JPS623957Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はビデオカメラのAGC回路に係る。

第１図はこの種ビデオカメラの一例であつて、
１は撮像管、２は光学系を構成するレンズ、３は
絞り装置で、アリスモータ４による自動調整と、
外部スイツチSW₁をオフにして手動による絞り調
整のいずれでも行なえるようになされている。

また、５はプリアンプ、６はエンコーダで、プ
リアンプ５より出力された撮像出力（輝度信号）
の一部はレベル検出回路例えば平均値レベル検出
回路７に供給されて輝度信号のレベルが検出さ
れ、この検出出力はドライブ回路８に供給され
る。従つて、スイツチSW₁がオン状態ではそのド
ライブ出力でアイリスモータ４が駆動されて輝度
信号レベルが常に一定となるように絞り量（Ｆ
値）が自動調整される。

そして、このビデオカメラではプリアンプ５の
後段に利得制御回路１０が設けられ、外部の切換
スイツチSW₂を切換えることでその利得が調整で
きるようになされる。図ではアース側端子に切換
えると6dBアツプするように構成される。

さて、この利得の切換えは、通常手動で行なわ
れるから、その切換えを忘れがちで、悪条件のま
までカメラを動作させることがしばしばある。ま
た、この構成によれば、絞りを手動側に切換えた
場合、そのＦ値を確認しながらスイツチの切換え
を行なわないと、絞つた状態で、すなわちＦ値が
大きいままで利得をアツプするようなことが起
る。従つて、撮像条件にマツチしたスイツチ切換
えが難しい。

そこで、この考案では絞り量に関連した出力で
自動的に利得を制御することにより、撮像条件が
変つても、常に良質の撮像出力を簡単に得ること
ができるようにしたものである。以下、この考案
の一例を自動絞り装置の付いたビデオカメラに適
用した場合につき第２図以下を参照して説明す
る。

第２図はこの考案の説明に供するビデオカメラ
であつて、絞り装置３に連動して絞り量（Ｆ値）
の検出手段１５が設けられる。

図ではアイリスモータ４に関連して回転角検出
手段１５が設けられ、これよりアイリスモータ４
の回転角に対応した出力（電圧）Ｖ_Iが取出され
る。この例では、Ｆ値が小さくなるにしたがつて
検出出力Ｖ_Iが大きくなるように設定されてい
る。

なお、検出電圧Ｖ_Iはアイリスモータ４の回転
に即座に対応して出力されることから、絞りに対
する検出電圧Ｖ_Iの遅れは殆どない。回転角検出
手段１５としては周知のポテンシヨメータや、ア
イリスモータ４の回転子用磁石の磁束に感応して
出力電圧が得られる感磁性素子を利用できる。図
はポテンシヨメータの場合である。

なお、アイリスモータ４は一般にその回転軸が
連結子を介して絞り羽根に連結されているので、
手動でＦ値を調節してもその絞り羽根の動作に関
連してモータ回転軸が回転する。従つて、モータ
駆動中でなくてもその回転角を検出すれば絞り羽
根の絞り量、すなわちＦ値を検出できる。

検出出力Ｖ_Iは利得制御回路１０に対する利得
制御信号の形成回路２０に供給される。この例で
は、第１図の場合と同じく利得を２段階に亘つて
調整できるようにしたもので、従つて第３図のよ
うにこの形成回路２０には２個の電圧比較器２
１，２２が設けられる。第１の電圧比較器２１に
は第１の基準電圧Ｖ_Hと検出電圧Ｖ_Iが対応する端
子に夫々供給され、第２の電圧比較器２２には第
２の基準電圧Ｖ_Lと検出電圧Ｖ_Iが上述とは異る端
子に夫々供給される。第２の基準電圧Ｖ_Lは第１
の基準電圧Ｖ_Hよりも低い値に選定される。

そして、第１の比較出力Ｓ_HはJKフリツプフロ
ツプ２３のＪ端子に、第２の比較出力Ｓ_LはＫ端
子に供給されて、Ｑ端子より第４図で示すような
利得制御信号Ｓ_Qが出力される。すなわち、Ｖ_I＞
Ｖ_HのときにはＳ_Hがハイレベルで、Ｓ_Lがローレ
ベルであるから、Ｓ_Qはハイレベルで出力され、
Ｖ_IがＶ_Hより低下し、Ｖ_L＜Ｖ_I＜Ｖ_Hのときは、
Ｓ_H，Ｓ_Lともにローレベルとなるから、Ｓ_Qは前
の状態を保持し、Ｖ_I＜Ｖ_Lとなると、Ｓ_Lのみハ
イレベルに反転するから、Ｓ_Qはローレベルに反
転する。従つて、検出電圧Ｖ_Iが徐々に減少する
ときには、制御信号Ｓ_Qのレベルは第４図の左向
きの矢印のように変化する。これに対し、検出電
圧Ｖ_Iが最小の値より増加するときには、制御信
号Ｓ_Qのレベルは第４図の右向きの矢印のように
変化するから、制御信号Ｓ_Qはヒステリシス特性
となる。

さて、上述の利得制御回路１０は第３図のよう
に、一対のトランジスタ１１，１２で構成された
差動アンプが利用され、端子１０ａにプリアンプ
５より出力された輝度信号が供給され、端子１０
ｂより利得制御された輝度信号が出力される。各
トランジスタ１１，１２のエミツタ間には、抵抗
器R₁とR₂が並列接続され、一方の抵抗器R₂側に
は、これと直列にスイツチング用のトランジスタ
１３が接続される。このトランジスタ１３に所定
のバイアスと共に、上述した利得制御信号Ｓ_Qが
ベース接地のスイツチング用トランジスタ１４を
介して供給される。

ところで、この例ではＦ値が小さくなるように
絞り装置３を手動操作すると、ポテンシヨメータ
１５から得られる検出電圧Ｖ_Iが大きくなるよう
にしてあるので、Ｆ値がある所定の値より小さく
なつたときの検出電圧Ｖ_Iを第１の基準電圧Ｖ_Hに
選んでおけば、そのようなＦ値であるときには第
４図よりも明らかなように、利得制御信号Ｓ_Qが
ハイレベルになるから、トランジスタ１４のオン
にともなつてトランジスタ１３がオンする。

従つて、トランジスタ１２のコレクタ抵抗器を
R₃とすれば、トランジスタ１３がオンのときの
利得G₂は G₂＝Ｒ_３／Ｒ_１Ｒ_２ ……(1) で与えられる。

Ｆ値が大きくなるように絞り装置３を操作する
と、検出電圧Ｖ_Iは小さくなるから、Ｆ値がある
所定の値より大きくなつたときの検出電圧Ｖ_Iを
第２の基準電圧Ｖ_Lとすれば、そのようなＦ値で
あるときには、利得制御信号Ｓ_Qがローレベルに
なつて、トランジスタ１３はオフする。このとき
の利得G₁は、 G₁＝Ｒ_３／Ｒ_１ ……(2) で与えられる。

このように、入射光量が低下したために絞り装
置３を操作してＦ値を小さくすると、利得制御回
路１０の利得はG₁からG₂へと自動的に調整され
る。この例では、利得G₂は利得G₁よりも6dBアツ
プするように各抵抗値が選ばれているので、この
切換操作により入射光量が低下しても十分なレベ
ルをもつた輝度信号を得ることができる。

スイツチSW₁をオンにして自動絞り状態にする
と、利得制御回路１０の出力が一定となるように
Ｆ値が制御される。この場合、Ｆ値を制御するた
めにアイリスモータ４が駆動されると、それに伴
つて検出電圧Ｖ_Iも変化するが、平均的入射光量
での検出電圧Ｖ_Iが、丁度第４図に示すヒステリ
シスループ内にあるように第１及び第２の基準電
圧Ｖ_L，Ｖ_Hを選定しておけば、その光量付近では
利得制御回路１０の利得はG₁あるいはG₂のいず
れかに固定されるため、利得切換動作が安定す
る。

また例えば検出電圧Ｖ_Iが第１の基準電圧Ｖ_H以
上になつて利得がG₁からG₂に切換えられると、
これによつてアイリスモータ４が絞りを閉じる方
向に制御されるので、そのとき得られる検出電圧
Ｖ_Iが第２の基準電圧Ｖ_L以下であると、利得を再
びG₁に切換え、絞りを開ける方向にアイリスモ
ータ４が制御されるようになつて、制御動作が安
定しなくなるから、このようなことのないように
第１及び第２の基準電圧Ｖ_H，Ｖ_Lの値が選定され
るものである。

このように、検出電圧Ｖ_Iを絞り装置３に関連
させれば、絞り状態に応じて利得を自動的に調整
できる。この場合、アイリスモータ４の回転角に
対応した検出電圧を得るようにしたので、回転角
の変化、従つて、絞り装置３の絞り具合に直ちに
追従した検出電圧が得られる。そのため、検出電
圧の絞りに対する応答性がよく、光量が急激に変
化した場合でも、これに正しく追従してゲインを
コントロールでき、従つて、撮像条件が変つても
常に良質の撮像出力を簡単に得ることができると
共に、撮像部の焼損などを確実に防止できる。

すなわち、一般にビデオカメラ装置には、絞り
手段だけでは補正しきれない光量の変化に対応す
るため例えば0dBと6dBの２段階に利得を切り換
え可能な利得制御装置が設けられている。これは
通常、マニユアル動作で行なわれるが、上述した
ように、この切り換えは忘れがちで、例えば入射
光量が少なく、従つて絞りを開放に近い状態（ま
たは開放でも光量が足らない状態）であるにもか
かわらず、利得が小さい方になつている場合があ
る。ここで利得を大きい方に切り換えることによ
り撮像条件は改善されるが、この考案ではこの利
得切換動作を自動的に行うことができる。

すなわち、絞り量を検出することにより、現在
の入射光量等の撮像条件を検出し、これにより複
数段の利得値を適当なものに切り換える。しかも
この切り換え動作にヒステリシス特性をもたせて
いるので、利得値が切り換えられる付近での安定
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオカメラの従来例を示す系統図、
第２図はこの考案の説明に供するビデオカメラの
AGC回路の一例を示す系統図、賃３図はこの考
案の要部の一例を示す接続図、第４図は第３図の
動作説明に供する図である。 ３は絞り装置、４はアイリスモータ、１５は検
出手段、１０は利得制御回路、２０は利得制御信
号の形成回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光量を制御するための絞り手段と、この絞り手
   段による絞り量を検出する絞り量検出装置と、撮
   像出力が供給され切り換え可能な複数の利得値を
   有する利得制御回路とを有し、上記絞り量検出装
   置の検出出力により上記利得制御回路の利得値を
   切り換えるとともに、その切り換え動作がヒステ
   リシス特性を有することを特徴とするビデオカメ
   ラのAGC回路。