JPH0373192B2

JPH0373192B2 -

Info

Publication number: JPH0373192B2
Application number: JP58070589A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Okino; Shinji Sakai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1983-04-20
Publication date: 1991-11-21
Also published as: JPS59194574A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は正確かつ迅速なAEロツクが可能な撮
像装置に関する。

（従来技術）従来ビデオカメラ等の撮像装置に於てクリーン
なフアインダー像を得る為に光学フアインダーを
設けたものが知られている。

然し、このような撮像装置に於てレンズ交換を
可能とする為にはフアインダー光学系は絞りの後
方に持つてこなければならない。

何故なら絞りの位置は撮像光学系の途中でない
と絞り制御を正確に行なう事が困難であつて、し
かも絞りの前方にフアインダー光学系を設けると
交換レンズをビデオカメラに装着した時に交換レ
ンズ側の撮像光軸とフアインダー光軸とをビデオ
カメラ側の各光軸に対して正確に一致させなけれ
ばならず、これが極めて困難である為である。

従つて、絞りの後方にフアインダーを設ければ
これらの問題は解決される。

ところが、このように構成するとフアインダー
は実絞り光を見る事になるから非常に暗くなつて
しまい構図、測距等に不便である。従つて撮像前
には絞りを開放とし、撮像開始に伴つて絞りを絞
り込む構成を採れば上記問題をも解決し得る。

ところが、このようにすると今度は撮像管や
CCD等の撮像デバイスのダイナミツクレンジが
開放絞り光に対して及ばない為、通常のオートア
イリス等の撮像デバイスによる測光が不可能にな
るという問題が生じる。

（目的）本発明は従来技術の上述の如き問題を解消し得
る撮像装置を提供する事を目的とする。

本発明の他の目的はAEロツク動作を精度良く、
又、迅速に行ない得る撮像装置を提供する事を目
的としている。

（実施例）以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の絞りの配置状態を示す為の分
解斜視図である。

図において１０は絞りリング、１１は絞り羽
根、１２はリング１０に固定された突出部材で長
孔１２ａを有している。１３は絞り制御アームで
ピン１３ａを有している。１４は絞り駆動モータ
でその駆動軸１４ａは制御アーム１３に固定され
ている。１５はハーフミラー、１６はシヤツタ羽
根、１７はシヤツタ駆動モータでその駆動軸１７
ａはシヤツタ羽根１６に固定されている。１８は
撮像手段としてのCCDである。これはMOSイメ
ージセンサや、撮像管等であつても良い。又、１
９は測光手段としてのSPCであつて、撮像手段に
比べてダイナミツクレンジが広いものであれば良
く、他にもCdSなどが考えられる。

絞り駆動モータ１４の駆動力は制御アーム１
３、ピン１３ａ、長孔１２ａを介して突出部材１
２に伝達され、絞りリング１０を回転させる。絞
りリング１０の回転により絞り羽根１１が駆動し
開口面積が制御される。絞り開口を通した被写体
光はハーフミラー１５によりその一部が測光素子
１９に投射されると同時にCCD１８面上に結像
される。又、シヤツタ羽根１６はモータ１７の駆
動により例えば60rpmで回転し、CCD１８が転送
動作中は被写体光のCCD１８への照射を禁止し、
スミアの発生を防止する。

尚、２３はハーフミラーであり、ハーフミラー
１５を介して測光素子に導びかれる被写体光の一
部を接眼レンズ２４により視認し得るよう構成さ
れている。又、絞り羽根１１等の代わりに物性シ
ヤツターを適用しても良い。

第２図は本発明の撮像装置の構成例を示す図で
ある。

尚、第２図中第１図と同じ番号のものは同じ要
素を示す。１は撮像光学系、２は絞り手段であつ
て、第１図示の絞りリング１０、絞り羽根１１等
から成る。５はCCD１８の出力信号中の輝度成
分や色成分に対し各種補正を加える為の信号処理
回路、６は信号処理回路に於て適宜形成された輝
度信号を積分する例えばローパスフイルターから
成る積分回路である。７は誤差増巾回路であつ
て、積分回路６の出力を所定の基準電圧源８の電
位Vrefと比較し、その誤差信号を第２の記憶手
段としてのサンプルホールド回路２５を介してス
イツチ回路９に入力する。

スイツチ回路９は共通接点ｄと３つの切換接点
ａ〜ｃを有し、後述のタイミング信号形成回路１
１の制御出力X₂のレベルに応じて切換接点の１
つと共通接点とを接続する。１００はこの共通接
点に接続された絞り駆動コイルであつて、共通接
点ｄに印加される電圧レベルが大きい程絞り２を
絞り込むように駆動する。

尚、コイル１００に電流が流れない時には絞り
は全開状態となる。１１２はシヤツター秒時設定
回路であつて、ロータリーシヤツター１６に於け
る開角量即ち、シヤツター秒時Tvを指定する。
１１３は演算回路であつて、このシヤツター秒時
Tvと測光素子１９の出力即ち、輝度情報Bvとを
演算することによつて絞り情報Av₁を出力する。
１１４はこの演算出力Av₁を後述のタイミング信
号形成回路１１１の制御出力X₁のタイミングで
サンプリングし、記憶する為の第１の記憶手段と
してのサンプルホールド回路である。２６は自動
利得制御増巾器（以下AGCと略す。）であつて、
タイミング信号形成回路１１１の出力信号X₄が
ハイレベルの間は信号処理回路を介して得られる
輝度信号等のレベルが一定となるよう利得の制御
を行ない、信号X₄がローレベルに立下がると、
この立下がり時点の利得の状態を保持するよう作
動する。２０はゲート回路、２１は記録装置であ
つて、ゲート回路２０はタイミング信号形成回路
１１１の制御出力X₃によつて開成期間及びその
タイミングを制御される。タイミング信号形成回
路１１１は絞りの制御手段として機能し、レリー
ズ信号を形成する為のレリーズ回路２２の出力、
同期信号を形成する為の同期回路１１７の出力及
びAEロツク回路２７の出力を夫々入力し、第３
図示のような制御出力X₁〜X₄を出力するもので
ある。

尚、２８は誤差増巾回路７の出力レベルが所定
の微小範囲内に入つているか否かを検出する為の
ウインドコンパレーターであり、入つている場合
にはフリツプフロツプ回路（以下FFと略す。）２
９をセツトし、FF２９の出力をハイレベルにす
る。このFF２９がハイレベルの間、表示回路３
０は音声又は光によりこれを表示する。

又、FF２９はタイミング信号形成回路１１の
出力X₃の立下りに同期してリセツトされ、FF２
９の出力はローレベルとなり表示は消える。

尚、ウインドコンパレータ２８はハンチング等
を防ぐ為に若干の時定数やヒステリシスを有する
ものであつても良い。

次に第３図示のタイミングチヤートに基づき第
２図示回路の動作を説明する。

不図示の電源スイツチをONした後で時刻t₀に
於て不図示のAEロツクボタンを押すとこのボタ
ンを押している間AEロツク回路２７からハイレ
ベル信号が出力される。

又、このAEロツク信号の立上りの直後にタイ
ミング信号形成回路１１１からの出力X₁が立下
るのでSPC１９の出力Bv及び予め設定されたシ
ヤツター秒時Tvとにより演算される絞り値Av₁
がホールドされる。

尚、この段階までは制御出力X₂のレベルはv₁
なので絞りは全開状態にある。従つて、フアイン
ダーは明るいので焦点調整や構図等の設定が行な
い易い。

又、絞り値Av₁がホールドされた直後の時刻t₁
に於てタイミング信号形成回路１１１より出力さ
れる制御出力X₂が第３図の如くレベルv₂になる
のでスイツチ９の接点ｂとｄとが接続され、絞り
２は全開状態から絞り値Av₁に向けて絞り込まれ
る。そして絞りの制御に必要な時間の最長時間よ
り若干長い時間が経過すると（時刻t₂）、タイミ
ング信号形成回路１１１より出力される制御出力
X₂は第３図示のようにレベルv₃となるのでスイ
ツチ９の接点ｄとｃとが接続し、絞り２は誤差増
巾回路７の出力に応じてサーボ制御される。

従つて、この段階で絞りは高い精度で光量制御
されるようになる。しかも立ち上がりも極めて速
くシヤツターチヤンスを逃す事もない。

即ち、時刻t₂に於て誤差増巾回路７の出力で絞
りのサーボ制御が開始された時点では絞り値は
SPCの出力により既に目標値にほぼ達しているの
で、微かな時間（時刻t₂〜t₄）で正確な絞り込み
測光による絞りの制御が達成される。絞りが誤差
増巾器７の出力Av₂によりサーボ制御され、目標
値Av₂にほぼ到達すると（時刻t₃）、ウインドコ
ンパレーター２８からハイレベルが出力され、
AEロツクが完了した事を表示回路３０により操
作者に伝える。

尚、制御出力X₁は制御出力X₃がレベルv₃とな
つた後の例えば時刻t₅に再びハイレベルとなる。

又、絞りが目標値Av₂に達した後、AGC２６
が安定するのに必要な所定時間が経過すると制御
出力X₄は垂直同期信号V_Dに同期して（時刻t₇）
ローレベルとなる。これによりAGC２６の利得
とサンプルホールド回路２５の出力は時刻t₇の時
点のレベルにホールドされる。尚、前記FF２９
はこの時刻t₇に於てセツトされるように、構成し
ても良い。この直後の時刻t₈に制御出力X₂は再び
レベルv₁に戻り、これによつてスイツチ回路９は
共通接点ｄと切換接点ａが接続される。

従つて、絞りは再び開放状態となり、新たな被
写体或いは画面の構図設定に適した状態となる。

その後、適宜のタイミング（時刻t₉）に於て不
図示のレリーズボタンを押すと制御出力X₂はレ
ベルv₃となり、これによつてそれまでホールドさ
れていた絞り制御値Av₂に応じた電流が絞り駆動
コイル１００に流れ、絞りは絞り制御値Av₂に応
じた絞り値迄直接絞り込まれる。

その後、絞りの制御に必要な時間の最長時間よ
り若干長い時間が経過すると、同期回路１１７か
らの垂直同期信号に同期して１フイールド又は１
フレーム期間（時刻t₁₁〜t₁₂）だけ制御出力X₃が
ハイレベルとなり、利得が固定されたAGC２６
を介した出力が記録装置２１に於て記録される。

又、この記録完了に伴ない制御出力X₃の立下
り（時刻t₁₂）でフリツプフロツプ２９がリセツ
トされて表示回路３０によるAEロツク表示は終
了する。

その後（時刻t₁₃）、再び制御出力X₂がv₁レベル
となり、絞りが開放されると共にAGCも通常の
自動利得制御を行なうようになる。

尚、本実施例ではAEロツクをするに際して開
放絞り状態に於ける測定値に基づきAEロツクを
行なうのではなく、撮像手段による絞り込み測光
により得られた測光値に基づきAEロツクを行な
つているので、極めて正確なAEロツクが可能と
なる。

又、このように本発明の実施例によれば絞りの
後方にフアインダー光学系を設けるものに於て絞
りの開放状態では比較的ダイナミツクレンジの広
いSPCやCdS等による測光を行ない、絞りを絞り
込んだ状態ではCCD、撮像管、MOS型イメージ
センサ等の撮像デバイスの出力により測光を行な
つているので、フアインダーを明るくする為に必
要に応じて絞りを開放状態にする事ができる。

又、AEロツクを行なう場合に絞り込み測光状
態に速やかに移行する為に開放測光値を記憶して
おき、この記憶値に基づき最初に絞りを絞り込む
ようにしているので絞り制御の立上りが極めて速
くなる。

勿論、絞りの応答性が元来速いものであれば、
このような開放測光値による制御は省略しても良
い。

又、本実施例では絞りが絞り込み状態で安定し
た事、即ちAEロツクが完了した事を表示する表
示手段を有しているのでサーボ絞りが不安定な状
態で記録が行なわれる事がない。

尚、本実施例ではAEロツク完了の表示を開始
する為に誤差増巾器７の出力レベルが所定の範囲
内に入つたか否かをウインドコンパレータ２８に
より検出するように構成しているが、例えば不図
示のAEロツクボタンを押してから所定時間後に
ハイレベルのパルスを出力するタイマーにより検
出を行なつても良い。その場合にはこのタイマー
の出力をそのままFF２９に入力すれば良い。

又、本実施例では絞り込み状態でAEロツクを
行なつた後再び開放絞りに復帰する為にAGC２
６の利得のロツクと、サンプルホールド回路２５
のホールドを行なつているのでAEロツク後記録
を行なうまで明るいフアインダーを得る事ができ
る。

次に第４図は第２図示実施例の撮像装置の積分
回路６を更に改良した実施例を示す図である。

図中５０はシフトレジスタであつて水平同期信
号H_Dの３倍の周波数のクロツク３H_Dにより出力
端子ａ，ｂ，ｃから順次ハイレベルのパルスを出
力するものであり、この各出力パルスのハイレベ
ルの期間は例えば１水平期間の1/3の長さを有す
る。

５１〜５３は２入力アンドゲート、４９は３入
力のオアゲート、５９はアナログスイツチであ
る。５４はリード・オンリー・メモリー
（ROM）であつて後述するような形でアンドゲ
ート５１〜５３に入力すべきデータを記憶してい
る。５６はROM５４内の所定の１つのメモリー
ブロツクの番地を指定する為のブロツクアドレス
用のメモリであり、本実施例においてこのメモリ
に記憶された上記アドレスはAEロツク時におけ
る中央スポツト測光に必要なアドレスに対応した
ものである。又、５７はデコーダーであつて測光
モード切換スイツチ４８の出力レベルに応じて異
なるブロツク番地を指定する為のものである。５
５はスイツチ回路であつて、メモリ５６、デコー
ダ５７の内の一方の出力を選択的にROM５４の
ブロツクアドレスの指定に用いる為のものであ
る。

尚、４７は、上記スイツチ回路５５をAEロツ
ク時とそれ以外の時とで切り換えるためのフリツ
プフロツプ回路であり、AEロツク回路２７の出
力の立上りでセツトされ、タイミング信号形成回
路１１１の制御出力X₃の立下りでリセツトされ
る。スイツチ５５はこのフリツプフロツプ回路４
７のＱ出力に応じて切換わる。即ちＱ出力がハイ
レベル（セツト状態）の時、即ちAEロツク状態
の時はメモリ５６の出力をROM５４に導びいて
中央スポツト測光を行なわせ、Ｑ出力がローレベ
ル（リセツト状態）の時、即ちAEロツク状態以
外の時はデコーダ５７の出力をROM５４に導び
いて上記測光モード切換スイツチ４８により指定
された各種の測光を行なわせる。６０は積分回路
であつて第３図示の垂直同期信号V_Dの立下りで
リセツトされる。又、２０４は利得制御回路であ
る。又、６１は本発明に係る第２の記憶手段とし
てのサンプルホールド回路であつてアンドゲート
６２のハイレベルパルスの立上りによりサンプリ
ングを行ない、次のハイレベルパルスの立上りが
得られるまで利得制御回路２０４の出力をホール
ドする。尚、２０１はオアゲート４９の出力に接
続されたカウンタであり、アナログスイツチ
（ASW）５９のオン時間の総和を計数し、V_Dの
立下がりでリセツトされる。カウンタ２０１の出
力はＤ／Ａ変換回路２０２に入力され、その出力
は逆数回路２０３を通して利得制御回路２０４の
利得制御端子２０４ａに接続される。利得制御回
路２０４の入力は積分回路６０に接続され、その
出力はサンプルホールドに入力する。こうする事
によりアナログスイツチを通して画面の中の測光
範囲が変化した場合でも同一輝度の被写体に対し
て利得制御回路２０４の出力電圧は同一になるよ
う制御される。アンドゲート６２には垂直同期信
号V_Dと制御出力X₄とが入力されている。

従つて制御出力X₄がハイレベルの間はV_Dの立
上り毎に前のフイールド信号の積分値の利得制御
回路２０４を介した出力をサンプルホールドし、
X₄がローレベルの間はこの値をホールドし続け
る。７は前述の誤差増巾器であり、この増巾器７
の出力は直接スイツチ９の切換端子Ｃに接続され
ている。このように構成されているのでAEロツ
ク回路からAEロツク信号が出力される迄は測光
モード切換スイツチ４８の選択位置に応じた測光
モードでCCD１８の出力の一部又は全部を用い
た所謂評価測光、即ち、中央部重点測光や平均測
光やスポツト測光等が可能であるが、一旦AEロ
ツク信号が出力されると記録が完了する迄はメモ
リ５６に記憶された中央スポツト測光モードに自
動的に切換わる。

第５図はROM５４の構成、第６図はこのよう
な測光モードについて説明する図でCCDが３×
３画素から成る場合について示してある。ROM
５４内には例えば夫々１〜３のブロツク番地を有
する３つのブロツクがあり、各ブロツクは夫々１
〜３のデータ番地を有している。各データ番地に
は夫々図のような２値化されたデータが３ビツト
ずつ記憶されており、所定のブロツクがスイツチ
５５を介したアドレス信号により指定され、所定
のデータ番地がカウンタ５８により指定される
と、そのデータ番地内の３ビツトのデータは夫々
アンドゲート５１〜５３に入力される。従つて仮
に第５図示ROM５４のブロツク番地１が指定さ
れるとカウンタ５８のカウント値に応じて順次デ
ータ番地が指定されるので第６図ａに示すように
３×３画素のCCDの内の中央の斜線を施した画
素の出力だけがアナログスイツチ５９を介して積
分回路６０に導びかれ積分される。

同様にブロツク番地２が指定された場合には第
６図ｂの斜線部のCCD出力のみが積分され、ブ
ロツク番地３が指定された場合には第６図ｃの斜
線部即ちCCD全体の出力が積分される。勿論、
各ブロツク内のデータ番地数を例えば252程度に
すればCCD１８の全水平ラインの出力に対して
重みづけが可能となる。又、ブロツク数を増やせ
ば測光モードの数をその分増やす事ができる。勿
論各ブロツク内のデータ番地数が増える程測光モ
ードの種類を増加させ得る。

以上のようにして処理回路５の出力はマスキン
グされてから積分回路６０に於て積分され、通常
は第３図示V_D信号の立上りでサンプルホールド
された後V_D信号の立下りで積分回路はリセツト
される。又、制御出力X₄がローレベルとなりAE
ロツクが為されている間はサンプルホールド回路
はホールド状態となる。

本実施例によれば簡単な構成で測光モードを切
換えられる。又、AEロツクに伴ない測光モード
を中央スポツト測光に切換えているので、従来の
銀塩写真カメラのように特定の被写体に接近した
状態で測光値をロツクしなくても良い。

即ちAEロツクを行なう場合には、例えば逆光
状態にある人物をフアインダーの中央に持つて来
てAEロツクボタンを押せば自動的に絞りが絞り
込まれ、その状態の中央スポツト測光値及び
AGCの利得が記憶されるので前記の人物に近づ
いてAEロツクをしなくても良くなる。又、この
ようなAEロツクに伴なう中央スポツト測光への
切換えをAEロツク動作に伴なつて自動的に行な
うようにしているので操作が極めて容易である。

尚、本実施例ではAEロツクに伴なつて中央ス
ポツト測光モード（例えば第６図ａのような中央
部分の出力だけを測光に用いるモード）に切換え
ているが、中央スポツト測光だけでなく中央重点
測光であつても良い。

（効果）以上説明したように本発明に依れば、絞り等に
よる露出制御を行なう前に撮像手段よりダイナミ
ツクレンジの広い測光手段により露出制御情報を
記憶しておき、絞りの駆動開始に伴なつて絞りを
前記露出制御情報に応じた値迄直接的に変化さ
せ、その後撮像手段の出力により前記絞りを補正
するようにしているので、絞りの制御が非常に正
確となり、しかも立上りが速い。又、最終的に補
正された絞り状態に於ける撮像手段の出力を記憶
する為の第２の記憶手段を設けたのでAEロツク
をする場合に極めて好都合である。即ち、AEロ
ツク情報が速やかに得られ、しかもこのAEロツ
ク情報は精度の高いものとなる。又、第２の記憶
手段を設けた事により絞りを一旦開放にする事が
でき、これによつて撮像を実際に行なう時の構図
決めや焦点調整を容易にする事ができる、等多く
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の要部の一例の分解
斜視図、第２図は本発明の撮像装置の回路構成例
を示す図、第３図は第２図示回路の動作タイミン
グ図、第４図は第２図示回路の要部の構成の他の
例を示す図、第５図はROMの参照テーブルの例
を示す図、第６図ａ〜ｃは夫々前記ROMの読み
出し出力に応じた異なる測光モードを説明する図
である。１０……絞りリング、１１……絞り羽根、１５
……ハーフミラー、１８……撮像素子、１９……
測光素子、１１４……第１の記憶手段、２５，６
１……第２の記憶手段。

Claims

【特許請求の範囲】１撮影を行なわせるための第１のスイツチ手段
と、露光制御を行なわせるための第２のスイツチ手
段と、被写体からの撮像光を電気信号に変換する撮像
手段と、被写体の明るさを検出する上記撮像手段以外の
測光手段と、前記撮像手段に照射される光量を制限する光量
制限部材と、前記測光手段の出力あるいは撮像手段の出力を
選択的に用いて前記光量制限部材を駆動制御する
切換え手段と、前記第２のスイツチ手段に応答して、切換え手
段により前記測光手段の出力に応じて前記光量制
限部材を駆動制御することにより露光量の粗調整
を行なつた後前記撮像手段の出力に応じて前記光
量制限部材を駆動制御することにより露光量の微
調整を行なうよう前記切換え手段を順次切換え制
御する制御手段と、前記微調整による露光制御信号を記憶する記憶
手段と、を備え、前記第１のスイツチ手段の操作に応答し
て前記記憶手段の露光制御信号に基づいて露光量
を設定することを特徴とする撮像装置。