(57)【要約】【課題】ストロボを使用して適正露光を得るためにはストロボの発光光量を制御する必要があり、撮影距離に対応して光量を決定するフラッシュマチック方式、被写体側から返ってくる光量が所定値になるよう制御するオートストロボ方式がある。撮影距離に測定誤差があるとそのまま露出誤差に現われ、調光用センサの窓が汚れると調光性能が悪くなるので、これらの問題を克服して、撮影可能範囲の大きな露出制御を行う。【解決手段】撮影に先立って、被写体までの距離情報を取得し、所定値より近距離側は第１の照明光量制御手段であるプリ発光方式により、被写体の反射率を含めた適正露光量を算出して本発光を行い、遠距離側は第２の照明光量制御手段であるオートストロボ方式により、直接本発光を行う。調光用センサの窓が汚れるなどの不安定要素がある場合は、両制御手段を、必要があれば優先順位を付加して併用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズによって結像された像を光電変換によって電気信号に変換する撮像手段と、距離測定手段と、照明手段と、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号から撮影における必要な光量を算出して照明を行う第１の照明光量制御手段と、撮影時に被写体に対して照明光を投射し、その反射光を前記撮像手段とは別の受光手段で受光し、その受光光量が所定の値になったときに前記照明手段の発光を停止する第２の照明光量制御手段とを有し、撮影時における前記照明手段の発光光量の決定に際し、撮影条件に応じて前記二つの照明光量制御手段を選択的に使用可能な制御手段を有することを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録方法において、前記所定光量は、前記距離測定手段による測定結果、および前記撮像手段の撮像感度、および前記撮影レンズのＦ値、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像記録方法において、前記所定距離は、撮像手段の撮像感度、および撮影レンズのＦ値、および撮影レンズの焦点距離、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果が前記所定距離より近い場合は第１の照明光量制御手段により、遠い場合は第２の照明光量制御手段により、前記発光光量が制御されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記２つの照明光量制御手段のどちらを使用するかを、撮影動作に先だって撮影者が選択できることを特徴とする画像記録方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、マクロモードを有する画像記録方法にあっては、前記マクロモードが選択されたときは、前記距離測定手段による測定結果に拘わらず、第１の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項７】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果の信頼性が低い場合、または測定不能の場合は、第２の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果の信頼性が低い場合、または測定不能の場合は、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号を算出し、その出力信号から撮影における必要な光量を算出できる場合はそのまま第１の照明光量制御手段により照明光量が制御され、前記出力信号が高輝度側で飽和した場合は撮影時に前記所定光量より更に少ない光量で照明を行い、低輝度側で飽和した場合は第２の照明光量制御手段に切り換えて制御することを特徴とする画像記録方法。
【請求項９】
撮影レンズによって結像された像を光電変換によって電気信号に変換する撮像手段と、距離測定手段と、照明手段と、照明撮影における照明手段の必要光量を撮影動作以前に決定して撮影時にその光量で照明を行う第１の照明光量制御手段と、撮影時に被写体に対して照明光を投射し、その反射光を前記撮像手段とは別の受光手段で受光し、その受光光量が所定の値になったときに前記照明手段の発光を停止する第２の照明光量制御手段とを有し、撮影時における前記照明手段の発光光量の決定に際し、前記２つの照明光量制御手段を同時並行的に実施するようにしたことを特徴とする画像記録方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像記録方法において、第１の照明光量制御手段が、撮影レンズのＦ値と被写体までの距離と撮像手段の感度で撮影時の必要光量を決定する制御手段であることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の画像記録方法において、第１の照明光量制御手段が、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号から撮影における必要な光量を算出して決定する制御手段であることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記２つの照明光量制御手段に所定の光量差を持たせて優先順位をつけておくことを特徴とする画像記録方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像記録方法において、前記所定の光量差は、撮影条件により変更可能であることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果が所定距離より近い場合は第１の照明光量制御手段を優先し、遠い場合は第２の照明光量制御手段を優先して照明光量が制御されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像記録方法において、前記所定距離は、撮像手段の撮像感度、および撮影レンズのＦ値、および撮影レンズの焦点距離、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１６】
請求項９ないし１５のいずれか１つに記載の画像記録方法において、マクロモードを有する画像記録方法にあっては、前記マクロモードが選択されたときは、第１の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の画像記録方法を用いたことを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置の照明撮影における照明光量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スチルカメラの照明装置として放電管を使用した閃光照明装置（以下ストロボと言う）が一般的に用いられている。この装置は電池電圧を昇圧して比較的容量の大きいコンデンサに電荷を貯めておき、この電荷をキセノンを封入した放電管で一気に放電するものである。特徴としては発光光量が大きく、発光時間が１ｍｓｅｃ程度と極めて短いためスチル画像の記録に適していること、また半導体スイッチイング素子の発達により発光光量の制御が比較的簡単な回路で実現できるようになったこと、更に装置としても小型化ができるのでスチルカメラの高級機種から普及機種にいたるまで広く採用されている。
このようなストロボを使用して適正露光を得るためにはストロボの発光光量を制御する必要があり、その方法としては大きくは、撮影距離に対応して光量を決定するフラッシュマチック方式、被写体側から返ってくる光量が所定値になるよう制御するオートストロボ方式がある。
しかしそれぞれ一長一短があり、ストロボ撮影で近距離から遠距離まで撮影できる範囲を広くするためには複数の方式を組み合わせることが考えられる。
【０００３】
そのような例として、近距離側でフラッシュマチック方式、遠距離側でオートストロボ方式を採用して撮影できる範囲を広くしているものがある（例えば、特許文献１  参照。）。この方法では、近距離側において、フラッシュマチック方式のため被写体の反射率によって露出オーバになったり、アンダになったりするという問題点がある。また、距離の測定誤差がそのまま露出誤差にもなる。さらにオートストロボ方式の場合は、調光用センサの窓が土埃等で汚れると調光性能が悪くなるという問題点もある。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５２７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は画像記録装置における照明撮影において、フラッシュマチック方式またはプリ発光方式とオートストロボ方式を併用し、撮影距離その他の撮影条件（マクロモード使用など）によりそれらを使い分けるとともに、複数の方式で調光制御を行うことにより、近距離から遠距離まで撮影可能な範囲を広げられ、かつ露出における失敗写真を減らすことができる装置および方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、撮影レンズによって結像された像を光電変換によって電気信号に変換する撮像手段と、距離測定手段と、照明手段と、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号から撮影における必要な光量を算出して照明を行う第１の照明光量制御手段と、撮影時に被写体に対して照明光を投射し、その反射光を前記撮像手段とは別の受光手段で受光し、その受光光量が所定の値になったときに前記照明手段の発光を停止する第２の照明光量制御手段とを有し、撮影時における前記照明手段の発光光量の決定に際し、撮影条件に応じて前記二つの照明光量制御手段を選択的に使用可能な制御手段を有することを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像記録方法において、前記所定光量は、前記距離測定手段による測定結果、および前記撮像手段の撮像感度、および前記撮影レンズのＦ値、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の画像記録方法において、前記所定距離は、撮像手段の撮像感度、および撮影レンズのＦ値、および撮影レンズの焦点距離、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果が前記所定距離より近い場合は第１の照明光量制御手段により、遠い場合は第２の照明光量制御手段により、前記発光光量が制御されることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記２つの照明光量制御手段のどちらを使用するかを、撮影動作に先だって撮影者が選択できることを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、マクロモードを有する画像記録方法にあっては、前記マクロモードが選択されたときは、前記距離測定手段による測定結果に拘わらず、第１の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果の信頼性が低い場合、または測定不能の場合は、第２の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする。
【０００８】
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果の信頼性が低い場合、または測定不能の場合は、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号を算出し、その出力信号から撮影における必要な光量を算出できる場合はそのまま第１の照明光量制御手段により照明光量が制御され、前記出力信号が高輝度側で飽和した場合は撮影時に前記所定光量より更に少ない光量で照明を行い、低輝度側で飽和した場合は第２の照明光量制御手段に切り換えて制御することを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、撮影レンズによって結像された像を光電変換によって電気信号に変換する撮像手段と、距離測定手段と、照明手段と、照明撮影における照明手段の必要光量を撮影動作以前に決定して撮影時にその光量で照明を行う第１の照明光量制御手段と、撮影時に被写体に対して照明光を投射し、その反射光を前記撮像手段とは別の受光手段で受光し、その受光光量が所定の値になったときに前記照明手段の発光を停止する第２の照明光量制御手段とを有し、撮影時における前記照明手段の発光光量の決定に際し、前記２つの照明光量制御手段を同時並行的に実施するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の画像記録方法において、第１の照明光量制御手段が、撮影レンズのＦ値と被写体までの距離と撮像手段の感度で撮影時の必要光量を決定する制御手段であることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項９に記載の画像記録方法において、第１の照明光量制御手段が、撮影に先立って被写体に対して所定光量の照明光を投射し、その反射光による前記撮像手段の出力信号から撮影における必要な光量を算出して決定する制御手段であることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明では、請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の画像記録方法において、前記２つの照明光量制御手段に所定の光量差を持たせて優先順位をつけておくことを特徴とする。
【００１０】
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の画像記録方法において、前記所定の光量差は、撮影条件により変更可能であることを特徴とする。
請求項１４に記載の発明では、請求項１２または１３に記載の画像記録方法において、前記距離測定手段による測定結果が所定距離より近い場合は第１の照明光量制御手段を優先し、遠い場合は第２の照明光量制御手段を優先して照明光量が制御されることを特徴とする。
請求項１５に記載の発明では、請求項１４に記載の画像記録方法において、前記所定距離は、撮像手段の撮像感度、および撮影レンズのＦ値、および撮影レンズの焦点距離、の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする。
請求項１６に記載の発明では、請求項９ないし１５のいずれか１つに記載の画像記録方法において、マクロモードを有する画像記録方法にあっては、前記マクロモードが選択されたときは、第１の照明光量制御手段により前記発光光量が制御されることを特徴とする。
請求項１７に記載の発明では、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の画像記録方法を用いた画像記録装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照明撮影における撮影可能範囲が広くなり、近距離から遠距離まで良好な露出が得られる。また、１回の撮影で複数の調光制御ができるように準備されているのでどちらか一方の調光制御精度が悪くても、もう一方の制御がバックアップとして働くため失敗写真を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は従来の撮像装置の一例であるディジタルカメラの外観図である。
図２は図１に示すディジタルカメラのブロック図である。
両図において符号１はカメラ本体、２はＳＤカード／電池蓋、３はストロボ発光部、４は光学ファインダ、５は測距ユニット、６は調光センサ、７は鏡胴ユニット、８はＡＦＬＥＤ、９はストロボＬＥＤ、１０はＬＣＤモニタ、１１はセルフＬＥＤ、ＳＷはスイッチ類をそれぞれ示す。また、１０２はＦ／Ｅ―ＩＣ、１０３はＳＤＲＡＭ、１０４はデジタルスチルカメラプロセッサ、１０７はＲＡＭ、１０８はＲＯＭ、１０９はＳＵＢ−ＣＰＵ、１１３はブザー、１１４はストロボ回路、１１５は音声記録ユニット、１１６は音声再生ユニット、１１７はＬＣＤドライバ、１１８はビデオＡＭＰ、１１９はビデオジャック、１２０は内蔵メモリ、１２１はメモリカードスロットル、１２２はＵＳＢコネクタ、１２３はシリアル入出力部をそれぞれ示す。
【００１３】
両図を使用して、従来の撮像装置の一例であるディジタルカメラの動作を説明する。
鏡胴ユニット７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ７−１ａ、ズーム駆動モータ７−１ｂからなるズーム光学系７−１、フォーカスレンズ７−２ａ、フォーカス駆動モータ７−２ｂからなるフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａ、絞りモータ７−３ｂからなる絞りユニット７−３、メカシャッタ７−４ａ、メカシャッタモータ７−４ｂからなるメカシャッタユニット７−４、各モータを駆動するモータドライバ７−５を有する。そして、モータドライバ７−５は、操作部ＫｅｙユニットＳＷ１〜ＳＷ１３の操作入力に基づく後述するディジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるＣＰＵブロック１０４−３からの駆動指令により駆動制御される。
【００１４】
ＲＯＭ１０８には、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記ＣＰＵブロック１０４−３はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、ＲＡＭ１０７、および後述するディジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるＬｏｃａｌ ＳＲＡＭ１０４−４に保存する。ＲＯＭ１０８に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のＶｅｒＵｐが容易に行える。
【００１５】
ＣＣＤ１０１は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であり、Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ１０２は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２−１、利得調整を行うＡＧＣ１０２−２、ディジタル信号変換を行うＡ／Ｄ１０２−３、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１より、垂直同期信号（以下、ＶＤと記す。）、水平同期信号（以下、ＨＤと記す。）を供給され、ＣＰＵブロック１０４−３によって制御されるＣＣＤ１０１、及びＦ／Ｅ−ＩＣ１０２の駆動タイミング信号を発生するＴＧ１０２−４を有する。
【００１６】
ディジタルスチルカメラプロセッサ１０４は、ＣＣＤ１０１よりＦ／Ｅ―ＩＣ１０２の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、また、前述したように、ＶＤ信号、ＨＤ信号を供給するＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行うＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２、前述した装置各部の動作を制御するＣＰＵブロック１０４−３、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に、保存するＬｏｃａｌ ＳＲＡＭ１０４−４、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック１０４−５、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧ圧縮・伸張を行うＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１０４−７、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するＲＥＳＩＺＥブロック１０４−８、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック１０４−９、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードコントローラブロック１０４−１０を有する。
【００１７】
ＳＤＲＡＭ１０３は、前述したディジタルスチルカメラプロセッサ１０４で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ１０１から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して取りこんで、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」やＣＣＤ２信号処理ブロック１０４−２で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、ＪＰＥＧ ＣＯＤＥＣブロック１０４−７で、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」などである。
メモリカードスロットル１２１は、着脱可能なメモリカードを装着するためのスロットルである。
内蔵メモリ１２０は、前述したメモリカードスロットル１２１にメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。
【００１８】
ＬＣＤドライバ１１７は、後述するＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能も有している。
ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視する、撮影した画像を確認する、メモリカードや前述した内臓メモリ１２０に記録した画像データを表示する、などを行うためのモニタである。
ビデオＡＭＰ１１８は、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、７５Ωインピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック１１９は、ＴＶなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。
ＵＳＢコネクタ１２２は、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続を行う為のコネクタである。
【００１９】
シリアルドライバ回路１２３−１は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック１０４−６の出力信号を電圧変換するための回路であり、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３−２は、パソコンなどの外部機器とシリアル接続を行う為のコネクタである。
ＳＵＢ−ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内臓したＣＰＵであり、操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜１３）の出力信号をユーザの操作情報として、前述したＣＰＵブロック１０４−３に出力したり、前述したＣＰＵブロック１０４−３より出力されるカメラの状態を、後述するセルフＬＥＤ１１、ＡＦ ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９，ブザー１１３の制御信号に変換して、出力する。
セルフＬＥＤ１１は、セルフタイマー機能が実行されたとき、セルフタイマー作動中であることを表示するＬＥＤである。
ＡＦ ＬＥＤ８は、撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボＬＥＤ９は、ストロボ充電状態を表すためのＬＥＤである。尚、このＡＦ ＬＥＤ８とストロボＬＥＤ９を、メモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用しても良い。
【００２０】
操作Ｋｅｙユニット（ＳＷ１〜１３）は、ユーザーが操作するＫｅｙ回路である。
ストロボ回路１１４は大きく分けて充電回路部と発光制御部とからなる。充電回路部は電池電圧を昇圧して容量が１００〜２００μＦ程度のコンデンサを３００Ｖ程度まで充電する。発光制御部は充電されたコンデンンサのエネルギをストロボ発光部３を構成するキセノン菅に供給および停止させることにより発光量を制御する。
調光センサー６はストロボ発光部から照射された光の被写体での反射光を受光し、光電変換された電流を発生する。その電流を積分コンデンサで積分し、その電荷量が所定値になったときにストロボの発光を停止させる調光制御回路もストロボ回路１１４に含まれる。
音声記録ユニット１１５は、ユーザが音声信号を入力するマイク１１５−３、入力された音声信号を増幅するマイクＡＭＰ１１５−２、増幅された音声信号を記録する音声記録回路１１５―３からなる。
音声再生ユニット１１６は、記録された音声信号をスピーカから出力できる信号に変換する音声再生回路１１６−１、変換された音声信号を増幅し、スピーカを駆動するためのオーディオＡＭＰ１１６−２、音声信号を出力するスピーカ１１６−３からなる。
【００２１】
図３は撮影動作の１実施形態を説明するための流れ図である。
シャッタボタン（ＳＷ１）は通常２段の機械的スイッチで、第１段（半押しの状態）の信号をＲＬ１、第２段（全押しの状態）の信号をＲＬ２とする。
同図において、ＲＬ１がＯＮされると撮像素子の出力から被写体輝度が測定され、次ぎに測距を行い、その測定結果に応じたフォーカス動作が行われる。
ここまでがＲＬ１信号ＯＮによる動作であり、ＲＬ２信号の待ち状態になる。ここで、もしＲＬ１がＯＦＦされると最初の状態（ＲＬ１信号の待ち状態）に戻る。
ＲＬ２がＯＮされると露光に際しての照明が必要かどうかの判定がなされる。その判定はＲＬ１動作での測光結果と、そのときの撮影レンズのＦ値と、撮像素子のＩＳＯ感度で決まるシャッタ秒時が手振れを起こさないための限界のシャッタ秒時より長いときに照明が必要という判定になる。
照明が必要でない場合はそのまま撮影（ストロボ発光なし）が行われ、撮影画像がメモリに記録保存され撮影動作が終了する。
照明が必要な場合はＲＬ１動作での測距結果から被写体距離が所定値より遠いか近いかが判定され、遠い場合はストロボ発光を伴った撮影動作が行われ、被写体からの反射光によるセンサーの出力が所定の値になったとき発光が停止されて撮影動作が終了する（以下オートストロボ方式と言う）。
【００２２】
被写体距離が所定値より近い場合は、撮影動作に先立ってストロボのプリ発光が行われ、そのときの撮像素子の測光出力から、引き続いて行われる撮影に必要なストロボの光量が演算される。つまり適正露光からの差が演算によって求められ、その結果を反映した発光量で本露光（撮影）が行われ、撮影動作が終了する（以下プリ発光方式と言う）。
このときのプリ発光の光量は距離とレンズのＦ値と撮像素子の感度から決めればよい。
また被写体距離の遠近を判定する所定距離は、プリ発光方式（第１の制御手段）での調光制御可能距離範囲、およびオートストロボ方式（第２の制御手段）での調光制御可能距離範囲、によって決めればよい。具体的には両方式の制御可能距離範囲が重複している部分の距離を設定しておけば近距離から遠距離までの広い範囲での調光制御ができることになる。
更に、調光制御可能距離範囲は、両方式とも撮影レンズのＦ値が大きく、撮像手段の感度が低いほど、近距離側にシフトし、撮影レンズのＦ値が小さく、撮像手段の感度が高いほど、遠距離側にシフトするので、被写体距離の遠近を判定する所定距離は、撮影レンズのＦ値や撮像手段の感度に応じて変更すればよい。
撮影者が、写真効果を考慮するなど、何らかの意図をもって撮影を行うため、オートストロボ方式とプリ発光方式のいずれかを選択したい場合には、撮影に先立って、そのような選択を行えるようなボタン、あるいはスイッチを用意しておくとよい。
【００２３】
図４は他の実施形態を説明するための流れ図である。
同図は図３の流れ図における「所定距離より近いか？」という判定の部分を、「マクロモードか？」という判定に置き換えたものである。
マクロモードの場合は、通常のモードに比べて近距離撮影が行われるので、第１の制御手段（プリ発光方式）と、第２の制御手段（オートストロボ方式）の使い分けを、通常モードとマクロモードに対応させたものになっている。
すなわちマクロモードのときはプリ発光方式でストロボの発光光量制御を行い、そうでないとき（通常のモードのとき）はオートストロボ方式で制御を行う。
図４では距離の判定をマクロモードの判定に置き換えているが、図３の距離の判定の前にマクロモードの判定を加えてもよい（図示省略）。すなわち、マクロモードなら強制的に第１照明光量制御手段を用い、マクロモードでない場合は、自動的に第２照明光量制御手段にするのではなく、図３に示したように、距離の判断を入れて第１照明光量制御手段か第２照明光量制御手段かを選択するようにしてもよい。
【００２４】
図５はさらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
本実施形態は、最初の実施形態に対して、距離測定手段の測定結果がＮＧだったときの処理が追加されている。
同図においてＲＬ１がＯＮされたかの判別から測距演算までは前の実施形態と同じである。測距演算の結果、測距ＯＫの場合は測距ＮＧフラグを０にして（リセットして）フォーカス動作に進む。測距ＮＧの場合には測距ＮＧフラグを１にして（セットして）ＲＬ２の操作待ちとなる。
ＲＬ２がＯＮされて、照明が必要でない場合は前の実施形態と同様ストロボの発光無しで撮影が行われ、撮影動作が終了となる。
照明が必要な場合は測距ＮＧフラグの判定が行われ、フラグが０のとき(測距ＯＫのとき)は以下前の実施形態と同様のステップが実行される。測距ＮＧフラグが１のとき(測距ＮＧのとき)は測距がＯＫのときの遠距離のときと同様オートストロボ方式で制御される。
【００２５】
図６はさらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
同図はＲＬ２がＯＮされた後の照明が必要かどうかの判定までは前の実施形態と同じであるのでそこまでの図と説明は省略する。
照明が必要な場合は測距ＮＧフラグの判定が行われ、フラグが０のとき（測距ＯＫのとき）は、以下前の実施形態と同様のステップが実行される。測距ＮＧフラグが１のとき（コントラストＮＧ、および測距ＮＧのとき）は測距ＮＧのときのプリ発光光量が設定され、プリ発光および測光演算が行われ、その結果測光結果が高輝度側で飽和（オーバフロー）していれば、測距ＮＧのときのプリ発光光量より少ない発光量で撮影をし、測光結果が高輝度側で飽和していないときは、低輝度側のチェックを行い、測光結果が低輝度側でオーバフローしたとき（アンダであった場合）は、オートストロボ方式に進み、そうで無い場合は適正露光の可能性があるので、プリ発光方式のストロボ発光量演算ステップへ進むことになる。
【００２６】
図７はさらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
図７はＲＬ２がＯＮされた後の照明が必要かどうかの判定までは最初の実施形態と同じであるのでそこまでの図と説明は省略する。
照明が必要な場合はまずプリ発光方式による調光制御の準備を行う。つまりプリ発光を行い、そのときの被写体の明るさを測定して本発光に必要な光量を決定する。必要な光量を設定するという意味はストロボの放電管をＯＮさせる時間（Ｔｓｙ）を決定することである。（第１照明光量制御手段）
そして次にオートストロボ方式によるよる調光制御の準備を行う。つまり調光センサの受光量がどれだけの量になったら発光を停止するかという調光レベルの設定を行うのであるが、具体的にはコンパレータの比較基準電圧を設定することになる。（第２照明光量制御手段）
次に撮影を開始して本発光を開始する。そしてセンサの受光量が設定された値になったかということと、発光開始からＴｓｙの時間が経過したかどうかを判定し、どちらか早い方の信号で発光が停止する。すなわち、本実施形態では、第１照明光量制御手段と第２照明光量制御手段とが同時並行的に動作している。このとき、両制御手段の扱いは対等であり、特にどちらかを優先しているわけではない。これに対し、次に示す実施形態は、撮影条件により、どちらか一方を優先しながら同時並行的に動作させる方式である。
【００２７】
図８はさらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
図９は優先順位の決定原理を説明するための図である。同図（ａ）は第１照明光量制御手段を優先にした図、同図（ｂ）は第２照明光量制御手段を優先にした図である。
図８は前図に対して距離が近いか遠いかによって二つの調光制御方式の調光レベルに差を持たせた（どちらかを優先した）ものである。
具体的には近距離の場合はプリ発光方式を優先して、オートストロボ方式の調光レベルを１ＥＶオーバになるように設定し、遠距離側ではオートストロボ方式を優先して、プリ発光方式の調光レベルを１ＥＶオーバになるように設定する。それから先は前図と同じである。１ＥＶオーバになるような設定をしない場合、原理的には両制御手段の発光終了の信号はほぼ同時に出るはずである。そこで、どちらかの制御方式に対して、１ＥＶオーバに設定すると、その制御方式に関しては、発光終了の信号の出方が、設定してない場合より遅くなる。したがって、その制御方式は優先順位が下がったことになる。
なお、図５以降の流れ図についても、マクロモードの判断を入れることができる。入れ方は、距離の判断と置き換える方法、あるいは距離の判断の前に入れる方法が選べる。
【００２８】
図９（ａ）において、第１照明光量制御手段はプリ発光から得られた照明光量に相当する発光時間（パルス幅）Ｔｓｙを設定して発光を行う。このとき、第２照明光量制御手段は、Ｆ値と撮像素子の感度から得られたオートストロボの調光レベルを算出した後、そのレベルより１ＥＶだけ光量が多くなるような調光レベルを敷居値として設定しておく。被写体から返ってくる光量を積分して、積分値が上記敷居値を超える時間と、Ｔｓｙの短いほうの時間で発光を終了する。
図９（ｂ）において、第１照明光量制御手段はプリ発光から得られた照明光量に相当する発光時間（パルス幅）Ｔｓｙを算出した後、そのレベルより１ＥＶだけ光量が多くなるような時間を設定して発光を行う。このとき、第２照明光量制御手段は、Ｆ値と撮像素子の感度から得られたオートストロボの調光レベルをそのまま敷居値として設定しておく。被写体から返ってくる光量を積分して、積分値が上記敷居値を超える時間と、Ｔｓｙの短いほうの時間で発光を終了する。
【００２９】
同図では優先順位どおりに露光が定まる例で示しているが、センサーの窓の汚れなど、想定外の事情によっては、このとおりにならない場合もある。例えば、第２照明光量制御手段であるオートストロボ用の、センサの窓が汚れているために積分値がなかなか上昇しない場合、実際の露光は適正値を超えたにも拘わらず、まだ露光を続けて極端な露光オーバになってしまうおそれがある。このとき、上記のように、第１照明光量制御手段がバックアップとして働いていれば、最大でも＋１ＥＶの露光オーバで済み、画像として失敗作にならずに済む。ただし、１ＥＶという値は説明の都合上用いた数値であって、実際は被写体のコントラストなどで変更できるようにしておくとよい。例えばコントラストが低い場合は、仮に＋２ＥＶの露光を行っても、部分的な露出オーバが生じにくいので、撮影された結果は十分実用に耐えるものとなる。
図７ないし図９の説明では、第１照明光量制御手段として、プリ発光方式を例に取って説明したが、第１照明光量制御手段としては、フラッシュマチック方式を採用してもかまわない。方式を変えても、Ｔｓｙの決定が距離によること以外は同じなので、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１０は本発明の実施例の測距ユニットを説明するための図である。同図（ａ）は測距ユニットの測距素子の構成図、同図（ｂ）は測距原理図である。
同図において符号５１は受光センサ、５２はレンズ、５３は絞り、５４は測距素子制御ユニット、Ｏは被写体をそれぞれ示す。
同図（ａ）において、測距素子は、入射した被写体Ｏからの光を受光する受光センサ５１と、被写体Ｏからの光を受光センサ５１に結像させるレンズ５２と、受光センサ５１に入射する光量を制限する絞り５３と、受光センサ５１と同一基板上に形成された測距素子制御ユニット５４で構成される。
受光センサ５１は、中心間隔Ｂだけ離れた右受光センサ５１ａと左受光センサ５１ｂに分かれて構成されている。左右受光センサは、左右で等しい数の、複数の受光素子を有し、一列に並んでいる。
レンズ５２は、右・左の受光センサ５１ａ、５１ｂに対応して右レンズ５２ａ、左レンズ５２ｂを有している。
また、測距素子制御ユニット５４には、受光センサ５１の受光量の蓄積や各受光素子の受光量の読出しを制御するプログラムが格納されている。
【００３１】
同図（ｂ）において、被写体Ｏまでの距離をＬ、レンズ５２と受光センサ５１との距離をｆ、右レンズ５２ａおよび右受光センサ５１ａと、左レンズ５２ｂおよび左受光センサ５１ｂの対応する受光素子の間隔をＢ、右受光センサ５１ａ、左受光センサ５１ｂに入射する光と平行光（無限遠からの光）の光軸のずれ量を、それぞれＸ１、Ｘ２とすると、測距素子のレンズの光軸方向に垂直な中心位置から被写体までの距離Ｌは、三角測距法により、下記の式で算出される。
Ｌ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）・・・（１）
受光センサ５１ａと５１ｂの間隔Ｂ、レンズ５２と受光センサ５１との距離ｆは、測距素子により予め定められた値であるので、ＣＰＵが、測距素子の受光センサの受光量を読出し、読み出した受光量から（Ｘ１＋Ｘ２）を算出し、算出した（Ｘ１＋Ｘ２）を上記式に代入することで、被写体までの距離Ｌを算出する。
【００３２】
図１１は受光センサの受光エリアを説明するための図である。
前記したとおり、受光センサは、左右で等しい数の、複数の受光素子を有している。
この複数の受光素子を、所定の数ずつの受光素子でまとめて、ひとつの受光エリアとし、複数の受光エリアに区切る。
各受光エリアに含まれる受光素子は、別の複数エリアと重なっても良い。
例えば、左右の受光センサは、それぞれ１３０個の受光素子から構成されていて、ひとつの受光エリアは３０個の受光素子で構成すると、左端から１〜３０個目までの受光素子が受光エリア１、２１〜５０個目までの受光素子が受光エリア２、４１〜７０個目までの受光素子が受光エリア３、６１〜９０個目までの受光素子が受光エリア４、８１〜１１０個目までの受光素子が受光エリア５、１０１〜１３０個目までの受光素子が受光エリア６となる。
この場合、２番目以降の各受光エリアの左端から１０個の受光素子が、隣と重なっていることになる。ただし、同図では受光素子数を簡略化して示してある。
そして、同図に示したように、受光エリアの区切り方は、左右の受光センサとも同じにするので、左右で、対応する受光エリアに区切られる。
【００３３】
図１２は各受光エリアで受光した受光データを説明するための図である。同図（ａ）はデータの位置ずれを検出する原理を示す図、同図（ｂ）はコントラスト規定値を説明するための図である。
縦軸は、受光エリア内の受光素子が受光した受光データの大きさ（光量）、横軸は、各受光素子の位置である。
同図（ａ）において、左右対応する受光エリアの受光データの形を比較して、どの程度受光データの形がずれているかを検出することで、（Ｘ１＋Ｘ２）を求める。同図では、曲線の山（極大値）が互いに１つずつ現れた場合を示しているが、被写体が繰り返しパターンになっているときなど、山の高さにあまり差の無い複数の山が現れたときは、どの山とどの山が対応するのか判別がつかず、測距不能（測距ＮＧフラグ＝１）となる。
同図（ｂ）において、受光エリア内の受光データの最大値と最小値の差が、規定値未満の場合は、コントラスト判定ＮＧと判断する。対応する左右の受光エリアの両方とも、規定値以上であるか判断する。少なくとも一方の受光エリアのコントラストが規定値より低い場合、測距データの信頼性が低いと考えられるので、測距不能と同様の扱いをし、得られた距離の値はそのまま使うことをしない。規定値を幾らにすべきかは、実使用状態の装置で数多くの実験値から信頼性の度合いを見て定める。
【００３４】
図１３は受光データの左右画像差を説明するための図である。
縦軸、横軸は、図１２と同じである。
左右の受光エリアの受光データは、理想的には縦軸方向には同じ形になるはずである。しかしながら、被写体光の条件によっては、縦軸方向において、形が異なる場合がある。
そこで、受光エリア内の全受光素子が受光した受光量の総和を左右で比較して、左右画像差判定を行う。
同図に示した右センサの受光量の総和を示す直線と、左センサの受光量の総和を示す破線とで囲まれた面積が左右センサの受光量の総和の差となる。この値が、所定値以上の場合は、左右画像差判定ＮＧとなる。
【００３５】
図１４は合焦距離とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
同図において横軸は合焦距離の逆数を等間隔目盛りにしたものであり、下側の数値が合焦距離（ｍ）を表している。縦軸はレンズ位置（繰り出し量）に対応するモータに与えるパルス数で示してある。
フォーカスレンズを駆動しながら撮像素子であるＣＣＤ１０１の出力信号を演算、評価して合焦させたときのフォーカスレンズの位置から被写体距離を算出する方法を簡単に説明する。
フォーカスレンズの位置から距離を換算する方法は、同図の合焦距離の逆数とフォーカスレンズポジション数の関係より計算式を用いて求める、合焦距離の逆数とフォーカスレンズポジション数の関係を、ＲＯＭに換算テーブルとして持つ等、さまざまな方法がある。
現在のフォーカスレンズポジション検出を行うには、例えば、パルスモータによってフォーカスレンズを駆動する場合、カメラ起動時にリセット動作として基準点の検出を行う。その後の移動パルス数から現在の位置を検出することが出来る。
【００３６】
以上のような距離測定手段において、測距結果がＯＫかＮＧかという判定は演算結果である評価値が所定の範囲内にあるか無いかということが多く、得られた結果の信頼性が高いか低いかということである。
したがって、図５において、測距ＮＧのときのプリ発光光量の設定は、距離測定手段で得られた結果を使って、その他の条件（レンズのＦ値や撮像素子の感度）を考慮して設定すればよい。
また、測距が全く不能であった場合のプリ発光光量の設定は、例えば以下のようにすればよい。
【００３７】
例として実際の撮影（本露光）時におけるレンズのＦ値と撮像素子の感度で適正露光に制御できる撮影可能距離範囲が０．２５ｍ〜４ｍだとする。
適正露光とするために必要な照明光量は距離の二乗に比例する。
撮像素子の明るさに対するダイナミックレンジは４ＥＶ（２４＝１６倍）であるのに対して、上記撮影可能距離範囲において必要な照明光量のレンジは、（４／０．２５）２＝２５６＝２８となることから、８ＥＶとなる。
したがって、プリ発光の光量としては、必要な照明光量のレンジ８ＥＶの中央の距離である１ｍが適正になる光量にすれば、±２ＥＶの測光ができるので、０．５ｍ〜２ｍの被写体に対して本露光で必要な発光量を計算できることになる。そして計算された発光量により撮影されるので、０．５ｍ〜２ｍの被写体に対しては露出的には良好な画像が得られる。
また、プリ発光時の測光において露光オーバーのため測光演算ができないとき（０．５ｍ以下のとき）は、上記と同様な計算をすることにより、本露光での発光量を０．３５ｍの被写体が適正になる光量に設定して撮影すれば０．２５ｍ〜０．５ｍの被写体に対しては±１ＥＶの誤差範囲内で画像が記録できることになる。
【００３８】
同様に、プリ発光時の測光において、露光アンダーのため測光演算ができないとき（２ｍ以上のとき）は、本露光での発光量を２．８ｍの被写体が適正になる光量に設定して撮影すれば２ｍ〜４ｍの被写体に対しては±１ＥＶの誤差範囲内で画像が記録できることになる。
尚、本露光での発光エネルギーを確保しておくと言う意味で、プリ発光における発光光量はできるだけ少ないほうが望ましいので、プリ発光で測光するときの条件としてはレンズのＦ値が小さく、撮像素子の感度が高いほうが有利であることは言うまでもない。
以上のように、照明撮影において測距が全く不能であった場合でもかなりの確率で良好な露出を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の撮像装置の一例であるディジタルカメラの外観図である。
【図２】図１に示すディジタルカメラのブロック図である。
【図３】撮影動作の１実施形態を説明するための流れ図である。
【図４】他の実施形態を説明するための流れ図である。
【図５】さらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
【図６】さらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
【図７】さらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
【図８】さらに他の実施形態を説明するための流れ図である。
【図９】優先順位の決定原理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例の測距ユニットを説明するための図である。
【図１１】受光センサの受光エリアを説明するための図である。
【図１２】各受光エリアで受光した受光データを説明するための図である。
【図１３】受光データの左右画像差を説明するための図である。
【図１４】合焦距離とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
３      ストロボ発光部
５      測距ユニット
６      調光センサ
７      鏡胴ユニット
１０１      ＣＣＤ
【図１】
2007310026.tif 000003
【図２】
2007310026.tif 000004
【図３】
2007310026.tif 000005
【図４】
2007310026.tif 000006
【図５】
2007310026.tif 000007
【図６】
2007310026.tif 000008
【図７】
2007310026.tif 000009
【図８】
2007310026.tif 000010
【図９】
2007310026.tif 000011
【図１０】
2007310026.tif 000012
【図１１】
2007310026.tif 000013
【図１２】
2007310026.tif 000014
【図１３】
2007310026.tif 000015
【図１４】
2007310026.tif 000016