JPH05167914A - 電子的撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ストロボを使用せずに連写撮影する場合に連写
速度およびシャッター速度の制限を大幅に緩和するとと
もに、均一な撮影画像を得る。 【構成】設定連写速度と適正露光量を得るために必要と
されるシャッター速度との差や比等で表現され得る差異
に対応する不足露光量を撮像系の利得（ゲイン）を調整
することにより補償して、設定された連写速度を維持し
つつ適正な露出を得る時間精度、露出精度に優れた連写
撮影を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電子的撮像装置に関
し、特に低照度連写撮影時の露出不足を補償する電子的
撮像装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子カメラやムービーカメラ等によりス
トロボ光を使用せずに、またはストロボ光を使用してい
ても被写体が遠くてストロボ光が届かない条件で、被写
体を撮影する場合には、露出が不足するので絞りを開放
状態に設定して露出不足を補償するが、絞りを開放状態
にしても依然露出不足である場合には露出を適正化する
ためシャッター速度を遅くして長時間露出を行う必要が
ある。また、一定短時間間隔で連続的にシャッター動作
させて連続画像を記録する連写撮影時にも露出不足に対
応するためシャッター速度を遅くして長時間露光する必
要がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電子的撮像装置は、低照度被写体の撮影時の露出不足は
シャッター速度を遅くすることにより対応しているが、
連写撮影時には、次のような問題が生ずる。すなわち、
例えば、２０コマ／秒の連写速度が設定された場合、被
写体照度で定まるシャッター速度が連写速度より遅い場
合、例えば１／１５秒のとき、言い換えれば、連写１コ
マに割り当てられる時間よりも露光時間を長くとらなけ
れば適正露出が得られないときには、設定された連写速
度を優先させると露出不足となる。適正露出を得るに
は、連写速度を上記シャッター速度内に抑えなければな
らない。図６には、シャッター動作と得られる映像信号
との関係が示されている。１フィールドに相当する１／
６０秒周期の垂直同期信号ＶＳＹＮＣに同期してシャッ
ター動作する低照度条件での連写撮影において、露出優
先動作時には、上述の例では適正な露光レベルを得るに
必要なシャッター速度動作させるシャッター信号ＳＨＴ
は４フィールド毎に出力され、この信号ＳＨＴによって
適正露光レベルの映像信号Ｖｉｄｅｏが得られる。一
方、連写速度優先動作の場合には、上述の例では１／２
０秒が連写速度であり、したがって、シャッター信号Ｓ
ＨＴは３フィールド毎に出力されることになり、得られ
る映像信号レベルは、適正露出レベルと比較して１／４
だけ露出不足となる。 【０００４】このように、低照度条件での高速連写撮影
時、毎秒撮影コマ数が増加する（連写速度が増大する）
と、適正露出を得るためにはシャッター速度を遅くして
長時間露光しなければならないため、必要なコマ数を維
持できなくなる。このとき、シャッター速度優先動作さ
せると適正露出を得るためには連写速度に限界が生ず
る。また、連写速度優先動作では、シャッター速度が制
限されて露出不足となり、撮影画像が黒く沈んでしま
う。 【０００５】そこで、本発明の目的は、ストロボ光閃光
手段を使用せずに連写撮影する場合に連写速度およびシ
ャッター速度の制限を大幅に緩和するとともに、均一な
撮影画像を得る電子的撮像装置を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による電子的撮像装置は、設定された連写速
度に適合する第１のシャッタ速度を認識するための第１
の手段と、当該撮影条件の下で適正露光量を得るために
必要とされる第２のシャッタ速度と上記第１のシャッタ
速度との差に係る不足露光量を認識するための第２の手
段と、上記第２の手段の手段により認識された不足露光
量に対応して当該撮像系の利得を設定するための第３の
手段と、を備えて構成される。 【０００７】 【作用】本発明では、設定連写速度と適正露光量を得る
ために必要とされるシャッター速度との差や比等で表現
され得る差異に対応する不足露光量を撮像系の利得（ゲ
イン）を調整することにより補償して、設定された連写
速度を維持しつつ適正な露出を得る時間精度、露出精度
に優れた連写撮影を可能とする。 【０００８】 【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は本発明による電子的撮像装置の一実施例
を示す構成ブロック図である。絞り１を通って撮像素子
（ＣＣＤイメージャ）２上に被写体像が結像される。Ｃ
ＣＤ２により得られた電気信号は、可変ゲイン回路３で
信号レベルが調整された後、撮像プロセス回路４でＹ／
Ｃ分離等の所定の信号処理が施される。撮像プロセス回
路４からのＹ（輝度）信号とＣ（色）信号は、ＦＭ変調
回路５でＦＭ変調され、記録増幅回路６で増幅され、ヘ
ッド７を介して記録媒体８に記録される。 システムコ
ントローラ（マイコン）９は、本装置を全体的に制御す
る回路で、絞り駆動回路１１に絞り制御信号を送出して
絞り１の開口径を制御し、ゲイン設定信号により可変ゲ
イン回路３のゲインを制御し、電子シャッター速度制御
信号によりＣＣＤ駆動回路１０を介して撮像素子２の素
子シャッター速度を制御する。 【０００９】ＡＥセンサ１２は、被写体の照度情報を得
るための測光センサであり、得られた照度情報はＡＥプ
ロセス回路１３で電流電圧変換及び対数圧縮等の処理が
施されてシステムコントローラ９に送出される。システ
ムコントローラ９は、ＡＥセンサ１２からの照度情報等
に基づいて、絞り１の絞り，可変ゲイン回路３のゲイン
等を制御する。また、トリガスイッチ１５により記録指
令が、外部スイッチ１４により連写スピード、絞り等が
システムコントローラ９に指示される。 【００１０】次に、暗いシーン（低照度被写体）の撮影
時、ストロボ光を使用しない条件下、または被写体が遠
距離に位置しストロボ光による露光量上昇が殆どない条
件下、外界光のみで撮影する場合の本実施例による連写
モード動作について説明する。外部スイッチ１４により
連写速度が設定され、トリガスイッチ１５によって記録
開始指令がシステムコントローラ９に入力されると、シ
ステムコントローラ９は、ＡＥセンサ１２とＡＥプロセ
ス回路１３からの照度情報を受け、システムコントロー
ラ９に内蔵のＲＯＭに格納されているプログラム線図の
テーブルを参照して、絞りを開放状態にしたときに適正
露出を得ることができるシャッター速度を求める。ま
た、使用者により絞り値が絞り側に優先的に設定されて
いる場合は、その絞り値での適正露出が得られるシャッ
ター速度を求める。 【００１１】図２には、３枚のターレット絞りを用いた
ときのプログラム線図が示されている。図中、太線はフ
ルオート撮影での設定で、Ｆ１１，１／２０００ｓｅｃ
はスメア限界による制限を、Ｆ２．８，１／３０ｓｅｃ
は手振れ限界による制限である。フルオート撮影以外の
動作時（つまり、シャッター速度、絞り、連写速度等が
優先的に設定されている場合）には、実線部外のテーブ
ル参照が行われる。例えば、照度情報が７ＥＶで、絞り
を開放（Ｆ２．８）に制御して撮影する場合には、シャ
ッター速度は１／１５ｓｅｃとなる。また、連写速度が
３０コマ／秒に設定されている場合には、１回の撮影に
かけられる時間は１／３０ｓｅｃとなる。このとき、シ
ャッター速度は速すぎて露光時間が約１／２不足してし
まう。ここで、システムコントローラ９は、シャッター
速度を１／１５ｓｅｃから１／３０ｓｅｃに変更し、シ
ャッター速度比１／１５／１／３０＝２を求める。この
係数は、適正露出を得るための増幅係数として用いる。 【００１２】システムコントローラ９は、求めたシャッ
ター速度でＣＣＤ２を駆動し、１／３０秒のシャッター
動作を行わせるとともに、可変ゲイン回路３に２倍の増
幅を行わせるためのゲイン制御信号を出力する。こうし
て、可変ゲイン回路３によってＣＣＤ２のシャッター速
度の高速化に伴う露光不足を補償して適正レベルの映像
信号を得ている。 【００１３】図３には、上記実施例動作の処理手順を示
すフローチャートが示されている。外部スイッチ１４に
より連写速度Ｒ（コマ／秒）が入力され（ステップＳ
１）、ＡＥセンサ１２から照度情報Ｌが入力される（ス
テップＳ２）と、絞りがオートモードか否かを判定する
（ステップＳ３）。ここで、オートモードであると判定
されると、オートモードのプログラムテーブルを参照し
て絞りＦとシャッター速度Ｓ（秒）を求める（ステップ
Ｓ４）。また、絞りがオートモードでないと判定される
と、絞り設定値Ｆを入力し（ステップＳ５）、絞り優先
プログラムテーブルを参照してシャッター速度Ｓ（秒）
を求める（ステップＳ６）。ステップＳ４とステップＳ
６の処理の後、１／ＲがＳより小さいか否かを判定し
（ステップＳ７）、小さければ、実際の撮影時のシャッ
ター速度Ｓ′をＳ′＝１／Ｒに設定し（ステップＳ
８）、可変ゲイン回路３のゲインＧＡＩＮをＳ・Ｒとし
て求めて（ステップＳ９）撮影条件を設定する。また、
ステップＳ７において、１／ＲがＳより小さくないと判
定されたときには、ＧＡＩＮ＝１と設定する（ステップ
Ｓ１０）。 【００１４】ステップＳ４におけるオートモードプログ
ラムテーブルの一例が図４に示されており、照度情報Ｌ
（ＥＶ）、絞りＦおよびシャッター速度Ｓ（秒）との関
係がテーブル化されている。また、ステップＳ６におけ
る絞り優先プログラムテーブルの一例が図５に示されて
おり、絞りＦ２．８、Ｆ５．６およびＦ１１に対応する
照度情報Ｌ（ＥＶ）とシャッター速度Ｓ（秒）との関係
が示されている。 【００１５】以上のような実施例によれば、低照度被写
体の連写撮影時、長時間露光が必要となり、所要シャッ
ター速度が連写速度よりも遅くなった場合であっても、
設定された連写速度での撮影が可能となり、狙いとする
被写体の時間的変化を細かく撮影可能となる。また、連
写撮影時、シャッター速度や可変ゲイン回路のゲインを
連写撮影開始時に設定、ホールドするので連写撮影で得
られた各コマ画像の露出差が少なく、各コマ画像のＳ／
Ｎが一定に維持されて画像が見やすくなる。更に、絞り
を小絞りにしても使えるため、フォーカスずれによるボ
ケを小さくできる。 【００１６】以上の実施例の説明では、予め複数個の径
の異なる開口部を板状部材に設け、この開口部を選択し
て光量調節を行うターレット絞りを用いた不連続な絞り
制御について説明しているが、連続的絞り制御であって
も良い。また、ゲインを調整する可変ゲイン回路３の機
能は、ＣＣＤ等の光電変換部から記録回路系までの任意
部に挿入できる。この場合、非線形特性を有する回路部
よりも前段に設けることが望ましい。更に、シャッター
速度やゲインを求めるのには、プログラム線図テーブル
参照によらず、演算によって求めることができる。プロ
グラム線図テーブルは、システムコントローラ９内のＲ
ＯＭに格納されずに、外部から当該情報が供給されてい
ても良い。以上の実施例の説明で用いられたシャッター
速度とはＣＣＤ等の光電変換部の光電荷蓄積時間、ある
いは機械的、電気光学的な光透過量調節手段による光束
透過時間等に適用され得る。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による電子
的撮像装置は、設定連写速度と適正露光量を得るために
必要とされるシャッター速度との差異（差や比等で表現
され得る）に対応する不足露光量を撮像系のゲインを調
整することにより補償しているので、つまり、高速連写
撮影時のシャッター速度に起因する露出不足分を撮像回
路系のゲインを増大することにより補償しているので、
設定された連写速度を維持しつつ適正な露出を得る時間
精度、露出精度に優れた連写撮影が行える。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による電子的撮像装置の一実施例を示す
構成ブロック図である。 【図２】照度情報、シャッター速度、絞り値の関係を示
すプログラム線図の一例である。 【図３】図１に示す実施例の動作処理手順を示すフロー
チャートである。 【図４】図３におけるオートモードのプログラムテーブ
ルの一例を示す図である。 【図５】図３における絞り優先時のプログラムテーブル
の一例を示す図である。 【図６】従来の露出優先動作と連写速度優先動作におけ
る連写撮影時のシャッター速度と得られる映像信号レベ
ルとの関係を示す図である。 【符号の説明】 １ 絞り ２ 撮像素
子（ＣＣＤ） ３ 可変ゲイン回路 ４ 撮像プ
ロセス回路 ５ ＦＭ変調回路 ６ 記録増
幅回路 ７ ヘッド ８ 記録媒
体 ９ システムコントローラ １０ ＣＣＤ
駆動回路 １１ 絞り駆動回路 １２ ＡＥセ
ンサ １３ ＡＥプロセス回路 １４ 外部ス
イッチ １５ トリガスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 設定された連写速度に適合する第１のシャッタ速度を認
   識するための第１の手段と、 当該撮影条件の下で適正露光量を得るために必要とされ
   る第２のシャッタ速度と上記第１のシャッタ速度との差
   に係る不足露光量を認識するための第２の手段と、 上記第２の手段の手段により認識された不足露光量に対
   応して当該撮像系の利得を設定するための第３の手段
   と、 を具備してなることを特徴とする電子的撮像装置。