撮像装置及び撮像方法
【課題】フラッシュ撮影時に顔が露出オーバーになるのを防ぐ。
【解決手段】一眼レフ型電子カメラ１０は、フラッシュ撮影時に本発光の前に予備発光を行う。測光部３２は、被写体の反射光を測光して測光信号を送出する。顔検出部３６は、測光信号に基づいて顔画像領域を検出する。測光値算出部３８は、予備発光時に測光手段から得られる予備発光測光信号を用いて、予備発光前に顔検出部３６が検出した顔画像領域の測光値、及び測光領域全体の全画面予備発光測光値をそれぞれ算出する。制御部４１は、前記顔画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、全画面予備発光測光値から定常光成分を除去した第２測光値とを求め、求めた第１及び第２測光値とに基づいて本発光時の発光量を演算する。
【解決手段】一眼レフ型電子カメラ１０は、フラッシュ撮影時に本発光の前に予備発光を行う。測光部３２は、被写体の反射光を測光して測光信号を送出する。顔検出部３６は、測光信号に基づいて顔画像領域を検出する。測光値算出部３８は、予備発光時に測光手段から得られる予備発光測光信号を用いて、予備発光前に顔検出部３６が検出した顔画像領域の測光値、及び測光領域全体の全画面予備発光測光値をそれぞれ算出する。制御部４１は、前記顔画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、全画面予備発光測光値から定常光成分を除去した第２測光値とを求め、求めた第１及び第２測光値とに基づいて本発光時の発光量を演算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＴＬ調光を行なうデジタルカメラの中でも特に予備発光時の反射光測光結果と、撮影レンズ又は焦点検出部からの被写体距離情報から演算を行うことによって、被写体の反射率の情報を得て、本発光を適切な光量で発光させることを狙ったものがある。これらのカメラでは、被写体が標準的な反射率を持った被写体であるか、反射の少ない被写体であるか、又は、反射の多い被写体であるか等の情報（反射率情報）を得て、これらの情報から分割された調光領域の重み付けを行い、本発光のための発光量演算を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３８９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、撮影領域を複数に分割した測光領域は常に一定の大きさであり、人物撮影において、とくに顔領域の反射光量の取得には適していない。顔領域の他にも反射率の異なる被写体が含まれてしまうため、被写体の正確な反射率を算出することができず、本発光量演算の精度が低下しやすいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明を例示する撮像装置一態様は、被写体からの反射光を測光して測光信号を送出する測光手段と、前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出手段と、前記予備発光時に前記測光手段から得られる測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得手段と、前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて本発光時の発光量を演算する本発光量演算手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、主要被写体が露出オーバーになるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態である一眼レフ型電子カメラの概略を示すブロック図である。
【図２】図１で説明した制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】一眼レフ型電子カメラのフラッシュ撮影モードの動作手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３で説明した動作手順の続きを説明するフローチャートである。
【図５】一眼レフ型電子カメラの各部の駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図６】測光センサの測光面にマトリックス状に配列した画素を示す説明図である。
【図７】予備発光時に分割測光をする各測光領域を示す説明図である。
【図８】本発光量を算出する時に用いる顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）と全画面反射光量測光値（測光値Ａ）との重み付け係数を顔サイズに応じて決めるためのグラフである。
【図９】測光信号の全画面をスキャンして顔画像領域を検出した顔検出枠を仮想的に説明する説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一態様を例示する一眼レフ型電子カメラ（撮像装置）１０は、交換可能な撮影レンズ１１、絞り１２、メインミラー１３、サブミラー１４、焦点板１５、コンデンサレンズ１６、ペンタプリズム１８、接眼レンズ１９、フォーカルプレーンシャッタ（以下「シャッタ」と称す）２０、レンズ駆動機構２２、絞り駆動機構２３、ミラー駆動機構２４、測距部２５、シャッタ駆動機構２６、撮像部２１、撮像用のＡ／Ｄ２７、撮像用のバッファメモリ２８，撮影用の画像処理部２９、記録部３０、操作部３１、測光部３２、測光用のＡ／Ｄ３３、測光用のバッファメモリ３４、測光用の画像処理部３５、顔検出部３６、メモリ３７，測光値算出部３８、フラッシュ制御部３９、及びフラッシュ発光部４０等を備えており、これらは制御部４１により統括的に制御されている。なお、制御部４１、撮影用の画像処理部２９、記録部３０、測光用の画像処理部３５、顔検出部３６、メモリ３７、及び測光値算出部３８は、バス４２に接続されている。
【０００９】
操作部３１は、電源スイッチ、レリーズボタン、モード選択操作部等で構成される。モード選択操作部は、通常撮影モードとフラッシュ撮影モードとのいずれか一方を選択するためのものである。フラッシュ撮影モードでは、本発光前に予備発光を行う。
【００１０】
フラッシュ制御部３９は、予備発光と、予備発光の結果に基づく本発光とを制御する。フラッシュ発光部４０、及びフラッシュ制御部３９は、自然光等の光が足りない場合に光量を補う内蔵フラッシュを構成する。この内蔵フラッシュは、フラッシュの光量を調節することができる。フラッシュ撮影では、制御部４１が予備発光時に得られる被写体の反射光量に基づいて本発光量を演算し、フラッシュ制御部３９に本発光量の情報を含むフラッシュ発光信号を送信し、フラッシュ制御部３９がその発光量でフラッシュ発光部４０を本発光させて被写体を明るくする。
【００１１】
ミラー駆動機構２４は、撮影レンズ１１を通る被写体光を撮像部２１の撮像面に結像させるミラーアップ位置と、ファインダ光路上のうちの前記撮像面と共役な焦点面に配置されている焦点板１５に結像させるミラーダウン位置との間でメインミラー１３を移動させる。
【００１２】
レンズ駆動機構２２は、撮影レンズ１１を光軸方向に移動して被写体にピントを合わせる。メインミラー１３は、一部がハーフミラーになっている。サブミラー１４は、ハーフミラーから入射する被写体光束を反射して測距部２５に導く。測距部２５は、入射する被写体光束から位相差信号を検出し、位相差信号を被写体距離に対するデフォーカス量として制御部４１に送る。制御部４１は、デフォーカス量に基づいてレンズ駆動機構２２を制御して撮影レンズ１１を合焦位置に移動する。なお、サブミラー１４は、メインミラー１３のミラーアップ位置への移動に連動して光軸上から退避する。
【００１３】
撮像部２１は、記録用画像を撮像するための撮像センサ（ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ）である。周知のように、撮像センサには、撮像面の前にベイヤ配列の色フィルタ（単板式の色フィルタ）が設けられている。
【００１４】
撮像部２１は、被写体像を撮像して画像信号を撮像用のＡ／Ｄ２７に送出する。撮像用のＡ／Ｄ２７は、画像信号をデジタルの画像信号に変換して撮像用のバッファメモリ２８に一時的に記憶させる。バッファメモリ２８から読み出された画像信号は、撮像用の画像処理部２９に送られる。画像処理部２９は、画像信号に対してホワイトバランス、ＲＧＢ画素補間、及びＹＵＶ変換等の処理を行って記録用画像データを生成して記録部３０に送出する。記録部３０は、記録用画像データを記録する。
【００１５】
測光部３２は、結像レンズ４３やプリズム４４等で構成された結像光学系、及び測光センサ４５で構成されており、これらはペンタプリズム１８の周辺に配されている。結像光学系は、焦点板１５に結像する被写体像を測光センサ４５の測光面に再結像させる。撮影窓５７、撮影レンズ１１を順に通る被写体像は、ミラーダウン位置にセットされているメインミラー１３で反射された後に、焦点板１５に結像する。焦点板１５に結像する被写体像は、コンデンサレンズ１６を介してペンタプリズム１８を透過して正立像に変換され、接眼レンズ１９により拡大してファインダ接眼窓５８から観察される。また、焦点板１５に結像する被写体像は、コンデンサレンズ１６、ペンタプリズム１８、及び結像光学系４３，４４を介して測光センサ４５の測光面に結像する。
【００１６】
測光センサ４５から得られる複数の測光値（測光信号）は、測光用のＡ／Ｄ３３でデジタル変換された後に、測光用のバッファメモリ３４に一時的に記憶される。測光用のバッファメモリ３４から読み出された測光信号は、測光用の画像処理部３５でＲＧＢ毎の測光信号に補間され、その後ＲＧＢ毎の測光信号から輝度信号が生成される。この輝度信号は、メモリ３７に一時的に記憶される。測光センサ４５には、たとえばＣＭＯＳやＣＣＤにより構成される光電変換素子（画素）が二次元状に配置されている。この測光センサ４５は、制御部４１の制御に応じて駆動する。測光センサ４５は、測光面の前にベイヤ配列のカラーフィルタ（単板式のカラーフィルタ）が設けられている。測光センサ４５から出力される測光信号は、測光面のうち、撮像領域と略同じ、又はその周辺を除いた小サイズの測光領域の画素から得られる測光信号が利用される。測光領域の画素から得られる測光信号は、測光用のＡ／Ｄ３３によりデジタルの測光信号に変換され、その後バッファメモリ３４に一時的に記憶される。バッファメモリ３４から読み出された測光信号は、測光用の画像処理部３５に送られる。
【００１７】
測光用の画像処理部３５は、ベイヤ配列の測光信号をＲＧＢ毎の測光信号に画素補間し、また、ＲＧＢ毎の測光信号から輝度信号（Ｙ）を抽出する等の処理を施す。顔検出部３６は、前述した輝度信号（Ｙ）に基づいて人物の顔画像領域を検出する。なお、輝度信号の代わりに、ＲＧＢの３色成分のうちの１色成分、例えばＧ色成分の測光信号に基づいて顔検出を行ってもよい。この場合のカラーフィルタとしては、マトリックスを構成する各列、及び各行にそれぞれ２個のＧフィルタが含まれているものが好適である。
【００１８】
メモリ３７には、測光用の画像処理部３５から得られるＲＧＢ毎の測光信号（各色毎の複数の輝度値）や輝度信号（Ｙ）、顔検出部３６で検出される顔画像領域の位置や大きさ（サイズ）等の情報が更新記憶される。測光値算出部３８は、メモリ３７に記憶する輝度信号に基づいて測光値を算出する。
【００１９】
制御部４１は、フラッシュ撮影モードの場合にレリーズボタンが全押し操作されると、フラッシュ制御部３９に対して、予備発光を行わせるよう制御する。制御部４１は、フラッシュ発光部４０の予備発光に合わせて測光センサ４５の蓄積動作を行わせる。該蓄積動作により得られた信号は、前述したように測光用のＡ／Ｄ３３に入力される。
【００２０】
制御部４１は、ＴＴＬ調光演算結果に基づいてフラッシュ制御部３９に対して本発光を制御する。以下、予備発光時に測光センサ４５で行われる電荷蓄積動作を予備発光測光と呼ぶ。さらに、非発光時に測光センサ４５で行われる電荷蓄積動作を定常光測光と呼ぶ。
【００２１】
制御部４１は、図２に示すように、算出部５０、判定部５１、本発光量演算部５２、本発光量補正部５３、及び再予備発光処理部５４を備えている。
算出部５０は、被写体反射光量に対応する本発光量を算出するために、予備発光測光値から定常光の光量、すなわち被写体の定常光成分を表す定常光測光値を除去（減算）する演算（減算処理）を行う。減算処理後に得られる測光値を反射光量測光値と呼ぶ。
【００２２】
判定部５１は、測光センサ４５による測光結果、予備発光測光値が所定の条件を満たしているか否かを判定する。予備発光測光値が所定のしきい値を超える場合、予備発光時の発光量が多いと判断し、再予備発光処理部５４に再発光信号を送る。再予備発光処理部５４は、発光量を下げて再び予備発光を実行するようフラッシュ制御部３９を制御する。逆に、測光値が閾値未満である場合、判定部５１は、本発光量演算部５２を駆動する。本発光量演算部５２は、反射光量測光値に基づいてフラッシュの本発光時の発光量を演算する。
【００２３】
ところで、予備発光は、開放絞りで行っている。このため、前述した本発光量には、撮影時の絞り値と異なる可能性がある。本発光量補正部５３は、本発光量を撮影時の絞り値やＩＳＯ感度に基づいて補正する。そして、本発光量補正部５３は、補正した本発光量に基づいて本発光を実行するようフラッシュ制御部３９を制御する。なお、絞りを適正露出の絞り値に駆動して予備発光を行ってもよい。
【００２４】
次に上記構成の作用を、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、一眼レフ型電子カメラのフラッシュ撮影モードの動作手順を説明するフローチャートである。まず、電源ボタンをオン（Ｓ−１）した後に、フラッシュ撮影モードを選択する（Ｓ−２）。ここで、シャッタ２０が閉じ位置にセットされているか、また、メインミラー１３がミラーダウン位置にセットされているかを順に確認する。どちらもセットされていない場合には閉じ位置、及びミラーダウン位置にそれぞれ強制的にセットする。
【００２５】
図５は一眼レフ型電子カメラの各部の駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。フラッシュ撮影モードが選択されると、制御部４１は、図５に示す時間ｔ１の時に、測光センサ４５を駆動する。レリーズボタン全押し以前、すなわちユーザにより撮影指示操作が行われる前は、測光センサ４５は、定常光測光（露出用定常光測光）を所定周期毎に行う（Ｓ−３）。この定常光測光により得られる測光値を定常光測光値と呼ぶ。制御部４１は、定常光測光値に基づいて、定常光露出に関する適正露出値ＢＶａｎｓをマルチパターン測光方式などを用いて算出して、絞り値やシャッタ速度を決定する。
【００２６】
輝度信号は、メモリ３７から読み出されて顔検出部３６に送られる。顔検出部３６は、時間ｔ２の時に、輝度信号に基づいて顔画像領域の位置、及びサイズを検出する。検出された顔画像領域の位置、及びサイズは、メモリ３７に記憶される。以後、シャッタレリーズが行われる迄の間で、前述した測光から顔検出・記憶までの一連のサイクルは、所定周期で繰り返し行われる（Ｓ−３）。したがってメモリ３７には、最近の輝度信号、及び顔画像領域の位置・サイズが常に記憶されている。
【００２７】
制御部４１は、レリーズボタンの半押し操作を監視し（Ｓ−４）、半押し操作が行われることに応答して、撮影準備動作を実行する（Ｓ−５）。撮影準備動作は、測距部２５を駆動し、測距部２５から得られるデフォーカス量に基づいてレンズ駆動機構２２を制御して撮影レンズ１１を合焦位置に移動する。
【００２８】
制御部４１は、半押し操作の状態からそのまま全押し操作（撮影指示操作）が行われることを監視し（Ｓ−６）し、時刻ｔ３にてユーザにより撮影指示操作が行われると、デジタルカメラ１０の制御部４１は、フラッシュ制御部３９に対して予備発光を指示する予備発光指示信号を出力する。予備発光指示信号を入力すると、フラッシュ制御部３９は、時刻ｔ４で所定の予備発光量にてフラッシュ発光部４０を予備発光させる（Ｓ−７）。その結果、図５に示すように、フラッシュ発光部４０は、蓄積時間Δｔで予備発光を行う。
【００２９】
フラッシュ制御部３９により予備発光指示信号が出力されると、制御部４１は、測光センサ４５に対して、フラッシュ発光部４０が発光している間、期間Δｔで電荷を蓄積させる。この場合、測光センサ４５は、フラッシュ発光部４０から発光され、被写体によって反射され、撮影レンズ１１を介して入射された光の量（被写体反射光量）と被写体の周囲光（定常光）の光量とに応じた電荷信号をＡ／Ｄ３３へ出力する。測光値算出部３８は、予備発光測光結果から、予備発光測光値を算出する（Ｓ−８）。
【００３０】
予備発光測光が行われた直後、すなわち予備発光測光により蓄積された電荷の掃出しが終了した後、時刻ｔ５にて、制御部４１は、測光センサ４５に対して、期間Δｔで電荷を蓄積させる（Ｓ−９）。換言すると、測光センサ４５は、予備発光測光に連続して期間Δｔの間電荷蓄積を行う。期間Δｔは、予備発光測光の時間と同一である。この場合、測光センサ４５は、予備発光していない非発光時に撮影レンズ１１を介して入射された光の量、すなわち被写体の周囲光である定常光の光量に応じた電荷信号をＡ／Ｄ３３へ出力する。測光値算出部３８は、定常光測光結果から、定常光測光値を算出する（Ｓ−１０）。
【００３１】
時刻ｔ６にて、算出部５０は、全画面反射光量測光値（測光値Ａ）（本発明の第２測光値）と、顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）（本発明の第１測光値）とを算出する（Ｓ−１１）。
まず、全画面反射光量測光値（測光値Ａ）の算出について説明する。測光センサ４５は、図６に示すように、マトリクス状に配列された複数の画素（光電変換素子）を備えているため、予備発光測光値も複数のデータから成る。本実施例においては、予備発光測光値を、図７に示すように、５領域に分割する。これら測光値を５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）と呼ぶ。ｉは０〜４である。５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）のそれぞれは、平均値から算出される。なお、分割領域の数は「５」個に限らず、複数個の領域であれば何個でもよい。
【００３２】
また、予備発光直後に取得した定常光測光値から、５分割定常光測光値（測光値Ｄ[ｉ]）を算出する。算出方法は、５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）と同じである。次に、５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）から５分割定常光測光値（測光値Ｄ[ｉ]）を減算することで、定常光成分を除去する。得られる測光値を５分割反射光量測光値（測光値Ｅ[ｉ]）とする。そして、５分割反射光量測光値（測光値Ｅ[ｉ]）から全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を算出する。本実施例では、（測光値Ｅ[ｉ]）に重み付けを行い、合成することで算出する。このときの重み付けの一例を、［数１］に記載する。
【００３３】
［数１］
測光値Ａ＝０．３３＊Ｅ[０]＋０．１６＊Ｅ[１]＋０．１６＊Ｅ[２]＋０．１６＊Ｅ[３]＋０．１６＊Ｅ[４]
【００３４】
顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）の算出について説明する。
予備発光測光値から、予備発光前に顔検出部３６が検出した顔画像領域における測光値、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）を算出する。このときの顔画像領域は、予備発光前に検出されてメモリ３７に記憶されている顔画像領域の位置情報を用いる。予備発光直後に取得した定常光測光値から、顔領域定常光測光値（測光値Ｇ）を算出する。算出方法は、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）と同じである。顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）は、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）から顔領域定常光測光値（測光値Ｇ）を減算することで算出する。
【００３５】
判定部５１は、時間ｔ７の時に、測光値Ｆと閾値Ｈとを比較し（Ｓ−１２）、比較した結果、測光値Ｆが閾値Ｈを超える場合、すなわち顔画像領域の輝度値が飽和している場合、光量を下げて予備発光を再度実行するよう再予備発光処理部５４を制御する（Ｓ−１３）。
判定部５１は、測光値Ｆが閾値Ｈ未満の場合、すなわち顔画像領域の輝度値が飽和していない場合に本発光量演算部５２を駆動する。ただし、閾値Ｈと比較する測光値としては、測光値Ｃ[ｉ]を用いてもよい。
【００３６】
本発光量演算部５２は、時間ｔ８の時に、その時点でメモリ３７に記憶されている全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を読み出し、読み出した測光値Ａと前記測光値Ｂとに基づいてフラッシュの本発光量を演算する（Ｓ−１４）。ここで、本発光量を演算するのに使用する本発光量算出用反射光量測光値を、［数２］に記載の式を用いて求める。
【００３７】
［数２］
ＲＭｍａｉｎ＝（１．０−Ｋ）×ＲＭＡｌｌ＋Ｋ×ＲＭＫａｏ
ＲＭｍａｉｎは本発光量算出用反射光量測光値、ＲＭＡｌｌは測光値Ａ、ＲＭＫａｏは測光値Ｂ、Ｋは「１」以下の係数である。
【００３８】
本発光量算出用反射光量測光値（ＲＭｍａｉｎ）は、［数２］に示すように、測光値Ａと測光値Ｂとの重み付け係数Ｋを変えて算出する。重み付け係数Ｋは、図８に示すように、顔検出部３６で検出された顔画像領域（顔検出枠５５）のサイズに応じて決まる。すなわち、顔サイズが大きくなるほど係数Ｋの値を「１」に近付けて測光値Ｂの重み付けを測光値Ａよりも高くして本発光量算出用反射光量測光値を求める。これにより、フラッシュ撮影時に顔がオーバー露出になって白飛びするのを確実に防止することができる。このときの顔サイズは、図９に示すように、顔画像を検出した時の顔検出枠５５の縦長さとしている。画面全体と顔検出枠５５との縦長さとが略同じ場合に係数Ｋが「１」になる。なお、係数Ｋとしては、顔検出枠５５が正方形であるので、画面全体に対する顔検出枠５５の縦長さに応じた係数としているが、顔検出枠５５が円形や長方形、あるいは三角形の場合には、横長さ、あるいは面積等に応じた係数としてもよい。
【００３９】
本発光量補正部５３は、本発光量を絞り値やＩＳＯ感度に応じて補正する（Ｓ−１５）。そして、フラッシュ制御部３９は、時間ｔ９の時に、補正した本発光量でフラッシュ発光部４０を本発光させる（Ｓ−１６）。このフラッシュ本発光は、撮影動作（Ｓ−１７）に同期して実行される。
【００４０】
撮影動作は、メインミラー１３を一瞬ミラーアップ位置に移動させる跳上げ動作を行うようミラー駆動機構２４を制御し、そして、この間に、決定したシャッタ速度に基づいてシャッタ２０を駆動する動作（先幕開及び後幕閉の動作）である。シャッタ２０の開閉の間に撮像部２１は、被写体像を撮像する。撮像部２１で取得した画像データは、撮像用のＡ／Ｄ２７を介して撮像用のバッファメモリ２８に蓄積され、バッファメモリ２８から読み出される画像データは画像処理部２９に送られ、ここで種々の画像処理が施されてから、記録用画像データとして記録部３０で記録される（Ｓ−１８）。以下、前述した動作は、電源スイッチをオフするまで繰り返し行われる（Ｓ−１９）。
【００４１】
上記実施形態では、顔検出部３６が、輝度信号に基づいて顔画像領域を検出しているが、本発明ではこれに限らず、ＲＧＢ信号から変換される輝度信号と色差信号とに基づいて肌色領域を検出することで顔画像領域を検出するようにしてもよい。
【００４２】
上記各実施形態では、測光センサ４５に設けたカラーフィルタを加色混合の３原色ＲＧＢのカラーフィルタとしているが、代わりに原色混合のＣＭＹ系のカラーフィルタを設けても良い。また、カラーフィルタの前に、可視光領域の範囲内の光のみを感知させる赤外線カットフィルタを設けてもよい。
【００４３】
上記各実施形態では、内蔵フラッシュについて説明しているが、本発明では、外付けフラッシュを使う場合についても、図３及び図４で説明したと同じ手順で行えることは言うまでもない。外付けフラッシュには、フラッシュ発光部４０とフラッシュ制御部３９とが設けられており、アクセサリシューの端子を通じてフラッシュ制御部３９が電子カメラ側の制御部４１に電気的に接続される。外付けフラッシュを使用する場合には、内蔵フラッシュの発光が禁止される。電子カメラ側の制御の違いとしては、外付けフラッシュ撮影の場合、最初は弱い発光量で予備発光を行い、判定部５１が測光値Ｆと予め決めた閾値Ｉとを比較して測光値Ｆが閾値Ｉ未満と判定した場合、すなわちフラッシュ光が弱すぎて被写体に届かないと判定した場合、二回目は発光量を強くして予備発光を行う点である。ただし、閾値Ｉと比較する測光値としては、測光値Ｅを用いても良い。
【００４４】
上記各実施形態では、撮像部２１を単板式の撮像センサとして説明しているが、３個の撮像センサを有する３板式の撮像部としてもよい。また、測光部３２も３個の測光センサを有する３板式の測光部としてもよい。
【００４５】
上記各実施形態では、画面内に１つの顔画像領域を検出した場合について説明しているが、画面内に複数の顔画像領域を検出した場合には、顔検出部３６が画面の最も中央に位置する顔画像領域、又は顔検出枠（顔サイズ）の最も大きい顔画像領域を主要被写体画像領域として選択し、測光値算出部３８が選択した１つの主要被写体画像領域から測光値を取得すればよい。勿論、画面の中央寄りに複数の顔画像領域が検出されている場合、又は最も大きい顔検出枠（顔サイズ）が複数検出されている場合、顔検出部３６は、これら複数の顔画像領域を主要被写体画像領域として選択し、測光値算出部３８は、各顔画像領域の測光値を平均した測光値を主要顔画像領域の測光値として取得するように構成してもよい。
【００４６】
上記各実施形態では、顔検出部３６を設けているが、本発明ではこれに限らず、顔検出部３６の代わりに人物検出部を設け、人物検出部で人物を主要被写体として検出するように構成してもよい。この場合には、検出した人物画像領域に基づき測光値算出部３８が測光値を取得すればよい。勿論、人物検出部の代わりに、動物検出部を設け、検出した動物画像領域を主要被写体として検出し、検出した動物画像領域に基づき測光値算出部３８が測光値を取得するよう構成してもよい。
【００４７】
上記各実施形態では、予備発光測光時、及び定常光測光時に算出部５０が分割測光により全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を算出しているが、全画素の測光値を平均する平均測光により測光値Ａを求めてもよい。
【００４８】
上記各実施形態では、前記測光値Ａと測光値Ｂとに基づいてフラッシュの本発光量を演算しているが、本発明ではこれらのみに限らず、撮影レンズ又は焦点検出部からの被写体距離情報も加味して本発光量を演算してもよい。
【００４９】
本実施形態によれば、予備発光時の主要被写体画像領域の測光値である主要被写体領域反射光量測光値（測光値Ｂ）と、予備発光時の画面全体の測光値である全画面反射光量測光値（測光値Ａ）とに基づいてフラッシュ撮影時の本発光量を演算するため、フラッシュ撮影時に顔等の主要被写体の位置を正確に測定し、かつ主要被写体が露出オーバーになるのを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 一眼レフ型電子カメラ
１１ 撮影レンズ
１３ メインミラー
１５ 焦点板
４５ 測光センサ
３６ 顔検出部
３８ 測光値算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＴＬ調光を行なうデジタルカメラの中でも特に予備発光時の反射光測光結果と、撮影レンズ又は焦点検出部からの被写体距離情報から演算を行うことによって、被写体の反射率の情報を得て、本発光を適切な光量で発光させることを狙ったものがある。これらのカメラでは、被写体が標準的な反射率を持った被写体であるか、反射の少ない被写体であるか、又は、反射の多い被写体であるか等の情報（反射率情報）を得て、これらの情報から分割された調光領域の重み付けを行い、本発光のための発光量演算を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３８９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、撮影領域を複数に分割した測光領域は常に一定の大きさであり、人物撮影において、とくに顔領域の反射光量の取得には適していない。顔領域の他にも反射率の異なる被写体が含まれてしまうため、被写体の正確な反射率を算出することができず、本発光量演算の精度が低下しやすいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明を例示する撮像装置一態様は、被写体からの反射光を測光して測光信号を送出する測光手段と、前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出手段と、前記予備発光時に前記測光手段から得られる測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得手段と、前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて本発光時の発光量を演算する本発光量演算手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、主要被写体が露出オーバーになるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態である一眼レフ型電子カメラの概略を示すブロック図である。
【図２】図１で説明した制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】一眼レフ型電子カメラのフラッシュ撮影モードの動作手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３で説明した動作手順の続きを説明するフローチャートである。
【図５】一眼レフ型電子カメラの各部の駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図６】測光センサの測光面にマトリックス状に配列した画素を示す説明図である。
【図７】予備発光時に分割測光をする各測光領域を示す説明図である。
【図８】本発光量を算出する時に用いる顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）と全画面反射光量測光値（測光値Ａ）との重み付け係数を顔サイズに応じて決めるためのグラフである。
【図９】測光信号の全画面をスキャンして顔画像領域を検出した顔検出枠を仮想的に説明する説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一態様を例示する一眼レフ型電子カメラ（撮像装置）１０は、交換可能な撮影レンズ１１、絞り１２、メインミラー１３、サブミラー１４、焦点板１５、コンデンサレンズ１６、ペンタプリズム１８、接眼レンズ１９、フォーカルプレーンシャッタ（以下「シャッタ」と称す）２０、レンズ駆動機構２２、絞り駆動機構２３、ミラー駆動機構２４、測距部２５、シャッタ駆動機構２６、撮像部２１、撮像用のＡ／Ｄ２７、撮像用のバッファメモリ２８，撮影用の画像処理部２９、記録部３０、操作部３１、測光部３２、測光用のＡ／Ｄ３３、測光用のバッファメモリ３４、測光用の画像処理部３５、顔検出部３６、メモリ３７，測光値算出部３８、フラッシュ制御部３９、及びフラッシュ発光部４０等を備えており、これらは制御部４１により統括的に制御されている。なお、制御部４１、撮影用の画像処理部２９、記録部３０、測光用の画像処理部３５、顔検出部３６、メモリ３７、及び測光値算出部３８は、バス４２に接続されている。
【０００９】
操作部３１は、電源スイッチ、レリーズボタン、モード選択操作部等で構成される。モード選択操作部は、通常撮影モードとフラッシュ撮影モードとのいずれか一方を選択するためのものである。フラッシュ撮影モードでは、本発光前に予備発光を行う。
【００１０】
フラッシュ制御部３９は、予備発光と、予備発光の結果に基づく本発光とを制御する。フラッシュ発光部４０、及びフラッシュ制御部３９は、自然光等の光が足りない場合に光量を補う内蔵フラッシュを構成する。この内蔵フラッシュは、フラッシュの光量を調節することができる。フラッシュ撮影では、制御部４１が予備発光時に得られる被写体の反射光量に基づいて本発光量を演算し、フラッシュ制御部３９に本発光量の情報を含むフラッシュ発光信号を送信し、フラッシュ制御部３９がその発光量でフラッシュ発光部４０を本発光させて被写体を明るくする。
【００１１】
ミラー駆動機構２４は、撮影レンズ１１を通る被写体光を撮像部２１の撮像面に結像させるミラーアップ位置と、ファインダ光路上のうちの前記撮像面と共役な焦点面に配置されている焦点板１５に結像させるミラーダウン位置との間でメインミラー１３を移動させる。
【００１２】
レンズ駆動機構２２は、撮影レンズ１１を光軸方向に移動して被写体にピントを合わせる。メインミラー１３は、一部がハーフミラーになっている。サブミラー１４は、ハーフミラーから入射する被写体光束を反射して測距部２５に導く。測距部２５は、入射する被写体光束から位相差信号を検出し、位相差信号を被写体距離に対するデフォーカス量として制御部４１に送る。制御部４１は、デフォーカス量に基づいてレンズ駆動機構２２を制御して撮影レンズ１１を合焦位置に移動する。なお、サブミラー１４は、メインミラー１３のミラーアップ位置への移動に連動して光軸上から退避する。
【００１３】
撮像部２１は、記録用画像を撮像するための撮像センサ（ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ）である。周知のように、撮像センサには、撮像面の前にベイヤ配列の色フィルタ（単板式の色フィルタ）が設けられている。
【００１４】
撮像部２１は、被写体像を撮像して画像信号を撮像用のＡ／Ｄ２７に送出する。撮像用のＡ／Ｄ２７は、画像信号をデジタルの画像信号に変換して撮像用のバッファメモリ２８に一時的に記憶させる。バッファメモリ２８から読み出された画像信号は、撮像用の画像処理部２９に送られる。画像処理部２９は、画像信号に対してホワイトバランス、ＲＧＢ画素補間、及びＹＵＶ変換等の処理を行って記録用画像データを生成して記録部３０に送出する。記録部３０は、記録用画像データを記録する。
【００１５】
測光部３２は、結像レンズ４３やプリズム４４等で構成された結像光学系、及び測光センサ４５で構成されており、これらはペンタプリズム１８の周辺に配されている。結像光学系は、焦点板１５に結像する被写体像を測光センサ４５の測光面に再結像させる。撮影窓５７、撮影レンズ１１を順に通る被写体像は、ミラーダウン位置にセットされているメインミラー１３で反射された後に、焦点板１５に結像する。焦点板１５に結像する被写体像は、コンデンサレンズ１６を介してペンタプリズム１８を透過して正立像に変換され、接眼レンズ１９により拡大してファインダ接眼窓５８から観察される。また、焦点板１５に結像する被写体像は、コンデンサレンズ１６、ペンタプリズム１８、及び結像光学系４３，４４を介して測光センサ４５の測光面に結像する。
【００１６】
測光センサ４５から得られる複数の測光値（測光信号）は、測光用のＡ／Ｄ３３でデジタル変換された後に、測光用のバッファメモリ３４に一時的に記憶される。測光用のバッファメモリ３４から読み出された測光信号は、測光用の画像処理部３５でＲＧＢ毎の測光信号に補間され、その後ＲＧＢ毎の測光信号から輝度信号が生成される。この輝度信号は、メモリ３７に一時的に記憶される。測光センサ４５には、たとえばＣＭＯＳやＣＣＤにより構成される光電変換素子（画素）が二次元状に配置されている。この測光センサ４５は、制御部４１の制御に応じて駆動する。測光センサ４５は、測光面の前にベイヤ配列のカラーフィルタ（単板式のカラーフィルタ）が設けられている。測光センサ４５から出力される測光信号は、測光面のうち、撮像領域と略同じ、又はその周辺を除いた小サイズの測光領域の画素から得られる測光信号が利用される。測光領域の画素から得られる測光信号は、測光用のＡ／Ｄ３３によりデジタルの測光信号に変換され、その後バッファメモリ３４に一時的に記憶される。バッファメモリ３４から読み出された測光信号は、測光用の画像処理部３５に送られる。
【００１７】
測光用の画像処理部３５は、ベイヤ配列の測光信号をＲＧＢ毎の測光信号に画素補間し、また、ＲＧＢ毎の測光信号から輝度信号（Ｙ）を抽出する等の処理を施す。顔検出部３６は、前述した輝度信号（Ｙ）に基づいて人物の顔画像領域を検出する。なお、輝度信号の代わりに、ＲＧＢの３色成分のうちの１色成分、例えばＧ色成分の測光信号に基づいて顔検出を行ってもよい。この場合のカラーフィルタとしては、マトリックスを構成する各列、及び各行にそれぞれ２個のＧフィルタが含まれているものが好適である。
【００１８】
メモリ３７には、測光用の画像処理部３５から得られるＲＧＢ毎の測光信号（各色毎の複数の輝度値）や輝度信号（Ｙ）、顔検出部３６で検出される顔画像領域の位置や大きさ（サイズ）等の情報が更新記憶される。測光値算出部３８は、メモリ３７に記憶する輝度信号に基づいて測光値を算出する。
【００１９】
制御部４１は、フラッシュ撮影モードの場合にレリーズボタンが全押し操作されると、フラッシュ制御部３９に対して、予備発光を行わせるよう制御する。制御部４１は、フラッシュ発光部４０の予備発光に合わせて測光センサ４５の蓄積動作を行わせる。該蓄積動作により得られた信号は、前述したように測光用のＡ／Ｄ３３に入力される。
【００２０】
制御部４１は、ＴＴＬ調光演算結果に基づいてフラッシュ制御部３９に対して本発光を制御する。以下、予備発光時に測光センサ４５で行われる電荷蓄積動作を予備発光測光と呼ぶ。さらに、非発光時に測光センサ４５で行われる電荷蓄積動作を定常光測光と呼ぶ。
【００２１】
制御部４１は、図２に示すように、算出部５０、判定部５１、本発光量演算部５２、本発光量補正部５３、及び再予備発光処理部５４を備えている。
算出部５０は、被写体反射光量に対応する本発光量を算出するために、予備発光測光値から定常光の光量、すなわち被写体の定常光成分を表す定常光測光値を除去（減算）する演算（減算処理）を行う。減算処理後に得られる測光値を反射光量測光値と呼ぶ。
【００２２】
判定部５１は、測光センサ４５による測光結果、予備発光測光値が所定の条件を満たしているか否かを判定する。予備発光測光値が所定のしきい値を超える場合、予備発光時の発光量が多いと判断し、再予備発光処理部５４に再発光信号を送る。再予備発光処理部５４は、発光量を下げて再び予備発光を実行するようフラッシュ制御部３９を制御する。逆に、測光値が閾値未満である場合、判定部５１は、本発光量演算部５２を駆動する。本発光量演算部５２は、反射光量測光値に基づいてフラッシュの本発光時の発光量を演算する。
【００２３】
ところで、予備発光は、開放絞りで行っている。このため、前述した本発光量には、撮影時の絞り値と異なる可能性がある。本発光量補正部５３は、本発光量を撮影時の絞り値やＩＳＯ感度に基づいて補正する。そして、本発光量補正部５３は、補正した本発光量に基づいて本発光を実行するようフラッシュ制御部３９を制御する。なお、絞りを適正露出の絞り値に駆動して予備発光を行ってもよい。
【００２４】
次に上記構成の作用を、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、一眼レフ型電子カメラのフラッシュ撮影モードの動作手順を説明するフローチャートである。まず、電源ボタンをオン（Ｓ−１）した後に、フラッシュ撮影モードを選択する（Ｓ−２）。ここで、シャッタ２０が閉じ位置にセットされているか、また、メインミラー１３がミラーダウン位置にセットされているかを順に確認する。どちらもセットされていない場合には閉じ位置、及びミラーダウン位置にそれぞれ強制的にセットする。
【００２５】
図５は一眼レフ型電子カメラの各部の駆動タイミングを説明するタイミングチャートである。フラッシュ撮影モードが選択されると、制御部４１は、図５に示す時間ｔ１の時に、測光センサ４５を駆動する。レリーズボタン全押し以前、すなわちユーザにより撮影指示操作が行われる前は、測光センサ４５は、定常光測光（露出用定常光測光）を所定周期毎に行う（Ｓ−３）。この定常光測光により得られる測光値を定常光測光値と呼ぶ。制御部４１は、定常光測光値に基づいて、定常光露出に関する適正露出値ＢＶａｎｓをマルチパターン測光方式などを用いて算出して、絞り値やシャッタ速度を決定する。
【００２６】
輝度信号は、メモリ３７から読み出されて顔検出部３６に送られる。顔検出部３６は、時間ｔ２の時に、輝度信号に基づいて顔画像領域の位置、及びサイズを検出する。検出された顔画像領域の位置、及びサイズは、メモリ３７に記憶される。以後、シャッタレリーズが行われる迄の間で、前述した測光から顔検出・記憶までの一連のサイクルは、所定周期で繰り返し行われる（Ｓ−３）。したがってメモリ３７には、最近の輝度信号、及び顔画像領域の位置・サイズが常に記憶されている。
【００２７】
制御部４１は、レリーズボタンの半押し操作を監視し（Ｓ−４）、半押し操作が行われることに応答して、撮影準備動作を実行する（Ｓ−５）。撮影準備動作は、測距部２５を駆動し、測距部２５から得られるデフォーカス量に基づいてレンズ駆動機構２２を制御して撮影レンズ１１を合焦位置に移動する。
【００２８】
制御部４１は、半押し操作の状態からそのまま全押し操作（撮影指示操作）が行われることを監視し（Ｓ−６）し、時刻ｔ３にてユーザにより撮影指示操作が行われると、デジタルカメラ１０の制御部４１は、フラッシュ制御部３９に対して予備発光を指示する予備発光指示信号を出力する。予備発光指示信号を入力すると、フラッシュ制御部３９は、時刻ｔ４で所定の予備発光量にてフラッシュ発光部４０を予備発光させる（Ｓ−７）。その結果、図５に示すように、フラッシュ発光部４０は、蓄積時間Δｔで予備発光を行う。
【００２９】
フラッシュ制御部３９により予備発光指示信号が出力されると、制御部４１は、測光センサ４５に対して、フラッシュ発光部４０が発光している間、期間Δｔで電荷を蓄積させる。この場合、測光センサ４５は、フラッシュ発光部４０から発光され、被写体によって反射され、撮影レンズ１１を介して入射された光の量（被写体反射光量）と被写体の周囲光（定常光）の光量とに応じた電荷信号をＡ／Ｄ３３へ出力する。測光値算出部３８は、予備発光測光結果から、予備発光測光値を算出する（Ｓ−８）。
【００３０】
予備発光測光が行われた直後、すなわち予備発光測光により蓄積された電荷の掃出しが終了した後、時刻ｔ５にて、制御部４１は、測光センサ４５に対して、期間Δｔで電荷を蓄積させる（Ｓ−９）。換言すると、測光センサ４５は、予備発光測光に連続して期間Δｔの間電荷蓄積を行う。期間Δｔは、予備発光測光の時間と同一である。この場合、測光センサ４５は、予備発光していない非発光時に撮影レンズ１１を介して入射された光の量、すなわち被写体の周囲光である定常光の光量に応じた電荷信号をＡ／Ｄ３３へ出力する。測光値算出部３８は、定常光測光結果から、定常光測光値を算出する（Ｓ−１０）。
【００３１】
時刻ｔ６にて、算出部５０は、全画面反射光量測光値（測光値Ａ）（本発明の第２測光値）と、顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）（本発明の第１測光値）とを算出する（Ｓ−１１）。
まず、全画面反射光量測光値（測光値Ａ）の算出について説明する。測光センサ４５は、図６に示すように、マトリクス状に配列された複数の画素（光電変換素子）を備えているため、予備発光測光値も複数のデータから成る。本実施例においては、予備発光測光値を、図７に示すように、５領域に分割する。これら測光値を５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）と呼ぶ。ｉは０〜４である。５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）のそれぞれは、平均値から算出される。なお、分割領域の数は「５」個に限らず、複数個の領域であれば何個でもよい。
【００３２】
また、予備発光直後に取得した定常光測光値から、５分割定常光測光値（測光値Ｄ[ｉ]）を算出する。算出方法は、５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）と同じである。次に、５分割予備発光測光値（測光値Ｃ[ｉ]）から５分割定常光測光値（測光値Ｄ[ｉ]）を減算することで、定常光成分を除去する。得られる測光値を５分割反射光量測光値（測光値Ｅ[ｉ]）とする。そして、５分割反射光量測光値（測光値Ｅ[ｉ]）から全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を算出する。本実施例では、（測光値Ｅ[ｉ]）に重み付けを行い、合成することで算出する。このときの重み付けの一例を、［数１］に記載する。
【００３３】
［数１］
測光値Ａ＝０．３３＊Ｅ[０]＋０．１６＊Ｅ[１]＋０．１６＊Ｅ[２]＋０．１６＊Ｅ[３]＋０．１６＊Ｅ[４]
【００３４】
顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）の算出について説明する。
予備発光測光値から、予備発光前に顔検出部３６が検出した顔画像領域における測光値、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）を算出する。このときの顔画像領域は、予備発光前に検出されてメモリ３７に記憶されている顔画像領域の位置情報を用いる。予備発光直後に取得した定常光測光値から、顔領域定常光測光値（測光値Ｇ）を算出する。算出方法は、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）と同じである。顔領域反射光量測光値（測光値Ｂ）は、顔領域予備発光測光値（測光値Ｆ）から顔領域定常光測光値（測光値Ｇ）を減算することで算出する。
【００３５】
判定部５１は、時間ｔ７の時に、測光値Ｆと閾値Ｈとを比較し（Ｓ−１２）、比較した結果、測光値Ｆが閾値Ｈを超える場合、すなわち顔画像領域の輝度値が飽和している場合、光量を下げて予備発光を再度実行するよう再予備発光処理部５４を制御する（Ｓ−１３）。
判定部５１は、測光値Ｆが閾値Ｈ未満の場合、すなわち顔画像領域の輝度値が飽和していない場合に本発光量演算部５２を駆動する。ただし、閾値Ｈと比較する測光値としては、測光値Ｃ[ｉ]を用いてもよい。
【００３６】
本発光量演算部５２は、時間ｔ８の時に、その時点でメモリ３７に記憶されている全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を読み出し、読み出した測光値Ａと前記測光値Ｂとに基づいてフラッシュの本発光量を演算する（Ｓ−１４）。ここで、本発光量を演算するのに使用する本発光量算出用反射光量測光値を、［数２］に記載の式を用いて求める。
【００３７】
［数２］
ＲＭｍａｉｎ＝（１．０−Ｋ）×ＲＭＡｌｌ＋Ｋ×ＲＭＫａｏ
ＲＭｍａｉｎは本発光量算出用反射光量測光値、ＲＭＡｌｌは測光値Ａ、ＲＭＫａｏは測光値Ｂ、Ｋは「１」以下の係数である。
【００３８】
本発光量算出用反射光量測光値（ＲＭｍａｉｎ）は、［数２］に示すように、測光値Ａと測光値Ｂとの重み付け係数Ｋを変えて算出する。重み付け係数Ｋは、図８に示すように、顔検出部３６で検出された顔画像領域（顔検出枠５５）のサイズに応じて決まる。すなわち、顔サイズが大きくなるほど係数Ｋの値を「１」に近付けて測光値Ｂの重み付けを測光値Ａよりも高くして本発光量算出用反射光量測光値を求める。これにより、フラッシュ撮影時に顔がオーバー露出になって白飛びするのを確実に防止することができる。このときの顔サイズは、図９に示すように、顔画像を検出した時の顔検出枠５５の縦長さとしている。画面全体と顔検出枠５５との縦長さとが略同じ場合に係数Ｋが「１」になる。なお、係数Ｋとしては、顔検出枠５５が正方形であるので、画面全体に対する顔検出枠５５の縦長さに応じた係数としているが、顔検出枠５５が円形や長方形、あるいは三角形の場合には、横長さ、あるいは面積等に応じた係数としてもよい。
【００３９】
本発光量補正部５３は、本発光量を絞り値やＩＳＯ感度に応じて補正する（Ｓ−１５）。そして、フラッシュ制御部３９は、時間ｔ９の時に、補正した本発光量でフラッシュ発光部４０を本発光させる（Ｓ−１６）。このフラッシュ本発光は、撮影動作（Ｓ−１７）に同期して実行される。
【００４０】
撮影動作は、メインミラー１３を一瞬ミラーアップ位置に移動させる跳上げ動作を行うようミラー駆動機構２４を制御し、そして、この間に、決定したシャッタ速度に基づいてシャッタ２０を駆動する動作（先幕開及び後幕閉の動作）である。シャッタ２０の開閉の間に撮像部２１は、被写体像を撮像する。撮像部２１で取得した画像データは、撮像用のＡ／Ｄ２７を介して撮像用のバッファメモリ２８に蓄積され、バッファメモリ２８から読み出される画像データは画像処理部２９に送られ、ここで種々の画像処理が施されてから、記録用画像データとして記録部３０で記録される（Ｓ−１８）。以下、前述した動作は、電源スイッチをオフするまで繰り返し行われる（Ｓ−１９）。
【００４１】
上記実施形態では、顔検出部３６が、輝度信号に基づいて顔画像領域を検出しているが、本発明ではこれに限らず、ＲＧＢ信号から変換される輝度信号と色差信号とに基づいて肌色領域を検出することで顔画像領域を検出するようにしてもよい。
【００４２】
上記各実施形態では、測光センサ４５に設けたカラーフィルタを加色混合の３原色ＲＧＢのカラーフィルタとしているが、代わりに原色混合のＣＭＹ系のカラーフィルタを設けても良い。また、カラーフィルタの前に、可視光領域の範囲内の光のみを感知させる赤外線カットフィルタを設けてもよい。
【００４３】
上記各実施形態では、内蔵フラッシュについて説明しているが、本発明では、外付けフラッシュを使う場合についても、図３及び図４で説明したと同じ手順で行えることは言うまでもない。外付けフラッシュには、フラッシュ発光部４０とフラッシュ制御部３９とが設けられており、アクセサリシューの端子を通じてフラッシュ制御部３９が電子カメラ側の制御部４１に電気的に接続される。外付けフラッシュを使用する場合には、内蔵フラッシュの発光が禁止される。電子カメラ側の制御の違いとしては、外付けフラッシュ撮影の場合、最初は弱い発光量で予備発光を行い、判定部５１が測光値Ｆと予め決めた閾値Ｉとを比較して測光値Ｆが閾値Ｉ未満と判定した場合、すなわちフラッシュ光が弱すぎて被写体に届かないと判定した場合、二回目は発光量を強くして予備発光を行う点である。ただし、閾値Ｉと比較する測光値としては、測光値Ｅを用いても良い。
【００４４】
上記各実施形態では、撮像部２１を単板式の撮像センサとして説明しているが、３個の撮像センサを有する３板式の撮像部としてもよい。また、測光部３２も３個の測光センサを有する３板式の測光部としてもよい。
【００４５】
上記各実施形態では、画面内に１つの顔画像領域を検出した場合について説明しているが、画面内に複数の顔画像領域を検出した場合には、顔検出部３６が画面の最も中央に位置する顔画像領域、又は顔検出枠（顔サイズ）の最も大きい顔画像領域を主要被写体画像領域として選択し、測光値算出部３８が選択した１つの主要被写体画像領域から測光値を取得すればよい。勿論、画面の中央寄りに複数の顔画像領域が検出されている場合、又は最も大きい顔検出枠（顔サイズ）が複数検出されている場合、顔検出部３６は、これら複数の顔画像領域を主要被写体画像領域として選択し、測光値算出部３８は、各顔画像領域の測光値を平均した測光値を主要顔画像領域の測光値として取得するように構成してもよい。
【００４６】
上記各実施形態では、顔検出部３６を設けているが、本発明ではこれに限らず、顔検出部３６の代わりに人物検出部を設け、人物検出部で人物を主要被写体として検出するように構成してもよい。この場合には、検出した人物画像領域に基づき測光値算出部３８が測光値を取得すればよい。勿論、人物検出部の代わりに、動物検出部を設け、検出した動物画像領域を主要被写体として検出し、検出した動物画像領域に基づき測光値算出部３８が測光値を取得するよう構成してもよい。
【００４７】
上記各実施形態では、予備発光測光時、及び定常光測光時に算出部５０が分割測光により全画面反射光量測光値（測光値Ａ）を算出しているが、全画素の測光値を平均する平均測光により測光値Ａを求めてもよい。
【００４８】
上記各実施形態では、前記測光値Ａと測光値Ｂとに基づいてフラッシュの本発光量を演算しているが、本発明ではこれらのみに限らず、撮影レンズ又は焦点検出部からの被写体距離情報も加味して本発光量を演算してもよい。
【００４９】
本実施形態によれば、予備発光時の主要被写体画像領域の測光値である主要被写体領域反射光量測光値（測光値Ｂ）と、予備発光時の画面全体の測光値である全画面反射光量測光値（測光値Ａ）とに基づいてフラッシュ撮影時の本発光量を演算するため、フラッシュ撮影時に顔等の主要被写体の位置を正確に測定し、かつ主要被写体が露出オーバーになるのを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 一眼レフ型電子カメラ
１１ 撮影レンズ
１３ メインミラー
１５ 焦点板
４５ 測光センサ
３６ 顔検出部
３８ 測光値算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラッシュ撮影時における本発光の前に予備発光を行う撮像装置において、
被写体の反射光を測光して測光信号を送出する測光手段と、
前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出手段と、
前記予備発光時に前記測光手段から得られる測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得手段と、
前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて前記本発光時の発光量を演算する本発光量演算手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
撮影レンズにより撮像面に結像する被写体像を記録用として撮像する記録用撮像手段を備え、
前記測光手段は、前記撮像面と共役な面に結像する被写体像を前記撮像手段とは異なる位置で撮像する測光用撮像手段になっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記測光値取得手段は、前記主要被写体画像領域における予備発光時に取得する測光値から、予備発光前又は後に取得する定常光測光値を減算して前記第１測光値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記本発光量演算手段は、前記測光値取得手段が前記第１測光値を取得した時に用いた主要被写体画像領域のサイズが画面全体に対して大きくなるほど、前記第１測光値の重み付けを前記第２測光値に対して上げて前記本発光量を演算することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
フラッシュ撮影時における本発光前に予備発光を行う撮像方法において、
被写体の反射光を測光して測光信号を送出する測光ステップと、
前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出ステップと、
前記予備発光時に前記測光手段から得られる予備発光測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得ステップと、
前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて前記本発光時の発光量を演算する本発光量演算ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１】
フラッシュ撮影時における本発光の前に予備発光を行う撮像装置において、
被写体の反射光を測光して測光信号を送出する測光手段と、
前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出手段と、
前記予備発光時に前記測光手段から得られる測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得手段と、
前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて前記本発光時の発光量を演算する本発光量演算手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
撮影レンズにより撮像面に結像する被写体像を記録用として撮像する記録用撮像手段を備え、
前記測光手段は、前記撮像面と共役な面に結像する被写体像を前記撮像手段とは異なる位置で撮像する測光用撮像手段になっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記測光値取得手段は、前記主要被写体画像領域における予備発光時に取得する測光値から、予備発光前又は後に取得する定常光測光値を減算して前記第１測光値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記本発光量演算手段は、前記測光値取得手段が前記第１測光値を取得した時に用いた主要被写体画像領域のサイズが画面全体に対して大きくなるほど、前記第１測光値の重み付けを前記第２測光値に対して上げて前記本発光量を演算することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
フラッシュ撮影時における本発光前に予備発光を行う撮像方法において、
被写体の反射光を測光して測光信号を送出する測光ステップと、
前記測光信号に基づいて主要被写体画像領域を検出する主要被写体検出ステップと、
前記予備発光時に前記測光手段から得られる予備発光測光信号を用いて、前記主要被写体検出手段が検出した主要被写体画像領域の測光値から定常光成分を除去した第１測光値と、測光領域の測光値から定常光成分を除去した第２測光値とをそれぞれ取得する測光値取得ステップと、
前記第１測光値と前記第２測光値とに基づいて前記本発光時の発光量を演算する本発光量演算ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４４９２８（Ｐ２０１３−４４９２８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２４８２（Ｐ２０１１−１８２４８２）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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