JP3113259B2 - ビデオカメラの露出制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオカメラの露出制御方法及び装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

最近のビデオカメラは露出制御装置を内蔵しており、
被写体の明るさに応じて、CCDタイプ又はMOSタイプのイ
メージセンサーに入射する光の強さを自動的に調節して
いる。例えば、絞り（虹彩絞り）によって露出を自動的
に調節する装置では、平均測光やスポット測光、あるい
はマルチパターン測光等によって測定された被写体輝度
値に応じて絞りを駆動し、適正露出量となる開口径に調
節している。また、絞りによる露出制御の代わりに、被
写体輝度値に応じてイメージセンサーの電荷蓄積時間を
制御することも知られている。このような露出制御装置
を内蔵したビデオカメラ又は連写モードにセットされた
スチルビデオカメラでは、被写体輝度値に変動が生じた
ときには、この変動に瞬時に追従できるように、絞りの
開口径や電荷蓄積時間の調節を行っており、撮影開始時
やシーンの切り替わり時には即応性の良い露出制御が行
われるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、同じ主要被写体を連続して撮影してい
る場合であっても、被写体の輝度分布が変化することが
少なくない。例えば、移動している主要被写体を追いな
がらゆっくりとパンニング撮影する場合には、被写体の
輝度分布が大きく変化する。この場合に、従来の露出制
御装置は応答性が高いために、絞りの開口径やイメージ
センサーの電荷蓄積時間がその都度頻繁に変化し、不自
然な露出制御となる。例えば、平均測光方式の場合に
は、主要被写体の輝度は殆ど変化しないが、背景の輝度
が大きく変化するから、これに応答して露出制御が行わ
れる。その結果、主要被写体に対する露出量が頻繁に変
化するから、再生時にはテレビの表示面にちらつきが発
生し、主要画像が非常に見苦しいものになる。

このような問題は、スポット測光方式やマルチパター
ン測光方式の場合に顕著である。例えば、ビデオカメラ
の追従動作の遅れに伴って、主要被写体の像が画面中央
のスポット測光領域に存在する場合、あるいは測光領域
に異常光が入ったりすると、露出制御装置が瞬時に応答
して露出補正をするために、例えばシーンが連続してい
るのにもかかわらず主要被写体の露出量が変化し、不自
然な露出制御となる。

また、画面を中央部と周辺部の２つの領域に分割して
測光し、中央重点測光モードと平均測光モードとを、シ
ーンの内容に応じて自動的に選択することで、例えば逆
光シーンに対しても適正露出が得られるようにした露出
制御方法が知られている。この２モード切換え方式や前
述したマルチパターン測光方式では、中央部が周辺部に
比べて著しく明るい場合に、中央部重点測光が選択され
る。このようなシーンでは、主要被写体の像が画面の中
央部に存在している場合には、主要被写体の露出が適正
となるが、しかし主要被写体の像が周辺部に存在してい
る場合には主要被写体が露出アンダーとなってしまう。

本発明は、主要被写体又はビデオカメラの動きによっ
て、主要被写体の露出量が不安定に変動することがない
ようにしたビデオカメラの露出制御方法及び装置を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、特許請求の範囲第１項に
記載した発明では、被写体を撮像するイメージセンサー
と、このイメージセンサーに対する露出量を撮像画面ご
とに調節する露出調節手段と、前記イメージセンサーの
撮像画面の少なくとも２つの異なる領域に対応した映像
信号の撮像画面ごとの変化を評価する評価手段と、この
評価手段からの信号に対応して前記露出調節手段の制御
速度を変える速度可変手段とを設けたものである。

特許請求の範囲第２項に記載した発明では、被写体を
撮像するイメージセンサーと、このイメージセンサーに
対する露出量を調節する露出調節手段と、ビデオカメラ
に加わる加速度を測定する加速度センサーと、この加速
度センサーの出力に対応して露出調節手段の制御速度を
変えるための速度可変手段とを設けたものである。

特許請求の範囲第３項に記載した発明では、イメージ
センサーの撮像画面を複数の領域に分割し、各領域に対
応する映像信号から各領域の平均輝度値をそれぞれ算出
し、これらの平均輝度値を比較することによって、重み
付けが異なる複数の演算式の中から１つを選択し、この
選択された演算式を用いて被写体輝度値を算出し、この
被写体輝度値に応じて露出制御を行うとともに、この被
写体輝度値の変化量と画面の連続性の有無に基づいて、
露出制御の制御速度を変更するようにしたものである。

特許請求の範囲第４項に記載した発明では、イメージ
センサーの撮像画面を複数の領域に分割し、各領域に対
応する映像信号から各領域の平均輝度値をそれぞれ算出
し、これらの平均輝度値を比較することによって、重み
付けの異なる複数の演算式の中から１つを選択し、複数
回の撮像が順次に行われる所定期間内に選択された演算
式の中で、最も頻度が高いものを決定し、次の所定期間
内に順次に行われる複数回の撮像での各測光では、この
決定された演算式を用いて被写体輝度値をそれぞれ算出
し、この被写体輝度値に応じて露出制御を行うようにし
たものである。

特許請求の範囲第５項に記載した発明では、イメージ
センサーの撮像画面を複数の領域に分割し、複数回の撮
像が行われる所定期間の間、各領域に対応する映像信号
から各領域の平均輝度値を撮像画面ごとにそれぞれ算出
し、これらの平均輝度値を比較することによって、重み
付けの異なる複数の演算式の中から１つを選択し、この
選択された演算式によって各撮像画面ごとに被写体輝度
を算出して記憶しておき、当該所定期間内に記憶された
被写体輝度値の平均値を求め、次の所定期間内ではこの
平均値に応じて露出制御を行うようにしたものである。

特許請求の範囲第６項記載の発明では、撮像画面を複
数の領域に分割して各々の領域の平均輝度値を撮像画面
ごとに算出し、これらの平均輝度値の比較結果に応じて
複数の演算式の中からその一つを選択して撮像画面ごと
の被写体輝度値を算出して次の撮像画面に対する露出制
御を行うように構成される。そして、撮像画面ごとに演
算式を選択してゆくときに、選択された演算式が前回の
演算式と異なった場合には、次回以降の複数の撮像画面
に対して新たな演算式を共通に用いるとともに、前回の
演算式の重み付け値を新たな演算式の重み付け値に近づ
けながらそれぞれの撮像画面の被写体輝度を算出して露
出制御を行うようにしたものである。

〔作用〕

特許請求の範囲第１項に記載した発明においては、撮
像画面の少なくとも２つの領域の映像信号の時間的的な
変化を監視し、シーンが全体的に変化した状態である
か、あるいは部分的に変化した状態であるかを推定す
る。シーンが部分的に変化しただけの場合には、シーン
に連続性があることが多いから、主要被写体の露出量が
大きく変動することがないように露出制御の速度が緩速
化される。

特許請求の範囲第２項に記載した発明においては、主
要被写体の動きに追従してビデオカメラが急に振られる
と、加速度センサーがこれを検出する。この加速度セン
サーから出力された加速度データに基づいて、主要被写
体の露出量が大きく変動しないように、露出制御の速度
が緩速化される。

特許請求の範囲第３項に記載した発明においては、イ
メージセンサーから出力された映像信号を利用し、撮像
画面の各領域の平均輝度値を算出する。これらの平均輝
度値を比較することでシーン分類が行われ、決定された
シーンに応じた演算式が選択され、この演算式から被写
体輝度値が算出され、この被写体輝度値に応じて露出量
が決定される。この露出量の調節に際しては、得られた
被写体輝度値が前回の被写体輝度値と大きく違っている
かどうか、又はシーンに連続性があるかどうかについて
判定され、この判定結果に応じて最適な露出制御の速度
が選択される。

特許請求の範囲第４項に記載した発明においては、各
測光毎に演算式の選択を行い、そして所定期間内で選択
頻度が最も高い演算式を決定し、次の演算式が決定され
るまでは、同じ演算式を用いて各測光毎に被写体輝度値
を算出する。この被写体輝度値に応じて露出量を調節す
ることにより、安定した露出制御を行うことができる。

特許請求の範囲第５項に記載した発明において、各測
光毎に演算式の選択を行い、この選択された演算式によ
って被写体輝度値を算出する。そして所定期間内の各測
光で得た被写体輝度値の平均値を求め、次の平均値が算
出される期間内では、この平均値を用いることにより、
安定した露出制御を行う。

特許請求の範囲第６項に記載した発明においては、第
１の平均輝度値を補正するための暫定的な補正量を求
め、この暫定的補正量が前回の補正量と閾値以上異なっ
ている場合には、両者の差に応じて前回の補正量を修正
し、この修正された前回の補正量によって第１の平均輝
度値を補正し、得られた被写体輝度値を用いることによ
り、安定した露出制御を行う。

特許請求の範囲第７項に記載した発明では、演算式が
変更される場合には、前回の演算式に用いられた重み付
け値を、今回の演算式の重み付け値に近づけるように修
正し、この修正された重み付け値を用いて被写体輝度値
を算出する。したがって、露出制御がゆっくりと変化す
るから、安定した露出制御が行われる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

〔実施例〕

ビデオカメラの電気的構成の概略を示す第１図におい
て、CCDタイプ又はMOSタイプのイメージセンサー２の撮
像面には、撮影レンズ３によって被写体の像が形成され
る。この撮影レンズ３とイメージセンサー２との間には
絞り（虹彩絞り）５が設けられ、絞りドライバ６を駆動
してその開口径を変えることによってイメージセンサー
２に対する露出量を調節する。

イメージセンサー２から出力される映像信号を増幅す
るために、イメージセンサー２にはプリアンプ７が接続
されている。プリアンプ７からの映像信号は、映像信号
処理回路８に入力され、ここでγ補正やNTSC方式に準拠
した信号変換等の信号処理が施されてから、記録装置９
に送られる。記録装置９は周知の磁気記録装置からな
り、信号処理された映像信号を磁気テープ等の記録媒体
に記録する。

前記プリアンプ７に接続された検波回路10は、映像信
号に含まれている３色の色信号を取り出し、これを積分
回路11に供給する。積分回路11は３色の色信号を積分
し、イメージセンサー２に対する全露出量を積分値出力
として絞り制御回路12に出力する。絞り制御回路12は、
入力されている積分値出力が予め設定された一定値，す
なわちイメージセンサー２のダイナミックレンジに基づ
いて定められた標準値になるように絞り径信号を出力す
る。この絞り径信号は、前述した絞りドライバ６に入力
され、イメージセンサー２に対する全露出量が一定とな
るように、絞り５をフィードバック制御する。

プリアンプ７から出力された映像信号は、測光用のロ
ーパスフィルタ16及び測距用のバンドパスフィルタ17に
供給される。ローパスフィルタ16は1.8MHz程度のカット
オフ周波数を持ち、映像信号中から輝度信号成分を取り
出してA/Dコンバータ18に供給する。またバンドパスフ
ィルタ17は、一般的な被写体がもつ空間周波数成分であ
る600KHz〜2.4MHzの通過帯域幅を持ち、この帯域の信号
成分を輝度信号中から取り出してオートフォーカス装置
（AF装置）に送る。このAF装置は、空間周波数から画像
のコントラストを調べ、このコントラストが最大となる
ように撮影レンズ３のピント調節を行う。

A/Dコンバータ18は、ローパスフィルタ16で抽出した
輝度信号をデジタル変換して、画面中央部加算器20及び
画面全体加算器21へと出力する。画面中央部加算器20,
画面全体加算器21のそれぞれには、ウィンドウ信号発生
器22からゲート信号GA₁,GA₂が入力されている。ゲート
信号GA₁は、第２図の点線で示すように、画面23の輝度
信号のうち、中央部23Aに属する画素の信号だけを画面
中央部加算器20で加算させる。またゲート信号GA₂は、
第２図に一点鎖線で示したように、画面23から明るい空
が位置する上部を除いた領域23Bに属する画素の信号だ
けを画面全体加算器21で加算させる。なお、ウィンドウ
信号発生器22は、イメージセンサー２を駆動するセンサ
ードライバ26とともに、同期信号発生器27からのクロッ
クパルスにより作動される。

前記画面中央部加算器20,画面全体加算器21は、それ
ぞれ中央部23A,全画面23Bに属する輝度信号を加算し、
画面中央部平均輝度値I_A,画面全体平均輝度値I_BをMPU
（マイクロプロセッサユニット）30に送る。なお、この
画面中央部平均輝度値I_A,画面全体平均輝度値I_Bの値
は、中央部23Aの加算輝度値Σ_A,全画面23Bの加算輝度Σ
_Ｂを、各々の面積S_A,S_Bで割った平均輝度値に対応して
おり、次式で表される。

MPU30は、まず画面中央部平均輝度値I_A,画面全体平均
輝度値I_Bの比の対数 をとり、その絶対値|D|が閾値Th_Dを越える場合には、中
央部重点測光（中央部23Aを重視した露出制御モード）
となるように、標準値を補正するための補正信号を出力
する。この補正信号は、D/Aコンバータ31を介して絞り
制御回路12に供給され、絞り補正回路12のゲイン調節に
よって露出補正が行われる。また、|D|≦Th_Dの場合には
平均測光となり、補正信号は出力されない。これによ
り、画面23内の輝度分布が逆光やスポット光照明状態で
あるときには、中央部23Aが適正となるような露出制御
が行われる。また、順光等の通常の輝度分布のときに
は、画面23の全体が適正となるように露出制御が行われ
る。

MPU30は上記の露出制御を行うとともに、画面中央部
平均輝度値I_A,画面全体平均輝度値I_Bのそれぞれに対し
て、所定の時間経過の前後で比較することによって撮像
シーンに連続性があるか否かを評価する評価手段を構成
しており、連続的に得られる撮像画面の前後でシーンの
内容がどのように変化したかを推定する。すなわち第３
図に示したように、画面中央部平均輝度値I_A,画面全体
平均輝度値I_Bについて、時間T₀の時点でのそれぞれの値
をI_A0,I_B0、そして僅かな時間ΔＴ後の時間T₁の時点で
の値をそれぞれI_A1,I_B1とすると、その差は次式から求
まる。

K₁＝|I_A1−I_A0| K₂＝|I_B1−I_B0| これらの値は、閾値Th₁,Th₂と比較される。そして、
この比較結果から、第１表に示すようにシーンの状態が
判定される。

なお、|D₀|＞Th_Dの場合は、時間T₀の時点で中央部重
点測光による露出制御が行われていたことに対応し、ま
た|D₀|≦Th_Dの場合には平均測光による露出制御が行わ
れていたことに対応している。なお、第１表はルックア
ップテーブルデータとしてROM36に格納されている。

これらの状態（１）〜（８）をΔＴの前後における実
際の録画シーンに対応づけてみると、次のようになる。

状態（１）・・背景のみが変化 状態（２）・・主要被写体が移動 状態（３）・・シーンの切り替わり 状態（４）・・ほとんど変化なし 状態（５）・・背景のみが変化 状態（６）・・主要被写体の像が画面中央に移動 状態（７）・・シーンの切り替わり 状態（８）・・ほとんど変化なし なお、状態（２）における細分類は、「|D₁|＞|D₀|」
では状態（２−Ａ），「|D₁|≦|D₀|では状態（２−Ｂ）
となる。状態（２−Ａ）となる場合には、例えば主要被
写体の像が画面中央に移動したシーンがあり、状態（２
−Ｂ）としては画面中央から画面周辺に移動したシーン
がある。

MPU30は、以上のような演算処理を行った後、ΔＴ時
間の前後でシーンの内容を推定して露出制御の速度を可
変する。すなわち、シーンの内容が状態（１），（２−
Ｂ），（５），（６），（８）と判定されたときには絞
り５の駆動速度を緩速化し、またシーンの内容が状態
（２−Ａ），（３），（４），（７）と判定されたとき
には、絞り５の駆動速度を高速化するようにD/Aコンバ
ータ33を介して絞りドライバ６に駆動速度制御信号を出
力する。

ビデオカメラでは撮影レンズ３としてズームレンズを
用いるのが通常であるが、ポテンショメータ34は変倍レ
ンズの位置データからズーム位置信号を検出し、これを
A/Dコンバータ35を介してMPU30に出力する。MPU30は、
このズーム位置信号に基づいて、撮影レンズ３の焦点距
離データ及びズーム速度データを算出する。なお、ROM3
6は、上述の演算処理等をMPU30に実行させるためのシー
ケンスプログラムやデータ等が書き込まれている。

上記のように構成された自動露出制御装置の作用につ
いて、第４図に示したフローチャートにしたがって説明
する。撮影スタートによって絞り制御が開始されるが、
これと同時に画面23内の中央部23Aと全画面23Bのそれぞ
れの平均輝度値I_A,I_Bが分割測光される。そして、画面
全体平均輝度値I_Bに基づいてまず平均測光による絞り制
御が行われる。この場合には、MPU30から絞り制御回路1
2に補正信号は出力されず、したがってイメージセンサ
ー２の全受光量が一定となるように絞りドライバ６が絞
り５を調節する。また、この場合には駆動速度制御信号
として高速信号がMPU30から出力されるから、絞り５は
平均測光モードで早く調節される。このように、撮影開
始時には平均測光モードで瞬時に露出調節を行うことに
よって、主要被写体の露出量が適正状態から極端に外れ
ることを防ぐことができる。

次に、対数値Ｄが算出され、Th_Dの値と比較される。
「|D|＞Th_D」のときには、画面中央部平均輝度値I_Aと画
面全体平均輝度値I_Bの値とが大きく異なっている状態で
あり、主要被写体の像が中央部23Aに位置している確率
が高いことを考慮すると、そのまま平均測光モードで絞
り制御を行った場合には主要被写体の露出量が不適正に
なることが多い。したがって「|D|＞Th_D」と判定された
際には、画面中央部重点測光モードに移行したことを表
すフラグF_Cがセットされるとともに、画面中央部平均輝
度値I_Bに応じた露出補正データがMPU30から出力され、
絞り５は画面中央部重点測光モードで高速駆動される。
なお、「|D|≦Th_D」のときにはそのまま平均測光モード
に維持される。

こうして絞り制御が行われた後、ΔＴ時間後には再び
分割測光が行われ、前回の分割測光で得られた画面中央
部平均輝度値I_A0と画面全体平均輝度値I_B0に対し、第３
図に示したように新たな画面中央部平均輝度値I_A1と画
面全体平均輝度値I_B1とが検出される。そして、各々の
平均輝度値の差の絶対値からK₁及びK₂の値が求められ
る。このK₁,K₂の値はそれぞれの閾値Th₁,Th₂と比較さ
れ、前掲の第１表を参照してシーンの状態が分類され
る。また、前記ΔＴ時間をイメージセンサー２のフレー
ム読み出し周期に一致させることも可能で、この場合に
はΔＴの計時用に別個にタイマーを設けておく必要はな
い。

こうしてK₁,K₂の値が求められると、ΔＴ時間の経過
の前後でシーンの内容について推定がなされる。中央部
重点測光モード下においては、状態（３）、すなわち画
面中央部平均輝度値I_A及び画面全体平均輝度値I_Bが共に
大きく変化した場合は、例えばビデオカメラを大きくパ
ンニングするなどしてシーンを切り替えたものと推定で
きるから、中央部重点測光モードを解除した後、新たな
シーンに対して平均測光モードで絞り制御を再スタート
させる。

また、画面中央部平均輝度値I_Aだけが大きく変化しな
がら、画面全体平均輝度値I_Bがあまり変化せず、しかも
|D₁|＞|D₀|の場合には、例えば逆光撮影時において中央
部23Aに位置している主要被写体の像が移動したような
シーンであり、この場合には中央部重点測光モードのま
ま新たに検出された画面中央部平均輝度値I_A1に基づい
て高速で絞り５を調節し、開口径を高速で追従させる。
なお、画面中央部平均輝度値I_A,画面全体平均輝度値I_B
の両者が共にほとんど変化しない場合には、同じような
輝度分布の同一シーンを継続して撮影している状態であ
るから、そのまま中央部重点測光モードを継続させ、絞
り駆動速度も高速追従させておけばよい。

中央部重点測光モード下での状態（２−Ｂ）及び状態
（３）、あるいは平均測光モード下での状態（７）以外
の場合には、主要被写体の像が第２図に示した画面23内
で移動している状態か、あるいは主要被写体の移動に合
わせてビデオカメラをパンニングすることによって、背
景の輝度だけが変動しているシーンであると推定され
る。このような場合には、MPU30は絞りドライバ６の駆
動速度を緩速化する駆動速度制御信号を出力する。これ
により絞りドライバ６に絞り制御回路12から絞り径信号
が供給されていたとしても、絞りドライバ６は絞り５を
ゆっくりと調節し、したがって主要被写体の露出量も急
激には変化しない。そして分割測光が繰り返し行われ、
画面中央部平均輝度値I_A,画面全体平均輝度値I_Bの各々
の値がその都度変化したとすると、前回の絞り径信号に
よる調節が完了する前に新たな絞り径信号が絞りドライ
バ６に入力されるから、絞り５は引続き供給された新た
な絞り径信号に応じてゆっくりと調節されるようにな
る。

このように、シーンに連続性が認められる際には、背
景の輝度変化に追従して絞り５を高速制御するよりも、
絞り径の変化を緩速化する方が主要被写体の露出量を安
定化させることができる。もちろん、このような制御を
行うことによって背景描写はある程度犠牲にはなるが、
連続シーンでは主要被写体の露出を安定に維持した方
が、再生時には自然な感じの映像が得られる。

以上の説明は、ローパスフィルタ16から得られる輝度
信号に基づいてシーンの連続性を判定する例であるが、
シーンの連続性は、輝度信号中の空間周波数成分に基づ
いて判定することも可能である。例えば、第１図で点線
で示すように、バンドパスフィルタ17の出力信号を取り
出し、A/Dコンバータ18を介して画面中央部加算器20に
送り、これから出力された信号だけを利用してシーンの
連続性の有無を判定することができる。ビデオカメラに
搭載されたAF装置は、第２図に示した中央エリア24にほ
ぼ近い領域を測距範囲としており、撮影レンズ３はこの
測距範囲に対してピント合わせを行っている。バンドパ
スフィルタ17は、合焦時に一般的に高くなる空間周波数
帯域の信号成分を通過させる特性を持っているから、画
面中央部加算器20からの出力信号は、測距範囲における
空間周波数成分の積分値となっている。

この空間周波数成分の積分値について前述のようにΔ
Ｔ時間の前後で比較し、大きな変動があったときには測
距対象物、すなわち主要被写体が変わった状態であると
推定することができるから、この場合には絞り５の駆動
速度を高速にし、また空間周波数成分の積分値にあまり
変動がないときには絞り５の駆動速度を緩速化すればよ
い。

また、撮影レンズ３の画角をθ、画面23内における主
要被写体像の一方向，例えば画面の長辺と平行な方向で
の大きさをｌ、主要被写体までの距離をＸとすると、 の関係がある。したがって、このｌの値を変化量とし、
ΔＴ時間の前後で比較して所定範囲を越えて変化したと
きにはシーンの切り替わりがあったものと推定すること
も可能である。

なお、ビデオカメラ自体が同じ姿勢を維持していて
も、ズーミングによって第２図の画面23内での輝度分布
が大きく変わることがある。このような場合には、実質
的にシーンの切り替えが行われたと判定するのが自然で
あるから、絞り５の駆動速度を高速化するのがよい。こ
の場合のシーン切り替え判断は、第１図に示したポテン
ショメータ34からのズーム位置信号の時間的変化量をも
とに行うことができる。

第５図は画面中央部と画面全体の平均輝度値の差の変
化に応じて絞り駆動速度を調節する実施例を示すもので
あり、第１図に示したものと同じものには同じ符号を付
してある。イメージセンサー２からプリアンプ７を介し
て出力される映像信号は、3.5MHzのサンプリング周波数
でデジタル変換を行うA/Dコンバータ40に供給され、映
像信号中の輝度信号がデジタル変換される。この輝度信
号は、クリップ回路41によってニー圧縮されるととも
に、高輝度域の輝度信号が最大レベルにクリップ処理さ
れ、また低輝度域の輝度信号を最低レベルにクリップ処
理される。なお、これと同じような処理は、映像記録系
例えば映像信号処理回路８においても行われる。

MPU43は、クリップ処理された輝度信号データをRAM44
に格納した後、第２図に示したように画面23の輝度信号
データを中央部23Aに属するものと全体エリア23Bに属す
るものとに分割し、前記実施例と同様に画面中央部平均
輝度値I_Aと画面全体平均輝度値I_Bとを求める。そしてMP
U43は、得られた画面全体平均輝度値I_Bに対応した制御
信号を、D/Aコンバータ46,減算器47,切り換えスイッチ4
8,そしてゲイン設定部49a,49bのいずれかを介して絞り
ドライバ50に供給する。

減算器47には参照測光データI_REが入力されている。
この参照測光データI_REは、イメージセンサー２のダイ
ナミックレンジを考慮した標準的な露出量が得られるデ
ータとなっている。そして、減算器47はこの参照測光デ
ータI_REと画面全体平均輝度値I_Bとの差が「０」となる
ような補正信号を出力する。切り換えスイッチ48は、D/
Aコンバータ46を介してMPU43から供給される切り換え信
号によってスイッチングし、ゲイン設定部49a,49bのい
ずれかを選択する。

ゲイン設定部49a,49bのゲインはそれぞれG₁,G₂（G₁＞
G₂）に設定され、切り換えスイッチ48から供給される補
正信号を各々のゲインで増幅して絞りドライバ50に供給
する。そして、切り換えスイッチ48によってゲイン設定
部49aが選択されたときには絞りドライバ50は補正信号
に高速応答して絞り５を調節し、他方のゲイン設定部49
bが選択されたときには絞り５は補正信号の入力に対し
てゆっくりと応答する。ホール素子52は絞り５の位置デ
ータを検出し、A/Dコンバータ53を介してMPU43に入力す
る。これにより、絞り５は参照測光データI_REに基づく
フィードバック制御を受けることになる。なお、符号54
は駆動回路であり、これは第１図に示すようにセンサー
ドライバ26と同期信号発生回路27とから構成されてい
る。

次に、第５図に示す実施例の作用について、第６図に
示したフローチャートにしたがって説明する。この露出
制御系は、画面全体平均輝度値I_Bによる平均測光モード
で常に作動するが、画面全体平均輝度値I_Bの他に画面中
央部平均輝度値I_Aも検出し、しかも第１図の実施例と同
様にこれらの平均輝度値I_A,I_Bの時間変動も監視してい
る。すなわち、第３図に示したように、時間ΔＴの前後
において検出された画面中央部平均輝度値I_A0,I_A1、画
面全体平均輝度値I_B0,I_B1をもとに、次式から輝度差Ｋ
を算出する。

Ｋ＝|I_A1−I_A0|−|I_B1−I_B0| を算出する。そして、この輝度差Ｋの絶対値を閾値Th_K
と比較し、「|K|≧Th_K」の場合には切換えスイッチ48を
ゲイン設定部49a側に接続し、「|K|＜Th_K」の場合には
ゲイン設定部49b側に切り換えるようにする。したがっ
て、時間ΔＴの前後における画面中央部平均輝度値I_Aの
変動幅と、画面全体平均輝度値I_Bの変動幅とが大きく異
なった場合には、絞り５は高速で補正制御され、これら
の変動幅に大きな相違がないときには絞り５がゆっくり
と補正駆動される。

一般に、シーンが切り替わった場合には、例え全体的
な平均輝度にあまり大きな変動がないとしても、画面内
における輝度分布は変化することが多いから、輝度差Ｋ
をもとにしてシーンの連続性を判定することができる。
そして、シーンに連続性があるときには、例え画面全体
平均輝度値I_Bが変化して絞り５を補正する必要が生じた
としても、絞り５をゆっくりと駆動することによって主
要被写体に対する露出制御はなだらかに推移する。した
がって、人物を主要被写体として連続的に撮影を行うよ
うなときに、人物の顔の明るさが断続的に明暗を繰り返
すようなことはなくなる。

上述したように、シーンが切り替わったときには絞り
の駆動速度（応答速度）を速めて露出制御の追従性を高
め、連続シーンの場合には画面内の輝度分布が多少変化
しても絞りの駆動速度を緩速化して主要被写体の露出量
を安定化させることが良好な画質を得る上で有利であ
る。このような露出制御は、第１図に示した構成を採用
し、ROM36内のプログラムソフトを変更することによっ
て、以下のようなアルゴリズムのもとで実現することが
可能である。

すなわち、第１図に示した実施例では、画面中央部平
均測光値I_Aと画面全体平均測光値I_Bの変化量の絶対値
K₁,K₂が所定の閾値を越えたか否かに対応して、第１表
に定めた状態にしたがって絞り５の駆動速度を切り換え
るようにしているが、第３図における平均輝度値I_A1及
びI_B1の値が、前回の平均輝度値I_A0,I_B0に対してどの方
向（＋方向，−方向）にどの程度変化したかによって、
絞り５の駆動速度を変化させるようにする。

この制御方式では、ΔＴ時間の経過ごとに新たに検出
される画面中央部平均測光値I_A1及び画面全体平均測光
値I_B1の値から前回の平均輝度値I_A0,I_B0を減算し、演算
結果ΔS₁,ΔS₂を以下の第２表もしくは第３表のルール
マップに対照させて絞り５の駆動速度を選択する。な
お、第２表は前回の測光モードが中央部重点測光モード
であった場合に用いられ、第３表は前回の測光モードが
平均測光モードであった場合に用いられる。

なお、第２表，第３表に用いた記号は、つぎの通りで
ある。

PB・・変化量が「＋」方向で大 PM・・変化量が「＋」方向で中 PS・・変化量が「＋」方向で小 Z0・・変化量が「０」 NS・・変化量が「−」方向で小 NM・・変化量が「−」方向で中 NB・・変化量が「−」方向で大 VF・・絞り駆動速度が超高速 F・・絞り駆動速度が高速 M・・絞り駆動速度が中速 S・・絞り駆動速度が低速 VS・・絞り駆動速度が超低速 上掲のルールマップは、ΔS₁,ΔS₂の値に基づき、し
かも前回の測光時に設定された測光モードを考慮して絞
り５の駆動速度を決定するものである。そして絞り５の
制御は、ルールマップで決定された速度に従い、新たに
検出された輝度値I_A1あるいはI_B1に応じた絞り口径を目
標値として行われる。したがって、測光周期（ΔＴ）が
1/30秒程度であって、絞り駆動速度が低速に設定された
ときには、絞り調節の目標値が順次更新されてゆくよう
になり、絞り５は必ずしも輝度値に完全には追従しなく
なる。しかし、このような場合はシーンに連続性が認め
られる場合であるから、主要被写体の露出量を安定化す
ることができ、自然な映像が得られることになる。

上記第２表，第３表は、入力データΔS₁,ΔS₂に、出
力データである絞り駆動速度を対応づけたものである
が、この対応づけを行うにあたってはファジー推論を適
用することが可能である。すなわち、入力データΔS₁,
ΔS₂をPB〜NBで表される集合にどの程度属させるかを対
応づけるメンバシップ関数と、絞り駆動速度をVS〜VFで
表される集合にどの程度属させるかを対応づけるメンバ
シップ関数を設定し、これをもとにしてファジー集合の
決定，ファジー集合の合成を行って絞り駆動速度を求め
ることができる。

なお、入力データΔS₁,ΔS₂に対する出力データ（絞
り駆動速度データ）はオフラインで予め決定することが
でき、こうして求めた出力データが第２表，第３表のル
ールマップとしてメモリに書き込まれるから、入力デー
タから直ちに出力データを引き出すことができ、制御系
のスピードアップ及びローコスト化が可能である。

以上、いくつかの実施例について説明してきたが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されない。例えば、上
記実施例においては露出制御の緩速化を図るために絞り
そのものの駆動速度を変えるようにしているが、絞り駆
動速度を一定にしたままで、露出補正値の値を目標値ま
で徐々に変えることもできる。また、シーンの内容変化
を測光値をもとに判定する場合に、単に中央部と全体部
との比較だけでなく、マルチパターン測光方式を用いて
いる場合には、各々異なる３個所以上の測光領域からの
測光値を時間的に監視する等の手法を採用することもで
きる。

第７図は、加速度センサーでビデオカメラの移動速度
を検出し、この移動速度に応じて露出の制御速度を調節
する実施例を示すものであり、第１図と同じものには同
じ符号を付してある。この実施例によれば、主要被写体
のパンニング撮影中に、主要被写体の動きに追従させる
ために、ビデオカメラを急に動かした場合でも、主要被
写体の露出量が不自然に変動することがない。撮影レン
ズ３とイメージセンサー２からなる撮像系の近傍には、
ビデオカメラの左右，上下方向に加えられる加速度を計
測するＸ方向加速度センサー55,Y方向加速度センサー56
がそれぞれ設けられている。これらの加速度センサー5
5,56としては、例えば２個の圧電バイモルフをＴ字型に
配置したジャイロ信号検出部と音叉駆動回路等より構成
された松下電器産業（株）製の角速度センサーが用いら
れる。この加速度センサー55,56は、パンニングや手ブ
レ等でビデオカメラが動いたときに、ビデオカメラの移
動速度の変化量を電気信号に変換してアナログ処理回路
57に送る。アナログ処理回路57は、入力された電気信号
に増幅等の信号処理を施してA/Dコンバータ58に供給
し、ここで加速度データをデジタル変換してMPU30へ出
力する。

MPU30は、閾値Th_Vに対して、左右，上下方向の各加速
度データV_X,V_Yの絶対値|V_X|,|V_Y|とを各々比較する。こ
こで、閾値Th_Vは、通常の手持ち撮影時に起こる僅かな
手ブレに基づく加速度は無視するが、比較的に大きな手
ブレや、主要被写体の動きの急激な変化に追随しようと
して慌ててビデオカメラを振ったような場合に生じる大
きな加速度に対して露出制御の速度を可変するように値
が定められている。すなわち、「|V_X|≧Th_V又は|V_Y|≧T
h_V」の場合には、MPU30は絞り５の駆動速度を緩速化
し、そして「|V_X|＜Th_Vかつ|V_Y|＜Th_V」の場合には、絞
り５の駆動速度を高速化するようにD/Aコンバータ33を
介して絞りドライバ６に駆動速度制御信号を出力する。

第８図は、第７図に示す実施例の作用を示すものであ
る。撮影スタートによって絞り制御が開始されるが、こ
れと同時に画面23内の中央部23Aと全画面23Bのそれぞれ
の平均輝度値I_A,I_Bが分割測光される。これらの平均輝
度値I_A,I_Bから比の対数値Ｄが算出され、これの絶対値|
D|がTh_Dの値と比較される。「|D|≦Th_D」のときには、
画面中央部平均輝度値I_Aと画面全体平均輝度値I_Bの値に
大きな差がない状態であるから、画面全体平均輝度値I_B
に基づいて高速で絞り５が制御される。

他方、「|D|＞Th_D」のときには、画面中央部平均輝度
値I_Aと画面全体平均輝度値I_Bの値とが大きく異なってい
る。このような場合には、主要被写体像が中央部23Aに
位置している確率が高いので、そのまま平均測光モード
で絞り制御を行うと、主要被写体の露出量が不適正にな
ることが多い。したがって「|D|＞Th_D」と判定された場
合には、画面中央部平均輝度値I_Aに応じた露出補正デー
タがMPU30から出力される。

また、「|D|＞Th_D」と判定された際には、Ｘ方向加速
度センサー55,Y方向加速度センサー56からそれぞれの方
向に対する加速度データV_X,V_Yが入力され、これらの絶
対値|V_X|,|V_Y|が閾値Th_Vと比較される。|V_X|,|V_Y|のい
ずれか一方がTh_V以上に大きい場合には、MPU30は画面中
央部平均輝度値I_Aに基づいた露出量に応じて、絞り５を
ゆっくりと調節する。また、|V_X|,|V_Y|の両方がTh_Vより
小さい場合には、MPU30は画面中央部平均輝度値I_Aに基
づいた露出量に応じて高速で絞り５を調節する。

第９図はビデオカメラの移動と絞りの駆動速度との関
係を示すものであり、説明を簡単にするために、ビデオ
カメラのＸ方向の動きについてだけ示してある。時間T_a
以前では、カメラは殆ど動かされておらず、手ブレ程度
のわずかな振動が発生している。時間T_aでは、画面の中
央に位置するようにフレーミングされていた主要被写体
が移動を開始し、これに追随してビデオカメラが急激に
動かされている。そのためにＸ方向加速度センサー55の
出力は急激に立ち上がって閾値Th_Vを越えるので、絞り
は低速で調節される。

時間T_aを過ぎると、主要被写体に追随してビデオカメ
ラをほぼ定速度でパンニングしている状態になり、加速
度は小さいので、絞りは高速で調節される。時間T_bで
は、主要被写体の動きに変化があり、これに追随しよう
としてビデオカメラをそれまでの方向と反対側に急激に
振っている。これによって、Ｘ方向加速度センサー55の
出力はマイナス側に大きな値を示し、絞りの駆動速度は
低速に切り替えられる。この直後の時間T_cでは、ビデオ
カメラを元の方向へ振り戻しており、ここでも大きな加
速度がかかるので、絞りは低速で調節される。

次の瞬間には、絞りは高速で調節されるが、ビデオカ
メラの振り戻しを止めた時間T_dでは、マイナス方向に加
速度がかかるので、絞りは低速で調節される。時間T_dか
らはビデオカメラがゆっくりとパンニングされ、それに
ともなって絞り駆動速度は高速になる。主要被写体の動
きが止まり、ビデオカメラのパンニングを止めたT_e時点
では、ビデオカメラにはマイナス方向の加速度がかか
り、絞りの調節は低速に切り替えられる。ビデオカメラ
に動きがなくなり、手ブレ程度の揺れが観測されるT_e時
点以降では、再び絞りは高速で調節されるようになる。

なお、撮影開始時には主要被写体の露出量が適正から
極端に外れることを防ぐために、まず画面全体平均輝度
値I_Bに基づいて平均測光による絞り制御を行うことが好
ましい。この場合には、MPU30から絞り制御回路12に補
正信号は出力されず、したがってイメージセンサー２の
全受光量が一定となるように絞り５を調節する。また、
この場合には絞りドライバ６には高速信号がMPU30から
送られる。

また、画面安定化機構を設け、カメラにかかる加速度
に対応して撮影レンズとCCDからなる撮像系を加速度を
相殺する方向に回転もしくは移動させて映像がゆれない
ように画面を安定させるようにしてもよい。なお、画面
安定化機構としては、撮像系を上下左右の２軸で保持
し、これを２つのアクチュエーターによって上下方向と
左右方向に各々回転駆動させるようにしたものが知られ
ている。

第10図は、分割測光によって露出量を決定するととも
に、被写体輝度値の大きさ及び画面の連続性の有無に基
づいて露出調節の速度を変更するようにした実施例を示
すものであり、第５図に示す実施例と同じものには同じ
符号を付してある。この実施例では、輝度分布が大きく
変化した際の絞りの追従性を低下させることなく、シー
ンに連続性がある場合には、たとえ画面の輝度分布が変
動しても露出の急激な変化を緩和し、安定した露出制御
を行うことができる。機能ブロックで示すMPU43は、分
割測光部60,測光モード選択部61,演算部62,絞りゲイン
コントロール部63が設けられている。前記分割測光部60
は、フレームメモリ（図示せず）に１画面分の映像信号
を読み込み、第11図に示すように、画面23を領域S₁〜S₅
に５分割して各領域S₁〜S₄の映像信号を加算平均し、平
均輝度値（単位はISO100の写真フイルムを使用したとき
のEV値）B₁〜B₄を算出するとともに、各領域を複数個組
み合わせた領域の平均輝度値B_ijk（i,j,k＝１〜４）及
び領域S₁〜S₄の平均輝度値S₁₂₃₄を算出する。ただし、
領域S₅は、主要被写体の像が位置する場合が極めて少な
い領域であるので除かれる。

前記測光モード選択部61は、前記平均輝度値B₁〜B₄,B
_ijkを比較してシーン判別を行い、各シーンに対応した
演算式（１）〜（７）を選択する。演算部62は、選択さ
れた演算式に基づいてマルチパターン測光輝度値Ｃを算
出する。この演算式（１）〜（７）の一例は次の通りで
ある。

演算式（１）： C₁＝B₁₂₃ 演算式（７）： C₇＝B₁₂₃₄ なお、記号W₁〜W₇は重み係数であり、例えば次の数値
（EV）が用いられる。

W₁＝10 W₂＝１ W₃＝10 W₄＝10 W₅＝１ W₆＝10 W₇＝10 前記演算部62で算出されたマルチパターン測光輝度値
は、絞り５の駆動速度を制御する可変ゲインアンプ64に
送られる。絞りゲインコントロール部63は、分割測光部
60で得られた平均輝度値B₁₂₃₄を前回の平均輝度値B₁₂₃₄
と比較するとともに、測光モード選択部61で選択された
演算式が前回選択されたものと同一であるか否かを判別
し、これらに基づいてゲイン制御信号を出力し、可変ゲ
インアンプ64のゲインレベルを変更する。

次に、第10図に示す実施例の作用について第12図を参
照して説明する。この第12図に示す露出制御のシーケン
スは、例えば１秒間隔で実行される。映像信号は、デジ
タル変換，クリップ処理されてから、分割測光部60に送
られてフレームメモリに書き込まれる。この分割測光部
60は、画面23を５つの領域S₁〜S₅に分割し、各領域の平
均輝度値B₁〜B₄,B_ijk（i,j,k＝１〜４）,B₁₂₃₄を算出す
る。これらの平均輝度値は、MPU43内のメモリに書き込
まれ、必要に応じて測光モード選択部43に取り込まれ
る。また、平均輝度値B₁₂₃₄は、絞りゲインコントロー
ル部63に入力され、前回の平均輝度値B₁₂₃₄と比較され
る。

測光モード選択部61は、まず、各領域間の輝度差を算
出する。画面の輝度レベルの目標値を、ビデオ出力が例
えば60 IRE（γ＝0.45系）となるように設定し、これ
をB_refとすると、この目標値B_refと、領域S₁,S₂,S₃を合
わせた領域の平均輝度値B₁₂₃との輝度差D₀は次式から求
まる。ここで、logの底は自然対数「ｅ」である。

D₀＝log（B₁₂₃/B_ref）/log2 また、領域S₁及び領域S₃との輝度差D₁は次式から求ま
る。

D₁＝log（B₁/B₃）/log2 同様に、領域S₁と領域S₂との輝度差D₂は次の通りであ
る。

D₂＝log（B₁/B₂）/log2 また、領域S₁と領域S₃を合わせた領域の平均輝度値B
₁₃と、領域S₄の平均輝度B₄との輝度差D₃は次の通りであ
る。

D₃＝log（B₁₃/B₄）/log2 測光モード選択部61は、閾値Th₀〜Th₃と輝度差D₀〜D₃
の絶対値|D₀|〜|D₃|と比較することによってシーン判別
を行い、それぞれのシーンに応じて演算式（１）〜
（７）の中から１つを選択してマルチパターン測光輝度
値Ｃを算出する。すなわち、まず判定ステップJ10にお
いて、|D₀|を閾値Th₀（例えば3EV）と比較する。条件式
|D₀|≧Th₀を満たさない場合は、現在のマルチパターン
測光輝度値Ｃと、その目標値B_refが大きくかけ離れてい
る場合であり、例えばビデオカメラに電源を投入した直
後や、暗い部屋内から急に明るい戸外にパンニングした
場合などである。このような場合に、シーン判別を行っ
てシーンを算出しようとすると、絞り５のフィードバッ
ク制御による安定化までに時間がかかる。この時間を短
縮化するために、第13A図の斜線部分に主要被写体像が
位置しているとみなし、演算式（１）を選択してマルチ
パターン測光輝度値C₁を算出する。

判定ステップJ10において、条件式|D₀|≧Th₀を満たさ
ない場合には、判断ステップJ11において|D₁|と閾値Th₁
（例えば0.5EV）とを比較する。条件式|D₁|≧Th₁を満た
す場合には、領域S₁にほぼ主要被写体、例えば人物の顔
の像が位置しているとみなされる。この場合には、判断
ステップJ12において|D₂|と閾値Th₂（例えば0.75EV）と
を比較する。条件式|D₂|≧Th₂を満たす場合には、顔の
輝度と服の輝度との間に差がある場合であるから、第13
B図に示すように、顔の像が位置しているとみなせる領
域S₁に重点を置いた演算式（２）を選択してマルチパタ
ーン測光輝度値C₂を算出する。また、|D₂|≧Th₂でない
場合には、顔と服に輝度差がほとんど認められない状態
であるから、第13C図に示すように、領域S₁と領域S₂と
の平均輝度値B₁₂に重点を置いた演算式（３）を選択し
てマルチパターン測光輝度値C₃を算出する。

|D₁|≧Th₁でない場合には、領域S₁と領域S₃との輝度
差がない状態である。この時には、判断ステップJ13に
おいて|D₂|と閾値Th₂とを比較する。条件式|D₂|≧Th₂を
満たす場合には、領域S₁と領域S₃との輝度差がなく、か
つ領域S₁と領域S₂との輝度差がある状態であるから、判
断ステップJ14において|D₃|≧Th₃（例えば0.5EV）であ
るか否かを判別する。条件式|D₃|≧Th₃を満たす場合に
は、領域S₁と領域S₃の平均輝度値B₁₃と、領域S₄の平均
輝度値B₄とに差があるから、第13D図に示すように、平
均輝度値B₁₃に重点を置いた演算式（４）を選択してマ
ルチパターン測光輝度値C₄を算出する。

条件式|D₃|≧Th₃を満たさない場合は、第13E図に示す
ように、領域S₁と領域S₃の平均輝度B₁₃と、領域S₄の平
均輝度値B₄とに差がない状態であるから、領域S₁,領域S
₃,S₄の平均輝度値B₁₃₄に重点を置いた演算式（５）を選
択してマルチパターン測光輝度値C₅を算出する。

判定ステップJ13において条件式|D₂|≧Th₂を満たさな
い場合は、領域S₁,S₂,S₃に輝度差がなく、かつその平均
輝度値B₁₂₃が目標値B_refに近い値であるから、|D₃|≧Th
₃であるか否かの判別を行う。条件式|D₃|≧Th₃を満たす
場合には、第13F図に示すように、平均輝度B₁₂₃に重点
を置いた演算式（６）を選択してマルチパターン測光輝
度値C₆を算出する。また、条件式|D₃|≧Th₃を満たさな
い場合には、第13G図に示すように、領域S₁〜S₄の間に
輝度差がない状態であるから、演算式（７）を選択して
マルチパターン測光輝度値C₇を算出する。

分割測光は約１秒の間隔で周期的に行われているか
ら、絞りゲインコントロール部63は、今回に求めた平均
輝度値B₁₂₃₄と、前回に求めた平均輝度値B₁₂₃₄との差を
求める。この差が閾値Th₄（例えば2EV）以上に大きい場
合には、高速なパンニングや被写体輝度に急激な変化が
生じたときであるから、これに対応させるため、絞り５
を高速に変化させるように、可変ゲインアンプ22にゲイ
ン制御信号を送出する。

他方、今回の平均輝度値B₁₂₃₄と前回の平均輝度値B
₁₂₃₄との差が閾値Th₄より小さい場合には、測光モード
選択部61によって選択された演算式が前回選択された演
算式と異なるか否かを判別する。異なる場合は、画面全
体の平均輝度には大きな変化はないが、画面の輝度分布
が変化した場合、例えば比較的遅いパンニングや主要被
写体がゆっくり動いたようなときである。この場合に
は、画面の変化がゆっくりしている（シーンに連続性が
ある）割には、演算式の変化によってマルチパターン測
光輝度値Ｃが不連続に変化する可能性が高い。したがっ
て、このマルチパターン測光輝度値Ｃに応じた絞り開口
になるように絞り５を高速で調節すると、画面の明るさ
が不自然に変化する可能性が高い。そこで、絞り５を低
速で変化させるように、可変ゲインアンプ64にゲイン制
御信号を送出する。

今回の平均輝度値B₁₂₃₄と前回の平均輝度値B₁₂₃₄との
差が閾値Th₄より小さく、かつ今回に選択された演算式
が前回に選択された演算式と同一である場合は、画面全
体の平均輝度には大きな変化がなく、画面全体の輝度分
布も変化していない状態であるから、絞り５を高速に駆
動しても不自然にならない。したがって、絞りゲインコ
ントロール部63は、絞り５を高速で変化させるように、
可変ゲインアンプ64にゲイン制御信号を送る。

可変ゲインアンプ64は、絞りゲインコントロール部63
から出力されたゲイン制御信号に基づいて絞りドライバ
50の駆動速度を変更する。この速度で、絞りドライバ50
は、選択された演算式によって算出されたマルチパター
ン測光輝度Ｃに応じた開口径に絞り５をセットする。

前記実施例は、各測光毎に演算式を選択してマルチパ
ターン測光輝度値Ｃを算出しているが、一定時間毎に１
つの演算式を選択し、次の演算式が決まるまでの期間内
は同じ演算式を用いてマルチパターン測光輝度値Ｃを算
出してもよい。こうすると、露出制御が安定して、ちら
つきのない自然な映像を記録することができる。第14図
ないし第16図は、この実施例を示すものであり、第10図
と同じものには同じ符号を付してある。機能的に表した
MPU43は、分割測光部60,演算式選択部68,メモリ69,演算
式決定部70,演算部71を備えている。なお、符号72は、A
/Dコンバータである。

前記演算式選択部68は、各分割測光毎にシーン判別を
行い、前述した演算式（１）〜（７）の中から１つの演
算式を選択し、この選択した演算式の種類をメモリ69に
書き込む。演算式決定部70は、所定期間毎に、最も多く
選択された演算式をメモリ69を参照して抽出する。前記
測光値演算回路21は、演算式決定回路20によって選択さ
れた演算式に基づいてマルチパターン測光輝度値Ｃを算
出する。

次に、第15図及び第16図を参照して第14図に示す実施
例の作用について説明する。MPU43は、内蔵されたプロ
グラムシーケンスに従い、まずMPU43内のタイマーをON
する。クリップ処理された映像信号は分割測光部60に送
られ、前述したように各領域の平均輝度値が算出され
る。演算式選択部68は、閾値Th₀〜Th₃と輝度差D₀〜D₃の
絶対値|D₀|〜|D₃|と比較することによってシーン判別を
行い、それぞれのシーンに応じて最適な演算式を選択す
る。この分割測光及び演算式の選択は、第16図のタイミ
ングチャートに示すように、タイマーがOFFされるまで
の期間（1/3秒）に、例えば10回繰り返され、選択され
た演算式の番号がメモリ69に記録される。タイマーがOF
Fされると同時に、演算式決定部70は、メモリ69に記録
された番号のうち最も出現頻度の多いもの（第５図に示
す例では演算式（２））を選択し、この番号を演算部71
に送出する。演算部71は、次の演算式が決定されるまで
は、同じ演算式を用いて各分割測光毎にマルチパターン
測光輝度値Ｃを算出する。したがって、この実施例で
は、同じ演算式を用いてマルチパターン測光輝度値Ｃが
算出され、そして演算式は1/3秒毎に更新されてゆく。M
PU43は、演算部71で算出されたマルチパターン測光輝度
値Ｃに基づいてD/Aコンバータ72を介して絞り５を駆動
し、適正絞り値にセットする。

なお、頻度が最も高い演算式が２個以上ある場合に
は、その前に期間内で選択された複数の演算式を含めて
頻度の算出を行うのがよい。また、電源投入直後では、
演算式を決めることができないから、この場合には主要
被写体像が画面の中央に存在しているとみなして、演算
式（１）を選択するのがよい。

前記実施例は、所定期間毎に演算式を更新するもので
あるが、この代わりに一定個数前までに選択された複数
の演算式の中から頻度が最も高いものを選んでもよい。
こうすると、各測光毎に、頻度に基づく演算式の選択が
行われ、この選択された演算式に基づいてマルチパター
ン測光輝度値Ｃの算出が行われるから、露出の変化がな
だらかでありながら、シーンの微妙な変化に追従するこ
とが可能となる。第17図はこの実施例を示すものであ
る。例えば、最新の測光を行って演算式を選択した時点
で、９個手前までの測光で選択した演算式と併せて、そ
の中から頻度の最も高いものを選び、この演算式に最新
の測光で得た平均輝度値を代入してマルチパターン測光
輝度値Ｃを算出する。なお、頻度が最も高い演算式が２
個以上ある場合には、更に一定個数前の演算式を含めて
頻度を算出する。

前記実施例は、演算式を更新するものであるが、この
代わりに所定期間毎に被写体輝度値を更新してもよい。
第18図はこの実施例を示すものである。タイマーがONし
ている所定期間（1/3秒）内で、複数回の測光を行い、
各測光毎にマルチパターン測光輝度値Ｃを求め、これを
メモリに記憶する。そして、所定期間が経過した時点
で、メモリから複数のマルチパターン測光輝度値Ｃを求
め、その平均値を算出する。この平均値に応じて絞り口
径を制御するとともに、この絞り口径を通して次の平均
値を求めるための測光と被写体輝度値の算出を行う。な
お、第17図に示す実施例のように、一定個数前までのマ
ルチパターン測光輝度値Ｃの平均値を算出し、この平均
値で露出制御を行ってもよい。

第19図ないし第21図は、画面中央部の平均輝度値が周
辺部の平均輝度値よりも所定の閾値以上高く、かつ絞り
が小絞りとなる場合には、画面の中央部に異常光が存在
していると判断し、周辺部が暗くなり過ぎないようにマ
ルチパターン測光輝度値Ｃを補正するようにした実施例
を示すものであり、第14図に示すものと同じものには同
じ符号を付してある。こうすると、２モード切換え式や
マルチパターン測光式において逆効果となるようなシー
ンに対しても、大きな露出ミスを招くことがない。

機能ブロックで表したMPU43は、分割測光部60,演算部
75,異常光判別部76,補正部77,全面平均輝度値演算部78
を備えている。前記分割測光部60は、前述したように画
面の各領域の平均輝度値を算出する。演算部75は、前述
したように各領域の平均輝度値を用いてシーン判別を行
い、シーンの種類に応じて用意された演算式（１）〜
（７）の中から１つを選択してマルチパターン測光輝度
値Ｃを算出するとともに、異常光の検出のためにマルチ
パターン測光輝度値C₂,C₇も算出する。

前記異常光判別回路76は、演算部75によって算出され
たマルチパターン測光輝度値C₂とC₇との比較を行うとと
もに、測光時の絞り５が小絞り（例えばF8以上）である
か否かによって太陽光等の異常光が領域S₁に存在するか
否かの判定を行う。そして、異常光が存在する場合には
マルチパターン測光輝度値C₇を選択し、これを補正部77
に送る。他方、異常光が存在しない場合には、シーン分
類によって求めたマルチパターン測光輝度値Ｃを補正部
77に送る。補正部77は、全面平均輝度値演算部78で検出
した全面平均輝度値C₀をリファレンスとし、異常光判別
部76から出力された輝度値を補正して被写体輝度値C_Eを
算出する。補正部77は、D/Aコンバータ72を介して絞り
ドライバ79に接続されており、被写体輝度値C_Eに基づい
て絞り５を駆動するとともに、被写体輝度値C_Eの変化量
の大きさ及びシーンの連続性の有無に基づき、主要被写
体の露出量が不安定に変動することがないように、結果
的に絞り５の駆動速度が制御されるようになる。

次に、第20図を参照して第19図に示す装置の作用につ
いて説明する。MPU43に内蔵されたプログラムシーケン
スに従い、まず、分割測光部60によって各領域の平均輝
度値が算出される。演算部75は、各領域の平均輝度値か
ら、シーン分類，マルチパターン測光輝度値C,C₂,C₇の
算出を行う。

異常光判別部76は、マルチパターン測光輝度値C₂とC₇
の輝度差log（C₂/C₇）/log2を算出して、この算出結果
を閾値Th（Thは例えば3EV）と比較する。log（C₂/C₇）/
log2＞Thであれば、画面の領域S₁の平均輝度値B₁と領域
S₁〜S₄の平均輝度値B₁₂₃₄との間に閾値Thより大きな輝
度差がある。しかし、画面全体の輝度レベルが低い場合
には異常光であるとは断定できないので、測光時の絞り
５の絞り口径をホール素子52によって計測し、A/Dコン
バータ53を介して異常光判別部76に送り、これによって
絞り５が小絞り（例えばF8以上）となっているか否かが
検出される。絞り５が小絞りである場合には、シーン分
類で選択した演算式から求めたマルチパターン測光輝度
値Ｃの代わりに、マルチパターン測光輝度値C₇を補正部
77に送る。また、log（C₂/C₇）/log2≦Thであれば、平
均輝度値B₁と平均輝度値B₁₂₃₄との間に大きな輝度差が
ないので、シーン分類によって求めたマルチパターン測
光輝度値Ｃを補正部77に送る。

補正部77に入力されたマルチパターン測光輝度値は、
全面平均輝度値演算部78によって検出された全面平均輝
度値C₀をリファレンスとして、第21図に示す補正量クリ
ップに従って補正される。即ち、マルチパターン測光輝
度値と全面平均輝度値C₀との差が1EV以下である場合に
は、マルチパターン測光輝度値をそのまま用いる。他
方、差が1EVを越えた場合には、補正量を±1EVとし、こ
の補正量をマルチパターン測光輝度値に加減算する。こ
うして修正された被写体輝度値C_Eに応じて、絞り５の開
口径が調節される。このとき、MPU43は、前回の測光で
算出されたマルチパターン測光輝度値C₇と今回の測光で
算出されたマルチパターン測光輝度値C₇とを比較し、ま
た今回選択された演算式が前回選択されたものと同一で
あるか否かを判別し、これらの情報を絞りドライバ79に
送る。この絞りドライバ79は、前回のマルチパターン測
光輝度値C₇と今回のマルチパターン測光輝度値C₇との輝
度差C_Sが所定の閾値Th_S（例えば2EV）以上の場合には、
高速なパンニングや被写体輝度に急激な変化が生じたと
きであるから、これに対応させるため、絞り５を高速で
調節する。

他方、輝度差C_Sが閾値Th_Sより小さい場合には、今回
選択された演算式が前回選択された演算式と異なるか否
かを判別する。異なる場合は、画面全体の平均輝度に大
きな変化はないが、画面の輝度分布が変化した場合であ
るから、例えば比較的遅いパンニングや主要被写体がゆ
っくり動いたようなときであり、画面の変化がゆっくり
している（シーンに連続性がある）わりには、演算式の
変化によって最終的な被写体輝度値C_Eが不連続に変化す
る可能性が高い。したがって、この被写体輝度値C_Eに絞
り５を高速で追随させると不自然に画面の明るさが変化
する可能性が高いので、絞りドライバ79は絞り５を低速
で制御する。また、輝度差C_Sが閾値Th_Sより小さく、か
つ、選択された演算式が前回の演算式と同一である場合
は、画面全体の明るさに大きな変化がなく、画面全体の
輝度分布も変化していない状態であるから、絞り５を高
速に制御しても不自然にならない。したがって、絞りド
ライバ24は絞り５を高速で制御する。

画面中央部の絶対平均輝度値と周辺部の絶対平均輝度
値とを比較し、その比較結果が所定の閾値よりも高い場
合に、周辺部が暗くならないように被写体輝度値を補正
することによって、画面中央部に存在する異常光の影響
を除去することができる。第22図ないし第24図は、この
実施例を示すものである。第22図に示すように、画面82
を中央部S₆と周辺部S₇の２つの領域に分割し、得られた
各領域の測光値から、測光時の絞り情報を考慮して各々
の領域の絶対平均輝度値B₆,B₇を算出する。この輝度差
ΔＢの大きさに応じて絶対平均輝度値B₆に基づく中央部
重点測光モードか、絶対平均輝度値B₆及びB₇に基づく平
均測光モード（あるいは絶対平均輝度値B₇に基づく周辺
部重点測光モード）かのいずれかを選択する。

第23図に示すように、異常に高輝度な被写体を含まな
い通常光下の一般的なシーンにおける中央重点測光から
平均測光に移行する際の閾値をTh₅,平均測光から中央部
重点測光に移行する際の閾値をTh₆,異常光（例えば太陽
や車のヘッドライト等の光）が中央部S₆に存在するシー
ンにおける平均測光から中央部重点測光に移行する際の
閾値をTh₇,中央部重点測光から異常光が中央部S₆に存在
するシーンにおける平均測光に移行する際の閾値をTh₈
とする。ただし、０＜Th₅＜Th₆＜Th₇＜Th₈とし、例えば
Th₅＝1EV,Th₆＝2EV,Th₇＝3EV,Th₈＝4EVである。

次に第24図に示すプログラムシーケンスに従って説明
する。撮影開始直後には、輝度差ΔＢが２つの閾値Th₆,
Th₈の間にあるか否かを検出する。Th₆≦ΔＢ≦Th₈であ
る場合には、第23図に示すように、中央部重点測光によ
り絶対平均輝度値B₆に基づいて絞りを制御する。また、
Th₆≦ΔＢ≦Th₈でない場合には、平均測光であるから絶
対平均輝度値B₇に基づいて絞りを制御する。次の測光で
は、ΔＢ＞Th₈であるか否かを検出する。

前回が平均測光であり、今回の測光でΔＢ＞Th₈であ
る場合には、前回の測光時に中央部S₆に異常光が存在
し、このため中央部重点測光では周辺部S₇が露出不足に
なり過ぎるので、平均測光によって露出制御が行われた
ことを示している。そして、今回もそのシーンが引き続
いている状態であるから、絶対平均輝度値B₇に基づいて
絞りを制御する。また、前回が平均測光であり、今回の
測光でΔＢ＞Th₈でない場合には、前回から引き続いて
ΔＢ＜Th₆であることを示している。したがって、中央
部S₆と周辺部S₇の輝度差ΔＢが小さいから、前回と同様
に絶対平均輝度値B₇に基づいて絞りを制御する。

前回が中央部重点測光であり、今回の測光結果がΔＢ
＞Th₈である場合には、シーンが切り換わって中央部S₆
に異常光が存在していることを示しているから、測光モ
ードを平均測光に切り換え、絶対平均輝度値B₇に基づい
て絞りを制御する。また、今回の測光結果がΔＢ＞Th₈
でない場合には、シーンが前回のままであるか、もしく
は中央部S₆と周辺部S₇との輝度に差がない状態に移行し
たかのどちらかであるから、ΔＢ＜Th₅であるか否かを
検出する。ΔＢ＜Th₅である場合には、中央部S₆と周辺
部S₇との輝度に差がない状態に移行したのであるから、
測光モードを平均測光に切り換え、絶対平均輝度値B₇に
基づいて絞りを制御する。また、ΔＢ＜Th₅でない場合
には、シーンは前回のままであるから、引き続き絶対平
均輝度値B₆に基づいて絞りを制御する。

前回がΔＢ＞Th₈であって平均測光であった場合に
は、前回の測光時に中央部S₆に異常光が存在したことを
示している。この場合には、次回の測光でTh₅≦ΔＢ≦T
h₇であるか否かを検出する。この結果、Th₅≦ΔＢ≦Th₇
であれば、異常光が存在しなくなったことを示している
から、測光モードを中央重点測光に切り換え、絶対平均
輝度値B₆に基づいて絞りを制御する。また、Th₅≦ΔＢ
≦Th₇でなければ、シーンは前回のままか、もしくは通
常光下における中央部S₆と周辺部S₇との輝度に差がない
状態に移行したかのどちらかであるから、ΔＢ＞Th₇で
あるか否かを検出する。

ΔＢ＞Th₇である場合には、前回同様に中央部S₆に異
常光が存在している状態であるから、引き続いて絶対平
均輝度値B₇に基づいて絞りを制御する。また、ΔＢ＞Th
₇でない場合には、中央部S₆と周辺部S₇とに輝度差がな
い状態に移行したことを示しているので、絶対平均輝度
値B₇に基づいて絞りを制御し、次回の測光時には最初の
シーケンスに戻る。この実施例では、各領域間の絶対輝
度差ΔＢに基づいて異常光を検出し、測光モードの切換
えを行っているので、晴天時の戸外における太陽等の異
常光ばかりではなく、夜の戸外や室内における人工照明
灯等の異常光にも対処することができる。

従来のマルチパターン測光方式では、画面中央部が周
辺部に比べて著しく暗い場合に、中央部重点測光に自動
的に切り替わるものが多い。この中央部重点測光では、
主要被写体像が画面の中央部に存在している場合には、
主要被写体が適正の輝度で撮影することができるが、し
かし主要被写体像が画面の周辺部に位置している場合に
は、主要被写体が露出オーバーとなり、再生を行った場
合に、主要被写体像の輝度が極端に高くなってしまう。
第25図ないし第27図に示す実施例は、このようにマルチ
パターン測光方式では逆効果となるシーンに対しても大
きな露出ミスを招くことがないようにしたものである。
また、この実施例では、背景の一部の輝度が高くなり過
ぎたり、あるいは低くなり過ぎたりするのを防止し、全
体的にバランスのとれた自然な映像を撮影することが可
能となる。第25図ないし第27図はこの実施例を示すもの
である。機能的に表現したMPU43は、分割測光部60,演算
式選択部68,全面平均輝度値演算部78,マルチパターン測
光輝度値演算部84,補正部85を備えている。補正部85
は、全面平均輝度値演算部78で算出された全面平均輝度
C₀と、マルチパターン測光輝度値演算部84から出力され
たマルチパターン測光輝度値Ｃとを比較し、その差が一
定の閾値，例えば1EV以上の場合に、全面平均輝度値C₀
を第27図の補正量クリップに従って修正する。この第27
図に示されるように、全面平均輝度値C₀とマルチパター
ン測光輝度値Ｃの差が±1EV以内である場合には、全面
平均輝度値C₀を補正するための補正量として、全面平均
輝度値C₀とマルチパターン測光輝度値Ｃの差を用いる。
他方、全面平均輝度値C₀とマルチパターン測光輝度値Ｃ
の差が±1EVを越えた場合には、全面平均輝度値C₀を修
正するための補正量を±1EVでクリップする。

次に、第25図に示す実施例の作用について第26図を参
照して説明する。前述した実施例と同様に、マルチパタ
ーン測光輝度値Ｃを算出する。補正部85は、全面平均輝
度値C₀とマルチパターン測光輝度値Ｃとの差の絶対値|C
−C₀|を算出し、これを閾値（例えば1EV）と比較する。
|C−C₀|≦１のときには、全面平均輝度値C₀とマルチパ
ターン測光輝度値Ｃとの差が殆どないので、通常シーン
における撮影，例えば快晴時の順光撮影等であると推測
される。第27図に示すように、全面平均輝度値C₀に対し
て、全面平均輝度値C₀とマルチパターン測光輝度値Ｃと
の輝度差を補正量として加える。こうして修正された全
面平均輝度値は、マルチパターン測光輝度値Ｃと同じで
あるから、結果的にマルチパターン測光輝度値Ｃが選択
される。他方、|C−C₀|＞１であるときには、全面平均
測光値C₀とマルチパターン測光輝度値Ｃとの差が大きい
ので、例えば画面中央部が特に輝度が高いか低い状態
で、しかも主要被写体像が画面中央部にない場合が推測
される。このような場合には、マルチパターン測光輝度
値Ｃで露出制御を行うと、主要被写体の再生像が黒くつ
ぶれたり、白くなったりするので、全面平均輝度値C₀を
主とし、マルチパターン測光輝度値Ｃを従として露出制
御を行う。そこで、全面平均輝度値C₀を修正するための
補正量を±1EVでクリップし、この補正量によって全面
平均輝度値C₀を修正する。この補正部85から出力された
被写体輝度値C_Eに応じて露出制御が行われるが、この場
合にはビデオ出力が標準の60IREになるとは限らないの
はもちろんである。また、この実施例では、マルチパタ
ーン測光輝度値Ｃと比較する測光値として全面平均輝度
値C₀を用いたが、例えば領域S₅を除いた平均測光値B
₁₂₃₄や中央部重点平均測光値等を用いてもよい。また、
補正量クリップは第27図に示したものに限定されるもの
ではなく、例えば|C−C₀|≦１のとき、全面平均輝度値C
₀を修正するための補正量が、全面平均輝度値C₀とマル
チパターン測光輝度値Ｃの差と異なるようにしてもよ
い。

連続シーンにおいては、画面の輝度分布が変化して
も、画面全体又は領域S₅を除いた全面平均輝度値が極端
に変化しない限り、露出補正量を段階的に増減して、な
めらかな露出制御を行う方が自然な映像を撮ることがで
きる。第28図ないし第30図はこの実施例を示すものであ
る。MPU43は、分割測光部60,全面平均輝度値演算部78,
演算式選択部78,マルチパターン測光輝度値演算部84,補
正量クリップ部87,補正量比較部88,補正部89を備えてい
る。補正量クリップ部87は、全面平均輝度値演算部78で
算出された全面平均輝度値C₀とマルチパターン測光輝度
値演算部84から出力されたマルチパターン測光輝度値Ｃ
とを比較し、全面平均輝度値C₀に対するマルチパターン
測光輝度値Ｃの補正量ΔEVを次式から算出する。この補
正量ΔEVの算出は、一定時間毎（例えば1/30秒）毎に行
われる。

ΔEV＝log|C/C₀|/log2 得られた補正量ΔEVは、閾値（例えば1EV）と比較さ
れ、第30図に示す補正量クリップに従って補正量ΔEV_R
に修正される。すなわち、｜ΔEV|≦１のときには補正
量ΔEV_R＝ΔEVとなり、また｜ΔEV|＞１のときには、｜
ΔEV_R|＝１となる。このΔEV_Rは補正量比較回路22に送
出される。

第31図に示すように、絞りの制御開始時点からｉ番目
に求めた補正量をΔEV_R（ｉ）とすると、補正量比較部8
8はΔEV_R（ｉ）を前回のΔEV_R（ｉ−１）と比較し、こ
れらの差dEV（ｉ）を算出する。そして、|dEV（ｉ）｜
を閾値（例えば1EV）と比較して補正量クリップ部87で
得られたΔEV_R（ｉ）を修正し、最終補正量ΔEV
_R2（ｉ）を算出する。この修正は、例えば次のようにし
て行われる。ここで、ｎは例えば５〜10の整数である。

|dEV（ｉ）｜＜１のとき、 ΔEV_R2（ｉ）＝ΔEV_R（ｉ） |dEV（ｉ）｜≧１のとき、 ΔEV_R2（ｉ）＝ΔEV_R（ｉ−１） ＋dEV（ｉ）/n 補正部89は、最終補正量ΔEV_R2（ｉ）によって全面平
均輝度値C₀を修正して被写体輝度値C_Eを算出する。この
被写体輝度値C_Eに応じて絞り５が制御される。この被写
体輝度値C_Eは、例えば下記の式で求まる。

ΔEV_R2（ｉ） C_E＝C₀×２ なお、前記全面平均測光値C₀は、画面の一部の平均輝
度値に置き換えてもよく、また、例えば中央部に重点を
おいた中央部重点測光で得た輝度値でもよい。

第32図及び第33図は、今回選択された演算式が前回に
選択された演算式と異なる場合には、前回の重み付け値
を段階的に変化させて被写体輝度値を求めるようにした
実施例を示すものである。この実施例では、演算式の切
り替わり時の露出制御がなだらかに推移するので、被写
体やビデオカメラの動いた場合でも、画面の輝度が安定
し、ちらつきのない自然な映像を得ることができる。第
11図に示すように、画面23を分割測光し、各領域S₁〜S₄
の平均輝度値B₁〜B₄をそれぞれ求める。また、この輝度
値B₂〜B₄を用いて、領域S₂〜領域S₄の平均輝度値B₂₃₄を
求める。ここで、符号を簡略化するために、B₁をI₁と
し、B₂₃₄をI₂とする。|log₂（I₁/I₂）｜＞Ｓ（閾値Ｓは
例えば2EV）であれば、中央部に主要被写体像が位置し
ているとみなして、演算式（10）を選択して中央部重点
平均測光値E_Aを算出し、これよって絞り５を制御する。
|log₂（I₁/I₂）｜＞Ｓでない場合には、中央部と周辺部
との輝度差がほとんどないので、演算式（11）を選択し
て全面平均測光値E_Bを算出し、これよって絞り５を制御
する。演算式（10），（11）としては、次のものが用い
られる。ここで、W_An,W_Bnは重み付け値である。

次に、シーン判別を行なって被写体輝度値を求め、こ
れに応じて絞り５を制御する。今回の分割測光で得た平
均輝度値I₁,I₂をI₁₁,I₂₁とし、前回の平均輝度値I₁,I₂
をI₁₀,I₂₀とすると、シーン判別はこれらの輝度値を比
較することによって行う。以下にシーン判別用の表４を
記す。ここで、P₁,P₂は、次式で表される。なお、上記
の閾値Th₁,Th₂は、例えば各々0.5EV,1EVである。

P₁＝|log₂（I₁₁/I₁₀）｜ P₂＝|log₂（I₂₁/I₂₀）｜ 測光モードが変化し、かつシーンが変化せず、かつ中
央部もしくは周辺部の輝度が変化している場合として
は、例えばゆっくりとパンニング撮影している条件
（１），もしくはカメラ固定で舞台撮影を行っている条
件（２）の場合がある。これらの場合には、演算式の切
り換わりによって算出される被写体輝度値が急激に変化
しないように、演算式の重みつけを段階的に推移させ、
複数フレーム分，例えば第33図に示すように４フレーム
分の時間Δｔをかけながら演算式の変換を行う。例え
ば、演算式が（10）から（11）に切り換わる場合には、
変化開始時をｔ＝０とすると、変化中の被写体輝度値E
_AB（ｔ）は、下記の補正演算式（12）によって算出され
る。

また、演算式（11）から（10）に切り換わる場合に
は、変化中の被写体輝度値E_BA（ｔ）は、下記の補正演
算式（13）によって算出される。

次に、前回の分割測光において、演算式（10）が選択
されていた場合について説明する。まず、新たな測光に
よって得られた平均輝度値I₁,I₂を比較する。|log₂（I₁
/I₂）｜＞Ｓであれば、前回と測光モードは変わらない
から演算式（10）を選択して中央部重点平均輝度値E_Aを
算出し、これによって絞り５を制御する。|log₂（I₁/
I₂）｜≦Ｓであれば、前回と測光モードが変化したから
シーン判別を行う。

MPU43は、前記表４の条件（３）（P₁＞Th₁かつP₂＞Th
₂）であるか否かを判別する。条件（３）が満足されて
いれば、シーンが切り換わったのであるから、演算式
（11）を選択して全画面平均輝度値E_Bを算出し、これに
基づいて絞り５の制御を行う。条件（３）でない場合に
は、前回と測光モードが変化したにも係わらずシーンが
変わっていないから、条件（１）または（２）である推
測される。

MPU43は内蔵タイマーをスタートさせるとともに、演
算式の変更による被写体輝度値が変化がなめらかになる
ように、補正演算式（12）によって輝度値E_AB（ｔ）を
算出し、これによって絞り５を連続的に制御する。即
ち、タイマーをスタートさせた直後は、ｔ＝０であるか
らE_AB（０）を算出する。次に新たに読み込んだ１画面
分の輝度信号を分割測光して得られた平均輝度値B₁〜B₅
に基づいてE_AB（t₁）を算出する。このように、時間Δ
ｔが経過するまで測光，演算を繰り返し、順次に被写体
輝度値E_AB（ｔ）を算出し、これによって絞り５を制御
する。

ここで、補正演算式（12）に用いられている重み付け
値は、次の通りである。

この重み付け値をW_AB（ｔ）とすれば、時間Δｔの間
に重み付け値W_AB（ｔ）は、第32図のタイムチャートに
示すように、W_AB（０）,W_AB（t₁）,W_AB（t₂）,W
_AB（t₃）,W_AB（Δｔ）と順に変化する。なお、W
_AB（０）＝W_A,W_AB（Δｔ）＝W_Bである。

同様に、補正演算式（13）の重み付け値は次の通りで
ある。

この重み付け値をW_BA（ｔ）とすれば、時間Δｔの間
に重み付けの値W_BA（ｔ）は、W_BA（０）,W_BA（t₁）,W_BA
（t₂）,W_BA（t₃）,W_BA（Δｔ）と順に変化する。なお、
W_BA（０）＝W_B,W_BA（Δｔ）＝W_Aである。

また、時間Δｔが経過するまでの間、新たな測光が行
われる度に測光モードが変化するか否かを確認する。時
間Δｔが経過しないうちに測光モードが変化した場合に
は、その時点で補正演算式（12）から補正演算式（13）
に切り換える。

以上の説明は、最初の測光で演算式（10）が選択され
た場合であるが、最初の測光で演算式（11）が選択され
た場合についても全く同様のシーケンスによって露出制
御が行われるので説明を省略する。

時間Δｔが経過するまでの間に測光モードが変化した
例として、例えば舞台でスポットライトを浴びた主要被
写体像が画面の端（重みづけの値はW_B）におり、いった
ん画面中央まで移動したが、そのまま足早に画面中央を
通り越し、時間Δｔが経過する以前に反対側の端に至っ
た場合がある。

これを、第33図のタイムチャートを参照して説明す
る。時点92では、主要被写体像が画面の端から画面中央
に向けて動き始めたので、MPU43は、補正演算式（13）
を選択し、重み付け値がW_BA（０）である被写体輝度値E
_BA（０）を算出し、これに基づいて絞り５を制御する。
時間t₂が経過した時点93では、主要被写体像は画面中央
を通り越し、画面端に向かって移動しているので、MPU4
3は補正演算式（12）を選択し、重み付け値がW_AB（t₂）
である被写体輝度値E_AB（t₂）を算出して絞り５を制御
する。さらに時間の経過に従って被写体輝度値E
_AB（t₃）,E_AB（Δｔ）（＝Ｅ））を順次算出し、これら
の被写体輝度値に応じて絞り５を制御する。なお、測光
モードは、中央部重点平均測光，全面平均測光の２種類
に限らず、更に多くの測光モードを採用してもよい。

上記実施例では、露出制御を絞りで行っているが、こ
の代わりにイメージセンサーの電荷蓄積時間を変更する
ことで行ってもよい。また、露出制御速度を３段以上に
してもよい。更に、本発明は、スチルビデオカメラの連
写モードにも利用することができるものである。更にま
た、測光専用のイメージセンサーを設け、これを撮像用
のイメージセンサーと光学的に等価な位置に配置した
り、あるいは撮像系と別個に配置して外部測光を行って
もよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明は、分割測光によ
って輝度分布を検出し、又は加速度センサーによってビ
デオカメラの移動を検出することによりシーンの変化を
推測し、このシーンの変化に応じて露出量又は露出制御
速度を設定するから、露出の不自然な変動や急激な変動
を抑え、安定した露出制御及びなだらかに変わる露出制
御を行うことができ、それにより再生時に主要画像の輝
度が不自然にちらつくのを防止することができる。ま
た、本発明では、従来の２モード切り換え方式やマルチ
パターン測光方式によって逆効果となるようなシーンで
も、露出制御が大きく失敗するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画面内の２つの領域の輝度値の変化をそれぞ
れ検出して、絞りの駆動速度を２段階に切り換えるよう
にした本発明の実施例を示すブロック図である。 第２図は、画面の測光領域を示す説明図である。 第３図は、各領域の平均輝度値の経時変化示す説明図で
ある。 第４図は、第１図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第５図は、画面内の２つの領域の輝度値の変化の差を検
出して絞りの駆動速度を２段階に切り換えるようにした
本発明の別の実施例を示すブロック図である。 第６図は、第５図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第７図は、ビデオカメラの移動を検出して、絞り駆動速
度を２段階に切り換えるようにした本発明の実施例を示
すブロック図である。 第８図は、第７図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第９図は、ビデオカメラの移動と絞りの駆動速度との関
係を示すタイムチャートである。 第10図は、全画面平均輝度値の変化に応じて、絞り駆動
速度を切り換えるようにした本発明の実施例を示すブロ
ック図である。 第11図は、分割測光の各領域を示す説明図である。 第12図は、第10図の実施例の作用を表すフローチャート
である。 第13A〜第13G図は、シーン判別によって選択された各領
域を示す説明図である。 第14図は、選択頻度の高い演算式を用いてマルチパター
ン測光輝度値を算出する本発明の実施例を示すブロック
図である。 第15図は、第14図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第16図は、一定時間毎に演算式の決定を行う場合のタイ
ムチャートである。 第17図は、各測光毎に演算式の選択頻度を調べて演算式
の決定を行う場合のタイムチャートである。 第18図は、一定時間内でのマルチパターン測光輝度値の
平均値を算出し、この平均値で露出制御を行う本発明の
実施例を示すフローチャートである。 第19図は、全画面平均輝度値を考慮してマルチパターン
測光輝度値を補正する本発明の実施例を示すブロック図
である。 第20図は、第19図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第21図は、補正量を示すグラフである。 第22図は、分割測光の領域を示す説明図である。 第23図は、測光モードの移行を示す説明図である。 第24図は、測光モードの移行を行う本発明の実施例の作
用を示すフローチャートである。 第25図は、マルチパターン測光輝度値で全画面平均輝度
値を補正する本発明の実施例を示すブロック図である。 第26図は、第25図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第27図は、補正量を示すグラフである。 第28図は、前回の補正量を考慮して今回の補正量を決定
する本発明の実施例を示すブロック図である。 第29図は、第28図の実施例の作用を示すフローチャート
である。 第30図は、第29図の補正量を示すグラフである。 第31図は、第29図の最終補正量の変化を示すタイムチャ
ートである。 第32図は、重み付け値を徐々に変化させるようにした本
発明の実施例を示すフローチャートである。 第33図は、重み付け値の変化を示すタイムチャートであ
る。 ２……イメージセンサー ５……絞り 23……画面 23A……画面中央部 23B……画面周辺部 82……画面 S₁〜S₅……測光領域。

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平1−198868 (32)優先日 平成１年７月31日(1989．7．31) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−200734 (32)優先日 平成１年８月２日(1989．8．2) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−203580 (32)優先日 平成１年８月４日(1989．8．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−228588 (32)優先日 平成１年９月４日(1989．9．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平1−228589 (32)優先日 平成１年９月４日(1989．9．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 平１−194768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−173471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−200018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−114662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−9630（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−92473（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/238

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を撮像するイメージセンサーと、こ
   のイメージセンサーに対する露出量を撮像画面ごとに調
   節する露出調節手段と、前記イメージセンサーから撮像
   画面ごとに逐次に出力される映像信号のうち、撮像画面
   内の少なくとも２つの異なる領域から得られる映像信号
   の撮像画面ごとの変化を監視して撮像シーンに連続性が
   あるか否かを評価する評価手段と、この評価手段により
   撮像シーンに連続性ありと評価されたときに、次の撮像
   画面に対する前記露出調節手段による露出調節速度を緩
   速化する速度可変手段とからなることを特徴とするビデ
   オカメラの露出制御装置。
2. 【請求項２】被写体を撮像するイメージセンサーと、こ
   のイメージセンサーに対する露出量を撮像画面ごとに調
   節する露出調節手段と、ビデオカメラに加わる加速度を
   測定する加速度センサーと、この加速度センサーの出力
   に対応して次の撮像画面に対する露出調節手段による露
   出調節速度を変えるための速度可変手段とからなること
   を特徴とするビデオカメラの露出制御装置。
3. 【請求項３】被写体を撮像するイメージセンサーからの
   映像信号を利用して撮像画面ごとに露出制御を行うビデ
   オカメラの露出制御装置において、 前記イメージセンサーの撮像画面を複数の領域に分割
   し、各領域に対応する映像信号から各領域の平均輝度値
   を撮像画面ごとに逐次に算出し、これらの平均輝度値の
   比較結果に応じてメモリに格納された重み付けが異なる
   複数の演算式の中から１つを選択し、選択された演算式
   を用いて算出された被写体輝度に応じて次の撮像画面に
   対する露出制御を行うとともに、前記演算式の選択に変
   化があったか否かによって、当該撮像画面に対する露出
   制御の制御速度を変更することを特徴とするビデオカメ
   ラの露出制御装置。
4. 【請求項４】被写体を撮像するイメージセンサーからの
   映像信号を利用して露出制御を行うビデオカメラの露出
   制御装置において、 前記イメージセンサーの撮像画面を複数の領域に分割
   し、複数回の撮像が行われる所定期間内に、各領域に対
   応する映像信号から各領域の平均輝度値をそれぞれ撮像
   画面ごとに算出し、これらの平均輝度値の比較結果に応
   じてメモリに格納された重み付けが異なる複数の演算式
   の中から撮像画面ごとに１つを選択して記憶してゆき、
   次の所定期間内の測光では、直前の所定期間内に記憶さ
   れた演算式の中で最も頻度の高いものを用いて撮像画面
   ごとに前記各領域から得られる平均輝度値により撮像画
   面ごとの被写体輝度値を算出し、この被写体輝度値に応
   じて当該次の所定期間内における撮像画面ごとの露出制
   御を行うことを特徴とするビデオカメラの露出制御装
   置。
5. 【請求項５】被写体を撮像するイメージセンサーからの
   映像信号を利用して露出制御を行うビデオカメラの露出
   制御装置において、 前記イメージセンサーの撮像画面を複数の領域に分割
   し、複数回の撮像が行われる所定期間内に、各領域に対
   応する映像信号から各領域の平均輝度値をそれぞれ撮像
   画面ごとに算出し、これらの平均輝度値の比較結果に応
   じてメモリに格納された重み付けが異なる複数の演算式
   の中から１つを選択して撮影画面ごとの被写体輝度値を
   算出して記憶しておき、当該所定期間内に記憶された被
   写体輝度値から平均値を求め、次の所定期間内ではこの
   平均値に応じて露出制御を行うことを特徴とするビデオ
   カメラの露出制御装置。
6. 【請求項６】被写体を撮像するイメージセンサーからの
   映像信号を利用して露出制御を行うビデオカメラの露出
   制御装置において、 前記イメージセンサーの撮像画面を複数の領域に分割
   し、撮像画面ごとに各領域からの映像信号によりそれぞ
   れの平均輝度値を求め、これらの平均輝度値の比較結果
   に応じ、メモリに格納された、前記各領域の平均輝度値
   に対する重み付け値がそれぞれ異なる複数の演算式の中
   から１つを選択し、この選択された演算式で算出した被
   写体輝度値に応じて次の撮像画面に対する露出制御を行
   うに際し、新たに選択された演算式が前回の撮像画面か
   ら得た演算式と異なるときには、次回以降の複数の撮像
   画面に対して今回選択された新たな演算式を共通に用い
   るとともに、撮像画面ごとに前回の演算式の重み付け値
   を新たな演算式の重み付け値に近づけながら被写体輝度
   値を算出し、この算出された被写体輝度に基づいて撮像
   画面ごとに露出制御を行うようにしたことを特徴とする
   ビデオカメラの露出制御装置。