(57)【要約】【課題】それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子であっても、フラッシュの予備発光に基づく本発光の光量を高精度に求めることができる撮像装置を提供する。【解決手段】フラッシュ２１の予備発光前および予備発光時のそれぞれに、撮像素子１３の全画素の露光動作を同時に開始して、予備発光前および予備発光時の画像を撮像し、検波回路１７により予備発光前および予備発光時の検波値を得る。演算回路１８により予備発光時の検波値から予備発光前の検波値を減算し、外光の影響を排除した予備発光のみの差分検波値を演算し、この差分検波値に基づく本発光量の光量を演算する。【選択図】        図１４
2006005520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、検波された予備発光時の画像情報の明るさに基づいて前記フラッシュの本発光の光量を演算する撮像装置であって、
前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光時の画像を撮像させる、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
さらに、前記フラッシュの予備発光の動作前に前記撮像素子により撮像された画像情報を記憶する記憶装置を有し、
前記制御回路は、前記撮像素子により予備発光時の画像の撮像が開始されたとき、前記撮像素子により撮像される予備発光時の画像の代わりに、前記記憶装置に記憶された画像情報を読み出し、後段の画像記録装置または画像出力装置に出力することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、前記フラッシュの予備発光の動作前に、前記フラッシュが発光しない予備発光前の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光前の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、前記検波回路により検波された予備発光前の画像情報の明るさと予備発光時の画像情報の明るさとの差分値を演算し、演算された差分値に基づいて前記フラッシュの本発光の発光量を演算する撮像装置であって、
前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作前および前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光前および予備発光時の画像を撮像させる、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
さらに、前記撮像素子により予備発光前の画像が撮像される前に前記撮像素子により撮像された画像情報を記憶する記憶装置を有し、
前記制御回路は、前記撮像素子により予備発光前の画像の撮像が開始されたとき、前記撮像素子により撮像される予備発光前および予備発光時の画像の代わりに、前記記憶装置に記憶された画像情報を読み出し、後段の画像記録装置または画像出力装置に出力することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、ＸＹアドレス型のイメージセンサからなることを特徴とする請求項１または３記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ＸＹアドレス型のイメージセンサは、ＣＭＯＳイメージセンサからなることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラッシュを発光させて撮影を行なう撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュ撮影を行なう際、前もってフラッシュの予備発光を行ない、被写体からの反射光を検出し、フラッシュ撮影のための本発光の光量を求める撮像装置が知られている。撮像装置の撮像素子には、主にＣＣＤ（charge coupled device）イメージセンサが使用されている。近年、撮像素子のいっそうの多画素化が進むに従い、新たな撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサが注目されている。ＣＭＯＳイメージセンサは、画素信号のランダムアクセス、高速読み出し、高感度、低消費電力等の利点を有する。
【０００３】
しかしながら、ＣＭＯＳイメージセンサを用いた従来の撮像装置にあっては、露光動作および読出動作が画素毎に異なるため、フラッシュの予備発光時には、撮像素子の一部の領域にしか予備発光の影響を与えることができず、本発光の光量を精度良く求めることが困難であるといった問題があった。この問題を解決するため、フラッシュの予備発光の露光時間を十分に長くするものが提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９６９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、予備発光の露光時間を十分に長くした撮像装置にあっては、外光があるときに予備発光を行なうと、ＣＭＯＳイメージセンサのある領域の入力光量がＣＭＯＳイメージセンサのダイナミックレンジを超える場合があり、その部分の画像信号は本来の信号レベルにならないため、本発光の光量を精度良く求めることが困難であるといった問題を残していた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ＣＭＯＳイメージセンサに代表されるＸＹアドレス型のイメージセンサのように、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子であっても、フラッシュの予備発光に基づく本発光の光量を高精度に求めることができる撮像装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、検波された予備発光時の画像情報の明るさに基づいて前記フラッシュの本発光の光量を演算する撮像装置であって、前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光時の画像を撮像させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の撮像装置によれば、フラッシュの予備発光の動作時には、撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始するので、撮像素子の全ての領域の入力光量ができるだけ撮像素子のダイナミックレンジを超えないように露光時間を短くしつつ、撮像素子の全ての領域に予備発光の影響を与えることができるので、本発光の光量を高精度に求める上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
フラッシュの予備発光に基づく本発光の光量を高精度に求めるという目的を達成するため、フラッシュの予備発光の動作時には、撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始し、予備発光時の画像を撮像するように撮像装置を構成する。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明の実施例１の撮像装置について図面を参照して説明する。
図１は、実施例１の撮像装置の概略構成を示す図である。
図１に示されるように、実施例１の撮像装置は、レンズ１１、絞り１２、撮像素子１３、ＡＧＣ（オート・ゲイン・コントローラ）１４、Ａ／Ｄ変換器１５、カメラ信号処理回路１６、検波回路１７、演算装置１８、記憶装置１９、発光回路２０、フラッシュ２１、レンズドライバ２２および記憶装置２３を備える。
【０００９】
レンズ１１は、撮影の際、被写体からの光を通し、撮像素子１３に合焦する。絞り１２は、レンズ１１を通して得られた入力光量が撮像素子１３の感度に対し適正になるように、その口径を変化させる。また、絞り１２は、シャッタの機能を有する。撮像素子１３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルターが配置された複数の画素からなり、レンズ１１を通して入力される各画素のそれぞれの入力光をアナログ映像信号（電荷）に光電変換する。また、撮像素子１３は、ＸＹアドレス型のイメージセンサ、例えばＣＭＯＳイメージセンサからなり、複数の画素のそれぞれの露光動作および読出動作が異なるタイミングにより行なわれるように構成されている。ＣＭＯＳイメージセンサは、低消費電力、高速読出の点で有利である。
【００１０】
ＡＧＣ１４は、撮像素子１３により生成された映像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器１５は、ＡＧＣ１４により増幅されたアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。カメラ信号処理回路１６は、Ａ／Ｄ変換器１５により変換されたデジタル映像信号に従来良く知られる種々の信号処理を施すものであり、例えば、図示しないホワイトバランス回路、Ｙ−Ｃ分離回路、フィルタ回路、アパーチャ・コントローラ、ガンマ補正回路等からなる。検波回路１７は、カメラ信号処理回路１６により処理された映像信号に含まれる画面内の明るさおよび色の分布を検波する。明るさを示す検波値は、例えば画面内における各画素の輝度信号の積分値である。
【００１１】
演算装置１８は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、検波回路１７により検波された明るさおよび色の分布、並びに、カメラ信号処理回路１６により処理された映像信号にも基づいて本装置の各部を制御するものである。演算装置１８は、例えば、撮像素子１３の各画素の露光動作および読出動作を制御する露光タイミング制御信号、ＡＧＣ１４のゲインを制御するゲイン制御信号、レンズ１１の焦点および絞り１２の口径をレンズドライバ２２を介して制御するレンズ制御信号、フラッシュ２１の発光動作を発光回路２０を介して制御するフラッシュ制御信号を演算し出力する。記憶装置１９は、演算装置１８により演算された制御データを記憶する。
【００１２】
発光回路２０は、フラッシュ撮影の際、演算装置１８により演算されたフラッシュ制御信号に従ってフラッシュ２１を駆動する。フラッシュ２１は、発光回路２０からの駆動信号に従って発光する。レンズドライバ２２は、演算装置１８により演算されたレンズ制御信号に従ってレンズ１１および絞り１２を駆動する。記憶装置２３は、カメラ信号処理回路１６により処理された映像信号（例えば、動画の画像情報）を一時的に記憶する。
【００１３】
図２は、ＣＣＤイメージセンサの概略構成図であり、図３は、ＣＭＯＳイメージセンサの概略構成図である。
図２に示されるように、ＣＣＤイメージセンサは、２次元の行列状に配置された複数の画素３１と、複数の画素３１の列数と同数のＶ転送レジスタ３２と、Ｈ転送レジスタ３３とを備える。各画素３１は、それぞれの入力光をアナログ映像信号（電荷）に光電変換する。複数のＶ転送レジスタ３２は、光電変換された各画素のそれぞれの映像信号を垂直方向に１画素（１ライン）毎に転送する。Ｖ転送レジスタ３２は、複数のＶ転送レジスタ３２により転送される１ライン分の各画素３１の映像信号を水平方向に１画素毎に転送する。
【００１４】
ＣＣＤイメージセンサに光が当てられると、各画素３１のそれぞれの光が電荷（映像信号）に光電変換される。各画素３１には、それぞれの入力光量に応じた電荷が蓄積されていく。ＣＣＤイメージセンサに電荷を転送する信号が与えられると、全ての画素３１のそれぞれに蓄積された電荷が、それぞれのＶ転送レジスタ３２に同時に転送される。Ｖ転送レジスタ３２の各画素３１（各ライン）の電荷は、１画素（１ライン）毎に垂直方向に転送されて、Ｈ転送レジスタ３３に転送される。Ｈ転送レジスタ３３に転送された１ライン分の画素の映像信号は、１画素毎に水平方向に転送されて出力される。複数のＶ転送レジスタ３２およびＨ転送レジスタ３３は、遮光されている。このため、一旦これらに転送された画素３１の電荷は、外部からの光を受けることなく、一定に保持される。
【００１５】
図３に示されるように、ＣＭＯＳイメージセンサは、２次元の行列状に配置された複数の画素４１と、同列の複数の画素４１が共通して電気的に接続され、各列の何れかの画素４１から転送されたそれぞれの電荷（映像信号）を水平方向に１画素毎に転送するカラム４２とを備える。ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＣＤイメージセンサのＶ転送レジスタ３２に相当するものを有しない。このため、ＣＭＯＳイメージセンサの各画素４１は、ＣＣＤイメージセンサの各画素３１に比べ、その面積を大きくすることができる。したがって、ダイナミックレンジを広げ、感度を向上させることができる。ＣＭＯＳイメージセンサは、自由なアドレスの画素４１を選択して読み出すように構成することができる。反面、同列の画素４１を同時に読み出すことができないため、露光動作および読出動作が複雑になる。
【００１６】
図４は、ＣＣＤイメージセンサの動作を示すタイムチャートであり、図５は、ＣＭＯＳイメージセンサの動作を示すタイムチャートである。
図４に示されるように、ＣＣＤイメージセンサの露光動作は、全画素３１が同時に行なわれる。ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＣＤイメージセンサのＶ転送レジスタ３２に相当するものを有しないため、ある画素４１が読み出されたとき、他の画素４１は、外光の影響を受け、電荷が蓄積されてしまう。図５に示されるように、ＣＭＯＳイメージセンサの各画素４１の露光動作は、それぞれの画素４１の読出動作に合わせる必要がある。この例では、全画素４１の露光時間を同じにするために、各画素（各ライン）４１の露光開始タイミングを１ライン毎にずらすようにしている。
【００１７】
図６は、フラッシュ撮影の制御フローを示す図である。
図６に示されるように、静止画の撮影モードが選択されると、撮像素子１３により撮像された画像信号に含まれる輝度信号の積分値が検波回路１７により検波され、演算回路１８により輝度信号の積分値に基づいて外光が明るいか暗いかが判断される（ステップＳ１）。外光が明るいと判断されたときには、ステップＳ２に進み、フラッシュ２１を発光しない通常撮影が行なわれる。一方、ステップＳ１で、外光が暗いと判断されたときには、ステップＳ３に進み、フラッシュ撮影が行なわれる。なお、外光の明暗に関わらず強制的にフラッシュ撮影を行なう動作モードがあるときには、ステップＳ１の結果に関わらず、ステップＳ３に進み、フラッシュ撮影が行なわれる。
【００１８】
フラッシュ撮影の際には、まず、絞り１２の口径、撮像素子１３の露光時間（シャッタ）およびＡＧＣ１４のゲインの設定が行なわれる（ステップＳ３）。絞り１２の口径は、フラッシュ２１の予備発光時に近距離の被写体の入力光が撮像素子１３のダイナミックレンジを超えないように設定するのが好ましい。予備発光は、本発光の光量を演算するための処理であり、ダイナミックレンジを超える入力光が撮像素子１３に入力されると、歪んだ（サーチレーションを起こした）画像信号が得られ、本発光の光量を精度良く演算することができなくなってしまう。また、撮像素子１３の露光時間は、できるだけ短くするのが好ましい。露光時間が長くなると、外光の影響が大きくなり、予備発光の光量を検波するダイナミックレンジが狭くなり、本発光の光量の演算精度が低下してしまう。ＡＧＣ１４のゲインは、映像信号のノイズの影響を低減するように低めに設定するのが好ましい。
【００１９】
次に、設定された口径、露光時間およびゲインを固定しながら、フラッシュ２１が発光しない状態で撮像素子１３により予備発光前の露光動作および読出動作が行なわれ、検波回路１７により映像信号の輝度信号に含まれる積分値である予備発光前検波値（ａ）が検波されて記憶装置２３に記憶される。予備発光前検波値（ａ）は、予備発光のない外光のみの検波値を意味する（ステップＳ４）。
【００２０】
次に、設定された口径、露光時間およびゲインを固定しながら、フラッシュ２１により所定の発光量で予備発光が行なわれ（ステップＳ５）、撮像素子１３により予備発光時の露光動作および読出動作が行なわれ、検波回路１７により映像信号の輝度信号に含まれる積分値である予備発光時検波値（ｂ）が検波されて記憶装置２３に記憶される。予備発光時検波値（ｂ）は、予備発光および外光を含む検波値を意味する（ステップＳ６）。
【００２１】
次に、演算回路１８により記憶装置２３に記憶された予備発光時検波値（ｂ）および予備発光前検波値（ａ）が読み出され、予備発光時検波値（ｂ）から予備発光前検波値（ａ）が減算された差分検波値が演算される。差分検波値は、外光が排除されて予備発光のみを含む検波値を意味する（ステップＳ７）。次に、演算回路１８により差分検波値に基づいてフラッシュ２１の本発光の発光量が求められ（ステップＳ８）、求められた発光量に従ってフラッシュ２１の発光が行なわれ、フラッシュ撮影が行なわれる（ステップＳ９）。
【００２２】
ステップＳ４における撮像素子１３による予備発光前の露光動作およびステップＳ６における撮像素子１３による予備発光時の露光動作は、より短時間に行なわれるのが好ましい。フラッシュ撮影は、一般に低照度の環境下で行なわれるが、外光を有しない場合はほとんどない。また、例えば、逆光が暗く沈んだ人物撮影のハイライト時にもフラッシュ撮影が行なわれる。このような外光がある場合には、外光の影響により正しい検波値、特に、予備発光時検波値（ｂ）が得られずに、正しい差分検波値が得られない場合がある。
【００２３】
図７は、被写体の画像の一例を示す図である。また、図８は、外光のない場合の差分検波値の演算例、図９は、外光のある場合の差分検波値の演算例を示す図である。
図７に示される、画面の中央部に丸い像Ａがある画像のフラッシュ撮影を行ない、図７中の垂直方向の点線で示される画面中央位置における撮像素子の出力、すなわち検波値に基づく差分検波値の演算結果について説明する。
【００２４】
図８に示されるように、外光のない場合には、予備発光前の撮像素子の出力は０であり、予備発光前検波値（ａ）も０となる。予備発光時には、像Ａに相当する部分の出力が大きい予備発光時検波値（ｂ）が得られる。この結果、差分検波値は、予備発光時検波値（ｂ）に一致することになる。
【００２５】
図９に示されるように、外光のある場合には、予備発光前には、外光に相当する予備発光前検波値（ａ）が得られる。予備発光時には、外光に予備発光が加えられて撮像素子に入力される。このとき、撮像素子の出力が１００％を超える輝度信号、すなわち撮像素子のダイナミックレンジを超える輝度信号はクリップされてしまう。この結果、差分検波値は、クリップされた部分が排除され、小さく歪んでしまう。したがって、正確な本発光の発光量を演算することができない。前述のように、外光がほとんどない場合のフラッシュ撮影は稀である。このため、予備発光前および予備発光時の露光動作をできるだけ短時間にすることにより、外光の影響を小さくし、予備発光時の撮像素子のダイナミックレンジに十分に余裕があるようにすることが必要になる。
【００２６】
図１０は、従来のＣＣＤセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図であり、図１１は、従来のＣＭＯＳセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図である。また、図１２は、従来のＣＣＤセンサにより得られる予備発光時の画像を示す図であり、図１３は、従来のＣＭＯＳセンサにより得られる予備発光時の画像を示す図である。
【００２７】
図１０に示されるように、撮像素子に従来のＣＣＤセンサを使用した場合、動画撮影モードにおける時刻Ｔ１で予備発光前の露光が開始され、時刻Ｔ２で予備発光時の露光が開始され、それぞれの検波値が取得され、差分検波値が演算される。そして、静止画撮影モードに移行し、本発光によるフラッシュ撮影が行なわれる。図１２に示されるように、予備発光時の露光動作における予備発光の影響は、画面内の全領域に一様に与えられる。
【００２８】
図１１に示されるように、撮像素子に従来のＣＭＯＳセンサを使用した場合にも、同様に、動画撮影モードにおける時刻Ｔ１で予備発光前の露光が開始され、時刻Ｔ２で予備発光時の露光が開始され、それぞれの検波値が取得され、差分検波値が演算される。しかしながら、図１３に示されるように、予備発光の時間は数１０μｓｅｃと短いので、予備発光時の露光動作における予備発光の影響は、画面内の一部の領域（画面上部）に限られる。このため、画面内の残りの領域（画面中央部および画面下部）からは、予備発光の影響のない外光のみの検波値しか求めることができない。したがって、予備発光時の検波値を高精度に求めることができないので、本発光の光量を高精度に演算することができない。
【００２９】
図１４は、実施例１のＣＭＯＳセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図である。
図１４に示されるように、本発明に係る実施例１の撮像装置は、予備発光前の露光を開始する場合および予備発光時の露光を開始する場合、撮像素子１３の全画素の電荷を掃き捨て、画面内の全画素の露光動作を同時に開始する。予備発光時の露光動作における予備発光の影響は、画面内の上部から下部まで一様に得られる。したがって、予備発光時の検波値を高精度に求めることができる。一方、画面内の全画素を同時に読み出すことはできないので、画面内の各画素の読出は、１ライン毎にずらされて順次行なわれる。予備発光前および予備発光時の露光時間は、下方のラインの画素ほど長くなり、１ライン目の画素が最短（例えば１／４０００ｓｅｃ）で、最終ラインの画素が最長（例えば１／数１００ｓｅｃ）となる。
【００３０】
予備発光前および予備発光時の露光時間は画面の上下により異なるが、露光時間を短くすることにより、予備発光時の検波値に与えられる外光の影響を小さくすることができる。そもそも、予備発光は、本発光の光量を演算するために行なう動作であるから、予備発光時の被写体からの反射光量を精度良く検波できればよい。さらに、実施例１の撮像装置は、予備発光時検波値に加え、予備発光前検波値を検波することにより、予備発光時検波値から予備発光前検波値を減算し、外光が排除された予備発光のみを含む差分検波値を得る。これにより、予備発光前および予備発光時のそれぞれの露光における画面の上下の露光時間の違いは、キャンセルされ、外光が排除された予備発光のみを含む差分検波値が得られる。したがって、いっそう高精度の差分検波値を得ることができるので、いっそう高精度の本発光の光量を得ることができる。
【００３１】
図１５は、実施例１の差分検波値の演算例を示す図である。
図８および図９に示される差分検波値と同様に図７に示される、画面の中央部に丸い像Ａがある画像のフラッシュ撮影を行ない、図７中の垂直方向の点線で示される画面中央位置における撮像素子の出力、すなわち検波値に基づく差分検波値の演算結果について説明する。
【００３２】
図１５に示されるように、予備発光前には、画面上部の画素は露光時間が１／４０００ｓｅｃと極めて短いので、画像出力はほとんど０となる。そして、画面内の下方に位置するラインの画素ほど、その露光時間が長くなるので、外光の影響もしだいに大きくって現れる。予備発光時には、像Ａに相当する部分の出力が大きくなり、加えて外光の影響も受ける。しかし、予備発光前および予備発光時の双方において、それぞれの入力光に含まれる外光の光量は、予備発光の光量に比べ小さいので、撮像素子の出力が１００％を超えない、すなわち撮像素子のダイナミックレンジを超えないような画像出力を得ることができる。
【００３３】
以上説明したように、実施例１の撮像装置によれば、フラッシュの予備発光の動作時には、撮像素子１３の全画素の露光動作を同時に開始して、予備発光時の画像を撮像する。このため、撮像素子の露光時間を短くしつつ、撮像素子の全ての領域に予備発光の影響を与えることができる。したがって、本発光の光量を高精度に求める上で有利となる。また、フラッシュ２１の予備発光の発光時間は、撮像素子１３の入力光量が撮像素子１３のダイナミックレンジを超えないように短時間に設定されている。このため、入力光量が忠実に再現された歪みのない画像を撮像素子１３により撮像することができるので、本発光の光量をいっそう高精度に求める上で有利となる。
【００３４】
また、予備発光時検波値に加え、予備発光前検波値を検波することにより、予備発光時検波値から予備発光前検波値を減算し、外光が排除された予備発光のみを含む差分検波値を得る。これにより、外光が排除された予備発光のみを含む差分検波値を得ることができるので、本発光の光量を高精度に求める上で有利となる。
【００３５】
なお、図１４において、撮像素子１３により予備発光前および予備発光時の動作が行なわれる期間には、撮像素子１３の出力が２Ｖ（垂直同期信号の２サイクル分）に１回となり、歯抜けの映像信号（動画）が得られる。また、画面内の露光時間の差も影響し、この間には、乱れた映像が撮像素子から出力されることになる。そこで、この間より数Ｖ前の映像信号をあらかじめ記憶装置２３に記憶しておき、撮像素子１３により予備光前の露光動作が開始されたときには、撮像素子１３により撮像される画像の代わりに、記憶装置２３に記憶された数Ｖ前の映像信号を読み出し、後段の画像記録系または画像出力系に出力するように構成するとよい。これにより、映像の乱れをユーザに認識させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】ＣＣＤイメージセンサの概略構成図である。
【図３】ＣＭＯＳイメージセンサの概略構成図である。
【図４】ＣＣＤイメージセンサの動作を示すタイムチャートである。
【図５】ＣＭＯＳイメージセンサの動作を示すタイムチャートである。
【図６】フラッシュ撮影の制御フローを示す図である。
【図７】被写体の画像の一例を示す図である。
【図８】外光のない場合の差分検波値の演算例示す図である。
【図９】外光のある場合の差分検波値の演算例を示す図である。
【図１０】従来のＣＣＤセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図である。
【図１１】従来のＣＭＯＳセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図である。
【図１２】従来のＣＣＤセンサにより得られる予備発光時の画像を示す図である。
【図１３】従来のＣＭＯＳセンサにより得られる予備発光時の画像を示す図である。
【図１４】実施例１のＣＭＯＳセンサのフラッシュ撮影静止画シーケンスを示す図である。
【図１５】実施例１の差分検波値の演算例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１３……撮像素子、１６……カメラ信号処理回路、１７……検波回路、１８……演算回路、２１……フラッシュ、２３……記憶装置。
【図１】
2006005520.tif 000003
【図２】
2006005520.tif 000004
【図３】
2006005520.tif 000005
【図４】
2006005520.tif 000006
【図５】
2006005520.tif 000007
【図６】
2006005520.tif 000008
【図７】
2006005520.tif 000009
【図８】
2006005520.tif 000010
【図９】
2006005520.tif 000011
【図１０】
2006005520.tif 000012
【図１１】
2006005520.tif 000013
【図１２】
2006005520.tif 000014
【図１３】
2006005520.tif 000015
【図１４】
2006005520.tif 000016
【図１５】
2006005520.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月14日(2005.9.14)
【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】
被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、検波された予備発光時の画像情報の明るさに基づいて前記フラッシュの本発光の光量を演算する撮像装置であって、
前記フラッシュの予備発光の動作前に前記撮像素子により撮像された画像情報を記憶する記憶装置を有し、
前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光時の画像を撮像させ、
さらに、前記制御回路は、前記撮像素子により予備発光時の画像の撮像が開始されたとき、前記撮像素子により撮像される予備発光時の画像の代わりに、前記記憶装置に記憶された画像情報を読み出し、後段の画像記録装置または画像出力装置に出力する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、前記フラッシュの予備発光の動作前に、前記フラッシュが発光しない予備発光前の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光前の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、前記検波回路により検波された予備発光前の画像情報の明るさと予備発光時の画像情報の明るさとの差分値を演算し、演算された差分値に基づいて前記フラッシュの本発光の発光量を演算する撮像装置であって、
前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作前および前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光前および予備発光時の画像を撮像させる、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
さらに、前記撮像素子により予備発光前の画像が撮像される前に前記撮像素子により撮像された画像情報を記憶する記憶装置を有し、
前記制御回路は、前記撮像素子により予備発光前の画像の撮像が開始されたとき、前記撮像素子により撮像される予備発光前および予備発光時の画像の代わりに、前記記憶装置に記憶された画像情報を読み出し、後段の画像記録装置または画像出力装置に出力することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子は、ＸＹアドレス型のイメージセンサからなることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ＸＹアドレス型のイメージセンサは、ＣＭＯＳイメージセンサからなることを特徴とする請求項４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】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、被写体に光を照射するフラッシュと、それぞれ異なるタイミングにより露光動作および読出動作が可能な複数の画素からなる撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像情報の明るさを検波する検波回路と、前記フラッシュ、前記撮像素子および前記検波回路の動作を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記フラッシュの本発光の動作前に、前記フラッシュの予備発光を行なわせ、予備発光時の画像を前記撮像素子により撮像させ、撮像された予備発光時の画像情報の明るさを前記検波回路により検波させ、検波された予備発光時の画像情報の明るさに基づいて前記フラッシュの本発光の光量を演算する撮像装置であって、前記フラッシュの予備発光の動作前に前記撮像素子により撮像された画像情報を記憶する記憶装置を有し、前記制御回路は、前記フラッシュの予備発光の動作時に、前記撮像素子の全画素の露光動作を同時に開始させて予備発光時の画像を撮像させ、さらに、前記制御回路は、前記撮像素子により予備発光時の画像の撮像が開始されたとき、前記撮像素子により撮像される予備発光時の画像の代わりに、前記記憶装置に記憶された画像情報を読み出し、後段の画像記録装置または画像出力装置に出力することを特徴とする。