JPH0384527A - 自動絞り調整回路 - 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〕 この発明は、カメラの自動絞り調整回路の改善に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の自動絞り調節回路と出力レベルを一定に
する可変利得増幅部の構成を示すブロック図である。

この第４図において、１はレンズであり、このレンズ１
を透過した光は絞りｉ構２を経由して、撮像素子３で受
光されるようになっている。

受光素子３の出力は前置増幅回路４で増幅された後、第
１の検波回路５で検波されるようになっているとともに
、可変利得増幅回路９に入力されるようになっている。

第１の検波回路５の出力は第１の誤差増幅回路６で第１
の基準電圧端子７から印加される基準電圧との偏差をと
り、絞り駆動回路８に出力するようになっている。この
絞り駆動回路８は、第１の誤差増幅回路６の出力に基づ
き、絞り機構２を駆動して絞りを調節するようになって
いる。

かくして、絞り機構２、受光素子３、前置増幅回路４、
第１の検波回路５、第１の誤差増幅回路６、絞り駆動回
路８により、自動絞り調整回路を構成している。

一方、上記可変利得増幅回路９、第２の検波回路１０、
第２の誤差増幅回路１１により、可変利得増幅部を構成
している。

この可変利得増幅部において、可変利得増幅回路９の出
力は出力端子１３および第２の検波回路１０に送出する
ようになっており、第２の検波回路１０の出力は第２の
誤差増幅回路１１に送られ、そこで、第２の基準電圧端
子１２から印加される基準電圧との偏差をこって、第２
の誤差増幅回路１１から可変利得調整回路９に出力する
ようになっている。

次に動作について説明する。被写体よりの反射光はレン
ズ１を通り、絞り機構２により光量調節されて、撮像素
子３へ結像する。

撮像素子３にて光電変換された電気信号は前置増幅回路
４により増幅される。この前置増幅回路４の出力は自動
光量調節回路の第１の検波回路５で検波する。この第１
の検波回路５は主に平均値検波が用いられる。

この第１の検波回路５の出力は第１の誤差増幅回路６に
入力される。第１の誤差増幅回路７には、第１の基準電
圧端子７から第１の基準電圧が印加されており、第１の
誤差増幅回路６は常に第１の検波回路５の出力と第１の
基準電圧の差を検出している。

第１の誤差増幅回路６は第１の基準電圧と第１の検波回
路５の出力との偏差をとると、その出力を絞り駆動回路
８に出力する。

絞り駆動回路８は第１の誤差増幅回路６の出力に応じて
、すなわち、光量が不足の場合は開く方向に、過多の場
合は閉じる°方向に動作する。

これらの絞り機構２、撮像素子３、前置増幅回路４、第
１の検波回路５、第１の誤差増幅回路６、絞り駆動回路
８は閉ループを構成しており、前置増幅回路４の出力レ
ベルが一定となるように動作する。

次に可変利得増幅部の動作について説明する。

この可変利得増幅部は、光量が不足となり、絞り機構２
が開放となった場合に利得を大きくし感度の改善を図っ
ている。

すなわち、絞り機構２が開放になることにより、撮像素
子３の出力レベルが上がり、それにともなって、前置増
幅回路４および可変利得増幅回路９の出力レベルが上が
る。

この可変利得増幅回路９の出力は第２の検波回路ＩＯで
検波され、第２の誤差増幅回路１１で、第２の基準電圧
端子１２から印加される第２の基準電圧との偏差をとり
、その偏差に応じて可変利得増幅回路９に出力し、この
可変利得増幅回路９の出力、すなわち、出力端子１３の
レベルを一定となるように作動する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の自動絞りｍ節回路と可変利得増幅部は以上のよう
に構成されているので、撮像素子３の受光面が常に一定
の明るさになるように絞り機構２が追従する。

一般の被写体においては、おおむね問題なく撮影できる
が、夜間のように周囲が珀く特定部のみネオンサインな
どの照明がある場合は、画面を平均レベルに追い込むた
め、明るい部分が過大レベルとなり、撮像素子３が飽和
したり、回路が飽和し、撮影画像を正しく再現すること
ができない。

第２図にその例を示す。第２図（ａｌはネオンサインが
撮影画像に正しく再現されている場合であり、第２図（
ｂ）は前記従来例で撮影した場合で、撮影画像にネオン
サインが正しく再現されていない場合である。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、自動的に補正を加え、撮影画像の再現性を
向上できる自動絞り調整回路を得ることを目的とする。

（！１ｉｆｔを解決するための手段〕 この発明に係る絞り調整回路は、絞り機構の絞り値を検
出するホール素子と、被写体か・らの反射光を受光し、
光電変換して撮像出力を得る撮像素子の出力に応して利
得を可変する可変利得増幅部と、撮像素子の出力から被
写体の中間輝度レベル部の面積が所定値以上か否かに応
じてホール素子の出力と所定の設定値との偏差または撮
像素子の出力とを選択し、かつ可変利得増幅部の利得制
御を行うレベル検出選択手段と、このレベル検出選択手
段で選択された偏差または撮像素子の出力と所定値との
偏差に応じて絞り機構の絞り値を一定値にする自動絞り
調節回路とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるレベル検出選択手段により撮像素子の
出力から被写体の中間輝度レベル部の面が所定値以下で
あることを検出したときは、撮像素子の出力を選択して
自動絞り調節回路により、この出力と所定の設定値との
偏差をとり、その偏差に応して絞り機構の絞り値を一定
値になるようにするとともに、可変利得増幅部の利得を
制御して利得がある値以上にならないように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の自動絞り調整回路の実施例について図
面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を示
すブロック図であり、この第１図において、Ｉｌ！戒の
説明に際し、第４図と同一部分には同一符号を付してそ
の重複説明を避け、第４図とは異なる部分を主体に述べ
る。

この第１図を第４図と比較しても明らかなように、第１
図では、第４図の構成に新たに以下に述べる部分が追加
されている。

すなわち、符号Ｌ−１３で示す部分は第４図と同様であ
り、符号２１以降で示す部分が第４図で示した構成に追
加されているものであり、符号２１はホール素子である
。

このホール素子２１は絞り機構２の絞りの値を検出する
もので、この絞り機構２の所定個所に取り付けられ、そ
の出力は増幅回路２２に出力するようになっている。

増幅回路２２■出力は第３の誤差増幅回路２３に出力す
るようになっている。第３の誤差増幅回路２３には、第
３の基準電圧端子２４から第３の基準電圧が印加されて
おり、したがって、第３の誤差増幅回路２３は増幅回路
２２の出力電圧と第３の基準電圧との偏差をとって、切
換回路２５に出力するようになっている。

一方、２６はウィンドコンパレータであり、ウィンドコ
ンパレータ２６には上記前置増幅回路４の出力が入力さ
れるようになっている。ウィンドコンパレータ２Ｇは特
定レベル内に信号がある場合に出力するものであり、こ
の出力は第３の検波回路２７に送出するようになってい
る。

第３の検波回路２７の出力は電圧比較回路２８に送出す
るようになっている。電圧比較回路２８には、第４の基
準電圧端子２９から第４の基準電圧が印加されており、
電圧比較回路２８は第３の検波回路２７の出力と第４の
基準電圧とを比較して、第３の検波回路２７の出力が第
４の基準電圧以下になると、出力するものである。

この電圧比較回路２８の出力は制御出力３ｏとして可変
利得増幅回路９と切換回路２５に加えるようになってい
る。切換回路２５はこの制御出力３０により、端子ａに
加えられる第３の誤差増幅回路２３の出力と、端子すに
加えられる第１の検波回路５の出力とを切り換えて、第
１の誤差増幅回路６に出力するようになっている。

かくして、ウィンドコンパレータ２６、第３の検波回路
２７、電圧比較回路２８、第４の基！１！電圧端子２９
、切換回路２５とにより、レベル検出選択手段が構成さ
れている。

このレベル検出選択手段は、前置増幅回路４の出力レベ
ルの検出と、第３の誤差増幅回路２３の出力と、第１の
検波回路５の出力との選択を行うものである。その他の
構成は第４図と同様である。

次に動作について説明する。まず、レンズ１〜絞り駆動
回路８の閉ループによる自動絞り調節回路の構成と動作
は第４図の場合と同様である。

通常の被写体の場合はこの閉ループにより、前置増幅回
路４の出力が一定となるように絞り機構２の絞りが絞り
駆動回路８により調整されている。

また、可変利得増幅回路９〜第２の誤差増幅回路１１に
よる可変利得増幅部のループについても第４図の場合と
同様であり、出力端子１３のレベルが一定となるように
動作する。

第２図（ｂｌの特定１水平期間を抜き出した波形を第３
図（ｂ）に示す。第２図において斜線部分は暗部であり
、ネオンサインおよび車のライトを写した例である０画
面全体に暗部が多（、絞りは開き、可変利得増幅部の利
得は大きくなっている。

撮像素子３の出力を第３図（ｂｌとした場合、ネオンサ
イン、および車のライトは飽和レベルをオーバして、画
面上では白く写っている。

第３図に示す斜線部分はこの発明の検出しようとする部
分を示している。このように、夜間にて中間レベルがな
いため、この部分の面積を求め、ある値より少ない場合
、自動絞り調整回路のループ構成を切り換えることによ
り、実現することができる。

第１図におけるホール素子２１は絞り機構２の絞り値を
検出しており、このホール素子２１の出力は増幅回路２
２で増幅される。すなわち、絞りの情報はホール素子２
１と増幅回路２２で得ることができる。

次に中間輝度レベル部の面積を検出する方法について述
べる。撮像素子３の出力は前置増幅回路４で増幅された
後、ウィンドコンパレータ２６に入力される。このウィ
ンドコンパレータ２６は特定レベル内に信号がある場合
に出力する。

一般の被写体においては、中間輝度レベルの被写体は多
くあり、常にこのウィンドコンパレータ２６は出力して
いる。

ところが、第２図（ｂ）に示すような場合は、第３図ｆ
ｉｌに示すように、中間輝度レベル部はほとんどなく、
ウィンドコンパレータ２６の出力はごく少ない。

ウィンドコンパレータ２６の出力は第３の検波回路２７
で検波され、この第３の検波回路２７の出力は電圧比較
回路２８に送出される。

電圧比較回路２日は第３の検波回路２７の出力と、第４
の基準電圧と比較し、第３の検波回路２７の出力が第４
の基準電圧より低下した場合、制御出力３０を切換回路
２５に出力して、この切換回路２５を制御する。

電圧比較回路より制御出力３０が出された場合、切換回
路２５は端子すより端子ａの位置に切り換わる。

切換回路２５が端子ａに切り換わった場合は絞り機構２
、ホール素子２１、増幅回路２２、第３の誤差増幅回路
２３、切換回路２５、第１の誤差増幅回路６、絞り駆動
回路８の閉ループを構成することにより、第３の基準電
圧端子２４の第３の基準電圧と、第１の基準電圧端子７
の第１の基準電圧により設定される一定の絞り位置に固
定される。

このようにすることにより、自動的に絞り位置が固定さ
れ、夜間のネオンサインなどの再現性が改善される。第
３図（５）に１水平期間の波形を示すが、この波形によ
り、第２図ｆａ＋のように再現することができる。

ただし、車のライトのような場合は輝度が高く、飽和レ
ベル以下に入れることは全体をさらに暗くしてしまうた
め、得策ではない。また、ライト自身を再現する必要も
ない。

次に、可変利得増幅部については、従来のままであれば
、画面全体に暗部が多いため、利得が大きくなり、この
部分で飽和してしまうことになる。

このため、電圧比較回路２８から出力される制御出力３
０を可変利得増幅回路９に加え、ある値以上利得が上が
らないようにする。このようにすれば、第２図（ａｌの
ような画面とすることが可能である。

なお上記実施例では、機械的な絞り機構にて説明したが
、液晶などにより光量調節を行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、被写体の中間輝度レ
ベル部分の面積が所定以下になると、レベル検出選択手
段により、撮像素子の出力と所定の基準値と比較して、
その偏差に応じて絞り機構の絞り値を一定の絞り位置に
固定するようにするとともに、可変利得増幅回路の利得
がある一定以上上がらないように構成したので、中間輝
度レベル部が少ない場合にあらかじめ設定した特定絞り
値に収束させることができ、夜間照明のあざやかさが再
現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る自動絞り調整回路の
ブロック図、第２図（ａｌは同上実施例を説明するため
の被写体の中間輝度レベル部の面積が所定以上の場合の
画面の特定のｌ水子期間を抜き出した画面図、第２図（
１））は同上実施例を説明するための被写体の中間輝度
レベル部の面積が所定以下の場合の画面の特定の１水平
期間を抜き出した画面図、第３図ｔａ＋および第３図（
′ｂ）はそれぞれ第２図（司、第２図（ｂｌの画面図に
対応する画面の１水平期間の波形図、第４図は従来の自
動絞り調節回路および可変利得増幅部の槽底を示すブロ
ック図である。 １・・・レンズ、２・・・絞り機構、３・・・撮像素子
、５・・・第１の検波回路、６・・・第１の誤差増幅回
路、８・・・絞り駆動回路、９・・・可変利得増幅回路
、１０・・・第２の検波回路、１１・・・第２の誤差増
幅回路、２１・・・ホール素子、２３・・・第３の誤差
増幅回路、２５・・・切換回路、２６・・・ウィンドコ
ンパレータ、２７・・・第３の検波回路、２８・・・電
圧比較回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レンズおよび絞り機構を透過した被写体からの反射光
   を結像して電気信号に変換する撮像素子と、上記被写体
   の輝度レベルに応じて上記撮像素子の出力の利得を可変
   する可変利得増幅部と、上記絞り機構の絞り値を検出す
   るホール素子と、上記撮像素子の出力レベルから上記被
   写体の中間輝度レベルが所定以上であることを検出した
   ときは上記ホール素子の出力と所定の基準電圧との偏差
   を選択し、かつ上記中間輝度レベルが所定以下のときに
   は上記撮像素子の出力を選択するとともに上記可変利得
   増幅部の利得が所定以上上がらないようにするレベル検
   出選択手段と、このレベル検出選択手段により上記偏差
   あるいは上記撮像素子の出力のいずれかを選択したとき
   この選択された上記偏差あるいは上記撮像素子の出力と
   設定値との偏差をとって上記絞り機構の絞り値を一定に
   する自動絞り調節回路とを備えた自動絞り調整回路。