JP2960431B2 - 撮像装置及びその露光制御方法 - Google Patents
撮像装置及びその露光制御方法Info
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- JP2960431B2 JP2960431B2 JP1075122A JP7512289A JP2960431B2 JP 2960431 B2 JP2960431 B2 JP 2960431B2 JP 1075122 A JP1075122 A JP 1075122A JP 7512289 A JP7512289 A JP 7512289A JP 2960431 B2 JP2960431 B2 JP 2960431B2
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- Japan
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- aperture
- value
- exposure
- exposure time
- control
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は撮像装置の露光制御方式に関する。
近年、撮像素子の露光時間を電気的に変化させる可変
電子シャッタが可能になり、プログラムAEなどの新しい
露光制御方式を備えたビデオムービーが発売されるに至
っている。CCD形撮像素子の可変電子シャッタについて
は、日経マイクロデバイス、1987年10月号、第60頁から
第67頁において論じられており、MOS形撮像素子の可変
電子シャッタとプログラムAEについては、マイ・イー・
イー・イー トランザクションズ オン コンシューマ
ー エレクトロニクス、シー・イー33巻３号（1987年８
月）第249頁から第255頁（IEEE Transactions on Consu
mer Electronics,Vol.CE33,No.3（1987.8）PP249−25
5）において論じられている。
電子シャッタが可能になり、プログラムAEなどの新しい
露光制御方式を備えたビデオムービーが発売されるに至
っている。CCD形撮像素子の可変電子シャッタについて
は、日経マイクロデバイス、1987年10月号、第60頁から
第67頁において論じられており、MOS形撮像素子の可変
電子シャッタとプログラムAEについては、マイ・イー・
イー・イー トランザクションズ オン コンシューマ
ー エレクトロニクス、シー・イー33巻３号（1987年８
月）第249頁から第255頁（IEEE Transactions on Consu
mer Electronics,Vol.CE33,No.3（1987.8）PP249−25
5）において論じられている。
このような可変電子シャッタが可能な撮像素子を用い
たビデオカメラ（あるいはビデオムービーのカメラ部）
の従来の露光制御方式と第22図と第23図により説明す
る。
たビデオカメラ（あるいはビデオムービーのカメラ部）
の従来の露光制御方式と第22図と第23図により説明す
る。
第22図はビデオカメラの従来例を示す回路ブロック図
であり、露光時間優先AE機能を備えた例である。ユーザ
ーが制御釦９を操作することにより、マイコンなどによ
り構成される露光時間遷移回路10が動作し、撮像素子駆
動回路11の出力パルスが変化し、撮像素子１は所望の露
光時間に設定される。一方、撮像素子１の出力信号は増
幅器２で増幅された後、検波器４に入力され、信号量を
検出して信号量電圧を比較器６に入力する。この信号量
電圧と、定電圧源５によって得られる参照電圧と比較
し、アイリスモータ７によってレンズ８の絞りを制御す
る。この構成により、ユーザーが設定した任意の露光時
間において、絞りを自動制御することにより増幅器２の
出力信号レベルを所望のレベルに保つことができ、信号
処理回路３の出力信号レベルも適正なレベルに保つこと
ができる。
であり、露光時間優先AE機能を備えた例である。ユーザ
ーが制御釦９を操作することにより、マイコンなどによ
り構成される露光時間遷移回路10が動作し、撮像素子駆
動回路11の出力パルスが変化し、撮像素子１は所望の露
光時間に設定される。一方、撮像素子１の出力信号は増
幅器２で増幅された後、検波器４に入力され、信号量を
検出して信号量電圧を比較器６に入力する。この信号量
電圧と、定電圧源５によって得られる参照電圧と比較
し、アイリスモータ７によってレンズ８の絞りを制御す
る。この構成により、ユーザーが設定した任意の露光時
間において、絞りを自動制御することにより増幅器２の
出力信号レベルを所望のレベルに保つことができ、信号
処理回路３の出力信号レベルも適正なレベルに保つこと
ができる。
第23図はビデオカメラの他の従来例を示す回路ブロッ
ク図であり、第22図の従来例にプログラムAE機能を追加
した例である。12が絞り値検出回路であり、例えばアイ
リスモータ７の近傍に配置されたホール素子などの位置
検出素子と増幅器から成り、絞り値に対応した電圧を出
力する回路である。ユーザーが制御釦13を操作してプロ
グラムAEモードを選択すると、露光時間遷移回路14がプ
ログラムAEモードになり、絞り値に応じて自動的に露光
時間を遷移させる。
ク図であり、第22図の従来例にプログラムAE機能を追加
した例である。12が絞り値検出回路であり、例えばアイ
リスモータ７の近傍に配置されたホール素子などの位置
検出素子と増幅器から成り、絞り値に対応した電圧を出
力する回路である。ユーザーが制御釦13を操作してプロ
グラムAEモードを選択すると、露光時間遷移回路14がプ
ログラムAEモードになり、絞り値に応じて自動的に露光
時間を遷移させる。
第24図に絞り値検出回路12の入出力特性の一例を示
す。ホール素子などの位置検出素子を用いることによ
り、このように絞り値を電圧に変換することができる。
す。ホール素子などの位置検出素子を用いることによ
り、このように絞り値を電圧に変換することができる。
第25図にプログラムAEにおける絞り値と露光時間の関
係の一例を示す。この例では、入射光量が大きくなって
絞り値がF4を越えると露光時間を1/120秒にし、更に光
量が増加して絞り値がF5.6を越えると露光時間を1/250
秒にする。逆に入射光量が小さくなって絞り値がF2.8以
下になると露光時間を1/120秒に戻し、更に絞り値がF2
以下になると露光時間を1/60秒に戻す。このように制御
することにより、室外や明るい室内では露光時間が1/25
0〜1/120秒に設定され、動く被写体を鮮明に記録するこ
とができる。また強い光が入射したときに発生する回折
現象による小絞りボケ（例えば愛宕通英著「カメラとレ
ンズの事典」P65（昭和36年10月）参照）の問題も、1/6
0秒露光に比べて１〜２絞り開いて動作するので軽減で
きる。
係の一例を示す。この例では、入射光量が大きくなって
絞り値がF4を越えると露光時間を1/120秒にし、更に光
量が増加して絞り値がF5.6を越えると露光時間を1/250
秒にする。逆に入射光量が小さくなって絞り値がF2.8以
下になると露光時間を1/120秒に戻し、更に絞り値がF2
以下になると露光時間を1/60秒に戻す。このように制御
することにより、室外や明るい室内では露光時間が1/25
0〜1/120秒に設定され、動く被写体を鮮明に記録するこ
とができる。また強い光が入射したときに発生する回折
現象による小絞りボケ（例えば愛宕通英著「カメラとレ
ンズの事典」P65（昭和36年10月）参照）の問題も、1/6
0秒露光に比べて１〜２絞り開いて動作するので軽減で
きる。
上記従来例では絞りを固定することができず、ユーザ
ーが指定した絞り値に応じて露光時間を変えて露光制御
を行なう絞り優先AEを実現することができなかった。ま
た小絞りボケの問題も完全には回避できず、強い光が画
面一杯にはいると焦点が合わなくなってしまうという問
題があった。
ーが指定した絞り値に応じて露光時間を変えて露光制御
を行なう絞り優先AEを実現することができなかった。ま
た小絞りボケの問題も完全には回避できず、強い光が画
面一杯にはいると焦点が合わなくなってしまうという問
題があった。
本発明の目的は絞り優先AEを実現することにある。
本発明の他の目的は回折現象による小絞りボケの問題
を完全に無くすことにある。
を完全に無くすことにある。
上記目的を達成するために、絞りを設定して保持する
手段と絞り以外の信号量自動制御手段とを設けた。
手段と絞り以外の信号量自動制御手段とを設けた。
絞りを設定して保持する手段は、現在の絞り値に対応
する電圧を検出する手段と、所望の絞り値に対応する電
圧を生成する手段と、両者を比較する手段と、比較した
結果に応じて絞りを変化させる手段とから成る。
する電圧を検出する手段と、所望の絞り値に対応する電
圧を生成する手段と、両者を比較する手段と、比較した
結果に応じて絞りを変化させる手段とから成る。
絞り以外の信号量自動制御手段は、信号量を検出する
手段と、検出した信号量を所定の量と比較する手段と、
比較した結果に応じて露光時間を変化させる手段とから
成る。
手段と、検出した信号量を所定の量と比較する手段と、
比較した結果に応じて露光時間を変化させる手段とから
成る。
露光時間は1Hよりも細かい刻みで選択する必要がある
が、掃出しタイミングを1H刻みで選択できる従来の露光
時間可変手段に加えて、読出しタイミングを1Hの間で細
かく変化させる手段を併用させて、1Hよりも細かい刻み
での選択を可能とした。読出しタイミングを1Hの間で細
かく変化させる手段と等価な手段として、増幅器の利得
を明るい被写体に対しても一定範囲で変化させる手段も
可能である。
が、掃出しタイミングを1H刻みで選択できる従来の露光
時間可変手段に加えて、読出しタイミングを1Hの間で細
かく変化させる手段を併用させて、1Hよりも細かい刻み
での選択を可能とした。読出しタイミングを1Hの間で細
かく変化させる手段と等価な手段として、増幅器の利得
を明るい被写体に対しても一定範囲で変化させる手段も
可能である。
上記他の目的を達成するために、一定値以上の小絞り
にならないようにする絞りストッパ手段と絞り以外の信
号量自動制御手段を設けた。
にならないようにする絞りストッパ手段と絞り以外の信
号量自動制御手段を設けた。
絞りストッパ手段は、現在の絞り値に対応する電圧を
検出する手段と、所望の絞り値に対応する電圧を生成す
る手段と、両者を比較する手段と、比較した結果に応じ
て絞りを変化させる手段と、上記した所望の絞り値に対
応する電圧を所定の電圧で制限する手段とから成る。
検出する手段と、所望の絞り値に対応する電圧を生成す
る手段と、両者を比較する手段と、比較した結果に応じ
て絞りを変化させる手段と、上記した所望の絞り値に対
応する電圧を所定の電圧で制限する手段とから成る。
絞りを設定して保持する手段により、ユーザーが絞り
値を選択することができ、かつ、絞り以外の信号量制御
手段を設けるので、カメラ出力の信号レベルを適正なレ
ベルに保つことができる。
値を選択することができ、かつ、絞り以外の信号量制御
手段を設けるので、カメラ出力の信号レベルを適正なレ
ベルに保つことができる。
絞り以外の信号量自動制御手段として露光時間を可変
させるとき、掃出しタイミングを1H刻みで選択できる従
来の露光時間可変手段に加えて、読出しタイミングを1H
の間で細かく変化させる手段を併用するため、信号レベ
ルの所望の設定値からのずれを充分小さく抑えることが
できる。
させるとき、掃出しタイミングを1H刻みで選択できる従
来の露光時間可変手段に加えて、読出しタイミングを1H
の間で細かく変化させる手段を併用するため、信号レベ
ルの所望の設定値からのずれを充分小さく抑えることが
できる。
また、絞りストッパ手段を設けるため、絞りが一定値
以上小絞りになることはなく、小絞りボケを抑圧でき、
かつ、上記したように絞り以外の信号量自動制御手段を
設けるので、カメラ出力の信号レベルを適正なレベルに
保つことができる。
以上小絞りになることはなく、小絞りボケを抑圧でき、
かつ、上記したように絞り以外の信号量自動制御手段を
設けるので、カメラ出力の信号レベルを適正なレベルに
保つことができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本
実施例は絞りによる自動露光制御のカメラに絞りを設定
して保持する手段を設けた例である。16が絞り電圧遷移
回路で、所望の絞り電圧を発生する回路である。絞り値
検出回路12によって現在の絞り電圧が検出されており、
比較器18で２つの絞り電圧を比較してアイリスモータ７
を制御することにより、絞り値が所望の値に設定され
る。制御釦15は自動絞りと手動絞りの切換え制御と手動
絞り時の絞り値を入力する回路で、ユーザーが操作する
部分である。ユーザーが手動絞りを選択した場合は、ユ
ーザーが指定した絞り値に相当する絞り電圧が絞り電圧
遷移回路16から所望の絞り電圧として出力される。ユー
ザーが自動絞りを選択した場合は、比較器17で信号量を
基準値と比較した結果に応じて、絞り電圧遷移回路16の
出力電圧を上下させて、最終的に信号量が基準値に等し
くなるように自動制御する。本発明によれば絞り値を自
動制御できる他、ユーザー指定の絞り値に設定すること
ができる。
実施例は絞りによる自動露光制御のカメラに絞りを設定
して保持する手段を設けた例である。16が絞り電圧遷移
回路で、所望の絞り電圧を発生する回路である。絞り値
検出回路12によって現在の絞り電圧が検出されており、
比較器18で２つの絞り電圧を比較してアイリスモータ７
を制御することにより、絞り値が所望の値に設定され
る。制御釦15は自動絞りと手動絞りの切換え制御と手動
絞り時の絞り値を入力する回路で、ユーザーが操作する
部分である。ユーザーが手動絞りを選択した場合は、ユ
ーザーが指定した絞り値に相当する絞り電圧が絞り電圧
遷移回路16から所望の絞り電圧として出力される。ユー
ザーが自動絞りを選択した場合は、比較器17で信号量を
基準値と比較した結果に応じて、絞り電圧遷移回路16の
出力電圧を上下させて、最終的に信号量が基準値に等し
くなるように自動制御する。本発明によれば絞り値を自
動制御できる他、ユーザー指定の絞り値に設定すること
ができる。
第２図は、第１図の一実施例の検波器４、比較器17、
絞り電圧遷移回路16、制御釦15に相当する部分をより具
体的に示した例である。同図において50〜65は抵抗、66
は可変抵抗、67はスイッチ、68〜70はコンデンサ、71〜
76はNPNトランジスタ、77〜80はPNPトランジスタであ
る。自動絞りはスイッチ67をＢ側に、手動絞りはスイッ
チ67をＡ側にそれぞれ接続して選択する。定電圧源５か
ら供給される電圧Vsは上記信号量の基準値であり、検波
器４の出力と比較し、自動絞り時には上記比較結果に応
じた電圧を絞り電圧遷移回路16から出力する。手動絞り
時には、可変抵抗66で所望の絞り電圧を設定し、この設
定した絞り電圧を絞り電圧遷移回路16から出力する。
絞り電圧遷移回路16、制御釦15に相当する部分をより具
体的に示した例である。同図において50〜65は抵抗、66
は可変抵抗、67はスイッチ、68〜70はコンデンサ、71〜
76はNPNトランジスタ、77〜80はPNPトランジスタであ
る。自動絞りはスイッチ67をＢ側に、手動絞りはスイッ
チ67をＡ側にそれぞれ接続して選択する。定電圧源５か
ら供給される電圧Vsは上記信号量の基準値であり、検波
器４の出力と比較し、自動絞り時には上記比較結果に応
じた電圧を絞り電圧遷移回路16から出力する。手動絞り
時には、可変抵抗66で所望の絞り電圧を設定し、この設
定した絞り電圧を絞り電圧遷移回路16から出力する。
第３図は第１図の絞り電圧遷移回路16に相当する部分
をディジタル回路で構成した例である。第３図において
161は２値化回路、162はアップダウンカウンタ、163は
デジタルアナログ変換器（D/Aと略す）、164はクロック
発生器、165はスイッチ、166はコントローラである。ユ
ーザーが制御釦15で自動絞りを選択すると、スイッチ16
5はＡ側に接続され、比較器17の出力電圧のハイローに
基づいてアップダウンカウンタ162はアップカウント，
ダウンカウントを行なう。このカウントされた結果はデ
ータ出力から出力され、D/A163でアナログ変換される。
上記アップカウント，ダウンカウントを逐次行なうこと
により、D/A163の出力電圧は最終的には所望の信号量と
なる絞り電圧と等しくなる。制御釦15で手動絞りが選択
されると、スイッチ165はＢ側に接続され、ユーザーの
所望する絞りに相当する絞り電圧をアップダウンカウン
タ162はデータ入力およびLoad端子から取り込み、デー
タ出力から出力する。
をディジタル回路で構成した例である。第３図において
161は２値化回路、162はアップダウンカウンタ、163は
デジタルアナログ変換器（D/Aと略す）、164はクロック
発生器、165はスイッチ、166はコントローラである。ユ
ーザーが制御釦15で自動絞りを選択すると、スイッチ16
5はＡ側に接続され、比較器17の出力電圧のハイローに
基づいてアップダウンカウンタ162はアップカウント，
ダウンカウントを行なう。このカウントされた結果はデ
ータ出力から出力され、D/A163でアナログ変換される。
上記アップカウント，ダウンカウントを逐次行なうこと
により、D/A163の出力電圧は最終的には所望の信号量と
なる絞り電圧と等しくなる。制御釦15で手動絞りが選択
されると、スイッチ165はＢ側に接続され、ユーザーの
所望する絞りに相当する絞り電圧をアップダウンカウン
タ162はデータ入力およびLoad端子から取り込み、デー
タ出力から出力する。
次に、本発明の他の一実施例を第４図により説明す
る。本実施例は絞り優先AEを可能にしたカメラの例であ
る。比較器17の出力が露光時間遷移回路21にも接続され
ており、ユーザーが制御釦19により絞り優先AEを選択し
た場合には、絞り値をユーザー指定値に保持すると共
に、露光時間を変化させて適正な信号量に制御する。制
御回路20は、ユーザーの操作に基づいて、絞り電圧遷移
回路16と露光時間遷移回路21のいずれかをユーザーの指
定値に保持し、他方を比較器17の出力に応じて自動制御
させる。撮像素子駆動回路22は、信号掃出しタイミング
を1H刻みで変化させ、信号読出しタイミングを1H期間内
で微調させるようになっており、1Hよりも細かい刻みで
露光時間を選択することができる。
る。本実施例は絞り優先AEを可能にしたカメラの例であ
る。比較器17の出力が露光時間遷移回路21にも接続され
ており、ユーザーが制御釦19により絞り優先AEを選択し
た場合には、絞り値をユーザー指定値に保持すると共
に、露光時間を変化させて適正な信号量に制御する。制
御回路20は、ユーザーの操作に基づいて、絞り電圧遷移
回路16と露光時間遷移回路21のいずれかをユーザーの指
定値に保持し、他方を比較器17の出力に応じて自動制御
させる。撮像素子駆動回路22は、信号掃出しタイミング
を1H刻みで変化させ、信号読出しタイミングを1H期間内
で微調させるようになっており、1Hよりも細かい刻みで
露光時間を選択することができる。
第５図は撮像素子駆動回路22の出力パルスの例であ
る。HDは水平同期信号、SUBはキバン電圧、SGは光電変
換素子から垂直レジスタへの信号転送のタイミングを示
すパルスである。日経マイクロデバイス、1987年10月
号、60〜67ページに記載されているように、SUBを水平
ブランキング期間にハイレベルにすることにより光電変
換素子中の信号電荷をキバンに掃出すことができる。最
後に掃出した時刻から、次にSGがハイレベルになるまで
の時間が露光時間である。SGがハイレベルになると垂直
レジスタのポテンシャルが下がり、光電変換素子から垂
直レジスタに信号電荷が読出される。SGがハイレベルに
なるタイミングは垂直ブランキング中であれば良いの
で、図に示すように1Hの間で自由に選ぶことができる。
これにより完全連続可変シャッタが実現できる。尚、撮
像素子１の中には必ずしもSG（信号読出しゲート）とい
うゲートは存在せず、SGがハイレベルになったタイミン
グで垂直レジスタのクロックを３値中の一番高い電圧に
して、垂直レジスタのポテンシャルを下げるのが一般的
である。
る。HDは水平同期信号、SUBはキバン電圧、SGは光電変
換素子から垂直レジスタへの信号転送のタイミングを示
すパルスである。日経マイクロデバイス、1987年10月
号、60〜67ページに記載されているように、SUBを水平
ブランキング期間にハイレベルにすることにより光電変
換素子中の信号電荷をキバンに掃出すことができる。最
後に掃出した時刻から、次にSGがハイレベルになるまで
の時間が露光時間である。SGがハイレベルになると垂直
レジスタのポテンシャルが下がり、光電変換素子から垂
直レジスタに信号電荷が読出される。SGがハイレベルに
なるタイミングは垂直ブランキング中であれば良いの
で、図に示すように1Hの間で自由に選ぶことができる。
これにより完全連続可変シャッタが実現できる。尚、撮
像素子１の中には必ずしもSG（信号読出しゲート）とい
うゲートは存在せず、SGがハイレベルになったタイミン
グで垂直レジスタのクロックを３値中の一番高い電圧に
して、垂直レジスタのポテンシャルを下げるのが一般的
である。
第６図は露光時間Ｔを変化させる刻みΔＴの例であ
る。露光時間が短かくなるに伴ないその刻みΔＴも短か
くしているため、262H（1/60秒）から1H（1/16000秒）
の間で、１刻みによる信号量変化を１％以内としてい
る。これにより露光時間のみを変化させて露光制御を行
なっても、信号量の設計中心値からのずれや振動振幅が
１％以下となり、安定な信号量制御を実現することがで
きる。尚、本実施例を実現するハードは公知のロジック
技術を用いて構成することができる。
る。露光時間が短かくなるに伴ないその刻みΔＴも短か
くしているため、262H（1/60秒）から1H（1/16000秒）
の間で、１刻みによる信号量変化を１％以内としてい
る。これにより露光時間のみを変化させて露光制御を行
なっても、信号量の設計中心値からのずれや振動振幅が
１％以下となり、安定な信号量制御を実現することがで
きる。尚、本実施例を実現するハードは公知のロジック
技術を用いて構成することができる。
次に、本発明の他の一実施例を第７図により説明す
る。本実施例は、露光時間を1H刻みで制御する端子と1H
内で微調する端子を別個に設けた撮像素子駆動回路26を
用いて構成した絞り優先AE可能なカメラの例である。比
較器23は２つの出力を有し、一方は絞り電圧遷移回路と
露光時間微調回路25に入力され、他方は露光時間遷移回
路24に入力される。後者は1H刻みのラフな露光時間制御
に用いるので、前者に比べて比較器23内の利得を低く設
定する。露光時間遷移回路24は比較器23からの入力が一
定範囲内にはいっていることを検出して、1H刻みの露光
時間制御を停止し、露光時間微調回路25を動作させる。
露光時間微調回路25と撮像素子駆動回路26は、比較器23
の出力に応じて、光電変換素子から垂直レジスタに信号
電荷と読出すタイミングを微調する。微調の範囲は少く
とも1Hは必要であるが、数Ｈまで広げても良い。本実施
例の撮像素子駆動回路26は、第４図の撮像素子駆動回路
22と比べて簡単なロジックで構成できる利点がある。
る。本実施例は、露光時間を1H刻みで制御する端子と1H
内で微調する端子を別個に設けた撮像素子駆動回路26を
用いて構成した絞り優先AE可能なカメラの例である。比
較器23は２つの出力を有し、一方は絞り電圧遷移回路と
露光時間微調回路25に入力され、他方は露光時間遷移回
路24に入力される。後者は1H刻みのラフな露光時間制御
に用いるので、前者に比べて比較器23内の利得を低く設
定する。露光時間遷移回路24は比較器23からの入力が一
定範囲内にはいっていることを検出して、1H刻みの露光
時間制御を停止し、露光時間微調回路25を動作させる。
露光時間微調回路25と撮像素子駆動回路26は、比較器23
の出力に応じて、光電変換素子から垂直レジスタに信号
電荷と読出すタイミングを微調する。微調の範囲は少く
とも1Hは必要であるが、数Ｈまで広げても良い。本実施
例の撮像素子駆動回路26は、第４図の撮像素子駆動回路
22と比べて簡単なロジックで構成できる利点がある。
次に、本発明の他の一実施例を第８図を用いて説明す
る。本実施例は、露光時間を1H刻みで制御する従来の撮
像素子駆動回路11を用いて絞り優先AEを実現したカメラ
の例である。比較器23、露光時間遷移回路27、撮像素子
駆動回路11により1H刻みのラフな露光時間制御を行な
い、このラフな露光制御ループの外部に設けられた可変
利得増幅器28により信号量を微調して一定量に保つ。こ
の可変利得増幅器28は、信号処理回路３中の、光量不足
時に利得を上げる従来の可変利得増幅器とは異なり、絞
りが開放でなくても動作する。即ち従来の可変利得増幅
器には、絞りが少しでも閉じているときに最低利得とな
る、いわゆるAGCキラーが設けられているが、本実施例
の可変利得増幅器にはAGCキラーを設けない。可変利得
増幅器28の一例を第９図に示す。検波器282の出力を定
電圧源284と比較器283で比較して、可変利得増幅器281
の利得制御端子に負帰還することにより、出力信号レベ
ルを一定に保つことができる。
る。本実施例は、露光時間を1H刻みで制御する従来の撮
像素子駆動回路11を用いて絞り優先AEを実現したカメラ
の例である。比較器23、露光時間遷移回路27、撮像素子
駆動回路11により1H刻みのラフな露光時間制御を行な
い、このラフな露光制御ループの外部に設けられた可変
利得増幅器28により信号量を微調して一定量に保つ。こ
の可変利得増幅器28は、信号処理回路３中の、光量不足
時に利得を上げる従来の可変利得増幅器とは異なり、絞
りが開放でなくても動作する。即ち従来の可変利得増幅
器には、絞りが少しでも閉じているときに最低利得とな
る、いわゆるAGCキラーが設けられているが、本実施例
の可変利得増幅器にはAGCキラーを設けない。可変利得
増幅器28の一例を第９図に示す。検波器282の出力を定
電圧源284と比較器283で比較して、可変利得増幅器281
の利得制御端子に負帰還することにより、出力信号レベ
ルを一定に保つことができる。
次に、本発明の他の一実施例を第10図により説明す
る。本実施例は、手動露光制御、露光時間優先AE、絞り
優先AE、プログラムAEのすべての露光制御を可能にした
カメラの例であり、制御回路20には、ユーザーが操作す
る制御釦29からの情報の他、絞り値検出回路12から絞り
値情報が、露光時間遷移回路21から露光時間情報が入力
され、様々なプログラムAEのプログラム制御を実現する
ことができる。
る。本実施例は、手動露光制御、露光時間優先AE、絞り
優先AE、プログラムAEのすべての露光制御を可能にした
カメラの例であり、制御回路20には、ユーザーが操作す
る制御釦29からの情報の他、絞り値検出回路12から絞り
値情報が、露光時間遷移回路21から露光時間情報が入力
され、様々なプログラムAEのプログラム制御を実現する
ことができる。
第11図は、第４図の従来のプログラムAEの制御曲線
を、横軸を露光時間に変えて示したものである。第12図
〜第14図に新しいプログラムAEの制御曲線の例を、第11
図と同じ座標軸で示す。第12図は、第11図の例とは逆に
露光時間の情報によって絞り値を変化させるプログラム
AE、第13図は絞り値と露光時間を連続的に連動させたプ
ログラムAE、第14図は望ましい絞り値（例えばF4）を境
にして自動絞り制御と自動露光時間制御を切換えたプロ
グラムAEであり、いずれも第10図の一実施例の構成で実
現することができる。
を、横軸を露光時間に変えて示したものである。第12図
〜第14図に新しいプログラムAEの制御曲線の例を、第11
図と同じ座標軸で示す。第12図は、第11図の例とは逆に
露光時間の情報によって絞り値を変化させるプログラム
AE、第13図は絞り値と露光時間を連続的に連動させたプ
ログラムAE、第14図は望ましい絞り値（例えばF4）を境
にして自動絞り制御と自動露光時間制御を切換えたプロ
グラムAEであり、いずれも第10図の一実施例の構成で実
現することができる。
次に、本発明の他の一実施例を第15図により説明す
る。本実施例は、第４図の一実施例に絞り値制限回路31
を追加して、所望の絞り値が一定値以上とならないよう
に制限した例である。絞り値の制限に連動して、露光時
間を自動制御して信号レベルを一定に保つ。このときの
露光時間の一例を第16図に示す。この例では、ユーザー
がどの露光時間を選択していても、被写体が明るくなっ
て絞り値がF8に達すると強制的に絞り値をF8に固定し、
露光時間を短かくすることにより信号レベルを一定に保
つ。1/2インチ光学系の場合、F8程度の小絞りでは回折
現象による小絞りボケは発生しにくいので、小絞りボケ
の発生しないカメラを実現することができる。
る。本実施例は、第４図の一実施例に絞り値制限回路31
を追加して、所望の絞り値が一定値以上とならないよう
に制限した例である。絞り値の制限に連動して、露光時
間を自動制御して信号レベルを一定に保つ。このときの
露光時間の一例を第16図に示す。この例では、ユーザー
がどの露光時間を選択していても、被写体が明るくなっ
て絞り値がF8に達すると強制的に絞り値をF8に固定し、
露光時間を短かくすることにより信号レベルを一定に保
つ。1/2インチ光学系の場合、F8程度の小絞りでは回折
現象による小絞りボケは発生しにくいので、小絞りボケ
の発生しないカメラを実現することができる。
次に、本発明の他の一実施例を第17図により説明す
る。本実施例は、第10図の一実施例に絞り値制限回路31
を追加して、所望の絞り値が一定値以上とならないよう
に制限した例である。この例では、ユーザーがプログラ
ムAEを選択した場合も小絞りボケを防止している。この
ときのプログラムAEの露光時間の一例を第18図に示す。
プログラムAEの場合も、被写体が明るくなって絞り値が
F8に達すると強制的に絞り値をF8に固定し、露光時間を
短かくすることにより信号レベルを一定に保つ。
る。本実施例は、第10図の一実施例に絞り値制限回路31
を追加して、所望の絞り値が一定値以上とならないよう
に制限した例である。この例では、ユーザーがプログラ
ムAEを選択した場合も小絞りボケを防止している。この
ときのプログラムAEの露光時間の一例を第18図に示す。
プログラムAEの場合も、被写体が明るくなって絞り値が
F8に達すると強制的に絞り値をF8に固定し、露光時間を
短かくすることにより信号レベルを一定に保つ。
次に、本発明の他の一実施例を第19図により説明す
る。本実施例は、第17図の一実施例の絞り値制限回路31
を、絞り値に加えて露光時間も一定値以上短くならない
ように制限する制限回路32に代えた例である。絞り優先
AEモードで、ユーザーが特定の絞り値を選択した場合で
も、強い光が入射して露光時間が一定値まで短かくなる
と、露光時間を強制的にその値に固定し、絞り値を大き
くして露光制御を行なう。このように露光時間にも制限
を設けると、第４図の一実施例で説明したような撮像素
子駆動回路22の回路規模を小さくすることができる。こ
のときの絞り優先AEの露光制御の一例を第20図に示す。
この例では露光時間が8H（1/2000秒）よりも短くならな
いように制限を設けている。このとき第６図の例に従っ
て露光時間の刻みΔＴを設計するとするとH/16刻みで良
いことになり、H/128刻み、あるいはそれより細かい刻
みで変化させる場合に比べて簡単なロジックで撮像素子
駆動回路22を構成することができる。
る。本実施例は、第17図の一実施例の絞り値制限回路31
を、絞り値に加えて露光時間も一定値以上短くならない
ように制限する制限回路32に代えた例である。絞り優先
AEモードで、ユーザーが特定の絞り値を選択した場合で
も、強い光が入射して露光時間が一定値まで短かくなる
と、露光時間を強制的にその値に固定し、絞り値を大き
くして露光制御を行なう。このように露光時間にも制限
を設けると、第４図の一実施例で説明したような撮像素
子駆動回路22の回路規模を小さくすることができる。こ
のときの絞り優先AEの露光制御の一例を第20図に示す。
この例では露光時間が8H（1/2000秒）よりも短くならな
いように制限を設けている。このとき第６図の例に従っ
て露光時間の刻みΔＴを設計するとするとH/16刻みで良
いことになり、H/128刻み、あるいはそれより細かい刻
みで変化させる場合に比べて簡単なロジックで撮像素子
駆動回路22を構成することができる。
次に、本発明の他の一実施例を第21図により説明す
る。本実施例は、第10図、第17図、第19図の一実施例の
ようにプログラムAE、絞り優先AE、露光時間優先AE、手
動露光制御の４つの露光制御モードが選択できるムービ
ーの制御釦に着目した外観図の例である。釦スイッチは
ムービー100のケースの一側面側の対物レンズとカセッ
トカバー106との間に設けられる。スライドスイッチ101
を左側にセットすると全自動の露光制御となり、プログ
ラムAEが動作する。スライドスイッチ101を右側にセッ
トした後、プッシュスイッチ102を押すと絞り値がその
時の値に固定され、絞り優先のAEとなる。このとき左右
プッシュスイッチ104を左側に押すと絞りが閉じる方向
に変化し、右側に押すと開く方向に変化する。もう一度
プッシュスイッチ102を押すと絞り制御も自動に戻って
プログラムAEモードになるが、ここでプッシュスイッチ
103を押すと露光時間がその時の値に固定され、露光時
間優先のAEとなる。このとき左右プッシュスイッチ105
を左右に押すことにより露光時間が変化する。更にプッ
シュスイッチ102を押して両方とも手動にすると手動露
光制御モードとなり、左右プッシュスイッチ104,105に
よりユーザーが任意に絞りと露光時間を設定することが
できる。
る。本実施例は、第10図、第17図、第19図の一実施例の
ようにプログラムAE、絞り優先AE、露光時間優先AE、手
動露光制御の４つの露光制御モードが選択できるムービ
ーの制御釦に着目した外観図の例である。釦スイッチは
ムービー100のケースの一側面側の対物レンズとカセッ
トカバー106との間に設けられる。スライドスイッチ101
を左側にセットすると全自動の露光制御となり、プログ
ラムAEが動作する。スライドスイッチ101を右側にセッ
トした後、プッシュスイッチ102を押すと絞り値がその
時の値に固定され、絞り優先のAEとなる。このとき左右
プッシュスイッチ104を左側に押すと絞りが閉じる方向
に変化し、右側に押すと開く方向に変化する。もう一度
プッシュスイッチ102を押すと絞り制御も自動に戻って
プログラムAEモードになるが、ここでプッシュスイッチ
103を押すと露光時間がその時の値に固定され、露光時
間優先のAEとなる。このとき左右プッシュスイッチ105
を左右に押すことにより露光時間が変化する。更にプッ
シュスイッチ102を押して両方とも手動にすると手動露
光制御モードとなり、左右プッシュスイッチ104,105に
よりユーザーが任意に絞りと露光時間を設定することが
できる。
尚、絞り値及び露光時間の表示、露光制御モードの表
示、手動露光制御時の警告表示などは、スイッチ101〜1
05の近くで行なっても良いし、あるいはエレビューの中
で行なっても良い。いずれにせよ第21図の一実施例に示
すような釦配置でユーザーが好みの露光制御モードを便
利に選択することができる。
示、手動露光制御時の警告表示などは、スイッチ101〜1
05の近くで行なっても良いし、あるいはエレビューの中
で行なっても良い。いずれにせよ第21図の一実施例に示
すような釦配置でユーザーが好みの露光制御モードを便
利に選択することができる。
本発明によれば、絞り値を保持でき、また露光時間を
細かい刻みで制御できるので、絞り優先のAEを実現する
ことができ、ユーザーが被写界深度を選ぶことができ
る。
細かい刻みで制御できるので、絞り優先のAEを実現する
ことができ、ユーザーが被写界深度を選ぶことができ
る。
また、絞りストッパを設けることもでき、回折現象に
よる小絞りボケを完全に対策することもできる。
よる小絞りボケを完全に対策することもできる。
第１図，第４図，第７図，第８図，第10図，第15図，第
17図および第19図は本発明の一実施例のカメラブロック
図、第２図および第３図は第１図の主要ブロックを示す
回路図および詳細ブロック図、第５図は撮像素子駆動信
号を示すパルス波形図、第６図は露光時間の刻みを示す
タイミング図、第９図は可変利得増幅器の一例を示すブ
ロック図、第11図，第25図は従来例の制御曲線図、第12
図，第13図，第14図，第16図，第18図，第20図は本発明
の一実施例における制御曲線図、第21図は本発明の一実
施例を示すムービー外観図、第22図，第23図は従来例の
カメラブロック図、第24図は絞り値検出回路の特性図で
ある。 １……撮像素子 22……撮像素子駆動回路 21……露光時間遷移回路 16……絞り電圧遷移回路 20……制御回路 31……絞り値制御回路
17図および第19図は本発明の一実施例のカメラブロック
図、第２図および第３図は第１図の主要ブロックを示す
回路図および詳細ブロック図、第５図は撮像素子駆動信
号を示すパルス波形図、第６図は露光時間の刻みを示す
タイミング図、第９図は可変利得増幅器の一例を示すブ
ロック図、第11図，第25図は従来例の制御曲線図、第12
図，第13図，第14図，第16図，第18図，第20図は本発明
の一実施例における制御曲線図、第21図は本発明の一実
施例を示すムービー外観図、第22図，第23図は従来例の
カメラブロック図、第24図は絞り値検出回路の特性図で
ある。 １……撮像素子 22……撮像素子駆動回路 21……露光時間遷移回路 16……絞り電圧遷移回路 20……制御回路 31……絞り値制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−162975（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−238286（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−65481（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−172269（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−150168（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/235 - 5/243 H04N 5/335
Claims (11)
- 【請求項１】撮像素子の露光開始時間を１水平期間刻み
で変化させ、露光終了時間を１水平期間よりも細かい刻
みで変化させ、露光時間の変化による信号量の変化量
が、１％以内になるように制御することを特徴とする露
光制御方法。 - 【請求項２】撮像素子の露光開始時間を１水平期間刻み
で変化させ、露光終了時間を１水平期間よりも細かい刻
みで変化させ、露光時間の変化による信号量の変化量
が、１％以内になるように制御する露光時間制御手段を
有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】レンズと、該レンズに入射される光量を調
節する絞りと、該絞りの絞り値に対応した電圧を検出す
る手段と、所望の絞り値に対応した電圧を生成する手段
と、両者の電圧を比較する手段と、該比較した結果に応
じて前記絞り値を所望の値に保持するように制御する絞
り制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載
の撮像装置。 - 【請求項４】レンズと、該レンズに入射される光量を調
節する絞りと、該絞りの絞り値に対応した電圧を検出す
る手段と、所望の絞り値に対応する電圧を生成する手段
と、両者の電圧を比較する手段と、該比較した結果に応
じて前記絞り値を所望の値に保持するように制御する絞
り制御手段とを備えた撮像装置において、 撮像素子から出力された信号量を検出する手段と、 該信号量と基準値を比較する信号量比較手段と、 該信号量比較手段の出力結果をもとに露光時間を１水平
期間未満の刻みで変化させる１水平期間未満刻み露光制
御手段とを設け、所定の絞り値の保持に伴う出力信号量
を、前記１水平期間未満の刻み露光制御手段により制御
することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項５】前記信号比較手段の出力結果をもとに露光
時間を１水平期間の刻みで変化させる１水平期間刻み露
光制御手段とを設け、前期比較手段の入力が一定範囲内
であるときは、１水平期間刻み露光制御手段による制御
を中止し、前記１水平期間未満の刻み露光時間制御手段
による制御を開始させることを特徴とする請求項４に記
載の撮像装置。 - 【請求項６】レンズと、該レンズに入射される光量を調
節する絞りと、該絞りの絞り値に対応した電圧を検出す
る手段と、所望の絞り値に対応する電圧を生成する手段
と、両者の電圧を比較する手段と、比較した結果に応じ
て前記絞り値を所望の値に保持するように制御する絞り
制御手段を備えた撮像装置において、 撮像素子から出力された信号量を検出する手段と、 前記信号量と基準値を比較する信号量比較手段と、 該信号量比較手段の出力結果に応じて露光時間を１水平
期間刻みで変化させる１水平期間刻み露光制御手段と、 前記絞りが開放でないときも、前記撮像素子から出力さ
れた信号の利得を可変する可変利得手段とを設け、 所定の絞り値の保持に伴う出力信号量を、前記１水平期
間刻み露光制御手段と、前記可変利得手段による利得制
御により制御することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項７】レンズと、該レンズに入射される光量を調
節する絞りと、該絞りの絞り値に対応した電圧を検出す
る手段と、所望の絞り値に対応する電圧を生成する手段
と、両者の電圧を比較する手段と、比較した結果に応じ
て前記絞り値を所望の値に保持するように制御する前記
絞りを制御する絞り値制御手段とを備えた撮像装置にお
いて、前記絞り値を制限する手段を設け、一定値以上小
絞りにならないよう制御することを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項８】前記撮像素子から出力された信号量と基準
値を比較する信号量比較手段と、該信号量比較手段の出
力結果と外部から設定する目標絞り値情報とを選択して
前記所望の絞り値に対応する電圧を生成する手段に入力
する選択手段とを設けたことを特徴とする請求項３乃至
７のいずれかに記載の撮像装置。 - 【請求項９】前記露光時間が一定値よりも短くならない
よう制御する露光時間制限手段を設けたことを特徴とす
る請求項７または８に記載の撮像装置。 - 【請求項１０】前記露光時間と前記絞り値との関係をプ
ログラムした自動露光制御手段を設けたことを特徴とす
る請求項７乃至９のいずれかに記載の撮像装置。 - 【請求項１１】前記絞りと前記露光時間をそれぞれ任意
の絞り値及び露光時間に保持可能であり、且つそれぞれ
を自動制御と手動制御に切り替える釦を設けたことを特
徴とする請求項７乃至10のいずれかに記載の撮像装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075122A JP2960431B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 撮像装置及びその露光制御方法 |
| US07/500,501 US5299015A (en) | 1989-03-29 | 1990-03-28 | Image pickup apparatus and method and system for controlling the exposure of the image pickup apparatus |
| KR1019900004171A KR940001483B1 (ko) | 1989-03-29 | 1990-03-28 | 촬상장치 및 그 노출 제어방법 및 장치 |
| DE69033845T DE69033845T2 (de) | 1989-03-29 | 1990-03-29 | Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren zu deren Belichtungszeitsteuerung |
| EP96101932A EP0719040B1 (en) | 1989-03-29 | 1990-03-29 | Image pickup apparatus and method for controlling exposure time thereof |
| EP90106010A EP0393401B1 (en) | 1989-03-29 | 1990-03-29 | Method and apparatus for controlling and stabilizing the position of an iris diaphragm in a video camera, using two successive control loops |
| DE69031608T DE69031608T2 (de) | 1989-03-29 | 1990-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung und Stabilisierung einer Irisblendeneinstellung in einer Videokamera mittels zweier aufeinanderfolgender Regelschleifen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075122A JP2960431B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 撮像装置及びその露光制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254877A JPH02254877A (ja) | 1990-10-15 |
| JP2960431B2 true JP2960431B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=13567083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075122A Expired - Lifetime JP2960431B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 撮像装置及びその露光制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960431B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010093476A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Hoya Corp | デジタルカメラ |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1075122A patent/JP2960431B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02254877A (ja) | 1990-10-15 |
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