JP5191251B2

JP5191251B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5191251B2
Application number: JP2008056486A
Authority: JP
Inventors: 一紀田村
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: US20090225182A1; US8373766B2; JP2009211001A

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に非発光露光とプリ発光露光を行う撮像装置に関する。

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の固体撮像素子を用いて、フラッシュ撮影する場合にフラッシュの発光量を調整する調光を行う撮像装置において、非発光露光及びプリ発光露光を行うものがある。

このような撮像装置において、非発光露光時に調光の対象となった被写体とプリ発光露光に調光の対象となった被写体とが手ぶれによりずれてしまうと、正しい調光を行うことができなくなるという問題点がある。

この手ぶれに関する技術として、特許文献１には、ぶれ補正機能を有するカメラにおいて、ぶれ補正時はフラッシュ発光輝度レベルを変更し、フラッシュが光ってしまうような明るさであっても周囲光を生かした自然な撮影を可能なカメラが開示されている。
特開平８−３１３９５８号公報

上述した問題点は、特に日中屋外など高輝度な被写体が含まれる場合は特に顕著となる。そして、上記特許文献１に開示された技術は、調光時の手ぶれによる上記不具合を解決するものではない。

このように、従来の技術では、非発光露光及びプリ発光露光を用いて調光を行う撮像装置において、非発光露光時に調光の対象となった被写体とプリ発光露光に調光の対象となった被写体とが手ぶれによりずれてしまうと、正しい調光を行うことができなくなるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、非発光露光及びプリ発光露光を用いて調光を行う撮像装置において、非発光露光時に調光の対象となった被写体とプリ発光露光に調光の対象となった被写体とが手ぶれによりずれた場合でも正しく調光を行うことを可能とする撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、前記撮像手段により出力された画像情報のうち、検出対象となる前記被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出する輝度検出手段と、前記被写体に対して発光する発光手段と、手ぶれにより生じた前記画像情報が示す被写体のずれ量を検出するずれ検出手段と、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき前記輝度検出手段を制御する制御手段と、前記輝度検出手段により検出された輝度に基づき、前記発光手段の発光量を決定する発光量決定手段と、を有する。

請求項１の発明では、撮像手段が、被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力し、輝度検出手段が、前記撮像手段により出力された画像情報のうち、検出対象となる前記被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出し、発光手段が前記被写体に対して発光し、ずれ検出手段が手ぶれにより生じた前記画像情報が示す被写体のずれ量を検出し、制御手段が、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき前記輝度検出手段を制御し、発光量決定手段が前記輝度検出手段により検出された輝度に基づき、前記発光手段の発光量を決定するので、検出対象領域が手ぶれによりずれても補正される結果、非発光露光及びプリ発光露光を用いて調光を行う撮像装置において、非発光露光時に調光の対象となった被写体とプリ発光露光に調光の対象となった被写体とが手ぶれによりずれた場合でも正しく調光を行うことを可能とする撮像装置を提供することができる。

なお、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記輝度検出手段を制御する際のずれ量として、前記発光手段によって発光されていない状態での被写体の位置と発光されている状態での被写体の位置とのずれ量を求め、求めた被写体の位置のずれ量に基づき前記輝度検出手段を制御するようにしても良い。

請求項２の発明によれば、前記輝度検出手段を制御する際のずれ量として、前記発光手段によって発光されていない状態での被写体の位置と発光されている状態での被写体の位置とのずれ量を求め、求めた被写体の位置のずれ量に基づくことにより、検出対象領域のずれを少なくすることが可能となる。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記輝度検出手段は、複数の前記検出対象領域に対応する複数の対象領域情報の各々から輝度を検出する。

請求項３の発明によれば、複数の対象領域情報から輝度を検出することにより、より正確に輝度を検出することができる。

更に、請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の発明において、前記撮像手段により出力された前記画像情報から、当該画像情報が示す被写体に含まれる人の顔を検出する顔検出手段を更に有し、前記輝度検出手段が輝度を検出する前記領域画像情報は前記顔検出手段により検出された人の顔を含む領域を示す領域画像情報であるようにしてもよい。

請求項４の発明によれば、主被写体となることの多い人の顔から輝度を検出することができる。

なお、請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の発明において、前記撮像手段が、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき、前記画像情報が示す被写体がずれないように補正された画像情報を出力する場合には、前記制御手段は、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づかずに、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように前記輝度検出手段を制御するようにしても良い。

請求項５の発明によれば、手ぶれ補正された画像情報を出力可能な撮像装置の場合は、ずれ量に基づかずにそのまま輝度を検出することができる。

また、請求項６の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項の発明において、前記撮像手段が、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき、前記画像情報が示す被写体がずれないように所定の範囲内の補正量で補正された画像情報を出力する場合には、前記制御手段は、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量及び前記撮像手段により補正された前記画像情報の補正量に基づき、前記輝度検出手段を制御するようにしても良い。

請求項６の発明によれば、手ぶれ補正された画像情報を出力可能であってもその補正量が所定の範囲のみで可能な撮像装置の場合は、ずれ量と撮像手段により補正された前記画像情報の補正量に基づいて輝度を検出するため、正しく調光を行うことを可能とする撮像装置を提供することができる。

更に、請求項７の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項の発明において、前記制御手段による前記輝度検出手段への制御を禁止する禁止手段を更に有するようにしても良い。

請求項７の発明によれば、輝度検出手段への制御を禁止することができ、この場合は消費電力を抑制できる。

なお、請求項８の発明は、請求項７の発明において、表示手段を更に有し、前記禁止手段により前記制御が禁止されていることを前記表示手段に表示するように制御する禁止表示制御手段を更に有するようにしても良い。

請求項７の発明によれば、制御が禁止されていることをユーザに明示することができる。

また、請求項９の発明は、請求項１〜請求項８のいずれか１項の発明において、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域との相対位置を示す位置情報を記録する記録手段を更に有するようにしても良い。

請求項９の発明によれば、撮影することで得られた画像情報に対して後に画像処理を行う際の各種パラメータの調整が可能となる。

本発明によれば、非発光露光及びプリ発光露光を用いて調光を行う撮像装置において、非発光露光時に調光の対象となった被写体とプリ発光露光に調光の対象となった被写体とが手ぶれによりずれた場合でも正しく調光を行うことを可能とする撮像装置を提供することができるという効果が得られる。

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。

次に、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。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光学部材であるレンズ２１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２０と、被写体に対して発光するフラッシュ４４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押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッターボタン）５６Ａと、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａ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、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることにより被写体の明るさが測光され、測光された被写体の明るさに基づき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、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）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。

一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための上記ＬＣＤ３８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被写体像をＬＣＤ３８に再生表示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際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、が備えられている。

また、デジタルカメラ１０の背面には、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮影時にフラッシュ４４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押圧操作される強制発光スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。

なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８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つの矢印キーと、それら矢印キーの中央に存在する決定キーとを含んで構成されている。

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。

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撮像素子である電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。

また、デジタルカメラ１０は、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、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号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。

なお、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

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。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データ（画像情報）に変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。このように撮像系は、被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示すデジタル画像データを出力するものである。

一方、デジタルカメラ１０は、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ３８に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３８に供給するＬＣＤインタフェース３６と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４８と、メモリ４８に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース４６と、を含んで構成されている。

更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２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５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸長処理を行う圧縮・伸長処理回路５４と、手ぶれにより生じたデジタル画像データが示す被写体のずれ量を検出するずれ検出部５８と、撮像系により出力されたデジタル画像データから、当該デジタル画像データが示す被写体に含まれる人の顔を検出する顔検出部６０と、を含んで構成されている。上記ずれ検出部５８は、ジャイロセンサ等のハードウェアによるものでも良いし、特徴点抽出、動き検出等ソフトウェアによるものでも良い。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ、フラッシュメモリのうちのいずれか１つ以上が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。本実施の形態では、種々の画像情報が記録されるが、それらはこのメモリ４８に記録される。

デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース３６、ＣＰＵ４０、メモリインタフェース４６、外部メモリインタフェース５０、及び圧縮・伸長処理回路５４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、ＣＰＵ４０は、デジタル信号処理部３０の作動の制御、圧縮・伸長処理回路５４の作動の制御、ＬＣＤ３８に対するＬＣＤインタフェース３６を介した各種情報の表示、メモリ４８及びメモリカード５２へのメモリインタフェース４６、及び外部メモリインタフェース５０を介したアクセスを各々行うことができる。

一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。また後述する電子シャッタの直接的な制御は、このタイミングジェネレータ３２により行われる。

更に、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に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もＣＰＵ４０によりモータ駆動部３４を介して制御される。

すなわち、本実施の形態に係るレンズ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、これらのモータは各々ＣＰＵ４０の制御によりモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。

更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及び強制発光スイッチ５６Ｅ（同図では、「操作部５６」と総称。）はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。

また、デジタルカメラ１０には、フラッシュ４４とＣＰＵ４０との間に介在されると共に、ＣＰＵ４０の制御によりフラッシュ４４を発光させるための電力を充電する充電部４２が備えられている。更に、フラッシュ４４はＣＰＵ４０にも接続されており、フラッシュ４４の発光はＣＰＵ４０によって制御される。

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における全体的な動作について簡単に説明する。

まず、ＣＣＤ２４は、光学ユニット２２を介した撮影を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。

ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。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メモリ４８の所定領域に直接格納する。

メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、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所定ビット、例えば８ビットのデジタル画像データを生成する。

そして、デジタル信号処理部３０は、生成した所定ビットのデジタル画像データに対し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信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。従って、デジタル信号処理部３０は、デジタル画像データのうち、検出対象となる被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出し、このデジタル信号処理部３０をＣＰＵ４０が制御することによって輝度を検出することができる。

なお、ＬＣＤ３８は、ＣＣＤ２４による連続的な撮影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おり、ＬＣＤ３８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３６を介して順次ＬＣＤ３８に出力する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。

ここで、レリーズボタン５６Ａ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、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸長処理回路５４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５０を介してメモリカード５２に記録する。

以上が本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成となっている。以下、上記デジタルカメラ１０のＣＰＵ４０により実行される処理について説明する。

まず、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、フラッシュ撮影する場合のフラッシュの発光量を調整する調光を、非発光露光及びプリ発光露光（以下、単に発光露光と記す）の２度の露光により行うものである。

非発光露光及び発光露光した際に、撮像系により出力されたデジタル画像データのうち、検出対象となる被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出するが、その場合、非発光露光での検出対象領域と発光露光での検出対象領域とが手ぶれによりずれてしまうと、正しい調光を行うことができなくなる。

従って、本実施の形態では、図３に示されるように非発光露光時の検出対象領域と、発光露光時の検出対象領域とがほぼ等しくなるように制御する。同図に示される複数の矩形が検出対象領域である。図３の場合は、発光露光時の検出対象領域を、非発光露光時を基準に補正した場合の被写体を示す模式図となっている。補正した検出対象領域は、同図に示されるように、非発光露光時の検出対象領域と略等しくなっている。

同図では、上述したように検出対象領域が複数の矩形で構成されている。この場合、各矩形が示す検出対象領域毎に輝度を検出するので、複数の輝度が得られることとなるが、もちろん１つの領域から輝度を検出するようにしても良い。

以下、ユーザによりレリーズボタン５６Ａを押下されてから、撮影するまでの一連の処理である手ぶれ対応調光処理の基本的な流れについて、フローチャートを用いて説明する。

図４に示されるフローチャートは、手ぶれ対応調光処理全体の流れを示すものである。まず、ステップ１０１で、ユーザにより上述した半押し状態とされたか否か判断し、半押し状態となると、ステップ１０２で、上述したＡＥ／ＡＦ機能を実行する。

その後、ステップ１０３で上述した全押し状態とされたか否か判断し、全押し状態となると、ステップ１０４でずれ検出部５８により手ぶれ検出を開始する。

次のステップ１０５で、フラッシュ４４によって発光されていない状態で調光露光する非発光調光露光処理（以下、処理Ａと記す）を実行する。次のステップ１０６で、フラッシュ４４によって発光されていない状態で調光露光した際に得られたデジタル画像データのうち、検出対象となる被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出する非発光測光処理を実行する。

次のステップ１０７で、フラッシュ４４によって発光されている状態で調光露光する発光調光露光処理（以下、処理Ｃと記す）を実行し、ステップ１０８でずれ検出部５８により手ぶれ検出を終了する。

次に、ステップ１０９で、位置あわせ禁止又は手ぶれ補正ありか否か判断する。この位置あわせ禁止とは、非発光露光時の検出対象領域と、発光露光時の検出対象領域とが略等しくなるようにする制御を禁止することを示す。また、手ぶれ補正ありとは、撮像系が、ずれ検出部５８により検出されたずれ量に基づき、デジタル画像データが示す被写体がずれないように補正されたデジタル画像データを出力することを示す。

このステップ１０９で否定判断した場合には、ステップ１１０で、非発光露光時の検出対象領域と、発光露光時の検出対象領域とが略等しくなるように、検出対象となる被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出する発光測光処理１（以下、処理Ｄ１と記す）を実行し、ステップ１１２へ処理が進む。

一方、ステップ１０９で肯定判断した場合には、非発光露光時の検出対象領域と、発光露光時の検出対象領域とが結果的に略等しくなるように、検出対象となる被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出する発光測光処理２（以下、処理Ｄ２と記す）を実行し、ステップ１１２へ処理が進む。

ここで、結果的に略等しくなるとは、手ぶれ補正がある場合、対象領域のずれは生じないため、ステップ１１０で補正を行わなくても、結果的に検出対象領域は略等しいものとなる。

次のステップ１１２で、ステップ１０６、ステップ１１０又はステップ１１１により検出された輝度に基づき、フラッシュ４４の発光量を決定し、ステップ１１３で撮影を実行して処理を終了する。

このように、本実施の形態に係る手ぶれ対応調光処理では、フラッシュ４４によって発光されていない状態でずれ検出部５８により検出されたずれ量、及びフラッシュ４４によって発光されている状態でずれ検出部５８により検出されたずれ量に基づきデジタル信号処理部３０を制御するようになっている。また、図３に示したように、デジタル信号処理部３０は、複数の検出対象領域に対応する複数の対象領域情報の各々から輝度を検出するようになっている。

以下、上記処理Ａ〜Ｅの詳細を、フローチャートを用いて説明する。まず、処理Ａ（その１）を、図５のフローチャートを用いて説明する。

この処理Ａは、非発光露光処理であるので、フラッシュ４４による発光は行われない。最初のステップ２０１で、調光露光し、次のステップ２０２で、非発光露光調光時における位置を算出し、次のステップ２０３で、調光露光で得られた画像情報（非発光画像情報）を記録し、処理を終了する。なお、上記位置の算出は、単に基準となる位置を定める処理とするようにしても良い。

次に、処理Ｂ（その１）を、図６のフローチャートを用いて説明する。この処理Ｂ（その１）では、ステップ３０１で対象領域画像情報から輝度を検出するものである。

次に、処理Ｃ（その１）を、図７のフローチャートを用いて説明する。この処理Ｃは、発光露光処理であるので、フラッシュ４４による発光が行われる。従って、ステップ４０１で、フラッシュ４４による発光を行い、ステップ４０２で調光露光をし、ステップ４０３で発光を終了し、ステップ４０４で、発光露光調光時における位置を算出し、ステップ４０５で、調光露光で得られた画像情報（発光画像情報）を記録し、処理を終了する。

上記ステップ４０４の位置の算出は、上記ステップ２０２における位置から、ずれ検出部５８によってどれだけずれたかが分かるので、そのずれを用いて行うことが出来る。

次に発光測光処理である処理Ｄ１（その１）を、図８のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ５０１で、発光露光時における位置と、非発光露光時における位置から、ずれ量を検出し、ステップ５０２で、対象領域画像情報が示す検出対象領域をずれ量に応じてずらし、ステップ５０３で、対象領域画像情報から輝度を検出し、処理を終了する。

次に発光測光処理である処理Ｄ２（その１）を、図９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、位置あわせ禁止又は手ぶれ補正がある場合の処理であるので、検出対象領域の位置をずらすことなく、ステップ６０１で、発光調光露光で得られた画像情報が示す被写体の通常の検出対象領域で測光し、処理を終了する。

このように、撮像系が、ずれ検出部５８により検出されたずれ量に基づき、画像情報が示す被写体がずれないように補正された画像情報を出力する場合には、ずれ検出部５８により検出されたずれ量に基づかずに、フラッシュ４４によって発光されていない状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報と、フラッシュ４４によって発光されている状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるようにデジタル信号処理部３０を制御するようになっている。

次に、処理Ｅを、図１０のフローチャート、及び図１１を用いて説明する。図１１（Ａ）は、被写体と検出対象領域との対応を示す図であり、図１１（Ｂ）は、検出対応領域で得られた輝度を用いて加重平均する際に用いられる重み係数を示す図である。

まず、ステップ７０１で、非発光測光で得られた各検出対象領域毎の輝度を取得する。次のステップ７０２で、非発光測光で得られた各検出対象領域毎の輝度に対して上述した重み係数で重みづけを行い、非発光測光における輝度（非発光輝度）を検出する。次に、ステップ７０３で、発光測光で得られた各検出対象領域毎の輝度を取得する。

次のステップ７０４で、各検出対象領域毎の輝度の差分を取得する。具体的には、非発光露光時の検出対象領域に対応する発光露光時の検出対象領域で得られた２つの輝度の差分を各検出対象領域毎に取得する。次に、ステップ７０５で、差分に対して重みづけを行い、非発光測光と発光測光での反射輝度を検出する。

そして、ステップ７０６で発光倍率演算をし、ステップ７０７で、発光時間演算をすることにより、フラッシュ４４の発光量を決定する。

なお、上記発光倍率演算は、（目標輝度−非発光輝度）／反射輝度であり、これにより発光倍率を求めることができる。

以上説明したフローチャートにおいて、検出対象領域を図１２に示されるように人の顔とするようにしても良い。この場合、同図（Ａ）、（Ｂ）では、非発光露光時と発光露光時とで被写体にずれが生じているが、検出対象領域を顔検出部６０で検出された人の顔として、非発光露光時と発光露光時との検出対象領域を略等しくする。

このように、本実施の形態に係る手ぶれ対応調光処理では、デジタル信号処理部３０が輝度を検出する領域画像情報は顔検出部６０により検出された人の顔を含む領域を示す領域画像情報とするようにしても良い。

この場合、顔検出処理は比較的時間を要する処理であるので、露光時に検出されていない可能性があるが、露光時以前に検出された顔の位置と、ずれ検出部５８によるずれ量により、検出されていない場合でも顔の位置がどこなのかを知ることができる。

次に、調光時の平均位置を用いて非発光露光時と発光露光時との検出対象領域を略等しくする平均処理について説明する。

まず、処理Ａ（その２）を図１３のフローチャートを用いて説明する。最初にステップ８０１で、調光露光し、ステップ８０２で、非発光露光調光時における平均位置を算出し、ステップ８０３で、調光露光で得られた画像情報（非発光画像情報）を記録して、処理を終了する。

次の行われる処理Ｂは、この平均処理においても処理Ｂ（その１）がそのまま適用される。次の処理Ｃ（その２）を、図１４のフローチャートを用いて説明する。ステップ９０１で、フラッシュ４４による発光を行い、ステップ９０２で調光露光をし、ステップ９０３で発光を終了し、ステップ９０４で、発光露光調光時における平均位置を算出し、ステップ９０５で、調光露光で得られた画像情報（発光画像情報）を記録し、処理を終了する。

次の処理Ｄ１（その２）を、図１５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ１００１で、非発光露光時における平均位置と発光露光時における平均位置のずれ量を検出し、ステップ１００２で、対象領域画像情報が示す検出対象領域をずれ量に応じてずらし、ステップ１００３で、対象領域画像情報から輝度を検出して処理を終了する。

なお、処理Ｄ２は、この平均処理においても処理Ｄ２（その１）がそのまま適用される。このように平均位置を用いることで、より正確に非発光露光時と発光露光時との検出対象領域を略等しくすることができる。

上述した処理では、非発光露光調光時及び発光露光調光時の平均値を用いたものであったが、更に細かく平均値を算出し、その平均値を用いるようにしても良い。具体的には、図１６に示されるように、非発光露光調光時及び発光露光調光時のいずれも例えば４つの平均位置を用いるようにしたものである。４つの平均位置とは、調光露光に要する時間をｔとしたとき、０〜ｔ／４、ｔ／４〜ｔ／２、ｔ／２〜３ｔ／４、３ｔ／４〜ｔのそれぞれの時間帯における平均位置を示す。

以下、非発光露光調光時及び発光露光調光時にＮ回の平均位置を求めるＮ回平均処理について説明する。まず、処理Ａ（その３）を、図１７のフローチャートを用いて説明する。最初に、ステップ１１０１で平均位置を求めるためのカウンタｋに０を代入する。次のステップ１１０２で、ｋ回目の調光露光を行う。そして、ステップ１１０３で、ｋ回目の非発光露光調光時における平均位置Ｘｋを算出する。

そして、ステップ１１０４で、調光露光で得られた画像情報（非発光画像情報ｋ）を記録し、ステップ１１０５でｋを１つ増分する。次のステップ１１０６で、ｋがＮを超えたか否か判断し、超えていない場合には、ステップ１１０２の処理に戻り、超えた場合には処理を終了する。

次に、処理Ｂ（その３）を、図１８のフローチャートを用いて説明する。なお、本来は順番からいって処理Ｂ（その２）とするところであるが、分かりやすくするために、その３としている。

まず、ステップ１２０１でカウンタｋに１を代入する。次のステップ１２０２で、非発光画像情報ｋのうちの０番目である非発光画像情報０の対象領域画像情報から輝度Ｚ０を検出する。

次のステップ１２０３で、対象領域画像情報が示す検出対象領域を画像情報ｋ−１から画像情報ｋへのずれ量に応じてずらす。そして、ステップ１２０４で、画像情報ｋの対象領域画像情報から輝度Ｚｋを検出し、ステップ１２０５でｋを１つ増分する。次のステップ１２０６で、ｋがＮを超えたか否か判断し、超えていない場合には、ステップ１２０３の処理に戻り、超えた場合にはステップ１２０７で、輝度Ｚ０〜Ｚ（Ｎ−１）の平均値又は重み付け平均値を非発光露光時の輝度として、処理を終了する。

なお、Ｎ個の画像情報のうち、位置が同じものは１つだけ代表させて輝度を検出するようにしても良い。

次に、処理Ｃ（その３）を、図１９のフローチャートを用いて説明する。最初に、ステップ１３０１で平均位置を求めるためのカウンタｋにＮを代入する。次のステップ１３０２で、フラッシュ４４による発光を行い、ステップ１３０３で、ｋ回目の調光露光を行う。次のステップ１３０４で、ｋ回目の非発光露光調光時における平均位置Ｘｋを算出する。

そして、ステップ１３０５で、調光露光で得られた画像情報（発光画像情報ｋ）を記録し、ステップ１３０６でｋを１つ増分する。次のステップ１３０７で、ｋが２Ｎを超えたか否か判断し、超えていない場合には、ステップ１３０３の処理に戻り、超えた場合には、ステップ１３０８で発光を終了し、処理を終了する。

次に、処理Ｄ１（その３）を、図２０のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ１４０１でカウンタｋにＮを代入する。次のステップ１４０２で、対象領域画像情報が示す検出対象領域を画像情報ｋ−１から画像情報ｋへのずれ量に応じてずらす。そして、ステップ１４０３で、画像情報ｋの対象領域画像情報から輝度Ｚｋを検出し、ステップ１４０４でｋを１つ増分する。次のステップ１４０５で、ｋが２Ｎを超えたか否か判断し、超えていない場合には、ステップ１４０２の処理に戻り、超えた場合にはステップ１４０６で、輝度ＺＮ〜Ｚ（２Ｎ−１）の平均値又は重み付け平均値を発光露光時の輝度として、処理を終了する。

また、処理ＥはこのＮ回平均処理でもそのまま適用される。また、処理Ｄ２は、このＮ回平均処理でも処理Ｄ２（その１）が適用される。

次に、処理Ｄ２（その２）を、図２１のフローチャートを用いて説明する。この処理は、上述した図４のステップ１０９で、位置合わせ禁止又は手ぶれ補正ありで肯定判断した場合に行われる処理であり、この処理Ｄ２は、特に手ぶれ補正ある場合の処理を示している。また、撮像系が、ずれ検出部５８により検出されたずれ量に基づき、画像情報が示す被写体がずれないように所定の範囲内の補正量で補正された画像情報を出力する場合の処理である。この場合、ずれが大きい場合には、所定の範囲内の補正量では完全に補正されずに、未補正となることが考えられる。

従って、フラッシュ４４によって発光されていない状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報と、フラッシュ４４によって発光されている状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、ずれ検出部５８により検出されたずれ量及び撮像系により補正された画像情報の補正量に基づき、デジタル信号処理部３０を制御する必要がある。

まずステップ１５０１で、手ぶれ補正があるか否か判断する。このステップ１５０１で肯定判断した場合には、ステップ１５０２で、手ぶれ補正による補正量を検出し、ステップ１５０３で、対象領域画像情報が示す検出対象領域を、ずれ量と手ぶれ補正量との差分に応じてずらした検出対象領域で測光し、処理を終了する。

一方、ステップ１５０１で否定判断した場合には、ステップ１５０４で、発光調光露光で得られた画像情報が示す被写体の通常の検出対象領域で測光して処理を終了する。

以上説明した手ぶれ対応調光処理にユーザが設定する場合は、例えば図２２に示されるような画面により行うようにしても良い。同図に示されるように、この画面には、調光設定として、「通常」、「顔検出」、「手ぶれ対応調光」の３つ設定が可能なようになっている。

このような画面でユーザにより設定された場合、図２３に示される処理が行われる。まず、ステップ１６０１で、ユーザの選択内容により分岐し、「通常」を選択された場合には、ステップ１６０３で位置あわせを禁止する設定とし、ステップ１６０５で、手ぶれ対応調光処理で動作していないことを警告としてＬＣＤ３８に表示して処理を終了する。「手ぶれ対応調光」を選択された場合には、ステップ１６０２で、上述した手ぶれ対応調光処理で動作する設定とし、処理を終了する。一方、ステップ１６０１で「顔検出」を選択された場合には、ステップ１６０４で検出対象領域を人の顔とした手ぶれ対応調光処理で動作するように設定し、処理を終了する。

なお、ＬＣＤ３８には、手ぶれ対応調光処理で動作していることを示すアイコンや、動作していないことを示すアイコン等で表示するようにしても良い。

以上説明した手ぶれ対応調光処理の後に撮影した画像情報が記録されるが、そのとき手ぶれ対応調光処理に関する情報を記録するようにしても良い。この記録する処理を、図２４のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップ１７０１は上述した手ぶれ対応調光処理であり、次のステップ１７０２で、撮影した画像情報を、図２５に示されるように、手ぶれ補正の有無、未補正量、非発光測光エリア位置、発光測光位置とともに記録する。未補正量とは、手ぶれ補正によっても補正されなかった補正量を示し、非発光測光エリア位置、及び発光測光位置は各々例えば被写体を矩形の一点の座標を示している。矩形の大きさは一定なので、一点が定まればよい。図２５に示される構造で上述したメモリ４８に記録される。また、この座標は、フラッシュ４４によって発光されていない状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域と、フラッシュ４４によって発光されている状態でデジタル信号処理部３０が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域との相対位置を示す位置情報である。

これらの情報により、撮影することで得られた画像情報に対して後に画像処理を行う際の各種パラメータの調整が可能となる。

なお、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

本実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を示す図である。本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示す図である。発光露光時の検出対象領域を、非発光露光時を基準に補正した場合の被写体を示す模式図である。手ぶれ対応調光処理全体の流れを示すフローチャートである。処理Ａ（その１）の流れを示すフローチャートである。処理Ｂ（その１）の流れを示すフローチャートである。処理Ｃ（その１）の流れを示すフローチャートである。処理Ｄ１（その１）の流れを示すフローチャートである。処理Ｄ２（その１）の流れを示すフローチャートである。処理Ｅの流れを示すフローチャートである。被写体と検出対象領域との対応、及び検出対応領域で得られた輝度を用いて加重平均する際に用いられる重み係数を示す図である。検出対象領域を人の顔とした場合の非発光露光時及び発光露光時の画像情報を示す図である。処理Ａ（その２）の流れを示すフローチャートである。処理Ｃ（その２）の流れを示すフローチャートである。処理Ｄ１（その２）の流れを示すフローチャートである。非発光露光調光時及び発光露光調光時のいずれも４つの平均位置を用いるようにした場合の位置ずれを示す模式図である。処理Ａ（その３）の流れを示すフローチャートである。処理Ｂ（その３）の流れを示すフローチャートである。処理Ｃ（その３）の流れを示すフローチャートである。処理Ｄ１（その３）の流れを示すフローチャートである。処理Ｄ２（その３）の流れを示すフローチャートである。設定画面を示す図である。設定時の処理の流れを示すフローチャートである。手ぶれ対応調光処理に関連する情報を記録する処理の流れを示すフローチャートである。記録される情報の内容及び構造を示す図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ
３０デジタル信号処理部
４０ＣＰＵ
４４フラッシュ
４８メモリ
５２メモリカード
５６Ａレリーズボタン
５８ずれ検出部
６０顔検出部

Claims

被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、
前記撮像手段により出力された画像情報のうち、検出対象となる前記被写体内の領域である検出対象領域に対応する対象領域画像情報から輝度を検出する輝度検出手段と、
前記被写体に対して発光する発光手段と、
手ぶれにより生じた前記画像情報が示す被写体のずれ量を検出するずれ検出手段と、
前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき前記輝度検出手段を制御する制御手段と、
前記輝度検出手段により検出された輝度に基づき、前記発光手段の発光量を決定する発光量決定手段と、
を有する撮像装置。
前記制御手段は、前記輝度検出手段を制御する際のずれ量として、前記発光手段によって発光されていない状態での被写体の位置と発光されている状態での被写体の位置とのずれ量を求め、求めた被写体の位置のずれ量に基づき前記輝度検出手段を制御する請求項１に記載の撮像装置。
前記輝度検出手段は、複数の前記検出対象領域に対応する複数の対象領域情報の各々から輝度を検出する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
前記撮像手段により出力された前記画像情報から、当該画像情報が示す被写体に含まれる人の顔を検出する顔検出手段を更に有し、
前記輝度検出手段が輝度を検出する前記領域画像情報は前記顔検出手段により検出された人の顔を含む領域を示す領域画像情報である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記撮像手段が、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき、前記画像情報が示す被写体がずれないように補正された画像情報を出力する場合には、前記制御手段は、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づかずに、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように前記輝度検出手段を制御する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記撮像手段が、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量に基づき、前記画像情報が示す被写体がずれないように所定の範囲内の補正量で補正された画像情報を出力する場合には、前記制御手段は、前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報とが各々対応する検出対象領域が略等しくなるように、前記ずれ検出手段により検出されたずれ量及び前記撮像手段により補正された前記画像情報の補正量に基づき、前記輝度検出手段を制御する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記制御手段による前記輝度検出手段への制御を禁止する禁止手段を更に有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
表示手段を更に有し、
前記禁止手段により前記制御が禁止されていることを前記表示手段に表示するように制御する禁止表示制御手段を更に有する請求項７に記載の撮像装置。
前記発光手段によって発光されていない状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域と、前記発光手段によって発光されている状態で前記輝度検出手段が輝度を検出する対象領域画像情報が示す対象領域との相対位置を示す位置情報を記録する記録手段を更に有する請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。