(57)【要約】【課題】プリ発光測光時の露光時間を短くしたとしても、高い精度で調光制御を行うことが可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】プリ発光測光時において、ＣＰＵ２１は、撮像制御部２２を制御して、撮像素子１５に複数フレームの撮像を実行させる。この複数フレームの撮像の間のそれぞれのフレームの露光期間が重なるタイミングで、ＣＰＵ２１は、フラッシュ制御部２６を制御してフラッシュ発光部２７をプリ発光させる。その後、ＣＰＵ２１は、複数フレームの撮像で得られた画像データを基づいて本露光時のフラッシュ発光部２７の発光量を算出する。【選択図】図１
2013255073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して前記被写体に係る画像データを得る撮像部と、
前記被写体に対してフラッシュ光を発光するフラッシュ発光部と、
前記撮像部による複数フレームの撮像を実行させる撮像制御部と、
前記それぞれのフレームの露光期間が重なるタイミングで前記フラッシュ発光部をプリ発光させるフラッシュ制御部と、
前記フラッシュ発光部をプリ発光させた結果、前記撮像部で得られた複数フレームの画像データを基づいて前記撮像部の本露光時の前記フラッシュ発光部の発光量を算出する制御部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像制御部は、前記複数フレームの撮像の露光期間を異ならせ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】
前記制御部は、前記複数フレームの画像データを合成し、該合成によって得られる合成画像データに基づいて前記撮像部の本露光時の前記フラッシュ発光部の発光量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部は、ローリングシャッタ方式の撮像素子を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか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、フラッシュ調光機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、夜間や室内等の光量の少ないシーンや逆光シーンにおいて、光量の不足を補うためにフラッシュ装置を用いた撮影が行われることがある。このフラッシュ装置を用いた撮影では、フラッシュ撮影後に得られる画像の露光量が適正露光量となるようにフラッシュ装置の発光量を適切に制御する必要がある。この発光量の制御が一般に調光制御と呼ばれている。
【０００３】
調光制御の中で多く用いられている手法としてプリ発光を用いた調光制御（以下、この制御をプリ発光制御と記す）が知られている。プリ発光制御は、フラッシュ装置を発光させない状態で撮像素子から得られる定常光データとフラッシュ装置を少光量で発光させた状態で撮像素子から得られるプリ発光データとを本露光前に取得し、これら定常光データとプリ発光データとを用いて本露光時のフラッシュ装置の発光量を決定する方法である。このようなプリ発光制御については、例えば特許文献１において開示されている。
【０００４】
また、近年、デジタルカメラに用いられる撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサ（以下、単にＣＭＯＳセンサと記す）が用いられることがある。ＣＭＯＳセンサは、光電変換素子を含む画素が２次元に配列されて構成されている。ＣＭＯＳセンサの電子シャッタ方式は、グローバルシャッタ方式とローリングシャッタ方式とが知られている。グローバルシャッタ方式は、画素に蓄積された電荷をフレーム毎に一斉に読み出す方式である。一方、ローリングシャッタ方式は、画素に蓄積された電荷をライン単位で読み出す方式である。ローリングシャッタ方式の撮像装置は、例えば特許文献２において提案されている。特許文献２等の、ローリングシャッタ方式の撮像装置の場合、露光の開始及び終了のタイミングがライン毎にずれることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０５３４９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２２８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ローリングシャッタ方式の撮像装置において、調光エリアの全てにフラッシュ光を照射するためには、例えば露光時間を長くすることが考えられる。しかしながら、露光時間を長くすると、プリ発光時に得られる画像データにおける定常光の影響が大きくなる。逆に、露光時間を短くし、フラッシュ光が照射された部分のみで調光制御を行うことも考えられるが、この場合には、全面にフラッシュ光を照射した場合に比べて調光制御の精度が落ちてしまう。また、フラッシュ光を瞬間光とせず、一定期間の間、発光させるようにすることでも調光エリアの全面にフラッシュ光を照射することが可能である。ただし、この場合には、一定期間の間、フラッシュ光を一定光量で発光させ続けるためのエネルギーが必要となる。
【０００７】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、プリ発光測光時の露光時間を短くしたとしても、高い精度で調光制御を行うことが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】
前記の目的を達成するために、本発明の一態様の撮像装置は、被写体を撮像して前記被写体に係る画像データを得る撮像部と、前記被写体に対してフラッシュ光を発光するフラッシュ発光部と、前記撮像部による複数フレームの撮像を実行させる撮像制御部と、前記それぞれのフレームの露光期間が重なるタイミングで前記フラッシュ発光部をプリ発光させるフラッシュ制御部と、前記フラッシュ発光部をプリ発光させた結果、前記撮像部で得られた複数フレームの画像データを基づいて前記撮像部の本露光時の前記フラッシュ発光部の発光量を算出する制御部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プリ発光測光時の露光時間を短くしたとしても、高い精度で調光制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る調光機能を備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】撮像装置のフラッシュ撮影動作について示すフローチャートである。
【図３】フラッシュ発光制御処理の詳細について示すフローチャートである。
【図４】２フレーム発光の概要を示すタイミングチャートである。
【図５】２フレーム発光を行う撮影シーンの第１の例を示す図である。
【図６】２フレーム発光を行う撮影シーンの第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る調光機能を備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示す撮像装置は、鏡枠１１と、撮像素子１５と、アナログ/デジタル（Ａ/Ｄ）変換部１６と、ＳＤＲＡＭ１７と、ＣＰＵ２１と、撮像制御部２２と、鏡枠制御部２３と、ＡＥ制御部２４と、ＡＦ制御部２５と、フラッシュ制御部２６と、フラッシュ発光部２７と、電源制御部２８と、電源回路２９と、画像処理部３１と、不揮発性メモリ３２と、内蔵メモリ３３と、外部メモリ３４と、表示部３５と、操作部３６と、を有している。
【００１３】
鏡枠１１は、撮影レンズ１２と、絞り１３とをその内部に有している。撮影レンズ１２は、フォーカスレンズやズームレンズ等の複数のレンズを有する光学系であって、被写体の光学像を撮像素子１５に集光させる。撮影レンズ１２を構成する各レンズは、ＣＰＵ２１からの指示に応じて動作する鏡枠制御部２３によりその光軸方向に移動される。絞り１３は、撮影レンズ１２を介して撮像素子１５に入射する光束の入射量を調節する。この絞り１３は、ＣＰＵ２１からの指示に応じて動作する鏡枠制御部２３により開閉される。
【００１４】
撮像素子１５は、光電変換素子（フォトダイオード等）を有する画素が二次元状に配置された撮像エリアを有している。そして、この撮像エリアには、例えばベイヤ配列のカラーフィルタが形成されている。この撮像素子１５は、撮影レンズ１２により集光された光を、各画素で受光して光電変換することで、光の量を電荷量に変換し、さらに電荷をアナログ電圧信号（画像信号）としてＡ/Ｄ変換部１６へ出力する。本実施形態の例の撮像素子１５は、ＣＭＯＳセンサである。また、撮像素子１５の露光時間の制御は、ローリングシャッタ方式で行う。
【００１５】
Ａ/Ｄ変換部１６は、撮像素子１５から出力されたアナログの画像信号をデジタル画像信号（以降、画像データという）に変換する。
【００１６】
ＳＤＲＡＭ１７は、Ａ/Ｄ変換部１６において得られた画像データ及び画像処理部３１において処理された画像データ等の各種データを一時的に記憶する記憶部である。
【００１７】
ＣＰＵ２１は、図１に示す撮像装置の各ブロックを制御する。ＣＰＵ２１は、ＡＥ制御の際には、ＡＥ制御部２４で演算された露光量に従って撮像制御部２２及び鏡枠制御部２３を制御する。また、ＣＰＵ２１は、ＡＦ制御の際には、ＡＦ制御部２５で演算された合焦評価値に従って撮像制御部２２を制御する。また、ＣＰＵ２１は、フラッシュ発光部２７の発光が必要な際にはフラッシュ発光部の発光量及び発光タイミングを決定する制御部としても機能する。さらに、ＣＰＵ２１は、表示部３５の制御をしたり、画像データを内蔵メモリ３３又は外部メモリ３４に記録する際の制御をしたりもする。
【００１８】
撮像制御部２２は、ＣＰＵ２１の指示に応じて撮像素子１５の動作を制御する。この撮像制御部２２は、ＣＰＵ２１からの指示を受けて撮像素子１５のフレームレートを設定し、この設定したフレームレートに従って垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤを撮像素子１５に入力することによって、撮像素子１５の動作を制御する。撮像素子１５は、垂直同期信号ＶＤに同期して、１フレーム分の撮像を実行する。このとき、撮像素子１５は、水平同期信号ＨＤに同期して、１ラインずつ順次露光（信号蓄積）を実行する。
【００１９】
鏡枠制御部２３は、ＣＰＵ２１からの指示に応じて鏡枠１１内の撮影レンズ１２及び絞り１３の動作を制御する。この鏡枠制御部２３は、ＣＰＵ２１からの指示に応じて各レンズをその光軸方向に駆動させたり、絞り１３の開口量を制御したりする。
【００２０】
ＡＥ制御部２４は、自動露出制御（ＡＥ）のための撮像素子１５の露光量（絞り値及び露光時間）を演算する。この露光量の演算は、例えば撮像素子１５を介して得られた画像データから得られる被写体輝度（被写体を含む撮影シーンの明るさ）を用いて行われる。被写体輝度を算出するためのデータは、専用の測光センサの出力であっても良い。
【００２１】
ＡＦ制御部２５は、自動焦点制御（ＡＦ）のための処理を行う。例えばＡＦ制御部２５は、撮像素子１５を介して得られた画像データから高周波成分のデータを取り出し、この高周波成分のデータを所定エリア毎に積算して合焦評価値を取得する。なお、ＡＦ制御部２５は、専用のセンサを備えて撮影レンズ１２の焦点ずれ量を求めることが可能な構成としても良い。
【００２２】
フラッシュ制御部２６は、ＣＰＵ２１からの指示に応じてフラッシュ発光部２７を発光させる。詳しい説明は後で述べるが、フラッシュ制御部２６は、２フレームの露光期間中にフラッシュ発光部２７を１回発光させる２フレーム発光させる制御も行う。
【００２３】
フラッシュ発光部２７は、例えばキセノン（Ｘｅ）管等の発光管や反射傘を備えており、フラッシュ制御部２６からの発光指示を受けた場合に発光する。
【００２４】
電源制御部２８は、電源回路２９の駆動電源としての電池の残量を検出する等の、電源回路２９の制御を行う。
【００２５】
電源回路２９は、駆動電源としての電池と、電池の電圧を撮像装置の各ブロックが必要とする大きさの電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、撮像装置の各ブロックに電力を供給する。
【００２６】
画像処理部３１は、画像データに対して各種の画像処理を施す。この画像処理には、例えばホワイトバランス補正処理、同時化処理、色変換処理、ガンマ補正処理が含まれる。また、画像処理部３１は、記録のための画像の圧縮や圧縮された画像の伸張等も行う。
【００２７】
不揮発性メモリ３２は、撮像装置の動作に必要な各種パラメータを記憶している。また、不揮発性メモリ３２は、ＣＰＵ２１にて実行するプログラムも記憶している。ＣＰＵ２１は、不揮発性メモリ３２に記憶されているプログラムに従い、また不揮発性メモリ３２から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。
【００２８】
内蔵メモリ３３及び外部メモリ３４は、画像処理部３１において圧縮された画像データ等の各種のデータを記録するための記録媒体である。内蔵メモリ３３は、撮像装置に内蔵される記録媒体であり、外部メモリ３４は、撮像装置に対して着脱自在な記録媒体である。
【００２９】
表示部３５は、例えば液晶ディスプレイであり、画像処理部３１で処理された画像データに基づく画像やメニュー画面等の各種の画像を表示する。
【００３０】
操作部３６は、電源ボタン、レリーズボタン、選択キー等の操作部材である。ユーザによって操作部３６の何れかの操作部材が操作されることにより、ＣＰＵ２１は、ユーザの操作に応じた各処理を実行する。電源ボタンは、撮像装置の電源のオンオフ指示を行うための操作部材である。レリーズボタンは、撮影動作の実行を指示するための操作部材である。このレリーズボタンは、１ｓｔレリーズスイッチと２ｎｄレリーズスイッチとを有している。レリーズボタンが半押しされて１ｓｔレリーズスイッチがオンされた場合に、ＣＰＵ２１は、ＡＥ制御及びＡＦ制御等の撮影準備シーケンスを行う。また、レリーズボタンが全押しされて２ｎｄレリーズスイッチがオンされた場合に、ＣＰＵ２１は、撮影動作（本露光）を行う。また、選択キーは、撮像装置の各種の設定を行うための操作部材である。
【００３１】
次に、撮像装置のフラッシュ撮影動作について説明する。フラッシュ撮影動作は、被写体の輝度が所定レベルよりも暗い場合やユーザによってフラッシュ発光部２７を発光させるように設定された場合等に行われる。なお、図１に示す撮像装置はフラッシュ発光部２７の発光を伴わない撮影を行うことも可能である。しかしながら、フラッシュ発光部２７の発光を伴わない撮影動作は従来と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００３２】
図２は、撮像装置のフラッシュ撮影動作について示すフローチャートである。ここで、図２の処理はＣＰＵ２１によって制御されるものである。なお、図２のフローチャートでは、フラッシュ撮影動作前のスルー画表示、ＡＥ制御及びＡＦ制御等の処理については図示を省略している。
【００３３】
ＣＰＵ２１は、ユーザによりレリーズボタンが全押しされて２ｎｄレリーズスイッチがオンされたかを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、２ｎｄレリーズスイッチがオンされるまで、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０１の判定を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ１０１において、２ｎｄレリーズスイッチがオンされたと判定した場合に、ＣＰＵ２１は、定常光測光を実行する（ステップＳ１０２）。この処理において、ＣＰＵ２１は、予め定められた露光時間ＴＥに従って撮像制御部２２を制御しつつ、フラッシュ発光部２７を発光させないようにした定常光露光動作を行う。露光時間ＴＥは、定常光の影響が十分に少ないと考えられる時間であって、例えば不揮発性メモリ３２に固定値として記録されている。なお、露光時間ＴＥを撮影条件に応じて可変としても良い。例えば、定常光の影響が少ない場合には、露光時間ＴＥを長くすることができる。定常光露光動作の後、ＣＰＵ２１は、定常光露光動作によって得られた評価値データをフラッシュ制御部２６に入力する。フラッシュ制御部２６は、定常光露光動作によって得られた評価値データから算出した被写体輝度のデータを定常光データとしてＳＤＲＡＭ１７に記憶させる。
【００３５】
定常光測光の後、ＣＰＵ２１は、プリ発光用のフラッシュ発光制御を行う（ステップＳ１０３）。詳細な説明については後述するが、プリ発光用のフラッシュ発光制御においては、ステップＳ１０４のプリ発光時におけるフラッシュ発光部２７の発光量と発光タイミングとを決定する。
【００３６】
フラッシュ発光制御の後、ＣＰＵ２１は、プリ発光測光を実行する（ステップＳ１０４）。この処理において、ＣＰＵ２１は、フラッシュ発光制御において決定された露光時間に従って撮像制御部２２を制御しつつ、ステップＳ１０３で決定された発光量及び発光タイミングに従ってフラッシュ制御部２６を制御してフラッシュ発光部２７を発光させるプリ発光露光動作を行う。そして、ＣＰＵ２１は、プリ発光露光動作によって得られた評価値データをフラッシュ制御部２６に入力する。フラッシュ制御部２６は、プリ発光露光動作によって得られた評価値データから算出した被写体輝度のデータをプリ発光データとしてＳＤＲＡＭ１７に記憶させる。
【００３７】
プリ発光測光の後、ＣＰＵ２１は、本発光用のフラッシュ発光制御を行う（ステップＳ１０５）。詳細な説明については後述するが、本発光用のフラッシュ発光制御においては、ステップＳ１０６の本露光時におけるフラッシュ発光部２７の発光量と発光タイミングとを決定する。
【００３８】
フラッシュ発光制御の後、ＣＰＵ２１は、本露光を実行する（ステップＳ１０６）。この処理において、ＣＰＵ２１は、予め実行されたＡＥ制御において算出された露光量に従って鏡枠制御部２３及び撮像制御部２２を制御しつつ、ステップＳ１０５で決定された発光量及び発光タイミングに従ってフラッシュ発光部２７を発光させる本露光動作を行う。そして、ＣＰＵ２１は、本露光動作によって得られた画像データを画像処理部３１に入力する。画像処理部３１は、本露光動作によって得られた画像データを画像処理する。画像処理の後、ＣＰＵ２１は、画像処理の結果として得られた圧縮画像データを、画像ファイルとして内蔵メモリ３３又は外部メモリ３４に記録する。その後に、ＣＰＵ２１は、図２の処理を終了させる。
【００３９】
図３は、フラッシュ発光制御処理の詳細について示すフローチャートである。  
ＣＰＵ２１は、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００４０】
ステップＳ２０１において、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理であると判定した場合に、ＣＰＵ２１は、露光時間ＴＥが撮像素子１５の信号読み出し時間ＴＲ以上であるかを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、信号読み出し時間ＴＲとは、撮像素子１５の撮像エリアのうち、調光が必要なエリア（調光エリアという）からの画像信号の読み出しにかかる時間であり、例えば固定値として不揮発性メモリ３２に記録されている情報である。なお、撮像素子１５の動作モードによっては間引き読み出しを行う場合がある。間引き読み出しをする場合には、間引き数に応じて信号読み出し時間ＴＲを短くする。
【００４１】
ステップＳ２０２において、露光時間ＴＥが信号読み出し時間ＴＲ以上でない、即ち１回の発光で調光エリアにフラッシュ光を照射することができないと判定した場合に、ＣＰＵ２１は、現在の撮影シーンが２フレーム発光条件を満たしているかを判定する（ステップＳ２０３）。２フレーム発光条件とは、２フレームに対して１回のプリフラッシュ光を発光させるかを判定するための条件である。広範囲の調光エリアに対しての調光が必要である場合に、２フレーム発光条件を満たしていると判定する。広範囲の調光エリアに対しての調光制御が必要な撮影シーンは、例えばフラッシュ光の届く距離に複数の被写体が存在するような撮影シーンである。このような２フレーム発光条件を満たす撮影シーンは、例えば画像データから顏が検出されたか（人物が存在しているか）、所定数（例えば２個）以上の低輝度エリアが存在しているか、等から判定することができる。勿論、ユーザが２フレーム発光の実行を指示できるようにしても良い。
【００４２】
ステップＳ２０３において、現在の撮影シーンが２フレーム発光条件を満たしていると判定した場合に、ＣＰＵ２１は、２フレーム目の露光条件を決定する（ステップＳ２０４）。その後、ステップＳ２０４において、２フレーム目の露光条件を決定した後、ＣＰＵ２１は、次回の発光時に２フレーム発光をするようにフラッシュ制御部２６を設定する（ステップＳ２０５）。
【００４３】
図４は、２フレーム発光の概要を示すタイミングチャートである。２フレーム発光において、ＣＰＵ２１は、撮像制御部２２を制御して撮像素子１５による２フレームの撮像を行う。そして、ＣＰＵ２１は、フラッシュ制御部２６を制御して、調光エリアにフラッシュ光が照射される期間中に、フラッシュ発光部２７をプリ発光させる。図４は、撮像エリアの全エリアを調光エリアとした例を示している。しかしながら、必ずしも撮像エリアの全エリアが調光エリアである必要はない。
【００４４】
ローリングシャッタ方式で撮像素子１５の露光時間を制御する場合、それぞれのラインで露光時間を等しくするためには、図４に示すように、それぞれのラインの信号読み出し時間分ずつそれぞれのラインの露光開始と露光終了のタイミングをずらす必要がある。このようにしてそれぞれのラインの露光を制御した場合、露光時間ＴＥが短くなると、フラッシュ光が調光エリアの一部に照射されなくなる可能性が生じる。本実施形態では、２フレーム分の露光を行うことで、フレーム毎の露光時間を短くしつつ、広範囲の調光エリアにフラッシュ光が照射される期間を確保する。
【００４５】
２フレーム発光を行う撮影シーンの例として、図５（ａ）に示すような、銅像を背景被写体として逆光状態の人物を撮影するシーン２００を考える。逆光状態の場合、人物の露出を適正とするためにはフラッシュ発光部２７を発光させることとなる。ただし、この場合にはフラッシュ発光部２７の発光によって人物の露出を適正とすることができる反面、フラッシュ発光部２７の発光によって銅像の明るさも増してしまい、銅像の部分が白飛びしてしまう可能性がある。図５（ａ）のような撮影シーンでは、主要被写体としての人物の露出と同様に、背景被写体としての銅像の露出も重要である。したがって、図５（ａ）のような撮影シーンでは、広範囲の調光エリアに対して調光をして、銅像の部分が白飛びしないようにすることが望ましい。
【００４６】
図５（ａ）のような撮影シーンに対し、図４に示す２フレーム発光を行うと、１フレーム目では、図５（ｂ）に示す調光エリアの下半分のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ２０１が得られ、２フレーム目では、図５（ｂ）に示す調光エリアの上半分のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ２０２が得られる。したがって、１フレーム目の画像データの上半分と２フレーム目の画像データの下半分の画像データとを合成した画像データ２０３は、撮像エリアの略全体にフラッシュ光が照射されたのと等価な画像データとなる。なお、この画像データの合成は、例えば画像処理部３１において行う。
【００４７】
このような画像データ２０３を用いて調光処理を行うことにより、フラッシュ発光部２７の発光によって、主要被写体である人物の露出を適正としつつ、背景被写体である銅像の部分を白飛びさせないようにすることができる。例えば、撮像素子１５から出力される画像信号のゲインを小さくしたり、本露光時の絞り１３及び撮像素子１５の露光時間を適切に制御することにより、フラッシュ光の照射によって銅像の部分を白飛びさせないようにすることが可能である。
【００４８】
２フレーム発光を行う撮影シーンの別の例として、図６に示すような、撮像装置を縦に構えて複数の逆光状態の人物を撮影するシーンを考える。例えば図６に示すようにして撮像装置を縦に構えた場合、シーンの右側の部分が撮像エリアの上側で撮像され、シーンの左側の部分が撮像エリアの下側で撮像される。このような場合も通常の１回発光では複数の人物の何れかにしかフラッシュ光を照射することができない。
【００４９】
図６のような撮影シーンに対して図４に示す２フレーム発光を行うと、１フレーム目では、図６に示す調光エリアの下半分（シーンの右半分の部分に対応）のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ３０１が得られ、２フレーム目では、図６に示す調光エリアの上半分（シーンの左半分の部分に対応）のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ３０２が得られる。したがって、１フレーム目の画像データの上半分と２フレーム目の画像データの下半分の画像データとを合成した画像データ３０３は、撮像エリアの略全体にフラッシュ光が照射されたのと等価な画像データとなる。このような画像データ３０３を用いて調光を行うことにより、フラッシュ発光部２７の発光によって、それぞれの人物の露出を適正とすることが可能である。
【００５０】
ここで、本実施形態における２フレーム発光の場合、１フレーム目と２フレーム目とで露光時間を異ならせることができる。例えば、図４は、１フレーム目の露光時間を予め定められた露光時間ＴＥ（図４の例ではＴＥ＝ＶＤ/２である）とし、２フレーム目の露光時間を信号読み出し時間ＴＲとしている。また、垂直同期信号ＶＤの期間は、ＡＥ制御によって決定された露光時間又はスルー画表示の際のフレームレートに対応した時間である。ここで、図４の例では、１フレーム目の露光開始をＶＤ／２（＝ＴＥ）だけ遅らせることにより、２フレーム目の露光開始のタイミングをＶＤと同期させるようにしている。このような露光開始のタイミングや露光時間を決定する処理がステップＳ２０４の処理である。例えば、図４に示したようにしてそれぞれのフレームの露光時間及び露光開始のタイミングを決定したとすると、１フレーム目においては、露光時間をＴＥとすることで、定常光の影響を少なくすることが可能である。一方、２フレーム目においては、オーバー露光となるが、１フレーム分の情報を用いて発光量を演算することが可能である。
【００５１】
以下、図３の説明に戻る。ステップＳ２０１において、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理でないと判定した場合に、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ２０７に移行させる。
【００５２】
また、ステップＳ２０２において、露光時間ＴＥが信号読み出し時間ＴＲ以上である、即ち１回の発光で調光エリアの全範囲にフラッシュ光を照射できると判定した場合、又はステップＳ２０３において、２フレーム発光条件を満たしていないと判定した場合に、ＣＰＵ２１は、次回の発光時に１回発光をするようにフラッシュ制御部２６を設定する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
ステップＳ２０１、Ｓ２０５、Ｓ２０６の後、ＣＰＵ２１は、フラッシュ発光部２７の次回の発光量を演算する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０５又はステップＳ２０６を経てステップＳ２０７の処理に移行した場合には、ＣＰＵ２１は、プリ発光時の発光量を算出する。即ち、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０６の定常光測光の結果に従って、プリ発光測光時のフラッシュ発光部２７の発光量を算出し、算出した発光量をフラッシュ制御部２６に設定する。また、ステップＳ２０１を経てステップＳ２０７の処理を経た場合には、ＣＰＵ２１は、本発光時の発光量を算出する。即ち、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０８のプリ発光測光の結果に従ってフラッシュ発光部２７の発光量を算出し、算出した発光量をフラッシュ制御部２６に設定する。
【００５４】
発光量を算出した後、ＣＰＵ２１は、フラッシュ発光部２７の次回の発光タイミングを決定する（ステップＳ２０８）。その後、ＣＰＵ２１は、図３の処理を終了させる。
【００５５】
１回発光のプリ発光の場合、ＣＰＵ２１は、プリ発光の露光期間中のうち、調光エリアの全範囲にフラッシュ光が発光されるよう、フラッシュ発光部２７の次回のタイミングを決定する。  
２フレーム発光のプリ発光の場合、ＣＰＵ２１は、１フレーム目の露光期間と２フレーム目の露光期間との間で調光エリアにおける必要なラインの露光期間が重なる期間中にフラッシュ光が発光されるよう、フラッシュ発光部２７の次回のタイミングを決定する。なお、図４では、調光エリアの中央のラインの露光の終了のタイミングをフラッシュ光の発光タイミングとしているが、調光エリアにおける必要なラインの露光期間が重なっていれば良く、必ずしも中央ラインの露光終了と発光タイミングとを同期させる必要はない。  
本発光の場合、露出を適正とする被写体にフラッシュ光が照射されるよう、フラッシュ発光部２７の次回のタイミングを決定する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数フレームの撮像を行うことにより、露光時間が短くなったとしても、調光エリアにおける必要なライン（例えば全ライン）の露光期間を重ねることが可能である。これにより、フレーム毎の露光時間を短くして定常光の影響を少なくしたとしても、調光の精度を向上させることが可能である。
【００５７】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、図４の例では、２フレーム目の撮像における露光期間を１フレームの撮像における露光期間よりも長くしているが、逆に１フレーム目の撮像における露光期間を２フレームの撮像における露光期間よりも長くしても良い。また、１フレーム目と２フレーム目の露光時間を等しくしても良い。
また、図４の例では、２フレームの撮像を行うようにしているが、３フレーム以上の露光を行うようにしても良い。
また、前述した実施形態においては、プリ発光測光の結果を用いて本発光時のフラッシュ発光部２７の発光量を決定している。この他に、プリ発光測光の結果を用いて測定される被写体輝度に従って画像の部分毎の露出を異ならせたり、複数枚撮影による画像合成を利用して画像のダイナミックレンジを広げて色再現を良くする画像処理を行ったりしても良い。
【００５８】
また、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。
【００５９】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６０】
１１…鏡枠、１２…撮影レンズ、１３…絞り、１５…撮像素子、１６…アナログ/デジタル（Ａ/Ｄ）変換部、１７…ＳＤＲＡＭ、２１…ＣＰＵ、２２…撮像制御部、２３…鏡枠制御部、２４…ＡＥ制御部、２５…ＡＦ制御部、２６…フラッシュ制御部、２７…フラッシュ発光部、２８…電源制御部、２９…電源回路、３１…画像処理部、３２…不揮発性メモリ、３３…内蔵メモリ、３４…外部メモリ、３５…表示部、３６…操作部
【図１】
2013255073.tif 000003
【図２】
2013255073.tif 000004
【図３】
2013255073.tif 000005
【図４】
2013255073.tif 000006
【図５】
2013255073.tif 000007
【図６】
2013255073.tif 000008