(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置の露出制御を行う露出制御ユニットであって、
前記撮影装置により撮影される被写体像を受光する受光面に複数の測光領域が配置され、前記測光領域毎の受光量である部分受光量を検出する測光センサと、
複数の前記測光領域を順番に注目領域に指定し、前記注目領域に対して所定の位置に配置された複数の前記測光領域を周囲領域に指定する指定部と、
前記注目領域における前記部分受光量と前記周囲領域における前記部分受光量との差である第１の光量差を算出する第１の算出部と、
前記第１の光量差が第１の閾値未満である前記周囲領域の数である第１の判別数を検出する第１の検出部と、
前記第１の判別数が第２の閾値を超える前記注目領域を選択する選択部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の前記部分受光量に基づいて、前記注目領域を分類するための代表値を算出する第２の算出部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の中で、前記部分受光量が前記代表値未満である前記注目領域を低輝度領域に、前記部分受光量が前記代表値を超える前記注目領域を高輝度領域に分類する分類部と、
前記低輝度領域および前記高輝度領域の少なくとも一方の前記部分受光量に基づいて、前記撮影装置の露出制御を行う露出制御部とを備える
ことを特徴とする露出制御ユニット。
【請求項２】
前記低輝度領域の前記部分受光量の平均値である第２の平均値、および前記高輝度領域の前記部分受光量の平均値である第３の平均値を算出する第３の算出部と、
前記第２、第３の平均値の平均値である第４の平均値を算出する第４の算出部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の中で、前記第４の平均値から所定の範囲内に前記部分受光量が含まれる前記注目領域の数である第２の判別数を検出する第２の検出部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の数である第３の判別数を検出する第３の検出部とを備え、
前記露出制御部は、前記第３の判別数に対する前記第２の判別数の割合が第３の閾値を下回る場合に、前記低輝度領域および前記高輝度領域の少なくとも一方の前記部分受光量に基づいて前記撮影装置の露出制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の露出制御ユニット。
【請求項３】
前記露出制御部は、第３の閾値を越える場合に、すべての部分受光量に基づいて前記撮影装置の露出制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の露出制御ユニット。
【請求項４】
前記受光面内に定められる第１の領域内に含まれる前記測光領域の前記部分受光量と前記第１の領域外の前記測光領域の前記部分受光量との差である第２の光量差を算出する第５の算出部を備え、
前記露出制御部は、前記第２の光量差が第４の閾値未満である場合には前記低輝度領域の前記部分受光量に基づいて前記撮影装置の露出制御を行い、前記第２の光量差が前記第４の閾値を超える場合には前記高輝度領域の前記部分受光量に基づいて前記撮影装置の露出制御を行う
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の露出制御ユニット。
【請求項５】
前記代表値は、前記選択部に選択された前記注目領域の平均値であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の露出制御ユニット。
【請求項６】
前記被写体像を受光する撮像素子を前記測光センサとして用いることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の露出制御ユニット。
【請求項７】
撮影される被写体像を受光する受光面に複数の測光領域が配置され、前記測光領域毎の受光量である部分受光量を検出する測光センサと、
複数の前記測光領域を順番に注目領域に指定し、前記注目領域に対して所定の位置に配置された複数の前記測光領域を周囲領域に指定する指定部と、
前記注目領域における前記部分受光量と前記周囲領域における前記部分受光量との差である第１の光量差を算出する第１の算出部と、
前記第１の光量差が第１の閾値未満となる数が第２の閾値を超える前記注目領域を選択する選択部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の前記部分受光量に基づいて、前記注目領域を分類するための代表値を算出する第２の算出部と、
前記選択部に選択された前記注目領域の中で、前記部分受光量が前記代表値未満である前記注目領域を低輝度領域に、前記部分受光量が前記代表値を超える前記注目領域を高輝度領域に分類する分類部と、
前記低輝度領域および前記高輝度領域の少なくとも一方の前記部分受光量に基づいて、露出制御を行う露出制御部とを備える
ことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラなどの撮影装置の露出制御を行う露出制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
測光センサによる測光結果に基づいて、カメラの露出制御を行うことが知られている。撮影者の所望の被写体が鮮明に撮影されるように、露出を制御することが好ましい。そのためには、所望の被写体の光量を測光センサにより検出することが必要である。
【０００３】
一方で写真を撮影する場合に、撮影範囲に所望の被写体のみが含まれるわけでなく、他の物品や風景なども撮影範囲内に含まれることが一般的である。それゆえ、撮影範囲を分割し、分割した領域毎に撮影対象領域の光量を検出し、任意の分割領域における光量に対して適切な露出となるように、露出制御を行うことが提案されている。
【０００４】
さらには、複数の分割領域それぞれの光量に基づいて所望の被写体を推定し、推定した被写体に対して適正な露出となるように露出を制御することが知られている。例えば、逆光状態における様々な露出制御が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、従来の測光センサでは光量を検出する分割領域に光量の大きな光景と光量の小さな被写体などが混在することがある。そのため、所望の被写体の光量を確実に検出することが難しく、正確な露出制御は難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明では、所望の被写体の光量を高い精度で推定し、適切な露出制御を行う露出制御ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の露出制御ユニットは、撮影装置の露出制御を行う露出制御ユニットであって、撮影装置により撮影される被写体像を受光する受光面に複数の測光領域が配置され測光領域毎の受光量である部分受光量を検出する測光センサと、複数の測光領域を順番に注目領域に指定し注目領域に対して所定の位置に配置された複数の測光領域を周囲領域に指定する指定部と、注目領域における部分受光量と周囲領域における部分受光量との差である第１の光量差を算出する第１の算出部と、第１の光量差が第１の閾値未満である周囲領域の数である第１の判別数を検出する第１の検出部と、第１の判別数が第２の閾値を超える注目領域を選択する選択部と、選択部に選択された注目領域の部分受光量に基づいて注目領域を分類するための代表値を算出する第２の算出部と、選択部に選択された注目領域の中で部分受光量が代表値未満である注目領域を低輝度領域に部分受光量が代表値を超える注目画素を高輝度領域に分類する分類部と、低輝度領域および高輝度領域の少なくとも一方の部分受光量に基づいて撮影装置の露出制御を行う露出制御部とを備えることを特徴としている。
【０００９】
さらに、低輝度領域の部分受光量の平均値である第２の平均値および高輝度領域の部分受光量の平均値である第３の平均値を算出する第３の算出部と、第２、第３の平均値の平均値である第４の平均値を算出する第４の算出部と、選択部に選択された注目領域の中で第４の平均値から所定の範囲内に部分受光量が含まれる注目領域の数である第２の判別数を検出する第２の検出部と、選択部に選択された注目領域の数である第３の判別数を検出する第３の検出部とを備え、露出制御部は第３の判別数に対する第２の判別数の割合が第３の閾値を下回る場合に低輝度領域および高輝度領域の少なくとも一方の部分受光量に基づいて撮影装置の露出制御を行うことが好ましい。
【００１０】
また、露出制御部は第３の判別数に対する第２の判別数の割合が第３の閾値を越える場合に、選択部に選択された注目領域以外の測光領域および／または選択部に選択された注目領域の部分受光量に基づいて撮影装置の露出制御を行うことが好ましい。
【００１１】
また、受光面内に定められる第１の領域内に含まれる測光領域の部分受光量と第１の領域外の測光領域の部分受光量との差である第２の光量差を算出する第５の算出部を備え、露出制御部は第２の光量差が第４の閾値未満である場合には高輝度領域の部分受光量に基づいて撮影装置の露出制御を行い第２の光量差が第４の閾値を超える場合には低輝度領域の部分受光量に基づいて撮影装置の露出制御を行うことが好ましい。
【００１２】
また、代表値は選択部に選択された注目領域の平均値であることが好ましい。
【００１３】
また、被写体像を受光する撮像素子を測光センサとして用いることが好ましい。
【００１４】
本発明の撮影装置は、撮影される被写体像を受光する受光面に複数の測光領域が配置され測光領域毎の受光量である部分受光量を検出する測光センサと、複数の測光領域を順番に注目領域に指定し注目領域に対して所定の位置に配置された複数の測光領域を周囲領域に指定する指定部と、注目領域における部分受光量と周囲領域における部分受光量との差である第１の光量差を算出する第１の算出部と、第１の光量差が第１の閾値未満である周囲領域の数が第２の閾値を超える注目領域を選択する選択部と、選択部に選択された注目領域の前記部分受光量に基づいて注目領域を分類するための代表値を算出する第２の算出部と、選択部に選択された注目領域の中で部分受光量が代表値未満である注目領域を低輝度領域に部分受光量が代表値を超えるを高輝度領域に分類する分類部と、低輝度領域および高輝度領域の少なくとも一方の部分受光量に基づいて露出制御を行う露出制御部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所望の被写体の露出量を高い精度で推定し推定した露出量に対して露出制御を実行するので、逆光状態などにおいても適切な露出制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を適用した携帯機器の露出制御ユニットを有する一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】測光センサの受光面の構成図である。
【図３】露出量算出部の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】領域選択部の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】注目領域に対する周囲領域の位置を示す配置図である。
【図６】露出量決定部の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】中央領域と外周領域を説明するための測光センサの受光面の構成図である。
【図８】多分割測光方式における露出量の算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】領域選択処理のサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１０】露出量決定処理のサブルーチンを説明するための第１のフローチャートである。
【図１１】露出量決定処理のサブルーチンを説明するための第２のフローチャートである。
【図１２】逆光状態にある被写体の光景を説明する状況図である。
【図１３】図１２に示す光景の光学像に対して、輝度を横軸、微小領域を縦軸としたヒストグラムである。
【図１４】測光センサの受光面に、図１２に示す光景の光学像が形成されている状態を示す状態図である。
【図１５】図１４に示す光学像に対して測光センサにより測光された輝度を横軸、測光領域を縦軸としたヒストグラムである。
【図１６】図１４に示す光学像に対して算出される露出量を一部の測光領域に対して表示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した露出制御ユニットを有する一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００１８】
一眼レフカメラ１０は、撮影光学系１１、絞り１２、メインミラー１３、シャッタ１４、撮像素子１５、ＡＦＥ１６、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１７、ＣＰＵ１８、露出量算出部３０、および露出制御回路１９などによって構成される。
【００１９】
撮影光学系１１はフォーカスレンズ（図示せず）や変倍レンズ（図示せず）を含む複数のレンズによって形成される。撮影光学系１１の光軸に垂直となるように、かつ光軸上に撮像素子１５が配置される。撮影光学系１１により、被写体の光学像が撮像素子１５の受光面に結像する。
【００２０】
撮影光学系１１と撮像素子１５との間に、絞り１２、メインミラー１３、シャッタ１４が配置される。
【００２１】
絞り１２は開口を有しており、開口の大きさは変更可能である。開口の大きさを変更することにより、撮像素子１５への入射光量が調整される。絞り１２の開口率は、露出制御回路１９によって制御される。
【００２２】
メインミラー１３により撮影光学系１１を透過した光学像の伝達先が切替えられる。撮影待機状態においてメインミラー１３は閉じており、光学像をペンタプリズム２０に向けて反射し、ビューファインダー（図示せず）に伝達させる。撮影実行時にメインミラー１３が上方に開き、光学像がシャッタ１４に到達する。メインミラー１３の開閉はミラー駆動機構（図示せず）により実行される。
【００２３】
なお、メインミラー１３が閉じた状態では、光学像はピント板２１上に結像される。ピント板２１上の光学像は、測光レンズ２２によって測光センサ４０上に結像される。後述するように、測光センサ４０により光学像の受光量が検出され、露出調整に用いられる。
【００２４】
シャッタ１４により、光学像の撮像素子１５への遮光と到達とが切替えられる。すなわち、撮影待機状態においてシャッタ１４は閉じられており、光学像は撮像素子１５に到達しない。一方、撮影時に定められた開放時間だけシャッタ１４が開かれ、光学像が撮像素子１５に到達する。シャッタースピードを調整することにより、撮像素子１５における露光時間を調整することが可能である。シャッタースピードは露出制御回路１９によって制御される。
【００２５】
露出制御回路１９による絞り１２の開口率およびシャッタ１４の駆動はＣＰＵ１８により制御される。また、ミラー駆動機構によるミラーの開閉もＣＰＵ１８により制御される。なお、一眼レフカメラ１０の各部位の機能もＣＰＵ１８によって制御される。
【００２６】
シャッタ１４が開かれ、撮像素子１５に光学像が到達するときに、光学像に応じた画像信号が生成される。生成された画像信号はＡＦＥ１６においてＣＤＳ処理およびＡＧＣ処理が施される。また、Ａ／Ｄ変換処理が施され、画像データに変換される。画像データはＤＳＰ１７に送信される。
【００２７】
ＤＳＰ１７において、画像データに所定のデータ処理が施される。所定のデータ処理が施された画像データはメモリ２３に格納される。または、画像データはＬＣＤ２４に送信され、撮像した画像がＬＣＤ２４に表示される。
【００２８】
ＤＳＰ１７は、ＣＰＵ１８に接続される。ＤＳＰ１７はＣＰＵ１８から受信するデータに基づいて、画像データに対するデータ処理、画像データの格納、画像データに対応する画像の表示などの処理を制御する。
【００２９】
次に、測光センサ４０および露出量算出部３０の構成とともに、一眼レフカメラ１０による露出制御について説明する。
【００３０】
図２に示すように、測光センサ４０の受光面は７列１１行に分割された７７箇所の測光領域４１が設けられる。測光センサ４０の受光面には撮像素子１５の受光面に形成される光学像と同じ撮影範囲の光学像が形成される。各測光領域４１の表面には受光素子が設けられており、測光領域４１の受光量に応じた測光信号が生成される。
【００３１】
測光信号は測光データに変換され、ＣＰＵ１８を介して露出量算出部３０に送信される。露出量算出部３０では、受信した測光データに基づいて、露出量Ｅｖ値が算出される。露出量Ｅｖ値がデータとして露出制御回路１９に送信される。算出された露出量Ｅｖ値に対して適正な露出となるように、露出制御回路１９は絞り１２の開口率および／またはシャッタースピードを調整する。
【００３２】
一眼レフカメラ１０では、中央部重点測光方式、スポット測光方式、および多分割測光方式のいずれかの方式により測光することが可能である。使用者が測光ダイヤル（図示せず）を操作することにより、いずれかの測光方式が選択される。露出量算出部３０では、それぞれの方式に応じた露出量Ｅｖ値が測光データに基づいて算出される。
【００３３】
図３に示すように、露出量算出部３０は、第１の算出回路３１、領域選択部５０、ＳＤＲＡＭ３２、露出量決定部６０、および第２の算出回路３３によって構成される。
【００３４】
ＣＰＵ１８から送信される測光データは第１の算出回路３１に入力される。第１の算出回路３１では、単一の測光領域４１における受光量に応じた露出量（被写体輝度）である部分露出量がＥｖ値として算出される。算出した部分露出量は部分露出量データとしてＳＤＲＡＭ３２に格納される。
【００３５】
なお、ＳＤＲＡＭ３２には、測光領域４１別に部分領域露出量データを格納する格納領域が定められており、第１の算出回路３１は定められた格納領域に部分領域露出量データを格納する。
【００３６】
中央部重点測光方式およびスポット測光方式が選択されると、それぞれの方式に定められた測光領域４１における部分露出量データがＳＤＲＡＭ３２から第２の算出回路３３に読出される。
【００３７】
第２の算出回路３３では、読出した部分露出量とそれぞれの方式に定められた式とに基づいて露出量が算出される。算出された露出量がデータとして露出制御回路１９に送信される。
【００３８】
多分割測光方式が選択されると、全測光領域４１の部分露出量データをＳＤＲＡＭ３２に格納後に、領域選択部５０および露出量決定部６０の所定の機能が実行される。
【００３９】
領域選択部５０および露出量決定部６０の機能について、領域選択部５０および露出量決定部６０の構成とともに以下に説明する。
【００４０】
図４に示すように、領域選択部５０は、領域指定回路５１、差分算出回路５２、第１のカウンタ５３、および領域選択回路５４によって構成される。
【００４１】
判別に用いる測光領域４１の選択のために、最初に領域指定回路５１は４５箇所の測光領域４１の中から単一の測光領域４１を注目領域に指定する。なお、注目領域は、測光センサ４０の上端および下端の２行と左端および右端の２列とを除いた５行９列の４５箇所の測光領域４１の中から指定される。
【００４２】
なお、図５に示すように、領域指定回路５１は、注目領域４１ｆとして指定された領域の周囲の８箇所の領域を周囲領域４１ｓに指定する。なお、注目領域４１ｆおよび周囲領域４１ｓの指定後に後述する領域選択回路５４による第１の判別数と第２の閾値との比較を終了すると、別の測光領域４１が注目領域４１ｆおよび周囲領域４１ｓに指定される。４５箇所の測光領域４１がすべて注目領域４１ｆに指定され、第１の判別数と第２の閾値とが比較される。
【００４３】
領域指定回路５１から、注目領域４１ｆおよび周囲領域４１ｓとして指定した測光領域４１がデータとして差分算出回路５２に送信される。差分算出回路５２では、注目領域４１ｆおよび周囲領域４１ｓに指定された測光領域４１の部分露出量データがＳＤＲＡＭ３２から読出される。
【００４４】
差分算出回路５２では、注目領域４１ｆにおける部分露出量と各周囲領域４１ｓにおける部分露出量との差である差分露出量が算出される。なお、前述のように単一の注目領域４１ｆに対して８箇所の周囲領域４１ｓが指定されるので、８つの差分露出量が算出される。算出された差分露出量がデータとして第１のカウンタ５３に送信される。
【００４５】
第１のカウンタ５３では、差分露出量が第１の閾値と比較される。第１の閾値は、例えば０．５Ｅｖに定められる。第１のカウンタ５３により、単一の注目領域４１ｆに対して８つの差分露出量の中で０．５Ｅｖ以内である差分露出量の数である第１の判別数が数えられる。第１の判別数はデータとして領域選択回路５４に送信される。
【００４６】
領域選択回路５４では、第１の判別数が第２の閾値と比較される。第２の閾値は、例えば３に定められる。領域選択回路５４により、第１の判別数が第２の閾値を越える注目領域４１ｆは逆光状態か否かの判別に用いる測光領域４１として選択される。一方、第１の判別数が第２の閾値以下である注目領域４１ｆは逆光状態か否かの判別から排除される。判別に用いる測光領域４１として選択された測光領域４１の部分露出量データには、選択されたことを示す判別データが付加される。
【００４７】
領域選択部５４による測光領域の選択を終了すると、露出量決定部６０による露出量の決定が実行される。図６に示すように、露出量決定部６０は、第１の平均化回路６１、分類回路６２、高輝度平均化回路６３、低輝度平均化回路６４、基準値算出回路６５、第２のカウンタ６６、露出量決定回路６７、および順逆判別回路６８によって構成される。
【００４８】
４５箇所の測光領域４１の選択を終了すると、第１の平均化回路６１によりＳＤＲＡＭ３２に格納されている部分露出量データの中で判別データが付加された部分露出量データが読出される。
【００４９】
第１の平均化回路６１では、読出した部分露出量データに相当する部分露出量の平均値である第１の平均値が算出される。算出された第１の平均値は、データとして分類回路６２に送信される。
【００５０】
分類回路６２は、第１の平均値データを受信すると、ＳＤＲＡＭ３２から判別データの付加された部分露出量データを読出す。分類回路６２により、第１の平均値と部分露出量が比較される。
【００５１】
第１の平均値より大きな部分露出量である測光領域４１が高輝度領域に定められ、部分露出量データが高輝度平均化回路６３に送信される。一方で、第１の平均値より小さな部分露出量である測光領域４１が低輝度領域に定められ、部分露出量データが低輝度平均化回路６４に送信される。
【００５２】
選択されたすべての測光領域４１に対する分類を終了すると、高輝度平均化回路６３では、受信した部分露出量データに対応する部分露出量の平均値である高輝度露出量が算出される。また、低輝度平均化回路６４では、受信した部分露出量データに対応する部分露出量の平均値である低輝度露出量が算出される。
【００５３】
算出した高輝度露出量および低輝度露出量はデータとして基準値算出回路６５に送信される。なお、高輝度露出量データおよび低輝度露出量データは、露出量決定回路６７にも送信される。
【００５４】
基準値算出回路６５では、高輝度露出量および低輝度露出量の平均値である基準値が算出される。算出された基準値はデータとして第２のカウンタ６６に送信される。
【００５５】
第２のカウンタ６６により、算出された基準値から所定の範囲が判別範囲に定められる。例えば、基準値を中心に±１Ｅｖの範囲が判別範囲に定められる。判別範囲を定めると、第２のカウンタ６６により、ＳＤＲＡＭ３２に格納されている部分露出量データの中で判別データが付加された部分露出量データが読出される。
【００５６】
第２のカウンタ６６では、読出された部分露出量の中で判別範囲内に含まれる部分露出量の数である第２の判別数が数えられる。第２の判別数はデータとして露出量決定回路６７に送信される。
【００５７】
露出量決定回路６７では、判別データが付加された部分露出量データのデータ数である第３の判別数が数えられる。第３の判別数が検出されると、次に露出量決定回路６７では、第２の判別数を第３の判別数で除した判別値が算出される。次に、判別値が第３の閾値と比較される。第３の閾値は、例えば１／４に定められる。
【００５８】
判別値が第３の閾値を越える場合には、露出量決定回路６７は全測光領域４１の露出量に基づいて露出制御すべきと判別して、７７箇所の測光領域４１のすべての部分露出量データが露出量決定回路６７に読出される。露出量決定回路６７は、読出したすべての部分露出量の平均値を算出して、算出した平均値のデータを第２の算出回路３３に送信する。受信した平均値が多分割測光方式における露出量データとして、第２の算出回路３３から露出制御回路１９に送信される。
【００５９】
判別値が第３の閾値以下である場合には、後述するように順逆判別回路６８により順光状態であるか逆光状態であるかの判別が行われる。順光状態であると判別される場合には、高輝度露出量データが第２の算出回路３３に送信される。一方、逆光状態であると判別される場合には低輝度露出量データが第２の算出回路３３に送信される。受信した高輝度露出量データまたは低輝度露出量データが多分割測光方式における露出量データとして、第２の算出回路３３から露出制御回路１９に送信される。
【００６０】
前述のように、露出量決定回路６７において判別値が第３の閾値以下である場合には、順逆判別回路６８は測光センサ４０で受光する光学像が順光状態であるか逆光状態であるかを簡易的に判別する。
【００６１】
簡易判別のために、測光センサ４０の受光面の中心の３行３列に並ぶ測光領域４１が中央領域４１ｃ、中央領域４１ｃ以外の測光領域４１が外周領域４１ａに予め定められる（図７参照）。
【００６２】
順逆判別回路６８では、中央領域４１ｃに定められた測光領域４１の部分露出量が平均化され、中央露出量が算出される。また、順逆判別回路６８では外周領域４１ａに定められた測光領域４１の部分露出量が平均化され、外周露出量が算出される。
【００６３】
順逆判別回路６８では、中央露出量から外周露出量が減じられ、差分露出量が算出される。算出された差分露出量が第４の閾値と比較される。第４の閾値は、例えば、±０Ｅｖに定められる。差分露出量が第４の閾値以下である場合には、逆光状態であると判別する。一方、差分露出量が第４の閾値を超える場合には、順光状態であると判別する。判別結果が露出量決定回路６７に送信される。
【００６４】
次に、露出量算出部３０によって実行される多分割測光方式における露出量の算出を図８のフローチャートを用いて説明する。多分割測光方式における露出量の算出は多分割測光方式が選択された状態で測光スイッチ（図示せず）がＯＮに切替えられたときに開始される。
【００６５】
ステップＳ１００において、測光センサ４０により生成された測光信号を測光データとしてＣＰＵ１８を介して受信する。測光データを受信すると、ステップＳ１０１に進む。
【００６６】
ステップＳ１０１では、各測光領域４１の測光データに基づいて部分露出量を算出する。全測光領域４１の部分露出量を算出すると、ステップＳ１０２に進む。
【００６７】
ステップＳ１０２では、ＳＤＲＡＭ３２の各測光領域４１に対して定められた格納領域に算出した部分露出量データを格納する。部分露出量データを格納すると、ステップＳ２００に進む。
【００６８】
ステップＳ２００では、後述するように、露出量を算出するのに用いる測光領域４１を判別するための測光領域４１を選択する領域選択処理を実行する。領域選択処理の実行後、ステップＳ３００に進む。
【００６９】
ステップＳ３００では、後述するように、選択された測光領域４１の部分露出量データに基づいて、多分割測光方式における露出量を決定して出力する露出量決定処理を実行する。露出量決定処理の終了時に、多分割測光方式における露出量の算出を終了する。
【００７０】
次に、ステップＳ２００において実行される領域選択処理のサブルーチンを図９のフローチャートを用いて説明する。
【００７１】
ステップＳ２０１では、垂直指定番号Ｖおよび水平指定番号Ｈを２に設定する。また、第３の判別数を０にリセットする。垂直指定番号、水平指定番号、および第３の判別数の初期設定後、ステップＳ２０２に進む。
【００７２】
ステップＳ２０２では、設定された垂直指定番号の行で、設定された水平指定番号の列の測光領域４１を注目領域４１ｆに指定し、注目領域４１ｆの周囲の８箇所の測光領域４１を周囲領域４１ｓに指定する。注目領域４１ｆおよび周囲領域４１ｓの指定後、ステップＳ２０３に進む。
【００７３】
ステップＳ２０３では、注目領域４１ｆと各周囲領域４１ｓとの差分露出量を算出する。全周囲領域４１との差分露出量を算出すると、ステップＳ２０４に進む。
【００７４】
ステップＳ２０４では、差分露出量が第１の閾値以内である周囲領域４１ｓの数を第１の判別数として検出する。第１の判別数の検出後、ステップＳ２０５に進む。
【００７５】
ステップＳ２０５では、第１の判別数が第２の閾値以上であるか否かを判別する。第１の判別数が第２の閾値以上である場合には、ステップＳ２０６に進む。第１の判別数が第２の閾値を下回る場合には、ステップＳ２０６、Ｓ２０７をスキップして、ステップＳ２０８に進む。
【００７６】
ステップＳ２０６では、注目領域４１ｆの部分露光量データに判別データを付加する。判別データの付加後、ステップＳ２０７に進む。
【００７７】
ステップＳ２０７では、第３の判別数に＋１をインクリメントする。インクリメント後にステップＳ２０８に進む。
【００７８】
ステップＳ２０８では、水平指定番号に＋１をインクリメントする。インクリメント後にステップＳ２０９に進む。
【００７９】
ステップＳ２０９では、水平指定番号が１１未満であるか否かを判別する。水平指定番号が１１未満である場合には、ステップＳ２０２に戻る。以後、ステップＳ２０９で水平指定番号が１１以上になるまでステップＳ２０２〜ステップＳ２０９の処理を繰返す。水平指定番号が１１以上である場合には、ステップＳ２１０に進む。
【００８０】
ステップＳ２１０では、垂直指定番号に＋１をインクリメントし、さらに水平指定番号を２に設定する。垂直指定番号および水平指定番号の再設定後、ステップＳ２１１に進む。
【００８１】
ステップＳ２１１では、垂直指定番号が７未満であるか否かを判別する。垂直指定番号が７未満である場合には、ステップＳ２０２に戻る。以後、ステップＳ２１１で垂直指定番号が７以上になるまでステップＳ２０２〜ステップＳ２１１の処理を繰返す。垂直指定番号が７以上である場合に領域選択処理のサブルーチンを終了し、ステップＳ３００に進む。
【００８２】
次に、ステップＳ３００において実行される露出量決定処理のサブルーチンを図１０、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
ステップＳ３０１では、ＳＤＲＡＭ３２に格納された部分露出量データの中で判別データが付加された全部分露出量データを読出す。全部分露出量データを読出すとステップＳ３０２に進む。
【００８４】
ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で読出した部分露出量データを平均化して、第１の平均値を算出する。第１の平均値の算出後、ステップＳ３０３に進む。
【００８５】
ステップＳ３０３では、部分露出量と第１の平均値を比較して、判別データの付加された部分露出量データに対応する測光領域を高輝度領域および低輝度領域のいずれかに分類する。判別データが付加された部分露出量データに対応する全測光領域４１の分類後、ステップＳ３０４に進む。
【００８６】
ステップＳ３０４では、高輝度領域に分類された全測光領域４１に対応する部分露出量を平均化して高輝度露出量を算出する。また、低輝度領域に分類された全測光領域４１に対応する部分露出量を平均化して低輝度露出量を算出する。高輝度露出量および低輝度露出量の算出後、ステップＳ３０５に進む。
【００８７】
ステップＳ３０５では、高輝度露出量と低輝度露出量とを平均化することにより、基準値を算出する。また、基準値に基づいて、判別範囲を定める。判別範囲の設定後、ステップＳ３０６に進む。
【００８８】
ステップＳ３０６では、第２の判別数を０にリセットする。リセット後、ステップＳ３０７に進む。
【００８９】
ステップＳ３０７では、判別データが付加された任意の部分露出量データを読出す。読出し後、ステップＳ３０８に進む。
【００９０】
ステップＳ３０８では、読出した部分露出量を判別範囲と比較する。部分露出量がステップＳ３０５で設定した判別範囲に含まれるか否かを判別する。部分露出量が判別範囲に含まれる場合には、ステップＳ３０９に進む。部分露出量が判別範囲に含まれない場合には、ステップＳ３０９をスキップして、ステップＳ３１０に進む。
【００９１】
ステップＳ３０９では、第２の判別数に＋１をインクリメントする。インクリメント後、ステップＳ３１０に進む。
【００９２】
ステップＳ３１０では、判別データの付加された全部分露出量データに対して判別範囲との比較を終了しているか否かを判別する。全部分露出量データに対して判別範囲との比較をしていない場合には、ステップＳ３０７に戻る。以後、全部分露出量データに対して判別範囲との比較を終えるまで、ステップＳ３０７〜ステップＳ３１０の処理を繰返す。全部分露出量データに対して判別範囲との比較を終えると、ステップＳ３１１に進む。
【００９３】
ステップＳ３１１では、判別データが付加された部分露出量データのデータ数である第３の判別数が数えられ、第２の判別数を数えられた第３の判別数で除すことにより、判別値を算出する。判別値の算出後、ステップＳ３１２に進む。
【００９４】
ステップＳ３１２では、判別値が第３の閾値以下であるか否かを判別する。判別値が第３の閾値を超える場合には、ステップＳ３１３に進む。判別値が第３の閾値以内である場合には、ステップＳ３１４に進む。
【００９５】
ステップＳ３１３では、ＳＤＲＡＭ３２に格納された全部分露出量データの中で判別データが付加された部分露出量データを読出し、部分露出量の平均値を算出する。算出した平均値を多分割測光方式における露出量として出力する。露出量の出力後、露出量決定のサブルーチンを終了する。
【００９６】
ステップＳ３１４では、中央領域４１ｃに定められる測光領域４１の部分露出量を平均化することにより中央露出量を算出する。また、外周領域４１ａに定められる測光領域４１の部分露出量を平均化することにより外周露出量を算出する。中央露出量および外周露出量の算出後、ステップＳ３１５に進む。
【００９７】
ステップＳ３１５では、中央露出量から外周露出量を減じることにより差分露出量を算出する。差分露出量の算出後、ステップＳ３１６に進む。
【００９８】
ステップＳ３１６では、差分露出量が第４の閾値以下であるか否かを判別する。差分露出量が第４の閾値以下である場合には、ステップＳ３１７に進む。差分露出量が第４の閾値を超える場合には、ステップＳ３１８に進む。
【００９９】
ステップＳ３１７では、低輝度露出量を多分割測光方式における露出量として出力する。露出量の出力後、露出量決定のサブルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１８では、高輝度露出量を多分割測光方式における露出量として出力する。露出量の出力後、露出量決定のサブルーチンを終了する。
【０１００】
以上のような本実施形態を適用した露出制御ユニットによれば、特に逆光や順光状態のように低輝度の被写体と高輝度の被写体が含まれる光景の撮影において、所望の被写体の露出量を高い精度で推定することにより、適切な露出制御が可能となる。以下に、所望の被写体の露出量の推定について詳細に説明する。
【０１０１】
図１２に示すように、屋外にいる人物７０を撮影するときを例にして、所望の被写体の露出量の推定の説明をする。撮影範囲内には、人物７０以外にも、太陽７１、空７２、家７３、木々７４なども含まれる。太陽７１および空７２の輝度は高く、家７３、木々７４、および人物７０の輝度は低い。
【０１０２】
このように逆光状態の光景では、図１３に示すように、高輝度の被写体（太陽、空）の輝度の分布範囲と低輝度の被写体（家、木々、人物）の輝度の分布範囲が分離されることが一般的である。そこで、低輝度の被写体の輝度を用いることにより適切な露出制御が可能である。
【０１０３】
しかし、測光センサ４０では、低輝度の被写体の輝度を抽出することが困難である。なぜならば、測光センサ４０において測光領域４１は撮像素子１５の画素（図示せず）に比べて大きく、単一の測光領域４１全面において受光する光が平均化されて受光量として検出されるからである。
【０１０４】
例えば、図１４に示すように測光センサ４０の受光面に形成される光学像において、太陽および／または空のような高輝度の被写体のみを受光する測光領域４１の受光量は高い。例えば、空のみを受光している２行８列目に配置された測光領域４１において部分露出量は１８．３Ｅｖと算出される。
【０１０５】
また、家、木々、および／または人物のような低輝度の被写体のみを受光する測光領域４１の受光量は低い。例えば、人物のみを受光している６行５列目に配置された測光領域４１において部分露出量は７Ｅｖと算出される。
【０１０６】
一方で、高輝度の被写体と低輝度の被写体とを混在して受光する測光領域４１の受光量は、広い範囲に分布する。例えば、人物と空とを受光している３行７列目に配置された測光領域４１において部分露出量は１０Ｅｖと算出される。
【０１０７】
したがって、測光センサ４０により検出される受光量では、図１５に示すように、高輝度の被写体の輝度の分布範囲と低輝度の被写体の輝度の分布範囲が分離せず、いずれの輝度の分布範囲が所望の被写体の輝度の分布範囲かを推定することが困難であった。
【０１０８】
本実施形態では、注目領域４１ｆと周囲領域４１ｓとの部分露出量の差に基づいて、低輝度の被写体と高輝度の被写体とを混在して受光する測光領域４１を判別している。低輝度の被写体または高輝度の被写体のみを受光している測光領域４１の受光量は、周囲の測光領域４１の受光量に比較的近い。
【０１０９】
一方で、混在して受光する測光領域４１の受光量は、周囲の測光領域４１の受光量とは大きく異なることが一般的である。なぜならば、混在して受光する測光領域４１は低輝度の被写体と高輝度の被写体との境界を含んでおり、周囲の測光領域４１は低輝度または高輝度の被写体のみを受光することが多いからである。
【０１１０】
例えば、図１６に示すように、人物７０と空７２とを受光している３行７列目に配置された測光領域４１の周囲の多くの測光領域４１では、部分露出量が大きく異なっている。部分露出量の差分が第１の閾値以下である測光領域４１は４行７列目の測光領域４１の１箇所のみである。
【０１１１】
一方で、人物７０のみを受光している６行５列目に配置された測光領域４１の周囲の多くの測光領域４１では、部分露出量が相対的に近い。部分露出量の差分が第１の閾値以下である測光領域４１は５行５列目、５行６列目、６行６列目、７行４列目、７行５列目、および７行６列目の６箇所である。
【０１１２】
このように、混在して受光していると判別した測光領域４１の部分露出量を排除することにより、低輝度の被写体のみの露出量の分布または高輝度の被写体のみの露出量の分布を検出するので、適切な露出制御が可能となる。
【０１１３】
また、本実施形態によれば、逆光状態または順光状態であると判別したときに上述のような露出量を算出し、それ以外の状態であるときには他の測光領域４１における部分受光量も用いて露出量を算出するので、さらに適切な露出制御が可能である。
【０１１４】
逆光状態または順光状態とそれ以外の状態とのいずれの状態であるかの判別について、以下に説明する。低輝度の被写体と高輝度の被写体とを混在して受光する測光領域４１以外にも両者の中間付近の受光量を検出する測光領域４１が存在し得る。このような測光領域４１の周囲には、混在して受光する測光領域４１に比べて、受光量が大きく変わる測光領域４１が少ない。
【０１１５】
したがって、本実施形態では、両者の中間付近の受光量を検出しかつ部分露出量が排除されなかった測光領域４１の数を第２の判別数として検出する。さらに、全体の中の第２の判別数の割合が少ない場合には、混在して受光する測光領域４１が多いので逆光状態または順光状態であると判別し、第２の判別数の割合が多い場合には逆光状態および順光状態のいずれでもないと判別している。
【０１１６】
また、本実施形態によれば、逆光状態および順光状態のいずれであっても適切な露出制御が可能である。通常、所望の被写体は撮影範囲の中央付近に合わせられることが多い。そこで、本実施形態では、中央領域４１ｃにおける部分露出量が外周領域４１ａにおける部分露出量より十分に低い場合を逆光状態と判別し、それ以外の場合は順光状態であると判別している。
【０１１７】
なお、本実施形態では、測光領域４１における受光量に応じた部分露出量が算出され、算出した部分露出量に基づいて適切な露出制御を行う構成であるが、測光領域４１における受光量そのもの、あるいは受光量に応じて変化する変数に基づいて露出制御を行ってもよい。
【０１１８】
また、本実施形態では、前述のように、逆光状態または順光状態とそれ以外の状態とのいずれの状態であるかについて判別する構成であるが、判別しなくてもよい。判別しなくても、逆光状態または順光状態における所望の被写体の露出量を高い精度で推定可能である。
【０１１９】
また、本実施形態では、前述のように、逆光状態であるか順光状態であるかを簡易に判別する構成であるが、判別しなくてもよい。例えば、逆光露出モードおよび順光露出モードを設け、選択されているモードに応じて高輝度露出量または低輝度露出量のいずれかを撮影する画像の露出量として算出する構成であってもよい。また、いずれか一方の露出モードが設けられる構成であってもよい。
【０１２０】
また、本実施形態では、注目領域４１ｆの周囲の８箇所の測光領域４１が周囲領域４１ｓに指定される構成であるが、８箇所に限定されない。注目領域４１ｆの周囲の複数の測光領域４１が周囲領域４１ｓに指定されれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１２１】
また、本実施形態では、注目領域４１ｆに隣接する測光領域４１が周囲領域４１ｓに指定される構成であるが、隣接する測光領域４１に限定されない。注目領域４１ｆの近辺の所定の位置に配置された測光領域４１が周囲領域４１ｓに指定されれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１２２】
また、本実施形態では、測光センサ４０の外縁の測光領域４１を除く全測光領域４１が注目領域４１ｆとして順番に指定される構成であるが、どのような範囲内で指定してもよいし、全測光領域４１を指定しなくても、本実施形態と同様の効果を得ることは可能である。
【０１２３】
また、本実施形態では、測光領域４１を高輝度領域および低輝度領域のいずれかに分類するために第１の平均値を用いる構成であるが、測光領域４１を高輝度領域および低輝度領域に分類するのに適した代表値を算出して分類に用いてもよい。例えば、高輝度側および低輝度側の極大値の平均値、最少頻出値、または最大輝度および最小輝度の平均値を第１の平均値の代わりに算出して、分類に用いても本実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２４】
また、本実施形態では、順光状態である場合には高輝度露出量のみにより露出量を算出する構成であるが、少なくとも高輝度露出量が強く反映されるように露出量が算出されればよい。たとえば、より大きな重付けを施した高輝度露出量およびより小さな重付けを施した低輝度露出量を平均化することにより露出量を算出してもよい。
【０１２５】
また、本実施形態では、逆光状態である場合には低輝度露出量のみにより露出量を算出する構成であるが、少なくとも低輝度露出量が強く反映されるように露出量が算出されればよい。たとえば、より小さな重付けを施した高輝度露出量およびより大きな重付けを施した低輝度露出量を平均化することにより露出量を算出してもよい。
【０１２６】
また、本実施形態では、多分割測光方式を選択したときに露出量の算出に用いる測光領域４１を選択する構成であるが、特定の測光方式のみにおいて選択されなくてもよい。分割測光を行うのであれば、中央重点測光方式またはスポット測光方式において露出量の算出に用いる測光領域４１を選択する構成であってもよい。
【０１２７】
また、本実施形態では、測光センサ４０を用いて露出制御のために受光量を検出する構成であるが、撮像素子１５を測光センサ４０として兼用させる構成であってもよい。画素混合をさせることにより、測光領域４１を形成することは可能である。
【０１２８】
また、本実施形態では、デジタルカメラである一眼レフカメラ１０に露出制御ユニットを適用する構成であるが、コンパクトデジタルカメラおよび露出計などに対しても適用可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  一眼レフカメラ
１８  ＣＰＵ
１９  露出制御回路
３０  露出量算出部
３１  第１の算出回路
３２  ＳＤＲＡＭ
４１  測光領域
４１ａ  外周領域
４１ｃ  中央領域
４１ｆ  注目領域
４１ｓ  周囲領域
５０  領域選択部
５１  領域指定回路
５２  差分算出回路
５３  第１のカウンタ
５４  領域選択回路
６０  露出量決定部
６１  第１の平均化回路
６２  分類回路
６３  高輝度平均化回路
６４  低輝度平均化回路
６５  基準値算出回路
６６  第２のカウンタ
６７  露出量決定回路
６８  順逆判別回路
【図１】
0005428568.tif 000002
【図２】
0005428568.tif 000003
【図３】
0005428568.tif 000004
【図４】
0005428568.tif 000005
【図５】
0005428568.tif 000006
【図６】
0005428568.tif 000007
【図７】
0005428568.tif 000008
【図８】
0005428568.tif 000009
【図９】
0005428568.tif 000010
【図１０】
0005428568.tif 000011
【図１１】
0005428568.tif 000012
【図１２】
0005428568.tif 000013
【図１３】
0005428568.tif 000014
【図１４】
0005428568.tif 000015
【図１５】
0005428568.tif 000016
【図１６】
0005428568.tif 000017