JPS63262972A - 電子スチルカメラの露出制御装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野） 本発明は、ＣＯＤ等の電子シャッター機能を有する固体
撮像素子を備えた電子スチルカメラの露出装置に関する
。

（従来の技術） 従来、電子シャッター機能を有する固体撮像素子、例え
ばＣＯＤ　（インターライントランスファＣＯＤ、フレ
ームトランスファＣＣＤ等）を用いた電子スチルカメラ
にあっては、ＣＯＤを使った被写体の測光出力から適正
露出値（絞り値及び露光時間）を求める方式として次の
ようなものが考えられる。

まず第１の方式は、―彰開始スイッチ（レリーズスイッ
チ）が押される前に、即ちレリーズ釦の半押し操作、或
いはレリーズ釦に操作者が指を触れる等の躍影準備動作
によりＣＯＤ及びその周辺回路に電源を供給してＣＯＤ
をビデオ動作し、１フイールド又は１フイ一ルド以内の
任意の期間の出力レベルの平均値を被写体の測光出力と
して求め、この平均値により適正な露出値（絞り値及び
露光時間〉を求めるものである。

次に第２の方式は、レリーズスイッチが押された後に（
レリーズ釦の深押し操作後＞ＣＯＤ及びその周辺回路に
電源を供給し、ＣＯＤをビデオ動作させて１フイールド
又は１フイ一ルド以内の任意の期間の出力レベルの平均
値を被写体の測光出力として求め、この平均値により適
正な露出値（絞り値及び露光時間〉を求めるというもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなＣＯＤのビデオ動作で得られ
る出力信号を被写体測光出力として適正露出値（絞り及
び露出時間）を求める露出制御装置にあっては次の問題
がある。

即ら、前述した第１の方式によると、ＣＯＤ及びその周
辺回路にはレリーズスイッチが押される前のｍ影準備動
作の段階から電源を供給せねばならず、ＣＯＤ及びその
周辺回路は電子スチルカメラにおける最大の電力消費源
のひとつでおるため、電源の消費効率上好ましくない。

また、ＣＯＤの映像信号出力により精度よく測光できる
範囲はＣＯＤの電荷転送能力等の制限により適性露出に
対し±２ＥＶ程度と考えるのが安全である。そして、最
初に設定した絞り値及び露光時間にて取り込まれた光量
が適性露出値から±２Ｅ以上ずれていた場合、測光後に
絞り又は露光時間を制御して再び測光動作を行ない、こ
の動作は適性露出値から±２ＥＶ以内に入るまで繰り返
し行なわれなければならず、±２ＥＶ以内に入った時点
でこの出力信号を使い、適性露出を１ｑる。

従って、適正露出を得るための測光に時間がかかつてし
まう恐れがおる。

更に、電子スチルカメラの構造を一眼レフレックスカメ
ラ形式にした場合、クイックリターンミラーの背後に設
けているＣＯＤに測光用の被写体光を入射させるため、
クイックリターンミラーの構造をハーフミラ−等特殊な
もので構成せねばならず、不利である。

一方、前述した第２の方式にあっては、第１の方式と同
様、レリーズスイッチが押された後、最初に設定された
絞り値及び露光時間にて取り込まれた光量が適正露出値
から±２ＥＶ以上ずれていた場合、絞り値又は露光時間
を制御して再び測光動作を繰り返すこととなり、レリー
ズスイッチが押されてから実際に露光を開始するまでの
時間が非常にかかつてしまう恐れがあり、操作性の面か
らも問題である。

また、レリーズスイッチが押される前に露出値（絞り値
及び露光時間）を知る手立てがないため露出値表示のた
めにＳＰＤ等新たな測光センサを別途設ける必要があり
、部品点数が増加し機構も複雑となってしまう。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
撮影動作の開始から短時間で測光結果に基づいて露光が
でき、且つ消費電力も少ない電子スチルカメラの露出制
御装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、電子シャッ
ター機能を有するＣＯＤ　（８）を備え、被写体の測光
出力に基づいて絞り値及び露光時間を設定して自動露出
制御を行なう電子スチルカメラに於いて、ホワイトバラ
ンスセンサ（４）と；Ｒ影開始前の踊影準備動作時、即
ちレリーズ釦を半押し操作した時或いはレリーズ釦に指
が触れた時にこれを検出し、前記ホワイトバランスセン
サ（４）により被写体の測光を行なって第１の露出値（
絞り値及び露光時間）を求める第１の測光手段と：！Ｍ
影開始操作後に、即らレリーズスイッチが押された後に
前記第１の測光手段で求めた第１の露出値により絞り（
６）及びＣＣＤ　（８）の露光時間を制御し、この露出
制御でＣＯＤ　（８）から得られた被写体の映像信号出
力から第２の露出値を求める第２の測光手段と；面記第
１及び第２の測光手段で求めた第１及び第２の露出値を
比較し、両者の差が所定範囲内のとき前記第１の露出値
による露出制御で撮影して記録し、両者の差が所定範囲
を越えたときには前記第２の露出値によって絞り及び又
はＣＯＤ露光時間を制御して撮影して記録する露出制御
手段及び記録制御手段と：を設けるようにしたものであ
る。

（作用） このような構成を備えた本発明の露出制御装置にあって
は、第１の露出値を得るためのホワイトバランスセンサ
は、通常、ＳＰＤ素子又はそれに類するものが使われて
おり、これは基本的に従来のカメラ装置に用いられてい
る測光素子と同様のものである。その結果、ホワイトバ
ランスセンサの出力はホワイトバランス制御に使用され
る一方で、測光出力としてもこれを利用できる。

そして本発明にあっては、躍影準備動作の段階でホワイ
トバランスセンサに電源を供給し、ホワイトバランスセ
ンサによる測光出力から第１の露出値（絞り値及び露出
時間）を求めることから、この第１の測光出力により得
られた露出値（絞り値及び露光時間）をカメラの表示部
に表示させてシャッターレリーズ前に撮影者に露出値を
知らせることができ、またＣＯＤ及びその周辺回路には
電源を供給しないことから消費電力を大幅に節減できる
。

そして、レリーズスイッチが押されることによる躍影動
作の開始で、ホワイトバランスセンサの測光出力に基づ
く第１の露出値に合うように絞り及びＣＯＤの露光時間
を設定するため、躍影動作の開始で電源供給を受けてビ
デオ動作を行なうＣＯＤに最初に取り込まれる映倫信号
の露光■は略適正なものとなり、この露光量は適正値に
対し±２ＥＶの範囲の中にほとんど入る。

従って、第１の露出値で決まる絞り値で取り入れた光を
第１の露出値で決まるＣＯＤの露光時間経過後に短時間
（例えば１フイ一ルド期間１６．７ｍ５）で読出してＣ
ＯＤにより被写体を正確に測光することができ、このＣ
ＯＤによる被写体の測光出力から第２の露出値が求めら
れる。

第１の露出値と第２の露出値は、検出領域が異なること
から厳密には誤差を生ずることになる。

そのため第１及び第２の露出値を比較し、両者が一致又
は両者の差が所定範囲内のときは第１の露出値のまま躍
影動作を行ない、一方、両者の差が所定範囲を越えた時
には、第２の露出値によって絞り及び又はＣＯＤ露光時
間を調節して躍彰動作が行なわれ、この第２の露出値は
ｉ像素子であるＣＯＤの映像出力に基づくものであるか
ら、露出誤差を大幅に減少することができる。

（実施例） 第１図は本発明の露出制御装置を備えた電子スチルカメ
ラの一実施例を示したブロック図である。

第１図の構成を作用と共に説明すると、１は半押し・レ
リーズ信号発生回路であり、レリーズ釦の半押し操作で
半押しスイッチがオンして半押し信号を発生し、またレ
リーズ釦を半押し状態から更に押込むとレリーズスイッ
チがオンしてレリーズ信号を発生する・ようになる。

半押し・レリーズ信号発生回路１より半押し信号が発生
すると、シーケンス制御回路２、測光演算処理回路３、
ホワイトバランスセンサ４、信号ｂｂ回路９及び表示部
５に電源が供給されて躍影準備動作を行なうようになる
。また、半押し・レリーズ信号発生回路１よりレリーズ
信号が発生すると、回路系全体に電源が供給されて躍影
動作が行なわれるようになる。

測光演算処理回路３は半押し信号が発生したときの躍影
準備動作の段階で、ホワイトバランスセンサ４の測光出
力に基づいて第１の露出値（絞り　。

値及び露光時間）を演算する第１の測光手段としての機
能と、レリーズ信号が発生したときにＣ０Ｄ１８のビデ
オ動作で１ｑられた出力信号を平均値として求めた被写
体の測光出力から第２の露出値（絞り値及び露光時間）
を求める第２の測光手段としての機能を有する。更に測
光演算処理回路３は、第２の露出値が得られたときに第
１の露出値と比較し、両者が所定範囲内、例えば±０．
２ＥＶ以内であれば、第１の露出値による露出制御で映
像信号を読出して記録する躍影動作を行ない、一方、第
１及び第２の露出値の差が所定範囲内、例えば±０．２
ＥＶを外れていた場合には、ＣＣＤ８のビデオ動作で得
られた被写体の測光出力、即ち第２の露出値に基づいて
絞り及び又はＣＯＤの露光時間を制御して撮影動作を行
なう。

勿論、第２の測光手段による出力（例えば１フイ一ルド
分の映像信号）はフロッピーディスク４０へは記録しな
い。

また、第２の測光手段によって露光制御する場合に絞り
を制御するとそのための時間がががり、結局第２の測光
に１／６０秒、絞り制御に１／６゜秒かかり、通１１１
／３０秒後に露光が開始されるとこととなり、この時間
を短縮したい場合は絞りを制御せず、ＣＯＤの露光時間
の制御のみで露光制御を行なえば１／６０秒の遅れとな
る。第２の測光値が第１の測光値と大きく違わなければ
、絞りを制御せずにＣＯＤの露光時間の制御のみで充分
露光制御が可能である。

このような第１及び第２の測光手段及び露出制御手段と
しての機能を有する測光演算処理回路３を更に詳細に説
明すると、レリーズスイッチの半押しにより半押し・レ
リーズ信号発生回路１より半押し信号が発生すると、信
号処理回路９はホワイトバランスセンサ４で検出した被
写体の受光出力に基づく測光信号を測光演算処理回路３
に出力する。測光演算処理回３は信号処理回路９からの
測光信号を受けて適性露出値を得るための絞り値及び露
光時間を求める第１の測光演算処理を行なう。測光演算
処理回路３で演算された第１の露出値、即ち絞り値及び
露光時間（シャッタースピード）は表示部５に出力され
、表示部５において絞り値及び露光時間（シャッタース
ピード〉が表示されることで、囮影者は撮影準備動作の
段階で露出状態を知ることができる。

続いて、半押し・レリーズ信号発生回路１よりレリーズ
信号が発生すると、回路系全体に電源が供給されて撮影
動作が開始され、撮影動作の開始でまず測光演算処理回
路３から第１の測光演算処理で得られた第１の露出値に
基づく絞り制御信号を光学系６に含まれる絞りに出力し
て絞り制御を行ない、同時にＣＯＤ駆動回路７に第１の
露出値に基づく露光時間の設定信号を出力する。

この結果、ＣＣＤ８には第１の露出値に基づいて制御さ
れた絞りを含む光学系６を通った光が囮影レンズにより
結像されるようになる。続いて、ＣＯＤ駆動回路７はシ
ーケンス制御回路２からの露光開始信号を受けてＣＣＤ
８の高速掃き出しを行ない、この不要電荷の高速掃き出
し終了から露光を開始する。測光演算処理回路３により
設定された第１の露出値に基づく露光時間に達すると、
ＣＯＤ駆動回路７はＣＣＤ８のビデオ動作を開始し、Ｃ
ＣＤ８は第１の露出値に基づいて得られた映像信号を出
力するようになる。ＣＣＤ８のビデオ動作で読出された
映像信号は測光演算処理回路３に入力され、測光演算処
理回路３は、例えば１フイ一ルド分の映像信号の平均値
からＣＣＤ８による被写体の測光出力を求め、この測光
出力により第２の露出値を求める第２の測光演算処理を
行なう。

このようにしてＣＣＤ８のビデオ動作に基づく測光出力
から第２の露出値が演算されたならば、第１の露出値と
比較し、両者が一致しているか或いは予め定めた所定範
囲内、例えば±０．２ＥＶの範囲内にあれば、第１の露
出値ににる絞り制御及び露光時間を変更することなくＣ
ＣＤ８のビデオ動作で得られた映像信号をアンプ３４、
映像信号処理回路３５、記録信号処理回路３６、及びヘ
ッド３７を介してフロッピーディスク４０に記録するよ
うになる。勿論、このときヘッド制御・モータザーボ回
路３８によりヘッド３７の１−クツ４：ング制御及びフ
ロッピーディスク４０の定速回転が行なわれている。

一方、測光演算処理回路３で第１及び第２の露出値の比
較結果が所定範囲、例えば±０．２ＥＶを外れていた場
合には、第２の測光演算処理で求められた第２の露出値
による絞り制御信号を光学系６に含まれる絞りに出力し
、またＣＯＤ駆動回路７に第２の露出値に基づく露光時
間を設定１）、第２の露出値に基づ＜ＣＣＤ８の露光状
態に補正し、同様にビデオ動作でＣＣＤ８から読出され
たフィールド信号をフロッピーディスク４０に記録する
撮影動作を行なうようになる。

第２図は第１図の実施例におけるホワイトバランスセン
サ４及び信号処理回路９の一実施例を示した回路ブロッ
ク図である。

第２図において、１０，１１．１２はホワイトバランス
センサを構成するＳＰＤであり、５ＰＤ１０は赤フィル
タを有し、５ＰＤ１１は緑フィルタを有し、更に５ＰＤ
１２は青フィルタを有し、これをＲ，Ｇ、Ｂで示す。

このような５ＰＤ１０〜１２で成るホワイトバランスセ
ンサの各受光出力は対数圧縮回路１３゜１４．１５のそ
れぞれで対数圧縮されて出力される。対数圧縮回路１３
〜１５の出力はバッファ１６．１７，１８のそれぞれを
通過した後、抵抗２２〜２５による適当な合成比をもっ
てアンプ１９により合成され、アンプ１９の合成出力と
して輝度信号（Ｙ信号）を得る。このアンプ１９より出
力される輝度信号がホワイトバランスセンサにより得ら
れる被写体の測光出力となり、第１図の測光演算処理回
路３に入力される。

一方、対数圧縮回路１３〜１５の出力は抵抗２６〜３３
の適当な分割比でバイアス電圧源４１からのバイアス電
圧を付加された上でアンプ２０゜２１のそれぞれで合成
され、アンプ２０の出力信号はＣ１，ｏｇ（Ｒ／Ｇ）信
号となり、またアンプ２１の出力はＩ）、ｏｇ（Ｇ／Ｂ
）信号となる。このアンプ２０．２１の出力信号は第１
図の映像信号処理回路３５に対しホワイトバランス制御
信号として入力される。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、躍彰準備動作
の段階でホワイトバランスセンサ及びその周辺回路に電
源を供給し、消費電力の少ないホワイトバランスセンサ
から得られた被写体の測光出力に基づいて第１の露出値
を求めることから、撮影準備動作の段階で電力消費が大
きいＣＯＤ及びその周辺回路に電源を供給する必要がな
く、電子スチルカメラにおける電力消費を大幅に節減す
ることができる。また、カラースチル画像を蹟影する電
子スチルカメラにあっては映像信号のホワイトバランス
を自動調整するために必ずホワイトバランスセンサが設
けられており、このホワイトバランスセンサを測光素子
として利用することから、新たに測光用のセンサを別途
設ける必要がなく、更にＲ彰準備動作の段階でホワイト
バランスセンサの測光出力から露出値が得られるため、
ファインダー内に絞り値及び露光時間（シャッタースピ
ード）を表示して露出状態を知らせることができる。

更に、レリーズスイッチのオンにより躍彰動作が開始さ
れると、第１の露出値による露光状態をもってＣＯＤの
ビデオ動作で得られた被写体の測光出力から、第２の露
出値を例えば１フイ一ルド期間となる短時間で求め、第
１の露出値と第２の露出値が一致していれば第１の露出
値による露出条件のままＣＯＤのビデオ動作による映像
信号を記録媒体としてのフロッピーディスクに記録する
躍彰動作を行ない、一方、万が一第１の露出値と第２の
露出値との差が所定範囲を越えていた場合には、ＣＯＤ
による被写体の測光出力から得られた第２の露出値に補
正して！ｔｉ影動作を行なうようになり、この結果、ホ
ワイトバランスセンサの測光出力による露出値が適性露
出から大きく外れていても、直ちにＣＯＤの測光出力に
よる第２の露出値に補正して露出誤差をほとんど生じな
い躍彰動作を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
は第１図の実施例におけるホワイトバランスセンサ及び
その信号処理回路の一実施例を示した回路ブロック図で
ある。 １：半押し・レリーズ信号発生回路 ２ニジ−ケンス制御回路 ３：測光演算処理回路 ４：ホワイトバランスセンサ ５：表示部 ６：光学系 ７：ＣＯＤ駆動回路 ８：Ｃ０Ｄ ９：信号処理回路 １０．１１．１２：ＰＳＤ １３．１４，１５：対数圧縮回路 ’１６．１７．１８：バッフ７ １９．２０．２１　：アンプ ２２〜２５．２６〜３３：抵抗 ３４：アンプ ３５：映像信＠処理回路 ３６：記録信号処理回路 ３７：ヘッド ３８：ヘッド制御・モータサーボ回路 ４０：フロッピーディスク ４１：バイアス電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子シャッター機能を有する固体撮像素子を備え、被写
   体の測光出力に基づいて絞り値及び露光時間を設定して
   自動露出制御を行なう電子スチルカメラに於いて、 ホワイトバランスセンサと； 撮影開始前の準備動作時に前記ホワイトバランスセンサ
   により被写体の測光を行なって第１の露出値を求める第
   １の測光手段と； 撮影開始操作後に前記第１の測光手段で求めた第１の露
   出値により露光時間を制御し、この露出制御で固体撮像
   素子から得られた被写体の映像信号出力を使い第２の露
   出値を求める第２の測光手段と； 前記第１及び第２の測光手段で求めた第１及び第２の露
   出値を比較し、両者の差が所定範囲内のときは前記第１
   の露出値による露出制御で撮影し、両者の差が所定範囲
   を越えたときには前記第２の露出値による露出制御で撮
   影する露出制御手段と；を備えたことを特徴とする電子
   カメラの露出装置。