JP5362981B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、主にフラッシュ光を照射する閃光照射部とともに用いる撮像装置に関する。

近年、カメラが広く普及するとともに、撮影画像の画質向上のための種々の技術が研究されている。例えば、撮影された画像の撮像補正方法の一つとして、特許文献１に示すように、レンズに付着した異物を検出し、異物の影による像欠陥を補正する技術がある。
また、例えば、コンバージョンレンズや、レンズフードなど、カメラ本体に装着することにより、カメラ本体が予め備えるレンズとは異なるレンズ仕様による撮影を可能とする装着部品や、カメラ本体が予め備えるレンズの代わりに装着する交換レンズなどの装着部品が広く用いられている。このとき、例えば、広角レンズや望遠レンズなどのコンバージョンレンズを装着する場合、カメラ本体に備えられる閃光照射部による照射の範囲にコンバージョンレンズが重複してしまい、閃光がけられることがある。

図１７は、カメラ１ａが備える閃光照射部４ａによる閃光の照射の範囲を示す図である。図１７（ａ）は、コンバージョンレンズ１０ａをカメラ１ａが予め備えるレンズ９ａに装着しない例、図１７（ｂ）は、コンバージョンレンズ１０ａをレンズ９ａに装着する例を示している。図１７（ａ）に示すように、閃光照射部４ａは、照射角γの範囲である照射範囲１９ａに閃光を照射する。
しかしながら、図１７（ｂ）に示すように、レンズ９ａに装着したコンバージョンレンズ１０ａによって符号２１ａに示す範囲の閃光照射部４ａの閃光がけられ、照射角γ‘の照射範囲２０ａにのみ閃光が照射され、符号２１ａに斜線のステッチで示す範囲には閃光が照射されないこととなる。

このとき、符号２１ａの範囲に存在する被写体にコンバージョンレンズ１０ａの影が映りこんでしまうことがある。このコンバージョンレンズ１０ａによる閃光のけられを回避する方法として、特許文献２に示すように、コンバージョンレンズ１０ａを装着する場合に、閃光照射部４ａをカメラ１ａから突出させ、閃光の照射の範囲は、閃光照射部４ａから閃光照射部４ａ−１への突出方向に移動し、照射範囲をコンバージョンレンズ１０ａに重複させないようにすることで、閃光のけられを回避する技術がある。
特開２００４−３１７３７７号公報 特開２００３−２９５２６５号公報

しかしながら、上述した特許文献１において、撮影画像の像欠陥の補正を行う場合、像欠陥を補正するための異物検出用画像を予め撮影しておくことが必要となる。さらに、この異物検出用画像の解析処理後に撮影画像を読み込んで、像欠陥の補正を行うこととなる。これにより、撮影を行うユーザにとって、異物検出用画像の撮影や、解析処理を行う手間が発生するという問題がある。

また、図１７（ｂ）に示すように、特許文献２の技術は、閃光のけられを回避するが、閃光照射部４ａ−１とコンバージョンレンズ１０ａの先端部分の符号２４ａとを結ぶ破線２５ａの下方の範囲に閃光が照射されないこととなる。これにより、図１７（ｂ）の符号２２ａの位置の被写体には閃光が照射されるが、符号２３ａの位置の被写体には、閃光が照射されない。したがって、閃光を伴って撮影した場合であっても、撮影者の予測に反して、符号２３ａの位置にある被写体には閃光が照射されず、撮影画像において、符号２３ａの被写体が暗い画像となる。

このとき、閃光が一瞬であるために、撮影者は、撮影後の画像確認時に初めて符号２３ａに示す被写体の画像が、閃光照射のけられによる暗い画像であることを認識することになる。このため、例えば、一眼レフデジタルスチルカメラなど、液晶モニタなどの撮影した画像を表示する表示手段を備えていないカメラで、閃光によるけられのない画像を撮影するためには、撮影した画像をモニタなどの外部の表示手段に表示させることとなる。

図１８は、閃光による装着部品の影が撮影された画像の例である。図１８の閃光のけられによる影１８ａがある場合には、カメラの位置や角度などを撮影者が調整し、影が映りこまなくなるまで撮影しなおすという作業が必要となる問題があった。また、このような撮り直しは、撮影者にとって手間であるとともに、閃光照射回数も増加するため、閃光照射を行うための充電時間、電気量が増大するという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたもので、その目的は、閃光照射時における装着部品の影が撮影画像中に発生するか否かを撮影前に検出することができる撮像装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明は、被写体に閃光を照射するための閃光照射部を有し、本体装置に対しての所定の装着部品を取付け可能な撮像装置であって、予め装置本体の構造に関する第１の構造情報が記憶されるとともに、当該装置本体に装着部品が装着されたとき、当該装着部品自体又は外部からの入力に応じて、装着部品の構造に関する第２の構造情報が記憶される記憶部と、被写体から撮像素子の撮像中心までの距離を測定する距離測定部と、撮像素子による撮像範囲内における前記比車体の画像位置を算出する画像位置算出部と、記憶部から読み出した第１及び第２の構造情報に基づいて、撮像素子の撮像視野範囲における閃光照射部による照射範囲外となる影範囲を算出する影範囲算出部と、影範囲算出部により算出された影範囲と、距離測定部による測定結果と、画像位置算出部による算出結果とに基づき、被写体が当該影範囲に含まれるか否かを判定する影発生判定部とを備えることを特徴とする撮像装置である。
この構成により、装置本体の構造に関する第１の情報と、装着部品の構造に関する第２の情報とに基づき、影範囲算出部が、閃光照射部による照射範囲外となる撮像視野範囲における影範囲を算出し、距離測定部による測定結果と、画像位置算出部により算出される被写体の位置情報とに基づき、影発生判定部が、被写体が影範囲に含まれるか否かを判定することが可能になる。

本発明によれば、撮像装置が、当該装置本体の構造に関する第１の情報と、当該撮像装置の装置本体に装着される装着部品の構造に関する第２の情報とに基づき、撮像視野範囲において閃光照射部による照射の範囲外となる位置に被写体が含まれるか否かを判定することとした。
これにより、閃光照射部による照射を伴う撮影処理の実行前に、撮像視野範囲において、閃光照射部の照射の範囲外に被写体があるか否かを撮像装置が判定することが可能になるという効果がある。

以下、本発明の一実施形態による撮像装置であるカメラ１を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態によるカメラ１の内部構成を示す概略ブロック図である。カメラ１は、例えば、デジタル一眼レフカメラなどの閃光照射（閃光発光、フラッシュ発光）を行う装置を備え、自装置の本体（カメラ１の装置本体）に所定の装着部品が取付け可能な撮像装置であり、制御部２、撮像部３、閃光照射部４、表示部５、要求入力部６、画像記憶部７、本体構造情報記憶部８、装着部品構造情報入力部１１、影範囲算出部１２、距離情報入力部１３、影発生判定部１４、影発生範囲算出部１５、及び、トリミング画像生成部１６を備える。

制御部２は、ＣＰＵ（central processing unit）及び各種メモリから構成され、各部の制御や、データの一時的な格納や、データの転送等を行う。撮像部３は、制御部２から入力される画像信号出力要求に応じて、画像信号を連続出力する。本実施形態において、撮像部３が画像信号を連続出力していることを撮影モードとして説明する。

閃光照射部４は、制御部２から入力される照射要求に応じて、フラッシュ光（閃光）を照射（発光）する。表示部５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイであり、制御部２から入力される画像信号の表示要求に基づき、表示を行う。
要求入力部６は、タッチパネル、ボタンやキーなどの入力手段を備えている。そして、要求入力部６が備える入力手段がユーザ（操作者）による操作を受けると、いずれの入力手段が操作されたか、どのように操作されたかなどを検出し、検出した情報を制御部２に出力する。

画像記憶部７は、撮影要求に基づき、撮像部３が出力する画像信号を撮影画像データとして記憶する。
本体構造情報記憶部８は、カメラ１の寸法や、各部の位置などのカメラ１の構造情報を予め記憶する。ここで、構造情報は、撮像部３の撮像素子部分、すなわち、撮像面の高さ及び幅の情報、予めカメラ１が備えるレンズの焦点距離情報、レンズの位置情報、レンズの寸法情報、閃光照射部４の寸法情報、ガイドナンバーなどの性能情報、また、カメラ１に装着可能な装着部品の装着位置情報などを含む情報である。ここで、位置情報とは、撮像部３の撮像中心からの相対位置情報である。

装着部品構造情報入力部１１は、装着部品自体が予め備える電気接点を介して寸法情報や、焦点距離情報、製品識別情報などのカメラ１に装着される装着部品情報を読み出し、読み出した装着部品情報を制御部２に入力する。なお、装着部品情報は、ユーザの操作に基づいて要求入力部６が制御部２に入力することとしてもよいし、カメラ１が備える記憶部に予め記憶していることでもよい。
影範囲算出部１２は、本体構造情報記憶部８が記憶する構造情報と、装着部品構造情報入力部１１が入力する装着部品情報とに基づき、カメラ１の撮影視野範囲において、閃光照射部４の閃光が照射されない範囲を算出し、算出した範囲の情報を影範囲情報として制御部２に出力する。

距離情報入力部１３は、被写体までの距離情報と当該被写体の座標情報とを対応付けて制御部２に入力する。被写体の座標情報は、撮像部３が入力する画像信号によって構成される画像において、情報入力対象の被写体がいずれの座標であるかを示す情報である。
なお、被写体までの距離情報は、距離情報入力部１３が被写体までの距離を測定し、測定結果を距離情報として制御部２に入力することでもよい。距離情報入力部１３が行う距離の測定は、例えば、カメラ１が有するＡＦ（オートフォーカス）機能で、被写体のピントあわせを行った際のレンズの位置情報と、焦点距離情報とから、被写体までの距離情報を算出する方法でもよい。

また、距離情報入力部１３は、被写体にレーザーを照射して被写体までの距離を測定するレーザー距離計を備えることとしてもよい。また、被写体までの距離を測定する方法のほか、ユーザの操作に基づいて要求入力部６が制御部２に被写体までの距離情報を入力するなど、距離情報入力部１３による距離情報の入力は、被写体までの距離情報を取得する方法であればいずれの方法でも適用可能である。

影発生判定部１４は、距離情報入力部１３が入力する被写体までの距離情報と、当該被写体の座標情報と、構造情報と、装着部品情報とに基づき、当該被写体の位置を算出する。ここで、被写体の位置は、撮像部３の撮像素子の撮像中心からの相対位置である。影発生判定部１４は、算出した被写体の位置情報と、影範囲算出部１２から入力される影範囲情報とに基づき、被写体が影範囲に含まれるか否かを判定し、判定結果を被写体の座標情報とともに制御部２に出力する。

影発生範囲算出部１５は、制御部２から入力される影発生判定部１４による判定結果の情報に基づき、被写体が影範囲に含まれると判定された座標情報から、撮像部３の撮像視野における影発生範囲を算出し、算出結果を影発生範囲情報として制御部２に出力する。
トリミング画像生成部１６は、影発生範囲算出部１５が算出する影発生範囲情報に基づき、撮像部３が入力する画像信号によって構成される画像から影発生範囲を除いた画像を生成する。

次に、本発明の一実施形態によるカメラ１の動作処理の流れをフローチャートを用いて説明する。図２は、カメラ１の撮影処理の概略を示すフローチャートである。
カメラ１において、ユーザ操作に基づき撮影処理開始要求が要求入力部６から入力されると、制御部２は、影範囲算出要求を影範囲算出部１２に出力する。影範囲算出部１２は、入力される影範囲算出要求に基づき、影範囲を算出し、算出結果をカメラ１の画角情報とともに影範囲情報として制御部２に出力する（ステップＳ１）。

カメラ１が備える図示しないシャッターボタン（撮影要求ボタン）がユーザ操作により半押しされると、要求入力部６がユーザ操作によるシャッターボタンの半押し入力を検出し、シャッターボタンの半押し入力信号を制御部２に入力する（ステップＳ２）。制御部２は、半押し入力信号が入力されると、撮影対象が確定したことと判定して、影範囲算出部１２から入力される影範囲情報に基づき、影範囲が存在するか否かを判定する（ステップＳ３）。

制御部２が行う影範囲が存在するか否かの判定処理における判定条件を以下に示す。
影範囲が存在することとして制御部２が判定する影範囲存在条件は、閃光照射部４による閃光を伴う撮影モードであり、かつ、カメラ１の撮影視野範囲に影範囲が発生することである。また、影範囲が存在しないこととして制御部２が判定する条件は、上述の影範囲存在条件を満たさないことである。また、制御部２は、影範囲算出部１２が算出する影範囲情報に基づき、カメラ１の撮影視野範囲に影範囲が発生するか否かを判定する。

ステップＳ３において、制御部２が影範囲が存在しないと判定した場合、ステップＳ１０に進む。ステップＳ３において、制御部２が影範囲が存在すると判定した場合、制御部２は、測距点ごとの被写体までの距離の測定を要求する距離測定要求を距離情報入力部１３に出力する。距離情報入力部１３は、制御部２から入力される距離測定要求に基づき、測距点に存在する被写体までの距離を測定し、測定結果を制御部２に出力する（ステップＳ４）。

ここで、測距点とは、被写体までの距離の測定対象であり、画像信号によって構成される画像上の所定の位置に存在している。測距点は、例えば、所定画素数ごとに周期的に複数設定されていることとして説明する。また、距離測定要求には、画像データ信号によって構成される画像上における測距点の位置情報（座標情報）を含む信号である。
制御部２は、距離情報入力部１３から入力される測定結果に基づき、被写体までの距離の値と、フラッシュ到達距離の値とを比較する。被写体までの距離の値がフラッシュ到達距離の値以下となる場合、制御部２は、影発生判定要求を影発生判定部１４に出力する。また、被写体までの距離の値がフラッシュ到達距離の値を超える場合、制御部２は、ステップＳ７の処理に進む（ステップＳ５）。

フラッシュ到達距離とは、閃光照射部４の閃光照射による被写体からの反射光が撮像部３において撮像可能となる被写体までの距離、すなわち、閃光照射部４によるフラッシュ光が被写体に届く距離を示すフラッシュ到達距離の値である。また、フラッシュ到達距離ｚの値は、カメラ１が備える閃光照射部４のガイドナンバーに基づき、以下に示す（式１）を用いて算出することが可能である。

（式１）において、ＧＮは、閃光照射部４のガイドナンバーの値を示す。Ｆは、カメラ１の絞り値を示す。ＩＳＯは、カメラ１のＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度設定の値を示す。
なお、制御部２が影発生判定部１４に出力する影発生判定要求は、判定対象の測距点における被写体に閃光照射部４による影が発生するか否かの判定処理を影発生判定部１４に要求する信号である。また、影発生判定要求は、判定対象の測距点の位置情報と、距離情報と、レンズの焦点距離情報と、影範囲算出部１２が算出した影範囲情報とを含む。

影発生判定部１４は、入力される影発生判定要求に基づき、判定対象の測距点において被写体に閃光照射部４による影が発生するか否かを判定し、判定結果を制御部２に出力する（ステップＳ６）。影発生判定部１４は、判定対象の測距点に存在する被写体の距離情報と、判定対象の測距点の位置情報と、レンズの焦点距離情報と影範囲情報に含まれる画角情報とに基づき、撮影光学系の関係式から判定対象の測距点に存在する被写体の撮像部３に対する座標（位置）を算出する。そして、算出した被写体の座標が影範囲に含まれるか否かを判定することにより、判定対象の測距点において被写体に閃光照射部４による影が発生するか否かを判定する。

制御部２は、全ての測距点において、ステップＳ５〜ステップＳ７による影発生判定処理が終了したか否かを判定し、影発生判定処理が終了していない測距点について、ステップＳ５からの処理を繰り返す（ステップＳ７）。制御部２は、全ての測距点について影発生判定処理が終了すると、いずれか一つ又は複数の測距点の被写体に閃光照射部４による影が発生するか否かを判定する（ステップＳ８）。

制御部２は、いずれの測距点においても、被写体に閃光照射部４による影が発生しないと判定した場合、ステップＳ１０に進み、いずれか一つでも測距点に被写体に閃光照射部４による影が発生すると判定した場合、表示部５に影発生通知要求を出力する。表示部５は、入力される影発生通知要求に基づき、影発生通知処理を行い、ステップＳ１０の処理に進む（ステップＳ９）。

ここで、ステップＳ３において影範囲が存在しないと判定した場合、ステップＳ８において、被写体に閃光照射部４による影がいずれの測距点においても発生しない場合、ステップＳ９における影発生通知処理を行った場合、のいずれかの場合に、カメラ１が備える図示しないシャッターボタンがユーザ操作を受けた場合、以下の処理に進む。
カメラ１が備えるシャッターボタンがユーザ操作により全押しされる場合、要求入力部６は、ユーザ操作によるボタンの全押し入力を検出し、シャッターボタンの全押し入力信号を制御部２に入力する。制御部２は、全押し入力信号が入力されると、ユーザによる撮影実行要求が入力されたことと判定してステップＳ１１に進む（ステップＳ１０）。

また、カメラ１が備えるシャッターボタンがユーザ操作により半押しされる場合、要求入力部６がユーザ操作によるシャッターボタンの半押し入力を検出し、シャッターボタンの半押し入力信号を制御部２に入力する。制御部２は、半押し入力信号が入力されると、撮影対象が変更したことと判定し、ステップＳ３の処理に戻る。

制御部２は、全押し入力信号の入力に基づき、ユーザによる撮影実行要求が入力されたことと判定すると、撮像部３に撮影処理を要求する撮影要求を入力する。撮像部３は、入力される撮影要求に基づき、撮影処理を行い、画像データ信号を制御部２に出力する。なお、このとき、閃光照射部４の閃光照射を伴う撮影モードである場合、制御部２は、閃光照射部４の閃光照射と、撮像部３の撮影処理とを連動させ、撮影処理を実行させる（ステップＳ１１）。

次に、図２のステップＳ１における影範囲算出処理について図面を用いて説明する。図３は、カメラ１の影範囲算出部１２が行う影範囲算出処理の流れを示すフローチャートである。図３に示す影範囲算出処理の例として、カメラ１にレンズ装着部品１０が装着された場合の影範囲算出手順を説明する。
図４は、カメラ１にレンズ装着部品１０が装着された場合におけるカメラ１の側面図である。また、図５は、レンズ装着部品１０を装着したカメラ１において、閃光照射部４の閃光が照射されない影範囲を模式的に示した側面図である。図６は、カメラ１にレンズ装着部品１０が装着された場合におけるカメラ１の平面図である。また、図７は、レンズ装着部品１０を装着したカメラ１において、閃光照射部４の閃光が照射されない影範囲を模式的に示した平面図である。

図３において、影範囲算出部１２は、影範囲算出要求が入力されると、カメラ１に現在装着されている装着部品情報の入力要求を制御部２に出力する。制御部２は、装着部品構造情報入力部１１に、装着部品情報の入力要求を出力し、装着部品構造情報入力部１１から入力されるレンズ装着部品１０の装着部品情報を影範囲算出部１２に出力する（ステップＳ３１）。なお、装着部品情報は、レンズ装着部品１０の焦点距離、口径の値、カメラ１に装着した場合の撮像部３の撮像面からの鏡胴の長さの情報である。

影範囲算出部１２は、装着部品情報が入力されると、カメラ１の構造情報の入力要求を制御部２に出力する。制御部２は、本体構造情報記憶部８からカメラ１の構造情報を読み出し、読み出した構造情報を影範囲算出部１２に出力する（ステップＳ３２）。なお、構造情報は、撮像部３の撮像面の高さと幅、閃光照射部４の中心から光軸までの距離、カメラ１が予め有するレンズ９の焦点距離の情報である。
影範囲算出部１２は、入力される装着部品情報と、構造情報とに基づき、レンズ装着部品１０が装着されているカメラ１において、撮像部３が撮像可能な範囲を示す画角を算出する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において影範囲算出部１２が行う画角の算出方法を以下に示す。図４に示す側面図において、撮像部３の撮像中心を通るカメラ１の光軸をＺ軸とし、撮像部３の撮像面に接し、Ｚ軸に直交する軸をＸ軸として座標軸を定める。また、Ｚ軸とＸ軸との交点となる撮像部３の撮像中心を原点とする。影範囲算出部１２は、図４に示すＸＺ平面におけるカメラ１の画角α_１を以下に示す（式２）に基づき算出する。

（式２）において、ｅは、レンズ装着部品１０を装着したカメラ１の焦点距離の値である。なお、撮像面からレンズまでの距離である焦点距離について、本実施形態において、説明の簡単のため、焦点距離を撮像部３の撮像面からレンズ装着部品１０のＺ軸方向の先端までの距離として説明する。また、ｘは、撮像部３の撮像面のＸ軸方向の幅の値、すなわち、像面の高さを示す値である。
同様に、図６に示す平面図において、撮像部３の撮像中心を通るカメラ１の光軸をＺ軸とし、撮像部３の撮像面に接し、Ｘ軸及びＺ軸に直交する軸をＹ軸として座標軸を定める。また、Ｚ軸とＹ軸との交点となる撮像部３の撮像中心を原点とする。影範囲算出部１２は、図４に示すＸＺ平面におけるカメラ１の画角α_２を以下に示す（式３）に基づき算出する。

（式３）において、ｅは、レンズ装着部品１０を装着したカメラ１の焦点距離の値である。また、ｙは、撮像部３の撮像面のＹ軸方向の幅の値、すなわち、撮像部３の像面の幅の値である。

上述した（式２）及び、（式３）に基づき、画角を算出すると、影範囲算出部１２は、閃光照射部４のフラッシュ光の照射角を算出する。図４の側面図において、下方照射角β_１は、ＸＺ平面における閃光照射部４の照射角である。下方照射角β_１は、閃光照射部４の発光中心（照射中心）と、レンズ装着部品１０のＺ軸方向の先端部分とを結ぶ直線と、レンズ装着部品１０の先端部分を通り、Ｚ軸に平行な直線とがなす角である。図３において、影範囲算出部１２は、（式４）に基づき、下方照射角β_１を算出する（ステップＳ３４）。

（式４）において、ｂは、カメラ１から装着部品１０の先端部までのＺ軸方向の距離の値を示す。また、ｄは、閃光照射部４の発光中心から装着部品１０の先端部までのＸ軸方向の距離の値であり、（式５）に基づき算出可能である。

（式５）において、ｃは、撮像部３の像面中心から閃光照射部４の発光中心までのＸ軸方向の距離の値を示す。また、ａは、装着部品１０の先端部におけるＸ軸方向の高さの値を示す。なお、本実施形態において、装着部品１０の先端部におけるＹ軸方向の幅の値は、Ｘ軸方向の高さの値ａと同様であることとする。

図５と同様に、図６の平面図において、側方照射角β_２は、ＹＺ平面における閃光照射部４の照射角である。側方照射角β_２は、閃光照射部４の発光中心と、レンズ装着部品１０のＺ軸方向の先端部分とを結ぶ直線と、レンズ装着部品１０の先端部分を通り、Ｚ軸に平行な直線とがなす角である。図３において、影範囲算出部１２は、（式６）に基づき、側方照射角β_２を算出する（ステップＳ３５）。

（式６）において、ｇは、閃光照射部４の発光中心から装着部品１０の先端部までのＹ軸方向の距離の値であり、（式７）に基づき算出可能である。

（式７）において、ｆは、撮像部３の像面中心から閃光照射部４の発光中心までのＹ軸方向の距離の値を示す。

図３において、影範囲算出部１２は、上述した（式１）に基づき、フラッシュ到達距離ｚを算出する（ステップＳ３６）。影範囲算出部１２は、ステップＳ３３〜Ｓ３６において算出したカメラ１の画角、閃光照射部４の照射角、閃光照射部４のフラッシュ到達距離ｚに基づき、影範囲を算出し、算出結果を制御部２に出力して影範囲算出処理を終了する（ステップＳ３７）。

上述のステップＳ３７において影範囲算出部１２が行う影範囲の算出方法を図面を用いて説明する。図５のカメラ１の側面図に示すように、閃光照射部４のフラッシュ光は、フラッシュ光到達距離ｚまでの照射範囲２０に照射される。しかしながら、レンズ装着部品１０がフラッシュ光をさえぎるため、ｅ≦Ｚ≦ｚの範囲において、符号２１−１に示す直線と、符号２１−２に示す直線とで囲まれた影範囲２１にはフラッシュ光が照射されない。したがって、影範囲算出部１２は、「符号２１−２に示す直線の式≦影範囲２１≦符号２１−１に示す直線の式」を満たし、かつ、「ｅ≦Ｚ≦ｚ」を満たす範囲を影範囲２１として算出する。

同様に、図７に示すカメラ１の平面図において、閃光照射部４のフラッシュ光は、フラッシュ光到達距離ｚまでの照射範囲２２に照射される。しかしながら、レンズ装着部品１０がフラッシュ光をさえぎるため、ｅ≦Ｚ≦ｚの範囲において、符号２３−１に示す直線と、符号２３−２に示す直線とで囲まれた影範囲２３にはフラッシュ光が照射されない。したがって、影範囲算出部１２は、「符号２３−２に示す直線の式≦影範囲２３≦符号２３−１に示す直線の式」を満たし、かつ、「ｅ≦Ｚ≦ｚ」を満たす範囲を影範囲２３として算出する。

ここで、影範囲２１に含まれ、かつ、影範囲２３に含まれる範囲には、閃光照射部４のフラッシュ光が照射されないため、影範囲算出部１２は、図５のＸＺ平面における影範囲２１と、図７のＹＺ平面における影範囲２３との両方に含まれる範囲を閃光照射部４による影が発生する影範囲として算出する。

次に、影範囲例を図を用いて示す。図８は、例として、カメラ１の撮像視野内におけるＺ軸方向の影範囲の変化を示した模式図である。符号８１、符号８２、符号８３は、それぞれ、ＸＹ平面に平行で、Ｚの値が異なる平面におけるカメラ１の撮像視野範囲を示している。図８の撮像視野範囲８１において、符号８１１は、閃光照射部４のフラッシュ光が照射されない範囲を示している。

符号８１１と同様に、撮像視野範囲８２における符号８２１に示す範囲、撮像視野範囲８３における符号８３１に示す範囲は、それぞれ、閃光照射部４のフラッシュ光が照射されない範囲を示している。
図８に示すように、カメラ１に近ければ近いほど、カメラ１の撮像視野範囲において、閃光照射部４のフラッシュ光が照射されない影範囲の割合が大きくなることになる。

また、図９は、図３のステップＳ９において表示部５が行う影発生通知例である。図９に示すように、表示部５が影発生警告アイコン１１１を表示することにより、影発生をユーザに通知する。これにより、閃光照射部４の照射を伴う撮影処理において、閃光照射部４の照射範囲外の被写体がユーザの意に反して暗い画像となることを、カメラ１を操作するユーザに、撮影前に通知することが可能になる。これにより、ユーザは、通知に基づき、撮影処理前に被写体に閃光照射部４による影が発生しないようにカメラ１を設置したり、撮影する角度を変更したり、閃光照射部４の閃光照射処理を抑制することが可能になるという効果がある。

また、図３のステップＳ９の影発生通知処理を行う際に、影が発生する範囲を表示部５が表示することとしてもよい。図１０は、表示部５が影が発生する範囲を表示する例である。影が発生する範囲として、図１０の符号１１２に示す矩形を表示部５に表示させてもよい。また、影が発生すると判定された測距点の位置を表示部５に表示させて通知することでもよい。影が発生する範囲を表示部５が表示することにより、撮像される画像データ上のいずれの位置に閃光照射部４による影が発生するか、すなわち、いずれの被写体に閃光照射部４による影が発生するかをユーザに通知することができ、ユーザにとって、通知された範囲に影が発生してもよいか否かを判断することが可能になるという効果がある。

また、図３のステップＳ１１の撮影処理を行う際、影が発生する範囲を表示部５が表示するとともに、トリミング画像生成部１６が、影が発生する範囲１１２を含まない範囲を撮影された画像データから切り出した画像データを生成し、画像記憶部７に記憶させることとしてもよい。図１１、図１２、図１３は、撮影された画像データのうち、いずれの範囲をトリミング画像生成部１６が切り出すかを示す例である。トリミング画像生成部１６は、例えば、図１１の符号１１３や、図１２の符号１１４、図１３の符号１１５に示す範囲を切り出すこととしてもよい。また、保存する際に、ユーザに切り出す範囲を要求入力部６を介して入力させ、選択させることとしてもよい。
これにより、撮影された画像において、撮影画像全体から見ると不自然な印象を与える画像部分となる影発生部分を含まない画像を生成することが可能になるという効果がある。

また、閃光照射部４による影が発生する場合に、閃光照射部４による影を回避する方法として、カメラ１が可動部材を備え、この可動部材によって閃光照射部４をカメラ１に対して移動させ、閃光照射部４のフラッシュ光の照射範囲を移動させることとしてもよい。閃光照射部４の移動によるフラッシュ光の照射範囲の移動を可能にする構成例として、カメラ１が備える閃光照射部４が、例えば、折りたたみ式の構造を有する可動部材によって照射範囲を移動する場合について説明する。

図１４は、閃光照射部４による影が発生しない場合、すなわち、通常の撮影における閃光照射部４の様子を示す図である。このとき、閃光照射部４において、斜線のステッチで示す照射部分は、カメラ１の略光軸方向を中心に照射する。図１５は、閃光照射部４による影が発生する場合の閃光照射部４の様子を示す図である。このとき、閃光照射部４において、斜線のステッチで示す照射部分は、図１４の位置に比してカメラ１の前方に移動している（ポップアップ状態）。また、閃光照射部４の照射の中心がカメラ１の光軸（Ｚ軸）に対して平行ではなく、所定の角度となるように閃光照射部４の照射部分を移動する。

図１６は、図１４の閃光照射部４によるフラッシュ光の照射範囲と、図１５の閃光照射部４によるフラッシュ光の照射範囲とを比較する図である。図１６において、通常時の閃光照射部４と、影発生時の閃光照射部４との双方がフラッシュ光を照射可能となるカメラ１の撮像視野範囲を符号３０で示している。また、符号３２に示す範囲は、通常時の閃光照射部４と、影発生時の閃光照射部４との双方がフラッシュ光を照射しない影範囲を符号３２で示す。

図１６に示すように、影が発生する場合に、閃光照射部４の照射部分を移動させることにより、通常時の閃光照射部４の位置ではフラッシュ光を照射できない範囲３１に、フラッシュ光を照射することが可能になるという効果がある。
また、他の閃光照射部４による影を回避する方法として、影発生時にカメラ１のＩＳＯ感度設定値を上げ、閃光照射部４により閃光照射させずに撮影することとしてもよい。

上述した実施形態における図３のステップＳ３において、制御部２が、影範囲が存在するか否かを判定することにより、閃光照射部４による閃光照射を伴わない撮影モードや、カメラ１に装着される装着部品によって、閃光照射部４による閃光照射がけられない場合など、カメラ１の撮影視野範囲に含まれる被写体に閃光照射部４による影が発生しない場合には、測距点ごとに行う影発生判定処理を行わないこととした。これにより、カメラ１は、撮影視野範囲に含まれる被写体に閃光照射部４による影が発生しない場合の撮影処理を高速に行うことが可能になるという効果がある。

また、上述の実施形態において、測距点は、所定画素数ごとに周期的に設定されていることとしたが、これに限られず、シャッターボタンの半押し入力があった場合のピント合わせ対象（フォーカス対象）となる１又は複数の被写体の画像上の座標を測距点として設定することとしてもよい。また、閃光照射部４が、装着部品（例えば、レンズ装着部品１０）に対して対向する方向に閃光照射による影が発生することから、撮像部３の撮像視野範囲において、閃光照射部４が存在する方向の画像範囲には測距点を設定しないこととしてもよい。これにより、被写体までの距離を測定する処理、及び、被写体が影範囲に含まれるか否かを判定する影発生判定処理による処理回数を抑制することができ、カメラ１は、影発生警告処理を伴う撮影処理を高速に行うことが可能になるという効果がある。

なお、本実施形態において、影発生警告アイコン１１１を表示部５に表示させることにより、ユーザに閃光照射による影が発生することを通知することとしたが、これに限られず、制御部２が表示部５に警告メッセージを表示させることでもよいし、ＡＦの合焦位置を表示部５に表示させる際に、通常と異なる色や、形状で合焦位置を表示部５に表示させることとしてもよい。

また、例えば、カメラ１がスピーカをさらに備え、このスピーカに音声を出力することで影の発生を通知することとしてもよい。また、カメラ１が発光ダイオードなどによるパイロットランプをさらに備え、このパイロットランプを点灯させることで影の発生を通知することなど、ユーザに影の発生を通知する構成であれば、いずれの影発生通知部を備える構成でもカメラ１に適用可能である。

また、影発生判定部１４が被写体が影範囲に含まれると判定した場合に、ユーザの操作を受けて要求入力部６から撮影要求が入力されても、制御部２が撮影処理を抑止することとしてもよい。
これにより、閃光照射部４の照射を伴う撮影処理において、撮影要求が入力された場合でも、閃光照射部４の照射範囲外の被写体がユーザの意に反して暗い画像となる撮影処理を抑止することになるため、閃光照射部４による照射回数や、撮影処理回数を抑制し、消費電力量を抑えることが可能になる効果がある。

また、ステップＳ２において、シャッターボタンの半押し入力に基づき、影が発生するか否かを判定する処理を行うこととしたが、例えば、カメラ１において、ＡＦをロックした時点で判定処理を実行することとしてもよい。また、判定に用いる装着部品情報、カメラ１の構造情報、被写体までの距離情報が全て制御部２に入力された時点で判定を行うこととしてもよい。

なお、装着部品構造情報入力部１１が行う装着部品情報の入力は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）内蔵レンズなど、電気接点を備える装着部品が内部の記憶領域に装着部品情報を記憶しており、装着部品構造情報入力部１１が装着部品の電気接点を介して装着部品情報を読み出し、制御部２に入力することとしてもよい。また、予め、カメラ１が装着部品情報を記憶していることとしてもよいし、ユーザ入力に基づき、装着部品情報を入力することとしてもよい。
また、上述の実施形態において、カメラ１に装着する装着部品をレンズ装着部品１０として説明したが、装着部品としてフラッシュ光を照射する閃光照射装置をカメラ１に装着することとしてもよい。

また、影発生判定部１４による被写体の位置の算出方法は、例えば、「岸川利郎著、「ユーザーエンジニアのための光学入門」、オプトロニクス社、２００２年１１月、ｐ５１−５３」に示される方法や、「神崎洋治、西井美鷹著「体系的に学び直すデジタルカメラのしくみ」、日経ＢＰソフトプレス社、２００４年５月」に示される方法など、撮像部３の撮像素子の撮像中心からの被写体の相対位置が算出できる方法であればいずれの算出方法でもよい。

なお、本発明に記載の撮像装置は、カメラ１に対応する。また、本発明に記載の装置本体は、カメラ１本体、すなわち自装置に対応し、本発明に記載の記憶部に記憶される第１の構造情報は、本体構造情報記憶部８が記憶するカメラ１の構造情報に対応し、本発明に記載の記憶部に記憶される第２の構造情報は、装着部品構造情報入力部１１が入力する装着部品情報に対応し、本発明に記載の距離測定部及び画像位置算出部は、距離情報入力部１３に対応し、本発明に記載の影発生通知部は、表示部５に対応し、本発明に記載の可動部材は、図１４及び図１５に示す閃光照射部４とカメラ１とを接続する可動部材に対応する。

なお、上述のカメラ１は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、カメラ１の制御部２、撮像部３、閃光照射部４、表示部５、要求入力部６、装着部品構造情報入力部１１、影範囲算出部１２、距離情報入力部１３、影発生判定部１４、影発生範囲算出部１５、ならびに、トリミング画像生成部１６の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。

また、図３に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、また、図４に示す影範囲算出部１２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、カメラ１に備えられる閃光照射部４のフラッシュ光による影が、撮影対象の被写体に発生するか否かを判定し、通知する処理を行ってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

本発明の一実施形態によるカメラ１の構成を示すブロック図である。 同実施形態による、カメラ１の撮影処理の概略を示すフローチャートである。 同実施形態によるカメラ１の影範囲算出部１２が行う影範囲算出処理の流れを示すフローチャートである。 同実施形態におけるカメラ１にレンズ装着部品１０が装着された場合におけるカメラ１の側面図である。 同実施形態におけるレンズ装着部品１０を装着したカメラ１において、閃光照射部４による閃光が照射されない影範囲を模式的に示した側面図である。 同実施形態におけるカメラ１にレンズ装着部品１０が装着された場合におけるカメラ１の平面図である。 同実施形態におけるレンズ装着部品１０を装着したカメラ１において、閃光照射部４による閃光が照射されない影範囲を模式的に示した平面図である。 同実施形態におけるカメラ１の撮像視野内におけるＺ軸方向の影範囲の変化を示した模式図である。 同実施形態における表示部５が行う影発生通知例である。 同実施形態における表示部５が影が発生する範囲を表示する例である。 同実施形態における撮影された画像データのうち、いずれの範囲をトリミング画像生成部１６が切り出すかを示す例である。 同実施形態における撮影された画像データのうち、いずれの範囲をトリミング画像生成部１６が切り出すかを示す例である。 同実施形態における撮影された画像データのうち、いずれの範囲をトリミング画像生成部１６が切り出すかを示す例である。 同実施形態における通常の撮影における閃光照射部４の様子を示す図である。 同実施形態における閃光照射部４による影が発生する場合の閃光照射部４の様子を示す図である。 同実施形態における通常時の閃光照射部４によるフラッシュ光の照射範囲と、影発生時の閃光照射部４によるフラッシュ光の照射範囲とを比較する図である。 カメラの閃光照射部による照射範囲を示す図である。 閃光照射による装着部品の影が撮影された画像の例である。

符号の説明

１ カメラ
２ 制御部
３ 撮像部
４ 閃光照射部
５ 表示部
６ 要求入力部
７ 画像記憶部
８ 本体構造情報記憶部
９ レンズ
１０ レンズ装着部品
１１ 装着部品構造情報入力部
１２ 影範囲算出部
１３ 距離情報入力部
１４ 影発生判定部
１５ 影発生範囲算出部
１６ トリミング画像生成部
２０ 照射範囲
２１ 影範囲
２２ 照射範囲
２３ 影範囲
１１１ 影発生警告アイコン

Claims (4)

1. 被写体に閃光を照射するための閃光照射部を有し、装置本体に対しての所定の装着部品を取付け可能な撮像装置において、
   予め前記装置本体の構造に関する第１の構造情報が記憶されるとともに、当該装置本体に前記装着部品が装着されたとき、当該装着部品自体又は外部からの入力に応じて、前記装着部品の構造に関する第２の構造情報が記憶される記憶部と、
   前記被写体から撮像素子の撮像中心までの距離を測定する距離測定部と、
   前記撮像素子による撮像範囲内における前記被写体の画像位置を算出する画像位置算出部と、
   前記記憶部から読み出した前記第１及び第２の構造情報に基づいて、前記撮像素子の撮像視野範囲における前記閃光照射部による照射範囲外となる、第1平面上での第1の影範囲と前記第1平面を横切る第2平面上での第2の影範囲の両方に含まれており、当該撮像装置の光軸方向において変化している、影範囲を、算出する影範囲算出部と、
   前記影範囲算出部により算出された影範囲と、前記距離測定部による測定結果と、前記画像位置算出部による算出結果とに基づき、前記被写体が当該影範囲に含まれるか否かを判定する影発生判定部とを備え、
   前記第1平面は、当該撮像装置の光軸と、前記光軸に直交する、前記撮像素子の撮像面の高さ方向軸とを含む平面であり、前記第2平面は、前記光軸と、前記光軸及び前記高さ方向軸に直交する、前記撮像素子の撮像面の幅方向軸とを含む平面である
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記影発生判定部により前記被写体が前記影範囲に含まれると判定された場合、前記閃光照射部による閃光照射時に影が発生することをユーザに通知する影発生通知部を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記影発生判定部により前記被写体が前記影範囲に含まれると判定された場合、前記画像位置算出部により算出された前記被写体の画像位置に基づいて、前記撮像素子による撮像範囲内における影発生範囲を算出する影発生範囲算出部と、
   前記撮像素子から得られる撮影画像のうち、前記影発生範囲算出部により算出された前記影発生範囲を除いたトリミング画像を生成するトリミング画像生成部とを備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の撮像装置。
4. 前記影発生判定部により前記被写体が前記影範囲に含まれると判定された場合、前記閃光照射部の照射方向が前記影範囲の方向と一致又は近づくように、当該閃光照射部の位置及び方向の少なくとも一方を移動させる可動部材を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の撮像装置。

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