| 【発明の名称】 |
ビデオカメラ |
| 【発明者】 |
【氏名】富田務
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| 【要約】 |
【課題】
【構成】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白黒の撮像信号を得る白黒撮像手段と、前記白黒撮像手段を駆動する白黒撮像手段駆動手段と、前記白黒撮像手段の撮像信号から輝度信号を分離し出力する白黒信号処理手段と、カラーの撮像信号を得るカラー撮像手段と、前記カラー撮像手段を駆動するカラー撮像手段駆動手段と、前記カラー撮像手段の撮像信号から色信号を分離し出力するカラー信号処理手段とを備えたビデオカメラにおいて、
前記白黒撮像手段及びまたはカラー撮像手段からの撮像信号を元に明るさを判定する明るさ判定手段を設け、
前記明るさ判定手段の判定結果に応じて前記白黒撮像手段駆動手段及びまたはカラー撮像手段駆動手段により、前記白黒撮像手段及びまたは前記カラー撮像手段の信号蓄積時間を可変することを特徴とするビデオカメラ。
【請求項２】
請求項１記載のビデオカメラにおいて、前記明るさ判定手段により明るさが暗いと判定された場合、前記カラー撮像手段の信号蓄積時間を所定の時間より長くすることを特徴とするビデオカメラ。
【請求項３】
請求項１乃至２記載のビデオカメラにおいて、前記明るさ判定手段により明るさが明るいと判定された場合、前記白黒撮像手段の信号蓄積時間を所定の時間より短くすることを特徴とするビデオカメラ。
【請求項４】
被写体からレンズを通して得られる光学像を二つに分離する光学像分離手段と、
前記光学像分離手段によって分離された、一方の光学像から赤外成分を低減させる赤外光遮断フィルタと、高周波ノイズを低減させる光学ローパスフィルタと、
前記光学分離手段によって分離された、もう一方の光学像の光路長を前記赤外光遮断フィルタと前記光学ローパスフィルタの光路長と同じに合せるためのガラス板と、
前記赤外光遮断フィルタと前記光学ローパスフィルタを通した光学像を映像信号に変換するカラー撮像素子と、
前記カラー撮像素子を駆動させ、映像信号の蓄積時間を可変させるカラー撮像素子駆動手段と、カラー撮像素子から得られたカラー信号に対し、アンプゲイン、ガンマ特性の調整等の信号処理を行うカラー信号処理手段と、
前記ガラス板を通した光学像を映像信号に変換する白黒撮像素子と、
前記白黒撮像素子を駆動させ、映像信号の蓄積時間を可変させる白黒撮像素子駆動手段と、白黒撮像素子から得られた輝度信号に対し、アンプゲイン、ガンマ特性、セットアップレベルの調整等の信号処理を行う白黒信号処理手段と、
被写体の明るさレベルを判定する明るさ判定手段と、本ビデオカメラ全体の各手段を制御する制御マイコンと、
前記カラー信号処理手段から得られたカラー信号と、前記白黒信号処理手段から得られた輝度信号を合成するＹＣ合成手段を備え、
前記明るさ判定手段によって得られた被写体の明るさレベルによって、前記白黒撮像素子、あるいは、前記カラー撮像素子の映像信号の蓄積時間を可変させ、
被写体が暗いと判定された場合には、輝度信号に比べ、カラー信号の蓄積時間を長くさせ、明るいと判定された場合には、カラー信号に比べ、白黒信号の信号蓄積時間を短くさせることを特徴としたビデオカメラ。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラに係る。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば特開平５−２２７５３４号公報（特許文献１）がある。この公報には課題として、「輝度の差異が大きな映像を撮影する時や逆光時の撮影時に、暗い部分の映像の画質を改善する。」と記載され、構成として、「カラー撮像・信号処理部と、白黒撮像・信号処理部とを具備し、明るさ判断部において、カラー撮像・信号処理部の輝度信号が基準電圧発生回路で設定されたある閾値より小さいときには、映像信号復調回路への入力をカラー撮像・信号処理部の輝度信号から白黒撮像・信号処理部の輝度信号に切り換えることにより、暗い部分の画質改善を行う。」と記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、監視カメラの需要は増加してきており、色々な箇所に監視カメラが取り付けられるようになった。これにより、犯罪の抑制に重要な役割を担うようになっている。犯罪や犯人を特定するためには、できるかぎり高画質な画像を得る必要がある。特に、暗い場所においても、ノイズの少ない（Ｓ／Ｎの良い）高画質画像を得ることが必要とされる。
【０００５】
従来、一つの撮像素子から輝度信号とカラー信号を生成し、一つの信号処理手段を使用したビデオカメラでは、撮像素子の信号蓄積時間によって被写体の信号量が変わり、低照度時には信号量が少なくなり、相対的にノイズの多いＳ／Ｎの悪い画像となる。そのため、低照度時の画質改善をする場合、撮像素子の信号蓄積時間を長くすることにより信号量アップは図れるが、主に輝度信号が動きのある被写体に対して残像を生じ、犯人等の識別が困難になる。また、撮像素子の信号蓄積時間を変えずに、利得を上げることによる信号量アップは、ノイズ成分も同時にアップするため輝度信号、カラー信号ともに、Ｓ／Ｎが劣化するため、高画質化は図れない。
【０００６】
また、低照度の条件下においては、人の網膜に分布している「かん体」と呼ばれる暗い所で働く細胞が、色覚に対しては非常に弱く、色を判別し難いという特性を持つため、従来は特にカラー信号に関しては、利得を上げてＳ／Ｎを劣化させることをしてこなかった。従って、低照度時において、映像信号の利得を上げるために、白黒撮像素子を使用し輝度信号のみを出力したり、全体の映像信号利得を上げ、カラー信号の利得を小さくし、カラー信号に対する高画質化を諦めていた。
【０００７】
最近、監視カメラの映像が犯罪防止にますます重要になってきており、服装や車の色などの色情報は重要であり、低照度においても高画質なカラー画像が必要となってきている。しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術では、低照度時にカラー画像を得ることが出来ないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、低照度において、Ｓ／Ｎの良い、高画質なカラー画像を得ることができるビデオカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のある一面の概要は、白黒撮像素子とカラー撮像素子とを備え、白黒撮像素子から輝度信号を得、カラー撮像素子から色信号を得るようにし、信号蓄積時間について白黒撮像素子よりカラー撮像素子の方を相対的に長くすることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、特許請求の範囲に記載のとおりである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低照度において、Ｓ／Ｎの良い、高画質なカラー画像を得ることができる。
【００１２】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明によるビデオカメラの実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、本発明によるビデオカメラの構成及び動作について、図１を用いて説明する。図１は、本発明によるビデオカメラのブロック図である。
【００１５】
図１を参照すると、本発明に係る第１の実施の形態のビデオカメラは、被写体から、レンズ１を通して得られる光学像を、光学像分離手段２により、カラー撮像素子側光学像３ｂと、白黒撮像素子側光学像３ａの二系統に分離をする。尚、光学像分離手段２には、プリズムやハーフミラーを使用する。
【００１６】
光学像分離手段２から分離された、一方のカラー撮像素子側光学像３ｂは、カラー撮像素子側光学像３ｂの信号成分から赤外光成分を低減する赤外光遮断フィルタ６と、カラー撮像素子側光学像３ｂの信号成分から高周波成分を低減させる光学ローパスフィルタ（ＬＰＦ）７を通り、これらの２つのフィルタを通して得られた光学像をカラー撮像素子８によって撮像信号へ変換する。カラー撮像素子８は、カラー撮像素子駆動手段１１によって駆動させ、撮像信号の蓄積時間を可変させる。カラー撮像素子８から得られる撮像信号からは、カラー信号処理手段１２によりカラー信号と輝度信号を生成し、カラー信号にはカラー信号用アンプ回路１２ｄによる信号レベルのアップ及びカラー信号用ガンマ回路によるガンマ補正が行われ、輝度信号にはカラー撮像素子の輝度信号用アンプ回路１２ａによる信号レベルのアップとカラー撮像素子の輝度信号用ガンマ回路１２ｂによるガンマ補正とカラー撮像素子の輝度信号用セットアップ回路１２ｃによる信号のセットアップの各信号処理が加えられる。
【００１７】
ここで、カラー撮像素子８側に赤外光遮断フィルタ６を挿入している理由は、赤外光成分を低減することにより、赤外光成分を多く含む白熱灯等の光源下での色再現性が劣化することを防止するためである。また、光学ローパスフィルタ７を挿入している理由は、高周波成分を低減することによって、カラー撮像素子８から発生する色偽信号の発生を防止するためである。
【００１８】
光学像分離手段２から分離された、もう一方の白黒撮像素子側光学像３ａは、その光路長を、カラー撮像素子側光学像３ｂが赤外光遮断フィルタ６と、光学ローパスフィルタ７を通る光路長に合せ、焦点距離を一致させるため、光路長補正用のガラス板４を通す。ガラス板４を通した白黒撮像素子側光学像３ａは、白黒撮像素子５によって撮像信号へ変換する。白黒撮像素子８は、白黒撮像素子駆動手段９によって駆動させ、撮像信号の蓄積時間を可変させる。白黒撮像素子５から得られる撮像信号からは、白黒信号処理手段１０により輝度信号を生成し、白黒信号用アンプ回路１０ａによる信号レベルのアップと白黒信号用ガンマ回路１０ｂによるガンマ補正と白黒信号用セットアップ回路１０ｃによる信号のセットアップの各信号処理が加えられる。
【００１９】
最終的に、カラー信号処理手段１２得られるカラー信号（Ｃ）と、白黒信号処理手段１０から得られる輝度信号（Ｙ）とをＹＣ合成回路１５で合成し、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ信号として映像信号を出力する。また、輝度信号（Ｙ）とカラー信号（Ｃ）を分けた形で出力できるようにもなっている。
【００２０】
制御マイコン１４では、本ビデオカメラ全体の各手段を制御する。
【００２１】
ここで、本発明に係る照度判定による動作について説明する。撮像信号の蓄積時間を可変させる時の、明るさレベルの閾値は、明るさ判定手段１３において判定される。明るさレベルは、白黒撮像素子５から白黒信号処理手段１０を介して得られる輝度信号と、カラー撮像素子８からカラー信号処理手段１２を介して得られる輝度信号から求められる。ここでは、両方の輝度信号を用いて、被写体の明るさを「暗い」「通常」「明るい」の３段階で判定している。明るさ判定手段１３によって、被写体が暗いすなわち低照度と判定された場合には、カラー撮像素子８の信号蓄積時間を通常時よりも長くすることにより被写体の信号量をアップさせ相対的にノイズの量を減らし、カラー信号のＳ／Ｎをアップさせる。一方、被写体が明るいすなわち高照度と判定された場合には、白黒撮像素子５の信号蓄積時間を通常時よりも短くさせて、被写体の信号量を減らすことにより、カラー信号に比べ、輝度信号が明るすぎて、信号がとび気味になり、カラー信号が輝度浮きして薄くなることを防止し、バランスの良い映像信号を得ることができる。
【００２２】
上述したように、被写体が暗い低照度時には、カラー信号側の撮像素子の蓄積時間を長くして、信号量をアップさせることにより、Ｓ／Ｎの良い、高画質なカラー画像を得ることができる。
【００２３】
尚、本実施例では、カラー撮像素子８と白黒撮像素子５は、画素数、チップサイズが同じものを用いている。これは、１つのレンズを使用しているためである。二つの撮像素子のチップサイズに適したレンズを使用し、焦点距離を統一することで二つの撮像素子から得られる撮像信号の画像サイズ、画角、読出し位置等を一致させている。
【００２４】
本発明によるビデオカメラの被写体照度に対する明るさ判定手段１３において行われる明るさレベルの判定方法を、図２を用いて説明する。図２は、本発明による被写体照度に対する明るさレベルの判定方法を説明する図である。尚、明るさレベルは得られた輝度信号の画面領域における積分値から、それぞれの撮像素子における現在の被写体の明るさレベルを求めている。
【００２５】
明るさレベルの判定は、白黒撮像素子５から白黒信号処理手段１０を介しての輝度信号、および、カラー撮像素子８からカラー信号処理手段１２を介しての輝度信号から求める。図２に示すように、白黒撮像素子５とカラー撮像素子８から得られる撮像信号では、その感度差から、同じ被写体照度における信号量（明るさレベル）に差が生じている。ここで、暗いという判定は、白黒撮像素子５の輝度信号を使用し、白黒撮像素子５の明るさレベルが閾値Ａより低くなると暗いと判定し、カラー撮像素子８の信号蓄積時間を通常時より長くするような可変制御を行う。また、明るいという判定は、カラー撮像素子８の輝度信号を使用し、カラー撮像素子８の明るさレベルが閾値Ｂより高くなると明るいと判定し、白黒撮像素子５の信号蓄積時間を通常時より短くするような可変制御を行う。それ以外の明るさレベルの部分は、通常の明るさと判定して、各撮像素子の信号蓄積時間は、ＮＴＳＣ方式においては、１／６０秒としている。このように、信号蓄積時間を可変して信号量を操作される側の撮像素子の信号量を使用しないようにして、判定基準に変化が生じないようにしている。
【００２６】
本発明によるビデオカメラの明るさ判定に対する信号蓄積時間可変制御時の処理の流れを図３を用いて説明する。図３は本発明による明るさ判定に対する信号蓄積時間可変制御時のフローチャートである。尚、ここでは、映像信号はＮＴＳＣ方式の場合で説明する。
【００２７】
ステップＳ１において白黒撮像素子５、および、カラー撮像素子８から得られた輝度信号の画面領域における積分値から、それぞれの撮像素子における現在の被写体の明るさレベルを求め、この明るさレベルを基に明るさ判定手段１３において、明るさ判定を行う。ステップＳ１では、明るさレベルの２つの閾値を用い、「明るい」、「暗い」、「通常」の３段階に判定する。ステップＳ１において明るさレベルが「通常」と判定された場合、ＮＴＳＣ方式においては、ステップＳ４においてカラー撮像素子８および白黒撮像素子５の駆動は信号蓄積時間が１／６０秒となるように制御処理を行う。ステップＳ１において、明るさレベルが「暗い」と判定された場合、ステップＳ２においてカラー撮像素子８の信号蓄積時間を長くさせる制御処理を行う。ここでの信号蓄積時間としては、白黒撮像素子５の明るさレベルに従い、通常の１／６０秒に対し、１／３０秒、１／１５秒、１／８秒、１／４秒、１／２秒と２倍ずつ長くにしていく。また、このとき、白黒撮像素子５の駆動は信号蓄積時間が１／６０秒となるように制御処理を行う。このカラー撮像素子８の信号蓄積時間を長くする制御処理により、カラー撮像素子８から得られるカラー信号の信号量を２倍ずつアップさせることができ、相対的にノイズが減りＳ／Ｎは向上する。
【００２８】
一方、ステップＳ１において、明るさレベルが「明るい」と判定された場合、ステップＳ３において、白黒撮像素子５の信号蓄積時間を短くさせる制御処理を行う。ここでの白黒撮像素子５の信号蓄積時間としては、カラー撮像素子８の明るさレベルに従い、通常の１／６０秒に対し、１／１２０秒、１／１８０秒・・・と、短くしていく。また、このとき、カラー撮像素子８の信号蓄積時間は１／６０秒となるように制御処理を行う。この白黒撮像素子５の信号蓄積時間を短くする制御処理により、白黒撮像素子５の映像信号が、カラー撮像素子８のカラー信号に比較して、明るすぎて信号がとび気味になりカラー信号が輝度浮きして薄くなることを防止し、バランスの良い映像信号を得ることができる。
【００２９】
次に、本発明によるビデオカメラの明るさレベルに対する信号蓄積時間の可変方法を、図４を用いて説明する。図４は、本発明による明るさレベルに対する信号蓄積時間の可変方法を説明する図である。
【００３０】
明るさ判定手段１３において、暗いと判定された場合、カラー撮像素子８に対して、信号蓄積時間を長くさせる。暗いと判定される閾値Ａから、白黒撮像素子５の明るさレベルが更に暗くなっていくに従い、図示しない所定の閾値と比較してカラー撮像素子８の信号蓄積時間を１／３０秒、１／１５秒、・・・と長くするようにカラー信号処理手段１２を制御マイコン１４により制御する。
【００３１】
明るさ判定手段１３において、明るいと判定された場合、白黒撮像素子５に対して、信号蓄積を短くさせる。明るいと判定される閾値Ｂから、カラー撮像素子８の明るさレベルが更に明るくなっていくに従い、図示しない所定の閾値と比較して白黒撮像素子５の信号蓄積時間を１／１２０秒、１／１８０秒、・・・と短くするように白黒信号処理手段１０を制御マイコン１４により制御する。
【００３２】
本発明によるビデオカメラの撮像信号の蓄積時間を短くする時の動作原理を、図５を用いて説明する。図５は、本発明による撮像信号の蓄積時間を短くする時の動作説明図である。
【００３３】
ＦＶは垂直同期信号７１、ＳＵＢは撮像素子の受光部から電荷を掃き出すための掃き出しパルス信号７２、ＸＳＧは撮像素子の受光部に電荷を蓄積、読出しするための蓄積読出しパルス信号７３、ＣＣＤ＿ｃｈａｒｇｅは撮像素子に蓄積された信号７４、Ｍｅｍｏｒｙは蓄積された信号を書き込むためのメモリ７５、Ｃａｍｅｒａ＿ｏｕｔは撮像出力信号７６を示す。
【００３４】
通常動画の蓄積時間は、１フィールド１／６０秒である。蓄積された信号７４の（ａ−１）は、次のフィールド区間で処理され、メモリ７５に書き込むと同時に撮像信号として出力される。通常は、フィールド毎にこの繰り返しを行う。次に、掃き出しパルス信号７２の数を増やし、信号を掃き出す数を増やしていく。これにより、１フィールド内の信号蓄積時間を１／１２０秒、１／１８０秒と短くしていく（ａ−２）。これは、一般的に言う高速シャッタ動作であり、信号量は落ちるが、動きに対しては、残像の無い映像信号を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明によるビデオカメラの撮像信号の蓄積時間を長くする時の動作原理を、図６を用いて説明する。図６は、本発明による撮像信号の蓄積時間を長くする時の動作説明図である。
【００３６】
ＦＶは垂直同期信号８１、ＳＵＢは撮像素子の受光部から電荷を掃き出すための掃き出しパルス信号８２、ＸＳＧは撮像素子の受光部に電荷を蓄積、読出しするための蓄積読出しパルス信号８３、ＣＣＤ＿ｃｈａｒｇｅは撮像素子に蓄積された信号８４、Ｍｅｍｏｒｙは蓄積された信号を書き込むためのメモリ８５、Ｃａｍｅｒａ＿ｏｕｔは撮像出力信号８６を示す。
【００３７】
通常、動画の蓄積時間は、１フィールド１／６０秒である。蓄積された信号８４の（ｂ−１）は、次のフィールド区間で処理され、メモリ８５に書き込むと同時に撮像信号として出力される。通常は、フィールド毎にこの繰り返しを行う。次に、蓄積読出しパルス信号８３を２フィールドおきに出し、掃き出しパルス信号８２の数を序序に減らし、信号を掃き出す数を減らしていく。これにより、蓄積時間を１／６０秒から１／３０秒へと序序に長くしていくと（ｂ−２）〜（ｂ−３）、１フィールド内で、メモリ８５への書き込み、読出しは、次の次のフィールドで処理される。信号蓄積中のフィールドは、メモリ８５に書き込まれている前フィールドの信号を続けて読み出すため、これが残像として現れる。実際のカメラでは、蓄積読出しパルス信号８３を２フィールド、４フィールド、８フィールド、・・・おきに出すことにより、信号蓄積時間は、１／３０秒、１／１５秒、１／８秒、・・・と増加させていき、Ｓ／Ｎのアップを図っている。
【実施例２】
【００３８】
本発明による第２の実施例を、図７、図８を用いて説明する。ここでは、実施例１と異なる点を主に説明する。
【００３９】
本発明による第２の実施例のビデオカメラの構成及び動作について、図７を用いて説明する。図７は、本発明による第２の実施例のビデオカメラのブロック図である。
【００４０】
本発明に係る第２の実施例は、図７に示すように、白黒信号処理手段１０に被写体に動きがあるかどうかを判定する動き判定手段１０ｄを有するところが実施例１と異なっている。
【００４１】
動き判定手段１０ｄによる動きの判定は、白黒撮像素子５の撮像信号からの輝度信号を、画面上で８×８程度のブロックに分け、それぞれのブロックにおける輝度信号のヒストグラムを求め、それぞれのヒストグラムが変化した時に、そのブロック内の被写体に動きがあるものが入ったと判定する。
【００４２】
本発明による第２の実施例のビデオカメラの動き判定を加えた時の、明るさ判定に対して信号蓄積時間を可変させる制御時の処理の流れを図８を用いて説明する。図８は本発明による第２の実施例の明るさ及び動き判定時のフローチャートである。
【００４３】
実施例１と同様に、ステップＳ１１において現在の被写体の明るさレベルを求め、明るさ判定手段１３にて明るさ判定を行う。暗いと判定されれば、ステップＳ１２において明るさレベルに応じて、カラー撮像素子８における信号蓄積時間の長さを通常の１／６０秒に対し、１／３０秒、１／１５秒、１／８秒、１／４秒、１／２秒と可変させる。ステップＳ１１において明るいと判定されれば、ステップＳ１３において明るさレベルに応じて、白黒撮像素子５における信号蓄積時間の長さを通常の１／６０秒に対し、１／１２０秒、１／１８０秒、・・・と可変させる。また、ステップＳ１１において通常の明るさと判定されれば、ステップＳ１５においてカラー撮像素子８及び白黒撮像素子５における信号蓄積時間を１／６０秒に設定する。
【００４４】
ステップＳ１２において、明るさレベルが暗いと判定され、カラー撮像素子８の信号蓄積時間が長く設定されている場合、ステップＳ１４において被写体に動きがあると判定されると、ステップＳ１５に戻され、１／６０秒の信号蓄積時間に設定する。これらの処理により、被写体の動きが大きく、カラー信号の蓄積による残像が、大きくなるような場合、カラー信号の蓄積による残像を軽減させることができ、また、これにより、輝度信号が見え難くなることを防止する。
【００４５】
尚、ステップＳ１４において被写体に動きがあると判定された場合、信号蓄積時間を通常時の１／６０秒に戻すようにしたが、１／６０秒まで戻さなくてもよい。例えば、１／８秒の蓄積から、動きがあった場合、１／１５秒、１／３０秒で止めるようにしても良い。
【００４６】
本発明では、一つのレンズから、光学像を２つに分離するシステムとしているが、二つの映像信号の画角、画像位置等を合せることを行えば、レンズを二つ使用しても良い。
【００４７】
また、本発明では、動き検出は、白黒撮像素子の輝度信号を利用して行っているが、カラー撮像素子の輝度信号を利用して行っても良い。
【００４８】
本実施例では、「暗い」または「明るい」場合には明るさレベルに応じて信号蓄積時間を可変するようにしたが、所定の時間にしても構わない。例えば、「暗い」時のカラー撮像素子８の信号蓄積時間は１／３０秒、「明るい」時の白黒撮像素子５の信号蓄積時間は１／１２０秒としても良い。
【００４９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【００５０】
以上の説明から明らかなとおり、本発明は、以下の構成を含む。
【００５１】
白黒の撮像信号を得る白黒撮像手段と、前記白黒撮像手段を駆動する白黒撮像手段駆動手段と、前記白黒撮像手段の撮像信号から輝度信号を分離し出力する白黒信号処理手段と、カラーの撮像信号を得るカラー撮像手段と、前記カラー撮像手段を駆動するカラー撮像手段駆動手段と、前記カラー撮像手段の撮像信号から色信号を分離し出力するカラー信号処理手段とを備えたビデオカメラにおいて、前記白黒撮像手段及びまたはカラー撮像手段からの撮像信号を元に明るさを判定する明るさ判定手段を設け、前記明るさ判定手段の判定結果に応じて前記白黒撮像手段駆動手段及びまたはカラー撮像手段駆動手段を制御して、前記白黒撮像手段及びまたは前記カラー撮像手段の信号蓄積時間を可変することを特徴とする。これにより、明るさに応じて撮像素子の信号蓄積時間を可変できるので、ノイズの少ないカラー画像を得ることができる。
【００５２】
さらに、前記明るさ判定手段により明るさが暗いと判定された場合、前記カラー撮像手段の信号蓄積時間を所定の時間より長くすることを特徴とする。これにより、低照度におけるＳ／Ｎの良い、高画質なカラー画像を得ることができる。
【００５３】
さらに、前記明るさ判定手段により明るさが明るいと判定された場合、前記白黒撮像手段の信号蓄積時間を所定の時間より短くすることを特徴とする。これにより、カラー信号が輝度浮きして薄くなることを防止し、バランスの良い映像信号を得ることができる。
【００５４】
また、本発明に係わるビデオカメラは、被写体からレンズを通して得られる光学像を二つに分離する光学像分離手段と、前記光学像分離手段によって分離された、一方の光学像から赤外成分を低減させる赤外光遮断フィルタと、高周波ノイズを低減させる光学ローパスフィルタと、前記光学分離手段によって分離された、もう一方の光学像の光路長を前記赤外光遮断フィルタと前記光学ローパスフィルタの光路長と同じに合せるためのガラス板と、前記赤外光遮断フィルタと前記光学ローパスフィルタを通した光学像を映像信号に変換するカラー撮像素子と、前記ガラス板を通した光学像を映像信号に変換する白黒撮像素子と、前記白黒撮像素子を駆動させ、映像信号の蓄積時間を可変させる白黒撮像素子駆動手段と、白黒撮像素子から得られた輝度信号に対し、アンプゲイン、ガンマ特性、セットアップレベルの調整等の信号処理を行う白黒信号処理手段と、被写体の明るさレベルを判定する明るさ判定手段と、本ビデオカメラ全体の各手段を制御する制御マイコンと、前記カラー信号処理手段から得られたカラー信号と、前記白黒信号処理手段から得られた輝度信号を合成するＹＣ合成手段を備え、前記明るさ判定手段によって得られた被写体の明るさレベルによって、前記白黒撮像素子、あるいは、前記カラー撮像素子の映像信号の蓄積時間を可変させ、被写体が暗いと判定された場合には、輝度信号に比べ、カラー信号の蓄積時間を長くさせ、明るいと判定された場合には、カラー信号に比べ、白黒信号の信号蓄積時間を短くさせることを特徴とした。これにより、１つのレンズを使用して２つの撮像素子に同じ光学像を入射するようになっているので、二つの撮像素子から得られる撮像信号の画像サイズ、画角、読出し位置等を一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による第１の実施例のビデオカメラのブロック図
【図２】本発明による第１の実施例の被写体照度に対する明るさレベルの判規定方法を説明する図
【図３】本発明による第１の実施例の明るさ判定に対する信号蓄積時間可変制御時のフローチャート
【図４】本発明による第１の実施例の明るさレベルに対する信号蓄積時間の可変方法を説明する図
【図５】本発明による第１の実施例の撮像信号の蓄積時間を短くする時の動作説明図
【図６】本発明による第１の実施例の撮像信号の蓄積時間を長くする時の動作説明図
【図７】本発明による第２の実施例のビデオカメラのブロック図
【図８】本発明による第２の実施例の明るさ及び動き判定時のフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１．レンズ、２．光学像分離手段、３ａ．白黒撮像素子側光学像、
３ｂ．カラー撮像素子側光学像、４．ガラス板、５．白黒撮像素子、
６．赤外光遮断フィルタ、７．光学ローパスフィルタ、８．カラー撮像素子、
９．白黒撮像素子駆動手段、１０．白黒信号処理手段、１０ａ．白黒信号用アンプ回路、
１０ｂ．白黒信号用ガンマ回路、１０ｃ．白黒信号用セットアップ回路、
１０ｄ．動き判定手段、１１．カラー撮像素子駆動手段、１２．カラー信号処理手段、
１２ａ．カラー撮像素子の輝度信号用アンプ回路、
１２ｂ．カラー撮像素子の輝度信号用ガンマ回路、
１２ｃ．カラー撮像素子の輝度信号用セットアップ回路、
１２ｄ．カラー信号用アンプ回路、１２ｅ．カラー信号用ガンマ回路、
１３．明るさ判定手段、１４．制御マイコン、１５．ＹＣ合成回路
７１、８１．垂直同期信号、７２、８２．掃き出しパルス信号、
７３、８３．蓄積読出しパルス信号、７４、８４．蓄積された信号、
７５、８５．メモリ、７６、８６．撮像出力信号
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成１８年７月５日（２００６．７．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１００３１０
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 学
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| 【公開番号】 |
特開２００８−１７０７９（Ｐ２００８−１７０７９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月２４日（２００８．１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１８５１０２（Ｐ２００６−１８５１０２） |
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