KR100848764B1 - 조리개 블레이드를 갖는 비디오 카메라 - Google Patents

Abstract

비디오 카메라(10)는 촬상 소자(16)를 포함한다. 촬상 소자(16)는 수광면에 조사된 광학상에 대응하는 화상 신호를 생성하고, 모니터(34)는 생성된 화상 신호에 기초한 동화상을 표시한다. 촬상 소자(16)에의 입사광량은 광축에 직교하는 방향으로 이동하는 조리개 블레이드를 갖는 조리개 장치(14)에 의해 제어된다. 조리개 블레이드의 이동량은 소정값으로 제한되고, 이에 의해 F 수치의 최소값이 규정된다. 모니터(34)에 동화상이 표시될 때는 F 수치의 최소값으로의 설정이 금지된다.

비디오 카메라, 촬상 소자, 조리개 장치, 모니터, 손해 보험 소자

Description

조리개 블레이드를 갖는 비디오 카메라{VIDEO CAMERA WITH APERTURE BLADES}

본 발명은 비디오 카메라에 관한 것으로, 특히 예를 들면 디지털 카메라나 카메라 일체형 비디오 테이프 레코더와 같이, 조리개 블레이드에 의해 조리개부의 크기를 변화시키는 기계식 조리개 장치를 구비하는 비디오 카메라에 관한 것이다.

<종래 기술>

갈바노식 조리개 장치와 같은 기계식 조리개 장치에서는, 조리개 블레이드의 조리개부의 크기 즉 F 수치는 피사체의 밝기를 검지하는 센서의 출력 신호, 혹은 촬상 소자로부터 출력된 화상 신호의 휘도 성분에 기초하여 피드백 제어된다. 이에 의해, 입사광량이 최적값이 되도록 F 수치가 조정된다.

이러한 조리개 장치에서는 F 수치를 최소값으로 설정할 때, 조리개 블레이드에 형성된 핀이 이 핀과 계합하는 긴 홀의 단부에 가압되도록 조리개 블레이드가 구동된다. 그러나, 핀을 단부에 가압할 때, 조리개 장치의 드라이버로부터는 구동 능력의 최대한의 전압이 출력되기 때문에, 소비 전력이 커진다는 문제가 있었다.

또한, 역통전에 의해 조리개 블레이드를 고속으로 완전 폐쇄시킴으로써 조리개 장치를 기계적 셔터 장치로서 사용하는 전자 스틸 카메라가 있지만, 핀을 단부에 가압시킨 상태로부터 조리개 블레이드를 완전 폐쇄시키는 경우와, 핀을 단부에 접촉시키기 직전의 위치에 설정한 상태로부터 조리개 블레이드를 완전 폐쇄시키는 경우에서는 조리개 블레이드의 응답 특성이 크게 다르다. 통상, F 수치를 검출하기 위한 센서가 카메라에 내장되어 있지만, 센서의 특성에는 변동이 있기 때문에, 핀을 단부에 가압하고 있는 상태와 핀을 단부에 접촉하기 직전의 위치에 설정되어 있는 상태를 판별하는 것은 불가능하다. 그 결과, F 수치가 최소값 부근에 설정되어 있는 상태에서는 노광 시간을 정확하게 제어할 수 없었다.

또한, 홀 소자에 의해 검출된 F 수치에 기초하여 조리개 블레이드를 피드백 제어하는 조리개 장치에서는 조리개 블레이드의 이동량이 크면, 홀 소자의 출력에 홀 효과에 의한 과도 응답이 발생한다. 그 결과, 조리개량(Aperture Amount)을 정확하게 제어할 수 없다는 문제가 있었다.

<발명의 개요>

그로 인해, 본 발명의 주된 목적은 신규 비디오 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 조리개 제어에서의 소비 전력의 증대를 회피할 수 있는 비디오 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적은, 조리개 장치를 기계적 셔터 장치로서 이용할 때에 노광 시간을 정확하게 제어할 수 있는 비디오 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조리개량을 정확하게 제어할 수 있는 비디오 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르는 비디오 카메라는, 수광면에 조사된 광학상(optical image)에 대응하는 화상 신호를 생성하는 이미지 센서, 화상 신호에 기초한 동화상을 리얼타임으로 표시하는 표시 수단, 광축에 직교하는 방향으로 이동하여 이미지 센서에의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드, F 수치의 최소값을 규정하기 위해 조리개 블레이드의 이동량을 소정값으로 제한하는 제한 부재 및 동화상이 표시될 때 F 수치의 최소값으로의 설정을 금지하는 금지 수단을 포함한다.

이미지 센서는 수광면에 조사된 광학상에 대응하는 화상 신호를 생성하고, 표시 수단은 생성된 화상 신호에 기초한 동화상을 표시한다. 이미지 센서에의 입사광량은 광축에 직교하는 방향으로 이동하는 조리개 블레이드에 의해 조정된다. 조리개 블레이드의 이동량은 제한 부재에 의해 소정값으로 제한되고, 이에 의해 F 수치의 최소값이 규정된다. 표시 수단에 의해 동화상이 표시될 때에는 F 수치의 최소값으로의 설정이 금지 수단에 의해 금지된다.

바람직하게는, 조리개 블레이드는 이동 방향으로 연장되는 홀을 갖고, 제한 부재는 구멍에 계합하는 돌기형상부를 갖는다. 홀의 단부가 돌기형상부에 접촉함으로써, 조리개 블레이드의 이동량이 제한된다.

모터에 의해 조리개 블레이드에 동력을 전달하는 경우, F 수치의 최소값으로의 설정을 금지함으로써 소비 전력을 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 노광 조정 지시에 응답하여 이미지 센서의 노광량을 조정하고, 노광 조정 지시 후의 기록 지시에 응답하여 이미지 센서에서 생성된 정지 화상 신호를 기록하는 비디오 카메라는, 광축에 직교하는 방향으로 이동하여 이미지 센서로의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드, 노광 조정 지시가 주어졌을 때 F 수치가 소정 범위 외가 되도록 조리개 블레이드를 제어하는 제어 수단 및 기록 지시가 주어졌을 때 조리개 블레이드를 완전하게 폐쇄하여 이미지 센서로의 입사광을 차단하는 차단 수단을 포함한다.

이미지 센서로의 입사광량은, 광축에 직교하는 방향으로 이동하는 조리개 블레이드에 의해 조정된다. 노광 조정 지시가 주어지면, 제어 수단은 F 수치가 소정 범위 외가 되도록 조리개 블레이드를 제어한다. 노광 조정 지시 후에 기록 지시가 주어지면, 차단 수단에 의해 조리개 블레이드가 완전하게 폐쇄되고, 이에 따라 이미지 센서로의 입사광이 차단된다.

조리개 블레이드의 이동량을 소정값으로 제한하여 F 수치의 최소값을 규정하고, 조리개 블레이드에 동력을 전달하여 입사광을 차단하는 경우, 소정 범위는 해당 최소값의 근방에 존재한다. 바람직하게는, 조리개 블레이드는 이동 방향으로 연장되는 홀을 갖고, 제한 부재는 홀에 계합하는 돌기형상부를 갖는다. 홀의 단부가 돌기형상부에 접촉함으로써, 조리개 블레이드의 이동량이 제한된다.

최소값 근방에서는 조리개 블레이드가 완전하게 폐쇄할 때까지 필요한 시간은 급격히 변동한다. F 수치가 이러한 범위 외가 되도록 조리개 블레이드를 제어함으로써, 노광 시간을 정확하게 제어할 수 있다.

노광 조정 지시가 주어졌을 때 최적 노광량을 규정하는 최적 F 수치를 산출하고, 최적 F 수치가 소정 범위에 포함될 때 소정 F 수치와 함께 최적 노광량을 규정하는 노광 시간을 설정하는 경우, 제어 수단은 소정 F 수치를 나타내도록 조리개 블레이드를 제어한다. 또, 소정 F 수치는 최소 F 수치가 바람직하다.

본 발명에 따른 비디오 카메라는, 수광면에 조사된 광학상에 대응하는 화상 신호를 생성하는 이미지 센서, 광축에 직교하는 방향으로 이동하여 이미지 센서에의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드, 화상 신호에 기초하여 조리개 블레이드의 최적 F 수치를 산출하는 산출 수단 및 조리개 블레이드의 F 수치를 최적 F 수치까지 단계적으로 변경하는 변경 수단을 포함한다.

이미지센서는 수광면에 조사된 광학상에 대응하는 화상 신호를 생성하고, 조리개 부재는 광축에 직교하는 방향으로 이동하여 이미지 센서에의 입사광량을 조정한다. 산출 수단이 화상 신호에 기초하여 조리개 블레이드의 최적 F 수치를 산출하면, 조리개 블레이드의 F 수치가 변경 수단에 의해 해당 최적 F 수치까지 단계적으로 변경된다.

조리개 블레이드의 F 수치에 따른 전압 신호가 홀 소자로부터 출력되는 경우, 변경 수단은 해당 전압 신호에 기초하여 F 수치를 변경한다. F 수치의 1회의 변경량이 크면 홀 효과에 의해 전압 신호의 레벨이 변동하지만, F 수치를 최적 F 수치까지 단계적으로 변경하도록 하면, 홀 효과가 억제되어, 조리개량을 정확하게 제어할 수 있다.

조리개 블레이드를 모터에 의해 이동시키는 경우, 수치가 감소하는 제1 방향 및 수치가 증가하는 제2 방향 중 어느 한쪽의 방향으로만 F 수치를 변경하도록 하면, 모터의 히스테리시스 특성과 관계없이 조리개 블레이드를 적절하게 구동할 수 있다.

바람직하게는, 이미지 센서는 기록 지시가 주어졌을 때 정지 화상 신호를 출력하고, 산출 수단은 기록 지시에 앞선 노광 조정 지시에 응답하여 최적 F 수치를 산출한다.

본 발명의 상술한 목적, 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 행하는 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 한층 분명해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시한 블록도.

도 2는 조리개 장치를 도시한 도해도.

도 3은 조리개 장치를 구동하는 드라이버를 도시한 회로도.

도 4는 도 1 실시예의 동작의 일부를 도시한 흐름도.

도 5는 도 1 실시예의 동작의 다른 일부를 도시한 흐름도.

도 6은 도 1 실시예의 동작의 그 밖의 일부를 도시한 흐름도.

도 7은 도 1 실시예의 동작의 그 밖의 일부를 도시한 흐름도.

도 8은 PWM값과 F 수치와의 관계를 도시한 그래프.

도 9는 PWM값과 조리개 장치의 구동 전압과의 관계를 도시한 그래프.

도 10은 종래 기술에서의 조리개 블레이드의 동작의 일부를 도시한 타이밍도.

도 11은 도 1 실시예에서의 조리개 블레이드의 동작의 일부를 도시한 타이밍도.

도 12는 촬상 소자 및 조리개 장치의 동작의 일부를 도시한 타이밍도.

도 13은 PWM값과 조리개 블레이드가 완전 폐쇄되기까지의 소요 시간과의 관계를 도시한 그래프.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

도 1을 참조하면, 이 실시예의 디지털 카메라(10)는 포커스 렌즈(12) 및 조리개 장치(14)를 포함한다. 피사체의 광학상은 이들 부재를 통해 촬상 소자(16)의 수광면에 조사된다. 또, 촬상 소자(16)로서는 CCD형 및 CMOS형의 어느 것의 이미지 센서를 채용해도 무방하다.

전원 스위치(54)가 조작되면, 시스템 컨트롤러(50)는 전원 회로(56)를 능동화하고, 전원 회로(56)는 배터리(58)에 기초하여 생성한 직류 전압을 시스템 전체에 공급한다. CPU(46)는 TG(18), 신호 처리 회로(26) 등을 포함하는 신호 처리 블록, 및 비디오 인코더(32), 모니터(디스플레이 : 34) 등을 포함하는 인코드 블록을 기동한다.

타이밍 제너레이터(TG : 18)는 촬상 소자(16)를 구동하기 위해 타이밍 펄스를 발생시키고, 수광면에서 생성된 생화상 신호(카메라 신호)는 해당 타이밍 펄스에 응답하여 촬상 소자(16)로부터 읽어내어진다. 또, 타이밍 펄스로서는 수직 전송 펄스 및 수평 전송 펄스 외에, 비노광 시간 즉 비전하 축적 기간에서 수광 소자(도시하지 않음)에 의해 생성된 전하를 오버플로우 드레인(도시하지 않음)으로 스위핑하는 전하 스위프-아웃(electric charge sweep-out) 등이 있다.

촬상 소자(16)로부터 출력된 카메라 신호는, CDS 회로(20) 및 AGC 회로(22)에서 상관 2중 샘플링 및 게인 조정을 실시한다. 게인 조정이 실시된 카메라 신호는 A/D 변환기(24)를 거쳐 신호 처리 회로(26)에 주어진다. 신호 처리 회로(26)는 주어진 카메라 신호에 색 분리, 화이트 밸런스 조정, YUV 변환 등의 신호 처리를 실시하고, YUV 신호를 출력한다. YUV 신호는 메모리 제어 회로(28)에 의해 SDRAM(30)에 기입된다.

SDRAM(30)에 기입된 YUV 신호는, 비디오 인코더(32)로부터 출력된 판독 요청에 기초하여, 메모리 제어 회로(28)에 의해 읽어내어진다. 읽어내어진 YUV 신호는 비디오 인코더(32)에 의해 콤포지트 화상 신호로 변환되고, 변환된 콤포지트 화상 신호는 모니터(34)에 주어진다. 그 결과, 피사체의 동화상(스루 화상)이 리얼타임으로 모니터(34)에 표시된다.

오퍼레이터가 셔터 버튼(52)을 조작하면, 시스템 컨트롤러(50)는 대응하는 상태 신호를 CPU(46)에 제공한다. CPU(46)는 포커스 조정 및 노광 조정을 행하고, 그 후 TG(18) 및 JPEG 코덱(40)에 본 노광 및 압축 처리를 개별로 명령한다. TG(18)는 촬상 소자(16)에 본 노광을 실시하고, 이에 따라 생성된 1 화면분의 카메라 신호를 촬상 소자(16)로부터 읽어낸다. TG(18)는 1 화면분의 카메라 신호의 판독이 완료된 시점에서 불능화된다. 읽어내어진 카메라 신호는 상술한 바와 동일한 요령으로 YUV 신호로 변환되고, 변환된 YUV 신호가 SDRAM(30)에 확보된다. JPEG 코덱(40)은 본 노광에 기초한 YUV 신호를 메모리 제어 회로(28)를 통해 SDRAM(30)로부터 읽어내고, 읽어낸 YUV 신호에 JPEG 압축을 실시한다. 이에 따라 생성된 압축 YUV 신호는 CPU(46)에 의해 메모리 카드(48)에 기록된다.

조리개 장치(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이 구성된다. 모터(14a)는 2개의 마그네트(14b 및 14c)와 가동 코일(14d)로 형성된다. 가동 코일(14d)의 중심에는 광축 방향으로 연장되는 샤프트(14e)가 설치되고, 이 샤프트(14e)에 레버(14f)가 장착된다. 2매의 조리개 블레이드(14g, 14h)는 레버(14f)의 길이 방향 양단에서 지지된다.

가동 코일(14d)에 전류가 공급되면, 가동 코일(14d) 자체가 회전하고, 레버(14f)가 광축에 직교하는 방향으로 회동한다. 조리개 블레이드(14g 및 14h)는 광축에 직교하는 방향에서 상호 역방향으로 이동한다. 단, 조리개 블레이드(14g, 14h)에는 이동 방향으로 연장되는 긴 홀(14i, 14j)이 개별로 형성되어 있고, 광축 방향으로 돌출하는 핀(14k, 14m)이 긴 홀(14i, 14j)에 각각 계합한다. 이 때문에, 조리개 블레이드(14g, 14h)의 이동량은 핀(14k, 14m)에 의해 제한된다.

핀(14k)이 긴 홀(14i)의 한쪽 단(141i)에 접촉하고, 핀(14m)이 긴 홀(14j)의 한쪽 단(141j)에 접촉했을 때, 조리개 블레이드(14g, 14h)에 의해 형성되는 조리개 OP가 완전 개방되어, F 수치가 최소값을 나타낸다. 이것에 대하여, 핀(14k)이 긴 홀(14i)의 다른 쪽 단(142i)에 접촉하고, 핀(14m)이 긴 홀(14j)의 다른 쪽 단(142j)에 접촉하면, 조리개 OP는 완전하게 폐쇄되고, 이에 의해 촬상 소자(16)에의 입사광이 차단된다. 핀(14m)은 스프링과 같은 탄성 부재(14n)에 의해 조리개 블레이드(14h)와 연결되고, 조리개 OP가 폐쇄되는 방향의 탄성력이 항상 조리개 블레이드(14h)에 제공된다. 가동 코일(14d)의 근방에는 홀 소자(14p)가 설치된다. 홀 소자(14p)는 플러스 출력 및 마이너스 출력을 발생시키고, 플러스 출력 레벨은 레버(14f)의 회전 이동 각도 즉 F 수치에 따라 변화한다.

드라이버(42)는 도 3에 도시한 바와 같이 구성된다. CPU(46)로부터 단자 S1에 대하여 PWM 신호가 제공되면, 이 PWM 신호는 평활 회로(42a)를 거쳐 연산 증폭기(42b)의 비반전 입력 단자에 제공된다. 연산 증폭기(42b)의 출력단에는, PWM 신호의 듀티에 따른 레벨이 나타난다. 이 레벨을 PWM 출력이라고 정의한다. 도 2에 도시한 홀 소자(14p)의 플러스 출력 및 마이너스 출력은, 단자 S2 및 S3을 통해 연산 증폭기(42c)의 반전 입력 단자 및 비반전 입력 단자에 제공된다. 연산 증폭기(42c)의 출력단에는 플러스 출력 및 마이너스 출력의 차분에 따른 레벨이 나타난다. 이 레벨을 홀 소자 출력이라고 정의한다. PWM 출력 및 홀 소자 출력은 연산 증폭기(42d)에 의해 차동 증폭 처리를 실시하고, 이에 의해 가동 코일(14d)의 구동 전압 Viris가 얻어진다. 따라서, 구동 전압 Viris는 PWM 신호의 듀티비와 홀 소자(14p)의 플러스 출력 레벨 즉 F 수치에 따라 규정된다.

전원이 투입되었을 때, CPU(46)는 도 4∼도 7에 도시한 흐름도를 처리한다. 우선 단계 S1 및 S3에서 신호 처리 블록 및 인코드 블록을 각각 기동한다. 단계 S5에서는 PWM값(=펄스 폭)이 초기값인 PWM 신호를 드라이버(42)에 제공하고, 조리개 장치(14)의 F 수치를 초기값으로 설정한다. F 수치의 초기값은 최소값 Fmin에 소정값 a를 가산한 값이다. 이에 의해, 도 2에 도시한 핀(14h 및 14m)이 긴 홀(14i)의 한쪽 단(141i) 및 긴 홀(14j)의 한쪽 단(141j)에 충돌하는 것이 방지된다.

단계 S7에서는, 수직 동기 신호의 발생의 유무를 판별한다. 수직 동기 신호는 각 필드의 선두에서 발생하며, 단계 S7에서 예(YES)이면, 단계 S9에서 사전 노광을 TG(18)에 명령함과 함께 단계 S11에서 노출 보정을 행한다. 단계 S13에서는 셔터 버튼(52)이 반정도 눌러졌는지 판별하여, 예(YES)라고 판단될 때까지 단계 S7∼S11의 처리를 반복한다.

TG(18)는 단계 S9의 사전 노광 명령에 응답하여 촬상 소자(16)에 사전 노광을 실시하고, 사전 노광에 의해 생성된 카메라 신호를 촬상 소자(16)로부터 읽어낸 다. 그 결과, 셔터 버튼(52)이 눌러지지 않은 동안에는 스루 화상이 모니터(34)에 표시된다.

도 1에 도시한 휘도 평가 회로(36)는 전체 필드의 사전 노광에 기초하여 생성된 Y 신호를 1 프레임 기간에 걸쳐 적분하여, 휘도 평가값을 구한다. 단계 S11에서는 휘도 평가 회로(36)로부터 출력된 휘도 평가값에 기초하여, 최적 노광량이 얻어지도록 F 수치를 조정한다. 이 때, 노광 시간은 기본적으로 고정값이 되지만, F 수치를 최소값 Fmin로 설정하지 않으면 최적 노광량을 얻을 수 없을 때는, 노광 시간을 변경하여 F 수치를 최소값 Fmin 이외의 값으로 설정한다. 이렇게 해서, 스루 화상이 표시되는 동안에는 최소값 Fmin의 설정이 금지된다.

또, 단계 S9에서의 사전 노광 시간은 TG(18)의 전자 셔터 기능에 의해서만 제어된다. 즉, 노광 개시 타이밍에서 전하 스위핑 펄스의 출력이 중단되고, 수광 소자에 축적된 전하가 읽어내어진 후에 전하 스위핑 펄스의 출력이 재개된다.

셔터 버튼(52)이 반정도 눌러지면, 단계 S15에서 포커스 제어를 행한다. 구체적으로는, 드라이버(44)를 제어하여 포커스 렌즈(12)를 광축 방향으로 단계적으로 이동시켜, 각 단계에서 TG(18)에 사전 노광을 명령하고, 그 사전 노광에 기초한 포커스 평가값을 포커스 평가 회로(38)로부터 페치한다. 그리고, 페치한 복수의 포커스 평가값에 기초하여 초점 위치를 검출하고, 포커스 렌즈(12)를 초점 위치로 설정한다.

단계 S17에서는 휘도 평가 회로(36)로부터 휘도 평가값을 페치하고, 최적 노광량을 규정하는 최적 F 수치(=최적값 Fs) 및 최적 노광 시간을 상기 휘도 평가값에 기초하여 산출한다. 단계 S19에서는, 산출된 최적값 Fs가 Fmin<Fs<Fth의 조건을 충족시키는지의 여부를 판단한다. Fth는 최소값 Fmin보다도 소정값만큼 큰 값이다. 최적값 Fs가 이 조건을 충족시키지 못할 때에는, 그대로 단계 S25로 진행한다. 이것에 대하여, 최적값 Fs가 이 조건을 충족시킬 때는 단계 S21에서 수학식 1에 따라 노광 시간을 변경하고, 단계 S23에서 최적값 Fs를 최소값 Fmin 즉 최소 F 수치로 변경하고나서 단계 S25로 진행한다. 또, 단계 S23에서는 최소값 Fmin을 최적값 Fs로서 결정하는 것만으로, 조리개 장치(14)의 제어는 단계 S25 이후에서 행해진다.

단계 S25에서는 F 수치를 최적값 Fs로 설정할 수 있는 PWM값(= PWMs)을 산출하고, 단계 S27에서는 PWM값의 변경 폭 b0 및 b1을 결정한다. 변경 폭 b0 및 b1은 수학식 2에 따라 결정된다.

단계 S29에서는 PWM값이 "초기값+b0"인 PWM 신호를 드라이버(42)에 제공하고, 단계 S31에서는 소정 시간 t0에 걸쳐 대기한다. 단계 S33에서는 PWM값이 "초기값 + b1"인 PWM 신호를 드라이버(42)에 제공하고, 단계 S35에서는 소정 시간 t1에 걸쳐 대기한다. 단계 S37에서는 PWM값이 PWMs인 PWM 신호를 드라이버(42)에 제공하고, 단계 S39에서는 소정 시간 t2에 걸쳐 대기한다. 이에 의해, F 수치는 초기값으로부터 최적값 Fs까지 단계적으로 변화한다.

F 수치의 설정이 완료되면, 셔터 버튼(52)이 완전히 눌러졌는지 단계 S41에서 판별한다. 예(YES)이면, 수직 동기 신호의 발생에 응답하여 단계 S43으로부터 단계 S45로 진행하고, TG(18)에 본 노광을 명령한다. 또한, 단계 S47에서 소정 타이밍에서 조리개 장치(14)를 기계적 셔터로서 동작시킨다.

본 노광의 개시 타이밍 및 종료 타이밍은, 단계 S17에서 산출된 최적 노광 시간 혹은 단계 S21에서 변경된 노광 시간에 기초하여 결정된다. 또한, 본 노광의 개시는 TG(18)의 전자 셔터 기능에 의해 제어되고, 본 노광의 종료는 조리개 장치(14)의 기계적 셔터 기능에 의해 제어된다. 즉, 도 12를 참조하면, TG(18)는 본 노광이 행해지는 1 필드 기간의 선두에서 전하 스위핑을 반복하여 행하며, 본 노광 개시 타이밍에서 전하 스위핑을 중단한다. 이에 의해, 전하의 축적 즉 본 노광이 개시된다. 조리개 장치(14)는 본 노광 종료 타이밍에서 조리개 블레이드(14g, 14h)의 구동을 개시한다. 조리개 블레이드(14g, 14h)가 완전히 폐쇄된 시점에서 본 노광이 종료된다.

본 노광이 종료되면, TG(18)는 수광 소자에 축적된 전하 즉 카메라 신호를 촬상 소자(16)로부터 읽어낸다. 읽어낸 카메라 신호는 CDS 회로(20), AGC 회로(22) 및 A/D 변환기(24)를 통하여 신호 처리 회로(26)에 제공되며, YUV 신호로 변환된다. 변환된 YUV 신호는 메모리 제어 회로(28)에 의해 SDRAM(30)에 저장된다.

단계 S49에서는, SDRAM(30)에 저장된 YUV 신호에 기록 처리를 실시한다. 구체적으로는, JPEG 코덱(40)에 압축 처리를 명령하고, JPEG 코덱(40)에 의해 생성된 압축 YUV 신호를 메모리 카드(48)에 기록한다. 기록 처리가 완료되면, 단계 S5로 되돌아간다.

PWM값과 F 수치와의 관계를 도 8에 도시한다. F 수치는 PWM값이 커짐에 따라 감소한다. 단, PWM값이 소정값에 달하면, 도 2에 도시한 핀(14k)이 긴 홀(14i)의 한쪽 단(141i)에 접촉함과 함께, 핀(14m)이 긴 홀(14j)의 한쪽 단(141j)에 접촉한다. 이 때, F 수치는 최소값 Fmin으로 되며, PWM값이 소정값을 초과해도 F 수치는 최소값 Fmin을 계속 취한다.

PWM 출력과 구동 전압 Viris와의 관계를 도 9에 도시한다. PWM값이 커짐에 따라, 구동 전압 Viris도 높아진다. 이에 의해 F 수치가 작아진다. 단, 도 2에 도시한 조리개 OP가 최대로 개방된 후에는 PWM값의 상승에 상관없이 홀 소자(14p)의 출력은 일정해진다. 이에 의해, 구동 전압 Viris가 급격히 상승하고, 소비 전력이 증대한다. 즉, F 수치를 최소값 Fmin로 설정했을 때의 소비 전력은 F 수치를 최소값 Fmin 이외의 값으로 설정했을 때보다도 많은 전력을 소비한다. 이 실시예에서는, 스루 화상을 출력할 때, F 수치가 최소값 Fmin으로 설정되는 것을 금지하도록 하고 있으므로, 소비 전력의 증대가 회피된다. 이에 의해, 배터리(58)의 수명을 연장할 수 있다.

또한, PWM값을 급격하게 변화시키면, 조리개 블레이드(14g, 14h)는 크게 이동한다. 이 때, 홀 소자(14p)의 출력 파형에는 도 10에 도시한 바와 같은 과도 응답이 발생한다. 이 실시예에서는 F 수치를 최적값 Fs로 설정할 때, PWM값을 단계적으로 갱신하도록 했기 때문에, 홀 소자(14p)의 출력 파형은 도 11에 도시한 바와 같이 변화한다. 이에 의해 과도 응답에 의한 불안정 동작이 억제되어, F 수치를 정확하게 설정할 수 있다. 또한, 조리개 블레이드(14g, 14h)를 구동하는 가동 코일(14d)에는 히스테리시스가 있지만, 이 실시예에서는 F 수치를 최적값 Fs로 설정할 때, 조리개 블레이드(14g, 14h)는 한 방향으로만 이동한다. 이 때문에, 히스테리시스와 관계없이 F 수치를 적절하게 조정할 수 있다.

PWM값과 조리개 장치(14)를 기계적 셔터로서 동작시킬 때의 소요 시간(조리개 OP가 완전히 폐쇄될 때까지 필요한 시간)과의 관계를 도 13에 도시한다. PWM값이 커짐에 따라 조리개 OP는 크게 개방되기 때문에, 조리개 OP를 완전 폐쇄시키기 위한 소요 시간은 PWM값의 증대에 거의 비례하여 길어진다. 단, 최소값 Fmin의 근방 X에서는 소요 시간이 급격히 길어진다. 즉, 최소값 Fmin과 소정값 Fth 사이에서, 소요 시간에 큰 차가 발생한다. 이 때문에, 최소값의 근방 X에서는 원하는 F 수치와 실제로 설정되는 F 수치 사이에 오차가 발생되었을 때, 소요 시간의 오차가 매우 커진다.

예를 들면, 최소값 Fmin보다도 약간 높은 수치를 설정할 계획이었지만, 실제로는 최소값 Fmin이 설정된 경우, 소요 시간에 큰 차이가 생겨 버린다. 이 실시예에서는, 산출된 F 수치의 최적값 Fs가 Fmin<Fs<Fth의 범위에 속할 때, 최적값 Fs가 최소값 Fmin으로 변경된다. 이 때문에, 기계적 셔터를 정확하게 제어할 수 있다.

또, 스루 화상을 출력할 때는, 소비 전력의 증가를 억제하기 위해 F 수치가 최소값 Fmin으로 설정되는 것을 금지하고 있다. 이것에 대하여, 본 노광 시의 최적 F 수치(=Fs)가 상술한 범위에 포함될 때에 F 수치를 최소값 Fmin으로 변경하도록 하고 있는 것은 본 노광을 위해 F 수치를 최소값 Fmin으로 설정하는 시간이 꽤 짧아 소비 전력의 증가는 큰 문제가 되지 않고, 나아가서는 조금이라도 많은 노광량을 얻는 것이 소비 전력의 억제보다도 중요한 것에 기인한다.

본 발명이 상세히 설명되고 도시되었지만, 그것은 단순한 도해 및 일례로서 이용한 것이며, 한정적인 것으로 해석되어서는 안되는 것은 분명하며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 문언에 의해서만 한정된다.

Claims (12)

1. 이미지 센서에 의해 촬영된 피사체의 동화상을 모니터에 리얼타임 표시함과 함께, 원하는 타이밍에서 상기 이미지 센서에 의해 촬영된 상기 피사체의 정지 화상을 기록 매체에 기록하는 비디오 카메라에 있어서,

   광축에 직교하는 방향으로 이동하여 상기 이미지 센서로의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드,

   최소 F 수치를 규정하도록 상기 조리개 블레이드의 이동량을 제한하는 제한 부재, 및

   상기 동화상을 표시할 때 상기 최소 F 수치의 설정을 금지하고, 상기 정지 화상을 기록할 때 상기 최소 F 수치의 설정을 허용하는 제어 수단

   을 포함하는 비디오 카메라.
2. 제1항에 있어서,

   상기 조리개 블레이드는 이동 방향으로 연장되는 홀을 갖고,

   상기 제한 부재는 상기 홀에 계합하는 돌기형상부(protruding portion)를 갖는 비디오 카메라.
3. 제1항에 있어서,

   상기 조리개 블레이드에 동력을 전달하는 모터를 더 포함하는 비디오 카메라.
4. 비디오 카메라에 있어서,

   광축에 직교하는 방향으로 이동하여 이미지 센서로의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드,

   최소 F 수치에 대응하는 개방단(opening terminal)을 규정하도록 상기 조리개 블레이드의 이동량을 제한하는 제한 부재,

   노광 조정 지시가 주어졌을 때 최적 노광량을 규정하는 최적 F 수치를 산출하고, 상기 최적 F 수치가 소정 조건을 만족할 때 상기 최소 F 수치와 함께 상기 최적 노광량을 규정하는 노광 시간을 특정하는 제어 수단,

   상기 최적 F 수치가 상기 소정 조건을 만족할 때 상기 개방단까지 상기 조리개 블레이드를 이동시키는 조리개 블레이드 이동 수단,

   상기 노광 조정 지시 후에 기록 지시가 주어졌을 때 상기 노광 시간에 따른 타이밍에서 상기 조리개 블레이드를 완전하게 폐쇄하여 상기 이미지 센서로의 입사광을 차단하는 차단 수단, 및

   상기 차단 수단에 의한 차단 후에 상기 이미지 센서로부터 출력된 정지 화상 신호를 기록하는 기록 수단

   을 포함하고,

   상기 차단 수단의 차단 동작에 필요한 시간은, 제1 F 수치 범위에 대응해서 제1 요령으로 변화하는 한편, 제2 F 수치 범위에 대응해서 제2 요령으로 변화하고, 상기 제1 F 수치 범위의 하한은 상기 제2 F 수치 범위의 상한에 접하고, 상기 제2 F 수치 범위의 하한은 상기 최소 F 수치에 상당하고, 상기 소정 조건은, 상기 최적 F 수치가 상기 제2 F 수치 범위에 속한다고 하는 조건을 포함하는 비디오 카메라.
5. 제4항에 있어서,

   상기 차단 수단은 상기 조리개 블레이드에 동력을 전달하는 전달 수단을 포함하는 비디오 카메라.
6. 제5항에 있어서,

   상기 조리개 블레이드는 이동 방향으로 연장되는 홀을 갖고,

   상기 제한 부재는 상기 홀에 계합하는 돌기형상부를 갖는 비디오 카메라.
7. 삭제
8. 삭제
9. 비디오 카메라에 있어서,

   수광면에 조사된 광학상(optical image)에 대응하는 화상 신호를 생성하는 이미지 센서,

   광축에 직교하는 방향으로 이동하여 상기 이미지 센서로의 입사광량을 조정하는 조리개 블레이드, 및

   상기 화상 신호에 기초하여 상기 조리개 블레이드의 최적 F 수치를 산출하고, 상기 조리개 블레이드의 F 수치를 상기 최적 F 수치까지 변경하기 위해 필요한 변경량을 산출하고, 그 합계가 상기 산출된 변경량에 상당하는 복수의 부분 변경량을 결정하고, 이 결정된 복수의 부분 변경량을 참조하여 수치가 감소하는 제1 방향 및 수치가 증가하는 제2 방향 중 어느 한쪽의 방향으로만 상기 조리개 블레이드의 F 수치를 단계적으로 변경하는 제어 수단

   을 포함하는 비디오 카메라.
10. 제9항에 있어서,

    상기 조리개 블레이드의 F 수치에 따른 전압 신호를 발생하는 홀 소자를 더 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 전압 신호에 기초하여 상기 조리개 블레이드의 F 수치를 변경하는 비디오 카메라.
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,

    상기 이미지 센서는 기록 지시가 주어졌을 때 정지 화상 신호를 출력하고,

    상기 제어 수단은 상기 기록 지시에 앞선 노광 조정 지시에 응답하여 상기 최적 F 수치를 산출하는 비디오 카메라.

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