JP4740675B2

JP4740675B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4740675B2
Application number: JP2005215110A
Authority: JP
Inventors: 洋之渡部
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-07-25
Also published as: JP2007033715A

Description

本発明は撮像装置に関し、特に内蔵ストロボを備え、外部ストロボが装着された場合のストロボ発光量の調整に関する。

従来より、デジタルカメラには内蔵ストロボが設けられており、被写体が暗い場合にユーザのシャッタボタンの操作に連動して内蔵ストロボが駆動されている。内蔵ストロボの発光量には限界があるため、内蔵ストロボに加えて外部ストロボをデジタルカメラに装着し、内蔵ストロボに加えて外部ストロボを同時に駆動することで発光量を増大させる技術が知られている。

下記の特許文献１、２には、外部ストロボのガイドナンバ制御範囲より大きなガイドナンバが必要となる場合に、内蔵ストロボ及び外部ストロボを用いて発光量を制御することが記載されている。例えば、特許文献１には、被写体までの距離が一方のストロボの発光量でカバーできる所定距離を超える場合に両方のストロボを発光させることが記載されている。

また、下記の特許文献３には、内蔵ストロボの発光開始タイミングを外部ストロボの発光開始タイミングよりも遅らせて発光する技術が記載されている。また、外部ストロボがバウンス状態にあるときは外部ストロボの発光により調光した後に内蔵ストロボを小光量で発光させることが記載されている。

特開２００１−１５４２４５号公報特開２００１−３３７３７３号公報特開２０００−２３１１４５号公報

特許文献１、２では、内蔵ストロボと外部ストロボを同時に発光することでトータルの発光量を増大させることが可能であるが、バウンス撮影時に問題が生じる。バウンス撮影時には、外部ストロボの照射方向を被写体とは異なる方向、より具体的には被写体より上方に向けて照射し、天井等で反射した光を被写体に照射することで、ストロボ光により被写体に不自然な影が形成されるのを防止する撮影方法である。バウンス撮影を行うべく、外部ストロボの照射方向を被写体の上方に向けて照射しても、内蔵ストロボは依然として被写体の方を向いているため、内蔵ストロボからのストロボ光により被写体に不自然な影が形成されてしまう。特許文献３では外部ストロボの発光により調光した後に内蔵ストロボを小光量で発光させているが、バウンス撮影におけるバウンスの程度（より具体的には外部ストロボの仰角）と内蔵ストロボの光量との関係については開示されておらず、バウンスの程度によっては影が依然として生じてしまうおそれがある。

本発明は、内蔵ストロボと外部ストロボを同時に発光させて発光量を増大させるとともに、ストロボ光による不自然な影の形成も抑制できる撮像装置を提供することにある。

本発明は、内蔵ストロボを有する撮像装置であって、閃光の照射方向を自在に変更し得る外部ストロボを取り付ける取付具と、前記外部ストロボの照射方向を検出する検出手段と、被写体の輝度を測定する測光手段と、ユーザによる撮影操作に応答し、前記測光手段での測光結果に基づいて前記内蔵ストロボと前記外部ストロボとを同時に発光するストロボ制御手段であって、前記検出手段で検出された前記外部ストロボの照射方向に応じて、前記内蔵ストロボと前記外部ストロボの発光量の比率を増減調整するストロボ制御手段とを有し、前記ストロボ制御手段は、前記外部ストロボの照射方向の仰角に応じ、前記仰角が増大するほど前記内蔵ストロボの発光量の比率を低減することを特徴とする。

また、本発明は、内蔵ストロボを有する撮像装置であって、閃光の照射方向を自在に変更し得る外部ストロボを取り付ける取付具と、前記外部ストロボの照射方向を検出する検出手段と、被写体の輝度を測定する測光手段と、ユーザによる撮影操作に応答し、前記測光手段での測光結果に基づいて前記内蔵ストロボと前記外部ストロボとを同時に発光するストロボ制御手段であって、前記検出手段で検出された前記外部ストロボの照射方向に応じて、前記内蔵ストロボと前記外部ストロボの発光量の比率を増減調整するストロボ制御手段とを有し、前記ストロボ制御手段は、前記外部ストロボの照射方向の仰角に応じ、前記仰角が０ｄｅｇ以上でしきい仰角未満である場合に前記仰角が増大するほど前記内蔵ストロボの発光量の比率を低減し、前記しきい仰角以上である場合に内蔵ストロボの発光比率を０とすることを特徴とする。

本発明によれば、内蔵ストロボと外部ストロボとを同時に発光する際に、外部ストロボの照射方向に応じて内蔵ストロボの発光量の比率を変化させるので、バウンス撮影時にも内蔵ストロボの発光量の比率が適応的に調整（低減）され、内蔵ストロボの閃光による被写体の影形成が抑制される。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態にかかるデジタルカメラの外観斜視図を示す。デジタルカメラ１は内蔵ストロボ２を有する。内蔵ストロボ２の発光部２ａはデジタルカメラ１のレンズの光軸と略同一方向、すなわち被写体の方向に向けてレンズの上方に配置される。デジタルカメラ１は内蔵ストロボ２の他に外部ストロボ（外付ストロボ）１００を取り付けることができるように構成されており、外部ストロボ１００の取付用にデジタルカメラ１上面にホットシュー３を備える。ホットシュー３はシンクロ接点３ａ、通信用接点３ｂを有し、シンクロ接点３ａを介してデジタルカメラ１本体からの発光信号を外部ストロボに供給し、通信用接点３ｂを介してその他の信号を外部ストロボに供給する。

外部ストロボ１００はデジタルカメラ１のホットシュー３に結合可能な脚部１０１を有する。脚部１０１の下面、すなわちホットシュー３と接する面にはホットシュー３のシンクロ接点３ａ、通信用接点３ｂにそれぞれ電気的に接続される接点が形成される。外部ストロボ１００はさらに発光部１０２を有するが、この発光部１０２は外部ストロボ１００の本体、より具体的には本体側面に軸支され、本体に対して回動自在である。発光部１０２を回動することで、外部ストロボ１００の照射方向を自在に変更できる。外部ストロボ１００の構成は周知であり、主に昇圧回路、充電制御回路、メインコンデンサ及び放電管を備える。昇圧回路でバッテリの端子電圧を昇圧してメインコンデンサを充電する。充電制御回路は、昇圧回路によるメインコンデンサの充電を制御する。デジタルカメラ１からの発光指令に応じてメインコンデンサに蓄積された電荷が放電管に供給されてストロボ発光する。内蔵ストロボ２についても同様である。

図２Ａ及び図２Ｂに、外部ストロボ１００をデジタルカメラ１に装着した場合の、発光部１０２の回転状態を示す。図２Ａは発光部１０２の向きをデジタルカメラ１のレンズの光軸方向と略同一方向に設定した状態を示す。発光部１０２の照射方向は内蔵ストロボ２の照射方向と略同一で、ともに被写体の方を向く。図２Ｂは、発光部１０２を上方に回転し、レンズの光軸方向に対して傾き（仰角）θだけ回転させた状態を示す。発光部１０２の照射方向は内蔵ストロボ２の照射方向と異なり、被写体の上方に向く。図２Ｂは、被写体をバウンス撮影する場合の状態である。外部ストロボ１００は、図２Ｂに示したような上下方向だけでなく、左右あるいは斜め方向に回転可能であってもよい。本実施形態では特に仰角θを例示するが、これに限定されるものではない。

再び図１に戻り、外部ストロボ１００の本体には、発光部１０２の軸周りの回転角度を検出するエンコーダ３２が設けられる。エンコーダ３２は、発光部１０２の回転角度を電気信号に変換し、ホットシュー３の通信用接点３ｂを介してデジタルカメラ１に供給する。

デジタルカメラ１はさらに測光用の受光素子４を有する。受光素子４は、被写体から反射した光量に応じた電気信号を検出する。

図３に、デジタルカメラ１の構成ブロック図を示す。ＣＣＤ２０は、固定焦点距離レンズあるいはズームレンズ等で結像された被写体像を電気信号に変換して出力する。イメージセンサとしてのＣＣＤの代わりにＣＭＯＳを用いてもよい。Ａ／Ｄ２２は、ＣＣＤセンサ２０からのアナログ信号をデジタル信号に変換してプロセッサ２４に供給する。

受光素子４は、上記のとおり被写体からの反射光を受光し、その光量を電気信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ２３は、受光素子４からのアナログ信号をデジタル信号に変換してプロセッサ２４に供給する。ストロボの発光量を調整するための予備発光（プリ発光）が知られており、受光素子４は内蔵ストロボ２あるいは外部ストロボ１００を予備発光させたときの被写体からの反射光も受光する。

ユーザコントロール２６はユーザが操作するボタンやスイッチ、タッチスイッチであり、電源スイッチやシャッタボタン、モード設定ボタン、ズームボタン等を含む。

プロセッサ２４はユーザのシャッタボタンの操作に応答して、ＣＣＤ２０で得られた画像を処理し、ＪＰＥＧフォーマットとしてあるいはＲＡＷフォーマットとしてメモリカード２８に記憶する。プロセッサ２４における画像処理は、ホワイトバランス調整、エッジ強調、ガンマ補正等である。プロセッサ２４は、ＣＣＤ２０で得られた画像のサムネイル画像を生成してメモリカード２８に記憶してもよい。サムネイル画像は、メモリカード２８に記憶された画像をＬＣＤ３０に表示させてユーザがブラウズする際に用いられる。メモリカード２８はフラッシュメモリその他の任意の記憶媒体から構成され、着脱自在なリムーバブルメモリカードであることが好適である。また、プロセッサ２４は、ＣＣＤ２０で得られた画像を処理し、ＬＣＤ３０に表示する。ＬＣＤ３０に表示される画像は、ＣＣＤ２０で得られた画像のデータを間引いた低解像度画像でよい。プロセッサ２４はまたユーザのズームボタンの操作に応じてズームレンズのズーム位置及びフォーカス位置を調整する。ズームレンズのズーム位置及びフォーカス位置は、共通のモータで制御される。プロセッサ２４はさらに受光素子４での測光結果に応じてシャッタ速度及び絞り量を制御し、さらに内蔵ストロボ２及び外部ストロボ１００の駆動の要否を制御するが、これについては周知であるため省略する。プロセッサ２４は、内蔵ストロボ２及び外部ストロボ１００の発光が必要であり、かつ、内蔵ストロボ２及び外部ストロボ１００の発光が可能である（発光に十分な電荷がストロボコンデンサに既にチャージされている）場合に、一義的に内蔵ストロボ２と外部ストロボ１００を発光させるのではなく、外部ストロボ１００の仰角θ（図２Ｂ参照）に応じて内蔵ストロボ２と外部ストロボ１００の発光量の比率を増減調整する。このため、エンコーダ３２で検出された仰角信号がプロセッサ２４に供給される。

図４に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、ユーザがシャッタボタンを操作してシャッタレリーズが実行されると（Ｓ１０１）、プロセッサ２４はホットシュー３の通信用接点３ｂからの信号により外部ストロボ１００がデジタルカメラ１に装着されているか否かを判定する（Ｓ１０２）。外部ストロボ１００が装着されていない場合には、通常の内蔵ストロボ２のみによる発光制御が実行される（Ｓ１０３）。内蔵ストロボ２のみの場合の処理は従来と同様である。

一方、プロセッサ２４はＳ１０２で外部ストロボ１００が装着されていると判定した場合、プロセッサ２４はホットシュー３のシンクロ接点を介して予備発光駆動信号を外部ストロボ１００に供給し、外部ストロボ１００を予備発光（プリ発光）する（Ｓ１０４）。予備発光のストロボ光は被写体で反射され、さらに受光素子４で受光され電気信号に変換されてプロセッサ２４に供給される。プロセッサ２４は予備発光時の測光結果に応じて本発光の発光量を演算してワーキングメモリに記憶する（Ｓ１０５）。

次に、プロセッサ２４は、内部ストロボ２を予備発光する（Ｓ１０６）。予備発光のストロボ光は被写体で反射され、さらに受光素子４で受光され電気信号に変換されてプロセッサ２４に供給される。プロセッサ２４は予備発光時の測光結果に応じて本発光の発光量を演算してワーキングメモリに記憶する（Ｓ１０７）。もちろん、外部ストロボ１００を予備発光させた後に内蔵ストロボ２を発光させるのではなく、内蔵ストロボ２を発光させた後に外部ストロボ１００を予備発光させてもよい。

予備発光により本発光時の発光量を決定した後、プロセッサ２４はエンコーダ３２から外部ストロボ１００の発光部１０２の仰角データを取得する（Ｓ１０８）。そして、仰角データに応じて、本発光時の内蔵ストロボ２と外部ストロボ１００の発光比率を演算し（Ｓ１０９）、２つのストロボを算出した比率に従って同時に発光制御する（Ｓ１１０）。すなわち、予備発光により決定された内蔵ストロボ２の発光量Ｐｉ、外部ストロボの発光量Ｐｏに対し、それぞれの発光比率係数をα、βとすると、Ｐ＝α×Ｐｉ＋β×Ｐｏの光量で被写体を照射する。

エンコーダ３２で検出された仰角データに応じた発光比率は例えば以下のように演算される。外部ストロボ１００の発光部１０２の仰角が０ｄｅｇ以下である場合、つまり発光部１０２が被写体の方向に向けられているか、あるいは被写体の下方に向けられている場合、プロセッサ２４はバウンス撮影ではなく外部ストロボ１００により被写体を直接的に照射する必要があると判定し、発光比率係数α及びβを１に設定する。一方、外部ストロボ１００の発光部１０２の仰角が０ｄｅｇより大きい場合、つまり発光部１０２が被写体の上方に向けられている場合、バウンス撮影の可能性が高いと判定し、内蔵ストロボ２のストロボ光により被写体に不自然な影が形成されることを防止すべく、内蔵ストロボ２の発光比率係数αを低下させる。プロセッサ２４は、仰角データが０ｄｅｇより大きい場合、発光比率係数αを仰角θに対してリニアに減少させてもよく、不連続的に減少させてもよい。また、あるしきい仰角θｔｈまでは発光比率係数αをリニアに低下させ、しきい仰角θｔｈ以上では発光比率係数αを０にして外部ストロボ１００のみを発光させるようにしてもよい。

図５，図６及び図７に、仰角θに応じた発光比率係数α、βの変化の様子を示す。実線は外部ストロボ１００の発光比率係数βであり、一点鎖線は内蔵ストロボ２の発光比率係数αである。発光比率係数βは仰角θによらず一定であるが、発光比率係数αは仰角θに応じて増減する。図５において、発光比率係数αは０ｄｅｇからしきい仰角θｔｈ１まではリニアに減少し、しきい仰角θｔｈ１以上では０となる。つまり、仰角θが０ｄｅｇ以下では外部ストロボ１００と内蔵ストロボ２は１：１の比率で同時に発光し、仰角θが０ｄｅｇより大きくしきい仰角θｔｈ１未満では外部ストロボ１００と内蔵ストロボ２は同時に発光するものの内蔵ストロボ２の発光量は仰角θに応じて抑制される。これにより、被写体に向かう内蔵ストロボ２のストロボ光による不自然な影の形成が抑制される。仰角がしきい仰角θｔｈ１以上では、外部ストロボ１００のみが発光し、内蔵ストロボ２は発光しない。

一方、図６において、発光比率係数αは０ｄｅｇからしきい仰角θｔｈ２まではリニアに減少し、しきい仰角θｔｈ２以上ではある一定の値となる。つまり、仰角θが０ｄｅｇ以下では外部ストロボ１００と内蔵ストロボ２は１：１の比率で同時に発光し、仰角θが０ｄｅｇより大きくしきい仰角θｔｈ２未満では外部ストロボ１００と内蔵ストロボ２は同時に発光するものの内蔵ストロボ２の発光量は仰角θに応じて抑制される。これにより、被写体に向かう内蔵ストロボ２のストロボ光による不自然な影の形成が抑制される。仰角がしきい仰角θｔｈ２以上では、外部ストロボ１００及び内蔵ストロボ２はともに発光するが、内蔵ストロボ２の発光量は低い値に維持される。

また、図７において、発光比率係数αは０ｄｅｇからしきい仰角θｔｈ３まではリニアに減少し、しきい仰角θｔｈ３以上しきい仰角θｔｈ４未満では一定値に維持され、しきい仰角θｔｈ４以上ではリニアに増大する。仰角θが０ｄｅｇ以上の場合は、バウンス撮影の可能性が高いものの、仰角θが９０ｄｅｇに近く、外部ストロボ１００の照射方向がデジタルカメラ１の真上に向かっている場合には、バウンス撮影ではない可能性が生じるため、プロセッサ２４は再び内蔵ストロボ２の発光比率係数αを増大させる。

プロセッサ２４は図５〜図７に示された発光比率係数α、βを算出する際に、予めメモリに記憶された仰角θと発光比率係数との関係を規定するテーブルを参照することで算出してもよい。あるいは、プロセッサ２４は発光比率係数αと仰角θとの関係を規定する関数α＝ｆ（θ）に従って発光比率係数αを算出してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく他の実施形態も可能である。

例えば、図５〜図７に示される発光比率係数のプロファイルにおいて、しきい仰角θｔｈを固定値とするのではなく、被写体までの距離に応じて変化させてもよい。具体的には、被写体までの距離が近いほど、バウンス撮影時の仰角θは増大すると思われるのでθｔｈを大きく設定する等である。被写体までの距離は測距センサで測定され、プロセッサ２４に供給される。プロセッサ２４は、被写体までの距離に応じてメモリに記憶されたテーブルを書き換え、あるいは関数α＝ｆ（θ）を書き換えて発光比率係数αを算出する。

本発明では、被写体の方を向いた内蔵ストロボ２のストロボ光により被写体の不自然な影が形成されることを抑制すべく、外部ストロボ１００に対する内蔵ストロボ２の発光比率を相対的に低下させるのであるから、発光比率係数αを低減するのではなく、発光比率係数βを増大させてもよい。

また、内蔵ストロボ２により形成される被写体の影が不自然か否かはユーザの感性に左右される面もある。したがって、図５〜図７に示される発光比率係数のプロファイルをプロセッサ２４が自動的に設定するのではなく、ユーザがマニュアルで設定できるように構成してもよい。例えば、内蔵ストロボ２の発光比率を低減しても未だに内蔵ストロボ２のストロボ光による被写体の影が気になるユーザは、ユーザコントロール２６を操作してしきい仰角θｔｈをデフォルト値より小さく変更する。しきい仰角θｔｈを小さく変更することで、同一仰角であっても発光比率係数αはより小さくなるから外部ストロボ１００に対する内蔵ストロボ２の発光比率が低下し、影がより出来にくくなる。

デジタルカメラの外観斜視図である。外部ストロボ（外付けストロボ）の回動を示す図であり、被写体に向いた場合の図である。外部ストロボ（外付けストロボ）の回動を示す図であり、被写体の上方を向いた場合の図である。デジタルカメラの構成ブロック図である。実施形態の処理フローチャートである。発光比率係数の一例を示すグラフ図である。発光比率係数の他の例を示すグラフ図である。発光比率係数のさらに他の例を示すグラフ図である。

符号の説明

１デジタルカメラ、２内蔵ストロボ、２ａ発光部（内蔵ストロボ側）、３ホットシュー、４受光素子、３２エンコーダ、１００外部ストロボ、１０２発光部（外部ストロボ側）。

Claims

内蔵ストロボを有する撮像装置であって、
閃光の照射方向を自在に変更し得る外部ストロボを取り付ける取付具と、
前記外部ストロボの照射方向を検出する検出手段と、
被写体の輝度を測定する測光手段と、
ユーザによる撮影操作に応答し、前記測光手段での測光結果に基づいて前記内蔵ストロボと前記外部ストロボとを同時に発光するストロボ制御手段であって、前記検出手段で検出された前記外部ストロボの照射方向に応じて、前記内蔵ストロボと前記外部ストロボの発光量の比率を増減調整するストロボ制御手段と、
を有し、
前記ストロボ制御手段は、前記外部ストロボの照射方向の仰角に応じ、前記仰角が増大するほど前記内蔵ストロボの発光量の比率を低減することを特徴とする撮像装置。
内蔵ストロボを有する撮像装置であって、
閃光の照射方向を自在に変更し得る外部ストロボを取り付ける取付具と、
前記外部ストロボの照射方向を検出する検出手段と、
被写体の輝度を測定する測光手段と、
ユーザによる撮影操作に応答し、前記測光手段での測光結果に基づいて前記内蔵ストロボと前記外部ストロボとを同時に発光するストロボ制御手段であって、前記検出手段で検出された前記外部ストロボの照射方向に応じて、前記内蔵ストロボと前記外部ストロボの発光量の比率を増減調整するストロボ制御手段と、
を有し、
前記ストロボ制御手段は、前記外部ストロボの照射方向の仰角に応じ、前記仰角が０ｄｅｇ以上でしきい仰角未満である場合に前記仰角が増大するほど前記内蔵ストロボの発光量の比率を低減し、前記しきい仰角以上である場合に内蔵ストロボの発光比率を０とすることを特徴とする撮像装置。