JPH07107355A - Image pickup device adaptable to low illuminance - Google Patents
Image pickup device adaptable to low illuminanceInfo
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- JPH07107355A JPH07107355A JP5268309A JP26830993A JPH07107355A JP H07107355 A JPH07107355 A JP H07107355A JP 5268309 A JP5268309 A JP 5268309A JP 26830993 A JP26830993 A JP 26830993A JP H07107355 A JPH07107355 A JP H07107355A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラなどに適
用され、被写体を撮影するレンズ群を備えた光学系に赤
外光カットフィルタを輝度信号のレベルに応じて挿脱し
て、低照度撮影状態と通常撮影状態とを選択的に切り換
えるよう構成した低照度対応型撮像装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a video camera or the like, and an infrared light cut filter is inserted / removed in / from an optical system having a lens group for photographing an object according to the level of a luminance signal to perform low-illuminance photographing. The present invention relates to a low-illuminance compatible imaging device configured to selectively switch between a normal state and a normal photographing state.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、カメラ一体型磁気記録再生装
置（以下、ビデオカメラと記す）は、携帯用として多用
される一方、適宜な場所に設置して監視用などにも使わ
れている。2. Description of the Related Art Generally, a camera-integrated magnetic recording / reproducing apparatus (hereinafter referred to as a video camera) is often used as a portable device, and is also installed at an appropriate place for monitoring purposes. .
【０００３】図５は従来のビデオカメラを説明するため
の図であり、（Ａ）は全体構成を示した図，（Ｂ）はビ
デオカメラ内のカメラ部を拡大して示した図である。5A and 5B are views for explaining a conventional video camera. FIG. 5A is a view showing the entire structure, and FIG. 5B is an enlarged view showing a camera section in the video camera.
【０００４】図５（Ａ）に示した従来のビデオカメラ10
0 では、被写体Ｈを撮影するカメラ部110 と、撮影した
被写体ＨをテープカセットＴＫ内の磁気テープＴに記録
再生する磁気記録・再生部120 とがビデオカメラ筐体10
1 内に一体に収納して構成されている。また、図５
（Ｂ）に示した如く、カメラ部110 は、被写体Ｈを撮影
するレンズ群111 を保持したレンズ鏡筒112 と、レンズ
群111 を通して被写体像を結像する固体撮像素子113 と
の間の光軸Ｋ上に、赤外光カットフィルタ114 が挿入さ
れている。この赤外光カットフィルタ114 は、明るい状
態で撮影する通常撮影の場合における被写体Ｈ及び被写
体Ｈの周辺から放射される有害な赤外光を除去するため
のものであり、レンズ群111 と固体撮像素子113 との間
に常時設置されている。A conventional video camera 10 shown in FIG.
At 0, the camera unit 110 for photographing the subject H and the magnetic recording / reproducing unit 120 for recording and reproducing the photographed subject H on the magnetic tape T in the tape cassette TK are provided in the video camera housing 10.
It is configured so that it is housed in one unit. Also, FIG.
As shown in (B), the camera unit 110 includes an optical axis between a lens barrel 112 holding a lens group 111 for photographing the subject H and a solid-state image sensor 113 for forming a subject image through the lens group 111. An infrared light cut filter 114 is inserted above K. This infrared light cut filter 114 is for removing harmful infrared light emitted from the subject H and the periphery of the subject H in the case of normal shooting in a bright state. It is always installed between the element 113 and the element 113.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５
（Ａ），（Ｂ）に示した従来のビデオカメラ100 は、携
帯用として多用される一方、適宜な場所に設置して監視
用などにも使用され、且つ、明るい場面を撮影する通常
撮影と、暗い場面を撮影する低照度撮影とを共用できる
ように構成されているものの、カメラ部110 を構成する
レンズ群111 と固体撮像素子113 との間に赤外光カット
フィルタ114 が常設されているため、被写体Ｈ及び被写
体Ｈの周辺が比較的明るい場合には被写体Ｈを良好に固
体撮像素子113 上に結像できる。[Problems to be Solved by the Invention]
While the conventional video camera 100 shown in (A) and (B) is often used as a portable device, it is also used for monitoring and the like by being installed in an appropriate place and used for normal shooting for shooting bright scenes. The infrared cut filter 114 is permanently installed between the lens group 111 and the solid-state image sensor 113 that make up the camera unit 110, although it is configured to be used for low-light shooting for shooting dark scenes. Therefore, when the subject H and the periphery of the subject H are relatively bright, the subject H can be favorably imaged on the solid-state imaging device 113.
【０００６】一方、監視用として、銀行，コンビニエン
ス・ストアなどではビデオカメラ100 が取り付けられて
おり、このビデオカメラ100 は夜間でも動作させねばな
らず、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が暗いとレンズ群11
1 と固体撮像素子113 との間に常設した赤外光カットフ
ィルタ114 が悪影響を及ぼし、被写体Ｈを良好に固体撮
像素子113 上に結像でき得ず、これを補うために映像回
路系の感度アップを図るよう映像信号を増幅しているの
で、映像信号にノイズ成分が含まれてしまい、これによ
り暗い場面を撮影した時にはＳ／Ｎ比の悪い画像になっ
てしまうなどの問題が発生している。On the other hand, for surveillance purposes, a video camera 100 is installed in a bank, a convenience store or the like, and the video camera 100 must be operated even at night. 11
The infrared light cut filter 114, which is permanently installed between the solid-state image sensor 113 and the solid-state image sensor 113, adversely affects the image of the subject H on the solid-state image sensor 113, and in order to compensate for this, the sensitivity of the video circuit system is compensated. Since the video signal is amplified so as to increase the image quality, noise components are included in the video signal, which causes a problem such as an image with a poor S / N ratio when shooting a dark scene. There is.
【０００７】更に、図示を省略するが、特開平４−２８
６４７９号公報には赤外光領域に対して感度の良い赤外
線固体撮像装置が開示されているものの、この赤外線固
体撮像装置では暗い場面を撮影するために専用に構成さ
れたものであり、明るい場面を撮影するには別の撮像装
置を必要とするなどの問題がある。Further, although not shown, Japanese Patent Laid-Open No. 4-28
Although Japanese Patent No. 6479 discloses an infrared solid-state image pickup device having a high sensitivity to an infrared light region, this infrared solid-state image pickup device is configured exclusively for photographing a dark scene, and a bright scene. There is a problem that another image pickup device is required to take a picture.
【０００８】従って、暗い場面を撮影する低照度撮影時
と、明るい場面を撮影する通常撮影時とを自動的に検出
して夫々に適した条件下で被写体を良好に撮影すること
が可能となる低照度対応型撮像装置が望まれている。Therefore, it is possible to automatically detect low-luminance photographing for photographing a dark scene and normal photographing for photographing a bright scene, and photograph a subject well under conditions suitable for each. A low-illuminance type imaging device is desired.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第１の発明は、被写体を撮影す
るレンズ群と、前記レンズ群を通して被写体像を結像す
る撮像素子と、前記撮像素子より入射側に挿脱自在に設
けた赤外光カットフィルタと、前記撮像素子の出力側の
映像信号から輝度信号を分離して、前記輝度信号のレベ
ルが低照度撮影を行う輝度レベルか、又は通常撮影を行
う輝度レベルかを判定する判定回路と、前記判定回路の
判定結果に基づいて、低照度撮影を行う輝度レベルの時
に前記赤外光カットフィルタを離脱させる一方、通常撮
影を行う輝度レベルの時に前記赤外光カットフィルタを
挿入させる駆動手段とを具備したことを特徴とする低照
度対応型撮像装置である。The present invention has been made in view of the above problems, and a first invention is a lens group for photographing a subject, and an image pickup device for forming a subject image through the lens group. , An infrared light cut filter that is detachably provided on the incident side of the image pickup device, and a luminance signal that is separated from a video signal on the output side of the image pickup device, and the luminance signal level is a luminance for performing low-illuminance shooting. A determination circuit that determines whether the level is a brightness level for performing normal shooting, and based on the determination result of the determination circuit, the infrared light cut filter is removed when the brightness level is for performing low-illuminance shooting, while the normal shooting is performed. And a driving means for inserting the infrared light cut filter at the brightness level for performing the low illuminance correspondence type image pickup apparatus.
【００１０】また、第２の発明は、被写体を撮影するレ
ンズ群と、前記レンズ群を通して被写体像を結像する撮
像素子と、前記レンズ群と前記撮像素子との間に選択的
に挿脱自在に設けた赤外光カットフィルタ及びダミーガ
ラスと、前記撮像素子の出力側の映像信号から輝度信号
を分離して、前記輝度信号のレベルが低照度撮影を行う
輝度レベルか、又は通常撮影を行う輝度レベルかを判定
する判定回路と、前記判定回路の判定結果に基づいて、
低照度撮影を行う輝度レベルの時に前記ダミーガラスの
みを挿入させる一方、通常撮影を行う輝度レベルの時に
前記赤外光カットフィルタのみを挿入させる駆動手段と
を具備したことを特徴とする低照度対応型撮像装置であ
る。A second aspect of the present invention is a lens group for photographing a subject, an image pickup element for forming a subject image through the lens group, and selectively insertable / removable between the lens group and the image pickup element. The infrared light cut filter and the dummy glass provided in the image sensor and the luminance signal are separated from the image signal on the output side of the image sensor, and the luminance signal level is the luminance level for low-illuminance photographing or normal photographing is performed. Based on the determination result of the determination circuit and the determination circuit for determining whether the brightness level,
A low illuminance compatible device is provided with a driving means for inserting only the dummy glass at a brightness level for low-illumination shooting and inserting only the infrared light cut filter at a brightness level for normal shooting. Image pickup apparatus.
【００１１】更に、第３の発明は、第１及び第２の低照
度対応型撮像装置において、前記赤外光カットフィルタ
を離脱させた時に、前記映像信号のホワイトバランスの
ずれを自動的に補正するホワイトバランス補正回路を具
備したことを特徴とする低照度対応型撮像装置である。Further, according to a third aspect of the present invention, in the first and second low-illuminance type image pickup devices, when the infrared light cut filter is removed, the white balance shift of the video signal is automatically corrected. A low illuminance compatible type image pickup device characterized by comprising a white balance correction circuit.
【００１２】[0012]
【実施例】以下に本発明に係わる低照度対応型撮像装置
の一実施例を図１乃至図４を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a low illuminance type image pickup apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
【００１３】図１は本発明に係わる低照度対応型撮像装
置を説明するための図、図２は同低照度対応型撮像装置
の要部を構成する赤外光カットフィルタ及びダミーガラ
スの切り換え構造を説明するための図であり、（Ａ）は
回動構造を示し、（Ｂ）は直線移動構造を示した図、図
３は同低照度対応型撮像装置における輝度信号のレベル
を示した図、図４は同低照度対応型撮像装置の動作を説
明するための図であり、（Ａ）は暗い低照度撮影時を示
した図，（Ｂ）は明るい通常撮影時を示した図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a low illuminance type image pickup device according to the present invention, and FIG. 2 is a structure for switching an infrared light cut filter and a dummy glass which constitutes a main part of the low illuminance type image pickup device. FIGS. 3A and 3B are views for explaining the structure, FIG. 3A shows a rotating structure, FIG. 3B shows a linear moving structure, and FIG. 3 shows a level of a luminance signal in the low illuminance compatible imaging device. 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the low-illuminance compatible imaging apparatus, FIG. 4A is a diagram showing dark low-illumination shooting, and FIG. 4B is a diagram showing bright normal shooting. .
【００１４】図１に示した本発明に係わる低照度対応型
撮像装置１では、被写体Ｈを撮影するレンズ群２と、レ
ンズ群２を通して被写体像を結像する撮像素子（以下、
固体撮像素子と記す）４との間に赤外光カットフィルタ
１１及びダミーガラス１２を選択的に挿脱自在に設け、
被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が暗い低照度撮影時と、被
写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が明るい通常撮影時とを、固
体撮像素子４の出力側から分離した輝度信号の輝度レベ
ルにより判定し、この判定結果に基づいて低照度撮影を
行う輝度レベルの時にダミーガラス１２のみを挿入させ
る一方、通常撮影を行う輝度レベルの時に赤外光カット
フィルタ１１のみを挿入させるよう構成し、低照度撮影
時と通常撮影時とを自動的に検出することを特徴とする
ものである。尚、以下の説明において、低照度撮影時と
は、被写体Ｈを撮影する際に被写体Ｈ及び被写体Ｈの周
辺が暗い状態であり、一方、通常撮影時とは、被写体Ｈ
を撮影する際に被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が明るい状
態であるものとする。In the low illuminance type image pickup apparatus 1 according to the present invention shown in FIG. 1, a lens group 2 for photographing a subject H and an image pickup element for forming a subject image through the lens group 2 (hereinafter,
An infrared light cut filter 11 and a dummy glass 12 are selectively inserted into and removed from the solid-state image sensor 4),
The low-illuminance shooting in which the subject H and the periphery of the subject H are dark and the normal shooting in which the subject H and the periphery of the subject H are bright are determined by the brightness level of the brightness signal separated from the output side of the solid-state image sensor 4, On the basis of the determination result, only the dummy glass 12 is inserted at the brightness level for low-illumination shooting, while only the infrared light cut filter 11 is inserted at the brightness level for normal shooting, and It is characterized in that the time of normal photographing is automatically detected. In the following description, low-illuminance shooting means a state in which the subject H and the periphery of the subject H are dark when the subject H is shot, while normal shooting means the subject H.
It is assumed that the subject H and the periphery of the subject H are in a bright state at the time of shooting.
【００１５】即ち、図１に示した如く、本発明に係わる
低照度対応型撮像装置１において、被写体Ｈを撮影する
レンズ群２を保持したレンズ鏡筒３と、レンズ群２を通
して被写体像を結像する固体撮像素子４との間の光軸Ｋ
上には、本発明の要部を構成する赤外光カットフィルタ
１１及びダミーガラス１２が駆動手段１０（１０Ａ，又
は１０Ｂ）によって選択的に挿脱自在に設けられてい
る。このように実施例では、赤外光カットフィルタ１１
は、レンズ群２と固体撮像素子４との間に挿脱自在に設
けられているが、これに限らず、固体撮像素子４より入
射側でレンズ群２の前方又はレンズ群２内に赤外光カッ
トフィルタ１１のみを挿脱自在に設ける方法も考えられ
る。That is, as shown in FIG. 1, in the low illuminance type image pickup apparatus 1 according to the present invention, a lens barrel 3 holding a lens group 2 for photographing a subject H and a subject image are formed through the lens group 2. Optical axis K between the solid-state imaging device 4 and the image
An infrared light cut filter 11 and a dummy glass 12, which form the main part of the present invention, are provided on the top of the drive means 10 (10A or 10B) so that they can be selectively inserted and removed. As described above, in the embodiment, the infrared light cut filter 11 is used.
Is provided so as to be freely inserted and removed between the lens group 2 and the solid-state image sensor 4, but not limited to this, an infrared ray is provided in front of the lens group 2 on the incident side of the solid-state image sensor 4 or in the lens group 2. A method is also conceivable in which only the light cut filter 11 is detachably provided.
【００１６】また、上記レンズ群２は、前玉レンズを含
めて凸面，凹面，平面を複数組み合わせたレンズ群が光
軸Ｋを合致させて配列している。Further, in the lens group 2, a lens group including a front lens and a plurality of convex surfaces, concave surfaces, and flat surfaces is arranged with their optical axes K aligned.
【００１７】また、上記固体撮像素子４の入射面側に
は、複数の画素が夫々独立してしかも規則正しく配置さ
れた撮像面が形成され、且つ、撮像面の画素に対応して
撮像面上には周知の色フィルタアレイが一体的に膜付形
成され、更に色フィルタアレイに対向して偽信号を抑圧
するための周知の光学的ローパスフィルタが取り付けら
れており、ここでは周知の色フィルタアレイ及び周知の
光学的ローパスフィルタの説明を省略する。尚、本発明
の要部を構成する赤外光カットフィルタ１１及びダミー
ガラス１２は、周知の光学的ローパスフィルタの前側
（入射側）又は後側（出射側）に設けており、当然固体
撮像素子４より入射側に設けたことになる。また、上記
構成による固体撮像素子４は、可視光領域に対して十分
感度があることは勿論のこと、赤外光領域に対しても十
分感度があるシリコン材などを用いて形成されている。Further, on the incident surface side of the solid-state image pickup device 4, an image pickup surface in which a plurality of pixels are independently and regularly arranged is formed, and on the image pickup surface corresponding to the pixels of the image pickup surface. A known color filter array is integrally formed with a film, and a known optical low-pass filter for suppressing spurious signals is attached to the color filter array so as to face the color filter array. Description of a known optical low-pass filter is omitted. The infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12, which form the main part of the present invention, are provided on the front side (incident side) or the rear side (emission side) of a known optical low-pass filter, and of course the solid-state image sensor. 4 is provided on the incident side. Further, the solid-state image pickup device 4 having the above structure is formed of a silicon material or the like which is not only sufficiently sensitive to the visible light region but also sufficiently sensitive to the infrared light region.
【００１８】また、上記赤外光カットフィルタ１１は、
赤外光領域として例えば７５０ｎｍ以上の波長をカット
できるようガラスを用いて膜付形成されており、一般的
に被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が明るい通常撮影時に被
写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺から放射される有害な赤外光
を除去できるようになっている。しかしながら、後述す
るように被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が暗い低照度撮影
時には、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺から放射している
赤外光によって被写体像を固体撮像素子４に結像する必
要があり、この場合赤外光カットフィルタ１１を装着し
てしまうと赤外光がカットされてしまうため被写体像を
良好に結像できなくなるものであるから、このような暗
い低照度撮影時に本発明では赤外光カットフィルタ１１
を離脱することにより赤外光によって被写体像を固体撮
像素子４上に良好に結像できるようになっている。Further, the infrared light cut filter 11 is
The infrared region is formed by using glass so as to cut a wavelength of 750 nm or more, for example, and is generally radiated from the subject H and the periphery of the subject H during normal shooting when the subject H and the periphery of the subject H are bright. It is designed to remove harmful infrared light. However, as described later, during low-illuminance shooting in which the subject H and the periphery of the subject H are dark, it is necessary to form a subject image on the solid-state image sensor 4 by infrared light emitted from the subject H and the periphery of the subject H. In this case, if the infrared light cut filter 11 is attached, the infrared light will be cut off, so that the subject image cannot be formed well, and therefore, in the present invention, in such a dark low-illuminance shooting, the red light is red. Outside light cut filter 11
By separating from, the subject image can be favorably formed on the solid-state imaging device 4 by infrared light.
【００１９】一方、上記ダミーガラス１２は、赤外光カ
ットフィルタ１１と略同等の厚みの透明なガラスを用い
て、赤外光カットフィルタ１１を離脱させた時に赤外光
カットフィルタ１１に置換してダミーガラス１２を挿入
することにより、レンズ群２を通した被写体像が赤外光
カットフィルタ１１を使用した時と等しい光路長で固体
撮像素子４上に結像できるようになっている。従って、
レンズ群２から固体撮像素子４までの光路長を常に一定
に保つことができる。On the other hand, the dummy glass 12 is made of transparent glass having a thickness substantially equal to that of the infrared light cut filter 11, and is replaced with the infrared light cut filter 11 when the infrared light cut filter 11 is detached. By inserting the dummy glass 12 into the solid-state image sensor 4, the subject image through the lens group 2 can be formed on the solid-state image sensor 4 with the same optical path length as when the infrared light cut filter 11 is used. Therefore,
The optical path length from the lens group 2 to the solid-state image sensor 4 can always be kept constant.
【００２０】ここで、赤外光カットフィルタ１１及びダ
ミーガラス１２を選択的に挿脱自在に駆動する駆動手段
１０は、図２（Ａ）に示したような回動構造を採用した
駆動手段１０Ａ，又は図２（Ｂ）に示したような直線移
動構造を採用した駆動手段１０Ｂが適用されている。即
ち、回動構造を採用した駆動手段１０Ａでは、図２
（Ａ）に示した如く、赤外光カットフィルタ１１及びダ
ミーガラス１２が軸１３を中心に回動する扇状支持板１
４内の半径Ｒ上の円弧に沿って配置され、軸１３を合わ
せて扇状支持板１４に一体に設けた歯車１５にモータ１
６の軸に固着した歯車１６ａを噛合させることにより、
扇状支持板１４を矢印Ｚ１，Ｚ２方向に回動させること
ができ、赤外光カットフィルタ１１とダミーガラス１２
とが選択的に且つ交互に光軸Ｋ上に挿入できる構造にな
っている。一方、直線移動構造を採用した駆動手段１０
Ｂでは、矩形状枠１７内に赤外光カットフィルタ１１及
びダミーガラス１２が一列に配置され、矩形状枠１７の
一端部に形成したラック部１７ａにモータ１８の軸に固
着した歯車１８ａを噛合させることにより、矩形状枠１
７を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に直線移動させることができ、
赤外光カットフィルタ１１とダミーガラス１２とが選択
的に且つ交互に光軸Ｋ上に挿入できる構造になってい
る。Here, the driving means 10 for selectively inserting and removing the infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 is a driving means 10A adopting a rotating structure as shown in FIG. 2A. , Or the drive means 10B adopting the linear movement structure as shown in FIG. 2B is applied. That is, in the drive means 10A adopting the rotating structure,
As shown in (A), the fan-shaped support plate 1 in which the infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 rotate about a shaft 13
4 is arranged along a circular arc on the radius R, and the motor 1 is attached to the gear 15 integrally provided on the fan-shaped support plate 14 with the shaft 13 aligned.
By engaging the gear 16a fixed to the shaft of 6,
The fan-shaped support plate 14 can be rotated in the directions of the arrows Z 1 and Z 2 , and the infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 can be rotated.
And are selectively and alternately inserted on the optical axis K. On the other hand, the driving means 10 adopting the linear movement structure
In B, the infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 are arranged in a line in the rectangular frame 17, and the gear portion 18a fixed to the shaft of the motor 18 is meshed with the rack portion 17a formed at one end of the rectangular frame 17. By making the rectangular frame 1
7 can be moved linearly in the directions of the arrows X 1 and X 2 ,
The infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 are selectively and alternately inserted on the optical axis K.
【００２１】図１に戻り、被写体像が結像された固体撮
像素子４からの出力信号は輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃと
が重畳されており、この後、固体撮像素子４からの出力
信号はＹ／Ｃ分離回路２０により輝度信号Ｙとクロマ信
号Ｃとに分離される。ここではとくに、輝度信号Ｙが本
発明の要部を構成する赤外光カットフィルタ１１とダミ
ーガラス１２とを選択的に挿脱させるための制御信号と
なるものであり、固体撮像素子４の出力側ならば何時の
時点での輝度信号Ｙでも支障のないものである。更に、
Ｙ／Ｃ分離回路２０で分離された輝度信号Ｙは、画像処
理回路２１と判定回路２２とに分岐して入力され、一
方、Ｙ／Ｃ分離回路２０で分離されたクロマ信号Ｃは画
像処理回路２１に入力される。上記画像処理回路２１内
では入力した輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃとを再び混合し
て出力するようになっている。Returning to FIG. 1, a luminance signal Y and a chroma signal C are superimposed on the output signal from the solid-state image pickup device 4 on which the subject image is formed, and thereafter, the output signal from the solid-state image pickup device 4 is changed. The Y / C separation circuit 20 separates the luminance signal Y and the chroma signal C. Here, in particular, the luminance signal Y serves as a control signal for selectively inserting / removing the infrared light cut filter 11 and the dummy glass 12 forming the main part of the present invention, and the output of the solid-state image sensor 4 On the side, the luminance signal Y at any point of time does not cause any problem. Furthermore,
The luminance signal Y separated by the Y / C separation circuit 20 is branched and input to the image processing circuit 21 and the determination circuit 22, while the chroma signal C separated by the Y / C separation circuit 20 is the image processing circuit. 21 is input. In the image processing circuit 21, the input luminance signal Y and chroma signal C are mixed again and output.
【００２２】次に、上記判定回路２２内では、図３に示
した如く、基準となるシンクチップレベルとホワイトピ
ークレベルとの間を１００％として、黒レベル側に予め
設定した設定レベル値Ｙ０と、固体撮像素子４の出力か
ら分離した輝度信号Ｙの輝度レベル値Ｙ１（Ｙ１１，Ｙ
１２）とを比較している。尚、ここでは、図示のように
設定レベル値Ｙ０を境目として、シンクチップレベル側
を黒レベル側と呼称し、ホワイトピークレベル側を白レ
ベル側と呼称する。また、図３から明らかなように、輝
度信号Ｙの輝度レベル値Ｙ１１は低照度撮影時のレベル
値を示し、輝度信号Ｙの輝度レベル値Ｙ１２は通常撮影
時のレベル値を示している。Next, in the judgment circuit 22, as shown in FIG. 3, the set level value Y 0 preset on the black level side is set to 100% between the reference sync tip level and the white peak level. And the brightness level value Y 1 (Y 11 , Y of the brightness signal Y separated from the output of the solid-state image sensor 4).
12 ). Here, as shown in the figure, with the set level value Y 0 as a boundary, the sync tip level side is called the black level side, and the white peak level side is called the white level side. Further, as is apparent from FIG. 3, the brightness level value Y 11 of the brightness signal Y indicates the level value at the time of low illuminance shooting, and the brightness level value Y 12 of the brightness signal Y indicates the level value at the time of normal shooting. .
【００２３】上記設定レベル値Ｙ０は、図示のように黒
レベル側に偏った輝度レベル値に予め設定されており、
この設定レベル値Ｙ０はレンズ群２の性能及び固体撮像
素子４の性能によっても左右されるものであから、本発
明に係わる低照度対応型撮像装置１では黒レベル側に偏
った適宜な設定レベル値Ｙ０に設定されている。The set level value Y 0 is preset to a brightness level value biased to the black level side as shown in the figure,
Since the set level value Y 0 depends on the performance of the lens group 2 and the performance of the solid-state image pickup device 4, in the low illuminance compatible image pickup apparatus 1 according to the present invention, an appropriate setting biased to the black level side is set. The level value Y 0 is set.
【００２４】従って、判定回路２２内で、固体撮像素子
４の出力から分離した輝度信号Ｙの輝度レベル値Ｙ
１（Ｙ１１，Ｙ１２）が、設定レベル値Ｙ０よりも等し
いか、又は小さい場合には、図３から低照度撮影を行う
輝度レベル値Ｙ１１であると判定される。この判定結果
によれば、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が暗く、可視光
領域では撮影が不可能な輝度レベル値Ｙ１１であると判
断され、且つ、赤外光領域での撮影が必要と判断され
る。一方、固体撮像素子４の出力から分離した輝度信号
Ｙの輝度レベル値Ｙ１（Ｙ１１，Ｙ１２）が、設定レベ
ル値Ｙ０よりも大きい場合には、図３から通常撮影を行
う輝度レベル値Ｙ１２であると判定される。この判定結
果によれば、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺が明るく、可
視光領域での撮影が可能な輝度レベル値Ｙ１２であると
判断され、且つ、赤外光は有害であると判断される。Therefore, in the judgment circuit 22, the brightness level value Y of the brightness signal Y separated from the output of the solid-state image pickup device 4 is obtained.
When 1 (Y 11 , Y 12 ) is equal to or smaller than the set level value Y 0 , it is determined from FIG. 3 that it is the brightness level value Y 11 for low-illuminance shooting. According to this determination result, it is determined that the subject H and the periphery of the subject H are dark, and the brightness level value Y 11 is such that photographing in the visible light region is impossible, and that photographing in the infrared light region is necessary. To be done. On the other hand, when the brightness level value Y 1 (Y 11 , Y 12 ) of the brightness signal Y separated from the output of the solid-state image sensor 4 is larger than the set level value Y 0 , the brightness level for performing normal shooting from FIG. It is determined that the value is Y 12 . According to this determination result, it is determined that the subject H and the periphery of the subject H are bright, and the brightness level value Y 12 that allows image capturing in the visible light region is obtained, and that infrared light is harmful. .
【００２５】次に、判定回路２２内で低照度撮影を行う
輝度レベル値Ｙ１１であると判定されると、この判定結
果に基づいて、判定回路２２の出力側と接続した駆動回
路２３を介して図２（Ａ）に示した駆動手段１０Ａのモ
ータ１６又は図２（Ｂ）に示した駆動手段１０Ｂのモー
タ１８が駆動して、図４（Ａ）に示したように、レンズ
群２と固体撮像素子４との間から赤外光カットフィルタ
１１が離脱され、且つ、これに伴ってレンズ群２と固体
撮像素子４との間に赤外光カットフィルタ１１に置換し
てダミーガラス１２が挿入される。勿論、レンズ群２の
前方，又はレンズ群２内に赤外光カットフィルタ１１を
挿脱自在に設けた場合にも、赤外光カットフィルタ１１
を離脱させれば良い。Next, when it is judged in the judgment circuit 22 that the brightness level value Y 11 is for low-luminance photographing, based on this judgment result, the driving circuit 23 connected to the output side of the judgment circuit 22 is used. 2A, the motor 16 of the driving means 10A or the motor 18 of the driving means 10B shown in FIG. 2B drives to drive the lens group 2 and the lens group 2 as shown in FIG. 4A. The infrared light cut filter 11 is removed from between the solid-state image sensor 4 and the dummy glass 12 is replaced by the infrared light cut filter 11 between the lens group 2 and the solid-state image sensor 4 accordingly. Is inserted. Of course, even when the infrared light cut filter 11 is detachably provided in front of the lens group 2 or in the lens group 2, the infrared light cut filter 11
Should be removed.
【００２６】また、判定回路２２内で低照度撮影を行う
輝度レベル値Ｙ１１であると判定された場合には、この
判定結果に基づいて、判定回路２２の出力から輝度信号
Ｙの小さい輝度レベル値Ｙ１１がＡＧＣ（Auto Gain Co
ntorol) 回路２４に入力され、ＡＧＣ回路２４内で輝度
信号Ｙの小さい輝度レベル値Ｙ１１が増幅され、その後
画像処理回路２１内に送られてここで画像処理されてい
る。When it is determined in the determination circuit 22 that the brightness level value Y 11 is for low-luminance imaging, the brightness level of the brightness signal Y from the output of the determination circuit 22 is small based on the determination result. The value Y 11 is AGC (Auto Gain Co
ntorol) circuit 24, the small luminance level value Y 11 of the luminance signal Y is amplified in the AGC circuit 24, and then sent to the image processing circuit 21 where the image processing is performed.
【００２７】更に、判定回路２２内で低照度撮影を行う
輝度レベル値Ｙ１１であると判定された場合には、この
判定結果に基づいて、判定回路２２の出力側と接続した
ホワイトバランス補正回路２５により赤外光カットフィ
ルタ１１が離脱されてもホワイトバランスがくずれない
ように自動的に補正され、その後画像処理回路２１内に
送られてここで画像処理されている。この際、ホワイト
バランス補正回路２５内には、輝度信号Ｙの小さい輝度
レベル値Ｙ１１と対応したメモリテーブルが予め用意さ
れており、このメモリテーブルに基づいてホワイトバラ
ンスの補正が行われている。Furthermore, when it is determined in the determination circuit 22 that the brightness level value Y 11 is for low-illuminance shooting, the white balance correction circuit connected to the output side of the determination circuit 22 based on this determination result. Even if the infrared light cut filter 11 is detached by 25, the white balance is automatically corrected so as not to be lost, and then sent to the image processing circuit 21 where the image processing is performed. At this time, a memory table corresponding to the small luminance level value Y 11 of the luminance signal Y is prepared in advance in the white balance correction circuit 25, and the white balance is corrected based on this memory table.
【００２８】このように、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺
が暗い低照度撮影時には、レンズ群２と固体撮像素子４
との間から赤外光カットフィルタ１１が自動的に離脱さ
れ、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺から放出された赤外光
がレンズ群２，ダミーガラス１２を通して赤外光に対し
て十分感度のある固体撮像素子４に到達するので、低照
度赤外光撮影が可能となる。この際、レンズ群２と固体
撮像素子４との間には赤外光カットフィルタ１１に置換
してダミーガラス１２が挿入されるので、レンズ群２か
ら固体撮像素子４までの光路長を常に一定に保つことが
できる。また、本発明に係わる低照度対応型撮像装置１
を用いて低照度撮影を行った時には、従来のような赤外
光カットフィルタを装着したまま撮影を行って映像信号
の感度アップを図った時に生じるノイズが発生しないの
で、当然ＳＮ比良く被写体Ｈを撮影することができ、更
に、輝度レベルの補正，ホワイトバランスの補正などに
より色ずれのない高画質の被写体像を得ることができ
る。As described above, at the time of low-illuminance photographing in which the subject H and the periphery of the subject H are dark, the lens group 2 and the solid-state image pickup device 4 are used.
The infrared light cut filter 11 is automatically detached from between and, and the infrared light emitted from the subject H and the periphery of the subject H is sufficiently sensitive to the infrared light through the lens group 2 and the dummy glass 12. Since it reaches the solid-state image sensor 4, low-intensity infrared light imaging is possible. At this time, the dummy glass 12 is inserted between the lens group 2 and the solid-state image sensor 4 by replacing the infrared light cut filter 11, so that the optical path length from the lens group 2 to the solid-state image sensor 4 is always constant. Can be kept at Further, the low illuminance compatible image pickup apparatus 1 according to the present invention
When low-luminance shooting is performed using, the noise that occurs when the sensitivity of the video signal is increased by shooting while wearing the infrared light cut filter as in the related art does not occur, so that the SN ratio of the subject H is naturally high. Can be photographed, and a high-quality subject image without color misregistration can be obtained by correcting the brightness level and the white balance.
【００２９】一方、判定回路２２内で通常撮影を行う輝
度レベル値Ｙ１２であると判定されると、この判定結果
に基づいて、判定回路２２の出力側と接続した駆動回路
２３を介して図２（Ａ）に示した駆動手段１０Ａのモー
タ１６又は図２（Ｂ）に示した駆動手段１０Ｂのモータ
１８が駆動して、図４（Ｂ）に示したように、レンズ群
２と固体撮像素子４との間に赤外光カットフィルタ１１
が挿入され、且つ、これに伴ってレンズ群２と固体撮像
素子４との間からダミーガラス１２が離脱される。On the other hand, when it is determined in the determination circuit 22 that the brightness level value Y 12 is for normal photographing, the result is determined through the drive circuit 23 connected to the output side of the determination circuit 22 based on the determination result. The motor 16 of the driving unit 10A shown in FIG. 2A or the motor 18 of the driving unit 10B shown in FIG. 2B drives to drive the lens group 2 and the solid-state imaging as shown in FIG. 4B. Infrared light cut filter 11 between element 4 and
And the dummy glass 12 is removed from between the lens group 2 and the solid-state image sensor 4.
【００３０】このように、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺
が明るい通常撮影時には、被写体Ｈ及び被写体Ｈの周辺
から放出された有害な赤外光が赤外光カットフィルタ１
１によって除去されるので、従来と同様に被写体Ｈを良
好に撮影することができる。As described above, during normal photographing in which the subject H and the periphery of the subject H are bright, harmful infrared light emitted from the subject H and the periphery of the subject H is cut by the infrared light cut filter 1.
Since it is removed by 1, the subject H can be photographed well as in the conventional case.
【００３１】尚、上記のように構成した本発明に係わる
低照度対応型撮像装置１において、レンズ群２の前方近
傍に小型ライト３０を追加して、被写体Ｈ及び被写体Ｈ
の周辺が完全に真っ暗な時に赤外光カットフィルタ１１
を離脱して低照度撮影を行えば、照度ゼロ撮影も可能と
なる。In the low-illuminance type image pickup apparatus 1 according to the present invention configured as described above, a small light 30 is added in the vicinity of the front of the lens group 2 so that the object H and the object H can be detected.
Infrared cut filter 11 when the area around is completely dark
If you leave the camera and shoot at low illuminance, you can also shoot at zero illuminance.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上詳述した本発明に係わる低照度対応
型撮像装置によると、請求項１記載においては、レンズ
群と固体撮像素子との間に赤外光カットフィルタを挿脱
自在に設け、被写体及び被写体の周辺が暗い低照度撮影
時と、被写体及び被写体の周辺が明るい通常撮影時と
を、固体撮像素子の出力側から分離した輝度信号の輝度
レベルにより判定し、この判定結果に基づいて低照度撮
影を行う輝度レベルの時に赤外光カットフィルタを離脱
させる一方、通常撮影を行う輝度レベルの時に赤外光カ
ットフィルタを挿入させるよう構成したので、とくに、
暗い低照度撮影時には被写体及び被写体の周辺から放出
された赤外光がレンズ群を通して赤外光に対して十分感
度のある固体撮像素子に到達するので、低照度赤外光撮
影が可能となる。また、本発明に係わる低照度対応型撮
像装置を用いて低照度撮影を行った時には、従来のよう
な赤外光カットフィルタを装着したまま撮影を行って映
像信号の感度アップを図った時に生じるノイズが発生し
ないので、当然ＳＮ比良く被写体を撮影することができ
る。勿論、被写体及び被写体の周辺が明るい通常撮影時
には、被写体及び被写体の周辺から放出された有害な赤
外光が赤外光カットフィルタによって除去されるので、
従来と同様に被写体を良好に撮影することができる。According to the low illuminance type image pickup apparatus according to the present invention described in detail above, in the first aspect, the infrared light cut filter is detachably provided between the lens group and the solid-state image pickup element. , A low-illuminance shooting in which the subject and the surroundings of the subject are dark and a normal shooting in which the subject and the surroundings of the subject are bright are determined by the luminance level of the luminance signal separated from the output side of the solid-state image sensor, and based on the determination result. Since the infrared light cut filter is removed at the brightness level for low-illumination shooting while the infrared light cut filter is inserted at the brightness level for normal shooting,
During dark low-illumination shooting, infrared light emitted from a subject and the periphery of the subject reaches a solid-state image sensor having sufficient sensitivity to infrared light through a lens group, so that low-illuminance infrared light shooting is possible. Further, when low-illuminance shooting is performed by using the low-illuminance type imaging device according to the present invention, it occurs when the sensitivity is increased for a video signal by performing shooting with the infrared cut filter mounted as in the conventional case. Since no noise is generated, the subject can be photographed with a good SN ratio. Of course, during normal shooting in which the subject and the surroundings of the subject are bright, the infrared light cut filter removes harmful infrared light emitted from the subject and the surroundings of the subject.
As in the conventional case, the subject can be photographed satisfactorily.
【００３３】また、請求項２記載においては、レンズ群
と固体撮像素子との間に赤外光カットフィルタ及びダミ
ーガラスを選択的に挿脱自在に設け、暗い低照度撮影時
と、明るい通常撮影時とを、固体撮像素子の出力側から
分離した輝度信号の輝度レベルにより判定し、この判定
結果に基づいて低照度撮影を行う輝度レベルの時にダミ
ーガラスのみを挿入させる一方、通常撮影を行う輝度レ
ベルの時に赤外光カットフィルタのみを挿入させるよう
構成したので、請求項１記載と同様な効果が得られると
共に、ここではレンズ群から固体撮像素子までの光路長
を常に一定に保つことができる。According to the second aspect of the present invention, an infrared light cut filter and a dummy glass are selectively inserted and removed between the lens group and the solid-state image pickup device, so that dark low-illuminance shooting and bright normal shooting can be performed. Time is judged by the brightness level of the brightness signal separated from the output side of the solid-state image sensor, and only the dummy glass is inserted at the brightness level for low-illuminance shooting based on this judgment result, while the brightness for normal shooting is set. Since the configuration is such that only the infrared light cut filter is inserted at the time of the level, the same effect as in claim 1 can be obtained, and the optical path length from the lens group to the solid-state image sensor can always be kept constant here. .
【００３４】更に、請求項３記載においては、暗い低照
度撮影時に赤外光カットフィルタを離脱させても、映像
信号のホワイトバランスのずれを自動的に補正している
ため、色ずれのない高画質の被写体像を得ることができ
る。Further, according to the third aspect, even if the infrared light cut filter is removed during dark low illuminance photography, the deviation of the white balance of the video signal is automatically corrected, so that there is no color deviation. A subject image of high image quality can be obtained.
【図１】本発明に係わる低照度対応型撮像装置を説明す
るための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a low-illuminance type imaging device according to the present invention.
【図２】本発明に係わる低照度対応型撮像装置の要部を
構成する赤外光カットフィルタ及びダミーガラスの切り
換え構造を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a switching structure of an infrared light cut filter and a dummy glass, which constitutes a main part of a low illuminance type imaging device according to the present invention.
【図３】本発明に係わる低照度対応型撮像装置における
輝度信号のレベルを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the level of a luminance signal in the low illuminance type imaging device according to the present invention.
【図４】本発明に係わる低照度対応型撮像装置の動作を
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the low-illuminance type imaging device according to the present invention.
【図５】従来のビデオカメラを説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional video camera.
【符号の説明】 １…低照度対応型撮像装置、２…レンズ群、４…撮像素
子（固体撮像素子）、１１…赤外光カットフィルタ、１
２…ダミーガラス、１０（１０Ａ，１０Ｂ）…駆動手
段、２０…Ｙ／Ｃ分離回路、２２…判定回路、２５…ホ
ワイトバランス補正回路、Ｙ…輝度信号。[Explanation of Codes] 1 ... Imaging device for low illuminance, 2 ... Lens group, 4 ... Imaging device (solid-state imaging device), 11 ... Infrared light cut filter, 1
2 ... Dummy glass, 10 (10A, 10B) ... Driving means, 20 ... Y / C separation circuit, 22 ... Judgment circuit, 25 ... White balance correction circuit, Y ... Luminance signal.
Claims (3)
トフィルタと、 前記撮像素子の出力側の映像信号から輝度信号を分離し
て、前記輝度信号のレベルが低照度撮影を行う輝度レベ
ルか、又は通常撮影を行う輝度レベルかを判定する判定
回路と、 前記判定回路の判定結果に基づいて、低照度撮影を行う
輝度レベルの時に前記赤外光カットフィルタを離脱させ
る一方、通常撮影を行う輝度レベルの時に前記赤外光カ
ットフィルタを挿入させる駆動手段とを具備したことを
特徴とする低照度対応型撮像装置。1. A lens group for photographing a subject, an image sensor for forming a subject image through the lens group, an infrared light cut filter detachably provided on an incident side of the image sensor, and the image sensor. A determination circuit that separates the luminance signal from the output-side video signal and determines whether the level of the luminance signal is a luminance level for low-illumination shooting or a luminance level for normal shooting; Based on the above, the infrared light cut filter is disengaged at the brightness level for low-illumination shooting, and the infrared light cut filter is inserted at the brightness level for normal shooting. Low illuminance compatible imaging device.
に設けた赤外光カットフィルタ及びダミーガラスと、 前記撮像素子の出力側の映像信号から輝度信号を分離し
て、前記輝度信号のレベルが低照度撮影を行う輝度レベ
ルか、又は通常撮影を行う輝度レベルかを判定する判定
回路と、 前記判定回路の判定結果に基づいて、低照度撮影を行う
輝度レベルの時に前記ダミーガラスのみを挿入させる一
方、通常撮影を行う輝度レベルの時に前記赤外光カット
フィルタのみを挿入させる駆動手段とを具備したことを
特徴とする低照度対応型撮像装置。2. A lens group for photographing a subject, an image pickup element for forming a subject image through the lens group, and infrared light selectively and removably provided between the lens group and the image pickup element. A luminance signal is separated from a video signal on the output side of the image sensor and a cut filter and a dummy glass, and it is determined whether the level of the luminance signal is a luminance level for low-illuminance photographing or a luminance level for normal photographing. Based on the determination circuit and the determination result of the determination circuit, only the dummy glass is inserted at the brightness level for low-illuminance shooting, and only the infrared light cut filter is inserted at the brightness level for normal shooting. A low illuminance compatible image pickup apparatus comprising: a driving unit.
撮像装置において、 前記赤外光カットフィルタを離脱させた時に、前記映像
信号のホワイトバランスのずれを自動的に補正するホワ
イトバランス補正回路を具備したことを特徴とする低照
度対応型撮像装置。3. The low-illuminance type image pickup device according to claim 1, wherein when the infrared light cut filter is removed, a white balance of the video signal is automatically corrected. A low-illuminance compatible image pickup device comprising a correction circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268309A JPH07107355A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Image pickup device adaptable to low illuminance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268309A JPH07107355A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Image pickup device adaptable to low illuminance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107355A true JPH07107355A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17456747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5268309A Pending JPH07107355A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Image pickup device adaptable to low illuminance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107355A (en) |
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