JP2008310233A - 撮像装置および測光領域特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測光信号を精度良く取得できる測光領域を選択することが可能な撮像装置の技術を提供する。
【解決手段】撮像装置１は、フラッシュ撮影に用いられる発光部と、ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域を有する測光センサと、フラッシュ撮影前に、発光部に対して第１の予備発光ＬＥ１を行わせる発光制御手段と、第１の予備発光ＬＥ１中に、ｎ個の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する全エリア測光ＭＬ１と、各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、ｎ個の測光領域の中から反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する測光領域選択手段とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置における調光技術に関する。

デジタル一眼レフカメラ（ＤＳＬＲ）等の撮像装置には、フラッシュ発光を伴わない撮影（「通常撮影」と称する）において被写体の輝度を測定するための測光センサが搭載されている。この定常光用の測光センサにフラッシュ発光を伴う撮影（「フラッシュ撮影」とも称する）を実施する際のフラッシュの発光量を調節する調光制御のための測光を兼用させる撮像装置が提案されている。

このような撮像装置では、フラッシュ撮影の際、撮像素子による記録用の画像を取得する撮影動作（「本撮影動作」とも称する）を実行する前に、予備的なフラッシュ発光（「予備発光」とも称する）を行って、予備発光による被写界からの反射光（フラッシュ反射光）を測光し、本撮影時のフラッシュの発光量が決定される。

通常、定常光用の測光センサは、被写界の定常光輝度の瞬時値のみを取得可能なように構成されているが、フラッシュ反射光を測光する場合は、反射光を積分して反射光量を取得する必要がある。このため、調光制御のための測光を定常光用の測光センサで実現させるには、例えば、積分用のコンデンサを設ける等の特殊な回路構成が必要になる。この場合、測光センサの回路が複雑化し、コストが高くなる。

そこで、予備発光に同期して測光センサからの測光出力（測光信号）をＡ／Ｄ変換しソフトウェア処理で積分する手法が提案されている（特許文献１）。

特開２００４−２７２０７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、複数（例えば、１０個）の測光領域（「測光エリア」とも称する）を有する測光センサでは、１回の発光で１の測光エリアにおける反射光量しか取得することができないため、全ての測光エリアにおける反射光量を取得するには複数回の予備発光が必要になり、本発光時の発光エネルギーを確保することが困難になる。

これに対して、予備発光の回数を３〜５回程度に制限すると、３〜５の特定の測光エリアでしか測光出力を取得できず、測光可能な測光エリアが制限される。このため、測光出力を取得した測光エリアにおいてフラッシュ反射光が照射されていない場合は、当該測光エリアからは正確な測光出力を取得することができず、本発光量の算出に悪影響を与えてしまう。

そこで、本発明は、複数の測光領域を有する測光センサを用いたフラッシュ撮影における測光（調光）の際に、測光信号を精度良く取得できる測光領域を選択することが可能な撮像装置の技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、撮像装置であって、フラッシュ撮影に用いられる発光部と、ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域を有する測光センサと、前記フラッシュ撮影前に、前記発光部に対して第１の予備発光を行わせる発光制御手段と、前記第１の予備発光中に、前記ｎ個の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する測光手段と、各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、前記ｎ個の測光領域の中から前記反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する測光領域選択手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の第２の側面は、測光センサが有するｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域の中から測光領域を特定する方法であって、ａ）フラッシュ撮像前に、発光部に対して第１の予備発光を行わせる工程と、ｂ）前記第１の予備発光中に、前記ｎ個の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する工程と、ｃ）各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、前記ｎ個の測光領域の中から前記反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、フラッシュ撮影における測光の際に、測光信号を精度良く取得できる測光領域を選択することが可能になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜実施形態＞
＜構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の概要を示す図である。なお、図１は、撮像装置１の側面側から見た断面図を示している。この撮像装置１は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラとして構成されている。

図１に示すように、撮像装置１は、カメラ本体部（カメラボディ）２を備えている。このカメラ本体部２に対して、交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）３が着脱可能である。

撮影レンズユニット３は、主として、鏡胴３６と、鏡胴３６の内部に設けられるレンズ群３７および絞りユニット１６等によって構成される撮影光学系とを備えている。レンズ群３７には、光軸（光路）Ｌ方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。

撮像装置１は、主に、ミラー６、ペンタプリズムＰＰ、測光センサ２０、シャッター４、撮像素子５、背面モニタ１２等を備えて構成される。

ミラー６は、一般的なクイックリターンミラーと同様に、ミラー６が光路Ｌに配置された基準位置と、ミラー６が光路Ｌから退避した退避位置との間で移行可能に設けられている。なお、以下では、ミラー６が基準位置に存在する状態をミラーダウン状態、ミラー６が退避位置に存在する状態をミラーアップ状態とも称する。

そして、ユーザ（操作者）が撮影前に構図を決定する際には、ミラー６はミラーダウン状態となり、撮影光学系から入射される被写体像を形成する光（被写体光）がミラー６で反射され、観察用光束として焦点板６３を介してファインダ光学系に入射される。観察用光束は光路ＲＬ１に沿って進行し（図１）、ペンタプリズムＰＰと接眼レンズとを介してファインダ窓１０に導かれる。これにより、観察用光束によって形成される被写体像は、ペンタプリズムＰＰを介して正立像となり、ファインダ窓（接眼窓）１０を介して視認可能となる。

また、観察用光束の一部は、焦点板６３において拡散され、拡散された観察用光束は光路ＲＬ２（図１の破線）に沿って、結像レンズ２１を介して測光センサ２０に導かれる。

測光センサ２０は、観察用光束の一部を受光し、被写体側の明るさ、すなわち被写体の輝度（「被写体輝度」とも称する）に関する測光信号を生成（出力）する。

測光センサ２０では、受光部が複数のエリア（「測光領域」、「分割セル」または「測光エリア」とも称する）に分割されており、被写体に係る光学像を複数の測光エリアに分割して、各測光エリアについて個別に測光値が得られるようになっている。また、夜間等においてフラッシュを発光させて行う撮影（フラッシュ撮影）時には、ポップアップ式の内蔵フラッシュＮＦが起立状態（図１参照）となり、内蔵フラッシュＮＦによる予備発光（「プリ発光」とも称する）が行われ、被写体からのフラッシュ反射光に基づいて測光信号の生成が行われる。測光センサ２０については、さらに後述する。

なお、本実施形態に係る撮像装置１では、フラッシュ反射光を計測することで本撮影時のフラッシュの発光量（「本発光量」とも称する）を決定するフラッシュ撮影専用の調光センサを単独では設けず、自然光下における被写体輝度の測定と、フラッシュの本発光量を決定（調整）する調光制御（調光動作）のための測光とを１つの測光センサ２０によって実現するように構成される。

撮像素子５は、ミラーアップ状態において、撮影光学系から入射される被写体光を受光し、光電変換することで、被写体像に係る画像データを生成する。つまり、撮像素子５によって、被写体像に係る画像データを取得する撮影（本撮影）動作が行われる。

内蔵フラッシュＮＦは、撮像装置１の筐体に収納される状態（収納状態）とポップアップされて筐体から突出される状態（ポップアップ状態）との間で状態の移行が可能となるように設けられた発光部を有し、全体制御部１０１からの制御信号に基づきフラッシュ発光回路３０（図５参照）によって内蔵フラッシュＮＦの発光量が制御される。

＜機能＞
次に、撮像装置１の機能の概要について説明する。図２は、撮像装置１の機能を示すブロック図である。図３は、測光センサ２０の受光部の受光面ＲＦを正面側から見た図である。図４は、測光センサ２０の構成を示す図である。図５は、内蔵フラッシュユニット５１の回路構成例を示す図である。

図２に示されるように、撮像装置１は、全体制御部１０１、測光センサ２０、画像処理部１０２、内蔵フラッシュユニット５１、シャッターユニット５２、絞りユニット５３、ＡＦユニット５４、レンズデータ取得部５５および操作部６０等を備える。

全体制御部１０１は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ、およびＲＯＭ１０ｃ等を備えて構成され、ＲＯＭ１０ｃ内に記憶されるプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵ１０ａで実行することによって、各種機能を実現する。例えば、レリーズボタン（不図示）等を含む操作部６０からの信号に基づいて、各種の撮影動作等を制御する。なお、レリーズボタンは、ユーザによる半押し状態（以下、「Ｓ１状態」とも称する）と全押し状態（以下、「Ｓ２状態」とも称する）とを区別して検出可能な２段階押し込みスイッチである。撮像装置１が撮影を行うモード（撮影モード）に設定されている場合に、Ｓ１状態が検出されると、自動合焦制御等を開始し、さらにＳ２状態が検出されると記録用画像を撮影するための本撮影動作を開始する。つまり、Ｓ１状態では、本撮影のための準備動作（撮影準備動作）を行う状態（撮影準備状態）となり、Ｓ２状態では、本撮影の開始が指示された状態（本撮影開始指示状態）となる。

また、全体制御部１０１は、測光センサ２０に対して、測光センサ２０による測光動作を能動化させるための信号、および測光を行う測光エリアを指定するための信号等を送信する。そして、全体制御部１０１は、測光センサ２０から取得される測光信号に基づいて被写体の輝度を示すＡＰＥＸ値であるＢＶ値を算出し、自動露光制御を実現する。

測光センサ２０は、被写体に係る光学像を受光する受光素子（「光電変換素子」とも称する）（例えば、シリコンフォトダイオード：ＳＰＤ）が複数配置された受光部を有して構成される。

図３に示すように、測光センサ２０の受光部は、１０個の矩形状の測光エリアＣ１〜Ｃ１０に分割されており、受光部で受光される被写体に係る光学像を１０個のエリアに分けて測光することができるように構成される。

図４に示すように、測光センサ２０は、１０個の受光素子ＰＤ１〜ＰＤ１０を有し、各受光素子ＰＤ１〜ＰＤ１０から出力される信号に基づいて、受光部で受光される被写体に係る光学像を１０個の領域に分けて測光すること、いわゆる多分割測光ができるように構成される。

具体的には、測光センサ２０は、１０個の測光エリアＣ１〜Ｃ１０に１ずつ配される受光素子ＰＤ１〜ＰＤ１０と、各受光素子に対応して設けられた対数圧縮部ＬＧ１〜ＬＧ１０と、出力制御部２１とを有している。各受光素子ＰＤ１〜ＰＤ１０は、受光した光の強度に比例する光電流を各々発生させる。対数圧縮部ＬＧ１〜ＬＧ１０は、対数特性を有する非線形素子（ここでは、対数圧縮ダイオード）と位相補償用コンデンサとを含む素子群とオペアンプ（演算増幅器）とで構成され、入力される光電流を対数圧縮処理し、入力電流の対数に比例した電圧を測光信号として出力する。出力制御部２１は、指定した測光エリアに関する測光信号を特定の対数圧縮部から取得し、増幅等の処理を施した後に、全体制御部１０１に出力する。

このように、測光センサ２０は、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０で受光される被写体光の強度に応じてそれぞれ時間的に変化する測光信号を取得可能な様に構成される。また、対数圧縮部ＬＧ１〜ＬＧ１０を備えることによれば、広いダイナミックレンジを得ることが可能となり、過大入力時において出力信号が飽和するのを防止することができる。

図２に戻って撮像装置１の機能説明を続ける。画像処理部１０２は、撮像素子５で取得された後にＡ／Ｄ変換等されたデジタル画像データ（画像データ）に対してデジタル信号処理を行い、撮影画像に係る画像データを生成する。

内蔵フラッシュユニット５１は、図５に示されるように充電部３１、メインコンデンサ３２およびＩＧＢＴ等のスイッチング素子３３等を有するフラッシュ発光回路３０とキセノン（Ｘｅ）発光管等を備えた発光部３４とによって構成される。全体制御部１０１は、充電部３１およびスイッチング素子３３に制御信号を出力し、充電部３１によるメインコンデンサ３２への充電を制御するとともに、スイッチング素子３３の導通／非導通（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御することによって、発光部３４における発光／非発光を制御する。このように、内蔵フラッシュユニット５１は、全体制御部１０１からの制御信号に基づいて内蔵フラッシュＮＦの発光量（詳細には、発光強度および／または発光時間）の調整を行い、撮影に先立って発光部３４を発光させる予備発光と、撮影時に被写体を照射する本発光とを実行する。

シャッターユニット５２は、上下方向に移動する幕体を備えたシャッター４とシャッター駆動部（不図示）等によって構成され、全体制御部１０１からの制御信号に基づいて、光軸Ｌに沿って撮像素子５に導かれる被写体光の光路開口動作および光路遮断動作を行う。

絞りユニット５３は、絞り１６と絞り駆動部（不図示）等によって構成され、全体制御部１０１からの制御信号に基づいて、撮影レンズユニット３に設けられた絞り１６の絞り径の調整動作を行う。

ＡＦユニット５４は、フォーカスレンズとレンズ駆動部（不図示）等によって構成され、全体制御部１０１からの制御信号に基づいて、撮影レンズユニット３のレンズ群３７に含まれるフォーカスレンズの移動動作を行う。

レンズデータ取得部５５は、移動されたフォーカスレンズの位置を検出し、フォーカスレンズの位置を示すデータを全体制御部１０１に送信する。

＜調光制御＞
次に、上述のような各機能を有する撮像装置１において実行される調光制御について説明する。図６は、調光制御における内蔵フラッシュＮＦの発光と測光センサ２０による測光との関係を示すタイミングチャートである。

図６に示されるように、本撮影時のフラッシュの本発光量を調整する調光制御では、セル（エリア）選択期間ＴＤ１において１回目の予備発光ＬＥ１が行われ、セルの選択期間ＴＤ１終了後の本測光期間ＴＤ２において２回目以降の予備発光ＬＥ２が行われる。

具体的には、エリア選択期間ＴＤ１においては、略一定の発光強度で所定時間継続した予備発光（「フラット発光」または「略フラット発光」とも称する）ＬＥ１が行われる。そして、全て（ここでは、１０個）の測光エリアＣ１〜Ｃ１０からの測光信号をそれぞれ取得する全エリア測光ＭＬ１が略フラット発光ＬＥ１に同期して行われ、取得される各測光信号に基づいて、被写体において反射されたフラッシュ光（フラッシュ反射光）が確実に照射される特定の測光エリア（「測光対象領域」または「特定エリア」とも称する）が１０個の測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中から選択（特定）される。

次に、本測光期間ＴＤ２においては、パルス形状の予備発光（「閃光発光」とも称する）ＬＥ２が行われる。そして、特定エリアから測光信号を取得する本測光（「特定エリア測光」とも称する）ＭＬ２が閃光発光ＬＥ２に同期して行われる。

なお、１回目の予備発光ＬＥ１では、測光エリアにフラッシュ反射光が照射されているか否かを判断できればよいため、１回目の予備発光ＬＥ１（ここでは、フラット発光）は、本測光期間ＴＤ２において実行される予備発光ＬＥ２よりも低い発光強度で行うことができる。また、予備発光ＬＥ１，ＬＥ２における発光強度および／または発光時間は、撮像装置１の製造段階において予めＲＯＭ１０ｃに記憶されている。

このように、本実施形態に係る撮像装置１は、１回目の予備発光ＬＥ１に同期して全エリア測光ＭＬ１を実行し、被写体からのフラッシュ反射光が確実に照射される特定エリアを決定する。そして、２回目以降の予備発光ＬＥ２においては、特定エリアから測光信号を取得する。これによれば、被写体からのフラッシュ反射光が確実に照射される特定エリアからの測光情報に基づいて、フラッシュの本発光量を決定することができるので、調光精度の向上を図ることができる。

＜動作＞
次に、撮像装置１のフラッシュ撮影を含む撮影動作について説明する。図７は、撮像装置１の撮影動作を示すフローチャートである。

図７に示されるように、撮像装置１の電源がオンにされ、撮影モードが選択されると、ステップＳＰ１１において、撮像素子５の起動等の撮影に関する前処理動作が実行される。

ステップＳＰ１２では、レリーズボタンの半押し状態（Ｓ１状態）が検出されたか否かが判定される。レリーズボタンのＳ１状態が検出されると、ステップＳＰ１３へ移行し、検出されない場合は、検出されるまで待機状態となる。

ステップＳＰ１３では、撮影準備動作が実行される。具体的には、測光センサ２０から被写体像に関する光量データ（測光信号）が取得され、全体制御部１０１において最適露出量が演算される。また、位相差検出センサ（不図示）によって被写体の測距情報が取得され、当該測距情報に基づいた焦点調節処理が行われる。

ステップＳＰ１４では、レリーズボタンの全押し状態（Ｓ２状態）が検出されたか否かが判定される。レリーズボタンのＳ２状態が検出されると、ステップＳＰ１５へ移行し、検出されない場合は、ステップＳＰ１３の処理が再度実行される。

ステップＳＰ１５では、露光等のレリーズ処理が実行される。レリーズ処理が終了すると、処理工程はステップＳＰ１１へと移行する。なお、レリーズ処理についての詳細は、次述する。

＜サブルーチン＞
次に、ステップＳＰ１５のレリーズ処理について、図８を参照して詳述する。図８は、レリーズ処理のフローチャートである。

図８に示されるように、ステップＳＰ２１では、フラッシュ撮影を実行するか否かが判断される。フラッシュ撮影を実行するか否かは、例えば、ユーザ操作によって内蔵フラッシュＮＦがポップアップ状態となっているか否かに基づいて行うことができる。この場合、内蔵フラッシュＮＦのポップアップ状態が検出されると、フラッシュ撮影を実行すると判断してステップＳＰ２２へと移行し、内蔵フラッシュＮＦの収納状態が検出されると、フラッシュ撮影を行わないと判断してステップＳＰ２３へと移行する。

ステップＳＰ２２では、内蔵フラッシュＮＦによる予備発光動作が行われる。予備発光動作では、予備発光を伴う調光制御が行われ、本撮影時の内蔵フラッシュＮＦの本発光量（詳細には、本発光量を示すガイドナンバー（ＧＮ）のＡＰＥＸ値であるＩＶ値「ＩＶｈ」）が算出される。詳細は、後述する。

ステップＳＰ２３では、ミラー６が光路Ｌから退避し、ミラーアップ状態となる。

ステップＳＰ２４では、適正露出となるように、絞り１６の絞り径を調整する絞り制御が行われる。

ステップＳＰ２５〜ＳＰ２９では、撮像素子５への露光が行われる。

具体的には、フラッシュ撮影を行わない場合は、シャッター４の先幕をスタートさせて露光を開始し（ステップＳＰ２５）、フラッシュ撮影を行うか否かの判定処理（ステップＳＰ２６）を介してステップＳＰ２８へと移行する。ステップＳＰ２８では、露光時間のカウントを行い、設定されているシャッタースピードに露光時間が達すると、シャッター４の後幕をスタートさせ、露光動作を終了する（ステップＳＰ２９）。

一方、フラッシュ撮影を行う場合は、露光開始後、フラッシュ撮影を行うか否かの判定処理（ステップＳＰ２６）を介してステップＳＰ２７へと移行する。ステップＳＰ２７では、ガイドナンバーのＡＰＥＸ値であるＩＶ値「ＩＶｈ」に応じた内蔵フラッシュＮＦによる本発光処理が行われる。そして、ステップＳＰ２８において、露光時間のカウントを行い、設定されているシャッタースピードに露光時間が達すると、シャッター４の後幕をスタートさせ、露光動作を終了する（ステップＳＰ２９）。

ステップＳＰ３０では、ミラー６を光路Ｌ上に配置された状態（ミラーダウン状態）へと復帰させるミラー復帰処理が行われる。

ステップＳＰ３１では、開放絞りとなるように、絞り１６の復帰処理が行われる。

以下では、ステップＳＰ２２において実行される予備発光動作について詳述する。図９は、予備発光動作のフローチャートである。

図９に示されるように、ステップＳＰ５１では、定常光測光処理が行われる。具体的には、自然光下において各測光エリアＣ１〜Ｃ１０から個別に得られる各測光信号に基づいて、自然光下での被写体輝度（ＢＶ値）である基準ＢＶ値「ＢＮｎ」（ｎ＝１〜１０）が測光エリアＣ１〜Ｃ１０ごとに取得される。

ステップＳＰ５２では、略フラット状の発光波形（発する光の強さを示す波形）を有する予備発光（フラット発光）ＬＥ１が行われ、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０に照射されるフラッシュ反射光の強さをそれぞれ順次取得する全エリア測光ＭＬ１が実行される（図６参照）。この全エリア測光ＭＬ１では、測光信号を出力させる測光エリアを所定時間Δｔ１間隔で順次切り替えることによって、全測光エリアＣ１〜Ｃ１０からの測光信号が測光センサ２０によって取得される。そして、全体制御部１０１において、各測光信号に基づいて各測光エリアＣ１〜Ｃ１０におけるＢＶ値である反射ＢＶ値「ＢＣｎ」が算出される。

なお、フラット発光ＬＥ１は、略一定の発光強度となるように、内蔵フラッシュＮＦによる発光のＯＮ／ＯＦＦを所定時間繰り返し行うことによって実現される。

次のステップＳＰ５３では、全体制御部１０１において調光セル（測光エリア）の選択処理が実行される。具体的には、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０の反射ＢＶ値「ＢＣ１」〜「ＢＣ１０」に基づいて、測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中から本測光を行う特定エリアが選択される。詳細は、後述する。

ステップＳＰ５４〜ＳＰ５６の各工程では、閃光発光ＬＥ２が行われ、選択された特定エリアにおいて本測光ＭＬ２がそれぞれ行われる（図６参照）。なお、本実施形態では、特定エリアとして３の測光エリアが選択される場合が例示され、３の特定エリア各々において本測光ＭＬ２を行う度に、閃光発光ＬＥ２が実行される。

本測光ＭＬ２においては、測光センサ２０から所定時間Δｔ２間隔で特定エリアにおいて取得された測光信号が出力され、所定時間Δｔ２ごとの特定ＢＶ値「ＢＦｍ」が全体制御部１０１において算出され、ＲＡＭ１０ｂに記憶される。

次のステップＳＰ５７では、本測光ＭＬ２において取得された特定ＢＶ値「ＢＦｍ」に基づいて、本撮影時のフラッシュの本発光量が算出される。詳細は、後述する。

このように、フラッシュの予備発光処理においては、フラット発光ＬＥ１において各測光エリアＣ１〜Ｃ１０に照射されるフラッシュ反射光の強さに関する測光情報を取得し、当該測光情報に基づいて各測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中からフラッシュ反射光が照射される特定エリアが選択される。そして、フラット発光ＬＥ１後に行われる閃光発光ＬＥ２において、特定エリアで本測光が行われ、本測光情報に基づいて内蔵フラッシュＮＦの本発光量が算出（決定）される。

ここで、測光エリアの選択処理（ステップＳＰ５３）および本発光量算出処理（ステップＳＰ５７）について詳述する。図１０は、測光エリアの選択処理を示すフローチャートである。図１１は、本発光量算出処理を示すフローチャートである。

まず、測光エリアの選択処理について説明する。

図１０に示されるように、ステップＳＰ６１では、フラット発光ＬＥ１時の全エリア測光ＭＬ１において取得された各測光エリアＣ１〜Ｃ１０の反射ＢＶ値「ＢＣ１」〜「ＢＣ１０」が、フラット発光ＬＥ１の精度に関する補正情報に基づいて補正される。なお、フラット発光ＬＥ１の精度に関する補正情報は、フラット発光ＬＥ１における発光光の強さの時間変化に応じて測光エリアＣ１〜Ｃ１０ごとに製造段階において取得され、ＲＯＭ１０ｃに予め記憶されている。

このように、フラット発光ＬＥ１中に取得された各測光エリアＣ１〜Ｃ１０の反射ＢＶ値ＢＣｎが、フラット発光ＬＥ１の精度に基づいて補正されることによれば、フラット発光ＬＥ１の発光強度が一定に保たれない場合であっても、フラット発光ＬＥ１における発光強度の時間変化の影響を回避し、相対比較可能なＢＶ値を各測光エリアＣ１〜Ｃ１０から取得可能となる。

ステップＳＰ６２では、測光エリアＣ１〜Ｃ１０ごとに、自然光下における基準ＢＶ値「ＢＮｎ」と反射ＢＶ値「ＢＣｎ」との差（輝度差）が算出される。

ステップＳＰ６３では、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０における輝度差の最大値が０．５ＥＶ以下であるか否かが判定される。いずれの測光エリアＣ１〜Ｃ１０においても受光する反射光が少なく輝度差が０．５ＥＶ以下であった場合は、ステップＳＰ６４へ移行する。

ステップＳＰ６４では、測光センサ２０の受光面ＲＦ（図３参照）において中央に存在する３の測光エリア（ここでは、測光エリアＣ２〜Ｃ４）が特定エリアとして選択（決定）される。

一方、ステップＳＰ６３において、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０についての輝度差の最大値が０．５ＥＶより大きい場合は、ステップＳＰ６５へと移行する。

ステップＳＰ６５では、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中から輝度差の大きい順に、３の測光エリアが特定エリアとして選択される。

次のステップＳＰ６６では、特定エリアとして選択された３の測光エリアに関する基準ＢＶ値「ＢＮｎ」が特定基準ＢＶ値「ＢＳｍ」（ｍ＝１〜３）として保持される。

このように、測光エリアの選択処理（ステップＳＰ５３）においては、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０における輝度差に基づいて、測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中からフラッシュ反射光を多く受光する測光エリアが、特定エリアとして優先的に選択される。

次に、本発光量算出処理（ステップＳＰ５７）について説明する。

図１１に示されるように、ステップＳＰ７１では、特定エリアにおける本測光結果に基づいて、距離（撮像装置１から被写体までの距離）のＡＰＥＸ値であるＤＶ値「ＤＶｍ」が３の特定エリアごとに算出される。各特定エリアにおけるＤＶ値「ＤＶｍ」は、各閃光発光における内蔵フラッシュＮＦの発光量を示すガイドナンバー（ＧＮ）のＡＰＥＸ値であるＩＶ値「ＩＶｐ」と、特定ＢＶ値「ＢＦｍ」と、特定基準ＢＶ値「ＢＳｍ」と、補正係数Ｋとを用いて式（１）のように表される。

次のステップＳＰ７２では、各特定エリアにおけるＤＶ値「ＤＶｍ」に基づいて最適ＤＶ値「ＤＶｒ」が決定され、本発光量のガイドナンバー（ＧＮ）のＡＰＥＸ値であるＩＶ値「ＩＶｈ」が算出される。本発光量のＩＶ値「ＩＶｈ」は、最適ＤＶ値「ＤＶｒ」と、露光時の絞り値のＡＰＥＸ値であるＡＶ値「ＡＶｒ」と、露光時のＩＳＯ感度のＡＰＥＸ値であるＳＶ値「ＳＶｒ」とを用いて式（２）のように表される。

なお、最適ＤＶ値「ＤＶｒ」の決定手法としては、例えば、各特定エリアにおけるＤＶ値「ＤＶｍ」の中から、最小のＤＶ値（詳細には、撮像装置１から被写体までの距離が最も小さくなるＤＶ値）を最適ＤＶ値「ＤＶｒ」とする手法を採用することができる。

このように、本発光量算出処理（ステップＳＰ５７）においては、距離のＡＰＥＸ値であるＤＶ値が算出され、内蔵フラッシュＮＦの本発光量を示すガイドナンバー（ＧＮ）のＡＰＥＸ値であるＩＶ値「ＩＶｈ」が算出される。

以上のように、本実施形態に係る撮像装置１は、本撮影前に、内蔵フラッシュＮＦに対して第１の予備発光ＬＥ１を行うように制御し、第１の予備発光中に、ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する。そして、各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、ｎ個の測光領域の中から反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する。これによれば、フラッシュ撮影における測光の際に、測光信号（測光出力）を精度良く取得できる測光領域を選択することが可能になる。なお、上述のｎ個の測光領域は、測光センサ２０が有する全ての測光領域（ここでは、１０個）であってもよく、或いは測光センサ２０が有する全ての測光領域のうち少なくとも２以上の測光領域であってもよい。

またさらに、撮像装置１は、フラッシュ撮影前であって第１の予備発光の後に、第２の予備発光を行うとともに、第２の予備発光中に測光対象領域から測光信号を取得し、当該測光信号に応じてフラッシュの本発光量を決定する調光動作を実行させる。これによれば、精度良く取得された測光信号に基づいた調光制御を行うことが可能になり、本撮影時のフラッシュ発光量を精度良く算出することが可能になる。

＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態においては、各測光エリアＣ１〜Ｃ１０についての輝度差の最大値が０．５ＥＶより大きい場合は、ステップＳＰ６５（図１０）において、全て（１０個）の測光エリアＣ１〜Ｃ１０の中から輝度差の大きい順に、３の測光エリアを特定エリアとして選択していたがこれに限定されない。図１２は、測光センサ２０の受光面ＲＦにＡＦエリアＡＲ１〜ＡＲ３を重ねて表示した仮想図である。

具体的には、撮影領域において、合焦動作を行う際に用いられるＡＦエリア（「測距エリア」とも称する）の近傍に存在する測光エリアの中から、輝度差の大きい順に３の測光エリアを特定エリアとして選択してもよい。

詳細には、図１２に示されるように、受光面ＲＦにおいて左方のＡＦエリアＡＲ１の測距情報を用いて合焦動作が行われた場合は、ＡＦエリアＡＲ１の近傍に存在する６の測光エリアＣ１〜Ｃ３，Ｃ６〜Ｃ８の中から、輝度差の大きい順に３の測光エリアを特定エリアとして選択してもよい。また、受光面ＲＦにおいて中央のＡＦエリアＡＲ２の測距情報を用いて合焦動作が行われた場合は、ＡＦエリアＡＲ２の近傍に存在する６の測光エリアＣ２〜Ｃ４，Ｃ７〜Ｃ９の中から、輝度差の大きい順に３の測光エリアを特定エリアとして選択してもよい。また、受光面ＲＦにおいて右方のＡＦエリアＡＲ３の測距情報を用いて合焦動作が行われた場合は、ＡＦエリアＡＲ３の近傍に存在する６の測光エリアＣ３〜Ｃ５，Ｃ８〜Ｃ１０の中から、輝度差の大きい順に３の測光エリアを特定エリアとして選択してもよい。

また、ステップＳＰ７２（図１１）において、最適ＤＶ値「ＤＶｒ」の決定手法として、各特定エリアにおけるＤＶ値「ＤＶｍ」の中から、最小のＤＶ値を最適ＤＶ値として用いていたがこれに限定されない。具体的には、各特定エリアにおけるＤＶ値「ＤＶｍ」において値の小さなＤＶ値の重みを重くして行う平均化処理（重み付け平均）によって算出されるＤＶ値を最適ＤＶ値「ＤＶｒ」とする手法を採用してもよい。

また、上記実施形態では、エリア選択期間ＴＤ１において、略一定の発光強度を有するフラット発光ＬＥ１を行う場合を例示したが、これに限定されない。図１３は、変形例に係る撮像装置１の内蔵フラッシュＮＦの発光と測光センサ２０による測光との関係を示すタイミングチャートである。

具体的には、図１３に示されるように、エリア選択期間ＴＤ１において行う予備発光を、閃光発光ＬＥ２に比べて発光強度の低いパルス状の発光（「パルス発光」とも称する）とし、１回のパルス発光において１の測光エリアから測光信号を取得するようにしてもよい。すなわち、測光エリアＣ１〜Ｃ１０分のパルス発光を所定回数（ここでは、１０回）連続的に繰り返すことによって全エリア測光ＭＬ１が実行される。

また、上記実施形態では、内蔵フラッシュＮＦを用いてフラッシュ撮影する場合を例示したが、これに限定されない。

具体的には、撮像装置１に着脱自在に外付け可能な外部フラッシュ（不図示）を用いてフラッシュ撮影を実行してもよい。外部フラッシュを用いてフラッシュ撮影を行う場合は、外部フラッシュに内蔵されるフォトダイオード等で光量をモニタして、予備発光における発光強度および／または発光時間を制御することができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の概要を示す図である。 撮像装置の機能を示すブロック図である。 測光センサの受光部の受光面を正面側から見た図である。 測光センサの構成を示す図である。 内蔵フラッシュユニットの回路構成例を示す図である。 調光制御における内蔵フラッシュの発光と測光センサによる測光との関係を示すタイミングチャートである。 撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。 レリーズ処理のフローチャートである。 予備発光動作のフローチャートである。 測光エリアの選択処理を示すフローチャートである。 本発光量算出処理を示すフローチャートである。 測光センサの受光面にＡＦエリアを重ねて表示した仮想図である。 変形例に係る撮像装置の内蔵フラッシュの発光と測光センサによる測光との関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

５ 撮像素子
６ ミラー
Ｌ 光路（光軸）
２０ 測光センサ
３０ フラッシュ発光回路
３２ メインコンデンサ
３３ スイッチング素子
３４ 発光部
ＮＦ 内蔵フラッシュ
Ｃ１〜Ｃ１０ 測光エリア
ＬＧ１〜ＬＧ１０ 対数圧縮部
ＬＥ１ フラット発光
ＬＥ２ 閃光発光
ＴＤ１ セル選択期間
ＴＤ２ 本測光期間

Claims (7)

1. 撮像装置であって、
   フラッシュ撮影に用いられる発光部と、
   ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域を有する測光センサと、
   前記フラッシュ撮影前に、前記発光部に対して第１の予備発光を行わせる発光制御手段と、
   前記第１の予備発光中に、前記ｎ個の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する測光手段と、
   各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、前記ｎ個の測光領域の中から前記反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する測光領域選択手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記フラッシュ撮影における前記発光部の本発光量を決定する調光手段、
   をさらに備え、
   前記発光制御手段は、前記フラッシュ撮影前であって前記第１の予備発光の後に、前記発光部に対して第２の予備発光を行わせるとともに、
   前記測光手段は、前記第２の予備発光中において、前記測光対象領域から前記測光信号を取得し、
   前記調光手段は、前記測光信号に応じて前記本発光量を決定することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記測光領域選択手段は、前記ｎ個の測光領域の中から、前記第１の予備発光による被写界からの反射光が多い前記ｍ個の測光領域を前記測光対象領域として選択することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記測光領域選択手段は、前記ｎ個の測光領域のうち撮影領域に設定された測距エリアの近傍に存在する複数の測光領域の中から、前記第１の予備発光による被写界からの反射光が多い前記ｍ個の測光領域を前記測光対象領域として選択することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記第１の予備発光は、略一定の発光強度で所定時間行われるフラット発光であることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記第１の予備発光は、所定回数連続的に繰り返されるパルス発光であることを特徴とする撮像装置。
7. 測光センサが有するｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の測光領域の中から測光領域を特定する方法であって、
   ａ）フラッシュ撮像前に、発光部に対して第１の予備発光を行わせる工程と、
   ｂ）前記第１の予備発光中に、前記ｎ個の測光領域各々において被写界からの反射光の強さを検出する工程と、
   ｃ）各測光領域において検出された反射光の強さに基づいて、前記ｎ個の測光領域の中から前記反射光が照射されるｍ個（但し、ｍはｎ未満の自然数）の測光領域を、被写界からの光量に係る測光信号を取得する測光対象領域として選択する工程と、
   を備えることを特徴とする測光領域特定方法。

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