JPH10319471A - 撮像装置、撮像方法および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体の反射率や測光エリアに占める割合等
に応じて適正な調光レベルで撮影ができる撮像装置を提
供する。 【解決手段】 第１の発光（予備発光）により各測光ブ
ロックＡ，Ｂ，Ｃにおける被写体の有無を調べ、その結
果により各測光ブロックの重み付けを変えて第２の発光
（本発光）の明るさを算出し、第２の発光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子によ
る撮像手段により、光学像を電気信号に変える撮像装置
に関し、特に露出制御のために予備発光を行う撮像装
置、撮像方法および記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像素子を有する撮像装置に
は、実際に撮影する本露光の前に、被写体の露出条件を
測定するためにあらかじめ予備発光を行い、この測光デ
ータにより本露光のための発光条件を求め本発光を行う
手法が知られている。この従来の手法では、測光用のエ
リアは１つで大きさは撮影画角程度であり、このエリア
の測光結果を平均して調光レベル（本発光のレベル）を
決定していた。また、測光エリアが複数ある場合でも、
複数エリアのうち平均値が最大である１つのエリアを選
択して、その測光結果を用いて調光を行うシステムであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、撮影画
角程度の大きな測光エリアが１つの場合、被写体の反射
率や明るさ、更に測光エリアに占める被写体の割合によ
って平均した結果が大きく左右され、時には撮影結果が
適正規制レベルに至らないこともあった。また、複数エ
リアのうち平均値が最大である１つのエリアを選択し
て、その測光結果を用いて調光を行う場合でも、主被写
体よりも反射率の高いものがあった場合などは、反射率
の高いものにあわせて発光するため撮影結果がアンダに
なるなどの不得意なシーンがあった。

【０００４】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、被写体の反射率や測光エリアに占める割合等
に応じて適正な調光レベルで撮影できる撮像装置，撮像
方法，記憶媒体を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、撮像装置を次の（１）〜（６）のとお
りに、撮像方法を次の（７）のとおり、記憶媒体を次の
（８）のとおりに構成する。

【０００６】（１）固体撮像素子から被写体の光学像を
取り込む撮像手段と、被写体を照射するための第１の発
光と第２の発光を行う発光手段と、前記撮像手段より送
られた信号を処理し複数の測光エリアから測光情報を得
る測光手段とを有する撮像装置において、前記複数の測
光エリアをその測光エリア数よりも少ない複数の測光ブ
ロックに分け、前記複数の測光ブロック毎に異なる所定
の重み付けの係数を与え、前記複数の測光ブロックにお
ける前記第１の発光の測光結果を基準値と比較し、その
比較結果により前記複数の測光ブロックの各重み付けの
係数を前記所定の重み付けの係数とは異なる係数に変
え、それにより前記第２の発光の明るさを演算し、その
演算結果により前記第２の発光の明るさを制御する制御
手段を備えた撮像装置。

【０００７】（２）複数の測光ブロック毎に与える所定
の重み付けの係数を、面積ごとに異ならせる前記（１）
記載の撮像装置。

【０００８】（３）固体撮像素子から被写体の光学像を
取り込む撮像手段と、被写体を照射するための第１の発
光と第２の発光を行う発光手段と、撮像手段より送られ
た信号を処理し複数の測光エリアから測光情報を得る測
光手段を有する撮像装置において、前記第１の発光によ
る前記複数の測光エリアの測光値を所定値と比較するこ
とで被写体の位置を想定し、その想定した位置を中心
に、前記測光エリアをその測光エリア数よりも少ない複
数の測光ブロックに分け、前記複数の測光ブロック毎に
異なる所定の重み付けの係数を与え、前記複数の測光ブ
ロックにおける前記第１の発光の測光結果を基準値と比
較し、その比較結果により前記複数の測光ブロックの各
重み付けの係数を前記所定の重み付けの係数とは異なる
係数に変え、それにより前記第２の発光の明るさを演算
し、その演算結果により前記第２の発光の明るさを制御
する制御手段を備えた撮像装置。

【０００９】（４）複数の測光ブロック毎に与える所定
の重み付けの係数を、面積ごとに異ならせる前記（３）
記載の撮像装置。

【００１０】（５）制御手段は、第２の発光の明るさを
演算する際、測光手段からの外光のみの測光値を用いて
外光による影響を除くものである前記（１）ないし
（４）のいずれかに記載の撮像装置。

【００１１】（６）被写体までの距離を求める測距手段
を備え、制御手段は、第１の発光の測光結果にもとづい
て算出した第２の発光の明るさが、前記測距手段の測距
結果により求めた発光の明るさの所定倍を越える場合、
前記第２の発光の明るさを前記所定倍内に限定するもの
である前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の撮像
装置。

【００１２】（７）固体撮像素子による撮像手段により
光学像を電気信号に変える撮像装置における撮像方法で
あって、予備発光を行う第１のステップと、この第１の
ステップでの前記撮像手段による測光結果により各測光
ブロックにおける被写体の有無を調査する第２のステッ
プと、この第２のステップでの調査結果にもとづいて本
発光を行う第３のステップとを備えた撮像方法。

【００１３】（８）前記（７）記載の撮像方法を実現す
るためのプログラムを格納した記憶媒体。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明をスチルビデオカメラ
の実施例により詳しく説明する。なお本発明は静止画専
用の撮像装置に限らず、動画，静止画兼用の撮像装置等
の、適宜の撮像装置で実施できる。また撮像装置に限ら
ず、撮像方法の形で、またこの撮像方法を実現するため
のプログラムを格納したメモリカード等の記憶媒体の形
で実施することができる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）図１は実施例１である“スチルビデオカメ
ラ”の構成を示すブロック図である。

【００１６】図１において、１はレンズのプロテクトと
メインスイッチを兼ねるバリア、２は被写体の光学像を
固体撮像素子４に結像させるレンズ、３はレンズ２を通
った光量を可変するための絞り、４はレンズ２で結像さ
れた被写体を画像信号として取り込むための固体撮像素
子、５は固体撮像素子４より出力される画像信号に各種
の補正，クランプ等を行う撮像信号処理回路、６は撮像
信号処理回路５より出力される画像信号のアナログ−デ
ィジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器、７はＡ／Ｄ変換器６
より出力された画像データに各種の補正を行ったりデー
タを圧縮する信号処理部、８は固体撮像素子４，撮像信
号処理回路５，Ａ／Ｄ変換器６，信号処理部７に、各種
タイミング信号を出力するタイミング発生部、９は各種
演算とスチルビデオカメラ全体を制御する全体制御・演
算部、１０は画像データを一時的に記憶するためのメモ
リ部、１１は記録媒体に記録または読み出しを行うため
のインターフェース部、１２は画像データの記録または
読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記録
媒体、１３は外部コンピュータ等と通信するためのイン
ターフェース部、１４は第１のストロークと第２のスト
ロークを有するレリーズスイッチ、１５はストロボ発光
部、１６は外光がくらいときまたは被写体にコントラス
トが少ないときに発光する補助光発光部である。

【００１７】前述の構成における撮影時のスチルビデオ
カメラの動作について、図２のフローチャートに従って
説明する。

【００１８】バリア１がオープンされるとメイン電源が
オンされ、次にコントロール系の電源がオンし、ＡＦレ
ンズのレンズ位置をリセット位置まで駆動し、レリーズ
スイッチ１４の第１のストロークに応じてオンする第１
のスイッチがオンされるまで待機する。第１のスイッチ
がオンされると（Ｓ２０１）、再びＡＦレンズのレンズ
位置を所定の位置まで駆動し、撮像信号処理回路５やＡ
／Ｄ変換器６などの撮像系回路の電源をオンする。

【００１９】全体制御・演算部９は絞り３を開放にし
（Ｓ２０２）、固体撮像素子４を通り撮像信号処理回路
５から出力された信号はＡ／Ｄ変換器６で変換された
後、信号処理部７に入力される。そのデータを基に露出
の演算を全体制御・演算部９で行う（Ｓ２０３）。

【００２０】この測光を行った結果により明るさを判断
し（Ｓ２０４）、その結果に応じて全体制御・演算部９
は絞りを制御する（Ｓ２０６）。また、暗いと判断した
場合や逆光と判断した場合、またはストロボ強制発光用
の外部操作部材が押されている場合はフラグをセット
し、全体制御・演算部９の制御によりストロボ発光部１
５の発光する際にエネルギを貯えるコンデンサに充分に
充電を行い（Ｓ２０５）、その他の場合は、フラグを立
てずにまた充電も行わない。

【００２１】次に、固体撮像素子４を通り撮像信号処理
回路５から出力された信号をもとに、高周波成分を取り
出し被写体までの距離の演算を全体制御・演算部９で行
う（Ｓ２０９）。この時、被写体のコントラストの差が
小さい時や暗いと判断したとき（Ｓ２０７）は補助光発
光部１６から補助光を発光する（Ｓ２０８）。その後、
レンズを駆動して合焦か否かを判断し（Ｓ２１０）、合
焦していないと判断したときは、再びレンズを駆動し測
距を行う。

【００２２】合焦後、Ｓ２０５によりフラグが立ってい
る場合はストロボ発光モードと判断する（Ｓ２１１）。
そうでない場合はレリーズスイッチ１４の第２のストロ
ークに応じてオンする第２のスイッチがオンされるまで
待機し（Ｓ２１２）、第２のスイッチがオンされたら本
露光を行い（Ｓ２１３）、撮影を終了する。

【００２３】Ｓ２１１でストロボ発光モードであると判
断した場合は、レリーズスイッチ１４の第２のストロー
クに応じてオンする第２のスイッチがオンされるまで待
機する（Ｓ２１４）。第２のスイッチがオンされたらＳ
２０９で得られた距離情報を基に絞りを制御し（Ｓ２１
５）、第１の測光を行い（Ｓ２１６）測光結果を記憶し
ておく。

【００２４】測光においては、図３（ｂ）に示すように
ブロックＡ，ブロックＢ，ブロックＣそれぞれの測光ブ
ロックについて測光を行う。測光ブロックは、撮影画角
を８＊８の６４エリアに分割した（図３（ａ））うち
の、ブロックＡは２＊２、ブロックＢは４＊４、ブロッ
クＣは６＊６を使用する。測光ブロックＡ，Ｂ，Ｃの中
心はそれぞれ同じであり撮影画角の中心と一致し、ブロ
ック位置は固定とする。また面積比は測光ブロックＡを
基準に、測光ブロックＢは約３倍、測光ブロックＣは約
５倍である。この測光１の時の電子シャッタスピード
は、後述するＳ２１８と同じシャッタスピードに設定さ
れている。

【００２５】また、Ｓ２１５での絞り制御は、Ｓ２１７
の第１の発光が常に一定の光量で発光した場合に、被写
体との距離や反射率により変化する反射光が固体撮像素
子４へ適度な光量で入射するように制御している。その
時の絞りの値は（１）式で表すことができる。

【００２６】 Ａｖ＝２＊Ｌｏｇ₂ （Ｄ／Ｌ）＋Ｙ ……（１） Ａｖ ：絞り値 Ｌ ：距離情報 Ｄ，Ｙ：所定値 （１）式で示すＤ，Ｙは所定値であり、第１の発光の発
光量が一定であれば変える必要はないが、被写体からの
反射光が固体撮像素子４へより適切な光量で入射するた
めにモードにより絞り制御量Ｄ，Ｙを切り替えても良
い。例えば、至近距離で撮影するマクロモード、反射率
の高い紙などを撮影する書類モード、逆光時に強制的に
発光する日昼モード、コントラストで表現する白黒モー
ドなどを設けて切り替えても良い。無論、各モードを組
み合わせて更に細かいモードを設定して切り替えても良
い。

【００２７】その後、第１の発光を行い（Ｓ２１７）、
発光が終わると同時に電子シャッタを閉じる（Ｓ２１
８）。この時の第１の発光は、第２の発光のための充電
エネルギをなるべく減らさないために、また測光できる
ための必要十分な発光量でよい理由から、最大でも全発
光時の４〜５段落ちくらいになる発光量が良い。この場
合、第１の発光による充電用コンデンサの電圧降下はフ
ル充電の約７〜１０［％］であり、第１の発光後の残充
電電圧はほぼ一定の値となる特徴がある。また、電子シ
ャッタスピードは第１の発光時間が約２０［μｓｅｃ］
であるので、シャッタスピードを１水平期間ぐらいの約
１／１００００〜１／１５０００秒とする。電子シャッ
タを切ることにより１フィールドの期間露光し続けるよ
りも、ストロボが発光していない時間の外光による露光
分を蓄積しないので、測光２におけるストロボ光の測光
精度が向上する効果がある。

【００２８】測光１及び測光２（Ｓ２１９）では、固体
撮像素子４を通り撮像信号処理回路５から出力された信
号をＡ／Ｄ変換器６で変換し信号処理部７に入力したデ
ータをもとに、被写体からの反射光の光量を全体制御・
演算部９で演算し測光値を得る。そして、この測光値か
ら適正レベルからの差（ΔＥｖ）を以下の方法で求め
る。

【００２９】まず、各ブロックごとに基準値からの差を
（２）式で求める（ΔＡ，ΔＢ，ΔＣ）（（２）式はブ
ロックＡのみ記載。ブロックＢ，ブロックＣも同様に求
める）。

【００３０】 ΔＡ＝Ｌｏｇ₂(Pre ＿Ａ−Prepre＿Ａ）／（Ref −Prepre＿Ａ） ……（２） Prepre＿Ａ：測光１の測光値 Pre ＿Ａ ：測光２の測光値 Ref ：基準値 この時、測光２における固体撮像素子４からの出力はス
トロボ光と外光が混合したものである。適正値に対する
純粋なストロボ光のみの光量を求めるため、外光のみの
測光値である測光１の結果を、ストロボ光と外光が混合
した測光２の結果から差し引く。測光２はＳ２１８で述
べたように電子シャッタスピードを早く切ることで外光
の影響を減らしていることに加え、同じシャッタスピー
ドで露光した外光のみの測光値である測光１の結果を差
し引くことで、第１の発光によるストロボ光のみの正確
な量を知ることができる。

【００３１】更には、外光の明るさによりストロボ光の
必要なレベルは変化するが、基準値から測光１の測光
値、つまり外光分を差し引くことで対応し、これにより
必要なストロボ光が正確に求めることができる。

【００３２】次に、各ブロックから求めたΔＡ，ΔＢ，
ΔＣから（３）式により適正レベルからの差ΔＥｖを求
める。

【００３３】 ΔＥｖ＝（ａ＊ΔＡ＋ｂ＊ΔＢ＋ｃ＊ΔＣ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）＋ｄ ……（３） 但し、（３）式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは後述する
ように、所定値との比較結果により場合分けする。

【００３４】係数は、ａ＝３，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝０
をデフォルト値とする。

【００３５】比較は、ΔＡ，ΔＢ，ΔＣを所定値Ｘと比
べ、 ・所定値より大きければ係数（ａ，ｂ，ｃ）はそのまま
デフォルト値とする。

【００３６】・所定値より小さければ係数（ａ，ｂ，
ｃ）を“０”とする。但し、全てが所定値より小さけれ
ば係数はすべてそのままとする。

【００３７】これは、反射光量により各測光ブロックに
おける被写体の有無を調べ、反射光量が所定値より小さ
いときは被写体がないものと判断し、そのブロックの情
報は使用しない。但し、すべてが所定値より小さいとな
った場合は、すべての情報を使用する。

【００３８】比較の結果、以下のケースに分ける。

【００３９】 Ｃａｓｅ１ 全てが所定値より小さい場合 ∴ ａ＝３，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝０ Ｃａｓｅ２ ΔＣのみ所定値より大きい場合 ∴ ａ＝ｂ＝０，ｃ＝４，ｄ＝１．７４ Ｃａｓｅ３ ΔＡのみ所定値より小さい場合 ∴ ａ＝０，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝１．３２ Ｃａｓｅ４ Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３以外の場合 ∴ ａ，ｂ，ｃは比較結果の通り、ｄ＝０ この演算結果に各補正項を加え、最終的な本発光に必要
なガイドナンバ（ＧＮｏ．）を（４）式から求める。

【００４０】

【数１】

【００４１】補正項１は、図４（ａ）のように外光の明
るさにより変化する項である。また、モードにより
（ｂ）のように変化するパターンを変えると様々なシー
ンに対応することができる。

【００４２】また、補正項２は適正に対して±何段微調
整したいときなどフレキシブルに設定できる項である。
例えば、撮影者がストロボ光を＋０．２段明るく発光さ
せたいときなどは、操作部材で＋０．２段と設定すれば
β＝０．２と設定することで対応が可能となる。

【００４３】ここで、Ｓ２１９で求めた第２の発光に必
要なガイドナンバを、Ｓ２０９で求めた測距情報とＳ２
１５で設定した絞り値から求めたガイドナンバを比較し
（Ｓ２２０）、Ｓ２１９で求めたガイドナンバがＳ２０
９とＳ２１５で求めたガイドナンバよりも２段以上大き
い場合は、Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバを
第２の発光のガイドナンバとする（Ｓ２２１）。２段以
下の場合はそのままとする。

【００４４】例えば、Ｓ２１９で求めたガイドナンバが
“８”となり、Ｓ２０９で求めた測距結果が“１．５
［ｍ］”、Ｓ２１５で設定した絞りが“ｆ＝２．５”の
場合、Ｓ２０９とＳ２１５で求めるガイドナンバは
“３．７５”である。この時、Ｓ２１９で求めたガイド
ナンバは、Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバよ
りも２段以上大きいので、第２の発光のガイドナンバは
Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバより２段アッ
プ（光量が４倍）の“７．５”となる。Ｓ２０９とＳ２
１５で求めたガイドナンバはいわゆるＤＶ調光方式で、
反射率が１８％程度のものが適正露出となる方法であ
る。これよりも２段以上明るく光らなければならないと
すると被写体の反射率は４％以下となる。これは、被写
体としてはまれなケースなので、苦手なシーンのために
第１の発光による測光が正確に測光できなかったと判断
し、発光の明るさの上限をＤＶ調光方式で求めたものの
２段アップでリミットをかける。

【００４５】以上より求めた第２の発光のためのガイド
ナンバから、図５に示したストロボの特性を表す“ガイ
ドナンバと発光時間のテーブル”を用いて、第２の発光
の発光時間を全体制御・演算部９で算出する（Ｓ２２
２）。この時、第２の発光のためのガイドナンバがテー
ブルの最大値を越えている場合は、越えている分を算出
しその分だけ撮像信号処理回路５のゲインをアップす
る。ただし、ノイズの影響などを考慮し最大１段アップ
とする。これにより、ストロボの到達距離が通常の場合
よりも最大１．４倍になるメリットがある。これは、小
型化等によりメインコンデンサを容量の少ないものにし
た場合など、ストロボのパワーが小さいときには特に有
効である。

【００４６】そして本露光を開始し（Ｓ２２５）、全体
制御・演算部９の制御よりストロボ発光部１５へストロ
ボトリガパルスが送られ、このパルスに同期してストロ
ボ１５は第２の発光を開始し、Ｓ２２２で得られた発光
時間が経過したら、その瞬間に発光を停止する（Ｓ２２
６）。

【００４７】露光が終了すると（Ｓ２２７）、固体撮像
素子４を通り撮像信号処理回路５で処理され出力された
画像信号はＡ／Ｄ変換器６でＡ−Ｄ変換され、信号処理
部７を通り全体制御・演算部９によりメモリ部１０に書
き込まれる。その後、メモリ部１０に蓄積されたデータ
は、全体制御・演算部９の制御により記録媒体制御Ｉ／
Ｆ部１１を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１
２に記録される。

【００４８】次に、以上の構成から成る本実施例のスト
ロボ発光のタイミングを、図６のタイミングチャートに
従って説明する。

【００４９】レリーズスイッチ１４の第１のスイッチが
オンすると（ｔ１）、ＡＦレンズのレンズ位置を必要な
位置まで駆動し（ｔ２）、撮像信号処理回路５やＡ／Ｄ
変換器６など撮像信号処理回路系の電源をオンする。全
体制御・演算部９は、絞り３を開放にし（ｔ３）、固体
撮像素子４を通り撮像信号処理回路５から出力された信
号をＡ／Ｄ変換器６で変換したデータをもとに、被写体
からの反射光の光量の演算を全体制御・演算部９で行
う。この測光の結果、暗いと判断した場合は全体制御・
演算部９からストロボ発光部１５を構成する発光のため
のコンデンサに充電を充分に行い（ｔ４）、絞りを制御
する（ｔ５）。

【００５０】次に、固体撮像素子４を通り撮像信号処理
回路５から出力された信号をもとに、被写体までの距離
の演算を全体制御・演算部９で行う。そしてレンズ２を
駆動して（ｔ６）合焦か否かを判断し、合焦していない
と判断したときは、再びレンズを駆動し測距を行う。被
写体までの測距を行う際に、まわりが暗いと判断したと
きや被写体のコントラストが一様なときには、全体制御
・演算部９は補助光発光部１６へ発光を促す信号を送り
補助光発光部１６は補助光を照射する（ｔ７）。

【００５１】合焦後、レリーズスイッチ１４の第２のス
トロークに応じてオンする第２のスイッチがオンされる
まで待機する。ストロボ発光モードがオンの場合、第２
のスイッチがオンされると（ｔ８）、距離情報より求め
た絞り値へ絞りを制御する（ｔ９）。次に、第１の発光
の前に露光を行いこれを第１の測光値とする。続いて全
体制御・演算部９からの制御によりストロボトリガパル
スが送られ、このパルスの立ち上がりに同期してストロ
ボ発光部１５は第１の発光を行う（ｔ１１）。そして第
１の発光が終わると共に電子シャッタを切り露光を終了
し、これを第２の測光値とする。この第１の発光により
固体撮像素子４を通り撮像信号処理回路５から出力され
た信号をＡ／Ｄ変換器６で変換し信号処理部７に入力し
たデータをもとに、被写体からの反射光の光量の演算を
全体制御・演算部９で行う。この測光の結果から第２の
発光の発光時間を決定する。

【００５２】続いて、本露光を開始すると共に、全体制
御・演算部９の制御によりストロボトリガパルスが送ら
れ、このパルスの立ち上がりに同期してストロボ発光部
１５は第２の発光を開始する（ｔ１２）。所定の時間が
経過したら、瞬時に発光を停止する（ｔ１３）。そして
第２の発光が終わると共に電子シャッタを閉じ、本露光
を終了する。

【００５３】以上説明したように、本実施例によれば、
各測光ブロックにおける被写体の有無，範囲等に応じて
最適な調光レベルで撮影できる。また、外光の影響を避
け、極端に明るい被写体に影響されることなく、適正な
調光レベルで撮影できる。

【００５４】（実施例２）実施例２である“スチルビデ
オカメラ”のハードウエア構成は、実施例１と同一であ
り、説明は省略する。

【００５５】撮影時のストロボの発光動作について、図
７のフローチャートに従って説明する。なお、図中図２
のフローチャートと同等の動作を行うステップについて
は同じ番号を付加した。

【００５６】バリア１がオープンされるとメイン電源が
オンされ、次にコントロール系の電源がオンし、ＡＦレ
ンズのレンズ位置をリセット位置まで駆動し、レリーズ
スイッチ１４の第１のストロークに応じてオンする第１
のスイッチがオンされるまで待機する。第１のスイッチ
がオンされると（Ｓ２０１）、再びＡＦレンズのレンズ
位置を所定の位置まで駆動し、撮像信号処理回路５やＡ
／Ｄ変換器６などの撮像系回路の電源をオンする。

【００５７】全体制御・演算部９は絞り３を開放にし
（Ｓ２０２）、固体撮像素子４を通り撮像信号処理回路
５から出力された信号はＡ／Ｄ変換器６で変換された
後、信号処理部７に入力される。そのデータを基に露出
の演算を全体制御・演算部９で行う（Ｓ２０３）。

【００５８】この測光を行った結果により明るさを判断
し（Ｓ２０４）、その結果に応じて全体制御・演算部９
は絞りを制御する（Ｓ２０６）。また、暗いと判断した
場合や逆光と判断した場合、またはストロボ強制発光用
の外部操作部材が押されている場合はフラグをセット
し、全体制御・演算部９の制御によりストロボ発光部１
５の発光する際にエネルギを貯えるコンデンサに充分に
充電を行い（Ｓ２０５）、その他の場合は、フラグを立
てずにまた充電も行わない。

【００５９】次に、固体撮像素子４を通り撮像信号処理
回路５から出力された信号をもとに、高周波成分を取り
出し被写体までの距離の演算を全体制御・演算部９で行
う（Ｓ２０９）。この時、被写体のコントラストの差が
小さい時や暗いと判断したとき（Ｓ２０７）は補助光発
光部１６から補助光を発光する（Ｓ２０８）。その後、
レンズを駆動して合焦か否かを判断し（Ｓ２１０）、合
焦していないと判断したときは、再びレンズを駆動し測
距を行う。

【００６０】合焦後、Ｓ２０５によりフラグが立ってい
る場合はストロボ発光モードと判断する（Ｓ２１１）。
そうでない場合はレリーズスイッチ１４の第２のストロ
ークに応じてオンする第２のスイッチがオンされるまで
待機し（Ｓ２１２）、第２のスイッチがオンされたら本
露光を行い（Ｓ２１３）、撮影を終了する。

【００６１】Ｓ２１１でストロボ発光モードであると判
断した場合は、レリーズスイッチ１４の第２のストロー
クに応じてオンする第２のスイッチがオンされるまで待
機する（Ｓ２１４）。第２のスイッチがオンされたらＳ
２０９で得られた距離情報を基に絞りを制御し（Ｓ２１
５）、第１の測光を行い（Ｓ２１６）測光結果を記憶し
ておく。

【００６２】測光においては、実施例１とは異なり、図
３（ａ）に示すように撮影画角を８＊８の６４エリアに
分割した各エリアについて行う。また、電子シャッタス
ピードは、後述するＳ２１８と同じシャッタスピードに
設定されている。

【００６３】また、Ｓ２１５での絞り制御は、Ｓ２１７
の第１の発光が常に一定の光量で発光した場合に、被写
体との距離や反射率により変化する反射光が固体撮像素
子４へ適度な光量で入射するように制御している。その
時の絞りの値は（１）式で表すことができる。

【００６４】 Ａｖ＝２＊Ｌｏｇ₂ （Ｄ／Ｌ）＋Ｙ ……（１） Ａｖ ：絞り値 Ｌ ：距離情報 Ｄ，Ｙ：所定値 （１）式で示すＤ，Ｙは所定値であり、第１の発光の発
光量が一定であれば変える必要はないが、被写体からの
反射光が固体撮像素子４へより適切な光量で入射するた
めにモードにより絞り制御量Ｄ，Ｙを切り替えても良
い。例えば、至近距離で撮影するマクロモード、反射率
の高い紙などを撮影する書類モード、逆光時に強制的に
発光する日昼モード、コントラストで表現する白黒モー
ドなどを設けて切り替えても良い。無論、各モードを組
み合わせて更に細かいモードを設定して切り替えても良
い。

【００６５】その後、第１の発光を行い（Ｓ２１７）、
発光が終わると同時に電子シャッタを閉じる（Ｓ２１
８）。この時の第１の発光は、第２の発光のための充電
エネルギをなるべく減らさないために、また測光できる
ための必要十分な発光量でよい理由から、最大でも全発
光時の４〜５段落ちくらいになる発光量が良い。この場
合、第１の発光による充電用コンデンサの電圧降下はフ
ル充電の約７〜１０［％］であり、第１の発光後の残充
電電圧はほぼ一定の値となる特徴がある。また、電子シ
ャッタスピードは第１の発光時間が約２０［μｓｅｃ］
であるので、シャッタスピードを１水平期間ぐらいの約
１／１００００〜１／１５０００秒とする。電子シャッ
タを切ることにより１フィールドの期間露光し続けるよ
りも、ストロボが発光していない時間の外光による露光
分を蓄積しないので、測光２（Ｓ２１９）におけるスト
ロボ光の測光精度が向上する効果がある。

【００６６】以下のＳ７０１，Ｓ７０２は、実施例１の
フローに付加されたフローである。

【００６７】測光２において６４分割されたすべてのエ
リアにおいて検出された積分値を所定値と比較する（Ｓ
７０１）。その結果、所定値以上のところ（図３（ｃ）
の左下部）に被写体があるものと判断して、それらエリ
ア群の重心位置を求める。その重心位置を中心として、
２＊２までを測光ブロックＡ、４＊４までを測光ブロッ
クＢ、６＊６までを測光ブロックＣと設定する。中心を
一致させることで測光ブロックが撮影画角からはみ出す
場合は、端を撮影画角の端にあわせ（図３（ｄ））演算
用の測光ブロックの位置を決定する（Ｓ７０２）。すべ
てのエリアが所定値よりも小さかった場合は、演算用の
測光ブロックは撮影画角の中心に設定する（図３
（ｂ））。また面積比は測光ブロックＡを基準に、測光
ブロックＢは約３倍、測光ブロックＣは約５倍である。

【００６８】前述のようにプリ発光の前後で測光を行う
ことにより、ストロボ光の反射光の有無を基に被写体の
有無が判別でき、その演算の結果測光ブロックの位置を
被写体の中心に設定することが可能となる。そのため演
算の精度は向上し、第２の発光をより適正なレベルで行
うことが可能となる。

【００６９】測光１及び測光２（Ｓ２１９）では、固体
撮像素子４を通り撮像信号処理回路５から出力された信
号をＡ／Ｄ変換器６で変換し信号処理部７に入力したデ
ータをもとに、被写体からの反射光の光量を全体制御・
演算部９で演算し測光値を得る。そして、この測光値か
ら適正レベルからの差（ΔＥｖ）を以下の方法で求め
る。

【００７０】まず、各ブロックごとに基準値からの差を
（２）式で求める（ΔＡ，ΔＢ，ΔＣ）（（２）式はブ
ロックＡのみ記載。ブロックＢ，ブロックＣも同様に求
める）。

【００７１】 ΔＡ＝Ｌｏｇ₂(Pre ＿Ａ−Prepre＿Ａ）／（Ref −Prepre＿Ａ） ……（２） Prepre＿Ａ：測光１の測光値 Pre ＿Ａ ：測光２の測光値 Ref ：基準値 この時、測光２における固体撮像素子４からの出力はス
トロボ光と外光が混合したものである。適正値に対する
純粋なストロボ光のみの光量を求めるため、外光のみの
測光値である測光１の結果を、ストロボ光と外光が混合
した測光２の結果から差し引く。測光２はＳ２１８で述
べたように電子シャッタスピードを早く切ることで外光
の影響を減らしていることに加え、同じシャッタスピー
ドで露光した外光のみの測光値である測光１の結果を差
し引くことで、第１の発光によるストロボ光のみの正確
な量を知ることができる。

【００７２】更には、外光の明るさによりストロボ光の
必要なレベルは変化するが、基準値から測光１の測光
値、つまり外光分を差し引くことで対応し、これにより
必要なストロボ光が正確に求めることができる。

【００７３】次に、各ブロックから求めたΔＡ，ΔＢ，
ΔＣから（３）式により適正レベルからの差ΔＥｖを求
める。

【００７４】 ΔＥｖ＝（ａ＊ΔＡ＋ｂ＊ΔＢ＋ｃ＊ΔＣ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）＋ｄ ……（３） 但し、（３）式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは後述する
ように、所定値との比較結果により場合分けする。

【００７５】係数は、ａ＝３，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝０
をデフォルト値とする。

【００７６】比較は、ΔＡ，ΔＢ，ΔＣを所定値Ｘと比
べ、・所定値より大きければ係数（ａ，ｂ，ｃ）はその
ままデフォルト値とする。

【００７７】・所定値より小さければ係数（ａ，ｂ，
ｃ）を“０”とする。但し、全てが所定値より小さけれ
ば係数は全てそのままとする。

【００７８】これは、反射光量により各測光ブロックに
おける被写体の有無を調べ、反射光量が所定値より小さ
いときは被写体がないものと判断し、そのブロックの情
報は使用しない。但し、すべてが所定値より小さいとな
った場合は、すべての情報を使用する。

【００７９】比較の結果、以下のケースに分ける。

【００８０】 Ｃａｓｅ１ 全てが所定値より小さい場合 ∴ ａ＝３，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝０ Ｃａｓｅ２ ΔＣのみ所定値より大きい場合 ∴ ａ＝ｂ＝０，ｃ＝４，ｄ＝１．７４ Ｃａｓｅ３ ΔＡのみ所定値より小さい場合 ∴ ａ＝０，ｂ＝１，ｃ＝４，ｄ＝１．３２ Ｃａｓｅ４ Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３以外の場合 ∴ ａ，ｂ，ｃは比較結果の通り、ｄ＝０ この演算結果に各補正項を加え、最終的な本発光に必要
なガイドナンバ（ＧＮｏ．）を（４）式から求める。

【００８１】

【数２】

【００８２】補正項１は、図４（ａ）のように外光の明
るさにより変化する項である。また、モードにより
（ｂ）のように変化するパターンを変えると様々なシー
ンに対応することができる。

【００８３】また、補正項２は適正に対して±何段微調
整したいときなどフレキシブルに設定できる項である。
例えば、撮影者がストロボ光を＋０．２段明るく発光さ
せたいときなどは、操作部材で＋０．２段と設定すれば
β＝０．２と設定することで対応が可能となる。

【００８４】ここで、Ｓ２１９で求めた第２の発光に必
要なガイドナンバを、Ｓ２０９で求めた測距情報とＳ２
１５で設定した絞り値から求めたガイドナンバを比較し
（Ｓ２２０）、Ｓ２１９で求めたガイドナンバがＳ２０
９とＳ２１５で求めたガイドナンバよりも２段以上大き
い場合は、Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバを
第２の発光のガイドナンバとする（Ｓ２２１）。２段以
下の場合はそのままとする。

【００８５】例えば、Ｓ２１９で求めたガイドナンバが
“８”となり、Ｓ２０９で求めた測距結果が“１．５
［ｍ］”、Ｓ２１５で設定した絞りが“ｆ＝２．５”の
場合、Ｓ２０９とＳ２１５で求めるガイドナンバは
“３．７５”である。この時、Ｓ２１９で求めたガイド
ナンバは、Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバよ
りも２段以上大きいので、第２の発光のガイドナンバは
Ｓ２０９とＳ２１５で求めたガイドナンバより２段アッ
プ（光量が４倍）の“７．５”となる。Ｓ２０９とＳ２
１５で求めたガイドナンバはいわゆるＤＶ調光方式で、
反射率が１８％程度のものが適正露出となる方法であ
る。これよりも２段以上明るく光らなければならないと
すると被写体の反射率は４％以下となる。これは、被写
体としてはまれなケースなので、苦手なシーンのために
第１の発光による測光が正確に測光できなかったと判断
し、発光の明るさの上限をＤＶ調光方式で求めたものの
２段アップでリミットをかける。

【００８６】以上より求めた第２の発光のためのガイド
ナンバから、図５に示したストロボの特性を表す“ガイ
ドナンバと発光時間のテーブル”を用いて、第２の発光
の発光時間を全体制御・演算部９で算出する（Ｓ２２
２）。この時、第２の発光のためのガイドナンバがテー
ブルの最大値を越えている場合は、越えている分を算出
しその分だけ撮像信号処理回路５のゲインをアップす
る。ただし、ノイズの影響などを考慮し最大１段アップ
とする。これにより、ストロボの到達距離が通常の場合
よりも最大１．４倍になるメリットがある。これは、小
型化等によりメインコンデンサを容量の少ないものにし
た場合など、ストロボのパワーが小さいときには特に有
効である。

【００８７】そして本露光を開始し（Ｓ２２５）、全体
制御・演算部９の制御よりストロボ発光部１５へストロ
ボトリガパルスが送られ、このパルスに同期してストロ
ボ１５は第２の発光を開始し、Ｓ２２２で得られた発光
時間が経過したら、その瞬間に発光を停止する（Ｓ２２
６）。

【００８８】露光が終了すると（Ｓ２２７）、固体撮像
素子４を通り撮像信号処理回路５で処理され出力された
画像信号はＡ／Ｄ変換器６でＡ−Ｄ変換され、信号処理
部７を通り全体制御・演算部９によりメモリ部１０に書
き込まれる。その後、メモリ部１０に蓄積されたデータ
は、全体制御・演算部９の制御により記録媒体制御Ｉ／
Ｆ部１１を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１
２に記録される。

【００８９】本実施例の動作のタイミングは図６と同様
なのでタイミングチャートの説明は省略する。

【００９０】以上説明したように、本実施例によれば、
被写体の位置に応じて適正な調光レベルで撮影できる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
適正な調光レベルで撮影ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の構成を示すブロック図

【図２】 実施例１の動作を示すフローチャート

【図３】 測光ブロックの説明図

【図４】 補正光の説明図

【図５】 発光時間を求めるテーブルを示す図

【図６】 実施例１の動作を示すタイミングチャート

【図７】 実施例２の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

４ 固体撮像素子 ９ 全体制御・演算部 １５ ストロボ発光部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子から被写体の光学像を取り
   込む撮像手段と、被写体を照射するための第１の発光と
   第２の発光を行う発光手段と、前記撮像手段より送られ
   た信号を処理し複数の測光エリアから測光情報を得る測
   光手段とを有する撮像装置において、 前記複数の測光エリアをその測光エリア数よりも少ない
   複数の測光ブロックに分け、前記複数の測光ブロック毎
   に異なる所定の重み付けの係数を与え、前記複数の測光
   ブロックにおける前記第１の発光の測光結果を基準値と
   比較し、その比較結果により前記複数の測光ブロックの
   各重み付けの係数を前記所定の重み付けの係数とは異な
   る係数に変え、それにより前記第２の発光の明るさを演
   算し、その演算結果により前記第２の発光の明るさを制
   御する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 複数の測光ブロック毎に与える所定の重
   み付けの係数を、面積ごとに異ならせることを特徴とす
   る請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 固体撮像素子から被写体の光学像を取り
   込む撮像手段と、被写体を照射するための第１の発光と
   第２の発光を行う発光手段と、撮像手段より送られた信
   号を処理し複数の測光エリアから測光情報を得る測光手
   段を有する撮像装置において、 前記第１の発光による前記複数の測光エリアの測光値を
   所定値と比較することで被写体の位置を想定し、その想
   定した位置を中心に、前記測光エリアをその測光エリア
   数よりも少ない複数の測光ブロックに分け、前記複数の
   測光ブロック毎に異なる所定の重み付けの係数を与え、
   前記複数の測光ブロックにおける前記第１の発光の測光
   結果を基準値と比較し、その比較結果により前記複数の
   測光ブロックの各重み付けの係数を前記所定の重み付け
   の係数とは異なる係数に変え、それにより前記第２の発
   光の明るさを演算し、その演算結果により前記第２の発
   光の明るさを制御する制御手段を備えたことを特徴とす
   る撮像装置。
4. 【請求項４】 複数の測光ブロック毎に与える所定の重
   み付けの係数を、面積ごとに異ならせることを特徴とす
   る請求項３記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 制御手段は、第２の発光の明るさを演算
   する際、測光手段からの外光のみの測光値を用いて外光
   による影響を除くものであることを特徴とする請求項１
   ないし請求項４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 被写体までの距離を求める測距手段を備
   え、制御手段は、第１の発光の測光結果にもとづいて算
   出した第２の発光の明るさが、前記測距手段の測距結果
   により求めた発光の明るさの所定倍を越える場合、前記
   第２の発光の明るさを前記所定倍内に限定するものであ
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
   に記載の撮像装置。
7. 【請求項７】 固体撮像素子による撮像手段により光学
   像を電気信号に変える撮像装置における撮像方法であっ
   て、予備発光を行う第１のステップと、この第１のステ
   ップでの前記撮像手段による測光結果により各測光ブロ
   ックにおける被写体の有無を調査する第２のステップ
   と、この第２のステップでの調査結果にもとづいて本発
   光を行う第３のステップとを備えたことを特徴とする撮
   像方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の撮像方法を実現するため
   のプログラムを格納した記憶媒体。