(57)【要約】【課題】照射範囲を特定可能な撮像装置を提供する。【解決手段】被写体を撮像する撮像手段と、前記被写体を照射する照射手段と、前記照射手段による照射範囲を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された照射範囲を示す照射範囲画像を生成する照射範囲画像生成手段と、前記撮像手段により撮像された被写体を示す画像と、前記照射範囲画像生成手段により生成された照射範囲画像とを重畳した画像を生成する重畳画像生成手段と、前記重畳画像生成手段により生成された重畳画像を表示する表示手段と、を有する。【選択図】図１１
2008233381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
前記被写体を照射する照射手段と、
前記照射手段による照射範囲を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された照射範囲を示す照射範囲画像を生成する照射範囲画像生成手段と、
前記撮像手段により撮像された被写体を示す画像と、前記照射範囲画像生成手段により生成された照射範囲画像とを重畳した画像を生成する重畳画像生成手段と、
前記重畳画像生成手段により生成された重畳画像を表示する表示手段と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記照射手段の位置を取得する位置取得手段と、
前記照射手段の照射方向を取得する照射方向取得手段と、
前記被写体と当該撮像装置との距離を測定する測距手段と、
を更に有し、
前記特定手段は、前記位置取得手段により取得された前記照射手段の位置、前記照射方向取得手段により取得された照射方向、及び前記測距手段により測定された距離に基づき前記照射範囲を特定する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段の撮像感度を取得する撮像感度取得手段を更に有し、
前記特定手段は、前記撮像感度取得手段により取得された前記撮像感度に基づき前記照射範囲を特定する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記照射範囲情報は、前記撮像手段により取得された被写体を示す画像を分割して得られる各分割領域毎に照射されるか否かを示す情報とされている請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記照射範囲を照射する補助照射手段を更に有し、
前記特定手段は、前記補助照射手段により前記被写体が照射されている状態で前記撮像手段により撮像された画像、及び前記補助照射手段により前記被写体が照射されていない状態で前記撮像手段により撮像された画像に基づき前記照射範囲を特定する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記照射範囲情報には、前記照射範囲内における光の強度の分布を示す光強度分布情報が含まれ、
前記表示手段は、前記光強度分布情報に基づき、前記照射範囲内における光の強度の分布を表示する請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記照射手段は、該照射手段による照射範囲の大きさが可変とされており、
前記照射範囲情報が示す照射範囲の大きさは、前記照射手段による照射範囲の大きさに応じて連動する請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に被写体に対して光を照射する照射手段を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストロボのような被写体に光などを照射して撮影を行う場合、被写体の露光を適切なものにすることは重要であるため、特許文献１には、ストロボ光を照射しない背景画像とストロボ光を照射した主被写体画像を合成することで、ストロボ光の明るさの調整を確認できる技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、配光の異なる２つのストロボを用いて、被写体の距離及び位置関係に応じて、発光量を変化させ、２つの主被写体の露光を適切なものとする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３４１４１６号公報
【特許文献２】特開平５−１８１１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような技術背景において、外部ストロボのようなカメラ本体からストロボが離れている場合、撮影する際に重要となるのは、ストロボ光の照射範囲である。
【０００５】
特に、外部ストロボを多用するスタジオ撮影や水中撮影などにおける照射範囲は重要である。例えば、水中写真の場合、ストロボ光が水中の浮遊物に反射し、雪が降っているように撮影されてしまうのを避けるために、ストロボをカメラから離した位置で照射させる。
【０００６】
このようにストロボが離れている場合に限らず、カメラにストロボが固定されていたとしてもストロボの照射範囲を変えることができる場合には、カメラの画角とストロボによる照射範囲とが連動するわけではないため、撮影前にストロボの照射範囲を特定することは困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、照射範囲を特定可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、被写体を撮像する撮像手段と、前記被写体を照射する照射手段と、前記照射手段による照射範囲を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された照射範囲を示す照射範囲画像を生成する照射範囲画像生成手段と、前記撮像手段により撮像された被写体を示す画像と、前記照射範囲画像生成手段により生成された照射範囲画像とを重畳した画像を生成する重畳画像生成手段と、前記重畳画像生成手段により生成された重畳画像を表示する表示手段と、を有する。
【０００９】
請求項１の発明は、撮像手段が被写体を撮像し、照射手段が前記被写体を照射し、特定手段が前記照射手段による照射範囲を特定し、照射範囲画像生成手段が前記特定手段により特定された照射範囲を示す照射範囲画像を生成し、重畳画像生成手段が前記撮像手段により撮像された被写体を示す画像と、前記照射範囲画像生成手段により生成された照射範囲画像とを重畳した画像を生成し、表示手段が前記重畳画像生成手段により生成された重畳画像を表示するので、照射範囲を特定可能な撮像装置を提供することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、前記照射手段の位置を取得する位置取得手段と、前記照射手段の照射方向を取得する照射方向取得手段と、前記被写体と当該撮像装置との距離を測定する測距手段と、を更に有し、前記特定手段は、前記位置取得手段により取得された前記照射手段の位置、前記照射方向取得手段により取得された照射方向、及び前記測距手段により測定された距離に基づき前記照射範囲を特定する。
【００１１】
請求項２の発明によれば、照射手段の位置、照射手段の照射方向、及び被写体と当該撮像装置との距離に基づき、照射範囲を特定することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、前記撮像手段の撮像感度を取得する撮像感度取得手段を更に有し、前記特定手段は、前記撮像感度取得手段により取得された前記撮像感度に基づき前記照射範囲を特定する。
【００１３】
請求項３の発明によれば、撮影感度に応じて照射範囲を特定することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、前記照射範囲情報は、前記撮像手段により取得された被写体を示す画像を分割して得られる各分割領域毎に照射されるか否かを示す情報とされている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、被写体を示す画像を分割して得られる分割領域毎に照射されるか否かを判断するため、画像全体に対して照射されるか否かを判断するよりも処理の負荷を軽減することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、前記照射範囲を照射する補助照射手段を更に有し、前記特定手段は、前記補助照射手段により前記被写体が照射されている状態で前記撮像手段により撮像された画像、及び前記補助照射手段により前記被写体が照射されていない状態で前記撮像手段により撮像された画像に基づき前記照射範囲を特定する。
【００１７】
請求項５の発明によれば、実際に照射された画像を用いることで、容易に照射範囲を特定することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記照射範囲情報には、前記照射範囲内における光の強度の分布を示す光強度分布情報が含まれ、前記表示手段は、前記光強度分布情報に基づき、前記照射範囲内における光の強度の分布を表示する。
【００１９】
請求項６の発明によれば、照射範囲だけではなく、光の強度も視覚化することができる。
【００２０】
請求項７の発明は、前記照射手段は、該照射手段による照射範囲の大きさが可変とされており、前記照射範囲情報が示す照射範囲の大きさは、前記照射手段による照射範囲の大きさに応じて連動する。
【００２１】
請求項７の発明によれば、照射範囲の大きさが可変とされた照射手段の場合にも、照射範囲を特定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、照射範囲を特定可能な撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る撮像装置について説明する。撮像装置１００は、デジタルカメラ１０と、照射手段としてのストロボ４４とを含んで構成される。デジタルカメラ１０には、後述するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）３８が設けられ、連続的な撮像によって得られた動画像（スルー画像）を表示することが可能となっている。また、ストロボ４４は、照射方向をデジタルカメラ１０に通知することが可能となっている。具体的にストロボ４４には、２つの方向センサが設けられており、それらにより矢印Ｘに示される横方向と矢印Ｙに示される縦方向の角度を検出できるので、これら２つの角度から照射方向を特定することができる。
【００２５】
また、同図に示されるように、本実施の形態に係る撮像装置１００のＬＣＤ３８には、被写体とストロボ４４による照射範囲が表示されるため、ユーザが視覚的に照射範囲を特定可能となっている。もちろん、照射範囲が画角から外れている場合には、照射範囲は表示されない。
【００２６】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるための光学部材であるレンズ２１と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ２０と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッターボタン）５６Ａと、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。
【００２７】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
【００２８】
そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることにより被写体の明るさが測光され、測光された被写体の明るさに基づきＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００２９】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための上記ＬＣＤ３８と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られた被写体像をＬＣＤ３８に再生表示するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、が備えられている。
【００３０】
また、デジタルカメラ１０の背面には、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮影時にストロボ４４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に押圧操作される強制発光スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。
【００３１】
なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キーと、それら矢印キーの中央に存在する決定キーとを含んで構成されている。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の要部構成を説明する。
【００３３】
デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設された撮像素子である電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。なお、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサ、ハニカム画素配置のＣＣＤ、ベイヤー方式のＣＣＤなどを用いても良い。
【００３４】
また、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル（ＡＤ）変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。
【００３５】
なお、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。
【００３６】
ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データ（以下、単に画像データと記すこともある）に変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。
【００３７】
なお、上述したＣＣＤ２４、アナログ信号処理部２６、ＡＤＣ２８、及びデジタル信号処理部３０は、被写体を撮像する撮像手段である。
【００３８】
一方、デジタルカメラ１０は、ストロボ４４による発光制御を行うためのストロボインタフェース４２と、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ３８に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３８に供給するＬＣＤインタフェース３６と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４８と、メモリ４８に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース４６と、を含んで構成されている。なお、上記ストロボインタフェース４２は、有線又は無線により通信を行うものである。
【００３９】
更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路５４と、デジタルカメラ１０の撮影方向を得るための電子コンパス６０と、を含んで構成されている。このうち、電子コンパス６０は、３軸の磁気センサにより、デジタルカメラ１０の撮影方向を示す情報を出力する。
【００４０】
なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。
【００４１】
デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース３６、ＣＰＵ４０、メモリインタフェース４６、外部メモリインタフェース５０、及び圧縮・伸張処理回路５４はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ４０は、デジタル信号処理部３０及び圧縮・伸張処理回路５４の作動の制御、ＬＣＤ３８に対するＬＣＤインタフェース３６を介した各種情報の表示、メモリ４８及びメモリカード５２へのメモリインタフェース４６や外部メモリインタフェース５０を介したアクセスを各々行うことができる。
【００４２】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。
【００４３】
更に、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もＣＰＵ４０によりモータ駆動部３４を介して制御される。
【００４４】
すなわち、本実施の形態に係るレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ、及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々ＣＰＵ４０の制御によりモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。特に、ＣＰＵ４０は、絞り駆動モータにより開口量を制御して適正露光量となるように調整する。
【００４５】
更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及び強制発光スイッチ５６Ｅ（同図では、「操作部５６」と総称。）はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。
【００４６】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における全体的な動作について簡単に説明する。
【００４７】
まず、ＣＣＤ２４は、光学ユニット２２を介した撮像を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。
【００４８】
ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ４８の所定領域に直接格納する。
【００４９】
メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって所定ビット、例えば８ビットのデジタル画像データを生成する。
【００５０】
デジタル信号処理部３０は、生成した所定ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。ここで生成された輝度信号Ｙを用いて被写体の明るさを測光する。
【００５１】
なお、ＬＣＤ３８は、上述したようにスルー画像を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、ＬＣＤ３８をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース３６を介して順次ＬＣＤ３８に出力する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。
【００５２】
ここで、レリーズボタン５６Ａがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸張処理回路５４によって所定の圧縮形式（例えば、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース５０を介してメモリカード５２に記録する。後述する合成された画像データは、このメモリカード５２に記録される。
【００５３】
以下、ＣＰＵ４０により実行される処理を、フローチャートを用いて説明する。まず、本実施の形態において、ストロボ４４による照射範囲を特定するために必要な基本情報取得処理、及びストロボ４４による光の強度を算出する光強度算出処理について説明する。
【００５４】
最初に、図４、図５、図６を用いて、基本情報取得処理について説明する。この処理は、図４に示されるように、デジタルカメラ１０と被写体とを含む空間を３次元空間として処理されるものである。同図に示されるように、デジタルカメラ１０の撮影方向はＺ軸、デジタルカメラ１０の上方向はＹ軸、横方向はＸ軸でそれぞれ表現される。
【００５５】
これを踏まえ、基本情報取得処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。まずステップ１０１で、ストロボ４４の位置を取得する。このストロボの位置は、上記３次元空間の１つの座標により表現される。また、この位置の取得は、図１で示した撮像装置１００の場合、デジタルカメラ１０とストロボ４４との相対的な位置関係は変わらないため、予め定まったものを取得することとなる。
【００５６】
一方、デジタルカメラ１０とストロボ４４との相対的な位置関係は変わる場合は、予めデジタルカメラ１０に超音波発信器を設け、その超音波発信器から定期的に超音波を発信する。そして、ストロボ４４には、超音波を反射しやすい部材を設けるか、或いはデジタルカメラ１０から発信された超音波を検出後の予め定められた時間経過後に超音波を発信するようにしても良い。
【００５７】
デジタルカメラ１０は、ストロボ４４からの超音波を３点で検出することで、その検出した時間差から距離と角度を求め、ストロボ４４の相対位置を取得する。
【００５８】
このようにして、ストロボ４４の位置を取得すると、ステップ１０２で、照射方向を取得する。この照射方向の取得について、図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、図１に示された撮像装置１００を上方向から見たＸＺ平面を示す図であり、図６（Ｂ）は、撮像装置１００を横方向から見たＹＺ平面を示す図である。同図に示される撮影面とは、撮影方向と垂直で、デジタルカメラ１０との距離が被写体との距離となっている平面である。
【００５９】
上述したように、横方向の角度（照射角）θｘと、縦方向の角度（照射角）θｙがストロボ４４で検出され、それらがデジタルカメラ１０に通知されるため照射方向を示す照射方向ベクトルＬを取得することができる。この場合、デジタルカメラ１０の構成として、上述した電子コンパス６０は不要である。
【００６０】
一方、デジタルカメラ１０とストロボ４４との相対的な位置関係が変わる場合は、ストロボ４４に例えば上述した３軸の磁気センサにより方向を示す情報を出力する電子コンパスを予め設ける。ストロボ４４は、その電子コンパスから出力された照射方向を示す情報をデジタルカメラ１０に出力する。そして、デジタルカメラ１０は、自らに設けられた電子コンパス６０により出力された撮影方向と、ストロボ４４から出力された電子コンパスの情報とを比較することで、照射方向を示す照射方向ベクトルＬを取得することができる。
【００６１】
このようにストロボ４４からの情報に基づき照射方向を取得すると、ステップ１０３で、被写体との距離を測定する。この測距は、例えば上記ＡＦ機能を用いても良いし、専用の測距センサにより測距するようにしても良い。
【００６２】
なお、上記図６において、ストロボＸ座標はストロボ４４のＸ座標、ストロボＹ座標はストロボ４４のＹ座標をそれぞれ示している。更に、照射角θｘは、ストロボ４４から撮影面への垂線と照射方向とをＸＺ平面に射影した場合のなす角を示している。照射角θｙは、ストロボ４４から撮影面への垂線と照射方向とをＹＺ平面に射影した場合のなす角を示している。
【００６３】
照射中心Ｘ座標とは、ストロボ４４の位置を通り、照射方向に平行な直線と、照射平面との交点のＸ座標を示している。同様に照射中心Ｙ座標とは、ストロボ４４の位置を通り、照射方向に平行な直線と、照射平面との交点のＹ座標を示している。以下の説明では、ストロボ４４を通り、照射方向に平行な直線を照射軸と表現することがある。
【００６４】
Ｘ座標差分とは、ストロボ４４から撮影面への垂線と撮影面との交点のＸ座標から、照射中心Ｘ座標の距離を示す。また、Ｙ座標差分とは、ストロボ４４から撮影面への垂線と撮影面との交点のＹ座標から、照射中心Ｙ座標の距離を示す。
【００６５】
以上説明した処理が基本情報取得処理である。次に、図７、図８、図９、図１０を用いて、光強度算出処理について説明する。
【００６６】
まず、図７を用いて、光強度算出処理に必要となる値Ａ、Ｂの算出方法について説明する。図７には、撮影面とストロボ４４とが示され、そのうちの撮影面には判定座標が示されている。この判定座標とは、撮影面上の点であり、光強度算出処理により光強度を判定する点である。また、値Ａは、判定座標から照射軸へ下ろした垂線と照射軸との交点と、ストロボ４４までの距離である。値Ｂは、判定座標から照射軸へ下ろした垂線の長さである。照射角βは、判定座標とストロボ４４とを結ぶ線分と、照射軸とのなす角である。距離αは、判定座標とストロボ４４との距離である。
【００６７】
このうち、照射角βは、ストロボ４４の位置、判定座標、及び照射方向ベクトルＬが既知のため、ベクトルの内積により求まり、距離αも求まる。従って、値Ａ、Ｂのいずれも算出することができる。
【００６８】
このようにして値Ａ、Ｂを求めた後、図８に示されるルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと記す）を参照する。このＬＵＴは、値Ａ、Ｂから光強度を取得するためのテーブルである。光強度は、０％〜１００％で示され、値が大きいほど明るいことを示す。１００％は、その判定座標にストロボ４４による光の強度が最大で照射されることを示し、０％はストロボ４４による光が全く或いはほとんど照射されないことを示している。
【００６９】
また、値Ａが大きいことは、ストロボ４４から判定座標が遠いことを示すため、光強度は減少する。同様に、値Ｂが大きいことは、照射軸から判定座標が遠いことを示すため、光強度は減少する。
【００７０】
なお、同図に示されるように、値Ｂは、値Ａの増加に伴い０％以外の光強度が増えていくが、途中から減少するようになっている。この点について、図９を用いて説明する。図９（Ａ）は、撮像装置１００を上方向から見た図を示し、図９（Ｂ）は、撮像装置１００を横方向から見た図を示している。
【００７１】
いずれの図においても、光が円錐状に広がっていき、ストロボ４４から遠ざかるにつれて光が弱くなっている様子が示されている。従って、値Ｂは、値Ａの増加に伴い０％以外の光強度が増えていき、減少するという性質を有することとなる。
【００７２】
ＬＵＴは、図８に示されるＬＵＴの他に、いくつか種類が存在するが、基本的に上記性質を有する。
【００７３】
これらを踏まえ、光強度算出処理を、図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ２０１で、判定座標、及びＬＵＴを取得する。この判定座標及びＬＵＴは、この光強度算出処理を呼び出す上位関数により設定される引数である。また、ＬＵＴを取得するとは、光強度算出処理で用いるＬＵＴの種類を取得することを示している。
【００７４】
次のステップ２０２で、判定座標からストロボ４４までの距離αを求める。そして、ステップ２０３で、判定座標からストロボまでを結ぶベクトルＤを求め、ステップ２０４で、上述した照射方向ベクトルＬとベクトルＤのなす角（照射角β）を求める。
【００７５】
照射角βより、ステップ２０５で値Ａ、Ｂを算出し、ステップ２０６で、ＬＵＴを参照し、判定座標の光強度を取得する。
【００７６】
以上説明した基本情報取得処理、及び光強度算出処理を踏まえ、まず本実施の形態における全体的な処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、ステップ３０１で、ストロボ４４による照射範囲を特定する照射範囲特定処理を行う。ここでは、上記撮影面に対応する画素毎に画素情報として光強度が保持される。ステップ３０２で照射範囲特定処理により特定された照射範囲を示す照射範囲画像を生成する。このステップ３０２では、上述した光強度が画素毎に保持されているため、その光強度に応じた画像が生成される。この画像の生成では、各光強度に対応した色で着色した画像を生成するようにしても良い。
【００７８】
次のステップ３０３で、撮像された被写体を示す画像と、ステップ３０２により生成された照射範囲画像とを重畳した画像を生成する。そして、ステップ３０４で、重畳画像をＬＣＤ３８に表示する
このステップ３０４での表示の仕方は、図１２に示されるように３種類ある。図１２（Ａ）は照射軸を中心とする円で照射範囲を示す表示（以下、円形表示と記す）を示している。この方法は、厳密な照射範囲を示すものではないが、光強度算出処理の負荷が軽減される。図１２（Ｂ）は、光強度算出処理で算出された光強度が所定の閾値以上の判定座標を照射範囲とした表示（以下、単純表示と記す）を示している。図１２（Ｃ）は、光強度算出処理で算出された光強度に応じて色分けされた判定座標により光強度の分布を表示する照射範囲とした表示（以下、分布表示と記す）を示している。なお、所定の閾値とは、例えば照射されるが非常に暗くなるような値であったり、ユーザにより予め設定された値であるようにしても良い。また、図１２（Ｃ）においては色分けされた領域として照射範囲が示されているが、色を着色せずに、枠のみを表示するようにしても良い。このように、本実施の形態では、照射範囲内における光の強度の分布を表示することができる。
【００７９】
以下、各表示方法を実行するための処理を、フローチャートを用いて説明する。なお、各表示方法を実行するための処理は、上記照射範囲特定処理のみに依存するものであるので、照射範囲特定処理のみについて説明する。
【００８０】
最初に、円形表示する場合の処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。ステップ４０１で、上述した基本情報取得処理を実行する。次のステップ４０２で、ストロボ４４の位置（座標）を通り、ベクトルＬと平行な直線と被写体面との交点を求める。次のステップ４０３で、光強度算出処理を行う。ここでは、引数として上記交点とＬＵＴが渡される。そして、ステップ４０４で、交点を中心とし、ステップ４０３で算出された光強度に応じた長さの半径の円の内部を同一の光強度と見なした照射範囲とし、ステップ４０５で、この照射範囲に対応する画素毎に画素情報として光強度を保持する。
【００８１】
次に、単純表示又は分布表示する場合の処理を、図１４のフローチャートを用いて説明する。ステップ５０１で、上述した基本情報取得処理を実行する。次のステップ５０２で、判定座標を取得する。ここで取得される判定座標は、撮影面内の座標の１つである。
【００８２】
次のステップ５０３で、光強度算出処理を行う。ここでは、引数としてステップ５０２で取得した判定座標とＬＵＴが渡される。そして、ステップ５０４で、判定座標に対応する画素に画素情報としてステップ５０３で算出された光強度を保持する。ここで保持される光強度は、単純表示の場合、所定の閾値以上の光強度は値に限らず例えば５０％などと同一の値にする。段階表示の場合は、ステップ５０３で算出された光強度をそのまま保持すれば良く、その場合、光強度が光強度分布情報となる。
【００８３】
次のステップ５０５で、撮影面内の全判定座標の光強度を算出したか否か判断する。肯定判断した場合には処理を終了し、否定判断した場合には、ステップ５０２で、光強度が算出されていない撮影面内の判定座標を取得する。
【００８４】
上述した処理では、撮影面内の全判定座標の光強度を算出しなければならないため、負荷がかかる。従って、負荷を軽減するために、被写体である撮影面内を示す画像を分割して得られる各分割領域毎に、その分割領域に属する１つの座標のみを判定座標とすることで、その分割領域が照射されるか否かを示す情報を得ることができるため、負荷を軽減することができる。この場合、ＬＣＤ３８に表示される画像は、図１５に示されるものとなる。図１５に示される矩形が分割領域を示している。そして、図１５（Ａ）は、照射範囲を太線で囲んだ単純表示例を示しており、図１５（Ｂ）は、照射範囲に光強度に応じて着色された段階表示例を示している。
【００８５】
次に説明する処理は、ストロボ４４に、その照射範囲の大きさを可変とするためのズーム機能が備わっている場合の処理である。この場合、ストロボ４４は、倍率が変わる度に、その倍率をズーム情報としてデジタルカメラ１０に送信する。この処理を、図１６のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートは、図１３に示した処理が実行される図１１に示した処理が終了した後に実行される。
【００８６】
まず、ステップ６０１で、ズーム情報を受信したか否か判断し、受信したと判断されると、ステップ６０２で、ズーム情報に応じて半径を算出し、その半径の円を表示する。これにより、図１７に示されるようにストロボ４４による照射範囲の大きさに応じて連動した照射範囲がＬＣＤ３８に表示される。図１７（Ａ）は、テレ側にズームした場合の表示例を示し、図１７（Ｂ）はワイド側にズームした場合の表示例を示している。
【００８７】
次に説明する処理は、撮像感度（ＩＳＯ感度）に応じた表示を行う場合の処理である。ストロボ４４の光強度が一定であっても、ＩＳＯ感度により実際に撮影される画像における照射範囲は異なる。従って、光強度が一定の場合、低ＩＳＯ感度では、照射範囲は狭くなり、高ＩＳＯ感度では、照射範囲は広くなる。
【００８８】
このようにＩＳＯ感度に応じた表示を行う場合の処理を、図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００８９】
まず、ステップ７０１で、上述した基本情報取得処理を実行する。次のステップ７０２で、ＩＳＯ感度を取得する。ここで取得されたＩＳＯ感度はＩＳＯ３２００とする。なお、ＩＳＯ感度は、メモリ４８の所定の領域に保持されているため、メモリ４８を参照することでＩＳＯ感度を取得することができる。次のステップ７０３で、判定座標を取得する。ここで取得される判定座標は、撮影面内の座標の１つである。
【００９０】
次のステップ７０４で、光強度算出処理を行う。ここでは、引数としてステップ７０３で取得した判定座標とＩＳＯ３２００ＬＵＴが渡される。このＩＳＯ３２００ＬＵＴとは、ＩＳＯ３２００の場合のＬＵＴであり、図８に示したＬＵＴと比較して、０％となっている光強度が非常に少ないＬＵＴとなる。また、ここではＩＳＯ３２００を例にしているが、他のＩＳＯ感度でも良いことは言うまでもない。
【００９１】
次のステップ７０５で、判定座標に対応する画素に画素情報としてステップ７０４で算出された光強度を保持する。次のステップ７０６で、撮影面内の全判定座標の光強度を算出したか否か判断する。肯定判断した場合には処理を終了し、否定判断した場合には、ステップ７０３で、光強度が算出されていない撮影面内の判定座標を取得する。
【００９２】
これにより、図１９に示されるようにＩＳＯ感度に応じた照射範囲がＬＣＤ３８に表示される。図１９（Ａ）は、低ＩＳＯ感度の場合の表示例を示し、図１９（Ｂ）は高ＩＳＯ感度の場合の表示例を示している。
【００９３】
以上説明した処理は、基本情報取得処理、及び光強度算出処理など、座標を用いた処理が必要であった。次に説明する処理は、それらとは異なり、ストロボ４４の照射範囲を照射するストロボ４４に補助光を設けた構成による処理である。
【００９４】
図２０には、図１で説明した構成に加え、補助光７０が設けられた構成が示されている。この補助光７０は、定期的に明滅するようになっており、その周期はデジタルカメラ１０の撮像周期に同期している。すなわち、ＬＣＤ３８には明るい画像と暗い画像が交互に表示されることとなる。なお、明るい画像と暗い画像が１対１の割合とならなくても良い。
【００９５】
上記撮像周期に同期するための同期信号は、デジタルカメラ１０から補助光７０に対して送信される。この補助光７０の照射軸は、ストロボ４４の照射軸と近い方が良いため、図で示されるように補助光７０をストロボ４４の外側に設けるのではなく、ストロボ４４の内部に設けるようにしても良い。
【００９６】
この構成で実行される処理を、図２１の模式図を用いて説明する。同図に示される第１、第２、第３のメモリは、メモリ４８内の領域に設けられた領域を示している。
【００９７】
同図に示されるように、補助光７０により被写体が照射されていない状態で撮像系（図３参照）により撮像された画像データは、第１のメモリに記録され、補助光７０により被写体が照射されている状態で撮像系により撮像された画像データは、第２のメモリに記録される。なお、各メモリに格納される画像データは、輝度成分だけでも良い。
【００９８】
そして、第２のメモリに記録されている画像データから第１のメモリに記録されている画像データを画素毎に差し引き、輝度成分の差分を求める。その差分に対して輝度レベルの判定することで照射範囲を特定し、２値化或いは多レベル化し、第３のメモリに記録する。この第３のメモリに記録された画像データが、照射範囲画像となる。また、多レベル化した場合には、そのレベルが光強度分布情報となる。
【００９９】
そして、被写体を示す画像と第３のメモリに記録された画像データが示す画像とを重畳し、ＬＣＤ３８に表示する。
【０１００】
この処理を、図２２のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、上記照射範囲特定処理のみに依存するものであるので、照射範囲特定処理のみについて説明する。
【０１０１】
ステップ８０１で、補助光７０により被写体が照射されていない状態である非照射時の画像データを取得し、第１のメモリに記録する。ステップ８０２で、補助光７０により被写体が照射されている状態である照射時の画像データを取得し、第２のメモリに記録する。そして、ステップ８０３で、上述したように、照射時の画像データと非照射時の画像データの差分をとり、ステップ８０４で、各画素毎に輝度レベル判定する。
【０１０２】
なお、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。
【０１０３】
また、上記実施形態では、ストロボ４４が１つの場合について説明したが、複数であっても、上記処理を各ストロボに対して実行することで、本実施の形態を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本実施の形態に係る撮像装置を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の要部構成を示す図である。
【図４】デジタルカメラと被写体とを含む３次元空間を示す図である。
【図５】基本情報取得処理を示すフローチャートである。
【図６】撮像装置を上方向から見たＸＺ平面を示す図、及び撮像装置を横方向から見たＹＺ平面を示す図である。
【図７】撮影面、ストロボ、及び判定座標の位置関係を示す図である。
【図８】ルックアップテーブルを示す図である。
【図９】ストロボによる光の照射範囲を示す図である。
【図１０】光強度算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態における全体的な処理を示すフローチャートである。
【図１２】照射範囲の表示例を示す図である。
【図１３】照射範囲特定処理（その１）を示すフローチャートである。
【図１４】照射範囲特定処理（その２）を示すフローチャートである。
【図１５】分割領域による照射範囲表示例を示す図である。
【図１６】照射範囲特定処理（その３）を示すフローチャートである。
【図１７】ストロボによる照射範囲の大きさに応じて連動した照射範囲を示す図である。
【図１８】照射範囲特定処理（その４）を示すフローチャートである。
【図１９】ＩＳＯ感度に応じた照射範囲を示す図である。
【図２０】撮像装置に補助光が設けられた構成を示す図である。
【図２１】補助光を用いた場合の処理の流れを示す模式図である。
【図２２】照射範囲特定処理（その５）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  デジタルカメラ
２４  ＣＣＤ
２６  アナログ信号処理部
２８  ＡＣＤ
３０  デジタル信号処理部
３８  ＬＣＤ
４０  ＣＰＵ
４４  ストロボ
４８  メモリ
７０  補助光
１００  撮像装置
【図１】
2008233381.tif 000003
【図２】
2008233381.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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