(57)【要約】【課題】  撮像装置において暗所や逆光の環境下で撮影する際、キセノンランプ等を用いたストロボ装置では、自動的に適切な露出レベルに調整するためには、測距センサ等の部品を追加、または本発光の前にプリ発光することで対応できるが、測距センサ等の部品を追加すると測距センサを設けるにはスペースを確保しなければならない課題があった。【解決手段】  被写体に対して常時発光する光源と、被写体に対して閃光を発光する光源と、撮像モードにおいて、常時発光する光源を制御する手段と、閃光を発光する光源を制御する手段を有し、発光する光源と閃光を発光する光源の相対照度比の値を保存する手段と、常時発光する光源を制御する手段を用いて、点灯した際の撮像画像と消灯した際の撮像画像を取得して、保存した相対照度比の値を用いて、閃光を発光する光源を点灯させる際の撮像装置の設定条件を算出及び設定する手段とを備えた撮像装置。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して画像情報を出力する撮影部を有した撮像装置であって、前記被写体に対して常時発光する光源と、前記被写体に対して閃光を発光する光源と、撮像モードにおいて、前記の常時発光する光源を制御する手段と、前記の閃光を発光する光源を制御する手段を有し、前記の発光する光源と前記の閃光を発光する光源の相対照度比の値を保存する手段と、前記の常時発光する光源を制御する手段を用いて、点灯した際の撮像画像と消灯した際の撮像画像を取得して、前記保存した相対照度比の値を用いて、前記の閃光を発光する光源を点灯させる際の前記撮像装置の設定条件を算出及び設定する手段とを備えた撮像装置。
【請求項２】
前記撮像モードの開始から前記閃光を発光するまでの時間を短くしたことを特徴とした請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記閃光を発光する光源を点灯させる際の前記撮像装置の設定条件を算出する処理をカメラ部で行うことを特徴とした請求項１又は２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置の露出調整及びその制御方法に関し、スピードライト装置点灯時においても自動的に適切な露出の撮像画像が得られる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置において暗所や逆光の環境下で撮影する際、キセノンランプ等を用いたストロボ装置を一瞬点灯させて撮像するのが一般的であるが、撮像画像を適切な露出に合わせるにはストロボ装置のガイドナンバー、被写体距離、絞り、フィルムＩＳＯ感度等を考慮しなければならず難しいものであった。そこで、従来、自動的に適切な露出が得られるように、撮像時に測距センサを用いて被写体までの距離を測定し、測定された距離に基づいてストロボの発光量を含む各種撮像条件を決定するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、撮影のためのストロボ装置による本発光に先立って、露出量を調整するためのストロボ装置によるプリ発光を行って、プリ発光による被写体からの反射光レベルを評価した結果に応じて、ストロボ装置の本発光のレベルを決定し、これにより自動的に適切な露出が得られるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３０９７０号公報（第１図）
【０００４】
【特許文献２】特開２０００−２６７１５１号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、キセノンランプ等を用いたストロボ装置においては、自動的に適切な露出レベルに調整するために、測距センサ等の部品を追加するか、または、本発光の前にプリ発光することで対応できるが、デジタルカメラなどで、一般的な測距装置をカメラ付き携帯電話に組み込んだ場合、測距装置はある程度大きなものが必要となり携帯電話に組み込むのが困難で、新たな部品を組み込むのは開発に負担がかかり、補助光源の代わりに測距装置を組み込むとなると、暗所で撮影する際、被写体を照らす手段がなく、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を見ながら被写体を画角に合わせることが困難になる。また、測距センサを設ける分だけ装置の構成が複雑になり、コスト高となる課題があった。一方、本発光の前にプリ発光するものは、別途、ストロボ装置にプリ発光用の回路を設ける必要がある上に、プリ発光から本発光までの期間は、コンデンサに電荷をチャージする時間が必要である。実際の時間は、レリーズボタンの押下からプリ発光を経て本発光するまで、少なくとも約1秒程度がかかる。そのため、プリ発光してから本発光するまでの期間にカメラが移動し、被写体とカメラ間の距離が変動し適切な露出が得られなく、さらに、プリ発光用の回路の追加によりコスト高の要因となる課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、暗所でのカメラ撮影の際、一般的であるＬＥＤ等を使用した補助光源を用いることで、キセノンランプ等を用いたストロボ装置を使用した場合でも、容易に自動的に適切な露出レベルに調整できる撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係る撮像装置は、被写体を撮影して画像情報を出力する撮影部を有した撮像装置であって、前記被写体に対して常時発光する光源と、前記被写体に対して閃光を発光する光源と、撮像モードにおいて、前記の常時発光する光源を制御する手段と、前記の閃光を発光する光源を制御する手段を有し、前記の発光する光源と前記の閃光を発光する光源の相対照度比の値を保存する手段と、前記の常時発光する光源を制御する手段を用いて、点灯した際の撮像画像と消灯した際の撮像画像を取得して、前記保存した相対照度比の値を用いて、前記の閃光を発光する光源を点灯させる際の前記撮像装置の設定条件を算出及び設定する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る撮像装置は、前記撮像モードの開始から前記閃光を発光するまでの時間を短くしたことを特徴とした請求項１のものである。
【０００９】
請求項３の発明に係る撮像装置は、前記閃光を発光する光源を点灯させる際の前記撮像装置の設定条件を算出する処理をカメラ部で行うことを特徴とした請求項１又は２に記載のものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本出願に係る発明によれば、一般的にカメラ付き携帯電話に付いているＬＥＤ等を使用した補助光源を用いることにより、スピードライト装置を点灯させた際、自動的に適切な露出の撮像画像を得ること可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１〜６を用いて説明する。図１は、実施の形態１による撮像装置が搭載されるカメラ付き携帯電話の外観図であり、図１（Ａ）において（カメラ付き携帯電話１の前面において）、６は通話を行うためのマイクロフォン、３は音声出力のためのスピーカ、２は各種の情報を表示するためのＬＣＤ、４は通信の際、電波の送受信を行うアンテナ、５はユーザーにより操作される各種キーが配置される操作キー部である。図１（Ｂ）において、７は被写体を撮影するためのカメラ、９は撮影時に使用するＬＥＤ等の補助光源、８はキセノンランプ等を使用したスピードライト装置である。また、操作キー部５には、補助光源９及びスピードライト装置８をＯＮ／ＯＦＦ制御するために操作されるキー及びカメラでの撮像を行うためのレリーズボタン２５を含む。
【００１２】
図２は、実施の形態１による撮像装置が搭載されるカメラ付き携帯電話のブロック図である。図２において、１３はカメラ付き携帯電話の制御部、６は制御部１３に接続されるマイクロフォン、１０は補助光源９を点灯させるためのドライバＩＣ１１及びカメラで撮像した画像データを記録するための記録部、１２はアンテナ４を介した無線通信を制御部１３の指示に従い制御する無線部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００１３】
図３は、実施の形態１による撮像装置の回路構成図である。図３において、２３はレンズ、２４は被写体、２２はレンズ２３を介して被写体２４から反射光を受光し、受光レベルに応じたアナログ信号である画像信号を出力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、１８はＣＣＤ２２から出力されたアナログ信号をデジタル信号（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）に変換するＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）、ＣＣＤ２２の駆動に必要な各種信号の電圧値を生成するＰｏｗｅｒ−ＩＣ２１、２０はＣＣＤ２２の駆動に必要な３値パルス等の信号を生成するＶ−Ｄｒｉｖｅｒ、１９はＡＦＥ１８とＣＣＤ２２とＶ−Ｄｒｉｖｅｒ２０のタイミング信号を生成するＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、１７はＡＦＥ１８から出力されたデジタル信号（Ｒａｗ  Ｄａｔａ）を色補間処理、γ補正等の画像処理やＴＧ１９及びＰｏｗｅｒ-ＩＣ２１を制御することで、ＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）やＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）等の自動制御を行うＤＳＰである。また、制御部１３の構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１４、各種情報を記録する不揮発性メモリであるフラッシュ１６、各種情報を記録する揮発性メモリであるＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１５などである。ＣＰＵ１４はＤＳＰ１７から出力された画像データをＬＣＤ２に画像表示する等の各種処理を実行する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００１４】
図４は、実施の形態１による撮像装置の制御手順のフローチャートである。図４においてＳ１０１〜Ｓ１２０は、それぞれの手順の詳細を示している。図５及び６は、実施の形態１による撮像動作のタイミングチャートである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００１５】
次に動作について説明する。まず、補助光源９の照度Ｙ（ＬＥＤ）とスピードライト装置８の照度Ｙ（ＳＬ）を測定することで、補助光源９とスピードライト装置８の相対照度比Ｙ（Ｒａｔｅ）＝Ｙ（ＳＬ）／Ｙ（ＬＥＤ）を算出して、不揮発性メモリであるフラッシュ１６に相対照度比Ｙ（Ｒａｔｅ）の値を保存する。この図４のＳ１２２で示した手順は、携帯電話の製造工程で行われる手順である。つまり、補助光源９とスピードライト装置８の照度はばらつきが大きいため、相対照度比Ｙ（Ｒａｔｅ）は携帯電話個別の固有値として、フラッシュ１６に書き込むことにより、後でばらつきを補正するための補正値として使用するのを目的としている。もちろん、補助光源９とスピードライト装置８の照度はばらつきが小さい場合は、このＳ１０１〜１０３の手順は不要となり、固定値である相対照度比Ｙ（Ｒａｔｅ）をフラッシュ１６に保存すればよいことになる。
【００１６】
Ｓ１０５以降の手順が、実際に携帯電話のユーザーが操作する際に行われる手順である。カメラ撮像開始Ｓ１０５することにより、カメラは画像を出力する。Ｓ１０６のスピードライト装置８をＯＮにするかＯＦＦにするかの判定については、カメラが自動的に判定する場合もあるし、操作者が強制的にＯＮまたはＯＦＦする場合も想定される。Ｓ１０６にてＹＥＳが選択された場合、補助光源９が点灯しての撮影状態になる。操作者はＬＣＤ２を見ながら被写体２４を画角に合わせて、レリーズボタン２５を押下することで撮像が開始される。まず、ＤＳＰ１７がＡＥ／ＡＷＢをロックして動かないようにして、その際のＡＦＥ１８の機能一つであるＡＧＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）の設定値ＡＧＣ（ａ）を読み取りＤＲＡＭ１５に保存する（ＤＲＡＭ１５に限定するものではない）。次に補助光源９が点灯している状態での撮像画像Ｆ（ＬＥＤ）を取得し、その画面平均輝度ＡＰＬ（ＬＥＤ）を算出する。
【００１７】
次に補助光源９を消灯して、撮像画像Ｆ（Ｄａｒｋ）を取得し、そのＦ（Ｄａｒｋ）の画面平均輝度ＡＰＬ（Ｄａｒｋ）を算出する。算出した画面平均輝度ＡＰＬ（ＬＥＤ）及びＡＰＬ（Ｄａｒｋ）と携帯電話のフラッシュ１６に保存した補助光源９とスピードライト装置８の相対照度比Ｙ（Ｒａｔｅ）を用いて、スピードライト装置８点灯時の想定画面平均輝度ＡＰＬ（ＳＳＬ）＝ＡＰＬ（Ｄａｒｋ）＋Ｙ（Ｒａｔｅ）×（ＡＰＬ（ＬＥＤ）−ＡＰＬ（Ｄａｒｋ））を算出する。
【００１８】
次にスピードライト装置８点灯時の目標画面平均輝度ＡＰＬ（ＭＳＬ）にするためのアナログゲイン変更率Ｘ（ＡＧＣ）＝ＡＰＬ（ＭＳＬ）／ＡＰＬ（ＳＳＬ）を算出して、スピードライト装置８点灯時のアナログゲイン設定値ＡＧＣ（ＳＬ）＝Ｘ（ＡＧＣ）×ＡＧＣ（ａ）にカメラ設定を変更する。その変更がカメラの駆動に反映された後、スピードライト装置８を点灯して撮像画像Ｆ（ＳＬ）を取得する。取得した撮像画像Ｆ（ＳＬ）はＣＰＵ１３によりＬＣＤ２の画面に表示されることになり、スピードライト装置８点灯時においても適切な露出の撮像画像を得ることができる。また、本発光の前にプリ発光する動作と比べると、本発明の動作については、レリーズボタンの押下からスピードライト装置の点灯までに４フレームかかっており、フレームレートが２０ｆｐｓ（Ｆｒａｍｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）のカメラを使用した場合、０．２秒で撮像画像を取得できることを意味している。本発光の前にプリ発光する動作と比べると、レリーズタイムラグを短くでき、より的確に被写体を捉えることができ、撮像画像も適切な露出で撮影することが可能である。
【００１９】
図５から、レリーズボタンが押下された後、６フレーム目でスピードライト装置８が点灯された撮像画像が取得されるのが分かる。さらに、図６から（図４のフローチャートと少し手順が異なるが、より早くスピードライト装置８が点灯された撮像画像が取得できるように工夫したタイミングチャートである）、レリーズボタンが押下された後、５フレーム目でスピードライト装置８が点灯された撮像画像が取得されるのが分かる。
【００２０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２について図７を用いて説明する（補足として図１〜６を参照）。図７は、実施の形態２によるカメラ付き携帯電話のカメラと補助光源とスピードライト装置に関連する回路構成図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に動作について説明する。実施の形態１では、図４におけるＳ１１０等の手順は図３におけるＣＰＵ１３が処理することを想定して述べたが、ＣＰＵ１３で処理する必要はなく、ＤＳＰ１７で処理してもよい。図７のようにＤＳＰ１７部で本発明の各種処理を行い、またＤＳＰ１７から補助光源９及びスピードライト装置８を制御することで、ＣＰＵ１７の処理負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１及び２による撮像装置が搭載されるカメラ付き携帯電話の外観図である。
【図２】この発明の実施の形態１及び２による撮像装置が搭載されるカメラ付き携帯電話のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による撮像装置の回路構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１及び２による撮像装置の制御手順のフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１及び２による撮像動作のタイミングチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１及び２による撮像動作のタイミングチャート（図４のフローチャートと少し手順が異なるが、より早くスピードライト装置が点灯された撮像画像が取得できるように工夫したタイミングチャート）である。
【図７】この発明の実施の形態２による撮像装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…カメラ付き携帯電話  ２…ＬＣＤ  ３…スピーカ  ４…アンテナ  ５…操作キー部
６…マイクロフォン  ７…カメラ  ８…スピードライト装置  ９…補助光源
１０…記録部  １１…ドライバＩＣ  １２…無線部  １３…制御部  １４…ＣＰＵ
１５…ＤＲＡＭ  １６…フラッシュ  １７…ＤＳＰ  １８…ＡＦＥ  １９…ＴＧ
２０…Ｖ−Ｄｒｉｖｅｒ  ２１…Ｐｏｗｅｒ−ＩＣ  ２２…ＣＣＤ  ２３…レンズ
２４…被写体
【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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