撮影装置
【課題】本発光の光量を適確に求めることのできる撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明の撮影装置１は、複数回の予備発光が可能な閃光発光部１７と、前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素１５ｃを有する受光素子１５Ｃを備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部１５と、前記測光部１５から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部１７の本発光量を演算する演算部３０と、を具備し、前記複数の画素１５ｃは二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された画素１５ｃのうちの、異なるラインに沿って配置された画素１５ｃが選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする。
【解決手段】本発明の撮影装置１は、複数回の予備発光が可能な閃光発光部１７と、前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素１５ｃを有する受光素子１５Ｃを備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部１５と、前記測光部１５から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部１７の本発光量を演算する演算部３０と、を具備し、前記複数の画素１５ｃは二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された画素１５ｃのうちの、異なるラインに沿って配置された画素１５ｃが選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影装置の受光センサとして、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサが多く用いられている。ＣＭＯＳセンサの場合、一般にローリングシャッタ方式で光が受光される。ローリングシャッタ方式は、蓄積開始タイミングが全ての読み出しラインで異なる。したがって、ローリングシャッタ方式の場合、読み出しライン数が多いと、先頭の読出ラインの蓄積開始から最後の読出ラインの蓄積開始までの時間が長くなる。ゆえに、全ての読出ラインが蓄積開始になる前に、予備発光が開始する可能性がある。このため、読出ラインを間引いている技術がある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４７９２８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、読出ラインを間引く場合、得られる被写体の情報量が低下し、本発光の適確な発光量を求めることができない。
【０００５】
本発明の課題は、本発光の光量を適確に求めることのできる撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数回の予備発光が可能な閃光発光部（１７）と、前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素（１５ｃ）を有する受光素子（１５Ｃ）を備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部（１５）と、前記測光部（１５）から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部（１７）の本発光量を演算する演算部（３０）と、を具備し、前記複数の画素（１５ｃ）は二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された画素（１５ｃ）のうちの、異なるラインに沿って配置された画素（１５ｃ）が選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮影装置（１）であって、１回の予備発光において選択される前記画素（１５ｃ）のラインは、複数であること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の撮影装置（１）であって、前記画素（１５ｃ）における、電荷の蓄積開始のタイミングは、全てのラインで異なること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、撮影シーンを判定するシーン判定部（３０）と、該シーン判定部（３０）のシーン判定結果に応じて、前記予備発光の回数を決定する予備発光回数決定部（３０）と、を備えること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、撮影シーンを判定するシーン判定部（３０）と、前記シーン判定部（３０）のシーン判定結果に応じて、前記複数回の予備発光において選択される前記ラインの数の総数を決定するライン数決定部（３０）と、を備えること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、前記予備発光が開始される前に全てのラインが蓄積を開始し、前記予備発光時間内に、全てのラインが蓄積状態となるように、１回の予備発光の際に選択される前記画素（１５ｃ）の前記ラインの数が決定されること、を特徴とする撮影装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光の光量を適確に求めることのできる撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を適用したカメラの概念構成図である。
【図２】カメラのブロック構成図である。
【図３】測光撮像素子１１Ａの基本構造を示す概念図である。
【図４】画素アレイ部のカラーフィルタ配列と焦点検出用のフォーカスポイントの位置を示す図である。
【図５】予備発光時におけるライン選択を説明する概念図である。
【図６】予備発光時におけるライン読み出しを説明する図である。
【図７】カメラマイコンによるマスタ閃光制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用したカメラ１の概念構成図である。図２は、カメラ１のブロック構成図である。
【００１１】
図１に示すカメラ１は、カメラボディ１０と、当該カメラボディ１０に着脱可能な撮影レンズ２０と、を備えたデジタル一眼レフカメラである。
撮影レンズ２０は、結像光学系を構成すると共にオートフォーカス駆動可能なレンズ群２１と、レンズ群２１を移動駆動するレンズ駆動部２２（図２参照）と、絞り２３と、絞り制御部２４と、レンズの繰り出し量に対応した距離感の回転角に応じた信号を出す距離エンコーダ２５（図２参照）と、レンズマイコン２６（図２参照）と、を備えている。
【００１２】
距離エンコーダ２５は、レンズ群２１の繰り出し量に対応した距離環の回転角に応じた信号をレンズマイコン２６に出力する。
レンズマイコン２６は、距離エンコーダ２５からの信号を処理して距離情報を得る。この距離情報は、後述するカメラボディ１０のカメラマイコン３０に通信される。
そして、撮影レンズ２０は、入射した被写体光を、後述するカメラボディ１０の撮像部１１における撮像素子１１Ａに結像させる。
【００１３】
カメラボディ１０は、撮像部１１と、シャッタ１２と、クイックリターンミラー１３と、ファインダー部１４と、測光部１５と、焦点検出部１６と、閃光発光部１７と、閃光用マイコン１８（図２参照）と、レリーズスイッチ１９と、カメラマイコン３０（図２参照）と、を備えている。
【００１４】
撮像部１１は、光学的な被写体像を電気信号に変換する撮像素子１１Ａを備えている。撮像素子１１Ａは、複数の画素（電荷蓄積型光電変換素子）が二次元状に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）やＣＭＯＳセンサである。
シャッタ１２は、開閉して撮像部１１における撮像素子１１Ａの露光時間を制御する。
クイックリターンミラー１３は、撮影レンズ２０から撮像部１１に至る被写体光の光路中に介在する作用位置（図１中実線で示す）と、光路中から退避した不作用位置と、の間を揺動可能に配設されている。そして、クイックリターンミラー１３は、作用位置において、被写体光を上方に反射屈曲させて、ファインダー部１４に向けて導く。また、クイックリターンミラー１３の背面側には、後述する焦点検出部１６におけるサブミラー１６Ａが配設されている。
【００１５】
ファインダー部１４は、撮影レンズ２０による被写体像が結像する拡散スクリーン１４Ａと、コンデンサレンズ１４Ｂと、ペンタプリズム１４Ｃと、接眼レンズ１４Ｄと、を備えている。
ファインダー部１４は、撮影待機状態において、クイックリターンミラー１３によって反射された光束が、その拡散スクリーン１４Ａに結像する。この像は、コンデンサレンズ１４Ｂ、ペンタプリズム１４Ｃ、接眼レンズ１４Ｄを介して撮影者に観測される。また、拡散スクリーン１４Ａに結像した光束の一部は測光部１５に入射する。
【００１６】
測光部１５は、測光用プリズム１５Ａと、測光用レンズ１５Ｂと、測光撮像素子１５Ｃとを備えている。この測光部１５は、ファインダー部１４における拡散スクリーン１４Ａに結像した光束の一部が、測光用プリズム１５Ａ、測光用レンズ１５Ｂを介して測光撮像素子１５Ｃに再結像するようになっている。
【００１７】
測光撮像素子１５Ｃは、ＣＭＯＳセンサによって構成されている。図３は、測光部１５における測光撮像素子１５Ｃの基本構造を示す概念図である。図示するように、画素アレイ部１５１と、ライン選択部１５２と、ＡＤ変換器部１５３と、コラムメモリ部１５４と、を備えている。
本構成例では、画素アレイ部１５１は、ｘ方向（SensorW）に３６０の画素１５ｃ、ｙ方向（SensorH）に２４０の画素１５ｃ、全体で３６０×２４０＝８６４００の画素１５ｃで構成されている。ｘは０〜３５９，ｙは０〜２３９である。つまり、ｘ方向に並んだ３６０画素が１ラインを構成し、これがｙ方向に２４０ライン配設されている。
【００１８】
ライン選択部１５２は、カメラマイコン３０から指定されたラインに対して電荷蓄積と読み出し制御を行う。蓄積開始・読み出しは、全てのラインでタイミングが異なるローリングシャッタ方式である。
ＡＤ変換器部１５３は、ライン選択部１５２によって読み出された列毎のアナログ出力値が入力され、これをデジタル信号に変換する。
コラムメモリ部１５４は、ＡＤ変換器部１５３によって変換された列毎のデジタル信号を一時的に保存する。
【００１９】
このように構成された測光撮像素子１５Ｃは、測光用プリズム１５Ａおよび測光用レンズ１５Ｂを介して結像した被写体像を、測光画像として撮像する。この測光撮像素子１５Ｃによる撮像領域は、撮像部１１における撮像素子１１Ａの撮像領域と一致しており、解像度のみが異なる。
そして、測光部１５は、カメラマイコン３０に制御され、測光撮像素子１５Ｃが撮像した測光画像情報をカメラマイコン３０に出力する。
【００２０】
焦点検出部１６は、クイックリターンミラー１３の背面に配設されたサブミラー１６Ａと、焦点検出光学系１６Ｂと、測距素子１６Ｃとを備えている。
測距素子１６Ｃは、ＣＣＤラインセンサで受光した像に応じた焦点検出信号を出力する。
【００２１】
焦点検出部１６は、瞳分割方式によって焦点検出を行う。すなわち、クイックリターンミラー１３の半透過領域を透過した被写体光の一部をサブミラー１６Ａによって反射させて焦点検出光学系１６Ｂへと導き、その光束を焦点検出光学系１６Ｂによって２分割して測距素子１６Ｃに結像させ、測距素子１６Ｃによって位相差を検出する。この焦点検出部１６で検出した合焦状態は、制御情報としてカメラマイコン３０に出力される。
【００２２】
図４は、測光撮像素子１５Ｃにおける画素アレイ部１５１のカラーフィルタ配列と焦点検出用のフォーカスポイントの位置を示す図である。焦点検出部１６は、図示するように、被写界の３領域（フォーカスポイントＡＦＡ）についての焦点状態を検出する。なお、焦点検出方式はこれに限定されず、撮像部１１における撮像素子１１Ａの撮像情報からコントラストを検出する方式などを用いてもよい。
【００２３】
閃光発光部１７は、詳細には示さないが、キセノン管、リフレクタ、コンデンサ等を備えて構成されている。閃光発光部１７は、被写体光量が不足する夜間撮影の際の光源として、また、定常光撮影時における逆光時等に補助光源として用いられる。
閃光用マイコン１８は、カメラマイコン３０の制御下で、閃光発光部１７の発光制御を行う。
【００２４】
カメラマイコン３０は、ＣＰＵ等によって構成され、プログラムや設定テーブルを格納したメモリ３１を備えている。カメラマイコン３０は、メモリ３１に格納されたプログラムや設定テーブルに従ってカメラボディ１０の作動を制御すると共に、レンズマイコン２６を介して撮影レンズ２０を制御する。すなわち、カメラマイコン３０は、カメラ１を、統括的に制御する。カメラマイコン３０による制御は、測光、オートフォーカス、マスタ閃光制御に大別される。
【００２５】
カメラマイコン３０における測光制御は、測光部１５から入力された測光画像情報と、レンズマイコン２６内に格納された撮影レンズ２０の開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置などのレンズ情報と、撮像部１１における撮像素子１１Ａの感度設定情報等に基づいて、定常光露出に関する輝度値を算出する。そして、それを、絞り値とシャッタ値に変換し、絞り制御部２４やシャッタ１２へ出力する。絞り制御部２４は、レリーズスイッチ１９からのレリーズ信号に応じて、絞り２３の絞り込み／復帰の制御を行う。
【００２６】
オートフォーカス制御は、焦点検出部１６で検出した合焦状態によって、レンズ駆動部２２によりレンズ群２１を駆動する。すなわち、焦点検出部１６で検出した焦点状態情報を演算処理してレンズ駆動量を算出し、レンズ駆動部２２を介して撮影レンズ２０のレンズ群２１を合焦状態まで駆動する。
【００２７】
マスタ閃光制御は、閃光発光部１７の使用時において、測光値、絞り値、感度値、距離値等に基づいて、測光部のゲインを算出してゲイン設定を行う。その後、閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７を予備発光させ、この予備発光による被写体反射光量に応じた測光部１５の測光撮像素子１５Ｃによる検知情報に基づいて、本発光量指示値を算出し、閃光用マイコン１８へ本発光指示値を出力する。このマスタ閃光制御については、後に詳述する。
【００２８】
そして、カメラ１は、撮影時にはカメラマイコン３０に制御されて下記のように作用する。
すなわち、レリーズスイッチ１９が押圧されると、カメラマイコン３０は測光制御によって絞り値とシャッタ値とを設定すると共に、オートフォーカス制御によって撮影レンズ２０を合焦状態とする。そして、クイックリターンミラー１３を撮影光路外に退避させ、撮影レンズ２０の絞り２３を絞り込んで、シャッタ１２を開放し、撮像部１１の撮像素子１１Ａに撮影レンズ２０による被写体像を露光する。所定の露光時間後、シャッタ１２を閉じ、クイックリターンミラー１３を作用位置に復帰させる。その後、撮像部１１（撮像素子１１Ａ）からデジタル画像データを読み出し、図示しないバッファメモリおよびメモリカード等の記録媒体に記録する。なお、撮像部１１の撮像素子１１Ａは、入射光量と出力電圧の入出カ特性が線形であり、このとき読み出す画像データは、ＡＤ変換後のデジタルデータである。
【００２９】
ここで、閃光発光部１７を用いない（マスタ閃光制御を行わない）定常光のみによる撮影の場合には、カメラマイコン３０は、その測光制御において測光部１１における測光撮像素子１５Ｃの全ての画素による測光画像を利用する。つまり、ライン選択部１５２において全てのラインを指定する。
【００３０】
一方、閃光発光部１７を用いる場合には、カメラマイコン３０は、マスタ閃光制御を行う。
マスタ閃光制御は、本発光に先立って閃光発光部１７を複数回（たとえば２回）予備発光させて測光撮像素子１５Ｃによって測光撮像情報を取得し、この測光撮像情報に基づいて本発光量を演算精度する。この予備発光の際には、画素アレイ部１５１の全画素（ライン）の中から、ライン選択部１５２で間引いてライン選択を行うと共に、各予備発光ごとに異なったラインを選択する。
【００３１】
図５は、予備発光時におけるライン選択を説明する概念図である。図６は、予備発光時におけるライン読み出しを説明する図である。図５に示すように、１回目の予備発光の際にはＬ１，Ｌ３を選択し、２回目の予備発光の際にはＬ２，Ｌ４を選択する。なお、図中Ｌ２はＬ１とＬ３の中間に位置し、Ｌ４は、Ｌ３に対して、Ｌ１に対するＬ２と等しい間隔にある。各ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）の間にはラインが存在するが、その数は設定による。
【００３２】
これにより、図６（ａ）に示すように、２回の予備発光によって、１回の予備発光の際の２倍のライン（画素）によって測光撮像情報が得られる。
つまり、図６（ｂ）に示すように、１回のみの予備発光で画素アレイ部１５１の全ラインを適用した場合、最終ラインの読み出し開始時間ｔｘが蓄積時間ｔ０より後になり、その結果、画面全体を撮像できず、測光撮像情報が不足する。この場合、画面全体を撮像するために、ラインの間引きを行う。
【００３３】
間引き後の最終ラインの読み出し開始時間ｔ１は、
ｔ１＝ｔｘ×適用ライン数／全ライン数
となり、最終ラインの読み出し開始までの時間を短縮することができる。
図６（ｂ）におけるｔ１は、
ｔ１＝ｔｘ×１／６とした例である。
しかし、このようにすると、画面全体を撮像できるものの適用ライン数が少ないために解像度が低く、特に細かい明暗模様を呈するような被写体では、測光撮像情報が不十分で高い測光精度が得られない虞がある。
【００３４】
そこで、図６（ａ）に示すように、複数回（ここでは２回）の予備発光を可及的速やかな間隔ｔｉで行うと共に、予備発光１回目と２回目とで適用ライン数は同じで、適用するラインを変え、両者の測光撮像情報を合算する。これにより、最終ラインの読み出し開始時間ｔ１は同じでも情報量（適用ライン数）が２倍となって測光精度が向上し、本発光量の演算精度を向上させることができる。これと同じ測光撮像情報を１回の予備発光で得るためには、図６（ｂ）におけるｔ２に示すように、
ｔ２＝ｔｘ×１／６×２＝ｔｘ×１／３
となって読み出し開始までの時間が増える。
なお、この例では予備発光を２回として説明したが、３回以上としてもよく、回数を増やすほど多くの測光撮像情報を得ることができ、測光精度を向上できる。
【００３５】
ここで、予備発光回数と１回の予備発光で読み出すライン数は、図示しないコマンドダイヤルによって設定されたモードや、測光撮像素子１５Ｃによる撮像画像や１回予備発光した結果等を、カメラマイコン３０がたとえばメモリ３１（図２参照）に格納されたプログラムまたはテーブルに基づいて撮影シーンを解析する等して設定される。
この場合、まず、所望する測光撮像情報を得るために必要な解像度（選択すべき全ライン数）を設定し、それを１回の予備発光で読み出すライン数で除して予備発光回数を決める。
１回の予備発光で読み出すライン数は、予備発光時において、選択された全てのラインが電荷蓄積状態にあるよう（つまり、最初ラインの電荷蓄積は終了前で、且つ、最終ラインの電荷蓄積は開始後）に設定する。
【００３６】
カメラマイコン３０によるマスタ閃光制御について、図７に示すフローチャートに従って詳細に説明する。図７は、カメラマイコン３０によるマスタ閃光制御のフローチャートである。
以下、図７に示すステップを、順を追って説明する。なお、下記の説明中および図中において「ステップ」を「Ｓ」とも略記する。
【００３７】
［ステップ１０１］
予備発光回数（MonCnt）と、各予備発光で読み出すライン数（LineCnt）を設定する。この設定は、前述したように、撮影モードや、測光撮像素子１５Ｃによる撮像画像や１回予備発光した結果等によって行われる。本構成例においては、MonCnt＝２，LineCnt＝２０とする。
【００３８】
［ステップ１０２］
間引き間隔（Interval）を算出する。まず、式（１）により予備発光により読み出されるライン数の合計（SumLine）を算出する。
SumLine＝MonCnt×LineCnt …式（１）
本構成例においては、
MonCnt＝２，LineCnt＝２０，より、
SumLine＝４０
となる。
次に、SumLineとSensorHを用いて、式（２）によりIntervalを求める。
Interval＝Round(SensorH/SumLine) …式（２）
ここで、Round（）は、四捨五入の結果を出力する関数である。
SensorH＝２４，SumLine＝４０，より、
Interval＝６
となる。
【００３９】
［ステップ１０３］
カメラマイコン３０において、メモリー領域の確保を行う。
ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜SumLine−１）
要素数はSumLine。
読み出すライン番号を、昇順に格納する。
ArrayReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜MonCnt−１，ｎ：０〜LineCnt−１）
要素数は、ReadLineと同じ。
各予備発光で読み出すライン番号を、添え字のｍの値ごとに整理して格納する。
Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はSensorW×SumLine。
予備発光により受光した反射光と定常光を含む画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はVoymonと同じ。
予備発光を行わないときの、定常光のみの画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
Voｙ［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はVoymonと同じ。
VoymonとVoybackにより算出される反射光のみの画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
本構成例においては、
ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜３９）
ArrayReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜１，ｎ：０〜１９）
Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：O〜３５９，ｙ：O〜３９）
Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）
Voy［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）
となる。
【００４０】
［ステップ１０４］
１．ReadLineを算出する。
式（３）によりReadLine［ｉ］（ｉ：０〜SumLine−１）を算出する。
ReadLine［ｉ］＝ｉ×Inteval …式（３）
SumLine＝４０，Interval＝６，より、
ライン番号ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜３９）は、以下のようになる。
ReadLine［ｉ］＝（０，６，１２，１８，２４，３０，３６，４２，４８，５４，'６０，６６，７２，７８，８４，９０，９６，１０２，１０８，１１４，１２０，１２６，１３２，１３８，１４４，１５０，１５６，１６２，１６８，１７４，１８０，１８６，１９２，１９８，２０４，２１０，２１６，２２２，２２８，２３４）
２． ArraｙReadLineを算出する。
求まったReadLine［ｉ］を、予備発光回数ごとに分ける。
ArraｙReadLine ［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜MonCnt−１，ｎ：０〜LineCnt−１）
＝ReadLine［MonCnt×ｎ＋ｍ]
本構成例では、ArraｙReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜１，ｎ：０〜１９）
＝ReadLine［２×ｎ＋ｍ］となる。
予備発光１回目の読み出しラインは、以下のようになる。
ArrayReadLine［０，ｎ］＝（０，１２，２４，３６，４８，６０，７２，８４，９６，１０８，１２０，１３２，１４４，１５６，１６８，１８０，１９２，２０４，２１６，２２８）
予備発光２回目の読み出しラインは、以下のようになる。
ArraｙReadLine[１，ｎ]＝（６，１８，３０，４２，５４，６６，７８，９０，１０２，１１４，１２６，１３８，１５０，１６２，１７４，１８６，１９８，２１０，２２２，２３４）
【００４１】
［ステップ１０５］
予備発光１回目
１回目の予備発光における測光撮像素子１５Ｃの読み出しライン番号を、ライン選択部１５２に設定する。
設定する読み出すライン番号は、ArrayReadLine［０，ｎ］（ｎ：０〜１９）である。ただし、もし、
ArraｙReadLine［ｍ，ｎ］＞（SensorH−１）
となるライン番号は、該当するラインが物理的に存在しないため、ライン選択部１５２に設定しない。
【００４２】
［ステップ１０６］
閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７の予備発光を指示する。閃光発光部１７は、これに従って所定の微小光量による予備発光を行う。
【００４３】
［ステップ１０７］
予備発光による被写体からの反射光は、撮影レンズ２０とクイックリターンミラー１３を介してファインダー部１４の拡散スクリーン１４Ａに被写体像を形成する。測光部１５の測光撮像素子１５Ｃは、この拡散スクリーン５１０の被写体像を受光する。
【００４４】
［ステップ１０８］
コラムメモリ部１５４から画素値を読み出す。順番に読み出された１ライン分の画素値は、Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）へ格納する。
式（４）に従って、ｙを決定する。
式（４）におけるｎ（０〜１９）は、各ラインが読み出された順番を表す。
ｙ＝MonCnt×ｎ＋０＝２×ｎ …式（４）
【００４５】
［ステップ１０９］
予備発光を行わない状態で定常光を受光する。
予備発光を行ったときと同じゲイン、同じ蓄積時間、同じ読み出しライン設定とする。このときの定常光輝度値Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
【００４６】
［ステップ１１０］
予備発光２回目
２回目の予備発光における測光撮像素子１５Ｃの読み出しライン番号を、ライン選択部１５２に設定する。
設定する読み出すライン番号は、ArrayReadLine［１，ｎ］（ｎ：０〜１９）である。
ただし、もし、ArrayReadLine［ｍ，ｎ］＞（SensorH−１）となるライン番号は、該当するラインが物理的に存在しないため、ライン選択部１５２に設定しない。
【００４７】
［ステップ１１１］
閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７の予備発光を指示する。閃光発光部１７は、これに従って所定の微小光量による予備発光を行う。
【００４８】
［ステップ１１２］
予備発光による被写体からの反射光は、撮影レンズ２０とクイックリターンミラー１３を介してファインダー部１４の拡散スクリーン１４Ａに被写体像を形成する。測光部１５の測光撮像素子１５Ｃは、この拡散スクリーン５１０の被写体像を受光する。
【００４９】
［ステップ１１３］
コラムメモリ部１５４から画素値を読み出す。
順番に読み出された１ライン分の画素値は、Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）へ格納する。
式（５）に従って、ｙを決定する。
ｙ＝MonCnt×ｎ＋１＝２×ｎ＋１ …式（５）
【００５０】
［ステップ１１４］
予備発光を行わない状態で受光を行う。予備発光を行ったときと同じゲイン、同じ蓄積時間、同じ読み出しライン設定とする。このときの定常光輝度値Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
【００５１】
［ステップ１１５］
定常光除去
VoymonとVoybackとを用いて定常光の影響を式（６）により除去する。
定常光除去画像Voy［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
Voy［ｘ，ｙ］＝Voymon［ｘ，ｙ］−Voyback［ｘ，ｙ］ …式（６）
【００５２】
［ステップ１１６］
ステップ１１５で得られた定常光除去画像Voy［ｉ，ｊ］において、Ｇ画素成分の平均値を算出し、これをVoyAveとする。ただし、Voy［ｘ，ｙ］＝−１となっている場合は、その値を平均値算出に用いない。
ここでは、発光ガイドナンバーと予備発光のガイドナンバーＧＮMonの段数差（単位ＥＶ）を発光量段数差とよぶ。また、発光量段数差をＫＧＮとおく。Voy［ｉ，ｊ］におけるＧ画素成分の平均値VoyAveを用いて、ＫＧＮは、式（７）で得られる。
ＫＧＮ＝−log２（VoyAve）−Ａｖ０＋Ａｖ＋ＫＧＮＣＯＮＳＴ …式（７）
式（７）におけるＫＧＮＣＯＮＳＴは、１８％反射率の標準反射板などの標準反射率被写体に対して、本発光で撮像画像が適正な輝度値となるための発光量段数差である。また、Ａｖ０は、撮影レンズ２０の開放F値（Apeｘ）、Ａｖは撮影時の絞りＦ値（Apeｘ値）である。本発光量ＧＮHonは、式（７）のＫＧＮを用いて、式（８）で得られる。
ＧＮHon＝ＧＮMon×（√２）^KGN …式（８）
【００５３】
［ステップ１１７］
クイックリターンミラー１３を撮影光路外に退避させ、シャッタ１２を開放し、絞り２３を絞り込む。その後、ステップ１１６により求まった発光量ＧＮHonを、閃光発光部１７に指示し、本発光を開始させる。
【００５４】
［ステップ１１８］
撮影レンズ２０による被写体像が撮像部１１の撮像素子１１Ａに結像し、電荷の蓄積が開始する。閃光用マイコン１８は、目標発光量ＧＮHonに達した時点で発光を停止する。所定の露光期間が経過すると、シャッタ１２を閉じて、クイックリターンミラー１３を作用位置に復帰させる。その後、撮像部１１の撮像素子１１Ａからデジタル画像データを読み出す。
【００５５】
以上のように、ステップ１０１〜ステップ１１８のステップにより、予備発光を２回行う場合は、予備発光を１回行う場合に比べ、情報量が２倍となる。よって、より正確な被写体情報を取得できるようになり、本発光量の演算精度が向上する。
【００５６】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラ１のカメラマイコン３０によるマスタ閃光制御は、閃光発光部１７を複数回（たとえば２回）予備発光させ、この予備発光の際に測光撮像素子１５Ｃによって測光撮像情報を得る。その際、画素アレイ部１５１の画素（ライン）の内から、ライン選択部１５２で間引いてライン選択を行うと共に、各予備発光ごとに異なったラインを選択する。これにより、複数回の予備発光によって、予備発光１回の場合に比べて、予備発光回数倍のライン（画素）によって測光撮像情報が得られる。その結果、予備発光を１回行う場合に比べて情報量が予備発光回数倍となってより正確な被写体情報を取得でき、本発光量の演算精度が向上する。
【００５７】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）上記実施形態における測光撮像素子１５Ｃの画素数やライン数等の数値は一例であって、これに限定されるものではなく、適宜設定可能である。
【００５８】
（２）上記実施形態では、本発明をレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラに適用したものであるが、本発明はこれに限らず、レンズ交換は可能であっても光学的なファインダーを備えないデジタルカメラや、レンズ固定式のコンパクトタイプのデジタルカメラに適用してもよい。その場合、マスタ閃光制御における測光撮像情報を、撮影を行う撮像素子（実施形態における撮像素子１１Ａ）を利用して取得するように構成してもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５９】
１：カメラ、１０：カメラボディ、１１：撮像部、１１Ａ：撮像素子、１５：測光部、１５Ｃ：測光撮像素子、１５１：画素アレイ部、１５２：ライン選択部、１５３：ＡＤ変換器部、１５４：コラムメモリ部、１７：閃光発光部、１８：閃光用マイコン、３０：カメラマイコン、３１：メモリ、２０：撮影レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影装置の受光センサとして、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサが多く用いられている。ＣＭＯＳセンサの場合、一般にローリングシャッタ方式で光が受光される。ローリングシャッタ方式は、蓄積開始タイミングが全ての読み出しラインで異なる。したがって、ローリングシャッタ方式の場合、読み出しライン数が多いと、先頭の読出ラインの蓄積開始から最後の読出ラインの蓄積開始までの時間が長くなる。ゆえに、全ての読出ラインが蓄積開始になる前に、予備発光が開始する可能性がある。このため、読出ラインを間引いている技術がある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４７９２８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、読出ラインを間引く場合、得られる被写体の情報量が低下し、本発光の適確な発光量を求めることができない。
【０００５】
本発明の課題は、本発光の光量を適確に求めることのできる撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、複数回の予備発光が可能な閃光発光部（１７）と、前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素（１５ｃ）を有する受光素子（１５Ｃ）を備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部（１５）と、前記測光部（１５）から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部（１７）の本発光量を演算する演算部（３０）と、を具備し、前記複数の画素（１５ｃ）は二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された画素（１５ｃ）のうちの、異なるラインに沿って配置された画素（１５ｃ）が選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮影装置（１）であって、１回の予備発光において選択される前記画素（１５ｃ）のラインは、複数であること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の撮影装置（１）であって、前記画素（１５ｃ）における、電荷の蓄積開始のタイミングは、全てのラインで異なること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、撮影シーンを判定するシーン判定部（３０）と、該シーン判定部（３０）のシーン判定結果に応じて、前記予備発光の回数を決定する予備発光回数決定部（３０）と、を備えること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、撮影シーンを判定するシーン判定部（３０）と、前記シーン判定部（３０）のシーン判定結果に応じて、前記複数回の予備発光において選択される前記ラインの数の総数を決定するライン数決定部（３０）と、を備えること、を特徴とする撮影装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置（１）であって、前記予備発光が開始される前に全てのラインが蓄積を開始し、前記予備発光時間内に、全てのラインが蓄積状態となるように、１回の予備発光の際に選択される前記画素（１５ｃ）の前記ラインの数が決定されること、を特徴とする撮影装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光の光量を適確に求めることのできる撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を適用したカメラの概念構成図である。
【図２】カメラのブロック構成図である。
【図３】測光撮像素子１１Ａの基本構造を示す概念図である。
【図４】画素アレイ部のカラーフィルタ配列と焦点検出用のフォーカスポイントの位置を示す図である。
【図５】予備発光時におけるライン選択を説明する概念図である。
【図６】予備発光時におけるライン読み出しを説明する図である。
【図７】カメラマイコンによるマスタ閃光制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用したカメラ１の概念構成図である。図２は、カメラ１のブロック構成図である。
【００１１】
図１に示すカメラ１は、カメラボディ１０と、当該カメラボディ１０に着脱可能な撮影レンズ２０と、を備えたデジタル一眼レフカメラである。
撮影レンズ２０は、結像光学系を構成すると共にオートフォーカス駆動可能なレンズ群２１と、レンズ群２１を移動駆動するレンズ駆動部２２（図２参照）と、絞り２３と、絞り制御部２４と、レンズの繰り出し量に対応した距離感の回転角に応じた信号を出す距離エンコーダ２５（図２参照）と、レンズマイコン２６（図２参照）と、を備えている。
【００１２】
距離エンコーダ２５は、レンズ群２１の繰り出し量に対応した距離環の回転角に応じた信号をレンズマイコン２６に出力する。
レンズマイコン２６は、距離エンコーダ２５からの信号を処理して距離情報を得る。この距離情報は、後述するカメラボディ１０のカメラマイコン３０に通信される。
そして、撮影レンズ２０は、入射した被写体光を、後述するカメラボディ１０の撮像部１１における撮像素子１１Ａに結像させる。
【００１３】
カメラボディ１０は、撮像部１１と、シャッタ１２と、クイックリターンミラー１３と、ファインダー部１４と、測光部１５と、焦点検出部１６と、閃光発光部１７と、閃光用マイコン１８（図２参照）と、レリーズスイッチ１９と、カメラマイコン３０（図２参照）と、を備えている。
【００１４】
撮像部１１は、光学的な被写体像を電気信号に変換する撮像素子１１Ａを備えている。撮像素子１１Ａは、複数の画素（電荷蓄積型光電変換素子）が二次元状に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）やＣＭＯＳセンサである。
シャッタ１２は、開閉して撮像部１１における撮像素子１１Ａの露光時間を制御する。
クイックリターンミラー１３は、撮影レンズ２０から撮像部１１に至る被写体光の光路中に介在する作用位置（図１中実線で示す）と、光路中から退避した不作用位置と、の間を揺動可能に配設されている。そして、クイックリターンミラー１３は、作用位置において、被写体光を上方に反射屈曲させて、ファインダー部１４に向けて導く。また、クイックリターンミラー１３の背面側には、後述する焦点検出部１６におけるサブミラー１６Ａが配設されている。
【００１５】
ファインダー部１４は、撮影レンズ２０による被写体像が結像する拡散スクリーン１４Ａと、コンデンサレンズ１４Ｂと、ペンタプリズム１４Ｃと、接眼レンズ１４Ｄと、を備えている。
ファインダー部１４は、撮影待機状態において、クイックリターンミラー１３によって反射された光束が、その拡散スクリーン１４Ａに結像する。この像は、コンデンサレンズ１４Ｂ、ペンタプリズム１４Ｃ、接眼レンズ１４Ｄを介して撮影者に観測される。また、拡散スクリーン１４Ａに結像した光束の一部は測光部１５に入射する。
【００１６】
測光部１５は、測光用プリズム１５Ａと、測光用レンズ１５Ｂと、測光撮像素子１５Ｃとを備えている。この測光部１５は、ファインダー部１４における拡散スクリーン１４Ａに結像した光束の一部が、測光用プリズム１５Ａ、測光用レンズ１５Ｂを介して測光撮像素子１５Ｃに再結像するようになっている。
【００１７】
測光撮像素子１５Ｃは、ＣＭＯＳセンサによって構成されている。図３は、測光部１５における測光撮像素子１５Ｃの基本構造を示す概念図である。図示するように、画素アレイ部１５１と、ライン選択部１５２と、ＡＤ変換器部１５３と、コラムメモリ部１５４と、を備えている。
本構成例では、画素アレイ部１５１は、ｘ方向（SensorW）に３６０の画素１５ｃ、ｙ方向（SensorH）に２４０の画素１５ｃ、全体で３６０×２４０＝８６４００の画素１５ｃで構成されている。ｘは０〜３５９，ｙは０〜２３９である。つまり、ｘ方向に並んだ３６０画素が１ラインを構成し、これがｙ方向に２４０ライン配設されている。
【００１８】
ライン選択部１５２は、カメラマイコン３０から指定されたラインに対して電荷蓄積と読み出し制御を行う。蓄積開始・読み出しは、全てのラインでタイミングが異なるローリングシャッタ方式である。
ＡＤ変換器部１５３は、ライン選択部１５２によって読み出された列毎のアナログ出力値が入力され、これをデジタル信号に変換する。
コラムメモリ部１５４は、ＡＤ変換器部１５３によって変換された列毎のデジタル信号を一時的に保存する。
【００１９】
このように構成された測光撮像素子１５Ｃは、測光用プリズム１５Ａおよび測光用レンズ１５Ｂを介して結像した被写体像を、測光画像として撮像する。この測光撮像素子１５Ｃによる撮像領域は、撮像部１１における撮像素子１１Ａの撮像領域と一致しており、解像度のみが異なる。
そして、測光部１５は、カメラマイコン３０に制御され、測光撮像素子１５Ｃが撮像した測光画像情報をカメラマイコン３０に出力する。
【００２０】
焦点検出部１６は、クイックリターンミラー１３の背面に配設されたサブミラー１６Ａと、焦点検出光学系１６Ｂと、測距素子１６Ｃとを備えている。
測距素子１６Ｃは、ＣＣＤラインセンサで受光した像に応じた焦点検出信号を出力する。
【００２１】
焦点検出部１６は、瞳分割方式によって焦点検出を行う。すなわち、クイックリターンミラー１３の半透過領域を透過した被写体光の一部をサブミラー１６Ａによって反射させて焦点検出光学系１６Ｂへと導き、その光束を焦点検出光学系１６Ｂによって２分割して測距素子１６Ｃに結像させ、測距素子１６Ｃによって位相差を検出する。この焦点検出部１６で検出した合焦状態は、制御情報としてカメラマイコン３０に出力される。
【００２２】
図４は、測光撮像素子１５Ｃにおける画素アレイ部１５１のカラーフィルタ配列と焦点検出用のフォーカスポイントの位置を示す図である。焦点検出部１６は、図示するように、被写界の３領域（フォーカスポイントＡＦＡ）についての焦点状態を検出する。なお、焦点検出方式はこれに限定されず、撮像部１１における撮像素子１１Ａの撮像情報からコントラストを検出する方式などを用いてもよい。
【００２３】
閃光発光部１７は、詳細には示さないが、キセノン管、リフレクタ、コンデンサ等を備えて構成されている。閃光発光部１７は、被写体光量が不足する夜間撮影の際の光源として、また、定常光撮影時における逆光時等に補助光源として用いられる。
閃光用マイコン１８は、カメラマイコン３０の制御下で、閃光発光部１７の発光制御を行う。
【００２４】
カメラマイコン３０は、ＣＰＵ等によって構成され、プログラムや設定テーブルを格納したメモリ３１を備えている。カメラマイコン３０は、メモリ３１に格納されたプログラムや設定テーブルに従ってカメラボディ１０の作動を制御すると共に、レンズマイコン２６を介して撮影レンズ２０を制御する。すなわち、カメラマイコン３０は、カメラ１を、統括的に制御する。カメラマイコン３０による制御は、測光、オートフォーカス、マスタ閃光制御に大別される。
【００２５】
カメラマイコン３０における測光制御は、測光部１５から入力された測光画像情報と、レンズマイコン２６内に格納された撮影レンズ２０の開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置などのレンズ情報と、撮像部１１における撮像素子１１Ａの感度設定情報等に基づいて、定常光露出に関する輝度値を算出する。そして、それを、絞り値とシャッタ値に変換し、絞り制御部２４やシャッタ１２へ出力する。絞り制御部２４は、レリーズスイッチ１９からのレリーズ信号に応じて、絞り２３の絞り込み／復帰の制御を行う。
【００２６】
オートフォーカス制御は、焦点検出部１６で検出した合焦状態によって、レンズ駆動部２２によりレンズ群２１を駆動する。すなわち、焦点検出部１６で検出した焦点状態情報を演算処理してレンズ駆動量を算出し、レンズ駆動部２２を介して撮影レンズ２０のレンズ群２１を合焦状態まで駆動する。
【００２７】
マスタ閃光制御は、閃光発光部１７の使用時において、測光値、絞り値、感度値、距離値等に基づいて、測光部のゲインを算出してゲイン設定を行う。その後、閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７を予備発光させ、この予備発光による被写体反射光量に応じた測光部１５の測光撮像素子１５Ｃによる検知情報に基づいて、本発光量指示値を算出し、閃光用マイコン１８へ本発光指示値を出力する。このマスタ閃光制御については、後に詳述する。
【００２８】
そして、カメラ１は、撮影時にはカメラマイコン３０に制御されて下記のように作用する。
すなわち、レリーズスイッチ１９が押圧されると、カメラマイコン３０は測光制御によって絞り値とシャッタ値とを設定すると共に、オートフォーカス制御によって撮影レンズ２０を合焦状態とする。そして、クイックリターンミラー１３を撮影光路外に退避させ、撮影レンズ２０の絞り２３を絞り込んで、シャッタ１２を開放し、撮像部１１の撮像素子１１Ａに撮影レンズ２０による被写体像を露光する。所定の露光時間後、シャッタ１２を閉じ、クイックリターンミラー１３を作用位置に復帰させる。その後、撮像部１１（撮像素子１１Ａ）からデジタル画像データを読み出し、図示しないバッファメモリおよびメモリカード等の記録媒体に記録する。なお、撮像部１１の撮像素子１１Ａは、入射光量と出力電圧の入出カ特性が線形であり、このとき読み出す画像データは、ＡＤ変換後のデジタルデータである。
【００２９】
ここで、閃光発光部１７を用いない（マスタ閃光制御を行わない）定常光のみによる撮影の場合には、カメラマイコン３０は、その測光制御において測光部１１における測光撮像素子１５Ｃの全ての画素による測光画像を利用する。つまり、ライン選択部１５２において全てのラインを指定する。
【００３０】
一方、閃光発光部１７を用いる場合には、カメラマイコン３０は、マスタ閃光制御を行う。
マスタ閃光制御は、本発光に先立って閃光発光部１７を複数回（たとえば２回）予備発光させて測光撮像素子１５Ｃによって測光撮像情報を取得し、この測光撮像情報に基づいて本発光量を演算精度する。この予備発光の際には、画素アレイ部１５１の全画素（ライン）の中から、ライン選択部１５２で間引いてライン選択を行うと共に、各予備発光ごとに異なったラインを選択する。
【００３１】
図５は、予備発光時におけるライン選択を説明する概念図である。図６は、予備発光時におけるライン読み出しを説明する図である。図５に示すように、１回目の予備発光の際にはＬ１，Ｌ３を選択し、２回目の予備発光の際にはＬ２，Ｌ４を選択する。なお、図中Ｌ２はＬ１とＬ３の中間に位置し、Ｌ４は、Ｌ３に対して、Ｌ１に対するＬ２と等しい間隔にある。各ライン（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）の間にはラインが存在するが、その数は設定による。
【００３２】
これにより、図６（ａ）に示すように、２回の予備発光によって、１回の予備発光の際の２倍のライン（画素）によって測光撮像情報が得られる。
つまり、図６（ｂ）に示すように、１回のみの予備発光で画素アレイ部１５１の全ラインを適用した場合、最終ラインの読み出し開始時間ｔｘが蓄積時間ｔ０より後になり、その結果、画面全体を撮像できず、測光撮像情報が不足する。この場合、画面全体を撮像するために、ラインの間引きを行う。
【００３３】
間引き後の最終ラインの読み出し開始時間ｔ１は、
ｔ１＝ｔｘ×適用ライン数／全ライン数
となり、最終ラインの読み出し開始までの時間を短縮することができる。
図６（ｂ）におけるｔ１は、
ｔ１＝ｔｘ×１／６とした例である。
しかし、このようにすると、画面全体を撮像できるものの適用ライン数が少ないために解像度が低く、特に細かい明暗模様を呈するような被写体では、測光撮像情報が不十分で高い測光精度が得られない虞がある。
【００３４】
そこで、図６（ａ）に示すように、複数回（ここでは２回）の予備発光を可及的速やかな間隔ｔｉで行うと共に、予備発光１回目と２回目とで適用ライン数は同じで、適用するラインを変え、両者の測光撮像情報を合算する。これにより、最終ラインの読み出し開始時間ｔ１は同じでも情報量（適用ライン数）が２倍となって測光精度が向上し、本発光量の演算精度を向上させることができる。これと同じ測光撮像情報を１回の予備発光で得るためには、図６（ｂ）におけるｔ２に示すように、
ｔ２＝ｔｘ×１／６×２＝ｔｘ×１／３
となって読み出し開始までの時間が増える。
なお、この例では予備発光を２回として説明したが、３回以上としてもよく、回数を増やすほど多くの測光撮像情報を得ることができ、測光精度を向上できる。
【００３５】
ここで、予備発光回数と１回の予備発光で読み出すライン数は、図示しないコマンドダイヤルによって設定されたモードや、測光撮像素子１５Ｃによる撮像画像や１回予備発光した結果等を、カメラマイコン３０がたとえばメモリ３１（図２参照）に格納されたプログラムまたはテーブルに基づいて撮影シーンを解析する等して設定される。
この場合、まず、所望する測光撮像情報を得るために必要な解像度（選択すべき全ライン数）を設定し、それを１回の予備発光で読み出すライン数で除して予備発光回数を決める。
１回の予備発光で読み出すライン数は、予備発光時において、選択された全てのラインが電荷蓄積状態にあるよう（つまり、最初ラインの電荷蓄積は終了前で、且つ、最終ラインの電荷蓄積は開始後）に設定する。
【００３６】
カメラマイコン３０によるマスタ閃光制御について、図７に示すフローチャートに従って詳細に説明する。図７は、カメラマイコン３０によるマスタ閃光制御のフローチャートである。
以下、図７に示すステップを、順を追って説明する。なお、下記の説明中および図中において「ステップ」を「Ｓ」とも略記する。
【００３７】
［ステップ１０１］
予備発光回数（MonCnt）と、各予備発光で読み出すライン数（LineCnt）を設定する。この設定は、前述したように、撮影モードや、測光撮像素子１５Ｃによる撮像画像や１回予備発光した結果等によって行われる。本構成例においては、MonCnt＝２，LineCnt＝２０とする。
【００３８】
［ステップ１０２］
間引き間隔（Interval）を算出する。まず、式（１）により予備発光により読み出されるライン数の合計（SumLine）を算出する。
SumLine＝MonCnt×LineCnt …式（１）
本構成例においては、
MonCnt＝２，LineCnt＝２０，より、
SumLine＝４０
となる。
次に、SumLineとSensorHを用いて、式（２）によりIntervalを求める。
Interval＝Round(SensorH/SumLine) …式（２）
ここで、Round（）は、四捨五入の結果を出力する関数である。
SensorH＝２４，SumLine＝４０，より、
Interval＝６
となる。
【００３９】
［ステップ１０３］
カメラマイコン３０において、メモリー領域の確保を行う。
ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜SumLine−１）
要素数はSumLine。
読み出すライン番号を、昇順に格納する。
ArrayReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜MonCnt−１，ｎ：０〜LineCnt−１）
要素数は、ReadLineと同じ。
各予備発光で読み出すライン番号を、添え字のｍの値ごとに整理して格納する。
Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はSensorW×SumLine。
予備発光により受光した反射光と定常光を含む画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はVoymonと同じ。
予備発光を行わないときの、定常光のみの画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
Voｙ［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜SensorW−１，ｙ：０〜SumLine−１）
要素数はVoymonと同じ。
VoymonとVoybackにより算出される反射光のみの画素値を格納する。
全ての要素を−１で初期化する。
本構成例においては、
ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜３９）
ArrayReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜１，ｎ：０〜１９）
Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：O〜３５９，ｙ：O〜３９）
Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）
Voy［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）
となる。
【００４０】
［ステップ１０４］
１．ReadLineを算出する。
式（３）によりReadLine［ｉ］（ｉ：０〜SumLine−１）を算出する。
ReadLine［ｉ］＝ｉ×Inteval …式（３）
SumLine＝４０，Interval＝６，より、
ライン番号ReadLine［ｉ］（ｉ：０〜３９）は、以下のようになる。
ReadLine［ｉ］＝（０，６，１２，１８，２４，３０，３６，４２，４８，５４，'６０，６６，７２，７８，８４，９０，９６，１０２，１０８，１１４，１２０，１２６，１３２，１３８，１４４，１５０，１５６，１６２，１６８，１７４，１８０，１８６，１９２，１９８，２０４，２１０，２１６，２２２，２２８，２３４）
２． ArraｙReadLineを算出する。
求まったReadLine［ｉ］を、予備発光回数ごとに分ける。
ArraｙReadLine ［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜MonCnt−１，ｎ：０〜LineCnt−１）
＝ReadLine［MonCnt×ｎ＋ｍ]
本構成例では、ArraｙReadLine［ｍ，ｎ］（ｍ：０〜１，ｎ：０〜１９）
＝ReadLine［２×ｎ＋ｍ］となる。
予備発光１回目の読み出しラインは、以下のようになる。
ArrayReadLine［０，ｎ］＝（０，１２，２４，３６，４８，６０，７２，８４，９６，１０８，１２０，１３２，１４４，１５６，１６８，１８０，１９２，２０４，２１６，２２８）
予備発光２回目の読み出しラインは、以下のようになる。
ArraｙReadLine[１，ｎ]＝（６，１８，３０，４２，５４，６６，７８，９０，１０２，１１４，１２６，１３８，１５０，１６２，１７４，１８６，１９８，２１０，２２２，２３４）
【００４１】
［ステップ１０５］
予備発光１回目
１回目の予備発光における測光撮像素子１５Ｃの読み出しライン番号を、ライン選択部１５２に設定する。
設定する読み出すライン番号は、ArrayReadLine［０，ｎ］（ｎ：０〜１９）である。ただし、もし、
ArraｙReadLine［ｍ，ｎ］＞（SensorH−１）
となるライン番号は、該当するラインが物理的に存在しないため、ライン選択部１５２に設定しない。
【００４２】
［ステップ１０６］
閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７の予備発光を指示する。閃光発光部１７は、これに従って所定の微小光量による予備発光を行う。
【００４３】
［ステップ１０７］
予備発光による被写体からの反射光は、撮影レンズ２０とクイックリターンミラー１３を介してファインダー部１４の拡散スクリーン１４Ａに被写体像を形成する。測光部１５の測光撮像素子１５Ｃは、この拡散スクリーン５１０の被写体像を受光する。
【００４４】
［ステップ１０８］
コラムメモリ部１５４から画素値を読み出す。順番に読み出された１ライン分の画素値は、Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）へ格納する。
式（４）に従って、ｙを決定する。
式（４）におけるｎ（０〜１９）は、各ラインが読み出された順番を表す。
ｙ＝MonCnt×ｎ＋０＝２×ｎ …式（４）
【００４５】
［ステップ１０９］
予備発光を行わない状態で定常光を受光する。
予備発光を行ったときと同じゲイン、同じ蓄積時間、同じ読み出しライン設定とする。このときの定常光輝度値Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
【００４６】
［ステップ１１０］
予備発光２回目
２回目の予備発光における測光撮像素子１５Ｃの読み出しライン番号を、ライン選択部１５２に設定する。
設定する読み出すライン番号は、ArrayReadLine［１，ｎ］（ｎ：０〜１９）である。
ただし、もし、ArrayReadLine［ｍ，ｎ］＞（SensorH−１）となるライン番号は、該当するラインが物理的に存在しないため、ライン選択部１５２に設定しない。
【００４７】
［ステップ１１１］
閃光用マイコン１８を通じて閃光発光部１７の予備発光を指示する。閃光発光部１７は、これに従って所定の微小光量による予備発光を行う。
【００４８】
［ステップ１１２］
予備発光による被写体からの反射光は、撮影レンズ２０とクイックリターンミラー１３を介してファインダー部１４の拡散スクリーン１４Ａに被写体像を形成する。測光部１５の測光撮像素子１５Ｃは、この拡散スクリーン５１０の被写体像を受光する。
【００４９】
［ステップ１１３］
コラムメモリ部１５４から画素値を読み出す。
順番に読み出された１ライン分の画素値は、Voymon［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）へ格納する。
式（５）に従って、ｙを決定する。
ｙ＝MonCnt×ｎ＋１＝２×ｎ＋１ …式（５）
【００５０】
［ステップ１１４］
予備発光を行わない状態で受光を行う。予備発光を行ったときと同じゲイン、同じ蓄積時間、同じ読み出しライン設定とする。このときの定常光輝度値Voyback［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
【００５１】
［ステップ１１５］
定常光除去
VoymonとVoybackとを用いて定常光の影響を式（６）により除去する。
定常光除去画像Voy［ｘ，ｙ］（ｘ：０〜３５９，ｙ：０〜３９）を得る。
Voy［ｘ，ｙ］＝Voymon［ｘ，ｙ］−Voyback［ｘ，ｙ］ …式（６）
【００５２】
［ステップ１１６］
ステップ１１５で得られた定常光除去画像Voy［ｉ，ｊ］において、Ｇ画素成分の平均値を算出し、これをVoyAveとする。ただし、Voy［ｘ，ｙ］＝−１となっている場合は、その値を平均値算出に用いない。
ここでは、発光ガイドナンバーと予備発光のガイドナンバーＧＮMonの段数差（単位ＥＶ）を発光量段数差とよぶ。また、発光量段数差をＫＧＮとおく。Voy［ｉ，ｊ］におけるＧ画素成分の平均値VoyAveを用いて、ＫＧＮは、式（７）で得られる。
ＫＧＮ＝−log２（VoyAve）−Ａｖ０＋Ａｖ＋ＫＧＮＣＯＮＳＴ …式（７）
式（７）におけるＫＧＮＣＯＮＳＴは、１８％反射率の標準反射板などの標準反射率被写体に対して、本発光で撮像画像が適正な輝度値となるための発光量段数差である。また、Ａｖ０は、撮影レンズ２０の開放F値（Apeｘ）、Ａｖは撮影時の絞りＦ値（Apeｘ値）である。本発光量ＧＮHonは、式（７）のＫＧＮを用いて、式（８）で得られる。
ＧＮHon＝ＧＮMon×（√２）^KGN …式（８）
【００５３】
［ステップ１１７］
クイックリターンミラー１３を撮影光路外に退避させ、シャッタ１２を開放し、絞り２３を絞り込む。その後、ステップ１１６により求まった発光量ＧＮHonを、閃光発光部１７に指示し、本発光を開始させる。
【００５４】
［ステップ１１８］
撮影レンズ２０による被写体像が撮像部１１の撮像素子１１Ａに結像し、電荷の蓄積が開始する。閃光用マイコン１８は、目標発光量ＧＮHonに達した時点で発光を停止する。所定の露光期間が経過すると、シャッタ１２を閉じて、クイックリターンミラー１３を作用位置に復帰させる。その後、撮像部１１の撮像素子１１Ａからデジタル画像データを読み出す。
【００５５】
以上のように、ステップ１０１〜ステップ１１８のステップにより、予備発光を２回行う場合は、予備発光を１回行う場合に比べ、情報量が２倍となる。よって、より正確な被写体情報を取得できるようになり、本発光量の演算精度が向上する。
【００５６】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラ１のカメラマイコン３０によるマスタ閃光制御は、閃光発光部１７を複数回（たとえば２回）予備発光させ、この予備発光の際に測光撮像素子１５Ｃによって測光撮像情報を得る。その際、画素アレイ部１５１の画素（ライン）の内から、ライン選択部１５２で間引いてライン選択を行うと共に、各予備発光ごとに異なったラインを選択する。これにより、複数回の予備発光によって、予備発光１回の場合に比べて、予備発光回数倍のライン（画素）によって測光撮像情報が得られる。その結果、予備発光を１回行う場合に比べて情報量が予備発光回数倍となってより正確な被写体情報を取得でき、本発光量の演算精度が向上する。
【００５７】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）上記実施形態における測光撮像素子１５Ｃの画素数やライン数等の数値は一例であって、これに限定されるものではなく、適宜設定可能である。
【００５８】
（２）上記実施形態では、本発明をレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラに適用したものであるが、本発明はこれに限らず、レンズ交換は可能であっても光学的なファインダーを備えないデジタルカメラや、レンズ固定式のコンパクトタイプのデジタルカメラに適用してもよい。その場合、マスタ閃光制御における測光撮像情報を、撮影を行う撮像素子（実施形態における撮像素子１１Ａ）を利用して取得するように構成してもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５９】
１：カメラ、１０：カメラボディ、１１：撮像部、１１Ａ：撮像素子、１５：測光部、１５Ｃ：測光撮像素子、１５１：画素アレイ部、１５２：ライン選択部、１５３：ＡＤ変換器部、１５４：コラムメモリ部、１７：閃光発光部、１８：閃光用マイコン、３０：カメラマイコン、３１：メモリ、２０：撮影レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数回の予備発光が可能な閃光発光部と、
前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素を有する受光素子を備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部と、
前記測光部から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部の本発光量を演算する演算部と、を具備し、
前記複数の受光素子は二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された受光素子のうちの、異なるラインに沿って配置された受光素子が選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする撮影装置。
【請求項２】
請求項1に記載の撮影装置であって、
１回の予備発光において選択される前記受光素子のラインは、複数であること、
を特徴とする撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮影装置であって、
前記受光素子における、電荷の蓄積開始のタイミングは、全てのラインで異なること、を特徴とする撮影装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
撮影シーンを判定するシーン判定部と、
該シーン判定部のシーン判定結果に応じて、前記予備発光の回数を決定する予備発光回数決定部と、
を備えること、を特徴とする撮影装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
撮影シーンを判定するシーン判定部と、
前記シーン判定部のシーン判定結果に応じて、前記複数回の予備発光において選択される前記ラインの数の総数を決定するライン数決定部と、
を備えること、を特徴とする撮影装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
前記予備発光が開始される前に全てのラインが蓄積を開始し、前記予備発光時間内に、全てのラインが蓄積状態となるように、１回の予備発光の際に選択される前記受光素子の前記ラインの数が決定されること、
を特徴とする撮影装置。
【請求項１】
複数回の予備発光が可能な閃光発光部と、
前記予備発光の光を受光して受光量に応じた電荷を蓄積する複数の画素を有する受光素子を備え、蓄積電荷に応じた測光信号を出力する測光部と、
前記測光部から出力された前記測光信号を用いて前記閃光発光部の本発光量を演算する演算部と、を具備し、
前記複数の受光素子は二次元に配列され、予備発光ごとに、前記二次元に配列された受光素子のうちの、異なるラインに沿って配置された受光素子が選択されて電荷を蓄積すること、を特徴とする撮影装置。
【請求項２】
請求項1に記載の撮影装置であって、
１回の予備発光において選択される前記受光素子のラインは、複数であること、
を特徴とする撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮影装置であって、
前記受光素子における、電荷の蓄積開始のタイミングは、全てのラインで異なること、を特徴とする撮影装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
撮影シーンを判定するシーン判定部と、
該シーン判定部のシーン判定結果に応じて、前記予備発光の回数を決定する予備発光回数決定部と、
を備えること、を特徴とする撮影装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
撮影シーンを判定するシーン判定部と、
前記シーン判定部のシーン判定結果に応じて、前記複数回の予備発光において選択される前記ラインの数の総数を決定するライン数決定部と、
を備えること、を特徴とする撮影装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影装置であって、
前記予備発光が開始される前に全てのラインが蓄積を開始し、前記予備発光時間内に、全てのラインが蓄積状態となるように、１回の予備発光の際に選択される前記受光素子の前記ラインの数が決定されること、
を特徴とする撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５７７５６（Ｐ２０１３−５７７５６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５３６１（Ｐ２０１１−１９５３６１）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【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２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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