JPS60236372A - 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〕 この発明は、例えばＣＯＤ等の撮像素子を備えた撮像装
置、特に、その撮像素子に入射する映像を磁気記録媒体
等に記録するようにした撮像装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、この種の装置にあっては、使用する撮像素子、
例えばＣＯＤや撮像管等によってそれぞれ固有の感度を
有しているが、これらいずれの感度にあっても暗所での
撮影を行なうには不充分であり、ランプや閃光発光装置
等の照明装置を使用しなければならない。しかしながら
、照明装置は、比較的小光量の発光しか行なえず、その
光の到達距離範囲は狭い。従ってその到達距離範囲以遠
の被写体を撮影した場合には露光量不足が生じる。

このため、遠距離の被写体を撮影する場合には小Ｆナン
バーの絞りで撮影を行なう必要があるが、この場合、被
写界深度が浅くなるため、比較的近距離にある被写体の
映像が不鮮明になるという欠点があった。また、到達距
離範囲を広くするために照明装置の発光量を制御するこ
とも考えられるが、この場合には電力を多く必要とする
という欠点があった。

〔目的〕

この発明は前記欠点に着目して成されたもので、撮像素
子の出力を増減させることによりその撮像素子の感度を
増減させると共に、その感度の増減に応じて露光量を制
御するようにすることによシ。

照明装置の到達距離範囲を広げることができるだけでな
く、例えば絞りを絞り込むことで被写界深度を深くした
シャープな画像を得ることができ、あるいは、照明装置
の発光量を制限することで、電力の節減を図ることがで
きる撮像装置を提供することを目的とする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１実施例を示す図である。

図において、１は撮像装置本体、２はその撮像装置本体
１に外付け、あるいは内蔵された照明装置で、光源２ａ
としてはランプの如く連続的に発光するもの、あるいは
閃光発光するもののいずれで構成しても良い。３はその
照明装置２内の周辺回路をスタンバイさせるためのスタ
ンバイスイッチであシ、例えば、このスタンバイスイッ
チ３をＯＮすることにより発光エネルギーを蓄えるため
のコンデンサの充電が開始されるようになっている。

なお、このスタンバイスイッチ３は照明装置２を撮像装
置本体１に装着することに連動してＯＮになるようにし
ても良いし１手動縁作でＯＮするようにしても良い。４
は光学系、５は後方の撮像素子７への入射光量を制限す
る絞り、６はその絞り５を駆動する絞シ駆動回路である
。前記撮像素子７はＣＣＤ等よシ成っており、光学系４
および救り５を通過して来る被写体１００の映像を電気
信号に変換するようになっている。８はこの撮像素子７
を駆動するためのドライバで、撮像素子７の駆動に同期
して照明装置２の発光も行なうようになっている。９は
撮像素子７の出力なγ変換、輪郭補正等するための信号
処理回路、１０はその信号処理回路９の利得を制御する
感度制御手段としてのゲインコントロール回路、１１は
そのゲインコントロール回路１０の出力を変調する変調
回路、１２はその変調回路１１の出力を磁気記録媒体に
記録する記録回路、１３はゲインコントロール回路１０
の利得を所定の値に切換えるための切換スイッチで、こ
の切換スイッチ１３をＯＮすることにより撮像素子７の
見か（方上の感度を変えることができる。ここでは説明
を簡明にするため、切換スイッチ１３をＯＮすることに
よりゲインコントロール回路１０の利得が２倍になるも
のとする。

１４は、絞り５、絞りドライバ回路６と共に絞り制御手
段を構成する演算・コントロール回路で、ゲインコント
ロール回路１０の利得および図示しない測光回路情報に
基づいた演算を行ない、その結果に基づいて絞りドライ
バ回路６を制御するようになっている。

次に動作を説明する。はじめに、切換スイッチ１３をＯ
ＦＦにしである場合につき説明する。照明装置２を用い
て被写体１００の撮影を行なう場合、まず、照明装置２
に設けたスタンバイスイッチ３をＯＮにする。

これにより、発光エネルギーを蓄えるコンデンサの充電
が開始されると共に照明装置２から演算・コントロール
回路１４に信号が入力される。この信号は、例えば閃光
発光装置における指定校シ情報である。この信号に基づ
き、演算・コントロール回路１４は撮影に適正な絞り値
を演算し、この絞り値に従って絞りドライバー回路６が
絞り５を駆動する。これにより、撮像素子７には光学系
４および絞り５を介して適正な光量が入射する。この後
、撮像素子７の出力は信号処理回路９で信号処理され、
さらにゲインコントロール回路１０および変調回路１１
を経た後、記録回路１２により磁気記録媒体へ記録され
る。

次に、切換スイッチ１３をＯＮすると、前述の場合に比
ベゲインコントロール回路１０の利得は２倍になる。本
実施例ではこれに応じて絞り５は演算・コントロール回
路１４によりさらに一段分絞られる。このため、撮像素
子７に受光される光量は約１／２になり、信号処理回路
９を介してゲインコントロール回路１０へ送出される出
力も約１／２になるが、この出力はゲインコントロール
回路１０で２倍された後、磁気記録媒体に記録されるた
め、実質的には２倍の感度を有する撮像素子７で撮影し
た映像を記録したことと同様になり、露光不足になるこ
とはない。さらに、絞り５が前述より一段絞られている
ため、被写界深度が深くなり、シャープな画像が記録さ
れることとなる。

次に、この発明の第２実施例を説明する。この第２実施
例は、前記第１実施例の露光量制御手段を絞り制御手段
により構成したのに対し、露光量制御手段を感度制御手
段の出力の増減に応じて照明装置の発光量を制御する発
光量制御手段により構成したものである。

第２図は、この発光量制御手段を演算制御回路１４と共
に構成する発光量制御回路１５を示す図である。この発
光量制御回路１５は照明装置２内あるいは撮像装置本体
１内のいずれに設けても良い。図において、１６はコン
パレータで、そのコンパレータ１６よりハイレベルの出
力が送出されることによシ、照明装ｗ２の発光が停止す
るようになっている。１７は被写体１００からの光を受
光し光電変換する受光素子、１８．１９はその受光素子
１７の光電流を積分するためのキャパシ々で、このキャ
パシタ１８と１９とは互いに並列に接続され、その接続
点が前記コンパレータ１６の非反転入力に接続されてい
る。なお、この実施例においては、２個のキャパシタ１
８．１９の静電容量は等しいものとする。２０はキャパ
シタ１９に直列に接続されたスイッチング素子で、その
スイッチング素子２０の制御端子２０ａは演算・コント
ロール回路１４の出力に接続されている。２１は基準電
圧源で、その基準電圧源２１には抵抗２２と２３および
スイッチング素子２４が直列に接続されておシ、抵抗２
２と２３の接続点が前記コンパレータ１６の反転入力に
接続されている。

また、スイッチング素子２４の制御端子２４ａは演算・
コントロール回路１４の出力に接続されている。なお、
この実施例においては、２個の抵抗２２．２３の抵抗値
は等しいものとする。２５は光の透過率を電気的に制御
できるフィルタで１例えばＬＣＤ等より成っている。こ
のフィルタ２５は□受光素子１７の前方に設置されてお
り、受光素子１７へ入射する光量はフィルタ２５の透過
率を制御することにより制御される。２６はこのフィル
タ２５に直列に接続されたスイッチング素子で、その制
御端子２６ａは演算・コントロール回路１４の出力に接
続されている。なお、前記スイッチング素子２０，２４
．２６はそれぞれ制御端子２０ａ、２４ａ、２６ａにハ
イレベルの信号が入力されることによりオンとなり、ロ
ーレベルの信号が入力されることによりオフとなるよう
になっている。

以上の如く構成された露光量制御手段としての発光量制
御手段を有する撮像装置において、（１）切換スイッチ
１３がＯＦＦの場合には、制御端子２０ａにハイレベル
、制御端子２４ａ、２６ａにローレベルの信号が入力さ
れる。この時、コンパレータ１６の反転入力には基準電
圧源２１の基準電圧が印加される。また、被写体１００
からの反射光がフィルタ２５を介して受光素子１７へ入
射され、その光電流がキャパシタ１８．１９に電荷とし
て蓄えられる。なお、この時、スイッチング素子２０は
ＯＦＦとなっているため、受光素子１７へ入射する光量
はフィルタ２５によって約半分に制限されたものとなっ
ている。そして、キャパシタ１８．１９に蓄えられた電
荷により発生する電圧が基準電圧を越えると、コンパレ
ータ１６の出力がローレベルからハイレベルに反転し、
照明装置２の発光を中止する。

（ＩＩ）これに対し、切換スイッチ１３をＯＮにした場
合には、制御端子２０ａ、２４ａ、２６ａに入力される
信号の組合わせは３通り考えられる。いずれの方法でも
同様の効果が得られる。すなわち（ｉｌａ）制御端子２
０ａ　、２４ａ　、２６ａの全てにローレベルの信号を
入力する方法と、（＋＋　ｂ　）制御端子２０ａ　、２
４ａにハイレベル、制御端子２６ａにローレベルの信号
を入力する方法と、（１１Ｃ）制御端子２０ａ　、２６
ａにハイレベル、制御端子２４ａにローレベルの信号を
入力する方法の３通りがある。

（ｉｔ　ａ　）の時には、スイッチング素子２０がＯＦ
Ｆとなるため、キャパシタ１９が切離される。

、＝しにより、受光素子１７からの光電流はキャパシタ
１８にのみ充電されることとなる。従って、この−個の
キャパシタ１８の電圧が基準電圧に達するまでに蓄えら
れる電荷量は、前述（ｉｔの場合の１／２になり、この
電荷量に相当する撮像素子７へ入射する光量も１／２と
なる。すなわち、感度が２倍になった撮像素子７へ１／
２の光量が入射することとなり、適正な露光が確保され
る。又、照明装置２の発光に要する電力が節約される。

（ｉｉ　ｂ　）の時には、スイッチング素子２４ａがＯ
Ｎとなるため、コンパレータ１６には基準都；圧源２１
の１／２の電圧がコンパレータ１６の反転入力に印加さ
れる。従って、キャパシタ１８，１９の充電電圧が＋１
１の場合の１／２に達すると、照明装置２の発光が中止
されることとなり、撮像素子７へ入射する光量は（１）
の場合の１／２となる。

これにより、前述の（ｉｉ　ｂ　）の場合と同様、適正
な露光が確保され、しかも照明装置２の発光に要する電
力は節減される。

（ｉｔ　ｃ　）の時には、スイッチング素子２６ａがＯ
Ｎし、フィルタ２５に電圧が印加されるため。

フィルタ２５の透過率が（１）の場合の２倍になる。

従って受光素子への入射光量は２倍となり、その光電流
も２倍となる。このため、キャパシタ１８゜１９に蓄え
られる電荷がｍの場合と同一になって照明装置２の発光
が中止されると、撮像素子７に入射する光量は（１）の
場合の１／２となる。これにより、前述（ｌｉａ）、（
ｆｉｂ）の場合ト同様、適正な露光および電気量の節約
が成される。

なお、上記第１実施例および第２実施例において、露光
量制御手段を絞シ制御手段あるいは発光量制御手段によ
シ構成した場合を示したが、その他の構成１例えば、光
学系２、絞シ５あるいは撮像素子７等の前面に５０％透
過のフィルタを機械的に挿入するようにしても良く、ま
た、シャッタースピードが２倍になるように構成するこ
とも可能である。

さらに、撮像素子７の感度を２倍に変更し得るものとし
たが、特に２倍とは限らず、その他の倍率に変更できる
ようにすることも可能であることは言うまでもない。

また、上記第１実施例および第２実施例においては、照
明装置２によって適正な露光量が得られる場合を対象と
して説明したため、感度を２倍にした場合には露光量を
１／２にするような側倒１゜すなわち、感度の変更倍率
に対して、露光量をその変更倍率の逆数倍にするような
制御を行なうものとしたが、この発明はこのような制御
を行なうものに限定されない。例えば、感度を６倍に変
更した場合、露光量を１／２にするようにすることも可
能であり、このような制御を行なうことにより、予め照
明装置２によシ適正な露光量が得ら°れていない場合に
も、照明装置２の発光に要する電力を節減しながら適正
露光を行なうことができ、あるいは被写界深度の深いシ
ャープな画像を得ることができ、照明装置の適用距離範
囲を広げることも可能となる。

〔効果〕

以上説明したように、この発明の撮像装置は、撮像素子
の感度を増減させると共に、その感度の増減に応じて露
光量を制御するようにしたことにより、照明装置の到達
距離範囲を広げることができるだけでなく１例えば絞り
を絞り込むことで被写界深度を深くしたシャープな画像
を得ることができ、あるいは照明装置の発光量を制限す
ることで電力の節減を図ることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すブロック図、第２
図はこの発明の第２実施例に備えられた照明装置の発光
量制御手段を示す回路図である、図において、１は撮像
装置本体、２は照明装置、５は露光量制御手段としての
絞り制御手段を構成する絞り、６は絞り制御手段を構成
する絞りドライバ回路、７は撮像素子、１０は感度制御
手段としてのゲインコントロール回路、１４は絞り制御
手段および発光量制御手段を構成する演算コントロール
回路、１５は発光量制御手段を構成する発光量制御回路
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子の出力を増減させることによりその撮像
   素子の感度を増減させる感度制御手段と。 前記撮像素子の感度の増減に応じて露光量を制御する露
   光量制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. （２）露光量制御手段は、感度制御手段の出力の増減に
   応じて絞りを制御する絞り制御手段より成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の撮像装置０、
3. （３）露光量制御手段は、感度制御手段の出力の増減に
   応じて人工照明装置の発光量を制御する発光量制御手段
   より成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   撮像装置。