JP3207313B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents
撮像装置およびその制御方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/72—Combination of two or more compensation controls
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- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】この発明は，電子スチル・カメラ，プレゼ
ンテーション・システムで用いられるビデオ・カメラな
どの撮像装置およびその制御方法に関する。
ンテーション・システムで用いられるビデオ・カメラな
どの撮像装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【背景技術】被写体を撮影し，被写体像を表わす映像信
号を記録媒体に記録する電子スチル・カメラに代表され
る撮像装置においては適切なレベルの映像信号を得るた
めに露出制御が必要である。この露出制御はシャッタ制
御および絞りの制御により行なわれるのが一般的であ
る。
号を記録媒体に記録する電子スチル・カメラに代表され
る撮像装置においては適切なレベルの映像信号を得るた
めに露出制御が必要である。この露出制御はシャッタ制
御および絞りの制御により行なわれるのが一般的であ
る。
【０００３】しかしながら，絞りを制御するには駆動モ
ータなどの駆動回路が必要となりコスト高を招くととも
に回路規模も大きくなってしまう。また絞り制御のため
のソフトウェアの開発も必要となる。
ータなどの駆動回路が必要となりコスト高を招くととも
に回路規模も大きくなってしまう。また絞り制御のため
のソフトウェアの開発も必要となる。
【０００４】
【発明の開示】この発明は，絞りの制御を行なわずに適
切なレベルの映像信号を得ることができるようにするこ
とを目的とする。
切なレベルの映像信号を得ることができるようにするこ
とを目的とする。
【０００５】この発明の撮像装置は，与えられるシャッ
タ制御信号に応じてシャッタ速度が可変なシャッタ手
段，上記シャッタ手段による露光の下に被写体を撮影
し，被写体像を表わす映像信号を出力する撮像手段，与
えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインによって
上記撮像手段から出力される映像信号を増幅する第１の
増幅手段，与えられる第２のゲイン制御信号に応じたゲ
インによって上記第１の増幅手段において増幅された映
像信号のレベルを微調整する第２の増幅手段，上記撮像
手段から出力される映像信号のピーク検波を行なうピー
ク検波回路，上記ピーク検波回路により得られるピーク
・レベルと映像信号の適正ピーク・レベルとのレベル差
を検出するレベル差検出手段，ならびに上記レベル差検
出手段によって検出されたレベル差が大きいときには上
記シャッタ手段のシャッタ速度制御および上記第１の増
幅手段のゲイン制御のうちの少なくとも一方を行なうた
めに，上記シャッタ手段および上記第１の増幅手段のう
ちの少なくとも一方に上記レベル差が小さくなる方向の
制御信号を与え，上記レベル差が小さいときは上記第２
の増幅手段のゲイン制御を行なうために上記第２の増幅
手段に上記レベル差が小さくなるような第２のゲイン制
御信号を与える制御信号出力手段を備えていることを特
徴とする。
タ制御信号に応じてシャッタ速度が可変なシャッタ手
段，上記シャッタ手段による露光の下に被写体を撮影
し，被写体像を表わす映像信号を出力する撮像手段，与
えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインによって
上記撮像手段から出力される映像信号を増幅する第１の
増幅手段，与えられる第２のゲイン制御信号に応じたゲ
インによって上記第１の増幅手段において増幅された映
像信号のレベルを微調整する第２の増幅手段，上記撮像
手段から出力される映像信号のピーク検波を行なうピー
ク検波回路，上記ピーク検波回路により得られるピーク
・レベルと映像信号の適正ピーク・レベルとのレベル差
を検出するレベル差検出手段，ならびに上記レベル差検
出手段によって検出されたレベル差が大きいときには上
記シャッタ手段のシャッタ速度制御および上記第１の増
幅手段のゲイン制御のうちの少なくとも一方を行なうた
めに，上記シャッタ手段および上記第１の増幅手段のう
ちの少なくとも一方に上記レベル差が小さくなる方向の
制御信号を与え，上記レベル差が小さいときは上記第２
の増幅手段のゲイン制御を行なうために上記第２の増幅
手段に上記レベル差が小さくなるような第２のゲイン制
御信号を与える制御信号出力手段を備えていることを特
徴とする。
【０００６】この発明の撮像装置の制御方法は，与えら
れるシャッタ制御信号に応じてシャッタ速度が可変なシ
ャッタ手段，上記シャッタ手段による露光の下に被写体
を撮影し，被写体像を表わす映像信号を出力する撮像素
子，与えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインに
よって上記撮像素子から出力される映像信号を増幅する
第１の増幅回路，および与えられる第２のゲイン制御信
号に応じたゲインによって上記第１の増幅回路において
増幅された映像信号のレベルを微調整する第２の増幅回
路を備えた撮像装置において，上記撮像素子から出力さ
れる映像信号のピーク・レベルを検出し，検出した上記
ピーク・レベルと映像信号の適正ピーク・レベルとのレ
ベル差を検出し，上記レベル差が大きいときには，レベ
ル差が小さくなるように，上記第１の増幅回路における
ゲインを変化させる処理および上記シャッタ手段におけ
るシャッタ速度を変化させる処理のうち少なくとも一方
を行ない，上記レベル差が小さいときには，レベル差が
一層小さくなるように，上記第２の増幅回路におけるゲ
インを変化させる処理を行うことを特徴とする。
れるシャッタ制御信号に応じてシャッタ速度が可変なシ
ャッタ手段，上記シャッタ手段による露光の下に被写体
を撮影し，被写体像を表わす映像信号を出力する撮像素
子，与えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインに
よって上記撮像素子から出力される映像信号を増幅する
第１の増幅回路，および与えられる第２のゲイン制御信
号に応じたゲインによって上記第１の増幅回路において
増幅された映像信号のレベルを微調整する第２の増幅回
路を備えた撮像装置において，上記撮像素子から出力さ
れる映像信号のピーク・レベルを検出し，検出した上記
ピーク・レベルと映像信号の適正ピーク・レベルとのレ
ベル差を検出し，上記レベル差が大きいときには，レベ
ル差が小さくなるように，上記第１の増幅回路における
ゲインを変化させる処理および上記シャッタ手段におけ
るシャッタ速度を変化させる処理のうち少なくとも一方
を行ない，上記レベル差が小さいときには，レベル差が
一層小さくなるように，上記第２の増幅回路におけるゲ
インを変化させる処理を行うことを特徴とする。
【０００７】この発明によると撮影によって得られた映
像信号のピーク・レベルが検出される。撮影によって得
られた映像信号のピーク・レベルと映像信号の適正なピ
ーク・レベルとの差が大きいときにはシャッタ速度を変
える処理または第１の増幅処理におけるゲインを変える
処理が行なわれる。撮影によって得られた映像信号のレ
ベルと映像信号の適正なレベルとの差が小さいときには
上記第２の増幅処理におけるゲインを変える処理が行な
われる。
像信号のピーク・レベルが検出される。撮影によって得
られた映像信号のピーク・レベルと映像信号の適正なピ
ーク・レベルとの差が大きいときにはシャッタ速度を変
える処理または第１の増幅処理におけるゲインを変える
処理が行なわれる。撮影によって得られた映像信号のレ
ベルと映像信号の適正なレベルとの差が小さいときには
上記第２の増幅処理におけるゲインを変える処理が行な
われる。
【０００８】この発明によると絞りを制御しなくともほ
ぼ適正なレベルの映像信号が得られるようになる。した
がって絞り制御のための駆動系も不要となり，コスト・
ダウンおよび回路規模の縮小が可能となる。
ぼ適正なレベルの映像信号が得られるようになる。した
がって絞り制御のための駆動系も不要となり，コスト・
ダウンおよび回路規模の縮小が可能となる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】プレゼンテーション・システムは原稿（ネ
ガフィルム等を含む）を撮像装置で撮影し，得られた映
像信号をＣＲＴ表示装置またはＴＶプロジェクタ等に与
えて，拡大して示すシステムである。このようなプレゼ
ンテーション・システムにおける撮像装置においては，
原稿の置かれる位置はあらかじめ定まっており，したが
って，撮像装置から被写体までの距離は固定的に定まっ
ていることが多い。このため，絞りを固定しておいて，
または特に絞りを設けないことにより被写界深度が浅く
なってもあまり深刻な問題は生じない。そこで絞り制御
を省略することが可能であり，この発明はこのようなシ
ステムにおいて特に有用である。
ガフィルム等を含む）を撮像装置で撮影し，得られた映
像信号をＣＲＴ表示装置またはＴＶプロジェクタ等に与
えて，拡大して示すシステムである。このようなプレゼ
ンテーション・システムにおける撮像装置においては，
原稿の置かれる位置はあらかじめ定まっており，したが
って，撮像装置から被写体までの距離は固定的に定まっ
ていることが多い。このため，絞りを固定しておいて，
または特に絞りを設けないことにより被写界深度が浅く
なってもあまり深刻な問題は生じない。そこで絞り制御
を省略することが可能であり，この発明はこのようなシ
ステムにおいて特に有用である。
【００２８】
【実施例】第１実施例 図１はこの発明の第１実施例を示すもので，原稿を撮像
し，撮像によって得られる画像を表わす映像信号を出力
する撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
し，撮像によって得られる画像を表わす映像信号を出力
する撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２９】撮像装置の動作は制御装置20によって統括
される。
される。
【００３０】撮像装置にはＣＣＤ11が含まれており，そ
の電子シャッタ動作はＣＣＤ11への電荷の蓄積開始タイ
ミングおよび蓄積時間を制御することによって行なわれ
る。ＣＣＤ11への電荷の蓄積開始タイミングおよび蓄積
時間の制御はシャッタ制御回路19によって行なわれる。
また撮像装置には前置増幅回路13およびＧＣＡ（ゲイン
・コントロールド・アンプリファイア）16が含まれてお
り，これらの増幅回路において，与えられるゲイン制御
信号に応じたゲインによって入力する映像信号が増幅さ
れる。前置増幅回路13に与えられるゲイン制御信号は主
に入力する映像信号のレベルを比較的大きく変化させる
ときに操作され，ＧＣＡ16に与えられるゲイン制御信号
は主に入力する映像信号のレベルを微調整するときに操
作される。
の電子シャッタ動作はＣＣＤ11への電荷の蓄積開始タイ
ミングおよび蓄積時間を制御することによって行なわれ
る。ＣＣＤ11への電荷の蓄積開始タイミングおよび蓄積
時間の制御はシャッタ制御回路19によって行なわれる。
また撮像装置には前置増幅回路13およびＧＣＡ（ゲイン
・コントロールド・アンプリファイア）16が含まれてお
り，これらの増幅回路において，与えられるゲイン制御
信号に応じたゲインによって入力する映像信号が増幅さ
れる。前置増幅回路13に与えられるゲイン制御信号は主
に入力する映像信号のレベルを比較的大きく変化させる
ときに操作され，ＧＣＡ16に与えられるゲイン制御信号
は主に入力する映像信号のレベルを微調整するときに操
作される。
【００３１】撮像装置は照明装置22を有しており，被写
体輝度が暗いときには撮影されるべき被写体はこの照明
装置22によって照らされる。
体輝度が暗いときには撮影されるべき被写体はこの照明
装置22によって照らされる。
【００３２】図１に示す撮像装置には絞りが設けられて
いず，ＣＣＤ11の電子シャッタ速度制御ならびに前置増
幅回路13およびＧＣＡ16を用いた映像信号のレベル調整
によって映像信号が適切なレベルに調整され，これによ
って露出制御が達成される。とくに照明装置22を用いて
被写体を照明したときは露光オーバとなりやすいが，シ
ャッタ速度およびゲイン制御のうちの必要な制御によっ
て映像信号は適正レベルに調整される。
いず，ＣＣＤ11の電子シャッタ速度制御ならびに前置増
幅回路13およびＧＣＡ16を用いた映像信号のレベル調整
によって映像信号が適切なレベルに調整され，これによ
って露出制御が達成される。とくに照明装置22を用いて
被写体を照明したときは露光オーバとなりやすいが，シ
ャッタ速度およびゲイン制御のうちの必要な制御によっ
て映像信号は適正レベルに調整される。
【００３３】撮影によって得られた映像信号のレベルを
比較的大きく変化させたいときはシャッタ速度制御また
は前置増幅回路13によるゲイン制御が行なわれる。シャ
ッタ速度は１／60秒が限度でそれ以上遅くできないの
で，それ以上に映像信号レベルを上げるときには前置増
幅回路13を用いてレベル調整が行なわれる。前置増幅回
路13に入力する信号のレベルは低いのでその微調整は困
難である。そのため映像信号レベルの微調整が必要なと
きは前置増幅回路13の後段に接続されたＧＣＡ16を用い
てゲイン制御が行なわれる。
比較的大きく変化させたいときはシャッタ速度制御また
は前置増幅回路13によるゲイン制御が行なわれる。シャ
ッタ速度は１／60秒が限度でそれ以上遅くできないの
で，それ以上に映像信号レベルを上げるときには前置増
幅回路13を用いてレベル調整が行なわれる。前置増幅回
路13に入力する信号のレベルは低いのでその微調整は困
難である。そのため映像信号レベルの微調整が必要なと
きは前置増幅回路13の後段に接続されたＧＣＡ16を用い
てゲイン制御が行なわれる。
【００３４】撮像装置には電子ボリュウム21が含まれて
おり，その出力電圧は制御装置20によって制御される。
電子ボリュウムは一種のＤ／Ａ変換器であり，制御装置
20から与えられるディジタル・データをそれに対応する
アナログ電圧信号として出力する。電子ボリュウム21か
らシャッタ制御回路19にシャッタ制御データが，電子ボ
リュウム21から前置増幅回路13およびＧＣＡ16にそれぞ
れゲイン制御信号が与えられる。これにより，シャッタ
制御回路19によるＣＣＤ11のシャッタ速度，前置増幅回
路13およびＧＣＡ16におけるゲインがそれぞれ定められ
る。電子ボリュウムは前置増幅回路13，ＧＣＡ16および
シャッタ制御回路19にそれぞれ対応して設けられるが，
図１においては複数の電子ボリュウムは１つの電子ボリ
ュウム21によって代表して示されている。
おり，その出力電圧は制御装置20によって制御される。
電子ボリュウムは一種のＤ／Ａ変換器であり，制御装置
20から与えられるディジタル・データをそれに対応する
アナログ電圧信号として出力する。電子ボリュウム21か
らシャッタ制御回路19にシャッタ制御データが，電子ボ
リュウム21から前置増幅回路13およびＧＣＡ16にそれぞ
れゲイン制御信号が与えられる。これにより，シャッタ
制御回路19によるＣＣＤ11のシャッタ速度，前置増幅回
路13およびＧＣＡ16におけるゲインがそれぞれ定められ
る。電子ボリュウムは前置増幅回路13，ＧＣＡ16および
シャッタ制御回路19にそれぞれ対応して設けられるが，
図１においては複数の電子ボリュウムは１つの電子ボリ
ュウム21によって代表して示されている。
【００３５】シャッタ制御回路19の制御のもとに撮影が
行なわれ，撮影された被写体像を表わす映像信号がＣＣ
Ｄ11から読出される。ＣＣＤ11から出力される映像信号
はＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）12を介して前置
増幅回路13に与えられる。電子ボリュウム21から与えら
れるゲイン制御信号に応じたゲインで，前置増幅回路13
に入力する映像信号が増幅されて出力される。
行なわれ，撮影された被写体像を表わす映像信号がＣＣ
Ｄ11から読出される。ＣＣＤ11から出力される映像信号
はＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）12を介して前置
増幅回路13に与えられる。電子ボリュウム21から与えら
れるゲイン制御信号に応じたゲインで，前置増幅回路13
に入力する映像信号が増幅されて出力される。
【００３６】前置増幅回路13から出力される映像信号は
色分離回路14および輝度信号生成回路15にそれぞれ与え
られる。映像信号は色分離回路14によって被写体像を表
わす３原色，Ｇ（緑），Ｒ（赤）およびＢ（青）の色信
号に分離され，ＧＣＡ16に与えられる。輝度信号生成回
路15によって輝度信号Ｙが生成されＧＣＡ16に与えられ
る。
色分離回路14および輝度信号生成回路15にそれぞれ与え
られる。映像信号は色分離回路14によって被写体像を表
わす３原色，Ｇ（緑），Ｒ（赤）およびＢ（青）の色信
号に分離され，ＧＣＡ16に与えられる。輝度信号生成回
路15によって輝度信号Ｙが生成されＧＣＡ16に与えられ
る。
【００３７】ＧＣＡ16において，電子ボリュウム21から
与えられるゲイン制御信号に応じて，入力する色信号に
対して色バランス調整が行なわれ，かつ色信号および輝
度信号の増幅が行なわれる。図１では１つのＧＣＡ16が
図示されているが，実際は３色信号Ｒ，Ｇ，Ｂおよび輝
度信号Ｙのために４つのＧＣＡが設けられ，それぞれに
電子ボリュウム21からゲイン制御信号が与えられる。
与えられるゲイン制御信号に応じて，入力する色信号に
対して色バランス調整が行なわれ，かつ色信号および輝
度信号の増幅が行なわれる。図１では１つのＧＣＡ16が
図示されているが，実際は３色信号Ｒ，Ｇ，Ｂおよび輝
度信号Ｙのために４つのＧＣＡが設けられ，それぞれに
電子ボリュウム21からゲイン制御信号が与えられる。
【００３８】ＧＣＡ16においては色バランスがくずれな
いように色バランス調整の比率に応じた増幅率で各色信
号の増幅処理が行なわれる。ＧＣＡ16によって色バラン
ス調整および増幅が行なわれた色信号および輝度信号は
エンコーダ18に与えられる。
いように色バランス調整の比率に応じた増幅率で各色信
号の増幅処理が行なわれる。ＧＣＡ16によって色バラン
ス調整および増幅が行なわれた色信号および輝度信号は
エンコーダ18に与えられる。
【００３９】エンコーダ18においてＮＴＳＣ映像信号が
生成されて出力される。
生成されて出力される。
【００４０】ＧＣＡ16から出力される輝度信号はピーク
検波回路17にも与えられる。
検波回路17にも与えられる。
【００４１】ピーク検波回路17は，入力する輝度信号を
所定周期で（たとえば１Ｖごとに；Ｖは垂直走査期間）
ピークレベルを検出する回路である。ピーク検波回路17
において検出されたピーク値は制御装置20に与えられ
る。
所定周期で（たとえば１Ｖごとに；Ｖは垂直走査期間）
ピークレベルを検出する回路である。ピーク検波回路17
において検出されたピーク値は制御装置20に与えられ
る。
【００４２】後に詳述するように，ピーク検波回路17で
得られるピーク値と制御装置20にあらかじめ設定されて
いるピーク値とが比較される。両ピーク値の差が許容範
囲以内であれば，シャッタ速度ならびに前置増幅回路13
およびＧＣＡのゲインは変更されない。両ピーク値の差
が許容範囲外にありかつ所定値（許容範囲を表わす値よ
りも大きい値）よりも小さい範囲にあるときには，両ピ
ーク値の差が小さくなるようにＧＣＡ16のゲインが調整
される。両ピーク値の差が第１の上記所定値よりも大き
い場合には，シャッタ速度もしくは前置増幅回路13のゲ
イン，またはその両方の調整が行なわれる。上記所定値
は前置増幅回路13とＧＣＡ16の増幅能力，これらの回路
における入，出力信号のバランス等を考慮して定められ
よう。
得られるピーク値と制御装置20にあらかじめ設定されて
いるピーク値とが比較される。両ピーク値の差が許容範
囲以内であれば，シャッタ速度ならびに前置増幅回路13
およびＧＣＡのゲインは変更されない。両ピーク値の差
が許容範囲外にありかつ所定値（許容範囲を表わす値よ
りも大きい値）よりも小さい範囲にあるときには，両ピ
ーク値の差が小さくなるようにＧＣＡ16のゲインが調整
される。両ピーク値の差が第１の上記所定値よりも大き
い場合には，シャッタ速度もしくは前置増幅回路13のゲ
イン，またはその両方の調整が行なわれる。上記所定値
は前置増幅回路13とＧＣＡ16の増幅能力，これらの回路
における入，出力信号のバランス等を考慮して定められ
よう。
【００４３】図２はこのようなシャッタ速度およびゲイ
ン調整処理，すなわち図１に示す撮像装置において撮影
により得られた映像信号のレベル調整処理（ＡＥ制御）
の手順を示すフローチャートである。この処理は主に制
御装置20によって実行される。ＣＣＤ11による被写体
（原稿）の撮影は１Ｖまたは２Ｖごとに繰返し行なわれ
る。
ン調整処理，すなわち図１に示す撮像装置において撮影
により得られた映像信号のレベル調整処理（ＡＥ制御）
の手順を示すフローチャートである。この処理は主に制
御装置20によって実行される。ＣＣＤ11による被写体
（原稿）の撮影は１Ｖまたは２Ｖごとに繰返し行なわれ
る。
【００４４】ピーク検波回路17に入力する，撮像によっ
て得られた輝度信号から例えば１Ｖごとにピーク検波が
行なわれる（ステップ31）。ピーク検波により得られた
ピーク値と適正レベル（基準の明るさのもとで調整用の
チャートを撮影したときに得られる映像信号レベル）を
もつ映像信号のピーク値（このピーク値はあらかじめ制
御装置20に設定されている）とが比較される。この比較
結果に基づいて，撮像によって得られたＲ，Ｇ，Ｂ色信
号および輝度信号を適正レベルとするには，シャッタ速
度制御（ステップ32），前置増幅回路13のゲイン制御
（ステップ35）およびＧＣＡ16のゲイン制御（ステップ
38）のうちどの制御によって適切に達成されるかが判定
される。
て得られた輝度信号から例えば１Ｖごとにピーク検波が
行なわれる（ステップ31）。ピーク検波により得られた
ピーク値と適正レベル（基準の明るさのもとで調整用の
チャートを撮影したときに得られる映像信号レベル）を
もつ映像信号のピーク値（このピーク値はあらかじめ制
御装置20に設定されている）とが比較される。この比較
結果に基づいて，撮像によって得られたＲ，Ｇ，Ｂ色信
号および輝度信号を適正レベルとするには，シャッタ速
度制御（ステップ32），前置増幅回路13のゲイン制御
（ステップ35）およびＧＣＡ16のゲイン制御（ステップ
38）のうちどの制御によって適切に達成されるかが判定
される。
【００４５】調整用チャートはたとえば，白色の部分，
黒色の部分，および白色から黒色に段階的に明度が変化
する複数の灰色部分とを含むように構成される。したが
って適正レベルをもつ映像信号のピーク値はホワイト・
ピークまたはこれにかなり近いレベルとなる。
黒色の部分，および白色から黒色に段階的に明度が変化
する複数の灰色部分とを含むように構成される。したが
って適正レベルをもつ映像信号のピーク値はホワイト・
ピークまたはこれにかなり近いレベルとなる。
【００４６】ピーク検波によって得られたピーク値と適
正レベルのピーク値との差が比較的大きいときはシャッ
タ速度の制御（ステップ32）または前置増幅回路13のゲ
イン制御（ステップ35）が行なわれる。また必要に応じ
てそれらの制御の両方が行なわれる。ピーク検波によっ
て得られたピーク値と適正レベルのピーク値との差が大
きいときには，まずシャッタ速度の制御（ステップ32）
が行なわれる。しかしシャッタ速度は１／60秒よりも遅
くすることはできない。シャッタ速度を１／60秒に設定
しても依然として，ピーク検波によって得られたピーク
値と適正レベルのピーク値との差が大きい場合がある。
このような場合には，前置増幅回路13のゲイン制御が行
なわれる。ピーク検波によって得られたピーク値と適正
レベルのピーク値との差が比較的小さく，撮像により得
られた映像信号の微調整で済むときにはＧＣＡ16のゲイ
ン調整が行なわれる（ステップ38）。それぞれの制御に
おいて映像信号の調整可能な範囲はいずれにしても，Ｃ
ＣＤ11およびシャッタ制御回路19のシャッタ制御能力，
前置増幅回路13およびＧＣＡ16の増幅能力によって定め
られる。シャッタ速度およびゲイン制御は，制御装置20
がシャッタ制御信号またはゲイン制御信号に対応するＥ
ＶＲデータを電子ボリュウム21に与えることにより，ま
たはＥＶＲデータを変更することにより達成される。
正レベルのピーク値との差が比較的大きいときはシャッ
タ速度の制御（ステップ32）または前置増幅回路13のゲ
イン制御（ステップ35）が行なわれる。また必要に応じ
てそれらの制御の両方が行なわれる。ピーク検波によっ
て得られたピーク値と適正レベルのピーク値との差が大
きいときには，まずシャッタ速度の制御（ステップ32）
が行なわれる。しかしシャッタ速度は１／60秒よりも遅
くすることはできない。シャッタ速度を１／60秒に設定
しても依然として，ピーク検波によって得られたピーク
値と適正レベルのピーク値との差が大きい場合がある。
このような場合には，前置増幅回路13のゲイン制御が行
なわれる。ピーク検波によって得られたピーク値と適正
レベルのピーク値との差が比較的小さく，撮像により得
られた映像信号の微調整で済むときにはＧＣＡ16のゲイ
ン調整が行なわれる（ステップ38）。それぞれの制御に
おいて映像信号の調整可能な範囲はいずれにしても，Ｃ
ＣＤ11およびシャッタ制御回路19のシャッタ制御能力，
前置増幅回路13およびＧＣＡ16の増幅能力によって定め
られる。シャッタ速度およびゲイン制御は，制御装置20
がシャッタ制御信号またはゲイン制御信号に対応するＥ
ＶＲデータを電子ボリュウム21に与えることにより，ま
たはＥＶＲデータを変更することにより達成される。
【００４７】シャッタ速度の制御が必要と判断されると
（ステップ32），シャッタ速度の変更が行なわれる（ス
テップ33）。撮像によって得られた映像信号のレベルが
適正レベルに比べ大きいときにはシャッタ速度が速くな
るように，その逆のときにはシャッタ速度は遅くなるよ
うに制御される。シャッタ速度の制御が行なわれると，
次の１Ｖ期間で再びピーク検波が行なわれ（ステップ3
4），ステップ32に戻る。
（ステップ32），シャッタ速度の変更が行なわれる（ス
テップ33）。撮像によって得られた映像信号のレベルが
適正レベルに比べ大きいときにはシャッタ速度が速くな
るように，その逆のときにはシャッタ速度は遅くなるよ
うに制御される。シャッタ速度の制御が行なわれると，
次の１Ｖ期間で再びピーク検波が行なわれ（ステップ3
4），ステップ32に戻る。
【００４８】また前置増幅回路13のゲイン制御が必要と
判断されると（ステップ35），前置増幅回路13のゲイン
が制御される（ステップ36）。これにより前置増幅回路
13のゲインが変化し，撮像によって得られた映像信号の
ピーク・レベルが適正ピーク・レベルに近づく。前置増
幅回路13のゲイン制御が終了すると，次の１Ｖ期間で再
びピーク検波が行なわれ（ステップ37），ステップ35に
戻る。
判断されると（ステップ35），前置増幅回路13のゲイン
が制御される（ステップ36）。これにより前置増幅回路
13のゲインが変化し，撮像によって得られた映像信号の
ピーク・レベルが適正ピーク・レベルに近づく。前置増
幅回路13のゲイン制御が終了すると，次の１Ｖ期間で再
びピーク検波が行なわれ（ステップ37），ステップ35に
戻る。
【００４９】ＧＣＡ16により映像信号の微調整が必要と
判断されると（ステップ38），ＧＣＡ16に与えられるゲ
イン制御信号が変えられ，ＧＣＡ16のゲイン制御が行な
われる（ステップ39）。次の１Ｖ期間で再びピーク検波
が行なわれ（ステップ40），ステップ38に戻る。
判断されると（ステップ38），ＧＣＡ16に与えられるゲ
イン制御信号が変えられ，ＧＣＡ16のゲイン制御が行な
われる（ステップ39）。次の１Ｖ期間で再びピーク検波
が行なわれ（ステップ40），ステップ38に戻る。
【００５０】このようにしてシャッタ速度制御，前置増
幅回路13のゲイン制御およびＧＣＡ16のゲイン制御のう
ち必要な処理が行なわれ，撮像によって得られる映像信
号のピーク・レベルが適正レベルをもつ映像信号のピー
ク・レベルに収束することになる。
幅回路13のゲイン制御およびＧＣＡ16のゲイン制御のう
ち必要な処理が行なわれ，撮像によって得られる映像信
号のピーク・レベルが適正レベルをもつ映像信号のピー
ク・レベルに収束することになる。
【００５１】撮影によって得られる映像信号のピーク値
と適正レベルをもつ映像信号のピーク値との差が小さく
なると（ある一定値よりも小さければ），適正レベルに
収束したと判断され（ステップ41でYES ），調整処理が
終了する。適正に露光された画像がテレビジョン・スク
リーンに表示される。いずれの制御によっても適正レベ
ルとならないときは（ステップ41でNO），エラーとして
操作者に報知される（ステップ42）。エラー報知は撮像
装置に設けられた表示器，またはブザー等により行なわ
れよう。
と適正レベルをもつ映像信号のピーク値との差が小さく
なると（ある一定値よりも小さければ），適正レベルに
収束したと判断され（ステップ41でYES ），調整処理が
終了する。適正に露光された画像がテレビジョン・スク
リーンに表示される。いずれの制御によっても適正レベ
ルとならないときは（ステップ41でNO），エラーとして
操作者に報知される（ステップ42）。エラー報知は撮像
装置に設けられた表示器，またはブザー等により行なわ
れよう。
【００５２】第２実施例 図３はこの発明の第２実施例を示すもので，撮像装置の
電気的構成を示すブロック図である。
電気的構成を示すブロック図である。
【００５３】図３において図１に示すものと同一回路ブ
ロックには同一符号を付して説明を省略する。
ロックには同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】図１に示す撮像装置においては，ピーク検
波回路17から得られるピーク値にもとづいてＣＣＤ11か
ら出力される映像信号のレベルが適正となるようにシャ
ッタ制御またはゲイン制御が行なわれている。一部に極
端に明るい箇所がある被写体の場合には，映像信号のピ
ーク値が他の部分に比べて大きく突出するので，ピーク
値のみに基づいて映像信号のレベルを調整すると，画像
全体が暗くなるおそれがある。
波回路17から得られるピーク値にもとづいてＣＣＤ11か
ら出力される映像信号のレベルが適正となるようにシャ
ッタ制御またはゲイン制御が行なわれている。一部に極
端に明るい箇所がある被写体の場合には，映像信号のピ
ーク値が他の部分に比べて大きく突出するので，ピーク
値のみに基づいて映像信号のレベルを調整すると，画像
全体が暗くなるおそれがある。
【００５５】図３に示す撮像装置はこのような問題を解
決するために第１の実施例の装置を改良したものであ
る。
決するために第１の実施例の装置を改良したものであ
る。
【００５６】図３に示す撮像装置は図１に示す撮像装置
と比較して，平均値検出回路23が付加されている点にお
いて異なっている。
と比較して，平均値検出回路23が付加されている点にお
いて異なっている。
【００５７】平均値検出回路23は輝度信号生成回路15に
おいて生成された輝度信号を入力とし，１画像の撮影領
域内における輝度信号を積分して輝度信号の平均値を，
一定周期で（たとえば１Ｖ期間ごとに）検出する回路で
ある。平均値検出回路23において検出された平均値を表
わす信号は制御装置20Ａに与えられる。
おいて生成された輝度信号を入力とし，１画像の撮影領
域内における輝度信号を積分して輝度信号の平均値を，
一定周期で（たとえば１Ｖ期間ごとに）検出する回路で
ある。平均値検出回路23において検出された平均値を表
わす信号は制御装置20Ａに与えられる。
【００５８】平均値検出回路23においてもＧＣＡ16と同
じゲインで輝度信号が増幅される。電子ボリュウム21か
ら与えられるゲイン制御信号に応じて平均値検出回路23
に入力する輝度信号が増幅され，この増幅された輝度信
号の平均値が検出される。これによりピーク検波回路17
によりピーク値が検出される輝度信号と平均値検出回路
23により平均値が検出される輝度信号とはそのレベルに
おいて等しいものとなる。
じゲインで輝度信号が増幅される。電子ボリュウム21か
ら与えられるゲイン制御信号に応じて平均値検出回路23
に入力する輝度信号が増幅され，この増幅された輝度信
号の平均値が検出される。これによりピーク検波回路17
によりピーク値が検出される輝度信号と平均値検出回路
23により平均値が検出される輝度信号とはそのレベルに
おいて等しいものとなる。
【００５９】図３に示す撮像装置では輝度信号のピーク
値と輝度信号の平均値との差に応じて，ピーク値，平均
値またはピーク値と平均値の両方を考慮した値に基づい
て制御装置20Ａの制御のもとに映像信号のレベル調整処
理（ＡＥ処理）が行なわれる。
値と輝度信号の平均値との差に応じて，ピーク値，平均
値またはピーク値と平均値の両方を考慮した値に基づい
て制御装置20Ａの制御のもとに映像信号のレベル調整処
理（ＡＥ処理）が行なわれる。
【００６０】図４および図５は図３に示す撮像装置を用
いてＡＥ制御を行なう場合の処理手順を示すフローチャ
ートである。この処理は主に制御装置20Ａによって実行
される。図４および図５において図２に示すものと同じ
処理ブロックには図２におけるものと同一の符号が付さ
れている。
いてＡＥ制御を行なう場合の処理手順を示すフローチャ
ートである。この処理は主に制御装置20Ａによって実行
される。図４および図５において図２に示すものと同じ
処理ブロックには図２におけるものと同一の符号が付さ
れている。
【００６１】ピーク検波回路17において輝度信号のピー
ク値が得られる（ステップ31）。
ク値が得られる（ステップ31）。
【００６２】輝度信号のピーク値にもとづいてシャッタ
速度の制御が必要かどうかが判断される（ステップ5
0）。輝度信号のピーク値が大きく映像信号のピーク値
の信号部分が飽和しているときには，シャッタ速度が速
くなるようにシャッタ速度の制御が行なわれる（ステッ
プ50，33）。
速度の制御が必要かどうかが判断される（ステップ5
0）。輝度信号のピーク値が大きく映像信号のピーク値
の信号部分が飽和しているときには，シャッタ速度が速
くなるようにシャッタ速度の制御が行なわれる（ステッ
プ50，33）。
【００６３】映像信号のピーク値の信号部分が飽和して
いないときはシャッタ速度の制御は行なわれず，平均値
検出回路23において１画像分の輝度信号の平均値が検出
される（ステップ51）。
いないときはシャッタ速度の制御は行なわれず，平均値
検出回路23において１画像分の輝度信号の平均値が検出
される（ステップ51）。
【００６４】続いて，得られたピーク値が平均値よりも
大きくかつそれらの差が所定値以上あるかどうかが判断
される（ステップ52）。たとえば，撮影によって得られ
た映像信号のピーク値が適正レベルをもつ映像信号のピ
ーク値よりもはるかに大きく（たとえば３〜４倍以
上），かつ撮影によって得られた映像信号のピーク値が
その映像信号の平均値の２倍以上であるときに，ピーク
値と平均値との差が所定値以上あると判断される。適正
レベルをもつ映像信号とは，上述のように，基準の明る
さのもとで調整用チャートを撮影したときに得られる映
像信号である。
大きくかつそれらの差が所定値以上あるかどうかが判断
される（ステップ52）。たとえば，撮影によって得られ
た映像信号のピーク値が適正レベルをもつ映像信号のピ
ーク値よりもはるかに大きく（たとえば３〜４倍以
上），かつ撮影によって得られた映像信号のピーク値が
その映像信号の平均値の２倍以上であるときに，ピーク
値と平均値との差が所定値以上あると判断される。適正
レベルをもつ映像信号とは，上述のように，基準の明る
さのもとで調整用チャートを撮影したときに得られる映
像信号である。
【００６５】ピーク値と平均値との差が所定値以上ある
と判断されると（ステップ52でYES），平均値検出回路2
3により得られた平均値と適正レベルをもつ映像信号の
平均値（この平均値も制御装置20Ａにあらかじめ設定さ
れている）とが比較される。この比較結果に基づいて，
撮像によって得られたＲ，Ｇ，Ｂ色信号および輝度信号
を適正レベルとするには，前置増幅回路13のゲイン制御
（ステップ65）およびＧＣＡ16のゲイン制御（ステップ
68）のうちどちらの制御を用いるのが適切かが判断され
る。
と判断されると（ステップ52でYES），平均値検出回路2
3により得られた平均値と適正レベルをもつ映像信号の
平均値（この平均値も制御装置20Ａにあらかじめ設定さ
れている）とが比較される。この比較結果に基づいて，
撮像によって得られたＲ，Ｇ，Ｂ色信号および輝度信号
を適正レベルとするには，前置増幅回路13のゲイン制御
（ステップ65）およびＧＣＡ16のゲイン制御（ステップ
68）のうちどちらの制御を用いるのが適切かが判断され
る。
【００６６】両平均値の差が比較的大きいときには前置
増幅回路13のゲイン制御（ステップ65）が行なわれる。
この後，再び平均値検出処理が行なわれ（ステップ5
6），ステップ65に戻る。
増幅回路13のゲイン制御（ステップ65）が行なわれる。
この後，再び平均値検出処理が行なわれ（ステップ5
6），ステップ65に戻る。
【００６７】平均値の差が比較的小さくＧＣＡ16により
映像信号レベルの微調整が必要と判断されると（ステッ
プ68），ＧＣＡ16のゲイン制御が行なわれる（ステップ
39）。この後，再び平均値検出処理が行なわれ（ステッ
プ57），ステップ68に戻る。
映像信号レベルの微調整が必要と判断されると（ステッ
プ68），ＧＣＡ16のゲイン制御が行なわれる（ステップ
39）。この後，再び平均値検出処理が行なわれ（ステッ
プ57），ステップ68に戻る。
【００６８】このように平均値の差にもとづいてＡＥ制
御処理が行なわれ，最後に撮像によって得られる映像信
号が適正レベルになったかどうかが判断される（ステッ
プ41）。すなわち，撮影によって得られた映像信号の平
均値と適正レベルをもつ映像信号の平均値との差が許容
範囲内に収まると，撮影によって得られた映像信号が適
正レベルであると判断される。適正レベルならば処理は
終了し，適正レベルとならなければエラー処理が行なわ
れるのは図２に示す処理と同様である（ステップ42）。
御処理が行なわれ，最後に撮像によって得られる映像信
号が適正レベルになったかどうかが判断される（ステッ
プ41）。すなわち，撮影によって得られた映像信号の平
均値と適正レベルをもつ映像信号の平均値との差が許容
範囲内に収まると，撮影によって得られた映像信号が適
正レベルであると判断される。適正レベルならば処理は
終了し，適正レベルとならなければエラー処理が行なわ
れるのは図２に示す処理と同様である（ステップ42）。
【００６９】ピーク値が平均値よりも大きくかつそれら
の差が所定値以上であるときには平均値にもとづいてＡ
Ｅ制御を行なっているので，被写体の一部に極端に明る
い箇所があり映像信号のピーク値が他の部分に比べて大
きく突出している場合であっても，ピークを示す部分を
除いて全体的にみた場合に適正な明るさの画像を得るこ
とができる。
の差が所定値以上であるときには平均値にもとづいてＡ
Ｅ制御を行なっているので，被写体の一部に極端に明る
い箇所があり映像信号のピーク値が他の部分に比べて大
きく突出している場合であっても，ピークを示す部分を
除いて全体的にみた場合に適正な明るさの画像を得るこ
とができる。
【００７０】ピーク値と平均値との差が所定値よりも小
さいときは（ステップ52でNO），ピーク値と平均値との
両方の値を考慮してＡＥ制御が行なわれる。より具体的
には，ピーク値と平均値とを所定の割合（たとえば４：
６の割合）で加重平均した値によってＡＥ制御が行なわ
れる（ステップ81）。
さいときは（ステップ52でNO），ピーク値と平均値との
両方の値を考慮してＡＥ制御が行なわれる。より具体的
には，ピーク値と平均値とを所定の割合（たとえば４：
６の割合）で加重平均した値によってＡＥ制御が行なわ
れる（ステップ81）。
【００７１】まず，被写体の撮影によって得られた映像
信号の加重平均値と適正レベルの映像信号の加重平均値
（この加重平均値も制御装置20Ａにあらかじめ設定され
ている）とが比較される。この比較結果から，被写体の
撮影によって得られた映像信号を適正レベルの映像信号
に近づけるには，シャッタ速度制御（ステップ72），前
置増幅回路13のゲイン制御（ステップ75）およびＧＣＡ
16のゲイン制御（ステップ78）のどれが好ましいかが判
断される。２つの加重平均値の差が大きければ，上述し
た実施例と同じように，シャッタ速度制御（ステップ7
2）または前置増幅回路13のゲイン制御（ステップ75）
が（必要に応じて両方の制御が）行なわれ，２つの加重
平均値の差が小くかつ許容範囲外であれば，ＧＣＡ16の
ゲイン制御（ステップ78）が行なわれる。
信号の加重平均値と適正レベルの映像信号の加重平均値
（この加重平均値も制御装置20Ａにあらかじめ設定され
ている）とが比較される。この比較結果から，被写体の
撮影によって得られた映像信号を適正レベルの映像信号
に近づけるには，シャッタ速度制御（ステップ72），前
置増幅回路13のゲイン制御（ステップ75）およびＧＣＡ
16のゲイン制御（ステップ78）のどれが好ましいかが判
断される。２つの加重平均値の差が大きければ，上述し
た実施例と同じように，シャッタ速度制御（ステップ7
2）または前置増幅回路13のゲイン制御（ステップ75）
が（必要に応じて両方の制御が）行なわれ，２つの加重
平均値の差が小くかつ許容範囲外であれば，ＧＣＡ16の
ゲイン制御（ステップ78）が行なわれる。
【００７２】２つの加重平均値の差があらかじめ定めた
値より大きく，かつシャッタ速度制御が可能（シャッタ
速度を遅くする必要がある場合においてシャッタ速度が
１／60秒に達していない）であれば，まずシャッタ速度
制御処理が行なわれる（ステップ33）。続いて加重平均
値を算出するためにピーク検波（ステップ34）および平
均値検出（ステップ55）が行なわれる。
値より大きく，かつシャッタ速度制御が可能（シャッタ
速度を遅くする必要がある場合においてシャッタ速度が
１／60秒に達していない）であれば，まずシャッタ速度
制御処理が行なわれる（ステップ33）。続いて加重平均
値を算出するためにピーク検波（ステップ34）および平
均値検出（ステップ55）が行なわれる。
【００７３】ピーク検波（ステップ34）および平均値検
出（ステップ55）においてそれぞれ得られたピーク値と
平均値との加重平均値（たとえば４：６の割合で）が算
出される（ステップ82）。
出（ステップ55）においてそれぞれ得られたピーク値と
平均値との加重平均値（たとえば４：６の割合で）が算
出される（ステップ82）。
【００７４】算出された加重平均値にもとづいて，シャ
ッタ速度の制御が必要かどうかが再び判断される（ステ
ップ72）。
ッタ速度の制御が必要かどうかが再び判断される（ステ
ップ72）。
【００７５】加重平均値の差が大きく，かつシャッタ速
度が１／60秒となりそれ以上シャッタ速度を遅くするこ
とができないときは（シャッタ速度をより遅くする必要
がある場合），前置増幅回路13のゲイン制御が行なわれ
る（ステップ75，36）。その後，ピーク検波（ステップ
37）および平均値検出（ステップ56）が行なわれ，ピー
ク値および平均値が検出される。検出されたピーク値と
平均値との加重平均値が算出され（ステップ83），ステ
ップ75に戻る。
度が１／60秒となりそれ以上シャッタ速度を遅くするこ
とができないときは（シャッタ速度をより遅くする必要
がある場合），前置増幅回路13のゲイン制御が行なわれ
る（ステップ75，36）。その後，ピーク検波（ステップ
37）および平均値検出（ステップ56）が行なわれ，ピー
ク値および平均値が検出される。検出されたピーク値と
平均値との加重平均値が算出され（ステップ83），ステ
ップ75に戻る。
【００７６】算出された加重平均値と適正レベルの映像
信号に基づいて得られている加重平均値との差が依然と
して大きければ，前置増幅回路13のゲイン制御が再び必
要である。
信号に基づいて得られている加重平均値との差が依然と
して大きければ，前置増幅回路13のゲイン制御が再び必
要である。
【００７７】これらの加重平均値の差が小さくかつ未だ
許容範囲内に入っていない場合にはＧＣＡ16のゲイン制
御が行なわれる（ステップ78，39）。この後，ピーク検
波（ステップ40）および平均値検出（ステップ57）が行
なわれる。得られたピーク値と平均値との加重平均値が
再び算出され（ステップ84），ステップ78に戻る。
許容範囲内に入っていない場合にはＧＣＡ16のゲイン制
御が行なわれる（ステップ78，39）。この後，ピーク検
波（ステップ40）および平均値検出（ステップ57）が行
なわれる。得られたピーク値と平均値との加重平均値が
再び算出され（ステップ84），ステップ78に戻る。
【００７８】映像信号における加重平均値と適正レベル
の映像信号の加重平均値との差が，許容範囲内であれば
ＡＥ制御は終了する（ステップ41）。
の映像信号の加重平均値との差が，許容範囲内であれば
ＡＥ制御は終了する（ステップ41）。
【００７９】上記においてはピーク値と平均値との差が
所定値以上あるときには（ステップ52でYES ），平均値
に基づいて前置増幅回路13またはＧＣＡ16のゲイン制御
を行なっているが（ステップ36，39），シャッタ速度の
制御をこれに加えてもよい。
所定値以上あるときには（ステップ52でYES ），平均値
に基づいて前置増幅回路13またはＧＣＡ16のゲイン制御
を行なっているが（ステップ36，39），シャッタ速度の
制御をこれに加えてもよい。
【００８０】またピーク値と平均値との差が所定レベル
よりも小さいときは（ステップ52でNO），被写体の一部
に極端に明るい箇所が含まれていないと考えられるの
で，図１および図２に示す第１実施例と同様にピーク値
にもとづくＡＥ制御を行なうようにしてもよい。
よりも小さいときは（ステップ52でNO），被写体の一部
に極端に明るい箇所が含まれていないと考えられるの
で，図１および図２に示す第１実施例と同様にピーク値
にもとづくＡＥ制御を行なうようにしてもよい。
【００８１】第３実施例 図６および図７は第３実施例を示すものである。図３に
示す撮像装置の構成がそのまま適用できる。
示す撮像装置の構成がそのまま適用できる。
【００８２】図４および図５に示すＡＥ制御処理（第２
実施例）においてはピーク検波と平均値検出とが行なわ
れている。得られたピーク値と平均値との差が所定値以
下のときに，ピーク値と平均値とを４：６の割合で加重
平均し，得られた加重平均値にもとづいてシャッタ速度
制御およびゲイン制御が行なわれる（図５ステップ81お
よびそれ以降の処理）。
実施例）においてはピーク検波と平均値検出とが行なわ
れている。得られたピーク値と平均値との差が所定値以
下のときに，ピーク値と平均値とを４：６の割合で加重
平均し，得られた加重平均値にもとづいてシャッタ速度
制御およびゲイン制御が行なわれる（図５ステップ81お
よびそれ以降の処理）。
【００８３】これに対し，第３実施例のＡＥ制御処理で
は，ピーク値と平均値との差の大きさに応じて加重平均
値の算出のために平均値とピーク値に与える重みの割合
に相当する値（これを加重比γという）が決定され，決
定された加重比γでピーク値と平均値との加重平均演算
が行なわれる。得られる加重平均値にもとづいてシャッ
タ速度制御およびゲイン制御が行なわれる。
は，ピーク値と平均値との差の大きさに応じて加重平均
値の算出のために平均値とピーク値に与える重みの割合
に相当する値（これを加重比γという）が決定され，決
定された加重比γでピーク値と平均値との加重平均演算
が行なわれる。得られる加重平均値にもとづいてシャッ
タ速度制御およびゲイン制御が行なわれる。
【００８４】加重比γは様々に定義できるが，ここでは
ピーク値と平均値との差αの値に応じて図９のグラフに
示すように０から10の範囲で変化する値として定義され
る。加重平均値は加重比γ，およびピーク値と平均値と
の差αを用いて次式で算出される。
ピーク値と平均値との差αの値に応じて図９のグラフに
示すように０から10の範囲で変化する値として定義され
る。加重平均値は加重比γ，およびピーク値と平均値と
の差αを用いて次式で算出される。
【００８５】
【数１】加重平均値＝平均値＋γ×α／10 ‥式１
【００８６】図９において，被写体を撮影して得られた
画像にきわだって明るい部分がなく，全体的にほぼ同じ
ような明るさの場合には加重比γは大きな値をとる。す
なわちピーク値と平均値との差αが小さいほど加重比γ
は大きな値となる。これに対して，被写体画像の一部に
きわめて明るい部分があるためにピーク値と平均値との
差αが大きいと加重比γは小さな値となる。加重比γが
大きいときにはピーク値が加重平均値に与える影響が大
きくなる。加重比γの最大値は10に定められており，加
重比γ＝10のときに，加重平均値は平均値とピーク値と
の平均値となる。加重比γが小さい場合，すなわち被写
体画像の一部にきわめて明るい部分があるときは加重平
均値は平均値に近づいていく。ピーク値と平均値との差
αがある値βになると，加重比γは０となる。この値β
は，被写体画像にきわめて明るい部分があり，加重平均
値にピーク値が少しでも影響したとすると，適正なＡＥ
制御ができなくなると考えられる状況下におけるピーク
値と平均値との差を表わすものである。具体的には調整
用チャートを撮像したときに得られるピーク値と平均値
との差がβとして採用される。調整用チャートは上述し
た通りであるが，さらに詳しくは後に述べる。
画像にきわだって明るい部分がなく，全体的にほぼ同じ
ような明るさの場合には加重比γは大きな値をとる。す
なわちピーク値と平均値との差αが小さいほど加重比γ
は大きな値となる。これに対して，被写体画像の一部に
きわめて明るい部分があるためにピーク値と平均値との
差αが大きいと加重比γは小さな値となる。加重比γが
大きいときにはピーク値が加重平均値に与える影響が大
きくなる。加重比γの最大値は10に定められており，加
重比γ＝10のときに，加重平均値は平均値とピーク値と
の平均値となる。加重比γが小さい場合，すなわち被写
体画像の一部にきわめて明るい部分があるときは加重平
均値は平均値に近づいていく。ピーク値と平均値との差
αがある値βになると，加重比γは０となる。この値β
は，被写体画像にきわめて明るい部分があり，加重平均
値にピーク値が少しでも影響したとすると，適正なＡＥ
制御ができなくなると考えられる状況下におけるピーク
値と平均値との差を表わすものである。具体的には調整
用チャートを撮像したときに得られるピーク値と平均値
との差がβとして採用される。調整用チャートは上述し
た通りであるが，さらに詳しくは後に述べる。
【００８７】図８を参照して，加重比算出処理および加
重平均値算出処理について説明する。
重平均値算出処理について説明する。
【００８８】まず，制御装置20Ａに与えられるピーク値
と平均値との差αが算出される（ステップ91）。
と平均値との差αが算出される（ステップ91）。
【００８９】続いて，算出された差αが上述した値β
（この値βは制御装置20Ａにあらかじめ記憶されてい
る）よりも大きいかどうかが判断される（ステップ9
2）。
（この値βは制御装置20Ａにあらかじめ記憶されてい
る）よりも大きいかどうかが判断される（ステップ9
2）。
【００９０】算出された差αが値βよりも大きいときは
被写体画像の一部にきわめて明るい部分があり，撮影に
よって得られた映像信号のピーク値が突出していると判
断される。このような場合にはピーク値を無視して平均
値に基づいて画像の明るさの制御を行なった方がよいの
で，加重比γは０とされる（ステップ93）。加重平均値
は式１から平均値と等しくなる（ステップ97）。
被写体画像の一部にきわめて明るい部分があり，撮影に
よって得られた映像信号のピーク値が突出していると判
断される。このような場合にはピーク値を無視して平均
値に基づいて画像の明るさの制御を行なった方がよいの
で，加重比γは０とされる（ステップ93）。加重平均値
は式１から平均値と等しくなる（ステップ97）。
【００９１】算出された差αが値β以下のときは（ステ
ップ92でNO），算出された差αがβ／10（値βを割る10
という数値は制御装置44に含まれるアナログ／ディジタ
ル変換回路の精度等を考慮して定められており，他の数
値で除してもよい）以下かどうかが判断される（ステッ
プ94）。
ップ92でNO），算出された差αがβ／10（値βを割る10
という数値は制御装置44に含まれるアナログ／ディジタ
ル変換回路の精度等を考慮して定められており，他の数
値で除してもよい）以下かどうかが判断される（ステッ
プ94）。
【００９２】差αがβ／10以下のときは（ステップ94で
YES ），検出されたピーク値と平均値との差αは小さ
い。そこで，加重比γは10とされ（ステップ95），加重
平均値は式１からピーク値と平均値との平均に等しくな
る（ステップ97）。
YES ），検出されたピーク値と平均値との差αは小さ
い。そこで，加重比γは10とされ（ステップ95），加重
平均値は式１からピーク値と平均値との平均に等しくな
る（ステップ97）。
【００９３】差αがβ／10よりも大きいときは（ステッ
プ94でNO），加重比γが式２を用いて算出され（ステッ
プ95），この加重比γを用いて加重平均値が式１により
算出される（ステップ97）。
プ94でNO），加重比γが式２を用いて算出され（ステッ
プ95），この加重比γを用いて加重平均値が式１により
算出される（ステップ97）。
【００９４】
【数２】加重比（γ）＝β／α ‥式２
【００９５】図６および図７に示す処理手順にもとづく
ＡＥ制御処理について説明する。
ＡＥ制御処理について説明する。
【００９６】図６および図７の処理は，加重平均値の算
出処理を除いて図５に示す処理とほぼ同じである。この
ため図６および図７において図５に示す処理ブロックと
同一の処理ブロックには図５に示す符号と同一の符号が
付されている。
出処理を除いて図５に示す処理とほぼ同じである。この
ため図６および図７において図５に示す処理ブロックと
同一の処理ブロックには図５に示す符号と同一の符号が
付されている。
【００９７】また図６および図７においては，映像信号
のピーク値の信号部分が飽和しないようにシャッタ速度
を制御する処理は図示されていないが，図４のステップ
31，50および33と同様に映像信号のピーク値の信号部分
が飽和しないようにシャッタ速度を制御する処理を行な
ってもよいのはいうまでもない。
のピーク値の信号部分が飽和しないようにシャッタ速度
を制御する処理は図示されていないが，図４のステップ
31，50および33と同様に映像信号のピーク値の信号部分
が飽和しないようにシャッタ速度を制御する処理を行な
ってもよいのはいうまでもない。
【００９８】まずピーク検波回路17において検出された
輝度信号のピーク値（ステップ85）および平均値検出回
路23において検出された平均値（ステップ86）が制御装
置20Ａにそれぞれ与えられる。制御装置20Ａに与えられ
たピーク値および平均値から加重比γが算出され，算出
された加重比γを用いて式１により加重平均値が算出さ
れる（ステップ98）。これは上述したように図８に示す
処理にしたがって行なわれる。
輝度信号のピーク値（ステップ85）および平均値検出回
路23において検出された平均値（ステップ86）が制御装
置20Ａにそれぞれ与えられる。制御装置20Ａに与えられ
たピーク値および平均値から加重比γが算出され，算出
された加重比γを用いて式１により加重平均値が算出さ
れる（ステップ98）。これは上述したように図８に示す
処理にしたがって行なわれる。
【００９９】算出された加重平均値が，適正レベルをも
つ映像信号のピーク値と平均値とを４：６の割合で加重
平均した値と比較される。
つ映像信号のピーク値と平均値とを４：６の割合で加重
平均した値と比較される。
【０１００】適正レベルの映像信号とは，先に説明した
ように調整用チャートを基準の明るさの下で撮影したと
きに得られる映像信号である。調整用チャートは上述し
たように白色の部分，黒色の部分および複数の明度段階
をもつ灰色部分とを含む。ピーク値はホワイト・ピーク
またはこれにかなり近いレベルとなり，平均値はホワイ
ト・ピークとブラック・ピークとのほぼ中間のレベルと
なるので，ピーク値と平均値とを４：６の割合で加重平
均した値はホワイト・ピークと上記中間レベルとの間の
レベルに位置することになる。
ように調整用チャートを基準の明るさの下で撮影したと
きに得られる映像信号である。調整用チャートは上述し
たように白色の部分，黒色の部分および複数の明度段階
をもつ灰色部分とを含む。ピーク値はホワイト・ピーク
またはこれにかなり近いレベルとなり，平均値はホワイ
ト・ピークとブラック・ピークとのほぼ中間のレベルと
なるので，ピーク値と平均値とを４：６の割合で加重平
均した値はホワイト・ピークと上記中間レベルとの間の
レベルに位置することになる。
【０１０１】算出された加重平均値と適正レベルの映像
信号から得られる加重平均値との差が大きいときには，
この差を小さくする方向にまずシャッタ速度の制御が行
なわれる（ステップ72，33）。再びピーク検波および平
均値検出が行なわれ（ステップ34，55），加重比γの算
出と加重平均値の算出が行なわれ（ステップ98），ステ
ップ72に戻る。
信号から得られる加重平均値との差が大きいときには，
この差を小さくする方向にまずシャッタ速度の制御が行
なわれる（ステップ72，33）。再びピーク検波および平
均値検出が行なわれ（ステップ34，55），加重比γの算
出と加重平均値の算出が行なわれ（ステップ98），ステ
ップ72に戻る。
【０１０２】シャッタ速度の制御が行なわれた後におい
ても，撮影によって得られる映像信号の加重平均値と適
正レベルの映像信号での加重平均値との差が依然として
大きい場合には再びシャッタ速度制御が行なわれる。シ
ャッタ速度を遅くする方向への制御が必要であり，かつ
既にシャッタ速度が１／60秒に設定されているときには
それ以上シャッタ速度を遅くできない。このときには前
置増幅回路13のゲイン制御が行なわれる（ステップ75，
36）。この後，再びピーク検波および平均値検出が行な
われ（ステップ37，56），加重比γと加重平均値が算出
され（ステップ98），ステップ75に戻る。
ても，撮影によって得られる映像信号の加重平均値と適
正レベルの映像信号での加重平均値との差が依然として
大きい場合には再びシャッタ速度制御が行なわれる。シ
ャッタ速度を遅くする方向への制御が必要であり，かつ
既にシャッタ速度が１／60秒に設定されているときには
それ以上シャッタ速度を遅くできない。このときには前
置増幅回路13のゲイン制御が行なわれる（ステップ75，
36）。この後，再びピーク検波および平均値検出が行な
われ（ステップ37，56），加重比γと加重平均値が算出
され（ステップ98），ステップ75に戻る。
【０１０３】算出された加重平均値と適正レベルの映像
信号にもとづいて得られている加重平均値との差が依然
として大きければ，前置増幅回路13のゲイン制御が再び
必要となる。これらの加重平均値の差が小さいが，しか
し未だ適正範囲内に入っていない場合にはＧＣＡ16のゲ
イン制御が行なわれる（ステップ78，39）。
信号にもとづいて得られている加重平均値との差が依然
として大きければ，前置増幅回路13のゲイン制御が再び
必要となる。これらの加重平均値の差が小さいが，しか
し未だ適正範囲内に入っていない場合にはＧＣＡ16のゲ
イン制御が行なわれる（ステップ78，39）。
【０１０４】ＧＣＡ16のゲイン制御が行なわれると加重
比の算出のために，再びピーク検波（ステップ40）およ
び平均値検出（ステップ57）が行なわれる。得られたピ
ーク値および平均値とから加重比と加重平均値とが算出
される（ステップ98）。
比の算出のために，再びピーク検波（ステップ40）およ
び平均値検出（ステップ57）が行なわれる。得られたピ
ーク値および平均値とから加重比と加重平均値とが算出
される（ステップ98）。
【０１０５】映像信号における加重平均値と適正レベル
の映像信号の加重平均値との差が許容範囲内となるまで
ステップ78，39，40，57および98の処理が繰返される。
映像信号における加重平均値と適正レベルの映像信号の
加重平均値との差が許容範囲内に入るとＡＥ制御処理は
終了する。
の映像信号の加重平均値との差が許容範囲内となるまで
ステップ78，39，40，57および98の処理が繰返される。
映像信号における加重平均値と適正レベルの映像信号の
加重平均値との差が許容範囲内に入るとＡＥ制御処理は
終了する。
【図１】第１実施例における撮像装置の電気的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】映像信号のレベルの調整処理手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】第２実施例を示すもので，撮像装置の電気的構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】映像信号のレベル調整処理手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】映像信号のレベル調整処理手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図６】第３実施例の映像信号のレベル調整処理手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図７】映像信号のレベル調整処理手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】加重比および加重平均値算出処理の手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】ピーク値と平均値とのレベル差と加重比との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
11 ＣＣＤ 13 前置増幅回路（第１の増幅手段） 16 ＧＣＡ（第２の増幅手段） 17 ピーク検波回路 19 シャッタ制御回路 20 制御装置 21 電子ボリュウム（ＥＶＲ） 22 照明 23 平均値検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 豊 埼玉県朝霞市泉水三丁目11番46号 富士 写真フイルム株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/235
Claims (4)
- 【請求項１】 与えられるシャッタ制御信号に応じてシ
ャッタ速度が可変なシャッタ手段， 上記シャッタ手段による露光の下に被写体を撮影し，被
写体像を表わす映像信号を出力する撮像手段， 与えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインによっ
て上記撮像手段から出力される映像信号を増幅する第１
の増幅手段， 与えられる第２のゲイン制御信号に応じたゲインによっ
て上記第１の増幅手段において増幅された映像信号のレ
ベルを微調整する第２の増幅手段， 上記撮像手段から出力される映像信号のピーク検波を行
なうピーク検波回路， 上記ピーク検波回路により得られるピーク・レベルと映
像信号の適正ピーク・レベルとのレベル差を検出するレ
ベル差検出手段，ならびに上記レベル差検出手段によっ
て検出されたレベル差が大きいときには上記シャッタ手
段のシャッタ速度制御および上記第１の増幅手段のゲイ
ン制御のうちの少なくとも一方を行なうために，上記シ
ャッタ手段および上記第１の増幅手段のうちの少なくと
も一方に上記レベル差が小さくなる方向の制御信号を与
え，上記レベル差が小さいときは上記第２の増幅手段の
ゲイン制御を行なうために上記第２の増幅手段に上記レ
ベル差が小さくなるような第２のゲイン制御信号を与え
る制御信号出力手段， を備えた撮像装置。 - 【請求項２】 被写体を照明する照明手段をさらに備
え， 上記撮影手段が，上記照明手段により照明された被写体
像を撮影するものである， 請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 与えられるシャッタ制御信号に応じてシ
ャッタ速度が可変なシャッタ手段， 上記シャッタ手段による露光の下に被写体を撮影し，被
写体像を表わす映像信号を出力する撮像素子， 与えられる第１のゲイン制御信号に応じたゲインによっ
て上記撮像素子から出力される映像信号を増幅する第１
の増幅回路，および与えられる第２のゲイン制御信号に
応じたゲインによって上記第１の増幅回路において増幅
された映像信号のレベルを微調整する第２の増幅回路を
備えた撮像装置において， 上記撮像素子から出力される映像信号のピーク・レベル
を検出し， 検出した上記ピーク・レベルと映像信号の適正ピーク・
レベルとのレベル差を検出し， 上記レベル差が大きいときには，レベル差が小さくなる
ように，上記第１の増幅回路におけるゲインを変化させ
る処理および上記シャッタ手段におけるシャッタ速度を
変化させる処理のうち少なくとも一方を行ない， 上記レベル差が小さいときには，レベル差が一層小さく
なるように，上記第２の増幅回路におけるゲインを変化
させる処理を行う， 撮像装置の制御方法。 - 【請求項４】 被写体を照明し， 照明下の被写体を撮影して被写体像を表わす映像信号を
得る， 請求項３に記載の撮像装置の制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34213293A JP3207313B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-12-14 | 撮像装置およびその制御方法 |
| US08/171,177 US5579049A (en) | 1992-12-22 | 1993-12-22 | Apparatus and method for controlling exposure by shutter speed control and/or gain control |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35640892 | 1992-12-22 | ||
| JP5-163830 | 1993-06-10 | ||
| JP4-356408 | 1993-06-10 | ||
| JP16383093 | 1993-06-10 | ||
| JP34213293A JP3207313B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-12-14 | 撮像装置およびその制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001148720A Division JP3462861B2 (ja) | 1992-12-22 | 2001-05-18 | 撮像装置およびその制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758995A JPH0758995A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3207313B2 true JP3207313B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=27322234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34213293A Expired - Fee Related JP3207313B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-12-14 | 撮像装置およびその制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5579049A (ja) |
| JP (1) | JP3207313B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0823473A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Canon Inc | 撮像装置 |
| KR0183788B1 (ko) * | 1995-12-27 | 1999-05-01 | 김광호 | 영상 촬영 기록 장치의 광량 부족 검출 및 표시방법 |
| US6147707A (en) * | 1996-02-06 | 2000-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for gain adjustment of an image sensor |
| US6856347B1 (en) | 1996-10-30 | 2005-02-15 | Mustek Systems, Inc. | Photic image processing method |
| US5986705A (en) * | 1997-02-18 | 1999-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Exposure control system controlling a solid state image sensing device |
| JP3805094B2 (ja) * | 1998-01-16 | 2006-08-02 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置 |
| US6940548B2 (en) * | 1998-07-15 | 2005-09-06 | Texas Instruments Incorporated | Analog optical black clamping circuit for a charge coupled device having wide programmable gain range |
| US6734904B1 (en) * | 1998-07-23 | 2004-05-11 | Iteris, Inc. | Imaging system and method with dynamic brightness control |
| JP2000059677A (ja) | 1998-08-06 | 2000-02-25 | Minolta Co Ltd | デジタルカメラ |
| EP1492356A3 (en) * | 1998-11-13 | 2005-11-23 | CNH Canada Ltd. | Method for color detection in video images |
| EP1135935B1 (en) * | 1998-11-13 | 2004-09-08 | CNH Canada Ltd. | Color enhancement method |
| JP3913388B2 (ja) * | 1999-02-01 | 2007-05-09 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| US6977685B1 (en) | 1999-02-26 | 2005-12-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Single-chip imager system with programmable dynamic range |
| US6674475B1 (en) * | 1999-08-09 | 2004-01-06 | Agilent Technologies, Inc. | Method and circuit for electronic shutter control |
| US6774941B1 (en) * | 1999-10-26 | 2004-08-10 | National Semiconductor Corporation | CCD output processing stage that amplifies signals from colored pixels based on the conversion efficiency of the colored pixels |
| JP3949903B2 (ja) * | 2001-04-09 | 2007-07-25 | 東芝エルエスアイシステムサポート株式会社 | 撮像装置及び撮像信号処理方法 |
| US7015956B2 (en) * | 2002-01-25 | 2006-03-21 | Omnivision Technologies, Inc. | Method of fast automatic exposure or gain control in a MOS image sensor |
| JP4424292B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2010-03-03 | ソニー株式会社 | 撮像装置、露出制御方法およびプログラム |
| CN100568926C (zh) * | 2006-04-30 | 2009-12-09 | 华为技术有限公司 | 自动曝光控制参数的获得方法及控制方法和成像装置 |
| US8224176B1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-17 | Eastman Kodak Company | Combined ambient and flash exposure for improved image quality |
| US8754953B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-06-17 | Apple Inc. | Digital camera providing an extended focus range |
| US8760527B2 (en) | 2011-06-24 | 2014-06-24 | Apple Inc. | Extending a digital camera focus range |
| KR102247564B1 (ko) * | 2014-11-13 | 2021-05-03 | 삼성전자 주식회사 | 화소 처리 장치, 이를 포함하는 이미지 신호 처리 장치, 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템 |
| US10694112B2 (en) * | 2018-01-03 | 2020-06-23 | Getac Technology Corporation | Vehicular image pickup device and image capturing method |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3576393A (en) * | 1967-12-15 | 1971-04-27 | Us Navy | Automatic exposure control for a slow scan vidicon |
| US4202014A (en) * | 1978-07-13 | 1980-05-06 | Sperry Corporation | Pulse modulated automatic light control |
| JPS5827472A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Sony Corp | 固体撮像装置の制御装置 |
| US4843476A (en) * | 1986-11-25 | 1989-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System for controlling the amount of light reaching an image pick-up apparatus based on a brightness/darkness ratio weighing |
| JPH04119776A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP34213293A patent/JP3207313B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-22 US US08/171,177 patent/US5579049A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5579049A (en) | 1996-11-26 |
| JPH0758995A (ja) | 1995-03-03 |
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