JP2686235B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像デバイス（Ｃ
ＣＤ）等を用いたビデオカメラ等の撮像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の撮像装置の構成例を示す
ブロック図である。図４において、１はレンズ、２は絞
り装置、３はＣＣＤ、４はサンプリング回路、５は信号
処理回路、６は比較器、７は比較用しきい値設定器、８
は積分アンプ、９は制御回路をそれぞれ示している。

【０００３】被写体から発せられた光は、レンズで集光
され、絞り装置２を通過してＣＣＤ３の受光面に到達す
る。ＣＣＤ３では、受光量に応じたレベル（たとえば数
ｍＶ〜数十ｍＶ）の電気信号に変換され、サンプリング
回路３に出力される。サンプリング回路３では、制御回
路９の制御に基づいて入力電気信号に対するサンプリン
グ処理が行われ、サンプリング処理を受けた信号は信号
処理回路５に入力される。そして、信号処理回路５で所
定の処理が行われて映像信号が生成され、映像出力とし
て出力されるとともに、比較器６に出力される。

【０００４】比較器６では、制御回路９によるサンプリ
ング信号Ｓ91が入力されると、信号処理回路５による映
像信号Ｓ５である、いわゆる測光値と比較用しきい値設
定器７においてあらかじて設定されたしきい値Ｖthとの
レベル比較が行われ、その差分に応じた信号Ｓ６が積分
アンプ８に出力される。この比較処理は、サンプリング
回路４のサンプリングタイミングと同タイミングで行わ
れる。積分アンプ８では、信号Ｓ６に対する積分およぶ
増幅処理が行われ、制御信号ＣＴＬとして絞り装置２の
駆動モータ２ａに出力される。

【０００５】これにより、比較器６の比較処理の結果、
たとえばＣＣＤ３の受光量に応じた測光値がしきい値Ｖ
thによりも大きい場合には、入射光量が多いものとして
絞り動作制御（負の処理）が行われる。これに対して、
測光値がしきい値Ｖthによりも小さい場合には、入射光
量が少ないものとして開放動作制御（正の処理）が行わ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の撮像装置では、処理速度が高速なため、制御す
るモータ２ａ等の駆動と制御する積分アンプ８との制御
時間との差が発生してしまい、いわゆるオーバー絞り、
あるいはアンダー絞りが発生し、その結果、ハンチング
現象が発生するという問題がある。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、オーバー絞りおよびアンダー絞
りを無くし、ハンチング現象の発生を防止できる撮像装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の撮像装置は、制御信号に応じて通過光量を
調整する絞り手段と、上記絞り手段を通過した光を受け
て、受光量に応じたレベルの電気信号を発生する撮像素
子と、上記撮像素子による電気信号に対するサンプリン
グ処理を行うサンプリング手段と、サンプリングのタイ
ミングでサンプリング処理を受けた電気信号レベルとあ
らかじめ設定した信号レベルとを比較し、その結果に応
じた信号を出力する比較手段と、上記比較手段の出力信
号と上記制御信号との差分を得る演算手段と、 上記演
算手段の出力信号に対して積分処理を行う積分手段と、
上記積分手段の出力信号を保持信号の入力期間中保持
し、保持信号の入力が停止したならば上記制御信号とし
て上記絞り手段および上記演算手段に出力する信号保持
手段と、次のサンプリング期間、入力信号を保持するよ
うに上記保持信号を上記信号保持手段に出力する制御手
段とを有する。

【０００９】

【作用】本発明の撮像装置によれば、被写体から発せら
れた光は、絞り手段を通過して撮像素子の受光面に到達
する。撮像素子では、受光量に応じたレベルの電気信号
に変換され、サンプリング手段に出力される。サンプリ
ング手段では、入力電気信号に対するサンプリング処理
が行われ、サンプリング処理を受けた信号は比較手段に
出力される。比較手段では、サンプリングのタイミング
でサンプリング処理を受けた電気信号レベルとあらかじ
め設定した信号レベルとが比較され、その結果に応じた
信号が演算手段に出力される。演算手段では、比較手段
の出力信号と制御信号との差分が得られ、積分手段に出
力され、ここで所定の積分処理を受けた後、信号保持手
段に出力される。信号保持手段においては、制御手段か
ら出力された保持信号の入力期間中、入力信号が保持さ
れる。そして、保持信号の入力が停止されると、保持し
ていた信号が制御信号として絞り手段および演算手段に
出力される。このように信号保持手段の出力制御信号
は、演算手段にフィードバックされ、次のサンプリング
完了時に比較手段の出力信号との加算処理が行われ、積
分手段で積分されることから、絞り制御におけるオーバ
ー絞りあるいはアンダー絞りの発生が抑止される。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係る撮像装置の一実施例を
示すブロック図であって、従来例を示す図４と同一構成
部分は同一符号をもって表す。すなわち、１はレンズ、
２は絞り装置、３はＣＣＤ（固体撮像デバイス）、４は
サンプリング回路、５は信号処理回路、６は比較器、７
は比較用しきい値設定器、８は積分アンプ、９ａは制御
回路、１０は加算器、１１は保持アンプをそれぞれ示し
ている。

【００１１】制御回路９ａは、ＣＣＤ３、サンプリング
回路４、信号処理回路５および比較器６の動作制御を行
い、加えて、保持アンプ１１に対し、比較器６へのサン
プリング信号Ｓ91を出力している期間だけ保持信号Ｓ92
を出力し、信号出力を停止させ、その期間中、積分アン
プ８の出力信号Ｓ８を保持させる。

【００１２】加算器１０は、比較器６の出力信号Ｓ６と
保持アンプ１１から出力される制御信号ＣＴＬとを加
算、具体的には両信号の差分を求め、信号Ｓ１０として
積分アンプ８に出力する。

【００１３】保持アンプ１１は、積分アンプ８の出力信
号Ｓ８を、制御回路９ａから出力された保持信号Ｓ92の
入力期間中は保持し、保持信号Ｓ92の入力が停止する
と、保持していた信号を制御信号ＣＴＬとして駆動モー
タ２ａおよび加算器１０に出力する。

【００１４】次に、上記構成による動作を説明する。被
写体から発せられた光は、レンズで集光され、絞り装置
２を通過してＣＣＤ３の受光面に到達する。ＣＣＤ３で
は、受光量に応じたレベル（たとえば数ｍＶ〜数十ｍ
Ｖ）の電気信号に変換され、サンプリング回路４に出力
される。サンプリング回路４では、制御回路９ａの制御
に基づいて入力電気信号に対するサンプリング処理が行
われ、サンプリング処理を受けた信号は信号処理回路５
に入力される。そして、信号処理回路５で所定の処理が
行われて映像信号が生成され、映像出力として出力され
るとともに、比較器６に出力される。

【００１５】比較器６では、制御回路９ａによるサンプ
リング信号Ｓ91が入力されると、信号処理回路５による
映像信号Ｓ５である、いわゆる測光値と比較用しきい値
設定器７においてあらかじて設定されたしきい値Ｖthと
のレベル比較が行われ、その差分に応じた信号Ｓ６が加
算器１０に出力される。加算器１０では、比較器６の出
力信号Ｓ６と保持アンプ１１から出力される制御信号Ｃ
ＴＬとの加算処理が行われ、その結果である両信号の差
分に応じた信号Ｓ１０が積分アンプ８に出力される。積
分アンプ８では、信号Ｓ６に対する積分およぶ増幅処理
が行われ、信号Ｓ８が保持アンプ１１に出力される。

【００１６】保持アンプ１１においては、積分アンプ８
の出力信号Ｓ８が、制御回路９ａから出力された保持信
号Ｓ92の入力期間中保持される。そして、保持信号Ｓ92
の入力が停止されると、保持していた信号が制御信号Ｃ
ＴＬとして駆動モータ２ａおよび加算器１０に出力され
る。このように保持アンプ１１の出力制御信号ＣＴＬ
は、加算器１０のフィードバックされ、次のサンプリン
グ完了時に比較器６の出力信号Ｓ６との加算処理が行わ
れ、積分アンプ８で積分される。したがって、その積分
値はフィードバックされる制御信号ＣＴＬに加えるた
め、変化量は零からスタートしたときより小さくなり、
結果的に収束する。

【００１７】これにより、比較器６の比較処理の結果、
たとえばＣＣＤ３の受光量に応じた測光値がしきい値Ｖ
thによりも大きい場合には、入射光量が多いものとして
絞り動作制御（負の処理）が行われる。これに対して、
測光値がしきい値Ｖthによりも小さい場合には、入射光
量が少ないものとして開放動作制御（正の処理）が行わ
れる。

【００１８】実際には、図２および図３に示すように、
サンプリング期間中は絞り装置２を絞り込んだ後動作を
停止するように一定値を保持し、次のサンプリングの値
を加えることによって比較器６の出力信号Ｓ６との開閉
動作を行う。また、図２中で示す動作期間は、制御回
路９ａの動作速度によって時間を長短させる。さらに、
図３において、Ｃで示す曲線は実際の光量を、Ｄで示す
曲線は制御カーブをそれぞれ示している。

【００１９】以上説明したように、本実施例によれば、
制御信号ＣＴＬに応じて通過光量を調整する絞り装置２
と、絞り装置２を通過した光を受けて、受光量に応じた
レベルの電気信号を発生するＣＣＤ３と、電気信号に対
するサンプリング処理を行うサンプリング回路４と、サ
ンプリング処理を受けた信号に対して所定の処理を行い
映像信号を得る信号処理回路５と、上記サンプリング処
理のタイミングで映像信号レベルとあらかじめ設定した
しきい値Ｖthとを比較し、その差分に応じた信号を出力
する比較器６と、比較器６の出力信号Ｓ６と制御信号Ｃ
ＴＬとの差分を得、積分アンプ８に出力する加算器１０
と、積分アンプ８の出力信号Ｓ８を保持信号Ｓ92の入力
期間中保持し、保持信号の入力が停止したならば制御信
号ＣＴＬとして絞り装置２および加算器１０に出力する
保持アンプ１１と、次のサンプリング期間、入力信号を
保持するように保持信号Ｓ92を保持アンプ１１に出力す
る制御回路９ａとを設けたので、周期の長い制御に対し
てオーバー絞りおよびアンダー絞りが発生することがな
く、ハンチング現象の発生を防止できる撮像装置を実現
できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像装置
によれば、オーバー絞りおよびアンダー絞りが発生する
ことがなく、ハンチング現象の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の装置の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図３】図１の装置の動作を説明するための波形図であ
る。

【図４】従来の撮像装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…集光レンズ ２…絞り装置 ２ａ…駆動モータ ３…ＣＣＤ ４…サンプリング回路 ５…信号処理回路 ６…比較器 ７…比較用しきい値設定器 ８…積分アンプ ９ａ…制御回路 １０…加算器 １１…保持アンプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号に応じて通過光量を調整する絞
   り手段と、 上記絞り手段を通過した光を受けて、受光量に応じたレ
   ベルの電気信号を発生する撮像素子と、 上記撮像素子による電気信号に対するサンプリング処理
   を行うサンプリング手段と、 サンプリングのタイミングでサンプリング処理を受けた
   電気信号レベルとあらかじめ設定した信号レベルとを比
   較し、その結果に応じた信号を出力する比較手段と、 上記比較手段の出力信号と上記制御信号との差分を得る
   演算手段と、 上記演算手段の出力信号に対して積分処理を行う積分手
   段と、 上記積分手段の出力信号を保持信号の入力期間中保持
   し、保持信号の入力が停止したならば上記制御信号とし
   て上記絞り手段および上記演算手段に出力する信号保持
   手段と、 次のサンプリング期間、入力信号を保持するように上記
   保持信号を上記信号保持手段に出力する制御手段とを有
   する撮像装置。