JP2000041181A - 自動露出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズアイリスの開閉制御の移動方向による
機械的ヒステリシスの差を補償して、高精度の露出制御
が可能な自動露出制御装置を提供する。 【解決手段】 ルックアップテーブル１に基づき、又は
ホストコンピュータ２から入力される露出目標値信号Ｅ
ｔ０、Ｅｔ、レンズアイリス１２ａの位置情報Ｆｐ、光
学検知デバイス８からの明度信号Ｅｐにより、ＣＰＵ９
から出力されるアイリス制御信号Ｆｉで駆動するアイリ
スドライバ１１により、レンズアイリス１２ａが、閉鎖
側から解放側の移動にはマージン量Ｍ１が、解放側から
閉鎖側の移動にはマージン量Ｍ２が設定され、アイリス
ドライバ１１で、レンズアイリス１２ａが、開閉制御時
の移動方向によるヒステリシスの差値の影響が補償され
た状態で、マージン域内に位置し目標露出レベルが設定
されるように開閉制御され、短い制御時間で目的の露出
レベルの設定を高精度で行なうことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズアイリスの
開閉位置情報とレンズを通しての明度情報とに基づい
て、目標露出レベルと明度情報との差値を小さくするよ
うに、レンズアイリスの開閉制御を行なう自動露出制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像装置において
は、撮像デバイスにレンズアイリスを用いた自動露出制
御装置が設けられ、レンズアイリスの開閉位置情報とレ
ンズを通しての明度情報とに基づいて、目標露出レベル
と明度情報との差値を小さくするように、レンズアイリ
スの開閉制御が行なわれている。このような撮像装置に
おけるレンズアイリスの開閉制御においては、レンズを
通しての明度が目標露出レベルになるように、レンズア
イリスの開閉制御が行なわれるが、制御時のハンチング
の継続を防止するために、目標の露出レベルを中心とし
て所定の制御マージン量のマージン領域が不感帯として
設定されており、開閉制御されるレンズアイリスによっ
て、レンズを通しての明度が、この制御マージン量内に
収まると、目標露出レベルが設定されたと判定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このマージン量を減少
させてマージン領域の幅を狭くすると、高精度の目標露
出レベルが設定されるが、制御時のハンチングによっ
て、目標の露出レベルに達するまでの制御時間が長くな
り、逆にマージン領域の幅を広げると、制御時間が短く
なるが、目標露出レベルに対する制御精度をあまり高め
ることができなくなる。 さらに、レンズアイリスは、
解放方向から閉鎖方向への移動時と、閉鎖方向から解放
方向への移動時とでは、機械的なヒステリシスが異なる
ので、何れの方向からレンズアイリスが移動した場合で
も、少ないハンチングで露出制御を行なわせようとする
と、マージン域の幅が広くなり高精度の露出制御を行な
うことができなくなる。

【０００４】本発明は、前述したようなレンズアイリス
の開閉による露出制御の現状に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、レンズアイリスの開閉制御時の移動方
向による機械的ヒステリシスの差を補償して、高精度の
露出制御が可能な自動露出制御装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、レンズアイリスの開閉位置
情報とレンズを通しての明度情報とに基づいて、目標露
出レベルと前記明度情報との差値を小さくするように、
前記レンズアイリスの開閉制御を行なう自動露出制御装
置において、前記レンズアイリスが、閉鎖側から解放側
への第１の方向に移動する場合と、解放側から閉鎖側へ
の第２の方向に移動する場合とで、前記目標露出レベル
に異なる制御マージン量を設定することにより、前記レ
ンズアイリスの前記第１の方向での機械的なヒステリシ
スと、前記第２の方向での機械的なヒステリシスとの差
値を補償して、前記レンズアイリスの開閉制御を行なう
第１の制御手段を有することを特徴とするものである。

【０００６】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、レンズアイリスの開閉位置情報とレン
ズを通しての明度情報とに基づいて、目標露出レベルと
前記明度情報との差値を小さくするように、前記レンズ
アイリスの開閉制御を行なう自動露出制御装置におい
て、前記レンズアイリスの最終的な制御方向を、閉鎖側
から解放側への第１の方向か、解放側から閉鎖側への第
２の方向からの何れかに設定することにより、前記レン
ズアイリスの前記第１の方向での機械的なヒステリシス
と、前記第２の方向での機械的なヒステリシスとの差値
を補償して、前記レンズアイリスの開閉制御を行なう第
２の制御手段を有することを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］本発明の第
１の実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明す
る。図１は本実施の形態の構成を示すブロック図、図２
は本実施の形態の露出制御動作の説明図、図３は本実施
の形態の露出制御動作のフローチャートである。

【０００８】本実施の形態は、本発明に係る自動露出制
御装置が、撮像デバイスに組み込まれた場合であり、図
１に示すように、全体の動作を制御するＣＰＵ９が設け
られ、このＣＰＵ９の入力端子には、撮影条件に対応す
る露出データが格納されるルックアップテーブル１と、
外部機器とのインタフェース動作を行なう外部通信イン
タフェース３とが接続され、外部通信インタフェース３
の入力端子には、ユーザが制御データを入力するホスト
コンピュータ２が接続されている。

【０００９】ところで、本実施の形態では、撮像時に被
写体の光学像を受光するレンズ１２に、レンズアイリス
１２ａが取り付けられ、レンズアイリス１２ａからの光
学像がＣＣＤ４に入射されるように構成されており、光
電変換により被写体の光学像に対応する撮像信号を出力
するＣＣＤ４の出力端子には、自動利得制御動作を行な
う自動利得制御回路５が接続され、自動利得制御回路５
の出力端子には、Ａ／Ｄ変換を行なうＡ／Ｄ変換器６が
接続されている。

【００１０】また、Ａ／Ｄ変換器６の出力端子には、Ａ
／Ｄ変換された撮像信号の信号処理を行なうディジタル
シグナルプロセッサ７が接続され、ディジタルシグナル
プロセッサ７の出力端子には、信号処理された撮像信号
に基づき、現在の明度信号Ｅｐを演算出力する光学検知
デバイス８が接続され、光学検知デバイス８の出力端子
が、ＣＰＵ９の入力端子に接続されており、さらに、レ
ンズアイリス１２ａの位置情報Ｆｐの出力端子がＣＰＵ
９の入力端子に接続されている。

【００１１】そして、ＣＰＵ９のＡＧＣ制御信号Ｆａの
出力端子が、自動利得制御回路５に接続され、ＣＰＵ９
のＣＣＤ制御信号Ｆｔの出力端子が、ＣＣＤ４を駆動す
るＣＣＤ駆動回路１０に接続され、ＣＣＤ駆動回路１０
にはＣＣＤ４が接続されており、ＣＰＵ９のアイリス制
御信号Ｆｉの出力端子には、レンズアイリス１２ａを駆
動するアイリスドライバ１１が接続され、アイリスドラ
イバ１１にはレンズアイリス１２ａが接続されている。

【００１２】本実施の形態では、ルックアップテーブル
１を参照して、予め製品の出荷時に設定される初期の露
出目標値データに対応して、入力される初期露出目標値
信号Ｅｔ０、或いは、ユーザの操作によりホストコンピ
ュータ２から、外部信号インタフェース３を介して入力
される露出目標値信号Ｅｔ、レンズアイリス１２ａから
入力される位置情報Ｆｐ、及び光学検知デバィス８から
入力される明度信号Ｅｐに基づいて、ＡＧＣ制御信号Ｆ
ａ、ＣＣＤ制御信号Ｆｔ及びアイリス制御信号Ｆｉを演
算する演算手段が、ＣＰＵ９に設けられている。また、
ＣＰＵ９には、ＡＧＣ制御信号Ｆａに基づいて、自動利
得制御回路５を制御するＡＧＣ制御手段、ＣＣＤ制御信
号Ｆｔに基づいて、ＣＣＤ駆動回路１０を制御するＣＣ
Ｄ駆動回路制御手段、及びアイリス制御信号Ｆｉに基づ
いて、アイリスドライバ１１を制御する第１のアイリス
ドライバ制御手段が設けられている。

【００１３】そして、本実施の形態では、第１のアイリ
スドライバ制御手段によって、レンズアイリス１２ａが
閉鎖側から解放側への第１の方向に移動する場合と、解
放側から閉鎖側への第２の方向に移動する場合とで、目
標露出レベルに対して異なる制御マージン量が設定さ
れ、レンズアイリス１２ａの第１の方向と第２の方向と
での機械的なヒステリシスの差値を補償した状態で、第
１のアイリスドライバ制御手段により駆動されるアイリ
スドライバ１１によって、レンズアイリス１２ａの開閉
制御が行なわれるように構成されている。

【００１４】このような構成の本実施の形態の動作を、
図３のフローチャートを参照して説明する。

【００１５】本実施の形態においては、撮像カメラの撮
像条件に対応させて、製品の出荷時に予めルックアップ
テーブル１を参照して、初期露出目標値データが設定さ
れ、ＣＰＵ９には初期露出目標値信号Ｅｔ０が入力され
ており、ユーザが初期露出目標値データ以外の露出目標
値を設定して使用する場合には、ユーザはホストコンピ
ュータ２に、露出目標値の入力操作を行なうと、ホスト
コンピュータ２から露出目標値データＤｅｔが、外部通
信インタフェース３に入力され、外部通信インタフェー
ス３から露出目標値信号ＥｔがＣＰＵ９に入力される。

【００１６】本実施の形態では、ホストコンピュータ２
からの露出目標値データＤｅｔに基づいて制御動作が行
なわれる場合について説明すると、ＣＰＵ９の第１のア
イリスドライバ制御手段によって、図２に示すように、
レンズアイリス１２ａが閉鎖側から解放側への第１の方
向Ｘ１に移動する場合には、露出目標値信号Ｅｔに対し
て、第１の方向及び第２の方向で、それぞれマージン量
Ｍ１が設定され、レンズアイリス１２ａが解放側から閉
鎖側への第２の方向Ｘ２に移動する場合には、露出目標
値信号Ｅｔに対して、第１の方向Ｘ１及び第２の方向
で、それぞれマージン量Ｍ２が設定される。

【００１７】この状態で、図３のフローチャートのステ
ップＳ１において、ＣＰＵ９によって、光学検知デバイ
ス（ＯＰＤ）８から入力される明度信号Ｅｐ（ＡＥ評価
値）が読み取られ、ステップＳ２に進んで、ＣＰＵ９に
よって、明度信号Ｅｐに基づく測光値と、外部通信イン
タフェース３から入力される露出目標値信号Ｅｔに基づ
く目標値データとの差分が演算され、ステップＳ３に進
んで、ステップＳ２での演算値に基づき、必要な制御方
向が第１の方向Ｘ１（解放方向）か、第２の方向Ｘ２
（閉鎖方向）かの判定が行なわれる。

【００１８】ステップＳ３で必要な制御方向が、閉鎖側
から解放側への第１の方向Ｘ１であると判定されると、
ステップＳ４に進んで、ＣＰＵ９に制御時のマージン量
Ｍ＝Ｍ１が取込まれてマージン量の設定が行なわれ、ス
テップＳ３で必要な制御方向が、解放側から閉鎖側への
第２の方向Ｘ２であると判定されると、ステップＳ５に
進んで、ＣＰＵ９に制御時のマージン量Ｍ＝Ｍ２が取込
まれてマージン量の設定が行なわれる。次いで、ステッ
プＳ６に進んで、現在の明度信号Ｅｐに基づく測光デー
タが、マージン量の範囲内にあるか否かの判定、（Ｍ＋
Ｅｔ）＞（現在の測光データ：ＡＥ値）＞（Ｅｔ−Ｍ）
が行なわれ、現在の測光データがマージン量内にあると
判定されると処理は終了する。

【００１９】一方、ステップＳ６で、現在の測光データ
がマージン量内にないと判定されると、ステップＳ７に
進んで、露出状態がオーバーであるかアンダーであるか
の判定が行なわれ、ステップＳ７で露出オーバーと判定
されると、ステップＳ８に進んで、ＣＰＵ９によって、
レンズアイリス１２ａの制御方向が、解放側から閉鎖側
の第２の方向Ｘ２に設定される。そして、ステップＳ１
０に進んで、レンズアイリス１２ａを第２の方向に、現
在の測光データのオーバー量に応じて移動させるアイリ
ス制御信号Ｆｉが、ＣＰＵ９からアイリスドライバ１１
に供給され、レンズアイリス１２ａの最終的な開閉制御
位置が、マージンＭ２領域内に位置するように制御が行
なわれて処理が終了する。

【００２０】また、ステップＳ７で露出アンダーと判定
されると、ステップＳ９に進んで、ＣＰＵ９によって、
レンズアイリス１２ａの制御方向が、閉鎖側から解放側
の第１の方向Ｘ１に設定される。そして、ステップＳ１
０に進んで、レンズアイリス１２ａを第１の方向に、現
在の測光データのアンダー量に応じて移動させるアイリ
ス制御信号Ｆｉが、ＣＰＵ９からアイリスドライバ１１
に供給され、レンズアイリス１２ａの最終的な開閉位置
が、マージンＭ１領域内に位置するように制御が行なわ
れ処理が終了する。

【００２１】このように、本実施の形態によると、ＣＰ
Ｕ９によって、レンズアイリス１２ａが、閉鎖側から解
放側の第１の方向Ｘ１に移動される場合には、第１のマ
ージン量Ｍ１が、レンズアイリス１２ａが、解放側から
閉鎖側の第２の方向Ｘ２に移動される場合には、第２の
マージン量Ｍ２が設定されて、ＣＰＵ９からアイリスド
ライバ１１にアイリス制御信号Ｆｉが供給され、アイリ
スドライバ１１によって、レンズアイリス１２ａが、開
閉制御時の移動方向によるヒステリシスの差値の影響が
補償された状態で、マージン域内に位置し目標露出レベ
ルが設定されるように開閉制御され、短い制御時間で目
的の露出レベルの設定を高精度で行なうことが可能にな
る。

【００２２】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を、図４及び図５を参照して説明する。図４は本
実施の形態の露出制御動作の説明図、図５は本実施の形
態の露出制御動作のフローチャートである。

【００２３】本実施の形態では、すでに図１を参照して
説明した第１の実施の形態での第１のアイリスドライバ
制御手段に代えて、ＣＰＵには、レンズアイリスの最終
的な制御方向を、解放側から閉鎖側への第２の方向に設
定して、アイリスドライバにレンズアイリスの開閉制御
を行なわせる第２のアイリスドライバ制御手段が設けら
れ、レンズアイリスの第１の方向と第２の方向とでの機
械的なヒステリシスの差値を補償した状態で、第２のア
イリスドライバ制御手段により駆動されるアイリスドラ
イバによって、レンズアイリスの開閉制御が行なわれる
ように構成されている。本実施の形態のその他の部分の
構成は、すでに説明した第１の実施の形態と同一なの
で、重複する説明は行なわない。

【００２４】このような構成の本実施の形態の動作を、
図５のフローチャートを参照し、図１を流用して説明す
る。

【００２５】本実施の形態では、ホストコンピュータ２
からの露出目標値データＤｅｔに基づいて制御動作が行
なわれる場合で説明すると、ＣＰＵ９の第２のアイリス
ドライバ制御手段によって、図４に示すように、レンズ
アイリス１２ａの最終的な制御方向が、解放側から閉鎖
側への第２の方向Ｘ２に設定され、この方向でのマージ
ン量Ｍ２が第１の実施の形態と同様に設定されている。
従って、図４でＡ１→Ａ２→Ａ３とレンズアイリス１２
ａの閉鎖方向への制御は通常に行なわれるが、Ｂ１→Ｂ
２→Ｂ３とレンズアイリス１２ａの解放方向への制御を
行なう場合には、レンズアイリス１２ａは、Ｂ３からさ
らにＢ３→Ｂ４→Ｂ５と、一旦マージンＭ２の帯域を越
えてＢ４まで解放方向に制御された後に閉鎖方向に制御
されてＢ５に達する。

【００２６】本実施の形態の動作を、図５のフローチャ
ートに基づいて説明すると、ステップＳ１１において、
ＣＰＵ９によって、光学検知デバイス（ＯＰＤ）８から
入力される明度信号Ｅｐ（ＡＥ評価値）が読み取られ、
ステップＳ１２に進んで、ＣＰＵ９によって、明度信号
Ｅｐに基づく測光値と、外部通信インタフェース３から
入力される露出目標値信号Ｅｔに基づく目標値データと
の差分が演算され、ステップＳ１３に進んで、ステップ
Ｓ１２での演算値に基づき、現在の明度信号Ｅｐに基づ
く測光データが、マージン量の範囲内にあるか否かの判
定、（Ｅｔ）＞（現在の測光データ：ＡＥ値）＞（Ｅｔ
−Ｍ２）が行なわれる。

【００２７】ステップＳ１３で、現在の測光データがマ
ージン量内にないと判定されると、ステップＳ１６に進
んで、露出状態がオーバーであるかアンダーであるかの
判定が行なわれ、ステップＳ１６で露出オーバーと判定
されると、ステップＳ１８に進んで、ＣＰＵ９によっ
て、レンズアイリス１２ａの制御方向が、解放側から閉
鎖側の第２の方向Ｘ２に設定される。そして、ステップ
Ｓ１９に進んで、レンズアイリス１２ａを第２の方向
に、現在の測光データのオーバー量に応じて移動させる
アイリス制御信号Ｆｉが、ＣＰＵ９からアイリスドライ
バ１１に供給され、レンズアイリス１２ａの最終開閉制
御位置が、マージンＭ２領域内に位置するように制御が
行なわれ処理を終了する。

【００２８】また、ステップＳ１６で露出アンダーと判
定されると、ステップＳ１７に進んで、ＣＰＵ９によっ
て、レンズアイリス１２ａの制御方向が、閉鎖側から解
放側の第１の方向Ｘ１に設定され、ステップＳ１９に進
んで、レンズアイリス１２ａを第１の方向に、現在の測
光データのアンダー量に応じて移動させるアイリス制御
信号Ｆｉが、ＣＰＵ９からアイリスドライバ１１に供給
され、レンズアイリス１２ａの最終開閉制御位置が、マ
ージンＭ２領域内に位置するように制御が行なわれ処理
を終了する。

【００２９】一方、ステップＳ１３で、現在の測光デー
タがマージン量内にあると判定されると、ステップＳ１
４に進んで、レンズアイリス１２ａが解放側から制御収
束された否かの判定が行なわれ、レンズアイリス１２ａ
が、解放側から制御収束されたと判定されると処理が終
了する。また、ステップＳ１４で、レンズアイリス１２
ａが、閉鎖側から制御収束されたと判定されると、ステ
ップＳ１５に進んで、ＣＰＵ９によって、レンズアイリ
ス１２ａの制御にオーバシュート量が設定される。そし
て、ステップＳ１７に進んで、ＣＰＵ９からのアイリス
制御信号Ｆｉで作動するアイリスドライバ１１によっ
て、レンズアイリス１２ａが、解放方向に制御され、ス
テップＳ１９において、レンズアイリス１２ａは、図４
に示すように、Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ４→Ｂ５のよう
に、一旦マージンＭ２領域を越えて制御され、最終的に
は、Ｂ４から閉鎖方向に制御されてマージンＭ２領域内
のＢ５に達し処理を終了する。

【００３０】このように、本実施の形態によると、ＣＰ
Ｕ９によって、レンズアイリス１２ａの最終的な制御方
向が、解放側から閉鎖側への第２の方向に設定され、Ｃ
ＰＵ９からのアイリス制御信号Ｆｉによってアイリスド
ライバ１１が駆動され、レンズアイリス１２ａの開閉制
御が行なわれるので、レンズアイリスの第１の方向と第
２の方向とでの機械的なヒステリシスの差値を補償した
状態で、マージン帯域内に位置し目標露出レベルが設定
されるように、レンズアイリス１２ａが開閉制御され、
短い制御時間で目的の露出レベルの設定を高精度で行な
うことが可能になる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、レンズア
イリスの開閉位置情報とレンズを通しての明度情報とに
基づき、目標露出レベルと明度情報との差値を小さくす
るように、レンズアイリスの開閉制御が行なわれるが、
第１の制御手段によって、レンズアイリスが、閉鎖側か
ら解放側への第１の方向に移動する場合と、解放側から
閉鎖側への第２の方向に移動する場合とで、目標露出レ
ベルに設定される異なる制御マージン量によって、レン
ズアイリスの第１の方向での機械的なヒステリシスと、
第２の方向での機械的なヒステリシスとの差値が補償さ
れた状態で、レンズアイリスの開閉制御が行なわれるの
で、レンズアイリスの機械的なヒステリシスによる影響
を最小限におさえた高精度の露出制御を行なうことが可
能になる。

【００３２】請求項２記載の発明によると、レンズアイ
リスの開閉位置情報とレンズを通しての明度情報とに基
づき、目標露出レベルと明度情報との差値を小さくする
ように、レンズアイリスの開閉制御が行なわれるが、第
２の制御手段によって、レンズアイリスの最終的な制御
方向が、閉鎖側から解放側への第１の方向か、解放側か
ら閉鎖側への第２の方向かの何れかに設定され、レンズ
アイリスの第１の方向での機械的なヒステリシスと、第
２の方向での機械的なヒステリシスとの差値が補償され
た状態で、レンズアイリスの開閉制御が行なわれるの
で、レンズアイリスの機械的なヒステリシスによる影響
を最小限におさえた高精度の露出制御を行なうことが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】同実施の形態の露出制御動作の説明図である。

【図３】同実施の形態の露出制御動作のフローチャート
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の露出制御動作の説
明図である。

【図５】同実施の形態の露出制御動作のフローチャート
である。

【符号の説明】

１…ルックアップテーブル、２…ホストコンピュータ、
４…ＣＣＤ、７…ディジタルシグナルプロセッサ、８…
光学検知デバイス、９…ＣＰＵ、１０…ＣＣＤ駆動回
路、１１…アイリスドライバ、１２ａ…レンズアイリ
ス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズアイリスの開閉位置情報とレンズ
   を通しての明度情報とに基づいて、目標露出レベルと前
   記明度情報との差値を小さくするように、前記レンズア
   イリスの開閉制御を行なう自動露出制御装置において、 前記レンズアイリスが、閉鎖側から解放側への第１の方
   向に移動する場合と、解放側から閉鎖側への第２の方向
   に移動する場合とで、前記目標露出レベルに異なる制御
   マージン量を設定することにより、前記レンズアイリス
   の前記第１の方向での機械的なヒステリシスと、前記第
   ２の方向での機械的なヒステリシスとの差値を補償し
   て、前記レンズアイリスの開閉制御を行なう第１の制御
   手段を有することを特徴とする自動露出制御装置。
2. 【請求項２】 レンズアイリスの開閉位置情報とレンズ
   を通しての明度情報とに基づいて、目標露出レベルと前
   記明度情報との差値を小さくするように、前記レンズア
   イリスの開閉制御を行なう自動露出制御装置において、 前記レンズアイリスの最終的な制御方向を、閉鎖側から
   解放側への第１の方向か、解放側から閉鎖側への第２の
   方向からの何れかに設定することにより、前記レンズア
   イリスの前記第１の方向での機械的なヒステリシスと、
   前記第２の方向での機械的なヒステリシスとの差値を補
   償して、前記レンズアイリスの開閉制御を行なう第２の
   制御手段を有することを特徴とする自動露出制御装置。