JPS58145278A - 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】 その絞り込み時の特性の改善に関する。

ビデオカメラなどの撮像装置においては、撮像素子のダ
イナ建ツクレンジが狭いために１人射光量を制御する丸
めに、絞り装置は不可欠である。第１図は、ビデオカメ
ラの絞り装置の実際を示す図である。第１図において被
写体１０１はレンズ１０２にとらえられ、絞り装置１０
３を通って、撮儂管１０４に結儂する．撮儂管１０４で
得られた信号電流はプリアンプ１０５で増幅され、プロ
セス回路１０６を通って出力回路１０１から映倫信号１
０８として得られる。

プロセス回路で得られる直流り−）／グされた映倫信号
は平滑回路１０９で直流にされ、絞り制御増幅器１１０
に入力される。絞り制御増幅器１１０は、参照電圧１１
１と比較して得九制御傭号電圧によって絞り装置１０３
を制御し、入射光量が適正になる様にする。すなわち明
かるい時は絞夛を絞り、暗い時は絞りを開く訳である．
この装置は昔から用いられているが、非常に明かるい情
景を写す時には、絞り装置は、開口部を極めて小さく絞
り込んでいるため、ピンホール効果が生じ、レンズのコ
９建キズ撮儂管面上のブイ、キズ、光路中のホコリ等の
儂が写し出され九シ、絞リ装置の伝達特性上の動作角の
光量変化に対する利得が極めて大きくなるため制御回路
が不安定になってハンチング現象を起こしやすいという
欠点があった。これらを防ぐために、光路中にＮＤフィ
ルタを挿入すると良いが、扱いが面倒で、しかも連続的
に広い照度範囲の被写体を撮儂することは不可能であっ
た。

更にビデオカメラに用いた場合には、被写体照匿が商い
時に、電子ビューファインダ等を用いてピント合せを行
う場合、被写界深度が深すぎて正確なピントが合ねず、
同じ距離で、被写体照度の低い場面に情景を移して行っ
死時にピンボケになる等の欠点もあった。

本発明は以上の点に鑑みなされ友もので、開口面積可変
式の欠点を補いつつ良い面を残すことを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために開口面積可変式の絞
り装置と、印加電圧によって透過率の変化するエレク）
四クロミック素子を組合せて用いる。すなわち、暗いと
ζろからある明かるさの点までは開口面積管可変して絞
り調節を行い、ピンホール効果によって、レンズ、撮像
管のキズ、デミ等の影響が出たり、絞り装置の動作角対
光量変化の利得が制御回路系を不安定Ｋしない様にし、
それより絞り込む場合は、エレクトロクロミック素子を
用いてその透過率を変化させて行うことである。

以下に本発明を詳述する。

第２図は本発明の実施例を示す図である。被写体１０１
は、レンズ１０２でとらえられ、所定の最小数υ開口を
持つ機械的な絞り装置２０１を通り、さらに１エレクト
ロクロミ、り素子ＸＯＸを通って撮像管１０４の感光面
に結儂する。撮像管１０４で得られた信号電流は、デシ
アンｆ１０５で増幅されて、所望の電圧レベルにな如、
プロセス回路１０ｇを通って出力回路１０１から、映［
ｔｌ力１０１１として得られる。

仁の時プロセス回路１０６で得られる直流クランプされ
た映倫信号は、平滑回路１０９で直流にされて、絞す制
御増幅回路１１０に入力される。絞り制御増幅回路１１
０は、参照電圧１１１と平滑回路１０９で得た電圧を比
較して絞９制両信号電圧２０３を発生させて電圧比較ア
ナログスイッチ回路２０４に入力される。電圧比較アナ
ログスイッチ回路１０４に入力された絞シ制御信号２０
３は、電圧比較器２．０５とアナログスイッチ２０６及
び絞砂装置２０１に入力される。電圧比較器２０５は、
絞シ切替点制御参照電圧２０７と絞り制御信号電圧２０
３を比較する。比較器２０５は第３図（ｃ）に示す入出
力特性を持ちアナログスイッチ２０６を切換制御する。

絞り制御信号電圧は、被写体照度によシ、Ｉ＠３図（１
）の様に変化する。また、絞り装置２０１は、制＃電圧
により第３図（ｂ）の如く開口が変化する。つまり、絞
り装置２０１は、開口率が１全開１から、絞りきった状
態で４ｂある程度１開″の状態を保つ。ここでは１０−
とする。

ここで、被写体照度がＬｓ以下においては比較器２０５
出力は■Ｌとなりアナログスイッチ２０６は図示の如く
接続され、絞り制御増幅回路１１０からの絞シ制御信号
電圧が絞り装置２０１に供給され、通常の絞沙制御がさ
れる。

また、被写体照度が上がってり、以上となったとすると
、比較器２０５人力がＶ、より上がり、出力が■◆にな
りアナログスイッチ２０６は破線のように、切り替わる
。この時絞り装置２０１は制御電圧がＶ、以上であるの
で１０９６開口の絞り状１１に保持される。すなわち、
暗い時（所定照度以下の時）に絞り制御増幅回路１１０
と絞り装置２０１を接続して光量制御を行なったものが
、明るい時（所定照度以上の時）、絞り装置２０１を最
少絞りとし絞り制御増幅回路１１０とエレクトロクロミ
ック素子２０２を接続することになる。

ここで、エレクトロクロミック素子について説明する。

エレクトロタＣ’ｔ、り素子は、たとえば、特開昭５６
−４６９７号公報に示されるもので、第４図に示す様な
構造を有した全固体形の電圧による分光透過率可変の光
学フィルタ素子である。第５図において、被膜等の透明
電極４０１と４０２の間に、Ｔｌ１２０５．８１０２膜
等の絶縁層４０３を介して、Ｉｒ（ＯＨ）　　、　Ｎ１
（ＯＨ）　　等のＸ　　　　　　　　　　　　　Ｘ 第１発色ｌｍ４０４とＷＯ５，Ｍｏ５ｓ等の第２発色層
４θ５が積層された構造が、ガラス基板４０６上に形成
されている。４０１〜４０５の膜は２−３μｍ榎度と薄
いので、全体の厚みは、基板ガラスの厚みで決まる。こ
こに電圧を印加すると、同時に２つの発色層が発色して
様々な色に着色し、透過特性が変化する。第５図は、印
加電圧と透過特性の変化の様子を示す。発色は電極に印
加した電源から供給された電荷量で決まり、電圧が平衡
に達すると、電流は流れなくなるので、回路的には見掛
上コンデンサとして動作する。そして、この状態は電源
を取り去っても外部に電荷を移動させない限り、保持さ
れる。従って、素子自身がメモリとしての機能を有して
いる。メモリ時間は、外部回路のリークによってほぼ決
まり、このままでも１０時間以上の保持が万能なので通
常の用途にはあえてメモリを必要としない。また消色さ
せるには与えた電荷を抜いてやれば喪いから抵抗を接続
するか、速く消したい時は逆電圧を加えてやれば良い・
その時の応答は、発色、消色温度が下がると遅くなる傾
向はあるが、共に数ｍｇ〜数ｌｅｍｍと速い。

こζで、エレクトロクロミ、り素子２０２には絞り制御
電圧２０３が高い時透過率が下がり、同電圧２０３が低
いと透過率が上がる様に電圧が印加される。するとこの
場合の様に被写体照度が増加するとエレクトロクロミ、
り素子は透過率が下がり映像レベルが増えない様に撮像
管１０４への入射光量を下げる。こうして映倫信号は絞
夛制御参照電圧１１１によって定められるある一定の映
倫レベルを保つ。ここで逆に、被写体照度が下がると逆
の過程を経て映像レベルは一定に保たれる。そして被写
体照度が更に下がってエレクトロクロミ、り素子の透過
率が最大になったとすると絞り制御電圧は、■富より下
がってアナログスイッチ２０６がエレクトロクロミ、り
素子２０２から絞り装［２０１に切替わる。ところが、
エレクトロクロミック素子ｓｏｙは、先に説明した様に
その特性は制御電圧を外しても自己保持性のため、アナ
ログスイッチ２０６を切替え死時点での状態すなわち透
過率最大を保持し続けているので、これ以降更に被写体
照度が下がった時には、絞り装置２０１で、自動的に１
映像レベルが一定に保たれる。ビデオカメラでは電子ビ
ニファインダを用いて撮像した信号をモニタしながら撮
像していくが被写体の明るさは情景に応じて連続的に変
化する。この場合でも被写界深度がある値以上深くなら
ないため、ピントが正確に合わせることができるため情
景の照度変化に対してピントを合わせなおす必要がない
ためアクティブな画面の撮影が可能となる。なお、本実
施例では、撮像素子として撮像管を用い九がこれに限る
ことはなく、固体撮像素子を用いた本のでもよい。

また、説明は、ビデオカメラへの応用を示したがこれに
限ることなく、たとえば被写体の霧光時間が一定となる
感光部材を用いたシネカメラに応用し、その測光素子の
出力を用いても同様の効果を得ることができる。絞り装
置の開口としても実施例の値にこだわる必要はなく、ビ
デオカメラではｆｉｌ相当程度までの絞り込みを用いて
いれば新期の効果を達することができる。

以上説明した様に本発明によれば、機械絞シ装置を用い
た絞り回路では不安定となっていた、絞り込み状態を、
エレクトロクロミ、り素子によって絞り込みを行うこと
により極めて安定に制御することができる。更には、絞
り込み状態では合わせにくかったピント調節も、被写界
深度が必要以上に深くならないため正確に行うことがで
きる。特に１ビデオカメラに用いた場合の様に被写体の
明るさの変化範囲が広く、しか屯即効を要求される場合
においては効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の絞り装置を持った撮像装置の構成図、
＃Ｉ２図は、本発明による絞り装置を持っ九撮儂装置の
構成図、第３図は、絞り回路の特性を示す図で、第３図
（ａ）は、被写体照度と絞り制御信号電圧の関係金示し
、第３図（ｂ）は絞り制御電圧と絞り装置の開口の関係
を示す図、第３図（ｃ）は絞り制御電圧と比較器出力の
関係を示す図、第４図は、エレクトロクロミック素子の
構成を示す図、第５図は、エレクトロクロミック素子の
印加電圧と透過率の関係を示す図である。 １０１・・・被写体、１０２・・・レン、ｅ、１０４・
・・撮像管、１０５・・・プリアンプ、１０６・・・プ
ロセス回路、１０７・・・出力回路、１０９・・・平滑
回路、１１０・・・絞り制御増幅回路、１１１・・・参
照電圧、２０１・・・絞り装置、２０２・・・エレクト
ロクロミック素子、２０４・・・電圧比較アナログスイ
ッチ回路、２０５・・・電圧比較器、２０６・・・アナ
ログスイッチ、２０７・・・絞り切替点制御参照電圧。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光路中に設置される所定開口となる最少絞シ状緒が設定
   され九絞９制御可能な絞に装置及び透過率が制御可能な
   エレクトロクロミック素子と、これら絞シ装置及びエレ
   クトロクロイ、り素子を介し九被零体光が照射される感
   光素子と、この感光素子への被写体光＠度が所定値以下
   のとき前記絞シ装置を制御し、所定値以上のとき前記絞
   り装置を最少絞〉制御するとと−に前記エレクトロクロ
   ギ、り素子を制御する光量制御手段とを具備する撮ｇＩ
   装置。