(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、
この撮像手段の出力結果に基き撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、
この輝度分布検出手段の出力結果に基き所定の輝度が連続する領域を判別する輝度領域判別手段と、
この輝度領域判別手段の出力結果に基き上記所定の輝度が連続する領域の面積を演算する演算手段と、
この演算手段の出力より、所定輝度よりも高輝度である画素の分布が連続する領域の面積が所定値以下であるか否かの判定の結果、及び上記輝度分布検出手段の出力に基く撮影画面内の輝度が所定値よりも低輝度か否かの判定の結果とに基いて撮影モードを決定する撮影モード決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
上記撮影モード決定手段は、更に上記演算手段の出力に基く所定輝度よりも低輝度である画素の分布が連続する領域の面積が所定値以上であるか否かの判定結果にも基いて撮影モードを決定することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
上記撮影モード決定手段は、少なくとも通常撮影モードと夜景撮影モードの決定を選択的に行うことを特徴とする請求項１若しくは２の何れか１に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はカメラに関し、より詳細には、夜景シーンを判定して夜景に適した撮影動作を行うことが可能なカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、夜景を撮影する場合に工夫されたカメラが多数開発されている。
【０００３】
例えば、特開平７−１９９０３９号公報には、夜景シーンを撮影するときに撮影者が夜景モードに設定して、撮影を行うことが可能なカメラが開示されている。このカメラに於いては、補助光を被写体に投光してＡＦを行うようになっている。
【０００４】
また、特開平５−２４９３６９号公報に記載のカメラでは、ＡＦセンサの画素データが高輝度部と低輝度部に分かれて分布している場合は、明るい背景の人物と判定し、ＡＦセンサの積分時間を長くして再度積分させることにより、低輝度部分を重視してＡＦ検出を行う技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平７-１９９０３９号公報に記載のカメラでは、撮影者が撮影シーンに応じて夜景モードに設定するのは煩わしいという課題を有している。
【０００６】
また、上記特開平５−２４９３６９号公報に記載のカメラに於いては、輝度を１つのラインセンサにより検出しているので、検出エリアが狭く、高コントラストの被写体を誤認識するという課題を有している。更に、また、明るい部分が検出エリアに入らないと夜景と判別できないという課題を有している。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、撮影者が設定しなくとも夜景シーンを自動的に判別して夜景に適した撮影動作を行うことのできるカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明は、撮像手段と、この撮像手段の出力結果に基き撮影画面内の輝度分布を検出する輝度分布検出手段と、この輝度分布検出手段の出力結果に基き所定の輝度が連続する領域を判別する輝度領域判別手段と、この輝度領域判別手段の出力結果に基き上記所定の輝度が連続する領域の面積を演算する演算手段と、この演算手段の出力より、所定輝度よりも高輝度である画素の分布が連続する領域の面積が所定値以下であるか否かの判定の結果、及び上記輝度分布検出手段の出力に基く撮影画面内の輝度が所定値よりも低輝度か否かの判定の結果とに基いて撮影モードを決定する撮影モード決定手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
この発明のカメラにあっては、撮像手段の出力結果に基いて、輝度分布検出手段で撮影画面内の輝度分布が検出される。そして、この輝度分布検出手段の出力結果に基いて、所定の輝度が連続する領域が輝度領域判別手段にて判別される。また、この輝度領域判別手段の出力結果に基いて、上記所定の輝度が連続する領域の面積が演算手段によって演算される。この演算手段の出力より、所定輝度よりも高輝度である画素の分布が連続する領域の面積が所定値以下であるか否かの判定の結果、及び上記輝度分布検出手段の出力に基く撮影画面内の輝度が所定値よりも低輝度か否かの判定の結果とに基いて、撮影モード決定手段によって撮影モードが決定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、この発明の第１の実施の形態に係るカメラの構成を示したブロック図である。
【００１４】
図１に於いて、マイクロコンピュータ１１は、このカメラ全体の制御を司るシステムコントローラであり、内部に、ＣＰＵ（中央処理装置）１１ａ、ＲＯＭ１１ｂ、ＲＡＭ１１ｃ、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ（ＡＤＣ）１１ｄ及びＥＥＰＲＯＭ１１ｅを有している。
【００１５】
上記ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｂに格納されたシーケンスプログラムに従って一連の動作を行うものである。また、ＥＥＰＲＯＭ１１ｅは、ＡＦ、測光・露出演算等に関する補正データをカメラ毎に記憶している。
【００１６】
上記マイクロコンピュータ１１には、測距光学系により形成される被写体像を撮像して電気信号であるセンサデータに変換するＡＦエリアセンサ１２が接続されている。このエリアセンサ１２は、撮像領域１２ａである水平方向と垂直方向に二次元状に配置された受光素子群と、これら受光素子群の処理回路１２ｂから構成される。
【００１７】
また、上記マイクロコンピュータ１１には、フォーカスレンズ１３を駆動するためのフォーカスレンズ駆動部１４と、該フォーカスレンズ１３の移動量に対応するパルス信号を発生するフォーカスレンズエンコーダ１５と、ズームレンズ駆動部１６と、測光用受光素子１７を有する測光部１８と、シャッタ駆動部１９と、フィルム駆動部２０と、ストロボ２３を有したストロボ回路部２４と、表示部２５と、ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）２６及びセカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）２７とが接続されている。
【００１８】
マイクロコンピュータ１１では、上記ＡＦエリアセンサ１２の積分動作の制御、センサーデータの読出し制御が行われると共に、エリアセンサ１２から出力されるセンサデータを処理して測距演算が行われる。そして、この測距演算結果に基いて、マイクロコンピュータ１１からフォーカスレンズ駆動部１４に駆動信号が出力され、フォーカスレンズエンコーダ１５の出力がモニタされてフォーカスレンズ１３の位置制御が行われる。
【００１９】
上記ズームレンズ駆動部１６では、マイクロコンピュータ１１の司令によりズーム動作が行われる。
【００２０】
上記測光部１８では、測光用受光素子１７の発生する光電流信号が処理されて測光出力が発生される。マイクロコンピュータ１１では、この測光出力をがＡ／Ｄコンバータ１１ｄによりＡ／Ｄ変換されて測光露出演算が行われる。
【００２１】
また、シャッタ駆動部１９では、マイクロコンピュータ１１からの司令に基いて、図示されないシャッタが駆動される。
【００２２】
上記フィルム駆動部２０では、マイクロコンピュータ１１の司令により、オートロード、１駒巻上げ、巻戻しのフィルム駆動動作が行われる。
【００２３】
上記ストロボ回路２４は、撮影時の補助光源としてストロボ２３発光させる機能を有している。このストロボ回路部２４の充電、発光制御は、マイクロコンピュータ１１によりなされている。尚、ストロボ回路部２４は、測距動作時のＡＦ補助光としても動作される。
【００２４】
そして、表示部２５は、カメラ内部の情報をＬＣＤ等の表示素子により表示するもので、マイクロコンピュータ１１により制御される。
【００２５】
上記ファーストレリーズスイッチ２６及びセカンドレリーズスイッチ２７は、図示されないレリーズ釦に連動したスイッチである。レリーズ釦の第１段階の押し下げによりファーストレリーズスイッチ２６がオンし、引続いて第２段階の押し下げによりセカンドレリーズスイッチ２７がオンするようになっている。そして、ファーストレリーズスイッチ２６のオンによりＡＦ、測光動作が行われ、セカンドレリーズスイッチ２７のオンにより露出動作、フィルム巻上げ動作が行われるよう、マイクロコンピュータ１１により制御される。
【００２６】
次に、測距光学系について説明する。
【００２７】
図２は、上述した光学系、ＡＦエリアセンサ１２の配置を示した図である。
【００２８】
尚、ここでは、被写体の像信号を基に測距する、いわゆるパッシブ方式について説明する。
【００２９】
パッシブ方式に於いて、被写体までの距離を測定するにあたり、受光レンズ３１ａ、３１ｂは基線長Ｂを隔てて配置され、被写体３０の像を２像に分割してＡＦエリアセンサ１２の撮像領域１２ａに結像させる。
【００３０】
上記２像の相対的な位置差ｘは、三角測距の原理によって、受光レンズの焦点距離ｆと基線長Ｂとから、被写体距離Ｌは下記（１）式により求められる。
Ｌ＝（Ｂ・ｆ）／ｘ                                    …（１）
図３は、撮影画面(ワイドとテレ)と測距エリアの関係を示した図である。
【００３１】
外光パッシブ方式による測距なので、撮像画面と測距エリアとの間にはパララックスが存在する。
【００３２】
図３に示されるように、ＡＦエリアセンサ１２の検出エリア（測距エリア）３３に対し、スタンダード、テレ、ワイドそれぞれの撮影画面３４、３５、３６のエリアは異なっている。
【００３３】
そのため、撮像光学系の焦点距離情報（ズーム情報）に応じて、測距に使用するエリアを限定するようにする。
【００３４】
このような焦点距離の変化に応じた測距エリア位置補正データは、ＥＥＰＲＯＭ１１ｅに予め記憶されており、マイクロコンピュータ１１の初期化と共にＲＡＭ１１ｃに展開されている。ズーム動作に応じてこの補正データが参照されて、ＡＦエリアセンサ１２の撮像領域内の測距動作に使用される測距エリアが決定される。そして、この測距エリア範囲内のセンサデータにより、測距演算が行われる。
【００３５】
また、マイクロコンピュータ１１からは、ＡＦエリアセンサ１２に対して、この測距エリア内に対応する積分制御用ピークモニタが発生されるように、制御信号が出力される。そして、ＡＦエリアセンサ１２からは、指定された測距エリアの範囲内のピーク信号がマイクロコンピュータ１１に出力される。
【００３６】
マイクロコンピュータ１１では、このモニタ信号が参照されて積分量が所定のレベルとなるように制御される（図６参照）。
【００３７】
このようにして、撮影画面外に被写体の影響を受けないようにしている。
【００３８】
尚、センサデータの読出し時にも、上記撮影画面に対応する測距エリアの補正データが参照されて、不要な撮影画面外のセンサーデータは読飛ばしされてＲＡＭ１１ｃに格納されないようにする。
【００３９】
或いは、ＡＦエリアセンサ１２に読出し範囲設定信号が出力されて、必要なセンサデータだけ出力されるようにする。
【００４０】
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態に於けるカメラのメインルーチンを説明する。
【００４１】
図示されない電源スイッチがオンされるか電池がカメラ内に装填されると、マイクロコンピュータ１１の動作が開始され、ＲＯＭ１１ｂに格納されたシーケンスプログラムが実行される。
【００４２】
すなわち、先ず、ステップＳ１にて、カメラ内の各ブロックの初期化が行われる。そして、ＥＥＰＲＯＭ１１ｅに格納されたデータがＲＡＭ１１ｃに展開される。
【００４３】
次いで、ステップＳ２に於いて、ファーストレリーズスイッチ２６の状態が検出される。ここで、ファーストレリーズスイッチ２６がオンになっていなければステップＳ８に移行する。
【００４４】
上記ステップＳ２にて、ファーストレリーズスイッチ２６がオンされると、続くステップＳ３に移行してＡＦ動作が実行される。次いで、ステップＳ４では測光、露出演算が行われる。
【００４５】
そして、ステップＳ５に於いて、セカンドレリーズスイッチ２７の状態が検出される。ここで、セカンドレリーズスイッチ２７がオンされない場合は上記ステップＳ２に移行する。
【００４６】
一方、セカンドレリーズスイッチ２７がオンされると、ステップＳ６に移行してシャッタ動作によりフィルムに露出が行われる。次いで、ステップＳ７にて、フィルムの１駒巻上げが行われる。その後、上記ステップＳ２に移行する。
【００４７】
上記ステップＳ８に於いては、ファーストレリーズスイッチ２６及びセカンドレリーズスイッチ２７以外のスイッチの入力状態が検出される。
【００４８】
ステップＳ８にて、他のスイッチ入力がない場合は上記ステップＳ２に移行する。一方、上記ファーストレリーズスイッチ２６及びセカンドレリーズスイッチ２７以外のスイッチ入力があった場合は、ステップＳ９に移行して、そのスイッチ入力に応じた処理が実行される。例えば、ズームスイッチのアップ、ダウン入力に応じてズームアップ、ダウン処理を行う等である。この後、上記ステップＳ２に移行する。
【００４９】
次に、図５のフローチャート及び図６のタイミングチャートを参照して、ＡＦ動作について説明する。
【００５０】
先ず、ステップＳ１１にて、ＡＦエリアセンサ１２から積分制御信号が出力されて、積分動作が行われる。ＡＦエリアセンサ１２からは、所定範囲内のピーク（最も明るい画素）出力に対応するモニタ信号が出力される。このモニタ信号が参照されながら、ＡＦエリアセンサ１２の受光部の受光量が適正となるように、積分時間が調節される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００５１】
次いで、ステップＳ１２にて、ＡＦエリアセンサ１２に読出しクロックＣＬＫが出力される。これにより、センサデータ（画素データ）がＡ／Ｄコンバータ１１ｄに出力され、Ａ／Ｄ変換されて読出されＲＡＭ１１ｃに格納される（図６（ｃ）、（ｄ）参照）。
【００５２】
そして、ステップＳ３にて夜景判定ルーチンが開始される。続くステップＳ１４に於いて、夜景シーンか否かが判定される。ここで、夜景シーンである場合は、ステップＳ１５に移行して夜景処理が実行される。一方、夜景シーンでない場合は、ステップＳ１６に移行して通常処理が実行される。
【００５３】
その後、ステップＳ１７にてフォーカスレンズ１３の駆動が行われると、本ルーチンを抜ける。
【００５４】
尚、上述したステップＳ１３〜Ｓ１６は、サブルーチン“夜景判定処理”を構成している。
【００５５】
次に、図６及び図７を参照して、夜景判定・処理ルーチンについて説明する。
【００５６】
図７は、サブルーチン“夜景判定処理”の動作を説明するフローチャート（図５のステップＳ１３〜Ｓ１６に相当）である。
【００５７】
先ず、ステップＳ２１に於いて、低輝度か否かが判定される。これは、ＡＦエリアセンサ１２の全撮像領域のセンサデータと積分時間より、各画素の輝度データの平均値が求められて、所定値より小さいか否かにより低輝度か否かが判定されるものである。
【００５８】
また、ステップＳ２２では、高輝度画素の分布が調査される。ここでは、所定レベルより大きい値を示すセンサデータの画素がピックアップされる。そして、その分布が連続する領域の面積が、所定値より小さいものが多いか否かが判定される。
【００５９】
上記ステップＳ２１及びＳ２２とも条件を満たす場合は、夜景シーンであると判定されて、夜景モードのステップＳ２３に移行する。一方、何れかの条件が満たされない場合は、ノーマルモードであるとして、ステップＳ３１に移行する。
【００６０】
ステップＳ２３では、ストロボ回路部２４よりストロボ２３がプリ発光される。そして、そのタイミングでＡＦエリアセンサ１２が積分動作されて、ストロボプリ発光による被写体からの反射光が検出される（図６（ａ）、（ｂ）、（ｅ）参照）。
【００６１】
次いで、ステップＳ２４にて、ＡＦエリアセンサ１２からセンサデータが読出される（図６（ｃ）参照）。ステップＳ２５では、プリ発光なしの通常積分時のセンサデータと、プリ発光積分時のセンサデータの差が求められる。
【００６２】
そして、ステップＳ２６に於いて、所定の各測距エリアについて所定値以上の差があるか否かが判定される。ここで、センサデータの差が大きいエリアについては、ステップＳ２７に移行して公知の測距演算が行われる（図１４参照）。一方、所定値以上でなければステップＳ３０へ移行する。
【００６３】
次に、ステップＳ２８に於いて、上記測距結果が近距離か否かが判定される。ここで、近距離の場合はステップＳ２９に移行し、露出モードとして、夜景を背景にして人物を撮影する、いわゆる夜景ポートレートモードが設定される。夜景ポートレートモードでは、近距離の主要被写体が適正露出となるようにストロボ光が照射されると共に、背景の夜景も適正露出となるようにシャッタに露光時間が長く設定される。
【００６４】
上記ステップＳ２８に於いて近距離ではない場合、及び上記ステップＳ２６で所定値以上の差がない場合は、ステップＳ３０に移行して、通常風景の夜景を撮影する通常夜景モードが設定される。
【００６５】
通常夜景モードの場合は、露出モードとして、ストロボ２３は発光させず、夜景に対して適正露出となるようにシャッタの露光時間が長くされる。
【００６６】
また、夜景モードではない場合は、ノーマルモードとして、ステップＳ３１にて、予め決定された所定エリア毎の測距演算が行われ、より近距離側の測距結果が選択される。
【００６７】
次に、夜景シーンの判定方法について説明する。
【００６８】
図８は、夜景を背景として人物を撮影する典型的なシーンを示したものである。この場合、街灯３８ａ〜３８ｄ及びネオンサイン３９等が、主要被写体４０の後方に配置されている。
【００６９】
図９は、このような撮影シーンでのＡＦエリアセンサ１２のセンサデータを３次元的に示した図である。
【００７０】
したがって、夜景シーンの判定には以下のような特徴を有している。
すなわち、
（ａ）  全体的には低輝度である。
画素毎または所定エリア毎の輝度を求め、その平均値を算出し、所定値と比較する。
（ｂ）  高輝度部分は面積的には小さく、且つ点在している。
（ｃ）  低輝度部分は面積的に大きい範囲を占める。
【００７１】
図１０は、連続する高輝度部分及び低輝度部分の面積を算出し、輝度と面積の関係を示す分布図である。
【００７２】
図１０に示されるように、高輝度部分と低輝度部分の面積の比率により、夜景シーンが判定される。
【００７３】
次に、図１１のフローチャートを参照して、サブルーチン“夜景判定処理”の他の動作例について説明する。
【００７４】
先ず、ステップＳ４１に於いて、平均輝度と所定スレッシュＢthが比較される。次いで、ステップＳ４２にて、所定値より高輝度の画素が連続する部分の数がカウントされ（Ｓａ）、続くステップＳ４３にて、所定値より低輝度の画素が連続する部分の数がカウントされる（Ｓｂ）。
【００７５】
そして、ステップＳ４４に於いて、上記エリア数Ｓａと所定の判定値ｍとが比較され、続いてステップＳ４５にて、上記エリア数Ｓｂと所定の判定値ｎとが比較される。
【００７６】
上記ステップＳ４４及びＳ４５に於いて、Ｓａ＞ｍ、Ｓｂ＜ｎが満たされた場合は夜景シーンと判定され、夜景モードとなる。その他は、夜景シーン以外と判定されてノーマルモードに入る。
【００７７】
これ以降の、夜景モード及びノーマルモードを実行するステップＳ４６〜Ｓ５３及びステップＳ５４の処理動作は、上述した図７のフローチャートに於けるステップＳ２３〜Ｓ３０及びステップＳ３１と同じであるので、説明は省略する。
【００７８】
ここで、上述した夜景ポートレートモードと通常の夜景モードについて説明する。
【００７９】
図１２は、図９の撮影シーンに於いて、ストロボをプリ発光してＡＦエリアセンサ１２が積分する場合のＡＦエリアセンサデータを３次元的に示した図である。
【００８０】
また、図１３は、プリ発光なしのデータとプリ発光ありのデータを比較して、差のある部分を抽出したデータを３次元的に示した図である。
【００８１】
輝度ピーク値で、両方のデータを規格化してから対応するセンサデータまたはエリア毎に差をとる。
【００８２】
このように、近距離に人物等の被写体が存在する場合は、画像に差が発生するので、この部分に主要被写体が存在すると判定される（夜景ポートレートモード）。
【００８３】
そして、上記差が発生したエリアについてのみ、測距演算が行われる（図１４参照）。
【００８４】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８５】
この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に於ける夜景シーン判定方法を変形したものである。
【００８６】
図１５は、ＡＦエリアセンサデータのコントラスト分布を示した図である。
【００８７】
具体的なコントラスト値としては、１個の画素のセンサデータとその周辺画素のセンサデータとの差の絶対値の和が各画素について算出され、撮影画面に対応するエリアについて上記コントラスト値が総和される。
【００８８】
夜景シーンの場合、高輝度部と低輝度部の輝度差が大きいので、このようにコントラストが大きくなる。
すなわち、
（ｄ）  平均輝度が低い。上記（ａ）と同じ。
（ｅ）  撮影画面内のコントラストの和が所定値より大きい。
【００８９】
所定エリア毎のコントラストの和が求められ、更に撮影画面に対応する全エリアに上記コントラストが積算されて所定値と比較される。
【００９０】
次に、図１６のフローチャートを参照して、第２の実施の形態に於けるサブルーチン“夜景判定処理”の動作を説明する。
【００９１】
先ず、ステップＳ６１に於いて、平均輝度と所定値Ｂthとが比較される。次いで、ステップＳ６２に於いて、撮影画面全体コントラストと所定スレッシュＣthとが比較される。
【００９２】
上記ステップＳ６１及びＳ６２にて、平均輝度＜Ｂth、コントラスト＞Ｃthの条件が満たされた場合、夜景シーンと判定され、そうでない場合はノーマルモードとなる。
【００９３】
以降の夜景モード及びノーマルモードを実行するステップＳ６３〜７０及びステップＳ７１の処理動作は、上述した図７のフローチャートに於けるステップＳ２３〜Ｓ３０及びステップＳ３１と同じであるので、説明は省略する。
【００９４】
次に、この発明の第３の実施の形態を説明する。
【００９５】
この第３の実施の形態は、上述した第１の実施の形態と、夜景ポートレートモードと通常夜景モードの判定が異なっている。
【００９６】
図１７は、輝度と、対応する輝度の画素数（またはエリア数）の関係を示すグラフである。
【００９７】
図１７に示されるように、夜景シーンでは、低輝度部と高輝度部に分布が偏り、中輝度部の分布が少ない（図示実線部）。
【００９８】
主要被写体が近距離に存在する場合は、プリ発光なしの場合とプリ発光ありの場合の分布が異なり、プリ発光ありの場合は中輝度部分が増加する（図示破線部）。
【００９９】
被写体が近距離にいない場合は、上記分布の変化はほとんどない。
【０１００】
以上より、
（ｆ）  高輝度部分と低輝度部分に分布が偏り、中輝度部分に分布が少ない場合は夜景シーンと判定する。
（ｇ）  プリ発光なしとプリ発光ありとで分布に変化がある場合は、夜景を背景とする人物撮影と判定する。
（ｈ）  プリ発光なしとプリ発光ありとで分布に変化がない場合は、通常風景の夜景を撮影する通常夜景シーンと判定する。
【０１０１】
次に、図１８のフローチャートを参照して、第３の実施の形態に於けるサブルーチン“夜景判定処理”の動作について説明する。
【０１０２】
ステップＳ８１では、先ず、撮影画面に対応する測距エリアのうち所定値より高輝度な画素の数がカウントされてＢＨＣとされる。次いで、ステップＳ８２にて、同様に、所定の中輝度範囲に含まれる画素の数がカウントされてＢＭＣとされる。更に、ステップＳ８３では、同様に所定より低輝度の画素数がカウントされてＢＬＣとされる。
【０１０３】
そして、ステップＳ８４、Ｓ８５及びＳ８６に於いて、上記ＢＭＣ、ＢＭＣ及びＢＬＣが、それぞれ所定の判定値ａ、ｂ、ｃと比較される。
【０１０４】
上記ステップＳ８４〜Ｓ８６に於いて、ＢＨＣ＞ａ、ＢＭＣ＜ｂ、且つＢＭＣ＜ｃが満足された場合に、夜景シーンと判定され、夜景モードに入る。したがって、ステップＳ８７では、ストロボプリ発光が行われながらＡＦエリアセンサ１２の積分が行われる。
【０１０５】
次いで、ステップＳ８８にて、ＡＦエリアセンサ１２よりセンサデータが読出される。更に、ステップＳ８９では、撮影画面に対応する測距エリアから、中輝度の画素数がカウントされてＢＭＣ´とされる。
【０１０６】
そして、ステップＳ９０に於いて、上記ＢＭＣ´が所定値ｂ´と比較される。ここで、ＢＭＣ´＞ｂ´の場合は、夜景の前には主要被写体が存在すると判定され、ステップＳ９１に移行して、中輝度画素が増加したエリアで測距演算が行われる。
【０１０７】
また、ステップＳ９２では、上記測距演算の結果により被写体が近距離に存在するか否かが判定される。その結果、被写体が近距離である場合は、ステップＳ９３に移行して、夜景ポートレートモードに設定される。
【０１０８】
上記ステップＳ９０でＢＭＣ´＞ｂ´でない場合、及びステップＳ９２に於いて近距離ではない場合は、ステップＳ９４に移行して、通常夜景モードが設定される。
【０１０９】
上記ステップＳ８４〜Ｓ８６に於いて、何れかの条件が満たされない場合は、ノーマルモードであるとして、ステップＳ９５に移行する。そして、予め決定された所定エリア毎の測距演算が行われる。
【０１１０】
ここで、図１９を参照して、スーパーコンビネーションＡＦと称される新たなオートフォーカス技術について説明する。
【０１１１】
尚、このスーパーコンビネーションＡＦとは、アクティブ方式とバッシブ方式を単にハイブリッド的に組合わせたものではなく、２つの方式を用いて主要被写体検知まで行うようにしたものである。
【０１１２】
図１９（ａ）は、被写体をこの方式のＡＦで測距しているところを示したもので、主要な部分の構成を示したブロック図である。
【０１１３】
同図に於いて、ＣＰＵ５０はカメラ制御用のマイクロコンピュータで構成されるもので、内部にパターン制御部５１を有している。また、ＣＰＵ５０は、測光部５２に接続されている。
【０１１４】
この測光部５２には、被写体５３からの光を導く２つの受光レンズ５４ａ、５４ｂと、上記被写体５３からの光を受像する２つのエリアセンサ５５ａ、５５ｂと、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）５６と、定常光除去回路５７とを有して構成される。
【０１１５】
更に、上記ＣＰＵ５０には、光源５９を発光制御するための発光部６０と、音声信号発生部６１とが接続されている。
【０１１６】
図１９（ａ）に於いて、２つの受光レンズ５４ａ、５４ｂから入射された被写体５３からの光は、２つのエリアセンサ５５ａ、５５ｂに入射される。これらのエリアセンサ５５ａ、５５ｂでは、被写体像が受像されて光電変換される。そして、その出力はＡ／Ｄコンバータ５６で各画素のデジタル値に変換されて、ＣＰＵ５０に供給される。
【０１１７】
また、エリアセンサ５５ａ、５５ｂに接続されている定常光除去回路５７が制御されると、被写体５３から定常的に入射される直流的な光の信号が除去される。これにより、光源５９からのパルス光のみが出力信号として得られるようになっている。
【０１１８】
したがって、定常光除去回路５７を作動させた状態でＣＰＵ５０が発光部６０を制御して光源５９等を照射すると、その反射信号光が、被写体５３から返ってきて、例えばエリアセンサ５５ａ上に、図１９（ｂ）に示されるような像が結ばれる。
【０１１９】
図１９（ｂ）は、黒い部分に光が入射したところを示した図である。こうしたエリアセンサ上の像のパターンを分析するソフトウエアがＣＰＵ５０内には組込まれていて、人間の形であることが判定されれば、これを主要被写体と考えることができる。
【０１２０】
したがって、図２０に示されるようなフローチャートによる測距が考えれる。
【０１２１】
先ず、ステップＳ１０１にて、測距に先立って光源５９が照射され、定常光除去回路５７により反射信号光のパターンのみが、図１９（ｂ）に示されるように取出される。次いで、ステップＳ１０２にて該反射信号光のパターンが判別され、更にステップＳ１０３にて、夜景部分が除外される。
【０１２２】
そして、ステップＳ１０４に於いて、このパターンが人物の形状等から主要被写体か否かが判定される。
【０１２３】
ここで、主要被写体が検知されない場合は、ステップＳ１０５に移行して、輝度情報等が加味されて、アクティブ方式、またはバッシブ方式が選択された後、被写体の存在確率の高い画面中央部が重点的に測距される。次いで、ステップＳ１０６にて、この中央測距に応じた音声が音声信号発生部６１より発音される。
【０１２４】
一方、上記ステップＳ１０４に於いて、主要被写体が検知された場合は、ステップＳ１０７に移行して、上記パターンを形成する光信号が弱いかどうか、或いは十分なコントラストがあるかが判定される。すなわち、ステップＳ１０７では、測距方式が、信号光をカメラ側から投射して、その反射信号光を用いて測距する、いわゆるアクティブタイプと、被写体の像信号を基に測距する、いわゆるパッシブタイプの何れの方式を用いるかの選択が行われる。
【０１２５】
つまり、反射信号光が弱いと判定された場合は、パッシブ方式のＡＦの方が適しているとして、ステップＳ１０８に移行する。そして、このステップＳ１０８にて、すでに求められた主要被写体位置の像信号が重点的に用いられたパッシブ方式による測距が行われる。その後、ステップＳ１０９にて、このパッシブＡＦに対応した音声が音声信号発生部６１から発音される。
【０１２６】
一方、上記ステップＳ１０７にて、像信号のコントラストが弱い場合には、ステップＳ１１０に移行する。そして、このステップＳ１１０及びＳ１１１にて、再度測距用光が照射されて、その反射信号光によるアクティブＡＦが、先に求められた主要被写体位置に対して重点的に行われる。その後、ステップＳ１１２にて、このアクティブＡＦに対応した音声が音声信号発生部６１より発音される。
【０１２７】
これらの測距方式、または主要被写体の判定の可否に従って、ＣＰＵ５０が音声信号を選択して出力制御すれば、ユーザにわかりやすく、このスーパーコンビネーションＡＦの特徴をアピールしながら安心感のある測距が可能となる。
【０１２８】
図２１は、この発明の第４の実施の形態として、上述したスーパーコンビネーションＡＦが適用されたカメラの外観図である。
【０１２９】
上述したスーパーコンビネーションＡＦが適用されたカメラであっても、図２２に示されるようなシーンでは、画面が煩雑なので、カメラもどれが主要被写体かを判断できずに迷うことがある。
【０１３０】
基本的には、図２２（ａ）に示されるように、真中にいる人物６５の形のパターンを優先すればかなりの確率で合焦となる。しかしながら、条件によっては、誤って図２２（ｂ）に示されるようにビン６６に合焦してしまったり、或いは撮影者が、図２２（ｃ）に示されるように周辺の人物６７にピントを合わせたい場合もある。
【０１３１】
この場合は、カメラ６３に設けられた次候補スイッチ６４の操作によって、次のピント合わせ候補をＣＰＵが判断して、ファインダ内のドットマトリックスＬＣＤによって指示することによりユーザにわかるようにすれば、多くの不満は解消される。
【０１３２】
また、このように一眼レフレックスカメラに応用すれば、ピントが合っているか否かを撮影レンズを介して判別できるので、ユーザにはいっそうピント位置の確認が容易となり、失敗のないカメラを提供することができる。
【０１３３】
更に、上述した実施の形態以外に、次のような変形例が考えられる。
【０１３４】
夜景シーンと判定された場合、算出されたシャッタ秒時が手ぶれを発生するような長秒時の時には、表示部２５により、三脚の使用を促す警告表示を行うようにしても良い。
【０１３５】
また、ＬＣＤ表示上に点滅表示をさせたり、ＰＣＶ等を使用して音声による警告を発しても良い。
【０１３６】
更に、磁気記録部付きフィルムを使用する場合は、三脚が不要となるような、より高ＩＳＯのフィルムを使用するように警告表示を行うようにしても良い。この場合、手ぶれが発生しないシャッタ秒時となるＩＳＯ感度をＬＣＤ表示に表示しても良い。
【０１３７】
これにより、撮影者はＭＲＣ機能により、現在カメラ内にあるフィルムを巻戻して、取出し、代わりに高ＩＳＯフィルムに交換して撮影を行うことができ、三脚が不要で、且つ手ぶれのない撮影を行うことができる。
【０１３８】
次に、この発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１３９】
この第５の実施の形態では、撮像素子で撮像して撮影するデジタルカメラに適用した場合を説明する。
【０１４０】
デジタルカメラは、夜景撮影の場合、高輝度部の色とび、Ｓ／Ｎの劣化等により、画像が不自然になるという問題がある。したがって、こうした夜景撮影に於ける画像の不自然さを解消することが望まれている。
【０１４１】
図２３は、第５の実施の形態に係るデジタルカメラの構成を示したブロック図である。
【０１４２】
図２３に於いて、撮影レンズ７１を通過した被写体光は、絞り７２を介して、ＣＣＤ等で構成される撮像素子７３に結像される。撮像素子７３の出力は、相関２重サンプリングを行い画像信号からリセットノイズを除去するＣＤＳ部７４及びサンプルホールド回路を構成するＳ／Ｈ部７５、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）７６を介して、デジタル画像信号に各種処理を行うプロセス処理部７７に供給される。このプロセス処理部７７は、オートゲインコントロールを行うＡＧＣ・γ補正部７７ａと、画像信号より夜景シーンを判定する夜景判定部７７ｂとを有している。
【０１４３】
上記プロセス処理部７７は、測光部７９及び絞り制御部８０を経て、絞り７２を制御して撮像素子への入射光量を規制する。また、上記プロセス処理部７７は、画像信号を記憶するＤＲＡＭ８１、画像信号を圧縮してデータ量を減らす圧縮伸長部８２を介して、圧縮された静止画データを記録する記録媒体８３が接続されている。
【０１４４】
次に、このように構成されたデジタルカメラの動作について説明する。
【０１４５】
撮影レンズ７１、絞り７２を通過した光束が、撮像素子７３に入射される。そして、この撮像素子７３に入射された光は、ここで光電変換された後、ＣＤＳ部７４、Ｓ／Ｈ部７５を経て、Ａ／Ｄコンバータ７６にてＡ／Ｄ変換されてデジタル信号に変換される。
【０１４６】
プロセス処理部７７では、上記デジタル信号を受けて、ＡＧＣ・γ補正部７７ａによるゲインコントロール処理やγ変換処理等の処理が行われる。また、夜景判定部７７ｂでは、画像データが処理されて夜景シーンが判定される。
【０１４７】
測光部７９では、プロセス処理部７７の出力に基いて測光露出演算が行われて、絞り７２の開口値や撮像素子７３の電子シャッタスピードが算出される。そして、絞り制御部８０では、測光部７９の出力に基いて絞り７２の制御が行われる。
【０１４８】
プロセス処理部７７により処理された画像信号は、ＤＲＡＭ８１に一旦記憶された後、圧縮伸長部８２にて圧縮されてデータ量が減らされる。そして、記録媒体８３には上記圧縮伸長部８２で圧縮された静止画データが記録される。
【０１４９】
次に、図２４のフローチャートを参照して、夜景判定の動作について説明する。
【０１５０】
先ず、ステップＳ１２１にて、撮影レンズ７１、絞り７２を介して取込まれた被写体光束に対し、撮像素子７３により撮像素子積分動作が行われる。次いで、ステップＳ１２２にて、ＣＤＳ部７４、Ｓ／Ｈ部７５及びアナログ−デジタル変換器７６により、画像信号が読出される。
【０１５１】
更に、ステップＳ１２３では、プロセス処理部７７内の夜景判定部７７ｂにより、分割エリア毎に輝度算出（以下、夜景判定部７７ｂによる処理と記す）される。
【０１５２】
そして、ステップＳ１２４に於いて、平均輝度値と所定値Ｂthとが比較される。次いで、ステップＳ１２５にて、分割エリアコントラストと所定値Ｃthとが比較される。
【０１５３】
上記ステップＳ１２４及びＳ１２５に於いて、輝度平均値＜Ｂth、且つ分割エリアコントラスト＞Ｃthの場合、夜景シーンと判定されてステップＳ１２６に移行する。また、上記ステップＳ１２４、Ｓ１２５で何れかの条件が満たされていない場合は、ノーマルモードとして本ルーチンを抜ける。
【０１５４】
ステップＳ１２６では、夜景モードとして、ＡＧＣ・γ補正部のゲインが低下される。
【０１５５】
尚、夜景判定部７７ｂでは、撮像素子７３の受光エリアを、図２５に示されるように、複数の分割エリアに分割して処理が行われる。
【０１５６】
また、上記分割エリアコントラストとは、分割エリア毎にその周辺分割エリアとの輝度値の差を求め、その絶対値の和を求め、更に全分割エリアの上記値を加算したものを表している。
【０１５７】
夜景シーンのような低輝度では、ＡＧＣ・γ補正部７７ａのゲインが非常に高く設定されるので、夜景の暗い部分のノイズが目立ってしまう。そこで、夜景シーンを自動的に判別してゲインを低下させることにより、ノイズの発生を抑えることができる。
【０１５８】
また、上述した第５の実施の形態の変形例として、図２４に於けるフローチャートのステップＳ１２６の処理を、次のようにすることも可能である。
【０１５９】
すなわち、夜景モードと判定されると、高輝度部分の圧縮特性を変化させて色の改善が行われる。
【０１６０】
ＡＧＣ・γ補正部７７ａの高輝度部圧縮特性を、図２６に示されるように変化させてラチチュードを改善し、白くとびすぎるのを防止すると共に、色を改善する。
【０１６１】
以上のように、夜景シーンに於いて、低輝度部のノイズ低減、高輝度部分のラチチュード、色が改善され夜景シーンでも自然な画像が得られる。
【０１６２】
尚、この発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【０１６３】
（１）  撮像素子の撮像出力に基いて夜景シーンを判別し、夜景シーンに適した撮影モードを設定することを特徴とするカメラ。
【０１６４】
（２）  被写体を撮像する撮像素子と、
上記撮像素子の出力に基いて夜景シーンを判別する判別手段と、
上記判別手段の出力に基いて撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。
【０１６５】
（３）  上記撮像素子はＡＦ用のエリアセンサであることを特徴とする上記（１）若しくは（２）に記載のカメラ。
【０１６６】
（４）  撮影画面内の輝度分布を検出する像検出手段と、
上記像検出手段の出力結果より、所定範囲内の輝度が連続する領域を判別する判別手段と、
上記判別された領域の面積判断を行う面積判断手段と、
を有することを特徴とするカメラ。
【０１６７】
（５）  撮影画面内の輝度分布を検出する像検出手段と、
上記像検出手段の出力結果より、その平均的な輝度情報と、連続して所定輝度を出力する領域の面積判断結果に基いて、撮影モードを決定する決定手段と、
を有することを特徴とするカメラ。
【０１６８】
（６）  上記判別手段は、撮像素子の出力の平均と、所定輝度より高輝度な部分の面積、及び所定輝度より低輝度な部分の面積と共に基いて夜景シーンを判別することを特徴とする上記（１）に記載のカメラ。
【０１６９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、エリアセンサの撮像信号に基いて、夜景等の撮影シーンを判別し、それに応じたカメラ動作を行うので、使い勝手の良いカメラを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るカメラの構成を示したブロック図である。
【図２】図１の光学系、ＡＦエリアセンサ１２の配置を示した図である。
【図３】撮影画面(ワイドとテレ)と測距エリアの関係を示した図である。
【図４】第１の実施の形態に於けるカメラのメインルーチンを説明するフローチャートである。
【図５】ＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ＡＦ動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】サブルーチン“夜景判定処理”の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】夜景を背景として人物を撮影する典型的なシーンを示した図である
【図９】図８のような撮影シーンでのＡＦエリアセンサ１２のセンサデータを３次元的に示した図である。
【図１０】連続する高輝度部分及び低輝度部分の面積を算出し、輝度と面積の関係を示す分布図である。
【図１１】サブルーチン“夜景判定処理”の他の動作例について説明するフローチャートである。
【図１２】図９の撮影シーンに於いて、ストロボをプリ発光してＡＦエリアセンサ１２が積分する場合のＡＦエリアセンサデータを３次元的に示した図である。
【図１３】プリ発光なしのデータとプリ発光ありのデータを比較して、差のある部分を抽出したデータを３次元的に示した図である。
【図１４】近距離に人物等の被写体が存在する場合の撮影画面に対する選択された測距エリアを示した図である。
【図１５】この発明の第２の実施の形態を説明するもので、ＡＦエリアセンサデータのコントラスト分布を示した図である。
【図１６】第２の実施の形態に於けるサブルーチン“夜景判定処理”の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】この発明の第３の実施の形態を説明するもので、輝度と、対応する輝度の画素数（またはエリア数）の関係を示すグラフである。
【図１８】第３の実施の形態に於けるサブルーチン“夜景判定処理”の動作について説明するフローチャートである。
【図１９】スーパーコンビネーションＡＦと称される新たなオートフォーカス技術について説明する図である。
【図２０】スーパーコンビネーションＡＦに於ける測距の動作を説明するフローチャートである。
【図２１】この発明の第４の実施の形態として、上述したスーパーコンビネーションＡＦが適用されたカメラの外観図である。
【図２２】第４の実施の形態に於けるカメラによる合焦を説明する図である。
【図２３】この発明の第５の実施の形態に係るデジタルカメラの構成を示したブロック図である。
【図２４】第５の実施の形態による夜景判定の動作について説明するフローチャートである。
【図２５】撮像素子７３の受光エリアを複数の分割エリアに分割した例を示した図である。
【図２６】ＡＧＣ・γ補正部７７ａの高輝度部圧縮特性を示した図である。
【符号の説明】
１１  マイクロコンピュータ、
１１ａ  ＣＰＵ（中央処理装置）、
１１ｂ  ＲＯＭ、
１１ｃ  ＲＡＭ、
１１ｄ  アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ（ＡＤＣ）、
１１ｅ  ＥＥＰＲＯＭ、
１２  ＡＦエリアセンサ、
１２ａ  撮像領域、
１２ｂ  処理回路、
１３  フォーカスレンズ、
１４  フォーカスレンズ駆動部、
１５  フォーカスレンズエンコーダ、
１６  ズームレンズ駆動部、
１７  測光用受光素子、
１８  測光部、
１９  シャッタ駆動部、
２０  フィルム駆動部、
２３  ストロボ、
２４  ストロボ回路部、
２５  表示部、
２６  ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）、
２７  セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）、
３０  被写体、
３１ａ、３１ｂ  受光レンズ、
３３  ＡＦエリアセンサ１２の検出エリア（測距エリア）。
【図１】
0004307648.tif 000002
【図２】
0004307648.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004307648.tif 000006
【図６】
0004307648.tif 000007
【図７】
0004307648.tif 000008
【図８】
0004307648.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004307648.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004307648.tif 000014
【図１４】
0004307648.tif 000015
【図１５】
0004307648.tif 000016
【図１６】
0004307648.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0004307648.tif 000019
【図１９】
0004307648.tif 000020
【図２０】
0004307648.tif 000021
【図２１】
0004307648.tif 000022
【図２２】
0004307648.tif 000023
【図２３】
0004307648.tif 000024
【図２４】
0004307648.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
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