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JP2007281816A - Camera apparatus - Google Patents

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JP2007281816A
JP2007281816A JP2006104559A JP2006104559A JP2007281816A JP 2007281816 A JP2007281816 A JP 2007281816A JP 2006104559 A JP2006104559 A JP 2006104559A JP 2006104559 A JP2006104559 A JP 2006104559A JP 2007281816 A JP2007281816 A JP 2007281816A
Authority
JP
Japan
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image
image signal
light
subject
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006104559A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Kamiya
直浩 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera apparatus capable of extending a dynamic range of an image so as to prevent white jump and black crash from taking place over a whole object included in a photographing range. <P>SOLUTION: The camera apparatus is characterized to include: a plurality of image signals generating means 50 including an imaging lens 10 and an imaging element 51 for forming an optical image of an object through the imaging lens 10, generating image signals with at least two kinds of different luminance levels on the basis of the optical image formed by the imaging element 51 and outputting the respective image signals; a threshold value setting section for setting a threshold value; a partial image signal extract section for extracting image signal parts to be selected from each image signal as partial image signals respectively on the basis of the setting threshold value; and a composite image signal generating section for composing the extracted partial image signals into one composite image signal corresponding to the whole optical image of the object. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体を撮影するカメラ装置に関し、特に、撮影可能な画像のダイナミックレンジを拡大したカメラ装置に関する。
ここでいう「画像のダイナミックレンジの拡大」とは、単に撮影可能な最大輝度と最小輝度との絶対値差を大きくすることのみをいうのではなく、それぞれの輝度部分で周囲との輝度差(コントラスト)が明確に現れるような状態で最大輝度と最小輝度との絶対値差を拡大することをいう。
The present invention relates to a camera apparatus that captures a subject, and more particularly, to a camera apparatus that expands the dynamic range of an image that can be captured.
“Expanding the dynamic range of an image” here does not simply mean increasing the absolute value difference between the maximum luminance and the minimum luminance that can be photographed, but the luminance difference between each luminance portion ( It means to enlarge the absolute value difference between the maximum luminance and the minimum luminance in a state where the contrast) appears clearly.

光学像が結像されることにより、当該光学像を画像信号に変換する撮像素子は、光電変換素子固有のコントラスト記憶容量(ダイナミックレンジ)を有する。例えば、光電変換素子に対する露光量が所定値を超えると、光電変換素子内に蓄積された電荷が飽和状態になる。つまり、それ以上の電荷の蓄積が不可能となってしまう。よって、高輝度部分において輝度が異なっていても、同一の輝度のものとして出力される。一方、光電変換素子に対する露光量が減少するにつれ、光電変換素子から出力される電気信号に含まれるノイズが増大する。そこで、被写体が概ね一様に明るい又は暗い場合には、シャッタ速度や絞り値を調整することにより、光電変換素子に対する最適な露光量を設定している。   An imaging element that converts an optical image into an image signal by forming an optical image has a contrast storage capacity (dynamic range) unique to the photoelectric conversion element. For example, when the exposure amount for the photoelectric conversion element exceeds a predetermined value, the charge accumulated in the photoelectric conversion element becomes saturated. That is, it becomes impossible to accumulate more charge. Therefore, even if the luminance is different in the high luminance part, it is output as the same luminance. On the other hand, as the exposure amount on the photoelectric conversion element decreases, noise included in the electrical signal output from the photoelectric conversion element increases. Therefore, when the subject is substantially uniformly bright or dark, the optimum exposure amount for the photoelectric conversion element is set by adjusting the shutter speed and the aperture value.

図15は、従来のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。カメラ装置501は、被写体から光を取り込む撮像レンズ510と、取り込む光量を調整する絞り560と、撮像レンズ510から取り込まれた光により光学像が結像されるとともに当該光学像を画像信号に変換する撮像素子550と、撮像素子550からの画像信号に対し種々の画像処理を実行して画像情報を作成する画像処理手段520と、作成された画像情報を表示するモニタ540と、作成された画像情報を記憶する記憶装置580とから構成される。つまり、撮像レンズ510と撮像素子550との間の光学路に、絞り560が設けられている。よって、絞り560の絞り値を調整することにより、光電変換素子に対する露光量を制御していた。   FIG. 15 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional camera device. The camera device 501 forms an optical image with the imaging lens 510 that captures light from a subject, a diaphragm 560 that adjusts the amount of light to be captured, and the light captured from the imaging lens 510 and converts the optical image into an image signal. Image sensor 550, image processing means 520 that executes various image processing on the image signal from image sensor 550 to create image information, monitor 540 that displays the created image information, and created image information And a storage device 580 for storing. That is, the diaphragm 560 is provided in the optical path between the imaging lens 510 and the imaging element 550. Therefore, the exposure amount for the photoelectric conversion element is controlled by adjusting the aperture value of the aperture 560.

また、光電変換素子内に蓄積された電荷を失わないで読み出しを行う非破壊読出しあるいは高速読出し可能な撮像素子を用いることにより、露光期間中に少なくとも1回読出しを行い、その結果、透過光量を制御する撮像光量制御装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−122614号公報
In addition, by using an image sensor capable of non-destructive readout or high-speed readout that performs readout without losing charges accumulated in the photoelectric conversion element, readout is performed at least once during the exposure period, and as a result, the amount of transmitted light is reduced. An imaging light amount control device to be controlled is disclosed (for example, see Patent Document 1).
JP-A-5-122614

しかしながら、光量を制御するだけでは、適切な画像が得られない場合があった。例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合、日光が当たる被写体部分についての光電変換素子の電荷が飽和しない程度に露光量を制限すると、影となる被写体部分についての光電変換素子に露光量が不足するため、影となる被写体部分の画像が不適切なもの(黒つぶれ現象)となったり、ノイズが大きくなったりしていた。一方、影となる被写体部分についての光電変換素子に充分な露光量が得られる程度に露光量を増大させると、日光が当たる被写体部分についての光電変換素子の電荷が飽和するため、日光が当たる被写体部分の画像が不適切なもの(白とび現象)となった。このように、従来のカメラ装置では、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影することは不可能であった。   However, there are cases where an appropriate image cannot be obtained only by controlling the amount of light. For example, when shooting a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, if the exposure amount is limited so that the charge of the photoelectric conversion element for the subject part exposed to sunlight is not saturated, the subject part that becomes a shadow Since the exposure amount of the photoelectric conversion element is insufficient, the image of the shadowed subject portion becomes inappropriate (blackout phenomenon) or noise increases. On the other hand, if the exposure amount is increased to such an extent that a sufficient exposure amount can be obtained for the photoelectric conversion element for the shadowed subject portion, the charge of the photoelectric conversion element for the subject portion exposed to sunlight will be saturated, so that the subject will be exposed to sunlight The image of the part became inappropriate (overexposed phenomenon). As described above, in the conventional camera device, it has been impossible to simultaneously photograph a subject portion exposed to sunlight and a subject portion that becomes a shadow.

そこで、本発明は、撮影範囲に含まれる被写体の全体にわたって白とびや黒つぶれが発生しないように、画像のダイナミックレンジを拡大することができるカメラ装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a camera device capable of expanding the dynamic range of an image so that overexposure and blackout do not occur over the entire subject included in the shooting range.

上記課題を解決するためになされた本発明のカメラ装置は、撮像レンズと、当該撮像レンズにより被写体の光学像が結像される撮像素子とを備え、前記撮像素子に結像された光学像に基づいて、少なくとも2種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成手段と、閾値を設定する閾値設定部と、設定された閾値に基づいて、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する部分画像信号抽出部と、抽出された部分画像信号に基づいて、被写体の光学像全体に対応する一の合成画像信号を合成する合成画像信号作成部とを備えるようにしている。   The camera device of the present invention made to solve the above problems includes an imaging lens and an imaging element on which an optical image of a subject is formed by the imaging lens, and an optical image formed on the imaging element. Based on a plurality of image signal generating means for generating image signals of at least two different luminance levels and outputting the respective image signals, a threshold value setting unit for setting a threshold value, and each threshold value based on the set threshold value. A partial image signal extraction unit for extracting each image signal portion to be selected from the image signal as a partial image signal, and one synthesized image signal corresponding to the entire optical image of the subject is synthesized based on the extracted partial image signal. And a composite image signal creating unit.

本発明のカメラ装置によれば、撮像素子に結像された光学像に基づいて、輝度レベルが異なる複数の画像信号が生成されるので、各画像信号から、黒つぶれや白とびが発生しない輝度レベルの部分を抽出し、これら抽出された輝度レベルの画像信号を、一の合成画像信号に合成するので、撮影範囲に含まれる被写体の全体にわたって白とびや黒つぶれが発生しないように、画像のダイナミックレンジを拡大することができる。   According to the camera device of the present invention, since a plurality of image signals having different luminance levels are generated based on the optical image formed on the image sensor, the luminance that does not cause blackout or overexposure from each image signal is generated. Since the level part is extracted and the image signals of the extracted luminance levels are combined into one composite image signal, the image is not overexposed to prevent overexposure or blackout over the entire subject included in the shooting range. The dynamic range can be expanded.

(その他の課題を解決するための手段及び効果)
また、上記発明において、前記複数画像信号生成手段の撮像素子は、複数個の光電変換素子が行方向及び列方向に配列されてなるとともに、複数個の光電変換素子の前に、光透過率の異なる少なくとも2種の光学フィルタが、互いに光透過率の異なる光学フィルタどうし隣接するようにして規則的に配列されてなるようにしてもよい。
本発明のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、低い光透過率の光学フィルタが設けられた撮像素子から出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、高い光透過率の光学フィルタが設けられた撮像素子から出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる少なくとも2種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the imaging device of the plurality of image signal generating means includes a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction, and a light transmittance before the plurality of photoelectric conversion elements. At least two different optical filters may be regularly arranged so that optical filters having different light transmittances are adjacent to each other.
According to the camera device of the present invention, for example, in the case where a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow are simultaneously photographed, the subject part exposed to sunlight is provided with an optical filter having a low light transmittance. Extracted from the image signal output from the element, and the subject part that becomes a shadow is extracted from the image signal output from the image sensor provided with an optical filter having a high light transmittance. It is possible to appropriately capture an image of a subject part that becomes a shadow. Further, since at least two types of image signals having different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

また、上記発明において、前記複数画像信号生成手段は、少なくとも2つの撮像素子と、撮像レンズからの光束を異なる光量に分割して、それぞれの撮像素子に光学像を結像させる光束分割手段とからなるようにしてもよい。
本発明のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、少ない光量が入射される撮像素子から出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、多い光量が入射される撮像素子から出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる少なくとも2種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。
Further, in the above invention, the multiple image signal generating means includes at least two image sensors and a light beam dividing means for dividing the light flux from the imaging lens into different light quantities and forming an optical image on each of the image sensors. It may be made to become.
According to the camera device of the present invention, for example, when shooting a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, the subject part exposed to sunlight is output from an imaging device that receives a small amount of light. Extracted from the image signal, and the subject portion that becomes a shadow is extracted from the image signal that is output from the image sensor that receives a large amount of light, so that both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow are appropriately imaged. be able to. Further, since at least two types of image signals having different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

また、上記発明において、前記光束分割手段は、複数のプリズムと、プリズム間の接合部分に介在する反射型NDフィルタとにより構成されるようにしてもよい。
これにより、プリズムとNDフィルタとの組み合わせという簡単な構造で、所望の分割比に光束を分割することができる。
In the above invention, the light beam splitting means may be constituted by a plurality of prisms and a reflective ND filter interposed at a joint portion between the prisms.
Thereby, the light beam can be divided into a desired division ratio with a simple structure of a combination of a prism and an ND filter.

また、上記発明において、前記複数画像信号生成手段は、光感度が異なる少なくとも2つの撮像素子と、前記撮像レンズからの光束を分割して、それぞれの撮像素子に光学像を結像させる光束分割手段とからなるようにしてもよい。
本発明のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、低い光感度の撮像素子から出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、高い光感度の撮像素子から出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる少なくとも2種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。
ここで、「撮像素子の光感度」とは、撮像素子における電荷の蓄積され易さのことをいう。例えば、多い光量が入射しないと、電荷が蓄積しない撮像素子を、低い光感度の撮像素子といい、一方、少ない光量が入射しても、電荷が蓄積していく撮像素子を、高い光感度の撮像素子という。
Further, in the above invention, the plurality of image signal generating means splits at least two image sensors having different light sensitivities and a light flux from the imaging lens and forms an optical image on each of the image sensors. You may make it consist of.
According to the camera device of the present invention, for example, when simultaneously photographing a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow, an image signal output from an image sensor with low light sensitivity for the subject part exposed to sunlight. Further, since the subject portion that becomes a shadow is extracted from the image signal output from the image sensor with high light sensitivity, both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow can be appropriately imaged. Further, since at least two types of image signals having different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.
Here, the “photosensitivity of the image sensor” refers to the ease of charge accumulation in the image sensor. For example, an image sensor that does not accumulate charge when a large amount of light is not incident is called an image sensor with low photosensitivity, while an image sensor that accumulates charge even when a small amount of light is incident is an image sensor with high photosensitivity. It is called an image sensor.

また、上記発明において、前記複数画像信号生成手段は、少なくとも2つの撮像素子、同数の光量調整手段及び同数の撮像レンズからなり、各撮像レンズは、それぞれ1つの撮像素子に対し被写体からの互いに平行な光束を結像させるよう配置されるとともに、各光量調整手段は、それぞれ1つの撮像レンズと1つの撮像素子との間に配置され、さらに、各光量調整手段は、それぞれ異なる光量を入射させるようにしてもよい。
本発明のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、少ない光量が入射される撮像素子から出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、多い光量が入射される撮像素子から出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる少なくとも2種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。
In the above invention, the multiple image signal generating means includes at least two image sensors, the same number of light quantity adjusting means, and the same number of image pickup lenses, and each image pickup lens is parallel to each other from the subject with respect to one image sensor. Each light quantity adjusting means is arranged between one image pickup lens and one image pickup element, and each light quantity adjusting means makes a different light quantity incident thereon. It may be.
According to the camera device of the present invention, for example, when shooting a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, the subject part exposed to sunlight is output from an imaging device that receives a small amount of light. Extracted from the image signal, and the subject portion that becomes a shadow is extracted from the image signal that is output from the image sensor that receives a large amount of light, so that both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow are appropriately imaged. be able to. Further, since at least two types of image signals having different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

また、上記発明において、前記光量調節手段は、開口を有する絞り、及び/又は、光学フィルタであるようにしてもよい。
そして、上記発明において、前記複数画像信号生成手段は、撮像レンズから取り込んだ光を増幅する増幅手段を備えるようにしてもよい。例えば、増幅手段として、マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアを備えるようにしてもよい。
In the above invention, the light amount adjusting means may be a diaphragm having an aperture and / or an optical filter.
In the above invention, the multiple image signal generating means may include an amplifying means for amplifying light taken from the imaging lens. For example, a microchannel plate type image indenter may be provided as the amplification means.

さらに、上記発明において、前記複数画像信号生成手段は、マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアを備え、前記複数画像信号生成手段の撮像素子は、複数個の光電変換素子が行方向及び列方向に配列されてなるとともに、前記マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアと複数個の光電変換素子との間に、分光特性の異なる少なくとも2種の光学フィルタが、互いに分光特性の異なる光学フィルタどうし隣接するようにして規則的に配列されてなるようにしてもよい。
本発明のカメラ装置によれば、マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアにおいて、蛍光面に結像された光学像は、光電面に結像された光学像の光電子の数を増幅したものとなるが、各分光特性により、光電子の数の透過率が異なるので、分光特性の異なる少なくとも2種のカラーフィルタを透過することにより、輝度レベルの異なる少なくとも2種の画像信号を得ることができる。
Furthermore, in the above invention, the plurality of image signal generating means includes a microchannel plate type image indenter, and the image sensor of the plurality of image signal generating means has a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction. In addition, at least two types of optical filters having different spectral characteristics are adjacent to each other between the microchannel plate type image indentifier and the plurality of photoelectric conversion elements. It may be arranged regularly.
According to the camera device of the present invention, in the microchannel plate type image indentifier, the optical image formed on the phosphor screen is obtained by amplifying the number of photoelectrons of the optical image formed on the photocathode. Since the transmittance of the number of photoelectrons differs depending on each spectral characteristic, it is possible to obtain at least two kinds of image signals having different luminance levels by transmitting through at least two kinds of color filters having different spectral characteristics.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It cannot be overemphasized that various aspects are included in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

<第一の実施形態>
図1は、本発明の一実施形態であるカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。本実施形態では、隣接する画素ごとに透過率が異なる光学フィルタをかけるようにしている。すなわち、カメラ装置1は、3種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成部50と、ADコンバータ70と、処理系11と、合成画像信号を表示するモニタ40とから構成される。
<First embodiment>
FIG. 1 is a block structure diagram showing the overall configuration of a camera apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, optical filters having different transmittances are applied to adjacent pixels. That is, the camera device 1 generates three types of image signals with different luminance levels, outputs the respective image signals, a multiple image signal generation unit 50, an AD converter 70, a processing system 11, and a composite image signal. And a monitor 40 for display.

複数画像信号生成部50は、被写体から光を取り込む撮像レンズ10と、取り込む光量を調整する光量調整部60(絞り)と、透過光量を制限する光学フィルタ部52と、撮像レンズ10から取り込まれた光による光学像が結像されるとともに、当該光学像を画像信号に変換する撮像素子51とから構成される。このとき、複数画像信号生成部50は、被写体に近い方から順に、撮像レンズ10、光量調整部60、光学フィルタ部52、撮像素子51を有する。図2は、第一の実施形態に係る撮像素子51の構成を示す図であり、図3は、第一の実施形態に係る光学フィルタ部52の構成を示す図である。   The multiple image signal generation unit 50 is captured from the imaging lens 10 that captures light from the subject, a light amount adjustment unit 60 (aperture) that adjusts the amount of captured light, an optical filter unit 52 that limits the amount of transmitted light, and the imaging lens 10. An optical image is formed by light, and the imaging element 51 converts the optical image into an image signal. At this time, the multiple image signal generation unit 50 includes the imaging lens 10, the light amount adjustment unit 60, the optical filter unit 52, and the imaging element 51 in order from the closest to the subject. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the image sensor 51 according to the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the optical filter unit 52 according to the first embodiment.

図2に示すように、撮像素子51は、行方向にm個と列方向にn個の光電変換素子53が規則的に配列されたマトリクスを構成する。光電変換素子53は、同一の種類のものである。このとき、1個の光電変換素子53が1個の画素となるので、m×n個の画素を有することになる。なお、m、nは自然数である。上記撮像素子としては、例えば、n型半導体基板とpウェル層と受光部と電荷転送部とポリシリコン電極とメタル遮光層と平坦膜とを有する一般的なものや、フォトダイオードとCCD素子群とを有するもの等が挙げられる。   As shown in FIG. 2, the image sensor 51 forms a matrix in which m photoelectric conversion elements 53 are regularly arranged in the row direction and n in the column direction. The photoelectric conversion elements 53 are of the same type. At this time, since one photoelectric conversion element 53 becomes one pixel, it has m × n pixels. Note that m and n are natural numbers. Examples of the image pickup device include a general one having an n-type semiconductor substrate, a p-well layer, a light receiving portion, a charge transfer portion, a polysilicon electrode, a metal light shielding layer, and a flat film, and a photodiode and a CCD element group. The thing etc. which have are mentioned.

図3に示すように、光学フィルタ部52は、行方向にm個と列方向にn個の光学フィルタ54が配列されたマトリクスを構成する。つまり、1個の光電変換素子53に対応して1個の光学フィルタ54が設けられている。また、光学フィルタ54は、1の光透過率、1/2の光透過率及び1/4の光透過率の異なる3種(すなわち相対比が3種類)のもので構成される。このとき、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ及び1/4の光透過率の光学フィルタは、それぞれが規則的に配列されている。例えば、行方向に順に、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ、1/4の光透過率の光学フィルタと繰り返すように配列されているとともに、列方向にも順に、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ、1/4の光透過率の光学フィルタと繰り返すように配列されている。したがって、画素を形成する光電変換素子の全数のうち、ほぼ1/3ずつが同じ光透過率の光学フィルタが設けられることになる。   As shown in FIG. 3, the optical filter unit 52 constitutes a matrix in which m optical filters 54 are arranged in the row direction and n optical filters 54 are arranged in the column direction. That is, one optical filter 54 is provided corresponding to one photoelectric conversion element 53. The optical filter 54 is composed of three types (that is, three relative ratios) having different light transmittances of 1, a light transmittance of 1/2, and a light transmittance of 1/4. At this time, the optical filter with 1 light transmittance, the optical filter with 1/2 light transmittance, and the optical filter with 1/4 light transmittance are arranged regularly. For example, an optical filter having a light transmittance of 1, a light filter having a light transmittance of 1/2, and an optical filter having a light transmittance of 1/4 are sequentially arranged in the row direction, and arranged in the column direction. Also, the optical filter having the light transmittance of 1, the optical filter having the light transmittance of 1/2, and the optical filter having the light transmittance of 1/4 are sequentially arranged. Therefore, an optical filter having the same light transmittance is provided in about 1/3 of the total number of photoelectric conversion elements forming the pixel.

ここで、1の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1FPともいう)、1/2の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1/2FPともいう)、及び、1/4の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1/4FPともいう)の電荷蓄積量と露光時間との関係について説明する。図4は、素子1FP、素子1/2FP及び素子1/4FPに同一の光を照射したときの、それぞれの電荷蓄積量と露光時間との関係を示すグラフである。図4に示すように、同じ露光時間でも、それぞれ異なる電荷蓄積量となる。つまり、被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の電気信号(光電変換素子からの出力信号)を得ることができる。なお、光電変換素子の最大電荷蓄積量(飽和状態)は、Mとする。   Here, a photoelectric conversion element provided with an optical filter having a light transmittance of 1 (hereinafter also referred to as element 1FP), a photoelectric conversion element provided with an optical filter having a light transmittance of 1/2 (hereinafter referred to as element 1FP). The relationship between the charge accumulation amount and the exposure time of a photoelectric conversion element (hereinafter also referred to as element 1 / 4FP) provided with an optical filter having a 1/4 light transmittance is also described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the charge accumulation amount and the exposure time when the same light is irradiated to the element 1FP, the element 1 / 2FP, and the element 1 / 4FP. As shown in FIG. 4, even when the exposure time is the same, different charge accumulation amounts are obtained. That is, when the subject is photographed, three types of electrical signals (output signals from the photoelectric conversion elements) having different luminance levels can be obtained. Note that the maximum charge accumulation amount (saturated state) of the photoelectric conversion element is M.

ADコンバータ70は、光電変換素子53から出力された電気信号(アナログ信号)を電気情報信号(デジタル信号)に変換するものである。この電気情報信号に基づいて、画像信号が生成される。
処理系11は、種々の画像処理を実行する画像処理手段20と、後述する合成画像信号を記憶する記憶装置80とから構成される。
The AD converter 70 converts the electrical signal (analog signal) output from the photoelectric conversion element 53 into an electrical information signal (digital signal). An image signal is generated based on the electrical information signal.
The processing system 11 includes an image processing unit 20 that executes various image processes and a storage device 80 that stores a composite image signal described later.

画像処理手段20は、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する部分画像信号抽出部23と、抽出された部分画像信号に基づいて、一の合成画像信号を合成する合成画像信号作成部21と、閾値設定部22と、信号読出部24と、信号処理部25とを有する。これらは、CPUで構成される。   The image processing means 20 synthesizes one composite image signal based on the extracted partial image signal, and a partial image signal extraction unit 23 that extracts an image signal portion to be selected from each image signal as a partial image signal. A composite image signal creating unit 21, a threshold setting unit 22, a signal reading unit 24, and a signal processing unit 25. These are constituted by a CPU.

閾値設定部22は、閾値等を予め設定する制御を行うものである。例えば、素子1FPの電気情報信号の情報が閾値Aに達した後は、1/2FSから出力された電気情報信号を抽出し、素子1/2FPの電気情報信号の情報が閾値Aに達した後は、素子1/4FPから出力された電気情報信号を抽出することができるような、閾値Aを設定する。なお、閾値Aの値は初期設定値として与えておけばよく、また、図示しない入力装置(例えば、キーボード)から設定するようにしてもよい。   The threshold setting unit 22 performs control for setting a threshold and the like in advance. For example, after the electrical information signal information of the element 1FP reaches the threshold A, the electrical information signal output from 1 / 2FS is extracted, and after the electrical information signal information of the element 1 / 2FP reaches the threshold A Sets a threshold A so that the electrical information signal output from the element 1 / 4FP can be extracted. Note that the value of the threshold A may be given as an initial setting value, or may be set from an input device (for example, a keyboard) not shown.

信号読出部24は、同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子から出力された電気情報信号が一つの画像信号になるように、(m×n)/3個の同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子ごとに、電気情報信号をそれぞれ読み出す制御を行うものである。つまり、素子1FPから出力された電気情報信号、素子1/2FPから出力された電気情報信号、及び、素子1/4FPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する。   The signal readout unit 24 has the same light transmittance of (m × n) / 3 so that the electrical information signal output from the photoelectric conversion element provided with the optical filter having the same light transmittance becomes one image signal. Each of the photoelectric conversion elements provided with the optical filter is controlled to read out electrical information signals. That is, three kinds of images are obtained by three kinds of electric information signals, that is, an electric information signal output from the element 1FP, an electric information signal output from the element 1 / 2FP, and an electric information signal output from the element 1 / 4FP. Form a signal.

部分画像信号抽出部23は、設定された閾値Aに基づいて、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する制御を行うものである。つまり、素子1FPの画像信号については、閾値A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、1/2FSの画像信号については、A/2以上A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し(素子1FPと素子1/2FPとの比が2倍であるため、切替値をその逆数比であるA/2とする)、1/4FSの画像信号については、A/2以上の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する(素子1/2FPと素子1/4FPとの比が2倍であるため、切替値をその逆数比であるA/2とする)。   The partial image signal extraction unit 23 performs control to extract an image signal portion to be selected from each image signal as a partial image signal based on the set threshold A. That is, for the image signal of the element 1FP, the information of the electrical information signal equal to or less than the threshold A is extracted as the partial image signal, and for the 1 / 2FS image signal, the information of the electrical information signal equal to or greater than A / 2 and equal to or less than A is partially extracted. It is extracted as an image signal (the ratio between the element 1FP and the element 1 / 2FP is twice, so the switching value is A / 2 which is the reciprocal ratio thereof). For the 1 / 4FS image signal, A / 2 The information of the electrical information signal is extracted as a partial image signal (since the ratio of the element 1 / 2FP and the element 1 / 4FP is twice, the switching value is set to A / 2 which is the reciprocal ratio thereof).

信号処理部25は、部分画像信号を圧縮処理する制御を行うものである。
合成画像信号作成部21は、輝度レベルの異なる3種の部分画像信号を、一の合成画像信号に合成する制御を行うものである。
The signal processing unit 25 performs control to compress the partial image signal.
The composite image signal creating unit 21 performs control to synthesize three types of partial image signals having different luminance levels into one composite image signal.

ここで、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明する。図5は、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するためのフローチャートであり、図6は、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するための図である。なお、図6のグラフの縦軸は、電気情報信号の情報を示し、横軸は、位置を示す。   Here, an example of a synthesis method for synthesizing three types of image signals into one synthesized image signal will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of a synthesis method for synthesizing three types of image signals into one synthesized image signal, and FIG. 6 is a synthesis for synthesizing three types of image signals into one synthesized image signal. It is a figure for demonstrating an example of a method. In addition, the vertical axis | shaft of the graph of FIG. 6 shows the information of an electrical information signal, and a horizontal axis shows a position.

まず、ステップS101の処理において、信号読出部24により、(m×n)/3個の同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子ごとに、電気情報信号をそれぞれ読み出す。つまり、素子1FPから出力された電気情報信号、素子1/2FPから出力された電気情報信号、及び、素子1/4FPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する(図6(a)参照)。   First, in the process of step S101, the signal readout unit 24 reads out an electrical information signal for each photoelectric conversion element provided with (m × n) / 3 optical filters having the same light transmittance. That is, three kinds of images are obtained by three kinds of electric information signals, that is, an electric information signal output from the element 1FP, an electric information signal output from the element 1 / 2FP, and an electric information signal output from the element 1 / 4FP. A signal is formed (see FIG. 6A).

次に、ステップS102の処理において、部分画像信号抽出部23により、閾値Aに基づいて、各画像信号から部分画像信号をそれぞれ抽出する。つまり、素子1FPの画像信号については、閾値A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子1/2FPの画像信号については、A/2以上A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子1/4FPの画像信号については、A/2以上の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する(図6(b)参照)。   Next, in the process of step S <b> 102, the partial image signal extraction unit 23 extracts partial image signals from the respective image signals based on the threshold A. That is, for the image signal of the element 1FP, the information of the electrical information signal below the threshold A is extracted as a partial image signal, and for the image signal of the element 1 / 2FP, the information of the electrical information signal of A / 2 or more and A or less is extracted. Extracted as a partial image signal, and for the image signal of the element 1 / 4FP, information of an electrical information signal of A / 2 or more is extracted as a partial image signal (see FIG. 6B).

次に、ステップS103の処理において、信号処理部25により、素子1FPの部分画像信号及び1/2FSの部分画像信号を圧縮処理する。つまり、1FSの部分画像信号については、部分画像信号の情報を1/4に圧縮処理し(素子1FPと素子1/2FPとの比が4倍であるため、その逆数比である1/4とする)、素子1/2FPの部分画像信号については、部分画像信号の情報を1/2に圧縮処理する(素子1FPと素子1/2FPとの比が2倍であるため、その逆数比である1/2とする)(図6(c)参照)。   Next, in the process of step S103, the signal processing unit 25 compresses the partial image signal of the element 1FP and the partial image signal of 1 / 2FS. That is, for the partial image signal of 1FS, the information of the partial image signal is compressed to 1/4 (the ratio of the element 1FP and the element 1 / 2FP is four times, so the reciprocal ratio thereof is 1/4. For the partial image signal of the element 1 / 2FP, the information of the partial image signal is compressed by half (since the ratio of the element 1FP and the element 1 / 2FP is twice, the reciprocal ratio thereof) (Refer to FIG. 6C).

次に、ステップS104の処理において、合成画像信号作成部21により、素子1FPの圧縮処理された部分画像信号、素子1/2FPの圧縮処理された部分画像信号、及び、素子1/4FPの部分画像信号を合成処理することにより、一の合成画像信号を得る(図6(d)参照)。このようにして得られた一の合成画像信号は、記憶装置80に転送され、モニタ40に出力される。   Next, in the process of step S104, the composite image signal creation unit 21 performs the partial image signal compressed by the element 1FP, the partial image signal compressed by the element 1 / 2FP, and the partial image of the element 1 / 4FP. By synthesizing the signals, one synthesized image signal is obtained (see FIG. 6D). One composite image signal obtained in this way is transferred to the storage device 80 and output to the monitor 40.

以上のように、第一の実施形態のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、素子1/4FPから出力される画像信号より抽出し、中間の被写体部分については、素子1/2FPから出力される画像信号より抽出し、影となる被写体部分については、素子1FPから出力される画像信号より抽出するので、これらを部分ごとに合成することにより、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる3種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。   As described above, according to the camera device of the first embodiment, for example, when shooting a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, the element part FP is used for the subject part exposed to sunlight. Is extracted from an image signal output from the element 1 / 2FP, an intermediate subject portion is extracted from an image signal output from the element 1 / 2FP, and a shadowed subject portion is extracted from an image signal output from the element 1FP. Therefore, by combining these parts by part, it is possible to appropriately capture both the subject part exposed to sunlight and the subject part that becomes a shadow. Furthermore, since three types of image signals with different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

なお、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ及び1/4の光透過率の光学フィルタの配列は、図3に示すような配列に限るものではない。さらに、光学フィルタの光透過率の種類も、1、1/2、1/4に限るものではない。また、光透過率は3種に限るものではなく、少なくとも2種あればよい。   Note that the arrangement of the optical filter having the light transmittance of 1, the optical filter having the light transmittance of 1/2, and the optical filter having the light transmittance of 1/4 is not limited to the arrangement shown in FIG. Furthermore, the type of light transmittance of the optical filter is not limited to 1, 1/2, 1/4. Further, the light transmittance is not limited to three, and it is sufficient that there are at least two.

以上は、白黒画像を前提として説明をしたが、カラー画像に適用する場合も基本的構造は同様であり、この場合は、さらにカラーフィルタ部を取り付ける。すなわち、複数画像信号生成部は、被写体に近い方から順に、光量調整部、カラーフィルタ部55と、光学フィルタ部と、撮像素子とを有するような構成とする。図7は、カラーフィルタ部の一例の構成を示す図である。このとき、カラーフィルタ部55は、例えば、図7に示すように、行方向にm/3個と列方向にn/3個のカラーフィルタ56が配列されたマトリクスを構成する。つまり、9個の光電変換素子53に対応して1個のカラーフィルタ56が設けられている。また、カラーフィルタ56は、緑(G)を透過する分光特性、青(B)を透過する分光特性及び赤(R)を透過する分光特性の異なる3種のもので構成される。このとき、緑(G)を透過する分光特性のカラーフィルタ、青(B)を透過する分光特性のカラーフィルタ及び赤(R)を透過する分光特性のカラーフィルタは、それぞれが規則的に配列されている。例えば、行方向に順に、緑(G)を透過する分光特性のカラーフィルタ、青(B)を透過する分光特性のカラーフィルタ、赤(R)を透過する分光特性のカラーフィルタと繰り返すように配列されているとともに、列方向にも順に、緑(G)、青(B)、赤(R)を透過する分光特性のカラーフィルタが繰り返すようにして配列されている。   The above description has been made on the assumption that the image is a black and white image. However, the basic structure is the same when applied to a color image. In this case, a color filter unit is further attached. That is, the multi-image signal generation unit is configured to include a light amount adjustment unit, a color filter unit 55, an optical filter unit, and an image sensor in order from the closest to the subject. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an example of the color filter unit. At this time, the color filter unit 55 forms a matrix in which m / 3 color filters 56 are arranged in the row direction and n / 3 color filters 56 are arranged in the column direction, as shown in FIG. That is, one color filter 56 is provided corresponding to nine photoelectric conversion elements 53. The color filter 56 includes three types having different spectral characteristics that transmit green (G), spectral characteristics that transmit blue (B), and spectral characteristics that transmit red (R). At this time, the color filter with spectral characteristics that transmits green (G), the color filter with spectral characteristics that transmits blue (B), and the color filter with spectral characteristics that transmits red (R) are arranged regularly. ing. For example, in order in the row direction, the color filter having a spectral characteristic that transmits green (G), the color filter having a spectral characteristic that transmits blue (B), and the color filter that has a spectral characteristic that transmits red (R) are repeatedly arranged. In addition, color filters having spectral characteristics that transmit green (G), blue (B), and red (R) are also arranged in order in the column direction.

<第二の実施形態>
図8は、第二の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。本実施形態では、被写体からの光束を、光量が異なる3種の光束に分割するものであり、光束の分割に特殊なプリズム式3板型カメラを用いるようにしている。すなわち、本実施形態のカメラ装置101は、3種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成部150と、ADコンバータ170と、処理系111と、合成画像信号を表示するモニタ140とから構成される。
<Second Embodiment>
FIG. 8 is a block structure diagram showing the overall configuration of the camera device of the second embodiment. In this embodiment, the light beam from the subject is divided into three types of light beams having different light amounts, and a special prism type three-plate camera is used for dividing the light beam. That is, the camera device 101 according to the present embodiment generates three types of image signals having different luminance levels and outputs the respective image signals, an AD converter 170, a processing system 111, And a monitor 140 for displaying a composite image signal.

複数画像信号生成部150は、被写体から光を取り込む撮像レンズ110と、取り込む光量を調整する光量調整部160と、光量の異なる3種の光束に分割する光束分割部130と、撮像レンズ110から取り込まれた光による光学像が結像されるとともに、当該光学像を画像信号に変換する3つの撮像素子151a、151b、151cとから構成される。   The multiple image signal generation unit 150 captures from the imaging lens 110 that captures light from the subject, a light amount adjustment unit 160 that adjusts the amount of captured light, a light beam splitting unit 130 that divides the light into three types of light beams, and an imaging lens 110. An optical image is formed by the emitted light, and the image pickup device 151a, 151b, 151c is configured to convert the optical image into an image signal.

光束分割部130は、入射した光を光量の異なる3種の光束に分割するものである。例えば、入射した光は、反射等によるロスを除いた光量が、12/16、3/16、1/16の比率で分割される。そして、12/16の光量の光束を撮像素子151aに導き、3/16の光量の光束を撮像素子151bに導き、1/16の光量の光束を撮像素子151cに導く。上記光束分割部としては、具体的には、図9に示すような反射型NDフィルタを用いた特殊なプリズム式3板型カメラを利用することができる。すなわち、プリズム式3板型カメラの場合、一般に、撮像レンズを通過して入射した光束はプリズムにより三原色(R、G、B)に分割(波長分割)され、それぞれが異なる3つの撮像素子に到達するように設計されている。これに対し、本実施形態のものでは、3つの撮像素子に到達する光線の強度(光量)が異なるようにする。そのために、プリズムの接合部に三原色の分割用に用いるダイクロックフィルタに代えて、反射型NDフィルタを用いることにより、光束を3種の光量に分割する。   The light beam splitting unit 130 splits incident light into three types of light beams having different light amounts. For example, the incident light is divided at a ratio of 12/16, 3/16, and 1/16, except for the loss due to reflection or the like. Then, a 12/16 light beam is guided to the image sensor 151a, a 3/16 light beam is guided to the image sensor 151b, and a 1/16 light beam is guided to the image sensor 151c. Specifically, a special prism type three-plate camera using a reflective ND filter as shown in FIG. 9 can be used as the light beam splitting unit. That is, in the case of a prism type three-plate camera, in general, a light beam incident through an imaging lens is divided (wavelength division) into three primary colors (R, G, and B) by a prism, and reaches each of three different imaging devices. Designed to be. On the other hand, in the present embodiment, the intensities (light quantities) of the light beams reaching the three image sensors are made different. Therefore, instead of the dichroic filter used for splitting the three primary colors at the joint of the prism, a reflective ND filter is used to divide the luminous flux into three types of light.

撮像素子151a、151b、151cは、それぞれ、第一の実施形態において図2を用いて説明した撮像素子51と同様に、光電変換素子群からなる。
よって、撮像素子151aの光電変換素子(以下、素子12/16PPともいう)、撮像素子151bの光電変換素子(以下、素子3/16PPともいう)、及び、撮像素子151cの光電変換素子(以下、素子1/16PPともいう)は、同一の光が撮像レンズ110に入射したときに、同じ露光時間でも、それぞれ異なる電荷蓄積量となる。つまり、一の被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の電気信号を得ることができる。
The image sensors 151a, 151b, and 151c are each composed of a photoelectric conversion element group, similarly to the image sensor 51 described with reference to FIG. 2 in the first embodiment.
Therefore, the photoelectric conversion element of the imaging element 151a (hereinafter also referred to as element 12 / 16PP), the photoelectric conversion element of the imaging element 151b (hereinafter also referred to as element 3 / 16PP), and the photoelectric conversion element of the imaging element 151c (hereinafter referred to as “element 12 / 16PP”). The element 1 / 16PP) has different charge accumulation amounts even in the same exposure time when the same light enters the imaging lens 110. That is, when one subject is photographed, three types of electrical signals having different luminance levels can be obtained.

ADコンバータ170は、光電変換素子から出力された電気信号(アナログ信号)を電気情報信号(デジタル信号)に変換するものである。この電気情報信号が集合することにより、画像信号が生成される。
処理系111は、種々の画像処理を実行する画像処理手段120と、合成画像信号を記憶する記憶装置180とから構成される。
The AD converter 170 converts an electrical signal (analog signal) output from the photoelectric conversion element into an electrical information signal (digital signal). By gathering the electrical information signals, an image signal is generated.
The processing system 111 includes an image processing unit 120 that executes various image processes and a storage device 180 that stores a composite image signal.

画像処理手段120は、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する部分画像信号抽出部123と、抽出された部分画像信号に基づいて、一の合成画像信号を合成する合成画像信号作成部121と、閾値設定部122と、信号読出部124と、信号処理部125とを有する。これらは、CPUで構成される。   The image processing unit 120 synthesizes one composite image signal based on the extracted partial image signal, and a partial image signal extraction unit 123 that extracts each image signal portion to be selected from each image signal as a partial image signal. A composite image signal creating unit 121, a threshold setting unit 122, a signal reading unit 124, and a signal processing unit 125. These are constituted by a CPU.

閾値設定部122は、閾値等を予め設定する制御を行うものである。例えば、素子12/16PPからの電気情報信号の情報が閾値Aに達した後は、素子3/16PPから出力された電気情報信号を抽出し、素子3/16PPからの電気情報信号の情報が閾値Aに達した後は、素子1/16PPから出力された電気情報信号を抽出することができるような、閾値Aを設定する。なお、閾値Aの値は初期設定値として与えておけばよく、または、図示しない入力装置から設定するようにしてもよい。   The threshold value setting unit 122 performs control for setting a threshold value and the like in advance. For example, after the electrical information signal information from the element 12 / 16PP reaches the threshold value A, the electrical information signal output from the element 3 / 16PP is extracted, and the electrical information signal information from the element 3 / 16PP is the threshold value. After reaching A, the threshold A is set so that the electrical information signal output from the element 1 / 16PP can be extracted. Note that the value of the threshold A may be given as an initial set value, or may be set from an input device (not shown).

信号読出部124は、同じ撮像素子の光電変換素子から出力された電気情報信号が一つの画像信号になるように、各撮像素子151a、151b、151cごとに、画像信号をそれぞれ形成する。つまり、素子12/16PPから出力された電気情報信号、素子3/16PPから出力された電気情報信号、及び、素子1/16PPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する。   The signal reading unit 124 forms an image signal for each of the image sensors 151a, 151b, and 151c so that the electrical information signal output from the photoelectric conversion element of the same image sensor becomes one image signal. That is, there are three types of electrical information signals: an electrical information signal output from the element 12 / 16PP, an electrical information signal output from the element 3 / 16PP, and an electrical information signal output from the element 1 / 16PP. The image signal is formed.

部分画像信号抽出部123は、設定された閾値Aに基づいて、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する制御を行うものである。つまり、素子12/16PPの画像信号については、しきい値A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子3/16PPの画像信号については、A/4以上A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し(素子12/16PPと素子3/16PPとの比が4倍であるため、切替値をその逆数比であるA/4とする)、素子1/16PPの画像信号については、A/3以上の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する(3/16PPと1/16PPとの比が3倍であるため、切替値をその逆数比であるA/3とする)。   The partial image signal extraction unit 123 performs control to extract an image signal portion to be selected from each image signal based on the set threshold A as a partial image signal. That is, for the image signal of the element 12 / 16PP, the information of the electrical information signal below the threshold A is extracted as a partial image signal, and for the image signal of the element 3 / 16PP, the electrical information of A / 4 or more and A or less. The signal information is extracted as a partial image signal (the ratio between the element 12 / 16PP and the element 3 / 16PP is four times, and the switching value is set to A / 4 which is the reciprocal ratio thereof). As for the image signal, information of an electrical information signal of A / 3 or more is extracted as a partial image signal (the ratio of 3 / 16PP to 1 / 16PP is 3 times, so that the switching value is the reciprocal ratio A / 3).

信号処理部125は、部分画像信号をバイアス処理する制御を行うものである。
合成画像信号作成部121は、輝度レベルの異なる3種の部分画像信号を、一の合成画像信号に合成する制御を行うものである。
ここで、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明する。
The signal processing unit 125 performs control to bias the partial image signal.
The composite image signal creation unit 121 performs control to synthesize three types of partial image signals having different luminance levels into one composite image signal.
Here, an example of a synthesis method for synthesizing three types of image signals into one synthesized image signal will be described.

まず、信号読出部124により、各撮像素子151a、151b、151cごとに、画像信号をそれぞれ形成する。つまり、素子12/16PPから出力された電気情報信号、素子3/16PPから出力された電気情報信号、及び、素子1/16PPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する。   First, the signal reading unit 124 forms an image signal for each of the image sensors 151a, 151b, and 151c. That is, there are three types of electrical information signals: an electrical information signal output from the element 12 / 16PP, an electrical information signal output from the element 3 / 16PP, and an electrical information signal output from the element 1 / 16PP. The image signal is formed.

次に、部分画像信号抽出部123により、閾値Aに基づいて、各画像信号から部分画像信号をそれぞれ抽出する。つまり、素子12/16PPの画像信号については、閾値A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子3/16PPの画像信号については、A/4以上A以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子1/16PPの画像信号については、A/3以上の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する。   Next, the partial image signal extraction unit 123 extracts partial image signals from the respective image signals based on the threshold A. That is, for the image signal of the element 12 / 16PP, the information of the electrical information signal below the threshold A is extracted as a partial image signal, and for the image signal of the element 3 / 16PP, the electrical information signal of A / 4 or more and A or less is extracted. Information is extracted as a partial image signal, and for an image signal of the element 1 / 16PP, information of an electrical information signal of A / 3 or more is extracted as a partial image signal.

次に、信号読出部124により、素子12/16PPの部分画像信号の情報に負のバイアス処理をかけるとともに、素子1/16PPの部分画像信号の情報に正のバイアス処理をかける。   Next, the signal reading unit 124 applies a negative bias process to the information of the partial image signal of the element 12 / 16PP, and applies a positive bias process to the information of the partial image signal of the element 1 / 16PP.

次に、合成画像信号作成部121により、素子12/16PPのバイアス処理された部分画像信号、素子3/16PPの部分画像信号及び素子1/16PPのバイアス処理された部分画像信号を合成処理することにより、一の合成画像信号を得る。このようにして得られた一の合成画像信号は、記憶装置180に転送され、モニタ140に出力される。なお、一の合成画像信号は、撮影された一の被写体の情報とは異なっているが、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とが視認可能となるようにモニタ140に出力されることになる。   Next, the composite image signal creation unit 121 performs composite processing of the partial image signal subjected to the bias processing of the element 12 / 16PP, the partial image signal of the element 3 / 16PP, and the partial image signal subjected to the bias processing of the element 1 / 16PP. Thus, one composite image signal is obtained. One composite image signal obtained in this way is transferred to the storage device 180 and output to the monitor 140. Although one composite image signal is different from information of one photographed subject, it is output to the monitor 140 so that a subject portion exposed to sunlight and a subject portion that becomes a shadow can be visually recognized. become.

以上のように、第二の実施形態のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、素子1/16PPから出力される画像信号より抽出し、中間の被写体部分については、素子3/16PPから出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、素子12/16PPから出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる3種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。   As described above, according to the camera device of the second embodiment, for example, when photographing a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, the element 1 / 16PP is applied to the subject part exposed to sunlight. Is extracted from the image signal output from the image signal, the intermediate subject portion is extracted from the image signal output from the element 3 / 16PP, and the subject portion which is a shadow is output from the element 12 / 16PP. Therefore, it is possible to appropriately capture both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow. Furthermore, since three types of image signals with different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

なお、この実施形態についても、分割される光束の光量の種類は、12/16の光量と3/16の光量と1/16の光量とに限るものではない。さらに、分割される光束の光量は3種に限るものではなく、少なくとも2種あればよい。
また、3つの撮像素子の前にカラーフィルタ部を有するような構成としてもよい。
In this embodiment as well, the type of light quantity of the divided light beam is not limited to 12/16 light quantity, 3/16 light quantity, and 1/16 light quantity. Furthermore, the light quantity of the light beam to be divided is not limited to three types, and it is sufficient that there are at least two types.
Moreover, it is good also as a structure which has a color filter part in front of three image sensors.

<第三の実施形態>
図10は、第三の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。本実施形態では、被写体からの光束を分割するとともに、光感度が異なる3つの撮像素子を用いるようにしている。すなわち、本実施形態では、カメラ装置201は、3種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成部250と、ADコンバータ270と、処理系211と、合成画像信号を表示するモニタ240とから構成される。
<Third embodiment>
FIG. 10 is a block structure diagram showing the overall configuration of the camera apparatus of the third embodiment. In the present embodiment, the light flux from the subject is divided and three image sensors having different light sensitivities are used. In other words, in the present embodiment, the camera device 201 generates image signals of three different luminance levels and outputs the respective image signals, an AD converter 270, and a processing system 211. And a monitor 240 for displaying the composite image signal.

複数画像信号生成部250は、被写体から光を取り込む撮像レンズ210と、取り込む光量を調整する光量調整部260と、光量の同じ3つの光束に分割する光束分割部230と、撮像レンズ210から取り込まれた光による光学像が結像されるとともに、当該光学像を画像信号に変換する3つの撮像素子251a、251b、251cとから構成される。   The multiple image signal generation unit 250 is captured from the imaging lens 210 that captures light from the subject, a light amount adjustment unit 260 that adjusts the amount of light to be captured, a light beam splitting unit 230 that divides the light into three light beams having the same light amount, and the imaging lens 210. An optical image is formed by the reflected light, and the image pickup device 251a, 251b, 251c is configured to convert the optical image into an image signal.

光束分割部230は、入射した光を光量が同じ(あるいは、大きな光量差がない)3つの光束に分割するものである。そして、第一の光束を撮像素子A251aに導き、第二の光束を撮像素子B251bに導き、第三の光束を撮像素子C251cに導く。   The light beam splitting unit 230 splits incident light into three light beams having the same light amount (or no large light amount difference). Then, the first light beam is guided to the image sensor A251a, the second light beam is guided to the image sensor B251b, and the third light beam is guided to the image sensor C251c.

撮像素子A251aは、第一の実施形態において図2を用いて説明した撮像素子51と同様に、光電変換素子群からなる。
また、撮像素子B251bは、撮像素子A251aの光感度より低い光感度のものに変更した以外は、上述したような撮像素子A251aと同様である。
さらに、撮像素子C251cは、撮像素子B251bの光感度より低い光感度のものに変更した以外は、上述したような撮像素子B251bと同様である。撮像素子の光感度の差は、撮像素子の種類を変えることにより、実現することができる。また、各撮像素子251a、251b、251cの前に、異なる透過率のフィルタや異なる開口度のマスクを一体に取り付けることによっても実現できる。
The image sensor A251a is composed of a photoelectric conversion element group in the same manner as the image sensor 51 described with reference to FIG. 2 in the first embodiment.
The image sensor B251b is the same as the image sensor A251a described above except that the image sensor B251b is changed to one having a light sensitivity lower than that of the image sensor A251a.
Further, the image sensor C251c is the same as the image sensor B251b described above except that the image sensor C251c is changed to one having a light sensitivity lower than that of the image sensor B251b. The difference in light sensitivity of the image sensor can be realized by changing the type of the image sensor. It can also be realized by integrally attaching filters with different transmittances and masks with different apertures in front of the image sensors 251a, 251b, and 251c.

よって、撮像素子251aの光電変換素子(以下、高感度素子SP1ともいう)、撮像素子251bの光電変換素子(以下、中感度素子SP2ともいう)、及び、撮像素子251cの光電変換素子(以下、低感度素子SP3ともいう)は、同一の光が撮像レンズ210に入射したときに、同じ露光時間でも、それぞれ異なる電荷蓄積量となる。つまり、一の被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の電気信号を得ることができる。   Therefore, the photoelectric conversion element of the image sensor 251a (hereinafter also referred to as a high sensitivity element SP1), the photoelectric conversion element of the image sensor 251b (hereinafter also referred to as a medium sensitivity element SP2), and the photoelectric conversion element of the image sensor 251c (hereinafter, referred to as “high sensitivity element SP1”). The low-sensitivity element SP3) has different charge accumulation amounts even in the same exposure time when the same light enters the imaging lens 210. That is, when one subject is photographed, three types of electrical signals having different luminance levels can be obtained.

なお、ADコンバータ270は、上述したようなADコンバータ170と同様である。
また、処理系211は、上述したような処理系111と同様である。よって、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法も、上述した合成方法と同様である。
The AD converter 270 is the same as the AD converter 170 as described above.
The processing system 211 is the same as the processing system 111 as described above. Therefore, the synthesis method for synthesizing the three types of image signals into one synthesized image signal is the same as the synthesis method described above.

以上のように、第三の実施形態のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、低感度素子SP3から出力される画像信号より抽出し、中間の被写体部分については、中感度素子SP2から出力される画像信号より抽出し、影となる被写体部分については、高感度素子SP1から出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる3種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。   As described above, according to the camera device of the third embodiment, for example, in the case where a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow are simultaneously photographed, the subject part exposed to sunlight is low sensitive element SP3. Is extracted from the image signal output from the medium sensitivity element SP2, the middle subject portion is extracted from the image signal output from the medium sensitivity element SP2, and the shadow subject portion is extracted from the image signal output from the high sensitivity element SP1. Since extraction is performed, it is possible to appropriately capture both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow. Furthermore, since three types of image signals with different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

なお、3つの撮像素子の前にカラーフィルタ部を有するような構成としてもよい。
また、分割される光束の光量の種類は、3等分するものに限るものではなく、例えば、12/16の光量と3/16の光量と1/16の光量とにするものでもよい。つまり、第二の実施形態と第三の実施形態とを併用してもよい。
In addition, it is good also as a structure which has a color filter part in front of three image sensors.
Further, the type of light quantity of the divided light beam is not limited to one divided into three, and may be, for example, 12/16 light quantity, 3/16 light quantity, and 1/16 light quantity. That is, you may use together 2nd embodiment and 3rd embodiment.

<第四の実施形態>
図11は、第四の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。本実施形態では、3つの撮像素子を用いるとともに、それぞれの撮像素子に対して独立した撮像レンズを用いて光学像を結像するようにしている。すなわち、カメラ装置301は、3種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成部350と、ADコンバータ370と、処理系311と、合成画像信号を表示するモニタ340とから構成される。
<Fourth embodiment>
FIG. 11 is a block structure diagram showing the overall configuration of the camera device of the fourth embodiment. In the present embodiment, three image sensors are used, and an optical image is formed using an independent imaging lens for each image sensor. That is, the camera device 301 generates image signals of three different brightness levels, outputs the respective image signals, a multiple image signal generation unit 350, an AD converter 370, a processing system 311, and a composite image signal. And a monitor 340 for displaying.

複数画像信号生成部350は、被写体から光を取り込む3つの撮像レンズ310a、310b、310cと、取り込む光量を調整する3つの光量調整部360a、360b、360cと、撮像レンズ310a、310b、310cから取り込まれた光による光学像が結像されるとともに、当該光学像を画像信号に変換する3つの撮像素子351a、351b、351cとから構成される。
また、各撮像レンズ310a、310b、310cは、それぞれ1つの撮像素子351a、351b、351cに対し被写体からの互いに平行な光束を結像させるよう配置される。被写体までの距離があるときは、3つのレンズと撮像素子とをそれぞれ平行に並べるだけでよい。さらに、各光量調整部360a、360b、360cは、それぞれ1つの撮像レンズ310a、310b、310cと1つの撮像素子351a、351b、351cとの間に配置される。
なお、撮像素子351a、351b、351cは、それぞれ、第一の実施形態において図2を用いて説明した撮像素子51と同様に、光電変換素子群からなる。
The multiple image signal generation unit 350 captures light from the three imaging lenses 310a, 310b, and 310c that capture light from the subject, three light amount adjustment units 360a, 360b, and 360c that adjust the captured light amount, and the imaging lenses 310a, 310b, and 310c. An optical image is formed by the emitted light, and is configured by three imaging elements 351a, 351b, and 351c that convert the optical image into an image signal.
In addition, each of the imaging lenses 310a, 310b, and 310c is disposed so as to form an image of mutually parallel light beams from the subject on one imaging element 351a, 351b, and 351c, respectively. When there is a distance to the subject, the three lenses and the image sensor need only be arranged in parallel. Furthermore, each light quantity adjustment part 360a, 360b, 360c is arrange | positioned between one imaging lens 310a, 310b, 310c and one imaging element 351a, 351b, 351c, respectively.
Note that the imaging elements 351a, 351b, and 351c each include a photoelectric conversion element group, similarly to the imaging element 51 described with reference to FIG. 2 in the first embodiment.

光量調整部360a、360b、360cは、それぞれ、Fナンバーを異ならしめるための開口を有する絞りである。なお、光量調整部B360bの開口の面積は、光量調整部360aAの開口の面積より小さくなっているとともに、光量調整部C360cの開口の面積は、光量調整部B360bの開口の面積より小さくなっている。   The light amount adjustment units 360a, 360b, and 360c are diaphragms each having an opening for making the F number different. The area of the opening of the light amount adjusting unit B360b is smaller than the area of the opening of the light amount adjusting unit 360aA, and the area of the opening of the light amount adjusting unit C360c is smaller than the area of the opening of the light amount adjusting unit B360b. .

よって、撮像素子351aの光電変換素子(以下、大開口度素子HPともいう)、撮像素子351bの光電変換素子(以下、中開口度素子HPともいう)、及び、撮像素子351cの光電変換素子(以下、小開口度素子HPともいう)は、同一の光が撮像レンズ310a、310b、310cに入射したときに、同じ露光時間でも、それぞれ異なる電荷蓄積量となる。つまり、一の被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の電気信号を得ることができる。   Therefore, the photoelectric conversion element (hereinafter also referred to as a large aperture element HP) of the image sensor 351a, the photoelectric conversion element of the image sensor 351b (hereinafter also referred to as a medium aperture element HP), and the photoelectric conversion element ( Hereinafter, when the same light is incident on the imaging lenses 310a, 310b, and 310c, the small aperture element HP has different charge accumulation amounts even in the same exposure time. That is, when one subject is photographed, three types of electrical signals having different luminance levels can be obtained.

なお、ADコンバータ370は、上述したようなADコンバータ170と同様である。
また、処理系311は、上述したような処理系111と同様である。よって、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法も、上述した合成方法と同様である。
The AD converter 370 is the same as the AD converter 170 as described above.
The processing system 311 is the same as the processing system 111 as described above. Therefore, the synthesis method for synthesizing the three types of image signals into one synthesized image signal is the same as the synthesis method described above.

以上のように、第四の実施形態のカメラ装置によれば、例えば、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とを同時に撮影する場合に、日光が当たる被写体部分については、小開口度素子HPから出力される画像信号より抽出し、中間の被写体部分については、中開口度素子HPから出力される画像信号より抽出するとともに、影となる被写体部分については、大開口度素子HPから出力される画像信号より抽出するので、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる3種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。
なお、第四の実施形態のカメラ装置では、上述したように3つの撮像レンズにより光を取り込むため、光束を平行にすることが好ましく、そのため、遠くの被写体を撮影するために用いることが好ましい。
As described above, according to the camera device of the fourth embodiment, for example, when photographing a subject part exposed to sunlight and a subject part that becomes a shadow at the same time, a small aperture element is used for the subject part exposed to sunlight. Extracted from the image signal output from the HP, the intermediate subject portion is extracted from the image signal output from the medium aperture element HP, and the shadow subject portion is output from the large aperture element HP. Therefore, it is possible to appropriately capture both the subject portion exposed to sunlight and the subject portion that becomes a shadow. Furthermore, since three types of image signals with different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.
In the camera device of the fourth embodiment, since light is taken in by the three imaging lenses as described above, it is preferable to make the light beams parallel, and therefore it is preferable to use it for photographing a distant subject.

なお、3つの撮像素子の前にカラーフィルタ部を有するような構成としてもよい。
また、光量調整部360a、360b、360cを、開口を有する絞りとする構成としたが、これに代えて、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ、1/4の光透過率の光学フィルタのように、異なる透過率のフィルタを設けた構成としてもよい。
また、撮像素子351a、351b、351cに使用される撮像素子は、それぞれ、光感度の異なる撮像素子とする構成としてもよい。このときには、光量調整部360a、360b、360cは、それぞれ、同じ面積の開口を有する絞りを備える構成としてもよい。
In addition, it is good also as a structure which has a color filter part in front of three image sensors.
In addition, the light amount adjusting units 360a, 360b, and 360c are configured to be aperture stops having openings, but instead, an optical filter having a light transmittance of 1, an optical filter having a light transmittance of 1/2, For example, an optical filter having a light transmittance of 4 may be provided.
The image sensors used for the image sensors 351a, 351b, and 351c may be configured as image sensors having different light sensitivities. At this time, each of the light amount adjustment units 360a, 360b, and 360c may include a diaphragm having an opening having the same area.

<第五の実施形態>
図12は、第五の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。本実施形態では、これまでの実施形態と異なり、撮像レンズから取り込んだ光を増幅することにより、暗視機能を備えるようにしている。カメラ装置401は、3種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成部450と、ADコンバータ470と、処理系411と、合成画像信号を表示するモニタ440とから構成される。
<Fifth embodiment>
FIG. 12 is a block structure diagram showing the overall configuration of the camera device of the fifth embodiment. In the present embodiment, unlike the previous embodiments, the night vision function is provided by amplifying light taken from the imaging lens. The camera device 401 generates three types of image signals having different luminance levels, and displays a plurality of image signal generation units 450 that output the respective image signals, an AD converter 470, a processing system 411, and a composite image signal. And a monitor 440.

複数画像信号生成部450は、被写体から光を取り込む撮像レンズ410と、取り込む光量を調整する光量調整部460と、撮像レンズ410から取り込まれた光を受けるとともに当該光を光学像に変換するマイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイア(以下、MCP型I.I.ともいう)457と、カップリング機構458と、透過光量を制限する光学フィルタ部452と、MCP型I.I.457から出力された光学像が結像されるとともに、当該光学像を画像信号に変換する撮像素子451とから構成される。このとき、複数画像信号生成部450は、被写体に近い方から順に、撮像レンズ410、光量調整部460、MCP型I.I.457、カップリング機構458、光学フィルタ部452、撮像素子451を有する。   The multiple image signal generation unit 450 includes an imaging lens 410 that captures light from a subject, a light amount adjustment unit 460 that adjusts the amount of light to be captured, and a microchannel that receives the light captured from the imaging lens 410 and converts the light into an optical image. A plate type image indentifier (hereinafter also referred to as MCP type II) 457, a coupling mechanism 458, an optical filter unit 452 for limiting the amount of transmitted light, and an MCP type I.I. An optical image output from I.457 is formed, and the imaging device 451 converts the optical image into an image signal. At this time, the multiple image signal generation unit 450 sequentially includes the imaging lens 410, the light amount adjustment unit 460, the MCP type I.D. I. 457, a coupling mechanism 458, an optical filter portion 452, and an image sensor 451.

図13は、MCP型I.I. の一例を示す構造図である。MCP型I.I.457は、撮像レンズ410に近い方から順に、入射光を受ける入射ファイバーガラス457aと、光電面457bと、入射光を光電子に変換するとともに光電子の数を増倍するマイクロチャンネルプレート457cと、マイクロチャンネルプレート457cから出力された光電子を光学像に変換する蛍光面457dとを備える。   FIG. 13 shows the MCP type I.D. It is a structural diagram which shows an example of I. MCP type I.M. I. Reference numeral 457 denotes an incident fiber glass 457a that receives incident light, a photocathode 457b, a microchannel plate 457c that converts incident light into photoelectrons and increases the number of photoelectrons, and a microchannel, in order from the side closer to the imaging lens 410. A fluorescent screen 457d for converting photoelectrons output from the plate 457c into an optical image.

これにより、MCP型I.I.457において、撮像レンズ410から入射ファイバーガラス457aに入射した光は、光電面457bに光学像として結像される。そして、マイクロチャンネルプレート457cは、この光学像を光電子に変換する。さらに、マイクロチャンネルプレート457cは、パルス電圧を印加することにより電子衝突を起こしながら、光電子を転送する。このとき、多数の2次電子を放出するアバランシュ現象が繰り返し生じる。これにより、光電子の数が増倍されることになる。増倍して転送された光電子は、蛍光面457dに当たることにより、再び光学像に戻されて出力される。つまり、蛍光面457dに結像された光学像は、光電面457bに結像された光学像の光電子の数を増幅したものとなる。   As a result, the MCP type I.D. I. In 457, the light incident on the incident fiber glass 457a from the imaging lens 410 is formed as an optical image on the photoelectric surface 457b. The microchannel plate 457c converts this optical image into photoelectrons. Further, the microchannel plate 457c transfers photoelectrons while causing an electron collision by applying a pulse voltage. At this time, an avalanche phenomenon in which a large number of secondary electrons are emitted repeatedly occurs. As a result, the number of photoelectrons is multiplied. The photoelectrons transferred by multiplication are returned to the optical image and output again when they hit the phosphor screen 457d. That is, the optical image formed on the fluorescent screen 457d is obtained by amplifying the number of photoelectrons of the optical image formed on the photoelectric surface 457b.

カップリング機構458は、蛍光面に結像された光学増を撮像素子451に導くものであり、例えば、レンズ系や光ファイバ等が用いられる。
撮像素子451は、行方向にm個と列方向にn個の光電変換素子が配列されたマトリクスを構成する。光電変換素子は、同一の種類のものである。このとき、1個の光電変換素子が1個の画素となるので、m×n個の画素を有することになる。なお、m、nは自然数である。
The coupling mechanism 458 guides the optical enhancement imaged on the fluorescent screen to the image sensor 451, and for example, a lens system or an optical fiber is used.
The image sensor 451 forms a matrix in which m photoelectric conversion elements are arranged in the row direction and n photoelectric conversion elements are arranged in the column direction. The photoelectric conversion elements are of the same type. At this time, since one photoelectric conversion element becomes one pixel, it has m × n pixels. Note that m and n are natural numbers.

光学フィルタ部452は、行方向にm個と列方向にn個の光学フィルタが配列されたマトリクスを構成する。つまり、1個の光電変換素子に対応して1個の光学フィルタが設けられている。また、光学フィルタ454は、第一の実施形態と同様の、1の光透過率、1/2の光透過率及び1/4の光透過率の異なる3種類のもので構成される。このとき、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ及び1/4の光透過率の光学フィルタは、それぞれが規則的に配列されている。例えば、行方向に順に、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ、1/4の光透過率の光学フィルタと繰り返すように配列されているとともに、列方向にも順に、1の光透過率の光学フィルタ、1/2の光透過率の光学フィルタ、1/4の光透過率の光学フィルタと繰り返すように配列されている。   The optical filter unit 452 constitutes a matrix in which m optical filters are arranged in the row direction and n optical filters are arranged in the column direction. That is, one optical filter is provided corresponding to one photoelectric conversion element. In addition, the optical filter 454 is configured by three types having different light transmittances of 1, a light transmittance of 1/2, and a light transmittance of 1/4 as in the first embodiment. At this time, the optical filter with 1 light transmittance, the optical filter with 1/2 light transmittance, and the optical filter with 1/4 light transmittance are arranged regularly. For example, an optical filter having a light transmittance of 1, a light filter having a light transmittance of 1/2, and an optical filter having a light transmittance of 1/4 are sequentially arranged in the row direction, and arranged in the column direction. Also, the optical filter having the light transmittance of 1, the optical filter having the light transmittance of 1/2, and the optical filter having the light transmittance of 1/4 are sequentially arranged.

よって、1の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1FPともいう)、1/2の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1/2FPともいう)、及び、1/4の光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子(以下、素子1/4FPともいう)は、同一の光が撮像レンズ410に入射したときに、同じ露光時間でも、それぞれ異なる電荷蓄積量となる。つまり、一の被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の電気信号を得ることができる。   Accordingly, a photoelectric conversion element provided with an optical filter having a light transmittance of 1 (hereinafter also referred to as element 1FP), a photoelectric conversion element provided with an optical filter having a light transmittance of 1/2 (hereinafter referred to as element 1 / 2FP). And a photoelectric conversion element provided with an optical filter having a light transmittance of 1/4 (hereinafter also referred to as element 1 / 4FP) has the same exposure when the same light enters the imaging lens 410. Even in time, the amount of charge accumulation differs. That is, when one subject is photographed, three types of electrical signals having different luminance levels can be obtained.

ADコンバータ470は、光電変換素子から出力された電気信号(アナログ信号)を電気情報信号(デジタル信号)に変換するものである。この電気情報信号に基づいて、画像信号が生成される。
処理系411は、種々の画像処理を実行する画像処理手段420と、合成画像信号を記憶する記憶装置480とから構成される。
The AD converter 470 converts an electrical signal (analog signal) output from the photoelectric conversion element into an electrical information signal (digital signal). An image signal is generated based on the electrical information signal.
The processing system 411 includes an image processing unit 420 that executes various image processes, and a storage device 480 that stores a composite image signal.

画像処理手段420は、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する部分画像信号抽出部423と、抽出された部分画像信号に基づいて、一の合成画像信号を合成する合成画像信号作成部421と、閾値設定部422と、信号読出部424と、信号処理部425とを有する。これらは、CPUで構成される。   The image processing unit 420 synthesizes one composite image signal based on the extracted partial image signal, and a partial image signal extraction unit 423 that extracts each image signal portion to be selected from each image signal as a partial image signal. A composite image signal generation unit 421, a threshold setting unit 422, a signal reading unit 424, and a signal processing unit 425. These are constituted by a CPU.

閾値設定部422は、閾値等を予め設定する制御を行うものである。例えば、閾値C以上閾値B以下の電気情報信号の情報を抽出することができるような、閾値B、Cを設定する。なお、閾値B、Cの値は初期設定値として与えておけばよく、また、図示しない入力装置(例えば、キーボード)から適当な値を設定するようにしてもよい。   The threshold setting unit 422 performs control for setting a threshold and the like in advance. For example, thresholds B and C are set such that information on electrical information signals not less than threshold C and not more than threshold B can be extracted. The threshold values B and C may be given as initial setting values, or appropriate values may be set from an input device (for example, a keyboard) (not shown).

信号読出部424は、撮像素子451を構成する光電変換素子のうち、同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子からの出力に基づいて生成された電気情報信号が一つの画像信号になるように、(m×n)/3個の同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子ごとに、電気情報信号をそれぞれ読み出す制御を行うものである。つまり、素子1FPから出力された電気情報信号、素子1/2FPから出力された電気情報信号、及び、素子1/4FPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する。   In the signal reading unit 424, an electrical information signal generated based on an output from a photoelectric conversion element provided with an optical filter having the same light transmittance among the photoelectric conversion elements constituting the imaging element 451 is converted into one image signal. Thus, control is performed to read out electrical information signals for each photoelectric conversion element provided with (m × n) / 3 optical filters having the same light transmittance. That is, three kinds of images are obtained by three kinds of electric information signals, that is, an electric information signal output from the element 1FP, an electric information signal output from the element 1 / 2FP, and an electric information signal output from the element 1 / 4FP. Form a signal.

部分画像信号抽出部423は、設定された閾値B、Cに基づいて、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する制御を行うものである。つまり、素子1FPの画像信号については、閾値C以上閾値B以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子1/2FPの画像信号については、閾値C以上閾値B以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出し、素子1/4FPの画像信号については、閾値C以上閾値B以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する。   The partial image signal extraction unit 423 performs control to extract an image signal portion to be selected from each image signal as a partial image signal based on the set threshold values B and C. That is, for the image signal of the element 1FP, the information of the electrical information signal not less than the threshold C and not more than the threshold B is extracted as a partial image signal, and for the image signal of the element 1 / 2FP, the electrical information signal not less than the threshold C and not more than the threshold B. Is extracted as a partial image signal, and for an image signal of the element 1 / 4FP, information on an electrical information signal not less than the threshold C and not more than the threshold B is extracted as a partial image signal.

信号処理部425は、部分画像信号を圧縮処理及びバイアス処理する制御を行うものである。
合成画像信号作成部421は、輝度レベルの異なる3種の部分画像信号を、一の合成画像信号に合成する制御を行うものである。
The signal processing unit 425 performs control to compress and bias the partial image signal.
The composite image signal generation unit 421 performs control to combine three types of partial image signals having different luminance levels into one composite image signal.

ここで、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明する。図14は、3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するための図である。なお、図14のグラフの縦軸は、電気情報信号に基づいて作成された画像信号の輝度レベルを示し、横軸は、位置を示す。   Here, an example of a synthesis method for synthesizing three types of image signals into one synthesized image signal will be described. FIG. 14 is a diagram for describing an example of a combining method for combining three types of image signals into one combined image signal. Note that the vertical axis of the graph of FIG. 14 indicates the luminance level of the image signal created based on the electrical information signal, and the horizontal axis indicates the position.

まず、信号読出部424により、(m×n)/3個の同じ光透過率の光学フィルタが設けられた光電変換素子ごとに、電気情報信号をそれぞれ読み出す。つまり、素子1FPから出力された電気情報信号、素子1/2Fから出力された電気情報信号、及び、素子1/4FPから出力された電気情報信号の3種の電気情報信号により、3種の画像信号を形成する(図14(a)参照)。   First, an electrical information signal is read by the signal reading unit 424 for each photoelectric conversion element provided with (m × n) / 3 optical filters having the same light transmittance. That is, three kinds of images are obtained by three kinds of electric information signals, that is, an electric information signal output from the element 1FP, an electric information signal output from the element 1 / 2F, and an electric information signal output from the element 1 / 4FP. A signal is formed (see FIG. 14A).

次に、部分画像信号抽出部423により、閾値B、Cに基づいて、各画像信号から部分画像信号をそれぞれ抽出する。つまり、素子1FPの画像信号、素子1/2FPの画像信号及び素子1/4FPの画像信号について、それぞれ、閾値C以上閾値B以下の電気情報信号の情報を部分画像信号として抽出する(図14(b)参照)。   Next, the partial image signal extraction unit 423 extracts partial image signals from the respective image signals based on the threshold values B and C, respectively. That is, for the image signal of the element 1FP, the image signal of the element 1 / 2FP, and the image signal of the element 1 / 4FP, the information of the electrical information signal that is greater than or equal to the threshold C and less than or equal to the threshold B is extracted as a partial image signal (FIG. 14 ( b)).

次に、信号処理部425により、素子1FPの部分画像信号、素子1/2FPの部分画像信号、及び、素子1/4FPの部分画像信号を圧縮処理する(図14(c)参照)。
さらに、信号処理部425により、素子1FPの圧縮処理された部分画像信号の情報に負のバイアス処理をかけるとともに、1/4FSの圧縮処理された部分画像信号の情報に正のバイアス処理をかけ、部分画像信号間の輝度レベルを調整する(図14(d)参照)。
Next, the signal processing unit 425 compresses the partial image signal of the element 1FP, the partial image signal of the element 1 / 2FP, and the partial image signal of the element 1 / 4FP (see FIG. 14C).
Further, the signal processing unit 425 applies a negative bias process to the information of the partial image signal compressed by the element 1FP, and applies a positive bias process to the information of the partial image signal subjected to the 1 / 4FS compression process. The brightness level between the partial image signals is adjusted (see FIG. 14D).

次に、合成画像信号作成部21により、素子1FPのバイアス処理された部分画像信号、素子1/2FPの圧縮処理された部分画像信号、及び、素子1/4FPのバイアス処理された部分画像信号を合成処理することにより、一の合成画像信号を得る(図14(e)参照)。このようにして得られた一の合成画像信号は、記憶装置480に転送され、モニタ440に出力される。なお、一の合成画像信号は、撮影された一の被写体の情報とは異なっているが、日光が当たる被写体部分と影となる被写体部分とが視認可能となるようにモニタ440に出力されることになる。   Next, the composite image signal creating unit 21 converts the biased partial image signal of the element 1FP, the compressed partial image signal of the element 1 / 2FP, and the biased partial image signal of the element 1 / 4FP. By performing the synthesis process, one synthesized image signal is obtained (see FIG. 14E). One composite image signal obtained in this way is transferred to the storage device 480 and output to the monitor 440. Note that one composite image signal is different from information of one photographed subject, but is output to the monitor 440 so that a subject portion exposed to sunlight and a subject portion that becomes a shadow can be visually recognized. become.

以上のように、第五の実施形態のカメラ装置によれば、例えば、夜間のような暗い場所で、街灯のような被写体部分と他の被写体部分とを同時に撮影する場合に、街灯のような被写体部分については、素子1/4FPから出力される画像信号より抽出し、他の被写体部分については、素子1/2FPから出力される画像信号より抽出するとともに、他の被写体部分については、素子1FPから出力される画像信号より抽出するので、街灯のような被写体部分と他の被写体部分とも適切に撮像することができる。さらに、輝度レベルの異なる3種の画像信号を、被写体の時間ずれがない画像信号として得ることができるので、被写体の時間ずれがない一の合成画像信号を得ることができる。   As described above, according to the camera device of the fifth embodiment, for example, when shooting a subject part such as a streetlight and another subject part simultaneously in a dark place such as at night, The subject portion is extracted from the image signal output from the element 1 / 4FP, the other subject portions are extracted from the image signal output from the element 1 / 2FP, and the other subject portion is extracted from the element 1FP. Therefore, the subject portion such as a streetlight and other subject portions can be appropriately imaged. Furthermore, since three types of image signals with different luminance levels can be obtained as image signals without subject time lag, one composite image signal without subject time lag can be obtained.

なお、光学フィルタの光透過率の種類は、1、1/2、1/4に限るものではない。また、光透過率は3種に限るものではなく、少なくとも2種類あればよい。   The type of light transmittance of the optical filter is not limited to 1, 1/2, 1/4. Further, the light transmittance is not limited to three types, and at least two types are sufficient.

また、光学フィルタ部に代えて、カラーフィルタ部を用いたものでもよい。つまり、MCP型I.I.457において、蛍光面に結像された光学像は、MCP型I.I.457に用いられる蛍光面の種類(例えばP−43,P−53)により、蛍光波長の特性が異なり、赤、青、緑の波長に対応して、増倍率が異なったものとなる(通常は緑の蛍光が最も強いものとなる)。のよって、一の被写体を撮影すると、輝度レベルの異なる3種の画像信号を得ることができる。
このとき、カラーフィルタ部は、例えば、行方向にm個と列方向にn個のカラーフィルタが配列されたマトリクスを構成するようにする。つまり、1個の光電変換素子に対応して1個のカラーフィルタが設けられている。また、カラーフィルタは、緑(G)を透過する分光特性、青(B)を透過する分光特性及び赤(R)を透過する分光特性の異なる3種のもので構成される。このとき、緑(G)を透過する分光特性のカラーフィルタ、青(B)を透過する分光特性のカラーフィルタ及び赤(R)を透過する分光特性のカラーフィルタは、それぞれが規則的に配列されるようにする。
これにより、3種類のカラーフィルタごとに異なる輝度レベルの画像信号を生成することができ、光学フィルタを取り付けたときと同様の出力を得ることができる。カラーフィルタは、種々の分野で利用されており、安価に入手でき、性能も安定しているので、光学フィルタに代用することで、製造しやすく、コストも低減することができる。
Further, instead of the optical filter unit, a color filter unit may be used. That is, the MCP type I.D. I. 457, the optical image formed on the phosphor screen is MCP type I.D. I. Depending on the type of phosphor screen used for 457 (for example, P-43 and P-53), the characteristics of the fluorescence wavelength are different, and the multiplication factor is different corresponding to the wavelengths of red, blue, and green (usually Green fluorescence is strongest). Therefore, when one subject is photographed, three types of image signals having different luminance levels can be obtained.
At this time, the color filter unit forms, for example, a matrix in which m color filters are arranged in the row direction and n color filters are arranged in the column direction. That is, one color filter is provided corresponding to one photoelectric conversion element. The color filter is composed of three types having different spectral characteristics that transmit green (G), spectral characteristics that transmit blue (B), and spectral characteristics that transmit red (R). At this time, the color filter with spectral characteristics that transmits green (G), the color filter with spectral characteristics that transmits blue (B), and the color filter with spectral characteristics that transmits red (R) are arranged regularly. So that
As a result, image signals with different luminance levels can be generated for each of the three types of color filters, and the same output as when an optical filter is attached can be obtained. Color filters are used in various fields, are available at low cost, and have stable performance, so that they can be easily manufactured and cost can be reduced by substituting for optical filters.

本発明は、画像のダイナミックレンジを拡大できるカメラ装置に利用することができる。   The present invention can be used for a camera device capable of expanding the dynamic range of an image.

第一の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。It is a block structure figure showing the whole camera device composition of a first embodiment. 第一の実施形態に係る撮像素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the image pick-up element which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る光学フィルタ部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical filter part which concerns on 1st embodiment. 素子1FP、素子1/2FP及び素子1/4FPに同一の光を照射したときの、それぞれの電荷蓄積量と露光時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between each charge accumulation amount and exposure time when the same light is irradiated to the element 1FP, the element 1 / 2FP, and the element 1 / 4FP. 3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the synthetic | combination method which synthesize | combines three types of image signals into one synthetic | combination image signal. 3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the synthetic | combination method which synthesize | combines three types of image signals into one synthetic | combination image signal. カラーフィルタ部の一例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an example of a color filter part. 第二の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。It is a block structure figure showing the whole camera device composition of a second embodiment. 反射型NDフィルタを用いた特殊なプリズム式3板型カメラの一例を示す構造図である。It is a structural diagram showing an example of a special prism type three-plate camera using a reflection type ND filter. 第三の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。It is a block structure figure which shows the whole structure of the camera apparatus of 3rd embodiment. 第四の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。It is a block structure figure which shows the whole structure of the camera apparatus of 4th embodiment. 第五の実施形態のカメラ装置の全体構成を示すブロック構造図である。It is a block structure figure which shows the whole structure of the camera apparatus of 5th embodiment. MCP型I.I.の一例を示す構造図である。MCP type I.M. It is a structural diagram showing an example of I. 3種の画像信号を一の合成画像信号に合成する合成方法の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the synthetic | combination method which synthesize | combines three types of image signals into one synthetic | combination image signal. 従来のカメラ装置の全体構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the whole structure of the conventional camera apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1、101、201、301、401:カメラ装置
10、110、210、310、410:撮像レンズ
20、120、220、320、420:処理系
40、140、240、340、440:モニタ
50、150、250、350、450:複数画像信号生成部
51、151、251、351、451:撮像素子
52、452:光学フィルタ部
70、170、270、370、470:ADコンバータ
80、180、280、380、480:記憶装置
1, 101, 201, 301, 401: Camera devices 10, 110, 210, 310, 410: Imaging lenses 20, 120, 220, 320, 420: Processing systems 40, 140, 240, 340, 440: Monitors 50, 150 , 250, 350, 450: multiple image signal generators 51, 151, 251, 351, 451: imaging device 52, 452: optical filter units 70, 170, 270, 370, 470: AD converters 80, 180, 280, 380 480: Storage device

Claims (9)

撮像レンズと、当該撮像レンズにより被写体の光学像が結像される撮像素子とを備え、前記撮像素子に結像された光学像に基づいて、少なくとも2種の異なる輝度レベルの画像信号を生成して、それぞれの画像信号を出力する複数画像信号生成手段と、
閾値を設定する閾値設定部と、
設定された閾値に基づいて、各画像信号から選択されるべき画像信号部分をそれぞれ部分画像信号として抽出する部分画像信号抽出部と、
抽出された部分画像信号に基づいて、被写体の光学像全体に対応する一の合成画像信号を合成する合成画像信号作成部とを備えたことを特徴とするカメラ装置。
An image pickup lens and an image pickup element on which an optical image of a subject is formed by the image pickup lens are generated, and image signals having at least two different brightness levels are generated based on the optical image formed on the image pickup element. A plurality of image signal generating means for outputting the respective image signals;
A threshold setting unit for setting a threshold;
A partial image signal extraction unit that extracts, as a partial image signal, an image signal portion to be selected from each image signal based on the set threshold value;
What is claimed is: 1. A camera device, comprising: a combined image signal creating unit configured to combine one combined image signal corresponding to an entire optical image of a subject based on an extracted partial image signal.
前記複数画像信号生成手段の撮像素子は、複数個の光電変換素子が行方向及び列方向に配列されてなるとともに、
複数個の光電変換素子の前に、光透過率の異なる少なくとも2種の光学フィルタが、互いに光透過率の異なる光学フィルタどうし隣接するようにして規則的に配列されてなることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The image pickup device of the plurality of image signal generating means includes a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction,
The at least two types of optical filters having different light transmittances are regularly arranged in front of the plurality of photoelectric conversion elements so that the optical filters having different light transmittances are adjacent to each other. Item 2. The camera device according to Item 1.
前記複数画像信号生成手段は、少なくとも2つの撮像素子と、
前記撮像レンズからの光束を異なる光量に分割して、それぞれの撮像素子に光学像を結像させる光束分割手段とからなることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The multiple image signal generation means includes at least two image sensors,
The camera apparatus according to claim 1, further comprising: a light beam splitting unit that splits a light beam from the imaging lens into different light amounts and forms an optical image on each image sensor.
前記光束分割手段は、複数のプリズムと、
プリズム間の接合部分に介在する反射型NDフィルタとにより構成されることを特徴とする請求項3に記載のカメラ装置。
The beam splitting means includes a plurality of prisms,
The camera apparatus according to claim 3, wherein the camera apparatus includes a reflective ND filter interposed at a joint portion between the prisms.
前記複数画像信号生成手段は、光感度が異なる少なくとも2つの撮像素子と、
前記撮像レンズからの光束を分割して、それぞれの撮像素子に光学像を結像させる光束分割手段とからなることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The multiple image signal generating means includes at least two image sensors having different light sensitivities,
The camera apparatus according to claim 1, further comprising: a light beam splitting unit that splits a light beam from the imaging lens and forms an optical image on each imaging element.
前記複数画像信号生成手段は、少なくとも2つの撮像素子、同数の光量調整手段及び同数の撮像レンズからなり、
各撮像レンズは、それぞれ1つの撮像素子に対し被写体からの互いに平行な光束を結像させるよう配置されるとともに、
各光量調整手段は、それぞれ1つの撮像レンズと1つの撮像素子との間に配置され、
さらに、各光量調整手段は、それぞれ異なる光量を入射させることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The multiple image signal generating means comprises at least two image sensors, the same number of light quantity adjusting means and the same number of imaging lenses,
Each imaging lens is arranged to form an image of light beams parallel to each other from a subject on one imaging element,
Each light quantity adjusting means is arranged between one imaging lens and one imaging element,
2. The camera apparatus according to claim 1, wherein each of the light amount adjusting units makes a different amount of light incident thereon.
前記光量調節手段は、開口を有する絞り、及び/又は、光学フィルタであることを特徴とする請求項6に記載のカメラ装置。 The camera apparatus according to claim 6, wherein the light amount adjusting unit is a diaphragm having an aperture and / or an optical filter. 前記複数画像信号生成手段は、撮像レンズから取り込んだ光を増幅する増幅手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。 The camera apparatus according to claim 1, wherein the plurality of image signal generation means includes amplification means for amplifying light taken from the imaging lens. 前記複数画像信号生成手段は、マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアを備え、
前記複数画像信号生成手段の撮像素子は、複数個の光電変換素子が行方向及び列方向に配列されてなるとともに、
前記マイクロチャンネルプレート型イメージインデンシファイアと複数個の光電変換素子との間に、分光特性の異なる少なくとも2種の光学フィルタが、互いに分光特性の異なる光学フィルタどうし隣接するようにして規則的に配列されてなることを特徴とする請求項1に記載のカメラ装置。
The multiple image signal generating means comprises a microchannel plate type image indenter,
The image pickup device of the plurality of image signal generating means includes a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row direction and a column direction,
Between the microchannel plate-type image indentifier and the plurality of photoelectric conversion elements, at least two types of optical filters having different spectral characteristics are regularly arranged so that optical filters having different spectral characteristics are adjacent to each other. The camera apparatus according to claim 1, wherein:
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