JPH02199968A

JPH02199968A - 高感度カメラ装置

Info

Publication number: JPH02199968A
Application number: JP1018730A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Ando; 文彦安藤; Yoshihiro Fujita; 藤田　欣裕; Takashi Ando; 孝安藤; Masayuki Enari; 正幸江成; Hisashi Ushijima; 牛島　寿
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Sony Corp; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Sony Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-08

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、イメージインテンシファイアを使用して低照
度時の撮像を可能にした高感度カメラ装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、イメージインテンシファイアを使用した高感
度カメラ装置において、イメージインテンシファイアに
高圧電圧を供給する高圧供給回路とイメージインテンシ
ファイアに入射する光の強度に比例する量を検出する検
出手段とを有し、この検出手段の出力に基づいて高圧供
給回路を制御することによって、所定レベル以上の光が
イメージインテンシファイアに入射した時、高圧供給回
路よりイメージインテンシファイアに供給する電流を制
限するようにして、大光量入射時のイメージインテンシ
ファイアの保護が良好に行われると共に、撮像画像の画
質を向上させるようにしたものである。

〔従−来の技術〕

従来、低照度での撮像を可能にしたビデオカメラとして
、イメージインテンシファイアを使用したものが実用さ
れている。このイメージインテンシファイアは、入射し
た微弱な光像を光電子像に変換した後、この光電子像を
増倍して出力側に結像させ、明るい像に増強するもので
ある。このイメージインテンシファイアの出力側に近接
して固体撮像装置等の光電変換手段を配置することで、
明るく増強された像光が撮像され、暗視用のカメラとし
て機能する。

〔発明が解決しようとする課題］ところで、イメージインテンシファイアを使用したビデ
オカメラで明るい像を１最像すると、イメージインテン
シファイアの寿命が短くなる不都合があった。即ち、イ
メージインテンシファイアは高電圧信号を印加すること
で駆動されるものでダイナミックレンジが広く、通常の
ビデオカメラで＋ｉ像が可能な程度の強い光が入射した
場合にも、そのままこの強い光を増強して、駆動信号の
電流値を増大させてしまう。一方、イメージインテンシ
ファイアの寿命は駆動信号の電流値の積分値により決ま
るため、このような明るい像をこの種のビデオカメラで
撮像すると寿命を短くしてしまう。

特に、イメージインテンシファイアは非常に高価な装置
であり、ランニングコストの点から寿命を短くするのは
好ましくなかった。

また、画質の点からも暗い場所の撮像画面中に、照明装
置からの光のような明るい箇所があることは好ましくな
かった。

本発明は斯る点に鑑み大光量入射時のイメージインテン
シファイアの保護及び撮像画像の画質の向上が計れるこ
の種の高感度カメラ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の高感度カメラ装置は、例えば第１図に示す如く
、Ｉ最像物体よりの撮像光をレンズ（１）を介してイメ
ージインテンシファイア（２）に供給し、このイメージ
インテンシファイア（２）にて撮像光を光増幅した後、
撮像手段（３）に投射して（最像信号を得るようにした
高感度カメラ装置において、イメージインテンシファイ
ア（２）に高圧電圧を供給する高圧供給回路（２０）と
イメージインテンシファイア（２）に入射する光の強度
に比例する量を検出する検出手段（１２）とを有し、こ
の検出手段（１２）の出力に基づいて高圧供給回路（２
０）を制御することによって、所定レベル以上の光がイ
メージインテンシファイア（２）に入射した時、高圧供
給回路（２０）よりイメージインテンシファイア（２）
に供給する電流を制限するようにしたものである。

〔作用〕

本発明の高感度カメラ装置によると、イメージインテン
シファイア（２）に入射する光の強度が非常に強いと、
高圧供給回路（２０）からイメージインテンシファイア
（２）に供給する高圧信号の電流が制限されて、光の増
幅度が低く抑えられ、必要以上の光増幅をせず、イメー
ジインテンシファイア（２）が無駄な動作をせず、大光
量入射時の保護及び画質の向上が計れる。

〔実施例〕

以下、本発明の高感度カメラ装置の一実施例を、第１図
を参照して説明しよう。

第１図において、（１）は撮像レンズを示し、この撮像
レンズ（１）に入射した撮像光を、イメージインテンシ
ファイア（２）の光電変換面（２ａ）に結像させる。

そして、この光電変換面（２ａ）で撮像光を光電子像に
変換し、この光電変換面（２ａ）に近接した螢光面（２
ｂ）でこの光電子像を増倍して取出し、この取出した像
光をファイバプレート（２Ｃ）を介してＣＣＤ型の固体
撮像装置（３）の結像面（３ａ）に導かせる。

そして、この固体撮像装置（３）にて像光を信号電荷に
変換し、この信号電荷を信号処理回路（４）に供給し、
この信号処理回路（４）で所定の映像信号に変換して出
力端子（５）より出力させる。

そして本例においては、イメージインテンシファイア（
２）の駆動電源を、高圧供給回路（２０）より供給する
ようにしている。即ち、高圧供給回路（２０）の多倍圧
整流回路（２６）が出力する約−９ＫＶの高圧信号を、
イメージインテンシファイア（２）の一方の電源端子に
駆動電源として供給する。この場合、イメージインテン
シファイア（２）の他方の電源端子を、抵抗器（１１）
を介して接地し、電源端子と抵抗器（１１）との接続中
点を比較器（１２）の検出信号入力端子に供給する。そ
して、直流可変電源回路（１３）が出力する直流低圧信
号を、比較器（１２）の基準信号入力端子に供給する。

そして、この比較器（１２）の出力端子を、高圧供給回
路（２０）内の抵抗器（２１）を介してＰＮＰ型のトラ
ンジスタ（２２）に接続する。また、端子（２０ａ）に
得られる電源制御信号を、トランジスタ（２２）のエミ
ッタに供給し、このトランジスタ（２２）のコレクタを
、トンラス（２３）の１次側巻線を介してＮＰＮ型のト
ランジスタ（２４）のコレクタに接続し、このトランジ
スタ（２４）のエミッタを接地する。そして、発振回路
（２５）が出力する発振信号を、トランジスタ（２４）
のベースに供給する。

そして、トランス（２３）の２次側巻線の一端を多倍圧
整流回路（２６）に接続し、この２次側巻線の他端を接
地する。

このように構成しであることで、発振回路（２５）が出
力する発振信号に同期してトランジスタ（２４）がオン
・オフを繰り返し、−９ＫＶ程度の高圧信号がトランス
（２３）の２次側巻線に接続された多倍圧整流回路（２
６）で発生し、イメージインテンシファイア（２）にこ
の高圧信号が駆動信号として供給される。

ここで本例においては、電源回路（１３）が比較器（１
２）に供給する基準信号の電圧値を、撮像レンズ（１）
に入射する撮像光の明るさが光増幅する必要のない程度
に明るい所定レベル以上のときのイメージインテンシフ
ァイア（２）を流れる電流値に基づいた抵抗器（１１）
に加わる電圧値と略等しく設定する。

このように設定することで、撮像光の明るさが暗（光増
幅を充分にする必要のあるときは、比較器（１２）の検
出信号入力端子に得られる電圧レベルが基準信号レベル
以下であり、この比較器（１２）の出力端子の電位が低
く、トランジスタ（２２）かオン状態になって、端子（
２０ａ）に得られる電源制御信号がトランス（２３）の
１次側巻線に供給され、この電源制御信号に基づいた比
較的大きな電流がイメージインテンシファイア（２）に
流れるようになり、このイメージインテンシファイア（
２）が充分な光増幅を行い、固体撮像装置（３）で良好
に撮像される。

そして、撮像光の明るさが光増幅をする必要のない程度
に明るいときには、イメージインテンシファイア（２）
を流れる電流値が増大しようとするが、この電流値が増
大すると抵抗器（１１）に加わる電圧値が高くなり、比
較器（１２）で基準信号の電圧値を越えたことが検出さ
れ、この比較器（１２）の出力端子の電位が高くなり、
トランジスタ（２２）がオフになって、端子（２０ａ）
に得られる電源制御信号がトランス（２３）の１次側巻
線に供給されなくなり、定の値で制限された電流がイメ
ージインテンシファイア（２）に流れるようになる。こ
のため、イメージインテンシファイア（２）が光増幅を
制限された増幅率で行い、固体撮像装置（３）の結像面
（３ａ）に結像する像光の明るさが必要以上に明るくさ
れていない状態になる。従って、この固体撮像装置（３
）への過大レベルの像光の入力により、出力端子（５）
から出力される映像信号による画像が°歪むことはなく
、例えばこのビデオカメラを暗視用として使用している
ときに、照明装置よりの光のような非常に明るい光を撮
像したときにも、良好な画質が維持された映像信号が出
力され、画質の劣化が少ない。

そして、イメージインテンシファイア（２）にこのよう
な明るい光が入射しても、駆動信号の電流値が制限され
て必要以上の光増幅を行わないので、イメージインテン
シファイア（２）が無駄な光増幅をせず、このイメージ
インテンシファイア（２）の寿命が伸びる。

なお、上述実施例においてはイメージインテンシファイ
ア（２）に供給する駆動信号の変化を検出して電流制限
を行うようにしたが、撮像信号レベルよりイメージイン
テンシファイア（２）の光増幅状態を検出するようにし
てもよい。即ち、第２図に示す如く、撮像レンズ（１）
及びイメージインテンシファイア（２）を介して得られ
る像光を固体撮像装置（３）が撮像して出力する出力信
号をサンブリングホールド回路（１４）に供給して、こ
の出力信号より赤色信号Ｒ１緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂ
を取出し、この各色信号Ｒ，Ｇ及びＢを夫々ビデオアン
プ（１５［？）。

（１５Ｇ）及び（１５Ｂ）を介して信号処理−回路（１
６Ｒ）　。

（１６Ｇ）及び（１６Ｂ）に供給し、この信号処理回路
（１６１？）　、　（１６Ｇ）及び（１６Ｂ）が所定の
信号処理を行って出力する色信号Ｒ，Ｇ及びＢをエンコ
ーダ（１７）に供給し、カラー映像信号を出力端子（５
）から出力するよう構成されているとする。この場合、
サンプリングホールド回路（１４）が分離した各色信号
ＲＧ及びＢを最大値検出回路（１８）に供給し、この最
大値検出回路（１８）で各色信号Ｒ，Ｇ及びＢの中の最
大レベルの信号を出力させる。そして、整流回路（１９
）を介して比較器（１２）の検出信号入力端子にこの最
大レベル信号を供給する。そして、比較器（１２）の基
準信号入力端子に供給する基準信号の電圧値を、必要以
上に明るい像光を固体撮像装置（３）が撮像したときに
出力される↑石像信号レベルと略等しく設定する。そし
て、その他の部分は第１図例の回路と同様に構成する。

このように構成したことで、撮像信号である各色信号の
レベルがピークレベルを越えて必要以上に高くなったと
き、比較器（１２）がこのことを検出してトランジスタ
（２２）がオフになり、高圧供給回路（２０）からイメ
ージインテンシファイア（２）に供給される駆動信号の
電流値が制限される。このため、第１図例と同様に、大
光量の像光入射時にイメージインテンシファイア（２）
が不要な動作（光増幅）をしないと共に撮像信号の画質
の劣化が防止される。

また、上述実施例においてはイメージインテンシファイ
ア（２）を近接型のものとしたが、他の型式のものにも
適用できる。さらに、上述実施例では１個の固体撮像装
置を使用した所謂単板式ビデオカメラとして構成したが
、イメージインテンシファイア及び固体撮像装置を２組
又は３組備えたビデオカメラに適用できることは勿論で
ある。さらにまた、本発明は上述実施例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他の種々の構成が取
り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の高感度カメラ装置によると、イメージインテン
シファイアへの大光量入射時に高圧駆動信号の電流値が
制限されて、光の増幅度が低く抑えられ、イメージイン
テンシファイアが無駄な動作をせず、大光量入射時の保
護及び画質の向上が計れる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高感度カメラ装置の一実施例を示す構
成図、第２図は本発明の高感度カメラ装置の他の実施例
を示す構成図である。（２）はイメージインテンシファイア、（３）は固体撮
像装置、（１２）は比較器、（２０）は高圧供給回路で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】撮像物体よりの撮像光をイメージインテンシファイアに
供給し、該イメージインテンシファイアにて上記撮像光
を光増幅した後、撮像手段に投射して撮像信号を得るよ
うにした高感度カメラ装置において、上記イメージインテンシファイアに高圧電圧を供給する
高圧供給回路と上記イメージインテンシファイアに入射
する光の強度に比例する量を検出する検出手段とを有し
、該検出手段の出力に基づいて上記高圧供給回路を制御す
ることによって、所定レベル以上の光が上記イメージイ
ンテンシファイアに入射した時、上記高圧供給回路より
上記イメージインテンシファイアに供給する電流を制限
するようにしたことを特徴とする高感度カメラ装置。