【手続補正書】
【提出日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、入射光量に応じて撮影された被写体の画像データを出力する撮像素子と、
撮影の際に、前記被写体に所定の光量の補助光を発光する閃光装置と、
前記被写体を撮影する際の入射光量を調節する露出制御部と、
を備えた撮像装置において、
撮影画面が複数に画成された撮影画面領域毎に、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手段と、
前記撮影画面の明るさに応じて前記閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図と、
前記撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、前記閃光プログラム線図における前記閃光装置の発光量と前記撮像素子のＩＳＯ感度との割合を補正する露出生成手段と、
を備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
当該撮像装置にシャッター及び絞りを備え、
前記閃光プログラム線図が、
前記撮影画面の明るさを表す輝度情報に対応付けて、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータと前記露出制御部の露出値とを設定する第１プログラム線図と、
前記露出値に対応付けて、シャッター速度と絞り値とを設定する第２プログラム線図と、
前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータに対応付けて、前記撮像素子のＩＳＯ感度と前記閃光装置の発光量とを設定する第３のプログラム線図と、
によって構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記露出生成手段が、
前記撮影画面領域毎の距離情報の平均値を求めて、該平均値に対する前記撮影画面領域毎の距離情報の差分値の絶対値を求め、該絶対値の合計値を前記撮影領域の数で除算して距離偏差の正規化係数を算出し、該正規化係数に基づいて前記発光量と前記ＩＳＯ感度との割合を補正する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
本撮影前に予備発光する予備発光手段を備え、
前記距離情報検出手段が、
前記撮影画面領域における特定領域に対応する距離情報の基準値を取得する基準距離取得手段と、
前記予備発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第１輝度を、所定の画像領域にわたってマトリクス状に生成する第１輝度生成手段と、
前記予備発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第１輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第２輝度を生成する第２輝度生成手段と、
前記一単位毎に、前記第２輝度から前記第１輝度を減算して、前記予備発光の輝度成分を算出する輝度差算出手段と、
前記一単位毎に、前記第１輝度と、前記輝度差算出手段で算出された予備発光の輝度成分とを、夫々、所定の目標輝度と比較して該目標輝度との比を求め、この比を用いて、第１の被写体距離情報を求める際の第１及び第２のパラメータを生成するパラメータ生成手段と、
前記第１及び第２のパラメータと、前記第２輝度生成手段における前記予備発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第１の被写体距離情報を生成する第１距離情報生成手段と、
前記特定領域に位置する前記第１の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出してこの差分を補正値とする補正値算出手段と、
前記一単位毎に、前記補正値算出手段で生成された補正値を用いて、前記第１の被写体距離情報を補正し、第２の被写体距離情報を生成する第２距離情報生成手段と、
を備え、
前記第２の被写体距離情報を、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報として検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の撮像装置。
【請求項５】
複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、入射光量に応じて撮影された被写体の画像データを出力する撮像素子と、
撮影の際に、前記被写体に所定の光量の補助光を発光する閃光装置と、
前記被写体を撮影する際の入射光量を調節する露出制御部と、
を備えた撮像装置の撮像方法において、
撮影画面が複数に画成された撮影画面領域毎に、当該撮像装置から被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手順と、
前記撮影画面の明るさに応じて、前記閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図を用いて該閃光装置の発光量を設定する手順と、
前記撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、前記閃光プログラム線図における前記閃光装置の発光量と前記撮像素子のＩＳＯ感度との割合を補正する露出生成手順と、
を用いることを特徴とする撮像方法。
【請求項６】
当該撮像装置にシャッター及び絞りを備え、
前記閃光プログラム線図として、
前記撮影画面の明るさを表す輝度情報に対応付けて、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータと前記露出制御部の露出値とを設定する第１プログラム線図と、
前記露出値に対応付けて、シャッター速度と絞り値とを設定する第２のプログラム線図と、
前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータに対応付けて、前記撮像素子のＩＳＯ感度と前記閃光装置の発光量とを設定する第３のプログラム線図と、
を用いる、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像方法。
【請求項７】
前記露出生成手順が、
前記撮影領域毎の距離情報の平均値を求めて、該平均値に対する前記撮影領域毎の距離情報の差分値の絶対値を求め、該絶対値の合計値を前記撮影領域の数で除算して距離偏差の正規化係数を算出し、該正規化係数に基づいて前記発光量と前記ＩＳＯ感度との割合を補正する、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
本撮影前に予備発光する予備発光手順を備え、
前記距離情報検出手順が、
前記撮影画面領域における特定領域に対応する距離情報の基準値を取得する基準距離取得手順と、
前記予備発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第１輝度を、所定の画像領域にわたってマトリクス状に生成する第１輝度生成手順と、
前記予備発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第１輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第２輝度を生成する第２輝度生成手順と、
前記一単位毎に、前記第２輝度から前記第１輝度を減算して、前記閃光装置の予備発光の輝度成分を算出する輝度差算出手順と、
前記一単位毎に、前記第１輝度と、前記輝度差算出手順で算出された予備発光の輝度成分とを、夫々、所定の目標輝度と比較して該目標輝度との比を求め、この比を用いて、第１の被写体距離情報を求める際の第１及び第２のパラメータを生成するパラメータ生成手順と、
前記第１及び第２のパラメータと、前記第２輝度生成手順における前記予備発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第１の被写体距離情報を生成する第１距離情報生成手順と、
前記特定領域に位置する前記第１の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出してこの差分を補正値とする補正値算出手順と、
前記一単位毎に、前記補正値算出手順で生成された補正値を用いて、前記第１の被写体距離情報を補正し、第２の被写体距離情報を生成する第２距離情報生成手順と、
を用い、
前記第２の被写体距離情報を、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報として検出する、
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか記載の撮像方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、入射光量に応じて撮影された被写体の画像データを出力する撮像素子と、撮影の際に、前記被写体に所定の光量の補助光を発光する閃光装置と、前記被写体を撮影する際の入射光量を調節する露出制御部と、を備えた撮像装置において、撮影画面が複数に画成された撮影画面領域毎に、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手段と、前記撮影画面の明るさに応じて前記閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図と、前記撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、前記閃光プログラム線図における前記閃光装置の発光量と前記撮像素子のＩＳＯ感度との割合を補正する露出生成手段と、を備えていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項１に記載の撮像装置によれば、撮影画面の複数に画成された撮影画面領域毎に、撮像装置から被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手段と、撮影画面の明るさに応じて、閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図と、撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、閃光プログラム線図における発光量とＩＳＯ感度の割合とを補正する露出生成手段と、を備えているので、被写体と背景との距離差に応じて、適切に閃光装置の発光量及び露出条件を設定できて利便性を向上できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
次に、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、当該撮像装置にシャッター及び絞りを備え、前記閃光プログラム線図が、前記撮影画面の明るさを表す輝度情報に対応付けて、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータと前記露出制御部の露出値とを設定する第１プログラム線図と、前記露出値に対応付けて、シャッター速度と絞り値とを設定する第２プログラム線図と、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータに対応付けて、当該撮像装置のＩＳＯ感度と前記閃光装置の発光量とを設定する第３のプログラム線図と、によって構成されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の撮像装置において、本撮影前に予備発光する予備発光手段を備え、前記距離情報検出手段が、前記撮影画面領域における特定領域に対応する距離情報の基準値を取得する基準距離取得手段と、前記予備発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第１輝度を、所定の画像領域にわたってマトリクス状に生成する第１輝度生成手段と、前記予備発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第１輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第２輝度を生成する第２輝度生成手段と、前記一単位毎に、前記第２輝度から前記第１輝度を減算して、前記予備発光の輝度成分を算出する輝度差算出手段と、前記一単位毎に、前記第１輝度と、前記輝度差算出手段で算出された予備発光の輝度成分とを、夫々、所定の目標輝度と比較して該目標輝度との比を求め、この比を用いて、第１の被写体距離情報を求める際の第１及び第２のパラメータを生成するパラメータ生成手段と、前記第１及び第２のパラメータと、前記第２輝度生成手段における前記予備発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第１の被写体距離情報を生成する第１距離情報生成手段と、
前記特定領域に位置する前記第１の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出してこの差分を補正値とする補正値算出手段と、前記一単位毎に、前記補正値算出手段で生成された補正値を用いて、前記第１の被写体距離情報を補正し、第２の被写体距離情報を生成する第２距離情報生成手段と、を備え、前記第２の被写体距離情報を、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報として検出する、ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項４に記載の撮像装置によれば、まず、撮影画面領域における特定領域に対応する被写体距離情報の基準値を取得し、次いで、閃光装置の発光無しに撮影して得られた被写体の画像データに基づいて、所定の画素数を一単位とする複数の第１輝度を、所定の画像領域にわたってマトリクス状に生成し、次いで、閃光装置を予備発光して得られた被写体の画像データに基づいて、第１輝度と対になるように、複数の第２輝度を生成し、次いで、一単位毎に、第２の輝度から第１の輝度を減算することにより、閃光装置の照射光の輝度成分を算出する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
次いで、一単位毎に、第１輝度及び輝度差算出手段で算出された予備発光の輝度成分の夫々に対する所定の目標輝度との比を求め、この比を用いて、第１の被写体距離情報を求める際の第１及び第２のパラメータを生成し、次いで、第１及び第２のパラメータと、閃光装置発光の際の露出値とに基づいて、一単位毎に、第１の被写体距離情報を生成する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
次いで、特定領域に位置する第１の被写体距離情報に対して、被写体距離情報の基準値の差分を算出して、この算出された差分を用いて第１の被写体距離情報を補正し、第２の被写体距離情報を生成する。これにより、撮影画面全体にマトリクス状に複数生成された第１、第２輝度の座標に対応付けて、夫々、被写体距離情報（第２の被被写体距離情報である）を測定できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
次に、請求項５に記載の発明は、複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、入射光量に応じて撮影された被写体の画像データを出力する撮像素子と、撮影の際に、前記被写体に所定の光量の補助光を発光する閃光装置と、前記被写体を撮影する際の入射光量を調節する露出制御部と、を備えた撮像装置の撮像方法において、撮影画面が複数に画成された撮影画面領域毎に、当該撮像装置から被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手順と、前記撮影画面の明るさに応じて、前記閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図を用いて該閃光装置の発光量を設定する手順と、前記撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、前記閃光プログラム線図における前記閃光装置の発光量と前記撮像素子のＩＳＯ感度との割合を補正する露出生成手順と、を用いることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項５に記載の撮像方法によれば、撮影画面が複数に画成された撮影画面領域毎に、当該撮像装置から被写体までの距離情報を検出する距離情報検出手順と、前記撮影画面の明るさに応じて、前記閃光装置の発光量及び前記撮像素子のＩＳＯ感度を設定する閃光プログラム線図を用いて該閃光装置の発光量を設定する手順と、前記撮影画面領域毎の距離情報の偏差値に対応付けて、前記閃光プログラム線図における発光量とＩＳＯ感度との割合とを補正する露出生成手順とを用いているので、請求項１に記載の発明と同様に、被写体と背景との距離差に応じて、適切に発光量及び露出条件を設定できて利便性を向上できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像方法において、当該撮像装置にシャッター及び絞りを備え、前記閃光プログラム線図として、前記撮影画面の明るさを表す輝度情報に対応付けて、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータと前記露出制御部の露出値とを設定する第１プログラム線図と、前記露出値に対応付けて、シャッター速度と絞り値とを設定する第２のプログラム線図と、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータに対応付けて、前記撮像素子のＩＳＯ感度と前記閃光装置の発光量とを設定する第３のプログラム線図と、を用いることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項６に記載の撮像方法によれば、閃光プログラム線図として、画面の明るさを表す輝度情報に対応付けて、閃光装置の発光量及びＩＳＯ感度のパラメータと露出制御部の露出値とを設定する第１プログラム線図と、露出値に対応付けて、シャッター速度と絞り値とを設定する第２のプログラム線図と、前記発光量及び前記ＩＳＯ感度のパラメータに対応付けて、撮像素子のＩＳＯ感度と閃光装置の発光量とを設定する第３のプログラム線図と、を用いているので、請求項２に記載の発明と同様に、撮影画面に応じて、シャッター速度、絞り値、ＩＳＯ感度、閃光装置の発光量等を設定できて高品位な画像を得ることができて利便性を向上できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項５乃至請求項７の何れか記載の撮像方法において、本撮影前に予備発光する予備発光手順を備え、前記距離情報検出手順が、前記撮影画面領域における特定領域に対応する距離情報の基準値を取得する基準距離取得手順と、前記予備発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第１輝度を、所定の画像領域にわたってマトリクス状に生成する第１輝度生成手順と、前記予備発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第１輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第２輝度を生成する第２輝度生成手順と、前記一単位毎に、前記第２輝度から前記第１輝度を減算して、前記閃光装置の予備発光の輝度成分を算出する輝度差算出手順と、前記一単位毎に、前記第１輝度と、前記輝度差算出手順で算出された予備発光の輝度成分とを、夫々、所定の目標輝度と比較して該目標輝度との比を求め、この比を用いて、第１の被写体距離情報を求める際の第１及び第２のパラメータを生成するパラメータ生成手順と、前記第１及び第２のパラメータと、前記第２輝度生成手順における前記予備発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第１の被写体距離情報を生成する第１距離情報生成手順と、前記特定領域に位置する前記第１の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出してこの差分を補正値とする補正値算出手順と、前記一単位毎に、前記補正値算出手順で生成された補正値を用いて、前記第１の被写体距離情報を補正し、第２の被写体距離情報を生成する第２距離情報生成手順と、を用い、前記第２の被写体距離情報を、当該撮像装置から前記被写体までの距離情報として検出する、ことを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、本発明の撮像装置及び撮像方法は、予備発光有無の画像データを取得して、撮影画面全体にマトリクス状に複数生成された輝度の座標に対応付けて、被写体距離情報を測定できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図１に表したように、撮像装置１は、被写体（撮像信号Ｓ）を撮影してデジタル画像信号を出力する撮像部１００と、撮像部１００から入力したデジタル画像信号を用いて入射光量及び閃光装置１３の発光量を調節する露出制御装置２００と、露出制御のための露出プログラム格納部５０と、を備えている。また、露出制御装置２００には、撮影画面の領域毎の距離情報を検出する距離情報検出手段としての機能が備えられている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
撮像部１００には、被写体光を撮像部１００内に導く前部レンズ２、Ｉｒｉｓ（絞り）３、フォーカスレンズ５、シャッター６、有害な赤外線や反射光などを除去するフィルタ（赤外線除去フィルタや光学フィルタである）７、撮像素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）８、撮像素子８から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）９、Ｉｒｉｓ３の駆動を行うＩｒｉｓ駆動部１５、センサ１６ａを介してＩｒｉｓ３の駆動量を検出する検出部１６、フォーカスレンズ５の光軸方向（図１中のＸ方向）のスライド駆動を行うフォーカス駆動部１７、センサ１８ａを介してフォーカスレンズ５のスライド量を検出する検出部１８、撮像素子８及びＡＦＥ９を所定の周期で制御するＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１９、等が備えられている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
第３プログラム線図５０ｃは、図３（ｃ）に表したように、閃光装置１３の発光期待値及び撮像素子３のＩＳＯ感度のパラメータ（ＣＶ）に対応付けて、撮像装置１のＩＳＯ感度（ＳＶ）と閃光装置の発光期待値（ＬＶ）とが設定されている。第３プログラム線図５０ｃでは、例えば、ＣＶ１４の際に、ＳＶ５、ＬＶ９に設定される。第３プログラム線図５０ｃでは、ＣＶが５〜１０の範囲で、ストロボ優先（ＬＶ優先）とＩＳＯ感度優先（ＳＶ優先）とを選択できるように構成されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
詳しくは、撮影画面領域毎の距離情報の平均値（ＤＶａｖｅ）を求め、次いで、（式８）を用いて、この平均値（ＤＶａｖｅ）に対する撮影領域毎の距離情報の差分値の絶対値を求め、次いで、この絶対値の合計値を撮像領域の数（Ｎ）で除算して正規化係数Ｐｄを算出し、この正規化係数Ｐｄに基づいて、第３プログラム線図におけるＩＳＯ感度（ＳＶ）と閃光装置の発光期待値（ＬＶ）との割合を補正する。
（式８）  Ｐｄ＝（（ＳＵＭ｜ＤＶ（ｈ，ｖ）−ＤＶａｖｅ｜）／Ｎ）／Ｍｄ
（式８）において、Ｍｄは、正規化のための最大偏差係数であって、正規化係数Ｐｄが最大１になるように設定される。また、（式８）におけるＳＵＭは、集合和を求める演算記号である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
次に、図７に基づいて、本実施例の撮像方法の手順を説明する。この手順は、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１に格納されたプログラムに基づいて、各機能部に指令信号を与えて実行する。また、図７におけるＳは、ステップを表している。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
次いで、Ｓ１９０において、第１距離情報算出部２９を用いて、第１、第２のパラメータとＳ１１０において設定した予備発光の露出値とにもとづき、輝度座標毎に第１の被写体距離情報（ＤＸ（ｈ，ｖ））を算出し、その後、Ｓ２００に移る。