JPH04280584A - 撮像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置に関し、特に
、アイリスの開口径を手動で調整できる撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カメラ一体型ビデオテープレコーダ等の
撮像装置は、撮像して得られた映像信号のレベルを被写
体照度にかかわらず一定に保持するために、ＡＧＣ（自
動利得制御）回路及びアイリス（絞り）の両方を含む。 ＡＧＣ回路は、その出力信号レベルが予め定められた一
定のレベルとなるように、利得が自動的に変化する可変
利得増幅器である。ＡＧＣ回路の利得は、入力信号のレ
ベルがある範囲内にあるときに入力信号のレベルに逆比
例して変化する。アイリスは、開口径を連続的に変化さ
せることができる絞りであり、被写体照度に応じて自動
的にまたは手動調整によって開閉されて、撮像装置への
入射光量を調節する。

【０００３】図３は、アイリスの開口径を自動調整およ
び手動調整の両方によって変化させることが可能なカラ
ービデオカメラの構成を示す概略ブロック図である。図
３を参照して、このようなカラービデオカメラは一般に
、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子２０と、撮像素
子２０の出力信号に基づいて、画面上に画像を映し出す
ことができる映像信号を作成するための信号処理回路１
００と、アイリス１８の開口径を制御するためのアイリ
ス制御回路２００と、アイリス制御回路２００を手動で
制御するための外部スイッチであるアイリスボリューム
２６とを含む。アイリス１８は撮像素子２０の前面に設
けられる。ＡＧＣ回路２７は、信号処理回路１００内に
設けられる。

【０００４】被写体（図示せず）からの反射光は、レン
ズ系（図示せず）を通過した後アイリス１８の開口部を
通過する。したがって、撮像素子２０の受光面には、ア
イリス１８の開口径に応じた量の光が入射する。この光
によって、撮像素子２０の受光面上に、被写体の光学像
が結ばれる。撮像素子２０は、この光学像を、この光学
像の明るさに応じたレベルの電気信号、すなわち、前記
受光面への入射光量に応じたレベルの電気信号に変換す
る。撮像素子２０は、この電気信号を信号処理回路１０
０に与える。信号処理回路１００において、撮像素子２
０からの電気信号はＣＤＳ（相関二重サンプリング）回
路２１に与えられる。ＣＤＳ回路２１は、与えられた電
気信号を相関二重サンプリングして、低域ノイズを除去
する。ＣＤＳ２１によって低域ノイズを除去された電気
信号はＡＧＣ回路２７に与えられる。ＡＧＣ回路２７は
、ＣＤＳ２１からの電気信号を後段の回路での処理に適
合した所定のレベルに制御した後、クロマ信号処理回路
２８および輝度信号処理回路３０に与える。

【０００５】クロマ信号処理回路２８は、ＡＧＣ回路２
７からの電気信号から、被写体の色を表わす成分を抽出
し、抽出した信号成分に基づいて色差信号Ｒ−Ｙおよび
Ｂ−Ｙを作成する。一方、輝度信号処理回路３０は、Ａ
ＧＣ回路２７からの電気信号から被写体の明るさを表わ
す輝度成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて輝度
信号Ｙを作成する。

【０００６】クロマ信号処理回路２８によって作成され
た色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙは、変調器２９によって
、所定の副搬送波に重畳されて変調され、クロマ信号Ｃ
となる。輝度信号処理回路３０によって作成された輝度
信号Ｙは加算器３３に与えられる。加算器３３には、輝
度信号処理回路３０の出力信号Ｙと、同期信号発生器３
１の出力信号とが与えられる。同期信号発生器３１は、
水平同期信号Ｈ．ｃｙｎｃおよび垂直同期信号Ｖ．ｃｙ
ｎｃを発生する。したがって、加算器３３からは、水平
同期信号および垂直同期信号を重畳された輝度信号Ｙが
出力される。

【０００７】変調器２４からのクロマ信号Ｃと、加算器
３３からの輝度信号Ｙとは加算器３２において合成され
て、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｔｅｌｅｖｉｓｉ
ｏｎＳｙｓｔｅｍ　　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式の複合
カラー映像信号が作成される。この複合カラー映像信号
がビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）において磁気テープ
に記録されたり、テレビジョン受像機等において画面に
画像を映し出したりする。また、加算器３３から出力さ
れる輝度信号は、このカラービデオカメラのビューファ
インダ（図示せず）の画面上に白黒画像を映し出すため
に用いられる。ユーザは、このビューファインダに映し
出される画像を見ながら、撮影を行なう。

【０００８】さて、ＣＤＳ回路２１から出力される電気
信号はアイリス制御回路２００にも与えられる。アイリ
ス制御回路２００は、重み付け回路２３と、検波回路２
４と、アイリスドライブ回路２５と、アイリスモータ２
２とを含む。

【０００９】ＣＤＳ回路２１の出力信号は、アイリス制
御回路２００においてまず重み付け回路２３に与えられ
る。重み付け回路２３は、与えられる電気信号のうち撮
像素子２０の受光面の中央部分に結ばれた被写体像に対
応する成分を強調するように、与えられる電気信号を処
理する、いわゆる中央重点ゲートや、与えられる電気信
号の白レベルを所定の電圧範囲内に強制する、いわゆる
ホワイトクリップ等の重み付けを行なう。重み付け回路
２３によって重み付けされた電気信号は検波回路２４に
与えられる。検波回路２４は、与えられた電気信号を検
波して、その直流成分を抽出する。撮像素子２０の出力
信号の直流レベルは、撮像素子２０の受光面への入射光
量が多いほど高くなる。したがって、検波回路２４によ
って抽出された直流成分のレベルは、撮像素子２０の受
光面の中央部に結ばれた被写体像の明るさを間接的に示
す。検波回路２４によって抽出された直流成分はアイリ
スドライブ回路２５に与えられる。

【００１０】アイリスドライブ回路２５は、前記直流成
分のレベルに応じてアイリスモータ２２を制御する。ア
イリスモータ２２は、アイリスドライブ回路２５によっ
て制御されて回転して、アイリス１８の開口径を機械的
に変化させる。アイリス１８はアイリスモータ２２と機
械的に結合されており、アイリスモータ２２の回転に連
動してアイリス１８が開閉する。

【００１１】具体的には、アイリスドライブ回路２５は
、検波回路２４からの直流信号のレベルが予め定められ
る基準レベルよりも高ければ、アイリス１８の開口径が
小さくなる方向にアイリスモータ２２が回転するように
、アイリスモータ２２を制御する。逆に、検波回路２４
からの直流信号のレベルが前記基準レベルよりも低けれ
ば、アイリスドライブ回路２５は、アイリス１８の開口
径が大きくなる方向にアイリスモータ２２が回転するよ
うに、アイリスモータ２２を制御する。つまり、撮像素
子２０への入射光量が前記基準レベルに対応するものよ
りも少ないときには撮像素子２０への入射光量を増加さ
せるべく、アイリス１８の開口径が大きくなり、撮像素
子２０への入射光量が前記基準レベルに対応するものよ
りも多いときには撮像素子２０への入射光量を減少させ
るべく、アイリス１８の開口径は小さくなる。この結果
、検波回路２４の出力信号レベルが前記基準レベルとな
るように、撮像素子２０の受光面への入射光量が調整さ
れる。

【００１２】このように、アイリス制御回路２００は、
ＣＤＳ回路２１の出力信号レベルが常に一定となるよう
に動作する。一般に、ユーザは撮影したい被写体像が撮
像素子２０の受光面の中央部分に結ばれるように、ビデ
オカメラを操作する。したがって、アイリス制御回路２
００が上記のように動作することによって、撮像素子２
０の受光面上には、ユーザの撮影したい被写体像が常に
ほぼ一定の明るさで結ばれるので、撮像素子２０および
ＣＤＳ２１からは、ユーザが撮影したい被写体像に対応
する電気信号が常にほぼ一定のレベルで得られる。

【００１３】アイリス制御回路２００が上記のように動
作するのは、このカラービデオカメラが、アイリス１８
の開口径を手動調整することができるモード（以下、マ
ニュアルアイリスモードと呼ぶ）にない場合（以下、オ
ートアイリスモードと呼ぶ）である。アイリスボリュー
ム２６にはオートアイリスモードとマニュアルアイリス
モードとを切換えるためのスイッチ２６０も取付けられ
ている。この切換スイッチ２６０によってマニュアルア
イリスモードが選択されると、アイリスドライブ回路２
５は、検波回路２４の出力信号ではなく、アイリスボリ
ューム２６の出力信号に応答してアイリスモータ２２を
制御する。アイリスボリューム２６は、たとえば、可変
抵抗器によって構成され、この可変抵抗器の接点の位置
をユーザが変化させる。これによってアイリスボリュー
ム２６の出力信号レベルが変化するので、この変化に追
従してアイリス１８の開口径がモータ２２によって変化
させられる。

【００１４】すなわち、アイリスドライブ回路２５は、
切換スイッチ２６０からマニュアルアイリスモードを選
択する信号が得られる場合には、アイリスボリューム２
６の出力信号に応答して動作し、切換スイッチ２６０か
らオートアイリスモードを選択する信号が得られる場合
には、検波回路２４の出力信号に応答して動作する。さ
て、切換スイッチ２６０の出力信号はアイリスドライブ
回路２５だけでなくＡＧＣ回路２７も制御する。すなわ
ち、ＡＧＣ回路２７は、マニュアルアイリスモードを選
択する切換スイッチ２６の出力信号に応答して不能化さ
れる。したがって、マニュアルアイリスモードにおいて
は、ＡＧＣ回路２７の利得は変化しない。このため、輝
度信号Ｙのレベルは、ＣＤＳ回路２１の出力信号レベル
にのみ追従して変化する。一方、マニュアルアイリスモ
ードにおいては、アイリスドライブ回路２５がアイリス
ボリューム２６の出力信号に応答してアイリスモータ２
２を制御するので、ＣＤＳ回路２１の出力信号レベルは
手動調整されたアイリス１８の開口径に応じたものとな
る。そこで、ユーザは、輝度信号Ｙによって映し出され
るビューファインダ画面内の画像を見ながら、アイリス
ボリューム２６を操作して、ビューファインダ画面内に
所望の明るさで画像が映し出されるようにアイリス１８
の開口径を変化させる。

【００１５】さて、理論的には、オートアイリスモード
におけるアイリス制御回路２００の動作によって、加算
器３２から出力される複合カラー映像信号は常に、適正
な明るさの画像を映し出すことができるものとなる。し
かしながら、実際には、様々な撮影条件やユーザの好み
等によって、前記複合カラー映像信号が映し出す画像が
必ずしも適正な明るさとなるとは限らない。そこで、上
記のようなマニュアルアイリスモードが設けられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、マニュ
アルアイリスモードを有する従来の撮像装置によれば、
ユーザは、マニュアルアイリスモードにおいて、ビュー
ファインダ画面内の画像を見ながらアイリスの開口径を
調整しなければならない。つまり、マニュアルアイリス
モードにおいてユーザがアイリスの開口径をどのように
変化させるかを決定するための情報は、ビューファイン
ダ画面内の被写体像のみである。このため、ユーザは、
画像の明るさを人間の感覚による曖昧な情報によってし
か判断ができないので、所望の明るさの画像を映し出す
ための微妙な調整を、正確にアイリスに施すことが困難
であった。

【００１７】それゆえに、本発明の目的は、上記のよう
な問題点を解決し、マニュアルアイリスモードにおいて
もアイリスに対して、微妙な調整を正確に施すことがで
きる撮像装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明に係る撮像装置は、被写体の光学像
を結ぶ外部光を取込むための開口径可変の絞り手段と、
この絞り手段によって取込まれた外部光が結ぶ光学像に
応答して、輝度信号を含む被写体の映像信号を作成する
映像信号作成手段と、映像信号作成手段によって作成さ
れた映像信号が映し出す画像をモニタ表示するためのビ
ューファインダ手段と、絞り手段の開口径を手動調整す
るための手動調整手段とに加えて、平均レベル検出手段
，キャラクタ発生手段，および重畳手段を備える。平均
レベル検出手段は、映像信号作成手段によって作成され
た輝度信号の平均レベルを検出する。キャラクタ発生手
段は、この平均レベル検出手段の検出出力に応答して、
平均レベル検出手段によって検出された平均レベルを示
す規定のキャラクタの映像信号を発生する。重畳手段は
、このキャラクタ発生手段によって発生された映像信号
を、映像信号作成手段によって作成された映像信号に重
畳してビューファインダ手段に与える。

【００１９】

【作用】本発明に係る撮像装置は上記のように構成され
るので、ビューファインダ手段に与えられる映像信号に
、絞り手段によって実際に取込まれた外部光が結ぶ光学
像に基づいて作成された輝度信号の平均レベルを示す規
定のキャラクタの映像信号が含まれる。輝度信号の平均
レベルは、絞り手段によって実際に取込まれた外部光が
結ぶ光学像の平均的な明るさ、すなわち、絞り手段が取
込む外部光量に依存する。したがって、絞り手段の開口
径の変化を間接的に示す、輝度信号の平均レベルの変化
が規定のキャラクタとして、撮像された被写体とともに
ビューファインダ手段にモニタ表示される。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のカラービデオカ
メラの全体構成を示す概略ブロック図である。図１を参
照して、このカラービデオカメラは、図３に示される構
成に加えて、ビューファインダ（図示せず）の画面上に
輝度信号Ｙのレベルを表示するための輝度信号表示回路
３００を含む。このカラービデオカメラにおける、輝度
信号表示回路３００以外の部分の構成および動作は図３
に示される従来のカラービデオカメラにおけるそれと同
様であるので説明は省略する。

【００２１】輝度信号表示回路３００は、検波回路１３
，Ａ／Ｄ変換器１４，マイクロコンピュータ（以下、マ
イコンと略す）１５，キャラクタジェネレータ１６，お
よび文字挿入回路１７を含む。

【００２２】検波回路１３は、輝度信号処理回路３０に
よって作成された輝度信号Ｙを検波して、輝度信号Ｙ電
圧の平均値を検出する。これによって、Ａ／Ｄ変換器１
４に、輝度信号Ｙの平均レベルに比例して変化する直流
電圧が与えられる。Ａ／Ｄ変換器１４は、この直流電圧
、すなわち、輝度信号Ｙ電圧の平均値をデジタルデータ
に変換してマイコン１５に与える。

【００２３】マイコン１５には、Ａ／Ｄ変換器１４の出
力とともに、切換スイッチ２６０の出力も与えられる。 マイコン１５は、マニュアルアイリスモードを選択する
切換スイッチ２６０の出力信号に応答して、キャラクタ
ジェネレータ１６を、Ａ／Ｄ変換器１４からのデジタル
データに応じて制御する。キャラクタジェネレータ１６
は、マイコン１５によって制御されて、輝度信号Ｙの平
均レベルに応じた、規定の文字，記号，図形等（以下、
キャラクタと総称する場合もある。）の白黒の映像信号
（以下、文字信号と呼ぶ）を発生する。具体的には、マ
イコン１５は、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジタルデータ
に応答して、キャラクタジェネレータ１６に前記デジタ
ルデータが示す輝度信号Ｙの電圧の平均値を表わす、予
め定められた文字，記号，図形等の文字信号を発生する
ように指示する。

【００２４】キャラクタジェネレータ１６によって発生
された文字信号は、文字挿入回路１７に与えられる。文
字挿入回路１７は、加算器３３から与えられる輝度信号
Ｙに、キャラクタジェネレータ１６からの文字信号を重
畳する。本実施例では、文字挿入回路１７によって、文
字信号を重畳された輝度信号Ｙがビューファインダ画面
に画像を映し出すために用いられる。マニュアルアイリ
スモードにおいては、輝度信号Ｙの平均レベルは撮像素
子２０の受光面上に結ばれた被写体像の平均的な明るさ
を表わす。したがって、キャラクタジェネレータ１６に
よって発生される文字信号が映し出す文字，記号，図形
等は、撮像素子２０の受光面上への入射光量の変化、す
なわちアイリス１８の開口径の変化に応じて変化する。 したがって、従来と異なり、マニュアルアイリスモード
において、ビューファインダ画面内には、撮像素子２０
の受光面上に結ばれた被写体像とともに、この被写体像
の平均的な明るさを客観的に示す文字，記号，図形等が
映し出される。

【００２５】図２は、輝度信号Ｙに重畳された文字信号
によってビューファインダ画面内に映し出されるキャラ
クタの一例を示す図である。図２を参照して、キャラク
タジェネレータ１６によって発生された文字信号によっ
てビューファインダ画面４００内には、たとえば、白色
または黒色の小さい長方形５００が縦方向に複数個映し
出される。これらの長方形５００は、輝度信号Ｙの平均
レベルの上昇に伴って、下の方に位置するものから順に
白色となる。つまり、これら複数の長方形５００は、輝
度信号Ｙの平均レベルの変化を示すインジケータの役割
を果たす。輝度信号Ｙの平均レベルが高いほど白色の長
方形の数が増える。ユーザは、どの位置の長方形まで白
色になっているかを見ることによって、輝度信号Ｙの平
均レベルの変化を知ることができる。このように、これ
ら複数の長方形５００は輝度信号Ｙの平均レベルを示す
目盛として用いられるので、これらの長方形５００に沿
って、輝度信号Ｙの対応する平均レベルに比例した数値
を示す数字等（図における０，５０，１００など）が映
し出されてもよい。この数字や長方形５００等の、輝度
信号Ｙの平均レベルを示すキャラクタは、ビューファイ
ンダ画面４００内において横方向に映し出されてもよい
が、撮像によって得られた画像が見づらくならないよう
な位置に映し出されることが望ましい。もちろん、輝度
信号Ｙの平均レベルを示すキャラクタは、本実施例に示
されるものに限定されず、たとえば、このような図形５
００でなく、輝度信号Ｙの平均レベルの変化に追従して
値の変わる数字でのみあってもよい。

【００２６】このように、本実施例によれば、ビューフ
ァインダ画面内に、現在撮像素子２０に結ばれている被
写体像から得られた輝度信号Ｙの平均レベルが、ユーザ
がそれを客観的に知ることができる形で示される。この
ため、マニュアルアイリスモードにおいて、ユーザは図
１における加算器３３の出力信号によって映し出される
被写体像だけでなく、この被写体像の平均的な明るさを
客観的に確認しながら、アイリス１８の開口径を調整す
ることができる。したがって、マニュアルアイリスモー
ドにおいて、ユーザはアイリス１８の開口径の微妙な調
整を正確に行なうことが可能となる。

【００２７】なお、本発明はカラービデオカメラだけで
なく、被写体を白黒画像としてとらえる撮像装置にも適
用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ユーザ
はビューファインダ画面内に被写体像を映し出している
輝度信号の平均レベルを客観的な数量として確認しなが
ら、絞りの開口径を手動調整することができる。この結
果、被写体像を結ぶ光の撮像装置への入射量に対する微
妙な調整が、手動で正確に行なわれるようになる。それ
ゆえ、本発明に係る撮像装置によって得られる映像信号
は、被写体像を従来よりも適正な明るさに近い明るさで
映し出すことができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラービデオカメラの全体
構成を示す概略ブロック図である。

【図２】実施例のカラービデオカメラにおいて、輝度信
号の平均レベルを示すためにビューファインダ画面内に
映し出されるキャラクタの一例を示す図である。

【図３】マニュアルアイリスモードを有する従来のカラ
ービデオカメラの概略ブロック図である。

【符号の説明】

１３　　検波回路　　１４　　Ａ／Ｄ変換器　　１５　
　マイコン１６　　キャラクタジェネレータ　　１７　
　文字挿入回路　　１８　　アイリス ２２　　アイリスモータ　　２３　　重み付け回路　　
２４　　検波回路 ２５　　アイリスドライブ回路　　２６　　アイリスボ
リューム １００　　信号処理回路　　２００　　アイリス制御回
路　　２６０　　切換スイッチ ３００　　輝度信号表示回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被写体の光学像を結ぶ外部光を取込む
   ための、開口径可変の絞り手段と、前記絞り手段によっ
   て取込まれた前記外部光が結ぶ光学像に応答して、前記
   被写体の映像信号を作成する映像信号作成手段とを備え
   、前記映像信号は、輝度信号を含み、前記映像信号作成
   手段によって作成された映像信号が映し出す画像をモニ
   タ表示するためのビューファインダ手段と、前記絞り手
   段の開口径を手動調整するための手動調整手段と、前記
   映像信号作成手段によって作成された前記映像信号に含
   まれる前記輝度信号の平均レベルを検出する検出手段と
   、前記検出手段によって検出された前記平均レベルを示
   すキャラクタの映像信号を発生するキャラクタ発生手段
   と、前記キャラクタ発生手段によって発生された映像信
   号を、前記映像信号作成手段によって作成された映像信
   号に重畳して、前記ビューファインダ手段に与える手段
   とをさらに備えた、撮像装置。