JP3579292B2

JP3579292B2 - Video camera

Info

Publication number: JP3579292B2
Application number: JP09315399A
Authority: JP
Inventors: 啓介太田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000287122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラに係るもので、特にビデオカメラのレンズ絞りの技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レンズから入力される光量を検出して自動的にレンズ絞りを調整するものがビデオカメラ等において用いられている。
【０００３】
以下、従来のビデオカメラの自動絞り制御について説明する。図２は従来例のビデオカメラの構成を示したものであり、図３はビデオカメラの絞り制御電圧とレンズの絞りの関係を示したものである。
【０００４】
図２に示すように、自動絞りレンズ１１は、被写体を光を取り入れるためのレンズ１２とレンズ１２を介して入ってきた光を所定量にするための絞り機構１３で構成されている。この絞り機構１３は後に述べる絞り制御回路１７により制御される。また、オートフォーカス機能を有するものがあるが、本件発明と関係ないのでその部分の説明は省略する。
【０００５】
ビデオカメラ本体１４は、撮像素子１５と撮像素子１５から出力された信号を映像信号に変換するための信号処理回路１６と絞り機構１３を調整する絞り制御機構１７とから構成されている。なお、１８は被写体で、１９はビデオカメラの信号が出力されるモニタやＶＴＲを示している。
【０００６】
ビデオカメラで被写体を撮影する場合、鮮明な映像を得るためには最適な絞り（光量）に設定する必要があり、自動レンズの絞りをＤＣ電圧で制御するのが一般的である。このビデオカメラのレンズの絞り方法であるが、被写体をビデオカメラで撮影して、その撮影された画像を実際にユーザがモニタで確認して暗すぎてノイズが多い画面にならないよう、また明るすぎて飽和している部分が多くならないよう最も鮮明な画像になるよう設定する。この最適画像の設定は、ビデオカメラ本体１４のボリューム等（図示せず）を調整することにより行い、このときの輝度レベルと信号処理回路１６からの輝度レベル（増幅前）を比較し、常に一定になるよう制御する。したがって、一端ビデオカメラ本体１４のボリューム等の値が設定されると被写体が変化した場合でも常に一定の輝度レベルの映像を得ることができる。
【０００７】
図２のブロック図によって説明すると、被写体１８の映像が自動絞り機構付きレンズ１１内部のレンズ１２および絞り機構１３を通じて、ビデオカメラ１４に入力される。ビデオカメラ１４の内部では、自動絞り機構付きレンズ１１を介して被写体１８の映像が撮像素子１５に入力され、撮像素子１５によって電気信号に変換された出力を信号処理回路１６を通じて映像信号が出力され、モニタなどの出力装置１９に供給する。そして、ビデオカメラ１４内部では、映像出力の適正露出を得る為に映像出力のレベルを検出して、絞り制御回路１７により電気的に絞り機構１３を制御し、撮像素子１５に入力される光量、すなわち、撮像素子１５によって電気信号に変換された撮像素子１５の出力を一定になるようにしている。
【０００８】
図３は、ビデオカメラの絞り制御電圧とレンズの絞りの関係を示したものであるり、電圧が小さい場合は絞りが最大となり、電圧を徐々に上げていくとだいたいそれに比例して開放されていく。従って絞り制御回路１７は撮像素子１５の入力が常に一定となるよう絞り制御電圧を変化させて絞り機構１３を制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
被写体が暗くなったり明るくなったりした場合、ビデオカメラ側では常にレンズからの入力の輝度レベルを一定にするよう制御するが、ビデオカメラの絞り機構１３を制御する制御電圧と実際のレンズの絞り状態は把握していないため、これ以上輝度レベルあがらないにも関わらず制御電圧を上げたり、これ以上輝度レベルが下がらないにも関わらず制御電圧を下げたりするようなことが生じてしまう。
【００１０】
即ち、交換レンズの絞りをＤＣ電圧で制御する機能を持つビデオカメラを、レンズの絞り値情報をビデオカメラに伝達する手段を特に持たない自動絞りレンズを取り付けて使用する場合、ビデオカメラがレンズの絞り情報を把握する手段は、絞り値と絞り制御電圧が図３のような関係にあることを利用して、絞り制御電圧を参照する手段がある。しかし、絞り制御電圧と絞り値の関係は自動絞りレンズの絞り機構や絞り制御回路、およびこれらの組合わせなどによって異なり、多種多様なレンズを使用する可能性のあるレンズ交換式のビデオカメラでは、絞り制御電圧を参照しても、レンズの絞り情報を正確に把握することができない。
【００１１】
また、レンズとビデオカメラが着脱不可能なレンズ一体型のビデオカメラにおいても、レンズの絞り値情報をビデオカメラに伝達する手段が特にない場合は、レンズ単品のバラツキによって制御電圧と絞りの関係が微妙に異なる為、絞り制御電圧を参照しても、レンズの絞り情報を正確に把握することができない。このため、レンズ一体型のビデオカメラでも、レンズの絞り値情報をビデオカメラに伝達する手段が特にない場合には、レンズの絞り情報を正確に把握するためには、製造工程において、制御電圧と絞り値の関係を入力するための調整などの工程が必要となっていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
一定の光量を得るために自動でレンズの絞りを制御する自動レンズ絞り機能を有するビデオカメラにおいて、前記ビデオカメラの電源オン時若しくは該ビデオカメラのレンズ交換後に、前記レンズの絞りを開放状態から絞り最大まで動かし、撮影時に該レンズ絞りを制御する制御信号と前記ビデオカメラの撮像素子から出力される出力信号との関係を記憶素子に記憶して、前記記憶素子に記憶された制御信号と出力信号との関係を用いてレンズの絞りを制御する。さらには、撮影時に前記制御信号を変化させても前記出力信号が変化しないときには、シャッター速度若しくは前記撮像素子から出力される出力信号を処理する信号処理回路のゲインを変更する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例について図面を用いて説明する。図１は、本実施例のビデオカメラの構成を示したブロック図である。従来例と同一部分は同一の符号を付してその説明を省略する。１は記憶素子で、制御電圧に対応するレンズの絞りの値を記憶する。２は絞り検出回路で、絞り検出回路１７からの制御電圧から記憶素子１に記憶されたその制御電圧に対応する絞りの値を取り出す。３はカメラ制御回路で、信号処理回路１６にシャッター速度やゲイン（増幅）等の信号処理のパラメータの変更を指示し、絞り制御回路１７に絞りの制御のパラメータの変更を指示する。
【００１４】
本実施例は、電源立上げ時、あるいは自動絞りレンズ装着時において、同一被写体に対して、ビデオカメラの絞り制御電圧によって、自動絞りレンズの絞りを開放から絞り最大まで動かし、開放時に撮像素子に入力される光量と、絞りを変化させたときの撮像素子に入力される光量とから推察される絞り値を、その時点の絞り制御電圧とともに、マイコンやＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子に記録するものである。
【００１５】
なお、撮像素子に入力される光量の観測は撮像素子によって電気信号に変換される撮像素子の出力を観測することにより行い、実際は、開放時に撮像素子から出力される電気信号と、絞りを変化させたときの撮像素子から出力される電気信号とから推察される絞り値を、その時点の絞り制御電圧とともに、マイコンやＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子に記録するものである。
【００１６】
図１に示すように、従来例と同様に被写体１８の映像が自動絞り機構１３よって、撮像素子１５の出力を一定になるようにしている。
【００１７】
本実施例では、自動絞り機構付きレンズ１１をビデオカメラ１４に装着時、あるいは、電源立上げ時に同一被写体に対して絞り制御回路１７の絞り機構１３に対する制御電圧を変化させ、撮像素子１５から出力される信号から推察される絞り値と絞り制御電圧の関係を記憶する。
【００１８】
具体的には、まず、絞り制御電圧を最大から、撮像素子１５の出力が変化しはじめるまで下げる。撮像素子１５の出力が変化する直前の絞り制御電圧が、開放時の絞り制御電圧であると判断できるため、記憶素子１に開放時の絞り制御電圧として記録する。さらに絞り制御電圧を下げ、撮像素子１５の出力信号が開放時の１／２の時点の絞り制御電圧が絞りが開放から１絞り絞った状態であると判断できることから、この時点の絞り制御電圧を開放から１絞り絞った状態の絞り制御電圧として記憶素子１に記録する。これを絞り開放から絞り最大まで撮像素子１５の出力が半分になるごとに行う。そして、絞り制御電圧を下げても撮像素子１５の出力信号が変化しなくなった時点の絞り制御電圧を、絞り最大の状態の絞り制御電圧として記録し、絞り制御電圧と絞り値の関係が記憶素子１に入力される。
【００１９】
上述の設定を自動絞りレンズ１１をビデオカメラ１４に装着時、あるいは電源立上げ時若しくは任意の時に行うことにより、レンズの絞り値情報をビデオカメラ１４に伝達する手段を特に持たない自動絞りレンズ１１を取り付けて使用する場合でも、絞り検出回路１７により、レンズの絞り制御電圧と記憶素子１を参照して、レンズの絞り値情報をビデオカメラ１４が正確に把握することができる。
【００２０】
そして、実際の撮影時には撮像素子１５の出力が一定になるよう絞り制御回路１７が絞り機構１３を制御し、その制御を行いながら、絞り検出回路２は常に絞り制御回路１７の制御電圧を監視し、その制御電圧から記憶素子１に記憶されたその制御電圧に対する絞り値を読み出してその絞り値をカメラ制御回路３に送る。
【００２１】
カメラ制御回路３では、絞り値が最小絞り値になっているときには信号処理回路１６にシャッター速度を遅くしたり、ゲイン（増幅率）を大きくするように指示する。また、逆に絞り値が最大絞り値のときはカメラ制御回路３に信号処理回路１６のシャッター速度を早くしたり、ゲイン（増幅率）を小さくするよう信号処理のパラメータを変更するよう指示する。
【００２２】
これにより、従来の制御方式では実際のレンズの絞り値を把握できなかったため、必要以上に絞り機構１３を制御する制御電圧を高くしすぎたり低くしすぎたりして良好な映像信号を得ることができなかったが、本発明では実際のレンズの絞り値を把握する事ができるため、迅速かつ良好な映像信号を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
レンズの絞りをＤＣ電圧で制御する機能を持つビデオカメラを、レンズの絞り値情報をビデオカメラに伝達する手段を特に持たない自動絞りレンズを取り付けて使用する場合でも、ビデオカメラがレンズの絞りを把握することが可能になる。
この手段を持つことにより、絞り情報を把握したうえでのＡＧＣ（オートゲインコントロール）、絞り自身、電子シャッターといった制御を、レンズの絞り値情報をビデオカメラに伝達する手段を特に持たない自動絞りレンズを取り付けて使用する場合でも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるビデオカメラの構成を示したブロック図である。
【図２】従来例のビデオカメラの構成を示したものである。
【図３】従来例のビデオカメラの絞り制御電圧とレンズの絞りの関係を示したものである
【符号の説明】
１：記憶素子
２：絞り検出回路
３：カメラ制御回路
１３：絞り機構
１５：撮像素子
１６：信号処理回路
１７：絞り制御回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video camera, and more particularly, to a technique of a lens aperture of a video camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a device that detects a light amount input from a lens and automatically adjusts a lens aperture is used in a video camera or the like.
[0003]
Hereinafter, conventional automatic aperture control of a video camera will be described. FIG. 2 shows the configuration of a conventional video camera, and FIG. 3 shows the relationship between the aperture control voltage of the video camera and the aperture of the lens.
[0004]
As shown in FIG. 2, the automatic iris lens 11 includes a lens 12 for taking in light from a subject and an iris mechanism 13 for making a predetermined amount of light entering through the lens 12. The aperture mechanism 13 is controlled by an aperture control circuit 17 described later. In addition, although there is a camera having an autofocus function, the description thereof is omitted because it is not related to the present invention.
[0005]
The video camera body 14 includes an image sensor 15, a signal processing circuit 16 for converting a signal output from the image sensor 15 into a video signal, and an aperture control mechanism 17 for adjusting the aperture mechanism 13. Reference numeral 18 denotes a subject, and 19 denotes a monitor or VTR to which a video camera signal is output.
[0006]
When photographing a subject with a video camera, it is necessary to set an optimal aperture (light quantity) in order to obtain a clear image, and the aperture of an automatic lens is generally controlled by a DC voltage. This is a method to stop the lens of this video camera, but the subject is photographed with a video camera, and the photographed image is actually checked by a user on a monitor so that the screen is not too dark and noisy, and it is too bright. Settings so that the sharpest image is obtained so that there are not many saturated parts. The setting of the optimum image is performed by adjusting the volume and the like (not shown) of the video camera body 14, and the luminance level at this time is compared with the luminance level (before amplification) from the signal processing circuit 16, and is always constant. Control so that Therefore, once the value of the volume or the like of the video camera body 14 is set, an image with a constant luminance level can always be obtained even when the subject changes.
[0007]
Referring to the block diagram of FIG. 2, an image of a subject 18 is input to a video camera 14 through a lens 12 and an aperture mechanism 13 inside a lens 11 with an automatic aperture mechanism. Inside the video camera 14, an image of the subject 18 is input to the image sensor 15 through the lens 11 with an automatic iris mechanism, and an output converted into an electric signal by the image sensor 15 is output as a video signal through the signal processing circuit 16. , A monitor or the like. Then, inside the video camera 14, the level of the video output is detected in order to obtain a proper exposure of the video output, and the aperture control circuit 17 electrically controls the aperture mechanism 13. That is, the output of the image sensor 15 converted into an electric signal by the image sensor 15 is made constant.
[0008]
FIG. 3 shows the relationship between the aperture control voltage of the video camera and the aperture of the lens. When the voltage is small, the aperture is maximized, and when the voltage is gradually increased, the aperture is opened in proportion to the voltage. Go. Therefore, the aperture control circuit 17 controls the aperture mechanism 13 by changing the aperture control voltage so that the input of the image sensor 15 is always constant.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
When the subject becomes dark or bright, the video camera always controls the brightness level of the input from the lens to be constant. However, the control voltage for controlling the aperture mechanism 13 of the video camera and the actual aperture state of the lens Therefore, the control voltage may be increased even though the luminance level does not rise any more, or the control voltage may be decreased although the luminance level does not decrease any more.
[0010]
That is, when a video camera having a function of controlling the aperture of an interchangeable lens with a DC voltage is used by attaching an automatic aperture lens having no means for transmitting lens aperture value information to the video camera, the video camera is required As means for grasping the aperture information, there is a means for referring to the aperture control voltage by utilizing the relationship between the aperture value and the aperture control voltage as shown in FIG. However, the relationship between the aperture control voltage and the aperture value differs depending on the aperture mechanism and aperture control circuit of the automatic aperture lens, and a combination thereof, and in a lens-interchangeable video camera that may use a wide variety of lenses, Even with reference to the aperture control voltage, the aperture information of the lens cannot be accurately grasped.
[0011]
Further, even in a lens-integrated video camera in which the lens and the video camera cannot be attached or detached, if there is no particular means for transmitting the aperture value information of the lens to the video camera, the relationship between the control voltage and the aperture due to the variation of the single lens product. Since the difference is slightly different, it is not possible to accurately grasp the aperture information of the lens by referring to the aperture control voltage. For this reason, even in a lens-integrated video camera, when there is no particular means for transmitting the aperture value information of the lens to the video camera, in order to accurately grasp the aperture information of the lens, the control voltage and the A process such as adjustment for inputting the relationship between the aperture values was required.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In a video camera having an automatic lens aperture function for automatically controlling the aperture of a lens in order to obtain a constant amount of light, when the power of the video camera is turned on or after replacing the lens of the video camera, the aperture of the lens is reduced from an open state. Move to the maximum, store the relationship between the control signal for controlling the lens aperture at the time of shooting and the output signal output from the image sensor of the video camera in the storage element, the control signal and the output signal stored in the storage element The aperture of the lens is controlled by using the relationship. Further, when the output signal does not change even when the control signal is changed during shooting, the shutter speed or the gain of a signal processing circuit that processes the output signal output from the image sensor is changed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the video camera of the present embodiment. The same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 1 denotes a storage element that stores a value of the aperture of the lens corresponding to the control voltage. Reference numeral 2 denotes an aperture detection circuit that extracts a value of the aperture corresponding to the control voltage stored in the storage element 1 from the control voltage from the aperture detection circuit 17. Reference numeral 3 denotes a camera control circuit which instructs a signal processing circuit 16 to change signal processing parameters such as a shutter speed and a gain (amplification), and instructs an aperture control circuit 17 to change aperture control parameters.
[0014]
In the present embodiment, when the power is turned on, or when the automatic iris lens is attached, the aperture of the automatic iris lens is moved from the open to the maximum aperture by the aperture control voltage of the video camera for the same subject, and the image sensor is moved when the aperture is opened. An aperture value estimated from the input light amount and the light amount input to the image sensor when the aperture is changed is recorded together with the aperture control voltage at that time in a storage element such as a microcomputer or an EEPROM. .
[0015]
The amount of light input to the image sensor is observed by observing the output of the image sensor which is converted into an electric signal by the image sensor. The aperture value estimated from the electric signal output from the image sensor at the time of the recording and the aperture control voltage at that time are recorded in a storage element such as a microcomputer or an EEPROM.
[0016]
As shown in FIG. 1, the output of the image sensor 15 is made constant by the automatic aperture mechanism 13 for the image of the subject 18 as in the conventional example.
[0017]
In this embodiment, when the lens 11 with the automatic aperture mechanism is attached to the video camera 14 or when the power is turned on, the control voltage for the aperture mechanism 13 of the aperture control circuit 17 is changed for the same subject, and the output from the image sensor 15 is output. The relationship between the aperture value and the aperture control voltage inferred from the applied signal is stored.
[0018]
Specifically, first, the aperture control voltage is reduced from the maximum until the output of the image sensor 15 starts to change. Since the aperture control voltage immediately before the output of the imaging element 15 changes can be determined to be the aperture control voltage at the time of opening, it is recorded in the storage element 1 as the aperture control voltage at the time of opening. The aperture control voltage is further reduced, and it can be determined that the aperture control voltage at the time when the output signal of the image sensor 15 is ２ when the aperture is open is one aperture stop from the open state. It is recorded in the storage element 1 as an aperture control voltage in a state where the aperture is reduced by one aperture from the open state. This is performed every time the output of the image sensor 15 is reduced by half from the opening of the aperture to the maximum aperture. Then, the aperture control voltage at the time when the output signal of the image sensor 15 does not change even when the aperture control voltage is lowered is recorded as the aperture control voltage in the maximum aperture state, and the relationship between the aperture control voltage and the aperture value is stored in the storage element. 1 is input.
[0019]
The above setting is performed when the automatic iris lens 11 is attached to the video camera 14 or when the power is turned on or at an arbitrary time, so that the automatic iris lens 11 having no means for transmitting the lens aperture value information to the video camera 14 is particularly provided. When the camera is used, the aperture detection circuit 17 allows the video camera 14 to accurately grasp the aperture value information of the lens with reference to the aperture control voltage of the lens and the storage element 1.
[0020]
During actual photographing, the aperture control circuit 17 controls the aperture mechanism 13 so that the output of the image sensor 15 becomes constant, and the aperture detection circuit 2 constantly monitors the control voltage of the aperture control circuit 17 while performing the control. The aperture value for the control voltage stored in the storage element 1 is read from the control voltage, and the aperture value is sent to the camera control circuit 3.
[0021]
When the aperture value is the minimum aperture value, the camera control circuit 3 instructs the signal processing circuit 16 to reduce the shutter speed or increase the gain (amplification rate). Conversely, when the aperture value is the maximum aperture value, the camera control circuit 3 is instructed to change the signal processing parameters so as to increase the shutter speed of the signal processing circuit 16 or to reduce the gain (amplification factor).
[0022]
As a result, the conventional control method cannot grasp the actual aperture value of the lens, so that the control voltage for controlling the aperture mechanism 13 may be set too high or too low to obtain a good video signal. Although it was not possible, in the present invention, since the actual aperture value of the lens can be grasped, a quick and good video signal can be obtained.
[0023]
【The invention's effect】
Even when using a video camera that has a function of controlling the lens aperture with a DC voltage and attaching an automatic aperture lens that has no means for transmitting lens aperture value information to the video camera, the video camera can adjust the lens aperture. It becomes possible to grasp.
By having this means, the control of AGC (auto gain control), the aperture itself, and the electronic shutter based on the knowledge of the aperture information, the automatic aperture lens which does not particularly have a means for transmitting the aperture value information of the lens to the video camera. It can be performed even when using with attaching.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a configuration of a conventional video camera.
FIG. 3 shows the relationship between the aperture control voltage of a conventional video camera and the aperture of a lens.
1: storage element 2: aperture detection circuit 3: camera control circuit 13: aperture mechanism 15: imaging element 16: signal processing circuit 17: aperture control circuit

Claims

In a video camera having an automatic lens aperture function to automatically control the aperture of the lens to obtain a certain amount of light,
When the power of the video camera is turned on or after replacing the lens of the video camera, a control signal for controlling the lens aperture by moving the aperture of the lens from the open state to the maximum aperture, and an output signal output from the image sensor of the video camera Is stored in the storage element,
A video camera, wherein the aperture of a lens is controlled using a relationship between a control signal and an output signal stored in the storage element at the time of shooting .

The video camera according to claim 1, wherein the control signal is a voltage.

2. The method according to claim 1, wherein when the output signal does not change even when the control signal is changed during photographing , a shutter speed or a gain of a signal processing circuit that processes an output signal output from the image sensor is changed. The video camera according to claim 2.