(57)【要約】【課題】被写体の反射率に応じた適正な露出条件を得る。【解決手段】撮像部１のＣＣＤ１ｄから出力された画像データに基づいて、当該画像データに係る被写体画像の輝度を算出する画像処理部１ｇと、画像処理部により算出され、ＬＥＤ１ｊによる投光状態で撮像された被写体画像の平均輝度と非投光状態で撮像された被写体画像の平均輝度の差分に係る被写体輝度差分を取得して、当該被写体輝度差分に基づいて、撮像部による撮像の際の露出条件を調整する処理の実行を制御するＣＰＵ９とを備えている。【選択図】図１
2008070611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段と、
前記被写体に対して投光する投光手段と、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する差分取得手段と、
前記差分取得手段により取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する露出条件調整手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記露出条件調整手段による前記露出条件の調整の基準となる基準差分を記憶する基準差分記憶手段を備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、前記基準差分記憶手段に記憶されている前記基準差分に基づいて、前記露出条件を調整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】
前記基準差分記憶手段は、前記差分取得手段による前記被写体輝度差分の取得方法と同じ方法により取得された基準差分を記憶することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段による撮像の際の被写体距離を取得する被写体距離取得手段を備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、前記被写体距離取得手段により取得された前記被写体距離に基づいて、前記露出条件を調整することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記輝度算出手段は、前記被写体画像中の一部分の領域の輝度を算出し、
前記差分取得手段は、前記輝度算出手段により算出された前記一部分の領域の輝度に基づいて、前記被写体輝度差分を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記輝度算出手段により前記輝度が算出される前記一部分の領域を所定操作に基づいて指定する部分領域指定手段を備え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】
前記撮像手段の合焦位置を調整する合焦位置調整手段を備え、
前記一部分の領域は、前記合焦位置調整手段による前記合焦位置の調整に係る測距領域であ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】
前記一部分の領域は、前記露出条件調整手段による前記露出条件の調整に係る測光領域であ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９】
前記撮像手段の合焦位置を調整する合焦位置調整手段と、
前記一部分の領域として、前記合焦位置調整手段による前記合焦位置の調整に係る測距領域を自動的に決定する測距領域決定手段とを備え、
前記差分取得手段は、前記測距領域決定手段により決定された前記測距領域の輝度に基づいて、前記被写体輝度差分を取得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１０】
前記露出条件調整手段は、
前記露出条件を決定する露出条件決定手段と、
前記露出条件決定手段により決定された前記露出条件に基づいて、露出制御を実行する露出制御実行手段とを備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
半押し操作及び全押し操作を実行可能なシャッターボタンを備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、
前記シャッターボタンの前記半押し操作に基づいて、前記露出条件決定手段による前記露出条件の決定を行い、
前記シャッターボタンの前記全押し操作に基づいて、前記露出制御実行手段による前記露出制御の実行を行うことを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段と、前記被写体に対して投光する投光手段とを備える撮像装置を用いた露出条件調整方法であって、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する処理と、
取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する処理とを行うことを特徴とする露出条件調整方法。
【請求項１３】
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段と、前記被写体に対して投光する投光手段とを備える撮像装置に、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する機能と、
取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する機能とを実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露出制御を行う撮像装置、露出条件調整方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動露出制御を行うデジタルカメラが知られており、このデジタルカメラにあっては、一般に自然界における被写体の平均反射率は約１８％であると仮定して、撮像された被写体画像の輝度に基づいて露出条件を調整するようになっている。
ところで、上記のカメラの場合、例えば、反射率が１８％よりも低い黒っぽい被写体や１８％よりも高い白っぽい被写体を撮像すると、適正露出に対して露出オーバーや露出アンダーが生じて適正な被写体画像を取得することができないといった問題がある。
【０００３】
そこで、被写体の反射率に応じた露出制御を行うことができるカメラとして、被写体の反射率を測定して、この反射率に基づいてストロボ発光量を制御することにより、被写体の反射率が極端に高い場合や極端に低いような場合でも適正な露出量の画像を得ることができるストロボ内蔵カメラが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−３２８０６９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、上記特許文献１の場合、投光器から出射される光量と受光器にて受光した光量とに基づいて被写体の反射率を求めるようになっていることから、投光器から出射された光が漏れなく被写体に照射される必要があり、投光器から出射された光を全て被写体に照射することができるような撮像状況でしか被写体の反射率を適正に求めることができない。
従って、上記のような撮像状況以外の場合、適正な露出条件でストロボを発光させることができず、結果として、適正な露出量の画像を得ることができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、被写体の反射率に応じた適正な露出条件を得ることができる撮像装置、露出条件調整方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明の撮像装置（例えば、図１の撮像装置１００等）は、
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段（例えば、図１の撮像部１等）と、
前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段（例えば、図１の画像処理部１ｇ等）と、
前記被写体に対して投光する投光手段（例えば、図１のＬＥＤ１ｊ等）と、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する差分取得手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）と、
前記差分取得手段により取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する露出条件調整手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）とを備えることを特徴としている。
【０００７】
ここで、露出条件とは、出力される被写体画像の明るさを変更可能な条件であれば如何なるものであっても良い。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記露出条件調整手段による前記露出条件の調整の基準となる基準差分を記憶する基準差分記憶手段（例えば、図１のフラッシュメモリ８等）を備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、前記基準差分記憶手段に記憶されている前記基準差分に基づいて、前記露出条件を調整することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、
前記基準差分記憶手段は、前記差分取得手段による前記被写体輝度差分の取得方法と同じ方法により取得された基準差分を記憶することを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像手段による撮像の際の被写体距離を取得する被写体距離取得手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）を備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、前記被写体距離取得手段により取得された前記被写体距離に基づいて、前記露出条件を調整することを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記輝度算出手段は、前記被写体画像中の一部分の領域の輝度を算出し、
前記差分取得手段は、前記輝度算出手段により算出された前記一部分の領域の輝度に基づいて、前記被写体輝度差分を取得することを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、
前記輝度算出手段により前記輝度が算出される前記一部分の領域を所定操作に基づいて指定する部分領域指定手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の撮像装置において、
前記撮像手段の合焦位置を調整する合焦位置調整手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）を備え、
前記一部分の領域は、前記合焦位置調整手段による前記合焦位置の調整に係る測距領域であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項５又は６に記載の撮像装置において、
前記一部分の領域は、前記露出条件調整手段による前記露出条件の調整に係る測光領域であることを特徴としている。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、
前記撮像手段の合焦位置を調整する合焦位置調整手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）と、
前記一部分の領域として、前記合焦位置調整手段による前記合焦位置の調整に係る測距領域を自動的に決定する測距領域決定手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）とを備え、
前記差分取得手段は、前記測距領域決定手段により決定された前記測距領域の輝度に基づいて、前記被写体輝度差分を取得することを特徴としている。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記露出条件調整手段は、
前記露出条件を決定する露出条件決定手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）と、
前記露出条件決定手段により決定された前記露出条件に基づいて、露出制御を実行する露出制御実行手段（例えば、図１のＣＰＵ９等）とを備えることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の撮像装置において、
半押し操作及び全押し操作を実行可能なシャッターボタン（例えば、図１のシャッターボタン５１ａ等）を備え、
前記露出条件調整手段は、さらに、
前記シャッターボタンの前記半押し操作に基づいて、前記露出条件決定手段による前記露出条件の決定を行い、
前記シャッターボタンの前記全押し操作に基づいて、前記露出制御実行手段による前記露出制御の実行を行うことを特徴としている。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段（例えば、図１の撮像部１等）と、前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段（例えば、図１の画像処理部１ｇ等）と、前記被写体に対して投光する投光手段（例えば、図１のＬＥＤ１ｊ等）とを備える撮像装置（例えば、図１の撮像装置１００等）を用いた露出条件調整方法であって、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する処理と、
取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する処理とを行うことを特徴としている。
【００１９】
請求項１３に記載の発明のプログラムは、
被写体を撮像して画像情報を出力する撮像手段（例えば、図１の撮像部１等）と、前記撮像手段から出力された前記画像情報に基づいて、当該画像情報に係る被写体画像の輝度を算出する輝度算出手段（例えば、図１の画像処理部１ｇ等）と、前記被写体に対して投光する投光手段（例えば、図１のＬＥＤ１ｊ等）とを備える撮像装置（例えば、図１の撮像装置１００等）に、
前記輝度算出手段により算出される、前記投光手段から投光して前記被写体を前記撮像手段により撮像した場合の前記被写体画像の輝度と、前記投光手段から投光せずに前記被写体を撮像した場合の前記被写体画像の輝度との差分に係る被写体輝度差分を取得する機能と、
取得された前記被写体輝度差分に基づいて、前記撮像手段による撮像の際の露出条件を調整する機能とを実現させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被写体の反射率の算出を適正に行うことができないような撮像状況にて、被写体の反射率を求めることなく、被写体輝度差分を用いることで被写体の反射率に応じた適正な露出条件を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した一実施形態のデジタルカメラ１００の概略構成を模式的に示す図である。
【００２２】
本実施形態のデジタルカメラ（撮像装置）１００は、ＬＥＤ１ｊによる投光状態で撮像された被写体画像の輝度と非投光状態で撮像された被写体画像の輝度の差分に係る被写体輝度差分に基づいて、被写体の本撮像の際の露出条件を調整する自動露出処理を行うものである。
具体的には、デジタルカメラ１００は、例えば、図１に示すように、撮像部１と、画像表示部２と、ＳＤＲＡＭ３と、外部メモリ４と、操作入力部５と、音入出力部６と、電源部７と、フラッシュメモリ８と、ＣＰＵ９等を備えて構成されている。
【００２３】
撮像部（撮像手段）１は、例えば、被写体の光学画像を電気信号に変換して画像データを取得するものであり、具体的には、レンズブロック１ａ、駆動モータ１ｂ、モータドライバ１ｃ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１ｄ、垂直／水平ドライバ１ｅ、ＣＤＳ／ＡＤ回路１ｆ、画像処理部１ｇ、タイミング発生器（ＴＧ）１ｈ、ストロボ１ｉ、ＬＥＤ１ｊ等を備えて構成されている。
【００２４】
レンズブロック１ａは、例えば、図示は省略するが、ズームレンズ、フォーカスレンズ及び絞り機構等を備えている。そして、モータドライバ１ｃによって、タイミング発生器１ｈから出力され入力されるタイミング信号に応じて駆動モータ１ｂが駆動されることによって、焦点合わせのためにズームレンズやフォーカスレンズの光軸方向の位置が移動され、また、適切な露出となるように絞り量が制御される。
そして、レンズブロック１ａのレンズ及び絞り機構を通過した被写体像は、ＣＣＤ１ｄ上に結像される。
【００２５】
ＣＣＤ１ｄは、例えば、入射光量に応じた電荷を蓄積するものである。そして、ＣＣＤ１ｄに蓄積された電荷は、例えば、タイミング発生器１ｈから出力され入力されるタイミング信号に応じて垂直／水平ドライバ１ｅから与えられる駆動パルス信号によって順次読み出されて、ＣＤＳ／ＡＤ回路１ｆに出力される。
ＣＤＳ／ＡＤ回路１ｆは、例えば、入力されたアナログ信号に色分離やゲイン調整、ホワイトバランス等の各種処理を行って、当該信号をデジタル画像データとして画像処理部１ｇに出力するようになっている。
【００２６】
画像処理部１ｇは、例えば、ＣＰＵ９から出力され入力される制御信号に基づいて、入力された画像データを輝度信号及び色差信号に変換するものである。
即ち、画像処理部１ｇは、輝度算出手段として、ＣＤＳ／ＡＤ回路１ｆから出力された画像データに基づいて、当該画像データに係る被写体画像の輝度を算出するようになっている。具体的には、画像処理部１ｇは、例えば、ＬＥＤ１ｊの発光状態（投光状態）や非発光状態（非投光状態）にて撮像された被写体の画像データに基づいて、当該画像中の自動露出処理に係る測光エリア（一部分の領域）の輝度を算出するようになっている。
【００２７】
そして、画像データは、例えば、画像処理部１ｇから出力されて、ＳＤＲＡＭ３に一時保存されるとともに、画像表示部２に入力されて表示画面上に表示される。
【００２８】
ストロボ１ｉは、例えば、ユーザによる操作部５１の所定操作やＣＰＵ９による制御に基づいて、タイミング発生器１ｈから出力され入力されるタイミング信号に応じて被写体の撮像時に発光するものである。
【００２９】
ＬＥＤ１ｊは、例えば、自動露出（ＡＥ）処理にて、ＣＰＵ９の制御下にて所定のタイミングで発光することにより、被写体に対して投光するようになっている。具体的には、ＬＥＤ１ｊは、例えば、基準差分算出処理（後述）及び差分取得処理（後述）に係る自動露出処理にて略同等の光量で発光するようになっている。
ここで、ＬＥＤ１ｊは、被写体に対して投光する投光手段を構成している。
【００３０】
画像表示部２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示画面及びバックライト等により構成され、ＣＰＵ９から出力され入力される表示信号の指示に従って、撮像部１により撮像されるスルー画像や本撮像画像、並びに外部メモリ４に記憶されている撮像された画像データ等を表示画面上に表示するようになっている。
【００３１】
外部メモリ４は、例えば、カメラ本体に着脱自在に設けられた記録媒体等から構成され、撮像部１にて撮像された画像データを記録するようになっている。
【００３２】
操作入力部５は、例えば、ユーザが当該デジタルカメラ１００の所定操作を行うための操作部５１と、この操作部５１から出力され入力された操作信号をＣＰＵ９に入力するための入力回路５２等を備えている。
【００３３】
操作部５１は、例えば、当該デジタルカメラ１００の各部に設けられ、撮像部１による被写体の撮像を指示するシャッターボタン５１ａや、測光エリアや測距エリア等の移動を指示する上下左右のカーソルボタン５１ｂ等の各種操作ボタンを備えている。
【００３４】
シャッターボタン５１ａは、例えば、半押し操作及び全押し操作の２段階の押圧操作が可能に構成され、各操作段階に応じた所定の操作信号を出力するようになっている。
【００３５】
カーソルボタン５１ｂは、例えば、画像表示部２に被写体画像が表示された状態で、当該画像中の輝度が算出される測光エリアの位置をユーザによる所定操作に基づいて指定するようになっている。具体的には、画像表示部２にスルー画像が表示されている状態で、ユーザによるカーソルボタン５１ｂの所定操作に基づいて、スルー画像に重畳して表示される測光エリア枠（図示略）を表示画面からはみ出さない範囲で画像中の所望の一部分と重なるように移動させ決定ボタン（図示略）を操作することにより、測光エリアが設定されるようなっている。
ここで、カーソルボタン５１ｂは、被写体画像中の輝度が算出される測光エリアを指定する部分領域指定手段を構成している。
なお、測光エリア枠の表示は、例えば、測光エリアの設定後に表示画面から消えるようにしても良い。
【００３６】
音入出力部６は、例えば、音処理部６１と、スピーカ（ＳＰ）６２と、マイク（ＭＩＣ）６３等を備えて構成されている。そして、音入出力部６は、例えば、音処理部６１によりＣＰＵ９から出力され入力される指示に従って、マイク６３により収集された音を音データとして外部メモリ４に記憶させるとともに、外部メモリ４に記憶された音データに基づいて操作音等をスピーカ６２から発するようになっている。
【００３７】
電源部７は、例えば、カメラ本体に着脱自在なバッテリー（図示略）を備え、当該デジタルカメラ１００の各部に電源を供給するものである。
【００３８】
ＣＰＵ９は、例えば、フラッシュメモリ８に記憶されているシステムプログラムを読み出し、ＳＤＲＡＭ３内に形成された作業領域に展開し、当該システムプログラムに従って各部を統括的に制御するものである。
【００３９】
フラッシュメモリ８は、書き換え可能な不揮発性のメモリであり、各種プログラムやデータ等を記憶するものである。
具体的には、フラッシュメモリ８には、例えば、合焦位置調整プログラム８ａ、被写体距離取得プログラム８ｂ、差分取得プログラム８ｃ、露出条件調整プログラム８ｄ等が記憶されている。
【００４０】
合焦位置調整プログラム８ａは、ＣＰＵ９を合焦位置調整手段として機能させるものである。即ち、合焦位置調整プログラム８ａは、撮像部１により撮像される画像中の測距エリアの合焦位置を調整（フォーカス調整）する自動合焦処理に係る機能をＣＰＵ９に実現させるためのプログラムである。具体的には、ユーザによるシャッターボタン５１ａの半押し操作に基づいて、ＣＰＵ９が合焦位置調整プログラム８ａを実行して、フォーカスレンズ等を光軸方向に移動させてコントラストＡＦ方式により合焦位置を調整するようになっている。
ここで、コントラストＡＦ方式とは、フォーカスレンズ等の合焦用のレンズが光軸方向に沿って移動していくとともに、ＣＣＤ１ｄにて画像信号を順次取り込んでいって、測距エリア内においてコントラスト比が最も高い画像が得られる光軸上の合焦用のレンズの位置を被写体に対する合焦位置とみなして、合焦用のレンズをその位置に合わせる処理である。
【００４１】
なお、自動合焦処理にあっては、コントラストＡＦ方式以外のＡＦ方式、例えば、位相差ＡＦ方式等を適用しても良い。この位相差ＡＦ方式は、被写体距離Ｌの算出を直接行うことができる点でコントラストＡＦ方式よりも好ましい。
【００４２】
被写体距離取得プログラム８ｂは、ＣＰＵ９を被写体距離取得手段として機能させるものである。即ち、被写体距離取得プログラム８ｂは、撮像部１による撮像の際の被写体距離Ｌを取得する被写体距離取得処理に係る機能をＣＰＵ９に実現させるためのプログラムである。具体的には、ＣＰＵ９による被写体距離取得プログラム８ｂの実行に基づいて、自動合焦処理にて調整された合焦用のレンズの光軸方向の位置から被写体距離Ｌを換算するようになっている。
ここで、被写体距離Ｌの換算は、例えば、ＣＰＵ９による所定の換算プログラムの実行に基づいて行われても良いし、所定の換算テーブルを用いて行われても良い。
【００４３】
差分取得プログラム８ｃは、ＣＰＵ９を差分取得手段として機能させるものである。即ち、差分取得プログラム８ｃは、任意の被写体をＬＥＤ１ｊの非発光状態（非投光状態）で撮像することで画像処理部１ｇにより算出された被写体画像の輝度１と、ＬＥＤ１ｊの発光状態（投光状態）で撮像することで算出された被写体画像の輝度２の差分に係る被写体輝度差分を取得する差分取得処理に係る機能をＣＰＵ９に実現させるためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ９による差分取得プログラム８ｃの実行に基づいて、ＬＥＤ１ｊの発光状態及び非発光状態の各々にて撮像された被写体画像中の自動露出処理に係る測光エリア（一部分の領域）の平均輝度の差分（増加分）を取得するようになっている。
【００４４】
露出条件調整プログラム８ｄは、ＣＰＵ９を露出条件調整手段として機能させるものである。即ち、露出条件調整プログラム８ｄは、差分取得処理にて取得された被写体輝度差分に基づいて、撮像部１による撮像の際の露出条件を調整する露出条件調整処理に係る機能をＣＰＵ９に実現させるためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ９による露出条件調整プログラム８ｄの実行に基づいて、被写体輝度差分Ｂ、基準差分Ａ及び被写体距離Ｌから露出条件を調整するようになっている。例えば、光の強さは距離の２乗に反比例することから、先ず、下記式（１）に従って、被写体の撮像の際に、ＣＰＵ９が差分取得処理を実行することで取得した被写体輝度差分Ｂを被写体距離取得処理（後述）にて取得した被写体距離Ｌ[m]に応じて換算して、その解を「Ｃ」とする。続けて、被写体の反射率を１８％とみなした場合の目標輝度値を所定値（例えば、１２０）とした下記式（２）に従って、前記Ｃと基準差分算出処理（後述）にて算出される基準差分Ａとに基づき、目標輝度値Ｄを算出する。
【数１】
2008070611.tif 000003
【数２】
2008070611.tif 000004
そして、ＣＰＵ９の制御下にて、目標輝度値Ｄに基づいてデジタルカメラ１００の各部に係る露出条件を調整する。
【００４５】
ここで、露出条件とは、出力される被写体画像の明るさを変更可能な条件であれば如何なるものであっても良い。例えば、露出条件としては、撮像の際のストロボ１ｉの発光量、レンズブロック１ａの絞り機構の絞り値、ＣＣＤ１ｄの露光時間（シャッタースピード）、ＣＣＤ１ｄ内部若しくは外部にて複数の近隣画素の画素値を加算する処理に係る画素加算量、ＣＤＳ／ＡＤ回路１ｆによる信号の増幅率（ゲイン）等が挙げられる。
【００４６】
また、露出条件調整処理は、例えば、露出条件を決定する露出条件決定処理と、決定された露出条件に基づいて、露出制御を実行する露出制御実行処理等を備えて構成されている。
即ち、露出条件調整処理は、ユーザによるシャッターボタン５１ａの押下操作に基づいてＣＰＵ９の制御下にて実行され、具体的には、シャッターボタン５１ａの半押し操作に基づいて、露出条件決定処理が実行され、シャッターボタン５１ａの全押し操作に基づいて、露出制御実行処理が実行されるようになっている。
ここで、ＣＰＵ９は、露出条件を決定する露出条件決定手段、並びに、決定された露出条件に基づいて露出制御を実行する露出制御実行手段として機能する。
【００４７】
また、フラッシュメモリ８は、基準差分記憶手段として基準差分を記憶している。
基準差分は、例えば、工場出荷段階で各々のカメラ毎に実行される基準差分算出処理にて算出されるようになっている。
基準差分算出処理は、例えば、所定の距離（例えば、１[m]遠方）にある反射率１８％の被写体を撮像して実行する以外の点では、差分取得処理と略同様の処理、即ち、ＬＥＤ１ｊの発光状態での被写体画像の輝度２とＬＥＤ１ｊの非発光状態での被写体画像の輝度１を各々算出して、その差分を基準差分として算出する処理である。
なお、基準差分算出処理及び差分取得処理に係る露出条件は、例えば、略同等の条件であっても良いし異なる条件であっても良いが、露出条件調整処理におけるＣＰＵ９の演算処理を簡便にして負担減を図る上では、略同等の条件であるのが好ましい。
【００４８】
また、フラッシュメモリ８は、差分記憶手段として差分取得処理にて取得された被写体輝度差分を記憶している。
【００４９】
次に、デジタルカメラ１００による撮像動作について説明する。
デジタルカメラ１００は、例えば、基準差分算出処理にて算出された基準差分情報を用いて露出条件を調整するようになっており、先ず、基準差分算出処理について説明する。
【００５０】
以下に、基準差分算出処理について図３を参照して説明する。
図３は、基準差分算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００５１】
基準差分算出処理は、例えば、工場出荷段階でデジタルカメラ１００が基準差分設定モードに設定され、１[m]遠方に存する反射率１８％の所定の被写体を表示画面の中央に捉えて撮像することにより実行される。
即ち、図３に示すように、例えば、工場出荷段階でデジタルカメラ１００の電源が投入されると、ＣＰＵ９の制御下にて、表示画面にスルー画像が表示される（ステップＳ１０１）。
【００５２】
この状態で、基準差分設定モードが設定されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９は、基準差分算出処理の実行を制御する。具体的には、ＣＰＵ９の制御下にて、撮像部１はＬＥＤ１ｊの非投光状態にて所定の露出条件で被写体を撮像して、画像処理部１ｇにより被写体画像の画像データに基づいて当該被写体画像中の測光エリアの平均輝度１を算出する（ステップＳ１０３）。
続けて、ＣＰＵ９の制御下にて、撮像部１はＬＥＤ１ｊの投光状態にて所定の露出条件で被写体を撮像して、画像処理部１ｇにより被写体画像の画像データに基づいて当該被写体画像中の測光エリアの平均輝度２を算出する（ステップＳ１０４）。
ここで、ステップＳ１０３、Ｓ１０４において表示画面上に設定される測光エリアの位置は、表示画面の中央位置に固定設定されるものとする。
【００５３】
そして、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した差分取得プログラム８ｃの実行に基づいて、ＬＥＤ１ｊの投光状態及び非投光状態の各々にて撮像された被写体画像中の測光エリアの平均輝度の差分を算出して（ステップＳ１０５）、当該差分を基準差分Ａとしてフラッシュメモリ８の所定の記憶領域に記憶させる（ステップＳ１０６）。
これにより、基準差分算出処理を終了する。
【００５４】
次に、デジタルカメラ１００の実際の撮像処理について図４を参照して説明する。
図４は、撮像処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００５５】
図４に示すように、デジタルカメラ１００の電源が投入されて撮像モードが選択指示されると、ＣＰＵ９の制御下にて、表示画面にスルー画像が表示される（ステップＳ１）。
この状態で、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した所定の判定プログラムの実行に基づいて、スポットＡＥモードが選択設定されているか否かを判定する（ステップＳ２）。
ここで、スポットＡＥモードが選択設定されていると判定されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９の制御下にて、測光エリア設定処理を実行する（ステップＳ３）。
【００５６】
測光エリア設定処理は、所定の被写体を撮像する場合に、当該被写体画像中の測光エリアを設定する処理である。具体的には、操作者による操作部５１のカーソルボタン５１ｂの所定操作に基づいて、表示画面に重畳して表示される測光エリア枠が所望の位置に移動されて、決定ボタンの所定操作に基づいて測光エリアが決定される。
【００５７】
その後、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した所定の判定プログラムの実行に基づいて、操作者によりシャッターボタン５１ａが半押し操作されているか否かを判定する（ステップＳ４）。
ここで、シャッターボタン５１ａが半押し操作されていると判定されると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した合焦位置調整プログラム８ａの実行に基づいて、設定された測光エリアを測距エリアとして自動合焦処理を実行する（ステップＳ５）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ９は、自動露出処理の実行を制御する。具体的には、ＣＰＵ９の制御下にて、撮像部１はＬＥＤ１ｊの非投光状態にて基準差分算出処理の場合と略同等の露出条件で被写体を撮像して、画像処理部１ｇにより被写体画像の画像データに基づいて当該被写体画像中の測光エリアの平均輝度１を算出する（ステップＳ６）。
続けて、ＣＰＵ９の制御下にて、撮像部１はＬＥＤ１ｊの投光状態にて基準差分算出処理の場合と略同等の露出条件で被写体を撮像して、画像処理部１ｇにより被写体画像の画像データに基づいて当該被写体画像中の測光エリアの平均輝度２を算出する（ステップＳ７）。
【００５９】
そして、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した差分取得プログラム８ｃの実行に基づいて、算出された被写体画像中の測光エリアの平均輝度１及び平均輝度２から被写体輝度差分Ｂを算出して（ステップＳ８）、当該被写体輝度差分ＢをＳＤＲＡＭ３の所定の記憶領域に記憶させる（ステップＳ９）。
【００６０】
次に、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した被写体距離取得プログラム８ｂの実行に基づいて、自動合焦処理にて調整されたフォーカスレンズの光軸方向の位置から被写体距離Ｌ[m]を換算して取得する（ステップＳ１０）。
【００６１】
そして、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した露出条件調整プログラム８ｄの実行に基づいて、ＳＤＲＡＭ３の所定の記憶領域に記憶されている被写体輝度差分Ｂを被写体距離Ｌ[m]に応じて換算して（ステップＳ１１）、続けて、式（２）に従って、露出制御用の目標輝度値Ｄを算出する（ステップＳ１２）。
次に、ＣＰＵ９の制御下にて、目標輝度値ＤとＬＥＤ１ｊの非投光状態における被写体画像の平均輝度１に基づいて露出条件（露出値）を調整（算出）した後、当該露出条件をＳＤＲＡＭ３の所定の記憶領域に記憶する（ステップＳ１３）。
【００６２】
その後、ＣＰＵ９は、フラッシュメモリ８から読み出した所定の判定プログラムの実行に基づいて、ユーザによりシャッターボタン５１ａが全押し操作されているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ここで、シャッターボタン５１ａが全押し操作されていると判定されると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９は、ＳＤＲＡＭ３に記憶されている露出条件を読み出して、当該露出条件に基づいて、所定のプログラム線図に応じて絞り値、シャッタースピード、画素加算量、信号増幅率等を制御して静止画像を撮像記録する処理を実行する（ステップＳ１５）。
これにより、撮像処理を終了する。
【００６３】
以上のように、本実施形態のデジタルカメラ１００によれば、ＬＥＤ１ｊによる投光状態で撮像された被写体画像の平均輝度２と非投光状態で撮像された被写体画像の平均輝度１の差分に係る被写体輝度差分Ｂに基づいて、被写体の本撮像の際の露出条件を調整する自動露出処理を行うことができる。
この自動露出処理にあっては、被写体輝度差分Ｂを被写体までの距離Ｌに応じて換算して、露出条件の調整の基準となる基準差分Ａを元にして目標輝度値Ｄを算出して、当該目標輝度値に基づいて露出条件を調整することができる。このとき、基準差分Ａ及び被写体輝度差分Ｂは、スポットＡＥモードにて被写体画像中の測光エリア内の画像部分の輝度に基づいて算出されるので、所望の被写体に対する露出条件を適正に調整することができる。また、測光エリアの位置をユーザによる操作部のカーソルの所定操作に基づいて調整することができるので、被写体を特定して輝度の算出を適正に行うことができ、より魅力的なデジタルカメラを提供することができる。
このように、投光器から出射された光を全て被写体に照射することができないために反射率の算出を適正に行うことができないような撮像状況であっても、基準差分Ａ、被写体輝度差分Ｂ及び被写体距離Ｌに基づいて被写体の反射率に応じた適正な露出条件を得ることができる。
【００６４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、本発明に係る自動露出処理をスポットＡＥ（ＡＦ）モードが選択設定された場合に、実行するようにしたが、これに限られるものではない。即ち、中央重点測光モード、全域測光モード、マルチ測光モード等の他のＡＥモードが選択設定された場合に実行するようにしても良い。また、上記の各モードにて、測光エリアと測距エリアは同じ領域であっても良いし異なる領域であっても良い。さらに、測距エリアの設定後に、当該測距エリアを測光エリアとして設定するようにしても良い。
以下に、例えば、マルチ測光モードが設定された場合について説明する。マルチ測光モードの場合、シャッターボタン５１ａの半押しに基づいて、ＣＰＵ９の制御下にて、自動合焦処理を開始して最も近い被写体に対応する測距エリアが自動設定されて、当該エリアが合焦するように自動合焦処理が実行される。その後、合焦させた測距エリアを測光エリアとして自動露出処理が実行される。
ここで、ＣＰＵ９は、被写体画像の中で自動合焦処理にて合焦位置の調整に係る測距エリアを自動的に決定する測距領域決定手段として機能するようになっている。
従って、測距エリアの決定を自動的に行うことができ、さらに、当該測距エリアを測光エリアとして自動露出処理を行うことができるので、撮像処理をより簡便な操作で適正に行うことができ、操作性の良いより魅力的なデジタルカメラ１００を提供することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、自動合焦処理後に自動露出処理を実行するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、自動露出処理後に自動合焦処理を実行するようにしても良い。ただし、マルチ測光モードにて自動露出処理を実行する場合には、測距エリアの設定後に当該測距エリアを測光エリアとして処理を行うため、自動露出処理は自動合焦処理後にしか実行できないこととなる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、測光エリア（測距エリア）の位置をユーザが移動自在に設定できるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、表示画面の中央固定として移動できないような構成としても良い。
また、測光エリア（測距エリア）のサイズは、表示画面からはみ出さない範囲であれば適宜任意に変更することができるようにしても良い。
加えて、例えば、画像認識技術を用いて検出された画像中の顔部分を測光エリア（測距エリア）として適用しても良い。
【００６７】
また、上記実施形態では、被写体画像の輝度の算出及び差分取得処理に係る一部分の領域として、測光（ＡＥ）エリア及び測距（ＡＦ）エリアを例示したが、これに限られるものではなく、測光エリアや測距エリアとは異なる領域であっても良い。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、自動露出処理にて調整された露出条件に従って、撮像記録が指示された静止画像の露出条件のみを変更するようにしたが、これに限られるものではない。即ち、例えば、半押し状態のシャッターボタン５１ａが全押し操作されるまでのスルー画像の撮像に係る露出条件を、自動露出処理にて調整された露出条件に従って変更するようにしても良い。
ただし、本撮像画像とスルー画像の撮像とでは、シャッタースピードの制限が異なるため、シャッタースピード以外の条件（例えば、増幅率等）に従って撮影条件を変更することが好ましい。つまり、本撮像画像とスルー画像の露出制御とで異なるプログラム線図を用いることが好ましい。
【００６９】
また、上記実施形態では、本発明に係る自動露出処理をストロボ非発光状態での撮像処理に適用するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、ストロボ発光状態での撮像処理に適用しても良い。
即ち、ストロボ発光状態での撮像処理にあっては、図４におけるステップＳ１３にて、ＣＰＵ９は、目標輝度値ＤとＬＥＤ１ｊの投光状態における被写体画像の平均輝度２に基づいて露出条件を調整する処理を実行し、ステップＳ１５にて、所定のプログラム線図に応じてストロボ発光量を制御する処理を実行するようになっている。
【００７０】
さらに、上記実施形態では、本発明に係る自動露出処理を静止画像の撮像記録に適用するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、動画像の撮像記録に適用するようにしても良い。
【００７１】
加えて、上記実施形態では、合焦位置調整手段、被写体距離取得手段、差分取得手段及び露出条件調整手段としての機能を、ＣＰＵ９によって、所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明を適用した一実施形態のデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のデジタルカメラに備わるフラッシュメモリの記録内容を示す図である。
【図３】図１のデジタルカメラによる基準差分算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１のデジタルカメラによる撮像処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１００    デジタルカメラ（撮像装置）
１        撮像部（撮像手段）
１ｇ      画像処理部（輝度算出手段）
１ｊ      ＬＥＤ（投光手段）
２        画像表示部
５１      操作部
５１ａ    シャッターボタン
８        フラッシュメモリ（基準差分記憶手段、差分記憶手段）
９        ＣＰＵ（合焦位置調整手段、被写体距離取得手段、差分取得手段、露出条件調整手段、露出条件決定手段、露出制御実行手段、測距領域決定手段）
【図１】
2008070611.tif 000005
【図２】
2008070611.tif 000006
【図３】
2008070611.tif 000007
【図４】
2008070611.tif 000008