(57)【要約】【課題】ストロボから異なる距離にある複数の被写体を撮影する場合にも適正な明るさとすることを可能とする撮像装置を提供すること。【解決手段】制御装置（システム制御装置２０）は、ストロボ２３を照射して撮影する際に、ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射影響度に応じて、分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定するようになっている。【選択図】図３
2014044345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像素子と、
前記被写体に照明光を照射させるストロボと、
前記撮像素子の出力信号から撮像画像の前記被写体の光量が露光不足である場合に、前記ストロボを発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置を、備える撮像装置であって、
前記制御装置は、
前記撮像画像を格子状の複数のエリアに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能と、
前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有し、
前記ストロボを照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御装置の前記ストロボ照射影響度判断機能は、ストロボを本発光する前に実施する予備発光時の撮像画像から得られるＹ値と、予備発光直前の撮像画像から得られるＹ値とを比較することで、ストロボの影響度を判断することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記分割ブロックごとに被写体との距離を算出する距離算出手段を更に有し、
前記制御装置の前記ストロボ照射影響度判断機能は前記距離測定手段で測定される分割ブロックごとの被写体との距離に応じてストロボの影響度を判断することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記距離算出手段は、２次元平面上で測距結果を算出することが可能な測距センサを使用して距離算出をすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記距離算出手段は、コントラストＡＦを実施して各分割ブロックごとにコントラストピーク位置に基づき距離算出をすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御装置の前記分割増幅機能は、複数に分割され且つ複数の画素を有する各ブロックの中心画素にデジタルゲインを設定して各ブロックのデジタルゲインとし、各ブロックにおける中心画素以外の画素の輝度が隣接する画素間で輝度差が生じないように、各ブロックの中心画素以外の画素のデジタルゲインを隣接するブロックの中心画素のデジタルゲインからの距離に応じて補間して決定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、詳細には、ストロボ調光制御機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラ等の撮像装置において、外光だけで撮影を行うと主被写体が露光不足となる場合に、露光量を補うために補助光を発光して撮影するストロボ撮影を行うことがある。
【０００３】
しかし、ストロボによる照射の影響は、ストロボから近いほど強く、ストロボから遠いほど弱くなるため、例えば主被写体が適正な明るさになったとしても背景は暗くなったり、撮影したい主要被写体が複数ある場合に、主要被写体それぞれのストロボからの距離が一定でない場合、どれかひとつの主要被写体のみが適正な明るさとなり、他の主要被写体が適正な明るさにならない。
【０００４】
このような問題に対処するため、撮影したい複数の被写体の距離差を算出し、距離差が小さければストロボ光を大きめにし、距離差が大きければストロボ光を小さめにしてゲインをかけることで光量を補うようにした撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この撮像装置では、複数の被写体を撮影する際に、被写体間の距離差が大きいほどストロボを発光したときにストロボの影響度が被写体ごとに異なり、輝度差が生じやすいことから、被写体間の距離差が小さいときにはストロボ光を大きめにし、被写体間の距離差が大きいときにはストロボ光を小さめにして画像に一様に大きめのゲインをかけることで明るさが適正な画像を得る手法を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の撮像装置では、被写体間の距離差が大きいときはストロボ光を小さくせざるをえず、全体的にゲインも高めになるため、全体としてノイズ感の強い画像になりやすく、ストロボから距離の異なる複数の被写体をストロボ光により撮影する場合に適正な明るさとするのが難しいものであった。
【０００６】
そこで、この発明は、ストロボから異なる距離にある複数の被写体を撮影する場合にも適正な明るさとする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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため、この発明は、被写体を撮像する撮像素子と、前記被写体に照明光を照射させるストロボと、前記撮像素子の出力信号から撮像画像の前記被写体の光量が露光不足である場合に、前記ストロボを発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置を、備える撮像装置であって、前記制御装置は、前記撮像画像を格子状の複数のエリアに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能と、前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有し、前記ストロボを照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように、撮像領域を格子状のブロックに分割し、各ブロックのストロボ発光による影響度を算出し、算出された影響度に応じたゲインを各ブロックごとでかけるようにすることで、ストロボから異なる距離にある複数の被写体を撮影する場合にも適正な明るさとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のデジタルスチルカメラの上面図、（ｃ）は（ａ）のデジタルスチルカメラの背面図である。
【図２】図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｃ）に示したデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図である。
【図３】図２のシステム制御装置のより詳細なブロック図である。
【図４】（ａ）はデジタルカメラから異なる距離にある複数の被写体が適正な明るさの撮影画像を示し、（ｂ）は（ａ）の複数の被写体をストロボ撮影したときの撮影画像の説明図である。
【図５】（ａ）はデジタルカメラから異なる距離にある複数の被写体が適正な明るさの撮影画像を示し、（ｂ）は（ａ）の撮影画像を格子状のブロックに分けて各ブロックにゲイン値を設定した例を示す説明図である。
【図６】図５（ｂ）の複数のブロックにおけるゲインの算出の説明図である。
【図７】ストロボ影響度とゲインとの関係を示す説明図である。
【図８】ストロボからの距離とゲインとの関係を示したゲイン特性線図である。
【図９】ストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定の説明のフローチャートである。
【図１０】一つの専用のレンズを測距用として有する補助撮像光学系が設けられたデジタルカメラの正面側の外観図である。
【図１１】図１０のデジタルカメラの背面側の外観図である。
【図１２】図１０のデジタルカメラの概略内部構造図を示す説明図である。、
【図１３】図１２の主光学系である撮像レンズをＡＦレンズに兼用する場合の光学系の説明図である。
【図１４】図１３の主光学系の撮像レンズとＡＦレンズによる測距の説明図である。
【図１５】図１３のＣＭＯＳセンサの出力信号とＡＦレンズからの光束を受光する受光センサの出力信号を測距に用いる場合の説明図である。
【図１６】二つのＡＦレンズを測距用の補助撮像光学系として有するデジタルカメラ１の正面側の外観図である。
【図１７】図１６のデジタルカメラの概略内部構造図を示した説明図である。
【図１８】図１６，図１７の測距用の補助撮像光学系を有する測距の説明図である。
【図１９】被写体までの距離とストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定の説明のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る撮像装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
［構成］
図１（ａ）は本発明の実施形態１に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラ（以下、「デジタルカメラ」という）を示す正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のデジタルスチルカメラの上面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のデジタルスチルカメラの背面図である。また、図２は、図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｃ）に示したデジタルカメラ内の制御回路（システム構成）の概要を示すブロック図である。
＜デジタルカメラの外観構成＞
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、本実施形態に係るデジタルカメラ１はカメラ本体１ａを有する。このカメラ本体１ａの上面側には、レリーズボタン（シャッタボタン、シャッタスイッチ）２、電源ボタン（電源スイッチ）３、撮影・再生切替ダイアル４が設けられている。
【００１１】
また、図１（ａ）に示すように、カメラ本体１ａの正面（前面）側には、撮像レンズユニットである鏡胴ユニット５、ストロボ発光部（フラッシュ）６、光学ファインダ７、測距用の補助撮像光学系８が設けられている。
【００１２】
更に、図１（ｃ）に示すように、カメラ本体１ａの背面側には、液晶モニタ（表示部）９、前記光学ファインダ７の接眼レンズ部７ａ、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３等が設けられている。
【００１３】
また、カメラ本体１ａの側面内部には、図１（ｃ）に示すように、撮影した画像データを保存するための図２のメモリカード１４を収納するメモリカード収納部１５が設けられている。
＜デジタルカメラ１の撮像システム＞
図２はデジタルカメラ１の撮像システムを示したもので、この撮像システムはシステム制御部としてのシステム制御装置（システム制御回路）２０を有する。このシステム制御装置２０には、デジタル信号処理ＩＣ等が用いられている。
【００１４】
このシステム制御装置２０は、デジタルカラー画像信号（デジタルＲＧＢ画像信号）を処理する画像処理回路（画像処理部）としての信号処理部２０ａと、この信号処理部２０ａや各部の制御を行う演算制御回路（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）２０ｂを有する。この信号処理部２０ａには補助撮像光学系８からの測距信号が入力され、演算制御回路２０ｂには操作部２１からの操作信号が入力される。
【００１５】
この操作部２１としては、上述したレリーズボタン（シャッタボタン）２、電源ボタン３、撮影・再生切替ダイアル４、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３等の撮像操作に関連したユーザーが操作可能な操作部分がある。
【００１６】
また、撮像システムは、システム制御装置２０により駆動制御される液晶モニタ（表示部）９、メモリカード１４、光学系駆動部（モータドライバ）２２、ストロボ２３を有する。このストロボ２３は、図１（ａ）のストロボ発光部６と、このストロボ発光部６に発光電圧を供給するメインコンデンサ２４を有する。更に、撮像システムは、データを一次保存するメモリ２５、及び通信ドライバ（通信部）２６等を有する。
【００１７】
また、撮像システムは、システム制御装置２０により駆動制御される鏡胴ユニット５を有する。
＜鏡胴ユニット５＞
この鏡胴ユニット５は、主要撮像光学系３０と、主要撮像光学系３０を介して入射する被写体画像を撮像する撮像部３１を有する。
【００１８】
この主要撮像光学系３０は、ズーム光学系（詳細図示略）を有する撮像レンズ（撮影レンズ）３０ａと、入射光束制御装置３０ｂを有する。
【００１９】
撮像レンズ３０ａは、操作部２１の広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１等の操作によるズーム時にズーム駆動されるズームレンズ（図示せず）、レリーズボタン２の半押し操作によるフォーカス時にフォーカス駆動されるフォーカスレンズ（図示せず）を有する。これらの図示しないレンズは、フォーカス時、ズーム時および電源ボタン３のＯＮ・ＯＦＦ操作によるカメラの起動・停止時に、機械的および光学的にレンズ位置を変えるようになっている。この電源ボタン３のＯＮ操作によるカメラの起動時には撮像レンズ３０ａが撮像開始初期位置まで進出し、電源ボタン３のＯＦＦ操作によるカメラの停止時には撮像レンズ３０ａが収納位置に収納される位置に縮小する。これらの構成には周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
このような撮像レンズ３０ａのズーム駆動、フォーカス駆動、起動・停止時の駆動制御は、メイン制御部（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）としての演算制御回路２０ｂにより動作制御される光学系駆動部（モータドライバ）２２により行われる。尚、演算制御回路２０ｂの動作制御は、光学系駆動部（モータドライバ）２２は、操作部２１の広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、電源ボタン３等からの操作信号に基づいて実行される。
【００２１】
また、入射光束制御装置３０ｂは、図示を省略した絞りユニットおよびメカシャッタユニットを有する。そして、この絞りユニットは被写体条件に合わせて絞り開口径の変更を行うとともに、シャッタユニットは同時露光による静止画撮影のためのシャッタ開閉動作を行うようになっている。この入射光束制御装置３０ｂの絞りユニットおよびメカシャッタユニットも、光学系駆動部（モータドライバ）２２により駆動制御される。この構成にも周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略している。
【００２２】
撮像部３１は、主要撮像光学系３０の撮像レンズ３０ａ及び入射光束制御装置（絞り・シャッタユニット）３０ｂを介して入射する被写体画像が受光面上に結像する撮像素子（撮像部）としてのＣＭＯＳセンサ（センサ部）３２と、ＣＭＯＳセンサ３２の駆動部３３と、ＣＭＯＳセンサ（センサ部）３２からの出力をデジタル処理して出力する画像信号出力部３４を有する。
【００２３】
ＣＭＯＳセンサ３２は、受光素子が多数２次元にマトリックス配列されていて、被写体光学像が結像されることにより、多数の受光素子に被写体光学像の光量に応じて電荷に変換されて蓄積される。このＣＭＯＳセンサ３２の多数の受光素子に蓄積された電荷は、駆動部３３から与えられる読出し信号のタイミングで画像信号出力部３４に出力される。尚、ＣＭＯＳセンサ３２を構成する複数の画素上にＲＧＢ原色フィルタ（以下、「ＲＧＢフィルタ」という）が配置されており、ＲＧＢ３原色に対応した電気信号（デジタルＲＧＢ画像信号）が出力される。この構成には周知の構成が採用される。
【００２４】
この画像信号出力部３４は、ＣＭＯＳセンサ３２から出力される画像信号を相関二重サンプリングして利得制御するＣＤＳ／ＰＧＡ３５と、ＣＤＳ／ＰＧＡ３５の出力をＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して出力するＡＤＣ３６を有する。このＡＤＣ３６からのデジタルカラー画像信号はシステム制御装置２０の信号処理部２０ａに入力されるようになっている。
＜システム制御装置２０＞
上述したようにシステム制御装置２０は、分割増幅機能を有する信号処理部（分割増幅機能）２０ａと、ストロボ照射影響度判断機能を有する演算制御回路（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）２０ｂを有する。
（信号処理部２０ａ）
この信号処理部２０ａは、図３に示したように、ＣＭＯＳセンサ３２から画像信号出力部３４を介して出力されるＲＡＷ−ＲＧＢデータを取り込むＣＭＯＳインターフェース（以下、「ＣＭＯＳＩ／Ｆ」という）４０と、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５を制御するメモリコントローラ４１と、取り込んだＲＡＷ−ＲＧＢデータを表示や記録が可能なＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換部４２と、表示や記録される画像データのサイズに合わせて画像サイズを変更するリサイズ処理部４３と、画像データの表示出力を制御する表示出力制御部４４と、画像データをＪＰＥＧ形成などで記録するためのデータ圧縮処理部４５と、画像データをメモリカードへ書き込み、又はメモリカードに書き込まれた画像データを読み出すメディアインターフェース（以下、「メディアＩ／Ｆ」という）４６を有する。また信号処理部２０ａは、取り込んだＲＡＷ−ＲＧＢデータによる撮像画像をゲイン処理等の信号処理のために複数のブロックに分割して、各ブロックごとに信号処理をする分割増幅機能部４７を有する。
（演算制御回路２０ｂ）
この演算制御回路２０ｂは、操作部２１からの操作入力情報に基づき、ＲＯＭ２０ｃに記憶された制御プログラムに基づいてデジタルカメラ１全体のシステム制御等を行う。
【００２５】
この演算制御回路２０ｂは、被写体までの距離を算出する距離算出部４８と、ストロボ照射影響度判断機能部４９を有する。
（メモリ２５）
メモリ２５であるＳＤＲＡＭには、ＣＭＯＳＩ／Ｆ４０に取り込まれたＲＡＷ−ＲＧＢデータが保存されると共に、ＹＵＶ変換部４２で変換処理されたＹＵＶデータ（ＹＵＶ形式の画像データ）が保存され、更に、データ圧縮処理部４５で圧縮処理されたＪＰＥＧ形成などの画像データ等が保存される。
【００２６】
なお、前記ＹＵＶデータのＹＵＶは、輝度データ（Ｙ）と、色差（輝度データと青色（Ｂ）データの差分（Ｕ）と、輝度データと赤色（Ｒ）の差分（Ｖ））の情報で色を表現する形式である。
［作用］
次に、前記したデジタルカメラ１のモニタリング動作と静止画撮影動作について説明する。
ｉ．基本的撮像動作
このデジタルカメラ１は、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。
【００２７】
先ず、撮影者が電源ボタン３をＯＮし、撮影・再生切替ダイアル４を撮影モードに設定することで、デジタルカメラ１が記録モードで起動する。電源ボタン３がＯＮされて、撮影・再生切替ダイアル４が撮影モードに設定されたことを制御部が検知すると、制御部である演算制御回路２０ｂはモータドライバ２２に制御信号を出力して、鏡胴ユニット５を撮影可能位置に移動させ、かつ、ＣＭＯＳセンサ３２、信号処理部２０ａ、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５、ＲＯＭ２０ｃ、液晶モニタ（表示部）９等を起動させる。
【００２８】
そして、主要撮像光学系である鏡胴ユニット５の主要撮像光学系３０の撮像レンズ３０ａ被写体に向けることにより、主要撮像光学系（撮像レンズ系）３０を通して入射される被写体画像がＣＭＯＳセンサ３２の各画素の受光面上に結像する。そして、ＣＭＯＳセンサ３２の受光素子から出力される被写体画像に応じた電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）は、ＣＤＳ／ＰＧＡ３５を介してＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６に入力され、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６により１２ビット（ｂｉｔ）のＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換する。
【００２９】
このＲＡＷ−ＲＧＢデータの撮像画像のデータは、信号処理部２０ａのＣＭＯＳインターフェース４０に取り込まれてメモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存される。
【００３０】
そして、信号処理部（分割増幅機能部）２０ａは、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出したＲＡＷ−ＲＧＢデータの撮像画像は複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに増幅のためのゲイン（デジタルゲイン）をかける（後述）等、必要な画像処理をかけて、ＹＵＶ変換部で表示可能な形式であるＹＵＶデータ（ＹＵＶ信号）に変換した後に、メモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５にＹＵＶデータとして保存させる、分割増幅機能を有する。
【００３１】
そして、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５からメモリコントローラ４１を介して読み出したＹＵＶデータは、表示出力制御部４４を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）９へ送られ、撮影画像（動画）が表示される。前記した液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像を表示しているモニタリング時においては、ＣＭＯＳインターフェース４０による画素数の間引き処理により１／３０秒の時間で１フレームを読み出している。
【００３２】
なお、このモニタリング動作時は、電子ファインダとして機能する液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像が表示されているだけで、まだレリーズボタン２が押圧（半押も含む）操作されていない状態である。
【００３３】
この撮影画像の液晶モニタ（ＬＣＤ）９への表示によって、撮影画像を撮影者が確認することができる。なお、表示出力制御部からＴＶビデオ信号として出力して、ビデオケーブルを介して外部のＴＶ（テレビ）に撮影画像（動画）を表示することもできる。
【００３４】
そして、信号処理部２０ａのＣＭＯＳインターフェース４０は、取り込まれたＲＡＷ−ＲＧＢデータより、ＡＦ（自動合焦）評価値、ＡＥ（自動露出）評価値、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）評価値を算出する。
【００３５】
ＡＦ評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって算出される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。これを利用して、ＡＦ動作時（合焦検出動作時）には、撮像レンズ系内の各フォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点を合焦検出位置としてＡＦ動作が実行される。
【００３６】
ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、ＲＡＷ−ＲＧＢデータにおけるＲＧＢ値のそれぞれの積分値から算出される。例えば、ＣＭＯＳセンサ３２の全画素の受光面に対応した画面を２５６エリアに等分割（水平１６分割、垂直１６分割）し、それぞれのエリアのＲＧＢ積算を算出する。
【００３７】
そして、制御部である演算制御回路２０ｂは、算出されたＲＧＢ積算値を読み出し、ＡＥ処理では、画面のそれぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布から適正な露光量を決定する。決定した露光量に基づいて、露光条件（ＣＭＯＳセンサ３２の電子シャッタ回数、絞りユニットの絞り値等）を設定する。また、ＡＷＢ処理では、ＲＧＢの分布から被写体の光源の色に合わせたＡＷＢの制御値を決定する。このＡＷＢ処理により、ＹＵＶ変換部でＹＵＶデータに変換処理するときのホワイトバランスを合わせる。なお、前記したＡＥ処理とＡＷＢ処理は、前記モニタリング時には連続的に行われている。
【００３８】
そして、前記したモニタリング動作時に、レリーズボタン２が押圧（半押しから全押し）操作される静止画撮影動作が開始されると、合焦位置検出動作であるＡＦ動作と静止画記録処理が行われる。
【００３９】
即ち、レリーズボタン２が押圧（半押しから全押し）操作されると、演算制御回路（制御部）２０ｂからモータドライバ２２への駆動指令により撮像レンズ系のフォーカスレンズが移動し、例えば、焦点評価値が増加する方向にレンズを動かし、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置とするいわゆる山登りＡＦと称されるコントラスト評価方式のＡＦ動作が実行される。
【００４０】
ＡＦ（合焦）対象範囲が無限から至近までの全領域であった場合、主要撮像光学系（撮像レンズ系）３０のフォーカスレンズ（図示略）は、至近から無限、又は無限から至近までの間の各フォーカス位置に移動し、ＣＭＯＳインターフェース４０で算出されている各フォーカス位置における前記ＡＦ評価値を制御部が読み出す。そして、各フォーカス位置のＡＦ評価値が極大になる点を合焦位置としてフォーカスレンズを合焦位置に移動させ、合焦させる。
【００４１】
そして、前記したＡＥ処理が行われ、露光完了時点で、制御部からモータドライバ２２への駆動指令により入射光束制御装置３０ｂのメカシャッタユニットであるシャッタユニット（図示せず）が閉じられ、ＣＭＯＳセンサ３２の受光素子（多数のマトリックス状の画素）から静止画用のアナログＲＧＢ画像信号が出力される。そして、前記モニタリング時と同様に、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６によりＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換される。
【００４２】
そして、このＲＡＷ−ＲＧＢデータは、信号処理部のＣＭＯＳインターフェース４０に取り込まれ、ＹＵＶ変換部４２でＹＵＶデータに変換されて、メモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存される。また、このＹＵＶデータはメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出されて、リサイズ処理部４３で記録画素数に対応するサイズに変換され、データ圧縮処理部４５でＪＰＥＧ形式等の画像データへと圧縮される。圧縮されたＪＰＥＧ形式等の画像データは、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に書き戻された後にメモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出され、メディアインターフェース４６を介してメモリカード１４に保存される。
ｉｉ．ブロック毎にかけるゲイン（デジタルゲイン）制御
（ｉｉ−１）．ゲイン設定方法
上述した撮影において、外光だけで撮影を行うと主被写体が露光不足となる場合に、露光量を補うために補助光を発光して撮影するストロボ撮影を行うことがある。このような外光のみによる撮影の露光不足がストロボ発光条件のとき、ストロボ発光に伴い適正な明るさの画像を得るための撮像処理について以下に説明する。
・分割ブロックの中心画素のゲイン設定
図４（ａ）は適正な明るさの撮影画像を示したものである。また、図４（ｂ）は、ストロボ発光条件の撮像に際して、ストロボから異なる距離にある複数の被写体をストロボ発光で一定の光量の照明光で照明して撮影し、撮影した画像に何らゲイン処理を施さない状態で得られた撮影画像の説明図である。この図４（ｂ）では、被写体が遠くなるほど明るさが暗くなっている。
【００４３】
図５（ａ）は撮影画像の説明図で、図５（ｂ）は図５（ａ）の撮影画像を格子状のブロックに分けて各ブロックにゲイン値を設定した例を示す説明図である。
【００４４】
この図５（ａ）の撮影画像を得るには、撮像画像を複数（多数）の格子状のブロックに分割し、この分割した各ブロックのゲイン値を設定し、設定したゲイン値に基づいてストロボ撮影した撮影画像をゲイン処理する。
【００４５】
このゲイン処理に際して信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、原則的には撮像画像を複数（多数）の格子状のブロックに分割し、この分割した各ブロックの中心画素の明るさを求め、この求めた中心画素の画素明るさから中心画素のゲイン値を設定する。
・分割ブロックの中心画素の以外の注目画素のゲイン設定
また、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、各ブロックにおいて各ブロックの中心画素以外の注目画素のゲインについて求める場合、隣接するブロックの中心画素のゲイン値から線形補間によって算出する。
【００４６】
この際、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、注目画素が含まれるブロックをこのブロックの中心画素を中心として４つの象限に分け、注目画素が４つの象限のいずれにあるかで、注目画素が含まれるブロック以外に線形補間に用いる３つのブロックを選択し、選択した３つのブロックの中心画素と注目画素が含まれるブロックの中心画素から、注目画素のゲイン値を線形補間により算出する。
【００４７】
例えば、図６において、注目画素が含まれるブロックをＢ５としたとき、ブロックＢ５を中心画素Ｐ５を中心として４つの象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶに分け、注目画素が象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶのいずれにあるかで、注目画素が含まれるブロック以外に線形補間に用いる３つのブロックを選択させる。そして、注目画素が含まれるブロックの中心画素と選択された３つのブロックの中心画素から注目画素のゲイン値を線形補間により算出する。
【００４８】
Ｐ１〜Ｐ９は、各ブロックＢ１〜Ｂ９の中心画素を表しているものとする。
いま、Ｐ５が注目ブロックにおける中心画素のとき、注目ブロックＢ５内の注目画素Ｑ１，Ｑ２について考える。
【００４９】
注目画素Ｑ１はブロックＢ５の象限ＩＩＩに位置しているので、注目画素Ｑ１に最も近い他のブロックはＢ４，Ｂ７，Ｂ８である。従って、注目画素Ｑ１のブロック中心画素はＰ４，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ８であるため、Ｑ１における明るさ補正ゲインは、この４点における明るさ補正最終ゲインの、Ｑ１との距離による加重平均を求めることで算出する。
【００５０】
同様に、注目画素Ｑ２はブロックＢ５の象限Ｉに位置しているので、注目画素Ｑ１に最も近い他のブロックはＢ２，Ｂ３，Ｂ６である。従って、注目画素Ｑ２に最も近いブロック中心画素はＰ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６であるため、Ｑ２における明るさ補正最終ゲインは、この４点における明るさ補正最終ゲインの、Ｑ２との距離による加重平均を求めることで算出する。
（ｉｉ−２）．ストロボ影響度に基づいたゲイン（デジタルゲイン）の設定の制御１
ストロボ撮影をする際、（ｉｉ−１）のゲイン設定方法を用いて図７のストロボ影響度に基づいたゲインを設定して、ストロボ撮影した撮影画像のゲイン処理を行うことにより、図５（ａ）の適正な明るさの画像を得ることができる。
【００５１】
尚、図８は、ストロボからの距離とゲインとの関係を示したゲイン特性線を示したものである。この図８から分かるように、ストロボからの距離が遠いほどゲインが強くなる傾向にある。
【００５２】
この図７，図８および図９に示したフローに基づいて、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９によるストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定について説明する。
【００５３】
演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、ＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる画像の光量が低いために、適正な撮影画像が得られない場合、ストロボ２３を発光する必要がある。このようなストロボ発光条件のときにユーザーがカメラに対して撮影操作を実行すると、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、まずプリ発光を実施して本発光の光量を算出しようとする。
【００５４】
このストロボ発光条件の場合において、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、撮影操作を受け付けると、まずストロボ２３によるプリ発光前の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる撮影画像（画像データ）から求めて、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存する（Ｓ１）。
【００５５】
この輝度情報は、撮像画像を格子状のブロックに分割し、各ブロックごとでブロック内のＹ値（輝度値）を平均したものである。
【００５６】
その後、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光用の発光量と露出制御値を決定し、ストロボ２３のプリ発光を実行する（Ｓ２）。
【００５７】
そして、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、このストロボ２３のプリ発光時に、ストロボ２３のプリ発光前と同様にして、ストロボ２３のプリ発光による被写体の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる撮影画像（画像データ）から取得して、プリ発光時の輝度情報としてメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存する（Ｓ３）。
【００５８】
この後、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂは、プリ発光時の輝度情報に基づき、本発光時に必要な発光量を決定する（Ｓ４）。
【００５９】
次に、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光前とプリ発光時の輝度情報から、ストロボ影響度を算出する（Ｓ５）。
【００６０】
ストロボ影響度は、プリ発光時の輝度情報とプリ発光前の輝度情報との差分から、各ブロックごとに求められ、輝度情報の差分が大きいほど、ストロボ影響度が高くなる。
【００６１】
ストロボ影響度を算出すると、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は各ブロックごとにかけるべきゲイン値を算出する（Ｓ６）。ここで、かけるべきゲイン値は、図７に示すように、ストロボ影響度が高いほどゲイン値は小さく、ストロボ影響度が低いほどゲイン値が大きくなるように設定する。例えば図５（ａ）のようなシーンの撮影画像の場合、図５（ｂ）のように撮影画像を格子状の多数のブロックに分割して、分割した各ブロックごとにゲイン値が設定される。
【００６２】
このゲイン値は（ｉｉ−１）のゲイン設定処法を用いて設定される。例えば、複数の被写体として複数の顔画像がある範囲では注目画素のゲインを設定し、他の範囲では中心画素のゲインを設定する等のゲイン設定を実行できる。このゲイン設定は、演算制御回路２０ｂにより行われる。
【００６３】
図５（ｂ）のブロックごとに書かれている数値は、ゲインの大きさを表している。ストロボの影響度が低い、すなわち、ストロボからの距離が遠いほど、ゲインが強くなり、手前の人物のブロックはゲインが１倍だが、遠くなるほどゲインが大きくなり、奥の壁ではゲインが５倍となる。
【００６４】
なお、図５においてはブロック分割を簡略化して１６×１２としているが、実際にはより細かく分割してもよい。
【００６５】
ゲイン値が求まると、Ｓ４で決定した発光量で、本発光と静止画露光を実行する（Ｓ７）。
【００６６】
画像データは信号処理部でゲインがかけられるが、このとき、Ｓ６で算出したゲイン値が、ブロックごとにかけられる（Ｓ８）。
【００６７】
信号処理部でその他の画像処理が実行され、画像データはメモリに記録される（Ｓ９）。
【００６８】
距離の異なる被写体に対してストロボ撮影を実施すると、通常は図４（ｂ）のように、被写体が遠くなるほどストロボ光が届かず、暗くなってしまうが、このような処理を実施すると、ストロボ影響度に基づいて画像内で適切なゲインがかけられ、図４（ａ）のように適正な明るさの画像を得ることができる。
（実施例２）
実施例１では測距用の補助撮像光学系による測距に基づくゲイン設定を行っていないが、測距に基づくゲイン設定を行うこともできる。この測距に基づくゲイン設定の実施例を図１０〜図１８に基づいて説明する。
【００６９】
図１０は一つの専用のＡＦレンズＲを測距用として有する補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８が設けられたデジタルカメラ１の正面側の外観図、図１１は図１０のデジタルカメラ１の背面側の外観図である。また、図１２は図１０のデジタルカメラ１の概略内部構造図を示し、図１３は図１２の主光学系である撮像レンズ３０ａをＡＦレンズに兼用する場合の光学系の説明図である。
【００７０】
更に、図１４は図１３の主光学系の撮像レンズ３０ａとＡＦレンズａｆ＿Ｌによる測距の説明図、図１５は図１３のＣＭＯＳセンサ３２の出力信号とＡＦレンズａｆ＿Ｌからの光束を受光する受光センサの出力信号を測距に用いる場合の説明図である。
【００７１】
また、図１６は二つのＡＦレンズＲ，Ｌを測距用の補助撮像光学系８として有するデジタルカメラ１の正面側の外観図、図１７は図１６のデジタルカメラ１の概略内部構造図を示したものである。この補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８は、図１７に示したように、二つのＡＦレンズ（ＡＦ用補助撮像光学系）Ｌ，Ｒと、この二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒからの光束を受光する第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲを有する。
【００７２】
ところで、図１３では、焦点距離ｆＬの撮像レンズ３０ａと焦点距離ｆＲのＡＦ専用のＡＦレンズＲ、及び、撮影用のＣＭＯＳセンサ３２と測距用撮像素子ＳＲを用いて、測距を行うようにしている。この図１３の撮像レンズ３０ａを測距に用いる場合には図１３の撮像レンズ３０ａは図１７の専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌと実質的に同じに用いられ、図１３のＣＭＯＳセンサ３２を測距に用いる場合には図１３のＣＭＯＳセンサ３２は図１７の第１の測距用撮像素子ＳＬと実質的に同じに用いられる。
【００７３】
この図１３の撮像レンズ３０ａおよびＣＭＯＳセンサ３２を測距用に用いた場合と、図１７の専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，レンズａｆ＿Ｒを用いた場合、被写体までの距離を求める方法が少し異なるのみで、被写体までの距離を求めることができるので、図１３のＣＭＯＳセンサ３２を図１７の第１の測距用撮像素子ＳＬと同じ符号を付して、先ず図１３〜図１５によりＣＭＯＳセンサ３２（Ｌ）およびＡＦレンズＲ測距を説明する。
【００７４】
尚、図１３の撮像レンズ３０ａは、撮像のための主レンズであり、ＡＦレンズＲとは撮像倍率が異なるので、撮像レンズ３０ａをＡＦレンズａｆ＿ＬとしＣＭＯＳセンサ３２を第１の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬとして説明する際、撮像倍率等を考慮した説明とする。
【００７５】
この図１３では、撮像レンズ３０ａおよびＣＭＯＳセンサ３２とＡＦレンズＲおよび測距用撮像素子ＳＲ等を備える構成が、デジタルカメラ１から被写体までの距離を算出する測距装置Ｄｘ１として用いられる。また、図１７では、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒおよび第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲ等を備える補助撮像光学系８の構成が、デジタルカメラ１から被写体までの距離を算出する測距装置Ｄｘ２として用いられている。
（1）．主光学系の撮像レンズ３０ａ，ＣＭＯＳセンサ３２を測距に用いる場合
この図１３において、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ、ａｆ＿Ｒの間隔を基線長Ｂとし、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ（撮像レンズ）を介して被写体Ｏからの光束を受光する撮影用のＣＭＯＳセンサ３２を測距用の第１の測距用撮像素子ＳＬと、ＡＦレンズＲを介して被写体Ｏからの光束を受光する第２の測距用撮像素子ＳＲとしている。  ｍは図１３のＡＦレンズａｆ＿Ｌ、ａｆ＿Ｒの焦点距離ｆＬ、ｆＲの比で、
ｍ＝ｆＬ／ｆＲ
ｆＬ＝ｍ＊ｆＲ
である。
【００７６】
各ＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒで測距したい被写体像（図１３の被写体Ｏの像）が基線長Ｂを基準に夫々ｄＬ、ｄＲの位置の第１、第２の測距用撮像素子ＳＬ，ＳＲに結像している。この基線長ＢはＡＦレンズａｆ＿Ｌ（撮像レンズ），ａｆ＿Ｒの光学中心間距離である。
【００７７】
ここで、被写体ＯからＡＦレンズａｆ＿Ｌの中心を通る光が第１の測距用撮像素子ＳＬに入射する位置とＡＦレンズａｆ＿Ｌの光軸ＯＬとの距離をｄＬとし、被写体ＯからＡＦレンズＲの中心を通る光が第２の測距用撮像素子ＳＲに入射する位置とＡＦレンズＲの光軸ＯＲとの距離をｄＲとすると、距離ｄＬ，ｄＲは基線長Ｂの上に位置している。この基線長Ｂのうえの距離ｄＬ，ｄＲを用いて、第１の測距用撮像素子ＳＬから被写体Ｏまでの距離Ｌを求めると、この距離Ｌは以下の式となる。
【００７８】
Ｌ＝｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）＊ｍ＊ｆＲ｝／（ｄＬ＋ｍ＊ｄＲ）  ・・・式１
主レンズとは別にｆＬ、ｆＲがｆで等しい専用のＡＦ光学系の場合は、式１が
Ｌ＝｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）＊ｆ｝／（ｄＬ＋ｄＲ）        ・・・式２
となる。
式１においては、左右のレンズの焦点距離すなわちＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒの焦点距離が異なっていてもよく、ＡＦレンズａｆ＿Ｌが撮影用の主レンズと兼用であってもよい。
【００７９】
このように基線長基準での距離ｄＬ及びｄＲを測定することで基線長Ｂから被写体Ｏまでの距離Ｌを知ることができる。
【００８０】
しかも、図１３においては第１の測距用撮像素子ＳＬにはＣＭＯＳセンサ３２を用いているので、第１の測距用撮像素子ＳＬからは図１４に示した主画面像５０が得られ、第２の測距用撮像素子ＳＲからは図１４に示したＡＦ像５１が得られる。
【００８１】
この際、図１３の被写体Ｏを例えば図１４に示したような立木５２とした場合、第１の測距用撮像素子ＳＬには立木の像がＡＦレンズａｆ＿Ｌにより被写体像（主要被写体像）として結像され、第２の測距用撮像素子ＳＲには立木の像がＡＦレンズａｆ＿Ｌにより被写体像として結像される。そして、第１の測距用撮像素子ＳＬからは図１４に示した立木の像５２ａが主画面像５０に被写体像として得られ、第２の測距用撮像素子ＳＲからは図１４に示した立木の像（被写体像）５２ｂがＡＦ像５１として得られる。
【００８２】
ここで、第１の測距用撮像素子ＳＬに結像される立木の像５２ａは図１１の液晶モニタ９（表示部）に正立像として表示される。
【００８３】
この撮影に際して、撮影者は主画面像５０の立木の像５２ａの中央部を測距するべく、図１４のように液晶モニタ９に表示される立木の像５２ａの中央部が表示部である液晶モニタ９に表示されたＡＦターゲットマークＴｍに一致するように、立木の像５２ａをＡＦターゲットマークＴｍに液晶モニタ９の上で設定する。このＡＦターゲットマークＴｍは、画像処理により液晶モニタ９に表示させたものである。
【００８４】
尚、ＡＦ像は、主画面像（主画面）５０の画角とは関係なく得られている。次に主画面像５０は、ＡＦ像５１との一致度合いを調べるために、主レンズ（撮像レンズ）であるＡＦレンズａｆ＿ＬとＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離比で縮小され、縮小主画面像５０ａにされる。画像の一致度合いは、対象とする２つの画像データの輝度配列の差分の総和によって算出する。この総和を相関値と称する。
【００８５】
この際、縮小主画面像５０ａの立木の像５２ａがＡＦ像５１のどの位置に当たるか（立木の像５２ｂがある位置）を像データの相関値よって求める。即ち、縮小主画面像５０ａにおける立木の像５２ａの位置を特定して、この立木の像５２ａの位置に対応する位置をＡＦ像５１内において、像データの相関値によって求める。この場合の像データは、上述したＡＦレンズ（撮像レンズ３０ａ）ａｆ＿Ｌの光軸ＯＬとＡＦレンズａｆ＿Ｒの光軸ＯＲとの距離、ＡＦレンズａｆ＿Ｌの焦点距離、ＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ、ａｆ＿Ｒの焦点距離比等を用いて求めることができる。
【００８６】
図１５は、ＡＦ用の被写体像の検出の説明図である。この図１５では、図１４の第１，第２の測距用撮像素子ＳＬ，ＳＲに倒立像として結像される立木の像５２ａ，５２ｂ（ＡＦ用の被写体像）を見やすくするために、正立させると共に、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒの光軸ＯＬ，ＯＲを一致させている。この図１５を用いて、実際に第１の測距用撮像素子ＳＬに結像された主画面像５０の映像エリアを第２の測距用撮像素子ＳＲに結像されたＡＦ像５１内から探す手法について説明でする。
【００８７】
主画面データすなわち主画面像５０のデータは、水平座標をｘ，垂直座標をｙとするとＹｍ１［ｘ］［ｙ］の２次元配列で表すことができる。この主画面データの値を、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ（撮像レンズ）を有する主光学系とＡＦレンズＲを有するＡＦ光学系の倍率差として縮小主画面像５０ａにし、この縮小主画面像５０ａのデータをＹｍ２［ｘ］［ｙ］配列（２次元配列）に格納する。
【００８８】
ＡＦ像５１のデータは、水平座標をｋ、垂直画像をｌとすると、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列（２次元配列）で表すことができる。Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］配列の相等の輝度配列がＡＦ像５１内のどのエリアにあるか即ちａｆＹ像のａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のどの位置あるかを、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のデータとＹｍ２配列［ｘ］［ｙ］のデータとを比較走査して探索する。
【００８９】
具体的には、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列で得られるａｆＹ像をＹｍ２配列と同じ大きさのエリア内で求めることで、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列で得られるａｆＹ像とＹｍ２配列で得られる像(画面データ)との相関値を求める。この配列同士の相関値を求める演算を相関演算とする。
【００９０】
この相関値が最も小さいところが、ａｆＹ像内でＹｍ２と同様の画面データがある個所といえる。
【００９１】
Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］は水平４００×垂直３００であったとする。
【００９２】
また、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］が  ９００×６７５とする。
【００９３】
例えば、ａｆＹ像中でＹｍ２が左上にあったと想定した場合のニ像の相関値は以下で求める。
【００９４】
以下の式１で  まず  ｌ＝０、ｋ＝０〜５００  で行い、次に  ｌ＝１、ｋ＝０〜５００  を行い総和の相関値を求めていく。（ｋ＝５００の時、縮小主画面像５０ａと同じ範囲がＡＦ像５１の左端になる）
相関値＝Σ（  ｜Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］−ａｆＹ［ｋ+ｘ］［ｌ+ｙ］  ｜  ）      ・・・式３
これを  ｌ＝０  〜３７５  まで行う。（ｌ＝３７５の時が縮小主画面像５０ａと同じ範囲がＡＦ像５１の下端になる）
以上により、もしＹｍ２とａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のデータの一致度が高い場合は、相関値は非常に小さい値になる。
【００９５】
このようにして、主画面像５０とは画角の異なるＡＦ像５１内で主画面像５０と同じ画角範囲を求める。この処理を相関比較とする。
【００９６】
そして、図１５に示したように、縮小主画面像５０ａ内で使用者が測距したかった任意の個所が立木の像５２ａの中央部である場合、縮小主画面像５０ａ内の立木の像５２ａのコントラストがピークＰｋ１になる部分を第１の測距用撮像素子（測距用の第１受光センサ）ＳＬであるＣＭＯＳセンサ３２の画像信号から求めることで、立木の像５２ａをＡＦ像として特定することができる。また、同様に、ＡＦ像５１のでの立木の像５０ｂのコントラストがピークＰｋ２になる部分をＡＦセンサＲの画像信号から求める。また、その個所の基線長基準に対するｄＲ及びｄＬ‘も分ることになる。
【００９７】
尚、上述の例では、縮小主画面像５０ａのデータの被写体像（ＡＦ像）の位置を求めて、この縮小主画面像５０ａの被写体像（ＡＦ像）の位置に対応する被写    体像をＡＦ像５１内で検索して、主画面像５０内の任意個所のＡＦ像（被写体像）をＡＦ像５１内の個所を特定できるようにしたが、相関値を求める座標を間引いたりしても良い。
【００９８】
更に、縮小主画面像５０ａの測距したい個所についてだけＡＦ象５１内で相関検索して、ＡＦ像５１内での被写体像の個所を確定しても良い。尚、相関値は画素分解能で行われるため、図１５のｄＲ、ｄＬ’もＡＦ像の画素の単位となる。ｄＬ’については、縮小されたものであるので、縮小倍率分を拡大してｄＬにする。
（２）．二つのＡＦレンズＲ，Ｌを測距に用いる場合
また、上述したように、ＡＦレンズａｆ＿Ｌに主光学系の撮像レンズ３０ａを用いず、ＡＦ専用の焦点距離も同じ２つの光学系を使用した場合も同様の方式で行える。図１６の測距用の補助撮像光学系（ＡＦ用光学系、測距装置）８は、図１７に示したように、ＡＦ専用の焦点距離も同じ２つの光学系として二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを用い、立木の像（被写体）５２からの光束を二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを介して図１８に示したように測距センサーである第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲで受光させるようにしている。
【００９９】
図１３，図１４では、撮像レンズ３０ａをＡＦレンズａｆ＿Ｌとしているが、図１６では図１３，図１４の撮像レンズ３０ａに代えて専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌを設けたものである。この図１６では、専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌと図１３，図１４のＡＦレンズａｆ＿Ｒで測距用の補助撮像光学系（ＡＦ用光学系、測距装置）８を構成している。この二つの専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒの関係は、図１３，図１４のＡＦレンズａｆ＿Ｌとして用いる撮像レンズ３０ａとＡＦレンズａｆ＿Ｒとの関係と実質的に同じであり、図１３，図１４と図１６では第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲの関係も同じである。
【０１００】
このような専用の二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを用いる方式では、図１８に示したように、まず主光学系である撮像レンズ３０ａの主画面像５０を補助撮像光学系８との倍率比で縮小した縮小主画面像５０ａを作成し、その中の測距した個所をＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ＡＦレンズａｆ＿ＲのＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの立木の像（被写体像）５２ｂＬ，５２ｂＲの夫々から相関演算で求め、ｄＬ、ｄＲを測定する。
【０１０１】
補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８のＡＦレンズ（ＡＦ用補助撮像光学系）ａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒは比較的焦点深度が大きく設計されている。これに対して主画面像５０の深度は大きくないため、主画面像５０のぼけが大きい場合は、ＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの立木の像５２ｂＬ，５２ｂＲとの相関精度が悪い、即ち、画像位置が一致する箇所においても相関値が小さくならない場合もある。
【０１０２】
主画面像５０とＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒとの相関は、ＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒ内の測距したい個所の概略特定までとし、その個所の測距は、焦点深度の大きい、また  焦点距離の同じＡＦ専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿ＲによるＡＦ像同士すなわち立木の像（被写体像）５２ｂＬ，５２ｂＲ同士の相関で求めることも良い。
【０１０３】
以上のようにすることで、主画面像５０上の任意の位置個所をＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒ内でも決めることができ、そのＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの位置の画像データで、ＡＦ用光学系の左右２像（立木の像５２ｂＬ，５２ｂＲ）の相関比較を行うことでその個所の測距ができる。
【０１０４】
これにより、主画面とはパララックス（視差）のあるＡＦ像からでも、主画面の絶対位置に正確にあった測距データを求めることができる。
【０１０５】
また、上述した実施例では、主光学系とＡＦ光学系の焦点距離比をｍとしたが、縮小主画面の倍率をｍ付近の数種類作成し、最も相関値が小さい倍率を実倍率として求め、式１に適用することもできる。このようなことで机上設計値ではなく、実画像に即した値を使用し、より正確な測距が可能となる。
（実施例３）
次に、測距情報とストロボ影響度に基づいた図２の演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂによるゲイン（デジタルゲイン）の設定を図１９のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０６】
先ず、ユーザーがデジタルカメラ１に対して撮影操作を実行すると、図２の演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂの距離算出部４８は第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲの出力に基づいてデジタルカメラ１から被写体までの２次元の距離情報を取得する（Ｓ２１）。
【０１０７】
この後、演算制御回路２０ｂの距離算出部４８は、ストロボ発光条件の場合、上述したステップＳ２と同様にプリ発光を実施して本発光の光量を算出しようとする。
【０１０８】
そして、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂは、撮影操作を受け付けると、プリ発光前の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２の出力から露出情報として求めてメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存し、プリ発光用の発光量と露出制御値を決定し、ストロボ２３のプリ発光を実行する（Ｓ２２）。
【０１０９】
このプリ発光による照明光は被写体に照射されて反射し、この被写体からの反射光による被写体像が撮像レンズ３０ａを介してＣＭＯＳセンサ３２に結像される。この際、演算制御回路２０ｂは、ＣＭＯＳセンサ３２の出力から被写体の輝度情報を取得する。この輝度情報は、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７により撮像画像を図５（ｂ）に示したように格子状のブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）［ｉ＝０，１，２・・・ｎ］に分割して、各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとでブロック内の複数の画素のＹ値（輝度値）を平均したものである。
【０１１０】
そして、演算制御回路２０ｂは、プリ発光時の輝度情報に基づき、本発光時に必要な発光量を決定する（Ｓ２３）。
【０１１１】
次に、分割増幅機能部４７は、ステップＳ２１で取得した２次元の距離情報から、ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとに必要なゲイン値を算出する（Ｓ２４）。この際、演算制御回路２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光時の輝度情報とプリ発光前の輝度情報との差分をストロボ影響度として算出する。このストロボ影響度は各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとに求められ、この輝度情報の差分が大きいほどストロボ影響度が高くなる。
【０１１２】
そして、演算制御回路２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、ストロボ影響度を算出すると、各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとにかけるべきゲイン値を算出する（Ｓ２６）。ここで、かけるべきゲイン値は、図８に示すように、ストロボからの距離の２乗に比例して、距離が遠いほどゲイン値は大きく、距離が近いほどゲイン値は小さくなるように設定する。
【０１１３】
このゲイン値が求まると演算制御回路２０ｂは、ステップＳ２３で決定した発光量で、ストロボ２３の本発光と静止画露光を実行し（Ｓ２５）、ストロボ２３からの照明光を被写体に照射する。この被写体からの照明光の反射光は、撮像レンズ３０ａを介してＣＭＯＳセンサ３２に被写体像を結像させる。これにより、演算制御回路２０ｂは、ＣＭＯＳセンサ３２の出力信号（画像信号）から画像データを取得すると共に、信号処理部２０ａを駆動制御して、この信号処理部２０ａにより取得した画像データにゲインをかける。この際、ステップＳＳ２４で算出したゲイン値が、ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとにかけられる（Ｓ２６）。信号処理部２０ａでその他の画像処理が実行され、画像データはメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に記録される（Ｓ２７）。
【０１１４】
このような処理を実施すると、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、ストロボ照射影響度判断機能部４９により求められたストロボ影響度に基づいて、画像内で各ブロック毎に適切なゲインをかけ、距離の異なる複数の被写体において、適正な明るさの画像を得ることができるようにする。
【０１１５】
尚、ストロボ撮影による適正な画像を得るため撮影方法を行うものとしては、特許３８７３１５７号公報（文献）の電子カメラ装置や特開２００９−０９４９９７号公報（文献）の撮像装置も知られている。この特許３８７３１５７号公報の電子カメラ装置では、複数の被写体に対してそれぞれに最適な発光量を算出し、連続してそれぞれに最適な発光量で発光して撮影し、撮影画像を合成するようにしている。しかし、複数枚撮影するため、合成ずれが発生したり、撮影・合成に時間がかかってしまったり、また、連続して複数回発光するため、ストロボ用に大きめのコンデンサが必要となってしまうので、上述した本願の発明の実施の形態におけるような作用・効果は得られない。また、特開２００９−０９４９９７号公報の撮像装置では、プリ発光なしの撮像信号とプリ発光ありの撮像信号に基づいて、ストロボ光が寄与するブロックとそうでないブロックに分割し、それぞれで最適なホワイトバランスゲインをかけるようにしている。しかし、このような文献の撮像装置では、画像全体の輝度の差については考慮していないため、必ずしも適正な画像が得られるものではないので、上述した実施例におけるような作用・効果は得られない。
（補足説明１）
以上説明したように、この発明の実施の形態の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）と、前記被写体に照明光を照射させるストロボ２３と、前記撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）の出力信号から撮像画像の前記被写体の光量が露光不足である場合に、前記ストロボ２３を発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置（システム制御装置２０）を、備える。また、前記制御装置（システム制御装置２０）は、前記撮像画像を格子状の複数のエリアに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能と、前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有する。しかも、前記制御装置（システム制御装置２０）は、前記ストロボ２３を照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定するようになっている。
【０１１６】
この構成によれば、デジタルゲインをかけることができる分割増幅機能とストロボ照射影響度判断機能により、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明１−１）
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）と、前記撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）から出力される撮像画像の画像信号を処理する信号処理部２０ａと、前記被写体に照明光を照射させるストロボ２３と、前記被写体の光量が露光不足である場合に前記ストロボ２３を発光制御させて前記被写体に照明光を照射させるメイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）を、備えることができる。しかも、前記信号処理部２０ａは前記撮像画像を格子状の複数のエリアに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能を有し、前記メイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）は前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能を有することができる。また、前記メイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）は、前記ストロボを照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定するようにできる。
【０１１７】
この構成によれば、信号処理部２０ａのデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能とメイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）のストロボ照射影響度判断機能により、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明２）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記ストロボ照射影響度判断機能は、ストロボを本発光する前に実施する予備発光時の撮像画像から得られるＹ値（輝度値）と、予備発光直前の撮像画像から得られるＹ値（輝度値）とを比較することで、ストロボの影響度を判断する
この構成によれば、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明３）
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、前記分割ブロックごとに被写体との距離を算出する距離算出手段（距離算出部４８）を更に有する。しかも、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記ストロボ照射影響度判断機能は、前記距離測定手段で測定される分割ブロックごとの被写体との距離に応じてストロボの影響度を判断する。
【０１１８】
この構成によれば、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明４）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記距離算出手段（距離算出部４８）は、２次元平面上で測距結果を算出することが可能な測距センサ［図１３のＣＭＯＳセンサ（測距センサ）３２及び測距用撮像素子（測距センサ）Ｒ、又は、図１７の第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲ］を使用して距離算出をするようになっている。
【０１１９】
この構成によれば、高速・高精度で２次元平面の距離算出を実現する。
（補足説明５）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記距離算出手段（距離算出部４８）は、コントラストＡＦを実施して各分割ブロックごとにコントラストピーク位置に基づき距離算出をする。
【０１２０】
この構成によれば、低コストで２次元平面の距離算出を実現する。
（補足説明６）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記分割増幅機能は、複数に分割され且つ複数の画素を有する各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）にデジタルゲインを設定して各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）のデジタルゲインとし、各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）における中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）以外の画素の輝度が隣接する画素間で輝度差が生じないように、各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）以外の画素（例えば、ブロックＢ５のＱ１，Ｑ２）のデジタルゲインを隣接するブロック（Ｂ１〜Ｂ４，Ｂ６〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ２〜Ｐ４，Ｐ７〜Ｐ８）のデジタルゲインからの距離に応じて補間して決定される。
【０１２１】
この構成によれば、ゲインの変化を滑らかにかけることで、画像に光量差による段差がでないように抑制できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  デジタルカメラ（撮像装置）
２０  システム制御装置
２０ａ  信号処理部
２０ｂ  演算制御回路（メイン演算制御回路）
２１  操作部
２３  ストロボ
２５  メモリ
３０  主要撮像光学系
Ｄｘ１  測距装置
Ｄｘ２  測距装置（補助撮像光学系）
４７  分割増幅機能部
４８  距離算出部
４９  ストロボ照射影響度判断機能部
５０    主画面像
５０ａ  縮小主画面像
５１  ＡＦ像
５２  立木（被写体）
５２ａ  立木の像（被写体像）
５２ｂ  立木の像（被写体像）
ａｆ＿Ｌ  ＡＦレンズ
ａｆ＿Ｒ  ＡＦレンズ
ＳＬ  第１の測距用撮像素子（測距用の第１受光センサ）
ＳＲ  第２の測距用撮像素子（測距用の第２受光センサ）
Ｐ１〜Ｐ９  中心画素
Ｂ１〜Ｂ９  ブロック
Ｑ１，Ｑ２  注目画素（中心画素以外の画素）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２３】
【特許文献１】特開２０１１−０９５４０３
【図１】
2014044345.tif 000003
【図２】
2014044345.tif 000004
【図３】
2014044345.tif 000005
【図４】
2014044345.tif 000006
【図５】
2014044345.tif 000007
【図６】
2014044345.tif 000008
【図７】
2014044345.tif 000009
【図８】
2014044345.tif 000010
【図９】
2014044345.tif 000011
【図１０】
2014044345.tif 000012
【図１１】
2014044345.tif 000013
【図１２】
2014044345.tif 000014
【図１３】
2014044345.tif 000015
【図１４】
2014044345.tif 000016
【図１５】
2014044345.tif 000017
【図１６】
2014044345.tif 000018
【図１７】
2014044345.tif 000019
【図１８】
2014044345.tif 000020
【図１９】
2014044345.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月27日(2013.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像素子と、
前記被写体に照明光を照射させるストロボと、
前記撮像素子上に形成された撮影画像である被写体像が露光不足である場合に、前記ストロボを発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置を、備える撮像装置であって、
前記制御装置は、前記撮影画像を格子状の複数のブロックに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかける分割増幅機能と、前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照明光の照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有し、前記ストロボの照明光を照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射の影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御装置の前記ストロボ照射影響度判断機能は、ストロボを本発光する前に実施する予備発光時の撮影画像から得られるＹ値（輝度値）と、予備発光直前の撮影画像から得られるＹ値（輝度値）とを比較することで、ストロボ照射の影響度を判断することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記分割ブロックごとに被写体との距離を算出する距離算出手段を更に有し、
前記制御装置の前記ストロボ照射影響度判断機能は前記距離測定手段で測定される分割ブロックごとの被写体との距離に応じてストロボ照射の影響度を判断することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記距離算出手段は、２次元平面上で測距結果を算出することが可能な測距センサを使用して前記被写体との距離を算出をすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記距離算出手段は、コントラストＡＦを実施して各分割ブロックごとに前記被写体像のコントラストピーク位置に基づき前記被写体との距離を算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御装置の前記分割増幅機能は、前記被写体像を複数の画素を有するブロックに分割し、各ブロックの中心画素にデジタルゲインを設定して各ブロックのデジタルゲインとし、各ブロックにおける中心画素以外の画素の輝度が隣接する画素との間で輝度差が生じないように、各ブロックの中心画素以外の画素のデジタルゲインを隣接するブロックの中心画素のデジタルゲインからの距離に応じて補間して決定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、詳細には、ストロボ調光制御機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラ等の撮像装置において、外光だけで撮影を行うと主被写体が露光不足となる場合に、露光量を補うために補助光を発光して撮影するストロボ撮影を行うことがある。
【０００３】
しかし、ストロボによる照射の影響は、ストロボから近いほど強く、ストロボから遠いほど弱くなるため、例えば主被写体が適正な明るさになったとしても背景は暗くなったり、撮影したい主要被写体が複数ある場合に、主要被写体それぞれのストロボからの距離が一定でない場合、どれかひとつの主要被写体のみが適正な明るさとなり、他の主要被写体が適正な明るさにならない。
【０００４】
このような問題に対処するため、撮影したい複数の被写体の距離差を算出し、距離差が小さければストロボ光を大きめにし、距離差が大きければストロボ光を小さめにしてゲインをかけることで光量を補うようにした撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この撮像装置では、複数の被写体を撮影する際に、被写体間の距離差が大きいほどストロボを発光したときにストロボの影響度が被写体ごとに異なり、輝度差が生じやすいことから、被写体間の距離差が小さいときにはストロボ光を大きめにし、被写体間の距離差が大きいときにはストロボ光を小さめにして画像に一様に大きめのゲインをかけることで明るさが適正な画像を得る手法を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の撮像装置では、被写体間の距離差が大きいときはストロボ光を小さくせざるをえず、全体的にゲインも高めになるため、全体としてノイズ感の強い画像になりやすく、ストロボから距離の異なる複数の被写体をストロボ光により撮影する場合に適正な明るさとするのが難しいものであった。
【０００６】
そこで、この発明は、ストロボから異なる距離にある複数の被写体を撮影する場合にも適正な明るさとする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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため、この発明は、被写体を撮像する撮像素子と、前記被写体に照明光を照射させるストロボと、前記撮像素子上に形成された撮影画像である被写体像が露光不足である場合に、前記ストロボを発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置を、備える撮像装置であって、前記制御装置は、前記撮影画像を格子状の複数のブロックに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかける分割増幅機能と、前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照明光の照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有し、前記ストロボの照明光を照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射の影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように、撮像領域を格子状のブロックに分割し、各ブロックのストロボ発光による影響度を算出し、算出された影響度に応じたゲインを各ブロックごとでかけるようにすることで、ストロボから異なる距離にある複数の被写体を撮影する場合にも適正な明るさとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のデジタルスチルカメラの上面図、（ｃ）は（ａ）のデジタルスチルカメラの背面図である。
【図２】図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｃ）に示したデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図である。
【図３】図２のシステム制御装置のより詳細なブロック図である。
【図４】（ａ）はデジタルカメラから異なる距離にある複数の被写体が適正な明るさの撮影画像を示し、（ｂ）は（ａ）の複数の被写体をストロボ撮影したときの撮影画像の説明図である。
【図５】（ａ）はデジタルカメラから異なる距離にある複数の被写体が適正な明るさの撮影画像を示し、（ｂ）は（ａ）の撮影画像を格子状のブロックに分けて各ブロックにゲイン値を設定した例を示す説明図である。
【図６】図５（ｂ）の複数のブロックにおけるゲインの算出の説明図である。
【図７】ストロボ影響度とゲインとの関係を示す説明図である。
【図８】ストロボからの距離とゲインとの関係を示したゲイン特性線図である。
【図９】ストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定の説明のフローチャートである。
【図１０】一つの専用のレンズを測距用として有する補助撮像光学系が設けられたデジタルカメラの正面側の外観図である。
【図１１】図１０のデジタルカメラの背面側の外観図である。
【図１２】図１０のデジタルカメラの概略内部構造図を示す説明図である。
【図１３】図１２の主光学系である撮像レンズをＡＦレンズに兼用する場合の光学系の説明図である。
【図１４】図１３の主光学系の撮像レンズとＡＦレンズによる測距の説明図である。
【図１５】図１３のＣＭＯＳセンサの出力信号とＡＦレンズからの光束を受光する受光センサの出力信号を測距に用いる場合の説明図である。
【図１６】二つのＡＦレンズを測距用の補助撮像光学系として有するデジタルカメラ１の正面側の外観図である。
【図１７】図１６のデジタルカメラの概略内部構造図を示した説明図である。
【図１８】図１６，図１７の測距用の補助撮像光学系を有する測距の説明図である。
【図１９】被写体までの距離とストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定の説明のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る撮像装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
［構成］
図１（ａ）は本発明の実施形態１に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラ（以下、「デジタルカメラ」という）を示す正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のデジタルスチルカメラの上面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のデジタルスチルカメラの背面図である
。また、図２は、図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｃ）に示したデジタルカメラ内の制御回路（システム構成）の概要を示すブロック図である。
＜デジタルカメラの外観構成＞
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、本実施形態に係るデジタルカメラ１はカメラ本体１ａを有する。このカメラ本体１ａの上面側には、レリーズボタン（シャッタボタン、シャッタスイッチ）２、電源ボタン（電源スイッチ）３、撮影・再生切替ダイアル４が設けられている。
【００１１】
また、図１（ａ）に示すように、カメラ本体１ａの正面（前面）側には、撮像レンズユニットである鏡胴ユニット５、ストロボ発光部（フラッシュ）６、光学ファインダ７、測距用の補助撮像光学系８が設けられている。
【００１２】
更に、図１（ｃ）に示すように、カメラ本体１ａの背面側には、液晶モニタ（表示部）９、前記光学ファインダ７の接眼レンズ部７ａ、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３等が設けられている。
【００１３】
また、カメラ本体１ａの側面内部には、図１（ｃ）に示すように、撮影した画像データを保存するための図２のメモリカード１４を収納するメモリカード収納部１５が設けられている。
＜デジタルカメラ１の撮像システム＞
図２はデジタルカメラ１の撮像システムを示したもので、この撮像システムはシステム制御部としてのシステム制御装置（システム制御回路）２０を有する。このシステム制御装置２０には、デジタル信号処理ＩＣ等が用いられている。
【００１４】
このシステム制御装置２０は、デジタルカラー画像信号（デジタルＲＧＢ画像信号）を処理する画像処理回路（画像処理部）としての信号処理部２０ａと、この信号処理部２０ａや各部の制御を行う演算制御回路（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）２０ｂを有する。この信号処理部２０ａには補助撮像光学系８からの測距信号が入力され、演算制御回路２０ｂには操作部２１からの操作信号が入力される。
【００１５】
この操作部２１としては、上述したレリーズボタン（シャッタボタン）２、電源ボタン３、撮影・再生切替ダイアル４、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン１２、確定ボタン（ＯＫボタン）１３等の撮像操作に関連したユーザーが操作可能な操作部分がある。
【００１６】
また、撮像システムは、システム制御装置２０により駆動制御される液晶モニタ（表示部）９、メモリカード１４、光学系駆動部（モータドライバ）２２、ストロボ２３を有する。このストロボ２３は、図１（ａ）のストロボ発光部６と、このストロボ発光部６に発光電圧を供給するメインコンデンサ２４を有する。更に、撮像システムは、データを一次保存するメモリ２５、及び通信ドライバ（通信部）２６等を有する。
【００１７】
また、撮像システムは、システム制御装置２０により駆動制御される鏡胴ユニット５を有する。
＜鏡胴ユニット５＞
この鏡胴ユニット５は、主要撮像光学系３０と、主要撮像光学系３０を介して入射する被写体画像を撮像する撮像部３１を有する。
【００１８】
この主要撮像光学系３０は、ズーム光学系（詳細図示略）を有する撮像レンズ（撮影レンズ）３０ａと、入射光束制御装置３０ｂを有する。
【００１９】
撮像レンズ３０ａは、操作部２１の広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１等の操作によるズーム時にズーム駆動されるズームレンズ（図示せず）、レリーズボタン２の半押し操作によるフォーカス時にフォーカス駆動されるフォーカスレンズ（図示せず）を有する。これらの図示しないレンズは、フォーカス時、ズーム時および電源ボタン３のＯＮ・ＯＦＦ操作によるカメラの起動・停止時に、機械的および光学的にレンズ位置を変えるようになっている。この電源ボタン３のＯＮ操作によるカメラの起動時には撮像レンズ３０ａが撮像開始初期位置まで進出し、電源ボタン３のＯＦＦ操作によるカメラの停止時には撮像レンズ３０ａが収納位置に収納される位置に縮小する。これらの構成には周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
このような撮像レンズ３０ａのズーム駆動、フォーカス駆動、起動・停止時の駆動制御は、メイン制御部（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）としての演算制御回路２０ｂにより動作制御される光学系駆動部（モータドライバ）２２により行われる。尚、演算制御回路２０ｂの動作制御は、光学系駆動部（モータドライバ）２２は、操作部２１の広角側ズーム（Ｗ）スイッチ１０、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ１１、電源ボタン３等からの操作信号に基づいて実行される。
【００２１】
また、入射光束制御装置３０ｂは、図示を省略した絞りユニットおよびメカシャッタユニットを有する。そして、この絞りユニットは被写体条件に合わせて絞り開口径の変更を行うとともに、シャッタユニットは同時露光による静止画撮影のためのシャッタ開閉動作を行うようになっている。この入射光束制御装置３０ｂの絞りユニットおよびメカシャッタユニットも、光学系駆動部（モータドライバ）２２により駆動制御される。この構成にも周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略している。
【００２２】
撮像部３１は、主要撮像光学系３０の撮像レンズ３０ａ及び入射光束制御装置（絞り・シャッタユニット）３０ｂを介して入射する被写体画像が受光面上に結像する撮像素子（撮像部）としてのＣＭＯＳセンサ（センサ部）３２と、ＣＭＯＳセンサ３２の駆動部３３と、ＣＭＯＳセンサ（センサ部）３２からの出力をデジタル処理して出力する画像信号出力部３４を有する。
【００２３】
ＣＭＯＳセンサ３２は、２次元にマトリックス配列された多数の受光素子を有している。そして、被写体光学像（被写体像）を受光素子のマトリックス配列上に結像させることにより、各受光素子が被写体光学像の光量に応じて被写体からの光を電荷に変換し、この電荷が各受光素子に蓄積される。このＣＭＯＳセンサ３２の多数の受光素子に蓄積された電荷は、駆動部３３から与えられる読出し信号のタイミングで画像信号出力部３４に出力される。尚、ＣＭＯＳセンサ３２を構成する複数の画素上にＲＧＢ原色フィルタ（以下、「ＲＧＢフィルタ」という）が配置されており、ＲＧＢ３原色に対応した電気信号（デジタルＲＧＢ画像信号）が出力される。この構成には周知の構成が採用される。
【００２４】
この画像信号出力部３４は、ＣＭＯＳセンサ３２から出力される画像信号を相関二重サンプリングして利得制御するＣＤＳ／ＰＧＡ３５と、ＣＤＳ／ＰＧＡ３５の出力をＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）して出力するＡＤＣ３６を有する。このＡＤＣ３６からのデジタルカラー画像信号はシステム制御装置２０の信号処理部２０ａに入力されるようになっている。
＜システム制御装置２０＞
上述したようにシステム制御装置２０は、分割増幅機能を有する信号処理部（分割増幅機能部）２０ａと、ストロボ照射影響度判断機能を有する演算制御回路（ＣＰＵ即ちメイン制御装置）２０ｂを有する。
（信号処理部２０ａ）
この信号処理部２０ａは、図３に示したように、ＣＭＯＳセンサ３２から画像信号出力部３４を介して出力されるＲＡＷ−ＲＧＢデータを取り込むＣＭＯＳインターフェース（以下、「ＣＭＯＳＩ／Ｆ」という）４０と、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５を制御するメモリコントローラ４１と、取り込んだＲＡＷ−ＲＧＢデータを表示や記録が可能なＹＵＶ形式の画像データに変換するＹＵＶ変換部４２と、表示や記録される画像データのサイズに合わせて画像サイズを変更するリサイズ処理部４３と、画像データの表示出力を制御する表示出力制御部４４と、画像データをＪＰＥＧ形式などで記録するためのデータ圧縮処理部４５と、画像データをメモリカードへ書き込み、又はメモリカードに書き込まれた画像データを読み出すメディアインターフェース（以下、「メディアＩ／Ｆ」という）４６を有する。また信号処理部２０ａは、取り込んだＲＡＷ−ＲＧＢデータによる撮影画像をゲイン処理等の信号処理のために複数のブロックに分割して、各ブロックごとに信号処理をする分割増幅機能部４７を有する。
（演算制御回路２０ｂ）
この演算制御回路２０ｂは、操作部２１からの操作入力情報に基づき、ＲＯＭ２０ｃに記憶された制御プログラムに基づいてデジタルカメラ１全体のシステム制御等を行う。
【００２５】
この演算制御回路２０ｂは、被写体までの距離を算出する距離算出部４８と、ストロボ照射影響度判断機能部４９を有する。
（メモリ２５）
メモリ２５であるＳＤＲＡＭには、ＣＭＯＳＩ／Ｆ４０に取り込まれたＲＡＷ−ＲＧＢデータが保存されると共に、ＹＵＶ変換部４２で変換処理されたＹＵＶデータ（ＹＵＶ形式の画像データ）が保存され、更に、データ圧縮処理部４５で圧縮処理されたＪＰＥＧ形式などの画像データ等が保存される。
【００２６】
なお、前記ＹＵＶデータのＹＵＶは、輝度データ（Ｙ）と、色差（輝度データと青色（Ｂ）データの差分（Ｕ）と、輝度データと赤色（Ｒ）の差分（Ｖ））の情報で色を表現する形式である。
［作用］
次に、前記したデジタルカメラ１のモニタリング動作と静止画撮影動作について説明する。
ｉ．基本的撮像動作
このデジタルカメラ１は、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング動作を実行しながら静止画撮影動作が行われる。
【００２７】
先ず、撮影者が電源ボタン３をＯＮし、撮影・再生切替ダイアル４を撮影モードに設定することで、デジタルカメラ１が記録モードで起動する。電源ボタン３がＯＮされて、撮影・再生切替ダイアル４が撮影モードに設定されたことを制御部が検知すると、制御部である演算制御回路２０ｂはモータドライバ２２に制御信号を出力して、鏡胴ユニット５を撮影可能位置に移動させ、かつ、ＣＭＯＳセンサ３２、信号処理部２０ａ、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５、ＲＯＭ２０ｃ、液晶モニタ（表示部）９等を起動させる。
【００２８】
そして、主要撮像光学系である鏡胴ユニット５の主要撮像光学系３０の撮像レンズ３０ａを被写体に向けることにより、被写体からの光が主要撮像光学系（撮像レンズ系）３０を通して入射され、この主要撮像光学系３０を介して形成される被写体像がＣＭＯＳセンサ３２の各画素の受光面上に結像する。そして、ＣＭＯＳセンサ３２の受光素子から出力される被写体画像に応じた電気信号（アナログＲＧＢ画像信号）は、ＣＤＳ／ＰＧＡ３５を介してＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６に入力され、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６により１２ビット（ｂｉｔ）のＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換する。
【００２９】
このＲＡＷ−ＲＧＢデータの撮影画像のデータは、信号処理部２０ａのＣＭＯＳインターフェース４０に取り込まれてメモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存される。
【００３０】
そして、信号処理部（分割増幅機能部）２０ａは、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出したＲＡＷ−ＲＧＢデータの撮影画像は複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに増幅のためのゲイン（デジタルゲイン）をかける（後述）等、必要な画像処理をかけて、ＹＵＶ変換部４２で表示可能な形式であるＹＵＶデータ（ＹＵＶ信号）に変換した後に、メモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５にＹＵＶデータとして保存させる、分割増幅機能を有する。
【００３１】
そして、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５からメモリコントローラ４１を介して読み出したＹＵＶデータは、表示出力制御部４４を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）９へ送られ、撮影画像（動画）が表示される。前記した液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像を表示しているモニタリング時においては、ＣＭＯＳインターフェース４０による画素数の間引き処理により１／３０秒の時間で１フレームを読み出している。
【００３２】
なお、このモニタリング動作時は、電子ファインダとして機能する液晶モニタ（ＬＣＤ）９に撮影画像が表示されているだけで、まだレリーズボタン２が押圧（半押も含む）操作されていない状態である。
【００３３】
この撮影画像の液晶モニタ（ＬＣＤ）９への表示によって、撮影画像を撮影者が確認することができる。なお、表示出力制御部からＴＶビデオ信号として出力して、ビデオケーブルを介して外部のＴＶ（テレビ）に撮影画像（動画）を表示することもできる。
【００３４】
そして、信号処理部２０ａのＣＭＯＳインターフェース４０は、取り込まれたＲＡＷ−ＲＧＢデータより、ＡＦ（自動合焦）評価値、ＡＥ（自動露出）評価値、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）評価値を算出する。
【００３５】
ＡＦ評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって算出される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。これを利用して、ＡＦ動作時（合焦検出動作時）には、撮像レンズ系内の各フォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して、その極大になる点を合焦検出位置としてＡＦ動作が実行される。
【００３６】
ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、ＲＡＷ−ＲＧＢデータにおけるＲＧＢ値のそれぞれの積分値から算出される。例えば、ＣＭＯＳセンサ３２の全画素の受光面に対応した画面を２５６エリアに等分割（水平１６分割、垂直１６分割）し、それぞれのエリアのＲＧＢ積算を算出する。
【００３７】
そして、制御部である演算制御回路２０ｂは、算出されたＲＧＢ積算値を読み出し、ＡＥ処理では、画面のそれぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布から適正な露光量を決定する。決定した露光量に基づいて、露光条件（ＣＭＯＳセンサ３２の電子シャッタ回数、絞りユニットの絞り値等）を設定する。また、ＡＷＢ処理では、ＲＧＢの分布から被写体の光源の色に合わせたＡＷＢの制御値を決定する。このＡＷＢ処理により、ＹＵＶ変換部４２でＹＵＶデータに変換処理するときのホワイトバランスを合わせる。なお、前記したＡＥ処理とＡＷＢ処理は、前記モニタリング時には連続的に行われている。
【００３８】
そして、前記したモニタリング動作時に、レリーズボタン２が押圧（半押しから全押し）操作される静止画撮影動作が開始されると、合焦位置検出動作であるＡＦ動作と静止画記録処理が行われる。
【００３９】
即ち、レリーズボタン２が押圧（半押しから全押し）操作されると、演算制御回路（制御部）２０ｂからモータドライバ２２への駆動指令により撮像レンズ系のフォーカスレンズが移動し、例えば、ＡＦ評価値（焦点評価値）が増加する方向にレンズを動かし、ＡＦ評価値が最大になる位置を合焦位置とするいわゆる山登りＡＦと称されるコントラスト評価方式のＡＦ動作が実行される。
【００４０】
ＡＦ（合焦）対象範囲が無限から至近までの全領域であった場合、主要撮像光学系（撮像レンズ系）３０のフォーカスレンズ（図示略）は、至近から無限、又は無限から至近までの間の各フォーカス位置に移動し、ＣＭＯＳインターフェース４０で算出されている各フォーカス位置における前記ＡＦ評価値を制御部が読み出す。そして、各フォーカス位置のＡＦ評価値が極大になる点を合焦位置としてフォーカスレンズを合焦位置に移動させ、合焦させる。
【００４１】
そして、前記したＡＥ処理が行われ、露光完了時点で、制御部からモータドライバ２２への駆動指令により入射光束制御装置３０ｂのメカシャッタユニットであるシャッタユニット（図示せず）が閉じられ、ＣＭＯＳセンサ３２の受光素子（多数のマトリックス状の画素）から静止画用のアナログＲＧＢ画像信号が出力される。そして、前記モニタリング時と同様に、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）３６によりＲＡＷ−ＲＧＢデータに変換される。
【００４２】
そして、このＲＡＷ−ＲＧＢデータは、信号処理部２０ａのＣＭＯＳインターフェース４０に取り込まれ、ＹＵＶ変換部４２でＹＵＶデータに変換されて、メモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存される。また、このＹＵＶデータはメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出されて、リサイズ処理部４３で記録画素数に対応するサイズに変換され、データ圧縮処理部４５でＪＰＥＧ形式等の画像データへと圧縮される。圧縮されたＪＰＥＧ形式等の画像データは、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に書き戻された後にメモリコントローラ４１を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５から読み出され、メディアインターフェース４６を介してメモリカード１４に保存される。
ｉｉ．ブロック毎にかけるゲイン（デジタルゲイン）制御
（ｉｉ−１）．ゲイン設定方法
上述した撮影において、外光だけで撮影を行うと主被写体が露光不足となる場合に、露光量を補うために補助光を発光して撮影するストロボ撮影を行うことがある。このような外光のみによる撮影の露光不足がストロボ発光条件のとき、ストロボ発光に伴い適正な明るさの画像を得るための撮像処理について以下に説明する。
・分割ブロックの中心画素のゲイン設定
図４（ａ）は適正な明るさの撮影画像を示したものである。また、図４（ｂ）は、ストロボ発光条件の撮像に際して、ストロボから異なる距離にある複数の被写体をストロボ発光で一定の光量の照明光で照明して撮影し、撮影した画像に何らゲイン処理を施さない状態で得られた撮影画像の説明図である。この図４（ｂ）では、被写体が遠くなるほど撮影画像である被写体像の明るさが暗くなっている。
【００４３】
図５（ａ）は撮影画像の説明図で、図５（ｂ）は図５（ａ）の撮影画像を格子状のブロックに分けて各ブロックにゲイン値を設定した例を示す説明図である。
【００４４】
この図５（ａ）の撮影画像を得るには、撮影画像を複数（多数）の格子状のブロックに分割し、この分割した各ブロックのゲイン値を設定し、設定したゲイン値に基づいてストロボ撮影した撮影画像をゲイン処理する。
【００４５】
このゲイン処理に際して信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、原則的には撮影画像を複数（多数）の格子状のブロックに分割し、この分割した各ブロックの中心画素の明るさを求め、この求めた中心画素の画素明るさから中心画素のゲイン値を設定する。
・分割ブロックの中心画素の以外の注目画素のゲイン設定
また、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、各ブロックにおいて各ブロックの中心画素以外の注目画素のゲイン値について求める場合、注目画素のゲイン値を隣接するブロックの中心画素のゲイン値から線形補間によって算出する。
【００４６】
この際、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、注目画素が含まれるブロックをこのブロックの中心画素を中心として４つの象限に分け、注目画素が４つの象限のいずれにあるかで、注目画素が含まれるブロック以外に線形補間に用いる３つのブロックを選択し、選択した３つのブロックの中心画素と注目画素が含まれるブロックの中心画素から、注目画素のゲイン値を線形補間により算出する。
【００４７】
例えば、図６において、注目画素が含まれるブロックをＢ５としたとき、ブロックＢ５を中心画素Ｐ５を中心として４つの象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶに分け、注目画素が象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶのいずれにあるかで、注目画素が含まれるブロック以外に線形補間に用いる３つのブロックを選択させる。そして、注目画素が含まれるブロックの中心画素と選択された３つのブロックの中心画素から注目画素のゲイン値を線形補間により算出する。
【００４８】
Ｐ１〜Ｐ９は、各ブロックＢ１〜Ｂ９の中心画素を表しているものとする。
いま、Ｐ５が注目ブロックにおける中心画素のとき、注目ブロックＢ５内の注目画素Ｑ１，Ｑ２について考える。
【００４９】
注目画素Ｑ１はブロックＢ５の象限ＩＩＩに位置しているので、注目画素Ｑ１に最も近い他のブロックはＢ４，Ｂ７，Ｂ８である。従って、注目画素Ｑ１のブロック中心画素はＰ４，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ８であるため、Ｑ１における明るさ補正ゲインは、この４点における明るさ補正最終ゲインの、Ｑ１との距離による加重平均を求めることで算出する。
【００５０】
同様に、注目画素Ｑ２はブロックＢ５の象限Ｉに位置しているので、注目画素Ｑ２に最も近い他のブロックはＢ２，Ｂ３，Ｂ６である。従って、注目画素Ｑ２に最も近いブロック中心画素はＰ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６であるため、Ｑ２における明るさ補正最終ゲインは、この４点における明るさ補正最終ゲインの、Ｑ２との距離による加重平均を求めることで算出する。
（ｉｉ−２）．ストロボ影響度に基づいたゲイン（デジタルゲイン）の設定の制御１
ストロボ撮影をする際、（ｉｉ−１）のゲイン設定方法を用いて図７のストロボ影響度に基づいたゲインを設定して、ストロボ撮影した撮影画像のゲイン処理を行うことにより、図５（ａ）の適正な明るさの画像を得ることができる。
【００５１】
尚、図８は、ストロボからの距離とゲインとの関係を示したゲイン特性線を示したものである。この図８から分かるように、ストロボからの距離が遠いほどゲインが強くなる傾向にある。
【００５２】
この図７，図８および図９に示したフローに基づいて、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９によるストロボ影響度の判断および、このストロボ影響度に基づいたゲインの設定について説明する。
【００５３】
演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、ＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる画像の光量が低いために、適正な撮影画像が得られない場合、ストロボ２３を発光する必要がある。このようなストロボ発光条件のときにユーザーがカメラに対して撮影操作を実行すると、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、まずプリ発光を実施して本発光の光量を算出しようとする。
【００５４】
このストロボ発光条件の場合において、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、撮影操作を受け付けると、まずストロボ２３によるプリ発光前の被写体の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる撮影画像（画像データ）から求めて、メモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存する（Ｓ１）。
【００５５】
この輝度情報は、撮影画像を格子状のブロックに分割し、各ブロックごとでブロック内のＹ値（輝度値）を平均したものである。
【００５６】
その後、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光用の発光量と露出制御値を決定し、ストロボ２３のプリ発光を実行する（Ｓ２）。
【００５７】
そして、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、このストロボ２３のプリ発光時に、ストロボ２３のプリ発光前と同様にして、ストロボ２３のプリ発光による被写体の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２のマトリックス状の画素から得られる撮影画像（画像データ）から取得して、プリ発光時の輝度情報としてメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存する（Ｓ３）。
【００５８】
この後、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂは、プリ発光時の輝度情報に基づき、本発光時に必要な発光量を決定する（Ｓ４）。
【００５９】
次に、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光前とプリ発光時の輝度情報から、ストロボ影響度を算出する（Ｓ５）。
【００６０】
ストロボ影響度は、プリ発光時の輝度情報とプリ発光前の輝度情報との差分から、各ブロックごとに求められ、輝度情報の差分が大きいほど、ストロボ影響度が高くなる。
【００６１】
ストロボ影響度を算出すると、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は各ブロックごとにかけるべきゲイン値を算出する（Ｓ６）。ここで、かけるべきゲイン値は、図７に示すように、ストロボ影響度が高いほどゲイン値は小さく、ストロボ影響度が低いほどゲイン値が大きくなるように設定する。例えば図５（ａ）のようなシーンの撮影画像の場合、図５（ｂ）のように撮影画像を格子状の多数のブロックに分割して、分割した各ブロックごとにゲイン値が設定される。
【００６２】
このゲイン値は（ｉｉ−１）のゲイン設定処法を用いて設定される。例えば、複数の被写体像として複数の顔画像がある範囲では注目画素のゲインを設定し、他の範囲では中心画素のゲインを設定する等のゲイン設定を実行できる。このゲイン設定は、演算制御回路２０ｂにより行われる。
【００６３】
図５（ｂ）のブロックごとに書かれている数値は、ゲインの大きさを表している。ストロボの照明光の影響度が低い、すなわち、ストロボからの距離が遠いほど、ゲインが強くなり、図５（ｂ）から明らかなように、複数のブロックに分割された手前の人物Ｍｂのブロックはゲインが１倍であるが、遠くなるほどゲインが大きくなり、奥の壁ではゲインが５倍となる。
【００６４】
なお、図５においてはブロック分割を簡略化して１６×１２としているが、実際にはより細かく分割してもよい。
【００６５】
ゲイン値が求まると、Ｓ４で決定した発光量で、本発光と静止画露光を実行する（Ｓ７）。
【００６６】
画像データは信号処理部２０ａでゲインがかけられるが、このとき、Ｓ６で算出したゲイン値が、ブロックごとにかけられる（Ｓ８）。
【００６７】
信号処理部２０ａでその他の画像処理が実行され、画像データはメモリに記録される（Ｓ９）。
【００６８】
距離の異なる被写体に対してストロボ撮影を実施すると、通常は図４（ｂ）のように、被写体が遠くなるほど被写体にストロボ光が届かず、暗くなってしまうが、このような処理を実施すると、ストロボ影響度に基づいて画像内で適切なゲインがかけられ、図４（ａ）のように適正な明るさの画像を得ることができる。
（実施例２）
実施例１では測距用の補助撮像光学系による測距に基づくゲイン設定を行っていないが、測距に基づくゲイン設定を行うこともできる。この測距に基づくゲイン設定の実施例を図１０〜図１８に基づいて説明する。
【００６９】
図１０は一つの専用のＡＦレンズＲを測距用として有する補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８が設けられたデジタルカメラ１の正面側の外観図、図１１は図１０のデジタルカメラ１の背面側の外観図である。また、図１２は図１０のデジタルカメラ１の概略内部構造図を示し、図１３は図１２の主光学系である撮像レンズ３０ａをＡＦレンズに兼用する場合の光学系の説明図である。
【００７０】
更に、図１４は図１３の主光学系の撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）とＡＦレンズａｆ＿Ｒによる測距の説明図、図１５は図１３のＣＭＯＳセンサ３２の出力信号とＡＦレンズａｆ＿Ｒからの光束を受光する受光センサの出力信号を測距に用いる場合の説明図である。
【００７１】
また、図１６は二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを測距用の補助撮像光学系８として有するデジタルカメラ１の正面側の外観図、図１７は図１６のデジタルカメラ１の概略内部構造図を示したものである。この補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８は、図１７に示したように、二つのＡＦレンズ（ＡＦ用補助撮像光学系）ａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒと、この二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒからの光束を受光する第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲを有する。
【００７２】
ところで、図１３では、焦点距離ｆＬの撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）と焦点距離ｆＲのＡＦ専用のＡＦレンズａｆ＿Ｒ、及び、撮影用のＣＭＯＳセンサ３２と第２の測距用撮像素子ＳＲを用いて、測距を行うようにしている。この図１３の撮像レンズ３０ａを測距に用いる場合には図１３の撮像レンズ３０ａは図１７の専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌと実質的に同じに用いられ、図１３のＣＭＯＳセンサ３２を測距に用いる場合には図１３のＣＭＯＳセンサ３２は図１７の第１の測距用撮像素子ＳＬと実質的に同じに用いられる。
【００７３】
この図１３の撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）およびＣＭＯＳセンサ３２を測距用に用いた場合と、図１７の専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを用いた場合、被写体までの距離を求める方法が少し異なるのみで、被写体までの距離を求めることができるので、図１３のＣＭＯＳセンサ３２を図１７の第１の測距用撮像素子ＳＬと同じ符号を付して、先ず図１３〜図１５によりＣＭＯＳセンサ３２（Ｌ）およびＡＦレンズａｆ＿Ｒによる測距を説明する。
【００７４】
尚、図１３の撮像レンズ３０ａは、撮像のための主レンズであり、ＡＦレンズａｆ＿Ｒとは撮像倍率が異なるので、撮像レンズ３０ａをＡＦレンズａｆ＿ＬとしＣＭＯＳセンサ３２を第１の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬとして説明する際、撮像倍率等を考慮した説明とする。
【００７５】
この図１３では、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）およびＣＭＯＳセンサ３２とＡＦレンズａｆ＿Ｒおよび第２の測距用撮像素子ＳＲ等を備える構成が、デジタルカメラ１から被写体までの距離を算出する測距装置Ｄｘ１として用いられる。また、図１７では、ＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒおよび第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲ等を備える補助撮像光学系８の構成が、デジタルカメラ１から被写体までの距離を算出する測距装置Ｄｘ２として用いられている。
（1）．主光学系の撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ），ＣＭＯＳセンサ３２を測距に用いる場合
この図１３において、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）、ＡＦレンズａｆ＿Ｒの間隔を基線長Ｂとし、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）を介して被写体Ｏからの光束を受光する撮影用のＣＭＯＳセンサ３２を測距用の第１の測距用撮像素子ＳＬと、ＡＦレンズａｆ＿Ｒを介して被写体Ｏからの光束を受光する第２の測距用撮像素子ＳＲとしている。  ｍは図１３の撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）、ＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離ｆＬ、ｆＲの比で、
ｍ＝ｆＬ／ｆＲ
ｆＬ＝ｍ＊ｆＲ
である。
【００７６】
各撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ），ＡＦレンズａｆ＿Ｒで測距したい被写体像（図１３の被写体Ｏの像）が基線長Ｂを基準に夫々ｄＬ、ｄＲの位置の第１、第２の測距用撮像素子ＳＬ，ＳＲに結像している。この基線長Ｂは撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ），ＡＦレンズａｆ＿Ｒの光学中心間距離である。
【００７７】
ここで、被写体Ｏから撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）の中心を通る光が第１の測距用撮像素子ＳＬに入射する位置と撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）の光軸ＯＬとの距離をｄＬとし、被写体ＯからＡＦレンズａｆ＿Ｒの中心を通る光が第２の測距用撮像素子ＳＲに入射する位置とＡＦレンズＲの光軸ＯＲとの距離をｄＲとすると、図１３，図１４から明らかなように距離ｄＬ，ｄＲは基線長Ｂの延長上に位置している。この基線長Ｂの延長上の距離ｄＬ，ｄＲを用いて、第１の測距用撮像素子ＳＬから被写体Ｏまでの距離Ｌを求めると、この距離Ｌは以下の式となる。
【００７８】
Ｌ＝｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）＊ｍ＊ｆＲ｝／（ｄＬ＋ｍ＊ｄＲ）  ・・・式１
主レンズとは別にｆＬ、ｆＲがｆで等しい専用のＡＦ光学系の場合は、式１が
Ｌ＝｛（Ｂ＋ｄＬ＋ｄＲ）＊ｆ｝／（ｄＬ＋ｄＲ）        ・・・式２
となる。
式１においては、左右のレンズの焦点距離すなわち撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ），ＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離が異なっていてもよく、ＡＦレンズａｆ＿Ｌが撮影用の主レンズと兼用であってもよい。
【００７９】
このように基線長基準での距離ｄＬ及びｄＲを測定することで基線長Ｂから被写体Ｏまでの距離Ｌを知ることができる。
【００８０】
しかも、図１３においては第１の測距用撮像素子ＳＬにはＣＭＯＳセンサ３２を用いているので、第１の測距用撮像素子ＳＬからは図１４に示した主画面像５０が得られ、第２の測距用撮像素子ＳＲからは図１４に示したＡＦ像５１が得られる。
【００８１】
この際、図１３の被写体Ｏを例えば図１４に示したような立木５２とした場合、第１の測距用撮像素子ＳＬには立木の像が撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）により被写体像（主要被写体像）として結像され、第２の測距用撮像素子ＳＲには立木の像が撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）により被写体像として結像される。そして、第１の測距用撮像素子ＳＬからは図１４に示した立木の像５２ａが主画面像５０に被写体像として得られ、第２の測距用撮像素子ＳＲからは図１４に示した立木の像（被写体像）５２ｂがＡＦ像５１として得られる。
【００８２】
ここで、第１の測距用撮像素子ＳＬに結像される立木の像５２ａは図１１の液晶モニタ９（表示部）に正立像として表示される。
【００８３】
この撮影に際して、撮影者は主画面像５０の立木の像５２ａの中央部を測距するべく、図１４のように液晶モニタ９に表示される立木の像５２ａの中央部が表示部である液晶モニタ９に表示されたＡＦターゲットマークＴｍに一致するように、立木の像５２ａをＡＦターゲットマークＴｍに液晶モニタ９の上で設定する。このＡＦターゲットマークＴｍは、画像処理により液晶モニタ９に表示させたものである。
【００８４】
尚、ＡＦ像は、主画面像（主画面）５０の画角とは関係なく得られている。次に主画面像５０は、ＡＦ像５１との一致度合いを調べるために、主レンズ（撮像レンズ）である撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）とＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離比で縮小され、縮小主画面像５０ａにされる。画像の一致度合いは、対象とする２つの画像データの輝度配列の差分の総和によって算出する。この総和を相関値と称する。
【００８５】
この際、縮小主画面像５０ａの立木の像５２ａがＡＦ像５１のどの位置に当たるか（立木の像５２ｂがある位置）を像データの相関値よって求める。即ち、縮小主画面像５０ａにおける立木の像５２ａの位置を特定して、この立木の像５２ａの位置に対応する位置をＡＦ像５１内において、像データの相関値によって求める。この場合の像データは、上述した撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）の光軸ＯＬとＡＦレンズａｆ＿Ｒの光軸ＯＲとの距離、ＡＦレンズａｆ＿Ｌの焦点距離、ＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）、ＡＦレンズａｆ＿Ｒの焦点距離比等を用いて求めることができる。
【００８６】
図１５は、ＡＦ用の被写体像の検出の説明図である。この図１５では、図１４の第１，第２の測距用撮像素子ＳＬ，ＳＲに倒立像として結像される立木の像５２ａ，５２ｂ（ＡＦ用の被写体像）を見やすくするために、正立させると共に、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ），ＡＦレンズａｆ＿Ｒの光軸ＯＬ，ＯＲを一致させている。この図１５を用いて、実際に第１の測距用撮像素子ＳＬに結像された主画面像５０の映像エリアを第２の測距用撮像素子ＳＲに結像されたＡＦ像５１内から探す手法について説明する。
【００８７】
主画面データすなわち主画面像５０のデータは、水平座標をｘ，垂直座標をｙとするとＹｍ１［ｘ］［ｙ］の２次元配列で表すことができる。この主画面データの値を、撮像レンズ３０ａ（ＡＦレンズａｆ＿Ｌ）を有する主光学系とＡＦレンズａｆ＿Ｒを有するＡＦ光学系の倍率差として縮小主画面像５０ａにし、この縮小主画面像５０ａのデータをＹｍ２［ｘ］［ｙ］配列（２次元配列）に格納する。
【００８８】
ＡＦ像５１のデータは、水平座標をｋ、垂直画像をｌとすると、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列（２次元配列）で表すことができる。Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］配列の相等の輝度配列がＡＦ像５１内のどのエリアにあるか即ちａｆＹ像のａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のどの位置あるかを、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のデータとＹｍ２配列［ｘ］［ｙ］のデータとを比較走査して探索する。
【００８９】
具体的には、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列で得られるａｆＹ像をＹｍ２配列と同じ大きさのエリア内で求めることで、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列で得られるａｆＹ像とＹｍ２配列で得られる像(画面データ)との相関値を求める。この配列同士の相関値を求める演算を相関演算とする。
【００９０】
この相関値が最も小さいところが、ａｆＹ像内でＹｍ２と同様の画面データがある個所といえる。
【００９１】
Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］は水平４００×垂直３００であったとする。
【００９２】
また、ａｆＹ［ｋ］［ｌ］が  ９００×６７５とする。
【００９３】
例えば、ａｆＹ像中でＹｍ２が左上にあったと想定した場合のニ像の相関値は以下で求める。
【００９４】
以下の式１で  まず  ｌ＝０、ｋ＝０〜５００  で行い、次に  ｌ＝１、ｋ＝０〜５００を行い総和の相関値を求めていく。（ｋ＝５００の時、縮小主画面像５０ａと同じ範囲がＡＦ像５１の左端になる）
相関値＝Σ（  ｜Ｙｍ２［ｘ］［ｙ］−ａｆＹ［ｋ+ｘ］［ｌ+ｙ］  ｜  ）      ・・
・式３
これを  ｌ＝０  〜３７５  まで行う。（ｌ＝３７５の時が縮小主画面像５０ａと同じ範囲がＡＦ像５１の下端になる）
以上により、もしＹｍ２とａｆＹ［ｋ］［ｌ］配列のデータの一致度が高い場合は、相関値は非常に小さい値になる。
【００９５】
このようにして、主画面像５０とは画角の異なるＡＦ像５１内で主画面像５０と同じ画角範囲を求める。この処理を相関比較とする。
【００９６】
そして、図１５に示したように、縮小主画面像５０ａ内で使用者が測距したかった任意の個所が立木の像５２ａの中央部である場合、縮小主画面像５０ａ内の立木の像５２ａのコントラストがピークＰｋ１になる部分を第１の測距用撮像素子（測距用の第１受光センサ）ＳＬであるＣＭＯＳセンサ３２の画像信号から求めることで、立木の像５２ａをＡＦ像として特定することができる。また、同様に、ＡＦ像５１のでの立木の像５２ｂのコントラストがピークＰｋ２になる部分をＡＦセンサＲの画像信号から求める。また、その個所の基線長基準に対するｄＲ及びｄＬ'も分ることになる。
【００９７】
尚、上述の例では、縮小主画面像５０ａのデータの被写体像（ＡＦ像）の位置を求めて、この縮小主画面像５０ａの被写体像（ＡＦ像）の位置に対応する被写体像をＡＦ像５１内で検索して、主画面像５０内の任意個所のＡＦ像（被写体像）をＡＦ像５１内の個所を特定できるようにしたが、相関値を求める座標を間引いたりしても良い。
【００９８】
更に、縮小主画面像５０ａの測距したい個所についてだけＡＦ象５１内で相関検索して、ＡＦ像５１内での被写体像の個所を確定しても良い。尚、相関値は画素分解能で行われるため、図１５のｄＲ、ｄＬ'もＡＦ像の画素の単位となる。ｄＬ'については、縮小されたものであるので、縮小倍率分を拡大してｄＬにする。
（２）．二つのＡＦレンズＲ，Ｌを測距に用いる場合
また、上述したように、ＡＦレンズａｆ＿Ｌに主光学系の撮像レンズ３０ａを用いず、ＡＦ専用の焦点距離も同じ２つの光学系を使用した場合も同様の方式で行える。図１６の測距用の補助撮像光学系（ＡＦ用光学系、測距装置）８は、図１７に示したように、ＡＦ専用の焦点距離も同じ２つの光学系として二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを用い、立木の像（被写体）５２からの光束を二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを介して図１８に示したように測距センサーである第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲで受光させるようにしている。
【００９９】
図１３，図１４では、撮像レンズ３０ａをＡＦレンズａｆ＿Ｌとしているが、図１６では図１３，図１４の撮像レンズ３０ａに代えて専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌを設けたものである。この図１６では、専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌと図１３，図１４のＡＦレンズａｆ＿Ｒで測距用の補助撮像光学系（ＡＦ用光学系、測距装置）８を構成している。この二つの専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒの関係は、図１３，図１４のＡＦレンズａｆ＿Ｌとして用いる撮像レンズ３０ａとＡＦレンズａｆ＿Ｒとの関係と実質的に同じであり、図１３，図１４と図１６では第１，第２の測距用撮像素子（測距用の第１，第２受光センサ）ＳＬ，ＳＲの関係も同じである。
【０１００】
このような専用の二つのＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒを用いる方式では、図１８に示したように、まず主光学系である撮像レンズ３０ａの主画面像５０を補助撮像光学系８との倍率比で縮小した縮小主画面像５０ａを作成し、その中の測距した個所をＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ＡＦレンズａｆ＿ＲのＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの立木の像（被写体像）５２ｂＬ，５２ｂＲの夫々から相関演算で求め、ｄＬ、ｄＲを測定する。
【０１０１】
補助撮像光学系（ＡＦ用光学系）８のＡＦレンズ（ＡＦ用補助撮像光学系）ａｆ＿Ｌ，ａｆ＿Ｒは比較的焦点深度が大きく設計されている。これに対して主画面像５０の深度は大きくないため、主画面像５０のぼけが大きい場合は、ＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの立木の像５２ｂＬ，５２ｂＲとの相関精度が悪い、即ち、画像位置が一致する箇所においても相関値が小さくならない場合もある。
【０１０２】
主画面像５０とＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒとの相関は、ＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒ内の測距したい個所の概略特定までとし、その個所の測距は、焦点深度の大きい、また  焦点距離の同じＡＦ専用のＡＦレンズａｆ＿Ｌ，ａｆ＿ＲによるＡＦ像同士すなわち立木の像（被写体像）５２ｂＬ，５２ｂＲ同士の相関で求めることも良い。
【０１０３】
以上のようにすることで、主画面像５０上の任意の位置個所をＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒ内でも決めることができ、そのＡＦ像５１Ｌ，５１Ｒの位置の画像データで、ＡＦ用光学系の左右２像（立木の像５２ｂＬ，５２ｂＲ）の相関比較を行うことでその個所の測距ができる。
【０１０４】
これにより、主画面とはパララックス（視差）のあるＡＦ像からでも、主画面の絶対位置に正確にあった測距データを求めることができる。
【０１０５】
また、上述した実施例では、主光学系とＡＦ光学系の焦点距離比をｍとしたが、縮小主画面の倍率をｍ付近の数種類作成し、最も相関値が小さい倍率を実倍率として求め、式１に適用することもできる。このようなことで机上設計値ではなく、実画像に即した値を使用し、より正確な測距が可能となる。
（実施例３）
次に、測距情報とストロボ影響度に基づいた図２の演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂによるゲイン（デジタルゲイン）の設定を図１９のフローチャートに基づいて説明する。
【０１０６】
先ず、ユーザーがデジタルカメラ１に対して撮影操作を実行すると、図２の演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂの距離算出部４８は第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲの出力に基づいてデジタルカメラ１から被写体までの２次元の距離情報を取得する（Ｓ２１）。
【０１０７】
この後、演算制御回路２０ｂの距離算出部４８は、ストロボ発光条件の場合、上述したステップＳ２と同様にプリ発光を実施して本発光の光量を算出しようとする。
【０１０８】
そして、演算制御回路（ＣＰＵ）２０ｂは、撮影操作を受け付けると、プリ発光前の輝度情報をＣＭＯＳセンサ３２の出力から露出情報として求めてメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に保存し、プリ発光用の発光量と露出制御値を決定し、ストロボ２３のプリ発光を実行する（Ｓ２２）。
【０１０９】
このプリ発光による照明光は被写体に照射されて反射し、この被写体からの反射光による被写体像が撮像レンズ３０ａを介してＣＭＯＳセンサ３２に結像される。この際、演算制御回路２０ｂは、ＣＭＯＳセンサ３２の出力から被写体の輝度情報を取得する。この輝度情報は、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７により撮影画像を図５（ｂ）に示したように格子状のブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）［ｉ＝０，１，２・・・ｎ］に分割して、各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとでブロック内の複数の画素のＹ値（輝度値）を平均したものである。
【０１１０】
そして、演算制御回路２０ｂは、プリ発光時の輝度情報に基づき、本発光時に必要な発光量を決定する（Ｓ２３）。
【０１１１】
次に、分割増幅機能部４７は、ステップＳ２１で取得した２次元の距離情報から、ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとに必要なゲイン値を算出する（Ｓ２４）。この際、演算制御回路２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、プリ発光時の輝度情報とプリ発光前の輝度情報との差分をストロボ影響度として算出する。このストロボ影響度は各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとに求められ、この輝度情報の差分が大きいほどストロボ影響度が高くなる。
【０１１２】
そして、演算制御回路２０ｂのストロボ照射影響度判断機能部４９は、ストロボ影響度を算出すると、各ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとにかけるべきゲイン値を算出する（Ｓ２６）。ここで、かけるべきゲイン値は、図８に示すように、ストロボからの距離の２乗に比例して、距離が遠いほどゲイン値は大きく、距離が近いほどゲイン値は小さくなるように設定する。
【０１１３】
このゲイン値が求まると演算制御回路２０ｂは、ステップＳ２３で決定した発光量で、ストロボ２３の本発光と静止画露光を実行し（Ｓ２５）、ストロボ２３からの照明光を被写体に照射する。この被写体からの照明光の反射光は、撮像レンズ３０ａを介してＣＭＯＳセンサ３２に被写体像を結像させる。これにより、演算制御回路２０ｂは、ＣＭＯＳセンサ３２の出力信号（画像信号）から画像データを取得すると共に、信号処理部２０ａを駆動制御して、この信号処理部２０ａにより取得した画像データにゲインをかける。この際、ステップＳ２４で算出したゲイン値が、ブロックＢ（ｘｉ，ｙｉ）ごとにかけられる（Ｓ２６）。信号処理部２０ａでその他の画像処理が実行され、画像データはメモリ（ＳＤＲＡＭ）２５に記録される（Ｓ２７）。
【０１１４】
このような処理を実施すると、信号処理部２０ａの分割増幅機能部４７は、ストロボ照射影響度判断機能部４９により求められたストロボ影響度に基づいて、画像内で各ブロック毎に適切なゲインをかけ、距離の異なる複数の被写体において、適正な明るさの画像を得ることができるようにする。
【０１１５】
尚、ストロボ撮影による適正な画像を得るため撮影方法を行うものとしては、特許３８７３１５７号公報（文献）の電子カメラ装置や特開２００９−０９４９９７号公報（文献）の撮像装置も知られている。この特許３８７３１５７号公報の電子カメラ装置では、複数の被写体に対してそれぞれに最適な発光量を算出し、連続してそれぞれに最適な発光量で発光して撮影し、撮影画像を合成するようにしている。しかし、複数枚撮影するため、合成ずれが発生したり、撮影・合成に時間がかかってしまったり、また、連続して複数回発光するため、ストロボ用に大きめのコンデンサが必要となってしまうので、上述した本願の発明の実施の形態におけるような作用・効果は得られない。また、特開２００９−０９４９９７号公報の撮像装置では、プリ発光なしの撮像信号とプリ発光ありの撮像信号に基づいて、ストロボ光が寄与するブロックとそうでないブロックに分割し、それぞれで最適なホワイトバランスゲインをかけるようにしている。しかし、このような文献の撮像装置では、画像全体の輝度の差については考慮していないため、必ずしも適正な画像が得られるものではないので、上述した実施例におけるような作用・効果は得られない。
（補足説明１）
以上説明したように、この発明の実施の形態の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）と、前記被写体に照明光を照射させるストロボ２３と、前記撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）上に形成された撮影画像である被写体像が露光不足である場合に、前記ストロボ２３を発光制御させて前記被写体に照明光を照射させる制御装置（システム制御装置２０）を、備える。また、前記制御装置（システム制御装置２０）は、前記撮影画像を格子状の複数のブロックに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかける分割増幅機能と、前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボの照明光の照射影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能と、を有する。しかも、前記制御装置（システム制御装置２０）は、前記ストロボ２３の照明光を照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射の影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定するようになっている。
【０１１６】
この構成によれば、デジタルゲインをかけることができる分割増幅機能とストロボ照射影響度判断機能により、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明１−１）
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）と、前記撮像素子（ＣＭＯＳセンサ３２）から出力される撮影画像の画像信号を処理する信号処理部２０ａと、前記被写体に照明光を照射させるストロボ２３と、前記被写体像の光量が露光不足である場合に前記ストロボ２３を発光制御させて前記被写体に照明光を照射させるメイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）を、備えることができる。しかも、前記信号処理部２０ａは前記撮影画像を格子状の複数のブロックに分割して前記分割した各ブロックごとにデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能を有し、前記メイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）は前記分割増幅機能と同様に格子状に分割したブロックごとにストロボ照射の影響度を判断するストロボ照射影響度判断機能を有することができる。また、前記メイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）は、前記ストロボを照射して撮影する際に、前記ストロボ照射影響度判断機能で判断した分割ブロックごとのストロボ照射の影響度に応じて、前記分割増幅機能で分割したブロックごとにかけるデジタルゲインの値を決定するようにできる。
【０１１７】
この構成によれば、信号処理部２０ａのデジタルゲインをかけることができる分割増幅機能とメイン制御装置（演算制御回路２０ｂ）のストロボ照射影響度判断機能により、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明２）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記ストロボ照射影響度判断機能は、ストロボを本発光する前に実施する予備発光時の撮影画像から得られるＹ値（輝度値）と、予備発光直前の撮影画像から得られるＹ値（輝度値）とを比較することで、ストロボ照射の影響度を判断する。
この構成によれば、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明３）
また、この発明の実施の形態の撮像装置は、前記分割ブロックごとに被写体との距離を算出する距離算出手段（距離算出部４８）を更に有する。しかも、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記ストロボ照射影響度判断機能は、前記距離測定手段で測定される分割ブロックごとの被写体との距離に応じてストロボ照射の影響度を判断する。
【０１１８】
この構成によれば、複数の被写体が異なる距離にいるようなシーンでも、ストロボの効果を均一に得ることができる。
（補足説明４）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記距離算出手段（距離算出部４８）は、２次元平面上で測距結果を算出することが可能な測距センサ［図１３のＣＭＯＳセンサ（測距センサ）３２及び測距用撮像素子（測距センサ）Ｒ、又は、図１７の第１，第２の測距用撮像素子（測距センサ）ＳＬ，ＳＲ］を使用して前記被写体との距離を算出するようになっている。
【０１１９】
この構成によれば、高速・高精度で２次元平面の距離算出を実現する。
（補足説明５）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記距離算出手段（距離算出部４８）は、コントラストＡＦを実施して各分割ブロックごとに前記被写体像のコントラストピーク位置に基づき前記被写体との距離を算出する。
【０１２０】
この構成によれば、低コストで２次元平面の距離算出を実現する。
（補足説明６）
また、この発明の実施の形態の撮像装置において、前記制御装置（システム制御装置２０）の前記分割増幅機能は、前記被写体像を複数の画素を有するブロックに分割し、各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）にデジタルゲインを設定して各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）のデジタルゲインとし、各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）における中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）以外の画素の輝度が隣接する画素との間で輝度差が生じないように、各ブロック（Ｂ１〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ１〜Ｐ９）以外の画素（例えば、ブロックＢ５のＱ１，Ｑ２）のデジタルゲインを隣接するブロック（Ｂ１〜Ｂ４，Ｂ６〜Ｂ９）の中心画素（Ｐ２〜Ｐ４，Ｐ７〜Ｐ８）のデジタルゲインからの距離に応じて補間して決定される。
【０１２１】
この構成によれば、ゲインの変化を滑らかにかけることで、画像に光量差による段差がでないように抑制できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  デジタルカメラ（撮像装置）
２０  システム制御装置
２０ａ  信号処理部
２０ｂ  演算制御回路（メイン演算制御回路）
２１  操作部
２３  ストロボ
２５  メモリ
３０  主要撮像光学系
Ｄｘ１  測距装置
Ｄｘ２  測距装置（補助撮像光学系）
４７  分割増幅機能部
４８  距離算出部
４９  ストロボ照射影響度判断機能部
５０    主画面像
５０ａ  縮小主画面像
５１  ＡＦ像
５２  立木（被写体）
５２ａ  立木の像（被写体像）
５２ｂ  立木の像（被写体像）
ａｆ＿Ｌ  ＡＦレンズ
ａｆ＿Ｒ  ＡＦレンズ
ＳＬ  第１の測距用撮像素子（測距用の第１受光センサ）
ＳＲ  第２の測距用撮像素子（測距用の第２受光センサ）
Ｐ１〜Ｐ９  中心画素
Ｂ１〜Ｂ９  ブロック
Ｑ１，Ｑ２  注目画素（中心画素以外の画素）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２３】
【特許文献１】特開２０１１−０９５４０３
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2014044345.tif 000022
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2014044345.tif 000023