(57)【要約】【課題】  ズーム倍率によりレンズ明るさが違うときでも、アイリス全閉からの収束においても高速収束かつ明滅が出ないという露出制御装置の提供。【解決手段】  フィルタ装着やズーム倍率によりレンズ明るさが違うときでも、明るさ補正した後の外部測光素子による目標値と、撮像素子による目標値から新たに目標値を作成するため、輝度段差を防ぐことと精度の両立が可能になり、アイリス全閉からの収束においても高速収束かつ明滅が出ない露出制御装置。【選択図】        図１
2006121385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する測光手段と、前記測光手段の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【請求項２】
変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、パンニング検出手段と、パンニングが検出された場合に前記測光手段のパンニング進行方向領域の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【請求項３】
変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、レンズズーム動作検出手段と、レンズズームアウト動作が検出された場合に前記測光手段のズームアウト方向領域、即ち外縁領域の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【請求項４】
変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、前記レンズ手段の変倍率に応じて前記測光手段の領域を選択する測光領域選択手段と、前記測光領域選択手段が選択した領域の前記測光手段の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は露出制御に関し、特に被写体画像を電気信号に変換する撮像手段を備える撮像装置の露出制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動画撮影を行う撮像装置においてはＣＣＤのような固体撮像素子等の撮像手段から得られた映像信号の輝度レベルを検出して絞りを制御している。このように撮像素子の出力信号を用いているため視差のない測光情報に基づく高精度な露出制御が可能である。しかし、この撮像素子出力信号の読み出しは一定時間蓄積させる蓄積読み出し方式であるためにフィードバック制御構成となっている。
【０００３】
そこでこの露出制御の応答性を改善するため、撮像素子が正常に動作するまでに、外部測光素子により絞りをある程度正しい光量制御値に制御し、撮像素子が正常に動作してからＣＣＤの出力へ選択的に切換え、絞りを適正な光量制御量に制御する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平２−２９２７３号公報（第４頁、図２）
【特許文献２】特開平１０−１５５１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えばズーム倍率が高いときやフィルタ装着でレンズ明るさＦ値が暗くなるため外部測光素子と撮像素子出力信号の測光結果に違いがでてしまう。動画撮影の場合、測光結果に乖離がある状態で選択的に切換えると、測光結果の違いに相当する輝度分だけ記録画像輝度が明滅してしまうという問題がある。
【０００５】
また、撮像素子から得られた映像信号の輝度レベルを検出する方式においては、撮像素子に到達した、つまり画角内の光量のみの輝度を検出しているので特にズームテレ側では評価範囲が小さく、少しパンニングしただけでも評価範囲が大移動するため画面が明滅応答するような露出制御をしてしまうという問題がある。同様にズーミング動作中も評価範囲が拡大あるいは縮小するのに連れて画面が明滅応答するような露出制御をしてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、フィルタ装着やズーム倍率によりレンズ明るさが違うときでも、明るさ補正した後の外部測光素子による目標値と、撮像素子による目標値から新たに目標値を作成するため、輝度段差を防ぐことと精度の両立が可能になり、アイリス全閉からの収束においても高速収束かつ明滅が出ないという露出制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００８】
（１）変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する測光手段と、前記測光手段の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【０００９】
（２）変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、パンニング検出手段と、パンニングが検出された場合に前記測光手段のパンニング進行方向領域の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【００１０】
（３）変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、レンズズーム動作検出手段と、レンズズームアウト動作が検出された場合に前記測光手段のズームアウト方向領域、即ち外縁領域の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、前記レンズ手段の変倍率と減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【００１１】
（４）変倍撮影が可能なレンズ手段と、被写体像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する撮像素子経由露出制御目標生成手段と、前記撮像素子以外で被写体の明るさを検出する複数領域に分割測光可能な測光手段と、前記レンズ手段の変倍率に応じて前記測光手段の領域を選択する測光領域選択手段と、前記測光領域選択手段が選択した領域の前記測光手段の出力レベルに基づいて露出制御目標を算出する測光手段経由露出制御目標生成手段と、減光フィルタ装填状態に応じて露出の増加を補正する係数となる露出倍数を算出する露出倍数算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値との差に応じて目標値合成比率を決定する合成比率算出手段と、撮像素子経由露出制御目標生成手段の目標値と前記算出された露出倍数で補正された後の前記測光手段経由露出制御目標生成手段の目標値を前記算出された合成比率で合成する露出制御目標合成手段と、前記撮像手段に照射される光量を調整する光量調整手段と、前記露出制御目標合成手段の目標値によって前記光量調整手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする露出制御装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１の露出制御装置によれば、フィルタ装着やズーム倍率によりレンズ明るさが違うときでも、明るさ補正した後の外部測光素子による目標値と、撮像素子による目標値から新たに目標値を作成するため、輝度段差を防ぐことと精度の両立が可能になり、アイリス全閉からの収束においても高速収束かつ明滅が出ないという効果がある。
【００１３】
本発明の請求項２の露出制御装置によれば、パンニング撮影時においてパンニング進行方向に先読みした画角外側の測光情報を用いて、画角内の露出制御特性の応答性を調整することが出来るという効果がある。
【００１４】
本発明の請求項３の露出制御装置によれば、ズームアウト撮影時において撮影画角変化方向に先読みした画角外側の測光情報を用いて、画角内の露出制御特性の応答性を調整することが出来るという効果がある。
【００１５】
本発明の請求項４の露出制御装置によれば、ズーム倍率による測光範囲ずれを防ぎ、フィルタ装着によりレンズ明るさが違うときでも、明るさ補正した後の外部測光素子による目標値と、撮像素子による目標値から新たに目標値を作成するため、輝度段差を防ぐことと精度の両立が可能になり、アイリス全閉からの収束においても高速収束かつ明滅が出ないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明における露出制御装置をビデオカメラに適用した実施例を示すブロック図である。
【００１８】
１００は撮影レンズ光学系、１０１は入射光量を調節するアイリス、１０２は撮影レンズ光学系によりその撮像面に結像され且つアイリスによって光量を調節された画像を光電変換して撮像信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子、１０３は撮像素子の蓄積電荷のノイズを低減する２重相関サンプリング回路（ＣＤＳ）、１０４は撮像信号のゲインを自動調節するＡＧＣ回路、１０５はＡＧＣ回路１０４より出力された撮像信号に所定の信号処理を施して規格化された映像信号に変換するカメラ信号処理回路、１０６はカメラ信号処理回路より出力された映像信号を、ビデオテープレコーダ等に記録するのに適した信号に変換する画像信号処理回路、１０７はビデオテープレコーダやディスクレコーダ等の記録手段である。
【００１９】
１０８は撮像画面上を複数画面に分割し、任意の領域に相当する画像信号を抽出すべくＡＧＣ回路１０４より出力された信号にゲートをかけるゲート回路、１０９はゲート回路１０８によって選択された撮像画面内の指定領域内に相当する撮像信号を積分してその平均光量を求める積分器、１１０は積分器より出力された信号を後述するシステムコントロールマイコン１２１によって処理可能なデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００２０】
１１１は撮像素子１０２の蓄積動作、読み出し動作、リセツト動作等を制御するＣＣＤ駆動回路、１１２はアイリス１０１を駆動するアイリスモータ、１１３はアイリスモータを駆動するアイリス駆動回路、１１４はアイリスの開口量すなわち絞り値を検出するホール素子等で構成されたアイリスエンコーダ、１１５はアイリスエンコーダ１１４の出力を増幅するアンプ、１１６はアンプ１１５によって所定レベルに増幅されたアイリスエンコーダ１１４の出力を後述のシステムコントロールマイコン１２１によって処理可能なデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００２１】
１１７はＳＰＣ等の外部測光素子を用いた外部測光手段である。１１８は撮影レンズ光学系１００の振れを角速度として検出するジャイロである。１１９はズームレンズを制御するズーム手段である。１２０はジャイロ１１８の出力を後述のシステムコントロールマイコン１２１によって処理可能なデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１２１は本実施例におけるビデオカメラシステム全体を総合的に制御する、マイクロコンピユータによって構成されたシステムコントロールマイコンである。１２２はシステムコントロールマイコン１２１にメーニュー選択、操作を入力するキーＳＷである。
【００２２】
システムコントロールマイコン１２１は撮影モードに応じてカメラ信号処理回路１０５、画像信号処理回路１０６の特性を制御するとともに、撮影モードに応じて、ゲート回路１０８に供給するゲートパルスを制御し、撮像画面上における光量検出をする測光領域の設定を行う。また積分器１０９に供給する積分リセツトパルスを制御して積分動作の選択特性を制御する。そしてゲート回路１０８を介して取り込まれた測光領域内における撮像信号の撮影モードに応じた積分値を取り込み、撮影状況に応じたアイリス制御信号を演算し、アイリス駆動回路１１３へと供給するとともに、ＡＧＣ回路１０４へとゲイン制御信号を供給し、撮影モード、撮影状況に応じてＡＧＣ回路１０４のゲインを可変する制御を行ない、さらにＣＣＤ駆動回路１１１へも制御信号を供給し、撮影モード、撮影状況に応じて、撮像素子の蓄積時間（電子シヤツタ）、読み出しタイミング、リセツトタイミング等の制御を行う。システムコントロールマイコン１２１は撮影モードに応じて外部測光手段１１７からの出力を参照し、補助情報としてアイリス制御信号演算時に用いる。
【００２３】
またジャイロ１１８からの出力を参照し、手ぶれの状態を検出する。また撮影者の操作に応じてズーム手段１１９を制御する。キーＳＷ  １２２からは外付け光学フィルタの露出倍数情報を入力する。
【００２４】
図２はシステムコントロールマイコン１２１の内部で実行されるアイリス制御目標演算モード選択ルーチンのフローチャートである。
【００２５】
図２について説明する。まずＳ２０１にて撮像装置状態がアイリス全閉からの起動後であってまだ一度も露出制御が収束していない状態であるか、すなわち電源立ち上げ直後やシャッタード動作等で、絞りを閉じた状態からの回復であるかを判断する。真の場合、Ｓ２０２へ処理を移し、偽の場合Ｓ２０４へ処理を移す。
【００２６】
Ｓ２０２にて立ち上げモードでアイリス制御目標演算を行う。詳細は後述する。そしてＳ２０３へ処理を移す。Ｓ２０４にて、カメラ撮影がパンニングあるいはチルティング状態のような画角変更動作中であるかを判断する。画角変更動作検出方法については「特開平０５−３２３４３６号公報  像振れ防止装置」などで公知であるため説明は省略する。
【００２７】
画角変更動作が検出された場合はＳ２０５へ処理を移し、検出されない場合はＳ２０６へ処理を移す。Ｓ２０５にてパンニングモードでアイリス制御目標演算を行う。詳細は後述する。そしてＳ２０３へ処理を移す。Ｓ２０６にて、カメラ撮影がズームアウト実行状態であるかを判断する。ズームアウト実行状態である場合はＳ２０７へ処理を移し、そうでない場合はＳ２０８へ処理を移す。
【００２８】
Ｓ２０７にてズームモードでアイリス制御目標演算を行う。詳細は後述する。そしてＳ２０３へ処理を移す。Ｓ２０８にてノーマルモードでアイリス制御目標演算を行う。詳細は後述する。そしてＳ２０３へ処理を移す。Ｓ２０３にてアイリス制御目標とアイリスエンコーダ１１４の位置出力を比較し、差が小さくなるようにアイリスモータ１１２を制御するべくアイリス駆動回路１１３へ駆動信号を出力してＳ２０９へ処理を移す。Ｓ２０９にて電源オフで無い限りＳ２０１へループしアイリス制御目標演算モード選択ルーチンを行う。
【００２９】
図３は図２におけるＳ２０２のフローチャートである。図４はアイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図であって横軸は時間、縦軸はアイリス位置である。
【００３０】
図３のＳ３０１において、外部測光手段１１７の出力を参照して図４Ｌ１のようなアイリス位置制御目標を作りＳ３０２へ処理を移す。Ｓ３０２にてズーム手段１１９のズーム倍率と予めキーＳＷ１２２から入力された外付け光学フィルタの露出倍数と内部ＮＤフィルタの露出倍数を参照し、全体露出倍数を演算してＳ３０３へ処理を移す。
【００３１】
ズーム倍率に応じた露出の増加（露出倍数）は、ズーム倍率をＮとすると、露出倍数＝（１＋Ｎ）（１＋Ｎ）で求めることが出来る。光学フィルタの露出倍数は数字が固定である。図６のように２４領域分割された外部測光手段１１７測光領域と比較すると枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲であり、ズームするに連れて撮像素子に光線が届く範囲は枠２のように変化する。したがって、ズーム倍率に応じて外部測光手段１１７測光領域を変更していくことも可能である。
【００３２】
Ｓ３０３にて図４Ｌ１のように外部測光手段１１７より得られたアイリス位置制御目標をＳ３０２で演算した全体露出倍数に応じて明るさの補正をして、Ｓ３０４へ処理を移す。Ｓ３０４にて図４Ｇ１のように補正済アイリス位置制御目標として演算して、Ｓ３０５へ処理を移す。Ｓ３０５にてＣＣＤ経由の輝度レベルを参照してＳ３０６へ処理を移す。Ｓ３０６にて適正露出の輝度差をエンコーダ移動量に換算演算してＳ３０７へ処理を移す。Ｓ３０７にてアイリスエンコーダ位置を参照してＳ３０８へ処理を移す。Ｓ３０８にてその輝度が得られたアイリスエンコーダ位置と必要エンコーダ移動量から図４Ｇ２のようにアイリス位置制御目標として演算して、Ｓ３０９へ処理を移す。Ｓ３０９にて図４Ｇ１のように外部測光の補正済アイリス位置制御目標と図４Ｇ２のようにＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標の差分を演算して、Ｓ３１０へ処理を移す。Ｓ３１０にて差分が図４のように所定値Ａ以下であるか判断し、以下である場合はＳ３１２へ、そうでない場合はＳ３１１へ処理を移す。Ｓ３１１にて図４の時間０からｔ１のように所定値Ａより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００３３】
これによってアイリスが開く前などＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標に信頼性が無いときでも略略位置まで制御をすることができる。Ｓ３１２にて差分が図４のように所定値Ｂ以下であるか判断し、所定値Ｂ以下である場合はＳ３１４へ、そうでない場合はＳ３１３へ処理を移す。Ｓ３１３にて図４の時間ｔ１からｔ２のように所定値Ｂより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の中間値を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００３４】
これによって所定値Ｂを画面上で輝度変化が認識出来ないアイリス位置目標差、所定値Ａを所定値Ｂの２倍にしておけば外部測光のアイリス位置制御目標からＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標に乗り換える際に、目標値段差による過大な輝度変化を起こさせずにアイリス位置制御をすることができる。Ｓ３１４にて図４の時間ｔ２以降のように所定値Ｂ以下の差であるときはＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００３５】
図５は図２におけるＳ２０５のフローチャートである。図６は外部測光素子の領域分割状態を示した図であって測光範囲を縦４分割、横６分割し、全体で２４分割した図である。図７は外部測光素子の測光領域設定と重み付けを示した図であり、内部の数字は重み係数で、０、０．５、１．０と数字が大きいほど重み付けが重いことを示している。図８はアイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図であって横軸は時間、縦軸はアイリス位置である。
【００３６】
図６のように２４領域分割された外部測光手段１１７測光領域と比較すると枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲であり、ズームするに連れて撮像素子に光線が届く範囲は枠２のように狭くなっていく。図５のＳ５０１にて図６のように領域分割された外部測光手段１１７から図７のようにパンニング方向へ、図７中で左方向の測光領域の重みを上げる設定にする。枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲で現在のズーム率では枠２である。図５のＳ５０２において、設定された外部測光手段１１７の領域出力を参照して図８のＬ１のようなアイリス位置制御目標を作りＳ５０３へ処理を移す。Ｓ５０３にてズーム手段１１９のズーム倍率と予めキーＳＷ  １２２から入力された外付け光学フィルタの露出倍数と内部ＮＤフィルタの露出倍数を参照し、全体露出倍数を演算してＳ５０４へ処理を移す。Ｓ５０４にて図８Ｌ１のように設定された外部測光手段１１７の領域出力より得られたアイリス位置制御目標をＳ５０３で演算した全体露出倍数に応じて明るさの補正をして、Ｓ５０５へ処理を移す。Ｓ５０５にて図８Ｇ１のように補正済アイリス位置制御目標として演算して、Ｓ５０６へ処理を移す。Ｓ５０６にてＣＣＤ経由の輝度レベルを参照してＳ５０７へ処理を移す。Ｓ５０７にて適正露出の輝度差をエンコーダ移動量に換算演算してＳ５０８へ処理を移す。Ｓ５０８にてアイリスエンコーダ位置を参照してＳ５０９へ処理を移す。Ｓ５０９にてその輝度が得られたアイリスエンコーダ位置と必要エンコーダ移動量から図８Ｇ２のようにアイリス位置制御目標として演算して、Ｓ５１０へ処理を移す。Ｓ５１０にて図８Ｇ１のように外部測光の補正済アイリス位置制御目標と図８Ｇ２のようにＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標の差分を演算して、Ｓ５１１へ処理を移す。Ｓ５１１にて差分が図８のように所定値Ｃ以下であるか判断し、以下である場合はＳ５１３へ、そうでない場合はＳ５１２へ処理を移す。Ｓ５１２にて図８の時間ｔ３からｔ４のように所定値Ｃより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の中間値を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００３７】
このようにパンニング方向の測光情報を先読みして、過大な輝度変化を制限させてアイリス位置制御をすることができる。Ｓ５１３にて図８の時間ｔ４以降のように所定値Ｃ以下の差であるときはＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００３８】
図９は図２におけるＳ２０７のフローチャートである。図１０は外部測光素子の測光領域設定と重み付けを示した図であり、内部の数字は重み係数で、０、０．５、１．０と数字が大きいほど重み付けが重いことを示している。図１１はアイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図であって横軸は時間、縦軸はアイリス位置である。図６のように２４領域分割された外部測光手段１１７測光領域と比較すると枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲であり、ズームするに連れて撮像素子に光線が届く範囲は枠２のように狭くなっていく。
【００３９】
図９のＳ９０１にて図６のように領域分割された外部測光手段１１７から図１０のようにズームアウト方向へ、図１０中で外周方向の測光領域の重みを上げる設定にする。枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲で現在のズーム率では枠２である。図９のＳ９０２において、設定された外部測光手段１１７の領域出力を参照して図１１のＬ１のようなアイリス位置制御目標を作りＳ９０３へ処理を移す。Ｓ９０３にてズーム手段１１９のズーム倍率と予めキーＳＷ  １２２から入力された外付け光学フィルタの露出倍数と内部ＮＤフィルタの露出倍数を参照し、全体露出倍数を演算してＳ９０４へ処理を移す。Ｓ９０４にて図１１Ｌ１のように設定された外部測光手段１１７の領域出力より得られたアイリス位置制御目標をＳ９０３で演算した全体露出倍数に応じて明るさの補正をして、Ｓ９０５へ処理を移す。Ｓ９０５にて図１１Ｇ１のように補正済アイリス位置制御目標として演算して、Ｓ９０６へ処理を移す。Ｓ９０６にてＣＣＤ経由の輝度レベルを参照してＳ９０７へ処理を移す。Ｓ９０７にて適正露出の輝度差をエンコーダ移動量に換算演算してＳ９０８へ処理を移す。Ｓ９０８にてアイリスエンコーダ位置を参照してＳ９０９へ処理を移す。Ｓ９０９にてその輝度が得られたアイリスエンコーダ位置と必要エンコーダ移動量から図１１Ｇ２のようにアイリス位置制御目標として演算して、Ｓ９１０へ処理を移す。Ｓ９１０にて図１１Ｇ１のように外部測光の補正済アイリス位置制御目標と図１１Ｇ２のようにＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標の差分を演算して、Ｓ９１１へ処理を移す。Ｓ９１１にて差分が図１１のように所定値Ｄ以下であるか判断し、以下である場合はＳ９１３へ、そうでない場合はＳ９１２へ処理を移す。Ｓ９１２にて図１１の時間ｔ５からｔ６のように所定値Ｄより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の中間値を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。このようにズームアウト方向の測光情報を先読みして、過大な輝度変化を制限させてアイリス位置制御をすることができる。
【００４０】
Ｓ９１３にて図１１の時間ｔ６以降のように所定値Ｄ以下の差であるときはＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。図２におけるＳ２０８の処理は従来オートアイリス制御と同じアルゴリズムである。
【００４１】
Ｓ２０３のアイリス制御信号演算について説明する。アイリスエンコーダ１１４の位置情報をＡ／Ｄ変換器１１６を介して参照する。制御目標Ｇ３との差分を演算して差分がゼロになるようにアイリス駆動回路へ出力する制御信号を演算して出力する。この演算処理はフローチャート上ではＳ２０２，Ｓ２０５，Ｓ２０７，Ｓ２０８の周期と同じになるが、それは目標の更新周期であって、内部的には前記更新周期より高速周期で制御信号を演算するサーボ処理を繰り返している。図３Ｓ３０２、図５Ｓ５０３、図９Ｓ９０３において外付け光学フィルタの露出倍数をキー入力したものから参照しているが、これをキャリブレーションによって入力することも可能であり、続いて説明する。
【００４２】
図１２は外付け光学フィルタを含めた露出倍数決定のフローチャートである。図１３は外部測光素子の測光領域設定と重み付けを示した図であり、内部の数字は重み係数で、０、１．０と数字が大きいほど重み付けが重いことを示している。ある。
【００４３】
図１２のＳ１２０１において図６のように領域分割された外部測光手段１１７の中から図１３中でワイド時に撮像素子に光線が届く範囲である枠１の測光領域の重みを上げる設定にし、Ｓ１２０２へ処理を移す。Ｓ１２０２において内部ＮＤフィルタ使用を解除してＳ１２０３へ処理を移す。Ｓ１２０３においてズームを解除してズームレンズをワイド端側設定にしてＳ１２０４へ処理を移す。Ｓ１２０４において設定された外部測光手段１１７の領域出力を参照して、Ｓ１２０５において図１１Ｌ１のようにアイリス位置制御目標Ｌ１を作りＳ１２０６へ処理を移す。Ｓ１２０６にてＣＣＤ経由の輝度レベルを参照してＳ１２０７へ処理を移す。Ｓ１２０７にて適正露出の輝度差をエンコーダ移動量に換算演算してＳ１２０８へ処理を移す。Ｓ１２０８にてアイリスエンコーダ位置を参照してＳ１２０９へ処理を移す。Ｓ１２０９にてその輝度が得られたアイリスエンコーダ位置と必要エンコーダ移動量から図１１Ｇ２のようにアイリス位置制御目標Ｇ２として演算して、Ｓ１２１０へ処理を移す。Ｓ１２１０にて図１１Ｌ１のように外部測光のアイリス位置制御目標と図１１Ｇ２のようにＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標の比率を演算して、Ｓ１２１１へ処理を移す。Ｓ１２１１において外部測光のアイリス位置制御目標Ｌ１をＳ１２１０で演算した比率に応じて明るさの補正をして、Ｓ１２１２へ処理を移す。Ｓ１２１２において外部測光の補正済アイリス位置制御目標Ｇ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の差分を演算して、Ｓ１２１３へ処理を移す。Ｓ１２１３において差分が零であるか判断し、零である場合はＳ１２１４へ処理を移し、そうでない場合はＳ１２０４へ処理を戻す。
【００４４】
Ｓ１２１３において前記Ｓ１２１０で演算された外部測光のアイリス位置制御目標Ｌ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の比率を現在のレンズ状態での露出倍数として記憶する。
【００４５】
このように外部フィルタが付いていても、現在のレンズ状態における露出倍数をキャリブレーションすることができる。さらにズーム状態や内部ＮＤフィルタ使用による露出倍数の補正は仕様が固定ならば既知であるのでＲＯＭに記憶しておけば、組み合わせた全体露出倍数の演算が可能になる。
【実施例２】
【００４６】
図１４は図２におけるステップＳ２０２の第２の実施例である。図１、図４は実施例１と同じである。図６のように２４領域分割された外部測光手段１１７測光領域と比較すると枠１はワイド時に撮像素子に光線が届く範囲であり、ズームするに連れて撮像素子に光線が届く範囲は枠２のように変化する。したがって、ズーム倍率に応じて外部測光手段１１７測光領域を撮像素子に光線が届く範囲と同等の領域へ変更することでズーム倍率による明るさの変化を補正する効果がある。
【００４７】
図１４のＳ１４０１において、ズーム倍率により測光領域を選択して外部測光手段１１７の出力を参照して図４Ｌ１のようなアイリス位置制御目標を作りＳ１４０２へ処理を移す。Ｓ１４０２にて予めキーＳＷ  １２２から入力された外付け光学フィルタの露出倍数と内部ＮＤフィルタの露出倍数を参照し、フィルタ露出倍数を演算してＳ１４０３へ処理を移す。光学フィルタの露出倍数は数字が固定である。Ｓ１４０３にて図４Ｌ１のように選択領域の外部測光手段１１７より得られたアイリス位置制御目標をＳ１４０２で演算したフィルタ露出倍数に応じて明るさの補正をして、Ｓ１４０４へ処理を移す。Ｓ１４０４にて図４Ｇ１のように補正済アイリス位置制御目標として演算して、Ｓ１４０５へ処理を移す。Ｓ１４０５にてＣＣＤ経由の輝度レベルを参照してＳ１４０６へ処理を移す。Ｓ１４０６にて適正露出の輝度差をエンコーダ移動量に換算演算してＳ１４０７へ処理を移す。Ｓ１４０７にてアイリスエンコーダ位置を参照してＳ１４０８へ処理を移す。Ｓ１４０８にてその輝度が得られたアイリスエンコーダ位置と必要エンコーダ移動量から図４Ｇ２のようにアイリス位置制御目標として演算して、Ｓ１４０９へ処理を移す。Ｓ１４０９にて図４Ｇ１のように外部測光の補正済アイリス位置制御目標と図４Ｇ２のようにＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標の差分を演算して、Ｓ１４１０へ処理を移す。Ｓ１４１０にて差分が図４のように所定値Ａ以下であるか判断し、以下である場合はＳ１４１２へ、そうでない場合はＳ１４１１へ処理を移す。Ｓ１４１１にて図４の時間０からｔ１のように所定値Ａより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００４８】
これによってアイリスが開く前などＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標に信頼性が無いときでも略略位置まで制御をすることができる。
【００４９】
Ｓ１４１２にて差分が図４のように所定値Ｂ以下であるか判断し、所定値Ｂ以下である場合はＳ１４１４へ、そうでない場合はＳ１４１３へ処理を移す。Ｓ１４１３にて図４の時間ｔ１からｔ２のように所定値Ｂより差が大であるときは外部測光のアイリス位置制御目標Ｇ１とＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２の中間値を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【００５０】
これによって所定値Ｂを画面上で輝度変化が認識出来ないアイリス位置目標差、所定値Ａを所定値Ｂの２倍にしておけば外部測光のアイリス位置制御目標からＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標に乗り換える際に、目標値段差による過大な輝度変化を起こさせずにアイリス位置制御をすることができる。
【００５１】
Ｓ１４１４にて図４の時間ｔ２以降のように所定値Ｂ以下の差であるときはＣＣＤ経由のアイリス位置制御目標Ｇ２を図２のＳ２０３アイリス位置サーボへ渡す制御目標Ｇ３として処理を終わる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明における露出制御装置の実施例を示すブロック図
【図２】システムコントロールマイコンのフローチャート
【図３】図２におけるＳ２０２のフローチャート
【図４】アイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図
【図５】図２におけるＳ２０５のフローチャート
【図６】外部測光素子の領域分割状態を説明する図
【図７】外部測光素子の測光領域設定と重み付けを説明する図
【図８】アイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図
【図９】図２におけるＳ２０７のフローチャート
【図１０】外部測光素子の測光領域設定と重み付けを説明する図
【図１１】アイリス制御目標演算の様子を示したタイムチャート図
【図１２】外付け光学フィルタを含めた露出倍数決定のフローチャート
【図１３】外部測光素子の測光領域設定と重み付けを説明する図
【図１４】図２におけるＳ２０２のフローチャート
【符号の説明】
【００５３】
１００  撮像レンズ系
１０１  アイリス
１０２  撮像素子
１０３  ２重相関サンプリング回路
１０４  ＡＧＣ回路
１０５  カメラ信号処理回路
１０６  画像信号処理回路
１０７  記録手段
１０８  ゲート回路
１０９  積分器
１１０  Ａ／Ｄ変換器
１１１  ＣＣＤ駆動回路
１１２  アイリスモータ
１１３  アイリス駆動回路
１１４  アイリスエンコーダ
１１５  アイリスエンコーダアンプ
１１６  Ａ／Ｄ変換器
１１７  外部測光手段
１１８  ジャイロ
１１９  ズーム手段
１２０  Ａ／Ｄ変換器
１２１  システムコントロールマイコン
１２２  キーＳＷ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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