JP2568161B2

JP2568161B2 - 自動露光制御装置

Info

Publication number: JP2568161B2
Application number: JP63294693A
Authority: JP
Inventors: 英雄本間
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JPH02141731A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は、ビデオカメラ等に配置される自動露光制御
装置の改良に関するものである。

（発明の背景）ビデオカメラにおける測光方式には、主として平均測
光，画面特定部の重点測光，信号レベルのピーク値を一
定にするピーク測光及びこれらの組合せがある。それぞ
れ一長一短があるが、一般的な実写においては、画面特
定部を枠で指定し、その部分を重点測光する枠重点測光
方式が、適用範囲が広い事が経験的に判っている。

しかしながら、従来の枠重点測光方式は、枠位置が画
面内の所定位置に固定されているため、被写体或は被写
体と同程度の輝度部分がその枠内に存在する場合にしか
適正露光とならず、また、枠内に背景等の高輝度部が入
った場合、被写体に黒つぶれが生じやすかった。

例えば、第６図（１）の例は、一般的な屋外実写にお
いて、画面上部に空が入った場合をモデル化したもので
あり、301は全画面,302は重点測光を行う測光枠,303は
空（高輝度背景）,304は被写体部である。

このような画面を想定した場合、測光枠302を画面中
央部よりやや下位置に設定する事により、カメラを外少
チルトさせても被写体部304を測光枠302内でとらえる事
ができ、適正露光が得られる。

ところが、第６図（２）に示すように、被写体部305
が画面の上側、高輝度部306が下側になるような場合、
測光枠302には高輝度部306が入りやすく、その結果被写
体部305は黒つぶれを生じやすい。このような撮影シー
ンは、被写体部305として樹木等，高輝度部306として白
いタイルやコンクリート，雪面を想定した場合である。

第６図（３）は、結婚式等で、暗い室内で強くライト
を当てられている黒服を着た人を想定したものであり、
307は背景,308は体,309は顔である。このような場合、
測光枠302は、人の服部に入るため、顔309は白とびを生
じやすくなる。

以上のように、一般的な実写においては、画面の上下
方向の輝度パターン変化を生じる事がよくあるが、従来
の固定枠重点測光方式では、その一部にしか適用でき
ず、適正な露光制御ができなかった。

（発明の目的）本発明の目的は、画面内の輝度分布を正確に、高精度
に、且つその領域の数だけ測光素子を設けること無く、
検出することができ、画面内の被写体及び背景の状態に
拘らず、常に適正露出状態とすることができる自動露光
制御装置を提供することである。

（発明の特徴）上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明
は、画面内に指定される測光領域にて得られる映像信号
に基づいて露光制御を行う自動露光制御装置において、
画面内に検出領域を設定する領域設定手段と、前記検出
領域内外の領域における映像信号の輝度成分の差情報を
検出する検出手段と、前記領域設定手段を制御すること
によって、前記検出領域を前記画面内における複数の位
置へと所定のタイミングで移動し、その各移動位置にお
いて前記検出手段によって検出された前記差情報の変化
に基づいて、前記画面内における輝度パターンを判定す
る判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記
画面内における前記測光領域の設定位置を変化させる領
域制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項２記載の本
発明は、画面内に指定される測光領域にて得られる映像
信号に基づいて露光制御を行う自動露光制御装置におい
て、画面内に検出領域を設定する領域設定手段と、前記
検出領域内外の領域における映像信号の輝度成分の差情
報を検出する検出手段と、前記領域設定手段を制御する
ことによって、前記検出領域を前記画面内における複数
の位置へと所定のタイミングで移動し、その各移動位置
において前記検出手段によって検出された前記差情報を
比較して前記画面内における輝度パターンを判定する判
定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記測光
領域にて得られる映像信号に補正を加える露光補正手段
とを備えたことを特徴とする。

（発明の実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すものであり、レンズ
101,絞り102を通った光学情報はCCD103上に結像し、こ
こで電気信号に変換された後、バッファ104を通してAGC
Z05及び絞り測光回路107aに出力される。絞り測光回路1
07aの出力は絞り駆動回路108へ送られ、絞り102を制御
する為の信号として用いられる。一方AGC105の出力は信
号処理回路106及びAGC測光回路107bに送られる。該出力
を受けるAGC測光回路107bは前記AGC105のゲインを制御
する働きを持つ。又前記信号処理回路106の出力は信号
レベル検出回路113及び後段の信号処理回路（図示せ
ず）へ送られる。前記測光回路107a,107bは、枠信号発
生回路109（詳細は後述）で発生する測光枠信号111を入
力し、その部分を重点測光するものである。

以上が映像信号レベル制御系の主要構成例である。

次に、輝度パターンの検出及び測光回路制御について
述べる。

枠信号発生回路109は同期信号112を入力し、検出枠信
号110,測光枠信号111を発生させる。信号レベル検出回
路113は検出枠202の内外の信号レベル平均値を検出す
る。この検出値はA/Dコンバータ114でディジタル信号に
変換され、マイコン115へ送られる。マイコン115は該デ
ータを基に、測光モード、検出及び測光枠位置を判定す
る。

検出枠202は前記検出枠信号110に基づいて、第２図
（１）（２）に示すように、全画面201内を上下にウォ
ブリングさせられ、マイコン115は枠内外の信号レベル
差から、前述の第６図（１）〜（３）に示したような輝
度パターン例を推定し、測光モードを判定する。その判
定結果例を第３図（１）〜（３）に示しており、図中20
5は測光枠である。この測光枠205の判定結果位置は測光
枠信号111により測光回路107a,107bに伝えられ、この枠
内で重点測光が行われる。

第３図（１）は第６図（１）と同様の輝度パターンで
あり、この場合測光枠205は画面下位置に設定される。
第３図（２）は第６図（３）と、第３図（３）は第６図
（２）と同様の輝度パターンであり、これらの場合、測
光枠205は上位置に設定され、第３図（２）では顔部分2
07の白とびを防止でき、第３図（３）では被写体部209
の黒つぶれを防止できる。

このようなパターンの検出は、検出枠202内外の信号
レベル差を、第２図（１）の時ΔＳ下、第２図（２）の
時ΔＳ上とすると、第３図（１）の場合｜ΔＳ下｜＞｜
ΔＳ上｜、第３図（２）の場合｜ΔＳ下｜＜｜ΔＳ上
｜、第３図（３）の場合｜ΔＳ下｜＜｜ΔＳ上｜とな
り、差の大きい方を主要被写体と判別して行っている。
画面の上側或は下側に設定するかは、ΔＳ上，ΔＳ下の
符号をみれば明らかである。

以上述べた測光枠205の位置、形状は必ずしも検出枠2
02と一致する必要はない。

第２図及び第３図の例は、測光枠205と検出枠202は、
別の枠信号に基づいて設定されるものであり、検出枠20
2は、常時上下にウォブリングしている。しかし、必ず
しも測光枠205と検出枠202は分ける必要はない。その場
合、測光枠信号111は、検出信号110と同一となる。この
ように構成した場合の枠の動きを説明する。

通常検出枠（＝測光枠）は第２図（１）（２）に示す
ように上下にウォブリングしている。第３図（１）のパ
ターンを検出した場合、該枠を下位置に設定する。第３
図（２）（３）のパターン検出時には、該枠を上に設定
する。しかし、この位置に設定したままだと、画面が変
化して設定位置が逆となるべきパターンに変化してもそ
の事を判別できない。そこで、何フィールドかに１度上
記枠を設定位置とは上下逆位置に移動させ、輝度パター
ンの検出を行う。この周期は、輝度パターン変化に追従
する程度の周期であればよい。例えば、20〜30フィール
ド毎とする。この枠移動の瞬間、該枠は被写体部を離れ
るが、この程度の周期であれば、測光回路の時定数が極
端に小さくない限り問題はない。

以上述べた実施例では、測光回路107a,107bは枠重点
測光方式であるとしたが、別の構成例を第４図に示す。
第１図と同一部分は同一符号を付してある。

異なる点は、露光補正回路401を付加した事と、測光
枠信号111を、露光補正信号402としたところである。測
光回路107a,107bは、露光補正信号402に応じた分だけ、
露光を補正する。これは、例えば第５図に示すように、
測光回路107a,107bを抵抗501とキャパシタ502で平均測
光回路構成にし、抵抗503を介して露光補正信号402を入
力して測光回路出力をコントロールする事により実現で
きる。

マイコン115は、先の例で述べたように輝度パターン
を検出して測光モード判定（測光枠を画面内のどの位置
に設定するかの判定）を行うと共に、検出枠内外の信号
レベルから、補正露光補正量を計算する。露光補正回路
401は、それに応じて露光補正信号402を介して露光制御
を行う。

以上により、第６図（１）〜（３）のような多様な輝
度パターン、つまりは被写体パターンに対応した適正露
光制御が可能となる。

本実施例によれば、画面内に検出枠を設定し、該検出
枠を上下にウォブリングさせて輝度パターン検出を行
い、測光モード判定を行ってこの判定結果に基づいて比
較的大きな領域を持つ測光枠の位置設定、或は露光補正
を行って露光制御を行うようにしているので、従来の固
定枠重点測光では対応できなかった、背景との輝度差が
大きな被写体、画面内に占める割合が被写体とは異なる
輝度をもつ背景の方が大きくなる撮影シーン等、様々な
被写体パターンに対しても、適正露光制御が可能とな
る。

（発明と実施例の対応）本実施例において、枠信号発生回路109が本発明の請
求項1,2記載の領域設定手段に、信号レベル検出回路113
が請求項1,2記載の検出手段に、マイコン115が請求項1,
2記載の判定手段に、枠信号発生回路109が請求項１記載
の領域制御手段に、露光補正回路401が請求項２記載の
露光補正手段に、それぞれ相当する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、領域設定手段
を制御することによって、検出領域を画面内における複
数の位置へと所定のタイミングで移動し、その各移動位
置において検出手段によって検出された差情報の変化に
基づいて、前記画面内における輝度パターンを判定する
判定手段を設けると共に、前記判定手段の判定結果に応
じて、前記画面内における測光領域の設定値を変化させ
る領域制御手段、あるいは、前記判定手段の判定結果に
応じて、測光領域にて得られる映像信号に補正を加える
露光補正手段を設けた構成にしている為、画面内の輝度
分布を正確に、高精度に、且つその領域の数だけ測光素
子を設けること無く、検出することができ、画面内の被
写体及び背景の状態に拘らず、常に適正露出状態とする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
（１）（２）は同じく輝度パターン検出用の枠の動作を
説明する図、第３図（１）（２）（３）は様々な輝度パ
ターンに対応して設定される測光枠位置を説明する図、
第４図は本発明の他の実施例の主要部分のブロック図、
第５図は第４図図示測光回路の内部構成例を示す回路
図、第６図（１）（２）（３）は様々な被写体パターン
に対する従来の測光枠位置を説明する図である。 107a,107b……測光回路、109……枠信号発生回路、113
……信号レンズ検出回路、114……A/Dコンバータ、115
……マイコン、202……検出枠、205……測光枠、401…
…露光補正回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画面内に指定される測光領域にて得られる
映像信号に基づいて露光制御を行う自動露光制御装置に
おいて、画面内に検出領域を設定する領域設定手段と、
前記検出領域内外の領域における映像信号の輝度成分の
差情報を検出する検出手段と、前記領域設定手段を制御
することによって、前記検出領域を前記画面内における
複数の位置へと所定のタイミングで移動し、その各移動
位置において前記検出手段によって検出された前記差情
報の変化に基づいて、前記画面内における輝度パターン
を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じ
て、前記画面内における前記測光領域の設定位置を変化
させる領域制御手段とを備えたことを特徴とする自動露
光制御装置。
【請求項２】画面内に指定される測光領域にて得られる
映像信号に基づいて露光制御を行う自動露光制御装置に
おいて、画面内における検出領域を設定する領域設定手
段と、前記検出領域内外の領域における映像信号の輝度
成分の差情報を検出する検出手段と、前記領域設定手段
を制御することによって、前記検出領域を前記画面内に
おける複数の位置へと所定のタイミングで移動し、その
各移動位置において前記検出手段によって検出された前
記差情報を比較して前記画面内における輝度パターンを
判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じ
て、前記測光領域にて得られる映像信号に補正を加える
露光補正手段とを備えたことを特徴とする自動露光制御
装置。