JPH04301994A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH04301994A JPH04301994A JP3064671A JP6467191A JPH04301994A JP H04301994 A JPH04301994 A JP H04301994A JP 3064671 A JP3064671 A JP 3064671A JP 6467191 A JP6467191 A JP 6467191A JP H04301994 A JPH04301994 A JP H04301994A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ビデオカメラに適用して好適な撮像装置に関する。
、CCDイメージャなどの撮像手段を3組使用して、3
原色を構成する各色成分毎に別の撮像手段で撮像を行う
ようにしたいわゆる3板(3管)式のビデオカメラが広
く使用されている。このようなビデオカメラの場合には
、ズームレンズなどの撮像用レンズを通した被撮像光を
、プリズム,ダイクロイック膜などで構成された分光手
段により各色成分毎の被撮像光に分離し、それぞれの色
成分の被撮像光を対応した色用の撮像手段で撮像(光電
変換)するようにしていた。
手段で撮像するようにしたビデオカメラの光学系の構成
を示した図で、複数枚(群)のレンズで構成されるズー
ムレンズ装置1を通過した被撮像光を、分光器3に入射
させる。この分光器3は、プリズムにダイクロイック膜
4,5を形成することで構成され、ズームレンズ装置1
側から入射した被撮像光から、青反射ダイクロイック膜
4で青色成分が分離され、赤反射ダイクロイック膜5で
赤色成分が分離される。そして、分離された赤色成分,
青色成分を、それぞれ赤色用CCDイメージャ6R,青
色用CCDイメージャ6Bに供給する。また、赤色成分
と青色成分とが分離された残りの被撮像光は緑色成分だ
けになり、この緑色成分を緑色用CCDイメージャ6G
に供給する。このようにして、分光器3を使用すること
で、3原色を構成する各色成分毎に別の撮像手段で撮像
される。
用して撮像することで、撮像される画像の解像度を高く
することができる。
デオカメラにおいて、ダイクロイック膜などを使用した
分光手段で撮像手段に到達する像光を分けた場合、モジ
ュレーションシェーディング(ホワイトシェーディング
)が発生する不都合があった。即ち、ダイクロイック膜
は、光の干渉を利用して分光させるようにしたものであ
るが、光の入射角度により分光特性が変化する性質があ
り、画面の中央部と上端,下端とで入射角の違いから各
色成分の明るさが変化して、色のバランスが崩れた箇所
が生じてしまう。従来、このモジュレーションシェーデ
ィングを補正することは、ある程度は可能であったが、
レンズ装置によっては補正が困難な場合もあった。 例えば、図4に示したように、撮像レンズとしてズーム
レンズ装置を使用した場合には、レンズ装置内の射出瞳
の位置が焦点距離や絞りの変化により変動し、絞りの中
心を通った主光線の各ダイクロイック膜への入射角度の
変動が大きく、一定の補正でモジュレーションシェーデ
ィングをなくすことは不可能であった。
ングの発生状態の一例を示す図で、ダイクロイック膜4
,5で分離された各色成分の明るさは、画面の中央に対
し上端及び下端が約±20%変化する。この場合、赤色
成分R及び青色成分Bは、画面の上方が暗く、画面の下
方が明るくなり、緑色成分Gは、逆に画面の上方が明る
く、画面の下方が暗くなる。従って、撮像された画像は
、画面の上方では緑色が目立ち、画面の下方では赤色及
び青色が目立ってしまう。そして、このシェーディング
の発生状態は、射出瞳の位置(実効射出瞳位置)が変化
することで変動し、例えば或る実効射出瞳位置では図5
に破線で示すように主光線のシェーディングの発生状態
が所定量シフトする。従来は、このシフト量に相当する
一定値を、各色成分の撮像信号に加算又は減算して、モ
ジュレーションシェーディングを補正するようにしてい
た。
一定値を加算又は減算しただけでは、図5に実線で示す
約±20%のシェーディングは依然として残り、モジュ
レーションシェーディングが無くなってはなかった。特
に絞り量が小さい開放状態か開放状態に近い状態で撮影
する場合には、ダイクロイック膜への入射角度が大きく
変化するので、図5で示すシェーディングがそのまま1
画面内に発生することになり、モジュレーションシェー
ディングが目立ってしまう。
ンシェーディングの完全な補正ができる撮像装置を提供
することを目的とする。
示すように、ズームレンズ20と、このズームレンズ2
0より射出する光量を制御する絞りと、ズームレンズ2
0を通して入射された被撮像光を多方向に色分離して出
力する光学部材11と、この光学部材11によって分離
された被撮像光がそれぞれ入射され、この分離された撮
像光をそれぞれ異なる色成分の映像信号に変換する複数
の撮像手段12R,12G,12Bと、この複数の撮像
手段12R,12G,12Bから出力された複数の映像
信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路15R,15G
,15Bとを備えた撮像装置において、ズーム位置と絞
り位置とに対応したズームレンズ20の実効射出瞳位置
を表す射出瞳位置信号を出力する射出瞳位置信号出力手
段24,25を設け、射出瞳位置信号に基づいて、複数
の増幅回路15R,15G,15Bの増幅率をそれぞれ
制御することにより、ズームレンズ20の実効射出瞳位
置によって変化する複数の映像信号のシェーディングを
補正するようにしたものである。
ーディングの補正が、実効射出瞳位置の変化に追随して
完全に行われるようになる。
参照して説明する。
ラの構成を示す図で、このビデオカメラは撮像レンズと
して焦点距離が一定の範囲内で変化できるズームレンズ
装置20を備える。そして、このズームレンズ装置20
を通った被撮像光を分光器11に入射させる。この分光
器11は、プリズムとダイクロイック膜とで構成され、
被撮像光を赤色成分Rと緑色成分Gと青色成分Bとに分
離する。そして、分離されたそれぞれの色成分R,G,
Bを、それぞれ対応した撮像手段としてのCCDイメー
ジャ12R,12G,12Bに供給する。そして、各C
CDイメージャ12R,12G,12Bで対応した色成
分の被撮像光を各画素毎に電荷として蓄積させ、この蓄
積電荷を出力回路13R,13G,13Bで読出すこと
で、輝度変化によりレベルが変化する電気的な撮像信号
が得られる。
Bが出力する各色成分毎の撮像信号を、プリアンプ14
R,14G,14Bを介して可変アンプ15R,15G
,15Bに供給する。この可変アンプ15R,15G,
15Bは、モジュレーションシェーディングの補正用と
して設けてあるもので、それぞれのチャンネル毎に設け
られたゲイン制御回路16R,16G,16Bによりゲ
インが制御される。この場合、各ゲイン制御回路16R
,16G,16Bには、カメラ側システムコントローラ
10からシェーディング補正情報が供給され、このシェ
ーディング補正情報によりゲインが決定される。このゲ
イン制御としては、1画面中の明るさ(輝度)の違いを
リアルタイムで補正するものであるので、1垂直周期内
でゲインを変化させる周期的なゲイン制御が行われる。 例えば、ズームレンズ装置20の現在の実効射出瞳位置
が図5の実線で示す状態であるとしたとき、緑色信号G
のチャンネル(可変アンプ15G)では、図2Aに示す
ように、1垂直周期内で+20%から−20%に徐々に
減少するようにゲインを制御させるシェーディング補正
情報が供給され、赤色信号Rと青色信号Bのチャンネル
(可変アンプ15R,15B)では、図2Bに示すよう
に、1垂直周期内で−20%から+20%に徐々に増大
するようにゲインを制御させるシェーディング補正情報
が供給される。そして、実効射出瞳位置がこの位置から
変化すると、シェーディング補正ができるようにゲイン
制御量を変化させる。
,15G,15Bが出力する撮像信号を、それぞれのチ
ャンネル用の撮像信号処理回路16R,16G,16B
に供給し、このそれぞれの撮像信号処理回路16R,1
6G,16Bで各種信号処理を行い、処理された各チャ
ンネルの撮像信号R,G,Bを、撮像信号出力端子17
R,17G,17Bに供給する。そして、この出力端子
17R,17G,17Bに得られる各チャンネルの撮像
信号R,G,Bを、マトリックス回路などに供給して1
チャンネルの複合映像信号とし、この複合映像信号をV
TR,モニタ受像機などの映像機器に供給する。この場
合、各撮像信号処理回路16R,16G,16Bでの信
号処理としては、自動ゲイン調整(AGC),ホワイト
バランス調整などの利得調整による処理も含む。
御回路21を備える。即ち、レンズ状態検出手段として
、ズームレンズ装置20のズーム位置(焦点距離)を検
出するズーム位置検出器22と、絞り(アイリス)の開
き状態(絞り量)を検出するアイリス検出器23とを備
え、それぞれの検出器22,23の検出情報をレンズ側
システムコントローラ24に供給する。そして、このレ
ンズ側システムコントローラ24で、ズーム位置と絞り
量の情報から、現在の実効射出瞳位置を判断する。この
場合、レンズ側システムコントローラ24には、メモリ
よりなる変換テーブル25が接続してあり、各ズーム位
置と絞り量とに対応する実効射出瞳位置が変換テーブル
25に記憶させてあり、この変換テーブル25の記憶情
報より実効射出瞳位置が判断できる。
4が判断した現在の実効射出瞳位置に関する情報を、カ
メラ側システムコントローラ10に供給する。カメラ側
システムコントローラ10では、この現在の実効射出瞳
位置に関する情報が供給されると、この瞳位置でのモジ
ュレーションシェーディングの発生状態(即ち撮像信号
の輝度レベルが画面中の各地点で何%変化するか)を内
蔵したメモリの記憶情報などより判断する。そして、モ
ジュレーションシェーディングの発生状態を判断すると
、この発生状態に応じたシェーディング補正情報を出力
する。そして、このシェーディング補正情報を各チャン
ネルのゲイン制御回路16R,16G,16Bに供給し
、モジュレーションシェーディングを補正するように可
変アンプ15R,15G,15Bのゲインを調整させる
。
デオカメラはモジュレーションシェーディングを完全に
補正することができる。即ち、ズームレンズ装置20の
ズーム位置と絞り量を変化させても、常にレンズ制御回
路21内のシステムコントローラ24で現在の実効射出
瞳位置が判断でき、この現在の実効射出瞳位置に関する
情報がカメラ側システムコントローラ10に供給される
。そして、カメラ側システムコントローラ10では、こ
の現在の実効射出瞳位置が判断できると、このときの実
効主光線角度が逐次判断でき、このとき発生するモジュ
レーションシェーディングの状態が判断される。このモ
ジュレーションシェーディングの発生状態が判断できる
と、このシェーディングを打ち消してフラットな特性と
するために、各チャンネルの可変アンプ15R,15G
,15Bのゲインがこのシェーディングを打ち消すよう
に変化するように、ゲイン制御回路16R,16G,1
6Bに対応したシェーディング補正情報を供給し、モジ
ュレーションシェーディングを補正させる。
出瞳位置に応じて一定レベルの加算や減算を行って補正
するものとは異なり、実効主光線角度を判断して、撮像
信号の1垂直周期内で発生するレベル差をリアルタイム
で補正するものであるので、分光器11のダイクロイッ
ク膜での光の入射角度による分光特性の変化で発生する
モジュレーションシェーディングを、実効射出瞳位置に
かかわらず常に完全に補正することができる。特に本例
においては、1画面内でのモジュレーションシェーディ
ングの発生量が大きい、レンズの絞りが開放状態(或い
は開放に近い状態)での撮影でも、完全に補正すること
ができる。
した実効射出瞳位置のデータに基づいて、カメラ側でモ
ジュレーションシェーディングの補正データを得る構成
としたので、レンズ装置を交換した場合にも対処できる
と共に、カメラ装置側の仕様(分光器11の特性など)
を変更した場合にも容易に対処することができ、汎用性
が高い。
14R,14G,14Bの出力をモジュレーションシェ
ーディングの補正用の可変アンプ15R,15G,15
Bに供給するように構成したが、他の位置にシェーディ
ング補正用アンプを配置しても良い。この場合、ゲイン
制御が適正にできれば、他の増幅回路(AGC用,ホワ
イトバランス調整用など)とシェーディング補正用アン
プとを一体化しても良い。
理により信号処理を行うビデオカメラに適用した例につ
いて説明したが、デジタル処理により信号処理を行うビ
デオカメラにも適用できる。即ち、図3はデジタル処理
により信号処理を行ういわゆるデジタルビデオカメラに
適用した場合の構成を示した図で、プリアンプ14R,
14G,14Bの出力を、アナログ/デジタル変換器3
1R,31G,31Bに供給してデジタル撮像信号とし
、各チャンネルのデジタル撮像信号をデジタル乗算回路
32R,32G,32Bを介してデジタル撮像信号処理
回路33R,33G,33Bに供給する。そして、この
デジタル撮像信号処理回路33R,33G,33Bで処
理された各チャンネルのデジタル撮像信号R,G,Bを
、デジタル撮像信号出力端子34R,34G,34Bに
供給する。この場合、デジタル乗算回路32R,32G
,32Bは、係数の乗算によりモジュレーションシェー
ディングの補正を行うもので、相ジェネレータ35から
係数が各チャンネル毎に供給される。また、カメラ側シ
ステムコントローラ30には、ズームレンズ装置20の
システムコントローラ24から現在の実効射出瞳位置に
関する情報が供給され、この実効射出瞳位置に基づいて
実効主光線角度を判断して、モジュレーションシェーデ
ィングの補正情報を相ジェネレータ35に供給する。 そして、相ジェネレータ35では、補正情報に基づいて
各チャンネルの補正用乗算係数を作成し、この乗算係数
を各チャンネルのデジタル乗算回路32R,32G,3
2Bに供給して、モジュレーションシェーディングを補
正させる。
ラと同様に構成する。
合にも、図1例のビデオカメラと同様に、モジュレーシ
ョンシェーディングのリアルタイムでの完全な補正がで
きる。
、その他種々の構成が取り得ることは勿論である。
ジュレーションシェーディングを、常にリアルタイムで
補正することができるので、例えばレンズの絞りを開放
状態にした場合にも、モジュレーションシェーディング
でカラーバランスが崩れることのない良好な撮像が可能
になる。
ある。
示す特性図である。
15G,15B 可変アンプ18R,18G,18B
ゲイン制御回路20 ズームレンズ装置 21 レンズ制御回路 22 ズーム位置検出器 23 アイリス検出器 24 レンズ側システムコントローラ25 変換テ
ーブル 30 カメラ側システムコントローラ32R,32G
,32B デジタル乗算回路35 相ジェネレータ
Claims (1)
- 【請求項1】 ズームレンズと、該ズームレンズより
射出する光量を制御する絞りと、上記ズームレンズを通
して入射された被撮像光を多方向に色分離して出力する
光学部材と、該光学部材によって分離された上記被撮像
光がそれぞれ入射され、この分離された撮像光をそれぞ
れ異なる色成分の映像信号に変換する複数の撮像手段と
、該複数の撮像手段から出力された複数の映像信号をそ
れぞれ増幅する複数の増幅回路とを備えた撮像装置にお
いて、ズーム位置と絞り位置とに対応した上記ズームレ
ンズの実効射出瞳位置を表す射出瞳位置信号を出力する
射出瞳位置信号出力手段を設け、上記射出瞳位置信号に
基づいて、上記複数の増幅回路の増幅率をそれぞれ個別
に制御することにより、上記ズームレンズの実効射出瞳
位置によって変化する上記複数の映像信号のシェーディ
ングを補正するようにしたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3064671A JP2893983B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3064671A JP2893983B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04301994A true JPH04301994A (ja) | 1992-10-26 |
JP2893983B2 JP2893983B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=13264879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3064671A Expired - Lifetime JP2893983B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2893983B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002218298A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Canon Inc | 撮像装置、シェーディング補正方法、及び記憶媒体 |
JP2019012082A (ja) * | 2018-09-27 | 2019-01-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 核酸分析装置、および核酸分析方法 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064671A patent/JP2893983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002218298A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Canon Inc | 撮像装置、シェーディング補正方法、及び記憶媒体 |
JP4574022B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びシェーディング補正方法 |
JP2019012082A (ja) * | 2018-09-27 | 2019-01-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 核酸分析装置、および核酸分析方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2893983B2 (ja) | 1999-05-24 |
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