JPH06165023A - 光量補正装置 - Google Patents
光量補正装置Info
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- JPH06165023A JPH06165023A JP4313384A JP31338492A JPH06165023A JP H06165023 A JPH06165023 A JP H06165023A JP 4313384 A JP4313384 A JP 4313384A JP 31338492 A JP31338492 A JP 31338492A JP H06165023 A JPH06165023 A JP H06165023A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学系の形状および構成の影響を受けず装置
の小型化を可能にするとともに、結像面の光量を完全に
補正し良好な画質を得ることができる光量補正装置を提
供する。 【構成】 撮像装置の光量補正装置において、撮像装置
を構成するズームレンズ１２の位置、フォーカスレンズ
１３の位置、アイリス１５の絞り値とに基づき、係数制
御回路３０から、ＣＣＤ２１面上の中央部に対する周辺
部の光量比を求め、その逆数を補正係数として出力し、
乗算回路３３において映像信号に補正係数を乗算するこ
とにより、電気的に結像面の光量補正を行なう。
の小型化を可能にするとともに、結像面の光量を完全に
補正し良好な画質を得ることができる光量補正装置を提
供する。 【構成】 撮像装置の光量補正装置において、撮像装置
を構成するズームレンズ１２の位置、フォーカスレンズ
１３の位置、アイリス１５の絞り値とに基づき、係数制
御回路３０から、ＣＣＤ２１面上の中央部に対する周辺
部の光量比を求め、その逆数を補正係数として出力し、
乗算回路３３において映像信号に補正係数を乗算するこ
とにより、電気的に結像面の光量補正を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光量補正装置に関し、
特にフォーカスレンズ、ズームレンズおよびアイリスを
備えたビデオカメラの光量補正装置に関するものであ
る。
特にフォーカスレンズ、ズームレンズおよびアイリスを
備えたビデオカメラの光量補正装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラが一般に普及すると
ともに、装置の小型化や高画質化が強く要望されてい
る。
ともに、装置の小型化や高画質化が強く要望されてい
る。
【０００３】以下に従来のビデオカメラの光量補正装置
について説明する。図８は従来のビデオカメラの光量補
正装置を示すブロック図である。
について説明する。図８は従来のビデオカメラの光量補
正装置を示すブロック図である。
【０００４】図において、光量補正装置は、入力した光
を光学的に処理する光学系ブロック１、光学系ブロック
１により撮像された光を電気的な映像信号に変換する前
置処理ブロック２、前置処理ブロック２により得られた
映像信号を補正し、等価的に光量を補正する光量補正ブ
ロック３、映像信号を色信号と輝度信号とに分離する映
像信号処理ブロック４、光学系ブロック１を制御する光
学系制御ブロック５を含む。
を光学的に処理する光学系ブロック１、光学系ブロック
１により撮像された光を電気的な映像信号に変換する前
置処理ブロック２、前置処理ブロック２により得られた
映像信号を補正し、等価的に光量を補正する光量補正ブ
ロック３、映像信号を色信号と輝度信号とに分離する映
像信号処理ブロック４、光学系ブロック１を制御する光
学系制御ブロック５を含む。
【０００５】前記光学系ブロック１において、被写体か
らの光は、鏡胴に固定されたフロントレンズ１１、撮像
する画面の画角を調整するズームレンズ１２、入射光の
焦点を調整するフォーカスレンズ１３、入射光の光量を
調整するアイリス１５、鏡胴に固定されたコンペンセー
タレンズ１４を通り、光学的な処理を施され、ＣＣＤ
（Charge Coupled Device ）２１上に結像する。
らの光は、鏡胴に固定されたフロントレンズ１１、撮像
する画面の画角を調整するズームレンズ１２、入射光の
焦点を調整するフォーカスレンズ１３、入射光の光量を
調整するアイリス１５、鏡胴に固定されたコンペンセー
タレンズ１４を通り、光学的な処理を施され、ＣＣＤ
（Charge Coupled Device ）２１上に結像する。
【０００６】次に、前置処理ブロック２において、ＣＣ
Ｄ２１により撮像された光は、光学的な信号から電気的
な信号に変換され、ＣＤＳ（相関２重サンプリングの
略）回路２２で相関２重サンプリング処理され、映像信
号として出力される。前記映像信号は、光学補正ブロッ
ク３において、ＡＧＣ（自動利得制御の略）回路３１に
より信号のレベルを補正され、Ａ／Ｄ変換器３２により
アナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル
信号に変換された映像信号は、映像信号処理ブロック４
の色信号処理回路４１と輝度信号処理回路４２へ入力さ
れ、色信号と輝度信号に分割され、Ｄ／Ａ変換器４３と
Ｄ／Ａ変換器４４により、デジタル信号からアナログ信
号に変換され、最終的に磁気テープ等に記録される。
Ｄ２１により撮像された光は、光学的な信号から電気的
な信号に変換され、ＣＤＳ（相関２重サンプリングの
略）回路２２で相関２重サンプリング処理され、映像信
号として出力される。前記映像信号は、光学補正ブロッ
ク３において、ＡＧＣ（自動利得制御の略）回路３１に
より信号のレベルを補正され、Ａ／Ｄ変換器３２により
アナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル
信号に変換された映像信号は、映像信号処理ブロック４
の色信号処理回路４１と輝度信号処理回路４２へ入力さ
れ、色信号と輝度信号に分割され、Ｄ／Ａ変換器４３と
Ｄ／Ａ変換器４４により、デジタル信号からアナログ信
号に変換され、最終的に磁気テープ等に記録される。
【０００７】次にフォーカス動作について説明する。フ
ォーカス位置センサ１６とフォーカス位置検出回路３８
により、フォーカスレンズ１３の位置を検出する。検出
されたフォーカス位置信号と輝度信号処理回路４２から
出力される輝度信号とをフォーカス制御回路５２へ送
り、フォーカス位置信号と輝度信号とを基に、フォーカ
スレンズ１３を最適な位置に制御するフォーカス位置制
御信号をフォーカスモータ５８の駆動回路５５に出力
し、フォーカスモータ５８を駆動し、フォーカスレンズ
１３を最適な位置に制御する。以上の動作により、フォ
ーカス動作が行なわれる。
ォーカス位置センサ１６とフォーカス位置検出回路３８
により、フォーカスレンズ１３の位置を検出する。検出
されたフォーカス位置信号と輝度信号処理回路４２から
出力される輝度信号とをフォーカス制御回路５２へ送
り、フォーカス位置信号と輝度信号とを基に、フォーカ
スレンズ１３を最適な位置に制御するフォーカス位置制
御信号をフォーカスモータ５８の駆動回路５５に出力
し、フォーカスモータ５８を駆動し、フォーカスレンズ
１３を最適な位置に制御する。以上の動作により、フォ
ーカス動作が行なわれる。
【０００８】次にズーム動作について説明する。ズーム
位置センサ１７とズーム位置検出回路３７によりズーム
レンズ１２の位置を検出する。検出されたズーム位置信
号と輝度信号処理回路４２から出力される輝度信号とを
ズーム制御回路５３へ送り、ズーム位置信号と輝度信号
とを基に、ズームレンズ１２を最適に制御するズーム位
置制御信号をズームモータ５９の駆動回路５６に出力
し、ズームモータ５９を駆動し、ズームレンズ１２を最
適な位置に制御する。以上の動作により、ズーム動作が
行なわれる。
位置センサ１７とズーム位置検出回路３７によりズーム
レンズ１２の位置を検出する。検出されたズーム位置信
号と輝度信号処理回路４２から出力される輝度信号とを
ズーム制御回路５３へ送り、ズーム位置信号と輝度信号
とを基に、ズームレンズ１２を最適に制御するズーム位
置制御信号をズームモータ５９の駆動回路５６に出力
し、ズームモータ５９を駆動し、ズームレンズ１２を最
適な位置に制御する。以上の動作により、ズーム動作が
行なわれる。
【０００９】次にアイリス調整動作および光量補正動作
について説明する。アイリス絞り値センサ１８とアイリ
ス絞り値検出回路３９によりアイリス１５の絞り値を検
出し、検出されたアイリス絞り値信号と輝度信号処理回
路４２から出力される輝度信号とをＡＧＣ制御回路３５
へ送る。アイリス１５が全開状態でなく、アイリス１５
により入射光量を調整できる場合、ＡＧＣ制御回路３５
は、ＡＧＣ回路３１のゲインが０となるようなＡＧＣ制
御信号をＡＧＣドライブ回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路
３１による映像信号の調整を行なわず、映像信号のレベ
ルが最適となるアイリス１５の絞り値をアイリス制御回
路５１へ送り、この絞り値を基にアイリス制御回路５１
がアイリス制御信号を駆動回路５４へ出力し、アイリス
モータ５７を駆動することにより、輝度信号のレベルが
最適となるようにアイリス１５を制御する。次に、アイ
リス１５が全開になり、アイリス１５で入射光量を調整
できない場合、ＡＧＣ制御回路３５は、輝度信号のレベ
ルが最適となるようなＡＧＣ制御信号をＡＧＣドライブ
回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路３１のゲインを制御し、
映像信号のレベルを調整する。以上の動作により、アイ
リス調整および光量補正を行ない、輝度信号のレベルを
最適な状態に調整する。
について説明する。アイリス絞り値センサ１８とアイリ
ス絞り値検出回路３９によりアイリス１５の絞り値を検
出し、検出されたアイリス絞り値信号と輝度信号処理回
路４２から出力される輝度信号とをＡＧＣ制御回路３５
へ送る。アイリス１５が全開状態でなく、アイリス１５
により入射光量を調整できる場合、ＡＧＣ制御回路３５
は、ＡＧＣ回路３１のゲインが０となるようなＡＧＣ制
御信号をＡＧＣドライブ回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路
３１による映像信号の調整を行なわず、映像信号のレベ
ルが最適となるアイリス１５の絞り値をアイリス制御回
路５１へ送り、この絞り値を基にアイリス制御回路５１
がアイリス制御信号を駆動回路５４へ出力し、アイリス
モータ５７を駆動することにより、輝度信号のレベルが
最適となるようにアイリス１５を制御する。次に、アイ
リス１５が全開になり、アイリス１５で入射光量を調整
できない場合、ＡＧＣ制御回路３５は、輝度信号のレベ
ルが最適となるようなＡＧＣ制御信号をＡＧＣドライブ
回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路３１のゲインを制御し、
映像信号のレベルを調整する。以上の動作により、アイ
リス調整および光量補正を行ない、輝度信号のレベルを
最適な状態に調整する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般に、レンズ、アイ
リス等を用いて撮像された結像面の光量は、結像面の中
央部の明るさより、周辺部の明るさが暗くなる。この現
象は測光学的なコサイン４乗則と口径食により発生す
る。コサイン４乗則による光量の低下は、結像面の中央
部と周辺部で実効的な焦点距離および結像面の角度が異
なることにより発生し、口径食による光量の低下は、レ
ンズの鏡胴などの遮光物により、結像面の周辺部に結像
する光が遮られるために発生する。
リス等を用いて撮像された結像面の光量は、結像面の中
央部の明るさより、周辺部の明るさが暗くなる。この現
象は測光学的なコサイン４乗則と口径食により発生す
る。コサイン４乗則による光量の低下は、結像面の中央
部と周辺部で実効的な焦点距離および結像面の角度が異
なることにより発生し、口径食による光量の低下は、レ
ンズの鏡胴などの遮光物により、結像面の周辺部に結像
する光が遮られるために発生する。
【００１１】上記の周辺光量の低下は、最終的に記録さ
れた画面の周辺部の画質の劣化を招くという問題があ
る。
れた画面の周辺部の画質の劣化を招くという問題があ
る。
【００１２】上述した従来の光量補正装置では、以下の
方法により、結像面の周辺部の光量の補正を行なってい
た。
方法により、結像面の周辺部の光量の補正を行なってい
た。
【００１３】第１の方法としては、ＣＣＤ２１の大きさ
より各レンズの大きさを大きくし、各レンズの中心部を
主に使用することにより、結像面の周辺部に結像する光
が遮られるのを防止する方法である。この方法では、口
径食による光量の低下を抑制することができるが、コサ
イン４乗則による光量低下を抑制することができないた
め、周辺部の光量低下を完全には補正することができ
ず、最終的に記録された画面の周辺部において画質が劣
化していた。また、レンズを大きくするため、光学系ブ
ロック１が大きくなり、装置の小型化を図ることが困難
であった。
より各レンズの大きさを大きくし、各レンズの中心部を
主に使用することにより、結像面の周辺部に結像する光
が遮られるのを防止する方法である。この方法では、口
径食による光量の低下を抑制することができるが、コサ
イン４乗則による光量低下を抑制することができないた
め、周辺部の光量低下を完全には補正することができ
ず、最終的に記録された画面の周辺部において画質が劣
化していた。また、レンズを大きくするため、光学系ブ
ロック１が大きくなり、装置の小型化を図ることが困難
であった。
【００１４】次に、第２の方法としては、アイリス１５
を絞り、全体の光束を細くすることにより、光束に対す
る各レンズの大きさを等価的に大きくし、結像面の周辺
部に結像する光が遮られるのを防止する方法である。こ
の方法も第１の方法と同様に、コサイン４乗則による光
量低下を抑制することができず、画面の周辺部の画質が
劣化するとともに、全体の光量が低下する。ＡＧＣ回路
３１により全体の光量を増幅しても、ノイズ成分まで増
幅してしまうため映像信号のＳ／Ｎが劣化し、画面全体
の画質の劣化を招いていた。
を絞り、全体の光束を細くすることにより、光束に対す
る各レンズの大きさを等価的に大きくし、結像面の周辺
部に結像する光が遮られるのを防止する方法である。こ
の方法も第１の方法と同様に、コサイン４乗則による光
量低下を抑制することができず、画面の周辺部の画質が
劣化するとともに、全体の光量が低下する。ＡＧＣ回路
３１により全体の光量を増幅しても、ノイズ成分まで増
幅してしまうため映像信号のＳ／Ｎが劣化し、画面全体
の画質の劣化を招いていた。
【００１５】したがって、上記方法では、周辺光量の低
下による画質の劣化を根本的には解決することができ
ず、画面の周辺部における画質を劣化させていた。
下による画質の劣化を根本的には解決することができ
ず、画面の周辺部における画質を劣化させていた。
【００１６】本発明では、上記従来の光量補正装置の問
題点を解決するもので、光学系の形状および構成の影響
を受けず、結像装置の結像面の光量を完全に補正し、良
好な画質を得ることができる光量補正装置を提供するこ
とを目的とする。
題点を解決するもので、光学系の形状および構成の影響
を受けず、結像装置の結像面の光量を完全に補正し、良
好な画質を得ることができる光量補正装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明の光量補正装置
は、フォーカスレンズを備えた焦点調整手段と、ズーム
レンズを備えた画角調整手段と、アイリスを備えた絞り
調整手段とを含み、被写体像を結像面に形成する撮像装
置用の光量補正装置であって、結像面における光量を電
気信号に変換して映像信号を出力する変換手段と、フォ
ーカスレンズの位置を検出する第１の位置検出手段と、
ズームレンズの位置を検出する第２の位置検出手段と、
アイリスの絞り値を検出する絞り値検出手段と、第１の
位置検出手段と、第２の位置検出手段と、絞り値検出手
段とにより検出された検出データに基づいて、変換手段
の映像信号を補正する補正手段とを含む。
は、フォーカスレンズを備えた焦点調整手段と、ズーム
レンズを備えた画角調整手段と、アイリスを備えた絞り
調整手段とを含み、被写体像を結像面に形成する撮像装
置用の光量補正装置であって、結像面における光量を電
気信号に変換して映像信号を出力する変換手段と、フォ
ーカスレンズの位置を検出する第１の位置検出手段と、
ズームレンズの位置を検出する第２の位置検出手段と、
アイリスの絞り値を検出する絞り値検出手段と、第１の
位置検出手段と、第２の位置検出手段と、絞り値検出手
段とにより検出された検出データに基づいて、変換手段
の映像信号を補正する補正手段とを含む。
【００１８】
【作用】この発明に係る光量補正装置は上述のように構
成されるので、変換手段により、撮像装置の結像面の光
量を電気信号に変換して映像信号を出力し、第１の位置
検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置と、
第２の位置検出手段により検出されたズームレンズの位
置と、絞り値検出手段により検出されたアイリスの絞り
値とに基づいて、補正手段により前記映像信号を補正す
ることにより、撮像装置の結像面の光量を補正する。
成されるので、変換手段により、撮像装置の結像面の光
量を電気信号に変換して映像信号を出力し、第１の位置
検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置と、
第２の位置検出手段により検出されたズームレンズの位
置と、絞り値検出手段により検出されたアイリスの絞り
値とに基づいて、補正手段により前記映像信号を補正す
ることにより、撮像装置の結像面の光量を補正する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００２０】図１に本発明の一実施例である光量補正装
置のブロック図を示す。図において、光量補正装置は、
入射した光を光学的に処理する光学系ブロック１、光学
系ブロック１により撮像された光を電気的に映像信号に
変換する前置処理ブロック２、前置処理ブロック２によ
り得られた映像信号を逐次補正し、等価的に光量を補正
する光量補正ブロック３、映像信号を色信号と輝度信号
とに分離する映像信号処理ブロック４、光学系ブロック
１を制御する光学系制御ブロック５を含む。
置のブロック図を示す。図において、光量補正装置は、
入射した光を光学的に処理する光学系ブロック１、光学
系ブロック１により撮像された光を電気的に映像信号に
変換する前置処理ブロック２、前置処理ブロック２によ
り得られた映像信号を逐次補正し、等価的に光量を補正
する光量補正ブロック３、映像信号を色信号と輝度信号
とに分離する映像信号処理ブロック４、光学系ブロック
１を制御する光学系制御ブロック５を含む。
【００２１】光学系ブロック１において、被写体からの
光は、鏡胴に固定されたフロントレンズ１１、撮像する
画面の画角を調整するズームレンズ１２、入射光の焦点
を調整するフォーカスレンズ１３、入射光の光量を調整
するアイリス１５、鏡胴に固定されたコンペンセータレ
ンズ１４を通り、光学的な処理を施されＣＣＤ２１上に
結像面を形成する。
光は、鏡胴に固定されたフロントレンズ１１、撮像する
画面の画角を調整するズームレンズ１２、入射光の焦点
を調整するフォーカスレンズ１３、入射光の光量を調整
するアイリス１５、鏡胴に固定されたコンペンセータレ
ンズ１４を通り、光学的な処理を施されＣＣＤ２１上に
結像面を形成する。
【００２２】次に、前置処理ブロック２において、ＣＣ
Ｄ２１はＣＣＤ制御回路４５により制御され、撮像され
た光を光学的な信号から電気的な信号に逐次変換し、Ｃ
ＤＳ回路２２で相関２重サンプリング処理し、映像信号
として出力する。前記映像信号は、光量補正ブロック３
において、ＡＧＣ回路３１で信号のレベルを補正され、
Ａ／Ｄ変換器３２によりアナログ信号からデジタル信号
に変換される。デジタル信号に変換された映像信号は、
ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ部等で構成さ
れた係数制御回路３０で演算された補正係数を、係数出
力回路３６を介して乗算回路３３において乗算された
後、映像信号処理ブロック４の色信号処理回路４１と輝
度信号処理回路４２とへ入力され、色信号と輝度信号に
分割され、Ｄ／Ａ変換器４３とＤ／Ａ変換器４４とによ
り、デジタル信号からアナログ信号に変換され、最終的
に磁気テープ等に記録される。
Ｄ２１はＣＣＤ制御回路４５により制御され、撮像され
た光を光学的な信号から電気的な信号に逐次変換し、Ｃ
ＤＳ回路２２で相関２重サンプリング処理し、映像信号
として出力する。前記映像信号は、光量補正ブロック３
において、ＡＧＣ回路３１で信号のレベルを補正され、
Ａ／Ｄ変換器３２によりアナログ信号からデジタル信号
に変換される。デジタル信号に変換された映像信号は、
ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ部等で構成さ
れた係数制御回路３０で演算された補正係数を、係数出
力回路３６を介して乗算回路３３において乗算された
後、映像信号処理ブロック４の色信号処理回路４１と輝
度信号処理回路４２とへ入力され、色信号と輝度信号に
分割され、Ｄ／Ａ変換器４３とＤ／Ａ変換器４４とによ
り、デジタル信号からアナログ信号に変換され、最終的
に磁気テープ等に記録される。
【００２３】次にフォーカス動作について説明する。フ
ォーカス位置センサ１６とフォーカス位置検出回路３８
により、フォーカスレンズ１３の位置を検出する。検出
されたフォーカス位置信号を係数制御回路３０を介して
フォーカス制御回路５２へ送り、また、輝度信号処理回
路４２から出力される輝度信号をフォーカス制御回路５
２へ送り、フォーカス位置信号と輝度信号とを基に、フ
ォーカスレンズ１３を最適な位置に制御するフォーカス
位置制御信号をフォーカスモータ５８の駆動回路５５に
出力し、フォーカスモータ５８を駆動することにより、
フォーカスレンズ１３を最適な位置に制御する。以上の
動作により、フォーカス動作が行なわれる。
ォーカス位置センサ１６とフォーカス位置検出回路３８
により、フォーカスレンズ１３の位置を検出する。検出
されたフォーカス位置信号を係数制御回路３０を介して
フォーカス制御回路５２へ送り、また、輝度信号処理回
路４２から出力される輝度信号をフォーカス制御回路５
２へ送り、フォーカス位置信号と輝度信号とを基に、フ
ォーカスレンズ１３を最適な位置に制御するフォーカス
位置制御信号をフォーカスモータ５８の駆動回路５５に
出力し、フォーカスモータ５８を駆動することにより、
フォーカスレンズ１３を最適な位置に制御する。以上の
動作により、フォーカス動作が行なわれる。
【００２４】次に、ズーム動作について説明する。ズー
ム位置センサ１７とズーム位置検出回路３７により、ズ
ームレンズ１２の位置を検出する。検出されたズーム位
置信号を係数制御回路３０を介してズーム制御回路５３
へ送り、また、輝度信号処理回路４２から出力される輝
度信号をズーム制御回路５３へ送り、ズーム位置信号と
輝度信号とを基にズームレンズ１２を最適に制御するズ
ーム位置制御信号をズームモータ５９の駆動回路５６に
出力し、ズームモータ５９を駆動することにより、ズー
ムレンズ１２を最適な位置に制御する。以上の動作によ
り、ズーム動作が行なわれる。
ム位置センサ１７とズーム位置検出回路３７により、ズ
ームレンズ１２の位置を検出する。検出されたズーム位
置信号を係数制御回路３０を介してズーム制御回路５３
へ送り、また、輝度信号処理回路４２から出力される輝
度信号をズーム制御回路５３へ送り、ズーム位置信号と
輝度信号とを基にズームレンズ１２を最適に制御するズ
ーム位置制御信号をズームモータ５９の駆動回路５６に
出力し、ズームモータ５９を駆動することにより、ズー
ムレンズ１２を最適な位置に制御する。以上の動作によ
り、ズーム動作が行なわれる。
【００２５】次に、アイリス調整動作および第１の光量
補正動作について説明する。アイリス絞り値センサ１８
とアイリス絞り値検出回路３９により、アイリス１５の
絞り値を検出し、検出されたアイリス絞り値信号と輝度
信号処理回路４２から出力される輝度信号とを係数制御
回路３０を介してＡＧＣ制御回路３５へ送る。アイリス
１５が全開状態でなく、アイリス１５により入射光量を
調整できる場合、ＡＧＣ制御回路３５は、ＡＧＣ回路３
１のゲインが０となるようなＡＧＣ制御信号をＡＧＣド
ライブ回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路３１による映像信
号の調整を行なわず、映像信号のレベルが最適となるア
イリス１５の絞り値をアイリス制御回路５１へ送り、こ
の絞り値を基にアイリス制御回路がアイリス制御信号を
駆動回路５４へ出力し、アイリスモータ５７を駆動する
ことにより、輝度信号のレベルが最適となるようにアイ
リス１５を制御する。次に、アイリス１５が全開にな
り、アイリス１５で入射光量を調整できない場合、ＡＧ
Ｃ制御回路３５は、輝度信号のレベルが最適となるよう
なＡＧＣ制御信号をＡＧＣドライブ回路３４へ出力し、
ＡＧＣ回路３１のゲインを制御し、映像信号のレベルを
調整する。以上の動作によりアイリス調整および第１の
光量補正を行ない、輝度信号のレベルを最適な状態に調
整する。
補正動作について説明する。アイリス絞り値センサ１８
とアイリス絞り値検出回路３９により、アイリス１５の
絞り値を検出し、検出されたアイリス絞り値信号と輝度
信号処理回路４２から出力される輝度信号とを係数制御
回路３０を介してＡＧＣ制御回路３５へ送る。アイリス
１５が全開状態でなく、アイリス１５により入射光量を
調整できる場合、ＡＧＣ制御回路３５は、ＡＧＣ回路３
１のゲインが０となるようなＡＧＣ制御信号をＡＧＣド
ライブ回路３４へ出力し、ＡＧＣ回路３１による映像信
号の調整を行なわず、映像信号のレベルが最適となるア
イリス１５の絞り値をアイリス制御回路５１へ送り、こ
の絞り値を基にアイリス制御回路がアイリス制御信号を
駆動回路５４へ出力し、アイリスモータ５７を駆動する
ことにより、輝度信号のレベルが最適となるようにアイ
リス１５を制御する。次に、アイリス１５が全開にな
り、アイリス１５で入射光量を調整できない場合、ＡＧ
Ｃ制御回路３５は、輝度信号のレベルが最適となるよう
なＡＧＣ制御信号をＡＧＣドライブ回路３４へ出力し、
ＡＧＣ回路３１のゲインを制御し、映像信号のレベルを
調整する。以上の動作によりアイリス調整および第１の
光量補正を行ない、輝度信号のレベルを最適な状態に調
整する。
【００２６】次に、コサイン４乗則および口径食による
結像面の周辺部の光量低下を補正する第２の光量補正動
作について説明する。
結像面の周辺部の光量低下を補正する第２の光量補正動
作について説明する。
【００２７】図２にＣＣＤ２１上での光量分布の一例を
示す。また、このときの断面Ａ−Ａ′、断面Ｂ−Ｂ′の
光量分布を図３の（ａ）、（ｂ）に示す。これらの図の
Ａ−Ａ′方向が画面の水平方向に対応し、Ｂ−Ｂ′方向
が画面の垂直方向に対応する。図２、図３より、画面の
中央部に対する周辺部の光量差は均一でなく完全な光量
補正を行なうためには画面の各点に応じた補正係数を決
定する必要があることがわかる。
示す。また、このときの断面Ａ−Ａ′、断面Ｂ−Ｂ′の
光量分布を図３の（ａ）、（ｂ）に示す。これらの図の
Ａ−Ａ′方向が画面の水平方向に対応し、Ｂ−Ｂ′方向
が画面の垂直方向に対応する。図２、図３より、画面の
中央部に対する周辺部の光量差は均一でなく完全な光量
補正を行なうためには画面の各点に応じた補正係数を決
定する必要があることがわかる。
【００２８】このときの周辺部の光量Ｉは次式で表わさ
れる。 Ｉ＝Ｉ0 ・ａ・ｃｏｓ4 θ 上式で、Ｉ0 は中央部の光量、ａは開口効率、θは入射
光の中心から被写体の一点を見る角度であり、ａが口径
食による光量の低下、ｃｏｓ4 θがコサイン４乗則によ
る光量の低下を示している。開口効率ａはズームレンズ
１２の位置、フォーカスレンズ１３の位置、アイリス１
５の絞り値、各レンズの形状およびＣＣＤ２１の位置か
ら算出することができ、角度θは被写体の一点が対応す
るＣＣＤ２１上の点を入射光の中心から見る角度θ′で
代用できるため、ＣＣＤ２１の形状および位置から算出
することができる。各レンズの形状、ＣＣＤ２１の形状
および位置は光学系ブロック１の設計時に決定される値
であり、ズームレンズ１２の位置、フォーカスレンズ１
３の位置、アイリス１５の絞り値は、各検出手段により
常に検出されている値であるため、中央部の光量Ｉ0 に
対する周辺部の光量Ｉの大きさをすべてのポイントで算
出することができる。したがって、中央部の光量Ｉ0 に
対する周辺部の光量Ｉの大きさの逆数を補正係数とし
て、周辺部の映像信号に乗算し、周辺部の映像信号のレ
ベルを中央部の映像信号のレベルと等しくすることがで
きる。
れる。 Ｉ＝Ｉ0 ・ａ・ｃｏｓ4 θ 上式で、Ｉ0 は中央部の光量、ａは開口効率、θは入射
光の中心から被写体の一点を見る角度であり、ａが口径
食による光量の低下、ｃｏｓ4 θがコサイン４乗則によ
る光量の低下を示している。開口効率ａはズームレンズ
１２の位置、フォーカスレンズ１３の位置、アイリス１
５の絞り値、各レンズの形状およびＣＣＤ２１の位置か
ら算出することができ、角度θは被写体の一点が対応す
るＣＣＤ２１上の点を入射光の中心から見る角度θ′で
代用できるため、ＣＣＤ２１の形状および位置から算出
することができる。各レンズの形状、ＣＣＤ２１の形状
および位置は光学系ブロック１の設計時に決定される値
であり、ズームレンズ１２の位置、フォーカスレンズ１
３の位置、アイリス１５の絞り値は、各検出手段により
常に検出されている値であるため、中央部の光量Ｉ0 に
対する周辺部の光量Ｉの大きさをすべてのポイントで算
出することができる。したがって、中央部の光量Ｉ0 に
対する周辺部の光量Ｉの大きさの逆数を補正係数とし
て、周辺部の映像信号に乗算し、周辺部の映像信号のレ
ベルを中央部の映像信号のレベルと等しくすることがで
きる。
【００２９】図２に示す光量分布に対して算出された補
正係数を図４に示す。また、このときの断面Ｃ−Ｃ′、
断面Ｄ−Ｄ′の補正係数を図５の（ａ）、（ｂ）に示
す。画面中心点の補正係数は１である。
正係数を図４に示す。また、このときの断面Ｃ−Ｃ′、
断面Ｄ−Ｄ′の補正係数を図５の（ａ）、（ｂ）に示
す。画面中心点の補正係数は１である。
【００３０】図４、図５に示す補正係数を用いて、図
２、図３に示す光量を補正した場合の光量分布を図６に
示す。また、図６の断面Ｅ−Ｅ′、断面Ｆ−Ｆ′を図７
の（ａ）、（ｂ）に示す。図６、図７に示すように、画
面周辺部の光量の低下が補正され、中央部の光量と等し
くなり、画面全体の光量が均一になっていることがわか
る。
２、図３に示す光量を補正した場合の光量分布を図６に
示す。また、図６の断面Ｅ−Ｅ′、断面Ｆ−Ｆ′を図７
の（ａ）、（ｂ）に示す。図６、図７に示すように、画
面周辺部の光量の低下が補正され、中央部の光量と等し
くなり、画面全体の光量が均一になっていることがわか
る。
【００３１】上記動作を図１において具体的に説明する
と、ＣＣＤ制御回路４５から出力されるＣＣＤ２１の変
換位置信号を基に、係数制御回路３０は、現在ＣＣＤ２
１から出力されている電気信号がＣＣＤ２１上でどの位
置にあるかを特定し、ＣＣＤ２１の現在の変換位置を求
める。前記変換位置を入射光の中心から見る角度θ′を
算出し、角度θ′を基に前記周辺光量計算式のコサイン
４乗則による部分を演算する。次に、輝度信号処理回路
４２の輝度信号と、アイリス１５の絞り値信号と、フォ
ーカスレンズ１３の位置信号と、ズームレンズ１２の位
置信号と、係数制御回路３０のメモリ部に予め記憶させ
ている各レンズ等の固有パラメータとを基に、前記周辺
光量計算式の口径食による部分を演算し、最終的に、Ｃ
ＣＤ２１上で変換されている映像信号に対する補正係数
を算出する。係数制御回路３０のＣＰＵ部で上記演算を
ソフトウェアで行ない、前記補正係数を係数出力回路３
６を介して、乗算回路３３に出力し、現在の映像信号と
乗算している。
と、ＣＣＤ制御回路４５から出力されるＣＣＤ２１の変
換位置信号を基に、係数制御回路３０は、現在ＣＣＤ２
１から出力されている電気信号がＣＣＤ２１上でどの位
置にあるかを特定し、ＣＣＤ２１の現在の変換位置を求
める。前記変換位置を入射光の中心から見る角度θ′を
算出し、角度θ′を基に前記周辺光量計算式のコサイン
４乗則による部分を演算する。次に、輝度信号処理回路
４２の輝度信号と、アイリス１５の絞り値信号と、フォ
ーカスレンズ１３の位置信号と、ズームレンズ１２の位
置信号と、係数制御回路３０のメモリ部に予め記憶させ
ている各レンズ等の固有パラメータとを基に、前記周辺
光量計算式の口径食による部分を演算し、最終的に、Ｃ
ＣＤ２１上で変換されている映像信号に対する補正係数
を算出する。係数制御回路３０のＣＰＵ部で上記演算を
ソフトウェアで行ない、前記補正係数を係数出力回路３
６を介して、乗算回路３３に出力し、現在の映像信号と
乗算している。
【００３２】以上の動作を逐次行なうことにより、ＣＣ
Ｄ２１上の各ポイントでの周辺光量の低下を補正するこ
とができる。したがって、乗算回路３３から出力される
映像信号は、画面全体のレベルが均一となり、画面中央
部に比べて周辺部の画質が劣化することなく、また、ア
イリス調整および第１の光量補正により、輝度信号のレ
ベルを最良に調整しているので、非常に良好な画質を得
ることができる。
Ｄ２１上の各ポイントでの周辺光量の低下を補正するこ
とができる。したがって、乗算回路３３から出力される
映像信号は、画面全体のレベルが均一となり、画面中央
部に比べて周辺部の画質が劣化することなく、また、ア
イリス調整および第１の光量補正により、輝度信号のレ
ベルを最良に調整しているので、非常に良好な画質を得
ることができる。
【００３３】また、係数制御回路３０にＣＰＵを用い、
ソフトウェアで補正係数を演算するため、レンズの設計
変更に伴う固有パラメータの変更にも、容易に対応する
ことができ、あらゆる機種へ同じハードウェアで対応す
ることができるので、部品の共有化および低コスト化を
図ることができる。
ソフトウェアで補正係数を演算するため、レンズの設計
変更に伴う固有パラメータの変更にも、容易に対応する
ことができ、あらゆる機種へ同じハードウェアで対応す
ることができるので、部品の共有化および低コスト化を
図ることができる。
【００３４】本実施例では、デジタル信号に変換された
映像信号を補正しているが、アナログ信号の映像信号を
補正しても同様の効果を得ることができるし、光量補正
ブロック３をアナログ回路で構成しても同様の効果を得
ることができる。また、補正係数の算出をソフトウェア
で行なっているが、デジタル回路等で構成される専用の
ハードウェアを用いても同様の効果を得ることができる
し、さらに補正係数の算出時の処理時間を短縮すること
ができ、高精度な光量補正を行なうことが可能となる。
映像信号を補正しているが、アナログ信号の映像信号を
補正しても同様の効果を得ることができるし、光量補正
ブロック３をアナログ回路で構成しても同様の効果を得
ることができる。また、補正係数の算出をソフトウェア
で行なっているが、デジタル回路等で構成される専用の
ハードウェアを用いても同様の効果を得ることができる
し、さらに補正係数の算出時の処理時間を短縮すること
ができ、高精度な光量補正を行なうことが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、変換手段
により撮像装置の結像面の光量を電気信号に変換して映
像信号を出力し、第１の位置検出手段により検出された
フォーカスレンズの位置と、第２の位置検出手段により
検出されたズームレンズの位置と、絞り値検出手段によ
り検出されたアイリスの絞り値とに基づいて、補正手段
により前記映像信号を補正することにより、撮像装置の
結像面の光量を完全に補正することができ、良好な画質
を得ることが可能となる。また、電気的に光量の補正を
行なっているため、光学系のレンズ等の形状および構成
の影響を受けず、小型の光学系にも適用することがで
き、装置の小型化を図ることが可能となる。
により撮像装置の結像面の光量を電気信号に変換して映
像信号を出力し、第１の位置検出手段により検出された
フォーカスレンズの位置と、第２の位置検出手段により
検出されたズームレンズの位置と、絞り値検出手段によ
り検出されたアイリスの絞り値とに基づいて、補正手段
により前記映像信号を補正することにより、撮像装置の
結像面の光量を完全に補正することができ、良好な画質
を得ることが可能となる。また、電気的に光量の補正を
行なっているため、光学系のレンズ等の形状および構成
の影響を受けず、小型の光学系にも適用することがで
き、装置の小型化を図ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例による光量補正装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】撮像装置上の光量分布を示す図である。
【図３】図２の各部断面の光量分布を示す図である。
【図４】周辺光量を補正する補正係数の分布を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４の各部断面の補正係数の分布を示す図であ
る。
る。
【図６】補正係数により補正された光量分布を示す図で
ある。
ある。
【図７】図６の各部断面の光量分布を示す図である。
【図８】従来の光量補正装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１２ ズームレンズ １３ フォーカスレンズ １５ アイリス １６ フォーカス位置センサ １７ ズーム位置センサ １８ アイリス絞り値センサ ３０ 係数制御回路 ３３ 乗算回路 ３６ 係数出力回路 ３７ ズーム位置検出回路 ３８ フォーカス位置検出回路 ３９ アイリス絞り値検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 フォーカスレンズを備えた焦点調整手段
と、ズームレンズを備えた画角調整手段と、アイリスを
備えた絞り調整手段とを含み、被写体像を結像面に形成
する撮像装置用の光量補正装置であって、 前記結像面における光量を電気信号に変換して映像信号
を出力する変換手段と、 前記フォーカスレンズの位置を検出する第１の位置検出
手段と、 前記ズームレンズの位置を検出する第２の位置検出手段
と、 前記アイリスの絞り値を検出する絞り値検出手段と、 前記第１の位置検出手段と、前記第２の位置検出手段
と、前記絞り値検出手段とにより検出された検出データ
に基づいて、前記変換手段の映像信号を補正する補正手
段とを含む、光量補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313384A JPH06165023A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 光量補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313384A JPH06165023A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 光量補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165023A true JPH06165023A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18040620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313384A Withdrawn JPH06165023A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 光量補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06165023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030037412A (ko) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 포커싱 구조 |
| US6967679B2 (en) | 2001-02-28 | 2005-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, imaging optical unit, and imaging system |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4313384A patent/JPH06165023A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6967679B2 (en) | 2001-02-28 | 2005-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, imaging optical unit, and imaging system |
| KR20030037412A (ko) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 포커싱 구조 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |