JP2008076833A - Iris control circuit, video input device, iris control method and program - Google Patents

Iris control circuit, video input device, iris control method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2008076833A
JP2008076833A JP2006257083A JP2006257083A JP2008076833A JP 2008076833 A JP2008076833 A JP 2008076833A JP 2006257083 A JP2006257083 A JP 2006257083A JP 2006257083 A JP2006257083 A JP 2006257083A JP 2008076833 A JP2008076833 A JP 2008076833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iris
control
reference voltage
voltage
brightness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006257083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Miyoda
雅俊 御代田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006257083A priority Critical patent/JP2008076833A/en
Publication of JP2008076833A publication Critical patent/JP2008076833A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an iris control circuit capable of accurately setting an initial adjustment value representing an iris stop original point for a reference voltage at the start, and to provide a video input device that has the function of the iris control circuit. <P>SOLUTION: The iris control circuit includes a drive circuit section (iris control analog circuit 5) that supplies a control voltage Vcon to an iris 2, together with a reference voltage Vref; and a control circuit section (EVR 6 and microcomputer 8) that inputs brightness information (signal S42 from EVR 6) on the output side of the iris 2, that provides the iris control analog circuit 5 with a quantity of control being exerted, when the control voltage Vcon. is convergence-controlled, until the desired brightness is obtained according to the brightness information, and that is capable of an initial adjustment for the reference voltage Vref. The microcomputer 8 controls the iris control analog circuit 5, thereby obtaining a first reference voltage (parameter X), when the control voltage Vcon. is convergence-controlled from the fully closed state of the iris 2, and a second reference voltage (parameter Y), when the iris 2 is convergence-controlled from the fully opened state of the iris 2. Thus, the initial adjustment value for the reference voltage Vref. is set to be between the parameters X and Y. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて、機械的に通過光量を制限するアイリスを制御するアイリス制御回路と、当該アイリス、アイリス制御回路、撮像デバイス、映像信号処理回路および制御回路を有する映像入力装置と、アイリス制御方法およびプログラムと、に関する。   The present invention relates to an iris control circuit that controls an iris that mechanically limits the amount of light passing through according to a voltage difference between an input control voltage and a reference voltage, the iris, the iris control circuit, an imaging device, and a video signal processing circuit And a video input device having a control circuit, and an iris control method and program.

入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて、機械的に通過光量を制限するアイリス(以下、メカアイリスという)は、ビデオカメラやディジタルスチルカメラ等の映像入力機器において広く採用されている。   Iris (hereinafter referred to as “mechanical iris”) that mechanically limits the amount of passing light according to a voltage difference with respect to a reference voltage of an input control voltage is widely used in video input devices such as video cameras and digital still cameras. .

メカアイリスは、レンズ内に設けられる場合と個別部品で供給される場合がある。またメカアイリスは、他の分類では、例えばCPU(central processing unit)やマイクロコンピュータ等の制御部からの直流(DC)の制御量に基づいてメカアイリスのコイルを駆動するDCサーボ型と、映像信号(ビデオ信号)に基づいてメカアイリスの駆動を制御するビデオサーボ型とに分けることができる。
DCサーボ型が適用できるオートアイリスレンズの駆動回路が例えば特許文献1に開示されており、また、ビデオサーボ型の適用例としては例えば特許文献2が知られている。
The mechanical iris may be provided in the lens or supplied as an individual component. In another classification, the mechanical iris is, for example, a DC servo type that drives a coil of a mechanical iris based on a direct current (DC) control amount from a control unit such as a CPU (central processing unit) or a microcomputer, and a video signal. It can be divided into a video servo type that controls the driving of the mechanical iris based on (video signal).
A driving circuit for an auto iris lens to which a DC servo type can be applied is disclosed in, for example, Patent Document 1, and Patent Document 2 is known as an application example of a video servo type.

上記特許文献1によれば、S/H(sample hold)回路の出力を検波して、検波電圧を設定電圧から減算する減算器、あるいは、設定電圧を調整する比較器に、例えば演算増幅器(OPアンプ)等のアナログ回路が用いられる。   According to Patent Document 1, a subtracter that detects an output of an S / H (sample hold) circuit and subtracts a detected voltage from a set voltage, or a comparator that adjusts the set voltage, for example, an operational amplifier (OP An analog circuit such as an amplifier is used.

上記特許文献2によれば、CDS(Correlated Double Sampling)回路の出力を検波し輝度信号を抽出する検波回路、検波回路を基準電圧と比較する比較器、当該比較の結果に基づいてアイリスを制御するアイリス制御部が、ビデオサーボレンズと称されるレンズ内に設けられている。この場合、基準電圧を、例えば調整ネジにより変更可能である。
また、ビデオサーボレンズ内に検波回路や比較器を設けない場合、CDS回路の出力から輝度信号(輝度に相関するDC電圧)を発生し、そのDCレベルをビデオアンプで増幅する回路が撮像処理回路内に設けられている。ビデオアンプは、マイクロコンピュータからの制御量をEVR(電子ボリューム)によって電圧に変換し、その電圧をビデオアンプの制御入力に与えることにより輝度信号を増幅して、ビデオサーボレンズ内のアイリス駆動回路に与える。
According to Patent Document 2, a detection circuit that detects an output of a CDS (Correlated Double Sampling) circuit and extracts a luminance signal, a comparator that compares the detection circuit with a reference voltage, and controls an iris based on a result of the comparison. The iris control unit is provided in a lens called a video servo lens. In this case, the reference voltage can be changed by, for example, an adjusting screw.
Further, when a detection circuit and a comparator are not provided in the video servo lens, a circuit that generates a luminance signal (a DC voltage correlated with luminance) from the output of the CDS circuit and amplifies the DC level with a video amplifier is an imaging processing circuit. Is provided inside. The video amplifier converts the control amount from the microcomputer into a voltage by EVR (electronic volume), and amplifies the luminance signal by applying the voltage to the control input of the video amplifier, and the iris is supplied to the iris drive circuit in the video servo lens. give.

このようにDCサーボ型、ビデオサーボ型のどちらも、撮像デバイスから出力されるアナログ信号を検波しており、その検波結果に基づくフィードバック制御回路がアナログ回路から構成されている。
特開平05−292391号公報 特開2001−255568号公報
As described above, both of the DC servo type and the video servo type detect the analog signal output from the imaging device, and the feedback control circuit based on the detection result is composed of the analog circuit.
JP 05-292391 A JP 2001-255568 A

一般的なアイリス制御は、輝度信号レベル等の明るさ情報に基づいて、この明るさが自動露光制御の適正露光量に適合した目標値になるようにフィードバック制御が行われ、このフィードバック制御により、アイリス制御の制御信号が一定値、すなわち画面の明るさが前記目標値になるような電圧値に収束制御される。
例えば上記特許文献2に記載の構成では、一般的には、マイクロコンピュータ等の制御部からEVRに入力される制御量が、上記目標値に応じて決められた数値を表す。この場合、EVRは、フィードバックループゲインを示す電圧値(ゲイン電圧)をゲインアンプに出力する。
In general iris control, feedback control is performed based on brightness information such as a luminance signal level so that the brightness becomes a target value suitable for an appropriate exposure amount of automatic exposure control. The iris control signal is controlled to converge to a constant value, that is, a voltage value such that the screen brightness becomes the target value.
For example, in the configuration described in Patent Document 2, a control amount input to the EVR from a control unit such as a microcomputer generally represents a numerical value determined according to the target value. In this case, the EVR outputs a voltage value (gain voltage) indicating the feedback loop gain to the gain amplifier.

一方、アイリスを駆動する制御電圧自身を、目標値が得られるように値が変化する参照電圧と比較し、その電圧差をフィードバックループの制御量(後どれくらい制御する必要があるかを示す制御量)として用いることがある。
この参照電圧は、特許文献2で検波および電圧比較の機能がビデオサーボレンズ内に設けられる場合の基準電圧に相当する。ただし、この基準電圧は自動制御できないので、特許文献2に記載されている他の構成では、EVRから出力されるビデオアンプの上記ゲイン電圧が、参照電圧と同じ機能を持つ。
On the other hand, the control voltage itself for driving the iris is compared with a reference voltage whose value changes so as to obtain a target value, and the voltage difference is controlled by a feedback loop control amount (a control amount indicating how much control is required later). ).
This reference voltage corresponds to a reference voltage when a function of detection and voltage comparison is provided in the video servo lens in Patent Document 2. However, since this reference voltage cannot be automatically controlled, the gain voltage of the video amplifier output from the EVR has the same function as the reference voltage in another configuration described in Patent Document 2.

ここで参照電圧に目標値を直接用いないで、目標値に応じた数値をEVRにより電圧変換するのは、上記目標値は逆光補正、室内、屋外等の自動露光(AE)制御プログラムのAEモードに応じて変更されるため、その電圧の組み合わせが極めて多く、このような場合は、電圧値を示す数値(ディジタル信号)を制御部側から出力し、電圧変換回路(EVR)で電圧を発生したほうが構成上好ましく、またノイズによる電圧変動を受けにくいからである。   Here, the target value is not directly used as the reference voltage, and the numerical value corresponding to the target value is voltage-converted by EVR because the target value is an AE mode of an automatic exposure (AE) control program for backlight correction, indoor, outdoor, etc. Therefore, in this case, a numerical value (digital signal) indicating the voltage value is output from the control unit side, and the voltage is generated by the voltage conversion circuit (EVR). This is because it is preferable in terms of configuration and is less susceptible to voltage fluctuations due to noise.

ところが、参照電圧と制御電圧の電圧差を制御量として用いるフィードバック制御では、参照電圧と目標値とにずれが生じ、その補正を行う必要がある。また、参照電圧と同じ機能を、ゲインアンプのゲインとして与える特許文献2の駆動方法において、当該ゲインと目標値にずれが生じることがある。   However, in feedback control that uses the voltage difference between the reference voltage and the control voltage as a control amount, a shift occurs between the reference voltage and the target value, and it is necessary to correct it. Further, in the driving method of Patent Document 2 in which the same function as the reference voltage is given as the gain of the gain amplifier, there may be a difference between the gain and the target value.

このずれの要因は種々考えられるが、前述したようにフィードバック制御を行う回路がアナログ回路であり、アナログ部品、例えばOPアンプやゲインアンプ等の特性ばらつきがあり、また当該特性が温度等の環境によって変化することが要因として挙げられる。また、アイリスに機械的許容誤差(トレランス)があり、さらに、アイリスの開閉位置検出のためのセンサの温度特性に起因する誤差が発生し、これらが上記アナログ部品のばらつきに加算された複合要因により比較的大きな電圧ずれが生じると考えられる。   There are various causes for this deviation, but as described above, the circuit that performs feedback control is an analog circuit, and there are variations in characteristics of analog components such as OP amplifiers and gain amplifiers. A change can be cited as a factor. In addition, the iris has a mechanical tolerance (tolerance), and errors due to the temperature characteristics of the sensor for detecting the iris opening / closing position occur, and these are caused by a complex factor added to the variation of the analog parts. A relatively large voltage shift is considered to occur.

本発明が解決しようとする課題は、起動時等に参照電圧のアイリス停止原点を表す初期調整値を精度よく設定することができるアイリス制御回路と、このアイリス制御回路の機能を持つ映像入力装置とを提供することである。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、起動時等に参照電圧のアイリス停止原点を表す初期調整値を精度よく設定することができるアイリス制御方法および当該方法の手順を含むプログラムを提供することである。
The problems to be solved by the present invention include an iris control circuit capable of accurately setting an initial adjustment value representing an iris stop origin of a reference voltage at the time of start-up, and a video input device having a function of the iris control circuit Is to provide.
In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide an iris control method capable of accurately setting an initial adjustment value representing an iris stop origin of a reference voltage at the time of starting or the like, and a program including a procedure of the method. It is to be.

本発明に係るアイリス制御回路は、入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて、機械的に通過光量を制限するアイリスを制御するアイリス制御回路であって、前記制御電圧を変更可能に発生し、当該制御電圧を前記参照電圧とともに前記アイリスに供給する駆動回路部と、前記アイリスの出力側の明るさ情報を入力し、当該明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで前記制御電圧を収束制御させるときの制御量を前記駆動回路部に与えるとともに、前記参照電圧について初期調整値の算出が可能な制御回路部と、を有し、前記制御回路部は前記参照電圧の初期調整に際し、前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときに前記アイリスの出力側の明るさと前記所望の明るさとの差が一定値以下となる第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときに明るさの前記差が一定値以下となる第2参照電圧とを、前記駆動回路部を制御することによって取得し、当該第1参照電圧と第2参照電圧との間に前記初期調整値を設定する。   An iris control circuit according to the present invention is an iris control circuit that controls an iris that mechanically limits the amount of passing light according to a voltage difference between an input control voltage and a reference voltage, and is capable of changing the control voltage. A drive circuit unit that generates and supplies the control voltage to the iris together with the reference voltage, and brightness information on the output side of the iris, and inputs a desired brightness on the output side of the iris according to the brightness information. And a control circuit unit capable of calculating an initial adjustment value for the reference voltage while giving a control amount to the drive circuit unit when the control voltage is controlled to converge until the control voltage is obtained. When the initial adjustment of the reference voltage, the brightness of the output side of the iris and the desired brightness when the control voltage is controlled to converge from the fully closed state of the iris A first reference voltage that is less than or equal to a certain value, and a second reference voltage that causes the difference in brightness to be less than or equal to a certain value when the control voltage is controlled to converge from a fully open state of the iris. The initial adjustment value is set between the first reference voltage and the second reference voltage.

本発明では好適に、前記第1参照電圧を得るときに前記アイリスの出力側の明るさと前記所望の明るさとの差が一定値以下となる第1エラー量範囲と、前記第2参照電圧を得るときに明るさの前記差が一定値以下となる第2エラー量範囲とを、ユーザ指定により変更可能に記憶する記憶部を、さらに有し、前記制御回路部は、前記記憶部に前記第1および第2エラー量範囲が記憶されているときは、前記アイリスを全閉にして前記収束制御を行い、前記参照電圧が調整されるたびに再度前記収束制御を行って前記明るさの差が前記第1エラー量範囲に入るか否かを判断し、前記明るさの差が前記第1エラー量範囲に入ったときの参照電圧を前記第1参照電圧とし、前記アイリスを全開にして前記収束制御を行い、前記参照電圧が調整されるたびに再度前記収束制御を行って前記明るさの差が前記第2エラー量範囲に入るか否かを判断し、前記明るさの差が前記第2エラー量範囲に入ったときの参照電圧を前記第2参照電圧とする。   In the present invention, preferably, when the first reference voltage is obtained, a first error amount range in which a difference between the brightness on the output side of the iris and the desired brightness is a predetermined value or less, and the second reference voltage are obtained. A storage unit that stores a second error amount range in which the difference in brightness is sometimes less than or equal to a certain value in a changeable manner by a user designation, and the control circuit unit stores the first error range in the storage unit And the second error amount range is stored, the iris is fully closed to perform the convergence control, and the convergence control is performed again each time the reference voltage is adjusted, and the difference in brightness is It is determined whether or not the first error amount range is entered, the reference voltage when the brightness difference enters the first error amount range is set as the first reference voltage, the iris is fully opened, and the convergence control is performed. And the reference voltage is adjusted. The convergence control is performed again to determine whether the brightness difference falls within the second error amount range, and the reference voltage when the brightness difference falls within the second error amount range is determined. The second reference voltage is used.

本発明では好適に、前記制御回路部は、前記第1参照電圧と前記第2参照電圧の中間値に前記初期調整値を設定する。
あるいは好適に、前記制御回路部は、前記第1参照電圧と前記第2参照電圧の中間値、または、当該中間値から正負にそれぞれ所定の値だけ離れた2つの限界により規定される電圧に前記初期調整値を設定する。
In the present invention, it is preferable that the control circuit unit sets the initial adjustment value to an intermediate value between the first reference voltage and the second reference voltage.
Alternatively, preferably, the control circuit unit has the intermediate value between the first reference voltage and the second reference voltage, or a voltage defined by two limits separated from the intermediate value by a predetermined value in each of positive and negative directions. Set the initial adjustment value.

本発明では好適に、前記制御回路部は、現在の露光量と最適露光量との差分を表し正負の極性を持つ自動露光制御のエラー量を監視しており、当該エラー量の極性が前記第1参照電圧において、アイリス制御の初期状態(全閉)に対応した極性から反転しているときは、再度、前記駆動回路部を制御して前記全閉側からの前記収束制御を行い、当該2回目の収束制御で前記極性の反転が検出されない場合は、当該2回目の収束制御における前記制御電圧の収束値を前記第1参照電圧とし、1回目の全閉側からの収束制御における前記極性が反転した前記制御電圧の収束値を前記第2参照電圧とし、当該第1および第2参照電圧の間に前記初期調整値を設定する。   In the present invention, it is preferable that the control circuit unit monitors an error amount of automatic exposure control having a positive / negative polarity indicating a difference between a current exposure amount and an optimum exposure amount, and the polarity of the error amount is the first value. When the reference voltage is reversed from the polarity corresponding to the initial state (fully closed) of the iris control, the drive circuit unit is controlled again to perform the convergence control from the fully closed side. If the polarity inversion is not detected in the second convergence control, the convergence value of the control voltage in the second convergence control is the first reference voltage, and the polarity in the first convergence control from the fully closed side is The convergence value of the inverted control voltage is set as the second reference voltage, and the initial adjustment value is set between the first and second reference voltages.

本発明に係る映像入力装置は、入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスと、前記アイリスを通過後の光を入力する撮像デバイスと、前記撮像デバイスから出力される映像信号から得られる画面の明るさを検出する検出部を含む映像信号処理回路と、前記制御電圧を変更可能に発生し、当該制御電圧を前記参照電圧とともに前記アイリスに供給して前記アイリスを駆動するアイリス駆動回路と、前記検出部から前記画面の明るさ情報を入力し、当該明るさ情報に応じて画面で所望の明るさが得られるまで前記制御電圧を収束制御させるときの制御量を前記アイリス駆動回路に与えるとともに、前記アイリス駆動回路を制御して前記参照電圧について初期調整が可能な制御回路と、を有し、前記制御回路は前記参照電圧の初期調整に際し、前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧とを、前記アイリス駆動回路を制御することによって取得し、当該第1参照電圧と第2参照電圧との間に前記初期調整値を設定する。   An image input apparatus according to the present invention includes an iris that mechanically limits the amount of light that passes through according to a voltage difference between an input control voltage and a reference voltage, an imaging device that inputs light after passing through the iris, and the imaging A video signal processing circuit including a detection unit for detecting screen brightness obtained from a video signal output from a device, and the control voltage is generated in a changeable manner, and the control voltage is supplied to the iris together with the reference voltage. When the brightness information of the screen is input from the iris driving circuit that drives the iris and the detection unit, and the control voltage is converged and controlled until a desired brightness is obtained on the screen according to the brightness information. And a control circuit capable of initial adjustment of the reference voltage by controlling the iris drive circuit. In the initial adjustment of the reference voltage, the control circuit controls the first reference voltage when the control voltage is converged from the fully closed state and the control voltage is controlled from the fully open state. Is obtained by controlling the iris driving circuit, and the initial adjustment value is set between the first reference voltage and the second reference voltage.

本発明に係るアイリス制御方法は、入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスに対し、前記参照電圧の初期調整値を設定するアイリス制御方法であって、前記アイリスの出力側の明るさ情報を取得する第1ステップと、前記明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで、現在設定済みの前記参照電圧を用いて前記制御電圧を収束制御させる第2ステップと、前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧とを、前記第1および第2ステップを少なくとも2回実行することによって取得する第3ステップと、前記第3ステップで取得した前記第1参照電圧と前記第2参照電圧との間に前記参照電圧を更新し、前記アイリスに出力する第4ステップと、を含む。
本発明に係るプログラムは、上記第1〜第4ステップを含み、入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスに対し、参照電圧の初期調整値を設定する手順を、コンピュータを用いて実行するためのプログラムである。
An iris control method according to the present invention is an iris control method in which an initial adjustment value of the reference voltage is set for an iris that mechanically limits the amount of passing light according to a voltage difference between the input control voltage and the reference voltage. The first step of acquiring brightness information on the output side of the iris, and using the reference voltage that is currently set until a desired brightness is obtained on the output side of the iris according to the brightness information. A second step of controlling the control voltage to converge, a first reference voltage when the control voltage is controlled to converge from a state where the iris is fully closed, and a control for converging the control voltage from a state where the iris is fully opened. A second reference voltage obtained by performing the first step and the second step at least twice, and the third step obtained in the third step. 1 See updates the reference voltage between the voltage and the second reference voltage, and a fourth step of outputting to the iris.
The program according to the present invention includes the first to fourth steps, and sets an initial adjustment value of the reference voltage for an iris that mechanically limits the amount of light passing through according to a voltage difference between the input control voltage and the reference voltage. This is a program for executing a setting procedure using a computer.

以上の構成によれば、例えばアイリス制御回路において、その制御回路部に明るさ情報が入力されると、制御回路部は、この明るさ情報に応じてアイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで、駆動回路部を制御してアイリスの駆動制御を行う。より具体的には、駆動回路部が制御電圧を発生し、その制御電圧を収束制御するときの制御量を、前記明るさ情報と所望の明るさに応じて制御回路部が発生し、駆動回路部に与える。例えば、制御回路部は、自動露光制御の現在の露光量と最適露光量との差分を表し正負の極性を持つエラー量を監視している。このエラー量が明るさ情報と所望の明るさとの差に対応する。
また、制御回路部は、この収束制御の基準となる参照電圧の初期調整を行うことができる。参照電圧は、初期調整後は、通常、その値が固定される。
According to the above configuration, for example, in the iris control circuit, when brightness information is input to the control circuit unit, the control circuit unit obtains a desired brightness on the output side of the iris in accordance with the brightness information. Until it is done, the drive circuit unit is controlled to control the drive of the iris. More specifically, the drive circuit unit generates a control voltage, and the control circuit unit generates a control amount when the control voltage is converged and controlled according to the brightness information and the desired brightness. Give to the department. For example, the control circuit unit monitors the error amount that represents the difference between the current exposure amount and the optimum exposure amount in automatic exposure control and has positive and negative polarities. This error amount corresponds to the difference between the brightness information and the desired brightness.
In addition, the control circuit unit can perform initial adjustment of the reference voltage that is a reference for the convergence control. The reference voltage is usually fixed after the initial adjustment.

参照電圧の初期調整では、(制御回路部により、)アイリスの出力側の明るさ情報が取得される(第1ステップ)。(制御回路の制御を受けた駆動回路部により、)前記明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで、現在設定済みの前記参照電圧を用いて前記制御電圧が収束制御される(第2ステップ)。
そして、(上記第1および第2ステップを少なくとも2回繰り返す第3ステップによって、)アイリスが全閉の状態から制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧(制御回路部が実行するプログラム上の変数)と、アイリスが全開の状態から制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧(制御回路部が実行するプログラム上の変数)とが(制御回路部により)取得される。そして(制御回路部によって、)例えば、第1参照電圧と第2参照電圧との間に参照電圧の初期調整値が設定される(第4ステップ)。
In the initial adjustment of the reference voltage, brightness information on the output side of the iris is acquired (by the control circuit unit) (first step). The control voltage is set using the currently set reference voltage until a desired brightness is obtained on the output side of the iris in accordance with the brightness information (by a drive circuit unit controlled by the control circuit). Convergence control is performed (second step).
The first reference voltage (on the program executed by the control circuit unit) when the control voltage is controlled to converge from the fully closed state (by the third step that repeats the first and second steps at least twice). And a second reference voltage (a variable on the program executed by the control circuit unit) when the control voltage is controlled to converge from the fully open state of the iris (by the control circuit unit). Then, for example (by the control circuit unit), an initial adjustment value of the reference voltage is set between the first reference voltage and the second reference voltage (fourth step).

本発明によれば、起動時等に参照電圧のアイリス停止原点を表す初期調整値を精度よく設定することができるアイリス制御回路と、このアイリス制御回路の機能を持つ映像入力装置とを提供することが可能である。
また本発明によれば、起動時等に参照電圧のアイリス停止原点を表す初期調整値を精度よく設定することができるアイリス制御方法および当該方法の手順を含むプログラムを提供することが可能である。
According to the present invention, it is possible to provide an iris control circuit capable of accurately setting an initial adjustment value representing an iris stop origin of a reference voltage at the time of start-up, and a video input device having a function of the iris control circuit. Is possible.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide an iris control method capable of accurately setting an initial adjustment value representing the iris stop origin of the reference voltage at the time of startup or the like, and a program including the procedure of the method.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下はDCサーボ型の説明であるが、本発明はビデオサーボ型にも適用できるため、とくにアイリス制御におけるビデオサーボ型に特異な点は、その都度述べる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although the following is a description of the DC servo type, the present invention can also be applied to the video servo type, and therefore, a point peculiar to the video servo type in the iris control will be described each time.

《第1実施形態》
図1に、本実施形態に関わるDCサーボ型アイリス制御を採用した映像入力装置(カメラ)のブロック図を示す。
図解するカメラ1は、不図示のレンズまたはレンズに固定されているメカアイリス2と、撮像デバイス3と、映像信号処理回路4と、駆動回路部としてのアイリス制御アナログ回路5と、EVR6と、不揮発性メモリ7と、これらを制御するマイクロコンピュータ(μ−Com.)8とを有する。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram of a video input device (camera) that employs DC servo iris control according to the present embodiment.
The illustrated camera 1 includes a lens (not shown) or a mechanical iris 2 fixed to the lens, an imaging device 3, a video signal processing circuit 4, an iris control analog circuit 5 as a drive circuit unit, an EVR 6, and a nonvolatile memory. And a microcomputer (μ-Com.) 8 for controlling them.

映像信号処理回路4は、映像信号処理のほかに音声信号処理等を行う信号処理回路9内に設けられている。映像信号処理回路4内に、輝度信号と色差信号を分離する処理、ガンマ補正、各種色調整処理等を行う信号処理部41と、検出部としてのOPD(optical detector)42と、が設けられ、信号処理部41内の処理で分離された輝度信号がOPD42に入力可能となっている。
マイクロコンピュータ8は、図1では一部接続を省略しているが、メカアイリス2、撮像デバイス3、映像信号処理回路4、アイリス制御アナログ回路5、EVR6および不揮発性メモリ7を制御可能に、これらに接続されている。とくに本実施形態の特徴に関わる制御として、マイクロコンピュータ8は、OPD42からの検出結果(信号S42)を入力し、それを基に電圧制御のための信号S81をEVR6に出力可能となっている。さらに、撮像デバイス3に対し、AGC(auto gain control)のための信号S82とシャッタ制御のための信号S83がマイクロコンピュータ8から出力可能となっている。
The video signal processing circuit 4 is provided in a signal processing circuit 9 that performs audio signal processing in addition to video signal processing. In the video signal processing circuit 4, a signal processing unit 41 that performs processing for separating a luminance signal and a color difference signal, gamma correction, various color adjustment processing, and the like, and an OPD (optical detector) 42 as a detection unit are provided. The luminance signal separated by the processing in the signal processing unit 41 can be input to the OPD 42.
Although the microcomputer 8 is partially omitted in FIG. 1, the mechanical iris 2, the imaging device 3, the video signal processing circuit 4, the iris control analog circuit 5, the EVR 6 and the nonvolatile memory 7 can be controlled. It is connected to the. In particular, as control related to the feature of the present embodiment, the microcomputer 8 can input the detection result (signal S42) from the OPD 42 and output a signal S81 for voltage control to the EVR 6 based on the detection result. Further, a signal S82 for AGC (auto gain control) and a signal S83 for shutter control can be output from the microcomputer 8 to the imaging device 3.

撮像デバイス3は、CCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサである。撮像デバイス3は、レンズやメカアイリス2を含む光学部品からの光(像)を撮像面に結像可能な範囲内に固定されている。撮像デバイス3は光センサをマトリックス状に多数配置させ、その撮像面の光入射側に色フィルタを、隣接した数個の光センサ単位(画素単位)で一定の配列となるように形成している。
図1では撮像デバイス3に対し、AGC制御やシャッタ制御のための信号S82,S83が入力可能となっている。これは、露光調整時に、撮像デバイス3内に設けられているアナログ回路内のゲインアンプのゲイン、さらには、撮像部の電子シャッタ機能を制御するためである。なお、図1には図示していないが、電子シャッタ制御は、通常、撮像デバイス3を駆動する各種駆動パルス(クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等)を発生させるタイミングジェネレータを介して行われる。このタイミングジェネレータは撮像デバイス3に内蔵しても外付けでもよい。
The imaging device 3 is a CCD image sensor or a CMOS image sensor. The imaging device 3 is fixed within a range in which light (image) from an optical component including the lens and the mechanical iris 2 can be imaged on the imaging surface. The image pickup device 3 has a large number of photosensors arranged in a matrix, and color filters are formed on the light incident side of the image pickup surface so as to form a fixed arrangement in units of several adjacent photosensors (pixel units). .
In FIG. 1, signals S82 and S83 for AGC control and shutter control can be input to the imaging device 3. This is for controlling the gain of the gain amplifier in the analog circuit provided in the imaging device 3 and further the electronic shutter function of the imaging unit during exposure adjustment. Although not shown in FIG. 1, the electronic shutter control is normally performed via a timing generator that generates various drive pulses (clock signal, vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, etc.) for driving the imaging device 3. Is called. This timing generator may be built in the imaging device 3 or externally attached.

映像信号処理回路4内の信号処理部41は、原色分離、ホワイトバランス、ガンマ補正などの各種映像信号処理を行う回路である。
OPD42は、原色分離により得られる輝度信号を入力し、例えば1フィールドや1フレームといった画面単位で輝度信号レベルを積分し、画面の平均輝度(明るさ)の情報を取得する回路である。OPD42からは、この明るさ情報を示す信号S42がマイクロコンピュータ8に出力される。
The signal processing unit 41 in the video signal processing circuit 4 is a circuit that performs various video signal processing such as primary color separation, white balance, and gamma correction.
The OPD 42 is a circuit that inputs a luminance signal obtained by primary color separation, integrates the luminance signal level in units of screen such as one field or one frame, and acquires information on the average luminance (brightness) of the screen. The OPD 42 outputs a signal S42 indicating the brightness information to the microcomputer 8.

マイクロコンピュータ8は、前述したようにカメラ全体の制御を行うものであるが、本実施形態の特徴に関しては、とくにアイリス初期調整機能を有する自動露光(AE)制御プログラムを実行する手段として働く。このAE制御プログラムは、所定のメモリ等に予めインストールされており、マイクロコンピュータ8は、AE制御プログラムを読み出して実行する。
このときシャッタ値(信号S83)およびAGC値(信号S82)とともに、メカアイリス制御量(信号S81)を制御することで露光調整を行う。
As described above, the microcomputer 8 controls the entire camera. With respect to the features of the present embodiment, the microcomputer 8 particularly serves as means for executing an automatic exposure (AE) control program having an iris initial adjustment function. This AE control program is preinstalled in a predetermined memory or the like, and the microcomputer 8 reads and executes the AE control program.
At this time, exposure adjustment is performed by controlling the mechanical iris control amount (signal S81) together with the shutter value (signal S83) and the AGC value (signal S82).

不揮発性メモリ7は、本発明の適用により、自動露光(AE)制御プログラムを格納することができ、また、調整後の値(プログラム上の変数(パラメータ))を格納しておくもので、本発明の記憶部に該当する。なお、AE制御プログラムは不揮発性メモリ7に格納してもよいし、他の図示しない読み出し専用メモリに格納してもよい。
このAE制御プログラムが、本実施形態に関わるアイリス制御方法の手順が通常のAE制御プログラムに付加された本発明の“プログラム”の一例に該当する。なお、アイリス制御方法については後述する。
The non-volatile memory 7 can store an automatic exposure (AE) control program by applying the present invention, and can store an adjusted value (a variable (parameter) on the program). This corresponds to the storage unit of the invention. The AE control program may be stored in the nonvolatile memory 7 or may be stored in another read-only memory (not shown).
This AE control program corresponds to an example of a “program” of the present invention in which the procedure of the iris control method according to the present embodiment is added to a normal AE control program. The iris control method will be described later.

EVR6は、ディジタルの数値を表す信号S81を多チャンネルのアナログ電圧に変換する、いわゆるD/Aコンバータの機能を有する回路である。DCサーボ型では、そのうち2チャンネルが用いられ、これにより制御電圧Vcon.のレベルを規定する電圧V1と、参照電圧Vref.のレベルを規定する電圧V2とがEVR6からアイリス制御アナログ回路5に出力される。   The EVR 6 is a circuit having a so-called D / A converter function for converting a signal S81 representing a digital numerical value into a multi-channel analog voltage. In the DC servo type, two of these channels are used, whereby the voltage V1 that defines the level of the control voltage Vcon. And the voltage V2 that defines the level of the reference voltage Vref. Are output from the EVR 6 to the iris control analog circuit 5. The

アイリス制御アナログ回路5は、EVR6から出力された電圧V1,V2に基づいて制御電圧Vcon.と参照電圧Vref.を発生させ、これらをメカアイリス2に出力する回路である。アイリス制御アナログ回路5では、主に電圧V1を増幅して制御電圧Vcon.のDCレベルを決定する。またアイリス制御アナログ回路5は、急激な変化のアイリス制御がEVR6からの電圧により指示されたときに、多少ブレーキをかけてスムーズなアイリス制御を行う機能も有する。
これらの処理を行うために、アイリス制御アナログ回路5は演算増幅器(OPアンプ)等のアナログ回路デバイスを備える。
The iris control analog circuit 5 is a circuit that generates a control voltage Vcon. And a reference voltage Vref. Based on the voltages V1, V2 output from the EVR 6 and outputs them to the mechanical iris 2. The iris control analog circuit 5 mainly amplifies the voltage V1 to determine the DC level of the control voltage Vcon. The iris control analog circuit 5 also has a function of performing a smooth iris control by applying a slight brake when an iris control of a rapid change is instructed by a voltage from the EVR 6.
In order to perform these processes, the iris control analog circuit 5 includes an analog circuit device such as an operational amplifier (OP amplifier).

メカアイリス2は、マイクロコンピュータ8により制御され、露光調整を行う。メカアイリス2は内蔵のコイルに印加する電圧(例えば制御電圧と参照電圧との差電圧)により通過光量を制限することにより撮像デバイス3に対する露光調整を行う。一般的には、羽根状の遮光板を何枚も重ねて、これらを回転駆動させることにより光が通過するアイリス開口の面積を制御する。この回転駆動にコイルが用いられる。
メカアイリス2は、制御電圧Vcon.を参照電圧Vref.と比較し、その電位差(正負の極性を持つ制御量)に応じて回転駆動の駆動量と開閉の向きを制御する。
The mechanical iris 2 is controlled by the microcomputer 8 and performs exposure adjustment. The mechanical iris 2 performs exposure adjustment on the imaging device 3 by limiting the amount of light passing through a voltage (for example, a difference voltage between a control voltage and a reference voltage) applied to a built-in coil. In general, the area of the iris opening through which light passes is controlled by stacking a number of blade-shaped light shielding plates and rotating them. A coil is used for this rotational drive.
The mechanical iris 2 compares the control voltage Vcon. With the reference voltage Vref., And controls the rotational drive amount and the opening / closing direction according to the potential difference (control amount having positive and negative polarities).

カメラ1の基本動作である撮像および信号処理は、以下のようにして実行される。
不図示のレンズより入射した被写体像は、メカアイリス2を通り撮像デバイス3の撮像面上に結像する。撮像デバイス3において光電変換により得られた映像信号は、撮像デバイス3内の、例えばアナログの撮像信号を処理するアナログ・フロント・エンド(AFE)回路等で増幅され、ノイズ除去された後、不図示のA/Dコンバータによってディジタル信号に変換される。AFE回路は、撮像デバイス3からの撮像信号に対し、CDS(correlation double sampling)を行って撮像信号に含まれる固定パターンノイズを除去するとともに、AGC(自動利得制御)により信号レベルを安定化するための回路である。
Imaging and signal processing, which are basic operations of the camera 1, are executed as follows.
A subject image incident from a lens (not shown) passes through the mechanical iris 2 and forms an image on the imaging surface of the imaging device 3. A video signal obtained by photoelectric conversion in the imaging device 3 is amplified by, for example, an analog front end (AFE) circuit that processes an analog imaging signal in the imaging device 3, and noise is removed. The digital signal is converted by the A / D converter. The AFE circuit performs CDS (correlation double sampling) on the imaging signal from the imaging device 3 to remove fixed pattern noise contained in the imaging signal and stabilize the signal level by AGC (automatic gain control). Circuit.

A/Dコンバータの出力は、ディジタル信号処理を行う信号処理回路9に入り、その内部に設けられている映像信号処理回路4で映像信号処理が行われる。とくに映像信号処理回路4内に設けられた信号処理部41で原色分離がされると、それにより得られた輝度信号が、後述するアイリス制御のために用いられる。
また、輝度信号に対しても所定の信号処理がされ、一方色信号(原色信号または色差信号)に対しては、オートホワイトバランス、色補正などの処理がされ、処理後の色信号が輝度信号と合成され、さらに不図示のD/Aコンバータによってアナログ信号に変換され、同期信号が重畳されて、たとえば、NTSC(National Television System Committee)信号となる。
The output of the A / D converter enters the signal processing circuit 9 that performs digital signal processing, and the video signal processing is performed by the video signal processing circuit 4 provided therein. In particular, when primary color separation is performed by the signal processing unit 41 provided in the video signal processing circuit 4, the luminance signal obtained thereby is used for iris control described later.
The luminance signal is also subjected to predetermined signal processing, while the color signal (primary color signal or color difference signal) is subjected to processing such as auto white balance and color correction, and the processed color signal is converted to the luminance signal. And is further converted into an analog signal by a D / A converter (not shown), and a synchronization signal is superimposed to form, for example, an NTSC (National Television System Committee) signal.

つぎに、メカアイリスの開閉制御、AEによるメカアイリス制御、および、参照電圧の初期調整の必要性について順に説明する。   Next, the necessity of opening / closing control of the mechanical iris, mechanical iris control by AE, and initial adjustment of the reference voltage will be described in order.

[メカアイリスの開閉制御]
図2(A)および図2(B)に、図1に示すアイリス制御アナログ回路5からメカアイリス2に供給される制御電圧Vcon.と参照電圧Vref.の電圧差を模式的に示す。
メカアイリス2は、EVR6から出力された電圧V1,V2をアイリス制御アナログ回路5で調整したもの(制御電圧Vcon.と参照電圧Vref.)を入力とし、その入力電圧の差分(差電圧)の大きさと大小関係により開閉動作を行う。
具体的には、図2(A)に示すように、制御電圧Vcon.が参照電圧Vref.より大きい場合、メカアイリス2は、その差電圧に応じた駆動力で通過光量を決めるアイリス開口面積を小さくする閉動作を行う。
反対に、図2(B)に示すように、制御電圧Vcon.が参照電圧Vref.より小さい場合、メカアイリス2は、その電圧差に応じた駆動力でアイリス開口面積を大きくする開動作を行う。
[Mechanical iris open / close control]
2A and 2B schematically show a voltage difference between the control voltage Vcon. Supplied to the mechanical iris 2 from the iris control analog circuit 5 shown in FIG. 1 and the reference voltage Vref.
The mechanical iris 2 uses as input the voltage V1, V2 output from the EVR 6 adjusted by the iris control analog circuit 5 (control voltage Vcon. And reference voltage Vref.), And the difference between the input voltages (difference voltage) is large. Open and close depending on the size.
Specifically, as shown in FIG. 2A, when the control voltage Vcon. Is larger than the reference voltage Vref., The mechanical iris 2 has an iris opening area that determines a passing light amount with a driving force according to the difference voltage. Close operation to make it smaller.
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the control voltage Vcon. Is smaller than the reference voltage Vref., The mechanical iris 2 performs an opening operation to increase the iris opening area with a driving force corresponding to the voltage difference. .

ここで、DCサーボ型アイリス制御では、図1および図2に示すように、開閉制御を行うための制御電圧Vcon.と、電圧差の基準となる参照電圧Vref.をメカアイリス2の入力とする。参照電圧Vref.は、後述するように初期値の調整が可能であるが、一度調整されると、次に調整が必要となるまでは固定される。
より詳細には、AE制御プログラムに従ってマイクロコンピュータ8が算出したエラー量を基に、制御電圧Vcon.をエラー量が所定範囲に入るまで収束制御(フィードバック制御)を行う。このフィードバック制御の機能を利用して、後述する参照電圧の初期調整値を自動設定することができる。ここで参照電圧Vref.は、メカアイリス2においてボリューム抵抗等による手動での調整が可能であるが、DCサーボ型ではさらに、マイクロコンピュータ8、EVR6およびアイリス制御アナログ回路5を介して参照電圧Vref.を自動変更可能である。
Here, in the DC servo type iris control, as shown in FIGS. 1 and 2, the control voltage Vcon. For performing the opening / closing control and the reference voltage Vref. Serving as a reference for the voltage difference are input to the mechanical iris 2. . The reference voltage Vref. Can be adjusted with an initial value as will be described later, but once adjusted, the reference voltage Vref. Is fixed until the next adjustment is required.
More specifically, based on the error amount calculated by the microcomputer 8 according to the AE control program, the control voltage Vcon. Is converged (feedback control) until the error amount falls within a predetermined range. Using this feedback control function, an initial adjustment value of a reference voltage described later can be automatically set. Here, the reference voltage Vref. Can be manually adjusted by a volume resistor or the like in the mechanical iris 2, but in the DC servo type, the reference voltage Vref. Is further supplied via the microcomputer 8, the EVR 6, and the iris control analog circuit 5. Can be automatically changed.

これに対し、本実施形態におけるビデオサーボ型アイリス制御では、フィードバック制御を行うことはDCサーボ型と共通するが、参照電圧Vref.の自動変更できない。参照電圧Vref.は、メカアイリス2においてボリューム抵抗等による手動でのみ調整が可能である。
本実施形態で採用するビデオサーボ型では、制御電圧としてAEが算出する擬似的なCCDの出力を入力することで開閉制御を行う。詳細は後述するが、マイクロコンピュータ8は、プログラム上の変数として初期調整時の参照電圧Vref.を求め、制御電圧Vcon.をシフトさせるオフセット量を調整することで、参照電圧Vref.が自動変更された場合と同じ効果を得る。
なお、特許文献2に記載されたビデオサーボ型に本発明を適用することも可能である。
On the other hand, in the video servo type iris control in the present embodiment, the feedback control is common to the DC servo type, but the reference voltage Vref. Cannot be automatically changed. The reference voltage Vref. Can be adjusted only manually by a volume resistor or the like in the mechanical iris 2.
In the video servo type employed in the present embodiment, opening / closing control is performed by inputting a pseudo CCD output calculated by AE as a control voltage. Although details will be described later, the microcomputer 8 obtains the reference voltage Vref. At the time of initial adjustment as a variable on the program, and adjusts the offset amount for shifting the control voltage Vcon., So that the reference voltage Vref. Is automatically changed. The same effect is obtained.
The present invention can also be applied to the video servo type described in Patent Document 2.

図3に、メカアイリス制御の制御領域を模式的に示す。
図3の横軸はメカアイリスの入力となる制御電圧Vcon.のレベルを規定する数値、即ち図1に示すマイクロコンピュータ8からEVR6に与えられる数値(信号S81)の最小値から最大値まで256段階で表現しており、最小値を“0x00”、最大値を“0xFF”とする。この表記において、上位2桁“0x”が16進数であることを表し、下位2桁“00”から“FF”が256通りの数値を示す。なお、この数値と制御電圧Vcon.や参照電圧Vref.の大きさとは正の相関関係にあるため、図3では同じ横軸で数値と電圧の関係を表している。
例えば、制御電圧Vcon.の出力範囲が3.0[V]〜5.0[V]だった場合、“0x00”が3.0[V]、“0x80”が4.0[V]、“0xFF”が5.0[V]を表す。
FIG. 3 schematically shows a control area of the mechanical iris control.
The horizontal axis in FIG. 3 indicates 256 levels from the minimum value to the maximum value of the numerical value (signal S81) given to the EVR 6 from the microcomputer 8 shown in FIG. 1, that is, the value defining the level of the control voltage Vcon. The minimum value is “0x00” and the maximum value is “0xFF”. In this notation, the upper 2 digits “0x” represents a hexadecimal number, and the lower 2 digits “00” to “FF” represent 256 numerical values. Since the numerical value and the magnitude of the control voltage Vcon. And the reference voltage Vref. Have a positive correlation, FIG. 3 shows the relationship between the numerical value and the voltage on the same horizontal axis.
For example, when the output range of the control voltage Vcon. Is 3.0 [V] to 5.0 [V], “0x00” is 3.0 [V], “0x80” is 4.0 [V], “ “0xFF” represents 5.0 [V].

メカアイリスには図3に示すように、「開く」、「閉じる」、「止まる」の3つの領域が存在する。「止まる」の領域は不感帯と称され、制御電圧Vcon.が、この不感帯に入ったとたんにアイリス制御が停止するようにアイリス制御アナログ回路5が動作制御を行う。
不感帯は“0x80−N”から“0x80+M”までの範囲を持つ。N,Mは任意の自然数で、アナログ回路やメカ的な特性によって、駆動力が弱すぎるときにメカアイリスが動き出せない領域を表す数値である。
よって、“0x00”〜“0x80−N”は「開く」領域、“0x80+M”〜“0xFF”は「閉じる」領域となる。
通常、最小値“0x00”と最大値“0xFF”の中間値である“0x80”が「止まる」領域(不感帯)の中心となるようにアイリス制御アナログ回路5を設計する(N=M)。ただし、NとMはアイリス制御アナログ回路5やメカアイリス2の特性によって異なる値をとることがある。
As shown in FIG. 3, the mechanical iris has three areas of “open”, “close”, and “stop”. The region of “stop” is called a dead zone, and the iris control analog circuit 5 controls the operation so that the iris control stops as soon as the control voltage Vcon. Enters the dead zone.
The dead zone has a range from “0x80−N” to “0x80 + M”. N and M are arbitrary natural numbers, and are numerical values representing a region where the mechanical iris cannot move when the driving force is too weak due to an analog circuit or mechanical characteristics.
Therefore, “0x00” to “0x80-N” are “open” areas, and “0x80 + M” to “0xFF” are “closed” areas.
Normally, the iris control analog circuit 5 is designed so that “0x80”, which is an intermediate value between the minimum value “0x00” and the maximum value “0xFF”, is the center of the “stop” region (dead zone) (N = M). However, N and M may take different values depending on the characteristics of the iris control analog circuit 5 and the mechanical iris 2.

一方、参照電圧Vref.は、最小値“0x00”と最大値“0xFF”の中間値である“0x80”を設計目標としてアイリス制御アナログ回路5が設計されている。   On the other hand, for the reference voltage Vref., The iris control analog circuit 5 is designed with “0x80” being an intermediate value between the minimum value “0x00” and the maximum value “0xFF” as a design target.

[AEによるメカアイリス制御]
AE制御では、現在の露光量と、露光モードに応じて決められる適正露光量との差分を表し正負の極性を持つエラー量を基に、メカアイリスの制御を行う。このエラー量は、例えば図1に示すOPD42から得た明るさと、その明るさ情報に対し露光モードに照らして適正な明るさ(所望の明るさ)との差分に相関し、これらの明るさ情報からAE制御プログラムを実行しているマイクロコンピュータ8により算出される。
エラー量が正である(露光量が大き過ぎる)場合には、図2(A)に示す関係にあるため、現在の制御電圧Vcon.に対応した数値より大きく、かつ、“0x80+M”〜“0xFF”の「閉じる領域」内の数値に対応した制御電圧Vcon.をアイリス制御アナログ回路5で発生してメカアイリス2に与え、メカアイリス2を閉じていく。
このように、エラー量が大きいほど、当該エラー量が生じている現在より大きな数値に対応した大きなレベルの制御電圧Vcon.を発生させる。このため、明るさ検出して、マイクロコンピュータ8からの信号S81が示す制御量(数値)を変更するフィードバック制御を繰り返すたびにエラー量の絶対値が小さくなっていき、上記数値も次第に小さくなる。そして、制御電圧Vcon.がやがてメカアイリスの「止まる」領域(不感帯)に入り停止する。
[Mechanical iris control by AE]
In the AE control, mechanical iris control is performed based on an error amount representing a difference between the current exposure amount and an appropriate exposure amount determined according to the exposure mode and having a positive / negative polarity. For example, the error amount correlates with the difference between the brightness obtained from the OPD 42 shown in FIG. 1 and the appropriate brightness (desired brightness) in light of the exposure mode with respect to the brightness information. Is calculated by the microcomputer 8 executing the AE control program.
When the error amount is positive (the exposure amount is too large), the relationship is as shown in FIG. 2A, and is larger than the numerical value corresponding to the current control voltage Vcon. And “0x80 + M” to “0xFF”. The control voltage Vcon. Corresponding to the numerical value in the “closed region” of “” is generated by the iris control analog circuit 5 and applied to the mechanical iris 2, and the mechanical iris 2 is closed.
In this way, the larger the error amount, the larger the control voltage Vcon. Corresponding to a larger numerical value than the present in which the error amount is generated. For this reason, the absolute value of the error amount decreases each time the brightness control is performed and the feedback control for changing the control amount (numerical value) indicated by the signal S81 from the microcomputer 8 is repeated, and the numerical value also gradually decreases. Then, the control voltage Vcon. Eventually enters the “stop” region (dead zone) of the mechanical iris and stops.

エラー量が負である(露光量が小さ過ぎる)場合には、図2(B)に示す関係にあるため、現在の制御電圧Vcon.に対応した数値より小さく、かつ、“0x00”〜“0x80−N”の「開く領域」内の数値に対応した制御電圧Vcon.をアイリス制御アナログ回路5で発生してメカアイリス2に与え、メカアイリス2を開いていく。
この場合、閉じる場合とは逆に、エラー量が大きいほど小さな数値を用いるため、フィードバック制御が進みエラー量の絶対値が小さくなっていくに従い、マイクロコンピュータ8がEVR6に与える数値は大きくなる。そして、制御電圧Vcon.がやがてメカアイリスの「止まる」領域(不感帯)に入り停止する。
When the error amount is negative (the exposure amount is too small), the relationship is as shown in FIG. 2B, so that it is smaller than the numerical value corresponding to the current control voltage Vcon. And “0x00” to “0x80”. The control voltage Vcon. Corresponding to the numerical value in the “open region” of −N ″ is generated by the iris control analog circuit 5 and applied to the mechanical iris 2, and the mechanical iris 2 is opened.
In this case, contrary to the case of closing, a smaller numerical value is used as the error amount is larger. Therefore, as the feedback control advances and the absolute value of the error amount decreases, the numerical value given to the EVR 6 by the microcomputer 8 increases. Then, the control voltage Vcon. Eventually enters the “stop” region (dead zone) of the mechanical iris and stops.

このように、メカアイリス2の駆動力は図3の横軸に示す数値の大きさで決まるため、メカアイリス2の制御速度は、この数値が“0x80”から遠くなるほど大きくなる。よって、最初は速度が大きく、目標に近づくほど速度が小さくなってスムーズな収束制御が可能である。
なお、不感帯が存在するため現実には生じないが、エラー量が0の場合には、停止電圧に対応する数値“0x80”が用いられる。
Thus, since the driving force of the mechanical iris 2 is determined by the magnitude of the numerical value shown on the horizontal axis of FIG. 3, the control speed of the mechanical iris 2 increases as the numerical value becomes farther from “0x80”. Therefore, the speed is high at first, and the speed decreases as the target is approached, and smooth convergence control is possible.
Although a dead zone exists, it does not actually occur, but when the error amount is 0, a numerical value “0x80” corresponding to the stop voltage is used.

[メカアイリス初期調整の必要性]
図3に示すように“0x80”は「止まる」領域の中点であることが理想的である。ただし、実際にはアナログ回路の性能ばらつき等により、図4に示すように「止まる」領域の中点は“0x80”からずれてしまう。
AE制御は“0x80”が「止まる」領域の中点であることを前提に制御を行うため、適正な露光量が得られた時に、参照電圧Vref.を表すのに“0x80”の数値を用いるが、数値“0x80”と不感帯の中心がずれることがある。この場合、図4に示すように、AE制御でメカアイリスを止めているつもりでもメカアイリスは開閉してしまい適切な露光ポイントからずれてしまうことになる。
[Necessity for initial adjustment of mechanical iris]
As shown in FIG. 3, “0x80” is ideally the midpoint of the “stop” region. However, in practice, the midpoint of the “stop” region is shifted from “0x80” as shown in FIG.
Since the AE control is performed on the assumption that “0x80” is the midpoint of the “stop” region, the numerical value “0x80” is used to represent the reference voltage Vref. When an appropriate exposure amount is obtained. However, the center of the dead zone may deviate from the numerical value “0x80”. In this case, as shown in FIG. 4, even if the mechanical iris is intended to be stopped by the AE control, the mechanical iris opens and closes and deviates from an appropriate exposure point.

また、「止まる」領域の中点がずれている場合、メカアイリスの「止まる」領域に入った時のエラー量も、後述するように閉じる側からの収束と、開く側からの収束で異なることになる。
この結果、メカアイリスによる露光制御の精度に意図しないばらつきが出ることになってしまう。
Also, if the midpoint of the “stop” area is shifted, the error amount when entering the “stop” area of the mechanical iris will also differ depending on the convergence from the closing side and the convergence from the opening side, as will be described later. become.
As a result, unintentional variations will occur in the accuracy of exposure control by the mechanical iris.

[メカアイリス初期調整方法]
このような問題を解決するために、少なくとも“0x80”を用いてAE制御を行ったときにメカアイリスが停止するように調整する必要がある。これがメカアイリス初期調整(参照電圧の初期調整)である。
[Mechanical iris initial adjustment method]
In order to solve such a problem, it is necessary to make an adjustment so that the mechanical iris stops when AE control is performed using at least “0x80”. This is the mechanical iris initial adjustment (initial adjustment of the reference voltage).

調整方法の概略を説明すると、DCサーボ型のアイリスを用いている場合、メカアイリス2が全閉からAE制御を行ったときに最適な参照電圧(第1参照電圧)と、全開からAE制御を行ったときに最適な参照電圧(第2参照電圧)を求め、その中間値にメカアイリス2の参照電圧Vref.を自動設定する。   The outline of the adjustment method will be described. When a DC servo type iris is used, the optimal reference voltage (first reference voltage) when the mechanical iris 2 performs the AE control from the fully closed state and the AE control from the fully opened state. When this is done, the optimum reference voltage (second reference voltage) is obtained, and the reference voltage Vref. Of the mechanical iris 2 is automatically set to the intermediate value.

一方、ビデオサーボ型のメカアイリスを用いている場合、上記第1および第2参照電圧を求め、その中間値を算出するまでは上記DCサーボ型と同じであるが、その中間値と初期設定の参照電圧Vref.との差分に応じて、制御電圧値全体を動かすオフセット量を調整する。
例えば、エラー量が−1000,0,1000の場合に用いる数値が“0x40”,“0x80”,“0xC0”だった場合、制御電圧のオフセット量を調整することより、例えば“0x43”,“0x83”,“0xC3”といった具合に、全体にオフセットを持たせる。
この調整手順に関しては、ビデオサーボメカアイリス自体に搭載されている露光レベル調整機能である、アイリスレベルを事前に調整しておく。このこと以外は、DCサーボタイプとビデオサーボでは変わらない。
On the other hand, when a video servo type mechanical iris is used, the first and second reference voltages are obtained and the intermediate value is calculated until the intermediate value is calculated. The offset amount for moving the entire control voltage value is adjusted according to the difference from the reference voltage Vref.
For example, when the numerical value used when the error amount is −1000, 0, 1000 is “0x40”, “0x80”, “0xC0”, by adjusting the offset amount of the control voltage, for example, “0x43”, “0x83” "," 0xC3 ", etc., so that the whole has an offset.
For this adjustment procedure, the iris level, which is an exposure level adjustment function mounted on the video servomechanism iris itself, is adjusted in advance. Other than this, there is no difference between the DC servo type and the video servo.

つぎに、メカアイリス初期調整方法の詳細について、主にDCサーボ型で説明する。   Next, the details of the mechanical iris initial adjustment method will be mainly described in the DC servo type.

図5は、この初期調整の手順を示すフローチャートである。また、図6〜図14は各手順における状態の説明図である。
以下、この図5に従って、図1ならびに図6〜図14を参照しつつ各手順を説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the initial adjustment. Moreover, FIGS. 6-14 is explanatory drawing of the state in each procedure.
Hereafter, according to this FIG. 5, each procedure is demonstrated, referring FIG. 1 and FIGS. 6-14.

図5のステップST1では、図1に示すマイクロコンピュータ8がAE制御プログラムで規定されているシャッタ値とAGC値を固定値にして、メカアイリスのみで露光制御ができる状態にする。   In step ST1 of FIG. 5, the microcomputer 8 shown in FIG. 1 sets the shutter value and the AGC value defined by the AE control program to fixed values so that exposure control can be performed using only the mechanical iris.

ステップST2では、数値“0xFF”を示す信号S81をマイクロコンピュータ8がEVR6に出力する。これにより、図6に示すように、アイリス制御アナログ回路5から出力される制御電圧Vcon.が最大限の数値“0xFF”に対応した位置まで大きくなり、メカアイリスがフルクローズ状態となる。   In step ST2, the microcomputer 8 outputs a signal S81 indicating a numerical value “0xFF” to the EVR 6. As a result, as shown in FIG. 6, the control voltage Vcon. Output from the iris control analog circuit 5 is increased to a position corresponding to the maximum numerical value “0xFF”, and the mechanical iris is in a fully closed state.

ステップST3の「1回目の収束」では、この状態で、マイクロコンピュータ8が通常のメカアイリスAE制御のプログラムルーチンを実行する。すると、メカアイリスが閉じてしまってOPD42が検出した画面が真っ暗なため、マイクロコンピュータ8は、現在のAEモードで決められている所望の明るさに対し画面の輝度が不足していると判断して負の大きなエラー量を設定する。よって、図7の破線に示すように、制御電圧Vcon.は、最初は最小の数値“0x00”付近に対応した位置に移動する。
この状態から、AE制御のフィードバックを何回か繰り返すうちに制御電圧Vcon.が図の右向きに移動し、不感帯の下限“0x80−N”に収束する。この1回目の収束状態では、参照電圧Vref.が固定であるためエラー量(負)は残っている。
In the “first convergence” of step ST3, in this state, the microcomputer 8 executes a program routine for normal mechanical iris AE control. Then, since the mechanical iris is closed and the screen detected by the OPD 42 is completely dark, the microcomputer 8 determines that the screen brightness is insufficient with respect to the desired brightness determined in the current AE mode. And set a large negative error amount. Therefore, as shown by the broken line in FIG. 7, the control voltage Vcon. First moves to a position corresponding to the vicinity of the minimum numerical value “0x00”.
From this state, while the feedback of AE control is repeated several times, the control voltage Vcon. Moves to the right in the figure and converges to the lower limit “0x80-N” of the dead zone. In the first convergence state, since the reference voltage Vref. Is fixed, an error amount (negative) remains.

ステップST4の「1回目の調整」は、収束した時に残っているエラー量の絶対値が、パラメータによりユーザが絶対値で指定したエラー量に収まることを目標に参照電圧Vref.の調整を行う。
ユーザ指定のエラー量は、図8では中心点“0x80”を基準に指定される。なお、ここではユーザがエラー量を、ある数値範囲1つで指定するが、この場合、1回目の調整ではユーザ指定のエラー量範囲(第1エラー量範囲)が“0x80”を基準に負側に設定され、後述する2回目の調整ではユーザ指定のエラー量範囲(第2エラー量範囲)が“0x80”を基準に正側に設定される。なお、第1および第2エラー量範囲を異なる大きさに設定することも可能である。
In the “first adjustment” in step ST4, the reference voltage Vref. Is adjusted with the goal that the absolute value of the error amount remaining after convergence falls within the error amount specified by the user as an absolute value using a parameter.
The user-specified error amount is specified based on the center point “0x80” in FIG. Here, the user specifies the error amount in one numerical range. In this case, the user-specified error amount range (first error amount range) is negative on the basis of “0x80” in the first adjustment. In the second adjustment described later, the user-specified error amount range (second error amount range) is set to the positive side with reference to “0x80”. It is also possible to set the first and second error amount ranges to different sizes.

具体的な調整手順としては、自動または手動で参照電圧Vref.の値を所定ステップ(手動の場合、例えばボリューム抵抗等で調整可能な1または数ステップ)だけ大きくして、上記AE制御を再度実行する。このときマイクロコンピュータ8は、ユーザ指定のエラー量が満たされているかを確認する。満たされている場合は調整終了となり、満たされていない場合は、ユーザ指定のエラー量が得られるまで上記調整を繰り返す。このとき図8に矢印で示すように、参照電圧Vref.を大きくすると、それに連動して制御電圧Vcon.の収束位置も大きくなる。
なお、図7までは参照電圧Vref.が固定であったため不感帯も固定されているが、参照電圧Vref.を変化させると不感帯も変化し、図8に示すような制御電圧Vcon.の収束点の移動が可能である。
As a specific adjustment procedure, the value of the reference voltage Vref. Is automatically or manually increased by a predetermined step (in the case of manual adjustment, for example, one or several steps that can be adjusted by a volume resistance or the like), and the AE control is executed again. To do. At this time, the microcomputer 8 checks whether the user-specified error amount is satisfied. If it is satisfied, the adjustment is completed. If not satisfied, the above adjustment is repeated until a user-specified error amount is obtained. At this time, as indicated by an arrow in FIG. 8, when the reference voltage Vref. Is increased, the convergence position of the control voltage Vcon.
Although the dead band is fixed because the reference voltage Vref. Is fixed until FIG. 7, the dead band also changes when the reference voltage Vref. Is changed, and the convergence point of the control voltage Vcon. As shown in FIG. It is possible to move.

図9に、ユーザ指定のエラー量が満たされた調整終了状態を示す。
この状態では、制御電圧Vcon.が、ユーザ指定のエラー量の下限(ステップの調整幅によっては、それより若干大きい位置の場合もある)に収束し、参照電圧Vref.が“0x80”より大きくなっている。
図9では、このとき不感帯の負側の幅を数値“N”により表す。また、現在の参照電圧Vref.の位置をパラメータ“X”により表す。
FIG. 9 shows an adjustment end state in which the user-specified error amount is satisfied.
In this state, the control voltage Vcon. Converges to the lower limit of the error amount specified by the user (there may be a slightly larger position depending on the adjustment width of the step), and the reference voltage Vref. Becomes larger than “0x80”. ing.
In FIG. 9, the negative side width of the dead zone at this time is represented by a numerical value “N”. Further, the current position of the reference voltage Vref. Is represented by a parameter “X”.

つぎに、図5のステップST5では、数値“0x00”を示す信号S81をマイクロコンピュータ8がEVR6に出力する。これにより、図10に示すように、アイリス制御アナログ回路5から出力される制御電圧Vcon.が最小限の数値“0x00”に対応した位置まで大きくなり、メカアイリスがフルオープン状態となる。   Next, in step ST5 of FIG. 5, the microcomputer 8 outputs a signal S81 indicating a numerical value “0x00” to the EVR 6. As a result, as shown in FIG. 10, the control voltage Vcon. Output from the iris control analog circuit 5 increases to a position corresponding to the minimum numerical value “0x00”, and the mechanical iris is fully opened.

ステップST6の「2回目の収束」では、この状態で、マイクロコンピュータ8が通常のメカアイリスAE制御のプログラムルーチンを実行する。すると、メカアイリスが最大限に開いてOPD42が検出した画面が非常に明るいため、マイクロコンピュータ8は、現在のAEモードで決められている所望の明るさに対し画面の輝度が高過ぎると判断して正の大きなエラー量を設定する。よって、図11の破線に示すように、制御電圧Vcon.は、最初は最大の数値“0xFF”付近に対応した位置に移動する。
この状態から、AE制御のフィードバックを何回か繰り返すうちに制御電圧Vcon.が図の左向きに移動し、不感帯の上限“0x80+M”に収束する。この2回目の収束状態では、参照電圧Vref.が固定である(元の“0x80”に戻してある)ためエラー量(正)は残っている。
In the “second convergence” of step ST6, in this state, the microcomputer 8 executes a program routine for normal mechanical iris AE control. Then, since the mechanical iris is fully opened and the screen detected by the OPD 42 is very bright, the microcomputer 8 determines that the screen brightness is too high for the desired brightness determined in the current AE mode. And set a large positive error amount. Therefore, as indicated by the broken line in FIG. 11, the control voltage Vcon. First moves to a position corresponding to the vicinity of the maximum numerical value “0xFF”.
From this state, while the feedback of AE control is repeated several times, the control voltage Vcon. Moves to the left in the figure and converges to the upper limit “0x80 + M” of the dead zone. In the second convergence state, since the reference voltage Vref. Is fixed (returned to the original “0x80”), the error amount (positive) remains.

ステップST7の「2回目の調整」は、収束した時に残っているエラー量の絶対値が、1回目の調整で用いたと同じ大きさで“0x80”を基準に反対側のユーザ指定のエラー量範囲に収まることを目標に参照電圧Vref.の調整を行う。   The “second adjustment” in step ST7 is an error amount range specified by the user on the opposite side with the absolute value of the error amount remaining at the time of convergence being the same as that used in the first adjustment and “0x80” as a reference. The reference voltage Vref. Is adjusted with the goal of being within the range.

具体的な調整手順としては、自動または手動で参照電圧Vref.の値を所定ステップ(手動の場合、例えばボリューム抵抗等で調整可能な1または数ステップ)だけ小さくして、上記AE制御を再度実行する。このときマイクロコンピュータ8は、ユーザ指定のエラー量が満たされているかを確認する。満たされている場合は調整終了となり、満たされていない場合は、ユーザ指定のエラー量が得られるまで上記調整を繰り返す。このとき図12に矢印で示すように、参照電圧Vref.を小さくすると、それに連動して制御電圧Vcon.の収束位置も小さくなる。
なお、このときも1回目の調整と同様、参照電圧Vref.を変化させると不感帯も変化し、図12に示すような制御電圧Vcon.の収束点の移動が可能である。
As a specific adjustment procedure, the value of the reference voltage Vref. Is automatically or manually reduced by a predetermined step (in the case of manual, for example, one or several steps that can be adjusted by a volume resistor or the like), and the AE control is executed again. To do. At this time, the microcomputer 8 checks whether the user-specified error amount is satisfied. If it is satisfied, the adjustment is completed. If not satisfied, the above adjustment is repeated until a user-specified error amount is obtained. At this time, as indicated by an arrow in FIG. 12, when the reference voltage Vref. Is reduced, the convergence position of the control voltage Vcon.
At this time, as in the first adjustment, the dead zone also changes when the reference voltage Vref. Is changed, and the convergence point of the control voltage Vcon. As shown in FIG. 12 can be moved.

図13に、ユーザ指定のエラー量が満たされた調整終了状態を示す。
この状態では、制御電圧Vcon.が、ユーザ指定のエラー量の上限(ステップの調整幅によっては、それより若干小さい位置の場合もある)に収束し、参照電圧Vref.が“0x80”より小さくなっている。
図13では、このとき不感帯の正側の幅を数値“M”により表す。また、現在の参照電圧Vref.の位置をパラメータ“Y”により表す。
FIG. 13 shows an adjustment end state in which the user-specified error amount is satisfied.
In this state, the control voltage Vcon. Converges to the upper limit of the error amount specified by the user (there may be a slightly smaller position depending on the adjustment width of the step), and the reference voltage Vref. Becomes smaller than “0x80”. ing.
In FIG. 13, the width on the positive side of the dead zone at this time is represented by a numerical value “M”. Further, the position of the current reference voltage Vref. Is represented by the parameter “Y”.

以上でフルクローズからのAE制御でユーザ指定のエラー量を満たしている参照電圧Vref.の位置(第1参照電圧を表すパラメータX)と、フルオープンからのAE制御でユーザ指定のエラー量を満たしている参照電圧Vref.の位置(第2参照電圧を表すパラメータY)とを求めた。
しかし、この2つの参照電圧位置はまだ異なっている。これは、AE制御をどちらの向きから行うかによって、アナログ回路等に起因したエラー量のばらつきが発生することを意味する。また、AE制御をどちらの向きから行うかによって不感帯にも異なる偏りが生じる。
The reference voltage Vref. Position (parameter X representing the first reference voltage) that satisfies the user-specified error amount in AE control from fully closed and the user-specified error amount in AE control from full open The position of the reference voltage Vref. (Parameter Y representing the second reference voltage) was obtained.
However, the two reference voltage positions are still different. This means that an error amount variation due to an analog circuit or the like occurs depending on which direction the AE control is performed. In addition, a different bias occurs in the dead zone depending on which direction the AE control is performed.

そこで、本実施形態では、次のステップST8において、図14に示すように、第1参照電圧(パラメータX)と第2参照電圧(パラメータY)の間、例えば中間値(X+Y)/2をマイクロコンピュータ8が算出する。そして、この中間値(X+Y)/2をメカアイリス初期調整値(最終調整値)とする。   Therefore, in this embodiment, in the next step ST8, as shown in FIG. 14, between the first reference voltage (parameter X) and the second reference voltage (parameter Y), for example, an intermediate value (X + Y) / 2 is reduced. The computer 8 calculates. The intermediate value (X + Y) / 2 is set as a mechanical iris initial adjustment value (final adjustment value).

あるいは、この中間値にシフト量Aを加えたものを、メカアイリスの最終調整値としてもよい。シフト量Aは、ユーザがパラメータにより指定できる値であり、正負どちらの値も取りうる。
この最終調整後の参照電圧Vref.を不揮発性メモリ7に書き込み、以後、この参照電圧Vref.の値を用いる。なお、マイクロコンピュータ8はパラメータX,Yの値を保持して、その保持値から初期調整値を算出する。ただし、途中でパラメータX,Yの値を不揮発性メモリ7に書き込んで、必要なとき読み出して用いてもよい。
Alternatively, a value obtained by adding the shift amount A to the intermediate value may be used as the final adjustment value of the mechanical iris. The shift amount A is a value that can be designated by the user using a parameter, and can be either positive or negative.
The reference voltage Vref. After the final adjustment is written into the nonvolatile memory 7, and the value of the reference voltage Vref. Is used thereafter. The microcomputer 8 holds the values of the parameters X and Y and calculates the initial adjustment value from the held values. However, the values of the parameters X and Y may be written in the nonvolatile memory 7 in the middle, and read and used when necessary.

以上の調整法では、クローズ側からの収束制御と、オープン側からの収束制御で収束精度の違いを吸収できる。
このときシフト量Aが“0”の場合(図14)は、開く側と閉じる側双方の不感帯幅の大きさが等しくなる。
一方、シフト量Aが正の場合は、図15(A)に示すように、開く側の不感帯幅が大きくなり、閉じる側の不感帯幅が小さくなる。また、シフト量Aが負の場合は、図15(B)に示すように、開く側の不感帯幅が小さくなり、閉じる側の不感帯幅が大きくなる。
In the above adjustment method, the difference in convergence accuracy can be absorbed by the convergence control from the close side and the convergence control from the open side.
At this time, when the shift amount A is “0” (FIG. 14), the size of the dead band width on both the open side and the close side becomes equal.
On the other hand, when the shift amount A is positive, as shown in FIG. 15A, the dead zone width on the opening side is increased, and the dead zone width on the closing side is reduced. Further, when the shift amount A is negative, as shown in FIG. 15B, the dead zone width on the opening side is reduced and the dead zone width on the closing side is increased.

この様にシフト量Aの正負および大きさ指定によって、メカアイリスの収束状態を制御できるため、目的に応じて使い分けが可能となる。
例えば、メカアイリス制御の偏りをなくしたい場合にはシフト量Aを0にする。また、少しでも露光量を稼ぎたい場合はシフト量Aを負にして開きやすく閉じにくい設定にするなどの用途がある。さらに、シフト量Aを正にして閉じやすく開きにくい設定も可能である。
In this way, the convergence state of the mechanical iris can be controlled by specifying the sign of the shift amount A and specifying the magnitude, so that it can be used properly according to the purpose.
For example, the shift amount A is set to 0 when it is desired to eliminate the bias of the mechanical iris control. Further, when it is desired to increase the exposure amount as much as possible, the shift amount A is set to a negative value so that it is easy to open and difficult to close. Furthermore, it is possible to set the shift amount A to be positive and easy to close and difficult to open.

ただし、本実施形態のメカアイリス初期調整アルゴリズムでは、クローズ側からの調整と、オープン側からの調整を正しく行う必要がある。
ここで調整が正しく行われない原因としては、例えば図7に示す1回目の収束時に、図示のように本来は負のエラー量で収束するべきであるが、メカアイリスの制御速度や被写体輝度が極端に高い場合などにエラー量が反転し、図11に示す2回目の収束時と同様に正のエラー量で収束してしまう場合がある。
この場合、クローズ側からの収束がオープン側からの収束と同義になってしまう。そのため、2度目の調整をオープン側から行ってしまうと2回の調整でどちらもオープン側からの調整を行ってしまうことになる。その結果、同じ向きからの調整値の中点を取っても、ほとんど差分は無く、結果として従来の調整と同じ偏った状態になってしまう。
However, in the mechanical iris initial adjustment algorithm of this embodiment, it is necessary to correctly perform adjustment from the close side and adjustment from the open side.
The reason why the adjustment is not performed correctly is that, for example, the first convergence shown in FIG. 7 should converge with a negative error amount as shown in FIG. In some cases, such as extremely high, the error amount is reversed and the error amount may converge with a positive error amount as in the second convergence shown in FIG.
In this case, convergence from the close side is synonymous with convergence from the open side. For this reason, if the second adjustment is performed from the open side, both adjustments are performed from the open side in two adjustments. As a result, even if the midpoint of the adjustment value from the same direction is taken, there is almost no difference, and as a result, the same bias as in the conventional adjustment is obtained.

これを防ぐため、本実施形態のアルゴリズムでは1回目の収束が正のエラー量に反転していることをマイクロコンピュータ8が検出した場合、図5においてステップST2〜ST4までの1回目の調整をフルオープン側からの処理に置き換え、最初にパラメータYを求める。
そして、もう一度、フルクローズ側からの処理(ステップST2〜ST4)と、フルオープン側からの処理(ステップST5〜ST7)を試みる。その結果、どちらか一方の処理では、収束時に負のエラー量が得られるため、その負のエラー量が得られた処理でパラメータXを求める。
その後、求めたパラメータX,Yを用いてステップST8の最終調整値を算出し、実際のメカアイリス2の参照電圧Vref.の初期値を調整する。あるいは、ビデオサーボ型の場合、算出した最終調整値に応じて制御電圧Vcon.のオフセット量を決める。
以上の対策をとれば、1回目はオープン側からの調整(と同義)、2回目はクローズ側からの調整を行うことができ、2回の調整の中点を取ることで、精度の良い調整値を得ることができる。
In order to prevent this, in the algorithm of this embodiment, when the microcomputer 8 detects that the first convergence is reversed to a positive error amount, the first adjustment from step ST2 to ST4 in FIG. Substituting with processing from the open side, the parameter Y is first obtained.
Then, the process from the full close side (steps ST2 to ST4) and the process from the full open side (steps ST5 to ST7) are tried again. As a result, in either one of the processes, since a negative error amount is obtained at the time of convergence, the parameter X is obtained by the process in which the negative error amount is obtained.
Thereafter, the final adjustment value in step ST8 is calculated using the obtained parameters X and Y, and the initial value of the actual reference voltage Vref. Of the mechanical iris 2 is adjusted. Alternatively, in the case of the video servo type, the offset amount of the control voltage Vcon. Is determined according to the calculated final adjustment value.
If the above measures are taken, the first adjustment can be made from the open side (synonymous with the second), and the second adjustment can be made from the close side. A value can be obtained.

本実施形態によれば、シャッタやAGCを固定して、メカアイリスのみで露光制御を行う場合に、オープン側からの収束とクローズ側からの収束において、収束精度に差が出ない露光制御が可能である。
また、ソフトウエアで実現が可能であるため、安価にメカアイリスでの露光制御の改善が可能である。
さらに、メカアイリス初期調整時の被写体の輝度にある程度ばらつきがあっても、精度の良い調整が可能である。
According to the present embodiment, when the shutter and AGC are fixed and exposure control is performed using only the mechanical iris, exposure control that does not cause a difference in convergence accuracy between convergence from the open side and convergence from the close side is possible. It is.
Further, since it can be realized by software, exposure control with a mechanical iris can be improved at low cost.
Furthermore, even if the luminance of the subject at the time of initial adjustment of the mechanical iris varies to some extent, it is possible to perform adjustment with high accuracy.

本実施形態に関わるDCサーボ型アイリス制御を採用した映像入力装置(カメラ)のブロック図である。It is a block diagram of the video input device (camera) which employ | adopted DC servo type iris control concerning this embodiment. (A)および(B)は、制御電圧と参照電圧の電圧差を模式的に示す図である。(A) And (B) is a figure which shows typically the voltage difference of a control voltage and a reference voltage. メカアイリス制御の制御領域を模式的に示す状態説明図である。It is a state explanatory view showing the control area of mechanical iris control schematically. 不感帯の中点がずれた場合の状態説明図である。It is state explanatory drawing when the midpoint of a dead zone has shifted | deviated. 本実施形態に関わるメカアイリス初期調整方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the mechanical iris initial adjustment method in connection with this embodiment. フルクローズの状態説明図である。It is a state explanatory drawing of a full close. 1回目の収束時の状態説明図である。It is a state explanatory view at the time of the first convergence. 1回目の調整中の状態説明図である。It is state explanatory drawing in the 1st adjustment. 1回目の調整終了時の状態説明図である。It is a state explanatory view at the end of the first adjustment. フルオープンの状態説明図である。It is a state explanatory drawing of a full open. 2回目の収束時の状態説明図である。It is state explanatory drawing at the time of the 2nd convergence. 2回目の調整中の状態説明図である。It is state explanatory drawing in the 2nd adjustment. 2回目の調整終了時の状態説明図である。It is a state explanatory view at the end of the second adjustment. 最終調整値算出後の状態説明図である。It is a state explanatory view after final adjustment value calculation. (A)は許容値が正の場合、(B)は許容値が負の場合の状態説明図である。(A) is a state explanatory diagram when the allowable value is positive, and (B) is a state explanatory diagram when the allowable value is negative.

符号の説明Explanation of symbols

1…映像入力装置(カメラ)、2…メカアイリス、3…撮像デバイス、4…映像信号処理回路、5…アイリス制御アナログ回路、6…EVR、7…不揮発性メモリ、8…マイクロコンピュータ、9…信号処理回路、41…信号処理部、42…OPD、Vref.…参照電圧、Vcon.…制御電圧、X,Y…パラメータ(第1および第2参照電圧値)、A…シフト量   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Video input device (camera), 2 ... Mechanical iris, 3 ... Imaging device, 4 ... Video signal processing circuit, 5 ... Iris control analog circuit, 6 ... EVR, 7 ... Non-volatile memory, 8 ... Microcomputer, 9 ... Signal processing circuit 41... Signal processing unit 42. OPD Vref. Reference voltage Vcon. Control voltage X, Y Parameter (first and second reference voltage values) A Shift amount

Claims (8)

入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて、機械的に通過光量を制限するアイリスを制御するアイリス制御回路であって、
前記制御電圧を変更可能に発生し、当該制御電圧を前記参照電圧とともに前記アイリスに供給する駆動回路部と、
前記アイリスの出力側の明るさ情報を入力し、当該明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで前記制御電圧を収束制御させるときの制御量を前記駆動回路部に与えるとともに、前記参照電圧について初期調整値の算出が可能な制御回路部と、
を有し、
前記制御回路部は前記参照電圧の初期調整に際し、前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときに前記アイリスの出力側の明るさと前記所望の明るさとの差が一定値以下となる第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときに明るさの前記差が一定値以下となる第2参照電圧とを、前記駆動回路部を制御することによって取得し、前記第1参照電圧と前記第2参照電圧との間に前記参照電圧の前記初期調整値を設定する
アイリス制御回路。
An iris control circuit that controls an iris that mechanically limits the amount of light passing through according to a voltage difference with respect to a reference voltage of an input control voltage,
A drive circuit unit that variably generates the control voltage and supplies the control voltage to the iris together with the reference voltage;
Input the brightness information on the output side of the iris and control the amount of control when the control voltage is controlled to converge until the desired brightness is obtained on the output side of the iris according to the brightness information. And a control circuit unit capable of calculating an initial adjustment value for the reference voltage;
Have
In the initial adjustment of the reference voltage, the control circuit unit causes the difference between the brightness on the output side of the iris and the desired brightness to be a certain value or less when the control voltage is controlled to converge from the fully closed state of the iris. The drive circuit unit is controlled with a first reference voltage that becomes and a second reference voltage that causes the difference in brightness to be less than or equal to a certain value when the control voltage is controlled to converge from a state in which the iris is fully open. And an iris control circuit that sets the initial adjustment value of the reference voltage between the first reference voltage and the second reference voltage.
前記第1参照電圧を得るときに前記アイリスの出力側の明るさと前記所望の明るさとの差が一定値以下となる第1エラー量範囲と、前記第2参照電圧を得るときに明るさの前記差が一定値以下となる第2エラー量範囲とを、ユーザ指定により変更可能に記憶する記憶部を、さらに有し、
前記制御回路部は、前記記憶部に前記第1および第2エラー量範囲が記憶されているときは、前記アイリスを全閉にして前記収束制御を行い、前記参照電圧が調整されるたびに再度前記収束制御を行って前記明るさの差が前記第1エラー量範囲に入るか否かを判断し、前記明るさの差が前記第1エラー量範囲に入ったときの参照電圧を前記第1参照電圧とし、前記アイリスを全開にして前記収束制御を行い、前記参照電圧が調整されるたびに再度前記収束制御を行って前記明るさの差が前記第2エラー量範囲に入るか否かを判断し、前記明るさの差が前記第2エラー量範囲に入ったときの参照電圧を前記第2参照電圧とする
請求項1に記載のアイリス制御回路。
The first error amount range in which the difference between the brightness on the output side of the iris and the desired brightness when obtaining the first reference voltage is equal to or less than a certain value, and the brightness when obtaining the second reference voltage A storage unit that stores a second error amount range in which the difference is equal to or less than a certain value in a changeable manner by a user designation;
When the first and second error amount ranges are stored in the storage unit, the control circuit unit performs the convergence control with the iris fully closed, and again every time the reference voltage is adjusted. The convergence control is performed to determine whether or not the brightness difference falls within the first error amount range, and a reference voltage when the brightness difference falls within the first error amount range is determined as the first voltage. Whether or not the brightness difference falls within the second error amount range by setting the reference voltage, performing the convergence control with the iris fully opened, and performing the convergence control again each time the reference voltage is adjusted. 2. The iris control circuit according to claim 1, wherein a reference voltage when the brightness difference is within the second error amount range is determined as the second reference voltage.
前記制御回路部は、前記第1参照電圧と前記第2参照電圧の中間値に前記初期調整値を設定する
請求項1に記載のアイリス制御回路。
The iris control circuit according to claim 1, wherein the control circuit unit sets the initial adjustment value to an intermediate value between the first reference voltage and the second reference voltage.
前記制御回路部は、前記第1参照電圧と前記第2参照電圧の中間値、または、当該中間値から正負にそれぞれ所定の値だけ離れた2つの限界により規定される電圧に前記初期調整値を設定する
請求項1に記載のアイリス制御回路。
The control circuit unit sets the initial adjustment value to an intermediate value of the first reference voltage and the second reference voltage, or a voltage defined by two limits that are separated from the intermediate value by a predetermined value positively and negatively, respectively. The iris control circuit according to claim 1, wherein the iris control circuit is set.
前記制御回路部は、現在の露光量と最適露光量との差分を表し正負の極性を持つ自動露光制御のエラー量を監視しており、当該エラー量の極性が前記第1参照電圧において、アイリス制御の初期状態(全閉)に対応した極性から反転しているときは、再度、前記駆動回路部を制御して前記全閉側からの前記収束制御を行い、当該2回目の収束制御で前記極性の反転が検出されない場合は、当該2回目の収束制御における前記制御電圧の収束値を前記第1参照電圧とし、1回目の全閉側からの収束制御における前記極性が反転した前記制御電圧の収束値を前記第2参照電圧とし、当該第1および第2参照電圧の間に前記初期調整値を設定する
請求項1に記載のアイリス制御回路。
The control circuit unit monitors an error amount of automatic exposure control that expresses a difference between the current exposure amount and the optimum exposure amount and has positive and negative polarities, and the polarity of the error amount corresponds to the iris voltage at the first reference voltage. When the polarity corresponding to the initial state of control (fully closed) is reversed, the drive circuit unit is controlled again to perform the convergence control from the fully closed side, and the second convergence control performs the convergence control. When polarity inversion is not detected, the convergence value of the control voltage in the second convergence control is set as the first reference voltage, and the control voltage in which the polarity is inverted in the convergence control from the first fully closed side is set. The iris control circuit according to claim 1, wherein a convergence value is the second reference voltage, and the initial adjustment value is set between the first and second reference voltages.
入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスと、
前記アイリスを通過後の光を入力する撮像デバイスと、
前記撮像デバイスから出力される映像信号から得られる画面の明るさを検出する検出部を含む映像信号処理回路と、
前記制御電圧を変更可能に発生し、当該制御電圧を前記参照電圧とともに前記アイリスに供給して前記アイリスを駆動するアイリス駆動回路と、
前記検出部から前記画面の明るさ情報を入力し、当該明るさ情報に応じて画面で所望の明るさが得られるまで前記制御電圧を収束制御させるときの制御量を前記アイリス駆動回路に与えるとともに、前記アイリス駆動回路を制御して前記参照電圧について初期調整が可能な制御回路と、
を有し、
前記制御回路は前記参照電圧の初期調整に際し、前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧とを、前記アイリス駆動回路を制御することによって取得し、当該第1参照電圧と第2参照電圧との間に前記初期調整値を設定する
映像入力装置。
An iris that mechanically limits the amount of light passing through according to the voltage difference between the input control voltage and the reference voltage;
An imaging device for inputting light after passing through the iris;
A video signal processing circuit including a detection unit for detecting brightness of a screen obtained from a video signal output from the imaging device;
An iris driving circuit that generates the control voltage in a changeable manner and supplies the control voltage to the iris together with the reference voltage to drive the iris;
The brightness information of the screen is inputted from the detection unit, and a control amount for controlling the control voltage to converge until the desired brightness is obtained on the screen according to the brightness information is given to the iris driving circuit. A control circuit capable of controlling the iris driving circuit to perform initial adjustment for the reference voltage;
Have
In the initial adjustment of the reference voltage, the control circuit controls the convergence of the control voltage from the first reference voltage when the control voltage is converged from the fully closed state, and the iris is fully opened. A second reference voltage obtained by controlling the iris driving circuit, and setting the initial adjustment value between the first reference voltage and the second reference voltage.
入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスに対し、前記参照電圧の初期調整値を設定するアイリス制御方法であって、
前記アイリスの出力側の明るさ情報を取得する第1ステップと、
前記明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで、現在設定済みの前記参照電圧を用いて前記制御電圧を収束制御させる第2ステップと、
前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧とを、前記第1および第2ステップを少なくとも2回実行することによって取得する第3ステップと、
前記第3ステップで取得した前記第1参照電圧と前記第2参照電圧との間に前記参照電圧を更新し、前記アイリスに出力する第4ステップと、
を含むアイリス制御方法。
An iris control method for setting an initial adjustment value of the reference voltage for an iris that mechanically limits the amount of light passing in accordance with a voltage difference between the input control voltage and the reference voltage,
A first step of acquiring brightness information on the output side of the iris;
A second step of performing convergence control of the control voltage using the currently set reference voltage until a desired brightness is obtained on the output side of the iris according to the brightness information;
The first reference voltage when the control voltage is controlled to converge from the fully closed state of the iris, and the second reference voltage when the control voltage is controlled to converge from the fully open state of the iris, the first reference voltage. A third step obtained by performing the first and second steps at least twice;
A fourth step of updating the reference voltage between the first reference voltage and the second reference voltage acquired in the third step, and outputting the reference voltage to the iris;
Including an iris control method.
入力される制御電圧の参照電圧に対する電圧差に応じて機械的に通過光量を制限するアイリスに対し、前記初期調整値を設定する手順を含むプログラムであって、
前記アイリスの出力側の明るさ情報を取得する第1ステップと、
前記明るさ情報に応じて前記アイリスの出力側で所望の明るさが得られるまで、現在設定済みの前記参照電圧を用いて前記制御電圧を収束制御させる第2ステップと、
前記アイリスが全閉の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第1参照電圧と、前記アイリスが全開の状態から前記制御電圧を収束制御させたときの第2参照電圧とを、前記第1および第2ステップを少なくとも2回実行することによって取得する第3ステップと、
前記第3ステップで取得した前記第1参照電圧と前記第2参照電圧との間に前記参照電圧を更新し、前記アイリスに出力する第4ステップと、
を含む手順を、コンピュータを用いて実行するためのプログラム。
A program including a procedure for setting the initial adjustment value for an iris that mechanically limits the amount of light passing in accordance with a voltage difference with respect to a reference voltage of an input control voltage,
A first step of acquiring brightness information on the output side of the iris;
A second step of performing convergence control of the control voltage using the currently set reference voltage until a desired brightness is obtained on the output side of the iris according to the brightness information;
The first reference voltage when the control voltage is controlled to converge from the fully closed state of the iris, and the second reference voltage when the control voltage is controlled to converge from the fully open state of the iris, the first reference voltage. A third step obtained by performing the first and second steps at least twice;
A fourth step of updating the reference voltage between the first reference voltage and the second reference voltage acquired in the third step, and outputting the reference voltage to the iris;
A program for executing a procedure including: using a computer.
JP2006257083A 2006-09-22 2006-09-22 Iris control circuit, video input device, iris control method and program Pending JP2008076833A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006257083A JP2008076833A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Iris control circuit, video input device, iris control method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006257083A JP2008076833A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Iris control circuit, video input device, iris control method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008076833A true JP2008076833A (en) 2008-04-03

Family

ID=39348944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006257083A Pending JP2008076833A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Iris control circuit, video input device, iris control method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008076833A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9677929B2 (en) 2013-01-07 2017-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adjusting an aperture in an optical system
US10078160B2 (en) 2013-11-11 2018-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable liquid lens system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9677929B2 (en) 2013-01-07 2017-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for adjusting an aperture in an optical system
US10078160B2 (en) 2013-11-11 2018-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable liquid lens system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7859589B2 (en) Imaging apparatus, and exposure control apparatus, method, and program
JP5553472B2 (en) Focus adjustment device, imaging device, and control method thereof
US8488051B2 (en) Image pickup apparatus and control method therefor
JP5031342B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
CN101114106A (en) Image pickup apparatus
US9247150B2 (en) Image capturing apparatus, exposure control method, and computer-readable recording medium
US20050062874A1 (en) Digital camera
JPH0698253A (en) Image pickup device
JP5035964B2 (en) Image blur correction apparatus, image blur correction method, and recording medium
CN106973223B (en) Device for adjusting lens aperture
US8411163B2 (en) Auto exposure controlling device and method
JP2008076833A (en) Iris control circuit, video input device, iris control method and program
KR100570565B1 (en) Automatic exposure control method of Camera for watch all style zoom
JP3554069B2 (en) Imaging device
KR101031553B1 (en) Digital video camera for compensating white balance automatically and method thereof
KR101579734B1 (en) Digital photographing apparatus method for controlling the digital photographing apparatus and recording medium storing program to implement the method
KR100242341B1 (en) Iris control apparatus for camcorder
JPH06153066A (en) Image pickup device
US20060007349A1 (en) Still image photographing method for reproducing color sense suitable for outdoor and indoor environments and apparatus for performing the same
JP2630683B2 (en) White balance adjustment device
US5347320A (en) Circuit for preventing automatic white balance error operation
JPH06197269A (en) Image pickup device and exposure controller
JP2547619B2 (en) Imaging device
JP2008046224A (en) Lens device for imaging apparatus and imaging apparatus
JPH09186922A (en) Image pickup device