(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値１検出部と、
前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値１検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均値の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。
【請求項２】
全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、
画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、
前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。
【請求項３】
全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、
画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、
前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け２全画面平均算出部で得られた重み付け２全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。
【請求項４】
全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、
前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、
前記平均値誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、
前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備えた撮像装置。
【請求項５】
前記第２の各領域に対応した各重みは、画面中央重点の重み付けの設定に替えて、画面上部の領域に対して徐々に重みを小さく設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記全画面領域を前記第１の領域と前記第２の領域をあわせた領域したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆光判定を行い判定結果により重み付け平均値による制御を連続的に切り換える事により適切な露光制御を行うことができる撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の撮像装置は、特開平６−３１１４２３号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図１０は同公報に示されている従来の撮像装置のブロック図である。図１０において、１００１が光学系、１００２が絞り、１００３が撮像素子、１００４がアンプ、１００５が信号処理回路、１００６が出力端子、１００７が全画面平均検出部、１００８が絞り制御部、１００９が第1・第２領域輝度比較部、１０１０がピーク値検出部、１０１１がピーク値誤差算出部、１０１２が平均値誤差算出部、１０１３が加重平均誤差算出部、１０１４が重み算出部である。
【０００４】
以上のように構成された従来の撮像装置の動作について説明する。撮像素子１００３の映像信号から、第１・第２領域輝度比較部１００９で上下輝度差ｐを求める。ピーク値誤差算出部１０１１で、ピーク値検出部１０１０からのピーク値と目標値とのピーク値誤差を算出する。平均値誤差算出部１０１２で、全画面平均検出部１００７からの全画面平均と目標値との平均値誤差を算出する。重み算出部１０１４でｐよりピ−ク値誤差と平均値誤差に対する重み係数を算出する。加重平均誤差算出部１０１３で、ピーク値誤差算出部１０１１からのピ−ク値誤差と平均値誤差算出部１０１２からの平均値誤差と、重み算出部１０１４からの重み係数を用いて加重平均誤差を計算する。絞り制御部１００８で前記加重平均誤差を０に保つ様に絞り開度を制御する。
【０００５】
第１・第２領域輝度比較部１００９で上下輝度差ｐを求めることで、逆光、過順光の判定を行う。画面上部を含む第１の領域の平均輝度が画面中央を含む第２の領域の平均輝度より大きい時に逆光と判定する。この時、重み算出部１０１４でｐより平均値誤差に対するピ−ク値誤差の重み係数を更に小さくする。平均値誤差は絞り１００２が開く方向に、ピーク値誤差は絞り１００２が閉じる方向に働くので、ピーク値誤差の重み係数が小さくなると絞り１００２が開くようになる。従って、逆光被写体を撮影する時は逆光被写体が暗くならないように絞りを開き、適切な露光制御を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の撮像装置においては、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことが要求されている。
【０００７】
しかしながら、上記の従来例においては、強逆光時、逆光の判定することはできるが、平均値誤差に対するピーク値誤差の重み係数を小さくするだけでは、逆光被写体が明るくなるような十分な逆光補正を行うことができないという課題がある。
【０００８】
また、上記の従来例においては、目標値を上げることによって強逆光時も十分な逆光補正を行うことができるが、通常の順光被写体で絞りが開きすぎてしまうという課題もある。
【０００９】
また、上記の従来例においては、過順光の時、全画面平均が小さくなり、過順光判定されると、平均値誤差の重みが大きくなるので、絞りが開きすぎるという課題もある。
【００１０】
本発明は、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置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】
本発明の第１の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値１検出部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値１検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【００１２】
第１の観点の撮像装置によれば、第１・第２領域輝度比較部で画面上部を含む第１の領域の平均輝度と、画面中央を含む第２の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出し、更に重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１３】
第２の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の各重みが略均等の重み付けに設定された代表輝度値と第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【００１４】
第２の観点の撮像装置によれば、第１・第２領域輝度比較部で画面上部を含む第１の領域の平均輝度と、画面中央を含む第２の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出し、更に重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク１輝度値とピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１５】
第３の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け２全画面平均算出部で得られた重み付け２全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【００１６】
第３の観点の撮像装置によれば、第１・第２領域輝度比較部で画面上部を含む第１の領域の平均輝度と、画面中央を含む第２の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを開くことができ、更にピーク１輝度値とピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１７】
第４の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記平均値誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備えたものである。
【００１８】
第４の観点の撮像装置によれば、第１・第２領域輝度比較部で画面上部を含む第１の領域の平均輝度と、画面中央を含む第２の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図９を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施例について、図１ないし図６を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１による撮像装置のブロック図を示す。図１において、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０２の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子１０６から映像信号を出力する。
【００２２】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０の入力端に接続される。領域輝度検出部１０７では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値１検出部１１０では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値として検出する。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較する。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２とピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。平均重み算出部１１２では、平均重みを算出する。ピーク重み算出部１１６では、ピーク重みを算出する。また、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９では、それぞれ重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出する。重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。全画面平均値演算部１１３では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値１検出部１１０の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５とピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。加重平均誤差算出部１１７では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【００２３】
図２は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図２において、２０１は第１領域、２０２は第２領域を示す。
【００２４】
図３は本実施の形態の撮像装置における重み付け１全画面平均算出部と重み付け２全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図３において、（ａ）は重み付け１全画面平均値の重み係数、（ｂ）は重み付け２全画面平均値の重み係数、（ｃ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例１、（ｄ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例２を示す。
【００２５】
図４は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値１検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図４において、２０１は第１領域、２０２は第２領域、４０１は第１領域と第２領域をあわせた全画面領域を示す。
【００２６】
図５は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【００２７】
図６は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【００２８】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図１において、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０３の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子１０６から映像信号を出力する。
【００２９】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０の入力端にも接続される。
【００３０】
図２を用いて、領域輝度検出部１０７の動作説明を行う。領域輝度検出部１０７では、図２に示したように全画面領域を水平方向に８領域に分割し、垂直方向に６領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値（例えば、２５６）で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。
【００３１】
図２を用いて、第１・第２領域輝度比較部１１１の動作説明を行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、図２に示した画面上部を含む第１領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第２領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を算出する。輝度差分ＣＮＴの値が負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分ＣＮＴの値が最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２とピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。
【００３２】
図３を用いて、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９の動作説明を行う。重み付け１全画面平均算出部１０８では、図３（ａ）に示した重み付け１全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け１全画面平均値を算出する。
【００３３】
同様に、図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け２全画面平均値を算出する。
【００３４】
図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合は、重み付け２全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け１全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。
【００３５】
重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。
【００３６】
図４を用いて、ピーク値１検出部１１０の動作説明を行う。ピーク値１検出部１１０では、図４に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値として検出する。
【００３７】
図５を用いて、平均重み算出部１１２の動作説明を行う。平均重み算出部１１２では、図５に示した第１領域と第２領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け２全画面平均の重み係数を指し、重み付け１全画面平均の重み係数は、１００％−αで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、重み付け１全画面平均が１００％になるように平均重みαを０％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、重み付け２全画面平均が１００％になるように平均重みαを１００％にする。
【００３８】
図５を用いて、全画面平均値演算部１１３の動作説明を行う。全画面平均値演算部１１３では、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をＡＶＥＹ、重み付け１全画面平均値をＡＶＥＹ１、重み付け２全画面平均値をＡＶＥＹ２とすると、ＡＶＥＹ＝（ＡＶＥＹ１×（１００−α）＋ＡＶＥＹ２×α）／１００、で示す式によって、全画面平均値を算出することができる。
【００３９】
全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【００４０】
また、ピーク値１検出部１１０の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【００４１】
ここで、絞り１０２の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が０になる絞り位置で絞り１０２が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【００４２】
図６を用いて、ピーク重み算出部１１６の動作説明を行う。ピーク重み算出部１１６では、図６に示した第１領域と第２領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、１００％−βで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、ピーク値誤差が２５％になるようにピーク重みβを２５％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、平均値誤差が１００％になるようにピーク重みβを０％にする。ピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【００４３】
図６を用いて、加重平均誤差算出部１１７の動作説明を行う。加重平均誤差算出部１１７では、ピーク値誤差算出部１１４で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部１１５で得られた平均値誤差をピーク重み算出部１１６で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をＧＯＳＡ、ピーク値誤差をＰＧＯＳＡ、平均値誤差をＡＧＯＳＡとすると、ＧＯＳＡ＝（ＡＧＯＳＡ×（１００−β）＋ＰＧＯＳＡ×β）／１００、で示す式で加重平均誤差を算出することができる。
【００４４】
加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【００４５】
逆光判定の動作について、図１ないし図６を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第１・第２領域輝度比較部１１１で行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度から、画面中央を含む第２領域の平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは負の値になる。
【００４６】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図１ないし図６を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正の値になるので、第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より小さくなる。
【００４７】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが大きな値になっていれば、平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け２全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【００４８】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部１１７で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差が大きくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り１０２を開く方向に絞り制御部１１８が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り１０２を開き逆光補正を行うことができる。
【００４９】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図１ないし図６を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になるので、画面中央を含む第２領域に比べ画面上部を含む第１領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。また、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け１全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【００５０】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが０の時は、重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け１全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。
【００５１】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負クリップされた０になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは２５％になる。よって、加重平均誤差算出部１１７では平均値誤差とピーク値誤差を３：１で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【００５２】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、ピーク値誤差と平均値誤差が従来の撮像装置と等しいので、加重平均誤差も従来の撮像装置と等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【００５３】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【００５４】
このように構成することによって、第１・第２領域輝度比較部１１１で画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出し、更に重み付け１全画面平均値の重み係数が重み付け２全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更に、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御ができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【００５５】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平８領域分割、垂直６領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記動作説明において第１領域と第２領域を図２に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、ＲＧＢ信号の最大値の信号やＧ信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記動作説明において重み付け２全画面平均の重み係数を図３に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数（例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示す重み付け全画面平均の重み係数）でも同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図２ないし図７を参照しながら説明する。
【００６０】
図７は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図７において、実施の形態１による撮像装置のブロック図を示す図１と異なるのは、ピーク値２検出部７０１と、ピーク値演算部７０２が追加されたことである。すなわち、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０２の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子１０６から映像信号を出力する。
【００６１】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の入力端にも接続される。領域輝度検出部１０７では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値１検出部１１０では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値１として検出する。ピーク値２検出部７０１では、画面中央を含む第２領域内の最大輝度信号の値をピーク値２として検出する。ピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の出力端はピーク値演算部７０２の入力端に接続される。ピーク値演算部７０２では、ピーク値１とピーク値２を加重平均しピーク値を算出する。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較する。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２とピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。平均重み算出部１１２では、平均重みを算出する。ピーク重み算出部１１６では、ピーク重みを算出する。また、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９では、それぞれ重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出する。重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。全画面平均値演算部１１３では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値演算部７０２の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５とピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。加重平均誤差算出部１１７では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【００６２】
図２は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図２において、２０１は第１領域、２０２は第２領域を示す。
【００６３】
図３は本実施の形態の撮像装置における重み付け１全画面平均算出部と重み付け２全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図３において、（ａ）は重み付け１全画面平均値の重み係数、（ｂ）は重み付け２全画面平均値の重み係数（ｃ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例１、（ｄ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例２を示す。
【００６４】
図４は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値１検出部とピーク値２検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図４において、２０１は第１領域、２０２は第２領域、４０１は第１領域と第２領域をあわせた全画面領域を示す。
【００６５】
図５は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【００６６】
図６は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【００６７】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図７において、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０３の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子１０６から映像信号を出力する。
【００６８】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の入力端にも接続される。
【００６９】
図２を用いて、領域輝度検出部１０７の動作説明を行う。領域輝度検出部１０７では、図２に示したように全画面領域を水平方向に８領域に分割し、垂直方向に６領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値（例えば、２５６）で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。
【００７０】
図２を用いて、第１・第２領域輝度比較部１１１の動作説明を行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、図２に示した画面上部を含む第１領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第２領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを算出する。輝度差分ＣＮＴが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分ＣＮＴが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２とピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。
【００７１】
図３を用いて、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９の動作説明を行う。重み付け１全画面平均算出部１０８では、図３（ａ）に示した重み付け１全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け１全画面平均値を算出する。
【００７２】
同様に、図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け２全画面平均値を算出する。
【００７３】
図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合は、重み付け２全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け１全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。
【００７４】
重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。
【００７５】
図４を用いて、ピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の動作説明を行う。ピーク値１検出部１１０では、図４に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値１として検出する。また、ピーク値２検出部７０１では、図４に示した画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値２として検出する。次に、ピーク値演算部７０２の動作説明を行う。ピーク値演算部７０２では、ピーク値１検出部１１０で検出されたピーク値１と、ピーク値２検出部７０１で検出されたピーク値２を加重平均しピーク値を算出する。例えば、画面上部にピーク値がある場合は、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値１より小さくなる。また、画面中央にピーク値がある場合は、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値１と等しくなる。
【００７６】
図５を用いて、平均重み算出部１１２の動作説明を行う。平均重み算出部１１２では、図５に示した第１領域と第２領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け２全画面平均の重み係数を指し、重み付け１全画面平均の重み係数は、１００％−αで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、重み付け１全画面平均が１００％になるように平均重みαを０％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、重み付け２全画面平均が１００％になるように平均重みαを１００％にする。
【００７７】
図５を用いて、全画面平均値演算部１１３の動作説明を行う。全画面平均値演算部１１３では、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をＡＶＥＹ、重み付け１全画面平均値をＡＶＥＹ1、重み付け２全画面平均値をＡＶＥＹ２とすると、ＡＶＥＹ＝（ＡＶＥＹ１×（１００−α）＋ＡＶＥＹ２×α）／１００、で示される式によって、全画面平均値を算出することができる。
【００７８】
全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【００７９】
また、ピーク値演算部７０２の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【００８０】
ここで、絞り１０２の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が０になる絞り位置で絞り１０２が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【００８１】
図６を用いて、ピーク重み算出部１１６の動作説明を行う。ピーク重み算出部１１６では、図６に示した第１領域と第２領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、１００％−βで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、ピーク値誤差が２５％になるようにピーク重みβを２５％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、平均値誤差が１００％になるようにピーク重みβを０％にする。ピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【００８２】
図６を用いて、加重平均誤差算出部１１７の動作説明を行う。加重平均誤差算出部１１７では、ピーク値誤差算出部１１４で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部１１５で得られた平均値誤差をピーク重み算出部１１６で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をＧＯＳＡ、ピーク値誤差をＰＧＯＳＡ、平均値誤差をＡＧＯＳＡとすると、ＧＯＳＡ＝（ＡＧＯＳＡ×（１００−β）＋ＰＧＯＳＡ×β）／１００、で示される式で加重平均誤差を算出することができる。
【００８３】
加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【００８４】
逆光判定の動作について、図２ないし図７を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第１・第２領域輝度比較部１１１で行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度から、画面中央を含む第２領域の平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは負の値になる。
【００８５】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図２ないし図７を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正の値になるので、第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より小さくなる。
【００８６】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが大きな値になっていれば、平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け２全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【００８７】
また、逆光時は第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値１は、画面中央を含む第２領域のピーク値２より大きくなる。ここで、ピーク値演算部７０２で、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値より小さくなる。次に、ピーク値誤差算出部１１４で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値より小さくなっているので、ピーク値誤差の絶対値は小さくなる。
【００８８】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部１１７で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差は大きくなり、ピーク値誤差は小さくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り１０２を開く方向に絞り制御部１１８が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り１０２を開き逆光補正を行うことができる。
【００８９】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図２ないし図７を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になるので、画面中央を含む第２領域に比べ画面上部を含む第１領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。また、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け１全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【００９０】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが０の時は、重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け１全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。
【００９１】
また、順光・過順光時は第１領域に比べ第２領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値１と、画面中央を含む第２領域のピーク値２は等しくなる。ここで、ピーク値演算部７０２で、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値と等しくなる。次に、ピーク値誤差算出部１１４で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値と等しくなっているので、ピーク値誤差も等しくなる。
【００９２】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負クリップされた０になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは２５％になる。よって、加重平均誤差算出部１１７では平均値誤差とピーク値誤差を３：１で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【００９３】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、平均値誤差とピーク値誤差が従来の撮像装置と等しいので、加重平均誤差も従来の撮像装置と等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【００９４】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【００９５】
このように構成することによって、第１・第２領域輝度比較部１１１で画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出し、更に重み付け１全画面平均値の重み係数が重み付け２全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク１輝度値とピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができる。また、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御を行うことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【００９６】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平８領域分割、垂直６領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【００９７】
また、上記動作説明において第１領域と第２領域を図２に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【００９８】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、ＲＧＢ信号の最大値の信号やＧ信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【００９９】
また、上記動作説明において重み付け２全画面平均の重み係数を図３に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数（例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示す重み付け全画面平均の重み係数）でも同様の効果を得ることができる。
【０１００】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図２ないし図４と図６、図８を参照しながら説明する。
【０１０１】
図８は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図８において、実施の形態２による撮像装置のブロック図を示す図７と異なるのは、重み付け１全画面平均算出部１０８と、平均重み演算部１１２と、全画面平均値演算部１１３が削除されたことである。すなわち、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０２の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子１０６から映像信号を出力する。
【０１０２】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の入力端にも接続される。領域輝度検出部１０７では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値１検出部１１０では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値１として検出する。ピーク値２検出部７０１では、画面中央を含む第２領域内の最大輝度信号の値をピーク値２として検出する。ピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の出力端はピーク値演算部７０２の入力端に接続される。ピーク値演算部７０２では、ピーク値１とピーク値２を加重平均しピーク値を算出する。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較する。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、ピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。ピーク重み算出部１１６では、ピーク重みを算出する。また、重み付け２全画面平均算出部１０９では、重み付け２全画面平均値を算出する。重み付け２全画面平均算出部１０９の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値演算部７０２の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５とピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。加重平均誤差算出部１１７では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【０１０３】
図２は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図２において、２０１は第１領域、２０２は第２領域を示す。
【０１０４】
図３は本実施の形態の撮像装置における重み付け１全画面平均算出部と重み付け２全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図３において、（ａ）は重み付け１全画面平均値の重み係数、（ｂ）は重み付け２全画面平均値の重み係数（ｃ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例１、（ｄ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例２を示す。
【０１０５】
図４は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値１検出部とピーク値２検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図４において、２０１は第１領域、２０２は第２領域、４０１は第１領域と第２領域をあわせた全画面領域を示す。
【０１０６】
図６は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【０１０７】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図８において、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０３の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子１０６から映像信号を出力する。
【０１０８】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７とピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の入力端にも接続される。
【０１０９】
図２を用いて、領域輝度検出部１０７の動作説明を行う。領域輝度検出部１０７では、図２に示したように全画面領域を水平方向に８領域に分割し、垂直方向に６領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値（例えば、２５６）で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。
【０１１０】
図２を用いて、第１・第２領域輝度比較部１１１の動作説明を行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、図２に示した画面上部を含む第１領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第２領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを算出する。輝度差分ＣＮＴが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分ＣＮＴが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、ピーク重み算出部１１６の入力端に接続される。
【０１１１】
図３を用いて、重み付け２全画面平均算出部１０９の動作説明を行う。重み付け２全画面平均算出部１０９では、図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け２全画面平均値を算出する。この重み付け２全画面平均値を全画面平均値として出力する。
【０１１２】
図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数を用いて重み付け２全画面平均値を算出すると、画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体の時、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け１全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け１全画面平均値より大きくなる。
【０１１３】
図４を用いて、ピーク値１検出部１１０とピーク値２検出部７０１の動作説明を行う。ピーク値１検出部１１０では、図４に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値１として検出する。また、ピーク値２検出部７０１では、図４に示した画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値２として検出する。次に、ピーク値演算部７０２の動作説明を行う。ピーク値演算部７０２では、ピーク値１検出部１１０で検出されたピーク値１と、ピーク値２検出部７０１で検出されたピーク値２を加重平均しピーク値を算出する。例えば、画面上部にピーク値がある場合は、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値１より小さくなる。また、画面中央にピーク値がある場合は、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値１と等しくなる。
【０１１４】
重み付け２全画面平均算出部１０９の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【０１１５】
また、ピーク値演算部７０２の出力端はピーク値誤差算出部１１４の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部１１４では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【０１１６】
ここで、絞り１０２の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が０になる絞り位置で絞り１０２が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部１１４と平均値誤差算出部１１５の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【０１１７】
図６を用いて、ピーク重み算出部１１６の動作説明を行う。ピーク重み算出部１１６では、図６に示した第１領域と第２領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、１００％−βで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、ピーク値誤差が２５％になるようにピーク重みβを２５％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、平均値誤差が１００％になるようにピーク重みβを０％にする。ピーク重み算出部１１６の出力端は加重平均誤差算出部１１７の入力端に接続される。
【０１１８】
図６を用いて、加重平均誤差算出部１１７の動作説明を行う。加重平均誤差算出部１１７では、ピーク値誤差算出部１１４で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部１１５で得られた平均値誤差をピーク重み算出部１１６で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をＧＯＳＡ、ピーク値誤差をＰＧＯＳＡ、平均値誤差をＡＧＯＳＡとすると、ＧＯＳＡ＝（ＡＧＯＳＡ×（１００−β）＋ＰＧＯＳＡ×β）／１００、で示される式で加重平均誤差を算出することができる。
【０１１９】
加重平均誤差算出部１１７の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【０１２０】
逆光判定の動作について、図２ないし図４と図８を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第１・第２領域輝度比較部１１１で行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度から、画面中央を含む第２領域の平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは負の値になる。
【０１２１】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図２ないし図４と図６、図８を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正の値になるので、第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け２全画面平均算出部１０９で図３（ｂ）に示す重み付け２全画面平均値の重み係数を用いて重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【０１２２】
また、逆光時は第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値１は、画面中央を含む第２領域のピーク値２より大きくなる。ここで、ピーク値演算部７０２で、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の全画面領域で検出したピーク値より小さくなる。次に、ピーク値誤差算出部１１４で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値より小さくなっているので、ピーク値誤差の絶対値は小さくなる。
【０１２３】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部１１７で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差は大きくなり、ピーク値誤差は小さくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り１０２を開く方向に絞り制御部１１８が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り１０２を開き逆光補正を行うことができる。
【０１２４】
次に、過順光判定された時の絞り制御の動作について、図２ないし図４と図６、図８を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になるので、画面中央を含む第２領域に比べ画面上部を含む第１領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け２全画面平均算出部１０９で、図３（ｂ）に示す重み付け２全画面平均値の重み係数を用いて重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より大きくなる。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より大きくなっているので、平均値誤差は小さくなる。
【０１２５】
また、過順光時は第１領域に比べ第２領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値１と、画面中央を含む第２領域のピーク値２は等しくなる。ここで、ピーク値演算部７０２で、ピーク値１とピーク値２を１：１で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値と等しくなる。次に、ピーク値誤差算出部１１４で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来の撮像装置のピーク値と等しくなっているので、ピーク値誤差も等しくなる。
【０１２６】
また、ピーク重み算出部１１６は、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負クリップされた０になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは２５％になる。よって、加重平均誤差算出部１１７では平均値誤差とピーク値誤差を３：１で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【０１２７】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、従来の撮像装置より平均値誤差は小さくなり、ピーク値誤差は等しいので、加重平均誤差は従来の撮像装置よりも小さくなる。よって、過順光時は従来の撮像装置より絞りを閉じる絞り制御を行うことができる。
【０１２８】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、過順光時は従来の撮像装置より絞りを閉じる絞り制御になるので、逆光時は絞りが開き足りない過順光時は絞りの開きすぎを抑えることができ適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【０１２９】
このように構成することによって、第１・第２領域輝度比較部１１１で画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出することで、絞りを開くことができる。更にピーク１輝度値とピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができる。また、過順光判定時は、絞りの開きすぎを抑えることができるので、過順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【０１３０】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平８領域分割、垂直６領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
また、上記動作説明において第１領域と第２領域を図２に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、ＲＧＢ信号の最大値の信号やＧ信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
また、上記動作説明において重み付け２全画面平均の重み係数を図３に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数（例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示す重み付け全画面平均の重み係数）でも同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、図２、図３、図５と図９を参照しながら説明する。
【０１３５】
図９は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図９において、実施の形態１による撮像装置のブロック図を示す図１と異なるのは、ピーク値１検出部１１０と、ピーク値誤差算出部１１４と、ピーク重み算出部１１６と、加重平均誤差算出部１１７を削除したところである。すなわち、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０２の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子１０６から映像信号を出力する。
【０１３６】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７の入力端に接続される。領域輝度検出部１０７では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較する。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２の入力端に接続される。平均重み算出部１１２では、平均重みを算出する。また、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９では、それぞれ重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出する。重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。全画面平均値演算部１１３では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、平均値誤差を算出する。平均値誤差算出部１１５の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【０１３７】
図２は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図２において、２０１は第１領域、２０２は第２領域を示す。
【０１３８】
図３は本実施の形態の撮像装置における重み付け１全画面平均算出部と重み付け２全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図３において、（ａ）は重み付け１全画面平均値の重み係数、（ｂ）は重み付け２全画面平均値の重み係数（ｃ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例１、（ｄ）は重み付け全画面平均値の重み係数の例２を示す。
【０１３９】
図５は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【０１４０】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図９において、光学系１０１により形成された被写体の光学像は絞り１０２を経て撮像素子(ＣＣＤ)１０３に入射され光電変換される。撮像素子１０３の出力端はＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の入力端に接続され、撮像素子１０３の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ／デジタル変換される。ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は信号処理回路１０５の入力端に接続される。信号処理回路１０５では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子１０６から映像信号を出力する。
【０１４１】
また、ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器１０４の出力端は、領域輝度検出部１０７の入力端にも接続される。
【０１４２】
図２を用いて、領域輝度検出部１０７の動作説明を行う。領域輝度検出部１０７では、図２に示したように全画面領域を水平方向に８領域に分割し、垂直方向に６領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値（例えば、２５６）で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部１０７の出力端は、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と第１・第２領域輝度比較部１１１の入力端に接続される。
【０１４３】
図２を用いて、第１・第２領域輝度比較部１１１の動作説明を行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、図２に示した画面上部を含む第１領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第２領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを演算する。輝度差分ＣＮＴが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分ＣＮＴが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第１・第２領域輝度比較部１１１の出力端は、平均重み算出部１１２の入力端に接続される。
【０１４４】
図３を用いて、重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９の動作説明を行う。重み付け１全画面平均算出部１０８では、図３（ａ）に示した重み付け１全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け１全画面平均値を算出する。
【０１４５】
同様に、図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け２全画面平均値を算出する。
【０１４６】
図３（ｂ）に示した重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合、重み付け２全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け１全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。
【０１４７】
重み付け１全画面平均算出部１０８と重み付け２全画面平均算出部１０９と平均重み算出部１１２の出力端は全画面平均値演算部１１３の入力端に接続される。
【０１４８】
図５を用いて、平均重み算出部１１２の動作説明を行う。平均重み算出部１１２では、図５に示した第１領域と第２領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け２全画面平均の重み係数を指し、重み付け１全画面平均の重み係数は、１００％−αで求める。すなわち、第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の時は、重み付け１全画面平均が１００％になるように平均重みαを０％にする。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが最大値になった場合、重み付け２全画面平均が１００％になるように平均重みαを１００％にする。
【０１４９】
図５を用いて、全画面平均値演算部１１３の動作説明を行う。全画面平均値演算部１１３では、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をＡＶＥＹ、重み付け１全画面平均値をＡＶＥＹ1、重み付け２全画面平均値をＡＶＥＹ２とすると、ＡＶＥＹ＝（ＡＶＥＹ１×（１００−α）＋ＡＶＥＹ２×α）／１００、で示す式によって、全画面平均値を算出することができる。
【０１５０】
全画面平均値演算部１１３の出力端は平均値誤差算出部１１５の入力端に接続される。平均値誤差算出部１１５では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【０１５１】
平均値誤差算出部１１５の出力端は絞り制御部１１８の入力端に接続される。絞り制御部１１８では、加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【０１５２】
逆光判定の動作について、図２と図９を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第１・第２領域輝度比較部１１１で行う。第１・第２領域輝度比較部１１１では、画面上部を含む第１領域の平均輝度から、画面中央を含む第２領域の平均輝度を減算し、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴは負の値になる。
【０１５３】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図２、図３、図５と図９を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが正の値になるので、第２領域に比べ第１領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より小さくなる。
【０１５４】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが大きな値になっていれば、平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが徐々に大きくなるに従って、重み付け２全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け２全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【０１５５】
平均値誤差が大きいと、平均値誤差を小さくするように、絞り１０２を開く方向に絞り制御部１１８が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り１０２を開き逆光補正を行うことができる。
【０１５６】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図２、図３、図５と図９を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になるので、画面中央を含む第２領域に比べ画面上部を含む第１領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け１全画面平均値と重み付け２全画面平均値を算出すると、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け２全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け２全画面平均値が重み付け１全画面平均値より大きくなる。また、重み付け１全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け１全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【０１５７】
また、第１・第２領域輝度比較部１１１で算出した第1領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部１１２は第１領域と第２領域の輝度差分ＣＮＴが０の時は、重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部１１３は、加重平均によって重み付け１全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部１１５で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【０１５８】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【０１５９】
このように構成することによって、第１・第２領域輝度比較部１１１で画面上部を含む第１領域の平均輝度と、画面中央を含む第２領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、重み付け１全画面平均値の重み係数が重み付け２全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。また、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御を行うことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【０１６０】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平８領域分割、垂直６領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【０１６１】
また、上記動作説明において第１領域と第２領域を図２に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第１領域と、画面中央を含む第２領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、ＲＧＢ信号の最大値の信号やＧ信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
また、上記動作説明において重み付け２全画面平均の重み係数を図３に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数（例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示す重み付け全画面平均の重み係数）でも同様の効果を得ることができる。
【０１６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値１検出部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値１検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第１・第２領域輝度比較部において画面上部を含む前記第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出し、更に、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り���御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【０１６５】
また、本発明の第２の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第１・第２領域輝度比較部において画面上部を含む前記第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の前記輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出し、更に前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク１輝度値とピーク２輝��値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【０１６６】
また、本発明の第３の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク１輝度値を検出するピーク値１検出部と、画面中央を含む第２の領域のピーク２輝度値を検出するピーク値２検出部と、前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け２全画面平均算出部で得られた重み付け２全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差（ピーク値誤差）を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記全画面平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が３：１になるように、前記輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第１・第２領域輝度比較部において画面上部を含む前記第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の前記輝度差分ＣＮＴの値を演算し、前記輝度差分ＣＮＴの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出することで、絞りを開くことができ、更に前記ピーク１輝度値と前記ピーク２輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、過順光判定時は従来の撮像装置より少し絞りを閉じる制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【０１６７】
また、本発明の第４の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第１の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け１全画面平均値を算出する重み付け１全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第２の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け２全画面平均値を算出する重み付け２全画面平均算出部と、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差（平均値誤差）を計算する平均値誤差算出部と、前記平均値誤差を０へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第１の領域の平均輝度から画面中央を含む第２の領域の平均輝度を減算して前記第１の領域と前記第２の領域の輝度差分Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＣＮＴと略す）の値を演算し、輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は逆光と判断し、輝度差分ＣＮＴの値の大きさで逆光の強度を判断する第１・第２領域輝度比較部と、前記第１・第２領域輝度比較部の演算結果から、輝度差分ＣＮＴの値が負の場合は、前記重み付け１全画面平均の重みが１００％になるように、輝度差分ＣＮＴの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、輝度差分ＣＮＴの値の大きさに従い徐々に前記重み付け２全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備え、前記第１・第２領域輝度比較部において画面上部を含む前記第１の領域の平均輝度から画面中央を含む前記第２の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第２の領域の輝度差分ＣＮＴの値を演算し、この輝度差分ＣＮＴの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記重み付け１全画面平均値と前記重み付け２全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による撮像装置を示すブロック図
【図２】同撮像装置の領域輝度検出部での全画面領域の領域分割を示す模式図
【図３】同撮像装置の重み付け１全画面平均算出部と重み付け２全画面平均算出部の重み係数を示す構成図
【図４】同撮像装置のピーク値１検出部とピーク値２検出部のピーク検出領域を示す検出領域図
【図５】同撮像装置の全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図
【図６】同撮像装置の加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第１領域と第２領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図
【図７】本発明の実施の形態２による撮像装置を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３による撮像装置を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４による撮像装置を示すブロック図
【図１０】従来の撮像装置を示すブロック図
【符号の説明】
１０１  光学系
１０２  絞り
１０３  撮像素子
１０４  ＡＳＰ・Ａ／Ｄ変換器
１０５  信号処理回路
１０７  領域輝度検出部
１０８  重み付け１全画面平均算出部
１０９  重み付け２全画面平均算出部
１１０  ピーク値１検出部
１１１  第１・第２領域輝度比較部
１１２  平均重み算出部
１１３  全画面平均値演算部
１１４  ピーク値誤差演算部
１１５  平均値誤差演算部
１１６  ピーク重み算出部
１１７  加重平均誤差算出部
１１８  絞り制御部
７０１  ピーク値２検出部
７０２  ピーク値演算部
【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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