JPH0730806A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、例えば監視用、工業用の撮像装置に
関し、絞り固定型のレンズと絞り可動型のレンズとにそ
れぞれ対応した制御の切り換え操作を簡略化する。 【構成】本発明は、絞り駆動コイルＬにコイル駆動電流
Ｉ_L を出力する駆動電流出力端子に対して、被写体の明
るさ検出結果に基づいてコイル駆動電流Ｉ_L を出力し、
さらにこのコイル駆動電流Ｉ_L を検出して動作を切り換
え、明るさ検出結果に基づいて撮像素子３の電荷蓄積時
間を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図３及び図４） 発明が解決しようとする課題（図３及び図４） 課題を解決するための手段（図１及び図２） 作用（図１及び図２） 実施例 （１）実施例の構成（図１及び図２） （２）実施例の効果 （３）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、例えば
監視用、工業用の撮像装置に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、監視用、工業用の撮像装置におい
ては、設置場所の環境に応じて所望のレンズを選択して
使用し得るようになされている。

【０００４】すなわち、例えば屋内の工場設備等を監視
する場合においては、所定の明るさに保持された被写体
を撮像することにより、絞りが半固定型のレンズ（以下
絞り固定型のレンズと呼ぶ）を使用して監視装置全体の
構成を簡略化し得、さらに微妙な被写体の明るさの変化
については、撮像素子の電荷蓄積時間を調整して補正す
ることができる。

【０００５】これに対して屋外を監視する場合において
は、被写体の明るさが大きく変化することにより、アイ
リスコイルを駆動して絞りを調整し得るようになされた
レンズ（以下絞り可動型のレンズと呼ぶ）を装着すると
共に、いわゆるオートアイリスの手法を適用してこの絞
りを調整し、これにより一定の明るさで所望の被写体を
監視し得るようになされている。このためこの種の撮像
装置においては、装着するレンズに応じて絞り調整の動
作を切り換え得るようになされている。

【０００６】すなわち図３において、１は全体として撮
像装置を示し、絞り固定型のレンズ又は絞り可動型のレ
ンズ２を選択的に装着し得るようになされ、このレンズ
で所望の被写体を撮像する。ＣＣＤでなる撮像素子３
は、タイミング発生回路４から出力されるタイミング信
号に基づいて動作し、これによりレンズ２で撮像面に形
成された撮像結果を出力する。

【０００７】タイミング発生回路４は、電子アイリスス
イツチ５がオン状態に保持されているとき、アイリス駆
動回路６から出力される制御信号Ｓ１に基づいてこの撮
像素子３の電荷蓄積時間を切り換える。すなわち図４に
示すように、タイミング発生回路４は、タイミング信号
生成回路７で撮像素子３の駆動に必要な基準タイミング
信号を生成し、この基準タイミング信号で撮像素子３を
駆動する。

【０００８】これに対してタイミング発生回路４は、電
子アイリスタイミング制御回路８で電荷蓄積時間切り換
えパルスＰ１を生成し、電子アイリスタイミング制御回
路８は、制御信号Ｓ１に応じて基準タイミング信号に対
する電荷蓄積時間切り換えパルスＰ１のタイミングを切
り換える。さらにタイミング発生回路４は、電荷蓄積時
間切り換えパルスＰ１をアンド回路９を介して撮像素子
３に出力し、アンド回路９は、電子アイリススイツチ５
を介して入力端の一端を接地するようになされている。

【０００９】これにより撮像装置１は、この電子アイリ
ススイツチ５をオン状態に切り換えることにより、電荷
蓄積時間切り換えパルスＰ１のタイミングを切り換えて
撮像素子３の電荷蓄積時間を可変し得るようになされ、
これにより撮像結果の明るさを所定の明るさに保持し得
るようになされている。

【００１０】すなわち信号処理回路１０は、撮像素子３
の出力信号を信号処理することにより、映像信号ＳＶを
形成して出力する。アイリス駆動回路６は、この映像信
号の信号レベルを検出することにより、撮像結果の明る
さを検出し、この明るさ検出結果と所定の基準レベルを
との比較結果に基づいて誤差信号を生成する。

【００１１】さらにアイリス駆動回路６は、この誤差信
号に基づいてこの撮像装置１の側面に配置された駆動信
号出力端子に絞り駆動電流を供給し、さらに明るさ検出
結果を制御信号Ｓ１としてタイミング発生回路４に出力
する。これにより撮像装置１は、絞り可動型のレンズ２
を装着したとき、この絞り可動型のレンズ２から延長す
るケーブルを駆動信号出力端子に接続すると共に、電子
アイリススイツチ５をオフ状態に切り換えて、所望の明
るさに保持された映像信号ＳＶを出力し得るようになさ
れている。

【００１２】これに対して絞り固定型のレンズ２を装着
したとき、撮像装置１は、電子アイリススイツチ５をオ
ン状態に切り換えて、所望の明るさに保持された映像信
号ＳＶを出力し得るようになされている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにレ
ンズの種類に対応して電子アイリススイツチ５を操作す
る場合、誤操作を避け得ない問題がある。

【００１４】この場合例えば絞り可動型のレンズ２を装
着して、かつこの絞り可動型のレンズ２から延長するケ
ーブルを駆動信号出力端子に接続した状態で電子アイリ
ススイツチ５をオン状態に設定すると、撮像装置１は、
撮像結果の明るさを二重のループで補正することにな
り、結局映像信号ＳＶを所定の明るさに保持し得なくな
る。

【００１５】またこれとは逆に絞り固定型のレンズ２を
装着して電子アイリススイツチ５をオフ状態に保持した
場合、撮像装置１は、映像信号の明るさを全く補正し得
なくなる。

【００１６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、この絞り調整の切り換え操作を簡略化して誤操作を
有効に回避することができる撮像装置を提案しようとす
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、絞り駆動コイルＬをコイル駆動電
流Ｉ_L で駆動して絞りを可変し得るようになされた絞り
可動型の光学系２、又は絞り調整操作子を操作して絞り
を所定値に設定して保持するようになされた絞り固定型
の光学系を選択的に装着し、絞り可動型の光学系２又は
絞り固定型の光学系で被写体の映像を撮像素子３の撮像
面に形成し、撮像素子３の撮像結果ＳＶを出力する撮像
装置２０において、絞り駆動コイルＬにコイル駆動電流
Ｉ_L を出力する駆動電流出力端子Ｔ１と、撮像結果ＳＶ
に基づいて、被写体の明るさを検出し、明るさ検出結果
Ｓ１を出力する信号レベル検出手段２２、２３、２４、
２５、２６と、明るさ検出結果Ｓ１に基づいて駆動電流
出力端子Ｔ１を介してコイル駆動電流Ｉ_L を出力するこ
とにより、絞り可動型の光学系２が接続されていると
き、絞りを可変して撮像結果ＳＶを所定の明るさに保持
する絞り駆動回路２８、２９、３０、３１、３２と、駆
動電流出力端子Ｔ１のコイル駆動電流Ｉ_L を検出し、駆
動電流検出結果を出力する駆動電流検出回路３２、３３
と、駆動電流検出結果に基づいて動作を切り換え、明る
さ検出結果Ｓ１に基づいて撮像素子３の電荷蓄積時間を
切り換えることにより、絞り固定型の光学系が装着され
ているとき、電荷蓄積時間を可変して撮像結果ＳＶを所
定の明るさに保持するタイミング制御回路４、３５、３
６、３７、３８とを備えるようにする。

【００１８】さらに第２の発明において、タイミング制
御回路４、３５、３６、３７、３８は、駆動電流検出結
果及び明るさ検出結果Ｓ１に基づいて、絞り可動型の光
学系２が接続され、かつ絞りを絞つても撮像結果を所定
の明るさに設定し得ない場合、電荷蓄積時間を可変して
撮像結果ＳＶを所定の明るさに保持する。

【００１９】

【作用】絞り駆動コイルＬにコイル駆動電流Ｉ_L を出力
する駆動電流出力端子Ｔ１に対して、被写体の明るさ検
出結果Ｓ１に基づいてコイル駆動電流Ｉ_L を出力するこ
とにより、絞り可動型の光学系２が接続されていると
き、絞りを可変して撮像結果ＳＶを所定の明るさに保持
することができ、さらにこのコイル駆動電流Ｉ_L を検出
して動作を切り換え、明るさ検出結果Ｓ１に基づいて撮
像素子３の電荷蓄積時間を切り換えることにより、絞り
固定型の光学系が装着されているとき、電荷蓄積時間を
可変して撮像結果ＳＶを所定の明るさに保持することが
でき、これにより光学系に応じた明るさ制御の切り換え
操作を省略することができる。

【００２０】このときタイミング制御回路４、３５、３
６、３７、３８において、駆動電流検出結果及び明るさ
検出結果Ｓ１に基づいて、絞り可動型の光学系２が接続
され、かつ絞りを絞つても撮像結果を所定の明るさに設
定し得ない場合、電荷蓄積時間を可変して撮像結果ＳＶ
を所定の明るさに保持することにより、広範囲の光量変
化に対応し得る。

【００２１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２２】（１）実施例の構成 図３との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、２０は全体として監視用の撮像装置を示し、この実
施例においては、電子アイリススイツチ５（図３）に代
えてアイリス駆動回路２１でタイミング発生回路４の動
作を切り換える。

【００２３】ここで図２に示すように、アイリス駆動回
路２１は、入力抵抗２２及びエミツタ抵抗２３を有する
エミツタ接地型のトランジスタ２４に映像信号ＳＶを入
力し、トランジスタ２４のエミツタ出力を抵抗２５及び
コンデンサ２６の平滑回路に出力する。これによりアイ
リス駆動回路２１は、この平滑回路で映像信号の信号レ
ベルを検出して映像信号の明るさを検出し、増幅回路２
７を介してこの明るさ検出結果を制御信号Ｓ１として出
力する。

【００２４】これによりアイリス駆動回路２１は、タイ
ミング発生回路４が電荷蓄積時間を制御するモードに保
持されているとき、この明るさ検出結果に基づいて、映
像信号ＳＶの明るさを所定の明るさに保持し得るように
なされている。さらにアイリス駆動回路２１は、入力抵
抗２８、帰還抵抗２９を有する反転増幅回路構成の演算
増幅回路３０に、平滑回路の出力信号を入力し、ここで
所定の基準レベルとの間で誤差信号を生成する。

【００２５】すなわちこの演算増幅回路３０は、非反転
入力端に半固定抵抗３１を接続し、これによりこの非反
転入力端の直流レベルを所定値に設定し得るようになさ
れ、この直流レベルと明るさ検出結果との誤差信号を出
力する。これによりアイリス駆動回路２１は、この誤差
信号を電流制限抵抗３２を介して駆動電流出力端子Ｔ１
に出力する。

【００２６】ここで撮像装置２０においては、側面にケ
ーブル接続用の端子Ｔ１及びＴ２を有し、この絞り可動
型のレンズ２を装着した際、絞り可動型のレンズ２から
延長するケーブルをこのケーブル接続用の端子Ｔ１及び
Ｔ２に接続するようになされている。これに対して絞り
可動型のレンズ２は、このケーブルを内蔵の絞り駆動コ
イルＬに接続するようになされ、これにより撮像装置２
０は、抵抗３２を介して誤差信号を駆動電流出力端子Ｔ
１に出力して、半固定抵抗３１の直流レベルで決まる明
るさに絞りを調整し得るようになされている。

【００２７】ここでアイリス駆動回路２１において、電
流制限抵抗３２は、端子Ｔ１及びＴ２間の短絡事故から
演算増幅回路３０を保護し得るように、抵抗値が50
〔Ω〕程度に選定されるのに対し、絞り駆動コイルＬ
は、抵抗値が150 〜300 〔Ω〕程度に選定されるように
なされている。これに対して絞り可動型のレンズ２は、
撮像装置２０に電源が供給されていない場合でも撮像素
子３に過大な光が入射しないように、絞り駆動コイルＬ
に絞り駆動電流Ｉ_L が供給されていないとき、バネの力
で絞りをいつぱい閉じるようになされている。

【００２８】これにより演算増幅回路３０の出力端の電
位は、絞りをいつぱい閉じたとき、ほぼ０〔Ｖ〕に保持
されるのに対し、ケーブルを接続していないとき、誤差
信号の信号レベルで決まる電位に保持される。このよう
な電位に保持されることを条件に、アイリス駆動回路２
１は、抵抗３３を介して端子Ｔ１を電源に接続し、この
抵抗３３は、抵抗値が100 〔ｋΩ〕程度に選定されるよ
うになされている。

【００２９】これによりアイリス駆動回路２１は、絞り
をいつぱい閉じたとき、演算増幅回路３０の出力端の電
位をほぼ０〔Ｖ〕に保持し、この出力端の電位に対して
端子Ｔ１側の電位が僅かに高くなるようになされている
（すなわち端子Ｔ１の電位は、抵抗３３及び３２を直列
接続した分圧回路で、電源電圧及び演算増幅回路３０の
出力端電位を分圧した電位になる）。さらにアイリス駆
動回路２１は、ケーブルを接続していないとき、演算増
幅回路３０の出力端を誤差信号の信号レベルに保持し、
これに対して端子Ｔ１側の電位か僅かに高くなるように
なされている。

【００３０】これに対してケーブルが接続されてアイリ
ス駆動電流Ｉ_L が流れているとき、アイリス駆動回路２
１は、抵抗３２の電圧降下により、この演算増幅回路３
０の出力端に対して端子Ｔ１側の電位が低下するように
なされている。これによりアイリス駆動回路２１は、こ
の抵抗３２の両端電圧に基づいて、絞りをいつぱい閉じ
た状態、ケーブルが接続されていない状態、ケーブルが
接続されてアイリス駆動電流Ｉ_L が流れている状態を判
別し、タイミング発生回路４の動作を切り換えるように
なされている。

【００３１】すなわちアイリス駆動回路２１は、この抵
抗３２の両端電圧を比較回路３５に与え、抵抗３６を介
してこの比較回路３５の出力信号をトランジスタ３７に
出力する。ここでトランジスタ３７は、コレクタを抵抗
３８でプルアツプしたエミツタ接地回路で形成され、こ
れにより撮像装置２０は、このコレクタ出力Ｓ２をタイ
ミング発生回路４に出力して、電子アイリススイツチ５
に代えて比較回路３５の比較結果に基づいてタイミング
発生回路４の動作を切り換えるようになされている。

【００３２】すなわちケーブルが接続されてアイリス駆
動電流Ｉ_L が流れている場合、絞り可動型のレンズが接
続された状態と判断し得、トランジスタ３７がオフ状態
に立ち上り、これにより撮像装置２０は、電荷蓄積時間
の制御に代えてアイリス駆動電流Ｉ_L を可変して映像信
号ＳＶの明るさを補正し得る。これに対してケーブルが
接続されていない場合、絞り固定型のレンズが接続され
た状態と判断し得、トランジスタ３７がオン状態に切り
換わり、これにより撮像装置２０は、電荷蓄積時間を制
御して映像信号ＳＶの明るさを補正し得る。これにより
撮像装置２０においては、絞り制御の切り換え操作を省
略し得、その分誤操作を有効に回避して撮像装置の設置
作業を簡略化することができる。

【００３３】これに対してこの種の監視装置を屋外で使
用する場合、絞りをいつぱいに絞つても入射光量が過大
な場合があり、この場合撮像装置２０においては、トラ
ンジスタ３７がオン状態に切り換わることにより絞りを
いつぱいに閉じた状態のタイミング発生回路４の動作を
ケーブルが接続されていない場合と同様の状態に保持し
得る。これにより撮像装置２０は、絞りをいつぱいに絞
つて不足する補正量を電荷蓄積時間を制御して補正する
ことができ、これにより広範囲の光量変化に対応して映
像信号の明るさを所定値に保持することができる。

【００３４】（２）実施例の効果 以上の構成によれば、アイリス駆動電流Ｉ_L に基づい
て、タイミング発生回路の動作を切り換えることによ
り、装着されたレンズに対応して絞り制御を切り換え
得、これによりこの絞り制御の切り換え操作を簡略化す
ることができる。

【００３５】（３）他の実施例 なお上述の実施例においては、監視用の撮像装置に本発
明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、レンズを交換し得るようになされた種々の撮像装
置に広く適用することができる。

【００３６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、絞り駆動
コイルにコイル駆動電流を出力する駆動電流出力端子に
対して、被写体の明るさ検出結果に基づいてコイル駆動
電流を出力することにより、絞り可動型の光学系が接続
されているとき、絞りを可変して撮像結果を所定の明る
さに保持することができ、さらにこのコイル駆動電流を
検出して動作を切り換え、明るさ検出結果に基づいて撮
像素子の電荷蓄積時間を切り換えることにより、絞り固
定型の光学系が装着されているとき、電荷蓄積時間を可
変して撮像結果を所定の明るさに保持することができ、
これにより装着されたレンズに対応して絞り制御を切り
換えてこの種の切り換え操作を簡略化することができる
撮像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による撮像装置を示すブロツ
ク図である。

【図２】そのアイリス駆動回路を示すブロツク図であ
る。

【図３】従来の撮像装置を示すブロツク図である。

【図４】タイミング発生回路を示すブロツク図である。

【符号の説明】

１、２０……撮像装置、２……レンズ、３……撮像素
子、４……タイミング発生回路、６、２１……アイリス
駆動回路、１０……信号処理回路。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絞り駆動コイルをコイル駆動電流で駆動し
   て絞りを可変し得るようになされた絞り可動型の光学
   系、又は絞り調整操作子を操作して絞りを所定値に設定
   して保持するようになされた絞り固定型の光学系を選択
   的に装着し、上記絞り可動型の光学系又は上記絞り固定
   型の光学系で被写体の映像を撮像素子の撮像面に形成
   し、上記撮像素子の撮像結果を出力する撮像装置におい
   て、 上記絞り駆動コイルに上記コイル駆動電流を出力する駆
   動電流出力端子と、 上記撮像結果に基づいて、上記被写体の明るさを検出
   し、明るさ検出結果を出力する信号レベル検出手段と、 上記明るさ検出結果に基づいて上記駆動電流出力端子を
   介して上記コイル駆動電流を出力することにより、上記
   絞り可動型の光学系が接続されているとき、上記絞りを
   可変して上記撮像結果を所定の明るさに保持する絞り駆
   動回路と、 上記駆動電流出力端子の上記コイル駆動電流を検出し、
   駆動電流検出結果を出力する駆動電流検出回路と、 上記駆動電流検出結果に基づいて動作を切り換え、上記
   明るさ検出結果に基づいて上記撮像素子の電荷蓄積時間
   を切り換えることにより、上記絞り固定型の光学系が装
   着されているとき、上記電荷蓄積時間を可変して上記撮
   像結果を所定の明るさに保持するタイミング制御回路と
   を具えることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】タイミング制御回路は、上記駆動電流検出
   結果及び上記明るさ検出結果に基づいて、上記絞り可動
   型の光学系が接続され、かつ上記絞りを絞つても上記撮
   像結果を所定の明るさに設定し得ない場合、上記電荷蓄
   積時間を可変して上記撮像結果を所定の明るさに保持す
   ることを特徴とする撮像装置。