JPH0349484A - オートアイリス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はオートアイリス制御装置に関し、ビデオカメラ
等に利用される。

（従来の技術） ビデオカメラの従来のオートアイリス制御装置の概略構
威を第３図に示す。

すなわち、被写体像は、集光レンズ１ａを通り、絞り２
にて光量が調節された後、フォーカスレンズ１ｂを通っ
て撮像素子〈以下、センサという）３に結像する。セン
サ３は、導かれた被写体光束をその光量に応じた電気信
号に変換し、その電気信号を映像信号として増幅器４に
出刀する。そして、ここで必要なレベルまで増幅した後
、センサ出力として図示しないその後の映像信号処理系
に出力するとともに、オートアイリス回路Ａの楕或要素
である検波部５に与えられる。そして、検波部５におい
て輝度信号レベルに応じた大きさの直流電圧に検波され
る。アイリス駆動制御部６は、この検波部５からの直流
電圧に従ってアイリスモータを駆動し、絞り２を調整す
るようになっている。その結果、センサ３のセンサ面の
像の光量が適当な値になるよう自動制御されることにな
る。

第５図は、従来のオートアイリス回路Ａの電気的構或の
一例を示している。

すなわち、前記センサ３の出力が導かれた信号線１１は
、抵抗Ｒ＋を介してトランジスタＱ１のベースとダイオ
ードＤのアノードとにそれぞれ接続されており、ダイオ
ードＤのカソードは、マイナス端子がアースに接地され
た直流電源ｖ１のプラス端子に接続されている。このダ
イオードＤと直流電源ｖｌとで高輝度クリップ回路Ｂが
構威されている。また、前記トランジスタＱ．のコレク
タは電源電圧■ｃｃに接続されており、工〔ツタは、抵
抗Ｒ．を介してアースに接地されるとともに、抵抗Ｒｉ
ｌ１　コンデンサＣＩを介してアイリス駆動アンプ８の
プラス入力に導かれ、アイリス駆動アンプ８の出力は、
一端がアースに接地されたアイリスモータ７の駆動コイ
ル７ａの他端に接続されている。トランジスタＱ１，抵
抗Ｒ．，Ｒ，及びコンデンサＣ１により検波部５を構威
している。

また、一端がアースに接地されたアイリスモータ７の可
動片の動き速度に応じた電圧を出力する検出コイル７ｂ
の他端は、アイリス制動アンプ９のプラス端子に接続さ
れている。また、アイリス制動アンブ９の出力には、抵
抗Ｒ６の一端が接続されており、該抵抗Ｒ．の他端は、
前記アイリス駆動アンプ８のマイナス入力に接続される
とともに、抵抗Ｒ７を介することにより、一端が電源電
圧Ｖ　ｃｅに接続され、他端がアースに接地された可変
抵抗Ｖ　Ｒ　＋の摺動端子に接続されている。可変抵抗
ＶＲ，及び抵抗Ｒ７は、安定状態での回路の平衡を調整
するための素子である。また、アイリス制動アンブ９の
出力は、直列に接続された抵抗Ｒ４．Ｒｓを介してアー
スに接地されており、この抵抗Ｒ４＋ＲＳの中点とアイ
リス制動アンブ９のマイナス入力とが接続された構或と
なっている。

すなわち、アイリス制動アンブ９のマイナス入力には、
その出力電圧を抵抗Ｒ，と抵抗Ｒ，とで分割した電圧が
加えられるようになっている。

上記構成において、信号線１１を介して導かれたセンサ
出力は、抵抗Ｒ＋を通ってダイオードＤと直流電源ＶＩ
とからなる高輝度クリップ回路Ｂに導かれ、ここでセン
サ出力の高輝度部がクリップされる。第４図はこの高輝
度部をクリップした状態を示しており、斜線部分Ｐのみ
が次段のトランジスタＱ１のベースに入力されることに
なる。

そして、トランジスタＱ，抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ，、コンデ
ンサＣＩにより、高輝度クリップされたセンサ出力が検
波され、センサ出力の振幅に応じた直流電圧が再生され
る。この再生された直流電圧が、アイリス駆動アンブ８
のプラス入力に与えられることから、この直流電圧が高
い場合（すなわち、センサ出力の振幅が大きい場合）に
は、次段のアイリスモータ７にて、ビデオカメラの絞り
２　（第３図参照）が閉じるように、負帰還制御がかけ
られる。

一方、アイリス制動アンブ９は、アイリス七ータ７の応
答が急激に変化しないように、また、アイリスのループ
利得の周波数特性に基く振動、いわゆるハンチングを抑
制するために設けられており、アイリスモータ７の可動
片の動き速度に応じた大きさの制動、いわゆる粘性抵抗
的な制動をかけるようになっている。すわなち、アイリ
スモータ７から出力された可動片の動き速度に応じた電
圧は、アイリス制動アンプ９のプラス入力に加えられて
おり、このアイリス制動アンブ９と抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ
，とによって構或されるアイリス制動アンプ回路におい
て適宜増幅された後、抵抗Ｒｈを介して、アイリス駆動
アンブ８のマイナス人力に加えられ、これによってアイ
リスモータ７に制動がかけられるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） このように、上記構或のオートアイリス制御装置では、
アイリスの応答は、アイリス制動アンブ９の利得によっ
て粘性抵抗的な制動の大きさが変るようになっており、
利得が大きいほど強い制動がかけられることから、ハン
チングに対して即座に対応できるオートアイリスが実現
できる。ところが、強い制動をかけることによって、今
度はアイリスの応答が遅くなる結果、特に非常に暗い被
写体から明るい被写体に像が変わったとき、画像が白く
飽和した状態が長く目に付くといった問題が発生する。

すなわち、従来のオートアイリス制御装置のセンサ出力
の波形を示す第６図において、暗い被写体から明るい被
写体に像が変化したとき、センサ出力は急峻に立ち上が
り、長い飽和状態を経た後、緩やかに立ち下がって安定
状態に落ち着くことになり、このセンサ出力の飽和状態
が長いほど、画像の白く飽和した状態も長＜続＜ことに
なる。また、高輝度クリップ回路Ｂによって検波出力が
制限されることにより、より応答が遅くなるといった問
題もあった。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、被写体光束を光電
変換した撮像素子の出力を検波する検波回路と、該検波
回路の出力に基いてアイリスモー夕の駆動制御を行うア
イリス駆動回路と、該アイリス駆動回路の駆動制御によ
るアイリスモータの急激な変化を抑制するアイリス制動
回路とを有するオートアイリス制御装置において、前記
撮像素子の出力を平滑化するフィルタ回路と、該フィル
タ回路の出力を所定のしきい値電圧と比較し、その比較
結果を出力するコンパレータと、該コンパレー夕の出力
に基き、フィルタ回路の出力がしきい値電圧を越えたと
きには、前記アイリス制動回路の利得を低下させ、フィ
ルタ回路の出力がしきい値電圧以下となったときには、
前記アイリス制動回路の利得を上げる利得切換回路とを
備えたものである． （作用） 被写体光束を光電変換した撮像素子の出力（センサ出力
）をフィルタ回路によって平滑化し、その出力をコンパ
レー夕の一方の入力端子に供給する。コンパレータの他
方の入力端子には、所定のしきい値電圧が与えられてい
ることから、コンパレータではこのフィルタ回路の出力
としきい値電圧と比較し、その比較出力を利得切換回路
に出力する。すなわち、フィルタ回路の出力がしきい値
電圧を越えるような急激な輝度変化を生じたときには、
アイリス制動アンプの利得を下げて制動を弱くし、アイ
リスの応答を早めるように利得切換回路を切り換える。

また、絞りがある程度閉じてセンサ出力が低下している
場合であって、フィルタ回路の出力がしきい値電圧より
も低いときには、もとのアイリス制御アンプの利得に上
げるように利得切換回路を切り換えて、強い制動がかけ
られるようにする。

これにより、暗い場面から明るい場面へ移ったときのよ
うに、急激な輝度変化を生じた場合には、アイリスの応
答が早くなることから、画面が長く飽和するといった不
具合が防止できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明のオートアイリス制御装置の電気的構
戒を示す回路図である． 同図において、抵抗ＲＩ、ダイオードＤ、直流電源Ｖ，
等からなる高輝度クリップ回路Ｂ、トランジスタＱｌ　
、抵抗Ｒｇ　ｌ　　Ｒ３　、コンデンサＣ．等からなる
検波部５、アイリス制動アンブ９、抵抗Ｒ．，Ｒ，等か
らなるアイリス制動アンプ回路、及びアイリス駆動アン
ブ８、アイリスモータ７、抵抗Ｒ６　＋　Ｒｔ　、可変
抵抗ＶＲ，は、第５図に示した従来のオートアイリス制
御装置と同様である。

本発明は、上記構戒において、第３図に示すセンサ３の
出力が導かれた信号線１１を、抵抗Ｒ，とコンデンサＣ
２とで構威されるフィルタ回路Ｆを介することにより、
コンパレータ１２のプラス入力に接続している。また、
コンバレータ１２のマイナス入力には、しきい値電圧で
ある直流電源ｖ２が与えられている。そして、直列接続
された抵抗Ｒ９と開閉スイッチ１０とが、アイリス制動
アンプ回路の構威要素である抵抗Ｒ４と並列に接続され
ており、この開閉スイッチ１０の開閉制御入力に、前記
コンバレータ１２の出力が導かれた構威となっている。

そして、コンパレータｌ２の出力がｒＬＪレベルの場合
には、開閉スイッチ１０がＯＦＦ　状ＬＱとなり、ｒＨ
Ｊレベルの場合には、開閉スインチ１０がＯＮ状態とな
るように構威されている。つまり、コンバレータ１２の
出力がｒＬＪレベルの場合には、開閉スイソチ１０がＯ
ＦＦ状態となることから、アイリス制動アンプ９の利得
は、Ｒｓ となり、またコンパレータｌ２の出力がｒＨＪレベルの
場合には、開閉スイッチ１０がＯＮ状態となることから
、アイリス制動アンブ９の利得は、Ｒｓ となって、その利得が下るようになっている。

次に、上記構戒のオートアイリス制御装置の動作を、第
２図に示す各部の信号波形図を適宜参照して説明する． 信号線１１を介して導かれたセンサ出力１１１は、抵抗
Ｒ．を通ってダイオードＤと直流電源Ｖ，とからなる高
輝度クリップ回路Ｂに導かれ、ここでセンサ出力１１１
の高輝度部がクリソプされた後、次段のトランジスタＱ
，のベースに与えられる。そして、トランジスタＱ＋　
％抵抗Ｒｚ、抵抗Ｒ３％コンデンサＣ，からなる検波部
５により、高輝度クリップされたセンサ出力１１２が検
波され、センサ出力１１２の振幅に応じた直流電圧が再
生される．この再生された直流電圧が、アイリス駆動ア
ンブ８のプラス入力に与えられることから、この直流電
圧が高い場合（すなわち、センサ出力１１２の振幅が大
きい場合）には、次段のアイリスモータ７にて、ビデオ
カメラの絞り２　〈第３図参照）が閉じるように、負帰
還制御がかけられるようになっている。

また、アイリスモータ７から出力された可動片の動き速
度に応じた電圧は、アイリス制動アンプ９のプラス入力
に加えられており、このアイリス制動アンブ９と抵抗Ｒ
　４．　Ｒ　ｓ，　Ｒ　９及び開閉スイソチ１０とによ
って構威されるアイリス制動アンプ回路において適宜増
幅された後、抵抗Ｒ６を介して、アイリス駆動アンブ８
のマイナス入力に加えられ、これによってアイリスモー
タ７に制動がかけられるようになっている。

一方、信号線１ｌを介して導かれたセンサ出力１１１は
、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ２とからなるフィルタ回路Ｆ
に入力され、ここで平滑化されて、センサ出力１１１の
振幅に応じて変化するフィルタ出力１１３として、コン
パレータ１２のプラス入力に与えられる。そして、コン
パレータ１２において、マイナス入力に与えられたしき
い値電圧Ｖｔとフィルタ出力１１３とが比較され、その
比較結果に対応した信号１２１が、開閉信号として、開
閉スイッチ１０の開閉ｆＩｌｌ　ＪＢ入力に与えられる
。

すなわち、フィルタ出力１１３がしきい値電圧ｖ２より
高いときには、コンバレータ１２はｒＨＪレベルの信号
を出力し、低い場合には、ｒＬＪレベルの信号を出力す
るようになっている．ここで、時刻ｔ，において、被写
体像が暗い状態から明るい状態へと急激に変化したとす
ると、センサ出力１１１は、時刻ｔ１において急峻に立
ち上がり、飽和状態となる。また、フィルタ出力１１３
は、時刻１，から緩やかに立ち上がった後、時刻ｔ，か
ら緩やかに立ち下がる波形の信号となる．そのため、コ
ンパレータ１２の出力１２１は、フィルタ出力１１３が
しきい値電圧ｖｚを越える時刻ｔ２まではｒＬＪレベル
に留まるとともに、時刻ｔｔにおいてｒＨＪレベルにｉ
化し、フィルタ出力１１３がしきい値電圧Ｖ２以下とな
る時刻ｔ，まではｒＨＪレベルに留まり、時刻ｔ４にお
いてｒＬＪレベルに変化する信号となる。したがって、
開閉スイッチ１０は、コンバレータｌ２からｒＨＪレベ
ルの信号が出力される時刻【２から時刻ｔ４までの期間
Ｔ１の間−．　ＯＮ状態となることから、アイリス制動
アンプ９の利得は、この期間Ｔ，の間は、前記（２）式
で示す値となって、その利得が低下し、時刻ｔ４以後は
開閉スイッチ１０がＯＦＦ状態となることから、アイリ
ス制動アンプ９の利得は、前記１１）式で示す値とって
、元の利得に戻ることになる。すなわち、暗い被写体か
ら明るい被写体に変化したときには、期間Ｔ，の間、開
閉スイッチ１０がＯＮ状態となる結果、この期間Ｔ１の
間アイリス制動アンブ９の利得が低下して該アイリス制
動アンプ９の制動が弱まることから、アイリスの応答は
早められ、センサ出力１１１は、時刻１ｔから時刻ｔ，
まで急激に低下することになる。

そして、フィルタ出力１１３がしきい値電圧Ｖオ以下と
なった時刻ｔ４において開閉スインチ１０がＯＦＦ状態
となることから、アイリス制動アンブ９の利得はもとの
利得にもどり、制動の強い状態となって、ゆっくりとア
イリスは応答し、センサ出力１１１はゆっくりと安定点
に落ちつくことになる。

これにより、従来装置の場合の応答波形（第６図）に比
べ、白く飽和した画面が長く続く状態を防ぐことが可能
となる。

（発明の効果） 本発明に係るオートアイリス制御装置は、撮像素子の出
力を平滑化したフィルタ回路出力をしきい値電圧と比較
するコンパレータを設け、コンバレータ出力でアイリス
制御回路の利得を切換えるようにしたので、暗い被写体
から明るい被写体に変化した場合など急激に輝度が変化
した場合に、白く飽和した画面が長く続くといった不具
合を解消することができる．また、輝度変化の緩やかな
場合には、もとのアイリス特性を保持することから、非
常に安定した映像を撮ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオートアイリス制御装置の電気的構成
を示す回路図、第２図は同装置の各部の信号波形図、第
３図はビデオカメラのオートアイリス機構を示すブロッ
ク線図、第４図は高輝度クリンプ回路によって高輝度部
がリクソプされる様子を示す図、第５図は従来のオート
アイリス制御装置の電気的構或を示す回路図、第６図は
第５図の従来装置におけるセンサ出力の変化を示す波形
図である． ２・・・絞り ｌ １ ３・・・撮像素子（センサ） ５・・・検波部 ６・・・アイリス駆動制御部 ７・・・アイリスモータ ８・・・アイリス駆動アンブ ９・・・アイリス制動アンブ ０・・・開閉スイッチ ２・・・コンパレータ ら１’；．　’．Ｌ’Ｊ 第２口 ３４図 第６図 時間（１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被写体光束を光電変換した撮像素子の出力を検波す
   る検波回路と、該検波回路の出力に基いてアイリスモー
   タの駆動制御を行うアイリス駆動回路と、該アイリス駆
   動回路の駆動制御によるアイリスモータの急激な変化を
   抑制するアイリス制動回路とを有するオートアイリス制
   御装置において、 前記撮像素子の出力を平滑化するフィルタ回路と、 該フィルタ回路の出力を所定のしきい値電圧と比較し、
   その比較結果を出力するコンパレータと、 該コンパレータの出力に基き、フィルタ回路の出力がし
   きい値電圧を越えたときには、前記アイリス制動回路の
   利得を低下させ、フィルタ回路の出力がしきい値電圧以
   下となったときには、前記アイリス制動回路の利得を上
   げる利得切換回路とを備えたことを特徴とするオートア
   イリス制御装置。