(57)【要約】【課題】被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出し、演算負荷も小さい露出制御方法とこれを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像手段１０１、１０２と、前記画像データを複数の領域に分割する領域分割手段１０６ｄと、前記領域内の最大輝度位置を求める位置算出手段１０６ｅと、複数の前記画像データについて前記最大輝度位置の相関値を求める相関算出手段１０６ｆと、前記相関値に基づいて露出を制御する露出制御手段１０６ｇと、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2008278155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データを複数の領域に分割する領域分割手段と、
前記領域内の最大輝度位置を求める位置算出手段と、
複数の前記画像データについて前記最大輝度位置の相関値を求める相関算出手段と、
前記相関値に基づいて露出を制御する露出制御手段と、
を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
自装置のぶれ量を求めるぶれ検出手段、
をさらに有し、
前記露出制御手段は、
前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
被写体の輝度を求める輝度測定手段と、
複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、
をさらに有し、
前記露出制御手段は、
前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルに基づいて露出を制御し、
前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
自装置のぶれ量を求めるぶれ検出手段と、
被写体の輝度を求める輝度測定手段と、
複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、
をさらに有し、
前記露出制御手段は、
前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルと前記ぶれ量に基づいて露出を制御し、
前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記領域分割手段は、
前記画像データに所定の処理を施したデータを複数の領域に分割する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体の画像データを生成する撮像工程と、
前記画像データを複数の領域に分割する領域分割工程と、
前記領域内の最大輝度位置を求める位置算出工程と、
複数の前記画像データについて前記最大輝度位置の相関値を求める相関算出工程と、
前記相関値に基づいて露出を制御する露出制御工程と、
を有する
ことを特徴とする露出制御方法。
【請求項７】
自装置のぶれ量を求めるぶれ検出工程、
をさらに有し、
前記露出制御工程は、
前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の露出制御方法。
【請求項８】
被写体の輝度を求める輝度測定工程と、
複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出工程と、
をさらに有し、
前記露出制御工程は、
前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルに基づいて露出を制御し、
前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の露出制御方法。
【請求項９】
自装置のぶれ量を求めるぶれ検出工程と、
被写体の輝度を求める輝度測定工程と、
複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出工程と、
をさらに有し、
前記露出制御工程は、
前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルと前記ぶれ量に基づいて露出を制御し、
前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の露出制御方法。
【請求項１０】
前記領域分割工程は、
前記画像データに所定の処理を施したデータを複数の領域に分割する、
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特には被写体の動きを検出して露出を制御する撮像装置とその露出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体の動きを検出して露出を制御する撮像装置として、特許文献１がある。特許文献１に記載の撮像装置は、以下のように露出を制御する。
【０００３】
本撮影前に撮影された二回分の画像データを取り込み、対応する画素毎に差を求める。この差が所定の値より大きい画素を非相関部として抽出する。全画素に対する非相関部の画素の比を求める。この比が大きいときは被写体の動きが大きいと判断して露光時間を短く設定する。これによって被写体ぶれの発生を防止する。
【特許文献１】特開２００１−１０３３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の撮像装置では、被写体の輝度が小さいときに被写体の動きを正確に検出できないという課題がある。また、二回分の画像データを取り込み、対応する画素毎に差を求めるので、演算負荷が大きいという課題がある。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決し、被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出し、演算負荷も小さい露出制御方法とこれを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像手段と、前記画像データを複数の領域に分割する領域分割手段と、前記領域内の最大輝度位置を求める位置算出手段と、複数の前記画像データについて前記最大輝度位置の相関値を求める相関算出手段と、前記相関値に基づいて露出を制御する露出制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
複数の画像データの最大輝度位置の相関値に基づいて露出を制御するので、被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出でき、演算負荷も小さい。
【０００８】
また、本発明の撮像装置は、自装置のぶれ量を求めるぶれ検出手段、をさらに有し、前記露出制御手段は、前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、ことを特徴としてもよい。被写体の動きが小さいときでも自装置のぶれ量に基づいて露出を制御することができる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置は、被写体の輝度を求める輝度測定手段と、複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、をさらに有し、前記露出制御手段は、前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルに基づいて露出を制御し、前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値に基づいて露出を制御する、ことを特徴としてもよい。
【００１０】
被写体の輝度が大きいときは動きベクトルに基づいて被写体の動きを検出し、被写体の輝度が小さく動き検出手段の精度が低下するときは、相関値に基づいて被写体の動きを検出することができる。
【００１１】
また、本発明の撮像装置は、自装置のぶれ量を求めるぶれ検出手段と、被写体の輝度を求める輝度測定手段と、複数の前記画像データについて動きベクトルを求める動きベクトル算出手段と、をさらに有し、前記露出制御手段は、前記輝度が所定の値より大きいときは前記動きベクトルと前記ぶれ量に基づいて露出を制御し、前記輝度が所定の値より小さいときは前記相関値と前記ぶれ量に基づいて露出を制御する、ことを特徴としてもよい。
【００１２】
被写体の輝度が大きいときは動きベクトルと自装置のぶれ量に基づいて露出を制御し、被写体の輝度が小さく動き検出手段の精度が低下するときは、相関値と自装置のぶれ量に基づいて露出を制御することができる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置の領域分割手段は、画像データに所定の処理を施したデータを複数の領域に分割する、ことを特徴としてもよい。撮像装置内では、様々な処理を施したデータが一時的に作成されるので、領域分割に最も適したデータを選択することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の撮像装置によれば、複数の画像データの最大輝度位置の相関値に基づいて露出を制御するので、被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出でき、演算負荷も小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
（１．１  構成）
図１は、本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。光学系１０１は、被写体の光学像をＣＣＤ１０２に結像する。ＣＣＤ１０２は、光学像の画像信号を出力する。光学系１０１とＣＣＤ１０２は、本発明の撮像手段を構成する。
【００１６】
ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１０３は、アナログ信号である画像信号をデジタル信号である画像データに変換する。画像データは、バス１０４を経由してＳＤＲＡＭ１０５に格納される。
【００１７】
ＡＦＥ１０３は、画像信号のノイズ成分を除去するＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路、画像信号の大きさを調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ、アナログ信号である画像信号をデジタル信号である画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ（いずれも図示せず）などを含むＬＳＩである。
【００１８】
信号処理ＬＳＩ１０６は、ＣＰＵ１０６ａ、信号処理部１０６ｂなどを含むＬＳＩである。ＣＰＵ１０６ａは、デジタルカメラ全体の制御を行う。信号処理部１０６ｂは、画像処理手段１０６ｃ、領域分割手段１０６ｄ、位置算出手段１０６ｅ、相関算出手段１０６ｆ、露出制御手段１０６ｇを含む回路である。なお、信号処理部１０６ｂに含まれる各手段１０６ｃ〜１０６ｇは回路で構成してもよいし、ソフトウエアを用いてＣＰＵ１０６ａで処理してもよい。
【００１９】
画像処理手段１０６ｃは、ＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データをＬＣＤ１０７での表示に適した表示データに変換する。表示データは、ＬＣＤ１０７に出力される。表示データは、１秒間に３０回更新されるので、ＬＣＤ１０７上で被写体を動画として視認することができる。
【００２０】
ＣＰＵ１０６ａは、シャッタ釦１０８の操作を検知する。シャッタ釦１０８は、半押しと全押しの二段階の操作ができる。ＣＰＵ１０６ａは、シャッタ釦１０８の半押しを検知すると、露出制御手段１０６ｇに光学系１０１の合焦動作を指示するとともに適正な露出条件を求める。
【００２１】
露出条件は、絞り機構とシャッタ機構と感度によって決定される。光学系１０１に含まれる絞り機構（図示せず）は、ＣＣＤ１０２の露光量を変更する。光学系１０１に含まれるシャッタ機構（図示せず）は、ＣＣＤ１０２の露光時間を変更する。感度は、以下の二つの方法で変更される。一方は、ＣＣＤ１０２に含まれる複数の画素の値を加算して画像信号を得る方法である。他方は、ＡＦＥ１０３に含まれるＡＧＣアンプ（図示せず）のゲインを変更する方法である。なお、ＣＣＤ１０２に含まれる複数の画素の値を加算して画像信号を得ると画像データの解像度が低下し、ＡＦＥ１０３に含まれるＡＧＣアンプ（図示せず）のゲインを上げるとノイズが増加する。適正な露出条件は、以上の組み合わせによって決定される。
【００２２】
ＣＰＵ１０６ａは、シャッタ釦１０８の全押しを検知すると、露出制御手段１０６ｇに適正な露出条件での露光を指示する。ＡＦＥ１０３は、画像データをＳＤＲＡＭ１０５に格納する。画像処理手段１０６ｃは、ＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データを記録に適した記録データに変換する。記録データは、メモリカード１０９に記録される。
（１．２  動作）
（１．２．１  シャッタ釦の半押しまでの処理）
図２は、本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである。画像処理手段１０６ｃは、ＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データを取得し（Ｓ２０１）、ＬＣＤ１０７での表示に適した表示データに変換して（Ｓ２０２）、ＬＣＤ１０７に出力する（Ｓ２０３）。シャッタ釦１０８が半押しされるまで、Ｓ２０１からＳ２０３までの動作を１秒間に３０回の頻度で繰り返す（Ｓ２０４）。
（１．２．２  シャッタ釦の半押しから全押しまでの処理  １）
シャッタ釦１０８が半押しされると（Ｓ２０４）、画像処理手段１０６ｃは、ＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データを取得し（Ｓ２０５）、ＬＣＤ１０７での表示に適した表示データに変換して（Ｓ２０６）、ＬＣＤ１０７に出力する（Ｓ２０７）。
【００２３】
領域分割手段１０６ｄは、Ｓ２０５で取得した画像データを複数の領域に分割する（Ｓ２０８）。図３は、領域分割手段１０６ｄによる画像データの分割を示す模式図である。領域分割手段１０６ｄは、画像データを１２×１２＝１４４の小領域に分割する。説明の便宜のため、小領域を横方向の番号１から１２と縦方向の番号１から１２を用いて（横方向の番号、縦方向の番号）で特定することとする。
【００２４】
領域分割手段１０６ｄは、小領域（３、３）、（３、４）、（３、５）、（３、６）、（４、３）、（４、４）、（４、５）、（４、６）、（５、３）、（５、４）、（５、５）、（５、６）、（６、３）、（６、４）、（６、５）、（６、６）で構成される領域を領域Ａと定義する。同様にして、領域Ｂから領域Ｄを定義する。なお、画像データをいくつの小領域に分割するか、いくつの小領域で領域を構成するか、画像データにいくつの領域を設けるかは、適宜変更できるように構成してもよい。また、領域分割手段１０６ｄは、画像データを複数の領域に分割してもよいし、表示データや画像データに所定の処理を施したその他のデータを複数の領域に分割してもよい。
【００２５】
位置算出手段１０６ｅは、領域Ａから領域Ｄのそれぞれについて最大輝度を有する小領域を算出する（Ｓ２０９）。小領域がＣＣＤ１０２に含まれる一つの画素で構成されているときは、その画素の輝度をその小領域の輝度とする。小領域がＣＣＤ１０２に含まれる複数の画素で構成されているときは、それらの画素の輝度の最大値または平均値をその小領域の輝度とする。図４は、位置算出手段１０６ｅによる最大輝度位置の算出を示す模式図である。領域Ａから領域Ｄを構成する各小領域の輝度が、０から２５５の８ビットの数値のいずれかで示されている。位置算出手段１０６ｅは、領域Ａの最大輝度位置として小領域（４、４）を、領域Ｂの最大輝度位置として小領域（８、５）を、領域Ｃの最大輝度位置として小領域（５、９）を、領域Ｄの最大輝度位置として小領域（７、７）をそれぞれ算出する。
【００２６】
相関算出手段１０６ｆは、シャッタ釦１０８が半押しされた後の一回目の処理では何も行わない（Ｓ２１０）。なぜなら、位置算出手段１０６ｅによる最大輝度位置の算出が一回しか行われていないので、相関値を求めることができないからである。なお、領域分割手段１０６ｄと位置算出手段１０６ｅは、シャッタ釦１０８が半押しされる前から動作していてもよい。シャッタ釦１０８が半押しされる前から動作していると、相関算出手段１０６ｆは、シャッタ釦１０８が半押しされた後の一回目の処理で相関値を求めることができる。
【００２７】
ＣＰＵ１０６ａは、露出制御手段１０６ｇに光学系１０１の合焦動作を指示する（Ｓ２１１）とともに適正な露出条件を求める（Ｓ２１２）。合焦動作（Ｓ２１１）と露出条件決定（Ｓ２１２）の詳細は省略するが、Ｓ２０５からＳ２１２までの動作を複数回繰り返すことによって達成されるものである。
（１．２．３  シャッタ釦の半押しから全押しまでの処理  ２）
シャッタ釦１０８が全押しされていないと（Ｓ２１３）、画像処理手段１０６ｃは、再びＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データを取得し（Ｓ２０５）、ＬＣＤ１０７での表示に適した表示データに変換して（Ｓ２０６）、ＬＣＤ１０７に出力する（Ｓ２０７）。
【００２８】
領域分割手段１０６ｄは、Ｓ２０５で取得した画像データを複数の領域に分割し、領域Ａから領域Ｄを定義する（Ｓ２０８）。位置算出手段１０６ｅは、領域Ａから領域Ｄのそれぞれについて最大輝度を有する小領域を算出する（Ｓ２０９）。図５は、位置算出手段１０６ｅによる最大輝度位置の算出を示す模式図である。位置算出手段１０６ｅは、領域Ａの最大輝度位置として小領域（４、４）を、領域Ｂの最大輝度位置として小領域（９、５）を、領域Ｃの最大輝度位置として小領域（５、９）を、領域Ｄの最大輝度位置として小領域（９、７）をそれぞれ算出する。
【００２９】
ここで、シャッタ釦１０８が半押しされた後の一回目の最大輝度位置を示す図４と二回目の最大輝度位置を示す図５とを比較する。領域Ａと領域Ｃでは、最大輝度位置がそれぞれ小領域（４、４）と小領域（５、９）であり変わっていない。一方、領域Ｂでは、最大輝度位置が小領域（８、５）から小領域（９、５）に移動している。同様に、領域Ｄでは、最大輝度位置が小領域（７、７）から小領域（７、９）に移動している。相関算出手段１０６ｆは、領域Ａと領域Ｃでは最大輝度位置が変わっていないのでともに０を、領域Ｂでは最大輝度位置が横方向に一つの小領域分移動しているので１を、領域Ｄでは最大輝度位置が横方向に二つの小領域分移動しているので２を、それぞれ求め、これらを加算した３を相関値とする（Ｓ２１０）。相関値は、小さいほど相関が大きく、大きいほど相関が小さい。すなわち、相関値が小さいほど被写体の動きが小さく、大きいほど被写体の動きが大きい。
【００３０】
ＣＰＵ１０６ａは、露出制御手段１０６ｇに光学系１０１の合焦動作の継続を指示する（Ｓ２１１）とともに適正な露出条件を決定する（Ｓ２１２）。相関算出手段１０６ｆが求めた相関値は３であるので、被写体の動きがあると考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、被写体ぶれの発生を防止するためにシャッタ機構の露光時間を短くする。しかし、露光時間を短くすると必要な露光量が得られなくなるので、絞り機構を開いたり感度を上げたりすることで適正な露出条件を決定する。
（１．２．４  シャッタ釦の全押し以降の処理）
シャッタ釦１０８が全押しされると（Ｓ２１３）、ＣＰＵ１０６ａは、露出制御手段１０６ｇにＳ２１２で決定した適正な露出条件での露光を指示する。ＡＦＥ１０３は、画像データをＳＤＲＡＭ１０５に格納する。画像処理手段１０６ｃは、ＳＤＲＡＭ１０５に格納された画像データを記録に適した記録データに変換する（Ｓ２１５）。記録データは、メモリカード１０９に記録される（Ｓ２１６）。以上の処理が終了すると、Ｓ２０１に戻る。
（１．３  効果）
本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラによれば、複数の画像データの最大輝度位置の相関値に基づいて露出を制御するので、被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出でき、演算負荷も小さい。被写体ぶれが発生する可能性が高いときは、シャッタ機構の露光時間を短くすることで被写体ぶれの発生を防止することができる。一方、被写体ぶれが発生する可能性が低いときは、シャッタ機構の露光時間を長くすることで、感度を下げることができる。感度を下げることによって、画像データの解像度の低下やノイズの増加を防止することができる。
【００３１】
なお、本発明の第１の実施例では、シャッタ釦が半押しされてから領域分割手段と位置算出手段と相関算出手段を動作させるようにしたが、領域分割手段と位置算出手段と相関算出手段を常時動作させるようにしてもよい。シャッタ釦の半押しから露出条件決定までに要する時間を短縮することができる。
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
（２．１  構成）
図６は、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である図１との違いは、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラが角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２とＡ／Ｄ変換器６０３を有する点である。その他の構成は、図１と同じであるので説明を省略する。
【００３２】
角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２は、光学系１０１の光軸と直交する平面内で、互いに直角となるように配される。すなわち、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラを横位置で構えたときに、角速度センサ（１）６０１は水平方向の動きを検出し、角速度センサ（２）６０２は垂直方向の動きを検出する。角速度センサ（１）６０１、角速度センサ（２）６０２で検出された水平方向と垂直方向の動きは、Ａ／Ｄ変換器６０３でデジタルデータである自装置のぶれ量に変換された後に、信号処理ＬＳＩ１０６内のＣＰＵ１０６ａに送られる。角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２とＡ／Ｄ変換器６０３は、本発明のぶれ検出手段を構成する。
（２．２  動作）
本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの動作は、本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである図２と同じであり、露出条件決定（Ｓ２１２）のみが異なる。
【００３３】
図７は、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの露出条件決定を示すフローチャートである。相関算出手段１０６ｆが求めた相関値が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ７０１）、被写体の動きが大きいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、被写体ぶれの発生を防止するためにシャッタ機構の露光時間を短くする（Ｓ７０４）。しかし、露光時間を短くすると必要な露光量が得られなくなるので、絞り機構を開いたり感度を上げたりすることで適正な露出条件を決定する（Ｓ７０５）。
【００３４】
相関算出手段１０６ｆが求めた相関値が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ７０１）、被写体の動きが小さいと考えられる。このとき、ぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ７０２）、自装置の動きが大きいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、手ぶれの発生を防止するためにシャッタ機構の露光時間を短くする（Ｓ７０４）。しかし、露光時間を短くすると必要な露光量が得られなくなるので、絞り機構を開いたり感度を上げたりすることで適正な露出条件を決定する（Ｓ７０５）。
【００３５】
一方、ぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ７０２）、自装置の動きが小さいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、被写体ぶれも手ぶれもともに発生する可能性が低いので、画質を向上するためにシャッタ機構の露光時間を長くする（Ｓ７０３）。また、絞り機構の絞り値を決定し感度をできるだけ下げることで適正な露出条件を決定する（Ｓ７０５）。
（２．３  効果）
本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラによれば、被写体の動きが小さいときでも自装置のぶれ量に基づいて露出を制御することができる。被写体ぶれや手ぶれが発生する可能性が高いときは、シャッタ機構の露光時間を短くすることで被写体ぶれや手ぶれの発生を防止することができる。一方、被写体ぶれや手ぶれが発生する可能性が低いときは、シャッタ機構の露光時間を長くすることで、感度を下げることができる。感度を下げることによって、画像データの解像度の低下やノイズの増加を防止することができる。
（２．４  その他）
（２．４．１  その他の構成  １）
なお、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラは、本発明のぶれ検出手段として、角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２とＡ／Ｄ変換器６０３ではなく、三脚判定手段を有する構成としてもよい。三脚判定手段は、例えば、自装置の三脚装着用ネジ穴の底部にスイッチを設けることで実現できる。三脚判定手段で判定された三脚装着有無の情報は、信号処理ＬＳＩ１０６内のＣＰＵ１０６ａに送られる。
【００３６】
図８は、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として三脚判定手段を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャートである。本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの露出条件決定を示すフローチャートである図７との違いは、自装置のぶれ量と所定の閾値との比較（Ｓ７０１）が三脚装着有無の情報の判定（Ｓ８０２）に変わっている点である。その他の動作は、図７と同じであるので説明を省略する。
【００３７】
この構成によれば、三脚判定手段が三脚装着ありと判定したときは、手ぶれが発生する可能性が低いので、シャッタ機構の露光時間を長くすることで、感度を下げることができる。感度を下げることによって、画像データの解像度の低下やノイズの増加を防止することができる。
（２．４．２  その他の構成  ２）
なお、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラは、本発明のぶれ検出手段として、角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２とＡ／Ｄ変換器６０３と三脚判定手段を有する構成としてもよい。
【００３８】
図９は、本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として角速度センサ（１）６０１と角速度センサ（２）６０２とＡ／Ｄ変換器６０３と三脚判定手段を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャートである。
【００３９】
相関算出手段１０６ｆが求めた相関値が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ９０１）、被写体の動きが大きいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、被写体ぶれの発生を防止するためにシャッタ機構の露光時間を短くする（Ｓ９０５）。しかし、露光時間を短くすると必要な露光量が得られなくなるので、絞り機構を開いたり感度を上げたりすることで適正な露出条件を決定する（Ｓ９０６）。
【００４０】
相関算出手段１０６ｆが求めた相関値が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ９０１）、被写体の動きが小さいと考えられる。このとき、三脚判定手段が判定した三脚装着有無の情報が三脚装着なしと判定されたときは（Ｓ９０２）、自装置のぶれ量の判定を行う（Ｓ９０３）。
【００４１】
ぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ９０３）、自装置の動きが大きいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、手ぶれの発生を防止するためにシャッタ機構の露光時間を短くする（Ｓ９０５）。しかし、露光時間を短くすると必要な露光量が得られなくなるので、絞り機構を開いたり感度を上げたりすることで適正な露出条件を決定する（Ｓ９０６）。
【００４２】
一方、ぶれ検出手段が検出した三脚装着有無の情報が三脚装着ありと判定されたときと（Ｓ９０２）ぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ９０３）、被写体の動きと自装置の動きがともに小さいと考えられる。そこで、ＣＰＵ１０６ａは、被写体ぶれも手ぶれもともに発生する可能性が低いので、画質を向上するためにシャッタ機構の露光時間を長くする（Ｓ９０４）。また、絞り機構の絞り値を決定し感度をできるだけ下げることで適正な露出条件を決定する（Ｓ９０６）。
【００４３】
この構成によれば、三脚判定手段が三脚装着ありと判定したときは、手ぶれが発生する可能性が低いので、自装置のぶれ量の判定を行わないようにすることができる。自装置のぶれ量の判定を行わないことによって、消費電力を削減し、露出条件決定に要する時間を短縮することができる。
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
（３．１  構成）
図１０は、本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である図１との違いは、本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラが信号処理ＬＳＩ１０６の信号処理部１０６ｂに動きベクトル算出手段１０６ｈを含む点と輝度測定手段１００１を有する点である。その他の構成は、図１と同じであるので説明を省略する。
【００４４】
動きベクトル算出手段１０６ｈは、複数の画像データから被写体の動きの向きと大きさを示す動きベクトルを算出する回路である。動きベクトルは主に動画の圧縮に利用されるが、動きベクトルをデジタルスチルカメラの露出条件決定に利用することもできる。しかし、被写体の輝度が小さいときは、動きベクトルを正確に算出できないという課題がある。
【００４５】
輝度測定手段１００１は、被写体の輝度を測定するセンサであって、本発明の第３の実施例では独立した輝度測定手段１００１を有する構成としたが、ＣＣＤ１０２が出力する画像信号から被写体の輝度を測定する構成としてもよい。後者の場合は、輝度測定手段１００１は不要である。輝度測定手段１００１で測定された被写体の輝度情報は、信号処理ＬＳＩ１０６内のＣＰＵ１０６ａに送られる。
（３．２  動作）
本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラの動作は、本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである図２に対して、被写体の輝度情報によって、領域分割と位置算出と相関算出を行うか、動きベクトル算出を行うかを判定する点のみが異なる。
【００４６】
図１１は、本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャートである。Ｓ１１０１からＳ１１０７は、図２のＳ２０１からＳ２０７と同じである。このとき、輝度測定手段１００１が測定した被写体の輝度情報が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ１１０８）、被写体の輝度が小さいと考えられる。そこで、図２と同様に領域分割（Ｓ１１０９）と位置算出（Ｓ１１１０）と相関算出（Ｓ１１１１）を行う。輝度測定手段１００１が測定した被写体の輝度情報が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ１１０８）、被写体の輝度が大きいと考えられる。そこで、動きベクトル算出（Ｓ１１１２）を行う。
【００４７】
ＣＰＵ１０６ａは、露出制御手段１０６ｇに光学系１０１の合焦動作を指示する（Ｓ１１１３）とともに適正な露出条件を、相関算出手段１０６ｆが算出した相関値または動きベクトル算出手段１０６ｈが算出した動きベクトルによって求める（Ｓ２１２）。Ｓ１１１５からＳ１１１８は、図２のＳ２１３からＳ２１６と同じである。
（３．３  効果）
本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラによれば、被写体の輝度が大きいときは動きベクトルに基づいて被写体の動きを検出し、被写体の輝度が小さく動き検出手段の精度が低下するときは、相関値に基づいて被写体の動きを検出することができる。
【００４８】
被写体の輝度が大きいときは、ＬＣＤ１０７に出力される表示データが１秒間に３０回更新される。しかし、被写体の輝度が小さいときは、ＣＣＤ１０２に蓄積される電荷を増やすために、ＬＣＤに出力される表示データの更新を１秒間に１５回程度にする場合がある。このような場合には、動き検出手段が動作できないことがある。
【００４９】
なお、本発明の第３の実施例では、シャッタ釦が半押しされてから被写体の輝度情報による判定を行ったが、シャッタ釦が半押しされる前に被写体の輝度情報による判定を行い、領域分割手段と位置算出手段と相関算出手段または動きベクトル算出手段のいずれかを常時動作させるようにしてもよい。シャッタ釦の半押しから露出条件決定までに要する時間を短縮することができる。
（３．４  その他）
なお、本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラは、本発明の第２の実施例と同様のぶれ検出手段として、角速度センサとＡ／Ｄ変換器を有する構成としてもよい。図１２は、本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として角速度センサとＡ／Ｄ変換器を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャートである。
【００５０】
輝度測定手段１００１が測定した被写体の輝度情報が所定の閾値よりも小さいときは（Ｓ１２０１）、相関算出手段１０６ｆが算出した相関値（Ｓ１２０２）とぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量（Ｓ１２０３）によって、シャッタ機構の露光時間（Ｓ１２０４、Ｓ１２０５）と絞り機構の絞り値と感度（Ｓ１２０６）を決定する。
【００５１】
輝度測定手段１００１が測定した被写体の輝度情報が所定の閾値よりも大きいときは（Ｓ１２０１）、動きベクトル算出手段１０６ｈが算出した動きベクトル（Ｓ１２０７）とぶれ検出手段が検出した自装置のぶれ量（Ｓ１２０８）によって、シャッタ機構の露光時間（Ｓ１２０９、Ｓ１２１０）と絞り機構の絞り値と感度（Ｓ１２１１）を決定する。
【００５２】
この構成によれば、被写体の輝度が大きいときは動きベクトルと自装置のぶれ量に基づいて露出を制御し、被写体の輝度が小さく動き検出手段の精度が低下するときは、相関値と自装置のぶれ量に基づいて露出を制御することができる。
（その他の実施の形態）
（４．１  その他の構成  １）
なお、本発明の第１の実施例から第３の実施例では、ＡＦＥ１０３がＳＤＲＡＭ１０５に格納した画像データに対して、領域分割手段１０６ｄによる領域分割と位置算出手段１０６ｅによる位置算出と相関算出手段１０６ｆによる相関算出を行う構成とした。また、ＡＦＥ１０３がＳＤＲＡＭ１０５に格納した画像データに対して、動きベクトル算出手段１０６ｈが動きベクトル算出を行う構成とした。
【００５３】
しかし、これらの処理は、必ずしもＡＦＥ１０３がＳＤＲＡＭ１０５に格納した画像データに対して行う必要はない。例えば、画像処理手段１０６ｃが変換した表示データに対して行ってもよい。表示データは、画像データに比べてデータ量が少ないので、シャッタ釦の半押しから露出条件決定までに要する時間を短縮することができる。デジタルスチルカメラ内では、様々な処理を施したデータが一時的に作成されるので、これらの処理に最も適したデータを選択することができる。
（４．２  その他の構成  ２）
なお、本発明の第１の実施例から第３の実施例では、位置算出手段１０６ｅが領域Ａから領域Ｄのそれぞれについて最大輝度を有する小領域を算出する構成とした。しかし、位置算出手段１０６ｅが領域Ａから領域Ｄのそれぞれについて最小輝度を有する小領域を算出する構成としてもよい。
（４．３  その他の構成  ３）
なお、本発明の第１の実施例から第３の実施例では、相関算出手段１０６ｆが領域Ａから領域Ｄのそれぞれについて最大輝度を有する小領域の移動量を加算して相関値を算出する構成とした。しかし、領域Ａから領域Ｄのそれぞれを構成する小領域の最大輝度と平均輝度を算出し、最大輝度と平均輝度の差が所定の閾値よりも小さい領域は、最大輝度を有する小領域の移動量の加算の対象外としてもよい。また、最大輝度と平均輝度の差が所定の閾値よりも小さい領域が所定の数以上存在するときは、相関値を算出しないようにしてもよい。相関算出の信頼性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、被写体の輝度が小さいときにも被写体の動きを正確に検出し、演算負荷も小さい露出制御方法とこれを搭載した撮像装置を提供することができるので、デジタルスチルカメラ・ビデオカメラ・カメラ付携帯電話などの撮像装置に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャート
【図３】領域分割手段による画像データの分割を示す模式図
【図４】位置算出手段による最大輝度位置の算出を示す模式図
【図５】位置算出手段による最大輝度位置の算出を示す模式図
【図６】本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラの露出条件決定を示すフローチャート
【図８】本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として三脚判定手段を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャート
【図９】本発明の第２の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として角速度センサとＡ／Ｄ変換器と三脚判定手段を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャート
【図１０】本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラの動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の第３の実施例であるデジタルスチルカメラのぶれ検出手段として角速度センサとＡ／Ｄ変換器を有する構成としたときの露出条件決定を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１０１    光学系
１０２    ＣＣＤ
１０３    ＡＦＥ
１０４    バス
１０５    ＳＤＲＡＭ
１０６    信号処理ＬＳＩ
１０６ａ    ＣＰＵ
１０６ｂ    信号処理部
１０６ｃ    画像処理手段
１０６ｄ    領域分割手段
１０６ｅ    位置算出手段
１０６ｆ    相関算出手段
１０６ｇ    露出制御手段
１０７    ＬＣＤ
１０８    シャッタ釦
１０９    メモリカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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