JP2004007447A - 電子カメラ及び電子カメラの撮影構図判定装置 - Google Patents
電子カメラ及び電子カメラの撮影構図判定装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ユーザが特別な操作を意識する事なく、撮影構図の縦横を検出することができる電子カメラの撮影構図判定装置を提供する。
【解決手段】電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置されたエリアセンサ２ａ、２ｂと、エリアセンサ２ａ、２ｂに被写体像を導く受光レンズ３ａ、３ｂと、エリアセンサ２ａ、２ｂの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ１ａと、Ａ／Ｄコンバータ１ａから出力されたデジタルデータに基づき、撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定するＣＰＵ１とを具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置されたエリアセンサ２ａ、２ｂと、エリアセンサ２ａ、２ｂに被写体像を導く受光レンズ３ａ、３ｂと、エリアセンサ２ａ、２ｂの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ１ａと、Ａ／Ｄコンバータ１ａから出力されたデジタルデータに基づき、撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定するＣＰＵ１とを具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像を電子的に記録するいわゆるデジタルカメラ等の電子カメラ及びこの電子カメラに搭載可能な撮影構図判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子カメラで用いられる表示技術として、ユーザが電子カメラで撮影した画像をテレビなどで再生して楽しむ利用形態を想定して、使い勝手が良くなるように工夫したものが提案されている。
【０００３】
例えば特開２００１−３３８６５号公報に開示されたように、撮影時の電子カメラの姿勢情報を画像とともに記録しておき、画像再生の際にはこの姿勢情報に基づいて常に正立した画像を表示させるという技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００１−３３８６５号公報に開示された技術では、このようないわゆる「縦と横の構図判別」をユーザが行うスイッチ操作に頼っている。それ故に、操作が面倒であったり、誤操作によっては撮影時と表示時の垂直方向が一致しなくなるという不具合もあった。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ユーザが特別な操作を意識する事なく、撮影構図の縦横（カメラの姿勢）を検出することのできる撮影構図判定装置及びこのような装置を搭載した電子カメラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、上記画像センサに被写体像を導く受光レンズと、上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、該輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備する。
【０００７】
また、第２の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、上記撮影画面に対して光を照射する照明装置と、上記照明装置からの照射光の上記被写体からの反射光を上記画像センサに導く受光レンズと、上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備し、上記制御部は、上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する。
【０００８】
また、第３の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影レンズを介して被写体像を受光し、上記被写体像に応じた信号を画像出力する画像センサと、上記画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記デジタル画像データによって撮影画面内の複数のポイントについて被写体距離値を検出し、該被写体距離値の分布に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する制御部と、を具備する。
【０００９】
また、第４の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、被写体像を取得するための撮像手段と、上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、上記輝度分布に関する情報および上記距離分布に関する情報に基づき、電子カメラの撮影構図を判定する判定手段と、を具備する。
【００１０】
また、第５の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面に対して光を照射する照明手段と、上記照明手段による光照射の際に被写体像を取得する撮像手段と、上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、上記デジタル画像データに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する判定手段と、を具備し、上記判定手段は上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する。
【００１１】
また、第６の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影レンズを介して得られた撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、上記コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づき、上記撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、上記距離分布検出手段の出力に基づいて、上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１２】
また、第７の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面内の複数のポイントを測距可能な測距手段と、上記測距手段の測距結果に基づいて、上記複数のポイントの中から主要被写体が存在するポイントを選択する選択手段と、上記選択ポイントの測距値と、上記選択ポイントに隣接する複数のポイントにおける測距値とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１３】
また、第８の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面内の主要被写体ポイントを検出し、該主要被写体の距離情報を出力する第１の測距手段と、上記主要被写体ポイントに隣接する複数のポイントについて、複数の距離情報を出力する第２の測距手段と、上記第１の測距手段から出力された距離情報と、上記第２の測距手段から出力された距離情報とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１４】
また、第９の発明は、撮影光学系を介して被写体像を結像させるための撮像素子と、上記撮像素子の出力に所定の処理を施して、記録媒体に記録する画像処理手段と、画像の水平及び垂直方向の距離分布及び輝度分布を検出するためのエリアセンサと、を有し、上記画像処理手段は、上記エリアセンサからの出力に従って撮影時の撮像フレームが横長になるか縦長になるかを判定し、上記撮像フレームに関する情報に従って、上記画像処理を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
まず図１（ａ）を用いて第１実施形態の電子カメラの概略構成を説明する。この電子カメラは、撮影光学系１１を介して被写体５の像をＣＣＤ等の撮像素子１２で撮像する。撮像素子１２で取得された画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路１３でもってデジタル画像データに変換され、画像処理部１４にて所定の画像処理が施された後に、不揮発性記憶媒体であるメモリ１５に記録される。尚、撮影時の露出制御は、露出制御部１０が制御するようになっており、また、被写体が低輝度の場合等にはストロボ９（発光部９ａを含む）によって被写体５を照射することも可能である。
【００１６】
また、画像処理部１４には液晶表示素子等の表示部１６が接続されており、この表示部１６は電子ビュウファインダとしての機能と撮影動作後の画像確認のための機能を有している。
【００１７】
さらに、撮影光学系１１の焦点調節はピント合わせ手段４によって行われるが、その際の焦点調節量に関しては後述する焦点検出機構から出力される。
【００１８】
尚、上記撮像動作、画像記憶動作、画像表示動作、焦点調節動作等の全てのカメラ動作は、ＣＰＵ１の制御の下に遂行される。ＣＰＵ１は、少なくとも、Ａ／Ｄコンバータ１ａと、積分制御部１ｂと、相関演算部１ｃ、選択スイッチ１ｄとを備えている。
【００１９】
次に、このカメラの焦点検出機構について説明する。この焦点検出機構は、撮影画面の中央部、右側、左側を測距可能な多点測距機能を有している。そして、被写体５の像（被写体像）は、所定の視差Ｂをもって配置された１対の受光レンズ３ａ、３ｂによってセンサアレイ２ａ、２ｂ上に結像される。この像（撮像された像）は上記視差Ｂによる周知の「三角測距の原理」に従って、２つのセンサアレイ２ａ、２ｂ上の異なる相対位置に結像する。この相対位置の差ｘを検出すれば被写体距離Ｌは、受光レンズの焦点距離ｆと、上記視差Ｂに従って、Ｌ＝（Ｂ・ｆ）／ｘという式を適用した計算で求めることができる。この結果に基づいて、ＣＰＵ１がピント合せ手段４を制御すれば、被写体５にピントが合った撮影を行うことができる。
【００２０】
ここで、上述した相対位置の差ｘは以下の方法により算出される。まず、ＣＰＵ１内に設けられた積分制御部１ｂによって２つのセンサアレイ２ａ、２ｂの積分動作が制御され、次にＡ／Ｄコンバータ１ａによって各センサアレイ２ａ、２ｂの出力がデジタル信号としてＣＰＵ１内のメモリ（不図示）中に記憶される。ＣＰＵ１はこの結果を用いて相関演算部１ｃにより所定のプログラムを用いて相関演算を行う。例えばこれは、２つのセンサアレイ２ａ、２ｂの出力を各センサアレイ２ａ、２ｂの並び方向にずらしながら差をとって、いちばん差が小さくなった時のずらし量により「相関」が高いと判定する方法である。このずらし量とセンサアレイ２ａ、２ｂのピッチが、前述した相対位置の差ｘを表わす値となる。尚、ＣＰＵ１の内部には、Ａ／Ｄコンバータ１ａへの入力を選択的に切り換える選択スイッチ１ｄが接続されているが、詳細は後述する。
【００２１】
また、図１（ｂ）はカメラを縦位置に構えた際の表示部１６による表示例であり、図１（ｃ）はカメラを横位置に構えた際の表示例である。その時に撮影すれば写真として、その画像がメモリ１５に記録される。
【００２２】
図２には、上記センサアレイ２ａ、２ｂの一部とこれに係わる構成要素をさらに具体的に詳細図で示してある。センサＳ１〜Ｓ４は、センサアレイ２ａ、２ｂを形成する受光素子群であり、連続する受光面を有し、バイアス回路１００が電源となって、各センサＳ１〜Ｓ４がそれぞれ受光量に応じた信号電流を出力する。
【００２３】
この信号電流は、積分開始／終了スイッチ７ａのＯＮ時は積分アンプＡ１〜Ａ４に導かれ、リセットスイッチ７ｂがＯＦＦであれば、分量に応じた電圧信号が各アンプの出力に出力される。この結果をＣＰＵ１のＡ／Ｄコンバータ１ａによって読み取れば、図１（ａ）で説明した相関演算を経てピント合せができるようになっている。
【００２４】
ただし、各センサＳ１〜Ｓ４に入る光の量は、撮影シーンの明るさや被写体の色や反射率によって種々の値にバラつくので、限られたダイナミックレンジの積分手段で適正な値に積分量を収めるためには、正確な積分制御技術が必要になる。例えば、積分時間が短か過ぎる場合には、積分結果が平坦になってしまって差が得られないが、長すぎても回路的な飽和によって積分結果が均一になってしまう。
【００２５】
前述した相関演算の説明からも明らかなように、像の変化が小さい場合には２つのセンサアレイ２ａ、２ｂで得られた２つの像の相関がとりにくく、結果として正しい測距ができなくなってしまう傾向にある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、ＣＰＵ１により積分結果をリアルタイムでモニタして適正なレベルになった所で積分を終了させるようにしている。例えば、最大積分値検出部６はスイッチ７ｃのそれぞれをＯＮ、ＯＦＦすることにより入力される各センサＳ１〜Ｓ４の積分出力のうち最大の積分値を検出する。
【００２７】
図３（ａ）には、スイッチ７ｃをＯＮさせて、積分制御を行うときのタイミングチャートを示し、図３（ｂ）にはその得られた像信号の形状を示している。
【００２８】
センサアレイ２ａ、２ｂを成すセンサＳ１〜Ｓ４に光が入射しているとき、最初にリセットスイッチ７ｂをＯＮしておき、出力を基準レベルにリセットした後、積分開始／終了スイッチ７ａをＯＮ、リセットスイッチ７ｂをＯＦＦするとＴ１のタイミングで積分が開始される。
【００２９】
Ａ／Ｄコンバータ１ａへの入力切り替えは選択スイッチ１ｄによって行えるようになっており、最大積分値検出部６の出力は、この選択スイッチ１ｄを介してＡ／Ｄコンバータ１ａに接続される。この場合、最も積分量の大きいセンサ出力（最大値）がＡ／Ｄコンバータ１ａに入力される。ＣＰＵ１はこのセンサ出力をＡ／Ｄコンバータ１ａを駆動して逐次モニタ（図３（ａ））する。
【００３０】
そして、上記最大値がその回路のダイナミックレンジを越えないタイミングＴ２で積分開始／終了スイッチ７ａをＯＦＦすることで各センサの積分出力がダイナミックレンジを越えることがないように制御する。積分停止後、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の積分出力をＡ／Ｄコンバータ１ａによりＡ／Ｄ変換するために、選択スイッチ１ｄを切換制御することにより、ＣＰＵ１により各センサ出力を順次モニタすることができる。
【００３１】
このようにして得られた像信号は、図３（ｂ）に示すような形状を有し、光の入射状態に従って暗い所は低い出力を呈し、明るい所は高い出力を呈する。以上の方法によって、カメラの測距装置は適正な像信号を得ることができる。
【００３２】
なお、図１（ａ）の構成で、受光レンズ３ａからの点線で示した光線を利用すると、画面中心のポイント（ｃｅｎｔｅｒ）以外のポイント、即ち、基線長方向にズレを生じたポイント（Ｌｅｆｔ，Ｒｉｇｈｔ）の測距も可能となる。
【００３３】
また、図４（ａ）のように受光レンズ３ａ、３ｂの後方のセンサアレイ２ａ、２ｂを、基線長方向と垂直の方向に上下各々に１本づつ追加して三列に構成すると、受光した光線に基づき基線長方向とは垂直方向の部分（Ｕ）、（Ｄ）の測距が可能となる。よって、この時、図４（ｂ）のようにセンサアレイ２ａ、２ｂのモニタ域が拡大されて画面内の多くのポイントが測距できる。
【００３４】
このような考え方を拡張すれば、１本や３本の「ラインセンサ」ではなく、図５（ａ）のような連続して並べられた「エリアセンサ」２ａ、２ｂを用いることで、画面内をくまなくモニタでき、例えば図５（ｃ）のように測距可能ポイント数を３０ポイントあるいはそれ以上に増加できる。
【００３５】
上述のような工夫によって測距ポイント数を増加させ、画面のどこに主要被写体がいても正確に測距ができる。例えば図６（ｃ）のような構図で画面の端の方に人物がいる場合であっても正確なピント合せができる。さらに図５（ａ）に示すようなセンサを有するカメラにおいては、以下に述べる方法によって、カメラを構えた際の画面が縦長になるか、横長になるかを判定する事が可能となる。
【００３６】
このような構図判定の応用例の１つとしては、露出制御の切り替えがある。図６（ａ）、（ｂ）に例示の各撮影シーンで、カメラの構え方が縦か横か、または上向きか否かを判定し、その撮影状況に最適な露出制御用センサを用いて露出制御部１０（図１（ａ）参照）が制御を行えば、図中のような太陽からの直射の影響等を受けることなく、適切な露出制御が可能となる。例えば、図６（ａ）は横長構図なので、パターンＡの領域で露出を判定して、図６（ｂ）は縦長構図なのでパターンＢを選択する。そして図６（ｃ）には、これらのパターンＡ、Ｂの関係を示している。
【００３７】
図１（ｂ）、（ｃ）でも明らかなように、通常、画面上方は明るいだけではなく、主被写体より遠距離である場合が多い。そこで、本実施形態の一特徴であるエリアセンサＳ１〜Ｓ４を利用し、画面内の明るさや距離の分布を考慮して、写真撮影時のカメラの構え方が画面横長となる向きか、縦長となる向きになっているかを判定するように工夫している。
【００３８】
図７に、本実施形態のエリアセンサＳ１〜Ｓ４を用いたＡＦカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順をフローチャートで示す。
【００３９】
この構図判定の手順は、ＣＰＵ１で駆動する制御プログラム（カメラシーケンスプログラム）に基づいて制御され、その構図判定結果により、ＣＰＵ１はカメラの所定部位の制御方法を切り替えるようになっている。
【００４０】
また、このフローチャートは、図９（ａ）、図１０（ａ）に示す撮影シーンに基づく考え方によって構成されている。つまり、画面の長い方向をｘ方向とし、短い方向をｙ方向とした時、図９（ａ）のような撮影シーンでは上下方向になるｙ方向に沿って、図５（ｂ）のようなエリアセンサの同じｙ座標の画素データを加算した値の測距パターンでの分布は、空が明るい事により図９（ｂ）のように極めて大きな変化（ΔＢＶ）を示す。
【００４１】
また、左右方向によるｘ方向に沿って同じｘ座標の画素データを加算した値の分布は、上述とは逆に変化が乏しい。しかし図１０（ａ）のような撮影シーンでは、反対にｙ方向に沿って同じｙ座標の画素データを加算した値を調べても、例えば空と地上の建物、人物等が混ざり合って大きな変化を示さない。むしろ、ｘ方向に沿って同じｘ座標の画素データを加算すると、空は明るく地上は暗いので明瞭に輝度変化が観測され、やはり、ΔＢＶで表わした大きなデータ変化を呈する。このようにｘ方向、又はｙ方向の画素データ加算値の分布を調べることによって縦か横かの構図を判定することができる。
【００４２】
そこでこの図７では、センサＳ１〜Ｓ４が、ｙ方向の原点から終了点に向って同じｙ座標を取るデータをｘ方向に加算し、その輝度分布を調べるものである。まずステップＳ１においてｙ方向を点として扱い、ｘ方向加算と加算輝度の分布検出を行う（ステップＳ２）。ステップＳ３でｙ座標をｎだけ増加させていき、ｙ値の終了判断をしながら（ステップＳ４）、全画面範囲にわたってその輝度分布を調べる。但し、実際にはＣＰＵ１の処理スピードを考慮して、ここでは飛び飛びのｙ値について加算値を求めるように間引き処理している。その後、今度はステップＳ５〜ステップＳ８においても同様にして、ｘ方向についての間引き処理を行う。
【００４３】
ステップＳ９以降の処理フローは、前述の考え方に基づき、ｙ方向に沿った加算値の最大変化ΔＢＶｙと、ｘ方向に沿った加算値の最大変化ΔＢＶｘを比較して、当該カメラが縦長構図で構えられているか横長構図で構えられているかを調べる（ステップＳ９）。一般の写真は、人間の眼が２つ横に並んでいることに対応して横長構図なので、上記比較において、もしｙ方向の変化が大きい場合には直ちにステップＳ１７に分岐して、横長構図であると判定する。
【００４４】
ただし、それ以外は、縦長構図の可能性があると判断し、距離分布も考慮する。一般に明るさの分布は判定が容易だが、距離分布は判定が困難なので、ここでは最も端の部分のエリアセンサ部のみを利用する。更に絞り込むとすると、ｘ方向、ｙ方向の各両端で、その距離を求めればよい。そこでステップＳ１０、ステップＳ１１にてｙ方向に関する両端部の測距値（Ｌｙｍａｘ、Ｌｙｍｉｎ）を求め、ステップＳ１２で両測距値の大小判定を行い、ｙ方向の両端の距離差が大きい場合は、上記ステップＳ１７に分岐して横長構図と判定する。
【００４５】
ステップＳ１３、ステップＳ１４にてｘ方向に関する両端部の測距値（Ｌｘｍａｘ、Ｌｘｍｉｎ）を求め、ステップＳ１５、ステップＳ１６でその測距値の大小判定を行う。
【００４６】
ここで、ｘ値が大きい方の端部（画面の右側）における測距値Ｌｘｍａｘが、ｘ値が小さい方の端部（画面の左側）における測距値Ｌｘｍｉｎよりも極端に大きい場合は、ステップＳ１９に進んで画面右を上部とする縦長構図であると判定し、逆にＬｘｍａｘがＬｘｍｉｎよりも極端に小さい場合は、ステップＳ１８に進んで画面左を上部とする縦長構図であると判定する。つまり、画面端部にて測距を測定して、遠距離データを出力する部分が上下方向の上部であるという考え方で構図判定を行うものである。そして、その後は撮影ルーチンにリターンする。
【００４７】
尚、ステップＳ１５、ステップＳ１６でｘ方向両端部の距離差があまり大きくなかった場合には、上記ステップＳ１７に分岐し、横長構図であると判定する。
【００４８】
また、図８に例示したもう１つの「構図判定」フローチャートのように、暗い時の撮影では、ストロボ回路９を制御して発光部９ａから光を投射させ（ステップＳ２０）、その時エリアセンサから得られた反射光分布を判定してもよく（ステップＳ２１）、前述と同じような考え方で構図判定ができる。
【００４９】
ステップＳ２２、ステップＳ２３は、図７中のステップＳ１〜ステップＳ４、ステップＳ５〜ステップＳ８に相当し、輝度ではなく、反射光分布となる所が違うが処理は同じでよい。但し、ステップＳ２４の判定において、ｙ方向とｘ方向の分布の変化を比較し、ステップＳ２６〜ステップＳ２８にて、ｙ方向の分布変化よりｘ方向の分布変化の方がはるかに大きい場合のみ縦構図判定を行うが、その他の場合は横長構図と判定して（ステップＳ２５）、撮影ルーチンへリターンする。
【００５０】
縦構図判定した場合、通常反射光は近い距離ほど大きくなるので、ステップＳ２６で光量が大きい部分を近距離、小さい部分を遠距離（上方向）と考えることによって、ステップＳ２８に分岐して、上下関係を判定する。このような考え方によれば明るさ（反射光）の分布がこのまま、距離の分布となるので、図７のフローチャートよりも高速の判定ができる。
【００５１】
なお、専用のセンサを利用するのではなく、撮像素子を流用することで判定してもよい。
【００５２】
このように構図の縦横判定を行うことによって、図１（ａ）の撮影レンズ１１を介して撮像素子１２及びＡ／Ｄコンバータ１ａで得られたデジタル画像処理の方法を切り替える事によって、この画像を表示する時の画像表示方法を改良する事ができる。
【００５３】
図１１（ａ）、（ｂ）に本発明を応用したデジタルカメラ１０１の外観を例示する。図１１（ａ）は前方から観察した図であり、カメラ前面には、撮影レンズ１１の他、本実施形態の特徴たるエリアセンサ２ａ、２ｂによる距離検出手段の受光レンズ３ａ、３ｂ及びストロボ発光部９ａが設けられている。
【００５４】
上面にはレリーズスイッチ１０２があり、図１１（ｂ）のように背面にはモニタ用の液晶表示部１６がある。また側面にはテレビ１０４と接続して撮影した画像を表示するためのコネクタ部１０３がある。
【００５５】
この実施形態のカメラは、液晶表示部（ＬＣＤ）１６と、テレビ１０４上の表示１０５の画像が異なる事が特徴となっている。つまり、ＬＣＤ１６は小さいので、画像の細部をよく見るために無駄なく画像を表示する必要があるが、テレビは画面が大きく、かつ、縦長構図を横に表示するときわめて見にくいので、図１３（ａ）のような縦長な撮影シーンでも、テレビやパソコン画面上では、図１３（ｂ）のように上下方向を合せて表示するのが好ましい。一方、カメラ内蔵のＬＣＤ１６上では、図１３（ｃ）のように長さ方向を画面の長辺に合せて表示する方が好ましい。
【００５６】
上述したような機能を実現するためには、図１２にフローチャートで示す手順に沿って撮影を行う。なお、ここに示した「撮影」ルーチンは、図示しないカメラシーケンスとしてのメインルーチンによってコールされるサブルーチンであり、前述した「構図判定」ルーチンをコールするものである。すなわち、ステップＳ３０は、本発明の特徴たる構図判定の処理ステップであり、ステップＳ３１は主被写体距離を測距する処理ステップであり、ステップＳ３２はストロボ制御を含む露出制御又はホワイトバランスコントロール用の測光の処理ステップである。
【００５７】
続いて、これらの結果に従ってステップＳ３３、ステップＳ３４にて、図１（ａ）のピント合せ手段４及び露出制御部１０によってそれぞれピント合せや露出の制御が行われる。
【００５８】
この後、ステップＳ３５、ステップＳ３６にて図１（ａ）の画像処理部１４によって、メモリ１５に記録するための画像処理制御が行われるが、この時、構図判定結果を加味した画像処理を行う。つまり、図１３（ｂ）のような画像にしてしまうという方法である。本来、撮影画像とは異なる部分１０５ｂを画像の一部として画像圧縮してステップＳ３６にて記録する。
【００５９】
そして、撮影後のモニタ表示時には、ステップＳ３７にてその画像が縦構図か否かを判定し、横長構図の時のみ、記録された通りにＬＣＤ１６上に表示する（ステップＳ３９）。ただし、縦構図の記録画像をそのまま表示してしまうと図１３（ｂ）の部分１０５ｂのように被写体の両側が表示されなくなって、小さいＬＣＤ上では非常に見難くなってしまうので、表示部の長い方向に縦方向を合せる形で元の画像１０５の部分のみを抜き出して表示させる（ステップＳ３８）。
【００６０】
また、記録された縦長画像を再生させる場合は、図１４のように、外部表示か否かをコネクタ部へのコネクト有り無しを判定し（ステップＳ４０）（ＣＰＵ１のポート等を利用）、外部表示時は、上下方向を合せて表示し（ステップＳ４１）、外部表示時以外は内蔵ＬＣＤ上に表示部の長い方向と、縦方向を合せた表示を行う（ステップＳ４２）。
【００６１】
以上説明したように本実施形態によれば、パソコンやテレビ上に記録画像を表示する際に、特別の操作を不要にした電子カメラを提供することができる。
【００６２】
（変形例）
上述した実施形態は次のように変形実施してもよい。上述の実施形態では画像圧縮時に、本来、撮影画像に無かった部分（図１３（ｂ）の部分１０５ｂ）まで含めて画像処理を行うので、圧縮率によっては画像の質を劣化させてしまうおそれがある。そこでその改良のため次のように変形実施する。
【００６３】
例えば、実際にプリントしたり、シールにしたりするユーザ用には、次に説明する図１５のフローチャートのような手順の撮影を適用してもよい。
【００６４】
図１５の「撮影」フローチャートのステップＳ５０〜ステップＳ５４は、前述した図１２の「撮影」フローチャートのステップＳ３０〜ステップＳ３４と同様の手順でピント合せや露出制御をするものである。但し、その後のステップＳ５５〜ステップＳ５８においてはまず、画像処理（ステップＳ５５）で縦横の構図情報は考慮せず、記録（ステップＳ５７）に先立って画像情報に構図信号を付加する（ステップＳ５６）。
【００６５】
このような方法であれば、その後行う撮影確認時は、構図信号に係わらずそのまま画像表示（ステップＳ５８）を行えばよく、再生時には、ＣＰＵ１は、図１４の「縦長画像再生」フローチャートをそのまま使って外部表示の時のみ、上下方向を合せた表示をするように制御する。この時に、図１３（ｂ）のような本来、撮影画像になかった部分１０５ｂを付加するようにする。勿論携帯電話のように縦長画面の機器に表示させる事も本実施形態の構図考慮（上下優先）の考え方は応用可能である。
【００６６】
図１６には、縦長画面の外部表示に、横長構図で撮影した画像を表示した携帯電子端末を示している。部分１０５ｂが、本来、撮影画像に無かった部分であり、外部（カメラ以外の機器）の表示形態に合わせて空白部を付加し表示している。
【００６７】
つまり図１７に示す「再生（表示）」フローチャートのように、ステップＳ６０〜ステップＳ６５において、まず外部機器の表示形態を判定する（ステップＳ６０）、但しこれは手動でもよい。そしてこの表示形態が縦長か横長かを判定し（ステップＳ６１、ステップＳ６２、ステップＳ６４）、その結果を、本発明の特徴たる写真の構図判定の結果を照らし合わせ、縦横の長さの関係が一致すればそのまま表示するが（ステップＳ６６）、もし一致しない場合には、上下または左右の空白部分を付加するように処理すればよい（ステップＳ６３、ステップＳ６５）。
【００６８】
このように変形実施することによっても、記録画像を表示する際の特別な操作を不要にしたのみならず、外部にあるテレビ、プリンタなどの表示や印刷などに再生出力する形状に係わらず、自然な表示や印刷などを可能とする電子カメラが実現できる。
【００６９】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態に係る電子カメラの撮影構図を判定する装置のブロック図である。第２実施形態では、撮影レンズ１０３を介して、撮像素子１０４にて得られた電気的な像信号のコントラスト情報と、撮影レンズ１０３のピント位置との関係から、被写体の距離情報を検出する、いわゆる山登り方式のＡＦを利用して撮影構図を判定することを特徴とする。
【００７０】
撮像素子１０４の出力はＡ／Ｄ変換手段１０５を介してディジタル信号化され、画像処理手段１０６によって色バランスや、エッジ強調等の画像処理が施され、圧縮された後、メモリ１０７に記録される。メモリ１０７に記録された内容は、ＬＣＤドライバ１０８を介して、ＬＣＤ等からなる表示部１０９において視覚的に確認することができる。
【００７１】
画像処理手段１０６からは、画像のコントラストに関する信号が、コントラスト信号出力手段１１０によって、画面内の所定エリアごとに取り出され、ＣＰＵ１０１に供給される。また、Ａ／Ｄ変換手段１０５からは、所定の画素部分の像の明るさに対応する信号がゲート手段１１２を介して取り出される。この信号は加算手段１１３で加算された後、ＣＰＵ１０１に供給され、画面内所定エリアの明るさを示す情報として用いられる。
【００７２】
ＣＰＵ１０１は、図１９に示すような画面内の５ポイント（Ｃ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄ部）におけるコントラスト情報や明るさの情報を検知可能である。ＣＰＵ１０１はマイクロコントローラであり、所定のプログラムによる演算制御が可能である。ＣＰＵ１０１はレリーズスイッチ１１１の入力状態によって、ユーザの操作を判定して撮影シーケンスを制御する。測距手段１１４は被写体距離を測距する部分である。ＬＤ（レンズドライブ）１０２は、測距手段１１４での測距結果に基づいて撮影レンズ１０３のピント合せ制御を行う部分である。
【００７３】
図２０は、本実施形態に係る撮影シーケンス制御の詳細を説明するためのフローチャートである。ステップＳ２０１は、レリーズスイッチ１１１の入力状態を検出するステップであり、これによって図１９の５点の各ポイントＣ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄに対応する明るさ情報が検出される。すなわち、撮像素子１０４の出力をＡ／Ｄ変換手段１０５、ゲート手段１１２を介して取り出し、これを測光結果ＢＶとする（ステップＳ２０２）。
【００７４】
次に、山登りＡＦと呼ばれる方式で、図２１に示すようなタイミングチャートに基づいて、撮影レンズ１０３のピント合せレンズ制御（ＬＤ）を行いながら（ステップＳ２０３）、コントラスト信号出力手段１１０からの出力をモニタする。このコントラスト情報は、図１９に示す画面内の各ポイントに対応して求められ、ピントが合う程に高いコントラスト情報が得られる。
【００７５】
一方、撮影レンズ１０３の繰り出し量は、被写体の距離の逆数に対応するので、繰り出し量が大きくなる程、近距離に対応する。つまり、図１９に示す画面では、被写体としての人物が最も近い距離にいるので、ＣとＤのポイントにおいて撮影レンズ１０３の繰り出し量が大きいときに高いコントラスト情報を示す。また、図１９に示す画面のＵのポイントである背景の空はコントラストがなく、ＬのポイントやＲのポイントは、人物よりは遠景なので、繰り出し量が少ない時に、高いコントラスト信号を出力する。
【００７６】
この山登りＡＦのプロセスによって、各ポイントがどのＬＤ位置で高いコントラストを示したかが判定できる。図２０のフローチャートでは、各ポイントの高いコントラストを示したレンズ制御（ＬＤ）位置を各々、Ｃ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄのポイントに対しＬＤＣ、ＬＤＬ、ＬＤＲ、ＬＤＵ、ＬＤＤとして表示し、各ポイントの高コントラストＬＤ位置から各ポイントの距離を算出する。
【００７７】
空などのようにコントラストがどのＬＤ位置でも得られないものは、無限遠相当の繰り出し位置をフローチャート中のＬＤ位置として示す。この山登りＡＦによって、どのポイントに最も近い被写体が存在したかがわかるので、そのポイントに対してピント合せ（最もコントラストの高い位置にレンズ制御）して撮影を行う（ステップＳ２０４）。図２１は、図１９に示す画面におけるＣのポイントに対して、最もコントラストが高かったＬＤ位置をＬＤＣとしてピント合せして撮影する様子を示している。
【００７８】
このように、各ポイントの距離に相当する情報がＬＤ位置情報として得られたので、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７では、ピント合せが行われたＣのポイントのＬＤ位置、ＬＤＣに対し、他のポイントのＬＤ位置、ＬＤＤ、ＬＤＬ、ＬＤＲがどのくらい離れているかを検出している。この差が大きい程、距離の差も大きくなる。
【００７９】
こうして得られたΔＬＤ１〜ΔＬＤ３のうち、最も小さいものが、主被写体の下方のポイントに対応すると考える。つまり図１９に示す例で言えば、Ｄのポイントが同一被写体を示し、Ｃのポイントと最も近い距離を示し、ΔＬＤ１が最も小さい値となる。従って、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０をＹに分岐すると、ステップＳ２１１にて、横構図判断が示される。
【００８０】
また、縦に長い構図で撮影する場合には、画面の上部が下部に比べ、遠距離であり、平均的な明るさより、空の部分の明るさが明るいと考えて、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０、ステップＳ２２１、２２２、ステップＳ２３１、ステップＳ２３２では、縦長構図の時、右か左かどちらが上部に相当するかを判定している。
【００８１】
つまり、ステップＳ２０８を、ステップＳ２２１に分岐するのは、中央の被写体のＬＤ位置ＬＤＣに対して、ＤのポイントよりＬのポイントの方が等距離にあるという判断がなされたことであり、Ｌのポイントが下方にあるという可能性、Ｒのポイントが上方にあるという可能性がある場合に分岐する。
【００８２】
しかし、それだけでは十分な判断ができないので、ステップＳ２２１にて、ＬＤＲが空のように十分遠く（遠いときには明るさが小さくなる）、ステップＳ２２２にて、Ｒのポイントの明るさＢＶＲが、画面内の平均的な明るさＢＶＡＶよりも大ならば、確かにＲのポイントが空部であり、Ｌのポイントが下側になることを判断し、ステップＳ２２３にて、Ｒポイントが上部となる縦構図であると判断する。
【００８３】
また、ステップＳ２１０をＮに分岐した時は、Ｌのポイントが上部となる縦構図であることを確認するために、同様の判断をステップＳ２３１、ステップＳ２３２において行い、共にＹに分岐してステップＳ２３３でＬポイントが上部となる縦構図であると判断する。そして、ステップＳ２１２にて、図１８のメモリ１０７に、この撮影時の構図情報を記録する。
【００８４】
以上説明したように本実施形態では、山登りＡＦを有効に利用し、特別なセンサを併用せず、撮影用の撮像素子の出力だけで、縦横の構図判定を行うこときができる。
【００８５】
また、山登りＡＦを図１９の画面内の５つすべてのポイントに対して行うと、これらすべてのポイントに対してコントラストのピーク検知を行う必要があり、時間がかかる上に、演算が複雑になる。
【００８６】
そこで、以下では画面内中央ポイントのみ山登りＡＦを行い、撮影が終った時に、全ポイントの山登りコントラスト検知を行うようにして、レリーズタイムラグを短くするようにしてもよい。主被写体はたいていの場合、画面の中央部に存在するので、タイムラグを重視すればこのような仕様にしてもよい。図２２は、この場合の実施形態のフローの一例である。
【００８７】
つまり、ステップＳ２４１でレリーズ操作を判定すると、ステップＳ２４２にて、前述のように中央のポイントのコントラストが最高になる位置でピント合せを行い、ステップＳ２４３にて撮影を行う。そして、撮影を行った全ポイントに対するコントラスト判定を伴う山登りＡＦ（図２１参照）を行う。これにより各ポイントがどのＬＤ位置でコントラストが高くなったかを判定して、画面内各ポイントの距離分布を求め、図２０のステップＳ２０５以下のフローと同様の処理にて構図判定を行う。
【００８８】
この実施形態でも特別なセンサを必要とせず、縦構図、横構図の自動判定を行い、レリーズタイムラグの少ないデジタルカメラを提供できる。
【００８９】
また、図１８に示す測距手段１１４、あるいは図２５に示すような撮影レンズ１０３とは別光路を用いる測距装置を備えることにより、山登りＡＦにおけるタイムラグに対する対策を講じたカメラも知られている。このような形式のカメラでは、測距装置は、図２５の両受光レンズ１１５ａ、１１５ｂを介して受光する１対のラインセンサ１１６ａ、１１６ｂを利用して、図２３に示すように画面１２０内の横方向の複数ポイント（ここではＬ、Ｃ、Ｒ）に存在する被写体の距離を測定できるようにしたものが一般的である。図中１２１で囲んだ範囲が測距装置の測距可能なモニタエリアである。
【００９０】
図２３（ａ）、（ｂ）のＲの部分に主被写体が存在する場合には、その下部の距離分布やその上部の明るさの情報によって、画面の上下方向を判定したくとも、測距装置はそれらのエリアでモニタしていないので工夫が必要となる。
【００９１】
本実施形態では図２４のようなフローチャートを用いて、横長構図（図２３（ａ））かあるいは縦長構図（図２３（ｂ））かを判定できるようにしている。
【００９２】
図２４において、ステップＳ２５１でレリーズ操作が判定されると、ステップＳ２５２にて、測距装置により図中、Ｌ、Ｃ、Ｒの複数のポイントを測距する。ステップＳ２５３ではこのうち最も近い距離のものを選択して、選択した距離に撮影レンズ１０３をピント合せし、ステップＳ２５４にて撮影制御を行う。このあと、ステップＳ２５７以降では、図２１で説明したような山登り方式のコントラスト判定による各ポイントの距離比較を行うが、それに先立ちステップＳ２５５、ステップＳ２５６では、ステップＳ２５４の測距結果によって選択されたポイントの横と下（図２３（ａ）の例では、ＲＲ部とＲＵ部）のエリアをコントラストモニタエリアとして選択しておく。
【００９３】
ステップＳ２５７では前述の山登り方式のコントラスト判定を開始し、ステップＳ２５８では選択ポイントと、ステップＳ２５５、ステップＳ２５６で求められたポイントに対して像のコントラスト情報がピークになるＬＤ位置を求める。次に、ステップＳ２５９、ステップＳ２６０にて、ピント合せの選択ポイント（図２３（ａ）に示す横画面の例ではＲ）と、その横側のポイント（ＲＲ）と下側のポイント（ＲＵ）の距離の差（レンズ位置差ΔＬＤで換算）を求め、差が小さい方が同一被写体で上下方向に並んでいるとしてステップＳ２６１で小さい方を判定して、ステップＳ２６２、ステップＳ２６３に分岐処理を行い、縦構図、横構図の判断を行う。
【００９４】
つまり、図２３（ａ）のような横長構図では、ＲのポイントとＲＵのポイントの距離差が小さいので、ΔＬＤ１の方が小さくステップＳ２６１をＹに分岐し、図２３（ｂ）の縦長構図の例では、ΔＬＤ２の方が小さくなるので、ステップＳ２６１をＮに分岐してステップＳ２６３にて、縦長構図と判定される。このように外光式の測距装置と、山登り方式（ＬＤ位置とコントラスト情報の関係による距離判定方式）による距離分布検出方法を組み合せても、本発明の目的とする自動構図判定が可能である。この実施形態によれば、撮影までのタイムラグが短くシャッターチャンスを逃すことがない、という利点がある。また、明るさ情報をも加味する応用も可能である。
【００９５】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、この他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００９６】
（付記）
１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記画像センサに被写体像を導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、該輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９７】
２． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の輝度変化と長辺方向の輝度変化とを比較して、撮影構図が横長であるか否かを判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９８】
３． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記短辺方向に沿った輝度分布と上記長辺方向に沿った輝度分布を検出し、上記短辺方向の輝度分布の変化が上記長辺方向の輝度分布の変化に比べて大きければ、横長の撮影構図であると判定することを特徴とする２．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９９】
４． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データを上記短辺方向および長辺方向に加算し、その加算結果に基づいて輝度分布を検出することを特徴とする３．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１００】
５． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の距離変化と長辺方向の距離変化とを比較して、撮影構図が横長であるか、あるいは、縦長であるかを判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０１】
６． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記短辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合に横長の撮影構図であると判定することを特徴とする５．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０２】
７． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記長辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、小さい場合には横長の撮影構図であると判定することを特徴とする５．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０３】
８． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて上記長辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、そして、遠距離を示す側が撮影画面の上方であると判定することを特徴とする７．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０４】
９． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の輝度分布の変化が上記撮影画面の長辺方向の輝度分布の変化に比べて大きい場合、上記短辺方向の両端部における距離差が大きい場合、あるいは、上記長辺方向の両端部における距離差が小さい場合に、横長の撮影構図であると判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０５】
１０． 上記受光レンズは１対の光学系で構成され、上記画像センサは上記１対の光学系を介して１対の被写体像を受光するために２つのエリアに分割され、上記制御部は、上記画像センサの出力信号を三角測距の原理に基づいて処理し、上記撮影画面内の複数のポイントにおける距離情報を演算することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０６】
１１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記撮影画面に対して光を照射する照明装置と、
上記照明装置からの照射光の上記被写体からの反射光を上記画像センサに導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
を具備し、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備し、
上記制御部は、上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０７】
１２． 上記制御部は、さらに上記撮影画面の長辺方向の反射光分布に基づいて、上記撮影画面の上方を判定可能であることを特徴とする１１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０８】
１３． 上記照明装置はストロボであることを特徴とする１１．記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０９】
１４． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して被写体像を受光し、上記被写体像に応じた信号を画像出力する画像センサと、
上記画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記デジタル画像データによって撮影画面内の複数のポイントについて被写体距離値を検出し、該被写体距離値の分布に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１０】
１５． 上記制御部は、上記デジタル画像データから得られた上記撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラストを検出し、該コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づいて上記被写体距離分布を検出することを特徴とする１４．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１１】
１６． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
被写体像を取得するための撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記輝度分布に関する情報および上記距離分布に関する情報に基づき、電子カメラの撮影構図を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１２】
１７． 上記判定手段は、上記撮影画面の短辺方向の輝度変化と長辺方向の輝度変化とを比較して撮影構図が横長であるか否かを判定する手段を含むことを特徴とする１６．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１３】
１８． 上記判定手段は、上記撮影画面の短辺方向の距離変化と長辺方向の距離変化とを比較して、撮影構図が横長であるか縦長であるかを判定する手段を含むことを特徴とする１６．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１４】
１９． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面に対して光を照射する照明手段と、
上記照明手段による光照射の際に被写体像を取得する撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する判定手段と、
を具備し、
上記判定手段は上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１５】
２０． 上記判定手段は、上記撮影画面の長辺方向の反射光分布に基づいて上記撮影画面の上方を判定する手段を含むことを特徴とする１９．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１６】
２１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して得られた撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、
上記コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づき、上記撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記距離分布検出手段の出力に基づいて、上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１７】
２２． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の複数のポイントを測距可能な測距手段と、
上記測距手段の測距結果に基づいて、上記複数のポイントの中から主要被写体が存在するポイントを選択する選択手段と、
上記選択ポイントの測距値と、上記選択ポイントに隣接する複数のポイントにおける測距値とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１８】
２３． 上記判定手段は、上記選択ポイント以外のポイントにおける輝度情報を加味して上記撮影画面の上下方向を判定することを特徴とする２２．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１９】
２４． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の主要被写体ポイントを検出し、該主要被写体の距離情報を出力する第１の測距手段と、
上記主要被写体ポイントに隣接する複数のポイントについて、複数の距離情報を出力する第２の測距手段と、
上記第１の測距手段から出力された距離情報と、上記第２の測距手段から出力された距離情報とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１２０】
２５． 上記第１の測距手段は撮影レンズとは異なる光学系を介して得られた被写体像信号に基づいて上記主要被写体の距離情報を検出し、上記第２の測距手段は上記撮影レンズを介して得られた像信号に基づいて上記複数の距離情報を検出することを特徴とする２４．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１２１】
２６． 撮影光学系を介して被写体像を結像させるための撮像素子と、
上記撮像素子の出力に所定の処理を施して、記録媒体に記録する画像処理手段と、
画像の水平及び垂直方向の距離分布及び輝度分布を検出するためのエリアセンサと、を有し、
上記画像処理手段は、上記エリアセンサからの出力に従って撮影時の撮像フレームが横長になるか縦長になるかを判定し、上記撮像フレームに関する情報に従って、上記画像処理を行うことを特徴とする電子カメラ。
【０１２２】
２７． 上記記録媒体に記録された画像を表示する表示手段をさらに有し、
上記表示手段は、上記画像処理時の上記撮像フレームに関する情報に従って、上記表示手段の長辺方向と、上記撮影時の撮像フレームの長辺方向を一致させることを特徴とする２６．に記載の電子カメラ。
【０１２３】
２８． 上記エリアセンサは１対の光学系を介して、１対の被写体像を受光するために２つのエリアに分割されていることを特徴とする２６．に記載の電子カメラ。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カメラ撮影時の縦横判定を行って表示形態に従い垂直方向を一致させたので、鑑賞時に見やすい画像表示を行うことができる。よって、ユーザが特別な操作を意識する事なく構図の縦横を検出し、テレビなどに画像を写し出す際に正しく縦横の関係をそろえ、見やすい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態に係わるカメラと、このカメラによる被写体距離の求め方を示し、図１（ａ）はこのカメラの概略構成図、図１（ｂ）はこのカメラの縦長の撮像フレームを示す説明図、図１（ｃ）はこのカメラの横長の撮像フレームを示す説明図。
【図２】
図２は、このカメラを成すセンサアレイの一部とこれに係わる構成要素をさらに詳細に示す回路図。
【図３】
図３（ａ）、（ｂ）はこのカメラの撮像機能を示し、図３（ａ）は、これらのスイッチ７ｃをＯＮさせて積分制御を行うときのタイミングチャート、図３（ｂ）は、その得られた像信号の形状を表わすグラフ。
【図４】
図４（ａ）、（ｂ）には、受光レンズとセンサアレイの配置を示し、図４（ａ）は、受光レンズを通過した光線が三列のセンサアレイで検知される処を示す説明図、図４（ｂ）は、三列のセンサアレイによって拡大された測距可能な領域を示す説明図。
【図５】
図５（ａ）〜（ｃ）はカメラのエリアセンサと、測距ポイントおよび測距パターンを示し、図５（ａ）は、エリアセンサの配置を示す説明図、図５（ｂ）は、エリアセンサの測距パターンの分布を示す説明図、図５（ｃ）は、測距可能なポイントを示す説明図。
【図６】
図６（ａ）〜（ｃ）はカメラの構え方による各シーンと露出判定の領域を示し、図６（ａ）は、横長構図を示す説明図、図６（ｂ）は、縦長構図を示す説明図、図６（ｃ）は、２つのパターンの関係を示す説明図。
【図７】
図７は、エリアセンサを用いたカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順を表わすフローチャート。
【図８】
図８は、暗い時の撮影におけるカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順を表わすフローチャート。
【図９】
図９（ａ）〜（ｃ）は構図の例とその輝度変化を例示し、図９（ａ）は、横長構図のシーンを示す説明図、図９（ｂ）は、大きな変化のある縦方向の輝度を示すグラフ、図９（ｃ）は、変化のない横方向の輝度を示すグラフ。
【図１０】
図１０（ａ）〜（ｃ）は構図の例とその輝度変化を例示し、図１０（ａ）は、縦長構図のシーンを示す説明図、図１０（ｂ）は、大きな変化のある縦方向の輝度を示すグラフ、図１０（ｃ）は、変化の少ない横方向の輝度を示すグラフ。
【図１１】
図１１（ａ）、（ｂ）は本発明を応用したデジタルカメラの外観を示し、図１１（ａ）は、カメラ前方から見た斜視図、図１１（ｂ）は、カメラ背面とモニタ用の液晶表示を示す斜視図。
【図１２】
図１２は、本実施形態の「撮影」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１３】
図１３（ａ）〜（ｃ）は撮影画像と表示画像の向きの違いを示し、図１３（ａ）は、カメラで撮影した被写体像の例を示す説明図、図１３（ｂ）は、テレビ等の画面上における上下方向を合せて表示する説明図、図１３（ｃ）は、カメラのＬＣＤ上における長さ方向を長辺に合せて表示する説明図。
【図１４】
図１４は、本実施形態の「縦長画像再生」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１５】
図１５は、変形例としての「撮影」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１６】
図１６は、縦長の表示画面をもつ電携帯端末を示す正面図。
【図１７】
図１７は、変形例としての「再生（表示）」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１８】
本発明の第２実施形態に係る電子カメラの撮影構図を判定する装置のブロック図。
【図１９】
コントラスト情報や明るさの情報が検知される、画面内の５ポイントを示す図。
【図２０】
本実施形態に係る撮影シーケンス制御の詳細を説明するためのメインフローチャート。
【図２１】
撮影レンズ１０３のピント合せレンズ制御（ＬＤ）を行うときの手順を示すタイミングチャート。
【図２２】
画面内中央ポイントのみ山登りＡＦを行うことによりレリーズタイムラグを短くすることを意図したメインフローチャート。
【図２３】
（ａ）は横長構図を示し、（ｂ）は縦長構図を示す図。
【図２４】
横長構図と縦長構図の判定フローチャート。
【図２５】
撮影レンズ１０３とは別光路による測距装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１・・・ＣＰＵ（演算制御部、モニタ選択手段）、１ａ・・・Ａ／Ｄコンバータ、１ｂ・・・積分制御部（積分手段）、１ｃ・・・相関演算部、１ｄ・・・選択スイッチ、２ａ、２ｂ・・・エリアセンサ、３ａ、３ｂ・・・受光レンズ（距離検出手段）、４・・・ピント合せ手段、６・・・最大積分検出部、７ａ・・・積分開始／終了スイッチ、７ｂ・・・リセットスイッチ、９・・・ストロボ本体、９ａ・・・ストロボ発光部、１０・・・露出制御部、１１・・・撮影レンズ、１２・・・撮像素子（撮像手段）、１３・・・Ａ／Ｄ変換器（撮像用）、１４・・・画像処理部（画像処理手段）、１５・・・メモリ（記録媒体、記憶手段）、１６・・・表示部（モニタ）、１００・・・バイアス回路、１０１・・・カメラ本体、１０２・・・レリーズスイッチ、１０３・・・コネクタ部、１０４・・・テレビ（外部装置）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像を電子的に記録するいわゆるデジタルカメラ等の電子カメラ及びこの電子カメラに搭載可能な撮影構図判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子カメラで用いられる表示技術として、ユーザが電子カメラで撮影した画像をテレビなどで再生して楽しむ利用形態を想定して、使い勝手が良くなるように工夫したものが提案されている。
【０００３】
例えば特開２００１−３３８６５号公報に開示されたように、撮影時の電子カメラの姿勢情報を画像とともに記録しておき、画像再生の際にはこの姿勢情報に基づいて常に正立した画像を表示させるという技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００１−３３８６５号公報に開示された技術では、このようないわゆる「縦と横の構図判別」をユーザが行うスイッチ操作に頼っている。それ故に、操作が面倒であったり、誤操作によっては撮影時と表示時の垂直方向が一致しなくなるという不具合もあった。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ユーザが特別な操作を意識する事なく、撮影構図の縦横（カメラの姿勢）を検出することのできる撮影構図判定装置及びこのような装置を搭載した電子カメラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、上記画像センサに被写体像を導く受光レンズと、上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、該輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備する。
【０００７】
また、第２の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、上記撮影画面に対して光を照射する照明装置と、上記照明装置からの照射光の上記被写体からの反射光を上記画像センサに導く受光レンズと、上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備し、上記制御部は、上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する。
【０００８】
また、第３の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影レンズを介して被写体像を受光し、上記被写体像に応じた信号を画像出力する画像センサと、上記画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、上記デジタル画像データによって撮影画面内の複数のポイントについて被写体距離値を検出し、該被写体距離値の分布に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する制御部と、を具備する。
【０００９】
また、第４の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、被写体像を取得するための撮像手段と、上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、上記輝度分布に関する情報および上記距離分布に関する情報に基づき、電子カメラの撮影構図を判定する判定手段と、を具備する。
【００１０】
また、第５の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面に対して光を照射する照明手段と、上記照明手段による光照射の際に被写体像を取得する撮像手段と、上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、上記デジタル画像データに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する判定手段と、を具備し、上記判定手段は上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する。
【００１１】
また、第６の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影レンズを介して得られた撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、上記コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づき、上記撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、上記距離分布検出手段の出力に基づいて、上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１２】
また、第７の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面内の複数のポイントを測距可能な測距手段と、上記測距手段の測距結果に基づいて、上記複数のポイントの中から主要被写体が存在するポイントを選択する選択手段と、上記選択ポイントの測距値と、上記選択ポイントに隣接する複数のポイントにおける測距値とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１３】
また、第８の発明は、電子カメラの撮影構図判定装置であって、撮影画面内の主要被写体ポイントを検出し、該主要被写体の距離情報を出力する第１の測距手段と、上記主要被写体ポイントに隣接する複数のポイントについて、複数の距離情報を出力する第２の測距手段と、上記第１の測距手段から出力された距離情報と、上記第２の測距手段から出力された距離情報とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、を具備する。
【００１４】
また、第９の発明は、撮影光学系を介して被写体像を結像させるための撮像素子と、上記撮像素子の出力に所定の処理を施して、記録媒体に記録する画像処理手段と、画像の水平及び垂直方向の距離分布及び輝度分布を検出するためのエリアセンサと、を有し、上記画像処理手段は、上記エリアセンサからの出力に従って撮影時の撮像フレームが横長になるか縦長になるかを判定し、上記撮像フレームに関する情報に従って、上記画像処理を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
まず図１（ａ）を用いて第１実施形態の電子カメラの概略構成を説明する。この電子カメラは、撮影光学系１１を介して被写体５の像をＣＣＤ等の撮像素子１２で撮像する。撮像素子１２で取得された画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路１３でもってデジタル画像データに変換され、画像処理部１４にて所定の画像処理が施された後に、不揮発性記憶媒体であるメモリ１５に記録される。尚、撮影時の露出制御は、露出制御部１０が制御するようになっており、また、被写体が低輝度の場合等にはストロボ９（発光部９ａを含む）によって被写体５を照射することも可能である。
【００１６】
また、画像処理部１４には液晶表示素子等の表示部１６が接続されており、この表示部１６は電子ビュウファインダとしての機能と撮影動作後の画像確認のための機能を有している。
【００１７】
さらに、撮影光学系１１の焦点調節はピント合わせ手段４によって行われるが、その際の焦点調節量に関しては後述する焦点検出機構から出力される。
【００１８】
尚、上記撮像動作、画像記憶動作、画像表示動作、焦点調節動作等の全てのカメラ動作は、ＣＰＵ１の制御の下に遂行される。ＣＰＵ１は、少なくとも、Ａ／Ｄコンバータ１ａと、積分制御部１ｂと、相関演算部１ｃ、選択スイッチ１ｄとを備えている。
【００１９】
次に、このカメラの焦点検出機構について説明する。この焦点検出機構は、撮影画面の中央部、右側、左側を測距可能な多点測距機能を有している。そして、被写体５の像（被写体像）は、所定の視差Ｂをもって配置された１対の受光レンズ３ａ、３ｂによってセンサアレイ２ａ、２ｂ上に結像される。この像（撮像された像）は上記視差Ｂによる周知の「三角測距の原理」に従って、２つのセンサアレイ２ａ、２ｂ上の異なる相対位置に結像する。この相対位置の差ｘを検出すれば被写体距離Ｌは、受光レンズの焦点距離ｆと、上記視差Ｂに従って、Ｌ＝（Ｂ・ｆ）／ｘという式を適用した計算で求めることができる。この結果に基づいて、ＣＰＵ１がピント合せ手段４を制御すれば、被写体５にピントが合った撮影を行うことができる。
【００２０】
ここで、上述した相対位置の差ｘは以下の方法により算出される。まず、ＣＰＵ１内に設けられた積分制御部１ｂによって２つのセンサアレイ２ａ、２ｂの積分動作が制御され、次にＡ／Ｄコンバータ１ａによって各センサアレイ２ａ、２ｂの出力がデジタル信号としてＣＰＵ１内のメモリ（不図示）中に記憶される。ＣＰＵ１はこの結果を用いて相関演算部１ｃにより所定のプログラムを用いて相関演算を行う。例えばこれは、２つのセンサアレイ２ａ、２ｂの出力を各センサアレイ２ａ、２ｂの並び方向にずらしながら差をとって、いちばん差が小さくなった時のずらし量により「相関」が高いと判定する方法である。このずらし量とセンサアレイ２ａ、２ｂのピッチが、前述した相対位置の差ｘを表わす値となる。尚、ＣＰＵ１の内部には、Ａ／Ｄコンバータ１ａへの入力を選択的に切り換える選択スイッチ１ｄが接続されているが、詳細は後述する。
【００２１】
また、図１（ｂ）はカメラを縦位置に構えた際の表示部１６による表示例であり、図１（ｃ）はカメラを横位置に構えた際の表示例である。その時に撮影すれば写真として、その画像がメモリ１５に記録される。
【００２２】
図２には、上記センサアレイ２ａ、２ｂの一部とこれに係わる構成要素をさらに具体的に詳細図で示してある。センサＳ１〜Ｓ４は、センサアレイ２ａ、２ｂを形成する受光素子群であり、連続する受光面を有し、バイアス回路１００が電源となって、各センサＳ１〜Ｓ４がそれぞれ受光量に応じた信号電流を出力する。
【００２３】
この信号電流は、積分開始／終了スイッチ７ａのＯＮ時は積分アンプＡ１〜Ａ４に導かれ、リセットスイッチ７ｂがＯＦＦであれば、分量に応じた電圧信号が各アンプの出力に出力される。この結果をＣＰＵ１のＡ／Ｄコンバータ１ａによって読み取れば、図１（ａ）で説明した相関演算を経てピント合せができるようになっている。
【００２４】
ただし、各センサＳ１〜Ｓ４に入る光の量は、撮影シーンの明るさや被写体の色や反射率によって種々の値にバラつくので、限られたダイナミックレンジの積分手段で適正な値に積分量を収めるためには、正確な積分制御技術が必要になる。例えば、積分時間が短か過ぎる場合には、積分結果が平坦になってしまって差が得られないが、長すぎても回路的な飽和によって積分結果が均一になってしまう。
【００２５】
前述した相関演算の説明からも明らかなように、像の変化が小さい場合には２つのセンサアレイ２ａ、２ｂで得られた２つの像の相関がとりにくく、結果として正しい測距ができなくなってしまう傾向にある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、ＣＰＵ１により積分結果をリアルタイムでモニタして適正なレベルになった所で積分を終了させるようにしている。例えば、最大積分値検出部６はスイッチ７ｃのそれぞれをＯＮ、ＯＦＦすることにより入力される各センサＳ１〜Ｓ４の積分出力のうち最大の積分値を検出する。
【００２７】
図３（ａ）には、スイッチ７ｃをＯＮさせて、積分制御を行うときのタイミングチャートを示し、図３（ｂ）にはその得られた像信号の形状を示している。
【００２８】
センサアレイ２ａ、２ｂを成すセンサＳ１〜Ｓ４に光が入射しているとき、最初にリセットスイッチ７ｂをＯＮしておき、出力を基準レベルにリセットした後、積分開始／終了スイッチ７ａをＯＮ、リセットスイッチ７ｂをＯＦＦするとＴ１のタイミングで積分が開始される。
【００２９】
Ａ／Ｄコンバータ１ａへの入力切り替えは選択スイッチ１ｄによって行えるようになっており、最大積分値検出部６の出力は、この選択スイッチ１ｄを介してＡ／Ｄコンバータ１ａに接続される。この場合、最も積分量の大きいセンサ出力（最大値）がＡ／Ｄコンバータ１ａに入力される。ＣＰＵ１はこのセンサ出力をＡ／Ｄコンバータ１ａを駆動して逐次モニタ（図３（ａ））する。
【００３０】
そして、上記最大値がその回路のダイナミックレンジを越えないタイミングＴ２で積分開始／終了スイッチ７ａをＯＦＦすることで各センサの積分出力がダイナミックレンジを越えることがないように制御する。積分停止後、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の積分出力をＡ／Ｄコンバータ１ａによりＡ／Ｄ変換するために、選択スイッチ１ｄを切換制御することにより、ＣＰＵ１により各センサ出力を順次モニタすることができる。
【００３１】
このようにして得られた像信号は、図３（ｂ）に示すような形状を有し、光の入射状態に従って暗い所は低い出力を呈し、明るい所は高い出力を呈する。以上の方法によって、カメラの測距装置は適正な像信号を得ることができる。
【００３２】
なお、図１（ａ）の構成で、受光レンズ３ａからの点線で示した光線を利用すると、画面中心のポイント（ｃｅｎｔｅｒ）以外のポイント、即ち、基線長方向にズレを生じたポイント（Ｌｅｆｔ，Ｒｉｇｈｔ）の測距も可能となる。
【００３３】
また、図４（ａ）のように受光レンズ３ａ、３ｂの後方のセンサアレイ２ａ、２ｂを、基線長方向と垂直の方向に上下各々に１本づつ追加して三列に構成すると、受光した光線に基づき基線長方向とは垂直方向の部分（Ｕ）、（Ｄ）の測距が可能となる。よって、この時、図４（ｂ）のようにセンサアレイ２ａ、２ｂのモニタ域が拡大されて画面内の多くのポイントが測距できる。
【００３４】
このような考え方を拡張すれば、１本や３本の「ラインセンサ」ではなく、図５（ａ）のような連続して並べられた「エリアセンサ」２ａ、２ｂを用いることで、画面内をくまなくモニタでき、例えば図５（ｃ）のように測距可能ポイント数を３０ポイントあるいはそれ以上に増加できる。
【００３５】
上述のような工夫によって測距ポイント数を増加させ、画面のどこに主要被写体がいても正確に測距ができる。例えば図６（ｃ）のような構図で画面の端の方に人物がいる場合であっても正確なピント合せができる。さらに図５（ａ）に示すようなセンサを有するカメラにおいては、以下に述べる方法によって、カメラを構えた際の画面が縦長になるか、横長になるかを判定する事が可能となる。
【００３６】
このような構図判定の応用例の１つとしては、露出制御の切り替えがある。図６（ａ）、（ｂ）に例示の各撮影シーンで、カメラの構え方が縦か横か、または上向きか否かを判定し、その撮影状況に最適な露出制御用センサを用いて露出制御部１０（図１（ａ）参照）が制御を行えば、図中のような太陽からの直射の影響等を受けることなく、適切な露出制御が可能となる。例えば、図６（ａ）は横長構図なので、パターンＡの領域で露出を判定して、図６（ｂ）は縦長構図なのでパターンＢを選択する。そして図６（ｃ）には、これらのパターンＡ、Ｂの関係を示している。
【００３７】
図１（ｂ）、（ｃ）でも明らかなように、通常、画面上方は明るいだけではなく、主被写体より遠距離である場合が多い。そこで、本実施形態の一特徴であるエリアセンサＳ１〜Ｓ４を利用し、画面内の明るさや距離の分布を考慮して、写真撮影時のカメラの構え方が画面横長となる向きか、縦長となる向きになっているかを判定するように工夫している。
【００３８】
図７に、本実施形態のエリアセンサＳ１〜Ｓ４を用いたＡＦカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順をフローチャートで示す。
【００３９】
この構図判定の手順は、ＣＰＵ１で駆動する制御プログラム（カメラシーケンスプログラム）に基づいて制御され、その構図判定結果により、ＣＰＵ１はカメラの所定部位の制御方法を切り替えるようになっている。
【００４０】
また、このフローチャートは、図９（ａ）、図１０（ａ）に示す撮影シーンに基づく考え方によって構成されている。つまり、画面の長い方向をｘ方向とし、短い方向をｙ方向とした時、図９（ａ）のような撮影シーンでは上下方向になるｙ方向に沿って、図５（ｂ）のようなエリアセンサの同じｙ座標の画素データを加算した値の測距パターンでの分布は、空が明るい事により図９（ｂ）のように極めて大きな変化（ΔＢＶ）を示す。
【００４１】
また、左右方向によるｘ方向に沿って同じｘ座標の画素データを加算した値の分布は、上述とは逆に変化が乏しい。しかし図１０（ａ）のような撮影シーンでは、反対にｙ方向に沿って同じｙ座標の画素データを加算した値を調べても、例えば空と地上の建物、人物等が混ざり合って大きな変化を示さない。むしろ、ｘ方向に沿って同じｘ座標の画素データを加算すると、空は明るく地上は暗いので明瞭に輝度変化が観測され、やはり、ΔＢＶで表わした大きなデータ変化を呈する。このようにｘ方向、又はｙ方向の画素データ加算値の分布を調べることによって縦か横かの構図を判定することができる。
【００４２】
そこでこの図７では、センサＳ１〜Ｓ４が、ｙ方向の原点から終了点に向って同じｙ座標を取るデータをｘ方向に加算し、その輝度分布を調べるものである。まずステップＳ１においてｙ方向を点として扱い、ｘ方向加算と加算輝度の分布検出を行う（ステップＳ２）。ステップＳ３でｙ座標をｎだけ増加させていき、ｙ値の終了判断をしながら（ステップＳ４）、全画面範囲にわたってその輝度分布を調べる。但し、実際にはＣＰＵ１の処理スピードを考慮して、ここでは飛び飛びのｙ値について加算値を求めるように間引き処理している。その後、今度はステップＳ５〜ステップＳ８においても同様にして、ｘ方向についての間引き処理を行う。
【００４３】
ステップＳ９以降の処理フローは、前述の考え方に基づき、ｙ方向に沿った加算値の最大変化ΔＢＶｙと、ｘ方向に沿った加算値の最大変化ΔＢＶｘを比較して、当該カメラが縦長構図で構えられているか横長構図で構えられているかを調べる（ステップＳ９）。一般の写真は、人間の眼が２つ横に並んでいることに対応して横長構図なので、上記比較において、もしｙ方向の変化が大きい場合には直ちにステップＳ１７に分岐して、横長構図であると判定する。
【００４４】
ただし、それ以外は、縦長構図の可能性があると判断し、距離分布も考慮する。一般に明るさの分布は判定が容易だが、距離分布は判定が困難なので、ここでは最も端の部分のエリアセンサ部のみを利用する。更に絞り込むとすると、ｘ方向、ｙ方向の各両端で、その距離を求めればよい。そこでステップＳ１０、ステップＳ１１にてｙ方向に関する両端部の測距値（Ｌｙｍａｘ、Ｌｙｍｉｎ）を求め、ステップＳ１２で両測距値の大小判定を行い、ｙ方向の両端の距離差が大きい場合は、上記ステップＳ１７に分岐して横長構図と判定する。
【００４５】
ステップＳ１３、ステップＳ１４にてｘ方向に関する両端部の測距値（Ｌｘｍａｘ、Ｌｘｍｉｎ）を求め、ステップＳ１５、ステップＳ１６でその測距値の大小判定を行う。
【００４６】
ここで、ｘ値が大きい方の端部（画面の右側）における測距値Ｌｘｍａｘが、ｘ値が小さい方の端部（画面の左側）における測距値Ｌｘｍｉｎよりも極端に大きい場合は、ステップＳ１９に進んで画面右を上部とする縦長構図であると判定し、逆にＬｘｍａｘがＬｘｍｉｎよりも極端に小さい場合は、ステップＳ１８に進んで画面左を上部とする縦長構図であると判定する。つまり、画面端部にて測距を測定して、遠距離データを出力する部分が上下方向の上部であるという考え方で構図判定を行うものである。そして、その後は撮影ルーチンにリターンする。
【００４７】
尚、ステップＳ１５、ステップＳ１６でｘ方向両端部の距離差があまり大きくなかった場合には、上記ステップＳ１７に分岐し、横長構図であると判定する。
【００４８】
また、図８に例示したもう１つの「構図判定」フローチャートのように、暗い時の撮影では、ストロボ回路９を制御して発光部９ａから光を投射させ（ステップＳ２０）、その時エリアセンサから得られた反射光分布を判定してもよく（ステップＳ２１）、前述と同じような考え方で構図判定ができる。
【００４９】
ステップＳ２２、ステップＳ２３は、図７中のステップＳ１〜ステップＳ４、ステップＳ５〜ステップＳ８に相当し、輝度ではなく、反射光分布となる所が違うが処理は同じでよい。但し、ステップＳ２４の判定において、ｙ方向とｘ方向の分布の変化を比較し、ステップＳ２６〜ステップＳ２８にて、ｙ方向の分布変化よりｘ方向の分布変化の方がはるかに大きい場合のみ縦構図判定を行うが、その他の場合は横長構図と判定して（ステップＳ２５）、撮影ルーチンへリターンする。
【００５０】
縦構図判定した場合、通常反射光は近い距離ほど大きくなるので、ステップＳ２６で光量が大きい部分を近距離、小さい部分を遠距離（上方向）と考えることによって、ステップＳ２８に分岐して、上下関係を判定する。このような考え方によれば明るさ（反射光）の分布がこのまま、距離の分布となるので、図７のフローチャートよりも高速の判定ができる。
【００５１】
なお、専用のセンサを利用するのではなく、撮像素子を流用することで判定してもよい。
【００５２】
このように構図の縦横判定を行うことによって、図１（ａ）の撮影レンズ１１を介して撮像素子１２及びＡ／Ｄコンバータ１ａで得られたデジタル画像処理の方法を切り替える事によって、この画像を表示する時の画像表示方法を改良する事ができる。
【００５３】
図１１（ａ）、（ｂ）に本発明を応用したデジタルカメラ１０１の外観を例示する。図１１（ａ）は前方から観察した図であり、カメラ前面には、撮影レンズ１１の他、本実施形態の特徴たるエリアセンサ２ａ、２ｂによる距離検出手段の受光レンズ３ａ、３ｂ及びストロボ発光部９ａが設けられている。
【００５４】
上面にはレリーズスイッチ１０２があり、図１１（ｂ）のように背面にはモニタ用の液晶表示部１６がある。また側面にはテレビ１０４と接続して撮影した画像を表示するためのコネクタ部１０３がある。
【００５５】
この実施形態のカメラは、液晶表示部（ＬＣＤ）１６と、テレビ１０４上の表示１０５の画像が異なる事が特徴となっている。つまり、ＬＣＤ１６は小さいので、画像の細部をよく見るために無駄なく画像を表示する必要があるが、テレビは画面が大きく、かつ、縦長構図を横に表示するときわめて見にくいので、図１３（ａ）のような縦長な撮影シーンでも、テレビやパソコン画面上では、図１３（ｂ）のように上下方向を合せて表示するのが好ましい。一方、カメラ内蔵のＬＣＤ１６上では、図１３（ｃ）のように長さ方向を画面の長辺に合せて表示する方が好ましい。
【００５６】
上述したような機能を実現するためには、図１２にフローチャートで示す手順に沿って撮影を行う。なお、ここに示した「撮影」ルーチンは、図示しないカメラシーケンスとしてのメインルーチンによってコールされるサブルーチンであり、前述した「構図判定」ルーチンをコールするものである。すなわち、ステップＳ３０は、本発明の特徴たる構図判定の処理ステップであり、ステップＳ３１は主被写体距離を測距する処理ステップであり、ステップＳ３２はストロボ制御を含む露出制御又はホワイトバランスコントロール用の測光の処理ステップである。
【００５７】
続いて、これらの結果に従ってステップＳ３３、ステップＳ３４にて、図１（ａ）のピント合せ手段４及び露出制御部１０によってそれぞれピント合せや露出の制御が行われる。
【００５８】
この後、ステップＳ３５、ステップＳ３６にて図１（ａ）の画像処理部１４によって、メモリ１５に記録するための画像処理制御が行われるが、この時、構図判定結果を加味した画像処理を行う。つまり、図１３（ｂ）のような画像にしてしまうという方法である。本来、撮影画像とは異なる部分１０５ｂを画像の一部として画像圧縮してステップＳ３６にて記録する。
【００５９】
そして、撮影後のモニタ表示時には、ステップＳ３７にてその画像が縦構図か否かを判定し、横長構図の時のみ、記録された通りにＬＣＤ１６上に表示する（ステップＳ３９）。ただし、縦構図の記録画像をそのまま表示してしまうと図１３（ｂ）の部分１０５ｂのように被写体の両側が表示されなくなって、小さいＬＣＤ上では非常に見難くなってしまうので、表示部の長い方向に縦方向を合せる形で元の画像１０５の部分のみを抜き出して表示させる（ステップＳ３８）。
【００６０】
また、記録された縦長画像を再生させる場合は、図１４のように、外部表示か否かをコネクタ部へのコネクト有り無しを判定し（ステップＳ４０）（ＣＰＵ１のポート等を利用）、外部表示時は、上下方向を合せて表示し（ステップＳ４１）、外部表示時以外は内蔵ＬＣＤ上に表示部の長い方向と、縦方向を合せた表示を行う（ステップＳ４２）。
【００６１】
以上説明したように本実施形態によれば、パソコンやテレビ上に記録画像を表示する際に、特別の操作を不要にした電子カメラを提供することができる。
【００６２】
（変形例）
上述した実施形態は次のように変形実施してもよい。上述の実施形態では画像圧縮時に、本来、撮影画像に無かった部分（図１３（ｂ）の部分１０５ｂ）まで含めて画像処理を行うので、圧縮率によっては画像の質を劣化させてしまうおそれがある。そこでその改良のため次のように変形実施する。
【００６３】
例えば、実際にプリントしたり、シールにしたりするユーザ用には、次に説明する図１５のフローチャートのような手順の撮影を適用してもよい。
【００６４】
図１５の「撮影」フローチャートのステップＳ５０〜ステップＳ５４は、前述した図１２の「撮影」フローチャートのステップＳ３０〜ステップＳ３４と同様の手順でピント合せや露出制御をするものである。但し、その後のステップＳ５５〜ステップＳ５８においてはまず、画像処理（ステップＳ５５）で縦横の構図情報は考慮せず、記録（ステップＳ５７）に先立って画像情報に構図信号を付加する（ステップＳ５６）。
【００６５】
このような方法であれば、その後行う撮影確認時は、構図信号に係わらずそのまま画像表示（ステップＳ５８）を行えばよく、再生時には、ＣＰＵ１は、図１４の「縦長画像再生」フローチャートをそのまま使って外部表示の時のみ、上下方向を合せた表示をするように制御する。この時に、図１３（ｂ）のような本来、撮影画像になかった部分１０５ｂを付加するようにする。勿論携帯電話のように縦長画面の機器に表示させる事も本実施形態の構図考慮（上下優先）の考え方は応用可能である。
【００６６】
図１６には、縦長画面の外部表示に、横長構図で撮影した画像を表示した携帯電子端末を示している。部分１０５ｂが、本来、撮影画像に無かった部分であり、外部（カメラ以外の機器）の表示形態に合わせて空白部を付加し表示している。
【００６７】
つまり図１７に示す「再生（表示）」フローチャートのように、ステップＳ６０〜ステップＳ６５において、まず外部機器の表示形態を判定する（ステップＳ６０）、但しこれは手動でもよい。そしてこの表示形態が縦長か横長かを判定し（ステップＳ６１、ステップＳ６２、ステップＳ６４）、その結果を、本発明の特徴たる写真の構図判定の結果を照らし合わせ、縦横の長さの関係が一致すればそのまま表示するが（ステップＳ６６）、もし一致しない場合には、上下または左右の空白部分を付加するように処理すればよい（ステップＳ６３、ステップＳ６５）。
【００６８】
このように変形実施することによっても、記録画像を表示する際の特別な操作を不要にしたのみならず、外部にあるテレビ、プリンタなどの表示や印刷などに再生出力する形状に係わらず、自然な表示や印刷などを可能とする電子カメラが実現できる。
【００６９】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態に係る電子カメラの撮影構図を判定する装置のブロック図である。第２実施形態では、撮影レンズ１０３を介して、撮像素子１０４にて得られた電気的な像信号のコントラスト情報と、撮影レンズ１０３のピント位置との関係から、被写体の距離情報を検出する、いわゆる山登り方式のＡＦを利用して撮影構図を判定することを特徴とする。
【００７０】
撮像素子１０４の出力はＡ／Ｄ変換手段１０５を介してディジタル信号化され、画像処理手段１０６によって色バランスや、エッジ強調等の画像処理が施され、圧縮された後、メモリ１０７に記録される。メモリ１０７に記録された内容は、ＬＣＤドライバ１０８を介して、ＬＣＤ等からなる表示部１０９において視覚的に確認することができる。
【００７１】
画像処理手段１０６からは、画像のコントラストに関する信号が、コントラスト信号出力手段１１０によって、画面内の所定エリアごとに取り出され、ＣＰＵ１０１に供給される。また、Ａ／Ｄ変換手段１０５からは、所定の画素部分の像の明るさに対応する信号がゲート手段１１２を介して取り出される。この信号は加算手段１１３で加算された後、ＣＰＵ１０１に供給され、画面内所定エリアの明るさを示す情報として用いられる。
【００７２】
ＣＰＵ１０１は、図１９に示すような画面内の５ポイント（Ｃ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄ部）におけるコントラスト情報や明るさの情報を検知可能である。ＣＰＵ１０１はマイクロコントローラであり、所定のプログラムによる演算制御が可能である。ＣＰＵ１０１はレリーズスイッチ１１１の入力状態によって、ユーザの操作を判定して撮影シーケンスを制御する。測距手段１１４は被写体距離を測距する部分である。ＬＤ（レンズドライブ）１０２は、測距手段１１４での測距結果に基づいて撮影レンズ１０３のピント合せ制御を行う部分である。
【００７３】
図２０は、本実施形態に係る撮影シーケンス制御の詳細を説明するためのフローチャートである。ステップＳ２０１は、レリーズスイッチ１１１の入力状態を検出するステップであり、これによって図１９の５点の各ポイントＣ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄに対応する明るさ情報が検出される。すなわち、撮像素子１０４の出力をＡ／Ｄ変換手段１０５、ゲート手段１１２を介して取り出し、これを測光結果ＢＶとする（ステップＳ２０２）。
【００７４】
次に、山登りＡＦと呼ばれる方式で、図２１に示すようなタイミングチャートに基づいて、撮影レンズ１０３のピント合せレンズ制御（ＬＤ）を行いながら（ステップＳ２０３）、コントラスト信号出力手段１１０からの出力をモニタする。このコントラスト情報は、図１９に示す画面内の各ポイントに対応して求められ、ピントが合う程に高いコントラスト情報が得られる。
【００７５】
一方、撮影レンズ１０３の繰り出し量は、被写体の距離の逆数に対応するので、繰り出し量が大きくなる程、近距離に対応する。つまり、図１９に示す画面では、被写体としての人物が最も近い距離にいるので、ＣとＤのポイントにおいて撮影レンズ１０３の繰り出し量が大きいときに高いコントラスト情報を示す。また、図１９に示す画面のＵのポイントである背景の空はコントラストがなく、ＬのポイントやＲのポイントは、人物よりは遠景なので、繰り出し量が少ない時に、高いコントラスト信号を出力する。
【００７６】
この山登りＡＦのプロセスによって、各ポイントがどのＬＤ位置で高いコントラストを示したかが判定できる。図２０のフローチャートでは、各ポイントの高いコントラストを示したレンズ制御（ＬＤ）位置を各々、Ｃ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄのポイントに対しＬＤＣ、ＬＤＬ、ＬＤＲ、ＬＤＵ、ＬＤＤとして表示し、各ポイントの高コントラストＬＤ位置から各ポイントの距離を算出する。
【００７７】
空などのようにコントラストがどのＬＤ位置でも得られないものは、無限遠相当の繰り出し位置をフローチャート中のＬＤ位置として示す。この山登りＡＦによって、どのポイントに最も近い被写体が存在したかがわかるので、そのポイントに対してピント合せ（最もコントラストの高い位置にレンズ制御）して撮影を行う（ステップＳ２０４）。図２１は、図１９に示す画面におけるＣのポイントに対して、最もコントラストが高かったＬＤ位置をＬＤＣとしてピント合せして撮影する様子を示している。
【００７８】
このように、各ポイントの距離に相当する情報がＬＤ位置情報として得られたので、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７では、ピント合せが行われたＣのポイントのＬＤ位置、ＬＤＣに対し、他のポイントのＬＤ位置、ＬＤＤ、ＬＤＬ、ＬＤＲがどのくらい離れているかを検出している。この差が大きい程、距離の差も大きくなる。
【００７９】
こうして得られたΔＬＤ１〜ΔＬＤ３のうち、最も小さいものが、主被写体の下方のポイントに対応すると考える。つまり図１９に示す例で言えば、Ｄのポイントが同一被写体を示し、Ｃのポイントと最も近い距離を示し、ΔＬＤ１が最も小さい値となる。従って、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０をＹに分岐すると、ステップＳ２１１にて、横構図判断が示される。
【００８０】
また、縦に長い構図で撮影する場合には、画面の上部が下部に比べ、遠距離であり、平均的な明るさより、空の部分の明るさが明るいと考えて、ステップＳ２０８、ステップＳ２１０、ステップＳ２２１、２２２、ステップＳ２３１、ステップＳ２３２では、縦長構図の時、右か左かどちらが上部に相当するかを判定している。
【００８１】
つまり、ステップＳ２０８を、ステップＳ２２１に分岐するのは、中央の被写体のＬＤ位置ＬＤＣに対して、ＤのポイントよりＬのポイントの方が等距離にあるという判断がなされたことであり、Ｌのポイントが下方にあるという可能性、Ｒのポイントが上方にあるという可能性がある場合に分岐する。
【００８２】
しかし、それだけでは十分な判断ができないので、ステップＳ２２１にて、ＬＤＲが空のように十分遠く（遠いときには明るさが小さくなる）、ステップＳ２２２にて、Ｒのポイントの明るさＢＶＲが、画面内の平均的な明るさＢＶＡＶよりも大ならば、確かにＲのポイントが空部であり、Ｌのポイントが下側になることを判断し、ステップＳ２２３にて、Ｒポイントが上部となる縦構図であると判断する。
【００８３】
また、ステップＳ２１０をＮに分岐した時は、Ｌのポイントが上部となる縦構図であることを確認するために、同様の判断をステップＳ２３１、ステップＳ２３２において行い、共にＹに分岐してステップＳ２３３でＬポイントが上部となる縦構図であると判断する。そして、ステップＳ２１２にて、図１８のメモリ１０７に、この撮影時の構図情報を記録する。
【００８４】
以上説明したように本実施形態では、山登りＡＦを有効に利用し、特別なセンサを併用せず、撮影用の撮像素子の出力だけで、縦横の構図判定を行うこときができる。
【００８５】
また、山登りＡＦを図１９の画面内の５つすべてのポイントに対して行うと、これらすべてのポイントに対してコントラストのピーク検知を行う必要があり、時間がかかる上に、演算が複雑になる。
【００８６】
そこで、以下では画面内中央ポイントのみ山登りＡＦを行い、撮影が終った時に、全ポイントの山登りコントラスト検知を行うようにして、レリーズタイムラグを短くするようにしてもよい。主被写体はたいていの場合、画面の中央部に存在するので、タイムラグを重視すればこのような仕様にしてもよい。図２２は、この場合の実施形態のフローの一例である。
【００８７】
つまり、ステップＳ２４１でレリーズ操作を判定すると、ステップＳ２４２にて、前述のように中央のポイントのコントラストが最高になる位置でピント合せを行い、ステップＳ２４３にて撮影を行う。そして、撮影を行った全ポイントに対するコントラスト判定を伴う山登りＡＦ（図２１参照）を行う。これにより各ポイントがどのＬＤ位置でコントラストが高くなったかを判定して、画面内各ポイントの距離分布を求め、図２０のステップＳ２０５以下のフローと同様の処理にて構図判定を行う。
【００８８】
この実施形態でも特別なセンサを必要とせず、縦構図、横構図の自動判定を行い、レリーズタイムラグの少ないデジタルカメラを提供できる。
【００８９】
また、図１８に示す測距手段１１４、あるいは図２５に示すような撮影レンズ１０３とは別光路を用いる測距装置を備えることにより、山登りＡＦにおけるタイムラグに対する対策を講じたカメラも知られている。このような形式のカメラでは、測距装置は、図２５の両受光レンズ１１５ａ、１１５ｂを介して受光する１対のラインセンサ１１６ａ、１１６ｂを利用して、図２３に示すように画面１２０内の横方向の複数ポイント（ここではＬ、Ｃ、Ｒ）に存在する被写体の距離を測定できるようにしたものが一般的である。図中１２１で囲んだ範囲が測距装置の測距可能なモニタエリアである。
【００９０】
図２３（ａ）、（ｂ）のＲの部分に主被写体が存在する場合には、その下部の距離分布やその上部の明るさの情報によって、画面の上下方向を判定したくとも、測距装置はそれらのエリアでモニタしていないので工夫が必要となる。
【００９１】
本実施形態では図２４のようなフローチャートを用いて、横長構図（図２３（ａ））かあるいは縦長構図（図２３（ｂ））かを判定できるようにしている。
【００９２】
図２４において、ステップＳ２５１でレリーズ操作が判定されると、ステップＳ２５２にて、測距装置により図中、Ｌ、Ｃ、Ｒの複数のポイントを測距する。ステップＳ２５３ではこのうち最も近い距離のものを選択して、選択した距離に撮影レンズ１０３をピント合せし、ステップＳ２５４にて撮影制御を行う。このあと、ステップＳ２５７以降では、図２１で説明したような山登り方式のコントラスト判定による各ポイントの距離比較を行うが、それに先立ちステップＳ２５５、ステップＳ２５６では、ステップＳ２５４の測距結果によって選択されたポイントの横と下（図２３（ａ）の例では、ＲＲ部とＲＵ部）のエリアをコントラストモニタエリアとして選択しておく。
【００９３】
ステップＳ２５７では前述の山登り方式のコントラスト判定を開始し、ステップＳ２５８では選択ポイントと、ステップＳ２５５、ステップＳ２５６で求められたポイントに対して像のコントラスト情報がピークになるＬＤ位置を求める。次に、ステップＳ２５９、ステップＳ２６０にて、ピント合せの選択ポイント（図２３（ａ）に示す横画面の例ではＲ）と、その横側のポイント（ＲＲ）と下側のポイント（ＲＵ）の距離の差（レンズ位置差ΔＬＤで換算）を求め、差が小さい方が同一被写体で上下方向に並んでいるとしてステップＳ２６１で小さい方を判定して、ステップＳ２６２、ステップＳ２６３に分岐処理を行い、縦構図、横構図の判断を行う。
【００９４】
つまり、図２３（ａ）のような横長構図では、ＲのポイントとＲＵのポイントの距離差が小さいので、ΔＬＤ１の方が小さくステップＳ２６１をＹに分岐し、図２３（ｂ）の縦長構図の例では、ΔＬＤ２の方が小さくなるので、ステップＳ２６１をＮに分岐してステップＳ２６３にて、縦長構図と判定される。このように外光式の測距装置と、山登り方式（ＬＤ位置とコントラスト情報の関係による距離判定方式）による距離分布検出方法を組み合せても、本発明の目的とする自動構図判定が可能である。この実施形態によれば、撮影までのタイムラグが短くシャッターチャンスを逃すことがない、という利点がある。また、明るさ情報をも加味する応用も可能である。
【００９５】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、この他にも本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００９６】
（付記）
１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記画像センサに被写体像を導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、該輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９７】
２． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の輝度変化と長辺方向の輝度変化とを比較して、撮影構図が横長であるか否かを判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９８】
３． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記短辺方向に沿った輝度分布と上記長辺方向に沿った輝度分布を検出し、上記短辺方向の輝度分布の変化が上記長辺方向の輝度分布の変化に比べて大きければ、横長の撮影構図であると判定することを特徴とする２．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【００９９】
４． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データを上記短辺方向および長辺方向に加算し、その加算結果に基づいて輝度分布を検出することを特徴とする３．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１００】
５． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の距離変化と長辺方向の距離変化とを比較して、撮影構図が横長であるか、あるいは、縦長であるかを判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０１】
６． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記短辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合に横長の撮影構図であると判定することを特徴とする５．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０２】
７． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて、上記長辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、小さい場合には横長の撮影構図であると判定することを特徴とする５．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０３】
８． 上記制御部は、上記複数の受光素子のそれぞれの出力データに基づいて上記長辺方向の両端部における距離値を比較し、両者の差が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、そして、遠距離を示す側が撮影画面の上方であると判定することを特徴とする７．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０４】
９． 上記制御部は、上記撮影画面の短辺方向の輝度分布の変化が上記撮影画面の長辺方向の輝度分布の変化に比べて大きい場合、上記短辺方向の両端部における距離差が大きい場合、あるいは、上記長辺方向の両端部における距離差が小さい場合に、横長の撮影構図であると判定することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０５】
１０． 上記受光レンズは１対の光学系で構成され、上記画像センサは上記１対の光学系を介して１対の被写体像を受光するために２つのエリアに分割され、上記制御部は、上記画像センサの出力信号を三角測距の原理に基づいて処理し、上記撮影画面内の複数のポイントにおける距離情報を演算することを特徴とする１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０６】
１１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記撮影画面に対して光を照射する照明装置と、
上記照明装置からの照射光の上記被写体からの反射光を上記画像センサに導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
を具備し、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備し、
上記制御部は、上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０７】
１２． 上記制御部は、さらに上記撮影画面の長辺方向の反射光分布に基づいて、上記撮影画面の上方を判定可能であることを特徴とする１１．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０８】
１３． 上記照明装置はストロボであることを特徴とする１１．記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１０９】
１４． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して被写体像を受光し、上記被写体像に応じた信号を画像出力する画像センサと、
上記画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記デジタル画像データによって撮影画面内の複数のポイントについて被写体距離値を検出し、該被写体距離値の分布に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１０】
１５． 上記制御部は、上記デジタル画像データから得られた上記撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラストを検出し、該コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づいて上記被写体距離分布を検出することを特徴とする１４．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１１】
１６． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
被写体像を取得するための撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記輝度分布に関する情報および上記距離分布に関する情報に基づき、電子カメラの撮影構図を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１２】
１７． 上記判定手段は、上記撮影画面の短辺方向の輝度変化と長辺方向の輝度変化とを比較して撮影構図が横長であるか否かを判定する手段を含むことを特徴とする１６．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１３】
１８． 上記判定手段は、上記撮影画面の短辺方向の距離変化と長辺方向の距離変化とを比較して、撮影構図が横長であるか縦長であるかを判定する手段を含むことを特徴とする１６．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１４】
１９． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面に対して光を照射する照明手段と、
上記照明手段による光照射の際に被写体像を取得する撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する判定手段と、
を具備し、
上記判定手段は上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１５】
２０． 上記判定手段は、上記撮影画面の長辺方向の反射光分布に基づいて上記撮影画面の上方を判定する手段を含むことを特徴とする１９．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１６】
２１． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して得られた撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、
上記コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づき、上記撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記距離分布検出手段の出力に基づいて、上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１７】
２２． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の複数のポイントを測距可能な測距手段と、
上記測距手段の測距結果に基づいて、上記複数のポイントの中から主要被写体が存在するポイントを選択する選択手段と、
上記選択ポイントの測距値と、上記選択ポイントに隣接する複数のポイントにおける測距値とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１８】
２３． 上記判定手段は、上記選択ポイント以外のポイントにおける輝度情報を加味して上記撮影画面の上下方向を判定することを特徴とする２２．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１１９】
２４． 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の主要被写体ポイントを検出し、該主要被写体の距離情報を出力する第１の測距手段と、
上記主要被写体ポイントに隣接する複数のポイントについて、複数の距離情報を出力する第２の測距手段と、
上記第１の測距手段から出力された距離情報と、上記第２の測距手段から出力された距離情報とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１２０】
２５． 上記第１の測距手段は撮影レンズとは異なる光学系を介して得られた被写体像信号に基づいて上記主要被写体の距離情報を検出し、上記第２の測距手段は上記撮影レンズを介して得られた像信号に基づいて上記複数の距離情報を検出することを特徴とする２４．に記載の電子カメラの撮影構図判定装置。
【０１２１】
２６． 撮影光学系を介して被写体像を結像させるための撮像素子と、
上記撮像素子の出力に所定の処理を施して、記録媒体に記録する画像処理手段と、
画像の水平及び垂直方向の距離分布及び輝度分布を検出するためのエリアセンサと、を有し、
上記画像処理手段は、上記エリアセンサからの出力に従って撮影時の撮像フレームが横長になるか縦長になるかを判定し、上記撮像フレームに関する情報に従って、上記画像処理を行うことを特徴とする電子カメラ。
【０１２２】
２７． 上記記録媒体に記録された画像を表示する表示手段をさらに有し、
上記表示手段は、上記画像処理時の上記撮像フレームに関する情報に従って、上記表示手段の長辺方向と、上記撮影時の撮像フレームの長辺方向を一致させることを特徴とする２６．に記載の電子カメラ。
【０１２３】
２８． 上記エリアセンサは１対の光学系を介して、１対の被写体像を受光するために２つのエリアに分割されていることを特徴とする２６．に記載の電子カメラ。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カメラ撮影時の縦横判定を行って表示形態に従い垂直方向を一致させたので、鑑賞時に見やすい画像表示を行うことができる。よって、ユーザが特別な操作を意識する事なく構図の縦横を検出し、テレビなどに画像を写し出す際に正しく縦横の関係をそろえ、見やすい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態に係わるカメラと、このカメラによる被写体距離の求め方を示し、図１（ａ）はこのカメラの概略構成図、図１（ｂ）はこのカメラの縦長の撮像フレームを示す説明図、図１（ｃ）はこのカメラの横長の撮像フレームを示す説明図。
【図２】
図２は、このカメラを成すセンサアレイの一部とこれに係わる構成要素をさらに詳細に示す回路図。
【図３】
図３（ａ）、（ｂ）はこのカメラの撮像機能を示し、図３（ａ）は、これらのスイッチ７ｃをＯＮさせて積分制御を行うときのタイミングチャート、図３（ｂ）は、その得られた像信号の形状を表わすグラフ。
【図４】
図４（ａ）、（ｂ）には、受光レンズとセンサアレイの配置を示し、図４（ａ）は、受光レンズを通過した光線が三列のセンサアレイで検知される処を示す説明図、図４（ｂ）は、三列のセンサアレイによって拡大された測距可能な領域を示す説明図。
【図５】
図５（ａ）〜（ｃ）はカメラのエリアセンサと、測距ポイントおよび測距パターンを示し、図５（ａ）は、エリアセンサの配置を示す説明図、図５（ｂ）は、エリアセンサの測距パターンの分布を示す説明図、図５（ｃ）は、測距可能なポイントを示す説明図。
【図６】
図６（ａ）〜（ｃ）はカメラの構え方による各シーンと露出判定の領域を示し、図６（ａ）は、横長構図を示す説明図、図６（ｂ）は、縦長構図を示す説明図、図６（ｃ）は、２つのパターンの関係を示す説明図。
【図７】
図７は、エリアセンサを用いたカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順を表わすフローチャート。
【図８】
図８は、暗い時の撮影におけるカメラの構え方検知（構図判定）方法に関する制御手順を表わすフローチャート。
【図９】
図９（ａ）〜（ｃ）は構図の例とその輝度変化を例示し、図９（ａ）は、横長構図のシーンを示す説明図、図９（ｂ）は、大きな変化のある縦方向の輝度を示すグラフ、図９（ｃ）は、変化のない横方向の輝度を示すグラフ。
【図１０】
図１０（ａ）〜（ｃ）は構図の例とその輝度変化を例示し、図１０（ａ）は、縦長構図のシーンを示す説明図、図１０（ｂ）は、大きな変化のある縦方向の輝度を示すグラフ、図１０（ｃ）は、変化の少ない横方向の輝度を示すグラフ。
【図１１】
図１１（ａ）、（ｂ）は本発明を応用したデジタルカメラの外観を示し、図１１（ａ）は、カメラ前方から見た斜視図、図１１（ｂ）は、カメラ背面とモニタ用の液晶表示を示す斜視図。
【図１２】
図１２は、本実施形態の「撮影」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１３】
図１３（ａ）〜（ｃ）は撮影画像と表示画像の向きの違いを示し、図１３（ａ）は、カメラで撮影した被写体像の例を示す説明図、図１３（ｂ）は、テレビ等の画面上における上下方向を合せて表示する説明図、図１３（ｃ）は、カメラのＬＣＤ上における長さ方向を長辺に合せて表示する説明図。
【図１４】
図１４は、本実施形態の「縦長画像再生」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１５】
図１５は、変形例としての「撮影」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１６】
図１６は、縦長の表示画面をもつ電携帯端末を示す正面図。
【図１７】
図１７は、変形例としての「再生（表示）」を行う手順を表わすルーチンのフローチャート。
【図１８】
本発明の第２実施形態に係る電子カメラの撮影構図を判定する装置のブロック図。
【図１９】
コントラスト情報や明るさの情報が検知される、画面内の５ポイントを示す図。
【図２０】
本実施形態に係る撮影シーケンス制御の詳細を説明するためのメインフローチャート。
【図２１】
撮影レンズ１０３のピント合せレンズ制御（ＬＤ）を行うときの手順を示すタイミングチャート。
【図２２】
画面内中央ポイントのみ山登りＡＦを行うことによりレリーズタイムラグを短くすることを意図したメインフローチャート。
【図２３】
（ａ）は横長構図を示し、（ｂ）は縦長構図を示す図。
【図２４】
横長構図と縦長構図の判定フローチャート。
【図２５】
撮影レンズ１０３とは別光路による測距装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１・・・ＣＰＵ（演算制御部、モニタ選択手段）、１ａ・・・Ａ／Ｄコンバータ、１ｂ・・・積分制御部（積分手段）、１ｃ・・・相関演算部、１ｄ・・・選択スイッチ、２ａ、２ｂ・・・エリアセンサ、３ａ、３ｂ・・・受光レンズ（距離検出手段）、４・・・ピント合せ手段、６・・・最大積分検出部、７ａ・・・積分開始／終了スイッチ、７ｂ・・・リセットスイッチ、９・・・ストロボ本体、９ａ・・・ストロボ発光部、１０・・・露出制御部、１１・・・撮影レンズ、１２・・・撮像素子（撮像手段）、１３・・・Ａ／Ｄ変換器（撮像用）、１４・・・画像処理部（画像処理手段）、１５・・・メモリ（記録媒体、記憶手段）、１６・・・表示部（モニタ）、１００・・・バイアス回路、１０１・・・カメラ本体、１０２・・・レリーズスイッチ、１０３・・・コネクタ部、１０４・・・テレビ（外部装置）。
Claims (9)
- 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記画像センサに被写体像を導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内の輝度分布および距離分布を検出し、該輝度分布および距離分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
複数の受光素子を有し、撮影画面に対応するようにエリア状に配置された画像センサと、
上記撮影画面に対して光を照射する照明装置と、
上記照明装置からの照射光の上記被写体からの反射光を上記画像センサに導く受光レンズと、
上記画像センサの各受光素子から出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記Ａ／Ｄコンバータから出力されたデジタルデータに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する制御部と、を具備し、
上記制御部は、上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定する電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して被写体像を受光し、上記被写体像に応じた信号を画像出力する画像センサと、
上記画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータと、
上記デジタル画像データによって撮影画面内の複数のポイントについて被写体距離値を検出し、該被写体距離値の分布に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する制御部と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
被写体像を取得するための撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、
上記デジタル画像データに基づき、撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記輝度分布に関する情報および上記距離分布に関する情報に基づき、電子カメラの撮影構図を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面に対して光を照射する照明手段と、
上記照明手段による光照射の際に被写体像を取得する撮像手段と、
上記撮像手段の出力からデジタル画像データを生成する画像処理手段と、
上記デジタル画像データに基づき、上記撮影画面内における上記反射光の分布を検出し、該反射光分布に応じて撮影構図を判定する判定手段と、
を具備し、
上記判定手段は上記撮影画面の長辺方向と短辺方向のそれぞれにおける反射光分布の変化を比較し、上記長辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には縦長の撮影構図であると判定し、上記短辺方向における上記反射光分布の変化が大きい場合には横長の撮影構図であると判定することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影レンズを介して得られた撮影画面内の複数のポイントにおけるコントラスト情報を検出するコントラスト検出手段と、
上記コントラスト情報と上記撮影レンズの位置との関係に基づき、上記撮影画面内の距離分布を検出する距離分布検出手段と、
上記距離分布検出手段の出力に基づいて、上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の複数のポイントを測距可能な測距手段と、
上記測距手段の測距結果に基づいて、上記複数のポイントの中から主要被写体が存在するポイントを選択する選択手段と、
上記選択ポイントの測距値と、上記選択ポイントに隣接する複数のポイントにおける測距値とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 電子カメラの撮影構図判定装置であって、
撮影画面内の主要被写体ポイントを検出し、該主要被写体の距離情報を出力する第１の測距手段と、
上記主要被写体ポイントに隣接する複数のポイントについて、複数の距離情報を出力する第２の測距手段と、
上記第１の測距手段から出力された距離情報と、上記第２の測距手段から出力された距離情報とを比較し、その比較結果に基づいて上記撮影画面の上下方向を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラの撮影構図判定装置。 - 撮影光学系を介して被写体像を結像させるための撮像素子と、
上記撮像素子の出力に所定の処理を施して、記録媒体に記録する画像処理手段と、
画像の水平及び垂直方向の距離分布及び輝度分布を検出するためのエリアセンサと、を有し、
上記画像処理手段は、上記エリアセンサからの出力に従って撮影時の撮像フレームが横長になるか縦長になるかを判定し、上記撮像フレームに関する情報に従って、上記画像処理を行うことを特徴とする電子カメラ。
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