(57)【要約】【課題】正常な発光量制御を行うことが可能な撮像装置を提供【解決手段】固体撮像素子５と、発光部１２と、被写体までの距離情報を生成する測距部１１ｂと、本撮影前に発光部１２に予備発光を行わせる予備発光制御部１１ｇと、予備発光時に固体撮像素子５から得られる撮像信号に基づいて本撮影時に必要な第一の発光量を決定する第一の発光量決定部１１ｃと、本撮影前に測距部１１ｂで生成される距離情報に基づいて本撮影時に必要な第二の発光量を決定する第二の発光量決定部１１ｄと、本撮影前の事前撮影時に決まる被写体の明るさに応じて第一の発光量と第二の発光量を重み付け加算する際の重み付け割合を決定する重み付け割合決定部１１ｅと、第一の発光量と第二の発光量とを該重み付け割合で重み付け加算して本撮影時に必要な第三の発光量を演算する第三の発光量演算部１１ｆと、本撮影時に第三の発光量で本発光を行わせる本発光制御部１１ｆｈとを備える。【選択図】図２
2010152285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
発光手段と、
被写体までの距離情報を生成する距離情報生成手段と、
本撮影前に前記発光手段に予備発光を行わせる予備発光制御手段と、
前記予備発光時に前記固体撮像素子から得られる撮像信号に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第一の発光量を決定する第一の発光量決定手段と、
前記本撮影前に前記距離情報生成手段で生成される距離情報に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第二の発光量を決定する第二の発光量決定手段と、
前記本撮影前に行われる事前撮影時に決まる撮影条件に応じて、前記第一の発光量と前記第二の発光量とを重み付け加算する際の重み付け割合を決定する重み付け割合決定手段と、
前記第一の発光量と前記第二の発光量とを前記重み付け割合にしたがって重み付け加算して、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第三の発光量を演算する第三の発光量演算手段と、
前記本撮影時に、前記第三の発光量で前記発光手段により本発光を行わせる本発光制御手段とを備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記撮影条件が被写体の明るさに対応する明るさ情報である撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の撮像装置であって、
前記明るさ情報がシャッタ速度であり、
前記重み付け割合決定手段が、前記シャッタ速度が閾値よりも速い場合に、前記第二の発光量の重み付け割合を１００％にする撮像装置。
【請求項４】
請求項２記載の撮像装置であって、
前記明るさ情報がシャッタ速度であり、
前記重み付け割合決定手段が、前記シャッタ速度が速いほど、前記第二の発光量の重み付け割合を大きくする撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記第一の発光量決定手段が、前記第二の発光量の重み付け割合が１００％と決定された場合にはその動作を停止し、
前記第二の発光量決定手段が、前記第一の発光量の重み付け割合が１００％と決定された場合にはその動作を停止する撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づいて顔を検出する顔検出手段を備え、
前記重み付け割合決定手段が、前記撮影条件に加え、前記顔検出手段による顔検出結果も考慮して前記重み付け割合を決定する撮像装置。
【請求項７】
請求項６記載の撮像装置であって、
前記予備発光制御手段が、前記事前撮影後に前記顔検出手段により顔検出がなされた場合には、前記顔が存在するエリアの露光期間中に前記予備発光を行わせ、
前記第一の発光量決定手段が、当該エリアから得られる撮像信号に基づいて前記第一の発光量を決定する撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記固体撮像素子の前面に配置される撮影レンズと、
前記撮影レンズを移動させる駆動モータと、
前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づいて、被写界のコントラストを表すコントラスト情報を算出し、前記撮影レンズの複数の位置にて算出されるコントラスト情報に基づいて前記撮影レンズのピント位置を決定するコントラストＡＦ制御を行うコントラストＡＦ手段とを備え、
前記距離情報生成手段が、前記駆動モータの駆動パルス数から前記距離情報を生成する撮像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記第二の発光量の重み付け割合が閾値以上であった場合に警告を行う警告手段を備える撮像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記本撮影によって得られた画像データと、前記本撮影時に発光された第三の発光量を演算する際に用いられた前記重み付け割合の情報とを対応付けて記録する記録手段とを備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子と発光手段とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価で複雑なタイミング発生回路を必要とせず且つ単一電源で動作して消費電力も少ない等の理由により、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子を撮像装置に採用するケースが増えている。一般に、固体撮像素子を搭載する撮像装置では、本撮影の前に、フラッシュを発光させないで露光する非発光露光を行って固体撮像素子から得た撮像信号と、フラッシュを予備発光させて露光する予備発光露光を行って固体撮像素子から得た撮像信号とを用いて、本撮影時のフラッシュ発光量を決める発光制御が行われる。
【０００３】
ＣＭＯＳ型の固体撮像素子では、ライン単位で信号を読み出すため、ライン毎に露光開始時間がずれてしまう。このため、被写体が明るく、シャッタ速度が速くなる撮影条件では、例えば図１０に示したように、露光期間が他のラインの露光期間と重ならないラインが存在してしまう。この結果、図１０に示すように、固体撮像素子全体の露光期間の真ん中でフラッシュの予備発光を行った場合、その予備発光による被写体からの反射光を全てのラインで受光させることができなくなり、正常な発光量の演算を行うことが難しい。なお、シャッタ速度が遅い（各ラインの露光時間が長い）場合は、図１に示す平行四辺形の上辺と下辺が長くなるため、予備発光による被写体からの反射光を全てのラインで受光させることができるようになる。したがって、この場合は正常な発光量の演算を行うことができる。
【０００４】
特許文献１には、シャッタ速度が速い場合、予備発光による被写体からの反射光が全てのラインで受光可能となるように、読み出し水平画素数、駆動周波数、水平ブランキング時間、読み出し垂直画素数等のパラメータを変えることで、正常な発光量の演算を可能にする技術が開示されている。
【０００５】
しかし、特許文献１のようにパラメータを変える方法では、パラメータの変更に制約があるため、予備発光による被写体からの反射光が全てのラインで受光可能にできないケースも出てきてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３５８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影シーンに応じて最適な発光量制御を行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、固体撮像素子と、発光手段と、被写体までの距離情報を生成する距離情報生成手段と、本撮影前に前記発光手段に予備発光を行わせる予備発光制御手段と、前記予備発光時に前記固体撮像素子から得られる撮像信号に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第一の発光量を決定する第一の発光量決定手段と、前記本撮影前に前記距離情報生成手段で生成される距離情報に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第二の発光量を決定する第二の発光量決定手段と、前記本撮影前に行われる事前撮影時に決まる撮影条件に応じて、前記第一の発光量と前記第二の発光量とを重み付け加算する際の重み付け割合を決定する重み付け割合決定手段と、前記第一の発光量と前記第二の発光量とを前記重み付け割合にしたがって重み付け加算して、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第三の発光量を演算する第三の発光量演算手段と、前記本撮影時に、前記第三の発光量で前記発光手段により本発光を行わせる本発光制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮影シーンに応じて最適な発光量制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置（ここではデジタルカメラ）の概略構成を示す図である。
図示するデジタルカメラの撮像系は、撮影レンズ１と、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子５と、この両者の間に設けられた絞り２と、赤外線カットフィルタ３と、光学ローパスフィルタ４とを備える。
【００１２】
デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１は、キセノン管やＬＥＤ等によって光を発する発光手段である発光部１２を制御したり、レンズ駆動部８を制御して撮影レンズ１の位置をフォーカス位置に調整したりズーム調整を行ったりし、絞り駆動部９を介し絞り２の開口量を制御して露光量調整を行ったりする。
【００１３】
又、システム制御部１１は、撮像素子駆動部１０を介して固体撮像素子５を駆動し、撮影レンズ１を通して撮像した被写体画像を撮像信号として出力させる。システム制御部１１には、操作部１４を通してユーザからの指示信号が入力される。
【００１４】
デジタルカメラの電気制御系は、更に、固体撮像素子５の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部６と、このアナログ信号処理部６から出力されたＲＧＢの色信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路７とを備え、これらはシステム制御部１１によって制御される。
【００１５】
更に、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ１６と、メインメモリ１６に接続されたメモリ制御部１５と、補間演算やガンマ補正演算，ＲＧＢ／ＹＣ変換処理等を行って画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、デジタル信号処理部１７で生成された画像データをＪＰＥＧ形式に圧縮したり圧縮画像データを伸張したりする圧縮伸張処理部１８と、測光データを積算しデジタル信号処理部１７が行うホワイトバランス補正のゲインを求める積算部１９と、着脱自在の記録媒体２１が接続される外部メモリ制御部２０と、カメラ背面等に搭載された液晶表示部２３が接続される表示制御部２２とを備え、これらは、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
【００１６】
図２は、図１に示すシステム制御部の機能ブロックを示した図である。システム制御部１１には、コントラストＡＦ制御部１１ａと、測距部１１ｂと、第一の発光量決定部１１ｃと、第二の発光量決定部１１ｄと、重み付け割合決定部１１ｅと、第三の発光量演算部１１ｆと、予備発光制御部１１ｇと、本発光制御部１１ｈとが含まれる。
【００１７】
コントラストＡＦ制御部１１ａは、レンズ駆動部８を介して撮影レンズ１をステップ駆動しながら固体撮像素子５により撮像を行い、この撮像によってＡ／Ｄ変換回路７から出力される撮像信号の高域周波数成分データに基づいて、被写界のコントラストを表すコントラスト情報を算出し、撮影レンズ１の複数の位置にて算出されるコントラスト情報に基づいて撮影レンズ１のピント位置を決定するコントラストＡＦ制御を行う。
【００１８】
測距部１１ｂは、レンズ駆動部８に含まれるレンズ駆動用のモータの駆動パルス数から、固体撮像素子５から被写体までの距離情報を生成する。レンズ駆動部８は、撮影レンズ１の位置を、至近合焦位置及び無限遠合焦位置からの駆動パルス数としてカウントする。駆動パルスは、例えばレンズ駆動用のモータの出力軸に装着されたフォトインタラプタ等のエンコーダが出力するパルスとして定義する。駆動パルス数は撮影レンズ１の位置に対応し、撮影レンズの位置は被写体までの距離に対応する。このため、固体撮像素子５から被写体までの距離と、撮影レンズ１の位置とを対応付けたテーブルを予め持っておくことで、駆動パルス数から、被写体までの距離情報を生成することができる。
【００１９】
予備発光制御部１１ｇは、本撮影の前に発光部１２に対して予備発光を行わせる制御を行う。
【００２０】
第一の発光量決定部１１ｃは、予備発光制御部１１ｇの制御によって実施された予備発光時に固体撮像素子５から得られる撮像信号に基づいて、本撮影時に必要な発光部１２による第一の発光量を決定する。具体的には、発光部１２による発光を行わないで被写体を撮像する非発光露光と、発光部１２による予備発光を行って被写体を撮像する予備発光露光とを実施し、非発光露光により固体撮像素子５から得られた撮像信号と、予備発光露光により固体撮像素子５から得られた撮像信号とに基づき、予備発光に対し何倍の発光量で発光すれば第一の発光量となるかを決定する。第一の発光量は、撮像信号に基づいて決定されるため、被写体が極端に明るい場合（露光時間が短い場合）以外は、その精度を高く保つことができる。
【００２１】
第二の発光量決定部１１ｄは、本撮影前に測距部１１ｂで生成される距離情報に基づいて、本撮影時に必要な発光部１２による第二の発光量を決定する。例えば、被写体までの距離に応じて必要な発光量は変化するため、距離情報と必要な発光量とを対応付けたテーブルを持っておき、このテーブルと、測距部１１ｂで生成された距離情報とを用いて第二の発光量を生成する。もちろん、単位距離あたりの発光量のデータを持っておき、このデータと距離情報とから演算により第二の発光量を決定しても良い。第二の発光量は、距離情報に基づいて決定されるため、第一の発光量よりも精度は劣るが、被写体が暗い場合（露光時間が長い場合）と明るい場合（露光時間が短い場合）でも、その精度に差は生じない。
【００２２】
第三の発光量演算部１１ｆは、第一の発光量と第二の発光量とを重み付け割合決定部１１ｅで決定された重み付け割合にしたがって重み付け加算して、本撮影時に必要な発光部１２による第三の発光量を演算する。
【００２３】
重み付け割合決定部１１ｅは、本撮影前に行われる事前撮影（ＡＥ・ＡＦ用の撮影）時に決まる撮影条件（具体的には被写体の明るさに対応する情報である明るさ情報）に応じて、第一の発光量と第二の発光量とを重み付け加算する際の重み付け割合を決定する。明るさ情報は、例えばシャッタ速度である。シャッタ速度は、被写体が暗いほど遅くなり、被写体が明るいほど速くなるため、被写体の明るさに対応する情報として用いることができる。
【００２４】
重み付け割合決定部１１ｅは、第一の発光量の重み付け割合が１００％であった場合、第二の発光量決定部１１ｄの動作を停止し、第一の発光量決定部１１ｃにのみ第一の発光量を決定するよう指示を出す。重み付け割合決定部１１ｅは、第二の発光量の重み付け割合が１００％であった場合、第一の発光量決定部１１ｃの動作を停止し、第二の発光量決定部１１ｄにのみ第二の発光量を決定するよう指示を出す。
【００２５】
本発光制御部１１ｈは、本撮影時に、第三の発光量で発光部１２により本発光を行わせる。なお、これまで述べてきた発光量とは、例えば光の発光時間のことを示す。
【００２６】
以下、図１に示すデジタルカメラの動作について説明する。
【００２７】
図３は、図１に示すデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。撮影モードに設定され、操作部１４に含まれるシャッタボタンが半押しされて事前撮影の指示がなされると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、システム制御部１１は、固体撮像素子５により事前撮影を実施し、これにより固体撮像素子５から得られる撮像信号に基づいてＡＥ・ＡＦ処理を行う（ステップＳ２）。ＡＥ処理によって決まった露出値に基づく撮影条件（絞り値やシャッタ速度）や、ＡＦ処理によって得られた駆動パルス数等の情報は内蔵メモリに記憶される。
【００２８】
次に、システム制御部１１は、内蔵メモリに記憶された撮影条件から明るさ情報（ここではシャッタ速度）を取得する（ステップＳ３）。次に、システム制御部１１は、内蔵メモリの駆動パルス数から被写体までの距離情報を生成する（ステップＳ４）。
【００２９】
次に、システム制御部１１は、ステップＳ３で取得した被写体の明るさ情報から、第一の発光量と第二の発光量の重み付け割合を決定する（ステップＳ５）。重み付け割合の決定方法には様々なものがあるが、以下に例を列挙する。
【００３０】
（第一の例）
予備発光による被写体からの反射光が固体撮像素子５の全てのラインで受光可能とならなくなるときのシャッタ速度の最遅値を閾値とし、ステップＳ３で取得したシャッタ速度が閾値よりも速いときには、第一の発光量の重み付け割合を０％、第二の発光量の重み付け割合を１００％とする。一方、シャッタ速度が閾値よりも遅いときには、第一の発光量の重み付け割合を１００％、第二の発光量の重み付け割合を０％とする。
【００３１】
（第二の例）
上記閾値までに更に段階的に閾値を設定し、シャッタ速度が閾値よりも速くなる毎に、第一の発光量の重み付け割合を減らしていく。つまり、シャッタ速度が速いほど第二の発光量の重み付け割合を大きくするようにする。
【００３２】
次に、システム制御部１１は、シャッタボタンが全押しされて本撮影の指示がなされたかどうかを判定し、シャッタボタンが全押しされると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ５で決定した重み付け割合のうち、第一の発光量と第二の発光量のいずれか一方の重み付け割合が１００％かどうかを判定する（ステップＳ７）。
【００３３】
第一の発光量と第二の発光量のいずれかも重み付け割合が１００％でなかった場合（ステップＳ７：ＮＯ）、システム制御部１１は、ステップＳ４で生成した距離情報に基づいて第二の発光量を決定する（ステップＳ８）。
【００３４】
次に、システム制御部１１は、非発光露光を行い（ステップＳ９）、その後、予備発光露光を行う（ステップＳ１０）。なお、非発光露光と予備発光露光における露出は、例えばステップＳ２のＡＥ処理で求めたものと同じである。次に、システム制御部１１は、非発光露光と予備発光露光とで得られた撮像信号から第一の発光量を決定する（ステップＳ１１）。
【００３５】
図４は、図３に示すステップＳ１１での第一の発光量の決定処理の一例を示すフローチャートである。まず、システム制御部１１は、非発光露光により得られた撮像信号をエリア分割し、各エリアの平均輝度（以下、非発光輝度という）を算出する（ステップＳ２１）。次に、システム制御部１１は、予備発光露光により得られた撮像信号をエリア分割し、各エリアの平均輝度（以下、予備発光輝度という）を算出する（ステップＳ２２）。
【００３６】
次に、システム制御部１１は、同一エリアの予備発光輝度から非発光輝度を減算することにより、被写体から反射してきた光の輝度（以下、反射輝度という）を求める（ステップＳ２３）。次に、エリア毎に中央重点の重みを付けて、反射輝度、非発光輝度それぞれの重み付け平均を求める（ステップＳ２４）。
【００３７】
次に、システム制御部１１は、下式により、予備発光に対して何倍の発光倍率で発光すれば第一の発光量となるかを演算する（ステップＳ２５）。下記式の目標輝度とは、本撮影時において一般的に必要とされる所定の輝度のことを言い、予め定められたものを用いる。
発光倍率＝（目標輝度−非発光輝度）／反射輝度
【００３８】
次に、システム制御部１１は、ステップＳ２５で求めた発光倍率を満たす発光時間を求める（ステップＳ２６）。発光部１２は、発光管により特性が異なるため、発光時間は予めルックアップテーブル等にて発光倍率と対応させておく。このような処理により、第一の発光量を発光時間として決定することができる。
【００３９】
図３に戻り、ステップＳ１１の後、システム制御部１１は、第一の発光量と第二の発光量を、ステップＳ５で決定された重み付け割合で加算して第三の発光量を演算する（ステップＳ１２）。そして、固体撮像素子５により本撮影を実施し、この本撮影時に、発光部１２には第三の発光量で発光を行わせる（ステップＳ１３）。
【００４０】
ステップＳ７において、第一の発光量の重み付け割合が１００％であった場合、システム制御部１１は、第二の発光量の決定処理は行わず、ステップＳ９に処理を移行する。
【００４１】
ステップＳ７において、第二の発光量の重み付け割合が１００％であった場合、システム制御部１１は、ステップＳ４で生成した距離情報に基づいて第二の発光量を決定する（ステップＳ１４）。その後、システム制御部１１は、第一の発光量の決定処理を行わずにステップＳ１２に処理を移行する。
【００４２】
以上のように、図１に示すデジタルカメラによれば、被写体が明るい場合（シャッタ速度が速い場合）には、距離情報に基づいて決定した第二の発光量の重み付け割合を１００％にした第三の発光量、または、距離情報に基づいて決定した第二の発光量の重み付け割合を、撮像信号に基づいて決定した第一の発光量の重み付け割合よりも多くした第三の発光量によって本撮影時の発光を行うことができる。このため、第一の発光量だけでは正常に発光制御ができないような場合でも、発光制御を正常に行うことができる。
【００４３】
また、被写体が暗い場合（シャッタ速度が遅い場合）には、撮像信号に基づいて決定した第一の発光量の重み付け割合を１００％にした第三の発光量、または、撮像信号に基づいて決定した第一の発光量の重み付け割合を、距離情報に基づいて決定した第二の発光量の重み付け割合よりも多くした第三の発光量によって本撮影時の発光を行うことができる。このため、被写体が暗い場合には、発光制御を高精度に行うことができる。
【００４４】
また、図１に示すデジタルカメラによれば、シャッタ速度が速いほど第二の発光量の重み付け割合を大きくするといった、重み付け割合の段階的な変更も可能である。このため、撮影シーン毎に細かな発光制御が可能となると共に、発光量のハンチングを防ぐことができる。この結果、利用者に違和感を与えない発光制御を実現することができる。
【００４５】
また、図１に示すデジタルカメラによれば、第一の発光量の重み付け割合が１００％だったときには、第二の発光量の決定処理を行わないようにし、第二の発光量の重み付け割合が１００％だったときには、第一の発光量の決定処理を行わないようにしているため、電力消費の削減、シャッタータイムラグの低減が可能となる。
【００４６】
また、図１に示すデジタルカメラによれば、コントラストＡＦ処理で得られた駆動パルス数を用いて距離情報を生成することができるため、被写体までの距離を測定する専用の手段を設ける必要がなく、小型化及び低コスト化が可能となる。
【００４７】
以下、図１に示すデジタルカメラの変形例について説明する。
【００４８】
（第一の変形例）
第一の変形例では、図１に示すデジタルカメラに、固体撮像素子５から出力される撮像信号に基づいて顔を検出する顔検出部を追加した構成とし、この顔検出部によって顔が検出された場合には、システム制御部１１が、被写体の明るさ情報に応じて決定した重み付け割合を変更するものとしている。
【００４９】
図５は、第一の変形例のデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。図５において図３と同じ処理には同一符号を付してある。
【００５０】
ステップＳ６でシャッタボタンが全押しされた場合、システム制御部１１は、事前撮影によって得られた撮像信号に基づいて顔が検出されたかどうかを判定し、顔が検出されていた場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、顔検出部からの顔検出情報に応じて、ステップＳ５で決定した重み付け割合を変更し（ステップＳ１６）、図３のステップＳ７に移行する。
【００５１】
例えば、図６に示す撮影条件において、網掛けをしたエリアで顔が検出された場合を考える。図６に示した撮影条件の場合、固体撮像素子５全体では、予備発光による被写体からの反射光が全てのラインで受光可能ではないため、ステップＳ５で決定される重み付け割合は第二の発光量が１００％になるか若しくは相対的に多くなる。
【００５２】
一方、網掛けをしたエリアでは、予備発光による被写体からの反射光が全てのラインで受光可能となる。このため、顔が存在する網掛けのエリアから得られる撮像信号のみを用いて第一の発光量を演算すれば、発光制御を正常に行うことが可能である。
【００５３】
そこで、第一の変形例のデジタルカメラでは、ステップＳ５で決定した重み付け割合が、第二の発光量が１００％若しくは相対的に多い場合でも、顔検出がなされた場合には、第一の発光量を１００％若しくは相対的に多くするようにしている。そして、第一の発光量を決定する際には、予備発光を行うタイミングを、検出された顔が含まれるエリアの各ラインの露光時間が重なるタイミングに設定して、予備発光を行うようにする。例えば、図６に示すように、網掛けをしたエリアで顔が検出された場合には、このエリア内の全てのラインが予備発光による被写体からの反射光を受光可能となるように、図示したような予備発光タイミングを設定する。そして、第一の発光量決定部１１ｃでは、上記網掛けエリアから得られた撮像信号に基づいて第一の発光量を決定すれば良い。
【００５４】
このように、顔検出結果に応じて重み付け割合を変更することで、第一の発光量によって発光制御を行う割合を増やすことができ、発光制御を高精度に行える確率を上げることができる。
【００５５】
なお、システム制御部１１は、検出された顔の大きさや数等により、重み付け割合を変更しても良い。例えば、顔の大きさが大きいほど第一の発光量の重み付け割合を大きくする等の方法を採用しても良い。また、以上の説明では、被写体の明るさ情報に応じて重み付け割合を決定した後に、顔検出結果に基づいて重み付け割合を変更するものとしたが、これに限らない。例えば、ステップＳ５の時点で顔検出がなされているかを判定し、被写体の明るさ情報と、顔検出結果とに基づいて重み付け割合を決定するようにしても良い。
【００５６】
（第二の変形例）
図７は、第二の変形例のデジタルカメラのシステム制御部の機能ブロック図である。図７に示すように、第二の変形例のデジタルカメラのシステム制御部１１は、図２に示した機能ブロックに警告部１１ｉを追加したものとなっている。
【００５７】
警告部１１ｉは、重み付け割合決定部１１ｅによって決定された第二の発光量の重み付け割合が閾値以上であった場合に、表示部２３に警告画面を表示して、利用者に警告を行う。
【００５８】
図８は、第二の変形例のデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。図８において図３と同じ処理には同一符号を付してある。
【００５９】
ステップＳ５で重み付け割合を決定後、システム制御部１１は、決定した第二の発光量の重み付け割合が閾値以上かどうかを判定する（ステップＳ１７）。第二の発光量の重み付け割合が閾値以上であった場合、システム制御部１１は、警告画面を表示部２３に表示させて（ステップＳ１８）、図３のステップＳ６に移行する。
【００６０】
例えば閾値を５０％とすると、第二の発光量が５０％以上であった場合は、第三の発光量において第二の発光量の方が支配的となる。このため、発光制御の精度は第一の発光量が５０％以上のときに比べて低下する。そこで、このように発光制御の精度が低下するようなときには、その旨を警告することで、撮影を中止したり、マニュアル操作によって重み付け割合を変更したりといった操作を利用者に促すことができる。この結果、利用者の意図しない撮影が行われてしまうのを防ぐことができる。
【００６１】
なお、警告は、表示部２３への表示に限らず、音声による警告や、ＬＥＤ等のランプを光らせる等の警告であっても良い。
【００６２】
（第三の変形例）
第三の変形例のデジタルカメラは、図１に示すデジタルカメラのシステム制御部１１に、本撮影によって得られた画像データと、本撮影時に発光された第三の発光量を演算する際に用いられた重み付け割合の情報とを対応付けて記録する機能を追加したものとなっている。画像データに対応付ける情報としては、例えば図９に示したようなものが挙げられる。
【００６３】
このように、画像データに、その撮影時の撮影条件、発光制御の情報、顔検出の有無の情報を対応付けて記録することで、本撮影時の詳細を本撮影後に確認することができる。また、本撮影後の画像処理にこれらの情報を利用することができ、柔軟な画像処理が可能となる。
【００６４】
以上説明したように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００６５】
開示された撮像装置は、固体撮像素子と、発光手段と、被写体までの距離情報を生成する距離情報生成手段と、本撮影前に前記発光手段に予備発光を行わせる予備発光制御手段と、前記予備発光時に前記固体撮像素子から得られる撮像信号に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第一の発光量を決定する第一の発光量決定手段と、前記本撮影前に前記距離情報生成手段で生成される距離情報に基づいて、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第二の発光量を決定する第二の発光量決定手段と、前記本撮影前に行われる事前撮影時に決まる撮影条件に応じて、前記第一の発光量と前記第二の発光量とを重み付け加算する際の重み付け割合を決定する重み付け割合決定手段と、前記第一の発光量と前記第二の発光量とを前記重み付け割合にしたがって重み付け加算して、前記本撮影時に必要な前記発光手段による第三の発光量を演算する第三の発光量演算手段と、前記本撮影時に、前記第三の発光量で前記発光手段により本発光を行わせる本発光制御手段とを備える。
【００６６】
この構成により、第一の発光量決定手段によって決定された発光量と第二の発光量決定手段によって決定された発光量とを撮影条件に応じた割合で重み付け加算して得られる発光量で本撮影時に発光を行うことができる。このため、例えば、撮影条件から被写体が暗いと判断できるときには第一の発光量の重み付け割合を１００％にしたり、被写体が明るいと判断できるときには第二の発光量の重み付け割合を１００％にしたりすることで、撮影シーンによらず、常に最適な発光量制御を行うことができる。
【００６７】
開示された撮像装置は、前記撮影条件が被写体の明るさに対応する明るさ情報である。
【００６８】
開示された撮像装置は、前記明るさ情報がシャッタ速度であり、前記重み付け割合決定手段が、前記シャッタ速度が閾値よりも速い場合に、前記第二の発光量の重み付け割合を１００％にする。
【００６９】
この構成により、シャッタ速度が閾値よりも速い場合には距離情報に基づいて発光量制御がなされるため、正常に調光が可能となる。
【００７０】
開示された撮像装置は、前記明るさ情報がシャッタ速度であり、前記重み付け割合決定手段が、前記シャッタ速度が速いほど、前記第二の発光量の重み付け割合を大きくする。
【００７１】
この構成により、発光量のハンチングを防ぐことができる。
【００７２】
開示された撮像装置は、前記第一の発光量決定手段が、前記第二の発光量の重み付け割合が１００％と決定された場合にはその動作を停止し、前記第二の発光量決定手段が、前記第一の発光量の重み付け割合が１００％と決定された場合にはその動作を停止する。
【００７３】
この構成により、不要な手段の動作が禁止されるため、シャッタータイムラグを減らして高速化を図ることができる。
【００７４】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づいて顔を検出する顔検出手段を備え、前記重み付け割合決定手段が、前記撮影条件に加え、前記顔検出手段による顔検出結果も考慮して前記重み付け割合を決定する。
【００７５】
顔検出された場合には、予備発光を行う期間をその顔が存在するエリアに限定して第一の発光量を演算することで、被写体が明るい場合でも演算精度を向上させることができる。このため、例えば、顔が検出された場合には、第一の発光量の重み付け割合を増やすことができ、本撮影時の発光量の演算精度を向上させることができる。
【００７６】
開示された撮像装置は、前記予備発光制御手段が、前記事前撮影後に前記顔検出手段により顔検出がなされた場合には、前記顔が存在するエリアの露光期間中に前記予備発光を行わせ、前記第一の発光量決定手段が、当該エリアから得られる撮像信号に基づいて前記第一の発光量を決定する。
【００７７】
この構成により、被写体が明るい場合でも演算精度を向上させることができる。
【００７８】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子の前面に配置される撮影レンズと、前記撮影レンズを移動させる駆動モータと、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づいて、被写界のコントラストを表すコントラスト情報を算出し、前記撮影レンズの複数の位置にて算出されるコントラスト情報に基づいて前記撮影レンズのピント位置を決定するコントラストＡＦ制御を行うコントラストＡＦ手段とを備え、前記距離情報生成手段が、前記駆動モータの駆動パルス数から前記距離情報を生成する。
【００７９】
この構成により、被写体までの距離情報を生成する専用の手段を設ける必要がなく、小型化及び低コスト化が可能となる。
【００８０】
開示された撮像装置は、前記第二の発光量の重み付け割合が閾値以上であった場合に警告を行う警告手段を備える。
【００８１】
一般に、距離情報に基づいて演算した第二の発光量は、撮像信号に基づいて演算した第一の発光量よりも精度が劣る。このため、上記構成のように、精度が劣る第二の発光量重み付け割合が多くなった場合には警告を行うことで、撮影を中止したり、マニュアル操作によって重み付け割合を変更したりといった操作を利用者に促すことができる。この結果、利用者の意図しない撮影が行われてしまうのを防ぐことができる。
【００８２】
開示された撮像装置は、前記本撮影によって得られた画像データと、前記本撮影時に発光された第三の発光量を演算する際に用いられた前記重み付け割合の情報とを対応付けて記録する記録手段とを備える。
【００８３】
この構成により、本撮影時の詳細を本撮影後に確認することができる。また、本撮影後の画像処理に重み付け割合の情報を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置（ここではデジタルカメラ）の概略構成を示す図
【図２】図１に示すシステム制御部の機能ブロックを示した図
【図３】図１に示すデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャート
【図４】図３に示すステップＳ１１での第一の発光量の決定処理の一例を示すフローチャート
【図５】第一の変形例のデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャート
【図６】固体撮像素子の各ラインの露光時間と予備発光期間との関係を示す図
【図７】第二の変形例のデジタルカメラのシステム制御部の機能ブロック図
【図８】第二の変形例のデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャート
【図９】第三の変形例のデジタルカメラにおいて画像データと対応付けて記録される情報の一例を示す図
【図１０】固体撮像素子の各ラインの露光時間と予備発光期間との関係を示す図
【符号の説明】
【００８５】
５  固体撮像素子
１２  発光部
１１  システム制御部
１１ｂ  測距部
１１ｃ  第一の発光量決定部
１１ｄ  第二の発光量決定部
１１ｅ  重み付け割合決定部
１１ｆ  第三の発光量演算部
１１ｇ  予備発光制御部
１１ｈ  本発光制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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