JPS647542B2 - - Google Patents

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JPS647542B2
JPS647542B2 JP54114900A JP11490079A JPS647542B2 JP S647542 B2 JPS647542 B2 JP S647542B2 JP 54114900 A JP54114900 A JP 54114900A JP 11490079 A JP11490079 A JP 11490079A JP S647542 B2 JPS647542 B2 JP S647542B2
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JP
Japan
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signal
bright
dark
section
areas
Prior art date
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JP54114900A
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Japanese (ja)
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JPS5639680A (en
Inventor
Toshiaki Shiragami
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu General Ltd filed Critical Fujitsu General Ltd
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Publication of JPS5639680A publication Critical patent/JPS5639680A/en
Publication of JPS647542B2 publication Critical patent/JPS647542B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/40Circuit details for pick-up tubes

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数本の撮像管を用いたテレビジヨ
ンの撮像方法および装置に関するものである。さ
らに詳しくは主に監視用テレビジヨンカメラのよ
うにコントラスト比の大きな被写体例えば、薄暗
い所において局部的に電灯で照らし、明るく照ら
された部分のみならず、その他の薄暗い部分をも
写し出すような場合、共に明確に分るような画像
を得るための撮像方法および装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a television imaging method and apparatus using a plurality of image pickup tubes. More specifically, when photographing a subject with a high contrast ratio, such as a surveillance television camera, for example, when a dimly lit area is locally illuminated with an electric light, not only the brightly illuminated area but also other dimly lit areas are captured. The present invention relates to an imaging method and apparatus for obtaining clearly visible images.

一般に、複数本の撮像管に用いたいわゆる多管
式テレビジヨンカメラは、大別して立体情報を得
るための立体用テレビジヨンカメラと、色情報を
得るためのカラーテレビジヨンカメラに限られて
いた。
In general, so-called multi-tube television cameras that use a plurality of image pickup tubes are broadly classified into three-dimensional television cameras for obtaining stereoscopic information and color television cameras for obtaining color information.

すなわち、立体用テレビジヨンカメラでは、主
として工業用における立体情報を得る手段として
撮像管を2本用いる。カラーテレビジヨンカメラ
では、放送用、工業用、教育用等広範囲に用いら
れていて、2管、3管および4管の各構成が実用
化されているが、白黒情報の他に色情報を必要と
するため、特に2管構成の場合、色ストライプフ
イルタ等を用いて光学的に色縞像を形成させて
後、電気的手段にて白黒情報と色情報を分離させ
ている。3管および4管構成の場合は、色情報専
用の撮像管を有する。
That is, in a stereoscopic television camera, two imaging tubes are used mainly as a means for obtaining stereoscopic information for industrial use. Color television cameras are widely used for broadcasting, industrial, and educational purposes, and 2-tube, 3-tube, and 4-tube configurations have been put into practical use, but they require color information in addition to black-and-white information. In order to achieve this, especially in the case of a two-tube configuration, a color stripe image is optically formed using a color stripe filter or the like, and then black and white information and color information are separated using electrical means. In the case of three-tube and four-tube configurations, there is an image pickup tube dedicated to color information.

このように、多管式テレビジヨンカメラは、立
体用テレビジヨンとカラーテレビジヨンに主に適
用されており監視を目的としたもの等にはあまり
用いられていなかつた。
As described above, multi-tube television cameras have been mainly applied to stereoscopic televisions and color televisions, and have not been used much for surveillance purposes.

一方、従来の白黒あるいはカラーの単管式テレ
ビジヨメンカメラは、殆んどが監視用、娯楽用、
教育用に用いられ、放送の番組製作に使用される
ことは希である。このことは、単管式テレビジヨ
ンカメラは、照明技術や撮影技術の観点からいえ
ば、放送局にて使用されるテレビジヨンカメラよ
り条件が苛酷であるといえる。しかもその運用状
況の実態を考察してみると、単管式は、大きな欠
点があることがわかる。例えば単管方式を監視用
に用いた場合であつて、室外に設置したときは、
日中と夜間の明るさが極端に異なること、太陽の
移動により正逆光の変化があること、晴天と曇天
では光量やコントラストが異なること等の他光学
的条件は監視すべき被写体との関係においても非
常に複雑である。通常その明るさは、5ルクス程
度から7万ルクス程度までを対象とするため、テ
レビジヨンカメラを監視用として固定的に設置し
て充分に効果を発揮させることは極めて困難なこ
とである。例えば500ルクス程度の明るさの室内
情景が正常に監視できるようにテレビジヨンカメ
ラを設置し、消灯後、懐中電灯を持つて入つてき
た人の顔が充分判断できるようにすること等は通
常のオフイス夜間管理として至極当然の要求であ
る。しかし、上記のような単管式テレビジヨンカ
メラでは、懐中電灯の部分が白く、他の部分が黒
く映るだけで充分に機能しない。
On the other hand, most conventional black-and-white or color single-tube TV cameras are used for surveillance, entertainment,
It is used for educational purposes and is rarely used for broadcast program production. This means that single-tube television cameras have more severe conditions than television cameras used at broadcasting stations from the standpoint of lighting technology and photographing technology. Moreover, when we consider the actual state of its operation, we find that the single-tube type has major drawbacks. For example, if a single pipe system is used for monitoring purposes and is installed outdoors,
Other optical conditions, such as extreme differences in brightness between daytime and nighttime, changes in direct and backlight due to the movement of the sun, and differences in light intensity and contrast between clear and cloudy skies, are important in relation to the subject to be monitored. is also very complex. Normally, the brightness ranges from about 5 lux to about 70,000 lux, so it is extremely difficult to install a television camera in a fixed manner for monitoring purposes and make it fully effective. For example, it is common practice to install a television camera so that it can properly monitor the indoor scene with a brightness of about 500 lux, and to make sure that the face of a person who enters with a flashlight after the lights are turned off can be clearly seen. This is an extremely natural requirement for office nighttime management. However, a single-tube television camera like the one described above does not function satisfactorily, with only the flashlight part appearing white and other parts appearing black.

監視用テレビジヨンカメラ等には、一般の写真
機にみられるような自動絞り機構に類するレンズ
の自動絞りを採用するか、あるいは撮像管の自己
バイアスを行わせるオートターゲツトを採用して
いる場合が多いが、前記オフイス夜間管理等の特
殊な条件を満足させるような効果は得られない。
たとえレンズを手動にて調整し、撮像管のバイア
スを調整しても適正な画像を得ることはできない
ものであり、したがつて、単管式テレビジヨンカ
メラは、汎用の監視用テレビジヨンカメラとして
充分に機能し得ない。
Surveillance television cameras, etc., may have an automatic aperture on the lens similar to the automatic aperture mechanism found in general cameras, or an auto-target that causes the image pickup tube to self-bias. However, the effect that satisfies special conditions such as office nighttime management cannot be obtained.
Even if you manually adjust the lens and adjust the bias of the image pickup tube, it is not possible to obtain a proper image.Therefore, single-tube television cameras cannot be used as general-purpose surveillance television cameras. cannot function fully.

本発明は、このような単管式テレビジヨンカメ
ラの欠点を多管式とすることによつて除去してな
るものである。すなわち、被写体からの入光射量
を、ハーフミラーで適正な比に分け、暗部領域を
分担する撮像部と明部領域を分担する撮像管に供
給し、一方の暗部領域を分担する撮像管に入力し
た信号は、暗部領域を強調するため明部領域の信
号を所定値でクリツプし、明部領域を分担する撮
像管に入力した信号は、明部領域まで含むように
信号レベルを下げ、これらの信号を混合すること
により明部と暗部がともに細部まで明確な画像を
得るようにしたものである。
The present invention eliminates the drawbacks of the single-tube type television camera by making it a multi-tube type. In other words, the amount of incident light from the subject is divided into appropriate ratios by a half mirror, and supplied to the imaging section that handles the dark region and the imaging tube that handles the bright region, and then to the imaging tube that handles the dark region. The input signal is clipped at a predetermined value to emphasize the dark area, and the signal input to the image pickup tube that handles the bright area is lowered in signal level to include the bright area. By mixing these signals, an image with clear details in both bright and dark areas can be obtained.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図において、1は被写体、2は対物レンズ
である。この対物レンズ2の光軸上には、ハーフ
ミラー3が設けられ、このハーフミラー3の通過
光軸上には、第1の撮像部としての撮像管4が設
けられ、その光導電面5に光学像が結像されるよ
うになつている。また、前記ハーフミラー3の反
射光軸上には、全反射ミラー6が設置され、さら
にその反射光軸上には第2の撮像部としての撮像
管7が設けられ、その光導電面8に光学像が結像
されるようになつている。
In FIG. 1, 1 is a subject and 2 is an objective lens. A half mirror 3 is provided on the optical axis of the objective lens 2, and an image pickup tube 4 as a first image pickup section is provided on the optical axis of the half mirror 3. An optical image is formed. Further, a total reflection mirror 6 is installed on the reflection optical axis of the half mirror 3, and an image pickup tube 7 as a second image pickup section is installed on the reflection optical axis. An optical image is formed.

前記ハーフミラー3は、その透過率が95%であ
る場合のように、50%を充分越える場合、第1の
撮像管4は、暗部領域用、第2の撮像管7は、明
部領域用として、被写体1中のコントラスト範囲
を2分して分担する。なお、この場合、全反射ミ
ラー6と第2の撮像管との光軸上に光量調整用フ
イルタ9を設けてもよい。
When the transmittance of the half mirror 3 is sufficiently over 50%, such as when the transmittance is 95%, the first image pickup tube 4 is used for dark areas, and the second image pickup tube 7 is used for bright areas. As a result, the contrast range in the subject 1 is divided into two parts. In this case, a light amount adjustment filter 9 may be provided on the optical axis of the total reflection mirror 6 and the second image pickup tube.

つぎに、前記第1の撮像管4は、増幅器10、
ホワイトクリツパ11を介して混合器12に接続
され、また第2の撮像管7は、増幅器13を介し
て直接前記混合器12に接続されている。この混
合器12は、同期信号発生回路14とともに同期
信号器15に接続され、さらに出力端子16に接
続されている。
Next, the first image pickup tube 4 includes an amplifier 10,
It is connected to a mixer 12 via a white clipper 11, and the second image pickup tube 7 is directly connected to the mixer 12 via an amplifier 13. This mixer 12 is connected to a synchronizing signal generator 15 together with a synchronizing signal generating circuit 14, and is further connected to an output terminal 16.

つぎに、この回路の作用を説明する。 Next, the operation of this circuit will be explained.

まず被写体1として、第2図bに示すような帯
状に反射率の異なるものを考える。なお、数字は
反射率を示し、0は反射率0%の黒、100は反射
率100%の白であるとする。この被写体1を理想
的な装置で撮像して得られる映像信号17は、ガ
ンマ(e0=e0のときのΓ)が略1の場合、第2図
aに示すような階段上の波形であるものとする。
被写体1がこのような態様にてレンズ絞りを開閉
すれば、撮像管バイアスが固定バイアスの場合
は、映像信号波形振幅が増減する。しかしオート
ターゲツトバイアスの場合は、一定値以上レンズ
絞りを開いた範囲では被写体が変化しなければほ
とんど波形振幅は変化しない。
First, let us consider an object 1 having different reflectance in a band shape as shown in FIG. 2b. Note that the numbers indicate reflectance, where 0 is black with a reflectance of 0%, and 100 is white with a reflectance of 100%. When the gamma (Γ when e 0 = e 0 ) is approximately 1, the video signal 17 obtained by imaging the subject 1 with an ideal device has a staircase waveform as shown in Figure 2a. Assume that there is.
When the subject 1 opens and closes the lens aperture in this manner, the video signal waveform amplitude increases or decreases when the image pickup tube bias is a fixed bias. However, in the case of automatic target bias, the waveform amplitude hardly changes unless the subject changes within the range where the lens aperture is opened beyond a certain value.

つぎに、第1図において、第1の撮像管4を暗
部用として用い、かつ固定バイアスとし、また第
2の撮像管7を明部用として用い、かつオートタ
ーゲツトバイアスとし、絞りのないレンズを用い
る。
Next, in FIG. 1, the first image pickup tube 4 is used for dark areas and has a fixed bias, the second image pickup tube 7 is used for bright areas and has an auto target bias, and a lens without an aperture is used. use

そして、被写体1からの光線が対物レンズ2を
経て、ハーフミラー3に至る。このハーフミラー
3の透過率が例えば95%とすると、95%の透過光
が第1撮像管4へ送られ、残りの5%の反射光が
全反射ミラー6、さらに必要に応じてフイルタ9
を通して第2撮像管7へ送られる。第1の撮像管
4には、第3図bのように、固定バイアスで設定
した入力光量18より過大な部分は飽和領域とし
て除去されるように、ビーム電流を設定してある
ので、暗部領域の信号のみが強調して取出され
る。
Then, the light beam from the subject 1 passes through the objective lens 2 and reaches the half mirror 3. If the transmittance of this half mirror 3 is, for example, 95%, 95% of the transmitted light is sent to the first image pickup tube 4, and the remaining 5% of the reflected light is sent to the total reflection mirror 6, and further to the filter 9 as necessary.
is sent to the second image pickup tube 7 through the camera. As shown in FIG. 3b, the beam current of the first image pickup tube 4 is set so that the portion exceeding the input light amount 18 set by the fixed bias is removed as a saturated region. Only the signal of 1 is extracted with emphasis.

また、第2の撮像管7に入つてきた残りの5%
の入力光量がオートターゲツトバイアスにより、
この第2の撮像管7への入力光量と略比例するよ
うな明部領域から暗部領域までを含んだ第3図c
に示すような信号波形が得られる。
In addition, the remaining 5% that entered the second image pickup tube 7
The input light intensity is adjusted by auto target bias,
FIG. 3c includes a bright area to a dark area that is approximately proportional to the amount of light input to the second image pickup tube 7.
The signal waveform shown in is obtained.

言い換えれば、第1、第2撮像管4,7には、
第2図に示すような被写体1の信号波形17をそ
のまま増幅した第3図aに示すような出力波形が
得られるのではなく、第1の撮像管4には、第3
図bに示すように、明部領域がカツトされて暗部
領域の情報が充分な振幅に強調されて得られ、第
2の撮像管7には、第3図cに示すように暗部領
域の振幅は小さいが、明部領域の情報が充分な増
幅で得られる。すなわち、暗部用の第1の撮像管
4に対してはレンズ絞りを開放した場合と略等価
であり、明部用の第2の撮像管7に対しては、レ
ンズ絞りを充分絞つた場合と略等価であるから、
いずれの出力信号も良好なS/N比を確保するこ
とができる。そして、ハーフミラー3の透過率を
90%以上、反射率を10%以下とすれば、監視用テ
レビジヨンカメラとして充分な光量範囲に対応す
る。
In other words, the first and second image pickup tubes 4 and 7 have
Instead of obtaining an output waveform as shown in FIG. 3a, which is obtained by amplifying the signal waveform 17 of the subject 1 as shown in FIG.
As shown in Figure 3b, the bright area is cut out and the information in the dark area is emphasized to a sufficient amplitude. is small, but information in the bright region can be obtained with sufficient amplification. In other words, for the first image pickup tube 4 for dark areas, it is approximately equivalent to opening the lens aperture, and for the second image pickup tube 7 for bright areas, it is equivalent to fully closing the lens aperture. Since they are almost equivalent,
A good S/N ratio can be ensured for any output signal. Then, the transmittance of half mirror 3 is
If the reflectance is 90% or more and the reflectance is 10% or less, it will cover a sufficient light amount range as a surveillance television camera.

つぎに、前記第1、第2の撮像管4,7の信号
出力は、それぞれ増幅器10,13で増幅され
る。このうち、一方の増幅器10の増幅された暗
部用信号は信号振幅として一定レベル以上の情報
は不必要であるから、さらにホワイトクリツパ1
1により一定レベル以上のホワイト情報をクリツ
プし、このクリツプされた情報と、前記他方の増
幅器13の出力情報とが混合器12で単純加算ま
たは、相加平均などの演算をする。すなわち、第
3図bのようなホワイト情報のクリツプされた暗
部領域の最適レベルの信号と、第3図cのような
明部領域の最適レベルの信号とが混合器12で加
算合成され、第3図dのような出力波形の信号を
得る。この出力波形からも判るように、コントラ
ストにおいて実際の出力波形とは異なるが暗部領
域と明部領域がともに充分な情報として得られて
いる。
Next, the signal outputs of the first and second image pickup tubes 4 and 7 are amplified by amplifiers 10 and 13, respectively. Among these, the amplified dark part signal of one of the amplifiers 10 does not require information above a certain level as a signal amplitude, so the white clipper 10
1 clips the white information above a certain level, and the clipped information and the output information of the other amplifier 13 are subjected to simple addition or arithmetic averaging in the mixer 12. That is, the optimal level signal of the dark area where the white information is clipped as shown in FIG. 3b and the optimal level signal of the bright area as shown in FIG. Obtain a signal with an output waveform as shown in Figure 3d. As can be seen from this output waveform, although the contrast differs from the actual output waveform, sufficient information is obtained for both the dark region and the bright region.

この出力信号には、さらに、同期信号発生器1
4からの同期信号19を混合器15にて付加さ
れ、複合映像信号として出力端子16から受像機
等の外部接続装置へ送り出される。
This output signal further includes a synchronization signal generator 1.
A synchronizing signal 19 from 4 is added by a mixer 15, and sent as a composite video signal from an output terminal 16 to an external connection device such as a television receiver.

つぎに、第4図は3管式の他の実施例を示すも
ので、この例では、第1、第2、第3の撮像管
4,7a,7bを例えばそれぞれ暗部用、室内明
部用、室外明部用として機能せしめるものであ
る。したがつて例えば、被写体1から対物レンズ
2を経て入つてきた光量のうち、最初のハーフミ
ラー3では、75%の光量(大光量)透過とし、2
番目のハーフミラー6aでは、20%の光量(中光
量)透過とし、最後の全反射ミラー6bでは、5
%の光量(小光量)透過とする。そしてこれら
は、第1、第2、第3の撮像管4,7a,7bで
所定のレベルの出力を得、さらに、増幅器10,
13a,13bで増幅される。そして第1撮像管
4の暗部出力は必要に応じてホワイトクリツパ1
1でクリツプし、混合器12で加算される。すな
わち、入射光量が第5図のaの実線に示すような
ものとすると、まず第1の撮像管4には、全光量
の75%が入射しており、この第1の撮像管4から
の信号は、第5図bに示すように室内明部領域と
室外明部領域がカツトされるように固定バイアス
20が設定されており、さらに一定レベル以上の
信号はホワイトクリツパ11でクリツプされるの
で、室内明部領域と室外明部領域の情報がなくて
暗部領域だけの良好な情報が強調されて出力す
る。つぎに第2の撮像管7aには全光量の20%が
入射しているから、この第2の撮像管7aでは、
第5図cに示すような固定バイアス21を設定す
ることにより室外明部領域に相当する高レベルの
情報は飽和状態となつてクリツプされて出力す
る。このとき、暗部領域からの情報はかなり低レ
ベルで出力する。したがつて、室内明部領域から
の情報だけが良好なレベルで出力する。さらに第
3の撮像管7bはオートターゲツトバイアスとな
つているので、入射した全光量の5%の全領域の
信号が出力する。すなわち、室外明部領域からの
情報が良好のレベルで出力する。このとき暗部領
域からの情報も、室内明部領域からの情報も出力
するが極めて低レベルとなる。
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the three-tube type. In this example, the first, second, and third image pickup tubes 4, 7a, and 7b are used for dark areas and indoor bright areas, respectively. , which functions for use in bright outdoor areas. Therefore, for example, the first half mirror 3 transmits 75% of the amount of light that enters from the subject 1 through the objective lens 2, and 2
The second half mirror 6a transmits 20% of the light amount (medium light amount), and the last total reflection mirror 6b transmits 50% of the light amount.
% light amount (small light amount) transmitted. These obtain outputs at predetermined levels from the first, second, and third image pickup tubes 4, 7a, and 7b, and further, the amplifiers 10,
It is amplified by 13a and 13b. The dark area output of the first image pickup tube 4 is adjusted to the white clipper 1 as necessary.
It is clipped at 1 and added at mixer 12. That is, assuming that the amount of incident light is as shown by the solid line in a in FIG. 5, 75% of the total amount of light is incident on the first image pickup tube 4, and A fixed bias 20 is set for the signal so that the indoor bright area and the outdoor bright area are cut off, as shown in FIG. Therefore, there is no information on the indoor bright area and the outdoor bright area, and good information only on the dark area is emphasized and output. Next, since 20% of the total amount of light is incident on the second image pickup tube 7a, in this second image pickup tube 7a,
By setting the fixed bias 21 as shown in FIG. 5c, high level information corresponding to the outdoor bright region is saturated and clipped and output. At this time, information from the dark region is output at a considerably low level. Therefore, only information from the indoor bright region is output at a good level. Furthermore, since the third image pickup tube 7b is set to auto-target bias, it outputs signals covering the entire area of 5% of the total amount of incident light. That is, information from the outdoor bright region is output at a good level. At this time, both the information from the dark area and the information from the indoor bright area are output, but at extremely low levels.

これらの3つの出力信号は混合器12にて混合
されると、第5図aの点線の特性のようになる。
すなわち、暗部領域は第1、第2、第3の撮像管
4,7a,7bの情報のうち、特に第1の撮像管
4の情報が強調されて出力し、また室内明部領域
は第1の撮像管4の情報はクリツプされているた
め第2、第3の撮像管7a,7bの情報のうち、
特に第2の撮像管7aの情報が強調されて出力
し、さらに明部領域は第1、第2の撮像管4,7
aの情報はともにクリツプされた状態にあるた
め、第3の撮像管7bの情報が強調されて出力す
る。このようにして、3つの信号が加算合成され
た画像には、暗部、中間明部、明部の各部の情報
がすべて明確にあらわれる。なお、上述におい
て、第2の撮像管7aの明部領域での信号出力は
第1の撮像管4と同様、さらにホワイトクリツパ
を用いてレベル調整してもよい。以上のようにし
て合成された出力信号に、さらに前記同期信号1
9を付加して出力端子16から出力を得る。
When these three output signals are mixed in the mixer 12, the characteristics shown by the dotted line in FIG. 5a are obtained.
That is, in the dark area, among the information of the first, second, and third image pickup tubes 4, 7a, and 7b, the information of the first image pickup tube 4 is particularly emphasized and output, and in the indoor bright area, the information of the first image pickup tube 4 is outputted with emphasis. Since the information of the second and third image pickup tubes 7a and 7b is clipped, the information of the second and third image pickup tubes 7a and 7b is
In particular, the information from the second image pickup tube 7a is emphasized and output, and the bright area is further output from the first and second image pickup tubes 4 and 7.
Since the information of the third image pickup tube 7b is both in a clipped state, the information of the third image pickup tube 7b is emphasized and output. In this way, in the image obtained by adding and synthesizing the three signals, the information of each part of the dark part, middle bright part, and bright part clearly appears. In the above description, the level of the signal output in the bright area of the second image pickup tube 7a may be further adjusted using a white clipper, as in the case of the first image pickup tube 4. In addition to the output signal synthesized as described above, the synchronization signal 1
9 is added to obtain an output from the output terminal 16.

このような構成とすることにより、室外の最も
明るい部分、室内の2番目に明るい部分、その他
の暗い部分のようにコントラストが3段に分られ
るような情報がすべて明確に得られる。4管以上
の場合も略同様である。
With this configuration, it is possible to clearly obtain all information such as the brightest part outdoors, the second brightest part indoors, and other dark parts such that the contrast is divided into three levels. The same applies to the case of four or more tubes.

前記第1図および第4図の実施例において、ハ
ーフミラー3,6aの反射光線を全反射ミラー
6,6bでさらに反射させて7,7bに結像する
ようにした。しかし、ハーフミラー3,6aの反
射光線を全反射ミラーで反射させずに直接撮像管
7,7bで結像するようにしてもよい。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 4, the reflected light beams from the half mirrors 3 and 6a are further reflected by the total reflection mirrors 6 and 6b to form images on the mirrors 7 and 7b. However, the reflected light beams from the half mirrors 3 and 6a may be directly imaged by the image pickup tubes 7 and 7b without being reflected by the total reflection mirror.

前記実施例では、単なるコントラストのみを問
題にした。しかし炉内監視用等のように、被写体
によつてはコントラストの他に色相も問題とされ
るような場合がある。このようなときには、発光
物体のスペクトルに応じてハーフミラー3,6a
や光量調整用フイルタ9,9a,9bに分光特性
を持たせるようにしてもよい。
In the embodiment described above, only contrast was considered a problem. However, depending on the subject, such as for monitoring the inside of a furnace, hue as well as contrast may be an issue. In such a case, the half mirrors 3 and 6a are adjusted according to the spectrum of the luminescent object.
Alternatively, the light amount adjustment filters 9, 9a, and 9b may have spectral characteristics.

前記実施例では、撮像部として撮像管を用いた
場合について説明した。しかしこれをCCD
(Charge Coupled Devise)やBBD(Bucket
Brigade Device)等の固体撮像素子を用いるこ
ともできる。
In the embodiments described above, the case where an image pickup tube was used as the image pickup section was explained. But this CCD
(Charge Coupled Devise) and BBD (Bucket
It is also possible to use a solid-state image sensing device such as a solid-state imaging device (Brigade Device).

なお、図示省略したが、撮像管の特性を補償
し、あるいは複合された映像信号の特性を補償す
るために、プロセス段階にガンマ回路等を挿入す
ることもできる。
Although not shown in the drawings, a gamma circuit or the like may be inserted at the process stage in order to compensate for the characteristics of the image pickup tube or the characteristics of the composite video signal.

本発明は、上述のように被写体の明るさの度合
や識別すべきスペクトルに対応し、明部を受け持
つ撮像部と、暗部を受け持つ撮像部とを設け、そ
の信号出力を混合するようにした。したがつて特
筆すべきことは入射光量の一部をも反射すること
なく取り入れてコントラスト比の高い被写体の明
部から暗部に至るすべての階調に対して識別が可
能なS/N比の良い画像を得るものであり、従来
のように明部を見るか暗部を見るかの二者択一方
式とは全く異なつた極めてすぐれた特性を有する
ものである。また、スレシホールドの状態で他の
信号と入れ換えるものではないので、画像にはい
わゆる黒引きあるいは白引き現象は生じない。さ
らに、明部のレベルを単に低下せしめるものでは
ないから、明部と暗部のコントラストが逆転する
ようなことはない。さらにまた、複数の撮像管や
ハーフミラーその他の回路等を、単体のカラーカ
メラと同様に同一ハウジング内に収納するような
構成にすれば、監視用カメラとして特に有効であ
る。
In the present invention, as described above, an imaging section for bright areas and an imaging section for dark areas are provided, corresponding to the brightness level of the subject and the spectrum to be identified, and their signal outputs are mixed. Therefore, what is noteworthy is that it has a good S/N ratio that allows even a portion of the incident light to be taken in without being reflected, allowing discrimination of all gradations from bright to dark areas of a subject with a high contrast ratio. It is used to obtain images, and has extremely excellent characteristics that are completely different from the conventional system where you only have to choose between viewing bright areas or dark areas. Further, since the signal is not replaced with another signal in the threshold state, so-called blacking out or whitening phenomenon does not occur in the image. Furthermore, since the level of bright areas is not simply lowered, the contrast between bright areas and dark areas will not be reversed. Furthermore, if a plurality of image pickup tubes, half mirrors, and other circuits are housed in the same housing like a single color camera, it is particularly effective as a surveillance camera.

本発明は、以上の通り、種々の実施例を挙げて
説明した。しかし本発明はその要旨を変更しない
限りこれらの実施例に限定されるものではなく、
さらに他の実施例にも及ぶものである。
As described above, the present invention has been explained with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to these examples unless the gist of the invention is changed.
The invention also extends to other embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明によるテレビジヨン撮像装置
の一実施例を示すブロツク図、第2図a,bは、
被写体の信号波形図と正面図、第3図a,b,
c,dは、第1図に例におけるそれぞれ各部の信
号波形図、第4図は本発明の他の実施例のブロツ
ク図、第5図a,b,c,dは第4図の例におけ
る各部の信号波形図である。 1……被写体、2……対物レンズ、3,6a…
…ハーフミラー、4,7,7a,7b……撮像
管、5,8……光導電面、6,6b……全反射ミ
ラー、9,9a,9b……フイルタ、10,1
3,13a,13b……増幅器、12,15……
混合器、14……同期信号発生器、16……出力
端子、17……信号波形、18,20,21……
固定バイアス、19……同期信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a television imaging device according to the present invention, and FIGS. 2a and 2b are
Signal waveform diagram and front view of the subject, Figure 3 a, b,
c, d are signal waveform diagrams of each part in the example shown in FIG. 1, FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. It is a signal waveform diagram of each part. 1...Subject, 2...Objective lens, 3, 6a...
...Half mirror, 4, 7, 7a, 7b... Image pickup tube, 5, 8... Photoconductive surface, 6, 6b... Total reflection mirror, 9, 9a, 9b... Filter, 10, 1
3, 13a, 13b...Amplifier, 12, 15...
Mixer, 14... Synchronization signal generator, 16... Output terminal, 17... Signal waveform, 18, 20, 21...
Fixed bias, 19... synchronization signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被写体からの入射光量を所定比をもつて2つ
に分割してそれぞれ暗部領域用撮像部と明部領域
用撮像部にて受光し、一方の暗部領域用撮像部か
らの信号出力については、一定レベル以上のホワ
イト信号をクリツプして暗部領域を強調した信号
を得、他方の明部領域用撮像部からの信号出力に
ついては、画像信号レベルを下げた明部領域を含
む信号を得、これらの暗部領域を強調した信号と
信号レベルを下げた明部領域を含む信号とを混合
して映像信号を得るようにしたテレビジヨンの撮
像方法。 2 暗部領域の信号を強調するために、暗部領域
用撮像部に被写体からの入射光量の比を多くし、
明部領域の信号レベルを下げるために、明部領域
用撮像部に被写体からの入射光量の比を少なくし
た特許請求の範囲第1項記載のテレビジヨンの撮
像方法。 3 暗部領域の信号を強調し、かつ明部領域の信
号レベルを下げるのに、暗部領域用撮像部の出力
と、明部領域用撮像部の出力の増幅度を調整する
ようにした特許請求の範囲第1項記載のテレビジ
ヨンの撮像方法。 4 被写体からの入射光量を、50%を充分越える
光量とその残りの光量とに分割する1つのハーフ
ミラーと、このハーフミラーの50%を充分越える
光により結像する暗部用撮像部と、前記ハーフミ
ラーの残りの光により結像する明部用撮像部と、
前記暗部用撮像部の信号出力のうち一定レベル以
上のホワイト信号をクリツプするホワイトクリツ
パと、このホワイトクリツパからの暗部領域を強
調し明部領域をカツトした出力と、前記明部用撮
像部からの画像信号レベルを下げて明部領域を含
む出力とを混合する混合部とからなり、この混合
部の出力を映像出力として得るようにしたテレビ
ジヨンの撮像装置。 5 撮像部は、撮像管または固体撮像素子からな
る特許請求の範囲第4項記載のテレビジヨンの撮
像装置。 6 明部用撮像部の前部に光量調整用フイルタを
具備してなる特許請求の範囲第4項記載のテレビ
ジヨンの撮像装置。 7 ハーフミラーおよび/または光量調整用フイ
ルタは被写体の発光スペクトルに応じた分光特性
を有する特許請求の範囲第4項記載のテレビジヨ
ンの撮像装置。 8 暗部用撮像部の信号出力と明部用撮像部の信
号出力とを混合した後さらに混合器により同期信
号を付加してなる特許請求の範囲第4項記載のテ
レビジヨンの撮像装置。 9 撮像部の特性補償または複合映像信号の特性
補償のためガンマ回路を挿入してなる特許請求の
範囲第4項記載のテレビジヨンの撮像装置。 10 被写体からの入射光量を大、中、小の3段
階に分割する第1、第2のハーフミラーと、これ
らの第1、第2のハーフミラーにより分割された
光軸のうち大光量軸上に設けられ暗部領域以外を
ホワイトクリツプ処理をして暗部領域の信号のみ
を出力する暗部用撮像部と、中光量軸上に設けら
れ室外明部領域をホワイトクリツプして室内明部
領域と暗部領域の信号を出力する室内明部用撮像
部と、小光量軸上に設けられ室外明部領域を含め
た全領域を低レベルで出力する室外明部用撮像部
と、前記暗部用撮像部、室内明部用撮像部および
室外明部用撮像部の各信号を混合する混合部とか
らなることを特徴とするテレビジヨンの撮像装
置。
[Scope of Claims] 1. The amount of incident light from the subject is divided into two at a predetermined ratio, and the light is received by a dark region imaging section and a bright region imaging section, respectively, and the light is received from one of the dark region imaging sections. For the signal output from the other imaging section, the white signal above a certain level is clipped to obtain a signal that emphasizes the dark region, and for the signal output from the other bright region imaging section, the bright region is obtained by lowering the image signal level. A television imaging method in which a video signal is obtained by obtaining a signal including a dark area, and mixing a signal that emphasizes the dark area with a signal including a bright area whose signal level is lowered. 2. In order to emphasize the signal in the dark area, increase the ratio of the amount of light incident on the image pickup unit for the dark area from the subject,
2. The television imaging method according to claim 1, wherein the ratio of the amount of light incident on the bright region imaging section from the subject is reduced in order to lower the signal level in the bright region. 3. In order to emphasize the signal in the dark region and lower the signal level in the bright region, the amplification degree of the output of the imaging section for the dark region and the output of the imaging section for the bright region are adjusted. The television imaging method according to scope 1. 4. One half mirror that divides the incident light amount from the subject into a light amount that sufficiently exceeds 50% and the remaining light amount, a dark area imaging section that forms an image using light that sufficiently exceeds 50% of this half mirror, and the above-mentioned. an imaging unit for bright areas that forms an image using the remaining light of the half mirror;
a white clipper that clips a white signal of a certain level or higher from among the signal outputs of the image pickup unit for dark areas; an output from the white clipper that emphasizes the dark areas and cuts out the bright areas; and the image pickup unit for bright areas; 1. A television imaging device comprising: a mixing section that lowers the level of an image signal from a 3D image signal and mixes the image signal level with an output including a bright area, and obtains the output of the mixing section as a video output. 5. The television imaging device according to claim 4, wherein the imaging section comprises an image pickup tube or a solid-state image sensor. 6. The television imaging device according to claim 4, comprising a light amount adjustment filter in the front part of the bright section imaging section. 7. The television imaging device according to claim 4, wherein the half mirror and/or the light intensity adjustment filter have spectral characteristics according to the emission spectrum of the subject. 8. The television imaging device according to claim 4, wherein after mixing the signal output of the image pickup section for dark areas and the signal output of the image pickup section for bright areas, a synchronization signal is added by a mixer. 9. The television imaging device according to claim 4, wherein a gamma circuit is inserted to compensate for the characteristics of the imaging section or the composite video signal. 10 First and second half mirrors that divide the amount of incident light from the subject into three stages: large, medium, and small, and the optical axis on the high light amount axis divided by these first and second half mirrors. There is an imaging section for dark areas that white-clips areas other than dark areas and outputs only the signals of the dark areas, and an imaging unit for dark areas that white-clips the outside bright areas and outputs only the signal of the dark areas. an image pickup unit for indoor bright areas that outputs a signal of 1; an image pickup unit for outdoor bright areas that is installed on the low light intensity axis and outputs the entire area including the outdoor bright area at a low level; 1. A television imaging device comprising a mixing section that mixes signals from a bright section imaging section and an outdoor bright section imaging section.
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JPS6052171A (en) * 1983-09-01 1985-03-25 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
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