(57)【要約】【課題】対面撮影の際にも適切な測光を行うことができ、より良い撮影が可能な撮像装置およびその露出制御方法を提供する。【解決手段】撮像装置Ａは、被写体の映像を捕らえるレンズ３と、アイリス３１と、光信号を電気信号に変換するＣＣＤ５と、ＣＣＤ５から転送される電気信号の増幅やサンプリングを行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路７と、ＣＣＤからの電気信号をデジタルにサンプリングするＡＤコンバータ１１と、デジタル化された映像を処理するカメラ信号処理部１５と、偶数フィールドメモリ１７及び奇数フィールドメモリ２１と、これらのメモリ１７及び２１に記憶された信号を用いて映像を上下反転させることができる上下反転メモリ読み出し回路２３と、を含む上下反転回路２５と、映像を記録する記録回路２７と、撮像部が上下反転しているか否かを検出する上下反転検出器３３と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録部と該記録部に対して相対回動可能に設けられた撮像部とを有する撮像装置であって、
前記撮像部から出力される第１の電気信号を処理する信号処理部と、
前記撮像部の上下反転を検出する上下反転検出器と、
該上下反転検出器による上下反転の検出結果に基づいて、前記信号処理部からの出力信号により生成される画像データを上下反転表示させるように処理を行う上下反転回路と
を有する撮像装置。
【請求項２】
さらに、前記上下反転回路から出力される第２の電気信号を記録する記録回路を有する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記上下反転回路は、
前記第１の電気信号を記憶する画像メモリと、
該画像メモリに記憶された電気信号のアドレスをダウンカウントして読み出す電気信号読み出し部と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記上下反転回路は、
偶数フィールドの前記第１の電気信号を記憶する第１のメモリと、
奇数フィールドの前記第１の電気信号を記憶する第２のメモリと、
前記第１のメモリに記憶された電気信号と前記第２のメモリに記憶された電気信号とをそれぞれのフィールド毎に交互に反転読み出しする電気信号読み出し部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項５】
記録部と；該記録部に対して相対回動可能に設けられ、撮像レンズと、撮像素子と、前記撮像レンズと前記撮像素子との間に設けられアイリス駆動回路により駆動されるアイリスと、を備えた撮像部と；を有する撮像装置であって、
前記撮像部の上下反転を検出する上下反転検出器と、
前記撮像部から出力される第１の電気信号を処理する信号処理部と、
該上下反転検出器の検出結果に基づいて、前記第１の電気信号に基づいて生成された画像データを上下反転表示させるための処理を行う上下反転回路と、
前記画像データを複数の測光エリアに分割して測光する分割測光検出回路と、
前記上下反転検出器による上下反転の検出結果に基づいて、上下反転された画像データにおける分割された前記測光エリア毎の測光の重み付け度を算出し、該重み付け度に基づいて前記アイリス駆動回路を制御する制御部と
を有する撮像装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の電気信号による画像データの輝度レベルに基づいて、アイリス駆動回路を駆動させることにより前記撮像レンズの絞りを自動的に調整するオートアイリス制御部と、
合焦制御を行うとともに、合焦距離に基づいて対面撮影であるか否かを自動的に判定するオートフォーカス制御部と
を有することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
記録部と、撮像レンズと撮像素子とこれらの間に設けられたアイリスを備えた撮像部と、が回転機構を介して相対回動自在に取り付けた撮像装置における露出制御方法であって、
画像を複数の測光エリアに分割するステップと、
前記撮像部の上下反転を検出する上下反転検出ステップと、
該上下反転検出ステップにおいて上下反転が検出された場合にオートフォーカス制御により被写体が対面撮影における被写体であるか否かを判断する被写体判別ステップと、
該被写体判別ステップの判別結果に基づいて、分割された前記測光エリア毎に測光の重み付けを行う重み付けステップと、
前記重み付けに基づいて分割された前記測光エリア毎に測光を行うステップと、
該測光を行うステップの結果に基づいて前記アイリスの制御を自動的に行うステップと
を有することを特徴とした露出制御方法。
【請求項８】
前記被写体判別ステップによる判別結果に基づいて、分割された前記測光エリア毎に重み付けを行う重み付けステップは、
対面撮影と判別された場合に、分割された前記測光エリアのうち被写体に対する測光の重み付けを大きくして測光するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の露出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニタ部とカメラ部とを有するモニタ付きビデオカメラであって、カメラ部が、撮像部と、撮像部に対して相対回転可能な記録再生及びグリップ部（記録部）と、を含んで構成されている撮像装置の露出制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶モニタ付きビデオカメラ（カメラ一体型ＶＴＲ）においては、液晶モニタ部とカメラ部とが、回転機構により相対回動可能に取り付けられている。さらに、カメラ部が、撮像部と、撮像部に対して相対回転可能な記録再生及びグリップ部と、を含んで構成されているタイプの撮像装置ものがある。このようなタイプの撮像装置を本明細書においては、回転式撮像装置と称する。
【０００３】
以下、図６を参照して回転式撮像装置の構成の概要について説明する。図６（Ａ）は回転型撮像装置（ビデオカメラ）の正面図であり、図６（Ｂ）は回転式撮像装置の背面図（撮影者側から見た図）である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、回転式撮像装置１００は、記録再生部１０１及び撮像部１０２を有する本体部と、この本体部に対して揺動部材１２３により回転可能に取り付けられたモニタ（例えば液晶表示画面１０４を有するモニタ）１０３とを有している。撮像部１０２には、被写体を撮影するためのレンズ１０５と、ビューファインダー１０６とが設けられている。
【０００４】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すモニタ回転型ビデオカメラ１００は、ＬＣＤ表示画面１０４を有するモニタ部１０３を反転させることにより、レンズ１０５を撮影者自身に向け、撮影者自身の映像をモニタ部１０３により確認しながら撮影することが可能である。この場合には、レンズ１０５は正位な状態に保持するために本体部１０１、１０２を逆さまにせずに、モニタ部１０３を回転させることで、上下方向に関して位置関係が正しい映像を撮影することができる。
【０００５】
一方、自動露光（いわゆるＡＥ）機能を有するカメラにおいては、露光条件を定めるために測光が必要である。固体撮像素子（ＣＣＤ等）を備え、被写体像を表わす映像信号を得る撮像装置においては、固体撮像素子から出力される映像信号を適当な測光領域に分割して積分することにより測光値を求める方式が考えられている。固体撮像素子から得られる映像信号を電気的に処理することにより、平均的な測光、部分的な測光、分割測光等のバリエーションが可能であり、様々な撮影環境に対応した露光条件の設定が可能である。
【０００６】
例えば、主被写体が存在する可能性が比較的高い撮影領域のほぼ中央部及び下方部の領域から得られる映像信号に基づいて、部分的な測光を行う。このような部分的な測光は、主被写体に関して常に適正に露光が可能であるという利点がある。
【０００７】
図３は、上部が空であり下部に人物がいる構図となっており、中央部と下方部とに重要な情報があることがわかる。このように、多くの被写体では中央部及び下方部に重要な情報があり、画面全体の平均的な測光よりも、中央と下方とに重点をおいた測光を行うことにより、重要な被写体に対して適正な露光が可能となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−９８２１０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示す回転式撮像装置１００において、レンズ１０５を正位状態に保持するために、グリップなどを保持していた手を持ち変える必要がある。使い勝手の良さを重視するために、保持しているグリップをそのままの状態にしておくように構成することが好ましい。そのための構成としては、図７に示すように、本体部を、撮像部１０１と記録再生部１０２とにより構成し、撮像部１０１と記録再生部１０２とは、回動可能に連結する連結部材１２１により相対回転可能となっている。このような構成にすることで、本体部を構成する撮像部１０１と記録再生部１０２とを相対的に回転移動させることにより、撮像部１０２に取り付けられたレンズ部１０５を撮影者自身に向けることにより、自分自身を撮影できる。この場合には、表示画面１０４を撮影者自身が見て確認できるようにモニタ部１０３を回転させる。
【００１０】
上記のような対面撮影が可能な回転式撮像装置１００において、撮影者自身を撮影する場合には、図７に示すように、撮像部１０１が上下反転する。撮像部１０１が逆（上下反転）になる対面撮影の場合に、記録部１０２に記録された映像も逆（上下反転）の映像となり見苦しい上に、露出補正に関しても問題があることがわかってきた。
本発明は、対面撮影の際にも適切な測光（露出補正）を行うことができ、より良い撮影が可能な撮像装置およびその露出制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、記録部と該記録部に対して相対回動可能に設けられた撮像部とを有する撮像装置であって、前記撮像部から出力される第１の電気信号を処理する信号処理部と、前記撮像部の上下反転を検出する上下反転検出器と、該上下反転検出器による上下反転の検出結果に基づいて、前記信号処理部からの出力信号により生成される画像データを上下反転表示させるように処理を行う上下反転回路とを有する撮像装置が提供される。
上記撮像装置によれば、撮像部の上下反転を検出すると、上下反転するように画像データ処理を行うため、撮像部を回転させた場合においても、正位な状態で画像データを出力することができる。
【００１２】
本発明の他の観点による撮像装置によれば、記録部と；該記録部に対して相対回動可能に設けられ、撮像レンズと、撮像素子と、前記撮像レンズと前記撮像素子との間に設けられアイリス駆動回路により駆動されるアイリスと、を備えた撮像部と；を有する撮像装置であって、前記撮像部の上下反転を検出する上下反転検出器と、前記撮像部から出力される第１の電気信号を処理する信号処理部と、該上下反転検出器の検出結果に基づいて、前記第１の電気信号に基づいて生成された画像データを上下反転表示させるための処理を行う上下反転回路と、前記画像データを複数の測光エリアに分割して測光する分割測光検出回路と、前記上下反転検出器による上下反転の検出結果に基づいて、上下反転された画像データにおける分割された前記測光エリア毎の測光の重み付け度を算出し、該重み付け度に基づいて前記アイリス駆動回路を制御する制御部とを有する撮像装置が提供される。
上記撮像装置によれば、撮像部が上下反転しても、オートアイリス制御に関して重要な被写体に合わせて重み付けすることができるため、反転撮影においても適正に露光することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本明細書において、被写体とは、一般的に、人物など画像の中心となる重要部分を指し、周辺部に存在する背景に対応する用語として用いる。
本発明に係る撮像装置およびその露出制御方法について図面を参照して説明する。発明者は、撮像部が逆（上下反転）になる対面撮影の場合に、露出補正に関しても問題が生じる原因について、以下のように考えた。前述のように、図３は、通常撮影時における一般的な映像における構図の例を示す図である。図４は、対面撮影の場合における映像の構図であり、図３に対応する被写体を撮影した場合の構図を示す図である。図３と図４とを比較するとわかるように、上下反転の映像に基づいて露出補正を行うと、人物と空とが逆転し人物のように重要な被写体に関する露出補正が正しく行われていない映像となる可能性が高い。すなわち、図４に示すように撮影された映像も上下が逆になる。この場合に、従来と同様に測光を行うと、空と人物とが上下逆さであるため、露光時に空を測光し人物を測光しない場合がでてくるため、人物が暗くなってしまうなど、正しい測光ができない。
【００１４】
以上の点を考慮して、以下に本発明の第１の実施の形態による撮像技術について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態による撮像装置の構成例を示す機能ブロック図である。基本的な外観構成は図６及び図７を参照して説明した撮像装置と同じであり、以下においても、適宜図６及び図７を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態による回転式撮像装置Ａは、被写体の映像を捕らえるレンズ３と、アイリス３１と、光信号を電気信号に変換するＣＣＤ（固体撮像素子）５と、ＣＣＤ５から出力される電気信号の増幅やサンプリングを行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路７と、ＣＣＤからの出力電気信号をデジタル信号としてサンプリングするＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１１と、デジタル化された映像を処理するカメラ信号処理部１５と、偶数フィールド用のメモリ（以下、「偶数フィールドメモリ」と称する。）１７及び奇数フィールド用のメモリ（以下、「偶数フィールドメモリ」と称する。）２１と、これらのメモリ１７及び２１に記憶された信号を用いて映像を上下反転して読み出す上下反転メモリ読み出し回路２３と、を含む上下反転回路２５と、上下反転回路２５からの出力を映像データとして記録する記録回路２７と、撮像部１０１（図６）が上下反転しているか否かを検出する上下反転検出器３３と、を有している。
【００１６】
上記撮像装置Ａにおいて、レンズ３により捕らえられた光信号は、アイリス３１が開の場合に、ＣＣＤ５に入射し電気信号に変換される。この電気信号は、増幅やサンプリングを行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路７と、ＣＣＤ信号をデジタルにサンプリングするＡＤコンバータ１５によりデジタル信号化され、カメラ信号処理部１５に入力される。この状態においては、映像信号は逆のままであり、正常な映像となっていない。この信号を偶数フィールドメモリ１７及び偶数フィールドメモリ２１と、上下反転メモリ読み出し回路２３と、から構成される上下反転回路２５により、上下が正しい正常な映像データに変換する。
【００１７】
上下反転回路２５は例えば以下に説明するように動作する。まず、水平方向と垂直方向とを両方とも反転させるために、逆さまの映像をそのままの状態でメモリ１７及び２１に記憶させる。次に、アドレスをダウンカウントして読み出し、上下逆の映像を出力する。本実施の形態による撮像装置の場合には、偶数フィールドの映像を偶数フィールドメモリ１７に記憶させる。次に奇数フィールドの映像を奇数フィールドメモリ２１に記憶させるが、その間に偶数フィールドメモリ１７からは、書き込み時と逆のアドレスにより読み出せば、映像信号に基づいて表示させる画像を上下逆転させて出力することができる。各フィールド毎に偶数フィールドメモリ１７及び奇数フィールドメモリ２１への書き込みと反転読み出しを行えば、連続した映像を上下反転して出力することができる。撮像部１０１が上下反転しているか否かは、上下反転検出器３３により検出する。上下反転検出器３３により撮像部１０１が上下反転しているか否かを検出した後、上下反転している旨を知らせる信号を上下反転メモリ読み出し回路２３に出力する。カメラが上下反転していない時は、通常の書き込み動作によりアドレス順に信号を読み出せば良い。
【００１８】
次に、本発明の第２の実施の形態による撮像装置について、図面を参照して説明する。図２は、本実施の形態による撮像装置の構成例を示す機能ブロック図である。外観構成に関しては、図６及び図７に示す構成と同様である。
本実施の形態による回転式撮像装置Ｂは、被写体の映像を捕らえるレンズ５３と光信号を電気信号に変換するＣＣＤ（固体撮像素子）５５と、ＣＣＤ５５から転送される信号の増幅やサンプリングを行うＣＤＳ／ＡＧＣ回路５７と、ＣＣＤ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ（ＡＤＣ）６１と、デジタル化された映像を処理するカメラ信号処理部６５と、撮像部１０１の上下反転を検出し後述するマイコン７３に通知する上下反転検出器８１と、カメラ信号処理部６５からの信号を上下反転させて出力することができる上下反転回路６７と、レンズ５３からの光信号を制御する絞り（アイリス）８３と、アイリス８３の絞りを制御するアイリス駆動回路７５と、レンズ５３を駆動するレンズ駆動回路７７と、カメラ信号処理部６５から検出される信号に基づいて測光／測距を行う測光／測距回路７１と、アイリス駆動回路７５とレンズ駆動回路７７を制御することができるマイコン７３と、を含んで構成される。
【００１９】
上記構成を有する撮像装置Ｂの動作、特に、オートアイリス制御とオートフォーカス制御とについて、以下に説明する。図２、６、７も合わせて参照する。オートアイリス制御は、一般にデュアルパターン測光法とピークセンシング法とを組み合わせたものが用いられる。デュアルパターン測光法は、映像信号から中央部と下方部とに重点をもった加重平均値を求め、これを基準輝度と比較してアイリスにフィードバックしアイリスを制御する方式である。画面の中央部と下方部とに被写体が存在する場合が多いので、この方式によれば、被写体の輝度が基準輝度に一致するように制御され、弱い逆光の場合には露出が適正に制御される。
【００２０】
ピークセンシング法は、映像信号の最大値を求め、その最大値が基準輝度に一致するようにアイリスに対してフィードバック制御する方式である。この方式によると、画像中の最大輝度が飽和することがないため、過順光条件下であっても白飛び現象を防ぐことができる。しかしながら、実際には、ピークセンシング法のみに基づいて動作させると、画像が露出不足になることがある。従って、ピークセンシング法と、上述したデュアルパターン測光法と、を組み合わせることにより、ピークセンシングの影響（画像が露出不足）を弱めている。
【００２１】
一方、オートフォーカス制御に関しては、ビデオＡＦ方式を採用するのが一般的である。ビデオＡＦ方式は、レンズ５３、ＣＣＤ（撮像素子）５５を通して得られた映像信号に含まれる高域成分の大きさに基づいて、レンズ５３を制御して合焦させる。フォーカスレンズを前後させた場合、映像信号に含まれる高域成分の大きさは合焦位置をピークとする山の形状を描く。この山の方向を検出し、山を上って頂上に登り合焦するのがビデオＡＦの基本原理である。
【００２２】
上記ビデオＡＦ方式を採用する撮像装置において、撮像部１０１を上下反転していない場合には、図３に示すように中央部と下方部とに重点を置いた加重平均を求め、この加重平均値と画像中の最大輝度とを組み合わせてオートアイリス制御を行っている。
【００２３】
図３〜図５の領域▲１▼〜▲４▼は、画像中の測光エリアを分割した領域である。図３は通常撮影時の画面上での各分割エリアにおける測光の重み付けの例を示した図であり、領域▲１▼が１０％、領域▲２▼が４０％、領域▲３▼が３０％、領域▲４▼が２０％の重み付けを行っている状態を表す。ここで、撮像部１０１を回転させて上下反転させると、上下反転検出器８１がオンとなり撮像部１０１が上下反転した旨をマイコン７３に通知する。この時、マイコン７３は、測光／測距回路７１から入力される測光データが上下逆さまであると認識し、図４に示すように、図３とは上下が逆の重み付けを行った加重平均値と画面中の最大輝度とを組み合わせてオートアイリス制御を行う。図４の各測光エリアにおける重み付けは、例えば、領域▲１▼が図３の領域▲３▼と同じ３０％、領域▲２▼が図３の領域▲２▼と同じ４０％、領域▲３▼が図３の領域▲１▼と同じ１０％、領域▲４▼が図３の領域▲４▼と同じ２０％となる。これにより、人物のような重要な被写体を適正な露出条件で撮影することができる。
【００２４】
上下反転された後の映像から測光データを検出する場合は、メモリで反転する間の一定期間内映像が保持され、測光データとしては遅れた情報となる。高速に露出を適正化させることが必要となる露出制御においては、この遅れ時間が性能劣化の要因となるため、メモリ処理を行う前に検出する必要がある。
【００２５】
さらに、撮像部１０１を回転させ上下反転させた状態で、測光／測距回路７１から入力される測距データによりマイコン７３がオートフォーカス制御を行った結果、被写体までの距離が１０ｃｍ〜１ｍ内であった場合には対面撮影であると判断する。対面撮影とは、被写体が人物であり、しかもその被写体である人物自身が撮影者である状態での撮影であり、撮像装置と被写体との間の距離は、１０ｃｍ〜１ｍ程度が一般的である。マイコン７３が対面撮影と判断した場合には、図５に示すように、被写体である人物を重点的に測光するような重み付けで加重平均を求めオートアイリス制御を行う。この場合、画面中の最大輝度は、被写体である人物以外の影響を受けるため測光データには反映させない。従って、図５の各測光エリアにおける重み付け例としては、領域が４０％、領域▲２▼が６０％、領域▲３▼が０％、領域▲４▼も０％である。図５のような重み付けにすることで、対面撮影時、被写体である人物を適正露出により撮影することができる。
以上、本実施の形態に沿って説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【００２６】
本発明の各実施の形態による撮像装置によれば、撮像部を回転して上下逆にした場合でも、記録媒体などに記録される画像は正位な状態で記録することができる。また、撮像部が上下逆さまになっている状態でも、オートアイリス制御の加重平均の重み付けを適正に調整することにより、例えば人物のような重要な被写体を適正な露出条件で撮影することができる。さらに、オートフォーカス制御情報から対面撮影であると判断した場合に、被写体である人物を適正な露出条件で撮影することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による撮像装置は、撮像部を回転させて上下逆にした場合でも、記録媒体に正位の状態で画像を記録することができる。また、撮像部が上下逆になっても、オートアイリス制御の加重平均の重み付けを適正に変更することができるため、重要な被写体を適正露出で撮影できる。さらに、オートフォーカス制御情報から対面撮影であると判断された場合に、被写体を適正露出で撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による撮像装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による撮像装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】通常撮影時における領域毎のオートアイリス制御用重み付けの配分を示す図である。
【図４】撮像部を反転させた場合におけるオートアイリス制御用の重み付けの配分を示す図である。
【図５】撮像部を反転させた場合であって、対面撮影時におけるオートアイリス制御用重み付けを示す図である。
【図６】カメラ部回転型撮像装置の外観構成例を示す概略図であり、図６（Ａ）は、斜め前から見た場合の斜視図であり、図６（Ｂ）は、斜め後ろから見た場合の斜視図である。
【図７】カメラ部回転型撮像装置の外観構成例を示す概略図であり、対面撮影モードにおける斜め前から見た場合の斜視図であり、液晶モニタを回転させた後の構成を示す図である。
【符号の説明】
３、５３…レンズ、５，５５…ＣＣＤ撮像素子、７、５７…ＣＤＳ／ＡＧＣ、１１、６１…Ａ／Ｄコンバータ、１５、６５…カメラ信号処理部、１７…メモリ（偶数フィールド用）、２１…メモリ（奇数フィールド用）、２３…上下反転メモリ読み出し回路、２５…上下反転回路、２７…記録回路、３１、８３…アイリス、７１…測光／測距回路、７３…マイコン、７５…アイリス駆動回路、７７…レンズ駆動回路、３３、８１…上下反転検出器。
【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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