JP2004004449A - カメラの露出制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラによる写真撮影において、主要被写体が逆光状態の撮影シーンにおいて、逆光とは判断されない場合が発生していた。
【解決手段】本発明は、測光により得られた撮影画面全体の平均輝度と、測距により選択された測距ポイントにおける主要被写体の輝度とを比較して撮影シーンが逆光状態であるか判断する逆光判断部７を備え、逆光状態の撮影シーンには露出時に補助光等の照明を伴う適切な露出制御を行うカメラの露出制御システムである。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、測光により得られた撮影画面全体の平均輝度と、測距により選択された測距ポイントにおける主要被写体の輝度とを比較して撮影シーンが逆光状態であるか判断する逆光判断部７を備え、逆光状態の撮影シーンには露出時に補助光等の照明を伴う適切な露出制御を行うカメラの露出制御システムである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影する被写体の測光を行う際に、逆光状態にあるか否か判断して正しい露出制御を行うカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カメラで撮影する際に、主要被写体の背後に太陽などの光源がある逆光の撮影シーンにおいては、主要被写体の影となる部分を撮影することになるため、主要被写体が黒く潰れてしまうという現象が発生する。これを防止するために、レフ板による反射光や照明光を用いて、主要被写体の影の部分を明るくしたり、撮影の際にストロボを発光させる、所謂、日中シンクロ撮影が行われている。
【０００３】
この逆光判断に際して、撮影画面に対して主要被写体の占める領域が大きければ、容易に判断を行うことができるが、主要被写体の領域が小さい撮影シーンでは、輝度差が小さくなるため、逆光とは判断されない場合も発生する。これに対して、例えば、特許文献１においては、撮影画面の中央及び周辺の測光を行う測光手段に焦点検出手段（測距手段）を併用した露出制御方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９３４７１２号公報、第２−４頁
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特許文献１による発明は、測距手段となる測距用センサを用いて、主要被写体の逆光状態を検出しようとしているが、例えば、図３に示すような撮影シーンで、撮影画面３４Ｔの領域においては、測距センサは、
領域３３ｂのみを測距範囲とするため、主要被写体である人物２７と背景の山とが同程度の輝度であった場合には、逆光であると判断することができずに、画面大部分を占める空によって露出値が影響されて、主要被写体が露出アンダーの写真となってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、撮影画面における主要被写体が存在する領域の輝度と撮影画面の平均輝度の比較により逆光判断を行い、撮影シーンの構図に影響されずに主要被写体を正しい露出で撮影できるカメラの露出制御システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段とを備えるカメラの露出制御システムを提供する。
【０００８】
また、撮影画面内の所定の位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段と、上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段とを備え、上記決定手段は、上記判断手段の判断結果を加味して撮影時の露出制御を決定するカメラの露出制御システムを提供する。
【０００９】
さらに、撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な可視光の明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記撮影画面内の平均的な赤外光の明るさを示す赤外測光値を検出する赤外測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と赤外測光値とを比較して、上記被写体を含む被写界の状態を判別する被写界状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段と上記被写界状態判別手段との判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段とを備えるカメラを提供する。
【００１０】
さらに、上記カメラは、上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段とを具備し、上記決定手段は、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ上記被写体状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定し、また、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ、上記被写界状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定する。
【００１１】
また、上記被写体状態判別手段は、被写体が逆光状態にあるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写体が逆光状態である。上記被写界状態判別手段は、被写界の光源が人工光であるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写界の光源が人工光である。
【００１２】
さらに、上記カメラは、上記カメラのモードを判別する判別手段を具備し、上記判別手段が、カメラが所定のモード例えば、所定のモードはストロボＯＦＦモード、スポット測光モード、無限モードの内の少なくとも一つであると判断した場合には、上記被写体状態判別手段による判別を行わない。
【００１３】
以上のような構成のカメラの露出制御システムは、測光により得られた撮影画面全体の平均輝度（平均測光値）と、測距により選択された測距ポイント（被写体が存在する所定位置）における主要被写体の輝度（センサ出力の平均値）とを比較して、撮影シーンにおいて主要被写体の輝度が小さい逆光状態であった場合にその輝度を高める適切な露出制御が行われる。
【００１４】
さらに、被写界の光源が人工光であった場合には、その状態に適切な露出制御が行われる。また、カメラのモードがストロボＯＦＦモード、スポット測光モード、無限モードうちの１つであった場合には、上記被写体状態判別手段による判別が行われない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１を参照して、本発明のカメラの露出制御システムによる逆光判断の基本的な考え方について説明する。
【００１６】
この構成においては、撮影画面全体の可視光における輝度（測光値）を求める測光センサ（ＡＥセンサ）１と、得られた測光値から画面全体の平均輝度を求める平均輝度算出部２と、撮影画面内の複数の測距ポイントに対して測距動作を行う測距センサ３と、測距動作により得られた測距データから被写体までの距離を求める測距演算部４と、それら複数の距離結果より例えば、最至近距離に存在するものを主要被写体とし、撮影画面内においてその存在位置を測距ポイント（以下、ポイントと称する）として選択する被写体選択部５と、その選択されたポイントに入射する光の量（輝度）を算出する輝度算出部６と、選択されたポイントの輝度と上記平均輝度とから被写体の状態を判別する被写体状態判別手段である逆光判断部７と、逆光時に補助光を発光するストロボ発光部８と、リモコンの受信及び撮影画像全体の赤外光の輝度を求める赤外測光センサ５２と、上記赤外光の輝度と上記平均輝度を含む被写界の状態を判別する被写界状態判別手段である人工光判断部５３と、後述するモード変更部５５により設定されている現在の撮影モードを判別するモード判別部５６と、ストロボ発光制御を含む撮影時の露出制御を決定する決定手段である制御部９とを備えている。
【００１７】
尚、測光センサ１の受光面は、例えば、周辺測光部１ａと中央測光部１ｂとに分離している。また、本実施例においては、被写体状態判別手段である逆光判断部７は被写体が逆光状態か否かを判別し、被写界状態判別手段である人工光判断部５３は、被写界の光源が人工光か否かを判別する。
【００１８】
さらに、分割された測光センサ部の各々の出力を比較することにより、逆光判断を行う測光逆光判断部１０を具備している。この逆光状態の判断は、主要被写体が撮影シーンの中央に存在している場合には有効である。また、光源が自然光か人工光（例えば、白熱電球や蛍光灯の光）かの判断を行う人工光判断部５３を備えており、赤外光センサ５２と平均輝度算出部２の出力を比較し、被写体２７が人工光下に存在した場合には、人工光による色かぶり（例えば、蛍光灯下のグリーンかぶり等）を防ぐように作用する。
【００１９】
また、前述した平均輝度算出部２、測距演算部４、被写体選択部５、輝度算出部６、逆光判断部７、制御部９、測光逆光判断部１０及び人工光判断部５３は、実際にシステムとして構築した場合に、演算処理及び制御は、１つのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）により実現される。尚、このＣＰＵ１１は決定手段や被写界状態判別手段を含み、逆光判断部７は被写体状態判別手段を含んでいる。さらに、ＣＰＵ１１は、ストロボ光が被写体まで届くか否かを判断する判断手段も含んでいる。
【００２０】
この露出制御システムにおいては、図示しないカメラのリレーズスイッチ等のオンにより露出動作が開始され、まず測光センサ１と赤外測光センサ５２が測光を行い、得られた測光値から平均輝度算出部２により画面全体の可視光の平均輝度と赤外光の輝度が求められる。
次に測距センサ３が撮影画面内の複数のポイントに対して順次測距を行い、得られた測距データを用いて測距演算部４が各ポイントの被写体までの距離が求める。被写体選択部５は、各ポイントの被写体距離の中から例えば、最至近距離のものを主要被写体が存在するポイントとして判断し、ピント合せするべきポイントとして選択する。さらに輝度算出部６は、選択されたポイントの輝度をモニタして求める。
【００２１】
次に逆光判断部７は、画面全体の平均輝度と選択されたポイントの輝度とを比較して、撮影シーンが逆光状態であるか否かを判断する。これは、画面全体の平均輝度が選択されたポイントの輝度よりも大きければ、主要被写体よりも周囲が明るい、即ち、逆光状態であるものと判断する。また、人工光判断部５３は、画面全体の赤外輝度と平均輝度算出部２の可視光輝度を比較して人工光状態か否かを検出する。そして、逆光状態と人工光状態である撮影シーンを撮影する際には、撮影媒体（撮像素子又はフィルム等）のＩＳＯ感度、絞り値及び被写体距離に応じて、ストロボ光が発光される。このように、選択されたポイント（主被写体位置）の明るさと画面全体の明るさによって逆光判断が行われ、また人工光による色かぶりが防止される適切な露出制御が可能となる。一方、平均輝度がポイントの輝度よりも小さければ、主要被写体は逆光状態ではないと判断されて、ストロボ光を伴わずに適宜、露出制御される。
【００２２】
図２は、本発明の露出制御システムを適用した第１の実施形態として、カメラの電子回路システムの具体的な構成例を示す図である。本実施形態のカメラは、被写体像を光電変換素子により画像データに変換されて、種々の画像処理を行ない記録する、所謂デジタルカメラに適用した例である。
【００２３】
このカメラは、カメラ全体を制御するワンチップマイコン等からなる演算制御部（ＣＰＵ）１１と、被写体２７を測距するための測距部２５と、この測距部２５からの被写体像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル像信号を出力するＡ／Ｄ変換部１４と、ＡＥレンズ１５で集光した光を受光する分割型のセンサ１６ａ，１６ｂと、対数圧縮回路等からなり撮影画面内の明るさを測定するＡＥ回路１７と、被写体像を結像する撮影レンズ（ズームレンズ）１８と、撮影レンズ１８を駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構（ＬＤ）１９と、撮影レンズ内の図示しない鏡枠を移動させて撮影画角を変更するズーム駆動機構２４と、撮影レンズ１８で結像された被写体像による画像データを生成する撮像素子（ＣＣＤ）２０と、撮像素子２０により得られた画像データにγ変換や画像圧縮等の画像処理を施す画像処理部２１と、画像処理された画像データを記録する記録部２２と、撮影者の操作により演算制御部１１における所定のシーケンスを開始させるスイッチ入力部２３と、被写体２７に補助照明光を投光するストロボ投光部２６と、ストロボ投光部２６の駆動制御を行うストロボ駆動部２５と、赤外光リモコンの受信及び被写体２７の赤外光成分を検出する赤外測光回路５４と、撮影モード例えば、絞り優先モード、シャッタ速度優先モード、ストロボ強制発光モード、ストロボＯＦＦモード、スポット測光モード及び無限モード等々のうちの所望するモードを選択設定するためのモード変更部５５とを備えている。上記測距部２５は、主として、基線長Ｂだけ離れて配置された２つの受光レンズ１２ａ，１２ｂと、これらにより結像された被写体像を受光して光電変換による被写体像信号を生成する一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｂとで構成される。
【００２４】
尚、このカメラの構成部位においては、本発明の要旨に係る部材についてのみ記載しており、その他通常のカメラが持つ構成部材は有しているものとして、ここでの説明は省略している。
上記ＣＰＵ１１は、基線長Ｂだけ離れて配置された２つの受光レンズ１２ａ，１２ｂで集光され、一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｂによって光電変換され、さらにＡ／Ｄ変換された一対のデジタル像信号を比較することにより、像入力位置の相対位置差ｘを求める。
【００２５】
これは、図２に示すような被写体距離Ｌと受光レンズの焦点距離ｆ及び基線長Ｂによって、ｘ＝Ｂ・ｆ／Ｌの関係で変化するため、ｘの検出によってピント合せ距離Ｌが算出できる。このセンサアレイは、水平方向に延長されているので、図３に示すような撮影シーンを狙った時には、領域３３ａをモニタする。この領域３３ａを、図４（ａ）のように７つのブロックに分割し、その各々のブロックの像信号を用いて前述した検出を行うことによって画面内７ポイントの測距ができる。得られた７つの測距結果のうち、例えば一番近い距離を示すものを主被写体距離とする。
【００２６】
また、撮影レンズ１８がズームレンズであった場合に、画角を望遠側に振ると、図３に示す撮影シーンのうち、画面内の撮影領域３４Ｔのみを撮影することができる。この時、測距領域が領域３３ａのままであると、画面外のものまで測距してしまうため、望遠時には領域３３ｂに狭めるようにして、図４（ｂ）に示すように、それぞれが狭められた７つの領域で７点の多点ＡＦ（マルチＡＦ）を行なう。また、ＡＥ回路１７及びセンサアレイ１６ａ，１６ｂにより画面全体の可視光の明るさを測光し、その測光結果に基づき、ＣＰＵ１１により露出制御が行われる。これらのセンサアレイ１６ａ、１６ｂにおいては、撮影レンズのズーミングによる画角変化に合せて、望遠時は、センサアレイ１６ａの出力、すなわち図３に示す領域（望遠時）３２が選択され、広角時はセンサアレイ１６ａ、１６ｂの出力の和、すなわち領域（広角時）３１が選択されて測光が行われる。また、赤外測光センサ５２及び赤外測光回路５４により画面全体（測光範囲５２Ｒ）の赤外光の測光を行う。
【００２７】
また、図４（ａ）、（ｂ）に７分割で示した測距用の各ポイントは、図４（ｃ）に示すように、それぞれが複数列に配列された短冊形状の画素からなっており、像の陰影に合わせて、各画素がデータを出力するため、図４（ｄ）に示すような像データが得られ、これらを平均化すると、各ポイントの平均的な輝度が求められる。このようにマルチＡＦによって主要主被写体の位置を検出し、さらにその位置の輝度が求められるので、図５に示すフローチャートにより、主要被写体を重視した露出制御による撮影が可能となる。
【００２８】
図５に示すフローチャートにより、第１の実施形態における測光センサと測距センサを使用した例について説明する。
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求める（ステップＳ１）。次に求められたズーム位置から撮影レンズ１８が広角に振られているか否かを判断する（ステップＳ２）。この判断において、広角側に振られていたならば（ＹＥＳ）、図３に示す画角３４ｗとなり、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される（ステップＳ３）。一方、広角側ではない、即ち望遠側に振られていたならば（ＮＯ）、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ４）。
【００２９】
このように選択された測距範囲における測距が行われる（ステップＳ５）。この測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定する（ステップＳ６）。この選択ポイントにおける像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ７）。続いて、上記ステップ４により選択されたＡＥセンサによる測光範囲（撮影画面）における測光が行われ（ステップＳ８）、この測光で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する（ステップＳ９）。
【００３０】
ここで、上記ステップＳ６で得られた主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ１０）。この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上か否かを判断する（ステップＳ１１）。つまり、得られた主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥの信頼性を平均測光値を用いて判断する。これは、測距センサの出力が対数圧縮回路を経ていないため、測光のリニアリティ（ダイナミックレンジ）が制限されており、ここでは、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上になっているか判断している。
【００３１】
この上記ステップＳ１１の判断で、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいければ（ＹＥＳ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥが信頼できるものとされ、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥと測光平均値ＢＶＡＶＥとを比較して、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいか否か、即ち、逆光か否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００３２】
一方、上記ステップＳ１０の判断でストロボ光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）、若しくは、上記ステップＳ１１の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ１２の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さい場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ１３）、一連のシーケンスを終了する。
【００３３】
一方、上記ステップＳ１２の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断して、ストロボ光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ１４）、一連のシーケンスを終了する。
【００３４】
以上説明したように本実施形態によれば、撮影画面内のピント合せのためのポイントと露出合せのポイントを一致させて、測光値（輝度）を比較して逆光の判断を行うため、撮影者にとっては、レリーズボタンを押すだけの簡単な操作で逆光判断が行われ、その撮影シーンにあった露出が行われるため、美しいピントと露出の写真を撮影することができる。
また、ストロボ光が主要被写体まで適正に届くか否かを考慮しているので、無駄なストロボ発光による電池消費を防ぐことができる。
【００３５】
図６に示すフローチャートを参照して、前述した第１の実施形態における主要被写体を重視した露出制御を実現するための第１の変形例として、測光センサ、測距センサ及び赤外測光センサを利用した例について説明する。尚、この第１の変形例におけるステップＳ２１〜Ｓ２７は、前述したフローチャートのステップＳ１〜Ｓ７と同等であり、これらのステップにおいては簡単に説明する。
【００３６】
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求め、そのズーム位置から撮影レンズ１８が広角側か否かを判断し、広角側に振られていたならば、図３に示す画角３４Ｗとして、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される。一方、広角側ではなければ、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。これらの選択された測距範囲における測距が行われ、その測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定して、ここの像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ２５〜Ｓ２７）。
【００３７】
次に、上記ステップＳ２３、Ｓ２４で選択された測光センサ（ＡＥセンサ）１を用いた測光範囲による可視光の測光と、赤外測光センサ５２を用いた赤外光の測光が行われる（ステップＳ２８）。そして、この測光センサ１で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する（ステップＳ２９）。また赤外測光センサ５２で得られた赤外測光値ＢＶｒを算出する（ステップＳ３０）。
【００３８】
そして、モード変更部５５により設定されたカメラの撮影モードがストロボ発光を禁止するストロボＯＦＦモード、遠距離に存在する被写体を撮影する無限モード、若しくは画面中央部のみを測光するスポット測光モードのいずれかが設定されているか否かを判断する（ステップＳ３１）。この判断で、いずれかのモードが設定されていたならば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ３７へ移行する。一方、いずれのモードも設定されていなければ（ＮＯ）、主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ２１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ３２）。
【００３９】
この判断でストロボ光が主要被写体まで届かないと判断されたならば（ＮＯ）、後述するステップＳ３７へ移行する。一方、この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、可視光の平均測光値ＢＶＡＶＥと、赤外測光値ＢＶｒに基づき、人工光が検出されたか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【００４０】
この判断は、図８の可視光輝度と赤外高輝度の関係（ワイドＩＳＯ１００）に示すように、ＢＶＡＶＥ＜可視光輝度Ｌｖ１３、且つＢＶＡＶＥ＞ＢＶｒ＋３．５（Ｌｖ）の時は蛍光灯下発光であり、一方、ＢＶＡＶＥ＜Ｌｖ１３、且つＢＶＡＶＥ＜ＢＶｒの時は白熱電球下発光と判断する。このような人工光を検出したならば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ３８へ移行して、ストロボ発光を伴う露出を行う。一方、人工光を検出しなければ（ＮＯ）、即ち、色かぶりはないものと判断し、次に被写体が可視光において低輝度か否かを判断する（ステップＳ３４）。この判断は、図８に示すようなＢＶＡＶＥ＜Ｌｖ１０を判断基準としている。この判断で、低輝度と判断されたならば（ＹＥＳ）、ステップＳ３８へ移行する。しかし、低輝度でなければ（ＮＯ）、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上か否かを判断する（ステップＳ３５）。これは、得られた主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥの信頼性を平均測光値を用いて判断している。つまり、測距センサの出力が対数圧縮回路を経ていないため、測光のリニアリティ（ダイナミックレンジ）が制限されており、ここでは、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上になっているか判断している。
【００４１】
このステップＳ３５の判断で、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいければ（ＹＥＳ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥが信頼できるものとされ、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥと測光平均値ＢＶＡＶＥとを比較して、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいか否か、即ち、逆光か否かを判断する（ステップＳ３６）。
【００４２】
また上記ステップＳ３１の判断で撮影モードがストロボＯＦＦモード、無限モード若しくはスポット測光モードのいずれかであった場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３２の判断でストロボ光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）は、若しくは、上記ステップＳ３５の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ３６の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さい場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ３７）、一連のシーケンスを終了する。
【００４３】
一方、上記ステップＳ３３で人工光を検出した場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３４で主要被写体が低輝度であった場合（ＹＥＳ）、さらに上記ステップＳ３６の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断した場合には、ストロボ光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ３８）、一連のシーケンスを終了する。
【００４４】
以上のような第１の変形例によれば、第１の実施形態の作用・効果に加えて、人工光判断により、色かぶりを考慮したストロボ発光が行われるため、色かぶりの発生を防止し、自然で美しい色合いと適正に合わせられたピントと露出調整された写真を撮影することが容易にできる。
【００４５】
さらに、図７に示すフローチャートを参照して、第１の実施形態における第２の変形例について説明する。この第２の変形例は、前述した第１の変形例における測距と測光の順番を逆にして、ストロボ光の届く判断ステップを省略したものである。尚、この第２の変形例のステップにおいて、前述した第１の変形例と同じステップには、同じ参照符号を付して簡単に説明する。尚、この第２変形例におけるステップＳ３９〜Ｓ４１は、第１の変形例におけるステップＳ２８〜Ｓ３０に相当し、ステップＳ４２〜Ｓ４４は、第１の変形例におけるステップＳ２５〜Ｓ２７に相当する。
【００４６】
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求め、そのズーム位置から撮影レンズ１８が広角側か否かを判断し、広角側に振られていたならば、図３に示す画角３４ｗとして、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される。一方、広角側ではなければ、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００４７】
次に上記ステップＳ２３、Ｓ２４で選択された測光センサ（ＡＥセンサ）１を用いた測光範囲による可視光の測光と、赤外測光センサ５２を用いた赤外光の測光が行われ、この測光センサ１で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する。また赤外測光センサ５２で得られた赤外測光値ＢＶｒを算出する（ステップＳ３９〜Ｓ４１）。
【００４８】
次に、選択された測距範囲３３ａ若しくは測距範囲３３ｂにおける測距が行われ、その測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定して、ここの像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ４２〜Ｓ４４）。
【００４９】
また上記ステップＳ３１撮影モードの判別でストロボＯＦＦモード、無限モード若しくはスポット測光モードのいずれかが設定されている場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３２の判断でストロボ発光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）、若しくは、上記ステップＳ３５の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ３６の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さく逆光ではない場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ３７）、一連のシーケンスを終了する。
【００５０】
一方、上記ステップＳ３３で人工光を検出した場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３４で主要被写体が低輝度であった場合（ＹＥＳ）、さらに上記ステップＳ３６の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断した場合には、ストロボ発光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ３８）、一連のシーケンスを終了する。
【００５１】
この第２の変形例においては、測光センサによる測光結果を加味した測距が可能となり、輝度に影響されずに正確なピントと適正な露出の写真を撮影することができる。
【００５２】
次に本発明による第２の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態に係るカメラの概念的な構成例を示している。本実施形態の構成部位で前述した図２に示した構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。前述した第１の実施形態による測距部２５は、一対の受光レンズ１２ａ，１２ｂ及び一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｃを要したが、本実施形態の測距部４０では、それぞれが１つの受光レンズ４１及びセンサアレイ（外光側センサ）４２と、撮影レンズ１８及び撮像素子２０を利用することにより、三角測距を行なっている。
【００５３】
これは、撮影レンズ１８を所定の位置にセットし、ＣＣＤ２０の画面中央部で得られた像データと同様の像がセンサアレイ４２のどの位置で検出できるかを判断すれば、図２に示したと同様な三角測距の原理によって、被写体距離Ｌが求められる。もちろん、画面中央部からずれた部分の像データを利用すれば、図３に示したように、画面中央に存在しない主要被写体における距離も測定することができる。この場合、センサアレイ４２は、図１０（ｂ）に示すような複数列のセンサアレイからなる。図１０（ａ）は、本実施形態の測距部４０を搭載したカメラ５１の外観及び一部内部を示した図である。
このカメラ５１において、カメラ正面ほぼ中央には、撮影レンズ１８が配置され、その上方には受光レンズ４１及びストロボ投光部２６が並んで配置されている。このカメラの上面にはレリーズスイッチ２３が配置されている。また、カメラ内部においては、撮影レンズ１８の後方に撮像素子２０が配置され、受光レンズ４１の後方にはセンサアレイ４２が配置されている。
【００５４】
このセンサアレイ４２は、撮影画面中央から横方向にずれた位置に存在する主要被写体を測距するために、図１０（ｂ）に示すように、横方向に並べた例えば、３本のラインセンサにより構成されている。これは、図１０（ｃ）に示すように、撮影画面５０に対して、センサアレイ４２が横方向に配列されることにより、図１０（ｄ）に示すように、横方向（４２Ｌ）に移動した若しくは、並んだ主要被写体をモニタすることができる。
従って、本実施形態によれば、受光レンズ１つ分のスペースや１つのセンサアレイのコストが低減できる。また、受光レンズと撮影レンズ間を広く配置できるため、結果的に基線長Ｂが長くなり高精度化が実現できる。
【００５５】
図１１に示すフローチャートを参照して、この第２の実施形態のカメラにおける露出制御について説明する。
まず、撮影レンズ１８のズーム位置情報を求め、このズーム位置情報に基づいて撮影レンズ１８のピント位置を所定位置に設定する（ステップＳ５１）。この位置設定によって、撮影レンズ１８及び撮像素子２０との関係が受光レンズ４１及びセンサアレイ４２側の関係とを略等しくする。これは、撮影レンズ１８と受光レンズ４１とのピント位置を略同じにすることで、測距精度を高めるためである。このような設定でも、図９に示すように、センサアレイ４２の１画素と撮像素子２０の１画素は一対一には、対応しない。そこで図９に示した例に基づけば、センサアレイ４２の１画素に対応させるように、撮像素子２０の「２×５」の１０画素分の出力をすべて加算して、測距用像データの１画素分に相当させる（ステップＳ５２）。この加算によって、センサアレイ４２と撮像素子２０との画素における測距範囲（出力）のマッチングがとれる。
【００５６】
次に、三角測距によるマルチＡＦを行ない（ステップＳ５３）、得られた測距データから主要被写体の位置の検出（ポイントの選択）を行なう（ステップＳ５４）。そして、その主要被写体位置即ち、選択されたポイントまでの距離に合うようにピント合せを行なう（ステップＳ５５）。このピント合せ時には、撮像素子２０の受光面上に結像される像のコントラストが最適になるように、撮像素子２０の出力をモニタして、撮影レンズ１８の位置微調整を行う。
次に、撮像素子２０全体の出力より露出値を決定する（ステップＳ５６）。次に、ＡＦセンサを利用して主要被写体位置のみの測距値を算出する（ステップＳ５７）。これは、例えば、図１０（ｄ）に示すような撮影シーンにおいて、主要被写体の存在をモニタしているセンサアレイ４２Ｌの出力の平均値を上記測距値として求める。
【００５７】
次に、上記ステップＳ５４で得られた主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ５１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ発光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ５８）。
【００５８】
この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、この撮像素子２０による画面全体の平均測光値と、センサアレイ４２による主要被写体が存在するであろう領域の測光値を比較して逆光か否かを判断する（ステップＳ５９）。この判断で、画面全体の平均測光値が主要被写体の測光値よりも大きければ（ＹＥＳ）、この撮影シーンは逆光状態であるものと判断して、ストロボ発光を伴う露出を行い（ステップＳ６０）、一連のシーケンスを終了する。
【００５９】
また、上記ステップＳ５８の判断で、ストロボ光が主要被写体まで届かないと判断されたならば（ＮＯ）、若しくは上記ステップＳ５９の判断で、主要被写体の測光値の方が画面全体の平均測光値より大きかった場合には（ＮＯ）、主要被写体の測光値に基づいた通常の露出を行い（ステップＳ６１）、一連のシーケンスを終了する。
【００６０】
従って、本実施形態によれば、受光レンズ１つ分のスペースや１つのセンサアレイ（外光側のＡＦセンサ）のコストが低減できる。また、受光レンズと撮影レンズ間を広く配置できるため、結果的に基線長Ｂが長くなり高精度化が実現できる。またＡＦセンサによる測光は、図１２に示すように、１つのセンサ６１が、撮像素子６２ａ〜６２ｊの画素１０個分のデータを代表できるため、平均値演算が高速かつ簡単にできる。また、ストロボ発光が主要被写体まで適正に届くか否かを考慮しているので、無駄なストロボ発光による電池消費を防ぐことができる。
【００６１】
次に第３の実施形態について説明する。
図１３（ａ）は、カメラを正面から見た外観構成を示し、図１３（ｂ）は、カメラの外装を外した内部構成を示す。
前述した第１、第２の変形例において、測光センサ、測距センサ及び赤外測光センサを利用しているが、これらを実際にカメラに搭載する場合、カメラには小型軽量化が要求されているため、これらの配置位置に種々の制限が加わる。つまり、カメラの性能を確保しつつ、無駄なスペースが出来ないように集約的に各構成部位が実装されなければならない。
【００６２】
このカメラ７１は、正面のカバー７１ａを開けられ、撮影レンズの鏡枠７６が繰り出された撮影可能状態となっている。この鏡枠７６の上方にファインダ７２と測距センサ３が水平方向に並んで配置され、正面右上には、ストロボ投光部２６が配置される。このファインダ７２の下方で鏡枠７６及び測距センサ３の近傍に測光センサ１が配置されている。
【００６３】
また、鏡枠７６を挟んだ両側には、着脱自在なフィルムカートリッジ（図示せず）を装填するためのパトローネ室７３と、フィルムの巻き取りを行うためのスプール（図示せず）が設けられているスプール室７４が設けられている。また、カメラ本体下側には、フィルムカートリッジ及びスプールに連結して、巻き上げ及び巻き戻し等のフィルム給送を行うワインダ７５が設けられている。
また、ファインダ７２の下方で鏡枠７６とパトローネ室７３とで囲まれた位置には、リモコン用センサ、即ち赤外測光センサ５２が配置されている。
【００６４】
このように、主たる構成部位となる鏡枠７６とパトローネ室７３とワインダ７５とを組み付けた際の隙間に測光センサ１や赤外測光センサ５２を配置することにより、無駄なスペースを無くし、カメラの小型化に寄与することが出来る。尚、このような測光センサと測距センサの配置に限定されることはなく、これらは、ファインダの近傍に配置されていればよい。この配置により、ファインダと測距測光時におけるパララックスを減少させることが出来る。
【００６５】
尚、測光センサ１、測距センサ３及び、赤外測光センサ５２は、何れもファインダに対するパララックスを少なくした方が、ユーザの所望の被写体に対して正確な測距、測光を行うことが出来る。従って、測光センサ１、測距センサ３及び、赤外測光センサ５２を出来る限りファインダに近接させて配置することが望ましいが、複数の構成要素をカメラの特定箇所に配置することは、カメラの小型化の観点から見て困難である。その場合には、上記赤外測光センサ５２は、被写界全体の赤外光輝度を検出することが出来ればよいので、他の測光センサ１や測距センサ３に比してファインダとのパララックスが大きくても問題は生じない。よって、本実施形態では、赤外測光センサ５２を測光センサ１及び測距センサ３に比して、ファインダから離間した箇所に配置することで正確な測距、測光とカメラの小型化を実現している。
【００６６】
以上説明したように本発明によれば、従来では、逆光判断が露出制御が困難なシーンに対して、主要被写体が存在する領域の測光値と撮影画面全体の測光値を比較して、逆光状態を正しく判断してストロボ光の発光の有無を決したり、人工光判断によりストロボ発光の有無を決定するため、簡単な操作で正しい露出が実行され、撮影が楽しめるカメラを提供することができる。
【００６７】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【００６８】
（１）カメラに搭載され、撮影時に撮影画面の主要被写体の露出制御を行うカメラの露出制御システムであって、
測光により得られた撮影画面全体の平均輝度段と、撮影画面内で選択された主要被写体が存在する測距ポイントの輝度とを比較し、上記平均輝度が該測距ポイントの輝度よりも大きい場合に、撮影シーンが逆光状態であるものと判断する逆光判断手段を備えることを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００６９】
（２）カメラに搭載され、撮影時に撮影画面の主要被写体の露出制御を行うカメラの露出制御システムであって、
上記撮影画面の全体を測光する測光手段と、
上記測光手段により得られた測光値から画面全体の平均輝度を求める平均輝度算出手段と、
撮影画面内の複数の測距ポイントに対して測距動作を行う測距手段と、
各測距ポイントの測距データから被写体までの距離を求める測距演算手段と、上記測距演算手段からの距離結果より主要被写体を特定し、その存在位置の測距ポイントを選択する被写体選択部と、
上記選択された測距ポイントにおける輝度を求める輝度算出手段と、
上記選択された測距ポイントの輝度と上記平均輝度とを比較し、上記平均輝度が該測距ポイントの輝度よりも大きい場合には、逆光状態であるものと判断する逆光判断手段と、
逆光状態と判断された撮影シーンを露出する際に補助光を発光する補助光発光手段と、
補助発光制御を含む制御を行う制御手段と、
具備することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７０】
（３）上記（２）に記載のカメラの露出制御システムは、撮像素子により撮影画像を取り込む電子カメラに搭載され、
上記測距手段は、三角測距を行うために、第１の測距用光路に１組の受光レンズ及び測距用センサアレイを配置し、第２の測距用光路に撮影レンズと上記撮像素子を配置し、
上記測距用センサアレイの受光面上における画素領域の位置と上記撮像素子の受光面上における画素領域の位置が撮影画像に対して相対的に一致することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７１】
（４）上記（３）に記載のカメラの露出制御システムにおいて、
上記撮影レンズは、画角を変化させるズーム機能を有し、
上記撮影レンズが設定した画角により撮影画面が変更された際に、その撮影画面内に含まれる測距用センサアレイの受光面からの出力のみを測距範囲として採用して、主要被写体を特定することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、撮影画面における主要被写体が存在する領域の輝度と撮影画面の平均輝度の比較により逆光判断を行い、撮影シーンの構図に影響されずに主要被写体を正しい露出で撮影できるカメラの露出制御システムを提供することができる。
また露出制御システムは、人工光判断部を搭載して、可視光と赤外光を比較して、被写体を照明する光が人工光であった場合には、色かぶりを防止するように正しい露出で撮影できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラの露出制御システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【図３】撮影画面内の撮影領域と測距領域の関係を示す図である。
【図４】測距ポイント（領域）及び受光領域の配置と、得られる像データの一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における露出制御について説明するためのフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における第１の変形例について説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施形態における第２の変形例について説明するためのフローチャートである。
【図８】第１の変形例における可視光輝度と赤外高輝度の関係について説明するための図である。
【図９】第２の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態におけるカメラの外観及び一部内部を示す図である。
【図１１】第２の実施形態における露出制御について説明するためのフローチャートである。
【図１２】撮像素子の画素領域とＡＦセンサの測距領域（ポイント）との関係について説明するための図である。
【図１３】第３の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…測光センサ（ＡＥセンサ）
１ａ…周辺測光部
１ｂ…中央測光部
２…平均輝度算出部
３…測距センサ
４…測距演算部
５…被写体選択部
６…輝度算出部
７…逆光判断部
８…ストロボ発光部
９…制御部
５２…赤外測光センサ
５３…人工光判断部
５４…赤外測光回路
５５…モード変更部
５６…モード判別部
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影する被写体の測光を行う際に、逆光状態にあるか否か判断して正しい露出制御を行うカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カメラで撮影する際に、主要被写体の背後に太陽などの光源がある逆光の撮影シーンにおいては、主要被写体の影となる部分を撮影することになるため、主要被写体が黒く潰れてしまうという現象が発生する。これを防止するために、レフ板による反射光や照明光を用いて、主要被写体の影の部分を明るくしたり、撮影の際にストロボを発光させる、所謂、日中シンクロ撮影が行われている。
【０００３】
この逆光判断に際して、撮影画面に対して主要被写体の占める領域が大きければ、容易に判断を行うことができるが、主要被写体の領域が小さい撮影シーンでは、輝度差が小さくなるため、逆光とは判断されない場合も発生する。これに対して、例えば、特許文献１においては、撮影画面の中央及び周辺の測光を行う測光手段に焦点検出手段（測距手段）を併用した露出制御方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９３４７１２号公報、第２−４頁
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特許文献１による発明は、測距手段となる測距用センサを用いて、主要被写体の逆光状態を検出しようとしているが、例えば、図３に示すような撮影シーンで、撮影画面３４Ｔの領域においては、測距センサは、
領域３３ｂのみを測距範囲とするため、主要被写体である人物２７と背景の山とが同程度の輝度であった場合には、逆光であると判断することができずに、画面大部分を占める空によって露出値が影響されて、主要被写体が露出アンダーの写真となってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、撮影画面における主要被写体が存在する領域の輝度と撮影画面の平均輝度の比較により逆光判断を行い、撮影シーンの構図に影響されずに主要被写体を正しい露出で撮影できるカメラの露出制御システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段とを備えるカメラの露出制御システムを提供する。
【０００８】
また、撮影画面内の所定の位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段と、上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段とを備え、上記決定手段は、上記判断手段の判断結果を加味して撮影時の露出制御を決定するカメラの露出制御システムを提供する。
【０００９】
さらに、撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な可視光の明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、上記撮影画面内の平均的な赤外光の明るさを示す赤外測光値を検出する赤外測光手段と、上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、上記平均測光値と赤外測光値とを比較して、上記被写体を含む被写界の状態を判別する被写界状態判別手段と、上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段と上記被写界状態判別手段との判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段とを備えるカメラを提供する。
【００１０】
さらに、上記カメラは、上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段とを具備し、上記決定手段は、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ上記被写体状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定し、また、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ、上記被写界状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定する。
【００１１】
また、上記被写体状態判別手段は、被写体が逆光状態にあるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写体が逆光状態である。上記被写界状態判別手段は、被写界の光源が人工光であるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写界の光源が人工光である。
【００１２】
さらに、上記カメラは、上記カメラのモードを判別する判別手段を具備し、上記判別手段が、カメラが所定のモード例えば、所定のモードはストロボＯＦＦモード、スポット測光モード、無限モードの内の少なくとも一つであると判断した場合には、上記被写体状態判別手段による判別を行わない。
【００１３】
以上のような構成のカメラの露出制御システムは、測光により得られた撮影画面全体の平均輝度（平均測光値）と、測距により選択された測距ポイント（被写体が存在する所定位置）における主要被写体の輝度（センサ出力の平均値）とを比較して、撮影シーンにおいて主要被写体の輝度が小さい逆光状態であった場合にその輝度を高める適切な露出制御が行われる。
【００１４】
さらに、被写界の光源が人工光であった場合には、その状態に適切な露出制御が行われる。また、カメラのモードがストロボＯＦＦモード、スポット測光モード、無限モードうちの１つであった場合には、上記被写体状態判別手段による判別が行われない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１を参照して、本発明のカメラの露出制御システムによる逆光判断の基本的な考え方について説明する。
【００１６】
この構成においては、撮影画面全体の可視光における輝度（測光値）を求める測光センサ（ＡＥセンサ）１と、得られた測光値から画面全体の平均輝度を求める平均輝度算出部２と、撮影画面内の複数の測距ポイントに対して測距動作を行う測距センサ３と、測距動作により得られた測距データから被写体までの距離を求める測距演算部４と、それら複数の距離結果より例えば、最至近距離に存在するものを主要被写体とし、撮影画面内においてその存在位置を測距ポイント（以下、ポイントと称する）として選択する被写体選択部５と、その選択されたポイントに入射する光の量（輝度）を算出する輝度算出部６と、選択されたポイントの輝度と上記平均輝度とから被写体の状態を判別する被写体状態判別手段である逆光判断部７と、逆光時に補助光を発光するストロボ発光部８と、リモコンの受信及び撮影画像全体の赤外光の輝度を求める赤外測光センサ５２と、上記赤外光の輝度と上記平均輝度を含む被写界の状態を判別する被写界状態判別手段である人工光判断部５３と、後述するモード変更部５５により設定されている現在の撮影モードを判別するモード判別部５６と、ストロボ発光制御を含む撮影時の露出制御を決定する決定手段である制御部９とを備えている。
【００１７】
尚、測光センサ１の受光面は、例えば、周辺測光部１ａと中央測光部１ｂとに分離している。また、本実施例においては、被写体状態判別手段である逆光判断部７は被写体が逆光状態か否かを判別し、被写界状態判別手段である人工光判断部５３は、被写界の光源が人工光か否かを判別する。
【００１８】
さらに、分割された測光センサ部の各々の出力を比較することにより、逆光判断を行う測光逆光判断部１０を具備している。この逆光状態の判断は、主要被写体が撮影シーンの中央に存在している場合には有効である。また、光源が自然光か人工光（例えば、白熱電球や蛍光灯の光）かの判断を行う人工光判断部５３を備えており、赤外光センサ５２と平均輝度算出部２の出力を比較し、被写体２７が人工光下に存在した場合には、人工光による色かぶり（例えば、蛍光灯下のグリーンかぶり等）を防ぐように作用する。
【００１９】
また、前述した平均輝度算出部２、測距演算部４、被写体選択部５、輝度算出部６、逆光判断部７、制御部９、測光逆光判断部１０及び人工光判断部５３は、実際にシステムとして構築した場合に、演算処理及び制御は、１つのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）により実現される。尚、このＣＰＵ１１は決定手段や被写界状態判別手段を含み、逆光判断部７は被写体状態判別手段を含んでいる。さらに、ＣＰＵ１１は、ストロボ光が被写体まで届くか否かを判断する判断手段も含んでいる。
【００２０】
この露出制御システムにおいては、図示しないカメラのリレーズスイッチ等のオンにより露出動作が開始され、まず測光センサ１と赤外測光センサ５２が測光を行い、得られた測光値から平均輝度算出部２により画面全体の可視光の平均輝度と赤外光の輝度が求められる。
次に測距センサ３が撮影画面内の複数のポイントに対して順次測距を行い、得られた測距データを用いて測距演算部４が各ポイントの被写体までの距離が求める。被写体選択部５は、各ポイントの被写体距離の中から例えば、最至近距離のものを主要被写体が存在するポイントとして判断し、ピント合せするべきポイントとして選択する。さらに輝度算出部６は、選択されたポイントの輝度をモニタして求める。
【００２１】
次に逆光判断部７は、画面全体の平均輝度と選択されたポイントの輝度とを比較して、撮影シーンが逆光状態であるか否かを判断する。これは、画面全体の平均輝度が選択されたポイントの輝度よりも大きければ、主要被写体よりも周囲が明るい、即ち、逆光状態であるものと判断する。また、人工光判断部５３は、画面全体の赤外輝度と平均輝度算出部２の可視光輝度を比較して人工光状態か否かを検出する。そして、逆光状態と人工光状態である撮影シーンを撮影する際には、撮影媒体（撮像素子又はフィルム等）のＩＳＯ感度、絞り値及び被写体距離に応じて、ストロボ光が発光される。このように、選択されたポイント（主被写体位置）の明るさと画面全体の明るさによって逆光判断が行われ、また人工光による色かぶりが防止される適切な露出制御が可能となる。一方、平均輝度がポイントの輝度よりも小さければ、主要被写体は逆光状態ではないと判断されて、ストロボ光を伴わずに適宜、露出制御される。
【００２２】
図２は、本発明の露出制御システムを適用した第１の実施形態として、カメラの電子回路システムの具体的な構成例を示す図である。本実施形態のカメラは、被写体像を光電変換素子により画像データに変換されて、種々の画像処理を行ない記録する、所謂デジタルカメラに適用した例である。
【００２３】
このカメラは、カメラ全体を制御するワンチップマイコン等からなる演算制御部（ＣＰＵ）１１と、被写体２７を測距するための測距部２５と、この測距部２５からの被写体像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル像信号を出力するＡ／Ｄ変換部１４と、ＡＥレンズ１５で集光した光を受光する分割型のセンサ１６ａ，１６ｂと、対数圧縮回路等からなり撮影画面内の明るさを測定するＡＥ回路１７と、被写体像を結像する撮影レンズ（ズームレンズ）１８と、撮影レンズ１８を駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構（ＬＤ）１９と、撮影レンズ内の図示しない鏡枠を移動させて撮影画角を変更するズーム駆動機構２４と、撮影レンズ１８で結像された被写体像による画像データを生成する撮像素子（ＣＣＤ）２０と、撮像素子２０により得られた画像データにγ変換や画像圧縮等の画像処理を施す画像処理部２１と、画像処理された画像データを記録する記録部２２と、撮影者の操作により演算制御部１１における所定のシーケンスを開始させるスイッチ入力部２３と、被写体２７に補助照明光を投光するストロボ投光部２６と、ストロボ投光部２６の駆動制御を行うストロボ駆動部２５と、赤外光リモコンの受信及び被写体２７の赤外光成分を検出する赤外測光回路５４と、撮影モード例えば、絞り優先モード、シャッタ速度優先モード、ストロボ強制発光モード、ストロボＯＦＦモード、スポット測光モード及び無限モード等々のうちの所望するモードを選択設定するためのモード変更部５５とを備えている。上記測距部２５は、主として、基線長Ｂだけ離れて配置された２つの受光レンズ１２ａ，１２ｂと、これらにより結像された被写体像を受光して光電変換による被写体像信号を生成する一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｂとで構成される。
【００２４】
尚、このカメラの構成部位においては、本発明の要旨に係る部材についてのみ記載しており、その他通常のカメラが持つ構成部材は有しているものとして、ここでの説明は省略している。
上記ＣＰＵ１１は、基線長Ｂだけ離れて配置された２つの受光レンズ１２ａ，１２ｂで集光され、一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｂによって光電変換され、さらにＡ／Ｄ変換された一対のデジタル像信号を比較することにより、像入力位置の相対位置差ｘを求める。
【００２５】
これは、図２に示すような被写体距離Ｌと受光レンズの焦点距離ｆ及び基線長Ｂによって、ｘ＝Ｂ・ｆ／Ｌの関係で変化するため、ｘの検出によってピント合せ距離Ｌが算出できる。このセンサアレイは、水平方向に延長されているので、図３に示すような撮影シーンを狙った時には、領域３３ａをモニタする。この領域３３ａを、図４（ａ）のように７つのブロックに分割し、その各々のブロックの像信号を用いて前述した検出を行うことによって画面内７ポイントの測距ができる。得られた７つの測距結果のうち、例えば一番近い距離を示すものを主被写体距離とする。
【００２６】
また、撮影レンズ１８がズームレンズであった場合に、画角を望遠側に振ると、図３に示す撮影シーンのうち、画面内の撮影領域３４Ｔのみを撮影することができる。この時、測距領域が領域３３ａのままであると、画面外のものまで測距してしまうため、望遠時には領域３３ｂに狭めるようにして、図４（ｂ）に示すように、それぞれが狭められた７つの領域で７点の多点ＡＦ（マルチＡＦ）を行なう。また、ＡＥ回路１７及びセンサアレイ１６ａ，１６ｂにより画面全体の可視光の明るさを測光し、その測光結果に基づき、ＣＰＵ１１により露出制御が行われる。これらのセンサアレイ１６ａ、１６ｂにおいては、撮影レンズのズーミングによる画角変化に合せて、望遠時は、センサアレイ１６ａの出力、すなわち図３に示す領域（望遠時）３２が選択され、広角時はセンサアレイ１６ａ、１６ｂの出力の和、すなわち領域（広角時）３１が選択されて測光が行われる。また、赤外測光センサ５２及び赤外測光回路５４により画面全体（測光範囲５２Ｒ）の赤外光の測光を行う。
【００２７】
また、図４（ａ）、（ｂ）に７分割で示した測距用の各ポイントは、図４（ｃ）に示すように、それぞれが複数列に配列された短冊形状の画素からなっており、像の陰影に合わせて、各画素がデータを出力するため、図４（ｄ）に示すような像データが得られ、これらを平均化すると、各ポイントの平均的な輝度が求められる。このようにマルチＡＦによって主要主被写体の位置を検出し、さらにその位置の輝度が求められるので、図５に示すフローチャートにより、主要被写体を重視した露出制御による撮影が可能となる。
【００２８】
図５に示すフローチャートにより、第１の実施形態における測光センサと測距センサを使用した例について説明する。
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求める（ステップＳ１）。次に求められたズーム位置から撮影レンズ１８が広角に振られているか否かを判断する（ステップＳ２）。この判断において、広角側に振られていたならば（ＹＥＳ）、図３に示す画角３４ｗとなり、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される（ステップＳ３）。一方、広角側ではない、即ち望遠側に振られていたならば（ＮＯ）、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ４）。
【００２９】
このように選択された測距範囲における測距が行われる（ステップＳ５）。この測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定する（ステップＳ６）。この選択ポイントにおける像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ７）。続いて、上記ステップ４により選択されたＡＥセンサによる測光範囲（撮影画面）における測光が行われ（ステップＳ８）、この測光で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する（ステップＳ９）。
【００３０】
ここで、上記ステップＳ６で得られた主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ１０）。この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上か否かを判断する（ステップＳ１１）。つまり、得られた主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥの信頼性を平均測光値を用いて判断する。これは、測距センサの出力が対数圧縮回路を経ていないため、測光のリニアリティ（ダイナミックレンジ）が制限されており、ここでは、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上になっているか判断している。
【００３１】
この上記ステップＳ１１の判断で、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいければ（ＹＥＳ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥが信頼できるものとされ、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥと測光平均値ＢＶＡＶＥとを比較して、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいか否か、即ち、逆光か否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００３２】
一方、上記ステップＳ１０の判断でストロボ光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）、若しくは、上記ステップＳ１１の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ１２の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さい場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ１３）、一連のシーケンスを終了する。
【００３３】
一方、上記ステップＳ１２の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断して、ストロボ光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ１４）、一連のシーケンスを終了する。
【００３４】
以上説明したように本実施形態によれば、撮影画面内のピント合せのためのポイントと露出合せのポイントを一致させて、測光値（輝度）を比較して逆光の判断を行うため、撮影者にとっては、レリーズボタンを押すだけの簡単な操作で逆光判断が行われ、その撮影シーンにあった露出が行われるため、美しいピントと露出の写真を撮影することができる。
また、ストロボ光が主要被写体まで適正に届くか否かを考慮しているので、無駄なストロボ発光による電池消費を防ぐことができる。
【００３５】
図６に示すフローチャートを参照して、前述した第１の実施形態における主要被写体を重視した露出制御を実現するための第１の変形例として、測光センサ、測距センサ及び赤外測光センサを利用した例について説明する。尚、この第１の変形例におけるステップＳ２１〜Ｓ２７は、前述したフローチャートのステップＳ１〜Ｓ７と同等であり、これらのステップにおいては簡単に説明する。
【００３６】
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求め、そのズーム位置から撮影レンズ１８が広角側か否かを判断し、広角側に振られていたならば、図３に示す画角３４Ｗとして、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される。一方、広角側ではなければ、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。これらの選択された測距範囲における測距が行われ、その測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定して、ここの像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ２５〜Ｓ２７）。
【００３７】
次に、上記ステップＳ２３、Ｓ２４で選択された測光センサ（ＡＥセンサ）１を用いた測光範囲による可視光の測光と、赤外測光センサ５２を用いた赤外光の測光が行われる（ステップＳ２８）。そして、この測光センサ１で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する（ステップＳ２９）。また赤外測光センサ５２で得られた赤外測光値ＢＶｒを算出する（ステップＳ３０）。
【００３８】
そして、モード変更部５５により設定されたカメラの撮影モードがストロボ発光を禁止するストロボＯＦＦモード、遠距離に存在する被写体を撮影する無限モード、若しくは画面中央部のみを測光するスポット測光モードのいずれかが設定されているか否かを判断する（ステップＳ３１）。この判断で、いずれかのモードが設定されていたならば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ３７へ移行する。一方、いずれのモードも設定されていなければ（ＮＯ）、主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ２１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ３２）。
【００３９】
この判断でストロボ光が主要被写体まで届かないと判断されたならば（ＮＯ）、後述するステップＳ３７へ移行する。一方、この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、可視光の平均測光値ＢＶＡＶＥと、赤外測光値ＢＶｒに基づき、人工光が検出されたか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【００４０】
この判断は、図８の可視光輝度と赤外高輝度の関係（ワイドＩＳＯ１００）に示すように、ＢＶＡＶＥ＜可視光輝度Ｌｖ１３、且つＢＶＡＶＥ＞ＢＶｒ＋３．５（Ｌｖ）の時は蛍光灯下発光であり、一方、ＢＶＡＶＥ＜Ｌｖ１３、且つＢＶＡＶＥ＜ＢＶｒの時は白熱電球下発光と判断する。このような人工光を検出したならば（ＹＥＳ）、後述するステップＳ３８へ移行して、ストロボ発光を伴う露出を行う。一方、人工光を検出しなければ（ＮＯ）、即ち、色かぶりはないものと判断し、次に被写体が可視光において低輝度か否かを判断する（ステップＳ３４）。この判断は、図８に示すようなＢＶＡＶＥ＜Ｌｖ１０を判断基準としている。この判断で、低輝度と判断されたならば（ＹＥＳ）、ステップＳ３８へ移行する。しかし、低輝度でなければ（ＮＯ）、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上か否かを判断する（ステップＳ３５）。これは、得られた主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥの信頼性を平均測光値を用いて判断している。つまり、測距センサの出力が対数圧縮回路を経ていないため、測光のリニアリティ（ダイナミックレンジ）が制限されており、ここでは、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ以上になっているか判断している。
【００４１】
このステップＳ３５の判断で、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいければ（ＹＥＳ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥが信頼できるものとされ、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥと測光平均値ＢＶＡＶＥとを比較して、測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きいか否か、即ち、逆光か否かを判断する（ステップＳ３６）。
【００４２】
また上記ステップＳ３１の判断で撮影モードがストロボＯＦＦモード、無限モード若しくはスポット測光モードのいずれかであった場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３２の判断でストロボ光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）は、若しくは、上記ステップＳ３５の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ３６の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さい場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ３７）、一連のシーケンスを終了する。
【００４３】
一方、上記ステップＳ３３で人工光を検出した場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３４で主要被写体が低輝度であった場合（ＹＥＳ）、さらに上記ステップＳ３６の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断した場合には、ストロボ光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ３８）、一連のシーケンスを終了する。
【００４４】
以上のような第１の変形例によれば、第１の実施形態の作用・効果に加えて、人工光判断により、色かぶりを考慮したストロボ発光が行われるため、色かぶりの発生を防止し、自然で美しい色合いと適正に合わせられたピントと露出調整された写真を撮影することが容易にできる。
【００４５】
さらに、図７に示すフローチャートを参照して、第１の実施形態における第２の変形例について説明する。この第２の変形例は、前述した第１の変形例における測距と測光の順番を逆にして、ストロボ光の届く判断ステップを省略したものである。尚、この第２の変形例のステップにおいて、前述した第１の変形例と同じステップには、同じ参照符号を付して簡単に説明する。尚、この第２変形例におけるステップＳ３９〜Ｓ４１は、第１の変形例におけるステップＳ２８〜Ｓ３０に相当し、ステップＳ４２〜Ｓ４４は、第１の変形例におけるステップＳ２５〜Ｓ２７に相当する。
【００４６】
まず、撮影レンズ１８のズーム位置を求め、そのズーム位置から撮影レンズ１８が広角側か否かを判断し、広角側に振られていたならば、図３に示す画角３４ｗとして、測光範囲３１及び測距範囲３３ａが選択される。一方、広角側ではなければ、画角３４Ｔとなり、測光範囲３２及び測距範囲３３ｂが選択される（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００４７】
次に上記ステップＳ２３、Ｓ２４で選択された測光センサ（ＡＥセンサ）１を用いた測光範囲による可視光の測光と、赤外測光センサ５２を用いた赤外光の測光が行われ、この測光センサ１で得られた出力の平均となる測光平均値ＢＶＡＶＥを算出する。また赤外測光センサ５２で得られた赤外測光値ＢＶｒを算出する（ステップＳ３９〜Ｓ４１）。
【００４８】
次に、選択された測距範囲３３ａ若しくは測距範囲３３ｂにおける測距が行われ、その測距結果から主要被写体が存在する最も近い距離を示すポイント（測距ポイント）を選択ポイントと決定して、ここの像出力の明るさを示す主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを算出する（ステップＳ４２〜Ｓ４４）。
【００４９】
また上記ステップＳ３１撮影モードの判別でストロボＯＦＦモード、無限モード若しくはスポット測光モードのいずれかが設定されている場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３２の判断でストロボ発光が主要被写体まで届かない場合（ＮＯ）、若しくは、上記ステップＳ３５の判断で、平均測光値ＢＶＡＶＥが所定値ＢＶＯ未満であれば（ＮＯ）、若しくはステップＳ３６の判断で測光平均値ＢＶＡＶＥが主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも小さく逆光ではない場合（ＮＯ）、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥを考慮せずに平均測光値ＢＶＡＶＥによる露出制御を行ない（ステップＳ３７）、一連のシーケンスを終了する。
【００５０】
一方、上記ステップＳ３３で人工光を検出した場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ３４で主要被写体が低輝度であった場合（ＹＥＳ）、さらに上記ステップＳ３６の判断で、主要被写体測光平均値ＳＰＡＶＥよりも測光平均値ＢＶＡＶＥの方が大きい場合（ＹＥＳ）、即ち、主要被写体よりも周囲の方が明るい逆光状態の撮影シーンである若しくは、ストロボ発光が必要な撮影シーンであるものと判断した場合には、ストロボ発光による補助光で補いつつ露出を行い（ステップＳ３８）、一連のシーケンスを終了する。
【００５１】
この第２の変形例においては、測光センサによる測光結果を加味した測距が可能となり、輝度に影響されずに正確なピントと適正な露出の写真を撮影することができる。
【００５２】
次に本発明による第２の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態に係るカメラの概念的な構成例を示している。本実施形態の構成部位で前述した図２に示した構成部位と同等のものには同じ参照符号を付して、その説明を省略する。前述した第１の実施形態による測距部２５は、一対の受光レンズ１２ａ，１２ｂ及び一対のセンサアレイ１３ａ，１３ｃを要したが、本実施形態の測距部４０では、それぞれが１つの受光レンズ４１及びセンサアレイ（外光側センサ）４２と、撮影レンズ１８及び撮像素子２０を利用することにより、三角測距を行なっている。
【００５３】
これは、撮影レンズ１８を所定の位置にセットし、ＣＣＤ２０の画面中央部で得られた像データと同様の像がセンサアレイ４２のどの位置で検出できるかを判断すれば、図２に示したと同様な三角測距の原理によって、被写体距離Ｌが求められる。もちろん、画面中央部からずれた部分の像データを利用すれば、図３に示したように、画面中央に存在しない主要被写体における距離も測定することができる。この場合、センサアレイ４２は、図１０（ｂ）に示すような複数列のセンサアレイからなる。図１０（ａ）は、本実施形態の測距部４０を搭載したカメラ５１の外観及び一部内部を示した図である。
このカメラ５１において、カメラ正面ほぼ中央には、撮影レンズ１８が配置され、その上方には受光レンズ４１及びストロボ投光部２６が並んで配置されている。このカメラの上面にはレリーズスイッチ２３が配置されている。また、カメラ内部においては、撮影レンズ１８の後方に撮像素子２０が配置され、受光レンズ４１の後方にはセンサアレイ４２が配置されている。
【００５４】
このセンサアレイ４２は、撮影画面中央から横方向にずれた位置に存在する主要被写体を測距するために、図１０（ｂ）に示すように、横方向に並べた例えば、３本のラインセンサにより構成されている。これは、図１０（ｃ）に示すように、撮影画面５０に対して、センサアレイ４２が横方向に配列されることにより、図１０（ｄ）に示すように、横方向（４２Ｌ）に移動した若しくは、並んだ主要被写体をモニタすることができる。
従って、本実施形態によれば、受光レンズ１つ分のスペースや１つのセンサアレイのコストが低減できる。また、受光レンズと撮影レンズ間を広く配置できるため、結果的に基線長Ｂが長くなり高精度化が実現できる。
【００５５】
図１１に示すフローチャートを参照して、この第２の実施形態のカメラにおける露出制御について説明する。
まず、撮影レンズ１８のズーム位置情報を求め、このズーム位置情報に基づいて撮影レンズ１８のピント位置を所定位置に設定する（ステップＳ５１）。この位置設定によって、撮影レンズ１８及び撮像素子２０との関係が受光レンズ４１及びセンサアレイ４２側の関係とを略等しくする。これは、撮影レンズ１８と受光レンズ４１とのピント位置を略同じにすることで、測距精度を高めるためである。このような設定でも、図９に示すように、センサアレイ４２の１画素と撮像素子２０の１画素は一対一には、対応しない。そこで図９に示した例に基づけば、センサアレイ４２の１画素に対応させるように、撮像素子２０の「２×５」の１０画素分の出力をすべて加算して、測距用像データの１画素分に相当させる（ステップＳ５２）。この加算によって、センサアレイ４２と撮像素子２０との画素における測距範囲（出力）のマッチングがとれる。
【００５６】
次に、三角測距によるマルチＡＦを行ない（ステップＳ５３）、得られた測距データから主要被写体の位置の検出（ポイントの選択）を行なう（ステップＳ５４）。そして、その主要被写体位置即ち、選択されたポイントまでの距離に合うようにピント合せを行なう（ステップＳ５５）。このピント合せ時には、撮像素子２０の受光面上に結像される像のコントラストが最適になるように、撮像素子２０の出力をモニタして、撮影レンズ１８の位置微調整を行う。
次に、撮像素子２０全体の出力より露出値を決定する（ステップＳ５６）。次に、ＡＦセンサを利用して主要被写体位置のみの測距値を算出する（ステップＳ５７）。これは、例えば、図１０（ｄ）に示すような撮影シーンにおいて、主要被写体の存在をモニタしているセンサアレイ４２Ｌの出力の平均値を上記測距値として求める。
【００５７】
次に、上記ステップＳ５４で得られた主要被写体距離、撮影媒体（撮像素子、フィルム等）のＩＳＯ感度、及び上記ステップＳ５１で求められたズーム位置情報に基づいてストロボのガイドナンバーを算出し、ストロボ発光が主要被写体まで届くか否かを判断する（ステップＳ５８）。
【００５８】
この判断でストロボ光が主要被写体まで届くと判断されたならば（ＹＥＳ）、この撮像素子２０による画面全体の平均測光値と、センサアレイ４２による主要被写体が存在するであろう領域の測光値を比較して逆光か否かを判断する（ステップＳ５９）。この判断で、画面全体の平均測光値が主要被写体の測光値よりも大きければ（ＹＥＳ）、この撮影シーンは逆光状態であるものと判断して、ストロボ発光を伴う露出を行い（ステップＳ６０）、一連のシーケンスを終了する。
【００５９】
また、上記ステップＳ５８の判断で、ストロボ光が主要被写体まで届かないと判断されたならば（ＮＯ）、若しくは上記ステップＳ５９の判断で、主要被写体の測光値の方が画面全体の平均測光値より大きかった場合には（ＮＯ）、主要被写体の測光値に基づいた通常の露出を行い（ステップＳ６１）、一連のシーケンスを終了する。
【００６０】
従って、本実施形態によれば、受光レンズ１つ分のスペースや１つのセンサアレイ（外光側のＡＦセンサ）のコストが低減できる。また、受光レンズと撮影レンズ間を広く配置できるため、結果的に基線長Ｂが長くなり高精度化が実現できる。またＡＦセンサによる測光は、図１２に示すように、１つのセンサ６１が、撮像素子６２ａ〜６２ｊの画素１０個分のデータを代表できるため、平均値演算が高速かつ簡単にできる。また、ストロボ発光が主要被写体まで適正に届くか否かを考慮しているので、無駄なストロボ発光による電池消費を防ぐことができる。
【００６１】
次に第３の実施形態について説明する。
図１３（ａ）は、カメラを正面から見た外観構成を示し、図１３（ｂ）は、カメラの外装を外した内部構成を示す。
前述した第１、第２の変形例において、測光センサ、測距センサ及び赤外測光センサを利用しているが、これらを実際にカメラに搭載する場合、カメラには小型軽量化が要求されているため、これらの配置位置に種々の制限が加わる。つまり、カメラの性能を確保しつつ、無駄なスペースが出来ないように集約的に各構成部位が実装されなければならない。
【００６２】
このカメラ７１は、正面のカバー７１ａを開けられ、撮影レンズの鏡枠７６が繰り出された撮影可能状態となっている。この鏡枠７６の上方にファインダ７２と測距センサ３が水平方向に並んで配置され、正面右上には、ストロボ投光部２６が配置される。このファインダ７２の下方で鏡枠７６及び測距センサ３の近傍に測光センサ１が配置されている。
【００６３】
また、鏡枠７６を挟んだ両側には、着脱自在なフィルムカートリッジ（図示せず）を装填するためのパトローネ室７３と、フィルムの巻き取りを行うためのスプール（図示せず）が設けられているスプール室７４が設けられている。また、カメラ本体下側には、フィルムカートリッジ及びスプールに連結して、巻き上げ及び巻き戻し等のフィルム給送を行うワインダ７５が設けられている。
また、ファインダ７２の下方で鏡枠７６とパトローネ室７３とで囲まれた位置には、リモコン用センサ、即ち赤外測光センサ５２が配置されている。
【００６４】
このように、主たる構成部位となる鏡枠７６とパトローネ室７３とワインダ７５とを組み付けた際の隙間に測光センサ１や赤外測光センサ５２を配置することにより、無駄なスペースを無くし、カメラの小型化に寄与することが出来る。尚、このような測光センサと測距センサの配置に限定されることはなく、これらは、ファインダの近傍に配置されていればよい。この配置により、ファインダと測距測光時におけるパララックスを減少させることが出来る。
【００６５】
尚、測光センサ１、測距センサ３及び、赤外測光センサ５２は、何れもファインダに対するパララックスを少なくした方が、ユーザの所望の被写体に対して正確な測距、測光を行うことが出来る。従って、測光センサ１、測距センサ３及び、赤外測光センサ５２を出来る限りファインダに近接させて配置することが望ましいが、複数の構成要素をカメラの特定箇所に配置することは、カメラの小型化の観点から見て困難である。その場合には、上記赤外測光センサ５２は、被写界全体の赤外光輝度を検出することが出来ればよいので、他の測光センサ１や測距センサ３に比してファインダとのパララックスが大きくても問題は生じない。よって、本実施形態では、赤外測光センサ５２を測光センサ１及び測距センサ３に比して、ファインダから離間した箇所に配置することで正確な測距、測光とカメラの小型化を実現している。
【００６６】
以上説明したように本発明によれば、従来では、逆光判断が露出制御が困難なシーンに対して、主要被写体が存在する領域の測光値と撮影画面全体の測光値を比較して、逆光状態を正しく判断してストロボ光の発光の有無を決したり、人工光判断によりストロボ発光の有無を決定するため、簡単な操作で正しい露出が実行され、撮影が楽しめるカメラを提供することができる。
【００６７】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【００６８】
（１）カメラに搭載され、撮影時に撮影画面の主要被写体の露出制御を行うカメラの露出制御システムであって、
測光により得られた撮影画面全体の平均輝度段と、撮影画面内で選択された主要被写体が存在する測距ポイントの輝度とを比較し、上記平均輝度が該測距ポイントの輝度よりも大きい場合に、撮影シーンが逆光状態であるものと判断する逆光判断手段を備えることを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００６９】
（２）カメラに搭載され、撮影時に撮影画面の主要被写体の露出制御を行うカメラの露出制御システムであって、
上記撮影画面の全体を測光する測光手段と、
上記測光手段により得られた測光値から画面全体の平均輝度を求める平均輝度算出手段と、
撮影画面内の複数の測距ポイントに対して測距動作を行う測距手段と、
各測距ポイントの測距データから被写体までの距離を求める測距演算手段と、上記測距演算手段からの距離結果より主要被写体を特定し、その存在位置の測距ポイントを選択する被写体選択部と、
上記選択された測距ポイントにおける輝度を求める輝度算出手段と、
上記選択された測距ポイントの輝度と上記平均輝度とを比較し、上記平均輝度が該測距ポイントの輝度よりも大きい場合には、逆光状態であるものと判断する逆光判断手段と、
逆光状態と判断された撮影シーンを露出する際に補助光を発光する補助光発光手段と、
補助発光制御を含む制御を行う制御手段と、
具備することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７０】
（３）上記（２）に記載のカメラの露出制御システムは、撮像素子により撮影画像を取り込む電子カメラに搭載され、
上記測距手段は、三角測距を行うために、第１の測距用光路に１組の受光レンズ及び測距用センサアレイを配置し、第２の測距用光路に撮影レンズと上記撮像素子を配置し、
上記測距用センサアレイの受光面上における画素領域の位置と上記撮像素子の受光面上における画素領域の位置が撮影画像に対して相対的に一致することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７１】
（４）上記（３）に記載のカメラの露出制御システムにおいて、
上記撮影レンズは、画角を変化させるズーム機能を有し、
上記撮影レンズが設定した画角により撮影画面が変更された際に、その撮影画面内に含まれる測距用センサアレイの受光面からの出力のみを測距範囲として採用して、主要被写体を特定することを特徴とするカメラの露出制御システム。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、撮影画面における主要被写体が存在する領域の輝度と撮影画面の平均輝度の比較により逆光判断を行い、撮影シーンの構図に影響されずに主要被写体を正しい露出で撮影できるカメラの露出制御システムを提供することができる。
また露出制御システムは、人工光判断部を搭載して、可視光と赤外光を比較して、被写体を照明する光が人工光であった場合には、色かぶりを防止するように正しい露出で撮影できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカメラの露出制御システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【図３】撮影画面内の撮影領域と測距領域の関係を示す図である。
【図４】測距ポイント（領域）及び受光領域の配置と、得られる像データの一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における露出制御について説明するためのフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における第１の変形例について説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施形態における第２の変形例について説明するためのフローチャートである。
【図８】第１の変形例における可視光輝度と赤外高輝度の関係について説明するための図である。
【図９】第２の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態におけるカメラの外観及び一部内部を示す図である。
【図１１】第２の実施形態における露出制御について説明するためのフローチャートである。
【図１２】撮像素子の画素領域とＡＦセンサの測距領域（ポイント）との関係について説明するための図である。
【図１３】第３の実施形態のカメラに搭載した具体的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…測光センサ（ＡＥセンサ）
１ａ…周辺測光部
１ｂ…中央測光部
２…平均輝度算出部
３…測距センサ
４…測距演算部
５…被写体選択部
６…輝度算出部
７…逆光判断部
８…ストロボ発光部
９…制御部
５２…赤外測光センサ
５３…人工光判断部
５４…赤外測光回路
５５…モード変更部
５６…モード判別部
Claims (17)
- 撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、
上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、
上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、
上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラの露出制御システム。 - 上記カメラは、撮影光学系としてズームレンズを有し、
上記センサアレイは、上記撮影光学系とは異なる第１の光学系を介して受光して上記被写体を検出し、上記被写体までの距離を測定する測距手段であり、
上記平均測光手段は、上記撮影光学系とは異なる第２の光学系を介して受光する複数の受光面を有し、
上記センサアレイ及び平均測光時の上記受光面の大きさを、上記ズームレンズによる画角位置に従って変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載のカメラの露出制御システム。 - 上記センサアレイは、測距用の像信号を形成し、上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力は、上記距離測定の結果、ピント合せに用いられる距離データを出力するセンサ出力に相当するものであることを特徴とする請求項１に記載のカメラの露出制御システム。
- 撮影レンズを介して被写体の像信号を検出するエリアセンサからなる第１の像信号形成手段と、
上記撮影レンズ以外のレンズを介して上記被写体の像信号を検出する第２の像信号形成手段と、
上記第１の像信号を上記第２の像信号と略一致させるように複数のセンサ出力のデータを加算して、１つのセンサデータに変換する変換手段と、を具備し、
上記変換手段による変換結果と、上記第２の像信号形成手段により形成された第２の像信号により距離検出を行うことを特徴とするカメラ。 - 撮影画面内の所定の位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、
上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、
上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、上記被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、
上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段の判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段と、
上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、
上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段と、を具備し、 上記決定手段は、上記判断手段の判断結果を加味して撮影時の露出制御を決定することを特徴とするカメラの露出制御システム。 - 上記決定手段は、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ上記被写体状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定することを特徴とする請求項５に記載のカメラの露出制御システム。
- 上記被写体状態判別手段は、被写体が逆光状態にあるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写体が逆光状態であることを特徴とする請求項６に記載のカメラの露出制御システム。
- 上記カメラのモードを判別する判別手段を具備し、
上記決定手段は、上記判別手段の判別結果を加味して、撮影時の露出制御を決定することを特徴とする請求項５に記載のカメラの露出制御システム。 - 撮影画面内の所定位置に存在する被写体の像信号を検出するセンサアレイと、
上記センサアレイの一部の複数のセンサ出力の平均値を検出する検出手段と、上記撮影画面内の平均的な可視光の明るさを示す平均測光値を検出する平均測光手段と、
上記撮影画面内の平均的な赤外光の明るさを示す赤外測光値を検出する赤外測光手段と、
上記センサ出力の平均値と上記平均測光値とを比較して、被写体の状態を判別する被写体状態判別手段と、
上記平均測光値と赤外測光値とを比較して、上記被写体を含む被写界の状態を判別する被写界状態判別手段と、
上記平均測光値と、上記被写体状態判別手段と上記被写界状態判別手段との判別結果とに基づいて、撮影時の露出制御を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記カメラは、さらに、
上記被写体に向けてストロボ光の発光を行うストロボ発光手段と、
上記ストロボ光が上記被写体まで届くか否かを判断する判断手段とを具備し、上記決定手段は、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ上記被写体状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定し、また、上記ストロボ光が上記被写体まで届くと上記判断手段が判断し、且つ、上記被写界状態判別手段の判別結果が所定の状態の際に、上記ストロボ発光手段を発光させて露出制御を行うように撮影時の露出制御を決定することを特徴とする請求項９に記載のカメラ。 - 上記被写体状態判別手段は、被写体が逆光状態にあるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写体が逆光状態であることを特徴とする請求項１０に記載のカメラ。
- 上記被写界状態判別手段は、被写界の光源が人工光であるか否かを判別するものであり、上記所定の状態は、上記被写界の光源が人工光であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のカメラ。
- 上記カメラのモードを判別する判別手段を具備し、
上記判別手段がカメラが所定のモードであると判断した場合には、上記被写体状態判別手段による判別を行わないことを特徴とする請求項１０または１１に記載のカメラ。 - 上記カメラのモードを判別する判別手段を具備し、
上記判別手段がカメラが所定のモードであると判断した場合には、上記被写界状態判別手段による判別を行わないことを特徴とする請求項１０または１２または１３に記載のカメラ。 - 上記所定のモードはストロボＯＦＦモード、スポット測光モード、無限モードの内の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１３または１４に記載のカメラ。
- 撮影光学系とは独立して設けられ被写体像を観察するためのファインダを具備し、
上記センサアレイと、平均測光手段とは上記ファインダの近傍に配置されることを特徴とする請求項９に記載のカメラ。 - 上記赤外測光手段は、上記平均測光手段及びセンサアレイと比して、上記ファインダから離間した位置に配されることを特徴とする請求項１６に記載のカメラ。
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