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JP3387121B2 - Exposure control device - Google Patents
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JP3387121B2 - Exposure control device - Google Patents

Exposure control device

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JP3387121B2
JP3387121B2 JP22293392A JP22293392A JP3387121B2 JP 3387121 B2 JP3387121 B2 JP 3387121B2 JP 22293392 A JP22293392 A JP 22293392A JP 22293392 A JP22293392 A JP 22293392A JP 3387121 B2 JP3387121 B2 JP 3387121B2
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秀二 清水
康敬 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ズームレンズ
等の光学系を搭載するビデオカメラ等の撮像装置に配さ
れるものであり、光学系を構成するアイリスの絞り量を
自動的に適正量に調節するオートアイリス機能や、電荷
結合素子による撮像信号の出力レベルを自動的に調節す
るオートゲインコントロール機能を有してなる露光制御
装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、ビデオカメラ等の撮像装置には、
例えば図6に示すように、撮像対象物からの光(以下、
これを撮像光と称する。)が光学系101を介して電荷
結合素子、いわゆるCCD撮像素子103の撮像画面上
に結像され、このCCD撮像素子103による撮像信号
が信号処理回路116に供給されるに際して、光学系1
01を通過する撮像光の光量を自動的に適正量に調節す
るアイリス開口度調節手段である絞り補正制御回路10
4と、CCD撮像素子103からの撮像信号の出力レベ
ルを自動的に調節する自動利得調節手段である自動利得
調整(以下、AGCと称する。)制御回路105とを有
してなる露光制御装置が備えられている。 【0003】絞り補正制御回路104においては、前記
図6に示すように、まず、CCD撮像素子103からの
出力信号が、検波回路112に供給され、例えば平均検
波出力が取り出される。そして、この検波回路112に
よる検波出力が、比較回路113の反転入力端子に供給
される。このとき、比較回路113の非反転入力端子に
は、リファレンス電源114による絞り制御用の基準電
圧、いわゆるリファレンス電圧が供給されている。これ
により、比較回路113が反転入力端子への検波回路1
12による検波出力と非反転入力端子へのリファレンス
電源114によるリファレンス電圧とを比較する。そし
て、この比較回路113による比較結果が、アイリス2
03を駆動するアイリス駆動回路115に供給される。
そして、このアイリス駆動回路115が、比較回路11
3による出力に基づいて、アイリス203の絞り量を調
節している。 【0004】また、AGC制御回路105においては、
前記図6に示すように、まず、CCD撮像素子103か
らの出力信号が、AGC回路106を介して検波回路1
07に供給され、この検波回路107による検波出力
が、比較回路108の反転入力端子に供給される。この
とき、比較回路108の反転入力端子には、リファレン
ス電源109によるAGC調整用の基準電圧、いわゆる
リファレンス電圧が供給されている。そして、この比較
回路108が、反転入力端子への供給電圧である検波回
路107からの検波出力と、非反転入力端子への供給電
圧であるリファレンス電源109からのリファレンス電
圧との比較を行い、この比較結果がリミッタ110に供
給される。このリミッタ110には、最大利得設定電源
111によるAGC最大利得設定用の電圧、いわゆる最
大利得設定電圧が供給されている。そして、このリミッ
タ110が比較回路108による出力電圧を、例えば最
大利得設定電源111による最大利得設定電圧を上限設
定値として制限する。そして、この結果がAGC回路1
06に供給される。そして、このAGC回路106がリ
ミッタ110による出力に基づいてCCD撮像素子10
3からの撮像信号の出力レベルを制御している。例え
ば、AGC回路106は、撮像対象物の照度(以下、こ
れを被写体照度と称する。)が最大利得設定電源111
による最大利得設定電圧に相当する照度以上であれば、
信号処理回路116に一定の出力レベル(100IRE )
以上の撮像信号が供給されないように利得を制御し、ま
た被写体照度が最大利得設定電源111による最大利得
設定電圧に相当する照度以下であれば、撮像信号の出力
レベルに対して最大利得を得るよう制御している。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した撮
像装置等に搭載される光学系101には、焦点距離を可
変可能とした、いわゆるズームレンズと称されるものが
適用されている。かかる光学系101は、例えば図7乃
至図9に示すように、撮像光を取り込む前玉部を構成す
る第1レンズ郡201と、撮像光を拡大/縮小するため
のバリエータを構成する第2レンズ郡202と、撮像光
の光量を適正量に調節するアイリス203と、撮像光の
方向を修正する第3レンズ郡204と、撮像光を結像す
るためのフォーカスを構成する第4レンズ郡205と、
撮像光を色分解するプリズム206より構成されてい
る。したがって、第2レンズ郡202が第1レンズ郡2
01とアイリス203とによって規制された可動範囲内
を光軸方向に沿って移動することにより、CCD撮像素
子103の位置を変化することなく焦点距離(光学系1
01が複数の屈折面等よりなる場合には合成焦点距離と
称する。)を連続的に可変可能とすることができる。 【0006】ここで、撮像対象物の画角を変化するべく
光学系101の合成焦点距離を変化する場合、いわゆる
ズーミングを行うと、前記合成焦点距離が長くなるに従
って、撮像光の入射光束径dは次第に広幅とされる。す
なわち、第2レンズ群202が、前記図7に示すよう
に、第1レンズ郡201に最近接する位置より、光軸方
向に沿って、前記図8に示すように、第1レンズ郡20
1とアイリス203とによって規制された可動範囲の略
中間位置に操作されると、撮像光の入射光束径dはアイ
リス203の絞り量によって次第に広幅とされる。な
お、第2レンズ群202が第1レンズ郡201に最近接
した図7に示す状態で、光学系101の合成焦点距離は
最短距離とされる。そして、さらにズーミングを行う
と、撮像光の入射光束径dがさらに広幅とされ、第2レ
ンズ群202が、前記図9に示すアイリス203に最近
接する位置に到達する以前に、第1レンズ郡201を通
過する撮像光の光束径とこの第1レンズ郡201の後側
のレンズの直径とが等しくなってしまう。なお、第2レ
ンズ群202がアイリス203に最近接したとき、光学
系101の合成焦点距離は最長距離とされる。 【0007】したがって、撮像光の入射光束径dが第1
レンズ郡201の後側のレンズの直径と等しくなって以
降、ズーミングを行っても、撮像光が第1レンズ郡20
1を通過するに際してこの第1レンズ郡201の後側の
レンズの外郭近傍にてケラレるため、換言すれば、撮像
光の入射光束径dはアイリス203の絞り量ではなく第
1レンズ郡201の後側のレンズの直径によって定めら
れるため、撮像光の入射光束径dが一定とされる。この
とき、アイリス203を通過する撮像光の光束径とこの
アイリス203の絞り量、つまりアイリス203の開口
径とに非干渉部位、いわゆる不感帯が生じており、さら
に、この不感帯の幅がズーミングにしたがって広幅とな
るために、この光学系101のF値は、光学系101の
合成焦点距離及び撮像光の入射光束径dより定まる理論
的なF値より低下してしまう(これを、Fドロップ現象
と称している。)。そして、このFドロップ現象によ
り、CCD撮像素子103から信号処理回路116に供
給される撮像信号の出力レベルは、図10に示すよう
に、被写体照度が同じであっても光学系101の合成焦
点距離によって変化してしまう。 【0008】例えば、光学系101の合成焦点距離を最
短距離として撮像対象物を撮像する場合、被写体照度が
図10中L11で示す最大利得設定電源111による最大
利得設定電圧に相当する照度以上であれば、AGC制御
回路105がCCD撮像素子103からの撮像信号の利
得を制御して、前記図10中実線で示すように、信号処
理回路116に供給される撮像信号の出力レベルは、1
00IRE 一定とされる。そして、被写体照度が最大利得
設定電源111による最大利得設定電圧に相当する照度
11より低下すると、AGC制御回路105の利得が最
大とされているに関わらず、信号処理回路116に供給
される撮像信号の出力レベルは、前記図10中実線で示
すように、その被写体照度の低下に伴って、次第に低下
する。なお、最大利得設定電源111による最大利得設
定電圧に相当する照度L11を、最短合成焦点距離におけ
るAGC制御回路105の利得が最大となる被写体照度
と称する。また、信号処理回路116に供給される撮像
信号の出力レベルが50IRE となる被写体照度L12を、
最短合成焦点距離における最低被写体照度と称する。 【0009】そして、光学系101の合成焦点距離を最
長距離として撮像対象物を撮像する場合、前述した如く
光学系101にFドロップ現象が生じることにより、被
写体照度が低下して最短合成焦点距離におけるAGC制
御回路105の利得が最大となる被写体照度L11となる
以前に、AGC制御回路105の利得が最大となる。こ
こで、AGC制御回路105の利得が最大となる照度L
21を、最長合成焦点距離におけるAGC制御回路105
の利得が最大となる被写体照度と称する。そして、被写
体照度が最長合成焦点距離におけるAGC制御回路10
5の利得が最大となる被写体照度L21より低下すると、
やはりAGC制御回路105の利得が最大とされている
に関わらず、信号処理回路116に供給される撮像信号
の出力レベルは、前記図10中破線で示すように、その
被写体照度の低下に伴って、次第に低下する。ここで、
信号処理回路116に供給される撮像信号の出力レベル
が50IRE となる被写体照度L22を、最長合成焦点距離
における最低被写体照度と称する。したがって、光学系
101にFドロップ現象が生じる結果、前記図10に示
すように、被写体照度は同じであっても、信号処理回路
116に供給される撮像信号の出力レベルは略10dB
低下してしまう。これにより、被写体照度が低いときの
撮像装置の性能が著しく劣下されている。 【0010】これを解消するには、光学系101を構成
するアイリス203を通過する撮像光の光束径がこのア
イリス203の開口幅より大きくなるように、アイリス
203を通過する撮像光の光束径にしたがって、第1レ
ンズ郡201の直径を大きくする必要がある。ところ
が、第1レンズ郡201の直径が大きくなると、必然的
に重量が増加し、小型化・軽量化が望まれる撮像装置に
は好ましくない。また、第1レンズ郡201が大型化さ
れると、コストもアップしてしまう。 【0011】そこで本発明は、このような実情に鑑みて
なされたものであり、光学系の合成焦点距離を最長距離
として撮像対象物を撮像するとき、この光学系にFドロ
ップ現象が生じても、電荷結合素子から信号処理回路に
供給される撮像信号の出力レベルは、例えば光学系の合
成焦点距離を最短距離として撮像対象物を撮像すると
き、自動利得調整手段の利得が最大となる照度まで、一
定とすることができる露光制御装置を提供することを目
的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明は、撮像対象物か
らの光が焦点距離を可変可能とするレンズ系と前記撮像
対象物からの光の光量を適正量に絞るアイリスとを有し
てなる光学系を介して撮像素子の撮像画面上に結像さ
れ、前記撮像素子からの撮像信号の出力レベルに基づい
て、前記アイリスの絞り量を調節するアイリス開口度調
節手段と前記撮像信号の出力レベルを調節する自動利得
調節手段とを有してなる露光制御装置であって、前記レ
ンズ系のズーム位置を検出する検出手段と、前記レンズ
系のズーム位置に対するF値の変化に伴う前記撮像素子
からの撮像信号の出力レベルの変化量を記憶する記憶手
段とを有し、前記記憶手段が前記検出手段からのズーム
位置情報に対応する前記撮像素子からの撮像信号の出力
レベルの変化量を前記自動利得調整手段に出力し、前記
自動利得調節手段の最大利得を、前記撮像素子からの撮
像信号の出力レベルの変化量に応じて変化させることを
特徴とする。 【0013】 【作用】本発明に係る露光制御装置では、撮像光が光学
系を介して撮像素子の撮像画面上に結像されるに際し
て、検出手段が前記光学系を構成するレンズ系のズーム
位置を検出し、記憶手段が前記検出手段からのズーム位
置情報に対応する前記撮像素子からの撮像信号の出力レ
ベルの変化量を前記自動利得調節手段に出力し、前記自
動利得調節手段の最大利得を、前記撮像素子からの撮像
信号の出力レベルの変化量に応じて変化させる。 【0014】 【実施例】以下、本発明に係る露光制御装置の一実施例
について図面を参照しながら説明する。 【0015】本実施例の露光制御装置は、図1に示すよ
うに、撮像対象物からの光が焦点距離を可変可能とする
レンズ系1と前記撮像対象物からの光の光量を適正量に
絞るアイリス2とを有してなる光学系20を介して電荷
結合素子、いわゆるCCD撮像素子3の撮像画面上に結
像され、このCCD撮像素子3からの撮像信号の出力レ
ベルに基づいて、光学系20内に配されたアイリス2の
絞り量を調節するアイリス開口度調節手段である絞り補
正制御回路21と撮像信号の出力レベルを調節する自動
利得調節手段であるAGC制御回路22とを有してなる
露光制御装置であって、光学系20内に配されたレンズ
系1のズーム位置を検出する検出手段である検出回路1
4と、前記レンズ系1のズーム位置に対するF値の変化
に伴うCCD撮像素子3からの撮像信号の出力レベルの
変化量を記憶する記憶手段であるROM(Read Only Mem
ory)15とを有し、このROM15が前記検出回路14
からのズーム位置情報に対応する前記CCD撮像素子3
からの撮像信号の出力レベルの変化量を前記AGC制御
回路22に出力し、このAGC制御回路22が前記CC
D撮像素子3からの撮像信号の出力レベルを変化するよ
うにしたものである。 【0016】光学系20は、焦点距離を可変可能とした
いわゆるズームレンズと称されるものであり、例えば、
撮像対象物からの光(すなわち、撮像光)を取り込む前
玉部を構成する第1レンズ群と、撮像光を拡大/縮小す
るバリエータを構成する第2レンズ群と、撮像光の光束
径(或いは光量)を調節するアイリス2と、撮像光の方
向を修正する第3レンズ群と、撮像光をCCD撮像素子
3の撮像画面上に結像するフォーカスを構成する第4レ
ンズ群と、撮像光を色分解するプリズムより構成される
ものである。そして、前記第2レンズ群が前述したレン
ズ系1に相当するものであり、例えば第1レンズ群及び
アイリス2より規制される可動範囲内を光軸方向に沿っ
て移動可能とされることにより、CCD撮像素子3の位
置を変化することなく光学系20の合成焦点距離を可変
可能とすることができる。なお、前記図1ではレンズ系
1及びアイリス2のみ図示した。 【0017】また、絞り補正制御回路21は、CCD撮
像素子3による撮像信号が供給される検波回路10と、
この検波回路10による出力とリファレンス電源12か
らの絞り補正制御用基準電圧、いわゆるリファレンス電
圧とが供給される比較回路11と、この比較回路11に
よる比較結果が供給されるアイリス駆動回路13とから
構成されている。なお、このアイリス駆動回路13に
は、例えば駆動モータ等が適用される。また、AGC制
御回路22は、CCD撮像素子3による撮像信号が供給
されるAGC回路4と、AGC回路4からの出力が供給
される検波回路6と、この検波回路6による出力とリフ
ァレンス電源8によるAGC調整用の基準電圧、いわゆ
るリファレンス電圧とが供給される比較回路7と、この
比較回路7による比較結果とROM15から出力される
検出回路14からのズーム位置情報に対応するCCD撮
像素子3からの撮像信号の出力レベルの変化量とが供給
されるリミッタ9とから構成されている。 【0018】ここで、本実施例の露光制御装置を適用し
てなる撮像装置によって撮像対象物を撮像する場合につ
いて説明する。まず、撮像対象物からの光(すなわち、
撮像光)が、光学系20を介してCCD撮像素子3の撮
像画面上に結像される。このとき、光学系20を構成す
るレンズ系1が光軸方向に沿って操作されることによっ
て合成焦点距離が可変可能とされているため、画角を連
続的に変化して、撮像対象物を撮像することができる。
つまり、レンズ系1が光軸方向に沿ってその可動範囲内
を撮像対象物側に操作されると、光学系20の合成焦点
距離を最短距離として撮像対象物を広角に撮像でき、ま
たレンズ系1がその可動範囲内を光軸方向に沿ってCC
D撮像素子3側に操作されると、光学系20の合成焦点
距離を最長距離として撮像できる。なお、光学系20の
合成焦点距離が最短距離となすレンズ系1の位置(以
下、これをズーム位置と称する。)を最短合成焦点距離
とするズーム位置と称し、また、光学系20の合成焦点
距離が最長距離となすレンズ系1のズーム位置を最長合
成焦点距離とするズーム位置と称する。 【0019】そして、CCD撮像素子3による撮像信号
が絞り補正制御回路21に供給され、絞り補正制御が行
われる。つまり、絞り補正制御回路21においては、C
CD撮像素子3からの出力信号が、検波回路10に供給
されると、例えば平均検波が行われる。そして、この検
波回路10による検波出力が、比較回路11の反転入力
端子に供給される。このとき、比較回路11の非反転入
力端子には、リファレンス電源12によるリファレンス
電圧が供給されている。これにより、比較回路11が、
反転入力端子への検波回路10による検波出力と非反転
入力端子へのリファレンス電源12によるリファレンス
電圧とを比較する。そして、この比較回路11による比
較結果が、アイリス駆動回路13に供給される。そし
て、このアイリス駆動回路13からの出力により、アイ
リス3が駆動制御される。 【0020】また、CCD撮像素子3による撮像信号が
AGC制御回路22に供給され、AGC制御が行われ
る。このとき、前述したレンズ系1のズーム位置が、検
出回路14によって検出されている。この検出回路14
は、図2に示すように、レンズ系1のズーム位置を検出
する可変抵抗器16と、この可変抵抗器16からの出力
が供給されるアナログ/ディジタル(A/D)変換器1
7とから構成されている。そして、可変抵抗器16の両
端が固定バイアスとされ、またレンズ系1の鏡筒部に設
置されたアーム先端がそのレンズ系1の移動に伴って可
変抵抗器16の可変接点部を摺動するよう構成されてい
る。したがって、レンズ系1のズーム位置が可変抵抗器
16による可変電圧として検出される。そして、この可
変抵抗器16による出力がA/D変換器17に供給され
ると、このA/D変換器17は可変抵抗器16からのレ
ンズ系1のズーム位置情報をA/D変換し、このディジ
タル化されたレンズ系1のズーム位置情報がROM15
に供給される。 【0021】ROM15は、例えば、図3に示すレンズ
系1のズーム位置に対応する撮像信号の出力レベルの変
化量を記憶する。CCD撮像素子3から信号処理回路1
6に供給される撮像信号の出力レベルは、レンズ系1の
ズーム位置に対応して光学系20のF値が合成焦点距離
及び撮像光の入射光束径dより定まる理論的なF値より
低下することに伴って低下する。つまり、前記図3に示
すように、レンズ系1が可動範囲内を前記図3中0mm
で示す最短合成焦点距離とするズーム位置から前記図3
中20mmで示す最長合成焦点距離とするズーム位置に
向かって操作されると(したがって、本実施例ではレン
ズ系1の可動範囲を20mmとしている。)、レンズ系
1のズーム位置が0〜18mmまで操作される間に撮像
信号の出力レベルは次第に4.5dBまで低下し、さら
にレンズ系1のズーム位置が18〜20mmまで操作さ
れる間に光学系20にFドロップ現象が生じたことによ
り撮像信号の出力レベルは急激に10dBまで低下す
る。そして、検出回路14からの出力信号がこのROM
15に供給されると、このROM15は、レンズ系1の
ズーム位置に対応する撮像信号の出力レベルの変化量情
報をAGC制御回路22を構成するリミッタ9に供給す
る。したがって、検出回路14を構成するA/D変換器
17からの出力信号は、ROM15のアドレス信号とさ
れている。 【0022】そして、AGC制御回路22においては、
CCD撮像素子3からの出力信号が、まず、AGC回路
4を介して検波回路6に供給され、この検波回路6によ
る検波出力が、比較回路7の反転入力端子に供給され
る。このとき、比較回路7の非反転入力端子には、リフ
ァレンス電源8からのAGC調整用の基準電圧、いわゆ
るリファレンス電圧が供給されている。そして、この比
較回路7が、反転入力端子への検波回路6による検波出
力と非反転入力端子へのリファレンス電源8によるリフ
ァレンス電圧との比較を行い、この比較結果がリミッタ
9に供給される。そして、このリミッタ9には、前述し
たように、ROM15によるレンズ系1のズーム位置に
対応する撮像信号の出力レベルの変化量情報が供給され
ている。これにより、リミッタ9は、ROM15による
出力を上限設定値として、比較回路7による出力に振幅
制限処理を施す。そして、この結果が、AGC回路4に
供給される。そして、このAGC回路4が、リミッタ9
による出力に基づいて、CCD撮像素子3からの撮像信
号の出力レベルを制御する。このように、AGC制御回
路22の利得が制御されることにより、信号処理回路5
に供給される撮像信号の出力レベルは、撮像対象物の画
角、つまり光学系20の合成焦点距離に関わらず、被写
体照度に対して一定とされる。 【0023】ここで、CCD撮像素子3からの撮像信号
が、本実施例の露光制御装置を構成する絞り補正制御回
路21及びAGC制御回路22に供給されたとき、各回
路21、22の利得の変化について図4を参照しながら
説明する。なお、前記図4中上段には被写体照度に対す
るアイリス3の利得の変化を示す利得曲線が、また、前
記図4中下段には被写体照度に対するAGC回路4の利
得の変化を示す利得曲線が示されている。また、前記図
4に示す各利得曲線の内、実線で示す各利得曲線が撮像
対象物を広角にて撮像するべく光学系20の合成焦点距
離を最短距離としたときの利得の変化を示しており、ま
た、破線で示す各利得曲線が光学系20の合成焦点距離
を最長距離としたときの利得の変化を示している。 【0024】例えば、光学系20の合成焦点距離を最短
距離として撮像対象物を撮像する場合、被写体照度の低
下に相まって、アイリス2の開口幅が最大となるまで、
絞り補正制御回路21の利得が次第に大きくなる。つま
り、被写体照度が低下するに連れて、アイリス2の開口
幅が次第に大きくなる。このとき、AGC制御回路22
の利得は一定とされている。そして、アイリス2の開口
幅が開口幅が最大になって以降、絞り補正制御回路21
の利得は一定とされる一方、AGC制御回路22の利得
は、被写体照度が最短合成焦点距離におけるAGC制御
回路22の利得が最大となる被写体照度L11となるま
で、被写体照度の低下に相まって、次第に大きくなる。
そして、被写体照度が最短合成焦点距離におけるAGC
制御回路22の利得が最大となる被写体照度L11となっ
て以降、AGC制御回路22の利得は一定とされる。な
お、光学系20の合成焦点距離が最短距離とされると
き、絞り補正制御回路21の利得が最大とされ、またA
GC制御回路22の利得が増加し始める照度L31を、最
短合成焦点距離における絞り補正制御回路21とAGC
制御回路22の利得が切換る被写体照度と称する。 【0025】また、光学系20の合成焦点距離を最短距
離として撮像対象物を撮像する場合、やはり被写体照度
の低下に相まって、アイリス2の開口幅が最大となるま
で、絞り補正制御回路21の利得が次第に大きくなる。
しかし、この場合、前述した最短合成焦点距離における
絞り補正制御回路21とAGC制御回路22の利得が切
換る被写体照度L31より明るい被写体照度にて光学系2
0にFドロップ現象が生じているため、絞り補正制御回
路21の利得はアイリス2を通過する撮像光の光束径が
最大となる。ここで、絞り補正制御回路21の実効最大
となる被写体照度L21を、最長合成焦点距離における絞
り補正制御回路21とAGC制御回路22の利得が切換
る被写体照度と称する。そして、アイリス2を通過する
撮像光の光束径が第1レンズ郡201の後側のレンズの
直径によって定められるため、最長合成焦点距離におけ
る絞り補正制御回路21とAGC制御回路22の利得が
切換る被写体照度L21より被写体照度が低下しても、絞
り補正制御回路21の実効的な利得は一定とされる。そ
して、絞り補正制御回路21の実効的な利得が最大とな
って以降、AGC制御回路22の利得は、ROM15か
らのレンズ系1のズーム位置に対応する撮像信号の出力
レベルの変化量情報によって、被写体照度が最短合成焦
点距離におけるAGC制御回路22の利得が最大となる
被写体照度L 11となるまで、被写体照度の低下に伴って
次第に大きくなる。そして、AGC制御回路22の利得
は、被写体照度が最短合成焦点距離におけるAGC制御
回路22の利得が最大となる被写体照度L11となって以
降、一定とされる。 【0026】したがって、撮像対象物を撮像するに際し
て、この撮像対象物の画角、つまり光学系の合成焦点距
離に依らず、信号処理回路に供給される撮像信号の出力
レベルは、被写体照度に対して一定とされる。 【0027】以上、本発明に係る露光制御装置の一実施
例について説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。例えば、図5に示すように、AGC制
御回路22の後段に、光学系の合成焦点距離に関わらず
信号処理回路に供給する撮像信号の出力レベルを被写体
照度に対して一定とするべくROM15からの撮像信号
の出力レベルの変化量情報に基づきAGC制御回路22
の出力を増加する利得制御用増幅回路18を設けてもよ
い。なお、このとき、AGC制御回路22は、CCD撮
像素子3による撮像信号が供給されるAGC回路4と、
AGC回路4からの出力が供給される検波回路6と、こ
の検波回路6による出力とリファレンス電源8によるA
GC調整用の基準電圧とが供給される比較回路7とから
構成されるものでよい。これにより、前述と同等の効果
を得ることができる。なお、他の構成は上述の実施例と
同様であるので、詳細な説明は省略するものとする。 【0028】 【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る露光制御装置によれば、撮像光が光学系を介し
て撮像素子の撮像画面上に結像されるに際して、検出手
段が前記光学系を構成するレンズ系のズーム位置を検出
し、記憶手段が前記検出手段からのズーム位置情報に対
応する前記撮像素子からの撮像信号の出力レベルの変化
量を前記自動利得調節手段に出力し、前記自動利得調節
手段の最大利得を、前記撮像素子からの撮像信号の出力
レベルの変化量に応じて変化させるので、前記撮像素子
からの撮像信号の出力レベルが、撮像対象物の画角に依
らず、被写体照度に対して一定とされる。したがって、
従来の撮像装置における被写体照度が低照度時の性能劣
下を改善することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens, for example.
For video cameras and other imaging devices equipped with optical systems such as
The aperture of the iris that composes the optical system
Auto iris function that automatically adjusts to the appropriate amount and charge
Automatically adjusts the image signal output level by the coupling element
Exposure control with automatic gain control function
It concerns the device. 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging device such as a video camera includes:
For example, as shown in FIG.
This is called imaging light. ) Is the charge via the optical system 101
On the imaging screen of the coupling element, so-called CCD imaging element 103
And an image signal from the CCD image sensor 103
Is supplied to the signal processing circuit 116, the optical system 1
Automatically adjust the amount of imaging light passing through 01 to an appropriate amount
Aperture correction control circuit 10 as an iris aperture adjustment means
4 and the output level of the imaging signal from the CCD imaging device 103.
Gain, an automatic gain adjustment means that automatically adjusts the
An adjustment (hereinafter, referred to as AGC) control circuit 105 is provided.
Is provided. In the aperture correction control circuit 104, the
First, as shown in FIG.
The output signal is supplied to a detection circuit 112, for example, an average detection.
The wave output is taken out. Then, the detection circuit 112
Detection output is supplied to the inverting input terminal of the comparison circuit 113.
Is done. At this time, the non-inverting input terminal of the comparison circuit 113 is
Is a reference voltage for aperture control by the reference power source 114.
Voltage, a so-called reference voltage. this
As a result, the comparison circuit 113 switches the detection circuit 1 to the inverting input terminal.
12 and the reference to the non-inverting input terminal
The reference voltage from the power supply 114 is compared. Soshi
The result of comparison by the comparison circuit 113 is
The iris driving circuit 115 drives the iris 03.
The iris drive circuit 115 is connected to the comparison circuit 11
3, the aperture of the iris 203 is adjusted.
I'm saving. In the AGC control circuit 105,
First, as shown in FIG.
These output signals are supplied to the detection circuit 1 via the AGC circuit 106.
07 and output from the detection circuit 107.
Is supplied to the inverting input terminal of the comparison circuit 108. this
At this time, the inverting input terminal of the
Reference voltage for AGC adjustment by the
Reference voltage is supplied. And this comparison
The circuit 108 detects the detection voltage which is the supply voltage to the inverting input terminal.
Detection output from the path 107 and supply power to the non-inverting input terminal.
Voltage from the reference power supply 109
And compares the result with the limiter 110.
Be paid. This limiter 110 has a maximum gain setting power supply.
111, the voltage for setting the AGC maximum gain,
A large gain setting voltage is supplied. And this limit
The comparator 110 determines the output voltage of the comparison circuit 108, for example,
The upper limit of the maximum gain setting voltage by the large gain setting power supply 111
Restrict as a fixed value. The result is the AGC circuit 1
06. Then, this AGC circuit 106
CCD imaging device 10 based on the output from
3 controls the output level of the image pickup signal. example
For example, the AGC circuit 106 controls the illuminance of the object
This is called subject illuminance. ) Is the maximum gain setting power supply 111
If the illuminance is equal to or higher than the maximum gain setting voltage,
A fixed output level (100 IRE) to the signal processing circuit 116
The gain is controlled so that the above imaging signals are not supplied,
Subject illuminance is set to the maximum gain by the maximum gain setting power supply 111
If the illuminance is less than or equal to the set voltage, output the imaging signal
Control is performed to obtain the maximum gain for the level. [0005] By the way, the above-mentioned shooting
The optical system 101 mounted on the imaging device has a focal length
The so-called zoom lens that can be changed
Have been applied. The optical system 101 is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the front lens portion for capturing the imaging light is configured.
The first lens group 201 to enlarge / reduce the imaging light
Second lens group 202 constituting the variator of FIG.
An iris 203 for adjusting the amount of light of the
A third lens group 204 for correcting the direction and an image of the imaging light are formed.
A fourth lens group 205 constituting a focus for
It is composed of a prism 206 for color-separating the imaging light.
You. Therefore, the second lens group 202 is the first lens group 2
01 and within the movable range regulated by the iris 203
Is moved along the optical axis direction, so that the CCD
Without changing the position of the element 103 (the optical system 1
When 01 is composed of a plurality of refractive surfaces, etc.,
Name. ) Can be continuously variable. Here, in order to change the angle of view of the object to be imaged,
When changing the combined focal length of the optical system 101, a so-called
When zooming is performed, as the combined focal length becomes longer,
Accordingly, the incident light beam diameter d of the imaging light gradually becomes wider. You
That is, as shown in FIG.
The optical axis direction from the position closest to the first lens group 201
Along the direction, as shown in FIG.
Abbreviation of movable range restricted by 1 and iris 203
When operated to the intermediate position, the incident light beam diameter d of the imaging light becomes
The width of the squirrel 203 is gradually increased depending on the aperture amount. What
The second lens group 202 is closest to the first lens group 201
In the state shown in FIG. 7, the combined focal length of the optical system 101 is
The shortest distance. And do more zooming
And the incident light beam diameter d of the imaging light is made wider,
The lens group 202 has recently changed to the iris 203 shown in FIG.
Pass through the first lens group 201 before reaching the contact position.
The passing beam diameter of the imaging light and the rear side of the first lens group 201
Will be equal to the diameter of the lens. Note that the second
When the lens group 202 is closest to the iris 203,
The composite focal length of the system 101 is the longest distance. Therefore, the incident light beam diameter d of the image pickup light is the first
It becomes equal to the diameter of the lens on the rear side of the lens group 201.
The imaging light is kept in the first lens group 20 even if the zooming is performed.
1 when passing through the first lens group 201
Vignetting near the outer periphery of the lens, in other words, imaging
The incident light beam diameter d is not the aperture amount of the iris 203 but the
Determined by the diameter of the rear lens of one lens group 201
Therefore, the incident light beam diameter d of the imaging light is constant. this
At this time, the luminous flux diameter of the imaging light passing through the iris 203 and this
The aperture of the iris 203, that is, the aperture of the iris 203
There is a non-interference part between the diameter and the so-called dead zone.
In addition, the width of this dead zone becomes wider with zooming.
Therefore, the F value of the optical system 101 is
Theory determined by the combined focal length and the incident light beam diameter d of the imaging light
Lower than the typical F value (this is called the F drop phenomenon
It is called. ). And this F drop phenomenon
From the CCD image sensor 103 to the signal processing circuit 116.
The output level of the supplied imaging signal is as shown in FIG.
In addition, even if the subject illuminance is the same, the combined focus of the optical
It changes depending on the point distance. For example, the combined focal length of the optical system 101 is
When imaging an imaging target as a short distance, the subject illuminance
L in FIG. 11 The maximum gain set by the power supply 111
If the illuminance is equal to or greater than the gain setting voltage, AGC control
The circuit 105 uses the image pickup signal from the CCD image pickup device 103.
The signal processing is controlled as shown by the solid line in FIG.
The output level of the imaging signal supplied to the logic circuit 116 is 1
00IRE Constant. And the subject illuminance is the maximum gain
Illuminance corresponding to maximum gain setting voltage by setting power supply 111
L 11 If the gain further decreases, the gain of the AGC control circuit 105 becomes the maximum.
Supplied to the signal processing circuit 116 regardless of
The output level of the captured image signal is indicated by a solid line in FIG.
As the illuminance of the subject decreases,
I do. The maximum gain setting by the maximum gain setting power supply 111
Illuminance L equivalent to constant voltage 11 At the shortest composite focal length
Illuminance at which the gain of the AGC control circuit 105 becomes maximum
Called. In addition, the imaging supplied to the signal processing circuit 116
The subject illuminance L at which the signal output level is 50 IRE 12 To
This is referred to as the lowest subject illuminance at the shortest composite focal length. The combined focal length of the optical system 101 is minimized.
When imaging an imaging target as a long distance, as described above,
When the F-drop phenomenon occurs in the optical system 101,
AGC system at the shortest composite focal length due to reduced object illumination
The subject illuminance L at which the gain of the control circuit 105 is maximized 11 Becomes
Previously, the gain of the AGC control circuit 105 was maximized. This
Here, the illuminance L at which the gain of the AGC control circuit 105 is maximized.
twenty one To the AGC control circuit 105 at the longest synthetic focal length.
Is referred to as the subject illuminance at which the gain becomes maximum. And the subject
AGC control circuit 10 in which body illuminance is the longest synthetic focal length
The illuminance L of the subject at which the gain of 5 is maximum twenty one When it gets lower,
Again, the gain of the AGC control circuit 105 is maximized.
Regardless of the imaging signal supplied to the signal processing circuit 116,
As shown by the broken line in FIG.
It gradually decreases as the illuminance of the subject decreases. here,
Output level of imaging signal supplied to signal processing circuit 116
Illuminance L when is 50 IRE twenty two The longest synthetic focal length
Is referred to as the minimum subject illuminance. Therefore, the optical system
As a result of the occurrence of the F drop phenomenon in FIG.
As described above, even if the illuminance of the subject is the same, the signal processing circuit
The output level of the imaging signal supplied to 116 is approximately 10 dB
Will drop. As a result, when the subject illuminance is low,
The performance of the imaging device is significantly degraded. To solve this, the optical system 101 must be configured.
The luminous flux diameter of the imaging light passing through the iris 203
Iris so that it is larger than the opening width of Iris 203
According to the luminous flux diameter of the imaging light passing through
It is necessary to increase the diameter of the county 201. Place
However, if the diameter of the first lens group 201 becomes large,
To increase the weight of the imaging device and reduce its size and weight.
Is not preferred. In addition, the first lens group 201 is enlarged.
Cost increases. The present invention has been made in view of such circumstances.
The composite focal length of the optical system is set to the longest distance.
When imaging an object to be imaged as
Even if the step-up phenomenon occurs, the charge-coupled device
The output level of the supplied image signal is, for example, the sum of the optical system.
When imaging an imaging target with the shortest focal length
Until the illuminance at which the gain of the automatic gain adjustment means is maximized.
With the aim of providing an exposure control device
Target. According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising:
Lens system that enables the focal length of the light to be variable and the imaging
An iris that reduces the amount of light from the object to an appropriate amount
Image on the imaging screen of the image sensor via the optical system
Based on an output level of an image signal from the image sensor.
Adjusting the aperture of the iris by adjusting the aperture of the iris.
Node means and automatic gain for adjusting the output level of the image signal
An exposure control device comprising an adjusting means,
Detecting means for detecting a zoom position of a lens system, and the lens
Image sensor according to change of F value with respect to zoom position of system
Storage means for storing the amount of change in the output level of the imaging signal from the camera
And the storage means has a zoom from the detection means.
Output of an image signal from the image sensor corresponding to position information
Outputting the amount of change in level to the automatic gain adjustment means,
The maximum gain of the automatic gain adjustment means is set to
Changing according to the amount of change in the output level of the image signal.
Features. In the exposure control apparatus according to the present invention, the imaging light is
When an image is formed on the imaging screen of the image sensor through the
Wherein the detecting means is a zoom of a lens system constituting the optical system.
The position is detected, and the storage means stores the zoom position from the detection means.
Output level of an image signal from the image sensor corresponding to the position information.
The amount of change in the bell is output to the automatic gain adjusting means,
The maximum gain of the dynamic gain adjustment means,
It is changed according to the change amount of the output level of the signal. An embodiment of an exposure control apparatus according to the present invention will be described below.
Will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an exposure control apparatus according to this embodiment.
As described above, the light from the object to be imaged can change the focal length
Adjust the amount of light from the lens system 1 and the object to be imaged to an appropriate amount
Charge through an optical system 20 having an iris 2
A coupling device, a so-called CCD imaging device 3
Output from the CCD image pickup device 3.
Based on the bell, the iris 2 arranged in the optical system 20
Iris aperture adjustment means for adjusting the aperture amount
Positive control circuit 21 and automatic adjustment of output level of imaging signal
And an AGC control circuit 22 as a gain adjusting means.
An exposure control device, wherein a lens disposed in an optical system 20
A detection circuit 1 serving as detection means for detecting the zoom position of the system 1
4 and the change in F value with respect to the zoom position of the lens system 1
Of the output level of the imaging signal from the CCD imaging device 3
ROM (Read Only Mem
ory) 15 and the ROM 15
CCD imaging device 3 corresponding to zoom position information from
Controlling the amount of change in the output level of the imaging signal from the AGC
The AGC control circuit 22 outputs the signal to the CC
The output level of the imaging signal from the D imaging device 3 is changed.
It is something that has been done. The optical system 20 has a variable focal length.
A so-called zoom lens, for example,
Before capturing light from the imaging target (that is, imaging light)
A first lens group constituting a ball portion, and an image pickup light which is enlarged / reduced.
Lens group that constitutes a variator, and a luminous flux of imaging light
An iris 2 for adjusting the diameter (or light amount), and an imaging light
A third lens group for correcting the direction and a CCD image sensor for imaging light
The fourth lens which forms a focus for imaging on the imaging screen of No. 3
Lens group and a prism for color-separating the imaging light
Things. Then, the second lens group is the lens described above.
Lens system 1, for example, the first lens group and
Along the optical axis direction within the movable range regulated by the iris 2
The position of the CCD image sensor 3
Variable composite focal length of optical system 20 without changing placement
Can be possible. In FIG. 1, the lens system is used.
Only 1 and iris 2 are shown. The aperture correction control circuit 21 controls the CCD
A detection circuit 10 to which an image signal from the image element 3 is supplied;
The output from the detection circuit 10 and the reference power supply 12
Reference voltage for aperture correction control, so-called reference voltage
And a comparison circuit 11 to which the pressure is supplied.
From the iris drive circuit 13 to which the comparison result is supplied.
It is configured. Note that the iris drive circuit 13
For example, a drive motor or the like is applied. In addition, AGC system
The control circuit 22 is supplied with an image signal by the CCD image sensor 3
AGC circuit 4 and output from AGC circuit 4 are supplied
Detection circuit 6, and the output and
Reference voltage for AGC adjustment by reference power supply 8
A comparison circuit 7 supplied with a reference voltage
The result of comparison by the comparison circuit 7 and output from the ROM 15
CCD imaging corresponding to the zoom position information from the detection circuit 14
The change amount of the output level of the imaging signal from the image element 3 is supplied.
And a limiter 9 to be used. Here, the exposure control apparatus of this embodiment is applied.
When the imaging object is imaged by
Will be described. First, the light from the object to be imaged (ie,
Imaging light) is captured by the CCD imaging device 3 through the optical system 20.
An image is formed on the image screen. At this time, the optical system 20 is configured.
Lens system 1 is operated along the optical axis direction.
Since the combined focal length is variable, the angle of view
It is possible to continuously change and image the object to be imaged.
That is, the lens system 1 is moved within its movable range along the optical axis direction.
Is operated on the imaging object side, the composite focus of the optical system 20 is
A wide-angle image of the object to be imaged can be taken with the distance being the shortest distance.
Lens system 1 moves along its optical axis along the optical axis direction.
When operated on the side of the D imaging device 3, the combined focus of the optical system 20
The image can be taken with the distance as the longest distance. The optical system 20
The position of lens system 1 where the combined focal length is the shortest
Below, this is called a zoom position. ) The shortest composite focal length
And the combined focus of the optical system 20
Set the zoom position of the lens system 1 with the longest distance to the longest distance.
This is referred to as a zoom position that is the focal length. Then, an image pickup signal by the CCD image pickup device 3
Is supplied to the aperture correction control circuit 21 and the aperture correction control is performed.
Will be That is, in the aperture correction control circuit 21, C
An output signal from the CD imaging device 3 is supplied to the detection circuit 10
Then, for example, average detection is performed. And this inspection
The detection output of the wave circuit 10 is the inverted input of the comparison circuit 11
It is supplied to the terminal. At this time, the non-inverting input of the comparison circuit 11 is performed.
The reference terminal by the reference power supply 12
Voltage is supplied. Thereby, the comparison circuit 11
Detection output by the detection circuit 10 to the inverting input terminal and non-inverting
Reference to input terminal by reference power supply 12
Compare with voltage. Then, the ratio by the comparison circuit 11
The comparison result is supplied to the iris drive circuit 13. Soshi
The output from the iris driving circuit 13
The squirrel 3 is driven and controlled. Further, an image signal from the CCD image sensor 3 is
The signal is supplied to the AGC control circuit 22, where the AGC control is performed.
You. At this time, the zoom position of the lens system 1 described above is detected.
It is detected by the output circuit 14. This detection circuit 14
Detects the zoom position of the lens system 1 as shown in FIG.
Variable resistor 16 and the output from the variable resistor 16
/ Digital (A / D) converter 1 supplied with
7 is comprised. And, both of the variable resistors 16
The end has a fixed bias and is installed in the lens barrel of the lens system 1.
The tip of the placed arm can be moved as the lens system 1 moves.
The variable contact portion of the variable resistor 16 is configured to slide.
You. Therefore, the zoom position of the lens system 1 is
16 as a variable voltage. And this is possible
The output from the variable resistor 16 is supplied to the A / D converter 17.
Then, the A / D converter 17 receives the signal from the variable resistor 16.
A / D conversion of the zoom position information of the lens system 1
The zoom position information of the lens system 1 is read from the ROM 15
Supplied to The ROM 15 is, for example, a lens shown in FIG.
The change of the output level of the imaging signal corresponding to the zoom position of the system 1
The amount of chemical conversion is stored. CCD image sensor 3 to signal processing circuit 1
The output level of the imaging signal supplied to the lens system 6 is
The F value of the optical system 20 is a composite focal length corresponding to the zoom position.
And the theoretical F-number determined by the incident light beam diameter d of the imaging light
Decreases with decrease. That is, as shown in FIG.
As shown in FIG.
3 from the zoom position with the shortest composite focal length indicated by.
In the zoom position with the longest combined focal length indicated by the middle 20mm
When operated in this direction (therefore, in this embodiment, the lens
The movable range of the storage system 1 is 20 mm. ), Lens system
Imaging while zoom position 1 is operated from 0 to 18mm
The output level of the signal gradually decreases to 4.5 dB, and furthermore,
The zoom position of the lens system 1 is operated to 18 to 20 mm.
The F drop phenomenon occurred in the optical system 20 during the
The output level of the imaging signal drops sharply to 10 dB
You. The output signal from the detection circuit 14 is stored in the ROM
When supplied to the lens system 15, the ROM 15
Information on the amount of change in the output level of the imaging signal corresponding to the zoom position
Information to the limiter 9 constituting the AGC control circuit 22.
You. Therefore, the A / D converter constituting the detection circuit 14
The output signal from the ROM 17 is the address signal of the ROM 15.
Have been. In the AGC control circuit 22,
An output signal from the CCD image sensor 3 is first supplied to an AGC circuit.
4 is supplied to a detection circuit 6 via the
Is supplied to the inverting input terminal of the comparison circuit 7.
You. At this time, the non-inverting input terminal of the comparison circuit 7
Reference voltage for AGC adjustment from reference power supply 8
Reference voltage is supplied. And this ratio
The comparison circuit 7 detects a signal from the detection circuit 6 to the inverting input terminal.
Reference and reference power supply 8 to non-inverting input terminal
Comparison with the reference voltage, and the comparison result is the limiter
9. And this limiter 9
As described above, the zoom position of the lens system 1
The change amount information of the output level of the corresponding imaging signal is supplied.
ing. Thus, the limiter 9 is controlled by the ROM 15
With the output as the upper limit set value, the amplitude of the output
Apply restriction processing. The result is sent to the AGC circuit 4.
Supplied. The AGC circuit 4 is connected to the limiter 9
Image signal from the CCD image sensor 3 based on the output
Control the output level of the signal. Thus, the AGC control circuit
By controlling the gain of the path 22, the signal processing circuit 5
The output level of the imaging signal supplied to the
Regardless of the angle, that is, the combined focal length of the optical system 20,
It is constant with respect to body illuminance. Here, an image pickup signal from the CCD image pickup device 3
However, the aperture correction control circuit constituting the exposure control apparatus of this embodiment is
Each time when supplied to the path 21 and the AGC control circuit 22.
The change in the gain of the paths 21 and 22 will be described with reference to FIG.
explain. It should be noted that the upper part of FIG.
The gain curve showing the change in the gain of the iris 3
The lower part of FIG. 4 shows the effect of the AGC circuit 4 on the subject illumination.
A gain curve showing the change in gain is shown. Also, the figure
Among the gain curves shown in FIG. 4, each gain curve shown by a solid line is an image.
A composite focal length of the optical system 20 for imaging a target at a wide angle.
The graph shows the change in gain when the separation is set to the shortest distance.
Each gain curve shown by a broken line is a composite focal length of the optical system 20.
Shows the change in gain when is the longest distance. For example, the composite focal length of the optical system 20 is set to be the shortest.
When imaging an imaging target as a distance, the illuminance of the subject is low.
Combined below, until the aperture width of the iris 2 is the maximum,
The gain of the aperture correction control circuit 21 gradually increases. Toes
As the illuminance of the subject decreases, the aperture of the iris 2
The width gradually increases. At this time, the AGC control circuit 22
Is constant. And the opening of iris 2
After the opening width becomes the maximum, the aperture correction control circuit 21
While the gain of the AGC control circuit 22 is constant.
Is the AGC control at the shortest composite focal length where the subject illuminance is shortest
The subject illuminance L at which the gain of the circuit 22 is maximized 11 Until
Therefore, the size gradually increases in accordance with the decrease in the illuminance of the subject.
Then, the illuminance of the subject is AGC at the shortest composite focal length.
The subject illuminance L at which the gain of the control circuit 22 is maximized 11 Becomes
Thereafter, the gain of the AGC control circuit 22 is kept constant. What
If the combined focal length of the optical system 20 is the shortest distance
In this case, the gain of the aperture correction control circuit 21 is maximized.
Illuminance L at which the gain of the GC control circuit 22 starts to increase 31 The most
Aperture correction control circuit 21 and AGC at short composite focal length
This is referred to as the subject illuminance at which the gain of the control circuit 22 switches. The combined focal length of the optical system 20 is set to the shortest distance.
When capturing an image of an object as a separation,
And the aperture width of the iris 2 becomes maximum.
Thus, the gain of the aperture correction control circuit 21 gradually increases.
However, in this case, at the shortest composite focal length described above,
The gains of the aperture correction control circuit 21 and the AGC control circuit 22 are switched off.
Replacement subject illuminance L 31 Optical system 2 with brighter subject illumination
Since the F drop phenomenon occurs at 0, the aperture correction control circuit
The gain of the path 21 is such that the luminous flux diameter of the imaging light passing through the iris 2 is
Will be the largest. Here, the effective maximum of the aperture correction control circuit 21
Subject illuminance L twenty one At the longest composite focal length
The gain of the correction control circuit 21 and the gain of the AGC control circuit 22 are switched.
Object illuminance. And pass through iris 2
The luminous flux diameter of the imaging light is smaller than that of the rear lens of the first lens group 201.
At the longest synthetic focal length, as determined by the diameter
The gains of the aperture correction control circuit 21 and the AGC control circuit 22 are
Switching subject illuminance L twenty one Even if the illuminance of the subject is
The effective gain of the correction control circuit 21 is fixed. So
As a result, the effective gain of the aperture correction control circuit 21 becomes maximum.
Thereafter, the gain of the AGC control circuit 22
Of imaging signals corresponding to the zoom position of the lens system 1
Based on the level change information, the subject illuminance
The gain of the AGC control circuit 22 at the point distance becomes maximum.
Subject illumination L 11 Until the brightness of the subject decreases
It grows gradually. Then, the gain of the AGC control circuit 22
Is the AGC control at the shortest composite focal length where the subject illuminance is shortest
The subject illuminance L at which the gain of the circuit 22 is maximized 11 Since
Descending, constant. Therefore, when imaging an object to be imaged,
The angle of view of the object to be imaged, that is, the combined focal length of the optical system.
Output of imaging signal supplied to signal processing circuit regardless of separation
The level is constant with respect to the subject illuminance. As described above, one embodiment of the exposure control apparatus according to the present invention.
Although an example has been described, the present invention is limited to the above-described embodiment.
It is not intended to depart from the spirit of the present invention.
Can be changed. For example, as shown in FIG.
After the control circuit 22, regardless of the combined focal length of the optical system
Set the output level of the imaging signal supplied to the signal processing circuit to the object
An imaging signal from the ROM 15 to be constant with respect to the illuminance
AGC control circuit 22 based on the output level change amount information of
A gain control amplifier circuit 18 for increasing the output of the
No. At this time, the AGC control circuit 22 controls the CCD
An AGC circuit 4 to which an image pickup signal from the image element 3 is supplied;
A detection circuit 6 to which an output from the AGC circuit 4 is supplied;
Output from the detection circuit 6 and A from the reference power supply 8
From the comparison circuit 7 supplied with the reference voltage for GC adjustment
It may be composed. As a result, the same effect as above
Can be obtained. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
Since it is the same, detailed description is omitted. As is clear from the above description, the present invention
According to the exposure control apparatus of the present invention, the imaging light is transmitted through the optical system.
When an image is formed on the imaging screen of the
The step detects the zoom position of the lens system constituting the optical system.
The storage means stores the zoom position information from the detection means.
A corresponding change in the output level of the image signal from the image sensor.
And outputting the amount to the automatic gain adjustment means.
Means for maximizing the gain of the imaging signal output from the imaging device
Since it is changed according to the level change amount, the image pickup device
The output level of the image signal from the camera depends on the angle of view of the object.
Rather, it is constant with respect to the subject illuminance. Therefore,
Poor performance when subject illuminance is low in conventional imaging devices
The lower can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る露光制御装置の一実施例の概略的
な構成を示すブロック図である。 【図2】本発明に係る露光制御装置を構成する検出回路
の概略的な構成を示すブロック図である。 【図3】光学系を構成するレンズ系の位置に対してFド
ロップ現象に基づく撮像信号の出力レベルの変化を示す
特性図である。 【図4】被写体照度に対するAGC制御回路の利得の変
化及び光学系のアイリスの利得の変化を示す特性図であ
る。 【図5】本発明に係る露光制御装置の他の実施例の概略
的な構成を示すブロック図である。 【図6】従来の露光制御装置の概略的な構成を示すブロ
ック図である。 【図7】ズームレンズの合成焦点距離を最短距離にした
状態を示す側面図である。 【図8】ズームレンズの合成焦点距離を中間距離にした
状態を示す側面図である。 【図9】ズームレンズの合成焦点距離を最長距離にした
状態を示す側面図である。 【図10】被写体照度に対する撮像信号の出力レベルの
変化を示す特性図である。 【符号の説明】 1 ・・・・・ レンズ系 2 ・・・・・ アイリス 3 ・・・・・ CCD撮像素子 14 ・・・・・ 検出回路 15 ・・・・・ ROM 20 ・・・・・ 光学系 21 ・・・・・ 絞り補正制御回路 22 ・・・・・ AGC制御回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an exposure control device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a detection circuit included in the exposure control device according to the present invention. FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating a change in an output level of an image pickup signal based on an F-drop phenomenon with respect to a position of a lens system included in an optical system. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a change in a gain of an AGC control circuit and a change in a gain of an iris of an optical system with respect to a subject illuminance. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the exposure control apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional exposure control device. FIG. 7 is a side view showing a state in which the composite focal length of the zoom lens is set to the shortest distance. FIG. 8 is a side view showing a state in which the composite focal length of the zoom lens is set to an intermediate distance. FIG. 9 is a side view showing a state in which the combined focal length of the zoom lens is set to the longest distance. FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating a change in an output level of an imaging signal with respect to a subject illuminance. [Explanation of symbols] 1 ····· Lens system 2 ····· Iris 3 ····· CCD imaging device 14 ···· Detection circuit 15 ····· ROM 20 ······ Optical system 21 Aperture correction control circuit 22 AGC control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−222586(JP,A) 特開 平2−75285(JP,A) 特開 平5−100281(JP,A) 特開 平4−107078(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/222 - 5/257 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-222586 (JP, A) JP-A-2-75285 (JP, A) JP-A-5-100281 (JP, A) JP-A-4- 107078 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/222-5/257

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 撮像対象物からの光が焦点距離を可変可
能とするレンズ系と前記撮像対象物からの光の光量を適
正量に絞るアイリスとを有してなる光学系を介して撮像
素子の撮像画面上に結像され、前記撮像素子からの撮像
信号の出力レベルに基づいて、前記アイリスの絞り量を
調節するアイリス開口度調節手段と前記撮像信号の出力
レベルを調節する自動利得調節手段とを有してなる露光
制御装置であって、 前記レンズ系のズーム位置を検出する検出手段と、 前記レンズ系のズーム位置に対するF値の変化に伴う前
記撮像素子からの撮像信号の出力レベルの変化量を記憶
する記憶手段とを有し、 前記記憶手段が前記検出手段からのズーム位置情報に対
応する前記撮像素子からの撮像信号の出力レベルの変化
量を前記自動利得調整手段に出力し、前記自動利得調節
手段の最大利得を、前記撮像素子からの撮像信号の出力
レベルの変化量に応じて変化させることを特徴とする露
光制御装置。
(57) [Claims 1] A lens system having a variable focal length of light from an object to be imaged and an iris to reduce the amount of light from the object to an appropriate amount. An iris aperture adjustment means for adjusting the aperture of the iris based on an output level of an image signal from the image sensor, and an iris aperture adjusting means, An exposure control device comprising: an automatic gain adjustment unit that adjusts an output level; a detection unit that detects a zoom position of the lens system; and the imaging according to a change in an F value with respect to the zoom position of the lens system. Storage means for storing a change amount of an output level of an imaging signal from an element, wherein the storage means stores a change amount of an output level of an imaging signal from the imaging element corresponding to zoom position information from the detection means. Said Outputs to the dynamic gain adjustment means, said automatic gain a maximum gain adjustment means, an exposure control apparatus characterized by varied depending on the amount of change in the output level of the imaging signal from the imaging device.
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