JP4907313B2 - 撮影装置および撮影装置制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置および撮影装置制御方法に関する。

従来より、合焦を、撮像素子上に結像される被写体像のコントラストに基づいて行う撮影装置が知られている。

この様な撮影装置には被写体までの距離の把握精度の低いものがあり、フラッシュなどの閃光発光部を使用する撮影の際に被写体までの距離の把握が不正確だと、設定されている受光感度によっては、いわゆる白飛びや黒つぶれなどによる画質低下が引き起こされるおそれがある。

そこで、閃光発光部を使用する撮影の際には、本発光の際の発光光量に比べて発光光量の少ない、いわゆるプレ発光を被写体に向けて行い、このプレ発光による被写体からの反射光を閃光発光部に備えられた調光センサで受光し、この調光センサでの受光光量に基づいて被写体までの距離を推測することにより受光感度を制御する撮影装置が提案されている（特許文献１参照）。

ところが、上記提案でも、撮影光軸と調光センサとの間の視差により、やはり被写体までの距離の推測精度は低く、白飛びや黒つぶれなどによる画質低下が引き起こされるおそれがある。

そこで、このプレ発光による被写体からの反射光を撮影光軸との視差がない撮像素子で受光し、撮像素子の中央部を中心に受光レベルを判断することで、被写体までの距離の推測精度を上げる提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２２２０４９号公報 特開２００４−２３６３００号公報

しかしながら、上記提案では、主被写体が中央に存在しない場合に誤った感度に設定されるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、閃光発光部を使用する撮影における画質の低下を抑制する工夫が図られた撮影装置および撮影装置制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の撮影装置のうちの第１の撮影装置は、
被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させてこの被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置において、
閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立って上記閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光制御部と、
上記閃光発光部によるプレ発光により被写体側から反射してきた反射光の上記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出部と、
上記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における上記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算し、積算された受光光量を１以上の各閾値と比較してこの閾値で区切られた各受光光量範囲内のエリアの数を計数し、この計数値の分布に基づいて受光感度を設定する感度設定部と、
上記感度設定部により設定された受光感度に基づいて、上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を決定する本発光光量決定部と、
上記プレ発光に引き続く撮影の際に、上記閃光発光部に上記本発光光量決定部で決定された光量での本発光を行わさせる本発光制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の第１の撮影装置では、撮像素子上でのエリア毎の受光光量を計数し、例えばその計数の分布が受光光量の多い方に偏っていれば被写体までの距離が短いと判断して受光感度を下げ、受光光量の少ない方に偏っていれば被写体までの距離が長いと判断して受光感度を上げることで白飛びや黒つぶれの発生を抑制される。したがって、本発明の第１の撮影装置によれば、主被写体が撮影画角内のいずれにあってもこの主被写体の輝度を感度設定に反映させることができることから、閃光発光部を使用する撮影における画質の低下を抑制することができる。また、本発明の第１の撮影装置によれば、撮影素子上の複数の単位受光素子をある程度纏めたエリア毎の受光光量に基づいて感度設定が行われていることから、撮影素子上の単位受光素子それぞれの受光光量に基づいて感度を設定する場合に比べ、処理の迅速化が図ることができる。

上記目的を達成するための本発明の撮影装置のうちの第２の撮影装置は、
被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させてこの被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置において、
閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立ってこの閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光制御部、
上記閃光発光部によるプレ発光により被写体側から反射してきた反射光の上記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出部、
上記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における上記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算した積算値と、現在設定されている受光感度とに基づいて、上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の基準となる基準光量を決定する基準光量決定部、
上記基準光量決定部で決定された基準光量を１以上の各閾値と比較してこの閾値で区切られた各領域のうちこの基準光量が属する領域に応じた受光感度に設定し直す感度設定部、
撮影の際に上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を、上記受光光量検出部による検出結果と、上記感度設定部により設定された感度とに基づいて決定する本発光光量決定部、および
上記プレ発光に引き続く撮影の際に、上記閃光発光部に上記本発光光量決定部で決定された光量の本発光を行わさせる本発光制御部を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の撮影装置では、撮像素子上でのエリア毎に積算した受光光量に基づいて決定した基準光量の多寡に基づいて被写体までの距離を高精度に推測することができる。つまり、本発明の第２の撮影装置では、主被写体が撮影画角内のいずれにあってもこの主被写体の輝度を基準光量に反映させることができ、この基準光量に基づいて高精度に得られた被写体までの距離に応じた受光感度の設定が行われ、新たに設定された感度に基づいて本発光光量が決定される。したがって、本発明の第２の撮影装置によれば、白飛びや黒つぶれの発生を抑えることができ、閃光発光部を使用する撮影における画質の低下を抑制することができる。

ここで、本発明の第２の撮影装置では、上記感度設定部は、上記基準光量が大きな領域に属する程高い感度に設定し直すものであることが好ましい。

この様にすると、閃光の到達距離が延びたのと同様の効果を得ることができる。

上記目的を達成するための本発明の撮影装置制御方法のうちの第１の撮影装置制御方法は、被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させてこの被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置を制御する撮影装置制御方法において、
閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立って上記閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光過程と、
上記プレ発光過程により被写体側から反射してきた反射光の上記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出過程と、
上記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における上記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算し、積算された受光光量を１以上の各閾値と比較してこの閾値で区切られた各受光光量範囲内のエリアの数を計数し、この計数値の分布に基づいて受光感度を設定する受光光量に基づいて受光感度を設定する感度設定過程と、
上記感度設定過程により設定された受光感度に基づいて、上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を決定する本発光光量決定過程と、
上記プレ発光に引き続く撮影の際に、上記閃光発光部に上記本発光光量決定過程で決定された光量での本発光を行わさせる本発光過程とを備えたことを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の撮影装置制御方法のうちの第２の撮影装置制御方法は、
被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させてこの被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置制御方法において、
閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立ってこの閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光制御過程、
上記プレ発光制御過程によるプレ発光により被写体側から反射してきた反射光の上記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出過程、
上記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における上記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算した積算値と、現在設定されている受光感度とに基づいて、上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の基準となる基準光量を決定する基準光量決定過程、
上記基準光量決定過程で決定された基準光量を１以上の各閾値と比較してこの閾値で区切られた各領域のうちこの基準光量が属する領域に応じた受光感度に設定し直す感度設定過程、
撮影の際に上記プレ発光に引き続き上記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を、上記受光光量検出過程による検出結果と、上記感度設定過程により設定された感度とに基づいて決定する本発光光量決定過程、および
撮影の際に上記プレ発光に引き続き、上記閃光発光部に上記本発光光量決定過程で決定された光量の本発光を行わさせる本発光制御過程を備えたことを特徴とする。

本発明の撮影装置および撮影装置制御方法によれば、閃光発光部を用いた撮影における画質の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の撮影装置制御方法の一実施形態が実施される、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。

図１には、本発施形態であるデジタルカメラ１の前方からの外観斜視図が示されている。

図１に示すデジタルカメラ１の筐体１０の前面中央には、レンズ鏡胴１１が備えられており、このレンズ鏡胴１１には、ズームレンズ１１１などが内蔵されている。また、この筐体１０の前面上部には、ファインダ対物窓１０ａが設けられており、ファインダ対物窓１０ａの右横には、撮影補助発光窓１０ｂが設けられている。この撮影補助発光窓１０ｂからは、後述するＡＥ検出回路２３（図２参照）の検出結果によって撮影補助光の照射が必要であると判定された場合に被写体に向けて撮影補助光が照射される。また、筐体１０の上面には、シャッタボタン１２およびモードダイヤル１３が備えられている。モードダイヤル１３は、撮影モードや再生モードなどから所望のモードを選択する際に操作され、図１での詳しい図示は省略したが、ダイヤル上面にはモードに応じた絵柄１３１がプリントされている。

このデジタルカメラ１では、筐体１０の上面にプリントされている矢印１３２に、所望するモードに対応した絵柄を合わせることで、矢印に合わされた絵柄に対応したモードが選択されるようになっている。

また、図１（ｂ）には、このデジタルカメラ１の背面側からの外観斜視図が示されている。このデジタルカメラ１の筐体１０の背面には、液晶パネル１４が備えられており、その上方にはファインダ接眼窓１０ｃが設けられている。液晶パネル１４の右横には、メニューボタン１６、ＯＫスイッチ１７、およびキャンセルスイッチ１８が備えられており、メニューボタン１６の右斜め上方には、十字キー１９が備えられている。メニューボタン１６は、感度設定や記録画素数の設定などのメニューを液晶パネル１４に表示する際に操作され、十字キー１９は、メニューボタン１６が操作されたことで液晶パネル１４に表示されたメニューの中のいずれかを選択する際に操作される。液晶パネル１４に表示されたメニューについて十字キー１９を操作することでいずれかを選択した後、ＯＫスイッチ１７を操作することで、この選択が、このデジタルカメラ１の動作全体を制御しているＣＰＵ２０（図２参照）によって認識される。また、キャンセルスイッチ１８の右側には電源スイッチ１５が備えられており、この電源スイッチ１５がオン操作されると、このデジタルカメラ１が動作状態となる。尚、この十字キー１９は、液晶パネル１４にメニューが表示されていない場合には、光学ズームの調節にも利用される。

図２は、図１に示すデジタルカメラ内部の電気系統の構成ブロック図である。

本実施形態のデジタルカメラ１は、前述したＣＰＵ２０によって全体が統括的に制御されており、このＣＰＵ２０には、図１に示したモードダイヤル１３、十字キー１９、メニューボタン１６、電源スイッチ１５などから信号が送信されるようになっている。ＣＰＵ２０では、送信されてきた信号に応じた処理が行われ、また、このＣＰＵ２０には、データバス２００を介してＥＥＰＲＯＭ２０２が接続されており、このＥＥＰＲＯＭ２０２には、デジタルカメラ１が動作するために必要なプログラムが書き込まれている。また、ＳＤＲＡＭ２０１には、詳しくは後述する３つのカウンタ領域が確保されている。

ここで、電源スイッチ１５が投入されたときのデジタルカメラ１における動作制御について説明しながら、このデジタルカメラ１の内部構成について詳細に説明する。

電源スイッチ１５がオンされると、電源である電池３０から電力がデジタルカメラ１の内部の各部に供給され、モードダイヤル１３により撮影モードが選択されている場合には、レンズ鏡胴を通過してＣＣＤ４０上に結像された被写体像を表す画像信号がＣＣＤ４０から出力され、その出力された画像信号が表す被写体像が液晶パネル１４に表示される。このＣＣＤ４０には、タイミングジェネレータ（以下、このタイミングジェネレータをＴＧと称す。）４１からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号によって所定の間隔ごとに画像信号が間引かれて出力される。このＴＧ４１は、ＣＰＵ２０からの指示によりタイミング信号を出力しており、このタイミング信号は、ＣＣＤ４０の他、レンズ鏡胴１１に内蔵されている機械式シャッタ１１４および撮影補助装置５０の動作も制御する。

ＣＣＤ４０から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ部４２でデジタルの画像信号に変換され、ホワイトバランス・γ調整部４３では、ホワイトバランス調整およびγ調整が行なわれる。さらに、ホワイトバランス・γ調整部４３を経た画像信号は、ＹＣ処理部２２に供給され、ＹＣ分離の処理が行なわれる。画像バッファ２１は、ホワイトバランス・γ調整部４３とＹＣ処理部２２との間の処理タイミングをあわせるためのものである。画像バッファ２１を経てＹＣ処理部２２に供給された画像信号は、ＹＣ処理部２２でＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換され、その後、データバス２００を介して液晶パネル１４に向けて供給されるとともにＹ信号がＡＥ検出回路２３およびＡＦ検出回路２４に供給される。

ＹＣ信号は、ＹＣ／ＲＧＢ変換部２８でＹＣ信号からＲＧＢ信号に変換され、変換されたＲＧＢ信号がドライバ２８１に供給され、さらに、このドライバ２８１によって液晶パネル１４にＲＧＢ信号に基づく被写体像が表示される。

輝度信号を含むＹ信号が供給されるＡＥ検出回路２３では、このＹ信号に基づいてアイリス１１３の絞り径を制御して適正な明るさを持つスルー画を得るために必要な露出が調整される。

また、輝度信号を含むＹ信号が供給されるＡＦ検出回路２４では、このＹ信号からコントラストを検出しフォーカスレンズ１１２の位置を制御することでスルー画像のピント調節が絶えず行われる。

これにより、液晶パネル１４には、ズームレンズ１１１などが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。この表示され続けている被写体像を視認しながらシャッタボタン１２を押下すると、ＣＣＤ４０上に結像された被写体像を表す画像信号がＲＧＢ信号となって出力され、液晶パネル１４にＲＧＢ信号に基づく被写体像が静止画で表示される。そこで図１（ｂ）に示すＯＫスイッチ１７を押下すると、このＲＧＢ信号は、ＹＣ処理部２２でＹＣ信号に変換された後、圧縮・伸張部２７で圧縮されて、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２７１を介して記録メディア６０にヘッダ部付きで記録される。この圧縮・伸張部２７では、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方法で圧縮が行われ、ヘッダ部には圧縮情報や撮影情報などが書き込まれる。尚、シャッタボタン１２の押下により、液晶パネル１４にＲＧＢ信号に基づく被写体像が静止画で表示された際に、図１（ｂ）に示すキャンセルスイッチ１８を押下すると、液晶パネル１４にはスルー画像が再び表示される。

一方、このデジタルカメラ１のモードダイヤル１３において再生モードが選択されると、記録メディア６０からヘッダ部が読み出され、そのヘッダ部内の圧縮情報に基づいてこれに対応する圧縮画像信号が読み出される。圧縮・伸張部２７では、読み出した圧縮画像信号が伸張されて画像信号が復元される。復元された画像信号は、前述のルートを経て液晶パネル１４に表示される。

また、このデジタルカメラ１には、ＣＰＵ２０に接続されたレンズドライバ１１０が備えられており、ＡＥ検出回路２３およびＡＦ検出回路２４での検出結果に応じて、アイリス１１３の開口の大きさの変更およびフォーカスレンズ１１２の移動がレンズドライバ１１０により行われる。また、レンズドライバ１１０は、十字キー１９の操作に応じてズームレンズ１１１を移動させる。

また、このデジタルカメラ１では、ＡＥ検出回路２３からの検出結果によっては、撮影補助装置５０により撮影補助光が被写体に向けて照射されるようになっている。

このデジタルカメラ１に備えられている撮影補助装置５０は、撮影補助光の光量が時間の長さによって制御されるタイプのものであり、少量発光の場合には発光時間が短く、また、大量発光の場合には発光時間が長く制御されるようになっている。

ここで、本実施形態のデジタルカメラ１では、ＡＥ検出回路２３からの検出結果により撮影補助光の照射が必要と判定した場合には、撮影補助装置５０から被写体に向けた本発光に先立ち、プレ発光と呼ばれる小発光が行われる。このプレ発光により被写体から反射してきた反射光は、ＣＣＤ４０で受光される。

ＣＣＤ４０は、３００万を超える単位受光素子が二次元的に配列された、所謂３００万画素の撮像素子であり、これらは縦８列と横８列とからなる６４個のエリアに概念的に分割されている。

図３は、このデジタルカメラに備えられているＣＣＤが６４個のエリアに概念的に分割されている様子を示す図である。

図３には、ＣＣＤ４０が縦８列横８列の計６４エリアに概念的に分割されている様子が示されており、これらの６４個の各エリアには１から６４までの数字が振られている。説明の便宜上、以下では各エリアに振られた番号を用いて説明する。

図４は、本実施形態のデジタルカメラで行われている、撮影補助装置を用いた場合の撮影制御の流れを示す図である。

このデジタルカメラ１では、撮影補助光の照射が必要と判定した場合には、まず、図４に示すステップＳ１００のプレ発光過程において、撮影補助装置５０によるプレ発光が行われ、ステップＳ１１０のエリア積算過程において、プレ発光により被写体で反射し、ＣＣＤ４０上で受光された受光光量が１から６４のエリア毎にそれぞれ積算される。ステップＳ１２０のエリア数計数過程において、２つの積算閾値Ａ、Ｂによって分けられた３つの領域のいずれにこれら６４の各エリアが属するかが各エリアの積算値に応じて振り分けられ、振り分けられたエリア数が領域毎に計数される。ステップＳ１３０の感度設定過程において、各領域のエリア数に基づいて受光感度が設定される。ステップＳ１４０の本発光光量決定過程においては、ステップＳ１３０の感度設定過程において設定された受光感度と、現在の被写界輝度とに基づいて撮影補助装置５０の本発光の発光時間が決定される。ステップＳ１５０の本発光過程では、ステップＳ１４０の本発光光量決定過程で決定された発光時間での本発光が行われる。

ステップＳ１１０のエリア積算過程、ステップＳ１２０のエリア数計数過程、およびステップＳ１３０の感度設定過程についての撮影制御は、実際には、図２に示す感度設定回路２５、発光光量決定回路２６、およびＣＰＵ２０が動作してなされており、プレ発光により被写体から反射してきた反射光はＣＣＤ４０で受光され、図３に概念的に示す６４個の各エリア（第１エリアから第６４エリアまで）に属する各単位受光素子における受光光量はエリア毎に積算され、プレ発光による各エリアでの積算値が積算値Ａ以上のエリア数、積算値が積算値Ａ未満ではあるものの積算値Ｂ以上のエリア数、および積算値Ｂ未満のエリア数をそれぞれ計数し、積算値が積算値Ａ以上であるエリア数が所定数Ｃ以上であれば、主被写体の輝度は高い可能性が高いとして受光感度は相対的に低感度に設定されるようになっている。また、積算値が積算値Ｂ未満のエリア数が所定数Ｄ以上であれば、主被写体の輝度は低い可能性が高いとして受光感度は相対的に高感度に設定され、積算値が積算値Ａ以上であるエリア数が所定数Ｃ以上あるわけでもなく、また積算値Ｂ未満のエリア数が所定数Ｄ以上あるわけでもない場合には、受光感度は相対的に中感度に設定されるようになっている。その後、設定された受光感度と、ＡＥ検出回路２３での検出結果である被写界輝度とに基づいて、撮影補助装置５０からの本発光光量が決定される。このデジタルカメラ１では、この決定光量に応じた時間だけ撮影補助装置５０が発光するようになっている。

以上に説明した本実施形態のデジタルカメラ１では、ＣＣＤ４０上でのエリア毎の受光光量を計数し、その計数値の分布が受光光量の多い方に偏っていれば被写体までの距離が短いと判断して受光感度を下げ、受光光量の少ない方に偏っていれば被写体までの距離が長いと判断して受光感度を上げることで、主被写体が撮影画角内のいずれにあってもこの主被写体の輝度を感度設定に反映させることができることから、撮影補助装置５０を使用する撮影における白飛びや黒つぶれの発生による画質の低下を抑制することができる。また、本実施形態のデジタルカメラ１では、ＣＣＤ上の複数の単位受光素子をある程度纏めたエリア毎に受光光量に基づいて感度設定が行われていることから、ＣＣＤ上の単位受光素子それぞれの受光光量に基づいて感度を設定する場合に比べ、処理の迅速化が図られている。

図５は、シャッタボタンを押下した際に本実施形態のデジタルカメラにおいて実行されるルーチンのフローチャートを示す図である。

図５に示すステップＳ１では、まず被写界輝度を検出するためにＡＥ検出回路２３による輝度検出を指示し、ステップＳ２では、ＡＦ検出回路２４によるピント位置の検出を指示する。ステップＳ３では、ＡＥ検出回路２３での検出結果に基づいて撮影補助装置５０による補助光が必要か否かを判定する。ステップＳ３において、補助光が必要ないと判定すると、ステップＳ１８に進み、補助光が必要であると判定すると、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では撮影補助装置５０にプレ発光を指示する。ステップＳ５では、このプレ発光によるＣＣＤ４０の各エリアの受光光量のエリア毎の積算を指示する。ステップＳ６では、図１に示すＳＤＲＡＭ２０１に確保されているカウンタＮに、エリア番号を表すカウント値１を代入する。ステップＳ７では、カウンタＮのカウント値が１であることから第１エリア（図３参照）での受光光量の積算値が積算値Ａ以上であるか否かを判定する。ステップＳ７において、積算値Ａ以上であると判定すると、ステップＳ８に進み、積算値Ａ以上であるエリア数をカウントするための、ＳＤＲＡＭ２０１に確保されているカウンタＬのカウント値を１インクリメントし、その後、ステップＳ１１に進む。ステップＳ７において、積算値Ａ未満であると判定すると、ステップＳ９に進み、第１エリアでの受光光量の積算値が、積算値Ａよりも値の小さな積算値Ｂ未満であるか否かを判定する。ステップＳ８において、第１エリアでの積算値が積算値Ｂ以上であると判定すると、ステップＳ１０に進み、ステップＳ９において、第１エリアでの積算値が積算値Ｂ未満であると判定すると、ステップＳ１０に進み、積算値Ｂ未満のエリア数をカウントするための、ＳＤＲＡＭ２０１に確保されているカウンタＭのカウント値をインクリメントし、その後、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ９において、第１エリアでの積算値が積算値Ａ未満であるものの積算値Ｂ以上である判定すると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、エリア数をカウントするための、ＳＤＲＡＭ２０１に確保されているカウンタＭのカウント値を１インクリメントする。ステップＳ１２では、カウンタＮのカウント値が６５未満か否かの判定、即ち第１エリアから第６４エリアまでの積算値の判定が終了したか否かを判定し、ステップＳ１２において、カウンタＮのカウント値が６５未満であると判定すると、ステップＳ７に戻り、ステップＳ１２において、カウンタＮのカウント値が６５以上であると判定すると、ステップＳ１３に進み、カウンタＬのカウント値、すなわち相対的に積算値の高いエリア数をカウントしているカウンタＬのカウント値が所定値Ｃを上回ったか否かを判定する。ステップＳ１３において、カウンタＬのカウント値が所定値Ｃ以上、即ち、受光光量が多いエリア数が多かったと判定すると、ステップＳ１４に進み、設定感度を低感度に設定させ、その後、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１３において、カウンタＬのカウント値が所定値Ｃ未満であると判定すると、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、カウンタＭのカウント値、すなわち相対的に積算値の低いエリア数をカウントしているカウンタＭのカウント値が所定値Ｄを上回ったか否かを判定する。ステップＳ１５において、カウンタＭのカウント値が所定値Ｄを上回った、即ち受光光量が少ないエリア数が多かったと判定すると、ステップＳ１６に進み、設定感度を高感度に設定させ、その後、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１５において、カウンタＭのカウント値が所定値Ｄ未満であったと判定すると、ステップＳ１７に進み、設定感度を中感度に設定させ、その後、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、設定された感度と、ＡＥ検出回路２３における検出結果とに基づいて撮影補助装置５０による撮影補助光の発光光量が算出し、補助光の発光を指示する。ステップＳ１９では、カウンタＮ、カウンタＬ、およびカウンタＭのカウント値をゼロリセットして、このルーチンを終了する。

以上に説明した実施形態では、積算値の閾値として積算値Ａ、Ｂで区切られた３つの受光光量範囲内に属するエリア数をそれぞれ計数し、積算値Ａ以上のエリア数が所定値Ｃ以上であれば低感度、積算値Ｂ未満のエリア数が所定値Ｄ以上であると高感度、それ以外は中感度にそれぞれ設定する例を挙げて説明したが、本発明は、エリア毎に積算された受光光量を１以上の各閾値と比較するものであれば、２つあるいは４つ以上の受光光量範囲二属するエリア数をそれぞれ計数してもよく、また、１以上の閾値で区切られた各受光光量範囲内のエリアの数を計数し、この計数値の分布に基づいて受光感度を設定するものであれば、所定値Ｃや所定値Ｄにはこだわらない。

次に、本発明の第２の撮影装置制御方法の一実施形態が実施される、本発明の第２の撮影装置の一実施形態について説明する。

本実施形態のデジタルカメラと、本発明の第１の撮影装置制御方法の一実施形態が実施される、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１との間の相違点は、前述のデジタルカメラ１における感度設定が、プレ発光による、ＣＣＤ４０の各エリアでの受光光量の分布に基づいて行われているのに対し、本実施形態のデジタルカメラにおける感度設定は、プレ発光による、ＣＣＤの各エリアでの受光光量の積算値と、感度設定仕直す前の設定感度とに基づいて決定した、撮影補助装置５０による本発光における発光光量の基準となる基準発光光量のレベルに基づいて行われる点である。さらに、本実施形態のデジタルカメラでは、基準発光光量のレベルが高い、即ち発光量が多い程被写体までの距離が長いとして、受光感度は高感度に設定仕直されるようになっている。尚、本実施形態のデジタルカメラの外観および内部ブロックもほぼ同じであることから、これらの図示および詳細な説明は省略する。尚、以下では、本実施形態のデジタルカメラに備えられている部材で、第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラ１に備えられている部材と同じ種類の部材には、デジタルカメラ１において付されている符号と同じ符号を付して説明する。

図６は、本実施形態のデジタルカメラで行われている、撮影補助装置を用いた場合の撮影制御の流れを示す図である。

このデジタルカメラ１では、撮影補助光の照射が必要と判定した場合には、まず、図６に示すステップＳ２００のプレ発光過程において、撮影補助装置５０によるプレ発光が行われ、ステップＳ２１０のエリア積算過程において、プレ発光により被写体で反射し、ＣＣＤ４０上で受光された受光光量が１から６４のエリア毎にそれぞれ積算される。ステップＳ２２０の基準光量決定過程において、ステップＳ２１０のエリア積算過程で積算された合計の受光光量と、現在設定されている受光感度とに基づいて撮影補助装置５０における本発光時の発光光量の基準となる基準発光時間が決定される。ステップＳ２３０の感度設定過程において、２つの時間閾値Ａ、Ｂによって分けられた３つの領域のいずれにこの基準発光時間が属するかに基づいて受光感度が設定される。ステップＳ２４０の本発光光量決定過程においては、ステップＳ２３０の感度設定過程において設定された受光感度と、現在の被写界輝度とに基づいて撮影補助装置５０の本発光の発光時間が決定される。ステップＳ２５０では、ステップＳ２４０の本発光光量決定過程で決定された発光時間での本発光が行われる。

ステップＳ２１０のエリア積算過程、ステップＳ２２０の基準光量決定過程、およびステップＳ２３０の感度設定過程についての撮影制御は、実際には、図２に示す感度設定回路２５、発光光量決定回路２６、およびＣＰＵ２０が動作してなされており、プレ発光により被写体から反射してきた反射光はＣＣＤ４０で受光され、図３に概念的に示す６４個の各エリア（第１エリアから第プレ発光により被写体から反射してきた反射光はＣＣＤ４０で受光され、図３に概念的に示す６４個の各エリア（第１エリアから第６４エリアまで）に属する各単位受光素子における受光光量はエリア毎に積算されて合計される。この合計された積算値と、現在設定されている受光感度とに応じて決定された、本発光時の発光時間の基準となる基準発光時間が時間閾値Ａ以上であれば、被写体までの距離が遠いとして高感度に受光感度が設定され、時間閾値Ａ未満ではあるものの時間閾値Ｂ以上であれば、中感度に設定される。基準発光時間が時間閾値Ｂ未満であれば、被写体までの距離が短いとして低感度に設定される。その後、設定された受光感度と、ＡＥ検出回路２３での検出結果である被写界輝度とに基づいて、撮影補助装置５０からの本発光光量が決定される。このデジタルカメラ１では、この決定光量に応じた時間だけ撮影補助装置５０が発光するようになっている。

図７は、上述した基準発光光量を決定する際に参照するテーブルの内容を表すグラフ図である。

図７には、縦軸にＥｖ値、横軸に基準発光時間（μｓｅｃ）をとったグラフ上に、プレ発光により被写体から反射してきた反射光を６４個の各エリアに属する各単位受光素子における受光光量としてエリア毎に積算し、これらを合計した合計積算値：ｉｐｒｅと、プレ発光が終了した直後の同一被写体からの各エリアでの受光光量の合計積算値：ｉｔｈと、目標とする合計積算値：ｉｏｂとを、以下に示す数式
Ｅｖ＝ｌｏｇ_２（ｉｏｂ／（ｉｐｒｅ−ｉｔｈ））
に代入することで得られたＥｖ値と、このＥｖ値に応じた基準発光時間との相関関係が示されている。

上記数式は、‘ｉｏｂ／（ｉｐｒｅ−ｉｔｈ）’の分子の‘ｉｏｂ’が一定であることから、分母である‘ｉｐｒｅ−ｉｔｈ’が大きくなれば、即ち被写体までの距離が短ければＥｖ値はマイナス側に大きくなり、分母である‘ｉｐｒｅ−ｉｔｈ’が小さくなれば、即ち被写体までの距離が遠くなればＥｖ値はプラス側に大きくなる。ここで例えば、上記式におけるＥｖ値が‘−４’とされた場合の基準発光時間は‘１０μｓｅｃ’となり、また、上記式におけるＥｖ値が‘３’とされた場合の基準発光時間は‘９０μｓｅｃ’となる。

基準発光時間が決定されると、その基準発光時間の長さに応じて感度が設定仕直される。その後、ＡＥ検出回路での検出結果である被写界輝度と、設定仕直された感度とに基づいて、撮影補助装置５０からの本発光光量が決定される。尚、前述したように、この撮影補助装置５０での発光光量の制御は、発光時間で制御されている。

以上説明したように、本実施形態のデジタルカメラでは、主被写体が撮影画角内のいずれにあってもこの主被写体の輝度を基準光量に反映させることができ、この基準光量に基づいて高精度に得られた被写体までの距離に応じた受光感度の設定が行われ、新たに設定された感度に基づいて本発光光量が決定される。したがって、本実施形態のデジタルカメラによれば、白飛びや黒つぶれの発生を抑えることができ、撮影補助装置５０を使用する撮影における画質の低下を抑制することができる。また、本実施形態のデジタルカメラによれば、感度設定が、基準光量が大きな領域に属する程高い感度に設定し直されることから、閃光の到達距離が延びたのと同じ効果を得ることができるとともに、閃光発光量が極端に少量であることによる閃光発光の不安定さを軽減することができる。

図８は、シャッタボタンを押下した際に本実施形態のデジタルカメラにおいて実行されるルーチンのフローチャートを示す図である。尚、以下では、ユーザによる指示がなくても、撮影補助装置５０による撮影補助光の発光が被写界輝度に応じて自動的になされることになっているとして話を進める。

図８に示すステップＳ２１では、まず被写界輝度を検出するためにＡＥ検出回路による輝度検出を指示し、ステップＳ２２では、ＡＦ検出回路によるピント調整を指示する。ステップＳ２３では、撮影補助装置５０にプレ発光を指示する。ステップＳ２４では、このプレ発光によるＣＣＤ４０上の各エリア毎の受光光量の積算を指示する。ステップＳ２５では、上述の数式およびテーブルに基づいて基準発光時間を取得する。ステップＳ２６では、得られた基準発光時間が時間Ａ以上であるか否かを判定し、ステップＳ２６において基準発光時間が時間Ａ以上であると判定すると、ステップＳ２７に進み、相対的に高い感度を設定し、その後、ステップＳ３１に進む。また、ステップＳ２６において基準発光時間が時間Ａ未満であると判定すると、ステップＳ２８に進み、得られた基準発光時間が時間Ｂ以上であるか否かを判定する。ステップＳ２８において、基準発光時間が時間Ｂ未満であると判定すると、ステップＳ３０に進み、相対的に低い感度が設定され、その後、ステップＳ３１に進む。ステップＳ２８において基準発光時間が時間Ｂ以上であると判定すると、ステップＳ２９に進み、中程度の感度が設定され、その後、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、設定仕直された感度と、ＡＥ検出回路で検出されている被写界輝度とに基づいて撮影補助装置による本発光時間を算出し、それに基づいた発光を行い、このルーチンを終了する。

以上に説明した実施形態では、基準発光光量に応じた発光時間の閾値として時間閾値Ａ、Ｂで区切られた３つの発光時間範囲のうちのいずれに属するかを判定する例を挙げて説明したが、本発明は基準発光時間を１以上の各閾値と比較するものであれば、２つあるいは４つ以上の発光時間範囲のうちのいずれに属するかを判定してもよく、また、発光時間ではなく発光光量を制御してもよい。また、基準発光時間の決定は上記式に限るものでもない。

本発明の第１の撮影装置制御方法の一実施形態が実施される、本発明の第１の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。 図１に示すデジタルカメラ内部の電気系統の構成ブロック図である。 このデジタルカメラに備えられているＣＣＤが６４個のエリアに概念的に分割されている様子を示す図である。 本実施形態のデジタルカメラで行われている、撮影補助装置を用いた場合の撮影制御の流れを示す図である。 シャッタボタンを押下した際に本実施形態のデジタルカメラにおいて実行されるルーチンのフローチャートを示す図である。 本実施形態のデジタルカメラで行われている、撮影補助装置を用いた場合の撮影制御の流れを示す図である。 上述した基準発光光量を決定する際に参照するテーブルの内容を表すグラフ図である。 シャッタボタンを押下した際に本実施形態のデジタルカメラにおいて実行されるルーチンのフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
１１ レンズ鏡胴
１２ シャッタボタン
１３ モードダイヤル
１４ 液晶パネル
２０ ＣＰＵ
２５ 感度設定回路
２６ 発光光量決定回路
４０ ＣＣＤ
５０ 撮影補助装置

Claims (4)

1. 被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置において、
   閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立って該閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光制御部、
   前記閃光発光部によるプレ発光により被写体側から反射してきた反射光の前記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出部、
   前記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における前記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算した積算値と、現在設定されている受光感度とに基づいて、前記プレ発光に引き続き前記閃光発光部に行わさせる本発光の基準となる基準光量を決定する基準光量決定部、
   前記基準光量決定部で決定された基準光量を１以上の各閾値と比較して該閾値で区切られた各領域のうち該基準光量が属する領域に応じた受光感度に設定し直す感度設定部、
   前記プレ発光に引き続く撮影の際に、前記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を、前記受光光量検出部による検出結果と、前記感度設定部により設定された感度とに基づいて決定する本発光光量決定部、および
   撮影の際に前記プレ発光に引き続き、前記閃光発光部に前記本発光光量決定部で決定された光量の本発光を行わさせる本発光制御部を備えたことを特徴とする撮影装置。
2. 前記感度設定部は、前記基準光量が大きな領域に属する程高い感度に設定し直すものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
3. 被写体に向けて閃光を発光する閃光発光部を備え、二次元的に配列された複数の単位受光素子の集合からなる撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像信号を生成する撮影を行う撮影装置制御方法において、
   閃光発光を伴う撮影指示を受けた際、撮影に先立って該閃光発光部にプレ発光を行わさせるプレ発光制御過程、
   前記プレ発光制御過程によるプレ発光により被写体側から反射してきた反射光の前記撮像素子における受光光量を検出する受光光量検出過程、
   前記撮像素子を構成する複数の単位受光素子を複数のエリアに分割したときの各エリア内の各単位受光素子における前記プレ発光による受光光量をエリア毎に積算した積算値と、現在設定されている受光感度とに基づいて、該プレ発光に引き続き前記閃光発光部に行わさせる本発光の基準となる基準光量を決定する基準光量決定過程、
   前記基準光量決定過程で決定された基準光量を１以上の各閾値と比較して該閾値で区切られた各領域のうち該基準光量が属する領域に応じた受光感度に設定し直す感度設定過程、
   前記プレ発光に引き続く撮影の際に、前記閃光発光部に行わさせる本発光の光量を、前記受光光量検出過程による検出結果と、前記感度設定過程により設定された感度とに基づいて決定する本発光光量決定過程、および
   撮影の際に前記プレ発光に引き続き、前記閃光発光部に前記本発光光量決定過程で決定された光量の本発光を行わさせる本発光制御過程を備えたことを特徴とする撮影装置制御方法。
4. 前記感度設定過程は、前記基準光量が大きな領域に属する程高い感度に設定し直す過程であることを特徴とする請求項３記載の撮影装置制御方法。

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