JPH0983860A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】逆光・過順光時等においても露光制御性能が劣
化しない撮像装置を提供する。 【構成】撮像素子は、撮像信号を出力し、信号処理手段
は、撮像素子の出力から、色差信号、輝度信号を含む映
像信号を生成する。被写体抽出手段は、映像信号に基づ
いて、被写体測光領域の情報を出力する。可変領域信号
検出手段は、背景の測光値を検出し、また、サンプリン
グ検出手段は、被写体測光領域をブロックに分割し、被
写体が存在するブロックに対する輝度信号を加算してい
き、測光値を出力する。そして、演算手段は、可変領域
信号検出手段が出力する背景の測光値、サンプリング検
出手段が出力する測光値に基づいて、露光制御量を算出
して、露光制御手段が、撮像素子の露光量を、露光制御
量に基づいて制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置の露光制御機
能の性能の向上に係り、特に、逆光・過順光時において
も露光制御の性能低下を防止し、被写体を、常に適当な
明るさにする露光制御を可能とする撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、撮像装置は、出力される映像信
号のレベルが一定値となるように、入射光量を制御する
露光制御機能を備えている。露光制御においては、映像
信号から、撮像画面内の平均的な信号レベルを検出し、
検出値と予め設定された基準値とが一致するように、絞
り値やシャッタ速度をフィ−ドバック制御する方式が一
般に採用されている。このとき、映像信号のレベルを、
撮像画面の中心点を含む矩形領域等の、サイズが固定で
ある特定の測光領域から抽出して、測光値を検出するの
が、一般的に行なわれている方法である。

【０００３】しかしながら、被写体の存在位置が、前記
特定の測光領域からずれた場合には、上記のような方法
では、被写体部分に対する測光値を適切に検出できない
場合が生じ、このことは、特に、逆光や過順光の条件下
において問題となる。

【０００４】そこで、常に、注目する被写体部分を適当
な明るさとするため、撮影画面内の被写体の位置と大き
さを判定し、これに合わせて、測光領域の位置と大きさ
を変動させる装置が提案されていた。また、この時の被
写体の測光領域は、矩形形状を有した領域であるのが一
般的である。このような従来技術例としては、例えば、
特開平１−１２０１８１号公報に技術開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の被写
体の測光領域は、矩形形状であるため、特に、逆光・過
順光等の条件下において、被写体の形状によっては、測
光領域内における、被写体以外の領域の測光値の影響を
受けてしまい、正確な被写体自身の測光値が得られず、
被写体部分の測光値を適切に検出できず、露光制御が正
確に行なわれないという、露光制御性能劣化の問題があ
った。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、被写体を常に適当な明るさにする露光制御機能を
備える撮像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の目的を達成するため、以下の手段がある。

【０００８】即ち、入射光を光電変換して撮像信号を出
力する撮像素子と、該撮像素子の出力する撮像信号か
ら、色差信号、輝度信号を含む映像信号を生成する信号
処理手段と、生成された映像信号に基づいて、被写体を
含み所定形状を有する領域である被写体測光領域の情報
を出力する被写体抽出手段と、前記映像信号および前記
被写体測光領域を参照して、被写体領域以外の領域であ
る背景の測光値を検出する可変領域信号検出手段と、前
記映像信号および前記被写体測光領域を参照して、前記
被写体測光領域を所定サイズのブロックに分割し、被写
体が存在するブロックに対する輝度信号を加算してい
き、加算した測光値を出力するサンプリング検出手段
と、前記可変領域信号検出手段が出力する背景の測光
値、および、前記サンプリング検出手段が出力する測光
値に基づいて、露光制御量を算出する演算手段と、前記
撮像素子の露光量を、前記演算手段が算出した露光制御
量に基づいて制御する露光制御手段と、を有する撮像装
置である。

【０００９】また、本発明の他の態様として、以下に示
す手段もある。

【００１０】すなわち前記演算手段を、さらに、前記可
変領域信号検出手段が出力する背景の測光値、および、
前記サンプリング検出手段が出力する測光値に基づい
て、背景と被写体のコントラストを算出する機能を有し
た構成とし、該演算手段が算出したコントラストにした
がって、逆光状態であるのか過順光状態であるのかを判
定をするための状態判定手段とを設けた撮像装置であ
る。

【００１１】

【作用】撮像素子は、入射光を光電変換して撮像信号を
出力し、信号処理手段は、撮像素子が出力する撮像信号
から、色差信号、輝度信号を含む映像信号を生成する。

【００１２】次に、被写体抽出手段は、生成された映像
信号に基づいて、被写体を含み所定形状（最も一般に
は、矩形形状）を有する領域である被写体測光領域の情
報を出力する。

【００１３】さらに、可変領域信号検出手段は、前記映
像信号および前記被写体測光領域を参照して、被写体領
域以外の領域である背景の測光値を検出し、また、サン
プリング検出手段は、前記映像信号および前記被写体測
光領域を参照して、前記被写体測光領域を所定サイズの
ブロックに分割し、被写体が存在するブロックに対する
輝度信号を加算していき、加算した測光値を出力する。

【００１４】そして、演算手段は、前記可変領域信号検
出手段が出力する背景の測光値、および、前記サンプリ
ング検出手段が出力する測光値に基づいて、露光制御量
を算出して、露光制御手段が、前記撮像素子の露光量
を、前記演算手段が算出した露光制御量に基づいて制御
する。

【００１５】また、前記演算手段を、さらに、前記可変
領域信号検出手段が出力する背景の測光値、および、前
記サンプリング検出手段が出力する測光値に基づいて、
背景と被写体のコントラストを算出する機能を有した構
成とした場合には、状態判定手段は、演算手段が算出し
たコントラストにしたがって、逆光状態であるのか過順
光状態であるのかを判定を行なう。

【００１６】本発明によれば、例えば、矩形で近似され
た被写体測光領域を構成する、各ブロックであって、被
写体に対するものの測光値を測光値を検出可能にし、露
光制御の精度を向上する。逆光・過順光時における露光
制御の性能低下を防止し、被写体を、常に適当な明るさ
にする露光制御を可能とする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明にかかる実施例を図面を参照し
つつ説明する。

【００１８】図１は、本発明にかかる第１実施例である
撮像装置の構成図である。

【００１９】１は、レンズ、３は、撮像素子であり、撮
像素子３は、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)
等の光学素子で実現できる。

【００２０】レンズ１は、入射した光信号をＣＣＤ(Cha
rge Coupled Device)等の撮像素子３に結像させる。

【００２１】撮像素子３は、レンズ１により結像した光
信号を電気信号に変換し、撮像信号を出力する。撮像素
子３の動作タイミングや、１回の光電変換のための時
間、即ち、シャッタ速度は、撮像素子駆動回路２によっ
て制御する。

【００２２】４は、増幅回路であり、アナログの撮像信
号を、後段の処理で必要な信号レベルに増幅するための
回路である。また、撮像信号の増幅の他の処理、例え
ば、相関２重サンプリング等の低雑音化処理を行なう構
成にしておくのが好ましい。

【００２３】５は、カメラ信号処理回路であり、アナロ
グの撮像信号をディジタル信号に変換した後、クラン
プ、ガンマ補正、および、ホワイトバランス補正等の公
知の信号処理を行なって、輝度信号および色差信号を生
成する。なお、これらの信号を、ＮＴＳＣ等のビデオ信
号の規格化されたフォーマットに信号変換し、出力端子
１１から出力する機能も有する。

【００２４】被写体抽出回路６は、カメラ信号処理回路
５が出力する映像信号に基づいて、一定の抽出条件を満
たす領域を、被写体とみなして抽出するとともに、該領
域の大きさ、位置等の情報を制御回路７に出力する。こ
のように、被写体の抽出方法に関しては、特開平４−２
０５０７０号公報等の公報や、「１９９３年テレビジョ
ン学会全国大会予稿集、第９１から第９２頁」等の文献
に述べられている、公知の技術で対処しうる。

【００２５】制御回路７は、後に被写体の形状に合わせ
た被写体測光領域を抽出することができるように、被写
体の抽出範囲を被写体抽出回路６に出力する。即ち、被
写体の大きさ（例えば、被写体を囲む矩形の上下左右の
座標）と位置情報を、可変領域信号検出回路８およびサ
ンプリング検出回路９に出力する。なお、被写体を含む
矩形の領域を、被写体測光領域と称する。

【００２６】なお、サンプリング検出回路９に対して
は、被写体が有する色差信号や輝度信号も出力する。

【００２７】８は、可変領域信号検出回路であり、カメ
ラ信号処理回路５においてディジタル信号に変換した映
像信号に基づき、背景（被写体以外の部分）の測光値を
検出し、検出した測光値を演算回路１０に出力する。

【００２８】さて、ここで、被写体測光領域（矩形）、
背景測光領域の概念について説明しておくことにする。

【００２９】可変領域信号検出回路８は、まず、制御回
路７が出力する被写体の大きさ、位置情報に基いて測光
領域を設定する。

【００３０】図２に示すように、被写体を囲む矩形形状
を有する領域を被写体の領域とし、該矩形形状を有する
領域を「被写体測光領域」と称する。画面上において、
この被写体測光領域以外の領域を背景領域とし、「背景
測光領域」（図２中、斜線で図示した領域）と称する。
そして、領域設定後に、背景測光領域から背景の測光値
を検出する。

【００３１】必要であれば、被写体測光領域の測光値を
検出しておいても良い。また、可変領域信号検出回路８
は、背景測光領域の面積も求めておくように構成する。

【００３２】一方、サンプリング検出回路９は、被写体
測光領域を複数のブロックに分割し、各ブロックにおい
て、色差および輝度情報に基づいて、被写体の存在の有
無を判断し、被写体が存在するブロックを集めて、被写
体の形状に合わせた被写体測光領域の抽出し、抽出した
領域における測光値の検出を行なう。そして、検出した
被写体の測光値を、演算回路１０に出力する。

【００３３】ここで、矩形の被写体測光領域内におい
て、被写体の形状を判定し、判定した被写体に対する測
光値の検出、即ち、形状に合わせた被写体測光領域を抽
出し、抽出した領域における、測光値の検出原理につい
て説明する。

【００３４】まず、図３（ａ）に示すように、矩形の被
写体測光領域を、縦「１５」、横「１２」、即ち、「１
２×１５」のブロックに分割するものとする。即ち、図
示するように、被写体測光領域をメッシュ状に分割す
る。なお、図３（ａ）において、斜線で図示した領域
は、背景測光領域である。また、「１２×１５」は、分
割の一例である。

【００３５】この時、１つのブロックは、可能な限り小
さい方が、被写体の形状を忠実に判定できるが、処理時
間とのトレードオフにより、１ブロックを「３２画素×
１６ライン」程度の大きさにしておけばよい。なお、後
にサンプリング検出回路９の動作について詳細に述べる
が、図３（ｂ）に、形状に合わせた被写体測光領域を抽
出した結果例を、黒のハッチングで行なっている。図示
状態を見れば分かるように、図３（ｂ）では、従来、矩
形の被写体測光領域として扱った被写体が、被写体自身
の形状を考慮して、その測光領域が設定されている。こ
れにより、精度の高い、露光制御が可能となる。

【００３６】演算回路１０は、形状に合わせた被写体測
光領域に対する「重み係数」を考慮して、重み平均測光
値を算出し、被写体を適正な明るさに再現するための露
光制御量を求めて出力する。

【００３７】制御回路７は、前記重み係数を、被写体の
位置情報から求めて出力する。このような重み係数を求
める手法は、公知の技術であるため、ここでは詳細な説
明を行なわない。なお、演算回路１０については、後に
詳しく述べる。

【００３８】本実施例にいて、露光制御は、撮像素子駆
動回路２が、撮像素子３のシャッタ速度を可変にするこ
とにより実現する。即ち、撮像素子駆動回路２は、演算
回路１０の出力信号に基づいて、所望のシャッタ速度を
得るように、撮像素子３を駆動することによって、露光
制御を行なうことが可能な構成になっている。

【００３９】さて、サンプリング検出回路９の動作につ
いて説明する。

【００４０】図４は、図１におけるサンプリング検出回
路９の構成図である。

【００４１】入力端子４４、４５は、夫々、制御回路
７、カメラ信号処理回路５から送られてくる信号を受け
付ける端子であル。

【００４２】４１は、ＹＣデータサンプリング回路であ
り、矩形の被写体測光領域を構成する各ブロック（５１
２画素：３２画素×１６ライン）の中央の１画素の、色
差および輝度情報を検出する手段である。

【００４３】判定回路４２は、ＹＣデータサンプリング
回路４１が検出した、色差および輝度情報と、入力端子
４４を介して入力される、例えば予め定めてある、被写
体の色差・輝度の抽出条件（色と輝度の抽出範囲であ
る）とを比較し、抽出条件を満たしている場合、つま
り、検出した画素が、被写体を構成する場合にのみ、当
該画素が存在するブロックの位置情報を出力する。

【００４４】積分回路４３は、入力端子４５を介して入
力する映像信号を参照して、判定回路４２が出力する位
置情報に対応するブロックの測光値を検出し、検出した
測光値を、順次加算していく処理を行なう。この加算さ
れた測光値を、被写体の測光値とし、出力端子４５を介
して、演算回路１０に出力する。

【００４５】求められた被写体の測光値は、図３（ｂ）
に示すような、形状に合わせた被写体測光領域に対する
測光値となる。これは矩形の被写体測光領域のうち、被
写体部分のみを抽出することを想定したとき、抽出した
被写体に対しての測光値となる。

【００４６】次に、各ブロック内に、被写体が存在する
か否かの判定方法について述べる。

【００４７】先に述べた抽出条件とは、０〜２５５の階
調を有する色差平面上（「Ｒ−Ｙ」軸、「Ｂ−Ｙ」軸）
での、被写体の色の範囲、および、０〜２５５の階調を
有する輝度軸での被写体の輝度の範囲を表す。

【００４８】図５に、矩形の被写体測光領域に存在する
被写体と、色差平面（２次元的に色相を表す。縦方向は
「赤色」、横方向は「青色」を表す。）上の抽出範囲と
の対応の一例を示す。輝度範囲の考え方は、色差平面と
同じなので、輝度方向の説明は省略する。図中、向こう
から手前方向に存在する座標が、輝度軸となる。

【００４９】図５（ａ）に示す被写体の「肌色」、「髪
の毛の色（黒）」、「洋服（緑）」の色の範囲が、図５
（ｂ）で示す色差平面上での、四角の領域に対応してい
る。

【００５０】即ち、図５（ｂ）で示す領域ａ、領域ｂ、
領域ｃは、夫々、被写体の「肌色」、「髪の毛の色
（黒）」、「洋服（緑）」に対応している。普通、物体
が呈する色は、このように、ある範囲を有したものとな
る。

【００５１】したがって、判定回路４２は、画素の色が
黒色、肌色、緑色を示す、いずれかの領域に存在すると
き、当該画素が存在するブロックに被写体が存在すると
判定する。なお、図５（ｂ）に示すような領域の情報
は、判定回路４２内に設定可能に構成しておけば良い。
なお、輝度情報を用いて、被写体が存在するブロックで
あるか否かを判定しても良い。

【００５２】次に、演算回路１０について説明する。

【００５３】図６は、演算回路１０のブロック図であ
る。

【００５４】入力端子６４、６５、６６は、夫々、制御
回路７、サンプリング検出回路９、可変領域検出回路８
からの信号を入力するための端子であり、出力端子６７
は、撮像素子駆動回路２に信号を出力するための端子で
ある。

【００５５】まず、被写体平均測光値算出回路６１は、
サンプリング検出回路９が出力した被写体に対する測光
値を、被写体の面積で割り算し、単位面積当たりの被写
体の平均測光値（被写体平均測光値）を算出し、露光制
御量算出回路６３に出力する処理を行なう。

【００５６】次に、背景平均測光値算出回路６２は、可
変領域信号検出回路８が出力した背景測光領域の測光
値、即ち、背景に対する測光値を、背景の面積で割り算
し、単位面積当たりの背景の平均測光値（背景平均測光
値）を算出し、露光制御量算出回路６３に出力する処理
を行なう。そして、露光制御量算出回路６３は、被写体
平均測光値、背景平均測光値、および、入力端子６４を
介して与えられる、被写体、背景に対する重み係数を用
いて、画面全体の重み平均測光値を求める。

【００５７】すなわち、被写体、背景に対する重み係数
を、夫々、ｗｏ、ｗｂとし、被写体平均測光値、背景平
均測光値を、夫々、Ｓｏａｖ、Ｓｂａｖとすると、画面
全体の重み平均測光値を、「ｗｏ・Ｓｏａｖ＋ｗｂ・Ｓ
ｂａｖ」として求める。

【００５８】また、露光制御量算出回路６３は、この画
面全体の重み平均測光値を一定に保つようなシャッタ速
度の制御量を算出する。すなわち、「ｗｏ・Ｓｏａｖ＋
ｗｂ・Ｓｂａｖ＝基準値＋ｆ（Ｓｂａｖ／Ｓｏａｖ）：
ｆは、Ｓｂａｖ／Ｓｏａｖで定まる関数」なる式が成立
するように、シャッタ速度の制御量を算出する。

【００５９】そして、出力端子６７を介して、演算回路
１０に出力する。撮像素子駆動回路２は、演算回路１０
から送られた制御量を基に、シャッタ速度を制御するこ
とによって、露光制御を行なう。

【００６０】以下、本発明にかかる、第２実施例につい
て説明する。

【００６１】第１実施例は、矩形の被写体測光領域か
ら、被写体の測光値を求めるために、被写体の色差と輝
度情報を用いて判定を行なったが、本実施例は、矩形の
被写体測光領域におけるピーク値等を用いて、被写体の
測光値を求める点に、特徴がある。

【００６２】また、第１実施例は、露光制御のためにシ
ャッタ速度のみを制御したが、本実施例では、シャッタ
速度のみではなく、絞りや信号処理における増幅度の制
御も同時に行なう。

【００６３】図７は、本実施例における撮像装置の構成
図であり、図１に示した構成図と共通の構成要素には、
同一符号を付し、機能や動作の説明を省略する。

【００６４】１４は、入射光量を調節するための絞り、
１５は、絞り値を制御し、絞り値を所望の値に設定する
ための絞り駆動回路である。また、１６は、可変増幅回
路であり、照度が低くなった場合には、増幅度を上げて
再生信号レベルが一定となるように増幅度を可変にする
機能を有する。

【００６５】サンプリング検出回路１７は、ブロックに
対する測光値と、複数のブロックからなる、矩形の被写
体測光領域における測光値のピーク値等（これを「境界
値」とする）とを比較して、被写体の形状を把握し、被
写体の形状に合わせた測光値の検出を行ない、得られた
被写体の測光値を、演算回路１８に出力する。

【００６６】サンプリング検出回路１７の動作は、実施
例１と被写体の測光値検出を行なう点では同じである
が、検出対象となる各ブロックに、被写体が存在するか
否かを判定する手法が異なるので、この点について後で
述べる。

【００６７】図８に、演算回路１８の構成図を示す。第
２実施例における演算回路１８は、第１実施例の演算回
路１０に、新たにコントラスト算出回路８１を追加し、
その出力端子８４を設けたものである。

【００６８】露光制御量算出回路６３は、被写体平均測
光値、背景平均測光値に、入力端子６４を介して与えら
れる、被写体、背景の重み係数を用いて、画面全体の重
み平均値を求める。この求め方は、第１実施例と変わる
点がない。

【００６９】そして、この画面全体の重み平均値を一定
に保つように、シャッタ速度、信号の増幅度、絞りの制
御量を算出する。

【００７０】出力端子６７から、シャッタ速度に対する
制御量を、出力端子８２から、信号の増幅度に対する制
御量を、出力端子８３から絞りに対する制御量を出力す
る。

【００７１】出力端子６７、８２、８３から出力される
信号は、夫々、撮像素子駆動回路１３、可変増幅回路１
６、絞り駆動回路１５に入力される。

【００７２】一方、コントラスト算出回路８１は、背景
平均測光値を、被写体平均測光値で割った値を、被写体
と背景とのコントラストとして算出し、逆光判定回路１
２に出力する。

【００７３】図７に示す逆光判定回路１２は、演算回路
１８が出力するコントラストの値によって、逆光・過順
光の判定を行なう。一般に、逆光時には、被写体は「黒
沈み状態」となるため、被写体平均測光値は小さくな
り、コントラストの値は、大きくなる。

【００７４】一方、過順光のときは、その逆で、背景よ
りも被写体が明るくなるので、被写体平均測光値は大き
くなり、コントラストの値は、小さくなる。よって、コ
ントラストが「１」、つまり、被写体と背景の輝度分布
が等しい状態を境にして、１以上の場合は「逆光状
態」、１以下の場合は「過順光状態」と判定する。そし
て、逆光状態であるか、過順光状態であるかの情報を、
サンプリング検出回路１７に出力する。

【００７５】次に、サンプリング検出回路１７におけ
る、境界値を用いた被写体測光領域の判定方法について
説明する。

【００７６】図９は、サンプリング回路１７の構成図で
ある。９５、９６、９７は、入力端子、９８は、出力端
子である。

【００７７】９１は、小ブロックサンプリング信号検出
回路９１であり、画面上の矩形の被写体測光領域を、第
１実施例での処理と同様に「３２画素×１６ライン」の
ブロックに分割し、各ブロック毎に、測光値を検出し、
出力する。

【００７８】境界値算出回路９２は、フィールド毎の、
矩形の被写体測光領域内のピーク値を検出し、例えば、
そのピーク値の半分の値を出力する。この、ピーク値の
半分の値を境界値とする。なお、ピーク値の半分の値
は、境界値の一例である。

【００７９】なお、境界値を用いた判別の原理を、図１
０を参照して説明する。

【００８０】図１０（ａ）に示すように、「逆光時」で
は、通常、「背景」が明るく、「被写体」は黒沈みする
ので、被写体の明るさは、その矩形の被写体測光領域の
ピーク値の半分の値以下になる可能性が高い。

【００８１】図１０（ａ）では、矩形の被写体測光領域
のピーク値は「１２０」であるので、その半分は「６
０」となる。また、被写体に対する任意のブロック領域
での測光値は、「２０」であり、ピーク値の半分の値
「６０」より小さな値となっている。

【００８２】また、図１０（ｂ）に示すように、逆に、
過順光時には、「背景」が暗く、「被写体」が明るい場
合であるから、被写体の明るさは、矩形の被写体測光領
域のピーク値の半分の値以上になる可能性が高い。

【００８３】図１０（ｂ）では、矩形の被写体測光領域
のピーク値は「１２０」であるので、その半分は「６
０」となる。また、被写体に対する任意のブロック領域
での測光値は、「８０」となっており、ピーク値の半分
の値「６０」より大きな値となっている。

【００８４】なお、図１０（ａ）および（ｂ）に示す例
においては、境界値は、矩形の被写体測光領域のピーク
値「１２０」の半分の値「６０」である。

【００８５】さて、被写体判定回路９３は、入力端子９
７を介して入力する、逆光判定回路１２の判定結果が、
逆光状態と判定されていたならば、小ブロックサンプリ
ング信号検出回路９１が出力する測光値を境界値と比較
し、測光値が境界値以下のときのみ、測光値を出力す
る。

【００８６】また、過順光と判定されている場合には、
小ブロックサンプリング信号検出回路９１が出力する測
光値が、境界値以上の場合のみ、測光値を出力する。

【００８７】そして、積分回路９４は、入力された測光
値を加算していき、加算結果を出力端子９８を介して出
力する。

【００８８】サンプリング検出回路１７を、このような
構成にすることによって、逆光・過順光時においても、
矩形の被写体測光領域内の被写体以外の領域の影響を防
ぎ、適正な被写体の平均測光値が検出できる。また、境
界値算出回路９２で、被写体測光領域内の平均値を求
め、その値を境界値として、同様の処理を行なっても良
い。

【００８９】本実施例では、第１実施例と同様に、リア
ルタイムで被写体が存在する領域から得た測光値を用い
た露光制御を行なっているので、常に、被写体の明るさ
を適正なレベルに保つ露光制御を実現できる。また、シ
ャッタ速度だけでなく、絞りや増幅度を可変にして露光
制御を行なうため、制御範囲の広い露光制御が可能であ
る。

【００９０】また、第２実施例において、制御回路７、
逆光判定回路１２、および演算回路１８の３回路で行な
われる制御は、マイクロコンピュータ１９およびこれを
動作させるためソフトウエアを用いて制御する構成にす
るのが好ましい。すなわち、ソフトウエアによる処理に
よって、コストや装置サイズの増加を抑えて、以上述べ
てきた処理を行なう構成を実現できる。

【００９１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、例えば、
矩形で近似された被写体測光領域を構成する各ブロック
を被写体上か判定して、被写体に対する測光値を検出可
能にし、露光制御の精度を向上する。よって、逆光・過
順光時における露光制御の性能低下を防止し、被写体
を、常に適当な明るさにする露光制御を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例の構成図である。

【図２】被写体測光領域、背景測光領域の説明図であ
る。

【図３】第１実施例における、形状に合わせた被写体測
光領域の概念を説明する説明図である。

【図４】サンプリング検出回路の構成図である。

【図５】第１実施例における矩形形状の被写体測光領域
領域内での被写体判定の概念の説明図である。

【図６】演算回路の構成図である。

【図７】本発明による第２実施例の構成図である。

【図８】第２実施例の演算回路の構成図である。

【図９】第２実施例のサンプリング検出回路の構成図で
ある。

【図１０】境界値を用いた、被写体存在ブロックの判定
方法の説明図である。

【符号の説明】

１…レンズ、２…撮像素子駆動回路、３…撮像素子、４
…増幅回路、５…カメラ信号処理回路、６…被写体抽出
回路、７…制御回路、８…可変領域信号検出回路、９…
サンプリング検出回路、１０…演算回路、１１…出力端
子、１２…逆光判定回路、１３…撮像素子駆動回路、１
４…絞り、１５…絞り駆動回路、１６…可変増幅回路、
１７…サンプリング検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 都木 靖 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 衣笠 敏郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光を光電変換して撮像信号を出力する
   撮像素子と、 該撮像素子の出力する撮像信号から、色差信号、輝度信
   号を含む映像信号を生成する信号処理手段と、 生成された映像信号に基づいて、被写体を含み所定形状
   を有する領域である被写体測光領域の情報を出力する被
   写体抽出手段と、 前記映像信号および前記被写体測光領域を参照して、被
   写体領域以外の領域である背景の測光値を検出する可変
   領域信号検出手段と、 前記映像信号および前記被写体測光領域を参照して、前
   記被写体測光領域を所定サイズのブロックに分割し、被
   写体が存在するブロックに対する輝度信号を加算してい
   き、加算した測光値を出力するサンプリング検出手段
   と、 前記可変領域信号検出手段が出力する背景の測光値、お
   よび、前記サンプリング検出手段が出力する測光値に基
   づいて、露光制御量を算出する演算手段と、 前記撮像素子の露光量を、前記演算手段が算出した露光
   制御量に基づいて制御する露光制御手段と、を有する撮
   像装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記サンプリング検出
   手段は、 前記被写体測光領域を所定サイズのブロックに分割し、
   ブロック毎に、色差信号および輝度信号をサンプリング
   して、ＹＣデータとして出力するＹＣデータサンプリン
   グ手段と、 該ＹＣデータサンプリング手段が出力するＹＣデータ
   と、前記被写体抽出手段が出力する被写体測光領域に対
   応する色差信号、輝度信号とを比較して、各ブロックに
   被写体が存在するか否かを判定する判定手段と、 該判定手段が、被写体が存在すると判定したブロックの
   輝度信号を加算していく積分手段と、を有して構成され
   る撮像装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記演算手段は、 被写体が存在する各ブロックの輝度信号および面積を参
   照して、被写体に対する、単位面積当たりの測光値であ
   る被写体平均測光値を算出する被写体平均測光値算出手
   段と、 背景の測光値および面積を参照して、背景に対する、単
   位面積当たり測光値である背景平均測光値を算出する背
   景平均測光値算出手段と、 該被写体平均測光値および該背景平均測光値に基づい
   て、露光制御量を算出する露光制御量算出手段と、を有
   して構成される撮像装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記演算手段は、さらに、前記可変領域信号検出手段が
   出力する背景の測光値、および、前記サンプリング検出
   手段が出力する測光値に基づいて、背景と被写体のコン
   トラストを算出する機能を有し、 該演算手段が算出したコントラストにしたがって、逆光
   状態であるのか過順光状態であるのかを判定をするため
   の状態判定手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】請求項４において、上記サンプリング検出
   手段は、 前記被写体測光領域を所定サイズのブロックに分割し、
   ブロック毎に、輝度信号をサンプリングして、ブロック
   の測光値の検出を行なう小ブロックサンプリング信号検
   出手段と、 前記信号処理手段が出力する映像信号を参照して、前記
   被写体測光領域を構成するブロックのうちで、測光値の
   ピーク値に対して所定の演算を行ない、境界値として算
   出する境界値算出手段と、 各ブロックの測光値と前記境界値とを比較して、２つの
   値が予め定めた関係を有する場合、被写体が存在するブ
   ロックとして、当該ブロックに対する測光値を出力する
   被写体判定手段と、該被写体判定手段が出力する測光値
   を加算していく積分手段と、を有して構成される撮像装
   置。
6. 【請求項６】請求項５において、前記予め定めた関係
   は、各ブロックの測光値が前記境界値より大きなこと、
   または、各ブロックの測光値が前記境界値より小さなこ
   とのいずれかであり、 前記被写体判定手段は、該予め定めた関係を参照して、
   被写体が存在するブロックを検出し、当該ブロックに対
   する測光値を出力することを特徴とする撮像装置。
7. 【請求項７】請求項４において、前記演算手段は、 被写体が存在する各ブロックの輝度信号および面積を参
   照して、被写体に対する、単位面積当たりの測光値であ
   る被写体平均測光値を算出する被写体平均測光値算出手
   段と、 背景の測光値および面積を参照して、背景に対する、単
   位面積当たり測光値である背景平均測光値を算出する背
   景平均測光値算出手段と、 該被写体平均測光値および該背景平均測光値に基づい
   て、露光制御量を算出する露光制御量算出手段と、 該被写体平均測光値および該背景平均測光値に基づい
   て、被写体と背景のコントラストを算出するコントラス
   ト手段とを、を有して構成される撮像装置。