JP4078472B2 - 電子カメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラに関し、さらに詳しくは閃光撮影によって忠実度の高い色再現性を得ることの可能な電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術に係る電子カメラの一例として電子スチルカメラ（以下、本明細書中では「電子スチルカメラ」を省略して「ＤＳＣ」と称する）がある。ＤＳＣは、撮影レンズにより形成される像をＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子で撮像、すなわち光電変換して得られる画像データをＡ／Ｄ変換し、必要に応じてＪＰＥＧ等の画像圧縮アルゴリズムによりデータ圧縮して不揮発性のデータ記録装置に記録するものである。
【０００３】
上述した撮像に際して固体撮像素子の露光時間の制御は電子シャッタにより行われる。すなわち、露光時間の制御は銀塩フイルムを用いるカメラのように機械式シャッタを開閉動作させて行うのではなく、固体撮像素子の蓄積時間を制御して行う。このため、１／４０００秒、１／８０００秒などといった高速秒時も比較的容易に実現可能である。
【０００４】
ところで、陽光に輝く海を背景に、木陰に立つ人物を撮影するような場合、すなわちいわゆる逆光条件で撮影を行う場合、背景と主要被写体たる人物との輝度差は大きく、両者の露光量が適正となるように撮影するのは難しい。そこで、シャッタ速度および絞りについては背景の露光量が適正となるように設定した上で、そのとき主要被写体の方で生じる露光量の不足については閃光装置を用いて補う、いわゆるデーライトシンクロ撮影と呼ばれる撮影方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＤＳＣで上述したデーライトシンクロ撮影を行おうとしたときに、背景の輝度や主要被写体までの撮影距離等の条件によっては、設定されるシャッター速度すなわち露光時間が１／１０００秒を下回るような短秒時となる一方で閃光装置の閃光時間が１ｍｓｅｃ．程度になってしまう場合がある。このような場合、閃光装置の発光が完了する前に露光が完了してしまい、主要被写体の露光量が不足して画質が低下してしまうばかりか、固体撮像素子が露光を終えた後も閃光装置が発光し続けるのは発光エネルギの無駄である。
【０００６】
また、固体撮像素子が露光を終え、固体撮像素子の各画素に蓄積された電荷の転送開始した後も閃光装置が発光し続けていると、被写体中の鏡面等で強く反射した光が固体撮像素子の電荷垂直転送部に入射してスミアを発生し、画像を見苦しいものとする場合があった。
【０００７】
本発明は、閃光装置の発光エネルギの無駄を省くとともにスミアの発生に起因する画質の低下を抑制しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、決定された閃光時間を短縮して露光時間内に閃光装置による閃光を停止させる露光量制御手段とを有することを特徴とする。
（２）請求項２に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、決定された露光時間を延長して閃光時間と略等しくする露光量制御手段とを有することを特徴とする。
（３）請求項１に記載の電子カメラはさらに、露光量制御手段が閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量に応じた増幅率で、撮像素子より出力される画像信号を増幅する信号処理部を有してもよい。
（４）請求項１または２に記載の電子カメラはさらに、露光量制御手段が閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量、または露光時間を延長することにより生じる露光過剰量に応じて、撮像素子より出力される画像信号に画像処理を行う信号処理部を有してもよい。
（５）請求項５に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、撮影動作を禁止する撮影動作禁止手段とを有することを特徴とする。
（６）請求項６に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合に警告を行う警告手段とを有することを特徴とする。
（７）請求項１、請求項２、請求項５および請求項６のいずれか一項に記載の電子カメラはさらに、撮影距離情報と絞り値とに基づいて閃光装置の予備発光時の発光量を決定する予備発光量決定手段を有してもよい。
（８）請求項４に記載の電子カメラにおいて、信号処理部は、画像信号を主要被写体部と背景部とに分離し、主要被写体部と背景部とで異なる画像処理を行うこともできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
− 第１の実施の形態 −
図１は、閃光装置２００を挿脱可能なＤＳＣ１００に本発明を適用する例を示す図であり、ＤＳＣ１００および閃光装置２００の概略的構成を示している。
【００１１】
− ＤＳＣの内部構成 −
ＤＳＣ１００の内部構成について説明すると、ＤＳＣ全体の撮影シーケンスを制御するカメラＣＰＵ２０には電源スイッチ、モード設定スイッチ、再生駒指定スイッチ、レリーズスイッチ等（以上不図示）からなる操作スイッチ２２が接続される。撮影者がこの操作スイッチ２２を操作するのに応じてカメラＣＰＵ２０はＤＳＣ１００の動作を制御する。
【００１２】
撮影目的に応じて交換可能にＤＳＣ１００へ装着される撮影レンズ２は、ＡＦ制御回路２４に接続される不図示のＴＴＬ位相差検出式焦点検出ユニットで検出された撮影レンズ２の焦点位置情報に基づき、ＡＦ制御回路２４により駆動制御される。なお、ＡＦ制御回路２４は、いわゆる外光式のアクティブ式ないしパッシブ式測距装置を用いるものであってもよい。あるいは、撮影レンズ２の繰り出し／繰り込みを繰り返しながら後述するＣＣＤ４から出力される画像信号に基づいて被写体像のコントラスト変化を検出し、コントラストが値が極大値を示す位置で撮影レンズ２を停止させる、いわゆる山登りコントラスト検出方式のものであってもよい。
【００１３】
ＣＣＤ４の受光面には撮影レンズ２により被写体像が形成され、ＣＣＤ４はこの被写体像に基づく画像信号をＣＣＤ４に接続される制御回路６に出力する。制御回路６は、ＣＣＤ４から入力した画像信号に基づいて求められる被写体輝度情報をカメラＣＰＵ２０に出力する。カメラＣＰＵ２０は、この信号に基づいて後述するようにＣＣＤ４の蓄積動作開始から終了までのタイミングを決定して制御回路６に制御信号を出力する。以下、本明細書中ではＣＣＤ４の蓄積動作開始を「露光開始」、蓄積動作終了を「露光終了」、蓄積動作開始から蓄積動作終了までの時間を「シャッタ速度」あるいは「露光時間」と称する。制御回路６は、カメラＣＰＵ２０からの制御信号に基づいてＣＣＤ４の露光開始、終了のタイミング制御を行うとともに、ＣＣＤ４から出力される画像信号を所定の増幅率で増幅してＡ／Ｄ変換し、画像処理回路８へ出力する。
【００１４】
画像処理回路８は、制御回路６より出力される画像信号に色補正などの処理を施し、画像処理回路８に接続されるフレームメモリ１０に出力する。以上により、ＣＣＤ４で撮像された画像のデータがフレームメモリ１０に一時的に記録され、この画像データに基づく画像が表示装置１２に表示される。
【００１５】
フレームメモリ１０には、画像データをＪＰＥＧ等の画像データ圧縮アルゴリズムに基づいて圧縮・解凍するための圧縮・解凍処理部１４およびコネクタ１６を介して記録メディア１８が接続され、圧縮・解凍処理部１４で圧縮処理された画像データは順次記録メディア１８に転送される。この記録メディア１８にはＣＦカード、あるいはスマートメディアなどと称されるフラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置が用いられ、コネクタ１６を介して抜き差し可能に構成される。
【００１６】
以上に説明した、制御回路６、画像処理回路８、フレームメモリ１０、圧縮・解凍処理部１４、記録メディア１８でおこなわれる画像信号や画像データの処理や記録と、これらの構成要素間で行われる画像信号や画像データの転送と、フレームメモリ１０に一時的に記録される画像データに基づく画像の表示部１２への表示とは、いずれもカメラＣＰＵ２０により制御される。
【００１７】
カメラＣＰＵ２０には、閃光装置２００との間で制御信号やステータス信号の授受を行うためのフラッシュインターフェイス２６が接続される。ＤＳＣ１００と閃光装置２００とはコネクタ２８により電気的に接続される。
【００１８】
− 閃光装置の内部構成 −
閃光装置２００の内部には、キセノン管３６で放電するための発光エネルギすなわち電荷を蓄えるメインコンデンサ３４の充電やキセノン管３６での放電量すなわち発光量を制御するための閃光回路３２と、閃光装置２００の動作を制御し、ＤＳＣ１００との間で制御信号やステータス信号の授受を行うためのフラッシュＣＰＵ３０とが内蔵される。
【００１９】
フラッシュＣＰＵ３０は、コネクタ２８の端子２８ｃを介して後述するようにカメラＣＰＵ２０との間で双方向通信を行う。また、端子２８ａあるいは端子２８ｂを介してカメラＣＰＵ２０より発せられる本発光あるいは予備発光指令信号に応答して閃光回路３２の発光制御を行う。
【００２０】
ここで閃光装置の一般的な発光波形を示す図２を参照して閃光装置の発光量制御方法について説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、ともに横軸に時間を、縦軸に閃光装置の発光強度をとり、閃光装置が発光を開始してから発光を終えるまでの間の発光強度の変化を図示したものである。
【００２１】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示されるように、閃光装置の発光強度は、発光を開始してから短時間のうちにピーク値ｉに達し、その後比較的緩やかに下がる。図２（ａ）、図２（ｂ）において、発光強度の曲線とＸ軸（時間軸）とで囲まれる部分が総発光量、すなわち積算発光量となる。図２（ａ）に示されるように、閃光装置が発光を開始し、その強度がピーク値ｉを越してピーク値の半分の発光強度ｉ／２にまで落ちた時点で総発光量はフル発光時の総発光量にほぼ等しくなる。これをフル発光時の閃光時間と称し、カメラのアクセサリシューに装着して用いられるようなクリップオンタイプの小型閃光装置において、フル発光時の閃光時間は１ミリ秒程度である。
【００２２】
閃光装置の発光量、すなわち発光を開始してから終了するまでの間の積算発光量は、図２（ｂ）に示されるように閃光時間によって制御することができる。これについて本実施の形態に係るＤＳＣ１００（図１）を例にとって説明すると、閃光装置の発光量がフル発光時の発光量の１／２、１／４、１／８、１／１６、…となるときの閃光時間Ｔ（１／２）、Ｔ（１／４）、Ｔ（１／８）、Ｔ（１／１６）、…を予め実験的に求めておき、これをデータベース化してカメラＣＰＵ２０内のメモリに記録すればよい。カメラＣＰＵ２０は、後述する手順により閃光装置２００の発光量を決定するが、このときの閃光時間は上述のデータベースより求めることができる。
【００２３】
ところで、閃光装置の発光量、いわゆるガイドナンバは、閃光装置の機種ごとに異なる。これを図２（ａ）に示す発光波形で説明すると、閃光装置の機種の違いにより発光強度のピーク値ｉやフル発光時の閃光時間が異なる。ただし、その発光波形は機種の違いによらず相似形状を呈する。そのため、フル発光時の閃光時間さえわかっていれば、たとえばフル発光時の１／２、１／４、…の発光量を得るときの閃光時間は容易に算出することができる。
【００２４】
これについて具体的に説明すると、本実施の形態に係るＤＳＣ１００のカメラＣＰＵ２０は、フラッシュＣＰＵ３０と交信したときに、装着された閃光装置２００のフル発光時の閃光時間を入力する。そして、後で説明するように発光量に関連する情報すなわちフル発光時の何分の一の発光量で発光するのかに関連する情報をフラッシュＣＰＵ３０に伝達して閃光装置２００の発光量を制御する。このときカメラＣＰＵ２０は、上述のデータベースより得られる発光時間に比例演算を施すことにより閃光装置２００の閃光時間を予め求めておくことができる。
【００２５】
なお、上述したカメラＣＰＵ２０による閃光装置２００の発光量制御に関し、カメラＣＰＵ２０が閃光時間に関連する情報をフラッシュＣＰＵ３０に伝達することによって発光量を制御するものであってもよい。また、カメラＣＰＵ２０が閃光装置２００の発光開始／発光停止を直接制御するものであってもよい。
【００２６】
− カメラＣＰＵの動作 −
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係るＤＳＣ１００は、いわゆるＴＴＬ調光を行うための受光素子や、この受光素子に被写体光の一部を導くための導光光学系を有していない。そのため、閃光撮影に際しては撮影動作を２回行い、１回目の撮影すなわち予備撮影結果に基づいて閃光装置の発光量を決定し、２回目の撮影すなわち本撮影を行う。このとき、１回目の閃光撮影は後述するようにごく短時間のうちに行われるので撮影者は違和感なく閃光撮影を行うことができる。以下、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図３および図４を図１とともに参照してＤＳＣ１００の動作を説明する。なお、以下本明細書中では１回目の撮影を「予備撮影」、２回目の撮影を「本撮影」と称して説明を行う。
【００２７】
図３および図４のフローチャートに示すプログラムは、ＤＳＣ１００の電源投入にともない、カメラＣＰＵ２０により実行開始される。ステップＳ１０１においてカメラＣＰＵ２０は操作スイッチ２２の状態を検知してＤＳＣ１００が「再生モード」で作動するか、「撮影モード」で作動するかを判定する。カメラＣＰＵ２０は、「再生モード」で作動すると判定した場合にはステップＳ１０２に分岐する一方、「撮影モード」で作動すると判定した場合にはステップＳ１１１に進んで撮影動作を開始する。
【００２８】
− 再生モード −
ステップＳ１０２においてカメラＣＰＵ２０は、撮影者が操作スイッチ２２中の再生駒指定スイッチ（不図示）を操作して再生駒番号を設定したかどうかを判定し、「非設定」と判定するとステップＳ１０１に戻る一方、「設定」と判定するとステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３においてカメラＣＰＵ２０は圧縮・解凍処理部１４にデータ読み込み指令を発する。圧縮・解凍処理部１４は、設定された駒番号のファイルを記録メディア１８から読み込んで解凍し、フレームメモリ１０に転送する。フレームメモリに転送されたデータに基づく画像は表示装置１２に表示される。カメラＣＰＵ２０は以上の処理を終え、ステップＳ１０１に戻る。
【００２９】
− 撮影モード −
ステップＳ１１１においてカメラＣＰＵ２０は、以下に説明するようにＡＥ（自動露出）／ＡＦ（自動焦点調節）動作を行う。すなわち、カメラＣＰＵ２０は制御回路６に指令を発し、被写体輝度情報を制御回路６より入力してシャッタ速度、すなわちＣＣＤ４の露光開始から露光終了にいたるまでの露光時間を求め、ＡＥ動作を終える。ＡＦ動作は、カメラＣＰＵ２０からＡＦ制御回路２４に制御信号を発することによりＡＦ制御回路２４で自動的に行われ、撮影レンズ２のフォーカシング駆動もＡＦ制御回路２４により行われる。
【００３０】
ステップＳ１１２においてカメラＣＰＵ２０は、操作スイッチ２２の操作状態を検知してレリーズ釦（不図示）が操作されているか否か、すなわち撮影者により撮影開始操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１１２での判定が否定されるとカメラＣＰＵ２０はステップＳ１０１に分岐して上述の動作を繰り返す一方、ステップＳ１１２での判定が肯定されるとステップＳ１１３に進む。
【００３１】
ステップＳ１１３においてカメラＣＰＵ２０は、閃光撮影を行うか否かの判定を行う。この判定は、操作スイッチ２２の操作状態を検知し、撮影者が閃光撮影の設定をしているか否かを判定するものであってもよいし、あるいはステップＳ１１１でのＡＥ動作に基づき、被写体輝度が所定値を下回っているときに閃光撮影を行うと判定するものであってもよい。ステップＳ１１３での判定が否定されるとステップＳ１２１に分岐する一方、ステップＳ１１３での判定が肯定されるとステップＳ１１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１１４においてカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介してフラッシュＣＰＵ３０と通信を行い、情報を入力する。この情報の中からメインコンデンサ３４の充電状態に関する情報を読み取り、充電の完了／未完了の判定、すなわち閃光が可能か否かの判定を行う。ステップＳ１１４での判定が否定されるとステップＳ１１５に分岐してＤＳＣ１００を撮影禁止状態にしてステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１１４での判定が肯定されるとステップＳ１３１に進む。
【００３３】
ステップＳ１３１においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で実行されたＡＦ動作結果に基づきＡＦ制御回路２４より撮影距離情報を入力する。なお、ＡＦ制御回路２４がコントラスト検出方式、あるいはＴＴＬ位相差検出方式のもので構成される場合には撮影レンズ２の繰り出し量に基づいて撮影距離を算出すればよい。
【００３４】
ステップＳ１３２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３１で入力した撮影距離情報と、撮影レンズ２で設定される絞り値とに基づいて予備発光量すなわちＤＳＣ１００の予備撮影動作に同期して閃光装置２００が発光する際の発光量を設定する。具体的に説明すると、カメラＣＰＵ２０は絞り値が小絞り側に設定されていることを検知した場合や撮影距離が遠い場合には発光量を増すように予備発光量を設定する。
【００３５】
ステップＳ１３３においてカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介してフラッシュＣＰＵ３０と通信を行い、フラッシュＣＰＵ３０に対して情報を出力する。この情報の中に、ステップＳ１３２で算出された予備発光量に対応する情報、つまりフル発光時の何分の一の発光量で発光するかの情報が含まれる。
【００３６】
ステップＳ１３４においてカメラＣＰＵ２０は制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率よりも高く設定してＣＣＤ４自体の感度と制御回路６の増幅率との積で得られるトータルの感度を高める。以下、本明細書中ではＣＣＤ４自体の感度と制御回路６の増幅率との積で得られる感度を「実効感度」と称し、ステップＳ１３４で設定される増幅率と通常の増幅率との比を「感度比」と称する。つまり、増幅率を高めて実効感度を２倍にした場合、感度比は２となる。
【００３７】
カメラＣＰＵ２０はステップＳ１３５において、予備撮影時のシャッタ速度を決定し、次いでステップＳ１３６において制御回路６に露光開始制御信号を発する。このときカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に対し予備発光指令信号を発する。なお、ステップＳ１３５でカメラＣＰＵ２０により決定される予備撮影時のシャッタ速度は、本撮影時のシャッタ速度よりも高速である（露光時間が短い）が、この理由については後で説明する。
【００３８】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３５で決定したシャッタ速度（露光時間）が経過するまでの間、ステップＳ１３７で待ち受け状態となり、時間が経過したら制御回路６に露光終了制御信号を発する。カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３６〜Ｓ１３７における予備撮影結果に基づき、ステップＳ１３８で本発光量を計算、すなわち本撮影動作に同期して閃光装置２００が発光する際の発光量を算出する。このときの本発光量計算方法は以下の手順による。
【００３９】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３６〜ステップＳ１３７での予備撮影結果に基づき、ステップＳ１３８において予備発光適正比ΔPを求める。予備発光適正比ΔPとは、閃光装置２００の予備発光をともなう予備撮影で得られた露光量と適正露光量との比率を示す。換言すれば、予備発光時の発光量を何倍に増して本発光を行えば適正露光が得られるかを表す比率である。ただし、この予備発光適正比ΔPにはステップＳ１３４で設定された増幅率アップ分すなわち感度比を加味していない。また、本発光をともなう本撮影に際して制御回路６の増幅率は、後述するようにステップＳ１４３で通常の感度（感度比＝１）に設定されるので、本発光量は以下に示す式で求められる。
【数１】
本発光量＝予備発光量×（感度比÷予備発光適正比） … 式（１）
【００４０】
たとえば、ステップＳ１３４で感度比＝２に設定され、算出された予備発光適正比が０．１であったとすると、本発光量＝予備発光量×２÷０．１＝予備発光量×２０となる。すなわち、本撮影に際しての閃光装置２００の発光量を予備撮影時の発光量の２０倍に設定すればよい。
【００４１】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３８で求められた閃光装置２００の発光量に基づき、ステップＳ１３９において本発光時の閃光時間を求める。なお、閃光装置の発光量に基づいて閃光時間がどのように求められるかについては先に説明したのでここではその説明を省略する。
【００４２】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１に分岐して露光時間中に閃光装置２００が発光可能な最大発光量を再計算し、ステップＳ１４２に進む。このとき、閃光時間が短くなるので光量が不足、すなわち露出アンダーとなるが、カメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１において露出アンダー量を算出して記憶する。
【００４３】
ステップＳ１４２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３８〜Ｓ１４１で求められた発光量に関する情報を、フラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に出力する。
【００４４】
ステップＳ１４３においてカメラＣＰＵ２０は制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率（感度比＝１）に設定する。
【００４５】
ステップＳ１４４においてカメラＣＰＵ２０は、露光開始の制御信号を制御回路６に発し、次いでステップＳ１４５においてフラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に閃光指令を発する。
【００４６】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求められたシャッタ速度（露光時間）が経過するまでの間、ステップＳ１４６で待ち受け状態となる。時間が経過したら制御回路６に露光終了制御信号を発する。
【００４７】
以上では、閃光撮影を行う場合のカメラＣＰＵ２０による予備撮影および本撮影の制御フローについて説明したが、ステップＳ１１３における判定が否定された場合、カメラＣＰＵ２０は予備撮影を行うことなく本撮影を行う。つまり、カメラＣＰＵ２０はステップＳ１２１において制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率（感度比＝１）に設定し、ステップＳ１２２において露光開始の制御信号を制御回路６に発してステップＳ１４６に進む。
【００４８】
以上のようにしてカメラＣＰＵ２０はＤＳＣ１００の再生動作あるいは撮影動作の制御を行い、撮影動作の制御が行われた場合には以下に説明するようにステップＳ１４７以降で画像処理、データ圧縮、データ記録等の制御を行う。
【００４９】
ステップＳ１４７においてカメラＣＰＵ２０は以下に説明するように画像処理を行う。すなわち、カメラＣＰＵ２０は制御回路６に画像信号読み出し制御信号を発し、これを受けて制御回路６はＣＣＤ４から画像信号を入力する。制御回路６は、ステップＳ１２１あるいはステップＳ１４３でカメラＣＰＵ２０により設定された増幅率によってＣＣＤ４から入力した画像信号を増幅した後、Ａ／Ｄ変換をして画像処理回路８に出力する。カメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に画像処理制御信号を発する。上述の撮影動作でカメラＣＰＵ２０がステップＳ１４１の処理を実行している場合、すなわち露光アンダーを生じている場合には、ステップＳ１４１で算出した露光アンダー量の情報をカメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に出力する。画像処理回路８は、階調、彩度、コントラスト等を調節して色補正を行うが、このときにカメラＣＰＵ２０より入力された露光アンダー量の情報に基づいて色補正を行うことで、より忠実度の高い色再現性を得ることができる。上述のようにして画像処理回路８で処理された画像データは、フレームメモリ１０に一時的に記録される。
【００５０】
ステップＳ１４８においてカメラＣＰＵ２０が圧縮・解凍処理部１４に制御信号を発するのに応じて、圧縮・解凍処理部１４はフレームメモリ１０内の画像データをＪＰＥＧ等の画像圧縮アルゴリズムにしたがって圧縮し、ステップＳ１４９においてこの画像データを記録メディア１８に記録する。
【００５１】
以上の処理を終え、カメラＣＰＵ２０は再度ステップＳ１０１に戻り、撮影者による次の操作を待ち受ける。なお、以上の実施の形態の説明では予備撮影で得られる画像データは記録メディア１８に記録せず、本撮影で得られる画像データのみを記録メディア１８に記録する例について説明したが、予備撮影で得られる画像データも記録メディア１８に記録するものであってもよい。
【００５２】
− フラッシュＣＰＵの動作 −
フラッシュＣＰＵ３０により実行される閃光装置２００の発光動作制御プログラムのフローを示す図５を図１とともに参照して閃光装置２００の発光動作について説明する。
【００５３】
図５のフローチャートで示されるプログラムは、閃光装置２００の電源投入にともなってフラッシュＣＰＵ３０により実行開始される。ステップＳ３０１においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２に充電開始信号を発する。これを受けて閃光回路３２はメインコンデンサ３４への充電動作を開始する。
【００５４】
ステップＳ３０２においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２によるメインコンデンサ３４の充電状態を確認して充電が完了しているか否かの判定を行う。ステップＳ３０２での判定が否定されるとフラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０３に分岐する一方、肯定されるとステップＳ３１１に進む。
【００５５】
ステップＳ３１１においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２に充電停止信号を発するとともに発光可能を記録、すなわち発光可能フラグをセットする。閃光回路２３は、フラッシュＣＰＵ３０からの充電停止信号を受けてメインコンデンサ３４の充電動作を停止する。
【００５６】
ステップＳ３１２においてフラッシュＣＰＵ３０は、ＤＳＣ１００からの通信要求の有無を判定し、通信要求なしと判定するとステップＳ３３１に分岐する。一方、通信要求ありと判定するとステップＳ３２１に進んでＤＳＣ１００との通信を行う。このときにＤＳＣ１００と閃光装置２００との間で伝達される情報としては、閃光装置２００が発光可能な状態にあるか否かの情報、フル発光時の閃光時間に関する情報（以上、閃光装置２００からＤＳＣ１００へ伝達）、予備発光または本発光に際しての発光量に関する情報（以上、ＤＳＣ１００から閃光装置２００へ伝達）などがある。
【００５７】
ステップＳ３２２においてフラッシュＣＰＵ３０は、ステップＳ３１１でＤＳＣ１００より入力した予備発光または本発光に際しての発光量に関する情報に基づき、閃光回路３２に信号を出力して発光量を設定してステップＳ３０１に戻る。
【００５８】
ステップＳ３０２における判定が否定された場合、メインコンデンサ３４の充電量は発光可能なレベルに達していないので、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０３において発光不可能を記録、すなわち発光可能フラグをリセットする。
【００５９】
ステップＳ３０４においてフラッシュＣＰＵ３０は、ＤＳＣ１００からの通信要求の有無を判定し、通信要求なしと判定するとステップＳ３０１に戻り、引き続き閃光回路３２によるメインコンデンサ３４への充電動作を継続させる。一方、通信要求ありと判定するとステップＳ３２１に進んでＤＳＣ１００との通信を行う。このとき、ステップＳ３２１では閃光装置２００からＤＳＣ１００に対し、閃光装置２００は発光不可である旨の情報が出力される。
【００６０】
ステップＳ３１２における判定が否定された場合、フラッシュＣＰＵ３０はＤＳＣ１００より予備発光の指令が出力されているか否かをステップＳ３３１で判定し、肯定されるとステップＳ３３２に進んで予備発光指令信号を閃光回路３２に出力する。閃光回路３２は、ステップＳ３２２でフラッシュＣＰＵ３０により予め設定されている発光量に基づき、予備発光を行う。閃光回路３２による予備発光を終えた後、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０１に戻る。
【００６１】
ステップＳ３３１での判定が否定された場合にフラッシュＣＰＵ３０は、ステップＳ３４１に分岐してＤＳＣ１００より本発光の指令が出力されているか否かを判定する。ステップＳ３４１での判定が否定されるとフラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３１２に戻ってＤＳＣ１００からの通信要求あるいは発光指令を待ち受ける一方、ステップＳ３４１での判定が肯定されるとステップＳ３４２に進んで本発光指令信号を閃光回路３２に出力する。閃光回路３２は、ステップＳ３２２でフラッシュＣＰＵ３０により予め設定されている発光量に基づき、本発光を行う。閃光回路３２による本発光を終えた後、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０１に戻る。
【００６２】
以上の実施の形態の説明において、カメラＣＰＵ２０により実行される上述のプログラム（図３および図４）の特徴部分を以下に説明する。
【００６３】
▲１▼ 予備発光量の設定
ステップＳ１３２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３１で入力した撮影距離情報と、撮影レンズ２で設定される絞り値とに基づいて予備発光量を設定しているが、これは以下の理由による。すなわち、閃光撮影をした場合、閃光装置２００によって照射される被写体の輝度は撮影距離の２乗に反比例する。したがって、撮影距離が遠くなった場合には閃光装置２００の予備発光量を増すことで被写体輝度の減少分を補い、閃光装置２００により照射された被写体の輝度の検出精度を高めることができる。逆に、撮影距離が近い場合には閃光装置２００の予備発光量を減らすことで発光エネルギを無駄にすることがない。また、撮影レンズ２の絞りが絞り込まれている場合にはＣＣＤ４に入射する光量が減少するので、閃光装置２００の予備発光量を増すことが有効である。逆に、撮影レンズ２の絞りが開けられている場合には、ＣＣＤ４に入射する光量が増すので閃光装置２００の予備発光量を減じて発光エネルギの消費を抑制することができる。
【００６４】
▲２▼ 予備撮影時におけるＣＣＤの実効感度増加
ステップＳ１３４においてカメラＣＰＵ２０は、制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を高めてＣＣＤ４の実効感度を高めている。これにより、予備撮影に際しての閃光装置２００の予備発光量を減じることが可能となり、閃光装置２００の発光エネルギの消費を抑制することができる。一般的にＣＣＤから出力される画像信号の増幅率を増すとＳ／Ｎ比が低下し、これにともなって画質も低下することがある。しかし、予備撮影で撮影された画像は記録メディア１８に記録されることはなく、本撮影時に際しての閃光装置２００の発光量を求めるために用いられるものであり、上述したＳ／Ｎ比の低下は問題とならない。
【００６５】
▲３▼ 予備撮影時のシャッタ速度の高速化
ステップＳ１３５においてカメラＣＰＵ２０により決定される予備撮影時のシャッタ速度は、本撮影時のシャッタ速度よりも高速である。これは、予備撮影が本撮影に際しての閃光装置の発光量を決定するために行われるからである。これにより、ＣＣＤ４で閃光装置２００の予備発光により照明された被写体の輝度の検出精度が向上する。つまり、ＣＣＤ４に入射する光の総量について考えたときに、いわゆる定常光成分が相対的に減じられるので閃光光の検出精度を高めることができる。このように、予備撮影時のシャッタ速度を高速にすることにより、特に高輝度下で閃光撮影を行う場合に調光精度が低下するのを抑制できるのに加え、撮影者がレリーズ釦を操作してから本撮影が開始されるまでの時間、すなわちレリーズタイムラグを減じて操作感を向上することができる。
【００６６】
▲４▼ 閃光時間が露光時間よりも長い場合の処理
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとステップＳ１４１の閃光時間短縮の処理を行い、閃光を露光時間内に完了させるように制御する。これにより、ＣＣＤ４が露光動作を終了しているのにもかかわらず、閃光装置が発光し続けることによる発光エネルギの浪費を抑制することができる。また、ＣＣＤ４の各画素の部分で蓄積された電荷を転送して制御回路６に画像信号を出力する際に、ＣＣＤ４の受光面に強い光が当たっていると画像にスミアを発生することがある。ＣＣＤ４が露光動作を終了して画像信号を制御部６に出力している最中にもし閃光装置２００が発光を継続していると、被写体中の金属光沢面等で反射した強い光がＣＣＤ４に入射してスミアを発生する場合があるが、本発明の実施の形態に係るＤＳＣ１００によれば露光終了後に閃光装置２００は発光していないので、そのような不具合を抑制することができる。
【００６７】
▲５▼ 閃光装置の閃光時間を短縮した場合の画像処理
上述のようにステップＳ１４０における判定結果に基づき、閃光時間が露光時間よりも長いと判定したときにカメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１で閃光時間短縮の処理を行い、これにともなう露光アンダー量を算出する。そして、画像処理回路８は画像処理を行う際に上述した既知の露光アンダー量を加味して色補正処理を行うことにより、忠実度の高い色再現性を得ることができる。これについてさらに詳しく説明すると、ステップＳ１４１で閃光時間短縮の処理を行って本撮影を行った場合には、閃光装置２００で照射された主要被写体部分の画像が露出アンダーとなり、背景部分の画像は適正露出となる。画像処理回路８は、背景部分の画像と主要被写体部分の画像とを分離した上で背景部分、主要被写体部分それぞれに適した色補正を行い、これにより忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００６８】
あるいは、ステップＳ１４１で算出された露光アンダー量に基づき、ＣＣＤ４から出力される画像信号を制御回路６が増幅する際の増幅率を増すことによっても主要被写体の露光量を適正にして忠実度の高い色再現性を得ることができる。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性がある。しかし、これを画像処理回路８で背景部分の画像と主要被写体部分の画像とを分離した上で背景部分、主要被写体部分それぞれに適した色補正をすることで忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００６９】
▲６▼ １回の撮影開始操作に応答して行われる２回の撮影
閃光撮影を行う場合、カメラＣＰＵ２０は１回の撮影開始操作をステップＳ１１２で検出するのにともない、ステップＳ１３６で予備撮影すなわち１回目の撮影を、そしてステップＳ１４４で本撮影すなわち２回目の撮影を行う。そして予備撮影の結果に基づき、ステップＳ１３８において本撮影に際しての閃光装置２００の発光量を決定する。このとき、予備撮影で得られた画像データを記録メディア１８に記録することはなく、本撮影で得られた画像データのみを記録メディア１８に記録する。このようにすることにより、従来の技術に係る電子カメラのようにＴＴＬ調光用の受光素子や、この受光素子に被写体光を導くための導光光学系等を用いる必要がないので、安価で小型軽量かつ固体撮像素子の感度を低下させることなく、閃光装置２００の発光量を高精度に制御することができる。
【００７０】
▲７▼ 閃光撮影を行わない場合におけるカメラＣＰＵ２０の動作シーケンス
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１３において閃光撮影を行わないと判定すると予備撮影は行わずに本撮影を行う（ステップＳ１２２）。このため、閃光撮影を行わない場合にはＤＳＣ１００の無駄な動作を抑制し、撮影者がレリーズ釦を操作してから実際に本撮影が開始されるまでの時間すなわちレリーズタイムラグを短縮してＤＳＣ１００の操作感を高めることができる。
【００７１】
− 第２の実施の形態 −
第２の実施の形態においても第１の実施の形態で説明したのと同じＤＳＣ１００に本発明が適用される。第１の実施の形態のものとの相違点は、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムの内容のみであり、ＤＳＣ１００およびこのＤＳＣ１００に装着される閃光装置２００の内部構成は図１に示すものと同一である。したがって、ここではカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図６および図７を図１とともに参照して説明する。なお、図６および図７に示すフローチャートにおいて、図３および図４に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７２】
第１の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間がシャッタ速度（露光時間）よりも長いと判定した場合に閃光時間を短縮するものであった。第２の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、このような場合に閃光時間の短縮は行わず、露光時間を延長する処理を行う。以下、これについて説明する。
【００７３】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ５０１に分岐して露光時間を変更する処理を行う。これにより、閃光装置２００の閃光中に露光が終了することのないように新たな露光時間が設定される。このとき、露光時間が延長されるので露光量が超過、すなわち露出オーバーとなるが、カメラＣＰＵ２０はこのときの露出オーバー量を算出して記憶する。
【００７４】
カメラＣＰＵ２０が上述したステップＳ５０１の処理を実行している場合、すなわち露光オーバーを生じている場合には、ステップＳ１４７においてカメラＣＰＵ２０が画像処理回路８に画像処理制御信号を出力する際に、ステップＳ５０１で算出した露光オーバー量の情報も画像処理回路８に出力する。画像処理回路８は、階調、彩度、コントラスト等を調節して色補正を行う際にカメラＣＰＵ２０より入力された露光オーバー量の情報に基づいて色補正を行うことで忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００７５】
以上に説明したように、第２の実施の形態のＤＳＣ１００には、閃光時間が露光時間よりも長いために露光時間を延長した場合であっても露光オーバー量が画像処理前の時点で既知であるため、画像処理による色補正をより的確に行うことができるので画質の低下を最小限に抑制することが可能となる。
【００７６】
なお、以上に説明した第２の実施の形態において、画像処理回路８により画像処理を行う際に露光オーバー量を加味しなくてもよい。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性がある。しかし、一般的に主要被写体が適正露光となることのメリットは、背景が露光オーバーとなることのデメリットを上回る。
【００７７】
− 第３の実施の形態 −
第３の実施の形態においても第１および第２の実施の形態で説明したのと同じＤＳＣ１００に本発明が適用される。第１および第２の実施の形態のものとの相違点は、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムの内容のみであり、ＤＳＣ１００およびこのＤＳＣ１００に装着される閃光装置２００の内部構成は図１に示すものと同一である。したがって、ここではカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図８および図９を図１とともに参照して説明する。なお、図８および図９に示すフローチャートにおいて、図３および図４に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７８】
第１あるいは第２の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間がシャッタ速度（露光時間）よりも長いと判定した場合に閃光時間を短縮あるいは露光時間を延長するものであった。第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、このような場合に閃光時間の短縮あるいは露光時間の延長は行わずに閃光時間の不足による露光不足量を算出し、算出された露光不足量に基づいて画像データの階調補正を行うものである。
【００７９】
第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、図８に示すフローチャートのステップＳ１３９での処理に続き、閃光時間と露光時間との比較をすることなくステップＳ１４２〜ステップＳ１４６の一連の撮影処理を行う。ステップＳ１４６に続くステップＳ６００においてカメラＣＰＵ２０は、以下で図９（ｂ）を参照して説明する画像処理の副プログラムをコールする。
【００８０】
図９（ｂ）は、カメラＣＰＵ２０により実行される画像処理の副プログラムの処理を説明するフローチャートである。ステップＳ６０１においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間との差を求める。ステップＳ６０２でカメラＣＰＵ２０は、上記閃光時間が上記露光時間よりも長いか否かを判定し、肯定されるとステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間が露光時間内に収まらなかったことによる露光不足量を算出する。たとえば、予定された閃光時間で得られる露光量と、露光時間中に閃光光により得られた露光量とに基づいて露光不足量を算出する。
【００８１】
ステップＳ６０４においてカメラＣＰＵ２０は、算出された露光不足量に基づいて、画像処理して得られる画像信号がより適切になるようなγを算出、あるいはデータテーブルから選択する。これについて詳しく説明すると、データテーブルを有するものである場合、たとえばＥＶ換算で±０段、−０．５段、−１段、−１．５段、−２段、…という露光不足量を有する画像データに対応するγがカメラＣＰＵ２０に接続されるメモリに記憶されている。このγは、画像の階調が鑑賞あるいは後々の画像データの加工に適したものとなるように各露光不足量に対応してあらかじめ定められている。つまり、露光不足量が増すにつれて画像が暗くなって濃度を増すが、この画像の階調が豊かに表現されるように、露光不足量に合わせて各γは定められている。
【００８２】
なお、上述したデータテーブルに記憶される露出不足量に対するγは、特に０．５段刻みで下限を−２段までとする必要はなく、必要に応じてデータテーブルの刻みや下限を設定することができる。
【００８３】
以上に説明したデータテーブル方式に対してγを算出する方式のものは、上述した露光不足量とこの露光不足量に対応するγとの関係に基づいて予め高次多項式等を用いて近似式を求めておき、これをプログラムしておくものである。γ算出方式では、離散的なデータをデータテーブルに記憶しておくものに比べて露光不足量にきめ細かく対応してγを求めることができるという利点を有する。
【００８４】
以上はステップＳ６０２での判定が肯定された場合の処理であったが、ステップＳ６０２での判定が否定された場合、カメラＣＰＵ２０はステップＳ６１０に分岐して標準γを設定する。すなわち、カメラＣＰＵ２０は露出不足量が±０段の場合のγをデータテーブルから選択、あるいは算出する。なお、ステップＳ６０２での判定およびステップＳ６１０での標準γの設定を省略し、閃光光による露光不足の有無によらずステップＳ６０３およびステップＳ６０４でγを求めるようにしてもよい。
【００８５】
ステップＳ６０５においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ６０４またはステップＳ６１０で選択あるいは算出されたγに基づき、階調補正処理を行う。具体的には、カメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に対して、ステップＳ６０４またはステップＳ６１０で選択あるいは算出したγを出力する。ステップＳ６０６においてカメラＣＰＵ２０は、画像処理回路８に制御信号を発する。これを受けて画像処理回路８は画像データを生成してフレームメモリ１０に出力する。
【００８６】
以上に説明したように、第３の実施の形態に係るＤＳＣ１００では、閃光時間が露光時間より長くなり、予定した発光量の閃光光すべてを露光時間内で被写体に照射できなくても、このときに生じる露出不足量は画像処理前の時点で既知であるため、画像処理による輝度補正をより的確に行うことができる。したがって画質の低下を最小限に抑制することが可能となる。
【００８７】
なお、ステップＳ６０３で算出された露出不足量に基づき、ＣＣＤ４から出力される画像信号を制御回路６が増幅する際の増幅率を増すことによっても主要被写体の露光量を適正にして忠実度の高い色再現性を得ることができる。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性があるが、これについては第２の実施の形態で説明したのと同じ理由により補正しなくてもよいし、あるいは画像処理回路８で輝度補正して露光オーバーによる背景の画像の画質低下を抑制してもよい。
【００８８】
以上の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、算出された露出不足量に基づいて階調補正処理に適したγを求めるものであったが、算出された露出不足量を画像処理回路８に出力するものであってもよい。この場合、カメラＣＰＵ２０から出力された露出不足量に関連するデータに対応してγが画像処理回路８の内部で求められ、このγに基づいて画像処理が行われる。また、以上ではγを補正して階調補正をする例についてのみ説明したが、ハイライト・シャドウの補正によりコントラストを補正することも可能である。
【００８９】
− 第４の実施の形態 −
図１０は、閃光装置２００を挿脱可能なＤＳＣに本発明を適用する例を示す図であり、ＤＳＣ１０１および閃光装置２００の概略的構成を示している。図１０において、第１の実施の形態のＤＳＣ１００および閃光装置２００の概略的構成を示す図１と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
ＤＳＣ１０１は、警告表示装置２１をさらに有する点が図１に示すＤＳＣ１００と相違し、その他の部分は閃光装置２００を含めて全て図１に示すものと同じである。この警告表示装置２１は、後述するように閃光時間が露光時間よりも長くなる場合に撮影者に警告表示をするためのものであり、ＬＥＤや液晶表示装置などが用いられる。なお、撮影して得られた画像を表示するための表示装置１２に警告表示を行い、警告表示装置２１を省略することも可能であり、またこれらの警告表示に代えてブザー等を用いて警告音を発することも可能であるが、以下では警告表示装置２１を有する場合を例にとって説明をする。
【００９１】
図１０のカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１０１の動作制御プログラムのフローを示す図１１および図１２を図１０とともに参照してＤＳＣ１０１の動作を説明する。なお、図１１および図１２に示すフローチャートにおいて、図３に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９２】
第１〜第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間が露光時間よりも長くなる場合であっても何らかのかたちで撮影を続行し、その後の画像処理に際して色補正を行い、画質の低下を抑制するものであった。これに対し、第４の実施の形態では閃光時間が露光時間よりも長くなる場合には以下で説明するように撮影者に警告を発し、さらには撮影禁止、すなわちレリーズロックする。
【００９３】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ７０１に分岐して撮影禁止処理、すなわちレリーズロックし、ステップＳ７０２で警告表示装置２１に警告表示を行い、ステップＳ１０１に戻る。
【００９４】
以上のようにカメラＣＰＵ２０がＤＳＣ１０１の動作制御を行うことにより、閃光時間が露光時間よりも長い場合には自動的にレリーズロックされて撮影者にその旨警告表示されるので閃光光量不足の映像を撮影してしまうことがなく、閃光装置２００の発光エネルギを無駄にすることもない。このとき、撮影者はＤＳＣ１０１と主要被写体との間の距離（撮影距離）を縮める等の措置をとることにより閃光装置２００の発光量は減じられ、閃光時間は短くなるので撮影を続行することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態のＤＳＣ１０１はレリーズロックと警告表示とを共に行うものであったが、ステップＳ７０１の撮影禁止の処理ステップは省いてステップＳ７０２における警告表示のみを行い、撮影動作を続行するか否かの判定は撮影者に任せるものであってもよい。このようにすることにより、貴重なシャッターチャンスを逃すことがなくなる。
【００９６】
以上に説明した第１〜第４の実施の形態において、ＤＳＣ１００、１０１は撮影レンズ２の交換が可能で、閃光装置２００の挿脱も可能なものについて説明したが、これら撮影レンズおよび閃光装置が一体に組み込まれるＤＳＣに本発明を適用することも可能である。
【００９７】
また、閃光装置２００は閃光時間を変えて発光量を制御し、これにより閃光光による露光量を調節するものについて説明したが、いわゆるフラッシュマチック方式、すなわち閃光時間（発光量）は一定で、露光量は撮影距離に応じて撮影レンズの絞りにより調節するもの、あるいは発光量制御方式とフラッシュマチック方式とを混用するものであっても本発明を適用することができる。なお、閃光装置がフラッシュマチック方式のものである場合には図３〜図４、図６〜９および図１１〜１２におけるステップＳ１３８、Ｓ１３９の処理は不要となり、ステップＳ１４０における閃光時間と露光時間との比較に際して閃光時間は一定の時間となる。
【００９８】
図１または図１０に示すＤＳＣ１００または１０１の内部構成において、画像処理回路８および圧縮・解凍処理部１４はカメラＣＰＵ２０からは独立した構成となっているが、これら画像処理回路８、圧縮・解凍処理部１４で行われる処理をカメラＣＰＵ２０で行うものであってもよい。また、記録メディア１８はＣＦカードやスマートメディア等のフラッシュメモリに限られるものではなく、磁気記録装置等を用いるものであってもよい。さらに、固体撮像素子としてＣＣＤを用いる例について説明したがＭＯＳセンサ等、他の固体撮像素子を用いるものであってもよい。
【００９９】
以上、本発明をＤＳＣに適用する場合を例にとって説明したが、閃光装置を併用して画像を入力するものであれば他の画像入力機器に本発明を適用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明による電子カメラでは、閃光装置の発光エネルギの無駄を省くとともに、スミアの発生に起因する画質低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る電子カメラおよびこれに装着される閃光装置の概略的構成を説明する図である。
【図２】閃光装置の発光波形を説明する図であり、（ａ）は閃光装置がフル発光した場合の閃光時間を説明する図であり、（ｂ）は閃光時間と発光量との関係を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図３のフローチャートに続くフローチャートである。
【図５】閃光装置に内蔵されるフラッシュＣＰＵにより実行される閃光装置の動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図６のフローチャートに続くフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図９】第３の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、（ａ）が図８のフローチャートに続くフローチャートを、（ｂ）が（ａ）のフローチャートで示されるプログラムによりコールされて実行される副プログラムのフローチャートをそれぞれ示す。
【図１０】第４の実施の形態に係る電子カメラおよびこれに装着される閃光装置の概略的構成を説明する図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図１２】第４の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図１１のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
２ 撮影レンズ
４ ＣＣＤ
６ 制御回路
８ 画像処理回路
１０ フレームメモリ
１２ 表示装置
１４ 圧縮・解凍処理部
１８ 記録メディア
２０ カメラＣＰＵ
２１ 警告表示装置
２２ 操作スイッチ
２６ フラッシュインターフェイス
３０ フラッシュＣＰＵ
３２ 閃光回路
３４ メインコンデンサ
３６ キセノン管
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラに関し、さらに詳しくは閃光撮影によって忠実度の高い色再現性を得ることの可能な電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術に係る電子カメラの一例として電子スチルカメラ（以下、本明細書中では「電子スチルカメラ」を省略して「ＤＳＣ」と称する）がある。ＤＳＣは、撮影レンズにより形成される像をＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子で撮像、すなわち光電変換して得られる画像データをＡ／Ｄ変換し、必要に応じてＪＰＥＧ等の画像圧縮アルゴリズムによりデータ圧縮して不揮発性のデータ記録装置に記録するものである。
【０００３】
上述した撮像に際して固体撮像素子の露光時間の制御は電子シャッタにより行われる。すなわち、露光時間の制御は銀塩フイルムを用いるカメラのように機械式シャッタを開閉動作させて行うのではなく、固体撮像素子の蓄積時間を制御して行う。このため、１／４０００秒、１／８０００秒などといった高速秒時も比較的容易に実現可能である。
【０００４】
ところで、陽光に輝く海を背景に、木陰に立つ人物を撮影するような場合、すなわちいわゆる逆光条件で撮影を行う場合、背景と主要被写体たる人物との輝度差は大きく、両者の露光量が適正となるように撮影するのは難しい。そこで、シャッタ速度および絞りについては背景の露光量が適正となるように設定した上で、そのとき主要被写体の方で生じる露光量の不足については閃光装置を用いて補う、いわゆるデーライトシンクロ撮影と呼ばれる撮影方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＤＳＣで上述したデーライトシンクロ撮影を行おうとしたときに、背景の輝度や主要被写体までの撮影距離等の条件によっては、設定されるシャッター速度すなわち露光時間が１／１０００秒を下回るような短秒時となる一方で閃光装置の閃光時間が１ｍｓｅｃ．程度になってしまう場合がある。このような場合、閃光装置の発光が完了する前に露光が完了してしまい、主要被写体の露光量が不足して画質が低下してしまうばかりか、固体撮像素子が露光を終えた後も閃光装置が発光し続けるのは発光エネルギの無駄である。
【０００６】
また、固体撮像素子が露光を終え、固体撮像素子の各画素に蓄積された電荷の転送開始した後も閃光装置が発光し続けていると、被写体中の鏡面等で強く反射した光が固体撮像素子の電荷垂直転送部に入射してスミアを発生し、画像を見苦しいものとする場合があった。
【０００７】
本発明は、閃光装置の発光エネルギの無駄を省くとともにスミアの発生に起因する画質の低下を抑制しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、決定された閃光時間を短縮して露光時間内に閃光装置による閃光を停止させる露光量制御手段とを有することを特徴とする。
（２）請求項２に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、決定された露光時間を延長して閃光時間と略等しくする露光量制御手段とを有することを特徴とする。
（３）請求項１に記載の電子カメラはさらに、露光量制御手段が閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量に応じた増幅率で、撮像素子より出力される画像信号を増幅する信号処理部を有してもよい。
（４）請求項１または２に記載の電子カメラはさらに、露光量制御手段が閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量、または露光時間を延長することにより生じる露光過剰量に応じて、撮像素子より出力される画像信号に画像処理を行う信号処理部を有してもよい。
（５）請求項５に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、撮影動作を禁止する撮影動作禁止手段とを有することを特徴とする。
（６）請求項６に記載の発明の電子カメラは、撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、閃光装置を用いて撮影を行う際に、閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、予備発光に基づく被写体輝度から閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、露光時間決定手段で決定された露光時間より閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合に警告を行う警告手段とを有することを特徴とする。
（７）請求項１、請求項２、請求項５および請求項６のいずれか一項に記載の電子カメラはさらに、撮影距離情報と絞り値とに基づいて閃光装置の予備発光時の発光量を決定する予備発光量決定手段を有してもよい。
（８）請求項４に記載の電子カメラにおいて、信号処理部は、画像信号を主要被写体部と背景部とに分離し、主要被写体部と背景部とで異なる画像処理を行うこともできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
− 第１の実施の形態 −
図１は、閃光装置２００を挿脱可能なＤＳＣ１００に本発明を適用する例を示す図であり、ＤＳＣ１００および閃光装置２００の概略的構成を示している。
【００１１】
− ＤＳＣの内部構成 −
ＤＳＣ１００の内部構成について説明すると、ＤＳＣ全体の撮影シーケンスを制御するカメラＣＰＵ２０には電源スイッチ、モード設定スイッチ、再生駒指定スイッチ、レリーズスイッチ等（以上不図示）からなる操作スイッチ２２が接続される。撮影者がこの操作スイッチ２２を操作するのに応じてカメラＣＰＵ２０はＤＳＣ１００の動作を制御する。
【００１２】
撮影目的に応じて交換可能にＤＳＣ１００へ装着される撮影レンズ２は、ＡＦ制御回路２４に接続される不図示のＴＴＬ位相差検出式焦点検出ユニットで検出された撮影レンズ２の焦点位置情報に基づき、ＡＦ制御回路２４により駆動制御される。なお、ＡＦ制御回路２４は、いわゆる外光式のアクティブ式ないしパッシブ式測距装置を用いるものであってもよい。あるいは、撮影レンズ２の繰り出し／繰り込みを繰り返しながら後述するＣＣＤ４から出力される画像信号に基づいて被写体像のコントラスト変化を検出し、コントラストが値が極大値を示す位置で撮影レンズ２を停止させる、いわゆる山登りコントラスト検出方式のものであってもよい。
【００１３】
ＣＣＤ４の受光面には撮影レンズ２により被写体像が形成され、ＣＣＤ４はこの被写体像に基づく画像信号をＣＣＤ４に接続される制御回路６に出力する。制御回路６は、ＣＣＤ４から入力した画像信号に基づいて求められる被写体輝度情報をカメラＣＰＵ２０に出力する。カメラＣＰＵ２０は、この信号に基づいて後述するようにＣＣＤ４の蓄積動作開始から終了までのタイミングを決定して制御回路６に制御信号を出力する。以下、本明細書中ではＣＣＤ４の蓄積動作開始を「露光開始」、蓄積動作終了を「露光終了」、蓄積動作開始から蓄積動作終了までの時間を「シャッタ速度」あるいは「露光時間」と称する。制御回路６は、カメラＣＰＵ２０からの制御信号に基づいてＣＣＤ４の露光開始、終了のタイミング制御を行うとともに、ＣＣＤ４から出力される画像信号を所定の増幅率で増幅してＡ／Ｄ変換し、画像処理回路８へ出力する。
【００１４】
画像処理回路８は、制御回路６より出力される画像信号に色補正などの処理を施し、画像処理回路８に接続されるフレームメモリ１０に出力する。以上により、ＣＣＤ４で撮像された画像のデータがフレームメモリ１０に一時的に記録され、この画像データに基づく画像が表示装置１２に表示される。
【００１５】
フレームメモリ１０には、画像データをＪＰＥＧ等の画像データ圧縮アルゴリズムに基づいて圧縮・解凍するための圧縮・解凍処理部１４およびコネクタ１６を介して記録メディア１８が接続され、圧縮・解凍処理部１４で圧縮処理された画像データは順次記録メディア１８に転送される。この記録メディア１８にはＣＦカード、あるいはスマートメディアなどと称されるフラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置が用いられ、コネクタ１６を介して抜き差し可能に構成される。
【００１６】
以上に説明した、制御回路６、画像処理回路８、フレームメモリ１０、圧縮・解凍処理部１４、記録メディア１８でおこなわれる画像信号や画像データの処理や記録と、これらの構成要素間で行われる画像信号や画像データの転送と、フレームメモリ１０に一時的に記録される画像データに基づく画像の表示部１２への表示とは、いずれもカメラＣＰＵ２０により制御される。
【００１７】
カメラＣＰＵ２０には、閃光装置２００との間で制御信号やステータス信号の授受を行うためのフラッシュインターフェイス２６が接続される。ＤＳＣ１００と閃光装置２００とはコネクタ２８により電気的に接続される。
【００１８】
− 閃光装置の内部構成 −
閃光装置２００の内部には、キセノン管３６で放電するための発光エネルギすなわち電荷を蓄えるメインコンデンサ３４の充電やキセノン管３６での放電量すなわち発光量を制御するための閃光回路３２と、閃光装置２００の動作を制御し、ＤＳＣ１００との間で制御信号やステータス信号の授受を行うためのフラッシュＣＰＵ３０とが内蔵される。
【００１９】
フラッシュＣＰＵ３０は、コネクタ２８の端子２８ｃを介して後述するようにカメラＣＰＵ２０との間で双方向通信を行う。また、端子２８ａあるいは端子２８ｂを介してカメラＣＰＵ２０より発せられる本発光あるいは予備発光指令信号に応答して閃光回路３２の発光制御を行う。
【００２０】
ここで閃光装置の一般的な発光波形を示す図２を参照して閃光装置の発光量制御方法について説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、ともに横軸に時間を、縦軸に閃光装置の発光強度をとり、閃光装置が発光を開始してから発光を終えるまでの間の発光強度の変化を図示したものである。
【００２１】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示されるように、閃光装置の発光強度は、発光を開始してから短時間のうちにピーク値ｉに達し、その後比較的緩やかに下がる。図２（ａ）、図２（ｂ）において、発光強度の曲線とＸ軸（時間軸）とで囲まれる部分が総発光量、すなわち積算発光量となる。図２（ａ）に示されるように、閃光装置が発光を開始し、その強度がピーク値ｉを越してピーク値の半分の発光強度ｉ／２にまで落ちた時点で総発光量はフル発光時の総発光量にほぼ等しくなる。これをフル発光時の閃光時間と称し、カメラのアクセサリシューに装着して用いられるようなクリップオンタイプの小型閃光装置において、フル発光時の閃光時間は１ミリ秒程度である。
【００２２】
閃光装置の発光量、すなわち発光を開始してから終了するまでの間の積算発光量は、図２（ｂ）に示されるように閃光時間によって制御することができる。これについて本実施の形態に係るＤＳＣ１００（図１）を例にとって説明すると、閃光装置の発光量がフル発光時の発光量の１／２、１／４、１／８、１／１６、…となるときの閃光時間Ｔ（１／２）、Ｔ（１／４）、Ｔ（１／８）、Ｔ（１／１６）、…を予め実験的に求めておき、これをデータベース化してカメラＣＰＵ２０内のメモリに記録すればよい。カメラＣＰＵ２０は、後述する手順により閃光装置２００の発光量を決定するが、このときの閃光時間は上述のデータベースより求めることができる。
【００２３】
ところで、閃光装置の発光量、いわゆるガイドナンバは、閃光装置の機種ごとに異なる。これを図２（ａ）に示す発光波形で説明すると、閃光装置の機種の違いにより発光強度のピーク値ｉやフル発光時の閃光時間が異なる。ただし、その発光波形は機種の違いによらず相似形状を呈する。そのため、フル発光時の閃光時間さえわかっていれば、たとえばフル発光時の１／２、１／４、…の発光量を得るときの閃光時間は容易に算出することができる。
【００２４】
これについて具体的に説明すると、本実施の形態に係るＤＳＣ１００のカメラＣＰＵ２０は、フラッシュＣＰＵ３０と交信したときに、装着された閃光装置２００のフル発光時の閃光時間を入力する。そして、後で説明するように発光量に関連する情報すなわちフル発光時の何分の一の発光量で発光するのかに関連する情報をフラッシュＣＰＵ３０に伝達して閃光装置２００の発光量を制御する。このときカメラＣＰＵ２０は、上述のデータベースより得られる発光時間に比例演算を施すことにより閃光装置２００の閃光時間を予め求めておくことができる。
【００２５】
なお、上述したカメラＣＰＵ２０による閃光装置２００の発光量制御に関し、カメラＣＰＵ２０が閃光時間に関連する情報をフラッシュＣＰＵ３０に伝達することによって発光量を制御するものであってもよい。また、カメラＣＰＵ２０が閃光装置２００の発光開始／発光停止を直接制御するものであってもよい。
【００２６】
− カメラＣＰＵの動作 −
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係るＤＳＣ１００は、いわゆるＴＴＬ調光を行うための受光素子や、この受光素子に被写体光の一部を導くための導光光学系を有していない。そのため、閃光撮影に際しては撮影動作を２回行い、１回目の撮影すなわち予備撮影結果に基づいて閃光装置の発光量を決定し、２回目の撮影すなわち本撮影を行う。このとき、１回目の閃光撮影は後述するようにごく短時間のうちに行われるので撮影者は違和感なく閃光撮影を行うことができる。以下、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図３および図４を図１とともに参照してＤＳＣ１００の動作を説明する。なお、以下本明細書中では１回目の撮影を「予備撮影」、２回目の撮影を「本撮影」と称して説明を行う。
【００２７】
図３および図４のフローチャートに示すプログラムは、ＤＳＣ１００の電源投入にともない、カメラＣＰＵ２０により実行開始される。ステップＳ１０１においてカメラＣＰＵ２０は操作スイッチ２２の状態を検知してＤＳＣ１００が「再生モード」で作動するか、「撮影モード」で作動するかを判定する。カメラＣＰＵ２０は、「再生モード」で作動すると判定した場合にはステップＳ１０２に分岐する一方、「撮影モード」で作動すると判定した場合にはステップＳ１１１に進んで撮影動作を開始する。
【００２８】
− 再生モード −
ステップＳ１０２においてカメラＣＰＵ２０は、撮影者が操作スイッチ２２中の再生駒指定スイッチ（不図示）を操作して再生駒番号を設定したかどうかを判定し、「非設定」と判定するとステップＳ１０１に戻る一方、「設定」と判定するとステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３においてカメラＣＰＵ２０は圧縮・解凍処理部１４にデータ読み込み指令を発する。圧縮・解凍処理部１４は、設定された駒番号のファイルを記録メディア１８から読み込んで解凍し、フレームメモリ１０に転送する。フレームメモリに転送されたデータに基づく画像は表示装置１２に表示される。カメラＣＰＵ２０は以上の処理を終え、ステップＳ１０１に戻る。
【００２９】
− 撮影モード −
ステップＳ１１１においてカメラＣＰＵ２０は、以下に説明するようにＡＥ（自動露出）／ＡＦ（自動焦点調節）動作を行う。すなわち、カメラＣＰＵ２０は制御回路６に指令を発し、被写体輝度情報を制御回路６より入力してシャッタ速度、すなわちＣＣＤ４の露光開始から露光終了にいたるまでの露光時間を求め、ＡＥ動作を終える。ＡＦ動作は、カメラＣＰＵ２０からＡＦ制御回路２４に制御信号を発することによりＡＦ制御回路２４で自動的に行われ、撮影レンズ２のフォーカシング駆動もＡＦ制御回路２４により行われる。
【００３０】
ステップＳ１１２においてカメラＣＰＵ２０は、操作スイッチ２２の操作状態を検知してレリーズ釦（不図示）が操作されているか否か、すなわち撮影者により撮影開始操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１１２での判定が否定されるとカメラＣＰＵ２０はステップＳ１０１に分岐して上述の動作を繰り返す一方、ステップＳ１１２での判定が肯定されるとステップＳ１１３に進む。
【００３１】
ステップＳ１１３においてカメラＣＰＵ２０は、閃光撮影を行うか否かの判定を行う。この判定は、操作スイッチ２２の操作状態を検知し、撮影者が閃光撮影の設定をしているか否かを判定するものであってもよいし、あるいはステップＳ１１１でのＡＥ動作に基づき、被写体輝度が所定値を下回っているときに閃光撮影を行うと判定するものであってもよい。ステップＳ１１３での判定が否定されるとステップＳ１２１に分岐する一方、ステップＳ１１３での判定が肯定されるとステップＳ１１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１１４においてカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介してフラッシュＣＰＵ３０と通信を行い、情報を入力する。この情報の中からメインコンデンサ３４の充電状態に関する情報を読み取り、充電の完了／未完了の判定、すなわち閃光が可能か否かの判定を行う。ステップＳ１１４での判定が否定されるとステップＳ１１５に分岐してＤＳＣ１００を撮影禁止状態にしてステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１１４での判定が肯定されるとステップＳ１３１に進む。
【００３３】
ステップＳ１３１においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で実行されたＡＦ動作結果に基づきＡＦ制御回路２４より撮影距離情報を入力する。なお、ＡＦ制御回路２４がコントラスト検出方式、あるいはＴＴＬ位相差検出方式のもので構成される場合には撮影レンズ２の繰り出し量に基づいて撮影距離を算出すればよい。
【００３４】
ステップＳ１３２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３１で入力した撮影距離情報と、撮影レンズ２で設定される絞り値とに基づいて予備発光量すなわちＤＳＣ１００の予備撮影動作に同期して閃光装置２００が発光する際の発光量を設定する。具体的に説明すると、カメラＣＰＵ２０は絞り値が小絞り側に設定されていることを検知した場合や撮影距離が遠い場合には発光量を増すように予備発光量を設定する。
【００３５】
ステップＳ１３３においてカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介してフラッシュＣＰＵ３０と通信を行い、フラッシュＣＰＵ３０に対して情報を出力する。この情報の中に、ステップＳ１３２で算出された予備発光量に対応する情報、つまりフル発光時の何分の一の発光量で発光するかの情報が含まれる。
【００３６】
ステップＳ１３４においてカメラＣＰＵ２０は制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率よりも高く設定してＣＣＤ４自体の感度と制御回路６の増幅率との積で得られるトータルの感度を高める。以下、本明細書中ではＣＣＤ４自体の感度と制御回路６の増幅率との積で得られる感度を「実効感度」と称し、ステップＳ１３４で設定される増幅率と通常の増幅率との比を「感度比」と称する。つまり、増幅率を高めて実効感度を２倍にした場合、感度比は２となる。
【００３７】
カメラＣＰＵ２０はステップＳ１３５において、予備撮影時のシャッタ速度を決定し、次いでステップＳ１３６において制御回路６に露光開始制御信号を発する。このときカメラＣＰＵ２０は、フラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に対し予備発光指令信号を発する。なお、ステップＳ１３５でカメラＣＰＵ２０により決定される予備撮影時のシャッタ速度は、本撮影時のシャッタ速度よりも高速である（露光時間が短い）が、この理由については後で説明する。
【００３８】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３５で決定したシャッタ速度（露光時間）が経過するまでの間、ステップＳ１３７で待ち受け状態となり、時間が経過したら制御回路６に露光終了制御信号を発する。カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３６〜Ｓ１３７における予備撮影結果に基づき、ステップＳ１３８で本発光量を計算、すなわち本撮影動作に同期して閃光装置２００が発光する際の発光量を算出する。このときの本発光量計算方法は以下の手順による。
【００３９】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３６〜ステップＳ１３７での予備撮影結果に基づき、ステップＳ１３８において予備発光適正比ΔPを求める。予備発光適正比ΔPとは、閃光装置２００の予備発光をともなう予備撮影で得られた露光量と適正露光量との比率を示す。換言すれば、予備発光時の発光量を何倍に増して本発光を行えば適正露光が得られるかを表す比率である。ただし、この予備発光適正比ΔPにはステップＳ１３４で設定された増幅率アップ分すなわち感度比を加味していない。また、本発光をともなう本撮影に際して制御回路６の増幅率は、後述するようにステップＳ１４３で通常の感度（感度比＝１）に設定されるので、本発光量は以下に示す式で求められる。
【数１】
本発光量＝予備発光量×（感度比÷予備発光適正比） … 式（１）
【００４０】
たとえば、ステップＳ１３４で感度比＝２に設定され、算出された予備発光適正比が０．１であったとすると、本発光量＝予備発光量×２÷０．１＝予備発光量×２０となる。すなわち、本撮影に際しての閃光装置２００の発光量を予備撮影時の発光量の２０倍に設定すればよい。
【００４１】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３８で求められた閃光装置２００の発光量に基づき、ステップＳ１３９において本発光時の閃光時間を求める。なお、閃光装置の発光量に基づいて閃光時間がどのように求められるかについては先に説明したのでここではその説明を省略する。
【００４２】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１に分岐して露光時間中に閃光装置２００が発光可能な最大発光量を再計算し、ステップＳ１４２に進む。このとき、閃光時間が短くなるので光量が不足、すなわち露出アンダーとなるが、カメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１において露出アンダー量を算出して記憶する。
【００４３】
ステップＳ１４２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３８〜Ｓ１４１で求められた発光量に関する情報を、フラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に出力する。
【００４４】
ステップＳ１４３においてカメラＣＰＵ２０は制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率（感度比＝１）に設定する。
【００４５】
ステップＳ１４４においてカメラＣＰＵ２０は、露光開始の制御信号を制御回路６に発し、次いでステップＳ１４５においてフラッシュインターフェイス２６を介して閃光装置２００に閃光指令を発する。
【００４６】
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求められたシャッタ速度（露光時間）が経過するまでの間、ステップＳ１４６で待ち受け状態となる。時間が経過したら制御回路６に露光終了制御信号を発する。
【００４７】
以上では、閃光撮影を行う場合のカメラＣＰＵ２０による予備撮影および本撮影の制御フローについて説明したが、ステップＳ１１３における判定が否定された場合、カメラＣＰＵ２０は予備撮影を行うことなく本撮影を行う。つまり、カメラＣＰＵ２０はステップＳ１２１において制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を本撮影に適した増幅率（感度比＝１）に設定し、ステップＳ１２２において露光開始の制御信号を制御回路６に発してステップＳ１４６に進む。
【００４８】
以上のようにしてカメラＣＰＵ２０はＤＳＣ１００の再生動作あるいは撮影動作の制御を行い、撮影動作の制御が行われた場合には以下に説明するようにステップＳ１４７以降で画像処理、データ圧縮、データ記録等の制御を行う。
【００４９】
ステップＳ１４７においてカメラＣＰＵ２０は以下に説明するように画像処理を行う。すなわち、カメラＣＰＵ２０は制御回路６に画像信号読み出し制御信号を発し、これを受けて制御回路６はＣＣＤ４から画像信号を入力する。制御回路６は、ステップＳ１２１あるいはステップＳ１４３でカメラＣＰＵ２０により設定された増幅率によってＣＣＤ４から入力した画像信号を増幅した後、Ａ／Ｄ変換をして画像処理回路８に出力する。カメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に画像処理制御信号を発する。上述の撮影動作でカメラＣＰＵ２０がステップＳ１４１の処理を実行している場合、すなわち露光アンダーを生じている場合には、ステップＳ１４１で算出した露光アンダー量の情報をカメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に出力する。画像処理回路８は、階調、彩度、コントラスト等を調節して色補正を行うが、このときにカメラＣＰＵ２０より入力された露光アンダー量の情報に基づいて色補正を行うことで、より忠実度の高い色再現性を得ることができる。上述のようにして画像処理回路８で処理された画像データは、フレームメモリ１０に一時的に記録される。
【００５０】
ステップＳ１４８においてカメラＣＰＵ２０が圧縮・解凍処理部１４に制御信号を発するのに応じて、圧縮・解凍処理部１４はフレームメモリ１０内の画像データをＪＰＥＧ等の画像圧縮アルゴリズムにしたがって圧縮し、ステップＳ１４９においてこの画像データを記録メディア１８に記録する。
【００５１】
以上の処理を終え、カメラＣＰＵ２０は再度ステップＳ１０１に戻り、撮影者による次の操作を待ち受ける。なお、以上の実施の形態の説明では予備撮影で得られる画像データは記録メディア１８に記録せず、本撮影で得られる画像データのみを記録メディア１８に記録する例について説明したが、予備撮影で得られる画像データも記録メディア１８に記録するものであってもよい。
【００５２】
− フラッシュＣＰＵの動作 −
フラッシュＣＰＵ３０により実行される閃光装置２００の発光動作制御プログラムのフローを示す図５を図１とともに参照して閃光装置２００の発光動作について説明する。
【００５３】
図５のフローチャートで示されるプログラムは、閃光装置２００の電源投入にともなってフラッシュＣＰＵ３０により実行開始される。ステップＳ３０１においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２に充電開始信号を発する。これを受けて閃光回路３２はメインコンデンサ３４への充電動作を開始する。
【００５４】
ステップＳ３０２においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２によるメインコンデンサ３４の充電状態を確認して充電が完了しているか否かの判定を行う。ステップＳ３０２での判定が否定されるとフラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０３に分岐する一方、肯定されるとステップＳ３１１に進む。
【００５５】
ステップＳ３１１においてフラッシュＣＰＵ３０は、閃光回路３２に充電停止信号を発するとともに発光可能を記録、すなわち発光可能フラグをセットする。閃光回路２３は、フラッシュＣＰＵ３０からの充電停止信号を受けてメインコンデンサ３４の充電動作を停止する。
【００５６】
ステップＳ３１２においてフラッシュＣＰＵ３０は、ＤＳＣ１００からの通信要求の有無を判定し、通信要求なしと判定するとステップＳ３３１に分岐する。一方、通信要求ありと判定するとステップＳ３２１に進んでＤＳＣ１００との通信を行う。このときにＤＳＣ１００と閃光装置２００との間で伝達される情報としては、閃光装置２００が発光可能な状態にあるか否かの情報、フル発光時の閃光時間に関する情報（以上、閃光装置２００からＤＳＣ１００へ伝達）、予備発光または本発光に際しての発光量に関する情報（以上、ＤＳＣ１００から閃光装置２００へ伝達）などがある。
【００５７】
ステップＳ３２２においてフラッシュＣＰＵ３０は、ステップＳ３１１でＤＳＣ１００より入力した予備発光または本発光に際しての発光量に関する情報に基づき、閃光回路３２に信号を出力して発光量を設定してステップＳ３０１に戻る。
【００５８】
ステップＳ３０２における判定が否定された場合、メインコンデンサ３４の充電量は発光可能なレベルに達していないので、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０３において発光不可能を記録、すなわち発光可能フラグをリセットする。
【００５９】
ステップＳ３０４においてフラッシュＣＰＵ３０は、ＤＳＣ１００からの通信要求の有無を判定し、通信要求なしと判定するとステップＳ３０１に戻り、引き続き閃光回路３２によるメインコンデンサ３４への充電動作を継続させる。一方、通信要求ありと判定するとステップＳ３２１に進んでＤＳＣ１００との通信を行う。このとき、ステップＳ３２１では閃光装置２００からＤＳＣ１００に対し、閃光装置２００は発光不可である旨の情報が出力される。
【００６０】
ステップＳ３１２における判定が否定された場合、フラッシュＣＰＵ３０はＤＳＣ１００より予備発光の指令が出力されているか否かをステップＳ３３１で判定し、肯定されるとステップＳ３３２に進んで予備発光指令信号を閃光回路３２に出力する。閃光回路３２は、ステップＳ３２２でフラッシュＣＰＵ３０により予め設定されている発光量に基づき、予備発光を行う。閃光回路３２による予備発光を終えた後、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０１に戻る。
【００６１】
ステップＳ３３１での判定が否定された場合にフラッシュＣＰＵ３０は、ステップＳ３４１に分岐してＤＳＣ１００より本発光の指令が出力されているか否かを判定する。ステップＳ３４１での判定が否定されるとフラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３１２に戻ってＤＳＣ１００からの通信要求あるいは発光指令を待ち受ける一方、ステップＳ３４１での判定が肯定されるとステップＳ３４２に進んで本発光指令信号を閃光回路３２に出力する。閃光回路３２は、ステップＳ３２２でフラッシュＣＰＵ３０により予め設定されている発光量に基づき、本発光を行う。閃光回路３２による本発光を終えた後、フラッシュＣＰＵ３０はステップＳ３０１に戻る。
【００６２】
以上の実施の形態の説明において、カメラＣＰＵ２０により実行される上述のプログラム（図３および図４）の特徴部分を以下に説明する。
【００６３】
▲１▼ 予備発光量の設定
ステップＳ１３２においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１３１で入力した撮影距離情報と、撮影レンズ２で設定される絞り値とに基づいて予備発光量を設定しているが、これは以下の理由による。すなわち、閃光撮影をした場合、閃光装置２００によって照射される被写体の輝度は撮影距離の２乗に反比例する。したがって、撮影距離が遠くなった場合には閃光装置２００の予備発光量を増すことで被写体輝度の減少分を補い、閃光装置２００により照射された被写体の輝度の検出精度を高めることができる。逆に、撮影距離が近い場合には閃光装置２００の予備発光量を減らすことで発光エネルギを無駄にすることがない。また、撮影レンズ２の絞りが絞り込まれている場合にはＣＣＤ４に入射する光量が減少するので、閃光装置２００の予備発光量を増すことが有効である。逆に、撮影レンズ２の絞りが開けられている場合には、ＣＣＤ４に入射する光量が増すので閃光装置２００の予備発光量を減じて発光エネルギの消費を抑制することができる。
【００６４】
▲２▼ 予備撮影時におけるＣＣＤの実効感度増加
ステップＳ１３４においてカメラＣＰＵ２０は、制御回路６に制御信号を発し、ＣＣＤ４から出力される画像信号を増幅する際の増幅率を高めてＣＣＤ４の実効感度を高めている。これにより、予備撮影に際しての閃光装置２００の予備発光量を減じることが可能となり、閃光装置２００の発光エネルギの消費を抑制することができる。一般的にＣＣＤから出力される画像信号の増幅率を増すとＳ／Ｎ比が低下し、これにともなって画質も低下することがある。しかし、予備撮影で撮影された画像は記録メディア１８に記録されることはなく、本撮影時に際しての閃光装置２００の発光量を求めるために用いられるものであり、上述したＳ／Ｎ比の低下は問題とならない。
【００６５】
▲３▼ 予備撮影時のシャッタ速度の高速化
ステップＳ１３５においてカメラＣＰＵ２０により決定される予備撮影時のシャッタ速度は、本撮影時のシャッタ速度よりも高速である。これは、予備撮影が本撮影に際しての閃光装置の発光量を決定するために行われるからである。これにより、ＣＣＤ４で閃光装置２００の予備発光により照明された被写体の輝度の検出精度が向上する。つまり、ＣＣＤ４に入射する光の総量について考えたときに、いわゆる定常光成分が相対的に減じられるので閃光光の検出精度を高めることができる。このように、予備撮影時のシャッタ速度を高速にすることにより、特に高輝度下で閃光撮影を行う場合に調光精度が低下するのを抑制できるのに加え、撮影者がレリーズ釦を操作してから本撮影が開始されるまでの時間、すなわちレリーズタイムラグを減じて操作感を向上することができる。
【００６６】
▲４▼ 閃光時間が露光時間よりも長い場合の処理
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとステップＳ１４１の閃光時間短縮の処理を行い、閃光を露光時間内に完了させるように制御する。これにより、ＣＣＤ４が露光動作を終了しているのにもかかわらず、閃光装置が発光し続けることによる発光エネルギの浪費を抑制することができる。また、ＣＣＤ４の各画素の部分で蓄積された電荷を転送して制御回路６に画像信号を出力する際に、ＣＣＤ４の受光面に強い光が当たっていると画像にスミアを発生することがある。ＣＣＤ４が露光動作を終了して画像信号を制御部６に出力している最中にもし閃光装置２００が発光を継続していると、被写体中の金属光沢面等で反射した強い光がＣＣＤ４に入射してスミアを発生する場合があるが、本発明の実施の形態に係るＤＳＣ１００によれば露光終了後に閃光装置２００は発光していないので、そのような不具合を抑制することができる。
【００６７】
▲５▼ 閃光装置の閃光時間を短縮した場合の画像処理
上述のようにステップＳ１４０における判定結果に基づき、閃光時間が露光時間よりも長いと判定したときにカメラＣＰＵ２０はステップＳ１４１で閃光時間短縮の処理を行い、これにともなう露光アンダー量を算出する。そして、画像処理回路８は画像処理を行う際に上述した既知の露光アンダー量を加味して色補正処理を行うことにより、忠実度の高い色再現性を得ることができる。これについてさらに詳しく説明すると、ステップＳ１４１で閃光時間短縮の処理を行って本撮影を行った場合には、閃光装置２００で照射された主要被写体部分の画像が露出アンダーとなり、背景部分の画像は適正露出となる。画像処理回路８は、背景部分の画像と主要被写体部分の画像とを分離した上で背景部分、主要被写体部分それぞれに適した色補正を行い、これにより忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００６８】
あるいは、ステップＳ１４１で算出された露光アンダー量に基づき、ＣＣＤ４から出力される画像信号を制御回路６が増幅する際の増幅率を増すことによっても主要被写体の露光量を適正にして忠実度の高い色再現性を得ることができる。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性がある。しかし、これを画像処理回路８で背景部分の画像と主要被写体部分の画像とを分離した上で背景部分、主要被写体部分それぞれに適した色補正をすることで忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００６９】
▲６▼ １回の撮影開始操作に応答して行われる２回の撮影
閃光撮影を行う場合、カメラＣＰＵ２０は１回の撮影開始操作をステップＳ１１２で検出するのにともない、ステップＳ１３６で予備撮影すなわち１回目の撮影を、そしてステップＳ１４４で本撮影すなわち２回目の撮影を行う。そして予備撮影の結果に基づき、ステップＳ１３８において本撮影に際しての閃光装置２００の発光量を決定する。このとき、予備撮影で得られた画像データを記録メディア１８に記録することはなく、本撮影で得られた画像データのみを記録メディア１８に記録する。このようにすることにより、従来の技術に係る電子カメラのようにＴＴＬ調光用の受光素子や、この受光素子に被写体光を導くための導光光学系等を用いる必要がないので、安価で小型軽量かつ固体撮像素子の感度を低下させることなく、閃光装置２００の発光量を高精度に制御することができる。
【００７０】
▲７▼ 閃光撮影を行わない場合におけるカメラＣＰＵ２０の動作シーケンス
カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１３において閃光撮影を行わないと判定すると予備撮影は行わずに本撮影を行う（ステップＳ１２２）。このため、閃光撮影を行わない場合にはＤＳＣ１００の無駄な動作を抑制し、撮影者がレリーズ釦を操作してから実際に本撮影が開始されるまでの時間すなわちレリーズタイムラグを短縮してＤＳＣ１００の操作感を高めることができる。
【００７１】
− 第２の実施の形態 −
第２の実施の形態においても第１の実施の形態で説明したのと同じＤＳＣ１００に本発明が適用される。第１の実施の形態のものとの相違点は、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムの内容のみであり、ＤＳＣ１００およびこのＤＳＣ１００に装着される閃光装置２００の内部構成は図１に示すものと同一である。したがって、ここではカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図６および図７を図１とともに参照して説明する。なお、図６および図７に示すフローチャートにおいて、図３および図４に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７２】
第１の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間がシャッタ速度（露光時間）よりも長いと判定した場合に閃光時間を短縮するものであった。第２の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、このような場合に閃光時間の短縮は行わず、露光時間を延長する処理を行う。以下、これについて説明する。
【００７３】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ５０１に分岐して露光時間を変更する処理を行う。これにより、閃光装置２００の閃光中に露光が終了することのないように新たな露光時間が設定される。このとき、露光時間が延長されるので露光量が超過、すなわち露出オーバーとなるが、カメラＣＰＵ２０はこのときの露出オーバー量を算出して記憶する。
【００７４】
カメラＣＰＵ２０が上述したステップＳ５０１の処理を実行している場合、すなわち露光オーバーを生じている場合には、ステップＳ１４７においてカメラＣＰＵ２０が画像処理回路８に画像処理制御信号を出力する際に、ステップＳ５０１で算出した露光オーバー量の情報も画像処理回路８に出力する。画像処理回路８は、階調、彩度、コントラスト等を調節して色補正を行う際にカメラＣＰＵ２０より入力された露光オーバー量の情報に基づいて色補正を行うことで忠実度の高い色再現性を得ることができる。
【００７５】
以上に説明したように、第２の実施の形態のＤＳＣ１００には、閃光時間が露光時間よりも長いために露光時間を延長した場合であっても露光オーバー量が画像処理前の時点で既知であるため、画像処理による色補正をより的確に行うことができるので画質の低下を最小限に抑制することが可能となる。
【００７６】
なお、以上に説明した第２の実施の形態において、画像処理回路８により画像処理を行う際に露光オーバー量を加味しなくてもよい。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性がある。しかし、一般的に主要被写体が適正露光となることのメリットは、背景が露光オーバーとなることのデメリットを上回る。
【００７７】
− 第３の実施の形態 −
第３の実施の形態においても第１および第２の実施の形態で説明したのと同じＤＳＣ１００に本発明が適用される。第１および第２の実施の形態のものとの相違点は、カメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムの内容のみであり、ＤＳＣ１００およびこのＤＳＣ１００に装着される閃光装置２００の内部構成は図１に示すものと同一である。したがって、ここではカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１００の動作制御プログラムのフローを示す図８および図９を図１とともに参照して説明する。なお、図８および図９に示すフローチャートにおいて、図３および図４に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７８】
第１あるいは第２の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間がシャッタ速度（露光時間）よりも長いと判定した場合に閃光時間を短縮あるいは露光時間を延長するものであった。第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、このような場合に閃光時間の短縮あるいは露光時間の延長は行わずに閃光時間の不足による露光不足量を算出し、算出された露光不足量に基づいて画像データの階調補正を行うものである。
【００７９】
第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、図８に示すフローチャートのステップＳ１３９での処理に続き、閃光時間と露光時間との比較をすることなくステップＳ１４２〜ステップＳ１４６の一連の撮影処理を行う。ステップＳ１４６に続くステップＳ６００においてカメラＣＰＵ２０は、以下で図９（ｂ）を参照して説明する画像処理の副プログラムをコールする。
【００８０】
図９（ｂ）は、カメラＣＰＵ２０により実行される画像処理の副プログラムの処理を説明するフローチャートである。ステップＳ６０１においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間との差を求める。ステップＳ６０２でカメラＣＰＵ２０は、上記閃光時間が上記露光時間よりも長いか否かを判定し、肯定されるとステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間が露光時間内に収まらなかったことによる露光不足量を算出する。たとえば、予定された閃光時間で得られる露光量と、露光時間中に閃光光により得られた露光量とに基づいて露光不足量を算出する。
【００８１】
ステップＳ６０４においてカメラＣＰＵ２０は、算出された露光不足量に基づいて、画像処理して得られる画像信号がより適切になるようなγを算出、あるいはデータテーブルから選択する。これについて詳しく説明すると、データテーブルを有するものである場合、たとえばＥＶ換算で±０段、−０．５段、−１段、−１．５段、−２段、…という露光不足量を有する画像データに対応するγがカメラＣＰＵ２０に接続されるメモリに記憶されている。このγは、画像の階調が鑑賞あるいは後々の画像データの加工に適したものとなるように各露光不足量に対応してあらかじめ定められている。つまり、露光不足量が増すにつれて画像が暗くなって濃度を増すが、この画像の階調が豊かに表現されるように、露光不足量に合わせて各γは定められている。
【００８２】
なお、上述したデータテーブルに記憶される露出不足量に対するγは、特に０．５段刻みで下限を−２段までとする必要はなく、必要に応じてデータテーブルの刻みや下限を設定することができる。
【００８３】
以上に説明したデータテーブル方式に対してγを算出する方式のものは、上述した露光不足量とこの露光不足量に対応するγとの関係に基づいて予め高次多項式等を用いて近似式を求めておき、これをプログラムしておくものである。γ算出方式では、離散的なデータをデータテーブルに記憶しておくものに比べて露光不足量にきめ細かく対応してγを求めることができるという利点を有する。
【００８４】
以上はステップＳ６０２での判定が肯定された場合の処理であったが、ステップＳ６０２での判定が否定された場合、カメラＣＰＵ２０はステップＳ６１０に分岐して標準γを設定する。すなわち、カメラＣＰＵ２０は露出不足量が±０段の場合のγをデータテーブルから選択、あるいは算出する。なお、ステップＳ６０２での判定およびステップＳ６１０での標準γの設定を省略し、閃光光による露光不足の有無によらずステップＳ６０３およびステップＳ６０４でγを求めるようにしてもよい。
【００８５】
ステップＳ６０５においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ６０４またはステップＳ６１０で選択あるいは算出されたγに基づき、階調補正処理を行う。具体的には、カメラＣＰＵ２０は画像処理回路８に対して、ステップＳ６０４またはステップＳ６１０で選択あるいは算出したγを出力する。ステップＳ６０６においてカメラＣＰＵ２０は、画像処理回路８に制御信号を発する。これを受けて画像処理回路８は画像データを生成してフレームメモリ１０に出力する。
【００８６】
以上に説明したように、第３の実施の形態に係るＤＳＣ１００では、閃光時間が露光時間より長くなり、予定した発光量の閃光光すべてを露光時間内で被写体に照射できなくても、このときに生じる露出不足量は画像処理前の時点で既知であるため、画像処理による輝度補正をより的確に行うことができる。したがって画質の低下を最小限に抑制することが可能となる。
【００８７】
なお、ステップＳ６０３で算出された露出不足量に基づき、ＣＣＤ４から出力される画像信号を制御回路６が増幅する際の増幅率を増すことによっても主要被写体の露光量を適正にして忠実度の高い色再現性を得ることができる。この場合、閃光装置２００により照明された主要被写体の露光量は適正となり、背景は露光オーバーとなる可能性があるが、これについては第２の実施の形態で説明したのと同じ理由により補正しなくてもよいし、あるいは画像処理回路８で輝度補正して露光オーバーによる背景の画像の画質低下を抑制してもよい。
【００８８】
以上の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、算出された露出不足量に基づいて階調補正処理に適したγを求めるものであったが、算出された露出不足量を画像処理回路８に出力するものであってもよい。この場合、カメラＣＰＵ２０から出力された露出不足量に関連するデータに対応してγが画像処理回路８の内部で求められ、このγに基づいて画像処理が行われる。また、以上ではγを補正して階調補正をする例についてのみ説明したが、ハイライト・シャドウの補正によりコントラストを補正することも可能である。
【００８９】
− 第４の実施の形態 −
図１０は、閃光装置２００を挿脱可能なＤＳＣに本発明を適用する例を示す図であり、ＤＳＣ１０１および閃光装置２００の概略的構成を示している。図１０において、第１の実施の形態のＤＳＣ１００および閃光装置２００の概略的構成を示す図１と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
ＤＳＣ１０１は、警告表示装置２１をさらに有する点が図１に示すＤＳＣ１００と相違し、その他の部分は閃光装置２００を含めて全て図１に示すものと同じである。この警告表示装置２１は、後述するように閃光時間が露光時間よりも長くなる場合に撮影者に警告表示をするためのものであり、ＬＥＤや液晶表示装置などが用いられる。なお、撮影して得られた画像を表示するための表示装置１２に警告表示を行い、警告表示装置２１を省略することも可能であり、またこれらの警告表示に代えてブザー等を用いて警告音を発することも可能であるが、以下では警告表示装置２１を有する場合を例にとって説明をする。
【００９１】
図１０のカメラＣＰＵ２０により実行されるＤＳＣ１０１の動作制御プログラムのフローを示す図１１および図１２を図１０とともに参照してＤＳＣ１０１の動作を説明する。なお、図１１および図１２に示すフローチャートにおいて、図３に示すフローチャートと同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００９２】
第１〜第３の実施の形態においてカメラＣＰＵ２０は、閃光時間が露光時間よりも長くなる場合であっても何らかのかたちで撮影を続行し、その後の画像処理に際して色補正を行い、画質の低下を抑制するものであった。これに対し、第４の実施の形態では閃光時間が露光時間よりも長くなる場合には以下で説明するように撮影者に警告を発し、さらには撮影禁止、すなわちレリーズロックする。
【００９３】
ステップＳ１４０においてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１１１で求めたシャッタ速度（露光時間）とステップＳ１３９で求めた閃光時間とを比較し、閃光時間がシャッタ速度以下であると判定するとステップＳ１４２に進む。一方、閃光時間が露光時間よりも長いと判定するとカメラＣＰＵ２０はステップＳ７０１に分岐して撮影禁止処理、すなわちレリーズロックし、ステップＳ７０２で警告表示装置２１に警告表示を行い、ステップＳ１０１に戻る。
【００９４】
以上のようにカメラＣＰＵ２０がＤＳＣ１０１の動作制御を行うことにより、閃光時間が露光時間よりも長い場合には自動的にレリーズロックされて撮影者にその旨警告表示されるので閃光光量不足の映像を撮影してしまうことがなく、閃光装置２００の発光エネルギを無駄にすることもない。このとき、撮影者はＤＳＣ１０１と主要被写体との間の距離（撮影距離）を縮める等の措置をとることにより閃光装置２００の発光量は減じられ、閃光時間は短くなるので撮影を続行することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態のＤＳＣ１０１はレリーズロックと警告表示とを共に行うものであったが、ステップＳ７０１の撮影禁止の処理ステップは省いてステップＳ７０２における警告表示のみを行い、撮影動作を続行するか否かの判定は撮影者に任せるものであってもよい。このようにすることにより、貴重なシャッターチャンスを逃すことがなくなる。
【００９６】
以上に説明した第１〜第４の実施の形態において、ＤＳＣ１００、１０１は撮影レンズ２の交換が可能で、閃光装置２００の挿脱も可能なものについて説明したが、これら撮影レンズおよび閃光装置が一体に組み込まれるＤＳＣに本発明を適用することも可能である。
【００９７】
また、閃光装置２００は閃光時間を変えて発光量を制御し、これにより閃光光による露光量を調節するものについて説明したが、いわゆるフラッシュマチック方式、すなわち閃光時間（発光量）は一定で、露光量は撮影距離に応じて撮影レンズの絞りにより調節するもの、あるいは発光量制御方式とフラッシュマチック方式とを混用するものであっても本発明を適用することができる。なお、閃光装置がフラッシュマチック方式のものである場合には図３〜図４、図６〜９および図１１〜１２におけるステップＳ１３８、Ｓ１３９の処理は不要となり、ステップＳ１４０における閃光時間と露光時間との比較に際して閃光時間は一定の時間となる。
【００９８】
図１または図１０に示すＤＳＣ１００または１０１の内部構成において、画像処理回路８および圧縮・解凍処理部１４はカメラＣＰＵ２０からは独立した構成となっているが、これら画像処理回路８、圧縮・解凍処理部１４で行われる処理をカメラＣＰＵ２０で行うものであってもよい。また、記録メディア１８はＣＦカードやスマートメディア等のフラッシュメモリに限られるものではなく、磁気記録装置等を用いるものであってもよい。さらに、固体撮像素子としてＣＣＤを用いる例について説明したがＭＯＳセンサ等、他の固体撮像素子を用いるものであってもよい。
【００９９】
以上、本発明をＤＳＣに適用する場合を例にとって説明したが、閃光装置を併用して画像を入力するものであれば他の画像入力機器に本発明を適用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明による電子カメラでは、閃光装置の発光エネルギの無駄を省くとともに、スミアの発生に起因する画質低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る電子カメラおよびこれに装着される閃光装置の概略的構成を説明する図である。
【図２】閃光装置の発光波形を説明する図であり、（ａ）は閃光装置がフル発光した場合の閃光時間を説明する図であり、（ｂ）は閃光時間と発光量との関係を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図３のフローチャートに続くフローチャートである。
【図５】閃光装置に内蔵されるフラッシュＣＰＵにより実行される閃光装置の動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図６のフローチャートに続くフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図９】第３の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、（ａ）が図８のフローチャートに続くフローチャートを、（ｂ）が（ａ）のフローチャートで示されるプログラムによりコールされて実行される副プログラムのフローチャートをそれぞれ示す。
【図１０】第４の実施の形態に係る電子カメラおよびこれに装着される閃光装置の概略的構成を説明する図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートである。
【図１２】第４の実施の形態に係る電子カメラに内蔵されるカメラＣＰＵにより実行される電子カメラの動作制御プログラムのフローを説明するフローチャートであり、図１１のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
２ 撮影レンズ
４ ＣＣＤ
６ 制御回路
８ 画像処理回路
１０ フレームメモリ
１２ 表示装置
１４ 圧縮・解凍処理部
１８ 記録メディア
２０ カメラＣＰＵ
２１ 警告表示装置
２２ 操作スイッチ
２６ フラッシュインターフェイス
３０ フラッシュＣＰＵ
３２ 閃光回路
３４ メインコンデンサ
３６ キセノン管
Claims (8)
- 撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、
閃光装置を用いて撮影を行う際に、前記閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、
予備発光に基づく被写体輝度から前記閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、
前記露光時間決定手段で決定された露光時間より前記閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、前記決定された閃光時間を短縮して前記露光時間内に前記閃光装置による閃光を停止させる露光量制御手段とを有することを特徴とする電子カメラ。 - 撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、
閃光装置を用いて撮影を行う際に、前記閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、
予備発光に基づく被写体輝度から前記閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、
前記露光時間決定手段で決定された露光時間より前記閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、前記決定された露光時間を延長して前記閃光時間と略等しくする露光量制御手段とを有することを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記露光量制御手段が前記閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量に応じた増幅率で、前記撮像素子より出力される画像信号を増幅する信号処理部をさらに有することを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１または２に記載の電子カメラにおいて、
前記露光量制御手段が前記閃光時間を短縮することにより生じる露光不足量、または前記露光時間を延長することにより生じる露光過剰量に応じて、前記撮像素子より出力される画像信号に画像処理を行う信号処理部をさらに有することを特徴とする電子カメラ。 - 撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、
閃光装置を用いて撮影を行う際に、前記閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、
予備発光に基づく被写体輝度から前記閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、
前記露光時間決定手段で決定された露光時間より前記閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合には、撮影動作を禁止する撮影動作禁止手段とを有することを特徴とする電子カメラ。 - 撮影レンズにより形成された像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子の露光時間を決定する露光時間決定手段と、
閃光装置を用いて撮影を行う際に、前記閃光装置の閃光時間を調節して発光量を制御する発光量制御手段と、
予備発光に基づく被写体輝度から前記閃光装置の閃光時間を決定する閃光時間決定手段と、
前記露光時間決定手段で決定された露光時間より前記閃光時間決定手段で決定された閃光時間の方が長い場合に警告を行う警告手段とを有することを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１、請求項２、請求項５および請求項６のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
撮影距離情報と絞り値とに基づいて前記閃光装置の前記予備発光時の発光量を決定する予備発光量決定手段をさらに有することを特徴とする電子カメラ。 - 請求項４に記載の電子カメラにおいて、
前記信号処理部は、前記画像信号を主要被写体部と背景部とに分離し、主要被写体部と背景部とで異なる画像処理を行うことを特徴とする電子カメラ。
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