JPH06197242A

JPH06197242A - カメラ装置

Info

Publication number: JPH06197242A
Application number: JP4358967A
Authority: JP
Inventors: Shingo Tatsumi; 晋吾辰巳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】書画カメラ装置として用いた場合に、コント
ラストの付いた良好な画像が得られるようにすることを
目的とする。【構成】撮像対象物が文字か自然物かを自動的に判別
することが可能な手段６を設け、上記撮像対象物が文字
である場合には、γ処理部４でγ処理する値を通常の値
と変えるようにして、文字を撮像した場合には撮像画像
にコントラストが付くようにするとともに、自然画像に
対しては従来通りの値でもってγ処理を行うことにより
良好なダイナミックレンジが得られるようにする。ま
た、上記カメラ装置のヘッド部と信号処理部とが分離さ
れている場合には、上記ヘッド部側に電流ドライブ回路
を設けるとともに、上記信号処理部側に電流増幅回路を
設け、これらの回路を介してメインクロックを伝送する
ことにより、接続ケーブル中の信号振幅を“０”にし
て、電磁波の輻射を大幅に減少させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラ装置に係わり、特
に、ビデオカメラを用いた書画カメラ装置に用いて好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、カメラ装置の応用製品とし
て、書画カメラ装置が従来から製品化されている。上記
書画カメラ装置は、原稿台上の書類等を上方から撮像
し、テレビモニタに出力したり、コンピュータに入力し
たりするために用いられるものである。また、書画カメ
ラ装置は書類等の紙面に書かれた物だけでなく、立体物
等を撮像して、プレゼンテーション用にも応用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように用いられる
書画カメラ装置において、従来は次のような欠点があっ
た。すなわち、従来の書画カメラ装置は、通常のビデオ
カメラを用いているため、撮像した信号のレベルに対し
てガンマ（γ）処理が施されている。ところで、通常ビ
デオカメラ用のγは、０．４５に設定されていて、レベ
ルの高い信号は圧縮されるように構成されている。

【０００４】このようなγ補正を行うことにより、通常
の自然画像を撮像する場合には、大きなダイナミックレ
ンジが確保される。しかし、上記通常のビデオカメラを
用いて書類等を撮像する場合は、上述したγ補正が行わ
れるとコントラストが圧縮されて、撮像した文字が判別
しにくくなる傾向になる不都合があった。

【０００５】本発明は上述の問題点にかんがみ、書画カ
メラ装置として用いた場合に、コントラストの付いた良
好な画像が得られるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のカメラ装置は、
被写体からの光を撮像面に結像させるレンズと、上記レ
ンズによって結像された光学的像を電気信号に光電変換
する撮像装置と、上記撮像装置の出力レベルに非線形処
理を施すγ処理回路と、上記γ処理回路からの出力に必
要な処理を施してビデオ信号として出力するエンコーダ
回路とからなるカメラ装置において、少なくとも２つ以
上の異なるγ値が設定されていて、そのγ値が切り換可
能に構成されているγ処理回路と、γ処理される前の信
号の平均値レベルとピークレベルとから、上記γ処理さ
れる前の信号が文字画像を撮像した信号か、或いは自然
画像を撮像した信号かを判別し、上記判別情報に応じて
上記γ処理回路のγ値を自動的に選択する自動γ切換装
置とを備えている。

【０００７】また、本発明の他の特徴とするところは、
被写体からの光を電気信号に変換するヘッド部と、上記
ヘッド部から与えられる電気信号に必要な処理を施して
ビデオ信号を生成する信号処理部とが分離されて構成さ
れていて、これらのヘッド部と信号処理部との間を接続
ケーブルによって接続してなるカメラ装置において、上
記ヘッド部に電流ドライブ回路を設けるとともに、上記
信号処理部に電流増幅回路を設け、上記電流ドライブ回
路および上記電流増幅回路を介して、上記ビデオ信号に
必要な各種の同期信号を生成する元になるメインクロッ
クを上記ヘッド部から上記信号処理部に伝送するように
している。

【０００８】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、被写体の像を撮像面に結像させる撮像レンズと、上
記撮像レンズによる像を光電変換する固体撮像素子と、
上記撮像レンズおよび上記固体撮像素子間の光路中に配
置された偏光素子、電圧制御偏光素子および複屈折素子
により構成される光学像移動装置とから成る固体撮像装
置において、上記固体撮像装置の光路中に、上記光学像
移動装置とは別に偏光を伴う光学素子を少なくとも１個
有し、上記光学像移動装置による偏光面と上記偏光を伴
う光学素子の偏光面とのなす角度が水平または垂直にな
らないようにする手段を具備している。

【０００９】

【作用】本発明の第１の発明によれば、撮像対象物が文
字か自然物かを自動的に判別し、上記撮像対象物が文字
である場合には、γ処理する値を通常の値と変えるよう
にすることにより、撮像画像にコントラストが付くよう
にしている。

【００１０】また、本発明の第２の発明によれば、上記
カメラ装置のヘッド部と信号処理部とが分離されている
場合には、上記ヘッド部側に設けられた電流ドライブ回
路と、上記信号処理部側に設けられた電流増幅回路とを
回路を介してメインクロックを伝送することにより、上
記ヘッド部と上記信号処理部とを接続する接続ケーブル
中の信号振幅を“０”になり、上記接続ケーブルから輻
射される電磁波の量が大幅に減少する。

【００１１】また、本発明の第３の発明によれば、複屈
折効果を用いた高解像度撮像装置において、少なくとも
二種類の偏光を伴う装置を有していて、それらの間に位
相板を設け、前段の偏光を伴う装置による偏光面を後段
の偏光を伴う装置の偏光面に対して特に４５度の角度を
持たせるようにすることにより、上記複数の偏光を伴う
装置の機能を働かせ、これにより高解像度で且つ良好な
画像が得られるようになる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明のカメラ装置の一実施例を添付
図面に従って説明する。図１は、本発明の概略構成を示
す構成図であり、簡単のために白黒カメラに適用した場
合の例を示している。また、信号処理系統についてのみ
示している。

【００１３】図１において、図示しない被写体からの光
は、レンズ１を経て撮像部２に入射する。撮像部２で
は、入射した光信号を電気信号に変換して出力する。撮
像部２から出力された電気的な撮像信号は、前処理部３
で必要な処理を施された後、γ処理部４および自動γ切
換装置６に送られる。

【００１４】自動γ切換装置６は、入力された信号のＡ
ＰＬに応じて制御信号を生成し、γ処理部４へ送る。ま
た、γ処理部４は、自動γ切換装置６からの制御信号に
応じて、γ値を変えてγ処理を行い、γ処理した信号を
出力する。γ処理部４から出力された信号は、次にエン
コーダ部５へ与えられる。エンコーダ部５は、入力され
た信号に必要な処理を施して、ビデオ信号として出力す
る。

【００１５】次に、自動γ切換装置６の動作について詳
細に説明する。自動γ切換装置６では、γ処理が施され
る前のリニアな信号のＡＰＬを検出して、文字画像か自
然画像かの判別を行う。具体的には、例えば、γ処理前
の信号の平均値レベルとピークレベル（高レベル側ピー
クまたは低ラベル側ピーク、或いは高、低両側のピーク
レベル）との比較によって文字画像か自然画像かの判別
を行う。

【００１６】例えば、平均値レベルとピークレベルとの
比較を行う場合について説明する。先ず、自然画像と文
字画像の波形について、図２で簡単に説明する。図２
（ａ）は、自然画像の場合のＨ周期の波形の一例を示
し、図２（ｂ）は、文字画像の場合のＨ周期の波形の一
例を示している。

【００１７】図２（ａ）および（ｂ）において、自然画
像の場合は画面全領域の平均値とピーク値とのレベル差
は大きい。しかし、文字画像の場合（この場合、白紙に
黒字で文字を書いた場合を示している）、画面全領域の
平均値とピーク値とのレベル差は少ない。

【００１８】なぜならば、文字画像の場合は文字が無い
場合には、ピーク値（すなわち、白紙のレベル）がその
まま画面全領域の平均値となる。この状態に文字が書き
込まれた場合、文字によって黒く沈む領域の分だけ画面
全領域の平均値が下がる。しかし、文字の面積は画面全
体に占める割合は少ないから、結果として全画面の平均
値とピーク値とのレベル差は少なくなる。そこで、本実
施例においてはこの平均値とピーク値のレベル差を検出
して文字画像か自然画像かを識別するようにしている。

【００１９】このようにして、自然画像と文字画像の識
別に応じて、γ処理部４でのγ値を制御する。例えば、
自然画像の場合は通常のγ値（すなわち、０．４５）と
し、文字画像の場合はγ＝１とする。このようにするこ
とによって、文字画像の場合はコントラストが付いてよ
り見やすい画像（くっきりした画像）となる。

【００２０】この様子を図３のγ特性図、および図４の
概略波形図で示す。図３は、横軸が入力レベル、縦軸が
出力レベルを表している。また、処理する値として、γ
＝１とγ＝０．４５の概略の特性カーブが記入されてい
る。図から明らかなように、白地に文字の入力信号が入
って来た場合、出力では白と文字レベルとのレベル差
（コントラスト）は、γ＝１ではとのレベル差であ
るのに対し、γ＝０．４５ではとのレベル差とな
る。

【００２１】したがって、処理値γ＝１の方がコントラ
ストが付いて見えることになる。この時の出力波形の様
子を図４（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）は処理値γ
＝０．４５の時の出力波形の概略図であり、（ｂ）は処
理値γ＝１の時の出力波形の概略図である。

【００２２】また、上述の例では入力信号としては、図
２（ｂ）に示す波形の信号を用いた場合について示し
た。このように、文字のコントラストが付いている様子
がわかる。なお、上述の入力信号で、文字レベルが完全
に黒にならない場合は、反射率“０”の文字が存在しな
いことと、小さな文字の場合、光学系および撮像装置の
分解能によって浮き上がるためである。

【００２３】次に、γ処理部４と自動γ切換装置６の構
成について、もう少し詳しい構成例を図５に示す。図５
に示したように、γ処理部４では、前処理部３からの信
号がγ回路４−１と増幅器４−２に導かれている。

【００２４】これらのγ回路４−１および増幅器４−２
の出力は、図に示したように切換スイッチ４−３に各々
入力される。切換スイッチ４−３の中点は出力としてエ
ンコーダ部５に接続されている。また、切換スイッチ４
−３の切換制御は、自動γ切換装置６から与えられる信
号で行われている。

【００２５】γ回路４−１は、通常の処理値γ（＝０．
４５）の非線形処理回路であり、増幅器４−２は、γ回
路４−１を通過した信号の白レベルと、非線形処理を施
さない系（４−２を通過する系）の白レベルとを合わせ
るための回路であり、線形回路である。したがって、切
換スイッチ４−３を切り換えることによって、γ＝１と
γ＝０．４５の信号を選択することができる。

【００２６】一方、前処理部３からの信号は、自動γ切
換装置６にも導かれている。図５に示したように、自動
γ切換装置６は、ピーク検波回路６−１、平均値検波回
路６−２および比較器６−３によって構成されていて、
前処理部３からの信号はピーク検波回路６−１および平
均値検波回路６−２にそれぞれ入力される。

【００２７】ピーク検波回路６−１は、トランジスタＱ
１、抵抗器Ｒ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１で構
成される。また、平均値検波回路６−２は、抵抗器Ｒ
２、コンデンサＣ２で構成される。これらのピーク検波
回路６−１および平均値検波回路６−２の出力は、比較
器６−３に入力される。比較器６−３は、具体的には、
例えば図のようにコンパレータ６−３−１と抵抗器Ｒ３
および基準電圧Ｖref 等から構成されている。

【００２８】ピーク検波回路６−１の出力は、コンパレ
ータ６−３−１の一端（例えば（＋端子）に入力され、
平均値検波回路６−２の出力はコンパレータ６−３−１
の他端（例えば（−）端子）に入力される。また、コン
パレータ６−３−１の他端（−）端子には、抵抗器Ｒ３
を経由して基準電圧Ｖref も接続されている。

【００２９】基準電圧Ｖref からの信号は、平均値検波
回路６−２からの信号とミックスされてコンパレータの
他端（−）端に入力されることになるので、オフセット
を持たせることができる。そこで基準電圧Ｖref によっ
て、文字入力の時は、ピーク検波出力レベルがコンパレ
ータの他端（−）端子入力レベルよりも低く、自然画像
の時には逆にピーク検波出力レベルが、コンパレータの
他端（−）端子入力レベルよりも高くなるように設定す
ることができる。

【００３０】このようにして得た、文字画像と自然画像
の識別信号出力（コンパレータ６−３−１の出力）を切
換スイッチ４−３の制御信号として用いることによっ
て、自動的に、文字画像と自然画像の違いによってγ値
を切り換えることが可能となり、より良好な画像を得る
ことができる。

【００３１】上述した実施例は、簡単のために、白黒ビ
デオカメラについて述べたが、カラービデオカメラでも
同様に行えることは明らかである。例えば、カラービデ
オカメラに適用する場合には、自動γ切換装置６の入力
信号として、輝度信号を用いればよい。また、本発明
は、アナログ信号処理方式で書いたが、デジタル信号処
理方式でも同様に行えることは明らかである。

【００３２】次に、図６の回路図に従って本発明の第２
実施例を説明する。図１に示したように構成されたカメ
ラ装置においては、ヘッド部と信号処理部とに別れてお
り、これらの両者の間を接続ケーブルで接続している。
そして、上記ヘッド部には上記信号処理部に設けられて
いる同期信号生成器を駆動するためのクロック信号発生
器が設けられていて、上記接続ケーブルを介してメイン
クロック信号をヘッド部から信号処理部へと伝送してい
る。

【００３３】ところが、上記同期信号生成器はディジタ
ル回路なので、上記メインクロックはほぼ電源電圧に近
い振幅で伝送しなければならない。したがって、長い接
続ケーブル中を周波数が高く、かつ振幅が大きい信号を
伝送することとなり、上記接続ケーブルがアンテナとな
り、これにより、不要な電磁波が放出されてしまう不都
合が発生する。

【００３４】特に、最近のように高画素化された固体撮
像装置を使用する場合には、メインクロックの周波数も
高くなり、不要な電磁波が余計に放出されやすくなる不
都合があった。このような不都合を解消するために、本
実施例においては図６に示したようにしている。なお、
他の信号系については従来の同じなので、図６において
は上記メインクロックの伝送系のみについてのみ記して
いる。

【００３５】図６において、メインクロックはバッファ
９を経て出力される。そして、このバッファ９の出力
は、ローパスフィルタ１０によってメインクロックの基
本波だけを通過させ、電流ドライブ回路１１に送られ
る。なお、ローパスフィルタ１０は、バンドパスフィル
タでも同様な効果を実現できる。上述した内容の回路が
ヘッド部（Ａ）に配設されている。

【００３６】電流ドライブ回路１１からの出力は、接続
ケーブル（Ｂ）の中を通って信号処理部（Ｃ）に配設さ
れている電流増幅器１２に入力される。この電流増幅器
１２では、電流を電圧に変換して同期信号生成回路７に
送る。電流ドライブ回路１１は、トランジスタＱ１、抵
抗器Ｒよりなるエミッタホロワ回路により構成されてお
り、出力抵抗として抵抗器Ｒ０がエミッタに接続されて
いる。

【００３７】また、電流増幅器１２は、トランジスタＱ
２、抵抗器Ｒ１、Ｒ２によりなるベース接地回路によっ
て構成されている。このベース接地回路は、周知のよう
に電流ドライブ回路１１中の出力抵抗器Ｒ０と、抵抗器
Ｒ１との比によって電圧に変換され、後段に配設されて
いるトランジスタＱ３、抵抗器Ｒよりなるエミッタホロ
ワ回路によってバッファされた後、同期信号生成回路７
に入力される。

【００３８】図６の回路構成から明らかなように、接続
ケーブル（Ｂ）中の信号振幅は“０”である。周知の通
り、電磁波は電界と磁界とによって発生するが、本実施
例のカメラ装置はメインクロックによる電界を発生する
振幅が“０”なので、電磁波は発生しなくなる。なお、
図６の電流増幅器１２中のコンデンサＣは、直流成分を
カットするために配設されているものである。また、基
準電圧Ｖref は電流増幅器１２のバイアス電圧を適当に
するためのものである。

【００３９】ところで、近年、ビデオカメラ等の分野で
信頼性、小型化等の要請からＣＣＤ等の固体撮像素子
（センサ）を用いた撮像装置が一般化している。一方、
ビデオカメラの分野において、年々高解像度化が進んで
おり、特にハイビジョンＴＶの発表後、かかる傾向が顕
著になっている。

【００４０】しかし、固体撮像素子を用いた場合、解像
度は素子の画素数のよって決定されるので、その解像度
には限界がある。特に、コストを考慮すると、歩留りの
ため、高々ＮＴＳＣ方式等の現状のテレビジョン用のセ
ンサが容易に入手することができる程度である。そこ
で、本出願人は、現状の技術レベルで容易に入手可能な
センサを用いて、ハイビジョン等の高解像度のレベルに
匹敵する撮像装置を提供すべく、既に複屈折効果を利用
した撮像装置（複屈折撮像装置）を考案している。

【００４１】上記複屈折撮像装置は、被写体からの像を
撮像面に結像させる撮像レンズとこの光学像を電気信号
に変換する撮像素子との間の光路中に、偏光素子、電圧
制御偏光素子（液晶等）および複屈折素子を挿入し、上
記電圧制御偏光素子を、例えばフレームまたはフィール
ドごとに制御して、偏光面を９０度回転させることによ
り、結像面での像位置を光学的に移動させて等価的に解
像度を向上させようとするものである。

【００４２】次に、この複屈折撮像装置の構成例を図１
０により説明する。図１０において、被写体からの光
は、レンズ５１、偏光素子５２、電圧制御偏光素子５３
および複屈折素子５４を経て、撮像素子５５へ入射す
る。この撮像素子５５からの出力信号は、信号処理装置
５６により必要な処理が施された後、ビデオ信号として
出力される。電圧制御偏光素子５３は制御回路５７によ
って、例えばフレーム毎に電圧制御されて、偏光面が９
０度回転する。制御回路５７は、同期信号発生器５８の
出力により出力電圧を制御している。

【００４３】このように構成された複屈折撮像装置の動
作を、図１０および図１１により説明するが、ここで図
１１は上記偏光素子５２乃至上記撮像素子５５間の光路
中の素子の配置構成並びにその動作を、光の偏光状態と
の関係において具体的に表している。

【００４４】電圧制御偏光素子５３は、透明電極５３
ａ、５３ｃ間に液晶ユニット５３ｂを挟持することによ
り構成されている。従って、上記透明電極５３ａ、５３
ｃ間に電圧を印加しない場合、該電圧制御偏光素子５３
を通過する光は、その偏光面が９０度回転し、また透明
電極５３ａ、５３ｃ間に所定電圧を印加した場合、偏光
面が回転することなく通過する。

【００４５】図１１（ａ）は、電圧制御偏光素子５３に
電圧を印加しない場合を示しているが、偏光素子５２に
至るまでの光は自然光であるため、偏光していない。な
お、ここで図１１（ａ）において、紙面と垂直な方向お
よび紙面と平行な方向（以下、単にＡ方向およびＢ方向
という）は、図１２（ａ）および（ｂ）に示した記号に
よってそれぞれ表される。また、Ａ方向およびＢ方向の
合成方向（以下、単にＣ方向という）は、図１２（ｃ）
に示した記号によって表されている。

【００４６】偏光素子５２は、例えば上記Ｂ方向の光を
透過するように配置される。これにより電圧制御偏光素
子５３へ入射する光は、Ｂ方向に偏光している。この場
合、電圧制御偏光素子５３に電圧を印加していないの
で、この透過光は９０度だけその偏光面が回転して、Ａ
方向の偏光となる。

【００４７】この光が複屈折素子５４へ入射するが、該
複屈折素子５４は例えば水晶等によって構成されてお
り、自然光が入射すると常光線と異常光線とに分離して
出力される。このとき、常光線は、分離方向に垂直な方
向に偏光した光（この場合、Ａ方向となる）が透過し、
また異常光線は、分離方向に平行な方向に偏光した光
（この場合、Ｂ方向）が透過する。したがって、複屈折
素子５４を透過する光路は、図中、実線により示した光
路となる。

【００４８】一方、図１１（ｂ）は、電圧制御偏向素子
５３に電圧を印加した場合を示しているが、この場合に
は電圧が印加されているため、電圧制御偏向素子５３を
通過する光は偏光面の回転を受けない。したがって、電
圧制御偏光素子５３を通過した光は、Ｂ方向に偏光した
状態で複屈折素子５４に入射する。そして複屈折素子５
４では、その性質によって、図中、実線により示した光
路をたどり撮像素子５５に至る。

【００４９】したがって、電圧制御偏光素子５３に電圧
を印加した場合と印加しない場合とでは、撮像素子５５
に到達する光線は、複屈折素子５４の分離幅分だけ位置
がずれる。そこで、上記分離幅を撮像素子５５の光電変
換用フォトダイオード（ＰＤ）のピッチＰの１／２の幅
（１／２・Ｐ）になるように設定すると、等価的にサン
プリング間隔が１／２倍（サンプリングポイントが２
倍）になったことになり高解像度の画像を得ることがで
きる。

【００５０】ところで、上述した複屈折撮像装置では、
撮像素子５５によるサンプリングの折り返しノイズを軽
減するために、光学ローパスフィルタ等の偏光を生じる
光学素子を設ける場合がある。

【００５１】この光学ローパスフィルタは例えば水晶等
を用いて、その複屈折効果を利用するものであるが、こ
こで、水晶を１枚使用して簡単に構成される光学ローパ
スフィルタの例を図１３により説明する。図１３におい
て、光学ローパスフィルタ９は前述した複屈折撮像装置
で使用している水晶等で成る複屈折素子５４と同じ働き
をする。この光学ローパスフィルタ９に自然光が入射す
ると、図示のように偏光を伴う常光線と異常光線に分か
れて射出される。

【００５２】射出された二つの光線は、それらの分離幅
が小さければ、結像面上で足し合わされたとき像の広が
り（像のボケ）となる。すなわち、空間周波数を低下さ
せるローパスフィルタの役目をする。なお、図示されて
いる光線の偏光方向を示す記号は、前述の複屈折撮像装
置の説明で使用した記号と同じである。

【００５３】しかしながら、上記の説明から分かるよう
に、複屈折撮像装置にかかる光学ローパスフィルタ９を
付加すると、それらのいずれか一方の機能が働かなくな
る。すなわち、両者とも複屈折効果を利用しているた
め、その出力光線は偏光しており、その後に配置された
側では偏光を利用した効果を生じさせることができな
い。例えば固体撮像素子の直前に光学ローパスフィルタ
９を配置すると、この光学ローパスフィルタ９に入射す
る光線は既に偏光しており、光学ローパスフィルタ９で
の光線の分離が不可能となり、ローパスフィルタとして
働かなくなるのである。

【００５４】本実施例はこのような不都合を解消するた
めになされたものであり、特に、ローパスフィルタ等の
他の偏光素子が付加されている場合でも、その本来の機
能を有効に発揮させ、且つ高解像度の良好な画像が得ら
れるようにしたものである。

【００５５】以下、図１３および図８に基づき、従来例
と実質的に同一部材には同一符号を用いて、本発明によ
るカメラ装置の一実施例を説明する。本実施例のカメラ
装置では、撮像レンズ５１（図１０参照）および固体撮
像素子５５間の光路中に偏光素子５２、電圧制御偏光素
子５３および複屈折素子５４が配置されている。

【００５６】さらに、図１３に示されるように、上記固
体撮像素子５５の前側の光路上に光学ローパスフィルタ
９が配置されるとともに、位相板１０が光学ローパスフ
ィルタ９の前側に挿入されている。なお、この位相板１
０の構成方法は、水晶を用いることにより行われる周知
の方法であるため、その詳しい説明を省略する。

【００５７】次に、本実施例によるカメラ装置の動作に
ついて説明する。図１３において、光線の模式図は、電
圧制御偏光素子５３に電圧が印加されていない場合を実
線により、また電圧が印加されている場合を破線により
それぞれ示している。光路に沿って複屈折素子５４の出
力までは従来技術の場合と基本的に同様であり、ここで
はその説明を省略する。

【００５８】上記複屈折素子５４の出力光の偏光の向き
を図８（ａ）に示す。この図８（ａ）は、光軸上から撮
像素子５５をのぞむ向きから見た模式図であるが、図中
の四角形の外枠は便宜上のものである。前述した従来技
術の説明から分かるように、図１３の実線に相当する光
線１１は図８（ａ）において水平方向に偏光しており、
また図１３の破線に相当する光線１２は図８（ａ）にお
いて垂直方向に偏光している。そして、この光線が位相
板２によってその偏光面を４５度回転させられた状態
が、図８（ｂ）に示されている。

【００５９】図８から明らかなように、偏光面が４５度
回転したため、位相板１０の出力光線は、光線１１およ
び光線１２のいずれの光線に対しても水平および垂直方
向の成分を持つようになる。そこで、この光線は複屈折
素子等で構成される光学ローパスフィルタ９に入射する
と、光線１１および光線１２のいずれに対しても分離が
可能となり、光学ローパスフィルタ９はその機能を有効
に発揮することができる。

【００６０】ここで、本実施例では光学ローパスフィル
タ９を高解像度用の複屈折ブロックの後に配置している
が、それらの配置関係を上記の場合と逆にしてもよく、
上記と同様な効果を得ることができる。また、複屈折撮
像装置と光学ローパスフィルタ等を併用する場合、光学
ローパスフィルタの空間周波数特性を、それが単独で用
いられる場合の特性とは変えて用いるようにすることは
勿論である。さらに、本発明は偏光を伴う光学素子が存
在するときに有効である。すなわち、特に、ダイクロイ
ックフィルタ等により色分離する時に発生する偏光に対
しても有効であり、例えば、三板カメラ等の場合に好適
且つ有効に作用する。

【００６１】ところで、本発明の意図は、複屈折（偏
光）を利用した高解像度撮像装置において、他の偏光素
子が存在するときに、偏光装置間の偏光面が直交または
平行にならないようにすることである。したがって、高
解像度用偏光素子以外に偏光素子が存在する場合でも、
偏光面が直交または平行にならないように構成すれば、
位相板は必要でなくなる。

【００６２】例えば、高解像度のために像の移動方向を
画像の斜め方向に設定すると（すなわち、画像の水平、
垂直両方向に対してオフセットサンプリングを行う場
合）光学ローパスフィルタのための分離方向を画像の例
えば水平方向にすれば両者の偏光面は直交または平行と
はならず、良好な高解像度画像が得られる。この場合
は、例えば所謂、ＮＴＳＣやＰＡＬ等のセンサを用いる
と、水平および垂直方向とともに、解像度が向上し、疑
似的なハイビジョン画像が得られる。

【００６３】この場合、高解像度のための画像の分離方
向とローパスフィルタのための画像の分離方向との関係
が模式的に図９に示される。図９において、実線の矢印
は高解像度化のための像の移動方向であり、また破線の
矢印はローパスフィルタのための像の移動方向である。
さらに、○印は高解像度化のための像移動の片側のサン
プリングポイントを、また×印は像移動のもう片側のサ
ンプリングポイントをそれぞれ示している。

【００６４】

【発明の効果】本発明は上述したように、請求項１の発
明によれば、ビデオカメラを用いたカメラ装置におい
て、文字画像入力と自然画像入力とを自動的に判別し
て、文字画像入力の時には、γの値を通常のγの値と変
えることにようにしたので、コントラストの付いた良好
な文字画像を得ることができる。また、自然画像に対し
ては従来通りに良好なダイナミックレンジ得られる。

【００６５】請求項２の発明によれば、ヘッド分離タイ
プのカメラ装置において、ヘッド部側に電流ドライブ回
路を設けるとともに信号処理部側に電流増幅回路を設
け、これらの電流ドライブ回路および電流増幅回路を介
してメインクロックを伝送するようにしたので、接続ケ
ーブル中の信号振幅を“０”にすることができ、上記接
続ケーブルから輻射される電磁波を大幅に減少させるこ
とができる。

【００６６】請求項３の発明によれば、複屈折を用いた
高解像度撮像装置において、他の目的のために設けられ
た偏光素子が存在する場合でも、位相板を設けたり高解
像度用の複屈折の方向を工夫することにより、上記偏光
素子の効果を有効に発揮させ、且つ高解像度の良好な画
像が容易に得られる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカメラ装置の第１の実施例の概略を示
す構成図である。

【図２】（ａ）は自然画像の場合のＨ周期の波形の一例
を示す波形図、（ｂ）は文字画像の場合のＨ周期の波形
の一例を示す波形図である。

【図３】γ処理の様子を示す特性図である。

【図４】（ａ）は処理値γ＝０．４５の時の出力波形の
概略図、（ｂ）は処理値γ＝１の時の出力波形の概略図
である。

【図５】γ処理部および自動γ切換装置６の構成例を示
す回路図である。

【図６】本発明のカメラ装置の第２の実施例を示し、メ
インクロックの伝送系に関する回路図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示すカメラ装置の要部
構成説明図である。

【図８】本発明のカメラ装置に係る複屈折素子の出力光
の偏光状態を示す図である。

【図９】本発明のカメラ装置における上記複屈折素子の
上記出力光の位相板による偏光状態を示す図である。

【図１０】従来の複屈折撮像装置の構成例を示す図であ
る。

【図１１】従来の上記複屈折撮像装置における電圧制御
偏光素子に電圧を印加しない場合と電圧を印加した場合
の光線の偏光状態を示す図である。

【図１２】従来の上記複屈折撮像装置における光線の偏
光方向を表す図１１で用いた記号を説明する図である。

【図１３】従来の光学ローパスフィルタの構成例を示す
図である。

【符号の説明】

１レンズ２撮像部３前処理部４ γ処理部５エンコーダ部６ γ切換装置７同期信号生成回路９バッファ１０ローパスフィルタ１１電流ドライブ回路１２電流増幅回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの光を撮像面に結像させるレ
ンズと、上記レンズによって結像された光学的像を電気
信号に光電変換する撮像装置と、上記撮像装置の出力レ
ベルに非線形処理を施すγ処理回路と、上記γ処理回路
からの出力に必要な処理を施してビデオ信号として出力
するエンコーダ回路とからなるカメラ装置において、少なくとも２つ以上の異なるγ値が設定されていて、そ
のγ値が切り換可能に構成されているγ処理回路と、 γ処理される前の信号の平均値レベルとピークレベルと
から、上記γ処理される前の信号が文字画像を撮像した
信号か、或いは自然画像を撮像した信号かを判別し、上
記判別情報に応じて上記γ処理回路のγ値を自動的に選
択する自動γ切換装置とを備えたことを特徴とするカメ
ラ装置。
【請求項２】被写体からの光を電気信号に変換するヘ
ッド部と、上記ヘッド部から与えられる電気信号に必要
な処理を施してビデオ信号を生成する信号処理部とが分
離されて構成されていて、これらのヘッド部と信号処理
部との間を接続ケーブルによって接続してなるカメラ装
置において、上記ヘッド部に電流ドライブ回路を設けるとともに、上
記信号処理部に電流増幅回路を設け、上記電流ドライブ回路および上記電流増幅回路を介し
て、上記ビデオ信号に必要な各種の同期信号を生成する
元になるメインクロックを上記ヘッド部から上記信号処
理部に伝送するようにしたことを特徴とするカメラ装
置。
【請求項３】被写体の像を撮像面に結像させる撮像レ
ンズと、上記撮像レンズによる像を光電変換する固体撮
像素子と、上記撮像レンズおよび上記固体撮像素子間の
光路中に配置された偏光素子、電圧制御偏光素子および
複屈折素子により構成される光学像移動装置とから成る
固体撮像装置において、上記固体撮像装置の光路中に、上記光学像移動装置とは
別に偏光を伴う光学素子を少なくとも１個有し、上記光
学像移動装置による偏光面と上記偏光を伴う光学素子の
偏光面とのなす角度が水平または垂直にならないように
する手段を具備していることを特徴とするカメラ装置。