JPS6317390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動絞り機構を有するビデオカメラの
レンズの絞り値検出装置に関するものである。

最近、ビデオカメラの撮影中のレンズの絞り値
を正確に検出する要求が生じている。たとえばピ
ント合わせ操作を自動で行なういわゆるオートフ
オーカス機能を有するビデオカメラが知られてい
る。このオートフオーカス機能は、被写体までの
距離を測定してその距離にピントが合うように、
あるいは撮影された像のボケが最小となる位置へ
と試行錯誤的に、レンズの距離環を移動するもの
であるが、ここで誤動作を防止したり、消費電力
を節約したりする目的で、距離環の移動可能範囲
を必要最小限に制限する方法が知られている。例
えば特開昭56−51164号に詳細に説明されている
ように、レンズの絞り値を検出してその時点に応
じたレンズの被写界深度を計算し、所定の至近距
離〜∞のピントを確保しうる範囲内に距離環の移
動範囲を制限してオートフオーカス動作をさせる
ことにより距離環移動用モータの消費電力を節約
している。

絞り値を検出する手段として絞り羽根の軸ある
いは絞り羽根を駆動する絞り駆動メータの軸に連
動して回転するポテンシヨメータを配設し、ポテ
ンシヨメータの両端に所定の直流電圧を印加し、
その中点電位が絞り羽根の角度に対応して変化す
ることを利用する方法が考えられる。しかしなが
ら、この上記した方法は８ミリカメラ、スチルカ
メラあるいは絞り値の設定が手動でのみなし得る
ビデオカメラなどに用いる場合所定の動作による
高精度の絞り値検出特性が期待しうるが、撮影ビ
デオ信号の振幅が所定の値となるよう絞り羽根の
開き角度を自動制御するいわゆるオートアイリス
機能を有するビデオカメラでは用いることができ
ない。

その理由はビデオカメラの撮像方式そのものに
由来する。すなわち、ビデオカメラの撮像信号は
画面の左上方より右下方へと順次走査して一枚の
画面を略1/60秒で構成するため、絞り羽根の開閉
制御に用いる信号は略1/60秒周期のリツプルを有
し、かつこのリツプルの波形形状、振幅は撮像し
ている絵柄に応じて変化する。従つてこの信号に
よつて駆動される絞り羽根もまた1/60秒周期で振
動することにより、この軸に連結されているポテ
ンシヨメータの中点電位も同様に振動してしまう
ため正確な絞り値が検出できない。通常の場合、
この振動の振幅はそれほど大きくないので、この
振動に由来する撮像画面の不自然さは無視しうる
場合が多いが、絞り値の検出値の振動は許容し得
ない場合が多い。すなわち、検出した絞り値に応
じてレンズの距離環の移動範囲を制限している場
合検出される絞り値の振動に応じて制限移動範囲
も振動するわけであるから、撮像中の被写体が移
動範囲の境界線上付近にある場合は検出される絞
り値の振動に応じてレンズの距離環位置が制限範
囲を超えたり、範囲内に含まれたりすることにな
り、その毎にレンズの距離環が移動範囲内に戻さ
れるように制御駆動される発振現象を生じること
になり、撮像画面が落ち着きのないものとなると
同時に、レンズの距離環部およびその駆動部分の
寿命を低下させる原因となる。

本発明の目的は上記した従来の絞り値検出方式
の欠点を除き、精度良くビデオカメラの絞り値を
検出する装置を提供することにある。

上記した従来の絞り値検出方法の欠点は絞り軸
に連結したポテンシヨメータの中点からの出力電
圧をそのまま用いたため、前述したビデオカメラ
の自動絞り機構に特有の略1/60秒周期のリツプル
成分を含んだままの絞り値検出電圧を得ていたこ
とにある。本発明ではビデオカメラの自動絞り機
構特有の上記リツプル成分は取り除き得ないけれ
ども、このリツプル成分はこの撮像信号の垂直同
期信号に同期していることに着眼し、ポテンシヨ
メータの出力電圧を垂直同期信号の周期でサンプ
ルアンドホールドした後にこれを絞り値の検出電
圧として使用するようにする。あるいは、絞り値
検出電圧をＡ／Ｄ変換器でデイジタル値に変換し
て用いる場合はＡ／Ｄ変換を行なうタイミングを
垂直同期信号の周期に同期させることによつても
同じ効果を得ることができる。

以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明
する。第１図は本発明によるビデオカメラの絞り
値検出装置の構成ブロツク図、第２図はこの構成
の動作を説明するための波形図である。

第１図で１はレンズ、２は撮像素子、３は撮像
素子で光電変換された撮影像に対応する電気信号
をテレビジヨン伝送形式に合致した信号に変換す
るための信号処理回路、４は同期信号発生回路、
５は絞り駆動回路、６は絞り羽根駆動メータ、７
は絞り羽根駆動メータ６に連結されたレンズ１に
内蔵されている絞り羽根、８は絞り羽根駆動メー
タ６に連結されるポテンシヨーメータ、９はサン
プルホールド回路、１０は端子、８１はポテンシ
ヨメータ８の中点、８２はポテンシヨメータ８に
印加される直流電圧を供給するための直流電源で
ある。

また、第２図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ横軸は時
間、縦軸は信号の振幅、電圧の概念を示し、ａは
信号処理回路３の出力電圧である映像信号を、ｂ
は絞り駆動回路５の出力電圧を、ｃは同期信号発
生回路４の出力である略1/60秒周期の垂直同期信
号波形を示している。

第１図の構成において、ポテンシヨメータ８、
サンプルホールド回路９とその付属回路である直
流電源８２、中点８１、端子１０を除く部分は、
公知のビデオカメラの自動絞り装置と同じもので
あるが以下簡単にその動作を説明する。

撮像素子２でレンズ１により結像した被写体像
が同期信号発生回路４の出力である略63.5μ秒周
期の水平同期信号、略1/60秒周期の垂直同期信号
により画面左上より画面右下にかけて走査、光電
変換されて電気信号となり、信号処理回路３で増
幅されると同時にテレビジヨン信号形式に変換さ
れる。絞り駆動回路５は通常低域フイルタと基準
電圧、電圧比較回路、により構成され、信号処理
回路３の出力である被写体の各部分の明暗に対応
する輝度信号を低域フイルタで平滑した後に電圧
比較回路で基準電圧と比較し、基準電圧より大で
あれば絞り駆動回路５、絞り駆動メータ６を介し
て絞り羽根７を絞り、基準電圧より小であれば絞
り羽根７を開ける。従つて被写体の明るさに対応
して絞り羽根７が自動的に開閉制御されて適当な
角度となつた時点で平衡状態となるので、結果的
に信号処理回路３の出力電圧である撮像信号が常
に最適な状態に保たれることになる。

以上説明した自動絞り装置で絞り羽根７が垂直
同期信号周期で振動する理由は絞り駆動回路５の
出力電圧が垂直同期信号周期のリツプル成分を有
することにある。すなわち、信号処理回路３の出
力電圧は撮影している絵柄に対応した信号である
が、第２図ａに示すようにいかなる場合も、一画
面分の時間すなわち垂直同期信号周期（第２図
ｃ）に相当する周期を有する。この信号は、前述
した如く絞り駆動回路５の中の低域フイルタで平
滑されてほぼ撮像画面の明かるさに対応した直流
電圧となるが、第２図ｂに示す如くわずかに垂直
信号周期のリツプルを残留してしまうために絞り
駆動回路５によつて駆動される絞り羽根も垂直信
号周期でわずかに振動することになる。この残留
するリツプル成分は、上記低域フイルタのしや断
周波数を非常に低くすることにより抑圧すること
ができるが、これは同時に低域フイルタの遅延時
間を大とすることになり、自動絞り装置の応答時
間を著るしく長くしてしまうため、現実にはいか
なる撮影状態でもリツプル成分が生じない程度に
まで低域フイルタのしや断周波数を下げることは
できない。上述したように絞り羽根７が垂直信号
周期でわずかな振動をするため、これに連結され
たポテンシヨメータ８の中点８１の出力電圧もわ
ずかに振動することになる。

厳密な意味での絞り値検出は、中点８１の出力
電圧の振動が絞り羽根７の振動によるものである
から、このままで全く正常に行なわれているわけ
であるが、現実の検出した絞り値を用いた装置で
は先に記したようにシステムのハンチングなどを
招くために好ましくない。そこで本発明ではこの
振動の周期が第２図ｂに示すごとく垂直同期信号
と同じ（第２図ｃ中の記号Ａが垂直同期信号周期
を示す。）で、かつ同期していることに着眼し、
中点８１の出力電圧をサンプルホールド回路９に
導き、垂直同期信号に同期して標本化し、次のサ
ンプル時までその値をホールドすることにより、
中点電圧の振動の同一の位相（第２図ｃ中のＢで
示されている）にある電圧Ｅ（第２図ｂ中の電圧
Ｅ）を常に端子１０に出力するようにする。この
様子を第２図ｄに示す。

このようにポテンシヨメータ８の中点８１の出
力電圧をサンプルポールド回路９を経由して端子
１０に出力するようにすれば、リツプル成分の無
い良好な絞り値検出が行える。

以上、詳細に説明した様に本発明による絞り値
検出装置によれば絞り羽根の振動によつて生ずる
絞り値検出電圧の振動がないので、検出した絞り
値によつてレンズの移動範囲を制限するようにし
たオートフオーカス装置は前記した欠点の無い良
好な動作を行ない得る。

なお、第１図ではサンプルホールド回路９の回
路例を示さなかつたが、この回路のデータ保持時
間が垂直同期信号周期すなわち約1/60秒と短かい
ことから例えば、トランジスタ、FETなどの電
子スイツチと容量などを用いて当業者には容易に
構成しうる。また、サンプルホールド回路９のか
わりに変換に要する時間が垂直同期信号周期より
も短かいＡ／Ｄ変換器を用いて、その変換開始時
刻を垂直同期信号に同期した周期とすることによ
りデイジタル値として振動のない絞り検出値を抽
出し、これをデイジタルメモリに記憶するように
しても良い。

なお、本発明による絞り値検出装置はリツプル
成分のないビデオカメラの絞り値検出方法に関す
るものであるから、その用途は前述したオートフ
オカス装置に限らず、検出した絞り値を用いた他
のいかなる用途にも使用しうることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図の回路における各部の信号波形
図、である。 符号説明、１……レンズ、５……絞り駆動回
路、６……絞り駆動メータ、８……ポテンシヨメ
ータ、９……サンプルホールド回路、４……同期
信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動絞り機構を有するビデオカメラにおい
   て、レンズの絞り羽根に連動してその絞り値を表
   わす電圧を出力する手段と、前記ビデオカメラの
   走査における垂直同期信号と同期して前記出力手
   段からの絞り値を表わす電圧値をサンプリングし
   て保持するサンプルホールド手段とを有して成る
   ことを特徴とするレンズの絞り値検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のレンズの絞り
   値検出装置において、前記サンプルホールド手段
   がアナログ・デイジタル変換器とデイジタルメモ
   リから成り、該変換器は前記垂直同期信号に同期
   して変換を行ない、変換された値を前記デイジタ
   ルメモリに記憶するようにしたことを特徴とする
   レンズの絞り値検出装置。