JP2008035243A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シンプルな構成で適切なフラッシュ撮影ができる撮像装置を提供する。
【解決手段】カメラボディ12の正面に照射距離の異なる二基のフラッシュ16A、16Bを搭載する。フラッシュ撮影時、AF補助光を段階的に変化させてAF処理を行い、合焦した時のAF補助光の発光量に応じて本撮影に使用するフラッシュを使い分ける。
【選択図】図1
【解決手段】カメラボディ12の正面に照射距離の異なる二基のフラッシュ16A、16Bを搭載する。フラッシュ撮影時、AF補助光を段階的に変化させてAF処理を行い、合焦した時のAF補助光の発光量に応じて本撮影に使用するフラッシュを使い分ける。
【選択図】図1
Description
本発明は撮像装置に係り、特にCCD等の撮像素子から得られる画像のコントラスト情報に基づいて撮影レンズのAF(Auto Focus)制御を行う撮像装置に関する。
一般に一眼レフカメラのような高機能なカメラには、AF用の測距センサが備えられており、この測距センサで被写体までの距離(被写体距離)を検出して、撮影レンズのAF制御が行われる。そして、フラッシュ撮影時には、この測距センサで検出された被写体距離に基づいてフラッシュの発光量が決定され、シーンに応じた適切な撮影が行われる(たとえば、特許文献1、2等)。
特開2005−316128号公報
特開2005−192139号公報
しかしながら、小型でシンプルな構成のコンパクトカメラには、一眼レフカメラのような測距センサは備えられておらず、AF制御はCCD等の撮像素子から得られる画像のコントラスト情報に基づいて行われる(いわゆるコントラストAF)。このため、正確な被写体距離を検出することができず、適切なフラッシュ撮影を行うことができないという欠点がある。
また、コンパクトカメラの場合、フラッシュ機能についても発光量の細かい制御が難しいため、被写体までの距離が遠いと、フラッシュ光が届かずに適切な撮影ができないという欠点もある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、シンプルな構成で適切なフラッシュ撮影ができる撮像装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズを介して被写体の画像を撮像手段で撮像する撮像装置において、本撮影前に前記撮像手段から得られる画像に基づいて前記撮影レンズのAF処理を行うAF制御手段と、照射距離が異なる複数のフラッシュ発光手段と、被写体に向けてAF補助光を発光するAF補助光発光手段と、AF処理の結果に基づいて前記AF補助光発光手段によるAF補助光の発光を制御するAF補助光発光制御手段であって、AFエラー時に段階的に発光量を増やして前記AF補助光発光手段からAF補助光を発光させるAF補助光発光制御手段と、前記複数のフラッシュ発光手段の中から本撮影に使用するフラッシュ発光手段を設定する設定手段であって、合焦時に前記AF補助光発光手段から発光させたAF補助光の発光量に応じて本撮影に使用するフラッシュ発光手段を設定する設定手段と、前記複数のフラッシュ発光手段によるフラッシュの発光を制御するフラッシュ発光制御手段であって、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段からフラッシュを発光させるフラッシュ発光制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。
請求項1に係る発明によれば、照射距離の異なる複数のフラッシュ発光手段が備えられており、合焦時におけるAF補助光の発光量に応じて本撮影時に使用するフラッシュ発光手段が決められる。すなわち、合焦時におけるAF補助光の発光量が大きいほど被写体が離れていると推測できるので、合焦時におけるAF補助光の発光量が大きいほど照射距離の大きいフラッシュ発光手段を使用して本撮影を行う。これにより、シンプルな構成で複雑な制御を行うことなく適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
請求項2に係る発明は、前記目的を達成するために、表示手段と、本撮影に使用する前記フラッシュ発光手段の照射範囲を算出する照射範囲演算手段と、前記撮像手段から得られる画像を前記表示手段に表示させるとともに、該画像に重ねて前記照射範囲を示す枠を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供する。
請求項2に係る発明によれば、表示手段が備えられており、その表示手段に撮像手段から得られる画像とともにフラッシュの照射範囲を示す枠が表示される。これにより、撮影者が適切にフラッシュの照射範囲を認識することができ、適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
請求項3に係る発明は、前記目的を達成するために、本撮影前に前記撮像手段から得られる画像に基づいて本撮影時の撮影条件を決定する撮影条件決定手段を備え、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がある場合、前記フラッシュ発光制御手段は、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段をプリ発光させる一方、前記撮影条件決定手段は、該フラッシュ発光手段をプリ発光させた時に前記撮像手段から得られる画像に基づいて本撮影時の撮影条件を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置を提供する。
請求項3に係る発明によれば、本撮影時に使用するフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がある場合、そのフラッシュ発光手段をプリ発光させて本撮影時の撮影条件を決定することにより、より適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
請求項4に係る発明は、前記目的を達成するために、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がない場合、前記撮影条件決定手段は、規定のシャッタ速度以上になるように本撮影時の撮影条件を決定することを特徴とする請求項3記載の撮像装置を提供する。
請求項4に係る発明によれば、本撮影時に使用するフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がない場合、規定のシャッタ速度以上になるように本撮影時の撮影条件が決定される。これにより、手ブレによる画像のブレを防止でき、適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
本発明に係る撮像装置によれば、シンプルな構成で適切なフラッシュ撮影ができる。
以下、添付図面を参照して本発明に係る撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。
図1、図2は、それぞれ本発明が適用されたデジタルカメラの外観構成を示す正面斜視図と背面斜視図である。
同図に示すように、このデジタルカメラ10は、いわゆるコンパクトカメラとして構成されており、そのカメラボディ12は、片手で把持可能な形状に形成されている。
カメラボディ12の正面には、図1に示すように、撮影レンズ14、第1フラッシュ16A、第2フラッシュ16B、スピーカ18、AF補助光ランプ20等が設けられており、上面には、シャッタボタン22、モードレバー24、電源ボタン26等が設けられている。
一方、カメラボディ12の背面には、図2に示すように、モニタ28、ズームボタン30、再生ボタン32、ファンクションボタン34、十字ボタン36、MENU/OKボタン38、DISP/BACKボタン40等が設けられている。
また、図示されていないが、カメラボディ12の底面には、三脚ネジ穴及び開閉自在なバッテリカバーが設けられており、バッテリカバーの内側には、バッテリを収納するためのバッテリ収納室及びメモリカードを装着するためのメモリカードスロットが設けられている。
撮影レンズ14は、沈胴式のズームレンズで構成されており、デジタルカメラ10の電源をONすると、カメラボディ12から繰り出される。なお、撮影レンズ14のズーム機構や沈胴機構については、公知の技術なので、ここでは、その具体的な構成についての説明は省略する。
第1フラッシュ16Aと第2フラッシュ16Bは、撮影レンズ14の上部に並列して配置されており、撮影時に必要に応じて発光される。この第1フラッシュ16Aと第2フラッシュ16Bは、互いに照射角度と照射距離が異なるフラッシュで構成されている。すなわち、第1フラッシュ16Aは、図3(a)に示すように、照射角度が広くて、照射距離の短いフラッシュで構成されており、第2フラッシュ16Bは、図3(b)に示すように、照射角度が狭くて、照射距離の長いフラッシュで構成されている。したがって、離れた被写体に対しては第2フラッシュ16Bを使用することにより、適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
なお、第1フラッシュ16Aは、撮影レンズ14のワイド端をカバー可能な照射角度をもって構成されており、撮影レンズ14のズーム全域で使用可能に構成されている。
AF補助光ランプ20は、たとえば高輝度LED構成されており、AF時に必要に応じて発光される。なお、このAF補助光ランプ20は、発光するAF補助光の光量を変更できるように構成されている。
シャッタボタン22は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる二段ストローク式のスイッチで構成されている。デジタルカメラ10は、このシャッタボタン22を半押しすると撮影準備処理、すなわち、AE(Automatic Exposure:自動露出)、AF(Auto Focus:自動焦点合わせ)、AWB(Automatic White Balance:自動ホワイトバランス)の各処理を行い、全押すると、画像の撮影・記録処理を行う。
モードレバー24は、撮影モードの設定に用いられる。このモードレバー24は、シャッタボタン22の周りを所定の角度の範囲で揺動自在に設けられており、「SP位置」、「AUTO位置」、「M位置」、「動画位置」にセット可能に設けられている。デジタルカメラ10は、このモードレバー24を「SP位置」にセットすることにより、「シーンプログラム撮影モード」に設定され、撮影シーンに応じた露出制御、撮影制御を行うモードに設定される。また、「AUTO位置」にセットすることにより、「オート撮影モード」に設定され、露出制御を全自動で行うモードに設定される。また、「M位置」に設定されることにより、「マニュアル撮影モード」に設定され、露出設定を手動で行うモードに設定される。また、「動画位置」に設定することにより、「動画撮影モード」に設定され、動画を撮影するモードに設定される。なお、「シーンプログラム撮影モード」としては、たとえば、人物撮影を行う「人物モード」、風景撮影を行う「風景モード」、スポーツ撮影を行う「スポーツモード」、夜景撮影を行う「夜景モード」、水中撮影を行う「水中モード」等が用意されている。
電源ボタン26は、デジタルカメラ10の電源をON/OFFするのに用いられ、所定時間(たとえば、2秒)押下されることにより、デジタルカメラ10の電源がON/OFFされる。
モニタ28は、カラーLCDで構成されている。このモニタ28は、撮影済み画像を表示するための画像表示部として利用されるとともに、各種設定時にGUIとして利用される。また、撮影時には、撮像素子で捉えた画像がスルー表示され、電子ファインダとして利用される。
ズームボタン30は、撮影レンズ14のズーム操作に用いられ、望遠側へのズームを指示するズームテレボタンと、広角側へのズームを指示するズームワイドボタンとで構成されている。
再生ボタン32は、再生モードへの切り替え指示に用いられる。すなわち、デジタルカメラ10は、撮影中、この再生ボタン32が押されると、再生モードに切り替えられる。また、電源OFFの状態でこの再生ボタン32が押されると、再生モードの状態でデジタルカメラ10が起動する。
ファンクションボタン34は、撮影及び再生機能の各種設定画面の呼び出しに用いられる。すなわち、撮影時に、このファンクションボタン34が押されると、モニタ28に画像サイズ(記録画素数)、感度等の設定画面が表示され、再生時に、このファンクションボタン4が押されると、モニタ28にプリント予約(DPOF)の設定画面が表示される。
十字ボタン36は、上下左右4方向に押圧操作可能に設けられており、各方向のボタンには、カメラの設定状態に応じた機能が割り当てられる。たとえば、撮影時には、左ボタンにマクロ機能のON/OFFを切り替える機能が割り当てられ、右ボタンにフラッシュモードを切り替える機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ28の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンにセルフタイマのON/OFFを切り替える機能が割り当てられる。また、再生時には、左ボタンにコマ送りの機能が割り当てられ、右ボタンにコマ戻しの機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ28の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンに再生中の画像を削除する機能が割り当てられる。また、各種設定時には、モニタ28に表示されたカーソルを各ボタンの方向に移動させる機能が割り当てられる。
MENU/OKボタン38は、メニュー画面の呼び出し(MENU機能)に用いられるとともに、選択内容の確定、処理の実行指示等(OK機能)に用いられ、デジタルカメラ10の設定状態に応じて割り当てられる機能が切り替えられる。
DISP/BACKボタン40は、モニタ28の表示内容の切り替え指示(DISP機能)に用いられるとともに、入力操作のキャンセル等の指示(BACK機能)に用いられ、デジタルカメラ10の設定状態に応じて割り当てられる機能が切り替えられる。
図4は、本実施の形態のデジタルカメラ10の電気的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、デジタルカメラ10は、CPU110、操作部(シャッタボタン22、モードレバー24、電源ボタン26、ズームボタン30、再生ボタン32、ファンクションボタン34、十字ボタン36、MENU/OKボタン38、DISP/BACKボタン40等)112、ROM114、RAM116、EEPROM118、VRAM120、撮影光学系124、撮影光学系駆動制御部126、撮像素子128、タイミングジェネレータ130、アナログ信号処理部132、A/Dコンバータ134、画像入力コントローラ136、画像信号処理部138、圧縮伸張処理部140、メディアコントローラ144、メモリカード146、表示制御部148、AE/AWB検出部152、AF検出部154、フラッシュ制御部156、AF補助光ランプ制御部158等で構成されている。
CPU110は、デジタルカメラ10の全体の動作を統括制御する制御手段として機能するとともに、各種の演算処理を行う演算手段として機能し、操作部112からの入力に基づき所定の制御プログラムに従ってデジタルカメラ10の各部を制御する。
ROM114には、このCPU110が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されており、EEPROM118には、ユーザ設定情報等の各種設定情報等が格納されている。
RAM116は、CPU110の作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用され、VRAM120は、表示用の画像データ専用の一時記憶領域として利用される。
撮影光学系124は、撮影レンズ14、絞り、シャッタを含み、各構成要素は、モータ等のアクチュエータで構成される駆動部124Aに駆動されて動作する。たとえば、撮影レンズ14を構成するフォーカスレンズ群は、フォーカスモータに駆動されて前後方向に移動し、ズームレンズ群は、ズームモータに駆動されて前後方向に移動する。また、絞りは、絞りモータに駆動されて拡縮し、シャッタは、シャッタモータに駆動されて開閉する。
撮影光学系駆動制御部126は、CPU110からの指令に応じて撮影光学系124の駆動部124Aを制御し、撮影レンズ14、絞り、シャッタの動作を制御する。
撮像素子128は、たとえば、所定のカラーフィルタ配列のカラーCCDで構成されており、撮影光学系124によって結像された被写体の画像を電子的に撮像する。タイミングジェネレータ(TG)130は、CPU110からの指令に応じて、この撮像素子128を駆動するためのタイミング信号を出力する。
アナログ信号処理部132は、撮像素子128から出力された画像信号に対して相関二重サンプリング処理(撮像素子の出力信号に含まれるノイズ(特に熱雑音)等を軽減することを目的として、撮像素子の1画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理)を行い、増幅して出力する。
A/Dコンバータ134は、アナログ信号処理部132から出力されたR、G、Bのアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。
画像入力コントローラ136は、所定容量のラインバッファを内蔵しており、CPU110からの指令に従い、A/Dコンバータ134から出力された1画像分の画像信号を蓄積して、RAM116に格納する。
画像信号処理部138は、同時化回路(単板CCDのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路)、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、CPU110からの指令に従い、入力された画像信号に所要の信号処理を施して、輝度データ(Yデータ)と色差データ(Cr,Cbデータ)とからなる画像データ(YUVデータ)を生成する。
圧縮伸張処理部140は、CPU110からの指令に従い、入力された画像データに所定形式の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、CPU110からの指令に従い、入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮の画像データを生成する。
メディアコントローラ144は、CPU110からの指令に従い、メディアスロットに装填されたメモリカード146に対してデータの読み/書きを制御する。
表示制御部148は、CPU110からの指令に従い、モニタ28への表示を制御する。すなわち、CPU110からの指令に従い、入力された画像信号をモニタ28に表示するための映像信号(たとえば、NTSC信号やPAL信号、SCAM信号)に変換してモニタ28に出力するとともに、所定の文字、図形情報をモニタ28に出力する。
AE/AWB検出部152は、CPU110からの指令に従い、入力された画像信号からAE制御及びAWB制御に必要な物理量を算出する。たとえば、AE制御に必要な物理量として、1画面を複数のエリア(たとえば16×16)に分割し、分割したエリアごとにR、G、Bの画像信号の積算値を算出する。CPU110は、このAE/AWB検出部152から得た積算値に基づいて被写体の明るさ(被写体輝度)を検出し、撮影に適した露出値(撮影EV値)を算出する。そして、算出した撮影EV値と所定のプログラム線図から絞り値とシャッタ速度を決定する。また、AWB制御に必要な物理量として、1画面を複数のエリア(例えば、16×16)に分割し、分割したエリアごとにR、G、Bの画像信号の色別の平均積算値を算出する。CPU110は、得られたRの積算値、Bの積算値、Gの積算値から分割エリアごとにR/G及びB/Gの比を求め、求めたR/G、B/Gの値のR/G、B/Gの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば各比の値がおよそ1(つまり、1画面においてRGBの積算比率がR:G:B≒1:1:1)になるように、ホワイトバランス調整回路のR、G、B信号に対するゲイン値(ホワイトバランス補正値)を決定する。
AF検出部154は、CPU110からの指令に従い、入力された画像信号からAF制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態のデジタルカメラ10では、撮像素子128から得られる画像のコントラストによりAF制御が行われ(いわゆるコントラストAF)、AF検出部154は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。CPU110は、このAF検出部154で算出される焦点評価値が極大となる位置を検出し、その位置にフォーカスレンズ群を移動させる。すなわち、フォーカスレンズ群を至近から無限遠まで所定のステップで移動させ、各位置で焦点評価値を取得し、得られた焦点評価値が最大の位置を合焦位置として、その位置にフォーカスレンズ群を移動させる。
フラッシュ制御部156は、CPU110からの指令に従い、第1フラッシュ16A及び第2フラッシュ16Bの発光を個別に制御する。
AF補助光ランプ制御部158は、CPU110からの指令に従い、AF補助光ランプ20の発光を制御する。すなわち、CPU110は、AF時に被写体が暗いと判断すると、あるいは、被写体のコントラストが低いと判断すると、AF補助光ランプ制御部158を介してAF補助光ランプ20を発光させ、被写体にAF補助光を照射させてAF制御を実行する。
この際、CPU110は、必要に応じてAF補助光ランプ20から発光するAF補助光の光量を変化させる。すなわち、あらかじめ設定された初期発光量でAF補助光を発光させて合焦できない場合(AFエラーの場合)、CPU110は、AF補助光の発光量を所定量増やして再度AF制御を実行する。そして、その発光量でもAFエラーが生じた場合は、AF補助光の発光量を所定量増やして再度AF制御を実行する。このように、CPU110は、AFエラーが生じた場合、あらかじめ設定されたステップで段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF制御を実行する(AF補助光の発光量の限界まで実行)。
以上のように構成された本実施の形態のデジタルカメラ10の作用は次のとおりである。
上記のように本実施の形態のデジタルカメラ10には、フラッシュが二基搭載されている。この二基のフラッシュ16A、16Bは、それぞれ照射距離が異なることから、被写体距離に応じて使い分けられる。すなわち、第1フラッシュ16Aで照射可能な被写体距離にいる被写体に対しては、第1フラッシュ16Aを使用してフラッシュ撮影を行い、第1フラッシュ16Aで照射不能な被写体距離にいる被写体に対しては、第2フラッシュ16Bを用いてフラッシュ撮影を行う。
このように、第1フラッシュ16Aと第2フラッシュ16Bは、被写体距離に応じて使い分けられるが、その使い分けの基準となる被写体距離を本実施の形態のデジタルカメラ10では、AF補助光の発光量から推測する。すなわち、上記のように本実施の形態のデジタルカメラ10では、AFエラーが生じた場合、段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF制御を実行するが、このAF補助光は、遠くの被写体ほど大きな発光量を要する。したがって、このAF補助光の発光量から被写体距離を推測することができる。
本実施の形態のデジタルカメラ10では、このAF補助光の発光量から推測される被写体距離に基づいて二基のフラッシュ16A、16Bを使い分ける。
図5は、本実施の形態のデジタルカメラにおけるフラッシュ撮影時の処理手順を示すフローチャートである。
カメラのモードが撮影モードに設定されると(ステップS11)、CPU110は、所定の制御プログラムに従ってスルー画像の表示処理を実行する(ステップS12)。すなわち、撮影レンズ14を介して撮像素子128から得られる画像をモニタ28にスルー表示する。撮影者は、このモニタ28にスルー表示された画像(スルー画像)を見ながらズームボタン30を操作し、画角を調整する。そして、シャッタボタン22を半押しして、AFの指示を与える。
CPU110は、操作部112からの入力に基づいて、このシャッタボタン22の半押しの有無を判定する(ステップS13)。そして、シャッタボタン22が半押しされたと判定すると、所定の制御プログラムに従ってAF処理を実行する(ステップS14)。この際、CPU110は、あらかじめ設定された初期発光量でAF補助光ランプ20からAF補助光を発光させ、AF処理を実行する。
このAF処理の結果から、CPU110は、AFの成否を判定する(ステップS15)。すなわち、被写体に合焦できたか否かを判定する。
ここで、AFに失敗した(AFエラー)と判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量が限界値に達しているか否かを判定する(ステップS16)。そして、AF補助光の発光量が限界値に達していないと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量を1段上げ(ステップS17)、その新たなAF補助光の発光量の下で再度AF処理を実行する(ステップS14)。
この後、CPU110は、再度AF処理の結果からAFの成否を判定し、被写体に合焦できたか否かを判定する(ステップS15)。
このように、AFエラーが生じた場合は、段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF処理を実行する。そして、AFに成功した(合焦)と判定すると、CPU110は、その合焦時におけるAF補助光の発光量に基づいて使用するフラッシュを決定する(ステップS18)。すなわち、合焦時におけるAF補助光の発光量をあらかじめ設定された閾値と比較し、閾値未満であれば、第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。一方、合焦時におけるAF補助光の発光量が閾値以上であれば、第2フラッシュ16Bを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。
この後、CPU110は、所定の制御プログラムに従って露出条件(感度、絞り、シャッタ速度)の決定処理を行う(ステップS19)。そして、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の半押し解除の有無を判定し(ステップS20)、半押しが解除されたと判定すると、ステップS13の処理に戻って、再度半押しの有無を判定する。
一方、シャッタボタン22の半押しが解除されていないと判定すると、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の全押しの有無を判定し(ステップS21)、シャッタボタン22が全押しされたと判定すると、本撮影・記録の処理を実行する(ステップS22)。
すなわち、決定されたフラッシュが発光されるとともに、決定した絞り値、シャッタ速度で撮像素子128が露光され、記録用の画像が撮像される。この撮像によって撮像素子128から出力された画像信号は、アナログ信号処理部132、A/Dコンバータ134を介して画像入力コントローラ136に取り込まれ、RAM116に格納される。RAM116に格納された画像信号は、CPU110の制御の下、画像信号処理部138に加えられ、輝度データと色差データとからなる画像データ(YUVデータ)に変換される。この画像データは、一旦RAM116に格納されたのち圧縮伸張処理部140に加えられる。そして、この圧縮伸張処理部140で所定の圧縮処理が施されたのちRAM116に格納される。CPU110は、このRAM116に格納された圧縮画像データを所定フォーマットの静止画像ファイル(たとえば、Exif)として、メディアコントローラ144を介してメモリカード146に記録し、処理を終了する。
なお、上記のようにAF補助光は、AFに失敗すると、段階的に発光量が増やされるが、その発光量の限界値に達してもAFに失敗した場合、すなわち、ステップS16でAF補助光の発光量が限界値に達していると判定された場合、CPU110は、所定のエラー警告処理(たとえば、モニタ28にエラーメッセージを表示、警告音の発生等)を行った後(ステップS23)、処理を終了する。
以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ10では、AF補助光の発光量から被写体距離を推測し、二基搭載されているフラッシュ16A、16Bを使い分ける。これにより、被写体距離の計測手段を別途設置しなくても、適切にフラッシュを使い分けて、フラッシュ撮影を行うことができ、全体の構成をシンプルにすることができる。
また、照射距離の異なる二基のフラッシュ16A、16Bを用いることにより、フラッシュにズーム機構などの複雑な機構を用いなくても、適切なフラッシュ撮影を行うことができ、全体の構成をシンプルにすることができる。
なお、上記実施の形態では、AF補助光の発光量に応じて本撮影時に使用するフラッシュを決定しているが、これと同時に発光量の調整を行うようにしてもよい。すなわち、同じフラッシュを使用する場合であっても、AF補助光の発光量に応じて発光量を変えるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、合焦後にAF補助光の発光量から本撮影時に使用するフラッシュを決定しているが、AF補助光の発光量の切り替えに連動させて本撮影時に使用するフラッシュを切り替えてもよい。
図6は、AF補助光の発光量の切り替えに連動させてフラッシュを切り替えて撮影する場合の処理の手順を示すフローチャートである。
カメラのモードが撮影モードに設定されると(ステップS31)、CPU110は、所定の制御プログラムに従ってスルー画像の表示処理を実行する(ステップS32)。撮影者は、このモニタ28に表示されたスルー画像を見ながらズームボタン30を操作し、画角を調整する。そして、シャッタボタン22を半押しして、AFの指示を与える。
CPU110は、操作部112からの入力に基づいて、このシャッタボタン22の半押しの有無を判定する(ステップS33)。そして、シャッタボタン22が半押しされたと判定すると、所定の制御プログラムに従ってAF処理を実行する(ステップS34)。この際、CPU110は、あらかじめ設定された初期発光量でAF補助光ランプ20からAF補助光を発光させ、AF処理を実行する。
このAF処理の結果から、CPU110は、AFの成否を判定する(ステップS35)。すなわち、被写体に合焦できたか否かを判定する。
ここで、AFに成功、すなわち合焦したと判定すると、CPU110は、第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用するフラッシュに設定する(ステップS45)。
一方、AFに失敗したと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量が限界値に達しているか否かを判定する(ステップS36)。そして、AF補助光の発光量が限界値に達していないと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量を1段上げ(ステップS37)、その新たなAF補助光の発光量の下で再度AF処理を実行する(ステップS38)。
この後、CPU110は、再度AF処理の結果からAFの成否を判定し、被写体に合焦できたか否かを判定する(ステップS39)。
このように、AFエラーが生じた場合は、段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF処理を実行する。そして、AFに成功、すなわち合焦したと判定すると、CPU110は、第2フラッシュ16Bを本撮影時に使用するフラッシュに設定する(ステップS40)。
この後、CPU110は、所定の制御プログラムに従って露出条件の決定処理を行う(ステップS41)。そして、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の半押し解除の有無を判定し(ステップS42)、半押しが解除されたと判定すると、ステップS33の処理に戻って、再度半押しの有無を判定する。
一方、シャッタボタン22の半押しが解除されていないと判定すると、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の全押しの有無を判定し(ステップS43)、シャッタボタン22が全押しされたと判定すると、本撮影・記録の処理を実行する(ステップS44)。
なお、ステップS36でAF補助光の発光量が限界値に達していると判定された場合、CPU110は、所定のエラー警告処理を行ったのち(ステップS46)、処理を終了する。
このようにAF補助光の発光量の切り替えに連動させて使用するフラッシュを切り替えるようにしてもよい。
なお、AF補助光の発光量の切り替え段数は、少なくともカメラに搭載するフラッシュの数−1だけ行えるようにする。したがって、上記例の場合、二基のフラッシュが搭載されているので、AF補助光の発光量は、少なくとも一段切り替えられるようにする。同様に三基のフラッシュを搭載した場合には、少なくとも二段階切り替え可能に構成し、四基のフラッシュを搭載した場合には、少なくとも三段階に切り替え可能に構成する。
さて、上記のように本実施の形態のデジタルカメラでは、AF補助光の発光量から被写体距離を推測して、照射距離の異なる二基のフラッシュ16A、16Bを使い分けているが、第2フラッシュ16Bについては、照射角度が狭いため、広角撮影時に全体を照射することができない。したがって、事前に照射範囲をユーザが確認できるようにすることが好ましい。フラッシュ光の照射範囲をユーザが確認する方法としては、図7(a)に示すように、モニタ28上にスルー画像と共にフラッシュ光の照射範囲を重ねて表示する方法が挙げられる。以下、このフラッシュ光の照射範囲の表示方法について説明する。
図8は、フラッシュ光の照射範囲を表示して撮影する場合の処理手順を示すフローチャートである。
カメラのモードが撮影モードに設定されると(ステップS51)、CPU110は、所定の制御プログラムに従ってスルー画像の表示処理を実行する(ステップS52)。撮影者は、このモニタ28に表示されたスルー画像を見ながらズームボタン30を操作し、画角を調整する。そして、シャッタボタン22を半押しして、AFの指示を与える。
CPU110は、操作部112からの入力に基づいて、このシャッタボタン22の半押しの有無を判定する(ステップS53)。そして、シャッタボタン22が半押しされたと判定すると、所定の制御プログラムに従ってAF処理を実行する(ステップS54)。この際、CPU110は、あらかじめ設定された初期発光量でAF補助光ランプ20からAF補助光を発光させ、AF処理を実行する。
このAF処理の結果から、CPU110は、AFの成否を判定する(ステップS55)。
ここで、AFに失敗したと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量が限界値に達しているか否かを判定する(ステップS56)。そして、AF補助光の発光量が限界値に達していないと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量を1段上げ(ステップS57)、その新たなAF補助光の発光量の下で再度AF処理を実行する(ステップS54)。
この後、CPU110は、再度AF処理の結果からAFの成否を判定し、被写体に合焦できたか否かを判定する(ステップS55)。
このように、AFエラーが生じた場合は、段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF処理を実行する。そして、AFに成功した(合焦)と判定すると、CPU110は、その合焦時におけるAF補助光の発光量に基づいて使用するフラッシュを決定する(ステップS58)。すなわち、合焦時におけるAF補助光の発光量をあらかじめ設定された閾値と比較し、閾値未満であれば、第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。一方、合焦時におけるAF補助光の発光量が閾値以上であれば、第2フラッシュ16Bを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。
この後、CPU110は、制御プログラムに従って露出条件の決定処理を行い(ステップS59)、フラッシュ光の照射範囲の演算処理を行う(ステップS60)。
このフラッシュ光の照射範囲の演算処理は、現在設定されている撮影レンズ14の焦点距離(又はズーム比)の情報と、AF補助光の発光量から推測される被写体距離の情報と、フラッシュの照射角度の情報とに基づいて行われる。
なお、フラッシュの照射角度については、本実施の形態のデジタルカメラでは一定なので、現在設定されている撮影レンズ14の焦点距離(又はズーム比)の情報と、AF補助光の発光量から推測される被写体距離の情報とに基づいてフラッシュの照射範囲が算出される。
また、本実施の形態のデジタルカメラにおいて、第1フラッシュ16Aはズームの全領域で使用可能なので、フラッシュの照射範囲の算出は、第2フラッシュ16Bを使用する場合についてのみ行われる。
CPU110は、フラッシュの照射範囲の算出後、その算出結果に基づいて現在設定されている撮影範囲がフラッシュの照射範囲を超えているか否か判定する(ステップS61)。そして、現在設定されている撮影範囲が、フラッシュの照射範囲を超えていると判定すると、図7(a)に示すように、モニタ28に表示されているスルー画像に重ねて、そのフラッシュの照射範囲を表す枠を表示させる(ステップS62)。なお、これに併せて所定の警告、たとえば、撮影範囲が照射範囲を超えている旨のメッセージをモニタ28に表示したり、警告音を鳴らしたりしてもよい。
撮影者は、このモニタ28の表示を見ることにより、フラッシュの照射範囲を確認する。そして、必要に応じてズームボタン30を操作し(ズームをテレ側に操作する)、図7(b9に示すように、撮影範囲がフラッシュの照射範囲に収まるように調整する。
この後、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の半押し解除の有無を判定し(ステップS64)、半押しが解除されたと判定すると、ステップS53の処理に戻って、再度半押しの有無を判定する。
一方、シャッタボタン22の半押しが解除されていないと判定すると、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の全押しの有無を判定し(ステップS64)、シャッタボタン22が全押しされたと判定すると、本撮影・記録の処理を実行する(ステップS65)。
なお、ステップS56において、AF補助光の発光量が限界値に達していると判定された場合、CPU110は、所定のエラー警告処理を行った後(ステップS66)、処理を終了する。
このように、撮影範囲がフラッシュ光の照射範囲を超えている場合において、フラッシュ光の照射範囲をモニタ28に表示することにより、適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
なお、このフラッシュ光の照射範囲の表示は、ユーザの設定で任意にON/OFFできるようにしてもよい。
また、上記の例では、撮影範囲がフラッシュ光の照射範囲を超えている場合についてのみ、フラッシュ光の照射範囲をモニタ28に表示するようにしているが、撮影範囲がフラッシュ光の照射範囲を超えていない場合についてもフラッシュ光の照射範囲をモニタ28に表示するようにしてもよい。また、この場合は、全範囲を照射できる旨を告知するようにしてもよい(たとえば、モニタ28にメッセージで表示する。)。
次に、フラッシュが二基搭載されていることを利用して、一方をプリ発光用のフラッシュに使用してフラッシュ撮影する場合について説明する。
上記のように、本実施の形態のデジタルカメラ10は、照射角度が広くて照射距離の短い第1フラッシュ16Aと、照射角度が狭くて照射距離の長い第2フラッシュ16Bが備えられている。
本撮影時には、AF補助光の発光量に応じて使用するフラッシュが使い分けられ、いずれか一方のフラッシュのみが使用される。
そこで、照射角度が広い第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用する場合は、第2フラッシュ16Bをプリ発光用のフラッシュとして使用し、その第2フラッシュ16Bをプリ発光させたときの被写体反射光から本撮影時の露出条件を設定するように構成する。
図9は、一方をプリ発光用のフラッシュに用いてフラッシュ撮影する場合におけるデジタルカメラの処理の手順を示すフローチャートである。
カメラのモードが撮影モードに設定されると(ステップS71)、CPU110は、所定の制御プログラムに従ってスルー画像の表示処理を実行する(ステップS72)。撮影者は、このモニタ28に表示されたスルー画像を見ながらズームボタン30を操作し、画角を調整する。そして、シャッタボタン22を半押しして、AFの指示を与える。
CPU110は、操作部112からの入力に基づいて、このシャッタボタン22の半押しの有無を判定する(ステップS73)。そして、シャッタボタン22が半押しされたと判定すると、所定の制御プログラムに従ってAF処理を実行する(ステップS74)。この際、CPU110は、あらかじめ設定された初期発光量でAF補助光ランプ20からAF補助光を発光させ、AF処理を実行する。
このAF処理の結果から、CPU110は、AFの成否を判定する(ステップS75)。
ここで、AFに失敗したと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量が限界値に達しているか否かを判定する(ステップS76)。そして、AF補助光の発光量が限界値に達していないと判定すると、CPU110は、AF補助光の発光量を1段上げ(ステップS77)、その新たなAF補助光の発光量の下で再度AF処理を実行する(ステップS74)。
この後、CPU110は、再度AF処理の結果からAFの成否を判定し、被写体に合焦できたか否かを判定する(ステップS75)。
このように、AFエラーが生じた場合は、段階的にAF補助光の発光量を増やしてAF処理を実行する。そして、AFに成功したと判定すると、CPU110は、その合焦時におけるAF補助光の発光量に基づいて使用するフラッシュを決定する(ステップS78)。すなわち、合焦時におけるAF補助光の発光量をあらかじめ設定された閾値と比較し、閾値未満であれば、第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。一方、合焦時におけるAF補助光の発光量が閾値以上であれば、第2フラッシュ16Bを本撮影時に使用するフラッシュに設定する。
この後、CPU110は、第1フラッシュ16Aを本撮影に使用するか否か判定し(ステップS79)、第1フラッシュ16Aを本撮影に使用すると判定すると、第2フラッシュ16Bをプリ発光させる(ステップS80)。そして、そのプリ発光させた第2フラッシュ16Bのフラッシュ光の被写体反射光に基づいて本撮影時の露出を決定する(ステップS81)。
なお、フラッシュをプリ発光させて、本撮影時の露出条件を求める方法については、公知の技術であるので、ここでは、その具体的な処理の内容については、説明を省略する。
一方、第1フラッシュ16Aを本撮影に使用しないと判定すると、CPU110は、フラッシュをプリ発光させずに露出の決定処理を行う(ステップS82)。なお、この場合において、第1フラッシュ16Aをプリ発光させないのは、第1フラッシュ16Aのフラッシュ光が被写体に届かないからである。
この後、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の半押し解除の有無を判定し(ステップS83)、半押しが解除されたと判定すると、ステップS73の処理に戻って、再度半押しの有無を判定する。
一方、シャッタボタン22の半押しが解除されていないと判定すると、CPU110は、操作部112からの入力に基づいてシャッタボタン22の全押しの有無を判定し(ステップS84)、シャッタボタン22が全押しされたと判定すると、本撮影・記録の処理を実行する(ステップS85)。
なお、ステップS76において、AF補助光の発光量が限界値に達していると判定された場合、CPU110は、所定のエラー警告処理を行った後(ステップS86)、処理を終了する。
このように、照射角度が広い第1フラッシュ16Aを本撮影時に使用する場合は、第2フラッシュ16Bをプリ発光用のフラッシュとして使用し、その第2フラッシュ16Bをプリ発光させたときの被写体反射光から本撮影時の露出条件を決定することにより、より適切なフラッシュ撮影を行うことができる。
なお、上記のように、フラッシュのプリ発光は、第1フラッシュ16Aを本撮影に使用する場合についてのみなので、第2フラッシュ16Bを本撮影に使用する場合には、手ブレを防止する観点から、規定のシャッタ速度以上になるように露出条件を決定することが好ましい(いわゆるシャッタ速度優先AE)。すなわち、上記ステップS82において、露出条件を決定する際、規定のシャッタ速度以上になるように所定の制御プログラムに従って露出条件を設定する。この場合において、感度を規定値まで自動的に上げるようにしてもよい。これにより、暗い環境下でも手ブレを防いで撮影することができる。
また、上記の例では、第2フラッシュ16Bをプリ発光させる際、シャッタボタン22の半押し時に第2フラッシュ16Bをプリ発光させているが、シャッタボタン22が全押しされた後、第2フラッシュ16Bをプリ発光させて露出条件を決定し、その後、本撮影を行うようにしてもよい。
また、図9に示したフローチャートでは、フラッシュ光の照射範囲の表示処理を行っていないが、上記同様にフラッシュの照射範囲を算出し、撮影範囲がフラッシュの照射範囲を超えている場合は、モニタ28にフラッシュの照射範囲を表示することが好ましい。
また、上記実施の形態では、カメラに二基のフラッシュを搭載しているが、カメラに搭載するフラッシュの数は、これに限定されるものではない。少なくとも二基以上のフラッシュを搭載すればよく、たとえば、三基又は四基のフラッシュを搭載するようにしてもよい。この場合において、各フラッシュは、互いに照射距離が異なるものを用いるものとする。たとえば、三基のフラッシュを搭載した場合には、AF補助光の発光量に応じて近距離、中距離、遠距離と使い分けるようにする。
また、上記実施の形態では、各フラッシュの照射距離と共に照射角度を変えているが、同じ照射角度で照射距離のみ変えてもよい。
また、上記実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。たとえば、カメラつき携帯電話機等の撮像機能を備えた携帯機器にも同様に適用することができる。
10…デジタルカメラ、12…カメラボディ、14…撮影レンズ、16…フラッシュ、18…セルフタイマランプ、20…AF補助光ランプ、22…シャッタボタン、24…モードレバー、26…電源ボタン、28…モニタ、30…ズームボタン、32…再生ボタン、34…ファンクションボタン、36…十字ボタン、38…MENU/OKボタン、40…DISP/BACKボタン、110…CPU、112…操作部、114…ROM、116…RAM、118…EEPROM、120…VRAM、124…撮影光学系、124A…駆動部、126…撮影光学系駆動制御部、128…撮像素子、130…タイミングジェネレータ、132…アナログ信号処理部、134…A/Dコンバータ、136…画像入力コントローラ、138…画像信号処理部、140…圧縮伸張処理部、144…メディアコントローラ、146…メモリカード、148…表示制御部、152…AE/AWB検出部、154…AF検出部、156…フラッシュ制御部、158…AF補助光ランプ制御部
Claims (4)
- 撮影レンズを介して被写体の画像を撮像手段で撮像する撮像装置において、
本撮影前に前記撮像手段から得られる画像に基づいて前記撮影レンズのAF処理を行うAF制御手段と、
照射距離が異なる複数のフラッシュ発光手段と、
被写体に向けてAF補助光を発光するAF補助光発光手段と、
AF処理の結果に基づいて前記AF補助光発光手段によるAF補助光の発光を制御するAF補助光発光制御手段であって、AFエラー時に段階的に発光量を増やして前記AF補助光発光手段からAF補助光を発光させるAF補助光発光制御手段と、
前記複数のフラッシュ発光手段の中から本撮影に使用するフラッシュ発光手段を設定する設定手段であって、合焦時に前記AF補助光発光手段から発光させたAF補助光の発光量に応じて本撮影に使用するフラッシュ発光手段を設定する設定手段と、
前記複数のフラッシュ発光手段によるフラッシュの発光を制御するフラッシュ発光制御手段であって、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段からフラッシュを発光させるフラッシュ発光制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 表示手段と、
本撮影に使用する前記フラッシュ発光手段の照射範囲を算出する照射範囲演算手段と、
前記撮像手段から得られる画像を前記表示手段に表示させるとともに、該画像に重ねて前記照射範囲を示す枠を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 本撮影前に前記撮像手段から得られる画像に基づいて本撮影時の撮影条件を決定する撮影条件決定手段を備え、
前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がある場合、前記フラッシュ発光制御手段は、前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段をプリ発光させる一方、前記撮影条件決定手段は、該フラッシュ発光手段をプリ発光させた時に前記撮像手段から得られる画像に基づいて本撮影時の撮影条件を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 - 前記設定手段で設定されたフラッシュ発光手段よりも照射距離が長いフラッシュ発光手段がない場合、前記撮影条件決定手段は、規定のシャッタ速度以上になるように本撮影時の撮影条件を決定することを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
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