(57)【要約】【課題】自動的にフラッシュ（ストロボ）の光量を変えて、撮影意図通りの画像を得る。【解決手段】カメラ本体１の制御手段４１において、自動的に、フラッシュの光量と背景光の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出となる複数画像を撮像する条件を演算し、複数画像を連続撮像する。【選択図】        図５
2004179963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の輝度情報並びに所定のプログラム線図または設定値に基づく第１の露出因子によって背景光量を決定する背景光量決定手段と、
撮像時に前記背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするためのフラッシュ光量を決定する第１のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子を所定量減算して第２の露出因子を決定し、該第２の露出因子に基づく背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするための第２のフラッシュ光量を決定する第２のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子を所定量加算して第３の露出因子を決定し、該第３の露出因子に基づく背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするための第３のフラッシュ光量を決定する第３のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子と前記第１のフラッシュ光量決定手段によって決定されたフラッシュ光量に基づいて第１の撮像を行い、前記第２の露出因子と前記第２のフラッシュ光量に基づいて第２の撮像を行い、前記第３の露出因子と前記第３のフラッシュ光量に基づいて第３の撮像を行うように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、特にそのフラッシュ撮影制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラにおいてのフラッシュ（ストロボ）撮影時に、フラッシュの光量と背景光（定常光）の光量をどのくらいの比率でミックスすれば撮影意図通りの雰囲気のある画像が得られるかというのは撮影者の経験や感に頼る部分が多く、撮影が難しかった。
【０００３】
そこで下記特許文献１では定常光による画像とストロボ光による画像を連続撮影してそれぞれ記憶した後に任意の比率にて加算合成するという提案をしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０７９４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、定常光による画像とストロボ光による画像を連続撮影してそれぞれ記憶した後に任意の比率にて加算合成する手法では連続撮影する間に被写体が動いてしまった場合に加算合成がうまくいかなくなってしまい不自然な画像になる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、撮像装置において、自動的にフラッシュ（ストロボ）の光量を変えて複数回撮像し、撮影意図通りの画像が得ることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、撮像装置を次の（１）ないし（３）のとおりに構成し、撮像方法を次の（４）のとおりに構成し、プログラムを次の（５）のとおりに構成する。
【０００８】
（１）被写体の輝度情報並びに所定のプログラム線図または設定値に基づく第１の露出因子によって背景光量を決定する背景光量決定手段と、
撮像時に前記背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするためのフラッシュ光量を決定する第１のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子を所定量減算して第２の露出因子を決定し、該第２の露出因子に基づく背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするための第２のフラッシュ光量を決定する第２のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子を所定量加算して第３の露出因子を決定し、該第３の露出因子に基づく背景光量と加算されて主被写体を適正露光とするための第３のフラッシュ光量を決定する第３のフラッシュ光量決定手段と、
前記背景光量決定手段によって決定された第１の露出因子と前記第１のフラッシュ光量決定手段によって決定されたフラッシュ光量に基づいて第１の撮像を行い、前記第２の露出因子と前記第２のフラッシュ光量に基づいて第２の撮像を行い、前記第３の露出因子と前記第３のフラッシュ光量に基づいて第３の撮像を行うように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【０００９】
（２）前記（１）に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記第１の撮像によって得られた第１の画像情報と前記第２の撮像によって得られた第２の画像情報および前記第３の撮像によって得られた第３の画像情報とにおけるホワイトバランス調整量を同一とすることを特徴とする撮像装置。
【００１０】
（３）自動的に、フラッシュの光量と背景光の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である画像を複数連続撮像するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【００１１】
（４）自動的に、フラッシュの光量と背景光の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である画像を複数連続撮像することを特徴とする撮像方法。
【００１２】
（５）前記（４）記載の撮像方法を実現するためのプログラム。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態をカメラの実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、方法の形で、また、この方法を実現するためのプログラムの形で実施することもできる。
【００１４】
【実施例】
図１は、実施例である“カメラ”における主として光学部材の配置を示す断面図である。
【００１５】
図１においては、レンズ交換可能ないわゆる一眼レフタイプのカメラの構成を示しているが、１はカメラ本体、２は交換レンズ、３はフラッシュ装置である。
【００１６】
カメラ本体１において、１０はメカニカルシャッター、１１はロウパスフィルター、１２は例えばＣＭＯＳやＣＣＤといったエリアの蓄積型光電変換素子からなる撮像素子、１３は半透過性の主ミラー、１４は第１の反射ミラーで主ミラー１３と第１の反射ミラー１４はともに撮影時には上部に跳ね上がる。１５は第１の反射ミラー１４による撮像素子１２面と共役な近軸的結像面、１６は第２の反射ミラー、１７は赤外カットフィルター、１８は２つの開口部を有する絞り、１９は２次結像レンズ、２０は焦点検出用センサーである。
【００１７】
焦点検出用センサー２０は例えばＣＭＯＳやＣＣＤといったエリアの蓄積型光電変換素子からなり、図２に示すように、絞り１８の２つの開口部に対応して多数分割された受光センサー部が２０Ａと２０Ｂとの２対のエリアの構成になっている。また、受光センサー部２０Ａと２０Ｂに加えて、信号蓄積部や信号処理用の周辺回路などが同一チップ上に集積回路として作り込まれる。
【００１８】
第１の反射ミラー１４から焦点検出用センサー２０までの構成は、特開平９−１８４９６５号公報等に詳細に記載されているように、撮影画面内の任意の位置での像ずれ方式での焦点検出を可能とするものである。
【００１９】
２１は拡散性を有するピント板、２２はペンタプリズム、２３は接眼レンズ、２４は第３の反射ミラー、２５は集光レンズ、２６は被写体の輝度に関する情報を得るための測光用センサーである。
【００２０】
測光用センサー２６は例えばシリコンフォトダイオード等の光電変換素子からなり、図３に例示するように格子状に複数分割された受光センサー部を有した構成になっており、撮影画面の略全体を視野としている。図示したように本例では受光視野内を７列×５行＝３５分割としている。３５分割された各受光部に対してはＰＤ１１〜ＰＤ５７と呼ぶこととする。受光センサー部以外に信号増幅部や信号処理用の周辺回路などが同一チップ上に集積回路として作り込まれることは周知である。
【００２１】
ピント板２１，ペンタプリズム２２，接眼レンズ２３によってファインダー光学系が構成される。測光用センサー２６には主ミラー１３によって反射されてピント板２１によって拡散された光線のうち光軸外の一部が入射する。
【００２２】
図４は前記した焦点検出用センサー２０等による焦点検出手段による撮影画面内の焦点検出位置と３５分割された測光用センサー２６との対応位置関係を表した図である。本例では撮影画面内の焦点検出位置をＳ０１からＳ２３までの９点の例とし、焦点検出位置Ｓ０１は測光用センサー２６の受光部ＰＤ２３に対応した位置にて焦点検出を行う。さらに、図示のように焦点検出位置Ｓ０２は測光用センサー２６の受光部ＰＤ２４に対応した位置にて焦点検出を行い、焦点検出位置Ｓ０３は測光用センサー２６の受光部ＰＤ２５に対応した位置にて焦点検出を行い、以下同様であって焦点検出位置Ｓ２３は測光用センサー２６の受光部ＰＤ４５に対応した位置にて焦点検出を行う。
【００２３】
図１の説明に戻る。２７は撮影レンズを取り付けるマウント部、２８は撮影レンズと情報通信を行うための接点部，２９はフラッシュ装置を取り付けられる接続部である。
【００２４】
交換レンズ２において、３０ａ〜３０ｅは撮影レンズを構成する各光学レンズ、３１は絞り、３２はカメラ本体と情報通信を行うための接点部、３３はカメラに取り付けられるためのマウント部である。
【００２５】
フラッシュ装置３において、３４はキセノン管、３５は反射笠、３６はフレネル板、３７はキセノン管３４の発光量をモニターするためのモニターセンサー、３８はカメラ本体１にフラッシュ装置３を取り付けるための取り付け部である。
【００２６】
図５は本発明を実施したカメラ本体１とその交換レンズ２およびフラッシュ装置３の電気回路の構成例を表わすブロック図である。カメラ本体１において４１は例えば内部にＡＬＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭやＡ／Ｄコンバータ，タイマー，シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによる制御手段であり、カメラ機構等の全体制御を行う。制御手段４１の具体的な制御シーケンスについては後述する。焦点検出用センサー２０および測光用センサー２６は図１等に記載したものと同一である。焦点検出用センサー２０および測光用センサー２６の出力信号は、制御手段４１のＡ／Ｄコンバータ入力端子に接続される。
【００２７】
４２はシャッター駆動手段であり、制御手段４１の出力端子に接続されて図１記載のメカニカルシャッター１０を駆動する。４３は信号処理回路であり、制御手段４１の指示に従って撮像素子１２を制御して撮像素子１２が出力する撮像信号をＡ／Ｄ変換しながら入力して信号処理を行い、画像信号を得る。また、得られた画像信号に対して必要な画像処理を行う。４４はフラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリまたは光ディスク等による記憶手段であり、撮像された画像信号を記憶する。４５は第１のモータードライバであり、制御手段４１の出力端子に接続されて制御されて、主ミラー１３および第１の反射ミラー１４のアップ・ダウンを行う。４７は液晶パネル等で構成されて撮影枚数や日付情報，露出情報等を表示する表示器であり、やはり制御手段４１の出力信号に応じて各セグメントが点灯制御される。４８はホワイトバランスのモード設定等を行うためのホワイトバランス設定手段、４９は撮影モード設定手段、５０はレリーズスイッチである。２８は図１に記載した接点部であり、制御手段４１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。２９は図１に記載したフラッシュ装置接続部であり、フラッシュ装置３と通信が可能なようにやはり制御手段４１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。
【００２８】
交換レンズ２において、５１は例えば内部にＡＬＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭやタイマー，シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによるレンズ制御手段である。５２は第２のモータードライバであり、レンズ制御手段５１の出力端子に接続されて制御され、焦点調節を行うための第２のモーター５３を駆動する。５４は第３のモータードライバであり、レンズ制御手段５１の出力端子に接続されて制御され、図１にて記載した絞り３１の制御を行うための第３のモーター５５を駆動する。５６は焦点調節レンズの繰り出し量すなわち被写体距離に関する情報を得るための距離エンコーダーであり、レンズ制御手段５１の入力端子に接続される。５７は交換レンズ３０がズームレンズである場合に撮影時の焦点距離情報を得るためのズームエンコーダーであり、レンズ制御手段５１の入力端子に接続される。３２は図１に記載した接点部であり、レンズ制御手段５１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。
【００２９】
交換レンズ２がカメラ本体１に装着されるとそれぞれの接点部２８と３２とが接続されてレンズ制御手段５１はカメラ本体の制御手段４１とのデータ通信が可能となる。カメラ本体の制御手段４１が焦点検出や露出演算を行うために必要なレンズ固有の光学的な情報や、距離エンコーダー５６あるいはズームエンコーダー５７に基づいた被写体距離に関する情報または焦点距離情報はレンズ制御手段５１からカメラ本体の制御手段４１へとデータ通信によって出力される。また、カメラ本体の制御手段４１が焦点検出や露出演算を行った結果、求められた焦点調節情報や絞り情報はカメラ本体の制御手段４１からレンズ制御手段５１へとデータ通信によって出力されて、レンズ制御手段５１は焦点調節情報に従って第２のモータードライバ５２を制御し、絞り情報に従って第３のモータードライバ５４を制御する。
【００３０】
フラッシュ装置３において、６１は例えば内部にＡＬＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭやＡ／Ｄコンバータ，タイマー，シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータによるフラッシュ制御手段であり、６２はキセノン管３４の発光に必要な３００Ｖ程度の高圧電圧を作る昇圧部、キセノン管３４およびモニターセンサー３７は図１に記載したものと同一である。フラッシュ装置３がカメラ本体１に装着されるとそれぞれの接続部３８と２９が接続されてフラッシュ制御手段６１はカメラ本体の制御手段４１とのデータ通信が可能となる。フラッシュ制御手段６１はカメラ本体の制御手段４１からの通信内容に従って昇圧部６２を制御してキセノン管３４の発光開始や発光停止を行うとともに、モニターセンサー３７の検出量をカメラ本体の制御手段４１に対して出力する。
【００３１】
続いて図６から始まるフローチャートに従って、カメラ本体の制御手段４１の本発明に関わる具体的な動作シーケンスについて説明する。不図示の電源スイッチがオンされて制御手段４１が動作可能となると、図６のステップ１０１（以下かっこ書きによりステップ数を表示する）より実行する。
【００３２】
（１０１）撮影モード設定手段４９による設定情報入力を行い、フラッシュ撮影モードとなっているかどうかをチェックする。もしも、フラッシュ撮影モードでない場合には（１０２）へ進む。
【００３３】
（１０２）焦点検出用センサー２０に対して制御信号を出力して、信号蓄積を行う。蓄積が終了すると焦点検出用センサー２０に蓄積された信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行う。さらに読み込まれた各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行う。
【００３４】
（１０３）焦点検出を行うために必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力し、これと焦点検出用センサー２０から得られているデジタルデータより撮影画面各部の焦点状態を演算する。得られた撮影画面各部の焦点状態より例えば特開平１１−１９０８１６号公報等に記載されている手法により画面内の焦点を合わせるべき領域を決定する。決定された領域における焦点状態に従って合焦となるためのレンズ移動量を算出し、算出されたレンズ移動量をレンズ制御手段５１に出力する。これに従ってレンズ制御手段５１は焦点調節用レンズを駆動するように第２のモータードライバ５２に信号出力して、第２のモーター５３を駆動する。これにより撮影レンズは被写体に対して合焦状態となる。
【００３５】
（１０４）測光用センサー２６より３５分割された各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７の信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行い画面各部の輝度情報を入力し、さらに必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力して、入力された画面各部の輝度情報の補正を行い、各受光部毎の被写体輝度情報を得る。
【００３６】
（１０５）得られた各受光部毎の被写体輝度情報より焦点検出部分に対応した分割部の輝度情報に重み付けを置いて画面全体の輝度を算出する。このようにして算出された画面全体の輝度情報に基づいて撮影に最適な撮像素子１２の蓄積時間（すなわちシャッター速度）と絞り値を所定のプログラム線図より決定し表示器４７に表示する。シャッター速度または絞り値の一方が予めプリセットされている場合は、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子を決定する。
【００３７】
（１０６）レリーズスイッチ５０がオンされるのを待つ。オンされていなければ前記（１０１）に戻るが、もしも、オンされると（１０７）へ進む。
【００３８】
（１０７）第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４を跳ね上げる。続いて前記（１０５）のステップにて演算された絞り値情報をレンズ制御手段５１に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
【００３９】
（１０８）シャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。前記（１０５）のステップにて演算された蓄積時間にしたがって撮像素子１２の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子１２によって行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。これによって撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
【００４０】
（１０９）レンズ制御手段５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第１のモータードライバに制御信号を出力して、第１のモーター４４を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４をダウンさせる。
【００４１】
（１１０）撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００４２】
（１１１）信号処理回路４３に対して指示を出して撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８によりホワイトバランス設定値が手動設定されている場合は、その手動設定値に従って撮像画像情報の画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８により自動ホワイトバランス調整モードが設定されていれば、撮像画像情報において、１画面内を複数分割し、各領域毎の色差信号より被写体の白色領域を抽出する。さらに抽出された領域の信号に基づいて画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。
【００４３】
なお、ホワイトバランス設定値が手動設定されている場合とは撮影光源の色温度情報が指定されている場合や、デイライト或いは蛍光灯などの光源種が指定されている場合を指す。
【００４４】
（１１２）ホワイトバランス調整が行われた撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶手段４４に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００４５】
これでフラッシュ撮影モードではない場合の撮影シーケンスが終了する。
【００４６】
前記（１０１）のステップにて撮影モード設定手段４９による設定情報を入力し、フラッシュ撮影モードとなっている場合には図７の（１２１）へ進む。
【００４７】
（１２１）撮影モード設定手段４９による設定情報が通常のフラッシュ撮影モードとなっているか、フラッシュブラケット撮影モードとなっているかをチェックする。もしも、通常のフラッシュ撮影モードとなっている場合には（１２２）へ進む。
【００４８】
（１２２）焦点検出用センサー２０に対して制御信号を出力して、信号蓄積を行う。蓄積が終了すると焦点検出用センサー２０に蓄積された信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行う。さらに読み込まれた各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行う。
【００４９】
（１２３）前述した（１０３）のステップと同様に焦点検出を行うために必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力し、これと焦点検出用センサー２０から得られているデジタルデータより撮影画面各部の焦点状態を演算する。さらに画面内の焦点を合わせるべき領域を決定する。決定された領域における焦点状態に従って合焦となるためのレンズ移動量を算出し、算出されたレンズ移動量をレンズ制御手段５１に出力する。これに従ってレンズ制御手段５１は焦点調節用レンズを駆動するように第２のモータードライバ５２に信号出力して、第２のモーター５３を駆動する。これにより撮影レンズは被写体に対して合焦状態となる。
【００５０】
（１２４）測光用センサー２６より３５分割された各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７の信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行い画面各部の輝度情報を入力し、さらに必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力して、入力された画面各部の輝度情報の補正を行い、各受光部毎の被写体輝度情報を得る。各受光部毎の被写体輝度情報をＢ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００５１】
（１２５）得られた各受光部毎の被写体輝度情報より焦点検出部分に対応した分割部の輝度情報に重み付けを置いて画面全体の輝度を算出する。このようにして算出された画面全体の輝度情報に基づいて撮影に最適な撮像素子１２の蓄積時間（すなわちシャッター速度）と絞り値を所定のプログラム線図より決定し表示器４７に表示する。シャッター速度または絞り値の一方が予めプリセットされている場合は、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子を決定する。なお、決定されたシャッター速度と絞り値とのアペックス値に基づく露出値をＥｖＴと呼ぶこととする。
【００５２】
ＥｖＴ＝Ｔｖ＋Ａｖ    （Ｔｖはシャッター速度のアペックス値、Ａｖは絞り値のアペックス値，第１の露出因子）
（１２６）レリーズスイッチ５０がオンされるのを待つ。オンされていなければ前記（１２１）に戻るが、もしも、オンされると（１２７）へ進む。
【００５３】
（１２７）フラッシュ制御手段６１に通信してフラッシュの予備発光を指示する。これによりフラッシュ制御手段６１はモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４が予め定められた予備発光量だけ発光するようにキセノン管３４を発光させる。この予備発光が行われている間の被写体の輝度情報を得るために測光用センサー２６より３５分割された各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７の信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行い、画面各部の予備発光時輝度情報を入力する。各受光部毎の予備発光時輝度情報をＰ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００５４】
（１２８）前記（１２７）のステップで得られた画面各部の予備発光時輝度情報は被写体に対する背景光とフラッシュの予備発光とが加算された状態での被写体輝度情報であるので、これをフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報にするために各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７毎に（１２７）のステップで得られた予備発光時輝度情報から（１２４）のステップで得られている背景光のみの被写体輝度情報を減算する。フラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報をＦ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００５５】
Ｆ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）−Ｂ（ｎ）
（１２９）前記（１２３）のステップにて焦点を合わせた画面内の領域に対応した領域のＦ（ｎ）およびＢ（ｎ）さらに（１２５）のステップで得られたＥｖＴより予備発光に対する本発光のゲインＧ０を演算する。
【００５６】
Ｇ０＝ｌｏｇ２（ＥｖＴ−Ｂ（ｎ））／（Ｆ（ｎ））
分子のＥｖＴ−Ｂ（ｎ）は撮像に使うシャッター速度と絞り値の組み合わせによるＥｖ値より主被写体に対する背景光による輝度情報を減算したものであるから、日中シンクロのように背景光が明るい状況であえてフラッシュを使う場合等を除いてはこの減算結果に見合う量だけフラッシュ光を主被写体に当てれば適正露出となる。分母のＦ（ｎ）は主被写体領域におけるフラッシュ予備発光のみによる輝度情報であるから、この式で求められるＧ０は予備発光の光量に対して本発光時に何倍の発光光量とすれば主被写体が背景光とフラッシュ光の合計光量で適正露出となるかを表している。
【００５７】
この演算されたＧ０に基づいてフラッシュの本発光量をフラッシュ制御手段６１に通信する。
【００５８】
（１３０）第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４を跳ね上げる。続いて前記（１２５）のステップにて演算された絞り値情報をレンズ制御手段５１に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
【００５９】
（１３１）シャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。前記（１２５）のステップにて演算された蓄積時間にしたがって撮像素子１２の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子１２によって行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。またこの撮像タイミングに同期してフラッシュ制御手段６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御手段６１は発光指示に従って、（１２９）のステップにて演算されたＧ０に対応する発光量となるようにモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４を発光させる。これによってフラッシュ発光を伴った撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
【００６０】
（１３２）レンズ制御手段５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４をダウンさせる。
【００６１】
（１３３）撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００６２】
（１３４）信号処理回路４３に対して指示を出して撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８によりホワイトバランス設定値が手動設定されている場合は、その手動設定値に従って撮像画像情報の画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８により自動ホワイトバランス調整モードが設定されていれば、撮像画像情報において、１画面内を複数分割し、各領域毎の色差信号より被写体の白色領域を抽出する。さらに抽出された領域の信号に基づいて画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。
【００６３】
（１３５）ホワイトバランス調整が行われた撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶手段４４に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００６４】
これで通常のフラッシュ撮影モードの場合の撮影シーケンスが終了する。
【００６５】
前記（１２１）のステップにて撮影モード設定手段４９による設定情報がフラッシュブラケット撮影モードとなっている場合は、図８の（１５１）へ進む。
【００６６】
（１５１）焦点検出用センサー２０に対して制御信号を出力して、信号蓄積を行う。蓄積が終了すると焦点検出用センサー２０に蓄積された信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行う。さらに読み込まれた各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行う。
【００６７】
（１５２）前述した（１０３）のステップと同様に焦点検出を行うために必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力し、これと焦点検出用センサー２０から得られているデジタルデータより撮影画面各部の焦点状態を演算する。さらに画面内の焦点を合わせるべき領域を決定する。決定された領域における焦点状態に従って合焦となるためのレンズ移動量を算出し、算出されたレンズ移動量をレンズ制御手段５１に出力する。これに従ってレンズ制御手段５１は焦点調節用レンズを駆動するように第２のモータードライバ５２に信号出力して、第２のモーター５３を駆動する。これにより撮影レンズは被写体に対して合焦状態となる。
【００６８】
（１５３）測光用センサー２６より３５分割された各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７の信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行い画面各部の輝度情報を入力し、さらに必要なレンズ情報等をレンズ制御手段５１より入力して、入力された画面各部の輝度情報の補正を行い、各受光部毎の被写体輝度情報を得る。各受光部毎の被写体輝度情報をＢ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００６９】
（１５４）得られた各受光部毎の被写体輝度情報より焦点検出部分に対応した分割部の輝度情報に重み付けを置いて画面全体の輝度を算出する。このようにして算出された画面全体の輝度情報に基づいて撮影に最適な撮像素子１２の蓄積時間（すなわちシャッター速度）と絞り値を所定のプログラム線図より決定し（請求項の背景光量決定手段に対応する）表示器４７に表示する。シャッター速度または絞り値の一方が予めプリセットされている場合は、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子を決定する。なお、決定されたシャッター速度と絞り値とのアペックス値に基づく露出値をＥｖＴ１と呼ぶこととする。
【００７０】
ＥｖＴ１＝Ｔｖ１＋Ａｖ１
（Ｔｖ１、Ａｖ１は第１の撮像におけるシャッター速度、絞り値のアペックス値）
（１５５）レリーズスイッチ５０がオンされるのを待つ。オンされていなければ前記（１５１）に戻るが、もしも、オンされると（１５６）へ進む。
【００７１】
（１５６）フラッシュ制御手段６１に通信してフラッシュの予備発光を指示する。これによりフラッシュ制御手段６１はモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４が予め定められた予備発光量だけ発光するようにキセノン管３４を発光させる。この予備発光が行われている間の被写体の輝度情報を得るために測光用センサー２６より３５分割された各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７の信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行い、画面各部の予備発光時輝度情報を入力する。各受光部毎の予備発光時輝度情報をＰ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００７２】
（１５７）前記（１５６）のステップで得られた画面各部の予備発光時輝度情報は被写体に対する背景光とフラッシュの予備発光とが加算された状態での被写体輝度情報であるので、これをフラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報にするために各受光部ＰＤ１１〜ＰＤ５７毎に（１５６）のステップで得られた予備発光時輝度情報から（１５３）のステップで得られている背景光のみの被写体輝度情報を減算する。フラッシュの予備発光のみによる被写体輝度情報をＦ（ｎ）と呼ぶこととする。ｎは３５分割された各受光部に対応した１１〜５７のことである。
【００７３】
Ｆ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）−Ｂ（ｎ）
（１５８）前記（１５２）のステップにて焦点を合わせた画面内の領域に対応した領域のＦ（ｎ）およびＢ（ｎ）さらに（１５４）のステップで得られたＥｖＴ１より予備発光に対する本発光のゲインＧ１を前記（１２９）のステップの場合と同様に演算する。
【００７４】
Ｇ１＝ｌｏｇ２（ＥｖＴ１−Ｂ（ｎ））／（Ｆ（ｎ））
前記（１２９）のステップで説明したように、この式で求められるＧ１は予備発光の光量に対して本発光時に何倍の発光光量とすれば主被写体が背景光とフラッシュ光の合計光量で適正露出となるかを表している。この演算されたＧ１に基づいてフラッシュの本発光量をフラッシュ制御手段６１に通信する。
【００７５】
（１５９）第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４を跳ね上げる。続いて前記（１５４）のステップにて演算された絞り値情報をレンズ制御手段５１に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
【００７６】
（１６０）シャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。前記（１５４）のステップにて演算された蓄積時間にしたがって撮像素子１２の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子１２によって行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。またこの撮像タイミングに同期してフラッシュ制御手段６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御手段６１は発光指示に従って、（１５８）のステップにて演算されたＧ１に対応する発光量となるようにモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４を発光させる。これによってフラッシュ発光を伴った第１の撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
【００７７】
（１６１）レンズ制御手段５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４をダウンさせる。
【００７８】
（１６２）第１の撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００７９】
（１６３）信号処理回路４３に対して指示を出して第１の撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８によりホワイトバランス設定値が手動設定されている場合は、その手動設定値に従って撮像画像情報の画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。もしも、ホワイトバランス設定手段４８により自動ホワイトバランス調整モードが設定されていれば、第１の撮像画像情報において、１画面内を複数分割し、各領域毎の色差信号より被写体の白色領域を抽出する。さらに抽出された領域の信号に基づいて画面全体の赤チャンネルおよび青チャンネルのゲイン補正を行いホワイトバランス調整を行う。このステップで実行したホワイトバランス調整量は後のステップでも使うので記憶しておく。
【００８０】
（１６４）ホワイトバランス調整が行われた第１の撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶手段４４に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００８１】
（１６５）前記（１５４）のステップにて演算されたシャッター速度と絞り値による露出値をブラケット撮影モードにおける所定量ΔＥだけ減じて、第２の撮像用の露出因子を決定する。ΔＥは予め設定された固定値でも良いし、ユーザーによる設定値としても良い。
【００８２】
ＥｖＴ２＝ＥｖＴ１−ΔＥ
ＥｖＴ２＝Ｔｖ２＋Ａｖ２
（Ｔｖ２，Ａｖ２は第２の撮像におけるシャッター速度，絞り値のアペックス値）
（１６６）第２の撮像用のＥｖＴ２より第２の撮像における本発光のゲインＧ２を演算する。
【００８３】
Ｇ２＝ｌｏｇ２（ＥｖＴ２−Ｂ（ｎ））／（Ｆ（ｎ））
第１の撮像に比べるとＥｖＴ２はＥｖＴ１よりもΔＥだけ小さくなっているのでＧ２はＧ１よりも小さくなり、フラッシュ発光量は少なくなる。しかし、ＥｖＴ２がＥｖＴ１よりもΔＥだけ小さくなっているということはシャッター速度が遅くなるまたは絞りが開く方向になるので撮像時の背景光成分は大きくなる。よって主被写体のフラッシュ光と背景光の合計による露光量は第１の撮像時と同じ適正値を保ちながら、フラッシュ光成分が少なく背景光成分が多い撮像を行う制御ができる。この演算されたＧ２に基づいてフラッシュの本発光量をフラッシュ制御手段６１に通信する。
【００８４】
（１６７）第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４を跳ね上げる。続いて前記（１６５）のステップにて演算された絞り値情報をレンズ制御手段５１に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
【００８５】
（１６８）シャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。前記（１６５）のステップにて演算された蓄積時間にしたがって撮像素子１２の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子１２によって行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。またこの撮像タイミングに同期してフラッシュ制御手段６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御手段６１は発光指示に従って、（１６６）のステップにて演算されたＧ２に対応する発光量となるようにモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４を発光させる。これによってフラッシュ発光を伴った第２の撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
【００８６】
（１６９）レンズ制御手段５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４５を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４をダウンさせる。
【００８７】
（１７０）第２の撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００８８】
（１７１）信号処理回路４３に対して指示を出して第２の撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。この場合、前記（１６３）のステップで実行したホワイトバランス調整量に従ってホワイトバランス調整を行う。
【００８９】
（１７２）ホワイトバランス調整が行われた第２の撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶手段４４に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００９０】
（１７３）前記（１５４）のステップにて演算されたシャッター速度と絞り値による露出値をブラケット撮影モードにおける所定量ΔＥだけ増加させて、第３の撮像用の露出因子を決定する。ΔＥは予め設定された固定値でも良いし、ユーザーによる設定値としても良いのは（１６５）のステップと同様である。
【００９１】
ＥｖＴ３＝ＥｖＴ１＋ΔＥ
ＥｖＴ３＝Ｔｖ３＋Ａｖ３
（Ｔｖ３，Ａｖ３は第３の撮像におけるシャッター速度，絞り値のアペックス値）
（１７４）第３の撮像用のＥｖＴ３より第３の撮像における本発光のゲインＧ３を演算する。
【００９２】
Ｇ３＝ｌｏｇ２（ＥｖＴ３−Ｂ（ｎ））／（Ｆ（ｎ））
第１の撮像に比べるとＥｖＴ３はＥｖＴ１よりもΔＥだけ大きくなっているのでＧ３はＧ１よりも大きくなり、フラッシュ発光量は多くなる。しかし、ＥｖＴ３がＥｖＴ１よりもΔＥだけ大きくなっているということはシャッター速度が速くなるまたは絞りが絞る方向になるので撮像時の背景光成分は小さくなる。よって主被写体のフラッシュ光と背景光の合計による露光量は第１の撮像時と同じ適正値を保ちながら、フラッシュ光成分が多く背景光成分が少ない撮像を行う制御ができる。この演算されたＧ３に基づいてフラッシュの本発光量をフラッシュ制御手段６１に通信する。
【００９３】
（１７５）第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４を跳ね上げる。続いて前記（１７３）のステップにて演算された絞り値情報をレンズ制御手段５１に対して出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り込み状態となる。
【００９４】
（１７６）シャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。前記（１７３）のステップにて演算された蓄積時間にしたがって撮像素子１２の蓄積時間を設定して撮像を撮像素子１２によって行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。またこの撮像タイミングに同期してフラッシュ制御手段６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御手段６１は発光指示に従って、（１７４）のステップにて演算されたＧ３に対応する発光量となるようにモニターセンサー３７の出力信号に基づきキセノン管３４を発光させる。これによってフラッシュ発光を伴った第３の撮像が行われる。撮像が終了するとシャッター駆動手段４２に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。
【００９５】
（１７７）レンズ制御手段５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御手段５１は絞り３１を駆動するように第３のモータードライバ５４に信号出力して、第３のモーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、第１のモータードライバ４５に制御信号を出力して、第１のモーター４６を駆動して主ミラー１３および第１の反射ミラー１４をダウンさせる。
【００９６】
（１７８）第３の撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００９７】
（１７９）信号処理回路４３に対して指示を出して第３の撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行う。この場合、前記（１６３）のステップで実行したホワイトバランス調整量に従ってホワイトバランス調整を行う。
【００９８】
（１８０）ホワイトバランス調整が行われた第３の撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶手段４４に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出す。
【００９９】
以上でブラケット撮影モードのシーケンスが終了する。
【０１００】
以上説明したように、本実施例によれば、自動的に、フラッシュ（ストロボ）の光量と背景光（定常光）の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である画像を複数撮像し、撮影意図通りの画像を選択できるようにできる。また、自動的に、フラッシュ（ストロボ）の光量と背景光（定常光）の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である複数画像におけるホワイトバランス調整量を同一としたので、特に撮像画像の雰囲気を演出するタングステン光等の色味のある光源下での撮影時におけるミックス比率の差による画像の発色の変化を確実に反映することができる。
【０１０１】
なお、以上説明した実施例においては、（１６３）のステップにおける第１の撮像画像情報より得られたホワイトバランス調整量を第２の撮像画像と第３の撮像画像にも適用することで第１から第３の撮像画像に対するホワイトバランス調整量を同一とする形態としたが、他にも第１の撮像画像情報より得られたホワイトバランス調整量、第２の撮像画像情報より得られたホワイトバランス調整量、第３の撮像画像情報より得られたホワイトバランス調整量をそれぞれ求めてその平均値を算出し、算出された平均値による同一のホワイトバランス調整量を第１から第３の撮像画像に適用する形態も考えられる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自動的に、フラッシュ（ストロボ）の光量を変えて複数回撮像し、撮影意図通りの画像が得ることができる。
【０１０３】
詳しくは、自動的に、フラッシュ（ストロボ）の光量と背景光（定常光）の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である画像を複数撮像し、撮影意図通りの画像を選択できるようにできる。また、自動的に、フラッシュ（ストロボ）の光量と背景光（定常光）の光量とのミックス比率が異なりかつ主被写体が適正露出である複数画像におけるホワイトバランス調整量を同一とし、特に撮像画像の雰囲気を演出するタングステン光等の色味のある光源下での撮影時におけるミックス比率の差による画像の発色の変化を確実に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における光学部材の配置を示す断面図
【図２】焦点検出用センサーの構成を示す図
【図３】測光用センサーの構成を示す図
【図４】焦点検出位置を示す図
【図５】実施例における電気回路の構成を示すブロック図
【図６】カメラの動作を示すフローチャート（その１）
【図７】カメラの動作を示すフローチャート（その２）
【図８】カメラの動作を示すフローチャート（その３）
【符号の説明】
１  カメラ本体
２  交換レンズ
３  フラッシュ装置
１２  撮像素子
４１  カメラ制御手段
４３  信号処理回路
５１  レンズ制御手段
６１  フラッシュ装置の制御手段
【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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