(57)【要約】【課題】  アイリスによる小絞り回折を極力抑え、且つ被写体の不自然な暗さを防止する撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像光学系の透過光量を制御するアイリスと、前記透過光を蓄積して光電変換を行う撮像素子と、撮像画面上を複数画面に分割し映像輝度信号にゲートをかけ、且つ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量を求める測光値生成手段と、前記アイリスの開口径を検出するための開口径検出手段と、前記アイリスの開口径に応じた係数を生成する係数生成手段と、前記測光値生成手段によって生成された測光値と、前記係数生成手段によって生成された係数を掛け合わせて測光値を変換する測光値変換手段とを備え、前記測光値変換手段によって生成された測光値に応じて、前記アイリスを制御することを特徴とする撮像装置。【選択図】  図１
2005295475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の透過光量を制御するアイリスと、前記透過光を蓄積して光電変換を行う撮像素子と、撮像画面上を複数画面に分割し映像輝度信号にゲートをかけ、且つ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量を求める測光値生成手段と、前記アイリスの開口径を検出するための開口径検出手段と、前記アイリスの開口径に応じた係数を生成する係数生成手段と、前記測光値生成手段によって生成された測光値と、前記係数生成手段によって生成された係数を掛け合わせて測光値を変換する測光値変換手段とを備え、前記測光値変換手段によって生成された測光値に応じて、前記アイリスを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記係数生成手段によって生成される係数は、前記アイリスの開口径が小さい時に係数が大きくなり、又、アイリスの開口径が大きい時に係数が小さくなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ一体型ＶＴＲなどの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特開２００４−６１７４０等に開示されているように、ビデオカメラなどの撮像装置において露出制御を自動的に行う手段が考案されている。以下に、図５の従来例のブロック図と図６の従来例の補足図１と図７の従来例のフローチャートと図８の従来例の補足図２と図９の従来例の補足図３を用いて以下に説明する。
【０００３】
図５の従来例のブロック図に於いて、５０１は入射光量を調節するアイリス、５０２は前記アイリス５０１によって光量を調節された画像を光電変換して映像信号に変換するＣＣＤ等の撮像素子、５０３は前記撮像素子５０２より出力された映像信号にゲインを持たせるＡＧＣ回路、５０４は映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、５０５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前記ＡＧＣ回路５０３から得られた映像輝度信号に複数のゲートをかけ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量をそれぞれ求める輝度信号検波回路、５０６は前記輝度信号検波回路５０５によって検波された複数の測光値から実際にＡＥを制御するための測光値を演算するための測光値演算回路、５０７は前記測光値演算回路５０６によって生成された測光値を使って実際に前記アイリス５０１と前記ＡＧＣ回路５０３のゲインを制御してＡＥ制御を行うＡＥ制御信号演算回路である。以上のような構成になっている。
【０００４】
図６は図５従来例のブロック図にある輝度信号検波回路５０５において、撮像画面上を複数画面に分割した時の具体的な図である。
【０００５】
Ａは画面中央部にゲートをかけ映像輝度信号を積分し、このエリアで求められた平均光量をYs3とする。
【０００６】
Ｂは画面周辺部にゲートをかけ映像輝度信号を積分し、このエリアで求められた平均光量をYs2とする。
【０００７】
Ｃは画面上部にゲートをかけ映像輝度信号を積分し、このエリアで求められた平均光量をYs1とする。
【０００８】
図７は図５従来例のブロック図にある輝度信号検波回路５０５と測光値演算回路５０６における測光値の演算処理内容を示したフローチャートである。
【０００９】
７０１・・・輝度信号検波回路５０５によって検波された画面上部（図６におけるＣの部分）の測光値をＹｓ１とする。
【００１０】
７０２・・・輝度信号検波回路５０５によって検波された画面周辺部（図６におけるＢの部分）の測光値をＹｓ２とする。
【００１１】
７０３・・・輝度信号検波回路５０５によって検波された画面中央部（図６におけるＡの部分）の測光値をＹｓ３とする。
【００１２】
７０４・・・前記７０１，前記７０２，前記７０３によって生成されたＹｓ１，Ｙｓ２、Ｙｓ３に予め定められた中央重点平均測光の比率（α：β：γ）を掛け合わせて、更にそれぞれを加算して測光値を演算する。
【００１３】
以上のようなフローになっている。
【００１４】
図８は、図５従来例のブロック図にある、ＡＥ制御信号演算回路５０７において、ＡＥ制御する時の被写体の照度とＡＥ制御パラメーターの関係を図示している。ＡＥ制御パラメーターには前記アイリス５０１と前記ＡＧＣ回路５０３によるゲインと２種類あり、被写体が明るい時にはＡＥ制御パラメーターに前記アイリス５０１を使い、被写体が暗い時にはＡＥ制御パラメーターに前記ＡＧＣ回路５０３によるゲインを使うことが図示されている。
【００１５】
図９は、図５従来例のブロック図にあるＡＥ制御信号演算回路５０７において、ＡＥ制御を行う時の露出の目標値を図示したものである。図９からもわかるように、被写体照度の明暗によらず常に露出状態が一定になっていることが図示されている。
【００１６】
次に具体的な動作について図５、図６、図７、図８、図９を用いて説明する。
【００１７】
光学像が前記アイリス５０１を介して、前記撮像素子５０２にて光電変換される。前記撮像素子５０２より出力された映像信号は前記ＡＧＣ回路５０３に入力され所定のゲインを持たせ、前記カメラ信号処理回路５０４に送られる。
【００１８】
露出を制御するための映像輝度信号は、前記カメラ信号処理回路５０４に入力される前の映像輝度信号を用いて、それが前記輝度信号検波回路５０５に入力される。前記輝度信号検波回路５０５では映像輝度信号に複数のゲートをかけ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量を求める。例えば、図６におけるＡの部分に相当する画面中央部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ３を求め（図７フローチャート  ７０３）、又、図６におけるＢの部分に相当する画面周辺部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ２を求め（図７フローチャート  ７０２）、又、図６におけるＣの部分に相当する画面上部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ１を求める（図７フローチャート  ７０１）。そして、それぞれの測光値  Ｙｓ１と測光値  Ｙｓ２と測光値  Ｙｓ３が前記測光値演算回路５０６に入力される。前記測光値演算回路５０６では、画面上部の測光値  Ｙｓ１と、画面周辺部の測光値  Ｙｓ２と、画面中央部の測光値  Ｙｓ３と、それぞれの測光値を予め定められた比率で加算することにより測光値を演算する。（図７  フローチャート  ７０４）  本従来例では、Ｙｓ１、Ｙｓ２、Ｙｓ３、の加算比率をそれぞれα：β：γとして、測光値を
Ｙｓ＝Ｙｓ１×α＋Ｙｓ２×β＋Ｙｓ３×γ
と求めている。
【００１９】
前記ＡＥ制御信号演算回路５０７において、前記測光値演算回路５０６によって演算された測光値のレベルが予め定められた所定の範囲内に入るように、前記アイリス５０１と前記ＡＧＣ回路５０３のゲインを制御する事によって行われる。
【００２０】
これは、図８で図示したように、被写体の照度が明るい時には前記ＡＧＣ回路５０３のゲインを０ｄＢに固定して前記アイリス５０１で露出を制御する、一方、被写体の照度が暗い時には前記アイリス５０１は開放端に固定して前記ＡＧＣ回路５０３のゲイン制御で露出を制御する。
【００２１】
前記ＡＥ制御信号演算回路５０７によってＡＥ制御された結果、図９で図示したように被写体照度の明暗によらず露出状態は常に一定になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
以上説明したように、従来の撮像装置では前記ＡＥ制御信号演算回路５０７の目標値が被写体の照度が明るい暗いに関わらず、全面白の被写体を撮像した時に映像レベルが５０ＩＲＥになるように目標値が設定されているため、屋外等で被写体が明るければ明るい程、前記アイリス５０１の開口径が小絞りの状態になりやすくなり、その結果、回折の影響を受け撮像した画像がぼやけてしまうという問題がある。又、見た目の被写体は非常に明るいものであるが撮像結果は暗めになり、被写体を実際に見た時の印象と撮像結果があまりに異なり不自然な印象を与え且つ臨場感も伝わらないという問題もある。
【００２３】
本発明は、前述したような撮像装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋外等で被写体が十分に明るい時に前記アイリス５０１の開口径が小絞りの状態に極力ならないように制御して回折によるぼやけた現象を極力抑え、且つ、被写体が不自然に暗くなることを防止する撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
撮像光学系の透過光量を制御するアイリスと、前記透過光を蓄積して光電変換を行う撮像素子と、撮像画面上を複数画面に分割し映像輝度信号にゲートをかけ、且つ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量を求める測光値生成手段と、前記アイリスの開口径を検出するための開口径検出手段と、前記アイリスの開口径に応じた係数を生成する係数生成手段と、前記測光値生成手段によって生成された測光値と、前記係数生成手段によって生成された係数を掛け合わせて測光値を変換する測光値変換手段とを備えることにより前記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明による撮像装置によれば、アリスの開口径に応じて予め定められた補正係数と測光値を掛け合わせ演算された測光値を用いて露出制御をすることにより、被写体の照度が明るい場合には露出状態も明るめになる。つまり、明るい被写体を撮像した時に極力アイリスの開口径が小絞り側になることが抑制される。その結果、回折によるぼやけた現象を極力抑え、且つ、被写体が不自然に暗くなることを防止でき高品質の被写体画像の撮影を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施例を図１の実施例のブロック図と図２の実施例のフローチャートと図３の補足図１と図４の補足図２を用いて以下に説明する。
【００２７】
図１の実施例のブロック図において５０１から５０７は従来例で説明した図５従来例のブロック図の５０１から５０７と同じ構成になっているためここでの説明は割愛する。
【００２８】
１０３は前記アイリス５０１の開口径を検出するためのホール素子、１０２は前記ホール素子１０３の出力からＦ値情報を生成するためのＦ値情報生成回路、１０１は前記測光値演算回路５０６によって生成された測光値を、前記Ｆ値情報生成回路で生成されたＦ値に応じて予め定められた係数を掛け合わせて測光値を変換するための測光値変換回路、１０４は前記Ｆ値情報生成回路１０２からの出力を前記測光値変換回路１０１に伝達するためのＦ値情報伝達経路である。以上のような構成になっている。
【００２９】
図２は図１実施例のブロック図にある輝度信号検波回路５０５と測光値演算回路５０６と測光値変換回路１０１のフローチャートである。図２実施例のフローチャートにある７０１から７０４は従来例で説明した図７従来例のフローチャートの７０１から７０４と同じ構成になっているためここでの説明は割愛する。
【００３０】
２０１・・・前記Ｆ値情報生成回路１０２によって生成されたＦ値に応じて補正係数を決定する。
【００３１】
２０２・・・前記測光値演算回路５０６によって生成された測光値  Ｙｓと前記２０１で決定された補正係数を掛け合わせて測光値  Ｙｓ’を演算する。
【００３２】
以上のようなフローになっている。
【００３３】
次に具体的な動作について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。
【００３４】
光学像が前記アイリス５０１を介して、前記撮像素子５０２にて光電変換される。前記撮像素子５０２より出力された映像信号は前記ＡＧＣ回路５０３に入力され所定のゲインを持たせ、前記カメラ信号処理回路５０４に送られる。
【００３５】
露出を制御するための映像輝度信号は、前記カメラ信号処理回路５０４に入力される前の映像輝度信号を用いて、それが前記輝度信号検波回路５０５に入力される。前記輝度信号検波回路５０５では映像輝度信号に複数のゲートをかけ撮像画面上の指定領域内に相当する映像輝度信号を積分してその平均光量を求める。例えば、図６におけるＡの部分に相当する画面中央部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ３を求め（図２フローチャート  ７０３）、又、図６におけるＢの部分に相当する画面周辺部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ２を求め（図２フローチャート  ７０２）、又、図６におけるＣの部分に相当する画面上部の映像輝度信号を積分してその平均光量である測光値  Ｙｓ１を求める（図２フローチャート  ７０１）。そして、それぞれ測光値  Ｙｓ１と測光値  Ｙｓ２と測光値  Ｙｓ３が前記測光値演算回路５０６に入力される。前記測光値演算回路５０６では、画面上部の測光値  Ｙｓ１と、画面周辺部の測光値  Ｙｓ２と、画面中央部の測光値  Ｙｓ３と、それぞれの測光値を予め定められた比率で加算することにより測光値を演算する（図２フローチャート  ７０４）。
【００３６】
本実施例では、Ｙｓ１、Ｙｓ２、Ｙｓ３、の加算比率をそれぞれα：β：γとして、測光値を
Ｙｓ＝Ｙｓ１×α＋Ｙｓ２×β＋Ｙｓ３×γ
と求めている。
【００３７】
そして、前記測光値演算回路５０６によって生成されたＹｓは、前記測光値変換回路１０１に入力される。
【００３８】
一方、前記アイリス５０１の開口径は前記ホール素子１０３によって検出され前記Ｆ値情報生成回路１０２に入力される。前記Ｆ値情報生成回路１０２では前記ホール素子１０３の出力からＦ値情報を生成し、前記Ｆ値情報伝達経路１０４を介して前記測光値変換回路１０１に入力される。前記測光値変換回路１０１では前記Ｆ値情報伝達経路１０４を介して伝達されたＦ値に応じて予め定められた補正係数を決定する（図２フローチャート  ２０１）。そして、前記補正係数と前記測光値演算回路５０６で演算した測光値  Ｙｓとを掛け合わせることにより測光値  Ｙｓ’を演算する（図２フローチャート  ２０２）。この後、測光値  Ｙｓ’が前記ＡＥ制御信号演算回路５０７に入力されＡＥ制御が行われる。
【００３９】
以下に、図３  実施例の補足図１と図４  実施例の補足図２を使ってもう少し詳細に説明する。
【００４０】
図３  実施例の補足図１において、図３の横軸は被写体の照度を意味しており図の左側が「被写体照度が明るい場合」、図の右側が「被写体照度が暗い場合」を意味していて、これらの間は被写体の照度がリニアに変化していることを意味している。測光値Ｙｓ（変換前）３０１は、図２実施例のフローチャートにある７０４の処理を行った後のＹｓである。測光値Ｙｓ（変換前）３０１は、常時ＡＥ制御が行われているために被写体照度に関わらず常に一定の値となる。Ｆ値３０２は、前記ＡＥ制御信号演算回路５０７によって前記アイリス５０１の開口径を制御することによって露出制御を行った結果得られたものである。このＦ値は、Ｆ値＝６４からＦ値＝１１までの間を被写体の照度に応じて変化していることがわかる。補正係数３０３とは前記Ｆ値３０２と１対１で決まっている予め定められた係数である。測光値Ｙｓ’（変換後）３０４は、測光値Ｙｓ（変換前）３０１と補正係数３０３を掛け合わせ演算したことにより生成されたものである。図からもわかるように被写体の照度が暗い場合は、測光値Ｙｓ（変換前）３０１と測光値Ｙｓ’（変換後）３０４は同じになるが、被写体の照度が明るい場合は、測光値Ｙｓ（変換前）３０１に比べて測光値Ｙｓ’（変換後）が小さい値になることがわかる。露出状態（ＩＲＥ）３０５は、測光値Ｙｓ’（変換後）３０４を前記ＡＥ制御信号演算回路５０７に入力し前記アイリス５０１にてＡＥ制御した後の露出状態が、被写体の照度に応じてどのように変化するかをまとめたものである。この測光値Ｙｓ’（変換後）３０４を使って前記ＡＥ制御信号演算回路５０７で前記アイリス５０１の開口径を制御すると、開口径が小さくなればなるほど測光値Ｙｓ’（変換後）３０４の値が小さくなるため、３０５の露出状態（ＩＲＥ）からもわかるように被写体照度が明るくなるほど撮像結果、つまり露出状態が明るくなることがわかる。
【００４１】
図４  実施例の補足図２において、図４は、図３実施例の補足図１に記述された露出状態（ＩＲＥ）３０５と被写体の照度との関係を図示したものである。被写体照度が暗い時は露出状態が一定になっているが、被写体照度が明るいと露出状態が一定ではなく、前記アイリス５０１の開口径に応じて露出状態が上がっていることが図４中の（１）に図示されている。つまり、被写体の照度が明るくなった時に露出状態が図の（１）の様に変化させることにより、被写体の照度が明るいときには、前記アイリス５０１の開口径を極力開くように制御し小絞りによる回折現象を極力防ぎ、又、撮像結果が被写体の見た目に近く、被写体が不自然に暗くなるのを防止でき高品質の被写体画像の撮影を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例のブロック図。
【図２】実施例のフローチャート。
【図３】実施例の補足図１。
【図４】実施例の補足図２。
【図５】従来例のブロック図。
【図６】従来例の補足図１。
【図７】従来例のフローチャート。
【図８】従来例の補足図２。
【図９】従来例の補足図３。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  測光値変換回路
１０２  Ｆ値情報生成回路
１０３  ホール素子
１０４  Ｆ値情報伝達経路
５０１  アイリス
５０２  ＣＣＤ
５０３  ＡＧＣ回路
５０４  カメラ信号処理回路
５０５  輝度信号検波回路
５０６  測光値演算回路
５０７  ＡＥ制御信号演算回路
【図１】
2005295475.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005295475.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005295475.tif 000008
【図７】
2005295475.tif 000009
【図８】
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【図９】
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