撮影装置
【課題】撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影装置を提供する。
【解決手段】メインＣＰＵが、設定された撮影感度を判読し、ＡＦ処理により測定された被写体距離が、その撮影感度に応じた、遠距離側に移行するしきい値よりも遠距離であるか、近距離であるかを判定する。メインＣＰＵが遠距離であると判定した場合には、その判定を受けた測光・測距ＣＰＵがキセノン（Ｘｅ）管を備える第１の発光部に発光を行なわせる。メインＣＰＵが近距離であると判定した場合にはその判定を受けた測光・測距ＣＰＵがＬＥＤを備える第２の発光部に撮影補助光の発光を行なわせる。
【解決手段】メインＣＰＵが、設定された撮影感度を判読し、ＡＦ処理により測定された被写体距離が、その撮影感度に応じた、遠距離側に移行するしきい値よりも遠距離であるか、近距離であるかを判定する。メインＣＰＵが遠距離であると判定した場合には、その判定を受けた測光・測距ＣＰＵがキセノン（Ｘｅ）管を備える第１の発光部に発光を行なわせる。メインＣＰＵが近距離であると判定した場合にはその判定を受けた測光・測距ＣＰＵがＬＥＤを備える第２の発光部に撮影補助光の発光を行なわせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備え、その撮像素子上に被写体像を形成して画像信号を生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より撮影装置には被写界輝度が低輝度のときに補助光を発光する発光手段が備えられているものが多い。この発光手段には発光源として太陽光に近い発光スペクトラムを持つキセノン管がよく配備されている。また最近のカメラ付き携帯電話機においては、上記キセノン管を搭載すると消費電力が増大するとともに大型化してしまうことから上記キセノン管の代わりに消費電力の小さなＬＥＤが撮影補助光発光用の発光源として配備されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
さらに最近のデジタルカメラにおいては、相対的に大光量の撮影補助光を発光するキセノン管と相対的に小光量の撮影補助光を発光するＬＥＤとの双方が発光源として配備されているものもある（例えば特許文献２〜４参照）。これらの特許文献のものでは、被写体距離が所定の距離よりも近距離の場合にはＬＥＤから小光量の撮影補助光が発光され、所定の距離よりも遠距離の場合にはキセノン管から大光量の撮影補助光が発光される。
【０００４】
ところで、デジタルカメラには、撮影感度を自在に設定することができる感度設定部を備えたものがある。この感度設定部により撮影感度が高感度に設定されればされるほど、低感度状態にあるときに比べて相対的に小光量の撮影補助光で撮影を行なうことができる。
【０００５】
しかし、この感度設定部を備えたデジタルカメラに上記特許文献２〜４の技術を適用すると、撮影感度によっては反射光量が予想以上に多くなって撮像素子側が備える多数の受光素子のうちのいくつから出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルを超えてしまって、いわゆる白飛びが発生してしまうことがある。撮影補助光の発光を伴う撮影時に上記白飛びが発生すると、画像の中に白い点がいくつか点在する撮影画像が得られてしまう。
【特許文献１】特開２００５−１７９８０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１９２６４号公報
【特許文献３】特開２００５−２１７２３号公報
【特許文献４】特開２００５−３０１２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の撮影装置は、撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
相対的に大光量の撮影補助光を発光する第１の発光手段と、相対的に小光量の撮影補助光を発光する第２の発光手段とを有する発光部と、
被写界輝度を測定する測光手段と、
撮影感度を設定する感度設定手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
上記測光手段により測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときに、上記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも上記被写体距離が遠距離であるか近距離であるかに応じて、それぞれ、上記第１の発光手段あるいは上記第２の発光手段を発光させる発光制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の撮影装置では、上記発光制御部が、上記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも上記被写体距離が遠距離である場合には相対的に発光量の大きい第１の発光手段を発光させ、しきい値よりも近距離である場合には上記第２の発光手段を発光させる。
【０００９】
これにより、被写体距離だけでなく撮影感度にも応じて第１の発光手段と第２の発光手段とが効果的に使い分けられる様になるので、どのような撮影においても撮影補助光の発光量が適切な発光量となる。
【００１０】
ここで、上記発光制御部が、
上記発光部から発せられた撮影補助光の被写体からの反射光の光量を測定する調光センサと、
上記調光センサによる受光光量に基づいて上記発光部による撮影補助光の発光を停止させる調光手段とを備えていると良く、
また、上記発光制御部が、
上記発光部にプリ発光を行なわせ該プリ発光時に上記撮像素子で得られた画像信号に基づいて本発光の光量を演算する演算手段と、
上記演算手段による演算結果に基づいて上記発光部による本発光の発光時間を調節する調光手段とを備えていても良い。
【００１１】
これらの構成の発光制御部を備えると、上記調光センサによる光量の測定又は上記プリ発光により演算された本発光時の発光光量に基づいて撮影補助光の発光量が正確に調整される。
【００１２】
また、上記本発明の撮影装置は、上記撮像素子で得られた画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段を備え、
上記ホワイトバランス調整手段が、撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号のホワイトバランスを調整するにあたり、その画像信号が上記第１の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるか、上記第２の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるかに応じて異なるホワイトバランス調整を行なうものであることが好ましい。
【００１３】
そうすると、第１の発光手段からの撮影補助光の照射により得られた画像信号にあっては、その第１の発光手段が備える発光源が持つ発光スペクトルに応じたホワイトバランス調整が行なわれ、第２の発光手段からの撮影補助光の照射により得られた画像信号にあっては、その第２の発光手段が備える発光源が持つ発光スペクトルに応じたホワイトバランス調整が行なわれる様になるので、どちらの発光手段から撮影補助光が照射されても好適なホワイトバランス調整が行なわれて鮮明なカラー画像が得られる。
【００１４】
また上記本発明の撮影装置は、例えば上記第１の発光手段がキセノン管を備えたものであり、上記第２の発光手段がＬＥＤを備えたものであっても良い。
【００１５】
また上記本発明の撮影装置は、補助光発光撮影に用いた発光手段が上記第１の発光手段であるか上記第２の発光手段であるかをユーザに向けて通知する通知手段を備えていると良い。
【００１６】
そうすると、撮影者が撮影時の撮影補助光の発光源がなんであるかを知ることができる。例えば自己撮り撮影時に撮影補助光が発光されたときに被写体にもなる撮影者がまぶしさを感じなかった場合には、今後の撮影においても自己撮り撮影時にはその発光源から発光が行なわれればまぶしさを感じることがないということを知る様になり、撮影時の表情を作り易くなるという効果が得られる。
【００１７】
また、上記本発明の撮影装置は、補助光発光撮影に用いた発光手段が上記第１の発光手段であるか上記第２の発光手段であるかを補助光発光撮影により得られた画像信号に対応づけて記録する記録手段を備えていても良い。
【００１８】
そうすると、撮影者は、この撮影装置により撮影され記録手段で記録された画像信号をパーソナルコンピュータ等で再生したときに表示画面上の画像を見て撮影時の撮影補助光の発光源が何であったかを知ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。
【００２２】
図１には本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の斜視図が示されている。図１（ａ）には正面上方から見た斜視図が示されており、図１（ｂ）には背面上方から見た斜視図が示されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すデジタルカメラ１００のボディ中央にはレンズ鏡胴１７０が備えられており、そのレンズ鏡胴１７０の上方には、発光窓１６０と発光窓１８０とが２つ並べて設けられている。
【００２４】
また、図１（ｂ）に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００の背面および上面にはユーザがこのデジタルカメラ１００を使用するときにいろいろな操作を行うための操作子群１０１が備えられている。
【００２５】
この操作子群１０１の中にはデジタルカメラ１００を作動させるための電源スイッチ１０１ａのほか、十字キー１０１ｂ、メニュー／ＯＫキー１０１ｃ、キャンセルキー１０１ｄ、モードレバー１０１ｅなどがある。これらの操作子群１０１の中のモードレバー１０１ｅによっては、再生モードと撮影モードの切替や撮影モードの中でさらに動画モード、静止画モードの切替が行なわれる。上記モードレバー１０１ｅが撮影モードに切り替えられた状態にあるときに電源スイッチ１０１ａが投入されると表示画面１５０上にスルー画が表示されて、そのスルー画を見ながらシャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されると被写体の撮影が行なわれる。なお上記モードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられた状態にあるときには既撮影画像がＬＣＤパネル１５０上に再生表示される。
【００２６】
また、メニュー／ＯＫ釦１０１ｃが押されると選択メニューがＬＣＤパネル１５０上に表示される。そのＬＣＤパネル１５０上に表示された選択メニューの中には撮影感度の項目もあり、その撮影感度の項目が十字キー１０１ｂの操作により指定されさらに十字キー１０１ｂの操作により撮影感度のいずれかが選択され指定されると指定された撮影感度がデジタルカメラ１の内部のメインＣＰＵ（後述する）に設定される。
【００２７】
なお本実施形態のデジタルカメラ１００が備えるレリーズ釦１０２は半押しと全押しの２つの操作態様を有しており、半押しされたときのタイミングで測光と測距との双方が撮影装置内で行われて測光値に応じた絞りおよびシャッタ秒時が設定され、さらに測距された被写体距離にあうピント位置にフォーカスレンズが配置された後、全押し操作に応じて設定されたシャッタ秒時でシャッタが駆動されＣＣＤ固体撮像素子で露光が行なわれる。
【００２８】
さらに本実施形態のデジタルカメラ１が備えるシャッタにはメカニカルシャッタとＣＣＤ固体撮像素子が備える電子シャッタとの２つのシャッタがあり、シャッタ秒時が長いときにはメカニカルシャッタが用いられメカニカルシャッタでは駆動することができない位までシャッタ秒時が短くなってきたときには電子シャッタが用いられる。ただし静止画撮影においてはスミアなどが発生する恐れがあるので、なるべくメカニカルシャッタが用いられる。また、スルー画においてはメカニカルシャッタが用いられることもあるが主に電子シャッタが用いられる。
【００２９】
ここで、図２を参照してこのデジタルカメラ１００の内部の構成および動作を簡単に説明する。
【００３０】
図２は、図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【００３１】
本実施形態のデジタルカメラ１００ではすべての処理がメインＣＰＵ１１０によって統括的に制御されている。ただし、測光処理や測距処理や露光処理等の撮影処理に関しては、メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とが連携して処理を実行する構成になっている。図１に示すレンズ鏡胴１７０内には、ピントの調整に用いられるフォーカスレンズ１１１１とその他の機能を持つレンズ１１１０とを含む撮影レンズと絞り１１１２とメカニカルシャッタ１１１３とを備える撮影光学系が内蔵されていて、フォーカスレンズ１１１１の光軸方向への駆動の制御や絞り１１１２の開口径の調整やメカニカルシャッタ１１１３の開閉制御がメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて測光・測距ＣＰＵ１２０により行なわれている。また、本実施形態においては第１の発光手段１８と第２の発光手段１６との２つの発光手段が配備されていて、それらの発光手段から発光される撮影補助光の発光制御もメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて測光・測距ＣＰＵ１２０により行なわれている。さらに本実施形態では、被写体から撮影補助光が反射されて戻ってきた光について、調光センサＴＳにより単位時間あたりの光量が検出されその単位時間あたりの光量が受光積算部Ｉｎｔで積算され所定の光量になったところで撮影補助光が停止される。この調光センサが設けられていると、撮影時の光量が正確に調整され、従来例で説明した白飛びが起こる率が低減される。詳細は後述するが、本実施形態においてはメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とによって本発明にいう発光制御部の一例が構成されている。
【００３２】
図２を参照してデジタルカメラ１の内部構成および各部の動作を説明していく。
【００３３】
まずメインＣＰＵ１１０周りの構成を説明する。
【００３４】
メインＣＰＵ１１０の入力部には図１（ｂ）に示した操作子群１０１からの操作信号がそれぞれ供給されていてそれらの操作信号のうちの少なくとも一つが供給されてきたら操作信号に応じた処理が適宜メインＣＰＵ１１０によって実行される。メインＣＰＵ１１０はＥＥＰＲＯＭ１１０ａを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ａにはデジタルカメラ１００として動作するために必要なプログラムが書き込まれているので、まず操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａ（図１参照）が投入されたらそのＥＥＰＲＯＭ１１０ａ内のプログラムの手順にしたがってメインＣＰＵ１１０によりこのデジタルカメラ全体の動作を制御する処理が開始される。なお、メインＣＰＵ１１０とＥＥＰＲＯＭ１１０ａには常に電源１３０から電力が供給されている。
【００３５】
ここで操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａ（図１参照）が投入された後のデジタルカメラ１００の動作を、図２を参照して説明する。
【００３６】
操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａが投入されたら、メインＣＰＵ１１０により電源スイッチ１０１ａが投入されたことが検知され、電源１３０から測光・測距ＣＰＵ１２０などの各ブロックに電力が供給される。電源１３０が投入されたときにモードレバー１０１ｅが撮影側に切り替えられている場合には、まずＣＣＤ固体撮影素子１１２に結像された被写体像が画像信号として所定の間隔ごとに間引かれて出力され、その出力された画像信号に基づく被写体像が画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上に表示される。
【００３７】
このＣＣＤ固体撮像素子１１２にはクロックジェネレータ（以下、ＣＧという）１１２１からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号によって所定の間隔ごとに、画像信号が間引かれて出力される。つまりＣＧ１１２１によりＣＣＤ固体撮像素子１１２が備える電子シャッタが駆動され所定の間隔ごとにスルー画作成用の撮影が行なわれる。このＣＧ１１２１からはメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいてタイミング信号が出力されており、そのタイミング信号は、ＣＣＤ固体撮像素子１１２の他、後段のホワイトバランスγ処理部１１３、さらにＡ／Ｄ部１１４にも供給されている。したがって、ＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４ではそのタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行なわれる。また、本実施形態のデジタルカメラが備えるホワイトバランス処理部１１３内には、可変利得アンプが内蔵されており、その可変利得アンプの利得を外部からの制御信号に応じて可変にすることが自在な構成となっている。このため、図１の部分で説明した様にユーザにより撮影感度が設定されたときには、メインＣＰＵ１１０内のレジスタにその内容が書き込まれ、さらにその内容が測光・測距ＣＰＵ１２０に通知され測光・測距ＣＰＵ１２０によって上記可変利得アンプに撮影感度に応じた利得が設定されて撮影感度の調整が行なわれる。
【００３８】
こうしてＣＧ１１２１からのタイミング信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４で順序良く画像信号の処理が流れるように行なわれてＡ／Ｄ部１１４でアナログの画像信号がデジタルの画像信号に変換されたら、ホワイトバランス調整やガンマ補正さらには撮影感度の調整が施された画像信号が後段のＹＣ処理部１１６に供給される。Ａ／Ｄ部１１４からＹＣ処理部１１６へ画像信号を供給するにあたってはＡ／Ｄ部１１４とＹＣ処理部１１６との双方の処理タイミングをあわせる必要があるので、バッファメモリ１１５によってバッファメモリ１１５を境にした前段（Ａ／Ｄ部１１４等）の処理タイミングと後段（ＹＣ処理部１１６）の処理タイミングとがあう様に調整されてＹＣ処理部１１６に画像信号であるＲＧＢ信号が転送される。ＹＣ処理部１１６では、そのＲＧＢ信号からＹＣ信号への変換が行なわれ、その後バス１２１を介してその変換されたＹＣ信号が画像表示ＬＣＤ１５に供給されるとともにＹ信号がメインＣＰＵ１１０に供給される。
【００３９】
ＹＣ信号が供給される画像表示ＬＣＤ１５の方にはまずＹＣ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１があり、このＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１でＹＣ信号が再びＲＧＢ信号に変換され、その変換されたＲＧＢ信号がドライバ１５２に供給され、さらにそのドライバ１５２によって画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上にＲＧＢ信号に基づくカラー画像（被写体像）の表示が行なわれる。
【００４０】
また、Ｙ信号が供給されるメインＣＰＵ１１０の方では、Ｙ信号に基づいて測光が行なわれその測光値が測光・測距ＣＰＵ１２０に供給されてその測光・測距ＣＰＵ１２０によって絶えず絞り径の変更設定やＣＣＤ固体撮像素子１１２が備える電子シャッタのシャッタ秒時の設定等が行なわれて適正な明るさを持つスルー画を得るために必要な露出が調整される。さらにメインＣＰＵ１１０では、Ｙ信号からコントラストが検出されピント調整も絶えず行なわれてそのピント調整により得られた合焦位置が測光・測距ＣＰＵ１２０に通知され測光・測距ＣＰＵ１２０によってフォーカスレンズ１１１１が合焦位置に配置される。
【００４１】
前述したＣＧ１１２１から出力されるタイミング信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４およびバッファメモリ１１５等が動作して、所定の間隔ごとにＣＣＤ固体撮像素子１１２で生成された画像信号が処理されている訳であるから、この画像表示ＬＣＤ１５の表示パネル１５０上には撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。この表示され続けている被写体像が視認されながら、シャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されると、レリーズ釦１０２の押下タイミングを起点として測光・測距ＣＰＵ１２０の制御の下にメカニカルシャッタ１１１３が開駆動されてＣＣＤ固体撮像素子１１２に被写体光が結像され、所定のシャッタ秒時が経過してメカニカルシャッタ１１１３が閉じ駆動された後にはＣＣＤ固体撮像素子１１２に結像された被写体光に基づく画像信号すべてがＲＧＢ信号となって出力される。
【００４２】
ここで図２に示す様に本実施形態のデジタルカメラ１には、第１の発光手段１８と第２の発光手段１６との２つの発光手段が備えられており、被写界輝度が低輝度である場合には、被写体距離と撮影感度との双方に応じてレリーズ釦１０２の押下に同期して２つの発光手段のうちのいずれかを発光させている。第１の発光手段１８には、キセノン管Ｘｅが備えられており、第２の発光手段１６にはＬＥＤ１６０ａが備えられている。
【００４３】
ところで、上記ＣＣＤ固体撮像素子１２１には多数の受光素子が並べて備えられており、それらの受光素子によって被写体光が平面的にサンプリングされて画像が生成される。また、図１で説明した様にユーザにより撮影感度が設定されたときには、図２に示すＣＣＤ固体撮像素子１２１の後段に配備されているホワイトバランスγ処理部１１３内の可変利得アンプの利得が調整されて上記受光素子それぞれで受光された被写体光を表わす画像信号が増幅されることにより撮影感度の調整が行なわれる。
【００４４】
従来では、撮影感度によらず所定の被写体距離をしきい値としてそのしきい値よりも近距離にあるときには第２の発光手段１６が備えるＬＥＤ１６０ａを発光させ、しきい値よりも遠距離にあるときには第２の発光手段１８が備えるキセノン管Ｘｅを発光させていたために高感度のときには上記可変利得アンプで画像信号が大きく増幅され過ぎてしまって上記多数の受光素子から出力されてくる画像信号のうちのいくつかが飽和レベルを超えてしまうことがあった。特にしきい値付近でキセノン管Ｘｅを発光させると反射光量が多くなっていくつかの受光素子から出力された画像信号が飽和レベルに達して白飛びが発生する確率が極めて高くなる。
【００４５】
そこで本実施形態ではメインＣＰＵ１１０が、ユーザにより設定された撮影感度に応じて遠距離側に移行するしきい値と測距機能により測定した被写体距離とを比較することにより第１の発光手段１８と第２の発光手段１６のうちの適切な光量となる方を選択して測光・測距ＣＰＵ１２０に通知し通知を受けた測光・測距ＣＰＵが発光手段を発光させている。さらに本実施形態においては発光光量を正確に調整するために調光センサＴＳにより単位時間あたりの発光量を測定し受光量積算部Ｉｎｔにより単位時間あたりの発光量を積算していって所定の光量になったときに発光を停止する構成としている。
【００４６】
話を元に戻してメカニカルシャッタ１１１３が閉じ駆動された後、ＣＣＤ固体撮像素子１１２から出力されたＲＧＢ信号は、ホワイトバランスγ処理部１１３でホワイトバランス調整やγ補正が行なわれた後、Ａ／Ｄ部１１４でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号がメインＣＰＵ１１０の制御の下にバス１２１を介してＹＣ処理部１１６に供給されＹＣ処理部１１６でＹＣ信号に変換される。さらにバス１２１を介して圧縮・伸張部１１７に供給され圧縮・伸張部１１７でＹＣ信号の画像信号が圧縮され、その圧縮された画像信号がヘッダと共に画像ファイルとなってメモリカード１１９に記録される。この圧縮・伸張部１１７では静止画についてはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方法で圧縮が行なわれてメモリカード１１９に画像ファイルが記録される。その画像ファイルのヘッダには圧縮情報や撮影情報などが書き込まれており、このデジタルカメラ１００のモードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられたら、メモリカード１１９からそのファイルのヘッダがまず読み出され、そのヘッダ内の圧縮情報に基づいてファイル内の圧縮画像信号が圧縮・伸張部１１７で伸張されて画像信号が元に復元された後、メインＣＰＵ１１０の制御の下にバス１２１を介して画像表示ＬＣＤ１５側に供給されその画像信号に基づく被写体像がＬＣＤパネル１５０上に表示される。
【００４７】
ここで、第１の発光手段１８が備えるキセノン管Ｘｅの発光量と第２の発光手段１６が備えるＬＥＤ１６０ａの発光量がどのぐらい違うものであるかを説明しておく。
【００４８】
図３は、キセノン管Ｘｅから発光が行なわれたときとＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれたときとで撮影感度に応じてシャッタを閉じるタイミングがどの程度変わるかを説明する図である。
【００４９】
図３（ａ）には、撮影感度が異なる場合に、キセノン管Ｘｅから発光が行なわれて撮影が行なわれたときに発光停止タイミングがどの程度変わるかが示されており、図３（ｂ）には、撮影感度が異なる場合に、ＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれて撮影が行なわれたときに発光停止タイミングがどの程度変わるかが示されている。図３（ａ）、（ｂ）の縦軸は、発光した後に被写体にあたって反射して戻ってくる反射光の光量であり、横軸は撮影補助光の発光開始を起点とした経過時間である。なお、図３（ａ）には本発光と称してキセノン管Ｘｅの発光タイミングと発光状態もあわせて点線で示されている。
【００５０】
図３（ａ）には、例えば０．８ｍの距離にある被写体をＩＳＯ１６００の感度で撮影する場合にキセノン管Ｘｅから撮影補助光を発光させると、ＣＣＤ１１２で反射光が受光される前にメカニカルシャッタ１１１３を閉じない限りＣＣＤ１１２が備える多数の受光素子のうちのいくつかに飽和が起こってしまうということが示されている。
【００５１】
つまり、撮影感度が高感度であるときには、被写体が近いと多量の反射光が反射してきてすぐに適正光量を超えてしまうので、キセノン管Ｘｅを発光させて撮影を行なうことができない。
【００５２】
これに対し、図３（ｂ）に示す様にＬＥＤ１６０ａを用いると光量が少なくなる分、同じ０．８ｍの距離にある被写体に対し撮影補助光を伴う撮影を行なっても所定の反射光量になるまでに時間がかかるので撮影を好適に行なうことができるということが示されている。
【００５３】
つまり従来どおりにＬＥＤ１１６ａとキセノン管Ｘｅとを使い分けるしきい値を被写体距離０．８ｍとすると、撮影感度がＩＳＯ８００のときにはキセノン管Ｘｅを発光させても撮影は問題なく行なわれるが、ＩＳＯ１６００のときにはキセノン管Ｘｅを発光させると反射光量が多くなってＣＣＤが備える受光素子から出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルを超えてしまう。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、ＬＥＤ１６０ａとキセノン管Ｘｅとを使い分ける固定的なしきい値を、撮影感度が高感度であるほど、遠距離側に移行するしきい値に代えて、そのしきい値と被写体距離とを比較して、被写体距離がそのしきい値よりも近距離にあった場合にはＬＥＤ１６０ａに発光を行なわせ、遠距離にあった場合にはキセノン管Ｘｅに発光を行なわせている。
【００５５】
例えば撮影感度がＩＳＯ８００のときにはメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０がしきい値を１ｍとして被写体距離がその１ｍよりも近距離にあるか遠距離にあるかに応じて、それぞれ、第２の発光手段１６、第１の発光手段１８を発光させ、撮影感度がＩＳＯ１６００のときにはしきい値を２ｍとして被写体距離がその２ｍよりも近距離にあるか、遠距離にあるかに応じて、それぞれ、第２の発光手段１６、第１の発光手段１８を発光させている。
【００５６】
図４（ａ）は、本発明にいう発光制御部の一例を構成するメインＣＰＵ１１０と測光ＣＰＵ１２０とが協働して実行する撮影処理の手順を示すフローチャートである。また図４（ｂ）は、図４（ａ）中のステップＳ４０３で行なわれる露光の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５７】
シャッタボタン１０２が半押しされたら、メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とが図４（ａ）のフローの処理を開始する。
【００５８】
ステップＳ４０１でＡＥ処理（測光結果に応じて絞り等を調整して露出調整を行なう処理）を実行して、次のステップＳ４０２でＡＦ処理（フォーカスレンズを合焦位置に配置する処理）を実行する。
【００５９】
ここでシャッタボタン１０２が全押しされたことを受けてステップＳ４０３でメカニカルシャッタを開けて露光を開始し、所定のシャッタ秒時が経過したらメカニカルシャッタを閉じて露光を終了する。このステップＳ４０３の処理を実行するときにステップＳ４０２で測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときには撮影感度と被写体距離との双方に応じて第１の発光手段１８と第２の発光手段１６とのいずれかを選択し選択した方の発光手段から撮影補助光を発光させている。このステップＳ４０３の発光処理に関してはこのステップＳ４０３で行なわれるの露光の処理内容を示す図４（ｂ）を参照して撮影処理を説明するときに詳細に説明する。
【００６０】
撮影補助光の照射の有無に拠らずに適正な露出を得て撮影を終了したら、次のステップＳ４０４へ進んでステップＳ４０４でＣＧ１１２１に指示して、ＣＣＤ固体撮像素子１１２に向けて読み出し信号を供給させてＣＣＤ固体撮像素子１１２から画像信号を出力させる。
【００６１】
次のステップＳ４０５でＣＧ１１２１に指示してタイミング信号をＡ／Ｄ部１１４に供給させることによりＡ／Ｄ部１１４にタイミング信号に同期してＡ／Ｄ変換を行なわせる。次のステップＳ４０６でデジタル信号に変換された画像信号を、バッファメモリ１１５からバス１２１を経由してＹＣ処理部１１６に供給させＹＣ信号処理部１１６に信号処理を開始させる。ＹＣ処理部１１６での信号処理が終了したら、次のステップＳ４０７で圧縮・伸張部１１７に１フレーム分の画像信号を供給して圧縮伸張部１１７に圧縮処理を行なわせて、ステップＳ４０８で圧縮画像信号をメモリカード１１９に記録させてこのフローの処理を終了する。
【００６２】
ここで、ステップＳ４０３で行なわれる露光の処理の詳細を説明する。
【００６３】
メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が、図４（ａ）のステップＳ４０２のＡＥ処理で被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であるとことを検知した場合には、ステップＳ４０３へ進んでまずステップＳ４０３１で、撮影感度が操作によりいくつに設定されているかを判読する。
【００６４】
次のステップＳ４０３２へ進んで、ステップＳ４０３２で図４（ａ）のステップＳ４０２のＡＦ処理により測定された被写体距離が、ステップＳ４０３１で判読した撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも遠距離であるか近距離であるかを判定する。このしきい値は、上述したように、ＩＳＯ８００のときには１ｍであり、ＩＳＯ１６００ｍのときには２ｍというものである。また、この例では撮影感度がＩＳＯ４００以下の低感度である場合には、しきい値を０ｍとしてキセノン管から発光を行なわせている。
【００６５】
このステップＳ４０３２で遠距離であると判定したときにはステップＳ４０３３へ進んでＸｅ管を備える第１の発光部を選択し、近距離であると判定したときにはステップＳ４０３４へ進んでステップＳ４０３４でＬＥＤを備える第２の発光部を選択する。
【００６６】
次のステップＳ４０３５へ進んで、ＣＣＤ固体撮像素子に電荷掃出信号を供給して撮像素子内に蓄えられている余計な電荷を掃き出させたら、メカニカルシャッタを開けて露光を開始する。次のステップへ進んでステップＳ４０３７で、ステップＳ４０３２で選択した方の発光手段に撮影補助光の発光を行なわせる。
【００６７】
次のステップＳ４０３７で調光センサＴＳで検出された単位時間あたりの光量を受光量積算部Ｉｎｔで積算して、発光光量が一定光量に達したことを検知したと同時に発光を停止させ、次のステップＳ４０３８でメカニカルシャッタを閉じて図４（ａ）のステップＳ４０４へ移行する。
【００６８】
発光制御部の一例を構成するメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とがこのフローの処理を実行すると、従来の様に被写体距離だけではなく、撮影感度に応じてＬＥＤとキセノン管Ｘｅとがうまく使い分けられる様になるので、ＣＣＤ固体撮像素子が備える多数の受光素子から出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルに達することがなくなる。
【００６９】
以上説明した様に、撮影装置が撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影装置が実現する。
【００７０】
以下、本発明の第２実施形態を説明する。
【００７１】
この第２実施形態も図１に示す外観と同じ外観を持つデジタルカメラであり、図２に示す内部構成とほぼ同様の構成を持つ。
【００７２】
図５は、第２実施形態のデジタルカメラにおける内部構成を示す図である。
【００７３】
この図５に示す内部構成は、図2に示す調光センサＴＳと受光量積算部ＩＮＴが省略されている以外は図２に示す構成と同じ構成である。この第２実施形態のデジタルカメラでは、発光の停止タイミングを調光センサで検出する代わりに、プリ発光を行なって本発光時の撮影補助光の反射光量を演算し本発光を行なわせた後、演算した反射光量になったときに撮影補助光の発光を停止させている。
【００７４】
また本実施形態のデジタルカメラ１ではキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとの双方のいずれか一方から選択的に撮影補助光の発光が行なわれるので、ホワイトバランス調整がホワイトバランスγ処理部１１３で共通に行なわれると、カラー画像に違和感が生じることがある。そこでキセノン管Ｘｅから撮影補助光の発光が行なわれた場合にはメインＣＰＵからの指示を受けた測光・測距ＣＰＵ１２０がキセノン管Ｘｅの発光スペクトルに応じたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部１１３にセットするとともにＬＥＤ１６０ａから撮影補助光の発光が行なわれた場合にはＬＥＤ１６０ａの発光スペクトルに応じたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部にセットする構成に変更している。
【００７５】
ここで、図６を参照してＬＥＤ１６０ａとキセノン管Ｘｅの発光スペクトラムの違いを説明しておく。
【００７６】
図６は、キセノン管Ｘｅの発光スペクトラムとＬＥＤ１６０ａの発光スペクトラムを説明する図である。
【００７７】
図６（ａ）には、キセノン管の発光スペクトラムが示されており、図６（ｂ）には、ＬＥＤの発光スペクトラムが示されている。なお、図６（ａ）の横軸は波長であって縦軸はキセノン管の分光強度であり、また図６（ａ）の横軸は波長であって縦軸はキセノン管の分光強度である。さらにこの図６（ｂ）に示す発光スペクトラムは、青色光を発光するＬＥＤの発光スペクトラムである。
【００７８】
図６（ａ）に示す様に、キセノン管Ｘｅは、可視光の波長帯の青色側から赤色側にかけて山なりのカーブを持つ分光強度を持つ。
【００７９】
これに対し、図６（ｂ）に示すＬＥＤは、青色光付近の波長帯にピークを持つ分光強度を持つ。
【００８０】
したがって、キセノン管ＸｅとＬＥＤのうちのいずれから撮影補助光が照射されたときにホワイトバランスγ処理部１１３で共通にホワイトバランスを調整すると、得られた画像の色合いに違和感が生じることになる。そこで、本実施形態では、メインＣＰＵ１１０の指示に応じて測光・測距ＣＰＵ１２０が、それらの発光スペクトラムにあわせたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部１１３にセットしてホワイトバランスの調整を行なうことで上記違和感を解消している。
【００８１】
図７は、第２実施形態における撮影補助光を伴う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
図７に示す処理は、ステップＳ４０３３１とステップＳ４０３４１とステップＳ４０３５１とステップＳ４０３５２の処理が追加されステップＳ４０３７の処理が省略された以外は、図４（ｂ）の処理と同じである。
【００８３】
この図7に示す処理では、ステップＳ４０３３又はステップＳ３０３４でいずれかの発光部を選択した後、ステップＳ４０３３１又はステップＳ４０３４１で図５に示すホワイトバランス・γ処理部１１３にＬＥＤ用又はキセノン管Ｘｅ用のホワイトバランスをセットしてホワイトバランス処理を行っている。
【００８４】
また、調光センサで停止タイミングを定める代わりに、ステップＳ４０３５１でプリ発光を行なってステップＳ４０３５２で本発光時の反射光量を演算し、撮影補助光の発光を行なわせ、適切な光量となったときに発光を停止させている。
【００８５】
この第２実施形態の様にプリ発光により本発光時の発光量を演算して本発光時の発光時間を正確に調整しても調光センサを使って光量を制御したときと同等の効果が得られる。
【００８６】
またキセノン管Ｘｅから発光が行なわれたときとにはキセノン管Ｘｅの発光スペクトルに応じたホワイトバランス処理が行なわれ、ＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれたときにはＬＥＤ１６０ａの発光スペクトルに応じたホワイトバランス処理が行なわれるので、被写体の色合いが忠実に再現されたカラー画像が得られる。
【００８７】
ところで、上記第１実施形態、上記第２の実施形態のデジタルカメラにおいては、発光手段がキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとを備えていて測光・測距ＣＰＵ１２０が、メインＣＰＵ１１０からの通知を受けてキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとのうちのいずれかを発光させて補助光発光撮影が行なわれる。このため、撮影者の中には、撮影された後の既撮影画像の出来栄えを見て、撮影補助光がどちらの発光源から発光されたものであるかを知りたいと思う人もいる。
【００８８】
例えば第１実施形態および第2実施形態のデジタルカメラにおいて撮影者によって撮影感度がＩＳＯ８００以上の高感度にされ自己撮り撮影が行なわれたときに被写体でもある撮影者が眩しさを感じずに従来よりも表情が作り易く撮影画像の出来栄えが良いと思ったとする。
【００８９】
この様な場合には、再び同じ様な自己撮り撮影が行なわれる場合に撮影者は、再び同じ発光源から撮影補助光が発光され撮影が行なわれることを望む。
【００９０】
この様なことを考えると、撮影補助光の発光に用いられた発光源の種類を撮影後に撮影者に通知する構成にしておくと何かと都合が良い。
【００９１】
本発明の第３実施形態は、このように通知する構成となっている以外は、第１実施形態の構成と同様の構成であるので、以下、発光源の種類の通知について説明する。
【００９２】
図８は、第３実施形態における通知を説明する図である。
【００９３】
図８には、発光制御部の構成の一例であるメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が選択した発光源の種類を撮影後に既撮影画像とともに表示画面上に表示した様子が示されている。
【００９４】
図８には、図８の撮影画像が撮影されたときの撮影感度と発光源がキセノン管Ｘｅであることとが表示画面上に表示されている。
【００９５】
デジタルカメラで例えば自己撮り撮影が行なわれるときには屋内で撮影が行なわれることが多く、撮影者によって撮影感度が高感度にされ自己撮りが行なわれることが多い。
【００９６】
このときに上記第1実施形態と同様に、自動的にＬＥＤ１６０ａから撮影補助光の発光が行なわれて補助光撮影が行なわれる。
【００９７】
ここで、撮影者でもある被写体が自己撮り撮影時にまぶしさを感じなかった場合には、今後の自己撮り撮影時においてもＬＥＤから発光されることを当然望む。
【００９８】
そうすると次の撮影機会においても、撮影者は当然撮影感度を以前と同じ高感度に設定してから自己撮り撮影を行なう様になる。
【００９９】
また、上述した各実施形態のデジタルカメラにユーザ操作により発光源を選択する選択手段を設けると、撮影者は、上記表示画面上に表示された発光源の種類に基づいて以降の撮影においてはキセノン管かＬＥＤのうちのいずれか上記選択手段で指定してから撮影を行なうことができる様にもなる。なお、切替スイッチを設けるだけで済むので上記選択手段を構成することは容易である。
【０１００】
また上記例と同じ効果を得るために補助光発光撮影に用いた発光源がキセノン管ＸｅであるかＬＥＤ１６０ａであるかを、補助光発光撮影により得られた画像信号をメモリカード１１９に記録するときに画像信号に対応づけてメモリカード１１９に記録する構成にしても良い。
【０１０１】
そうすると、撮影者は、記録されていた画像信号に基づく画像をデジタルカメラやパーソナルコンピュータ等で再生したときに表示画面上で再生画像とともに撮影時の撮影補助光の発光源が何であったかを知ることができる。
【０１０２】
本発明の第４実施形態は、発光源をメモリカード１１９に記録する構成を有する以外は、上述した第１実施形態の構成と同様の構成であるため、以下ではこの発光源の記録に着目して説明する。
【０１０３】
図９は、第４実施形態を説明する図である。
【０１０４】
図９には、デジタルカメラ１が備える圧縮・伸張部１１７がＩ／Ｆ１１８を介して画像信号をＥｘｉｆファイルとしてメモリカード１１９に記録するときのメモリ割当が示されている。図９に示す様に、Ｅｘｉｆファイルには上からスタートコード領域、次にタグ領域、さらにサムネイル領域が割り当てられていて、それらの下方に主画像の記録領域が割り当てられている。
【０１０５】
この第４実施形態では、図４（ａ）のステップＳ４０８の記録媒体への記録処理で、メインＣＰＵ１１０が、圧縮・伸張部１１７に画像ファイル（Ｅｘｉｆファイル）の記録をメモリカード１１９に行なわせるときに、図９に示すタグ領域に、発光源の種類を補助光発光撮影により得られた画像データに対応づけて記録させておく。
【０１０６】
そうすると、例えばデジタルカメラが備える撮影モードダイヤルが撮影モードから再生モードに切り替えられたときにメインＣＰＵ１１０は画像表示部１５が備える表示画面１５０上に既撮影画像とともに発光源の種類を表示することができる様になる（図８参照）。
【０１０７】
この様にすると撮影者が撮影時の撮影補助光の発光源がなんであるかを再生時に知ることができる様になり、再生後の撮影においては図８で説明した効果と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。
【図２】図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【図３】Ｘｅ管とＬＥＤとで発光光量がどの程度違うかを説明する図である。
【図４（ａ）】発光制御部であるメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が行う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図４（ｂ）】図４（ａ）のステップＳ４０３の露光の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のデジタルカメラにおける内部構成を示す図である。
【図６】キセノン管の発光スペクトラムとＬＥＤの発光スペクトラムを説明する図である。
【図７】第２実施形態における撮影補助光を伴う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態を説明する図である。
【図９】第４実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００ デジタルカメラ
１０１ａ 電源スイッチ
１０１ｂ 十字キー
１０１ｃ メニューキー
１０１ｄ キャンセルキー
１０１ｅ モードダイヤル
１０２ レリーズ釦
１０５ ファインダ
１６ 第２の発光部
１６ａ ＬＥＤ発光制御部
１６０ 補助光発光窓
１６０ａ ＬＥＤ
１７０ レンズ鏡胴
１８ 第１の発光部
１８ａ Ｘｅ管発光制御部
１８０ 補助光発光窓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備え、その撮像素子上に被写体像を形成して画像信号を生成する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より撮影装置には被写界輝度が低輝度のときに補助光を発光する発光手段が備えられているものが多い。この発光手段には発光源として太陽光に近い発光スペクトラムを持つキセノン管がよく配備されている。また最近のカメラ付き携帯電話機においては、上記キセノン管を搭載すると消費電力が増大するとともに大型化してしまうことから上記キセノン管の代わりに消費電力の小さなＬＥＤが撮影補助光発光用の発光源として配備されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
さらに最近のデジタルカメラにおいては、相対的に大光量の撮影補助光を発光するキセノン管と相対的に小光量の撮影補助光を発光するＬＥＤとの双方が発光源として配備されているものもある（例えば特許文献２〜４参照）。これらの特許文献のものでは、被写体距離が所定の距離よりも近距離の場合にはＬＥＤから小光量の撮影補助光が発光され、所定の距離よりも遠距離の場合にはキセノン管から大光量の撮影補助光が発光される。
【０００４】
ところで、デジタルカメラには、撮影感度を自在に設定することができる感度設定部を備えたものがある。この感度設定部により撮影感度が高感度に設定されればされるほど、低感度状態にあるときに比べて相対的に小光量の撮影補助光で撮影を行なうことができる。
【０００５】
しかし、この感度設定部を備えたデジタルカメラに上記特許文献２〜４の技術を適用すると、撮影感度によっては反射光量が予想以上に多くなって撮像素子側が備える多数の受光素子のうちのいくつから出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルを超えてしまって、いわゆる白飛びが発生してしまうことがある。撮影補助光の発光を伴う撮影時に上記白飛びが発生すると、画像の中に白い点がいくつか点在する撮影画像が得られてしまう。
【特許文献１】特開２００５−１７９８０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１９２６４号公報
【特許文献３】特開２００５−２１７２３号公報
【特許文献４】特開２００５−３０１２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の撮影装置は、撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
相対的に大光量の撮影補助光を発光する第１の発光手段と、相対的に小光量の撮影補助光を発光する第２の発光手段とを有する発光部と、
被写界輝度を測定する測光手段と、
撮影感度を設定する感度設定手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
上記測光手段により測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときに、上記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも上記被写体距離が遠距離であるか近距離であるかに応じて、それぞれ、上記第１の発光手段あるいは上記第２の発光手段を発光させる発光制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の撮影装置では、上記発光制御部が、上記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも上記被写体距離が遠距離である場合には相対的に発光量の大きい第１の発光手段を発光させ、しきい値よりも近距離である場合には上記第２の発光手段を発光させる。
【０００９】
これにより、被写体距離だけでなく撮影感度にも応じて第１の発光手段と第２の発光手段とが効果的に使い分けられる様になるので、どのような撮影においても撮影補助光の発光量が適切な発光量となる。
【００１０】
ここで、上記発光制御部が、
上記発光部から発せられた撮影補助光の被写体からの反射光の光量を測定する調光センサと、
上記調光センサによる受光光量に基づいて上記発光部による撮影補助光の発光を停止させる調光手段とを備えていると良く、
また、上記発光制御部が、
上記発光部にプリ発光を行なわせ該プリ発光時に上記撮像素子で得られた画像信号に基づいて本発光の光量を演算する演算手段と、
上記演算手段による演算結果に基づいて上記発光部による本発光の発光時間を調節する調光手段とを備えていても良い。
【００１１】
これらの構成の発光制御部を備えると、上記調光センサによる光量の測定又は上記プリ発光により演算された本発光時の発光光量に基づいて撮影補助光の発光量が正確に調整される。
【００１２】
また、上記本発明の撮影装置は、上記撮像素子で得られた画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段を備え、
上記ホワイトバランス調整手段が、撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号のホワイトバランスを調整するにあたり、その画像信号が上記第１の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるか、上記第２の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるかに応じて異なるホワイトバランス調整を行なうものであることが好ましい。
【００１３】
そうすると、第１の発光手段からの撮影補助光の照射により得られた画像信号にあっては、その第１の発光手段が備える発光源が持つ発光スペクトルに応じたホワイトバランス調整が行なわれ、第２の発光手段からの撮影補助光の照射により得られた画像信号にあっては、その第２の発光手段が備える発光源が持つ発光スペクトルに応じたホワイトバランス調整が行なわれる様になるので、どちらの発光手段から撮影補助光が照射されても好適なホワイトバランス調整が行なわれて鮮明なカラー画像が得られる。
【００１４】
また上記本発明の撮影装置は、例えば上記第１の発光手段がキセノン管を備えたものであり、上記第２の発光手段がＬＥＤを備えたものであっても良い。
【００１５】
また上記本発明の撮影装置は、補助光発光撮影に用いた発光手段が上記第１の発光手段であるか上記第２の発光手段であるかをユーザに向けて通知する通知手段を備えていると良い。
【００１６】
そうすると、撮影者が撮影時の撮影補助光の発光源がなんであるかを知ることができる。例えば自己撮り撮影時に撮影補助光が発光されたときに被写体にもなる撮影者がまぶしさを感じなかった場合には、今後の撮影においても自己撮り撮影時にはその発光源から発光が行なわれればまぶしさを感じることがないということを知る様になり、撮影時の表情を作り易くなるという効果が得られる。
【００１７】
また、上記本発明の撮影装置は、補助光発光撮影に用いた発光手段が上記第１の発光手段であるか上記第２の発光手段であるかを補助光発光撮影により得られた画像信号に対応づけて記録する記録手段を備えていても良い。
【００１８】
そうすると、撮影者は、この撮影装置により撮影され記録手段で記録された画像信号をパーソナルコンピュータ等で再生したときに表示画面上の画像を見て撮影時の撮影補助光の発光源が何であったかを知ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。
【００２２】
図１には本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の斜視図が示されている。図１（ａ）には正面上方から見た斜視図が示されており、図１（ｂ）には背面上方から見た斜視図が示されている。
【００２３】
図１（ａ）に示すデジタルカメラ１００のボディ中央にはレンズ鏡胴１７０が備えられており、そのレンズ鏡胴１７０の上方には、発光窓１６０と発光窓１８０とが２つ並べて設けられている。
【００２４】
また、図１（ｂ）に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００の背面および上面にはユーザがこのデジタルカメラ１００を使用するときにいろいろな操作を行うための操作子群１０１が備えられている。
【００２５】
この操作子群１０１の中にはデジタルカメラ１００を作動させるための電源スイッチ１０１ａのほか、十字キー１０１ｂ、メニュー／ＯＫキー１０１ｃ、キャンセルキー１０１ｄ、モードレバー１０１ｅなどがある。これらの操作子群１０１の中のモードレバー１０１ｅによっては、再生モードと撮影モードの切替や撮影モードの中でさらに動画モード、静止画モードの切替が行なわれる。上記モードレバー１０１ｅが撮影モードに切り替えられた状態にあるときに電源スイッチ１０１ａが投入されると表示画面１５０上にスルー画が表示されて、そのスルー画を見ながらシャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されると被写体の撮影が行なわれる。なお上記モードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられた状態にあるときには既撮影画像がＬＣＤパネル１５０上に再生表示される。
【００２６】
また、メニュー／ＯＫ釦１０１ｃが押されると選択メニューがＬＣＤパネル１５０上に表示される。そのＬＣＤパネル１５０上に表示された選択メニューの中には撮影感度の項目もあり、その撮影感度の項目が十字キー１０１ｂの操作により指定されさらに十字キー１０１ｂの操作により撮影感度のいずれかが選択され指定されると指定された撮影感度がデジタルカメラ１の内部のメインＣＰＵ（後述する）に設定される。
【００２７】
なお本実施形態のデジタルカメラ１００が備えるレリーズ釦１０２は半押しと全押しの２つの操作態様を有しており、半押しされたときのタイミングで測光と測距との双方が撮影装置内で行われて測光値に応じた絞りおよびシャッタ秒時が設定され、さらに測距された被写体距離にあうピント位置にフォーカスレンズが配置された後、全押し操作に応じて設定されたシャッタ秒時でシャッタが駆動されＣＣＤ固体撮像素子で露光が行なわれる。
【００２８】
さらに本実施形態のデジタルカメラ１が備えるシャッタにはメカニカルシャッタとＣＣＤ固体撮像素子が備える電子シャッタとの２つのシャッタがあり、シャッタ秒時が長いときにはメカニカルシャッタが用いられメカニカルシャッタでは駆動することができない位までシャッタ秒時が短くなってきたときには電子シャッタが用いられる。ただし静止画撮影においてはスミアなどが発生する恐れがあるので、なるべくメカニカルシャッタが用いられる。また、スルー画においてはメカニカルシャッタが用いられることもあるが主に電子シャッタが用いられる。
【００２９】
ここで、図２を参照してこのデジタルカメラ１００の内部の構成および動作を簡単に説明する。
【００３０】
図２は、図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【００３１】
本実施形態のデジタルカメラ１００ではすべての処理がメインＣＰＵ１１０によって統括的に制御されている。ただし、測光処理や測距処理や露光処理等の撮影処理に関しては、メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とが連携して処理を実行する構成になっている。図１に示すレンズ鏡胴１７０内には、ピントの調整に用いられるフォーカスレンズ１１１１とその他の機能を持つレンズ１１１０とを含む撮影レンズと絞り１１１２とメカニカルシャッタ１１１３とを備える撮影光学系が内蔵されていて、フォーカスレンズ１１１１の光軸方向への駆動の制御や絞り１１１２の開口径の調整やメカニカルシャッタ１１１３の開閉制御がメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて測光・測距ＣＰＵ１２０により行なわれている。また、本実施形態においては第１の発光手段１８と第２の発光手段１６との２つの発光手段が配備されていて、それらの発光手段から発光される撮影補助光の発光制御もメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて測光・測距ＣＰＵ１２０により行なわれている。さらに本実施形態では、被写体から撮影補助光が反射されて戻ってきた光について、調光センサＴＳにより単位時間あたりの光量が検出されその単位時間あたりの光量が受光積算部Ｉｎｔで積算され所定の光量になったところで撮影補助光が停止される。この調光センサが設けられていると、撮影時の光量が正確に調整され、従来例で説明した白飛びが起こる率が低減される。詳細は後述するが、本実施形態においてはメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とによって本発明にいう発光制御部の一例が構成されている。
【００３２】
図２を参照してデジタルカメラ１の内部構成および各部の動作を説明していく。
【００３３】
まずメインＣＰＵ１１０周りの構成を説明する。
【００３４】
メインＣＰＵ１１０の入力部には図１（ｂ）に示した操作子群１０１からの操作信号がそれぞれ供給されていてそれらの操作信号のうちの少なくとも一つが供給されてきたら操作信号に応じた処理が適宜メインＣＰＵ１１０によって実行される。メインＣＰＵ１１０はＥＥＰＲＯＭ１１０ａを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ａにはデジタルカメラ１００として動作するために必要なプログラムが書き込まれているので、まず操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａ（図１参照）が投入されたらそのＥＥＰＲＯＭ１１０ａ内のプログラムの手順にしたがってメインＣＰＵ１１０によりこのデジタルカメラ全体の動作を制御する処理が開始される。なお、メインＣＰＵ１１０とＥＥＰＲＯＭ１１０ａには常に電源１３０から電力が供給されている。
【００３５】
ここで操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａ（図１参照）が投入された後のデジタルカメラ１００の動作を、図２を参照して説明する。
【００３６】
操作子群１０１の中の電源スイッチ１０１ａが投入されたら、メインＣＰＵ１１０により電源スイッチ１０１ａが投入されたことが検知され、電源１３０から測光・測距ＣＰＵ１２０などの各ブロックに電力が供給される。電源１３０が投入されたときにモードレバー１０１ｅが撮影側に切り替えられている場合には、まずＣＣＤ固体撮影素子１１２に結像された被写体像が画像信号として所定の間隔ごとに間引かれて出力され、その出力された画像信号に基づく被写体像が画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上に表示される。
【００３７】
このＣＣＤ固体撮像素子１１２にはクロックジェネレータ（以下、ＣＧという）１１２１からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号によって所定の間隔ごとに、画像信号が間引かれて出力される。つまりＣＧ１１２１によりＣＣＤ固体撮像素子１１２が備える電子シャッタが駆動され所定の間隔ごとにスルー画作成用の撮影が行なわれる。このＣＧ１１２１からはメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいてタイミング信号が出力されており、そのタイミング信号は、ＣＣＤ固体撮像素子１１２の他、後段のホワイトバランスγ処理部１１３、さらにＡ／Ｄ部１１４にも供給されている。したがって、ＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４ではそのタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行なわれる。また、本実施形態のデジタルカメラが備えるホワイトバランス処理部１１３内には、可変利得アンプが内蔵されており、その可変利得アンプの利得を外部からの制御信号に応じて可変にすることが自在な構成となっている。このため、図１の部分で説明した様にユーザにより撮影感度が設定されたときには、メインＣＰＵ１１０内のレジスタにその内容が書き込まれ、さらにその内容が測光・測距ＣＰＵ１２０に通知され測光・測距ＣＰＵ１２０によって上記可変利得アンプに撮影感度に応じた利得が設定されて撮影感度の調整が行なわれる。
【００３８】
こうしてＣＧ１１２１からのタイミング信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４で順序良く画像信号の処理が流れるように行なわれてＡ／Ｄ部１１４でアナログの画像信号がデジタルの画像信号に変換されたら、ホワイトバランス調整やガンマ補正さらには撮影感度の調整が施された画像信号が後段のＹＣ処理部１１６に供給される。Ａ／Ｄ部１１４からＹＣ処理部１１６へ画像信号を供給するにあたってはＡ／Ｄ部１１４とＹＣ処理部１１６との双方の処理タイミングをあわせる必要があるので、バッファメモリ１１５によってバッファメモリ１１５を境にした前段（Ａ／Ｄ部１１４等）の処理タイミングと後段（ＹＣ処理部１１６）の処理タイミングとがあう様に調整されてＹＣ処理部１１６に画像信号であるＲＧＢ信号が転送される。ＹＣ処理部１１６では、そのＲＧＢ信号からＹＣ信号への変換が行なわれ、その後バス１２１を介してその変換されたＹＣ信号が画像表示ＬＣＤ１５に供給されるとともにＹ信号がメインＣＰＵ１１０に供給される。
【００３９】
ＹＣ信号が供給される画像表示ＬＣＤ１５の方にはまずＹＣ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１があり、このＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１でＹＣ信号が再びＲＧＢ信号に変換され、その変換されたＲＧＢ信号がドライバ１５２に供給され、さらにそのドライバ１５２によって画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上にＲＧＢ信号に基づくカラー画像（被写体像）の表示が行なわれる。
【００４０】
また、Ｙ信号が供給されるメインＣＰＵ１１０の方では、Ｙ信号に基づいて測光が行なわれその測光値が測光・測距ＣＰＵ１２０に供給されてその測光・測距ＣＰＵ１２０によって絶えず絞り径の変更設定やＣＣＤ固体撮像素子１１２が備える電子シャッタのシャッタ秒時の設定等が行なわれて適正な明るさを持つスルー画を得るために必要な露出が調整される。さらにメインＣＰＵ１１０では、Ｙ信号からコントラストが検出されピント調整も絶えず行なわれてそのピント調整により得られた合焦位置が測光・測距ＣＰＵ１２０に通知され測光・測距ＣＰＵ１２０によってフォーカスレンズ１１１１が合焦位置に配置される。
【００４１】
前述したＣＧ１１２１から出力されるタイミング信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４およびバッファメモリ１１５等が動作して、所定の間隔ごとにＣＣＤ固体撮像素子１１２で生成された画像信号が処理されている訳であるから、この画像表示ＬＣＤ１５の表示パネル１５０上には撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。この表示され続けている被写体像が視認されながら、シャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されると、レリーズ釦１０２の押下タイミングを起点として測光・測距ＣＰＵ１２０の制御の下にメカニカルシャッタ１１１３が開駆動されてＣＣＤ固体撮像素子１１２に被写体光が結像され、所定のシャッタ秒時が経過してメカニカルシャッタ１１１３が閉じ駆動された後にはＣＣＤ固体撮像素子１１２に結像された被写体光に基づく画像信号すべてがＲＧＢ信号となって出力される。
【００４２】
ここで図２に示す様に本実施形態のデジタルカメラ１には、第１の発光手段１８と第２の発光手段１６との２つの発光手段が備えられており、被写界輝度が低輝度である場合には、被写体距離と撮影感度との双方に応じてレリーズ釦１０２の押下に同期して２つの発光手段のうちのいずれかを発光させている。第１の発光手段１８には、キセノン管Ｘｅが備えられており、第２の発光手段１６にはＬＥＤ１６０ａが備えられている。
【００４３】
ところで、上記ＣＣＤ固体撮像素子１２１には多数の受光素子が並べて備えられており、それらの受光素子によって被写体光が平面的にサンプリングされて画像が生成される。また、図１で説明した様にユーザにより撮影感度が設定されたときには、図２に示すＣＣＤ固体撮像素子１２１の後段に配備されているホワイトバランスγ処理部１１３内の可変利得アンプの利得が調整されて上記受光素子それぞれで受光された被写体光を表わす画像信号が増幅されることにより撮影感度の調整が行なわれる。
【００４４】
従来では、撮影感度によらず所定の被写体距離をしきい値としてそのしきい値よりも近距離にあるときには第２の発光手段１６が備えるＬＥＤ１６０ａを発光させ、しきい値よりも遠距離にあるときには第２の発光手段１８が備えるキセノン管Ｘｅを発光させていたために高感度のときには上記可変利得アンプで画像信号が大きく増幅され過ぎてしまって上記多数の受光素子から出力されてくる画像信号のうちのいくつかが飽和レベルを超えてしまうことがあった。特にしきい値付近でキセノン管Ｘｅを発光させると反射光量が多くなっていくつかの受光素子から出力された画像信号が飽和レベルに達して白飛びが発生する確率が極めて高くなる。
【００４５】
そこで本実施形態ではメインＣＰＵ１１０が、ユーザにより設定された撮影感度に応じて遠距離側に移行するしきい値と測距機能により測定した被写体距離とを比較することにより第１の発光手段１８と第２の発光手段１６のうちの適切な光量となる方を選択して測光・測距ＣＰＵ１２０に通知し通知を受けた測光・測距ＣＰＵが発光手段を発光させている。さらに本実施形態においては発光光量を正確に調整するために調光センサＴＳにより単位時間あたりの発光量を測定し受光量積算部Ｉｎｔにより単位時間あたりの発光量を積算していって所定の光量になったときに発光を停止する構成としている。
【００４６】
話を元に戻してメカニカルシャッタ１１１３が閉じ駆動された後、ＣＣＤ固体撮像素子１１２から出力されたＲＧＢ信号は、ホワイトバランスγ処理部１１３でホワイトバランス調整やγ補正が行なわれた後、Ａ／Ｄ部１１４でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号がメインＣＰＵ１１０の制御の下にバス１２１を介してＹＣ処理部１１６に供給されＹＣ処理部１１６でＹＣ信号に変換される。さらにバス１２１を介して圧縮・伸張部１１７に供給され圧縮・伸張部１１７でＹＣ信号の画像信号が圧縮され、その圧縮された画像信号がヘッダと共に画像ファイルとなってメモリカード１１９に記録される。この圧縮・伸張部１１７では静止画についてはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方法で圧縮が行なわれてメモリカード１１９に画像ファイルが記録される。その画像ファイルのヘッダには圧縮情報や撮影情報などが書き込まれており、このデジタルカメラ１００のモードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられたら、メモリカード１１９からそのファイルのヘッダがまず読み出され、そのヘッダ内の圧縮情報に基づいてファイル内の圧縮画像信号が圧縮・伸張部１１７で伸張されて画像信号が元に復元された後、メインＣＰＵ１１０の制御の下にバス１２１を介して画像表示ＬＣＤ１５側に供給されその画像信号に基づく被写体像がＬＣＤパネル１５０上に表示される。
【００４７】
ここで、第１の発光手段１８が備えるキセノン管Ｘｅの発光量と第２の発光手段１６が備えるＬＥＤ１６０ａの発光量がどのぐらい違うものであるかを説明しておく。
【００４８】
図３は、キセノン管Ｘｅから発光が行なわれたときとＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれたときとで撮影感度に応じてシャッタを閉じるタイミングがどの程度変わるかを説明する図である。
【００４９】
図３（ａ）には、撮影感度が異なる場合に、キセノン管Ｘｅから発光が行なわれて撮影が行なわれたときに発光停止タイミングがどの程度変わるかが示されており、図３（ｂ）には、撮影感度が異なる場合に、ＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれて撮影が行なわれたときに発光停止タイミングがどの程度変わるかが示されている。図３（ａ）、（ｂ）の縦軸は、発光した後に被写体にあたって反射して戻ってくる反射光の光量であり、横軸は撮影補助光の発光開始を起点とした経過時間である。なお、図３（ａ）には本発光と称してキセノン管Ｘｅの発光タイミングと発光状態もあわせて点線で示されている。
【００５０】
図３（ａ）には、例えば０．８ｍの距離にある被写体をＩＳＯ１６００の感度で撮影する場合にキセノン管Ｘｅから撮影補助光を発光させると、ＣＣＤ１１２で反射光が受光される前にメカニカルシャッタ１１１３を閉じない限りＣＣＤ１１２が備える多数の受光素子のうちのいくつかに飽和が起こってしまうということが示されている。
【００５１】
つまり、撮影感度が高感度であるときには、被写体が近いと多量の反射光が反射してきてすぐに適正光量を超えてしまうので、キセノン管Ｘｅを発光させて撮影を行なうことができない。
【００５２】
これに対し、図３（ｂ）に示す様にＬＥＤ１６０ａを用いると光量が少なくなる分、同じ０．８ｍの距離にある被写体に対し撮影補助光を伴う撮影を行なっても所定の反射光量になるまでに時間がかかるので撮影を好適に行なうことができるということが示されている。
【００５３】
つまり従来どおりにＬＥＤ１１６ａとキセノン管Ｘｅとを使い分けるしきい値を被写体距離０．８ｍとすると、撮影感度がＩＳＯ８００のときにはキセノン管Ｘｅを発光させても撮影は問題なく行なわれるが、ＩＳＯ１６００のときにはキセノン管Ｘｅを発光させると反射光量が多くなってＣＣＤが備える受光素子から出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルを超えてしまう。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、ＬＥＤ１６０ａとキセノン管Ｘｅとを使い分ける固定的なしきい値を、撮影感度が高感度であるほど、遠距離側に移行するしきい値に代えて、そのしきい値と被写体距離とを比較して、被写体距離がそのしきい値よりも近距離にあった場合にはＬＥＤ１６０ａに発光を行なわせ、遠距離にあった場合にはキセノン管Ｘｅに発光を行なわせている。
【００５５】
例えば撮影感度がＩＳＯ８００のときにはメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０がしきい値を１ｍとして被写体距離がその１ｍよりも近距離にあるか遠距離にあるかに応じて、それぞれ、第２の発光手段１６、第１の発光手段１８を発光させ、撮影感度がＩＳＯ１６００のときにはしきい値を２ｍとして被写体距離がその２ｍよりも近距離にあるか、遠距離にあるかに応じて、それぞれ、第２の発光手段１６、第１の発光手段１８を発光させている。
【００５６】
図４（ａ）は、本発明にいう発光制御部の一例を構成するメインＣＰＵ１１０と測光ＣＰＵ１２０とが協働して実行する撮影処理の手順を示すフローチャートである。また図４（ｂ）は、図４（ａ）中のステップＳ４０３で行なわれる露光の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５７】
シャッタボタン１０２が半押しされたら、メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とが図４（ａ）のフローの処理を開始する。
【００５８】
ステップＳ４０１でＡＥ処理（測光結果に応じて絞り等を調整して露出調整を行なう処理）を実行して、次のステップＳ４０２でＡＦ処理（フォーカスレンズを合焦位置に配置する処理）を実行する。
【００５９】
ここでシャッタボタン１０２が全押しされたことを受けてステップＳ４０３でメカニカルシャッタを開けて露光を開始し、所定のシャッタ秒時が経過したらメカニカルシャッタを閉じて露光を終了する。このステップＳ４０３の処理を実行するときにステップＳ４０２で測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときには撮影感度と被写体距離との双方に応じて第１の発光手段１８と第２の発光手段１６とのいずれかを選択し選択した方の発光手段から撮影補助光を発光させている。このステップＳ４０３の発光処理に関してはこのステップＳ４０３で行なわれるの露光の処理内容を示す図４（ｂ）を参照して撮影処理を説明するときに詳細に説明する。
【００６０】
撮影補助光の照射の有無に拠らずに適正な露出を得て撮影を終了したら、次のステップＳ４０４へ進んでステップＳ４０４でＣＧ１１２１に指示して、ＣＣＤ固体撮像素子１１２に向けて読み出し信号を供給させてＣＣＤ固体撮像素子１１２から画像信号を出力させる。
【００６１】
次のステップＳ４０５でＣＧ１１２１に指示してタイミング信号をＡ／Ｄ部１１４に供給させることによりＡ／Ｄ部１１４にタイミング信号に同期してＡ／Ｄ変換を行なわせる。次のステップＳ４０６でデジタル信号に変換された画像信号を、バッファメモリ１１５からバス１２１を経由してＹＣ処理部１１６に供給させＹＣ信号処理部１１６に信号処理を開始させる。ＹＣ処理部１１６での信号処理が終了したら、次のステップＳ４０７で圧縮・伸張部１１７に１フレーム分の画像信号を供給して圧縮伸張部１１７に圧縮処理を行なわせて、ステップＳ４０８で圧縮画像信号をメモリカード１１９に記録させてこのフローの処理を終了する。
【００６２】
ここで、ステップＳ４０３で行なわれる露光の処理の詳細を説明する。
【００６３】
メインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が、図４（ａ）のステップＳ４０２のＡＥ処理で被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であるとことを検知した場合には、ステップＳ４０３へ進んでまずステップＳ４０３１で、撮影感度が操作によりいくつに設定されているかを判読する。
【００６４】
次のステップＳ４０３２へ進んで、ステップＳ４０３２で図４（ａ）のステップＳ４０２のＡＦ処理により測定された被写体距離が、ステップＳ４０３１で判読した撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも遠距離であるか近距離であるかを判定する。このしきい値は、上述したように、ＩＳＯ８００のときには１ｍであり、ＩＳＯ１６００ｍのときには２ｍというものである。また、この例では撮影感度がＩＳＯ４００以下の低感度である場合には、しきい値を０ｍとしてキセノン管から発光を行なわせている。
【００６５】
このステップＳ４０３２で遠距離であると判定したときにはステップＳ４０３３へ進んでＸｅ管を備える第１の発光部を選択し、近距離であると判定したときにはステップＳ４０３４へ進んでステップＳ４０３４でＬＥＤを備える第２の発光部を選択する。
【００６６】
次のステップＳ４０３５へ進んで、ＣＣＤ固体撮像素子に電荷掃出信号を供給して撮像素子内に蓄えられている余計な電荷を掃き出させたら、メカニカルシャッタを開けて露光を開始する。次のステップへ進んでステップＳ４０３７で、ステップＳ４０３２で選択した方の発光手段に撮影補助光の発光を行なわせる。
【００６７】
次のステップＳ４０３７で調光センサＴＳで検出された単位時間あたりの光量を受光量積算部Ｉｎｔで積算して、発光光量が一定光量に達したことを検知したと同時に発光を停止させ、次のステップＳ４０３８でメカニカルシャッタを閉じて図４（ａ）のステップＳ４０４へ移行する。
【００６８】
発光制御部の一例を構成するメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０とがこのフローの処理を実行すると、従来の様に被写体距離だけではなく、撮影感度に応じてＬＥＤとキセノン管Ｘｅとがうまく使い分けられる様になるので、ＣＣＤ固体撮像素子が備える多数の受光素子から出力された画像信号が信号処理中に飽和レベルに達することがなくなる。
【００６９】
以上説明した様に、撮影装置が撮影感度の設定が自在であるとともに、設定された撮影感度に応じて適切な発光量で撮影補助光が発光される撮影装置が実現する。
【００７０】
以下、本発明の第２実施形態を説明する。
【００７１】
この第２実施形態も図１に示す外観と同じ外観を持つデジタルカメラであり、図２に示す内部構成とほぼ同様の構成を持つ。
【００７２】
図５は、第２実施形態のデジタルカメラにおける内部構成を示す図である。
【００７３】
この図５に示す内部構成は、図2に示す調光センサＴＳと受光量積算部ＩＮＴが省略されている以外は図２に示す構成と同じ構成である。この第２実施形態のデジタルカメラでは、発光の停止タイミングを調光センサで検出する代わりに、プリ発光を行なって本発光時の撮影補助光の反射光量を演算し本発光を行なわせた後、演算した反射光量になったときに撮影補助光の発光を停止させている。
【００７４】
また本実施形態のデジタルカメラ１ではキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとの双方のいずれか一方から選択的に撮影補助光の発光が行なわれるので、ホワイトバランス調整がホワイトバランスγ処理部１１３で共通に行なわれると、カラー画像に違和感が生じることがある。そこでキセノン管Ｘｅから撮影補助光の発光が行なわれた場合にはメインＣＰＵからの指示を受けた測光・測距ＣＰＵ１２０がキセノン管Ｘｅの発光スペクトルに応じたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部１１３にセットするとともにＬＥＤ１６０ａから撮影補助光の発光が行なわれた場合にはＬＥＤ１６０ａの発光スペクトルに応じたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部にセットする構成に変更している。
【００７５】
ここで、図６を参照してＬＥＤ１６０ａとキセノン管Ｘｅの発光スペクトラムの違いを説明しておく。
【００７６】
図６は、キセノン管Ｘｅの発光スペクトラムとＬＥＤ１６０ａの発光スペクトラムを説明する図である。
【００７７】
図６（ａ）には、キセノン管の発光スペクトラムが示されており、図６（ｂ）には、ＬＥＤの発光スペクトラムが示されている。なお、図６（ａ）の横軸は波長であって縦軸はキセノン管の分光強度であり、また図６（ａ）の横軸は波長であって縦軸はキセノン管の分光強度である。さらにこの図６（ｂ）に示す発光スペクトラムは、青色光を発光するＬＥＤの発光スペクトラムである。
【００７８】
図６（ａ）に示す様に、キセノン管Ｘｅは、可視光の波長帯の青色側から赤色側にかけて山なりのカーブを持つ分光強度を持つ。
【００７９】
これに対し、図６（ｂ）に示すＬＥＤは、青色光付近の波長帯にピークを持つ分光強度を持つ。
【００８０】
したがって、キセノン管ＸｅとＬＥＤのうちのいずれから撮影補助光が照射されたときにホワイトバランスγ処理部１１３で共通にホワイトバランスを調整すると、得られた画像の色合いに違和感が生じることになる。そこで、本実施形態では、メインＣＰＵ１１０の指示に応じて測光・測距ＣＰＵ１２０が、それらの発光スペクトラムにあわせたホワイトバランスをホワイトバランスγ処理部１１３にセットしてホワイトバランスの調整を行なうことで上記違和感を解消している。
【００８１】
図７は、第２実施形態における撮影補助光を伴う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
図７に示す処理は、ステップＳ４０３３１とステップＳ４０３４１とステップＳ４０３５１とステップＳ４０３５２の処理が追加されステップＳ４０３７の処理が省略された以外は、図４（ｂ）の処理と同じである。
【００８３】
この図7に示す処理では、ステップＳ４０３３又はステップＳ３０３４でいずれかの発光部を選択した後、ステップＳ４０３３１又はステップＳ４０３４１で図５に示すホワイトバランス・γ処理部１１３にＬＥＤ用又はキセノン管Ｘｅ用のホワイトバランスをセットしてホワイトバランス処理を行っている。
【００８４】
また、調光センサで停止タイミングを定める代わりに、ステップＳ４０３５１でプリ発光を行なってステップＳ４０３５２で本発光時の反射光量を演算し、撮影補助光の発光を行なわせ、適切な光量となったときに発光を停止させている。
【００８５】
この第２実施形態の様にプリ発光により本発光時の発光量を演算して本発光時の発光時間を正確に調整しても調光センサを使って光量を制御したときと同等の効果が得られる。
【００８６】
またキセノン管Ｘｅから発光が行なわれたときとにはキセノン管Ｘｅの発光スペクトルに応じたホワイトバランス処理が行なわれ、ＬＥＤ１６０ａから発光が行なわれたときにはＬＥＤ１６０ａの発光スペクトルに応じたホワイトバランス処理が行なわれるので、被写体の色合いが忠実に再現されたカラー画像が得られる。
【００８７】
ところで、上記第１実施形態、上記第２の実施形態のデジタルカメラにおいては、発光手段がキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとを備えていて測光・測距ＣＰＵ１２０が、メインＣＰＵ１１０からの通知を受けてキセノン管ＸｅとＬＥＤ１６０ａとのうちのいずれかを発光させて補助光発光撮影が行なわれる。このため、撮影者の中には、撮影された後の既撮影画像の出来栄えを見て、撮影補助光がどちらの発光源から発光されたものであるかを知りたいと思う人もいる。
【００８８】
例えば第１実施形態および第2実施形態のデジタルカメラにおいて撮影者によって撮影感度がＩＳＯ８００以上の高感度にされ自己撮り撮影が行なわれたときに被写体でもある撮影者が眩しさを感じずに従来よりも表情が作り易く撮影画像の出来栄えが良いと思ったとする。
【００８９】
この様な場合には、再び同じ様な自己撮り撮影が行なわれる場合に撮影者は、再び同じ発光源から撮影補助光が発光され撮影が行なわれることを望む。
【００９０】
この様なことを考えると、撮影補助光の発光に用いられた発光源の種類を撮影後に撮影者に通知する構成にしておくと何かと都合が良い。
【００９１】
本発明の第３実施形態は、このように通知する構成となっている以外は、第１実施形態の構成と同様の構成であるので、以下、発光源の種類の通知について説明する。
【００９２】
図８は、第３実施形態における通知を説明する図である。
【００９３】
図８には、発光制御部の構成の一例であるメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が選択した発光源の種類を撮影後に既撮影画像とともに表示画面上に表示した様子が示されている。
【００９４】
図８には、図８の撮影画像が撮影されたときの撮影感度と発光源がキセノン管Ｘｅであることとが表示画面上に表示されている。
【００９５】
デジタルカメラで例えば自己撮り撮影が行なわれるときには屋内で撮影が行なわれることが多く、撮影者によって撮影感度が高感度にされ自己撮りが行なわれることが多い。
【００９６】
このときに上記第1実施形態と同様に、自動的にＬＥＤ１６０ａから撮影補助光の発光が行なわれて補助光撮影が行なわれる。
【００９７】
ここで、撮影者でもある被写体が自己撮り撮影時にまぶしさを感じなかった場合には、今後の自己撮り撮影時においてもＬＥＤから発光されることを当然望む。
【００９８】
そうすると次の撮影機会においても、撮影者は当然撮影感度を以前と同じ高感度に設定してから自己撮り撮影を行なう様になる。
【００９９】
また、上述した各実施形態のデジタルカメラにユーザ操作により発光源を選択する選択手段を設けると、撮影者は、上記表示画面上に表示された発光源の種類に基づいて以降の撮影においてはキセノン管かＬＥＤのうちのいずれか上記選択手段で指定してから撮影を行なうことができる様にもなる。なお、切替スイッチを設けるだけで済むので上記選択手段を構成することは容易である。
【０１００】
また上記例と同じ効果を得るために補助光発光撮影に用いた発光源がキセノン管ＸｅであるかＬＥＤ１６０ａであるかを、補助光発光撮影により得られた画像信号をメモリカード１１９に記録するときに画像信号に対応づけてメモリカード１１９に記録する構成にしても良い。
【０１０１】
そうすると、撮影者は、記録されていた画像信号に基づく画像をデジタルカメラやパーソナルコンピュータ等で再生したときに表示画面上で再生画像とともに撮影時の撮影補助光の発光源が何であったかを知ることができる。
【０１０２】
本発明の第４実施形態は、発光源をメモリカード１１９に記録する構成を有する以外は、上述した第１実施形態の構成と同様の構成であるため、以下ではこの発光源の記録に着目して説明する。
【０１０３】
図９は、第４実施形態を説明する図である。
【０１０４】
図９には、デジタルカメラ１が備える圧縮・伸張部１１７がＩ／Ｆ１１８を介して画像信号をＥｘｉｆファイルとしてメモリカード１１９に記録するときのメモリ割当が示されている。図９に示す様に、Ｅｘｉｆファイルには上からスタートコード領域、次にタグ領域、さらにサムネイル領域が割り当てられていて、それらの下方に主画像の記録領域が割り当てられている。
【０１０５】
この第４実施形態では、図４（ａ）のステップＳ４０８の記録媒体への記録処理で、メインＣＰＵ１１０が、圧縮・伸張部１１７に画像ファイル（Ｅｘｉｆファイル）の記録をメモリカード１１９に行なわせるときに、図９に示すタグ領域に、発光源の種類を補助光発光撮影により得られた画像データに対応づけて記録させておく。
【０１０６】
そうすると、例えばデジタルカメラが備える撮影モードダイヤルが撮影モードから再生モードに切り替えられたときにメインＣＰＵ１１０は画像表示部１５が備える表示画面１５０上に既撮影画像とともに発光源の種類を表示することができる様になる（図８参照）。
【０１０７】
この様にすると撮影者が撮影時の撮影補助光の発光源がなんであるかを再生時に知ることができる様になり、再生後の撮影においては図８で説明した効果と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。
【図２】図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。
【図３】Ｘｅ管とＬＥＤとで発光光量がどの程度違うかを説明する図である。
【図４（ａ）】発光制御部であるメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が行う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図４（ｂ）】図４（ａ）のステップＳ４０３の露光の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態のデジタルカメラにおける内部構成を示す図である。
【図６】キセノン管の発光スペクトラムとＬＥＤの発光スペクトラムを説明する図である。
【図７】第２実施形態における撮影補助光を伴う撮影処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態を説明する図である。
【図９】第４実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００ デジタルカメラ
１０１ａ 電源スイッチ
１０１ｂ 十字キー
１０１ｃ メニューキー
１０１ｄ キャンセルキー
１０１ｅ モードダイヤル
１０２ レリーズ釦
１０５ ファインダ
１６ 第２の発光部
１６ａ ＬＥＤ発光制御部
１６０ 補助光発光窓
１６０ａ ＬＥＤ
１７０ レンズ鏡胴
１８ 第１の発光部
１８ａ Ｘｅ管発光制御部
１８０ 補助光発光窓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
相対的に大光量の撮影補助光を発光する第１の発光手段と相対的に小光量の撮影補助光を発光する第２の発光手段とを有する発光部と、
被写界輝度を測定する測光手段と、
撮影感度を設定する感度設定手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
前記測光手段により測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときに、前記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも前記被写体距離が遠距離であるか近距離であるかに応じて、それぞれ、前記第１の発光手段あるいは前記第２の発光手段を発光させる発光制御部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記発光制御部が、
前記発光部から発せられた撮影補助光の被写体からの反射光の光量を測定する調光センサと、
前記調光センサによる受光光量に基づいて前記発光部による撮影補助光の発光を停止させる調光手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記発光制御部が、
前記発光部にプリ発光を行なわせ該プリ発光時に前記撮像素子で得られた画像信号に基づいて本発光の光量を演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づいて前記発光部による本発光の発光時間を調節する調光手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項４】
前記撮像素子で得られた画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段を備え、
前記ホワイトバランス調整手段が、撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号のホワイトバランスを調整するにあたり、該画像信号が前記第１の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるか前記第２の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像であるかに応じて異なるホワイトバランス調整を行なうものである請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記第１の発光手段がキセノン管を備えたものであり、前記第２の発光手段がＬＥＤを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項６】
補助光発光撮影に用いた発光手段が前記第１の発光手段であるか前記第２の発光手段であるかをユーザに向けて通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項７】
補助光発光撮影に用いた発光手段が前記第１の発光手段であるか前記第２の発光手段であるかを該補助光発光撮影により得られた画像信号に対応づけて記録する記録手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項１】
撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像して画像信号を生成する撮影装置において、
相対的に大光量の撮影補助光を発光する第１の発光手段と相対的に小光量の撮影補助光を発光する第２の発光手段とを有する発光部と、
被写界輝度を測定する測光手段と、
撮影感度を設定する感度設定手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
前記測光手段により測定された被写界輝度が所定輝度以下の低輝度であったときに、前記感度設定手段により設定された撮影感度に応じた、撮影感度が高感度であるほど遠距離側に移行するしきい値よりも前記被写体距離が遠距離であるか近距離であるかに応じて、それぞれ、前記第１の発光手段あるいは前記第２の発光手段を発光させる発光制御部とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記発光制御部が、
前記発光部から発せられた撮影補助光の被写体からの反射光の光量を測定する調光センサと、
前記調光センサによる受光光量に基づいて前記発光部による撮影補助光の発光を停止させる調光手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記発光制御部が、
前記発光部にプリ発光を行なわせ該プリ発光時に前記撮像素子で得られた画像信号に基づいて本発光の光量を演算する演算手段と、
前記演算手段による演算結果に基づいて前記発光部による本発光の発光時間を調節する調光手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項４】
前記撮像素子で得られた画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段を備え、
前記ホワイトバランス調整手段が、撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号のホワイトバランスを調整するにあたり、該画像信号が前記第１の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像信号であるか前記第２の発光手段からの撮影補助光の照射を伴う撮影により得られた画像であるかに応じて異なるホワイトバランス調整を行なうものである請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記第１の発光手段がキセノン管を備えたものであり、前記第２の発光手段がＬＥＤを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項６】
補助光発光撮影に用いた発光手段が前記第１の発光手段であるか前記第２の発光手段であるかをユーザに向けて通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項７】
補助光発光撮影に用いた発光手段が前記第１の発光手段であるか前記第２の発光手段であるかを該補助光発光撮影により得られた画像信号に対応づけて記録する記録手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−９２０７１（Ｐ２００８−９２０７１Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６８０１９（Ｐ２００６−２６８０１９）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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