JPH09113957A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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Publication number
JPH09113957A
JPH09113957A JP7272871A JP27287195A JPH09113957A JP H09113957 A JPH09113957 A JP H09113957A JP 7272871 A JP7272871 A JP 7272871A JP 27287195 A JP27287195 A JP 27287195A JP H09113957 A JPH09113957 A JP H09113957A
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JP
Japan
Prior art keywords
shutter
image pickup
exposure
sensitivity
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP7272871A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Sugita
充朗 杉田
Eiichiro Ikeda
栄一郎 池田
Yoshiro Udagawa
善郎 宇田川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影画面の位置に応じて露出調整を行えるよ
うにする。 【解決手段】 フォーカルプレーン型縦走りシャッタ4
の第1のシャッタ幕41と第2のシャッタ幕42の走査
速度を異らせるように制御する。このために各シャッタ
幕41、42を駆動するモータ106、107の速度を
シャッタ制御部108、109により制御する。撮影前
に操作部112により表示部111で画像をプレビュー
表示させ、画像の領域を指定すると共に、その領域のシ
ャッタ速度を入力する。制御部105は入力されたシャ
ッタ速度に応じた走査速度を算出してシャッタ制御部1
08、109に与える。また、CCD制御部110によ
りCCD102の各画素毎の感度調整を行えるように成
し、上記指定された領域の感度を調整することにより、
露出量を調整するようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、電子カメ
ラ、ビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は従来のカメラ1で被写体2を撮
影する様子を示す。カメラ1には絞り3、シャッタ4が
設けられ、フィルム5が装填されている。フィルム5に
対する露出調整は絞り値、シャッタ速度、フィルム感度
から成る1組の露出調整値が用いられる。例えば、絞り
F2.8、シャッタ速度1/500(秒)フィルム感度
ISO400等が設定される。
【0003】図11はシャッタ4の構成を示すもので、
ここではフォーカルプレーン型縦走りシャッタを例にし
て説明する。このシャッタ4は、フィルム5の撮像面5
aに近接して第1のシャッタ幕41と第2のシャッタ幕
42とが上下に配された構成となっている。尚、xは撮
像面5aの上下方向の位置を示し、0が撮像面5aの最
上部、Hが最下部を示す。
【0004】第1、第2のシャッタ幕41、42は最初
は両者が接してシャッタが閉じている。この状態では、
第1、第2のシャッタ幕41、42の境目は図の水平方
向に直線となっている。シャッタボタンが押されると、
先ず第1のシャッタ幕41が速度vでx方向に走査し、
その後、時間T0 を隔てて第2のシャッタ幕42が同じ
速度vでx方向に走査する。
【0005】図12は上述したシャッタの走査をダイヤ
グラム化した図である。横軸は時刻t、縦軸は上記画面
位置xを示す。図中の斜めの2本の直線は各シャッタ幕
41、42の座標を時間の関数としたx1 (t)、x2
(t)を示す。この2本の直線の傾きが走査速度vを示
す。また、図中の白抜きした平行四辺形の部分が露光部
分であり、これを画面位置h、h′で水平に切った線分
がその画面位置での露光時間T、T′を示す。この例で
はT=T′=T0 である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来露
出状態は画面位置(撮像面内における位置)によって異
なるものであり、このため特に逆光時等においては、図
13に示すように、明るい背景に対して近景である人物
が暗く撮影されてしまうという問題があった。これに対
して所謂TTL測光を用いるもので、画面を分割し、各
分割領域についてそれぞれ測光することにより、画面位
置による露出状態を知り、撮影者の重視する領域の露出
を基に絞り値、シャッタ速度、フィルム感度からなる調
整値を決定するという露出調整法が公知である。しかし
ながら、この露出調整法によれば、人物は適正な露出と
なるのに対し、明るい背景は更に明るく撮影され、被写
体の輝度範囲がしばしばフィルムの露光許容範囲を越え
て白とびを生じるという問題があった。
【0007】また、所謂デイライトシンクロとよばれる
ように人物に対してフラッシュ照明を行う方法や、反射
板を用いて補助照明を行う方法がある。しかしながらこ
れらの方法によれば、何らかの照明装置を装備する必要
があると共に、照明光源の種類、照明角度等の照明方法
によって、本来撮像したい画像とは色味等の点で大きく
異なる画像となってしまう可能性が高く、これを避ける
ための照明を微妙に調整する作業が非常に難しいもので
あった。
【0008】本発明は上述した従来の問題を解決するも
のであり、画面位置に応じた露出調整を容易に行うこと
のできる撮像装置を得ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明において
は、シャッタの走査速度を撮像画面内の位置に応じて変
化させるように制御するシャッタ制御手段を設けてい
る。
【0010】請求項4の発明においては、撮像面をスポ
ットにより走査して露光を行うスポット露光手段と、上
記スポットの走査速度を画面内の位置に応じて変化させ
るよう制御する制御手段とを設けている。
【0011】請求項6の発明においては、被写体像を電
気的な画像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子の
撮像面における画素毎の感度を画面内の位置に応じて所
定のパターンで調整する感度調整手段とを設けている。
【0012】
【作用】請求項1の発明によれば、露出中にシャッタの
走査速度を変えることにより、画面位置に応じて適切な
露出を行うことができる。
【0013】請求項4の発明によれば、撮像面をスポッ
トにより走査速度を変えながら走査することにより、画
面位置に応じて適切な露出を行うことができる。
【0014】請求項6の発明によれば、撮像素子の撮像
面の各画素の感度を変えることにより、画面位置に応じ
て適切な露出を行うことができる。
【0015】さらに各発明において、シャッタや露光ス
ポットの走査速度あるいは画素の感度を変える領域を撮
像面上で選択できるようにすることにより、所望の画面
位置の露出量を適切に設定するように成すことができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施例を原
理的に示すもので、前述した図11のフォーカルプレー
ン型縦走りシャッタ4の走査ダイヤグラムを示してい
る。図示のように、本発明においては、第1のシャッタ
幕41の走査速度をv1 とし、第2のシャッタ幕42の
走査速度をv2 (≠v1 )としている。この場合におけ
る露光部分は図中の白抜きされた部分のように台形とな
る。
【0017】このような走査ダイヤグラムによりシャッ
タを動作させると、異なる画面位置h、h′でのシャッ
タ速度はそれぞれ図1に横方向の矢印で示したように、 T =T0 +h (v1 −v2 )/v1 2 T′=T0 +h′(v1 −v2 )/v1 2 となる。本実施例ではv1 >v2 とし、またhの方が
h′よりも画面上部であることから、h<h′であるか
らT<T′となり、画面上部のシャッタ速度が画面下部
よりも短くなる。これにより、空などの明るい遠景に対
して露出量を少なく、人などの暗い近景に対して露出量
を多くすることができ、撮影がフィルムの許容範囲内で
望ましく行われる。
【0018】図2は本発明の第2の実施例を原理的に示
すシャッタの走査ダイヤグラムである。本実施例は、シ
ャッタの走査ダイヤグラム上で露光部分を図示のように
曲線経路とすることを特徴としている。この曲線経路は
画面位置方向には等幅であるとする。即ち、図11に示
す従来の固定幅のスリット走査露光において、本実施例
はスリットの走査速度を可変にしたものである。このス
リットの走査速度vは画面位置xの一価関数として任意
に与えることができる。
【0019】本実施例では、画面中央の露出を一番高
く、画面下部をその次に高く、画面上部を一番低く設定
した。これにより、画面中央の人物の顔付近を明るく、
次に人物の体を明るくし、白とびの生じる空等の遠景を
暗くするという望ましい撮影を実現することができる。
【0020】図3は本発明の第3の実施例を原理的に示
す走査ダイヤグラムである。本実施例はより細かな露出
調整を行うために、露光をスポット露光にしたものであ
る。図4はスポット露光による走査形式を示す。ここで
は画面位置を8×6に分割した場合を示すが、この分割
数はいくつでもよい。露光スポットは画面位置(1,
1)から始まり、(1,2)、(1,3)、…、(8,
6)のアドレスを順に走査していく、この画面位置を走
査順にシリアル化した番号が図3の縦軸Pである。表1
にアドレスと画面位置との対応を示す。
【0021】
【表1】
【0022】縦軸Pは走査される画面位置を2次元的に
指定するパラメータであり、本実施例はシャッタ速度、
即ち露光スポット走査速度を2次元的な画面位置に対し
て制御することを特徴としている。図3に示す走査ダイ
ヤグラムでは、人物の位置に関して走査速度を遅くする
ように制御されている。これにより画面上で露出がアン
ダーになりがちな人物に対して他の被写体の露出を変え
ることなしに適正露光が得られ、望ましい撮影を行うこ
とができる。
【0023】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。本実施例は電子カメラ、ビデオカメラ等の所謂光
電変換手段を用いた撮像装置に関するものである。本実
施例で用いる光電変換手段は、1画素ごとにそれぞれ独
立に感度を設定できる撮像素子から成り、画素毎に感度
調整を行うことができることを特徴としている。この様
な光電変換手段の一例として図5に示す増幅型固体撮像
素子を用いることができる。フォトダイオードDに光が
入射すると、発生した電子、正孔のうち電子がコンデン
サCに蓄積され、正孔は基板に流出する。これによりフ
ォトダイオードDにより光電変換された電位がコンデン
サ電圧として入射光強度により変化する。この電圧を増
幅用トランジスタTaのゲートに印加し、増幅された電
流を垂直方向(Y方向)スイッチングトランジスタT
y、水平方向(X方向)スイッチングトランジスタTx
を介して読み出す。上記増幅用トランジスタTaの利得
は、負荷トランジスタTL のゲート電圧VL により決定
される。トランジスタTy、Txは信号X、Yによりス
イッチングされる。尚、Trはリセットトランジスタで
リセットパルスYrにより動作される。
【0024】この図5の増幅型固体撮像素子は1画素に
対応する撮像素子であり、これを2次元的に配列したエ
リア型の撮像素子を構成し、1画素毎のゲート信号X、
Yにより画素位置を指定することによって画素毎の露出
調整が可能となる。本実施例によれば、シャッタの駆動
部分の構成をなんら複雑にすることなく、画面位置ごと
の露出を調節することができる。
【0025】図6は本発明の第5の実施例による動作を
示すフローチャートである。第1ステップS1において
は、撮影者は写したい被写体にカメラを向けプレ撮像を
指示する。その指示により、光電変換素子より画像信号
が取り出される。第2ステップS2においては、プレ撮
像により得られた画像信号を基にディスプレイ装置等に
画像情報を表示するプレビューを行う。第3ステップS
3においては、プレビューにより表示された画像情報を
基に画像位置に対して露出調整パラメータを入力する。
露出調整パラメータとしては、シャッタ速度、光電変換
素子感度等を用いる。
【0026】第2ステップS2から第3ステップS3ま
でに行われるディスプレイ装置の表示例を図7に示す。
ここでは液晶タッチパネル10と入力ペン11を用いた
場合を示す。まず液晶タッチパネル10に画像12がプ
レビュー表示される。次に画像12の上に入力ペン11
により選択範囲13を指定し、続いて露出調整パラメー
タ選択パネル14により上記選択範囲に対して望む露出
調整パラメータを入力ペン11を用いて選択する。ここ
ではパラメータとしてシャッタ速度を用いている。尚、
液晶タッチパネル、入力ペンの他に通常のディスプレイ
とマウス等を適宜用いることができる。
【0027】次に図6の第4ステップS4においてステ
ップS3の露出指定により指定された露出調整パラメー
タを用いて、撮像装置の露出制御を行う。第5ステップ
S5においては、上記露出制御の行われた状態で撮像を
行う。上記の動作により、撮影者の望む画面位置に対す
る露出調整を行うことができる。
【0028】次に上述した各実施例を電子カメラに適用
した場合の本発明の第6の実施例について図8と共に説
明する。図8において、101はレンズ、4はシャッタ
で図11に示すフォーカルプレーン型縦走りシャッタ4
が用いられている。41は第1のシャッタ幕、42は第
2のシャッタ幕である。102は撮像素子としてのCC
D、103はCCD102の出力をディジタル化するA
/D変換器、104はA/D変換出力を処理して所定形
式の画像信号を生成するプロセス部、105は全体を制
御する制御部であ。
【0029】106は第1のシャッタ幕41を走査する
モータ、107は第2のシャッタ幕42を走査するモー
タ、108はモータ106の速度を制御部105からの
制御信号により制御するシャッタ制御部、109はモー
タ107の速度を制御部105からの制御信号により制
御するシャッタ制御部である。110はCCD102の
画素毎の感度調整を行うCCD制御部、111は前述し
たプレビュー、露出指定による図7の表示等を制御部1
05により行う表示部、112は画面領域指定等を含む
カメラ操作を行う入力ペン、マウス等を含む操作部であ
る。
【0030】次に動作について説明する。操作部112
を操作し、前述したプレ撮像を行うことを指示して表示
部111に図7のタッチパネル10を表示する。そのタ
ッチパネルを入力ペン11等を用いて、領域13を指定
し、次に選択パネル14からシャッタ速度を指定する。
これにより制御部105は第1、第2のシャッタ幕4
1、42に必要な走査速度v 1 、v2 を算出する。
【0031】次に操作部112のシャッタボタンを押す
ことにより、シャッタ制御部108、109は上記算出
された速度v1 、v2 に応じてモータ106、107を
制御する。これによりCCD102の撮像面における指
定された領域13が指定されたシャッタ速度で露出され
る撮影が行われる。CCD102で光電変換された画像
信号はA/D変換器103でディジタルデータに変換さ
れてプロセス部104に送られる。
【0032】上記説明ではCCD102の全画素は同一
感度で用いられるが、選択された領域13に応じてCC
D102の各画素の感度を調整する場合は制御部105
は領域13に応じて各画素の感度を算出し、この算出さ
れた感度に応じてCCD制御部110は各画素の感度を
調整する。また、CCDの画素感度調整とシャッタの走
査速度制御とを併用してもよい。本実施例は、前述した
第1、第2、第4、第5の実施例を適用することができ
る。
【0033】図9は本発明の第7の実施例を示すもので
図8と対応する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。本実施例は前述した第3の実施例によるスポット露
光に適用することができるものである。撮像面をスポッ
ト露光する手段として、ここでは回転プリズム113を
用いている。この回転プリズム113はプリズム制御部
114で速度制御されるモータ115により回転され
る。制御部105は選択された領域13に応じてスポッ
トの走査速度を算出してプリズム制御部114を制御す
る。
【0034】尚、図7、図8の実施例は本発明を電子カ
メラに適用した場合を示しているが、フィルムを用いる
カメラに適用する場合は、CCD102の撮像面がフィ
ルムの露光面となる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
露出中におけるシャッタの走査速度や露光スポットの走
査速度あるいは撮像面における画素感度を制御できるよ
うに構成したことにより、画面位置に応じて適切な露出
量を得ることができる。これによって撮影した画像の一
部が黒ずんだり、白とびあるいは色味を損うといったこ
とが軽減され、良好な画像を得ることができる。また、
撮像面における領域を選択し、選択された領域に対して
上記走査速度制御や感度調整を行えるようにすることに
より、撮影者が被写体の各部に対して所望の露出量を設
定して撮影を行うことができるので、所望の画像を形成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例によるシャッタの走査ダ
イヤグラムを示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例によるシャッタの走査ダ
イヤグラムを示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例によるスポット露光によ
る走査ダイヤグラムを示す図である。
【図4】スポット露光による撮像面の走査を示す説明図
である。
【図5】本発明の第4の実施例による撮像素子の感度調
整を行う回路構成図である。
【図6】本発明の第5の実施例による動作を示すフロー
チャートである。
【図7】液晶タッチパネルの表示例を示す構成図であ
る。
【図8】本発明の第6の実施例を示すブロック図であ
る。
【図9】本発明の第7の実施例を示すブロック図であ
る。
【図10】従来のカメラで被写体を撮影する様子を示す
構成図である。
【図11】フォーカルプレーン型縦走りシャッタの構成
図である。
【図12】従来のシャッタの走査ダイヤグラムを示す図
である。
【図13】従来のカメラが撮影した画像の例を示す構成
図である。
【符号の説明】
4 シャッタ 10 液晶タッチパネル 11 入力ペン 12 画像 13 選択された領域 14 露出調整パラメータ選択パネル 41 第1のシャッタ幕 42 第2のシャッタ幕 102 CCD 106、107 モータ 108、109 シャッタ制御部 110 CCD制御部 111 表示部 112 操作部 113 回転プリズム 114 プリズム制御部 115 モータ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャッタの走査速度を撮像画面内の位置
    に応じて変化させるように制御するシャッタ制御手段を
    備えた撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記シャッタは第1、第2のシャッタ幕
    を有し、上記シャッタ制御手段は上記第1、第2のシャ
    ッタ幕の少くとも一方の走査速度を制御する請求項1記
    載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 撮像面内における領域を選択する選択手
    段と、 上記選択された領域に対するシャッタ速度を指定する指
    定手段とを有し、 上記制御手段は、上記指定されたシャッタ速度に応じて
    シャッタの走査速度を制御するようにした請求項1又は
    2記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 撮像面をスポットにより走査して露光を
    行うスポット露光手段と、 上記スポットの走査速度を画面内の位置に応じて変化さ
    せるよう制御する制御手段とを備えた撮像装置。
  5. 【請求項5】 撮像面における領域を選択する選択手段
    と、 上記選択された領域に対する上記スポットの走査速度を
    指定する指定手段とを有し、 上記制御手段は、上記指定されたスポットの走査速度に
    応じて、上記スポットの走査速度を制御するようにした
    請求項4記載の撮像装置。
  6. 【請求項6】 被写体像を電気的な画像信号に変換する
    撮像素子と、 上記撮像素子の撮像面における画素毎の感度を画面内の
    位置に応じて所定のパターンで調整する感度調整手段と
    を備えた撮像装置。
  7. 【請求項7】 上記撮像面内における領域を選択する選
    択手段と、 上記選択された領域における画素の感度を指定する指定
    手段とを有し、 上記感度調整手段は、上記指定された画素の感度に応じ
    て感度調整を行うようにした請求項6記載の撮像装置。
JP7272871A 1995-10-20 1995-10-20 撮像装置 Pending JPH09113957A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123755B2 (en) 2001-12-04 2006-10-17 Canon Kabushiki Kaisha Image input apparatus, subject identification system, subject verification system and image input method
JP2011146957A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Casio Computer Co Ltd 撮像装置、その制御方法およびプログラム

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