(57)【要約】【課題】  静止画用に露光を行う期間における発光装置の実際の発光量が、算出された発光装置の発光量に対して不足することを低減する。【解決手段】  露光を行うことで被写体を撮像する撮像手段と、被写体を測光する測光手段と、発光装置の第１の発光によって照明された状態の被写体の前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段で当該被写体の静止画を取得する際の前記発光装置の第２の発光の発光量を設定する第１の制御手段と、前記撮像手段で静止画用に露光を行う期間と、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光を行う期間および当該静止画用に前記発光装置の前記第２の発光を行う期間が重複するように、前記撮像手段で当該静止画用に露光を行う期間および前記発光装置を発光させるタイミングのうちの少なくとも一方を設定する第２の制御手段とを有することを特徴とする構成とした。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光を行うことで被写体を撮像する撮像手段と、
被写体を測光する測光手段と、
発光装置の第１の発光によって照明された状態の被写体の前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段で当該被写体の静止画を取得する際の前記発光装置の第２の発光の発光量を設定する第１の制御手段と、
前記撮像手段で静止画用に露光を行う期間と、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光を行う期間および当該静止画用に前記発光装置の前記第２の発光を行う期間が重複するように、前記撮像手段で当該静止画用に露光を行う期間および前記発光装置を発光させるタイミングのうちの少なくとも一方を設定する第２の制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の制御手段は、前記撮像手段で静止画用に露光を行う期間と重複するように、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光と前記第２の発光を行うタイミングを設定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】
前記第２の制御手段は、前記撮像手段で静止画用に露光を行う期間に収まるように、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光と前記第２の発光を行うタイミングを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
行方向と列方向に並べられた複数の画素を備え、第１の行と前記第１の行とは異なる第２の行とで、それぞれ独立して読み出し周期の制御が可能な電荷蓄積型の撮像素子を有し、
前記撮像手段は、前記撮像素子の前記第１の行を用いて静止画用の露光を行い、前記撮像素子の前記第２の行を用いて被写体を測光するための画像用に露光を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記測光手段は、前記発光装置の前記第１の発光が行われた状態で前記第２の行によって取得した測光用の画像を用いて被写体を測光することを特徴する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の制御手段は、前記第２の行による被写体を測光するための画像用に露光を行う期間を設定することが可能であって、前記第１の行で静止画用に露光を行う期間と重複する期間であって、前記発光装置の前記第１の発光を行わせる期間を含み前記発光装置の前記第２の発光を行わせる期間を含まないように、前記第２の行で被写体を測光するための画像用に露光を行う期間を設定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の行で取得する前記測光用の画像の大きさを設定する測光範囲設定手段を有し、
前記測光範囲設定手段は、第１の露光時間で前記第１の行によって静止画用に被写体を撮像する場合よりも、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間で前記第１の行によって静止画用に被写体を撮像する場合の方が、前記測光用の画像の大きさを小さく設定することを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の行で測光用の画像用の露光が終了してから前記発光装置の前記第２の発光を開始するまでの期間に前記第２の行によって取得する画像を用いて、前記撮像装置のブレ量を検出するブレ検出手段を有することを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像装置から被写体までの距離に関する距離情報を取得する距離取得手段と、
前記発光装置の第１の発光の発光量を設定する第３の制御手段と、を有し、
前記第３の制御手段は、前記距離取得手段によって、前記撮像装置から被写体の距離が第１の距離である場合の距離情報を取得した場合よりも、前記距離取得手段によって、前記撮像装置から被写体の距離が前記第１の距離よりも短い第２の距離である距離情報を取得した場合の方が、前記発光装置の前記第１の発光の発光量を少なくすることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記発光装置を発光させるための電荷を充電するコンデンサを有し、
前記１の制御手段は、前記発光装置の第１の発光を行った後に前記コンデンサに電荷を再充電することなく前記コンデンサに残留している電荷を用いて前記第２の発光を行うことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記発光装置の前記第１の発光の発光量よりも前記発光装置の前記第２の発光の発光量の方が大きいモードと、前記発光装置の前記第１の発光の発光量よりも前記発光装置の前記第２の発光の発光量の方が小さいモードを設定するモード設定手段を有していることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
露光を行うことで被写体を撮像する撮像工程と、
被写体を測光する測光工程と、
前記測光工程における、発光装置の第１の発光によって照明された状態の被写体の測光結果に基づいて、前記撮像工程で当該被写体の静止画を取得する際の前記発光装置の第２の発光の発光量を設定する第１の制御工程と、
前記撮像工程で静止画用に露光を行う期間と、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光を行う期間および当該静止画用に前記発光装置の前記第２の発光を行う期間が重複するように、前記撮像工程で当該静止画用に露光を行う期間および前記発光装置を発光させるタイミングのうちの少なくとも一方を設定する第２の制御工程とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の発光量を算出することが可能な撮像装置、及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置では、撮像対象となる被写体の輝度が不十分な状況において、ストロボなどの発光装置によって被写体を適正な明るさに照明して撮像することが一般的である。この際、被写体を撮像する際の本発光の発光量を算出するために、本発光前に調光用の発光（以下、プリ発光と称す）を行い、プリ発光によって照明された状態の被写体の輝度に基づいて本発光の発光量を算出する調光方式が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６―２１７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光装置のプリ発光によってコンデンサに充電されている電荷が放電されるため、発光装置を本発光させる際の電荷量は減少してしまう。この場合、ストロボの発光量が制限されるため、静止画用に露光を行う期間に発光されるストロボの発光量が、算出された発光量に対して不足してしまう場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、静止画用に露光を行う期間に発光される発光装置の発光量が、算出された発光装置の発光量に対して不足することを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る撮像装置は、露光を行うことで被写体を撮像する撮像手段と、被写体を測光する測光手段と、発光装置の第１の発光によって照明された状態の被写体の前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段で当該被写体の静止画を取得する際の前記発光装置の第２の発光の発光量を設定する第１の制御手段と、前記撮像手段で静止画用に露光を行う期間と、当該静止画用に前記発光装置の前記第１の発光を行う期間および当該静止画用に前記発光装置の前記第２の発光を行う期間が重複するように、前記撮像手段で当該静止画用に露光を行う期間および前記発光装置を発光させるタイミングのうちの少なくとも一方を設定する第２の制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、静止画用に露光を行う期間に発光される発光装置の発光量が、算出された発光装置の発光量に対して不足することを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００を説明するブロック図である。
【図２】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００の撮像素子１０４とその近傍の各部を説明する図である。
【図３】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００の撮像素子１０４からの信号の読み出し行を模式的に説明する図である。
【図４】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００の撮影処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００に用いられる露出条件を設定するためのプログラム線図である。
【図６】本発明を実施し撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明を実施した撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ１１５の発光時間とガイドナンバの関係を例示的に示す図である。
【図８】本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ１１５の発光タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図９】本発明を実施した撮像装置の第２実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明を実施した撮像装置の第２実施形態であるデジタルカメラ１００の静止画の露光時間と測光方法の関係を例示的に示す図である。
【図１１】本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるデジタルカメラ１００の動きベクトル演算処理ついて説明した図である。
【図１３】本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるデジタルカメラ１００のストロボ１１５の発光タイミングを説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
本発明に係る第１実施形態としての撮像装置であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１００について図１〜図８を参照して説明する。図１は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００を説明するブロック図である。以下、図１を参照してカメラ１００の内部構成について説明する。
【００１０】
撮像部１０１は、光軸シフトレンズやフォーカスレンズ、ズームレンズを含むレンズ群である撮像レンズ１０２、絞り機能を備えるシャッター１０３、光学像を電気信号（アナログ電気信号）に変換する撮像素子１０４などから構成される撮像手段である。
【００１１】
カメラ１００が被写体の撮像が可能な状態において、撮像レンズ１０２によって導かれた被写体の光学像は、シャッター１０３により光量を調節された状態で撮像素子１０４上に結像する。
【００１２】
撮像素子１０４は、電荷を蓄積することで画像を生成することが可能なＣＭＯＳなどの固体撮像素子からなる電荷蓄積型の撮像素子である。撮像素子１０４には、２次元的に撮像用の画素が配置されており、当該撮像用の画素の水平１ライン毎に時間をずらしながら電荷の蓄積と読み出しとが順次行われる。この撮像素子１０４によって、被写体の光学像に応じたアナログ電気信号を取得することができる。なお、本実施形態において、撮像素子１０４は例示的に、センサ面内の１・２・５・６行目の水平ライン（以下、第１の行と称す）と３・４・７・８行目の水平ライン（以下、第２の行）とで、それぞれ独立した読み出周期で電荷の読み出しが可能である。また、本実施形態では、撮像素子１０４の１・２・５・６行目の水平ラインをまとめて第１の行とし、３・４・７・８行目の水平ラインをまとめて第２の行と称する。なお、本実施形態の撮像素子１０４において、独立した読み出し周期で電荷の読み出しをおこなう行は、上述したような組み合わせに限定されるものではない。少なくとも、撮像素子１０４を構成する画素配列に対応して配置されるカラーフィルタの各色が、撮像素子１０４の第１の行と第２の行のそれぞれに均等に割り当てられるような構成であればよい。この詳細については、図３を参照して後述する。
【００１３】
撮像部１０１には不図示のＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）が設けられており、当該ＡＦＥによって、撮像素子１０４から出力されたアナログ電気信号（アナログ画像データ）に対するゲイン量の調節やサンプリングなどが行われる。なお、後述のシステム制御部（以下、ＣＰＵと称す）１１１からの指示に応じ、当該ＡＦＥが、取得された画像データに対するゲイン量の増大や減少に関する調節を行う。さらに、撮像部１０１の内部には、後述するＡ／Ｄ変換回路２０６が設けられており、取得されたアナログ電気信号からなる画像データは、当該Ａ／Ｄ変換回路２０６でデジタル電気信号からなる画像データに変換される。
【００１４】
タイミング発生部１０５は、撮像素子１０４や、後述の撮像制御部１１２、光学制御部１１３、ストロボ制御部１１４にクロック信号や制御信号を供給するタイミングを発生することが可能であって、後述のＣＰＵ１１１によって制御される。
【００１５】
画像処理部１０６は、撮像部１０１から出力された画像データに対して、デジタルゲイン量の調節、所定の画素補間や縮小といったリサイズ処理、色変換処理を行う処理部である。また、画像処理部１０６では、取得した画像データを用いて測距制御用に所定の演算処理が行われる。そして、当該演算処理で得られた演算結果に基づいてＣＰＵ１１１が測距制御を行うことで、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  ｔｈｅ  Ｌｅｎｓ）方式のＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）処理が行われる。さらに、画像処理部１０６では、取得した画像データを用いて色処理用に所定の演算処理を行う。そして、当該演算処理によって得られた演算結果に基づいてＣＰＵ１１１がＴＴＬ方式のＡＷＢ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）処理を行う。
【００１６】
なお、本実施形態において画像処理部１０６は、取得した画像データに基づいて、被写体の測光演算と、ストロボ１１５用の調光演算を行う。そして、画像処理部１０６によって得られた測光結果に基づき、ＣＰＵ１１１（第１の制御手段）がストロボ制御部１１４を介してストロボ１１５の発光量を設定することができる。
【００１７】
メモリ１０７は、電気的に消去や記憶が可能なメモリであり、例えば、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭ等である。メモリ１０７には、本実施形態において使用される種々のデータが格納されている。例えば、カメラ１００において実行されるプログラムや動作用の定数、種々の露出条件、カメラ１００内の処理で使用する算出式、露出条件を設定するプログラム線図、ストロボ１１５のプリ発光用の発光量や発光条件などがメモリ１０７に格納されている。なお、カメラ１００において実行されるプログラムとは、図４、６、８に示すフローと同様の動作を指示するためのプログラムである。
【００１８】
また、メモリ１０７には、ＤＲＡＭなどの記録素子からなる画像データの記録領域を有しており、所定枚数の静止画や所定時間の動画、音声データを記録することができる十分な記憶容量を備え、取得されたデジタル画像データの記録ができる。また、メモリ１０７は、画像表示用メモリ（ビデオメモリ）、ＣＰＵ１１１の作業領域、後述する記録媒体１０９の記録用バッファとしても使用される。
【００１９】
メモリ１０７に記録されたデジタル画像データは、不図示のＤ／Ａ変換部において表示用のアナログ画像データへと変換され、ＬＣＤ等からなる表示部に送信される。そして、ＣＰＵ１１１からの指示に応じて、表示部１１０は、受け取った表示用のアナログ画像データを表示する。この表示用のアナログ画像データを表示部１１０に逐次表示することで、被写体を撮像した画像データのライブビュー表示が可能となる。なお、表示部１１０のみでなく、不図示の電子ビューファインダに当該スルー画像をライブビュー表示させることも可能である。さらに、本実施形態では、表示用のアナログ画像データは、当該画像データが取得された際に、表示部１１０にクイックレビュー表示される。
【００２０】
記録制御部１０８は、メモリ１０７に記録された画像データを読み出し、メモリカードやハードディスクなどの記録媒体１０９への記録を行う記録制御部である。なお、記録媒体１０９は、カメラ１００の外装に開閉可能に設けられている不図示の蓋部を開放した状態で、カメラ１００の記録媒体スロットルに挿抜することが可能である。記録媒体１０９は、この記録媒体スロットルに挿入された状態でＣＰＵ１１１との通信が可能である。なお、記録媒体１０９は、記録媒体スロットに対して挿抜可能なメモリカード等に限定されるものではなく、ＤＶＤ−ＲＷディスク等の光学ディスクやハードディスク等の磁気ディスクであってもよい。さらに、カメラ１００に内蔵されていてもよい。
【００２１】
システム制御部（以下、単にＣＰＵと称す）１１１は、カメラ１００の全体的な動作を統括的に制御する。例えば、前述したタイミング発生部１０５や画像処理部１０６、メモリ１０７、記録制御部１０８、後述する撮像制御部１１２や光学制御部１１３、ストロボ制御部１１４、電源制御部１１８などに対して、カメラ１００の動作に対する指示を行う。また、ＣＰＵ１１１は、メモリ１０７に格納されているプログラムを実行し、カメラ１００の内部において、当該プログラムの処理に応じた動作を制御する。
【００２２】
撮像制御部１１２は、ＣＰＵ１１１からの指示に応じて、アナログ電気信号に対するゲイン量の調節（ＩＳＯ感度の設定）の指示や、撮像素子１０４の水平１ライン毎の電荷の蓄積と読み出しのタイミングを制御することが可能な露光制御部である。本実施形態では、撮像制御部１１２によって、撮像素子１０４の第１の行と第２の行において、それぞれ独立して読み出し周期の制御が行われる。
【００２３】
光学制御部１１３は、ＣＰＵ１１１からの指示に応じて、撮像レンズ１０２のレンズ群や、シャッター１０３の絞りなどの駆動を制御する光学制御部である。ストロボ１１５は、発光部にキセノン管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いて、被写体を照明する発光装置である。ストロボ１１５にはメインコンデンサ１１６が接続されており、ストロボ１１５は、メインコンデンサ１１６に充電された電荷を放電することによって、所望の光量を発光することができる。
【００２４】
ストロボ制御部１１４は、メインコンデンサ１１６の充電など、ストロボ１１５の発光に係る制御を行う発光制御部である。ストロボ制御部１１４は、ＣＰＵ１１１（第２の制御手段）において設定されたストロボ１１５の発光のタイミングに応じて、ストロボ１１５を発光させることが可能である。なお、ストロボ制御部１１４は、タイミング発生部１０５から撮像部１０１や撮像制御部１１２へと送信されるものと同じクロック信号を受信することが可能である。これにより、ストロボ制御部１１４は、撮像部１０１や撮像素子１０４の駆動に同期した任意のタイミングでストロボ１１５を発光させることもできる。
【００２５】
なお、本実施形態では、ＣＰＵ１１１からの指示に応じて撮像制御部１１２や光学制御部１１３、ストロボ制御部１１４などがカメラ１００の各部の動作や駆動を制御するような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、撮像制御部１１２や光学制御部１１３、ストロボ制御部１１４などを設けずに、ＣＰＵ１１１が、カメラ１００の各部の動作や駆動を直接制御するような構成であってもよい。
【００２６】
操作部１１７は、スイッチ、ボタン、ダイヤルなど、カメラ１００に対して、ユーザが各種の指示や設定を行うための操作部材からなる入力デバイス群である。例えば、電源スイッチやモード切替スイッチ、シャッターボタン、メニューボタン、方向ボタン、実行ボタンなどが含まれる。なお、表示部１１０が静電容量式のタッチパネルであって、表示部１１０に表示されたＵＩを操作選択することで、操作部１１７を操作することで入力可能な情報を設定できるような構成であっても良い。
【００２７】
電源部１１９は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、或いは、ＡＣアダプター等であり、電源制御部１１８へ電力を供給する。電源制御部１１８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電ブロックを切り替えるスイッチ回路などから構成されている。そして、電源制御部１１８は、電源部１１９における電池の装着の有無、電池の種類、電池残量等を検出し、その検出結果及びＣＰＵ１１１の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、カメラ１００の各部へと供給する。
【００２８】
以下、図２を参照して撮像素子１０４の詳細について説明する。図２は本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００の撮像素子１０４とその近傍の各部を説明する図であって、（ａ）は撮像素子１０４および周辺回路の概略斜視図であって、（ｂ）はそのブロック図である。
【００２９】
図２に図示するように、複数の画素３０１が形成されて光入射側に配置される第１のチップ３０が本実施形態の撮像素子１０４である。この第１のチップ３０は、列走査回路３１３ａ、３１３ｂや行走査回路３１２等の画素駆動回路（以下、周辺回路と称す）が形成された第２のチップ３１上に積層されて構成されている。なお、前述したＡ／Ｄ変換回路２０６は第２のチップ３１に設けられている。本実施形態は、第１のチップ３０に画素３０１を形成し、第２のチップ３１に周辺回路を形成することにより、周辺回路と画素３０１の製造プロセスを分けることができる。これにより、周辺回路部の配線の細線化、高密度化による高速化、小型化、高機能化を実現することができる。
【００３０】
第１のチップ３０は、マトリクス状に行方向と列方向に一定の間隔で配置された複数の画素３０１を有する。なお、本実施形態では、複数の画素３０１は被写体を撮像する撮像用の画素であるが、これ以外の用途で使用するような構成であってもよい。例えば、複数の画素３０１の一部に、測光用の受光素子を設けるような構成であってもよい。
【００３１】
第１のチップ３０は、各画素３０１に行方向（水平方向）に接続された転送信号線３０３と、リセット信号線３０４及び行選択信号線３０５と、各画素３０１の列方向に接続された列信号線３０２ａ、３０２ｂとを有する。列信号線３０２ａ、３０２ｂはそれぞれ、読み出し行単位によって接続先が区別されている。読み出し行の詳細については図３を参照して後述する。
【００３２】
第２のチップ３１は、列信号線３０２ａ、３０２ｂがそれぞれ接続されるカラムＡＤＣブロックであるＡ／Ｄ変換回路２０６と、各行を走査する行走査回路３１２と、各列を走査する列走査回路３１３ａ、３１３ｂを有する。また、第２のチップ３１は、タイミング制御回路３１４と、水平信号線３１５ａ、３１５ｂを有する。
【００３３】
タイミング制御回路３１４は、前述のタイミング発生部１０５から送信された所定のタイミング（例えば、クロック信号など）に基づいて、行走査回路３１２、列走査回路３１３ａ、３１３ｂ及びＡ／Ｄ変換回路２０６の動作を制御する。水平信号線３１５ａ、３１５ｂには、列走査回路３１３ａ、３１３ｂが制御されるタイミングに応じて、Ａ／Ｄ変換回路２０６からのデジタル画像データ（デジタル信号）が転送される。そして、水平信号線３１５ｂから転送されたデジタル画像データは、水平信号線３１５ａ、３１５ｂに接続された画像処理部１０６に送られる。
【００３４】
第１のチップ３０（撮像素子１０４）において、画素３０１は、フォトダイオードＰＤ、フローティングディフュージョンＦＤ、転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２、増幅トランジスタＭ３及び選択トランジスタＭ４を含む。なお、ここでは、各トランジスタはｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるとする。
【００３５】
転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２及び選択トランジスタＭ４の各ゲートには、転送信号線３０３、リセット信号線３０４及び行選択信号線３０５が接続されている。これらの信号線は、行方向に延在して、同一行に含まれる画素３０１を同時に駆動するようになっており、これによりライン順次動作型のローリングシャッタや、全行同時動作型のグローバルシャッタの動作を制御することが可能になっている。選択トランジスタＭ４のソースには、列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂが、行単位で分かれて接続されている。
【００３６】
フォトダイオードＰＤは、光電変換により生成された電荷を蓄積し、そのＰ側は接地され、そのＮ側は転送トランジスタＭ１のソースに接続されている。転送トランジスタＭ１がＯＮすると、フォトダイオードＰＤの電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送されるが、フローティングディフュージョンＦＤには寄生容量があるので、この部分に電荷が蓄積される。
【００３７】
増幅トランジスタＭ３のドレインは電源電圧Ｖｄｄとされ、増幅トランジスタＭ３のゲートはフローティングディフュージョンＦＤに接続されているものとする。増幅トランジスタＭ３は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧を電気信号に変換する。選択トランジスタＭ４は、信号を読み出す画素を行単位で選択するためのものである。選択トランジスタＭ４のドレインは増幅トランジスタＭ３のソースに接続され、選択トランジスタＭ４のソースは列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂに接続されている。選択トランジスタＭ４がＯＮしたときに、フローティングディフュージョンＦＤの電圧に対応する電圧が列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂに出力される。リセットトランジスタＭ２のドレインは電源電圧Ｖｄｄとされ、リセットトランジスタＭ２のソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。リセットトランジスタＭ２は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧を電源電圧Ｖｄｄにリセットする。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、第１のチップ３０（撮像素子１０４）を構成する各画素を行単位で同時に駆動、及び読み出しが可能である。したがって、前述した第１の行および第２の行についても、駆動の周期および読み出しの周期を、それぞれ独立して制御することができる。
【００３９】
次に、図３を参照して、前述した第１のチップ３０（撮像素子１０４）の列信号線３０２ａ、３０２ｂにおける画素選択について説明する。図３は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００の撮像素子１０４からの信号の読み出し行を模式的に説明する図である。なお、以下の説明では、ストロボ１１５によって被写体を照明する場合について説明するが、これに限定するものではない。ストロボ１１５を発光させて被写体を撮像する必要がない場合（例えば、後述の図４ステップＳ１０２からＳ１０７など処理を行う場合など）は、撮像素子１０４の全ての画素を静止画用に使用するような構成であっても勿論良い。
【００４０】
図３の左側には、撮像素子１０４の画素３０１の配列を、画素配列に対応して配置されるベイヤー配列を有するカラーフィルタの各色（Ｒ、Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、Ｂ）で示している。図３の右側は、静止画取得用の蓄積行（第１の行）および測光用（の画像）の蓄積行（第２の行）を例示的に示している。なお、本実施形態では、第２の行によって取得される画像を用いて、被写体の明るさやストロボ１１５の本発光量を算出するが、これに限定されるものではない。例えば、当該第２の行によって取得する画像を種々の処理に用いるような構成であっても構わない。
【００４１】
本実施形態では、図３に示す行番号１、２、５、６は静止画を取得するための蓄積（露光）をする行（第１の行）であり、行番号１、２、５、６から、静止画用に蓄積した電荷に対応した撮像信号の読み出しがされる。また、図３に示す行番号３、４、７、８は測光画像を取得するための蓄積をする行（第２の行）であり、行番号３、４、７、８から、測光画像取得用に蓄積した電荷に対応した撮像信号の読み出しがされる。これは、撮像素子１０４の行番号１、３、５、７の画素配列に対応してＲ、Ｇｒのカラーフィルタが配置され、行番号２、４、６、８の画素配列に対応してＧｂ、Ｂのカラーフィルタが配置されるからである。すなわち、撮像素子１０４の行番号１と２、３と４、５と６、７と８の組み合わせごとに、画素に対応したカラーフィルタの配置をベイヤー配列とすることができる。
【００４２】
なお、カラーフィルタの組み合わせがベイヤー配列となるような画素配列であれば、第１の行および第２の行を構成する行番号の組み合わせはどのようなものを採用してもよい。また、第１の行と第２の行から出力される画像の品位が保たれるようなカラーフィルタの配列に対応して、撮像素子１０４の行を組み合わせるのであれば、第１の行と第２の行を構成する撮像素子１０４の行番号はどのように設定してもよい。
【００４３】
本実施形態では、行番号１、２、５、６及び行番号３、４、７、８からの読み出し走査を行単位で順次行うこととし、８行単位で繰り返して読み出し走査を行うとする。なお、本実施形態では、撮像素子１０４の水平行の数を例示的に８行としたが、これとは異なる行数であっても勿論よい。また、本実施形態では、ライブビュー表示を行う場合は、第１の行を用いて被写体の撮像を行うような構成であるが、第２の行を用いるような構成や、第１の行と第２の行の両方を用いるような構成であっても良い。
【００４４】
第１の行で取得された静止画用の撮像信号は列信号線３０２ａに出力される。列信号線３０２ａに出力された静止画用の撮像信号は、Ａ／Ｄ変換回路２０６においてアナログ信号（アナログ画像データ）からデジタル信号（デジタル画像データ）に変換される。変換された静止画用のデジタル画像データは列走査回路３１３ａの操作によってＡ／Ｄ変換回路２０６から水平信号線３１５ａへ読み出される。水平信号線３１５ａへ読み出された静止画用のデジタル画像データは、撮像部１０１から画像処理部１０６に出力される。また、第２の行で取得された測光用（測光用の画像用）の撮像信号は列信号線３０２ｂに出力される。列信号線３０２ｂに出力された測光用の撮像信号は、Ａ／Ｄ変換回路２０６においてアナログ信号（アナログ画像データ）からデジタル信号（デジタル画像データ）に変換される。変換された測光用のデジタル画像データは列走査回路３１３ｂの操作によってＡ／Ｄ変換回路２０６から水平信号線３１５ｂへ読み出される。水平信号線３１５ｂへ読み出された測光用のデジタル画像データは画像処理部１０６に出力される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態において撮像素子１０４を構成する撮像用の各画素は、第１の行と第２の行とでそれぞれ独立して制御することができる。特に、第１の行と第２の行とで独立して被写体の撮像を行うため、蓄積した電荷に対応する撮像信号の読み出し周期（フレームレート）は、第１の行と第２の行とで独立した制御が可能となる。
【００４６】
なお、ストロボ１１５を発光させずに被写体を撮像する場合は、第２の行によって取得されたデジタル画像データを用いて、フォーカス制御を行っても良い。この際のフォーカス制御としては、取得したデジタル画像データに基づいて、画像データの輝度成分のコントラスト情報からＡＦ評価値を算出する。そして、ＣＰＵ１１１が、算出されたＡＦ評価値に基づいてフォーカス制御を実行し、撮像レンズ１０２の位置が設定される。
【００４７】
以下、本発明の第１実施形態における撮影処理について図４を参照して説明する。図４は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００の撮影処理を説明するフローチャートである。なお、以下に説明では、カメラ１００で静止画を取得する場合について説明する。なお、以下の説明では、後述する静止画のアナログ画像データおよび静止画のデジタル画像データの双方を、単に静止画と称する。
【００４８】
ユーザによって操作部１１７の電源スイッチがオンされると、ステップＳ１０１でＣＰＵ１１１は、現在設定されている撮影モードがストロボ１１５を発光させて静止画用に被写体を撮像するモード（以下、ストロボ発光モードと称す）であるか否かを判定する。ＣＰＵ１１１の判定によって、現在のモードがストロボ発光モードであると判定された場合は、ステップＳ１０８へと進み、ストロボ発光モードでないと判定された場合は、ステップＳ１０２へと進む。なお、撮影モードの設定は、ユーザが、操作部１１７のモード切替スイッチを操作することによって行われる。なお、本実施形態はこれに限定されるものではなく、ストロボ１１５の発光の有無や、撮影モードなどが、ＣＰＵ１１１によって自動的に設定されるような構成であってもよい。
【００４９】
ステップＳ１０１の判定によって、現在の撮影モードがストロボ発光モードでないと判定された場合、ステップＳ１０２でＣＰＵ１１１は、撮像素子１０４によって、記録を伴わないスルー画像を取得させる。なお、このスルー画像は、被写体の構図などを確認するためなどの画像として、ライブビュー表示に用いられる。取得されたスルー画像は表示用のアナログ画像データに変換され、表示部１１０に表示される。スルー画像の撮影条件は、メモリ１０７に予め記録された固定のものを用いる。
【００５０】
次に、ステップＳ１０３でＣＰＵ１１１は、操作部１１７のレリーズボタンがＳＷ１状態（例えば、ユーザの操作による半押し状態）であるか否かを判定する。レリーズボタンがＳＷ１状態でないと判定された場合は、レリーズボタンがＳＷ１状態になるまでステップＳ１０３の処理を繰り返す。レリーズボタンがＳＷ１状態であると判定された場合、ステップＳ１０４でＣＰＵ１１１は、先に取得したスルー画像に基づいて、フォーカス制御（ＡＦ制御）を実行する。本実施形態のフォーカス制御としては、前述したように、ＣＰＵ１１１はスルー画像に基づいてＡＦ評価値を算出し、当該ＡＦ評価値に基づいて、光学制御部１１３が撮像レンズ１０２の各レンズ位置を設定する。
【００５１】
次に、ステップＳ１０５でＣＰＵ１１１は、先に算出したスルー画像に基づいて、露出制御（ＡＥ制御）を実行する。本実施形態の露出制御としては、先に算出したスルー画像に基づいてＣＰＵ１１１が被写体の輝度値Ｂｖを算出する。輝度値Ｂｖの算出方法としては、取得したスルー画像（一画面分）を複数のブロックに分割し、これらのブロックごとに平均輝度値を算出する。そして、全ブロックの平均輝度値を積分して代表輝度値を算出し、当該代表輝度値を被写体の輝度値Ｂｖとして後述の処理に用いる。この際、測光方法としては、評価測光や中央重点測光など、どのようなものを用いてもよい。本実施形態では、画像処理部１０６が上述した処理を実行することで被写体の輝度値Ｂｖを算出することができる。なお、代表輝度値の算出方法としては、公知のものであればどのようなものでもよい。例えば、画像データの一部領域のみから輝度値を取得するスポット測光であってよい。
【００５２】
画像処理部１０６は、算出した被写体の輝度値Ｂｖと図５に示すプログラム線図に基づいて、被写体が適正な明るさとなる露出条件（露出量）を算出する。図５は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００に用いられる露出条件を設定するためのプログラム線図であって、予め、メモリ１０７に格納されているものである。
【００５３】
ＣＰＵ１１１は、当該プログラム線図に従い、先に取得した輝度値Ｂｖに基づいて、被写体を撮像する際の適正露出が得られるゲイン量（ＩＳＯ感度）Ｓｖ、露光時間（シャッタスピード）Ｔｖ、絞り値Ａｖなどの露出条件を決定する。
【００５４】
各露出条件の決定方法としては、式（１）を用いて、
Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ・・・（１）
として算出できる。なお、式（１）における各露出条件は、ＡＰＥＸ表記された値である。先に算出された被写体の輝度値Ｂｖと式（１）に基づき、例えば、輝度値ＢｖがＢｖ１１である場合、図５に図示する位置Ａから、露光時間ＴｖをＴｖ１０、絞り値ＡｖをＡｖ６、ゲイン量ＳｖをＳｖ５と決定する。決定された露出条件はメモリ１０７に一時的に記録される。
【００５５】
なお、本実施形態では、算出した輝度値Ｂｖが、図５に図示する実線の範囲に含まれる場合は、ゲイン量ＳｖはＳｖ５に固定される。具体的には、ＩＳＯ感度がＩＳＯ１００に固定される。そして、算出した輝度値Ｂｖが、図５に図示した実線の範囲を超えるような場合は、ゲイン量Ｓｖを変化させることで対応する。例えば、被写体の輝度値ＢｖがＢｖ２である場合は、絞りＡｖがＡｖ３、露光時間ＴｖがＴｖ６、ゲイン量ＳｖはＳｖ７となる。
【００５６】
次に、ステップＳ１０６でＣＰＵ１１１は、操作部１１７のレリーズボタンがＳＷ２状態（例えば、ユーザの操作による全押状態）であるか否かを判定する。ステップＳ１０６の判定によって、ＣＰＵ１１１がレリーズボタンがＳＷ２状態でないと判定したら、ステップＳ１０７へと進み、ステップＳ１０７でＣＰＵ１１１は、レリーズボタンのＳＷ１状態が解除されたか否かを判定する。この判定により、ＳＷ１状態が解除されていないと判定された場合はステップＳ１０６へと戻る。そして、レリーズボタンのＳＷ１状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳ１０３へと戻る。
【００５７】
ステップＳ１０６の判定によって、操作部１１７のレリーズボタンがＳＷ２状態であると判定された場合は、ステップＳ１０８へと進み被写体を撮像し、静止画のアナログ画像データを取得する。この際、撮像素子１０４の全領域を用いて被写体が撮像される。取得された静止画はデジタル画像データに変換された後、画像処理部１０６などによって所定の処理が施され、メモリ１０７に記録される。
【００５８】
次に、ステップＳ１１６でＣＰＵ１１１は、メモリ１０７から静止画のデジタル画像データを読み出し、不図示のＤ／Ａ変換部によって表示用のアナログ画像データへと変換した後に、表示部１１０にクイックレビュー表示する。
【００５９】
次に、ステップＳ１１７で記録制御部１０８は、ＣＰＵ１１１からの指示に応じて、メモリ１０７に記録された静止画のデジタル画像データを読み出して、当該画像データを記録媒体１０９に記録する。以上がストロボ１１５を発光させずに静止画用に被写体を撮像する場合の撮影処理のフローである。
【００６０】
以下、ストロボ１１５を発光させて静止画用に被写体を撮像する場合の撮影処理について説明する。なお、ステップＳ１０９からＳ１１４までの処理は、前述した通常モードの撮影処理と同様なので説明は省略する。
【００６１】
ステップＳ１１３の判定によって、操作部１１７がＳＷ２状態であると判定された場合は、ステップＳ１１５へと進み、本実施形態の特徴であるストロボ１１５の発光と被写体の撮像に関する処理（ストロボ発光処理）を実行する。
【００６２】
発光装置を発光させて静止画用に被写体を撮像する場合に、当該発光の前に、発光装置をプリ発光させた状態で取得した測光用の画像データを用いて、静止画用に被写体を撮像する際の発光装置の発光量を算出する方法が知られている。しかしながら、この方法では、プリ発光によってメインコンデンサに充電された電荷が消費されるので、実際に静止画用に被写体を撮像する際は、メインコンデンサに残留している電荷のみを使用して発光装置を発光しなければならない。この場合、プリ発光後に使用できる電荷量が制限されてしまう。したがって、実際に静止画用に被写体を撮像する際に、測光用の画像データを用いて算出した発光量で発光装置を発光させることができない場合がある。
【００６３】
この問題を解決するために、発光装置をプリ発光させた後に、メインコンデンサに電荷を再充電することも考えられる。しかしながら、この場合は、電荷の再充電に時間が掛るため、ユーザによる被写体の撮像指示から、実際に被写体を撮像するまでのタイムラグが増加してしまう。
【００６４】
そこで、本実施形態では、撮像素子１０４の第１の行で静止画を取得し、撮像素子１０４の第２の行で測光用データの画像を取得する。そして、第１の行で静止画用の露光を行う期間と、当該静止画用に第２の行で測光用の画像データ用に露光を行う期間とが重複するように、ストロボ１１５を制御することで上述した問題を解決する。以下、その詳細について、本実施形態の特徴であるストロボ発光処理について図６〜８を参照して説明する。図６は、本発明を実施し撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、撮像素子１０４によって露光を行う期間を露光期間と称する。すなわち、第１の行において露光を行う期間と、第２の行において露光を行う期間をそれぞれ露光期間と称する。
【００６５】
ストロボ発光処理が開始されると、ステップＳ２０１でＣＰＵ１１１は、撮像素子１０４の第１の行と第２の行のそれぞれにおける露出条件を設定する。前述したように、本実施形態では撮像素子１０４の第１の行を静止画用に被写体を撮像するための領域とし、第２の行を測光画像用に被写体を撮像するための領域とする。第１の行のゲイン量Ｓｖ１、露光時間Ｔｖ１、絞り値Ａｖ１の露出条件は、図４で説明した撮影処理のＡＥ処理（ステップＳ１１２）において算した露出条件に設定される。第２の行のゲイン量Ｓｖ２、露光時間Ｔｖ２は、前述のＡＥ処理の結果に依らず常に一定の値に設定される。上述した、第２の行のゲイン量Ｓｖ２と露光時間Ｔｖ２など露出情報は、メモリ１０７に予め格納されている。
【００６６】
また、第２の行の絞り値Ａｖ２は、第１の行の絞り値Ａｖ１と同様の値に設定される（Ａｖ１＝Ａｖ２）。これは、本実施形態のシャッター１０３の絞りに、撮像素子１０４の各行ごとに絞り値を変更できるような構成が具備されていないためである。したがって、シャッター１０３の絞りが、撮像素子１０４の行ごとに絞り値を変更できるような場合は、前述した第２の行のゲイン量Ｓｖ２と露光時間Ｔｖ２と同様に、絞り値Ａｖ２を、予め決められた一定の値に設定するような構成であってもよい。以上説明した、撮像素子１０４の各行における露出条件の設定は、画像処理部１０６、撮像制御部１１２、光学制御部１１３などを介したＣＰＵ１１１の制御によって実現される。
【００６７】
次に、ステップＳ２０２でＣＰＵ１１１は、ステップＳ２０１で設定された露出条件に基づいて撮像素子１０４の第２の行での露光を行い、測光用の第１の画像データ（以下、単に第１の画像と称す）を取得する。なお、測光用の第１の画像は、ストロボ１１５を発光させずに、外光のみによって照明された状態の被写体を撮像した画像である。取得された測光用の第１の画像はメモリ１０７に記録される。
【００６８】
次に、ステップＳ２０３でＣＰＵ１１１は、ステップＳ２０１で設定された露出条件に基づいて、撮像素子１０４の第１の行による静止画用の露光と、第２の行による測光用の第２の画像データ（以下、単に第２の画像と称す）の露光を開始させる。具体的には、第１の行による静止画の露光と、第２行による測光用の第２の画像の露光を同じタイミングで開始する。なお、本実施形態では、第１の行および第２の行での露光が同じタイミングで開始されるが、これに限定されるものではない。本実施形態では、少なくとも、第１の行での静止画の露光と、第２の行での測光用の第１の画像の露光期間が重複するように設定されていればよい。
【００６９】
次に、ステップＳ２０４でＣＰＵ１１１は、撮像素子１０４の第１の行および第２の行に該当するすべての行での露光が開始された状態で、ストロボ制御部１１４を用いてストロボ１１５をプリ発光させる。この際、ストロボ１１５のプリ発光の発光量は、メモリ１０７に予め格納されている値を用いる。ここで、メインコンデンサ１１６に予め蓄積されていた電荷量は、プリ発光によって所定の量だけ放電される。
【００７０】
次に、ステップＳ２０５でＣＰＵ１１１は、撮像素子１０４の第２の行における測光用の第２の画像の露光を終了し、取得した当該測光用の第２の画像をメモリ１０７に記録する。ここで、取得される測光用の第２の画像は、外光とストロボ１１５のプリ発光によって被写体が照明された状態の画像となる。なお、この段階では、撮像素子１０４の第１の行での静止画用の露光は継続されている。
【００７１】
次に、ステップＳ２０６で画像処理部１０６は、先に取得した測光用の第１の画像と測光用の第２の画像をメモリ１０７から読み出し、各画像の測光結果に基づいて被写体の輝度値を取得する（測光処理）。なお、測光処理の方法は、前述した被写体の輝度値Ｂｖを算出したものと同様であるので説明は省略する。続いて、ステップＳ２０７で画像処理部１０６は、先の測光処理の結果に基づいて、ストロボ１１５の本発光量を算出する（調光処理）。
【００７２】
以下、その詳細を説明する。ステップＳ２０５で取得された測光用の第２の画像の輝度値をＦｌｙ、ステップＳ２０２で取得された測光用の第１の画像の輝度値をＤｌｙ、静止画が適正明るさとなるような目標輝度値をＹｒｅｆとする。また、第１の行の露光時間Ｔｖ１と第２の行の露光時間Ｔｖ２との差をΔＴｖ、第１の行のゲイン量Ｓｖ１と第２の行のゲイン量Ｓｖ２との差をΔＳｖとすると、ストロボ１１５のプリ発光の発光量に対する本発光量の比率ΔＥＦは式（２）を用いて、
【００７３】
【数１】
2015159518.tif 000003
【００７４】
として算出できる。この式（２）の右辺の第１項は、第１の行によって取得する静止画が適正な明るさとなるためのストロボ１１５の本発光量を、プリ発光の発光量に対する比率で表している部分である。そして、右辺の第２項は、ストロボ１１５のプリ発光の発光量の成分を表している部分である。すなわち、ストロボ１１５をプリ発光した際に被写体から反射される光量から、外光の影響を減算した値である。
【００７５】
前述したように、本実施形態では、撮像素子１０４の第１の行での静止画用の露光期間と、ストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）と本発光（第２の発光）を行う期間とが重複するように、当該ストロボ１１５の発光のタイミングを設定している。したがって、本実施形態では、ストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）の発光量と本発光（第２の発光）の発光量の足し合わせた発光量が、静止画用に被写体を撮像する際のストロボ１１５の発光量となる。
【００７６】
次に、式（２）によって算出したΔＥＦを用いて、ストロボ１１５の本発光用のガイドナンバＧＮｏを算出する。ａ、ｂを所定の値とした場合、ストロボ１１５の本発光用のガイドナンバＧＮｏは式（３）を用いて
【００７７】
【数２】
2015159518.tif 000004
【００７８】
として算出できる。そして、式（３）により算出したガイドナンバＧＮｏと図７に記載したテーブル値を用いて、ストロボ１１５を本発光する際の発光時間を算出する。図７は、本発明を実施した撮像装置の第１の実施形態であるカメラ１００のストロボ１１５の発光時間とガイドナンバの関係を例示的に示す図である。なお、図７に示す以外のテーブル値を用いてストロボ１１５の発光時間Ｔｓを算出するような構成であってもよい。
【００７９】
ＣＰＵ１１１は、式（３）によって算出したストロボ１１５の本発光量のガイドナンバＧＮｏを図７に示すテーブル値に対応させて、ストロボ１１５の本発光（第２の発光）の発光時間を算出する。例えば、式（３）から算出されたガイドナンバが７．４６の場合、図７に示すテーブル値からストロボ１１５の発光時間Ｔｓは３００μｓとなる。算出されたストロボ１１５のガイドナンバＧＮｏと発光時間Ｔｓはメモリ１０７に記録される。
【００８０】
次に、ステップＳ２０８でＣＰＵ１１１は、メモリ１０７に記録されたガイドナンバＧＮｏと発光時間Ｔｓをメモリ１０７から読み出す。そして、ストロボ制御部１１４は、当該ガイドナンバＧＮｏと発光時間Ｔｓに基づいてストロボ１１５を本発光させる。なお、ストロボ１１５による本発光は、ストロボ１１５のプリ発光後にメインコンデンサ１１６に残留している電荷を使用して行われる。
【００８１】
次に、ステップＳ２０９でＣＰＵ１１１は、ストロボ１１５の本発光の終了に同期させて、撮像素子１０４の第１の行による静止画用の露光を終了する。ここで取得される静止画は、外光とストロボ１１５のプリ発光と本発光によって被写体が照明された状態の画像となる。そして、取得された静止画（のデジタル画像データ）はメモリ１０７に記録される。なお、本実施形態では、ストロボ１１５の本発光を終了させるタイミングを、第１の行における静止画の露光期間の終了と同じタイミングにするような構成であるが、これに限定されるものではない。本実施形態では、少なくとも、第２の行における測光用の第２の画像の取得後であって第１の行における静止画の露光期間と重複するような期間と、ストロボ１１５の本発光を行う期間とが重複しているような構成であればよい。以上が、本実施形態のストロボ発光処理である。
【００８２】
ここで、上述したストロボ発光処理に係るストロボ１１５の発光のタイミングについて図８を参照して説明する。図８は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００のストロボ１１５の発光タイミングを説明するタイミングチャートである。図８において、ＶＤは垂直同期信号を表しており、タイミング発生部１０５から撮像素子１０４と撮像制御部１１２に供給される。
【００８３】
本実施形態において、ＶＤは第１の行および第２の行に対してそれぞれ異なるタイミングのＶＤ信号が供給される。ＶＤの立ち下がりから次のＶＤの立ち下がりまでを１フィールドとして、この１フィールドにおいて、撮像素子１０４の第１の行と第２の行のそれぞれから、１つの画像を取得するものとする。特に、撮像素子１０４の第２の行において、外光のみによる被写体が照明された状態で露光を行うフィールドを外光用フィールドとし、ストロボ１１５のプリ発光により被写体が照明された状態で露光を行うフィールドをプリ発光用フィールドとする。さらに、撮像素子１０４の第１の行において、外光とストロボ１１５のプリ発光および本発光により被写体が照明された状態で露光を行うフィールドを静止画用フィールドとする。
【００８４】
図８に図示した、第１の行と第２の行の各フィールドに記された８０１〜８０３の部分（平行四辺形）は、撮像素子１０４の第１の行と第２の行を構成する、水平ライン毎の露光のタイミングと蓄積された電荷の読み出しを模擬的に表したものである。部分８０１は、前述した測光用の第１の画像に対応している（図６のステップＳ２０２に対応）。また、部分８０２は、前述した静止画に対応している（図６のステップＳ２０５に対応）。そして、部分８０３は、測光用の第２の画像に対応している（図６のステップＳ２０９に対応）。
【００８５】
本実施形態では、撮像素子１０４の第１の行および第２の行において、最初の行の読み出しが開始されてから最後の行の読み出しが終了するまでの期間を水平ライン毎の露光期間として設定している。例えば、第１の行の静止画用フィールドにおける静止画の露光期間Ｘ１や、第２の行のプリ発光用フィールドにおける測光用の第２の画像の露光期間Ｘ２は、最初の行の読み出し開始から最後の行の読み出し終了までを、それぞれの露光期間としている。なお、本実施形態において上述した第１の行とは、第１の行を構成する全行（全ライン）である、撮像素子１０４の１・２・５・６行目を指す。また、上述した第２の行とは、第２の行を構成する全行（全ライン）である、撮像素子１０４の３・４・７・８行目を指す。
【００８６】
まず、図８に示すＳＷ２のタイミングでユーザによる被写体の撮像指示がされると、第１の行によってスルー画像が取得される。次に、当該スルー画像を取得する第１の行のフレームと重複する期間であって、第２の行の外光用フィールドにおいて、測光用の第１の画像が取得される。
【００８７】
測光用の第１の画像の取得が終了した後、第１の行による静止画用の露光と、第２の行による測光用の第２の画像用の露光が、タイミングＴ１で開始される。前述したように、本実施形態では、第１の行による静止画の露光と、第２の行による測光用の第２の画像の露光とが略同じタイミングで開始されるが、少なくとも、静止画の露光と測光用の第２の画像の露光とが、重複する期間に行われるような構成であればよい。
【００８８】
また、第１の行による静止画用の露光と、第２の行による測光用の第２の画像用の露光が撮像素子１０４の全行で開始されるタイミングＴ２で、ストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）が行われる。すなわち、本実施形態では、静止画の露光期間Ｘ１と測光用の第２の画像の露光期間Ｘ２と重なるように、ストロボ１１５のプリ発光のタイミングが設定されている。
【００８９】
測光用の第２の画像の露光期間Ｘ２について、撮像素子１０４を構成する第２の行のうちで、タイミングＴ３で最初に露光が開始された行の読み出しが行われ、タイミングＴ４で最後に露光が開始された行の読み出しが行われる。タイミングＴ４で測光用の第２の画像の露光が終了し、外光とストロボ１１５のプリ発光により被写体が照明されている状態の第２の画像が取得される。なお、測光用の第２の画像の取得が完了しても、第１の行では、静止画用に露光が継続して行われている。
【００９０】
ストロボ１１５の本発光（第２の発光）は、タイミングＴ５で行われる。ストロボ１１５の本発光が終了した後、静止画の露光期間Ｘ１について、撮像素子１０４を構成する第１の行のうちで、タイミングＴ６で最初に露光が開始された行の読み出しが行われ、タイミングＴ７で最後に露光が開始された行の読み出しが行われる。そして、このタイミングＴ７で静止画の露光が終了し、外光とストロボ１１５のプリ発光と本発光により被写体が照明されている状態の静止画が取得される。
【００９１】
なお、ストロボ１１５の本発光用の測光処理および調光処理は、タイミングＴ４からタイミングＴ５の間の期間に行われる。本実施形態において、ストロボ１１５を発光させる状況としては、周囲が暗い場合を想定しているため、静止画の露光時間が極端に短くなることは考えにくい。したがって、約１０ｍｓ未満の時間を必要とする測光処理および調光処理を、ストロボ１１５のプリ発光の終了から本発光の開始までの期間に収めることが可能となる。
【００９２】
前述したように、本実施形態では、撮像素子１０４の第１の行における静止画の露光期間と、撮像素子１０４の第２の行における測光用の第２の画像用の露光期間とが、それぞれ重複するように設定される。したがって、静止画の露光期間に収まる期間において、ストロボ１１５のプリ発光と本発光、そして、本発光用の測光処理と調光処理を行うことができる。
【００９３】
本実施形態では、静止画用の露光中は、本発光のみを行うのではなくプリ発光と本発光の両方を行うため、ストロボ１１５のプリ発光と本発光の発光量の総和によって目標となる発光量を確保できればよい。したがって、ストロボ１１５をプリ発光させて本発光量を算出するような構成であっても、被写体が明るく照明された状態の静止画を取得することができる。
【００９４】
また、第１の行の静止画用フィールドと重複するように第２の行のプリ発光用フィールドを設定しているため、静止画用のフィールドよりも前にプリ発光用のフィールドを設定する場合よりも、第１の行のフレーム数を１フレーム分だけ減らすことができる。この構成であれば、ユーザによる被写体の撮像指示（ＳＷ２）から実際に被写体が撮像され、静止画が取得されるまでのシャッタータイムラグを短縮することができる。
【００９５】
図４に戻り、ストロボ発光処理が終了したら、ステップＳ１１６でＣＰＵ１１１は、取得した静止画の画像データをメモリ１０７から読み出した後に、表示用のアナログ画像データへと変換する。そして、当該表示用のアナログ画像データを表示部１１０へと表示する。以降の処理は、前述したストロボ１１５を発光させない状態で静止画用に被写体を撮像する場合と同様であるので説明は省略する。以上がストロボ１１５を発光させて静止画用に被写体を撮像する場合（撮影モードが発光モードである場合）の撮影処理のフローである。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態のカメラ１００は、静止画用の露光期間と重複するように、ストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）と本発光（第２の発光）を行わせる。この構成によって、ストロボ１１５をプリ発光させてストロボ１１５の本発光の発光量を算出する場合に、静止画用に露光を行う期間に発光されるストロボ１１５の発光量が、当該算出された発光量に対して不足してしまうことを低減することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、第１の行によって取得する静止画用の露光期間Ｘ１と、ストロボ１１５のプリ発光と本発光をさせる期間とが重複するように、ストロボ１１５を発光させるタイミングを制御するような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ１１１によって、ストロボ１１５を発光させるタイミングに合わせて、第１の行による静止画の露光期間Ｘ１を設定するような構成であってもよい。
【００９８】
また、本実施形態は、ストロボ１１５のプリ発光の開始から本発光の終了までの期間が、第１の行による静止画の露光期間Ｘ１に収まるような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、ストロボ１１５をプリ発光させた状態で第１の行による静止画用の露光を開始するような構成であってもよい。さらに、ストロボ１１５を本発光させている途中で、第１の行による静止画用の露光を終了するような構成であってもよい。このような場合、第１の行による静止画用の露光期間とストロボ１１５により被写体が照明されていた時間とを鑑みて、静止画が適正な明るさとなるように、ストロボ１１５の発光期間や静止画の露光期間Ｘ１を設定する必要がある。
【００９９】
さらに、本実施形態では、第１の行と第２の行を構成する全行（全ライン）の露光が開始されている状態でストロボ１１５を発光させるような構成だが、これに限定されるわけではない。例えば、第１の行および第２の行の一部の行で露光が開始されている状態で、ストロボ１１５のプリ発光および本発光を行うような構成であってもよい。
【０１００】
具体的には、静止画用の露光期間Ｘ１と測光用の第２の画像用の露光期間Ｘ２と重複する期間であれば、図８に図示する期間Ｙ１や期間Ｙ２と重複しない位置でストロボ１１５のプリ発光および本発光を行ってもよい。なお、期間Ｙ１は、第１の行の全行で静止画の露光が行われる期間であり、期間Ｙ２は、第２の行の全行で測光用の第２の画像の露光が行われる期間である。この場合は、第１の行を構成する水平ラインのうち、ストロボ１１５のプリ発光と重複して露光された領域とストロボ１１５のプリ発光の発光量を鑑みて、ストロボ１１５の本発光のタイミングと発光量を決定する。
【０１０１】
なお、本実施形態では、所謂ローリングシャッタを採用しているが、全画素同時読み出しが可能な所謂グローバルシャッタを採用するような構成であってもよい。この場合、撮像素子１０４の全画素同時読み出しが可能となるので、図８に図示するような、水平ライ毎に読み出しがずれることはない。したがって、図８に図示する露光期間Ｘ１と期間Ｙ１が等しく、露光期間Ｘ２と期間Ｙ２とが等しくなる。
【０１０２】
さらに、本実施形態では、第２の行により測光用の第１の画像（外光のみで被写体が照明されている状態の画像）は、第１の行による静止画の露光期間Ｘ１とは重複しない期間で取得する構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、測光用の第１の画像の露光期間と静止画の露光期間Ｘ１とが重複するような構成であってもよい。特に、第１の行での静止画の露光期間Ｘ１に時間的な余裕があれば、測光用の第２の画像用の露光が終了してからストロボ１１５の本発光を開始するまでの期間において、測光用の第１の画像を取得するような構成であってもよい。
【０１０３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、撮像素子１０４の第１の行での静止画の露光時間Ｔｖに応じて、ストロボ１１５の本発光（第２の発光）量を算出するための処理を変更することが可能なデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１００について説明する。
【０１０４】
前述した第１実施形態では、被写体を撮像する際の撮影状況として、周囲が暗い状態を想定していた。この場合、静止画の露光時間Ｔｖが極端に短くなることはないので、ストロボ１１５のプリ発光と本発光、および本発光用の測光処理と調光処理とが、静止画の露光期間Ｘ１に収まるように構成されていた。
【０１０５】
しかしながら、主要な被写体が逆光状態であって、当該主要な被写体が適正な明るさとなるようにストロボを発光して撮像を行う場合（所謂、日中シンクロ撮影）は、背景が明るくなりすぎないように静止画の露光時間Ｔｖを短くする。したがって、第１の行による静止画の露光期間Ｘ１に収まるように、上述したストロボ１１５に関する種々の処理を終了することができない場合がある。
【０１０６】
そこで、本実施形態では、撮像素子１０４の第１の行における静止画の露光時間Ｔｖの長さに応じて、ストロボ１１５の本発光のための測光を行う範囲（以下、単に測光範囲と称す）を変更することでこの問題に対応する。
【０１０７】
以下、その詳細について図９、１０を参照して説明する。図９は、本発明を実施した撮像装置の第２実施形態であるカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。また、図１０は、本発明を実施した撮像装置の第２実施形態であるカメラ１００の静止画の露光時間と測光方法の関係を例示的に示す図である。なお、カメラ１００の基本的な構成や撮影処理については、前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。また、本実施形態では、図９に示すフローと同様の動作を指示するためのプログラムなどのデータがメモリ１０７に格納されている。なお、図９のステップＳ３０１の処理は、前述した第１実施形態のストロボ発光処理のステップＳ２０１と同様であるので説明は省略する。
【０１０８】
ステップＳ３０２でＣＰＵ１１１は、先に設定した静止画の露光時間Ｔｖに応じて、ストロボ１１５の本発光用の測光処理の方法および範囲を設定する。具体的には、第２の行で取得する測光画像用の第２の画像を用いてストロボ１１５の本発光（第２の発光）を行うために、被写体の輝度値を算出する際の測光方法および測光範囲を設定する。
【０１０９】
以下、その詳細について図１０を参照して説明する。図１０に図示するように、先に設定された第１の行の露光時間Ｔｖの長さに基づき、後述のステップＳ３０７で実行される測光処理の測光方法と測光範囲を変更する。なお、図１０に図示する、露光期間Ｘ１に対する測光方法と測光範囲の関係を示すテーブル値は、メモリ１０７に予め格納されているものとする。
【０１１０】
被写体の明るさを測定する測光方法としてスポット測光を採用する場合、１画面中の所定の範囲に含まれる被写体のみを測光することで、被写体の輝度値（測光結果）を取得することができる。すなわち、スポット測光を用いる場合は、センサを構成する全画素のうちの、所定の範囲の画素のみを読み出すことで取得した測光用の画像に基づいて被写体の明るさを測定する。したがって、センサの所定の範囲（測光範囲）の大きさに応じて、測光用の画像の読み出しに掛る処理時間は変化する。例えば、測光範囲大の場合は、１画面中の縦横３０％の領域を測光範囲とするので、処理時間は比較的長くなる。また、測光範囲小の場合は、１画面中の縦横１０％の領域を測光範囲とするので、処理時間は比較的短くなる。そして、測光範囲中の場合は、１画面中の縦横２０％の領域を測光範囲とするので、前述した測光範囲大と測光範囲小の場合の略中間の処理時間となる。
【０１１１】
そこで本実施形態では、図１０に図示するように、静止画の露光時間Ｔｖが比較的長い場合（Ｔｖの値が６以下の場合）は、時間的な余裕が十分にあると判断し、被写体の測光方法として画面全体を測光範囲とする評価測光や中央重点測光を採用する。また、静止画の露光時間Ｔｖが比較的短い場合（Ｔｖの値が７以上の場合）は、被写体の測光方法として、前述したスポット測光を採用し、露光時間Ｔｖが短くなるに従い、測光範囲を徐々に小さくする。すなわち、露光期間Ｔｖが短くなるに従って、処理時間が短い測光範囲を設定する。例えば、静止画の露光時間ＴｖがＴｖ８（仮に、第１の露光時間と称す）である場合よりも、静止画の露光時間ＴｖがＴｖ９（仮に、第２の露光時間と称す）である場合の方が、測光範囲を小さくして処理時間が短くなるように制御されている。すなわち、静止画の露光時間が第１の露光期間である場合よりも第２の露光時間である場合の方が、測光のために読み出しを行う画像の大きさを小さく設定する。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態では、ＣＰＵ（測光範囲設定手段）１１１により、静止画の露光時間Ｔｖが短くなるに従って、測光処理に要する時間が短くなるような測光範囲を設定する。この構成によって、静止画の露光時間Ｔｖが比較的短いような場合であっても、ストロボ１１５のプリ発光と本発光、ストロボ１１５の測光処理と調光処理を、静止画用の露光期間Ｘ１に収まらせることが可能となる。なお、スポット測光を行う測光範囲の一画面中の位置は任意に設定することが可能である。例えば、当該測光範囲の位置を、一画面中における中心に設定するような構成であってもよいし、顔や人体の検出などの解析結果に応じて設定するような構成であってもよい。
【０１１３】
図９に戻り、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６は前述した第１実施形態のステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理と同様であるので説明は省略する。ステップＳ３０７でＣＰＵ１１１は、先に設定された測光方法、および測光範囲に基づいて、ストロボ１１５の本発光用に被写体を測光する。以降のステップＳ３０８〜Ｓ３１０は前述した第１実施形態のステップＳ２０７〜Ｓ２０９の処理と同様であるので説明は省略する。以上が、本実施形態のストロボ発光処理である。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態のカメラ１００は、静止画の露光時間Ｔｖの長さに応じて、被写体の明るさの測光方法および測光範囲を設定することができる。特に、静止画の露光時間Ｔｖが比較的短い場合は、静止画の露光時間Ｔｖの長さに応じて測光範囲を変更することができる。すなわち、静止画の露光時間Ｔｖの長さに応じて、測光のために読み出しを行う画像の大きさを設定することができる。この構成によって、静止画の露光時間Ｔｖが比較的短いような場合であっても、静止画の露光期間Ｘ１に収まるようにストロボ発光処理を行うことができる。
【０１１５】
すなわち、本実施形態のカメラ１００は、静止画の露光時間Ｔｖが比較的短いような場合であっても、静止画の露光期間Ｘ１と重複するようにストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）と本発光（第２の発光）を行わせることができる。したがって、ストロボ１１５をプリ発光させてストロボ１１５の本発光の発光量を算出する場合であっても、静止画用に露光を行う期間に発光されるストロボ１１５の発光量が、当該算出された発光量に対して不足してしまうことを低減することができる。
【０１１６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態では、撮像素子１０４の第１の行での静止画用の露光中に、デジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１００にブレが生じた場合に、当該ブレを低減することが可能なカメラ１００について説明する。なお、カメラ１００の基本的な構成や撮影処理については、前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。また、本実施形態では、図１１に示すフローと同様の動作を指示するためのプログラムなどのデータがメモリ１０７に格納されている。
【０１１７】
前述した第１実施形態で説明したように、カメラ１００では、撮像素子１０４の第１の行での静止画用の露光を行っている間に、ストロボ１１５によるプリ発光（第１の発光）と本発光（第２の発光）が行われる。そのため、ストロボ１１５のプリ発光から本発光までの間に、ユーザの動きや外的な要因によりカメラ１００にブレが生じた場合は、所謂、多重露光をしたように被写体がぶれた静止画（の画像データ）が出力されてしまう。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、第１の行により静止画の露光中であってストロボ１１５のプリ発光が終了してから本発光が開始されるまでの間に、第２の行で新たな画像を取得する。そして、当該画像を用いて、カメラ１００のブレを補正することによって上述の問題を解決する。
【０１１９】
以下、その詳細について図１１〜１３を参照して説明する。図１１は、本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるカメラ１００のストロボ発光処理を説明するフローチャートである。ストロボ発光処理が開始後、ステップＳ４０１〜Ｓ４０７の処理は、前述した第１実施形態のストロボ発光処理におけるステップＳ２０２〜Ｓ２０７と同様なので、説明は省略する。
【０１２０】
ステップＳ４０８でＣＰＵ１１１は、撮像素子１０４の第２の行において、ブレ検出用の画像Ｎ１を取得する。そして、取得した当該ブレ検出用の画像Ｎ１をメモリ１０７に記録される。ここで、取得されるブレ検出用の画像Ｎ１は、外光にのみによって被写体が照明された状態の画像となる。この段階では、撮像素子１０４の第１の行での静止画用の露光は継続されている。
【０１２１】
なお、本実施形態では、例示的に、ストロボ１１５の本発光用の調光処理後にブレ検出用の画像Ｎ１を取得するような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ４０５での測光用の第２の画像を取得した後に、調光処理と並行してブレ検出用の画像Ｎ１を取得するような構成であってもよい。本実施形態では、少なくとも、第２の行での測光用の第２の画像を取得してからストロボ１１５の本発光を行うまでの間に、ブレ検出用の画像Ｎ１を取得するような構成であればよい。
【０１２２】
次に、ステップＳ４０９でＣＰＵ１１１は、ステップＳ４０８で取得したブレ検出用の画像Ｎ１と、先に取得した測光用の第１の画像を用いて、画像間の動きベクトルを演算する。以下、図１２を参照して本実施形態における動きベクトル演算処理について説明する。なお、図１２は、本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるカメラ１００の動きベクトル演算処理について説明した図であって、（ａ）図は動きベクトルを演算する一画面を複数に分割した状態を例示的に示している。（ｂ）図は、演算によって算出された動きベクトルを例示的に示している。また、（ｃ）図は、算出された動きベクトルの頻度を例示的に表した図である。
【０１２３】
図１２（ａ）に図示するように、本実施形態では、画像間の動きベクトルを算出（ブレ量を検出）するために、比較の対象となる画像の一画面を複数の小ブロックに分割する。なお、本実施形態では例示的に、横３０７２画素、縦２０４８画素、総画素数６，２９１，４５６画素の画像が撮影するものであって、１つの小ブロックを構成する画素は横２５６画素、縦２５６画素とする。そして、一画面全体で横１２、縦８の小ブロックに分割するが、これに限定されるものではなく、小ブロックの分割の数や分割の方法はどの様なものであってもよい。以下の説明では、処理の対象となる画像の一画面を例示的に画面１２０１とし、画面１２０１を構成する小ブロックを、ブロック１２０２とする。
【０１２４】
図１２（ｂ）に図示するように、本実施形態では、測光用の第１の画像とブレ検出用の画像の２つに対して、上述したような分割を施したあと、当該２つの画像間におけるブロック１２０２毎に、二次相関値を算出することで動きベクトルを算出する。詳細としては、処理の対象となる２つの画像を比較し、当該２つの画像の対応する各画素間の差の絶対値の和を求める。この処理を画素単位でずらしながら実行し、前述した絶対値の和が最小となるようなずらし量を、対応するブロック１２０２の動きベクトルとする。例えば、図１２（ｂ）に図示するブロック１２０２の動きベクトル１２０３は、Ｘ方向（画面１２０１の長手方向）に２画素、Ｙ方向（画面１２０１の短手方向）に１画素ずれていることを意味する。以上説明したような動きベクトルを、全てのブロック１２０２ごとにそれぞれ算出する。
【０１２５】
ブロックごとの動きベクトルを算出した後、動きベクトルの頻度を求める。そして、最も出現頻度の高い動きベクトルを、測光用の第１の画像とブレ検出用の画像Ｎ１との画像間の動きベクトルとする。本実施形態では、この動きベクトルをカメラ１００のブレ量として後述の処理で用いる。例えば、図１２（ｃ）で図示するような場合は、処理の対象となる２つの画像間の全てのブロック１２０２において、出現する頻度が最も高い動きベクトル（２，１）を、２つの画像間の動きベクトルとする。なお、動きベクトルを算出するための演算としては公知のものであればどのようなものを使用しても良い。
【０１２６】
図１１に戻り、Ｓ４１０でＣＰＵ１１１は、先に算出された測光用の第１の画像とブレ検出用の画像Ｎ１間の動きベクトルに基づいて、ブレ補正を行う。本実施形他では、ＣＰＵ１１１からの指示に応じた光学制御部１１３の制御によって、カメラ１００の動きを打ち消す方向（算出した動きベクトルと逆方向）に撮像レンズ１０２のシフトレンズを移動させることでカメラ１００のブレを補正する。なお、本実施形態では、カメラ１００のブレを補正する方法として、上述したような、所謂レンズシフト方式を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、算出した動きベクトルに基づいて、撮像素子１０４を移動させるような所謂イメージセンサーシフト式のブレ補正や、レンズ鏡筒全体を移動させるような所謂レンズユニットスイング方式のブレ補正を行うような構成であってもよい。さらに、算出した動きベクトルに基づいて、カメラ１００のブレの分だけ、撮像素子１０４における撮像の領域を変更するような所謂電子式のブレ補正を行うような構成であってもよい。
【０１２７】
次に、ステップＳ４１１でＣＰＵ１１１は、ストロボ１１５を本発光させることが可能であるか否かを判定する。例えば、ストロボ１１５の本発光を行うタイミングでない場合や、前述した測光処理および調光処理とブレ補正とを並行して行うときであって測光処理や調光演算処理が終了していない場合は、ストロボ１１５を本発光するまでにタイムラグが生じる。この場合、カメラ１００のブレを補正しても、本発光までの間に再びカメラ１００がブレる場合がある。そこで、本実施形態では、ブレ補正が終了した後、ストロボ１１５の本発光が可能であるか否かを判定することでこの問題に対応する。この詳細について図１３を参照して説明する。なお、図１３は、本発明を実施した撮像装置の第３実施形態であるカメラ１００のストロボ１１５の発光タイミングを説明するタイミングチャートである。
【０１２８】
図１３に図示した、第１の行と第２の行の各フィールドに記された１３０１と１３０２の部分（平行四辺形）は、ブレ検出画像を取得用の、第２の行の水平ライン毎の露光のタイミングと蓄積された電荷の読み出しを模擬的に表したものである。部分１３０１は、ブレ検出用の画像Ｎ１に対応している。また、部分１３０２は、ブレ検出用の画像Ｎ２に対応している。そのほかの符号等については図８と同様であるので説明は省略する。
【０１２９】
タイミングＴ４で測光用の第２の画像の露光が終了すると、ストロボ１１５の本発光のための測光処理と調光処理と並行して、第２の行によってブレ検出用の画像を取得する。この際、タイミングＴ４からストロボ１１５の本発光を行うタイミングＴ５までの期間に合わせてブレ検出用の画像を取得する。例えば、静止画の露光期間Ｘ１が比較的長い場合などは、ブレ検出用の画像Ｎ１を取得した後に、ブレ検出用の画像Ｎ２をさらに取得する。この構成によって、ストロボ１１５の本発光までの期間が比較的長いような場合であっても、カメラ１００のブレを適正に補正することができる。
【０１３０】
図１１に戻り、ステップＳ４１１の判定の結果、ストロボ１１５の本発光が可能ではないと判定された場合は、ステップＳ４０８に戻り、ブレ検出用の画像Ｎ２を取得する。そして、前述したフローに沿って、再びカメラ１００のブレ補正を実行する。なお、動きベクトルの算出に用いる画像は、ブレ検出用の画像Ｎ２と、第２の行においてブレ検出用の画像Ｎ２を取得する直前に取得した画像（例えば、ブレ検出用の画像Ｎ１）を用いる。
【０１３１】
本実施形態では、上述した処理を、ストロボ１１５による本発光が可能となるタイミングまで繰り返し行う。この構成によって、ストロボ１１５の本発光のタイミングに合わせて、適正にカメラ１００のブレを補正することができる。したがって、撮像素子１０４の第１の行によって取得する静止画の被写体がぶれた状態になることを低減することができる。以降のステップＳ４１２とＳ４１３の処理は、前述の第１実施形態のステップＳ２０８とＳ２０９の処理と同様であるので、説明は省略する。以上が、本実施形態のストロボ発光処理である。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態のカメラ１００は、ストロボ１１５のプリ発光の終了から本発光の開始までの期間において取得したブレ検出用の画像を用いて、カメラ１００のブレを補正することができる。したがって、第１の行によって静止画の露光を行う際に、外的な要因によりカメラ１００にブレが生じた場合であっても、被写体のブレを抑制した状態の静止画を取得することができる。
【０１３３】
すなわち、本実施形態のカメラ１００は、カメラ１００にブレが生じた場合であっても、静止画の露光期間と重複するようにストロボ１１５のプリ発光（第１の発光）と本発光（第２の発光）を行わせることができる。したがって、ストロボ１１５をプリ発光させてストロボ１１５の本発光の発光量を算出する場合であっても、静止画用に露光を行う期間に発光されるストロボ１１５の発光量が、当該算出された発光量に対して不足してしまうことを低減することができる。
【０１３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。前述した実施形態では、ストロボ１１５のプリ発光の発光量よりも本発光量の方が大きいような構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した実施形態では、第１の行による静止画用の露光中に、ストロボ１１５のプリ発光と本発光の両方を行うため、本発光用に消費する電荷量（減少した電圧）を考慮してプリ発光量を決定する必要はない。したがって、ストロボ１１５のプリ発光の光量を本発光量よりも大きくするような構成であってもよい。この場合、ストロボ１１５のプリ発光の発光量を大きくすることができるため、所謂、先幕シンクロと同様の撮影効果を得ることが可能となる。
【０１３５】
このような構成の一例として、ＣＰＵ１１１（モード設定手段）によってストロボ１１５のプリ発光と本発光の発光量の大小関係に応じた撮影モードを設定するようにしてもよい。具体的には、ユーザによる操作部１１７の操作に応じて、ＣＰＵ１１１が、プリ発光の発光量が本発光量よりも小さい後幕シンクロモードや、プリ発光の発光量が本発光量よりも大きい先幕シンクロモードを設定する。この構成によって、ユーザが意図するストロボ１１５の効果を実現した状態で、被写体を撮像することができる。なお、各モードに応じたプリ発光の発光量に関する情報が、メモリ１０７に予め格納されているものとする。
【０１３６】
さらに、前述した実施形態では、被写体の明るさに基づいてストロボ１１５の発光量を算出するような構成であるが、被写体までの距離情報に基づいて、ストロボ１１５のプリ発光の発光量を設定するような構成であってもよい。例えば、ＣＰＵ１１１が、カメラ１００から被写体（特に、主要な被写体）までの距離情報を取得するための距離取得手段の役割を果たし、ストロボ１１５のプリ発光を行うよりも前に、カメラ１００から主要な被写体までの距離情報を取得する。そして、取得した距離情報に応じて、ＣＰＵ（第３の制御手段）１１１が、ストロボ１１５のプリ発光量を設定するような構成であってもよい。
【０１３７】
カメラ１００から主要な被写体までの距離が近い場合、ストロボ１１５の発光量を比較的小さくしても、被写体は適正な明るさに照明される。一方、カメラ１００から主要な被写体までの距離が遠い場合は、ストロボ１１５の発光量を大きくしなければ、被写体を適正な明るさに照明することはできない。そこで、上述した構成を用いて、カメラ１００から被写体までの距離が比較的長い距離（第１の距離）である場合よりも、カメラ１００から被写体までの距離が比較的短い距離（第２の距離）である場合に、ストロボ１１５のプリ発光の発光量を少なくする。この場合、カメラ１００から被写体までの距離に応じた適正な発光量で、ストロボ１１５を発光することが可能となる。
【０１３８】
また、前述した実施形態では、撮像素子１０４の第１の行によって取得する静止画の露光期間Ｘ１に合わせて、ストロボ１１５をプリ発光および本発光をさせるタイミングを設定するような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、ストロボ１１５のプリ発光および本発光を行うタイミングに合わせて静止画の露光期間Ｘ１を設定するような構成であっても、前述した実施形態と同様の効果を得ることは可能である。すなわち、上述したような、ストロボ１１５の発光のタイミングと静止画の露光期間Ｘ１のうち、少なくともどちらか一方を設定することで、本発明の効果を得ることが可能である。
【０１３９】
また、前述した実施形態において、撮像の対象となる被写体の反射率が高い場合は、ストロボ発光処理において、外光＋プリ発光によって照明された状態の被写体の輝度値（Ｄｌｙ＋Ｆｌｙ）が、目標輝度値Ｙｒｅｆよりも高くなってしまう場合がある。すなわち、ストロボ１１５のプリ発光によって、本発光を行う前に、第１の行によって取得する静止画の露出がオーバーとなってしまう。
【０１４０】
このような場合は、第１の行によって取得する静止画の露出がオーバーになると判明した段階で、ストロボ発光処理を一旦終了する。そして、外光のみで露光された画像を第１の行によって取得した後に、ストロボ発光処理をやり直す。この際、ストロボ１１５のプリ発光の発光量を直前の発光量よりも減らして、ストロボ１１５によるプリ発光を行う。
【０１４１】
逆に、撮像の対象となる被写体の反射率が低い場合は、メインコンデンサ１１６に充電されている全ての電荷を使用してストロボ１１５を発光させたとしても、第１の行によって取得する静止画の露出がアンダーとなってしまう場合がある。このような場合は、測光処理と調光処理が終了した段階で現在のストロボ発光処理を終了し、ストロボ発光処理をやり直す。そして、次のストロボ発光処理では、直前の（露出がアンダーとなった際の）ストロボ発光処理における測光処理の結果に基づいて露出条件を設定し直す。
【０１４２】
また、本発明の第１〜第３実施形態では、ストロボ発光モードが設定された場合について例示的に説明したが、撮影モードがストロボ発光モード以外の場合に本発明を実施するような構成であっても勿論よい。例えば、カメラ１００が自動的に撮影条件やストロボ１１５の発光の有無を判定するようなモードにおいて本発明を実施したとしても、本発明の効果を得ることができる。
【０１４３】
また、前述した実施形態では、カメラ１００にストロボ制御部１１４やストロボ１１５、メインコンデンサ１１６などが一体的に設けられているような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、ストロボ１１５が、ストロボ制御部１１４やメインコンデンサ１１６などを内包した発光装置であって、カメラ１００に対して外付け可能な構成であっても勿論よい。さらに、前述した実施形態のカメラ１００は、カメラ１００に撮像レンズ１０２などが一体的に設けられているような構成であるが、カメラ１００が、撮像レンズ１０２などの着脱が可能な所謂レンズ交換式のカメラであってもよい。
【０１４４】
さらに、前述した実施形態では、水平ライン毎に独立した読み出し周期の制御が可能な撮像素子１０４を用いて、第１の行で静止画の露光を行い、第２の行で測光用の露光を行うような構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、撮像素子１０４とは別に、測光用のセンサを設け、当該センサを用いて前述した撮像素子１０４の第２の行と同様の処理を行うような構成であってもよい。すなわち、このセンサでの測光用の信号を取得するための露光に合わせてストロボ１１５をプリ発光させ、これと並行して撮像素子１０４によって静止画用の露光を行うような構成であってもよい。
【０１４５】
さらに、本発明においてカメラ１００の駆動は、画像処理部１０６、メモリ１０７、記録制御部１０８、ＣＰＵ１１１、撮像制御部１１２、光学制御部１１３、ストロボ制御部１１４、電源制御部１１８などによって制御されるがこれに限定されるものではない。例えば、前述した図４、図６、図８、図９、図１１のフローに従ったプログラムをメモリ１０７に記憶させておき、ＣＰＵ１１１が該プログラムを実行することでカメラ１００内の各部の駆動を制御するような構成であってもよい。この際、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体でもあってもよい。
【０１４６】
なお、前述した実施形態では、デジタルカメラ１００を、本発明を実施する撮像装置の一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬型デバイスなど、本発明はその要旨の範囲内で種々の撮像装置に適用することが可能である。
【０１４７】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワークまたは各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１４８】
１００  デジタルカメラ（撮像装置）
１０１  撮像部
１０４  撮像素子
１０６  画像処理部
１１１  システム制御部（ＣＰＵ）
１１４  ストロボ制御部
１１５  ストロボ（発光装置）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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