(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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もの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【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
【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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