(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像結果を出力する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面に被写体の像を結像する光学系と、
前記撮像結果から規定の条件を満足する撮像結果を選択し、該選択した撮像結果の信号レベルに基づいて、前記撮像手段から出力される前記撮像結果の信号レベルを補正する制御手段とを備え、
前記規定の条件を満足する撮像結果は、
規定の色相の撮像結果であり、
前記制御手段は、
前記選択した撮像結果による面積を検出し、前記面積が規定値以下に減少すると、前記撮像結果の信号レベルを補正する補正量を、直前の値に保持する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記規定の条件を満足する撮像結果は、
前記規定の色相に加えて、規定の飽和度の撮像結果でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記光学系の絞りを制御することにより、前記撮像結果の信号レベルが規定値に保持されるように、前記撮像結果の信号レベルを補正する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮像装置に関し、テレビジョンカメラ等において、オートアイリス回路の制御特性を向上する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の撮像装置においては、信号処理回路の一部をディジタル信号処理回路で形成することにより、調整作業等を簡略化するようになされている。すなわち図４において、１は全体としてカメラ一体型ビデオテープレコーダのテレビジョンカメラを示し、所望の被写体を撮像してビデオ信号ＳＶを得、同一筐体に収納されたビデオテープレコーダにおいてこのビデオ信号ＳＶを記録する。
【０００３】
ここでこのテレビジョンカメラ１は、交換可能に保持されたレンズ２を介して被写体を撮像し、このレンズ２に続いて配置されたダイクロイックプリズム（図示せず）によりレンズ２の射出光を赤色、青色、緑色の光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに分解する。さらにテレビジョンカメラ１は、これら赤色、青色、緑色の光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢをそれぞれＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  ）固体撮像素子（ＣＣＤ）３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの撮像面に集光する。
【０００４】
各ＣＣＤ固体撮像素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、図示しないタイミングジェネレータの駆動パルスにより動作し、撮像結果にこの駆動パルス成分が混入してなる撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを出力する。
【０００５】
図５に示すように、前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、ほぼ同一の回路で形成され、撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入力する。ここで各相関二重サンプリング回路５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、相関二重サンプリングの手法によりそれぞれ撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢを順次サンプリングして減算し、各撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢをそれぞれ赤色、青色、緑色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換する。
【０００６】
さらに前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、続くトラップ回路６Ｒ、６Ｇ、６Ｂにおいて、赤色、青色、緑色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂについて、規定の周波数帯域をトラップし、これにより各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに混入してなるＣＣＤ固体撮像素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの駆動パルス成分を除去する。
【０００７】
さらに前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、続く増幅回路７Ｒ、７Ｇ、７Ｂにおいて、赤色、青色、緑色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ所定利得で増幅する。このとき各増幅回路７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、システム制御回路８（図４）で制御されて利得を可変し、これによりテレビジョンカメラ１では、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの信号レベルを規定値に補正して続くアナログ信号処理回路９Ｒ、９Ｇ、９Ｂに出力する。
【０００８】
各アナログ信号処理回路９Ｒ、９Ｇ、９Ｂは、それぞれ水平同期信号及び垂直同期信号に同期した補正信号等により色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの信号レベルを補正し、これにより各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂにシェーディング補正等の処理を実行し、規定の利得で増幅して出力する。この色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する際、各アナログ信号処理回路９Ｒ、９Ｇ、９Ｂは、内蔵のクランプ回路１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにより色信号Ｒ、Ｇ、Ｂをクランプし、これにより各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの黒レベルを規定の信号レベルに設定する。
【０００９】
続くローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、それぞれ色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを帯域制限してアナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに出力し、これらアナログディジタル変換回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、アナログディジタル変換処理により各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂをディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢに変換して出力する。
【００１０】
これによりテレビジョンカメラ１では、相関二重サンプリング回路５Ｒ、５Ｇ、５Ｂからアナログディジタル変換回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂまでの前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂにおいて、撮像結果を色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換して予め規定の処理を実行し、この色信号Ｒ、Ｇ、Ｂをディジタル信号に変換するようになされている。
【００１１】
ディテクター１３（図４）は、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢの信号レベルを検出し、検出結果Ｓ１をシステム制御回路８に出力する。システム制御回路８は、このカメラ一体型ビデオテープレコーダ全体の動作を制御するマイクロコンピュータで形成され、このディテクター１３から出力される検出結果Ｓ１より被写体の明るさを検出する。さらにシステム制御回路８は、この明るさの検出結果よりレンズ絞り位置制御信号ＩＣを出力し、被写体の明るさを一定値に保持するようにレンズ２の絞りを制御する。
【００１２】
この絞り制御の際、システム制御回路８は、レンズ２から出力されるレンズ絞り位置信号ＩＰを参考にしてレンズ絞り位置制御信号ＩＣを出力する。これによりテレビジョンカメラ１では、レンズ２の絞りを制御するオートアイリス回路をシステム制御回路８及びディテクター１３により形成する。
【００１３】
ディジタル信号処理回路１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、それぞれ前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂから出力されるディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢに対して、リニアマトリックス処理、ディテール信号の付加処理、ペデスタルの付加処理、ガンマ補正処理、ニー処理、ホワイトクリップ処理等を実行する。これによりテレビジョンカメラ１は、各ディジタル信号処理回路１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにおいて、ビデオ信号ＳＶを合成する際に、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対して必要とされる種々の処理をそれぞれ実行するようになされている。
【００１４】
エンコーダ１６は、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢを重み付けして加減算する演算回路で形成され、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢよりディジタル信号でなる輝度信号及び色差信号を生成する。ディジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）１７は、このエンコーダ１６から出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換し、ローパスフィルタ１８は、このアナログ信号を帯域制限することにより、ノイズ成分を除去して出力する。これによりテレビジョンカメラ１では、例えばＮＴＳＣ方式のビデオ信号ＳＶを輝度信号及び色差信号の形式で出力するようになされている。
【００１５】
このようにしてビデオ信号ＳＶを出力するにつき、テレビジョンカメラ１では、図６に示すように、ディテクター１３において、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢの信号レベルを検出し、この信号レベル検出結果Ｓ１に基づいてシステム制御回路８で絞りを制御し、これにより被写体の明るさを一定値に保持する。なおシステム制御回路８は、一定周期で規定の処理手順を実行することにより信号レベル検出結果Ｓ１に基づいて絞りを制御し、図６においては、このシステム制御回路８を機能ブロックにて表す。
【００１６】
すなわちディテクター１３は、輝度信号変換回路１３Ａにディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢを入力し、ここでこのディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢをディジタル輝度信号に変換する。さらにディテクター１３は、領域指定ゲートパルスＰＡＲにより動作するゲート回路１３Ｂを介して、ディジタル輝度信号を積分回路１３Ｃに与え、このディジタル輝度信号を積分する。
【００１７】
ここでこの種のテレビジョンカメラ１においては、カメラマンの操作によって、また遠隔制御によって、オートアイリス回路の制御対象とする領域を設定できるようになされており、領域指定ゲートパルスＰＡＲは、所定のパルスジェネレータによって、このカメラマン等の設定した領域で論理レベルが立ち上がるように、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢに同期して生成される。
【００１８】
これによりディテクター１３は、積分回路１３Ｃにおいて、カメラマン等の指定した領域についてディジタル輝度信号を積分し、この積分結果を信号レベル検出結果Ｓ１としてシステム制御回路８に出力する。さらにディテクター１３は、面積検出回路１３Ｄにおいて、領域指定ゲートパルスＰＡＲの論理レベルが立ち上がる期間をカウントし、これによりこの領域の面積を検出し、面積検出結果ＳＡＲをシステム制御回路８に出力する。
【００１９】
システム制御回路８は、平均値計算処理回路８Ａにおいて、この信号レベル検出結果Ｓ１を面積検出結果ＳＡＲで割り算し、これによりカメラマン等の設定した領域について輝度信号の平均値レベルＳ２を検出し、この平均値レベルＳ２を被写体の明るさとして出力する。さらにシステム制御回路８は、制御信号出力回路８Ｂにおいて、この平均値レベルＳ２が基準レベルＲＥＦ１と一致するように、レンズ絞り位置信号ＩＰを参照してレンズ絞り位置制御信号ＩＣを生成し、このレンズ絞り位置制御信号ＩＣをレンズ２に出力する。
【００２０】
ここでこの種のレンズ２は、絞りの可変量をポテンショメータで検出し、検出結果をレンズ絞り位置信号ＩＰとして出力する。このときレンズ２は、内蔵回路において、レンズ絞り位置信号ＩＰとレンズ絞り位置制御信号ＩＣとの比較結果に基づいて絞りを可変し、これによりこの内蔵回路でフィードバックループを形成して絞りを制御する。
【００２１】
レンズ２は、このフィードバックループの利得をシステム制御回路８から出力される利得切り換え信号ＧＳ（図４）により設定できるように形成され、テレビジョンカメラ１では、例えば絞り優先の状態で撮像する場合には、この利得を最大に設定する共に必要なレンズ絞り位置制御信号ＩＣを出力し、オートアイリス回路の動作を停止制御するようになされている。またオートアイリス回路を動作させる場合、テレビジョンカメラ１では、カメラマン等が調整した値にこの利得を設定し、レンズ２を交換する毎にカメラマン等がこの利得を調整するようになされている。
【００２２】
これによりシステム制御回路８は、このレンズ絞り位置制御信号ＩＣにより、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢで規定される被写体の明るさが基準レベルＲＥＦ１で決まる明るさになるように、レンズ２の絞りを制御するようになされている。
【００２３】
システム制御回路８は、実際上、図７に示す処理手順を実行することにより、図６について上述した機能ブロックの処理を実行する。すなわちシステム制御回路８は、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、ここでディテクター１３における１フィールド分の積分動作が完了したか否か判断し、否定結果が得られると、ステップＳＰ２を繰り返す。これによりシステム制御回路８は、ディテクター１３における１フィールド分の積分動作の完了を待ち受け、この積分動作が完了すると、ステップＳＰ３に移って積分結果でなる信号レベル検出結果Ｓ１と面積検出結果ＳＡＲを入力する。
【００２４】
続いてシステム制御回路８は、ステップＳＰ４において、信号レベル検出結果Ｓ１を面積検出結果ＳＡＲで割り算し、カメラマン等の設定した領域について輝度信号の平均値レベルＳ２を検出する。さらにシステム制御回路８は、続くステップＳＰ５において、この平均値レベルＳ２から基準レベルＲＥＦ１を減算してレンズ絞り位置制御信号ＩＣを生成する。さらにシステム制御回路８は、続くステップＳＰ６においてこの生成したレンズ絞り位置制御信号ＩＣで出力バッファの内容を更新した後、ステップＳＰ２に戻る。
【００２５】
これによりシステム制御回路８では、この出力バッファに記録したレンズ絞り位置制御信号ＩＣをレンズ２に出力し、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢで規定される被写体の明るさが基準レベルＲＥＦ１で決まる明るさになるように、レンズ２の絞りを制御する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種のテレビジョンカメラ１では、上述したように、カメラマン等が設定した領域について、輝度信号の平均値レベルが基準レベルＲＥＦ１と一致するようにレンズ２の絞りを制御する。すなわち従来のテレビジョンカメラ１では、この領域の明るさを被写体の明るさと仮定し、この明るさが一定値になるように絞りを制御している。
【００２７】
このため従来のテレビジョンカメラ１では、被写体自身以外に、この被写体の背景までこの領域に含まれると、被写体と背景との総合の明るさが一定になるように絞りが制御されることになり、結局、このような場合には、被写体自身の明るさを一定値に保持することが困難になる問題があった。
【００２８】
すなわちこのような場合において、背景の明るさだけが変化した場合でも、絞りの開口量が変化することになり、結局撮像結果において、被写体の明るさが変化することになる。またこれとは逆に被写体自身の明るさだけが変化した場合、領域全体としては明るさの変化が小さく検出されることにより、この場合は被写体自身の明るさの変化に対して絞りが小さく可変制御され、この場合も撮像結果において、被写体の明るさが変化する。
【００２９】
ちなみに、この種の領域に代えて画面全体の明るさが一定レベルになるように絞りを制御する方法もあるが、この場合も背景を同時に撮像することにより、上述した問題が発生する。
【００３０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、被写体自身の明るさを一定値に保持することができる撮像装置を提案しようとするものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、撮像結果を出力する撮像手段と、この撮像手段の撮像面に被写体の像を結像する光学系と、この撮像結果から規定の条件を満足する撮像結果を選択し、該選択した撮像結果の信号レベルに基づいて、先の撮像手段から出力される撮像結果の信号レベルを補正する制御手段とを備え、この規定の条件を満足する撮像結果は、規定の色相の撮像結果であるようにし、さらに制御手段は、選択した撮像結果による面積を検出し、面積が規定値以下に減少すると、撮像結果の信号レベルを補正する補正量を、直前の値に保持するようにする。
【００３２】
また請求項２の発明においては、請求項１の構成において、先の規定の条件を満足する撮像結果が、規定の色相に加えて、規定の飽和度の撮像結果でなるようにする。
【００３３】
さらに請求項３の発明においては、請求項１又は請求項３の構成において、先の制御手段が、光学系の絞りを制御することにより、撮像結果の信号レベルが規定値に保持されるように、この撮像結果の信号レベルを補正するようにする。
【００３５】
【作用】
撮像結果から規定の条件を満足する撮像結果を選択し、該選択した撮像結果の信号レベルに基づいて、先の撮像手段から出力される撮像結果の信号レベルを補正する際に、規定の色相の撮像結果を選択すれば、被写体の色を手掛かりとして撮像結果から被写体を判別して、この被写体の明るさが規定の明るさになるように、撮像結果の信号レベルを補正することができる。また選択した撮像結果による面積を検出し、この面積が規定値以下に減少すると、先の撮像結果の信号レベルを補正する補正量を、直前の値に保持すれば、撮像画面上で被写体が小さくなったような場合に、誤動作を有効に回避することができる。
【００３６】
またこのとき、色相に加えて、飽和度をも加味して撮像結果を選択すれば、色が無色彩に近い被写体についても、確実に被写体を判別することができる。
【００３７】
さらに光学系の絞りを制御することにより、撮像結果の信号レベルが規定値に保持されるように、この撮像結果の信号レベルを補正すれば、絞りの制御によるオートアイリス機能を実現することができる。
【００３８】
また、選択した撮像結果による面積を検出し、この面積が規定値以下に減少すると、先の撮像結果の信号レベルを補正する補正量を、直前の値に保持すれば、撮像画面上で被写体が小さくなったような場合に、誤動作を有効に回避することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【００４０】
図２において、３０は全体として本発明の実施例に係るテレビジョンカメラを示し、このテレビジョンカメラ３０から出力されるビデオ信号ＳＶを同一筐体に収納したビデオテープレコーダで記録する。ここでこの実施例において、上述した従来のテレビジョンカメラ１と同一の構成は、共通する符号を付して示し、重複した説明を省略する。
【００４１】
この実施例において、テレビジョンカメラ３０は、システム制御回路８（図４）に代えてシステム制御回路３１にて全体の動作を制御し、さらにディテクター３２により絞りの制御に必要な信号レベル検出結果Ｓ３及び面積検出結果ＳＡＲ１を検出する。
【００４２】
ここで図１に示すように、ディテクター３２は、輝度信号変換回路３２Ａ及び色相検出比較回路３２Ｅにディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢを入力し、この輝度信号変換回路３２Ａにおいて、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢを重み付け加算することによりディジタル輝度信号を生成する。
【００４３】
色相検出比較回路３２Ｅは、それぞれ赤色及び青色のディジタル色信号ＤＲ及びＤＢを緑色のディジタル色信号ＤＧで割り算することにより、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢの色相を表す割り算結果を検出する。さらに色相検出比較回路３２Ｅは、これら割り算結果に基づいて、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢの色相が色相指定情報ＤＳで指定される所定範囲内の色相のとき論理レベルが立ち上がる領域指定ゲートパルスＰＡＲ１を生成する。
【００４４】
ここでテレビジョンカメラ３０では、操作パネルに配置された操作子を操作することにより、又は遠隔制御により、オートアイリスの対象（すなわち明るさを一定値に保持する対象でなる）を色相によって指定できるようになされている。システム制御回路３１は、色相の中心値とこの中心値からの大きさによりこの指定を受け付けるように形成され、この指定から対象とする色相の範囲を特定すると共に、色相指定情報ＤＳによってこの範囲を色相検出比較回路３２Ｅに設定する。
【００４５】
これによりディテクター３２では、この色相検出比較回路３２Ｅにおいて、カメラマン等が指定した色相に応じて、従来の領域指定ゲートパルスＰＡＲ（図６）に対応する領域指定ゲートパルスＰＡＲ１を生成するようになされている。なおテレビジョンカメラ３０では、撮像結果をモニタするビューファインダを有し、カメラマン等の操作に応動して、このビユーファインダに出力する輝度信号にこの領域指定ゲートパルスＰＡＲ１を加算するようになされている。これによりテレビジョンカメラ３０では、指定した色相によって特定されるオートアイリスの対象を、このビューファインダ上で簡易に確認することができるようになされている。
【００４６】
積分回路３２Ｃは、この領域指定ゲートパルスＰＡＲ１により動作するゲート回路３２Ｂを介して、輝度信号変換回路３２Ａから出力されるディジタル輝度信号を入力し、これにより色相指定情報ＤＳで指定される範囲の色相について、ディジタル輝度信号を積分し、積分結果を信号レベル検出結果Ｓ３として出力する。
【００４７】
面積検出回路３２Ｄは、領域指定ゲートパルスＰＡＲ１の論理レベルが立ち上がる期間をカウントすることにより、この領域の面積を検出し、面積検出結果ＳＡＲ１を出力する。
【００４８】
システム制御回路３１は、平均値計算処理回路３１Ａにおいて、この信号レベル検出結果Ｓ３を面積検出結果ＳＡＲ１で割り算し、これによりカメラマン等の指定した色相について、ディジタル輝度信号の平均値レベルＳ４を検出する。これによりテレビジョンカメラ３０では、色相を基準にして被写体を判別し、この被写体の明るさを検出するようになされている。
【００４９】
これによりテレビジョンカメラ３０においては、画面の一部に被写体が配置されている場合、さらに画面のコーナー等に被写体が配置されている場合においても、この被写体自身の明るさを正しく検出することができる。また被写体が画面中を移動するような場合でも、この被写体の移動を追跡して、この被写体の明るさを正しく検出することができる。従ってこのようして検出した被写体の明るさに基づいて絞りを制御するにつき、被写体自身の明るさを一定に保持することができる。
【００５０】
これによりシステム制御回路３１は、続く制御信号出力回路３１Ｂにおいて、この平均値レベルＳ４が基準レベルＲＥＦ１と一致するように、レンズ絞り位置信号ＩＰを参照してレンズ絞り位置制御信号ＩＣを生成し、このレンズ絞り位置制御信号ＩＣをレンズ２に出力する。これによりテレビジョンカメラ３０では、色相を基準にして絞り制御の対象を検出し、この絞り制御の対象が規定の明るさになるように絞りを制御するようになされている。
【００５１】
ところで実際の撮影現場においては、撮像画面上で被写体が小さく撮影される場合がある。このような場合において、このように色相により被写体を検出する場合、この被写体について、ディジタル輝度信号の平均値レベルを検出するための面積が小さくなることにより、被写体の明るさを正しく検出できなくなる。
【００５２】
また撮影現場では、照明を急激に変化させるような場合もあり、このような場合において、このように色相により被写体を検出すると、撮影状況の急激な変化により正しく被写体を判別すること自体が困難になり、この場合は結局ディジタル輝度信号の平均値レベルを検出すること自体が困難になる。
【００５３】
さらに撮影現場では、移動する被写体を固定した背景で撮影する場合もあり、この場合には被写体が画面から外れた後においては、絞り制御の基準となる平均値レベル自体を検出できなくなる。
【００５４】
このためシステム制御回路３１は、制御信号出力回路３１Ｂにおいて、面積検出結果ＳＡＲ１により被写体の面積が規定値以下か否か判断し、この面積が規定値以下に立ち下がると、レンズ絞り位置制御信号ＩＣを直前の値に保持する。これによりテレビジョンカメラ３０では、色相によっては被写体の明るさを正しく検出できないような場合でも、絞りの制御において制御不能の状況を有効に回避するようになされている。
【００５５】
実際上、システム制御回路３１は、図３に示す処理手順を実行することにより、図１について上述した機能ブロックの処理を実行する。すなわちシステム制御回路３１は、ステップＳＰ１１からステップＳＰ１２に移り、ここでディテクター３２における１フィールド分の積分動作が完了したか否か判断し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ１２を繰り返す。これによりシステム制御回路３１は、ディテクター３２における１フィールド分の積分動作の完了を待ち受け、この積分動作が完了すると、ステップＳＰ３３に移って積分結果でなる信号レベル検出結果Ｓ３を面積検出結果ＳＡＲ１と共に入力する。
【００５６】
続いてシステム制御回路３１は、ステップＳＰ１４において、信号レベル検出結果Ｓ３を面積検出結果ＳＡＲ１で割り算し、カメラマン等の指定した色相について輝度信号の平均値レベルＳ４を検出する。さらにシステム制御回路３１は、続くステップＳＰ１５において、面積検出結果ＳＡＲ１により被写体の面積が規定値以上か否か判断し、ここで肯定結果が得られると、ステップＳＰ１６に移る。
【００５７】
ここでシステム制御回路３１は、平均値レベルＳ４から基準レベルＲＥＦ１を減算してレンズ絞り位置制御信号ＩＣを生成する。さらにシステム制御回路３１は、続くステップＳＰ１７においてこの生成したレンズ絞り位置制御信号ＩＣで出力バッファの内容を更新した後、ステップＳＰ１１に戻る。
【００５８】
これによりシステム制御回路３１では、この出力バッファに記録したレンズ絞り位置制御信号ＩＣをレンズ２に出力し、色相で特定される被写体の明るさが基準レベルＲＥＦ１で決まる明るさになるように、レンズ２の絞りを制御する。
【００５９】
これに対して被写体の面積が規定値より小さい場合、システム制御回路３１は、ステップＳＰ１５において否定結果が得られ、ステップＳＰ１８に移る。ここでシステム制御回路３１は、出力バッファに記録したレンズ絞り位置制御信号ＩＣをそのままの値に保持し、ステップＳＰ１２に戻る。これによりシステム制御回路３１は、色相によっては被写体の明るさを正しく検出できないような場合、直前に出力したレンズ絞り位置制御信号ＩＣを継続して出力し、制御不能の状況を有効に回避する。
【００６０】
以上の構成において、レンズ２の入射光は、レンズ２の絞りにより光量が制限された後、ＣＣＤ固体撮像素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの撮像面に集光され、ここで光電変換されて撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢが生成される。この撮像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢは、前処理回路４Ｒ、４Ｇ、４Ｂにおいて、赤色、青色、緑色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂに変換された後、クランプ等の処理を受け、ディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢに変換される。
【００６１】
このディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、ディジタル信号処理回路１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにおいて、リニアマトリックス処理等のディジタル信号処理を受けた後、エンコーダ１６で輝度信号及び色差信号に変換され、この輝度信号及び色差信号がディジタルアナログ変換されてビデオ信号ＳＶに変換される。
【００６２】
さらにこのディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、ディテクター３２に入力され、輝度信号変換回路３２Ａにおいて、ディジタル輝度信号に変換され、色相検出比較回路３２Ｅにおいて色相が検出される。この色相の検出結果は、この色相検出比較回路３２Ｅにおいて、色相指定情報ＤＳで指定される所定範囲内の色相が否か判断され、これによりディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢの色相がこの所定範囲内の色相のとき、論理レベルが立ち上がる領域指定ゲートパルスＰＡＲ１が生成される。
【００６３】
これによりディジタル色信号ＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、ディテクター３２において、色相を基準にして被写体が判別される。ディジタル輝度信号は、領域指定ゲートパルスＰＡＲ１により動作するゲート回路３２Ｂを介して、積分回路３２Ｃに出力され、ここで積分されて信号レベル検出結果Ｓ３が検出される。また面積検出回路３２Ｄにおいて、領域指定ゲートパルスＰＡＲ１の論理レベルが立ち上がる期間がカウントされることにより、この被写体の面積が検出される。
【００６４】
これによりシステム制御回路３１において、この信号レベル検出結果Ｓ３が面積検出結果ＳＡＲ１で割り算されて、色相で判別されてなる被写体の明るさが検出され、この検出結果Ｓ４が基準レベルＲＥＦ１になるように絞りが制御される。また面積が規定値以下のときは、絞りが直前の開口値に保持され、これにより制御不能の状態が有効に回避される。
【００６５】
以上の構成によれば、色相を基準にして撮像結果より被写体を判別してこの被写体の明るさを検出することにより、被写体自身の明るさを正しく検出することができ、これにより被写体自身の明るさを一定値に保持するように絞りを制御することができる。
【００６６】
さらにこの色相を基準にして検出される被写体の面積が規定値より小さいとき、絞りを直前の開口値に保持することにより、色相を基準にして絞りを制御する場合に、制御不能の状態を有効に回避することができる。
【００６７】
なお上述の実施例においては、色相を基準にして被写体を判別する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、色相に加えて飽和度を基準にして被写体を判別してもよい。すなわち撮像対象においては、殆どの対象について、このように色相を基準にして正しく被写体を判別することができる。ところが中にには稀に、無色に近い物体が被写体として選定される場合がある。このような無色に近い物体を撮像する場合は、単に色相だけでは、この被写体を判別するのが困難になる場合が考えられる。
【００６８】
これに対して撮像結果を極座標形式で表した場合の、基準軸からの角度（すなわち色相でなる）と原点からの距離（すなわち飽和度でなる）とにより被写体を判別すれば、このような場合にも確実に被写体を判別することができ、これによりこのような極めて稀な場合にも正しく絞りを制御することができる。
【００６９】
また上述の実施例においては、色相を基準にして被写体の明るさを検出し、この検出結果により絞りを制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば簡易な撮像装置等においては、絞りに代えてシャッター速度を制御することにより、被写体の明るさを規定の明るさに保持するようにしてもよい。
【００７０】
さらに上述の実施例においては、ディテクターにおいて、ディジタル色信号から輝度信号を生成した後、被写体の明るさを検出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エンコーダから出力される輝度信号から被写体の明るさを検出する場合等、撮像結果から被写体の明るさを検出する場合に広く適用することができる。
【００７１】
また上述の実施例においては、ディテクターにおいて、ディジタル色信号から色相を基準にして被写体を判別する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エンコーダから出力される色差信号により色相を基準にして被写体を判別する場合、さらには補色の色信号より色相を基準にして被写体を判別する場合等、種々の形式の撮像結果より色相を基準にして被写体を判別する場合に広く適用することができる。
【００７２】
さらに上述の実施例においては、システム制御回路により一連の処理手順を実行して絞りを制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、専用のアナログ回路でオートアイリス回路を形成する場合等にも広く適用することができる。
【００７３】
さらに上述の実施例においては、信号処理回路をディジタル信号処理回路で形成したテレビジョンカメラに、本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、信号処理回路をアナログ回路で構成する場合にも広く適用することができる。
【００７４】
また上述の実施例においては、本発明をカメラ一体型ビデオテープレコーダのテレビジョンカメラに適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ビデオ信号を出力する一般のテレビジョンカメラ等、種々の撮像装置に広く適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、色相を基準にして被写体を判別し、この色相の部分の面積が小さくなると、直前の補正量に保持することにより、被写体自身の明るさを正しく検出して制御することができ、これにより被写体自身の明るさを一定値に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるテレビジョンカメラのオートアイリス回路を示すブロック図である。
【図２】図１のテレビジョンカメラの全体構成を示すブロック図である。
【図３】図１のシステム制御回路の動作の説明に供するフローチャートである。
【図４】従来のテレビジョンカメラを示すブロック図である。
【図５】図４の前処理回路を示すブロック図である。
【図６】図４のテレビジョンカメラのオートアイリス回路を示すブロック図である。
【図７】図５のシステム制御回路の動作の説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
１、３０                    テレビジョンカメラ
２                          レンズ
３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ            ＣＣＤ固体撮像素子
４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ            前処理回路
８、３１                    システム制御回路
８Ａ、３１Ａ                平均値計算処理回路
８Ｆ、３１Ｆ                変化量検出回路
９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ            アナログ信号処理回路
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ      アナログディジタル変換回路
１３、３２                  ディテクター
１３Ａ、３２Ａ              輝度信号変換回路
１３Ｃ、３２Ｃ              積分回路
１３Ｄ、３２Ｄ              面積検出回路
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ      ディジタル信号処理回路
３２Ｅ                      色相検出比較回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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