JP2002156607A - 撮像装置 - Google Patents
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- JP2002156607A JP2002156607A JP2000349197A JP2000349197A JP2002156607A JP 2002156607 A JP2002156607 A JP 2002156607A JP 2000349197 A JP2000349197 A JP 2000349197A JP 2000349197 A JP2000349197 A JP 2000349197A JP 2002156607 A JP2002156607 A JP 2002156607A
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- pass filter
- pickup device
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】回折格子を用いてＣＣＤ２ｉの画素ピッチと被
写体の特定空間周波数との干渉に起因する偽信号の発生
を抑制する回折型光学ローパスフィルタ１ｈを備えたビ
デオカメラにおいて、小絞り時の回折機能の低下と縞模
様ノイズの発生とを防止する。 【解決手段】回折機能が低下する所定の径寸法以下にア
イリス２ｋが絞られることの無いよう、高照度環境にお
いてはＣＣＤ２ｉの電子シャッター速度をより高速化す
る制御手段（カメラマイコン）２ｎ、あるいはＮＤフィ
ルターを挿入する手段を設ける。
写体の特定空間周波数との干渉に起因する偽信号の発生
を抑制する回折型光学ローパスフィルタ１ｈを備えたビ
デオカメラにおいて、小絞り時の回折機能の低下と縞模
様ノイズの発生とを防止する。 【解決手段】回折機能が低下する所定の径寸法以下にア
イリス２ｋが絞られることの無いよう、高照度環境にお
いてはＣＣＤ２ｉの電子シャッター速度をより高速化す
る制御手段（カメラマイコン）２ｎ、あるいはＮＤフィ
ルターを挿入する手段を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオカメ
ラのような撮像装置に関し、特に撮像素子の画素配列ピ
ッチと被写体に含まれる特定空間周波数との干渉に起因
するサンプリングノイズの一種である偽信号を抑圧する
ための回折格子型光学ローパスフィルタを備えた撮像装
置に関する。
ラのような撮像装置に関し、特に撮像素子の画素配列ピ
ッチと被写体に含まれる特定空間周波数との干渉に起因
するサンプリングノイズの一種である偽信号を抑圧する
ための回折格子型光学ローパスフィルタを備えた撮像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２を用いて従来のビデオカメラの説明
を行う。図２は従来技術に係るビデオカメラの、撮像光
学系を中心とした要部断面図である。
を行う。図２は従来技術に係るビデオカメラの、撮像光
学系を中心とした要部断面図である。
【０００３】図２において、２ａは撮像光学系ユニット
であって、以下の構成を有している。すなわち、２ｂは
下記する各レンズ群及びその他の構成を内部に収納する
筐体、２ｃは筐体２ｂに固定された対物レンズである第
１レンズ群、２ｄは光軸に沿って移動して変倍を行う第
２レンズ群、２ｅは筐体２ｂに固定された第１のフォー
カスレンズ群である第３レンズ群、２ｆは光軸に沿って
移動してフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ
群である第４レンズ群、２ｇは第４レンズ群２ｆの駆動
を行うステッピングモータ、２ｈは人工水晶を代表とす
る複屈折性を有する光透過性部材で構成された光学ロー
パスフィルター、２ｉは光電変換面に形成された光学像
を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、２ｊは光学ロ
ーパスフィルタ２ｈと一体に貼り付け固定されＣＣＤ２
ｉに達する光の中で赤外領域を中心とした波長領域を吸
収してＣＣＤ２ｉの感度の補正を行なう赤外吸収フィル
タ（ＩＲカットフィルタ）である。
であって、以下の構成を有している。すなわち、２ｂは
下記する各レンズ群及びその他の構成を内部に収納する
筐体、２ｃは筐体２ｂに固定された対物レンズである第
１レンズ群、２ｄは光軸に沿って移動して変倍を行う第
２レンズ群、２ｅは筐体２ｂに固定された第１のフォー
カスレンズ群である第３レンズ群、２ｆは光軸に沿って
移動してフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ
群である第４レンズ群、２ｇは第４レンズ群２ｆの駆動
を行うステッピングモータ、２ｈは人工水晶を代表とす
る複屈折性を有する光透過性部材で構成された光学ロー
パスフィルター、２ｉは光電変換面に形成された光学像
を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、２ｊは光学ロ
ーパスフィルタ２ｈと一体に貼り付け固定されＣＣＤ２
ｉに達する光の中で赤外領域を中心とした波長領域を吸
収してＣＣＤ２ｉの感度の補正を行なう赤外吸収フィル
タ（ＩＲカットフィルタ）である。
【０００４】更に図２において、２ｋは第２レンズ群２
ｄから第３レンズ群へ至る光束の断面積を変化させる可
動の虹彩絞り羽根機構を有するアイリスであり、２ｍは
アイリス２ｋの絞り羽根機構に連動するレバー部（図示
せず）を動かしてアイリス２ｋの開口面積を変化させる
ガルバノモータであるアイリスモータである。
ｄから第３レンズ群へ至る光束の断面積を変化させる可
動の虹彩絞り羽根機構を有するアイリスであり、２ｍは
アイリス２ｋの絞り羽根機構に連動するレバー部（図示
せず）を動かしてアイリス２ｋの開口面積を変化させる
ガルバノモータであるアイリスモータである。
【０００５】なお、上記した第１レンズ群２ｃは３枚の
レンズより構成され、同様にして第２レンズ群２ｄは３
枚のレンズより、第３レンズ群２ｅは１枚のレンズよ
り、そして第４レンズ群２ｆは３枚のレンズよりそれぞ
れ構成されている。
レンズより構成され、同様にして第２レンズ群２ｄは３
枚のレンズより、第３レンズ群２ｅは１枚のレンズよ
り、そして第４レンズ群２ｆは３枚のレンズよりそれぞ
れ構成されている。
【０００６】更に、従来のビデオカメラは、図２に図示
されない他の構成として、撮像信号の信号処理手段、磁
気テープ媒体への信号記録・信号再生手段、磁気テープ
の駆動手段、ビューファインダ手段、及び撮像信号の信
号レベルに応じてアイリスモータ２ｍへ供給する電流値
を変化させ、被写体の照度が変化しても像の明るさ（輝
度）を所定範囲内に維持するアイリス制御手段等を備え
て構成されているものである。
されない他の構成として、撮像信号の信号処理手段、磁
気テープ媒体への信号記録・信号再生手段、磁気テープ
の駆動手段、ビューファインダ手段、及び撮像信号の信
号レベルに応じてアイリスモータ２ｍへ供給する電流値
を変化させ、被写体の照度が変化しても像の明るさ（輝
度）を所定範囲内に維持するアイリス制御手段等を備え
て構成されているものである。
【０００７】次に、図２に図示した従来のビデオカメラ
における、撮像光学系ユニット２ａを中心とした動作を
説明する。
における、撮像光学系ユニット２ａを中心とした動作を
説明する。
【０００８】ビデオカメラを用いて所望の被写体を撮影
する際、被写体を発した光は、第１レンズ群２ｃ、第２
レンズ群２ｄ、アイリス２ｋ、第３レンズ群２ｅ、及び
第４レンズ群２ｆを通過して光学ローパスフィルタ２ｈ
に入射する。光学ローパスフィルタ２ｈは、人工水晶で
代表される複屈折性を有する光透過部材で構成されてお
り、入射する光線を空間的に光路が分離した常光線と異
常光線とに分離して出射する。ここで上記の分離幅はＣ
ＣＤ２ｉの画素配列ピッチに応じた寸法としているの
で、被写体中の上記の画素配列ピッチに近似する空間周
波数成分が減衰されてＣＣＤ２ｉの光電変換面に像が形
成され、被写体の特定空間周波数とＣＣＤ２ｉの画素配
列ピッチとの干渉に起因するサンプリングノイズである
偽信号が抑圧される。
する際、被写体を発した光は、第１レンズ群２ｃ、第２
レンズ群２ｄ、アイリス２ｋ、第３レンズ群２ｅ、及び
第４レンズ群２ｆを通過して光学ローパスフィルタ２ｈ
に入射する。光学ローパスフィルタ２ｈは、人工水晶で
代表される複屈折性を有する光透過部材で構成されてお
り、入射する光線を空間的に光路が分離した常光線と異
常光線とに分離して出射する。ここで上記の分離幅はＣ
ＣＤ２ｉの画素配列ピッチに応じた寸法としているの
で、被写体中の上記の画素配列ピッチに近似する空間周
波数成分が減衰されてＣＣＤ２ｉの光電変換面に像が形
成され、被写体の特定空間周波数とＣＣＤ２ｉの画素配
列ピッチとの干渉に起因するサンプリングノイズである
偽信号が抑圧される。
【０００９】更に光学ローパスフィルタ２ｈにおける光
の出射面に貼り付け固定された赤外吸収フィルタ２ｊに
よって光に含まれる赤外領域を中心とした波長の光が所
定の吸収率で選択的に吸収され、その結果ＣＣＤ２ｉに
形成される被写体像は赤外領域を中心とした不要な波長
光を含まないので、ＣＣＤ２ｉの波長感度特性が人間の
視感度に近い特性へ補正がなされ、撮像信号の画質が向
上する。
の出射面に貼り付け固定された赤外吸収フィルタ２ｊに
よって光に含まれる赤外領域を中心とした波長の光が所
定の吸収率で選択的に吸収され、その結果ＣＣＤ２ｉに
形成される被写体像は赤外領域を中心とした不要な波長
光を含まないので、ＣＣＤ２ｉの波長感度特性が人間の
視感度に近い特性へ補正がなされ、撮像信号の画質が向
上する。
【００１０】ＣＣＤ２ｉはその光電変換面に形成された
被写体像から撮像信号を生成して信号処理手段へ出力す
る。信号処理手段では、入力する撮像信号に対して所定
の処理を行なってテープ記録媒体への記録に供するとと
もに、撮像信号の輝度レベルを検出して、輝度レベルが
予め定めた所定値より大なる時は被写体像の輝度を低下
させるためにアイリス２ｋの開口面積を減少させる「ア
イリスクローズ命令」をアイリス制御手段へ発する。
又、検出した輝度レベルが前記所定値より小なるときは
被写体像の輝度を増大させるためにアイリス２ｋの開口
面積を増大させる「アイリスオープン命令」をアイリス
制御手段へ発する。
被写体像から撮像信号を生成して信号処理手段へ出力す
る。信号処理手段では、入力する撮像信号に対して所定
の処理を行なってテープ記録媒体への記録に供するとと
もに、撮像信号の輝度レベルを検出して、輝度レベルが
予め定めた所定値より大なる時は被写体像の輝度を低下
させるためにアイリス２ｋの開口面積を減少させる「ア
イリスクローズ命令」をアイリス制御手段へ発する。
又、検出した輝度レベルが前記所定値より小なるときは
被写体像の輝度を増大させるためにアイリス２ｋの開口
面積を増大させる「アイリスオープン命令」をアイリス
制御手段へ発する。
【００１１】アイリス制御手段は上記の「アイリスクロ
ーズ命令」或いは「アイリスオープン命令」を受けて、
アイリスモータ２ｍに供給する電流値を変化させ、その
結果アイリスモータ２ｍの回転力と図示せざる回転バネ
の回転力とのつりあい位置が変化し、アイリス２ｋの開
口面積が変化して所定の輝度の範囲内に被写体像の輝度
が収まって、正常な撮影が実行される。
ーズ命令」或いは「アイリスオープン命令」を受けて、
アイリスモータ２ｍに供給する電流値を変化させ、その
結果アイリスモータ２ｍの回転力と図示せざる回転バネ
の回転力とのつりあい位置が変化し、アイリス２ｋの開
口面積が変化して所定の輝度の範囲内に被写体像の輝度
が収まって、正常な撮影が実行される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術に係
るビデオカメラは、解決すべき以下の問題を有してい
た。
るビデオカメラは、解決すべき以下の問題を有してい
た。
【００１３】上記に説明したように、従来技術に係るビ
デオカメラに用いられる光学ローパスフィルタ２ｈは人
工水晶に代表される複屈折性材料により構成され、撮像
信号中の偽信号を抑圧するために用いられるものであっ
た。しかし、近年、ビデオカメラの低価格化に伴う生産
コストの更なる低減と、ビデオカメラの更なる小型化に
より部品スペースの削減が必要となり、複屈折性を利用
した上記の光学ローパスフィルタ２ｈでは上記の低コス
ト化、小型化に対応することが困難となってきた。
デオカメラに用いられる光学ローパスフィルタ２ｈは人
工水晶に代表される複屈折性材料により構成され、撮像
信号中の偽信号を抑圧するために用いられるものであっ
た。しかし、近年、ビデオカメラの低価格化に伴う生産
コストの更なる低減と、ビデオカメラの更なる小型化に
より部品スペースの削減が必要となり、複屈折性を利用
した上記の光学ローパスフィルタ２ｈでは上記の低コス
ト化、小型化に対応することが困難となってきた。
【００１４】また人工水晶の原料となる天然水晶鉱石も
資源が減少し、人工水晶による光学ローパスフィルタ２
ｈの供給が将来は困難となることも予想されている。
資源が減少し、人工水晶による光学ローパスフィルタ２
ｈの供給が将来は困難となることも予想されている。
【００１５】そこで、複屈折性を利用する光学ローパス
フィルタに替わる空間周波数遮断のための手段として、
回折格子を用いた回折型光学ローパスフィルタが提案さ
れている。上記の回折型光学ローパスフィルタは、光透
過性を有するプラスチック材料を成形して回折格子を形
成した後、先に説明した赤外吸収フィルタを一体に貼り
付けて構成する。或いは銅イオン含有透明樹脂（商品名
「ルミクルＵＣＦ」）の表面に回折格子を形成して構成
する。
フィルタに替わる空間周波数遮断のための手段として、
回折格子を用いた回折型光学ローパスフィルタが提案さ
れている。上記の回折型光学ローパスフィルタは、光透
過性を有するプラスチック材料を成形して回折格子を形
成した後、先に説明した赤外吸収フィルタを一体に貼り
付けて構成する。或いは銅イオン含有透明樹脂（商品名
「ルミクルＵＣＦ」）の表面に回折格子を形成して構成
する。
【００１６】撮影レンズからこの回折型光学ローパスフ
ィルタに入射する光は上記の回折格子の山部或いは谷部
を経由することにより波面の位相にズレが生じ、その結
果撮像素子の光電変換面に形成された像は回折作用によ
って高域成分が抑圧されるので、所定の空間周波数より
も低域の光のみを通過させる光学ローパスフィルタ機能
が発揮されるものである。
ィルタに入射する光は上記の回折格子の山部或いは谷部
を経由することにより波面の位相にズレが生じ、その結
果撮像素子の光電変換面に形成された像は回折作用によ
って高域成分が抑圧されるので、所定の空間周波数より
も低域の光のみを通過させる光学ローパスフィルタ機能
が発揮されるものである。
【００１７】しかしながら、上記した回折型光学ローパ
スフィルタを有する従来のビデオカメラでは、屋外にて
の撮影のように照度の大きな被写体を撮影しようとして
絞り手段（図２のアイリス２ｋと同種の構成）を小絞り
とすると、絞り径すなわち通過光束の直径と上記の回折
格子のピッチとが近づいて、十分な数の回折格子を光束
が通過することが出来ず、回折効果が十分に発揮できな
くなる、という問題があった。
スフィルタを有する従来のビデオカメラでは、屋外にて
の撮影のように照度の大きな被写体を撮影しようとして
絞り手段（図２のアイリス２ｋと同種の構成）を小絞り
とすると、絞り径すなわち通過光束の直径と上記の回折
格子のピッチとが近づいて、十分な数の回折格子を光束
が通過することが出来ず、回折効果が十分に発揮できな
くなる、という問題があった。
【００１８】上記のように小絞りとなると回折効果が低
減して特定空間周波数の抑圧が不充分となり撮像信号中
に偽信号が発生するとともに、回折格子を原因とする輝
度の差の有る縞模様が撮影画面中に発生し、撮影画像の
品質を損ねるものであった。また、上記した小絞りによ
る問題は、本発明人の検討によれば絞り値がＦ１：８程
度以上になると顕著に現れるものであった。
減して特定空間周波数の抑圧が不充分となり撮像信号中
に偽信号が発生するとともに、回折格子を原因とする輝
度の差の有る縞模様が撮影画面中に発生し、撮影画像の
品質を損ねるものであった。また、上記した小絞りによ
る問題は、本発明人の検討によれば絞り値がＦ１：８程
度以上になると顕著に現れるものであった。
【００１９】上記のように回折格子を形成した回折型光
学ローパスフィルタを備えた従来のビデオカメラは、複
屈折性を利用する他の従来技術のビデオカメラと比較し
て、確かに生産コストを低減し小型化を達成するという
特長を備えるものの、屋外のような高照度の撮影環境で
は光学ローパス機能が正常に機能できず偽信号が撮像信
号に発生し、また不自然な縞模様が画面に発生して実用
に適さないものであった。
学ローパスフィルタを備えた従来のビデオカメラは、複
屈折性を利用する他の従来技術のビデオカメラと比較し
て、確かに生産コストを低減し小型化を達成するという
特長を備えるものの、屋外のような高照度の撮影環境で
は光学ローパス機能が正常に機能できず偽信号が撮像信
号に発生し、また不自然な縞模様が画面に発生して実用
に適さないものであった。
【００２０】そこで、本発明は、上記した問題点に鑑み
て成されたものであり、特に電子シャッター速度を撮像
信号の輝度レベルに応じて変化させて絞り手段の絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるよう制御する
ことにより光学ローパスフィルタの回折作用の低下を防
止する制御手段とを有することにより、コストの低廉化
と小型化とを実現するとともに高照度の撮影環境下でも
光学ローパスフィルタ機能が低下することなく高画質を
実現する撮像装置を提供することを目的とする。
て成されたものであり、特に電子シャッター速度を撮像
信号の輝度レベルに応じて変化させて絞り手段の絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるよう制御する
ことにより光学ローパスフィルタの回折作用の低下を防
止する制御手段とを有することにより、コストの低廉化
と小型化とを実現するとともに高照度の撮影環境下でも
光学ローパスフィルタ機能が低下することなく高画質を
実現する撮像装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、下記の構成を有する撮像装置を提供
する。 （１）撮像レンズ（第１レンズ群２ｃ、第２レンズ群２
ｄ、第３レンズ群２ｅ、第４レンズ群２ｆ）と、電子シ
ャッターを有する撮像素子（ＣＣＤ）２ｉと、前記撮像
素子２ｉの前側に設けられ、前記撮像素子２ｉの撮像面
（光電変換面）に形成された光学像の輝度を常時一定範
囲内とするために絞り径の寸法を可変可能とした絞り手
段（アイリス２ｋ、アイリスモータ２ｍ）と、前記撮像
レンズが作る光学像の空間周波数帯域を制限する回折格
子（回折格子面）１ｈ１を有する光学ローパスフィルタ
（回折型光学ローパスフィルタ）１ｈと、前記電子シャ
ッター速度（電荷蓄積時間）を前記撮像信号の輝度レベ
ルに応じて変化させて前記絞り手段２ｋ、２ｍの絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるよう制御する
ことにより前記光学ローパスフィルタ１ｈの回折作用の
低下を防止する制御手段（カメラマイコン）２ｎとを有
することを特徴とする撮像装置（ビデオカメラ、デジタ
ルスチルカメラ）。 （２）撮像レンズ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆと、撮像素子
２ｉと、前記撮像素子２ｉの前側に設けられ、前記撮像
素子２ｉの撮像面に形成される光学像の輝度を常時一定
範囲内とするために絞り径の寸法を可変可能とした絞り
手段２ｋ、２ｍと、前記撮像レンズが作る光学像の空間
周波数帯域を制限する回折格子１ｈ１を有する光学ロー
パスフィルタ１ｈと、前記撮像素子２ｉに至る光路中に
挿脱自在に配設されたＮＤ（ＮｅｕｔｒａｌＤｅｎｓｉ
ｔｙ）フィルターを前記撮像信号の輝度レベルに応じて
前記光路中に挿入して前記絞り手段２ｋ、２ｍの絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるように制御す
ることにより前記光学ローパスフィルタ１ｈの回折作用
の低下を防止する制御手段２ｎとを有することを特徴と
する撮像装置。
ために、本発明は、下記の構成を有する撮像装置を提供
する。 （１）撮像レンズ（第１レンズ群２ｃ、第２レンズ群２
ｄ、第３レンズ群２ｅ、第４レンズ群２ｆ）と、電子シ
ャッターを有する撮像素子（ＣＣＤ）２ｉと、前記撮像
素子２ｉの前側に設けられ、前記撮像素子２ｉの撮像面
（光電変換面）に形成された光学像の輝度を常時一定範
囲内とするために絞り径の寸法を可変可能とした絞り手
段（アイリス２ｋ、アイリスモータ２ｍ）と、前記撮像
レンズが作る光学像の空間周波数帯域を制限する回折格
子（回折格子面）１ｈ１を有する光学ローパスフィルタ
（回折型光学ローパスフィルタ）１ｈと、前記電子シャ
ッター速度（電荷蓄積時間）を前記撮像信号の輝度レベ
ルに応じて変化させて前記絞り手段２ｋ、２ｍの絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるよう制御する
ことにより前記光学ローパスフィルタ１ｈの回折作用の
低下を防止する制御手段（カメラマイコン）２ｎとを有
することを特徴とする撮像装置（ビデオカメラ、デジタ
ルスチルカメラ）。 （２）撮像レンズ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆと、撮像素子
２ｉと、前記撮像素子２ｉの前側に設けられ、前記撮像
素子２ｉの撮像面に形成される光学像の輝度を常時一定
範囲内とするために絞り径の寸法を可変可能とした絞り
手段２ｋ、２ｍと、前記撮像レンズが作る光学像の空間
周波数帯域を制限する回折格子１ｈ１を有する光学ロー
パスフィルタ１ｈと、前記撮像素子２ｉに至る光路中に
挿脱自在に配設されたＮＤ（ＮｅｕｔｒａｌＤｅｎｓｉ
ｔｙ）フィルターを前記撮像信号の輝度レベルに応じて
前記光路中に挿入して前記絞り手段２ｋ、２ｍの絞り径
の寸法が予め定めた所定値よりも大となるように制御す
ることにより前記光学ローパスフィルタ１ｈの回折作用
の低下を防止する制御手段２ｎとを有することを特徴と
する撮像装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の好ま
しい実施例につき、図１を用いて説明を行なう。図１
は、本実施例のビデオカメラにおける撮像光学系を中心
とした要部断面図である。前述したものと同一部分には
同一符号を付しその説明を省略する。
しい実施例につき、図１を用いて説明を行なう。図１
は、本実施例のビデオカメラにおける撮像光学系を中心
とした要部断面図である。前述したものと同一部分には
同一符号を付しその説明を省略する。
【００２３】図１に図示する撮像光学系ユニット１ａ
は、下記する各レンズ群及びその他の構成を内部に収納
する筐体２ｂ、筐体２ｂに固定された対物レンズである
第１レンズ群２ｃ、光軸に沿って移動して変倍を行う第
２レンズ群２ｄ、筐体２ｂに固定された第１のフォーカ
スレンズ群である第３レンズ群２ｅ、光軸に沿って移動
してフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ群で
ある第４レンズ群２ｆ、第４レンズ群２ｆの駆動を行う
ステッピングモータ２ｇ、光電変換面に形成された光学
像を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２ｉ、第２レ
ンズ群２ｄから第３レンズ群へ至る光束の断面積を変化
させる可動の虹彩絞り羽根機構であるアイリス２ｋ、ア
イリス２ｋに連動するレバー部を動かしてアイリス２ｋ
の開口面積を変化させるガルバノモータであるアイリス
モータ２ｍを備えることは、先に図２を用いて説明した
従来技術のビデオカメラと同様である。
は、下記する各レンズ群及びその他の構成を内部に収納
する筐体２ｂ、筐体２ｂに固定された対物レンズである
第１レンズ群２ｃ、光軸に沿って移動して変倍を行う第
２レンズ群２ｄ、筐体２ｂに固定された第１のフォーカ
スレンズ群である第３レンズ群２ｅ、光軸に沿って移動
してフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ群で
ある第４レンズ群２ｆ、第４レンズ群２ｆの駆動を行う
ステッピングモータ２ｇ、光電変換面に形成された光学
像を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａ
ｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２ｉ、第２レ
ンズ群２ｄから第３レンズ群へ至る光束の断面積を変化
させる可動の虹彩絞り羽根機構であるアイリス２ｋ、ア
イリス２ｋに連動するレバー部を動かしてアイリス２ｋ
の開口面積を変化させるガルバノモータであるアイリス
モータ２ｍを備えることは、先に図２を用いて説明した
従来技術のビデオカメラと同様である。
【００２４】更に本実施例のビデオカメラは、回折格子
を形成した回折格子面１ｈ１を有する光透過性樹脂で構
成した回折型光学ローパスフィルタ１ｈ、回折型光学ロ
ーパスフィルタ１ｈに一体に貼り付けて設けた赤外吸収
フィルタ１ｊ、或いは銅イオン含有透明樹脂（商品名
「ルミクルＵＣＦ」）の表面に回折格子を形成して構成
する赤外吸収フィルターと回折格子の一体型、図示せざ
る信号処理手段の出力を受けて図示せざるアイリス制御
手段の制御を行なうカメラマイコン２ｎとを備えてい
る。
を形成した回折格子面１ｈ１を有する光透過性樹脂で構
成した回折型光学ローパスフィルタ１ｈ、回折型光学ロ
ーパスフィルタ１ｈに一体に貼り付けて設けた赤外吸収
フィルタ１ｊ、或いは銅イオン含有透明樹脂（商品名
「ルミクルＵＣＦ」）の表面に回折格子を形成して構成
する赤外吸収フィルターと回折格子の一体型、図示せざ
る信号処理手段の出力を受けて図示せざるアイリス制御
手段の制御を行なうカメラマイコン２ｎとを備えてい
る。
【００２５】次に本実施例のビデオカメラの動作の中
で、本実施例に特徴的な点を説明する。
で、本実施例に特徴的な点を説明する。
【００２６】本実施例のアイリスモータ２ｍは、駆動電
流値に応じて異なる回転角をとるロータ（図示せず）と
一体にホール素子を備えている。そしてホール素子は、
アイリスモータ２ｍの内部に形成された磁界に対してロ
ータの回転角に応じて値を変化させるホール電流をカメ
ラマイコン２ｎに対して出力する。カメラマイコン２ｎ
は入力するホール電流をＡ／Ｄ変換し、予め設定された
変換テーブルを用いてアイリス２ｋの開口径寸法を検出
する。
流値に応じて異なる回転角をとるロータ（図示せず）と
一体にホール素子を備えている。そしてホール素子は、
アイリスモータ２ｍの内部に形成された磁界に対してロ
ータの回転角に応じて値を変化させるホール電流をカメ
ラマイコン２ｎに対して出力する。カメラマイコン２ｎ
は入力するホール電流をＡ／Ｄ変換し、予め設定された
変換テーブルを用いてアイリス２ｋの開口径寸法を検出
する。
【００２７】そしてカメラマイコン２ｎは、上記のアイ
リス２ｋの開口寸法検出値が予め設定した所定値に接近
すると、ＣＣＤ２ｉの光電変換動作における電子シャッ
ター速度を通常の１／６０秒から、より高速な１／２５
０秒へと変更を行なう。
リス２ｋの開口寸法検出値が予め設定した所定値に接近
すると、ＣＣＤ２ｉの光電変換動作における電子シャッ
ター速度を通常の１／６０秒から、より高速な１／２５
０秒へと変更を行なう。
【００２８】上記の開口径寸法値の所定値とは、開口径
が回折型光学ローパスフィルター１ｈの回折格子ピッチ
に接近して回折機能が低下する恐れがある寸法として設
定されている。また、上記した電子シャッター速度と
は、光電変換動作における電荷蓄積時間であり、電子シ
ャッター速度がより高速になるにつれて電荷蓄積時間は
短くなり、光電変換された撮像信号の輝度レベルは低下
する
が回折型光学ローパスフィルター１ｈの回折格子ピッチ
に接近して回折機能が低下する恐れがある寸法として設
定されている。また、上記した電子シャッター速度と
は、光電変換動作における電荷蓄積時間であり、電子シ
ャッター速度がより高速になるにつれて電荷蓄積時間は
短くなり、光電変換された撮像信号の輝度レベルは低下
する
【００２９】電子シャッター速度を１／６０秒から１／
２５０秒へ高速化したことによる撮像信号の輝度レベル
の低下を見た信号処理手段は、先に説明した「アイリス
オープン命令」をアイリス制御手段へ発し、その結果ア
イリス２ｋは前記所定値より大きな開口径寸法をとるの
で、回折型光学ローパスフィルタ１ｈの回折機能の低下
は防止される。
２５０秒へ高速化したことによる撮像信号の輝度レベル
の低下を見た信号処理手段は、先に説明した「アイリス
オープン命令」をアイリス制御手段へ発し、その結果ア
イリス２ｋは前記所定値より大きな開口径寸法をとるの
で、回折型光学ローパスフィルタ１ｈの回折機能の低下
は防止される。
【００３０】またその後撮影環境の照度が低下して１／
６０秒へ電子シャッター速度を戻しても上記の所定値以
下に開口寸法が低下する恐れが無い場合は、カメラマイ
コン２ｎは電子シャッタ速度を１／６０秒に戻すととも
に、照度が更に増加して１／２５０秒でも対応が出来な
い場合にはより高速な電子シャッタ速度へと変更を行な
う。
６０秒へ電子シャッター速度を戻しても上記の所定値以
下に開口寸法が低下する恐れが無い場合は、カメラマイ
コン２ｎは電子シャッタ速度を１／６０秒に戻すととも
に、照度が更に増加して１／２５０秒でも対応が出来な
い場合にはより高速な電子シャッタ速度へと変更を行な
う。
【００３１】上記したように本実施例のビデオカメラで
は、ＣＣＤ２ｉの有する電子シャッタ機能を利用し、よ
り高速の電子シャッター速度へ変更することにより回折
型光学ローパスフィルタ１ｈの回折機能低下を防止した
が、その他に以下の構成とすることにより同じ効果を発
揮させることが出来る。
は、ＣＣＤ２ｉの有する電子シャッタ機能を利用し、よ
り高速の電子シャッター速度へ変更することにより回折
型光学ローパスフィルタ１ｈの回折機能低下を防止した
が、その他に以下の構成とすることにより同じ効果を発
揮させることが出来る。
【００３２】第１の他の構成は、入射光束の所定量を吸
収するＮＤ（Ｎｅｕｔｏｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィ
ルタを撮像光路中に挿入させ、また退避を行うフィルタ
手段を設け、ＮＤフィルタの進退の制御を上記したカメ
ラマイコン２ｎが行なうように構成する。カメラマイコ
ン２ｎは、上記の説明と同様にアイリス２ｋの開口径寸
法の検出値を調べて、開口径寸法が回折機能を低下させ
る所定値以下となることが無いようにＮＤフィルタの進
退を制御する。また複数の濃度（透過率）の異なるＮＤ
フィルタを備え、照度に応じて使い分ける構成としても
良い。上記の構成としたことにより、電子シャッターの
高速化に拠らずに回折機能低下の防止を行なうので、Ｃ
ＣＤ２ｉの電子シャッター高速化に伴うスミアノイズの
発生を抑制する効果が加わるものである。
収するＮＤ（Ｎｅｕｔｏｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィ
ルタを撮像光路中に挿入させ、また退避を行うフィルタ
手段を設け、ＮＤフィルタの進退の制御を上記したカメ
ラマイコン２ｎが行なうように構成する。カメラマイコ
ン２ｎは、上記の説明と同様にアイリス２ｋの開口径寸
法の検出値を調べて、開口径寸法が回折機能を低下させ
る所定値以下となることが無いようにＮＤフィルタの進
退を制御する。また複数の濃度（透過率）の異なるＮＤ
フィルタを備え、照度に応じて使い分ける構成としても
良い。上記の構成としたことにより、電子シャッターの
高速化に拠らずに回折機能低下の防止を行なうので、Ｃ
ＣＤ２ｉの電子シャッター高速化に伴うスミアノイズの
発生を抑制する効果が加わるものである。
【００３３】その他の構成として第２のものは、上記し
た電子シャッタ高速化と、ＮＤフィルタ挿入とを併用し
てアイリス２ｋの開口径寸法を所定値より大きく保つよ
う構成したビデオカメラである。
た電子シャッタ高速化と、ＮＤフィルタ挿入とを併用し
てアイリス２ｋの開口径寸法を所定値より大きく保つよ
う構成したビデオカメラである。
【００３４】尚、上記の説明は家庭用ビデオカメラの実
施例に集中して展開したが、本発明は上記のビデオカメ
ラに限らず、デジタルスチルカメラ、業務用カラーテレ
ビカメラ等の多数個の画素が配列した撮像素子を有する
様々な撮像装置に適用が可能であり、上記した本発明格
別の効果を同様に発揮することは言うまでも無く、それ
らの構成もまた本発明が包含するものである。
施例に集中して展開したが、本発明は上記のビデオカメ
ラに限らず、デジタルスチルカメラ、業務用カラーテレ
ビカメラ等の多数個の画素が配列した撮像素子を有する
様々な撮像装置に適用が可能であり、上記した本発明格
別の効果を同様に発揮することは言うまでも無く、それ
らの構成もまた本発明が包含するものである。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は、電子シャ
ッター速度を撮像信号の輝度レベルに応じて変化させて
絞り手段の絞り径の寸法が予め定めた所定値よりも大と
なるよう制御することにより光学ローパスフィルタの回
折作用の低下を防止する制御手段とを有することによ
り、コストの低廉化と小型化とを実現するとともに高照
度の撮影環境下でも光学ローパスフィルタ機能が低下す
ることなく高画質を実現する撮像装置を提供することが
できる。
ッター速度を撮像信号の輝度レベルに応じて変化させて
絞り手段の絞り径の寸法が予め定めた所定値よりも大と
なるよう制御することにより光学ローパスフィルタの回
折作用の低下を防止する制御手段とを有することによ
り、コストの低廉化と小型化とを実現するとともに高照
度の撮影環境下でも光学ローパスフィルタ機能が低下す
ることなく高画質を実現する撮像装置を提供することが
できる。
【図１】 本発明の実施形態に係る一実施例であるビデ
オカメラの、要部断面図である。
オカメラの、要部断面図である。
【図２】 従来技術に係るビデオカメラの要部断面図で
ある。
ある。
１ｈ 回折型光学ローパスフィルタ（光学ローパスフィ
ルタ） １ｈ１ 回折格子面（回折格子） ２ｃ 第１レンズ群（撮像レンズ） ２ｄ 第２レンズ群（撮像レンズ） ２ｅ 第３レンズ群（撮像レンズ） ２ｆ 第４レンズ群（撮像レンズ） ２ｉ ＣＣＤ（撮像素子） ２ｋ アイリス（絞り手段） ２ｍ アイリスモータ（絞り手段） ２ｎ カメラマイコン（制御手段）
ルタ） １ｈ１ 回折格子面（回折格子） ２ｃ 第１レンズ群（撮像レンズ） ２ｄ 第２レンズ群（撮像レンズ） ２ｅ 第３レンズ群（撮像レンズ） ２ｆ 第４レンズ群（撮像レンズ） ２ｉ ＣＣＤ（撮像素子） ２ｋ アイリス（絞り手段） ２ｍ アイリスモータ（絞り手段） ２ｎ カメラマイコン（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｑ
Claims (2)
- 【請求項１】撮像レンズと、 電子シャッターを有する撮像素子と、 前記撮像素子の前側に設けられ、前記撮像素子の撮像面
に形成された光学像の輝度を常時一定範囲内とするため
に絞り径の寸法を可変可能とした絞り手段と、 前記撮像レンズが作る光学像の空間周波数帯域を制限す
る回折格子を有する光学ローパスフィルタと、 前記電子シャッター速度を前記撮像信号の輝度レベルに
応じて変化させて前記絞り手段の絞り径の寸法が予め定
めた所定値よりも大となるよう制御することにより前記
光学ローパスフィルタの回折作用の低下を防止する制御
手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】撮像レンズと、 撮像素子と、 前記撮像素子の前側に設けられ、前記撮像素子の撮像面
に形成される光学像の輝度を常時一定範囲内とするため
に絞り径の寸法を可変可能とした絞り手段と、 前記撮像レンズが作る光学像の空間周波数帯域を制限す
る回折格子を有する光学ローパスフィルタと、 前記撮像素子に至る光路中に挿脱自在に配設されたＮＤ
（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルターを前記
撮像信号の輝度レベルに応じて前記光路中に挿入して前
記絞り手段の絞り径の寸法が予め定めた所定値よりも大
となるように制御することにより前記光学ローパスフィ
ルタの回折作用の低下を防止する制御手段とを有するこ
とを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349197A JP2002156607A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 撮像装置 |
| EP01309376A EP1207687A1 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-06 | Image sensing apparatus |
| US09/987,934 US20020057358A1 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-16 | Image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349197A JP2002156607A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002156607A true JP2002156607A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18822646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349197A Pending JP2002156607A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020057358A1 (ja) |
| EP (1) | EP1207687A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002156607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760544B1 (ko) * | 2005-04-18 | 2007-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 기계적 조리개 및 셔터를 구비한 초소형 카메라 모듈 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004200966A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Sanyo Electric Co Ltd | カメラモジュール |
| JP4426946B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2010-03-03 | オリンパス株式会社 | デジタルカメラシステム |
| JP2005326777A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fujinon Corp | レンズ鏡胴 |
| JP5028048B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739411A (en) * | 1986-12-10 | 1988-04-19 | Eastman Kodak Company | Focus warning system for a manually-focused still video camera having an electronic viewfinder |
| US4987482A (en) * | 1987-10-27 | 1991-01-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus having exposure control for human subjects |
| US5282041A (en) * | 1988-12-15 | 1994-01-25 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for driving image pick-up device |
| JP2579224B2 (ja) * | 1989-11-28 | 1997-02-05 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JPH04264402A (ja) * | 1991-02-19 | 1992-09-21 | Canon Inc | 光量調節装置及びそれを用いた撮像装置 |
| JP3334151B2 (ja) * | 1992-03-11 | 2002-10-15 | ソニー株式会社 | 光量制御装置及びビデオカメラ装置 |
| JP3348460B2 (ja) * | 1993-03-30 | 2002-11-20 | ソニー株式会社 | 撮像光学系 |
| JPH10210487A (ja) * | 1997-01-28 | 1998-08-07 | Sony Corp | 撮像装置 |
| JP4323002B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2009-09-02 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349197A patent/JP2002156607A/ja active Pending
-
2001
- 2001-11-06 EP EP01309376A patent/EP1207687A1/en not_active Withdrawn
- 2001-11-16 US US09/987,934 patent/US20020057358A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760544B1 (ko) * | 2005-04-18 | 2007-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 기계적 조리개 및 셔터를 구비한 초소형 카메라 모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020057358A1 (en) | 2002-05-16 |
| EP1207687A1 (en) | 2002-05-22 |
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