JP6233735B2 - Imaging device for monitoring and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、被写体を照明しながら撮像する撮像装置に関し、特に防犯や監視などの目的で道路や建物の敷地などを撮像する撮像装置およびその制御方法に関するものである。   The present invention relates to an image pickup apparatus that picks up an image while illuminating a subject, and more particularly to an image pickup apparatus that picks up an image of a road or a building site for the purpose of crime prevention or monitoring, and a control method thereof.

防犯や監視などの目的で道路や建物の敷地などを撮像する撮像装置が広く普及している。この種の撮像装置では、夜間でも良好な撮像画像が得られるように被写体を照明する照明部が設けられている。この照明部では、撮像領域に対応した必要照明領域を均一な照度で照明することができるように配光特性を調整する必要があるが、撮像装置から被写体までの投光距離が変わると照度分布も変化する。このため、特定の投光距離で適切な照度分布が得られるように設定されたものを、投光距離が大きく異なる用途に流用することが難しいという問題があった。   Imaging devices that image roads, building sites, etc. for the purposes of crime prevention and surveillance are widely used. In this type of imaging apparatus, an illumination unit that illuminates the subject is provided so that a good captured image can be obtained even at night. In this illumination section, it is necessary to adjust the light distribution characteristics so that the necessary illumination area corresponding to the imaging area can be illuminated with uniform illuminance. However, if the projection distance from the imaging device to the subject changes, the illuminance distribution Also changes. For this reason, there has been a problem that it is difficult to divert what is set so that an appropriate illuminance distribution can be obtained at a specific projection distance to an application having a significantly different projection distance.

このように投光距離に応じて被写体の照度分布が変化する問題に関連するものとして、複数の光源に、互いに断面形状が異なる複数のレンズをそれぞれ対向配置して、光源とレンズとからなる発光部ごとに配光特性を異なるようにした技術が知られている(特許文献1参照)。これによると、複数の発光部を組み合わせて点灯させることで、標準レンズ使用時、望遠レンズ使用時、および広角レンズ使用時やマクロ撮影といった撮影モードごとに適切な光量分布を得ることができる。   As related to the problem that the illuminance distribution of the subject changes according to the projection distance in this way, a plurality of lenses having different cross-sectional shapes are arranged opposite to each other, and light emission composed of the light source and the lens is arranged. A technique in which the light distribution characteristics are different for each part is known (see Patent Document 1). According to this, it is possible to obtain an appropriate light amount distribution for each photographing mode such as when using a standard lens, when using a telephoto lens, when using a wide-angle lens, or when performing macro photography by lighting together a plurality of light emitting units.

特開2007−180520号公報JP 2007-180520 A

さて、前記従来の技術は、携帯電話などに内蔵される撮像装置に関するものであり、このような用途では、撮像装置から被写体までの距離が長くなるのに応じて被写体の撮像領域の大きさも大きくなる。例えば、一人を撮影するときよりも、三人を撮影するときの方が撮像装置と被写体の距離は長く、撮像範囲が広く、この撮像範囲を照明する照明範囲も拡大する。しかし、前記のように、防犯などの目的で道路や建物の敷地を撮像する撮像装置では、撮像領域(監視すべき被写体や範囲)が予め設定された後に、その撮像領域までの距離にかかわらず、被写体等を撮像することができる位置に撮像装置を設置するようにしており、撮像装置から被写体までの距離に応じて撮像領域の大きさが大きく変わることはない。つまり、監視用途では撮像装置から被写体等までの距離とは無関係に、撮像範囲を略一定(例えば半径5mの円内や、5m×5mの矩形内)に規制する場合があり、このときは距離にかかわらず撮像範囲を適切な光量で照明する必要がある。   The prior art relates to an imaging device built in a mobile phone or the like. In such an application, the size of the imaging region of the subject increases as the distance from the imaging device to the subject increases. Become. For example, when shooting three people, the distance between the imaging device and the subject is longer and the imaging range is wider than when shooting one person, and the illumination range that illuminates the imaging range is also expanded. However, as described above, in an imaging device that captures roads or building sites for crime prevention or the like, the imaging area (the subject or range to be monitored) is set in advance, regardless of the distance to the imaging area. The imaging device is installed at a position where the subject or the like can be imaged, and the size of the imaging region does not change greatly according to the distance from the imaging device to the subject. That is, in the monitoring application, the imaging range may be regulated to be substantially constant (for example, within a circle with a radius of 5 m or within a rectangle with a size of 5 m × 5 m) regardless of the distance from the imaging device to the subject. However, it is necessary to illuminate the imaging range with an appropriate amount of light.

このため、前記従来の技術のように、被写体までの距離が長くなるほど撮像領域が大きくなることを前提とした点灯制御をそのまま、距離に応じて撮像領域の大きさが変わらない用途に用いられる撮像装置に適用しても、適切な照明状態を得ることができない。すなわち、被写体までの距離が短い場合には、照明領域の中心部で照度が過度になることで撮像画像内に白とびが発生し、一方、被写体までの距離が長い場合には、必要照明領域外の無用な方向に光が拡散されることで、被写体における照度は不足し(光量不足)、かつ電力が無駄に消費されるという問題が生じる。   For this reason, as in the above-described conventional technique, the lighting control based on the premise that the imaging region becomes larger as the distance to the subject becomes longer, and the imaging used for the application in which the size of the imaging region does not change according to the distance. Even if it is applied to the apparatus, an appropriate lighting state cannot be obtained. In other words, when the distance to the subject is short, the illuminance becomes excessive at the center of the illumination area, resulting in overexposure in the captured image. On the other hand, when the distance to the subject is long, the necessary illumination area Diffusing light in an unnecessary direction outside causes problems that the illuminance at the subject is insufficient (light quantity is insufficient) and power is wasted.

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができるように構成された撮像装置およびその制御方法を提供することにある。   The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to appropriately set the necessary illumination area corresponding to the imaging area even when the distance to the subject is greatly different. Another object of the present invention is to provide an imaging apparatus configured to illuminate with a high illuminance and to suppress unnecessary illumination outside a necessary illumination area, and a control method thereof.

本発明の撮像装置は、撮像領域を照明しながら被写体を撮像する撮像装置であって、赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置されて赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部と、この照明部の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記第1の照明手段は、前記撮像領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記第2の照明手段は、前記撮像領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。 An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that images a subject while illuminating an imaging region, and is arranged with a first illuminating unit that emits infrared light and an infrared image that is arranged with the first illuminating unit interposed therebetween. It comprises a second illumination means for emitting light, and at least including a lighting portion and an output control means for controlling the output of the illumination portion, the said first illuminating means illuminating a central portion of the imaging region So that the light distribution characteristic of emitting light in the first emission angle range is set, and the second illuminating means illuminates the area shifted outward from the center of the imaging area . When the light distribution characteristic is set so that light is emitted in a second emission angle range shifted from the emission angle range, and the distance to the subject is short, the output control means and configured to perform output restriction containing off.

本発明の撮像装置の制御方法は、赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置され赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部を備え、前記第1の照明手段は、撮像領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記第2の照明手段は、前記撮像領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定された撮像装置の制御方法であって、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。 The control method of the imaging apparatus of the present invention includes at least a first illumination unit that emits infrared light, and a second illumination unit that is arranged with the first illumination unit interposed therebetween and emits infrared light. an illumination unit, the first lighting unit is set to the light distribution characteristic of emitting light in a first emission angle range so as to illuminate the center of the imaging region, the second illumination means, the An imaging apparatus control method set to a light distribution characteristic that emits light in a second emission angle range shifted from the first emission angle range so as to illuminate a region shifted outward from the center of the imaging region. there are, in the case the distance to the subject is short, and configured to perform output restriction containing off to the first lighting unit.

本発明によれば、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。特に、被写体までの距離が短い場合に、第1の照明手段に対して出力制限を行うことにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。これにより、防犯や監視の目的で撮像装置を設置する場合に、近距離の位置で必要照度を満足するように出力を低く抑えることで、照明領域内の人物から照明光が見えにくくなり、秘匿性を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to illuminate the necessary illumination area corresponding to the imaging area with appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area even when the distance to the subject is greatly different. In particular, when the distance to the subject is short, by restricting the output to the first illumination means, it is possible to avoid excessive illuminance at the center of the necessary illumination area. As a result, when installing an imaging device for crime prevention or surveillance purposes, it is difficult to see the illumination light from the person in the illumination area by keeping the output low so as to satisfy the required illuminance at a short distance. Sex can be secured.

第1実施形態に係る撮像装置1を示す斜視図The perspective view which shows the imaging device 1 which concerns on 1st Embodiment. 撮像装置1の設置状況を示す側面図Side view showing the installation status of the imaging apparatus 1 撮像装置1のブロック構成図Block configuration diagram of the imaging apparatus 1 撮像装置1の正面図Front view of imaging device 1 照明部3の正面図Front view of illumination unit 3 照明ユニット41,42の側面図Side view of lighting units 41 and 42 第1の照明ユニット41の正面図Front view of the first lighting unit 41 第1の照明ユニット41を構成する光源基板45およびレンズアレイ46を別々に示す正面図The front view which shows separately the light source board | substrate 45 and the lens array 46 which comprise the 1st illumination unit 41 照明グループA〜Dごとに発光部33a〜33d(光源31およびレンズ32)を示す断面図Sectional drawing which shows light emission parts 33a-33d (light source 31 and lens 32) for every illumination group AD 第1の照明ユニット41の変形例を示す正面図Front view showing a modification of the first lighting unit 41 図10に示した第1の照明ユニット41を構成する光源基板45およびレンズアレイ46を別々に示す正面図The front view which shows separately the light source board | substrate 45 and the lens array 46 which comprise the 1st illumination unit 41 shown in FIG. 近距離、中距離および遠距離の各照明モードでの光源31の出力制御状況を示す説明図Explanatory drawing which shows the output control condition of the light source 31 in each illumination mode of short distance, medium distance, and long distance 各照明グループA〜Dでの駆動電流値をグラフで示す説明図Explanatory drawing which shows the drive current value in each illumination group AD by a graph 近距離、中距離および遠距離の各照明モードでの照度分布をグラフで示す説明図Explanatory diagram showing the illuminance distribution in the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes in a graph 従来構成および本実施形態による照明の状態を模式的に示す平面図The top view which shows typically the state of the illumination by a conventional structure and this embodiment 第2実施形態に係る撮像装置61のブロック構成図The block block diagram of the imaging device 61 which concerns on 2nd Embodiment. 撮像装置61の正面図Front view of imaging device 61 撮像装置61による測距の状況を示す説明図Explanatory drawing which shows the state of distance measurement by the imaging device 61 撮像装置61で行われる処理の手順を示すフロー図Flow chart showing a procedure of processing performed in the imaging device 61 第3実施形態による測距の状況を示す説明図Explanatory drawing which shows the status of the distance measurement by 3rd Embodiment 第4実施形態に係る光源31の電流制御の状況をグラフで示す説明図Explanatory drawing which shows the condition of the current control of the light source 31 which concerns on 4th Embodiment with a graph 第5実施形態による照度分布測定の状況を示す説明図Explanatory drawing which shows the condition of the illumination distribution measurement by 5th Embodiment

前記課題を解決するためになされた第1の発明は、撮像領域を照明しながら被写体を撮像する撮像装置であって、赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置されて赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部と、この照明部の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記第1の照明手段は、前記撮像領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記第2の照明手段は、前記撮像領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。 A first invention made to solve the above-described problem is an imaging apparatus that images a subject while illuminating an imaging region, and includes a first illumination unit that emits infrared light, and the first illumination unit. a second illumination means is arranged to emit infrared light across at least including a lighting portion and an output control means for controlling the output of the illumination unit, wherein the first illumination means, The light distribution characteristic is set so that light is emitted in a first emission angle range so as to illuminate the central portion of the imaging region , and the second illuminating means is configured to detect an area shifted outward from the central portion of the imaging region. The light distribution characteristic is set to emit light in a second emission angle range that is shifted from the first emission angle range so as to illuminate , and the output control means, when the distance to the subject is short, configuration and performing output restriction containing off the first illumination means That.

これによると、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。特に、被写体までの距離が短い場合に、第1の照明手段に対して出力制限を行うことにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。これにより、防犯や監視の目的で撮像装置を設置する場合に、近距離の位置で必要照度を満足するように出力を低く抑えることで、照明領域内の人物から照明光が見えにくくなり、秘匿性を確保することができる。 According to this, even when the distance to the subject is greatly different, it is possible to illuminate the necessary illumination area corresponding to the imaging area with an appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area. In particular, when the distance to the subject is short, by restricting the output to the first illumination means, it is possible to avoid excessive illuminance at the center of the necessary illumination area. As a result, when installing an imaging device for crime prevention or surveillance purposes, it is difficult to see the illumination light from the person in the illumination area by keeping the output low so as to satisfy the required illuminance at a short distance. Sex can be secured.

また、第2の発明は、前記照明部は、赤外光を発光する第3の照明手段をさらに含み、前記第1の照明手段は前記第3の照明手段を挟んで配置され、前記第3の照明手段は前記第1の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記第2の照明手段は前記第3の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段以下の出力で点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段と同様に点灯する構成とする。 According to a second aspect of the present invention, the illumination unit further includes a third illumination unit that emits infrared light, the first illumination unit is disposed with the third illumination unit interposed therebetween, and the third illumination unit The illumination means illuminates an area shifted outward from the first illumination means, the second illumination means illuminates an area shifted outward from the third illumination means, and the output control means When the distance to the subject is short, the first illumination unit is turned on with an output equal to or less than the third illumination unit, and when the distance to the subject is long, the first illumination unit is turned on. It is set as the structure which lights similarly to the said 3rd illumination means .

また、第3の発明は、前記照明部は、赤外光を発光する第3の照明手段をさらに含み、前記第1の照明手段は前記第3の照明手段を挟んで配置され、前記第3の照明手段は前記第1の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記第2の照明手段は前記第3の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第3の照明手段を前記第2の点灯手段よりも出力制限して点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第3の照明手段を前記第2の点灯手段と同様に点灯する構成とする。  In the third aspect of the invention, the illumination unit further includes third illumination means for emitting infrared light, the first illumination means is disposed with the third illumination means interposed therebetween, and the third illumination means The illumination means illuminates an area shifted outward from the first illumination means, the second illumination means illuminates an area shifted outward from the third illumination means, and the output control means When the distance to the subject is short, the third illumination unit is turned on with output limited to that of the second lighting unit, and when the distance to the subject is long, the third illumination unit is turned on. The means is lit in the same manner as the second lighting means.

第2,3の発明によると、照明領域内の人物から照明光が見えにくくなり、秘匿性を確保することができるとともに、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けながら、必要照明領域の全体に渡って必要照度を満足することができる According to the second and third inventions, it is difficult to see the illumination light from the person in the illumination area, it is possible to ensure confidentiality, while avoiding excessive illuminance at the center of the necessary illumination area, The required illuminance can be satisfied over the entire required illumination area .

また、第4の発明は、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離について、第1の距離およびこれより短い第2の距離により、近距離、中距離および遠距離の3通りに場合分けして、前記照明部の出力を制御する構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the output control means divides the distance to the subject into three cases: a short distance, a medium distance, and a long distance, according to a first distance and a second distance shorter than the first distance. Thus, the output of the illumination unit is controlled.

これによると、3通りの場合分けで済むため、ユーザが選択する場合の煩わしさを解消することができ、また、実用上十分な程度で、必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。   According to this, since it is sufficient to divide into three cases, it is possible to eliminate the troublesomeness when the user selects, and to illuminate the necessary illumination area with an appropriate illuminance with a practically sufficient level and necessary illumination. Unnecessary illumination outside the area can be suppressed.

また、第5の発明は、前記出力制御手段は、前記近距離の場合には、前記第1の照明手段を消灯するとともに前記第2の照明手段を点灯し、前記中距離の場合には、前記第2の照明手段を点灯するとともに前記第1の照明手段を前記第2の照明手段よりも出力制限して点灯し、前記遠距離の場合には、前記第1の照明手段および前記第2の照明手段の双方を点灯する構成とする。 In the fifth invention, the output control means turns off the first lighting means and turns on the second lighting means when the distance is short, and turns on the second lighting means when the distance is short. The second illuminating means is turned on and the first illuminating means is lit with an output limited to that of the second illuminating means. In the case of the long distance, the first illuminating means and the second illuminating means are turned on . Both of the illumination means are turned on.

これによると、近距離、中距離および遠距離のいずれの場合でも、必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。   According to this, it is possible to illuminate the necessary illumination area with an appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area in any of short distance, medium distance, and long distance.

また、第6の発明は、前記出力制御手段は、前記近距離および前記中距離の場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段よりも出力制限して点灯し、前記遠距離の場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段と同様に点灯する構成とする。In addition, according to a sixth aspect of the present invention, the output control means turns on the third illumination means with an output more limited than the second illumination means in the case of the short distance and the intermediate distance, In the case of a distance, the third lighting unit is turned on in the same manner as the second lighting unit.

また、第7の発明は、前記出力制御手段は、前記中距離および前記遠距離の場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段と同様に点灯する構成とする。According to a seventh aspect of the invention, the output control means turns on the first illumination means in the same manner as the third illumination means at the intermediate distance and the long distance.

また、第8の発明は、前記第3の照明手段は、前記第1の出射角度範囲と前記第2の出射角度範囲との間の第3の出射角度範囲で光を出射する構成とする。In an eighth aspect of the invention, the third illuminating means emits light in a third emission angle range between the first emission angle range and the second emission angle range.

また、第9の発明は、前記照明部は、赤外光を発光する第4の照明手段をさらに含み、前記第4の照明手段は前記第2の照明手段の少なくとも一部を挟んで配置され、前記第2の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第4の照明手段を前記第2の点灯手段と同様に点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第4の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。In the ninth invention, the illumination unit further includes fourth illumination means for emitting infrared light, and the fourth illumination means is disposed with at least a part of the second illumination means interposed therebetween. When the distance to the subject is short, the output control means illuminates the area shifted outward from the second illumination means, and the fourth illumination means is the same as the second lighting means. When the distance to the subject is long, the fourth illumination unit is configured to limit output including turning off.

また、第10の発明は、前記照明部は、赤外光を発光する第4の照明手段をさらに含み、前記第4の照明手段は前記第2の照明手段の少なくとも一部を挟んで配置され、前記第2の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、前記出力制御手段は、前記近距離および前記中距離の場合には、前記第4の照明手段を前記第2の点灯手段と同様に点灯し、前記遠距離の場合には、前記第4の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。  According to a tenth aspect of the present invention, the illumination unit further includes a fourth illumination unit that emits infrared light, and the fourth illumination unit is disposed across at least a part of the second illumination unit. Illuminating a region shifted outward from the second illuminating means, and the output control means, in the case of the short distance and the intermediate distance, the fourth illuminating means as the second lighting means. Similarly, the light is turned on, and in the case of the long distance, the fourth lighting unit is configured to limit output including turning off.

第9,10の発明によると、遠距離の位置で、必要照明領域の外にいる人物から照明光が見えなくなり、秘匿性を確保することができる。  According to the ninth and tenth aspects of the invention, the illumination light cannot be seen from a person outside the necessary illumination area at a long distance, and confidentiality can be ensured.

また、第11の発明は、前記第4の照明手段は、前記第1の出射角度範囲〜前記第3の出射角度範囲のいずれよりも大きい第4の出射角度範囲で光を出射する構成とする。In an eleventh aspect of the invention, the fourth illumination unit emits light in a fourth emission angle range that is larger than any of the first emission angle range to the third emission angle range. .

また、第12の発明は、前記照明手段の各々は、光源と、この光源から放射される光を集光するレンズとを有し、前記第1の照明手段では、前記光源および前記レンズが、前記光源の光軸と前記レンズの中心軸とが第1のずれ量をもって相対的にずれた状態で配置され、前記第2の照明手段では、前記光源および前記レンズが、前記光源の光軸と前記レンズの中心軸とが前記第1のずれ量より大きな第2のずれ量をもって相対的にずれた状態で配置された構成とする。 In a twelfth aspect of the invention, each of the illuminating units includes a light source and a lens that collects light emitted from the light source. In the first illuminating unit, the light source and the lens include: The optical axis of the light source and the central axis of the lens are arranged in a relatively shifted state with a first shift amount. In the second illuminating means, the light source and the lens are aligned with the optical axis of the light source. The lens is arranged so as to be relatively displaced from the central axis of the lens by a second shift amount larger than the first shift amount.

これによると、光源の光軸とレンズの中心軸とを相対的にずらすことで、レンズの断面形状を変更することなく、出射角度範囲を変えることができ、これにより製造が容易になり、製造コストを低く抑えることができる。   According to this, by relatively shifting the optical axis of the light source and the central axis of the lens, the emission angle range can be changed without changing the cross-sectional shape of the lens. Cost can be kept low.

また、第13の発明は、前記レンズは、一定の間隔をおいて複数配置され、前記光源は、前記レンズの中心軸に対して光軸がずれた状態で複数配置された構成とする。 In a thirteenth aspect of the present invention, a plurality of the lenses are arranged at regular intervals, and a plurality of the light sources are arranged in a state where an optical axis is deviated from a central axis of the lens.

これによると、レンズに比較して光源は寸法が小さくなるため、レンズの幅内で光源をずらせばよく、これにより複数のレンズを密接して配置することができるため、装置の小型化を図ることができる。   According to this, since the size of the light source is smaller than that of the lens, it is only necessary to shift the light source within the width of the lens, which allows a plurality of lenses to be closely arranged, thereby reducing the size of the apparatus. be able to.

また、第14の発明は、前記被写体までの距離を測定する測距部をさらに備え、前記出力制御手段は、前記測距部で取得した距離に基づいて前記照明部の出力を制御する構成とする。 The fourteenth aspect of the invention further includes a distance measuring unit that measures the distance to the subject, and the output control means controls the output of the illumination unit based on the distance acquired by the distance measuring unit. To do.

これによると、ユーザが測定器具を用いて距離を測定する手間や、測定距離に対応する制御を行うように撮像装置に対して必要な入力操作を行う手間を省くことができるため、ユーザの利便性が向上する。   According to this, it is possible to save the user the trouble of measuring the distance using the measuring instrument and the input operation necessary for the imaging device so as to perform the control corresponding to the measurement distance. Improves.

また、第15の発明は、赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置され赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部を備え、前記第1の照明手段は、撮像領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、前記第2の照明手段は、前記撮像領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定された撮像装置の制御方法であって、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行う構成とする。 In addition, the fifteenth aspect of the present invention is an illumination unit including at least a first illumination unit that emits infrared light and a second illumination unit that is disposed with the first illumination unit interposed therebetween and emits infrared light. The first illumination means is set to a light distribution characteristic of emitting light in a first emission angle range so as to illuminate a central portion of the imaging area, and the second illumination means is configured to emit light in the imaging area. A method for controlling an imaging apparatus set to a light distribution characteristic that emits light in a second emission angle range shifted from the first emission angle range so as to illuminate a region shifted outward from the center of when the distance to the subject is short, and configured to perform output restriction containing off to the first lighting unit.

これによると、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。特に、被写体までの距離が短い場合に、第1の照明手段に対して出力制限を行うことにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。これにより、防犯や監視の目的で撮像装置を設置する場合に、近距離の位置で必要照度を満足するように出力を低く抑えることで、照明領域内の人物から照明光が見えにくくなり、秘匿性を確保することができる。 According to this, even when the distance to the subject is greatly different, it is possible to illuminate the necessary illumination area corresponding to the imaging area with an appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area. In particular, when the distance to the subject is short, by restricting the output to the first illumination means, it is possible to avoid excessive illuminance at the center of the necessary illumination area. As a result, when installing an imaging device for crime prevention or surveillance purposes, it is difficult to see the illumination light from the person in the illumination area by keeping the output low so as to satisfy the required illuminance at a short distance. Sex can be secured.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る撮像装置1を示す斜視図である。撮像装置1は、被写体を撮像する撮像部2と、被写体を照明する照明部3と、撮像部2および照明部3を収容する筐体4と、を備えている。筐体4は、有底の箱状をなし、その上側開放部が上カバー5で覆われ、さらにその上側に日よけ6が設けられている。筐体4の前面側には、カバーガラスにより構成される撮像窓7および照明窓8が横方向に並べて設けられており、照明部3が発する照明光が照明窓8を介して出射され、被写体からの光が撮像窓7を介して撮像部2に入射する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an imaging apparatus 1 according to the first embodiment. The imaging device 1 includes an imaging unit 2 that images a subject, an illumination unit 3 that illuminates the subject, and a housing 4 that houses the imaging unit 2 and the illumination unit 3. The casing 4 has a box shape with a bottom, an upper open portion thereof is covered with an upper cover 5, and a sunshade 6 is further provided on the upper side thereof. An imaging window 7 and an illumination window 8 made of a cover glass are provided side by side on the front side of the housing 4, and illumination light emitted from the illumination unit 3 is emitted through the illumination window 8, and the subject Light enters the imaging unit 2 through the imaging window 7.

図2は、撮像装置1の設置状況を示す側面図である。撮像装置1は、支柱11に支持された状態で所要の高さ(例えば2m〜5m)に設置され、防犯や監視などの目的で道路や建物の敷地上に存在する人物や車両などの被写体を撮像する。撮像装置1の照明部3には、赤外光を発光する光源が用いられており、これにより人物に気づかれることなく撮像することができ、景観を害することもなく、特に透過性に優れた近赤外光を発光する光源を用いることで、降雨や霧の影響を受けることなく撮像することができる。   FIG. 2 is a side view showing an installation state of the imaging apparatus 1. The image pickup apparatus 1 is installed at a required height (for example, 2 m to 5 m) while being supported by the support column 11, and subjects such as persons or vehicles existing on the road or building site for crime prevention or surveillance purposes. Take an image. The illumination unit 3 of the imaging device 1 uses a light source that emits infrared light, which enables imaging without being noticed by a person, without harming the landscape, and particularly excellent transparency. By using a light source that emits near-infrared light, imaging can be performed without being affected by rainfall or fog.

また、この撮像装置1は、撮像装置1から被写体までの投光距離に応じて照明モードを切り替えて使用される。特に本実施形態では、第1の距離(例えば15m)とこれより短い第2の距離(例えば10m)とにより、近距離(例えば5m〜10m)、中距離(例えば10m〜15m)、および遠距離(例えば15m〜30m)の3通りに場合分けされ、投光距離に応じて対応する照明モードが選択される。   In addition, the imaging apparatus 1 is used by switching the illumination mode according to the light projection distance from the imaging apparatus 1 to the subject. In particular, in the present embodiment, the first distance (for example, 15 m) and the second distance (for example, 10 m) shorter than the first distance (for example, 5 m to 10 m), the middle distance (for example, 10 m to 15 m), and the long distance There are three cases (for example, 15 to 30 m), and the corresponding illumination mode is selected according to the projection distance.

この照明モードの設定は、装置の据え付け時に行われ、また、撮像位置を変更する際に行われ、撮像装置1から被写体までの投光距離を適宜な測定器具を用いて測定し、その測定距離に応じてユーザが照明モードを選択設定する。   The setting of the illumination mode is performed when the apparatus is installed, and is performed when the imaging position is changed. The projection distance from the imaging apparatus 1 to the subject is measured using an appropriate measuring instrument, and the measurement distance is measured. The user selects and sets the illumination mode according to the above.

なお、図1に示した撮像装置1の筐体4内には、撮像部2および照明部3の他に、撮像部2および照明部3を駆動する制御基板(図示せず)が収容され、この他に、外部の装置との間での通信に必要となるインタフェイス24,25(図3参照)や、ユーザによる各種の入力操作が行われる入力操作部26(図3参照)が設けられるコントローラ12が、図2に示したように、筐体4とは別体で設けられている。このコントローラ12はユーザが作業しやすいように地上近くに設置され、ケーブル13を介して筐体4内の制御基板に接続される。   In addition to the imaging unit 2 and the illumination unit 3, a control board (not shown) that drives the imaging unit 2 and the illumination unit 3 is accommodated in the housing 4 of the imaging apparatus 1 illustrated in FIG. In addition, interfaces 24 and 25 (see FIG. 3) necessary for communication with an external device and an input operation unit 26 (see FIG. 3) for performing various input operations by the user are provided. The controller 12 is provided separately from the housing 4 as shown in FIG. The controller 12 is installed near the ground so that the user can easily work, and is connected to the control board in the housing 4 via the cable 13.

図3は、撮像装置1のブロック構成図である。撮像装置1は、前記の撮像部2および照明部3と、照明部3を駆動する駆動部21と、撮像部2での撮像により得られた画像データを記憶する記憶部(メモリ)22と、画像データの暗号化および符号化を行う暗号化/符号化部23と、ネットワーク(インターネットなど)を介したデータの送受信を行う出力インタフェイス24および入力インタフェイス25と、ユーザによる各種の入力操作が行われる入力操作部26と、各部を総括的に制御する制御部27と、を有している。   FIG. 3 is a block configuration diagram of the imaging apparatus 1. The imaging device 1 includes the imaging unit 2 and the illumination unit 3, a drive unit 21 that drives the illumination unit 3, a storage unit (memory) 22 that stores image data obtained by imaging with the imaging unit 2, and An encryption / encoding unit 23 that encrypts and encodes image data, an output interface 24 and an input interface 25 that transmit and receive data via a network (such as the Internet), and various input operations by a user. An input operation unit 26 is provided, and a control unit 27 that controls each unit in an integrated manner.

制御部27は、プログラムが格納されるROMと、プログラムを実行するCPUと、ワーク領域として使用されるRAMと、例えば撮像部2に対する制御信号を生成するタイミングジェネレータとを有している。   The control unit 27 includes a ROM that stores a program, a CPU that executes the program, a RAM that is used as a work area, and a timing generator that generates a control signal for the imaging unit 2, for example.

照明部3は、光源31と、レンズ32とで構成される複数の発光部33a〜33dを有している。光源31は、赤外光(例えば近赤外光)を発光する赤外LEDである。レンズ32は、光源31から放射される光を集光する集光レンズ(例えばコリメートレンズ)である。発光部33a〜33dは、4つの照明グループA〜Dにグループ分けされている。駆動部21は、発光部33a〜33dの光源31を駆動する駆動回路34を有している。この駆動回路34は、発光部33a〜33dの4つの照明グループA〜Dごとに設けられた定電流電源であり、4つの照明グループA〜D単位で光源31が制御される。   The illuminating unit 3 includes a plurality of light emitting units 33 a to 33 d configured by a light source 31 and a lens 32. The light source 31 is an infrared LED that emits infrared light (for example, near infrared light). The lens 32 is a condensing lens (for example, a collimating lens) that collects light emitted from the light source 31. The light emitting units 33a to 33d are grouped into four illumination groups A to D. The drive unit 21 includes a drive circuit 34 that drives the light source 31 of the light emitting units 33a to 33d. The drive circuit 34 is a constant current power source provided for each of the four illumination groups A to D of the light emitting units 33a to 33d, and the light source 31 is controlled in units of the four illumination groups A to D.

光源31は、駆動回路34から印加される駆動電流値を増減することで出力(発光輝度)を変更することができる。各駆動回路34は、図示しないDA変換器を有しており、制御部(出力制御手段)27のCPUから出力される駆動制御信号(ディジタル値)に基づいて駆動電流を出力する。駆動電流値は、駆動制御信号に応じて所定のステップ数(例えば0〜255)で変更することができ、この駆動電流値を増減することで光源31の出力(発光輝度)が制御される。また、制御部27では、タイミングジェネレータから所定時間幅のパルス信号を出力しており、各駆動回路34はパルス信号のONデューティ時間だけ光源31を駆動する。即ち本実施形態では、光源31としてのLEDはPWM駆動されている。そして光源31が点灯、消灯されるタイミングは、照明グループA〜Dで同一とされ、例えば照明グループA〜Dの全てを点灯させる場合には、各照明グループ間で光源31は同期して点灯と消灯を繰り返す。この間欠駆動によって、瞬間的に非常に高輝度な発光が得られる。そして、各光源31が点灯する期間(ONデューティ期間)は、後述のイメージセンサ35の露光期間に含まれるようにタイミングジェネレータによって制御される。   The light source 31 can change the output (light emission luminance) by increasing or decreasing the drive current value applied from the drive circuit 34. Each drive circuit 34 has a DA converter (not shown), and outputs a drive current based on a drive control signal (digital value) output from the CPU of the control unit (output control means) 27. The drive current value can be changed by a predetermined number of steps (for example, 0 to 255) according to the drive control signal, and the output (light emission brightness) of the light source 31 is controlled by increasing or decreasing the drive current value. Further, the control unit 27 outputs a pulse signal having a predetermined time width from the timing generator, and each drive circuit 34 drives the light source 31 for the ON duty time of the pulse signal. That is, in this embodiment, the LED as the light source 31 is PWM driven. The timing at which the light source 31 is turned on and off is the same for the lighting groups A to D. For example, when all the lighting groups A to D are turned on, the light source 31 is turned on synchronously between the lighting groups. Repeat turning off. By this intermittent drive, light emission with extremely high luminance can be obtained instantaneously. The period during which each light source 31 is lit (ON duty period) is controlled by the timing generator so as to be included in the exposure period of the image sensor 35 described later.

撮像部2は、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のイメージセンサ35を備えている。上述したように、光源31のパルス発光は周期的に行われるから、CMOSを構成する各画素の露光タイミング(期間長)を同一とすべくグローバルシャッタ方式が採用されている。このイメージセンサ35は、所要のフレームレート(例えば30fps)で画像データを出力し、この画像データはAD変換器36でディジタル化されて、画像処理部37で例えばγ補正等の通常のモノクロ画像に対する画像処理を施された後、単色画像データとして記憶部22に一時的に記憶される。なお、撮像部2は、照明部3から出射される赤外光で照明された被写体からの反射光を捉えるため、いわゆるIRカットフィルタを備えていない。   The imaging unit 2 includes, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor 35. As described above, since the light emission of the light source 31 is performed periodically, the global shutter method is adopted so that the exposure timing (period length) of each pixel constituting the CMOS is the same. The image sensor 35 outputs image data at a required frame rate (for example, 30 fps). The image data is digitized by an AD converter 36 and is processed by an image processing unit 37 for a normal monochrome image such as γ correction. After image processing, the image data is temporarily stored in the storage unit 22 as single-color image data. Note that the imaging unit 2 does not include a so-called IR cut filter in order to capture reflected light from a subject illuminated with infrared light emitted from the illumination unit 3.

記憶部22に記憶された画像データは制御部27のCPUから直接的に参照することができ、特に制御部27のCPUは特定のメモリ領域(つまり画像の一部)に強制的にデータを書き込めるようになっており、例えば、撮像装置1の識別情報や撮像時刻等の情報を画像に直接的にマージすることができる。   The image data stored in the storage unit 22 can be directly referred to from the CPU of the control unit 27. In particular, the CPU of the control unit 27 can forcibly write the data in a specific memory area (that is, a part of the image). For example, information such as identification information and imaging time of the imaging device 1 can be directly merged with the image.

暗号化/符号化部23では、記憶部22に記憶された画像データを出力インタフェイス24からネットワークに送出する際に必要となる暗号化および符号化が行われる。この暗号化および符号化では、TCP/IPに対応したパケット信号への変換などの処理が行われる。暗号化/符号化部23から出力された画像データは、出力インタフェイス24からネットワークを介して遠隔地にある外部装置に送信されて、その外部装置で画像を閲覧することができ、これにより遠隔監視が実現される。   The encryption / encoding unit 23 performs encryption and encoding necessary for sending the image data stored in the storage unit 22 from the output interface 24 to the network. In this encryption and encoding, processing such as conversion into a packet signal compatible with TCP / IP is performed. The image data output from the encryption / encoding unit 23 is transmitted from the output interface 24 to an external device at a remote location via the network, and the image can be viewed on the external device. Monitoring is realized.

また、外部装置からネットワークを介して撮像装置1の各種の動作を指示することができる。例えば、撮像部2では、画像データが動画または所定時間間隔で撮影された静止画として出力されるが、この動画または静止画を出力させる撮像モードが外部装置から指示される。外部装置からの動作指示信号は、ネットワークを介して入力インタフェイス25で受信され、この動作指示信号に基づいて制御部27が撮像部2を制御する。   In addition, various operations of the imaging device 1 can be instructed from an external device via a network. For example, in the imaging unit 2, the image data is output as a moving image or a still image captured at a predetermined time interval, and an imaging mode for outputting the moving image or the still image is instructed from an external device. The operation instruction signal from the external device is received by the input interface 25 via the network, and the control unit 27 controls the imaging unit 2 based on the operation instruction signal.

また、撮像装置1自体に設けられた入力操作部26でも同様の動作指示を行うことができる。また、前記のように、撮像装置1の据え付け時には、近距離、中距離および遠距離の照明モードを設定する操作が行われるが、この照明モードの設定が入力操作部26で行われる。この操作に応じて制御部が駆動部21を制御する。   In addition, the same operation instruction can be given by the input operation unit 26 provided in the imaging apparatus 1 itself. As described above, when the imaging apparatus 1 is installed, an operation for setting the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes is performed. The illumination mode is set by the input operation unit 26. The control unit controls the drive unit 21 in accordance with this operation.

なお、ここでは、画像データがネットワークを介して遠隔地にある外部装置に送信されるようにしたが、撮像装置1又はコントローラ12が記録メディアを読み書きするリーダライタを備え、記録メディアに画像データを記憶させて、PCなどの画像再生装置で記録メディアから画像データを読み出して画像を閲覧することができるようにしてもよい。また、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等のいわゆる大容量ストレージ装置を備え、これに記録するようにしてもよい。   In this example, the image data is transmitted to an external device at a remote location via a network. However, the imaging device 1 or the controller 12 includes a reader / writer that reads and writes the recording medium, and the image data is stored on the recording medium. The image data may be stored so that the image can be browsed by reading the image data from the recording medium with an image reproduction device such as a PC. In addition, a so-called mass storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD) may be provided and recorded.

図4は、撮像装置1の正面図である。この図4では、図1において照明部3の前面に設けられる照明窓8を構成するカバーガラスを省略して示している。照明部3は、第1の照明ユニット41と、第2の照明ユニット42とを有している。   FIG. 4 is a front view of the imaging apparatus 1. 4, the cover glass which comprises the illumination window 8 provided in the front surface of the illumination part 3 in FIG. 1 is abbreviate | omitted and shown. The illumination unit 3 includes a first illumination unit 41 and a second illumination unit 42.

図5は、照明部3の正面図である。第1,第2の各照明ユニット41,42には、発光部33a〜33dを構成する光源31が2次元的に複数配列されており、レンズ32も光源31の各々に対応して2次元的に複数配列されている。特にここでは、光源31およびレンズ32が、X軸方向に5個、Y軸方向に7個並べて、合計35個配置されている。なお、以降の説明において、X軸の矢印方向を+、その逆を−と定義して説明する。   FIG. 5 is a front view of the illumination unit 3. In each of the first and second illumination units 41 and 42, a plurality of light sources 31 constituting the light emitting portions 33a to 33d are two-dimensionally arranged, and the lenses 32 are also two-dimensionally corresponding to the light sources 31 respectively. Are arranged in multiple numbers. In particular, here, a total of 35 light sources 31 and lenses 32 are arranged, with 5 in the X-axis direction and 7 in the Y-axis direction. In the following description, the arrow direction of the X axis is defined as + and the opposite is defined as −.

図6は、照明ユニット41,42の側面図である。光源31は、表面実装型の面発光赤外LEDであり、光源基板45上に配置されている。レンズ32は、アクリル樹脂(PMMA)などの光透過性材料にて一体成形されてレンズアレイ(レンズ集合体)46を構成している。レンズ32は全て、光軸C2について点対称で、同一の断面形状に形成された非球面レンズである。   FIG. 6 is a side view of the lighting units 41 and 42. The light source 31 is a surface-mount type surface emitting infrared LED, and is disposed on the light source substrate 45. The lens 32 is integrally formed of a light transmissive material such as acrylic resin (PMMA) to form a lens array (lens assembly) 46. All the lenses 32 are aspherical lenses that are point-symmetric with respect to the optical axis C2 and have the same cross-sectional shape.

図示するように光源31の光出射側はドーム形状をなしており、特定の配光特性を持つ。レンズ32はこの光源31の配光特性を考慮した上で、最終的に投光距離が遠方になるほど照射範囲が広がる特性とされている。具体的には、光源31の光軸とレンズ32の光軸を一致させた場合には、撮像装置1から30mの距離において、1つの光源31の発光領域(約1mm×1mm)が、約5m×5mに拡大するような配光特性を有している。そして光源31から出射された光は、照射領域で重なり合って(正確には、個々の光源31について配置ピッチP(図8参照)だけずれている)1つの光スポットを形成する。なお、配光特性とは、照明による光度の分布であって、主に出射角度範囲によって制御が可能である。   As shown in the drawing, the light emission side of the light source 31 has a dome shape and has a specific light distribution characteristic. In consideration of the light distribution characteristics of the light source 31, the lens 32 has a characteristic in which the irradiation range becomes wider as the light projection distance finally becomes longer. Specifically, when the optical axis of the light source 31 and the optical axis of the lens 32 are matched, the light emitting area (about 1 mm × 1 mm) of one light source 31 is about 5 m at a distance of 30 m from the imaging device 1. It has a light distribution characteristic that expands to 5 m. Then, the light emitted from the light source 31 is overlapped in the irradiation region (to be exact, is shifted by the arrangement pitch P (see FIG. 8) for each light source 31) to form one light spot. The light distribution characteristic is a light intensity distribution by illumination, and can be controlled mainly by an emission angle range.

光源基板45およびレンズアレイ46は、ブラケット47に固定されて一体化されており、特にここでは、ビス48により締結される。光源基板45とレンズアレイ46との間にはスペーサ49が介装されており、これにより光源31とレンズ32とが一定の間隔に保持される。   The light source substrate 45 and the lens array 46 are fixed and integrated with a bracket 47, and are particularly fastened by screws 48 here. A spacer 49 is interposed between the light source substrate 45 and the lens array 46, whereby the light source 31 and the lens 32 are held at a constant interval.

図5に示したように、第1の照明ユニット41および第2の照明ユニット42では、発光部33a〜33d(光源31およびレンズ32)が配光特性に応じて4つの照明グループA〜Dにグループ分けされている。この配光特性に応じたグループ分けは、第1の照明ユニット41と第2の照明ユニット42とで左右対称となっている。以下に、発光部33a〜33dの配光特性について説明する。   As shown in FIG. 5, in the 1st lighting unit 41 and the 2nd lighting unit 42, light emission parts 33a-33d (light source 31 and lens 32) are divided into four lighting groups AD according to a light distribution characteristic. Grouped. The grouping according to the light distribution characteristics is symmetrical between the first lighting unit 41 and the second lighting unit 42. Below, the light distribution characteristic of the light emission parts 33a-33d is demonstrated.

図7は、第1の照明ユニット41の正面図である。図8は、第1の照明ユニット41を構成する光源基板45およびレンズアレイ46を別々に示す正面図である。なお、この図7,図8では、向かって左側に配置される第1の照明ユニット41のみを示すが、向かって右側に配置される第2の照明ユニット42は第1の照明ユニット41と左右対称に現れる。   FIG. 7 is a front view of the first lighting unit 41. FIG. 8 is a front view showing separately the light source substrate 45 and the lens array 46 constituting the first illumination unit 41. 7 and 8, only the first lighting unit 41 arranged on the left side is shown. However, the second lighting unit 42 arranged on the right side is different from the first lighting unit 41 in the left and right directions. Appears symmetrically.

図7に示すように、光源31およびレンズ32は、光源31の光軸(LEDの面発光部分(通常は正方形又は長方形)の対角線の交点を通る法線を指す)とレンズ32の中心軸(幾何光学的な中心軸)とが略平行な状態で、光源31の光軸とレンズ32の中心軸とが相対的にずれるようにオフセット配置されている。特に本実施形態では、レンズ32をX,Y方向に一定間隔Pで配置して、このレンズ32の中心軸に対して光軸がX方向にずれるように光源31が配置されている。すなわち、図8(B)に示すように、レンズアレイ46では、レンズ32が一定の間隔P(例えば12mm)で配置されており、図8(A)に示すように、光源基板45では、レンズ32の中心軸に対して光源31の光軸がずれるように光源31が配置されている。   As shown in FIG. 7, the light source 31 and the lens 32 include the optical axis of the light source 31 (pointing to a normal passing through the intersection of diagonal lines of the surface emitting portion (usually square or rectangular) of the LED) and the central axis of the lens 32 ( The optical axis of the light source 31 and the central axis of the lens 32 are offset so that they are relatively parallel to each other in a state in which the geometrical optical center axis is substantially parallel. In particular, in the present embodiment, the lenses 32 are arranged at regular intervals P in the X and Y directions, and the light source 31 is arranged so that the optical axis is shifted in the X direction with respect to the central axis of the lenses 32. That is, as shown in FIG. 8B, in the lens array 46, the lenses 32 are arranged at a constant interval P (for example, 12 mm). As shown in FIG. The light source 31 is arranged so that the optical axis of the light source 31 is deviated from the central axis of 32.

このように光源31およびレンズ32は、光源31の光軸とレンズ32の中心軸とが相対的にずれるように配置されており、この光軸シフト幅(ずれ量)に応じて、光源31およびレンズ32からなる発光部33a〜33dの配光特性が異なるものとなる。   As described above, the light source 31 and the lens 32 are arranged so that the optical axis of the light source 31 and the center axis of the lens 32 are relatively shifted, and according to the optical axis shift width (shift amount), the light source 31 and the lens 32 are arranged. The light distribution characteristics of the light emitting portions 33a to 33d formed of the lens 32 are different.

発光部33a〜33d(光源31およびレンズ32)は、光軸シフト幅(ずれ量)に応じて4つの照明グループA〜Dにグループ分けされている。最も内側の1列を構成する5個が照明グループB(第3の照明手段)となり、内側から数えて2列目から5列目までの各列を構成する20個が照明グループA(第1の照明手段)となり、外側から数えて2列目と最も外側の1列の一部を構成する7個が照明グループC(第2の照明手段)となり、最も外側の1列の一部を構成する3個が照明グループD(第4の照明手段)となる。 The light emitting units 33a to 33d (light source 31 and lens 32) are grouped into four illumination groups A to D according to the optical axis shift width (shift amount). Five constituting the innermost row constitute the lighting group B (third illumination means), and 20 constituting each row from the second row to the fifth row counted from the inner side constitute the lighting group A (first illumination means). 7 that constitute a part of the second row and the outermost one row from the outside are the illumination group C ( second illumination means ) and constitute a part of the outermost row. The three to be used are the illumination group D ( fourth illumination means ).

照明グループAの光軸シフト幅(第1のずれ量)SaはX軸方向に+0.2mm、照明グループBの光軸シフト幅(第3のずれ量)SbはX軸方向に+0.4mm、照明グループCの光軸シフト幅(第4のずれ量)ScはX軸方向に+0.9mm、照明グループDの光軸シフト幅(第2のずれ量)SdはX軸方向に+2.7mmにそれぞれ設定されている。なお、この光軸シフト幅は特に限定されるものではなく、光源31およびレンズ32の光学特性などに応じて適宜に設定すればよい。   The optical axis shift width (first shift amount) Sa of the illumination group A is +0.2 mm in the X-axis direction, and the optical axis shift width (third shift amount) Sb of the illumination group B is +0.4 mm in the X-axis direction. The optical axis shift width (fourth shift amount) Sc of the illumination group C is +0.9 mm in the X-axis direction, and the optical axis shift width (second shift amount) Sd of the illumination group D is +2.7 mm in the X-axis direction. Each is set. The optical axis shift width is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the optical characteristics of the light source 31 and the lens 32.

ここで、光源31は互いに同一のものであり、光源31の駆動電流を同一とした場合は、照明グループA〜Dごとの光量は光源31の個数に応じて異なる。すなわち照明グループA(20個)が最も光量が大きく、照明グループC(7個)、照明グループB(5個)、照明グループD(3個)の順で光量が小さくなる。   Here, the light sources 31 are the same, and when the drive currents of the light sources 31 are the same, the amount of light for each of the illumination groups A to D varies depending on the number of the light sources 31. That is, the illumination group A (20) has the largest light amount, and the light amount decreases in the order of the illumination group C (7), illumination group B (5), and illumination group D (3).

なお、図5に示したように、照明グループA〜Dのグループ分けは、第1の照明ユニット41と第2の照明ユニット42とで左右対称となっており、向かって右側に配置される第2の照明ユニット42の光軸シフト幅Sa〜Sdは、図7,図8に示した第1の照明ユニット41と比較すると、同じ照明グループA〜D同士で正負が逆になり、例えば第2の照明ユニット42の照明グループAの光軸シフト幅SaはX軸方向に−0.4mmとなる。   As shown in FIG. 5, the grouping of the illumination groups A to D is symmetrical between the first illumination unit 41 and the second illumination unit 42, and is arranged on the right side. The optical axis shift widths Sa to Sd of the second illumination unit 42 are opposite to each other in the same illumination groups A to D as compared with the first illumination unit 41 shown in FIGS. The optical axis shift width Sa of the illumination group A of the illumination unit 42 is −0.4 mm in the X-axis direction.

また、本実施形態では、光軸シフト幅の比較的小さな照明グループB(光軸シフト幅Sb=0.4mm)を最も内側に配置しているが、これは、左右の照明ユニット41,42にそれぞれ設けられた照明グループBの光源31を単一の駆動回路で駆動させるためであり、左右の照明グループBを近接させることで配線を簡素化してコストを削減することができる。   In the present embodiment, the illumination group B (optical axis shift width Sb = 0.4 mm) having a relatively small optical axis shift width is arranged on the innermost side. This is because the light sources 31 of the respective illumination groups B provided are driven by a single drive circuit. By bringing the left and right illumination groups B close to each other, the wiring can be simplified and the cost can be reduced.

図9は、照明グループA〜Dごとに発光部33a〜33d(光源31およびレンズ32)を示す断面図であり、図9(A)は照明グループA(光軸シフト幅Sa=0.2mm)を、図9(B)は照明グループB(光軸シフト幅Sb=0.4mm)を、図9(C)は照明グループC(光軸シフト幅Sc=0.9mm)を、図9(D)は照明グループD(光軸シフト幅Sd=2.7mm)をそれぞれ示す。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the light emitting sections 33a to 33d (light source 31 and lens 32) for each of the illumination groups A to D, and FIG. 9A shows the illumination group A (optical axis shift width Sa = 0.2 mm). 9B shows the illumination group B (optical axis shift width Sb = 0.4 mm), FIG. 9C shows the illumination group C (optical axis shift width Sc = 0.9 mm), and FIG. ) Indicates the illumination group D (optical axis shift width Sd = 2.7 mm).

光源31およびレンズ32は、光源31の光軸C1とレンズ32の中心軸C2とが相対的にずれるように配置されており、光軸シフト幅(ずれ量)Sa〜Sdに応じてレンズ32から光が出射する出射角度範囲が変化し、照明グループA〜Dごとに出射角度範囲が異なる。この出射角度範囲は、直進方向(Z軸方向、光源31の光軸C1およびレンズ32の中心軸C2に平行となる方向)に対して、シフト方向(X軸正方向)と逆方向(X軸負方向)に傾き、この出射角度範囲の傾きは光軸シフト量Sa〜Sdが大きくなるのに応じて大きくなる。   The light source 31 and the lens 32 are arranged so that the optical axis C1 of the light source 31 and the center axis C2 of the lens 32 are relatively shifted, and the lens 32 is moved from the lens 32 according to the optical axis shift width (shift amount) Sa to Sd. The emission angle range from which the light is emitted changes, and the emission angle range differs for each of the illumination groups A to D. This emission angle range is in a direction opposite to the shift direction (X axis positive direction) and the opposite direction (X axis direction) with respect to the straight direction (Z axis direction, a direction parallel to the optical axis C1 of the light source 31 and the central axis C2 of the lens 32). The inclination of the emission angle range increases as the optical axis shift amounts Sa to Sd increase.

具体的には、図9(A)に示すように、光軸シフト幅が最も小さい照明グループA(第1の照明手段、光軸シフト幅Sa=0.2mm)では、直進方向(Z軸方向)に近い出射角度範囲(第1の出射角度範囲)で光が出射される。一方、図9(D)に示すように、光軸シフト幅が最も大きい照明グループD(第4の照明手段、光軸シフト幅Sd=2.7mm)では、照明グループAの出射角度範囲より水平方向(X軸方向)の外側に大きくずれた出射角度範囲(第4の出射角度範囲)で光が出射される。 Specifically, as shown in FIG. 9A, in the illumination group A having the smallest optical axis shift width (first illumination means, optical axis shift width Sa = 0.2 mm), the straight traveling direction (Z-axis direction) ) Is emitted in an emission angle range (first emission angle range) close to. On the other hand, as shown in FIG. 9D, in the illumination group D ( fourth illumination means , optical axis shift width Sd = 2.7 mm) having the largest optical axis shift width, it is more horizontal than the emission angle range of the illumination group A. Light is emitted in an emission angle range ( fourth emission angle range ) that is greatly shifted outward in the direction (X-axis direction).

また、図9(B)に示すように、光軸シフト幅が比較的小さい照明グループB(第3の照明手段、光軸シフト幅Sb=0.4mm)では、照明グループAの出射角度範囲より直進方向に対する傾きが大きな出射角度範囲(第3の出射角度範囲)で光が出射される。また、図9(C)に示すように、光軸シフト幅が比較的大きい照明グループC(第2の照明手段、光軸シフト幅Sc=0.9mm)では、直進方向に対する傾きがさらに大きな出射角度範囲(第2の出射角度範囲)で光が出射される。 Further, as shown in FIG. 9B, in the illumination group B (third illumination means, optical axis shift width Sb = 0.4 mm) having a relatively small optical axis shift width, the emission angle range of the illumination group A is larger. Light is emitted in an emission angle range (third emission angle range) having a large inclination with respect to the straight traveling direction. In addition, as shown in FIG. 9C, in the illumination group C ( second illumination means , optical axis shift width Sc = 0.9 mm) having a relatively large optical axis shift width, the emission with a larger inclination with respect to the straight traveling direction is emitted. Light is emitted in an angle range ( second emission angle range ).

このように光源31およびレンズ32を、光源31の光軸とレンズ32の中心軸とが相対的にずれた状態で配置することで、レンズ32は、光源31から放射される光を集光する集光レンズとして機能する他に、出射角度範囲を変化させる光学素子として機能する。   Thus, the lens 32 condenses the light emitted from the light source 31 by arranging the light source 31 and the lens 32 in a state where the optical axis of the light source 31 and the center axis of the lens 32 are relatively shifted. Besides functioning as a condensing lens, it functions as an optical element that changes the emission angle range.

各照明グループA〜Dでは、光軸シフト幅Sa〜Sdが大きくなるのに応じて、直進方向に対する出射角度範囲の傾きが大きくなり、この出射角度範囲の傾きに応じて、各照明グループA〜Dごとの被写体上の照明領域も水平方向(X軸方向)にずれる。このため、光軸シフト幅が最も小さい照明グループAは被写体の撮像領域の中心部を照明し、次に光軸シフト幅が大きい照明グループBは照明グループAより外側にずれた領域を照明し、次に光軸シフト幅が大きい照明グループCは照明グループBより外側にずれた領域を照明し、光軸シフト幅が最も大きい照明グループDは照明グループCより外側にずれた領域、すなわち最も外側の領域を照明する。   In each of the illumination groups A to D, as the optical axis shift widths Sa to Sd increase, the inclination of the emission angle range with respect to the straight traveling direction increases, and according to the inclination of the emission angle range, each of the illumination groups A to D. The illumination area on the subject for each D is also shifted in the horizontal direction (X-axis direction). For this reason, the illumination group A with the smallest optical axis shift width illuminates the center of the imaging region of the subject, and the illumination group B with the next largest optical axis shift width illuminates the area shifted outward from the illumination group A. Next, the illumination group C with the largest optical axis shift width illuminates the area shifted outward from the illumination group B, and the illumination group D with the largest optical axis shift width shifts outside the illumination group C, that is, the outermost area. Illuminate the area.

なお、ここで、撮像領域は、撮像部2により撮像される被写体の領域を示し、この撮像領域の中心部を照明グループAで照明することになるが、この照明グループAの照明領域は、撮像領域の中心位置に厳密に一致させる必要はなく、撮像領域の中心位置からずれた状態となる場合もある。また、所定の照度以上で照明する必要がある必要照明領域が撮像領域を含むように設定され、通常は、必要照明領域の中心部と撮像領域の中心部とが概ね一致するが、必要照明領域の中心位置と撮像領域の中心位置とを厳密に一致させる必要はなく、必要照明領域の中心位置と撮像領域の中心位置とがずれた状態となる場合もある。   Here, the imaging area indicates the area of the subject imaged by the imaging unit 2, and the center of the imaging area is illuminated by the illumination group A. The illumination area of the illumination group A is the imaging area. There is no need to exactly match the center position of the region, and there may be a case where it is shifted from the center position of the imaging region. In addition, the necessary illumination area that needs to be illuminated with a predetermined illuminance or higher is set so as to include the imaging area. Usually, the central portion of the necessary illumination area and the central area of the imaging area generally coincide with each other. It is not necessary for the center position of the image pickup area and the center position of the image pickup area to exactly coincide with each other, and the center position of the necessary illumination area may deviate from the center position of the image pickup area.

図10は、第1の照明ユニット41の変形例を示す正面図である。図11は、図10に示した第1の照明ユニット41を構成する光源基板45およびレンズアレイ46を別々に示す正面図である。なお、この図10,図11では、向かって左側に配置される第1の照明ユニット41のみを示すが、向かって右側に配置される第2の照明ユニット42は第1の照明ユニット41と左右対称に現れる。   FIG. 10 is a front view showing a modification of the first lighting unit 41. FIG. 11 is a front view showing separately the light source substrate 45 and the lens array 46 constituting the first illumination unit 41 shown in FIG. 10 and 11, only the first lighting unit 41 arranged on the left side is shown, but the second lighting unit 42 arranged on the right side is different from the first lighting unit 41 in the left and right directions. Appears symmetrically.

図7,図8に示した例では、レンズ32を一定間隔で配置して、このレンズ32の中心軸に対して光源31の光軸がずれるように光源31が配置された構成となっていたが、図10,図11に示す変形例では、光源31を一定間隔Pで配置して、この光源31の光軸に対してレンズ32の中心軸がずれるようにレンズ32が配置された構成となっている。   In the example shown in FIGS. 7 and 8, the lenses 32 are arranged at regular intervals, and the light source 31 is arranged so that the optical axis of the light source 31 is deviated from the central axis of the lens 32. However, in the modification shown in FIGS. 10 and 11, the light source 31 is arranged at a constant interval P, and the lens 32 is arranged so that the central axis of the lens 32 is deviated from the optical axis of the light source 31. It has become.

すなわち、図11(A)に示すように、光源基板45では、光源31が一定の間隔P(例えば12mm)で配置されており、図11(B)に示すように、レンズアレイ46では、光源31の光軸に対してレンズ32の中心軸が所定の光軸シフト幅Sa〜Sdをもって相対的にずれるようにレンズ32が配置されている。   That is, as shown in FIG. 11A, in the light source substrate 45, the light sources 31 are arranged at a constant interval P (for example, 12 mm), and in the lens array 46, as shown in FIG. The lens 32 is arranged so that the central axis of the lens 32 is displaced relative to the optical axis 31 with a predetermined optical axis shift width Sa to Sd.

ここで、図7,図8に示したように、一定間隔で配置されたレンズ32に対して光源31をずらして配置する構成では、一般に個々のレンズ32の直径よりも光源31のサイズが小さいことから、レンズアレイ46においてレンズ32を密接して配置して小型化を図ることができるが、図10,図11に示したように、一定間隔で配置された光源31に対してレンズ32をずらして配置する構成では、レンズ32を外側にずらすことで、隣接するレンズ32との間に隙間が生じるため、小型化が制限され、小型化を図る上では図7,図8に示した構成が有利である。   Here, as shown in FIGS. 7 and 8, in the configuration in which the light source 31 is shifted with respect to the lenses 32 arranged at regular intervals, the size of the light source 31 is generally smaller than the diameter of each lens 32. Therefore, the lenses 32 can be closely arranged in the lens array 46 to reduce the size, but as shown in FIGS. 10 and 11, the lenses 32 are arranged with respect to the light sources 31 arranged at regular intervals. In the configuration in which the lens 32 is shifted, the lens 32 is shifted outward, so that a gap is formed between the adjacent lenses 32. Therefore, the size reduction is limited, and the configuration shown in FIGS. Is advantageous.

次に、光源31の出力制御について説明する。図3に示したように、光源31は駆動回路34から印加される駆動電流により駆動され、この駆動電流値に応じて光源31の出力(発光輝度)が制御される。ここで、最大の駆動電流値(最大定格)とすると、最大出力で光源31を点灯させることができ、最大の駆動電流値より駆動電流値を小さくすると、光源31の出力が制限され、駆動電流値を増減することで所要の割合で光源31の出力を制限することができる。   Next, output control of the light source 31 will be described. As shown in FIG. 3, the light source 31 is driven by the drive current applied from the drive circuit 34, and the output (light emission luminance) of the light source 31 is controlled according to this drive current value. Here, if the maximum drive current value (maximum rating) is used, the light source 31 can be turned on with the maximum output. If the drive current value is made smaller than the maximum drive current value, the output of the light source 31 is limited, and the drive current By increasing or decreasing the value, the output of the light source 31 can be limited at a required ratio.

図12は、近距離、中距離および遠距離の各照明モードでの光源31の出力制御状況を示す説明図である。図13は、各照明グループA〜Dでの駆動電流値をグラフで示す説明図である。図14は、近距離、中距離および遠距離の各照明モードでの照度分布をグラフで示す説明図である。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the output control status of the light source 31 in each of the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes. FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating the drive current values in the illumination groups A to D in a graph. FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating the illuminance distribution in the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes in a graph.

本実施形態では、図2に示したように、撮像装置1から被写体までの投光距離が近距離、中距離および遠距離である場合にそれぞれ選択される3つの照明モードごとに光源31の出力制御が行われ、このとき、図12,図13に示すように、照明モードに応じて照明グループ単位で光源31の出力制御が行われる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the output of the light source 31 for each of the three illumination modes selected when the light projection distance from the imaging device 1 to the subject is a short distance, a medium distance, and a long distance, respectively. At this time, as shown in FIGS. 12 and 13, output control of the light source 31 is performed in units of illumination groups according to the illumination mode.

この光源31の出力制御では、最大の駆動電流値(第1の駆動電流値)Maxで光源31を点灯させる他に、光源31に駆動電流を印加しない、すなわち光源31を消灯したり、最大の駆動電流値Maxより小さい駆動電流値、特にここでは最大の駆動電流値Maxの1/2となる中間の駆動電流値(第2の駆動電流値)Midで光源31を点灯させる出力制限が行われる。最大の駆動電流値Maxおよび中間の駆動電流値Midはそれぞれ、電力に換算すると、例えば3.4Wおよび1.7Wとなる。   In the output control of the light source 31, in addition to turning on the light source 31 with the maximum drive current value (first drive current value) Max, no drive current is applied to the light source 31, that is, the light source 31 is turned off, Output limitation is performed to turn on the light source 31 with a drive current value smaller than the drive current value Max, in particular, an intermediate drive current value (second drive current value) Mid that is ½ of the maximum drive current value Max here. . The maximum drive current value Max and the intermediate drive current value Mid are, for example, 3.4 W and 1.7 W when converted into electric power.

ここで、図12,図13に基づいて、光源31の出力制御状況を4つの照明グループA〜Dごとに説明する。   Here, based on FIG. 12, FIG. 13, the output control condition of the light source 31 is demonstrated for every four illumination groups AD.

まず、照明グループA(第1の照明手段、光軸シフト幅Sa=0.2mm)では、近距離照明モードで光源31を消灯する出力制限が行われ、中距離照明モードで中間出力、すなわち中間の駆動電流値Midで光源31を点灯させる出力制限が行われる。一方、遠距離照明モードでは光源31の出力制限は行われず、最大出力、すなわち最大の駆動電流値Maxで光源31を点灯させる。   First, in the illumination group A (first illumination means, optical axis shift width Sa = 0.2 mm), output restriction is performed to turn off the light source 31 in the short-distance illumination mode, and intermediate output in the intermediate-distance illumination mode, that is, intermediate The output restriction for turning on the light source 31 with the drive current value Mid is performed. On the other hand, in the long-distance illumination mode, the output of the light source 31 is not limited, and the light source 31 is turned on with the maximum output, that is, the maximum drive current value Max.

照明グループB(第3の照明手段、光軸シフト幅Sb=0.4mm)では、近距離および中距離の各照明モードで光源31の出力制限が行われるが、この照明グループBでは、照明グループAとは異なり、近距離および中距離の各照明モードともに中間出力、すなわち中間の駆動電流値Midで光源31を点灯させる出力制限が行われる。一方、遠距離照明モードでは、照明グループAと同様に、光源31の出力制限は行われず、最大出力、すなわち最大の駆動電流値Maxで光源31を点灯させる。   In the illumination group B (third illumination means, optical axis shift width Sb = 0.4 mm), output limitation of the light source 31 is performed in each of the short-distance and medium-distance illumination modes. Unlike A, both the short-distance and medium-distance illumination modes are subjected to intermediate output, that is, output limitation for turning on the light source 31 with an intermediate drive current value Mid. On the other hand, in the long-distance illumination mode, similarly to the illumination group A, the output of the light source 31 is not limited, and the light source 31 is turned on at the maximum output, that is, the maximum drive current value Max.

照明グループC(第2の照明手段、光軸シフト幅Sc=0.9mm)では、照明モードに関係なく最大出力、すなわち最大の駆動電流値Maxで光源31が点灯され、出力制限は行われない。 In the illumination group C ( second illumination means , optical axis shift width Sc = 0.9 mm), the light source 31 is turned on at the maximum output, that is, the maximum drive current value Max regardless of the illumination mode, and the output is not limited. .

照明グループD(第4の照明手段、光軸シフト幅Sd=2.7mm)では、近距離および中距離の各照明モードともに最大出力、すなわち最大の駆動電流値Maxで光源31が点灯され、光源31の出力制限は行われない。一方、遠距離照明モードでは、光源31を消灯する出力制限が行われる。 In the illumination group D ( fourth illumination means , optical axis shift width Sd = 2.7 mm), the light source 31 is turned on at the maximum output, that is, the maximum drive current value Max in each of the short-distance and medium-distance illumination modes. 31 is not limited. On the other hand, in the long-distance illumination mode, output restriction for turning off the light source 31 is performed.

なお、本実施形態では、上述したように光源31を駆動する電流値を複数段階に設定しておき、撮像装置から被写体までの距離に応じて駆動電量を選択する構成としたが、駆動電流を一定(例えば最大定格)としておき、距離に応じてPWM駆動のON期間を増減するように構成してもよい。少なくとも、光源31のON期間がグローバルシャッタ方式で駆動されるイメージセンサ35の露光期間に包含されれば、駆動電流を選択する場合と同等の作用効果が得られ、撮像される画像の明るさは同じになる。   In the present embodiment, the current value for driving the light source 31 is set in a plurality of stages as described above, and the driving power is selected according to the distance from the imaging device to the subject. It may be configured to be constant (for example, maximum rating) and to increase or decrease the PWM drive ON period according to the distance. If at least the ON period of the light source 31 is included in the exposure period of the image sensor 35 driven by the global shutter method, the same effect as that in the case of selecting the drive current can be obtained, and the brightness of the image to be captured is Be the same.

次に、光源31の出力制御状況を近距離、中距離および遠距離の照明モードごとに説明する。   Next, the output control status of the light source 31 will be described for each of the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes.

図9に示したように、各照明グループA〜Dでは、光軸シフト幅Sa〜Sdが大きくなるのに応じて、直進方向に対する出射角度範囲の傾きが大きくなり、これにより各照明グループA〜Dの被写体上の照明領域が水平方向(X軸負方向)にずれる。このため、図14に示すように、各照明グループA〜Dでは、被写体上の照度のピークが順に外側にずれた状態となる。   As shown in FIG. 9, in each of the illumination groups A to D, as the optical axis shift widths Sa to Sd are increased, the inclination of the emission angle range with respect to the straight traveling direction is increased. The illumination area on the subject of D is shifted in the horizontal direction (X-axis negative direction). For this reason, as shown in FIG. 14, in each of the illumination groups A to D, the illuminance peak on the subject is sequentially shifted outward.

ここで、図12(A)に示したように、近距離照明モードでは、光軸シフト幅が最も小さい照明グループAで光源31を消灯する出力制限が行われ、光軸シフト幅が比較的小さい照明グループBで中間の駆動電流値Midで光源31を点灯させる出力制限が行われ、光軸シフト幅が大きい照明グループC,Dでは出力制限が行われない。   Here, as shown in FIG. 12A, in the short-distance illumination mode, output restriction is performed to turn off the light source 31 in the illumination group A having the smallest optical axis shift width, and the optical axis shift width is relatively small. In the illumination group B, output restriction for turning on the light source 31 with an intermediate driving current value Mid is performed, and in the illumination groups C and D having a large optical axis shift width, output restriction is not performed.

このように制御することで、近距離照明モードでは、図14(A)に示すように、照明グループBが必要照明領域の中心領域を照明し、照明グループCが照明グループBの照明領域より外側にずれた領域を照明し、照明グループDが必要照明領域の周辺領域を照明し、これにより必要照明領域の全体に渡って必要照度を満足することができる。   By controlling in this way, in the short-distance illumination mode, as shown in FIG. 14A, the illumination group B illuminates the central area of the necessary illumination area, and the illumination group C is outside the illumination area of the illumination group B. The illumination group D illuminates the peripheral area of the necessary illumination area, and thereby the required illumination intensity can be satisfied over the entire necessary illumination area.

特に、光軸シフト幅が最も小さい照明グループAで光源31を消灯する出力制限を行うことにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。また、光軸シフト幅が比較的小さい照明グループBは、照明領域の中心寄りの領域を照明するため、この照明グループBの駆動電流を小さくすることにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。   In particular, it is possible to avoid an excessive illuminance at the center of the necessary illumination region by performing output restriction to turn off the light source 31 in the illumination group A having the smallest optical axis shift width. In addition, since the illumination group B having a relatively small optical axis shift width illuminates an area closer to the center of the illumination area, the illuminance at the center of the necessary illumination area is reduced by reducing the drive current of the illumination group B. It can avoid becoming excessive.

また、図12(B)に示したように、中距離照明モードでは、光軸シフト幅が小さい照明グループA,Bで中間の駆動電流値Midで光源31を点灯させる出力制限が行われ、光軸シフト幅が大きい照明グループC,Dでは出力制限が行われない。   Further, as shown in FIG. 12B, in the middle-distance illumination mode, output restriction is performed to turn on the light source 31 with an intermediate drive current value Mid in the illumination groups A and B having a small optical axis shift width. In the illumination groups C and D having a large axis shift width, output restriction is not performed.

このように制御することで、中距離照明モードでは、図14(B)に示すように、照明グループAが必要照明領域の中心領域を照明し、照明グループBが照明グループAの照明領域より外側にずれた領域を照明し、照明グループCが照明グループBの照明領域より外側にずれた領域を照明し、照明グループDが必要照明領域の周辺領域を照明し、これにより必要照明領域の全体に渡って必要照度を満足することができる。   By controlling in this way, in the middle-distance illumination mode, as shown in FIG. 14B, the illumination group A illuminates the central area of the necessary illumination area, and the illumination group B is outside the illumination area of the illumination group A. The illumination group C illuminates the area where the illumination group C deviates from the illumination area of the illumination group B, and the illumination group D illuminates the peripheral area of the necessary illumination area. The required illuminance can be satisfied across.

特に、光軸シフト幅が小さい照明グループA,Bは、必要照明領域の中心部およびその近傍の領域を照明するため、この照明グループA,Bの駆動電流を小さくすることにより、必要照明領域の中心部での照度が過度になることを避けることができる。   In particular, since the illumination groups A and B having a small optical axis shift width illuminate the central portion of the necessary illumination region and the vicinity thereof, the drive current of the illumination groups A and B is reduced, thereby reducing the required illumination region. It is possible to avoid excessive illuminance at the center.

また、図12(C)に示したように、遠距離照明モードでは、光軸シフト幅が最も大きい照明グループDで光源31を消灯する出力制限が行われ、その他の照明グループA〜Cでは出力制限が行われない。   Further, as shown in FIG. 12C, in the long-distance illumination mode, output restriction is performed to turn off the light source 31 in the illumination group D having the largest optical axis shift width, and output is performed in the other illumination groups A to C. There are no restrictions.

このように制御することで、図14(C)に示すように、照明グループAが必要照明領域の中心領域を照明し、照明グループBが照明グループAの照明領域より外側にずれた領域を照明し、照明グループCが照明領域の周辺領域を照明し、これにより必要照明領域の全体に渡って必要照度を満足することができる。   By controlling in this way, as shown in FIG. 14C, the illumination group A illuminates the central area of the necessary illumination area, and the illumination group B illuminates an area shifted outside the illumination area of the illumination group A. Then, the illumination group C illuminates the peripheral area of the illumination area, so that the necessary illuminance can be satisfied over the entire necessary illumination area.

特に、光軸シフト幅が最も大きい照明グループDで光源31を消灯する出力制限を行うことにより、必要照明領域から外れた領域の無駄な照明を避けることができる。また、点灯させる全ての照明グループA〜Cで駆動電流を大きくすることで、遠距離での必要照明領域内の全体に渡って必要照度を確保することができる。   In particular, by performing output restriction to turn off the light source 31 in the illumination group D having the largest optical axis shift width, it is possible to avoid useless illumination in a region outside the necessary illumination region. Further, by increasing the drive current in all the illumination groups A to C to be lit, the necessary illuminance can be ensured over the entire required illumination area at a long distance.

以上のように、本実施形態では、被写体までの距離が短い場合(近距離および中距離の照明モード)には、照明グループA(第1の照明手段)に対して出力制限を行い、被写体までの距離が長い場合(遠距離照明モード)には、照明グループD(第4の照明手段)に対して出力制限を行うため、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。 As described above, in this embodiment, when the distance to the subject is short (short-distance and medium-distance illumination modes), output restriction is performed on the illumination group A (first illumination unit), and the subject When the distance is long (far-distance illumination mode), the output is limited for the illumination group D ( fourth illumination means ), so even if the distance to the subject is greatly different, the necessary illumination corresponding to the imaging region It is possible to illuminate the area with an appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area.

すなわち、被写体までの距離が短い場合には、照明グループAに対して出力制限が行われるため、必要照明領域の中心部で照度が過度になることで撮像画像内に発生する白とびを抑えることができる。一方、被写体までの距離が長い場合には、照明グループDに対して出力制限が行われるため、必要照明領域外の無用な方向に光が拡散されることを抑制するとともに消費電力を低く抑えることができる。   In other words, when the distance to the subject is short, output restriction is performed on the illumination group A, so that overexposure that occurs in the captured image due to excessive illuminance at the center of the necessary illumination area is suppressed. Can do. On the other hand, when the distance to the subject is long, output restriction is performed on the lighting group D, so that light is prevented from diffusing in an unnecessary direction outside the necessary illumination area and power consumption is kept low. Can do.

ところで、防犯や監視の目的で撮像装置1を設置する場合には、秘匿性、すなわち撮像領域内に存在する人物に撮像装置1で監視されていることを気づかれないようにする必要があり、このために本実施形態では、光源31に赤外光を発するLEDが用いられている。さらに光源31には、降雨による影響を避けるためには透過性に優れた近赤外光を発するものが好適である。ところが、近赤外光を発するLEDでは、可視域に入る波長の光も僅かながら出射されるため、高出力の場合には、照明領域内の人物から照明光が僅かに赤く見えてしまい、秘匿性が低下する。   By the way, when installing the imaging device 1 for the purpose of crime prevention or monitoring, it is necessary to prevent the person existing in the imaging area from being aware of being monitored by the imaging device 1, For this reason, in the present embodiment, an LED that emits infrared light to the light source 31 is used. Further, the light source 31 is preferably one that emits near-infrared light with excellent transparency in order to avoid the influence of rainfall. However, in an LED that emits near-infrared light, a small amount of light having a wavelength that falls within the visible range is emitted, and in the case of a high output, the illumination light appears slightly red from the person in the illumination region, and is hidden. Sexuality decreases.

このような問題に対して、本実施形態では、前記のような光源31の出力制御を行うことで秘匿性を確保することができる。以下、秘匿性に関する本実施形態の意義について説明する。   With respect to such a problem, in this embodiment, confidentiality can be ensured by performing output control of the light source 31 as described above. Hereinafter, the significance of this embodiment regarding confidentiality will be described.

図15は、従来構成および本実施形態による照明の状態を模式的に示す平面図であり、図15(A)に従来構成による場合を、図15(B−1),(B−2)に本実施形態による場合をそれぞれ示す。   FIG. 15 is a plan view schematically showing the conventional configuration and the illumination state according to the present embodiment. FIG. 15A shows the case of the conventional configuration, and FIGS. 15B-1 and 15B-2 show the case of the conventional configuration. The cases according to the present embodiment are respectively shown.

ここで、撮像装置1,51は、防犯などの目的で道路や建物の敷地を撮像するものであり、撮像装置1,51から被写体までの距離に関係なく、撮像領域の横幅は一定であり、したがって必要照明領域の横幅も一定である。   Here, the imaging devices 1 and 51 image roads and building sites for the purpose of crime prevention, etc., regardless of the distance from the imaging devices 1 and 51 to the subject, the horizontal width of the imaging region is constant, Therefore, the width of the necessary illumination area is also constant.

図15(A)に示すように、従来構成による撮像装置51では、距離に応じた照明モードの切り替えが行われないため、近距離で実際の照明領域が必要照明領域を含むように広範囲に赤外光を照射し、かつ遠距離で必要照度を満足するように高出力で赤外光を照射する必要がある。このため、近距離では、照明領域内の人物から照明光がはっきりと赤く見えてしまい、また遠距離では、必要照明領域の外にいる人物からも照明光が見えてしまい、いずれにしても秘匿性を確保することができない。   As shown in FIG. 15A, in the imaging device 51 according to the conventional configuration, since the illumination mode is not switched according to the distance, red is widely used so that the actual illumination area includes the necessary illumination area at a short distance. It is necessary to irradiate infrared light with high output so as to irradiate external light and satisfy the required illuminance at a long distance. For this reason, the illumination light appears clearly red from the person in the illumination area at a short distance, and the illumination light can be seen from a person outside the necessary illumination area at a long distance. Sex cannot be secured.

一方、本実施形態による撮像装置1では、図15(B−1),(B−2)に示すように、距離に応じて照明モードを切り替える。これにより、図15(B−1)に示す近距離照明モードでは、近距離の位置で必要照度を満足するように出力を低く抑えることで、照明領域内の人物から照明光が見えにくくなり、秘匿性を確保することができる。また、図15(B−2)に示す遠距離照明モードでは、遠距離の位置で実際の照明領域が必要照明領域を満足するように照明領域を狭く制限するため、必要照明領域の外にいる人物から照明光が見えなくなり、秘匿性を確保することができる。   On the other hand, in the imaging device 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 15B-1 and 15B-2, the illumination mode is switched according to the distance. Thereby, in the short distance illumination mode shown in FIG. 15 (B-1), it becomes difficult to see illumination light from a person in the illumination area by keeping the output low so as to satisfy the required illuminance at a short distance position. Confidentiality can be ensured. Further, in the long-distance illumination mode shown in FIG. 15B-2, the illumination area is narrowly limited so that the actual illumination area satisfies the necessary illumination area at a long-distance position. Therefore, the long-distance illumination mode is outside the necessary illumination area. Illumination light is not visible to a person, and confidentiality can be ensured.

(第2実施形態)
前記の第1実施形態では、撮像装置1から被写体までの投光距離に応じてユーザが照明モードを手動で切り替えるものとしたが、以下に説明する第2実施形態では、投光距離を測定して、その測定距離に基づいて照明モードを自動的に設定するようにしている。なお、特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the user manually switches the illumination mode according to the projection distance from the imaging device 1 to the subject. However, in the second embodiment described below, the projection distance is measured. Thus, the illumination mode is automatically set based on the measurement distance. The points not particularly mentioned are the same as in the above embodiment.

図16は、第2実施形態に係る撮像装置61のブロック構成図である。図17は、撮像装置61の正面図である。   FIG. 16 is a block configuration diagram of an imaging apparatus 61 according to the second embodiment. FIG. 17 is a front view of the imaging device 61.

図16に示すように、撮像装置61は、撮像装置61から被写体までの投光距離を測定する測距部62を備えている。この測距部62は、いわゆるTOF(Time of Flight)法に基づいて投光距離を計測するものであり、赤外線センサ63と、アンプ64と、比較器65と、D/A変換器66と、高速カウンタ67と、クロックジェネレータ68と、を有している。   As illustrated in FIG. 16, the imaging device 61 includes a distance measuring unit 62 that measures the light projection distance from the imaging device 61 to the subject. The distance measuring unit 62 measures a projection distance based on a so-called TOF (Time of Flight) method, and includes an infrared sensor 63, an amplifier 64, a comparator 65, a D / A converter 66, A high-speed counter 67 and a clock generator 68 are provided.

赤外線センサ63は例えばフォトダイオードで構成されている。この赤外線センサ63は、図17に示すように、撮像装置61の前面側に撮像部2や照明部3と並んで設けられる。   The infrared sensor 63 is composed of a photodiode, for example. As shown in FIG. 17, the infrared sensor 63 is provided on the front side of the imaging device 61 side by side with the imaging unit 2 and the illumination unit 3.

図18は、撮像装置61による測距の状況を示す説明図であり、図18(A)に撮像装置1の背面側から見た状況を、図18(B)に撮像装置1の側方から見た状況をそれぞれ示す。   FIG. 18 is an explanatory diagram showing the status of distance measurement by the imaging device 61. FIG. 18A shows the status viewed from the back side of the imaging device 1, and FIG. 18B shows the status from the side of the imaging device 1. Each situation is shown.

撮像装置61から被写体までの投光距離を測定する測距の処理は、例えば撮像装置61の設置時に一度行っておけばよいため、測距の際には、想定される被写体の位置にダミーの被写体を配置して計測することで精度を向上させることができる。図18の例では、被写体となる道路の路面上の照明領域の中心位置に、ダミーの被写体として反射板71を配置している。この反射板71は、例えば撮像装置から5m〜30mといった比較的広い範囲において任意位置に置かれるため、反射特性をなるべく一定にするため、例えばガラスビーズ等を利用した再帰性反射材で構成されていることが望ましい。   The distance measurement process for measuring the light projection distance from the imaging device 61 to the subject only needs to be performed once, for example, when the imaging device 61 is installed. The accuracy can be improved by arranging and measuring the subject. In the example of FIG. 18, the reflector 71 is disposed as a dummy subject at the center position of the illumination area on the road surface that is the subject. Since this reflecting plate 71 is placed at an arbitrary position in a relatively wide range such as 5 m to 30 m from the imaging device, for example, in order to make reflection characteristics as constant as possible, it is made of a retroreflecting material using, for example, glass beads. It is desirable that

図19は、撮像装置61で行われる処理の手順を示すフロー図である。ここでは、撮像装置1から光を照射してから反射板71で反射された光が撮像装置1に入射するまでの時間を計測して、撮像装置1から反射板71までの距離を算出し、この距離に基づいて照明モードを選択する。   FIG. 19 is a flowchart illustrating a procedure of processing performed by the imaging device 61. Here, the time from when the light from the imaging device 1 is irradiated until the light reflected by the reflecting plate 71 enters the imaging device 1 is calculated, and the distance from the imaging device 1 to the reflecting plate 71 is calculated. The illumination mode is selected based on this distance.

具体的には、まず、事前に、制御部27から比較器65に対して閾値レベル信号を出力して、反射光検出用の閾値レベルを設定する。そして、照明部3から測定用の赤外光を出射する(ST101)。なお、測定に際して、近距離〜遠距離照明モードのいずれにも対応させるため、全ての光源31を最大光量で点灯するとよい。ここでは、制御部27が、高速カウンタ67のカウント値をリセットすると共に、4つの照明グループA〜Dのいずかの光源31、例えば照明グループA(光軸シフト幅=0.2mm)の光源31を駆動して所定時間幅を有する光パルスを出力する。ここで、リセットされた高速カウンタ67は、クロックジェネレータ68から出力される1GHz(1周期は1ns)のクロック信号に基づきカウントアップを行う。   Specifically, first, a threshold level signal is output from the control unit 27 to the comparator 65 in advance to set a threshold level for detecting reflected light. And the infrared light for a measurement is radiate | emitted from the illumination part 3 (ST101). In the measurement, all the light sources 31 may be turned on with the maximum light amount in order to correspond to any of the short distance to long distance illumination modes. Here, the control unit 27 resets the count value of the high-speed counter 67 and the light source 31 of any one of the four illumination groups A to D, for example, the light source of the illumination group A (optical axis shift width = 0.2 mm). 31 is driven to output an optical pulse having a predetermined time width. Here, the reset high-speed counter 67 counts up based on a 1 GHz (one period is 1 ns) clock signal output from the clock generator 68.

そして、照明部3から出射された赤外光(光パルス)は、反射板71で反射されて赤外線センサ63に入射し、測距部62において反射赤外光が入射したことが検知される(ST102)。このとき、赤外線センサ63の出力が図示しないオペアンプによってオフセット成分を除去された後にアンプ64によって増幅されてアナログレベル信号が生成される。このアナログレベル信号は比較器65で閾値レベルと比較され、アナログレベル信号が閾値レベルを上回ると、比較器65は検出信号を高速カウンタ67及び制御部27に出力する。検出信号を受信した高速カウンタ67は、その時点のカウント値を図示しないレジスタにキャプチャする。一方、制御部27に入力される検出信号は、CPUに対する割り込み信号(IRQ)として機能し、割り込み信号に基づきCPUは高速カウンタのレジスタにアクセスしてカウント値を取得する。   The infrared light (light pulse) emitted from the illumination unit 3 is reflected by the reflecting plate 71 and enters the infrared sensor 63, and the distance measuring unit 62 detects that the reflected infrared light is incident ( ST102). At this time, the output of the infrared sensor 63 is amplified by the amplifier 64 after the offset component is removed by an operational amplifier (not shown) to generate an analog level signal. The analog level signal is compared with the threshold level by the comparator 65, and when the analog level signal exceeds the threshold level, the comparator 65 outputs a detection signal to the high-speed counter 67 and the control unit 27. The high-speed counter 67 that has received the detection signal captures the count value at that time in a register (not shown). On the other hand, the detection signal input to the control unit 27 functions as an interrupt signal (IRQ) for the CPU, and based on the interrupt signal, the CPU accesses the register of the high-speed counter and acquires the count value.

ついで、制御部27においてカウント値に基づいて反射板71までの距離が算出される(ST103)。このとき、制御部27のCPUが、光速C(300×10[m/s])と、カウント値Nに基づき、次のようにして距離を計算する。
300×10[m/s]×10−9×N/2=0.15×N[m]
ここでは、カウント周波数を1G(1×10)[Hz](周期=1×10[s]=1[ns])としている。また、カウント値Nを2で除するのは、測定された距離は往復分であるから、これを片道分にするためである。これにより、1G[Hz]のクロックを用いれば、15cmの精度で想定被写体位置までの距離を計測できることになる。
Next, the distance to the reflector 71 is calculated based on the count value in the control unit 27 (ST103). At this time, the CPU of the control unit 27 calculates the distance based on the speed of light C (300 × 10 6 [m / s]) and the count value N as follows.
300 × 10 6 [m / s] × 10 −9 × N / 2 = 0.15 × N [m]
Here, the count frequency is 1 G (1 × 10 9 ) [Hz] (period = 1 × 10 9 [s] = 1 [ns]). The reason why the count value N is divided by 2 is to make the measured distance one-way because the measured distance is the round-trip. Thus, if a 1 G [Hz] clock is used, the distance to the assumed subject position can be measured with an accuracy of 15 cm.

ついで、制御部27において、測定された距離に基づく照明モードの判定が行われる(ST104)。ここでは、測定された距離を所定のしきい値と比較することで照明モードが決定される。本実施形態では、近距離、中距離および遠距離の3つの照明モードがあり、したがって中距離と遠距離とを区別する第1のしきい値(15m)と、近距離と中距離とを区別する第2のしきい値(10m)との比較で照明モードが決定される。   Next, the control unit 27 determines the illumination mode based on the measured distance (ST104). Here, the illumination mode is determined by comparing the measured distance with a predetermined threshold. In the present embodiment, there are three illumination modes, short distance, medium distance, and long distance. Therefore, the first threshold value (15 m) for distinguishing between the medium distance and the long distance is distinguished from the short distance and the medium distance. The illumination mode is determined by comparison with the second threshold value (10 m).

ついで、決定された照明モードに基づいて光源31の駆動条件(点灯の有無および駆動電流値)を設定する処理が行われる(ST105〜ST107)。光源31の駆動条件は、照明モードごとに制御部27のROMなどに予め記憶されており、これを参照して光源31の駆動条件を設定する処理が行われる。   Next, processing for setting the driving conditions (lighting on / off and driving current value) of the light source 31 based on the determined illumination mode is performed (ST105 to ST107). The driving condition of the light source 31 is stored in advance in the ROM of the control unit 27 for each illumination mode, and processing for setting the driving condition of the light source 31 is performed with reference to this.

なお、本実施形態では、TOF法による例について説明したが、光の代わりに超音波(例えば20〜30KHz程度)を用いるようにしてもよく、また、ステレオ法や他の公知の測距方法を用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、反射板71までの距離を算出するようにしたが、カウント値N(反射時間)から直接、照明モードを決定するようにしてもよく、さらに、カウント値Nから直接、光源31の駆動条件を求めるようにしてもよい。   In this embodiment, an example using the TOF method has been described. However, an ultrasonic wave (for example, about 20 to 30 KHz) may be used instead of light, and a stereo method or other known distance measurement methods may be used. You may make it use. In the present embodiment, the distance to the reflecting plate 71 is calculated. However, the illumination mode may be determined directly from the count value N (reflection time), and further, directly from the count value N. The driving condition of the light source 31 may be obtained.

また、図18(B)に示すように、これまでの説明では(図2参照)投光距離を水平方向の距離Dで説明したが、TOF法で得られる距離(反射経路長)D’は水平方向の距離Dとは厳密には異なり、両者の関係は撮像装置61の設置高さHで規定されるが、実際の照明状態に影響を及ぼすものは距離D’である。このため、第2実施形態のように距離D’をTOF法で実測する場合には距離D’に関するしきい値で照明モードを判定し、また、第1実施形態のようにユーザが照明モードを選択設定する場合には撮像装置1の設置高さHを考慮して照明モードを決定すればよい。   Further, as shown in FIG. 18B, in the description so far (see FIG. 2), the projection distance is described as the horizontal distance D, but the distance (reflection path length) D ′ obtained by the TOF method is Strictly different from the distance D in the horizontal direction, the relationship between the two is defined by the installation height H of the imaging device 61, but the distance D ′ affects the actual illumination state. For this reason, when the distance D ′ is actually measured by the TOF method as in the second embodiment, the illumination mode is determined based on the threshold relating to the distance D ′, and the user selects the illumination mode as in the first embodiment. When selecting and setting, the illumination mode may be determined in consideration of the installation height H of the imaging apparatus 1.

(第3実施形態)
前記の第2実施形態では、測定距離に基づいて照明モードを自動的に設定するにあたり、撮像装置61から被写体までの投光距離をTOF法で測定するようにしたが、以下に説明する第3実施形態では、被写体上の照明領域を撮像してその照明領域の横幅に基づいて投光距離を測定するようにしている。このため、本実施形態では、図16に示したように、投光距離をTOF法に基づいて測定する測距部62は備えていない。なお、特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the second embodiment, when the illumination mode is automatically set based on the measurement distance, the light projection distance from the imaging device 61 to the subject is measured by the TOF method. In the embodiment, the illumination area on the subject is imaged, and the projection distance is measured based on the lateral width of the illumination area. For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 16, the distance measuring unit 62 that measures the projection distance based on the TOF method is not provided. The points not particularly mentioned are the same as in the above embodiment.

図20は、第3実施形態による測距の状況を示す説明図である。撮像装置81から被写体(道路の路面)に光を照射すると、被写体上に明るく照らし出された照明領域が現れるが、この照明領域の横幅は撮像装置81からの投光距離に応じて変化する。ここで、撮像装置1の撮像倍率(特定の離間距離を前提とした場合に、所定の基準長を持つ物品を撮像したときの対応画素数)を調整しておくことで、照明領域の横幅に基づいて投光距離を取得することができ、照明領域の横幅は、被写体上の照明領域を撮像し、得られた撮像画像を制御部27で画像処理することで取得する。   FIG. 20 is an explanatory diagram showing the status of distance measurement according to the third embodiment. When the subject (road surface of the road) is irradiated with light from the imaging device 81, a brightly illuminated illumination area appears on the subject. The horizontal width of the illumination region changes according to the light projection distance from the imaging device 81. Here, by adjusting the imaging magnification of the imaging device 1 (corresponding number of pixels when an article having a predetermined reference length is imaged assuming a specific separation distance), the width of the illumination area is adjusted. Based on this, it is possible to acquire the projection distance, and the width of the illumination area is obtained by imaging the illumination area on the subject and subjecting the obtained captured image to image processing by the control unit 27.

具体的には、まず、照明部3の光源31を点灯させる。4つの照明グループA〜Dでは光の拡散状況が異なり、例えば拡散幅が最も狭い照明グループAの光源31を点灯させる。ついで、被写体上に出現した照明領域を撮像部2で撮像する。そして、制御部27において、撮像部2による撮像で得られた画像に対して画像処理を行うことで、被写体上の照度分布パターンを取得し、この照度分布パターンに基づいて有効照明領域を抽出して、その有効照明領域の横幅を求める。ついで、算出された有効照明領域の横幅から投光距離を求める。このとき、投光距離と照明領域の横幅との相関関係を例えばテーブルで予めROMに記憶させておき、これを参照して有効照明領域の横幅から投光距離を求める。   Specifically, first, the light source 31 of the illumination unit 3 is turned on. The four light groups A to D have different light diffusion conditions. For example, the light source 31 of the light group A having the narrowest diffusion width is turned on. Next, the illumination area that appears on the subject is imaged by the imaging unit 2. Then, the control unit 27 obtains an illuminance distribution pattern on the subject by performing image processing on an image obtained by imaging by the imaging unit 2, and extracts an effective illumination region based on the illuminance distribution pattern. Thus, the width of the effective illumination area is obtained. Next, the projection distance is obtained from the calculated lateral width of the effective illumination area. At this time, the correlation between the projection distance and the horizontal width of the illumination area is stored in advance in a ROM as a table, for example, and the projection distance is obtained from the horizontal width of the effective illumination area with reference to this.

(第4実施形態)
前記の第1から第3の実施形態では、投光距離に応じて近距離、中距離および遠距離の照明モードに場合分けして、照明モードごとに予め設定された光源31の駆動条件(点灯の有無および駆動電流値)にしたがって光源31の出力制御を行うものとしたが、以下に説明する第4実施形態では、光源31の駆動条件が投光距離に応じて予め設定されており、投光距離に基づいて選択された駆動条件で光源31の出力制御を行うようにしている。なお、特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, the driving conditions (lighting) of the light source 31 set in advance for each illumination mode are classified into the short-distance, medium-distance, and long-distance illumination modes according to the projection distance. In the fourth embodiment described below, the driving conditions of the light source 31 are set in advance according to the light projection distance, and the light output is controlled according to the light projection distance. The output control of the light source 31 is performed under the driving condition selected based on the light distance. The points not particularly mentioned are the same as in the above embodiment.

図21は、第4実施形態に係る光源31の電流制御の状況をグラフで示す説明図である。この図21には、図13に示した第1実施形態に係る電流制御の状況を併せて示す。   FIG. 21 is an explanatory diagram showing the current control status of the light source 31 according to the fourth embodiment in a graph. FIG. 21 also shows the state of current control according to the first embodiment shown in FIG.

この第4実施形態では、投光距離に応じた駆動電流値を照明グループごとに予め設定しておき、測定された投光距離に応じて駆動電流値を変化させるようにしている。放射照度(パワー密度)は距離の2乗に反比例するため、距離に応じた駆動電流値を2次関数(放物線)で変化させることで、照度分布をより適切なものとすることができる。   In the fourth embodiment, a drive current value corresponding to the light projection distance is set in advance for each illumination group, and the drive current value is changed according to the measured light projection distance. Since the irradiance (power density) is inversely proportional to the square of the distance, the illuminance distribution can be made more appropriate by changing the drive current value corresponding to the distance by a quadratic function (parabola).

照明グループA(光軸シフト幅Sa=0.2mm)では、近距離の場合に、第1実施形態と同様に、消灯による出力制限が行われる。一方、中距離および遠距離の場合には、投光距離が長くなるのに応じて駆動電流値が2次関数的に大きくなるように制御される。照明グループB(光軸シフト幅Sb=0.4mm)では、近距離の場合に、第1実施形態と同様に、中間の駆動電流値Midで一定の出力制限が行われる。一方、中距離および遠距離の場合には、投光距離が長くなるのに応じて駆動電流値が2次関数的に大きくなるように制御される。照明グループC(光軸シフト幅Sc=0.9mm)では、第1実施形態と同様に、投光距離に関係なく最大の駆動電流で光源31が点灯され、出力制限は行われない。照明グループD(光軸シフト幅Sd=2.7mm)では、投光距離に応じた場合分けは行われず、投光距離が長くなるのに応じて駆動電流値が2次関数的に小さくなるように制御される。   In the illumination group A (optical axis shift width Sa = 0.2 mm), in the case of a short distance, output limitation by turning off is performed as in the first embodiment. On the other hand, in the case of a medium distance and a long distance, the drive current value is controlled to increase in a quadratic function as the light projection distance increases. In the illumination group B (optical axis shift width Sb = 0.4 mm), in the case of a short distance, as in the first embodiment, a constant output restriction is performed with an intermediate drive current value Mid. On the other hand, in the case of a medium distance and a long distance, the drive current value is controlled to increase in a quadratic function as the light projection distance increases. In the illumination group C (optical axis shift width Sc = 0.9 mm), similarly to the first embodiment, the light source 31 is turned on with the maximum drive current regardless of the light projection distance, and the output is not limited. In the illumination group D (optical axis shift width Sd = 2.7 mm), the case is not divided according to the light projection distance, and the drive current value is reduced in a quadratic function as the light projection distance increases. To be controlled.

これにより、本実施形態では、第1実施形態と同様に、被写体までの距離が短い場合(近距離および中距離の照明モード)には、照明グループA(第1の照明手段)に対して出力制限が行われ、また、被写体までの距離が長い場合(遠距離照明モード)には、照明グループD(第4の照明手段)に対して出力制限が行われるため、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる。 Thus, in the present embodiment, as in the first embodiment, when the distance to the subject is short (short-distance and medium-distance illumination modes), the output is made to the illumination group A (first illumination means). When the restriction is performed and the distance to the subject is long (long-distance illumination mode), the output restriction is performed on the illumination group D ( fourth illumination means ), so the distance to the subject is greatly different. Even in this case, it is possible to illuminate the necessary illumination area corresponding to the imaging area with an appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area.

また、本実施形態では、被写体までの距離が短い場合(近距離および中距離の照明モード)には、照明グループAに対して出力制限が行われる他に、照明グループDに対しても出力制限が行われるが、照明グループDに対しては照明グループAより小さな割合で出力が制限されるため、必要照明領域内の照度を確保することができる。また、被写体までの距離が長い場合(遠距離照明モード)にも、照明グループDに対して出力制限が行われる他に、照明グループAに対しても出力制限が行われるが、照明グループAに対しては照明グループDより小さな割合で出力が制限されるため、必要照明領域内の照度を確保することができる。   In this embodiment, when the distance to the subject is short (short-distance and medium-distance illumination modes), output is limited for the illumination group A, and output is also limited for the illumination group D. However, since the output of the lighting group D is limited at a rate smaller than that of the lighting group A, the illuminance within the necessary lighting area can be ensured. Also, when the distance to the subject is long (long-distance illumination mode), output restriction is performed on the illumination group A in addition to output restriction on the illumination group D. On the other hand, since the output is limited at a rate smaller than that of the illumination group D, the illuminance within the necessary illumination area can be ensured.

(第5実施形態)
前記の第1から第4の実施形態では、投光距離を測定してその投光距離に基づいて光源31の出力制御を行うものとしたが、以下に説明する第5実施形態では、被写体上の実際の照度分布を測定し、その実際の照度分布に基づいて理想的な照度分布が得られるように光源31の駆動条件(点灯の有無および駆動電流値)を調整するようにしている。なお、特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the light projection distance is measured and the output control of the light source 31 is performed based on the light projection distance. However, in the fifth embodiment described below, on the subject. The actual illuminance distribution of the light source 31 is measured, and the driving conditions (lighting on / off and driving current value) of the light source 31 are adjusted so that an ideal illuminance distribution is obtained based on the actual illuminance distribution. The points not particularly mentioned are the same as in the above embodiment.

図22は、第5実施形態による照度分布測定の状況を示す説明図である。ここでは、測定結果が路面の状態(乾燥、濡れている等)に左右されないよう、所定の反射率を有する基準シート92を路面に敷設する。この基準シート92は薄い樹脂製のものを採用するとよく、これにより基準シート92上を車両が通行することを妨げずに済む。なお、基準シート81は、撮像領域より十分に大きなサイズのものを用いる。   FIG. 22 is an explanatory diagram showing a situation of illuminance distribution measurement according to the fifth embodiment. Here, a reference sheet 92 having a predetermined reflectance is laid on the road surface so that the measurement result does not depend on the road surface condition (dry, wet, etc.). The reference sheet 92 is preferably made of a thin resin, so that it is not necessary to prevent the vehicle from passing on the reference sheet 92. The reference sheet 81 has a size sufficiently larger than the imaging area.

照度分布測定では、まず、撮像装置91において照明部3の光源31を点灯させる。このとき、4つの照明グループA〜Dの全ての光源31を最大の駆動電流値で点灯させる。ついで、基準シート92を撮像部2で撮像する。そして、制御部27において、撮像部2による撮像で得られた画像に対して画像処理を行うことで、基準シート81上の照度分布パターンを取得し、この照度分布パターンに基づいて有効照明領域を抽出する。なお、この際には基準シート92の撮像を比較的長期にわたって行って、いわゆる前景を除去した画像に基づいて照度分布を求めるとよい。具体的には、撮像期間を例えば30〜60秒程度に設定し、この期間に取り込んだフレーム画像の各画素について平均値を求める。これによって、監視領域を通過する人や車といった前景の影響を低減することができる。また、このようにしても平均化による影響(前景成分の残存)が問題となる場合は、メディアンフィルタ処理を行なうことで、より外乱の影響を低減することが可能となる。   In the illuminance distribution measurement, first, the light source 31 of the illumination unit 3 is turned on in the imaging device 91. At this time, all the light sources 31 of the four illumination groups A to D are turned on with the maximum drive current value. Next, the reference sheet 92 is imaged by the imaging unit 2. And in the control part 27, the illuminance distribution pattern on the reference | standard sheet | seat 81 is acquired by performing image processing with respect to the image obtained by the imaging by the imaging part 2, and based on this illuminance distribution pattern, an effective illumination area is determined. Extract. At this time, the reference sheet 92 may be imaged for a relatively long period of time, and the illuminance distribution may be obtained based on an image from which the so-called foreground is removed. Specifically, the imaging period is set to about 30 to 60 seconds, for example, and an average value is obtained for each pixel of the frame image captured during this period. As a result, the influence of the foreground such as a person or a vehicle passing through the monitoring area can be reduced. Also, if the influence of averaging (remaining foreground components) becomes a problem even in this way, the influence of disturbance can be further reduced by performing the median filter processing.

ついで、その有効照明領域における照度分布パターンと予め用意された目標パターンとの対比を行う。この対比では、両者のサイズを同一に正規化したうえ、複数画素からなるブロックに分割してその代表値(平均値)を算出し、これらの差分の平方和を評価関数とする。そして、この評価関数が最小となるように光源31の駆動条件を設定する。なお、第4実施形態で示したように光量制御を微小なステップで行う場合において、評価関数が最小となる駆動条件を求めるには、公知のアルゴリズム、例えば遺伝的アルゴリズム等を利用することができる。   Next, the illuminance distribution pattern in the effective illumination area is compared with the target pattern prepared in advance. In this comparison, both sizes are normalized to be the same, and divided into blocks each consisting of a plurality of pixels to calculate a representative value (average value). The sum of squares of these differences is used as an evaluation function. And the drive condition of the light source 31 is set so that this evaluation function may become the minimum. In the case where the light amount control is performed in minute steps as shown in the fourth embodiment, a known algorithm such as a genetic algorithm can be used to obtain a driving condition that minimizes the evaluation function. .

ここで、光源31の駆動条件は、前記の実施形態と同様に、4つの照明グループA〜Dごとに設定すればよいが、光源31ごとに駆動条件を設定することも可能である。   Here, the driving condition of the light source 31 may be set for each of the four illumination groups A to D, as in the above-described embodiment, but the driving condition may be set for each light source 31.

なお、前記の各実施形態では、赤外光を発する光源31を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、可視光を発する光源を用いることも可能である。   In each of the above embodiments, the light source 31 that emits infrared light is used. However, the present invention is not limited to this, and a light source that emits visible light can also be used.

また、前記の各実施形態では、図5に示したように、照明部3が2つの照明ユニット41,42で構成されたものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば照明部を単一の照明ユニットで構成してもよく、この場合、光源基板やレンズアレイは1つで済む。   In each of the above embodiments, as shown in FIG. 5, the illumination unit 3 is configured by the two illumination units 41 and 42, but the present invention is not limited to this, for example, The illumination unit may be composed of a single illumination unit. In this case, only one light source substrate or lens array is required.

また、前記の各実施形態では、図5などに示したように、照明グループA〜Dで出射角度範囲を変えるため、光源31から放射される光を集光するレンズを用いて、光源およびレンズが、光源の光軸とレンズの中心軸とが相対的にずれた状態で配置されるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばレンズ以外の光学素子(例えばプリズム)を用いて出射角度範囲を変えるようにしてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 5 and the like, a lens that collects light emitted from the light source 31 is used to change the emission angle range in the illumination groups A to D. However, the optical axis of the light source and the central axis of the lens are arranged so as to be relatively deviated from each other. However, the present invention is not limited to this, and for example, an optical element other than a lens (for example, a prism) May be used to change the emission angle range.

また、前記の各実施形態では、図5などに示したように、複数の発光部33a〜33d(光源31およびレンズ32)を配光特性に応じて4つの照明グループA〜Dにグループ分けしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光部を2つや3つ、あるいは4つ以上の照明グループにグループ分けすることも可能である。また、各照明グループを構成する発光部の配置位置も、図示した構成に限定されるものではない。   In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 5 and the like, the plurality of light emitting units 33a to 33d (light source 31 and lens 32) are grouped into four illumination groups A to D according to the light distribution characteristics. However, the present invention is not limited to this, and the light emitting units can be grouped into two, three, or four or more illumination groups. Further, the arrangement position of the light emitting units constituting each illumination group is not limited to the illustrated configuration.

また、前記の各実施形態では、図5などに示したように、4つの照明グループA〜Dの全てで光源31の光軸とレンズ32の中心軸とを相対的にずらすようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば照明グループAは、被写体の中心領域を照明するものであるため、光源31の光軸とレンズ32の中心軸とを相対的にずらさない構成も可能である。   Further, in each of the embodiments described above, as shown in FIG. 5 and the like, the optical axis of the light source 31 and the central axis of the lens 32 are relatively shifted in all of the four illumination groups A to D. The present invention is not limited to this. For example, the illumination group A illuminates the central area of the subject. Therefore, a configuration in which the optical axis of the light source 31 and the central axis of the lens 32 are not relatively shifted is also possible. Is possible.

また、前記の各実施形態(第4実施形態を除く)では、図13に示したように、光源31の出力制限を行う際に、最大の駆動電流値(第1の駆動電流)より小さい第2の駆動電流値で点灯させる場合と消灯させる場合との2段階に切り替えるものしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、最大の駆動電流値より小さい複数の駆動電流値で光源31の出力制限を多段階に行うようにしてもよい。   Further, in each of the embodiments described above (except for the fourth embodiment), as shown in FIG. 13, when the output of the light source 31 is limited, the first drive current value smaller than the maximum drive current value (first drive current) is used. However, the present invention is not limited to this, and the light source 31 has a plurality of drive current values smaller than the maximum drive current value. The output restriction may be performed in multiple stages.

また、前記の各実施形態(第4実施形態を除く)では、光源31の出力制限を行う際に光源31に印加される第2の駆動電流値を、第1の駆動電流値である最大の駆動電流値Maxの1/2となる中間の駆動電流値Midとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源31の発光特性や配置数などに応じて第2の駆動電流値を適宜に設定すればよい。   In each of the embodiments described above (except for the fourth embodiment), the second drive current value applied to the light source 31 when the output of the light source 31 is limited is the maximum drive current value. Although the intermediate drive current value Mid that is ½ of the drive current value Max is set, the present invention is not limited to this, and the second drive current value is set according to the light emission characteristics, the number of arrangements, and the like of the light source 31. May be set appropriately.

また、前記の各実施形態では、光源31に、駆動電流値を増減することで出力(発光輝度)を変更することができるものを採用して、最大出力で点灯させる他に、中間出力で点灯させたり、あるいは最大出力より低い任意の出力で点灯させて、照明状態の適正化を図るようにしたが、このような駆動電流値による出力制御の他に、照明グループ内の点灯させる光源31の数を変更する出力制御も可能であり、さらに、このような点灯光源数による出力制御と駆動電流値による出力制御とを組み合わせることも可能である。   Further, in each of the above-described embodiments, the light source 31 that can change the output (light emission luminance) by increasing or decreasing the drive current value is employed, and in addition to lighting at the maximum output, lighting at the intermediate output The lighting state is optimized by turning on or at an arbitrary output lower than the maximum output. In addition to the output control based on the driving current value, the light source 31 to be turned on in the lighting group is used. The output control can be performed by changing the number, and the output control based on the number of lighting light sources and the output control based on the drive current value can be combined.

また、前記の各実施形態では、撮像装置を地上から所定高さに設置した場合を説明したが、設置する場所は適宜変更が可能である。地上のような静止体に限らず、移動体に設置することも可能である。移動体として、車の車内または車外に搭載してもよい。さらに撮像装置を携帯可能として、人が手に持ち使用するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the case where the imaging device is installed at a predetermined height from the ground has been described. However, the installation location can be changed as appropriate. It can be installed not only on a stationary body such as the ground but also on a moving body. The moving body may be mounted inside or outside the vehicle. Further, the image pickup apparatus may be portable and used by a person.

本発明にかかる撮像装置およびその制御方法は、被写体までの距離が大きく異なる場合でも、撮像領域に対応する必要照明領域を適切な照度で照明するとともに必要照明領域外の無駄な照明を抑えることができる効果を有し、被写体を照明しながら撮像する撮像装置、特に防犯や監視などの目的で道路や建物の敷地などを撮像する撮像装置およびその制御方法などとして有用である。   The imaging device and the control method thereof according to the present invention can illuminate the necessary illumination area corresponding to the imaging area with appropriate illuminance and suppress unnecessary illumination outside the necessary illumination area even when the distance to the subject is greatly different. It is useful as an imaging apparatus that captures an image while illuminating a subject, particularly an imaging apparatus that captures an image of a road or a building site for the purpose of crime prevention or surveillance, and a control method thereof.

1 撮像装置
2 撮像部
3 照明部
21 駆動部
27 制御部(出力制御手段)
31 光源
32 レンズ
33a 照明グループAの発光部(第1の照明手段)
33b 照明グループBの発光部(第3の照明手段)
33c 照明グループCの発光部(第2の照明手段
33d 照明グループDの発光部(第4の照明手段
34 駆動回路
41,42 照明ユニット
45 光源基板
46 レンズアレイ
C1 光源の光軸
C2 レンズの中心軸
Sa〜Sd 光軸シフト量(ずれ量)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 2 Imaging part 3 Illumination part 21 Drive part 27 Control part (output control means)
31 Light source 32 Lens 33a Light emitting part of illumination group A (first illumination means)
33b Light emitting unit of illumination group B (third illumination means)
33c Light-emitting part of illumination group C ( second illumination means )
33d Light emitting part of illumination group D ( fourth illumination means )
34 Drive circuits 41 and 42 Illumination unit 45 Light source substrate 46 Lens array C1 Optical axis C2 of light source Center axis Sa to Sd of lens Optical axis shift amount (deviation amount)

Claims (15)

撮像領域を含むように設定される必要照明領域を照明しながら被写体を撮像する監視用撮像装置であって、
赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置されて赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部と、
この照明部の出力を制御する出力制御手段と、を備え、
前記必要照明領域は、前記監視用撮像装置からの距離に関係なく一定の横幅を有する矩形領域からなり、
前記第1の照明手段は、前記必要照明領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、
前記第2の照明手段は、前記必要照明領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、
前記第1の照明手段及び前記第2の照明手段はさらに、前記必要照明領域において前記監視用撮像装置からの距離に関係なく、それぞれの照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有し、
前記出力制御手段は、
前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行い、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第1の照明手段に対する出力制限の解除又は全点灯を行うとともに、前記第2の照明手段に対しては、前記必要照明領域における前記監視用撮像装置からの距離に関係なく全点灯を行うことを特徴とする監視用撮像装置。
A monitoring imaging apparatus that images a subject while illuminating a necessary illumination area that is set to include the imaging area,
An illumination unit including at least a first illumination unit that emits infrared light, and a second illumination unit that is disposed across the first illumination unit and emits infrared light;
Output control means for controlling the output of the illumination unit,
The necessary illumination area consists of a rectangular area having a certain lateral width regardless of the distance from the monitoring imaging device,
The first illumination means is set to a light distribution characteristic that emits light in a first emission angle range so as to illuminate a central portion of the necessary illumination area ,
The second illumination means emits light in a second emission angle range shifted from the first emission angle range so as to illuminate a region shifted outward from the center of the necessary illumination region. Set to
The first illuminating means and the second illuminating means are further configured such that, in the necessary illumination area, a peak of each illuminance distribution is set to a width of the necessary illumination area including the rectangular area regardless of a distance from the monitoring imaging device. Have in,
The output control means includes
If the distance to the subject is short, it has rows output limit including off to the first lighting unit, when the distance to the subject is long, the output limitation for the first lighting unit It performs termination or full lighting, the respect to the second illumination means, monitoring imaging device and performing full lighting regardless of the distance from the monitoring imaging device in the required illumination area.
前記照明部は、赤外光を発光する第3の照明手段をさらに含み、
前記第1の照明手段は前記第3の照明手段を挟んで配置され、
前記第3の照明手段は前記第1の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記第2の照明手段は前記第3の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段以下の出力で点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段と同様に点灯し、
前記第3の照明手段はさらに、前記必要照明領域において前記監視用撮像装置からの距離に関係なく、それぞれの照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有することを特徴とする請求項1に記載の監視用撮像装置。
The illumination unit further includes third illumination means for emitting infrared light,
The first illumination means is disposed across the third illumination means,
The third illuminating means illuminates a region shifted outward from the first illuminating means,
The second illuminating means illuminates a region shifted outward from the third illuminating means,
When the distance to the subject is short, the output control means turns on the first illumination means with an output equal to or less than the third illumination means, and when the distance to the subject is long, the output control means 1 lighting means is lit in the same manner as the third lighting means ,
Said third illumination means further characterized in that perforated the required illumination regardless of the distance from the monitoring imaging device in the region, the horizontal width of the required illumination area comprising the peak of each intensity distribution from said rectangular region The monitoring imaging apparatus according to claim 1.
前記照明部は、赤外光を発光する第3の照明手段をさらに含み、
前記第1の照明手段は前記第3の照明手段を挟んで配置され、
前記第3の照明手段は前記第1の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記第2の照明手段は前記第3の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段よりも出力制限して点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段と同様に点灯し、
前記第3の照明手段はさらに、前記必要照明領域において前記監視用撮像装置からの距離に関係なく、その照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の監視用撮像装置。
The illumination unit further includes third illumination means for emitting infrared light,
The first illumination means is disposed across the third illumination means,
The third illuminating means illuminates a region shifted outward from the first illuminating means,
The second illuminating means illuminates a region shifted outward from the third illuminating means,
When the distance to the subject is short, the output control means turns on the third illumination means to limit the output than the second illumination means, and when the distance to the subject is long, The third lighting means is turned on in the same manner as the second lighting means ,
Said third illumination means is further regardless of the distance from the monitoring imaging device in the required illumination area, and characterized in that have a peak of the illuminance distribution in the width of the required illumination area formed of the rectangular region The monitoring imaging device according to claim 1 or 2.
前記出力制御手段は、前記被写体までの距離について、第1の距離およびこれより短い第2の距離により、近距離、中距離および遠距離の3通りに場合分けして、前記照明部の出力を制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の監視用撮像装置。 The output control means divides the distance to the subject into three cases of a short distance, a medium distance, and a long distance according to a first distance and a second distance shorter than the first distance, and outputs the output of the illumination unit. The monitoring imaging device according to claim 1, wherein the monitoring imaging device is controlled. 前記出力制御手段は、前記近距離の場合には、前記第1の照明手段を消灯するとともに前記第2の照明手段を点灯し、前記中距離の場合には、前記第2の照明手段を点灯するとともに前記第1の照明手段を前記第2の照明手段よりも出力制限して点灯し、前記遠距離の場合には、前記第1の照明手段および前記第2の照明手段の双方を点灯することを特徴とする請求項4に記載の監視用撮像装置。 The output control means turns off the first illumination means and turns on the second illumination means when the distance is short, and turns on the second illumination means when the distance is medium. At the same time, the first illuminating means is turned on with an output limited to that of the second illuminating means, and both the first illuminating means and the second illuminating means are lit when the distance is long. The monitoring imaging apparatus according to claim 4. 前記照明部は、赤外光を発光する第3の照明手段をさらに含み、
前記出力制御手段は、前記近距離および前記中距離の場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段よりも出力制限して点灯し、前記遠距離の場合には、前記第3の照明手段を前記第2の照明手段と同様に点灯することを特徴とする請求項5に記載の監視用撮像装置。
The illumination unit further includes third illumination means for emitting infrared light,
The output control means turns on the third illuminating means when the short distance and the medium distance are more limited than the second illuminating means, and turns on the third illuminating means when the distance is long. The monitoring image pickup apparatus according to claim 5, wherein the third illumination unit is lit in the same manner as the second illumination unit.
前記出力制御手段は、前記中距離および前記遠距離の場合には、前記第1の照明手段を前記第3の照明手段と同様に点灯することを特徴とする請求項6に記載の監視用撮像装置。 7. The imaging for monitoring according to claim 6, wherein the output control means turns on the first illumination means in the same manner as the third illumination means at the intermediate distance and the long distance. apparatus. 前記第3の照明手段は、前記第1の出射角度範囲と前記第2の出射角度範囲との間の第3の出射角度範囲で光を出射することを特徴とする請求項2、請求項3、請求項6、請求項7のいずれかに記載の監視用撮像装置。 Said third illumination means of claim 2, wherein the emitting light at a third emitting angle range between the first emission angle range and the second emitting angle range, according to claim 3 The monitoring imaging device according to claim 6 . 前記照明部は、赤外光を発光する第4の照明手段をさらに含み、
前記第4の照明手段は前記第2の照明手段の少なくとも一部を挟んで配置され、前記第2の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記出力制御手段は、前記被写体までの距離が短い場合には、前記第4の照明手段を前記第2の照明手段と同様に点灯し、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第4の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行い、
前記第4の照明手段はさらに、前記必要照明領域の少なくとも最も手前側において、その照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の監視用撮像装置。
The illumination unit further includes fourth illumination means for emitting infrared light,
The fourth illuminating means is disposed across at least a part of the second illuminating means, and illuminates a region shifted outward from the second illuminating means,
The output control means turns on the fourth illumination means in the same manner as the second illumination means when the distance to the subject is short, and the fourth control means when the distance to the subject is long. There line output restriction containing off the illumination means,
The said 4th illumination means has further the peak of the illumination intensity distribution in the horizontal width of the required illumination area | region which consists of the said rectangular area | region at least the near side of the said required illumination area, The Claim 2 or Claim characterized by the above-mentioned. 4. The imaging device for monitoring according to 3.
前記照明部は、赤外光を発光する第4の照明手段をさらに含み、
前記第4の照明手段は前記第2の照明手段の少なくとも一部を挟んで配置され、前記第2の照明手段より前記外側にずれた領域を照明し、
前記出力制御手段は、前記近距離および前記中距離の場合には、前記第4の照明手段を前記第2の照明手段と同様に点灯し、前記遠距離の場合には、前記第4の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行い、
前記第4の照明手段はさらに、前記必要照明領域の少なくとも最も手前側において、その照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有することを特徴とする請求項4から請求項8のいずれかに記載の監視用撮像装置。
The illumination unit further includes fourth illumination means for emitting infrared light,
The fourth illuminating means is disposed across at least a part of the second illuminating means, and illuminates a region shifted outward from the second illuminating means,
The output control means turns on the fourth illumination means in the same manner as the second illumination means in the case of the short distance and the intermediate distance, and the fourth illumination in the case of the long distance. There line output restriction containing off against means,
5. The fourth illumination unit according to claim 4, wherein the fourth illumination unit further has a peak of the illuminance distribution at least in front of the required illumination area within a lateral width of the required illumination area including the rectangular area. The monitoring imaging apparatus according to any one of 8.
前記第4の照明手段は、前記第1の出射角度範囲〜前記第3の出射角度範囲のいずれよりも大きい第4の出射角度範囲で光を出射することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の監視用撮像装置。 The fourth illumination means emits light in a fourth emission angle range that is larger than any of the first emission angle range to the third emission angle range. The monitoring imaging device according to 10. 前記照明手段の各々は、光源と、この光源から放射される光を集光するレンズとを有し、
前記第1の照明手段では、前記光源および前記レンズが、前記光源の光軸と前記レンズの中心軸とが第1のずれ量をもって相対的にずれた状態で配置され、
前記第2の照明手段では、前記光源および前記レンズが、前記光源の光軸と前記レンズの中心軸とが前記第1のずれ量より大きな第2のずれ量をもって相対的にずれた状態で配置されたことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の監視用撮像装置。
Each of the illumination means has a light source and a lens that collects light emitted from the light source,
In the first illumination means, the light source and the lens are arranged in a state where the optical axis of the light source and the central axis of the lens are relatively shifted with a first shift amount,
In the second illuminating means, the light source and the lens are arranged in a state where the optical axis of the light source and the central axis of the lens are relatively shifted with a second shift amount larger than the first shift amount. The monitoring imaging apparatus according to claim 1, wherein the monitoring imaging apparatus is provided.
前記レンズは、一定の間隔をおいて複数配置され、
前記光源は、前記レンズの中心軸に対して光軸がずれた状態で複数配置されたことを特徴とする請求項12に記載の監視用撮像装置。
A plurality of the lenses are arranged at regular intervals,
The monitoring imaging apparatus according to claim 12, wherein a plurality of the light sources are arranged in a state where an optical axis is deviated from a central axis of the lens.
前記被写体までの距離を測定する測距部をさらに備え、
前記出力制御手段は、前記測距部で取得した距離に基づいて前記照明部の出力を制御することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の監視用撮像装置。
A distance measuring unit for measuring a distance to the subject;
The monitoring imaging apparatus according to claim 1, wherein the output control unit controls the output of the illumination unit based on a distance acquired by the distance measuring unit.
赤外光を発光する第1の照明手段と、この第1の照明手段を挟んで配置され赤外光を発光する第2の照明手段と、を少なくとも含む照明部を備え、
前記第1の照明手段は、撮像領域を含むように設定され監視用撮像装置からの距離に関係なく一定の横幅を有する矩形領域からなる必要照明領域の中心部を照明するように第1の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定され、
前記第2の照明手段は、前記必要照明領域の中心部より外側にずれた領域を照明するように前記第1の出射角度範囲よりずれた第2の出射角度範囲で光を出射する配光特性に設定された監視用撮像装置の制御方法であって、
前記必要照明領域を照明しながら被写体を撮像し、
前記第1の照明手段及び前記第2の照明手段はさらに、前記監視用撮像装置からの距離に関係なく、それぞれの照度分布のピークを前記矩形領域からなる必要照明領域の横幅内に有し、
前記被写体までの距離が短い場合には、前記第1の照明手段に対して消灯を含む出力制限を行い、前記被写体までの距離が長い場合には、前記第1の照明手段に対する出力制限の解除又は全点灯を行うとともに、前記第2の照明手段に対しては、前記必要照明領域における前記監視用撮像装置からの距離に関係なく全点灯を行うことを特徴とする監視用撮像装置の制御方法。
An illumination unit including at least a first illumination unit that emits infrared light, and a second illumination unit that is disposed with the first illumination unit interposed therebetween and emits infrared light;
The first illuminating means is configured to include the imaging region , and the first emission unit illuminates a central portion of the necessary illumination region including a rectangular region having a constant lateral width regardless of the distance from the monitoring imaging device. It is set to the light distribution characteristic that emits light in the angle range,
The second illumination means emits light in a second emission angle range shifted from the first emission angle range so as to illuminate a region shifted outward from the center of the necessary illumination region. A monitoring imaging device control method set to
Image the subject while illuminating the necessary illumination area,
The first illuminating means and the second illuminating means further have a peak of each illuminance distribution within the width of the required illumination area consisting of the rectangular area, regardless of the distance from the monitoring imaging device,
If the distance to the subject is short, it has rows output limit including off to the first lighting unit, when the distance to the subject is long, the output limitation for the first lighting unit Control of the imaging device for monitoring characterized in that the lighting device is released or fully lit, and the second illumination means is fully lit regardless of the distance from the monitoring imaging device in the necessary illumination area. Method.
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