JPH0652935B2

JPH0652935B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0652935B2
Application number: JP62279612A
Authority: JP
Inventors: 武士丸松井; 明友安
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1994-07-06
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPH01120971A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置に関する。

(ロ) 従来の技術近年、ビデオカメラ等の撮像装置には、従来からの撮像
管（ビジコン）に比べ性能において秀れた固体撮像素子
（ＣＣＤ）が広く用いられている。

ところで、この固体撮像素子は、素子の構造、構成によ
りその分光特性に多少の差があるが、一般に第２図に示
す様に従来の撮像管に比べ赤外領域にも十分な感度を有
する。尚、第２図において、(A)は撮像管の、(B)は固体
撮像素子の分光感度特性を示し、(c)は可視感度特性を
示している。

ここで通常赤外成分は、可視光よりも固体撮像素子上結
像面の深部にまで達するため、撮像画像にシャープさが
なくなり、特にカラー画像の場合には忠実な色再現性が
保てない等、可視領域への悪影響を生ぜしめる。

そこで特開昭５７−１１９５７７号公報（Ｈ０４Ｎ９／
０４）に開示される様に、被写体と撮像素子との間の光
路中に赤外領域カットフィルターの挿入を自在にして、
赤外領域の選択的除去を行う方法が提案されている。

前記従来技術は、照度検出器を設け、入射光の照度があ
る任意のレベル以上の場合には赤外領域カットフィルタ
ーを挿入して赤外領域を除去して色再現性を優先し、前
述のレベルに達しない場合には、赤外領域を除去すると
極めて感度が悪くなるために、赤外領域カットフィルタ
ーを挿入せずに、色再現性を犠牲にして感度を優先させ
る工夫が為されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点前記従来技術では赤外領域カットフィルターの挿脱を入
射光の照度に基いて制御しているが、朝、夕の赤外成分
の多い照明条件下においても、照度検出器にて十分な照
度があると検出され、赤外領域カットフィルターが挿入
されると、入射光中の多くの赤外成分が除去されて感度
は極めて低下してしまう。また、夜間撮影時に赤外成分
を多く含む赤外ランプ照明を行って十分な照度が得られ
る場合にも同じ問題が生じる。

(ニ) 問題点を解決するための手段本発明は、入射光の赤外成分レベルを検出する赤外受光
素子を配設し、この赤外成分レベルが所定レベルを越え
る場合には赤外領域カットフィルターを挿入し、所定レ
ベル以下の場合には未挿入とすることを特徴とする。

(ホ) 作用本発明は、上述の如く構成したので、朝、夕の赤外成分
の多い照明条件及び夜間の赤外ランプ照明による照明条
件下においても赤外領域カットフィルターは挿入され
ず、感度が優先される。

(ヘ) 実施例以下、図面に従い本発明の実施例について説明する。

第１図は第１実施例の回路ブロック図である。

第１図において、(1)はビデオカメラの撮像レンズ、(2)
は撮像レンズ(1)を経る被写体からの光路上に配設され
た固体撮像素子、(3)は固体撮像素子(2)による撮像出力
を一定利得にて増幅するＡＭＰ、(4)はＡＭＰ(3)出力よ
り輝度信号と色信号から成る映像信号を作成する信号処
理回路である。

(5)は撮像レンズ(1)と固体撮像素子(2)間の光路上に挿
入可能な赤外領域カットフィルターである。この赤外領
域カットフィルター(5)が光路上に挿入されている場合
と、未挿入と場合の固体撮像素子(2)の分光感度特性を
第３図に示す。この図においてフィルター挿入時を曲線
(D)で、未挿入時を曲線(E)で示す。図より明らかな様に
波長の長い赤外成分はこのフィルター(5)にて除去可能
となる。

(6)は撮像レンズ(1)への被写体からの入射光に略等しい
光を受光可能となる様に、撮像レンズ(1)近傍位置に配
置された赤外受光素子であり、入射光の赤外成分にのみ
感応する波長感度をもつフォトトランジスタにて構成さ
れる。

(7)は赤外受光素子(6)の出力レベルと予め設定されてい
る基準レベルとを比較し、出力レベルが基準レベルより
小さい時に赤外領域カットフィルター(5)を光路中に挿
入せしめ、大きい時に未挿入とする様に、フィルター駆
動機構（フィルター制御手段）(8)の駆動を制御する駆
動制御回路（フィルター制御手段）である。

次に赤外領域カットフィルター(5)を駆動するフィルタ
ー駆動機構(8)の一実施例について具体的に説明する。
第４図及び第５図において(21)はカメラ本体部(22)に固
定された支持ピン、(23)は赤外領域カットフィルター
(5)が設けられたフィルター枠で支持ピン(21)に回動自
在に軸支されている。(24)はフィルター枠(23)に設けら
れた透孔、(25)は本体部(22)に固定されたソレノイド、
(26)はこのソレノイド(25)に駆動されるプランジャで、
その先端に設けられたピン(27)が透孔(24)に嵌合してい
る。(28)は本体部(22)に設けられた透孔で、赤外領域カ
ットフィルター(5)の対向しうる位置に配置されてい
る。(29)は本体部(22)に設けられた切欠部、(30)はフィ
ルター枠(23)に設けた切欠部、(31)は支持ピン(21)を支
点とし、両端が切欠部(29)(30)に係合されたスプリング
で、赤外領域カットフィルター(5)が透孔(28)へ対向す
る方向にフィルター枠(23)を付勢している。(32)は撮像
レンズ(1)等を収納したレンズ筒である。

従って、ソレノイド(25)に通電されない状態において
は、スプリング(31)の付勢力にてフィルター枠(23)が時
計方向に回転し、第６図に示す様に赤外領域カットフィ
ルター(5)が透孔(28)に対向した位置に保持される。そ
の透孔(28)を固体撮像素子(2)の入射光路に位置させて
おくことにより赤外領域カットフィルター(5)がその光
路に投入されることになる。

またソレノイド(25)に通電すればプランジャ(26)がスプ
リング(31)の付勢力に抗して吸引され、フィルター枠(2
3)は揺動して赤外領域カットフィルター(5)は透孔(28)
の対向位置から移動し、光路外に脱出することになる。

ここで、入射光の赤外成分レベルが基準レベルに達しな
い時には、ソレノイド(25)には通電が為されず、赤外領
域カットフィルター(5)は光路中に挿入された状態に、
また基準レベルを越えた場合には、ソレノイド(25)に通
電が為されて、赤外領域カットフィルター(5)は光路中
から脱出した状態に維持される様に、駆動制御回路(7)
はフィルター駆動機構(8)を制御する。

上述の如く構成されたビデオカメラを用いて、朝、夕の
赤外成分が多い照明条件下で撮影を行うと、赤外受光素
子(6)の出力レベルが基準レベルを越えるために、ソレ
ノイド(25)に通電が為されて赤外領域カットフィルター
(5)は光路外に脱出し、固体撮像素子(2)への入射光には
赤外成分も含まれ、高感度の撮影が可能となる。尚、こ
の時の赤外成分の悪影響の発生は得む止ないものとす
る。

また、日中の赤外成分が少ない照明条件下で撮影を行う
と、赤外受光素子(6)の出力レベルが基準レベルに達し
ないためソレノイド(25)に通電が為されず、赤外領域カ
ットフィルター(5)は光路中に挿入され、入射光の赤外
成分は除去され、撮像画面に赤外成分の悪影響が発生す
るのを防止できる。尚、日中の撮影であるために赤外成
分が除去されても可視領域のレベルが高いため、この時
の感度は十分に高く維持される。

更に何らかの原因で日中の撮影にも拘らず、赤外成分が
多い場合には、朝、夕の撮影と全く同一動作が為され、
高感度の維持が優先される。

次に第７図を参考にして、第２実施例について説明す
る。尚、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。

第７図において、(9)はＡＭＰ(3)の出力レベルが所定レ
ベル以下であるか否かを検出するレベル検出回路であ
り、ここで予め設定される所定レベルは、撮像が困難な
夜間の撮像か否かを撮像出力に基いて判別可能となる程
度のレベルである。従って、第１実施例の如く日中及び
朝、夕の十分に照度が維持されている照明条件下では夜
間であるとの判別出力は発しない。

(10)は夜間であるとの判別がレベル検出回路(9)により
為されると、直ちに点灯する照明装置である。この照明
装置に螢光灯の如き赤外成分の少ないものを用いると、
赤外受光素子(2)の出力レベルは基準レベル以下とな
り、赤外領域カットフィルター(5)は光路中に挿入さ
れ、赤外成分による撮像画像への悪影響は阻止される。
この時には照明光に赤外領域以外の領域の成分が多く含
まれているので、十分な感度が得られる。

また、照明装置に赤外光のみを発する赤外光ランプある
いは赤外光のＬＥＤの如き赤外成分を多く含むものを用
いると、赤外受光素子(6)の出力レベルは基準レベルを
越えて、赤外領域カットフィルター(5)は光路中より脱
出され、赤外成分による悪影響を犠牲にしても感度の維
持を優先する。

尚、照明装置(10)を用いて撮像を行っても、ＡＭＰ(3)
出力はレベル検出回路(9)の所定レベル以下となって夜
間撮影であることの判別は為される。

(ト) 上記の如く本発明によれば、照明光源中の赤外成
分の大小に応じて固体撮像素子への入射光の赤外成分を
除去して赤外成分による撮像画像への悪影響の防止と、
赤外成分を除去しないことによる高感度の維持という相
反する状態を照明条件に応じて自動的に選択可能とな
り、種々の照明条件に広く適用可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例に係り、第１図は第１実施例
の回路ブロック図、第２図は固体撮像素子の分光感度特
性図、第３図は赤外領域カットフィルターによる分光感
度特性図、第４図はフィルター駆動機構の斜視図、第５
図は同分解斜視図、第６図は同正面図、第７図は第２実
施例の回路ブロック図である。 (2)……固体撮像素子、(5)……赤外領域カットフィルタ
ー、(6)……赤外受光素子、(7)……駆動制御回路（フィ
ルター制御手段）、(8)……フィルター駆動機構（フィ
ルター制御手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子と、入射光の赤外成分を除去する赤外領域カットフィルター
と、入射光の赤外成分レベルを検出する赤外受光素子と、前記赤外成分レベルが所定レベル以下の場合にのみ、前
記赤外領域カットフィルターを前記固体撮像素子と被写
体との間の光路中に配置し、前記固体撮像素子へ入射さ
れる入射光の赤外成分を除去せしめるフィルター制御手
段とから成る撮像装置。