JP2797341B2 - カメラの逆光補正回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カメラの逆光補正回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、カメラの逆光補正回路において、略々中
央のエリアから得られる撮像出力レベルと、周囲にある
エリアから得られる撮像出力レベルとの差レベルから逆
光状態を検出し、この逆光状態の検出信号に応じて、逆
光状態の時には中央エリアの信号でAGC制御を行い、逆
光状態でない時には全体エリアの信号のAGC制御を行う
ようにすることにより、自動的に逆光補正を行えるとと
もに、撮像した絵柄に応じて逆光補正を行えるようにし
たものである。

また、略々中央のエリアから得られる撮像出力レベル
が所定値以上なら、逆光検出回路の出力にかかわらず、
全体エリアの信号でAGC制御を行うようにすることによ
り、逆光検出の誤判別を防止するようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

ビデオカメラには、被写体の明るさに応じてアイリス
調整を行うオートアイリス機構及びAGC回路が設けられ
ている。このオートアイリス機構及びAGC回路により、
逆光状態で撮影を行うと、背景の明るい部分に合わせて
絞りリングが絞られるとともにAGCアンプのゲインが下
げられ、被写体像が黒く沈み込んでしまう。

そこで、従来のビデオカメラには、逆光補正用のスイ
ッチが設けられている。逆光状態で撮影を行う際には、
この逆光補正スイッチが逆光側にマニュアル設定され
る。逆光補正スイッチが逆光側にマニュアル設定される
と、絞りリングが開かれ、又、AGCのゲインが上げられ
る。これにより、逆光状態で撮影を行った際、被写体像
が黒く沈んでしまうことが防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来のビデオカメラには、逆光補正スイ
ッチが設けられている。そして、逆光状態で撮影を行う
際には、この逆光補正スイッチをマニュアル設定する必
要がある。このため、操作性が良好でない。

また、従来のビデオカメラでは、上述のように、逆光
状態では縛りリングを開くか、又は、AGCのゲインを上
げるようにしていて、撮像する絵柄に応じて逆光補正が
なされていない。

したがって、この発明の目的は、逆光状態を自動検出
し、これに応じて逆光補正を行えるカメラの逆光補正回
路を提供することにある。

この発明の他の目的は、撮像する絵柄に応じて逆光補
正を行えるカメラの逆光補正回路を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、第１のエリアW2から得られる撮像出力レ
ベルと、第１のエリアW2の周囲にある第２のエリアW1か
ら得られる撮像出力レベルとの差レベルから逆光状態を
検出する逆光検出回路13を設け、中央エリアの信号と全
体エリアの信号とを逆光検出回路13の出力に応じて混合
し、この混合された信号によりゲイン制御を行うように
したカメラの逆光補正回路である。

また、この発明では、第１のエリアW2から得られる撮
像出力レベルが所定値以上なら、全体エリアの信号でゲ
イン制御を行うようにしている。

〔作用〕

逆光状態になると、背景エリアが中央エリアに比して
著しく明るくなる。したがって、背景エリアW1の間の撮
像出力レベルと中央エリアW2の間の撮像出力レベルとを
比較すれば逆光状態が検出できる。

このようにして検出された逆光検出信号S_detにより、
混合回路９の混合比が制御される。

すなわち、逆光状態でない時には、逆光検出信号S_det
が小さくなり、全体エリアのAGCアンプ８の出力S1の混
合比が高くなるように混合回路９が制御される。逆光状
態の時には、逆光検出信号S_detが大きくなり、中央エリ
アのAGCアンプ８の出力S2の混合比が高くなるように混
合回路９が制御される。

このような制御を行うと、逆光状態でない時には、全
体エリアのAGCアンプ８の出力が所定レベルとなるよう
にAGCアンプ８のゲインが制御されるので全体測定とな
り、逆光状態では、中央エリアのAGCアンプ８の出力が
所定レベルとなるようにAGCアンプ８のゲインが制御さ
れるので中央重点測光となる。

このため、逆光状態になると、被写体像の明るさに応
じてAGCのゲインが設定されるようになり、逆光状態で
周囲が著しく明るくなってもゲインが絞られず、被写体
像が黒く沈みこまない。

また、中央エリアW2の撮像レベルを検出するコンパレ
ータ29が設けられ、このコンパレータ29の出力によりが
中央エリアW2の撮像レベルが所定値以上かどうかが判断
される。中央エリアの撮像レベルが所定値以上なら前面
測光となるように制御され、誤判別による逆光補正が防
止される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すものである。第
１図において、１はレンズ、２は絞りリング、３はCCD
撮像素子である。

レンズ１で受光された像は、絞りリング２を介して、
CCD撮像素子３に結像される。絞りリング２は、ドライ
バー７からのアイリス制御信号に応じて開閉制御され
る。

CCD撮像素子３の出力がサンプルホールド回路４に供
給され、CCD撮像素子３の出力がサンプルホールド回路
４でサンプルホールドされる。サンプルホールド回路４
の出力がアンプ５に供給される。

アンプ５の出力から、CCD撮像素子３の撮像出力信号
が得られる。この撮像出力信号がAGCアンプ８を介し
て、出力端子12から出力される。

AGCアンプ８のゲインは、検波回路10の出力により制
御される。検波回路10には、混合回路９の出力が供給さ
れる。混合回路９には、全体エリアのAGCアンプ８の出
力信号S1と、ゲート回路11を介された中央エリアのAGC
アンプ８の出力信号S2が供給される。

すなわち、ゲート回路11には、端子20Bから第２図に
おいてW2で示す中央エリアに対応するウィンドウパルス
P2が供給される。これにより、ゲート回路11からは、中
央エリアW2の期間のAGCアンプ８の出力信号が出力され
る。混合回路９で、全体エリアのAGCアンプ８の出力信
号S1と、ゲート回路11を介された中央エリアW2のAGCア
ンプ８の出力信号S2とが混合される。この混合された信
号が検波回路10に供給され、検波回路10の出力に応じ
て、AGCアンプ８のゲインが制御される。

混合回路９の混合比は、スイッチ回路27の出力S_cによ
り設定される。後に詳述するように、スイッチ回路27の
出力S_cに応じて混合回路９の混合比を制御することによ
り、逆光補正がなされる。

また、アンプ５からの撮像出力信号が検波回路６に供
給される。検波回路６の出力から、CCD撮像素子３で受
光された被写体の明るさが検出される。この検波回路６
の出力がドライバー７に供給される。ドライバー７から
は、検波回路６の出力に応じてアイリス制御信号が出力
され、このアイリス制御信号により絞りリング２が開閉
される。これにより、アイリスが自動調整される。

また、アンプ５の出力が逆光検出回路13を構成するゲ
ート回路21A及び21Bに供給される。ゲート回路21Aに
は、端子20AからウィンドウパルスP1が供給される。こ
のウィンドウパルスP1は、第２図における背景エリアW1
に対応して出力される。

ゲート回路21Bには、端子20BからウィンドウパルスP2
が供給される。このウィンドウパルスP2は、第２図にお
ける中央エリアW2に対応して出力される。

アンプ５から出力されるCCD撮像素子３の撮像出力の
うち、背景エリアW1の間の撮像出力がゲート回路21Aに
より抜き取られる。このゲート回路21Aの出力が平均化
回路22Aに供給されて平均化される。

アンプ５から出力されるCCD撮像素子３の撮像出力の
うち、中央エリアW2の間の撮像出力がゲート回路21Bに
より抜き取られる。このゲート回路21Bを介された中央
エリアW2の間のアンプ５の出力は、平均化平均22Bに供
給されて平均化される。

平均化回路22Aから出力される背景エリアW1の間の撮
像出力の平均値V_w1及び平均化回路22Bから出力される中
央エリアW2の間の撮像出力の平均値V_w2が減算回路23に
供給される。減算回路23で、平均化回路22Aの出力V_w1か
ら平均化回路22Bの出力V_w2が減算される。

逆光状態で撮像を行った場合には、被写体の明るさに
比して、背景が著しく明るくなる。このため、逆光状態
では、平均化回路22Aから出力される背景エリアW1の間
の撮像出力の平均値V_w1が平均化回路22Bから出力される
中央エリアW2の間の撮像出力の平均値V_w2に比べて非常
に大きくなり、減算回路23の出力が非常に大きくなる。

逆光状態でない場合には、平均化回路22Aから出力さ
れる背景エリアW1の間の撮像出力の平均値V_w1と、平均
化回路22Bから出力される中央エリアW2の間の撮像出力
の平均値V_w2との差が小さく、減算回路23の出力は小さ
い。

減算回路23の出力が減算回路24に供給される。減算回
路24には、端子28から基準レベルV_r1が供給される。減
算回路24で減算回路23の出力から基準電圧V_r1が減算さ
れる。この減算回路24の出力がアンプ25を介される。ア
ンプ25の出力が逆光検出信号S_detとしてスイッチ回路27
の入力端子27Aに供給される。

逆光検出信号S_detは、逆光状態の時に信号レベルが大
きくなる。この逆光検出信号S_detの検出レベルは、基準
信号V_r1及びアンプ25のゲインにより適宜設定される。

ところで、非常に被写体像が明るい場合には、中央エ
リアW2の明るさと周囲エリアW1の明るさとの差が大きく
なっても被写体像は沈まないので、逆光補正の必要はな
い。

そこで、平均化回路22Bから出力される中央エリアW2
の間の撮像出力の平均値V_w2が所定値以上かどうかを検
出するコンパレータ29が設けられる。

すなわち、このコンパレータ29の一方の入力端子に
は、平均化回路22Bの出力V_w2が供給され、その他方の入
力端子には、端子30から基準電圧V_r2が供給される。コ
ンパレータ29の出力がスイッチ制御信号としてスイッチ
回路27に供給される。

平均化回路22Bの出力V_w2が基準レベルV_r2以下のとき
には、スイッチ27の入力端子27Aと出力端子27Cとが接続
され、スイッチ回路27から逆光検出信号S_detが出力され
る。

平均化回路22Bの出力V_w2が基準レベルV_r2以上になる
と、スイッチ回路27の入力端子27Bとその出力端子27Cが
接続され、スイッチ回路27からは、端子31からのプリセ
ットレベルV_aが出力される。このプリセットレベルV
_aは、小レベルとされる。

このように、平均化回路22Bから出力される中央エリ
アW2の間の撮像出力の平均値V_w2が所定値以上になる
と、スイッチ回路27の出力が小レベルになり、被写体像
が非常に明るい場合の誤検出による逆光補正が防止され
る。

スイッチ回路27の出力S_cが混合回路９に供給される。
混合回路９には、全体エリアのAGCアンプ８の出力S1
と、ゲート回路11を介された中央エリアのAGCアンプ８
の出力S2が供給される。混合回路９の混合比がスイッチ
回路27の出力S_cにより制御される。

前述したように、逆光状態でない時にはアンプ25から
出力される逆光検出信号S_detが小さくなる。また、逆光
補正が必要ない時には、スイッチ27の入力端子27Bと出
力端子27Cが接続される。したがって、このような場合
は、スイッチ回路27の出力S_cは小レベルである。この場
合には、全体エリアのAGCアンプ８の出力S1の混合比が
高くなるように、混合回路９が制御される。

逆光状態になると、逆光状態に応じて逆光検出信号S
_detが大きくなり、スイッチ回路27の出力S_cが大きくな
る。スイッチ回路27の出力S_cが大きい場合には、中央エ
リアのAGCアンプ８の出力S2の混合比が高くなるよう
に、混合回路９が制御される。

これにより、逆光状態でない時には、全体エリアのAG
Cアンプ８の出力S1が所定レベルとなるようにAGCアンプ
８のゲインが制御されて全体測光となる。そして、逆光
状態になると、中央エリアのAGCアンプ８の出力S2が所
定レベルとなるようにAGCアンプ８のゲインが制御され
て中央重点測光となり、撮像する絵柄に応じてゲインが
設定される。

なお、上述の一実施例では、背景エリアW1の間の撮像
出力を平均化値と中央エリアW2の間の撮像出力の平均化
値とを比較して逆光状態を判断するようにしているが、
背景エリアW1の間の撮像出力のピーク値と中央エリアW2
の間の撮像出力のピーク値とを比較して逆光状態を判断
するようにしても良い。

上述の混合回路９は、例えば第３図に示すように構成
される。

第３図において、トランジスタ51のエミッタとトラン
ジスタ52のエミッタとが共通接続され、この接続点がト
ランジスタ53のコレクタに接続される。トランジスタ53
のベースから入力端子54が導出される。入力端子54に
は、スイッチ回路27からの出力信号S_cが入力される。ト
ランジスタ53のエミッタが電流源55の一端に接続される
とともに、抵抗56の一端に接続される。電流源55の他端
が接地される。

ダイオード63とトランジスタ61とが直列接続され、ト
ランジスタ51のベースがトランジスタ61のコレクタとダ
イオード63のカソードとの接続点に接続される。ダイオ
ード64とトランジスタ62とが直列接続され、トランジス
タ52のベースがトランジスタ62のコレクタとダイオード
64のカソードとの接続点に接続される。ダイオード63の
アノード及びダイオード64のアノードが基準電位V_ref1
に接続される。

トランジスタ61のベースが入力端子65に接続される。
入力端子65には、中央エリアのAGCアンプ８の出力S2が
入力される。トランジスタ62のベースが基準電圧源66に
接続される。

トランジスタ61のエミッタが電流源67の一端に接続さ
れるとともに、抵抗68の一端に接続される。電流源67の
他端が接地される。トランジスタ62のエミッタが電流源
69の一端に接続されるとともに、抵抗68の他端に接続さ
れる。電流源69の他端が接地される。

トランジスタ71のエミッタとトランジスタ72のエミッ
タとが共通接続され、この接続点がトランジスタ73のコ
レクタに接続される。トランジスタ73のベースに基準電
圧源74が接続される。トランジスタ73のエミッタが電流
源75の一端に接続されるとともに、抵抗56の他端に接続
される。電流源75の他端が接地される。

ダイオード83とトランジスタ81とが直列接続され、ト
ランジスタ71のベースがトランジスタ81のコレクタとダ
イオード83のカソードとの接続点に接続される。ダイオ
ード84とトランジスタ28とが直列接続され、トランジス
タ72のベースがトランジスタ82のコレクタとダイオード
84のカソードとの接続点に接続される。ダイオード83の
アノード及びダイオード84のアノードが基準電位V_ref1
に接続される。

トランジスタ81のベースが入力端子85に接続される。
入力端子85には、全体エリアのAGCアンプ８の出力S1が
入力される。トランジスタ82のベースが基準電圧源86に
接続される。

トランジスタ81のエミッタが電流源87の一端に接続さ
れるともに、抵抗88の一端に接続される。電流源87の他
端が接地される。トランジスタ82のエミッタが電流源89
の一端に接続されるとともに、抵抗88の他端に接続され
る。電流源89の他端が接地される。

トランジスタ51のコレクタとトランジスタ71のコレク
タとが共通接続され、この接続点が抵抗91を介して電源
端子70に接続される。これとともに、トランジスタ51の
コレクタ及びトランジスタ71のコレクタと抵抗91との接
続点から出力端子92が導出される。トランジスタ52のコ
レクタとトランジスタ72のコレクタとが共通接続され、
この接続点が電源端子70に接続される。

入力端子65からの信号S2は、トランジスタ61及び62で
Ｖ−Ｉ変換され、トランジスタ51及び52、ダイオード63
及び64からなる乗算器に入力される。

入力端子85からの信号S1は、トランジスタ81及び82で
Ｖ−Ｉ変換され、トランジスタ71及び72、ダイオード83
及び84からなる乗算器に入力される。

トランジスタ51のコレクタとトランジスタ71のコレク
タとが接続され、トランジスタ52のコレクタとトランジ
スタ72のコレクタとが接続されているので、トランジス
タ51及び52、ダイオード63及び64からなる乗算器の出力
と、トランジスタ71及び72、ダイオード83及び84からな
る乗算器の出力とが混合されて出力端子92から出力され
る。

トランジスタ53には、入力端子54からの信号S_cと、基
準電圧源74の電圧V_refとの差電圧に応じた電流が流れ
る。

逆光でない時には、前述したように、スイッチ回路27
の出力信号S_cが小さい。。信号S_cが小さい時には、トラ
ンジスタ73を流れる電流が多くなり、トランジスタ53を
流れる電流が少なくなる。このため、トランジスタ71及
び72、ダイオード83及び84からなる乗算器の出力の混合
比が高くなる。トランジスタ71及び72、ダイオード83及
び84からなる乗算器の入力端子85には、全体エリアのAG
Cアンプ８の出力S1が入力されているので、この場合に
は、全体エリアのAGCアンプ８の出力S1の比率が高くな
る。

逆光状態では、スイッチ回路27の出力信号S_cが大きく
なる。信号S_cが大きい時には、トランジスタ53を流れる
電流が多くなり、トランジスタ73を流れる電流が少なく
なる。このため、トランジスタ51及び52、ダイオード63
及び64からなる乗算器の出力の混合比が高くなる。トラ
ンジスタ51及び52、ダイオード63及び64からなる乗算器
の入力端子65には、中央エリアのAGCアンプ８の出力S2
が入力されているので、この場合には、中央エリアのAG
Cアンプ８の出力S2の比率が高くなる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、背景エリアW1の間の撮像出力レベ
ルと中央エリアW2の間の撮像出力レベルとを比較するこ
とにより逆光状態が検出され、この検出出力により、混
合回路９の混合比が制御される。これにより、逆光状態
でない時には、全体エリアのAGCアンプ８の出力が所定
レベルとなるようにAGCアンプ８のゲインが制御されて
全体測光となり、逆光状態になると、中央エリアのAGC
アンプ８の出力が所定レベルとなるようにAGCアンプ８
のゲインが制御されて中央重点測光となる。

このように、この発明によれば、逆光状態になると自
動的に中央重点測光となり、撮像する絵柄に応じてAGC
のゲインが設定される。このため、逆光状態で撮影を行
う時にも、逆光スイッチをマニュアル設定する必要がな
い。また、逆光状態でも、中央重点測光で被写体の絵柄
に応じてゲインが設定される。

また、この発明によれば、中央エリアの撮像レベルが
所定値以上なら中央重点測光となるようにしているの
で、誤判別による逆光補正が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図，第２図はこ
の発明の一実施例の説明に用いる略線図，第３図はこの
発明の一実施例における混合回路の一例の接続図であ
る。 図面における主要な符号の説明 3:CCD撮像素子,8:AGCアンプ， 9:混合回路,13:逆光検出回路， 11、21A、21B:ゲート回路， 23:減算回路,29:コンパレータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像画面の全体エリアの撮像信号レベルに
   応じて露光を制御する全体エリア露光制御手段と、 撮像画面の略中央エリアの撮像信号レベルに応じて露光
   を制御する中央エリア露光制御手段と、 上記全体エリア露光制御手段での露光制御信号と、上記
   中央露光制御手段での露光制御信号とを混合する混合手
   段と、 撮像画面の略中央のエリアから得られる撮像信号の出力
   レベルと、上記撮像画面の略中央のエリアを囲む周辺エ
   リアから得られる撮像信号の出力レベルとの差レベルを
   検出して逆光状態を判断する逆光検出手段と、 上記逆光検出手段の出力に応じて上記混合手段の混合比
   を制御する手段と、 上記逆光検出回路の上記撮像画面の略中央エリアから得
   られる撮像信号の出力レベルが所定値以上なら、上記全
   体エリア露光制御手段により露光制御を行うように制御
   する手段と を備えるようにしたカメラの逆光補正回路。