JPH0544232B2

JPH0544232B2 -

Info

Publication number: JPH0544232B2
Application number: JP57202469A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hashimoto; Akihiko Tojo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1993-07-05
Also published as: JPS5991778A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は特殊な露出が可能な撮像装置に関す
る。

（従来技術）ビデオカメラに於てはオートアイリス等による
入射光量の自動制御が行なわれているが、そのサ
ーボループの応答性や機械的な応答性には未だ問
題がある。又、特にビデオカメラ内のイメージセ
ンサとして固体撮像デバイスを用いた場合には、
ダイナミツクレンジが極めて狭い為に露出誤差に
対して映像信号のレベルが大きく変動する。

ムービー撮影の様に連続撮影をする場合には、
立上り時間は充分見込めるので、この様な問題は
比較的小さいが、スチル撮影の様にに１フレーム
だけを撮影する場合には露出制御系の立上りが大
きな問題となり、従つて誤差も無視し得ない。

カメラ内に一般に設けられているAGC回路に
よつても、この様な大巾な誤差を修正する事は困
難である。

又、カメラに於ては撮像時に特殊な効果（例え
ば逆光補正など）をねらつて露出の補正をする場
合があるが、この様な意図的な露出変化がある場
合と前述の様な不本意な露出ズレのある場合とで
結局得られる映像信号は同じレベルとなつてしま
い、プリンタや映像モニタ等の画像再生機側でこ
れを判断する事ができないという欠点がある。従
つて再生画像を操作者がモニタしながら、マニユ
アルでレベル調整をしなければならないが、これ
は極めて不便である。又、再生機側では両者の見
分けがつかない為、単純にAGCをかける事はで
きないという欠点がある。

（目的）本発明はこの様な従来技術の欠点を解消し常に
適正な露出補正のできる撮像装置を提供する事を
目的としている。

（実施例）以下図面に基づき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の撮像装置の構成の一例を示す
図で、本実施例は逆光補正やAEロツク等の露出
制御情報を映像信号に重畳する様に構成したもの
である。

絞り１を介して入射する光は撮像管や固体撮像
素子等の撮像デバイス２に於て電気信号に変換さ
れ、走査制御回路３によつて走査されて時系列的
な電気信号として出力される。このデバイスから
の出力は、AE（Auto Exposure）制御回路４に
よつて所定の周期で積分等されて、前記絞り１を
フイードバツク制御するのに使われる。これによ
り、常に一定の光量がデバイス２に入射される様
オートアイリス制御が為されている。一方、デバ
イス２の出力はAGC回路５により、一定のレベ
ルとる様に制御された後、信号処理回路６に於て
記録又は送信に適した信号に変換される。

又、７はモード指示回路であつて、スイツチ８
及び９のON，OFFに応じてAEの基準レベルを
切換えるようAE制御回路４等に対して指示信号
を供給する。

スイツチ８は、例えば逆光補正時にONされ、
AEの基準レベルを微かに上げる為のスイツチで
ある。又、スイツチ９は、例えば夕暮れや、トン
ネルの中等で画面を多少暗くする為のスイツチ
で、このスイツチがONされると、AEの基準レ
ベルが微かにがる様に設定されている。

モード指示回路７の出力はID（Identification）
信号形成回路１０に供給され、スイツチ８，９の
ON，OFFにより表わされる露出状態を指示する
為の指示信号としてのID信号を形成、これを処
理回路６の出力信号に重畳する。

ID信号としては、映像信号の垂直ブランキン
グ期間内に所定のコード化されたパルスを重畳す
る方法、或いは4H（水平期間）を1bitとするよう
な低周波のパルスを映像信号に重畳する方法など
が考えられる。１１は加算回路であり、その出力
は記録装置、再生装置又は送信装置等に接続さ
れ。

第２図は再生装置の構成の一例を示す図で、外
部入力端子又は再生ヘツド等から入力されるID
信号を含んだ映像信号は、ID分離回路１２によ
り映像信号とID信号とに分離され、ID信号は判
別回路１３に入力される。一方、映像信号は
AGC回路１４を介してレベル調整された後、再
生信号処理回路１５に於て、映像モニタ１６に適
した信号又はプリンタ１７に適した信号に変換さ
れる。１８は切換スイツチである。又、判別回路
１３の出力に応じてAGC回路１４に於ける利得
又はレベルが制御される。

この様に構成されているので、AE制御を行な
う場合に特殊な効果をねらつて露出レベルを変え
てもこの情報がID信号として映像信号に重畳さ
れて出力される。一方再生側でも、このID信号
に基づき入力映像信号のレベルを自動的に調整す
る事ができる。

第３図は第１図中のモード指示回路７とID信
号形成回路１０の具体的な構成例を示す図であ
る。

１９，２０は低抗、２１はエクスクルーシブ
ORゲート、２２，２８はアンドゲート、２４は
リングカウンタであり、リングカウンタ２４には
水平同期信号がクロツクとして入力されている。
又、そのｎ番目の出力Qnと（ｎ＋１）番目の出
力Qn＋１が前記ゲート２２，２３に夫々供給さ
れている。又、このリングカウンタ２４は垂直同
期信号によりリセツトされて「０」に戻に、１フ
イールドの水平走査線分カウントが可能である。
ｎ、（ｎ＋１）は夫々垂直ブランキング期間内の
所定の２つの水平走査線番地に相当する。この番
地は映像信号に対して時間的に前のブランキング
期間内の、例えば等化パルスより後である事が望
ましい。図の様に構成されているから１フイール
ドの映像信号の前側の垂直ブランキング期間の所
定のタイミングの2H期間に於てQn、Qn＋１は
夫々「１」，「０」となり、続いて次の1H期間で
Qn、Qn＋１は夫々「１」，「０」となる。そして
Qnが「１」の時、スイツチ８の情報が読み取ら
れ、Qn＋１が「１」の時、スイツチ９の情報が
読み取られる。そして各スイツチのON，OFF情
報は2bitのID信号として映像信号と加算器１１に
於て加算される。尚、ゲート２１はスイツチ８，
９が共にONされた状態を排除する為のものであ
る。

第４図はAE制御回路４の構成の一例を示す図
で、撮像デバイス２からの出力は所定の周期で積
分を行なう積分回路２５に供給されて測光情報と
して使われる。

尚、積分回路２５に入力される光電情報は撮像
デバイスとは別に設けられた測光用のセンサの出
力であつても良い。２６は分周回路で、例えば垂
直同期パルスV_Dを分周して積分回路２５のリセ
ツト信号を形成する。積分回路２５の出力は差動
アンプ２６に入力されて参照電圧Vrefと比較さ
れ、その差出力をドライバー２７に供給する。そ
してドライバー２７によつて前記差出力は増巾さ
れて絞り１を駆動する。又、差動アンプ２６の入
力はオート／マニユアル切換スイツチ３２によつ
てマニユアル絞り値設定回路３３側にも切換接続
が可能である。３４は不図示の絞り値設定ダイヤ
ルに連動するポテンシヨンメータである。

従つてスイツチ３２をａ側に切換えれば積分回
路２５の出力に基づく自動露出制御が行なわれ、
ｂ側に切換えれば絞り値設定ダイヤルに基づくマ
ニユアルでの絞り制御が可能となる。

一方、本実施例では差動アンプ２６の参照電圧
は可変となつており、標準モードに於ける参照電
圧V₂に対して若干高い参照電圧V₁、若干低い電
圧V₃の３種類の電圧とで切換える事が可能とな
つている。２８は定電圧源であり２９〜３１はこ
れらの電圧V₁〜V₃を夫々選択的に差動アンプ２
６に導びく為のアナログスイツチであつて、夫々
ゲート３５〜３７によつて制御されている。各ゲ
ート３５〜３７には夫々スイツチ８，９の出力が
入力されており、８，９が（０，０）の時アナロ
グスイツチ３０のみが開き、（１，０）の時、ア
ナログスツチ２９のみが開き、（０，１）の時、
アナログスイツチ３１のみが開く様、論理回路を
形成している。この様に構成されているので、ス
イツチ８がONしている時には絞り１が標準レベ
ルよりも開き、逆にスイツチ９がONしている時
には絞り１は標準レベルよりも閉じる。

従つて映像信号のレベルは夫々の場合に応じて
標準レベルよりも増減する事になるが、この増減
の情報はID信号として映像信号に重畳されてい
るから、再生時にはこの映像信号のレベルの増減
をキヤンセルする事なく再生できる。

第５図はこの様な再生側の利得制御の方法の一
例を示す図である。

第２図と同じ番号のものは同じ要素を示してい
る。図中３８は第３図示のリングカウンタ２４と
同じ機能を有するリングカウンタで、垂直同期信
号によりリセツトされ、水平同期信号をカウント
する。そしてカウンタ２４と同じタイミング、即
ち垂直同期後のｎ番目と（ｎ＋１）番目の水平同
期信号をゲート３９，４０により抜き出す。

４１，４２はゲート３９，４０のハイレベル出
力によりセツトされるＲ−Ｓフリツプフロツプ
（Ｒ−SFF）で垂直同期信号によりリセツトされ
る。FF４１，４２のＱ出力はゲート４３〜４５
により判別されて、定電圧源４６により形成され
る３つの電位レベルV₁，V₂，V₃（V₁＜V₂＜V₃）
の１つを選択する様、アナログスイツチ４７〜４
９をコントロールする。

５０はこの電圧によりゲートを制御される
FETなどのトランジスタであつてゲートの電圧
レベルによりインピーダンスが変化する。尚、５
５もトランジスタ５０と同じ可変インピーダンス
機能を有するFET等のランジスタである。

５１，５２は分圧抵抗であつて、これらの抵抗
５１，５２、及びトランジスタ５０，５５によつ
て、入力レベルのコントロールが可能である。

５３はアンプであり、その出力はローパスフイ
ルタ５４により整流され、トランジスタ５５のゲ
ートを負帰還制御する。従つて回路５１〜５５に
よつてAGC回路が形成されている。

本実施例では、これに対し更にトランジスタ５
０を設ける事により、AGC回路への入力レベル
を制御するようにしている。尚、アンプ５の出力
は前述の再生処理回路１５に導びかれている。こ
の様に構成されているので、撮像時に通常の基準
レベルに基づきAE制御を行なつた場合、即ちゲ
ート３９，４０の出力が夫々「０」，「０」の場合
には、トランジスタ５０のゲートには電圧V₂が
印加され、所定のインピーダンス（Z₂）となる。

又、撮像時に逆光補正等の為にAEレベルを上
げてある場合、即ちゲート３９と４０が夫々
「１」，「０」の場合にはトランジスタ５０のゲー
トには電圧V₂よりも低い電圧V₁が印加され、ト
ランジスタ５０のインピーダンスZ₁はZ₂よりも高
くなり、アンプ５３に入力される信号のレベルは
若干増大する。従つて再生画像は明るくなる。

逆に撮像時にAEの基準レベルを下げてある場
合、即ちゲート３９と４０が夫々「０」，「１」の
場合にはトランジスタ５０のゲートには電圧V₂
よりも高い電圧V₃が印加され、トランジスタ５
０のインピーダンスZ₃はZ₂よりも低くなり、アン
プ５３の入力信号レベルは若干減少する。従つて
再生画像は暗くなる。

尚、実施例では撮像時のAE及び再生側のAGC
の基準レベルを３段階に切換え得る様にしたが、
もつと多くの段階に分けて切換えられる様にして
も良いし、連続的に切換えられる様にしても良い
事は勿論である。

又、実施例では再生側に於いて、例えば３つの
異なるAGCレベルを選択する様にしているが、
撮像側で通常のAEレベルで撮像した場合に再生
側でAGCを働かせ、撮像側でAEレベルを標準レ
ベルに対して上下した場合には、再生側のAGC
を働かなくする様にしても良い。

又、実施例では撮像側の差動アンプの参照電圧
を変化させる様にしているが、絞りを制御する為
の信号のレベルが変化する様に構成されていれ
ば、どのようなものでも良い。

又、前述した如く、ID信号はどの様な形で映
像信号に重畳しても良い。

又、本実施例では再生側のAGC回路に関連し
て、映像信号のレベル制御を行なつているが、
AGC回路とは全く別の減衰器やアンプ等によつ
て、ID信号に応じたゲイン調整、或いは信号減
衰率を制御する様にしても良い。

次に第６図は本発明の他の実施例を示す図で、
本実施例ではAEロツクスイツチ５６のON，
OFFをID信号として映像信号に重畳するもので
あり、これによつて絞りが固定され、その間の映
像信号のレベル変動はそのまま再生する様に為さ
れる。

即ち第７図に示す如く、再生機ではID分離回
路１２の出力を判別回路１３によつて判別し、
AEロツクがかかつている時には、AGC回路のフ
イードバツクループ内のアンプ５７の利得を減衰
又はゼロにする様にしている。これにより、AE
ロツク時には再生側のAGCがほとんど、又は全
く働かず撮像側で意図した撮影効果がキヤンンセ
ルされる事がなく、しかも帰還量を減衰させた場
合には微少なレベル変動は抑圧される。

尚、第５図実施例では、AGC回路への入力レ
ベル全体を変化させていたので、AGC回路によ
り入力レベルの意図的な変動が補正されてしまう
というおそれがあつたが、第７図のようにすれば
AGCのきき方が変化するだけなので、第５図の
構成のような問題は発生しなない。

第８図は、本発明の他の実施例を説明する図
で、絞りの制御の応答性や精度にムラがある場合
に有効な構成である。

即ち、主たる撮像に先立つて予め測光素子によ
つて像の明るさを検出しておき、測光回路５９に
よつて絞り値を決定する。絞りはこの絞り値又は
マニユアル（絞り値設定回路）３３の絞り値に基
づき制御される。

６０は両者を切換える為のスイツチである。と
ころが絞りの応答性は撮像時間に比べて極めて低
いので、マニユアル絞り値設定回路３３又は測光
回路５９に於ける設定値に対して撮像時点での実
際の絞り状態は多少の誤差を含む事がある。

そこで撮像された像の信号を読み出すにあた
り、この信号の平均レベル又は積分レベル等を測
定回路６１によつて測定する事により、実際の露
光レベルを検出し、このレベルと撮像前のマニユ
アル又はAEによる設定レベルとを比較器６２に
より比較する事により、誤差信号を形成し、この
誤差信号をID信号形成回路１０に於てID信号に
変換した後、プロセス回路６を介して得られた映
像信号に重畳してやる事により、再生側で絞りの
誤差を補正してやる事もできる。この場合再生側
の回路構成は特に示してないが、再生時にID信
号に応じてAGC回路の利得又は入力信号レベル
又はフイードバツク量等を調整してやれば良い。

第９図は、前述の第８図実施例の構成を簡略化
したものであつて、絞りの応答性が特に問題とな
るスチル撮影の場合には、再生側のゲインを所定
量だけ増大又は減少させてやるようにしたもので
ある。

即ち、撮像にあたりスチルモードとムービーモ
ードとを切換え設定するとスイツチ６３が切換わ
り、スチル用ID信号発生器６４又はムービ用ID
発生器６５の出力を選択的に映像信号に重畳す
る。再生側では、このID信号を判別してスチル
用ID信号であるときには、AGC回路１４の前に
設けられたアンプ６６のゲインを予め定めた量だ
け増大又は減少させてやる。

この方法は、先ず絞りが撮影前の初期状態に於
て、全閉又は全開にされているのが前提であつ
て、例えば全閉からスタートする場合には、デバ
イス２の撮像時点での絞り誤差を全部の絞りに関
して平均し、この平均的絞り誤差に応じた分だけ
アンプ６６のゲインを増大し、初期状態に於て絞
りが全開の場合にはこの逆に平均的な絞り誤差に
応じた分だけアンプ６６のゲインを減少させる。

尚、この場合、各絞り値に応じた誤差を実験的
に求める事もできるから、絞り値のデータ又はそ
の絞り値に於ける誤差データをID信号として映
像信号に重ねるようにしても良い。そのようにす
れば、より正確に絞りの誤差を補正する事ができ
る。

（効果）以上説明した如く、本発明によれば撮像時に特
殊な効果をねらつて露出レベルを標準的なレベル
に対して上下させた場合にも、再生側のAGC回
路により、この効果が打消される事なく再現でき
る。

又、AEロツク等露出を固定した場合には、再
生側のAGC回路の働きを落としたり、カツトし
ているのでやはり撮像時の映像レベルの変化がそ
のまま再現できる。又、実施例によれば実際の絞
り状態と設定された絞りとを比較し、その誤差に
応じたID信号を重畳し、再生時にこのID信号に
基づき、前記誤差を補正する様にしているので絞
りの応答性に拘らず、常に所望の明るさの画面を
得られる。又、その分撮像側のAGC回路を簡略
化する事ができ、装置の小型化が可能となる。
又、実施例によれば、スチル撮像の場合には再生
側のゲインを所定量だけ増減するよう、ID信号
により指示しているので、撮像側のID信号形成
回路及び再生側のゲイン調整回路が簡略化され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の第１の実施例を示
す図、第２図は画像再生装置の第１の構成例を示
す図、第３図は第１図に於けるモード指示回路及
びID信号形成回路の構成例を示す図、第４図は
第１図に於けるAE制御回路の構成例を示す図、
第５図は第２図に於けるID分離回路、判別回路
及びAGC回路の構成例を示す図、第６図は本発
明の撮像装置の第２の構成例を示す図、第７図は
本発明の画像再生装置の第２の構成例を示す図、
第８図は本発明の撮像装置の第３の実施例を示す
図、第９図は本発明の撮像装置及び画像再生装置
の他の実施例を示す図である。１…絞り、２…撮像デバイス、７…モード指示
回路、８…露出増加用のスイツチ、９…露出減少
用のスイツチ、１０…ID信号形成回路。

Claims

【特許請求の範囲】１被写体像を撮像し、撮像された被写体像に対
応した画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段より出力される画像信号に対する
露出レベル制御状態を指示するための指示信号を
形成し、出力する指示信号形成手段と、前記撮像手段より出力される画像信号に、前記
指示信号形成手段より出力される指示信号を多重
し、出力する多重手段とを有する撮像装置。