JP2014137482A - 撮影装置および撮影用照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮影装置において、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離に応じて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができるようにする。
【解決手段】カメラ１は、被写体を撮影するカメラ本体２および撮影レンズ部３と、撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源Ｌｉｊを複数有し、ＬＥＤ光源Ｌｉｊを複数点灯することにより撮影範囲全体を照明することが可能な照明部４と、被写体に対する照明モードを設定するモード操作部２ｂと、撮影範囲における被写体の位置情報と、被写体までの距離の情報とを取得する測距部と、測距部が取得した位置情報および距離の情報と、モード操作部２ｂで設定された照明モードとに基づいて、照明部４の各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を調整して、撮影範囲内の照明光分布を制御する照明光分布制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】カメラ１は、被写体を撮影するカメラ本体２および撮影レンズ部３と、撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源Ｌｉｊを複数有し、ＬＥＤ光源Ｌｉｊを複数点灯することにより撮影範囲全体を照明することが可能な照明部４と、被写体に対する照明モードを設定するモード操作部２ｂと、撮影範囲における被写体の位置情報と、被写体までの距離の情報とを取得する測距部と、測距部が取得した位置情報および距離の情報と、モード操作部２ｂで設定された照明モードとに基づいて、照明部４の各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を調整して、撮影範囲内の照明光分布を制御する照明光分布制御部と、を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、撮影装置および撮影用照明装置に関する。
従来、例えば、カメラなどの撮影装置では、撮影用光源を内蔵あるいは外付けし、補助照明光を発光させて撮影を行う場合がある。
このような撮影用照明光源または撮影用照明装置としては、例えば、キセノン管などを用いたフラッシュ発光装置が知られている。
また、近年、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）技術の進展に伴い、白色ＬＥＤを用いた撮影用照明装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、発光部前面にレンズが形成されてなるディスクリートタイプの白色発光ダイオードを複数個用いて撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
複写体距離を計測する測距手段と、前記測距手段による測距結果に基づいて前記複数の白色発光ダイオードを選択的に発光させる発光制御手段と、を具備し、前記複数の白色発光ダイオードは、前記撮影レンズの光軸に近い位置から遠い位置に順に配置され、且つ、前記発光制御手段は、前記測距手段の測距結果が近距離である場合は前記撮影光軸に近い位置に配置された白色発光ダイオードを発光させ、前記測距結果が近距離から遠距離になるに従い、前記撮影光軸に近い位置に配置された白色発光ダイオードに加えて、遠い位置に配置された白色発光ダイオードを撮影距離に応じて選択的に発光させるように構成したことを特徴とする撮影用照明装置が記載されている。
このような撮影用照明光源または撮影用照明装置としては、例えば、キセノン管などを用いたフラッシュ発光装置が知られている。
また、近年、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）技術の進展に伴い、白色ＬＥＤを用いた撮影用照明装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、発光部前面にレンズが形成されてなるディスクリートタイプの白色発光ダイオードを複数個用いて撮影視野の照明を行なう撮影用照明装置において、
複写体距離を計測する測距手段と、前記測距手段による測距結果に基づいて前記複数の白色発光ダイオードを選択的に発光させる発光制御手段と、を具備し、前記複数の白色発光ダイオードは、前記撮影レンズの光軸に近い位置から遠い位置に順に配置され、且つ、前記発光制御手段は、前記測距手段の測距結果が近距離である場合は前記撮影光軸に近い位置に配置された白色発光ダイオードを発光させ、前記測距結果が近距離から遠距離になるに従い、前記撮影光軸に近い位置に配置された白色発光ダイオードに加えて、遠い位置に配置された白色発光ダイオードを撮影距離に応じて選択的に発光させるように構成したことを特徴とする撮影用照明装置が記載されている。
しかしながら、上記のような従来の撮影装置および撮影用照明装置には、以下のような問題があった。
種々の撮影シーンにおいて、良好な撮影を行うためには、例えば、主要被写体の種類、大きさ、配置位置、被写体までの距離、撮影の背景、撮影シーンの外光量などの状況に応じて、被写体に当てる照明光の調整を行うことが好ましい。
しかし、従来の撮影装置に内蔵された撮影用照明装置や、撮影装置と接続して用いられる撮影用照明装置では、光源の灯数が限られているため、このような照明光の調整が困難であった。
例えば、キセノン管などを用いたフラッシュ発光装置では、大光量が得られるものの、複数の光源を備えることが難しいため、撮影範囲の中心の光量が高く周縁部に行くほど光量が低下していた。
特許文献１に記載の技術では、複数の白色発光ダイオードを選択的に発光させることができるため、発光灯数に応じて光量を変化させることが可能である。しかし、特許文献１に記載の構成は、白色発光ダイオードは「撮影レンズ１の画角に対し概略等しいか、または若干広い照射角を有している」ものが、「撮影レンズ１の光軸に対し、発光光軸は、それぞれ若干ずらして配列され」、これにより、「白色ＬＥＤ３Ａ〜３Ｆ全体としても照射野が撮影範囲全体をカバーする」という構成である。
このため、撮影範囲の照明光を全体的に変化させることができるものの、照明光の全体的な光量分布は、１個の白色発光ダイオードの光量分布と略同じであるため、撮影範囲の周縁部では中心部に比べて光量低下してしまう。
このように、従来技術では、撮影範囲の照明光の光量が、中心部で高く周縁部で低い光量分布になってしまうため、例えば、主要被写体が撮影範囲の中心部にないと、良好な撮影が行えないという問題がある。
種々の撮影シーンにおいて、良好な撮影を行うためには、例えば、主要被写体の種類、大きさ、配置位置、被写体までの距離、撮影の背景、撮影シーンの外光量などの状況に応じて、被写体に当てる照明光の調整を行うことが好ましい。
しかし、従来の撮影装置に内蔵された撮影用照明装置や、撮影装置と接続して用いられる撮影用照明装置では、光源の灯数が限られているため、このような照明光の調整が困難であった。
例えば、キセノン管などを用いたフラッシュ発光装置では、大光量が得られるものの、複数の光源を備えることが難しいため、撮影範囲の中心の光量が高く周縁部に行くほど光量が低下していた。
特許文献１に記載の技術では、複数の白色発光ダイオードを選択的に発光させることができるため、発光灯数に応じて光量を変化させることが可能である。しかし、特許文献１に記載の構成は、白色発光ダイオードは「撮影レンズ１の画角に対し概略等しいか、または若干広い照射角を有している」ものが、「撮影レンズ１の光軸に対し、発光光軸は、それぞれ若干ずらして配列され」、これにより、「白色ＬＥＤ３Ａ〜３Ｆ全体としても照射野が撮影範囲全体をカバーする」という構成である。
このため、撮影範囲の照明光を全体的に変化させることができるものの、照明光の全体的な光量分布は、１個の白色発光ダイオードの光量分布と略同じであるため、撮影範囲の周縁部では中心部に比べて光量低下してしまう。
このように、従来技術では、撮影範囲の照明光の光量が、中心部で高く周縁部で低い光量分布になってしまうため、例えば、主要被写体が撮影範囲の中心部にないと、良好な撮影が行えないという問題がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離に応じて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができる撮影装置および撮影用照明装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の撮影装置は、被写体を撮影する撮影部と、撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源を複数有し、該ＬＥＤ光源を複数点灯することにより前記撮影範囲全体を照明することが可能な照明部と、前記被写体に対する照明モードを設定する照明モード設定部と、前記撮影範囲における前記被写体の位置情報と、前記被写体までの距離の情報とを取得する測距部と、該測距部が取得した前記位置情報および前記距離の情報と、前記照明モード設定部で設定された前記照明モードとに基づいて、前記照明部の各ＬＥＤ光源の発光量を調整して、前記撮影範囲内の照明光分布を制御する照明光分布制御部と、を備える構成とする。
上記撮影装置においては、前記測距部は、前記位置情報および前記距離の情報を、前記撮影範囲内に分散して設けられた複数の測距領域ごとに取得し、該測距領域は、前記複数の照明領域にそれぞれ設けられていることが可能である。
上記撮影装置においては、前記測距部は、複数の測距領域を有するマルチエリア自動合焦機構で構成されていることが可能である。
上記撮影装置においては、前記照明モードは、前記複数の照明領域のうち、前記被写体における合焦部分を含む照明領域の照明光の光量に比べて、前記被写体における合焦部分を含まない照明領域の照明光の光量が小さくなる照明光分布を有する被写体強調モードを備えることが可能である。
上記撮影装置においては、前記照明モードは、前記複数の照明領域に対応する各ＬＥＤ光源の発光量を、前記照明領域に含まれる被写体までの距離が長いほど高く設定することにより、前記撮影範囲内の被写体表面の照明光の明るさを平準化する平準化モードを備えることが可能である。
上記撮影装置においては、前記平準化モードでは、前記複数の照明領域における各被写体の適正露出が一定となるように、前記照明光の明るさを平準化することが可能である。
本発明の第２の態様の撮影用照明装置は、被写体を撮影する撮影装置とともに用いる撮影用照明装置であって、撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源を複数有し、該ＬＥＤ光源を複数点灯することにより前記撮影範囲全体を照明することが可能な照明部と、前記撮影装置と通信可能、かつ前記撮影装置に対して着脱可能に接続する接続部と、該接続部を介して前記撮影装置から送出される制御信号に基づいて、前記複数のＬＥＤ光源の発光量を、独立して変化させる発光量制御部と、を備える構成とする。
本発明の撮影装置および撮影用照明装置によれば、被写体の位置情報および被写体までの距離の情報を測距部が取得し、これらの情報に基づいて照明光分布を制御することができるため、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離に応じて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができるという効果を奏する。
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の撮影装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の撮影装置を示す模式的な正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の内部の主要構成を示す模式的な構成図である。図３（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３（ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の制御構成を示すブロック図である。図５は、本発明の第１の実施形態の撮影装置における撮影範囲と照明光の照明領域との関係を示す模式図である。
本発明の第１の実施形態の撮影装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の撮影装置を示す模式的な正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の内部の主要構成を示す模式的な構成図である。図３（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３（ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の制御構成を示すブロック図である。図５は、本発明の第１の実施形態の撮影装置における撮影範囲と照明光の照明領域との関係を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態のカメラ１（撮影装置）は、被写体の静止画撮影および動画撮影が可能なデジタルカメラであり、被写体を撮影する撮影部である撮影レンズ部３（撮影部）およびカメラ本体２（撮影部）と、照明部４とを備える。
以下では、特に断らない限り、撮影とは、静止画撮影を意味するものとし、必要に応じて動画撮影の場合の説明を行う。
また、カメラ１内の位置関係を参照する場合、撮影画面の長手方向が水平方向、短手方向が鉛直方向に向くとともに、後述するシャッターボタン２ａを鉛直上方に向けた姿勢でカメラ１を保持する場合に対応して、シャッターボタン２ａが設けられた側を上側と称し、被写体側を前側、撮影者側を後側と称する、左右方向は、撮影者にとっての左右方向に合わせる。
また、カメラ１内の位置関係を参照する場合、撮影画面の長手方向が水平方向、短手方向が鉛直方向に向くとともに、後述するシャッターボタン２ａを鉛直上方に向けた姿勢でカメラ１を保持する場合に対応して、シャッターボタン２ａが設けられた側を上側と称し、被写体側を前側、撮影者側を後側と称する、左右方向は、撮影者にとっての左右方向に合わせる。
撮影レンズ部３は、被写体の像を取得するためのレンズ群であり、図２に示すように、オートフォーカス（ＡＦ）を行うために撮影光軸Ｏに沿って移動可能に設けられた移動レンズ３ａと、撮影光軸Ｏ上に位置が固定された固定レンズ３ｂとが、レンズ鏡筒３ｄに保持されている。
移動レンズ３ａは、レンズ鏡筒３ｄ内を中心軸方向に移動可能なレンズ移動部３ｃによって保持されている。
レンズ移動部３ｃは、カメラ本体２内に設けられた駆動モータ６と接続され、駆動モータ６による駆動力を受けて移動するようになっている。
移動レンズ３ａは、レンズ鏡筒３ｄ内を中心軸方向に移動可能なレンズ移動部３ｃによって保持されている。
レンズ移動部３ｃは、カメラ本体２内に設けられた駆動モータ６と接続され、駆動モータ６による駆動力を受けて移動するようになっている。
図２は模式図のため、移動レンズ３ａ、固定レンズ３ｂを単レンズのように図示しているが、移動レンズ３ａ、固定レンズ３ｂは、単レンズまたはレンズ群からなる。また、移動レンズ３ａ、固定レンズ３ｂがそれぞれ１群構成であることも必須ではなく、それぞれ２群以上の構成とすることが可能である。さらに、図示のように、移動レンズ３ａが前群、固定レンズ３ｂが後群であることも必須ではなく、撮影光学系として採用できる周知の種々の群配置を採用することが可能である。
また、撮影レンズ部３の光学系は、単焦点光学系でもよいし、多焦点またはズーム光学系でもよい。
また、撮影レンズ部３の光学系は、単焦点光学系でもよいし、多焦点またはズーム光学系でもよい。
カメラ本体２は、カメラ１において撮影レンズ部３を除く装置部分であり、図１に示すように、略直方体状のカメラ筐体２ｃを有し、カメラ筐体２ｃの前側の側面である前面部の略中央部に撮影レンズ部３が取り付けられている。撮影レンズ部３は、適宜のレンズマウントによって交換可能に取り付けられていてもよいし、交換できないように固定されていてもよい。
カメラ筐体２ｃの後側の側面である後面部には、特に図示しないが、撮像された画像や操作メニューなどを表示する液晶モニターが装着または可動支持されている。
カメラ筐体２ｃの後側の側面である後面部には、特に図示しないが、撮像された画像や操作メニューなどを表示する液晶モニターが装着または可動支持されている。
カメラ本体２の内部には、図２に示すように、撮影レンズ部３によって結像された被写体の像を光電変換する撮像素子５（撮影部）と、レンズ移動部３ｃに駆動力を供給してレンズ移動部３ｃを移動させる駆動モータ６と、カメラ１の各装置部分の動作を制御する制御部７（照明光分布制御部）とが配置されている。
また、図示は省略するが、露出を決定するための測光部として、測光センサーを備えている。ただし、測光部は光量測定が可能であれば、測光センサーに限定されるものではなく、例えば、撮像素子５の画像データから適宜の部位の光量を算出することにより、撮像素子５を測光部として用いることも可能である。
また、図示は省略するが、露出を決定するための測光部として、測光センサーを備えている。ただし、測光部は光量測定が可能であれば、測光センサーに限定されるものではなく、例えば、撮像素子５の画像データから適宜の部位の光量を算出することにより、撮像素子５を測光部として用いることも可能である。
撮像素子５は、例えば、ＣＭＯＳ素子やＣＣＤなどの撮像デバイスを採用することができ、撮影光軸Ｏ上において撮影レンズ部３と対向する位置に配置されている。
制御部７が行う制御には、少なくとも、被写体に対するＡＦ動作制御と、ＡＦ制御時に合焦位置の撮影距離の情報を取得する制御と、図示略の測光センサーの出力に基づいて露出を決定する自動露出（ＡＥ）制御と、後述する照明モードに基づいて照明部４の発光量を設定する制御とを含んでいる。カメラ１におけるＡＦ制御は、周知のコントラスト法を採用している。
このため、制御部７は、撮像素子５、駆動モータ６、後述するモード操作部２ｂ、照明部４、および図示略の測光センサーと通信可能に接続されている。
各制御の詳細の説明は、カメラ１の全体動作とともに後述する。
制御部７と駆動モータ６とは、撮影範囲における被写体の位置情報と、被写体までの距離の情報とを取得する測距部８を構成している。
このため、制御部７は、撮像素子５、駆動モータ６、後述するモード操作部２ｂ、照明部４、および図示略の測光センサーと通信可能に接続されている。
各制御の詳細の説明は、カメラ１の全体動作とともに後述する。
制御部７と駆動モータ６とは、撮影範囲における被写体の位置情報と、被写体までの距離の情報とを取得する測距部８を構成している。
制御部７の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、これにより上記のような制御を行う適宜の制御プログラムが実行されるようになっている。
カメラ筐体２ｃの上側の側面である上面部には、カメラ１の撮影に関する操作を行うためカメラ１の右側（図１の向かって左側）に設けられたシャッターボタン２ａと、カメラ１の動作に関するモード設定に関する操作を行うモード操作部２ｂ（照明モード設定部）の一部をなす操作ダイヤルとが設けられている。
カメラ筐体２ｃの図示略の後側の側面である後面部には、例えば、撮影した画像や操作画面を表示する液晶モニター、モード操作部２ｂの他の装置部分を構成する操作ボタン等の操作部、モード設定以外の装置操作を行うための操作部、外部機器との間でデータ通信を行うＵＳＢ端子など、デジタルカメラにおいて周知の他の装置部分が設けられている。
モード設定以外の装置操作を行うための操作部としては、例えば、動画撮影を開始、終了するための動画撮影ボタンや、ズーム機能を有する場合にはズームレバーなどを挙げることができる。
また、モード操作部２ｂおよび他の操作部は、液晶モニター上にタッチパネルを備え、タッチパネル操作を行うものでもよい。
カメラ筐体２ｃの図示略の後側の側面である後面部には、例えば、撮影した画像や操作画面を表示する液晶モニター、モード操作部２ｂの他の装置部分を構成する操作ボタン等の操作部、モード設定以外の装置操作を行うための操作部、外部機器との間でデータ通信を行うＵＳＢ端子など、デジタルカメラにおいて周知の他の装置部分が設けられている。
モード設定以外の装置操作を行うための操作部としては、例えば、動画撮影を開始、終了するための動画撮影ボタンや、ズーム機能を有する場合にはズームレバーなどを挙げることができる。
また、モード操作部２ｂおよび他の操作部は、液晶モニター上にタッチパネルを備え、タッチパネル操作を行うものでもよい。
カメラ筐体２ｃの前面部において、撮影レンズ部３の近傍には、被写体を照明するための照明部４が設けられている。
照明部４の位置は、照明光が撮影レンズ部３に遮られず、撮影者によるカメラ本体２の保持の邪魔にならない位置であれば、特に限定されない。
本実施形態における照明部４は、一例として、カメラ筐体２ｃの前面部の上側、かつ撮影レンズ部３を挟んでシャッターボタン２ａと反対側（カメラ１の左側、図１の向かって右側）となる矩形状の領域に設けられている。
照明部４の位置は、照明光が撮影レンズ部３に遮られず、撮影者によるカメラ本体２の保持の邪魔にならない位置であれば、特に限定されない。
本実施形態における照明部４は、一例として、カメラ筐体２ｃの前面部の上側、かつ撮影レンズ部３を挟んでシャッターボタン２ａと反対側（カメラ１の左側、図１の向かって右側）となる矩形状の領域に設けられている。
照明部４は、矩形状領域内に、９個のＬＥＤ光源Ｌｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）が左右方向に３個、上下方向に３個ずつ３行３列をなす格子状に配列して構成されている。なお、以下では、誤解のおそれがない場合には、添字ｉｊの範囲の表示は省略する場合がある。
各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの構成は、いずれも共通で、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、白色ＬＥＤからなるＬＥＤチップ４ａと、ＬＥＤチップ４ａからの光束を集光するため、ＬＥＤチップ４ａを覆うように設けられたレンズ部４ｂとを備えるレンズ付きの白色ＬＥＤ素子である。
各ＬＥＤチップ４ａは、図４に示すように、後述する制御部７の制御信号に応じて発光量を制御するＬＥＤ駆動部４ｄ（発光量制御部）と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤチップ４ａは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊごとに、点灯および消灯動作、および点灯時の発光量が、独立に制御可能になっている。
各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの構成は、いずれも共通で、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、白色ＬＥＤからなるＬＥＤチップ４ａと、ＬＥＤチップ４ａからの光束を集光するため、ＬＥＤチップ４ａを覆うように設けられたレンズ部４ｂとを備えるレンズ付きの白色ＬＥＤ素子である。
各ＬＥＤチップ４ａは、図４に示すように、後述する制御部７の制御信号に応じて発光量を制御するＬＥＤ駆動部４ｄ（発光量制御部）と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤチップ４ａは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊごとに、点灯および消灯動作、および点灯時の発光量が、独立に制御可能になっている。
ＬＥＤチップ４ａの構成は、例えば、三原色を発光するＬＥＤチップを組み合わせて白色光を形成する構成や、青色ＬＥＤチップと蛍光材料とを組み合わせて白色光を形成する構成などを採用することができる。
これらＬＥＤ光源Ｌｉｊは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射できるように、各放射光軸Ｏｉｊが、被写体に向かって互いに開いて行くように傾斜させた状態で、保持基板４ｃに保持されている。
図５に、本実施形態における、撮影範囲ＳＷと照明領域Ｉｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）の関係を模式的に示す。
撮影範囲ＳＷ（撮影範囲全体）は、カメラ１の位置を固定したときに、被写体に合焦して撮影可能となる空間であり、撮影レンズ部３の画角と撮像素子５の有効画素領域の形状とによって決まる撮影光軸Ｏを中心とした四角錐台状の空間からなる。図５では、一定の撮影距離における撮影光軸Ｏに直交する断面を描いている。以下では、特に断らない限り、撮影光軸Ｏに直交する撮影範囲ＳＷの断面を、単に撮影範囲ＳＷの断面と称する。
本実施形態では、撮影範囲ＳＷの断面は、断面の長手方向（図示横方向）および短手方向（図示縦方向）をそれぞれ３等分する合計９つの部分領域Ｓｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）に区画されている。
部分領域Ｓ１１は、撮影範囲ＳＷの断面の長手方向を水平方向、短手方向を鉛直方向に設定したときに、撮影者から見て撮影範囲ＳＷの左上隅に位置し、その右側に、部分領域Ｓ１２、Ｓ１３がこの順に隣接している。
部分領域Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３は、それぞれ部分領域Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の下側に隣接し、部分領域Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は、それぞれ部分領域Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の下側に隣接している。
照明領域Ｉｉｊは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊから放射される照明光の有効照明範囲であり、撮影範囲ＳＷの断面上で、部分領域Ｓｉｊを覆う大きさを有する。ここで、有効照明範囲は、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を最大にしたときの照明光の放射強度が最大値の５０％〜１００％となる領域とする。
このため、本実施形態では、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊが最大発光量ですべて点灯されると、撮影距離を固定したときの各部分領域Ｓｉｊが略均等の明るさで照明されることになる。
撮影範囲ＳＷ（撮影範囲全体）は、カメラ１の位置を固定したときに、被写体に合焦して撮影可能となる空間であり、撮影レンズ部３の画角と撮像素子５の有効画素領域の形状とによって決まる撮影光軸Ｏを中心とした四角錐台状の空間からなる。図５では、一定の撮影距離における撮影光軸Ｏに直交する断面を描いている。以下では、特に断らない限り、撮影光軸Ｏに直交する撮影範囲ＳＷの断面を、単に撮影範囲ＳＷの断面と称する。
本実施形態では、撮影範囲ＳＷの断面は、断面の長手方向（図示横方向）および短手方向（図示縦方向）をそれぞれ３等分する合計９つの部分領域Ｓｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）に区画されている。
部分領域Ｓ１１は、撮影範囲ＳＷの断面の長手方向を水平方向、短手方向を鉛直方向に設定したときに、撮影者から見て撮影範囲ＳＷの左上隅に位置し、その右側に、部分領域Ｓ１２、Ｓ１３がこの順に隣接している。
部分領域Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３は、それぞれ部分領域Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の下側に隣接し、部分領域Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は、それぞれ部分領域Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の下側に隣接している。
照明領域Ｉｉｊは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊから放射される照明光の有効照明範囲であり、撮影範囲ＳＷの断面上で、部分領域Ｓｉｊを覆う大きさを有する。ここで、有効照明範囲は、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を最大にしたときの照明光の放射強度が最大値の５０％〜１００％となる領域とする。
このため、本実施形態では、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊが最大発光量ですべて点灯されると、撮影距離を固定したときの各部分領域Ｓｉｊが略均等の明るさで照明されることになる。
次に、カメラ１の動作について、照明部４の動作を中心に説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の撮影動作のフローを示すフローチャートである。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の撮像素子上の画素エリアを説明する模式図、および被写体画像の一例を示す模式図である。図８は、被写体強調モードのＡＦ動作のフローを示すフローチャートである。図９は、被写体強調モードのコントラストＡＦ動作の一例を示すグラフである。図１０は、被写体強調モードの発光設定動作のフローを示すフローチャートである。図１１（ａ）、（ｂ）は、被写体強調モードの照明光分布の一例と、この例における被写体との関係を示す模式図である。図１２は、被写体画像の他例を示す模式図である。
図６は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の撮影動作のフローを示すフローチャートである。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の撮像素子上の画素エリアを説明する模式図、および被写体画像の一例を示す模式図である。図８は、被写体強調モードのＡＦ動作のフローを示すフローチャートである。図９は、被写体強調モードのコントラストＡＦ動作の一例を示すグラフである。図１０は、被写体強調モードの発光設定動作のフローを示すフローチャートである。図１１（ａ）、（ｂ）は、被写体強調モードの照明光分布の一例と、この例における被写体との関係を示す模式図である。図１２は、被写体画像の他例を示す模式図である。
カメラ１では、照明部４の動作に関して、照明部４の全体的な発光量（発光させない場合も含む）と発光タイミングとを制御する周知の照明モード（以下、全体モードと称する）の他に、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量と発光タイミングとを個別に設定して、照明光分布を形成する照明モード（以下、分布形成モードと称する）を備える。
周知の照明モードとしては、メーカーによって名称が異なるが、例えば、露出不足となるときに自動発光する「オート発光」モード、赤目軽減のため本発光前に予備発光する「赤目軽減」モード、強制的に発光させる「強制発光」モード、予備発光後に強制発光させる「赤目・強制発光」モード、発光を禁止する「発光禁止」モード、低速のシャッター速度下で発光する「スローシンクロ」モード、撮影シーンが暗い場合にもＡＦ動作を行えるようにＡＦ動作中に発光する「ＡＦイルミネータ」モードなどを挙げることができる。
本実施形態における分布形成モードは、必要に応じて全体モードと組み合わせて設定されるもので、被写体強調モード、平準化モード、および固定分布モードを備える。
周知の照明モードとしては、メーカーによって名称が異なるが、例えば、露出不足となるときに自動発光する「オート発光」モード、赤目軽減のため本発光前に予備発光する「赤目軽減」モード、強制的に発光させる「強制発光」モード、予備発光後に強制発光させる「赤目・強制発光」モード、発光を禁止する「発光禁止」モード、低速のシャッター速度下で発光する「スローシンクロ」モード、撮影シーンが暗い場合にもＡＦ動作を行えるようにＡＦ動作中に発光する「ＡＦイルミネータ」モードなどを挙げることができる。
本実施形態における分布形成モードは、必要に応じて全体モードと組み合わせて設定されるもので、被写体強調モード、平準化モード、および固定分布モードを備える。
被写体強調モードは、複数の照明領域Ｉｉｊのうち、被写体における合焦部分を含む照明領域Ｉｉｊの照明光の光量に比べて、被写体における合焦部分を含まない照明領域Ｉｉｊの照明光の光量が小さくなるような照明光分布を形成する照明モードである。
本モードの場合、被写体における合焦部分を含まない部分領域Ｓｉｊの被写体では、露出不足になるが、これにより、被写体の像を周囲から浮き立たせる効果があり、被写体を強調した画像を撮影することができる。
照明光の低下量は、単一の既定値を採用してもよいし、多段階の既定値を採用してもよい。本実施形態では、一例として、合焦部分を含まない照明領域Ｉｉｊに対応するＬＥＤ光源Ｌｉｊは発光させず、発光量を０にしている。
本モードの場合、被写体における合焦部分を含まない部分領域Ｓｉｊの被写体では、露出不足になるが、これにより、被写体の像を周囲から浮き立たせる効果があり、被写体を強調した画像を撮影することができる。
照明光の低下量は、単一の既定値を採用してもよいし、多段階の既定値を採用してもよい。本実施形態では、一例として、合焦部分を含まない照明領域Ｉｉｊに対応するＬＥＤ光源Ｌｉｊは発光させず、発光量を０にしている。
平準化モードは、複数の照明領域Ｉｉｊに対応する各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を、照明領域Ｉｉｊに含まれる被写体までの距離（以下、被写体距離と称する）が長いほど高く設定することにより、撮影範囲ＳＷ内の被写体表面の照明光の明るさを平準化する照明モードである。
ここで、平準化とは、一定の発光量としたときに生じる各被写体表面上の照明光の明るさの被写体距離の相違に基づく差を低減することを意味する。平準化の程度は、予め設定できるようにしておくことが好ましい。
例えば、撮像素子５の撮影感度をＩＳＯ感度１００相当として、絞り値をＦ、部分領域Ｓｉｊごとの被写体距離をｄｉｊとし、露出を決めた被写体距離をｄＥとすると、全体モードでは、部分領域ＳｉｊごとのＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を表すガイドナンバーＧｉｊは次式（１）のように、ｄｉｊによらず一定値に設定される。
ここで、平準化とは、一定の発光量としたときに生じる各被写体表面上の照明光の明るさの被写体距離の相違に基づく差を低減することを意味する。平準化の程度は、予め設定できるようにしておくことが好ましい。
例えば、撮像素子５の撮影感度をＩＳＯ感度１００相当として、絞り値をＦ、部分領域Ｓｉｊごとの被写体距離をｄｉｊとし、露出を決めた被写体距離をｄＥとすると、全体モードでは、部分領域ＳｉｊごとのＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を表すガイドナンバーＧｉｊは次式（１）のように、ｄｉｊによらず一定値に設定される。
Ｇｉｊ＝Ｆ×ｄＥ （ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３） ・・・（１）
これに対して、平準化モードでは、ガイドナンバーＧｉｊは次式（２）のように、設定される。
Ｇｉｊ＝ｒｉｊ×Ｆ×ｄｉｊ （ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３） ・・・（２）
ここで、ｒｉｊ（０＜ｒｉｊ≦１）は、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの補正係数である。
ｒｉｊ＝１（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）の場合、被写体距離によらずに一定の明るさとする設定の平準化モードである。ただし、ＧｉｊがＬＥＤ光源Ｌｉｊの最大発光量を越える場合には、最大発光量を設定する。
ｒｉｊ＝１（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）の場合、被写体距離によらずに一定の明るさとする設定の平準化モードである。ただし、ＧｉｊがＬＥＤ光源Ｌｉｊの最大発光量を越える場合には、最大発光量を設定する。
これに対して、被写体距離ｄｉｊが、露出を決めた被写体距離ｄＥよりも大きい場合に、補正係数ｒｉｊを次式（３）の範囲に設定することも可能である。ここで添字ｉｊは、被写体距離がｄＥとなる部分領域の添字をＩ、Ｊとすると、ｉ≠Ｉ、ｊ≠Ｊである。
ｄＥ／ｄｉｊ＜ｒｉｊ＜１ ・・・（３）
この場合、露出を決めた部分領域ＳＩＪでは、適正露出となる。それ以外の部分領域Ｓｉｊの被写体は、露出不足になるが、全体モードで照明した場合に比べると露出不足の程度が改善されるため、被写体表面における照明光の明るさがより平準化される。
なお、このように、平準化の程度が劣る領域を設ける場合、隣接する補正係数ｒｉｊの変化を小さくすることが好ましい。
特に、撮影範囲ＳＷの中心から周辺に向かうにつれて補正係数ｒｉｊが小さくなる分布であることが好ましい。
なお、このように、平準化の程度が劣る領域を設ける場合、隣接する補正係数ｒｉｊの変化を小さくすることが好ましい。
特に、撮影範囲ＳＷの中心から周辺に向かうにつれて補正係数ｒｉｊが小さくなる分布であることが好ましい。
固定分布モードは、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの相対的な発光量を固定するモードである。相対的な発光量のパターンは、予め１以上のパターンを設定して撮影者が選択する。また、撮影者が適宜の相対的な発光量のパターンを設定できるようにしてもよい。
例えば、撮影範囲ＳＷの周辺部は光量不足となりやすいため、予め周辺部に到達する照明光の光量が中心部における照明光の光量に比べて大きくなる設定とするパターンを挙げることができる。
実際の発光量は、露出を決めた被写体が位置する部分領域ＳＩＪにおいて適正な露出が得られるＬＥＤ光源ＬＩＪの発光量を表すガイドナンバーが、例えば、ＧＩＪとして設定されると、他の部分領域Ｓｉｊの発光量を表すガイドナンバーＧｉｊは、このＧＩＪに対する相対的な発光量の関係が設定値通りになるように増減して決められる。
例えば、撮影範囲ＳＷの周辺部は光量不足となりやすいため、予め周辺部に到達する照明光の光量が中心部における照明光の光量に比べて大きくなる設定とするパターンを挙げることができる。
実際の発光量は、露出を決めた被写体が位置する部分領域ＳＩＪにおいて適正な露出が得られるＬＥＤ光源ＬＩＪの発光量を表すガイドナンバーが、例えば、ＧＩＪとして設定されると、他の部分領域Ｓｉｊの発光量を表すガイドナンバーＧｉｊは、このＧＩＪに対する相対的な発光量の関係が設定値通りになるように増減して決められる。
以下では、一例として、照明モードの設定が、「オート発光」モードと被写体強調モードとの組合せからなる場合の撮影動作について説明する。
この場合、カメラ１による撮影動作は、図６に示すフローにしたがって、ステップＳ１〜Ｓ４を実行することによって行われる。
ステップＳ１は、ＡＦ動作を行うステップである。
カメラ１は、コントラスト法によって合焦位置を求める。本実施形態では、合焦位置を求めるための測距領域を各部分領域Ｓｉｊに一つずつ有している。すなわち、図７（ａ）に示すように、撮像素子５の撮像面５ａが、撮影範囲ＳＷの部分領域Ｓｉｊに対応して、合計９つの画素エリアＰｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）に区画されており、各画素エリアＰｉｊの画像データのコントラストを評価し、これを合焦評価値に用いる。
この場合、カメラ１による撮影動作は、図６に示すフローにしたがって、ステップＳ１〜Ｓ４を実行することによって行われる。
ステップＳ１は、ＡＦ動作を行うステップである。
カメラ１は、コントラスト法によって合焦位置を求める。本実施形態では、合焦位置を求めるための測距領域を各部分領域Ｓｉｊに一つずつ有している。すなわち、図７（ａ）に示すように、撮像素子５の撮像面５ａが、撮影範囲ＳＷの部分領域Ｓｉｊに対応して、合計９つの画素エリアＰｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，３）に区画されており、各画素エリアＰｉｊの画像データのコントラストを評価し、これを合焦評価値に用いる。
以下の説明では、撮影シーンとして、図７（ｂ）に示す映像が撮像面５ａに投影されるものとする。
この撮影シーンでは、左側の遠景に樹木などからなる被写体ＯＳ３が位置し、画面右側の至近側位置に人間の被写体ＯＳ１が位置し、画面の中央下側に、被写体ＯＳ１と略同じ被写体距離を有する犬の被写体ＯＳ２が位置している。被写体ＯＳ１、ＯＳ２と、被写体ＯＳ３との間となる画面下側には、詳細の図示は省略するが、路上配置物、建屋等からなる被写体が配置されている。
このような撮影シーンを撮影する場合、カメラ１では、各被写体の被写体距離を比較して、より近位の被写体を主要被写体と判断して、ＡＦ動作を行う。
この撮影シーンでは、左側の遠景に樹木などからなる被写体ＯＳ３が位置し、画面右側の至近側位置に人間の被写体ＯＳ１が位置し、画面の中央下側に、被写体ＯＳ１と略同じ被写体距離を有する犬の被写体ＯＳ２が位置している。被写体ＯＳ１、ＯＳ２と、被写体ＯＳ３との間となる画面下側には、詳細の図示は省略するが、路上配置物、建屋等からなる被写体が配置されている。
このような撮影シーンを撮影する場合、カメラ１では、各被写体の被写体距離を比較して、より近位の被写体を主要被写体と判断して、ＡＦ動作を行う。
カメラ１は、電源を投入すると、動画撮影を開始し、撮影された動画が、図示略の液晶モニターに表示される。
撮影者は、カメラ１を被写体に向けて構え、シャッターボタン２ａを、半押し操作する。これにより制御部７によってステップＳ１のＡＦ動作が開始される。
ステップＳ１は、図８に示すフローにしたがって、ステップＳ１１〜Ｓ１４を実行することで行われる。
撮影者は、カメラ１を被写体に向けて構え、シャッターボタン２ａを、半押し操作する。これにより制御部７によってステップＳ１のＡＦ動作が開始される。
ステップＳ１は、図８に示すフローにしたがって、ステップＳ１１〜Ｓ１４を実行することで行われる。
ステップＳ１１は、焦点位置を無限遠に設定するステップである。
制御部７は、駆動モータ６に撮影レンズ部３の焦点位置が無限遠となるようにレンズ移動部３ｃを移動する制御信号を送出する。
駆動モータ６は、レンズ移動部３ｃを駆動して、移動レンズ３ａを像側に移動させる。
これにより、近位の被写体ＯＳ１、ＯＳ２は、被写界深度から外れるためぼけるが、遠位の被写体ＯＳ３は被写界深度に入るため、シャープな画像が得られる。
以上で、ステップＳ１１が終了する。
制御部７は、駆動モータ６に撮影レンズ部３の焦点位置が無限遠となるようにレンズ移動部３ｃを移動する制御信号を送出する。
駆動モータ６は、レンズ移動部３ｃを駆動して、移動レンズ３ａを像側に移動させる。
これにより、近位の被写体ＯＳ１、ＯＳ２は、被写界深度から外れるためぼけるが、遠位の被写体ＯＳ３は被写界深度に入るため、シャープな画像が得られる。
以上で、ステップＳ１１が終了する。
次に、ステップＳ１２を行う。本ステップは、至近位置に向けて焦点位置移動を開始するステップである。
すなわち、制御部７は、駆動モータ６に撮影レンズ部３の焦点位置を至近位置に向けた移動を開始させる制御信号を送出する。
駆動モータ６は、レンズ移動部３ｃを駆動して、移動レンズ３ａを物体側に移動させていく。移動レンズ３ａの移動量は、例えば、駆動モータ６のエンコーダ出力などによって測定され、制御部７に送出される。
制御部７は、移動レンズ３ａの移動量を受け取ると、順次、焦点位置を被写体距離に換算する。
すなわち、制御部７は、駆動モータ６に撮影レンズ部３の焦点位置を至近位置に向けた移動を開始させる制御信号を送出する。
駆動モータ６は、レンズ移動部３ｃを駆動して、移動レンズ３ａを物体側に移動させていく。移動レンズ３ａの移動量は、例えば、駆動モータ６のエンコーダ出力などによって測定され、制御部７に送出される。
制御部７は、移動レンズ３ａの移動量を受け取ると、順次、焦点位置を被写体距離に換算する。
移動レンズ３ａが移動を開始したら、ステップＳ１３を行う。本ステップは、コントラスト法により合焦位置を探索するステップである。
すなわち、制御部７は、撮像素子５から撮像された画像データを取得し、画素エリアＰｉｊごとに、画像のコントラストを算出する。
例えば、図７（ｂ）に示す撮影シーンの場合、各画素エリアＰｉｊの被写体が、遠位、中位、近位に分かれているため、画像のコントラストは、概ね図９に示すグラフのように、３種類の変化を示す。これら曲線１０２、１０１、１００は、画素エリアＰｉｊにそれぞれ遠位、中位、近位の被写体を有する場合のコントラストとの変化を示している。
いずれも、無限遠側から至近側に向かうにつれて、コントラストが低い状態から増大し、被写体の位置に対応するピーク値に到達した後、低下する、といった山形の変化を示す。
例えば、遠位の被写体ＯＳ３が多く含まれる画素エリアＰ２１では、図９の曲線１０２のような変化を示し、ピークの位置は無限遠側である。被写体が略無限遠の雲（図示略）などしかない画素エリアＰ１１の変化も略同様である。
また、近位の被写体ＯＳ１、ＯＳ２が多くを占める画素エリアＰ１２、Ｐ１３、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３２、Ｐ３３では、図９の曲線１００のような変化を示し、ピークの位置は至近側である。
また、中位の被写体が多くなる画素エリアＰ３１では、図９の曲線１０１のような変化を示し、ピークの位置は曲線１０２のピークと曲線１００のピークとの中間位置となる。
すなわち、制御部７は、撮像素子５から撮像された画像データを取得し、画素エリアＰｉｊごとに、画像のコントラストを算出する。
例えば、図７（ｂ）に示す撮影シーンの場合、各画素エリアＰｉｊの被写体が、遠位、中位、近位に分かれているため、画像のコントラストは、概ね図９に示すグラフのように、３種類の変化を示す。これら曲線１０２、１０１、１００は、画素エリアＰｉｊにそれぞれ遠位、中位、近位の被写体を有する場合のコントラストとの変化を示している。
いずれも、無限遠側から至近側に向かうにつれて、コントラストが低い状態から増大し、被写体の位置に対応するピーク値に到達した後、低下する、といった山形の変化を示す。
例えば、遠位の被写体ＯＳ３が多く含まれる画素エリアＰ２１では、図９の曲線１０２のような変化を示し、ピークの位置は無限遠側である。被写体が略無限遠の雲（図示略）などしかない画素エリアＰ１１の変化も略同様である。
また、近位の被写体ＯＳ１、ＯＳ２が多くを占める画素エリアＰ１２、Ｐ１３、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３２、Ｐ３３では、図９の曲線１００のような変化を示し、ピークの位置は至近側である。
また、中位の被写体が多くなる画素エリアＰ３１では、図９の曲線１０１のような変化を示し、ピークの位置は曲線１０２のピークと曲線１００のピークとの中間位置となる。
制御部７は、画素エリアＰｉｊごとに、コントラストの変化を調べて、ピークが検出されたら、ピークの位置における移動レンズ３ａの位置と、これから換算される被写体距離とをメモリに記憶する。
すべての画素エリアＰｉｊにおいて、コントラストのピークを越えたことが検出されるか、または、移動レンズ３ａが至近側の移動限界まで移動したら、制御部７は、駆動モータ６に、動作を停止する制御信号を送出する。
以上で、ステップＳ１３が終了する。
すべての画素エリアＰｉｊにおいて、コントラストのピークを越えたことが検出されるか、または、移動レンズ３ａが至近側の移動限界まで移動したら、制御部７は、駆動モータ６に、動作を停止する制御信号を送出する。
以上で、ステップＳ１３が終了する。
次に、ステップＳ１４を行う。本ステップは、撮影用の合焦位置とこれに対応する合焦エリアを決定するステップである。
本実施形態では、取得された画素エリアＰｉｊのコントラストのピークの位置を比較して、最も至近側のピークの位置を合焦位置、このピークの位置が検出された画素エリアＰｉｊに対応する撮影範囲ＳＷの部分領域Ｓｉｊを合焦エリアとして決定する。これは、主要被写体は至近側に配置して撮影されることが多いためである。
例えば、図７（ｂ）に示す撮影シーンの場合には、被写体ＯＳ１、ＯＳ２によって、合焦位置が決まり、画素エリアＰ１２、Ｐ１３、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３２、Ｐ３３に対応する部分領域Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３２、Ｓ３３が合焦エリアとなる。
これらの合焦エリアは、制御部７内に記憶される。例えば、制御部７のメモリにおいて部分領域Ｓの添字（ｉ，ｊ）に対応してフラグを設定する記憶場所を確保することで、制御部７内に記憶される。
本実施形態では、取得された画素エリアＰｉｊのコントラストのピークの位置を比較して、最も至近側のピークの位置を合焦位置、このピークの位置が検出された画素エリアＰｉｊに対応する撮影範囲ＳＷの部分領域Ｓｉｊを合焦エリアとして決定する。これは、主要被写体は至近側に配置して撮影されることが多いためである。
例えば、図７（ｂ）に示す撮影シーンの場合には、被写体ＯＳ１、ＯＳ２によって、合焦位置が決まり、画素エリアＰ１２、Ｐ１３、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３２、Ｐ３３に対応する部分領域Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３２、Ｓ３３が合焦エリアとなる。
これらの合焦エリアは、制御部７内に記憶される。例えば、制御部７のメモリにおいて部分領域Ｓの添字（ｉ，ｊ）に対応してフラグを設定する記憶場所を確保することで、制御部７内に記憶される。
なお、撮影距離やＡＦの精度によっては、これらの合焦エリアのピークの位置が少しずつ異なり、合焦位置が被写体ＯＳ１のうちの最も至近側の部位の位置する部分領域Ｓｉｊのみが合焦エリアとして決定される可能性もある。
本実施形態では、合焦エリアは、被写体を強調するため相対的に高光量の照明光が到達するエリアになる。このため、合焦エリアは、厳密な合焦を行うエリアと一致させる設定としてもよいが、被写体の全体を強調するように、合焦エリアの範囲を拡げてもよい。
すなわち、合焦エリアを判定する際にピークの位置の差が一定範囲内にあれば、合焦エリアに含めるという判定を行うことにより、厳密な合焦位置に近い被写体距離になっている複数の部分領域Ｓｉｊを合焦エリアとすることが可能である。
このように、ピークの位置が一定範囲内でばらついた複数の合焦エリアが決定される場合、ＡＦを行う撮影用の合焦位置の決定方法は、種々の方法を採用することができる。例えば、撮影用の合焦位置として、ピークの位置のうち最至近の位置を採用してもよいし、中央値、平均値、加重平均値などの適宜の代表値を採用してもよい。これ以外に、従来用いられているマルチエリアＡＦにおける撮影用の合焦位置の決定方法はすべて使用可能である。
本実施形態では、合焦エリアは、被写体を強調するため相対的に高光量の照明光が到達するエリアになる。このため、合焦エリアは、厳密な合焦を行うエリアと一致させる設定としてもよいが、被写体の全体を強調するように、合焦エリアの範囲を拡げてもよい。
すなわち、合焦エリアを判定する際にピークの位置の差が一定範囲内にあれば、合焦エリアに含めるという判定を行うことにより、厳密な合焦位置に近い被写体距離になっている複数の部分領域Ｓｉｊを合焦エリアとすることが可能である。
このように、ピークの位置が一定範囲内でばらついた複数の合焦エリアが決定される場合、ＡＦを行う撮影用の合焦位置の決定方法は、種々の方法を採用することができる。例えば、撮影用の合焦位置として、ピークの位置のうち最至近の位置を採用してもよいし、中央値、平均値、加重平均値などの適宜の代表値を採用してもよい。これ以外に、従来用いられているマルチエリアＡＦにおける撮影用の合焦位置の決定方法はすべて使用可能である。
合焦位置、合焦エリアが決まったら、制御部７は、図示略の測光センサーの出力に基づいて、合焦エリアでのＡＥを行う。合焦エリアが複数箇所になる場合には、マルチエリアＡＥが行われる。
これにより、予め設定されたＡＥモードに対応するプログラム線図に基づいて、露出が決定される。
以上で、ステップＳ１４が終了し、図６に示すステップＳ１が終了する。
これにより、予め設定されたＡＥモードに対応するプログラム線図に基づいて、露出が決定される。
以上で、ステップＳ１４が終了し、図６に示すステップＳ１が終了する。
このように、本実施形態のカメラ１では、測距部８は、９つの画素エリアＰｉｊに対応する部分領域Ｓｉｊを測距エリアとするマルチエリア自動合焦機構を構成している。
次に、ステップＳ２を行う。本ステップは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光設定を行うステップである。本ステップは、図１０に示すフローにしたがって、ステップＳ２１〜Ｓ２６を実行することで行われる。
ステップＳ２１は、制御部７内で、カウンタｎを設定し、ｎ＝０とすることで、カウンタｎを初期化するステップである。カウンタｎは、各ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を順次設定するためのループを回す参照カウンタである。
本実施形態では、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定順序は特に限定されない。このため、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの個数をＮ（本実施形態では、Ｎ＝９）として、１以上Ｎ以下の整数ｎに対して、１組の（ｉ，ｊ）を予め対応させることで、設定順序を適宜の順序に予め決めておく。
本実施形態では、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定順序は特に限定されない。このため、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの個数をＮ（本実施形態では、Ｎ＝９）として、１以上Ｎ以下の整数ｎに対して、１組の（ｉ，ｊ）を予め対応させることで、設定順序を適宜の順序に予め決めておく。
次に、ステップＳ２２では、カウンタｎを、ｎ＝ｎ＋１として更新する。
次に、ステップＳ２３では、制御部７は、カウンタｎで参照される部分領域Ｓｉｊ（第ｎの部分領域）が合焦エリアかどうかを判定する。例えば、制御部７は、カウンタｎが参照する記憶場所のフラグをチェックして、第ｎの部分領域が合焦エリアかどうかを判定する。
第ｎの部分領域が合焦エリアである場合には、ステップＳ２４に移行する。
第ｎの部分領域が合焦エリアでない場合には、ステップＳ２５に移行する。
次に、ステップＳ２３では、制御部７は、カウンタｎで参照される部分領域Ｓｉｊ（第ｎの部分領域）が合焦エリアかどうかを判定する。例えば、制御部７は、カウンタｎが参照する記憶場所のフラグをチェックして、第ｎの部分領域が合焦エリアかどうかを判定する。
第ｎの部分領域が合焦エリアである場合には、ステップＳ２４に移行する。
第ｎの部分領域が合焦エリアでない場合には、ステップＳ２５に移行する。
ステップＳ２４では、主に第ｎの部分領域を照明するＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を合焦エリア用の発光量に設定する。合焦エリア用の発光量は、ＡＥによって決定された露出から決まる発光量である。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ２４が終了し、ステップＳ２６に移行する。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ２４が終了し、ステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２５では、主に第ｎの部分領域を照明するＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を非合焦エリア用の発光量に設定する。本実施形態では、合焦エリア以外を照明するＬＥＤ光源Ｌｉｊは発光させないため、非合焦エリア用の発光量は０である。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ２５が終了し、ステップＳ２６に移行する。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ２５が終了し、ステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２６では、カウンタｎがＬＥＤ光源Ｌｉｊの個数Ｎ未満かどうか判定する。
カウンタｎが、Ｎ未満であれば、ステップＳ２２に移行し、ステップＳ２２からの動作を繰り返す。
カウンタｎが、Ｎ未満でなければ、すべてのＬＥＤ光源Ｌｉｊに対して発光量の設定が終わったことになるため、ステップＳ２６を終了する。これにより、図６のステップＳ２が終了する。
カウンタｎが、Ｎ未満であれば、ステップＳ２２に移行し、ステップＳ２２からの動作を繰り返す。
カウンタｎが、Ｎ未満でなければ、すべてのＬＥＤ光源Ｌｉｊに対して発光量の設定が終わったことになるため、ステップＳ２６を終了する。これにより、図６のステップＳ２が終了する。
次に、ステップＳ３では、制御部７は、シャッターボタン２ａが全押しされたかどうかを監視するループに入る。シャッターボタン２ａが全押しされたかどうかを判定する。
シャッターボタン２ａが全押しされた場合には、監視ループを抜けてステップＳ４に移行する。
シャッターボタン２ａが全押しされた場合には、監視ループを抜けてステップＳ４に移行する。
次に、ステップＳ４では、制御部７は、ステップＳ２で行った発光量の設定に基づき照明部４を発光させて撮像を行う。本実施形態の上記例では、発光量を０に設定したＬＥＤ光源Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１を発光させず、ＬＥＤ光源Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３２、Ｌ３３を、それぞれ合焦部位の露出から決まる発光量で発光される。
これにより、図１１（ａ）に示すように、照明領域Ｉ１１、Ｉ２１、Ｉ３１は照明されず、照明領域Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ２２、Ｉ２３、Ｉ３２、Ｉ３３が照明される。この結果、図１１（ｂ）に示すように、被写体ＯＳ１、ＯＳ２に照明光が照射され、これらの被写体ＯＳ１、ＯＳ２が強調された撮影が行われる。
撮像素子５によって撮像された画像信号は、制御部７に送出され、適宜の画像処理を施すなどして、制御部７に記憶されるとともに、図示略の液晶モニターに表示される。
以上で、被写体強調モードにおける撮影が終了する。
これにより、図１１（ａ）に示すように、照明領域Ｉ１１、Ｉ２１、Ｉ３１は照明されず、照明領域Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ２２、Ｉ２３、Ｉ３２、Ｉ３３が照明される。この結果、図１１（ｂ）に示すように、被写体ＯＳ１、ＯＳ２に照明光が照射され、これらの被写体ＯＳ１、ＯＳ２が強調された撮影が行われる。
撮像素子５によって撮像された画像信号は、制御部７に送出され、適宜の画像処理を施すなどして、制御部７に記憶されるとともに、図示略の液晶モニターに表示される。
以上で、被写体強調モードにおける撮影が終了する。
次に、照明モードの設定が、「オート発光」モードと平準化モードとの組合せからなる場合の撮影動作について説明する。
図１３は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の平準化モードのＡＦ動作のフローを示すフローチャートである。図１４は、平準化モードのコントラストＡＦ動作の一例を示すグラフである。図１５は、平準化モードの発光設定動作のフローを示すフローチャートである。
図１３は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の平準化モードのＡＦ動作のフローを示すフローチャートである。図１４は、平準化モードのコントラストＡＦ動作の一例を示すグラフである。図１５は、平準化モードの発光設定動作のフローを示すフローチャートである。
平準化モードは、複数の主要被写体間で被写体距離のバラツキが大きい場合に特に好適となる照明モードである。このように主要被写体間の被写体距離のバラツキが大きいと、最も至近側の被写体が適正露出となるように照明部４を発光させる全体モードでは、より遠方に位置する被写体が露出不足になってしまうことになる。
このため、以下の説明では、図１２に示すような撮影シーンを撮影する場合の例で説明する。
この撮影シーンは、室内の廊下に被写体である人が略一定の間隔を置いて列を作っているところを列の前側から後列まで収めるというものである。
このため、撮影範囲ＳＷには、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３に被写体ＯＳ４の全身が入り、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３に被写体ＯＳ４の全身が入り、部分領域Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２には被写体ＯＳ５、ＯＳ６の全身が入る。また、４人目以降の奥側の被写体は部分領域Ｓ２１の範囲内に収まる被写体ＯＳ７を構成している。
被写体ＯＳ５、ＯＳ６、ＯＳ７は、この順に被写体距離が長くなる。
部分領域Ｓ１１は、被写体ＯＳ７の上側の天井が位置している。
部分領域Ｓ３１は、被写体ＯＳ５、ＯＳ６の側方の廊下が位置している。
このため、以下の説明では、図１２に示すような撮影シーンを撮影する場合の例で説明する。
この撮影シーンは、室内の廊下に被写体である人が略一定の間隔を置いて列を作っているところを列の前側から後列まで収めるというものである。
このため、撮影範囲ＳＷには、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３に被写体ＯＳ４の全身が入り、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３に被写体ＯＳ４の全身が入り、部分領域Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２には被写体ＯＳ５、ＯＳ６の全身が入る。また、４人目以降の奥側の被写体は部分領域Ｓ２１の範囲内に収まる被写体ＯＳ７を構成している。
被写体ＯＳ５、ＯＳ６、ＯＳ７は、この順に被写体距離が長くなる。
部分領域Ｓ１１は、被写体ＯＳ７の上側の天井が位置している。
部分領域Ｓ３１は、被写体ＯＳ５、ＯＳ６の側方の廊下が位置している。
この場合、カメラ１による撮影動作は、図６に示すフローにしたがって、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ３、Ｓ４を実行することによって行われる。
ステップＳ５は、ＡＦ動作を行うステップである。
撮影者は、カメラ１を被写体に向けて構え、シャッターボタン２ａを、半押し操作することにより、制御部７によってステップＳ５のＡＦ動作が開始される。
カメラ１は、電源を投入すると、動画撮影を開始し、撮影された動画が、液晶モニターに表示される。
ステップＳ５は、図１３に示すフローにしたがって、ステップＳ３１〜Ｓ３４を実行することで行われる。
撮影者は、カメラ１を被写体に向けて構え、シャッターボタン２ａを、半押し操作することにより、制御部７によってステップＳ５のＡＦ動作が開始される。
カメラ１は、電源を投入すると、動画撮影を開始し、撮影された動画が、液晶モニターに表示される。
ステップＳ５は、図１３に示すフローにしたがって、ステップＳ３１〜Ｓ３４を実行することで行われる。
ステップＳ３１は、焦点位置を無限遠に設定するステップであり、上記に説明したステップＳ１１と同様なステップである。
ステップＳ３２は、至近位置に向けて焦点位置移動を開始するステップであり、上記に説明したステップＳ１２と同様なステップである。
ステップＳ３２は、至近位置に向けて焦点位置移動を開始するステップであり、上記に説明したステップＳ１２と同様なステップである。
ステップＳ３２が実行されることにより、移動レンズ３ａが移動を開始したら、ステップＳ３３を行う。本ステップは、コントラスト法により合焦位置を探索し、部分領域ごとに合焦位置の距離情報を算出するステップである。
すなわち、制御部７は、撮像素子５から撮像された画像データを取得し、画素エリアＰｉｊごとに、画像のコントラストを算出する。
例えば、図１３に示す撮影シーンの場合、部分領域ごとに、被写体が、遠位、中位、近位に分かれているため、画像のコントラストは、概ね図１４に示すグラフのように、３種類の変化を示す。これら曲線１１２、１１１、１１０は、画素エリアＰｉｊにそれぞれ遠位、中位、近位の被写体を有する場合のコントラストとの変化を示している。
いずれも、無限遠側から至近側に向かうにつれて、コントラストが低い状態から増大し、被写体の位置に対応するピーク値に到達した後、低下する、といった山形の変化を示す。
制御部７は、画素エリアＰｉｊごとに、コントラストの変化を調べて、ピークが検出されたら、ピークの位置における移動レンズ３ａの位置と、これから換算される被写体距離とをメモリに記憶する。
すなわち、制御部７は、撮像素子５から撮像された画像データを取得し、画素エリアＰｉｊごとに、画像のコントラストを算出する。
例えば、図１３に示す撮影シーンの場合、部分領域ごとに、被写体が、遠位、中位、近位に分かれているため、画像のコントラストは、概ね図１４に示すグラフのように、３種類の変化を示す。これら曲線１１２、１１１、１１０は、画素エリアＰｉｊにそれぞれ遠位、中位、近位の被写体を有する場合のコントラストとの変化を示している。
いずれも、無限遠側から至近側に向かうにつれて、コントラストが低い状態から増大し、被写体の位置に対応するピーク値に到達した後、低下する、といった山形の変化を示す。
制御部７は、画素エリアＰｉｊごとに、コントラストの変化を調べて、ピークが検出されたら、ピークの位置における移動レンズ３ａの位置と、これから換算される被写体距離とをメモリに記憶する。
例えば、部分領域Ｓ２１には遠位の被写体ＯＳ７が位置するため、図１４の曲線１１２のような変化を示し、ピークの位置は無限遠側にあり、被写体距離が距離Ａとして算出される。主として被写体ＯＳ７の上にある天井が位置する部分領域Ｓ１１も同様である。
また、部分領域Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２には中位の被写体ＯＳ５、ＯＳ６が位置するため、図１４の曲線１１１のような変化を示し、ピークの位置から、被写体距離が距離Ｂ（ただし、Ｂ＜Ａ）として算出される。主として被写体ＯＳ５、ＯＳ６の側方の廊下が位置する部分領域Ｓ３１も同様である。
また、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３には近位の被写体ＯＳ４が位置するため、図１４の曲線１１０のような変化を示し、ピークの位置から、被写体距離が距離Ｃ（ただし、Ｃ＜Ｂ）として算出される。
また、部分領域Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２には中位の被写体ＯＳ５、ＯＳ６が位置するため、図１４の曲線１１１のような変化を示し、ピークの位置から、被写体距離が距離Ｂ（ただし、Ｂ＜Ａ）として算出される。主として被写体ＯＳ５、ＯＳ６の側方の廊下が位置する部分領域Ｓ３１も同様である。
また、部分領域Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３には近位の被写体ＯＳ４が位置するため、図１４の曲線１１０のような変化を示し、ピークの位置から、被写体距離が距離Ｃ（ただし、Ｃ＜Ｂ）として算出される。
すべての画素エリアＰｉｊにおいて、コントラストのピークを越えたことが検出されるか、または、移動レンズ３ａが至近側の移動限界まで移動したら、制御部７は、駆動モータ６に、動作を停止する制御信号を送出する。
以上で、ステップＳ３３が終了する。
以上で、ステップＳ３３が終了する。
次に、ステップＳ３４を行う。本ステップは、撮影用の合焦位置とこれに対応する合焦エリアを決定し、合焦位置、合焦エリアが決まったら合焦エリアでのＡＥを行うステップであり、上記に説明したステップＳ１４と同様なステップである。
ステップＳ３４が終了すると、図６に示すステップＳ５が終了する。
ステップＳ３４が終了すると、図６に示すステップＳ５が終了する。
次に、ステップＳ６を行う。本ステップは、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光設定を行うステップである。本ステップは、図１５に示すフローにしたがって、ステップＳ４１〜Ｓ４４を実行することで行われる。
ステップＳ４１は、制御部７内で、カウンタｎを設定するステップであり、上記に説明したステップＳ２１と同様のステップである。
次に、ステップＳ４２では、カウンタｎを、ｎ＝ｎ＋１として更新する。
次に、ステップＳ４３では、制御部７は、カウンタｎで参照される部分領域Ｓｉｊ（第ｎの部分領域）における被写体距離を参照し、上記式（２）に基づいて、主に第ｎの部分領域を照明するＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を設定する。
図１２に示す撮影シーンの例では、ＬＥＤ光源Ｌ１１、Ｌ２１の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ａとして算出する。
ＬＥＤ光源Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３１の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ｂとして算出する。
ＬＥＤ光源Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ｃとして算出する。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ４３が終了し、ステップＳ４４に移行する。
次に、ステップＳ４３では、制御部７は、カウンタｎで参照される部分領域Ｓｉｊ（第ｎの部分領域）における被写体距離を参照し、上記式（２）に基づいて、主に第ｎの部分領域を照明するＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量を設定する。
図１２に示す撮影シーンの例では、ＬＥＤ光源Ｌ１１、Ｌ２１の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ａとして算出する。
ＬＥＤ光源Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３１の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ｂとして算出する。
ＬＥＤ光源Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３の発光量であるガイドナンバーＧｉｊは、上記式（２）において、ｄｉｊ＝Ｃとして算出する。
制御部７は、ＬＥＤ駆動部４ｄにＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量の設定値を送出する。
以上で、ステップＳ４３が終了し、ステップＳ４４に移行する。
ステップＳ４４では、カウンタｎがＬＥＤ光源Ｌｉｊの個数Ｎ未満かどうか判定する。
カウンタｎが、Ｎ未満であれば、ステップＳ４２に移行し、ステップＳ４２からの動作を繰り返す。
カウンタｎが、Ｎ未満でなければ、すべてのＬＥＤ光源Ｌｉｊに対して発光量の設定が終わったことになるため、ステップＳ４４を終了する。これにより、図６のステップＳ６が終了する。
このようにして、本平準化モードでは、各部分領域Ｓｉｊにおいて、被写体距離に応じて、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量が設定される。特に上記式（２）において、ｒｉｊ＝１の場合には、被写体表面では、被写体距離に寄らず、すべて適正露出が得られるように照明される。
ｒｉｊが、非合焦エリアで上記式（３）の範囲で設定される場合には、非合焦エリアでの被写体表面の照明光の光量が平準化され、全体モードに比べて改善される。
カウンタｎが、Ｎ未満であれば、ステップＳ４２に移行し、ステップＳ４２からの動作を繰り返す。
カウンタｎが、Ｎ未満でなければ、すべてのＬＥＤ光源Ｌｉｊに対して発光量の設定が終わったことになるため、ステップＳ４４を終了する。これにより、図６のステップＳ６が終了する。
このようにして、本平準化モードでは、各部分領域Ｓｉｊにおいて、被写体距離に応じて、ＬＥＤ光源Ｌｉｊの発光量が設定される。特に上記式（２）において、ｒｉｊ＝１の場合には、被写体表面では、被写体距離に寄らず、すべて適正露出が得られるように照明される。
ｒｉｊが、非合焦エリアで上記式（３）の範囲で設定される場合には、非合焦エリアでの被写体表面の照明光の光量が平準化され、全体モードに比べて改善される。
次に、上記の説明と同様にして、ステップＳ３、Ｓ４を実行することにより、平準化モードでの撮影が終了する。
本平準化モードでは、各部分領域Ｓｉｊの被写体表面が適正露出となる照明光が照射された状態で撮影が行われるため、被写体距離が長い場合でも露出不足とならず、また、被写体距離が短い場合でも光量が過剰とならず、撮影シーン全体が良好な明るさに平準化される。
本平準化モードでは、各部分領域Ｓｉｊの被写体表面が適正露出となる照明光が照射された状態で撮影が行われるため、被写体距離が長い場合でも露出不足とならず、また、被写体距離が短い場合でも光量が過剰とならず、撮影シーン全体が良好な明るさに平準化される。
このように、本実施形態の照明部４を備えるカメラ１では、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離の情報を測距部８が取得し、これらの情報に基づいて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができる。これにより、例えば、被写体を強調したり、被写対象面の照明光の明るさを平準化したりすることが容易となる。
また、固定分布モードを用いれば、被写体距離によらず、作画意図等を優先して、照明光の光量分布を設定することも可能である。
また、固定分布モードを用いれば、被写体距離によらず、作画意図等を優先して、照明光の光量分布を設定することも可能である。
［第１〜第３変形例］
次に、本実施形態の第１〜第３変形例について説明する。
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の照明部の変形例（第１〜第３の変形例）を示す模式的な断面図である。
次に、本実施形態の第１〜第３変形例について説明する。
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の撮影装置の照明部の変形例（第１〜第３の変形例）を示す模式的な断面図である。
これら変形例は、いずれも、カメラ１において照明部４に代えて用いることができる照明部の構成に関する変形例である。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１６（ａ）に模式的な断面図を示すように、第１変形例の照明部１４は、上記第１の実施形態の照明部４のレンズ部４ｂに代えて、凹面鏡部１４ｂを備える。
凹面鏡部１４ｂは、ＬＥＤチップ４ａからの光を反射して、照明光の放射光軸と放射角とを照明部４と同様に設定するための部材である。
本変形例によれば、各ＬＥＤチップ４ａの配置は、上記第１の実施形態の照明部４と同様の配置とすることができる。
凹面鏡部１４ｂは、ＬＥＤチップ４ａからの光を反射して、照明光の放射光軸と放射角とを照明部４と同様に設定するための部材である。
本変形例によれば、各ＬＥＤチップ４ａの配置は、上記第１の実施形態の照明部４と同様の配置とすることができる。
図１６（ｂ）に模式的な断面図を示すように、第２変形例の照明部２４は、上記第１の実施形態の照明部４のレンズ部４ｂに代えて、凹レンズ２４ｂを備える。
凹レンズ２４ｂは、図示略の基板上に配列された複数のＬＥＤチップ４ａからの光を放射状に拡大するため、負の屈折力を有する光学素子である。本変形例では、一例として、凹面をＬＥＤチップ４ａ側に向けた凹平レンズを採用している。
凹レンズ２４ｂは、図示略の基板上に配列された複数のＬＥＤチップ４ａからの光を放射状に拡大するため、負の屈折力を有する光学素子である。本変形例では、一例として、凹面をＬＥＤチップ４ａ側に向けた凹平レンズを採用している。
本変形例によれば、ＬＥＤチップ４ａから放射された光は、凹レンズ２４ｂの負の屈折力により、凹レンズ２４ｂの光軸に対する発光位置のずれ量に応じて、光軸に対して傾斜する方向に進む。このため、各ＬＥＤチップ４ａの発光面を同一平面に整列させても、照明部４と同様な照明領域Ｉｉｊに照明光を導くことができる。また、照明部４に比べて部品点数を削減できるため、低コスト化が可能である。
図１６（ｃ）に模式的な断面図を示すように、第３変形例の照明部３４は、上記第２変形例の凹レンズ２４ｂに代えて、凹レンズ３４ｂを備える。
凹レンズ３４ｂは、平面をＬＥＤチップ４ａ側に向けた凹平レンズである。
本変形例によれば、上記第２変形例と同様に、凹レンズ３４ｂが負の屈折力を有しているため、各ＬＥＤチップ４ａの発光面を同一平面に整列させても、照明部４と同様な照明領域Ｉｉｊに照明光を導くことができる。
凹レンズ３４ｂは、平面をＬＥＤチップ４ａ側に向けた凹平レンズである。
本変形例によれば、上記第２変形例と同様に、凹レンズ３４ｂが負の屈折力を有しているため、各ＬＥＤチップ４ａの発光面を同一平面に整列させても、照明部４と同様な照明領域Ｉｉｊに照明光を導くことができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の撮影装置および撮影用照明装置について説明する。
図１７は、本発明の第２の実施形態の撮影装置および撮影用照明装置を示す模式的な正面図である。
次に、本発明の第２の実施形態の撮影装置および撮影用照明装置について説明する。
図１７は、本発明の第２の実施形態の撮影装置および撮影用照明装置を示す模式的な正面図である。
本実施形態のカメラ４１（撮影装置）は、上記第１の実施形態のカメラ１のカメラ本体２に代えて、カメラ本体４２（撮影部）を備え、カメラ本体４２に着脱可能に設けられた照明部４４（撮影用照明装置）を追加したものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
カメラ本体４２は、上記第１の実施形態のカメラ１の照明部４を削除し、照明部４４を着脱可能および通信可能に接続するホットシュー４２ｃと、被写体距離を測定するため制御部７と通信可能に接続された測距部４８とを追加したものである。
測距部４８の構成はＡＦに用いることができる適宜のアクティブ方式、パッシブ方式の測距部を採用することができる。本実施形態では、一例として、離間して配置された２つの受光レンズ４８ａと、各受光レンズ４８ａによって集光された光束の位相差を検出する画像センサー４８ｂとを備える外光パッシブ方式を採用している。
測距部４８は、カメラ本体４２のカメラ筐体２ｃの撮影レンズ部３が設けられた前面部に設けられている。
測距部４８の構成はＡＦに用いることができる適宜のアクティブ方式、パッシブ方式の測距部を採用することができる。本実施形態では、一例として、離間して配置された２つの受光レンズ４８ａと、各受光レンズ４８ａによって集光された光束の位相差を検出する画像センサー４８ｂとを備える外光パッシブ方式を採用している。
測距部４８は、カメラ本体４２のカメラ筐体２ｃの撮影レンズ部３が設けられた前面部に設けられている。
照明部４４は、５×５の格子状に基板上に配列された合計２５個のＬＥＤチップ４ａと、これらＬＥＤチップ４ａの発光面を覆うように配置された負の屈折力を有するフレネルレンズ４４ｂとを備える本体部４４ａと、本体部４４ａをカメラ本体４２のホットシュー４２ｃに着脱可能および通信可能に接続する接続部４４ｃとを備える。
また、照明部４４は、図４に示すように、照明部４と同様には光量制御部であるＬＥＤ駆動部４ｄを備える。
照明部４４による各ＬＥＤチップ４ａからの照明光は、特に図示しないが、撮影範囲ＳＷの断面を５×５の格子状の分割する部分領域のいずれかに向けて照射され、これにより、上記第１の実施形態の照明部４と同様に、撮影範囲ＳＷ全体を照明することが可能になっている。
また、照明部４４は、図４に示すように、照明部４と同様には光量制御部であるＬＥＤ駆動部４ｄを備える。
照明部４４による各ＬＥＤチップ４ａからの照明光は、特に図示しないが、撮影範囲ＳＷの断面を５×５の格子状の分割する部分領域のいずれかに向けて照射され、これにより、上記第１の実施形態の照明部４と同様に、撮影範囲ＳＷ全体を照明することが可能になっている。
このような構成のカメラ４１によれば、照明部４４をカメラ本体４２のホットシュー４２ｃに装着した状態では、測距部４８を用いて被写体距離を測定することにより、上記第１の実施形態と同様にして、分布形成モードの照明モードを実現することができる。
このため、照明部４４によって、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離に応じて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができる。これにより、例えば、被写体を強調したり、被写対象面の照明光の明るさを平準化したりすることが容易となる。
また、本実施形態のカメラ４１は、ＡＦ動作を測距部４８によって行うため、カメラ本体４２はデジタルカメラには限定されず、アナログ方式のカメラであってもよい。
このため、照明部４４によって、撮影範囲内の被写体の位置や被写体までの距離に応じて、撮影範囲内の照明光の光量分布を容易に調整することができる。これにより、例えば、被写体を強調したり、被写対象面の照明光の明るさを平準化したりすることが容易となる。
また、本実施形態のカメラ４１は、ＡＦ動作を測距部４８によって行うため、カメラ本体４２はデジタルカメラには限定されず、アナログ方式のカメラであってもよい。
なお、上記の各実施形態および各変形例の説明では、撮影装置が静止画撮影を行う場合の例で説明したが、照明部は、ＬＥＤチップ４ａを用いているため、連続発光させることにより、動画撮影も可能である。
また、上記の各実施形態および各変形例の説明では、デジタルカメラまたはアナログカメラの場合の例で説明したが、撮影装置は、ビデオカメラであってもよい。
また、上記の各実施形態および各変形例の説明では、撮影装置の画角が一定の場合の例で説明したが、撮影装置は、ズーム機構を備えていてもよい。この場合、照明部は、最も広角側で撮影範囲ＳＷの全体を照明でき、最も望遠側の画角範囲内を複数に分割して照明できるように、照明部の光源の個数や配置を設定しておけばよい。
ズーム時の動作は、ズームによって、撮影範囲ＳＷを構成する部分領域Ｓｉｊの構成が変化する点を除けば、上記と同様にして照明部の発光量分布を決定することができる。
また、上記第２変形例、第３変形例、第２の実施形態のように、照明部がレンズを備える場合には、照明部のレンズもズーミング可能な構成とすれば、撮影装置の画角に応じて照明光をズーミングすることが可能である。
ズーム時の動作は、ズームによって、撮影範囲ＳＷを構成する部分領域Ｓｉｊの構成が変化する点を除けば、上記と同様にして照明部の発光量分布を決定することができる。
また、上記第２変形例、第３変形例、第２の実施形態のように、照明部がレンズを備える場合には、照明部のレンズもズーミング可能な構成とすれば、撮影装置の画角に応じて照明光をズーミングすることが可能である。
また、上記の各実施形態および各変形例の説明では、最も至近側の合焦位置に主要被写体が位置するものとして、合焦させる場合の例で説明したが、主要被写体を他の手段によって判定することも可能である。
例えば、顔認識や形状認識等の画像認識によって特定の被写体を特定する手段を有する場合には、このような特定に合わせて、合焦位置と、合焦エリアとを決定することが可能である。
また、例えば、液晶モニター上にタッチセンサを設け、液晶モニターの表示画面にタッチ入力することによって、撮影者が合焦位置と、合焦エリアとを決定できるようにしてもよい。
例えば、顔認識や形状認識等の画像認識によって特定の被写体を特定する手段を有する場合には、このような特定に合わせて、合焦位置と、合焦エリアとを決定することが可能である。
また、例えば、液晶モニター上にタッチセンサを設け、液晶モニターの表示画面にタッチ入力することによって、撮影者が合焦位置と、合焦エリアとを決定できるようにしてもよい。
また、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
１、４１ カメラ（撮影装置）
２、４２ カメラ本体（撮影部）
２ｂ モード操作部（照明モード設定部）
２ｃ カメラ筐体
３ 撮影レンズ部（撮影部）
３ｃ レンズ移動部
４、１４、２４、３４ 照明部
４ａ ＬＥＤチップ
４ｂ レンズ部
４ｄ ＬＥＤ駆動部４ｄ（発光量制御部）
５ 撮像素子（撮影部）
６ 駆動モータ（測距部）
７ 制御部（照明光分布制御部、測距部）
８、４８ 測距部
１４ｂ 凹面鏡部
２４ｂ、３４ｂ 凹レンズ
４４ 照明部（撮影用照明装置）
４４ｂ フレネルレンズ
４４ｃ 接続部
Ｉｉｊ、Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ２１、Ｉ２２、Ｉ２３、Ｉ３１、Ｉ３２、Ｉ３３ 照明領域
Ｌｉｊ、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３ ＬＥＤ光源
Ｏ 撮影光軸
Ｏｉｊ 放射光軸
ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４、ＯＳ５、ＯＳ６、ＯＳ７ 被写体
Ｐｉｊ、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３ 画素エリア
Ｓｉｊ、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３ 部分領域
ＳＷ 撮影範囲（撮影範囲全体）
２、４２ カメラ本体（撮影部）
２ｂ モード操作部（照明モード設定部）
２ｃ カメラ筐体
３ 撮影レンズ部（撮影部）
３ｃ レンズ移動部
４、１４、２４、３４ 照明部
４ａ ＬＥＤチップ
４ｂ レンズ部
４ｄ ＬＥＤ駆動部４ｄ（発光量制御部）
５ 撮像素子（撮影部）
６ 駆動モータ（測距部）
７ 制御部（照明光分布制御部、測距部）
８、４８ 測距部
１４ｂ 凹面鏡部
２４ｂ、３４ｂ 凹レンズ
４４ 照明部（撮影用照明装置）
４４ｂ フレネルレンズ
４４ｃ 接続部
Ｉｉｊ、Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ２１、Ｉ２２、Ｉ２３、Ｉ３１、Ｉ３２、Ｉ３３ 照明領域
Ｌｉｊ、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３ ＬＥＤ光源
Ｏ 撮影光軸
Ｏｉｊ 放射光軸
ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４、ＯＳ５、ＯＳ６、ＯＳ７ 被写体
Ｐｉｊ、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３ 画素エリア
Ｓｉｊ、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３ 部分領域
ＳＷ 撮影範囲（撮影範囲全体）
Claims (7)
- 被写体を撮影する撮影部と、
撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源を複数有し、該ＬＥＤ光源を複数点灯することにより前記撮影範囲全体を照明することが可能な照明部と、
前記被写体に対する照明モードを設定する照明モード設定部と、
前記撮影範囲における前記被写体の位置情報と、前記被写体までの距離の情報とを取得する測距部と、
該測距部が取得した前記位置情報および前記距離の情報と、前記照明モード設定部で設定された前記照明モードとに基づいて、前記照明部の各ＬＥＤ光源の発光量を調整して、前記撮影範囲内の照明光分布を制御する照明光分布制御部と、
を備える、撮影装置。 - 前記測距部は、前記位置情報および前記距離の情報を、前記撮影範囲内に分散して設けられた複数の測距領域ごとに取得し、
該測距領域は、前記複数の照明領域にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の撮影装置。 - 前記測距部は、
複数の測距領域を有するマルチエリア自動合焦機構で構成されている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の撮影装置。 - 前記照明モードは、
前記複数の照明領域のうち、前記被写体における合焦部分を含む照明領域の照明光の光量に比べて、前記被写体における合焦部分を含まない照明領域の照明光の光量が小さくなる照明光分布を有する被写体強調モードを備える
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮影装置。 - 前記照明モードは、
前記複数の照明領域に対応する各ＬＥＤ光源の発光量を、前記照明領域に含まれる被写体までの距離が長いほど高く設定することにより、前記撮影範囲内の被写体表面の照明光の明るさを平準化する平準化モードを備える
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮影装置。 - 前記平準化モードでは、
前記複数の照明領域における各被写体の適正露出が一定となるように、前記照明光の明るさを平準化する
ことを特徴とする、請求項５に記載の撮影装置。 - 被写体を撮影する撮影装置とともに用いる撮影用照明装置であって、
撮影範囲内に分散して設定された複数の照明領域のいずれかに向けて照明光を照射するＬＥＤ光源を複数有し、該ＬＥＤ光源を複数点灯することにより前記撮影範囲全体を照明することが可能な照明部と、
前記撮影装置と通信可能、かつ前記撮影装置に対して着脱可能に接続する接続部と、
該接続部を介して前記撮影装置から送出される制御信号に基づいて、前記複数のＬＥＤ光源の発光量を、独立して変化させる発光量制御部と、
を備える、撮影用照明装置。
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