JPH0761136B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH0761136B2 JPH0761136B2 JP4331596A JP33159692A JPH0761136B2 JP H0761136 B2 JPH0761136 B2 JP H0761136B2 JP 4331596 A JP4331596 A JP 4331596A JP 33159692 A JP33159692 A JP 33159692A JP H0761136 B2 JPH0761136 B2 JP H0761136B2
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- JP
- Japan
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- light
- image pickup
- output
- input
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に電
荷結合素子（以下ＣＣＤ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素子において、
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。
荷結合素子（以下ＣＣＤ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素子において、
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。
【０００２】
【従来の技術】近年、テレビジョンカメラ、電子カメラ
等においてＣＣＤ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つく
られたポテンシャル井戸の中に蓄積し、ポテンシャルの
最小位置を順次動かすことで、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
いる機能素子である。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。
等においてＣＣＤ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つく
られたポテンシャル井戸の中に蓄積し、ポテンシャルの
最小位置を順次動かすことで、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
いる機能素子である。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。
【０００３】このＣＣＤ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図１に示すようになり、横軸を
対数目盛り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。この図において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Ｃ
ＣＤのダイナミックレンジ（符号Ｄ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３０ｄＢ
程度である。
する出力レベルの関係は図１に示すようになり、横軸を
対数目盛り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。この図において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Ｃ
ＣＤのダイナミックレンジ（符号Ｄ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３０ｄＢ
程度である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】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６０〜９０ｄＢ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３０ｄＢ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。
に必要とされるダイナミックレンジは６０〜９０ｄＢ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３０ｄＢ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。
【０００５】本発明は上記問題点を解決すべく、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ダイ
ナミックレンジを広げることのでき、従って電気信号に
変換した後、後段回路におい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を目的とする。
子の入出力特性を対数化し、電気信号に変換し得るダイ
ナミックレンジを広げることのでき、従って電気信号に
変換した後、後段回路におい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を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、入
射光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、この撮
像素子へ入射される光の強度が対数的に変化するように
制御する光量制御手段と、前記撮像素子から出力される
電気信号を前記光量制御手段により制御された光の強度
に応じて順次記憶して保持する信号保持手段と、この信
号保持手段からの出力を加算する加算手段とを備え、前
記光量制御手段が、入射光の強度を複数の異なる減衰度
で対数的に減衰させる複数のフイルタ素子からなり、こ
の複数のフイルタ素子を前記撮像素子の受光面に平面的
に配列したフイルタ手段であることを特徴としたもので
ある。
射光を電気信号に変換して出力する撮像素子と、この撮
像素子へ入射される光の強度が対数的に変化するように
制御する光量制御手段と、前記撮像素子から出力される
電気信号を前記光量制御手段により制御された光の強度
に応じて順次記憶して保持する信号保持手段と、この信
号保持手段からの出力を加算する加算手段とを備え、前
記光量制御手段が、入射光の強度を複数の異なる減衰度
で対数的に減衰させる複数のフイルタ素子からなり、こ
の複数のフイルタ素子を前記撮像素子の受光面に平面的
に配列したフイルタ手段であることを特徴としたもので
ある。
【０００７】
【作用】このように構成したことにより本発明は、上記
フイルタ手段により、撮像素子に入射される光に対数特
性を持たせるように、入射光の強度を対数化してから撮
像素子に入力され、電気信号に変換し得る入射光のダイ
ナミックレンジが広がるものである。
フイルタ手段により、撮像素子に入射される光に対数特
性を持たせるように、入射光の強度を対数化してから撮
像素子に入力され、電気信号に変換し得る入射光のダイ
ナミックレンジが広がるものである。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図２は本発明の撮像装置の基本的な概念を示す説
明図である。この図において、符号１は入射光Ｌの強度
ｘに対して、透過する光の強度がＬｏｇ（ｘ＋１）とな
る透過特性を備えた非線形フイルタで、このフィルタ１
をＣＣＤ２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。
する。図２は本発明の撮像装置の基本的な概念を示す説
明図である。この図において、符号１は入射光Ｌの強度
ｘに対して、透過する光の強度がＬｏｇ（ｘ＋１）とな
る透過特性を備えた非線形フイルタで、このフィルタ１
をＣＣＤ２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。
【０００９】図３は本発明に係る撮像装置の具体的な構
成の一例を示し、図４は図３の光学フィルタＦの構成を
示している。図４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０ｄＢの
フィルタ素子で、符号４，５，６はそれぞれ−３０，−
６０，−９０ｄＢのフィルタ素子である。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
んでフィルタ素子５と６が交互に同一直線上に配列され
ている。そして、図３に示すように、このように配列さ
れた光学フィルタを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ＣＣＤ２から出力ｂ
を取り出すように構成する。なお、ＣＣＤ２は３０ｄＢ
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、
また、ＣＣＤ２からの出力ｂ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、また、
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に入射された光に対応した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Ｐ１と同周期
で位相が半周期遅れたパルスである。そして、上記サン
プルホールド回路７〜１０の出力はそれぞれリミッティ
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はビデオ信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。
成の一例を示し、図４は図３の光学フィルタＦの構成を
示している。図４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０ｄＢの
フィルタ素子で、符号４，５，６はそれぞれ−３０，−
６０，−９０ｄＢのフィルタ素子である。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
んでフィルタ素子５と６が交互に同一直線上に配列され
ている。そして、図３に示すように、このように配列さ
れた光学フィルタを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ＣＣＤ２から出力ｂ
を取り出すように構成する。なお、ＣＣＤ２は３０ｄＢ
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、
また、ＣＣＤ２からの出力ｂ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、また、
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に入射された光に対応した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Ｐ１と同周期
で位相が半周期遅れたパルスである。そして、上記サン
プルホールド回路７〜１０の出力はそれぞれリミッティ
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はビデオ信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。
【００１０】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０
ｄＢ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−
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、また、フィルタ素子５を
通過した−６０ｄＢの光に対応した出力ｂ１がサンプル
ホールド回路９でサンプルホールドされ、フィルタ素子
６を通過した−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。従っ
て、光学フィルタＦを通過した光量ｘに対してＣＣＤ２
の出力ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は第５図に示すように表
される。ただし、横軸の入力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、図６に示すように入力ｘ
（対数目盛）に対してLog(X+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、図４において、減衰度の異なったフイル
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、図３のサ
ンプルホ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。
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０
ｄＢ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−
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、また、フィルタ素子５を
通過した−６０ｄＢの光に対応した出力ｂ１がサンプル
ホールド回路９でサンプルホールドされ、フィルタ素子
６を通過した−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。従っ
て、光学フィルタＦを通過した光量ｘに対してＣＣＤ２
の出力ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は第５図に示すように表
される。ただし、横軸の入力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、図６に示すように入力ｘ
（対数目盛）に対してLog(X+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、図４において、減衰度の異なったフイル
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、図３のサ
ンプルホ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。
【００１１】図７は本発明に関連した別の装置の構成を
示す図である。この装置は、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１
７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３０ｄＢ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、この切換手段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
びグラスファイバ等の光通路２０とから構成されてい
る。光通路２０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２３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の光量切り換え段数と同数
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
切換手段が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それぞれ接続し、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、表示装置（図示略）において表示される。
示す図である。この装置は、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１
７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３０ｄＢ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、この切換手段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
びグラスファイバ等の光通路２０とから構成されてい
る。光通路２０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２３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の光量切り換え段数と同数
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
切換手段が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それぞれ接続し、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、表示装置（図示略）において表示される。
【００１２】このような構成では、光源装置１６により
投射される照明光量は図８に示すように第１〜第４のフ
レーム周期事に３０ｄＢずつ減衰した光量となり、ＣＣ
Ｄ２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。従って、被写体光量に対して加算器１５の加算出力
は図９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１２０ｄＢに拡大されることになる。なお、図
７において光源装置１６の光量切換段数をさらに増し、
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
ればさらにダイナミックレンジを広げることも可能であ
る。
投射される照明光量は図８に示すように第１〜第４のフ
レーム周期事に３０ｄＢずつ減衰した光量となり、ＣＣ
Ｄ２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。従って、被写体光量に対して加算器１５の加算出力
は図９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１２０ｄＢに拡大されることになる。なお、図
７において光源装置１６の光量切換段数をさらに増し、
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
ればさらにダイナミックレンジを広げることも可能であ
る。
【００１３】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。この場合、絞りの制御は入射
光Ｌの強度ｘを可変することであるから、入力強度を
ｘ、可変倍率をＡとし、Ｌｏｇ（Ａ＋１）−Ｌｏｇ Ａ
＝Ｌｏｇ（（ｘ＋１）／Ａ）の性質を利用すれば、Ｌｏ
ｇ Ａという直流電圧を電気的に減算（または加算）し
て図１０に示すようにＬｏｇ（ｘ＋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。図１０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
（ｘ＋１）のグラフの傾きをＢ倍しＢＬｏｇ（ｘ＋１）
とすることによって行える。
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。この場合、絞りの制御は入射
光Ｌの強度ｘを可変することであるから、入力強度を
ｘ、可変倍率をＡとし、Ｌｏｇ（Ａ＋１）−Ｌｏｇ Ａ
＝Ｌｏｇ（（ｘ＋１）／Ａ）の性質を利用すれば、Ｌｏ
ｇ Ａという直流電圧を電気的に減算（または加算）し
て図１０に示すようにＬｏｇ（ｘ＋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。図１０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
（ｘ＋１）のグラフの傾きをＢ倍しＢＬｏｇ（ｘ＋１）
とすることによって行える。
【００１４】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図１２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ｌ１
の傾きを変えて特性ｌ２とし、さらに絞りの可変によっ
て平行移動させて特性ｌ３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。
レンジの制御を行う場合には図１２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ｌ１
の傾きを変えて特性ｌ２とし、さらに絞りの可変によっ
て平行移動させて特性ｌ３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。
【００１５】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図１３に示すような回
路構成とすればよい。すなわち、入射光Ｌ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の利得制御部２９で制御電圧の可変
（負電圧−Ｖ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。
ナミックレンジの制御を行うには図１３に示すような回
路構成とすればよい。すなわち、入射光Ｌ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の利得制御部２９で制御電圧の可変
（負電圧−Ｖ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。
【００１６】さらに、自動絞り制御を行うには図１３に
示した回路構成に自動利得制御（ＡＧＣ）回路を付加
し、図１４に示すような回路構成とすればよい。図１４
では、図１３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３
４にて増幅した後、自動絞り制御部３５に入力し自動絞
り量（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、自動絞り量は負帰還量を可変す
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。
示した回路構成に自動利得制御（ＡＧＣ）回路を付加
し、図１４に示すような回路構成とすればよい。図１４
では、図１３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３
４にて増幅した後、自動絞り制御部３５に入力し自動絞
り量（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、自動絞り量は負帰還量を可変す
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。
【００１７】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、電子カメラでは受信時または再生時に像を見な
がら調整することも可能である。以上説明したように、
図１３，１４の回路を用いれば、ダイナミックレンジを
広げて入力された電気信号を電気的に処理を施すことに
より、絞りの制御（利得の変換）、自動絞りの制御（Ａ
ＧＣ）、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。
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、電子カメラでは受信時または再生時に像を見な
がら調整することも可能である。以上説明したように、
図１３，１４の回路を用いれば、ダイナミックレンジを
広げて入力された電気信号を電気的に処理を施すことに
より、絞りの制御（利得の変換）、自動絞りの制御（Ａ
ＧＣ）、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。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
量制御手段により、撮像素子に入射される光に対数特性
を持たせるように入射光の強度を対数化してから撮像素
子に入力するようにしたので、電気信号に変換し得る入
射光のダイナミックレンジを広げることが容易に行うこ
とができるようになる。
量制御手段により、撮像素子に入射される光に対数特性
を持たせるように入射光の強度を対数化してから撮像素
子に入力するようにしたので、電気信号に変換し得る入
射光のダイナミックレンジを広げることが容易に行うこ
とができるようになる。
【図１】撮像素子の入力強度対出力の関係を示す特性図
である。
である。
【図２】本発明の撮像装置の基本的な構成を示す説明図
である。
である。
【図３】本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】図３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である。
部分的に示す正面図である。
【図５】図４に示す装置の入出力特性を示す特性図であ
る。
る。
【図６】同じく、図４に示す装置の入出力特性を示す特
性図である。
性図である。
【図７】本発明に関連した別の装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】図７に示す光源装置で制御される光量の制御特
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
【図９】図７に示す装置の入出力特性を特性図である。
【図１０】図４及び図７の装置で絞りの制御を行う場合
の原理を示す説明図である。
の原理を示す説明図である。
【図１１】図４及び図７の装置でダイナミックレンジの
制御を行い表示する場合の原理を示す説明図である。
制御を行い表示する場合の原理を示す説明図である。
【図１２】図４及び図７の装置で絞り及びダイナミック
レンジの制御を行い表示する場合の原理を示す説明図で
ある。
レンジの制御を行い表示する場合の原理を示す説明図で
ある。
【図１３】図１２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である。
撮像装置のブロック図である。
【図１４】図１３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図である。
構成を示すブロック図である。
２ ＣＣＤ ３，４，５，６ フィルタ素子 ７，８，９，１０ サンプルホールド回路 １１，１２，１３，１４ リミッティングアンプ １５ 加算器 ２４，２５，２６，２７ フレームメモリ ２９ 利得制御部 ３０ 検波部 ３１ ダイナミックレンジ制御部 ３２ 表示部 ３３ ローパスフィルタ ３４ 増幅部 ３５ 自動絞り制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 入射光を電気信号に変換して出力する撮
像素子と、この撮像素子へ入射される光の強度が対数的
に変化するように制御する光量制御手段と、前記撮像素
子から出力される電気信号を前記光量制御手段により制
御された光の強度に応じて順次記憶して保持する信号保
持手段と、この信号保持手段からの出力を加算する加算
手段とを備え、前記光量制御手段が、入射光の強度を複
数の異なる減衰度で対数的に減衰させる複数のフイルタ
素子からなり、この複数のフイルタ素子を前記撮像素子
の受光面に平面的に配列したフイルタ手段であることを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記フイルタ手段は、減衰度の近い２つ
のフイルタ素子が交互に直線上に並ぶように配列されて
い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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4331596A JPH0761136B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4331596A JPH0761136B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160917A Division JPS6052172A (ja) | 1983-09-01 | 1983-09-01 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05336456A JPH05336456A (ja) | 1993-12-17 |
| JPH0761136B2 true JPH0761136B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=18245423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4331596A Expired - Lifetime JPH0761136B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761136B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59217358A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合撮像デバイス |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP4331596A patent/JPH0761136B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05336456A (ja) | 1993-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19951212 |