JPS60167576A - 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】 （技術分野） 本発明は、自動利得制御回路を備えたビデオカメラにお
いて、自動絞り装置と手動絞シ装置を備えかつ手動絞多
時の特性を改善した撮像装置に関するものである。

（背景技術） ビデオカメラは被写体からの光情報を集束するレンズ系
と、被写体の像を結ぶ位置に設けられた光情報を電気信
号に変換する撮像素子と、撮像素子からの画像信号を処
理する映像回路、音声回路。

色変調出力回路等からなっている。

そして、ビデオカメラを被写体に向けゐだけで即座に撮
影開始をすることができるように絞シを自動調整するた
めの自動光量制御系をビデオカメラ内に内蔵させている
のが普通のこととなっている。さらに、自動光量制御系
とは別に、自動絞りによっては得られない独特の撮影を
行なうために手動絞り機構を設け、撮影者が自動絞りを
、又は手動絞シを希望する場合に切換機構を作動させ、
自動絞り又は手動絞シのいずれかを選択使用する構成を
備えていた。

しかしながら、自動光量制御系の後段に接続された自動
利得制御系は、自動光量制御系が制御しうる光量範囲以
外の光量がレンズ系を介して入射されたときに画像信号
のレベルを一定となるように制御するものでおるから、
手動績シに切換えた場合に、自動利得制御系が作動し、
折角、撮影者が希望する絞シ値を設定しても、設定どお
シの映像信号レベルが得られないという欠点があった。

これを第１図に示す従来例によシ説明する。

１は光を集束するレンズ、２は自動絞り装置と手動絞り
装置を備え、これらの絞シ装置には必要に応じて手動又
は自動絞シに切換えることのできる切換機構が設けられ
ている。３は光信号を電気信号に変換する撮像手段とし
ての撮像素子であシ、４は撮像素子３よ）得られた画像
信号を増幅するプリアンプである。５はプリアンプ４か
らの出力信号に対しブランキング混合やガンマ補正など
を行なう信号処理回路であり、６は信号処理回路５から
の出力信号の出力レベルを一定に保持する利得制御手段
としての利得制御増幅回路である。７は積分回路で、利
得制御増幅回路６の出力信号を直流電圧に変換し、これ
を利得制御増幅回路６の制御信号とすることにより、積
分回路７の出力電圧によシ利得制御を行なうもので、利
得制御回路６と積分回路７によシ形成される閉ループを
自動利得制御系と呼んでいる。８は利得制御増幅回路６
から出力される画像信号から輝度信号成分を分離する。

輝度信号分離回路であυ、９はその画像信号からクロマ
信号成分を分離する色信号分離回路である。

１０はシリアン７°４からの出力信号を直流電圧に変換
する積分回路であシ、１１は基準電圧源１２が反転入力
端子に接続された比較器で、その非反転入力端子には積
分回路１０からの直流電圧が加えられる。１３は比較器
１１からの積分回路１０と基準電圧源１２との比較偏差
電圧を入力され、この偏差電圧に対応した絞多制御信号
を増幅する絞シ制御増幅器で、その出力電圧を絞シ装置
２に加え、絞シの自動制御を行なう。そして、絞り装置
２．撮像素子３．プリアンｆ４．積分回路１０、比較器
１１と絞シ制御増幅器１３によシ形成される負帰還ルー
プを自動光量制御系（ＡＬＣ）と呼び、シリアンｆ３の
出力が一定となるように自動絞υ装置２の制御を行なう
。

次に、第１図に示す装置の作用を述べると、レンズ１を
透過した被写体の光情報は絞シ装置２により適当な光量
に調整された後に撮像素子３に結像し、画像信号として
グリアンｆ４に入力される。

プリアンプ４は入力された微弱な画像信号を増幅し、そ
の出力の一方を信号処理回路５にそしてその他方を積分
回路１０に入力する。信号処理回路５において、撮像装
置全体の総合特性を不図示のディスプレイのガンマ特性
に補正するためｆンマの変換を行ない、また撮像素子３
からの画像信号に対しブランキングパルスを加えそして
画像信号に対しクリップ波形処理を行なった後に利得制
御増幅回路６に入力する。利得制御増幅回路６の出力信
号の一部を積分回路７に加え、直流電圧に変換し、これ
を利得制御増幅回路６にフィードバックし、その出力信
号が一定レベルとなるように制御する。このように一定
レベルに制御された画像信号は輝度信号分離回路８と色
信号分離回路９に入力される。

（５） 一方、プリアンプ４の出力信号を加えられた積分回路１
０はその出力信号を直流電圧に変換し、比較器１１の非
反転入力端子に加える。比較器１１はその印加電圧と基
準電圧源１２０基準電圧との比較を行ない、その偏差電
圧を絞シ制御増幅回路１３に加え、増幅された偏差電圧
を絞り装置に与えて絞シの制御を行なう。

このように構成された撮像装置は、被写体からの光情報
の光量を前述した自動光量制御系によりプリアンプ４の
出力が一定となるように絞り装置２によシ制御している
が、被写体からの光情報の光量が大幅に増大し又は減少
して自動光量制御系によシ光量制御が不可能となった場
合に、後段に接続された自動利得制御系が作動し、利得
制御増幅器６の出力レベルが一定となるように制御を行
表い、前段の自動光量制御系に代替する補完制御を行な
っている。

しかしながら、このように構成された撮像装置を自動絞
りから手動績シに切換えて使用する場合に、絞りを手動
で開いて画面を明るくしたシ、絞（６） りを手動で閉じて画面を暗くしようとしても、前述した
利得制御増幅回路６と積分回路７とから成る自動利得制
御系が作動し、画像信号レベルを一定レベルに維持する
ため、例えば逆光撮影などする場合に被写体自体の光量
に対し絞りを手動によシ設定しても、逆光による光が大
量に撮像装置に入射され、この光のレベルに対し自動利
得制御系が作動する結果、被写体自体を手動絞りによる
効果を持って撮影することができないという欠点を持っ
ていた。

（目的） 本発明は、前記した従来技術の有する欠点を解消するも
ので、自動利得制御系を内蔵しかつ自動絞りおよび手動
絞少切換え機構を持つ撮像装置において、自動絞シから
手動絞シに切換えた際に、手動絞シの調整を行なうこと
によ多画像の明るさレベルを調整することができる撮像
装置を提供することを目的とする。

（実施例） 以下、図面を参照して前記目的を達成するために本発明
が講じた手段を例示し、説明する。

第２図は本発明の撮像装置の一実施例を、第３図はその
実施例に用いられるアナログ式電圧記憶回路の一例を、
第４図は同じくデジタル式電圧記憶回路の一例を、第５
図は本発明の撮像装置の他の実施例を示す。

第２図において、参照数字１〜１３を付した回路要素は
第１図において同一の参照数字を付したものと同一構成
、同一機能を有するものであるから、その説明は省略す
る。

１６は絞シ装置２に設けられた絞シ装置を自動又は手動
に切換える操作手段としての自動手動切換スイッチであ
シ、１４は自動手動切換スイッチ１６を自動絞シに設定
した場合には閉じ、手動絞シに設定した場合には開放す
る連動スイッチである。１５は記憶手段としての電圧記
憶回路で、連動スイッチ１４が閉じているときは、積分
回路７からの直流電圧を電圧記憶回路１５を介して利得
制御増幅回路６に加え、自動利得制御系を構成し、利得
制御増幅回路６の出力レベルを一定に制御し、連動スイ
ッチ１４が開放されたときはその切換え直前に積分回路
７から出力された直流電圧を記憶保持し、この記憶保持
された電圧を利得制御増幅回路６に加え、その利得を固
定して出力レベルを一定に維持する。

従って、自動手動切換スイッチ１６を手動に切換えると
、絞シ装置２は手動絞シとなるので、手動によシ任意の
値に絞シを設定し得る。自動手動切換スイッチ１６を手
動に切換えると同時に、連動スイッチ１４は開放される
。電圧記憶回路１５は、連動スイッチ１４の切換え直前
の積分回路７からの直流電圧を記憶保持している。

ここでアナログ式電圧記憶回路について、第３図によシ
説明する。

まず第３図において、３１は積分回路７がらの直流電圧
が加えられる入力端子であシ、３２は差動増幅器、１４
は前述したとおシの連動スイッチである。Ｃはコンデン
サで、差動増幅器３２がらの出力電圧を記憶保持するも
のである。３５はＭＯＳＦＥＴ　、　３６は電流源、３
１は利得制御回路６（９） に記憶保持された電圧を加えるための出力端子であシ、
その出力の一部は差動増幅器３２にフィードバックされ
る。そして、連動スイッチ１４が閉じた状態においては
、積分回路７からの直流電圧が入力端子３１を介し差動
増幅器３２の非反転入力端子に加えられ、その出力は連
動スイッチ１４を介しコンデンサＣに記憶保持されてＭ
Ｏ８ＦＥＴｊ５のゲートに入力される。ＭＯＳＦＥＴ　
３５の出力は出力端子３１を介して利得制御増幅回路６
に入力され、その出力の一部は差動増幅器３２の反転入
力端子に１００％フィードバックされる。

再び、第２図の説明に戻るが、連動スイッチ１４が開放
されると、第３図に示すコンデンサＣに連動スイッチ１
４の切換え直前の積分回路７がらの直流電圧が記憶保持
される。この記憶保持された電圧はＭＯＳＦＥＴ　Ｊ　
５のゲートを介してリーク電流として流れるが、そのリ
ーク電流の値は極く僅かであるため、コンデンサＣに充
電された電圧は長時間にわたシ記憶保持され、出力端子
３７がらその電圧が利得制御増幅回路６に加えられ、そ
（１０） の利得を一定に保持する。

従って、絞り装置２を手動絞ｐに設定し、撮影者が任意
に絞シを調節しても、自動利得制御系の規制を受けずに
、任意に画像の明るさを調節することができる。

次に、第４図においてデジタル式電圧記憶回路について
説明する。

同図において、４１は積分回路７からの直流電圧が加え
られる入力端子であシ、４２はＡＤ変換器、４３はデジ
タル式電圧記憶器である。このデジタル式電圧記憶器４
３は、ＡＤ変換器４２からのデジタル信号を１−次記憶
し、これを次々と次段ＯＤＡ変換器４４に出力するが、
自動手動切換スイッチ１６を手動絞シに切換えると、指
令信号が入力され、指令信号入力時の積分回路７からの
デジタル信号に変換された直流電圧を記憶保持する。

この記憶保持された信号を次段のＤＡ変換器４４によシ
アナログ信号に変換した後に、出力端子４５を介して利
得制御増幅回路６に加えてその利得を一定に保持する。

第５図は、第２図に示す本発明の実施例の変形例を示す
。

第５図において、参照数字１〜１５を付した回路要素は
第２図において同一参照数字を付して説明したものと同
一構成で、同一機能を持つものであるからその説明は省
略する。

抵抗１８は基準電圧源１２とアースとの間に接続されて
おシ、この抵抗１８を摺動する摺動子１７は比較器１１
の反転入力端子に接続されている。この摺動子１７は、
後述するダイヤル２００回転量に応じて変位する。そし
て、自動絞りモードにおいては、摺動子１７は成る一定
位置に固定保持されていて、自動光量制御系の作動によ
シ、プリアンプ４の出力が一定となるように比較器１１
からの偏差電圧を絞シ制御増幅器１３により増幅し、こ
れを絞シ装置２に加えて自動絞り制御を行なうことは第
２図において説明したとおりである。２０は操作手段と
しての操作ダイヤル。

２１はダイヤルの１部に設けた溝２２に係合するクリッ
クバネ、２３は指標であってダイヤル２０のＡの位置を
合わせると自動数シ、Ｍ＋を合わせると手動による絞シ
込み側、Ｍ−を合わせると手動による絞り開放側となる
。手動絞シモードにするには、クリックバネ２１によシ
前記した成る一定位置に固定保持された摺動子１７を撮
像装置の外部に付設された操作ダイヤル２０を操作して
前記の固定保持を解除した後に移動させることにより、
その操作がタンによる解除操作に連動する連動スイッチ
１４が開放し、連動スイッチ１４の切換え時の積分回路
７からの直流電圧を記憶保持し、これを利得制御増幅回
路６に加えてその利得を一定に保持する。そして、摺動
子１７の抵抗１８に対する位置を調節することによシ、
比較器１１からの偏差電圧値を変化させ、さらにその偏
差電圧を絞シ制御増幅器１３によシ増幅し、その増幅電
圧を絞シ装置２内の自動絞υ機構に加え、その自動絞り
装置の絞シを変化させる。このようにして、プリアンプ
４からの画像信号のレベルを摺動子１７の位置調整によ
り制御することができる。

前記した実施例において説明した本発明は、単（１３） 管式、２管式、３管式撮像装置、固体撮像素子を用いる
撮像装置に適用できることは勿論である。

（効果） 以上説明したように本発明によると、撮像装置の絞りを
自動から手動に切換えた際に、これと連動して自動利得
制御系の利得を固定する構成とするととによｐ１自動利
得制御系の制約を受けることなく独自に絞シを手動調節
し、画像の明るさレベルを任意に可変にすることが可能
となり、撮像装置に手動絞シの機能を十分に与えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の撮像装置の回路ブロック図、第２図から
第５図は本発明の撮像装置の実施例に係るものを示し、
第２図は本発明の撮像装置の一実施例の回路ブロック図
、第３図は本発明の一実施例に用いられるアナログ式電
圧記憶回路の回路図、第４図は同じくデジタル式電圧記
憶回路のブロック図、第５図は本発明の他の実施例の回
路ブロック図である。 （１４） 図中、１はレンズ、２は絞シ装置、３は撮像素子、４は
シリアン７″、５は信号処理回路、６は利得制御増幅回
路、７．１０は積分回路、８は輝度信号分離回路、９は
色（Ｎ号分離回路、１１は比較器、１２は基準電圧源、
１３は絞シ制御増幅器。 １４は連動スイッチ、１５は電圧記憶回路、１６は自動
手動切換スイッチ、１７は摺動子、１８は抵抗、３１．
４１は入力端子、３２は差動増幅器。 ３５はＭＯＳＦＥＴ　、　３６は電流源、３７．４５は
出力端子、４２はＡＤ変換器、４３はデジタルメモリ、
４４はＤＡ変換器を示す。 （１５）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　被写体からの光量を制御する絞シ手段と、撮像
   手段と、 前記撮像手段からの出力信号に応じて前記絞シ手段を制
   御する自動光量制御系と、 前記撮影手段の出力信号の利得を制御する利得制御手段
   と、 前記絞シを手動で操作するための操作手段と、前記操作
   手段を操作した際に咳操作手段と連動して前記利得制御
   手段の利得を一定に保持する記憶手段と、 を備える撮像装置。