专利名称：摄像装置的曝光控制方法
技术领域：
本发明涉及例如摄像机或数码照相机等使用固体摄像元件的摄像装置的曝光控制方法。
背景技术：
在摄像机或数码照相机等使用固体摄像元件的摄像装置中，作为曝光调节部件，具有调节摄影镜头光圈开口的开口面积的部件、调节固体摄像元件的电子快门速度的部件、以及调节从固体摄像元件得到的图像信号的放大率的部件。
这些曝光调节部件中的无论哪一个的曝光范围都有限，所述曝光范围是能够在不使图像质量显著恶化的情况下进行曝光调节的范围。特别是，固体摄像元件越是小型，或者其像素数越多，通过电子快门速度的调节、或通过图像信号放大率的调节来进行曝光调节的范围就越窄。进而，在调节光圈开口的开口面积的可变光圈机构中，若为了与十分明亮的被摄物对应地缩小光圈开口，则在开口面积减小到某一大小时，由于由衍射引起析像性能恶化，图像质量开始急速下降。
为此，一些使用固体摄像元件的摄像装置除了使用上述类型的曝光调节部件之外，还同时使用下述的曝光调节部件，所述曝光调节部件通过使ND滤光器(中性滤光器)在摄影镜头的光圈开口处进退(出没)来调节曝光量。特别是，同时使用利用可变光圈机构的曝光调节部件与利用ND滤光器的曝光调节部件的摄像装置，在很多文献中已有公开。
这里，专利文献1是指日本专利特开平11-84459号公报，专利文献2是指日本专利特开平5-292392号公报。
但是，在使用使ND滤光器在光圈开口处进退的方式的曝光调节部件的场合，当达到ND滤光器部分关闭光圈开口的状态(ND滤光器的半覆盖状态)时，通过光圈开口的光束的一部分将透过ND滤光器，剩下的将透过空气。滤光器材料的折射率一般在1.5左右，且具有有限的厚度。因此，透过ND滤光器的光线和透过滤光器没有覆盖的空气的光线，自然会在成像方面产生差异，从而引起析像性能的恶化。同时，当达到半覆盖状态时，由于光路中存在ND滤光器的边缘(edge)，所以，由该边缘上的衍射现象也将引起析像性能的恶化。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的是在下述的摄像装置中防止随曝光控制产生的图像质量的恶化，从而保证足够的图像质量，所述摄像装置是将通过使ND滤光器在光圈开口处进退来进行曝光调节的部件与至少一个其他曝光调节部件并用来作为曝光调节部件的摄像装置。
为了达到上述目的，本发明是一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值；所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使ND滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成；该方法的特征在于，控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达预定水平时，使所述第一曝光调节部件维持在ND滤光器全开状态，其中所述ND滤光器全开状态是所述ND滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述预定水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在ND滤光器全闭状态，其中所述ND滤光器全闭状态是所述ND滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态；当所述第一曝光调节部件发生在所述ND滤光器全开状态与所述ND滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。
此外，本发明是一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值；所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使ND滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成；该方法的特征在于，准备多个相互间不同定义的映象数据，这些映象数据定义了用于获得与被摄物的亮度对应的目标曝光值的所述第一曝光调节部件的控制目标值和所述第二曝光调节部件的控制目标值的组合；使所述曝光控制部件选择所述多个映象数据中的一个，并根据所选的映象数据来进行所述第一曝光调节部件及所述第二曝光调节部件的曝光控制；多个映象数据中的至少一个是这样的数据通过根据该映象数据来进行曝光控制，所述曝光控制部件(1)控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达到预定水平时，使所述第一曝光调节部件维持在ND滤光器全开状态，其中所述ND滤光器全开状态是所述ND滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述预定水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在ND滤光器全闭状态，其中所述ND滤光器全闭状态是所述ND滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态；并且，(2)当所述第一曝光调节部件发生在所述ND滤光器全开状态与所述ND滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。
此外，本发明是一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值；所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使ND滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成；该方法的特征在于，选择第一曝光控制模式和第二曝光控制模式中的一种，并根据所选的曝光控制模式来进行曝光控制，在所述第一曝光控制模式和第二曝光控制模式中，用于获得与被摄物的亮度对应的目标曝光值的所述第一曝光调节部件的控制目标值和所述第二曝光调节部件的控制目标值的组合相互不同；在所述第一曝光控制模式中，(1)控制所述第一曝光调节部件，使其在ND滤光器全开状态与ND滤光器全闭状态之间转变状态，所述ND滤光器全开状态是所述ND滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态；所述ND滤光器全闭状态是所述ND滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态，并且，(2)对应于被摄物的亮度来连续或逐级控制所述第二曝光调节部件，同时当所述第一曝光调节部件发生在所述ND滤光器全开状态与所述ND滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量；在所述第二曝光控制模式中，将在使所述第一曝光调节部件维持所述ND滤光器全开状态、并仅通过控制所述第二曝光调节部件来与被摄物的亮度对应的情况下开始产生析像性能恶化时的被摄物的亮度水平设为第一水平，将在使所述第一曝光调节部件维持所述ND滤光器全闭状态、并仅通过控制所述第二曝光调节部件来与被摄物的亮度对应的情况下开始产生析像性能恶化时的被摄物的亮度水平作为第二水平，此时，(3)在被摄物的亮度水平未达到所述第一水平的范围，使所述第一曝光调节部件保持所述ND滤光器全开状态下，连续或逐级控制所述第二曝光调节部件；(4)在被摄物的亮度为所述第一水平以上且未达到所述第二水平的范围，固定所述第二曝光调节部件，并在所述ND滤光器全开状态和所述ND滤光器全闭状态之间连续或逐级控制所述第一曝光调节部件；(5)在被摄物的亮度为所述第二水平以上的范围，使所述第一曝光调节部件保持在所述ND滤光器全闭状态下，连续或逐级控制所述第二曝光调节部件。
通过本发明，由于可根据需要来排除随曝光控制产生的ND滤光器的半覆盖状态，所以能够保证足够的图像质量。
图1是表示能够实施本发明实施方式中曝光控制方法的摄像装置的具体结构例的框图。
图2(A)至图2(D)是图1中摄像装置的光圈片的形状及动作的示意图。
图3是以图表形式表示保存在图1的摄像装置中的映象数据的数据内容的图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施方式。图1是表示能够实施本发明实施方式中曝光控制方法的摄像装置的具体结构例的框图，图2(A)至图2(D)是图1中摄像装置的光圈片的形状及动作的示意图，图3是以图表形式表示保存在图1的摄像装置中的映象数据(map data)的数据内容的图。
图1所示的摄像装置10包括摄影镜头12、固体摄像元件的CCD14、图像数据的记录介质16。摄像装置10具有用户可选择的动态图像摄影模式和静态图像摄影模式，因此是既可以用作摄制动态图像的摄像机，也可以用作摄制静态图像的数码照相机的摄像装置。
摄像装置10还包括放大器18，用于放大CCD14的输出信号；信号处理部分20，处理放大器18的输出信号，从而生成可记录到记录介质16中的图像数据信号；光量检测部分22，处理放大器18的输出信号，从而生成表示被摄物亮度的信号(以下称为光量信号)；以及微型计算机24，用于对这些部件进行各种控制。而且，在微型计算机24上还连接有动态图像/静态图像转换开关36，用于供客户为了转换动态图像摄影模式和静态图像摄影模式而进行操作。所述转换开关既可以是机械开关，也可以是由微型计算机24提供到菜单画面上的软开关。
摄影镜头12具有光圈开口12a，所述光圈开口12a由一对光圈片26a、26b所形成，所述光圈片26a、26b被配置成可在摄影镜头12的光路中进退。光圈片26a、26b通过光圈驱动部分28被连续或逐级驱动，由此，可连续或逐级调节光圈开口12a的开口面积。此外，由微型计算机24控制通过光圈驱动部分28进行的光圈片26a、26b的驱动。
图2(A)至图2(D)是光圈片26a、26b的形状及动作的示意图。图2(A)表示从正面观看光圈片26a、26b时的形状。图2(B)表示光圈片26a、26b位于最大光圈位置时的状态，此时摄影镜头的光路12b被完全开放。图2(C)表示光圈片26a、26b缩进到开始由衍射引起析像性能恶化的位置时的状态，此时光圈开口12a的开口面积减小，光路12b的相当一部分被关闭。图2(D)表示光圈片26a、26b缩进到最小光圈位置时的状态，此时光圈开口12a的开口面积变得非常小。
摄影镜头12安装有ND滤光器30，所述ND滤光器30被ND滤光器驱动部分32所驱动，从而可在光圈开口12a处进退。图中所示的例子中的ND滤光器驱动部分32可以在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间连续或逐级驱动ND滤光器30，并且还可以使ND滤光器30从ND滤光器全开状态向ND滤光器全闭状态，以及向其反方向，快速进行状态的变化，其中所述ND滤光器全开状态是ND滤光器30完全没有覆盖所述光圈开口12a的状态；所述ND滤光器全闭状态是ND滤光器30覆盖所述光圈开口12a的整个区域的状态。这些驱动乃至状态转变由微型计算机24控制。
在以上结构中，ND滤光器30及ND滤光器驱动部分32构成摄像装置10的第一曝光调节部件，此外，光圈片26a、26b及光圈驱动部分28构成摄像装置10的第二曝光调节部件。并且，微型计算机24根据本发明的曝光控制方法，通过控制这些第一曝光调节部件及第二曝光调节部件来进行摄像装置10的曝光控制。
摄像装置10的目标曝光值是对应于被摄物的亮度而决定的，因此，微型计算机24对应被摄物的亮度控制第一曝光调节部件及第二曝光调节部件。此时，在光圈开口12a的开口面积中ND滤光器30覆盖的部分所占的比例越大，根据第一曝光调节部件的曝光变化量(曝光减少量)就变得越大，此外，越是缩进光圈片26a、26b，根据第二曝光调节部件的曝光变化量(曝光减少量)就变得越大。并且，将由ND滤光器30的位置所决定的第一曝光调节部件的曝光变化量与由光圈片26a、26b的位置所决定的第二曝光调节部件的曝光变化量加起来的总的曝光变化量为摄像装置10整体的曝光变化量。
在微型计算机24中保存有映象数据，所述映象数据定义了为得出目标曝光值而应将第一曝光调节部件的曝光变化量和第二曝光调节部件的曝光变化量分别控制在什么样的值上。特别是在图示的例子中，作为所述映象数据，保存有三种映象数据即第一映象、第二映象、以及第三映象，微型计算机24依据条件在这些三种映象中选择一种映象，并根据所选映象来控制第一曝光调节部件及第二曝光调节部件。
图3以图表形式示出了第一至第三映象的数据内容。在图3的图表中，横轴表示用光强度信号表示的被摄物的亮度，越向右移被摄物就越亮，其刻度是对数刻度。纵轴表示在第一曝光调节部件或第二曝光调节部件上所发生的曝光变化量，第一曝光调节部件以ND滤光器全开状态为基准，ND滤光器30越向光圈开口12a突出，曝光变化量(曝光减少量)就越大，在ND滤光器全闭状态下曝光变化量达到最大(曝光最小)。此外，第二曝光调节部件以光圈片26a、26b位于最大光圈位置(图2(B))时为基准，光圈片越是缩进，曝光变化量(曝光减少量)就越大，在最小光圈位置(图2(D))上曝光变化量达到最大(曝光最小)。
在图3的最上段所示的第一映象中，第一曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线52a所示，此外，第二曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线52b所示。根据所述第一映象，第一曝光调节部件被控制为在被摄物的亮度未达到预定的第一水平LV1时维持ND滤光器全开状态，在所述第一水平LV1以上时维持ND滤光器全闭状态。在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态中，曝光变化量差为ΔE1。另一方面，第二曝光调节部件被控制为不管在被摄物的亮度未达到第一水平LV1的范围，还是在第一水平LV1以上的范围，只要被摄物的亮度越大，就越使光圈片26a、26b连续或逐级缩进，但是，其中由于与第一水平LV1对应的点是不连续的点，因此，当被摄物的亮度穿过该点而增大时，使曝光变化量减少并仅减少ΔE2，相反，当被摄物的亮度穿过该点变小时，使曝光变化量增大并仅增大ΔE2。而且，将ΔE1和ΔE2设定为相等大小。此外，图中所示的第二曝光调节部件的曝光变化量-Ec表示与光圈片26a、26b被缩进，从而由衍射开始引起析像性能恶化的位置对应的曝光变化量。
由于如上述定义了第一映象，所以，在微型计算机24根据该第一映象来实行曝光控制时，如果被摄物的亮度穿过第一水平LV1而变化，则微型计算机24控制第一曝光调节部件，使其在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间转变状态，而且还控制第二曝光调节部件，使得在第二曝光调节部件中产生曝光变化量，所述曝光变化量的大小可抵消随着第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。进行所述控制的结果是，作为摄像装置10整体的曝光变化量如图3的最下段的曲线58所示，是相应于被摄物亮度的增减而均匀变化的线。并且，通过所述控制，不会产生ND滤光器30覆盖光圈开口12a的一部分的状态(半覆盖状态)，从而不会产生随之产生的析像性能的恶化。而且还由于直到被摄物的亮度水平达到较高为止，光圈片26a、26b不会缩进得很小，所以不会产生由衍射引起的析像性能的恶化。
在图3的上数第二段所示的第二映象中，第一曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线54a所示，并且，第二曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线54b所示。该第二映象与第一映象不同之处仅在于，使第一曝光调节部件及第二曝光调节部件的曝光变化量呈梯形变化的点为被摄物的亮度达到第二水平LV2的点，而不是被摄物的亮度达到第一水平LV1的点，除此以外，第二映象相比于第一映象没有任何变化。
微型计算机24，在根据第一映象来进行曝光控制时，如果被摄物的亮度穿过第一水平LV1而变化，并且根据该变化进行了第一曝光调节部件及第二曝光调节部件的控制(即，如果第一曝光调节部件发生了在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间的状态转变)，则在该时刻，将所选映像数据从第一映象变更为第二映象。此外，微型计算机24，在根据第二映象来进行曝光控制时，如果被摄物的亮度穿过第二水平LV2而变化，并且根据该变化进行了第一曝光调节部件及第二曝光调节部件的控制(即，如果第一曝光调节部件发生了在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间的状态转变)，则在该时刻，将所选映像数据从第二映象变更为第一映象。这样，通过在第一映象和第二映象之间进行转换，从而即使被摄物的亮度在第一水平LV1附近或第二水平LV2附近摆摇的情况下，也可以防止使ND滤光器30转变状态的驱动的频繁发生。此外，关于第一水平LV1和第二水平LV2，最好按光圈段数错开1/3段～3段左右来设定。
在图3的上数第三段所示的第三映象中，第一曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线56a所示，并且，第二曝光调节部件的曝光变化量被定义为如曲线56b所示。根据图示的这些曲线，将在下述情况下第二曝光调节部件开始产生析像性能恶化时的被摄物亮度水平设为第三水平LV3，其中所述情况是在使第一曝光调节部件维持在ND滤光器全开状态下，仅通过控制第二曝光调节部件来对应被摄物的亮度的情况，并且，将在下述情况下第二曝光调节部件开始产生析像性能恶化时的被摄物亮度水平设为第四水平LV4，其中所述情况是在使第一曝光调节部件维持在ND滤光器全闭状态下，仅通过控制第二曝光调节部件来对应被摄物的亮度的情况，此时，定义微型计算机24，使其(1)在被摄物的亮度未达到第三水平LV3的范围，使第一曝光调节部件维持在ND滤光器全开状态下，连续地或逐级控制第二曝光调节部件；(2)在被摄物的亮度为第三水平LV3以上并未达到所述第四水平LV4的范围，固定第二曝光调节部件，并在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间连续或逐级控制第一曝光调节部件；(3)在被摄物的亮度为所述第四水平LV4以上的范围，使第一曝光调节部件保持在所述ND滤光器全闭状态下，连续或逐级控制第二曝光调节部件。
因此，当微型计算机24根据所述第三映象来进行曝光控制时，如果被摄物的亮度水平落于第三水平LV3和第四水平LV4之间，则由于ND滤光器30处于部分关闭光圈开口12a的状态(半覆盖状态)，将发生由此导致的析像性能的恶化。但是另一方面，通过依据所述第三映象的曝光控制，在被摄物亮度水平的整个区域中，由于只进行光圈片26a、26b或ND滤光器30的连续或逐级控制，从而不发生使ND滤光器30在全开状态和全闭状态之间转变状态的动作，因此，具有可平滑进行曝光控制的优点。
进行动态图像摄影时的曝光控制对连续且平滑的方面要求很高。另一方面，与静态图像摄影相比对分辨率的性能要求低。与此相反，进行静态图像摄影时对析像性能的性能要求高，另一方面，由于在固定曝光后记录图像，所以对跟随(追従)的平滑度的要求低。因此，如果在客户选择动态图像摄影模式时，选择第三映象，在选择静态图像摄影模式时，选择第一映象或第二映象，则能够实现在动态图像摄影模式下优先曝光跟随的平滑度，在静态图像摄影模式下优先析像性能的摄影。所述曝光控制模式的转换可以在由客户操作动态图像/静态图像转换开关36时，使微型计算机24选择与其对应的映象来实现。此外，在具有磁带、磁盘等大容量介质和半导体记录介质两种介质作为记录介质16的摄像装置中，动态图像的大部分被记录在前一种介质中，静态图像的大部分被记录在后一种介质中。因此，即使与记录介质的转换开关联动地转换映象的选择，并由此来转换曝光控制模式，仍可以得到相同的结果。
进而，也可以在摄像装置上设置用户可操作的曝光控制模式选择开关，并对应该开关的操作选择映象数据，从而使得用户能够任意选择曝光控制模式。此外，也可以使该曝光控制模式选择开关仅在选择了动态图像摄影模式时有效，或者仅在选择了静态图像摄影模式时有效，从而使得用户仅在特定的摄影模式时才可以任意选择曝光控制模式。进而，也可以对应用户所选择的图像记录大小选择曝光控制模式。
此外，当摄像装置在半压摄影按钮时进入静态图像摄影监视模式，并通过进一步压入摄影按钮来实行静态图像摄影的情况下，虽然也可以在静态图像摄影时使其从监视的时候开始根据第一映象或第二映象来进行曝光控制，但作为另一方法，还可以在进入静态图像摄影监视模式时选择第三映象，并在进一步压入摄影按钮来实行静态图像摄影时，使所选映象数据转换为第一映象或第二映象。如果使用该方法，则可以使对析像性能要求并不那么高的监视时的曝光控制更加平滑。
此外，ND滤光器驱动部分32，例如可以由滤光器支撑机构和致动器及滤光器位置检测器来构成，其中，所述滤光器支撑机构是支撑ND滤光器30从而使其可移动的机械机构，所述致动器用于驱动所述滤光器支撑机构，所述滤光器位置检测器用于检测ND滤光器30的位置，此时，滤光器支撑机构或致动器具有在ND滤光器30的移动范围的两端控制移动界限的一对机械止动器(stopper)。当采用这种结构的ND滤光器驱动部分32时，只要在ND滤光器30将要与这些机械止动器接触的位置上使其成为全开状态或者全闭状态即可。这样，第一曝光调节部件在ND滤光器全开状态和ND滤光器全闭状态之间转变状态时，可以避免ND滤光器30撞到机械止动器上，进而可缓解转变状态时的曝光紊乱，同时可缩短转变状态所需的时间。
此外，使用具备多个条状浓度区域的、具有多级浓度的ND滤光器来作为ND滤光器30时，最好将该ND滤光器的浓度区域的宽度设定为与ND滤光器覆盖时的光圈开口12a的直径相比相同或者比其大，以便在该ND滤光器转换成全闭状态的时刻，浓度区域间的界线不落在光圈开口12a上。当浓度界线位于开口内时，直到ND滤光器的动作收敛为止将引起曝光变动，但通过避开所述情况，可缓解转变状态时的曝光紊乱，同时可缩短转变状态所需的时间。
此外，在以上说明的实施方式中，第二曝光调节部件通过缩进光圈片26a、26b来调节曝光，但第二曝光调节部件也可以是除此以外的结构。例如，也可以使微型计算机24控制CCD14的电子快门速度来进行曝光调节，此外，也可以使微型计算机24控制放大器18的放大率来进行曝光调节，这些可作为第二曝光调节部件利用。进而，也可以组合利用这些曝光调节部件中的几个，由此，用于本发明的第二曝光调节部件可以由通过调节光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中至少一个构成。
权利要求
1.一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值，所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使中性滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成，该方法的特征在于，控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达预定水平时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全开状态，其中所述中性滤光器全开状态是所述中性滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述预定水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全闭状态，其中所述中性滤光器全闭状态是所述中性滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态，当所述第一曝光调节部件发生在所述中性滤光器全开状态与所述中性滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。
2.一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值，所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使中性滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成，该方法的特征在于，准备多个相互间不同定义的映象数据，这些映象数据定义了用于获得与被摄物的亮度对应的目标曝光值的所述第一曝光调节部件的控制目标值和所述第二曝光调节部件的控制目标值的组合，使所述曝光控制部件选择所述多个映象数据中的一个，并根据所选的映象数据来进行所述第一曝光调节部件及所述第二曝光调节部件的曝光控制，多个映象数据中的至少一个是这样的数据通过根据该映象数据来进行曝光控制，所述曝光控制部件(1)控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达到预定水平时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全开状态，其中所述中性滤光器全开状态是所述中性滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述预定水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全闭状态，其中所述中性滤光器全闭状态是所述中性滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态；并且，(2)当所述第一曝光调节部件发生在所述中性滤光器全开状态与所述中性滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。
3.根据权利要求2所述的曝光控制方法，其特征在于，所述多个映象数据包括第一映象数据和第二映象数据，所述第一映象数据是这样的数据通过根据该映象数据来进行曝光控制，所述曝光控制部件，(1)控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达到预定的第一水平时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全开状态，其中所述中性滤光器全开状态是所述中性滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述第一水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全闭状态，其中所述中性滤光器全闭状态是所述中性滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态；并且，(2)当所述第一曝光调节部件发生在所述中性滤光器全开状态与所述中性滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量，所述第二映象数据是这样的数据通过根据该映象数据来进行曝光控制，所述曝光控制部件，(1)控制所述第一曝光调节部件，从而在被摄物的亮度未达到与所述第一水平不同的预定的第二水平时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全开状态，其中所述中性滤光器全开状态是所述中性滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态，在被摄物的亮度为所述第二水平以上时，使所述第一曝光调节部件维持在中性滤光器全闭状态，其中所述中性滤光器全闭状态是所述中性滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态；并且，(2)当所述第一曝光调节部件发生在所述中性滤光器全开状态与所述中性滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量，所述曝光控制部件，若在根据所述第一映象数据来进行曝光控制时所述第一曝光调节部件发生了所述状态转变，则将所选映象数据从所述第一映象数据变更为第二映象数据；若在根据所述第二映象数据来进行曝光控制时所述第一曝光调节部件发生了所述状态转变，则将所选映象数据从所述第二映象数据变更为第一映象数据。
4.一种摄像装置的曝光控制方法，所述摄像装置包括具有光圈开口的摄影镜头、固体摄像元件、多个曝光调节部件、判断被摄物亮度的部件及曝光控制部件，所述曝光控制部件对应于被摄物的亮度来控制所述多个曝光调节部件，从而获得目标曝光值，所述多个曝光调节部件在包括第一曝光调节部件的同时，还包括第二曝光调节部件，所述第一曝光调节部件通过使中性滤光器在所述光圈开口处进退来调节曝光量，所述第二曝光调节部件由通过调节所述光圈开口的开口面积来调节曝光量的曝光调节部件、通过调节所述固体摄像元件的电子快门速度来调节曝光量的曝光调节部件、以及通过控制从所述固体摄像元件得到的图像信号的放大率来控制曝光量的曝光调节部件中的至少一个构成，该方法的特征在于，选择第一曝光控制模式和第二曝光控制模式中的一种，并根据所选的曝光控制模式来进行曝光控制，在所述第一曝光控制模式和第二曝光控制模式中，用于获得与被摄物的亮度对应的目标曝光值的所述第一曝光调节部件的控制目标值和所述第二曝光调节部件的控制目标值的组合相互不同，在所述第一曝光控制模式中，(1)控制所述第一曝光调节部件，使其在中性滤光器全开状态与中性滤光器全闭状态之间转变状态，所述中性滤光器全开状态是所述中性滤光器完全没有覆盖在所述光圈开口上的状态；所述中性滤光器全闭状态是所述中性滤光器覆盖所述光圈开口整个区域的状态，并且，(2)对应于被摄物的亮度来连续或逐级控制所述第二曝光调节部件，同时当所述第一曝光调节部件发生在所述中性滤光器全开状态与所述中性滤光器全闭状态之间的状态转变时，控制所述第二曝光调节部件，从而使所述第二曝光调节部件产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量，在所述第二曝光控制模式中，将在如下情况下开始产生析像性能恶化时的被摄物的亮度水平设为第一水平，所述情况是使所述第一曝光调节部件维持在所述中性滤光器全开状态下，仅通过控制所述第二曝光调节部件来与被摄物的亮度对应的情况，将在如下情况下开始产生析像性能恶化时的被摄物的亮度水平作为第二水平，所述情况是使所述第一曝光调节部件维持在所述中性滤光器全闭状态下，仅通过控制所述第二曝光调节部件来与被摄物的亮度对应的情况，此时，(3)在被摄物的亮度水平未达到所述第一水平的范围，使所述第一曝光调节部件保持所述中性滤光器全开状态下，连续或逐级控制所述第二曝光调节部件；(4)在被摄物的亮度为所述第一水平以上且未达到所述第二水平的范围，固定所述第二曝光调节部件，并在所述中性滤光器全开状态和所述中性滤光器全闭状态之间连续或逐级控制所述第一曝光调节部件；(5)在被摄物的亮度为所述第二水平以上的范围，使所述第一曝光调节部件保持在所述中性滤光器全闭状态下，连续或逐级控制所述第二曝光调节部件。
5.根据权利要求4中的曝光控制方法，其特征在于，所述摄像装置包括用户可选择的动态图像摄影模式和静态图像摄影模式，当选择了所述动态图像摄影模式时，实行所述第二曝光控制模式，当选择了所述静态图像摄影模式时，实行所述第一曝光控制模式。
6.根据权利要求4中的曝光控制方法，其特征在于，所述摄像装置被构成为在半压摄影按钮时进入静态图像摄影监视模式，并通过进一步压入摄影按钮来实行静态图像摄影，在进入所述静态图像摄影监视模式时，实行第二曝光控制模式，在实行所述静态图像摄影时，实行所述第一曝光控制模式。
7.根据权利要求4中的曝光控制方法，其特征在于，所述摄影装置具有用户可操作的曝光控制模式选择开关，响应所述曝光控制模式选择开关的操作，选择并实行所述第一曝光控制模式和所述第二曝光控制模式中的一种。
全文摘要
本发明的目的是在同时使用使中性滤光器在光圈开口处进退来进行曝光调节的部件与至少一个其他曝光调节部件来作为曝光调节部件的摄像装置中，防止随曝光控制产生的图像质量的恶化，从而保证足够的图像质量。当被摄物的亮度未达到预定水平时，使中性滤光器(30)成为从光圈开口(12a)退回的全开状态，当被摄物的亮度为预定水平之上时，使中性滤光器(30)成为覆盖整个光圈开口的全闭状态(12a)。当中性滤光器(30)在全开状态和全闭状态之间转变状态时，控制光圈片(26a)、(26b)来产生曝光变化量，其大小可抵消随着所述第一曝光调节部件的状态转变而产生的曝光变化量。
文档编号H04N5/243GK1577034SQ20041007086
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月23日 优先权日2003年7月24日
发明者寺井孝志, 南条雄介, 高桥邦隆, 冈岛厚二, 松本明日香 申请人:索尼株式会社