【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラに関し、より具体的には、撮影時における太陽の位置を検出して、これに応じて、ストロボなどの撮影補助光の発光を制御する機能を備えたカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真フィルムを用いるカメラ、あるいはＣＣＤなどの電子メディアに記録を行うカメラ等、種々のカメラが用いられているが、従来のこの種のカメラにおいては、一般的に、逆光下での撮影における露光（露出ともいう）の失敗がみられるという問題があった。
【０００３】
これは、従来のカメラにおける露出制御の情報が、通常、ファインダー等の狭い範囲の光による検出結果に基づいていることに起因している。すなわち、このような狭い範囲の光による検出結果からでは、天候や照明光源などの情報は得られず、従って、撮影が逆光かどうかと言った判断は、人（撮影者）が行う必要があり、これが前述のような露光の失敗に繋がっていた。
【０００４】
これに対して、例えば、画像解析の手法を用いて太陽の位置を見つけ、これに基づいて太陽の方向を判断しようとしても、窓などで反射した太陽と本物の太陽との区別がつかなかったり、雲がかかって太陽の形がぼやけたりして判断できなくなるなど、太陽そのものを検出することは意外に難しい。
【０００５】
なお、撮影シーンの中央部と周辺部の輝度を測定して、日中シンクロ撮影時にはこの両者の輝度差に応じて、逆光領域でのストロボ発光を制御する技術は知られている（例えば、特許文献１参照）が、ここでは、太陽位置に関する判定は行われていない。
【０００６】
【特許文献１】
特公平５−５０８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、撮影時における太陽の位置を検出して、これに応じて、ストロボなどの撮影補助光の発光を制御する機能を備えたカメラを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、撮影時における天候を判断し、これを、撮影後における記録画像に対する画像処理のパラメータの一つとして用いるようにしたカメラを提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、以下の説明により明らかにされる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るカメラは、撮影補助光の照射手段を有するカメラであって、さらに、偏光板を、第１の方向に向けた位置とこれから所定角度回転させた第２の方向に向けた位置との２つの位置で画像を取り込むように構成したセンサ部と、このセンサ部によって前記２つの位置において取り込まれた画像の差分を演算し、この差分値を予め定められた閾値と比較して、その結果に応じて前記撮影補助光の照射手段を制御する撮影補助光制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、本発明に係るカメラにおいては、前記センサ部を構成する偏光板は、カメラ上部に上方に向けて設置されていることが好ましい。また、前記偏光板を回転させる所定角度は、９０度であることが好ましい。
【００１２】
また、前記撮影補助光制御部は、前記センサ部からの前記２つの位置において取り込まれた画像の差分を演算して、その時点における太陽の位置を検出するものであることが好ましい。
【００１３】
また、前記撮影補助光制御部は、前記センサ部からの前記２つの位置において取り込まれた画像の差分を演算して、その時点における天候が晴天であるか否かを検出するものであってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の原理を簡単に説明した後、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図５は、本発明の原理を説明するための、晴天の空の偏光パターンを示す図である（徳丸仁著「光と電波」森北出版 ２０００ 年 ３月２１日発行を参照）。
周知のように、太陽光は、あらゆる方向の偏光成分をもつ自然光である。この偏光について細かく観察して、空の観測方向を太陽から９０度離れた方向（ｘｙ面とする）に選ぶと、太陽からのｙ偏光の散乱光成分がゼロとなり、ｘ偏光の直線偏光のみが見えることになる。
【００１６】
このようにして全天での太陽と空の位置関係が決まると、全天での偏光特性が、図５に示すように確定する。この空の偏光特性は、太陽の位置を知るためのコンパスとして利用できる。本発明に係るカメラにおいては、偏光板を回転させた場合の入力の変化から、太陽の方向を推定するものである。
【００１７】
なお、図５は全天中の、位置によるｘ偏光（直線偏光）の方向の分布を示すものであり、図１において、Ｓは太陽の位置、細かい矢印はｘ偏光（直線偏光）の方向を示している。なお、ここで、太陽の位置は一例であり、また、この状況は時々刻々変化するものである。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラ１０の外観を示す斜視図である。ここでは、本発明に直接関係する部分以外は省略しているが、本実施形態に係るカメラは、通常のカメラとしての機能、すなわち、フィルム取り扱い機能，結像光学系，露光量調整機能，シャッターボタン等を備えているものである。
【００１９】
また、本実施形態に係るカメラ１０においては、外観上では、結像光学系としての撮影レンズ１２，シャッターボタン１４に加えて、カメラ上面に設けられたセンサ１６を備えていることがその特徴である。
【００２０】
上記センサ１６は、その上面を広角レンズ１６ａでカバーされた、偏光板１６ｂからなるものであり、ここでは、この偏光板１６ｂは、図示されていない駆動機構により、測定時に９０度回転するように構成されている。なお、この９０度という回転角度は一例として挙げたものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
また、上述のセンサ１６には、図２に示すように、９０度回転するように構成されている偏光板１６ｂの透過光を受光する受光部１６ｃが設けられている。この受光部１６ｃは、ここでは８分割された形に構成されており、偏光板１６ｂの角度を変えて測定した際に、太陽の位置を、この８分割された角度（方向）のいずれかに対応させて判定するものである。
【００２２】
図３に、本実施形態に係るカメラ１０の機能のうち、本発明に係る部分の機能ブロック図を示す。図３中、１６は前述のセンサを示しており、また、１８はこのセンサ１６内の偏光板１６ｂを９０度回転駆動する偏光板駆動機構（以下、単に駆動機構という）を示している。
【００２３】
また、２０は上記駆動機構１８を含めて、本実施形態に係るカメラ１０全体の制御を司る全体制御部であり、図示を省略したフィルムの送り機構なども、この制御部からの指示により動作する。２２は、センサ１６から送られる信号を、所定の手順に従って処理する信号処理部、２４はこの信号処理部２２からの出力信号に基づいて、撮影補助光（例えば、ストロボ光源）を制御する信号を出力する撮影補助光制御部を示している。
【００２４】
なお、１４は本実施形態に係るカメラ１０のオペレータにより操作される前述のシャッターボタン、２８は通常、この種のカメラに装備されている露光制御機能をコントロールする露光制御部を示している。
【００２５】
以下、上述のように構成される本実施形態に係るカメラ１０の動作について、図１〜図３、並びに本実施形態に係るカメラ１０の特徴的動作である太陽位置検出の動作フローを示す図４をも用いて説明する。
【００２６】
今、オペレータが、撮影の準備として、本実施形態に係るカメラ１０を、撮影対象である被写体に向けて構えたとする。ここで、オペレータが、最近のカメラでよく行われるように、シャッターボタンを半押し状態にすると、センサ１６による、図４に示す太陽位置検出の動作が開始される。
【００２７】
すなわち、センサ１６において、まず、偏光板１６ｂの初期位置における、受光部１６ｃへの受光量の測定を行う（ステップ４０）。次いで、前述の駆動機構１８により、偏光板１６ｂを９０度回転させた状態における受光量の測定を同様に行う（ステップ４２，４４）。
【００２８】
ステップ４０およびステップ４４での測定結果から、信号処理部２２において、これらの差分を演算する（ステップ４６）。この差分演算の結果が、所定の閾値に満たない場合は、全天の偏光の分布に差が検出されない状態、すなわち曇天であり、ストロボ等の補助光を使用するほど明確な逆光状態ではないと判断して、処理を終了する（ステップ４８）。
【００２９】
また、上述の差分演算の結果が、所定の閾値以上である場合には、太陽の偏光の分布に差が検出される状態、すなわち晴天であると判断されるので、太陽の方向を特定するために、さらにステップ５０で、上記差分が、受光部１６ｃの８等分された扇形のエリアのどれだけの部分で検出されたかを判定する。
【００３０】
この判定結果で、上記差分が検出された扇形のエリアが、全体の１／４未満である場合には、晴天ではあっても、太陽位置の近傍に雲があるなど、日差しがそれ程はっきりしていない状態であると判断されるので、先ほどと同様に、補助光を使用するほど明確な逆光状態ではないと判断して、処理を終了する（ステップ５２）。
【００３１】
一方、上記差分が検出された扇形のエリアが、全体の１／４以上である場合には、晴天であって太陽位置が明確な状態であると判断して（ステップ５４）、受光部１６ｃの８等分された扇形のエリアのうち、差分が小さい扇形の方向に太陽があると判断する（ステップ５６）。
【００３２】
この場合には、続けて、ステップ５８において、上で求めた太陽の方向とカメラの向きとを比較する。この結果が、明確に逆方向と出た場合には、逆光での撮影と判断して、補助光を使用するものと決定して、補助光使用の指示を出力する（ステップ６０）。これで、本実施形態に係るカメラ１０の特徴的動作である太陽位置検出の処理を終了する（ステップ６２）。
【００３３】
カメラ１０としては、この後、オペレータにより前述のシャッターボタン１４が、半押し状態から完全に押された状態に操作されると、補助光使用の有無を考慮した露光制御により、撮影を実行することになる。
【００３４】
上記実施形態に示したカメラ１０によれば、オペレータが、シャッターボタン１４を一旦半押し状態にして、太陽の位置検出に基づく補助光使用の有無の判定が行われるのを待ち、つまり、一呼吸おいてからシャッターボタン１４を完全に押すという操作で、逆光状態においても失敗のない撮影を行うことが可能になるという効果が得られる。
【００３５】
なお、上述の説明においては、説明をわかりやすくするため、太陽の位置検出に基づく補助光使用の有無の判定以外の一般的な制御動作（例えば、オートフォーカス制御，自動露光制御等）については説明を省略したが、これらの制御と本発明の太陽の位置検出に基づく制御は、それぞれ独立に行うことができるものであることはいうまでもない。
【００３６】
なお、上記実施形態は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００３７】
例えば、前記実施形態においては、受光部１６ｃの扇形のエリアを８等分してその中での差分の小さいエリアの数を用いて判断しているが、この分割数はより細かくして精度を向上させることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、撮影時における太陽の位置を検出して、これに応じて、ストロボなどの撮影補助光の発光を制御する機能を備えたカメラを実現することができるという効果が得られる。
【００３９】
より具体的には、従来の露光制御方法では対応することが難しかった逆光状態での補助光の使用の有無の判定をより確実に行うことを可能として、撮影の失敗のないカメラを実現することができるという効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るカメラの特徴的構成であるセンサの詳細な構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係るカメラの機能のうち、本発明に係る部分の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態に係るカメラの特徴的動作である太陽位置検出の動作フロー図である。
【図５】本発明の原理を説明するための、晴天の空の偏光パターンを示す図である。
【符号の説明】
１０ カメラ
１２ 撮影レンズ１２
１４ シャッターボタン
１６ センサ
１６ａ 広角レンズ
１６ｂ 偏光板
１６ｃ 受光部
１８ センサ駆動機構
２０ 全体制御部
２２ 信号処理部
２４ 撮影補助光制御部
２６ 撮影補助光
２８ 露光制御部
４０〜６２ 処理ステップ
Ｓ 太陽の位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera, and more specifically, to a camera having a function of detecting the position of the sun at the time of shooting and controlling the emission of shooting auxiliary light such as a strobe in accordance with the detected position.
[0002]
[Prior art]
Various cameras, such as a camera using a photographic film or a camera for recording on an electronic medium such as a CCD, are used. However, in this type of conventional camera, in general, exposure in shooting under backlight ( There was a problem of failure (also known as exposure).
[0003]
This is due to the fact that exposure control information in a conventional camera is usually based on a detection result of a narrow range of light such as a viewfinder. That is, information such as the weather and the illumination light source cannot be obtained from the detection result of such a narrow range of light. Therefore, it is necessary for a person (photographer) to determine whether or not the shooting is backlit. This led to the failure of exposure as described above.
[0004]
On the other hand, for example, if the position of the sun is found using an image analysis technique and the direction of the sun is determined based on this, the sun reflected by the window or the like cannot be distinguished from the real sun. It is unexpectedly difficult to detect the sun itself, for example, it is impossible to judge because the shape of the sun is blurred due to clouds.
[0005]
In addition, a technique is known in which the luminance of the central part and the peripheral part of the shooting scene is measured and the flash emission in the backlight region is controlled according to the luminance difference between the two during daytime synchro shooting (for example, patents). Here, the determination regarding the solar position is not performed.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-5087 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to solve the problems in the prior art, detect the position of the sun at the time of shooting, and take a picture such as a strobe accordingly. An object of the present invention is to provide a camera having a function of controlling the emission of auxiliary light.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a camera that determines the weather at the time of shooting and uses this as one of the parameters of image processing for a recorded image after shooting.
[0009]
Other objects of the present invention will become apparent from the following description.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a camera according to the present invention is a camera having a photographing auxiliary light irradiating means, and further includes a second polarizing plate rotated at a predetermined angle from the position in the first direction. A sensor unit configured to capture an image at two positions, a position directed in the direction of, and a difference between the images captured at the two positions by the sensor unit, and the difference value is determined in advance. A photographing auxiliary light control unit that controls the irradiation means of the photographing auxiliary light according to a result of comparing with a threshold value is provided.
[0011]
Here, in the camera according to the present invention, it is preferable that the polarizing plate constituting the sensor unit is installed upward on the camera. The predetermined angle for rotating the polarizing plate is preferably 90 degrees.
[0012]
Moreover, it is preferable that the said imaging | photography auxiliary light control part calculates the difference of the image taken in in the said 2 position from the said sensor part, and detects the position of the sun at the time.
[0013]
The photographing auxiliary light control unit may calculate a difference between images captured at the two positions from the sensor unit and detect whether the weather at that time is clear or not. Good.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, after briefly explaining the principle of the present invention based on the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0015]
FIG. 5 is a diagram showing a clear sky sky polarization pattern for explaining the principle of the present invention (refer to Hitoshi Tokumaru, “Light and Radio”, published by Morikita Publishing, March 21, 2000).
As is well known, sunlight is natural light having polarization components in all directions. If this polarization is observed closely, and the sky observation direction is selected to be 90 degrees away from the sun (the xy plane), the scattered light component of y-polarization from the sun becomes zero, and only x-polarized linearly polarized light is present. You will see.
[0016]
When the positional relationship between the sun and the sky is determined in this way, the polarization characteristics in the entire sky are determined as shown in FIG. This polarization characteristic of the sky can be used as a compass to know the position of the sun. In the camera according to the present invention, the direction of the sun is estimated from the change in input when the polarizing plate is rotated.
[0017]
FIG. 5 shows the distribution of the direction of x-polarized light (linearly polarized light) depending on the position in the whole sky. In FIG. 1, S indicates the position of the sun, and the fine arrow indicates the direction of x-polarized light (linearly polarized light). Show. Here, the position of the sun is an example, and this situation changes from moment to moment.
[0018]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a camera 10 according to an embodiment of the present invention. Here, parts other than those directly related to the present invention are omitted, but the camera according to the present embodiment functions as a normal camera, that is, a film handling function, an imaging optical system, an exposure amount adjustment function, a shutter. It has buttons and so on.
[0019]
In addition, the camera 10 according to the present embodiment is characterized in that it has a sensor 16 provided on the upper surface of the camera in addition to the photographing lens 12 and the shutter button 14 as an imaging optical system. is there.
[0020]
The sensor 16 is composed of a polarizing plate 16b whose upper surface is covered with a wide-angle lens 16a. Here, the polarizing plate 16b is rotated 90 degrees during measurement by a driving mechanism (not shown). It is configured. The rotation angle of 90 degrees is given as an example, and the present invention is not limited to this.
[0021]
Further, as shown in FIG. 2, the sensor 16 is provided with a light receiving portion 16c that receives light transmitted through the polarizing plate 16b that is configured to rotate 90 degrees. Here, the light receiving portion 16c is configured in an eight-divided form, and when the measurement is performed by changing the angle of the polarizing plate 16b, the position of the sun is set to one of the eight divided angles (directions). It is determined in correspondence.
[0022]
FIG. 3 shows a functional block diagram of a portion according to the present invention among the functions of the camera 10 according to the present embodiment. In FIG. 3, reference numeral 16 denotes the above-described sensor, and 18 denotes a polarizing plate driving mechanism (hereinafter simply referred to as a driving mechanism) that drives the polarizing plate 16b in the sensor 16 to rotate 90 degrees.
[0023]
Reference numeral 20 denotes an overall control unit that controls the entire camera 10 according to the present embodiment, including the drive mechanism 18, and a film feed mechanism and the like that are not illustrated operate according to instructions from the control unit. . A signal processing unit 22 processes a signal sent from the sensor 16 according to a predetermined procedure, and a signal 24 controls a photographing auxiliary light (for example, a strobe light source) based on an output signal from the signal processing unit 22. The imaging auxiliary light control unit to be output is shown.
[0024]
Reference numeral 14 denotes the above-described shutter button operated by the operator of the camera 10 according to the present embodiment, and 28 denotes an exposure control unit that controls an exposure control function normally provided in this type of camera.
[0025]
Hereinafter, with respect to the operation of the camera 10 according to the present embodiment configured as described above, FIGS. 1 to 3 and FIG. 4 showing an operation flow of solar position detection which is a characteristic operation of the camera 10 according to the present embodiment. Will also be described.
[0026]
Now, it is assumed that the operator holds the camera 10 according to the present embodiment toward the subject to be imaged as preparation for imaging. Here, when the operator places the shutter button half-pressed as is often done with recent cameras, the operation of detecting the solar position shown in FIG. 4 by the sensor 16 is started.
[0027]
That is, the sensor 16 first measures the amount of light received by the light receiving unit 16c at the initial position of the polarizing plate 16b (step 40). Next, the received light amount is measured in the same manner in the state where the polarizing plate 16b is rotated 90 degrees by the drive mechanism 18 (steps 42 and 44).
[0028]
Based on the measurement results in step 40 and step 44, the signal processor 22 calculates these differences (step 46). If the result of the difference calculation is less than a predetermined threshold, the difference in the distribution of all-polarized light is not detected, i.e. it is cloudy and the backlight is not clear enough to use auxiliary light such as a strobe. Judgment is made and the process is terminated (step 48).
[0029]
In addition, when the result of the above-described difference calculation is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the difference is detected in the solar polarization distribution, that is, it is a clear sky. Furthermore, in step 50, it is determined how many portions of the fan-shaped area of the light receiving unit 16c are detected by the above-mentioned difference.
[0030]
If the fan-shaped area in which the difference is detected is less than ¼ of the total as a result of this determination, the sun is so clear that there is a cloud in the vicinity of the sun position even if it is sunny. Since it is determined that there is no state, it is determined that the backlight state is not clear enough to use the auxiliary light, and the process is terminated (step 52).
[0031]
On the other hand, when the fan-shaped area where the difference is detected is 1/4 or more of the entire area, it is determined that the sun is clear and the sun position is clear (step 54). It is determined that the sun is in the fan-shaped direction where the difference is small among the eight fan-shaped areas (step 56).
[0032]
In this case, subsequently, in step 58, the sun direction obtained above is compared with the camera direction. If the result clearly shows the reverse direction, it is determined that the photographing is performed with the backlight, it is determined that the auxiliary light is used, and an instruction to use the auxiliary light is output (step 60). This completes the solar position detection process that is a characteristic operation of the camera 10 according to the present embodiment (step 62).
[0033]
After that, when the shutter button 14 is operated from the half-pressed state to the fully-pressed state by the operator, the camera 10 performs shooting by exposure control that considers whether auxiliary light is used or not. become.
[0034]
According to the camera 10 shown in the above embodiment, the operator temporarily presses the shutter button 14 halfway and waits for the determination of whether or not auxiliary light is used based on the detection of the sun position. After that, the operation of completely pressing the shutter button 14 provides an effect that it is possible to perform shooting without failure even in a backlight state.
[0035]
In the above description, for easy understanding, general control operations (for example, autofocus control, automatic exposure control, etc.) other than determination of presence / absence of use of auxiliary light based on detection of the position of the sun are described. However, it goes without saying that these controls and the control based on the solar position detection of the present invention can be performed independently.
[0036]
The above embodiment shows an example of the present invention, and the present invention should not be limited to this, and appropriate modifications or improvements may be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.
[0037]
For example, in the above-described embodiment, the sectoral area of the light receiving unit 16c is divided into eight equal parts, and the number of areas with a small difference is determined. However, the number of divisions is finer to improve accuracy. It is possible to improve.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a camera having a function of detecting the position of the sun at the time of shooting and controlling the emission of shooting auxiliary light such as a strobe according to this is realized. The effect that it can be obtained.
[0039]
More specifically, it is possible to more reliably determine whether or not auxiliary light is used in the backlight state, which was difficult to cope with with conventional exposure control methods, and to realize a camera that does not fail in shooting. The effect of being able to be obtained is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a sensor, which is a characteristic configuration of the camera according to the present embodiment.
FIG. 3 is a functional block diagram of a portion according to the present invention out of the functions of the camera according to the present embodiment.
FIG. 4 is an operation flowchart of solar position detection, which is a characteristic operation of the camera according to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a clear sky sky polarization pattern for explaining the principle of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Camera 12 Shooting lens 12
14 Shutter Button 16 Sensor 16a Wide Angle Lens 16b Polarizing Plate 16c Light Receiving Unit 18 Sensor Driving Mechanism 20 Overall Control Unit 22 Signal Processing Unit 24 Imaging Auxiliary Light Control Unit 26 Imaging Auxiliary Light 28 Exposure Control Units 40 to 62 Processing Step S Sun Position
