JP3873157B2 - 電子カメラ装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラ等の電子カメラ装置に関し、特に、ストロボ撮像時における撮像技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光量の足りない場所での撮像は、光学カメラ（銀塩カメラ）では露光時間を長くして撮像するか、或いはストロボを発光させることで光量を補って撮像を行なっている。後者の場合、ストロボを用いると露光時間を短くできるので、暗所でもカメラを固定することなく撮像できる。
【０００３】
一方、デジタルカメラ等の電子カメラでは液晶表示素子などの表示素子を備えＣＣＤで取込んだ画像を液晶表示素子で表示して被写体を確認し、所望のタイミングで撮像／記録し、また、記録した画像を再生して液晶表示素子で表示し確認できるものがある。このような電子カメラの場合、暗所（光量が不足している場所をいう）ではＣＣＤの感度を上げて（ＣＣＤからの信号を増幅して）明るい画像を撮像する手法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、光量の足りない場所で撮像するために撮像素子の感度を上げ過ぎると撮像された画像に電気的なノイズ成分が目立つようになり良好な画像が得られないという問題点があるので、ある程度以上暗いところでは電子カメラでの撮像の際ストロボを用いて光量を補い、撮像するものがある。
【０００５】
また、撮像の際、焦点を自動的に合せるオートフォーカス機能を備えた光学カメラ装置が普及している。オートフォーカス方式の一例として、合焦の有無を観測してレンズとフィルム表面との距離を自動的に前後させて調節し、合焦させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ａ）に示すように中心になる被写体（以下、中心被写体）８１とそれより後にあるような物体等（以下、背景被写体）８２とを含めてストロボ撮影を行なった場合に、中心被写体８１だけが明るく撮影されて背景被写体８２がよく写らなかったり、或いは背景被写体８２は明るく写ったものの中心被写体８１だけが白飛びしてしまうといった現象が生じることがあった。
【０００７】
上記現象は中心被写体８１と背景被写体８２のどちらにストロボ光量を合せた撮像を行なったかを主因とし、特に、カメラと中心被写体８１の距離ｘ１と、カメラと背景被写体８２の距離ｘ２との差が大きい場合に生じやすいことが経験的に知られている。
【０００８】
このような場合、従来の銀塩カメラでは中心被写体８１に焦点を合せておき、ストロボを使用した後に、背景被写体８２が撮影されるまで十分な時間シャッターを開いておくことで光量を補うスローシンクロ方式があるが、デジタルカメラで、単に、ストロボ発行後にシャッター時間を遅延させて光量を補うだけでは背景被写体８２は明るく写るが中心被写体８１が白飛びすることになる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点および解決課題に基づいてなされたものであり、暗所において、遠近の差のある被写体を撮像する場合に適切な明るさの画像を得ることができる電子カメラ装置および撮像方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明の電子カメラ装置は、撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置において、所望のタイミングで撮像指示を行なうことにより発光するストロボ発光装置と、取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出手段と、輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定手段と、１回の撮像指示により、ストロボ発光量決定手段により得られた複数のストロボ発光量でストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像手段と、複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成手段と、輝度検出手段により得られた複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成手段による合成動作を禁止する禁止手段と、を有し、輝度検出手段は、ストロボ撮像手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る手段を含み、禁止手段は、輝度検出手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする。
また、第２の発明は第１の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、輝度検出手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差が所定値未満か否かを判断する判断手段を含み、判断手段により輝度差が所定値未満であると判断された場合、画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は第１又は第２の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、更に、ストロボ撮像手段による複数のストロボ撮像動作のうち少なくとも１つのストロボ撮像動作を禁止する手段を含むことを特徴とする。
また、第４の発明は第 3 の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、更に、ストロボ発光量決定手段による複数のストロボ発光量決定動作のうち少なくとも１つのストロボ発光量決定動作を禁止する手段を含むことを特徴とする。
また、第５の発明は第１乃至第 4 のいずれかの電子カメラ装置において、輝度検出手段は、取込んだ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、ストロボ発光量決定手段により得られた第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第１のストロボ画像を得る手段を含み、輝度検出手段は、更に、ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第２の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、更に、第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、更に、ストロボ発光量決定手段により得られた第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含み、画像合成手段は、第１及び第２のストロボ画像において所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を行うことにより合成画像を得ることを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は第５の発明の電子カメラ装置において、輝度検出手段は、更に、ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、更に、第１のストロボ画像中の第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、更に、ストロボ発光量決定手段により得られた第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、第７の発明は第１乃至第６のいずれかの発明の電子カメラ装置において、更に、抽出範囲を拡大または縮小させて画像の再合成を行なう再合成手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、第８の発明は、第１乃至第７のいずれかの発明の電子カメラ装置において、画像合成手段により得られた合成画像を記録する記録手段と、所定の記録指示操作があった場合に合成画像を記録手段に記録する記録制御手段とを更に備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、第９の発明の撮像方法は、撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置における撮像方法であって、取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出工程と、輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定工程と、１回の撮像指示により、得られた複数のストロボ発光量でストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像工程と、複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成工程と、複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、合成する動作を禁止する禁止工程と、を有し、輝度検出工程は、ストロボ撮像工程により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る工程を含み、禁止工程は、輝度検出工程により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成工程による合成動作を禁止することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明は撮像時に暗所で撮像を可能とするストロボ発光機能を備える電子カメラ装置と、ストロボ発光機能およびオートフォーカス機能または測距機能を有する電子カメラ装置に適用可能である。以下、実施形態１ではストロボ発光機能を備える電子カメラ装置に本発明を適用した場合を例として述べ、実施形態２ではストロボ発光機能およびオートフォーカス機能を備える電子カメラ装置に本発明を適用した場合を例として述べる。
【００３３】
＜実施形態１＞
［回路構成例］ 図１は、本発明を適用した電子カメラ装置の一実施例としてのデジタルカメラの回路構成例を示すブロック図であり、図１（ａ）で、デジタルカメラ１００は、光学系１０、ストロボ発光部１１、信号変換部１２、信号処理部１３、ＤＲＡＭ（ダイナミックメモリー）１４、制御部２０、操作部３０、表示部４０、ＯＳＤデータ用ＲＯＭ４５、記録部５０および電源９０を有している。
【００３４】
光学系１０は、撮像レンズ１０１と光量検出部および絞り駆動部を有する自動絞り機構１０２から構成され、撮像レンズ１０１を介して集光された被写体像の光束を後段のＣＣＤ１２１上に結像させる。
【００３５】
ストロボ発光部１１は、制御部２０からシャッター押下げ信号を受け取ると極めて短い時間内に所定の光量を放出（発光）し、周辺の光量を補う。
【００３６】
信号変換部１２は、ＣＣＤ１２１，ＣＣＤ駆動用タイミング信号生成回路（ＴＧ）１２２，ＣＣＤ駆動用垂直ドライバ１２３，自動利得制御回路（ＡＧＣ）１２４およびＡ／Ｄ変換器１２５を含み、前段の光学系１０を介してＣＣＤ１２１に結像した画像を電気信号に変換し、デジタルデータ（以下、画像データ）に変換して一定の周期で１フレーム分出力する。
【００３７】
ＡＧＣ１２４はストロボ設定がされていないか周辺光量が閾値（φｍｉｎ〜φｍａｘ）の下限以上の場合にはＣＣＤからの信号の増幅率を所定値に保つが、周辺光量が適正閾値（φｍｉｎ〜φｍａｘ）の下限φｍｉｎより低い場合にはＣＰＵ２１の制御によりＣＣＤ１２１からの信号がＡＧＣ１２４により増幅されてＡ／Ｄ変換器に与えられ、増幅の結果を制御部２０で光量に変換して閾値と比較し、比較結果はＡＧＣ１２４にフィードバックされる。これによりＣＣＤ１２１からの信号は光量が適正閾値内になるまで増幅される。
【００３８】
信号処理部１３は、カラープロセス回路およびＤＭＡコントローラを有し、信号変換部１２からの出力をカラープロセス処理して、デジタルの輝度、色差マルチプレクス信号（ＹＵＶデータ）とし、ＹＵＶデータをＤＲＡＭ１４の指定領域にＤＭＡ（ダイレクトメモリーアクセス）転送し、展開する。また、信号処理部１３は記録保存の際にＤＲＡＭ１４に書込まれているＹＵＶデータを読み出してＪＰＥＧ圧縮処理を施す。また、再生モードで記録部５０を介して取り込まれた記録媒体（メモリーカード）５１に保存記録されていた画像データに伸張処理を施してＹＵＶデータを再生する。
【００３９】
制御部２０は図１（ｂ）に示すように、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３およびタイマー２４を有している。なお、ＲＡＭ２２を設けることなくＲＡＭ２２の代りとしてＤＲＡＭ１４に割当てられた領域を用いるようにしてもよい。
【００４０】
ＣＰＵ２１は、上述の各回路および図示しない電源切換えスイッチ等にバスラインを介して接続し、ＲＯＭ２３に格納されている制御プログラムによりデジタルカメラ１００全体の制御を行なうと共に、操作部３０からの状態信号に対応してデジタルカメラの各機能の実行制御、例えば、ＲＯＭ２３内に格納された各モード処理手段の実行による各モード処理の実行制御、を行なう。
【００４１】
ＲＡＭ２２はデータ或いは処理結果の一時記憶および中間作業領域等に用いられる。
【００４２】
ＲＯＭ２３は上述の制御プログラムとストロボ撮像／合成手段１１０およびデジタルカメラ１００のその他の各機能を実行させるためのプログラムを記録する記録媒体であり、ＰＲＯＭ、ＦＲＯＭ（フラッシュＲＯＭ）等が用いられる。なお、これらプログラムをＲＯＭ２３以外のリムーバブルな記録媒体（例えば、フラッシュメモリー）に格納するように構成することもできる。
【００４３】
操作部３０は、図２に示すように処理モード切換えスイッチ１０５、機能選択用ボタン３１〜３５、メインスイッチ１０６、ストロボ設定ボタン３６、シャッターボタン３７、出力用ボタン３８および記録／再生モード切換えスイッチ１０７等のスイッチやボタンを構成部分とし、これらのスイッチ或いはボタンが操作されると状態信号がＣＰＵ２１に送出される。
【００４４】
表示部４０は液晶ディスプレイ等の表示装置から構成されており、撮像時に画面に被写体画像（スルー画像）が表示されるので、液晶ディスプレイ４０をファインダとして用いることができる。また、再生モード時には再生画像を表示できる。
【００４５】
ＲＯＭ４５には、液晶ディスプレイ４０に表示するＯＳＤ（0n Screen Display；挿入表示）用の記号や、図形および文字等の情報（例えば、照準点、ストロボ充電状態を表示するアイコン等）が記録されている。
【００４６】
記録部５０は記録媒体を収容しＣＰＵ２１の制御により記録媒体５１上に信号処理部１３からの画像データを記録する。なお、実施例では記録部５０は記録媒体としてのメモリーカード５１を着脱可能に構成し、データの書込／読み出しを行なうように構成したが、内部に固定されたフラッシュメモリー等の記録媒体にデータの書込／読み出しを行なうように構成してもよい。
【００４７】
［装置外観例］ 図２は、図１のデジタルカメラの一実施例の斜視図（背面図）である。デジタルカメラ１００の上面には、処理モードを切換える処理モード切換えスイッチ（スライドスイッチ）１０５と、機能選択用ボタン３１〜３５と、デジタルカメラ１００を起動するメインスイッチ１０６、ストロボ設定ボタン３６、シャッターボタン３７および出力用ボタン３８が設けられている。
【００４８】
背部には、記録モードと再生モードを切換える記録／再生モード切換えスイッチ１０７と、ストロボ表示ランプ１０８と、液晶ディスプレイ４０が設けられている。ストロボ表示ランプ１０８はＬＥＤ等で構成され、実施例では赤および緑の２種類の発光表示（点灯）が可能である。また、図示しない前面（正面）には、光学系のレンズ部分およびストロボ発光部１１および光量検出部が設けられている。
【００４９】
＜ＤＲＡＭ１４の領域設定例＞ 図３は、図１R>１のデジタルカメラ１００の回路構成を例としたＤＲＡＭ１４内の各バッファ等の領域設定例を示す説明図である。図１の例では信号処理部１３からの画像データ、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）への画像データの出力およびデータ圧縮／伸張の際の画像データの書込／読み出しに同じＤＲＡＭ１４を用いている。このためにＤＲＡＭ１４上の画像データ記録用の領域の構成として、図３のようにいくつかの領域に分割したバッファを用意することで、目的に応じて各領域を設定できる。
【００５０】
なお、図３で記号１４１はスルー画像用、再生画像用、または合成画像用として兼用される画像バッファを、１４２はストロボ発光で撮像した画像用のバッファ（以下、ストロボ画像バッファ）を、１４３はその他の設定領域および予備領域を、１４４はワークエリア（作業用エリア）を示す。なお、図３の例ではストロボ画像バッファとして１４２−１，１４２−２の２つを設定したが、２以上のストロボ画像バッファを設定することもできる。
【００５１】
［処理モード例］ 図４はデジタルカメラ１００の処理モードの構成例を示す説明図であり、デジタルカメラ１００の処理モードは記録、再生モードからなる通常モードおよび近接撮影等の特殊撮影モードに大別され、処理モード切換えスイッチ１０５の切換えにより通常モードと特殊撮影モードとの切換えがなされ、記録／再生モード切換えスイッチ１０７の操作により記録モードと再生モードの切換えが行なわれる。なお、特殊撮影モード下でも通常モードと同様に記録モードおよび再生モードがある（以下の説明は、通常モードの場合について述べるが特殊撮影モードにおいても同様である）。
【００５２】
また、各スイッチの切換えによる各モードへの分岐は、各スイッチの操作により操作部３０からＣＰＵ２１に送られる状態信号を調べて対応のモード処理用回路或いはプログラムに分岐するモード判定手段（実施例ではプログラムで構成）によって行なわれる。
（１） 記録モード記録モードは被写体像を取込んで液晶ディスプレイ４０に表示する撮像モードと、ストロボ発光により撮像を行なうストロボ撮像モードと、ユーザーが、スルー画像を視覚的に確認しながら取り込みたいタイミングでシャッターボタン３７を押し下げることにより、その時点で表示されている画像のデータ（画像データ（ＹＵＶデータ））をＤＲＡＭ１４等の不揮発性メモリーからメモリーカード５１に保存する記録保存モードを含んでいる。なお、ユーザが記録／再生モード切換えスイッチ１０７を記録側にスライドすると記録モードとなって撮像モードに遷移し、通常撮像モード下でユーザーがストロボ設定ボタン３６を押すとストロボ撮像モードに遷移し、通常撮像モード下でシャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、ストロボ撮像モード下でシャッターボタン３７が押されるとストロボ発光強度を変えた複数枚の画像が撮像され、それら複数枚の画像から合成画像を得た後、再度シャッターボタン３７が押し下げられると記録保存モードに遷移する。
【００５３】
撮像モード撮像モードでは、ＣＣＤ１２１から周期的に取り込んでくる画像データをファインダ（液晶ディスプレイ）４０上にスルー画像として表示する。
ストロボ撮像モードストロボ撮像モードに遷移すると、ストロボ設定がなされ、ストロボ表示ランプ１０８が赤色表示されると共に、ストロボ発光部１１に電源９０から電荷が印加され、ストロボが発光可能状態となるまで電荷が蓄積される。ストロボが発光可能状態になるとストロボ表示ランプ１０８が緑色に点灯される。ストロボ撮像モード下では、ＣＣＤから周期的に取り込んでくる画像データを液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示し、検出されるカメラ周囲の光量が閾値範囲の下限の場合には、ＣＣＤ１２１からの信号が増幅され液晶ディスプレイ４０には明るいスルー画像が表示される。ストロボ撮像モード下でシャッターボタン３７が押されると光量の異なる複数枚（実施例では２枚）の画像が撮像され、それら複数枚の画像から合成画像を得て液晶ディスプレイ４０に合成画像を表示し、使用者の確認を得た後、記録保存モードに遷移する。なお、ストロボ撮像モード下での撮像、画像合成／表示等の具体的動作等については後述する。
記録保存モード通常撮像モードでシャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移して液晶ディスプレイ４０にその時点で表示されている画像が静止画となり、画像バッファ１４１の内容はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。一方、ストロボ撮像モードで合成画像が表示された後に再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。
再生モード再生モードでは、メモリーカード５１に記録されている画像データ（画像データまたは／およびストロボ画像データ）を読み出し再生して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、再生された画像のデータを図示しないインターフェイスを介してパソコンやプリンタ等の外部装置に出力（送信）することができる。
【００５４】
［実施例１］
（ ストロボ撮像／合成手段）
以下の実施例は、ストロボ発光後、光量の異なる複数枚の画像を撮像して画像合成する例であり、実施例１ー１（ストロボ撮像／合成手段１１０），実施例１ー２（ストロボ撮像／合成手段１５０），実施例１ー３（ストロボ撮像／合成手段１５０’）について述べる。ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押した場合に起動され、ストロボ撮像モード処理を実行する。ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）はハードウエア回路で構成することもできるが本実施例ではこれらをプログラムで構成している。なお、ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）の各モジュールのうちあるモジュールをハードウエア回路で、その他のモジュールをプログラムで構成するようにしてもよい。また、プログラムで構成されたストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）の各モジュールはＲＯＭ２３またはメモリーカード５１に記録され、制御プログラムのコントール下でＣＰＵ２１により実行制御され、本実施例のストロボ撮像／合成処理を実現する。
【００５５】
＜実施例１−１＞ （多重撮像方式）
本実施例でストロボ撮像／合成手段１１０は、ストロボ発光強度を変えた複数枚の画像を撮像し、それら複数枚の画像から合成画像を得て液晶ディスプレイ４０に合成画像を表示し、使用者の確認を得たのち、記録保存モードに移行する。図５はストロボ撮像／合成手段１１０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１１０は、光量判定手段１１１，画像判定手段１１２，ストロボ発光量決定手段１１３、ストロボ撮像手段１１４および画像合成手段１１５を含んでいる。光量判定手段１１１は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボ撮像モードに遷移され、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値と、撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合には画像判定手段１１２に遷移する。なお、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。すなわち、周辺光量が液晶ディスプレイ４０で確認できる程度の明るさと判定され、液晶ディスプレイ４０撮像モードの場合と同様の信号処理によるスルー画像が表示される。
【００５６】
以下の説明で、複数の被写体を含む画像において、ピントが合わされている被写体を中心被写体としその他の被写体を背景被写体とする。具体的には、実施例では、スルー画像の中心被写体８１をピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を輝度分布図中で中心被写体以外で検出された凸部とする（複数の凸部がある場合には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近い凸部を背景被写体とした）。
【００５７】
画像判定手段１１２は、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１、ストロボ画像バッファ１４２−１および１４２−２に一時的に記憶されるスルー画像、第１回目のストロボ撮像により得られたストロボ画像（以下、第１ストロボ画像）、第２回目のストロボ撮像により得られたストロボ画像（以下、第２ストロボ画像）の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１，ｙ２およびその差Δｙを調べる。これにより中心被写体と背景被写体の相対的な明るさを知ることができる。画像判定手段１１２は、例えば、図６に示すような輝度分布からそれぞれスルー画像、第１ストロボ画像および第２ストロボ画像の中心被写体（８１）の輝度ｙ１ａ，ｙ１ｂ，ｙ１ｃおよび背景被写体（８２）の輝度ｙ２ａ，ｙ２ｂ，ｙ２ｃを得る。
【００５８】
ここで、図６は、図８（ａ）に示した２つの被写体８１，８２を含む画像について画像判定手段１１２により得た輝度分布の説明図であり、図６（ａ）は図８（ａ）の被写体のスルー画像の実際の輝度分布を示し、図６（ｂ）は図８（ａ）の被写体について中心被写体８１に合せた第１回目のストロボ撮像を行なった結果（第１ストロボ画像）の輝度分布を示し、図６（ｃ）は図８（ａ）の被写体について背景被写体８２に合せた第２回目のストロボ撮像を行なった結果（第２ストロボ画像）の輝度分布を示す。また、図６（ａ）’は中心被写体８１と背景被写体の距離（遠近差）が少ない場合のスルー画像の輝度分布を示す。
【００５９】
ストロボ発光量決定手段１１３は次の３つの動作を行なう。まず、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρ１と画像判定手段１１２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定すると共に、輝度ｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする。ただし、この判断は第１回目のストロボ撮像データに基づいて行なった方が判別し易い。なぜなら図８（ａ）の８１と８２とでは輝度の変化は実際あまりなく、ストロボがたかれて初めて輝度に差が生じるからである。
【００６０】
ストロボ撮像フラグがオンの場合には第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと光量検出部からの光量検出値ρ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体の輝度ーαの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定する。なお、ストロボ発光量は単位時間当りの放出電荷量の制御による発光ランプの発光制御、或いは所定の放出電荷に対する電荷放出時間の制御による発光ランプの発光制御により制御できる。本実施例ではストロボ発光量決定手段１１３は電荷放出時間を決定し、その値（秒）をＣＰＵ２１に送る。ＣＰＵ２１は決定された電荷放出時間値によりストロボ発光部１１を制御し、ストロボランプを当該時間発光させる。
【００６１】
ストロボが発光可能状態となるまで電荷が蓄積されている場合（本実施例ではストロボ表示ランプ１０８が緑色に点灯されている場合）は、ストロボ撮像が可能である。また、ストロボ発光部１１は電荷が十分蓄積されている場合には複数回の発光が可能である。
【００６２】
ストロボ撮像手段１１４は、シャッターボタン３７が押されると起動し、１回のシャッター操作で複数枚（本実施例では２枚或いは１枚）の画像を撮像してストロボ画像メモリー１４２に記憶する。この場合、シャッターボタン３７が押されると、ストロボ撮像手段１１４は、ＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻される。なお、シャッターボタン３７が押されたときＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してＣＣＤ１２１からの信号の増幅度をストロボ発光時の所定値に変えるよう制御信号を送出するよう構成してもよい。
【００６３】
ストロボ撮像手段１１４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換える。これにより、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１だけ周囲の光量を補い、現在液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示されている被写体を撮像する。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１に第１ストロボ画像として記憶される。なお、図８（ｃ）に、第１ストロボ画像で中心被写体８１は適正光量で撮像されるが、中心被写体８１と距離のある背景被写体８２は光量不足で暗く写った画像の例を示した。
【００６４】
次に、ストロボ撮像手段１１４はストロボ撮像フラグを調べ、ストロボ撮像フラグがオンの場合にはＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）或いは所定値にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻される。ストロボ撮像手段１１４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換え、ストロボ発光量決定手段１１３で決定されたストロボ発光量Ｐ２でストロボを発光させて光量を補い、同じ被写体群を撮像してその第２ストロボ画像（データ）をストロボ画像メモリー１４２−２に記憶する。なお、図８（ｄ）に、第２ストロボ画像で中心被写体８１は光量が高過ぎて白飛びするが背景被写体８２は適正光量で撮像された画像の例を示した。なお、ストロボ撮像フラグがオフの場合には画像合成不要（すなわち、第１ストロボ画像で中心被写体８１および背景被写体８２が適正に撮像されているものとして）２回目の撮像は行なわない。
【００６５】
画像合成手段１１５は、ストロボ撮像フラグがオンの場合にストロボ画像バッファ１４２−１に記憶された第１ストロボ画像（図８（ｃ））と第２ストロボ画像（図８（ｄ））を合成して適正な光量の画像（図８R>８（ｅ））を得る。今、第１ストロボ画像の輝度分布を図６（ｂ）に示した分布とすると、図８（ａ）の中心被写体８１の輝度ｙ１ｂは、０＜＜ｙ１ｂ＜２５５であり、背景被写体８２の輝度ｙ２ｂは、０＜ｙ２ｂ＜＜２５５である。また、第２ストロボ画像の輝度分布を図６（ｃ）に示した分布とすると、図８（ａ）の中心被写体８１の輝度ｙ１ｃは最大輝度となり、背景被写体８２の輝度は０＜ｙ２ｃ＝ｙ１ｂ−α＜＜２５５である。ここで、適正な光量の画像をストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ｂから±β（α＜β＜Δｙｂ）の範囲の輝度の画像部分とする。
【００６６】
画像合成手段１１５はストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。この場合、画像バッファ１４１にはすでに第２ストロボ画像が書込まれているので、切抜かれた第１ストロボ画像の部分が第２ストロボ画像の上に上塗りされる。すなわち、重ね書きされるので画像バッファ１４１の合成画像は中心被写体の輝度がｙ１ｂ、背景被写体の輝度がｙ２ｃの画像となり、この合成画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段１１５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段１１０を構成してもよい。なお、ストロボ撮像フラグがオフの場合には第２ストロボ画像は撮像されないので、上記画像合成を行なうことなくストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込む。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される。
【００６７】
図７は、ストロボ撮像モード下での多重撮像方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートであり、図８はフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順の説明図である。以下、図１〜図８を基に説明する。図７で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、撮像者が周辺の明るさからストロボ撮影が必要と判断するか、或いはファインダ或いは液晶ディスプレイ４０の画面の明るさからストロボ撮影が必要と判断してストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段１１０が起動され、ストロボ表示ランプ１０８が点灯されＳ２に移行する。ストロボ表示ランプ１０８はストロボ充電状態では赤、ストロボ発光可能状態では青色に点灯する。ストロボ設定ボタン３６を再度押すとストロボ表示ランプ１０８が消灯し、ストロボ撮像／合成手段１１０による処理が中断されて通常撮像モードに戻る（Ｓ１）。
【００６８】
次に、光量判定手段１１１が起動され、光量検出部からの検出光量と撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合にはＳ３に移行する。なお、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移する（Ｓ２）。上記Ｓ２でＬ＜φの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｓ３）。さらに、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρ１と、スルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定すると共にｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする（Ｓ４）。この判断についても前記ストロボ発光量決定手段と同様のことがいえる。
【００６９】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＳ６に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１には第１ストロボ画像が記憶される（Ｓ５）。次に、ストロボ撮像フラグを調べ（Ｓ６）、オンの場合にはＳ８に移行し、オフの場合にはストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込みＳ１２に移行する。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される（Ｓ７）。
【００７０】
上記Ｓ６でストロボ撮像フラグがオンの場合には、第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと光量検出部からの光量検出値ρ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度−αの範囲なるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定しＳ９に移行する（Ｓ８）。ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換えてＳ１０に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第２のストロボ発光）して発光量Ｐ２だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ２を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−２には第２のストロボ画像が記憶される（Ｓ９）。
【００７１】
ストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これにより第１ストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分が第２ストロボ画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｓ１０）。
【００７２】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｓ１１）。
【００７３】
再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｓ１２）。なお、上記例では複数の背景被写体がある場合（スルー画像の輝度分布に複数の凸部がある場合）には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近い凸部を背景被写体として、中心被写体と１つの背景被写体の２つの画像を合成する例について説明したが、背景被写体を２以上とし３つ以上の画像を合成するように構成することもできる。この場合、ストロボ画像バッファ１４２を３つ以上設け、ストロボ発光量決定の際には、中心被写体８１に対するストロボ発光量をＰ１とし、背景被写体についてはその存在を示す凸部（図６）の輝度の高い順にＰ２，Ｐ３，・・として決定し、合成の際には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近いストロボ画像ｎ（ｎは自然数）をストロボ画像バッファ１４１−ｎ（図示せず）から画像バッファ１４１に書込み、ストロボ画像ｎ−１，・・・，ストロボ画像２，ストロボ画像１を順次ストロボ画像バッファ１４１−ｎ−１，・・・，１４１−２、１４１−１から画像バッファ１４１に書込まれたストロボ画像ｎに上塗りするように書込む。
【００７４】
＜ 実施例１−２＞ （スローシンクロ撮影（その１））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためシャッタースピードを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図９はストロボ撮像／合成手段１５０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１５０は、光量判定手段１５１，画像判定手段１５２，ストロボ発光量決定手段１５３、ストロボ撮像手段１５４、シャッター動作制御手段１５５および画像合成手段１５６を含んでいる。
【００７５】
ここで、光量判定手段１５１は、図５（実施例１−１）の光量判定手段１１１と同様であり、ユーザーのストロボ設定操作よるストロボ撮像モードへの遷移の適否を検出光量を基に判定する。すなわち、撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合には画像判定手段１５２に遷移し、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除して通常撮像モードに遷移する。
【００７６】
画像判定手段１５２は、図５（実施例１ー１）の画像判定手段１１２と同様に、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１に一時的に記憶されるスルー画像の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１ａ，ｙ２ａおよびその差Δｙを調べる。これにより中心被写体と背景被写体の相対的な明るさを知ることができる。
【００７７】
ストロボ発光量決定手段１５３は、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρと画像判定手段１５２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する。
【００７８】
ストロボ撮像手段１５４は、図５のストロボ撮像手段１１４（実施例１−１）と同様に、シャッターボタン３７が押されると起動し、１回のシャッター操作で１枚の画像を撮像してストロボ画像メモリー１４２−１に記憶する。ストロボ撮像手段１５４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換える。これにより、ストロボが発光して発光量Ｐだけ周囲の光量を補い、現在液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示されている被写体を撮像する。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐを加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にストロボ画像として記憶される。
【００７９】
次に、ストロボ撮像手段１５４はＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）或いは所定値にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、スルー画像が画像バッファ１４１に取込まれる。
【００８０】
シャッター動作制御手段１５５は、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２ー１に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、図１０に示すような中心被写体８１と背景被写体８２のピークの輝度ｙ１ｂ，ｙ２ｂ、ｙ１ｃ，ｙ２ｃを調べる。
【００８１】
ここで、図１０は、図８（ａ）に示した２つの被写体８１，８２を含む画像について画像判定手段１５２およびシャッター動作制御手段１５５により得た輝度分布の説明図であり、図１０（ａ）は図８（ａ）の被写体のスルー画像の実際の輝度分布を示し、図１０（ｂ）は図８（ａ）の被写体について中心被写体８１に合せたストロボ撮像を行なった結果（ストロボ画像）の輝度分布を示し、図１０（ｃ）は図８（ａ）の被写体についてストロボ撮像後、シャッタースピードを制御して遅延させたスルー画像（図８（ｄ））の輝度分布を示す。また、図１０（ｄ）は後述の合成画像（図８（ｅ））の輝度分布を示す。
【００８２】
シャッター動作制御手段１５５は自動絞り機構１０２の絞り駆動部に対する絞り閉鎖（シャッター）のタイミングを制御する。すなわち、シャッター動作制御手段１５５は、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂーｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δのとき絞り駆動部に対する絞り閉鎖信号の出力を行って、画像バッファ１４１のスルー画像への光量の累積を遮断し、画像合成手段１５６に遷移する。また、｜Δｙ｜≧δのときは絞り駆動部に対する絞り閉鎖信号の出力を行なわず｜Δｙ｜＜δになるまで輝度の比較動作を継続する。ここでδは閾値（δ≧０）である。
【００８３】
画像合成手段１５６は画像バッファ１４１に記憶されたスルー画像（図８（ｄ））とストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されたストロボ画像（図８（ｃ））を合成して適正な光量の画像（図８（ｅ））を得る。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段１５６の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段１５０を構成してもよい。
【００８４】
図１１は、ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。なお、図１１のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。図１１で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、ステップＵ１〜Ｕ３、Ｕ８，Ｕ９は図７のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１１，Ｓ１２と同様の動作である。撮像者がストロボ設定ボタン３６（図２）を押すと、ストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段１５０が起動されＵ２に移行し（Ｕ１）、次に、光量判定手段１５１が起動され、光量検出部からの検出光量と撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合にはＵ３に移行し、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除する（Ｕ２）。Ｌ＜φの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｕ３）。
【００８５】
さらに、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρと、スルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する（Ｕ４）。ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＵ６に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光して発光量Ｐだけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐを加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にはストロボ画像が記憶される（Ｕ５）。
【００８６】
次に、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッター動作が遅延されている間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δの場合にはＵ７に移行し、｜Δｙ｜≧δの場合には｜Δｙ｜＜δになるまでシャッター動作をまって画像バッファ１４１のスルー画像の光量累積を行なう（Ｕ６）。｜Δｙ｜＜δの場合には、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像（データ）の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１（図１０（ｂ））を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これによりストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分がスルー画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｕ７）。
【００８７】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｕ８）。
【００８８】
再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｕ９）。
【００８９】
＜ 実施例１−３＞ （スローシンクロ撮影（その２））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためゲインを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１２はストロボ撮像／合成手段１５０’の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１５０’は、光量判定手段１５１，画像判定手段１５２，ストロボ発光量決定手段１５３、ストロボ撮像手段１５４、ゲイン制御手段１５５’および画像合成手段１５６を含んでいる。なお、ストロボ撮像／合成手段１５０’の構成要素のうち、ストロボ撮像／合成手段１５０〜ストロボ撮像手段１５４および画像合成手段１５６の構成および機能は図９のストロボ撮像／合成手段１５０と同様である。
【００９０】
ゲイン制御手段１５５’は、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２−１に一時的に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に一時的に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、図１０に示すような中心被写体８１と背景被写体８２のピークの輝度ｙ１ｂ，ｙ２ｂ、ｙ１ｃ，ｙ２ｃを調べる。
【００９１】
そして、ゲイン制御手段１５５’は、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δのときＡＧＣ１２４を制御して中心被写体８１と背景被写体８２の明るさが同じ程度になるまで、ストロボ撮像後のゲインを増加させる。ＡＧＣ１２４はゲイン制御手段１５５’により制御信号が与えられると、ＣＣＤ１２１からの信号を増幅してＡ／Ｄ変換器に与える。増幅の結果は制御部２０で光量に変換され、ゲイン制御手段１５５’によって閾値δと比較され、比較結果はＡＧＣ１２４にフィードバックされる。これによりＣＣＤ１２１からの信号は光量が適正閾値内（｜Δｙ｜＜δ）になるまで増幅されるので、画像バッファ１４１のスルー画像の明るさはストロボ画像バッファ１４２ー１のストロボ画像の明るさとほぼ同じになる。ここでδは閾値（δ≧０）である。また、この場合のデジタルカメラの動作は、図１１のフローチャートと同様であり、ステップＵ６の動作をゲイン制御手段１５５’による輝度比較動作およびゲイン制御動作に置き換えればよい。
【００９２】
＜実施形態２＞
本実施形態では本発明を適用した電子カメラの一実施例として、図１のデジタルカメラ１００の構成にオートフォーカス機構を設けたデジタルカメラ（以下、デジタルカメラ２００と記す）を例として説明する。
【００９３】
［回路構成例］
本実施例のデジタルカメラ２００は、図１（ａ）で、デジタルカメラ１００の光学系１０の構成にオートフォーカス機構１０３（図１３）を加えた構成をなし、自動焦点制御（オートフォーカス制御）により被写体からの光を後段の信号変換部１２のＣＣＤ１２１上に結像させる。光学系１０以外の回路構成は図１のデジタルカメラ１００と同様とする。また、ＤＲＡＭ１４の領域設定、装置外観、および処理モードも同様とする。なお、ＲＯＭ２３は制御プログラムとストロボ撮像／合成手段２１０およびデジタルカメラ２００のその他の各機能を実行させるためのプログラムを記録する。
【００９４】
＜オートフォーカス機構＞
［構成例］図１３は光学系１０に設けられたオートフォーカス機構の構成例を示すブロック図であり、オートフォーカス機構１０３は、レンズ駆動信号によって駆動され、レンズ１０１を前後に移動させるレンズ駆動部（例えば、ステップモータ）１０３１と、レンズ１０１からの光学像を基に合焦の正否を判定して、判定信号を制御部２０に送出する合焦検証部１０３２と、制御部２０からの制御信号を基にレンズ駆動信号をレンズ駆動部１０３１に与えるレンズ駆動制御部１０３３を有している。そして、オートフォーカス機構１０３はレンズ１０１の移動距離ΣΔＸと画角情報を制御部２０に与え、制御部２０からレンズ駆動制御信号を受け取る。
【００９５】
［オートフォーカス制御の原理］
図１４はオートフォーカス機構によるオートフォーカス制御の原理説明図である。図１４で、被写体１とレンズ１０１との距離をＡ、レンズ１０１とＣＣＤ１２１表面との距離をＢ、レンズの焦点距離をＦとすると、１／Ａ＋１／Ｂ＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１を±ΔＸ（ΔＸ＜Ｂ＜＜Ａ）移動させると、１／（Ａ−ΔＸ）＋１／（Ｂ＋ΔＸ）＝１／Ｆ または、１／（Ａ＋ΔＸ）＋１／（Ｂ−ΔＸ）＝１／Ｆとなるが、Ｂ＜＜Ａであるから左辺第１項の１／（Ａ＋ΔＸ）≒１／Ａとみなし得るので、１／Ａ＋１／（Ｂ±ΔＸ）＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１とＣＣＤ１２１の新たな距離Ｂ’＝Ｂ±ΔＸにおける被写体の合焦状態を検出して、ピントの合否を判定して、その結果によりレンズの移動距離ΔＸを算出して、レンズ１０１の移動制御を行なうことにより、オートフォーカス（自動合焦）を行なうことができる。
【００９６】
［オートフォーカス動作］
撮像モードでユーザがデジタルカメラ２００を被写体１の方向に向けると、ファインダー（図示せず）の中心（ファインダー内に輝点等で示される）部分の像に対し、合焦検証部１０３２で合焦検証が行なわれ、ピントがあっていない場合にはその差分データ（判定信号）が制御部２０に与えられ、制御部２０ではピント合せに必要な移動距離ΔＸを算出して、これに基づいた制御信号（駆動量信号）をレンズ駆動制御部１０３３に送出する。レンズ駆動制御部１０３３は制御信号に基づいてレンズ駆動信号をレンズ駆動部１０３１に与え、レンズ駆動部１０３１はレンズ１０１を指示された距離だけ移動させる。この結果を合焦検証部１０３２を介してフィードバックして、ピント合せを行なう。
【００９７】
［実施例２］
以下の実施例は、被写体までの距離を計測してストロボ光量を得てストロボ発光した後、光量の異なる複数枚の画像を撮像して画像合成する例であり、実施例２ー１（ストロボ撮像／合成手段２１０），実施例２−２（ストロボ撮像／合成手段２５０），実施例１ー３（ストロボ撮像／合成手段２５０’）について述べる。
【００９８】
ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押した場合に起動され、ストロボ撮像モード処理を実行する。ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）はハードウエア回路で構成することもできるが本実施例ではこれらをプログラムで構成している。なお、ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）の各モジュールのうちあるモジュールをハードウエア回路で、その他のモジュールをプログラムで構成するようにしてもよい。また、プログラムで構成されたストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）の各モジュールはＲＯＭ２３またはメモリーカード５１に記録され、制御プログラムのコントール下でＣＰＵ２１により実行制御され、本実施例のストロボ撮像／合成処理を実現する。
【００９９】
＜ 実施例２−１＞ （多重撮像方式）
図１５はストロボ撮像／合成手段２１０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２１０は、距離計測手段２１１，画像判定手段２１２，ストロボ発光量決定手段２１３，ストロボ撮像手段２１４，および画像合成手段２１５を含んでいる。距離計測手段２１１は、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体および背景被写体にピントを合せる操作を行なうことによってピントを合せた被写体との距離および画面内での位置を算出し、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶させる。
【０１００】
距離の計算は、図１４で述べたようにピント合せの際にレンズ１０１を±ΔＸ（ΔＸ＜Ｂ＜＜Ａ）移動させると、１／Ａ＋１／（Ｂ±ΔＸ）＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１とＣＣＤ１２１の新たな距離Ｂ’＝Ｂ±ΔＸおよびレンズ１０１の焦点距離Ｆは既知であることから、１／Ａ＝１／Ｆ−１／（Ｂ±ΔＸ）から、被写体１とレンズ１０１の距離Ａ＝｛（Ｂ±ΔＸ）・Ｆ｝／（Ｂ−Ｆ）
として算出することができるので、中心被写体および背景被写体とレンズ１０１との距離も同様にしてピント合せの際に求めることができる。
【０１０１】
また、距離計測手段２１１は、中心被写体と各背景被写体との距離の差ΔＸ１，ΔＸ２，・・・，ΔＸｎのうち、最も大きい差ΔＸｉを算出して閾値ψと比較し、ΔＸｉ≧ψの場合には画像判定手段２１２に遷移する。なお、ΔＸｉ＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。すなわち、周辺光量が液晶ディスプレイ４０で確認できる程度の明るさと判定され、液晶ディスプレイ４０に撮像モードの場合と同様の信号処理によるスルー画像が表示される。
【０１０２】
画像判定手段２１２の構成および機能は、実施形態１の画像判定手段１１２（図５）の構成および機能と同様であるが、実施例では、説明上、スルー画像の中心被写体８１を最初にピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を最後にピントが合わされた被写体とする。
【０１０３】
ストロボ発光量決定手段２１３は次の３つの動作を行なう。まず、中心被写体８１とレンズ１０１の距離ｘ１と画像判定手段１１２で得たスルー画像（図８R>８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定する。また、ｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする。ストロボ撮像フラグは距離の差でオン、オフしてもよい。
【０１０４】
ストロボ撮像フラグがオンの場合には第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと背景被写体８２とレンズ１０１の距離ｘ２とを基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体の輝度−αの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定する。ストロボ撮像手段２１４の構成および機能は、実施形態１のストロボ撮像手段１１４（図５）の構成および機能と同様とする。画像合成手段２１５の構成および機能は、実施形態１の画像合成手段１１５（図５）の構成および機能と同様とする。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、実施形態１と同様に使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段２１５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段２１０を構成できる。
【０１０５】
図１６は、ストロボ撮像モード下のデジタルカメラ２００の動作例を示すフローチャートである。なお、図１６のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。以下、図１〜図４，図６，図８〜図１６を基に説明する。また、説明上、撮像する画像を中心被写体８１および背景被写体８２に光量を合せた２つのストロボ画像とする。図１６で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、撮像者が周辺の明るさからストロボ撮影が必要と判断するか、或いはファインダ或いは液晶ディスプレイ４０の画面の明るさからストロボ撮影が必要と判断してストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段２１０が起動され、ストロボ表示ランプ１０８が点灯されＴ２に移行する。ストロボ設定ボタン３６を再度押すとストロボ表示ランプ１０８が消灯し、ストロボ撮像／合成手段２１０による処理が中断されて通常撮像モードに戻る（Ｔ１）。
【０１０６】
次に、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体８１および背景被写体８２にピントを合せる操作を行なうと、ピントを合せた被写体毎にレンズ１０１との距離ｘ１，ｘ２とその画面内での位置（座標値）が算出され、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶される（Ｔ２）。また、中心被写体８１と背景被写体８２との距離の差ΔＸ１を算出して閾値ψと比較し、ΔＸ１≧ψの場合にはＴ４に遷移する。なお、ΔＸ１＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる（Ｔ３）。この被写体の明暗は前記（Ｓ４）と同様に判断してもよい。
【０１０７】
上記Ｔ３でΔＸ１≧ψの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｔ４）。さらに、測定した距離ｘ１とスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１’を決定すると共にｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする（Ｔ５）。この場合も、ストロボ撮像フラグは距離の差でオンオフしてもよい。
【０１０８】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＴ７に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１には第１のストロボ画像が記憶される（Ｔ６）。
【０１０９】
次に、ストロボ撮像フラグを調べ（Ｔ７）、オンの場合にはＴ９に移行し、オフの場合にはストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込みＴ１３に移行する。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される（Ｔ８）。上記Ｔ７でストロボ撮像フラグがオンの場合には、第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと距離ｘ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度−αの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２’を決定しＴ１０に移行する（Ｔ９）。ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換えてＴ１１に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第２のストロボ発光）して発光量Ｐ２’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ２’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−２には第２のストロボ画像が記憶される（Ｔ１０）。
【０１１０】
ストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これにより第１ストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分が第２ストロボ画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｔ１１）。
【０１１１】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｔ１２）。再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｔ１３）。なお、上記例ではスルー画像の中心被写体８１を最初にピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を次にピントが合わされた被写体とし、２つのストロボ画像を撮像して合成したが、複数の背景被写体がある場合に３つ以上のストロボ画像を撮像して合成画像を得ることもできる。
【０１１２】
この場合、ストロボ画像バッファ１４２を３つ以上設け、距離計測の際には中心被写体にピント合せを行なった後、順次背景被写体のピント合せを行なって、距離ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎを求め、ストロボ発光量決定の際は、中心被写体に対するストロボ発光量をＰ１とし、背景被写体については距離ｘ２，・・・，ｘｎに対応する部分の輝度をしらべ、Ｐ２，Ｐ３，・・として決定し、合成の際には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近いストロボ画像ｎ（ｎは自然数）をストロボ画像バッファ１４１−ｎ（図示せず）から画像バッファ１４１に書込み、ストロボ画像ｎ−１，・・・，ストロボ画像２，ストロボ画像１を順次ストロボ画像バッファ１４１−ｎ−１，・・・，１４１−２、１４１−１から画像バッファ１４１に書込まれたストロボ画像ｎに上塗りするように書込む。
【０１１３】
＜ 実施例２−２＞ （スローシンクロ撮影（その１））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためシャッタースピードを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１７はストロボ撮像／合成手段２５０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２５０は、距離計測手段２５１，画像判定手段２５２，ストロボ発光量決定手段２５３、ストロボ撮像手段２５４、シャッター動作制御手段２５５および画像合成手段２５６を含んでいる。
【０１１４】
距離計測手段２５１は図１５（実施例２−１）の距離計測手段２１１と同様であり、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体および背景被写体にピントを合せる操作を行なうことによってピントを合せた被写体との距離および画面内での位置を算出し、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶させる。また、距離計測手段２５１は、中心被写体と各背景被写体との距離の差ΔＸ１，ΔＸ２，・・・，ΔＸｎのうち、最も大きい差ΔＸｉを算出して閾値ψと比較し、ΔＸｉ≧ψの場合には画像判定手段２５２に遷移する。なお、ΔＸｉ＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除し通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。
【０１１５】
画像判定手段２５２は、図１５（実施例２−１）の画像判定手段２１２と同様に、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１に一時的に記憶されるスルー画像の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１，ｙ２およびその差Δｙを調べる。
【０１１６】
ストロボ発光量決定手段２５３は、中心被写体８１とレンズ１０１の距離ｘ１と画像判定手段２５２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する。ストロボ撮像手段２５４の構成および機能は、実施形態１のストロボ撮像手段１５４（図９）の構成および機能と同様である。
【０１１７】
シャッター動作制御手段２５５の構成および機能は、実施形態１のシャッター動作制御手段１５５（図９）の構成および機能と同様である。画像合成手段２５６の構成および機能は、実施形態１の画像合成手段１５６（図９）の構成および機能と同様であり、画像バッファ１４１に記憶されたスルー画像（図８（ｄ））とストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されたストロボ画像（図８（ｃ））を合成して適正な光量の画像（図８（ｅ））を得る。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、実施形態１の場合と同様に使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段２５５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段２５０を構成できる。
【０１１８】
図１８は、ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。なお、図１８のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。図１８で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、ステップＶ１〜Ｖ４、Ｖ９，Ｖ１０は図１６のステップＴ１〜Ｔ４、Ｔ１２，Ｔ１３と同様の動作である。撮像者がストロボ設定ボタン３６（図２R>２）を押すと、ストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段２５０が起動されＶ２に移行し（Ｖ１）、次に、中心被写体８１および背景被写体８２にピントを合せる操作を行なうと、ピントを合せた被写体毎にレンズ１０１との距離とその画面内での位置が算出され、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶される（Ｖ２）。
【０１１９】
また、中心被写体８１と背景被写体８２との距離の差ΔＸ１を算出して閾値ψと比較し、ΔＸ１≧ψの場合にはＶ４に遷移する。なお、ΔＸ１＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除して通常撮像モードに遷移する（Ｖ３）。上記Ｖ３でΔＸ１≧ψの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｖ４）。さらに、測定した距離ｘ１とスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐ’を決定する（Ｖ５）。
【０１２０】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＶ７に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光して発光量Ｐ’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にはストロボ画像が記憶される（Ｖ６）。
【０１２１】
次に、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッター動作が遅延されている間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δの場合にはＶ８に移行し、｜Δｙ｜≧δの場合には｜Δｙ｜＜δになるまでシャッター動作をまって画像バッファ１４１のスルー画像の光量累積を行なう（Ｖ７）。｜Δｙ｜＜δの場合には、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像（データ）の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１（図１０（ｂ））を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これによりストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分がスルー画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｖ８）。
【０１２２】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｖ９）。再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｖ１０）。
【０１２３】
＜ 実施例２−３＞ （スローシンクロ撮影（その２））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためゲインを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１９はストロボ撮像／合成手段２５０’の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２５０’は、光量判定手段２５１，画像判定手段２５２，ストロボ発光量決定手段２５３、ストロボ撮像手段２５４、ゲイン制御手段２５５’および画像合成手段２５６を含んでいる。なお、ストロボ撮像／合成手段２５０’の構成要素のうち、ストロボ撮像／合成手段２５０〜ストロボ撮像手段２５４および画像合成手段２５６の構成および機能は図１５のストロボ撮像／合成手段２５０と同様である。
【０１２４】
ゲイン制御手段２５５’は、実施形態１（実施例１−３）のゲイン制御手段１５５’と同様であり、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを得る。そして｜Δｙ｜＜δのときＡＧＣ１２４を制御して中心被写体８１と背景被写体８２の明るさが同じ程度になるまで、ストロボ撮像後のゲインを増加させる。また、この場合のデジタルカメラの動作は、図１８のフローチャートと同様であり、ステップＶ７の動作をゲイン制御手段１５５’による輝度比較動作およびゲイン制御動作に置き換えればよい。
【０１２５】
以上本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。暗い場合には、この方法でも十分と考えられる。なお、本発明では、被写体の輝度や距離に基づいてストロボ発光量を制御するようにしたが、単純にストロボ発光量を順次変えながら複数枚撮影し、その後、適度な明るさの部分を抽出して合成するようにしてもよい。また、本発明ではストロボ発光後に複数枚の画像を撮影し、それらを合成して適切な画像を得たが、ストロボ発光を行なわずにシャッタースピード、又はゲインを変えて撮影した複数の画像を合成するようにしてもよい。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明の電子カメラ装置および第９の発明の撮像方法によれば、取込んだ画像の輝度を基にストロボを発光させて複数のストロボ画像を得て、所定範囲の輝度を有する部分の輝度を抽出して合成画像を得るので、被写体が複数の場合でもそれぞれの被写体について適切な明るさの画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した撮像装置の一実施例としてのデジタルカメラの回路構成例を示すブロック図である。
【図２】 図１のデジタルカメラの一実施例の斜視図（背面図）である。
【図３】 ＤＲＡＭ内の各バッファ等の領域設定例を示す説明図である。
【図４】 デジタルカメラの処理モードの構成例を示す説明図である。
【図５】 ストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図６】 ２つの被写体の輝度分布の説明図である。
【図７】 ストロボ撮像モード下で多重撮像方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図８】 ストロボ撮像／合成処理手順の説明図である。
【図９】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１０】 ２つの被写体の輝度分布の説明図である。
【図１１】 ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１２】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１３】 オートフォーカス機構の構成例を示すブロック図である。
【図１４】 オートフォーカス機構によるオートフォーカス制御の原理説明図である。
【図１５】 第２の実施形態でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１６】 第２の実施形態でのストロボ撮像モード下のデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１７】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１８】 ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１９】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 被写体
１１ ストロボ発光装置
４２ 液晶ディスプレイ装置（表示装置）
５１ 記録媒体（メモリーカード）
１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１０２ 自動絞り装置（光量検出手段）
１１２ 画像判定手段（輝度検出手段）
１１３ ストロボ発光量検出手段
１１４ ストロボ撮像手段
１１５ 画像合成手段
１０３ オートフォーカス機構
１２１ ＣＣＤ（撮像素子）
１５５ シャッター動作制御手段（撮像手段）
１５５’ ゲイン制御手段（撮像手段）
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラ等の電子カメラ装置に関し、特に、ストロボ撮像時における撮像技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光量の足りない場所での撮像は、光学カメラ（銀塩カメラ）では露光時間を長くして撮像するか、或いはストロボを発光させることで光量を補って撮像を行なっている。後者の場合、ストロボを用いると露光時間を短くできるので、暗所でもカメラを固定することなく撮像できる。
【０００３】
一方、デジタルカメラ等の電子カメラでは液晶表示素子などの表示素子を備えＣＣＤで取込んだ画像を液晶表示素子で表示して被写体を確認し、所望のタイミングで撮像／記録し、また、記録した画像を再生して液晶表示素子で表示し確認できるものがある。このような電子カメラの場合、暗所（光量が不足している場所をいう）ではＣＣＤの感度を上げて（ＣＣＤからの信号を増幅して）明るい画像を撮像する手法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、光量の足りない場所で撮像するために撮像素子の感度を上げ過ぎると撮像された画像に電気的なノイズ成分が目立つようになり良好な画像が得られないという問題点があるので、ある程度以上暗いところでは電子カメラでの撮像の際ストロボを用いて光量を補い、撮像するものがある。
【０００５】
また、撮像の際、焦点を自動的に合せるオートフォーカス機能を備えた光学カメラ装置が普及している。オートフォーカス方式の一例として、合焦の有無を観測してレンズとフィルム表面との距離を自動的に前後させて調節し、合焦させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ａ）に示すように中心になる被写体（以下、中心被写体）８１とそれより後にあるような物体等（以下、背景被写体）８２とを含めてストロボ撮影を行なった場合に、中心被写体８１だけが明るく撮影されて背景被写体８２がよく写らなかったり、或いは背景被写体８２は明るく写ったものの中心被写体８１だけが白飛びしてしまうといった現象が生じることがあった。
【０００７】
上記現象は中心被写体８１と背景被写体８２のどちらにストロボ光量を合せた撮像を行なったかを主因とし、特に、カメラと中心被写体８１の距離ｘ１と、カメラと背景被写体８２の距離ｘ２との差が大きい場合に生じやすいことが経験的に知られている。
【０００８】
このような場合、従来の銀塩カメラでは中心被写体８１に焦点を合せておき、ストロボを使用した後に、背景被写体８２が撮影されるまで十分な時間シャッターを開いておくことで光量を補うスローシンクロ方式があるが、デジタルカメラで、単に、ストロボ発行後にシャッター時間を遅延させて光量を補うだけでは背景被写体８２は明るく写るが中心被写体８１が白飛びすることになる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点および解決課題に基づいてなされたものであり、暗所において、遠近の差のある被写体を撮像する場合に適切な明るさの画像を得ることができる電子カメラ装置および撮像方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明の電子カメラ装置は、撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置において、所望のタイミングで撮像指示を行なうことにより発光するストロボ発光装置と、取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出手段と、輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定手段と、１回の撮像指示により、ストロボ発光量決定手段により得られた複数のストロボ発光量でストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像手段と、複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成手段と、輝度検出手段により得られた複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成手段による合成動作を禁止する禁止手段と、を有し、輝度検出手段は、ストロボ撮像手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る手段を含み、禁止手段は、輝度検出手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする。
また、第２の発明は第１の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、輝度検出手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差が所定値未満か否かを判断する判断手段を含み、判断手段により輝度差が所定値未満であると判断された場合、画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は第１又は第２の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、更に、ストロボ撮像手段による複数のストロボ撮像動作のうち少なくとも１つのストロボ撮像動作を禁止する手段を含むことを特徴とする。
また、第４の発明は第 3 の発明の電子カメラ装置において、禁止手段は、更に、ストロボ発光量決定手段による複数のストロボ発光量決定動作のうち少なくとも１つのストロボ発光量決定動作を禁止する手段を含むことを特徴とする。
また、第５の発明は第１乃至第 4 のいずれかの電子カメラ装置において、輝度検出手段は、取込んだ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、ストロボ発光量決定手段により得られた第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第１のストロボ画像を得る手段を含み、輝度検出手段は、更に、ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第２の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、更に、第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、更に、ストロボ発光量決定手段により得られた第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含み、画像合成手段は、第１及び第２のストロボ画像において所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を行うことにより合成画像を得ることを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は第５の発明の電子カメラ装置において、輝度検出手段は、更に、ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、ストロボ発光量決定手段は、更に、第１のストロボ画像中の第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、ストロボ撮像手段は、更に、ストロボ発光量決定手段により得られた第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、第７の発明は第１乃至第６のいずれかの発明の電子カメラ装置において、更に、抽出範囲を拡大または縮小させて画像の再合成を行なう再合成手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、第８の発明は、第１乃至第７のいずれかの発明の電子カメラ装置において、画像合成手段により得られた合成画像を記録する記録手段と、所定の記録指示操作があった場合に合成画像を記録手段に記録する記録制御手段とを更に備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、第９の発明の撮像方法は、撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置における撮像方法であって、取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出工程と、輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定工程と、１回の撮像指示により、得られた複数のストロボ発光量でストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像工程と、複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成工程と、複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、合成する動作を禁止する禁止工程と、を有し、輝度検出工程は、ストロボ撮像工程により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る工程を含み、禁止工程は、輝度検出工程により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、画像合成工程による合成動作を禁止することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明は撮像時に暗所で撮像を可能とするストロボ発光機能を備える電子カメラ装置と、ストロボ発光機能およびオートフォーカス機能または測距機能を有する電子カメラ装置に適用可能である。以下、実施形態１ではストロボ発光機能を備える電子カメラ装置に本発明を適用した場合を例として述べ、実施形態２ではストロボ発光機能およびオートフォーカス機能を備える電子カメラ装置に本発明を適用した場合を例として述べる。
【００３３】
＜実施形態１＞
［回路構成例］ 図１は、本発明を適用した電子カメラ装置の一実施例としてのデジタルカメラの回路構成例を示すブロック図であり、図１（ａ）で、デジタルカメラ１００は、光学系１０、ストロボ発光部１１、信号変換部１２、信号処理部１３、ＤＲＡＭ（ダイナミックメモリー）１４、制御部２０、操作部３０、表示部４０、ＯＳＤデータ用ＲＯＭ４５、記録部５０および電源９０を有している。
【００３４】
光学系１０は、撮像レンズ１０１と光量検出部および絞り駆動部を有する自動絞り機構１０２から構成され、撮像レンズ１０１を介して集光された被写体像の光束を後段のＣＣＤ１２１上に結像させる。
【００３５】
ストロボ発光部１１は、制御部２０からシャッター押下げ信号を受け取ると極めて短い時間内に所定の光量を放出（発光）し、周辺の光量を補う。
【００３６】
信号変換部１２は、ＣＣＤ１２１，ＣＣＤ駆動用タイミング信号生成回路（ＴＧ）１２２，ＣＣＤ駆動用垂直ドライバ１２３，自動利得制御回路（ＡＧＣ）１２４およびＡ／Ｄ変換器１２５を含み、前段の光学系１０を介してＣＣＤ１２１に結像した画像を電気信号に変換し、デジタルデータ（以下、画像データ）に変換して一定の周期で１フレーム分出力する。
【００３７】
ＡＧＣ１２４はストロボ設定がされていないか周辺光量が閾値（φｍｉｎ〜φｍａｘ）の下限以上の場合にはＣＣＤからの信号の増幅率を所定値に保つが、周辺光量が適正閾値（φｍｉｎ〜φｍａｘ）の下限φｍｉｎより低い場合にはＣＰＵ２１の制御によりＣＣＤ１２１からの信号がＡＧＣ１２４により増幅されてＡ／Ｄ変換器に与えられ、増幅の結果を制御部２０で光量に変換して閾値と比較し、比較結果はＡＧＣ１２４にフィードバックされる。これによりＣＣＤ１２１からの信号は光量が適正閾値内になるまで増幅される。
【００３８】
信号処理部１３は、カラープロセス回路およびＤＭＡコントローラを有し、信号変換部１２からの出力をカラープロセス処理して、デジタルの輝度、色差マルチプレクス信号（ＹＵＶデータ）とし、ＹＵＶデータをＤＲＡＭ１４の指定領域にＤＭＡ（ダイレクトメモリーアクセス）転送し、展開する。また、信号処理部１３は記録保存の際にＤＲＡＭ１４に書込まれているＹＵＶデータを読み出してＪＰＥＧ圧縮処理を施す。また、再生モードで記録部５０を介して取り込まれた記録媒体（メモリーカード）５１に保存記録されていた画像データに伸張処理を施してＹＵＶデータを再生する。
【００３９】
制御部２０は図１（ｂ）に示すように、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３およびタイマー２４を有している。なお、ＲＡＭ２２を設けることなくＲＡＭ２２の代りとしてＤＲＡＭ１４に割当てられた領域を用いるようにしてもよい。
【００４０】
ＣＰＵ２１は、上述の各回路および図示しない電源切換えスイッチ等にバスラインを介して接続し、ＲＯＭ２３に格納されている制御プログラムによりデジタルカメラ１００全体の制御を行なうと共に、操作部３０からの状態信号に対応してデジタルカメラの各機能の実行制御、例えば、ＲＯＭ２３内に格納された各モード処理手段の実行による各モード処理の実行制御、を行なう。
【００４１】
ＲＡＭ２２はデータ或いは処理結果の一時記憶および中間作業領域等に用いられる。
【００４２】
ＲＯＭ２３は上述の制御プログラムとストロボ撮像／合成手段１１０およびデジタルカメラ１００のその他の各機能を実行させるためのプログラムを記録する記録媒体であり、ＰＲＯＭ、ＦＲＯＭ（フラッシュＲＯＭ）等が用いられる。なお、これらプログラムをＲＯＭ２３以外のリムーバブルな記録媒体（例えば、フラッシュメモリー）に格納するように構成することもできる。
【００４３】
操作部３０は、図２に示すように処理モード切換えスイッチ１０５、機能選択用ボタン３１〜３５、メインスイッチ１０６、ストロボ設定ボタン３６、シャッターボタン３７、出力用ボタン３８および記録／再生モード切換えスイッチ１０７等のスイッチやボタンを構成部分とし、これらのスイッチ或いはボタンが操作されると状態信号がＣＰＵ２１に送出される。
【００４４】
表示部４０は液晶ディスプレイ等の表示装置から構成されており、撮像時に画面に被写体画像（スルー画像）が表示されるので、液晶ディスプレイ４０をファインダとして用いることができる。また、再生モード時には再生画像を表示できる。
【００４５】
ＲＯＭ４５には、液晶ディスプレイ４０に表示するＯＳＤ（0n Screen Display；挿入表示）用の記号や、図形および文字等の情報（例えば、照準点、ストロボ充電状態を表示するアイコン等）が記録されている。
【００４６】
記録部５０は記録媒体を収容しＣＰＵ２１の制御により記録媒体５１上に信号処理部１３からの画像データを記録する。なお、実施例では記録部５０は記録媒体としてのメモリーカード５１を着脱可能に構成し、データの書込／読み出しを行なうように構成したが、内部に固定されたフラッシュメモリー等の記録媒体にデータの書込／読み出しを行なうように構成してもよい。
【００４７】
［装置外観例］ 図２は、図１のデジタルカメラの一実施例の斜視図（背面図）である。デジタルカメラ１００の上面には、処理モードを切換える処理モード切換えスイッチ（スライドスイッチ）１０５と、機能選択用ボタン３１〜３５と、デジタルカメラ１００を起動するメインスイッチ１０６、ストロボ設定ボタン３６、シャッターボタン３７および出力用ボタン３８が設けられている。
【００４８】
背部には、記録モードと再生モードを切換える記録／再生モード切換えスイッチ１０７と、ストロボ表示ランプ１０８と、液晶ディスプレイ４０が設けられている。ストロボ表示ランプ１０８はＬＥＤ等で構成され、実施例では赤および緑の２種類の発光表示（点灯）が可能である。また、図示しない前面（正面）には、光学系のレンズ部分およびストロボ発光部１１および光量検出部が設けられている。
【００４９】
＜ＤＲＡＭ１４の領域設定例＞ 図３は、図１R>１のデジタルカメラ１００の回路構成を例としたＤＲＡＭ１４内の各バッファ等の領域設定例を示す説明図である。図１の例では信号処理部１３からの画像データ、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）への画像データの出力およびデータ圧縮／伸張の際の画像データの書込／読み出しに同じＤＲＡＭ１４を用いている。このためにＤＲＡＭ１４上の画像データ記録用の領域の構成として、図３のようにいくつかの領域に分割したバッファを用意することで、目的に応じて各領域を設定できる。
【００５０】
なお、図３で記号１４１はスルー画像用、再生画像用、または合成画像用として兼用される画像バッファを、１４２はストロボ発光で撮像した画像用のバッファ（以下、ストロボ画像バッファ）を、１４３はその他の設定領域および予備領域を、１４４はワークエリア（作業用エリア）を示す。なお、図３の例ではストロボ画像バッファとして１４２−１，１４２−２の２つを設定したが、２以上のストロボ画像バッファを設定することもできる。
【００５１】
［処理モード例］ 図４はデジタルカメラ１００の処理モードの構成例を示す説明図であり、デジタルカメラ１００の処理モードは記録、再生モードからなる通常モードおよび近接撮影等の特殊撮影モードに大別され、処理モード切換えスイッチ１０５の切換えにより通常モードと特殊撮影モードとの切換えがなされ、記録／再生モード切換えスイッチ１０７の操作により記録モードと再生モードの切換えが行なわれる。なお、特殊撮影モード下でも通常モードと同様に記録モードおよび再生モードがある（以下の説明は、通常モードの場合について述べるが特殊撮影モードにおいても同様である）。
【００５２】
また、各スイッチの切換えによる各モードへの分岐は、各スイッチの操作により操作部３０からＣＰＵ２１に送られる状態信号を調べて対応のモード処理用回路或いはプログラムに分岐するモード判定手段（実施例ではプログラムで構成）によって行なわれる。
（１） 記録モード記録モードは被写体像を取込んで液晶ディスプレイ４０に表示する撮像モードと、ストロボ発光により撮像を行なうストロボ撮像モードと、ユーザーが、スルー画像を視覚的に確認しながら取り込みたいタイミングでシャッターボタン３７を押し下げることにより、その時点で表示されている画像のデータ（画像データ（ＹＵＶデータ））をＤＲＡＭ１４等の不揮発性メモリーからメモリーカード５１に保存する記録保存モードを含んでいる。なお、ユーザが記録／再生モード切換えスイッチ１０７を記録側にスライドすると記録モードとなって撮像モードに遷移し、通常撮像モード下でユーザーがストロボ設定ボタン３６を押すとストロボ撮像モードに遷移し、通常撮像モード下でシャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、ストロボ撮像モード下でシャッターボタン３７が押されるとストロボ発光強度を変えた複数枚の画像が撮像され、それら複数枚の画像から合成画像を得た後、再度シャッターボタン３７が押し下げられると記録保存モードに遷移する。
【００５３】
撮像モード撮像モードでは、ＣＣＤ１２１から周期的に取り込んでくる画像データをファインダ（液晶ディスプレイ）４０上にスルー画像として表示する。
ストロボ撮像モードストロボ撮像モードに遷移すると、ストロボ設定がなされ、ストロボ表示ランプ１０８が赤色表示されると共に、ストロボ発光部１１に電源９０から電荷が印加され、ストロボが発光可能状態となるまで電荷が蓄積される。ストロボが発光可能状態になるとストロボ表示ランプ１０８が緑色に点灯される。ストロボ撮像モード下では、ＣＣＤから周期的に取り込んでくる画像データを液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示し、検出されるカメラ周囲の光量が閾値範囲の下限の場合には、ＣＣＤ１２１からの信号が増幅され液晶ディスプレイ４０には明るいスルー画像が表示される。ストロボ撮像モード下でシャッターボタン３７が押されると光量の異なる複数枚（実施例では２枚）の画像が撮像され、それら複数枚の画像から合成画像を得て液晶ディスプレイ４０に合成画像を表示し、使用者の確認を得た後、記録保存モードに遷移する。なお、ストロボ撮像モード下での撮像、画像合成／表示等の具体的動作等については後述する。
記録保存モード通常撮像モードでシャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移して液晶ディスプレイ４０にその時点で表示されている画像が静止画となり、画像バッファ１４１の内容はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。一方、ストロボ撮像モードで合成画像が表示された後に再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。
再生モード再生モードでは、メモリーカード５１に記録されている画像データ（画像データまたは／およびストロボ画像データ）を読み出し再生して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、再生された画像のデータを図示しないインターフェイスを介してパソコンやプリンタ等の外部装置に出力（送信）することができる。
【００５４】
［実施例１］
（ ストロボ撮像／合成手段）
以下の実施例は、ストロボ発光後、光量の異なる複数枚の画像を撮像して画像合成する例であり、実施例１ー１（ストロボ撮像／合成手段１１０），実施例１ー２（ストロボ撮像／合成手段１５０），実施例１ー３（ストロボ撮像／合成手段１５０’）について述べる。ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押した場合に起動され、ストロボ撮像モード処理を実行する。ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）はハードウエア回路で構成することもできるが本実施例ではこれらをプログラムで構成している。なお、ストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）の各モジュールのうちあるモジュールをハードウエア回路で、その他のモジュールをプログラムで構成するようにしてもよい。また、プログラムで構成されたストロボ撮像／合成手段１１０（または１５０，１５０’）の各モジュールはＲＯＭ２３またはメモリーカード５１に記録され、制御プログラムのコントール下でＣＰＵ２１により実行制御され、本実施例のストロボ撮像／合成処理を実現する。
【００５５】
＜実施例１−１＞ （多重撮像方式）
本実施例でストロボ撮像／合成手段１１０は、ストロボ発光強度を変えた複数枚の画像を撮像し、それら複数枚の画像から合成画像を得て液晶ディスプレイ４０に合成画像を表示し、使用者の確認を得たのち、記録保存モードに移行する。図５はストロボ撮像／合成手段１１０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１１０は、光量判定手段１１１，画像判定手段１１２，ストロボ発光量決定手段１１３、ストロボ撮像手段１１４および画像合成手段１１５を含んでいる。光量判定手段１１１は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボ撮像モードに遷移され、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値と、撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合には画像判定手段１１２に遷移する。なお、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。すなわち、周辺光量が液晶ディスプレイ４０で確認できる程度の明るさと判定され、液晶ディスプレイ４０撮像モードの場合と同様の信号処理によるスルー画像が表示される。
【００５６】
以下の説明で、複数の被写体を含む画像において、ピントが合わされている被写体を中心被写体としその他の被写体を背景被写体とする。具体的には、実施例では、スルー画像の中心被写体８１をピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を輝度分布図中で中心被写体以外で検出された凸部とする（複数の凸部がある場合には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近い凸部を背景被写体とした）。
【００５７】
画像判定手段１１２は、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１、ストロボ画像バッファ１４２−１および１４２−２に一時的に記憶されるスルー画像、第１回目のストロボ撮像により得られたストロボ画像（以下、第１ストロボ画像）、第２回目のストロボ撮像により得られたストロボ画像（以下、第２ストロボ画像）の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１，ｙ２およびその差Δｙを調べる。これにより中心被写体と背景被写体の相対的な明るさを知ることができる。画像判定手段１１２は、例えば、図６に示すような輝度分布からそれぞれスルー画像、第１ストロボ画像および第２ストロボ画像の中心被写体（８１）の輝度ｙ１ａ，ｙ１ｂ，ｙ１ｃおよび背景被写体（８２）の輝度ｙ２ａ，ｙ２ｂ，ｙ２ｃを得る。
【００５８】
ここで、図６は、図８（ａ）に示した２つの被写体８１，８２を含む画像について画像判定手段１１２により得た輝度分布の説明図であり、図６（ａ）は図８（ａ）の被写体のスルー画像の実際の輝度分布を示し、図６（ｂ）は図８（ａ）の被写体について中心被写体８１に合せた第１回目のストロボ撮像を行なった結果（第１ストロボ画像）の輝度分布を示し、図６（ｃ）は図８（ａ）の被写体について背景被写体８２に合せた第２回目のストロボ撮像を行なった結果（第２ストロボ画像）の輝度分布を示す。また、図６（ａ）’は中心被写体８１と背景被写体の距離（遠近差）が少ない場合のスルー画像の輝度分布を示す。
【００５９】
ストロボ発光量決定手段１１３は次の３つの動作を行なう。まず、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρ１と画像判定手段１１２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定すると共に、輝度ｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする。ただし、この判断は第１回目のストロボ撮像データに基づいて行なった方が判別し易い。なぜなら図８（ａ）の８１と８２とでは輝度の変化は実際あまりなく、ストロボがたかれて初めて輝度に差が生じるからである。
【００６０】
ストロボ撮像フラグがオンの場合には第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと光量検出部からの光量検出値ρ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体の輝度ーαの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定する。なお、ストロボ発光量は単位時間当りの放出電荷量の制御による発光ランプの発光制御、或いは所定の放出電荷に対する電荷放出時間の制御による発光ランプの発光制御により制御できる。本実施例ではストロボ発光量決定手段１１３は電荷放出時間を決定し、その値（秒）をＣＰＵ２１に送る。ＣＰＵ２１は決定された電荷放出時間値によりストロボ発光部１１を制御し、ストロボランプを当該時間発光させる。
【００６１】
ストロボが発光可能状態となるまで電荷が蓄積されている場合（本実施例ではストロボ表示ランプ１０８が緑色に点灯されている場合）は、ストロボ撮像が可能である。また、ストロボ発光部１１は電荷が十分蓄積されている場合には複数回の発光が可能である。
【００６２】
ストロボ撮像手段１１４は、シャッターボタン３７が押されると起動し、１回のシャッター操作で複数枚（本実施例では２枚或いは１枚）の画像を撮像してストロボ画像メモリー１４２に記憶する。この場合、シャッターボタン３７が押されると、ストロボ撮像手段１１４は、ＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻される。なお、シャッターボタン３７が押されたときＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してＣＣＤ１２１からの信号の増幅度をストロボ発光時の所定値に変えるよう制御信号を送出するよう構成してもよい。
【００６３】
ストロボ撮像手段１１４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換える。これにより、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１だけ周囲の光量を補い、現在液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示されている被写体を撮像する。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１に第１ストロボ画像として記憶される。なお、図８（ｃ）に、第１ストロボ画像で中心被写体８１は適正光量で撮像されるが、中心被写体８１と距離のある背景被写体８２は光量不足で暗く写った画像の例を示した。
【００６４】
次に、ストロボ撮像手段１１４はストロボ撮像フラグを調べ、ストロボ撮像フラグがオンの場合にはＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）或いは所定値にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻される。ストロボ撮像手段１１４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換え、ストロボ発光量決定手段１１３で決定されたストロボ発光量Ｐ２でストロボを発光させて光量を補い、同じ被写体群を撮像してその第２ストロボ画像（データ）をストロボ画像メモリー１４２−２に記憶する。なお、図８（ｄ）に、第２ストロボ画像で中心被写体８１は光量が高過ぎて白飛びするが背景被写体８２は適正光量で撮像された画像の例を示した。なお、ストロボ撮像フラグがオフの場合には画像合成不要（すなわち、第１ストロボ画像で中心被写体８１および背景被写体８２が適正に撮像されているものとして）２回目の撮像は行なわない。
【００６５】
画像合成手段１１５は、ストロボ撮像フラグがオンの場合にストロボ画像バッファ１４２−１に記憶された第１ストロボ画像（図８（ｃ））と第２ストロボ画像（図８（ｄ））を合成して適正な光量の画像（図８R>８（ｅ））を得る。今、第１ストロボ画像の輝度分布を図６（ｂ）に示した分布とすると、図８（ａ）の中心被写体８１の輝度ｙ１ｂは、０＜＜ｙ１ｂ＜２５５であり、背景被写体８２の輝度ｙ２ｂは、０＜ｙ２ｂ＜＜２５５である。また、第２ストロボ画像の輝度分布を図６（ｃ）に示した分布とすると、図８（ａ）の中心被写体８１の輝度ｙ１ｃは最大輝度となり、背景被写体８２の輝度は０＜ｙ２ｃ＝ｙ１ｂ−α＜＜２５５である。ここで、適正な光量の画像をストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ｂから±β（α＜β＜Δｙｂ）の範囲の輝度の画像部分とする。
【００６６】
画像合成手段１１５はストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。この場合、画像バッファ１４１にはすでに第２ストロボ画像が書込まれているので、切抜かれた第１ストロボ画像の部分が第２ストロボ画像の上に上塗りされる。すなわち、重ね書きされるので画像バッファ１４１の合成画像は中心被写体の輝度がｙ１ｂ、背景被写体の輝度がｙ２ｃの画像となり、この合成画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段１１５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段１１０を構成してもよい。なお、ストロボ撮像フラグがオフの場合には第２ストロボ画像は撮像されないので、上記画像合成を行なうことなくストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込む。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される。
【００６７】
図７は、ストロボ撮像モード下での多重撮像方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートであり、図８はフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順の説明図である。以下、図１〜図８を基に説明する。図７で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、撮像者が周辺の明るさからストロボ撮影が必要と判断するか、或いはファインダ或いは液晶ディスプレイ４０の画面の明るさからストロボ撮影が必要と判断してストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段１１０が起動され、ストロボ表示ランプ１０８が点灯されＳ２に移行する。ストロボ表示ランプ１０８はストロボ充電状態では赤、ストロボ発光可能状態では青色に点灯する。ストロボ設定ボタン３６を再度押すとストロボ表示ランプ１０８が消灯し、ストロボ撮像／合成手段１１０による処理が中断されて通常撮像モードに戻る（Ｓ１）。
【００６８】
次に、光量判定手段１１１が起動され、光量検出部からの検出光量と撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合にはＳ３に移行する。なお、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移する（Ｓ２）。上記Ｓ２でＬ＜φの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｓ３）。さらに、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρ１と、スルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定すると共にｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする（Ｓ４）。この判断についても前記ストロボ発光量決定手段と同様のことがいえる。
【００６９】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＳ６に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１には第１ストロボ画像が記憶される（Ｓ５）。次に、ストロボ撮像フラグを調べ（Ｓ６）、オンの場合にはＳ８に移行し、オフの場合にはストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込みＳ１２に移行する。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される（Ｓ７）。
【００７０】
上記Ｓ６でストロボ撮像フラグがオンの場合には、第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと光量検出部からの光量検出値ρ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度−αの範囲なるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定しＳ９に移行する（Ｓ８）。ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換えてＳ１０に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第２のストロボ発光）して発光量Ｐ２だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ２を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−２には第２のストロボ画像が記憶される（Ｓ９）。
【００７１】
ストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これにより第１ストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分が第２ストロボ画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｓ１０）。
【００７２】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｓ１１）。
【００７３】
再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｓ１２）。なお、上記例では複数の背景被写体がある場合（スルー画像の輝度分布に複数の凸部がある場合）には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近い凸部を背景被写体として、中心被写体と１つの背景被写体の２つの画像を合成する例について説明したが、背景被写体を２以上とし３つ以上の画像を合成するように構成することもできる。この場合、ストロボ画像バッファ１４２を３つ以上設け、ストロボ発光量決定の際には、中心被写体８１に対するストロボ発光量をＰ１とし、背景被写体についてはその存在を示す凸部（図６）の輝度の高い順にＰ２，Ｐ３，・・として決定し、合成の際には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近いストロボ画像ｎ（ｎは自然数）をストロボ画像バッファ１４１−ｎ（図示せず）から画像バッファ１４１に書込み、ストロボ画像ｎ−１，・・・，ストロボ画像２，ストロボ画像１を順次ストロボ画像バッファ１４１−ｎ−１，・・・，１４１−２、１４１−１から画像バッファ１４１に書込まれたストロボ画像ｎに上塗りするように書込む。
【００７４】
＜ 実施例１−２＞ （スローシンクロ撮影（その１））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためシャッタースピードを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図９はストロボ撮像／合成手段１５０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１５０は、光量判定手段１５１，画像判定手段１５２，ストロボ発光量決定手段１５３、ストロボ撮像手段１５４、シャッター動作制御手段１５５および画像合成手段１５６を含んでいる。
【００７５】
ここで、光量判定手段１５１は、図５（実施例１−１）の光量判定手段１１１と同様であり、ユーザーのストロボ設定操作よるストロボ撮像モードへの遷移の適否を検出光量を基に判定する。すなわち、撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合には画像判定手段１５２に遷移し、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除して通常撮像モードに遷移する。
【００７６】
画像判定手段１５２は、図５（実施例１ー１）の画像判定手段１１２と同様に、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１に一時的に記憶されるスルー画像の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１ａ，ｙ２ａおよびその差Δｙを調べる。これにより中心被写体と背景被写体の相対的な明るさを知ることができる。
【００７７】
ストロボ発光量決定手段１５３は、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρと画像判定手段１５２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する。
【００７８】
ストロボ撮像手段１５４は、図５のストロボ撮像手段１１４（実施例１−１）と同様に、シャッターボタン３７が押されると起動し、１回のシャッター操作で１枚の画像を撮像してストロボ画像メモリー１４２−１に記憶する。ストロボ撮像手段１５４は、また、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換える。これにより、ストロボが発光して発光量Ｐだけ周囲の光量を補い、現在液晶ディスプレイ４０にスルー画像として表示されている被写体を撮像する。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐを加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にストロボ画像として記憶される。
【００７９】
次に、ストロボ撮像手段１５４はＣＰＵ２１を介して、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）或いは所定値にするための制御信号を送出する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、スルー画像が画像バッファ１４１に取込まれる。
【００８０】
シャッター動作制御手段１５５は、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２ー１に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、図１０に示すような中心被写体８１と背景被写体８２のピークの輝度ｙ１ｂ，ｙ２ｂ、ｙ１ｃ，ｙ２ｃを調べる。
【００８１】
ここで、図１０は、図８（ａ）に示した２つの被写体８１，８２を含む画像について画像判定手段１５２およびシャッター動作制御手段１５５により得た輝度分布の説明図であり、図１０（ａ）は図８（ａ）の被写体のスルー画像の実際の輝度分布を示し、図１０（ｂ）は図８（ａ）の被写体について中心被写体８１に合せたストロボ撮像を行なった結果（ストロボ画像）の輝度分布を示し、図１０（ｃ）は図８（ａ）の被写体についてストロボ撮像後、シャッタースピードを制御して遅延させたスルー画像（図８（ｄ））の輝度分布を示す。また、図１０（ｄ）は後述の合成画像（図８（ｅ））の輝度分布を示す。
【００８２】
シャッター動作制御手段１５５は自動絞り機構１０２の絞り駆動部に対する絞り閉鎖（シャッター）のタイミングを制御する。すなわち、シャッター動作制御手段１５５は、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂーｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δのとき絞り駆動部に対する絞り閉鎖信号の出力を行って、画像バッファ１４１のスルー画像への光量の累積を遮断し、画像合成手段１５６に遷移する。また、｜Δｙ｜≧δのときは絞り駆動部に対する絞り閉鎖信号の出力を行なわず｜Δｙ｜＜δになるまで輝度の比較動作を継続する。ここでδは閾値（δ≧０）である。
【００８３】
画像合成手段１５６は画像バッファ１４１に記憶されたスルー画像（図８（ｄ））とストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されたストロボ画像（図８（ｃ））を合成して適正な光量の画像（図８（ｅ））を得る。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段１５６の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段１５０を構成してもよい。
【００８４】
図１１は、ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。なお、図１１のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。図１１で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、ステップＵ１〜Ｕ３、Ｕ８，Ｕ９は図７のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１１，Ｓ１２と同様の動作である。撮像者がストロボ設定ボタン３６（図２）を押すと、ストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段１５０が起動されＵ２に移行し（Ｕ１）、次に、光量判定手段１５１が起動され、光量検出部からの検出光量と撮像に必要とする光量Ｌ（閾値φ）を比較し、Ｌ＜φの場合にはＵ３に移行し、Ｌ≧φの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除する（Ｕ２）。Ｌ＜φの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｕ３）。
【００８５】
さらに、自動絞り機構１０２の光量検出部からの光量検出値ρと、スルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する（Ｕ４）。ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＵ６に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光して発光量Ｐだけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐを加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にはストロボ画像が記憶される（Ｕ５）。
【００８６】
次に、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッター動作が遅延されている間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δの場合にはＵ７に移行し、｜Δｙ｜≧δの場合には｜Δｙ｜＜δになるまでシャッター動作をまって画像バッファ１４１のスルー画像の光量累積を行なう（Ｕ６）。｜Δｙ｜＜δの場合には、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像（データ）の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１（図１０（ｂ））を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これによりストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分がスルー画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｕ７）。
【００８７】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｕ８）。
【００８８】
再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｕ９）。
【００８９】
＜ 実施例１−３＞ （スローシンクロ撮影（その２））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためゲインを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１２はストロボ撮像／合成手段１５０’の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段１５０’は、光量判定手段１５１，画像判定手段１５２，ストロボ発光量決定手段１５３、ストロボ撮像手段１５４、ゲイン制御手段１５５’および画像合成手段１５６を含んでいる。なお、ストロボ撮像／合成手段１５０’の構成要素のうち、ストロボ撮像／合成手段１５０〜ストロボ撮像手段１５４および画像合成手段１５６の構成および機能は図９のストロボ撮像／合成手段１５０と同様である。
【００９０】
ゲイン制御手段１５５’は、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２−１に一時的に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に一時的に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、図１０に示すような中心被写体８１と背景被写体８２のピークの輝度ｙ１ｂ，ｙ２ｂ、ｙ１ｃ，ｙ２ｃを調べる。
【００９１】
そして、ゲイン制御手段１５５’は、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δのときＡＧＣ１２４を制御して中心被写体８１と背景被写体８２の明るさが同じ程度になるまで、ストロボ撮像後のゲインを増加させる。ＡＧＣ１２４はゲイン制御手段１５５’により制御信号が与えられると、ＣＣＤ１２１からの信号を増幅してＡ／Ｄ変換器に与える。増幅の結果は制御部２０で光量に変換され、ゲイン制御手段１５５’によって閾値δと比較され、比較結果はＡＧＣ１２４にフィードバックされる。これによりＣＣＤ１２１からの信号は光量が適正閾値内（｜Δｙ｜＜δ）になるまで増幅されるので、画像バッファ１４１のスルー画像の明るさはストロボ画像バッファ１４２ー１のストロボ画像の明るさとほぼ同じになる。ここでδは閾値（δ≧０）である。また、この場合のデジタルカメラの動作は、図１１のフローチャートと同様であり、ステップＵ６の動作をゲイン制御手段１５５’による輝度比較動作およびゲイン制御動作に置き換えればよい。
【００９２】
＜実施形態２＞
本実施形態では本発明を適用した電子カメラの一実施例として、図１のデジタルカメラ１００の構成にオートフォーカス機構を設けたデジタルカメラ（以下、デジタルカメラ２００と記す）を例として説明する。
【００９３】
［回路構成例］
本実施例のデジタルカメラ２００は、図１（ａ）で、デジタルカメラ１００の光学系１０の構成にオートフォーカス機構１０３（図１３）を加えた構成をなし、自動焦点制御（オートフォーカス制御）により被写体からの光を後段の信号変換部１２のＣＣＤ１２１上に結像させる。光学系１０以外の回路構成は図１のデジタルカメラ１００と同様とする。また、ＤＲＡＭ１４の領域設定、装置外観、および処理モードも同様とする。なお、ＲＯＭ２３は制御プログラムとストロボ撮像／合成手段２１０およびデジタルカメラ２００のその他の各機能を実行させるためのプログラムを記録する。
【００９４】
＜オートフォーカス機構＞
［構成例］図１３は光学系１０に設けられたオートフォーカス機構の構成例を示すブロック図であり、オートフォーカス機構１０３は、レンズ駆動信号によって駆動され、レンズ１０１を前後に移動させるレンズ駆動部（例えば、ステップモータ）１０３１と、レンズ１０１からの光学像を基に合焦の正否を判定して、判定信号を制御部２０に送出する合焦検証部１０３２と、制御部２０からの制御信号を基にレンズ駆動信号をレンズ駆動部１０３１に与えるレンズ駆動制御部１０３３を有している。そして、オートフォーカス機構１０３はレンズ１０１の移動距離ΣΔＸと画角情報を制御部２０に与え、制御部２０からレンズ駆動制御信号を受け取る。
【００９５】
［オートフォーカス制御の原理］
図１４はオートフォーカス機構によるオートフォーカス制御の原理説明図である。図１４で、被写体１とレンズ１０１との距離をＡ、レンズ１０１とＣＣＤ１２１表面との距離をＢ、レンズの焦点距離をＦとすると、１／Ａ＋１／Ｂ＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１を±ΔＸ（ΔＸ＜Ｂ＜＜Ａ）移動させると、１／（Ａ−ΔＸ）＋１／（Ｂ＋ΔＸ）＝１／Ｆ または、１／（Ａ＋ΔＸ）＋１／（Ｂ−ΔＸ）＝１／Ｆとなるが、Ｂ＜＜Ａであるから左辺第１項の１／（Ａ＋ΔＸ）≒１／Ａとみなし得るので、１／Ａ＋１／（Ｂ±ΔＸ）＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１とＣＣＤ１２１の新たな距離Ｂ’＝Ｂ±ΔＸにおける被写体の合焦状態を検出して、ピントの合否を判定して、その結果によりレンズの移動距離ΔＸを算出して、レンズ１０１の移動制御を行なうことにより、オートフォーカス（自動合焦）を行なうことができる。
【００９６】
［オートフォーカス動作］
撮像モードでユーザがデジタルカメラ２００を被写体１の方向に向けると、ファインダー（図示せず）の中心（ファインダー内に輝点等で示される）部分の像に対し、合焦検証部１０３２で合焦検証が行なわれ、ピントがあっていない場合にはその差分データ（判定信号）が制御部２０に与えられ、制御部２０ではピント合せに必要な移動距離ΔＸを算出して、これに基づいた制御信号（駆動量信号）をレンズ駆動制御部１０３３に送出する。レンズ駆動制御部１０３３は制御信号に基づいてレンズ駆動信号をレンズ駆動部１０３１に与え、レンズ駆動部１０３１はレンズ１０１を指示された距離だけ移動させる。この結果を合焦検証部１０３２を介してフィードバックして、ピント合せを行なう。
【００９７】
［実施例２］
以下の実施例は、被写体までの距離を計測してストロボ光量を得てストロボ発光した後、光量の異なる複数枚の画像を撮像して画像合成する例であり、実施例２ー１（ストロボ撮像／合成手段２１０），実施例２−２（ストロボ撮像／合成手段２５０），実施例１ー３（ストロボ撮像／合成手段２５０’）について述べる。
【００９８】
ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）は、ユーザーがストロボ設定ボタン３６を押した場合に起動され、ストロボ撮像モード処理を実行する。ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）はハードウエア回路で構成することもできるが本実施例ではこれらをプログラムで構成している。なお、ストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）の各モジュールのうちあるモジュールをハードウエア回路で、その他のモジュールをプログラムで構成するようにしてもよい。また、プログラムで構成されたストロボ撮像／合成手段２１０（または２５０，２５０’）の各モジュールはＲＯＭ２３またはメモリーカード５１に記録され、制御プログラムのコントール下でＣＰＵ２１により実行制御され、本実施例のストロボ撮像／合成処理を実現する。
【００９９】
＜ 実施例２−１＞ （多重撮像方式）
図１５はストロボ撮像／合成手段２１０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２１０は、距離計測手段２１１，画像判定手段２１２，ストロボ発光量決定手段２１３，ストロボ撮像手段２１４，および画像合成手段２１５を含んでいる。距離計測手段２１１は、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体および背景被写体にピントを合せる操作を行なうことによってピントを合せた被写体との距離および画面内での位置を算出し、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶させる。
【０１００】
距離の計算は、図１４で述べたようにピント合せの際にレンズ１０１を±ΔＸ（ΔＸ＜Ｂ＜＜Ａ）移動させると、１／Ａ＋１／（Ｂ±ΔＸ）＝１／Ｆが成立する。ここで、レンズ１０１とＣＣＤ１２１の新たな距離Ｂ’＝Ｂ±ΔＸおよびレンズ１０１の焦点距離Ｆは既知であることから、１／Ａ＝１／Ｆ−１／（Ｂ±ΔＸ）から、被写体１とレンズ１０１の距離Ａ＝｛（Ｂ±ΔＸ）・Ｆ｝／（Ｂ−Ｆ）
として算出することができるので、中心被写体および背景被写体とレンズ１０１との距離も同様にしてピント合せの際に求めることができる。
【０１０１】
また、距離計測手段２１１は、中心被写体と各背景被写体との距離の差ΔＸ１，ΔＸ２，・・・，ΔＸｎのうち、最も大きい差ΔＸｉを算出して閾値ψと比較し、ΔＸｉ≧ψの場合には画像判定手段２１２に遷移する。なお、ΔＸｉ＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。すなわち、周辺光量が液晶ディスプレイ４０で確認できる程度の明るさと判定され、液晶ディスプレイ４０に撮像モードの場合と同様の信号処理によるスルー画像が表示される。
【０１０２】
画像判定手段２１２の構成および機能は、実施形態１の画像判定手段１１２（図５）の構成および機能と同様であるが、実施例では、説明上、スルー画像の中心被写体８１を最初にピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を最後にピントが合わされた被写体とする。
【０１０３】
ストロボ発光量決定手段２１３は次の３つの動作を行なう。まず、中心被写体８１とレンズ１０１の距離ｘ１と画像判定手段１１２で得たスルー画像（図８R>８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１を決定する。また、ｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする。ストロボ撮像フラグは距離の差でオン、オフしてもよい。
【０１０４】
ストロボ撮像フラグがオンの場合には第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと背景被写体８２とレンズ１０１の距離ｘ２とを基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体の輝度−αの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２を決定する。ストロボ撮像手段２１４の構成および機能は、実施形態１のストロボ撮像手段１１４（図５）の構成および機能と同様とする。画像合成手段２１５の構成および機能は、実施形態１の画像合成手段１１５（図５）の構成および機能と同様とする。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、実施形態１と同様に使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段２１５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段２１０を構成できる。
【０１０５】
図１６は、ストロボ撮像モード下のデジタルカメラ２００の動作例を示すフローチャートである。なお、図１６のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。以下、図１〜図４，図６，図８〜図１６を基に説明する。また、説明上、撮像する画像を中心被写体８１および背景被写体８２に光量を合せた２つのストロボ画像とする。図１６で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、撮像者が周辺の明るさからストロボ撮影が必要と判断するか、或いはファインダ或いは液晶ディスプレイ４０の画面の明るさからストロボ撮影が必要と判断してストロボ設定ボタン３６を押すと、モード判定手段によりストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段２１０が起動され、ストロボ表示ランプ１０８が点灯されＴ２に移行する。ストロボ設定ボタン３６を再度押すとストロボ表示ランプ１０８が消灯し、ストロボ撮像／合成手段２１０による処理が中断されて通常撮像モードに戻る（Ｔ１）。
【０１０６】
次に、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体８１および背景被写体８２にピントを合せる操作を行なうと、ピントを合せた被写体毎にレンズ１０１との距離ｘ１，ｘ２とその画面内での位置（座標値）が算出され、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶される（Ｔ２）。また、中心被写体８１と背景被写体８２との距離の差ΔＸ１を算出して閾値ψと比較し、ΔＸ１≧ψの場合にはＴ４に遷移する。なお、ΔＸ１＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除しストロボ表示ランプによる発光表示を中止すると共に、ストロボ発光部１１への電荷印加を中止して通常撮像モードに遷移し、シャッターボタン３７が押されるまで、通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる（Ｔ３）。この被写体の明暗は前記（Ｓ４）と同様に判断してもよい。
【０１０７】
上記Ｔ３でΔＸ１≧ψの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｔ４）。さらに、測定した距離ｘ１とスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１の第１回目のストロボ発光量Ｐ１’を決定すると共にｙ１ａとｙ２ａの差Δｙａと閾値δを比較し、Δｙａ−δ≧０の場合にはストロボ撮像フラグをオンとし、Δｙａ−δ＜０の場合にはストロボ撮像フラグをオフとする（Ｔ５）。この場合も、ストロボ撮像フラグは距離の差でオンオフしてもよい。
【０１０８】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＴ７に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第１回のストロボ発光）して発光量Ｐ１’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ１’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１には第１のストロボ画像が記憶される（Ｔ６）。
【０１０９】
次に、ストロボ撮像フラグを調べ（Ｔ７）、オンの場合にはＴ９に移行し、オフの場合にはストロボ画像バッファ１４２−１に書込まれた第１ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込みＴ１３に移行する。これにより、第１ストロボ画像が液晶ディスプレイ４０に静止画像として表示される（Ｔ８）。上記Ｔ７でストロボ撮像フラグがオンの場合には、第１ストロボ画像（図８（ｃ））の背景被写体８２の輝度ｙ２ｂと距離ｘ２を基に背景被写体８２の輝度が第１ストロボ画像の中心被写体８１の輝度−αの範囲になるようにストロボ発光部１１の第２回目のストロボ発光量Ｐ２’を決定しＴ１０に移行する（Ｔ９）。ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値（実際の光量による値）にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−２に切換えてＴ１１に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光（第２のストロボ発光）して発光量Ｐ２’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ２’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−２には第２のストロボ画像が記憶される（Ｔ１０）。
【０１１０】
ストロボ画像バッファ１４２−２の第２ストロボ画像（データ）を画像バッファ１４１に書込むと共に、ストロボ画像バッファ１４２−１の第１ストロボ画像の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これにより第１ストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分が第２ストロボ画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｔ１１）。
【０１１１】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｔ１２）。再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｔ１３）。なお、上記例ではスルー画像の中心被写体８１を最初にピントが合わされた被写体（通常は画面中央に位置する）とし、背景被写体８２を次にピントが合わされた被写体とし、２つのストロボ画像を撮像して合成したが、複数の背景被写体がある場合に３つ以上のストロボ画像を撮像して合成画像を得ることもできる。
【０１１２】
この場合、ストロボ画像バッファ１４２を３つ以上設け、距離計測の際には中心被写体にピント合せを行なった後、順次背景被写体のピント合せを行なって、距離ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎを求め、ストロボ発光量決定の際は、中心被写体に対するストロボ発光量をＰ１とし、背景被写体については距離ｘ２，・・・，ｘｎに対応する部分の輝度をしらべ、Ｐ２，Ｐ３，・・として決定し、合成の際には、所定輝度γ以上で輝度がγに最も近いストロボ画像ｎ（ｎは自然数）をストロボ画像バッファ１４１−ｎ（図示せず）から画像バッファ１４１に書込み、ストロボ画像ｎ−１，・・・，ストロボ画像２，ストロボ画像１を順次ストロボ画像バッファ１４１−ｎ−１，・・・，１４１−２、１４１−１から画像バッファ１４１に書込まれたストロボ画像ｎに上塗りするように書込む。
【０１１３】
＜ 実施例２−２＞ （スローシンクロ撮影（その１））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためシャッタースピードを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１７はストロボ撮像／合成手段２５０の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２５０は、距離計測手段２５１，画像判定手段２５２，ストロボ発光量決定手段２５３、ストロボ撮像手段２５４、シャッター動作制御手段２５５および画像合成手段２５６を含んでいる。
【０１１４】
距離計測手段２５１は図１５（実施例２−１）の距離計測手段２１１と同様であり、使用者がストロボ設定ボタン３６を押した後、中心被写体および背景被写体にピントを合せる操作を行なうことによってピントを合せた被写体との距離および画面内での位置を算出し、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶させる。また、距離計測手段２５１は、中心被写体と各背景被写体との距離の差ΔＸ１，ΔＸ２，・・・，ΔＸｎのうち、最も大きい差ΔＸｉを算出して閾値ψと比較し、ΔＸｉ≧ψの場合には画像判定手段２５２に遷移する。なお、ΔＸｉ＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除し通常撮像モードと同様の撮像状態を続行させる。
【０１１５】
画像判定手段２５２は、図１５（実施例２−１）の画像判定手段２１２と同様に、ＤＲＡＭ１４の画像バッファ１４１に一時的に記憶されるスルー画像の輝度分布を調べ、中心被写体と背景被写体の輝度ｙ１，ｙ２およびその差Δｙを調べる。
【０１１６】
ストロボ発光量決定手段２５３は、中心被写体８１とレンズ１０１の距離ｘ１と画像判定手段２５２で得たスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａを基にストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐを決定する。ストロボ撮像手段２５４の構成および機能は、実施形態１のストロボ撮像手段１５４（図９）の構成および機能と同様である。
【０１１７】
シャッター動作制御手段２５５の構成および機能は、実施形態１のシャッター動作制御手段１５５（図９）の構成および機能と同様である。画像合成手段２５６の構成および機能は、実施形態１の画像合成手段１５６（図９）の構成および機能と同様であり、画像バッファ１４１に記憶されたスルー画像（図８（ｄ））とストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されたストロボ画像（図８（ｃ））を合成して適正な光量の画像（図８（ｅ））を得る。また、表示された合成画像が所望の明るさでない場合に、実施形態１の場合と同様に使用者の選択により中心被写体８１の切取り範囲を縮小若しくは拡大して再合成する画像再合成手段を画像合成手段２５５の後段に備えるようにストロボ撮像／合成手段２５０を構成できる。
【０１１８】
図１８は、ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。なお、図１８のフローチャートに基づくストロボ撮像／合成処理手順は図８の説明図と同様である。図１８で、記録モードが選択されると撮像モードに遷移してスルー画像が液晶ディスプレイ４０に表示される。ここで、ステップＶ１〜Ｖ４、Ｖ９，Ｖ１０は図１６のステップＴ１〜Ｔ４、Ｔ１２，Ｔ１３と同様の動作である。撮像者がストロボ設定ボタン３６（図２R>２）を押すと、ストロボモードに遷移してストロボ撮像／合成手段２５０が起動されＶ２に移行し（Ｖ１）、次に、中心被写体８１および背景被写体８２にピントを合せる操作を行なうと、ピントを合せた被写体毎にレンズ１０１との距離とその画面内での位置が算出され、ＤＲＡＭ１４の予備領域１４３（図３）に一時的に記憶される（Ｖ２）。
【０１１９】
また、中心被写体８１と背景被写体８２との距離の差ΔＸ１を算出して閾値ψと比較し、ΔＸ１≧ψの場合にはＶ４に遷移する。なお、ΔＸ１＜ψの場合にはストロボ撮像不要としてストロボ設定を解除して通常撮像モードに遷移する（Ｖ３）。上記Ｖ３でΔＸ１≧ψの場合には、ＣＣＤ１２１から画像バッファ１４１に取込まれるスルー画像の輝度分布を調べてスルー画像の中心被写体８１の輝度ｙ１ａと背景被写体８２の輝度ｙ２ａを得る（Ｖ４）。さらに、測定した距離ｘ１とスルー画像（図８（ｂ））の中心被写体８１の輝度ｙ１ａからストロボ発光部１１のストロボ発光量Ｐ’を決定する（Ｖ５）。
【０１２０】
ストロボが発光可能状態になった以降の任意のタイミングでユーザーがシャッターボタン３７を押すと、ＡＧＣ１２４に対してゲインを通常値にするための制御信号を送出すると共に、ストロボ発光装置１１に発光指示信号を与え、また、ＣＣＤ１２１から取込むデータのＤＲＡＭ１４上の記憶領域をストロボ画像バッファ１４２−１に切換えてＶ７に移行する。これによりＣＣＤ１２１からの信号の増幅率が通常値に戻され、次に、ストロボが発光して発光量Ｐ’だけ周囲の光量を補う。ＣＣＤ１２１からの信号はストロボ発光により補われた光量Ｐ’を加えた分増加し、ストロボ画像バッファ１４２−１にはストロボ画像が記憶される（Ｖ６）。
【０１２１】
次に、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッター動作が遅延されている間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを調べ、｜Δｙ｜＜δの場合にはＶ８に移行し、｜Δｙ｜≧δの場合には｜Δｙ｜＜δになるまでシャッター動作をまって画像バッファ１４１のスルー画像の光量累積を行なう（Ｖ７）。｜Δｙ｜＜δの場合には、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像（データ）の輝度がｙ１ｂ〜ｙ１ｂ−αの範囲Ｗ１（図１０（ｂ））を切抜いて画像バッファ１４１に書込む。これによりストロボ画像（図８（ｃ））の中心被写体の部分がスルー画像（図８（ｄ））の上に上塗りされた合成画像（図８（ｅ））を得る（Ｖ８）。
【０１２２】
合成画像が所望の明るさでない場合に、使用者が機能ボタン（例えば、ボタン３４）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を縮小させて画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する。また、使用者が他の機能ボタン（例えば、ボタン３５）を押すと中心被写体８１の切取り範囲Ｗ１を拡大して画像を再合成して液晶ディスプレイ４０に表示する（Ｖ９）。再度シャッターボタン３７が押されると記録保存モードに遷移し、画像バッファ１４１の内容（この場合は合成画像が記憶されている）はＪＰＥＧ圧縮処理されてメモリーカード５１に記録される。また、他の機能ボタン（例えば、ボタン３３）が押されると撮像画像はキャンセルされ撮像モードに戻る（Ｖ１０）。
【０１２３】
＜ 実施例２−３＞ （スローシンクロ撮影（その２））
本実施例では、ストロボ発光後に背景被写体８２がよく写るように光量を補うためゲインを制御して、ストロボ撮像画像と光量を補った背景画像とを合成する。図１９はストロボ撮像／合成手段２５０’の構成例を示すブロック図であり、ストロボ撮像／合成手段２５０’は、光量判定手段２５１，画像判定手段２５２，ストロボ発光量決定手段２５３、ストロボ撮像手段２５４、ゲイン制御手段２５５’および画像合成手段２５６を含んでいる。なお、ストロボ撮像／合成手段２５０’の構成要素のうち、ストロボ撮像／合成手段２５０〜ストロボ撮像手段２５４および画像合成手段２５６の構成および機能は図１５のストロボ撮像／合成手段２５０と同様である。
【０１２４】
ゲイン制御手段２５５’は、実施形態１（実施例１−３）のゲイン制御手段１５５’と同様であり、ＤＲＡＭ１４のストロボ画像バッファ１４２−１に記憶されているストロボ画像および画像バッファ１４１に記憶されているスルー画像の輝度分布を調べ、ストロボ画像バッファ１４２−１のストロボ画像の輝度分布のピークの輝度ｙ１ｂと画像バッファ１４１でシャッターの遅延時間ｔの間に光量を累積したスルー画像の輝度分布のピークｙ２ｃの差Δｙ＝ｙ１ｂ−ｙ２ｃを得る。そして｜Δｙ｜＜δのときＡＧＣ１２４を制御して中心被写体８１と背景被写体８２の明るさが同じ程度になるまで、ストロボ撮像後のゲインを増加させる。また、この場合のデジタルカメラの動作は、図１８のフローチャートと同様であり、ステップＶ７の動作をゲイン制御手段１５５’による輝度比較動作およびゲイン制御動作に置き換えればよい。
【０１２５】
以上本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。暗い場合には、この方法でも十分と考えられる。なお、本発明では、被写体の輝度や距離に基づいてストロボ発光量を制御するようにしたが、単純にストロボ発光量を順次変えながら複数枚撮影し、その後、適度な明るさの部分を抽出して合成するようにしてもよい。また、本発明ではストロボ発光後に複数枚の画像を撮影し、それらを合成して適切な画像を得たが、ストロボ発光を行なわずにシャッタースピード、又はゲインを変えて撮影した複数の画像を合成するようにしてもよい。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明の電子カメラ装置および第９の発明の撮像方法によれば、取込んだ画像の輝度を基にストロボを発光させて複数のストロボ画像を得て、所定範囲の輝度を有する部分の輝度を抽出して合成画像を得るので、被写体が複数の場合でもそれぞれの被写体について適切な明るさの画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した撮像装置の一実施例としてのデジタルカメラの回路構成例を示すブロック図である。
【図２】 図１のデジタルカメラの一実施例の斜視図（背面図）である。
【図３】 ＤＲＡＭ内の各バッファ等の領域設定例を示す説明図である。
【図４】 デジタルカメラの処理モードの構成例を示す説明図である。
【図５】 ストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図６】 ２つの被写体の輝度分布の説明図である。
【図７】 ストロボ撮像モード下で多重撮像方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図８】 ストロボ撮像／合成処理手順の説明図である。
【図９】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１０】 ２つの被写体の輝度分布の説明図である。
【図１１】 ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１２】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１３】 オートフォーカス機構の構成例を示すブロック図である。
【図１４】 オートフォーカス機構によるオートフォーカス制御の原理説明図である。
【図１５】 第２の実施形態でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１６】 第２の実施形態でのストロボ撮像モード下のデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１７】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１８】 ストロボ撮像モード下でのスローシンクロ撮影方式によるデジタルカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図１９】 スローシンクロ撮影方式でのストロボ撮像／合成手段の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 被写体
１１ ストロボ発光装置
４２ 液晶ディスプレイ装置（表示装置）
５１ 記録媒体（メモリーカード）
１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１０２ 自動絞り装置（光量検出手段）
１１２ 画像判定手段（輝度検出手段）
１１３ ストロボ発光量検出手段
１１４ ストロボ撮像手段
１１５ 画像合成手段
１０３ オートフォーカス機構
１２１ ＣＣＤ（撮像素子）
１５５ シャッター動作制御手段（撮像手段）
１５５’ ゲイン制御手段（撮像手段）
Claims (9)
- 撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置において、
前記所望のタイミングで撮像指示を行なうことにより発光するストロボ発光装置と、
前記取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出手段と、
前記輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定手段と、
１回の撮像指示により、前記ストロボ発光量決定手段により得られた複数のストロボ発光量で前記ストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像手段と、
前記複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成手段と、
前記輝度検出手段により得られた複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、前記画像合成手段による合成動作を禁止する禁止手段と、を有し、
前記輝度検出手段は、前記ストロボ撮像手段により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る手段を含み、
前記禁止手段は、前記輝度検出手段により得られた前記ストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、前記画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする電子カメラ装置。 - 前記禁止手段は、前記輝度検出手段により得られた前記ストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差が所定値未満か否かを判断する判断手段を含み、前記判断手段により前記輝度差が所定値未満であると判断された場合、前記画像合成手段による合成動作を禁止することを特徴とする請求項１記載の電子カメラ装置。
- 前記禁止手段は、更に、前記ストロボ撮像手段による複数のストロボ撮像動作のうち少なくとも１つのストロボ撮像動作を禁止する手段を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の電子カメラ装置。
- 前記禁止手段は、更に、前記ストロボ発光量決定手段による複数のストロボ発光量決定動作のうち少なくとも１つのストロボ発光量決定動作を禁止する手段を含むことを特徴とする請求項３記載の電子カメラ装置。
- 前記輝度検出手段は、前記取込んだ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、
前記ストロボ発光量決定手段は、前記第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、
前記ストロボ撮像手段は、前記ストロボ発光量決定手段により得られた前記第１の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第１のストロボ画像を得る手段を含み、
前記輝度検出手段は、更に、前記ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第２の箇所の輝度を得る手段を含み、
前記ストロボ発光量決定手段は、更に、前記第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、
前記ストロボ撮像手段は、更に、前記ストロボ発光量決定手段により得られた前記第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含み、
前記画像合成手段は、前記第１及び第２のストロボ画像において所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を行うことにより合成画像を得ることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電子カメラ装置。 - 前記輝度検出手段は、更に、前記ストロボ撮像手段により得られた第１のストロボ画像中の第１の箇所の輝度を得る手段を含み、
前記ストロボ発光量決定手段は、更に、前記第１のストロボ画像中の第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量を得る手段を含み、
前記ストロボ撮像手段は、更に、前記ストロボ発光量決定手段により得られた前記第１及び第２の箇所の輝度値に応じたストロボ発光量でストロボ発光装置を発光させて画像を取込む動作を行うことにより第２のストロボ画像を得る手段を含むことを特徴とする請求項５記載の電子カメラ装置。 - 更に、前記抽出範囲を拡大または縮小させて画像の再合成を行なう再合成手段を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の電子カメラ装置。
- 前記画像合成手段により得られた合成画像を記録する記録手段と、
所定の記録指示操作があった場合に前記合成画像を前記記録手段に記録する記録制御手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の電子カメラ装置。 - 撮像素子で取込んだ画像を所望のタイミングで撮像／記録可能な電子カメラ装置における撮像方法であって、
前記取込んだ画像中の複数箇所の輝度を得る輝度検出工程と、
前記輝度値に応じたストロボ発光量を複数得るストロボ発光量決定工程と、
１回の撮像指示により、前記得られた複数のストロボ発光量でストロボ発光装置を複数回発光させて複数のストロボ画像を取込む動作を繰返して複数のストロボ画像を得るストロボ撮像工程と、
前記複数のストロボ画像毎に所定範囲の輝度を有する部分を抽出して合成する動作を繰返して合成画像を得る画像合成工程と、
前記複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、前記合成する動作を禁止する禁止工程と、を有し、
前記輝度検出工程は、前記ストロボ撮像工程により得られたストロボ画像中の複数箇所の輝度を得る工程を含み、
前記禁止工程は、前記輝度検出工程により得られた前記ストロボ画像中の複数箇所の輝度値の輝度差に基づき、前記画像合成工程による合成動作を禁止することを特徴とする撮像方法。
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