JPS6052172A - 撮像装置 - Google Patents
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- JPS6052172A JPS6052172A JP58160917A JP16091783A JPS6052172A JP S6052172 A JPS6052172 A JP S6052172A JP 58160917 A JP58160917 A JP 58160917A JP 16091783 A JP16091783 A JP 16091783A JP S6052172 A JPS6052172 A JP S6052172A
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
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- H04N23/50—Constructional details
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- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は撮像装置に係り、特に電荷結合素子（以下ＣＣ
Ｄという）を撮像素子に用いたテレビジョンカメラ、電
子カメラ等の撮像装置において撮像素子の入出力特性を
対数化しダイナミックレンジを広げるように構成した撮
像装置に関する。
Ｄという）を撮像素子に用いたテレビジョンカメラ、電
子カメラ等の撮像装置において撮像素子の入出力特性を
対数化しダイナミックレンジを広げるように構成した撮
像装置に関する。
近年、テレビジョンカメラ、電子カメラ等においてＣＯ
Ｄを撮像素子として用いた装置が開発されている。
Ｄを撮像素子として用いた装置が開発されている。
ＣＣＤは周知のように電荷を半導体中に作られたポテン
シャル井戸の中に蓄積し、外部から≦公道電圧を与えポ
テンシャルの最小位置を１ｌｌｉ￥次動かすことで半導
体表面に沿って転送させるもので、信号蓄積機能と走査
機能とを兼ね備えている機能索子である。ＣＣＤを撮像
素子として使う場合には、受光面に入射する光の強度に
比例した電荷を各ポテンシャル井戸の中に画像信号とし
て蓄える。
シャル井戸の中に蓄積し、外部から≦公道電圧を与えポ
テンシャルの最小位置を１ｌｌｉ￥次動かすことで半導
体表面に沿って転送させるもので、信号蓄積機能と走査
機能とを兼ね備えている機能索子である。ＣＣＤを撮像
素子として使う場合には、受光面に入射する光の強度に
比例した電荷を各ポテンシャル井戸の中に画像信号とし
て蓄える。
このＣＯＤに入射される光の入力強度に対する出力レベ
ルの関係は第１図に示すようになり、横軸を対数目盛と
すると入力強度の増加に対して出力レベルは直線的に増
加しある入力強度にて出力レベルは飽和し一定値となる
。この図におｌ／）で出力レベルが雑音レベルＮから飽
和レベルＳとなるまでの入力強度の範囲がＣＯＤのダイ
ナミックレンジ（符号りで示す）を示している。通常、
このダイナミックレンジＤはおよそ３ＱｄＢ程度である
。
ルの関係は第１図に示すようになり、横軸を対数目盛と
すると入力強度の増加に対して出力レベルは直線的に増
加しある入力強度にて出力レベルは飽和し一定値となる
。この図におｌ／）で出力レベルが雑音レベルＮから飽
和レベルＳとなるまでの入力強度の範囲がＣＯＤのダイ
ナミックレンジ（符号りで示す）を示している。通常、
このダイナミックレンジＤはおよそ３ＱｄＢ程度である
。
ところで、一般に撮像に必要とされるダイナミックレン
ジは６０〜９０ ｄＢであり、このため従来のＣＣＤを
用いた撮像装置では上記した３ ９ｄＢのダイナミック
レンジの範囲に入射光の必要な強度範囲が入るように絞
りによって入射光量を調節しなければならないという問
題があった。
ジは６０〜９０ ｄＢであり、このため従来のＣＣＤを
用いた撮像装置では上記した３ ９ｄＢのダイナミック
レンジの範囲に入射光の必要な強度範囲が入るように絞
りによって入射光量を調節しなければならないという問
題があった。
本発明は上述した点に鑑み、撮像素子の入出力特性を対
数化し、電気信号に変換し得る光信号のダイナミックレ
ンジを広げることができ、した力；つて電気信号に変換
レフ惺後段回路におし）て絞りの制御やダイナミックレ
ンジの制御を電気的に容易に行うことができる撮像装置
を提供することである。
数化し、電気信号に変換し得る光信号のダイナミックレ
ンジを広げることができ、した力；つて電気信号に変換
レフ惺後段回路におし）て絞りの制御やダイナミックレ
ンジの制御を電気的に容易に行うことができる撮像装置
を提供することである。
本発明の撮像装置は、入射される光の強度を対数化する
光量め制御手段を構成し、この制御手段からの光を撮像
素子にて受光し、変換された電気出力を前記制御手段に
て制御された光量に応じて順次メモリした後加算手段に
加えて加算することにより、ダイナミックレンジが拡大
された電気信号を得、この信号を後段回路にて処理して
絞り及びダイナミックレンジの制御を電気的に行えるよ
うにするものである。
光量め制御手段を構成し、この制御手段からの光を撮像
素子にて受光し、変換された電気出力を前記制御手段に
て制御された光量に応じて順次メモリした後加算手段に
加えて加算することにより、ダイナミックレンジが拡大
された電気信号を得、この信号を後段回路にて処理して
絞り及びダイナミックレンジの制御を電気的に行えるよ
うにするものである。
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の撮像装量の基本的な概念を示す説明図
である。
である。
この図において、符号１は入射光りの強度Ｘに対して透
過する光の強度がｇｏ、９（、ｚ：＋１）となる透過特
性を備えた非線形フィルタで、このフィルタ１をＣＣＤ
２の受光面に配置することにより、ＣＣＤ２よりダイナ
ミックレンジの拡大された電気信号が得られるようにす
る。
過する光の強度がｇｏ、９（、ｚ：＋１）となる透過特
性を備えた非線形フィルタで、このフィルタ１をＣＣＤ
２の受光面に配置することにより、ＣＣＤ２よりダイナ
ミックレンジの拡大された電気信号が得られるようにす
る。
第３図は本発明に係る撮像装置の具体的な構成の一例を
示し、第４図は第３図の光学フィルタＦの構成を示して
いる。
示し、第４図は第３図の光学フィルタＦの構成を示して
いる。
第４図では、減衰度が３０ｄＢづつ異なった４つのフィ
ルタ素子３〜６を用いて構成したものを横二列分だけ示
していて、実際にはこれと同様のものが縦方向に平面的
に配列されている。符号３は減衰度ＯｄＢのフィルタ素
子で、符号４，５．６は夫々−３０、＝６０、−９０ｄ
Ｂのフィルタ竹子である。フィルタ素子３と４は交互に
同一直線上に配列され、この素子列と並んでフィルタ索
子５と６が交互に同−直線上に配列されている。そして
、第３図に示すように、このように配列された光学フィ
ルタＦをＣＣＤ２の受光面に接合し、素子列３．４に対
応した位置のＣＣＤ２から出力ａを取り出し、素子列５
，６に対応した位置のＣＯＤ２から出力すを取り出すよ
うに構成する。なお、ＣＣＤ２は３０ ｄＢのダイナミ
ックレンジを有している。そして、ＣＣＤ２からの出力
ａはサンプルホールド回路７，８に入力し、又ＣＣＤ２
からの出力すをサンプルホールド回路９，１０に入力す
るように構成する。サンプルホールド回路７，９にはサ
ンプリングパルスＰ１を加え、又サンプルホールド回路
８，１０にはサンプリングパルスＰ２を加えるようにし
ている。サンプリングパルスＰ１はフィルタ素子３，５
に入射された元に対応したＣＣＤ出力をサンプルホール
ドするためのパルスであり、サンプリングパルスＰ２は
サンプリングパルスＰ、と同周期で位相が半周勘違れた
パルスである。
ルタ素子３〜６を用いて構成したものを横二列分だけ示
していて、実際にはこれと同様のものが縦方向に平面的
に配列されている。符号３は減衰度ＯｄＢのフィルタ素
子で、符号４，５．６は夫々−３０、＝６０、−９０ｄ
Ｂのフィルタ竹子である。フィルタ素子３と４は交互に
同一直線上に配列され、この素子列と並んでフィルタ索
子５と６が交互に同−直線上に配列されている。そして
、第３図に示すように、このように配列された光学フィ
ルタＦをＣＣＤ２の受光面に接合し、素子列３．４に対
応した位置のＣＣＤ２から出力ａを取り出し、素子列５
，６に対応した位置のＣＯＤ２から出力すを取り出すよ
うに構成する。なお、ＣＣＤ２は３０ ｄＢのダイナミ
ックレンジを有している。そして、ＣＣＤ２からの出力
ａはサンプルホールド回路７，８に入力し、又ＣＣＤ２
からの出力すをサンプルホールド回路９，１０に入力す
るように構成する。サンプルホールド回路７，９にはサ
ンプリングパルスＰ１を加え、又サンプルホールド回路
８，１０にはサンプリングパルスＰ２を加えるようにし
ている。サンプリングパルスＰ１はフィルタ素子３，５
に入射された元に対応したＣＣＤ出力をサンプルホール
ドするためのパルスであり、サンプリングパルスＰ２は
サンプリングパルスＰ、と同周期で位相が半周勘違れた
パルスである。
そして、上記サンプルホールド回路７〜１０の出力は夫
々リミッティングアンプ１１〜１４に入力されて一定振
幅とされた後に、加算器１５に供給されて加算される。
々リミッティングアンプ１１〜１４に入力されて一定振
幅とされた後に、加算器１５に供給されて加算される。
この加算出力Ｃはビデオ・１８号としてビデオ信号処理
回路（図示略）に加えられて信号処理された後表示装置
（図示略）において表示される。
回路（図示略）に加えられて信号処理された後表示装置
（図示略）において表示される。
このような構成では、サンプルホールド回路７〜１０で
光量に応じた出力がサンプルホールドされることになる
。この場合、フィルタ素子３を通過したＯｄＢの光に対
応した出力ａ１がサンプルホールド回路７でサンプルホ
ールドされ、フィルタ素子４を通過した一３０ｄＢの光
に対応した出力ａ２がサンプルホールド回路８でサンプ
ルホールドされ。
光量に応じた出力がサンプルホールドされることになる
。この場合、フィルタ素子３を通過したＯｄＢの光に対
応した出力ａ１がサンプルホールド回路７でサンプルホ
ールドされ、フィルタ素子４を通過した一３０ｄＢの光
に対応した出力ａ２がサンプルホールド回路８でサンプ
ルホールドされ。
又フィルタ素子５を通過した一６０ｄＢの光に対応した
出力ｂ１がサンプルホールド回路９でサンプルボールド
され、フィルタ素子６を通過した一９０ｄＢの光に対応
した出力ｂ２がサンプルホールド回路１０でサンプルホ
ールドされる。したがって、光学フィルタＦを通過した
光量Ｘに対してＣＣＤ２の出力ａ２．ａ２．ｂ１．ｂ２
は第５図に示すように表わされる。但し、横釉の入力Ｘ
は対数目盛であって、実線はフィルタ素子３に対応した
入出力特性を示し、一点鎖線はフィルタ素子４に対応し
た入出力特性を示し、二点鎖線はフィルタ素子５に対応
した入出力特性を示し、破線はフィルタ素子６に対応し
た入出力特性を示している。この結果、加算出力Ｃは第
６図に示すように入力Ｘ（対数目盛）に対して１ｏＩｌ
（ｒ＋１）の対数特性を備えた出力となり、１２０ｄＢ
のダイナミックレンジを有することになる。なお、第４
図において減衰度の異なったフィルタ素子を４つ以上用
意し減衰度の近いフィルタ素子を２つ以上同一直線上に
順次配列した構成とし、第３図のサンプルボールド回路
を増設し２つ以上の位相の異なったサンプリングパルス
を用いてサンプルホールドしたものを加算するように構
成してもよい。
出力ｂ１がサンプルホールド回路９でサンプルボールド
され、フィルタ素子６を通過した一９０ｄＢの光に対応
した出力ｂ２がサンプルホールド回路１０でサンプルホ
ールドされる。したがって、光学フィルタＦを通過した
光量Ｘに対してＣＣＤ２の出力ａ２．ａ２．ｂ１．ｂ２
は第５図に示すように表わされる。但し、横釉の入力Ｘ
は対数目盛であって、実線はフィルタ素子３に対応した
入出力特性を示し、一点鎖線はフィルタ素子４に対応し
た入出力特性を示し、二点鎖線はフィルタ素子５に対応
した入出力特性を示し、破線はフィルタ素子６に対応し
た入出力特性を示している。この結果、加算出力Ｃは第
６図に示すように入力Ｘ（対数目盛）に対して１ｏＩｌ
（ｒ＋１）の対数特性を備えた出力となり、１２０ｄＢ
のダイナミックレンジを有することになる。なお、第４
図において減衰度の異なったフィルタ素子を４つ以上用
意し減衰度の近いフィルタ素子を２つ以上同一直線上に
順次配列した構成とし、第３図のサンプルボールド回路
を増設し２つ以上の位相の異なったサンプリングパルス
を用いてサンプルホールドしたものを加算するように構
成してもよい。
第７図′は本発明の他の実施例を示す構成図である。
この実施例は、入射光量の制御手段として光量が切換可
能な光源装置１６を用いるものであって、光源装置１６
は反射鏡を備えた光源１７と、この光源１７から投射さ
れた光を対数的に異なった光量の段階（例えば３０ ｄ
Ｂずつ減衰させた４段階の光量）に切り換えて投射する
切換手段１８とこの切換装置１８を経て投射される光を
被写体方向へ投光するためのレンズ１９及びグラスファ
イバー等の光通路２０とから構成されている。光通路２
０を通して投射される光は投影レンズ２１を通して図示
しない被写体へ照射される。被写体で反射された光は投
影レンズ２２を通してＣＣＤ２で受光され入射光量に応
じたレベルの電気信号に変換された後、スイッチ回路２
３に入力される。スイッチ回路２３は前記光源装置１６
の切換手段１８の光量切換段数と同数の出力端子を有し
ていて、同一の切換信号ｆを用いて切換手段１８と同期
したフレーム周期で切り換えられるようになっている。
能な光源装置１６を用いるものであって、光源装置１６
は反射鏡を備えた光源１７と、この光源１７から投射さ
れた光を対数的に異なった光量の段階（例えば３０ ｄ
Ｂずつ減衰させた４段階の光量）に切り換えて投射する
切換手段１８とこの切換装置１８を経て投射される光を
被写体方向へ投光するためのレンズ１９及びグラスファ
イバー等の光通路２０とから構成されている。光通路２
０を通して投射される光は投影レンズ２１を通して図示
しない被写体へ照射される。被写体で反射された光は投
影レンズ２２を通してＣＣＤ２で受光され入射光量に応
じたレベルの電気信号に変換された後、スイッチ回路２
３に入力される。スイッチ回路２３は前記光源装置１６
の切換手段１８の光量切換段数と同数の出力端子を有し
ていて、同一の切換信号ｆを用いて切換手段１８と同期
したフレーム周期で切り換えられるようになっている。
スイッチ回路２３の各出力端子は光量切換段数が４段階
の場合フレームメモリ２４〜２７の４つのフレームメモ
リに夫々接続し各メモリ出力は加算器１５に入力されて
加算される。その加算出力はビデオ信号としてビデオ信
号処理回路（図示略）で信号処理された後、表示装量（
図示略）において表示される。
の場合フレームメモリ２４〜２７の４つのフレームメモ
リに夫々接続し各メモリ出力は加算器１５に入力されて
加算される。その加算出力はビデオ信号としてビデオ信
号処理回路（図示略）で信号処理された後、表示装量（
図示略）において表示される。
このような構成では、光源装置１６より投射される照明
光量は第８図に示すように第１−第４のフレーム周期毎
に３０ｄＢづつ減衰した光量となり、ＣＣＤ２で受光さ
れその出力がスイッチ回路２３でフレーム周期毎に切り
換えられてフレームメモリ２４〜２７にメモリされた後
それらの出力は加算器１５で加算される。したがって、
被写体光量に対して加算器１５の加算出力は第９図に示
すようになりこの撮像装置のダイナミックレンジは１２
０ ｄＢに拡大されることになる。なお、第７図におい
て光源装置１６の光量切換段数を更に増し、これに応じ
たスイッチ回路及びフレームメモリを構成すれば更にダ
イナミックレンジを広げることも可能である。
光量は第８図に示すように第１−第４のフレーム周期毎
に３０ｄＢづつ減衰した光量となり、ＣＣＤ２で受光さ
れその出力がスイッチ回路２３でフレーム周期毎に切り
換えられてフレームメモリ２４〜２７にメモリされた後
それらの出力は加算器１５で加算される。したがって、
被写体光量に対して加算器１５の加算出力は第９図に示
すようになりこの撮像装置のダイナミックレンジは１２
０ ｄＢに拡大されることになる。なお、第７図におい
て光源装置１６の光量切換段数を更に増し、これに応じ
たスイッチ回路及びフレームメモリを構成すれば更にダ
イナミックレンジを広げることも可能である。
このようにダイナミックレンジが拡大された出力を後段
の回路に伝達し絞りの制御（利得制御）及びダイナミッ
クレンジの制御を電気的に行うには次に説明するように
すればよい。
の回路に伝達し絞りの制御（利得制御）及びダイナミッ
クレンジの制御を電気的に行うには次に説明するように
すればよい。
この場合、絞りの制御は入射光りの強度Ｘを可変するこ
とであるから、入力強度をＸ、可変倍率ｘ＋１ をＡとし、ｌｏｇ （ｒ＋１ ）−１ｏｔ／Ａ＝ｌｏｌ
（７）性Ｊｊを利用すれば、ｌａｐ Ａという直流電
圧を電気的に減算（又は加算）して第１０図に示すよう
にｌｏｌ／・（３：＋１）の入出力特性を示すグラフを
ｙ軸に対して平行移動するようにし、その後検波するこ
とにより零レベルよりも大きい出力だけを取り出すよう
にしてやればよいことになる。第１０図で符号ｙは検波
によって削除される部分を示す。また、ダイナミックレ
ンジの制御は第１１図に示すように表示部（テレビジョ
ンモニタ）の入力範囲に合うようにｌｏｇ（、ｚ＋＋１
）のグラフの傾きを８倍しＢｌｏｇ（ｚ＋１）とするこ
とによって行える。
とであるから、入力強度をＸ、可変倍率ｘ＋１ をＡとし、ｌｏｇ （ｒ＋１ ）−１ｏｔ／Ａ＝ｌｏｌ
（７）性Ｊｊを利用すれば、ｌａｐ Ａという直流電
圧を電気的に減算（又は加算）して第１０図に示すよう
にｌｏｌ／・（３：＋１）の入出力特性を示すグラフを
ｙ軸に対して平行移動するようにし、その後検波するこ
とにより零レベルよりも大きい出力だけを取り出すよう
にしてやればよいことになる。第１０図で符号ｙは検波
によって削除される部分を示す。また、ダイナミックレ
ンジの制御は第１１図に示すように表示部（テレビジョ
ンモニタ）の入力範囲に合うようにｌｏｇ（、ｚ＋＋１
）のグラフの傾きを８倍しＢｌｏｇ（ｚ＋１）とするこ
とによって行える。
したがって、絞りの制御及びダイナミックレンジの制御
を行う場合には第１２図に示すようにダイナミックレン
ジの可変によって対数化した入出力特性１１の傾きを変
えて特性ｅ２とし、更に絞りの可変によって平行移動さ
せて特性１３とすればよい。
を行う場合には第１２図に示すようにダイナミックレン
ジの可変によって対数化した入出力特性１１の傾きを変
えて特性ｅ２とし、更に絞りの可変によって平行移動さ
せて特性１３とすればよい。
この場合、出力ｙが表示装置における表示可能な範囲Ｙ
であって入力Ｘが表示したい入力範囲Ｘに適合するよう
に絞り及びダイナミックレンジを調整すればよい。
であって入力Ｘが表示したい入力範囲Ｘに適合するよう
に絞り及びダイナミックレンジを調整すればよい。
このようなことから、絞りの制御及びダイナミック。レ
ンジの制御を行うには第１３図に示すような回路構成と
すればよい。
ンジの制御を行うには第１３図に示すような回路構成と
すればよい。
即ち、入射光りが対数特性を有したＣＣＤ部２８を通過
し加算器１５に入力される過程で加算器１５の利得を利
得制御部２９で制御電圧の可変（負電圧−■の分圧可変
）によって制御することにより、絞り制御を行えるよう
にし、加算出力は検波部３０で検波（ダイオード検波）
した後、ダイナミックレンジ制御部３１に入力されて減
衰率の可変（抵抗分圧比の可変）により表示部３２の入
力範囲に合うようにダイナミックレンジの制御を行う。
し加算器１５に入力される過程で加算器１５の利得を利
得制御部２９で制御電圧の可変（負電圧−■の分圧可変
）によって制御することにより、絞り制御を行えるよう
にし、加算出力は検波部３０で検波（ダイオード検波）
した後、ダイナミックレンジ制御部３１に入力されて減
衰率の可変（抵抗分圧比の可変）により表示部３２の入
力範囲に合うようにダイナミックレンジの制御を行う。
更に、自動絞り制御を行うには第１３回に示した回路構
成に自動利得制御（ＡＧＣ）回路を付加し、第１４図に
示すような回路構成とすればよい。
成に自動利得制御（ＡＧＣ）回路を付加し、第１４図に
示すような回路構成とすればよい。
第１４図では、第１３図に示した検波部３０からの出力
をローパスフィルタ３３を通して低周波成分のみを検出
し増幅部３４にて増幅した後、自動絞り制御部３５に入
力し自動絞り一１ｉ（ＡＧＣ電圧）を得、これを加算器
１５へ負帰還入力している。この場合、自動絞り量は負
帰遺埼を可変することにより可能であり、自動絞りの応
答速度はローパスフィルタ３３のカットオフ特性を変え
ることにより可能となる。
をローパスフィルタ３３を通して低周波成分のみを検出
し増幅部３４にて増幅した後、自動絞り制御部３５に入
力し自動絞り一１ｉ（ＡＧＣ電圧）を得、これを加算器
１５へ負帰還入力している。この場合、自動絞り量は負
帰遺埼を可変することにより可能であり、自動絞りの応
答速度はローパスフィルタ３３のカットオフ特性を変え
ることにより可能となる。
なお、上述した絞りの制御、自動絞りの制御。
ダイナミックレンジの制御は記録後の再生時にも当然行
うことが可能であるため、テレビジョンカメラでは受信
側、電子カメラでば受信時又は再生時に像を見ながら調
整することも可能である。
うことが可能であるため、テレビジョンカメラでは受信
側、電子カメラでば受信時又は再生時に像を見ながら調
整することも可能である。
以上述べたように本発明によれば、光量の制御手段を用
いて光強度を対数化して撮像素子へ入力し、光信号に対
数特性を持たせるように構成したので、電気信号に変換
し得る光信号のダイナミックレンジを広げることができ
、さらに変換後に電気的処理により、絞りの制御（利得
の可変）、自動絞りの制御（ＡＧＣ）、ダイナミックレ
ンジの制御（表示範囲の可変）を容易に行うことができ
るようになる。
いて光強度を対数化して撮像素子へ入力し、光信号に対
数特性を持たせるように構成したので、電気信号に変換
し得る光信号のダイナミックレンジを広げることができ
、さらに変換後に電気的処理により、絞りの制御（利得
の可変）、自動絞りの制御（ＡＧＣ）、ダイナミックレ
ンジの制御（表示範囲の可変）を容易に行うことができ
るようになる。
第１図は撮像素子の入力強度対出力の関係を示す特性図
、第２図は本発明の撮像装置の基本的な構成を示す説明
図、第３図は本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブ
ロック図、第４図は第３図の装置に用いられる光学フィ
ルタの構成を部分的に示す正面図、第５図及び第６図は
第４図に示す装置の入出力特性を示す特性図、第７図は
本発明に係る撮像装置の他の実施例を示すブロック図、
第８図は第７図に示す光源装置で制御さｇる光量の制御
特性を示す特性図、第９図は第７図に示す装置の入出力
特性を示す特性図、第１０図は第４図及び第７図の装置
で絞りの制御を行う場合の原理を示す説明図、第１１図
は第４図及び第７図の装置でダイナミックレンジの制御
を行う場合の原理を示す説明図、第１２図は第４図及び
第７図の装置で絞り及びダイナミックレンジのｊｉ；Ｉ
Ｊ御を行い表示する場合の原理を示す説明図、第１３図
は第１２図で説明した原理に基づいて構成される撮像装
置のブロック図、第１４図は第１３図の装置に自動絞り
の制御部を付加した構成を示すブロックＦ・・・光学フ
ィルタ、２・−・ＣＣＤ、３．４，５，６・・・Ｏ，−
３０，−６０，−９０ｄＢのフィルタ素子、７．８，９
，１０・・・サンプルホールド回路、１５・−・加算器
、 １６・・・光源装着、１７・・・光源、 １８・・
・光量切換手段、２３・・・スイッチ回路、 ２４．２５，２６，２７・−・フレームメモリ、Ｌ・・
・入射光、 ＼−９−ノ′ 第８図 照 第１０図 ｙ、、’ ）ｙ／Ｊ ト′ 第９図 第１１図 入方
、第２図は本発明の撮像装置の基本的な構成を示す説明
図、第３図は本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブ
ロック図、第４図は第３図の装置に用いられる光学フィ
ルタの構成を部分的に示す正面図、第５図及び第６図は
第４図に示す装置の入出力特性を示す特性図、第７図は
本発明に係る撮像装置の他の実施例を示すブロック図、
第８図は第７図に示す光源装置で制御さｇる光量の制御
特性を示す特性図、第９図は第７図に示す装置の入出力
特性を示す特性図、第１０図は第４図及び第７図の装置
で絞りの制御を行う場合の原理を示す説明図、第１１図
は第４図及び第７図の装置でダイナミックレンジの制御
を行う場合の原理を示す説明図、第１２図は第４図及び
第７図の装置で絞り及びダイナミックレンジのｊｉ；Ｉ
Ｊ御を行い表示する場合の原理を示す説明図、第１３図
は第１２図で説明した原理に基づいて構成される撮像装
置のブロック図、第１４図は第１３図の装置に自動絞り
の制御部を付加した構成を示すブロックＦ・・・光学フ
ィルタ、２・−・ＣＣＤ、３．４，５，６・・・Ｏ，−
３０，−６０，−９０ｄＢのフィルタ素子、７．８，９
，１０・・・サンプルホールド回路、１５・−・加算器
、 １６・・・光源装着、１７・・・光源、 １８・・
・光量切換手段、２３・・・スイッチ回路、 ２４．２５，２６，２７・−・フレームメモリ、Ｌ・・
・入射光、 ＼−９−ノ′ 第８図 照 第１０図 ｙ、、’ ）ｙ／Ｊ ト′ 第９図 第１１図 入方
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 α）入射される光の強度を対数的に制御する光量の制御
手段と、この制御手段を通して入力される光を受光し電
気信号に変換する撮像電子と、との撮像素子の出力を前
記光量の制御手段にて制御された光の強度に応じて順次
ストアする複数の信号保持手段と、これらの信号保持手
段からの出力を加算する加算手段とを具備し、この加算
手段からの出力をビデオ信号として用いるようにしたこ
とを特徴とする撮像装置。 ゛ （２）前記撮像素子は、電荷結合素子で構成されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の撮像装置。 （３）前記制御手段は、入射される光の強度を複数の異
なった減衰度で対数的に減衰させる複数のフィルタ素子
で構成され、減衰度の近い２つのフィルタ素子が交互に
直線上に並ぶようにして前記電荷結合素子の受光面に平
面的に配列されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の撮像装置。 α）前記制御手段は、被写体への照明光量を所定時間間
隔で前記信号保持手段の入力切換に同期して対数的に異
なった光量に順次切り換えることが可能な光源装置で構
成され、被写体光量を前記電荷結合素子へ入力するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の撮像装置。 （５）前記複数の信号保持手段は、複数のサンプルホー
ルド回路で構成され、前記電荷結合素子の出力をサンプ
リングパルスを用いて順次サンプルホールドするように
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又
は第３項記載の撮像装置。 （６）前記複数の信号保持手段は、前記電荷結合素子の
出力を前記光源装置の光量切換に同期して順次切り換え
てメモリすることが可能な複数のフレ□−ムメモリで構
成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項又は第４項記載の撮像装置−
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160917A JPS6052172A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 撮像装置 |
| US06/646,283 US4584606A (en) | 1983-09-01 | 1984-08-31 | Image pickup means |
| DE3432229A DE3432229C2 (de) | 1983-09-01 | 1984-09-01 | Bildaufnahmevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160917A JPS6052172A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 撮像装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4331596A Division JPH0761136B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052172A true JPS6052172A (ja) | 1985-03-25 |
Family
ID=15725095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160917A Pending JPS6052172A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052172A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5517242A (en) * | 1993-06-29 | 1996-05-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Image sensing device having expanded dynamic range |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639680A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-15 | Fujitsu General Ltd | Method and device for image pickup of television |
| JPS5739673A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Minolta Camera Co Ltd | Image sensor |
-
1983
- 1983-09-01 JP JP58160917A patent/JPS6052172A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639680A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-15 | Fujitsu General Ltd | Method and device for image pickup of television |
| JPS5739673A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Minolta Camera Co Ltd | Image sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5517242A (en) * | 1993-06-29 | 1996-05-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Image sensing device having expanded dynamic range |
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