JPH06292213A - ビデオカメラ - Google Patents

ビデオカメラ

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JPH06292213A
JPH06292213A JP5095604A JP9560493A JPH06292213A JP H06292213 A JPH06292213 A JP H06292213A JP 5095604 A JP5095604 A JP 5095604A JP 9560493 A JP9560493 A JP 9560493A JP H06292213 A JPH06292213 A JP H06292213A
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JP
Japan
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prism
wavelength band
face
video camera
light
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Application number
JP5095604A
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English (en)
Inventor
Keizo Kono
景三 河野
Atsushi Umetsu
淳 梅津
Yasukazu Tanabe
康和 田辺
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 R,G,IRの合成による特殊映像とR,
G,Bの合成による通常のカラー映像とを選択的に撮像
可能とするビデオカメラを得ること。 【構成】 Bカット特性フィルタ14とIRカット特性
フィルタ15とが搭載されたフィルタ・ターレット板1
2と、このターレット板12の後方に設けられた3色分
解プリズムとを備えたビデオカメラ10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】図9は三板式カラービデオカメラのプリ
ズム色分解構造を説明するための図、図10はBダイク
ロ蒸着特性図、図11はRダイクロ蒸着特性図、図12
はIRカットフィルタ特性図、図13はCCDの感光特
性を含むカラービデオカメラ分光特性図である。
【0003】いわゆる三板式カラービデオカメラの3色
分解構造1は、図9に示すように、IR(赤外線)カッ
トフィルタ2、B(青色)用プリズム3、R(赤色)用
プリズム4、G(緑色)用プリズム5、前記したプリズ
ム3〜5から成る3色分解プリズム6、Bチャンネル用
CCD7、Rチャンネル用CCD8、Gチャンネル用C
CD9から構成されており、そして、この構成によっ
て、図13に示すCCD7〜CCD9の各感光特性を含
むカラービデオカメラ分光特性を得ることができる。
【0004】次に、上記した3色分解構造1の動作につ
いて説明する。即ち、絞り、フォーカス、ズーム等の可
変機構を備えた図示せぬ撮像レンズ等を有する光学系を
経て入射する入射光は、波長帯域400nm〜700n
m程度の入射光を透過するIRフィルタ特性(図12に
図示)を有するIRカットフィルタ2に入射し、ここで
波長700nm程度以上のIR光がカットされた光線が
Bプリズム3に出射される。
【0005】ここで、この光線が照射されるBプリズム
3とRプリズム4との間にはエアーギャップが設けられ
ており、そして、このエアーギャップと対向するBプリ
ズム3の対向面3AはBダイクロイック多層膜が蒸着さ
れたBダイクロ蒸着面を形成している。このBダイクロ
蒸着特性は、図10に示すように、波長帯域400nm
〜500nm程度の光線のみ反射する特性である。ま
た、上記したRプリズム4の後方にはこれにGプリズム
5が密着しており、Gプリズム5と密着する側のRプリ
ズム4の端面4AはRダイクロイック多層膜が蒸着され
たRダイクロ蒸着面を形成している。このRダイクロ蒸
着特性は、図11に示すように、波長帯域600nm程
度〜750nm程度の光線のみ反射する特性である。
【0006】さて、上記したIRカットフィルタ2から
出射した光線はBプリズム3の入射面3Bを透過した
後、対向面3Aに照射され、ここでこの光線のうち波長
帯域400nm〜500nm程度の一方の光線は入射面
3B側へ反射されると共に、波長帯域500nm程度〜
700nm程度の他方の光線はRプリズム4側へ透過さ
れる。
【0007】Bプリズム3の対向面3Aからその入射面
3B側に入射された一方の光線は入射面3Bで反射され
た後、出射面3Cを介して、Bチャンネル用CCD(固
体撮像デバイス)7の感光面に照射される。このCCD
7はその感光面に結像された波長帯域400nm〜50
0nm程度のBチャンネル光学像を光の強弱に応じた電
荷像として光電変換した後、Bチャンネル映像信号とし
て次段の図示せぬ周知のBチャンネル映像処理回路に供
給する。上記したBプリズム3の対向面3Aを透過した
波長帯域500nm程度〜700nm程度の他方の光線
はRプリズム4の端面4Aに照射され、ここで波長帯域
600nm程度〜700nm程度の一方の光線を入射面
4B側へ反射すると共に、波長帯域500nm程度〜6
00nm程度の他方の光線はGプリズム5側へ透過され
る。
【0008】上記したRプリズム4の端面4Aから入射
面4B側に入射された一方の光線は入射面4Bで反射さ
れた後、出射面4Cを介して、Rチャンネル用CCD8
の感光面に照射される。このCCD8はその感光面に形
成された波長帯域600nm程度〜700nm程度のR
チャンネル光学像を光の強弱に応じた電荷像として光電
変換した後、Rチャンネル映像信号として次段の図示せ
ぬ周知のRチャンネル映像処理回路に供給する。上記し
たRプリズム4の端面4Aを透過した波長帯域500n
m程度〜600nm程度の他方の光線はGプリズム5の
入射面5Aを介して、Gチャンネル用CCD9の感光面
に照射される。このCCD9はその感光面に形成された
波長帯域500nm程度〜600nm程度のGチャンネ
ル光学像を光の強弱に応じた電荷像として光電変換した
後、Gチャンネル映像信号として次段の図示せぬ周知の
Gチャンネル映像処理回路に供給する。
【0009】ここで、上記した3色分解プリズム6の前
方にIRカットフィルタ2を配設してIR光(波長帯域
700nm程度〜900nm程度)を除去する理由は、
B,R,G光からIR光に亘る広い波長帯域(波長帯域
400nm程度〜900nm程度)の感度特性を有して
いるB,R,G各チャンネル用CCD7〜9に入射する
光線をR,G,Bの各波長帯域(波長帯域400nm程
度〜700nm程度)に限定するためである。
【0010】こうして、上記した三板式カラービデオカ
メラは波長帯域400nm〜700nm程度の可視光線
をロスなく色分解可能であり、これによって忠実な色再
現が可能な画像を得ることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】さて、画像処理用取り
込みビデオカメラとしては、公害進行状況の解析、衛星
探査による解析(植物(森林破壊)探査の解析,海洋情
報の探査の解析)等に用いられ、ここでは、R,G,I
Rの合成による特殊映像とR,G,Bの合成による通常
のカラー映像とを共に得ることが必要である。また、防
犯用監視ビデオカメラとしては、昼間は色の判別も可能
な通常のカラー映像が得られる高解像度ビデオカメラと
して、夜間は低照度下でも映像が得られる赤外ビデオカ
メラとして用いられることが必要である。この様に、従
来は、画像処理用取り込みビデオカメラと防犯用監視ビ
デオカメラとは全く別分野のカメラであるからその共用
化はできない。また、画像処理用取り込みビデオカメラ
として特殊映像と通常のカラー映像とを共に得るには、
Bカットフィルタを装着したビデオカメラとIRカット
フィルタを装着したビデオカメラとの2台のカメラが必
要であった。なお、Bカットフィルタを装着したビデオ
カメラを防犯用監視ビデオカメラの夜間用として用いら
れることはいうまでもない。さらに、画像処理用取り込
みビデオカメラとして上記した2台の別体のビデオカメ
ラが必須であるから、近距離の同一被写体を同一アング
ルで撮影できず、2台のビデオカメラを撮影しやすいよ
うに同一位置に設置することが必要であるが、1台のビ
デオカメラの設置は可能であるが2台のビデオカメラの
設置は難しい極めて狭い空間(例えば衛星内)への設置
は不利になる問題があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、下記の構成になるビデオカメラを提
供する。
【0013】青色波長領域を除去するBカットフィルタ
と赤外線波長領域を除去する赤外線カットフィルタとが
搭載された回転板と、この回転板の後方に設けられた3
色分解プリズムとを備えたことを特徴とするビデオカメ
ラ。
【0014】
【実施例】以下、本発明になるビデオカメラについて、
図1〜図8に沿って説明する。図1は本発明になるビデ
オカメラの色分解構造の一実施例図、図2はフィルタ・
ターレット板の構造を示す図、図3は広帯域Bダイクロ
蒸着特性図、図4は狭帯域Rダイクロ蒸着特性図、図5
暗視用赤外ビデオカメラの分光特性図、図6はBカット
フィルタ特性図、図7はIRカットフィルタ特性図、図
8は通常のビデオカメラの分光特性図である。前述した
ものと同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。
【0015】本発明になるビデオカメラ10は、大略、
3色分解プリズム11の前方側に設けられたフィルタ・
ターレット板12の回転切り換えによって、相異なる2
種類の映像(R,G,IRの合成による特殊映像、R,
G,Bの合成による通常のカラー映像)を選択的に得る
ことができる上記した画像処理用取り込みビデオカメラ
及び防犯用監視ビデオカメラとして用いることができる
構成を有している。即ち、本発明になるビデオカメラ1
0は、図1に示すように、400nm〜500nm程度
のB波長帯域を除去するBカットフィルタ特性(図6に
図示)を有するBカットフィルタ14と、700nm程
度以上のIR波長帯域を除去するIRカットフィルタ特
性(図7に図示)を有するIRカットフィルタ15とが
搭載されたフィルタ・ターレット板(回転板)12と、
このフィルタ・ターレット板12の後方に設けられた前
述した3色分解プリズム1とほぼ同一構成の3色分解プ
リズム11とを備えたものである。詳しくは、ビデオカ
メラ10は、B(青色)用プリズム3、R(赤色)用プ
リズム4、G(緑色)用プリズム5、前記したプリズム
3〜5から成る3色分解プリズム11、Bチャンネル・
IR共用CCD(前述したBチャンネル用CCD7と同
一構成)7、Rチャンネル用CCD8、Gチャンネル用
CCD9、フィルタ・ターレット板12、IR(赤外
線)カットフィルタ13、Bカットフィルタ14から構
成されている。
【0016】上記したBプリズム3の対向面3Aは前述
したBダイクロ蒸着特性(図10に図示)とは異なる特
性のBダイクロイック多層膜が蒸着されたBダイクロ蒸
着面を形成している。このBダイクロ蒸着特性は、図3
に示すように、B波長帯域400nm〜500nm程度
の光及びIR波長帯域700nm〜900nm程度の光
のみ反射する特性である。
【0017】上記したRプリズム4の端面4Aは前述し
たRダイクロ蒸着特性(図11に図示)より狭帯域特性
のRダイクロイック多層膜が蒸着されたRダイクロ蒸着
面を形成している。このRダイクロ蒸着特性は、図4に
示すように、波長帯域600nm程度〜700nm程度
の光線のみ反射する特性である。
【0018】上記したフィルタ・ターレット板12は、
図2に示すように、その回転中心となる回転孔12A,
2枚の円板状のフィルタを嵌合係止するフィルタ取付穴
12B,12Cを備えている。この2つのフィルタ取付
穴12B,12Cは回転孔12Aを介してその中心が一
直線上に設けられている。こうして上記したBカットフ
ィルタ14はフィルタ取付穴12Bに、IRカットフィ
ルタ15はフィルタ取付穴12Cに夫々外方へ容易に脱
落しないように嵌合係止される。
【0019】Bカットフィルタ14及びIRカットフィ
ルタ15が夫々搭載されたフィルタ・ターレット板12
の回転孔12Aは、図1に示すように、Bプリズム3の
入射面3Bの前面側から所定距離離間(近接)した位置
において、3色分解プリズム11側に軸設された図示せ
ぬ回転軸に回転自在に軸着されることによって、本発明
になるビデオカメラ10をR,G,IRの合成による特
殊映像が撮像可能なビデオカメラとして用いる場合は、
フィルタ・ターレット板12を回転させて、Bカットフ
ィルタ14がBプリズム3の入射面3B全面を完全に覆
うようにし、また、本発明になるビデオカメラ10を
R,G,Bの合成による通常のカラー映像が撮像可能な
ビデオカメラとして用いる場合には、フィルタ・ターレ
ット板12を180゜回転させて、フィルタ取付穴12
Cに嵌合係止されているIRカットフィルタ15がBプ
リズム3の入射面3B全面を完全に覆うようにすれば良
い。フィルタ・ターレット板12の回転に際しこれを手
動により回転可能であるが、用途選択スイツチを「特殊
映像」側(あるいは「通常のカラー映像」側)に切り換
えると、この切り換えに応じた切換信号がモータ制御回
路ず)に出力される。これを受けて、モータ制御回路は
フィルタ・ターレット板12を現在位置から180゜回
転させる旨の回転駆動信号をその回転軸に軸着されてい
る回転軸をもつDCモータに対して出力することによ
り、DCモータ(いずれも図示せず)はフィルタ・ター
レット板12を現在位置から180゜回転させることが
できる。
【0020】こうして、フィルタ・ターレット板12を
上記したように180゜毎回転させることによって、異
種の2枚のフィルタ14,15を交互に切り換えること
ができる。本発明になるビデオカメラ10は、この構成
によって、「特殊映像」の撮像が可能な図5に示す暗視
用赤外ビデオカメラとしての分光特性、「通常のカラー
映像」の撮像が可能な図8に示す通常のビデオカメラと
しての分光特性を適宜選択的に得ることが可能である。
【0021】次に、上記した構成の本発明になるビデオ
カメラ10の動作について、(1)三板式カラービデオ
カメラとして用いる場合(図1に図示する状態)、
(2)赤外ビデオカメラとして用いる場合について、順
次説明する。
【0022】(1)三板式カラービデオカメラとして用
いる場合 即ち、絞り、フォーカス、ズーム等の可変機構を備えた
図示せぬ撮像レンズ等を有する光学系を経て入射する入
射光は、波長帯域400nm〜700nm程度の入射光
を透過し波長700nm程度以上のIR光をカットする
IRフィルタ特性(図7に図示)を有するIRカットフ
ィルタ15に入射し、ここから波長帯域400nm〜7
00nm程度の光線がBプリズム3側に出射される。そ
して、この光線はBプリズム3の入射面3Bを透過した
後、その対向面3Aに照射され、ここで波長帯域400
nm〜500nm程度の一方の光線は入射面3B側へ反
射されると共に、波長帯域500nm程度〜700nm
程度の他方の光線はRプリズム4側へ透過される。
【0023】対向面3Aからその入射面3B側に入射さ
れた一方の光線は入射面3Bで反射された後、出射面3
Cを介してBチャンネル・IR共用CCD7の感光面に
照射され、ここで波長帯域400nm〜500nm程度
のBチャンネル光学像は光の強弱に応じた電荷像として
光電変換された後、Bチャンネル映像信号として次段の
周知のBチャンネル映像処理回路に供給される。上記し
たBプリズム3の対向3Aを透過した波長帯域500n
m程度〜700nm程度の他方の光線はRプリズム4の
端面4Aに照射され、ここで波長帯域600nm程度〜
700nm程度の一方の光線を入射面4B側へ反射する
と共に、波長帯域500nm程度〜600nm程度の他
方の光線はGプリズム5側へ透過される。
【0024】上記したRプリズム4の端面4Aから入射
面4B側に入射された一方の光線は入射面4Bで反射さ
れた後、出射面4Cを介して、Rチャンネル用CCD8
の感光面に照射される。このCCD8はその感光面に形
成された波長帯域600nm程度〜700nm程度のR
チャンネル光学像は光の強弱に応じた電荷像として光電
変換された後、Rチャンネル映像信号として次段の周知
のRチャンネル映像処理回路に供給される。上記したR
プリズム4の端面4Aを透過した波長帯域500nm程
度〜600nm程度の他方の光線はGプリズム5の入射
面5Aを介して、Gチャンネル用CCD9の感光面に照
射される。このCCD9はその感光面に形成された波長
帯域500nm程度〜600nm程度のGチャンネル光
学像は光の強弱に応じた電荷像として光電変換された
後、Gチャンネル映像信号として次段の周知のGチャン
ネル映像処理回路に供給される。
【0025】ところで、上記した3色分解プリズム11
の前方にIRカットフィルタ13を配設してIR光(波
長700nm程度以上)を除去する理由は、上記したC
CD7〜9が波長400nm程度の光線からIR光に亘
る広い波長帯域の感度特性があり、ここではこの内、
R,G,Bの各波長帯域(波長700nm程度まで)の
光学像を撮像できれば良いためである。こうして、三板
式カラービデオカメラとして用いる場合、波長帯域40
0nm〜700nm程度の可視光線をロスなく色分解可
能であり、これによって忠実な色再現が可能な画像を得
ることができる。
【0026】(2)赤外ビデオカメラとして用いる場合 上記した(1)の状態から切り換える場合、用途選択ス
イツチを「通常のカラー映像」側から「特殊映像」側に
切り換えると、この切り換えに応じた切換信号がモータ
制御回路に出力される。これを受けて、モータ制御回路
はフィルタ・ターレット板12を現在位置から180゜
回転させる旨の回転駆動信号をDCモータに対して出力
することにより、DCモータは回転軸を介してフィルタ
・ターレット板12を現在位置から180゜回転させ
る。この後、図示せぬ撮像レンズ等を有する光学系を経
て入射する入射光は、波長帯域400nm〜500nm
程度の入射光をカットし500nm程度以上の入射光を
透過するBフィルタ特性(図6に図示)を有するBカッ
トフィルタ14に入射し、ここから波長500nm程度
以上の光線がBプリズム3に出射される。そして、この
光線はBプリズム3の入射面3Bを透過した後、対向面
3Aに照射され、ここでこの光線のうち波長帯域700
nm程度〜900nm程度のIR光線は入射面3B側へ
反射されると共に、波長帯域500nm程度〜700n
m程度の光線はRプリズム4側へ透過される。
【0027】Bプリズム3の対向面3Aから入射面3B
側に入射されたIR光線は入射面3Bで反射された後、
出射面3Cを介して、Bチャンネル・IR共用CCD7
の感光面に照射されたIR光学像は光の強弱に応じた電
荷像として光電変換された後、IR映像信号として次段
の図示せぬ周知のIRチャンネル映像処理回路に供給さ
れる。また、上記したBプリズム3の対向面3Aを透過
した波長帯域500nm程度〜700nm程度の光線は
Rプリズム4の端面4Aに照射され、ここで波長帯域6
00nm程度〜700nm程度の一方の光線を入射面4
B側へ反射すると共に、波長帯域500nm程度〜60
0nm程度の他方の光線はGプリズム5側へ透過され
る。
【0028】上記したRプリズム4の端面4Aから入射
面4B側に入射された一方の光線は入射面4Bで反射さ
れた後、出射面4Cを介して、Rチャンネル用CCD8
の感光面に照射される。このCCD8はその感光面に形
成された波長帯域600nm程度〜700nm程度のR
チャンネル光学像は光の強弱に応じた電荷像として光電
変換された後、Rチャンネル映像信号として次段の周知
のRチャンネル映像処理回路に供給される。上記したR
プリズム4の端面4Aを透過した波長帯域500nm程
度〜600nm程度の他方の光線はGプリズム5の入射
面5Aを介して、Gチャンネル用CCD9の感光面に照
射される。このCCD9はその感光面に形成された波長
帯域500nm程度〜600nm程度のGチャンネル光
学像は光の強弱に応じた電荷像として光電変換された
後、Gチャンネル映像信号として次段の周知のGチャン
ネル映像処理回路に供給される。
【0029】上記した3色分解プリズム11の前方にB
カットフィルタ14を配設してB光(波長帯域400n
m程度〜500nm程度)を除去する理由は、上記した
CCD7〜9でIR,R,Gの各波長帯域(500nm
程度〜900nm程度)の光学像を撮像できれば良いた
めである。こうして、赤外ビデオカメラとして用いる場
合、波長帯域500nm〜900nm程度の光線をロス
なく色分解可能である。
【0030】
【発明の効果】上記したように、本発明になるビデオカ
メラは、青色波長領域を除去するBカットフィルタと赤
外線波長領域を除去するIRカットフィルタとを搭載す
る回転板と、この回転板の後方に設けられた3色分解プ
リズムとを備えたから、この回転板を回転してBカット
フィルタあるいはIRカットフィルタを3色分解プリズ
ムの前方に配設切り換えすることによって、IRカット
フィルタを選択した場合は周知の三板式カラービデオカ
メラとして撮像することができ、また、Bカットフィル
タを選択した場合は周知の赤外ビデオカメラとして撮像
することができるので、特に、例えば、R,G,IRの
合成による特殊映像とR,G,Bの合成による通常のカ
ラー映像とを共に得るために2台のビデオカメラが必要
な画像処理用取り込みビデオカメラ、防犯用監視ビデオ
カメラとして本発明のビデオカメラを用いることによっ
てその共用化を図ることができ、これにより、近距離の
同一被写体を同一アングルで特殊映像及び通常のカラー
映像として共に撮像することが可能になり、2台のビデ
オカメラの設置は難しい極めて狭い空間(例えば衛星
内)への設置も充分に可能である等という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるビデオカメラの色分解構造の一実
施例図である。
【図2】フィルタ・ターレット板の構造を示す図であ
る。
【図3】広帯域Bダイクロ蒸着特性図である。
【図4】広帯域Rダイクロ蒸着特性図である。
【図5】暗視用赤外ビデオカメラの分光特性図である。
【図6】Bカットフィルタ特性図である。
【図7】IRカットフィルタ特性図である。
【図8】通常のビデオカメラの分光特性図である。
【図9】三板式カラービデオカメラのプリズム色分解構
造を説明するための図である。
【図10】Bダイクロ蒸着特性図である。
【図11】Rダイクロ蒸着特性図である。
【図12】IRカットフィルタ特性図である。
【図13】CCDの感光特性を含むカラービデオカメラ
分光特性図である。
【符号の説明】
10 ビデオカメラ 11 3色分解プリズム 12 フィルタ・ターレット板(回転板) 14 Bカット特性フィルタ 15 IRカット特性フィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】青色波長領域を除去するBカットフィルタ
    と赤外線波長領域を除去するIRカットフィルタとを搭
    載する回転板と、 この回転板の後方に設けられた3色分解プリズムとを備
    えたことを特徴とするビデオカメラ。
JP5095604A 1993-03-30 1993-03-30 ビデオカメラ Pending JPH06292213A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026312A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Fujinon Corp 色分解光学系

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026312A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Fujinon Corp 色分解光学系

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