JPS58145277A

JPS58145277A - 撮像装置

Info

Publication number: JPS58145277A
Application number: JP57026935A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Oi; 一成大井; Kazuhiro Taneda; 種田　一浩; Nobuaki Yoshida; 宣昭吉田; Tsuneo Sukegawa; 助川　恒夫
Original assignee: Toshiba Corp; Nikon Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Toshiba Corp; Nikon Corp
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1983-08-30
Also published as: JPH0531351B2

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】この発明はエレクトロクロイ、り素子を用いた撮像装置
に関する。

ビジコン、ＣＣＤ等を用いた小屋ビデオカメラ等の撮像
装置の開発は、周辺技術の確立も手伝い、著しく進歩し
、実用の域に達している。これらビデオカメラは、主に
使い易さを目的とされて開発されている。スチルカメラ
でもそうであったようにビデオカメラにおいてもレンズ
の絞）操作は、嵐好の画ａｔ−得るためには、不可欠の
要素である。この操作を使用者が手動で行う場合、情景
の明かるさを何らかの形で表示して知らせないと、最適
絞シで撮影上行うことは極めて離しいし、情景の明かる
さに応じて逐次手動操作すること社、ピント合せ、ズー
ム操作など他の動作との関連を考えると事実上不可能に
近くとても簡便であると云い難い。そこで通常は、この
絞〕操作を手動ではなく、たとえば情景の映倫信号の平
均値を一定に保つ様に絞りを制御する様なフィードバッ
クルー！を用いて自動的に行っている。第１図は、その
基本的構成を示す。

第１図において被写体１０１の像はレンズ１０２を通シ
、絞Ｆ）１０１を通りて撮儂素子１０４に結像し電気信
号に変換され、増幅器１０５で増幅されて、信号処理回
路１０１ｉｔ通ってたとえばＮＴＳＣ信号出力１０７／
となる。また映像信号の内、輝度信号に相当する分は、
絞）制御回路１０８に入って増幅器１０１１の出力の平
均映像レベルが一定となる様に絞Ｆ）１０３ｔ−制御す
る。

絞）装置は、通常第２図に示す様な線光性を持った金属
、グラスチ、り轡の薄板で作られた条桑の羽根状を呈し
た様なものでできておシ、これとソレノイド、ガルパ等
を組み合わせて羽根を動かして、中心部の開口を機械的
に変化させて通過光量を制御している。このためレンズ
には絞シ装置としての機構が必ず必要であった。この形
の絞シ装置はスチルカメ、うにお匹て非常に長年にわた
って使用されてきたものであるが、ビデオカメラにおい
ては、スチルカメラと異シ、常に情景に応じて機械的に
動く必要があシ、支点部分羽根の重なシ部分での摩擦等
の問題、接触部分での材料の摩耗による粉の発生、可動
部分の慣性による応答遅れ、軽時変化による応答特性の
変化、駆動電力が比較的大きいといつた問題、形状、重
量が嵩む、機械部分が故障しやすいといった問題、先の
応答遅れのためにフィードバックルー！の安定性を保つ
ことが難しいといった様々の問題をもっている。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、問題となる可
動部分を含まず、長寿命、小型低消費電力で衝撃に強い
絞シ装置を有するビデオカメラを与えることを目的とす
る。

以下本発明の実施例を図を参照しながら説明する。第３
図は本発明の基本的構成を示すグロ、り図である。被写
体１０ノの儂は、レンズ１０２ｔ−通シ、エレクトロク
ロミックフィルタ３０１ｔ−通って撮Ｓ素子１０４に結
像する。撮儂素子１０４で電気に変換された映倫信号は
増幅器１０５で増幅され、信号処理回路１０６によって
たとえばＮＴＳＣ信号出力１０１として導出される。ま
た増幅器１０５によシ増幅された映像信号の一部はエレ
クトロクロミ、クフィルタｔｔ＋ｌＪ御回路３０２に導
かれる。ここでいうエレクトロクロミックフィルタとは
、特開昭５６−４６７９号公報に記載された固体型の−
のを云う、これは、たとえば第４図の様な断面構造を有
するガラス薄膜４０ｇ上に透明電極４０１゜４０５と絶
縁層４０３を介して形成された２つの発色層を有した固
体素子であり、電極に電圧４０７を印加することによυ
第１．第２の発色層４０１．４０２が各々酸化と還元に
より同時発色もしくは同時消色して第５図に示す様な透
過特性を示す、′（極間は見掛上、コンデンサとなって
おり、発色の程度は、電圧印加時に注入され九電荷量で
決まり、発色の状態は、次に外部から電荷を加える或い
は減らさない限り保持される。従って）ぐルス状に駆動
してやればよい。

応答速度も全コントラスト変化に際し、数１０ｍ１と機
械式より速く、応答形式も、１次の遅れ応答であって、
フィードバラフルーグ内に１組み入れて４安定性を保ち
易い。そしてエレクトロクロミックフィルタ制御回路３
０２は、増幅器１０８の平均映像レベルを参照電圧と比
較し、一致している場合は出力３０３を充分高インピー
ダンスにし、その差が高の時は、たとえば正のパルスを
出力して発色させ、透過率管下げ、低の時は負の／４ル
スを出力し、減色させて透過率を上げることによシ、撮
偉素子１０４への入射光量を自動調節して常に最適の光
量會保つ。

この時、撮儂素子駆動回路３０４からはたとえば垂直同
期／４ルスを印加ノ々ルスとして用いることができるの
で、新規に・ヤルス発生器を作らなくて曳い。

第６図は本発明ｔ−ＣＣＤ単板式カラーカメラに応用し
た例である。レンズ６０１から入った光はエレクトロク
ロミックフィルタによる絞夛装置６０２を通り、ＣＣＤ
６０３に結像する。ＣＣＤ６０３は、たとえば第７図に
示す様な色フィルタを具備してお夛、被写体儂は３原色
成分に分けられる。ＣＯＤの出力は、増幅器６０４で増
幅され、色分離プロセス処理回路６０５〜６０７によシ
各々緑（Ｇ）、赤（８）、青（Ｂ）の３原色信号に分離
され、プロセス増幅されて、マトリクス回路６１８、カ
ラーエンコーダ６１９回路によシＮＴＳＣ信号６２１に
形成される。この時、色分離グロセス処理回路６０５の
中の直流フラングされた緑映儂信号６０８は積分回路６
０ｍにより平均値が得られる。この映倫信号の平均値は
参照電圧Ａと比較される。積分器６０９の出力はアナロ
グスイ、チロ１０によりエレクトロクロミックフィルタ
ｇｏ２の一端に接続されている。

エレクトロクロミックフィルタの他端には、映像平均レ
ベルを設定すゐための電圧６１１が印加されている。ア
ナログスイ、チロ１０には、ＣＣＤ躯動駆動ルスと同期
信号の発生上行うドライブ回路６１２から得られる垂直
同期ノ４ルス６１３が加えられている。第８図にＣＣＤ
駆動パルスと同期ノ９ルスの関係を示す。なお、用いた
ＣＣＤは、フォトグー）付きインクライン転送方式〇Ｃ
Ｄである。エレクトロクロミックフィルタの両端には、
垂直同期ノ々ルスの＠【持ち、参照電圧Ａと映像信号の
平均値の差の電圧を持ったノタルス電圧が加わる。ここ
で上記差電圧が、大きい時、エレクトロクロミックフィ
ルタの透過率が下がシ、逆に差電圧が小さい時に透過率
が上がる向きに接続されていると、エレクトロクロミッ
クフィルタは入射光を自動的に制限して平均映像レベル
を一定に保つ。なお、本実施例において、エレクトロク
ロミックフィルタの制御信号として緑信号を用いたが、
マトリクス回路で合成した輝度信号を直流フラングした
ものを用いても良い。

この様にエレクトロクロミックフィルタを用いるととＫ
よシビデオカメラは機械部分【持たずに、入射光量の自
動調節を行うことができるので、高寿命、高信頼性、耐
衝撃性の点で従来のものとは比較にならない程すぐれて
いる。同時にビデオカメラでは垂直同期パルス、水平同
期ノ々ルス等色々なｔ４ルスが用いられているので、エ
レクトロクロミックフィルタのパルス駆動のための特別
のパルス回路を必要としないですむ。

エレクトロクロミックフィルタはノダルス駆動すれるこ
とにより、極めて低消費電力となるので、カメラ全体の
消費電力が下がシ、ポータプル用としての用途には最適
である。

第９図は本発明の第２の実施例を示す図である。この第
９図では、積分回路出力を直接エレクトロクロミックフ
ィルタに印加するもので、先の実施例の様に同期発生並
びに撮像素子駆動回路からの信号を必要としない、同図
において撮像素子９０ノから得られた映像信号は、色分
離回路９０２〜９０４で３原色信号に分離される。それ
ぞれは直流フラング回路９１４〜９１６で映像信号の黒
規準の位置を直流クランプされる。その内縁信号の出力
は積分回路９０８で平均化され、エレクトロクロン、ク
フィルタ９０９の一端に印加される。エレクトロクロン
、クフィルタの他端には、映像信号の平均レベルをあら
かじめ設定するための電圧９１０が印加されている。こ
の時、エレクトロクロミックフィルタには、映倫の平均
値が高くなった時にエレクトロクロＺ、クフィルタの透
過率が下がり、平均値が下がった時にはエレクトロクロ
ミックフィルタの透過率が上がる様な向きに電圧が印加
される。こうして入射光量が変化した際に、自動的にあ
らかじめ設定された映倫平均レベル【保つ様に、エレク
トロクロミックフィルタの透過率が制御される。なお、
本実施例においてエレクトロクロミックフィルタの制御
信号として緑信号を用いて説明したが、マトリクス回路
で合成した輝度信号を直流フラングしたものを用いても
良い。

以上の実施例において、垂直ストライプフィルタを用い
たフォトｆｆ−）はインタライン転送ＣＣＤ　１に用い
た単板式カラービデオカメラについて説明してきたが、
他方式の色フィルタ、他方式の固体撮像素子を用いたも
のでも良いし、固体撮像素子に限らず、単管式、２管式
、３管式、４管式カラービデオカメラ、白黒ビデオカメ
ラでも良いことは言う迄もない。またエレクトロクロミ
ックフィルタの制御信号として、映像信号の画面全体の
平均レベルを用いて説明したがこれに限ることなく、た
とえば、画面中央部付近のみの映像平均値を用いて本、
画面の一部の映像平均値を用いても良い。

以上詳述してきた本発ＢＡＫよれば、機械式絞）装置を
用いることなく、撮儂素子への入射光１ｔｔ−あらかじ
め設定した適正レベルに常に自動的に制御することが可
能となシ、ビデオカメラの高信頼化、小形軽量化、低消
費電力化に大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は機械式入射光量自動制御回路の構成を示す図、
第２図は機械式しぼシ装置を示す図、第３図は本発明に
よる撮儂装置の構成を示す図、第４図はエレクトロクロ
ミックフィルタの説明図、第５図はエレクトロクロミッ
クフィルタの印加電圧対透過率の特性例を示す図、第６
図は本発明の第１の実施例１示す図、第７図Ｆｉ篇６図
に用いたＣＣＤと色フィルタの関係【示す因、第８図（
、）は垂直同期信号、（ｂ）　、　（ｅ）はＣＣＤのフ
ォトダート信号、（ｄ）はＣＣＤの垂直転送信号、（・
）はＣＯＤの水平転送信号、（ｆ）は水平転送信号の拡
大図、（ｇ）、（ｋ）、（ｉ）は緑、赤、背分−信号を
示す図、第９図は本発明の第２の実施例を示す図である
。１０１・・・機械絞ルの閉じた状態図、２ｏ２・・・機
械式絞夛の開いた状態図、３０１．６０１６９０９・・
・エレクトロクロミックフィルタ、４ｏ８・・・スイッ
チ、４０９・・・発色側、４１ｏ・・・消色側、１１．
１４−・・被写体、６１５・・・色分離回路、６１６・
・・直流フラング回路、６１１・・・グロセス処理回路
、６１８・・・低域フィルタ並びにマトリクス回路、ｌ
１ｒ１９・・・ＮＴ８Ｃエンコードに必要なノヤルス信
号群、６　Ｊ　０−ＮＴＳＣ：Ｘ−ンコーダ、６　Ｊ　
１　・ＮＴＳＣと信号出力、１０１・・・緑ストライグ
フィルタ、１０２・・・赤ストライブフィルタ、７ｏ３
・・・青ストライプフィルタ、７０４−・・ＣＣＤの受
光部、８０１・・・垂直走査期間、８ｏ２・・・水平走
査期間、９１１・・・被写体、９１２・・・レンズ、９
１３・・・増幅器、９１４〜９１６・・・直流フラング
回路【もったグロセス処理回路、９１７・・・同期発生
並びにＣＣＤ駆動信号発生回路、９１８〜９２０・・・
色分離信号、９２１・・・クラングツ量ルス、９２２・
・・ＣＣＤ　［動信号、９２３・・・１ランキングツ４
ルスとクランクツ中ルス、９２４・・・ＮＴ８Ｃ工／コ
ータニ必要な）９ルス信号群、９２５・・・マトリクス
回路、９２６　・・・ＮＴＳＣｚ　ｙ　：ｒ−ダ、！　
ｊ　７−ＮＴＳＣ出力。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦牙１図才２図中３図中４図才５図入（ｎｍ）才６Ｉｎ゛）ゴ：斧７図才８図才９図１０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直流的に固定された映像信号の平均値レベルによ
ってエレクトロクロミックフィルタの透過率を制御して
被写体光量を調整する撮像装置。
（２）撮像素子と同期発生回路と撮像索子駆動信号発生
回路と、映像信号増幅器と映像信号の規準位置を直流的
に固定する手段と、直流的に固定された映像信号を平均
化する手段と、撮像素子及び被写体間に設けられるエレ
クトロクロミックフィルタとから成り、該平均化された
映像信号と同期信号発生回路又は撮像索子駆動信号発生
回路で得られる信号を用いてエレクトロクロミックフィ
ルタの透過率を制御して自動的に入射光菫―節を行うと
とｔ−特徴とする特許請求の範囲第１項記載の撮像装置
。