JPH0830835B2 - 測光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子スチルカメラ，銀塩カメラ及びビデオ
カメラ等のカメラに使用するための測光装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

最近のカメラの測光装置では、例えば特開昭61-27982
9号公報に記載されているように、適正露出の算出が困
難な逆光時などにも適正露出の得られるように工夫され
ているものが提供されている。これは、撮影レンズの焦
点距離と被写体距離から撮影倍率を検出し、この撮影倍
率に応じて露出値の演算式を変更している。つまり、撮
影画面に対する被写体の占める面積の大きさに応じて測
光領域を規定するとともに、この測光領域に対応した演
算式を選択する。そして、選択された演算式に測光領域
から得られた輝度データを代入することによって露出値
が算出されるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記公報記載の測光方式では、測光領
域のパターンは予め決められており、撮影画面の中央部
に被写体を配置するようにしなければ、正確な露出値を
得ることができないという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述のような問題を解決するためになされた
もので、被写体が撮影画面内のどのような位置にあって
も、適正露出を算出することができる測光装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の測光装置は、複
数の受光素子によって撮影画面をマトリクス状に分割測
光する。この測光された輝度データを記憶手段が記録す
るとともに、２値化手段が２値化する。この２値化され
た画像データに対して画像認識手段が縦，横双方向のス
キャニングを行い、被写体の位置，大きさを検知すると
ともに、予め蓄積された画像パターンと比較することに
よって被写体画像を認識する。この認識された被写体画
像に対応する輝度データを記憶手段に書き込まれた輝度
データの中から抽出し、その輝度データに基づいて演算
処理手段が露出値を算出するようにしている。

〔作用〕

上記の構成によれば、本発明の測光装置は被写体を撮
影画面内に捉えると、受光素子によって測光された撮影
画面の各領域における輝度出力が記憶手段によって記録
されるとともに、２値化手段によって２値化される。つ
ぎに、２値化された画像データに対して縦方向及び横方
向にスキャニングが行われ、被写体の位置及び大きさが
検出される。この被写体の位置及び大きさが予め蓄積さ
れた画像パターンと比較されて被写体の画像認識が行わ
れる。被写体画像の認識が行われたら、この被写体画像
に対応する輝度データを前記記憶手段に記録された輝度
データから抽出し、これに基づいて露出値が算出され
る。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

本発明の測光装置のブロック図及びこの測光装置を内
蔵した電子スチルカメラ１の光学系を示す第１図におい
て、電子スチルカメラ１の光学系は撮影レンズ10,瞬間
絞り込み方式の絞り11,シャッタ12からなり、このシャ
ッタ12の背後には２次元に画素が配列された固体撮像デ
バイスであるCCD15が配置されている。このCCD15には周
知のサンプル／ホールド（S/H）プリアンプ16,プロセス
アンプ17,マトリクス18,エンコーダ19、さらにビデオ信
号をスチルビデオフロッピィ（以下、ビデオフロッピィ
と表記する）に書き込むための記録部20が設けられてい
る。

前記S/Hプリアンプ16にはローパスフィルタ（LPF）2
3,ゲート回路24,積分回路25,規格化回路26,第１記憶回
路27,スキャン＆パターン認識回路28,測光回路31がそれ
ぞれ順に接続されており、さらに前記スキャン＆パター
ン認識回路28にはROM32が接続されている。このROM32に
はパターン認識を行う際に参照される膨大な量の基本パ
ターンが書き込まれている。

前記積分回路25にはシリアルに出力されてくる画素ご
とのアナログ測光値をデジタルの輝度データに変換する
A/D変換回路29が接続されている。このA/D変換回路29に
は第２記憶回路30が接続されており、A/D変換回路29か
らの輝度データをアドレス順に格納する。この第２記憶
回路30は測光回路31に接続されており、この測光回路31
は最終の露出値Ｐを算出するとともに、この露出値Ｐに
基づいて絞り11及びシャッタ12を制御する。なお、シャ
ッタ12は常時開放状態となっており、前記測光回路31か
らの制御信号を受信した時のみ一旦閉じられ、露出値Ｐ
に基づいた露出時間だけ開閉されて撮影終了後に開放状
態に復帰される。

前記CCD15にはCCDドライバ21が接続されており、この
CCDドライバ21と前記S/Hプリアンプ16,プロセスアンプ1
7,マトリクス18,エンコーダ19及びゲート回路24には、
これらの駆動に必要な各種パルスを発生させるととも
に、この各種パルスを互いに同期させ、シーケンスを制
御するためのマスタークロックパルスを発生させる同期
信号発生回路22が接続されている。

つぎに、以上のように構成された本発明の測光装置の
作用を説明する。先ず、電子スチルカメラ１にビデオフ
ロッピィを装填して電源を投入すると、同期信号発生回
路22からマスタークロックパルス及び各種パルスが発生
されて、それぞれCCDドライバ21,S/Hプリアンプ16,プロ
セスアンプ17,マトリクス18,エンコーダ19,ゲート回路2
4に送出され、それぞれの駆動が開始される。装填され
たビデオフロッピィが回転を始め、約30msで毎秒60回転
の定常回転数に達する。

撮影レンズ10を被写体に向けると、撮影レンズ10が捉
えた被写体の光学像は第２図に示すようにCCD15に結像
される。レリーズボタンを半押しすると、CCD15に結像
された光学像はCCD15により輝度信号に変換され、S/Hプ
リアンプ16でサンプリングや増幅が行われてLPF23に入
力される。各画素ごとの輝度信号はLPF23でそれぞれ不
要な高周波数成分が取り除かれ、ゲート回路24,積分回
路25を経た後、A/D変換回路でデジタル信号に変換され
て第２記憶回路30の各アドレスごとに書き込まれる。

また一方、S/Hプリアンプ16から出力された輝度信号
は規格化回路26によって２値化され、第３図に示すよう
なパターン状に変換されて第１記憶回路27に書き込まれ
る。すなわち、第２図に示す木40と人物41の輝度はそれ
ぞれ所定の閾値より低い輝度を有しているので、木40と
人物41に対応する第１記憶回路27の各アドレスに
「０」，閾値以上の輝度を有する背景等に対応するアド
レスに「１」の識別データがそれぞれ入力される。ま
た、極めて高輝度な太陽42に対応するアドレスには
「１」の識別データが入力されて閾値以上の輝度を有す
る背景との区別が無くなり、第３図に示す規格化された
パターンが現出される。

このように規格化された画像データはスキャン＆パタ
ーン認識回路28に取り込まれて水平及び垂直走査され、
それぞれ第４図，第５図のような波形が得られる。識別
データの「０」が入力されている部分は、第４図に示す
水平走査において下方に突出し、第５図に示す垂直走査
においては左方に突出した波形となる。この水平走査さ
れたことによって得られた波形と垂直走査されたことに
よって得られた波形とを重ね合わせることによって、被
写体の撮影画面における位置，面積が正確に検出され
る。

この被写体の波形パターンをROM32に予め蓄積されて
いる基本パターンと照合することによって、木40は除外
され、人物41が主要な被写体であることが認識される。
測光回路31はスキャン＆パターン認識回路28から人物41
の位置，面積の情報を参照し、これに対応したアドレス
に格納されている輝度データを第２記憶回路30に書き込
まれていた輝度データの中から取り出して、この輝度デ
ータに基づいて露出値Ｐを算出する。

この状態でレリーズボタンを押し込むと、露出値Ｐに
基づいて絞り11が所定の絞りまで絞り込まれると同時に
シャッタ22が開閉される。適正な光量にコントロールさ
れた光学像はCCD15によりビデオ信号に変換され、S/Hプ
リアンプ16でサンプリング，増幅され、プロセスアンプ
17で各種の補正が施されてマトリクス18に入力される。
このマトリクス18に入力されたビデオ信号は輝度信号と
色差信号に変換され、エンコーダ19を介してNTSC方式の
カラー信号に合成されて記録部20に入力される。この記
録部20に入力されたビデオ信号はヘッドアンプ，磁気ヘ
ッド（図示せず）を介して瞬時にビデオフロッピィに記
録される。

また、第７図，第８図に示すように被写体の撮影画面
内における面積の大小に応じて被写体の幅Ｗが変化する
ことに着目し、第６図に示すように頭部のエッジ部分か
らの距離をξとすれば、このξはＷをパラメータとする
関数となる。これによって、被写体の幅Ｗから被写体の
顔の位置と面積とを検出することができるので、この顔
の輝度データによって露出値Ｐを算出してもよい。な
お、第７図，第８図における水平走査による波形の上方
は“逆光”時，下方は主要被写体が周囲に比較して輝度
の高い“スポットライト”時をそれぞれ示している。

なお、本実施例は“逆光”撮影時についてのみ説明を
行ったが、“スポットライト”撮影時においても同様に
露出値を得ることができる。すなわち“スポットライ
ト”時いおいては、スキャン＆パターン認識回路28によ
る水平走査，垂直走査による波形が“逆光”時とは逆に
なるが、“スポットライト”時用の被写体パターンと照
合することによって“逆光”時と全く同様に被写体の輝
度データを検出することができ、正確な露出値を算出す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の測光装置によれば、
マトリクス状に配列された複数の受光素子によって撮影
画面を測光し、得られた各輝度値を記憶手段に書き込む
とともに、各輝度値に対して規格化を行う。この規格化
された輝度データに対して水平走査及び垂直走査を行
い、得られた波形によって被写体のパターン認識を実施
する。そして、この認識された被写体の輝度データを記
憶手段に記録されていた輝度データから抽出し、これに
基づいて露出値を演算するようにしている。

したがって、被写体が撮影画面内のどこにあっても、
また“逆光”時や“スポットライト”時等の適正露出の
算出が困難な撮影時にも、主要な被写体の輝度データを
正確に検出することができ、適正露出値を確実に算出す
ることができる測光装置を提供することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構造を概略的に示すブロック
図である。 第２図は本発明の実施例を内蔵した電子スチルカメラに
よって捉えた被写体の一例を示す概略図である。 第３図は第２図に示した被写体の輝度データを規格化し
た概略図である。 第４図は第３図に示した輝度データに対して水平走査す
ることによって得られた波形である。 第５図は第３図に示した輝度データに対して垂直走査す
ることによって得られた波形である。 第６図は一被写体の輝度データを規格化した概略図であ
る。 第７図は一被写体の輝度データを規格化した概略図であ
る。 第８図は一被写体の輝度データを規格化した概略図であ
る。 １……電子スチルカメラ 15……CCD 26……規格化回路 28……スキャン＆パターン認識回路 31……測光回路 32……ROM。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影画面をマトリクス状に分割し、分割さ
   れた各々の領域ごとに測光する複数の受光素子を備えた
   測光装置において、 前記領域ごとに測光された輝度データを記録するための
   記憶手段と、前記輝度データを２値化するための２値化
   手段と、この２値化された画像データに対して縦，横双
   方向のスキャニングを行うことによって被写体の位置，
   大きさを検知するとともに、予め蓄積された画像パター
   ンと比較することによって被写体画像を認識するための
   画像認識手段と、前記記憶手段に記録された輝度データ
   を参照し、前記画像認識手段によって認識された被写体
   画像に対応する輝度データに基づいて露出値を算出する
   演算処理手段とからなることを特徴とする測光装置。