JP2010117596A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構図を確認できる光量を確保しつつ、測距が正しく行える補助光を照射する撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、被写体に向けて測距のための補助光を照射する補助光発光部を備える。補助光発光部から照射された補助光による反射光の明るさに基づいて、補助光発光部の照射方向を制御する制御部を備える。撮像で得られた画像における顔領域を特定する顔検出部を備える。顔領域が特定されている場合には、制御部は、補助光を顔領域に向けて照射するように補助光発光部を制御し、反射光が明るい場合には、補助光発光部の照射方向を、顔領域の下方向にずらすように補助光発光部を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に補助光の照射方向を調整する撮像装置に関する。

低照度状態における測距時に、被写体に向けて補助光を照射して、測距精度を高める撮像装置が提案されている。

特許文献１は、顔認識機能により特定した顔領域の情報に基づいて、補助光の発光量を調整する撮像装置を開示する。これにより、被写体である人に眩しさを感じさせない程度の発光量で補助光を照射して測距を行うことが可能になる。
特開２００７−３２８２１３号公報

しかし、被写体を照らす補助光の光量が抑えられるため、被写体が暗く構図を確認が困難になる。

したがって本発明の目的は、構図を確認できる光量を確保しつつ、測距が正しく行える補助光を照射する撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置は、被写体に向けて測距のための補助光を照射する補助光発光部と、補助光発光部から照射された補助光による反射光の明るさに基づいて、補助光発光部の照射方向を制御する制御部とを備える。

照射方向の調整として、制御部は、補助光発光部による補助光の照射方向をいずれかの方向にずらして、現在照射されている位置へ照射される補助光の光量を減少させる。照射方向のずらす方法としては、補助光発光部における発光部材、または発光部材の前面に設けられた配光レンズの位置を変える形態、複数の発光部材を設け、点灯する発光部材を変える形態などが考えられる。照射方向をずらすことにより、当初補助光が照射されていた位置（測距を行う位置）に照射される補助光の光量を少なくなる。照射方向のずらす量に応じて、当初補助光が照射されていた位置に照射される光量が変動する。これにより、補助光発光部から出射される光量を変更せずに、適度な光量で測距が正しく行えるようになる。このため、構図を確認できる光量を確保しつつ、測距が正しく行える補助光を照射することが可能になる。

好ましくは、撮像で得られた画像における顔領域を特定する顔検出部を更に備え、顔領域が特定されている場合には、制御部は、補助光を顔領域に向けて照射するように補助光発光部を制御し、反射光が明るい場合には、補助光発光部の照射方向を、顔領域の下方向にずらすように補助光発光部を制御する。

これにより、照射方向を、撮像装置との距離が顔領域と似通った位置にずらした状態で補助光を照射することが出来る。例えば、照射方向を顔領域の上や横方向など、顔であると認識した人の体以外にずらした場合、照射された補助光が顔であると認識した人よりも奥（撮像装置から遠い位置）、または手前（撮像装置に近い位置）にあるモノに照射され、かかるモノに合焦する恐れがあるが、顔であると認識した人の体に向けて補助光を照射すれば、かかる問題が起きる可能性は少ない。

また、撮像装置における補助光照射方法は、被写体に向けて補助光を照射する第１照射ステップと、第１照射ステップにおける補助光による反射光の明るさに関する情報を取得する明るさ検出ステップと、明るさに関する情報に基づいて、第１照射ステップにおける補助光の照射方向をずらした状態で補助光を照射する第２照射ステップと、第２照射ステップで補助光が照射された状態で測距を行う測距ステップとを備える。

また、撮像装置における補助光照射方法は、撮像で得られた画像における顔領域を特定する顔検出ステップと、顔領域に向けて補助光を照射する第１照射ステップと、第１照射ステップにおける補助光による反射光の明るさに関する情報を取得する明るさ検出ステップと、明るさに関する情報に基づいて、第１照射ステップにおける補助光の照射方向を顔領域からにずらした状態で補助光を照射する第２照射ステップと、第２照射ステップで補助光が照射された状態で測距を行う測距ステップとを備える。

以上のように本発明によれば、構図を確認できる光量を確保しつつ、測距が正しく行える補助光を照射する撮像装置を提供することができる。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。撮像装置１は、デジタルカメラである。撮像装置１の撮像に関する部分は、レリーズボタン１３、各部の制御を行う制御部３０、レンズ駆動部４５、露出制御部４７、レンズ５１、ＣＭＯＳなどの撮像素子５３、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５５、ＤＳＰ（映像信号処理回路）６０、顔検出部６３、補助光発光部６５、記録部７０、及び表示部９０を備える（図１参照）。

被写体像は、レンズ５１を介した光学像として、撮像素子５３で撮像される。撮像により得られた画像データは、ＡＦＥ５５でアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＤＳＰ６０で画像処理が施される。かかる動作が一定時間（１／３０秒）ごとに行われ、表示部９０に、画像データに基づいてスルー画像が表示される（ライブビュー表示）。

レリーズボタン１３は、半押しすることにより測光スイッチ（不図示）がオン状態にされ測光やレンズ駆動部４５による測距及び合焦動作が行われる。測光は、撮像素子５３における撮像で得られた画像データに基づいて行われる。具体的には、ＤＳＰ６０は、画像処理において生成される輝度信号から測光領域における輝度値（被写体の明るさに関する情報）を求め、これを測光結果として、制御部３０に出力する。制御部３０は、輝度値に基づいて適正な露出（絞りや露光時間）を算出する（露出演算）。

制御部３０は、低照度状態、すなわち輝度値が第１閾値ｔ１よりも低く、補助光無しの状態では被写体が暗く、測距が正しく行えない場合には、補助光発光部６５から補助光が被写体に向けて照射される（第１照射ステップ）。補助光の照射位置は、被写体の中心など、測距点に対応した所定位置になるように設定される。これにより、照射前に比べて被写体が明るい状態にされる。

ＤＳＰ６０は、補助光照射後の撮像で得られた輝度信号から、再度測光領域における輝度値を求め、制御部３０は、輝度値が第２閾値ｔ２（＞ｔ１）よりも高く、補助光による反射光が明るすぎて測距が正しく行えない場合には、補助光発光部６５による補助光の照射方向を制御する（第２照射ステップ）。例えば、撮像装置１に近く補助光が照射される位置に反射率の高いモノがある場合などにかかる状態になる。

具体的には、制御部３０は、補助光発光部６５の照射方向をいずれかの方向にずらして、現在照射されている位置へ照射される補助光の光量を減少させる。照射方向のずらす方法としては、補助光発光部６５における発光部材、または発光部材の前面に設けられた配光レンズの位置を変える形態、複数の発光部材を設け、点灯する発光部材を変える形態などが考えられる。照射方向をずらすことにより、当初補助光が照射されていた位置（測距を行う位置）に照射される補助光の光量を少なくなる。照射方向のずらす量に応じて、当初補助光が照射されていた位置に照射される光量が変動する。これにより、補助光発光部６５から出射される光量を変更せずに、適度な光量で測距が正しく行えるようになる。このため、構図を確認できる光量を確保しつつ、測距が正しく行える補助光を照射することが可能になる。

補助光の照射方向の制御後、測距が行われる。測距は、撮像で得られた画像データから、ＡＦ領域に対応する部分（測距点）の画像のコントラストなどに基づいて行われる。

顔検出部６３の顔検出機能により、画像上の顔領域を検出した場合には、制御部３０は、測光後の最初の補助光照射時における補助光発光部６５の照射方向を、上述の所定位置ではなく、検出した顔領域に向ける（図２参照）ように、補助光発光部６５を制御する（第１照射ステップ）。この場合、制御部３０は、顔検出により特定された、撮像装置１と顔領域との距離、及び顔領域の位置に基づいて、補助光の照射する方向を決定する。

顔領域に向けた照射の際に、顔領域の大きさに基づいて、照射する範囲を調整してもよい。例えば、複数の発光部材を設けた場合には、点灯する発光部材の数によって、補助光を照射する範囲を調整することが出来、発光部材と配光レンズとの距離を変えることによっても補助光を照射する範囲を調整することが出来る。顔領域が大きい場合には、照射する範囲を大きくし、小さい場合には照射する範囲を小さくする。これにより、合焦させたくない領域への補助光照射を避け、合焦させたい領域（顔領域）を重点的に、適切に補助光を照射させることが可能になる。

補助光照射後の輝度値が第２閾値ｔ２よりも高い場合には、制御部３０は、補助光発光部６５による補助光の照射方向を、顔領域の下方向、すなわち顔であると認識した人の体（胸付近）にずらす（図３参照）ように補助光発光部６５を制御する（第２照射ステップ）。これにより、照射方向を、撮像装置１との距離が顔領域と似通った位置にずらした状態で、補助光の照射を行うことが出来る。例えば、照射方向を顔領域の上や横方向など、顔であると認識した人の体以外にずらした場合、照射された補助光が顔であると認識した人よりも奥（撮像装置１から遠い位置）、または手前（撮像装置１に近い位置）にあるモノに照射され、かかるモノに合焦する恐れがあるが、顔であると認識した人の体に向けて補助光を照射すれば、かかる問題が起きる可能性は少ない。

照射方向をずらす量は、特定された顔領域の大きさや撮像装置１との距離に応じて設定されてもよい。例えば、顔領域が大きく撮像装置１に近い場合には、ずらす量が大きく設定され、顔領域が小さく撮像装置１に近くない場合には、ずらす量が小さく設定される。

また、照射方向をずらした後の撮像で得られる画像の輝度値に基づいて、まだ明るすぎる（輝度値が第２閾値ｔ２よりも高い）場合には、さらに照射方向をずらす制御を繰り返して、最適な照射方向のずらす量を決定する形態であってもよい。

レリーズボタン１３は、全押しすることによりレリーズスイッチ（不図示）がオン状態にされ、制御部３０で算出された露出で撮像が行われるように、露出制御部４７により絞りや露光時間が制御された状態で、本撮像が行われる。撮像により得られた画像データに対応する画像は、ＤＳＰ６０における画像処理後に、表示部９０に表示され、画像データは記録部７０に記録される。

次に、測距が行われるまでの手順について、図４のフローチャートを用いて説明する。レリーズボタン１３が半押しされると、測光スイッチがオン状態にされ、ステップＳ１１で、測光が行われる。具体的には、ＤＳＰ６０は、画像処理において生成される輝度信号から測光領域における輝度値を求め、これを測光結果として、制御部３０に出力する。制御部３０は、輝度値に基づいて適正な露出を算出する。

ステップＳ１２で、制御部３０は、輝度値が第１閾値ｔ１よりも低いか否かを判断する。輝度値が第１閾値ｔ１よりも低い場合は、ステップＳ１３で、制御部３０は、補助光発光部６５を点灯させて補助光を照射させる（第１照射ステップ）。この時、顔認識機能により顔領域が特定されている場合には、顔領域に向けて補助光が照射されるように補助光発光部６５が制御される。顔領域が特定されていない場合には、被写体の中心部など所定位置に向けて補助光が照射されるように補助光発光部６５が制御される。輝度値が第１閾値ｔ１よりも低くない場合は、ステップＳ１６に進められる。

ステップＳ１４で、ＤＳＰ６０は、補助光照射後の撮像で得られた輝度信号から、再度測光領域における輝度値を求め（明るさ検出ステップ）、制御部３０は、輝度値が第２閾値ｔ２よりも高いか否かを判断する。輝度値が第２閾値ｔ２よりも高い場合は、ステップＳ１５で、制御部３０は、補助光発光部６５による補助光の照射方向をずらすように補助光発光部６５を制御する（第２照射ステップ）。ステップＳ１３で、顔領域に向けて補助光が照射された場合には、顔であると認識された人の体の方向に補助光の照射方向をずらすように補助光発光部６５が制御される。そうでない場合には、上下左右の適当な方向（例えば下方向）に補助光の照射方向をずらすように補助光発光部６５が制御される。輝度値が第２閾値ｔ２よりも高くない場合は、ステップＳ１６に進められる。ステップＳ１６で、測距が行われ、測距結果に基づいて、合焦動作が行われる。

本実施形態における撮像装置の構成図である。 顔領域が特定された場合の第１照射ステップで補助光が照射された場合のスルー画像を示す図である。 顔領域が特定された場合の第２照射ステップで補助光が照射された場合のスルー画像を示す図である。 測距が行われるまでの動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 撮像装置
１３ レリーズボタン
３０ 制御部
４５ レンズ駆動部
４７ 露出制御部
５１ レンズ
５３ 撮像素子
５５ ＡＦＥ
６０ ＤＳＰ
６３ 顔検出部
６５ 補助光発光部
７０ 記録部
９０ 表示部

Claims (4)

1. 被写体に向けて測距のための補助光を照射する補助光発光部と、
   前記補助光発光部から照射された補助光による反射光の明るさに基づいて、前記補助光発光部の照射方向を制御する制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 撮像で得られた画像における顔領域を特定する顔検出部を更に備え、
   前記顔領域が特定されている場合には、制御部は、前記補助光を前記顔領域に向けて照射するように前記補助光発光部を制御し、前記反射光が明るい場合には、前記補助光発光部の照射方向を、前記顔領域の下方向にずらすように前記補助光発光部を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体に向けて補助光を照射する第１照射ステップと、
   前記第１照射ステップにおける補助光による反射光の明るさに関する情報を取得する明るさ検出ステップと、
   前記明るさに関する情報に基づいて、前記第１照射ステップにおける前記補助光の照射方向をずらした状態で前記補助光を照射する第２照射ステップと、
   前記第２照射ステップで前記補助光が照射された状態で前記測距を行う測距ステップとを備えることを特徴とする補助光照射方法。
4. 撮像で得られた画像における顔領域を特定する顔検出ステップと、
   前記顔領域に向けて補助光を照射する第１照射ステップと、
   前記第１照射ステップにおける補助光による反射光の明るさに関する情報を取得する明るさ検出ステップと、
   前記明るさに関する情報に基づいて、前記第１照射ステップにおける前記補助光の照射方向を前記顔領域からずらした状態で前記補助光を照射する第２照射ステップと、
   前記第２照射ステップで前記補助光が照射された状態で前記測距を行う測距ステップとを備えることを特徴とする補助光照射方法。
   

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