48又は第2の補助光源49を点灯させるためのエネルギーの充電を行う(S205)。充電制御回路の動作に関しては図9、図11を用いて後述する。
露出(AE)が適正と判定したならば(S202)、測定データ及び或いは設定パラメータをシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。
画像処理回路20での演算結果及びAE制御で得られた測定データを用いて、システム制御回路50はホワイトバランス(AWB)が適正と判定されるまで(S206)、画像処理回路20を用いて色処理のパラメータを調節してAWB制御を行う(S207)。
ホワイトバランス(AWB)が適正と判定したならば(S206)、測定データ及び或いは設定パラメータをシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶する。
AE制御及びAWB制御で得られた測定データを用いて、システム制御回路50は測距(AF)が合焦と判定されるまで(S208)、測距制御手段42を用いてAF制御を行う(S209)。
測距(AF)が合焦距離と判定したならば(S208)、距離データ及び或いは設定パラメータをシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶し、測距・測光処理ルーチンS122を終了する。
次に、図6のフローチャートにより測距処理を説明すれば、ここでは先ずシステム制御回路50は、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16を介して画像処理回路20に測距画像データを読み込む(S501)。画像処理回路20の画像データのコントラスト成分を抽出し(S502)測距評価用データとしてシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52へ記憶する(S503)。
次に、フォーカス制御回路42をシステム制御回路50を介して制御し所定方向へフォーカスレンズを微小駆動させる(S504)。フォーカスレンズが微小駆動した後の画像データをシステム制御回路50を介して、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16を介して画像処理回路20に撮影画像データを読み込む(S505)。
そして、同様に画像データのコントラスト成分を抽出する(S506)。前回のシステム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記録されたコントラスト成分データと新たに得られた画像データのコントラスト成分値の比較を行い(S507)、コントラスト成分が増加傾向に有ればこの抽出されたコントラストデータを保存し(S509)、減少すればフォーカス駆動制御回路42をシステム制御回路50を介してフォーカスレンズの移動方向を逆転するよう設定し(S508)、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶されたコントラスト成分データを最新データに置き換える(S509)。
そして、S510に進み、コントラスト成分データによる評価で合焦レベルにあればS511へ、合焦していなければS504へ戻る。この動作を繰り返し合焦するまで行なわれる。合焦すると、光学系10内のフォーカスレンズを駆動するフォーカス制御回路42を、システム制御回路50を介して停止させて(S511)、距離データを得て測距処理のルーチンを終了しS201に戻る。
図10には縦軸にコントラスト成分、横軸に距離を示す。フォーカスレンズ初期位置aからコントラスト成分が増加している方向、ここでは無限方向にフォーカスレンズを駆動している。コントラスト成分ピーク点cはその前後の距離d又はbでコントラスト成分が減少することで移動方向を逆転して合焦レベルに至る。
図7は、図4のS129における撮影処理の詳細なフローチャートを示す。システム制御回路50は、システム制御回路50の内部メモリ或いはメモリ52に記憶される測光データに従い、露光制御手段40によって、絞り機能を有するシャッター12を絞り値に応じて開放して撮像素子14を露光する(S301、S302)。
補助光フラグにより第1の補助光又は第2の補助光が必要か否かを判定し(S303)、必要な場合は測距時の距離データが所定距離以上か否かを判定し(S304)、所定測距以上であれば第1の補助光を選択し(S305)、所定距離未満であれば第2の補助光を選択する(S306)。第2の補助光が選択されると、前記の所定距離より短い第2の所定距離以上か否かを判定し(S307)、第2の所定距離以上であればS309に移行する。
第2の所定距離未満であれば、後述する図9に示す定電流駆動回路の電流を減少するよう設定し(S308)、S309に移行する。S309では補助光を発光させる。第1の補助光であれば、システム制御回路50から図9で示した接続端子Eに信号を与え、トリガ回路315を作動させて放電管314のトリガ電極にトリガ電位を与え、コンデンサ313の電荷により放電管314を発光させる。第2の補助光であれば、システム制御回路50から接続端子Fを介して発光駆動信号が与えられる。このときの光量は測距の距離データ、絞りデータ等により演算され、各々の光源48、49の点灯時間に変換して制御される。各々の光量はそれぞれ接続端子F、接続端子Dを介して、この時間、定電流駆動回路323又は放電制御回路326を導通制御することで調整される。
システム制御回路50は、測光データに従って撮像素子14の露光終了を待ち(S310)、シャッター12を閉じて(S311)、撮像素子14から電荷信号を読み出し、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30に撮影画像のデータを書き込み(S312)、S313へ移行する。
設定された撮影モードに応じて、フレーム処理を行う必要があるならば(S313)、システム制御回路50は、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して垂直加算処理や(S314)、色処理(S315)を順次行った後、メモリ30に処理を終えた画像データを書き込む。
システム制御回路50は、メモリ30から画像データを読み出し、メモリ制御回路22を介して画像表示メモリ24に表示画像データの転送を行う(S316)。一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチンS129を終了する。
図8は、図4のS134における記録処理の詳細なフローチャートを示す。システム制御回路50は、メモリ制御回路22そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30に書き込まれた撮影画像データを読み出して撮像素子14の縦横画素比率を1:1に補間する画素正方化処理を行った後(S401)、メモリ30に処理を終えた画像データを書き込む。
そして、メモリ30に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路32により行った後(S402)、インターフェース90或いは94、コネクタ92或いは96を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ(R)カード等の記録媒体200或いは210へ圧縮した画像データの書き込みを行う(S403)。記録媒体への書き込みが終わったならば、記録処理ルーチンS134を終了する。
図11は、図5のS205における補助光電源充電処理の詳細なフローチャートを示す。図9は充電制御回路47、第1の補助光源48及び第2の補助光源49の回路構成例を示すブロック図であり、301は電池、302は電源コンデンサ、303はトランス、304はFETで示したスイッチ素子である。電池301と電源コンデンサ302は並列に接続され、この電荷がトランス303の1次巻線及びスイッチ素子304を介して流れるように接続される。305は抵抗であり、FET304の制御端子のプルダウン抵抗である。トランス303の2次巻線は充電切替スイッチ312へ接続される。
313、316はコンデンサであり、切替スイッチ312に接続されトランスの2次巻線への接続を切替られるよう接続される。306はダイオード、307は抵抗、308はトランジスタ、309、310は抵抗である。ダイオード306はトランスの2次巻線のもう一方に接続され抵抗307を介して電池301、コンデンサ313、316の負極に接続される。抵抗307両端子にはトランジスタ308のベース、エミッタが接続される。トランジスタ308のコレクタは抵抗309、310を介して電源Vccに接続される。
311は電圧検出回路であり、切替スイッチ312で接続されるコンデンサ313或いは316の電圧を検出するように接続されている。314は第1の補助光源48である放電管であり、IGBT等で構成される発光制御回路326を介してコンデンサ313と並列に接続される。315はトリガ回路であり、放電管314のトリガ電極に接続される。317〜322は第2の補助光源49である白色発光ダイオードであり、定電流ドライバ323に接続される。
324は所定時間のパルスを発生するパルス回路であり、出力がスイッチ素子の制御電極に接続される。325はパルス起動回路であり、抵抗309と310の中点に入力が接続され、出力端はパルス回路324に接続される。接続端子A,B,C,D,E,Fはシステム制御回路50との接続端子である。
以下、図11のフローチャートに従って充電制御回路47、第1の補助光源48及び第2の補助光源49の回路における処理動作について説明する。システム制御回路50から補助光電源の昇圧開始信号が接続端子Aを介してパルス発生回路324に与えられると、パルス発生回路324はこの昇圧開始信号により所定時間の信号をスイッチ素子304の制御電極に与える。これにより、スイッチ素子304は導通し、電池301よりトランス303の1次巻線を介して電流が流れる。本実施形態では、フライバックコンバータ構成であり、1次電流が流れている場合には2次巻線に発生する誘起電圧はダイオード316に阻止される極性となっている。
パルス発生回路324が所定時間後にパルス発生を停止すると、スイッチ素子304が非導通状態となるため1次電流が停止し、トランス303の2次巻線から切替スイッチ312、コンデンサ316、抵抗307、及びトランジスタ308のベースからエミッタ、ダイオード306を介して電流が流れる。
この電流によりコンデンサ316は充電され電位が上昇する。2次巻線に電流が流れている間、トランジスタ308のベース電流が流れるためトランジスタ308は導通し、Vccから抵抗309、310に電流が流れる。抵抗310は抵抗309に対して小さく設定されており、電池301の負極に対してトランジスタ308のコレクタ電位が負電位となるため、抵抗309、310の中点の電位が負電位とならないようしている。したがって、2次巻線の電流が流れているときは、抵抗309、310の中点電位はロウレベルとなり電流パルス起動回路325に入力される。
トランス303の2次電流の放出が終了すると、トランジスタ308はベース電流がないため停止し、抵抗309、310の中点電位はハイレベルとなる。パルス起動回路325はこの立上り信号によりパルス発生回路324に信号を与え、パルス発生回路324は再び所定時間のスイッチ素子304の駆動信号を与え、これを繰り返すことでコンデンサ316は充電される(S601)。
この充電電圧は電圧検出回路311により分圧されて接続端子Bを介してシステム制御回路50のA/Dコンバータに与えられ、検出される。昇圧を開始させると、コンデンサ316の電位を接続端子Bを介して検出し、所定電圧になるまで昇圧を行う(S602)。所定電圧となると(S602)、システム制御回路50から接続端子Cを介して制御信号が与えられ、スイッチ切替回路312は切替わり(S603)、コンデンサ313に接続して、コンデンサ313の昇圧が行なわれる。コンデンサ313が所定電圧となると(S604)、システム制御回路50から接続端子Aに与えていた信号を停止させ、発振を終了する(S605)。
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上記実施形態では、測距手法として所謂山登り方式を説明したが、距離データが得られるものであれば、それ以外の方式、例えばアクティブ測距方式等であっても構わない。
また、上記実施形態では、距離データ、絞り及び撮影感度により予め光量を設定し照明したが、外部からの反射光を受光して光量を制御する外測式の調光であっても構わない。
また、第1の補助光源48は遠距離被写体用のため赤目が出にくくするために比較的距離の短い照明用の第2の補助光源49よりも外側に設けた。
尚、光源色が異なる場合には、図7のS305、S306で光源を設定する時点で光源色に合わせた色温度補整を行ってもよい。
また、上記実施形態では距離データを複数段階設定し、第1の補助光源48又は第2の補助光源49に切替える所定距離よりも短い第2の所定距離を設定し、この距離よりも短い場合に第2の補助光の電流を減少させることで輝度を減少させ、省エネルギーと制御性の向上を図っている。
また、複数の白色発光ダイオード317〜322を直列にコンデンサ316を電源として点灯させたが、電池や昇圧された電源から白色発光ダイオードを並列駆動するようにしても良い。
尚、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
10:撮影レンズ
12:シャッター
14:撮像素子
16:A/D変換器
18:タイミング発生回路
20:画像処理回路
22:メモリ制御回路
24:画像表示メモリ
26:D/A変換器
28:画像表示部
30:メモリ
32:画像圧縮・伸長回路
40:露光制御手段
41:レンズ位置検出手段
42:測距制御手段
44:ズーム制御手段
46:バリア制御手段
47:充電制御回路
48:第1の補助光源
49:第2の補助光源
50:システム制御回路
52:メモリ
54:表示部
56:不揮発性メモリ
60:モードダイアルスイッチ
62:シャッタースイッチSW1
64:シャッタースイッチSW2
66:画像表示ON/OFFスイッチ
68:クイックレビューON/OFFスイッチ
70:操作部
80:電源制御手段
86:電源手段
303:トランス
314:放電管
317〜322:白色発光ダイオード
12:シャッター
14:撮像素子
16:A/D変換器
18:タイミング発生回路
20:画像処理回路
22:メモリ制御回路
24:画像表示メモリ
26:D/A変換器
28:画像表示部
30:メモリ
32:画像圧縮・伸長回路
40:露光制御手段
41:レンズ位置検出手段
42:測距制御手段
44:ズーム制御手段
46:バリア制御手段
47:充電制御回路
48:第1の補助光源
49:第2の補助光源
50:システム制御回路
52:メモリ
54:表示部
56:不揮発性メモリ
60:モードダイアルスイッチ
62:シャッタースイッチSW1
64:シャッタースイッチSW2
66:画像表示ON/OFFスイッチ
68:クイックレビューON/OFFスイッチ
70:操作部
80:電源制御手段
86:電源手段
303:トランス
314:放電管
317〜322:白色発光ダイオード
Claims (13)
- 測光手段と、
上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する判定手段と、
第1の補助光源と、
上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備え、
上記判定手段により補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える構成にしたことを特徴とする撮像装置。 - 上記第1の補助光源は放電管を使用した補助光源であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 上記第2の補助光源は上記第1の補助光源に対して輝度が低いこと特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 上記第2の補助光源は一又は複数の発光素子で構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 上記第2の補助光源は一又は複数の白色電球で構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 上記第1の補助光源及び上記第2の補助光源を切替えることに応じて画像データの画像処理パラメータを変更することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 測距手段を備えるとともに、上記撮影条件とは上記測距手段の測距結果により決定し、上記測距手段の測距結果が所定距離以上では上記第1の補助光源に、所定距離未満では上記第2の補助光源に切替えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 上記所定距離に対してより近い第2の所定距離を設定し、上記第2の所定距離未満では上記第2の補助光源の輝度を低減させることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
- 上記第2の補助光源の点灯時に合成された画角は上記第1の補助光源の画角と同じか広いことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 上記第2の補助光源の発光部の位置は上記第1の補助光源の発光部の位置に対して撮影レンズに近いことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置での補助光使用方法であって、
上記撮像装置が有する判定手段により、上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する手順と、
上記撮像装置が有する切替手段により、補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える手順とを有することを特徴とする撮像装置での補助光使用方法。 - 測光手段と、第1の補助光源と、上記第1の補助光源とは異なる種類の光源で構成される第2の補助光源とを備えた撮像装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
上記測光手段による測光データにより補助光が必要か否かを判定する処理と、
補助光源が必要と判定された場合の撮影条件により選択的に上記第1の補助光源又は上記第2の補助光源の使用を切替える処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項12に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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