JP3961656B2 - Light amount adjusting device and image input device - Google Patents

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佐藤  修
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  • Diaphragms For Cameras (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子への入射光量を調節する光量調節装置やこれを備えたカメラ等の画像入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、ビデオカメラに搭載される光量調節装置は、時々刻々変わる撮影状況や明るさに即応して自動露出制御を行うために、光量調節部材をスムーズに往復駆動して絞り開口径を変化させるようになっており、光量調節部材を往復駆動させるための往復駆動手段としては、電磁作用のみで駆動する方式と、図4に示す電磁作用にバネ作用を併用した方式とが提案されている。
【0003】
図4に示す光量調節装置の往復駆動手段は、絞り関口135を有する地坂136とキャップ137の各軸受け部に出力軸が回転可能に支持されたマッグネットロータ131と外周に空隙を有して外装された地板136に固定されるヨーク132と、マグネットロータ131とヨーク132との間に配置された駆動コイル133およぴ制動コイル134とにより駆動部を構成し、マグネットロータ131の出力軸に駆動レバー138を固定している。
【0004】
また、地板136と絞り開口141aを有するケース141との間には、一対の光量調節部材139,140が設けられ、この一対の光量調節部材139,140は地板136に設けられた不図示のガイドピンと係合するガイド穴により移動方向をガイドされている。端郡に形成された係合穴139a,140aは駆動レバー138の両端部の係合ピン138a,138bがそれぞれ係合して、駆動部からの回転力を伝達している。
【0005】
戻しバネ142は駆動レバー138を閉じる方向に付勢するよう組み込まれている。そして、NDフィルター143は光量調節部材139に固着され、光量調節部材139,140により形成される開口の一部あるいは全体を覆って通過する光量を増減させる。
【0006】
このような構成において、駆動コイル133に通電することで、戻しバネ142に抗してマグネットロータ131と駆動レバー138とが回転して、絞り開口135を通過する光束が増加するように一対の光量調節部材139,140を移動させる。一方、駆動コイル133への通電量を減少させると、戻しバネ142の付勢力によリマグネットロータ131と駆動レバー138とが回転して、絞り開口135を通過する光束が減少するように一対の光量調節部材139,140を移動させる。
【0007】
また、特開平2−114246号公報には、光量調節装置の駆動源としてステッピングモータを用いるものが提案されている。この公報提案の光量調節装置では、撮像手段への入射光量と目標光量との差(光量誤差)を変換したステップ数(目標ステップ数)分の駆動完了までステッピングモータをパルス駆動して停止させるという一連の動作を繰り返し行うように構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報提案の装置では、上記一連の動作が終了しなければ目標ステップ数が変更されることがないため、この一連の動作中に撮像素子への入射光量が変化しても、これに追従できないという欠点を持つ。
【0009】
また、微細な光量調節を行うためには、ステッピングモータの分解能(ステップ数)を上げることが必要になるが、分解能を上げると上記一連の動作が完了するのに要する時間が長くなるために、上記一連の動作が完了したときには既に目標とした適正光量が変動しているおそれがあり、この場合取込んだ画像が絵にならない。特に、高速の連続画像を取込む装置では実用性に懸念がある。
【0010】
なお、短時間で上記一連の動作が完了可能なステッピングモータの分解能に限定すると、粗大な光量調節しか行えなくなってしまう。
【0011】
そこで、本願発明では、刻々と変化する撮像シーンに対応して撮像手段への入射光量を適正かつ微細に調節することができる光量調節装置およびこれを備えた画像入力装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願発明では、撮像手段への入射光量を調節するために駆動される光量調節部材と、撮像手段への実入射光量と目標入射光量との差に応じて光量調節部材の駆動用情報を設定する情報設定手段と、光量調節部材を駆動用情報に基づいて駆動する駆動手段とを有する光量調節装置において、情報設定手段に駆動用情報の設定を行わせるために前記撮像手段の画像取り込み周期に同期した信号を出力する信号出力手段を設け、情報設定手段には、光量調節部材の駆動用情報に応じた駆動が完了したか否かにかかわらず信号出力手段から信号を受けたとき、つまりは光量調節部材の駆動用情報に応じた駆動の完了前に信号出力手段から信号を受けたときもこの駆動完了を待たずに、新たに駆動用情報を設定させるようにしている。
【0014】
これにより、光量調節部材は、駆動用情報に応じた駆動の完了前に上記同期信号が出力されたときは、駆動完了まで待つことなく新たに設定された駆動用情報に応じて駆動されることになるため、刻々と変化する撮像シーンに対して常に撮像手段への入射光量を適正かつ微細に調節することが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図3には、本発明の第1実施形態である光量調節装置を分解状態で示している。この図において、1はカバー8により地板11に固定されている駆動源であるステッピングモータである。
【0016】
2,3,4,10はステッピングモータ1の駆動力を光量調節部材12,13に伝達するための部材(以下、まとめて伝達部材29ともいう)である。このうち、2はステッピングモータ1の出力軸に圧入されてステッピングモータ1の駆動力をギア3に伝えるギアである。ギヤ3は送りネジ4に固着されギア2の駆動力を送りネジ4に伝える。送りネジ4はカバー8と軸受け9とにより回転自在に支持され、ギア3と固着されて一体で回転し、ラックギア10に駆動力を伝達する。5は押さえバネ6をカバー8に固定するネジである。押さえバネ6は送りネジ4の一端を軸受け9側に押しつけスラストガタを抑える。
【0017】
7は検出ギャップ7aを有し、ラックギア10の遮光部10aが検出ギャップ7aを遮光する位置を検知するフォトインタラプタである。なお、このフォトインタラプタ7は、後述する絞り値検知回路30を構成するものである。カバー8は、ステッピングモータ1と伝達部材2,3,4,10とフォトインタラプタ7などを支持して地板11に固定する。
【0018】
ラックギア10は地坂11のガイド穴11aと光量調節部材12,13の長穴12a13aとに係合し、送りネジ4の駆動力を光量調節部材12,13に伝達する。また、ラックギア10は、フォトインタラプタ7の検出ギャップ7aを光量調節部材12,13の閉じ位置で遮光する。
【0019】
地板11は開口部11fとガイド穴11aとを有し、光量調節部材12,13を移動可能に支持するとともに各部材を支持する。光量調節部材12,13は、開口部12f,13fと長穴12a,13aとを有し、ラックギア10の移動に従って開口部12f,13fを通過する光量を変更するように移動する。
【0020】
押さえ板14は開口部14fを有し、地板11に係止されて光量調節部材12,13を移動可能に支持する。15は入射光の光軸である。
【0021】
図1は、本実施形態の光量調節装置を備えた画像入力装置のブロック図である。21は入射光を撮像素子22に結像する撮像レンズ、22は光量調節部材12,13により光量決定される入射光によって形成される画像を撮像素子制御回路27に従って撮像し、出力を光量比較回路24と画像処理回路32に出力する撮像素子である。
【0022】
23は撮像素子22への入射光の適正な光量である目標入射光量を設定して光量比較回路24に出力する光量設定回路である。
【0023】
光量比較回路24は、実入射光量に比例した撮像素子22の出力に基づいて実入射光量と上記目標入射光量とを比較演算し、その差分に対応する光量誤差信号Eyをステップ数変換回路25に出力する。
【0024】
25は同期回路31の出力に同期し、絞り値検知回路30の絞り値情報に基づいて光量誤差信号Eyをステッピングモータ1の駆動方向と駆動ステップ数を含むステップ数情報(請求の範囲にいう駆動用情報)に変換して、ステップ数修正回路26に出力するステップ数変換回路である。
【0025】
ステップ数修正回路26は、ステップ数変換回路25からステップ数情報を受けると、このステップ数情報を前回受けたステップ数情報と置き換えて新ステップ数情報とし、この新ステップ数情報をステッピングモータ1の駆動周波数と駆動方向とステップ数とを含む駆動パルス列情報に変換して絞り制御回路28と絞り値検知回路30とに出力する。
【0026】
撮像素子制御回路27は、同期回路31の出力に同期して撮像素子22を駆動制御する。絞り制御回路28は、ステップ数修正回路26の駆動パルス列情報をステッピングモータ1を駆動するための励磁パルスに変換してステッピングモータ1を駆動制御する。
【0027】
伝達部材29は、前述したように、ステッピングモータ1の駆動力を光量調節部材12,13に伝達する図3のギヤ2,3,送りネジ4およびラックギヤ10である。
【0028】
絞り値検知回路30は、上記駆動パルス列情報を加減算して絞り値情報を形成し、ステップ数変換回路25に出力する。なお、絞り値検知回路30は、光量調節部材12,13が閉じ位置にあるときにラックギア10の位置をフォトインタラプタ7を通じて初期位置情報として検知し、絞り値情報を初期化する。こうして、絞り値情報の絶対位置を修正して精度を維持する。
【0029】
同期回路(請求の範囲にいう信号出力手段)31は、画像取込み周期を設定・計測してステップ数変換回路25と撮像素子制御回路27と画像処理回路32とに同期信号を出力する。
【0030】
画像処理回路32は、同期回路31の出力に同期して撮像素子22の出力を画像情報に処理する。
【0031】
なお、本実施形態における光量設定回路23、光量比較回路24、ステップ数変換回路25およびステップ数修正回路26が請求の範囲にいう「情報設定手段」に相当する。
【0032】
図2には、本実施形態における撮像素子22への入射光量を最適に設定するための制御フローチャートを示している。41は最適な入射光量である目標光量を設定するステップ、42は撮像素子22からの信号により入射光量を測定するステップ、43は入射光量と目標光量との差分である光量誤差信号Eyを演算するステップ、44は絞り値検知回路30から絞り値情報を測定するステップ、45は絞り値情報に基づいて光量誤差信号Eyをステッピングモータ1の適正ステップ数に変換するステップである。
【0033】
46は適正駆動方向およびパルスレートでステッピングモータ1を駆動するステップ、47はステッピングモータ1が駆動されたステップ数を駆動パルス列から計測するステップ、48は同期回路31が画像取込み時間(撮像素子22において1画面を形成するのに必要な電荷が蓄積されるのに必要な時間)を計測するステップである。
【0034】
49は画像取込み時間が経過したときにステップ53に分岐し、経過していないときはステップ50に分岐するステップ、50はステッピングモータ1が適正ステップ数駆動されたときにステップ51に分岐し、まだ駆動されていないときにステップ46に移行するステップ、51は駆動パルス列を終了させてステッピングモータ1のステップ動作を停止させるステップ、52は画像取込み時間が経過したときはステップ53に分岐し、経過していないときはステップ52に移行するステップ、53は画像を取込んでステップ42に移行するステップである。以上のように画像入力装置内で構成された光量調節装置において、光量設定回路23は最適な入射光量である目標光量を設定し(ステップ41)、連続画像を取込むための以下のループを繰り返す。
【0035】
まず撮像レンズ21を通過する入射光量が光量調節部材12,13により形成された絞り開口で決定され、撮像素子22に結像する。撮像素子22の入射光量に比例する出力が光量比較回路24に出力され、光量比較回路24はステップ41で設定された目標光量との差分を比較演算して光量誤差信号Eyをステップ数変換回路25に出力する(ステップ43)。
【0036】
次に、絞り値検知回路30は絞り値を検知して絞り値情報をステップ数変換回路25に出力する(ステップ44)。次に、ステップ数変換回路25は絞り値情報を基に光量誤差信号Eyをステッピングモータ1の駆動方向とステップ数を含んだ正負のステップ数情報に変換してステップ数修正回路26に出力する。
【0037】
また、ステップ数修正回路26は上記ステップ数情報をステッピングモータ1の駆動周波数と駆動方向とステップ数を含む駆動パルス列に変換して絞り制御回路28と絞り値検知回路30とに出力する(ステップ45)。
【0038】
そして、絞り制御回路28は、上記駆動パルス列をステッピングモータ1を駆動するための励磁パルスに変換し、ステッピングモータ1を駆動制御する(ステップ46)。
【0039】
ステッピングモータ1が駆動すると、伝達部材29を介して光量調節部材12,13が駆動され、開口部12f,13fで形成される絞り開口が変化して、地板11及び押さえ板14の開口部11f,14fを通過する入射光量が調節される。また、この際、ステッピングモータ1の駆動済みステップ数が計測される(ステップ47)。
【0040】
また、同期回路31では画像取込み時間の計測が行われ(ステップ48)、まだ同期回路31から同期信号が出力されないときは(ステップ49)、ステッピングモータ1の駆動済みステップ数がステップ45で設定されたステップ数情報内の駆動ステップ数に達したか否かを判別する(ステップ50)。
【0041】
そして、駆動済みステップ数がステップ45で設定された駆動ステップ数に達したときは、ステッピングモータ1の駆動を停止する。続いて再度、画像取込み時間が経過したか否かを判別し(ステップ52)、画像取込み時間が経過すると、次の画像取り込みを開始する(ステップ53)。
【0042】
一方、ステップ49で同期信号が出力されたときは(すなわち、ステッピングモータ1の駆動済みステップ数がステップ45で設定された駆動ステップ数に達していないが、同期信号が出力されたとき)は、そのまま次の画像取り込みを開始する(ステップ53)。これにより、ステップ42〜ステップ45が再度実行されてステップ数修正回路26において新たなステップ数情報が設定され、ステッピングモータ1はこの新たなステップ数情報に応じて駆動される(ステップ46)。
【0043】
そして、この後ステップ47〜ステップ49が実行され、ステップ49においてステッピングモータ1の駆動済みステップ数がステップ45で新たに設定された駆動ステップ数(ステップ数情報)に達していないにもかかわらず同期信号が出力されたときは、さらに次の画像取り込みを行う(ステップ53)。
【0044】
このように、本実施形態では、画像取込み周期ごとにステップ数変換回路25が最新の絞り値情報と最新の光量誤差信号Eyとに応じた新ステップ数情報を設定する。そして、ステップ数修正回路26は、前回の駆動パルス列を破棄して新ステップ数情報に基づいた新駆動パルス列を発生させる。したがって、刻々と変化する撮像シーンに対しても、常に適正かつ微細な撮像素子22への入射光量設定を行うことができ、撮像素子22を備えた画像入力装置に最適な光量を有する連続画像を撮像させることができる。
【0045】
なお、本実施形態では、駆動源としてステッピングモータを用いた光量調節装置について説明したが、本発明はステッピングモータ以外の駆動源を有した光量調節装置にも適用することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光量調節部材の駆動用情報に応じた駆動の完了前に、画像取込み周期に同期した信号の入力に応じて新たに駆動用情報を設定できるので、刻々と変化する撮像シーンに対して常に撮像手段への入射光量を適正かつ微細に調節することが可能となり、撮像手段により適正な光量での連続画像の撮像を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である光量調節装置および画像入力装置のブロック図である。
【図2】上記光量調節装置のシステムフローチャート図である。
【図3】上記光量調節装置の分解斜視図である。
【図4】従来の光量調節装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
1 ステッピングモータ
12,13 光量調節部材
23 光量設定回路
25 ステップ数変換回路
30 絞り値検知回路
29 伝達部材
22 撮像素子
24 光量比較回路
26 ステップ数修正回路
28 絞り制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount adjusting device that adjusts the amount of light incident on an image sensor and an image input device such as a camera equipped with the same.
[0002]
[Prior art]
For example, a light amount adjustment device mounted on a video camera is designed to change the aperture opening diameter by smoothly reciprocating the light amount adjustment member in order to perform automatic exposure control in response to shooting conditions and brightness that change from moment to moment. As a reciprocating drive means for reciprocatingly driving the light amount adjusting member, there are proposed a method in which only the electromagnetic action is driven and a method in which the spring action is used in combination with the electromagnetic action shown in FIG.
[0003]
The reciprocating drive means of the light quantity adjusting device shown in FIG. 4 has a ground slope 136 having a throttle opening 135, a Magnet rotor 131 whose output shaft is rotatably supported on each bearing portion of the cap 137, and a gap on the outer periphery. A drive unit is configured by the yoke 132 fixed to the outer base plate 136, the drive coil 133 and the brake coil 134 disposed between the magnet rotor 131 and the yoke 132, and is used as an output shaft of the magnet rotor 131. The drive lever 138 is fixed.
[0004]
A pair of light amount adjusting members 139 and 140 are provided between the base plate 136 and the case 141 having the aperture opening 141a. The pair of light amount adjusting members 139 and 140 are guides (not shown) provided on the base plate 136. The moving direction is guided by a guide hole engaged with the pin. Engagement holes 139a and 140a formed in the end groups are engaged with engagement pins 138a and 138b at both ends of the drive lever 138, respectively, to transmit the rotational force from the drive unit.
[0005]
The return spring 142 is incorporated to urge the drive lever 138 in the closing direction. The ND filter 143 is fixed to the light amount adjusting member 139 and increases or decreases the amount of light passing through a part or the whole of the opening formed by the light amount adjusting members 139 and 140.
[0006]
In such a configuration, when the drive coil 133 is energized, the magnet rotor 131 and the drive lever 138 rotate against the return spring 142 so that the light flux passing through the aperture opening 135 increases. The adjustment members 139 and 140 are moved. On the other hand, when the energization amount to the drive coil 133 is decreased, the remagnet rotor 131 and the drive lever 138 are rotated by the urging force of the return spring 142 so that the light flux passing through the aperture opening 135 is decreased. The light quantity adjusting members 139 and 140 are moved.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-114246 proposes a method using a stepping motor as a drive source of the light amount adjusting device. In the light quantity adjusting device proposed in this publication, the stepping motor is pulse-driven and stopped until the driving is completed for the number of steps (target number of steps) obtained by converting the difference (light quantity error) between the incident light quantity to the imaging means and the target light quantity. A series of operations are repeated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the device proposed in the above publication, the target number of steps is not changed unless the above series of operations is completed, so even if the amount of incident light on the image sensor changes during this series of operations, Has the disadvantage of not being able to follow.
[0009]
In order to perform fine light amount adjustment, it is necessary to increase the resolution (number of steps) of the stepping motor. However, if the resolution is increased, the time required to complete the above series of operations increases. When the above series of operations is completed, there is a possibility that the target appropriate light amount has already fluctuated. In this case, the captured image does not become a picture. In particular, there is a concern about the practicality of an apparatus that captures high-speed continuous images.
[0010]
If the resolution of the stepping motor that can complete the above-described series of operations in a short time is limited, only coarse adjustment of the light amount can be performed.
[0011]
Accordingly, the present invention has an object to provide a light amount adjusting device capable of appropriately and finely adjusting the amount of light incident on the image pickup means corresponding to an imaging scene that changes every moment, and an image input device including the same. To do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a light amount adjusting member that is driven to adjust the amount of incident light to the imaging means, and a light amount according to the difference between the actual incident light amount and the target incident light amount to the imaging means. In a light amount adjusting apparatus having an information setting unit for setting driving information for an adjusting member and a driving unit for driving the light amount adjusting member based on the driving information, in order to cause the information setting unit to set driving information. A signal output unit that outputs a signal synchronized with the image capturing period of the imaging unit is provided, and the information setting unit includes a signal output unit regardless of whether or not the driving according to the driving information of the light amount adjusting member is completed. When receiving a signal, that is, when receiving a signal from the signal output means before the completion of driving according to the driving information of the light amount adjusting member, the driving information is newly set without waiting for the driving to be completed. It is.
[0014]
As a result, the light amount adjusting member is driven according to the newly set driving information without waiting until the driving is completed when the synchronization signal is output before the driving according to the driving information is completed. Therefore, it is possible to always adjust the amount of incident light to the imaging means appropriately and finely for an imaging scene that changes every moment.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
In FIG. 3, the light quantity adjusting device which is 1st Embodiment of this invention is shown in the decomposition | disassembly state. In this figure, reference numeral 1 denotes a stepping motor which is a drive source fixed to a base plate 11 by a cover 8.
[0016]
2, 3, 4, and 10 are members (hereinafter collectively referred to as a transmission member 29) for transmitting the driving force of the stepping motor 1 to the light amount adjusting members 12 and 13. Among these, 2 is a gear that is press-fitted into the output shaft of the stepping motor 1 and transmits the driving force of the stepping motor 1 to the gear 3. The gear 3 is fixed to the feed screw 4 and transmits the driving force of the gear 2 to the feed screw 4. The feed screw 4 is rotatably supported by a cover 8 and a bearing 9, is fixed to the gear 3 and rotates integrally, and transmits a driving force to the rack gear 10. Reference numeral 5 denotes a screw for fixing the holding spring 6 to the cover 8. The holding spring 6 presses one end of the feed screw 4 against the bearing 9 to suppress thrust backlash.
[0017]
A photo interrupter 7 has a detection gap 7a, and detects a position where the light shielding portion 10a of the rack gear 10 shields the detection gap 7a. The photo interrupter 7 constitutes an aperture value detection circuit 30 described later. The cover 8 supports the stepping motor 1, the transmission members 2, 3, 4, 10, the photo interrupter 7, and the like and is fixed to the base plate 11.
[0018]
The rack gear 10 is engaged with the guide hole 11 a of the ground slope 11 and the long holes 12 a and 13 a of the light amount adjusting members 12 and 13, and transmits the driving force of the feed screw 4 to the light amount adjusting members 12 and 13. Further, the rack gear 10 shields the detection gap 7 a of the photo interrupter 7 at the closed position of the light quantity adjusting members 12 and 13.
[0019]
The base plate 11 has an opening 11f and a guide hole 11a, and supports the light quantity adjusting members 12 and 13 movably and supports the members. The light quantity adjusting members 12 and 13 have openings 12f and 13f and elongated holes 12a and 13a, and move so as to change the light quantity passing through the openings 12f and 13f as the rack gear 10 moves.
[0020]
The holding plate 14 has an opening 14f and is locked to the base plate 11 to support the light amount adjusting members 12 and 13 so as to be movable. Reference numeral 15 denotes an optical axis of incident light.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram of an image input apparatus provided with the light amount adjusting device of the present embodiment. Reference numeral 21 denotes an imaging lens that forms an incident light on the image sensor 22, and 22 denotes an image formed by the incident light whose light amount is determined by the light amount adjusting members 12 and 13, according to the image sensor control circuit 27, and outputs the light amount comparison circuit. 24 and an image sensor output to the image processing circuit 32.
[0022]
A light amount setting circuit 23 sets a target incident light amount that is an appropriate light amount of incident light to the image sensor 22 and outputs the target incident light amount to the light amount comparison circuit 24.
[0023]
The light quantity comparison circuit 24 compares and calculates the actual incident light quantity and the target incident light quantity based on the output of the image sensor 22 proportional to the actual incident light quantity, and sends a light quantity error signal Ey corresponding to the difference to the step number conversion circuit 25 . Output.
[0024]
Reference numeral 25 is synchronized with the output of the synchronizing circuit 31 and, based on the aperture value information of the aperture value detection circuit 30, the light quantity error signal Ey is obtained as step number information including the driving direction of the stepping motor 1 and the number of driving steps (driving in the claims). This is a step number conversion circuit that converts the information into a step number correction circuit 26.
[0025]
When the step number correction circuit 26 receives the step number information from the step number conversion circuit 25, the step number correction circuit 26 replaces this step number information with the previously received step number information to obtain new step number information. The drive pulse train information including the drive frequency, the drive direction, and the number of steps is converted and output to the aperture control circuit 28 and the aperture value detection circuit 30.
[0026]
The image sensor control circuit 27 drives and controls the image sensor 22 in synchronization with the output of the synchronization circuit 31. The aperture control circuit 28 controls the drive of the stepping motor 1 by converting the drive pulse train information of the step number correction circuit 26 into an excitation pulse for driving the stepping motor 1.
[0027]
As described above, the transmission member 29 is the gears 2, 3, the feed screw 4 and the rack gear 10 of FIG. 3 that transmit the driving force of the stepping motor 1 to the light amount adjustment members 12, 13.
[0028]
The aperture value detection circuit 30 adds and subtracts the drive pulse train information to form aperture value information and outputs it to the step number conversion circuit 25. The aperture value detection circuit 30 detects the position of the rack gear 10 as initial position information through the photo interrupter 7 when the light quantity adjustment members 12 and 13 are in the closed position, and initializes the aperture value information. Thus, the absolute position of the aperture value information is corrected to maintain accuracy.
[0029]
A synchronization circuit (signal output means in the claims) 31 sets and measures an image capture period and outputs a synchronization signal to the step number conversion circuit 25, the image sensor control circuit 27, and the image processing circuit 32.
[0030]
The image processing circuit 32 processes the output of the image sensor 22 into image information in synchronization with the output of the synchronization circuit 31.
[0031]
The light amount setting circuit 23, the light amount comparison circuit 24, the step number conversion circuit 25, and the step number correction circuit 26 in the present embodiment correspond to “information setting means” in the claims.
[0032]
FIG. 2 shows a control flowchart for optimally setting the amount of light incident on the image sensor 22 in the present embodiment. 41 is a step of setting a target light amount that is an optimal incident light amount, 42 is a step of measuring the incident light amount based on a signal from the image sensor 22, and 43 is calculating a light amount error signal Ey that is a difference between the incident light amount and the target light amount. Step 44 is a step for measuring aperture value information from the aperture value detection circuit 30, and 45 is a step for converting the light quantity error signal Ey into an appropriate number of steps for the stepping motor 1 based on the aperture value information.
[0033]
46 is a step of driving the stepping motor 1 with an appropriate driving direction and pulse rate, 47 is a step of measuring the number of steps driven by the stepping motor 1 from the driving pulse train, and 48 is an image capturing time (in the image sensor 22) This is a step of measuring a time required for accumulating charges necessary to form one screen.
[0034]
49 branches to step 53 when the image capture time has elapsed, and branches to step 50 when it has not elapsed. 50 branches to step 51 when the stepping motor 1 is driven by the appropriate number of steps. Step to shift to step 46 when not driven, step 51 to end the drive pulse train and stop the step operation of the stepping motor 1, and step 52 to branch to step 53 when the image capture time has passed. If not, the process proceeds to step 52, and 53 is a step to capture an image and proceed to step. In the light amount adjusting device configured in the image input apparatus as described above, the light amount setting circuit 23 sets the target light amount that is the optimum incident light amount (step 41 ), and repeats the following loop for capturing a continuous image. .
[0035]
First, the amount of incident light that passes through the imaging lens 21 is determined by the aperture opening formed by the light amount adjusting members 12 and 13, and forms an image on the imaging element 22. An output proportional to the incident light amount of the image sensor 22 is output to the light amount comparison circuit 24, and the light amount comparison circuit 24 compares and calculates the difference from the target light amount set in step 41 to convert the light amount error signal Ey into the step number conversion circuit 25. (Step 43).
[0036]
Next, the aperture value detection circuit 30 detects the aperture value and outputs aperture value information to the step number conversion circuit 25 (step 44). Next, the step number conversion circuit 25 converts the light amount error signal Ey into positive / negative step number information including the driving direction of the stepping motor 1 and the number of steps based on the aperture value information, and outputs it to the step number correction circuit 26.
[0037]
The step number correction circuit 26 converts the step number information into a drive pulse train including the drive frequency, drive direction, and step number of the stepping motor 1 and outputs it to the aperture control circuit 28 and the aperture value detection circuit 30 (step 45). ).
[0038]
Then, the aperture control circuit 28 converts the drive pulse train into an excitation pulse for driving the stepping motor 1, and drives and controls the stepping motor 1 (step 46).
[0039]
When the stepping motor 1 is driven, the light quantity adjusting members 12 and 13 are driven via the transmission member 29, and the aperture opening formed by the openings 12f and 13f is changed, so that the openings 11f and 11f of the base plate 11 and the holding plate 14 are changed. The amount of incident light passing through 14f is adjusted. At this time, the number of driven steps of the stepping motor 1 is measured (step 47).
[0040]
Further, the image capturing time is measured in the synchronizing circuit 31 (step 48), and when the synchronizing signal is not yet output from the synchronizing circuit 31 (step 49), the number of driven steps of the stepping motor 1 is set in step 45. It is determined whether or not the drive step number in the step number information has been reached (step 50).
[0041]
When the number of driven steps reaches the number of driving steps set in step 45, the driving of the stepping motor 1 is stopped. Subsequently, it is determined again whether or not the image capture time has elapsed (step 52). When the image capture time has elapsed, the next image capture is started (step 53).
[0042]
On the other hand, when the synchronization signal is output in step 49 (that is, the number of driven steps of the stepping motor 1 does not reach the number of driving steps set in step 45, but the synchronization signal is output), The next image capture is started as it is (step 53). Thereby, Step 42 to Step 45 are executed again, new step number information is set in the step number correction circuit 26, and the stepping motor 1 is driven according to the new step number information (Step 46).
[0043]
Then, Step 47 to Step 49 are executed. In Step 49, the number of driven steps of the stepping motor 1 is synchronized even though the number of driving steps (step number information) newly set in Step 45 has not been reached. When the signal is output, the next image capture is further performed (step 53).
[0044]
As described above, in this embodiment, the step number conversion circuit 25 sets new step number information corresponding to the latest aperture value information and the latest light amount error signal Ey for each image capture period. Then, the step number correcting circuit 26 discards the previous drive pulse train and generates a new drive pulse train based on the new step number information. Therefore, even for an imaging scene that changes every moment, it is possible to always set an appropriate and fine amount of incident light to the image sensor 22, and to obtain a continuous image having an optimum light amount for an image input device including the image sensor 22. An image can be taken.
[0045]
In the present embodiment, the light amount adjusting device using the stepping motor as the driving source has been described. However, the present invention can also be applied to a light amount adjusting device having a driving source other than the stepping motor.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the drive information can be newly set according to the input of the signal synchronized with the image capture cycle before the completion of the drive according to the drive information of the light amount adjusting member. It is possible to always adjust the amount of incident light to the imaging unit appropriately and finely for an imaging scene that changes every moment, and the imaging unit can capture a continuous image with an appropriate amount of light.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a light amount adjusting device and an image input device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system flowchart of the light amount adjusting device.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the light amount adjusting device.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a conventional light amount adjusting device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stepping motor 12, 13 Light quantity adjustment member 23 Light quantity setting circuit 25 Step number conversion circuit 30 Aperture value detection circuit 29 Transmission member 22 Image sensor 24 Light quantity comparison circuit 26 Step number correction circuit 28 Aperture control circuit

Claims (6)

撮像手段への入射光量を調節するために駆動される光量調節部材と、前記撮像手段への実入射光量と目標入射光量との差に応じて前記光量調節部材の駆動用情報を設定する情報設定手段と、前記光量調節部材を前記駆動用情報に基づいて駆動する駆動手段とを有する光量調節装置において、
前記情報設定手段に前記駆動用情報の設定を行わせるために前記撮像手段の画像取り込み周期に同期した信号を出力する信号出力手段を有しており、
前記情報設定手段は、前記光量調節部材の前記駆動用情報に応じた駆動の完了前に前記信号出力手段から信号を受けたときは、この駆動完了を待たずに新たに駆動用情報を設定することを特徴とする光量調節装置。
An information setting for setting information for driving the light amount adjusting member according to the difference between the actual incident light amount and the target incident light amount to the imaging means, and a light amount adjusting member driven to adjust the incident light amount to the imaging means A light amount adjusting device comprising: means and driving means for driving the light amount adjusting member based on the driving information;
A signal output means for outputting a signal synchronized with an image capturing period of the imaging means in order to cause the information setting means to set the drive information;
When the information setting means receives a signal from the signal output means before completion of driving according to the driving information of the light amount adjusting member, the information setting means newly sets driving information without waiting for the completion of driving. A light quantity adjusting device characterized by that.
撮像手段への入射光量を調節するために駆動される光量調節部材と、前記撮像手段への実入射光量と目標入射光量との差に応じて前記光量調節部材の駆動用情報を設定する情報設定手段と、前記光量調節部材を前記駆動用情報に基づいて駆動する駆動手段とを有する光量調節装置において、
前記情報設定手段に前記駆動用情報の設定を行わせるために前記撮像手段の画像取り込み周期に同期した信号を出力する信号出力手段を有しており、
前記情報設定手段は、前記光量調節部材の前記駆動用情報に応じた駆動が完了したか否かにかかわらず、前記信号出力手段から信号を受けたときに新たに駆動用情報を設定することを特徴とする光量調節装置。
An information setting for setting information for driving the light amount adjusting member according to the difference between the actual incident light amount and the target incident light amount to the imaging means, and a light amount adjusting member driven to adjust the incident light amount to the imaging means A light amount adjusting device comprising: means and driving means for driving the light amount adjusting member based on the driving information;
A signal output means for outputting a signal synchronized with an image capturing period of the imaging means in order to cause the information setting means to set the drive information;
The information setting means newly sets driving information when receiving a signal from the signal output means, regardless of whether driving according to the driving information of the light amount adjusting member is completed. A light quantity adjusting device characterized.
前記情報設定手段が前記駆動完了を待たずに新たに駆動用情報を設定したときに、前記駆動完了を待たずに前記駆動手段にこの新たに設定された駆動用情報に応じて前記光量調節部材を駆動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の光量調節装置。  When the information setting unit newly sets driving information without waiting for the completion of driving, the light amount adjusting member according to the newly set driving information in the driving unit without waiting for the driving completion. The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the light amount adjusting device is driven. 前記駆動用情報が、前記光量調節部材の駆動前位置からの目標駆動量を含むことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の光量調節装置。The driving information, the light quantity adjusting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a target drive amount of the drive before the position of the light amount adjustment member. 前記駆動手段がステッピングモータを駆動源としており、
前記目標駆動量が前記ステッピングモータの駆動ステップ数であることを特徴とする請求項に記載の光量調節装置。
The drive means uses a stepping motor as a drive source,
The light amount adjusting device according to claim 4 , wherein the target drive amount is the number of drive steps of the stepping motor.
請求項1から5のいずれか1つに記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする画像入力装置。An image input device comprising the light amount adjusting device according to any one of claims 1 to 5 .
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