(57)【要約】【課題】予備発光時に被写体からの反射光に基づいて撮像部から出力される画像信号に基づいて測光を行い、その測光結果に基づいて撮像時の本発光量を演算する撮像装置において、撮像時の撮像感度によらず予備発光時の測光を適切に行う。【解決手段】撮像部３０が、被写体光に基づいて撮像感度に応じた増幅率で増幅した画像信号を出力する。ストロボ制御部１２が、撮像時の本発光前に行われる予備発光時の被写体からの反射光に基づいて撮像部３０が出力する画像信号に基づいて反射光の測光を行い、測光結果に基づいて本発光時の本発光量を演算する。ストロボ制御部１２は、撮像時の撮像感度に基づいて予備発光時の予備発光量を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの撮像光を光電変換して得られる画像信号に対して、予め設定された撮像感度に応じた増幅率での増幅を行い出力する撮像部と、
撮像時の本発光前に行われる予備発光時に前記撮像部が出力する前記被写体からの反射光に対応する画像信号に基づいて前記反射光の測光を行い、測光結果に基づいて前記本発光時の本発光量を演算する本発光量演算部と、
前記予め設定された撮像時の撮像感度に基づいて前記予備発光時の予備発光量を設定する予備発光量設定部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記予備発光量設定部は、前記撮像時の撮像感度が大きいほど発光量が大きくなるように前記予備発光量を設定する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記予備発光量に応じた予備発光時の撮像感度を設定する撮像感度設定部を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像時の本発光に先立って予備発光を行い、被写体からの反射光を測光して、測光結果に基づいて本発光の発光量を演算する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラや銀塩カメラの閃光発光器の制御方式として、撮像レンズを通した撮像光を用いて発光量を制御するいわゆるＴＴＬ調光方式が使われている。ＴＴＬ調光を行なうカメラのなかでも特に撮像時の本発光より前に予備発光を行い、被写体からの反射光を測光して、本発光のための情報を得るカメラがある。このようなカメラでは、撮影前に予備発光の反射光を測光し演算を行なうことにより、本発光時の被写体からの反射光を、ＴＴＬ測光できない構成でもＴＴＬ調光を実現することができる。
【０００３】
また、ＣＣＤなどの固体撮像素子を含む撮像部を備えるデジタルカメラでは、撮像部から出力される画像信号に基づいて予備発光時の測光を行い、予備発光の測光結果から本発光に必要な発光量を演算し、この発光量で本発光を行なわせるものがある。このように構成することにより、ＣＣＤなどの固体撮像素子を閃光発光器の制御用センサとして共用でき、コストダウンなどに好都合となる。
【０００４】
特許文献１には、予備発光の測光時に撮像部から出力される画像信号の増幅率を被写体までの距離（以下、「被写体距離」という）に応じて可変させる技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５３４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、閃光発光器の光量は被写体までの距離が遠いほど小さくなるが、画像信号の増幅率などの指標となる撮像感度が高いほど、被写体の照明光が弱くても適正露出が得られるので、閃光発光器の本発光が撮像に有効に寄与する被写体距離は長くなる。また、一般に、予備発光の発光量は、本発光に必要な発光量を確保するため、本発光時の発光量に比べて少ない量が予め設定されることが多い。そこで、例えばユーザが手動で撮像時の撮像感度を設定する場合、設定された撮像感度によっては、予め設定された予備発光の発光量が少なくて、適切に測光を行えないおそれがある。つまり、撮像感度を上げるということはその分、撮像素子の出力信号の増幅率を上げることに相当するのだが、その場合ノイズレベルも上がってしまうので出力信号のダイナミックレンジが減少することになる。本発光により実際の画像信号を出力する際には、その影響は少ないが、発光量の少ない予備発光の場合は同様に増幅率を上げても相対的にダイナミックレンジの減少の影響が大きくなり、結果として撮像部の出力信号による測光値の精度が著しく低下することになる。
【０００７】
本発明は、予備発光時に被写体からの反射光に基づいて撮像部から出力される画像信号に基づいて測光を行い、その測光結果に基づいて撮像時の本発光量を演算する撮像装置において、撮像時の撮像感度によらず予備発光時の測光を精度よく適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る撮像装置は、被写体からの撮像光を光電変換して得られる画像信号に対して、予め撮像感度に応じた増幅率での増幅を行い出力する撮像部と、撮像時の本発光前に行われる予備発光時に前記撮像部が出力する前記被写体からの反射光に対応する画像信号に基づいて前記反射光の測光を行い、測光結果に基づいて前記本発光時の本発光量を演算する本発光量演算部と、前記予め設定された撮像時の撮像感度に基づいて前記予備発光時の予備発光量を設定する予備発光量設定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る撮像装置の１つの態様では、予備発光量設定部は、前記撮像時の撮像感度が大きいほど発光量が大きくなるように前記予備発光量を設定することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る撮像装置の１つの態様では、予備発光量に基づいて予備発光時の撮像感度を設定する撮像感度設定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像時の撮像感度によらず予備発光時の測光を適切に行うことができる。よって、予備発光による測光結果に基づいて行う本発光量の演算も適切に行うことができ、適正露出により撮像を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を具体的に示す実施形態について、以下図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る撮像装置の機能ブロックを示す図である。図１において、ＣＰＵ１０は、撮像装置全体を制御する中央処理装置であり、撮像装置を構成する各回路等に対する演算処理や制御を行う。光学系２０は、所望の映像信号が得られるように、撮像部３０に被写体からの光を入射させるためのレンズや絞りなどを含む。
【００１４】
撮像部３０は、入射光を光電変換することで生じる画像信号を垂直転送および水平転送するＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子３２を含む。さらに、撮像部３０は、ＣＤＳ部３４、ＡＧＣ部３６、Ａ／Ｄ部３８を含む。ＣＤＳ部３４は、固体撮像素子３２から出力されたアナログの画像信号に対して相関二重サンプリングを行うことでノイズ除去を行う。ＡＧＣ部３６は、ＣＤＳ部３４から出力された画像信号を、撮像感度（例えば、ＩＳＯ感度）に応じた増幅率で増幅する。さらに、Ａ／Ｄ部３８は、増幅されたアナログの画像信号をデジタルに変換して画像処理回路４０に出力する。
【００１５】
画像処理回路４０は、撮像部３０から出力された画像信号に対して、ホワイトバランス処理、画素補間処理、エッジ処理など所定の画像処理を行い、１フレーム分の画像信号を画像データとして記憶装置５０に保存する。
【００１６】
ストロボ回路６０は、ＣＰＵ１２が備えるストロボ制御部１２の制御の下、撮影前の先立つタイミングで被写体に向けて少光量の予備発光を行うとともに、撮像時に適正露出となるように被写体に向けて予備発光量より大きい発光量の本発光を行う。操作部７０は、シャッタボタン、撮像感度を設定するための操作ボタンなど、ユーザが撮像装置を操作するためのユーザインタフェースである。
【００１７】
このように構成された本実施形態に係る撮像装置において、ストロボ制御部１２は、予備発光時に撮像部３０が出力する被写体からの反射光に基づく画像信号から、当該反射光の光量を測光し、測光結果に基づいて撮像時の本発光量を演算する。なお、本発光量の演算は、固体撮像素子３２が予備発光時に出力する画像信号に基づいて本発光量の演算を行う手法であればどのような手法を用いても構わない。
【００１８】
さらに、ストロボ制御部１２は、撮像時の撮像感度をパラメータとして、予備発光時の予備発光量を設定する。例えばユーザにより設定された撮像時の撮像感度が大きいほど、ストロボの本発光時にその光が撮像に有効に寄与する被写体距離は長くなる。そのため、撮像感度が大きいほど遠くの被写体からの反射光を固体撮像素子３２において受光させて、測光する必要がある。
【００１９】
より遠くの被写体からの反射光を受光するためには、固体撮像素子３２から出力される画像信号の増幅率を撮像感度に応じて増大させることが有効である。つまり、予備発光時の撮像感度を本発光時の撮像感度と同等に増加させることが有効である。しかし、撮像感度があまりにも大きい場合、固体撮像素子３２のダイナミックレンジがノイズの増大により狭くなり、特に発光光量の少ない予備発光時に画像信号に基づく測光の精度が低下するおそれがある。
【００２０】
そこで、本実施形態では、撮像時の撮像感度の増大に応じて、本発光に影響を与えない程度に予備発光量を増加させ、かつ、ノイズ等の影響による測光の誤差が許容できる程度に予備発光時の撮像感度を増加させる。
【００２１】
ストロボ制御部１２は、例えば、図２に示すような参照テーブルを予めメモリに記憶しておき、参照テーブルを参照して、ユーザが設定した撮像時の撮像感度に対応する予備発光量（ガイドナンバー）および撮像感度（増幅率）を求めればよい。
【００２２】
なお、撮像時の撮像感度の大きさに応じた予備発光量および予備発光時の撮像感度は、実験等により求めればよい。より具体的には、例えば、撮影時の撮像感度として設定可能な撮像感度ごとに、予備発光量および撮像感度を複数の値に設定して測光を実行する。それらの測光結果に基づいて演算された各本発光量で撮像を行う。その結果得られる各画像を比較し、画像品質が最良の画像を撮像時の撮像感度ごとに抽出する。抽出された画像に対応する予備発光量および撮像感度を撮像時の撮像感度に関連づけて、図２に示すような参照テーブルを作成する。なお、図２において、「Auto」は、ユーザが手動で撮影時の撮像感度を設定するのではなく、撮像装置が被写体輝度などに基づいて自動的に撮像時の撮像感度を設定する場合を表す。つまり、撮像時の撮像感度を自動設定する場合には、「Auto」に対応する予備発光量と撮像感度が予備発光を行う際に設定される。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る撮像装置が、ユーザからの指示により撮影を行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
図３において、撮像装置は、ユーザが例えば、シャッタボタンを全押ししたことに対応して、撮影指示を受信する（Ｓ１００）。次いで、撮像装置は、撮像部３０が出力する画像信号などに基づいて被写体輝度を求めて、当該被写体輝度に基づいてストロボ発光が必要は否かの判定を行う（Ｓ１０２）。判定の結果、ストロボ発光が不要であれば（ステップＳ１０２の判定結果が、否定「Ｎ」）、撮像装置は、ストロボ発光をせずに被写体の撮像を行う（Ｓ１０４）。
【００２５】
一方、ストロボ発光が必要であれば（ステップＳ１０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、撮像装置は、参照テーブルを参照して、撮影時の撮像感度に対応する予備発光量および予備発光時の撮像感度を設定する（Ｓ１０６）。次いで、撮像装置は、設定された予備発光量および撮像感度において、予備発光を実行し（Ｓ１０８）、予備発光による測光結果に基づいて本発光量を演算する（Ｓ１１０）。その後、撮像装置は、演算された本発光量によりストロボ発光して撮像を行う（Ｓ１１２）。
【００２６】
以上、本実施形態によれば、撮像時の撮像感度によらず予備発光時の測光を適切に行うことができる。よって、予備発光による測光結果に基づいて行う本発光量の演算も適切に行うことができ、適正露出により撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る撮像装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】ストロボ制御部が予備発光時の撮像感度および発光量を設定する際に参照する参照テーブルの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る撮像装置が、ユーザからの指示により撮影を行う際の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ＣＰＵ、１２  ストロボ制御部、２０  光学系、３０  撮像部、３２  固体撮像素子、３４  ＣＤＳ部、３６  ＡＧＣ部、３８  Ａ／Ｄ部、４０  画像処理回路、５０  記憶装置、６０  ストロボ回路、７０  操作部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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