(57)【要約】【課題】  明度検出手段により被写体の正確な明度を検出して、適切なオートデイナイト動作を行う。【解決手段】  明度検知手段の明度情報、撮影画面の明度情報及び撮影画面内の明度検知手段による明度検知範囲相当領域の明度情報に基づいて撮影モードの切り換えを行う。例えば、撮影画面の明度情報と明度検知範囲相当領域の明度情報とを用いて明度検知手段の明度情報を撮影画面相当領域の明度情報に換算し、これを所定のしきい値と比較して撮影モードの切り換えを行う。さらに、撮影画面相当領域の明度情報と撮影画面の明度情報との差または比に基づいて比較基準となる前記しきい値を調節する。【選択図】図４
2007049442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、
該撮像光学系により結像した被写体像を電気的映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像光学系の光路上に設けられた、特定波長帯を選別する波長帯選別手段と、
前記波長帯選別手段を前記光路中から挿抜する挿脱手段と、
前記撮像手段とは別の部位に設けられた、被写体の略可視光波長の明度を検出するための明度検知手段と、
前記映像信号に基づき撮影画面内の少なくとも一部の明度を算出する画面明度算出手段と、
被写体の明度に応じて、前記挿脱手段を制御し、撮影モードの切り換えを行う撮影モード切り換え手段とを有する撮像装置において、
前記撮影モード切り換え手段は、前記明度検知手段の明度情報並びに前記画面明度算出手段により算出される前記撮影画面の明度情報及び前記明度検知手段の明度検出範囲相当の明度情報を用いて前記撮影モードの切り換えを行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮影モード切り換え手段は、前記画面明度算出手段から算出される前記撮影画面の明度情報と前記明度検知手段の明度検出範囲相当の明度情報とに基づき、前記明度検知手段の明度情報と撮影モードの切り換え閾値の少なくとも一方を調節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】
撮像光学系と、
該撮像光学系により結像した被写体像を電気的映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像光学系の光路上に設けられた、特定波長帯を選別する波長帯選別手段と、
前記波長帯選別手段を前記光路中から挿抜する挿脱手段と、
前記撮像光学系の倍率を変える変倍手段と、
前記撮像手段とは別の部位に設けられた、被写体の略可視光波長の明度を検出するための明度検知手段と、
前記映像信号に基づき撮影画面内の少なくとも一部の明度を算出する画面明度算出手段と、
被写体の明度に応じて、前記挿脱手段を制御し、撮影モードの切り換えを行う撮影モード切り換え手段とを有する撮像装置において、
前記画面明度算出手段から算出される前記撮影画面の明度情報と前記変倍手段の変倍値と前記明度検知手段の明度情報を用いて、前記撮影モードの切り換えを行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記撮影モード切り換え手段は、前記変倍手段の変倍値を用いて、前記明度検知手段の明度情報と撮影モードの切り換え閾値の少なくとも一方を調節することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮影モード切り換え手段は、前記撮影画面と該撮影画面上における前記明度検知手段の明度検出範囲が所定以上異なる場合には、前記画面明度算出手段の明度情報のみを用いて、前記挿脱手段を制御する第２の切り換えモードを設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像光学系と、
該撮像光学系により結像した被写体像を電気的映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像光学系の光路上に設けられた、特定波長帯を選別する波長帯選別手段と、
前記波長帯選別手段を前記光路中から挿抜する挿脱手段と、
前記撮像手段とは別の部位に設けられた、被写体の略可視光波長の明度を検出するための明度検知手段と、
被写体距離検出手段と、
前記映像信号に基づき撮影画面内の少なくとも一部の明度を算出する画面明度算出手段と、
前記明度検出手段と前記画面明度算出手段とを用いて前記挿脱手段を制御し、撮影モードの切り換えを行う撮影モード切り換え手段とを有する撮像装置において、
前記撮影モード切り換え手段は、前記被写体距離検出手段が検出する被写体距離に応じて、前記画面明度算出手段から算出される前記明度検知手段の明度検出範囲相当領域の位置を設定し、
前記画面明度算出手段は、前記撮影画面内の前記明度検出手段による明度検出範囲相当領域の明度を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
撮像光学系と、
該撮像光学系により結像した被写体像を電気的映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像光学系の光路上に設けられた、特定波長帯を選別する波長帯選別手段と、
前記波長帯選別手段を前記光路中から挿抜する挿脱手段と、
前記撮像光学系の倍率を変える変倍手段と、
前記撮像手段とは別の部位に設けられた、被写体の略可視光波長の明度を検出するための明度検知手段と、
前記映像信号に基づき撮影画面内の少なくとも一部の明度を算出する画面明度算出手段と、
前記明度検出手段と前記画面明度算出手段とを用いて前記挿脱手段を制御し、撮影モードの切り換えを行う撮影モード切り換え手段とを有する撮像装置において、
前記撮影モード切り換え手段は、前記変倍手段が出力する変倍値に応じて、前記画面明度算出手段から算出される前記明度検知手段の明度検出範囲相当領域の位置を設定し、
前記画面明度算出手段は、前記撮影画面内の前記明度検出手段による明度検出範囲相当領域の明度を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
撮像光学系と、
該撮像光学系により結像した被写体像を電気的映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像光学系の光路上に設けられた、特定波長帯を選別する波長帯選別手段と、
前記波長帯選別手段を前記光路中から挿抜する挿脱手段と、
前記撮像手段とは別の部位に設けられた、被写体の略可視光波長の明度を検出するための明度検知手段と、
前記映像信号に基づき撮影画面内の少なくとも一部の明度を算出する画面明度算出手段と、
被写体の明度に応じて、前記挿脱手段を制御し、撮影モードの切り換えを行う撮影モード切り換え手段とを有し、
前記撮影モード切り換え手段は、前記明度検知手段の明度情報並びに前記画面明度算出手段により算出される明度情報を用いて前記撮影モードの切り換えを行う撮像装置において、
前記撮影モード切り換え手段は、前記撮影画面と該撮影画面上における前記明度検知手段の明度検出範囲が所定以上異なる場合には、前記画面明度算出手段の明度情報のみを用いて、前記挿脱手段を制御する第２の切り換えモードを設定することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系の光路中に挿脱可能に構成された波長帯選別手段を有し、該波長帯選別手段を被写体照度に応じて自動的に挿脱する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像は形や明るさの情報だけではなく、色情報を得られるため、モノクロ画像と比較して撮影対象の識別が格段に優れている。そのために、監視目的のカメラなどでは、通常、カラー画像の撮影が行われている。但し、監視目的のカメラなどで広く用いられるＣＣＤ等の撮像素子は、可視域（λ＝約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ）の光だけでなく、近赤外域（λ＝約７００ｎｍ以上）の光にも感度を有する。故に何も対処しなければ撮影されたカラー画像の色のバランスが狂ってしまい、正しく被写体の色の再現を行えない。そこで、ＣＣＤ等の撮像素子を用いてカラー画像を撮影する場合には、撮影光の入射光路中に近赤外光をカットするためのＩＲカットフィルタを配置して撮像素子へ入射する光の波長帯を選別している。
【０００３】
ところで、夜間の屋外や照明のない室内等の非常に暗い被写体の撮影を行う場合には、入射光量が不足するため、撮像素子から出力される画像信号を増幅するなどして被写体を明瞭に撮影する技術が一般的に用いられている。しかし、カラー画像信号を大きく増幅するとカラー信号のＳ／Ｎが悪化しノイズの多い画像となってしまい、かえって被写体の輪郭や形状が不明瞭な画像となってしまう。また、低照度下では、色彩情報が減少するためにカラー画像の価値は相対的に低くなる。そこで、低照度下の撮影では、被写体をよりはっきり明るく撮影するため、ＩＲカットフィルタを光路中より脱出させ、近赤外の光を取り込み、Ｓ／Ｎを悪化させるカラー情報を破棄して白黒画像を出力する。
【０００４】
以上のＩＲカットフィルタの挿脱を被写体照度に応じて自動的に行う技術（以下、オートデイナイトという）も知られている。すなわち、被写体照度が低下したときに自動的に白黒モードへ切り換え、被写体照度が上昇したときに自動的にカラーモードへ切り換える。被写体照度の検出は、例えば撮像素子の画像信号出力に基づいて行う。また、特許文献１は、撮影光学系とは別に可視光照度センサ等の照度検出手段を設け、この照度検出手段により被写体照度を検出して前記カラーモードと白黒モードの切り換えを自動的に行うオートデイナイトを開示している。
【特許文献１】特許第３３９１５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来例のオートデイナイトを搭載する撮像装置では、撮影モード切り換えが必ずしも適切には行われないという問題点があった。例えば、画像信号に基づいて撮影モード切り換えを行う場合、ＩＲカットフィルタの挿脱により信号レベルが変動することにより、短時間内にモード切り換えを繰り返すハンチングを生じる。また、特許文献１には、照度検出手段の照度検出範囲（画角）と撮影光学系の撮影範囲（画角）との関係が開示されていない。このため撮影光学系の撮影範囲よりも照度検出範囲が広い、もしくは撮影光学系の撮影範囲よりも照度検出範囲が狭い等の場合には、撮影光学系の撮影範囲と照度検出範囲が異なり被写体の正確な輝度（照度または明度）が分からない。そのため、適切なオートデイナイト動作を行うことができない。
【０００６】
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。すなわち、本発明の課題は、明度（輝度または照度）検出手段により被写体の正確な明度（輝度または照度）を検出することができ、適切なオートデイナイト動作を行うことができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の形態では、明度検知手段の明度情報、撮影画面の明度情報及び撮影画面内の明度検知手段による明度検知範囲相当領域の明度情報に基づいて撮影モードの切り換えを行う。例えば、撮影画面の明度情報と明度検知範囲相当領域の明度情報とを用いて明度検知手段の明度情報を撮影画面相当領域の明度情報に換算し、これを所定のしきい値と比較して撮影モードの切り換えを行う。さらに、撮影画面相当領域の明度情報と撮影画面の明度情報との差または比に基づいて比較基準となる前記しきい値を変更する。
また、第２の形態では、ズーム機構（変倍手段）を有する撮像装置において、明度検知手段の明度情報、撮影画面の明度情報及び撮影画面内の変倍手段の変倍値に基づいて撮影モードの切り換えを行う。例えば、変倍値を用いて明度検知手段の明度情報を撮影画面相当領域の明度情報に換算し、これと撮影画面の明度情報との差または比に基づいて変更したしきい値を撮影画面相当領域の明度情報と比較して撮影モードの切り換えを行う。
また、第３及び第４の形態は、撮影画面内の明度検知手段による明度検知範囲相当領域が撮影画面の中心から変位している場合のものである。
第３の形態では、被写体距離検出手段が検出する被写体距離に応じて明度検出範囲相当領域の位置を決定し、明度検知手段の明度情報の撮影画面相当領域への換算を行う。また、第４の形態では、変倍手段の変倍値に応じて明度検出範囲相当領域の位置を決定し、明度検知手段の明度情報の撮影画面相当領域への換算を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、明度検出手段の明度検出範囲と撮影画面の画角が異なる場合においても、画角差の補正を行うことが可能となる。したがって、明度検出手段により被写体の正確な明度を検出することができ、適切なオートデイナイト動作を行うことができる。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
［第１の実施例］
図１は本発明の第１実施例に係る撮像装置の概要構成図、図２は図１に示される撮像装置の回路構成を示すブロック図である。図中、１は撮像レンズ、２は撮像レンズ１の光軸、３はフィルタ切り換え機構である。フィルタ切り換え機構３は、赤外カットフィルタ４と透明基板５をモータ６により適宜切り換えて撮像レンズ１の光路中に挿抜することができるよう構成されている。７は撮像手段であるＣＣＤ、８は撮影範囲の照度を検出する照度センサであり、この照度センサ８の分光感度特性はＣＣＤ７に赤外カットフィルタ４を組み合わせた際の分光感度特性と略同等となる様に構成されている。９は照度センサの光軸、１０はこの撮像装置を制御する制御回路であり、外部からの電源の入力および外部への映像信号の出力を行えるように構成されている。１５はズームレンズである撮像レンズ１の少なくとも一部を光軸２方向に移動させて撮像レンズ１の焦点距離を広角から望遠まで変化させるためのモータである。
【００１０】
制御回路１０は図２に示されるようにカメラ制御回路２１、ＣＣＤ制御回路２２、照度センサ制御回路２３、映像信号処理回路２４、ＩＲカットフィルタ制御回路２５、測光回路２６、映像信号出力回路２７、ズームモータ制御回路２８により構成されている。
撮像に寄与する入射光は撮像レンズ１に入射し、ＩＲカットフィルタ４もしくは透明基板５を透過した後、ＣＣＤ７に入射する。ＣＣＤ７に入射した光は映像信号処理回路２４で信号処理されてカラー信号もしくは白黒信号が映像信号として映像信号出力回路２７より出力される。
【００１１】
図３は図１に示される撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係説明図である。
照度センサ８について図３を用いて説明する。３１は撮像装置の撮影範囲であり、３２は照度センサ８の照度検出範囲である。照度検出範囲３２は撮影範囲３１内にある。但し、変倍手段により撮像装置が望遠側になったときには、図６のように照度センサの照度検出範囲６２の方が撮像装置の撮影範囲６１より大きくなることがありうる。第１実施例は図３のように撮像装置の撮影範囲３１の方が照度検出手段の照度検出範囲３２よりも大きい場合の補正方法を示す。
撮影範囲３１内に照度検出範囲３２を設定するために、照度センサ８の感度が最大となる方向である照度センサ８の光軸９は、撮像レンズ１の光軸２と平行であり、かつ光軸２の近傍に配置されている。また、照度センサ８の分光特性は、可視光成分を検出するため、ＩＲカットフィルタ挿入時のＣＣＤの分光特性に近いものとなっている。
【００１２】
図４は図１に示される撮像装置の動作を制御するフローチャートである。
次に、以上の構成の撮像装置におけるカラーモードと白黒モードの切り換え動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１０１で照度センサ検出範囲と同等な領域、つまり図３中の照度検出範囲３２と略同等な領域のみに限定した撮像素子上の輝度値Ｙ２ｐａｒｔと撮像素子上の全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌを算出する。ステップＳ１０２にて照度センサから出力される輝度値Ｙ１の算出を行い、続いてステップＳ１０３にて現在の撮影モードが白黒モード（ナイトモード）であるかどうかをカメラ制御回路２１で判断する。白黒モードであればステップＳ１０４に進む。白黒モードでなければカラーモード（デイモード）である。カラーモードであればステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１０４では、Ｙ２ｐａｒｔとＹ２ａｌｌを用いて以下のような計算を行うことにより照度センサの出力Ｙ１より前記全撮影範囲相当の輝度Ｙ１ｃｏｍｐを求める。
【００１３】
【数１】
2007049442.tif 000003
このように、照度センサ輝度の全撮影範囲相当の輝度Ｙ１ｃｏｍｐは、単純に照度検出範囲３２と略同等な領域のみに限定した撮像素子上の輝度値Ｙ２ｐａｒｔと全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌの比で算出する。但し、図５の５２と５３のように複数の領域の輝度成分を算出し、その変化量に応じて領域ごとに照度センサから出力される輝度値Ｙ１を算出することにより、より正確に照度センサの全撮影範囲相当の出力Ｙ１ｃｏｍｐを算出することができる。
【００１４】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で算出した照度センサの全撮影範囲相当輝度値Ｙ１ｃｏｍｐとステップS１０３で算出した全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌの差分Ｙｄｉｆｆを算出する。ここで算出されたＹｄｉｆｆは赤外カットフィルタでカットされる光波長よりも長波長帯域側の光成分で得られている輝度成分であり、赤外成分が無い光源環境ではゼロとなり、赤外成分が増すにつれ増加していく。続いてステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で得られた赤外成分による輝度値Ｙｄｉｆｆに基づいて、撮影モードを白黒モードからカラーモードへの切り換える判定を行うための閾値Ｙｔｈを算出する。この判定は、全撮影範囲３１の輝度値Ｙ２ａｌｌと閾値Ｙｔｈとを比較して行う。
閾値Ｙｔｈは、例えば
【００１５】
【数２】
2007049442.tif 000004
で算出することができる。ここで、Ｙｔｈ１は、光源に赤外成分を含まない場合に白黒モードからカラーモードへ切り換えを行う既定の閾値、αは赤外成分Ｙｄｉｆｆに応じた閾値増加率である。
【００１６】
係数αを大きくするとハンチングの防止が行え、小さく設定するとカラーモードへの切り換えが迅速に行える。そのため、ユーザの好みに合わせ任意に設定するようにするとよい。この式からも明らかなように、被写体を照射している光源の赤外成分が増すにつれ切り換え閾値Ｙｔｈも大きくなる。赤外成分が多い光源では、赤外成分に応じた高い輝度まで全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌが上昇しないと、白黒モードからカラーモードに切り換えが行なわれない。この考えにより、ハンチングの発生を防ぐことができる。これに対し従来は、例えば赤外成分が多く可視光成分が少ない光源環境において、単純に全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌが既定の切り換え閾値Ｙｔｈ１を超えたことでカラーモードに切り換えるべきと判断され赤外カットフィルタ４が挿入されていた。この場合、全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌのほとんどを占めていた赤外光成分がカットされることで、急激な輝度低下が発生しハンチングの発生となっていた。
【００１７】
続いてステップＳ１０７では、撮像素子上の全撮影範囲３１の輝度値Ｙ２ａｌｌをステップＳ１０６で求められた切り換え閾値Ｙｔｈと比較する。閾値Ｙｔｈを超える輝度の場合には次のステップＳ１０８にて既定の期間以上安定して閾値Ｙｔｈを超える明るさの被写体状態か否かを判断する。安定している場合には次のステップＳ１０９にて白黒モードからカラーモードへ切り換えを行う。これにより、一過性の輝度上昇かを判定できハンチング発生を未然に防止することができる。
【００１８】
ステップＳ１０３において現在の撮影モードが白黒モードでない場合には、続いてステップＳ１１０で、撮像素子上の全撮影範囲３１の輝度値Ｙ２ａｌｌを予め既定していた切り換え閾値Ｙｔｈ２と比較する。閾値Ｙｔｈ２を下回る輝度の場合には次のステップＳ１１１にて既定の期間以上安定して閾値Ｙｔｈ２を下回る明るさの被写体状態かを判断し、安定している場合にはカラーモードから白黒モードへ切り換えを行う。これにより、一過性の輝度下降かを判定できハンチング発生を未然に防止することができる。
【００１９】
以上のように、照度センサから出力される輝度値並びに撮像素子上の照度センサ検出範囲と略同等な領域のみに限定した輝度値及び撮影範囲内の全体の輝度値に基づいて判断をする。これにより、被写体から反射して得られる輝度情報の中に赤外成分がどの程度含まれているかを正確に判別することができる。つまり、上記で説明したフローでカラーモードと白黒モードの切り換えを適切に行うことができる効果がある。
なお、第１実施例では、照度検出範囲３２と略同等な領域のみに限定した撮像素子上の輝度値Ｙ２ｐａｒｔと全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌを用いて、照度センサから出力される輝度値Ｙ１を全撮影範囲相当の輝度Ｙ１ｃｏｍｐに換算した。しかし、Ｙ２ｐａｒｔとＹ２ａｌｌの比に応じて切り換え閾値Ｙｔｈの方を照度検出範囲相当の値に換算しても同様の効果が得られる。
【００２０】
［第２の実施例］
図６は本発明の第２の実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係説明図である。なお、第２の実施例に係る撮像装置の構成は、第１の実施例と同じ図１及び図２に示すとおりであり、その説明を省略する。
まず照度センサ８の照度検出範囲について図６を用いて説明する。図中の６１は撮像装置の撮影範囲であり、６２は照度センサ８の照度検出範囲である。図６に示されるように照度検出範囲６２は撮影範囲６１よりも大きくなっている。この照度検出範囲６２と撮影範囲６１の関係は例えばズーム機構を有するカメラの望遠側で撮影時に発生する。
【００２１】
図７は本発明の第２実施例の動作を表わすフローチャートである。
次に図７のフローチャートを用いて、照度検出範囲６２が撮影範囲６１よりも大きくなっている場合の、カラーモードと白黒モードの切り換えの動作について説明する。
まず、ステップＳ２０１で撮像素子の全撮影範囲の輝度Ｙ２ａｌｌの算出を行う。次にステップＳ２０２で現在の撮影モードが白黒モードであるかどうかをカメラ制御回路２１で判断する。白黒モードであればステップＳ２０３へ進み、白黒モードでなければステップＳ２１１へ進む。
ステップＳ２０３では現在のズーム位置情報を参照し、ステップＳ２０４では照度センサから出力される輝度値Ｙ１を算出する。続いてステップＳ２０５では、ズーム位置情報を用いて照度センサ出力Ｙ１を撮像素子の全撮影範囲相当の輝度Ｙ１ｃｏｍｐに換算する。
【００２２】
第２実施例は、第１実施例に対し、上記ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５の手順が異なる。その理由は次の通りである。すなわち、第２実施例のように、照度センサの画角の方が広い場合には、第１実施例のように撮影範囲６１内で照度検出範囲６２相当の輝度分布を知ることができない。そのため、撮影範囲の輝度分布からは照度センサ出力Ｙ１の全撮影範囲相当輝度Ｙ１ｃｏｍｐの算出は行えない。そこで、ズーム位置情報から照度センサ検出範囲と撮影範囲の画角差を算出し、画角差に応じた換算テーブルを持ち、該換算テーブルを用いて算出を行う。
つまり、
【００２３】
【数３】
2007049442.tif 000005
によりＹ１ｃｏｍｐを算出する。
なお、他の算出方法としては、ズーム位置情報に応じて所定値分オフセットを行ってもよい。
以降のステップＳ２０６〜ステップＳ２１３の処理は、第１実施例のステップＳ１０５〜ステップＳ１１２と全く同様に行われる。
【００２４】
第２実施例においても、第１実施例におけると同様に、被写体を照射している光源の赤外成分が増すにつれ切り換え閾値Ｙｔｈも大きくなる。つまり、赤外成分が多い光源では、赤外成分に応じた高い輝度まで撮像素子上の全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌが上昇しないと、白黒モードからカラーモードに切り換えが行われない。この考えにより、例えば赤外成分が多く可視光成分が少ない光源環境において、単純に撮像素子の輝度値Ｙ２ａｌｌが既定の切り換え閾値Ｙｔｈを超えたことでカラーモードに切り換えるべきと判断する従来例における問題点を解消することができる。例えば、赤外カットフィルタ４を挿入した場合に、撮像素子の輝度値Ｙ２ａｌｌのほとんどを占めていた赤外光成分がカットされることで急激な輝度低下が発生しハンチングの発生となることを防ぐことができる。
【００２５】
以上のように、第２実施例によれば、レンズ撮影範囲と照度センサの照度検出範囲を比較し、画角差に応じて、照度センサの検出した輝度値Ｙ１を撮像素子上の全撮影範囲に相当する輝度値Ｙ１ｃｏｍｐに換算する。この換算値Ｙ１ｃｏｍｐと撮像素子上の全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌとの比較結果を参酌して撮影モード切り換え閾値Ｙｔｈを算出する。これにより、画角差による誤動作を確実に減少させることが可能となる。この場合、輝度値Ｙ１を輝度値Ｙ１ｃｏｍｐに換算する換算テーブルの各値を、画角差が大きくなるにつれ、照度センサからの換算輝度値が減少するように設定すれば、撮影モード切り換えのハンチングをより効果的に防止することが可能となる。一方、増加するようにすれば、白黒モードからカラーモードへの切り換えをより迅速に行うことが可能となる。
【００２６】
［第３の実施例］
図８は本発明の第３実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係説明図である。なお、第３実施例に係る撮像装置の構成は、第１及び第２実施例と同じ図１及び図２に示すとおりであり、その説明を省略する。
図８は第２実施例図６の照度センサの照度検出範囲と撮像装置の撮影範囲の画角差が大きくなったものである。
【００２７】
次に図９のフローチャートを用いて、図８の照度検出範囲８２と撮影範囲８１の画角が所定値以上異なる場合の、カラーモードと白黒モードの切り換え動作について説明する。
まず、ステップＳ３０１で撮像素子上の全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌを算出する。次に、ステップＳ３０２で現在の撮影モードが白黒モードであるかどうかをカメラ制御回路２１で判断する。ここで白黒モードの時は、まずステップＳ３０３で現在のレンズズーム位置を参照しズーム位置情報から撮像素子上の撮影範囲を算出する。
【００２８】
続いてステップＳ３０４で、図８の照度検出範囲８２と撮影範囲８１の画角が所定値以上異なるかどうかの判定を行う。照度検出範囲８２と撮影範囲８１の画角差が所定値以上でない場合、ステップＳ３０５〜Ｓ３１１のように照度センサの輝度値の換算を行い、撮影モードの切り換えを行う。このステップＳ３０５〜Ｓ３１１の処理は、図７のステップＳ２０４〜Ｓ２１０と全く同様に行われる。なお、ステップＳ３０２において現在の撮影モードが白黒モードでないと判断された場合のステップＳ３１５〜Ｓ３１７の処理は、図７のステップＳ２１１〜Ｓ２１３と全く同様に行われる。
【００２９】
ステップＳ３０４において画角が所定値以上異なると判定した場合には、撮像素子の輝度出力のみを用いてモード切り換えを行う。これは、照度センサから出力される輝度が撮影範囲の輝度を正しく表しているとは言えないため、余計な情報に惑わされず撮影モードの切り換えを行うためである。
【００３０】
以下、画角差が所定値以上あった場合の切り換え動作について説明する。
ステップＳ３０４において画角差が所定値以上あると判定された場合は、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、ステップＳ３０１で算出された撮像素子の輝度値Ｙ２ａｌｌと画角差が所定値以上のカラーモードへの閾値Ｙｔｈ１‘とを比較する。撮像素子の輝度値Ｙ２ａｌｌの方が大きい場合には、カラーモードへの切り換えを行う。画角差が所定値以上のカラーモードへの閾値Ｙｔｈ２は画角差が所定値以下の閾値Ｙｔｈ１と異なり、赤外光を割合を考慮して決定された値でないため、閾値Ｙｔｈ１よりも大きな値とすることが望ましい。但し、カラーモードへの切り換えを重視したい場合には、それに限ったものではない。
【００３１】
以上のように、レンズ撮影範囲と照度センサの照度検出範囲を比較し、画角差が所定値以上大きい場合には、撮影範囲の輝度のみで撮影モードの切り換えを行うことにより、余計な情報に惑わされず撮影モードの切り換えを行うことが可能となる。
【００３２】
［第４の実施例］
図１０は本発明の第４実施例に係る撮像装置の撮影範囲１０１と照度センサの照度検出範囲１０２との関係説明図である。なお、第４実施例に係る撮像装置も構成は、第１〜第３実施例と同じ図１及び図２に示すとおりであり、その説明を省略する。
【００３３】
図１１は本発明の第４実施例の動作を表わすフローチャートである。
次に図１１のフローチャートを用いて、図１０に示すように照度検出範囲１０２と撮影範囲１０１がずれた場合の、カラーモードと白黒モードの切り換え動作について説明する。
まず、ステップＳ４０１で撮像素子の全撮影範囲の輝度Ｙ２ａｌｌの算出を行う。次にステップＳ４０２で現在の撮影モードが白黒モードであるかどうかをカメラ制御回路２１で判断する。白黒モードであればステップＳ４０３へ進み、白黒モードでなければステップＳ４１４へ進む。
【００３４】
ステップＳ４０３では照度センサから出力される輝度値Ｙ１を算出する。続いてステップＳ４０５でズーム位置情報を算出し、ステップＳ４０６でフォーカス情報などから被写体の距離を算出する。次に、ステップＳ４０７にて撮像素子上の照度検出範囲相当領域の輝度値Ｙ２ｐａｒｔを算出する。但し、そのときのＹ２ｐａｒｔの算出範囲は、図１０に示すように、撮影範囲１０１の中央部からずれている。また、そのずれ量は図１２及び図１３に示すように被写体距離やズーム位置情報に応じて変化する。
そこで、第４実施例では、被写体距離またはズーム位置情報に応じたテーブルを持ち、その値に応じて照度検出範囲３２と略同等な領域に輝度値Ｙ２ｐａｒｔの検出範囲を変更する。なお、撮像素子上の照度検出範囲相当の範囲を算出する方法としては、被写体距離またはズーム位置情報に応じたテーブルを持たずに被写体距離またはズーム位置情報から計算により算出してもかまわない。
【００３５】
図１４及び図１５は第４実施例に係る撮像装置における照度センサの照度検出範囲のズレを表した図、図１６は撮像素子上撮影範囲の領域分割例を表した図である。
ここで、撮像素子上での照度検出範囲相当領域の輝度の算出方法の一例を図１４〜図１６を用いて説明する。
図１４及び図１５に示すように、ズーム位置及び被写体距離に応じて、撮像素子上での（撮影画面内の）照度センサの照度検出範囲相当の領域が変化する。第４実施例に係る撮像装置は図１６に示すように撮影画面を複数の領域に分割し、その領域ごとの輝度値を算出する画面明度算出手段を有する。画面明度算出手段は例えば図２のカメラ制御回路２１内に構成される。
【００３６】
なお、図１６の領域の分割数は一例であり、この数に限ったものではない。被写体距離または、ズーム位置情報が分かれば、照度センサの照度検出範囲相当の領域を知ることは可能である。例えば、照度センサの照度検出範囲相当の領域のズレ量を表したテーブル値を予め記憶しておき、テーブル値に応じて、照度センサ検出範囲として切り出す領域を変更すればよい。
【００３７】
続いて、図１１のステップＳ４０８では、照度検出範囲と略同等な領域の撮像素子上の輝度値Ｙ２ｐａｒｔと全撮影範囲の輝度値Ｙ２ａｌｌとを用いて照度センサから出力される輝度値Ｙ１を全撮影範囲相当の輝度値Ｙ１ｃｏｍｐに換算する。
その際に、照度検出範囲が撮像素子の全撮影範囲からはみ出ていることが、ズーム位置情報及び被写体距離から判定される場合には、そのはみ出ている分に応じた補正を行うことにより、照度センサの換算輝度値Ｙ１ｃｏｍｐの信頼度を上げることができる。
【００３８】
以降のステップＳ４０９〜ステップＳ４１６の処理は、図４のステップＳ１０５〜ステップＳ１１２と全く同様に行われる。
このように、被写体距離または、ズーム位置情報に応じて、照度検出範囲相当の輝度値を変更することにより、照度センサと撮像光学系とのパララックスを補正し、適切に撮影モードの切り換えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例に係る撮像装置の概要構成図である。
【図２】図１に示される撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例の動作を制御するフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例における照度センサの輝度値換算方法の説明図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係の説明図である。
【図７】本発明の第２実施例の動作を制御するフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係の説明図である。
【図９】本発明の第３実施例の動作を制御するフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施例に係る撮像装置の撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係の説明図である。
【図１１】本発明の第４実施例の動作を制御するフローチャートである。
【図１２】本発明の第４実施例に係る撮像装置の被写体距離による撮影範囲と照度センサの照度検出範囲のズレの説明図である。
【図１３】本発明の第４実施例に係る撮像装置のズーム位置による撮影範囲と照度センサの照度検出範囲のズレの説明図である。
【図１４】本発明の第４実施例に係る撮像装置における照度センサの照度検出範囲のズレを被写体までの距離に着目して表した図である。
【図１５】本発明の第４実施例に係る撮像装置の撮影画面における照度センサの照度検出範囲のズレを表した図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る撮像装置の領域分割の一例を表した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  撮像レンズ
２  撮像レンズの光軸
３  フィルタ切換え機構
４  ＩＲカットフィルタ
５  透明基板
６  ＩＲカットフィルタ挿抜用モータ
７  ＣＣＤ
８  照度センサ
９  照度センサの光軸
１０  制御回路
１５  ズーム用モータ
２１  カメラ制御回路
２２  ＣＣＤ制御回路
２３  照度センサ制御回路
２４  映像信号処理回路
２５  ＩＲカットフィルタ制御回路
２６  測光回路
２７  映像信号出力回路
２８  ズームモータ制御回路
３１、５１、５２、５３、６１、８１、１０１、１５１  撮影範囲
３２、６２、８２、１０２、１５２  照度センサ検出範囲
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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