JP5521429B2 - 発光量制御装置および発光量制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光量制御装置および発光量制御方法に関するものである。

従来より、閃光装置を備えたデジタルカメラなどの撮像装置において、撮影に先立って閃光装置の予備発光を行い、予備発光時の反射光を撮像装置に備えられた測光センサで受光し、予備発光時の反射光の光量と、閃光装置を発光させない状態における光量との差に基づいて、撮影時における閃光装置の発光量を決定する技術が知られている。たとえば、特許文献１では、予備発光に要する時間を短縮するために、予備発光時の反射光を測光センサで受光する際に、測光センサを構成する各画素の画素信号を所定の画素間隔で間欠的に読み出して、間欠的に読み出した画像信号を用いて、撮影時における閃光装置の発光量を決定する手法を開示している。

特開２００６−５０３３７号公報

しかしながら、従来技術においては、撮影画面内に点光源が存在する場合において、非発光時と予備発光時の間で、わずかでも構図にブレが生じると、このような点光源からの輝度を正しく取得することができないことがあり、結果として、撮影時における閃光装置の発光量を適切に決定することができないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、構図にブレが生じた場合においても、閃光装置などの発光手段の発光量を適切に決定することができる発光量制御装置および発光量制御方法を提供することである。

本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。

[１]本発明に係る発光量制御装置は、光束を受光して受光信号を出力する複数の受光素子を有する受光手段（１３６）と、対象に対して光束を発光する発光手段（３００）が発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、および前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号のいずれかと、前記発光手段が第１の光束を発光した状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号とに基づいて、前記発光手段による前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する制御手段（１５０）とを備え、前記制御手段は、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定し、前記制御手段は、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする。

[２]上記発光量制御装置に係る発明において、前記制御手段（１５０）は、前記第３受光信号に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする。

[３]上記発光量制御装置に係る発明において、前記制御手段（１５０）は、前記第３受光信号の出力と、前記第１受光信号の出力および前記第２受光信号の出力のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする。

[４]本発明に係る発光量制御装置は、光束を受光して受光信号を出力する複数の受光素子を有する受光手段と、対象に対して光束を発光する発光手段が発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、および前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号のいずれかと、前記発光手段が第１の光束を発光した状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号とに基づいて、前記発光手段による前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する制御手段と、前記発光手段による前記第１の光束の発光時における、前記受光手段のブレ量を検出するブレ検出手段とを備え、前記制御手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする。
[５]上記発光量制御装置に係る発明において、前記制御手段（１５０）は、前記第１受光信号または前記第２受光信号のうち、選択された受光信号の出力と、前記第３受光信号の出力との差分に基づいて、前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする。

[６]本発明に係る発光量制御装置は、発光部の予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子から第１受光信号を出力するとともに、前記第２受光素子から第２受光信号を出力し、前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子から第３受光信号を出力する受光部と、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定し、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを備えたことを特徴とする。
[７]本発明に係る発光量制御装置は、発光部の予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子から第１受光信号を出力するとともに、前記第２受光素子から第２受光信号を出力し、前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子から第３受光信号を出力する受光部と、前記第１受光信号及び前記第２受光信号の何れかと前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを含み、前記決定部は、前記予備発光をするときの装置のブレ量を用いて、前記第１受光信号及び前記第２受光信号のいずれかを選択し、前記第１受光信号及び前記第２受光信号のうち選択された信号と、前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定することを特徴とする。
[８]本発明に係る発光量制御装置は、予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子の出力に対応し前記第２受光素子の出力に対応しない第１画像信号、及び、前記第２受光素子の出力に対応し前記第１受光素子の出力に対応しない第２画像信号を出力し、前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子の出力に対応し前記第２受光素子の出力に対応しない第３画像信号を出力する受光部と、前記第１画像信号と前記第３画像信号との差異が前記第２画像信号と前記第３画像信号との差異よりも小さいとき、前記第１画像信号と前記第３画像信号とを用いて前記本発光の発光量を決定し、前記第１画像信号と前記第３画像信号との差異が前記第２画像信号と前記第３画像信号との差異よりも大きいとき、前記第２画像信号と前記第３画像信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを備えたことを特徴とする。

[９]本発明に係る撮像装置は、上記発明に係る発光量制御装置を備えることを特徴とする。

[１０]本発明に係る発光量制御方法は、対象に対して第１の光束を発光している状態、および発光していない状態における光束を、複数の受光素子により受光し、発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号、および前記対象に対して前記第１の光束を発光している状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号を取得し、前記第１受光信号および前記第２受光信号のいずれかと、前記第３受光信号とに基づいて、前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する発光量制御方法であって、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定し、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする。

[１１]上記発光量制御方法に係る発明において、前記第３受光信号に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする。

[１２]上記発光量制御方法に係る発明において、前記第３受光信号の出力と、前記第１受光信号の出力および前記第２受光信号の出力のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする。

[１３]上記発光量制御方法に係る発明において、前記第１受光信号または前記第２受光信号のうち、選択された受光信号の出力と、前記第３受光信号の出力との差分に基づいて、前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする。

本発明によれば、構図にブレが生じた場合においても、閃光装置などの発光手段の発光量を適切に決定することができる発光量制御装置および発光量制御方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１の要部構成を示す図である。 図２は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。 図３は、本実施形態に係る測光センサ１３６を示す図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本実施形態に係る非発光時画像信号の出力パターンを示す図である。 図５は、本実施形態に係る一場面例を示す図である。 図６は、図５に示す場面例における、非発光時画像信号Ａの出力を示す図である。 図７は、図５に示す場面例における、非発光時画像信号Ｂの出力を示す図である。 図８は、図５に示す場面例における、非発光時画像信号Ｃの出力を示す図である。 図９は、図５に示す場面例において、構図ブレが発生していない場合における予備発光時画像信号の出力を示す図である。 図１０は、図５に示す場面例において、構図ブレが発生した場合における予備発光時画像信号の出力を示す図である。 図１１は、予備発光時画像信号の出力と、非発光時画像信号Ａの出力との差分を示す図である。 図１２は、本実施形態の効果を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１の要部構成を示す図であり、上記発明に係る発光量制御装置および撮像装置に関する構成以外の一眼レフデジタルカメラシステムの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。

本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００と閃光装置３００とを備えており、レンズ鏡筒２００および閃光装置３００は、それぞれマウント部を介して、カメラボディ１００と着脱可能に結合されている。

レンズ鏡筒２００には、レンズ２１０，２２０や絞り装置２３０などからなる撮影光学系が内蔵されている。

レンズ２２０は、たとえばフォーカスレンズであり、その光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、レンズ駆動モータ（不図示）によってその位置が調節される。

絞り装置２３０は、上記撮影光学系を通過して撮像素子１１０に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。

カメラボディ１００は、図１に示すように、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３４、および測光センサ１３６へ導くためのクイックリターンミラー１２０を備える。

図１には、クイックリターンミラー１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。クイックリターンミラー１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。

クイックリターンミラー１２０が、被写体の観察位置にある状態においては、被写体からの光束（光軸Ｌ１）が当該クイックリターンミラー１２０で反射してファインダ１３４および測光センサ１３６へ導かれる（光軸Ｌ２，Ｌ３）。一方で、撮影者がレリーズボタン１４０を押すとクイックリターンミラー１２０が撮影位置に回転し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は撮像素子１１０へ導かれる。

撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッタ１１１が設けられている。撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御装置１５０に送信され、カメラ制御装置１５０で画像処理されたのちメモリ（不図示）に保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。

一方、クイックリターンミラー１２０で反射された被写体光は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３２と接眼レンズ１３３とを介して撮影者により観察可能となっている。これにより、レリーズしない状態において、ファインダ１３４を通して被写体およびその背景を観察することができる。

また、接眼レンズ１３３の近傍には、測光用レンズ１３５と測光センサ１３６が設けられ、焦点板１３１に結像した被写体光の一部を受光する。測光センサ１３６は、ＣＭＯＳセンサなどで構成される。測光センサ１３６で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御装置１５０に送信され、閃光装置３００による閃光発光量を演算するために用いられる。

カメラ制御装置１５０は、レンズ鏡筒２００に備えられたレンズ制御装置（不図示）と電気的に接続され、レンズ情報を受信するとともに、レンズ制御装置へ絞り開口径やレンズ２２０の駆動量などの情報を送信する。また、カメラ制御装置１５０は、閃光装置３００に備えられた閃光制御装置（不図示）と電気的に接続されており、発光指令を送信するなど、カメラ１全体の制御を司る。

なお、カメラ制御装置１５０から閃光制御装置に送信される発光指令としては、撮像素子１１０により被写体を撮影する際における撮影時発光指令の他、被写体の撮影時における閃光装置３００の閃光発光量を算出するための予備発光を行うための予備発光指令などが挙げられる。また、カメラ制御装置１５０は、上述したように測光センサ１３６から電気画像信号を取得することで得られる閃光装置３００による閃光発光量を演算し、算出した閃光発光量を、撮影時閃光発光指令とともに、閃光装置３００に送信することで、被写体の撮影時における閃光装置３００の閃光発光量を制御する。

閃光装置３００は、閃光装置３００に備えられた閃光制御装置（不図示）が、カメラ制御装置１５０から送信される発光指令を受信することで、発光指令に基づいて被写体に対して閃光発光を行う。

次に、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図２は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する動作は、カメラ１の電源がＯＮされることにより開始される。

まず、ステップＳ１では、カメラ１の電源がＯＮされると、測光センサ１３６により、閃光装置３００による閃光発光が行われていない状態において、測光用の画像信号の取得が行なわれ、測光センサ１３６により取得された画像信号が、カメラ制御装置１５０に出力される。ここで、本実施形態における、測光センサ１３６により取得された画像信号の出力方法について説明する。図３は、測光センサ１３６を示す図である。図３に示すように、測光センサ１３６は、横２０×縦３０の画素が配置されてなるものである。なお、本実施形態においては、これらの画素の横方向の座標をｉ＝０〜１９とし、縦方向の座標をｊ＝０〜２９とする。

そして、本実施形態では、画像信号を、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、それぞれ異なる出力パターンを有するものとし、これらのパターンに応じた画像信号を、カメラ制御装置１５０に出力する。すなわち、本実施形態では、３種類の画像信号を出力する。なお、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）中においては、網掛けして示した画素が、画像信号を出力するための画素に相当する。すなわち、図４（Ａ）に示すパターンにおいては、ｊ＝０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７である画素が、画像信号を出力するための画素となり、その他の行の画素については、出力を行なわない。なお、図４（Ａ）に示すパターンかなる画像信号を「非発光時画像信号Ａ」とする。同様に、図４（Ｂ）に示すパターンにおいては、ｊ＝１，４，７，１０，１３，１６，１９，２２，２５，２８である画素が、画像信号を出力するための画素となり、このパターンからなる画像信号を「非発光時画像信号Ｂ」とする。さらに、図４（Ｃ）に示すパターンにおいては、ｊ＝２，５，８，１１，１４，１７，２０，２３，２６，２９である画素が、画像信号を出力するための画素となり、このパターンからなる画像信号を「非発光時画像信号Ｃ」とする。

そして、本実施形態では、測光センサ１３６により取得された画像信号が、このような異なる３つの非発光時画像信号Ａ〜Ｃとして、カメラ制御装置１５０に出力される。

たとえば、図５に示すような場面（撮影画面内に、被写体の後ろに点光源としての日光が存在するような場面）においては、図６（Ａ）に示すように、非発光時画像信号Ａには、点光源としての日光の存在する部分の画素の画像信号が含まれないこととなるため、図６（Ｂ）に示すように、非発光時画像信号Ａの出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれないものとなる。なお、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す場面における、非発光時画像信号Ａの出力を示す図であり、相対的に輝度が低い部分を濃いドットで示しており、一方、相対的に輝度が高い部分を薄いドットで示している（後述する図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）においても同様。）。

一方、図５に示すような場面において、図７（Ａ）、図８（Ａ）に示すように、非発光時画像信号Ｂおよび非発光時画像信号Ｃには、点光源としての日光の存在する部分の画素の画像信号が含まれることとなるため、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示すように、非発光時画像信号Ｂおよび非発光時画像信号Ｃの出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれることとなる。

次いで、ステップＳ２では、カメラ制御装置１５０により、レリーズスイッチ１４０の押下げ動作が行なわれたか否かの判定が行なわれ、レリーズスイッチ１４０の押下げ動作が行なわれた場合には、ステップＳ２に進む。一方、レリーズスイッチ１４０の押下げ動作が行なわれていない場合には、レリーズスイッチ１４０の押下げ動作が行なわれるまで、カメラ１の電源がＯＦＦされたか否かの判断（ステップＳ３）、および上述した測光センサ１３６による測光用の画像信号の取得および取得した画像信号（非発光時画像信号Ａ〜Ｃ）のカメラ制御装置１５０への出力（ステップＳ１）が繰り返される。なお、ステップＳ３において、カメラ１の電源がＯＦＦされたと判定された場合には、本処理を終了することとなる。

ステップＳ３では、カメラ制御装置１５０により、閃光装置３００に備えられた閃光制御装置に、被写体の撮影時における閃光装置３００の閃光発光量を測定するための予備発光を行うための予備発光指令が送出され、これに基づき、閃光装置３００により予備発光が行われる。そして、この際において、測光センサ１３６により、予備発光時における、測光用の画像信号の取得が行なわれ、測光センサ１３６により取得された画像信号が、カメラ制御装置１５０に出力される。本実施形態では、予備発光時における、予備発光時画像信号として、上述した図４（Ａ）に示す出力パターンを有する画像信号（すなわち、上述した非発光時画像信号Ａと同様の出力パターンを有する画像信号）が選択される。すなわち、ｊ＝０，３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４，２７である画素が、予備発光時における画像信号を出力するための画素となり、その他の行の画素については、出力を行なわない。

たとえば、ステップＳ３において、ステップＳ１における場合と比較して、構図の変更が行なわれておらず、かつ、構図ブレが全く無いとした場合には、図９（Ａ）に示すように、予備発光時画像信号には、点光源としての日光の存在する部分の画素の画像信号は含まれないものとなるため、図９（Ｂ）に示すように、予備発光時画像信号の出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれないものとなる。また、図９（Ｂ）においては、閃光装置３００により予備発光を行っているため、被写体部分が背景部分と比較して、輝度の明るいものとなる。

これに対して、ステップＳ３において、ステップＳ１における場合と比較して、構図の変更が行なわれていないものの、構図ブレが起こった場合には、図１０（Ａ）に示すように、予備発光時画像信号には、点光源としての日光の存在する部分の画素の画像信号が含まれることとなるため、図１０（Ｂ）に示すように、予備発光時画像信号の出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれることとなる。

ステップＳ５では、カメラ制御装置１５０により、ステップＳ１で取得された非発光時画像信号Ａ〜Ｃのうち、撮影時における閃光装置３００による閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号の選択が行なわれる。以下、画像信号の選択方法について、説明を行なう。

なお、以下においては、非発光時画像信号Ａ〜Ｃにおける各画素の出力（Ａ／Ｄ変換後の出力）をＶｏｙ［ｉ］［ｊ］［ｋ］とし、予備発光時画像信号における各画素の出力（Ａ／Ｄ変換後の出力）をＶｏｙＳＢ［ｉ］［ｊ］として、説明を行なう。ここにおいて、ｉ＝０〜１９、ｊ＝０〜９、ｋ＝０〜２であり、ｋ＝０の場合には非発光時画像信号Ａを表し、ｋ＝１の場合には非発光時画像信号Ｂを表し、ｋ＝２の場合には非発光時画像信号Ｃを表す。また、各画素の出力Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［ｋ］およびＶｏｙＳＢ［ｉ］［ｊ］は、０〜１０２３の整数値をとるものである。

まず、カメラ制御装置１５０は、下記式（１）に従って、非発光時画像信号Ａ〜Ｃと、予備発光時画像信号との差分（Ｓａｂｕｎ［ｋ］）の算出を行なう。
Ｓａｂｕｎ［ｋ］ ＝ ΣΣＡＢＳ（ＶｏｙＳＢ［ｉ］［ｊ］−Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［ｋ］×Ｉｎｔｐｘ／ＩｎｔｐｘＢａｃｋ） …（１）
ただし、上記式（１）中、ＡＢＳ（）は引数の絶対値を返す関数であり、Ｉｎｔｐｘは、予備発光時画像信号を取得した際における測光センサ３０６の蓄積時間であり、ＩｎｔｐｘＢａｃｋは、非発光時画像信号Ａ〜Ｃを取得した際における測光センサ３０６の蓄積時間である。また、上記式（１）中、「ΣΣ」は、ｉ，ｊ（ｉ＝０〜１９、ｊ＝０〜９）に対して繰り返し加算を行なうことを意味している。

そして、本実施形態では、上記式（１）に従った差分（Ｓａｂｕｎ［ｋ］）の算出を、ｋ＝０〜２のそれぞれ（すなわち、非発光時画像信号Ａ〜Ｃのそれぞれ）について行ない、これらのうち、最も差分（Ｓａｂｕｎ［ｋ］）の小さいものを、閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号として選択する。すなわち、たとえば、ｋ＝０のときの差分（Ｓａｂｕｎ［０］）が最も小さい場合には、非発光時画像信号Ａが、閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号として選択される。同様に、ｋ＝１のときの差分（Ｓａｂｕｎ［１］）が最も小さい場合には、非発光時画像信号Ｂが、ｋ＝２のときの差分（Ｓａｂｕｎ［２］）が最も小さい場合には、非発光時画像信号Ｃが、それぞれ閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号として選択される。

たとえば、図９（Ａ）に示すように、ステップＳ３において、構図ブレが全く無い場合には、図９（Ｂ）に示すように、予備発光時画像信号の出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれないものとなる。そのため、同様に、その出力に、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれない非発光時画像信号Ａが、最も出力の差分（Ｓａｂｕｎ［ｋ］）の小さいものとして選択されることとなる。すなわち、ｋ＝０が選択されることとなる。なお、図１１に、予備発光時画像信号の出力と、非発光時画像信号Ａの出力との差分を示す図を示す。なお、図１１においては、差分が小さい部分を濃いドットで示しており、一方、差分が大きい部分を薄いドットで示している（後述する図１２においても同様。）。

これに対して、図１０（Ａ）に示すように、ステップＳ３において、構図ブレが発生した場合には、図１０（Ｂ）に示すように、予備発光時画像信号の出力には、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれることとなる。そのため、同様に、その出力に、点光源としての日光の存在に起因する出力が含まれる非発光時画像信号Ｂが、最も出力の差分（Ｓａｂｕｎ［ｋ］）の小さいものとして選択されることとなる。すなわち、ｋ＝１が選択されることとなる。

ステップＳ６では、カメラ制御装置１５０により、ステップＳ５で選択した非発光時画像信号、および予備発光時画像信号を用いて、撮影時における閃光装置３００の閃光発光量の算出が行われる。以下、撮影時における閃光装置３００の閃光発光量の算出方法について説明する。

まず、カメラ制御装置１５０は、下記式（２）に従って、測光センサ３０６により測定された測光用画像における画面全体の平均反射量ＲＭを算出する。なお、下記式（２）において、Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［ｋ］としては、上述したステップＳ５で選択された非発光時画像信号の出力が用いられる。すなわち、非発光時画像信号Ａが選択された場合には、Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［０］が用いられ、非発光時画像信号Ｂ、Ｃが選択された場合には、Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［１］、Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［２］がそれぞれ用いられる。
ＲＭ ＝ （ΣΣ（ＶｏｙＳＢ［ｉ］［ｊ］−Ｖｏｙ［ｉ］［ｊ］［ｋ］×Ｉｎｔｐｘ／ＩｎｔｐｘＢａｃｋ）／（ｉ×ｊ） …（２）
ただし、上記式（２）中、Ｉｎｔｐｘは、予備発光時画像信号を取得した際における測光センサ３０６の蓄積時間であり、ＩｎｔｐｘＢａｃｋは、非発光時画像信号Ａ〜Ｃを取得した際における測光センサ３０６の蓄積時間である。また、上記式（１）中、「ΣΣ」は、ｉ，ｊ（ｉ＝０〜１９、ｊ＝０〜９）に対して繰り返し加算を行なうことを意味している。

なお、上記式（２）においては、予備発光時画像信号の出力から、ステップＳ５で選択された非発光時画像信号の出力を減算して、予備発光に基づく反射光成分の抽出を行い、これを平均することで、画面全体の平均反射量ＲＭを求めるものである。

次いで、カメラ制御装置１５０は、下記式（３）にしたがって、発光量ガイドナンバーＧＮを算出する。なお、発光量ガイドナンバーＧＮは、閃光装置３００の閃光発光量に相当するものである。
ＧＮ ＝ Ｐｏｗｅｒ√２（−Ｌｏｇ_２（ＲＭ）＋ＧｖＭｏｎ＋ＧＮＣｏｎｓｔ） …（３）
ただし、上記式（３）において、Ｐｏｗｅｒ√２（）は、√２の引数乗を返す関数であり、Ｌｏｇ_２（）は２を底とした引数の対数値を返す関数である。また、ＧＮＣｏｎｓｔは発光量を基準値とするための定数項であり、ＧｖＭｏｎは下記式（４）で算出される。
ＧｖＭｏｎ ＝ Ｌｏｇ_√２（ＧｎＭｏｎ） …（４）
ただし、上記式（４）において、Ｌｏｇ_√２は√２を底とした引数の対数値をとる関数であり、ＧｎＭｏｎは、ステップＳ３における予備発光時における発光量ガイドナンバーである。

そして、上記式（３）にしたがって、カメラ制御装置１５０により、算出された発光量ガイドナンバーＧＮ（閃光発光量）が、閃光装置３００に備えられた閃光制御装置に送信される。

次いで、ステップＳ７では、被写体像の撮影が行なわれる。具体的には、まず、カメラ制御装置１５０により、クイックリターンミラー１２０の上部への跳ね上げ動作（図１中の二点鎖線部分への移動）、およびシャッタ１１１の開放動作が行なわれる。そして、カメラ制御装置１５０から、閃光装置３００に備えられた閃光制御装置に、撮影時発光指令が送信され、閃光装置３００により、ステップＳ６で算出された発光量ガイドナンバーＧＮ（閃光発光量）に基づいて、閃光発光が行われ、これと同期して、撮像素子１１０により被写体像の撮影が行なわれる。そして、その後、カメラ制御装置１５０により、クイックリターンミラー１２０を元の位置に戻す動作、およびシャッタ１１１を閉じる動作が行なわれる。

ステップＳ８では、カメラ１の電源がＯＦＦされたか否かの判断が行なわれる。カメラ１の電源がＯＦＦされたと判断された場合には、本処理を終了する。一方、カメラ１の電源がＯＦＦされていないと判断された場合には、ステップＳ１に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。

本実施形態に係るカメラ１は以上のように動作する。

本実施形態においては、予備発光時に測光サンサ１３６から出力する予備発光時画像信号として、図４（Ａ）に示すように、特定の一部の画素を画像信号を出力するための画素とし、かつ、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す非発光時画像信号Ａ〜Ｃとの出力の差分を算出し、出力の差分の最も小さいものを選択し、選択した非発光時画像信号と、予備発光時画像信号とに基づいて、閃光装置３００の閃光発光量を算出するものである。そのため、本実施形態によれば、特定の一部の画素を画像信号を出力するための画素とすることで、予備発光時における予備発光時画像信号の出力速度を速いものとしながら、閃光装置３００の閃光発光量を適切に決定することができる。

加えて、本実施形態によれば、予備発光時画像信号の出力と、非発光時画像信号Ａ〜Ｃとの出力の差分を算出し、これに基づき、閃光装置３００の閃光発光量を算出するものであるため、図１０（Ａ）に示すように構図ブレが発生した場合においても、適切に閃光発光量を決定することができる。特に、図１０（Ａ）に示す場合において、単に同様のパターンを有する非発光時画像信号Ａの出力と、図１０（Ａ）に示す予備発光時画像信号の出力との差を算出すると、図１２に示すように、点光源である日光の存在する部分の画素において、差分が大きく出てしまい、結果として、閃光発光量を適切に決定することができないという問題がある。これに対して、本実施形態では、上記構成を有することで、このような問題を有効に解決するものである。

なお、以上説明した実施形態は、上記発明の理解を容易にするために記載されたものであって、上記発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、上記発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、上述した実施形態では、測光センサ１３６の画像信号出力用の画素パターンを３種類のパターンとしたが、その数に制限はなく、適宜設定することができる。また、上述した実施形態では、測光センサ１３６の画像信号出力用の画素パターンを、縦方向に沿って間欠となるようなパターンとしたが、横方向に沿って間欠となるようなパターンとしてもよい。

また、上述した実施形態では、測光センサ１３６により、閃光装置３００の閃光発光量を決定するための測定を行う構成を例示したが、測光センサ１３６の代わりに、撮像素子１１０を用いて行なうような構成としてもよい。

さらに、上述した実施形態において、カメラ１は角速度センサを有するものとし、撮影時における閃光装置３００による閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号の選択を行なう際に、角速度センサにより、カメラのブレを検出するとともに、ブレ量に基づいて、閃光発光量を決定するために用いる非発光時画像信号を決定するような構成としてもよい。

１…一眼レフデジタルカメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１３６…測光センサ
１４０…レリーズスイッチ
１５０…カメラ制御装置
２００…レンズ鏡筒
３００…閃光装置

Claims (13)

1. 光束を受光して受光信号を出力する複数の受光素子を有する受光手段と、
   対象に対して光束を発光する発光手段が発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、および前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号のいずれかと、前記発光手段が第１の光束を発光した状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号とに基づいて、前記発光手段による前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定し、
   前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする発光量制御装置。
2. 請求項１に記載の発光量制御装置において、
   前記制御手段は、前記第３受光信号に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする発光量制御装置。
3. 請求項１に記載の発光量制御装置において、
   前記制御手段は、前記第３受光信号の出力と、前記第１受光信号の出力および前記第２受光信号の出力のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする発光量制御装置。
4. 光束を受光して受光信号を出力する複数の受光素子を有する受光手段と、
   対象に対して光束を発光する発光手段が発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、および前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号のいずれかと、前記発光手段が第１の光束を発光した状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号とに基づいて、前記発光手段による前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する制御手段と、
   前記発光手段による前記第１の光束の発光時における、前記受光手段のブレ量を検出するブレ検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする発光量制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の発光量制御装置において、
   前記制御手段は、前記第１受光信号または前記第２受光信号のうち、選択された受光信号の出力と、前記第３受光信号の出力との差分に基づいて、前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする発光量制御装置。
6. 発光部の予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、
   第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子から第１受光信号を出力するとともに、前記第２受光素子から第２受光信号を出力し、
   前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子から第３受光信号を出力する受光部と、
   前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定し、
   前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを備えたことを特徴とする発光量制御装置。
7. 発光部の予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、
   第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子から第１受光信号を出力するとともに、前記第２受光素子から第２受光信号を出力し、
   前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子から第３受光信号を出力する受光部と、
   前記第１受光信号及び前記第２受光信号の何れかと前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを含み、
   前記決定部は、前記予備発光をするときの装置のブレ量を用いて、前記第１受光信号及び前記第２受光信号のいずれかを選択し、前記第１受光信号及び前記第２受光信号のうち選択された信号と、前記第３受光信号とを用いて前記本発光の発光量を決定することを特徴とする発光量制御装置。
8. 予備発光の制御及び本発光の制御を行う制御部と、
   第１受光素子と、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子とを有し、前記発光部が前記予備発光をする前に、前記第１受光素子の出力に対応し前記第２受光素子の出力に対応しない第１画像信号、及び、前記第２受光素子の出力に対応し前記第１受光素子の出力に対応しない第２画像信号を出力し、
   前記発光部が前記予備発光をするとき、前記第１受光素子の出力に対応し前記第２受光素子の出力に対応しない第３画像信号を出力する受光部と、
   前記第１画像信号と前記第３画像信号との差異が前記第２画像信号と前記第３画像信号との差異よりも小さいとき、前記第１画像信号と前記第３画像信号とを用いて前記本発光の発光量を決定し、
   前記第１画像信号と前記第３画像信号との差異が前記第２画像信号と前記第３画像信号との差異よりも大きいとき、前記第２画像信号と前記第３画像信号とを用いて前記本発光の発光量を決定する決定部とを備えたことを特徴とする発光量制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の発光量制御装置を備えることを特徴とする撮像装置。
10. 対象に対して第１の光束を発光している状態、および発光していない状態における光束を、複数の受光素子により受光し、
    発光していない状態で前記複数の受光素子のうちの第１受光素子によって得られる第１受光信号、前記第１受光素子とは異なる第２受光素子によって得られる第２受光信号、および前記対象に対して前記第１の光束を発光している状態で前記第１受光素子によって得られる第３受光信号を取得し、
    前記第１受光信号および前記第２受光信号のいずれかと、前記第３受光信号とに基づいて、前記第１の光束とは異なる第２の光束の発光量を決定する発光量制御方法であって、
    前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも小さいとき、前記第１受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定し、
    前記第１受光信号と前記第３受光信号との差異が前記第２受光信号と前記第３受光信号との差異よりも大きいとき、前記第２受光信号と前記第３受光信号とを用いて前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする発光量制御方法。
11. 請求項１０に記載の発光量制御方法において、
    前記第３受光信号に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする発光量制御方法。
12. 請求項１０に記載の発光量制御方法において、
    前記第３受光信号の出力と、前記第１受光信号の出力および前記第２受光信号の出力のそれぞれとの差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記第１受光信号と前記第２受光信号のいずれかを選択することを特徴とする発光量制御方法。
13. 請求項１０から１２のいずれか１項に記載の発光量制御方法において、
    前記第１受光信号または前記第２受光信号のうち、選択された受光信号の出力と、前記第３受光信号の出力との差分に基づいて、前記第２の光束の発光量を決定することを特徴とする発光量制御方法。
    

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