JPH03238429A - ビデオカメラの露光補正装置 - 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＋１１用分野： この発明は、ミーデオカメラの露光補正装置に関する。

ｊ発明の概要２ 二〇定明；よ、複数の露光検出工丁７１アを設定し、各
露光検出エリア内での輝度信号レベルをそれぞｎ、検出
□て露光制御を行うように５たビデオカメラの露光補正
装置において、逆光や過順先の状態に応して各露光検出
エリアの大きさ及ブ／又：よ位置を制御することにより
、逆光や過順光の時に：よ中央重点測光が強まるよう二
こし、逆光や過順光ての撮影に対応できるようにしたも
のである。

ご従来の技術二 従来のヒーデオカメラの自動露光制御回路では、露光検
出エリアでのＣＣＤ撮像素子からの輝度信号レベルが所
定値となるように、アイリスの開閉及びＡＧＣ回路のゲ
インを制御するようにしている。ところが、このような
従来の自動露光制御回路では、逆光時には背景の輝度レ
ベルが著じく大きくなるので、アイリスが閉しられ１．
Ａ　Ｇ　Ｃ回路のゲインが下げられて５まい、被写体像
が黒く沈み込む。また、過順光時に１よ、背景の輝度レ
ベルが被写体の輝度レベルに比べて非常に小さくなるの
で、アイリスが開かれ、ＡＧＣ回路のゲインが上げられ
てしまい、被写体像が飽和してしまう。

そこで、被写体のある露光検出エリアと背景のある露光
検出エリアの２つの露光検出エリアを設定し、逆光時や
過順光時には、被写体のある露光検出エリアでの輝度信
号レベルが所定値となるようにアイリスの開閉及：＜　
Ａ　Ｇ　Ｃ回路のゲインを制御するようにして中央重点
測光とし、逆光時や過順光時二こ対応てきるようにした
ちのがある。

このように、２つの露光エリアを設ける場合、第１４図
Ａ及び第１４図Ｂ５こ示すように、中央部の露光検出エ
リアＡｌｌと、周辺部の露光検出エリアＡ１２とに分割
することが考えられる。とこうが、このように中央部の
露光検出エリアＡｌｌと周辺部の露光検出エリアＡ１２
とを設５すると、パニング５た場合Ｓこ、画面の明るさ
の変動が生して５まうという問題がある。

つまり、中央部の露光検出エリアＡ　１１よ周辺部の露
光検出エリアＡ１２とを設けると、第１４図Ｂ５．こ示
すよう二二露光検出エリアＡｌｔｈｏこ被写体がある時
にシよ、この露光検出エリアＡｌｌ内の被写体の、暉度
信号しヘルシこ応：て露光制御がなされるが、パニング
５て第１４図Ｂに示ｔように被写体が露光検出エリアＡ
ｌｌから外れると、露光検出エリアＡｌｌ内の輝度信号
レベルは周辺部の輝度信号レベルと変わらなくなる。こ
のため、画面の明るさに変動が生しる。

そこで、第１５図へ及プ第１５図Ｂに示すように、下部
の露光検出エリアＡ２１と、上部の露光検出エリアＡ２
２とに分割することが提案されている。このようにする
と、パニングした場合でも、殆どの場合被写体が下部の
露光検出エリアＡ２１内から外れないので、画面の明る
さの変動が生じすらい。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、第１５図Ａ及び第１５図Ｂ　５こ示すように
下部の露光検出エリアＡ２１と上部の露光検出エリアＡ
２２とを設定した場合、第１４図Ａ及ブ第１４Ｂに示し
たように中央部の露光検出エリアＡｌｌと周辺部の露光
検出エリアＡ１２とに分割した場合に比べて、被写体が
位置する露光検出エリアＡ２１の面積が大きくなるので
、中央重点測光二こ；り丁あい。このため８、散しい逆
光状態の場合；こ：よ、被写体が男く枕み込みがち二こ
なってしよう。

−ｆ＋かって、この発明の目的は、逆光や過順光の状態
二こ応：て露光検出エリアの位置や犬きさををき在二こ
設定できるビデオうメラの露光補正装置を提供すること
にある。

、課題を解決するための手段： この発明；よ、複数の露光検出工り７を設定５、各露光
検出エリア内での輝度信号レベルをそれぞれ検出５て露
光制御を行うようにしたどデオカメラの露光補正装置；
こδいて、逆光や過順光の状態に応□で、各露光検出エ
リアの大きさ及ブ／又シよ位置を制御するようにしたヒ
′デオメラの露光補正装置である。

：作用： ヒスト回路５８．Ａ及’ｊ　５８　Ｂの出力Ｈ１及ブＨ
２つ・あ順光状態であるか、逆光状態であるか、過順光
状態であるかが検出される。これにより、露光検出エリ
アＡ１及ブ露光検出エリアＡ２の位置や大きさが設定さ
れる。

順光の時には、露光検出エリアを上部と下部とに分け、
下部を被写体がある露光検出エリアＡ１と５、上部を背
景がある露光検出エリアＡ２とする。このようにすると
、パニングしても、明るさの変動が生じない。

激しい逆光や過順光の時に：よ、被写体がある露光検出
エリアＡ１が中心部に配設され、背景がある露光検出エ
リアＡ２が周辺部に配置される。これとともに、被写体
がある露光検出エリアＡｌが小さく設定される。このよ
うにすると、より中央重点測光に近づく。

：実施例］ この発明の実施例について、以下の順序に従って説明す
る。

ａ、ビデオカメラの全体構成 ｂ、オプティカルディテクタＳこついてｂｌ、　　エリ
ア設定回路 ｂ２．Ｙ分離回路、Ｃ分離回路 ｂ３．７へＦ検出回路 ｂ４．ＡＥ検出回路 ｂ５．ＡＷＢ検出回路 ａ、ビデオカメラの全体構成 第２図は、この発明を適用することができるビデオカメ
ラの全体構成を示すものである。第２図５二おいて、ｌ
　Ｓよレンズ、２：よＣＣＤ撮像素子である。ＣＣＤ撮
像素子２の受光面に、レンズ１を介された被写体像が結
像され、ＣＣＤ撮像素子２から撮像信号が得られる。

レンズ１には、第３図二こ示すように、固定レンズＦｌ
　（１群レンズ）、ズームレンズＦ２（２群レンズ）、
固定レンズＦ３（３群レンズ）、フォーカスし・ンズＦ
４（４群レンズ）が配設される。

ズームレンズＦ２と固定レンズＦ３との間に、ＰＮフィ
ルタ１７、アイリスリング１８が配設される。フォーカ
スレンズＦ４に対向して赤外線カット用のダ旦−ガラス
１９が配設される。

フォーカスレンズＦ４を移動させることで、合焦位置が
得与れる。このフォーカスレンズＦ４の位置は、フォー
カス駆動モータ３により移動可能とされる。フォーカス
駆動モータ３としては、精度の高い制御が容易に行なえ
るように、ステップモータが用いられる。このステップ
モータは、振動や雑音の低減のために、ドライバー１３
により正弦波で駆動される。また、レンズ１内のアイリ
スリング１８の開閉がアイリス駆動モータ４シこより制
御される。アイリスリング１８の開閉状態は、例えはホ
ール素子からなるアイリス位置検出器５で検出される。

また、ズームレンズＦ４の位置がズーム位置検出器６で
検出される。アイリス位置検出器５、ズーム位置検出器
６の出力がシステムコントローラ１２に供給される。

ＣＣＤ撮像素子２としては、例えば補色市松格子上の画
素配列のものが用いられる。このような画素配列のＣＣ
Ｄ撮像素子２には、第４図に示すよう５二、シアン（Ｃ
ｙ）の画素と黄色（Ｙｅ）の画素とか繰り返されるライ
ンＬ１が１ライン毎に配列され、このシアン（Ｃｙ）の
画素と黄色（Ｙｅ）の画素とが繰り返されるラインＬ１
の間に、緑（Ｇ）の画素とマゼンタ（Ｍ）の画素とが繰
り返されるラインＬ２と、マゼンタ（Ｍ）の画素と緑（
Ｇ）の画素とが繰り返されるラインＬ３とが交互に配列
される。

ＣＣＤ撮像素子２の画素数としては、例えば１う１′ン
５１０画素のものと、１ライン７６０画素のものとを用
いることができる。１ライン５１０画素のＣＣＤ撮像素
子を用いた場合、周波数（８／３）　ｆ　ｓ　ｃ　（’
＝９．５５ＭＨｚ）　（７）転送りｏ　７りがＣＣＤ撮
像素子２に与えられる。１ライン７６０画素のＣＣＤ撮
像素子を用いた場合、周波数４ｆｓｃ　　（険１４．３
２Ｍセ）の転送りロックがＣＣＤ撮像素子２に与えられ
る。

ＣＣＤ撮像素子２の出力がサンプルホールド回路７に供
給される。ＣＣＤ撮像素子２として補色市松格子上の画
素配列のものを用いた場合、サンプルホールド回路７で
、垂直方向に２画素分づつ出力されるＣＣＤ撮像素子２
の出力信号がサンプルホールドされる。サンプルホール
ド回路７の出力がＡＧＣ回路８を介してＡ／Ｄコンバー
タ９に供給される。Ａ／Ｄコンバータ９で、ＣＣＤ撮像
素子２の出力が例え二ｉｌｏピントでディジタル化され
る。

Ａ／Ｄコンバータ９の出力がディジタルビデオ信号処理
回路１０５こ供給されるとともに、オプティカルディテ
クタ１１に供給される。オプティカルディテクタ１１で
、オートフォーカス制御のためのＡＦ検出信号と、自動
露光のためのＡＥ検出信号と、オートホワイトバランス
のためのＡＷＢ検出信号が形成される。

オプティカルディテクタ１１とシステムコントローラ１
２とは、シリアルインターフェースを介して、双方向に
接続される。このシリアルインターフェースを介して、
オプティカルディテクタ１１とシステムシステムコント
ローラ１２とは、例えば１垂直期間毎に信号のやり取り
が行われる。

システムコントローラ１２からオプティカルディテクタ
１１に、フォーカス検出エリア設定信号、露光検出エリ
ア設定信号、ホワイトバランス検出エリア設定信号等が
供給される。オプティカルディテクタ１１からシステム
コントローラ１２に、ＡＰ（オートフォーカス）検出信
号、ＡＥ（オートエクスボジャー）検出信号、ＡＷＢ　
（オートホワイトバランス）検出信号等が供給される。

オプティカルディテクタ１１からシステムコントローラ
１２に送られてくるＡＦ検出信号に基づいて、システム
コントローラ１２からレンズ駆動信号が出力される。こ
のレンズ駆動信号がドライバー１３を介してフォーカス
駆動モータ３に供給される。これにより、フォーカスレ
ンズＦ４の位置が令色位置になるように制御される。

オプティカルディテクタ１１からシステムコントローラ
１２乙こ送られてくるＡＥ検出信号に基づいて、システ
ムコントローラ１２からアイリス制御信号が出力される
とともに、ＡＧＣ制御信号が出力される。このアイリス
制御信号がドライバー１４を介してアイリス駆動モータ
４に供給される。

また、このＡＧＣ制御信号がＤ／Ａコンバータ１５を介
してＡＧＣ回路８に供給される。これにより、ＣＣＤ撮
像素子２からの撮像信号レベルＧこ応してアイリスリン
グ１８が開閉されるととちに、ＡＧＣ回路８のゲインが
設定される。

ディジタルビデオ信号処理回路１０で、輝度信号及びク
ロマ信号が信号処理される。この信号処理された輝度信
号及びクロマ信号がＤ／Ａコンバータ１５Ａ及び１５Ｂ
を介してそれぞれアナログ信号に変換され、出力端子１
６Ａ及び１６Ｂからそれぞれ出力される。

ｂ、オプティカルディテクタについて 第１図は、オプティカルディテクタ１１の構成を示すも
のである。

このオプティカルディテクタ１１は、前述したように、
オートフォーカス制御のためのＡＦ検出信号、自動露光
のためのＡＥ検出信号、オートホワイトバランスのため
のＡＷＢ検出信号等、光学的制御Ｍのための検出信号を
形成するちのである。

オプティカルディテクタ１１に１よ、破線で囲んで示す
Ａ　Ｆ検出回路２１．ＡＥ検出回路２２、ＡＷＢ検出回
路２３が配設される。

ｂｌ、エリア設定回路 オプティカルディテクタ１１には、オートフォーカスを
行うためのフォーカス検出エリアを設定するＡＦエリア
設定回路２４、自動露光のための露光検出エリアを設定
するためのＡＥエリア設定回路２５、オートホワイトバ
ランス制御のためのホワイトバランス検出工′リアを設
定するＡＷＢ工゛ノア設定回路２６が設けられる。更に
、°表示用の工′ノアを設定するための表示用エリア設
定回路２７が設シナられる。

＼Ｆ二′ノア設定回路２４、Ａ巳エリア設定回路２５、
ＡＷＢエリア設定回路２６には、シリアル人力ボート２
８を介して、システムコントローラ１２かあフォーカス
検出エリア設定信号、露光検出工・リア設定信号、ホワ
イトバランス検出エリア設定信号がそれぞれ供給される
。

フォーカス検出エリア設定信号に基づき、ＡＦエリア設
定回路２４で、例えば２つのフォーカス検出エリアが設
定される。露光検出エリア設定信号に基づき、ＡＥエリ
ア設定回路２５で、例えば２つの露光検出エリアが設定
される。ホワイトバランス検出エリア設定信号に基づき
、ＡＷＢエリア設定回路２６でホワイトバランス検出エ
リアが設定される。これらのエリアの位置や大きさ；よ
、任意に設定することが可能である。

更に、表示用エリア設定回路２７には、シリアル人力ボ
ート２８を介して、システムコントローラ１２から表示
用エリア設定信号が供給される。

この表示用エリアの位置や大きさは、任意に設定できる
。

ＡＦエリア設定回路２４、ＡＥエリア設定回路２５、Ａ
ＷＢエリア設定回路２６、表示用エリア設定回路２７の
出力は、セレクタ３０を介じて、出力端子４７から選択
的に出力可能とされる。なお、セレクタ３０では、複数
のエリア設定用の信号を選択することもできる。セレク
タ３０で選択されたエリア設定信号に基づくエリアがフ
ァインダに表示される。したがって、制御に用いている
工゛、１ア辷同−のエリアをファインダに表示させるこ
とち、制御と異なるエリアをファインダに表示させるこ
とちできる。

また、この表示用エリアを利用して、タイトラー等の取
込み位置、電子ズームの取込み位置等を指定できる。

オプティカルディテクタ１１からンステムコントローラ
１２には、シリアル出力ボート２９を介して、ＡＦ検出
信号、ＡＥ検出信号、ＡＷＢ検出信号が供給される。

ｂ２．Ｙ分離回路、Ｃ分離回路 第１図において、入力端子３１に、第２図シこるけるＡ
　／　Ｄコンバータ９からのディジタル撮像信号が供給
される。このディジタル撮像信号がＹ分離回路３２に供
給されるとともに、Ｃ分離回路３３に供給される。Ｙ分
離回路３２で、このディジタル撮像信号からディジタル
輝度信号Ｙが形成される。また、Ｃ分離回路３３で、デ
ィジタル撮像信号からクロマ信号Ｃ，，Ｃ，が形成され
る。

前述したように、ＣＣＤ撮像素子２としては、第４図に
示したような補色市松格子状の画素配列のものが用いら
れる。そして、サンプルホールド回路７では、垂直方向
に２画素分づつ出力される信号がサンプルホールドされ
、サンプルホールド回路７からは、垂直方向に２画素分
の出力が加算されて出力される。

第４図に示した画素配列の場合、垂直方向の２画素分の
出力が加算されて出力されると、第５図Ａに示すように
、シアン（Ｃｙ）と緑（Ｇ）の和信号（Ｃｙ　十Ｇ）と
、黄色（Ｙｅ）とマゼンタ（Ｍ）の和信号（Ｙｅ＋Ｍ）
とが交互に出力されるラインと、第５図Ｂに示すように
、シアン（Ｃｙ）とマゼンタ（Ｍ）の和信号（ｃｙ＝Ｍ
）、と黄色（Ｙｅ）と緑（Ｇ）の和信号（Ｙｅ−Ｇ）と
が交互に出力されるラインとが１ライン毎に繰り返され
る。

第１図５二おいて、Ｃ分離回路３３て、互いにｌサンプ
ル異、；る信号が減算される。これにより、クロマ信号
ＣＲ，Ｃ，が形成される。

つまり、シアンと緑の和信号（Ｃｙ　＝Ｇ）と、黄色と
マゼンタの和信号（Ｙ　ｅ　＋Ｍ）とが交互に出力され
るライン（第５図Ａ）では、互いに１サンプル異なる信
号を減算することにより、クロマ信号Ｃ，Ｒが以下のよ
うにして得られる。すなわち、Ｙｅ　＝Ｒ＋Ｇ、　Ｍ　
＝Ｒ＋Ｂ　ＸＣｙ＝Ｂ−Ｇであるから、 （Ｙｅ＋！１）−（Ｃｙ↓Ｇ） ・（（Ｒ−Ｇ）＋（Ｒ−Ｂ））−（（Ｂ十Ｇ）＋Ｇ）：
２Ｒ−Ｇ ・Ｃ，ｌ シアンとマづンタの和信号（Ｃｙ　＋Ｍ）と、黄色と緑
の相信号（Ｙｅ＝Ｇ）とが交互に出力されるライン（第
５図Ｂ）では、互いに１サンプル異なる信号を減算する
ことにより、クロマ信号Ｃ８が以下のように５で得られ
る。

（Ｙｅ−Ｇ）　−（Ｃｙ−Ｍ） ＝　（（ＲＡＧ）　＝Ｇ）−（（Ｂ、Ｇ）・（Ｒ−Ｂ）
）・　−２Ｂ↓Ｇ −Ｃ３ Ｙ分離回路３２で、互いに１サンプル異なる信号が加算
される。これにより、輝度信号Ｙが形成される。

つまり、シアンと緑の和信号（Ｃｙ＋Ｇ）と黄色とマゼ
ンタの和信号（Ｙ　ｅ　ＱＭ）とか交互に出力されるラ
イン（第５図Ａ）では、互いに１サンプル異なる信号を
加算することにより、輝度信号Ｙが以下のようにして得
られる。

（Ｙｅ＋Ｍ）　＋　（Ｃｙ＋Ｇ） ・（（ＲＡＧ）＋（ＲＩＢ））＋（（ＲＡＧ）τＧ）・
３Ｇ＋２Ｒ＋８ Ｙ シアンとマゼンタの和信号（Ｃｙ　＋Ｍ）と黄色と緑の
和信号（Ｙｅ＝Ｇ）とが交互に出力されるライン（第５
図Ｂ）では、互いに１サンプル異なる信号を加算するこ
とシこより、輝度信号Ｙが以下のようにして得られる。

（Ｙｅ−Ｇ）−＜Ｃｙ−Ｍ） ・（（Ｒ−Ｇ）・Ｇ）−（（Ｂ−Ｇ）−（Ｒ−Ｂ））・
３Ｇ−２８−Ｒ Ｙ また、Ｙ分離回路３２及ｒ５Ｃ分離回路３３で、サンプ
リング周波数の変換が行ηれる。すなわち、入力端子３
１には、ＣＣＤ撮像素子２としてｌライン５１０画素の
ものを用いた場合に：まサンプリング周波数（８／３）
ｆｓｃのディジタル信号が供給され、ＣＣＤ　ｆｆｉ像
素子２として１ラインマロ０画素のものを用いた場合に
はサンプリング周波数４ｆｓｃのディジタル信号が供給
される。Ｙ分離回路３２及びＣ分離回路３３で、このサ
ンプリング周波数（８／３）ｆｓｃ或イ；：４　ｆ　ｓ
　ｃカサンプリング周波数２ｆｓｃに変換される。

Ｙ分離回路３２の出力がＡＦ検出回路２１、Ａ已検出回
路２２、ＡＷＢ検出回路２３に供給される。Ｃ分離回路
３３の出力がＡＷＢ検出回路２３に供給される。

ｂ３．ＡＦ検出回路 合焦位置では、ＣＣＤ撮像素子２からの輝度信号中の中
高域成分レベルが最大となる。したがって、ＣＣＤ撮像
素子２からの輝度信号中の中高域成分のレベルを所定の
フォーカスエリア内で積分した値を評価値とし、この評
価値が最大となるように、フォーカスレンズＦ４を位置
制御することで、合焦位置が得られる。

この発明の一実施例で：よ、このような原理に基づいて
、フォーカス制御を行うよう↓こしている。

すなわち、ＡＦ検出回路２１において、遅延回路３４と
フィルタ演算部３５．３６．３７とから３種類の特性の
異なるバイパスフィルタが構成される。遅延回路３４と
フィルタ演算部３７とから構成されるバイパスフィルタ
と、バイパスフィルタ３８とが縦続接続される。これら
により、特性の異なる４種類のバイパスフィルタが構成
される。

これらのバイパスフィルタにより、輝度信号中の中高域
成分が取り出される。

ところで、バイパスフィルタの特性が変わると、し７・
文位置と評価値との関係を示す特性が変わってζる。こ
の特性が緩やかな場合、合焦位置に制御てきる範囲；よ
広がるが、正確な合焦位置が得にくくなる。これに対し
て、この特性が急峻な場合、正確な合焦位置が得られる
が、合焦位置に制御できる範囲）よ狭くなる。

：たがって、広い範囲に渡って正確にフォーカスレンズ
Ｆ４を合焦位置に制御できるようにするｉめ二こ５よ、
特性の異なる複数のバイパスフィルタを切替えて用いる
ことが有効である。すなわち、レンズ位置と評価値との
関係を示す特性が緩やかになるバイパスフィルタを用い
てレンズを合焦位置近傍まで移動させ、レンズが合焦位
置近傍まで移動されたあ、レンズ位置と評価値との関係
を示を特性が急峻になるバイパスフィルタに切替え、こ
のレンズ位置と評価値との関係を示す特性が急峻になる
バイパスフィルタを用いて、レンズを金色位置まで追い
込む制御を行う。

この発明の一実施例では、セレクタ３９Ａ〜３９Ｄによ
り、特性の異なるこれら４種類のノへイパスフィルタの
出力が選択的に出力できるようにされている。

すなわち、フィルタ演算部３５の出力がセレクタ３９Ａ
及びセレクタ３９Ｂのａ個入力端に供給される。フィル
タ演算部３６の出力がセレクタ３９Ａ及び３９Ｂのｂ個
入力端に供給されるとともに、セレクタ３９Ｃ及び３９
Ｄのａ個入力端に供給される。フィルタ演算部３７の出
力がセレクタ３９Ａ及び３９ＢのＣ側入力端に供給され
るとともに、セレクタ３９Ｃ及び３９Ｄのｂ個入力端に
供給される。バイパスフィルタ３８の出力がセレクタ３
９Ｃ及び３９ＤのＣ側入力端に供給される。

セレクタ３９Ａ〜３９Ｄを切り換えることにより、所望
の特性のフィルタ出力を選択できる。このセレクタ３９
Ａ〜３９Ｄは、シリアル人力ポート２８を介してシステ
ムコントローラ１２から送られてくるフィルタセレクト
信号に基づいて切替えられる。

セレクタ３９Ａ〜３９Ｄの出力がコアリング回路４０Ａ
〜４０Ｄにそれぞれ供給される。コアリング回路４０Ａ
〜４０Ｄには、シリアル人力ボート２８を介してシステ
ムコントローラ１２からコアリングレベル設定信号が供
給される。コアリング回路４０Ａ〜４０Ｄは、ディジタ
ル輝度信号の中高域成分を検波するとともに、ノイズ成
分を除去するものである。

つまり、特にコントラストが小さく、絵柄が単調な画面
では、ＣＣＤ撮像素子２からの輝度信号中の高域成分が
殆どなくなるため、信号に対するノイズの影響が大きく
なる。コアリング回路４０Ａ〜４０Ｄは、このようなノ
イズによる影響を防止するために設けられている。

すなわち、ディジタルバイパスフィルタの出力信号中に
第６図Ａ〜に示すようにノイズ成分Ｎがあると、このノ
イズ成分Ｎの影響により、フォーカス検出信号に誤差が
生しる。コアリング回路４０Ａ〜４０Ｄにより、第６図
Ｂに示すように、所定のコアリングレベルＶ、以下にあ
るノイズ成分Ｘが除去される。なお、このコアリング回
路８は、減算器で構成することができる。

コアリング回路４０Ａ〜４０Ｄの出力がゲート回路４１
Ａ〜４１Ｄにそれぞれ供給される。ゲート回路４１Ａ〜
４１Ｄには、ＡＦエリア設定回路２４からフォーカス検
出エリアを設定するためのゲート信号が供給される。こ
のゲート信号により、ゲート回路４１Ａ〜４１Ｄの開閉
が制御される。

ところで、点光源のような高輝度部分を含む被写体を撮
影した場合には、高輝度部分の信号により、評価値に誤
差が生しる可能性がある。そこで、高輝度検出回路４６
が設けられる。高輝度検出回路４６で、ＣＣＤ撮像素子
２からの撮像信号が所定レベル以上かどうかが検出され
る。この高輝度検出回路４６の出力がＡＦ設定回路２４
に供給され、ＣＣＤ撮像素子２からの撮像信号が所定レ
ベル以上なら、その部分のフォーカス検出エリアがマス
キングされる。

例えば、第７図Ａに示すように、所定値９２以上となる
高輝度の信号がＣＣＤ撮像素子２から出力されたとする
。この場合、第７図Ｂに示すような信号がディジタルバ
イパスフィルタから出力される。ＣＣＤ撮像素子２うく
所定値ｖ２以上とする期間Ｔ″１′、第７図Ｃに示すよ
うシこマスキング信号が出力される。このマスキング信
号の間、ゲート回路４１Ａ〜４１Ｄが閉し５れる。これ
Ｓこより、第７図りに示すように、高輝度部分の影響が
除去される。

ゲート回路４１Ａ〜４１Ｄの出力がスイッチ回路４２Ａ
〜４２Ｄをそれぞれ介してピーク検出回路４３Ａ〜４３
Ｄにそれぞれ供給される。ピーク検出回路４３Ａ〜４３
Ｄで、ゲート回路４１Ａ〜４１Ｄの出力のピーク値が検
出される。ピーク検出回路４３　、Ａ〜４３Ｄの出力が
スイッチ回路４４Ａ〜４４Ｄをそれぞれ介して積分回路
４５Ａ〜４５Ｄにそれぞれ供給される。積分回路４５Ａ
〜４５Ｄでデート回路４１Ａ〜４１Ｂの出力又はピーク
検出回路４３Ａ〜４３Ｄの出力の積分値が求められる。

スイッチ回路４２Ａ〜４２Ｄ、４４Ａ〜４４Ｄを制御す
ることで、１画面での輝度信号中の中高域成分の積分値
（評価値）５ｆかつでなく、例えば■ラインでの輝度信
号中の中高域成分のピーク値、１画面での中高域成分の
ピーク値の積分値を求めることができる。これら１ライ
ンでの輝度信号中の中高域成分のピーク値、１画面での
中高域成分のピーク値の積分値は、バイパスフィルタの
切替えタイミングを決定するのに用いることができる。

これらの出力は、ＡＦ検出信号として、シリアル出力ポ
ート２９を介してシステムコントローラ１２に供給され
る。

このフォーカス制御回路では、例えば２つのフォーカス
検出エリアを設定して、フォーカス制御が行なわれる。

すなわち、セレクタ３９Ａ〜３９Ｄから出力される４つ
フィルタ出力のうち、２つづつの出力が同一のフォーカ
ス検出エリアに設定される。そして、同一のフォーカス
検出エリアに設定されたセレクタ３９Ａ〜３９Ｄの出力
のうち、一方の出力がそのフォーカス検出エリアでの輝
度信号中の中高域成分レベルの積分値（評価値）を得る
ために用いられ、他方の出力がバイパスフィルタの特性
を切替えるタイミングを検出するのに用いられる。各フ
ォーカス検出エリアからの評価値に基づいてフォーカス
レンズＦ４が移動され、フォーカスレンズＦ４が合焦位
置近傍まで近づくと、セレクタ３９Ａ〜３９Ｄが切替え
られ、フィルタ特性が切替えられる。そして、評価値が
最大となるようにフォーカスレンズＦ４が位置制御され
る。

このように、複数のフォーカス検出エリアが設定できる
と、どのようなカメラアングルでも被写体に正確に合焦
できる。また、動きのある被写体に追従して合焦させる
こともできる。

ｂ４．ＡＥ検出回路 ＡＥ！Ｉ＋御は、ＣＣＤ撮像素子２からの輝度信号レベ
ルが所定値になるように、アイリスリング１８の開閉及
びＡＧＣ回路８のゲインを設定することによりなされる
。

例えば逆光状態では、背景の輝度レベルが著しく大きく
なるため、所定の１つの露光検出エリアで輝度信号レベ
ルを検出してＡＥ制御を行うと、アイリスリング１８が
絞られてＡＧＣ回路８のゲインが小さく設定されてしま
い、被写体像が黒く枕みこんでしまうという問題が生し
てくる。

そこで、この発明の一実施例では、逆光状態や過順光状
態でも最適なＡＥ＠御が行なえるように、第８図に示す
ように、露光検出エリアＡ１と露光検出エリアＡ２とが
設定でき、これらの露光検出エリアＡ１及びＡ２のそれ
ぞれの輝度信号レベルが検出できるようにされている。

露光検出エリアＡＩ及びＡ２の位置や大きさは、システ
ムコントローラ１２からの露光検出エリア設定信号によ
り自在に設定できる。第８図Ａに示すように、被写体が
ある中心部に露光検出エリアＡＩを設け、周辺部に露光
検出エリアＡ２を設けることも、第８図Ｂに示すように
、被写体がある下部に露光検出エリアＡｌを設け、上部
に露光検出エリアＡ２を設けることもできる。

第１図において、Ｙ分離回路３２の出力が二回路５１に
供給されるとともに、コンパレータ５２に供給される。

コンパレータ５２には、シリアル入力ポート２８を介じ
てコンパレートレベルが供給される。

また、フィルタ慣算部３７の出力がゲート回路５３Ａ及
フ０３　Ｂを介してピーク検出回路５４Ａ及”　０４　
Ｂにそれぞれ供給される。

フィルタ演算部３７からしよ、ローパスフィルタにより
高域のノイズ成分が除去された輝度信号が出力される。

すなわち、ピーク検出を行う場合、ノイズ成分を除去す
るため；こ、ローパスフィルタを設シする必要がある。

遅延回路３４とフィルタ演算部３７とから、ディジタル
平均化ローパスフィルタを基にしたディジタルバイパス
フィルタが構成されているので、フィルタ演算部３°７
からは、バイパスフィルタ出力とともに、ローパスフィ
ルタ出力を容易に取り出せる。このローパスフィルタを
介され二高域のノイズ成分が除去された輝度信号がゲー
ト回路５３Ａ及”Ｊ　ｖ　３　Ｂを介してビーク検出回
路５４Ａ及び５４Ｂに供給される。

ゲート回路５３Ａ及プ５３Ｂに：よ、ＡＥ検出エリア設
定回路２５から露光検出エリアＡ１及びＡ２を設定する
ためのゲート信号が供給される。このゲート信号により
、ゲート回路５３Ａ及び５３Ｂの開閉が制御される。

ニー回路５１１よ、ディジタル輝度信号に対して第９図
に示すような、非直線特性を持たせるものである。輝度
信号レベルをそのまま平均値検波すると、画面の一部の
高輝度部分により、平均値出力が大きくなり、画面全体
が暗く沈み込んでしまうという問題が生じる。ニー回路
５１を設けることで、高輝度部分のゲインが下げられ、
このような問題が改善される。ニー回路５１には、シリ
アル入力ポート２８を介してシステムコントローラ１２
から特性設定信号が供給される。この特性設定信号によ
り、特性曲線の折れ点に１が可変できる。

ニー回路５１の出力がゲート回路５５Ａ及び５５Ｂをそ
れぞれ介して積分回路５６Ａ及び５６Ｂにそれぞれ供給
される。ゲート回路５５Ａ及び５５Ｂには、ＡＥエリア
設定回路２５から露光検出エリアＡ１及びＡ２を設定す
るためのゲート信号が供給される。このゲート信号によ
り、ゲート回路５５Ａ及’ｊ　Ｄ　Ｄ　Ｂの開閉が制御
される。

コンパレータ５２は、所定レベル以上の輝度信号のサン
プル数をカウントして輝度分布状態を検出するちのであ
る。コンパレータ５２の出力がゲート回路５７Ａ及ｚ’
５７Ｂをそれぞれ介してヒス１回路５８Ａ及Ｌ”　０８
　Ｂにそれぞれ供給される。

ヒスト回路５８Ａ及び５８Ｂで、所定の輝度レベル以上
の輝度信号のサンプル数がカウントされる。

ゲート回路５７Ａ及び５７Ｂには、Ａ巳エリア設定回路
２５から露光検出エリアＡｌ及ｒ、＜　Ａ　２を設定す
るためのゲート信号が供給される。このゲート信号によ
り、ゲート回路５７Ａ及び５７Ｂの開閉が制御される。

ヒスト回路５８及び５８Ｂで、輝度信号レベルの分布状
態が検出できる。つまり、第１０図Ａに示すよう捨逆光
状態の画面を映出すると、第１０図Ｂに示すように、周
辺部に輝度信号の高い部分が多く分布し、中心部に輝度
信号の低い部分が多く分布する。このような分布状態は
、露光検出エリアＡＩでの所定レベル７３以上のサンプ
ル数のカウント値と、露光検出エリアＡ２での所定レベ
ルｖ３以上のサンプル数のカウント値とから判断できる
。

ピーク検出回路５４Ａ及び５４Ｂで求められた露光検出
エリアＡｌ及びＡ２での輝度信号のピーク値Ｐ１及びＰ
２が出力コントローラ５９Ａを介しで、シリアル出力ポ
ート２９に出力される。

積分回路５６Ａ及び５６Ｂでそれぞれ求められた露光検
出エリアＡ１及びＡ２での輝度信号レベルの積分値１ｎ
ｌ及びＩｎ２がコントローラ５９Ｂを介して、シリアル
出力ポート２９に出力される。

ヒスト回路５８Ａ及び５８Ｂでそれぞれ求められた露光
検出エリアでの所定レベル以上のサンプル数のカウント
値Ｈ１及びＨ２が出力コントローラ５９Ｃを介して、シ
リアル出力ポート２９に出力される。

積分回路５６Ａ及び５６Ｂでは、輝度信号の平均値検波
出力が得られる。ＡＥ制御を行う場合、平均値検波では
検波レベルが低くなるのて、平均値検波よりピーク検波
に近い特性が要求される。

そこで、この発明の一実施例では、平均値とピーク値と
を適当に混合することで、ピーク検波に近い特性で輝度
信号レベルを検出できるようにしている。

つまり、第１１図Ｓこ機能ブロック図で示すように、ピ
ーク検出回路５４Ａ及び５４Ｂで求められたビーり値Ｐ
１及びＰ２と、積分回路５６Ａ及び３６Ｂで求められた
積分値１ｎｌ及びＩｎ２が乗算手段７１Ａ及び７１Ｂ、
７２Ａ及び７２Ｂ、加算手段７３Ａ及び７３Ｂで重み付
は加算される。

これにより、ピーク検波に近い検波特性が得られる。乗
算手段７１Ａ及び７１Ｂ、７２Ａ及び７２Ｂの係数を可
変させれば、検波レベルは可変できる。なお、これらの
演算は、ソフトウェアで行われるので、検波レベルの変
更は、非常に容易であＱ。

露光検出エリアＡ１での輝度信号レベルの検出値と露光
検出エリアＡ２での輝度信号レベルの検出値とを適当に
重み付は加算した値に応じて、アイリスリング１８の開
閉、ＡＧＣ回路８のゲインが設定される。

すなわち、加算手段７３Ａ及び７３Ｂから、露光検出エ
リアＡ１での輝度信号レベルの検出値及び露光検出エリ
アＡ２での輝度信号レベルの検出値がそれぞれ得られる
。加算手段７３Ａ及び７３Ｂの出力が乗算手段７４Ａ及
び７４Ｂにそれぞれ供給される。乗算手段７４Ａ及び７
４Ｂの出力が加算手段７５に供給される。乗算手段７４
Ａ及び７４Ｂ、加算手段７５により、周辺部の露光検出
エリアＡ１の輝度信号レベルの検出値と中心部の露光検
出エリアＡ２の輝度信号レベルの検出値とが重み付は加
算される。加算手段７５の出力に応して、アイリスリン
グ１８の開閉状態及びＡＧＣ回路８のゲインの設定がな
される。

順光状態、逆光状態、過順光状態は、ヒスト回路５８Ａ
及び５８Ｂ（第１図）の出力から判別できる。

つまり、順光の状態なら、画面全体に渡って略均−Ｃ輝
度となるので、被写体部分２こある露光検出エリアＡＩ
と周辺部にある露光検出エリアＡ２とで二よ、輝度信号
レベルの分布状態が略等しくなる。すなわち、ヒスト回
路３８Ａの出力Ｈ１とヒスト回路５８Ｂの出力Ｈ２との
差があまり大きくならべい。

これＳこ対して、逆光状態乙こなると、背景が著しく明
るくなるので、輝度信号レベルが所定値以上になる部分
が周辺部にある露光検出エリアＡ２に偏ってくる。また
、過順光なら、背景が著しく暗くなるので、輝度信号レ
ベルが所定値以上になる部分が被写体部分の露光検出エ
リアＡｌに偏ってくる。すなわち、逆光や過順光の時に
！よ、ヒスト回路５８Ａの出力Ｈ１とヒスト回路５８Ｂ
の出力Ｈ２との差が大きくなる。

ヒスト回路５８Ａ及び５８Ｂの出力Ｈ１及びＨ２が第１
１図における輝度分布状態判定手段７６に供給される。

この輝度分布状態判定手段７６により、順光状態である
か、逆光状態であるか、過順光状態であるかが検出され
る。この輝度分布状態判定手段７６の出力により、逆光
状態や過順光状態に対応５て、以下のような制御が行わ
れる。

すなわち、この輝度分布状態判定手段７６の出力により
、乗算手段７４Ａ及＝　７４　Ｂの係数が設定される。

逆光や過順光で１よ、被写体部分の明るさに対する重み
付けを行う乗算手段７４Ａの係数が大きく設定され、背
景部分の明るさに対する重み付けを行う乗算手段７４Ｂ
の係数が小さく設定される。これにより、中央重点測光
に近づき、逆光状態や過順光状態でも、最適なＡＥ制御
を行なえる。

また、輝度分布状態判定手段７６の出力により、露光検
出エリアＡＩ及び露光検出エリアＡ２の位置や大きさが
設定される。つまり、順光の時には、第８図Ｂに示した
ように、露光検出エリアを上部と下部とに分け、下部を
被写体がある露光検出エリアＡＩとし、上部を背景があ
る露光検出エリアＡ２とする。このようにすると、パニ
ングしてち、明るさの変動が生しない。逆光や過順光の
時には、第８図Ａに示したように、被写体がある露光検
出エリアＡＩが中心部に配設され、背景がある露光検出
エリアＡ２が周辺部に配置される。これとともに、被写
体がある露光検出エリアＡ１が小さく設定される。この
ようにすると、より中央重点測光に近づく。

更に、輝度分布状態判定手段７６の出力により、ニー回
路５１の折れ点を設定するようにしても良い。つまり、
逆光の時には、第１２図Ａに示すように、ニー回路５１
の折れ点に１が下げられる。

このようにすると、高輝度でのゲインが下げられるので
、逆光状態でも、被写体が翼く沈み込まなくなる。また
、過順光の時には、第１２図Ｂに示すように、ニー回路
５１の折れ点に１が上げられる。このようにすると、高
輝度でのゲインが上げされるので、過順光の場合でも、
被写体が飽和しない。

更シこ、輝度分布状態判定手段７６の出力に応して制御
系全体のゲインを設定すれ５よ、逆光状態でち被写体が
男く沈み込よなくなるとともに、過順先の時にも被写体
が飽和しなくなる。

なお、これらの逆光状態や過順光状態；こ対応した制御
は全て行う必要：まない。これらの制御の中から適当な
ものを組み合わせることで、逆光状態や過順光状態に対
する問題を解決できる。

ｂ５．ＡＷＢ検出回路 ホワイトバランス制御は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ
）の各色信号レベルを所定の比率になるように制御する
ことにより行われる。

この発明の一実施例では、フルオートホワイトバランス
制御と、ワンプノシュオートホワイトハランス制御とが
行なえる。フルオートホワイトバランス制御は、全体の
画面の積分値が白色であるとしてフルオートでホワイト
バランス制御が行なわれる。

ワンプノシュオートホワイトハランスでは、第１３図に
示すようなホワイトバランス検出エリアＢ１が表示され
る。このホワイトバランス検出エリアＢ１の位置や大き
さは、第１３図Ａに示すように、自在に可変できる。第
１３図Ｂに示すように、このホワイトバランス検出エリ
アＢ１を被写体の白い部分Ｗｌ上に一致させ、ワンプン
シュオートホワイトハランス設定ボタンを押すと、この
ホワイトバランス検出エリアＢ１からの信号に基づいて
、ホワイトバランス制御が行われる。

ホワイトバランス検出エリアＢｌの位置や大きさは可変
自在であるから、例えば服の白い柄等殆どの被写体の白
い部分を利用してホワイトバランス制御を行なえる。し
たがって、ホワイトキャンプ等を用いてホワイトバラン
ス調整を行う必要はなくべる。そして、このように白い
部分を利用してホワイトバランス制御を行った場合、全
体の画面の積分値が白色であるとしてホワイトバランス
制御を行なう場合に比べて、正確にホワイトバランス調
整を行なえる。

なお、ホワイトバランス検出エリアを複数設定し、複数
のホワイトバランス検出エリアの中から、より具体放射
カーブに近い部分のものを選んでホワイトバランス制御
を行うようにしても良い。

第１図において、Ｙ分離回路３２からの輝度信号Ｙがゲ
ート回路６１Ａを介して積分回路６２Ａに供給される。

Ｃ分離回路３３からのクロマ信号Ｃ，及びＣ１１がゲー
ト回路６１Ｂ及び６１Ｃをそれぞれを介して積分回路６
２Ｂ及び６２Ｃに供給される。積分回路６２Ａ〜６２Ｃ
の出力がＡＷＢ検出信号としてシリアル出力ボート２９
を介して、システムコントローラ１２に供給される。

ゲート回路６１Ａ〜６１Ｃには、ＡＷＢ検出エリア設定
回路２６からホワイトバランス検出エリアを設定するた
めのゲート信号が供給される。このゲート信号により、
ゲート回路６１Ａ〜６１Ｃの開閉が制御され、ホワイト
バランス検出エリアが設定される。オートホワイトバラ
ンスの場合には、このホワイトバランス検出エリアが広
く設定される。ワンブツシュオートホワイトバランスの
場合には、被写体の白い部分に応じて、ホワイトバラン
ス検出エリアが可変設定される。

システムコントローラ１２には、輝度信号Ｙ及びクロマ
信号ＣＲ及びＣ３の積分値が供給される。

この輝度信号Ｙ及びクロマ信号ＣＩ及びＣ８から、以下
のよう；こ５て、ホワイトバランス制御が行われる。

輝度信号Ｙ、クロマ信号Ｃえ及びＣ３の積分値を、それ
ぞれ、ＩＮ　　（Ｙ）、ＩＮ（ＣＲ）及びＩ（Ｃ８）と
する。輝度信号Ｙの積分値ＩＮ　　（Ｙ）から、クロマ
信号ＣＲ及びＣ３の積分値１゜（Ｃ，ｌ）及ブＩＮ（Ｃ
Ｂ）を減算すれば、以下のように緑（Ｇ）の色信号の積
分値ＩＮ　　（Ｇ）が算出される。すなわち、 １．４（Ｙ）−１Ｎ（Ｃ＋＋）−ＩＮ（Ｃｍ）＝Ｉ、Ｉ
（３Ｇ・２Ｒ＋２Ｂ）−１，（２Ｒ−Ｇ）−１Ｎ（２Ｂ
−Ｇ）・ｌ５（５Ｇ） クロマ信号Ｃ１１の積分値ＩＮ　（ＣＲ）から、上述の
ようにして求められた緑（Ｇ）の色信号の積分値ＩＮ　
　（Ｇ）を減算すれは、赤（Ｒ）の色信号の積分値ＩＮ
　　（Ｒ）が算出される。すなわち、ＩＮ　（ＣＲ）　
−ＩＮ　（Ｇ） ・ＩＮ（２Ｒ−Ｇ）−ＩＮ（Ｇ） ＝ＩＮ（２Ｒ） クロマ信号Ｃ１ｌ積分値＋、４　（ｃｍ）から、上述の
ようにして求められた緑（Ｇ）の色信号の積分値１．（
Ｇ）を減算すれば、青（Ｂ）の色信号の積分値１．（Ｂ
）が算出される。すなわち、ＩＮ　（ＣＩ）　−ＩＮ　
（Ｇ） ・ＩＮ（２８Ｇ）−１Ｎ（Ｇ） ＝Ｉｓ（’２Ｂ） このようにして求められた３原色信号Ｒ，Ｇ、Ｂのレベ
ルの積分値が所定の比率になるように、各３原色信号Ｒ
，Ｇ、Ｂのゲインが設定される。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ヒスト回路５８Ａ及び５８Ｂの出力
Ｈ１及びＨ２から順光状態であるか、逆光状態であるか
、過順光状態であるかが検出される。これにより、露光
検出エリアＡ１及び露光検出エリアＡ２の位置や大きさ
が設定される。

順先の時には、露光検出エリアを上部と下部とに分け、
下部を被写体がある露光検出エリアＡ１とし、上部を背
景がある露光検出エリアＡ２とされる。このようにする
と、パニングしても、明るさの変動が生じない。

逆光や過順光が激しくない時には、露光検出エリアＡｌ
が比較的広く設定されるので、被写体が露光検出エリア
Ａ１から殆ど外れることは無く、パニングしても明るさ
の変動が生しない。

激しい逆光や過順光の時には、被写体がある露光検出エ
リアＡＩが中心部に配設され、背景がある露光検出エリ
アＡ２が周辺部に配置される。これとともに、被写体が
ある露光検出エリアＡＩが小さく設定される。これによ
り、より中央重点測光に近づく。したがって、激しい逆
光状態でも、被写体が黒く沈み込まない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用できるビデオカメラにおけるオ
プティカルディテクタの構成を示すブロンク図、第２図
はこの発明が適用できるビデオカメラの一例の全体構成
を示すブロック図、第３図はこの発明が適用できるビデ
オカメラにおけるレンズ構成の説明に用いる側面図、第
４図はこの発明が適用できるビデオカメラにおける撮像
素子の画素配列の説明に用いる路線図、第５図はこの発
明が適用できるビデオカメラにおけるオプティカルディ
テクタの説明に用いるタイミング図、第６図はコアリン
グの説明に用いる波形図、第７図は高輝度圧縮の説明に
用いる波形図、第８図は露光検出エリアの説明に用いる
路線図、第９図はニー回路の説明に用いるグラフ、第１
０図はヒスト回路の説明に用いる路線図及び波形図、第
１１図は自動露光制御の説明に用、いる機能ブロック図
、第１２図はニー回路の制御の説明に用いるグラフ。 第１３図はワンプッシュオートホワイトハランスの説明
に用いる路線図、第１４図及び第１５図は従来の露光制
御の説明に用いる路線図である。 図面における主要な符号の説明 １１ニオブテイカルデイテクタ １２ニジステムコントローラ。 ２６：ＡＥ検出回路。 ５７Ａ、５７Ｂ：ヒスト回路 ７６：輝度分布状態検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の露光検出エリアを設定し、上記各露光検出エリア
   内での輝度信号レベルをそれぞれ検出して露光制御を行
   うようにしたビデオカメラの露光補正装置において、 逆光や過順光の状態に応じて、上記各露光検出エリアの
   大きさ及び／又は位置を制御するようにしたビデオメラ
   の露光補正装置。