JP2007202084A

JP2007202084A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007202084A
Application number: JP2006021184A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Inokihara; 信幸猪木原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】ハンチングを検出して適切なゲイン設定に補正することにより、ハンチングを抑制することのできる撮像装置を得ることを目的とする。
【解決手段】本撮像装置は、ＣＣＤ２より出力された輝度信号から輝度信号のレベルを検出する輝度レベル検出部１と、輝度信号のレベルと予め定められた基準値とを比較して、差分を検出する差分検出部３と、輝度信号のレベルを解析することにより、ハンチングを検出する発振検出部５と、差分とハンチングの検出状況に基づいてゲインを設定するゲイン設定部４と、ゲインに基づいてレンズアイリス７の制御信号を生成するアイリス駆動電圧生成部６とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハンチングを検出し適切なゲイン設定を行うことで、ハンチングの発生を抑制する露出制御装置を備えた撮像装置に関するものである。

従来の撮像装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の固体撮像素子から出力された輝度信号のレベルを検出して、アイリス制御信号を生成することで、アイリス（光学絞り）の制御を行っている。アイリス機構はレンズ内に搭載されており、レンズをビデオカメラに装着することにより、ビデオカメラ内の露出制御装置とアイリス機構部が接続されるようになる。（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載のビデオカメラの露出制御装置は、撮像手段からの輝度信号のレベルを検出するレベル検出手段と、検出された輝度信号のレベルと予め設定された目標レベルとを比較し差分を検出する差分検出手段と、検出された差分を変換ゲインに応じて露出制御手段を制御する制御信号に変換する制御信号作成手段と、検出された輝度信号のレベルの時間的変化の大きさを検出する変化量検出手段と、検出された変化量に応じて変換ゲインの大きさを設定する変換ゲイン設定手段とを備えている。

また、自動絞り機能付きのＤＣ駆動レンズの場合、アイリスを開閉させる駆動電圧はカメラ内部で生成する。レンズが異なってもカメラ内部で生成する駆動電圧は変化しない。レンズ毎にアイリスを開閉させるコイルの抵抗値が異なるので、同じ駆動電圧を与えても流れる電流値はレンズ毎に異なる。従って、アイリスの開閉速度はレンズ毎の仕様に依存する。その結果、不適切なゲイン設定が行われてハンチングが発生する虞があった。
ハンチングとは、光学絞り制御（アイリスの開閉速度）が早すぎるため、被写体の輝度に対する適正な絞りが得られず（輝度に対して行き過ぎるため）、画面が白くなったり黒くなったりすることである。
なお、特許文献１記載のビデオカメラの露出制御装置では、ハンチングの検出は行っていない。

特開平１０−３３６５１４号公報

従来の撮像装置は、以上のように構成されていたので、装着するレンズの組合せによっては、レンズ毎に最適なゲイン設定が異なるため、不適切なゲイン設定が行われてハンチングが発生するという課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、不適切なゲイン設定が行われた場合に生ずるハンチングを検出し、ハンチングが発生している場合は適切なゲイン設定に補正することにより、ハンチングを抑制することのできる撮像装置を得ることを目的とする。

この発明に係る撮像装置は、撮像手段より出力された輝度信号から輝度信号のレベルを検出する輝度レベル検出部と、輝度レベル検出部で検出された輝度信号のレベルと予め定められた基準値とを比較して、輝度信号のレベルと基準値との差分を検出する差分検出部と、輝度レベル検出部で検出された輝度信号のレベルを解析することにより、ハンチングを検出する発振検出部と、差分検出部で検出された差分と発振検出部でのハンチングの検出状況に基づいてゲインを設定するゲイン設定部と、ゲイン設定部で設定されたゲインに基づいて光学絞り機構の制御信号を生成するアイリス駆動電圧生成部とを備えたことを特徴としたものである。

この発明によれば、ビデオカメラに装着されるレンズの組合せにより不適切なゲイン設定が行われた場合に生ずるハンチングを検出し、適切なゲイン設定に補正することにより、ハンチングを抑制することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る撮像装置の露出制御装置の構成図である。
図１において、本撮像装置は、輝度レベル検出部１と、ＣＣＤ２（撮像手段）と、差分検出部３と、ゲイン設定部４と、発振検出部５と、アイリス駆動電圧生成部６と、レンズアイリス７（光学絞り機構）を供えている。

次に、動作について説明する。図１において、輝度レベル検出部１では、ＣＣＤ２より出力された輝度信号について、フィールド（フレーム）毎に画面内の輝度積分を行い、その積分値に比例した値を持つ輝度信号のレベル（以下、輝度信号レベル）を出力する。

差分検出部３では、この輝度信号レベルと予め定められた基準値とを比較し、その差分を出力する。「予め定められた基準値」とは、目標となる明るさを決定する輝度積分値（輝度信号の積分値）である。この基準値は、明るい映像を出力するのであれば高く設定し、暗い映像を出力するのであれば低く設定する。

ゲイン設定部４では、差分検出部３より出力された差分と、発振検出部５でのハンチングの検出結果に応じて、アイリスの応答速度を決定するゲインを出力する。差分が大きい場合にはアイリスの応答速度を速く、差分が小さい場合にはアイリスの応答速度を遅く、ゲインを設定する。

ゲイン設定部４でのゲインの設定は次式に基づいている。
ゲイン＝k（A-B）・・・（ハンチングが発生していない場合）
ゲイン＝k（A-B）/G・・・（ハンチングが発生している場合）
k：ゲインの係数（一定値），A：予め定められた基準値（一定値），
B：輝度信号レベル，G：1より大きい数（一定値）
上式中の（A-B）が差分であり、発振検出部５の検出結果により、現在のゲインを1/G倍するか否かを決定する。

発振検出部５では、輝度信号レベルが発振しているか否かを判断する。「輝度信号レベルの発振」とは、輝度信号レベル（積分値）が規則的に大小を交互に繰り返す現象である。ハンチングが発生すると、画面が白く（明るく）なったり黒く（暗く）なったりするのを交互に繰り返すので、その時の輝度信号レベルは発振していると判断する。

発振検出部５は、輝度信号レベルが発振している、即ちハンチングが発生していると判断した場合には、アイリスの応答速度を遅くするように、後段のゲイン設定部４を調整する。具体的には、ゲインを1/Gする信号（以下、ゲイン減少信号）を出力する。
一方、輝度信号レベルが発振していない、即ちハンチングが発生していないと判断した場合には、ゲイン設定部４は、差分検出部３より出力された差分のみに基づきゲインを設定する。

アイリス駆動電圧生成部６では、差分検出部３とゲイン設定部４の出力に応じてレンズアイリス７に駆動電圧（制御信号）を出力し、レンズアイリス７を開閉（制御）している。
アイリス駆動電圧生成部６は、輝度信号レベル（B）と基準値（A）を比較した際に、輝度信号レベルの方が小さい場合にはレンズアイリス７が開く方向の駆動電圧を生成する。一方、輝度信号レベルの方が大きい場合にはレンズアイリス７が閉じる方向の駆動電圧を生成する。
また、アイリス駆動電圧生成部６は、差分検出部３から出力された差分（A-B）が大きければアイリス開閉の応答速度を速くし、差分が小さければアイリス開閉の応答速度を遅くする。

図２は、図１中の発振検出部５の動作を示すフローチャートである。図２において、発振検出動作は、フィールド期間毎に行われる。
先ず、フィールド期間内で輝度信号レベルに対してN（N:一定の正の整数）点のサンプリングを行う（ステップＳＴ１０１）。

次に、このサンプリングされたデータD_Nと、予め定められた第１の閾値、第２の閾値との比較を行う。ここで、D_Nが第１の閾値より大きい条件、もしくはD_Nが第２の閾値より小さい条件に当てはまる数をカウントする（ステップＳＴ１０２）。

次に、ステップＳＴ１０２で得られたカウント数がM（M:一定の正の整数）より大きいか否かを判断する（ステップＳＴ１０３）。

その結果、ステップＳＴ１０３において、カウント数がMよりも大きい場合には、ハンチングが発生していると判断し、ゲイン減少信号を出力して、後段のゲイン設定部４のゲインを小さくする（ステップＳＴ１０４）。そして、アイリスの応答速度を遅くすることでハンチングの発生を抑制する。
一方、ステップＳＴ１０３において、カウント数がMよりも小さい場合には、ハンチングは発生していないと判断し、発振検出部５では特に何も行わない。

以上のように、この実施の形態１によれば、ビデオカメラに装着されるレンズの組合せにより不適切なゲイン設定が行われた場合に生ずるハンチングを検出し、適切なゲイン設定に補正することにより、ハンチングを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る撮像装置の露出制御装置の構成図である。図１中の発振検出部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１輝度レベル検出部、２ＣＣＤ（撮像手段）、３差分検出部、４ゲイン設定部、５発振検出部、６アイリス駆動電圧生成部、７レンズアイリス（光学絞り機構）。

Claims

撮像手段より出力された輝度信号から輝度信号のレベルを検出する輝度レベル検出部と、
前記輝度レベル検出部で検出された輝度信号のレベルと予め定められた基準値とを比較して、前記輝度信号のレベルと前記基準値との差分を検出する差分検出部と、
前記輝度レベル検出部で検出された輝度信号のレベルを解析することにより、ハンチングを検出する発振検出部と、
前記差分検出部で検出された差分と前記発振検出部でのハンチングの検出状況に基づいてゲインを設定するゲイン設定部と、
前記ゲイン設定部で設定されたゲインに基づいて光学絞り機構の制御信号を生成するアイリス駆動電圧生成部とを備えた撮像装置。
前記発振検出部は、ハンチングを検出した場合にはゲイン減少信号を出力し、
前記ゲイン設定部は、ゲイン減少信号が入力された場合には、現在のゲインを予め定められた一定値で除算することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。