JPS6016072A - 撮像装置 - 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】 （技術分野） 本発明はビデオカメラ等の撮像装置に関するもので、特
に、画面の状態に応じて適正なＡＧＣ特性が得られる撮
像装置に関する。

（従来技術） 従来ビデオカメラに於いて１画面の状態に応じてＡＧＣ
特性を切換える装置としては特開昭５７−４６６７号の
ようなものがあった。これを第１図に示す。

図中１はレンズで、２は絞シ、３はレンズ１を介した光
学像を電気信号に変換する撮像手段としての撮像デバイ
スである。絞シ２は駆動コイル２′により駆動されて絞
り開口の大きさが変えられるようにされている。撮像デ
バイス３によ）光電変換された信号出力は、プリアンプ
４に供給される。このプリアンプ４の出力信号はアンプ
１０を通じて平均値整流回路９に供給され、その整流出
力は比較器８に供給されて基準電圧Ｖ、と比較され、両
者の差の出力がドライブ回路７を通じて絞シ２の駆動コ
イル２′に供給され、平均値整流回路９の出力と基準電
圧Ｖ、とが等しくなるような映像出力信号がプリアンプ
４よシ得られるよう絞シ２が制御され、撮像デバイス３
に入る光量を調整する。プリアンプ４の出力信号は、ま
たＡＧＣアンプ５に供給され、このＡＧＣアンプ５の出
力がバッファーアンプ６を通して平均値整流回路１３．
ピーク値整流　′回路１４で、平均値整流又は、ピーク
値整流される０これらの整流出力は切換回路１２にて、
比較器１６の出力により、どちらか一方が選択され比較
器１１に供給される。この比較器１１で基準電圧Ｖ２と
比較され両者の差の出力がＡＧＯアンプ５に帰還されて
、整流出力が基準電圧■２と等しくなるようＡＧＣアン
プ５の利得が自動利得制御される。この制御された信号
出力が後段の回路へ供給される。ここでＡＧＣアンプ５
、アンプ６、整流回路１３．１４．比較器１１によシ自
動利得制御手段が構成されている。

一方、前段の絞シループのアンプ１０の出力はピーク値
整流回路１５にも供給されておシ、このピーク整流出力
が比較器１６に供給され、設定された基準電圧Ｖ、と比
較される。この比較器２１の出力はピーク値整流出力レ
ベルがＶ３よシ低い時ローレベルとなシ、ピーク値整流
出力レベルがｖｓより高い時ハイレベルとなるようにな
っている。

尚、この比較器１６の出力は前述のように自動利得制御
手段の特性を変化させる為の切換回路１２に供給されて
おり、切換回路１２は比較器１６の出力がローレベルの
時はピーク値整流出力、ハイレベルの時は、平均値整流
出力が比較器１１に供給されるよう構成されている。

ここで上述の絞り２、撮像素子３、プリアンプ４、アン
プ１０、整流回路９、比較器８、ドライブ回路７からな
る絞り機構ループは、撮像出力を整流し、その直流レベ
ルで制御を行っているが、その整流出力レベル■。は被
写体の明るい部分と暗い部分の割合、及びプリアンプ４
の出力信号ピークレベル■、によって変化する。すなわ
ち、画面全体に対して明るい部分の占める割合をｋとし
、整流特性をｋの関数で表わすと整流出力レベルＶ。は Ｖｏ−ｖＰｆ（ｋ） と表わすことができる。そして、比較器８は整流出力Ｖ
。と基準電圧ｖ１に等しくなるようにフィードバックル
ーズが働くので ■ Ｖ、　＝　Ｖｐｆ（１）　−’−Ｖｐ＝　１となる。整
流方式には大きく別けて平均値整流とピーク値整流方式
があシこれらのに−Ｖ、特性を調べると、平均値整流は
第２図、ピーク値整流は第３図に示すようなものとなる
。絞り機構ループでは平均値整流回路であるから、その
１ｃ−Ｖｐ特性は第２図のようになる。又、プリアンプ
４の出力はバッファーアンプ１０を通してピーク値整流
回路１５にも供給されており、ピーク電圧■アを検出し
て比較器１６で設定電圧ｖ３と比較可能である。

が両、全体の３０チを占める時のアンプ１０の出力のピ
ークレベルに等しくなるように■、を設定しておくと；
ｋが０．３以下になると絞シ制御ループは平均値整流な
ので第２図のに−Ｖ、特性よシアンプ１０のピーク値■
アはｋ　＝　０．３の時よシ高くなる。従って、これを
ピーク値整流回路で検出すると比較器１６の出力はハイ
レベルとなシ、切換回路１２によ、ＤＡＧＣループの整
流回路は平均値整流回路となる、逆にｋが０．３以上と
なるとピーク値ｖＰはｋ　＝　０．３よｐ下がシ、比較
器１６の出力はローレベルとなシビーク値整流回路とな
る。

つまシ、画面の一部に例えば、螢光灯等の照明のように
明るい部分が入った時ＡＧＣループは平均値整流回路と
なり、アンプ６の出力の平均値が一定となるよう制御さ
れるので暗い部分がつぶれるような現象は防げる。又、
明るい部分が３０ｑｂを越えるような時はＡＧＣループ
はピーク値整流方式となりアンプ６の出力のピーク値が
一定となるように制御されるので明るい部分のレベル変
動はない。

しかし、このように画面の状態によりＡＧＯルーズの整
流特性を切換える撮像装置において画面の中央にスポッ
トライトをあびた入物があシ囲シは暗いシーンを撮影し
た時、画面全体に対して明るい部分の占める割合には低
い為ＡＧＣルーズの整流特性は平均値整流となり、アン
プ６の出力の平均値が一定となるよう制御される為、明
るい部分（スポットライトを浴びた人や物）はレベルオ
ーバーとなシ白飛び現象となってしまう欠点があった。

（目的） 本発明は画面の明るい部分の占める割合によってＡＧＣ
ルーズの特性を切換え制御する露出制御回路をそなえた
撮像装置において、目的とする一部の被写体の輝度が高
く残シの部分が暗く、画面全体に明るい部分が占める割
合が少ないシーンでは目的とする高輝度の被写体がレベ
ルオーバーとなり白飛び現象となる欠点を除去し、この
ようなシーンでも目的の被写体レベルを適正なレベルで
撮影する事が可能となる撮像装置を提供する事にある。

（実施例） 以下、実施例に基づき本発明の詳細な説明する。第４図
は本発明の実施例を示すブロック図であシ、第１図と同
じ符番のものは同じ要素を示す。１７はアンプ１０の出
力をゲートするゲート回路、１８はゲートパルス発生回
路であって後述のゲートパルスを形成する。レンズ１で
集光された被写体の光は絞）２で制御され、撮像素子３
で光電変換されプリアンプ４に供給される。このプリア
ンプ４の出力信号はアンプ１０を通じて平均値整流回路
９に供給され、その整流出力は比較器８に供給されて基
準電圧Ｖ、と比較され、両者の差出力がドライブ回路７
を通じて絞シ２の駆動コイルに供給され平均値整流回路
９の出力が基準電圧ｖ１と等しくなるような映像出力信
号がプリアンプ４よシ得られるよう絞シ２が制御され、
撮像素子３に入る光量を調整する。プリアンプ４の出力
信号は又、ＡＧＣアンプ５にも供給され、とのＡＧＣア
ンプ５の出力カハツファーアンプ６を通してこの信号は
干出力は切換回路１２にて比較器１６の出力に応じてど
ちらか一方が選択され、比較器１１に供給される。この
比較器】１で基準電圧Ｖ２七比較され両者の差の出力が
ＡＧＣアンプ５に帰還されて整流出力が基準電圧Ｖ、と
等しくなるようＡＧＣアンプ５の利得が制御される。こ
の制御された信号出力が後段の回路へ供給される。

一方、前段の絞シルーズのアンプ１０の出力は、ゲート
回路１７で、第５図に示すようなゲートパルス発生回路
１８に於いて形成された水平、垂直テレビレートに同期
したゲートパルスを混合して加えてやると第６図の斜線
で示すような画面の周辺部分の映像信号のみゲートされ
、ピーク値整流回路１５に供給されている。このピーク
整流出力が比較器１６に供給され、設定された基準電圧
ｖ３と比較される。　この比較器１６の出力はピーク値
整流出力レベルがｖ３よシ低い時ローレベルとなシ、ｖ
ｓよシ高い時ハイレベルとなるよう判別を行なっている
。ここで点線で囲った４０はこのような判別を行なう判
別手段としての判別回路を構成している。尚、この比較
器１６の出力は前述のように切換ＳＷ回路１２に供給さ
れておシ、切換回路１２は比較器１６の出力がローレベ
ルの時はピーク値整流出力、ハイレベルの時は平均値整
流出力が比較器１１に供給され動作する。

このようにして画面の中央部を除く部分の輝度分布状態
を判別している為、輝度の高いレベルがきてもピーク値
整流回路１５では検出されない為、画面中央の輝度が高
く他は暗いシーンにおいてはＡＧＣルーズの整流特性は
ピーク値整流となる為、画面内の輝度レベルが高い一部
分が適正なレベルとなるよ５ＡＧＣは働く。一般的に目
的とする被写体は画面中央に配置する場合が多い為、本
発明のように画面の中央の重みを下げたゲートパルスを
用いれば目的とする被写体の輝度レベルの高いシーンに
おいても良好な感度状態が得られる。

第７図（ａ）は第４図のゲートパルス発生回路１８及び
ゲート設定回路１９０回路構成の一例を示す図である。

図中７０〜７３は遅延回路であり、７４．７５は７リツ
プ・フロップ、７６はＮＡＮＤ回路である。

第７図（ｂ）は第７図（ａ）に示す構成に於ける動作タ
イミングを示す図で水平同期信号ＨＤＫ対し遅延回路７
０は遅延時間ｔ、を与え、又、遅延回路７１は遅延時間
ｔ２を与える。

又、遅延回路７２，７３は垂直同期信号■９に対し夫々
遅延時間ｔａ、ｔｉを与える。又、フリップフロップ７
４は遅延回路７０の出力の立上がりでセットされ、遅延
回路７１の出力の立上シでリセットされ第７図（ｂ）の
ｅのような出力を形成する。又、７リツプ７０ツブ７５
は遅延回路７２の出力の立上がシでセットされ、遅延回
路７１の出力の立上りでリセットされ、第７図（ｂ）の
ｆのような出力を形成する。従ってＮＡＮＤ回路７６の
出力端には信号ｅとｆとが共にハイレベルの間口−レベ
ルの信号が出力される。これによシピーク整流回路では
ピークが検出不能となるので比較器１６の出力はローレ
ベルとなる。

従って例えば、暗い劇場内でスポットライトを浴びた人
物に画面の中心を合わせれば、その人物の明るさに対す
る最適な感度調整が自動的に行なわれるようになる。

第８図は本発明の第２の実施例で第４図と同じ番号のも
のは同じ要素を示す。２０はアンプ１０の出力を変調す
る変調回路、２１は変調信号を発生する変調信号発生回
路である。本実施例は第４図のゲート回路１７の替シに
変調回路１８を設けたもので、第８図に示すような水平
、垂直テレビレートに同期したパラボラ波形を変調信号
発生回路２１で形成し、これを変調回路２０に於いてア
ンプ１０の出力に混合して変調を行なう。これにより第
１０図の斜線で示すように画面の周囲が重みづけされた
信号波形となる。これをピーク値整流回路１５に供給す
るとピーク値整流回路１５は画面中央部周辺に存在する
ピーク信号をほぼ検出できなくなる為、比較器１６の出
力はローレベルとなり、切換ＳＷ回路１２はピーク値整
流回路１４の出力を比較器１１に導びく。

従って、画面の中央部周辺のピーク値のレベルに応じた
ＡＧＯが働き、前述のように例えばスポットライトを浴
びた画面中央の人物に対しても最適の感度調整が為され
る。尚、この実施例では点線で囲ったブロック４１が判
別手段としての判別回路を構成している。

（効果） 以上詳述したように本発明によれば、撮像画面の中央部
を除いた部分の輝度の分布状態を判別し、この判別結果
によ、９ＡＧＣ特性を変化させるようにしているから、
画面中央部にスポットを浴びた被写体が来た場合でも感
度が適正となシ、シかも夜間撮像中に画面周辺に街灯な
どが入った場合には画面の大部分を占める暗い部分に感
度が合うよう調整される等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回路例を示す図、 第２図は平均値整流のに−ｖ、＋特性を示す図、第３図
はピーク値整流のに−ＶＰ特性を示す図、第４図は本発
明の撮像装置のブロック図、第５図（ａ）％　（ｂ）は
ゲートパルスの一例を示す図、第６図は画面の中でゲー
トされた部分を示す図、 第７図（ａ）はゲートパルス発生回路の構成側図、第７
図（ｂ）は動作タイミング図、 第８図は本発明の他の実施例のブロック図、第９図（ａ
）、（ｂ）はパラボラ変調波形を示す図、第１０図は画
面の中で重みづけされた部分を示す図である。 １はレンズ、２は絞り、３は撮像デバイス、４はプリア
ンプ、５はＡＧＣアンプ、６はアンプ、７はドライブ回
路、８は比較器、９は平均値整流回路、１０はアンプ、
１１は比較器、１２は切換回路、１３は平均値整流回路
）１４，１５はピーク値整流回路、１６は比較器、１７
はゲート回路、１８はゲートパルス発生回路、２０は変
調回路、２１は変調信号発生回路、４０．４１は判別回
路。 泥　巳　＠ −４０３− 一士（Δ４船 −）（Δ＋−ミ） ヘ　へ （鳴 ＼１　（〕 ｒ−−−−−−〜−−−−−−ユーーーーーーーー−一
−−−−−−−−５で

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学像を電気信号に変換する撮像手段、撮像手段の出力
   を自動利得制御する自動利得制御手段、 撮像画面の中央部を除いた部分の輝度の分布状態を判別
   する判別手段、 該判別手段の出力に応じて前記自動利得制御手段による
   利得制御特性を変化させる手段を有する撮像装置。