(57)【要約】【課題】  本発明の撮像装置は、照明手段を複数持ち、これらを撮像装置自身の測定情報を元に照明手段の切り替えを自動的に行なうことで、接写などの際に、撮像装置の使用者に最適な照明手段を提供することができる。【解決手段】  撮像装置は、被写体の距離を測定する手段と、被写体に光を照射する少なくとも２つの照明手段を持つ時、前記撮像装置は、前記距離を測定する手段の測定情報をもとに、前記照明手段を切り替える。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置において、前記撮像装置は被写体の距離を測定する手段と、被写体に光を照射する少なくとも２つの照明手段を持つ時、前記撮像装置は、前記距離を測定する手段の測定情報をもとに、前記照明手段を切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像装置において、前記撮像装置は被写体の明るさを測定する手段と、被写体に光を照射する少なくとも２つの照明手段を持つ時、前記撮像装置は、前記明るさを測定する手段の測定情報をもとに、前記照明手段を切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項1の撮像装置において、前記撮像装置がズームレンズを持ち、前記ズームレンズが変倍レンズ部と焦点合わせレンズ部を持つ時、前記変倍レンズ部と焦点合わせレンズ部の位置情報から算出した被写体の距離情報が、前記照明手段切り替えに使用する距離情報となることを特徴とする請求項1の撮像装置。
【請求項４】
請求項１から3の撮像装置において、前記照明手段の少なくとも１つがストロボ発光装置であることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から3の撮像装置において、前記照明手段の少なくとも１つが発光ダイオード（LED）を用いた発光装置であ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】
本発明は被写体を照明する手段として、ストロボやLEDを持つ、カメラやビデオカメラなどの撮像装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年の撮像装置、例えばデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラは、撮像素子の高画素化や信号処理速度の高速化などの技術発展とともに、多くの撮像機能を持つようになっている。動画撮影を主としたデジタルビデオカメラでも高画質の静止画が撮影できるようになり、静止画撮影を主としたデジタルスチルカメラではビデオカメラに迫るフレームレートでの動画撮影ができるようになっている。また、これらの撮像装置の高機能化に伴い、被写体を照射する各種照明装置を搭載した商品が登場している。従来スチルカメラで使用されてきたストロボ発光装置をデジタルビデオカメラの静止画撮影時の照明用として搭載した商品などがそうである。
【０００３】
また、近年のデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラは自動焦点調節（AF）機能を暗い環境でも機能させるために、主に白色LEDを手段とした補助光装置が搭載されたものが商品化されている。前述の白色LEDの照明と、撮像素子の信号を増幅することを組み合わせることで暗い環境での撮影を可能にしたモードが搭載されているデジタルビデオカメラも市場に出ている。このような白色LED搭載商品で、前述のストロボ発光装置と両方搭載しているものもある。
【０００４】
このような照明手段を複数持つ撮像装置、例えばストロボ発光装置と白色LEDを両方持っているようなデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラは、個々の照明手段の明るさを、被写体に応じて使い分ける提案はなされているが、これら複数の照明手段の切り替えは、撮像装置の使用者が被写体の状態を判断して使い分ける必要があった。
【０００５】
照明手段の明るさを自動調整する方法としては、特開平７−９２３７１に見られるように、ストロボを予備照射して明るさを測定し、それに応じてストロボの出力を調節する方法などが公開されている。その他に、特開2002-271687では、ビデオカメラの露出情報に基づいて点灯の要・不要や出力の調節を行なう制御手段が公開されている。
【０００６】
しかし、ストロボの発光部は機構が白色LEDに比べて大きいため、レイアウトの自由度が少なく、撮像装置の光軸から離れた位置にレイアウトされることが多い。光軸から離れた位置にストロボがレイアウトされると、接写のような近距離の被写体の撮影では撮像装置の筐体がストロボの光を隠してしまうことがあった。そのため接写用には、別体で後付する接写専用のストロボ発光装置などが使用されることもある。それに比べて白色LEDは小型な素子で、充電の回路なども不要なためレイアウトの自由度が高く、光軸近傍にレイアウトすることも可能である。このように光軸近傍にレイアウトされた白色LEDは接写のような近距離撮影に向いている。
【０００７】
一つの筐体にこのように性格の異なる複数の照明手段を搭載している撮像装置で、被写体や撮像装置自身の状態に応じて自動的に切り替えられるような提案はなされていない。
【特許文献１】特開平７−９２３７１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７１６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような状況を鑑み、本発明の撮像装置は、照明手段を複数持ち、これらを撮像装置自身の測定情報を元に照明手段の切り替えを自動的に行なうことで、接写などの際に、撮像装置の使用者に最適な照明手段を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような撮像装置を提供するために、本発明における撮像装置は、被写体の距離を測定する手段と、被写体に光を照射する少なくとも２つの照明手段を持つ時、前記撮像装置は、前記距離を測定する手段の測定情報をもとに、前記照明手段を切り替えることを特徴としている。
【００１０】
また本発明における撮像装置は、被写体の明るさを測定する手段と、被写体に光を照射する少なくとも２つの照明手段を持つ時、前記撮像装置は、前記明るさを測定する手段の測定情報をもとに、前記照明手段を切り替えることを特徴としている。
【００１１】
また本発明における撮像装置は、ズームレンズを持ち、前記ズームレンズが変倍レンズ部と焦点合わせレンズ部を持つ時、前記変倍レンズ部と焦点合わせレンズ部の位置情報から算出した被写体の距離情報が、前記照明手段切り替えに使用する距離情報となることを特徴としている。
【００１２】
また本発明における撮像装置は、前記照明手段の少なくとも１つがストロボ発光装置であることを特徴としている。
【００１３】
また本発明における撮像装置は、前記照明手段の少なくとも１つが発光ダイオード（LED）を用いた発光装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べてきたように、本発明における撮像装置は、照明手段を複数持ち、これらを撮像装置自身の測定情報を元に照明手段の切り替えを自動的に行なうことで、接写等において、撮像装置の使用者に最適な照明手段を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施例１）
本発明の第１の実施例として、デジタルビデオカメラを用い詳細な説明を行なう。図１には本発明における第１の実施形態の説明に使用するデジタルビデオカメラの構成概要図を示す。
【００１６】
デジタルビデオカメラ101はズームレンズ102を持ち、ズームレンズ102から入射した光をCCD103が受け、信号処理部104に映像信号として送られる。また、このデジタルビデオカメラ101は、測光評価値を求めてCCD103からの出力信号レベルを用いて、絞り114の制御及びCCD103からの出力の増幅を制御するAE回路111と、CCDの出力信号から焦点検出に用いられる高周波成分をAF（焦点）評価値として抽出するAF回路110を持っている。前述の映像信号は信号処理部104から表示回路106を経て液晶表示部107やビューファインダー部108で表示され、デジタルビデオカメラ101の使用者が映像を見ることができるとともに、記録部109に記録することができる。この記録部109はminiDVテープ等の磁気テープや半導体メモリ等の記録媒体に映像信号を記録する装置である。デジタルビデオカメラ101の使用者は、モードの切り替えやズームレンズ102のズーム操作などを操作部105で行なう。また、デジタルビデオカメラ101はストロボ発光装置122とLED123を搭載しており、それぞれの駆動を信号処理部104からの信号を元に制御する制御回路124・125を持っている。
【００１７】
次にズームレンズ102の詳細を説明する。ズームレンズ102は大まかに前玉レンズ群112、変倍レンズ群113、絞り114、固定レンズ群115、焦点合わせレンズ群116からなる。前玉レンズ群112と固定レンズ群115はズームレンズ102の鏡筒に固定され、変倍レンズ群113が動くことにより焦点距離が変わりズーミングを行なう。焦点合わせレンズ群116は、合焦させたい被写体との距離と、変倍レンズ群の動きで変えられる焦点距離から、合焦する位置に移動することでピント合わせが可能となっている。前述のピント合わせには、手動でデジタルビデオカメラ101の使用者が調節するモードとデジタルビデオカメラ101が自動的に調節するモードがあり、これらのモードは使用者が任意に選べるように操作部からモード切り替えを行なうことができる。手動で焦点を調節するモードでは、例えば操作部105の回転ダイアル127を使用者が回転させるのに伴って、焦点合わせレンズ群116を移動するように制御回路121から信号を送るなどすればよい。また、自動で焦点を調節するモードでは、前述のAF回路110で抽出したAF評価値を元に、焦点合わせレンズ群116を動かすような信号を制御回路121に送ることで、自動的に合焦するようにすればよい。
【００１８】
次に本実施例における距離判断照明撮影について説明する。本実施例における距離判断照明撮影とは、被写体の距離に応じて照明手段の切り替えを行なった撮影方法のことである。図２には、距離判断照明撮影のフローチャートを示す。また、図３には本実施例におけるデジタルビデオカメラ101の正面概略図を、図４にはデジタルビデオカメラ101の光線概略図をそれぞれ示す。
【００１９】
まずS202で被写体との距離を算出する。算出方法は、合焦した時点での変倍レンズ群113・焦点合わせレンズ群116の位置をそれぞれの位置検出手段117・120が読み込み、信号処理回路104に取り込まれ、これらレンズ群の位置情報から、S219で合焦している被写体の距離lを算出する。ここで、距離にしきい値Lを設ける。このしきい値LはデジタルビデオカメラのLEDやストロボの照射性能、CCDの感度、デジタルビデオカメラ101の筐体のどこにストロボやLEDがレイアウトされているか等の条件から設定するものである。図３に示すデジタルビデオカメラ101の例では、ズームレンズ102の横にストロボ122が配置され、LED123がズームレンズ102の下に配置されている。LED123に比べ、ストロボ122は発光に高圧を要するため、充電用のコンデンサ等を必要とし筐体の中で大きなスペースを占有する。したがってレイアウトの自由度も少なく、ストロボ122とLED123とでは、ストロボ122のほうがズームレンズ102の光軸中心から離れた位置にレイアウトされている。このようなレイアウトでのストロボ122の照明範囲402とLED123の照明範囲403と、ズームレンズ102の撮影範囲401を並べると図４のようになり、ストロボ122のほうがＬＥＤ123よりもパララックスが大きく生じてしまう。ストロボ301の照明範囲402がズームレンズ102の撮影範囲401をカバーし、照明ムラのない撮影画像を得られるのは、デジタルビデオカメラ101との距離ｌがL404を越える時である。そこで、S203でｌ＞LのときはS207でストロボを発光して撮影を行ない、ｌ≦LのときはS204でLEDを点灯して撮影S205を行なうと、ストロボ122では照明ムラができてしまうような距離の被写体406でも、LED123が自動的に点灯することで、照明ムラが発生しない最適な照明で撮影することが可能である。
【００２０】
次に、本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の静止画撮影時の使用形態について述べる。図5には、本実施例における実際の撮影について表したフローチャートを示す。
【００２１】
まず、デジタルビデオカメラ101は照明に関して３つのモードを持ち、それぞれ照射禁止モードS502・自動照射モードS509・強制照射モードS513となっている。また、各モードにおいて合焦（フォーカス）の自動・手動を使用者の任意に切り替えることができる。これらのモードは、デジタルビデオカメラ101の使用者の要求に応じて操作部105のモードスイッチ126で切り替えをすることができる。この３モードの中で、自動照射モードが通常の使用時のモードで、デジタルビデオカメラ１０１が適当な照明を選択して撮影を行うモードである。照射禁止モードは、照明を当てることで不都合を生じるような被写体、例えば光沢のある物体に照明を当てることで照明手段自身が写りこんでしまうような時に用いるモードである。また、強制照射モードは、デジタルビデオカメラ１０１の使用者が意図的に被写体を照明手段で照射したい場合に用いるモードである。
【００２２】
まず、照射禁止モードS502で撮影を行なおうとすると、S503で測光評価値aを求めて、その評価値に応じた絞り114の制御とCCD103からの出力の増幅を制御するAE処理S504を行なう。フォーカスは、S505で自動・手動モードのどちらであるか判断し、自動モードのときはAF（自動合焦）処理S506を行ない、手動モードのときはMF（手動合焦）処理S507を行なう。どちらかで使用者の希望する位置で焦点を合わせ、そして撮影S508を行なう。
【００２３】
次に強制照射モードS513での制御について説明する。まず、フォーカスが自動か手動かをS514で判断する。S514でフォーカスが自動の場合には、測光S515を行ない、測光評価値aを求める。ここで、測光評価値aにしきい値Aを設け、S516でaを評価する。このしきい値Aはa≦Aのときにオートフォーカスのための補助光としてLEDの点灯が必要であり、a＞Aのときは補助光の必要がない。しきい値Aはデジタルビデオカメラ製品ごとに、レンズ・CCDの性能、その他仕様によって決められる値である。
【００２４】
a＞Aのときから説明すると、オートフォーカスのための補助光が必要ないため、測光評価値aを元にAE処理S517を行なう。そして、AF処理S518により合焦させる。このＡＦ処理で合焦した被写体の距離lを算出、前述のＳ２０２での被写体距離とし、この被写体距離に応じて照明手段の切り替えを行ない、距離判断照明切り替え撮影S519を行なう。
【００２５】
S516でa≦Aのときは、補助光としてのLEDが必要であるためS520でLEDを点灯し、AE処理S521とAF処理S522を行ない、S519と同様にS523で距離判断照明切り替え撮影を行なう。
【００２６】
次に、S514でフォーカスが手動のときには、測光S524して測光評価値aを求め、aをもとにAE処理S525を行なった後、焦点が合うまでデジタルビデオカメラ101の使用者が操作部105にある、回転ダイアル127を操作することにより、焦点合わせレンズ群116に所定の移動をさせるような信号を信号処理部104が制御手段120に送り、焦点合わせレンズ群116が動く。この作業を使用者が所望する位置にピントが合うまで行なう。そして、ピントが合った時点での変倍レンズ群113・焦点合わせレンズ群116の位置をそれぞれの位置検出手段117・120が読み込み、距離判断照明切り替え撮影を行なう。
【００２７】
次に自動照射モードS509の時には、まず測光S510を行ない、測光評価値aを求める。ここで、測光評価値aにしきい値Bを設けておく。このしきい値Bは、被写体に対して何らかの照明が必要か必要でないかを決めるためのもので、レンズ・CCD等のデジタルビデオカメラの仕様に応じて設定する必要がある。a＞Bのときは照明手段を必要としない評価値であり、a≦Bのときにはなんらかの照明手段を必要としている評価値である。S511でa＞Bのときには、照射禁止モードのAE処理S504からの処理を行なう。また、a≦Bのときにはフォーカスが自動かどうかによって処理が異なる。S512でフォーカスが自動のときは、強制照射モードのS516からと同様の処理を行なう。また、S512でフォーカスが手動のときには強制照射モードのS525からと同様の処理を行ない、撮影をおこなう。
【００２８】
上述したように被写体の距離に応じて照明手段を切り替えることで、ある距離よりも遠い被写体に対しては撮像光学系とパララックスの大きい位置にレイアウトされたストロボを発光し、近い被写体には撮像光学系とパララックスの少ない位置にレイアウトされたＬＥＤを照射することで、照明手段と撮像光学系のパララックスによる照明ムラの起きにくい撮影を行うことができる。
【００２９】
なお、本実施例では測距手段としてズームレンズの変倍レンズ群と焦点合わせレンズ群の位置検出によって行なったが、測距手段はこの限りではない。例えば赤外線照射装置と受光装置によって、照射時点と反射光の受光時点の時間差を使って距離ｌを計算する手段等でも良い。
【００３０】
（実施例２）
本発明の第2の実施例として、デジタルビデオカメラを用い詳細な説明を行なう。
【００３１】
デジタルビデオカメラの構成は第1の実施例と同じであるため、ここでは割愛する。
【００３２】
第1の実施例は被写体の距離によって照明を切り替える距離判断照明切り替え撮影によって、照明を切り替えた撮影を行なったが、本実施例では、オートフォーカスの補助光として白色LEDを点灯させているときに、この補助光で照らされた状態の被写体の明るさから光量を判断して照明を切り替える“LED点灯時光量判断照明切り替え撮影”も行なう。図6にはLED点灯時光量判断照明切り替え撮影のフローチャートを示す。まず測光S602を行ない、測光評価値bを求める。この測光評価値bに対して、しきい値Cを設け、bを評価する。しきい値Cはb＞CのときにはLEDの照明で充分な光量が得られているためそのまま撮影をつづけ、b≦Cのときは光量がLEDの照明だけでは不十分であり、ストロボを発光させる。しきい値Cはデジタルビデオカメラ製品ごとに、レンズ・CCDの性能、ストロボ・LEDの各発光性能、その他仕様によって決められる値である。S603でb＞Cのときは被写体の明るさがLEDの照明で充分であるため、AE処理S609とAF処理S610を行ないS611で撮影を行なった後、S612でLEDを消灯する。S603でb≦Cのときは、AE処理S604とAF処理S605を行なった後、S606でLEDを消灯する。その後S607でストロボを発光し撮影S608を行なう。なお、S604のAE処理の前、ストロボを発光してAE処理を行なった後、AF処理を行ない、ストロボ発光撮影をしても良い。
【００３３】
次に、本実施例におけるデジタルビデオカメラ１０１の静止画撮影について述べる。図7には、本実施例における実際の撮影について表したフローチャートを示す。
【００３４】
照射禁止モードS702での撮影は第1の実施例と同様である。
【００３５】
強制照射モードS713では、まずS714でフォーカスが自動か手動かを判断する。フォーカスが手動のときは、第1の実施例のS524からと同様の制御を用いて撮影を行なう。フォーカスが自動のときには、S715で測光を行ない測光評価値aを求める。そして、S716で測光評価値のしきい値Aを設けて、aを評価する。このしきい値Aは第1の実施例と同様に、a≦Aのときにオートフォーカスのための補助光としてLEDの点灯が必要であり、a＞Aのときは補助光の必要がない。しきい値Aはデジタルビデオカメラ製品ごとに、レンズ・CCDの性能、その他仕様によって決められる値である。S716でa＞Aのときは、第1の実施例のS517からと同様の制御を行ない、撮影を行なう。S716でa≦Aのときはオートフォーカスの補助光が必要な明るさであるため、S720でLEDを発光する。その後S721で前述のLED点灯時光量判断照明切り替え撮影を行なう。
【００３６】
自動照射モードS709での撮影は、第1の実施例のS509と同様に、S710で測光評価値aをもとめる。ここで、測光評価値aにしきい値Bを設けておく。このしきい値Bは、被写体に対して何らかの照明が必要か必要でないかを決めるためのもので、レンズ・CCD等のデジタルビデオカメラの仕様に応じて設定する必要がある。a＞Bのときは照明手段を必要としない評価値であり、a≦Bのときにはなんらかの照明手段を必要としている評価値である。S711でa＞Bのときには、照射禁止モードのAE処理S504からの処理を行なう。また、a≦Bのときにはフォーカスが自動かどうかによって処理が異なる。S712でフォーカスが自動のときは、強制照射モードのS716からと同様の処理を行なう。また、S712でフォーカスが手動のときには強制照射モードのS723からと同様の処理を行ない、撮影をおこなう。
【００３７】
なお、本実施例うでは測距手段としてズームレンズの変倍レンズ群と焦点合わせレンズ群の位置検出によって行なったが、測距手段はこの限りではない。例えば赤外線照射装置と受光装置によって、照射時点と反射光の受光時点の時間差を使って距離ｌを計算する手段等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第1の実施例におけるデジタルビデオカメラの構成図
【図２】第1の実施例におけるデジタルビデオカメラの照明制御に関するフローチャート
【図３】第1の実施例におけるデジタルビデオカメラの照明手段レイアウト
【図４】第1の実施例における各照明手段の光線概略図
【図５】第１の実施例におけるデジタルビデオカメラの各モードでのフローチャート
【図６】第2の実施例におけるデジタルビデオカメラの照明制御に関するフローチャート
【図７】第2の実施例におけるデジタルビデオカメラの各モードでのフローチャート
【符号の説明】
【００３９】
101  デジタルビデオカメラ
102  ズームレンズ
103  CCD
104  信号処理回路
105  操作部
106  表示回路
107  液晶表示部
108  ビューファインダー部
109  記録部
110  AF回路
111  AE回路
112  前玉レンズ群
113  変倍レンズ群
114  絞り
115  固定レンズ群
116  焦点合わせレンズ群
117  変倍レンズ群の位置検出手段
118  変倍レンズ群の制御回路
119  絞りの制御回路
120  焦点合わせレンズ群の位置検出手段
121  焦点合わせレンズ群の制御回路
122  ストロボ発光装置
123  白色LED
124  ストロボ発光装置の制御回路
125  白色LEDの制御回路
126  モードスイッチ
127  回転ダイアル
301  ストロボ
302  LED
401  ズームレンズの画角
402  ストロボの照射範囲
403  LEDの照射範囲
404  距離のしきい値L
405  遠い被写体
406  近い被写体
【図１】
2007218994.tif 000003
【図２】
2007218994.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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