JPH02149079A - 電子的撮像装置 - 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、ダイレクト測光方式を採用して露出を制御す
るスチルビデオカメラ等の電子的撮像装置に関する。

［従来の技術］ 近年、例えば電子スチルカメラのように固体撮像素子を
用いて被写体像を撮像し、この撮像情報をフロッピディ
スク等の記録媒体に記録する電子的撮像装置が開発され
ている。この種の装置を使用すれば、光学式カメラのよ
うなフィルムの現像や印画紙への焼付は等を行なう必要
がなく、被写体像をテレビジョンモニタ等により即時見
ることができ非常に便利である。

ところで、この種の装置は一般に露出の設定を自動的に
行なっており、その方式としてダイレクト測光方式を用
いたものやパターンｎ１光方式を用いたもの等がある。

このうち先ずダイレクト測光方式は、被写体を撮像する
ための固体撮像素子とは別に単一の受光素子を設け、そ
の入射光量に応じて露光時間を制御する信号を発生して
固体撮像素子のシャッタを制御するようにしたものであ
る。

これに対しパターン測光方式は、例えば特開昭５３−１
２４０２２号に示されるように、撮像手段により被写体
像を試写してその画像情報中の特定の部分の明るさを基
準にして露出を設定し、しかるのち上記被写体の撮像を
行なうようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、これらの測光方式を採用した従来の装置には
次のような改善すべき課題があった。すなわち、先ずダ
イレクト１１１ｊ光方式を用いたものは、単一の受光素
子で測光し露光時間を制御しているため、被写体の一部
に例えば第７図のＯに示すように空等の高輝度の部分が
存在すると、測光レベルがこの高輝度部分のの光量に支
配されて例えば第８図に示す如く露光時間制御信号Ｃ８
のパルス出力時間Ｔ１が短く設定される。つまり、露出
が低く設定されることになる。この結果、固体撮像素子
により得られた撮像信号は第９図に示す如く特に主体部
分Ｏの信号レベルｖ１が著しく低くなり、これにより人
物等の主体部分◎の画像が暗く不明瞭なものになる不具
合があった。

一方パターン測光方式を用いたものは、撮像画面上の主
体部分におけるｎ１光レベルを基準に露出を設定するの
で上記ダイレクト測光方式で生じたような露出不足は解
消することができる。しかしながら、被写体の撮像に先
立ち同°じ被写体を試写してその撮像画像を演算処理す
ることにより露出を設定するようにしているため、シャ
ッタを押してから被写体が実際に撮像されるまでに時間
がかかり、この結果リアルタイムによる高速撮像には不
向きだった。

そこで本発明は上記点に着目し、被写体に高輝度部分が
存在する場合でも常に適正な露出を設定でき、しかも露
出の設定をリアルタイムに行なえて高速撮像に適した電
子的撮像装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために、次
のような手段を講じた。すなわち、撮像されるべき１画
面を複数に分割しこれらの分割された画面に対応して受
光素子をそれぞれ設け、これらの受光素子の出力に対し
て補正手段によりそれぞれクリップあるいは非直線変換
を行なったのちその各出力を加算手段により加算し、こ
の加算手段の出力に基づいて露出制御手段により露出制
御を行なうようにした゛ものである。

〔作用コ このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。すなわち、被写体像は複数の受光素子により領
域分割されてそれぞれ測光され、しかもそのレベルはク
リップまたは非直線変換によってレベルが抑制されたの
ち加算合成されるので、被写体中にたとえ高輝度部分が
存在していたとしても、この高輝度部分に支配されるこ
となく主体部分やその他の低輝度部分の測光レベルも考
慮した適正な露出を設定することができる。したがって
、露出不足になることな（主体部分やその他の低輝度部
分についても十分な明るさで明瞭に撮像することができ
る。また、ダイレクト測光方式と同様に固体撮像素子に
よる被写体の撮像動作と並行して測光を行なえるので、
露出をリアルタイムにて設定することができ、これによ
り高速撮像も十分可能となる。

［実施例］ 次に、本発明の要旨に対応した実施例を説明する。本実
施例の装置は、被写体の全撮像領域を第２図に示す如く
縦方向に３分割し、これらの領域Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３に各
々対応してフォトダイオード等の測光用の受光素子を設
けている。第１図はその測光回路部の構成を示すもので
、３個の受光素子１１，１２．１３でそれぞれ受光され
た上記各分割領域Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３の光量は、電気信号
に変換されたのちバッファ増幅器２１，２２゜２３を経
て電流電圧変換器（ＩＶＣ）３１．３２゜３３にそれぞ
れ導かれる。これらの電流電圧変換器３１．３２．３３
は、所定の変換時定数を有し、これにより上記バッファ
増幅器２１．２２．２３を経て供給された受光信号電流
を積分電圧波形に変換するもので、これらの積分電圧波
形はクリップ回路４１，４２．４３にそれぞれ供給され
る。

これらのクリップ回路４１，４２．４３は、上記積分電
圧波形を直流電源７０により設定されたクリップ電圧Ｖ
ｃＬによりそれぞれクリップするもので、これらのクリ
ップ回路４１，４２．４３から出力された積分電圧波形
Ｖ　Ｂ、、、　Ｖ　Ｄ２．　Ｖ　（，３は加算器５０で
加算されたのち比較器６０に供給される。そして、この
比較器６０でしきい値ｖＯと比較され、その出力が露光
時間制御信号Ｃ８として図示しない固体撮像素子に供給
される。

このような構成であるから、例えば第２図に示した被写
体を撮像するべく使用者がシャッタを押すと、この時点
で測光回路部は動作状態となり、この結果比較器６０か
ら出力される露光時間制御信号Ｃ８は第３図に示す如く
　“Ｈ”レベルとなる。

このため、固体撮像素子の素子シャッタは開放し、これ
により固体撮像素子には上記被写体像の露光が開始され
る。

一方この露光状態において、上記被写体の光量はその各
分割領域Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３毎に受光素子１１．１２．１
３で受光される。そして、これらの受光素子１１．１２
．１３から出力された受光信号は、バッファ増幅器２１
，２２．２３を経て電流電圧変換器３１．３２．３３で
積分電圧波形にそれぞれ変換されたのち、クリップ回路
４１゜４２．４３でクリップ電圧ｖｃしにしたがってそ
れぞれクリップされる。そうすると、例えば被写体中の
空のように高輝度部分を有する分割領域Ｅ１の測光レベ
ル、つまり受光素子１１の受光信号出力は大レベルとな
り、それに伴い積分電圧波形の傾斜も急なものとなるが
、この積分電圧波形はクリップ電圧ＶｃＬまで増加した
ところで第３図のＶＤＩに示す如くクリップされて上限
値は押えられる。これに対し、人物像等の主体部分Ｏを
含む分割領域Ｅ２．Ｅ３の測光レベルはそれほど大きく
なく、その積分電圧波形の変化も比較的緩やかなものと
なるので、この積分電圧波形は第３図ｖＤ　２　＊　”
Ｄ　３に示す如くクリップされない。

そうして上記各クリップ回路４１，４２．４３から出力
された積分電圧波形ｖＤ　１　＊　ｖＤ２　＊ＶＤ３は
、加算器５０で相互に加算合成されて比較器６０に供給
され、この比較器６０でしきい値ｖｏと比較される。そ
して、上記加算器５０から出力された合成出力レベルＶ
ＤＴが次第に大きくなって第３図に示す如くしきい値ｖ
ｏに達すると、この時点で比較器６０の出力、つまり露
光時間制御信号Ｃ８は“Ｌ”レベルに復帰し、この結果
固体撮像素子の素子シャッタは閉成され、被写体像の露
光は終了する。

このように本実施例であれば、被写体の３つの分割領域
毎にその光量を検出してこれらの光量に応じた積分電圧
波形をクリップしたのち加算合成し、その出力ＶＤＴを
しきい値ｖｏと比較することにより露光時間制御信号Ｃ
８を発生するようにしたので、被写体全体の平均的な光
量に応じた露光時間Ｔ２を設定することができる。した
がって、被写体に空のような高輝度部分■が存在する場
合でも、この高輝度部分の光量に支配されることがなく
なり、人物等の主体部分やその他の部分Ｏの光量を考慮
した適正な露光時間により固体撮像素子を駆動すること
ができる。このため、例えば第４図のｖ２に示す如く主
体部分Ｏについても信号レベルの十分に高い撮像信号を
得ることができ、これにより主体部分の像が明るく明瞭
な撮像画像を得ることが可能となる。また、ダイレクト
測光方式を用いているため露光時間をリアルタイムで１
Ｍｌｌ１することができ、これにより高速撮像も十分に
行なうことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例では被写体の全撮像領域を３分割した
場合を例にとって説明したが、２分割または４分割以上
に分割してもよく、その分割形態も一次元ばかりでなく
二次元に設定してもよい。−例として全撮像領域をｎ分
割した場合には、測光回路部を第５図に示す如く構成す
ることにより同様に実施できる。また、前記実施例では
各クリップ回路４１〜４３に対し固定された共通のクリ
ップ電圧ｖｃＬを供給するようにしたが、第５図に示す
如く各クリップ回路４１〜４ｎ毎にクリップ電圧供給用
の可変直流電源７１〜７ｎを設け、これらの電源７１〜
７ｎにより各クリップ回路４１〜４ｎに対し各々異なる
クリップ電圧を供給するようにしてもよい。このように
すると、被写体の各分割領域毎により一層細かな測光値
を得ることができ、これにより露光時間をさらに最適値
に近付けることができる。また、クリップ回路に代わっ
て非直線変換回路を設け、積分電圧波形を第６図に示す
如く非直線変換するようにしてもよい。その他、受光素
子の種類や補正手段の構成、露出制御手段の構成等につ
いても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、撮像されるべき１
画面を複数に分割しこれらの分割された画面に対応して
受光素子をそれぞれ設け、これらの受光素子の出力に対
して補正手段によりそれぞれクリップあるいは非直線変
換を行なったのちその各出力を加算手段により加算し、
この加算手段の出力に基づいて露出制御手段により露出
制御を行なうようにしたことによって、被写体に高輝度
部分が存在する場合でも常に適正な露出を設定でき、し
かも露出の設定をリアルタイムに行なえて高速撮像に適
した電子的撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電子的撮像装置の測
光回路部の構成を示す回路ブロック図、第２図は被写体
の全撮像領域の分割形態を示す図、第３図および第４図
は第１図の回路の動作説明に用いる信号波形図、第５図
は本発明の他の実施例における電子的撮像装置のδＰＩ
光回路部の構成を示す回路ブロック図、第６図は補正手
段として非直線変換を行なった場合の信号波形の一例を
示す図、第７図は被写体像の一例を示す図、第８図およ
び第９図は従来の電子的撮像装置を説明するための信号
波形図である。 １１〜１ｎ・・・受光素子、２１〜２ｎ・・・バッファ
増幅器、３１〜３ｎ・・・電流電圧変換器、４１〜４ｎ
・・・クリップ回路、５０・・・加算器、６０・・・比
較器、７０．７１〜７ｎ・・・クリップ電圧供給用の直
流電源。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 シ神 図 第 ４図 第７図 第　８図 第 因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像されるべき１画面を複数に分割しこれらの分割され
   た画面に対応してそれぞれ設けられた受光素子と、これ
   らの受光素子の出力に対してそれぞれクリップあるいは
   非直線変換を行なう補正手段と、この補正手段からの各
   出力を加算する加算手段と、この加算手段の出力に基づ
   いて露出制御を行なう露出制御手段とを具備したことを
   特徴とする電子的撮像装置。