JP2631215B2 - 露光制御装置 - Google Patents

露光制御装置

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JP2631215B2 JP62277382A JP27738287A JP2631215B2 JP 2631215 B2 JP2631215 B2 JP 2631215B2 JP 62277382 A JP62277382 A JP 62277382A JP 27738287 A JP27738287 A JP 27738287A JP 2631215 B2 JP2631215 B2 JP 2631215B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、ビデオカメラ等のカメラに配置される露光
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露光量は露光時間とその時の絞
り開口とによって決まる。露光時間は一般に1フィール
ド期間であり、NTSC方式において1/60秒、PAL方式にお
いて1/50秒である。従つて露光制御を行う場合、一般に
光学系の絞りを調整することにより行っている。又撮像
素子として、電子シャッタ動作が可能なものを使用する
場合は、この電子シャッタを制御して露光時間を制御す
ることも可能である。
以上のことから分かるようにこの種の露光制御装置
は、映像信号レベルが常に一定となるように光学系の絞
り或は撮像素子の電子シャッタをフィードバック制御す
るものである。第6図に従来の露光制御装置の一例を示
す。該図において、1はレンズ、2は絞り(後述の撮像
素子が固体撮像素子であった場合は電子シャッタでも良
い)制御を行い、露光量の制御を行う露光制御回路、3
は撮像素子、4は露光制御信号を発生する信号レベル検
出回路、5は露光制御目標値に相当するレベルを発生す
る電源、6は映像信号出力端子である。
前記構成において、レンズ1を通過した被写体像は撮
像素子3に入射し、ここで映像信号に変換されて信号レ
ベル検出回路4に入力する。又前記映像信号は映像信号
出力端子6を介してビデオ信号を生成するための不図示
の信号処理回路へ入力する。前記信号レベル検出回路4
は入力する映像信号に基づいて露光制御信号を生成し、
該信号を露光制御回路2へ出力する。すると該露光制御
回路2は、前記露光制御信号をもって露光の尺度とし、
これが常に露光制御目標値に相当するレベルを発生する
電源5より入力する一定のレベル値となるように制御す
る。
ここで、前記信号レベル検出回路4では例えば以下の
2種類の内のいずれかの測光が行われてた。
1)全面平均測光 2)ピーク測光 しかし、前記各測光方式においてはそれぞれ次のよう
な欠点を有していた。
1)においては、空或は光源のような高輝度部が画面
内を大きく占めた場合映したい対象物が黒く沈み、又背
景が暗くなった場合被写体が白とびを生じる。
2)においては、画面内の一部に僅かでも高輝度部が
入った来た場合、画面全体が暗く沈む。
また、前記1),2)での欠点をある程度解消できるも
のとして、 3)中央重点測光或はスポット(部分)測光なる測光
方式もあるが、この測光方式においても、例えばカメラ
を若干動かした場合や対象物自体が画面内において動く
ことにより、画面中央或はスポット測光部から該対象物
が外れると、露光が変化し、画面の明るさが変化して不
自然な印象を与えるという欠点を有していた。これは特
に背景とのコントラストが大きい場合、顕著に表れてい
た。
(発明の目的) 本発明の目的は、画面内のどこに被写体が位置したと
しても、常に最適な露光を与えることのできる露出制御
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、本発明は、画面内におい
て移動可能な検出領域の内外より得られる映像信号中の
所定の周波数成分の差情報を算出する算出手段と、該算
出手段により算出された前記検出領域の異なる位置にお
けるそれぞれの差情報より撮影画面内での被写体の位置
を判定する判定手段と、該判定手段にて判定された被写
体の位置に測光領域を設定する測光領域追尾手段とを設
け、以て、画面内における被写体の位置変化が生じた場
合、該被写体の位置まで測光領域を移動させ、常に各位
置を一致させるようにし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2図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
第6図と同じ部分は同一符号を付してある。
第6図と異なる部分は、測光領域位置制御回路7、該
回路に同期信号(水平及び垂直同期信号)を伝達する同
期信号入力端子8を付加した点と、信号レベル検出回路
を前記測光領域位置制御回路7から指示される測光領域
の映像信号に基づいて露光制御信号を生成する信号レベ
ル検出回路9としたところである。
レンズ1を通過した被写体像は撮像素子3に入射し、
ここで映像信号に変換されて信号レベル検出回路9に入
力すると共に、測光領域位置制御回路7にも入力する。
測光領域位置制御回路7は測光領域を画面内での被写体
に追尾するように位置制御(詳細は第1図にて行う)
し、同期信号と同期したHV複合信号として画面内での測
光領域の位置を示す測光領域位置信号を信号レベル検出
回路9に出力する。すると前記信号レベル検出回路9は
前記撮像素子3よりの映像信号と前記測光領域位置信号
とに基づいて露光制御を行うのに必要となる露光制御信
号を生成し、詳しくは例えば画面内に指定された測光領
域内の映像信号の平均値を、或は測光領域内の映像信号
を全画面の映像信号に重み付け加算した値を露光制御信
号とし、露光制御回路2へ出力する。露光制御回路2は
前述したように、前記露光制御信号をもって露光の尺度
とし、これが常に露光制御目標値に相当するレベルを発
生する電源5より入力する一定のレベル値となるよう
に、例えば絞りの開口状態を制御する。
第1図は前記測光領域位置制御回路7の構成例を示す
ものであり、該図において、101は測光領域内輝度レベ
ル検出回路、102は前記測光領域周辺の輝度レベルを検
出する測光領域外輝度レベル検出回路、103は内外の輝
度レベルの差を算出する引算回路、104は測光領域内外
の輝度差よりその時の画面内での被写体位置を判定する
被写体位置判定回路、105は算定された被写体位置まで
測光領域を移動させる測光領域移動回路、106は画面内
での現在の測光領域の位置を示す信号(同期信号に同期
したHV複合信号として)を発生する測光領域位置信号発
生回路である。
次にここでの動作を第3図を用いて説明する。尚第3
図において、Aは画面(撮影画面)、Bは測光領域、C
は画面A内に映し出された被写体である。
映像信号(輝度成分)が入力することにより、測光領
域内輝度レベル検出回路101は測光領域B(例えばこの
測光領域Bは初期時には画面Aの中央に位置する)内の
輝度レベル検出を行い、測光領域外輝度レベル検出回路
102は測光領域Bの周辺の輝度レベル検出を行い、それ
ぞれその検出結果を引算回路103へ出力する。引算回路1
03はその差を算出し、被写体位置判定回路104へ出力す
る。被写体位置判定回路104は、入力する前記内外の輝
度レベル差情報(の絶対値)を一旦保持すると共に、測
光領域移動回路105,測光領域位置信号発生回路106を介
して画面A内での測光領域Bの位置をゲート制御等によ
り上下左右にシフトさせ、それぞれの位置での内外の輝
度差の算出結果をさらに得、これらの5つの輝度差情報
の内で最も差の大きかった位置が被写体Cの位置である
判定する。測光領域移動回路105は前記判定された被写
体位置まで測光領域Bを移動させる(このような動作は
例えば1フィールド毎に行われる)。これにより画面A
内での被写体Cの動きに対してリアルタイムで測光領域
Bの追尾を行うことが可能となる。尚本実施例では、被
写体Cの位置を判定するのに必要となる画面Aを内外に
区分する追尾用の検出領域は特に設けておらず、測光領
域Bを共用する構成としている。測光領域位置信号発生
回路106は前述のようにして決まった最終的な画面A内
での測光領域Bの位置を示す測光領域位置信号を第2図
に示した信号レベル検出回路9へ出力する。
第4図は第2図図示測光領域位置制御回路7の他の構
成例を示すものであり、該図おいて、201は測光領域内
高周波成分検出回路、202は前記測光領域周辺の高周波
成分を検出する測光領域外高周波成分検出回路、203は
内外の高周波成分の差を算出する引算回路、204は測光
領域内外の高周波成分の差よりその時の画面内での被写
体位置を判定する被写体位置判定回路、205は算定され
た被写体位置まで測光領域を移動させる測光領域移動回
路、206は画面内での現在の測光領域の位置を示す信号
(同期信号に同期したHV複合信号として)を発生する測
光領域位置信号発生回路である。
不図示のバンドパスフィルタを介して映像信号中の高
周波成分の高域側である高周波成分が入力することによ
り、測光領域内高周波成分検出回路201は測光領域B内
の高周波成分検出を行い、測光領域外高周波成分検出回
路202は測光領域Bの周辺の高周波成分検出を行い、そ
れぞれその検出結果を引算回路203へ出力する。引算回
路203はその差を算出し、被写体位置判定回路204へ出力
する。被写体位置判定回路204は、入力する前記内外の
高周波成分の差情報(の絶対値)を一旦保持すると共
に、測光領域移動回路の205,測光領域位置信号発生回路
206を介して画面A内での測光領域Bの位置をゲート制
御等により上下左右にシフトさせ、それぞれの位置での
内外の輝度差の算出結果をさらに得、これらの5つの高
周波成分の差情報の内で最も差の大きかった位置が被写
体Cの位置である判定する。測光領域移動回路205は前
記判定された被写体位置まで測光領域Bを移動させる。
測光領域位置信号発生回路206は前述のようにして決ま
った最終的な画面A内での測光領域Bの位置を示す測光
領域位置信号を第2図に示した信号レベル検出回路9へ
出力する。
このように高周波成分をもって被写体Cの位置を検出
する方式は、例えばビデオカメラから被写体までの距離
と、背景までの距離との差が大きく、ピントが被写体に
しか合わないような場合に有効である。この例を第5図
に示す。画面Aの中の被写体Cにピントが合っている場
合、この位置が画面A内の高周波成分の最大位置とな
り、該被写体Cの位置まで測光領域Bが移動させられる
ことになる。対象C1は被写体Cより遠方にあり、ピント
が合わず高周波成分は小さく、対象C2は逆に至近側にあ
り、やはりピントが合わず高周波成分は小さい。従っ
て、測光領域Bは常にピントが合っていて高周波成分が
大きい被写体Cの位置に合わせられることになる。
本実施例によれば、画面A内における被写体Cの位置
を測光領域Bの内外の輝度差或は高周波成分の差によっ
て検出し、該位置に測光領域Bを追尾せしめるようにし
たから、常に被写体Cに対して最適な露光を与えること
ができ、被写体Cが動いても、或はカメラをパン、ティ
ルトさせた場合においても、自然な画像とすることが可
能となる。
(発明と実施例の対応) 本実施例において、測光領域内輝度レベル検出回路10
1,測光領域外輝度レベル検出回路102,引算回路103、及
び測光領域内高周波成分検出回路201,測光領域外高周波
成分検出回路202,引算回路203が本発明の算出手段に、
被写体位置判定回路104,204が判定手段に、測光領域移
動回路105,205が測光領域追尾手段に、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、画面内におい
て移動可能な検出領域の内外より得られる映像信号中の
所定の周波数成分の差情報を算出する算出手段と、該算
出手段により算出された前記検出領域の異なる位置にお
けるそれぞれの差情報より撮影画面内での被写体の位置
を判定する判定手段と、該判定手段にて判定された被写
体の位置に測光領域を設定する測光領域追尾手段とを設
け、以て、画面内における被写体の位置変化が生じた場
合、該被写体の位置まで測光領域を移動させ、常に各位
置を一致させるようにしたから、画面内のどこに被写体
が位置したとしても、常に最適な露光を与えることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第2図図示測光領域位置制御回路の構成例を示
すブロック図、第2図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第3図は第1図構成例における画面内で位置変化
する被写体に対する測光領域追尾を説明する図、第4図
は第2図図示測光領域位置制御回路の構成例を示すブロ
ック図、第5図は第4図構成例における画面内で位置変
化する被写体に対する測光領域追尾を説明する図、第6
図は従来の露光制御装置の一例を示すブロック図であ
る。 1……レンズ、2……露光制御回路、3……撮像素子、
5……電源、7……測光領域位置制御回路、9……信号
レベル検出回路、101……測光領域内輝度レベル検出回
路、102……測光領域外輝度レベル検出回路、103……引
算回路、104……被写体位置判定回路、105……測光領域
移動回路、201……測光領域内高周波成分検出回路、202
……測光領域外高周波成分検出回路、203……引算回
路、204……被写体位置判定回路、205……測光領域移動
回路。
フロントページの続き (72)発明者 山田 邦彦 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 当山 正道 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 今井 邦雄 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−123367(JP,A) 特開 昭61−123368(JP,A) 特開 昭60−254107(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画面内に指定される測光領域にて得られた
    映像信号に基づいて露光制御を行う露光制御装置におい
    て、画面内において移動可能な検出領域の内外より得ら
    れる映像信号中の所定の周波数成分の差情報を算出する
    算出手段と、該算出手段により算出された前記検出領域
    の異なる位置におけるそれぞれの差情報より撮影画面内
    での被写体の位置を判定する判定手段と、該判定手段に
    て判定された被写体の位置に前記測光領域を設定する測
    光領域追尾手段とを設けたことを特徴とする露光制御装
    置。
  2. 【請求項2】前記所定の周波数成分を映像信号中の輝度
    成分とする特許請求の範囲第1項記載の露光制御装置。
  3. 【請求項3】前記所定の周波数成分を映像信号中の輝度
    成分の高域側の高周波成分とする特許請求の範囲第1項
    記載の露光制御装置。
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US08/278,645 US6124891A (en) 1987-11-04 1994-07-21 Exposure control device

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