JPH02288679A

JPH02288679A - 自動露出制御装置

Info

Publication number: JPH02288679A
Application number: JP1110110A
Authority: JP
Inventors: Hideki Omori; 秀樹大森
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-28

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】［発明の技術分野］本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた電子スチル
カメラやビデオムービカメラにおける自動露出制御装置
に関する。

［従来技術とその問題点］一般に、カメラにおける露出設定値は、写真撮影時の照
射光量に応じて設定される。

すなわち、従来のマニュアル露光調整式カメラでは、カ
メラとは別体の測光器を用いて予め撮影場所の照射光量
をΔｐｊ光し、この７ＩＰ１光された照射光量に応じた
露出値を選択することでカメラの露出を調整した。

近年、自動露出、自動焦点式のカメラが頻繁に使用され
ているが、これらのカメラは、露出制御を行なうための
専用の）Ｐｊ光デバイスをカメラ本体に備えている。最
近では、固体撮像素子を用いた電子スチルカメラやビデ
オムービカメラ等が実用化されているが、これらの電子
式カメラも上記自動露出制御のための測光専用デバイス
を備えている。

しかしながら、上記自動露出制御式のカメラにおいて、
７１Ｐｊ光部をカメラ本体に備えると、小型化を妨げる
原因になるばかりでなく、上記撮像素子位置と測光位置
とが異なり、これに伴い実際の撮像光量との差が生じる
ため、適正な露出制御を行ないにくい問題がある。

また、従来の露出制御は、被写体全体の測光量に応じて
行なうため、−被写体内に、非常に明るい部分と暗い部
分とが共に存在する場合、明るい部分あるいは暗い部分
だけをコントラストよく撮影することはできない。この
場合、ユーザによる露出設定値のマニュアル調整が必要
になる。

［発明の目的］本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、測
光専用のデバイスを別途設ける必要なく、カメラ本体の
小型化が可能になり、任意の被写体部に対応させて適正
な露出制御が行なえるようになる自動露出制御装置を提
供することを目的とする。

［発明の要点］すなわち本発明に係わる自動露出制御装置は、画像デー
タを得るための光電変換手段と、この光電変換手段への
照射光量を制御する絞り手段と、上記光電変換手段への
露光時間を制御する露光時間制御手段と、上記光電変換
手段からの出力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により得られたディジタ
ル値に応じて上記絞り手段及び上記露光時間制御手段又
はその何れか一方を制御する露出制御手段と、を備えて
構成したものである。

［発明の実施例］以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の自動露出制御装置の電子回路の構成を
示すもので、同図において、１１は光学系であり、この
光学系１１には、撮像レンズ１２及び絞り１３が備えら
れる。また、この光学系１１に隣接する撮像位置には、
レンズ１２及び絞り１３を通して得られる画像データを
、その人η・ｊ光量に応じて光電変換するＣＣＤ等の固
体撮像素子１４が配置される。この固体撮像素子１４の
水型走査はＨドライバ１５により、垂直走査は■ドライ
バ１６により行なわれ、その撮像露光時間（シャッタ速
度）はタイミング信号発生部１７により制御される。こ
のタイミング信号発生部１７に対しては、ＡＥ制御部１
８からシャッタ速度指示データが与えられる。また、こ
のＡＥ制御部１８は、絞り駆動部１９に対して絞り指示
データを与え絞り１３を駆動させる。

一方、レンズ１２はレンズ駆動部２０により駆動スライ
ドされるもので、このレンズ駆動部２０に対しては、Ａ
Ｐ制御部２１により設定される焦点距離データが与えら
れる。そして、上記ＡＥ制御部１８及びＡＦ制御部２１
におけるＡＥ（自動露出合わせ）及びＡＦ（自動焦点合
わせ）動作は、何れもメイン制御部２２によりキー及び
スイッチ部２３からのキー操作信号あるいはスイッチ操
作信号に応じて制御される。

一方、固体撮像素子１４から、その各画素の走査に応じ
て順次得られる出力信号はＡ／Ｄ変換部２４に与えられ
る。このＡ／Ｄ変換部２４は、上記固体撮像素子１４の
各画素毎に得られる入射光量に応じたレベルの撮像信号
を、６ビツトのディジタル（’３号に変換するもので、
このＡ／Ｄ変換部２４からの撮像レベルに応じたディジ
タル信号は画像データメモリ２５に記憶される。この場
合、画像データメモリ２５における画像データの書込み
アドレスは、上記メイン制御部２２により指定される。

また、上記Ａ／Ｄ変換部２４からの各画素毎の撮像レベ
ルに応じたディジタル信号は、ゲート２６を介して高速
加算回路２７に与えられる。二の高速加算回路２７は、
上記固体撮像索子１４の各画素毎に１ｑられる入射光量
に応じたディジタル信号を加算するもので、この高速加
算回路２７によるディジタル加算データは、上記ＡＥ制
御部１８に与えられる。

ここで、上記ゲート２６は測光エリア制御部２８により
０Ｎ１０ＦＦ制御される。この測光エリア制御部２８は
、固体撮像素子１４に対するＨドライバ１５からの水平
走査信号及びＶドライバ１６からの垂直走査信号を人力
し、予め定められた画素領域の走査範囲（所定ａｐｌ’
光範囲）でのみゲート２６をＯＮさせるもので、つまり
、上記高速加算回路２７ては、固体撮像素子１４の所定
の４Ｐｊ光範囲における絵入射光量に応じたディジタル
値が求められ、ＡＥ制御部１８に送られる。

第２図は前記固体撮像素子１４の撮像範囲Ｘに対する所
定測光範囲Ｐを示すもので、この所定測光範囲Ｐは、例
えばユーザがファインダを覗いた際に液晶表示等により
示されるもので、該ファインダにおける被写範囲内の所
定部分が露出制御用の１ｌＦＩ光エリアとして規定され
る。この場合、上記所定測光範囲Ｐに対応する垂直方向
画素数ｖｂ及び水平方向画素数Ｈｂが、予めＡｐｌ光エ
光子リア制御部２８定される。つまり、７１ｐ＋光工リ
ア制御部２８には、上３ｆ　Ｈドライバ１５からの水車
走査信号及び■ドライバ１６からの垂直走査信号が与え
られ、この固体撮像索子１４に対する垂直及び水車走査
信号に基づき上記所定Ａ？＋光範囲Ｐに対応する垂直方
向画素数ｖｂ及び水平方向画素数Ｈｂが規定される。

第３図は上記固体撮像素子１４に対する水平同期信号Ｈ
Ｄを基準とした測光エリア制御信号のタイミングチャー
トを示すもので、すなわち同図は、前記所定測光範囲Ｐ
が、垂直方向１００〜１４９（Ｖｂ−５０）の水平走査
線内にそれぞれ水平方向画素数Ｈｂで存在することを示
している。つまり、測光エリア制御部２８は、固体撮像
素子に対する１００〜１４９本目までの水平走査期間の
それぞれにおいて、画素数Ｈｂに対応するところのエリ
ア制御信号を出力しゲート２６をＯＮさせることになる
。よって、ゲート２６は、所定側光範囲Ｐに対応する撮
像出力信号のみを通過させるもので、例えば前記第２図
における所定測光範囲Ｐで第３図におけるエリア制御信
号が人力される場合には、１００〜１４９本目それぞれ
の水下走査線における水平方向画素数Ｈｂからの撮像出
力信号のみ高速加算回路２７に送られることになる。

第４図は上記ＡＥ制御部１８の内部構成を示すもので、
まず、高速加算回路２７により求められた上記所定ＡＦ
＋光範囲Ｐにおける絵入射光量に応じた値のディジタル
データは、判断部３１に与えられる。この判断部３１は
、上記所定測光範囲Ｐ内の絵入射光量を示すディジタル
データが最適な露出を考慮した所定範囲内にあるか否か
を判断するもので、この判断部３１において上記所定測
光範囲ＰにおけるＡＰＩ光値が所定範囲内にあると判断
されると、絞り・シャッタスピード変換テーブル３２に
対してイネイブル信号ＥＳを出力する。この絞り・シャ
ッタスピード変換テーブル３２は、上記高速加算回路２
７からディジタル値で得られる３１１光量とＡＦ制御部
２１により得られる焦点距離とに基づき、最適な露出を
設定するための絞り開度及びンヤッタ速度を得るもので
、この絞り開度データは絞り制御部３３に送られて絞り
駆動部１９による絞り１３の開閉動作が制御されると共
に、シャッタ速度データはタイミング信号発生部１７に
送られて各ドライバ１５．１６による固体撮像索子１４
の撮像露光時間が制御される。

一方、上記判断部３１において、所定測光範囲Ｐにおけ
るＡＰｊ光量相当のディジタルデータが所定範囲内にな
いと判断される場合には、そのＡｌ１１光量が適正露出
を考慮した所定範囲より暗い場合に絞り閉じ指令信号が
、また、所定範囲より明るい場合に絞り開指令信号が、
それぞれ絞り制御部３３に対し出力される。

ここで、上記電子回路における測光露出制御処理は、例
えばカメラ本体レリーズスイッチの半押し状態にて実行
される。

次に、上記構成の自動露出制御装置による露出制御動作
について、第５図に示すフローチャートを参照して説明
する。

例えばユーザがファインダを覗き、所定ａｌｌｌ光範囲
Ｐを被写体の任意の位置に合わせてレリーズスイッチを
半押しすると、固体撮像素子１４の各画素からその入射
光量に応じた出力レベルの電流信号が順次Ａ／Ｄ変換部
２４に入力される（ステップＳｌ）。

一方、測光エリア制御部２８には、予め、前記所定測光
範囲Ｐに対応する固体撮像素子１４の垂直方向画素デー
タｖｂ及び水平方向画素データＨｂが設定されているの
で、固体撮像素子１４における所定側光範囲Ｐの各画素
が走査される時のみ、ゲート２６がＯＮされる。つまり
、上記固体撮像素子１４によるａ？Ｊ光動作が開始され
ると、該固体撮像素子１４の各画素における入射光量に
応じたレベルの出力信号は、Ａ／Ｄ変換部２４を経てデ
ィジタル信号に変換された後、ゲート２６を介し、て上
記所定測光範囲Ｐのみに区切られ、順次、高速加算回路
２７において加算処理される（ステップ８１〜Ｓ５）。

そして、固体撮像素子１フイ一ルド分の走査処理が完了
すると、高速加算回路２７にて加算された上記所定Δｐ
」光範囲Ｐ内各画素毎の入射光量に応じたディジタル加
算値が、ＡＥ制御部１８の判断部３１に対し出力される
（ステップＳ４→Ｓ６）。

ここで、上記所定測光範囲Ｐ内容画素毎の入射光量に応
じた撮像出力ディジタル加算値が、適正露出を考慮した
所定範囲内に入ると、該所定＋１−１光範四Ｐにおける
入射光データは絞り・シャッタスピード変換テーブル３
２に送られる（ステップＳ７→Ｓ８）。これにより、絞
り・シャッタスピード変換テーブル３２では、高速加算
回路２７から得られる入射光データとＡＦ制御部２１か
ら得られる焦点距離データとに基づき、最適な露出を設
定するための絞り開度とシャッタ速度とが求められ、絞
り制御部３３から絞り駆動部１９を経て絞り１３の開度
が調整され、また、タイミング信号発生部１７から各ド
ライバ１５．１６を経て固体撮像素子１４の撮像露光時
間が調整される。よって、この後レリーズスイッチを全
押しして被写体の撮影を行なうと、固体撮像索子１４に
最適な露出状態で撮像された画像信号がＡ／Ｄ変換部２
４を経て画像データメモリ２５に書込まれることになる
。

一方、上記固体撮像素子１フイ一ルド分の走査処理完了
時において、高速加算回路２７にて加算され判断部３１
に出力された上記所定ｄｔｊ光範囲Ｐ内各画素毎の入射
光量に応じたディジタル加算値が、適正露出を考慮した
所定範囲に入らず、入射光「暗」と判断されると、該判
断部３１から絞り制御部３３に対し絞り開指令信号が出
力され、絞り駆動部１９を経て絞り１３の開度が開方向
に調整される（ステップＳ７−５９，５ＩＯ）。すると
、上記固体撮像素子１４の所定測光範囲Ｐに対する絵入
射光量が増量され、次期測光タイミングにおける入射光
量が判断部３１において所定範囲内に入ることになる（
ステップＳ１０→Ｓ１〜Ｓ８）。これにより、上記と同
様にして、絞り・シャッタスピード変換テーブル３２で
は、高速加算回路２７から得られる入射光データとＡＦ
制御部２１から得られる焦点距離データとに基づき、最
適な露出を設定するための絞り開度とシャッタ速度とが
求められ、絞り制御部３３から絞り駆動部１９を経て絞
り１３の開度が調整され、また、タイミング信号発生部
１７から各ドライバ１５゜１６を経て固体撮像索子１４
の撮像露光時間が調整される。よって、この後レリーズ
スイッチを全押しして被写体の撮影を行なうと、固体撮
像素子１４に最適な露出状態で撮像された画像信号がＡ
／Ｄ変換部２４を経て画像データメモリ２５に書込譲れ
ることになる。

さらに、上記固体撮像索子１フイ一ルド分の走査処理完
了時において、高速加算回路２７にて加算され判断部３
１に出力された上記所定測光範囲Ｐ内容画素毎の入射光
量に応じたディジタル加算値が、適正露出を考慮した所
定範囲を外れ、入射光「明」と判断されると、該判断部
３１から絞り制御部３３に対し絞り閉指令信号が出力さ
れ、絞り駆動部１９を経て絞り１３の開度が開方向に調
整される（ステップＳ７→Ｓ９→５ｌｌ）、すると、上
記固体撮像素子１４の所定測光範囲Ｐに対する絵入射光
量が減量され、次期ａ１１光タイミングにおける入射光
量が判断部３１において所定範囲内に入ることになる（
ステップＳ１１→Ｓ１〜Ｓ８）。これにより、上記と同
様にして、絞り・シャッタスピード変換テーブル３２で
は、高速加算回路２７から得られる入射光データとＡＦ
制御部２１から得られる焦点距離データとに基づき、最
適な露出を設定するための絞り開度とシャッタ速度とが
求められ、絞り制御部３３から絞り駆動部１９を経て絞
り１３の開度が調整され、また、タイミング信号発生部
１７から各ドライバ１５゜１６を経て固体撮像素子］−
４の撮像露光時間が調整される。よって、この後レリー
ズスイッチを全押しして被写体の撮影を行なうと、固体
撮像索子１４に最適な露出状態で撮像された画像信号が
Ａ／Ｄ変換部２４を経て画像データメモリ２５に書込ま
れることになる。

したがって、上記構成の自動露出制御装置によれば、撮
像を行なう固体撮像素子１４そのものの所定画素領域で
測光を行ない、その測光量が適正露出範囲内にない場合
には、その「暗／明」に応じて絞り開度を「開／閉」１
調整し、さらに絞り・シャッタスピード変換テーブル３
２から絞り開度及びシャッタ速度の適値を得て、適正な
露出による撮像処理が行なえるよう調整するので、Ａ１
１ｌ光専用のデバイスを設ける必要がなくなり、カメラ
本体の小型化が可能であるばかりか、露出焦点を被写体
上の一部に合わせた正確なＡｌｌ＋ｌｌ出光御を行なう
ことがＩｌｌ能である。

尚、上記実施例では、自動露出制御を行なうのに、所定
１１ＦＩ先範囲Ｐに対する総入射光量に応じたディジタ
ル値に基づき、最適な絞り開度及びシャッタ速度を設定
しているが、この自動露出制御は、例えば上記ディジタ
ル値に応じて絞り開度のみを順次変化させる制御であっ
てもよい。また、上記自動露出制御は、前記変換テーブ
ル３２のみを用いた絞り開度及びシャッタ速度の調整制
御であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、画像データを得るだめの
充電変換手段と、この光電変換ｆ４段への照射光量を制
御する絞り手段と、上記光電変換手段への露光時間を制
御する露光時間制御手段と、上記光電変換手段からの出
力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、こ
のＡ／Ｄ変換手段により得られたディジタル値に応じて
上記絞り手段及び上記露光時間制御手段又はその何れか
一方を制御する露出制御手段とを備えて構成したので、
測光専用のデバイスを別途設ける必要なく、カメラ本体
の小型化が可能になり、任意の被写体部に対応させて適
正な露出制御が行なえるようになる自動露出制御装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる自動露出制御装置の
電子回路の構成を示すブロック図、第２図は上記自動露
出制御装置における固体撮像素子の撮像範囲Ｘに対する
部分７１Ｐ１光範囲Ｐを示す図、第３図は上記自動露出
制御装置における固体撮像素子に対する水平同期信号Ｈ
Ｄを基帛としたＡｌｌｌｌ光子リア制御信号すタイミン
グチャート、第４図は上記自動露出制御装置におけるＡ
Ｅ制御部の内部構成を示すブロック図、第５図は上記自
動露出制御装置による自動露出制御動作を示すフロチャ
ートである。１１・・・光学系、１２・・・レンズ、１３・・・絞り
、１４・・・固体撮像素子、１５・・・Ｈドライバ、１
６・・・Ｖドライバ、１７・・・タイミング信号発生部
、１８・・・ＡＥ制御部、１９・・・絞り駆動部、２０
・・・レンズ駆動部、２１・・・ＡＦ制御部、２２・・
・メイン制御部、２３・・・キー及びスイッチ部、２４
・・・Ａ／Ｄ変換部、２５・・・画像データメモリ、２
６・・・ゲート、２７・・・高速加算回路、２８・・・
ＡＰＩ光エ光子リア制御部１・・・判断部、３２・・・
絞り・シャッタスピード変換テーブル、３３・・・絞り
制御部。出願人代理人　弁理士　鈴江武１３

Claims

【特許請求の範囲】画像データを得るための光電変換手段と、この光電変換手段への照射光量を制御する絞り手段と、上記光電変換手段への露光時間を制御する露光時間制御
手段と、上記光電変換手段からの出力信号をディジタル値に変換
するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段により得られたディジタル値に応じ
て上記絞り手段及び上記露光時間制御手段又はその何れ
か一方を制御する露出制御手段と、を具備したことを特
徴とする自動露出制御装置。