JP5641415B2 - 撮像装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、被写体を撮像して電子的な画像情報を取得し、再生／出力に供するディジタルカメラのような撮像装置に係り、特に被写体に対するフラッシュ照射の有効性に応じた適切な撮像を可能とする撮像装置および電子機器に関するものである。

いわゆるディジタルカメラのような撮像装置においては、被写体近傍の光量が不足する場合、撮影時にフラッシュ光を被写体に照射して被写体を照明するために、いわゆるストロボ装置等のフラッシュを用いる。一般的に、この種のフラッシュ光の到達距離は、製品カタログ等には記載されているが、撮影時にその距離を認識し把握しているユーザーは非常に少ないため、多くの場合、ユーザーは、実際に撮影した結果を見て初めて認識することになる。例えば、大きな競技場で観客席からプレー中の選手に向かってフラッシュを発光させて撮影している場面を見かけることは少なくないが、実際には、多くの場合、観客席から選手までの距離は、フラッシュ光が届かない距離であり、フラッシュを発光させる効果はなく、撮影される画像は暗い撮影画像となってしまう。また、近年は、高倍率ズームレンズを搭載したディジタルカメラが多く存在するが、高倍率ズームにしたときに、被写体距離は、当然フラッシュ光が届く距離ではないが、ユーザーはどの程度までフラッシュ光が届くのか把握していないため、無駄にフラッシュを発光させて撮影し、暗い撮影画像となってしまう。

従来、このような問題に対処する技術としては、例えば、特許文献１（特開２００５−３００５８４号）等に示されるように、ストロボ到達可能距離よりも被写体距離が大きい場合には、ストロボの発光を禁止する技術がある。すなわち、特許文献１（特開２００５−３００５８４号）には、被写体距離がストロボ到達可能距離範囲内の場合には、ストロボを発光させてストロボ撮影を行い、ストロボ到達可能距離範囲よりも被写体距離が大きい場合には、ストロボの発光を禁止として、それに応じて露出を再設定して撮影を行うことが開示されている。
また、特許文献２（特許第４３０８６８１号）は、上述した問題に対処するものではなく、フラッシュ光の到達距離に関するものでもないが、この特許文献２（特許第４３０８６８１号）には、電池交換時やモード変更時に、設定操作のためのアドバイス情報を表示させることが開示されている。

上述したように、多くの場合、ユーザーがフラッシュ光の到達距離を的確に認識し把握していないため、フラッシュを無用に発光させるなど、フラッシュ光を効果的に活用することができなかった。また、特許文献１（特開２００５−３００５８４号）に開示された技術によっても、フラッシュを無用に発光させることは防止できるものの、フラッシュ光の到達距離に応じてフラッシュ光を適切に活用して効果的なフラッシュ撮影を行うことはできなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フラッシュ光の到達距離範囲を超えた被写体に対して無用なフラッシュ発光をさせることなく、ユーザーがフラッシュ光の到達距離を容易に把握することができ、それに応じてフラッシュ光を活かした効果的なフラッシュ撮影を行うことを可能とする撮像装置および電子機器を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、被写体にフラッシュ光が到達するか否かを、事前にスルー画像により容易に判定して、無用なフラッシュ発光をさせることなく、効果的にフラッシュ光を用いて撮影を行うことを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、スルー画像にて、フラッシュ光が到達しない領域を容易に認識することを可能とする撮像装置を提供することにある。

本発明の請求項３の目的は、特に、スルー画像にて、フラッシュ光が到達しない領域をさらに容易に認識することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、スルー画像における画面内の複数の被写体についての距離情報に基づくフラッシュ光の到達の有無を判定することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーに確実に認識させることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーにさらに確実に認識させることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、無用なフラッシュ撮影を確実に阻止することを可能とする撮像装置を提供することにある。

本発明の請求項８の目的は、特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーに確実に認識させ、さらに適切に設定変更させることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、撮像機能において、被写体にフラッシュ光が到達するか否かを、事前にスルー画像により容易に判定して、無用なフラッシュ発光をさせることなく、効果的にフラッシュ光を用いて撮影を行うことを可能とする電子機器を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
被写体像を撮像して被写体像を得るための撮像手段と、
被写体に向けてフラッシュ光を投射するフラッシュ発光手段と、
前記撮像手段を介して撮影画像を取得する画像取得手段と、
スルー画像を含む前記撮像手段により取得された撮影画像を表示するための画像表示手段と、
を備えた撮像装置において、
位相差方式の測距ユニットからなり、当該撮像装置と被写体との間の被写体距離を測定する測距手段と、
前記撮影画像の画面を水平方向および垂直方向の２次元にブロック分割したブロック単位で、前記測距手段により被写体距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記フラッシュ発光手段による撮影時のフラッシュ光の到達距離を算出する光到達距離算出手段と、
前記光到達距離算出手段で算出した光到達距離と前記距離情報取得手段で取得した前記ブロック単位の前記被写体距離情報とに基づいて、前記ブロック単位で、前記フラッシュ光が被写体に到達するか否かを判定する光到達判定手段と、
前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、前記画像表示手段へのスルー画像の表示形態を他のブロックと異ならせる表示制御手段と
をさらに備えることを特徴としている。

請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックの色を他のブロックとは異ならせて表示する表示形態とすることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックを点滅表示として、他のブロックと異ならせた表示形態とすることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置であって、
前記測距手段は、マルチラインセンサを搭載した位相差方式の測距ユニットであることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告メッセージを表示させる手段を含むことを特徴としている。

請求項６に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告音を発生させる手段を含むことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、前記フラッシュ発光手段によるフラッシュ発光設定をオフとする手段を含むことを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、どのように設定を変更すべきかを提示して適切な設定変更を促すアドバイス表示をする手段を含むことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係る電子機器は、上述した目的を達成するために、
撮像機能部を有し、且つ前記撮像機能部として、請求項１〜請求項８のいずれか１項の撮像装置を含むことを特徴としている。

本発明によれば、フラッシュ光の到達距離範囲を超えた被写体に対して無用なフラッシュ発光をさせることなく、ユーザーがフラッシュ光の到達距離を容易に把握することができ、それに応じてフラッシュ光を活かした効果的なフラッシュ撮影を行うことを可能とする撮像装置および電子機器を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の撮像装置によれば、
被写体像を撮像して被写体像を得るための撮像手段と、
被写体に向けてフラッシュ光を投射するフラッシュ発光手段と、
前記撮像手段を介して撮影画像を取得する画像取得手段と、
スルー画像を含む前記撮像手段により取得された撮影画像を表示するための画像表示手段と、
を備えた撮像装置において、
位相差方式の測距ユニットからなり、当該撮像装置と被写体との間の被写体距離を測定する測距手段と、
前記撮影画像の画面を水平方向および垂直方向の２次元にブロック分割したブロック単位で、前記測距手段により被写体距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記フラッシュ発光手段による撮影時のフラッシュ光の到達距離を算出する光到達距離算出手段と、
前記光到達距離算出手段で算出した光到達距離と前記距離情報取得手段で取得した前記ブロック単位の前記被写体距離情報とに基づいて、前記ブロック単位で、前記フラッシュ光が被写体に到達するか否かを判定する光到達判定手段と、
前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、前記画像表示手段へのスルー画像の表示形態を他のブロックと異ならせる表示制御手段と
をさらに備えることにより、
被写体にフラッシュ光が到達するか否かを、事前にスルー画像により容易に判定して、無用なフラッシュ発光をさせることなく、効果的にフラッシュ光を用いて撮影を行うことが可能となるのみならず、
スルー画像における画面内の複数の被写体についての距離情報に基づくフラッシュ光の到達の有無をブロック単位で判定することが可能となる。

本発明の請求項２の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックの色を他のブロックとは異ならせて表示する表示形態とすることにより、
特に、スルー画像にて、フラッシュ光が到達しない領域を容易に認識することが可能となる。
また、本発明の請求項３の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックを点滅表示として、他のブロックと異ならせた表示形態とすることにより、
特に、スルー画像にて、フラッシュ光が到達しない領域をさらに容易に認識することが可能となる。
すなわち、請求項１〜請求項３の撮像装置においては、フラッシュ光が到達しない領域を撮影する前にスルー画像において、表示色を他の部分と異ならせたり、点滅させたりして表示することにより、ユーザーはフラッシュを発光させる必要があるかどうかを、容易に判定することができ、効果的にフラッシュを発光させることができる。このようにすることにより、フラッシュ光が被写体に届かないのにフラッシュ発光することによる暗い画像などの不適正な露出の画像として撮影されるのを未然に防止することができる。

本発明の請求項４の撮像装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置において、
前記測距手段は、マルチラインセンサを搭載した位相差方式の測距ユニットであることにより、
特に、スルー画像における画面内の複数の被写体についての距離情報に基づくフラッシュ光の到達の有無を判定することが可能となる。
なお、測距手段にマルチラインセンサを搭載した位相差方式の測距ユニットを用いることにより、距離情報を３次元的に取得することができ、撮影画面内の複数の被写体に対してそれぞれの距離情報を取得することが可能となる。
本発明の請求項５の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告メッセージを表示させる手段を含むことにより、
特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーに確実に認識させることが可能となる。

本発明の請求項６の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告音を発生させる手段を含むことにより、
特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーにさらに確実に認識させることが可能となる。
本発明の請求項７の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、前記フラッシュ発光手段によるフラッシュ発光設定をオフとする手段を含むことにより、
特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、無用なフラッシュ撮影を確実に阻止することが可能となる。

本発明の請求項８の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、どのように設定を変更すべきかを提示して適切な設定変更を促すアドバイス表示をする手段を含むことにより、
特に、スルー画像における画面内の全ての被写体にフラッシュ光が有効でない場合に、ユーザーに確実に認識させ、さらに適切に設定変更させることが可能となる。
すなわち、請求項５〜請求項８の撮像装置においては、画面上の全てのブロックにフラッシュ光が到達しない場合に、警告メッセージを表示したり、警告音を発したりすることによって、ユーザーに注意を喚起することができる。このような場合に、さらに、フラッシュ発光設定をオフとすることにより、無駄なフラッシュ発光を防ぐことができ、また、アドバイス表示を行うことにより、警告メッセージ表示や警告音が発せられた際にも、どのようにカメラ設定を変更すればよいかを迷うこともなくなる。
そして、本発明の請求項９の電子機器によれば、
撮像機能部を有し、且つ前記撮像機能部として、請求項１〜請求項８のいずれか１項の撮像装置を含むことにより、
撮像機能において、被写体にフラッシュ光が到達するか否かを、事前にスルー画像により容易に判定して、無用なフラッシュ発光をさせることなく、効果的にフラッシュ光を用いて撮影を行うことが可能となる。

本発明の一つの実施の形態が適用されるディジタルカメラの制御系の要部の電子機械的なシステム構成を示すブロック図である。 図１のディジタルカメラの外観構成を上面側から見た状態を示す平面図である。 図１のディジタルカメラの外観構成を正面被写体側から見た状態を示す正面図である。 図１のディジタルカメラの外観構成を背面撮影者側から見た状態を示す背面図である。 図１のディジタルカメラにおけるフラッシュ光到達表示処理のフローチャートである。 図１のディジタルカメラのフラッシュ光到達表示処理における画像のブロック分割を説明するための模式図である。 図１のディジタルカメラのフラッシュ光到達表示処理における距離分布の取得を説明するための模式図であり、（ａ）は画像における被写体配置を示し、（ｂ）は距離分布を示す。 図１のディジタルカメラにおけるフラッシュ光到達表示処理を施さない場合の通常のスルー画像の表示画像の一例を示す図である。 図１のディジタルカメラにおけるフラッシュ光到達表示処理を施す場合の図８の画像に対する画面のブロック単位の被写体距離の検出の一例を示す図である。 図１のディジタルカメラにおけるフラッシュ光到達表示処理を施した場合のスルー画像の表示画像の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る撮像装置を詳細に説明する。
ここでは、撮像装置としてのディジタルカメラの実施の形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、カメラ機能として同様の撮像機能を持つ電子機器、あるいは撮像装置に係る画像を処理するための画像処理システムを構築する画像処理ＩＣ（集積回路）および画像処理ソフトウェアなどの画像処理全般に適用することが可能である。
図１〜図４は、本発明の一つの実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの模式的な構成を示している。図１は、ディジタルカメラの制御系のシステム構成の概要を模式的に示すブロック図である。図２は、図１のディジタルカメラの外観構成を上方から見た模式的な平面図、図３は、図１のディジタルカメラの外観構成を正面被写体側から見た模式的な正面図、そして図４は、図１のディジタルカメラの外観構成を背面撮影者側から見た模式的な背面図である。
図１〜図４に示すディジタルカメラは、その外観を図２〜図４に示すように、サブ液晶ディスプレイ（サブＬＣＤ）１、レリーズボタン２、ストロボ発光部３、モード切り換えダイヤル４、測距ユニット５、リモートコントロール受光部（リモコン受光部）６、鏡胴ユニット７、オートフォーカス表示用発光ダイオード（ＡＦＬＥＤ）８、ストロボ表示用発光ダイオード（ストロボＬＥＤ）９、液晶ディスプレイモニタ（ＬＣＤモニタ）１０、光学ファインダ１１、ズームボタン１２、電源スイッチ１３、操作ボタン群１４およびメモリカード収納部１５を具備している。

さらに、図１〜図４に示すディジタルカメラは、図１に主として電子的な制御に係るシステム構成を示すように、上述のサブＬＣＤ１、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモコン受光部６、鏡胴ユニット７、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９およびＬＣＤモニタ１０に加えて、撮像素子１０１、フロントエンド部（Ｆ／Ｅ部）１０２、ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）１０３、カメラプロセッサ１０４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０７、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０８、サブＣＰＵ（サブ中央処理部）１０９、操作部１１０、サブＬＣＤドライバ１１１、ブザー１１３、ストロボ回路１１４、音声記録ユニット１１５、音声再生ユニット１１６、ＬＣＤドライバ１１７、ビデオアンプ（ビデオ増幅器）１１８、ビデオコネクタ１１９、内蔵メモリ１２０、メモリカードスロット１２１、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コネクタ１２２、シリアルインタフェース部１２３および温度センサ１２４を備えている。
鏡胴ユニット７は、ズームレンズ系７−１ａおよびズームモータ７−１ｂを含むズーム光学系７−１、フォーカスレンズ系７−２ａおよびフォーカスモータ７−２ｂを含むフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａおよび絞りモータ７−３ｂを含む絞りユニット７−３、シャッタ７−４ａおよびシャッタモータ７−４ｂを含むシャッタユニット７−４、並びにモータドライバ７−５を有している。

フロントエンド部１０２は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング部）１０２−１、ＡＧＣ（自動利得制御部）１０２−２、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換部１０２−３およびＴＧ（タイミングジェネレータ）１０２−４を有している。
カメラプロセッサ１０４は、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１、第２の撮像信号処理ブロック１０４−２、ＣＰＵ（中央処理部）ブロック１０４−３、ローカルＳＲＡＭ（ローカルスタティックランダムアクセスメモリ）１０４−４、ＵＳＢ処理ブロック１０４−５、シリアル処理ブロック１０４−６、ＪＰＥＧコーデック（ＣＯＤＥＣ）ブロック１０４−７、リサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック１０４−８、ビデオ信号表示ブロック１０４−９およびメモリカードコントローラブロック１０４−１０を有している。
操作部１１０は、図２〜図４に示すレリーズボタン２、モード切り換えダイヤル４、ズームボタン１２、電源スイッチ１３および操作ボタン群１４を含んでいる。
音声記録ユニット１１５は、音声記録回路１１５−１、マイクアンプ１１５−２およびマイク（マイクロフォン）１１５−３を有しており、音声再生ユニット１１６は、音声再生回路１１６−１、オーディオアンプ（オーディオ増幅器）１１６−２およびスピーカー１１６−３を有している。シリアルインタフェース部１２３は、シリアルドライバ回路１２３−１およびシリアルコネクタ１２３−２を有している。

図２に示すように、サブＬＣＤ１、レリーズボタン２およびモード切り換えダイヤル４は、カメラボディの上面に配置されている。サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数等を表示するための表示部として用いられる。レリーズボタン２は、多くの場合、２段階に押下操作することができ、１段目の押下で自動合焦（ＡＦ）動作、そして２段目まで押下すると撮影動作というような動作をさせることができる。一般に、１段目の押下を「半押し」、そして２段目の押下を「全押し」などと称する。モード切り換えダイヤル４は、このディジタルカメラにおける撮影モード、再生モード等の動作モードを切り換えるためのダイヤルである。
また、図３に示すように、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモコン受光部６、鏡胴ユニット７および光学ファインダ１１の対物面は、カメラボディの正面側に配置されている。ＳＤカード等のメモリカードを装填するためのメモリカード収納部１５は、カメラボディの物体（被写体）側から見て左側面に配設されている。このメモリカード収納部１５の内部にメモリカードスロット１２１が設けられていて、このメモリカードスロット１２１にメモリカードＭＣを差し込むことによってメモリカードを装填する。
さらに、図４に示すように、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、ＬＣＤモニタ１０、光学ファインダ１１の接眼部、ズームボタン１２、電源スイッチ１３および操作ボタン群１４は、カメラボディの背面側に配置されている。

操作ボタン群１４は、例えば、再生ボタン、セルフタイマ／削除ボタン、メニュー／オーケーボタン、上／ストロボボタン、下／マクロボタン、左／画像確認ボタン、右ボタン、画像を表示させるディスプレイボタン等を含んでいる。この場合、上／ストロボボタン、下／マクロボタン、左／画像確認ボタンおよび右ボタンは、十字キーに相当する上下左右ボタンを構成する。
次に、図１に示したディジタルカメラの制御系の概略について図２〜図４に示した各部をも参照しながら説明する。ここでは、主として本発明の理解に必要な部分について詳細に述べ、本発明の理解のためにさほど重要でない部分については、かならずしも詳細に述べていない。
ストロボ発光部３およびストロボ回路１１４は、フラッシュ発光手段としての、いわゆるストロボ装置を構成しており、自然光などの光が足りない場合に、いわゆるストロボ光、すなわちフラッシュ光を発光させて光量を補うために用いられる。すなわち、暗い場所や被写体が暗い場合の撮影においては、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３からストロボ回路１１４にストロボ発光信号を送信し、ストロボ回路１１４は、ストロボ発光部３をフラッシュ発光させ被写体を照明する。

測距ユニット５は、このディジタルカメラと被写体との間の距離を測るために用いられる。通常の場合、ディジタルカメラでは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子やＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等の撮像素子１０１に形成された像のコントラストを検出し、最もコントラストの高い位置にフォーカスレンズ系７−２ａを移動させてフォーカスを合わせる、いわゆるＣＣＤ−ＡＦ方式が用いられている。しかしながら、このＣＣＤ−ＡＦ方式は、フォーカスレンズ系７−２ａを少しずつ移動させてコントラストを探して行くためフォーカス動作が遅いという問題がある。そこで、この実施の形態に係るディジタルカメラにおいては、測距ユニット５を用いて被写体との間の距離情報を常に取得し、この距離情報に基づいてフォーカスレンズ系７−２ａを一気に合焦位置近傍に移動させてからＣＣＤ−ＡＦ方式を作動させるようにして、フォーカス動作を高速化するようにしている。
温度センサ１２４は、環境温度を測定するために設けられており、カメラボディの内外の温度を測定し、温度が異常に上昇している場合には、このディジタルカメラの電源を落としたり、このディジタルカメラの制御内容を、温度センサ１２４のデータを参照して適宜変更したりする。

鏡胴ユニット７は、被写体の光学像を所望の変倍率で取り込むための焦点距離可変としてズーム光学系７−１、被写体にピントを合わせるための合焦動作、つまりフォーカシングを行うためのフォーカス光学系７−２、被写体光を絞り込むための絞りユニット７−３、撮像素子１０１に対する露光を機械的に開閉するシャッタユニット７−４、そしてこれら各部を作動させるモータを駆動するためのモータドライバ７−５を有している。厳密には、ズームレンズ系７−１ａとフォーカスレンズ系７−２ａの両者でズームレンズ光学系を構成しており、ズームレンズ光学系の一部（場合によっては全部）をフォーカスレンズ系７−２ａとしてフォーカスモータ７−２ｂによって駆動して合焦位置を変化させ、ズームレンズ光学系の全体をズームレンズ系７−１ａとしてズームモータ７−１ｂによって（レンズ群毎の）各部を駆動して焦点距離を変化させる。そして、モータドライバ７−５は、リモコン受光部６からのリモコン入力や操作部１１０の操作入力に基づき、カメラプロセッサ１０４内のＣＰＵブロック１０４−３からの駆動指令により駆動制御される。

ＲＯＭ１０８には、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。操作部１１０の電源スイッチ１３の操作により、このディジタルカメラの電源がオンになると、ＲＯＭ１０８に格納されたプログラムは、メインメモリ（明示的には図示していないが、ＣＰＵブロック１０４−３内に設けられていてもよく、ローカルＳＲＡＭ１０４−４、ＲＡＭ１０７および内蔵メモリ１２０等の一部であってもよい）にロードされ、ＣＰＵブロック（１０４−３）は、そのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、ＲＡＭ１０７およびカメラプロセッサ１０４内のローカルＳＲＡＭ１０４−４の少なくとも一部に保存する。また、ＲＯＭ１０８として、書き換え可能なフラッシュメモリ（フラッシュＲＯＭ）を使用するようにすれば、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更して不揮発的に保存することが可能となり、機能のバージョンアップ等を容易に行うことが可能となる。
撮像素子１０１は、光学像を光電変換して電子的な画像情報を得るものであり、典型的には、例えばＣＭＯＳ撮像素子またはＣＣＤ撮像素子等のような固体撮像素子を用いる。Ｆ／Ｅ（フロントエンド）部１０２のＣＤＳ１０２−１は、画像ノイズを除去するための相関二重サンプリングを行う。Ｆ／Ｅ部１０２のＡＧＣ１０２−２は、利得調整を行う。 Ｆ／Ｅ部１０２のＡ／Ｄ１０２−３は、アナログ−ディジタル信号変換を行う。

そして、Ｆ／Ｅ部１０２のＴＧ１０２−４は、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１から垂直駆動信号（ＶＤ信号）および水平駆動信号（ＨＤ信号）が供給されてＣＰＵブロック１０４−３によって制御され、撮像素子１０１およびＦ／Ｅ部１０２の駆動タイミング信号を発生する。このＦ／Ｅ部１０２は、全体が一体としてＩＣ化されていてもよく、個別回路で構成されていてもよい。
カメラプロセッサ１０４の第１の撮像信号処理ブロック１０４−１は、撮像素子１０１からの映像出力に基づきＦ／Ｅ部１０２から出力される出力データに対してホワイトバランス調整やガンマ調整を施し、且つ上述のように、Ｆ／Ｅ部１０２にＶＤ信号およびＨＤ信号を供給する。カメラプロセッサ１０４の第２の撮像信号処理ブロック１０４−２は、フィルタリング処理により、ＲＧＢ画像データから輝度／色差データへの変換を行う。カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、装置各部の動作を制御する。カメラプロセッサ１０４のローカルＳＲＡＭ１０４−４は、制御に必要なデータ等を、一時的に保存する。カメラプロセッサ１０４のＵＳＢブロック１０４−５は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ〜いわゆるパソコン）等の外部機器との間でＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）規格に従ったＵＳＢ通信を行う。

カメラプロセッサ１０４のシリアルブロック１０４−６は、ＰＣ等の外部機器との間でＲＳ−２３２Ｃ規格等のシリアル通信規格に従ったシリアル通信を行う。カメラプロセッサ１０４のＪＰＥＧコーデックブロック１０４−７は、画像データに対してＪＰＥＧ規格に従った圧縮／伸張操作を施す。カメラプロセッサ１０４のリサイズブロック１０４−８は、画像データを補間処理により拡大／縮小して画像データのサイズを変更する。カメラプロセッサ１０４のビデオ信号表示ブロック１０４−９は、画像データを液晶モニタおよびＴＶ（テレビジョン）受像機等の外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換する。カメラプロセッサ１０４のメモリカードコントローラブロック１０４−１０は、撮影された画像データを記録するメモリカードＭＣの書き込み／読み出し制御を行う。
ＳＤＲＡＭ１０３は、上述したカメラプロセッサ１０４において画像データに各種の処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。ＳＤＲＡＭ１０３に保存される画像データは、例えば、撮像素子１０１から、Ｆ／Ｅ部１０２を経由して取り込んだ画像データが、第１の撮像信号処理ブロック１０４−１によってホワイトバランス調整やガンマ調整が行われた状態のＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、第２の撮像信号処理ブロック１０４−２によってＲＧＢ−輝度／色差データ変換が行われた状態のＹＣｂＣｒ画像データ（すなわちＹＵＶデータ）およびＪＰＥＧコーデックブロック１０４−７によりＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧ画像データ等である。

メモリカードスロット１２１は、着脱可能なメモリカードＭＣを装着するためのコネクタとしてのスロットである。内蔵メモリ１２０は、メモリカードスロット１２１にメモリカードＭＣが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。ＬＣＤドライバ１１７は、ＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、ビデオ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能を有している。ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視すること、撮影した画像を確認すること、メモリカードＭＣや内蔵メモリ１２０に記録した画像データを表示すること、などのためのモニタ表示に使用する。ビデオアンプ１１８は、ビデオ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、内部インピーダンス７５Ωのビデオ信号にインピーダンス変換するための増幅器であり、ビデオコネクタ１１９は、ＴＶ受像機等の外部表示機器に接続するためのコネクタである。ＵＳＢコネクタ１２２は、ＰＣ等の外部機器とＵＳＢ規格に従った接続を行うためのコネクタである。シリアルドライバ回路１２３−１は、ＰＣ等の外部機器とＲＳ−２３２Ｃ規格等に従ったシリアル通信を行うために、シリアルブロック１０４−６の出力信号を電圧変換するための回路であり、シリアルコネクタ１２３−２は、ＰＣ等の外部機器とＲＳ−２３２Ｃ規格等に従ったシリアル接続を行うためのコネクタである。

サブＣＰＵ１０９は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等をワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作部１１０やリモコン受光部６の出力信号を、ユーザの操作情報として、ＣＰＵブロック１０４−３に出力したり、ＣＰＵブロック１０４−３から出力されるカメラの状態情報を、サブＬＣＤ１、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９およびブザー１１３等を制御するための制御信号に変換して、それぞれ出力する。サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部であり、サブＬＣＤドライバ１１１は、サブＣＰＵ１０９の出力信号に基づきサブＬＣＤ１を駆動するためのドライブ回路である。ＡＦＬＥＤ８は、撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボＬＥＤ９は、ストロボ充電状態を表示するためのＬＥＤである。なお、これらＡＦＬＥＤ８とストロボＬＥＤ９を、他の表示用途、例えばメモリカードＭＣのアクセス中などの表示用途に使用しても良い。操作部１１０は、ユーザーの操作入力を当該システムに入力するスイッチ等であり、リモコン受光部６は、ユーザーにより操作される図示していないリモコン送信機からのリモコン信号を受信する。

音声記録ユニット１１５は、ユーザーが音声信号を入力するマイク１１５−３、入力された音声信号を増幅するマイクアンプ１１５−２、そして増幅された音声信号を記録する音声記録回路１１５―３から構成されている。音声再生ユニット１１６は、記録された音声信号を取り出してスピーカー１１６−３から出力するための信号に変換する音声再生回路１１６−１、変換された音声信号を増幅し、スピーカー１１６−３を駆動するためのオーディオアンプ１１６−２、そして音声信号に基づく音声を音響出力するスピーカー１１６−３から構成されている。
次に、上述のように構成されたディジタルカメラにおける本発明の特徴となる構成および動作について具体的に説明する。ここでは、本発明を適用したディジタルカメラの一つの実施の形態における動作を説明している。本発明の実施の形態は、ここで説明する実施の形態に限定されることはなく、当業者が容易に想到できる範囲内において、種々に修正または変形して実施することができる。

〔フラッシュ光到達距離表示処理〕
図５に、上述したディジタルカメラにおける本発明に特徴的な動作に係るフラッシュ光到達距離表示処理の基本的な処理手順を示している。以下、図５のフローチャートに従ってフラッシュ光到達距離表示処理を具体的に説明する。
〈ステップＳ１１：フラッシュ発光設定〉
ユーザーが、操作部１１０を適宜操作して、フラッシュを使用する設定、つまり必要に応じてフラッシュを発光させるフラッシュ発光設定をオンとする。
〈ステップＳ１２：フラッシュ光到達距離表示モード選択判定〉
ユーザーが操作部１１０による設定変更を行うと、それがサブＣＰＵ１０９を介してカメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３に伝達され、ＣＰＵブロック１０４−３は、サブＣＰＵ１０９を介して、フラッシュ光到達距離表示モードが選択されているか否かを判定する。フラッシュ光到達距離表示モードは、スルー画像表示時に、ＬＣＤモニタ１０の画面上にフラッシュ光到達距離を表示するモードで、予めこのディジタルカメラの動作モードの選択肢の一つとして予め設定しておき、操作部１１０のモード切り換えダイヤル４または操作ボタン群１４等の所定の操作により、ユーザーがフラッシュ光到達距離表示モードのオン／オフを選択設定できるようにしておく。このステップＳ１２で、フラッシュ光到達距離表示モードがオフに設定されていると判定された場合には、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、何もせずに図５の処理を終了し、通常の撮影状態に戻る。

〈ステップＳ１３：被写体距離情報取得〉
ステップＳ１２で、フラッシュ光到達距離表示モードがオンに設定されていると判定された場合には、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、被写体距離情報の取得を行う。この被写体距離情報の取得にあたっては、ＣＰＵブロック１０４−３は、測距ユニット５からの距離情報を取得する。この測距ユニット５は、例えば、２つのマルチラインセンサ（明確には図示してはいない）が、左右一対で配置され、且つ複数列配設された各マルチラインセンサ上にはそれぞれレンズが設けられており、これらマルチラインセンサに結像した２つの像の位相差から２次元の距離情報を算出する位相差方式を用いるものとし、このようにマルチラインセンサを用いることによって、３次元空間的な測距を可能なものとしている。
〈検出ブロック単位〉
ステップＳ１３における距離情報の算出にあたっては、図６に示すように、撮影画像の画面全体を水平方向および垂直方向の２次元にブロック分割したブロック単位で算出を行う。このように２次元にブロック分割して算出した距離情報は、２次元の距離分布情報として取り扱うこともできる。すなわち、例えば、ブロック毎に算出した距離情報に応じて、色分けすることによって、ブロック毎の被写体距離を容易に確認することができるようになる。

例えば、図７の（ａ）に示すように異なる距離に配置された複数（この場合、３個）の被写体（コップ）に対して、測距ユニット５は、ブロック単位で距離情報を算出し、図７の（ｂ）に示すように、被写体距離応じてブロックを色分けすることによって、２次元の距離分布情報として扱うことができる（ちなみに、図７の（ｂ）においては、塗り潰し濃度が濃いほど、被写体までの距離が遠い）。
〈ステップＳ１４：撮影時レンズＦ値取得〉
フラッシュ光の到達距離を算出するのに必要となるため、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、撮影時に設定されるレンズＦ値を取得する。
〈ステップＳ１５：撮影感度取得〉
フラッシュ光の到達距離を算出するのに必要となるため、カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、撮影感度、通常の場合は、撮影時に設定されるＩＳＯ感度、を取得する。
〈ステップＳ１６：フラッシュ光到達距離算出〉
カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、撮影時に設定されるレンズＦ値（ステップＳ１４）とＩＳＯ感度（ステップＳ１５）とから、次式により、フラッシュ光の到達距離Ｌを算出する。
Ｌ ＝ （ＧＮＯ／Ｆ値） × ＩＳＯ感度（段数）
ここで、ＧＮＯは、ガイドナンバであり、ＩＳＯ感度（段数）は、ＩＳＯ感度を段数であらわしたもので、ＩＳＯ１００を１段とし、ＩＳＯ２００は２段、ＩＳＯ４００は３段となる。

〈ステップＳ１７：フラッシュ光到達エリア算出〉
カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、上式によりステップＳ１６において算出したフラッシュ光到達距離Ｌと、ステップＳ１３においてブロック毎に算出した被写体距離との比較を行う。この比較の結果、
フラッシュ光到達距離Ｌ≧被写体距離
であれば、フラッシュ光が被写体に到達するブロックということになる。また、
フラッシュ光到達距離Ｌ ＜ 被写体距離
であれば、フラッシュ光が被写体に到達しないブロックということになる。
〈ステップＳ１８：フラッシュ光到達距離表示〉
カメラプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４−３は、スルー画像の表示に際し、ステップＳ１７で得られたフラッシュ光が届かないブロックを、例えば、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）表示処理により、ＬＣＤモニタ１０の画面上に他のブロックと識別可能として、表示する。この場合、フラッシュ光が届かないブロックのＯＳＤ表示には、目立つ色を使用して撮像画像に重畳するなどして表示するようにする。該当ブロックを点滅表示するようにしてもよい。

なお、全てのブロックで、フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、フラッシュ光が到達しない旨のメッセージを表示したり、フラッシュ光を強制的にオフに設定したりしてもよい。また、このように全てのブロックで、フラッシュ光が到達しないと判定された場合に、どのようにカメラ設定を変更したらよいかをアドバイスするアドバイス情報を表示するようにしてもよい。
フラッシュ光が届かないブロックを、ＯＳＤ表示処理でＬＣＤモニタ１０の画面上に表示する場合の表示画面の例を、図８〜図１０に示している。図８は、ＬＣＤモニタ１０の画面上に表示されるスルー画像の例である。このようなスルー画像の表示に際し、フラッシュ光到達距離表示モードがオンに設定されていると、図９のように画面を水平方向および垂直方向にブロック分割し、フラッシュ光到達距離よりも遠い被写体のブロック（斜線で示したブロック）をチェックする。そして、最終的にＬＣＤモニタ１０の画面上には、図１０のように表示される。図１０に斜線で示された部分が、他の部分と異なる色で表示される部分であり、この部分を点滅させたり、さらに警告音を発したりしてユーザーが認識し易くなるようにしてもよい。

このようにすれば、フラッシュ光が到達しない領域を撮影する前にスルー画像で色を変更したり、点滅させて表示することにより、フラッシュを発光させる必要があるか否かをユーザーが判定することができ、より効果的にフラッシュを発光させることができるようになる。また、撮像装置と被写体との間の被写体距離を測定する測距手段にマルチラインセンサを搭載した位相差方式の測距ユニットを用いることにより、距離情報を３次元的に取得することができ、撮影画面内の複数の被写体に対して距離分布情報を取得することが可能となる。また、全てのブロックにフラッシュ光が到達しない場合に、警告メッセージを表示したり、警告音を発したりすることによって、ユーザーに注意を喚起することができる。さらに、そのような場合に、フラッシュ発光設定を強制的にオフとすることにより無駄なフラッシュ発光を防ぐことができる。また、そのような場合に、設定変更のためのアドバイス表示を行うことによって、警告メッセージ表示や警告音が発せられた際に、どのように設定を変更すればよいか迷うこともなくなる。

１ サブ液晶ディスプレイ（サブＬＣＤ）
２ レリーズボタン
３ ストロボ発光部
４ モード切替ダイヤル
５ 測距ユニット
６ リモートコントロール受光部（リモコン受光部）
７ 鏡胴ユニット
８ オートフォーカス表示用発光ダイオード（ＡＦＬＥＤ）
９ ストロボ表示用発光ダイオード（ストロボＬＥＤ）
１０ 液晶ディスプレイモニタ（ＬＣＤモニタ）
１１ 光学ファインダ
１２ ズームボタン
１３ 電源スイッチ
１４ 操作ボタン群
１５ メモリカード収納部
１０１ 撮像素子
１０２ フロントエンド部（Ｆ／Ｅ部）
１０３ ＳＤＲＡＭ（シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ）
１０４ カメラプロセッサ
１０７ ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
１０８ ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
１０９ サブＣＰＵ（サブ中央処理部）
１１０ 操作部
１１１ サブＬＣＤドライバ
１１３ ブザー
１１４ ストロボ回路
１１５ 音声記録ユニット
１１６ 音声再生ユニット
１１７ ＬＣＤドライバ
１１８ ビデオアンプ（ビデオ増幅器）
１１９ ビデオコネクタ
１２０ 内蔵メモリ
１２１ メモリカードスロット
１２２ ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コネクタ
１２３ シリアルインタフェース部
１２４ 温度センサ
７−１ ズーム光学系
７−１ａ ズームレンズ系
７−１ｂ ズームモータ
７−２ フォーカス光学系
７−２ａ フォーカスレンズ系
７−２ｂ フォーカスモータ
７−３ 絞りユニット
７−３ａ 絞り
７−３ｂ 絞りモータ
７−４ シャッタユニット
７−４ａ シャッタ
７−４ｂ シャッタモータ
７−５ モータドライバ
１０２−１ 相関２重サンプリング部（ＣＤＳ）
１０２−２ 自動利得制御部（ＡＧＣ）
１０２−３ Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換部
１０２−４ タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１０４−１ 第１の撮像信号処理ブロック
１０４−２ 第２の撮像信号処理ブロック
１０４−３ ＣＰＵ（中央処理部）ブロック
１０４−４ ローカルＳＲＡＭ（ローカルスタティックランダムアクセスメモリ）
１０４−５ ＵＳＢ処理ブロック
１０４−６ シリアル処理ブロック
１０４−７ ＪＰＥＧコーデック（ＣＯＤＥＣ）ブロック
１０４−８ リサイズ（ＲＥＳＩＺＥ）ブロック
１０４−９ ビデオ信号表示ブロック
１０４−１０ メモリカードコントローラブロック
１１５−１ 音声記録回路
１１５−２ マイクアンプ（マイク増幅器）
１１５−３ マイク（マイクロフォン）
１１６−１ 音声再生回路
１１６−２ オーディオアンプ（オーディオ増幅器）
１１６−３ スピーカー
１２３−１ シリアルドライバ回路
１２３−２ シリアルコネクタ

特開２００５−３００５８４号公報 特許第４３０８６８１号公報

Claims (9)

1. 被写体像を撮像して被写体像を得るための撮像手段と、
   被写体に向けてフラッシュ光を投射するフラッシュ発光手段と、
   前記撮像手段を介して撮影画像を取得する画像取得手段と、
   スルー画像を含む前記撮像手段により取得された撮影画像を表示するための画像表示手段と、
   を備えた撮像装置において、
   位相差方式の測距ユニットからなり、当該撮像装置と被写体との間の被写体距離を測定する測距手段と、
   前記撮影画像の画面を水平方向および垂直方向の２次元にブロック分割したブロック単位で、前記測距手段により被写体距離情報を取得する距離情報取得手段と、
   前記フラッシュ発光手段による撮影時のフラッシュ光の到達距離を算出する光到達距離算出手段と、
   前記光到達距離算出手段で算出した光到達距離と前記距離情報取得手段で取得した前記ブロック単位の前記被写体距離情報とに基づいて、前記ブロック単位で、前記フラッシュ光が被写体に到達するか否かを判定する光到達判定手段と、
   前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、前記画像表示手段へのスルー画像の表示形態を他のブロックと異ならせる表示制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックの色を他のブロックとは異ならせて表示する表示形態とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記表示制御手段は、前記スルー画像の表示形態を、前記フラッシュ光が到達しないと判定されたブロックについては、当該ブロックを点滅表示として、他のブロックと異ならせた表示形態とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記測距手段は、マルチラインセンサを搭載した位相差方式の測距ユニットであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告メッセージを表示させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、警告音を発生させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、前記フラッシュ発光手段によるフラッシュ発光設定をオフとする手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
8. 前記表示制御手段は、前記画像表示手段へのスルー画像の表示に際し、全てのブロックで前記フラッシュ光が到達しないと判定された場合には、どのように設定を変更すべきかを提示して適切な設定変更を促すアドバイス表示をする手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
9. 撮像機能部を有し、且つ前記撮像機能部として、請求項１〜請求項８のいずれか１項の撮像装置を含むことを特徴とする電子機器。