(57)【要約】【課題】オートアイリス機能付レンズを有する撮像装置において、撮像装置を間欠走査で使用したときに生じるオートアイリス制御のハンチング現象を防止する。【解決手段】中央演算処理装置１６は、間欠読み出しモードが設定されているとき、信号読み出し期間に対応して検出パルス信号２４を映像信号ピーク検出回路４４へ送り、映像信号ピーク検出回路４４が映像信号６１の特徴レベル値を検出する。中央演算処理装置１６は、検出されたレベル値と定格レベル値とを比較した結果に応じてアイリスの開閉を制御するためのオートアイリス制御信号２５をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。中央演算処理装置１６は、さらに読み出し停止期間の長短に応じてレンズアイリス制御動作が緩急となるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像用のレンズ機構と、上記レンズ機構を通して得られる光学像を映像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子から映像信号を読み出す手段と、１フィールドの信号読み出し期間に続く少なくとも１フィールドの読み出し停止期間を設けて間欠読み出しを行うよう制御する制御手段とを有する撮像装置において、
上記信号読み出し期間に対応して上記映像信号の特徴とするレベル値を検出するレベル検出手段と、検出された上記レベル値と定格レベル値とを比較した結果に応じて上記レンズ機構のアイリスの開閉を制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記制御手段は、さらに上記アイリスの開閉について、上記読み出し停止期間の長短に応じてレンズアイリス制御動作が緩急となるように制御する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に係わり、特にレンズアイリス機構の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置においてレンズアイリス機構を制御するためにオートアイリス機能が使われている。この機能を実現するために、撮像装置の制御部は、入力映像信号レベルをあらかじめ設定した定格映像信号レベルと比較し、それによってレンズアイリス機構の開閉を制御し、撮像装置の出力映像信号レベルを制御している。
【０００３】
一方、撮像装置内に設けられた撮像素子に信号電荷を蓄積し、ある時間蓄積された信号電荷を間欠的に読み出す蓄積高感度動作を実現するために撮像素子に対して間欠走査が行われる。ここで間欠走査とは、１フィールドの信号読み出し期間に続く少なくとも１フィールドの読み出し停止期間を設けて間欠読み出し動作を行う機能のことである。
【０００４】
以下、従来技術について、図５、図６及び図７を用いて説明する。図５は、撮像装置のオートアイリス制御系統のブロック図である。撮像装置に入力された映像は、オートアイリス機能付レンズ４１を通り、撮像素子４２で光電変換されて電気信号となる。この電気信号は映像信号処理回路４３によって信号処理され、映像信号ピーク検出回路４４に入力される。映像信号ピーク検出回路４４は、この映像信号５１を信号発生回路４７から送られる検出パルス信号５３によってサンプリングし、検出映像信号を出力する。この検出映像信号は、Ａ／Ｄ変換回路４５によってデジタル信号に変換され、中央演算処理装置４６に入力される。
【０００５】
中央演算処理装置４６は、信号発生回路４７から基本クロックをもらい、入力される検出映像信号と中央演算処理装置４６内で保存する定格映像信号レベル５２とを比較する。検出映像信号が定格映像信号レベル５２に達していない場合、中央演算処理装置４６は、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を開くよう制御するためのオートアイリス制御信号５４をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。また検出映像信号のレベルが定格映像信号レベル５２を越えている場合には、中央演算処理装置４６は、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を閉じるよう制御するためのオートアイリス制御信号５４をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。図６は、間欠走査を行わない通常の読み出し走査をした場合のオートアイリス制御信号５４を示すものである。
【０００６】
間欠時間切換スイッチ４８は、撮像素子４２に蓄積する信号電荷の読み出しを間欠的に行う場合にその読み出し停止期間を設定する機構である。中央演算処理装置４６は、間欠時間切換スイッチ４８の設定値を検知し、その設定値に従って撮像素子４２に蓄積した信号電荷を間欠的に読み出すために、信号発生回路４７を介して信号読み出し期間に対応する間欠パルス信号６２を撮像素子４２へ送る。間欠時間切換スイッチ４８に読み出し停止期間なしと設定されていれば通常の読み出し走査となる。
【０００７】
従来技術によれば、間欠走査を行うとき、それによって間欠的に映像信号ピーク検出回路４４から出力される検出映像信号の変化がオートアイリス制御信号に反映されていなかった。この様子について図７を用いて説明する。図７に示すように、撮像装置が間欠走査を行うとき、映像信号ピーク検出回路４４で検出した検出映像信号に映像信号が出力されない期間が生じる。映像信号ピーク検出回路４４は、入力された映像信号６１を信号発生回路４７から送られる検出パルス信号５３によってサンプリングし、検出映像信号を出力する。中央演算処理装置４６は、検出映像信号がない期間では、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を開く方向に制御するためのオートアイリス制御信号６４をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。また検出映像信号が出力される期間では、中央演算処理装置４６は、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を閉じる方向に制御するためのオートアイリス制御信号６４をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。この結果として、レンズアイリス機構の動作はハンチング状態となり、撮像装置からの出力映像信号が定格映像信号レベル５２に安定しないという不具合が生じる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−９４８６６号公報
【特許文献２】
特開２００１−８０９４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、撮像装置を間欠走査で使用したときにレンズアイリス機構のハンチング現象が生じる。本発明の目的は、間欠走査のときにハンチング現象が起きないようなオートアイリス制御機能をもつ撮像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、撮像用のレンズ機構と、上記レンズ機構を通して得られる光学像を映像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子から映像信号を読み出す手段と、１フィールドの信号読み出し期間に続く少なくとも１フィールドの読み出し停止期間を設けて間欠読み出しを行うよう制御する制御手段とを有する撮像装置において、上記の信号読み出し期間に対応して上記映像信号の特徴とするレベル値を検出するレベル検出手段と、検出されたレベル値と定格レベル値とを比較した結果に応じてレンズ機構のアイリスの開閉を制御する制御手段とを有する撮像装置を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の撮像装置のオートアイリス制御系統のブロック図である。従来技術と異なる点は、中央演算処理装置１６が行う制御動作である。具体的には、中央演算処理装置４６の制御プログラム部分を改良したものが中央演算処理装置１６である。この結果として、信号発生回路４７は、図２に示すように間欠パルス信号６２に応じた検出パルス信号２４を映像信号ピーク検出回路４４へ送る。すなわち各信号読み出し期間に対応して生成された検出パルス信号２４を映像信号ピーク検出回路４４へ送る。映像信号ピーク検出回路４４は、映像信号６１を検出パルス信号２４によってサンプリングし、検出映像信号を出力する。なお映像信号ピーク検出回路４４が入力映像信号の特徴とするレベル値として、ピーク値を検出する代わりに入力映像信号の平均値を検出してもよい。
【００１３】
中央演算処理装置１６は、デジタル化された検出映像信号について映像信号部分の有無を認識し、検出パルス信号２４の出力可否を信号発生回路４７に指示する。信号発生回路４７は、この指示に基づき、水平同期信号（ＨＤ）および垂直同期信号（ＶＤ）をカウントして検出パルス信号２４を生成する。また中央演算処理装置１６は、入力される検出映像信号のレベルと定格映像信号レベル５２とを比較する。検出映像信号が定格映像信号レベル５２に達していない場合、中央演算処理装置１６は、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を開くように制御するためのオートアイリス制御信号２５をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。検出映像信号のレベルが定格映像信号レベル５２を越えている場合には、中央演算処理装置１６は、信号発生回路４７を介してレンズアイリス機構を閉じるように制御するためのオートアイリス制御信号２５をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。中央演算処理装置１６は、オートアイリス制御信号２５をオートアイリス機能付レンズ４１へ送るに先立ち、間欠時間切換スイッチ４８に設定された読み出し停止期間に応じてレンズアイリス制御回路の利得を制御し、オートアイリス制御信号２５の急峻な変動を妨げ、ハンチング現象を防止する。
【００１４】
図３は、中央演算処理装置１６で実行される制御プログラムの一部であるオートアイリスレンズ制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。制御プログラムは、間欠時間切換スイッチ４８に読み出し停止期間が設定されているか否か判定する（ステップ７１）。読み出し停止期間が設定されていなければ、ステップ７４へ行く。読み出し停止期間が設定されていれば、上述のように信号発生回路４７を介して間欠パルス信号６２を撮像素子４２へ送るとともに、間欠パルス信号６２に応じたタイミングで検出パルス信号２４を生成して映像信号ピーク検出回路４４へ送るよう信号発生回路４７を駆動する（ステップ７２）。
【００１５】
また制御プログラムは、読み出し停止期間に応じてオートアイリス機能付レンズ４１内のレンズアイリス制御回路の利得を制御する（ステップ７３）。すなわち読み出し停止期間が長いときには、レンズアイリス制御回路の利得を低くするように、利得制御信号６３をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。逆に読み出し停止期間が短いときには、レンズアイリス制御回路の利得を高くするように、利得制御信号６３をオートアイリス機能付レンズ４１へ送る。
【００１６】
図４（ａ）は、レンズアイリス制御回路の利得が高いときのオートアイリス制御信号２５の時間変化を示している。縦軸方向にアイリス制御状態、すなわちアイリス開閉の量を示している。オートアイリス制御信号２５が適正な映像信号レベルより上にあるときには、レンズアイリス機構を開くように制御され、適正な映像信号レベルより下にあるときには、レンズアイリス機構を閉じるように制御される。レンズアイリス制御回路の利得が高いとき、オートアイリス制御信号２５が急峻に変化し、適正な映像信号レベルに安定するまでに時間がかかる。またハンチングを起こして収束しない場合がある。そこでレンズアイリス制御回路の利得を低くすると、図４（ｂ）に示すようにオートアイリス制御信号２５の変化が緩慢となり、応答スピードが遅延することになり、ハンチング現象を防止することが可能になる。
【００１７】
次に制御プログラムは、検出映像信号が定格映像信号レベル５２より大きいか否か判定する（ステップ７４）。検出映像信号が定格映像信号レベル５２より大きい場合には、レンズアイリス機構を閉じる方向に制御する（ステップ７５）。すなわちオートアイリス制御信号２５は適正な映像信号レベルより下に設定される。また検出映像信号が定格映像信号レベル５２より小さい場合には、レンズアイリス機構を開ける方向に制御する（ステップ７６）。すなわちオートアイリス制御信号２５は適正な映像信号レベルより上に設定される。その後、検出映像信号が定格映像信号レベル５２附近の所定の範囲内にあるか否か判定する（ステップ７７）。範囲内であれば、本オートアイリスレンズ制御プログラムによる処理を終了する。範囲内でなければ、ステップ７４に戻り、再びレンズアイリス機構制御を行う。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、撮像装置が間欠読み出し動作時であっても間欠読み出しを反映したオートアイリス制御機能を実現できる。これによって撮像光に応じてよりきめ細かい露光光量制御ができ、映像品質を向上させることができる。またオートアイリス制御に伴うハンチング現象の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のオートアイリス制御系統のブロック図である。
【図２】オートアイリス制御を説明するためのタイミングチャート例である。
【図３】実施形態のオートアイリス制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】オートアイリス制御信号の制御例を説明するための図である。
【図５】従来技術によるオートアイリス制御系統のブロック図である。
【図６】従来技術によるオートアイリス制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】従来技術によるオートアイリス制御を行った場合の問題点を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１６：中央演算処理装置、２４：検出パルス信号、２５：オートアイリス制御信号、４１：オートアイリス機能付レンズ、４２：撮像素子、４３：映像信号処理回路、４４：映像信号ピーク検出回路、４５：Ａ／Ｄ変換回路、４７：信号発生回路、４８：間欠時間切換スイッチ、５２：定格映像信号レベル、６１：映像信号、６２：間欠パルス信号、６３：利得制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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