JP2019105852A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正な本発光量を求めることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、絞りを有する光学系により形成された被写体の像を撮像して信号を出力する撮像素子と、発光して前記被写体を照明する照明部と、前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における前記絞りの絞り値を設定し、前記第２の撮像により出力された前記信号を基に、前記第２の撮像より後に行われる第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する演算部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

カメラの撮像素子として、ＣＭＯＳセンサを用いる場合、ローリングシャッタ方式が用いられる場合が多い。ローリングシャッタ方式においては、撮像素子の全ラインの蓄積状態を確保するために、ＣＣＤセンサに比べて蓄積時間が長くなる。
また、照明光を被写体に照射して撮影を行う場合、まず、モニタ発光を行ってその際の被写体光を撮像素子で受光して、その光量を基に本発光の発光量を演算する。
この、モニタ発光時における被写体光の受光の際に、ローリングシャッタ方式は蓄積時間が長いので、定常光が明るいとデータが飽和する可能性がある。データが飽和すると正しい測光ができず、正しい本発光量も求めることができなくなり、性能が著しく低下する。
このため、従来、撮影画面領域を上下２分割し、モニタ発光を２回行うことで、それぞれの領域でモニタ発光を受光できるようにし、蓄積時間を１／２にし、定常光による飽和を低減させている（特許文献１参照）。

特開２００８−４２４７１号公報

しかし、定常光が高輝度で、レンズが明るい場合、蓄積時間を１／２にしても、定常光が飽和することがある。また、画面を上下で分割し、モニタ発光回数を増やすと、高輝度性能は向上するが、その分レリーズタイムラグが増加していく。さらに、モニタ発光回数を増やすと、撮影時間がずれるため、被写体の位置が変化する可能性がある。

本発明の課題は、適正な本発光量を求めることが可能な撮像装置を提供することである。

本発明は、絞りを有する光学系により形成された被写体の像を撮像して信号を出力する撮像素子と、発光して前記被写体を照明する照明部と、前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における前記絞りの絞り値を設定し、前記第２の撮像により出力された前記信号を基に、前記第２の撮像より後に行われる第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する演算部と、を有する撮像装置に関する。
また、本発明は、絞りを有する光学系により形成された被写体の像を撮像して信号を出力する撮像素子と、発光して前記被写体を照明する照明部と、前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における、前記撮像素子の感度及び前記絞りの絞り値を変更し、前記第２の撮像により出力された前記信号を基に、前記第２の撮像より後に行われる第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する演算部と、を有する撮像装置に関する。

本発明によれば、適正な本発光量を求めることが可能な撮像装置を提供することができる。

デジタルカメラの機能ブロック図である。 第１実施形態におけるスルー画の表示から本撮影までのシーケンス図を示した図である。 比較形態におけるモニタ発光による反射光量の求め方を示した図であり、（ａ）はモニタ発光時の撮像部出力、（ｂ）は定常光の撮像部出力、（ｃ）は反射光量を示す。 第１実施形態における横軸にモニタ発光露出偏差MondDC、縦軸に定常光成分飽和度合いKMondDCを示したグラフである。 第１実施形態におけるモニタ発光による反射光量の求め方を示した図であり、（ａ）はモニタ発光時の被写体からの光量、（ｂ）は定常光の光量、（ｃ）は反射光量を示す。 第２実施形態におけるスルー画の表示から本撮影までのシーケンス図を示した図である。 第２実施形態における横軸にモニタ発光露出偏差、縦軸に定常光成分飽和度合いを示したグラフである。 横軸が、モニタ発光時における被写体の輝度であり、縦軸は、撮像部１２の出力である。 第３実施形態における、被写体輝度と係数との関係を示した図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、デジタルカメラ１の機能ブロック図である。
図１のように、デジタルカメラ１は、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０と発光装置３０とを備える。本実施形態では、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０と発光装置３０とが一体型のカメラについて説明するが、これに限定されない。たとえば、レンズ鏡筒２０がカメラ本体１０に対して着脱可能でもよく、発光装置３０がカメラ本体１０に着脱可能なであってもよい。また、いわゆるコンパクトカメラに限らず、ミラーレスタイプや一眼レフタイプのデジタルカメラであってもよい。また、本実施形態において発光装置３０は一灯であるが、これに限定されず、増灯撮影にも拡張可能である。

レンズ鏡筒２０は、レンズ光学系２１と、絞り２２と、レンズマイコン２３とを備える。レンズ光学系２１は、フォーカスレンズやズームレンズを含む。絞り２２は、撮像部１２に入射する光量を調節する。レンズマイコン２３は、図示しない距離エンコーダからの信号を処理して、距離情報を得る。この距離情報は、レンズマイコン２３から後述のカメラマイコン１１に通知される。また、レンズマイコン２３は、レンズ光学系２１の開放Ｆ値及び焦点距離等のレンズ情報を格納し、カメラマイコン１１にこれらのレンズ情報を出力する。

カメラ本体１０は、カメラマイコン１１と、撮像部１２と、顔検出部１３と、測光部１４と、調光演算部１５と、焦点検出部１６と、絞り制御部１７と、レンズ駆動部１８と、レリーズスイッチ１９とを備える。

カメラマイコン１１は、カメラ本体１０の全体の制御を行う。
撮像部１２は、レンズ光学系２１からの被写体光を受光面に結像し、その被写体像輝度に応じた信号を出力する。本実施形態の撮像部１２は、ローリングシャッタ方式で作動するＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor）センサである。ローリングシャッタ方式は、ＣＭＯＳセンサを構成するライン毎に露光開始タイミングが異なり、ライン毎に順次シャッタを切る方式である。

顔検出部１３は、撮像部１２により撮像された画像の中から、被写体の顔を検出する。
測光部１４は、撮像部１２により撮像された画像全体の輝度や、撮像画像のうちの顔検出部１３によって検出された部分の輝度を測光する。
調光演算部１５は、測光部１４によって測光された輝度を基に、調光演算を行う。
焦点検出部１６は、撮像部１２により撮像された撮影画像から、撮影画像の合焦状態を検出する。

絞り制御部１７は、測光部１４及び調光演算部１５による調光演算を基に決定された絞り値に、絞り２２を変更する。
レンズ駆動部１８は、焦点検出部１６により検出された合焦状態に対応して、また、撮影者により操作されたズームの状態に応じたカメラマイコン１１からの指示に基づいてレンズ光学系２１を駆動する。
レリーズスイッチ１９は、操作者のレリーズボタンの半押し及び全押し操作に対応した信号をカメラマイコンに出力する。

発光装置３０は、発光用マイコン３１と発光部３２とを備える。
発光用マイコン３１は、カメラマイコン１１からの指示により、発光部３２に対して発光指示を出力する。
発光部３２は、発光用マイコン３１からの指示により、被写体に対してモニタ発光及び本発光を行う。

本実施形態のデジタルカメラ１は、図示しない背面液晶にスルー画が表示される。そして被写体像を撮影（以下、これを本撮影という）する際に、設定モードによりデジタルカメラ１が自動的に判断し、または撮影者の設定によって、発光装置３０の発光部３２より被写体に照明光を照射（以下、これを本発光という）することが可能である。
また、デジタルカメラ１は、被写体像の撮影時における照明光の照射の前に、本発光の発光量を演算するための予備的な発光（以下、これをモニタ発光という）を行う。

図２は、本実施形態におけるスルー画の表示から本撮影までのシーケンス図を示した図である。
まず、モニタ発光及び本発光について説明する。モニタ発光は、レリーズスイッチ１９の全押しＳ２（図２に示す（６））により、発光部３２によって、所定の発光波形で行われる（９）。

このモニタ発光が行われている間、撮像部１２は、全画素がモニタ発光中に撮像されるようなタイミングで、ラインに沿った電荷の読み出しを行う（１０）。
モニタ発光時においては、モニタ発光の有無によらない被写体本来の光（以下、これを定常光という）に、モニタ発光による被写体からの反射光が加わった光が撮像部１２に入射する。このとき入射する光量を光量Ａとする。図３は、比較形態におけるモニタ発光による反射光量の求め方を示した図であり、（ａ）は、この光量Ａを示したものである。

モニタ発光の後、撮像部１２は、モニタ発光が行われていない状態の定常光による画像も撮像し（１３）、測光部１４は、定常光による光量Ｂを得る。図３（ｂ）はこの光量Ｂを示す。
調光演算部１５は、光量Ａから光量Ｂを減算し（１５）、モニタ発光による被写体からの反射光量を得、調光演算部１５はこの反射光量をもとに本発光量を求める。

しかし、定常光が明るい場合、図３（ａ）に示すように、モニタ発光の際に撮像部１２に入射する実際の光量Ａが、撮像部１２の飽和ラインを超える可能性がある。光量Ａが飽和ラインを越えると、撮像部１２は、飽和ラインまでの光量しか出力できないため、実際の出力Ｂは、実際の光量Ａよりも少ない出力Ａ’となる。

出力Ａ’から、定常光の光量である図３（ｂ）の光量Ｂを減算すると、図３（ｃ）に示すように、出力Ａ’である飽和量から定常光を減算した光量が反射光量として認識されるので、本来のモニタ発光の反射光量Ｃより少ない光量Ｃ’をモニタ発光による反射光として認識してしまう。
そして、この光量Ｃ’をもとに、調光演算部１５は本発光量を演算するので、発光部３２をより強く発光させることになる。そうすると、発光部３２の発光量が大きくなりすぎ、白とびした画像となってしまう。

そこで、本実施形態では、モニタ発光による画像蓄積（本測光）の前に、予備測光を行う。
図２に示すように、撮影者がレリーズスイッチ１９を半押しＳ１すると（１）、まず、絞り制御部１７は、絞り２２を、撮影者が設定した絞り値、又は測光部１４の測光結果により決定された本撮影用の絞り値になるように制御する（２）。

次いで、予備測光動作が開始される。
予備測光動作において撮像部１２は、被写体光に対応した電荷の蓄積開始し（３）、画像情報をカメラマイコン１１に出力する。顔検出部１３は、画像情報をもとに顔検出を行う（４）。
測光部１４は、検出された顔の輝度を測光する（５）。この蓄積、顔検出、測光は半押しが続く限り繰り返される。

そして、撮影者がレリーズスイッチ１９を全押しＳ２すると（６）、予備測光結果を基に、調光演算部１５は、絞り値演算（第１演算）を行う（７）。

本実施形態における絞り値演算（７）を以下に示す。以下の説明における、記号は以下の通りである。
AV_Still_SB：撮影絞りAV値
AV_Mon_SB：モニタ発光絞りAV値
MonInt：モニタ発光TV値
SvPreSB：モニタ発光SV値
KMondDCTh：定常光成分飽和しきい値
AVZou：絞り込み量

（Ａ）モニタ発光ＢＶ値MonBVの算出
まず、調光演算部１５は、撮影用の絞りAV_Still_SB、予め定められているモニタ発光時のシャッタスピードMonInt、及び設定されている撮像部１２の感度SvPreSBで、適正露出となる被写体輝度であるモニタ発光ＢＶ値MonBVを求める。
MonBV = AV_Still_SB + MonInt − SvPreSB （式１）

（Ｂ）被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVの算出
次いで、調光演算部１５は、上述のように測光部１４で求めた顔部分の輝度LV_BvAfFaceを、被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVとする。なお、顔検出部によって顔が検出されなかった場合は、撮像部において撮像された画像のうちの最も明るい部分の輝度をLV_BvAfFaceとして用いる。
ObjBV = LV_BvAfFace （式２）

（Ｃ）モニタ発光露出偏差MondDCの算出
そして、調光演算部１５は、以下の式によりモニタ発光ＢＶ値MonBVに対して、実際の被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVが大きいか小さいかを示すモニタ発光露出偏差MondDCを以下の式により求める。
MondDC = ObjBV − MonBV （式３）
このモニタ発光露出偏差MondDCが大きいということは、被写体がモニタ発光量に対して明るいことを示す。

（Ｄ）定常光成分飽和度合いKMondDCの算出
上述のモニタ発光露出偏差MondDCを用いて、モニタ発光時に定常光成分が飽和するかどうかを判定する。この判定は、閾値KMondDCthを用いて求めた定常光成分飽和度合いKMondDCにより行う。

図４は、横軸にモニタ発光露出偏差MondDC、縦軸に定常光成分飽和度合いKMondDCを示したグラフである。
図示するように、モニタ発光露出偏差MondDCが、閾値KMondDCThより小さいとき（被写体が明るすぎない場合）、定常光成分飽和度合いKMondDCを０とする。
（Ｄ−１）MondDC < KMondDCThの場合 KMondDC = 0 （式４）

モニタ発光露出偏差MondDCが、閾値KMondDCTh以上のとき、定常光成分飽和度合いKMondDCを１とする。これは、被写体が明るい場合であって、モニタ発光において撮影用絞り値AV_Still_SBの場合、撮像部１２の出力が飽和する可能性があることを示す。
（Ｄ−２）KMondDCTh ≦ MondDCの場合 KMondDC = 1.0 （式５）

（Ｅ）モニタ発光絞り値の決定
撮影用絞り値AV_Still_SBにおいて撮像部１２の出力が飽和する可能性がある場合は、カメラマイコン１１は、撮影用絞り値AV_Still_SBを、さらにAVZou分だけ絞りを絞るように絞り制御部１７に指示する。

すなわち、絞り値AV_Mon_SBは、以下の式で計算される。
AV_Mon_SB = KMondDC * AVZou + AV_Still_SB （式６）

（式６）において、定常光成分飽和度合いKMondDCが１のとき（被写体が明るい場合）、
AV_Mon_SB = AVZou + AV_Still_SB
となり、絞り値AV_Mon_SBは撮影用絞り値AV_Still_SBよりAVZouだけ絞られる（８）。

次いで、発光部３２によってモニタ発光が行われる（９）。
この際、撮像部１２は、全画素がモニタ発光中に撮像されるようなタイミングで、ラインに沿った電荷の読み出しを行う（１０）。

図５は、本実施形態の受光量を示した図であり、比較形態の図３に対応している。図示するように、本実施形態によると、絞り２２が絞られているので、モニタ発光時の実際の光量Ａが減少し、図５（ａ）に示すように光量Ａは飽和ラインよりも下になる。したがって、撮像部１２からの出力Ａ’は、実際の被写体からの光量Ａと同じになる。

測光部１４は、撮像部１２の出力Ａ’を測光（１１）する。次いで、撮像部１２は、モニタ発光が行われていない状態の定常光による画像も撮像し（１３）、測光部１４は、定常光による光量Ｂを得る（１４）。図５（ｂ）は光量Ｂを示す。
調光演算部１５は、光量Ａ（光量Ａ’）から光量Ｂを減算し（１５）、モニタ発光による被写体からの反射光量Ｃを得（図５（ｃ））、調光演算部１５はこの反射光量Ｃをもとに本発光量を求める。

この際、本実施形態によると、撮像部１２からの出力Ａ’は、実際の光量Ａと同じであるので、モニタ発光による反射光量Ｃが正しく検出される。
その後、本撮影が開始されるタイミング（１６）で本発光が行われる（１７）。

このように、モニタ発光より前の予備測光結果に基づいて、被写体が明るい場合はモニタ発光時の絞り２２が絞られる。したがって、モニタ発光時の撮像部１２からの出力Ａ’が飽和することなく、モニタ発光による反射光量Ｃが正しく検出される。ゆえに本発光量演算を正しく行うことができ、適切な光量で本発光を行うことができる。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、モニタ発光の前の予備測光結果に基づいて、被写体が明るい場合はモニタ発光時の絞り２２を絞ったが、絞り２２を絞る前に、まず、感度を下げて、飽和しないようにするようにしても良い。そして、感度が下限値になってもなお飽和の可能性がある場合に、絞り２２を調整するようにしてもよい。
（２）また、絞りに上限値定め、それ以上には絞り込まないようにしてもよい。例えばＦ８以上には絞り込まないようにする。絞り値が大きくなればデータ飽和は発生しにくく、過度に絞るとプリ発光が届かない可能性もあるからである。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態のデジタルカメラ１は、図１に示す第１実施形態のデジタルカメラ１と同様であるので、その説明は省略する。

本実施形態においても、モニタ発光による画像蓄積（本測光）の前に、予備測光を行う。図６は、第２実施形態におけるスルー画の表示から本撮影までのシーケンス図を示した図である。

まず、撮影者がレリーズスイッチ１９を半押しＳ１すると（１）、絞り制御部１７は、絞り２２を、撮影者が設定した絞り値、又はカメラマイコン１１により本撮影用に設定された絞り値になるように制御する（２）。

次いで、予備測光動作が開始される（３）。
予備測光動作において撮像部１２は、被写体光に対応した電荷の蓄積開始し、画像情報をカメラマイコン１１に出力する。顔検出部１３は、画像情報をもとに顔検出を行う（４）。
測光部１４は、検出された顔の輝度を測光する（５）。この蓄積、顔検出、測光は半押しが続く限り繰り返される。

そして、撮影者がレリーズスイッチ１９を全押しＳ２すると（６）、モニタ発光が行われ（９）、モニタ発光の後、測光部１４は撮像部１２の出力Ａ’を測光（１１）する。次いで、撮像部１２は、モニタ発光が行われていない状態の定常光による画像も撮像し（１３）、測光部１４は、定常光による光量Ｂを得る（１４）。

次に、調光演算部１５は、本実施形態の最小発光判定を行う（１５）。
以下、最小発光判定について説明する。以下の説明における、記号は以下の通りである。
AV_Still_SB：撮影絞りAV値
MonInt：モニタ発光TV値
SvPreSB：モニタ発光SV値
LV_BvAfFace：顔領域BV値
KMondDCLo：定常光成分非飽和しきい値
KMondDCHi：定常光成分完全飽和しきい値
DvMin：被写体想定距離（底を√２とする対数値）
MKGN_mae：TTL調光による本発光量演算結果

（Ａ）モニタ発光ＢＶ値MonBVの算出
まず、第１実施形態と同様に、調光演算部１５は、撮影用の絞り値AV_Still_SB、予め定められているモニタ発光時のシャッタスピードMonInt、及び設定されている撮像部１２の感度SvPreSBで、適正露出となる被写体輝度であるモニタ発光ＢＶ値MonBVを求める。
MonBV = AV_Still_SB + MonInt − SvPreSB （式１）

（Ｂ）被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVの算出
次いで、これも第１実施形態と同様に、調光演算部１５は、上述のように測光部１４で求めた顔部分の輝度LV_BvAfFaceを、被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVとする。なお、顔検出部によって顔が検出されなかった場合は、撮像部において撮像された画像のうちの最も明るい部分の輝度をLV_BvAfFaceとして用いる。
ObjBV = LV_BvAfFace （式２）

（Ｃ）モニタ発光露出偏差MondDCの算出
調光演算部１５は、以下の式によりモニタ発光ＢＶ値MonBVに対して、実際の被写体領域輝度ＢＶ値ObjBVが大きいいか小さいかを示すモニタ発光露出偏差MondDCを以下の式により求める。
MondDC = ObjBV − MonBV （式３）
このモニタ発光露出偏差MondDCが大きいということは、被写体がモニタ発光量に対して明るいことを示す。

（Ｄ）定常光成分飽和度合いKMondDCの算出
上述のモニタ発光露出偏差MondDCを用いて、モニタ発光時に定常光成分が飽和していたかを判定し、定常光成分飽和度合いKMondDCを算出する。

図７は、横軸にモニタ発光露出偏差MondDC、縦軸に定常光成分飽和度合いKMondDCを示したグラフである。
図示するように、モニタ発光露出偏差MondDCが定常光成分非飽和しきい値KMondDCLoより小さい場合、KMondDCを０とする。
（Ｄ−１）MondDC < KMondDCLoの場合 KMondDC = 0 （式７）

モニタ発光露出偏差MondDCが、定常光成分非飽和しきい値KMondDCLoより大きく、定常光成分完全飽和しきい値KMondDCHiより小さい場合、KMondDCをモニタ発光露出偏差MondDCに対して線形に増加させる。
（Ｄ−２）KMondDCLo ≦ MondDC < KMondDCHiの場合
KMondDC = （MondDC - KMondDCLo） ＊ 1.0 / （KMondDCHi - KMondDCLo） （式８）

モニタ発光露出偏差MondDCが定常光成分非飽和しきい値KMondDCLoより大きい場合、KMondDCを１とする。
（Ｄ−３）KMondDCHi ≦ MondDC KMondDC = 1.0 （式９）

（Ｅ）本発光量MKGNの算出
（Ｅ−１）最小発光量ThKGNLoの算出
最小発光量ThKGNLoは、絞り値Av_Stillと距離DvMinによって求まるフラッシュマチック方式で求めたＧＶ値とする。ここで、DvMinはある決まった値または距離情報を用いても良い。
ThKGNLo = KAv ＊ Av_Still + DvMin （式１０）
KAv = 1 で撮影絞りに追従し、KAv = 0 では撮影絞りに追従しないことを示す。

（Ｅ−２）本発光MKGNの算出
最終的な本発光量MKGNは、最小発光ThKGNLoと、モニタ発光を行う通常のTTL調光演算によって得られたＴＴＬ本発光量MKGN_maeの合成によって算出する。KMondDCが1の場合は、完全に最小発光が本発光量となる。
MKGN = （1.0 − KMondDC） ＊ MKGN_mae ＋ KMondDC ＊ ThKGNLo （式１１）

本実施形態によると、モニタ発光露出偏差MondDCが定常光成分完全飽和しきい値KMondDCHiよりも大きい場合、
MKGN = ThKGNLo
となり、本発光量MKGNは、最小発光量ThKGNLoとなる。

また、本実施形態によると、モニタ発光露出偏差MondDCが定常光成分非飽和しきい値KMondDCLoよりも小さい場合、
MKGN = MKGN_mae
となり、本発光量MKGNは、ＴＴＬ本発光量MKGN_maeを用いた値となる。

ＴＴＬ本発光量MKGN_maeとは、以下のように求められた発光量である。
まず、モニタ発光（９）を行った際に撮像部１２により電荷を読み出し（１０）、測光部１４によって、撮像部１２の出力値を測光して光量Ａ’を得る（１１）。次いで、撮像部１２により、モニタ発光が行われていない状態の定常光による画像も撮像し（１３）、測光部１４は、定常光による光量Ｂを得る（１４）。そして、調光演算部１５は、光量Ａ’から光量Ｂを減算し（１５）、モニタ発光による被写体からの反射光量Ｃを得て、この反射光量ＣをもとにＴＴＬ本発光量MKGN_maeを求める。

その後、本撮影が開始されるタイミング（１６）で、ＴＴＬ本発光量MKGN_maeと最小発光量ThKGNLoとから求めた上述の式１１で求めた本発光量MKGNによって、本発光が行われる（１７）。

以上、本実施形態によると、モニタ発光露出偏差MondDCがKMondDCHiより大きい（すなわち、被写体輝度が明るい）場合、所定の最小発光のみで発光されることになり、本発光時に撮像部１２によって受光される光量が制限される。ゆえに、本発光時において照明光が強すぎて白とび等が発生する可能性が防止される。
一方、モニタ発光露出偏差MondDCがKMondDCLoより小さい（すなわち、被写体輝度が暗い）場合は、ＴＴＬ本発光量で発光される。ゆえに、本発光にはＴＴＬ調光による適切な発光量で被写体が照明される。
そして、モニタ発光露出偏差MondDCがKMondDCLoとKMondDCHiとの間の場合（すなわち、被写体輝度が中程度）の場合は、その被写体の明るさの程度によって、最小発光とＴＴＬ調光による発光量の割合が異なり、適切な発光量で被写体が照明される。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態のデジタルカメラは、図１に示す第１実施形態のデジタルカメラ及び第２実施形態のデジタルカメラと同様であるので、その説明は省略する。また、スルー画の表示から本撮影までのシーケンスも図６と同様である。

第３実施形態においては第２実施形態と異なり、半押しＳ１後、全押しＳ２前の撮像部１２による蓄積結果は用いない。
第３実施形態では、全押しＳ２（６）後の、実際にモニタ発光が行われた際（９）の撮像部１２の出力値（１０）によって、本発光MKGNを定める。

図８は横軸が、モニタ発光時における被写体の輝度であり、縦軸は、撮像部１２の出力である。
図示するように、実際の被写体輝度が、飽和ラインｍを超えると、撮像部１２の出力は一定になる。また、実際の被写体輝度が低い場合は、実際の被写体輝度と撮像部１２の出力とは、線形関係にあるが、飽和ラインｍより低い値で、線形関係が崩壊するラインｎがある。
この線形関係崩壊ラインｎと、飽和ラインｍとの間は、実際の輝度が増加すると、撮像部１２の出力も増加するが、線形関係は満たさない。

第３実施形態では、実際の被写体輝度が線形関係崩壊ラインｎより低い位置において本発光の光量MKGNは、第２実施形態で説明したＴＴＬ調光に基づくＴＴＬ本発光量MKGN_maeとする。
また、実際の被写体輝度が飽和ラインｍを超えたとき、本発光量MKGNは、第２実施形態で説明した最小発光ThKGNLoとする。
そして、実際の輝度が線形関係崩壊ラインと飽和ラインとの間では、図８に示すラインに沿って
MKGN = （1.0 − K） ＊ MKGN_mae ＋ K ＊ ThKGNLo （式１２）
とする。

この係数Ｋは、図９に示すように、実際の被写体輝度が飽和ラインｍを超えたとき（すなわち、撮像部１２の出力が飽和値の場合）、Ｋ＝１とする。
また、実際の被写体輝度が飽和ラインｎ以下のとき超えたとき（すなわち、撮像部１２の出力が線形関係を示している領域にある場合）、Ｋ＝０とする。
そして、実際の被写体輝度が飽和ラインｎより大きく飽和ラインｍ以下のときは、
図９に示す１から０の間の値とする。

その後、本撮影が開始されるタイミング（１６）で、上述の式１１で求めた本発光量MKGNによって、本発光が行われる（１７）。

以上、本実施形態においても、被写体輝度が明るい場合、所定の最小発光のみで発光されることになり、本発光時に撮像部１２によって受光される光量が制限される。ゆえに、本発光時において照明光が強すぎて白とび等が発生する可能性が防止される。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１：デジタルカメラ、１０：カメラ本体、１１：カメラマイコン、１２：撮像部、１３：顔検出部、１４：測光部、１５：調光演算部、１６：焦点検出部、１７：絞り制御部、１８：レンズ駆動部、１９：レリーズスイッチ、２０：レンズ鏡筒、２１：レンズ光学系、２２：絞り、２３：レンズマイコン、３０：発光装置、３１：発光用マイコン、３２：発光部

Claims (13)

1. 絞りを有する光学系により形成された被写体の像を撮像して信号を出力する撮像素子と、
   発光して前記被写体を照明する照明部と、
   前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における前記絞りの絞り値を設定し、前記第２の撮像により出力された前記信号を基に、前記第２の撮像より後に行われる第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する演算部と、
   を有する撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を、前記第１の撮像における前記絞りの絞り値よりも大きい値に設定する撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記第３の撮像における前記絞りの絞り値を、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値よりも小さい値に設定する撮像装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記第１の撮像により出力された前記信号が所定の値以下であると、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を前記第１の撮像における前記絞りの絞り値と同じ値に設定し、前記第１の撮像により出力された前記信号が所定の値より大きいと、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を前記第１の撮像における前記絞りの絞り値より大きい値に設定する撮像装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記第１の撮像により出力された前記信号が、前記被写体が所定の値より暗いことを示していると、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を前記第１の撮像における前記絞りの絞り値と同じ値に設定し、前記第１の撮像により出力された前記信号が、前記被写体が所定の値より明るいことを示していると、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を前記第１の撮像における前記絞りの絞り値より大きい値に設定する撮像装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記第２の撮像により出力された前記信号と、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値と同じ絞り値で、前記照明部による発光を伴わない第４の撮像により出力された信号とにより、前記第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する撮像装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
   前記撮像素子で撮像された前記被写体の像から所定の被写体を検出する検出部を有し、
   前記演算部は、前記所定の被写体の輝度を基に、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を設定する撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置であって、
   前記所定の被写体は、顔である撮像装置。
9. 請求項７又は８に記載の撮像装置であって、
   前記演算部は、前記検出部により前記所定の被写体が検出されないと、前記撮像素子で撮像された前記被写体の像のうち最も明るい部分の輝度を基に、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を設定する撮像装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
    前記演算部は、前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における前記撮像素子の感度を設定した後に前記絞りの絞り値を設定する撮像装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
    前記演算部は、前記第２の撮像における前記絞りの絞り値を所定の値以下に設定する撮像装置。
12. 絞りを有する光学系により形成された被写体の像を撮像して信号を出力する撮像素子と、
    発光して前記被写体を照明する照明部と、
    前記照明部による発光を伴わない第１の撮像により出力された前記信号を基に、前記照明部による発光を伴う第２の撮像における、前記撮像素子の感度及び前記絞りの絞り値を変更し、前記第２の撮像により出力された前記信号を基に、前記第２の撮像より後に行われる第３の撮像における前記照明部による発光の量を演算する演算部と、
    を有する撮像装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置であって、
    前記撮像素子により撮像し出力された前記信号を基に生成された画像を所定の場所に記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶する画像を生成する撮像の指示を操作する操作部と、
    前記操作部により撮像の指示が行われると、前記第２の撮像及び前記第３の撮像を行い、前記第３の撮像により出力された前記信号により生成された画像を前記記憶部に記憶する制御を行う制御部と、
    を有する撮像装置。

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