JPH089241A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮影状況に影響されずに撮影者が狙っている
被写体に対する露出制御を最適に行うことができる撮像
装置を提供する。 【構成】 撮像装置はシステム制御回路１８を備える。
システム制御回路１８は、露出制御演算部１５ａからの
各制御信号を取り込む撮影状況判別部１８ａを有する。
撮影状況判別部１８ａは、前記各制御信号に基づき撮影
状況を判別する。撮影状況判別部１８ａで判別された撮
影状況はＬＵＴ制御部１８ｂに与えられる。ＬＵＴ制御
部１８ａは、撮影状況に応じて最適なパラメータをルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）１８ｃから読み出す。ＬＵ
Ｔ１８ｃから読み出されたパラメータは露出パラメータ
補正部１８ｄに与えられる。露出パラメータ補正部１８
ｄは、前記注視位置点情報に追従して前記パラメータを
補正するとともに、ゲートパルス制御回路１７にゲート
パルス発生タイミングを指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像エリアの光学像を
電気信号に変換する撮像素子を有する撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、撮像装置としては、撮像エリア
の光学像を電気信号に変換する撮像素子を有するものが
ある。

【０００３】この撮像装置について、図を参照しながら
説明する。図６は従来の撮像装置の構成を示すブロック
図、図７は図６の撮像装置のカメラ信号処理回路を構成
する処理回路を示す図、図８は各測光方式の映像検出領
域を示す図である。

【０００４】撮像装置は、図６に示すように、被写体を
結像させるための光学レンズ１を備える。光学レンズ１
の後方には、光学レンズ１を介して入射する光量を制御
するアイリスなどの絞り機構２が配置されている。

【０００５】絞り機構２の後方には、撮像素子３が配置
されている。撮像素子３は、その前面に結像された光学
像をそれに対応する電気信号に変換する光電変換機能を
有する。撮像素子３で変換された電気信号はサンプリン
グホールド回路（以下、Ｓ／Ｈ回路という）７に与えら
れる。

【０００６】Ｓ／Ｈ回路７は撮像素子３からの電気信号
に対するサンプリングを行う。Ｓ／Ｈ回路７でサンプリ
ングされた信号はオートゲイン回路（以下、ＡＧＣ回路
という）８に与えられる。

【０００７】ＡＧＣ回路８は、Ｓ／Ｈ回路７からの信号
を電気的に増幅する。ＡＧＣ回路８で増幅された信号は
カメラ信号処理回路９およびＡＥ検波回路１４に与えら
れる。

【０００８】カメラ信号処理回路９はガンマ補正、色分
離、色差マトリクスなどの処理をした後に、同期信号を
加えて標準テレビジョン信号（以下、標準ＴＶ信号）を
生成する。カメラ信号処理回路９には、図７に示すよう
に、アナログ信号状態で上述の処理を施すアナログ信号
処理回路９ａと、映像信号をアナログーデジタル変換
し、デジタル信号状態で上述の処理を施した後にデジィ
タル−アナログ変換を行うデジタル信号処理回路９ｂと
がある。デジタル信号処理回路９ｂは、図７（ｂ）に示
すように、入力側に設けられているＡ／Ｄコンバータ９
１ｂと、信号処理回路９２ｂと、出力側に設けられてい
るＤ／Ａコンバータ９３ｂとを有する。本例では、カメ
ラ信号処理回路９としてアナログ信号処理回路９ａを用
いている。

【０００９】カメラ信号処理回路９からのＴＶ信号はビ
デオレコーダ１０および電子ビューファインダー（以
下、ＥＶＦという）１１に与えられる。ビデオレコーダ
１０はＴＶ信号は磁気テープなどの記録媒体に記録す
る。

【００１０】ＥＶＦ１１は、ＴＶ信号に基づき確認用映
像を画面に表示する。

【００１１】ＡＥ検波回路１４は、ＡＧＣ回路８からの
信号をゲートパルス制御回路１７からのゲートパルスの
有無に応じて取り込み、この信号に基づき中央重点測光
などの露出制御のための測光を行い、その測光の結果を
示す信号を生成する。

【００１２】具体的には、ＡＥ検波回路１４は、中央重
点測光回路１４ａと、中央重点測光回路１４ａの出力に
重み付け（係数ｋ２）を行う重み付け回路１４ｂと、Ａ
ＧＣ回路８からの信号に重み付け（係数ｋ１）を行う重
み付け回路１４ｃと、重み付け回路１４ｂの出力と重み
付け回路１４ｃの出力とを加算する加算回路１４ｄとを
含む。

【００１３】ＡＥ検波回路１４からの信号は露出制御回
路１５に与えられる。露出制御回路１５は、ＡＥ検波回
路１１からの信号が最適な露出状態になるようにＡＧＣ
制御部１５ｂへの制御指示信号、電子シャッター制御部
１５ｃへの制御指示信号およびイリス制御部１５ｄへの
制御指示信号を生成する露出制御演算部１５ａを有す
る。

【００１４】ＡＧＣ制御部１５ｂは、前記制御指示信号
に基づきＡＧＣ回路８のゲインを制御する。

【００１５】電子シャッター制御部１５ｃは、前記制御
指示信号に基づき撮像素子制御回路６を制御し、撮像素
子制御回路６は、撮像素子３から光電変換された電気信
号を読み出すとともに、電気信号の蓄積時間を制御する
いわゆる電子シャッター機能を制御する。

【００１６】アイリス制御部１５ｄは、前記制御指示信
号に基づきアイリス駆動回路１６を制御し、アイリス駆
動回路１６は絞り機構２を駆動するモータ５の駆動を制
御する。

【００１７】ＥＶＦ１１の画面に映し出された映像は撮
影者によって観察される。撮影者が注視しているＥＶＦ
１１の画面上の位置は、注視点検出光学系１２を介して
注視点位置処理回路１３によって検出される。注視点処
理回路１３は検出した観察者の画面上の注視点位置に基
づきゲートパルスの発生タイミングをゲートパルス制御
回路１７に指示する。

【００１８】この撮像装置では、様々な場所、様々な状
況下で最適な撮影を行うために、ＡＥ検波回路１４で映
像信号に基づき被写体の変化による露出の変化を検出
し、露出制御回路１５において、ＡＥ検波回路１４の検
出信号に基づき絞り機構２、撮像阻止３の蓄積時間を制
御する電子シャッター、ＡＧＶ回路８のゲインなどの露
出制御パラメータの選択および各パラメータの補正量の
決定を行い、常に安定した最適な露出を得るための制御
を行う。

【００１９】また、ＡＥ検波回路１４において、ゲート
パルス制御回路１７によって設定された露出制御のため
の映像信号の検出領域や検出位置の設定により測光分布
を制御することで最適な撮影が可能になる。例えば、図
８（ａ）に示すように、全映像領域を検出し、その検出
信号が一定のレベルになるように露出制御するいわゆる
平均測光、または図８（ｂ）に示すように、映像領域の
中心部分だけを検出し、その検出信号が一定レベルにな
るように露出制御するいわゆる中央重点測光を行うこと
が可能である。

【００２０】さらに、ＡＥ検波回路１４において、全映
像領域の検出データと中央重点領域の検出データとをそ
れぞれ重み付け回路１４ｂ，１４ｃで重み付けを行い、
各データを一定の比率で加算して得られた検出データに
基づき露出制御を行うことで、平均測光と中央重点測光
を組み合わせた測光による露出制御が可能になり、それ
ぞれの測光方式の欠点が補われ、より最適な露出が実現
される。

【００２１】さらに、図８（ｃ）に示すように、画面を
分割し、それぞれの領域の映像検出を行い、被写体や撮
影状況に合わせて各プログラムモードで露出制御に用い
る検出データの領域を制限し、または重み付け化を最適
化することにより、より細かな露出制御を行うことがで
きる。

【００２２】しかし、上述の各測光方式による露出制御
方法においては、一般に、画像の中央部分に狙っている
被写体があることを想定して、中央部分の明るさを検出
した信号を重視した露出制御を行うことが多いが、信号
検出領域は中央部分に設定されているから、撮影者が狙
っている被写体が中央部分から外れた場合には、撮影者
が狙っている被写体に対して最適な露出制御を行うこと
ができない。

【００２３】そこで、撮影者が意図する映像領域の一部
分を選択する２次元位置選択手段を用いて、この２次元
位置選択手段で選択された映像領域に対応する部分の露
出状態を検出し、この検出信号に基づき露出制御を行う
手段を備える撮像装置が考案されている。

【００２４】次に、２次元位置検出手段を用いた露出制
御方法について説明する。

【００２５】撮影者が意図する映像領域の位置を選択す
る２次元位置選択手段は、ＥＶＦ１１を含み、ＥＶＦ１
１の画面における撮影者の注視点位置を検出する手段を
用いて、この検出手段の検出信号である注視点位置情報
を撮影者が注視している主被写体の位置と考え、注視点
位置情報に追従して露出制御を行う例について説明す
る。

【００２６】まず、注視点位置情報に追従する露出制御
の説明に先立ち、注視点位置検出方法の一例について図
を参照しながら説明する。図９は注視点位置検出を行う
ための光学系を示す概念図、図１０は注視点位置検出に
用いられる光電素子列の出力信号の強度図である。

【００２７】注視点位置検出方法には、図９に示すよう
に、撮影者の目に向けて赤外線を放射する光源８５が用
いられている。光源８５は、投光レンズ８３の焦点面に
配置されている。光源８５からの赤外線は投光レンズ８
３により平行光となり、ハーフミラー５２で反射された
後に眼球８１の角膜８１１を照明する。

【００２８】角膜８１１の表面で反射した赤外線の一部
によって形成された角膜反射像ｄは、ハーフミラー５
２、受光レンズ８４を介して光電素子列８６上の位置Ｚ
ａ´，Ｚｂ´に結像する。

【００２９】受光レンズ８４の光軸（光軸ア）に対する
眼球８１の光軸イの回転角θが小さいとき、虹彩８１３
の端部ａ，ｂのＺ座標をＺａ，Ｚｂとすると、虹彩８１
３の中心位置ｃの座標Ｚｃは次の（１）式から算出され
る。

【００３０】

【数１】 Ｚｃ＝（Ｚａ＋Ｚｂ）／２ …（１） 次に、角膜反射像の発生位置ＤのＺ座標をＺｄ、角膜８
１１の曲率中心ｏから虹彩８１３の中心Ｃまでの距離を
ＯＣとすると、眼球８１の光軸イに対する回転角θは、
次の（２）式から算出される。

【００３１】

【数２】 ＯＣ×ｓｉｎθ＝Ｚｃ−Ｚｄ …（２） ここで、角膜反射像の位置ｄのＺ座標Ｚｄと角膜８１１
の曲率中心ｏのＺ座標Ｚとは一致している。よって、注
視点処理回路１３において、図８に示すように、光電素
子列８６面上に投影された各特異点（角膜反射像ｄおよ
び虹彩の端部ａ，ｂ）の位置検出することにより、眼球
８１の光軸イの回転角θを求めることができる。

【００３２】なお、（１）式は次の（３）式のように書
き替えられる。

【００３３】

【数３】 β×ＯＣ×ｓｉｎθ＝（Ｚａ´−Ｚｂ´）／２−Ｚｄ´ …（３） ただし、βは角膜反射像発生位置ｄと受光レンズ８４と
の距離Ｌ１、受光レンズ８４と光電素子列８６との距離
ＬＯで規定される倍率であり、通常一定の値になる。

【００３４】次に、注視点算出処理について図を参照し
ながら説明する。図１１は注視点検出処理を示すフロー
チャート、図１２は光電素子列面上の眼球反射像を示す
図である。

【００３５】注視点を検出するとき、図１１および図１
２に示すように、まず、角膜反射像座標Ｚｄ´が検出さ
れる（ステップＳ１）。

【００３６】次いで、虹彩と瞳孔との境界点座標Ｚｂ
´，Ｚａ´，Ｙｂ´，Ｙａ´が検出される（ステップＳ
２）。

【００３７】境界点座標Ｚｂ´，Ｚａ´，Ｙｂ´，Ｙａ
´の検出後、座標Ｚｂ´，Ｚａ´，Ｙｂ´，Ｙａ´に基
づき瞳孔中心位置Ｃ´が算出される（ステップＳ３）。

【００３８】次いで、座標Ｚｄ´、座標Ｚｂ´，Ｚａ
´，Ｙｂ´，Ｙａ´、瞳孔中心位置Ｃ´に基づき眼球の
回転角θが算出される（ステップＳ４）。なお、眼球の
回転角θに関してはＺ−Ｘ平面内（水平方向）、Ｘ−Ｙ
平面内（垂直方向）の２種類の回転角が算出される。

【００３９】回転角θの算出後、この回転角θに基づき
注視点位置が算出される（ステップＳ５）。

【００４０】次に、注視点位置検出手段による位置情報
を用いた露出制御について説明する。

【００４１】一般的に、撮影者はＥＶＦ１１に表示され
た映像を見ながら撮影を行うが、特に狙った被写体を注
視しながら撮影を行う。この撮影者が注視しているＥＶ
Ｆ１１の画面上の位置を主被写体の位置として考え、こ
の位置は注視点検出光学系１２を介して注視点処理回路
１３で算出される。

【００４２】算出された撮影者の注視位置は、注視位置
情報としてゲートパルス制御回路１７に与えられ、ゲー
トパルス制御回路１７は映像信号検出を行うための画像
領域を設定するゲートパルスを生成する。例えば、通
常、中央重点測光が行われているときに、撮影者がＥＶ
Ｆ１１に映し出された画面上の中央の被写体から左上の
被写体へ視線を移すと、図８（ｄ）に示すように、ゲー
トパルス制御回路１７は、注視点位置情報に追従して注
視点位置を中央から左上に変わるようにゲートパルスを
生成し、映像信号検出領域である画像領域が中央から左
上に変わる。よって、画面の左上の露出状態が最適にな
るように制御され、狙った被写体に視線を向けるだけ
で、撮影者が注視した被写体に対する露出状態を最適に
設定することができる。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の２次元
位置選択手段の注視位置情報に追従した露出制御方法で
は、輝度差が大きい屋外における動きが速い被写体撮影
のように位置情報の変化が激しく、特に、輝度差が大き
い被写体へと連続的に注視位置情報が変化するような場
合、露出状態が注視位置情報に追従して変化するから、
露出状態が不安定になり、映像が見苦しい映像になる。

【００４４】また、常に撮影者が被写体を注視している
とは限らず、撮影者が画面上に表示されている、テープ
カウンタ、バッテリー残量、ズーム位置などの撮影動作
を補う機能の情報を見ることが頻繁にあるから、撮影者
の注視位置が被写体からはずれる毎に、露出状態は変化
し、撮影者が意図する被写体に対する露出状態を一定に
保持することは難しい。

【００４５】本発明の目的は、撮影状況に影響されずに
撮影者が狙っている被写体に対する露出制御を最適に行
うことができる撮像装置を提供することにある。

【００４６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
撮像エリアの光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子からの電気信号に処理を施すことによって
テレビジョン信号となる映像信号を生成する信号処理手
段と、前記映像信号が示す映像に含まれる少なくとも一
部の映像領域を選択する２次元位置選択手段と、前記選
択された映像領域における映像の露出状態を検出し、そ
の検出結果を示す検出信号を生成する映像検出手段と、
前記映像信号検出手段の検出信号に追従しながら露出制
御パラメータに基づき前記選択された映像領域における
映像の露出状態を最適に制御する露出制御手段と、前記
露出制御パラメータの制御状態、撮影動作を補う機能の
制御状態から撮影状況を検出する撮影状況検出手段と、
前記検出された撮影状況に応じて前記映像信号検出手段
の検出信号に追従しながら行われる露出制御に関する露
出制御パラメータの設定を最適化する最適化手段とを備
えることを特徴とする。

【００４７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、画面に前記映像信号が示す映像を映し
出すことによって映像を確認するモニタ手段を備え、前
記２次元位置選択手段は、前記撮影者が注視している前
記モニタ手段の画面上の位置を前記選択された映像領域
として検出する注視点位置検出手段からなることを特徴
とする。

【００４８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、前記２次元位置選択手段は、ジョイス
ティック、トラックボール、マウス、タッチパネルなど
の入力手段からなることを特徴とする。

【００４９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、前記露出制御パラメータは、アイリ
ス、オートゲインコントール、電子シャッターなどの露
出制御パラメータからなることを特徴とする。

【００５０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の撮
像装置において、前記撮影動作を補う機能は、画面分割
測光結果、ホワイトバランス、オートフォーカス、防振
機能などから構成されることを特徴とする。

【００５１】

【作用】請求項１記載の撮像装置では、撮像素子で撮像
エリアの光学像を電気信号に変換し、信号処理手段で撮
像素子からの電気信号に処理を施すことによってテレビ
ジョン信号となる映像信号を生成し、２次元位置選択手
段で映像信号が示す映像に含まれる少なくとも一部の映
像領域を選択し、映像検出手段で選択された映像領域に
おける映像の露出状態を検出し、その検出結果を示す検
出信号を生成し、露出制御手段で映像信号検出手段の検
出信号に追従しながら露出制御パラメータに基づき選択
された映像領域における映像の露出状態を最適に制御
し、撮影状況検出手段で露出制御パラメータの制御状
態、撮影動作を補う機能の制御状態から撮影状況を検出
し、最適化手段で検出された撮影状況に応じて映像信号
検出手段の検出信号に追従しながら行われる露出制御に
関する露出制御パラメータの設定を最適化する。

【００５２】請求項２記載の撮像装置では、画面に前記
映像信号が示す映像を映し出すことによって映像を確認
するモニタ手段が設けられ、２次元位置選択手段が、撮
影者が注視しているモニタ手段の画面上の位置を選択さ
れた映像領域として検出する注視点位置検出手段からな
る。

【００５３】請求項３記載の撮像装置では、２次元位置
選択手段が、ジョイスティック、トラックボール、マウ
ス、タッチパネルなどの入力手段からなる。

【００５４】請求項４記載の撮像装置では、露出制御パ
ラメータが、アイリス、オートゲインコントール、電子
シャッターなどの露出制御パラメータからなる。

【００５５】請求項５記載の撮像装置では、撮影動作を
補う機能が、画面分割測光結果、ホワイトバランス、オ
ートフォーカス、防振機能などから構成される。

【００５６】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図を参照し
ながら説明する。

【００５７】（第１実施例）図１は本発明の撮像装置の
第１実施例の構成を示すブロック図、図２は図１の撮像
装置における撮影者の注視位置に対する測光エリアの追
従範囲を示す図、図３は図１の撮像装置における撮影者
の注視位置に対し重点的に測光するエリアを示す図、図
４は図１の撮像装置に用いられているＬＵＴの記述内容
を示す図である。

【００５８】撮像装置は、図１に示すように、被写体を
結像させるための光学レンズ１を備える。光学レンズ１
の後方には、光学レンズ１を介して入射する光量を制御
するアイリスなどの絞り機構２が配置されている。

【００５９】絞り機構２の後方には、撮像素子３が配置
されている。撮像素子３は、その前面に結像された光学
像をそれに対応する電気信号に変換する光電変換機能を
有する。撮像素子３で変換された電気信号はサンプリン
グホールド回路（以下、Ｓ／Ｈ回路という）７に与えら
れる。

【００６０】Ｓ／Ｈ回路７は撮像素子３からの電気信号
に対するサンプリングを行う。Ｓ／Ｈ回路７でサンプリ
ングされた信号はオートゲイン回路（以下、ＡＧＣ回路
という）８に与えられる。

【００６１】ＡＧＣ回路８は、Ｓ／Ｈ回路７からの信号
を電気的に増幅する。ＡＧＣ回路８で増幅された信号は
カメラ信号処理回路９およびＡＥ検波回路１４に与えら
れる。

【００６２】カメラ信号処理回路９はガンマ補正、色分
離、色差マトリクスなどの処理をした後に、同期信号を
加えて標準テレビジョン信号（以下、標準ＴＶ信号）を
生成する。カメラ信号処理回路９には、アナログ信号状
態で上述の処理を施すアナログ信号処理回路が用いられ
ている。本実施例では、カメラ信号処理回路９にアナロ
グ信号処理回路を用いているが、これに代えて、デジィ
タル信号処理回路を用いることもできる。

【００６３】カメラ信号処理回路９からのＴＶ信号はビ
デオレコーダ１０およびＥＶＦ１１に与えられる。ビデ
オレコーダ１０はＴＶ信号は磁気テープなどの記録媒体
に記録する。

【００６４】ＥＶＦ１１は、ＴＶ信号に基づき確認用映
像を画面に表示する。

【００６５】ＡＥ検波回路１４は、ＡＧＣ回路８からの
信号をゲートパルス制御回路１７からのゲートパルスの
有無に応じて取り込み、この信号に基づき中央重点測光
などの露出制御のための測光を行い、その測光の結果を
示す信号を生成する。

【００６６】具体的には、ＡＥ検波回路１４は、中央重
点測光回路１４ａと、中央重点測光回路１４ａの出力に
重み付け（係数ｋ２）を行う重み付け回路１４ｂと、Ａ
ＧＣ回路８からの信号に重み付け（係数ｋ１）を行う重
み付け回路１４ｃと、重み付け回路１４ｂの出力と重み
付け回路１４ｃの出力とを加算する加算回路１４ｄとを
含む。

【００６７】ＡＥ検波回路１４からの信号は露出制御回
路１５に与えられる。露出制御回路１５は、ＡＥ検波回
路１１からの信号が最適な露出状態になるようにＡＧＣ
制御部１５ｂへの制御指示信号、電子シャッター制御部
１５ｃへの制御指示信号およびアイリス制御部１５ｄへ
の制御指示信号を生成する露出制御演算部１５ａを有す
る。露出制御演算部１５ａで生成された各制御信号はシ
ステム制御回路１８にも与えられる。

【００６８】ＡＧＣ制御部１５ｂは、前記制御指示信号
に基づきＡＧＣ回路８のゲインを制御する。

【００６９】電子シャッター制御部１５ｃは、前記制御
指示信号に基づき撮像素子制御回路６を制御し、撮像素
子制御回路６は、撮像素子３から光電変換された電気信
号を読み出すとともに、電気信号の蓄積時間を制御する
いわゆる電子シャッター機能を制御する。

【００７０】アイリス制御部１５ｄは、前記制御指示信
号に基づきアイリス駆動回路１６を制御し、アイリス駆
動回路１６は絞り機構２を駆動するモータ５の駆動を制
御する。

【００７１】ＥＶＦ１１の画面に映し出された映像は撮
影者によって観察される。撮影者が注視しているＥＶＦ
１１の画面上の位置は、注視点検出光学系１２を介して
注視点位置処理回路１３によって検出される。注視点処
理回路１３は検出した観察者の画面上の注視点位置を注
視位置点情報としてシステム制御回路１８に出力する。

【００７２】システム制御回路１８は、露出制御演算部
１５ａからの各制御信号を取り込む撮影状況判別部１８
ａを有する。撮影状況判別部１８ａは、前記各制御信号
に基づき撮影状況を判別する。具体的には、ＡＧＣ制御
部１５ｂへの制御指示信号、電子シャッター制御部１５
ｃへの制御指示信号およびアイリス制御部１５ｄへの制
御指示信号から被写体の明るさ、色温度が検出され、こ
れから撮影場所が屋内か屋外であるかが判別される。ま
た、図８（ｃ）に示すように、面分割測光によって、被
写体の輝度情報が詳細に得られ、この輝度情報から逆
光、スポット光など注視している主被写体と周囲の被写
体との露出状態を検出することによって、より詳細な撮
影状況が判別される。

【００７３】撮影状況判別部１８ａで判別された撮影状
況はＬＵＴ制御部１８ｂに与えられる。ＬＵＴ制御部１
８ａは、撮影状況に応じて最適なパラメータをルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）１８ｃから読み出す。ＬＵＴ１
８ｃには、図４に示すように、各撮影状況毎に、測光エ
リア、追従範囲、追従速度、重み付け比率、露出制御パ
ラメータなどのパラメータが記述されている。

【００７４】ＬＵＴ１８ｃから読み出されたパラメータ
は露出パラメータ補正部１８ｄに与えられる。露出パラ
メータ補正部１８ｄは、前記注視位置点情報に追従して
前記パラメータを補正し、例えば重み付け回路１４ｂ，
１４ｃのそれぞれ係数を変化させるともに、ゲートパル
ス制御回路１７にゲートパルス発生タイミングを指示す
る。

【００７５】この撮像装置では、様々な場所、様々な状
況下で最適な撮影を行うために、ＡＥ検波回路１４で映
像信号に基づき被写体の変化による露出の変化を検出
し、露出制御回路１５において、ＡＥ検波回路１４の検
出信号に基づき絞り機構２、撮像阻止３の蓄積時間を制
御する電子シャッター、ＡＧＣ回路８のゲインなどの露
出制御パラメータの選択および各パラメータの補正量の
決定を行い、常に安定した最適な露出を得るための制御
を行う。

【００７６】また、ＡＥ検波回路１４において、ゲート
パルス制御回路１７によって設定された露出制御のため
の映像信号の検出領域や検出位置の設定により測光分布
を制御することで最適な撮影が可能になる。

【００７７】例えば、撮影状況が屋外撮影であると判別
されたとき、図２（ａ）に示すように、注視位置点情報
に追従させる範囲が広いと、空などの影響を受けること
によって輝度差が大きい被写体が混在するから、注視位
置点情報に敏感に露出を追従させると、不安定な露出状
態になりやすい。このような撮影状況下では、図３
（ａ）に示すように、注視位置に対して重点的に測光す
るエリアを広くし、追従させる測光エリアの範囲を図２
（ｂ）に示すように画面上部への追従を禁止することに
よって狭くする。よって、誤って空を注視したときに、
露出変化は生じなく、注視位置の被写体の輝度変化が大
きいときでも測光エリアが広いから、検出される信号は
急激に変化せず、露出の追従動作を円滑に行うことがで
きる。

【００７８】これに対し、撮影状況が屋内撮影である判
別されると、輝度差が大きい被写体が少いから、注視値
情報に対する追従を全領域で問題なく行うことができ、
追従範囲を制限することなく敏感に露出が追従するよう
にパラメータの設定をすることができる。

【００７９】屋内撮影と判別される条件において、スポ
ットライト光で照らされた被写体のように注視部分と周
辺部分との輝度差が大きい場合がある。このような撮影
状況では、注視位置に対して重点的に測光するエリアが
図３（ａ）のように大きいと、スポットライト光で照ら
された明るい部分と照らされない暗い部分が測光エリア
内に混在し、得られる検出信号が平均化され、正確な露
出情報が得られないから、図３（ｃ）に示すように、注
視位置に対し重点的に測光するエリアを小さくして注視
位置の被写体の正確な露出状態を検出するとともに、こ
の注視部分の測光エリアで得られた検出データの重み付
け係数を周辺部分の検出データより大きくして注視部分
の被写体の露出状態が最適になるように制御する。

【００８０】しかし、前記設定状態では、ＥＶＦ１１内
の画面表示を見るために、主被写体から目をそらしたと
きには、露出の変化が大きくなるから、注視位置点情報
の変化が急激であるときには、位置変化量に応じてアイ
リスの応答性を遅くしたり、位置情報の変化量が一定の
値内になるまで露出の追従動作を一時的に停止させるな
どして、鋭敏な追従が行われないように露出制御に関す
るパラメータを最適化する。

【００８１】このように撮影状況に応じて最適化された
パラメータの設定値はシステム制御回路１８のＬＵＴ１
８ｃに記述されているから、検出した撮影状況に応じた
データがＬＵＴ１８ｃより読み出され、このデータに基
づき露出制御パラメータの補正が行われる。

【００８２】以上により、撮影状況に影響されずに撮影
者が狙っている被写体に対する露出制御を最適に行うこ
とができる。

【００８３】なお、本実施例では、アイリス、ＡＧＣ、
電子シャッター、ホワイトバランス、などの制御値に応
じて注視位置に追従させる露出制御パラメータの設定を
変えて、撮影状況に適した露出制御を行うが、撮影状況
を判別するパラメータ、露出制御パラメータなどは上述
のパラメータに限定されることはない。

【００８４】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について図を参照しながら説明する。

【００８５】図５は本発明の撮像装置の第２実施例の構
成を示すブロック図である。

【００８６】撮像装置は、図５に示すように、被写体を
結像させるための光学レンズ１を備える。光学レンズ１
の後方には、光学レンズ１を介して入射する光量を制御
するアイリスなどの絞り機構２が配置されている。

【００８７】絞り機構２の後方には、撮像素子３が配置
されている。撮像素子３は、その前面に結像された光学
像をそれに対応する電気信号に変換する光電変換機能を
有する。撮像素子３で変換された電気信号はサンプリン
グホールド回路（以下、Ｓ／Ｈ回路という）７に与えら
れる。

【００８８】Ｓ／Ｈ回路７は撮像素子３からの電気信号
に対するサンプリングを行う。Ｓ／Ｈ回路７でサンプリ
ングされた信号はオートゲイン回路（以下、ＡＧＣ回路
という）８に与えられる。

【００８９】ＡＧＣ回路８は、Ｓ／Ｈ回路７からの信号
を電気的に増幅する。ＡＧＣ回路８で増幅された信号は
カメラ信号処理回路９およびＡＥ検波回路１４に与えら
れる。

【００９０】カメラ信号処理回路９はガンマ補正、色分
離、色差マトリクスなどの処理をした後に、同期信号を
加えて標準テレビジョン信号（以下、標準ＴＶ信号）を
生成する。カメラ信号処理回路９には、アナログ信号状
態で上述の処理を施すアナログ信号処理回路が用いられ
ている。

【００９１】カメラ信号処理回路９からのＴＶ信号はビ
デオレコーダ１０および加算回路２２に与えられる。ビ
デオレコーダ１０はＴＶ信号は磁気テープなどの記録媒
体に記録する。

【００９２】ＡＥ検波回路１４は、ＡＧＣ回路８からの
信号をゲートパルス制御回路１７からのゲートパルスの
有無に応じて取り込み、この信号に基づき中央重点測光
などの露出制御のための測光を行い、その測光の結果を
示す信号を生成する。

【００９３】具体的には、ＡＥ検波回路１４は、中央重
点測光回路１４ａと、中央重点測光回路１４ａの出力に
重み付け（係数ｋ２）を行う重み付け回路１４ｂと、Ａ
ＧＣ回路８からの信号に重み付け（係数ｋ１）を行う重
み付け回路１４ｃと、重み付け回路１４ｂの出力と重み
付け回路１４ｃの出力とを加算する加算回路１４ｄとを
含む。

【００９４】ＡＥ検波回路１４からの信号は露出制御回
路１５に与えられる。露出制御回路１５は、ＡＥ検波回
路１１からの信号が最適な露出状態になるようにＡＧＣ
制御部１５ｂへの制御指示信号、電子シャッター制御部
１５ｃへの制御指示信号およびアイリス制御部１５ｄへ
の制御指示信号を生成する露出制御演算部１５ａを有す
る。露出制御演算部１５ａで生成された各制御信号はシ
ステム制御回路１９にも与えられる。

【００９５】ＡＧＣ制御部１５ｂは、前記制御指示信号
に基づきＡＧＣ回路８のゲインを制御する。

【００９６】電子シャッター制御部１５ｃは、前記制御
指示信号に基づき撮像素子制御回路６を制御し、撮像素
子制御回路６は、撮像素子３から光電変換された電気信
号を読み出すとともに、電気信号の蓄積時間を制御する
いわゆる電子シャッター機能を制御する。

【００９７】アイリス制御部１５ｄは、前記制御指示信
号に基づきアイリス駆動回路１６を制御し、アイリス駆
動回路１６は絞り機構２を駆動するモータ５の駆動を制
御する。

【００９８】撮影者が注視している被写体位置は、選択
キー２０によって指示され、この指示情報はシステム制
御回路１９に与えられる。選択キー２０は、ジョイステ
ィック、トラックボール、マウス、タッチパネルなどの
入力手段からなる。

【００９９】システム制御回路１９は、露出制御演算部
１５ａからの各制御信号を取り込む撮影状況判別部１９
ａを有する。撮影状況判別部１９ａは、前記各制御信号
に基づき撮影状況を判別する。具体的には、ＡＧＣ制御
部１５ｂへの制御指示信号、電子シャッター制御部１５
ｃへの制御指示信号およびアイリス制御部１５ｄへの制
御指示信号から被写体の明るさ、色温度が検出され、こ
れから撮影場所が屋内か屋外であるかが判別される。ま
た、面分割測光によって、被写体の輝度情報が詳細に得
られ、この輝度情報から逆光、スポット光など注視して
いる主被写体と周囲の被写体との露出状態を検出するこ
とによって、より詳細な撮影状況が判別される。

【０１００】撮影状況判別部１９ａで判別された撮影状
況はＬＵＴ制御部１９ｂに与えられる。ＬＵＴ制御部１
９ａは、撮影状況に応じて最適なパラメータをルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）１９ｃから読み出す。ＬＵＴ１
９ｃには、各撮影状況毎に、測光エリア、追従範囲、追
従速度、重み付け比率、露出制御パラメータなどのパラ
メータが記述されている。

【０１０１】ＬＵＴ１９ｃから読み出されたパラメータ
は露出パラメータ補正部１９ｄに与えられる。露出パラ
メータ補正部１９ｄは、選択位置検出部１９ｅで選択キ
ー２０の指示に基づき検出された選択位置に追従して前
記パラメータを補正し、例えば重み付け回路１４ｂ，１
４ｃのそれぞれ係数を変化させるともに、ゲートパルス
制御回路１７にゲートパルス発生タイミングを指示す
る。

【０１０２】選択位置検出部１９ｅで検出された選択位
置は選択位置表示回路２１に与えられる。選択位置表示
回路２１は、選択位置を表示するための表示信号を生成
し、この表示信号は加算回路２２に与えられる。

【０１０３】加算回路２２は、カメラ信号処理回路９か
らのＴＶ信号と前記表示信号とを加算し、この加算信号
をＥＶＦ１１に出力する。

【０１０４】ＥＶＦ１１は、ＴＶ信号が示す映像ととも
に前記表示信号が示す選択位置を画面に表示する。

【０１０５】以上により、撮影状況に応じて最適化され
たパラメータの設定値はシステム制御回路１９のＬＵＴ
１９ｃに記述されているから、検出した撮影状況に応じ
たデータがＬＵＴ１９ｃより読み出され、このデータに
基づき露出制御パラメータの補正が行われ、撮影状況に
影響されずに撮影者が選択キー２０によって選択した被
写体に対する露出制御を最適に行うことができる。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１記載の撮像装置によれば、撮像
素子で撮像エリアの光学像を電気信号に変換し、信号処
理手段で撮像素子からの電気信号に処理を施すことによ
ってテレビジョン信号となる映像信号を生成し、２次元
位置選択手段で映像信号が示す映像に含まれる少なくと
も一部の映像領域を選択し、映像検出手段で選択された
映像領域における映像の露出状態を検出し、その検出結
果を示す検出信号を生成し、露出制御手段で映像信号検
出手段の検出信号に追従しながら露出制御パラメータに
基づき選択された映像領域における映像の露出状態を最
適に制御し、撮影状況検出手段で露出制御パラメータの
制御状態、撮影動作を補う機能の制御状態から撮影状況
を検出し、最適化手段で検出された撮影状況に応じて映
像信号検出手段の検出信号に追従しながら行われる露出
制御に関する露出制御パラメータの設定を最適化するか
ら、撮影状況に影響されずに撮影者が狙っている被写体
に対する露出制御を最適に行うことができる。

【０１０７】請求項２記載の撮像装置によれば、画面に
前記映像信号が示す映像を映し出すことによって映像を
確認するモニタ手段が設けられ、２次元位置選択手段
が、撮影者が注視しているモニタ手段の画面上の位置を
選択された映像領域として検出する注視点位置検出手段
からなるから、撮影者が狙っている被写体を簡単な操作
で捕らえることができる。

【０１０８】請求項３記載の撮像装置によれば、２次元
位置選択手段が、ジョイスティック、トラックボール、
マウス、タッチパネルなどの入力手段からなるから、撮
影者が狙っている被写体を安価な手段でかつ簡単な操作
で捕らえることができる。

【０１０９】請求項４記載の撮像装置によれば、露出制
御パラメータが、アイリス、オートゲインコントール、
電子シャッターなどの露出制御パラメータからなるか
ら、パラメータの取扱が簡単になる。

【０１１０】請求項５記載の撮像装置によれば、撮影動
作を補う機能が、画面分割測光結果、ホワイトバラン
ス、オートフォーカス、防振機能などから構成されるか
ら、これらの機能の動作状況を簡単に検出することがで
き、ひいては撮影状況の検出を簡単化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の第１実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１の撮像装置における撮影者の注視位置に対
する測光エリアの追従範囲を示す図である。

【図３】図１の撮像装置における撮影者の注視位置に対
し重点的に測光するエリアを示す図である。

【図４】図１の撮像装置に用いられているＬＵＴの記述
内容を示す図である。

【図５】本発明の撮像装置の第２実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】図６の撮像装置のカメラ信号処理回路を構成す
る信号処理回路を示す図である。

【図８】各測光方式の映像検出領域を示す図である。

【図９】注視点位置検出を行うための光学系を示す概念
図である。

【図１０】注視点位置検出に用いられる光電素子列の出
力信号の強度図である。

【図１１】注視点検出処理を示すフローチャートであ
る。

【図１２】光電素子列面上の眼球反射像を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学レンズ ２ 絞り機構 ３ 撮像素子 ６ 撮像素子制御回路 ８ ＡＧＣ回路 ９ カメラ信号処理回路 １１ ＥＶＦ １２ 注視点検出光学系 １３ 注視点位置処理回路 １４ ＡＥ検波回路 １５ 露出制御回路 １８，１９ システム制御回路 １８ａ，１９ａ 撮影状況判別部 １８ｃ，１９ｃ ＬＵＴ １８ｄ，１９ｄ 露出パラメータ補正部 ２０ 選択キー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像エリアの光学像を電気信号に変換す
   る撮像素子と、前記撮像素子からの電気信号に処理を施
   すことによってテレビジョン信号となる映像信号を生成
   する信号処理手段と、前記映像信号が示す映像に含まれ
   る少なくとも一部の映像領域を選択する２次元位置選択
   手段と、前記選択された映像領域における映像の露出状
   態を検出し、その検出結果を示す検出信号を生成する映
   像検出手段と、前記映像信号検出手段の検出信号に追従
   しながら露出制御パラメータに基づき前記選択された映
   像領域における映像の露出状態を最適に制御する露出制
   御手段と、前記露出制御パラメータの制御状態、撮影動
   作を補う機能の制御状態から撮影状況を検出する撮影状
   況検出手段と、前記検出された撮影状況に応じて前記映
   像信号検出手段の検出信号に追従しながら行われる露出
   制御に関する露出制御パラメータの設定を最適化する最
   適化手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 画面に前記映像信号が示す映像を映し出
   すことによって映像を確認するモニタ手段を備え、前記
   ２次元位置選択手段は、前記撮影者が注視している前記
   モニタ手段の画面上の位置を前記選択された映像領域と
   して検出する注視点位置検出手段からなることを特徴と
   する請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記２次元位置選択手段は、ジョイステ
   ィック、トラックボール、マウス、タッチパネルなどの
   入力手段からなることを特徴とする請求項１記載の撮像
   装置。
4. 【請求項４】 前記露出制御パラメータは、アイリス、
   オートゲインコントール、電子シャッターなどの露出制
   御パラメータからなることを特徴とする請求項１記載の
   撮像装置。
5. 【請求項５】 前記撮影動作を補う機能は、画面分割測
   光結果、ホワイトバランス、オートフォーカス、防振機
   能などから構成されることを特徴とする請求項１記載の
   撮像装置。