(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対して閃光を発する閃光手段を備えた撮像装置において、前記被写体からの撮像光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段により得られた電気信号に基づいて第１の測光信号を生成する第１の測光信号生成手段と、映像信号レベルの低い領域ほど前記映像信号レベルの変化に対する前記閃光手段のプリ発光時の反射光量の変化が大きくなるよう前記光電変換手段により得られた電気信号に補正処理を施す補正手段と、前記補正手段により補正された電気信号に基づいて第２の測光信号を生成する第２の測光信号生成手段と、前記被写体の輝度を検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段により検出される輝度が所定値以上のときは前記第１の測光信号を選択し、前記輝度が前記所定値未満のときは前記第２の測光信号を選択する測光信号選択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】
被写体に対して閃光を発する閃光ステップを有する撮像方法において、前記被写体からの撮像光を電気信号に変換する光電変換ステップと、前記光電変換ステップにより得られた電気信号に基づいて第１の測光信号を生成する第１の測光信号生成ステップと、映像信号レベルの低い領域ほど前記映像信号レベルの変化に対する前記閃光ステップのプリ発光時の反射光量の変化が大きくなるよう前記光電変換ステップにより得られた電気信号に補正処理を施す補正ステップと、前記補正ステップにより補正された電気信号に基づいて第２の測光信号を生成する第２の測光信号生成ステップと、前記被写体の輝度を検出する輝度検出ステップと、前記輝度検出ステップにより検出される輝度が所定値以上のときは前記第１の測光信号を選択し、前記輝度が前記所定値未満のときは前記第２の測光信号を選択する測光信号選択ステップとを含んでいることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置と撮像方法に関し、より詳しくは閃光装置を備えた電子カメラ等の撮像装置と該撮像装置を使用して被写体を撮像する撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子カメラ等の撮像装置で低照度の被写体を撮像する場合は、閃光装置の使用が不可欠であり、この種の撮像装置においては、従来より、既知の発光量でもって閃光装置に予めプリ発光を行わせ、該プリ発光時の反射光量から撮像時の発光量を制御している。
【０００３】
図６は撮像装置としての従来の電子カメラの撮像系を示すブロック構成図である。
【０００４】
該電子カメラにおいては、被写体からの撮像光がレンズ１０１によって撮像素子１０２に結象され、該撮像素子１０２によって電気的な映像信号に光電変換され、ＡＧＣ回路１０３に入力される。そして、映像信号はＡＧＣ回路１０３で電気的に増幅され、該映像信号は測光信号生成回路１０４に入力される。そして、該測光信号生成回路１０４では映像信号に含まれる輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して測光信号を生成し、次いで、該測光信号（検波されたプリ発光時の反射光量）は発光量制御回路１０５に入力され、該発光量制御回路１０５では被写体が適正露出となるような発光量を生成し、これにより閃光装置１０６の発光量を制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電子カメラにおいては、上述したように発光量制御回路１０５でプリ発光時の反射光量から閃光装置１０６の発光量を決定しているが、この場合、前記反射光量は大きい程精度が良く、したがって反射光量が大きい程被写体が適正露出となる発光量を生成し易いことが知られている。
【０００６】
一方、プリ発光時の反射光量は映像信号レベルに対し、図７に示すような特性を有する。
【０００７】
すなわち、プリ発光により映像信号レベルを１０％変化させた場合、図中、ａのように被写体が明るく映像信号レベルが高い領域では、ｂに示すように比較的大きな反射光量を得ることができるものの、ｃに示すように被写体が暗く映像信号レベルの低い領域では、ｄに示すように反射光量が少ない。すなわち、映像信号レベルが低い領域ではプリ発光時の反射光量を検波しても輝度差が小さいため測光信号も小さくなり、その結果適正な露出が得られなくなるという問題点があった。
【０００８】
また、単に背景が暗い場合のみならず、暗い背景の中で且つ人物等の被写体が電子カメラから遠方に位置している場合等においても閃光装置１０６は背景全体に対してプリ発光するため、上述と同様、プリ発光時の反射光量が少なくなって所望の測光信号を得ることができず、適正な露出でもって被写体を撮像することができないという問題点があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、被写体の明るさに依存することなく閃光装置からの発光量を適切に制御して常に適正露出での撮影が可能な撮像装置と撮像方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、被写体に対して閃光を発する閃光手段を備えた撮像装置において、前記被写体からの撮像光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電変換手段により得られた電気信号に基づいて第１の測光信号を生成する第１の測光信号生成手段と、映像信号レベルの低い領域ほど前記映像信号レベルの変化に対する前記閃光手段のプリ発光時の反射光量の変化が大きくなるよう前記光電変換手段により得られた電気信号に補正処理を施す補正手段と、前記補正手段により補正された電気信号に基づいて第２の測光信号を生成する第２の測光信号生成手段と、前記被写体の輝度を検出する輝度検出手段と、前記輝度検出手段により検出される輝度が所定値以上のときは前記第１の測光信号を選択し、前記輝度が前記所定値未満のときは前記第２の測光信号を選択する測光信号選択手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る撮像方法は、被写体に対して閃光を発する閃光ステップを有する撮像方法において、前記被写体からの撮像光を電気信号に変換する光電変換ステップと、前記光電変換ステップにより得られた電気信号に基づいて第１の測光信号を生成する第１の測光信号生成ステップと、映像信号レベルの低い領域ほど前記映像信号レベルの変化に対する前記閃光ステップのプリ発光時の反射光量の変化が大きくなるよう前記光電変換ステップにより得られた電気信号に補正処理を施す補正ステップと、前記補正ステップにより補正された電気信号に基づいて第２の測光信号を生成する第２の測光信号生成ステップと、前記被写体の輝度を検出する輝度検出ステップと、前記輝度検出ステップにより検出される輝度が所定値以上のときは前記第１の測光信号を選択し、前記輝度が前記所定値未満のときは前記第２の測光信号を選択する測光信号選択ステップとを含んでいることを特徴としている。
【００１２】
尚、本発明の他の特徴は、下記の発明の実施の形態の記載から明かとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００１４】
図１は、本発明に係る撮像装置としての電子カメラの一実施の形態を示すブロック構成図であって、該電子カメラは、被写体からの撮像光が入射するレンズ１と、該レンズ１に入射した撮像光を光電変換して電気的な映像信号を生成する撮像素子２と、該撮像素子２によって生成された映像信号を電気的に増幅するＡＧＣ回路３と、該ＡＧＣ回路３から出力された映像信号にガンマ補正を施すガンマ回路４と、ＡＧＣ回路３から出力された映像信号に含まれる輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して第１の測光信号を生成する第１の測光信号生成回路５と、ガンマ回路４から出力された映像信号に含まれる輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して第２の測光信号を生成する第２の測光信号生成回路６と、被写体の輝度を検出する被写体輝度検出回路７と、前記第１の測光信号又は前記第２の測光信号のうちのいずれか一方の測光信号を選択する測光信号選択回路８と、該測光信号選択回路８の選択結果に応じて測光信号の切替を行う切替スイッチ９と、前記測光信号選択回路８により選択された測光信号（第１又は第２の測光信号）に基づいて発光量の制御を行う発光量制御回路１０と、発光量制御回路１０の制御結果に基づいた発光量でもって閃光する閃光装置１１とから構成されている。
【００１５】
このように構成された電子カメラにおいては、被写体からの撮像光がレンズ１を介して撮像素子２に結像し、該撮像素子２で電気的な映像信号に光電変換され、次いで該映像信号はＡＧＣ回路３により電気的に増幅されてガンマ回路４及び第１の測光信号生成回路５に供給される。
【００１６】
第１の測光信号生成回路５ではＡＧＣ回路３から出力された輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して第１の測光信号を生成する。
【００１７】
また、ＡＧＣ回路３からガンマ回路４に供給された映像信号は、該ガンマ回路４でガンマ補正が施された後、第２の測光信号生成回路６に供給され、該第２の測光信号回路６ではガンマ回路４から出力された輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して第２の測光信号を生成する。
【００１８】
一方、被写体輝度検出回路７は被写体の明るさを検出して該検出情報を測光信号選択回路８に供給する。そして、該測光信号選択回路８では前記検出情報に基づき第１の測光信号生成回路５又は第２の測光信号生成回路６の内のいずれか一方を選択する。具体的には、測光信号選択回路８は、被写体輝度が所定値以上の輝度を有し、したがって被写体が明るいときは切替スイッチ９のｃ接点とａ接点とを接続して第１の測光信号生成回路５を選択し、被写体輝度が所定値以下の輝度を有し、したがって被写体が暗いときは切替スイッチ９のｃ接点とｂ接点とを接続して第２の測光信号生成回路６を選択する。
【００１９】
そして、発光量制御回路１０は、前記測光信号選択回路８により選択された測光信号生成回路（第１又は第２の測光信号生成回路５、６）からの測光信号に基づき被写体の露出状態が最適となるように発光量を制御し、該発光量の制御結果に基づいて閃光装置１１は所定の発光動作を行う。
【００２０】
図２は本発明の撮像方法を示す発光量制御ルーチンのフローチャートである。
【００２１】
まず、被写体輝度検出回路７により被写体の輝度を検出し（ステップＳ１）、その検出値が所定値以上か否かを判断する（ステップＳ２）。そして、その答が肯定（Ｙｅｓ）の場合は測光信号選択回路８が第１の測光信号生成回路５を選択して切替スイッチ９のｃ接点とａ接点とを接続状態とする一方（ステップＳ３）、その答が否定（Ｎｏ）の場合は測光信号選択回路８が第２の測光信号生成回路６を選択して切替スイッチ９のｃ接点とｂ接点とを接続状態とする（ステップＳ４）。
【００２２】
次いで、発光量制御回路１０は既知の発光量で少なくとも１回のプリ発光を閃光装置１１に対して行い、第１又は第２の測光信号生成回路５、６で反射光量を検波して第１又は第２の測光信号を生成し（ステップＳ５）、続くステップＳ６では該測光信号に基づいて被写体の露出状態が最適となるような発光量を演算し、処理を終了する。
【００２３】
図３は映像信号レベルとプリ発光時の反射光量との関係を示した特性図であって、図３（ａ）は第１の測光信号生成回路５における映像信号特性、図３（ｂ）はガンマ補正された第２の測光信号生成回路６における映像信号特性である。図中、Ａは映像信号レベルの高い領域で映像信号レベルを１０％変化させた場合を示し、Ｂは映像信号レベルが低い領域で映像信号レベルを１０％変化させた場合を示し、またＥ〜Ｆはプリ発光により上述の如く映像信号レベルを１０％変化させた場合の反射光量を示している。
【００２４】
第１の測光信号生成回路５を選択した場合においては、図３（ａ）から明らかなように、Ａに示すような映像信号レベルの高い領域では、Ｅに示すようにプリ発光により比較的大きな反射光量を得ることができ、Ｂに示すような映像信号レベルの低い領域では、Ｆに示すようにプリ発光時の反射光量が少ない。
【００２５】
一方、ガンマ補正された第２の測光信号生成回路６を選択した場合においては、図３（ｂ）から明らかなように、Ｂに示すような映像信号レベルが低い領域では、Ｇに示すようにプリ発光により比較的大きな反射光量を得ることができ、Ａに示すような映像信号レベルが高い領域では、Ｈに示すようにプリ発光を行っても反射光量が少ない。
【００２６】
しかるに、本第１の実施の形態では、被写体輝度が所定値以上の明るさを有する場合は第１の測光信号を使用して発光量を制御し、被写体輝度が所定値未満の暗さを有する場合は第２の測光信号を使用して発光量を制御するように検波された反射光量、すなわち測光信号を選択切替しているので、いずれの場合においても大きな反射光量を得ることができ、高精度でもって適正な露出状態が被写体を撮像することができる。
【００２７】
図４は本発明の第２の実施の形態を示すブロック構成図であって、本第２の実施の形態ではＡＧＣ回路３と第２の測光信号生成回路６との間に補正係数乗算回路１２が介装されている。
【００２８】
すなわち、該補正係数乗算回路１２は、ガンマ補正処理した場合と類似の映像信号特性が得られるような所定の補正値が予め格納されており、ＡＧＣ回路３から出力された電気信号と前記補正値とが乗算されている。そして、第２の測光信号生成回路５では該乗算された映像信号に含まれる輝度信号からプリ発光時の反射光量を検波して第２の測光信号を生成する。
【００２９】
図５は本第２の実施の形態における映像信号レベルとプリ発光時の反射光量との関係を示した特性図である。
【００３０】
図５（ａ）は第１の測光信号生成回路５の映像信号特性、図５（ｂ）は第２の測光信号生成回路６の映像信号特性であり、図中、Ｅ、Ｆ、Ｌ、Ｋはプリ発光によりＡ、Ｂの如く映像信号レベルを１０％変化させた場合の反射光量を示している。
【００３１】
第１の測光信号生成回路５を選択した場合においては、第１の実施の形態と同様、図５（ａ）に示すように、Ａに示すような映像信号レベルが高い領域では、Ｅに示すようにプリ発光により比較的大きな反射光量を得ることができ、Ｂに示すような映像信号レベルが低い領域ではでは、Ｆに示すようにプリ発光を行っても反射光量が少ない。
【００３２】
一方、補正係数が乗算された第２の測光信号生成回路６を選択した場合においては、図５（ｂ）から明らかなように、Ｂに示すような映像信号レベルが低い領域では、Ｋに示すようにプリ発光により大きな反射光量を得ることができ、Ａに示すような映像信号レベルが高い領域では、Ｌに示すようにプリ発光の反射光量は少ない。
【００３３】
しかるに、本第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、被写体輝度が所定値以上の明るさを有する場合は第１の測光信号を使用して発光量を制御し、被写体輝度が所定値未満の暗さを有する場合は第２の測光信号を使用して発光量を制御することにより、いずれの場合においても大きな反射光量を得ることができ、高精度でもって適正な露出状態が被写体を撮像することができる。
【００３４】
しかも、本第２の実施の形態では、補正係数を乗算することにより第２の測光信号生成回路６における映像信号特性（図５（ｂ））が第１の実施の形態における映像信号特性（図３（ｂ））に比べて映像信号レベルの低い領域での接線勾配が大きくなっているため、映像信号レベルが低い場合においては第２の実施の形態の方が第１の実施の形態に比べて大きな反射光量を得ることができ（Ｋ＞Ｇ）、したがって、第２の実施の形態は、第１の実施の形態に比べ、映像信号レベルが低いときの露出状態がより高精度で適正なものとなる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る撮像装置と撮像方法によれば、被写体の輝度（明るさ）に応じてプリ発光の反射光量を検波するための測光信号生成手段を選択することにより、常に精度の高い反射光量を検出することが可能となるので、種々の被写体の明るさに対して適切な露出状態で被写体を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置としての電子カメラの一実施の形態（第１の実施の形態）を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の撮像方法の処理手順を示す発光量制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態における映像信号レベルとプリ発光時の反射光量との関係を示す特性図である。
【図４】本発明に係る撮像装置としての電子カメラの第２の実施の形態のブロック構成図である。
【図５】第２の実施の形態における映像信号レベルとプリ発光時の反射光量との関係を示す特性図である。
【図６】電子カメラの従来例を示すブロック構成図である。
【図７】従来の課題を説明するための映像信号レベルとプリ発光時の反射光量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
２    撮像素子（光電変換手段）
４    ガンマ回路（補正手段）
５    第１の測光信号生成回路（第１の測光信号生成手段）
６    第２の測光信号生成回路（第２の測光信号生成手段）
７    被写体輝度検出回路（輝度検出手段）
８    測光信号選択手段（測光信号選択回路）
１０  発光量制御回路（発光量制御手段）
１１  閃光装置（閃光手段）
１２  補正係数乗算回路（補正手段）
【図１】
0004006086.tif 000002
【図２】
0004006086.tif 000003
【図３】
0004006086.tif 000004
【図４】
0004006086.tif 000005
【図５】
0004006086.tif 000006
【図６】
0004006086.tif 000007
【図７】
0004006086.tif 000008