JP2010050880A - 露出演算装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焦点評価値の検出に適した画像出力が得られるように露出量を求めること。
【解決手段】露出演算装置は、光学系１５１，１５２による像を撮像して画像信号を出力する撮像手段１０３と、撮像手段１０３による画像信号に基づいて、撮像手段１０３による画像の一部を対象画像として抽出する抽出手段４４と、撮像手段１０３による画像信号のうち、対象画像に応じた焦点検出領域に対応する画像信号に基づいて光学系１５１，１５２の焦点調節状態を検出する焦点検出手段４４ａと、対象画像の大きさに基づいて、焦点検出領域に対応する画像信号を得る際の撮像手段１０３の露出量を求める演算手段４４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、露出演算装置、撮像装置に関する。

撮像した画像から顔を検出し、検出した顔を含む顔領域の画像のコントラストに基づいて自動焦点調節（ＡＦ）を行うデジタルカメラが知られている（特許文献１）。

特開２００８−１７１６６号公報

撮像領域のうちＡＦ対象とする部分領域（フォーカスエリアと呼ぶ）に顔以外の背景が含まれる場合、構図変化や人物の動きに起因するフォーカスエリア内の顔位置の変化に応じてフォーカスエリア内の画像の明るさ情報が変動する。このため、フォーカスエリアに対応する画像信号が適切な信号レベルから外れ、正しくコントラスト情報（焦点評価値）が得られないという問題があった。

本発明による露出演算装置は、光学系による像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、撮像手段による画像信号に基づいて、撮像手段による画像の一部を対象画像として抽出する抽出手段と、撮像手段による画像信号のうち、対象画像に応じた焦点検出領域に対応する画像信号に基づいて光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、対象画像の大きさに基づいて、焦点検出領域に対応する画像信号を得る際の撮像手段の露出量を求める演算手段とを備えたことを特徴とする。
本発明による撮像装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の露出演算装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、焦点調節状態の検出に適した画像出力を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による露出演算装置を搭載した一眼レフ電子カメラがライブビューモードに設定された状態を例示する要部構成図である。ライブビューモードは、被写体像を光学ファインダーからでなく、カメラ背面に設けられた液晶モニタ１０５の表示画面から観察するモードである。図１において、カメラ本体１００に対して着脱可能に構成されたレンズ鏡筒１５０が装着されている。

被写体からの光は、レンズ鏡筒１５０の光学系１５１、１５２、および絞り１５３を介してカメラ本体１００へ入射される。カメラ本体１００に入射した被写体光は、ライブビューモード時に上方の光路外へ回動されるクイックリターンミラー１０２の下方を通過して撮像素子１０３へ導かれ、その撮像面上に被写体像を結像する。なお、ライブビューモード時は、撮像素子１０３の撮像面側に設けられているシャッター（不図示）も開放されている。

撮像素子１０３は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサなどによって構成される。撮像素子１０３は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号（画像信号）を出力する。

演算制御装置１０４は、入力された画像信号に対して所定の画像処理を施す。液晶モニタ１０５は、画像処理後の画像データに基づいて再生画像（ライブビュー画像）を表示する。演算制御装置１０４は、画像信号レベルに基づいて撮影時の露出を決定する。レリーズボタン１０７が押下操作されると、演算制御装置１０４は決定した露出条件で撮像素子１０３に対する露光制御を行い、本画像の撮影動作を制御する。

なお、被写体像を光学ファインダーを介して観察する通常モード時は、クイックリターンミラー１０２が光路上へミラーダウンされる。この場合にカメラ本体１００に入射した被写体光は、クイックリターンミラー１０２で上方の光学ファインダー部へ導かれてファインダスクリーン１０９に結像する。

ファインダスクリーン１０９に結像した被写体光はさらに、ペンタダハプリズム１０８へ入射される。ペンタダハプリズム１０８が入射された被写体光を接眼光学系１１０へ導くことにより、被写体像が光学ファインダーを通して観察される。レリーズボタン１０７が押下操作されると、演算制御装置１０４はクイックリターンミラー１０２を上方の光路外へ回動させ、シャッター（不図示）を開閉制御するとともに所定の露出条件で撮像素子１０３に対する露光制御を行い、本画像の撮影動作を制御する。

図２は、上述した一眼レフ電子カメラの回路構成を例示するブロック図である。図２において、電子カメラは、撮影光学系１５１、１５２と、撮像素子１０３と、アナログ信号処理部４１と、Ａ／Ｄ変換回路４２と、デジタル信号処理部４３と、レンズ駆動機構７０と、ＣＰＵ４４と、液晶モニタ１０５と、操作部材６０とを有する。アナログ信号処理部４１、Ａ／Ｄ変換回路４２、デジタル信号処理部４３、およびＣＰＵ４４は、図１の演算制御装置１０４に対応する。

撮影光学系は撮影レンズ１５２およびフォーカスレンズ１５１を含む。フォーカスレンズ１５１は、撮影光学系１５１，１５２を通過した被写体光が撮像素子１０３の撮像面上に鮮鋭な被写体像を結ぶように焦点位置を調節するためのレンズである。フォーカスレンズ１５１は、レンズ駆動機構７０によって光軸方向に進退駆動される。レンズ駆動機構７０は、ＣＰＵ４４から出力されるフォーカスレンズ駆動信号に基づいてフォーカスレンズ１５１を駆動制御する。

ＣＰＵ４４は、内蔵する不揮発性メモリ（不図示）に記憶するプログラムを実行することによって電子カメラが行う動作を制御する。ＣＰＵ４４は、各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。ＣＰＵ４４は、フォーカスレンズ駆動信号を生成するＡＦ処理部４４ａを含む。

また、ＣＰＵ４４は、顔検出部としても機能する。ＣＰＵ４４は、ライブビュー画像に含まれる人物の顔領域を検出する。顔検出処理は、公知の特徴点抽出処理によって眉、目、鼻、唇の各端点などの特徴点を抽出し、抽出した特徴点に基づいて顔領域か否かを判定する。なお、ライブビュー画像とあらかじめ用意した参照データ（顔画像など）との相関関数を求め、この関数が所定の判定閾値を超えた場合に顔領域と判定するように構成してもよい。

撮像素子１０３からのアナログ画像信号は、アナログ信号処理部４１で相関二重サンプリングやゲイン調整などのアナログ処理を施される。アナログ処理後の画像信号はさらに、Ａ／Ｄ変換回路４２でデジタル画像データに変換されてデジタル信号処理部４３へ送出される。デジタル信号処理部４３は、デジタル画像データに対して所定の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整処理、画像圧縮処理、画像伸張処理など）を行う。

操作部材６０は、レリーズボタン１０７（図１）の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチと全押しスイッチ、十字スイッチ１０６（図１）、電源スイッチ（不図示）などを含む。操作部材６０は、各操作に応じた操作信号をＣＰＵ４４へ送出する。

半押しスイッチからのオン操作信号は、レリーズボタン１０７が通常ストロークの半分程度まで押し下げ操作されると出力され、半ストロークの押し下げ操作解除で出力が解除される。全押しスイッチからのオン操作信号は、レリーズボタン１０７が通常ストロークまで押し下げ操作されると出力され、通常ストロークの押し下げ操作が解除されると出力が解除される。

液晶モニタ１０５は、画像データに基づく再生画像を表示する。記憶媒体８０は電子カメラに対して着脱自在のメモリカードなどによって構成される。記憶媒体８０には、撮影した画像のデータが記録される。

（オートフォーカス調節）
ライブビューモード時は、コントラスト検出方式によるオートフォーカス調節を行う。ＣＰＵ４４のＡＦ処理部４４ａは、フォーカスレンズ１５１が光軸方向に移動している状態で撮像素子１０３によって撮像され、撮像素子１０３から出力される画像信号に基づいて公知の焦点評価値演算を行う。具体的には、デジタル画像データに変換後の画像データのうち、焦点検出用の領域（フォーカスエリア）に対応する画像データを対象にフィルタ処理を施すことにより、所定の周波数帯域成分を有する画像データを抽出する。フィルタ処理後の画像データは、フィルタ処理前の画像データに比べて低周波数成分が除去されている。

ＡＦ処理部４４ａはさらに、フィルタ処理後の画像データを積算することにより、画像データの高周波数成分を尖鋭度に置き換えた焦点評価値を算出する。焦点評価値は、撮影光学系１５１，１５２が撮像素子１０３の撮像面上に尖鋭像を結ぶ合焦状態、すなわち、撮像素子１０３上の被写体像のエッジのボケが最小となる状態において最大になる。焦点評価値が大きい場合は画像のコントラストが高まることから、焦点評価値はコントラスト情報と呼ばれる。ＣＰＵ４４は、焦点評価値を最大にする位置へフォーカスレンズ１５１を移動するように、フォーカスレンズ駆動信号をレンズ駆動機構７０へ送信する。

（撮影処理）
本実施形態は、上記オートフォーカス調節時に行う撮像素子１０３の露出制御に特徴を有するので、ライブビューモードにおける撮影時の動作を中心に説明する。撮像素子１０３の露出は、たとえば、絞り１５３（図１）の絞り値、撮像素子１０３の電荷蓄積時間、および撮像素子１０３の感度（蓄積信号に対する増幅利得（ゲイン））を変化させることによって制御する。図３は、ライブビューモード時にＣＰＵ４４で行われる撮影処理の流れを説明するフローチャートである。ＣＰＵ４４は、カメラ電源がオンされると図３の処理を起動する。

図３のステップＳ２０１において、ＣＰＵ４４は所定の電源オン処理を行ってステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２において、ＣＰＵ４４はミラー制御部（不図示）へ指示を送り、クイックリターンミラー１０２のアップ駆動を開始させる。ＣＰＵ４４はさらに、シャッター制御部（不図示）へ指示を送り、シャッター幕を開駆動させてステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ４４は、撮像素子１０３の初回の電荷蓄積用の露出量を決定する。ＣＰＵ４４は、被写界の明るさが所定値（たとえば、ＢＶ１２）と仮定し、この明るさに対して適正な露出量となるように、次式（１）のＡＰＥＸ演算を満たすプログラム線図などを用いて絞り１５３（図１）の絞り値、撮像素子１０３の電荷蓄積時間および感度を決定する。

ＢＶ＋ＳＶ＝ＡＶ＋ＴＶ （１）
ただし、ＳＶは感度（ＩＳＯ）、ＡＶは絞り値（ｆ）、ＴＶはシャッター秒時（Ｔ［秒］）であり、それぞれ次式（２）によって算出される。

ＳＶ＝Ｌｏｇ_２(０．３２×ＩＳＯ)
ＡＶ＝Ｌｏｇ_２(ｆ×ｆ) （２）
ＴＶ＝Ｌｏｇ_２(１／Ｔ)

ステップＳ２０４において、ＣＰＵ４４は、撮像素子１０３にライブビュー表示用の電荷蓄積をさせてステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５において、ＣＰＵ４４は、ライブビュー表示用の画像データに対してデジタル信号処理部４３で所定の画像処理をさせてステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０６において、ＣＰＵ４４は、液晶モニタ１０５にライブビュー画像を表示させてステップＳ２０７へ進む。図４は、ライブビュー画像の一例を示す図である。図３のステップＳ２０７において、ＣＰＵ４４は、ステップＳ２０４で取得したライブビュー表示用の画像信号の信号レベルに基づいて、次回のライブビュー表示用電荷蓄積の露出量を以下のように決定する。

図５は撮像素子１０３の撮像領域におけるブロック分けを説明する図である。本実施形態では撮像領域を、たとえば水平方向（ｉ方向）を１２ブロック、垂直方向（ｊ方向）を９ブロックに分け、各ブロックにおいて算出される評価値に基づいて、表示に適した露出量を得るための露出制御値を決定する。

図６は、各ブロックにおける評価値を例示する図である。ＣＰＵ４４は、たとえば、各ブロックに含まれる複数の画素からの画像信号値を平均し、その平均値を当該ブロックにおける評価値とする。

ＣＰＵ４４は、各ブロックの評価値出力を用いてライブビュー表示のための電荷蓄積用の露出制御値NEXT_BVを次式（３）により算出する。ここで、各ブロックの評価値出力をＹ［i］［j］と表すことにする。ただし、iは１〜１２の整数、jは１〜９の整数である。
NEXT_BV＝Ｌｏｇ_２((ΣΣ(Ｙ［i］［j］))／(i×j))＋BVCONST （３）
ただし、「ΣΣ」は［i］,［j］のそれぞれを１〜１２、１〜９の範囲で変化させて演算することを表す。BVCONSTは、輝度値を基準量にするためのオフセット値である。

ステップＳ２０８において、ＣＰＵ４４は、焦点検出用（オートフォーカス用）電荷蓄積の露出量を以下のように決定する。図７は、焦点検出用の領域（フォーカスエリア）を示す図である。フォーカスエリアは太い黒線で囲まれた領域である。本実施形態では、たとえば水平方向（ｉ方向）に４ブロック、垂直方向（ｊ方向）に３ブロックの合計１２ブロックでフォーカスエリアを構成する。ＣＰＵ４４は、主要被写体のうちフォーカスエリア内に位置する部分（本例では人物の顔領域）についての撮像素子１０３からの出力値が適正値となるように、露出制御値AF_BVを次式（４）により算出する。
AF_BV＝Ｌｏｇ_２(ΣΣ(Ｙ［i］［j］×Wt［i-ib+1］［j-jb+1］))＋BVCONST （４）
ただし、「ΣΣ」は［i］,［j］のそれぞれを５〜８、４〜６の範囲で変化させて演算することを表す。つまり、撮像領域より狭いフォーカスエリアを対象に演算する。Wtは焦点検出領域の露出制御値を算出する際に、撮影画面の中央部を重点的に最適化するために加味する重み付けテーブル値である。

図８に重み付けテーブルの一例を示す。重み付けテーブルは、フォーカスエリアを構成する水平方向（ｉ方向）４ブロック、垂直方向（ｊ方向）３ブロックのそれぞれに対応させて、ブロックごとに掛け合わせる係数を表したものである。図８によれば、フォーカスエリアの中央部に近いブロックの評価値出力に対して、フォーカスエリアの中央部から離れたブロックの評価値出力に比べて大きな係数を掛ける。なお、式（４）におけるib,jbは、重み付けテーブルの座標を示す座標基準値であり、それぞれフォーカスエリアの左上ブロックに対応するib=5、jb=4である。

図３のステップＳ２０９において、ＣＰＵ４４はレリーズ半押しスイッチが操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ４４は、半押しスイッチのオン操作を示す信号が入力された場合にステップＳ２０９を肯定判定してステップＳ２１０へ進む。ＣＰＵ４４は、半押しスイッチのオン操作を示す信号が入力されない場合にはステップＳ２０９を否定判定してステップＳ２０４へ戻り、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ２１０において、ＣＰＵ４４は合焦判定を行う。ＣＰＵ４４は、合焦している場合にステップＳ２１０を肯定判定してステップＳ２１４へ進み、合焦していない場合にはステップＳ２１０を否定判定してステップＳ２１１へ進む。

ステップＳ２１１において、ＣＰＵ４４はオートフォーカス調節を行う。具体的には、フォーカスレンズ１５１を光軸方向に進退移動させながら、撮像素子１０３による焦点検出用の電荷蓄積、および次ステップの焦点評価値算出をそれぞれ所定回行う。電荷蓄積には、ステップＳ２０８で算出した露出制御値AF_BVと、上式（２）により算出された露出制御値を用いる。NEXT_BVと異なるAF_BVを用いることで、焦点検出用の蓄積時に、フォーカスエリア内の主要被写体部分（たとえば顔領域）から適切な出力値が得られる。

ステップＳ２１２において、ＣＰＵ４４は、焦点検出用の画像データに基づいて焦点評価値算出処理を行ってフォーカスレンズ駆動信号を生成し、ステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３において、ＣＰＵ４４は、フォーカスレンズ駆動信号をレンズ駆動機構７０へ送信してステップＳ２１４へ進む。これにより、フォーカスレンズ１５１が合焦位置（すなわち、焦点評価値を最大にする位置）へ移動される。

ステップＳ２１４において、ＣＰＵ４４はレリーズ全押しスイッチが操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ４４は、全押しスイッチのオン操作を示す信号が入力された場合にステップＳ２１４を肯定判定してステップＳ２１５へ進む。ＣＰＵ４４は、全押しスイッチのオン操作を示す信号が入力されない場合にはステップＳ２１４を否定判定してステップＳ２０９へ戻り、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ２１５において、ＣＰＵ４４は撮影処理を行ってステップＳ２１６へ進む。具体的には、撮像素子１０３に本画像用の電荷蓄積をさせ、画像データに対して所定の画像処理を行い、画像処理後の画像データを記録媒体８０に記録する。これにより、一連の撮影処理が終了する。本実施形態では、ライブビュー表示用の露出制御値NEXT_BVに基づいて本画像撮影時の露出を制御する。

ステップＳ２１６において、ＣＰＵ４４は、電源オフ操作が行われたか否かを判定する。ＣＰＵ４４は、操作部材６０を構成する電源スイッチからオフ操作信号が入力された場合にミラー制御部（不図示）へ指示を送り、クイックリターンミラー１０３のダウン駆動を開始させるとともに、シャッター制御部（不図示）へ指示を送り、シャッター幕を閉駆動させる。ＣＰＵ４４はさらに、所定の電源オフ処理を行って図３による処理を終了する。

一方、ＣＰＵ４４は、操作部材６０を構成する電源スイッチからオフ操作信号が入力されない場合は、ステップＳ２１６を否定判定してステップＳ２０４へ戻り、上述した処理を繰り返す。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１０３による取得画像からピント合わせの対象領域を抽出し、該対象領域に応じたフォーカスエリアに対応する画像信号に基づいて撮影光学系１５１，１５２の焦点調節状態を検出するＣＰＵ４４は、対象領域の大きさに基づいて、フォーカスエリアに対応する画像を得る際の撮像素子１０３の露出量を求めるようにしたので、焦点評価値の検出に適した画像出力を得ることができる。

（２）ＣＰＵ４４は、撮像素子１０３から出力される複数のブロックの画像信号に対し、対象領域の大きさに基づく係数を掛けるようにしたので 焦点検出時に対象領域から適切な出力値が得られるようになる。たとえば、フォーカスエリア内に高輝度の背景がある場合でも、焦点評価値検出に適した画像出力が得られる。

（３）ＣＰＵ４４は、対象領域の大きさとフォーカスエリアの大きさとの比率に基づいて係数を決定したので、焦点検出時に対象領域から適切な出力値が得られるようになる。

（４）ＣＰＵ４４は、フォーカスエリアの中央部に対応する画像信号に対する係数をフォーカスエリアの周辺部に対応する画像信号に対する係数よりも大きくしたので、焦点検出時に中央部から適切な出力値が得られるようになる。たとえば、フォーカスエリア内に高輝度の背景がある場合でも、焦点評価値検出に適した画像出力が得られる。

（５）ＣＰＵ４４は、撮像素子１０３からの画像信号に基づいて人物の顔に対応する顔領域を抽出したので、顔領域を対象にピント合わせする場合に適した画像出力が得られる。

（変形例１）
上述した実施形態では、図７に例示したように、フォーカスエリアの大きさと人物の顔領域の大きさとが略等しい場合を説明した。これに対し、図９に例示するように、フォーカスエリアの大きさに比べて人物の顔領域の大きさが十分大きい場合には、上式（４）に対して別のテーブルを適用する。図９は、変形例１の場合のフォーカスエリアおよび主要被写体像の大きさを表す図である。フォーカスエリアは太い黒線で囲まれた領域である。

図１０は、変形例１の場合に適用するテーブルの一例を示す。図１０によれば、フォーカスエリア内に位置する全ブロックの評価値出力に対して、それぞれ同じ係数を掛ける。フォーカスエリア内に顔領域以外の背景領域が含まれないため、背景光による影響（たとえば、フォーカスエリア内の顔領域からの出力値が小さすぎて焦点評価値の算出に適さなくなること）を抑えるための重み付けが不要だからである。

（変形例２）
図１１に例示するように、フォーカスエリアの大きさに比べて人物の顔領域の大きさが小さい場合には、上式（４）に対して異なる重み付けテーブルを適用する。図１１は、変形例２の場合のフォーカスエリアおよび主要被写体像の大きさを表す図である。フォーカスエリアは太い黒線で囲まれた領域である。

図１２は、変形例２の場合に適用する重み付けテーブルの一例を示す。図１２によれば、フォーカスエリアの中央部に位置する少数（本例では２つ）のブロックの評価値出力に対して、周辺に位置する他のブロックの評価値出力に比べて大きな係数を掛ける。

変形例２によれば、図１２による重み付けを行うことにより、フォーカスエリア内の顔領域以外の背景部分が空などを含んで高輝度である場合にも、焦点検出時に顔領域から十分な出力値が得られるように露出制御値AF_BVを算出することができる。これにより、フォーカスエリア内に高輝度の背景がある場合でも、焦点評価値検出に適した画像出力を得ることができる。

フォーカスエリアの大きさに比べて人物の顔領域の大きさが小さい場合には、フォーカスエリアを狭くすれば、重み付けテーブルを適用しなくても焦点検出時に顔領域から十分な出力値が得られるように露出制御値AF_BVを算出することもできる。しかしながら、フォーカスエリアが狭いと、わずかな構図変化によって顔領域がフォーカスエリアから外れやすくなる。顔領域がフォーカスエリアから外れると該顔領域を対象にフォーカス調節ができなくなるので、フォーカスエリアを狭くすることよりも、変形例２のように重み付けテーブルを異ならせる方が好適である。

（変形例３）
フォーカスエリアの大きさが変更可能に構成される場合は、以下のように重み付けテーブルを使い分ければよい。この場合のＣＰＵ４４は、次式（５）によってフォーカスエリアの幅と顔領域の幅との比率FaceRatioを算出する。
FaceRatio＝FaceWidth／AfAreaWidth （５）
ただし、FaceWidthは撮像素子１０３の撮像画面における顔領域の幅であり、AfAreaWidthは、撮像素子１０３の撮像画面におけるフォーカスエリアの幅である。

比率FaceRatioが小さい場合は、変形例２の場合と同様に、フォーカスエリアの中央部に位置する少数ブロック（顔領域に対応するブロックのみ）の評価値出力に対して、周辺に位置する他のブロックの評価値出力に比べて大きな係数を掛けるような重み付けテーブルを上式（４）に適用する。

反対に、FaceRatioが１より大きい場合は変形例１の場合と同様に、フォーカスエリア内に位置する全ブロックの評価値出力に対してそれぞれ同じ係数を掛けるようなテーブルを上式（４）に適用する。

なお、FaceRatioがほぼ１の場合は上記実施形態と同様に、フォーカスエリアの中央部に近い所定数（全ブロックの略半数）のブロックの評価値出力に対して、フォーカスエリアの中央部から離れた周辺に位置するブロックの評価値出力に比べて大きな係数を掛けるような重み付けテーブルを上式（４）に適用する。

（変形例４）
変形例１の場合に適用した図１０のテーブルは、夜景などの暗いシーンを撮影する場合に適用してもよい。変形例４の場合のＣＰＵ４４は、ライブビュー表示用の画像信号の信号レベルに基づいて算出した（ステップＳ２０７）電荷蓄積用の露出制御値NEXT_BVが所定値より小さければ、フォーカスエリア内に位置する全ブロックの評価値出力に対してそれぞれ同じ係数を掛けるようなテーブルを上式（４）に適用する。

暗いシーンの撮影では、フォーカスエリア内に存在する点光源の位置にかかわらず、安定した評価値出力を得ることが好ましい。フォーカスエリア内に位置する全ブロックの評価値出力に対してそれぞれ同一の係数を掛けることで、構図変化などでフォーカスエリア内の点光源の位置が変わったとしても、点光源がフォーカスエリアの中央部に存在するか、周辺部に存在するかによって評価値出力の変動幅が異なることがないので、安定した評価値出力が得られる。

変形例４によれば、ライブビュー表示用（撮影用）の露出制御値NEXT_BVに基づいて上式（４）に適用するテーブルを異ならせたので、たとえば、夜景などの暗いシーンにおける焦点評価値検出に適した画像出力を得ることができる。

一眼レフ電子カメラを例に説明したが、コントラスト検出方式によるオートフォーカス調節を行うものであれば、一眼レフタイプでない電子カメラにも本発明を適用できる。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

本発明の一実施の形態による一眼レフ電子カメラがライブビューモードに設定された状態を例示する図である。 一眼レフ電子カメラの回路構成を例示するブロック図である。 ライブビューモード時にＣＰＵが行う撮影処理の流れを説明するフローチャートである。 ライブビュー画像の一例を示す図である。 撮像領域におけるブロック分けを説明する図である。 各ブロックにおける評価値を例示する図である。 焦点検出用の領域（フォーカスエリア）を示す図である。 重み付けテーブルの一例を示す図である。 変形例１の場合のフォーカスエリアおよび主要被写体像の大きさを表す図である。 重み付けテーブルの一例を示す図である。 変形例２の場合のフォーカスエリアおよび主要被写体像の大きさを表す図である。 重み付けテーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１００…カメラ本体
１０３…撮像素子
１０４（４１，４２，４３，４４（４４ａ））…演算制御装置
１０５…液晶モニタ
１５０…レンズ鏡筒
１５１…撮影光学系
１５２…フォーカスレンズ

Claims (11)

1. 光学系による像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段による画像信号に基づいて、前記撮像手段による画像の一部を対象画像として抽出する抽出手段と、
   前記撮像手段による画像信号のうち、前記対象画像に応じた焦点検出領域に対応する画像信号に基づいて前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
   前記対象画像の大きさに基づいて、前記焦点検出領域に対応する画像信号を得る際の前記撮像手段の露出量を求める演算手段とを備えたことを特徴とする露出演算装置。
2. 請求項１に記載の露出演算装置において、
   前記撮像手段は、前記対象画像内の位置に応じた複数の画像信号を出力し、
   前記演算手段は、前記複数の画像信号に対し、前記対象画像の大きさに基づく係数を掛けることを特徴とする露出演算装置。
3. 請求項２に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、前記対象画像の大きさと前記焦点検出領域の大きさとの比率に基づいて前記係数を決定することを特徴とする露出演算装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、前記焦点検出領域より広い領域に対応する画像信号に基づいて、前記焦点検出領域に対応する画像信号を得る際の前記撮像手段の露出量とは異なる第２の露出量をさらに演算し、該第２の露出量に応じて前記係数を決定することを特徴とする露出演算装置。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、前記焦点検出領域の中央部に対応する画像信号に対する係数を前記焦点検出領域の周辺部に対応する画像信号に対する係数よりも大きくすることを特徴とする露出演算装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の露出演算装置において、
   前記抽出手段は、前記撮像手段からの画像信号に基づいて人物の顔に対応する画像の領域を顔領域として抽出することを特徴とする露出演算装置。
7. 請求項６に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、前記焦点検出領域の大きさが一定の場合、前記顔領域の大きさに応じて前記係数を決定することを特徴とする露出演算装置。
8. 請求項６に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、前記顔領域の大きさに応じて前記焦点検出領域の大きさが決定される場合、前記顔領域の大きさにかかわらず前記係数を一定にすることを特徴とする露出演算装置。
9. 請求項８に記載の露出演算装置において、
   前記演算手段は、所定範囲で設定可能な前記焦点検出領域の大きさの下限より前記顔領域の大きさが小さい場合、前記焦点検出領域の中央部に対応する画像信号に対する係数を前記焦点検出領域の周辺部に対応する画像信号に対する係数よりもさらに大きくすることを特徴とする露出演算装置。
10. 請求項８に記載の露出演算装置において、
    前記演算手段は、所定範囲で設定可能な前記焦点検出領域の大きさの上限より前記顔領域の大きさが大きい場合、前記焦点検出領域に対応する複数の画像信号に同一の係数をかけることを特徴とする露出演算装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の露出演算装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

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