(57)【要約】【課題】本発明は、より高い精度で調光できる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、ストロボと、光学系と、ＡＦセンサと、ＡＥセンサと、マイコンと、を備える。マイコンは、撮影開始信号を受け付けた場合、ストロボに第１の予備発光を行わせた後、ストロボに第２の予備発光を行わせる一方、第１の予備発光時において、ＡＥセンサに任意の感度で光を取得させ、第２の予備発光時において、ＡＦセンサで取得した距離に関する情報に応じて、ＡＥセンサに、任意の感度よりも大きい又は小さい感度で光を取得させる。そしてマイコンは、このＡＥセンサの測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する。【選択図】図２
2009290510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の予備発光、第1の予備発光の後に行われる第２の予備発光、又は、本発光として、被写体に光を照射する発光手段と、
被写体で反射された光を集光させる光学系と、
自装置から前記被写体までの距離に関する情報を取得する測距手段と、
前記第１または第２の予備発光時において、前記被写体で反射された光を取得し、前記被写体の明るさを測る測光手段と、
前記第１または／および第２の予備発光時における測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する光量算出手段と、
自装置に対して撮影の開始を指示する撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段および前記測光手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記撮影開始信号を受け付けた場合、
前記発光手段に前記第１の予備発光を行わせた後、前記発光手段に前記第２の予備発光を行わせる一方、
前記第１の予備発光時において、第１の受光感度で、前記測光手段に光を取得させた後、前記第２の予備発光時において、前記測距手段で取得した被写体までの距離に関する情報に応じて決定される前記第１の受光感度と異なる第２の受光感度で、前記測光手段に光を取得させる、
撮像装置。
【請求項２】
第1の予備発光、第1の予備発光の後に行われる第２の予備発光、又は、本発光として、被写体に光を照射する発光手段と、
被写体で反射された光を集光させる光学系と、
前記被写体に対して補助光を照射する補助光照射手段と、
前記補助光照射時、または、前記第１若しくは第２の予備発光時において、前記被写体で反射された光を取得し、前記被写体の明るさを測る測光手段と、
前記第１または／および第２の予備発光時における測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する光量算出手段と、
自装置に対して撮影の開始を指示する撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段および前記測光手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記撮影開始信号を受け付けた場合、
前記発光手段に前記第１の予備発光を行わせた後、前記第２の予備発光を行わせる一方、
前記第１の予備発光時において、第１の受光感度で、前記測光手段に光を取得させた後、前記第２の予備発光時において、前記測距手段で取得した被写体までの距離に関する情報に応じて決定される前記第１の受光感度と異なる第２の受光感度で、前記測光手段に光を取得させる、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光手段を備えた撮像装置に関する。より詳しくは、撮影時の発光（本発光）の発光光量を調整可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ等の撮像装置には、被写体に対して光を照射し、撮影を行うものが存在する。このような撮像装置には、被写体に対して最適な光量の光を照射するため、被写体と撮像装置の距離に基づいて、本発光の発光光量を変更するようにしたものがある。
【０００３】
例えば、撮像装置で一般的に用いられているＴＴＬ調光方式では、以下の手順で本発光の発光光量を決定している。まずこの撮像装置は、撮影より前に事前の発光（以下、予備発光）を行い、レンズを介して被写体からの反射光を測光する。次に、この撮像装置は、反射光の測光結果に基づいて、被写体の反射率を取得する。そして被写体の反射率に基づいて、撮影時の本発光の発光光量を決定するようにしている。
【０００４】
また別の撮像装置では、以下の手順により本発光の発光光量を決定している。この撮像装置は、まず予備発光を行う。この際、撮像装置は、被写体からの反射光を取得し、この反射光の明るさ（輝度）を測る。この結果、測光した反射光の輝度が所定の値よりも大きい場合（例えば、被写体が撮像装置の近くに存在する場合）、予備発光の発光光量を減らす。一方、測光した反射光の輝度が所定の値よりも小さい場合（例えば、被写体が撮像装置の遠くに存在する場合）、予備発光の発光光量を増やす。そして撮像装置は、再度予備発光を行う。
【０００５】
これによって、測光した反射光の輝度が所定の範囲に含まれるまで予備発光を繰り返し、所定の範囲に含まれる測光結果（反射光の輝度）に基づいて、本発光の発光光量を調整する。
【０００６】
さらに、特許文献１に示す撮像装置では、以下の手段により本発光の発光光量を決定している。特許文献１の撮像装置では、まず予備発光を行う。この際、撮像装置は、被写体からの反射光を取得して、この反射光の輝度を測る。この結果、測光した反射光の輝度が所定の値よりも小さい場合、反射光を取得する際の受光感度を上げる。一方、測光した反射光の輝度が所定の値よりも大きい場合、反射光を取得する際の受光感度を下げる。そして、撮像装置は、再度予備発光を行う。これによって、測光した反射光が所定の範囲に含まれるまで予備発光を繰り返し、所定の範囲に含まれた測光結果（反射光の輝度）に基づいて、本発光の発光光量を調整する。
【特許文献１】特開２０００−１８７２６６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、より高い精度で本発光の発光光量を調整できる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】
すなわち、本発明は、第1の予備発光、第1の予備発光の後に行われる第２の予備発光、又は、本発光として、被写体に光を照射する発光手段と、被写体で反射された光を集光させる光学系と、自装置から前記被写体までの距離に関する情報を取得する測距手段と、前記第１または第２の予備発光時において、前記被写体で反射された光を取得し、前記被写体の明るさを測る測光手段と、前記第１または／および第２の予備発光時における測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する光量算出手段と、自装置に対して撮影の開始を指示する撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段および前記測光手段を制御する制御手段と、を備える。そして、前記制御手段は、前記撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段に前記第１の予備発光を行わせた後、前記発光手段に前記第２の予備発光を行わせる一方、前記第１の予備発光時において、第１の受光感度で、前記測光手段に光を取得させた後、前記第２の予備発光時において、前記測距手段で取得した被写体までの距離に関する情報に応じて決定される前記第１の受光感度と異なる第２の受光感度で、前記測光手段に光を取得させる。
【０００９】
このようにすれば、測距手段の測距結果に応じて、第２の予備発光時における受光感度を、第１の予備発光時に設定された任意の感度に対して上下できる。このため、自装置から被写体までの距離が近い場合に、第１の予備発光時において、調光オーバー（撮像素子のダイナミックレンジよりも光の量が多い）となってしまった場合であっても、第２の予備発光時において、受光感度を下げることができる。これによって、第２の予備発光時に調光オーバーを防止できる。一方、自装置から被写体までの距離が遠い場合に、第１の予備発光時において、調光アンダー（撮像素子のダイナミックレンジよりも光の量が少ない）となってしまった場合であっても、第２の予備発光時において、受光感度を上げることができる。これによって、第２の予備発光時に調光アンダーを防止できる。すなわち、自装置から被写体までの距離が近い場合、一般的に調光オーバーになる可能性が高くなる。また、自装置から被写体までの距離が遠い場合、一般的に調光アンダーになる可能性が高くなる。したがって、このように構成すれば、精度の悪い調光結果に応じて、本発光の発光光量を決定するといったことをより防止できる。
【００１０】
なお、従来技術である特許文献１のように、第１の予備発光時における測光手段の測光結果に応じて、第２の予備発光を行うか否かを判別しなくてもよいため、撮影開始信号を受け取ってから、撮影までの処理時間を短くできる。
【００１１】
他の手段では、第1の予備発光、第1の予備発光の後に行われる第２の予備発光、又は、本発光として、被写体に光を照射する発光手段と、被写体で反射された光を集光させる光学系と、前記被写体に対して補助光を照射する補助光照射手段と、前記補助光照射時、または、前記第１若しくは第２の予備発光時において、前記被写体で反射された光を取得し、前記被写体の明るさを測る測光手段と、前記第１または／および第２の予備発光時における測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する光量算出手段と、自装置に対して撮影の開始を指示する撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段および前記測光手段を制御する制御手段と、を備える。そして前記制御手段は、前記撮影開始信号を受け付けた場合、前記発光手段に前記第１の予備発光を行わせた後、前記第2の予備発光を行わせる一方、前記第１の予備発光時において、第１の受光感度で、前記測光手段に光を取得させた後、前記第２の予備発光時において、前記測距手段で取得した被写体までの距離に関する情報に応じて決定される前記第１の受光感度と異なる第２の受光感度で、前記測光手段に光を取得させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、自装置から被写体までの距離に関わらず、より高い精度で本発光の発光光量を調整できる。また、より短時間で本発光の発光光量を算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態における撮像装置１は、一眼レフタイプのデジタルカメラで構成されている。実施の形態１は、測光手段として、ＡＥセンサ２１０を用いる。ＡＥセンサ２１０は、ミラーで反射された光の明るさを測定するものである。また、実施の形態１は、測距手段として、ＡＦセンサ２０９を用いる。ＡＦセンサ２０９は、フォーカスレンズ３０１１の合焦位置を検出する。ＡＦセンサ２０９は、この検出した合焦位置を、距離に関する情報として、マイコン213に出力する。すなわち、ＡＦセンサ２０９は、被写体までの距離に関する情報を取得するものである。
【００１４】
１．構成
１−１  全体構成の概要
図１は、本実施の形態に係る撮像装置１の斜視図である。図２は、本実施の形態に係る撮像装置１の構成図である。
【００１５】
本実施の形態における撮像装置１は、撮像装置本体２と、撮像装置本体２が着脱可能な交換レンズ３と、を備える。
【００１６】
撮像装置本体２は、ミラーボックスと、ＣＭＯＳセンサ２０２と、接眼レンズ２０３と、ＤＳＰ２０４と、バッファメモリ２０５と、液晶モニタ２０６と、電源２０７と、ボディマウント２０８と、ＡＦセンサ２０９と、ＡＥセンサ２１０と、フラッシュメモリ２１１と、カードスロット２１２と、マイコン２１３と、シャッタスイッチ２１４と、ストロボ２１５と、補助光照射部２２０と、を備える。
【００１７】
また交換レンズ３は、光学系３０１、光学系３０１を駆動させるアクチュエータ、絞り３０２と、絞り３０２を駆動させる絞り駆動部３０３と、ズームリング３０４と、フォーカスリング３０５と、アクチュエータおよび絞り駆動部３０３を制御するレンズコントローラ３０６とを備える。以下、具体的に説明する。
【００１８】
１−２  撮像装置本体２の構成
撮像装置本体２は、交換レンズ３の光学系３０１によって集光された被写体像を撮像して、画像データとして記録するものである。
【００１９】
ミラーボックスは、被写体像をＣＭＯＳセンサ２０２又は接眼レンズ２０３の何れかに選択的に入射させるために、交換レンズ３に含まれる光学系３０１からの光学的信号の光路を切り替える。ミラーボックスは、メインミラー２０１１と、サブミラー２０１２と、ミラー駆動部２０１３と、シャッタ２０１４と、シャッタ駆動部と、焦点板２０１６と、プリズム２０１７とを含む構成である。
【００２０】
メインミラー２０１１は、被写体像を接眼レンズ２０３へと導くためにＣＭＯＳセンサ２０２への光路内に対して進退自在に配設される。そしてサブミラー２０１２は、交換レンズ３に含まれる光学系３０１から入力された光学的信号の一部を反射して、ＡＦセンサ２０９に入射する。ＡＦセンサ２０９に入力される光学的信号の一部は、メインミラー２０１１を介してサブミラー２０１２に入射される。
【００２１】
メインミラー２０１１がＣＭＯＳセンサ２０２への光路内に進入しているとき、交換レンズ３に含まれる光学系３０１から入力された光学的信号の一部は、メインミラー２０１１で反射されて、焦点板２０１６およびプリズム２０１７を介して接眼レンズ２０３に入射される。また焦点板２０１６では、光学的信号の一部が拡散される。この焦点板２０１６で拡散された光学的信号は、ＡＥセンサ２１０に入射される。一方、メインミラー２０１１が、ＣＯＭＳセンサへの光路内から退避しているとき、交換レンズ３に含まれる光学系３０１から入力された光学的信号は、ＣＭＯＳセンサ２０２に入射される。
【００２２】
ミラー駆動部２０１３は、モータ、バネ等の機構部品からなり、マイコン２１３の制御に基づいてメインミラー２０１１およびサブミラー２０１２を駆動する。
【００２３】
シャッタ２０１４は、ＣＭＯＳセンサ２０２に対する交換レンズ３からの光学的信号の遮断又は通過を切り替える。シャッタ駆動部は、モータ、バネ等の機構部品からなり、マイコン２１３の制御によって、シャッタ２０１４を駆動する。要するに、シャッタ２０１４は、開けたり閉じたりして、ＣＭＯＳセンサ２０２に当たる光の量を時間的に調整するものである。
【００２４】
ＣＭＯＳセンサ２０２は、光学系３０１によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＭＯＳセンサ２０２は、図３のように、受光素子２０２１と、ＡＧＣ２０２２（ゲイン・コントロール・アンプ）と、ＡＤコンバータ２０２３とを含んで構成される。受光素子２０２１は、ミラーボックスを通って入射された光学的信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。またＡＧＣ２０２２は、受光素子２０２１から出力された電気信号の増幅するものである。ＡＤコンバータ２０２３は、ＡＧＣ２０２２で、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するものである。
【００２５】
接眼レンズ２０３は、ミラーボックスを通って入射された光学的信号を通す。これによって、使用者は、接眼レンズ２０３を覗くことによって、光学系３０１が集光した被写体像を確認できるようにしている。要するに、接眼レンズ２０３は、光学式ビューファインダである。
【００２６】
画像処理部（ＤＳＰ２０４）は、ＣＭＯＳセンサ２０２から出力された画像データに、所定の画像処理を施すものである。所定の画像処理としては、ガンマ変換、ＹＣ変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が考えられるが、これに限られるものではない。
【００２７】
バッファメモリ２０５は、ＤＳＰ２０４で処理を行う際、および、マイコン２１３で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ２０５は、例えば、ＤＲＡＭなどで実現可能である。
【００２８】
液晶モニタ２０６は、カメラボディの背面に配置されるものであり、ＣＭＯＳセンサ２０２で生成された画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを表示可能である。
【００２９】
電源２０７は、カメラシステムで消費するための電力を供給する。電源２０７は、例えば乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。また、電源２０７コードにより外部から供給される電力をカメラシステムに供給するものであってもよい。
【００３０】
ボディマウント２０８は、交換レンズ３のレンズマウント３０７と相俟って、交換レンズ３の着脱を可能にする部材である。ボディマウント２０８は、交換レンズ３と接続端子等を用い電気的に接続可能であるとともに、係止部材等のメカニカルな部材によって機械的にも接続可能である。ボディマウント２０８は、交換レンズ３に含まれるレンズコントローラ３０６からの信号をマイコン２１３へ出力できるとともに、マイコン２１３からの信号を交換レンズ３のレンズコントローラ３０６に出力できる。すなわち、マイコン２１３は、交換レンズ３側のレンズコントローラ３０６と制御信号や光学系３０１に関する情報などを送受信可能である。
【００３１】
ＡＥセンサ２１０は、予備発光時において光学系３０１を通過した光を取得し、取得した光の明るさを測る測光手段である。このＡＥセンサ２１０は、図４のように、受光素子２１０１と、増幅器２１０２と、デジタル回路２１０３（又は、計測器）などを含んで構成できる。
【００３２】
要するに、ＡＥセンサ２１０は、光を取得して、光の明るさを測定するものである。具体的にＡＥセンサ２１０は、光を取得して、電気信号を生成する。そしてＡＥセンサ２１０は、電気信号をデジタル信号に変換する。その後、ＡＥセンサ２１０は、デジタル信号を輝度に変換する。具体的な調光センサの出力は、例えば、輝度値２３０（８ビット換算）となる。
【００３３】
受光素子２１０１は、フォトダイオードなどの光電変換素子を含んで構成され、焦点板２０１６によって拡散された光学的信号を受光するものである。
【００３４】
なお、受光素子２１０１は、受光時間を変更できるように構成される。この場合受光素子２１０１は、例えば、フォトダイオードなどの受光領域と、積分アンプなどの蓄積領域などを備えることで、受光時間を変更できる。受光時間は、マイコン２１３からの制御信号によって設定される。制御信号には、受光時間が含まれている。具体的に説明すると、受光素子２１０１は、マイコン２１３から受光開始の信号を受け取ると、受光領域が受光を開始する。そして、受光領域で受光した電気信号を蓄積領域に蓄積する。その後、受光領域は、設定された受光時間が経過するまで受光を継続する。すなわち、受光領域は、受光開始から受光時間が経過すると、受光を終了するものである。これによって蓄積された電荷を電気信号として取り出すことにより、設定された受光時間によって受光を可能にしている。要するに、この受光素子２１０１は、電子シャッタのような構成である。
【００３５】
増幅器２１０２は、積分アンプなどによって構成され、受光素子２１０１からの出力された電気信号を増幅するものである。ここで増幅レベル（受光感度）は、マイコン２１３から受け取った制御信号に含まれるＩＳＯ感度によって決定される。
【００３６】
デジタル回路２１０３は、被写体の明るさを測定するものであり、増幅器２１０２から出力された電気信号をデジタル信号に変換するものである。具体的には、光の明るさに応じた輝度値を算出するものである。輝度値は、例えば、８ビットで表現した場合、０〜２５５（小数点以下四捨五入）の階調で表すことができる。なお、本実施の形態の輝度値は、複数の画素の平均を求めるようにしている。例えば、画像データを９分割して各領域の輝度値を算出する場合、分割された一つの領域内に含まれている画素の輝度値を一つ一つ算出する。そして、この算出された輝度値を、一つの領域内で平均化する。これによって、各領域内の輝度値が算出できる。
【００３７】
以下、具体的に輝度値の算出を説明する。まず、デジタル信号に基づいて各画素の輝度を算出する。その後、各領域内の輝度の積算値を算出する。ここで各領域の積算値Ｂａ（ａ=１，２，・・・，総領域数）は、各領域における各画素の輝度Ｙａｂ（ｂ＝１，２，・・・，領域ａの総画素数）の総和である（式１）。
【００３８】
Ｂａ＝ΣＹａｂ                  （式１）
各領域の積算値が算出されると、各領域の積算値を各領域の総画素数で割る。これによって、各領域内の画素の輝度を平均化でき、各領域の輝度値を算出できる。ここで各画素の輝度を8ビットで表現した場合、０〜２５５（小数点以下四捨五入）の階調で輝度値を表すことができる。
【００３９】
これによってＡＥセンサ２１０は、受光素子２１０１からの出力に基づいて、被写体の明るさを測定する。そして、測光結果をマイコン２１３に出力する。なお、ＡＥセンサ２１０は、被写体の明るさを測光できるものであれば、どのような構成であってもよい。したがって、中央重点測光や多分割測光、重点測光、評価測光等と同様の方法で輝度値を算出できる。ここで本実施の形態のＡＥセンサ２１０は、画像データを９分割して、各々の領域の明るさの平均を測定するものを利用している。
【００４０】
ＡＦセンサ２０９は、光学系３０１を介して入射された被写体の光学的信号に基づいて、フォーカスレンズ３０１１の合焦位置を検出するものである。これによって、マイコン２１３がフォーカスレンズ３０１１を駆動させて、焦点合わせを行なうようにしている。ＡＦセンサ２０９は、従来技術である位相差方式で実現している。したがって、ＡＦセンサ２０９は、コンデンサレンズ、絞りマスク、セパレータレンズ、ラインセンサ等を備えて、焦点調節のためのフォーカスレンズ３０１１の合焦位置を検出できるようにしている。なお、ＡＦセンサ２０９で取得されたフォーカスレンズ３０１１の合焦位置は、マイコン２１３に出力される。マイコン２１３では、このフォーカスレンズ３０１１の合焦位置に応じて、撮像装置１から被写体までの距離（例えば、７０ｃｍ）を算出する。合焦位置に応じた被写体までの距離の算出は、合焦位置と被写体までの距離を対応させたテーブル情報を用いて算出することができる。
【００４１】
フラッシュメモリ２１１は、内蔵メモリとして用いられる記憶媒体である。フラッシュメモリ２１１は、画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを記憶可能である。また、デジタル化された音声信号も記憶可能である。加えて、画像データや音声信号の他にマイコン２１３の制御のためのプログラムや設定値などを記憶可能である。
【００４２】
カードスロット２１２は、メモリカード２１６を着脱するためのスロットである。メモリカード２１６は、画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを記憶可能である。また、デジタル化された音声信号も記憶可能である。要するにメモリカード２１６は、記憶媒体である。
【００４３】
マイコン２１３は、撮像装置本体２全体を制御するものである。マイコン２１３は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現してもよい。すなわち、マイコン２１３は、各種の制御を実行する。各種の制御については、１−４で記載する。
【００４４】
シャッタスイッチ２１４は、撮像装置本体２の上面に設けられた釦であり、使用者からの半押しおよび全押し操作を検知する操作手段である。全押しの操作は、使用者からの撮影開始の操作である。シャッタスイッチ２１４は、使用者から半押し操作を受け付けると、半押し信号をマイコン２１３に出力する。一方、シャッタスイッチ２１４は、使用者から全押し操作を受け付けると、全押し信号をマイコン２１３に出力する。つまり、本実施の形態では、全押し信号が、撮影開始信号となる。これらの信号に基づいて、マイコン２１３は様々な制御を行なう。
【００４５】
ストロボ２１５は、マイコン２１３からの制御信号に基づいて、被写体に対して光の照射を行なう発光手段である。したがって、ストロボ２１５は、被写体に対する予備発光と本発光を可能にしている。予備発光としては、第１の予備発光および第２の予備発光を可能にしている。第２の予備発光は、第１の予備発光の後に行われる予備発光である。ここで予備発光は、シャッタスイッチ２１４に対する撮影開始の操作の後であって、ＣＭＯＳセンサ２０２での撮影のための撮像動作の前に行われる光の照射である。また、本発光は、ＣＭＯＳセンサ２０２での撮影のための撮像動作と共に行う光の照射である。なお、マイコン２１３からの制御信号には、照射する光の光量に関する情報が含まれている。
【００４６】
補助光照射部２２０は、マイコン２１３の制御に応じて、ＡＦ補助を行なう光を被写体に照射する補助光照射手段である。マイコン２１３は、シャッタスイッチに対する半押し操作があった場合、被写体に対して、ＡＦ補助光を照射するため、補助光照射部２２０に制御信号を出力する。なお、補助光照射部２２０は、例えば、ＬＥＤ等で構成できる。
【００４７】
１−３  交換レンズ３の構成
光学系３０１は、フォーカスレンズ３０１１とズームレンズ３０１２と対物レンズ３０１３を含んで構成され、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズ３０１１は、アクチュエータ又はフォーカスリング３０５によって駆動され、焦点の調節を行なうようにしたものである。ズームレンズ３０１２は、アクチュエータによって駆動され、ズーム倍率を調整するものである。要するに、フォーカスレンズ３０１１やズームレンズ３０１２は可動レンズである。
【００４８】
アクチュエータとしては、フォーカス駆動部３０２１と、ズーム駆動部３０２２と、絞り駆動部３０３と、を備える。このフォーカス駆動部３０２１は、レンズコントローラ３０６の制御にしたがって、フォーカスレンズ３０１１を駆動させるようにしたものである。また、ズーム駆動部３０２２は、レンズコントローラ３０６の制御にしたがって、ズームレンズ３０１２を駆動させるようにしたものである。
【００４９】
絞り３０２は、光学系３０１を通過する光の量を調整するものである。光の調整は、５枚羽根などで構成される開口径を大きくしたり、小さくしたりすることで可能である。
【００５０】
絞り駆動部３０３は、絞り３０２の開口径の大きさを変更するものである。実施の形態１では、レンズコントローラ３０６の制御に基づいて、絞り３０２の開口径の大きさを変更するようにしている。ここで開口径の大きさは、Ｆ値によって指定可能である。なお、絞り駆動部３０３は、レンズコントローラ３０６からの制御に基づいて、絞り３０２を駆動するようにしているが、これに限られず、機械的な方法によって駆動させてもよい。この場合、ボディマウント２０８に連動ピンを設け、この連動ピンの駆動を絞り駆動部３０３が受けて、絞り３０２を駆動させることで可能となる。連動ピンは、マイコン２１３により制御されたモータなどで駆動される。
【００５１】
フォーカスリング３０５は、交換レンズ３の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、フォーカスレンズ３０１１を駆動させるものである。また、ズームリング３０４は、交換レンズ３の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、ズームレンズ３０１２を駆動させるものである。
【００５２】
レンズコントローラ３０６は、交換レンズ３全体を制御するものである。レンズコントローラ３０６は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現してもよい。
【００５３】
１−４．マイコン２１３における各種の制御
マイコン２１３は、判定手段と、制御手段と、光量算出手段と、撮影手段とを実現する。
【００５４】
１−４−１．判定手段
判定手段を実現するマイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４に対する撮影開始の操作前において、ＡＥセンサ２１０からの入力された輝度値（予備発光前の測光結果）に応じて、撮影開始信号の受け付け後に、予備発光を行うか否かの判定を行なうものである。マイコン２１３は、予備発光を行うと判断した場合、何回の予備発光を行う必要があるか判別する。本実施の形態では、1回又は２回の内から選択するものとする。２回の予備発光を行う場合、１回目の予備発光を第１の予備発光とし、２回目の予備発光を第２の予備発光とする。要するに、マイコン２１３は、予備発光回数を決定するものである。
【００５５】
ここでマイコン２１３は、画面が９分割された各々の領域の輝度値（０〜２５５）が、第一の輝度範囲（例えば、２３５以上〜２５５以下）に、一つ含まれる、または、第二の輝度範囲（例えば、０以上〜２０以下）に、一つ含まれる場合、予備発光を1回行うと判定する。また、マイコン２１３は、画面が９分割された各々の領域の輝度値（０〜２５５）が、第一の輝度範囲（例えば、２３５以上〜２５５以下）に、二つ以上含まれる、または、第二の輝度範囲（例えば、０以上〜２０以下）に、二つ以上含まれる場合、予備発光を２回行うと判定する。例えば、第１の測光結果の輝度値（各々の領域の輝度値）が、（２４５、２５５、２００、３５、１５、３５、１４０、１８０、１７０）である場合、輝度値２４５と、輝度値２５５があるので、マイコン２１３は、予備発光を２回行うと判別する。
【００５６】
なお、上記実施の形態は、一例であり、測光結果に応じて予備発光の回数を決定できるものであれば、どのような構成であってもかまわない。また、上記実施の形態に限られず、予備発光の回数は、複数回の内から選択するようにしてもよい。さらに、予備発光前の測光結果に応じて、予備発光回数を決定するようにしているが、これに限られず、予備発光後の測光結果に応じて、予備発光回数を決定するようにしてもよい。
【００５７】
１−４−２．制御手段
制御手段を実現するマイコン２１３は、撮影開始信号を受け付けた場合、ストロボ２１５およびＡＥセンサ２１０を制御する。具体的には、マイコン２１３が、予備発光を２回行うと判定した場合、マイコン２１３は、ＡＥセンサ２１０を制御して、任意の感度（ＩＳＯ４００）に設定する。図７では、任意の感度を基準感度とする。なお、撮影開始信号を受け付ける前にＡＥセンサ２１０の感度を任意の感度に設定していた場合には、撮影開始信号受け付け後に、この任意の感度を設定する必要はない。要するに、任意の感度が第１の受光感度である。
【００５８】
次にマイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、第１の予備発光を行わせる。この際、ＡＥセンサ２１０は、第1の予備発光によって被写体で反射された光の明るさを測定する。この測定結果を第１の測光結果とする。
【００５９】
この後、マイコン２１３は、撮影開始信号受け付け前にＡＦセンサ２０９が取得した被写体までの距離に関する情報に基づいて、ＡＥセンサ２１０を制御し、感度を設定する。この被写体までの距離に関する情報に基づいて設定される感度（第２の受光感度）は、図８のように、被写体までの距離が、撮像装置に近い第1の領域（例えば、３０〜１４９ｃｍ）に含まれる場合、任意の感度よりも小さい感度（例えば、ＩＳＯ２００）で設定する。一方、被写体までの距離が、撮像装置から遠い第２の領域（例えば、１５０〜２００ｃｍ）に含まれる場合、任意の感度よりも大きい感度（例えば、ＩＳＯ８００）で設定する。ここで第１の領域は、第２の領域に重畳せず、第２の領域よりも距離の短いものを含むように構成されている。そして、マイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、第２の予備発光を行わせる。この際、ＡＥセンサ２１０は、第２の予備発光によって被写体で反射された光の明るさを測定する。この測定結果を第２の測光結果とする。第１および第２の予備発光時のストロボの光量は、特に限定されないが、一定であることが好ましい。マイコン２１３で予備発光を1回行うと判別した場合、または、マイコン２１３で予備発光を行わないと判別した場合、マイコン２１３は、従来技術と同様の動作を行なう。これらの動作は、従来技術であるため、２．動作で簡単に説明する。
【００６０】
なお、マイコン２１３は、撮影開始信号受け付け前にＡＦセンサ２０９で取得した被写体までの距離に関する情報に基づいて、ＡＥセンサ２１０の感度を設定するようにしているが、これに限られず、撮影開始信号受け付け後にＡＦセンサ２０９で取得した被写体までの距離に関する情報に基づいて、ＡＥセンサ２１０の感度を設定するようにしてもよい。
【００６１】
１−４−３．光量算出手段
光量算出手段を実現するマイコン２１３は、測光手段の測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出する。このマイコン２１３は、本発光の発光光量算出前に、第１および第２の予備発光を行っている場合、ＡＥセンサ２１０の第１および第２の測光結果を利用して、本発光の発光光量を算出する。すなわち、マイコン２１３は、第１の予備発光時におけるＡＥセンサ２１０の出力、および、第２の予備発光時におけるＡＥセンサ２１０の出力を用いて、本発光の発光光量を算出する。なお、本実施の形態では、マイコン２１３が予備発光を行わないと判別した場合、予備発光前の測光結果に基づいて、本発光の発光光量を算出する。また、マイコン２１３が予備発光を1回行なうと判定した場合、予備発光時における測光結果に基づいて、本発光の発光光量を算出する。これらの処理は、従来技術と同様の方法で本発光の発光光量を算出できる。
【００６２】
ここで本実施の形態では、９分割した領域の輝度値を取得するように構成しているため、各領域の輝度値に基づいた本発光の発光光量の算出方法の一例を説明する。下記の記載は、第１および第２の測光結果に基づいて、本発光の発光光量を算出する場合の一例である。本実施の形態で本発光の発光光量は、第１の予備発光における第１の測光結果と、第２の予備発光における第２の測光結果の平均を利用して、算出できる。例えば、第１の測光結果が、図５のような結果である場合であって、第２の測光結果が、図５のような結果である場合、各々の領域の輝度値を足して２で割ることで、平均の輝度値（第一輝度値）が算出できる。
【００６３】
この第一輝度値を用いて、すべての領域の平均を取る（すなわち、９個の領域の輝度値を足して９で割る）。これによって、第二輝度値が算出される。この結果を下記の式２を用いて、計算する。
【００６４】
本発光の発光光量Ｓｎの計算式（式２）は、予備発光の発光光量（第１〜２の予備発光で発光光量が変更されていない場合）がＳｐ、第二輝度値がＶｐ、そしてＡＥセンサ２１０の受光感度（第１の予備発光時）によって決定される適切な輝度値がＶｎである場合、以下の式２で算出できる。
【００６５】
Ｓｎ＝（Ｖｎ／Ｖｐ）Ｓｐ            （式２）
これによって、第１の測光結果および第２の測光結果に基づいて本発光の発光光量を算出できる。
【００６６】
１−４−４．撮影手段
撮影手段を実現するマイコン２１３は、光量算出手段で算出された本発光の発光光量に基づいて、ストロボ２１５に本発光を行わせ、ＣＭＯＳセンサ２０２等による撮影を行わせるものである。簡単に説明すると、マイコン２１３は、ストロボ２１５に、本発光の発光光量を含む制御信号を出力する。また、マイコン２１３は、ＣＭＯＳセンサ２０２やミラー等を駆動して、被写体の撮影を行う。なお、これら撮影動作については、従来技術と同様の処理であるため、説明を割愛する。
【００６７】
２．動作
次に、このように構成された撮像装置１の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。撮像装置１のこの動作は、使用者によって、撮像装置１の電源２０７がＯＦＦからＯＮにされると開始する。なお、撮影モードに設定されているものとする。
【００６８】
まず、マイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４が半押し操作を受け付けたか否かを判別する（Ｂ１）。マイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４が半押し操作されるまで、ステップＢ１を繰り返す。
【００６９】
そして、マイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４が半押し操作を受け付けたことを検知すると、ＡＦセンサ２０９で、被写体までの距離に関する情報を取得する（Ｂ２）。この場合、ＡＦセンサ２０９は、合焦合わせのためのフォーカスレンズの合焦位置をマイコン２１３に出力する。
【００７０】
また、ステップＢ２の後、ＡＥセンサ２１０で被写体の明るさを測光する（Ｂ３）。これによってＡＥセンサ２１０からマイコン２１３に対して、予備発光前の測光結果が出力される。なお、ステップＢ２とＢ３の順序は、逆であってもかまわない。
【００７１】
次に、マイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４が全押し操作（撮影開始信号の受付）されたか否かを判別する（Ｂ４）。マイコン２１３は、シャッタスイッチ２１４が全押しされるまで、ステップＢ３の処理を継続する。なお、図示しないが、マイコン２１３に対するシャッタスイッチ２１４からの半押し信号が途切れると、ステップＢ１に処理が移行される。
【００７２】
マイコン２１３は、撮影開始信号を受け付けると、予備発光前の測光結果に応じて、予備発光が必要か否かを判別し、必要である場合、予備発光回数を決定する（Ｂ５）。マイコン２１３で予備発光が必要であると判定した場合、ステップＢ７に処理を移行する（Ｂ６）。一方、マイコン２１３で予備発光が必要でないと判定した場合、ステップＢ１４に処理を移行する（Ｂ６）。
【００７３】
そして、ステップＢ７においてマイコン２１３は、予備発光が２回必要か否かを判別する（Ｂ７）。予備発光が２回必要であると判別した場合、マイコン２１３は、ＡＥセンサ２１０の受光感度を任意の感度（ＩＳＯ４００）に設定する（Ｂ８）。本実施の形態の任意の感度は、予め定められた感度である。次に、マイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、第１の予備発光を行わせる（Ｂ９）。この際、ＡＥセンサ２１０は、第１の予備発光によって被写体が反射した光の明るさを測定する。その後、マイコン２１３は、ＡＦセンサ２０９から入力された被写体までの距離に関する情報に基づいて、ＡＥセンサの受光感度を調整する（Ｂ１０）。この際、設定する感度は、距離に関する情報に応じて、任意の感度よりも大きく又は小さくする。そして、マイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、第２の予備発光を行わせる（Ｂ１１）。この際、ＡＥセンサ２１０は、第２の予備発光によって被写体が反射した光の明るさを測定する。この後ステップＢ１４に処理を移行する。
【００７４】
一方、予備発光が２回必要でないと判別した場合、マイコン２１３は、ＡＥセンサ２１０の受光感度を任意の感度（ＩＳＯ４００）に設定する（Ｂ１２）。そして、マイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、予備発光を行わせる（Ｂ１３）。この際、ＡＥセンサ２１０は、予備発光によって被写体が反射した光の明るさを測定する。この後ステップＢ１４に処理を移行する。
【００７５】
ステップＢ１３では、マイコン２１３が、必要に応じて、第１および第２の測光結果を利用して、本発光の発光光量を算出する（Ｂ１４）。その後、マイコン２１３は、ストロボ２１５を制御して、算出した本発光の発光光量に基づき、本発光を行わせる（Ｂ１５）。また、マイコン２１３は、ＣＭＯＳセンサ２０２やミラー等を制御して、光学系３０１によって形成された被写体像を撮影する。
【００７６】
３．まとめ
上述したように本実施の形態の撮像装置１は、第1の予備発光、第1の予備発光の後に行われる第２の予備発光、又は、本発光として、被写体に光を照射するストロボ２１５と、被写体で反射された光を集光させる光学系と、撮像装置１から被写体までの距離に関する情報を取得するＡＦセンサ２０９と、第１または第２の予備発光時において、被写体で反射された光を取得し、被写体の明るさを測るＡＥセンサ２１０と、第１または／および第２の予備発光時における測光結果に応じて、本発光の発光光量を算出するマイコン２１３と、撮像装置１に対して撮影の開始を指示する撮影開始信号を受け付けた場合、ストロボ２１５およびＡＥセンサ２１０を制御するマイコン２１３と、を備える。そして、マイコン２１３は、撮影開始信号を受け付けた場合、ストロボ２１５に第１の予備発光を行わせた後、ストロボ２１５に第２の予備発光を行わせる一方、第１の予備発光時において、ＡＥセンサ２１０に任意の感度で光を取得させ、第２の予備発光時において、ＡＦセンサ２０９で取得した距離に関する情報に応じて、ＡＥセンサ２１０に、任意の感度よりも大きい又は小さい感度で光を取得させる。
【００７７】
このようにすれば、測距手段の測距結果に応じて、第２の予備発光時における受光感度を、第１の予備発光時に設定された任意の感度に対して上下できる。このため、自装置から被写体までの距離が近い場合に、第１の予備発光時において、調光オーバー（撮像素子のダイナミックレンジよりも光の量が多い）となってしまった場合であっても、第２の予備発光時において、受光感度を下げることができる。これによって、第２の予備発光時に調光オーバーを防止できる。
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、本発明は、実施の形態１に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。
【００７８】
上記実施の形態１では、撮像手段としてＣＭＯＳセンサを例示した。しかし、ＣＭＯＳセンサに替えて、他の撮像手段を用いてもよい。要するに、被写体を撮像して画像データを生成するものであればよい。他の撮像手段としては、例えば、ＣＣＤイメージセンサなどを用いてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態１では、発光手段としてストロボを例示した。しかし、これに限られず、被写体に光の照射を行なうことができるものであればどのようなものであってもよい。ＬＥＤを用いたフラッシュ等が考えられる。
【００８０】
また、上記実施の形態１では、発光光量Ｓnを求める計算式で発光光量を決定するように構成しているが、これに限られず、ガイドナンバーに基づいて本発光の発光光量を決定してもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態１では、第１の測光結果と第２の測光結果の平均である第二輝度値に基づいて、本発光の発光光量を算出するようにしているが、これに限られない。例えば、公知の顔検出技術を用いて、本発光の発光光量を決定するようにしてもよい。また、図９のような、第１の測光結果と第２の測光結果が得られた場合、第１の測光結果又は第２の測光結果の何れか一方の測光結果に基づいて、本発光の発光光量を算出するようにしてもよい。
【００８２】
また、判定手段や制御手段や光量算出手段等をマイコンで実現しているが、これに限られず、専用の半導体回路で実現するようにしてもよい。また、複数のマイコンを用いて実現してもよい。
【００８３】
また、測光手段をＡＥセンサで実現したが、これに限られず、上記で説明したように撮像手段と、マイコンなどの半導体回路で実現するようにしてもよい。
【００８４】
また、本発明の実施の形態では、測光結果（予備発光時の輝度値）を用いて本発光の発光光量を算出するように構成した。しかし、これに限られず、予備発光時の輝度値から、距離を推定して、本発光の発光光量を決定するようにしてもよい。この場合、予備発光時の輝度値に対応した距離（被写体までの距離）を算定できるテーブルに基づいて、被写体までの距離を算定する。この算定結果に基づいて、本発光の発光光量を決定する。距離に基づく本発光の発光光量の決定方法は、従来技術で用いられる方法であるため、説明を割愛する。
【００８５】
また、本発明の実施の形態１では、図６のステップＢ８やＢ１２で、予め定められた感度を、任意の感度とした。しかし、これに限られず、例えば、予備発光前にＡＥセンサ２１０で測光された測光結果に応じた感度を任意の感度としてもよい。
【００８６】
別の実施の形態では、測距結果に応じた受光感度の変更（Ｂ１０）と替えて、ＡＦ補助光の測光結果に応じた受光感度の変更（Ｃ１０）としてもよい。
【００８７】
別の実施の形態の動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。図６のフローチャートと同様の処理については、説明を割愛する。
【００８８】
まず、ステップＢ１と同様の処理を行う（Ｃ１）。ステップＣ１で、シャッタスイッチ２１４が半押しされると、マイコン２１３は、ＡＦ補助光を被写体に照射するため、補助光照射部２２０を制御する（Ｃ２）この後、ＡＥセンサ２１０で、ＡＦ補助光によって被写体で反射された光の明るさを測定する（Ｃ３）。この後、ステップＢ４〜７と同様の処理を行う（Ｃ４〜７）。
【００８９】
そして、ステップＣ７で、予備発光が２回必要であると判断した場合、マイコン２１３は、ステップＢ８と同様に、ＡＥセンサ２１０の感度を任意の感度に設定する（Ｃ８）。そして、マイコン２１３は、ステップＢ９と同様に、ストロボ２１５を制御して、第１の予備発光を行わせる（Ｃ９）。この際、ＡＥセンサ２１０は、第１の予備発光における反射光を測光する。
【００９０】
次に、マイコン２１３は、ＡＦ補助光によって被写体で反射された光の測光結果に応じて、ＡＥセンサ２１０の感度を調整する（Ｃ１０）。この調整されるＡＥセンサ２１０の感度は、ＡＦ補助光に基づいた反射光が第１の輝度領域（例えば、輝度値１２６〜２５５）に含まれる場合、被写体が近くに存在すると判断して、受光感度を大きくする。一方、ＡＦ補助光に基づいた反射光が第２の輝度領域（例えば、輝度値０〜１２５）よりも暗い場合、被写体が遠くに存在すると判断して、受光感度を小さくする。要するに、第１の輝度領域は、第２の輝度領域に重畳せず、第２の輝度領域よりも輝度値の大きいものを含むものである。そして、マイコン２１３は、ステップＢ１１と同様に、ストロボ２１５を制御して、第２の予備発光を行わせる（Ｃ１１）。この際、ＡＥセンサ２１０は、第２の予備発光における反射光を測光する。なお、ステップＣ１２〜１５については、ステップＢ１２〜１５と同様なので説明を割愛する。
【００９１】
このようにすれば、撮影環境が暗いような環境で、正確な測距ができない場合に、ＡＦ補助光を照射して、被写体までの距離に代わる明るさを取得できる。これによって、被写体までの距離を考慮した第２の予備発光の受光感度を調整できるので、より好ましい調光を行なうことができる。すなわち、撮影環境が暗い場合に有効である。
【００９２】
すなわち、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の形態で実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は発光手段を備えた撮像装置に適用可能である。具体的には、ストロボを備えたデジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１にかかるＣＭＯＳセンサを説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１にかかるＡＥセンサを説明するための図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる本発光の発光光量の算出方法の説明をするための図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の動作例を説明するためのフローチャート
【図７】本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の動作を説明するための図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる被写体までの距離の違いを説明するための図
【図９】他の実施の形態にかかる本発光の発光光量の算出方法の説明をするための図
【図１０】他の実施の形態にかかる撮像装置の動作例を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００９５】
１    撮像装置
２    撮像装置本体
３    交換レンズ
２０２    ＣＭＯＳセンサ
２０４    画像処理部（ＤＳＰ）
２０５    バッファメモリ
２０６    液晶モニタ
２０９    ＡＦセンサ
２１０    ＡＥセンサ
２１１    フラッシュメモリ
２１２    カードスロット
２１３    マイコン
２１４    シャッタスイッチ
２１５    ストロボ
２１６    メモリカード
２２０    補助光照射部
３０１    光学系
２０１４    シャッタ
【図１】
2009290510.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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