JPH08223588A - 暗視用カラーカメラ装置 - Google Patents
暗視用カラーカメラ装置Info
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- JPH08223588A JPH08223588A JP7028068A JP2806895A JPH08223588A JP H08223588 A JPH08223588 A JP H08223588A JP 7028068 A JP7028068 A JP 7028068A JP 2806895 A JP2806895 A JP 2806895A JP H08223588 A JPH08223588 A JP H08223588A
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- JP
- Japan
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- color
- image
- spectral
- period
- color filter
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- Pending
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光量の極めて少ない撮影環境下で、自動的
に色バランス調整を行うと共に高空間分解能の撮像を行
うことにより、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗
視用カラーカメラ装置を提供する。 【構成】 ３色の分光用カラーフィルタを有し、夫々の
分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を個々独
立に設定する分光用カラーフィルタ機構（２）と、夫々
の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を受光し、
電子増倍機能により高強度の光像を発生するイメージイ
ンテンシファイア（１）と、イメージインテンシファイ
ア（１）から出力される光像を所定周期で撮像する二次
元撮像デバイス（５）と、各々の分光用カラーフィルタ
の被写体光像の透過期間を白バランス条件に合わせた期
間に設定する露光期間制御手段とを備え、二次元撮像デ
バイスから出力される３色の画素信号に基づいて再生画
像用のカラー映像信号を形成する映像信号形成手段（２
０）とを備える構成とした。
に色バランス調整を行うと共に高空間分解能の撮像を行
うことにより、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗
視用カラーカメラ装置を提供する。 【構成】 ３色の分光用カラーフィルタを有し、夫々の
分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を個々独
立に設定する分光用カラーフィルタ機構（２）と、夫々
の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を受光し、
電子増倍機能により高強度の光像を発生するイメージイ
ンテンシファイア（１）と、イメージインテンシファイ
ア（１）から出力される光像を所定周期で撮像する二次
元撮像デバイス（５）と、各々の分光用カラーフィルタ
の被写体光像の透過期間を白バランス条件に合わせた期
間に設定する露光期間制御手段とを備え、二次元撮像デ
バイスから出力される３色の画素信号に基づいて再生画
像用のカラー映像信号を形成する映像信号形成手段（２
０）とを備える構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、露光量の極めて少ない
撮影環境下でのカラー撮像を行う暗視用カラーカメラ装
置に関し、特に、自動的に色バランス調整を行うと共
に、高空間分解能の撮像を行うことにより、高精細且つ
高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置に関
する。
撮影環境下でのカラー撮像を行う暗視用カラーカメラ装
置に関し、特に、自動的に色バランス調整を行うと共
に、高空間分解能の撮像を行うことにより、高精細且つ
高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】暗視用カラーカメラ装置は、顕微鏡下で
の生体反応の変化を観測したり、夜空での星座を観測す
るなど、極めて低照度の対象を低露光量下で撮像するた
めに開発された。近年、微弱光を増幅するマイクロチャ
ンネルプレート型のイメージインテンシファイア（ＭＣ
Ｐ型ＩＩという）が開発され、このＭＣＰ型ＩＩの増幅
出力を固体撮像デバイス等で撮像することによって、高
感度化を図ったものが知られている。
の生体反応の変化を観測したり、夜空での星座を観測す
るなど、極めて低照度の対象を低露光量下で撮像するた
めに開発された。近年、微弱光を増幅するマイクロチャ
ンネルプレート型のイメージインテンシファイア（ＭＣ
Ｐ型ＩＩという）が開発され、このＭＣＰ型ＩＩの増幅
出力を固体撮像デバイス等で撮像することによって、高
感度化を図ったものが知られている。
【０００３】即ち、ＭＣＰ型ＩＩは、真空管の光入射窓
の内側に光電面が設けられると共に、その後方に電子レ
ンズを介してマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）が
配置され、更に、マイクロチャンネルプレートの後方側
（出力側）に蛍光面が形成されている。更に、光入射窓
の前面には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のストライ
プ配列型やモザイク配列型等のカラーフィルタ膜が固着
されている。
の内側に光電面が設けられると共に、その後方に電子レ
ンズを介してマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）が
配置され、更に、マイクロチャンネルプレートの後方側
（出力側）に蛍光面が形成されている。更に、光入射窓
の前面には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のストライ
プ配列型やモザイク配列型等のカラーフィルタ膜が固着
されている。
【０００４】そして、光入射窓へ被写体からの光が入射
すると、カラーフィルタ膜を通過して分光された各色
Ｒ，Ｇ，Ｂの光が光電面に入射して、夫々の光強度に応
じた量の光電子が飛び出し、更に、電子レンズでによっ
てマイクロチャンネルプレートの入力面に結像される。
マイクロチャンネルプレートは、十数μｍの細い穴（チ
ャネル）が無数に空いており、光電子は、電位勾配に引
かれてこれらのチャネル内を通過する際に内壁に衝突す
ることによって数万倍に電子増倍されて蛍光面へ出力さ
れ、再び光学像に変換される。そして、上記固体撮像デ
バイス等がこの光学像を撮像することによって、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号を発生し、これ
らの画素信号に基づいて例えばＮＴＳＣ方式に準拠した
カラー映像信号が形成される。
すると、カラーフィルタ膜を通過して分光された各色
Ｒ，Ｇ，Ｂの光が光電面に入射して、夫々の光強度に応
じた量の光電子が飛び出し、更に、電子レンズでによっ
てマイクロチャンネルプレートの入力面に結像される。
マイクロチャンネルプレートは、十数μｍの細い穴（チ
ャネル）が無数に空いており、光電子は、電位勾配に引
かれてこれらのチャネル内を通過する際に内壁に衝突す
ることによって数万倍に電子増倍されて蛍光面へ出力さ
れ、再び光学像に変換される。そして、上記固体撮像デ
バイス等がこの光学像を撮像することによって、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号を発生し、これ
らの画素信号に基づいて例えばＮＴＳＣ方式に準拠した
カラー映像信号が形成される。
【０００５】このように、ＭＣＰ型ＩＩを適用すること
によって、極めて高感度の暗視用カラーカメラ装置が実
現されるに至った。
によって、極めて高感度の暗視用カラーカメラ装置が実
現されるに至った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
の暗視用カラーカメラ装置にあっては、前述したよう
に、ＭＣＰ型ＩＩの光電面の前方に配置されたストライ
プ配列型やモザイク配列型等のカラーフィルタ膜によっ
て、被写体光像を赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）成分に
分光しており、夫々の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の
フィルタ群は受光面に対して２次元配列されているため
に、空間分解能が低くなり、ＭＣＰ型ＩＩ及び固体撮像
デバイスが本来備えている高空間分解能が十分に利用さ
れていない問題があった。
の暗視用カラーカメラ装置にあっては、前述したよう
に、ＭＣＰ型ＩＩの光電面の前方に配置されたストライ
プ配列型やモザイク配列型等のカラーフィルタ膜によっ
て、被写体光像を赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）成分に
分光しており、夫々の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の
フィルタ群は受光面に対して２次元配列されているため
に、空間分解能が低くなり、ＭＣＰ型ＩＩ及び固体撮像
デバイスが本来備えている高空間分解能が十分に利用さ
れていない問題があった。
【０００７】更に、かかるカラーフィルタ膜を適用した
従来の暗視用カラーカメラ装置における色バランス（ホ
ワイトバランス）調整は、ＭＣＰ型ＩＩの光電面の前方
に基準となる白色板等を挿入してこれを撮像し、この撮
像により固体撮像デバイスから出力される赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の各画素信号のレベルＥR ，ＥG ，Ｅ
B 及び輝度信号ＹのレベルＥY （＝０．３０ＥR ＋０．
５９ＥG ＋０．１１ＥB ）が等しくなるように夫々の増
幅率を調整し、調整された各色の画素信号に基づいて映
像信号を形成するように成っている。しかし、上記の高
空間分解能化を実現するためには、各色信号毎に増幅器
の増幅率を調整させるという構成をそのまま適用するこ
とができないことから、高空間分解能化に適した色バラ
ンス調整手段が必要である。
従来の暗視用カラーカメラ装置における色バランス（ホ
ワイトバランス）調整は、ＭＣＰ型ＩＩの光電面の前方
に基準となる白色板等を挿入してこれを撮像し、この撮
像により固体撮像デバイスから出力される赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の各画素信号のレベルＥR ，ＥG ，Ｅ
B 及び輝度信号ＹのレベルＥY （＝０．３０ＥR ＋０．
５９ＥG ＋０．１１ＥB ）が等しくなるように夫々の増
幅率を調整し、調整された各色の画素信号に基づいて映
像信号を形成するように成っている。しかし、上記の高
空間分解能化を実現するためには、各色信号毎に増幅器
の増幅率を調整させるという構成をそのまま適用するこ
とができないことから、高空間分解能化に適した色バラ
ンス調整手段が必要である。
【０００８】本発明は、このような課題に鑑みて成され
たものであり、露光量の極めて少ない撮影環境下でのカ
ラー撮像を行う暗視用カラーカメラ装置であって、自動
的に色バランス調整を行うと共に、高空間分解能の撮像
を行うことにより、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得
る暗視用カラーカメラ装置を提供することを目的とす
る。
たものであり、露光量の極めて少ない撮影環境下でのカ
ラー撮像を行う暗視用カラーカメラ装置であって、自動
的に色バランス調整を行うと共に、高空間分解能の撮像
を行うことにより、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得
る暗視用カラーカメラ装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、３色の分光用カラーフィルタを有
し、夫々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期
間を個々独立に設定する分光用カラーフィルタ手段と、
上記夫々の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を
受光し、電子増倍機能により高強度の光像を発生するイ
メージインテンシファイアと、上記イメージインテンシ
ファイアから出力される上記光像を所定周期で撮像する
二次元撮像デバイスと、上記分光用カラーフィルタの被
写体光像の透過期間を白バランス条件に合わせた期間に
設定する露光期間制御手段と、上記二次元撮像デバイス
から出力される３色の画素信号に基づいて再生画像用の
カラー映像信号を形成する映像信号形成手段とを備える
構成とした。
るために本発明は、３色の分光用カラーフィルタを有
し、夫々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期
間を個々独立に設定する分光用カラーフィルタ手段と、
上記夫々の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を
受光し、電子増倍機能により高強度の光像を発生するイ
メージインテンシファイアと、上記イメージインテンシ
ファイアから出力される上記光像を所定周期で撮像する
二次元撮像デバイスと、上記分光用カラーフィルタの被
写体光像の透過期間を白バランス条件に合わせた期間に
設定する露光期間制御手段と、上記二次元撮像デバイス
から出力される３色の画素信号に基づいて再生画像用の
カラー映像信号を形成する映像信号形成手段とを備える
構成とした。
【００１０】又、３色の分光用カラーフィルタを有し、
夫々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を
等しく設定する分光用カラーフィルタ手段と、上記夫々
の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を受光し、
電子増倍機能により高強度の光像を発生するイメージイ
ンテンシファイアと、上記イメージインテンシファイア
から出力される各色についての上記光像を電子シャッタ
ー機能により撮像する二次元撮像デバイスと、上記二次
元撮像デバイスの電子シャッタータイミングを制御する
ことにより、各色についての分光光像の露光期間を白バ
ランス条件に合わせた期間に設定する露光期間制御手段
と、上記二次元撮像デバイスから出力される３色の画素
信号に基づいて再生画像用のカラー映像信号を形成する
映像信号形成手段とを具備する構成とした。
夫々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を
等しく設定する分光用カラーフィルタ手段と、上記夫々
の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を受光し、
電子増倍機能により高強度の光像を発生するイメージイ
ンテンシファイアと、上記イメージインテンシファイア
から出力される各色についての上記光像を電子シャッタ
ー機能により撮像する二次元撮像デバイスと、上記二次
元撮像デバイスの電子シャッタータイミングを制御する
ことにより、各色についての分光光像の露光期間を白バ
ランス条件に合わせた期間に設定する露光期間制御手段
と、上記二次元撮像デバイスから出力される３色の画素
信号に基づいて再生画像用のカラー映像信号を形成する
映像信号形成手段とを具備する構成とした。
【００１１】又、前記分光用カラーフィルタ手段は、前
記３色の分光用カラーフィルタを回転させることによ
り、各分光用カラーフィルタによる前記被写体光像の透
過期間を設定すると共に、各分光用カラーフィルタの境
界部分には光の透過を阻止する非透過領域が設けた構造
にした。
記３色の分光用カラーフィルタを回転させることによ
り、各分光用カラーフィルタによる前記被写体光像の透
過期間を設定すると共に、各分光用カラーフィルタの境
界部分には光の透過を阻止する非透過領域が設けた構造
にした。
【００１２】
【作用】このような構造を有する本発明によれば、分光
用カラーフィルタ手段の各カラーフィルタの介在時間を
個々独立に調整・制御しつつ回転させると共に、二次元
撮像デバイスの撮像周期を一定にし、これらの介在時間
を最適な色バランス条件の得られる期間に設定するよう
にすることで、二次元撮像デバイスからは最適な色バラ
ンス条件を満足する３色の画素信号を得ることができ
る。
用カラーフィルタ手段の各カラーフィルタの介在時間を
個々独立に調整・制御しつつ回転させると共に、二次元
撮像デバイスの撮像周期を一定にし、これらの介在時間
を最適な色バランス条件の得られる期間に設定するよう
にすることで、二次元撮像デバイスからは最適な色バラ
ンス条件を満足する３色の画素信号を得ることができ
る。
【００１３】又、分光用カラーフィルタ手段のカラーフ
ィルタの介在時間が共に等しくなるように調整・制御し
つつ回転させると共に、二次元撮像デバイスの３色毎の
撮像期間を電子シャッター機能によって個々独立に調整
・制御し、これらの撮像期間（即ち、露光期間）を最適
な色バランス条件の得られる期間に設定することによっ
て、二次元撮像デバイスからは最適な色バランス条件を
満足する３色の画素信号を得ることができる。
ィルタの介在時間が共に等しくなるように調整・制御し
つつ回転させると共に、二次元撮像デバイスの３色毎の
撮像期間を電子シャッター機能によって個々独立に調整
・制御し、これらの撮像期間（即ち、露光期間）を最適
な色バランス条件の得られる期間に設定することによっ
て、二次元撮像デバイスからは最適な色バランス条件を
満足する３色の画素信号を得ることができる。
【００１４】又、分光用カラーフィルタ手段の３色の分
光用カラーフィルタの境界部分に光の透過を阻止する非
透過領域が設けことにより、不要な光の露光を防止する
ことができるので、再生画像内に色滲みや偽色が発生す
るのを防止することができる。
光用カラーフィルタの境界部分に光の透過を阻止する非
透過領域が設けことにより、不要な光の露光を防止する
ことができるので、再生画像内に色滲みや偽色が発生す
るのを防止することができる。
【００１５】この結果、低照度、低露光状態下での撮像
においても最適な色バランス調整を実現し、鮮明な再生
画像を得ることができる暗視用カラーカメラ装置を提供
することができる。
においても最適な色バランス調整を実現し、鮮明な再生
画像を得ることができる暗視用カラーカメラ装置を提供
することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明による暗視用カラーカメラ装置
の一実施例を図面と共に説明する。
の一実施例を図面と共に説明する。
【００１７】まず、図１に基づいて構成を説明すると、
マイクロチャンネルプレート型のイメージインテンシフ
ァイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に設けられている光入射窓１
a の前方に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のカ
ラーフィルタ群を備えた分光用カラーフィルタ機構２が
対向配置され、更にその前方には、被写体４の光像を光
入射窓１a に結像させるための撮像レンズ系３が対設さ
れている。
マイクロチャンネルプレート型のイメージインテンシフ
ァイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に設けられている光入射窓１
a の前方に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のカ
ラーフィルタ群を備えた分光用カラーフィルタ機構２が
対向配置され、更にその前方には、被写体４の光像を光
入射窓１a に結像させるための撮像レンズ系３が対設さ
れている。
【００１８】イメージインテンシファイア１は、真空管
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。更に、ファイ
バプレート１f の出力側端と二次元固体撮像デバイス
（ＣＣＤ）５の撮像面との間に、多数の極めて細い光フ
ァイバ束から成るテーパーファイバプレート６が介在し
ている。このテーパーファイバプレート６を構成する夫
々の細い光ファイバーは、導波断面の面積がファイバプ
レート１f 側ほど大きく（太く）、二次元固体撮像デバ
イス５側へいくに従って小さく（細く）なる円錘台状の
形状をしており、テーパーファイバプレート６は、これ
らの細い光ファイバーが多数束ねられて、全体的に円錘
台状の形状となっている。このように、テーパーファイ
バプレート６が設けられたことにより、出力端の面積の
大きいファイバプレート１f と撮像面の面積の小さな二
次元固体撮像デバイス５との間を等解像度を保持しつつ
光学的に結合させることができる。
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。更に、ファイ
バプレート１f の出力側端と二次元固体撮像デバイス
（ＣＣＤ）５の撮像面との間に、多数の極めて細い光フ
ァイバ束から成るテーパーファイバプレート６が介在し
ている。このテーパーファイバプレート６を構成する夫
々の細い光ファイバーは、導波断面の面積がファイバプ
レート１f 側ほど大きく（太く）、二次元固体撮像デバ
イス５側へいくに従って小さく（細く）なる円錘台状の
形状をしており、テーパーファイバプレート６は、これ
らの細い光ファイバーが多数束ねられて、全体的に円錘
台状の形状となっている。このように、テーパーファイ
バプレート６が設けられたことにより、出力端の面積の
大きいファイバプレート１f と撮像面の面積の小さな二
次元固体撮像デバイス５との間を等解像度を保持しつつ
光学的に結合させることができる。
【００１９】上記の分光用カラーフィルタ機構２は、図
２に示すように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０
°ずつに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）のカラーフィルターが備えられると共に、夫々の
カラーフィルターの境界部分には、光の透過を阻止する
ための所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ
2 ，ＢＫ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミ
ングベルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝
達されることによって、これらのカラーフィルターが所
定方向へ回転される構造となっている。
２に示すように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０
°ずつに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）のカラーフィルターが備えられると共に、夫々の
カラーフィルターの境界部分には、光の透過を阻止する
ための所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ
2 ，ＢＫ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミ
ングベルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝
達されることによって、これらのカラーフィルターが所
定方向へ回転される構造となっている。
【００２０】駆動モータＭは、図１中の駆動回路７とタ
イミング制御回路８及び記憶回路９によって駆動制御さ
れる。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ系３とイメージ
インテンシファイア１の光入射窓１ａとの間に介在する
赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラーフィルターの
介在時間（以下、ＷR ，ＷG ，ＷB とする）を個々独立
に指定するための複数種類の時間データを予め記憶して
おり、後述するマイクロプロセッサ２３からの制御デー
タＣD によって指定された所定の時間データＤRGB をタ
イミング制御回路８へ供給し、タイミング制御回路８
が、時間データＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆
動モータＭへの給電タイミングを指示する。したがっ
て、分光用カラーフィルタ機構２は一定速度で回転する
だけでなく、断続的なステップ回転によって、１回転中
の各カラーフィルターの介在時間ＷR，ＷG ，ＷB を個
々独立に設定することができるようになっている。
イミング制御回路８及び記憶回路９によって駆動制御さ
れる。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ系３とイメージ
インテンシファイア１の光入射窓１ａとの間に介在する
赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラーフィルターの
介在時間（以下、ＷR ，ＷG ，ＷB とする）を個々独立
に指定するための複数種類の時間データを予め記憶して
おり、後述するマイクロプロセッサ２３からの制御デー
タＣD によって指定された所定の時間データＤRGB をタ
イミング制御回路８へ供給し、タイミング制御回路８
が、時間データＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆
動モータＭへの給電タイミングを指示する。したがっ
て、分光用カラーフィルタ機構２は一定速度で回転する
だけでなく、断続的なステップ回転によって、１回転中
の各カラーフィルターの介在時間ＷR，ＷG ，ＷB を個
々独立に設定することができるようになっている。
【００２１】但し、分光用カラーフィルタ機構２を同期
動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム周期
Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィールド
周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB が必
ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG≦τ、０＜ＷB ≦τの条件
を満足するように設定することによって、各カラーフィ
ルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ内で
完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同期し
て行うようになっている。更に、介在時間ＷR，ＷG ，
ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期間の
和（ＷR ＋ＷG＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短くな
る場合が生じるが、このように、いずれのカラーフィル
ターによっても分光処理を行わない期間には、オプティ
カルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを介在
させることによって、被写体光像の透過を禁止させる。
動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム周期
Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィールド
周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB が必
ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG≦τ、０＜ＷB ≦τの条件
を満足するように設定することによって、各カラーフィ
ルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ内で
完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同期し
て行うようになっている。更に、介在時間ＷR，ＷG ，
ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期間の
和（ＷR ＋ＷG＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短くな
る場合が生じるが、このように、いずれのカラーフィル
ターによっても分光処理を行わない期間には、オプティ
カルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを介在
させることによって、被写体光像の透過を禁止させる。
【００２２】このように分光された被写体光像（以下、
分光光像という）は、フィールド周期τに同期してイメ
ージインテンシファイア１の光入射窓１a に入射され、
光電面１c からは分光光像の光強度に応じた量の光電子
が飛び出し、光電子はマイクロチャンネルプレート１d
で電子増倍されて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分
のみの光学像に変換される。そして、再生された光学像
は、ファイバプレート１f とテーパーファイバプレート
６に伝達されて、二次元固体撮像デバイス５の撮像面に
入射される。
分光光像という）は、フィールド周期τに同期してイメ
ージインテンシファイア１の光入射窓１a に入射され、
光電面１c からは分光光像の光強度に応じた量の光電子
が飛び出し、光電子はマイクロチャンネルプレート１d
で電子増倍されて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分
のみの光学像に変換される。そして、再生された光学像
は、ファイバプレート１f とテーパーファイバプレート
６に伝達されて、二次元固体撮像デバイス５の撮像面に
入射される。
【００２３】二次元固体撮像デバイス５は、白黒撮像用
のＦＴＣＣＤ等が適用されており、フィールド周期τに
同期して分光光像に対応する再生光学像を撮像する。即
ち、二次元固体撮像デバイス５は、受光面にマトリック
ス配列された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画
素群にトランスファゲートを介して隣接形成された垂直
電荷転送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成さ
れた水平電荷転送路とを備えている。そして、フィール
ド周期τより短い露光期間に画素群に蓄積された全ての
画素電荷を、露光期間終了と同時に電荷転送ゲートを介
して垂直電荷転送路群へ電荷転送し、更に、垂直電荷転
送路群に設けられている転送電極群に印加される走査読
出制御信号Ｓc に同期して一列分ずつ水平電荷転送路へ
転送させつつ点順次で各画素電荷を読み出す構造となっ
ている。
のＦＴＣＣＤ等が適用されており、フィールド周期τに
同期して分光光像に対応する再生光学像を撮像する。即
ち、二次元固体撮像デバイス５は、受光面にマトリック
ス配列された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画
素群にトランスファゲートを介して隣接形成された垂直
電荷転送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成さ
れた水平電荷転送路とを備えている。そして、フィール
ド周期τより短い露光期間に画素群に蓄積された全ての
画素電荷を、露光期間終了と同時に電荷転送ゲートを介
して垂直電荷転送路群へ電荷転送し、更に、垂直電荷転
送路群に設けられている転送電極群に印加される走査読
出制御信号Ｓc に同期して一列分ずつ水平電荷転送路へ
転送させつつ点順次で各画素電荷を読み出す構造となっ
ている。
【００２４】したがって、１フィールド画相当の各色に
対応する光学像を１フィールド周期τに同期して撮像す
るので、３フィールド周期（即ち、フレーム周期Ｔ）で
３色のフィールド画相当分の画素電荷を出力する。
対応する光学像を１フィールド周期τに同期して撮像す
るので、３フィールド周期（即ち、フレーム周期Ｔ）で
３色のフィールド画相当分の画素電荷を出力する。
【００２５】更に、二次元固体撮像デバイス５は、画素
群に蓄積される不要な電荷を廃棄する構造を備えてお
り、かかる電荷の廃棄と画素電荷の読出しのタイミング
を制御することによって、露光期間を電気的に設定する
ようになっている。即ち、赤（Ｒ）のカラーフィルター
により分光処理が行われているフィールド周期τ内にお
いて、そのフィールド周期τの開始時点からある期間Δ
τR までの間は電荷廃棄を行い、ΔτR 直後から所定の
期間までは画素群による撮像を行い、所定期間経過と同
時に画素電荷の読出しを開始すると、画素群による撮像
期間を露光期間とすることができ、所謂電子シャッター
機構を発揮させることができる。そして、かかる露光期
間を、フィールド周期τ内で個々独立に設定することに
より、各分光光像毎の露光期間を設定することができる
ようになっている。つまり、赤（Ｒ）の分光光像に対応
する露光期間をＥＤR 、緑（Ｇ）の分光光像に対応する
露光期間をＥＤG 、青（Ｂ）の分光光像に対応する露光
期間をＥＤB とすれば、０≦ＥＤR ≦τ、０≦ＥＤG ≦
τ、０≦ＥＤB ≦τの条件を満足する範囲内で電子シャ
ッター機構を発揮させる。このシャッタータイミング
は、予め複数種類のシャッタータイミングのデータを記
憶している記憶回路１２からシャッター制御回路１１が
読出したデータＤswに基づいて設定される。
群に蓄積される不要な電荷を廃棄する構造を備えてお
り、かかる電荷の廃棄と画素電荷の読出しのタイミング
を制御することによって、露光期間を電気的に設定する
ようになっている。即ち、赤（Ｒ）のカラーフィルター
により分光処理が行われているフィールド周期τ内にお
いて、そのフィールド周期τの開始時点からある期間Δ
τR までの間は電荷廃棄を行い、ΔτR 直後から所定の
期間までは画素群による撮像を行い、所定期間経過と同
時に画素電荷の読出しを開始すると、画素群による撮像
期間を露光期間とすることができ、所謂電子シャッター
機構を発揮させることができる。そして、かかる露光期
間を、フィールド周期τ内で個々独立に設定することに
より、各分光光像毎の露光期間を設定することができる
ようになっている。つまり、赤（Ｒ）の分光光像に対応
する露光期間をＥＤR 、緑（Ｇ）の分光光像に対応する
露光期間をＥＤG 、青（Ｂ）の分光光像に対応する露光
期間をＥＤB とすれば、０≦ＥＤR ≦τ、０≦ＥＤG ≦
τ、０≦ＥＤB ≦τの条件を満足する範囲内で電子シャ
ッター機構を発揮させる。このシャッタータイミング
は、予め複数種類のシャッタータイミングのデータを記
憶している記憶回路１２からシャッター制御回路１１が
読出したデータＤswに基づいて設定される。
【００２６】二次元固体撮像デバイス５から点順次に読
出される画素信号ＳP は、プリアンプ１４で増幅された
後、Ａ／Ｄ変換器１４によって画素データＤP にデジタ
ル変換される。そして、赤（Ｒ）のカラーフィルターが
介在する介在期間ＷR 中に生じる画素データ（以下、Ｄ
PRとする）は赤用バッファメモリ１５に記憶され、緑
（Ｇ）のカラーフィルターが介在する介在期間ＷG 中に
生じる画素データ（以下、ＤPGとする）は緑用バッファ
メモリ１６に記憶され、青（Ｂ）のカラーフィルターが
介在する介在期間ＷB 中に生じる画素データ（以下、Ｄ
PBとする）は青用バッファメモリ１７に記憶される。
尚、バッファメモリ１５，１６，１７の夫々は、二次元
固体撮像デバイス５の画素配列に対応した１フィールド
画相当分の記憶容量を備えると共に、ファンクションジ
ェネレータ回路１８から供給される書込・読出し制御信
号Ｒ／Ｗ及びアドレスデータＡＤＲに従って各フィール
ド周期τ毎に対応する画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを記
憶する。
出される画素信号ＳP は、プリアンプ１４で増幅された
後、Ａ／Ｄ変換器１４によって画素データＤP にデジタ
ル変換される。そして、赤（Ｒ）のカラーフィルターが
介在する介在期間ＷR 中に生じる画素データ（以下、Ｄ
PRとする）は赤用バッファメモリ１５に記憶され、緑
（Ｇ）のカラーフィルターが介在する介在期間ＷG 中に
生じる画素データ（以下、ＤPGとする）は緑用バッファ
メモリ１６に記憶され、青（Ｂ）のカラーフィルターが
介在する介在期間ＷB 中に生じる画素データ（以下、Ｄ
PBとする）は青用バッファメモリ１７に記憶される。
尚、バッファメモリ１５，１６，１７の夫々は、二次元
固体撮像デバイス５の画素配列に対応した１フィールド
画相当分の記憶容量を備えると共に、ファンクションジ
ェネレータ回路１８から供給される書込・読出し制御信
号Ｒ／Ｗ及びアドレスデータＡＤＲに従って各フィール
ド周期τ毎に対応する画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを記
憶する。
【００２７】更に、バッファメモリ１５，１６，１７
は、かかるデータ書込み動作と同時に、ファンクション
ジェネレータ回路１８から供給される書込・読出し制御
信号Ｒ／Ｗ及びアドレスデータＡＤＲに従って画素デー
タを順次に出力する。但し、データ書込みは、画素デー
タＤPR，ＤPG，ＤPBが各フィールド周期τに対応させて
バッファメモリ１５，１６，１７に記憶されるのに対
し、かかるデータ読出しは、二次元固体撮像デバイス５
が画素信号ＳP を出力する際のタイミング（点順次タイ
ミング）に同期して、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを順
番に出力するようになっている。即ち、二次元固体撮像
デバイス５の画素群をマトリックス配列［ａmn］、赤バ
ッファメモリ１５のメモリアドレスをマトリックス配列
［ｒmn］、緑バッファメモリ１６のメモリアドレスをマ
トリックス配列［ｇmn］、青バッファメモリ１７のメモ
リアドレスをマトリックス配列［ｂmn］とすると、デー
タ読出しでは、上記点順次タイミングに同期して、
ａ11，ｇ11，ｂ11，ａ12，ｇ12，ｂ12，ａ13，ｇ13，ｂ
13〜ａmn，ｇmn，ｂmnのように画素配列に対応付けて読
み出される。
は、かかるデータ書込み動作と同時に、ファンクション
ジェネレータ回路１８から供給される書込・読出し制御
信号Ｒ／Ｗ及びアドレスデータＡＤＲに従って画素デー
タを順次に出力する。但し、データ書込みは、画素デー
タＤPR，ＤPG，ＤPBが各フィールド周期τに対応させて
バッファメモリ１５，１６，１７に記憶されるのに対
し、かかるデータ読出しは、二次元固体撮像デバイス５
が画素信号ＳP を出力する際のタイミング（点順次タイ
ミング）に同期して、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを順
番に出力するようになっている。即ち、二次元固体撮像
デバイス５の画素群をマトリックス配列［ａmn］、赤バ
ッファメモリ１５のメモリアドレスをマトリックス配列
［ｒmn］、緑バッファメモリ１６のメモリアドレスをマ
トリックス配列［ｇmn］、青バッファメモリ１７のメモ
リアドレスをマトリックス配列［ｂmn］とすると、デー
タ読出しでは、上記点順次タイミングに同期して、
ａ11，ｇ11，ｂ11，ａ12，ｇ12，ｂ12，ａ13，ｇ13，ｂ
13〜ａmn，ｇmn，ｂmnのように画素配列に対応付けて読
み出される。
【００２８】このように読み出される画素データはＤ／
Ａ変換器１９で順次にアナログの画素信号ＡP に変換さ
れてカラーエンコーダ２０に供給されることにより、色
差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）及び輝度信号Ｙが形成さ
れ、更に、テレビ信号変換回路２１によってＮＴＳＣ標
準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳVが
形成される。又、カラーエンコーダ２０で形成される色
差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をデジタルデータに変換
してマイクロプロセッサ２３に転送するＡ／Ｄ変換器２
２と、マイクロプロセッサ２３に対してマニュアル操作
でカラーバランス調整を指示するための入力部２４が設
けられている。
Ａ変換器１９で順次にアナログの画素信号ＡP に変換さ
れてカラーエンコーダ２０に供給されることにより、色
差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）及び輝度信号Ｙが形成さ
れ、更に、テレビ信号変換回路２１によってＮＴＳＣ標
準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳVが
形成される。又、カラーエンコーダ２０で形成される色
差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をデジタルデータに変換
してマイクロプロセッサ２３に転送するＡ／Ｄ変換器２
２と、マイクロプロセッサ２３に対してマニュアル操作
でカラーバランス調整を指示するための入力部２４が設
けられている。
【００２９】更に、撮像レンズ系３の近傍には、被写体
４の色温度を検出する色温度センサ２５と、この色温度
センサ２５から出力される検出信号に基づいて３色の色
温度情報を発生する色温度検出回路２６と、これらの色
温度情報から白バランス補正条件を求めて補正条件デー
タＳW をマイクロプロセッサ２３へ転送する補正演算回
路２７が設けられている。
４の色温度を検出する色温度センサ２５と、この色温度
センサ２５から出力される検出信号に基づいて３色の色
温度情報を発生する色温度検出回路２６と、これらの色
温度情報から白バランス補正条件を求めて補正条件デー
タＳW をマイクロプロセッサ２３へ転送する補正演算回
路２７が設けられている。
【００３０】尚、ファンクションジェネレータ回路１８
は、上記の信号Ｓyn1 とＲ／Ｗ及びアドレスデータＡＤ
Ｒに加えて、撮像制御回路１０とシャッター制御回路１
１、Ａ／Ｄ変換器１９、カラーエンコーダ２０、テレビ
信号変換回路２１及びマイクロプロセッサ２３の動作タ
イミングを同期させるための同期クロック信号を出力
し、又、マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１
５，１６，１７との間で画素データの授受を行うことが
できるようになっている。
は、上記の信号Ｓyn1 とＲ／Ｗ及びアドレスデータＡＤ
Ｒに加えて、撮像制御回路１０とシャッター制御回路１
１、Ａ／Ｄ変換器１９、カラーエンコーダ２０、テレビ
信号変換回路２１及びマイクロプロセッサ２３の動作タ
イミングを同期させるための同期クロック信号を出力
し、又、マイクロプロセッサ２３は、バッファメモリ１
５，１６，１７との間で画素データの授受を行うことが
できるようになっている。
【００３１】次に、かかる構造の暗視用カラーカメラ装
置の動作を図３と図４のタイミングチャートに基づいて
説明する。尚、図１及び図２に示す暗視用カラーカメラ
装置は、図３のタイミングチャートに基づく第１の動作
と、図４のタイミングチャートに基づく第２の動作のい
ずれによっても本発明の目的を達成することができるも
のであるので、夫々を具体的動作例として別個に説明す
る。
置の動作を図３と図４のタイミングチャートに基づいて
説明する。尚、図１及び図２に示す暗視用カラーカメラ
装置は、図３のタイミングチャートに基づく第１の動作
と、図４のタイミングチャートに基づく第２の動作のい
ずれによっても本発明の目的を達成することができるも
のであるので、夫々を具体的動作例として別個に説明す
る。
【００３２】（第１の具体的動作例）図３において、ク
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの３倍の周期（即ち、フレ
ーム周期Ｔ）をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直走査期
間に一致させている。
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの３倍の周期（即ち、フレ
ーム周期Ｔ）をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直走査期
間に一致させている。
【００３３】更に、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス５内に形成されている
トランスファゲートがオンとなって、画素群に蓄積され
た画素電荷を垂直電荷転送路群へ転送させる。
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス５内に形成されている
トランスファゲートがオンとなって、画素群に蓄積され
た画素電荷を垂直電荷転送路群へ転送させる。
【００３４】まず、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
【００３５】一方、二次元固体撮像デバイス５は、全て
のフィールド周期τにおける露光期間が一定となるよう
に、電子シャッター機能が設定されている。
のフィールド周期τにおける露光期間が一定となるよう
に、電子シャッター機能が設定されている。
【００３６】例えば、最適の色バランス条件を示すデー
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図３
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間Ｗ
BK1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラッ
ク領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に
介在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像
デバイス５は、単にフィールド周期τに同期して画素信
号ＳP を出力するが、分光用カラーフィルタ機構２の回
転による各色のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，
ＷB が各フィールド周期τにおける露光期間を設定する
ので、これらの露光期間に撮像される３色の画素信号Ｓ
P は最適な色バランス条件を満足することとなる。
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図３
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間Ｗ
BK1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラッ
ク領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に
介在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像
デバイス５は、単にフィールド周期τに同期して画素信
号ＳP を出力するが、分光用カラーフィルタ機構２の回
転による各色のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，
ＷB が各フィールド周期τにおける露光期間を設定する
ので、これらの露光期間に撮像される３色の画素信号Ｓ
P は最適な色バランス条件を満足することとなる。
【００３７】尚、図３中、蛍光面出力光の変化は、各介
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応して二次元固体撮像デバ
イス５に入射される光像の輝度を、ある特定の画素
（ｉ，ｊ）について代表して示す。そして、この赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号ＳP は、フィー
ルド周期τが切替わるのに同期して出力されるので、画
素信号ＳP を出力するフィールド周期は露光時のフィー
ルド周期とりも１フィールド周期τだけ遅れる。
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応して二次元固体撮像デバ
イス５に入射される光像の輝度を、ある特定の画素
（ｉ，ｊ）について代表して示す。そして、この赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号ＳP は、フィー
ルド周期τが切替わるのに同期して出力されるので、画
素信号ＳP を出力するフィールド周期は露光時のフィー
ルド周期とりも１フィールド周期τだけ遅れる。
【００３８】このように出力される画素信号ＳP は、Ａ
／Ｄ変換器１４によって画素データＤP に変換され、か
かる画素データＤP の内、赤（Ｒ）フィルターの分光に
よる画素データＤPRは赤バッファメモリ１５、緑（Ｇ）
フィルターの分光による画素データＤPGは緑バッファメ
モリ１６、青（Ｂ）フィルターの分光による画素データ
ＤPBは青バッファメモリ１７に記憶される。そして、こ
れらのバッファメモリ１５，１６，１７は、かかる画素
データ書込み処理と並行して、前述のＤ／Ａ変換器１９
への画素データの読出し処理を行い、カラーエンコーダ
２０及びテレビ信号変換回路２１においてＮＴＳＣ標準
テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形
成される。
／Ｄ変換器１４によって画素データＤP に変換され、か
かる画素データＤP の内、赤（Ｒ）フィルターの分光に
よる画素データＤPRは赤バッファメモリ１５、緑（Ｇ）
フィルターの分光による画素データＤPGは緑バッファメ
モリ１６、青（Ｂ）フィルターの分光による画素データ
ＤPBは青バッファメモリ１７に記憶される。そして、こ
れらのバッファメモリ１５，１６，１７は、かかる画素
データ書込み処理と並行して、前述のＤ／Ａ変換器１９
への画素データの読出し処理を行い、カラーエンコーダ
２０及びテレビ信号変換回路２１においてＮＴＳＣ標準
テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形
成される。
【００３９】このように、この第１の具体的動作例によ
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
ようにしたので、高生彩なカラー映像を得ることができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫを設けて、不要な光の入
射を阻止するようにしたので、色滲みや偽色のないカラ
ー映像を得ることができる。更に、白黒撮像用の二次元
固体撮像デバイス５を適用してもカラー撮像を可能にし
たので、カラー撮像用の二次元固体撮像デバイスを適用
する場合よりも高空間分解能のカラー映像を得ることが
できる。このように、自動的に色バランス調整を行うと
共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラ
ーカメラ装置を提供することができる。
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
ようにしたので、高生彩なカラー映像を得ることができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫを設けて、不要な光の入
射を阻止するようにしたので、色滲みや偽色のないカラ
ー映像を得ることができる。更に、白黒撮像用の二次元
固体撮像デバイス５を適用してもカラー撮像を可能にし
たので、カラー撮像用の二次元固体撮像デバイスを適用
する場合よりも高空間分解能のカラー映像を得ることが
できる。このように、自動的に色バランス調整を行うと
共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラ
ーカメラ装置を提供することができる。
【００４０】（第２の具体的動作例）この動作例では、
図４のタイミングチャートに示すように、３色のカラー
フィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB の
全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構２
が等速回転される。したがって、フィールド周期τの切
替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 によって遮光される期間も一定となる。
図４のタイミングチャートに示すように、３色のカラー
フィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB の
全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構２
が等速回転される。したがって、フィールド周期τの切
替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 によって遮光される期間も一定となる。
【００４１】一方、二次元固体撮像デバイス５は、シャ
ッター制御回路１０で制御される電子シャッター機能に
より、赤フィルターの介在期間ＷR における露光期間Ｅ
ＤRと、緑フィルターの介在期間ＷG における露光期間
ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における露光期
間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実質的に
色バランス調整を実現するようになっている。
ッター制御回路１０で制御される電子シャッター機能に
より、赤フィルターの介在期間ＷR における露光期間Ｅ
ＤRと、緑フィルターの介在期間ＷG における露光期間
ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における露光期
間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実質的に
色バランス調整を実現するようになっている。
【００４２】この動作例によれば、図示するように、イ
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳP が出力され
る。
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳP が出力され
る。
【００４３】そして、このように出力される画素信号Ｓ
P は、Ａ／Ｄ変換器１４によって画素データＤP に変換
され、かかる画素データＤP の内、赤（Ｒ）フィルター
の分光による画素データＤPRは赤バッファメモリ１５、
緑（Ｇ）フィルターの分光による画素データＤPGは緑バ
ッファメモリ１６、青（Ｂ）フィルターの分光による画
素データＤPBは青バッファメモリ１７に記憶される。そ
して、これらのバッファメモリ１５，１６，１７は、か
かる画素データ書込み処理と並行して、前述のＤ／Ａ変
換器１９への画素データの読出し処理を行い、カラーエ
ンコーダ２０及びテレビ信号変換回路２１においてＮＴ
ＳＣ標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号
ＳV が形成される。
P は、Ａ／Ｄ変換器１４によって画素データＤP に変換
され、かかる画素データＤP の内、赤（Ｒ）フィルター
の分光による画素データＤPRは赤バッファメモリ１５、
緑（Ｇ）フィルターの分光による画素データＤPGは緑バ
ッファメモリ１６、青（Ｂ）フィルターの分光による画
素データＤPBは青バッファメモリ１７に記憶される。そ
して、これらのバッファメモリ１５，１６，１７は、か
かる画素データ書込み処理と並行して、前述のＤ／Ａ変
換器１９への画素データの読出し処理を行い、カラーエ
ンコーダ２０及びテレビ信号変換回路２１においてＮＴ
ＳＣ標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号
ＳV が形成される。
【００４４】このように、この第２の具体的動作例によ
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができるので、高生彩なカラー映像を得る
ことができる。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，
Ｂの境界領域にオプティカルブラックＢＫを設けて、不
要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲みや偽色
のないカラー映像を得ることができる。更に、白黒撮像
用の二次元固体撮像デバイス５を適用してカラー撮像を
行うので、カラー撮像用の二次元固体撮像デバイスを適
用する場合よりも高空間分解能のカラー映像を得ること
ができる。このように、自動的に色バランス調整を行う
と共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗視用カ
ラーカメラ装置を提供することができる。
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができるので、高生彩なカラー映像を得る
ことができる。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，
Ｂの境界領域にオプティカルブラックＢＫを設けて、不
要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲みや偽色
のないカラー映像を得ることができる。更に、白黒撮像
用の二次元固体撮像デバイス５を適用してカラー撮像を
行うので、カラー撮像用の二次元固体撮像デバイスを適
用する場合よりも高空間分解能のカラー映像を得ること
ができる。このように、自動的に色バランス調整を行う
と共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得る暗視用カ
ラーカメラ装置を提供することができる。
【００４５】次に、第２の実施例を図５乃至図７と共に
説明する。まず、図５と共に構成を説明する。尚、図５
において図１と同一又は相当する部分は同一符号で示
す。図５において、マイクロチャンネルプレート型のイ
メージインテンシファイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に設けら
れている光入射窓１a の前方に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ群を備えた分光用カラ
ーフィルタ機構２が対向配置され、更にその前方には、
被写体４の光像を光入射窓１a に結像させるための撮像
レンズ系３が対設されている。
説明する。まず、図５と共に構成を説明する。尚、図５
において図１と同一又は相当する部分は同一符号で示
す。図５において、マイクロチャンネルプレート型のイ
メージインテンシファイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に設けら
れている光入射窓１a の前方に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ群を備えた分光用カラ
ーフィルタ機構２が対向配置され、更にその前方には、
被写体４の光像を光入射窓１a に結像させるための撮像
レンズ系３が対設されている。
【００４６】イメージインテンシファイア１は、真空管
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。ファイバプレ
ート１f の出力側には、結合光学系統２８を介してプリ
ズム２９が配置され、プリズム２９の分光出力端には、
赤（Ｒ）用二次元固体撮像デバイス３０と、緑（Ｇ）用
二次元固体撮像デバイス３１と、青（Ｂ）用二次元固体
撮像デバイス３２が配置され、夫々の二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２から出力される夫々の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBは、サンプルホールド用のバッファア
ンプ３３，３４，３５を介してカラーエンコーダ２０に
供給されるようになっている。尚、これらの二次元固体
撮像デバイス３０，３１，３２は共に等しい画素数の白
黒撮像用ＦＴＣＣＤ等が適用され、夫々特定の撮像駆動
回路３６，３７，３８から供給される走査読出制御信号
ＳCR，ＳCG，ＳCBの同期制御に従って夫々の画素信号Ｓ
PR，ＳPG，ＳPBを出力する。
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。ファイバプレ
ート１f の出力側には、結合光学系統２８を介してプリ
ズム２９が配置され、プリズム２９の分光出力端には、
赤（Ｒ）用二次元固体撮像デバイス３０と、緑（Ｇ）用
二次元固体撮像デバイス３１と、青（Ｂ）用二次元固体
撮像デバイス３２が配置され、夫々の二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２から出力される夫々の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBは、サンプルホールド用のバッファア
ンプ３３，３４，３５を介してカラーエンコーダ２０に
供給されるようになっている。尚、これらの二次元固体
撮像デバイス３０，３１，３２は共に等しい画素数の白
黒撮像用ＦＴＣＣＤ等が適用され、夫々特定の撮像駆動
回路３６，３７，３８から供給される走査読出制御信号
ＳCR，ＳCG，ＳCBの同期制御に従って夫々の画素信号Ｓ
PR，ＳPG，ＳPBを出力する。
【００４７】分光用カラーフィルタ機構２は、図２に示
したように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０°ず
つに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルターが備えられると共に、夫々のカラー
フィルターの境界部分には、光の透過を阻止するための
所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミングベ
ルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝達され
ることによって、これらのカラーフィルターが所定方向
へ回転される構造となっている。尚、駆動モータＭは、
駆動回路７とタイミング制御回路８及び記憶回路９によ
って駆動制御される。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ
系３とイメージインテンシファイア１の光入射窓１ａと
の間に介在する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラ
ーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に
指定するための複数種類の時間データを予め記憶してお
り、マイクロプロセッサ２３からの制御データＣD によ
って指定された所定の時間データＤRGB をタイミング制
御回路８へ供給し、タイミング制御回路８が、時間デー
タＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆動モータＭへ
の給電タイミングを指示する。したがって、分光用カラ
ーフィルタ機構２は一定速度で回転するだけでなく、断
続的なステップ回転によって、１回転中の各カラーフィ
ルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に設定す
ることができる。但し、分光用カラーフィルタ機構２を
同期動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム
周期Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィー
ルド周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB
が必ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG ≦τ、０＜ＷB ≦τの
条件を満足するように設定することによって、各カラー
フィルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ
内で完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同
期して行うようになっている。更に、介在時間ＷR ，Ｗ
G ，ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期
間の和（ＷR ＋ＷG ＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短
くなる場合が生じるが、このように、いずれのカラーフ
ィルターによっても分光処理を行わない期間には、オプ
ティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを
介在させることによって、被写体光像の透過を禁止させ
る。
したように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０°ず
つに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルターが備えられると共に、夫々のカラー
フィルターの境界部分には、光の透過を阻止するための
所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミングベ
ルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝達され
ることによって、これらのカラーフィルターが所定方向
へ回転される構造となっている。尚、駆動モータＭは、
駆動回路７とタイミング制御回路８及び記憶回路９によ
って駆動制御される。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ
系３とイメージインテンシファイア１の光入射窓１ａと
の間に介在する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラ
ーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に
指定するための複数種類の時間データを予め記憶してお
り、マイクロプロセッサ２３からの制御データＣD によ
って指定された所定の時間データＤRGB をタイミング制
御回路８へ供給し、タイミング制御回路８が、時間デー
タＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆動モータＭへ
の給電タイミングを指示する。したがって、分光用カラ
ーフィルタ機構２は一定速度で回転するだけでなく、断
続的なステップ回転によって、１回転中の各カラーフィ
ルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に設定す
ることができる。但し、分光用カラーフィルタ機構２を
同期動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム
周期Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィー
ルド周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB
が必ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG ≦τ、０＜ＷB ≦τの
条件を満足するように設定することによって、各カラー
フィルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ
内で完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同
期して行うようになっている。更に、介在時間ＷR ，Ｗ
G ，ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期
間の和（ＷR ＋ＷG ＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短
くなる場合が生じるが、このように、いずれのカラーフ
ィルターによっても分光処理を行わない期間には、オプ
ティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを
介在させることによって、被写体光像の透過を禁止させ
る。
【００４８】このように分光された被写体光像（分光光
像）は、フィールド周期τに同期してイメージインテン
シファイア１の光入射窓１a に入射され、光電面１c か
らは分光光像の光強度に応じた量の光電子が飛び出し、
光電子はマイクロチャンネルプレート１d で電子増倍さ
れて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分のみの光学像
に変換される。そして、再生された光学像は、ファイバ
プレート１f と結合光学系２８を介してプリズム２９に
入射される。
像）は、フィールド周期τに同期してイメージインテン
シファイア１の光入射窓１a に入射され、光電面１c か
らは分光光像の光強度に応じた量の光電子が飛び出し、
光電子はマイクロチャンネルプレート１d で電子増倍さ
れて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分のみの光学像
に変換される。そして、再生された光学像は、ファイバ
プレート１f と結合光学系２８を介してプリズム２９に
入射される。
【００４９】二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
は、いずれも白黒撮像用のＦＴＣＣＤ等が適用されてお
り、フィールド周期τに同期して分光光像に対応する再
生光学像を撮像する。即ち、これらの二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、受光面にマトリックス配列
された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画素群に
トランスファゲートを介して隣接形成された垂直電荷転
送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成された水
平電荷転送路とを備え、フィールド周期τより短い露光
期間に画素群に蓄積された全ての画素電荷を、露光期間
終了と同時に電荷転送ゲートを介して垂直電荷転送路群
へ電荷転送し、更に、垂直電荷転送路群に設けられてい
る転送電極群に印加される走査読出制御信号ＳCR，
ＳCG，ＳCBに同期して一列分ずつ水平電荷転送路へ転送
させつつ点順次で各画素電荷を読み出す構造となってい
る。
は、いずれも白黒撮像用のＦＴＣＣＤ等が適用されてお
り、フィールド周期τに同期して分光光像に対応する再
生光学像を撮像する。即ち、これらの二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、受光面にマトリックス配列
された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画素群に
トランスファゲートを介して隣接形成された垂直電荷転
送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成された水
平電荷転送路とを備え、フィールド周期τより短い露光
期間に画素群に蓄積された全ての画素電荷を、露光期間
終了と同時に電荷転送ゲートを介して垂直電荷転送路群
へ電荷転送し、更に、垂直電荷転送路群に設けられてい
る転送電極群に印加される走査読出制御信号ＳCR，
ＳCG，ＳCBに同期して一列分ずつ水平電荷転送路へ転送
させつつ点順次で各画素電荷を読み出す構造となってい
る。
【００５０】したがって、１フィールド画相当の各色に
対応する光学像を１フィールド周期τに同期して撮像す
るので、３フィールド周期（即ち、フレーム周期Ｔ）で
３色のフィールド画相当分の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPB
を出力する。
対応する光学像を１フィールド周期τに同期して撮像す
るので、３フィールド周期（即ち、フレーム周期Ｔ）で
３色のフィールド画相当分の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPB
を出力する。
【００５１】更に、いずれの二次元固体撮像デバイス３
０，３１，３２も、画素群に蓄積される不要な電荷を廃
棄する構造を備えており、かかる電荷の廃棄と画素電荷
の読出しのタイミングを制御することによって、露光期
間を電気的に設定するようになっている。即ち、例え
ば、赤（Ｒ）のカラーフィルターにより分光処理が行わ
れているフィールド周期τ内において、そのフィールド
周期τの開始時点からある期間ΔτR までの間は電荷廃
棄を行い、ΔτR 直後から所定の期間までは画素群によ
る撮像を行い、所定期間経過と同時に画素電荷の読出し
を開始すると、画素群による撮像期間を露光期間とする
ことができ、所謂電子シャッター機構を発揮させること
ができ、緑（Ｇ）のカラーフィルターにより分光処理が
行われているフィールド周期τと、青（Ｂ）のカラーフ
ィルターにより分光処理が行われているフィールド周期
τにおいても同様に電子シャッター機構を発揮させるこ
とができる。そして、かかる露光期間を、フィールド周
期τ内で個々独立に設定することにより、各分光光像毎
の露光期間を設定することができるようになっている。
つまり、二次元固体撮像デバイス３０に設定される露光
期間をＥＤR 、二次元固体撮像デバイス３１に設定され
る露光期間をＥＤG 、二次元固体撮像デバイス３２に設
定される露光期間をＥＤB とすれば、０≦ＥＤR ≦τ、
０≦ＥＤG ≦τ、０≦ＥＤB ≦τの条件を満足する範囲
内で電子シャッター機構を発揮させる。このシャッター
タイミングは、予め複数種類のシャッタータイミングの
データを記憶している記憶回路１２からシャッター制御
回路１１が読出したデータＤswに基づいて、撮像駆動回
路３６，３７，３８の走査読出制御信号ＳCR，ＳCG，Ｓ
CBの同期タイミングを調整することにより実現される。
０，３１，３２も、画素群に蓄積される不要な電荷を廃
棄する構造を備えており、かかる電荷の廃棄と画素電荷
の読出しのタイミングを制御することによって、露光期
間を電気的に設定するようになっている。即ち、例え
ば、赤（Ｒ）のカラーフィルターにより分光処理が行わ
れているフィールド周期τ内において、そのフィールド
周期τの開始時点からある期間ΔτR までの間は電荷廃
棄を行い、ΔτR 直後から所定の期間までは画素群によ
る撮像を行い、所定期間経過と同時に画素電荷の読出し
を開始すると、画素群による撮像期間を露光期間とする
ことができ、所謂電子シャッター機構を発揮させること
ができ、緑（Ｇ）のカラーフィルターにより分光処理が
行われているフィールド周期τと、青（Ｂ）のカラーフ
ィルターにより分光処理が行われているフィールド周期
τにおいても同様に電子シャッター機構を発揮させるこ
とができる。そして、かかる露光期間を、フィールド周
期τ内で個々独立に設定することにより、各分光光像毎
の露光期間を設定することができるようになっている。
つまり、二次元固体撮像デバイス３０に設定される露光
期間をＥＤR 、二次元固体撮像デバイス３１に設定され
る露光期間をＥＤG 、二次元固体撮像デバイス３２に設
定される露光期間をＥＤB とすれば、０≦ＥＤR ≦τ、
０≦ＥＤG ≦τ、０≦ＥＤB ≦τの条件を満足する範囲
内で電子シャッター機構を発揮させる。このシャッター
タイミングは、予め複数種類のシャッタータイミングの
データを記憶している記憶回路１２からシャッター制御
回路１１が読出したデータＤswに基づいて、撮像駆動回
路３６，３７，３８の走査読出制御信号ＳCR，ＳCG，Ｓ
CBの同期タイミングを調整することにより実現される。
【００５２】次に、かかる構造を有する第２の実施例の
動作を図６と図７のタイミングチャートに基づいて説明
する。尚、図５に示す暗視用カラーカメラ装置は、図６
のタイミングチャートに基づく第１の動作と、図７のタ
イミングチャートに基づく第２の動作のいずれによって
も本発明の目的を達成することができるものであるの
で、夫々を具体的動作例として別個に説明する。
動作を図６と図７のタイミングチャートに基づいて説明
する。尚、図５に示す暗視用カラーカメラ装置は、図６
のタイミングチャートに基づく第１の動作と、図７のタ
イミングチャートに基づく第２の動作のいずれによって
も本発明の目的を達成することができるものであるの
で、夫々を具体的動作例として別個に説明する。
【００５３】（第１の具体的動作例）図６において、ク
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの３倍の周期（即ち、フレ
ーム周期Ｔ）をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直走査期
間に一致させている。
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの３倍の周期（即ち、フレ
ーム周期Ｔ）をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直走査期
間に一致させている。
【００５４】更に、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２内に
形成されているトランスファゲートが同時にオンとなっ
て、画素群に蓄積された画素電荷を垂直電荷転送路群へ
転送させる。
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２内に
形成されているトランスファゲートが同時にオンとなっ
て、画素群に蓄積された画素電荷を垂直電荷転送路群へ
転送させる。
【００５５】まず、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
【００５６】一方、二次元固体撮像デバイス３０，３
１，３２は、全てのフィールド周期τにおける露光期間
が一定となるように、電子シャッター機能が設定されて
いる。
１，３２は、全てのフィールド周期τにおける露光期間
が一定となるように、電子シャッター機能が設定されて
いる。
【００５７】例えば、最適の色バランス条件を示すデー
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図６
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間ＷBK
1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラック
領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に介
在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、単に３フィールド周期（３
τ）に同期して夫々の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力
するが、分光用カラーフィルタ機構２の回転による各色
のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が各フィ
ールド周期τにおける露光期間を設定するので、これら
の露光期間に撮像される３色の画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBは最適な色バランス条件を満足することとなる。
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図６
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間ＷBK
1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラック
領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に介
在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、単に３フィールド周期（３
τ）に同期して夫々の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力
するが、分光用カラーフィルタ機構２の回転による各色
のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が各フィ
ールド周期τにおける露光期間を設定するので、これら
の露光期間に撮像される３色の画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBは最適な色バランス条件を満足することとなる。
【００５８】尚、図６中、蛍光面出力光の変化は、各介
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応して二次元固体撮像デバ
イス５に入射される光像の輝度を、ある特定の画素
（ｉ，ｊ）について代表して示す。そして、この赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBは、３フィールド周期（３τ）が切替わるのに同期し
て出力されるので、画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力す
る周期は露光時の周期よりも３フィールド周期（３τ）
だけ遅れる。
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応して二次元固体撮像デバ
イス５に入射される光像の輝度を、ある特定の画素
（ｉ，ｊ）について代表して示す。そして、この赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBは、３フィールド周期（３τ）が切替わるのに同期し
て出力されるので、画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力す
る周期は露光時の周期よりも３フィールド周期（３τ）
だけ遅れる。
【００５９】このように出力される画素信号ＳPR，
ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３３，３４，３５を介し
てカラーエンコーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ標準テレ
ビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形成さ
れる。
ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３３，３４，３５を介し
てカラーエンコーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ標準テレ
ビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形成さ
れる。
【００６０】このように、この第１の具体的動作例によ
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
ようにしたので、高生彩なカラー映像を得ることができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫ1 、ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設
けて、不要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲
みや偽色のないカラー映像を得ることができる。更に、
白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
を適用してもカラー撮像を可能にしたので、カラー撮像
用の二次元固体撮像デバイスを適用する場合よりも高空
間分解能のカラー映像を得ることができる。このよう
に、自動的に色バランス調整を行うと共に、高精細且つ
高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提
供することができる。
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
ようにしたので、高生彩なカラー映像を得ることができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫ1 、ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設
けて、不要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲
みや偽色のないカラー映像を得ることができる。更に、
白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
を適用してもカラー撮像を可能にしたので、カラー撮像
用の二次元固体撮像デバイスを適用する場合よりも高空
間分解能のカラー映像を得ることができる。このよう
に、自動的に色バランス調整を行うと共に、高精細且つ
高鮮明なカラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提
供することができる。
【００６１】（第２の具体的動作例）この動作例では、
図７のタイミングチャートに示すように、３色のカラー
フィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB の
全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構２
が等速回転される。したがって、フィールド周期τの切
替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 によって遮光される期間も一定となる。
図７のタイミングチャートに示すように、３色のカラー
フィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB の
全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構２
が等速回転される。したがって、フィールド周期τの切
替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 によって遮光される期間も一定となる。
【００６２】一方、二次元固体撮像デバイス３０，３
１，３２は、撮像駆動回路３６，３７，３８の走査読出
制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBで制御される電子シャッター
機能により、赤フィルターの介在期間ＷR における露光
期間ＥＤR と、緑フィルターの介在期間ＷG における露
光期間ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における
露光期間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実
質的に色バランス調整を実現するようになっている。
１，３２は、撮像駆動回路３６，３７，３８の走査読出
制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBで制御される電子シャッター
機能により、赤フィルターの介在期間ＷR における露光
期間ＥＤR と、緑フィルターの介在期間ＷG における露
光期間ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における
露光期間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実
質的に色バランス調整を実現するようになっている。
【００６３】この動作例によれば、図示するように、イ
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBが出力される。
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBが出力される。
【００６４】そして、このように出力される画素信号Ｓ
PR，ＳPG，ＳPBは、３フィールド周期（３τ）に同期し
てカラーエンコーダ２０へ転送されるので、ＮＴＳＣ標
準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が
形成される。
PR，ＳPG，ＳPBは、３フィールド周期（３τ）に同期し
てカラーエンコーダ２０へ転送されるので、ＮＴＳＣ標
準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV が
形成される。
【００６５】このように、この第２の具体的動作例によ
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができるので、高生彩なカラー映像を得る
ことができる。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，
Ｂの境界領域にオプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，
ＢＫ3 を設けて、不要な光の入射を阻止するようにした
ので、色滲みや偽色のないカラー映像を得ることができ
る。更に、白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス５を適
用してカラー撮像を行うので、カラー撮像用の二次元固
体撮像デバイスを適用する場合よりも高空間分解能のカ
ラー映像を得ることができる。このように、自動的に色
バランス調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカラー
映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提供することがで
きる。
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができるので、高生彩なカラー映像を得る
ことができる。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，
Ｂの境界領域にオプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，
ＢＫ3 を設けて、不要な光の入射を阻止するようにした
ので、色滲みや偽色のないカラー映像を得ることができ
る。更に、白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス５を適
用してカラー撮像を行うので、カラー撮像用の二次元固
体撮像デバイスを適用する場合よりも高空間分解能のカ
ラー映像を得ることができる。このように、自動的に色
バランス調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカラー
映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提供することがで
きる。
【００６６】次に、第３の実施例を図８乃至図１０と共
に説明する。まず、図８と共に構成を説明する。尚、図
８において図１及び５と同一又は相当する部分は同一符
号で示す。図８において、マイクロチャンネルプレート
型のイメージインテンシファイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に
設けられている光入射窓１a の前方に、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ群を備えた分
光用カラーフィルタ機構２が対向配置され、更にその前
方には、被写体４の光像を光入射窓１a に結像させるた
めの撮像レンズ系３が対設されている。
に説明する。まず、図８と共に構成を説明する。尚、図
８において図１及び５と同一又は相当する部分は同一符
号で示す。図８において、マイクロチャンネルプレート
型のイメージインテンシファイア（ＭＣＰ型ＩＩ）１に
設けられている光入射窓１a の前方に、赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ群を備えた分
光用カラーフィルタ機構２が対向配置され、更にその前
方には、被写体４の光像を光入射窓１a に結像させるた
めの撮像レンズ系３が対設されている。
【００６７】分光用カラーフィルタ機構２は、図２に示
したように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０°ず
つに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルターが備えられると共に、夫々のカラー
フィルターの境界部分には、光の透過を阻止するための
所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミングベ
ルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝達され
ることによって、これらのカラーフィルターが所定方向
へ回転される構造となっている。尚、駆動モータＭは、
駆動回路７とタイミング制御回路８及び記憶回路９によ
って駆動制御される。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ
系３とイメージインテンシファイア１の光入射窓１ａと
の間に介在する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラ
ーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に
指定するための複数種類の時間データを予め記憶してお
り、マイクロプロセッサ２３からの制御データＣD によ
って指定された所定の時間データＤRGB をタイミング制
御回路８へ供給し、タイミング制御回路８が、時間デー
タＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆動モータＭへ
の給電タイミングを指示する。したがって、分光用カラ
ーフィルタ機構２は一定速度で回転するだけでなく、断
続的なステップ回転によって、１回転中の各カラーフィ
ルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に設定す
ることができる。但し、分光用カラーフィルタ機構２を
同期動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム
周期Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィー
ルド周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB
が必ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG ≦τ、０＜ＷB ≦τの
条件を満足するように設定することによって、各カラー
フィルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ
内で完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同
期して行うようになっている。更に、介在時間ＷR ，Ｗ
G ，ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期
間の和（ＷR ＋ＷG ＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短
くなる場合が生じるが、このように、いずれのカラーフ
ィルターによっても分光処理を行わない期間には、オプ
ティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを
介在させることによって、被写体光像の透過を禁止させ
る。
したように、回転軸２ａを中心にして夫々約１２０°ず
つに区分けられた扇状の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルターが備えられると共に、夫々のカラー
フィルターの境界部分には、光の透過を阻止するための
所定幅のオプティカルブラック領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，Ｂ
Ｋ3 が形成され、駆動モータＭの回転力がタイミングベ
ルト２b などの伝達機構を介して回転軸２a に伝達され
ることによって、これらのカラーフィルターが所定方向
へ回転される構造となっている。尚、駆動モータＭは、
駆動回路７とタイミング制御回路８及び記憶回路９によ
って駆動制御される。即ち、記憶回路９は、撮像レンズ
系３とイメージインテンシファイア１の光入射窓１ａと
の間に介在する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各カラ
ーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に
指定するための複数種類の時間データを予め記憶してお
り、マイクロプロセッサ２３からの制御データＣD によ
って指定された所定の時間データＤRGB をタイミング制
御回路８へ供給し、タイミング制御回路８が、時間デー
タＤRGB に基づき、駆動回路７に対して駆動モータＭへ
の給電タイミングを指示する。したがって、分光用カラ
ーフィルタ機構２は一定速度で回転するだけでなく、断
続的なステップ回転によって、１回転中の各カラーフィ
ルターの介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB を個々独立に設定す
ることができる。但し、分光用カラーフィルタ機構２を
同期動作させるために、１回転の周期を固定のフレーム
周期Ｔ、その３分の１フレーム周期（Ｔ／３）をフィー
ルド周期τと決めておき、各介在時間ＷR ，ＷG ，ＷB
が必ず、０＜ＷR ≦τ、０＜ＷG ≦τ、０＜ＷB ≦τの
条件を満足するように設定することによって、各カラー
フィルターによる夫々の分光処理を１フィールド周期τ
内で完了させ、３色の分光処理を１フレーム周期Ｔに同
期して行うようになっている。更に、介在時間ＷR ，Ｗ
G ，ＷB の長短を個々独立に制御する結果、これらの期
間の和（ＷR ＋ＷG ＋ＷB ）が１フレーム周期Ｔより短
くなる場合が生じるが、このように、いずれのカラーフ
ィルターによっても分光処理を行わない期間には、オプ
ティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 のいずれかを
介在させることによって、被写体光像の透過を禁止させ
る。
【００６８】このように分光された被写体光像（分光光
像）は、フィールド周期τに同期してイメージインテン
シファイア１の光入射窓１a に入射され、光電面１c か
らは分光光像の光強度に応じた量の光電子が飛び出し、
光電子はマイクロチャンネルプレート１d で電子増倍さ
れて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分のみの光学像
に変換される。そして、再生された光学像は、ファイバ
プレート１f と結合光学系２８を介してプリズム２９に
入射される。
像）は、フィールド周期τに同期してイメージインテン
シファイア１の光入射窓１a に入射され、光電面１c か
らは分光光像の光強度に応じた量の光電子が飛び出し、
光電子はマイクロチャンネルプレート１d で電子増倍さ
れて蛍光面１e に出射され、再び輝度成分のみの光学像
に変換される。そして、再生された光学像は、ファイバ
プレート１f と結合光学系２８を介してプリズム２９に
入射される。
【００６９】イメージインテンシファイア１は、真空管
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。ファイバプレ
ート１f の出力側には、結合光学系統２８を介してプリ
ズム２９が配置され、プリズム２９の分光出力端には、
赤（Ｒ）用二次元固体撮像デバイス３０と、緑（Ｇ）用
二次元固体撮像デバイス３１と、青（Ｂ）用二次元固体
撮像デバイス３２が配置され、夫々の二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２から出力される夫々の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBは、サンプルホールド用のバッファア
ンプ３３，３４，３５を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給
されて、デジタルの画素データＤPR，ＤPG，ＤPBに変換
された後、順次に赤用バッファメモリ１５と緑用バッフ
ァメモリ１６及び青用バッファメモリ１７に振り分けら
れて記憶される。尚、バッファメモリ１５，１６，１７
の夫々は、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２の
画素配列に対応した１フィールド画相当分の記憶容量を
備えると共に、ファンクションジェネレータ回路１８か
ら供給される書込・読出し制御信号Ｒ／Ｗ及びアドレス
データＡＤＲに従って各フィールド周期τ毎に対応する
画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを記憶する。更に、バッフ
ァメモリ１５，１６，１７は、かかるデータ書込み動作
と同時に、ファンクションジェネレータ回路１８から供
給される書込・読出し制御信号Ｒ／Ｗ及びアドレスデー
タＡＤＲに従って画素データを順次に出力する。但し、
データ書込みは、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBが各フィ
ールド周期τに対応させてバッファメモリ１５，１６，
１７に記憶されるのに対し、かかるデータ読出しは、二
次元固体撮像デバイス３０，３１，３２が画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する際のタイミング（点順次タ
イミング）に同期して、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを
順番に出力するようになっている。即ち、二次元固体撮
像デバイス３０，３１，３２の夫々の画素群をマトリッ
クス配列［ａmn］、赤バッファメモリ１５のメモリアド
レスをマトリックス配列［ｒmn］、緑バッファメモリ１
６のメモリアドレスをマトリックス配列［ｇmn］、青バ
ッファメモリ１７のメモリアドレスをマトリックス配列
［ｂmn］とすると、データ読出しでは、上記点順次タイ
ミングに同期して、ａ11，ｇ11，ｂ11，ａ12，ｇ12，ｂ
12，ａ13，ｇ13，ｂ13〜ａmn，ｇmn，ｂmnのように画素
配列に対応付けて読み出される。
１b の上記光入射窓１a の内側面に対設された光電面１
c と、その後方に順次に配置されたマイクロチャンネル
プレート（ＭＣＰ）１d 及び、多数の極めて細い光ファ
イバ束から成るファイバプレート１f を備え、ファイバ
プレート１f のマイクロチャンネルプレート１d に対向
する面には蛍光面１e が形成されている。ファイバプレ
ート１f の出力側には、結合光学系統２８を介してプリ
ズム２９が配置され、プリズム２９の分光出力端には、
赤（Ｒ）用二次元固体撮像デバイス３０と、緑（Ｇ）用
二次元固体撮像デバイス３１と、青（Ｂ）用二次元固体
撮像デバイス３２が配置され、夫々の二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２から出力される夫々の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBは、サンプルホールド用のバッファア
ンプ３３，３４，３５を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給
されて、デジタルの画素データＤPR，ＤPG，ＤPBに変換
された後、順次に赤用バッファメモリ１５と緑用バッフ
ァメモリ１６及び青用バッファメモリ１７に振り分けら
れて記憶される。尚、バッファメモリ１５，１６，１７
の夫々は、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２の
画素配列に対応した１フィールド画相当分の記憶容量を
備えると共に、ファンクションジェネレータ回路１８か
ら供給される書込・読出し制御信号Ｒ／Ｗ及びアドレス
データＡＤＲに従って各フィールド周期τ毎に対応する
画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを記憶する。更に、バッフ
ァメモリ１５，１６，１７は、かかるデータ書込み動作
と同時に、ファンクションジェネレータ回路１８から供
給される書込・読出し制御信号Ｒ／Ｗ及びアドレスデー
タＡＤＲに従って画素データを順次に出力する。但し、
データ書込みは、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBが各フィ
ールド周期τに対応させてバッファメモリ１５，１６，
１７に記憶されるのに対し、かかるデータ読出しは、二
次元固体撮像デバイス３０，３１，３２が画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する際のタイミング（点順次タ
イミング）に同期して、画素データＤPR，ＤPG，ＤPBを
順番に出力するようになっている。即ち、二次元固体撮
像デバイス３０，３１，３２の夫々の画素群をマトリッ
クス配列［ａmn］、赤バッファメモリ１５のメモリアド
レスをマトリックス配列［ｒmn］、緑バッファメモリ１
６のメモリアドレスをマトリックス配列［ｇmn］、青バ
ッファメモリ１７のメモリアドレスをマトリックス配列
［ｂmn］とすると、データ読出しでは、上記点順次タイ
ミングに同期して、ａ11，ｇ11，ｂ11，ａ12，ｇ12，ｂ
12，ａ13，ｇ13，ｂ13〜ａmn，ｇmn，ｂmnのように画素
配列に対応付けて読み出される。
【００７０】このように読み出される画素データはＤ／
Ａ変換器１９で順次にアナログの画素信号ＡPR，ＡPG，
ＡPBに変換されてカラーエンコーダ２０に供給されるこ
とにより、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）及び輝度信
号Ｙが形成され、更に、テレビ信号変換回路２１によっ
てＮＴＳＣ標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレ
ビ信号ＳV が形成される。又、カラーエンコーダ２０で
形成される色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をデジタル
データに変換してマイクロプロセッサ２３に転送するＡ
／Ｄ変換器２２と、マイクロプロセッサ２３に対してマ
ニュアル操作でカラーバランス調整を指示するための入
力部２４が設けられている。
Ａ変換器１９で順次にアナログの画素信号ＡPR，ＡPG，
ＡPBに変換されてカラーエンコーダ２０に供給されるこ
とにより、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）及び輝度信
号Ｙが形成され、更に、テレビ信号変換回路２１によっ
てＮＴＳＣ標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレ
ビ信号ＳV が形成される。又、カラーエンコーダ２０で
形成される色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をデジタル
データに変換してマイクロプロセッサ２３に転送するＡ
／Ｄ変換器２２と、マイクロプロセッサ２３に対してマ
ニュアル操作でカラーバランス調整を指示するための入
力部２４が設けられている。
【００７１】二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
は、いずれも白黒撮像用のＦＴＣＣＤ等が適用されてお
り、フィールド周期τに同期して分光光像に対応する再
生光学像を撮像する。即ち、これらの二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、受光面にマトリックス配列
された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画素群に
トランスファゲートを介して隣接形成された垂直電荷転
送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成された水
平電荷転送路とを備え、設定された露光期間に画素群に
蓄積された全ての画素電荷を、露光期間終了と同時に電
荷転送ゲートを介して垂直電荷転送路群へ電荷転送し、
更に、垂直電荷転送路群に設けられている転送電極群に
印加される走査読出制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBに同期し
て一列分ずつ水平電荷転送路へ転送させつつ点順次で各
画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを読み出す構造となってい
る。尚、かかる画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBの出力タイミ
ングの詳細は図９と図１０のタイミングチャートに基づ
いて後述するが、６フィールド周期（即ち、２フレーム
周期（２Ｔ））で３色のフィールド画相当分の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する。
は、いずれも白黒撮像用のＦＴＣＣＤ等が適用されてお
り、フィールド周期τに同期して分光光像に対応する再
生光学像を撮像する。即ち、これらの二次元固体撮像デ
バイス３０，３１，３２は、受光面にマトリックス配列
された受光ダイオード群（画素群）と、かかる画素群に
トランスファゲートを介して隣接形成された垂直電荷転
送路群と、垂直電荷転送路群の終端部分に形成された水
平電荷転送路とを備え、設定された露光期間に画素群に
蓄積された全ての画素電荷を、露光期間終了と同時に電
荷転送ゲートを介して垂直電荷転送路群へ電荷転送し、
更に、垂直電荷転送路群に設けられている転送電極群に
印加される走査読出制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBに同期し
て一列分ずつ水平電荷転送路へ転送させつつ点順次で各
画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを読み出す構造となってい
る。尚、かかる画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBの出力タイミ
ングの詳細は図９と図１０のタイミングチャートに基づ
いて後述するが、６フィールド周期（即ち、２フレーム
周期（２Ｔ））で３色のフィールド画相当分の画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する。
【００７２】更に、いずれの二次元固体撮像デバイス３
０，３１，３２も、第１，第２の実施例において述べた
如く、夫々の露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を個々独
立に設定することができる電子シャッター機構を有して
いる。尚、これらのシャッタータイミングは、予め複数
種類のシャッタータイミングのデータを記憶している記
憶回路１２からシャッター制御回路１１が読出したデー
タＤswに基づいて、撮像駆動回路３６，３７，３８の走
査読出制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBの同期タイミングを調
整することにより実現される。
０，３１，３２も、第１，第２の実施例において述べた
如く、夫々の露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を個々独
立に設定することができる電子シャッター機構を有して
いる。尚、これらのシャッタータイミングは、予め複数
種類のシャッタータイミングのデータを記憶している記
憶回路１２からシャッター制御回路１１が読出したデー
タＤswに基づいて、撮像駆動回路３６，３７，３８の走
査読出制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBの同期タイミングを調
整することにより実現される。
【００７３】次に、かかる構造を有する第３の実施例の
動作を図９と図１０のタイミングチャートに基づいて説
明する。尚、図８に示す暗視用カラーカメラ装置は、図
９のタイミングチャートに基づく第１の動作と、図１０
のタイミングチャートに基づく第２の動作のいずれによ
っても本発明の目的を達成することができるものである
ので、夫々を具体的動作例として別個に説明する。
動作を図９と図１０のタイミングチャートに基づいて説
明する。尚、図８に示す暗視用カラーカメラ装置は、図
９のタイミングチャートに基づく第１の動作と、図１０
のタイミングチャートに基づく第２の動作のいずれによ
っても本発明の目的を達成することができるものである
ので、夫々を具体的動作例として別個に説明する。
【００７４】（第１の具体的動作例）図９において、ク
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの６倍の周期（即ち、２フ
レーム周期（２Ｔ））をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂
直走査期間に一致させている。
ロック信号Ｖsyn は、暗視用カラーカメラ装置全体の同
期動作を行うためにファンクションジェネレータ回路１
８内で発生される基準のクロック信号であり、論理
“Ｈ”の発生周期がフィールド周期τと等しくなってい
る。更に、フィールド周期τの６倍の周期（即ち、２フ
レーム周期（２Ｔ））をＮＴＳＣテレビジョン方式の垂
直走査期間に一致させている。
【００７５】更に、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２内に
形成されているトランスファゲートが同時にオンとなっ
て、画素群に蓄積された画素電荷を垂直電荷転送路群へ
転送させる。
となる期間が、ＮＴＳＣテレビジョン方式の垂直ブラン
キング期間と一致しており、この期間内に白バランス調
整が繰り返される。更に、信号Ｔｇが論理“Ｈ”となる
ときに、二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２内に
形成されているトランスファゲートが同時にオンとなっ
て、画素群に蓄積された画素電荷を垂直電荷転送路群へ
転送させる。
【００７６】まず、同期クロック信号ＷT が論理“Ｈ”
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
となる色バランス調整時には、マイクロプロセッサ２３
が補正演算回路２７から入力した補正条件データＳW に
基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色のバラ
ンス条件を指定するための制御データＣD を記憶回路９
に転送し、分光用カラーフィルタ機構２の回転速度を設
定するためのデータＤRGB をタイミング制御回路８へ出
力させ、タイミング制御回路８は、このデータＤRGB に
基づいて各カラーフィルターの介在時間ＷR ，ＷG ，Ｗ
B を設定しつつ分光用カラーフィルタ機構２を回転させ
る。
【００７７】一方、二次元固体撮像デバイス３０，３
１，３２は、全てのフィールド周期τにおける露光期間
が一定となるように、電子シャッター機能が設定されて
いる。
１，３２は、全てのフィールド周期τにおける露光期間
が一定となるように、電子シャッター機能が設定されて
いる。
【００７８】例えば、最適の色バランス条件を示すデー
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図６
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間Ｗ
BK1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラッ
ク領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に
介在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像
デバイス３０，３１，３２は、単に３フィールド周期
（３τ）に同期して夫々の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを
出力するが、分光用カラーフィルタ機構２の回転による
各色のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が各
フィールド周期τにおける露光期間を設定するので、こ
れらの露光期間に撮像される３色の画素信号ＳPR，
ＳPG，ＳPBは最適な色バランス条件を満足することとな
る。
タＤRGB に対応する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が、図６
中の論理“Ｈ”となる期間であるとすると、これらの期
間ＷR ，ＷG ，ＷB に合わせて各色のカラーフィルタ
Ｒ，Ｇ，Ｂがイメージインテンシファイア１の光入射窓
１ａの前方に介在するように切替わり、更に、期間Ｗ
BK1 ，ＷBK2 ，ＷBK3 に合わせて、オプティカルブラッ
ク領域ＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 が光入射窓１ａの前方に
介在するように切替わる。したがって、二次元固体撮像
デバイス３０，３１，３２は、単に３フィールド周期
（３τ）に同期して夫々の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを
出力するが、分光用カラーフィルタ機構２の回転による
各色のカラーフィルタの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB が各
フィールド周期τにおける露光期間を設定するので、こ
れらの露光期間に撮像される３色の画素信号ＳPR，
ＳPG，ＳPBは最適な色バランス条件を満足することとな
る。
【００７９】尚、図９中、蛍光面出力光の変化は、各介
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応してイメージインテンシ
ファイア１の光入射窓１ａに入射される光像の輝度を、
ある特定の画素（ｉ，ｊ）について代表して示す。そし
て、かかる蛍光面出力光の波形から明らかなように、分
光用カラーフィルタ機構２の３色のカラーフィルターが
交互に介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に応じて、３
色の分光光像が入射する。
在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に対応してイメージインテンシ
ファイア１の光入射窓１ａに入射される光像の輝度を、
ある特定の画素（ｉ，ｊ）について代表して示す。そし
て、かかる蛍光面出力光の波形から明らかなように、分
光用カラーフィルタ機構２の３色のカラーフィルターが
交互に介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB に応じて、３
色の分光光像が入射する。
【００８０】一方、二次元固体撮像デバイス３０，３
１，３２は、図９中の信号Ｔｇにて示すように、６フィ
ールド周期（６τ）の内の最初の３フィールド周期（３
τ）において、フィールド周期τ毎に順番に論理“Ｈ”
となり、残りの３フィールド周期（３τ）では論理
“Ｌ”のままとなる。この結果、夫々の二次元固体撮像
デバイス３０，３１，３２が電子シャッター機能を発揮
するのは、６フィールド周期（６τ）毎に設定される。
１，３２は、図９中の信号Ｔｇにて示すように、６フィ
ールド周期（６τ）の内の最初の３フィールド周期（３
τ）において、フィールド周期τ毎に順番に論理“Ｈ”
となり、残りの３フィールド周期（３τ）では論理
“Ｌ”のままとなる。この結果、夫々の二次元固体撮像
デバイス３０，３１，３２が電子シャッター機能を発揮
するのは、６フィールド周期（６τ）毎に設定される。
【００８１】したがって、６フィールド周期（６τ）毎
に夫々の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２が電
子シャッター機能を発揮する間に、分光用カラーフィル
タ機構２が２回転することとなり、この結果、二次元固
体撮像デバイス３０，３１，３２の夫々の露光期間は、
介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB により設定されると共に、２
回ずつの露光が行われる。
に夫々の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２が電
子シャッター機能を発揮する間に、分光用カラーフィル
タ機構２が２回転することとなり、この結果、二次元固
体撮像デバイス３０，３１，３２の夫々の露光期間は、
介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB により設定されると共に、２
回ずつの露光が行われる。
【００８２】そして、この赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBは、６フィールド周
期（６τ）が切替わるのに同期して出力されるので、画
素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する周期は露光時の周期
よりも６フィールド周期（６τ）だけ遅れる。但し、２
回ずつ露光されるので、得られる画素信号ＳPR，ＳPG，
ＳPBは、高Ｓ／Ｎとなる。
（Ｂ）の画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBは、６フィールド周
期（６τ）が切替わるのに同期して出力されるので、画
素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBを出力する周期は露光時の周期
よりも６フィールド周期（６τ）だけ遅れる。但し、２
回ずつ露光されるので、得られる画素信号ＳPR，ＳPG，
ＳPBは、高Ｓ／Ｎとなる。
【００８３】このように出力される画素信号ＳPR，
ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３３，３４，３５を介し
てＡ／Ｄ変換器１４に供給され、更に、バッファメモリ
１５，１６，１７に一端格納された後に、再びＤ／Ａ変
換器１９でアナログの画素信号に変換されてカラーエン
コーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式
に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形成される。
ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３３，３４，３５を介し
てＡ／Ｄ変換器１４に供給され、更に、バッファメモリ
１５，１６，１７に一端格納された後に、再びＤ／Ａ変
換器１９でアナログの画素信号に変換されてカラーエン
コーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式
に準拠したカラーテレビ信号ＳV が形成される。
【００８４】このように、この第１の具体的動作例によ
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
と共に、２回露光を行うようにしたので、高Ｓ／Ｎ化及
び高生彩化を実現することができる。更に、夫々のカラ
ーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領域にオプティカルブラ
ックＢＫ1 、ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設けて、不要な光の入射
を阻止するようにしたので、色滲みや偽色のないカラー
映像を得ることができる。更に、白黒撮像用の二次元固
体撮像デバイス３０，３１，３２を適用してもカラー撮
像を可能にしたので、カラー撮像用の二次元固体撮像デ
バイスを適用する場合よりも高空間分解能のカラー映像
を得ることができる。このように、自動的に色バランス
調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得
る暗視用カラーカメラ装置を提供することができる。
れば、分光用カラーフィルタ機構２の回転を制御するこ
とによって、撮像レンズ系３とイメージインテンシファ
イア１の光入射窓１ａの間に介在させる３色分光用のカ
ラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
を設定すると共に、これらの期間ＷR ，ＷG ，ＷB を最
適な色バランス状態が得られる各露光期間に対応させる
と共に、２回露光を行うようにしたので、高Ｓ／Ｎ化及
び高生彩化を実現することができる。更に、夫々のカラ
ーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領域にオプティカルブラ
ックＢＫ1 、ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設けて、不要な光の入射
を阻止するようにしたので、色滲みや偽色のないカラー
映像を得ることができる。更に、白黒撮像用の二次元固
体撮像デバイス３０，３１，３２を適用してもカラー撮
像を可能にしたので、カラー撮像用の二次元固体撮像デ
バイスを適用する場合よりも高空間分解能のカラー映像
を得ることができる。このように、自動的に色バランス
調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカラー映像を得
る暗視用カラーカメラ装置を提供することができる。
【００８５】（第２の具体的動作例）この動作例では、
図１０のタイミングチャートに示すように、３色のカラ
ーフィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
の全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構
２が等速回転される。したがって、フィールド周期τの
切替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，
ＢＫ3 によって遮光される期間も一定となる。
図１０のタイミングチャートに示すように、３色のカラ
ーフィルタの夫々が介在する介在期間ＷR ，ＷG ，ＷB
の全てが等しくなるように、分光用カラーフィルタ機構
２が等速回転される。したがって、フィールド周期τの
切替わり時に、オプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，
ＢＫ3 によって遮光される期間も一定となる。
【００８６】一方、二次元固体撮像デバイス３０，３
１，３２は、撮像駆動回路３６，３７，３８の走査読出
制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBで制御される電子シャッター
機能により、赤フィルターの介在期間ＷR における露光
期間ＥＤR と、緑フィルターの介在期間ＷG における露
光期間ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における
露光期間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実
質的に色バランス調整を実現するようになっている。
１，３２は、撮像駆動回路３６，３７，３８の走査読出
制御信号ＳCR，ＳCG，ＳCBで制御される電子シャッター
機能により、赤フィルターの介在期間ＷR における露光
期間ＥＤR と、緑フィルターの介在期間ＷG における露
光期間ＥＤG と、青フィルターの介在期間ＷB における
露光期間ＥＤB とを個々独立に設定することにより、実
質的に色バランス調整を実現するようになっている。
【００８７】この動作例によれば、図示するように、イ
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBが出力される。更に、同図１０中の信号Ｔｇに示すよ
うに、６フィールド周期（６τ）の内の最初の３フィー
ルド周期（３τ）において電子シャッター機能が発揮さ
れ、残りの３フィールド周期（３τ）において電子シャ
ッター機能が発揮され内ので、６フィールド周期（６
τ）内で２回の露光が行われ、高Ｓ／Ｎの画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBが得られる。そして、このように出力
される画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３
３，３４，３５を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給され、
更に、バッファメモリ１５，１６，１７に一端格納され
た後に、再びＤ／Ａ変換器１９でアナログの画素信号に
変換されてカラーエンコーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ
標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV
が形成される。
メージインテンシファイア１の光電面１ｃへの分光光像
の入射期間は等しくなるが、二次元固体撮像デバイス５
が露光期間ＥＤR ，ＥＤG ，ＥＤB を設定するので、最
適な色バランス条件を満足する画素信号ＳPR，ＳPG，Ｓ
PBが出力される。更に、同図１０中の信号Ｔｇに示すよ
うに、６フィールド周期（６τ）の内の最初の３フィー
ルド周期（３τ）において電子シャッター機能が発揮さ
れ、残りの３フィールド周期（３τ）において電子シャ
ッター機能が発揮され内ので、６フィールド周期（６
τ）内で２回の露光が行われ、高Ｓ／Ｎの画素信号
ＳPR，ＳPG，ＳPBが得られる。そして、このように出力
される画素信号ＳPR，ＳPG，ＳPBは、バッファアンプ３
３，３４，３５を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給され、
更に、バッファメモリ１５，１６，１７に一端格納され
た後に、再びＤ／Ａ変換器１９でアナログの画素信号に
変換されてカラーエンコーダ２０に転送され、ＮＴＳＣ
標準テレビジョン方式に準拠したカラーテレビ信号ＳV
が形成される。
【００８８】このように、この第２の具体的動作例によ
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができると共に、２回露光を行うようにし
たので、高Ｓ／Ｎ化及び高生彩化を実現することができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設
けて、不要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲
みや偽色のないカラー映像を得ることができる。更に、
白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
を適用してカラー撮像を行うので、カラー撮像用の二次
元固体撮像デバイスを適用する場合よりも高空間分解能
のカラー映像を得ることができる。このように、自動的
に色バランス調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカ
ラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提供すること
ができる。
っても、最適な色バランス状態が得られる各露光期間を
設定することができると共に、２回露光を行うようにし
たので、高Ｓ／Ｎ化及び高生彩化を実現することができ
る。更に、夫々のカラーフィルターＲ，Ｇ，Ｂの境界領
域にオプティカルブラックＢＫ1 ，ＢＫ2 ，ＢＫ3 を設
けて、不要な光の入射を阻止するようにしたので、色滲
みや偽色のないカラー映像を得ることができる。更に、
白黒撮像用の二次元固体撮像デバイス３０，３１，３２
を適用してカラー撮像を行うので、カラー撮像用の二次
元固体撮像デバイスを適用する場合よりも高空間分解能
のカラー映像を得ることができる。このように、自動的
に色バランス調整を行うと共に、高精細且つ高鮮明なカ
ラー映像を得る暗視用カラーカメラ装置を提供すること
ができる。
【００８９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
イメージインテンシファイアで受光した被写体光学像を
二次元固体撮像デバイスで撮像して再生画像用の映像信
号を形成する暗視用カラーカメラ装置において、イメー
ジインテンシファイアの前方に３色のカラーフィルタを
有する分光用カラーフィルタ機構を配置して、これらの
カラーフィルタの介在時間を個々独立に調整・制御しつ
つ回転させると共に、二次元固体撮像デバイスの撮像周
期を一定にし、これらの介在時間を最適な色バランス条
件の得られる期間に設定するようにしたので、二次元固
体撮像デバイスからは最適な色バランス条件を満足する
３色の画素信号を得ることができる。
イメージインテンシファイアで受光した被写体光学像を
二次元固体撮像デバイスで撮像して再生画像用の映像信
号を形成する暗視用カラーカメラ装置において、イメー
ジインテンシファイアの前方に３色のカラーフィルタを
有する分光用カラーフィルタ機構を配置して、これらの
カラーフィルタの介在時間を個々独立に調整・制御しつ
つ回転させると共に、二次元固体撮像デバイスの撮像周
期を一定にし、これらの介在時間を最適な色バランス条
件の得られる期間に設定するようにしたので、二次元固
体撮像デバイスからは最適な色バランス条件を満足する
３色の画素信号を得ることができる。
【００９０】又、イメージインテンシファイアの前方に
３色のカラーフィルタを有する分光用カラーフィルタ機
構を配置して、これらのカラーフィルタの介在時間が共
に等しくなるように調整・制御しつつ回転させると共
に、二次元固体撮像デバイスの３色毎の撮像期間を電子
シャッター機能によって個々独立に調整・制御し、これ
らの撮像期間（即ち、露光期間）を最適な色バランス条
件の得られる期間に設定するようにしたので、二次元固
体撮像デバイスからは最適な色バランス条件を満足する
３色の画素信号を得ることができる。
３色のカラーフィルタを有する分光用カラーフィルタ機
構を配置して、これらのカラーフィルタの介在時間が共
に等しくなるように調整・制御しつつ回転させると共
に、二次元固体撮像デバイスの３色毎の撮像期間を電子
シャッター機能によって個々独立に調整・制御し、これ
らの撮像期間（即ち、露光期間）を最適な色バランス条
件の得られる期間に設定するようにしたので、二次元固
体撮像デバイスからは最適な色バランス条件を満足する
３色の画素信号を得ることができる。
【００９１】このように、本発明によれば、低照度、低
露光状態下での撮像においても最適な色バランス調整を
実現し、鮮明な再生画像を得ることができる暗視用カラ
ーカメラ装置を提供することができる。
露光状態下での撮像においても最適な色バランス調整を
実現し、鮮明な再生画像を得ることができる暗視用カラ
ーカメラ装置を提供することができる。
【図１】本発明による暗視用カラーカメラの第１の実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】分光用カラーフィルタ機構の概略構成を示す要
部斜視図である。
部斜視図である。
【図３】第１の実施例における第１の具体的動作例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図４】第１の実施例における第２の具体的動作例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明による暗視用カラーカメラの第２の実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施例における第１の具体的動作例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図７】第２の実施例における第２の具体的動作例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図８】本発明による暗視用カラーカメラの第３の実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施例における第１の具体的動作例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施例における第２の具体的動作例を
説明するためのタイミングチャートである。
説明するためのタイミングチャートである。
１…イメージインテンシファイア、１ａ…光入射窓、１
ｃ…光電面、１ｄ…マイクロチャンネルプレート、１ｅ
…蛍光面、１ｆ…ファイバプレート、２…分光用カラー
フィルタ機構、３…撮像レンズ系、５，３０，３１，３
２…二次元固体撮像デバイス、６…テーパファイバプレ
ート、７…駆動回路、１０…撮像制御回路、１１…シャ
ッター制御回路、１８…ファンクションジェネレータ回
路、２０…カラーエンコーダ、２１…テレビ信号変換回
路２１、２３…マイクロプロセッサ、２５…色温度セン
サ、２６…色温度検出回路、２７…補正演算回路。
ｃ…光電面、１ｄ…マイクロチャンネルプレート、１ｅ
…蛍光面、１ｆ…ファイバプレート、２…分光用カラー
フィルタ機構、３…撮像レンズ系、５，３０，３１，３
２…二次元固体撮像デバイス、６…テーパファイバプレ
ート、７…駆動回路、１０…撮像制御回路、１１…シャ
ッター制御回路、１８…ファンクションジェネレータ回
路、２０…カラーエンコーダ、２１…テレビ信号変換回
路２１、２３…マイクロプロセッサ、２５…色温度セン
サ、２６…色温度検出回路、２７…補正演算回路。
Claims (3)
- 【請求項１】 ３色の分光用カラーフィルタを有し、夫
々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を個
々独立に設定する分光用カラーフィルタ手段と、 上記夫々の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を
受光し、電子増倍機能により高強度の光像を発生するイ
メージインテンシファイアと、 上記イメージインテンシファイアから出力される上記光
像を所定周期で撮像する二次元撮像デバイスと、 上記分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を白
バランス条件に合わせた期間に設定する露光期間制御手
段と、 上記二次元撮像デバイスから出力される３色の画素信号
に基づいて再生画像用のカラー映像信号を形成する映像
信号形成手段と、を具備する暗視用カラーカメラ装置。 - 【請求項２】 ３色の分光用カラーフィルタを有し、夫
々の分光用カラーフィルタの被写体光像の透過期間を等
しく設定する分光用カラーフィルタ手段と、 上記夫々の分光用カラーフィルタを通過した分光光像を
受光し、電子増倍機能により高強度の光像を発生するイ
メージインテンシファイアと、 上記イメージインテンシファイアから出力される各色に
ついての上記光像を電子シャッター機能により撮像する
二次元撮像デバイスと、 上記二次元撮像デバイスの電子シャッタータイミングを
制御することにより、各色についての分光光像の露光期
間を白バランス条件に合わせた期間に設定する露光期間
制御手段と、 上記二次元撮像デバイスから出力される３色の画素信号
に基づいて再生画像用のカラー映像信号を形成する映像
信号形成手段と、を具備する暗視用カラーカメラ装置。 - 【請求項３】 前記分光用カラーフィルタ手段は、前記
３色の分光用カラーフィルタを回転させることにより、
各分光用カラーフィルタによる前記被写体光像の透過期
間を設定すると共に、各分光用カラーフィルタの境界部
分には光の透過を阻止する非透過領域が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の暗視用
カラーカメラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7028068A JPH08223588A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 暗視用カラーカメラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7028068A JPH08223588A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 暗視用カラーカメラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08223588A true JPH08223588A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12238458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7028068A Pending JPH08223588A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | 暗視用カラーカメラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08223588A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2766585A1 (fr) * | 1997-07-22 | 1999-01-29 | Thomson Csf | Systeme optique d'intensification en couleur |
| WO2001017272A1 (fr) * | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif d'imagerie en couleur a faible lumiere |
| JP2013529348A (ja) * | 2010-06-10 | 2013-07-18 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド | 種々の交通標識を検出及び認識する照明不変且つロバストな装置及び方法 |
| KR102271555B1 (ko) * | 2020-11-12 | 2021-07-01 | 미래청암 주식회사 | 컬러 영상 획득장치 |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP7028068A patent/JPH08223588A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2766585A1 (fr) * | 1997-07-22 | 1999-01-29 | Thomson Csf | Systeme optique d'intensification en couleur |
| WO2001017272A1 (fr) * | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif d'imagerie en couleur a faible lumiere |
| JP2013529348A (ja) * | 2010-06-10 | 2013-07-18 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド | 種々の交通標識を検出及び認識する照明不変且つロバストな装置及び方法 |
| KR102271555B1 (ko) * | 2020-11-12 | 2021-07-01 | 미래청암 주식회사 | 컬러 영상 획득장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040630 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |