JPH02288680A - 自動露出制御装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた電子スチル
カメラやビデオムービカメラにおける自動露出制御装置
に関する。

［従来技術とその問題点］ 一般に、カメラにおける露出設定値は、写真撮影時の照
射光量に応じて設定される。

すなわち、従来のマニュアル露光調整式カメラでは、カ
メラとは別体の／１１１光器を用いて予め撮影場所の照
射光量をＭ１光し、この測光された照射光量に応じた露
出値を選択することでカメラの露出を調整した。

近年、自動露出、自動焦点式のカメラが頻繁に使用され
ているが、これらのカメラは、露出制御を行なうための
専用の測光デバイスをカメラ本体に備えている。最近で
は、固体撮像素子を用いた電子スチルカメラやとデオム
ービカメラ等が実用化されているが、これらの電子式カ
メラも上記自動露出制御のための測光専用デバイスを備
えている。

しかしながら、上記自動露出制御式のカメラにおいて、
測光部をカメラ本体に備えると、小型化を妨げる原因に
なるばかりでなく、上記撮像素子位置と測光位置とが異
なり、これに伴い実際の撮像光量との差が生じるため、
適正な露出制御を行ないにくい問題がある。

また、従来の露出制御は、被写体全体の′Ｍ［光量に応
じて行なうため、−ｍ写体内に、非常に明るい部分と暗
い部分とが共に存在する場合、明るい部分あるいは暗い
部分だけをコントラストよく撮影することはできない。

この場合、ユーザによる露出設定値のマニュアル調整が
必要になる。

［発明の目的］ 本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、Ｍ
１光専用のデバイスを別途設ける必要なく、カメラ本体
の小型化が可能になり、任意の被写体部に対応させて適
正な露出制御が行なえるようになる自動露出制御装置を
提供することを目的とする。

［発明の要点］ すなわち本発明に係わる自動露出制御装置は、画像デー
タを得るための撮像素子と、この撮像素子への照射光量
を制御する絞り手段と、上記撮像素子の露光時間を制御
する露光時間制御手段と、上記撮像素子の一部のエリア
から出力される信号レベルを加算する撮像画カ一部加算
手段と、この撮像信号レベルの加算結果に応じて上記絞
り手段及び上記露光時間制御手段又はその何れが一方を
制御する露出制御手段とを備えて構成したものである。

［発明の実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の自動露出制御装置の電子回路の構成を
示すもので、同図において、１１は光学系ブロックであ
り、この光学系ブロック１１には、レンズ１２ａ、１２
ｂ及びアイリス（絞り）１３が備えられる。このアイリ
ス１３による絞り動作はアイリス駆動モータ１４により
行なわれる。

上記光学系ブロック１１に隣接する撮像位置には、固体
撮像素子からなるエリアセンサ１５が配置され、このエ
リアセンサ１５の水平走査はＨドライバ１７により、垂
直走査はＶドライバ１８により行なわれ、その撮像タイ
ミングはタイミング発生部１６により制御される。そし
て、上記アイリス駆動モータ１４に対してはアイリス駆
動モータ制御ライン２０を、また、タイミング発生部１
６に対してはシャッタ速度制御ライン２１をそれぞれ介
して制御部１９からの制御信号が与えられ、アイリス１
３における絞り及びエリアセンサ１５における露光時間
（シャッタ速崩）が制御される。

制御部１９には、酸１光エリア指定キー２２からのエリ
ア指定信号が入力される。

第２図は前記エリアセンサ１５の撮像範囲Ｘに対する部
分測光範囲Ｐを示すもので、この部分測光範囲Ｐは、例
えばユーザがファインダを覗いた際に液晶画面等により
示されるもので、測光エリア指定キー２２を操作するこ
とで、該ファインダにおける被写体内の任意の部分が露
出制御用の測光エリアとして指定される。この場合、Ｍ
１光エリア指定キー２２により指定された部分測光範囲
Ｐに対応する垂直方向画素数ｖｂ及び水平方向画素数Ｈ
ｂが、制御部１９から測光エリア制御部２３に送られセ
ットされる。この測光エリア制御部２３には、上：ｃ！
　Ｈドライバ１７からの水平走査信号及びＶドライバ１
８からの垂直走査信号が与えられ、このエリアセンサ１
５に対する垂直及び水平走査信号に基づき上記部分側光
範囲Ｐに対応する垂直方向画素数ｖｂ及び水平方向画素
数Ｈｂが規定される。

第３図は上記エリアセンサ１５の固体撮像素子に対する
水平同期信号ＨＤを基帛とした測光エリア制御信号のタ
イミングチャートを示すもので、すなわち同図は、前記
部分Ａ＞＋光範囲Ｐが、垂直方向１００〜１４９（ｖｂ
−５０）の水平走査線内にそれぞれ水平方向画素数Ｈｂ
で存在することを示している。つまり、測光エリア制御
部２３は、固体撮像素子に対する１００〜１４９本口ま
での水平走査期間それぞれにおいて、画素数Ｈｂに対応
するところのエリア制御信号を出力することになる。

上記エリアセンサ１５の固体撮像素子における各画素毎
の入射光量に応じた出力信号は、トランジスタＴＲＩを
介してＤＣカット回路２４に与えられ、その直流成分が
カットされた後、オペアンプ２５を介して反転増幅され
クランプ回路２６に与えられる。このクランプ回路２６
は、Ｌ記エリアセンサ１５から送られるセンサ信号の有
効出力レベル以外の信号レベルが、クランプパルスＣＰ
のパルスタイミングに同期して“＋ＶＤＤ”レベルにな
るようにボリュームＶＲ２で調整するもので、このクラ
ンプ回路２３により非有効信号レベルのクランプされた
センサ信号は、スイッチング素子２７を通して定電流回
路部２８のオペアンプ２９に入力される。

ここで、スイッチング索７−２７は、上記測光エリア制
御部２３からのエリア制御信号を人力し、Ｍ１光エリア
指定キー２２により指定されたエリアセンサ１５の部分
７１Ｐｌ先範囲Ｐに対応する撮像出力信号のみを通過さ
せるもので、例えば前記第２図における部分７１１１光
範囲Ｐで第３図におけるエリア制御信号が人力される場
合には、１００〜１４９本ＩＪそれぞれの水平走査線に
おける水平方向画素数Ｈｂからの撮像出力信号のみ定電
流回路部２８に送られることになる。

定電流回路部２８は、エリアセンサ１５からスイッチン
グ素子２７を通して与えられる部分測光範囲Ｐに対応し
た各画素毎の出力信号電流を、コンデンサＣＩにチャー
ジさせるもので、このコンデンサＣＩにチャージされた
指定エリア内センサ信号電流は垂直同期信号ＶＤが与え
られる毎に放電される。つまり、コンデンサＣＩには、
垂直方向画素数ｖｂ、水平方向画素数Ｈｂからなる指定
センサエリアＰ内の各画素毎の入射光量に応じた出力電
流値が加算されることになる。ここで、上記コンデンサ
ＣＩに流れる電流ｉｏは下式により与えられる。

ｉｏ　＝　（ＶＤＤ２−υｌｎ）　Ｒ１そして、上記コ
ンデンサＣＩでチャージされる部分Ｍｊ光範囲Ｐ内の絵
入射光量に応じた電流加算値は、第１コンパレータ３０
及び第２コンパレータ３１の十端子に与えられる。第１
コンパレータ３０は、予め実験により求められた適正露
出範囲の最小電圧Ｖ　ＲＥＰ４をボリュームＶＲ４によ
り設定して基準電圧とするもので、上記定電流回路部２
８のコンデンサＣＩにチャージされた電流加算値が該適
正露出範囲の最小電圧Ｖ　ｌ？ｒ、Ｐ４を超えると、“
＋ＶＤＤ“レベルの出力信号が制御部１９に与えられる
。また、第２コンパレータ３１は、予め実験により求め
られた適正露出範囲の最大電圧ＶＲＥＰ５をボリューム
ＶＲ５により設定して基準電圧とするもので、上記定電
流回路部２８のコンデンサＣＩにチャージされた電流加
算値が該適正露出範囲の最大電圧ＶＲＥＰ５を越えると
、“＋Ｖ　ＤＤ”　レベルの出力信号が制御部１９に与
えられる。

そして、制御部１９は、第１及び第２コンパレータ３０
，３１の何れからも“＋ＶＤＤ“信号が得られない場合
、つまり、エリアセンサ１５における固体撮像素子の部
分測光範囲Ｐに対する入射光量が適正露出範囲に到達し
ない場合に、前記アイリス１３を開き、エリアセンサ１
５におけるシャッタ速度を遅くするよう、アイリス駆動
モータ１４及びタイミング発生部１６に対して、それぞ
れアイリス駆動モータ制御ライン２０、シャッタ速度制
御ライン２１を介し露出アンダ処理の制御信号を出力す
る。また、制御部１９は、第１及び第２コンパレータ３
０，３１の何れからも“＋ＶＤＤ″信号が得られる場合
、つまり、エリアセンサ１５における固体撮像素子の部
分測光範囲Ｐに対する入射光量が適正露出範囲を越えた
場合に、前記アイリス１３を閉じ、エリアセンサ１５に
おけるシャッタ速度を速くするよう、アイリス駆動モー
タ１４及びタイミング発生部１６に対して、それぞれア
イリス駆動モータ制御ライン２０、シャッタ速度制御ラ
イン２１を介し露出オーバ処理の制御信号を出力する。

つまり、測光エリア制御部２３によりスイッチング制御
されるスイッチング素子２７を介して得られる、上記部
分７１Ｐ１光範囲Ｐに対応する固体撮像素子内各画素か
らの出力信号加算値が、上記適正露出範囲ＶＲＥｌ’４
〜ＶＲＩＥＰ５より低い場合に、上記制御部１９は露出
アンダ処理を行ない、また、高い場合に露出オーバ処理
を行なうことになる。

ここで、上記電子回路におけるａｐ＋光露出制御処理は
、例えばカメラ本体レリーズスイ・ソチの半押し状態に
て実行される。

次に、上記構成の自動露出制御装置による露出制御動作
について、第４図で示すタイミングチャート、及び第５
図に示すフローチャートを参照して説明する。

例えばユーザがファインダで示される部分側光範囲Ｐを
、測光エリア指定キー２２を使用して被写体上の任意の
位置に移動設定し、レリーズスイッチを半押しすると、
まず、制御部１９から所定の露出設定値に基づくアイリ
ス制御信号及び露光制御信号が出力され、それぞれアイ
リス駆動モータ１４及びタイミング発生部１６に与えら
れる。

ここで、アイリス１３は所定の絞り値、エリアセンサ１
５は所定の露光時間（シャッタ速度）に設定され、該エ
リアセンサ１５からその入射光量に応じた出力レベルの
電流信号が出力される。

一方、測光エリア制御部２３には、上記部分側光範囲Ｐ
に対応する固体撮像素子の垂直方向画素−タｖｂ及び水
平方向画素データＨｂが制御部１９を通して与えられ、
エリアセンサ１５における部分測光範囲Ｐの各画素が走
査される時のみ、スイッチング素子２７のスイッチング
が図られる。

つまり、上記エリアセンサ１５による測光動作が開始さ
れると、該エリアセンサ１５の各画素における入射光量
に応じた出力電流値は、スイッチング素子２７を介して
上記部分ＩＩ光範囲Ｐのみに区切られ、定Ｔｄ流回路部
２８におけるコンデンサＣｔにチャージされる。

そして、」１記コンデンサＣＩにチャージされた上記部
分測光範囲Ｐ内各画素毎の入射光量に応じたセンサ出力
電流加算値が、エリアセンサ１フイールド分の走査が完
了する垂直同期信号ＶＤの出力時点までに第１コンパレ
ータ３０の基準電圧ＶＲＥＰ４に到達しないと、該第１
コンパレータ３０からのＨ１ｇｈレベル（＋　Ｖ　ＤＤ
）信号は出力されないので、制御部１９は露出アンダ処
理を行なうこと１こなる（ステップ８１〜Ｓ３）。つま
り、上シ己エリアセンサ１５の部分ＡＪｊ光範囲Ｐにお
ける総人射光量が適正露出範囲に達しない場合には、制
御部１９は、アイリス１３に対する絞りを開き方向に、
エリアセンサ１５に対するシャッタ速度を遅くする方向
に、アイリス駆動モータ１４及びタイミング発生部１６
に対して制御信号を出力する。

これにより、部分測光範囲Ｐにおける総入射光量は増量
され、上記適正露出範囲Ｖｌ（ＣＰ４〜ＶＩ？ＣＰＳ内
にセットされるようになる。

一方、上記コンデンサＣＩにチャージされた上記部分Ｍ
１光範囲Ｐ内各画素毎の入射光量に応じたセンサ出力電
流加算値が、エリアセンサ１フイールド分の走査が完了
する垂直同期信号ＶＤの出力時点までに第１コンパレー
ク３０の基準電圧ＶＲＥＦ４を越え適正露出範囲Ｖ　Ｒ
ＥＰ４〜Ｖ　ＲＥＰ５内に入り、該第１コンパレータ３
０からのみＨ１ｇｌルベル（十Ｖ　ＤＤ）信号が出力さ
れると、制御部１９は適正露出処理を行なうことになる
（ステップ５ｌ−８４〜Ｓ６）。つまり、上記エリアセ
ンサ１５の部分測光範囲Ｐにおける総入射光量が適正露
出範囲内に達した場合には、制御部１９は、アイリス１
３に対する絞り、及びエリアセンサ１５に対するシャッ
タ速度を、前記所定の露出設定値に応じた初期設定状態
に固定する。これにより、部分１４ｐ１光範囲Ｐにおけ
る入射光量は、上記適正露出範囲Ｖ　ＲＥＰ４〜Ｖ　Ｉ
（ＥＰ５内に固定セラ！・されるようになる。

さらに、上記コンデンサＣＩにチャージされた上記部分
Ｍ１光範囲Ｐ内各画素毎の入射光量に応じたセンサ出力
電流加算値が、エリアセンサ１フイールド分の走査が完
了する垂直同期信号ＶＤの出力時点までに第１コンパレ
ータ３０及び第２コンパレータ３１何レノ基準電圧ＶＲ
ＥＦ４．　ＶＲＥＦ５ｂ越え、該第１コンパレータ３０
及び第２コンパレータ３１から共にＨ１ｇｈレベル（＋
　Ｖ　ＤＤ）信号が出力されると、制御部１９は露出オ
ーバ処理を行なうことになる（ステップ５ｌ−３４−３
７）。つまり、上記エリアセンサ１５の部分／Ｉ１１光
範囲Ｐにおける総入射光量が適正露出範囲を越えた場合
には、制御部１９は、アイリス１３に対する絞りを閉じ
方向に、エリアセンサ１５に対するシャッタ速度を速く
する方向に、アイリス駆動モータ１４及びタイミング発
生部１６に対して制御信号を出力する。これにより、部
分ハ１光範囲Ｐにおける総入射光量は減温され、上記適
正露出範囲■旧ＥＰ４〜ＶＩ？ＥＦＳ内にセットされる
ようになる。

したがって、上記構成の自動露出制御装置によれば、撮
像を行なうエリアセンサ１５そのものの一部指定エリア
でｌ１ＩＰ＋光を行ない、その測光量が適正露出範囲内
にない場合には、アイリス１３及びエリアセンサ１５に
おける絞り及びシャ・ツタ速度を制御部１９により自動
制御し、上記Ｍ１光量が適正露出範囲内にセットされる
よう調整するので１．４１光専用のデバイスを設ける必
要がなくなり、カメラ本体の小型化が可能であるばかり
か、露出焦点を被写体■−の任意の位置に合わせた正確
なＭ１光露出制御を行なうことがｉｉＪ能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、画像データを得るための
撮像素子と、この撮像素子への照射光量を制御する絞り
手段と、上記撮像素子の露光時間を制御する露光時間制
御手段と、上記撮像素子の一部のエリアから出力される
信号レベルを加算する撮像出力一部加算手段と、この撮
像信号レベルの加算結果に応じて上記絞り手段及び上記
露光時間制御手段又はその何れか一方を制御する露出制
御手段とを備えて構成したので、ＡＪ＋光専用のデバイ
スを別途設ける必要なく、カメラ本体の小型化が可能に
なり、任意の被写体部に対応させて適正な露出制御が行
なえるようになる自動露出制御装置をＩ２１Ｉ倶できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる自動露出制御装置の
電子回路の構成を示すブロック図、第２図は上記自動露
出制御装置におけるエリアセンサの撮像範囲Ｘに対する
部分Ｍ１光範囲Ｐを示す図、第３図は上記自動露出制御
装置におけるエリアセンサに対する水平同期信号ＨＤを
基章とした測光エリア制御信号を示すタイミングチャー
ト、第４図は上記自動露出制御装置の電子回路各部にお
ける動作波形を示すタイミングチャート、第５図は上記
自動露出制御装置による自動露出制御動作を示すフロー
チャートである。 １１・・・光学系ブロック、１２ａ、１２ｂ・・・レン
ズ、１３・・・アイリス、１４・・・アイリス駆動モー
タ、］５・・・エリアセンサ、１６・・・タイミング発
生部、１７・・・１１ドライバ、１８・・・Ｖドライバ
、１９・・・制御部、２０・・・アイリス駆動モータ制
御ライン、２１・・・シャッタ速度制御ライン、２２・
・・測光量ノア指定キー　２３・・・測光エリア制御部
、２４・・・ＤＣカット回路、２５．２つ・・・オペア
ンプ、２６・・・クランプ回路、２７・・・スイ・クラ
ンプ素子、２８・・・定電流回路部、３０・・・第１コ
ンノくレータ、３１・・・第２コンパレータ、ＣＰ・・
・クランブノ々ルス、ＶＤ・・・垂直同期信号。 第５図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データを得るための撮像素子と、 この撮像素子への照射光量を制御する絞り手段と、 上記撮像素子の露光時間を制御する露光時間制御手段と
   、 上記撮像素子の一部のエリアから出力される信号レベル
   を加算する撮像出力一部加算手段と、この撮像信号レベ
   ルの加算結果に応じて上記絞り手段及び上記露光時間制
   御手段又はその何れか一方を制御する露出制御手段と、 を具備したことを特徴とする自動露出制御装置。