JPH05110938A - テレビカメラ用レンズ装置 - Google Patents

テレビカメラ用レンズ装置

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JPH05110938A
JPH05110938A JP3296656A JP29665691A JPH05110938A JP H05110938 A JPH05110938 A JP H05110938A JP 3296656 A JP3296656 A JP 3296656A JP 29665691 A JP29665691 A JP 29665691A JP H05110938 A JPH05110938 A JP H05110938A
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JP
Japan
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filter
light
lens
diaphragm
shooting
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Pending
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JP3296656A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Koyama
立夫 小山
Masaki Yamada
政樹 山田
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/205Neutral density filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/007Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
    • G02B26/008Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light in the form of devices for effecting sequential colour changes, e.g. colour wheels
    • GPHYSICS
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    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/281Interference filters designed for the infrared light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/18Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly in accordance with light-reducing "factor" of filter or other obturator used with or on the lens of the camera

Abstract

(57)【要約】 【目的】 1台のテレビカメラで日中の可視光による撮
影と、夜間における近赤外光による撮影とに共用するこ
とができるようにすることにある。 【構成】 レンズ系を構成する各レンズのうち前群レン
ズ1における絞りSに最も近い位置に配設されているレ
ンズ1aの絞りS側のレンズ面に、赤外線をカットする
赤外カットフィルタ機能と光の透過率を減少させるND
フィルタ機能とを、コーティング手段によって一体的に
形成したフィルタ領域3を光軸中心から所定の半径を持
った円形に形成し、このフィルタ領域3の外周側は非フ
ィルタ領域とすることによって、可視光による撮影を行
う際には、絞りSにより開口面積を、レンズ1aにおけ
るフィルタ領域3内に制限するように制御し、また近赤
外光により撮影する場合には、絞りSを全開状態とする
ことにより、フィルタ領域3の外側の非フィルタ領域か
ら近赤外光が結像面Pに入射されて、その撮影が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、監視用テレビカメラ等
のように、日中の可視光下における可視光撮影と、夜間
における近赤外光撮影とに共用することができるテレビ
カメラ用レンズ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】テレビカメラは、レンズ装置とカメラ本
体とからなり、レンズ装置におけるレンズ系の結像位置
に、例えばCCD等の固体撮像素子を配設し、この固体
撮像素子で光電変換することにより撮影が行われる。こ
こで、固体撮像素子は、一般に赤外光に対する感度があ
り、従って、通常の可視光による撮影時には、赤外光カ
ットフィルタを設けて、赤外光が固体撮像素子に入射さ
れるのを防止するようにしている。また、強い太陽光線
の存在下で可視光撮影を行う際には、絞りにより開口面
積を絞っただけでは、固体撮像素子を構成する画素が飽
和するのを防止する程度に入射光量を制御することがで
きないことがあるので、NDフィルタのように光の透過
率を減少させるフィルタを設けるようにしている。
【0003】ところで、野外等に設置される監視用のテ
レビカメラは、日中においては可視光により撮影を行わ
れるが、この日中の撮影時には、有害な赤外光をカット
するために、赤外光カットフィルタをカメラ側の固体撮
像素子上に設け、またレンズ装置における絞りの近傍位
置に光の透過率を少なくするためのNDフィルタを配設
して、絞りと共働させて、光量の制御を行うようにして
いる。一方、夜間ではこのような可視光が得られない
か、または可視光が得られるにしても、極めて僅かなも
のであるところから、近赤外光を利用した撮影が行われ
る。前述したように、従来技術においては、日中撮影を
行うためのテレビカメラは、赤外光カットフィルタとN
Dフィルタが設けられていることから、それをそのまま
夜間撮影用のテレビカメラとして用いることはできなか
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、昼夜監視システムの要求が高まってきているが、
このような監視システムにおける被写体の撮影手段とし
ては、前述した従来技術のテレビカメラでは可視光によ
る日中撮影用のものと近赤外光による夜間撮影用のもの
とを共用させることができないので、それぞれ日中撮影
用と夜間撮影用との2台のテレビカメラを設置する必要
があり、このために監視システム全体の構成が複雑で、
価格的にも高価になる等といった欠点がある。
【0005】本発明はこのような従来技術の欠点を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、1台のテレビカメラで日中の可視光による撮影
と、夜間における近赤外光による撮影とに共用すること
ができるテレビカメラのレンズ装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、光学系を構成する絞りの近傍に、可
視光撮影時における絞り開口径に対応する部位に、この
開口領域を通過する光の透過率を少なくするフィルタと
赤外光をカットするフィルタとからなるフィルタ領域を
形成し、このフィルタ領域より外周の部位は夜間撮影時
に近赤外光を透過させるための非フィルタ領域としたこ
とをその特徴とするものである。
【0007】
【作用】ここで、テレビカメラにおける撮像手段として
のCCD等は赤外光に対する感度が高いものであり、太
陽光のように赤外領域の波長成分光が大きいと、テレビ
カメラで得られる画像の画質が低下するために、赤外光
カットフィルタを配設しなければならないが、この赤外
光カットフィルタは必ずしもカメラ側に設ける必要はな
く、レンズ装置側に設けてもよい。また、晴れた日の昼
間等では絞りだけでは入射光量を十分に制御することが
できないために、NDフィルタ等のように、光の透過率
を少なくするフィルタがレンズ装置に設けられる。然る
に、このような赤外光をカットするフィルタ及び光の透
過率を少なくするフィルタは、その機能上、絞り開口径
が制限される日中における太陽光が照射されている時に
のみ必要である。これに対して、可視光が全く得られな
いか、または殆ど得られない夜間撮影時には、近赤外光
を利用して撮影を行うことから、光を十分に取り込むこ
とができるようにするために、絞りを全開またほぼ全開
にして、レンズ系のほぼ全体から光が取り込まれる有効
領域として撮影される。
【0008】以上の点から、光透過率を少なくするフィ
ルタと赤外光カットフィルタとを、レンズ系を構成する
いずれかのレンズまたは平行平面ガラス等のフィルタ部
材に一体的またはそれぞれ各別に形成する。このフィル
タは、例えばコーティング等の手段により施すことがで
きる。而して、これらのフィルタを必要とするのは可視
光撮影時であり、しかも日中で太陽光が照射される晴れ
た日の昼間であって、このときには夜間における近赤外
光による撮影時と比較して絞り開口径が著しく制限され
る。そこで、フィルタ領域を可視光撮影時における絞り
開口の範囲に限定し、その外周側の部分を非フィルタ領
域とする。これによって、可視光撮影時には、必要な程
度にまで光の透過率を減少させることができ、また赤外
光をカットできる。一方、夜間のように可視光が全く得
られないか、または僅かしか得られない状況下で撮影す
るときには、絞りを全開またはほぼ全開にすることによ
り、フィルタ領域の外周側の非フィルタ領域から入射さ
れる近赤外光によって撮影が可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図1にレンズ装置の構成の一例を示
す。同図から明らかなように、複数のレンズで構成され
るレンズ系における前群レンズ1と後群レンズ2との間
に絞りSが介装されている。Pは結像面であって、この
結像面Pには固体撮像素子が配設されている。前群レン
ズ1における絞りSに最も近い位置に配設されているレ
ンズ1aの絞りS側の面には、図2に示したように、フ
ィルタ領域3がコーティング手段により形成されてい
る。このフィルタ領域3は赤外線をカットする赤外光カ
ットフィルタ機能と光の透過率を減少させるNDフィル
タ機能とをコーティング手段によって一体的に形成した
ものであって、このフィルタ領域3は光軸中心からレン
ズ1aの全有効領域に対して1/4〜1/5程度の半径
を持った円形に形成され、このフィルタ領域3の外周側
は非フィルタ領域となっている。
【0010】ここで、赤外光カットフィルタは図3に示
したように、700nm以上の波長光をカットするため
のものであって、これによりこのフィルタ領域3を通過
する光は赤外光がカットされて、可視光のみが通過する
ようになる。また、NDフィルタは光の透過率を制御す
るためのもので、図の線図から明らかなように、レンズ
1aにおける有効領域範囲aのうち、その光軸中心部分
が数%程度というように最も光の透過率が低く、外周側
に向かって連続的に透過率が上昇する光透過率制限範囲
bが形成される。
【0011】このように、レンズ1aにフィルタ領域3
を形成することによって、日中、特に晴れた日の昼間に
おいては、絞りSにより開口面積を、レンズ1aにおけ
るフィルタ領域3内に制限するように制御した状態で撮
影される。これによって、このフィルタ領域3の赤外光
カットフィルタ機能によって赤外光が結像面Pに入射す
るのを防止でき、また絞りSによる開口面積を絞っただ
けでは調整不十分な光の入射量はNDフィルタの機能に
よって制限することができる。この結果、可視光撮影時
においては、たとえ強い太陽光線下であっても、解像度
が高く、鮮明な画像を得ることができる。
【0012】一方、夜間においては、可視光は殆ど得ら
れないために、近赤外光により撮影される。ここで、こ
の近赤外光の撮影時においては、可及的に入射光量を大
きくするために、絞りSを全開状態とする。これによっ
て、フィルタ領域3の外側の非フィルタ領域から近赤外
光が結像面Pに入射されることになり、監視用のテレビ
カメラとして必要な程度の解像度の映像を得ることがで
きる。而して、この近赤外光による撮影を可能とするた
めには、フィルタ領域3はできるだけ少なくする必要が
あるが、このフィルタ領域3を絞りSに最も近い位置に
あるレンズ1aの絞りS側の面に形成することによっ
て、フィルタ領域3の面積を小さくすることができる。
また、結像面P全面にわたって入射光量にばらつきがで
ないようにする必要もあり、このためにはフィルタ領域
3はできるだけ結像面Pから離れた位置に設けることが
好ましい。
【0013】以上のように、レンズ1aにおける全有効
領域の一部にフィルタ領域3を形成することによって、
1台のテレビカメラによって日中の撮影も夜間の撮影も
可能となり、昼夜兼用の監視システムとして用いること
ができる。なお、前述したフィルタ領域3は必ずしもレ
ンズにコーティングを施すことにより形成しなければな
らないものではなく、例えば図1に仮想線で示したよう
に、絞りSと前群レンズ1との間の位置に平行平面ガラ
ス4を配設し、この平行平面ガラス4の絞りSと対面す
る側の面にフィルタ領域を形成するか、または片側の面
(好ましくは絞りS側の面)に赤外光カットフィルタを
コーティングし、反対側の面にはNDフィルタをコーテ
ィングするようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、視光撮
影時における絞り径での開口領域に対応する部位に、こ
の開口領域を通過する光の透過率を少なくすると、赤外
光をカットするフィルタとからなるフィルタ領域を形成
し、このフィルタ領域の外周側の部位を非フィルタ領域
とするように構成したので、日中における可視光撮影と
夜間における近赤外光撮影とに共用することができ、1
台のテレビカメラで昼夜監視システムを構成する撮影手
段として、十分な解像度を有する映像を取得することが
できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すレンズ装置の構成説明
図である。
【図2】NDフィルタ特性線図と共に示すレンズの外観
図である。
【図3】赤外光カットフィルタの光透過特性線図であ
る。
【符号の説明】
1 前群レンズ 1a レンズ 2 後群レンズ 3 フィルタ領域 4 平行平面ガラス P 結像面 S 絞り

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学系を構成する絞りの近傍に、可視光
    撮影時における絞り開口径に対応する部位に、この開口
    領域を通過する光の透過率を少なくするフィルタと赤外
    光をカットするフィルタとからなるフィルタ領域を形成
    し、このフィルタ領域より外周の部位は夜間撮影時に近
    赤外光を透過させるための非フィルタ領域としたことを
    特徴とするテレビカメラ用レンズ装置。
  2. 【請求項2】 前記光透過率を少なくするフィルタと赤
    外光カットフィルタとを、絞りの被写体側または結像面
    側に位置するレンズにおける絞りに対面する側のレンズ
    面、または絞りの被写体側または結像面側に配設したフ
    ィルタ部材に積層した状態にコーティングする構成とし
    たことを特徴とする請求項1のテレビカメラ用レンズ装
    置。
  3. 【請求項3】 絞りと、この絞りの被写体側または結像
    面側に位置するレンズとの間に平行平面ガラスを配設し
    て、この平行平面ガラスの一側面に光透過率を少なくす
    るフィルタをコーティングし、他側に赤外光カットフィ
    ルタをコーティングする構成としたことを特徴とする請
    求項1記載のテレビカメラ用レンズ装置。
JP3296656A 1991-10-17 1991-10-17 テレビカメラ用レンズ装置 Pending JPH05110938A (ja)

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