(57)【要約】【課題】本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、撮像装置の制御方法のプログラム及び撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体に関し、例えばカメラ付き携帯電話、電子スチルカメラに適用して、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定する。【解決手段】本発明は、非発光時の評価値、プリ発光時の評価値、評価値の目標値を用いてプリ発光時の発光量から本発光時の発光量を計算した後、非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数で補正する。【選択図】        図１
2009147608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向けて照明光を出射する発光部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、
前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値と、前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算した後、
前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正し、
補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正係数は、
前記非発光時の被写体の明るさの対数値を変数とした一次関数の特性で値が単調減少する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記明るさ検出部は、
前記撮像部の出力信号を積分して前記評価値を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
利得を可変して前記撮像部の出力信号を増幅する増幅部を有し、
前記増幅部は、
前記プリ発光時、前記利得を低下させる
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体に向けて照明光を出射する発光部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、
前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法であって、
前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、
前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、
前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、
前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、
前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、
前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
被写体に向けて照明光を出射する発光部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、
前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法のプログラムであって、
前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、
前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、
前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、
前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、
前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、
前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法のプログラム。
【請求項７】
被写体に向けて照明光を出射する発光部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、
前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体であって、
前記撮像装置の制御方法のプログラムは、
前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、
前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、
前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、
前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、
前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、
前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、撮像装置の制御方法のプログラム及び撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体に関し、例えばカメラ付き携帯電話、電子スチルカメラに適用することができる。本発明は、非発光時の評価値、プリ発光時の評価値、評価値の目標値を用いてプリ発光時の発光量から本発光時の発光量を計算した後、非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数で補正することにより、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ付き携帯電話、電子スチルカメラ等の撮像装置は、撮影時、暗い場所では発光部を発光させて不足する光量を補っている。以下、この発光部の発光を本発光と呼ぶ。
【０００３】
近年、撮像装置は、事前に、発光部を発光させて被写体の明るさを検出し、この被写体の明るさ検出結果に基づいて本発光時の発光量を設定している。以下、この事前の発光をプリ発光と呼ぶ。
【０００４】
この本発光時の発光量設定方法に関して、例えば特開平５−１２７２１５号公報には、非発光時の被写体の明るさ、プリ発光時の被写体の明るさ、目標とする被写体の明るさを用いてプリ発光時の発光量から本発光時の発光量を計算する方法が提案されている。
【０００５】
また特開２００３−２６２９０３号公報には、被写体までの距離を考慮に入れて本発光時の発光量を設定する方法が提案されている。
【０００６】
ところで特開平５−１２７２１５号公報等に開示の手法は、極めて簡易かつ短時間で本発光時の発光量を設定することができ、便利である。しかしながらこの方法の場合、発光量の設定精度に実用上未だ不十分な問題がある。
【特許文献１】特開平５−１２７２１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定することができる撮像装置、撮像装置の制御方法、撮像装置の制御方法のプログラム及び撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため請求項１の発明は、撮像装置に適用して、被写体に向けて照明光を出射する発光部と、前記被写体を撮影する撮像部と、前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値と、前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算した後、前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正し、補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる。
【０００９】
また請求項５の発明は、被写体に向けて照明光を出射する発光部と、前記被写体を撮影する撮像部と、前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法に適用して、前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有するようにする。
【００１０】
また請求項６の発明は、被写体に向けて照明光を出射する発光部と、前記被写体を撮影する撮像部と、前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法のプログラムに適用して、前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有するようにする。
【００１１】
また請求項７の発明は、被写体に向けて照明光を出射する発光部と、前記被写体を撮影する撮像部と、前記被写体の明るさを表す評価値を検出する明るさ検出部と、前記明るさ検出部で検出される前記評価値に基づいて、前記発光部の発光量を制御する制御部とを備える撮像装置の制御方法のプログラムを記録した記録媒体に適用して、前記撮像装置の制御方法のプログラムは、前記発光部を発光させない状態で前記明るさ検出部で検出される非発光時の評価値を取得する非発光時の評価値取得ステップと、前記発光部を発光させない状態で前記被写体の明るさを検出して非発光時の被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、前記発光部をプリ発光させて前記明るさ検出部で検出されるプリ発光時の評価値を取得するプリ発光時の評価値取得ステップと、前記非発光時の評価値と、前記プリ発光時の評価値と、前記評価値に対応する目標値とを用いて、前記発光部のプリ発光時の発光量から前記発光部を本発光させる本発光時の発光量を計算する発光量計算ステップと、前記非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を、前記本発光時の発光量に乗算して前記本発光時の発光量を補正する発光量補正ステップと、前記発光量補正ステップで補正した前記本発光時の発光量で前記発光部を本発光させる本発光のステップとを有するようにする。
【００１２】
請求項１、請求項５、請求項６、又は請求項７の構成により、非発光時の評価値、プリ発光時の評価値、目標値を用いて発光部のプリ発光時の発光量から本発光時の発光量を計算する場合、外光の光量が大きくなればなる程、本発光時の発光量を過大に計算することになる。従って非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数を本発光時の発光量に乗算して本発光時の発光量を補正し、補正した本発光時の発光量で発光部を本発光させれば、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１５】
（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例１の撮像装置を示すブロック図である。この撮像装置１は、例えばカメラ付き携帯電話である。この撮像装置１は、シャッターボタンの操作により静止画像を取得し、この静止画像を図示しない記録媒体に記録する。
【００１６】
撮像装置１において、レンズ２は、レンズ制御部３の制御により焦点距離、絞りを可変し、イメージセンサ４の撮像面に入射光を集光する。ここでレンズ制御部３は、制御システム１４の指示によりオートフォーカス制御の処理を実行し、イメージセンサ４から出力される撮像信号Ｓ１に基づいてレンズ２の焦点距離を可変する。またレンズ制御部３は、制御システム１４の指示によりオートアイリス制御の処理を実行し、イメージセンサ４から出力される撮像信号Ｓ１又は後述する評価値Ｖａｌに基づいてレンズ２の絞りを可変する。
【００１７】
シャッタ５は、シャッタ制御部６の制御により動作し、レンズ２の出射光をイメージセンサ４に入射する。ここでシャッタ制御部６は、制御システム１４の指示によりシャッタ５の開閉を制御する。
【００１８】
イメージセンサ４は、撮像面に形成された光学像を光電変換処理し、撮像結果である撮像信号Ｓ１を出力する。またイメージセンサ４は、イメージセンサ制御部７の制御により撮像信号Ｓ１の解像度を切り換え、撮像信号Ｓ１によって出力する撮像結果を動画像と静止画像とで切り換える。ここでイメージセンサ制御部７は、制御システム１４の指示により、イメージセンサ４の動作に必要な各種タイミング信号を出力する。またイメージセンサ制御部７は、制御システム１４の指示によりこのタイミング信号を切り換え、イメージセンサ４から出力する撮像信号Ｓ１を動画像と静止画像とで切り換える。
【００１９】
増幅回路８は、増幅量制御部９の制御により利得を可変し、イメージセンサ４から出力される撮像信号Ｓ１を増幅して出力する。ここで増幅量制御部９は、制御システム１４の指示により自動利得制御の処理を実行し、増幅回路８から出力される撮像信号Ｓ１に基づいて増幅回路８の利得を可変制御する。
【００２０】
画像処理部１０は、増幅回路８から出力される動画像及び静止画像の撮像信号Ｓ１を順次処理して動画像及び静止画像の画像データを生成し、この画像データを図示しない表示部で表示する。また画像処理部１０は、制御システム１４の指示により、静止画像の画像データを保存し、また図示しない記録媒体に記録する。
【００２１】
明るさ検出部１１は、増幅回路８から出力される撮像信号Ｓ１から被写体の明るさを検出する。より具体的に、明るさ検出部１１は、図３に示すように、撮像信号Ｓ１のフレーム毎に、所定の測光領域ＡＲで撮像信号Ｓ１を積分する。ここで測光領域ＡＲは、事前に設定された領域であって、被写体が存在する可能性の高い領域であり、例えば画面中央の矩形形状の領域である。明るさ検出部１１は、積分結果を被写体の明るさを表す評価値Ｖａｌとして出力する。
【００２２】
発光素子１２は、例えば高輝度の白色発光ダイオードであり、発光強度制御部１３Ａで指示される発光強度、及び発光量時間制御部１３Ｂで指示される発光時間でプリ発光、本発光する。発光素子１２は、プリ発光時、一定の発光強度及び一定の発光時間で発光する。
【００２３】
これに対して本発光時、発光素子１２は、一定の発光強度で発光し、発光量時間制御部１３Ｂで発光時間が可変制御される。従って発光素子１２は、この一定の発光強度と、発光量時間制御部１３Ｂで可変制御される発光時間とで決まる発光量で本発光する。なお発光素子１２は、発光時間の可変制御に代えて、発光強度自体を可変制御して本発光時の発光量を制御してもよい。なお発光素子１２には、発光ダイオードに代えて、キセノンランプ等を適用してもよい。
【００２４】
制御システム１４は、図示しないメモリに記録されたプログラムを実行し、この撮像装置１の動作を制御するコントローラである。なおこの実施例において、このプログラムは、この撮像装置１に事前にインストールされて提供されるものの、光ディスク、磁気ディスク、メモリカード等の各種記録媒体に記録して提供してもよく、またインターネット等のネットワークを介したダウンロードにより提供してもよい。
【００２５】
制御システム１４は、操作子の操作により撮影モードに設定されると、動画像の撮影、表示を各部に指示する。具体的に、制御システム１４は、シャッタ制御部６にシャッタ５の開制御を指示し、イメージセンサ制御部７に動画像の取得開始を指示する。また制御システム１４は、オートフォーカス制御の開始をレンズ制御部３に指示し、増幅量制御部９に自動利得制御の開始を指示する。その結果、この撮像装置１では、オートフォーカス制御、自動利得制御した状態で、イメージセンサ４で動画像を撮影して図示しない表示部で表示する。
【００２６】
またこのとき制御システム１４は、明るさ検出部１１から得られる評価値Ｖａｌ〔０〕を判定する。ここでこの評価値Ｖａｌ〔０〕は、発光素子１２を発光させていない状態である非発光時の評価値である。ここで非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕が所定値以上の場合、制御システム１４は、レンズ制御部３にオートアイリス制御の開始を指示し、動作モードをノーマルモードに設定する。従って撮像装置１は、被写体の明るさが一定値以上の場合には、オートアイリス制御により動画像を取得して表示する。
【００２７】
これに対して非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕が所定値に満たない場合、制御システム１４は、レンズ２の絞りを最も開口した状態に保持するようにレンズ制御部３に指示し、動作モードをストロボ撮影モードに設定する。
【００２８】
またノーマルモード及びストロボ撮影モードにおいて、続いてシャッターボタンが押圧操作されると、制御システム１４は、動画像に代えて静止画像の取得をイメージセンサ制御部７に指示し、取得した静止画像の処理を画像処理部１０に指示する。
【００２９】
このシャッターボタンの操作に応動した各部の制御において、制御システム１４は、ノーマルモードでは、オートアイリス制御によりイメージセンサ４で静止画像を取得する。これに対してストロボ撮影モードでは、図１の処理手順を実行し、ストロボ発光して静止画像を取得する。
【００３０】
すなわち制御システム１４は、シャッターボタンの押圧操作が開始されると、この図１の処理手順を開始してステップＳＰ１からステップＳＰ２に移る。ここで制御システム１４は、事前に検出した非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕を取得する。続いてステップＳＰ３に移り、被写体の明るさを検出する。ここでこのステップＳＰ３で検出される被写体の明るさは、撮像装置１の撮像系の影響を排したものである。制御システム１４は、ステップＳＰ２で取得した非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕を正規化して被写体の明るさを検出する。より具体的に、制御システム１４は、非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕を取得した際の絞り量、電荷蓄積時間、増幅回路８の利得で非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕を補正し、被写体の明るさを検出する。なお評価値Ｖａｌ〔０〕を処理して被写体の明るさを検出する代わりに、専用の測光手段を設けて被写体の明るさを検出してもよい。続いて制御システム１４は、ステップＳＰ４に移る。ここで制御システム１４は、発光強度制御部１３Ａ及び発光時間制御部１３Ｂにプリ発光を指示する。またこのプリ発光時、オートフォーカス制御で検出される合焦位置へのフォーカスのホールドをレンズ制御部３に指示する。従って撮像装置１は、この場合、プリ発光時の光量を利用してオートフォーカス制御の処理を実行して静止画像を取得する。
【００３１】
続いて制御システム１４は、ステップＳＰ５に移り、明るさ検出部１１からプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕を取得する。
【００３２】
続いて制御システム１４は、ステップＳＰ６に移り、ここでステップＳＰ２で取得した非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕、ステップＳＰ５で取得したプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕、これらの評価値Ｖａｌ〔０〕、Ｖａｌ〔１〕の本発光時の目標値Ｒｅｆを用いて、プリ発光時の発光量から本発光の発光量を計算する。具体的に制御システム１４は、非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕、プリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕、本発光時の目標値Ｒｅｆを用いた比例計算により、プリ発光の発光量から本発光の発光量を計算する。
【００３３】
ここで制御システム１４は、図４に示すように、撮像装置１から距離Ａ及びＢ（Ａ＜Ｂ）だけ離間した位置に被写体及び背景が存在し、かつ評価値Ｖａｌの検出に使用する測光領域ＡＲが被写体で占められているものとして本発光の発光量を計算する。ここで、何ら発光素子１２を発光させていない場合にも、被写体からの光が撮像装置１には入射する。この発光素子１２を発光させていない場合の入射光の強度を外光距離係数Ｄと定義する。なおここで外光距離係数Ｄの単位は、〔ｌｕｘ・ｍ2 〕である。
【００３４】
撮像装置１では、何ら発光素子１２を発光させていない場合、被写体及び背景からの外光がレンズ２でイメージセンサ４に集光され、イメージセンサ４で撮像された被写体の明るさが明るさ検出部１１で検出されて評価値Ｖａｌ〔０〕が求められることから、この場合、次式の関係式が成立する。
【００３５】
【数１】
2009147608.tif 000003
【００３６】
なおここでＫは定数であり、Ｖａｌ〔０〕は、事前に取得される無発光時の評価値であり、単位は〔ｌｕｘ・ｓｅｃ〕である。Ｔ０は、露光時間であり、この場合、イメージセンサ４で動画を撮影していることから、この動画における電荷蓄積時間である。またＧ０は、増幅回路８の利得である。
【００３７】
またプリ発光時は、次式の関係式が成立する。
【００３８】
【数２】
2009147608.tif 000004
【００３９】
なおここでＶａｌ〔１〕は、プリ発光時の評価値であり、Ｙ１は、プリ発光時の発光素子１２の発光強度であり、単位は〔ｃｄ〕である。これら（１）式及び（２）式から次式の関係式を得ることができる。なお発光素子１２の発光期間はイメージセンサ４の電荷蓄積時間内に比して十分に長いものとする。
【００４０】
【数３】
2009147608.tif 000005
【００４１】
さらにこの（３）式を解くと、次式を得ることができ、外光距離係数Ｄを求めることができる。
【００４２】
【数４】
2009147608.tif 000006
【００４３】
また同様にして、本発光時における発光素子の発光強度、増幅回路８の利得をそれぞれＹ２、Ｇ１とおくと、次式の関係式を得ることができる。なおここでＴ１は、発光素子１２の発光時間であり、Ｒｅｆは、目標値である。
【００４４】
【数５】
2009147608.tif 000007
【００４５】
（２）式及び（５）式から次式の関係式を求めることができる。
【００４６】
【数６】
2009147608.tif 000008
【００４７】
この（６）式を解くと、次式の関係式を求めることができる。
【００４８】
【数７】
2009147608.tif 000009
【００４９】
ここで（７）式に（４）式を代入すると、次式の関係式を得ることができる。
【００５０】
【数８】
2009147608.tif 000010
【００５１】
但し、Ｙは、プリ発光時と本発光時との発光強度の比であり、Ｙ＝Ｙ２／Ｙ１である。制御システム１４は、（８）式の演算処理を実行して本発光時の発光時間Ｔ１を計算する。なおこの（８）式における目標値Ｒｅｆ、発光強度の比Ｙ、本発光時の発光強度Ｙ２は、事前に設定された値を使用する。続いて制御システム１４は、ステップＳＰ７に移り、ステップＳＰ６で計算した本発光時の発光量（発光時間）Ｔ１を補正する。
【００５２】
ここで種々に検討した結果によれば、（８）式の演算処理により本発光時の発光量を計算する場合、外光の光量が大きい場合に、誤差が大きくなり、その結果、本発光時の発光量設定精度が不十分になることが判った。
【００５３】
具体的に、（８）式の演算処理では、評価値Ｖａｌの検出に使用する測光領域ＡＲが被写体で占められていると仮定して本発光時の発光量を計算している。しかしながら実際には、被写体の後方に位置する背景が測光領域ＡＲに写っている場合があり、この場合、被写体より後方に背景が位置することから、プリ発光時で検出される評価値Ｖａｌ〔１〕は、測光領域ＡＲが被写体で占められている場合に比して暗い値を示すことになる。その結果、この場合、（８）式で計算した本発光時の発光量は、適正な発光量から過大なものになる。
【００５４】
またこの場合、発光素子１２の発光に対して被写体及び背景の明るさの変化が大きく異なれば異なる程、プリ発光時で検出される評価値Ｖａｌ〔１〕は、本来の被写体の明るさより暗い値を示すことになる。従って撮像装置１から被写体までの距離Ａ（図４）に比して撮像装置１から背景までの距離Ｂが大きく異なれば異なる程、言い換えると被写体が撮像装置１に近づけば近づく程、評価値Ｖａｌ〔１〕は暗い値を示すことになる。その結果、この場合、（８）式で計算した本発光時の発光量は、一段と適正な発光量から過大なものになる。
【００５５】
この発光量の計算誤差は、外光の明るさが明るい場合程、増大する。そこで制御システム１４は、ステップＳＰ７において、次式の演算処理を実行してステップＳＰ６で計算した本発光時の発光量（発光時間）Ｔ１を補正する。
【００５６】
【数９】
2009147608.tif 000011
【００５７】
なおここでＲは、図５に示すように、ステップＳＰ３で検出した被写体の明るさに応じて単調減少する補正係数である。なお図５は、横軸が対数である片対数において、被写体の明るさを変数として一次関数的に補正係数Ｒが単調減少する特性である。また明るい側で一定値となる範囲は、評価値Ｖａｌの値がノーマルモードと判定される範囲である。また暗い側で一定値となる範囲は、（８）式で求めた発光期間Ｔ１が、いわゆるフル発光となる範囲である。
【００５８】
制御システム１４は、本発光時の発光量（発光時間）を補正すると、ステップＳＰ８に移り、発光強度制御部１３Ａ及び発光時間制御部１３Ｂに（８）式に設定されたＹ＝Ｙ２／Ｙ１、（９）式で求めた発光時間Ｔ１Ａで本発光を指示し、またイメージセンサ制御部７に静止画像の取得を指示する。また制御システム１４は、増幅回路８の利得を利得Ｇ１に設定するように増幅量制御部９に利得の設定を指示する。また制御システム１４は、この撮像装置１で静止画像を取得すると、ステップＳＰ９に移ってこの処理手順を終了する。
【００５９】
（２）実施例の動作
以上の構成において、この撮像装置１では（図２）、ユーザーが動作モードを撮影モードに設定すると、レンズ２によってイメージセンサ４の撮像面に形成された光学像が光電変換処理されて動画像の撮像信号Ｓ１が生成され、この動画像の撮像信号Ｓ１が増幅回路８で増幅された後、画像処理部１０で処理されて表示部で表示される。このとき撮像装置１では、レンズ制御部３によりオートフォーカス制御され、また増幅量制御部９により増幅回路８の利得が自動利得制御される。また明るさ検出部１１で、１画面中に設定された測光領域ＡＲの明るさが検出され、この明るさ検出結果である評価値Ｖａｌに基づいて又は撮像信号Ｓ１に基づいて、オートアイリス制御の処理が実行される。
【００６０】
またこの状態でユーザーがシャッターボタンを押圧操作すると、撮像装置１では、動画像に代えて静止画像の撮像信号Ｓ１がイメージセンサで取得され、この静止画像の撮像信号Ｓ１が画像処理部１０で処理されて表示される。またユーザーの指示によりこの静止画像が記録媒体に記録される。
【００６１】
しかしながら撮像装置１では、暗い場所で静止画像を撮影する場合もある。そこで撮像装置１では、動画像を撮影している状態で、明るさ検出部１１で検出される非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕が判定され、この評価値Ｖａｌ〔０〕が一定値に満たない場合には、ストロボ撮影モードに設定される。またストロボ撮影モードでシャッターボタンを押圧操作すると、事前に発光素子１２をプリ発光して本発光における発光素子１２の発光量が計算された後、発光素子１２を本発光させて静止画像が取得される。
【００６２】
具体的に撮像装置１では、プリ発光してプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕が検出され、このプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕、非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕、及び本発光時の評価値である目標値Ｒｅｆを用いた比例計算によりプリ発光時の発光光量Ｔ０から本発光時の発光量Ｔ１が求められる（（１）式〜（８）式）。
【００６３】
しかしながらこの計算で求めた本発光時の発光量Ｔ１は、測光領域ＡＲが被写体で占められていると仮定して求められることから、測光領域ＡＲの一部を背景が占める実際の撮影では、最適な発光量に対して誤差を有するものとなる。
【００６４】
すなわち背景は、被写体より後方に位置し、発光素子１２の発光に対する明るさの変化が被写体に比して小さなものとなる。従って測光領域ＡＲの一部を背景が占める実際の撮影では、測光領域ＡＲが被写体で占められている場合に比してプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕が小さくなり、その結果、比例計算によって求められる本発光時の発光量は、適正な発光量に対して過大なものとなる。この発光量の誤差は、外光の明るさが明るい場合程、増大する。
【００６５】
そこで撮像装置１では、比例計算によって求めた本発光時の発光量Ｔ１に対して、非発光時の被写体の明るさが増大する（明るく）に従って値が単調減少する補正係数Ｒ（図５）を乗算して本発光時の発光量Ｔ１（Ｔ１Ａ）が補正され、この補正した本発光時の発光量Ｔ１Ａにより本発光が実行される。
【００６６】
その結果、この実施例では、単に比例計算した本発光の発光量Ｔ１を使用して本発光する場合に比して、本発光時における発光量を適切なものとすることができる。
【００６７】
またこの補正係数Ｒは、非発光時の被写体の明るさの対数値に対して、一次関数により値が単調減少する係数とされ、その結果、より具体的に本発光時における発光量を適切なものとすることができる。
【００６８】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、非発光時の評価値、プリ発光時の評価値、評価値の目標値を用いてプリ発光時の発光量から本発光時の発光量を計算した後、非発光時の被写体の明るさが増大するに従って値が単調減少する補正係数で補正することにより、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定することができる。
【００６９】
より具体的に、この補正係数が、非発光時の被写体の明るさの対数値を変数とした一次関数の特性で値が単調減少する係数であることにより、従来に比して一段と適切に本発光時の発光量を設定することができる。
【００７０】
また撮像部の出力信号を積分して評価値を検出することにより、絞り、倍率を変化させて撮影する場合でも、適切に本発光時の発光量を設定することができる。
【実施例２】
【００７１】
ところで上述の実施例１において、ストロボ撮影モードで静止画像を撮影する場合、それまでの動画の撮影において、自動利得制御により増幅回路８の利得が最大値に設定されることになる。またレンズ２の絞りは、最大の開口に設定されることになる。
【００７２】
この状態でプリ発光すると、撮像装置１では、イメージセンサ４から明るさ検出部１１までの経路で撮像信号Ｓ１が飽和してしまう恐れがある。この場合、撮像装置では、正しくプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕を検出できないことになり、本発光の発光量を正しく設定できなくなる。
【００７３】
ここで図６（Ａ）及び（Ｂ）は、非発光時、プリ発光時における評価値検出の説明に供する図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、測光領域ＡＲに占める被写体の面積が等しく、被写体までの距離が異なる例である。図６（Ａ）は、被写体までの距離が近い場合であり、図６（Ｂ）は、被写体までの距離が遠い場合である。
【００７４】
この図６（Ａ）及び（Ｂ）は、オートアイリス制御、自動利得制御が十分に機能していると仮定した図であり、この場合、非発光時の評価値Ｖａｌ〔０〕は、被写体、背景の明るさが異なる場合でもオートアイリス制御、自動利得制御によりほぼ一定値に保持される。これに対してプリ発光時の評価値Ｖａｌ〔１〕は、被写体までの距離が近い場合程、プリ発光により被写体の明るさが大きく変化することにより、評価値を正しく検出可能な検出限界（ＭＡＸ）を越える恐れが大きくなる。なおプリ発光時、それまでのオートアイリス制御、自動利得制御の特性により評価値Ｖａｌ〔１〕が検出されることから、評価値Ｖａｌ〔１〕は、被写体、背景の明るさが明るくなればなる程、小さな値で検出される。
【００７５】
また図７（Ａ）及び（Ｂ）は、図６（Ａ）及び（Ｂ）との対比により、被写体までの距離が等しく、測光領域ＡＲに占める被写体の面積が異なる例である。図７（Ａ）は、測光領域ＡＲに占める被写体の面積が大きい場合であり、図７（Ｂ）は、測光領域ＡＲに占める被写体の面積が小さい場合である。
【００７６】
この場合は、測光領域ＡＲに占める被写体の面積が大きくなればなる程、プリ発光により被写体の明るさが大きく変化することにより、評価値を正しく検出可能な検出限界（ＭＡＸ）を越える恐れが大きくなる。
【００７７】
そこでこの実施例では、プリ発光時、増幅回路８の利得を一時的に低下させ、プリ発光時、評価値を正しく検出可能な検出限界（ＭＡＸ）を越えないようにする。なおこの場合、これに代えて、又はこれに加えて、絞りの開口量を小さくして、さらに一段と評価値を正しく検出可能な検出限界（ＭＡＸ）を越えないようにしてもよい。
【００７８】
なおこれら利得、開口量の設定に対応するように、上述の演算式を変更して本発光の発光量を検出することは、言うまでも無い。
【００７９】
この実施例によれば、プリ発光時、増幅回路８の利得を低下させることにより、プリ発光時の評価値を一段と確実に検出し、一段と確実に本発光時の発光量を適切に設定することができる。
【実施例３】
【００８０】
なお上述の実施例においては、画面中央の矩形の領域を測光領域に設定して評価値を検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の形状の領域を測光領域とする場合、画面に設定した複数領域の積分値を重み付け加算して評価値を検出する場合、さらにはレンズにからの入射光量を直接検出して評価値を検出する場合等、種々の評価値検出手法を広く適用することができる。
【００８１】
また上述の実施例においては、比例計算により本発光の発光量を計算する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の計算手法により本発光の発光量を計算する場合に広く適用することができる。
【００８２】
また上述の実施例においては、本発明をカメラ付き携帯電話に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電子スチルカメラ、静止画撮影機能を有するビデオカメラ等に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施例１の撮像装置における制御システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例１の撮像装置を示すブロック図である。
【図３】図２の撮像装置の測光領域を示す図である。
【図４】図２の撮像装置におけるモデルを示す図である。
【図５】補正係数を示す特性曲線図である。
【図６】被写体までの距離が異なる場合について、非発光時、プリ発光時における評価値検出の説明に供する図である。
【図７】測光領域における被写体の面積が異なる場合について、非発光時、プリ発光時における評価値検出の説明に供する図である。
【符号の説明】
【００８５】
１……撮像装置、２……レンズ、４……イメージセンサ、８……増幅回路、１０……画像処理部、１１……明るさ検出部、１４……制御システム
【図１】
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【図２】
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【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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