JPH01240082A - 露光制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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等の映像機器に用いて好適な自動
露光制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ビデオカメラの自動露光制御装置は、映像信号レベルが
常に一定となるように光学系の絞り及びＡＧＣを制御す
る装置である。

従来例を第６図〜第８図に示す。第６図は従来の露光制
御装置を適用した一般的なビデオカメラの露光制御系概
略ブロック図である。同図において１は撮影レンズであ
り、撮影レンズ１を介して入射された入射光は絞り２に
より光量を調節され、ＣＣＤ等の撮像素子３に入射しそ
の撮像面に結像する。４は撮像素子３の出力側に設けら
れたバッファアンプである。バッファアンプ４の映像出
力４１はＡＧＣ回路５及び測光回路７ａに入力する。Ａ
ＧＣ回路５は映像信号４１を入力し、その出力信号５１
が常に一定レベルとなるようにゲインを制御する。映像
信号５１は測光回路７ｂ及び後に続く信号処理回路８に
接続される。信号処理回路８は、ガンマ補正、ブランキ
ング処理、同期信号の付加等の信号処理を行い、図示し
ないモニタデイスプレィあるいはビデオレコーダに供給
するのに適した信号に変換するものである。

測光回路７ａ、　　７ｂは、各々映像信号４１．５１の
信号レベルを検出し測光回路７ａの出カフ１ａは絞り駆
動回路６へ、測光回路７ｂの出カフ１ｂはＡＧＣ回路５
のゲインコントロール端子５ａに接続され、それぞれ映
像信号４１．５１のレベルが常に一定となるように絞り
２及びＡＧＣ回路５のゲインを制御する。

従来一般的には、測光回路７ａ、７ｂとして平均化回路
が用いられてきた。ところが、この場合、被写体と背景
部との輝度差が大きい場合、逆光であれば被写体が黒く
つぶれ、また、順光時には、被写体が白くとび、画像が
不自然となる現象が生じる。

この現象を改善するために、画面の一部分を重点的に測
光する重点測光方式がある。第９図は、重点測光を説明
するための撮影画面の例で、２０は全画面、２１は被写
体を示す。２２はこの画面中の重点測光部を示す測光領
域（測光枠）である。この測光領域２２の内部が被写体
であれば、常に被写体に適正露光となる。この測光方式
は一般に枠重点測光方式と呼ばれている。

この枠重点測光方式の測光回路例を第７図に示す。

第６図の従来例と異なる点は、測光回路９ａ、　９ｂに
第９図に示すような測光領域２２内に対応する映像信号
のみを通過させ、測光領域２２を設定するためのアナロ
グスイッチからなるゲート手段を設け、このゲートを開
閉制御するための測光領域信号発生回路１０を設けたこ
とであり、他の部分の構成は第６図と同一である。

第８図は第７図における測光回路９ａ、　９ｂの内部の
構成を示すブロック図で、測光回路９ａと９ｂの構成は
同じであり、測光回路９ａについて説明すると、９１は
アナログスイッチ、９３．９４はローパスフィルタ、９
５．９６は抵抗、９７はバッファアンプである。

バッファアンプ４．ＡＧＣ回路５からの映像信号４１．
５１はローパスフィルター９３へ、またアナログスイッ
チ９２を介してローパスフィルター９４に入力される。

アナログスイッチ９２は測光領域信号発生回路１０から
の制御信号１０１で制御される。制御信号１０１は第９
図の測光領域２２内部に対応する信号に対してＨレベル
となるゲート信号であり、同期信号５ＹＮＣと同期した
ＨＶコンポジット信号としての測光領域信号発生回路Ｉ
Ｏより発生させる。

この測光領域信号発生回路１０は、同期信号５ＹＮＣ・
を入力して、測光領域設定用のゲート信号１０１を発生
させる回路である。そして、アナログスイッチ９２はこ
の測光領域設定信号１０１がＨレベルのときＯＮされ、
映像信号４１をローパスフィルタ９４へと供給するもの
である。したがって、ローパスフィルタ９３は全画面２
０の、ローパスフィルタ９４は測光領域内部の平均信号
を出力する。この両信号は抵抗９５．９６により重み付
け加算され、バッファアンプ９７を介して出力される。

この時、ローパスフィルター９３の重み付けが大きいな
らば、全面平均測光に近（なり、その逆ならば、より測
光領域２２内部が重点的に測光される。そして測光回路
９ａ、　９ｂの各出力信号９’ｌａ、　９１ｂはそれぞ
れ絞り駆動回路６．ＡＧＣ回路５へと供給され、絞り２
゜ＡＧＣ回路５のゲインを制御し、それぞれ映像信号４
１．５１を一定に保つよう作用するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の枠重点測光方式では、測光領域（測光枠）内と全
体の信号レベル加算の重み付けが固定であり、したがっ
て、測光領域内の信号レベルが、測光領域外の信号レベ
ルよりも大きい場合（順光時）においても、その逆の場
合（逆光時）においても、重点測光特性は等しくなる。

ところが、枠重点測光を行い適正露光を得ようとする時
、上述の加算重み付け値は、順光時と逆光時には、一般
的に異なる。したがって、重み付け値が一定である場合
、順光時と逆光時の両方の場合に、適正な露光制御を行
う事は、困難であり、どうしても画面の不自然さを取り
除くことができないものであった。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述の問題点を解決することを目的としてなさ
れたもので、撮影画面上に設定された所定の領域内に対
応する映像信号の平均値と、前記撮影画面全体に対応す
る映像信号の平均値に重み付けを行って、加算した出力
にもとづいて測光を行う測光手段と、前記所定の領域内
外に対応する平均信号レベルの差を判別する判別手段と
、前記判別手段の出力にもとづいて前記各平均値に対す
る重み付け値を可変する手段とを備えることによリ、前
記領域内の被写体について重点的に測光する場合、前記
領域の内外の信号レベルの差から逆光か順光かを判別し
、画面の状態に応じて最適な測光を行い得るようにした
ものである。

〔実施例〕

以下本発明における露光制御装置を第１図〜第５図を用
いて、ビデオカメラに適用した場合の実施例について詳
細に説明する。

第１図は本発明の露光制御装置の第１の実施例を示すブ
ロック図で、第７図の従来例と同一構成部分については
同一符号を付し、その説明を省略する。

同図においてｌｌａはバッファアンプ４の映像信号出力
４１を入力し、絞り駆動回路６を介して出力信号４１が
一定となるように絞り２を制御する測光回路、ｌｌｂは
ＡＧＣ回路５の映像出力信号５１を入力し、ＡＧＣ回路
５のゲインを制御して出力信号５１が一定に保持する測
光回路、１２は測光領域信号発生回路ｌＯより出力され
た測光領域設定信号１０１によって撮影画面２０上に設
定された測光領域２２の内外に対応する映像信号の平均
レベルを比較し、そのレベル差にもとづいて画面の状態
を判別し、その判別結果の出力１２１を測光回路１１ａ
、ｌｌｂへと供給する画面判別回路である。そしてその
画面判別信号出力１２１によって後述のように、測光回
路１１ａ、　　ｌｌｂにおいて撮影画面２０全体に対応
する平均映像信号レベルと測光領域２２内に対応する平
均映像信号レベルの加算重み付けの値を適宜制御するも
のである。

第２図は画面判別回路１２の内部の構成を示すブロック
図である。１２２，１２３は測光領域設定信号１０１に
よって開閉制御されるアナログスイッチで、アナログス
イッチ１２２には反転回路ＮＯＴを介して測光領域設定
信号１０１が供給されており、これによってスイッチ１
２２，１２３は互いに反転関係でＯＮ、ＯＦＦされる。

１２４．　１２５はそれぞれスイッチ１２２．　１２３
を通過した映像信号を所定期間で平均化するローパスフ
ィルタである。

すなわち測光領域設定信号１０１がＨレベルのときはス
イッチ１２３が閉成され、スイッチ１２２は反転回路Ｎ
ＯＴによって測光領域設定信号１０１がＬレベルとなる
ため開放される。したがって測光領域内の信号がローパ
スフィルタ１２５に供給される。

また測光領域設定信号１０１がＬレベルのときはスイッ
チ１２３が開放され、スイッチ１２２は反転回路ＮＯＴ
によってＨレベル信号が供給されるため開放される。し
たがって測光領域外の信号がローパスフィルタ１２４に
供給される。

１２６は加算器、Ｖｒは予じめ所定のレベルに設定され
た基準電圧源、１２７はコンパレータである。コンパレ
ータ１２７は一側入力端子にローパスフィルタ１２４の
出力すなわち撮影画面全体の平均レベル信号を、＋側入
力端子にローパスフィルタ１２５の出力すなわち測光領
域内の平均映像レベル信号に基準電圧源Ｖｒの電圧をバ
イアス電圧として加算した信号をそれぞれ印加され、こ
れらを比較した結果にもとづ（出力信号１２１を各測光
回路１１ａ、　　ｌｌｂへと出力する。尚、ローバルフ
ィルタ１２５の出力に基準電圧源Ｖｒを加算することに
よって所定のバイアスを与えた信号レベルとローパスフ
ィルタ１２４の出力信号レベルを比較しているのは、ロ
ーパスフィルタ１２４の出力信号とローバルフィルタ１
２５の出力信号のレベル差を基準電圧源Ｖｒの電圧値と
比較した結果を出力信号１２１として出力していること
を意味している。

そしてローパスフィルタ１２４の出力レベルがローパス
フィルタ１２５の出力レベルより大きく且つそのレベル
差が基準電圧源Ｖｒの電圧値以上であったとき、すなわ
ち測光領域２０内の平均輝度（被写体輝度）よりも背景
の輝度の差が所定の電圧レベル以上大きい逆光画面の場
合には、コンパレータ１２７の出力信号すなわち画面判
別信号１２１をＨレベルにする。

またローパスフィルタ１２４の出力レベルとローパスフ
ィルタ１２５の出力レベルの差が基準電圧源Ｖｒの電圧
レベルより小さい場合および等しい場合、すなわち順光
画面または逆光であっても測光領域の内外の輝度差が小
さ（順光画面と同様に取り扱える場合にはコンパレータ
１２７の出力信号１２１はＬレベルとなる。

そしてこの画面判別信号１２１は測光回路１１ａ。

１１ｂへと供給され、後述するように測光領域内外に対
応する信号の重み付け加算値を制御する。

第３図は測光回路１１ａ、ｌｌｂの内部の構成を示すブ
ロック図である。バッファアンプ４．ＡＧＣ回路５から
の映像信号４１．５１はローパスフィルタ１１３へ、ま
たアナログスイッチ１１２を介してローパスフィルタ１
１４に入力される。アナログスイッチ１１２は測光領域
信号発生回路１０からの測光領域設定信号１０１で開閉
制御され、測光領域設定信号１０１がＨレベルのとき閉
成されて、撮影画面上の測光領域に対応する映像信号が
ローパスフィルタ１１４へと通過されるものである。し
たがってローパスフィルタ１１３によって全画面に対応
する映像信号が平均化されてその平均映像信号レベルが
出力され、ローパスフィルタ１１４によって測光領域に
対応する映像信号が平均化されてその平均映像信号レベ
ルが出力される。ローパスフィルタ１１３゜１１４の出
力はそれぞれ抵抗１１５．　１１６で所定の重み付けが
なされた後加算されてバッファアンプ１１９へと供給さ
れる。またローパスフィルタ１１４の出力側に配された
抵抗１１６には、画面判別回路１２の画面判別出力信号
１２１によって開閉制御される（画面判別出力信号１２
１が１１レベルのとき閉成される）アナログスイッチ１
１８と抵抗１１９の直列回路が、並列に接続されており
、アナログスイッチ１１４の開閉に応じてローパスフィ
ルタ１１４の出力側の抵抗値を変化させ、ローパスフィ
ルタ１１３の出力に対する重み付け加算値を可変するこ
とができる。すなわちアナログスイッチ１１８が開放さ
れたときはローパスフィルタ１１４の出力すなわち測光
領域内に対応する平均映像信号レベルの重み付けは抵抗
１１６のみで決定され、アナログスイッチ１１８が閉成
されたときには抵抗１１６，１１７の並列回路で決定さ
れる。

ここで撮影画面２０において測光領域２２内に対応する
平均映像信号レベルに対して背景となる測光領域外の平
均映像信号レベルが小さく、通常の順光画面であワた場
合、または測光領域２２内に対応する平均映像信号レベ
ルに対して背景となる測光領域外の平均映像信号レベル
が大きく、逆光画面であるが両信号のレベル差が所定値
（電圧源Ｖｒの電圧）以下であった場合には、画面判別
回路１２より出力される画面判別信号１２１はＬレベル
となり、測光回路１１ａ　（ｌｌｂ）のアナログスイッ
チ１１８は開放され、そのローパスフィルタ１１４より
出力される測光領域内の平均映像信号の測光領域外の平
均映像信号に対する加算時の重み付けは抵抗１１６のみ
で決定される。したがってローパスフィルタ１１３より
出力された撮影画面全体の平均映像信号と、ローパスフ
ィルタ１１４より出力された平均映像信号が抵抗１１５
，１１６によって設定された重み付けで加算されて出力
される。これによって絞り２及びＡＧＣ回路５が制御さ
れる。

一方、撮影画面において測光領域内に対応する平均映像
信号レベルに対して背景となる測光領域外の平均映像信
号レベルが太き（、且つそのレベル差が所定値（電圧源
Ｖｒの電圧）以下であった場合には、画面判別回路１２
より出力される画面判別信号１２１はＬレベルとなり、
測光回路１１ａ　（ｌｌｂ）のアナログスイッチ１１８
が閉成され、そのローパスフィルタ１１４より出力され
る測光領域内の平均映像信号の加算時の重み付けは抵抗
１１６と抵抗１１７の並列回路で決定される。したがっ
て上述した順光時に比較して抵抗値が小さくなり、ロー
パスフィルタ１１４の出力信号のローパスフィルタ１１
３の出力に対する重み付け加算値が大きくなり、結局、
画面全体の平均映像信号レベルに対して測光領域内の平
均映像信号レベルの重み付けが太き（なり、測光領域内
をより重点測光する形となる。

以上のように、測光領域内外の映像信号レベル及び基準
バイアス電圧との関係から、画面の状態を判別し、測光
領域の重点測光特性を切換えて測光を行うことによって
、順光、逆光等、その画面の状態に応じて最適の測光を
行うことができる。

第４図、第５図はそれぞれ画面判別回路、測光回路の池
の実施例を示すブロック図である。すなわち上述の実施
例では、画面の判別及び測光回路１１ａ。

１１ｂ内の重み付けの制御を２段階で行っていたのに対
し、本実施例はさらに段階を細くし、より高精度且つ良
好な測光制御を行うことができるようにしたものである
。

各図において第１図〜第３図と同一構成部分については
同一の符号を付しその説明は省略する。

第４図の画面判別回路１３は、撮影画面上における測光
領域の内外の平均映像信号レベルの差をより細分化して
検出できるよう、コンパレータ１２７−１．　１２７−
２．　１２７−３．・・・、加算器１２６−１゜１２６
−２，１２６−３．　・・・、基準電圧源Ｖ　ｒｌ　、
　　Ｖ　ｒ２　。

ｖ、３．・・・を設けたものである。電圧源Ｖ　、　Ｖ
　ｒｌ　、Ｖ　ｒ２１Ｖ　ｒ３　ｊ　・・・の電圧はそ
れぞれ段階的に異なっており、したがってコンパレータ
１２７．　１２７−１．　１２７−２゜１２７−３．・
・・はそれぞれ各電圧源に応じてしきい値が異なり、測
光領域内外の映像信号レベル差に応じて段階的に画面判
別信号１２１．　１２１−１．　１２１−２．　１２１
−３．・・・を出力するようになっている。

一方、第５図に示す測光回路１４側においては、抵抗１
１７．アナログスイッチ１１８の他に、画面判別回路１
２の出力１２１−１．　１２１−２．　１２１−３゜・
・・によって開閉制御されるアナログスイッチ１１８−
１．　１１８−２．　１１８−３．・・・、抵抗１１７
−１．　１１７−２，１１７−３が設けられ、各アナロ
グスイッチは画面判別信号１２１．　１２１−１．　１
２１−２．　１２１−３゜・・・がＨレベルとなったと
き閉成され、それぞれ直列接続されている抵抗を抵抗１
１６に並列接続し、ローパスフィルタ１１４より出力さ
れた平均映像信号に対する重み付けをより細か（、多段
階に可変することができる。

これによって撮影画面の状態を細く検出してその状況に
応じたより高精度で適正露光制御が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明における露光制御装置によれ
ば、撮影画面上に設定した測光領域内の平均映像信号レ
ベルと撮影画面全体の平均映像信号レベルにもとづいて
前記測光領域を重点測光するにあたり、前記測光領域内
外の平均輝度差に応じて撮影画面の状態を判別し、その
判別結果にもとづいて前記各平均映像信号レベルに対す
る重み付けを可変するように構成したので、順光の場合
、逆光の場合、さらにその際の測光領域内外の輝度差に
応じて最適な制御を行うことができ、従来のように測光
領域内の平均映像信号と画面全体の平均映像信号に対す
る重み付けを順光時と逆光時とで、すなわち画面の状態
にかかわらず常に同じ重点測光特性で測光する装置で生
じるような画面の不自然さを生じることはなく、撮影画
面の状態に応じて常に適正な露光制御を行うことができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における露光制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図において画面判別回路の内
部の構成を示すブロック図、第３図は第１図において測
光回路の内部の構成を示すブロック図、第４図、第５図
はそれぞれ画面判別回路、測光回路の他の実施例を示す
ブロック図、第６図は従来の露光制御装置の一例を示す
ブロック図、第７図。 第８図は従来の露光制御装置の他の例を示すブロック図
、第９図は撮影画面を説明するための図である。 ｌ・・・レンズ　　　　　　　２・・・絞り３・・・撮
像素子　　　　　４・・・バッファアンプ訃・・ＡＧＣ
回路　　　　　６・・・絞り駆動回路８・・・信号処理
回路 １０・・・測光領域信号発生回路 １１ａ、ｌｌｂ・・・測光回路　　１２・・・画面判別
回路２０・・・撮影画面　　　　　２１・・・被写体２
２・・・測光領域 １１２．１１８，１２２，１２３・・・アナログスイッ
チ１１３．１１４，１２４，１２５・・・ローパスフィ
ルタ１１５．１１６，１１７・・・抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影画面上に設定された所定の領域内に対応する映像信
   号の平均値と、前記撮影画面全体に対応する映像信号の
   平均値に重み付けを行って、加算した出力にもとづいて
   測光を行う測光手段と、前記所定の領域内外に対応する
   平均信号レベルの差を判別する判別手段と、前記判別手
   段の出力にもとづいて前記各平均値に対する重み付け値
   を可変する手段とを備えたことを特徴とする露光制御装
   置。