JP4532813B2 - ストロボ装置及びカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロボ装置及びカメラに係り、特に、赤目防止用の予備発光を行うことのできるストロボ装置及びカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージ・センサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルカメラの需要が急増している。また、この種のデジタルカメラには、静止画像の撮影の他、動画像の撮影が行えるものも多数製品化されている。
【０００３】
ところで、この種のデジタルカメラでは一般に、被写体が暗い場合にストロボを用いて当該被写体に閃光を照射した状態で撮影を行うようにしているが、このとき、瞳の網膜からの反射光が赤みを帯び、その結果、人の瞳が赤色に写る、所謂赤目現象が生じることがあり、従来より、赤目防止のための様々な技術が開示されている。その中で、赤目防止の代表的な技術として、本撮影が行われる前にフラッシュを予備発光（所謂、プリ発光）させることにより瞳孔を収縮させ、瞳孔が収縮した後に撮影のための本発光を行う技術（例えば、特開２００１−１７４８８４に記載の技術）が広く知られている。
【０００４】
図５には、このような予備発光を行うことができる従来のデジタルカメラにおける電気系の構成例が示されている。同図に示すデジタルカメラは、被写体像を撮像するＣＣＤ、ＣＣＤにより得られたアナログの画像情報に対して各種アナログ信号処理を施すアナログ信号処理部、アナログの画像情報をデジタルの画像情報に変換するＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）、及びデジタルの画像情報に対して各種デジタル信号処理を施すデジタル信号処理部を含んで構成された撮像系と、デジタルカメラ全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）と、撮影時に被写体に対して必要に応じて補助光を照射するストロボ装置と、を含んで構成されている。
【０００５】
なお、図示は省略するが、この種のデジタルカメラには、撮像された画像を表示するための表示系や、撮像によって得られた画像情報を記録するための記録媒体等が含まれているのが一般的である。
【０００６】
通常、このようなデジタルカメラには、図５に示すように、ＣＰＵによる制御下でＣＣＤ、アナログ信号処理部、ＡＤＣ等を駆動させるためのタイミング信号を生成して各部に供給するタイミングジェネレータが備えられており、ストロボ装置に設けられた発光管を本発光させる本発光信号はタイミングジェネレータにより生成されるが、当該発光管を予備発光させる予備発光信号はＣＰＵにおいてソフトウェアによる処理によって生成されるのが一般的である。
【０００７】
このような予備発光を行う従来の技術では一般に、ＣＣＤの動作タイミングとは無関係に予備発光を行っていたので、動画像の撮影中で、かつＣＣＤによる露光期間中に予備発光が行われた場合には、当該露光期間に対応するフレームだけ他のフレームに比較して明るい状態となり、この結果として動画像の表示画面がちらついてしまう、という問題点があった。
【０００８】
すなわち、撮像素子としてＣＣＤが用いられている場合、一例として図６に示すように、垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングでフレーム毎の画像信号がＣＣＤから順次出力される。この場合、当該ＣＣＤに設けられたオーバーフロードレイン（Overflow Drain）により余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号ＯＦＤがＣＣＤに入力されている期間を除く期間がＣＣＤの露光期間とほぼ等しくなるが、当該期間において予備発光のタイミングを示す予備発光信号ＹＳが発光管に向けて出力された場合、この期間における撮像によって得られた画像信号は、他の期間に得られた画像信号に比較して輝度が著しく高いものとなる。従って、このままの画像情報を用いて動画像を表示した場合には、当該表示画像がちらついた状態となる。
【０００９】
そこで、従来、図６に示すように、予備発光の期間に対応するフレームの表示を直前のフレームのままフリーズさせるか、又は当該フレームの表示をブラックアウト（真っ黒に）させる技術があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示画面をフリーズさせる技術や、ブラックアウトさせる技術では、予備発光の期間に対応するフレームの実際の画像が表示されないので、滑らかな動画像の表示が行えない、という問題点があった。
【００１１】
また、図５を参照して説明したように、予備発光が行える従来のデジタルカメラでは一般に、上記予備発光信号をＣＰＵにおいてソフトウェアによる処理によって生成していたので、予備発光を行わない場合に比較してＣＰＵに対する処理の負荷が増加する、という問題点もあった。
【００１２】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことのできるストロボ装置を提供することを第１の目的とし、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことのできるカメラを提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載のストロボ装置は、電子シャッタを備えた電荷結合素子による撮像によって撮影を行うカメラで用いられると共に、当該カメラによる撮影時に被写体に対して必要に応じて補助光を照射するストロボ装置であって、被写体に照射する光を発する発光手段と、人間の瞳孔を縮小させるための赤目防止用予備発光を前記電子シャッタの動作期間中に行うように前記発光手段を制御する発光制御手段と、を備え、前記発光制御手段が、前記電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号がアクティブレベルである期間が終了してからオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号のアクティブレベルである期間が終了するまでの期間に前記赤目防止用予備発光を行わせる予備発光信号を生成するものである。
【００１４】
請求項１に記載のストロボ装置によれば、被写体に照射する光が発光手段によって発せられる。なお、上記発光手段には、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の全ての発光管が含まれる。
【００１５】
ここで、本発明では、発光制御手段により、人間の瞳孔を縮小させるための赤目防止用予備発光が、撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行われるように発光手段が制御される。特に、本発明では、発光制御手段により、電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号がアクティブレベルである期間が終了してからオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号のアクティブレベルである期間が終了するまでの期間に赤目防止用予備発光を行わせる予備発光信号が生成される。なお、上記電荷結合素子には、インターライン型電荷結合素子、フレーム転送型電荷結合素子が含まれる。
【００１６】
すなわち、本発明では、電荷結合素子に備えられた電子シャッタが動作している期間は当該電荷結合素子による撮像が行われていない期間であることに着目し、予備発光の実行期間を電子シャッタの動作期間中のみに制限するようにしており、これによって撮像に対する予備発光の影響を防止し、動画像の撮影時に予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができるようにしている。
【００１７】
このように、請求項１に記載のストロボ装置によれば、赤目防止用予備発光を撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる。
【００１９】
また、請求項１に記載のストロボ装置によれば、撮像用の電荷結合素子の駆動に用いられている電荷移送信号である、本発明の電荷結合素子としてインターライン型ＣＣＤを適用した場合における受光素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号、オーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号を利用して予備発光の制御を行うようにしており、これによって予備発光のための制御を簡易に行うことができるようにしている。
【００２０】
一方、請求項２に記載のストロボ装置は、請求項１記載の発明において、前記発光制御手段が、前記予備発光信号をアクティブレベルとするタイミングを、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間とするものである。
また、請求項３に記載のストロボ装置は、請求項１記載の発明において、前記発光制御手段が、前記予備発光信号のパルス幅を、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間で調整するものである。
【００２１】
一方、上記第２の目的を達成するために、請求項４記載のカメラは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも前記電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えたカメラであって、前記ストロボ装置の前記発光制御手段を前記信号生成手段に含めたことを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載のカメラは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、が備えられる。ここで、上記信号生成手段は、前述のタイミングジェネレータに相当するものである。なお、上記電荷結合素子には、インターライン型電荷結合素子、フレーム転送型電荷結合素子が含まれる。また、上記駆動信号には、前述の電荷移送信号が含まれる。
【００２３】
すなわち、本発明では、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置を備えることによって請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明と同様の効果、すなわち、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られるようにしている。
【００２４】
一方、本発明では、ストロボ装置に備えられた発光制御手段が上記信号生成手段に含められる。
【００２５】
すなわち、本発明では、上記電荷移送信号を含めた電荷結合素子の駆動信号を生成することのできる信号生成手段により、発光手段の制御を上記電荷移送信号に同期させて行う発光制御手段を実現するようにしており、これによって発光手段の制御を簡易に行うことができるようにしている。また、前述のタイミングジェネレータに相当する信号生成手段は一般に前述のＣＰＵとは異なる部分として構成されており、当該信号生成手段に発光手段に対する予備発光のための制御を行わせることにより、ＣＰＵで予備発光信号を生成する場合に比較して、ＣＰＵに対する処理の負荷の増加を抑制するようにしている。
【００２６】
このように、請求項４に記載のカメラによれば、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えると共に、ストロボ装置の発光制御手段を上記信号生成手段に含めているので、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明のストロボ装置及びカメラを、デジタル電子スチルカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という。）に適用した場合の形態について説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。
【００２９】
同図に示すように、デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ２１と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発する発光管６４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ８８と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際にユーザによって押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）９２と、電源スイッチ９４と、が備えられている。
【００３０】
なお、本実施の形態に係るレリーズボタン９２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、レリーズボタン９２を半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００３１】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ８８の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）４４と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をＬＣＤ４４に表示（再生）するモードである再生モードの何れかのモードに設定するために操作されるモード切替スイッチ９６と、ＬＣＤ４４の表示領域における上下左右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キー及び当該４つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計５つのキーを含んで構成された十字カーソルボタン９８と、以後の撮影時に発光管６４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に操作される強制発光スイッチ９９と、が備えられている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００３３】
同図に示すように、デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設されたインターライン型のＣＣＤ２４と、相関二重サンプリング回路（以下、「ＣＤＳ」という。）を含んで構成されたアナログ信号処理部２６と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、所定容量のラインバッファを内蔵し、かつ入力されたデジタル画像データを後述するＲＡＭ７４の所定領域に直接記憶させる制御を行うと共に、デジタル画像データに対して各種の画像処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。
【００３４】
ここで、ＣＤＳによる相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、固体撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。
【００３５】
一方、デジタルカメラ１０は、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をＬＣＤ４４に表示させるための信号を生成してＬＣＤ４４に供給するＬＣＤインタフェース４２と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ５０と、各種プログラム、各種テーブル、各種パラメータ値等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７２と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）７４と、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７４に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース７０と、スマートメディア（Smart Media（Ｒ））により構成されたメモリカード８２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース８０と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに対して圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに対して圧縮形式に応じた伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路８６と、を含んで構成されている。
【００３６】
デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース４２、ＣＰＵ５０、メモリインタフェース７０、外部メモリインタフェース８０、及び圧縮・伸張処理回路８６はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ５０は、デジタル信号処理部３０及び圧縮・伸張処理回路８６の作動の制御、ＬＣＤ４４に対するＬＣＤインタフェース４２を介した各種情報の表示、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４及びメモリカード８２へのメモリインタフェース７０ないし外部メモリインタフェース８０を介したアクセス、を各々行うことができる。
【００３７】
一方、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータ（共に図示省略。）の駆動はＣＰＵ５０によりモータ駆動部３４を介して制御される。
【００３８】
すなわち、本実施の形態に係る光学ユニット２２に含まれるレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々ＣＰＵ５０の制御下でモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。
【００３９】
ＣＰＵ５０は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット２２に含まれるレンズ２１の焦点距離を変化させる。
【００４０】
また、ＣＰＵ５０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像のコントラスト値が最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Through The Lens）方式を採用している。
【００４１】
更に、ＣＰＵ５０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像の明るさを示す物理量であるＡＥ情報を、当該撮像によって得られたデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施すことによって得られる後述する輝度信号Ｙに基づいて常時算出しており、レリーズボタン９２が半押し状態とされたときには、当該ＡＥ情報により示される画像の明るさに応じた最適なシャッタースピード及び絞りの開口面積を導出し、導出したシャッタースピードとなるように関係各部を制御すると共に、導出した開口面積となるように上記絞り駆動モータを駆動制御することによって露出状態の設定が行われる。
【００４２】
また、前述のレリーズボタン９２、電源スイッチ９４、モード切替スイッチ９６、十字カーソルボタン９８、及び強制発光スイッチ９９の各種ボタン類及びスイッチ類（図２では、「操作部９０」と総称。）はＣＰＵ５０に接続されており、ＣＰＵ５０は、これらの操作部９０に対する操作状態を常時把握できる。
【００４３】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８を駆動させるためのタイミング信号（後述する垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、トランスファ・ゲート信号ＴＧ、オーバーフロードレイン信号ＯＦＤ、予備発光信号ＹＳを含む。）を生成して各部に供給するタイミングジェネレータ５２が備えられており、ＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８等の駆動はＣＰＵ５０によりタイミングジェネレータ５２を介して制御される。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０には、前述の発光管６４とタイミングジェネレータ５２との間に介在されると共に、タイミングジェネレータ５２により生成された後述する本発光信号及び予備発光信号ＹＳに応じて発光管６４の発光を制御するトリガ回路６０と、発光管６４の充電電荷を蓄積するメインコンデンサ６６と、ＣＰＵ５０の制御下でメインコンデンサ６６から発光管６４に供給される光電流を制御する光電流制御部６２と、が備えられている。
【００４５】
ＣＣＤ２４が本発明の電荷結合素子に、発光管６４が本発明の発光手段に、タイミングジェネレータ５２が本発明の発光制御手段及び信号生成手段に、各々相当する。
【００４６】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず、撮影時におけるデジタルカメラ１０の全体的な動作について簡単に説明する。
【００４７】
光学ユニット２２を介した撮像によってＣＣＤ２４から出力された被写体像を示す信号は順次アナログ信号処理部２６に入力されて相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理が施された後にＡＤＣ２８に入力され、ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂ信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に出力する。
【００４８】
デジタル信号処理部３０は内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦ＲＡＭ７４の所定領域に格納する。
【００４９】
ＲＡＭ７４の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ５０による制御下でデジタル信号処理部３０によって読み出され、これらに所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって８ビットのデジタル画像データを生成し、更にＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をＲＡＭ７４の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００５０】
なお、ＬＣＤ４４は、ＣＣＤ２４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにＬＣＤ４４をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース４２を介して順次ＬＣＤ４４に出力する。これによってＬＣＤ４４にスルー画像が表示されることになる。
【００５１】
ここで、レリーズボタン９２がユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でＲＡＭ７４に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路８６によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース８０を介してメモリカード８２に記録することによって撮影が行われる。
【００５２】
なお、ＣＰＵ５０は、当該撮影の際に、強制発光スイッチ９９によって強制発光モードが設定されている場合には発光管６４を強制的に本発光させる。また、強制発光モードが設定されていない場合であっても、ＣＣＤ２４を介して得られた画像情報により示される被写体の測光レベルが所定レベルより低い場合には、ＣＰＵ５０は発光管６４を本発光させる。
【００５３】
そして、ＣＰＵ５０は、このような発光管６４の本発光に備えて、メインコンデンサ６６による電荷の充電量が十分でない場合には、前述のＬＣＤ４４へのスルー画像の表示動作と並行してメインコンデンサ６６を充電するように関係各部を制御している。また、ＣＰＵ５０は、撮影時において発光管６４を本発光させる場合に、当該本発光の直前に、赤目現象を防止するために発光管６４により複数回（ここでは、３回）予備発光を行わせる予備発光信号ＹＳを生成してトリガ回路６０に出力するようにタイミングジェネレータ５２を制御する。なお、本実施の形態に係るトリガ回路６０は、予備発光信号ＹＳがアクティブレベル（本実施の形態では、ハイレベル）である期間に発光管６４を発光させるように構成されている。
【００５４】
なお、デジタルカメラ１０では、上記予備発光を行うタイミングとして、光学ユニット２２、ＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８、デジタル信号処理部３０、及びモータ駆動部３４を含んで構成される撮像系において統一的に用いられる垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングを適用している。また、デジタルカメラ１０では、上記本発光を行うタイミングも垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングを適用している。
【００５５】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の予備発光の制御について詳細に説明する。なお、図３は、デジタルカメラ１０の電源スイッチ９４がオン状態とされており、かつ予備発光を行うときにタイミングジェネレータ５２において生成される各種信号の状態を示すタイムチャートである。また、ここでは、メインコンデンサ６６による電荷の充電量が予備発光及び本発光に十分な量とされている場合について説明する。
【００５６】
同図に示すように、タイミングジェネレータ５２は、電源スイッチ９４がオン状態とされているとき、所定周期とされた撮像系の垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤを生成してＣＣＤ２４に出力する。ＣＣＤ２４では、垂直同期信号ＶＤの１周期毎に１フレーム（１画像）分のアナログ画像信号を出力する。
【００５７】
一方、タイミングジェネレータ５２は、ＣＣＤ２４に備えられた受光素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号ＴＧと、ＣＣＤ２４に備えられたオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号ＯＦＤと、を垂直同期信号ＶＤに同期させて生成してＣＣＤ２４に出力する。
【００５８】
ここで、垂直同期信号ＶＤの１周期内において、トランスファ・ゲート信号ＴＧがアクティブレベル（本実施の形態ではハイレベル）である期間が終了してからオーバーフロードレイン信号ＯＦＤのアクティブレベル（本実施の形態ではハイレベル）である期間が終了するまでの期間Ｔ１はＣＣＤ２４の電子シャッタの動作期間と略同一となる。そこで、本実施の形態に係るタイミングジェネレータ５２では、期間Ｔ１の間の何れかのタイミングで発光管６４に予備発光を行わせることのできる予備発光信号ＹＳを生成する。これにより、電子シャッタの動作期間を除く撮像期間Ｔ２に予備発光が行われることを防止でき、この結果としてスルー画像の表示を違和感なく、滑らかな状態で行うことができる。
【００５９】
なお、タイミングジェネレータ５２は、発光管６４に対して複数回（本実施の形態では、３回）予備発光を行わせるように予備発光信号ＹＳを生成し、その後に発光管６４に本発光を行わせるように本発光信号を生成することにより本発光を行う。これと同時にＣＰＵ５０は、撮影を行うように関係各部を制御する。
【００６０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、赤目防止用予備発光を撮像用のＣＣＤ２４に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像（スルー画像）の表示を行うことができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、予備発光信号ＹＳの生成をタイミングジェネレータ５２で行っているので、ＣＰＵ５０で予備発光信号を生成する場合に比較して、ＣＰＵ５０に対する処理の負荷の増加を抑制することができる。
【００６２】
更に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、予備発光信号をタイミングジェネレータ５２で生成するようにしたので、予備発光信号を生成するための部品を新たに設ける場合に比較して、部品点数を削減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳをアクティブレベルとするタイミングを電子シャッタの動作期間中の何れかのタイミングとした場合について説明したが、このタイミングは、一例として図４（Ａ）に示すように、トランスファ・ゲート信号ＴＧのパルスのエッジからオーバーフロードレイン信号ＯＦＤのパルスのエッジまでの期間とすることが好ましい。すなわち、トランスファ・ゲート信号ＴＧもオーバーフロードレイン信号ＯＦＤも、タイミングジェネレータ５２において元々生成されている信号であるので、これらの信号を利用することにより簡易に予備発光信号ＹＳを生成することができ、従って予備発光のための制御を簡易に行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳのパルス幅については言及しなかったが、タイミングジェネレータ５２により、一例として図４（Ｂ）に示すように予備発光信号ＹＳのパルス幅を調整することにより、予備発光の発光量を制御する形態とすることもできる。これにより、例えば、被写体の明るさが暗いほど予備発光の発光量を少なくするように制御することによって、予備発光のための消費電力を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳをタイミングジェネレータ５２により生成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＰＵ５０によりソフトウェアの処理によって生成する形態とすることもできる。この場合は、本実施の形態に比較してＣＰＵ５０における処理の負荷が増加することになるが、タイミングジェネレータ５２の構成を簡略化することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、本発明をスルー画像の表示画面のちらつきを防止するために適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、デジタルカメラ１０を静止画像の撮影に加えて動画像の撮影も可能なものとした場合において、本発明を当該動画像の撮影によって得られた画像データの再生時における表示画面のちらつきを防止するために適用することもできることは言うまでもない。
【００６７】
更に、本実施の形態において参照した各タイムチャート（図３及び図４）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載のストロボ装置によれば、赤目防止用予備発光を撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られる。
【００６９】
また、請求項１に記載のストロボ装置によれば、電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号、オーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号を利用して予備発光の制御を行っているので、予備発光のための制御を簡易に行うことができる、という効果が得られる。
【００７０】
更に、請求項４に記載のカメラによれば、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えると共に、ストロボ装置の発光制御手段を上記信号生成手段に含めているので、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観を示す外観図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電源スイッチ９４がオン状態とされており、かつ予備発光を行うときにタイミングジェネレータ５２において生成される各種信号の状態を示すタイムチャートである。
【図４】他の形態の説明に供するタイムチャートである。
【図５】従来のデジタルカメラの電気系の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来技術の問題点の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ
２４ ＣＣＤ
５２ タイミングジェネレータ（発光制御手段、信号生成手段）
６４ 発光管（発光手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロボ装置及びカメラに係り、特に、赤目防止用の予備発光を行うことのできるストロボ装置及びカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージ・センサ等の撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルカメラの需要が急増している。また、この種のデジタルカメラには、静止画像の撮影の他、動画像の撮影が行えるものも多数製品化されている。
【０００３】
ところで、この種のデジタルカメラでは一般に、被写体が暗い場合にストロボを用いて当該被写体に閃光を照射した状態で撮影を行うようにしているが、このとき、瞳の網膜からの反射光が赤みを帯び、その結果、人の瞳が赤色に写る、所謂赤目現象が生じることがあり、従来より、赤目防止のための様々な技術が開示されている。その中で、赤目防止の代表的な技術として、本撮影が行われる前にフラッシュを予備発光（所謂、プリ発光）させることにより瞳孔を収縮させ、瞳孔が収縮した後に撮影のための本発光を行う技術（例えば、特開２００１−１７４８８４に記載の技術）が広く知られている。
【０００４】
図５には、このような予備発光を行うことができる従来のデジタルカメラにおける電気系の構成例が示されている。同図に示すデジタルカメラは、被写体像を撮像するＣＣＤ、ＣＣＤにより得られたアナログの画像情報に対して各種アナログ信号処理を施すアナログ信号処理部、アナログの画像情報をデジタルの画像情報に変換するＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）、及びデジタルの画像情報に対して各種デジタル信号処理を施すデジタル信号処理部を含んで構成された撮像系と、デジタルカメラ全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）と、撮影時に被写体に対して必要に応じて補助光を照射するストロボ装置と、を含んで構成されている。
【０００５】
なお、図示は省略するが、この種のデジタルカメラには、撮像された画像を表示するための表示系や、撮像によって得られた画像情報を記録するための記録媒体等が含まれているのが一般的である。
【０００６】
通常、このようなデジタルカメラには、図５に示すように、ＣＰＵによる制御下でＣＣＤ、アナログ信号処理部、ＡＤＣ等を駆動させるためのタイミング信号を生成して各部に供給するタイミングジェネレータが備えられており、ストロボ装置に設けられた発光管を本発光させる本発光信号はタイミングジェネレータにより生成されるが、当該発光管を予備発光させる予備発光信号はＣＰＵにおいてソフトウェアによる処理によって生成されるのが一般的である。
【０００７】
このような予備発光を行う従来の技術では一般に、ＣＣＤの動作タイミングとは無関係に予備発光を行っていたので、動画像の撮影中で、かつＣＣＤによる露光期間中に予備発光が行われた場合には、当該露光期間に対応するフレームだけ他のフレームに比較して明るい状態となり、この結果として動画像の表示画面がちらついてしまう、という問題点があった。
【０００８】
すなわち、撮像素子としてＣＣＤが用いられている場合、一例として図６に示すように、垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングでフレーム毎の画像信号がＣＣＤから順次出力される。この場合、当該ＣＣＤに設けられたオーバーフロードレイン（Overflow Drain）により余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号ＯＦＤがＣＣＤに入力されている期間を除く期間がＣＣＤの露光期間とほぼ等しくなるが、当該期間において予備発光のタイミングを示す予備発光信号ＹＳが発光管に向けて出力された場合、この期間における撮像によって得られた画像信号は、他の期間に得られた画像信号に比較して輝度が著しく高いものとなる。従って、このままの画像情報を用いて動画像を表示した場合には、当該表示画像がちらついた状態となる。
【０００９】
そこで、従来、図６に示すように、予備発光の期間に対応するフレームの表示を直前のフレームのままフリーズさせるか、又は当該フレームの表示をブラックアウト（真っ黒に）させる技術があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示画面をフリーズさせる技術や、ブラックアウトさせる技術では、予備発光の期間に対応するフレームの実際の画像が表示されないので、滑らかな動画像の表示が行えない、という問題点があった。
【００１１】
また、図５を参照して説明したように、予備発光が行える従来のデジタルカメラでは一般に、上記予備発光信号をＣＰＵにおいてソフトウェアによる処理によって生成していたので、予備発光を行わない場合に比較してＣＰＵに対する処理の負荷が増加する、という問題点もあった。
【００１２】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことのできるストロボ装置を提供することを第１の目的とし、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことのできるカメラを提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載のストロボ装置は、電子シャッタを備えた電荷結合素子による撮像によって撮影を行うカメラで用いられると共に、当該カメラによる撮影時に被写体に対して必要に応じて補助光を照射するストロボ装置であって、被写体に照射する光を発する発光手段と、人間の瞳孔を縮小させるための赤目防止用予備発光を前記電子シャッタの動作期間中に行うように前記発光手段を制御する発光制御手段と、を備え、前記発光制御手段が、前記電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号がアクティブレベルである期間が終了してからオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号のアクティブレベルである期間が終了するまでの期間に前記赤目防止用予備発光を行わせる予備発光信号を生成するものである。
【００１４】
請求項１に記載のストロボ装置によれば、被写体に照射する光が発光手段によって発せられる。なお、上記発光手段には、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の全ての発光管が含まれる。
【００１５】
ここで、本発明では、発光制御手段により、人間の瞳孔を縮小させるための赤目防止用予備発光が、撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行われるように発光手段が制御される。特に、本発明では、発光制御手段により、電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号がアクティブレベルである期間が終了してからオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号のアクティブレベルである期間が終了するまでの期間に赤目防止用予備発光を行わせる予備発光信号が生成される。なお、上記電荷結合素子には、インターライン型電荷結合素子、フレーム転送型電荷結合素子が含まれる。
【００１６】
すなわち、本発明では、電荷結合素子に備えられた電子シャッタが動作している期間は当該電荷結合素子による撮像が行われていない期間であることに着目し、予備発光の実行期間を電子シャッタの動作期間中のみに制限するようにしており、これによって撮像に対する予備発光の影響を防止し、動画像の撮影時に予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができるようにしている。
【００１７】
このように、請求項１に記載のストロボ装置によれば、赤目防止用予備発光を撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる。
【００１９】
また、請求項１に記載のストロボ装置によれば、撮像用の電荷結合素子の駆動に用いられている電荷移送信号である、本発明の電荷結合素子としてインターライン型ＣＣＤを適用した場合における受光素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号、オーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号を利用して予備発光の制御を行うようにしており、これによって予備発光のための制御を簡易に行うことができるようにしている。
【００２０】
一方、請求項２に記載のストロボ装置は、請求項１記載の発明において、前記発光制御手段が、前記予備発光信号をアクティブレベルとするタイミングを、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間とするものである。
また、請求項３に記載のストロボ装置は、請求項１記載の発明において、前記発光制御手段が、前記予備発光信号のパルス幅を、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間で調整するものである。
【００２１】
一方、上記第２の目的を達成するために、請求項４記載のカメラは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも前記電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えたカメラであって、前記ストロボ装置の前記発光制御手段を前記信号生成手段に含めたことを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載のカメラは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、が備えられる。ここで、上記信号生成手段は、前述のタイミングジェネレータに相当するものである。なお、上記電荷結合素子には、インターライン型電荷結合素子、フレーム転送型電荷結合素子が含まれる。また、上記駆動信号には、前述の電荷移送信号が含まれる。
【００２３】
すなわち、本発明では、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置を備えることによって請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明と同様の効果、すなわち、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られるようにしている。
【００２４】
一方、本発明では、ストロボ装置に備えられた発光制御手段が上記信号生成手段に含められる。
【００２５】
すなわち、本発明では、上記電荷移送信号を含めた電荷結合素子の駆動信号を生成することのできる信号生成手段により、発光手段の制御を上記電荷移送信号に同期させて行う発光制御手段を実現するようにしており、これによって発光手段の制御を簡易に行うことができるようにしている。また、前述のタイミングジェネレータに相当する信号生成手段は一般に前述のＣＰＵとは異なる部分として構成されており、当該信号生成手段に発光手段に対する予備発光のための制御を行わせることにより、ＣＰＵで予備発光信号を生成する場合に比較して、ＣＰＵに対する処理の負荷の増加を抑制するようにしている。
【００２６】
このように、請求項４に記載のカメラによれば、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えると共に、ストロボ装置の発光制御手段を上記信号生成手段に含めているので、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明のストロボ装置及びカメラを、デジタル電子スチルカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という。）に適用した場合の形態について説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。
【００２９】
同図に示すように、デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ２１と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発する発光管６４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ８８と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際にユーザによって押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）９２と、電源スイッチ９４と、が備えられている。
【００３０】
なお、本実施の形態に係るレリーズボタン９２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。そして、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、レリーズボタン９２を半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００３１】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ８８の接眼部と、撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像や各種メニュー画面、メッセージ等を表示するための液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）４４と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られたデジタル画像データにより示される被写体像をＬＣＤ４４に表示（再生）するモードである再生モードの何れかのモードに設定するために操作されるモード切替スイッチ９６と、ＬＣＤ４４の表示領域における上下左右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キー及び当該４つの矢印キーの中央部に位置された決定キーの合計５つのキーを含んで構成された十字カーソルボタン９８と、以後の撮影時に発光管６４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に操作される強制発光スイッチ９９と、が備えられている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００３３】
同図に示すように、デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設されたインターライン型のＣＣＤ２４と、相関二重サンプリング回路（以下、「ＣＤＳ」という。）を含んで構成されたアナログ信号処理部２６と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、所定容量のラインバッファを内蔵し、かつ入力されたデジタル画像データを後述するＲＡＭ７４の所定領域に直接記憶させる制御を行うと共に、デジタル画像データに対して各種の画像処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。
【００３４】
ここで、ＣＤＳによる相関二重サンプリング処理は、固体撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、固体撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理である。
【００３５】
一方、デジタルカメラ１０は、デジタル画像データにより示される画像やメニュー画面等をＬＣＤ４４に表示させるための信号を生成してＬＣＤ４４に供給するＬＣＤインタフェース４２と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ５０と、各種プログラム、各種テーブル、各種パラメータ値等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７２と、主として撮影により得られたデジタル画像データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）７４と、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７４に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース７０と、スマートメディア（Smart Media（Ｒ））により構成されたメモリカード８２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース８０と、所定の圧縮形式でデジタル画像データに対して圧縮処理を施す一方、圧縮処理されたデジタル画像データに対して圧縮形式に応じた伸張処理を施す圧縮・伸張処理回路８６と、を含んで構成されている。
【００３６】
デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース４２、ＣＰＵ５０、メモリインタフェース７０、外部メモリインタフェース８０、及び圧縮・伸張処理回路８６はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ５０は、デジタル信号処理部３０及び圧縮・伸張処理回路８６の作動の制御、ＬＣＤ４４に対するＬＣＤインタフェース４２を介した各種情報の表示、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４及びメモリカード８２へのメモリインタフェース７０ないし外部メモリインタフェース８０を介したアクセス、を各々行うことができる。
【００３７】
一方、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータ（共に図示省略。）の駆動はＣＰＵ５０によりモータ駆動部３４を介して制御される。
【００３８】
すなわち、本実施の形態に係る光学ユニット２２に含まれるレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは各々ＣＰＵ５０の制御下でモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。
【００３９】
ＣＰＵ５０は、光学ズーム倍率を変更する際にはズームモータを駆動制御して光学ユニット２２に含まれるレンズ２１の焦点距離を変化させる。
【００４０】
また、ＣＰＵ５０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像のコントラスト値が最大となるように上記焦点調整モータを駆動制御することによって合焦制御を行う。すなわち、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、合焦制御として、読み取られた画像のコントラストが最大となるようにレンズの位置を設定する、所謂ＴＴＬ（Through The Lens）方式を採用している。
【００４１】
更に、ＣＰＵ５０は、ＣＣＤ２４による撮像によって得られた画像の明るさを示す物理量であるＡＥ情報を、当該撮像によって得られたデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施すことによって得られる後述する輝度信号Ｙに基づいて常時算出しており、レリーズボタン９２が半押し状態とされたときには、当該ＡＥ情報により示される画像の明るさに応じた最適なシャッタースピード及び絞りの開口面積を導出し、導出したシャッタースピードとなるように関係各部を制御すると共に、導出した開口面積となるように上記絞り駆動モータを駆動制御することによって露出状態の設定が行われる。
【００４２】
また、前述のレリーズボタン９２、電源スイッチ９４、モード切替スイッチ９６、十字カーソルボタン９８、及び強制発光スイッチ９９の各種ボタン類及びスイッチ類（図２では、「操作部９０」と総称。）はＣＰＵ５０に接続されており、ＣＰＵ５０は、これらの操作部９０に対する操作状態を常時把握できる。
【００４３】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８を駆動させるためのタイミング信号（後述する垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ、トランスファ・ゲート信号ＴＧ、オーバーフロードレイン信号ＯＦＤ、予備発光信号ＹＳを含む。）を生成して各部に供給するタイミングジェネレータ５２が備えられており、ＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８等の駆動はＣＰＵ５０によりタイミングジェネレータ５２を介して制御される。
【００４４】
また、デジタルカメラ１０には、前述の発光管６４とタイミングジェネレータ５２との間に介在されると共に、タイミングジェネレータ５２により生成された後述する本発光信号及び予備発光信号ＹＳに応じて発光管６４の発光を制御するトリガ回路６０と、発光管６４の充電電荷を蓄積するメインコンデンサ６６と、ＣＰＵ５０の制御下でメインコンデンサ６６から発光管６４に供給される光電流を制御する光電流制御部６２と、が備えられている。
【００４５】
ＣＣＤ２４が本発明の電荷結合素子に、発光管６４が本発明の発光手段に、タイミングジェネレータ５２が本発明の発光制御手段及び信号生成手段に、各々相当する。
【００４６】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。まず、撮影時におけるデジタルカメラ１０の全体的な動作について簡単に説明する。
【００４７】
光学ユニット２２を介した撮像によってＣＣＤ２４から出力された被写体像を示す信号は順次アナログ信号処理部２６に入力されて相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理が施された後にＡＤＣ２８に入力され、ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂ信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に出力する。
【００４８】
デジタル信号処理部３０は内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦ＲＡＭ７４の所定領域に格納する。
【００４９】
ＲＡＭ７４の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ５０による制御下でデジタル信号処理部３０によって読み出され、これらに所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって８ビットのデジタル画像データを生成し、更にＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をＲＡＭ７４の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００５０】
なお、ＬＣＤ４４は、ＣＣＤ２４による連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されているが、このようにＬＣＤ４４をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース４２を介して順次ＬＣＤ４４に出力する。これによってＬＣＤ４４にスルー画像が表示されることになる。
【００５１】
ここで、レリーズボタン９２がユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でＲＡＭ７４に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路８６によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース８０を介してメモリカード８２に記録することによって撮影が行われる。
【００５２】
なお、ＣＰＵ５０は、当該撮影の際に、強制発光スイッチ９９によって強制発光モードが設定されている場合には発光管６４を強制的に本発光させる。また、強制発光モードが設定されていない場合であっても、ＣＣＤ２４を介して得られた画像情報により示される被写体の測光レベルが所定レベルより低い場合には、ＣＰＵ５０は発光管６４を本発光させる。
【００５３】
そして、ＣＰＵ５０は、このような発光管６４の本発光に備えて、メインコンデンサ６６による電荷の充電量が十分でない場合には、前述のＬＣＤ４４へのスルー画像の表示動作と並行してメインコンデンサ６６を充電するように関係各部を制御している。また、ＣＰＵ５０は、撮影時において発光管６４を本発光させる場合に、当該本発光の直前に、赤目現象を防止するために発光管６４により複数回（ここでは、３回）予備発光を行わせる予備発光信号ＹＳを生成してトリガ回路６０に出力するようにタイミングジェネレータ５２を制御する。なお、本実施の形態に係るトリガ回路６０は、予備発光信号ＹＳがアクティブレベル（本実施の形態では、ハイレベル）である期間に発光管６４を発光させるように構成されている。
【００５４】
なお、デジタルカメラ１０では、上記予備発光を行うタイミングとして、光学ユニット２２、ＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８、デジタル信号処理部３０、及びモータ駆動部３４を含んで構成される撮像系において統一的に用いられる垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングを適用している。また、デジタルカメラ１０では、上記本発光を行うタイミングも垂直同期信号ＶＤに同期したタイミングを適用している。
【００５５】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の予備発光の制御について詳細に説明する。なお、図３は、デジタルカメラ１０の電源スイッチ９４がオン状態とされており、かつ予備発光を行うときにタイミングジェネレータ５２において生成される各種信号の状態を示すタイムチャートである。また、ここでは、メインコンデンサ６６による電荷の充電量が予備発光及び本発光に十分な量とされている場合について説明する。
【００５６】
同図に示すように、タイミングジェネレータ５２は、電源スイッチ９４がオン状態とされているとき、所定周期とされた撮像系の垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤを生成してＣＣＤ２４に出力する。ＣＣＤ２４では、垂直同期信号ＶＤの１周期毎に１フレーム（１画像）分のアナログ画像信号を出力する。
【００５７】
一方、タイミングジェネレータ５２は、ＣＣＤ２４に備えられた受光素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号ＴＧと、ＣＣＤ２４に備えられたオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号ＯＦＤと、を垂直同期信号ＶＤに同期させて生成してＣＣＤ２４に出力する。
【００５８】
ここで、垂直同期信号ＶＤの１周期内において、トランスファ・ゲート信号ＴＧがアクティブレベル（本実施の形態ではハイレベル）である期間が終了してからオーバーフロードレイン信号ＯＦＤのアクティブレベル（本実施の形態ではハイレベル）である期間が終了するまでの期間Ｔ１はＣＣＤ２４の電子シャッタの動作期間と略同一となる。そこで、本実施の形態に係るタイミングジェネレータ５２では、期間Ｔ１の間の何れかのタイミングで発光管６４に予備発光を行わせることのできる予備発光信号ＹＳを生成する。これにより、電子シャッタの動作期間を除く撮像期間Ｔ２に予備発光が行われることを防止でき、この結果としてスルー画像の表示を違和感なく、滑らかな状態で行うことができる。
【００５９】
なお、タイミングジェネレータ５２は、発光管６４に対して複数回（本実施の形態では、３回）予備発光を行わせるように予備発光信号ＹＳを生成し、その後に発光管６４に本発光を行わせるように本発光信号を生成することにより本発光を行う。これと同時にＣＰＵ５０は、撮影を行うように関係各部を制御する。
【００６０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、赤目防止用予備発光を撮像用のＣＣＤ２４に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像（スルー画像）の表示を行うことができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、予備発光信号ＹＳの生成をタイミングジェネレータ５２で行っているので、ＣＰＵ５０で予備発光信号を生成する場合に比較して、ＣＰＵ５０に対する処理の負荷の増加を抑制することができる。
【００６２】
更に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、予備発光信号をタイミングジェネレータ５２で生成するようにしたので、予備発光信号を生成するための部品を新たに設ける場合に比較して、部品点数を削減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳをアクティブレベルとするタイミングを電子シャッタの動作期間中の何れかのタイミングとした場合について説明したが、このタイミングは、一例として図４（Ａ）に示すように、トランスファ・ゲート信号ＴＧのパルスのエッジからオーバーフロードレイン信号ＯＦＤのパルスのエッジまでの期間とすることが好ましい。すなわち、トランスファ・ゲート信号ＴＧもオーバーフロードレイン信号ＯＦＤも、タイミングジェネレータ５２において元々生成されている信号であるので、これらの信号を利用することにより簡易に予備発光信号ＹＳを生成することができ、従って予備発光のための制御を簡易に行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳのパルス幅については言及しなかったが、タイミングジェネレータ５２により、一例として図４（Ｂ）に示すように予備発光信号ＹＳのパルス幅を調整することにより、予備発光の発光量を制御する形態とすることもできる。これにより、例えば、被写体の明るさが暗いほど予備発光の発光量を少なくするように制御することによって、予備発光のための消費電力を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、予備発光信号ＹＳをタイミングジェネレータ５２により生成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＰＵ５０によりソフトウェアの処理によって生成する形態とすることもできる。この場合は、本実施の形態に比較してＣＰＵ５０における処理の負荷が増加することになるが、タイミングジェネレータ５２の構成を簡略化することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、本発明をスルー画像の表示画面のちらつきを防止するために適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、デジタルカメラ１０を静止画像の撮影に加えて動画像の撮影も可能なものとした場合において、本発明を当該動画像の撮影によって得られた画像データの再生時における表示画面のちらつきを防止するために適用することもできることは言うまでもない。
【００６７】
更に、本実施の形態において参照した各タイムチャート（図３及び図４）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載のストロボ装置によれば、赤目防止用予備発光を撮像用の電荷結合素子に備えられた電子シャッタの動作期間中に行うようにしているので、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られる。
【００６９】
また、請求項１に記載のストロボ装置によれば、電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号、オーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号を利用して予備発光の制御を行っているので、予備発光のための制御を簡易に行うことができる、という効果が得られる。
【００７０】
更に、請求項４に記載のカメラによれば、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、少なくとも当該電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、を備えると共に、ストロボ装置の発光制御手段を上記信号生成手段に含めているので、処理の負荷の増加を抑制しつつ、動画像の撮影時に赤目防止用の予備発光を行った場合でも滑らかな動画像の表示を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観を示す外観図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電源スイッチ９４がオン状態とされており、かつ予備発光を行うときにタイミングジェネレータ５２において生成される各種信号の状態を示すタイムチャートである。
【図４】他の形態の説明に供するタイムチャートである。
【図５】従来のデジタルカメラの電気系の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来技術の問題点の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ
２４ ＣＣＤ
５２ タイミングジェネレータ（発光制御手段、信号生成手段）
６４ 発光管（発光手段）
Claims (4)
- 電子シャッタを備えた電荷結合素子による撮像によって撮影を行うカメラで用いられると共に、当該カメラによる撮影時に被写体に対して必要に応じて補助光を照射するストロボ装置であって、
被写体に照射する光を発する発光手段と、
人間の瞳孔を縮小させるための赤目防止用予備発光を前記電子シャッタの動作期間中に行うように前記発光手段を制御する発光制御手段と、を備え、
前記発光制御手段は、前記電荷結合素子から垂直転送路に信号電荷を移送するための信号であるトランスファ・ゲート信号がアクティブレベルである期間が終了してからオーバーフロードレインにより余剰電荷を捨て去るタイミングを示すオーバーフロードレイン信号のアクティブレベルである期間が終了するまでの期間に前記赤目防止用予備発光を行わせる予備発光信号を生成するストロボ装置。 - 前記発光制御手段は、前記予備発光信号をアクティブレベルとするタイミングを、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間とする
請求項１記載のストロボ装置。 - 前記発光制御手段は、前記予備発光信号のパルス幅を、前記トランスファ・ゲート信号のパルスのエッジから前記オーバーフロードレイン信号のパルスのエッジまでの期間で調整する
請求項１記載のストロボ装置。 - 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のストロボ装置と、
電子シャッタを備えた撮像用の電荷結合素子と、
少なくとも前記電荷結合素子を駆動させるための駆動信号を生成する信号生成手段と、
を備えたカメラであって、
前記ストロボ装置の前記発光制御手段を前記信号生成手段に含めたことを特徴とするカメラ。
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