JP2006295539A - 撮像装置及びその撮像範囲調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化及び小型化を図りつながら撮像範囲の調整を行えるようにする。
【解決手段】カメラ本体１１に、撮像素子２１によって撮像された映像信号を遅延させる遅延回路２３を設け、カメラコントローラ１２の制御のもとで、遅延回路２３の遅延時間に応じて、ＮＴＳＣ信号化回路２４による映像信号の読み出し位置を変化させることで、ディスプレイ１４に表示される映像範囲を調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像範囲を調整することができる撮像装置及びその撮像範囲調整方法に関する。

現在、撮像装置は、例えば、コンピュータや携帯端末機に内蔵されるものの他、テレビ電話、内視鏡、車載カメラといったように、様々な用途に用いられているが、その用途に応じて、撮像範囲を任意に変更、調整することが要求されることが多い。このような要求に対応するために、撮像装置においては、撮像光学系の向きを撮像者が物理的に動かして撮像範囲を変更することが考えられるが、例えば車載カメラのように固定されて使用される撮像装置においては、撮像者が当該撮像光学系を動かすのは困難である。そこで、撮像装置としては、物体からの光を撮像光学系に入射させる反射ミラーにアクチュエータを取り付け、その反射ミラーを機械的に動かすことによって撮像範囲を変更、調整するものが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２等参照。）。
特開２００４−８２７７８号公報 特開２００１−１２８０３８号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載された従来の撮像装置においては、反射ミラーを機械的に動かすためのアクチュエータが必要であることから、コストの高騰及び装置の大型化を招来するという問題があった。特に車両等のデザイン性が重視される物においては、撮像装置の搭載面積をできる限り小さくすることが要求されることから、上述したようなアクチュエータを用いて撮像範囲を変更する撮像装置を搭載するのは困難であるという問題があった。

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、低コスト化及び小型化を図りつつ撮像範囲を調整することができる撮像装置及びその撮像範囲調整方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、撮像素子によって撮像された映像信号を遅延させ、遅延された映像信号を表示手段に表示可能な映像信号に変換する際に、遅延時間に応じて映像信号の読み出し位置を変化させ、表示手段に表示される映像範囲を調整するようにしている。これにより、本発明においては、遅延時間に応じて映像信号の読み出し位置を変化させて表示手段に表示される映像範囲を調整することから、結果として撮像範囲を調整することができる。

本発明によれば、遅延時間に応じて映像信号の読み出し位置を変化させて表示手段に表示される映像範囲を調整するので、アクチュエータ等の機械的な部材を用いることなく、結果として撮像範囲を調整することができる。したがって、低コスト化及び小型化を図りながら撮像範囲の調整を実現することができる。

以下、本発明を適用した撮像装置の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態の撮像装置は、車両に搭載されて車両周囲の映像をディスプレイに表示させるものである。特に、この撮像装置は、撮像素子から読み出した映像信号をディスプレイに表示可能なコンポジット映像信号に変換する際に、読み出し位置を任意に変化させることにより、ディスプレイに表示される映像範囲を調整し、結果として撮像範囲を調整するものである。

具体的には、この撮像装置は、図１に示すように、カメラ本体１１と、このカメラ本体１１を制御するカメラコントローラ１２と、ユーザによる入力操作を行うための入力操作部１３と、カメラ本体１１から出力される映像信号を表示するディスプレイ１４とを備える。

カメラ本体１１は、図２に示すように、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子２１と、この撮像素子２１によって撮像された映像信号を、同期信号を含む輝度信号と色差信号を含む映像信号とに分離する信号分離回路２２と、この信号分離回路２２によって分離された映像信号を遅延させる遅延回路２３と、信号分離回路２２から供給される同期信号と遅延回路２３から供給される映像信号とをＮＴＳＣ（National TV Standards Committee）方式のコンポジット映像信号に変換するＮＴＳＣ信号化回路２４とを有する。

このような撮像装置においては、カメラコントローラ１２の制御のもとで、カメラ本体１１における撮像素子２１によって撮像された映像信号のうち、同期信号を含む輝度信号については直接ＮＴＳＣ信号化回路２４に供給するとともに、色差信号を含む映像信号については遅延回路２３を介してＮＴＳＣ信号化回路２４に供給する。そして、カメラ本体１１は、１ラインずつ５２５本又は４８０本の信号を１画面分のコンポジット映像信号としてディスプレイ１４に出力する。ここで、カメラ本体１１は、通常は、撮像素子２１の出力をコンポジット映像信号の出力に合わせてＮＴＳＣ信号化回路２４によって読み取り、信号変換を行う。

これに対して、本実施形態の撮像装置においては、１ラインの信号を読み出す信号経路中に遅延回路２３を設け、入力操作部１３を介したユーザによる入力操作に応じて、カメラコントローラ１２の制御のもとで遅延回路２３の遅延時間を変化させることにより、ＮＴＳＣ信号化回路２４による映像信号の読み出し位置を任意に変化させてディスプレイ１４に表示される映像範囲の切り出しを行い、当該ディスプレイ１４に表示される映像範囲を調整する。

具体的には、本実施形態の撮像装置においては、以下のようにして、ディスプレイ１４に表示される映像範囲の調整を行う。なお、ＮＴＳＣ方式においては、その画面更新周期が、図３に示すように、水平方向に１／１５７５０秒、垂直方向に１／６０秒である。そして、ＮＴＳＣ方式においては、合計走査線数が５２５本である場合には、垂直方向に２６２．５分割されているが、ここでは説明の便宜上、水平方向×垂直方向の解像度が１０×６であるものとする。なお、ＮＴＳＣ方式は、インターレース走査を行うことから、上述した画面更新周期や分割数の値は、１フィールド分のものを表しており、２フィールド分で１フレームとなることはいうまでもない。

本実施形態の撮像装置においては、通常の画面表示を行う場合、すなわち、遅延回路２３による遅延時間が０である場合には、図４に示すように、撮像素子２１によって撮像された映像信号を構成する画素１，２，３，・・・，６０が、そのままの順序でＮＴＳＣ信号化回路２４に供給されてコンポジット映像信号に変換されることから、撮像素子２１によって撮像された映像信号と同様の画素構成からなるコンポジット映像信号がディスプレイ１４に表示される。

また、本実施形態の撮像装置においては、ディスプレイ１４に表示される映像を右方向に１画素分だけシフトさせるような入力操作が入力操作部１３を介してユーザによって行われた場合には、図５に示すように、カメラコントローラ１２の制御のもとで、遅延回路２３の遅延時間を１画素分の水平同期周期に相当する１／１５７５０秒に設定する。これにより、撮像素子２１によって撮像された映像信号を構成する画素１，２，３，・・・，６０が、遅延回路２３を介して、画素６０，１，２，・・・，５８，５９の順序でＮＴＳＣ信号化回路２４に供給され、遅延時間に応じたコンポジット映像信号が生成される。したがって、撮像素子２１によって撮像された映像信号よりも右方向にシフトしたコンポジット映像信号がディスプレイ１４に表示されることになる。

また、本実施形態の撮像装置においては、ディスプレイ１４に表示される映像を下方向に１ライン分だけシフトさせるような入力操作が入力操作部１３を介してユーザによって行われた場合には、図６に示すように、カメラコントローラ１２の制御のもとで、遅延回路２３の遅延時間を１ライン分の垂直同期周期に相当する１／６０秒に設定する。これにより、撮像素子２１によって撮像された映像信号を構成する画素１，２，３，・・・，６０が、遅延回路２３を介して、画素５１，５２，５３，・・・，６０，１，２，・・・，４９，５０の順序でＮＴＳＣ信号化回路２４に供給され、遅延時間に応じたコンポジット映像信号が生成される。したがって、撮像素子２１によって撮像された映像信号よりも下方向にシフトしたコンポジット映像信号がディスプレイ１４に表示されることになる。

さらに、本実施形態の撮像装置においては、ディスプレイ１４に表示される映像を左方向に１画素分だけシフトさせるような入力操作が入力操作部１３を介してユーザによって行われた場合には、図７に示すように、カメラコントローラ１２の制御のもとで、遅延回路２３の遅延時間を９画素分の水平同期周期と５ライン分の垂直同期周期との合計に相当する（９／１５７５０）＋（５／６０）秒に設定する。これにより、撮像素子２１によって撮像された映像信号を構成する画素１，２，３，・・・，６０が、遅延回路２３を介して、画素２，３，４，・・・，６０，１の順序でＮＴＳＣ信号化回路２４に供給され、遅延時間に応じたコンポジット映像信号が生成される。したがって、撮像素子２１によって撮像された映像信号よりも左方向にシフトしたコンポジット映像信号がディスプレイ１４に表示されることになる。

さらにまた、本実施形態の撮像装置においては、ディスプレイ１４に表示される映像を上方向に１ライン分だけシフトさせるような入力操作が入力操作部１３を介してユーザによって行われた場合には、図８に示すように、カメラコントローラ１２の制御のもとで、遅延回路２３の遅延時間を５ライン分の垂直同期周期に相当する５／６０秒に設定する。これにより、撮像素子２１によって撮像された映像信号を構成する画素１，２，３，・・・，６０が、遅延回路２３を介して、画素１１，１２，１３，・・・，６０，１，２，・・・，９，１０の順序でＮＴＳＣ信号化回路２４に供給され、遅延時間に応じたコンポジット映像信号が生成される。したがって、撮像素子２１によって撮像された映像信号よりも上方向にシフトしたコンポジット映像信号がディスプレイ１４に表示されることになる。

このように、本実施形態の撮像装置においては、遅延回路２３の遅延時間に応じて、ＮＴＳＣ信号化回路２４による映像信号の読み出し位置を変化させることにより、ディスプレイ１４に表示される映像範囲の切り出しを行い、当該ディスプレイ１４に表示される映像範囲を調整することができる。

なお、ディスプレイ１４に表示される画面サイズ（有効画素）は、一般に、撮像素子２１によって撮像された１画面分の映像サイズ（全画素）と比較して小さい。そのため、撮像装置においては、映像信号を上下左右方向にシフトさせても何ら問題はない。また、撮像装置においては、撮像素子２１からの出力ラインに遅延回路２３を設けておき、ＮＴＳＣ信号化回路２４による映像信号の読み出しタイミングを早めるような制御を行ってもよい。

以上詳細に説明したように、本実施形態の撮像装置においては、撮像素子２１によって撮像された映像信号を遅延回路２３によって遅延させてＮＴＳＣ信号化回路２４に供給し、遅延された映像信号をディスプレイ１４に表示可能な映像信号に変換する際に、遅延時間に応じて映像信号の読み出し位置を変化させることにより、ディスプレイ１４に表示される映像範囲を調整するようにしている。したがって、この撮像装置においては、アクチュエータ等の機械的な部材を必要とせずに、撮像範囲を調整することができ、低コスト化及び小型化を図ることができる。

また、この撮像装置においては、撮像素子２１によって撮像された映像信号を、信号分離回路２２によって同期信号と映像信号とに分離し、分離された同期信号と遅延回路２３によって遅延された映像信号とをＮＴＳＣ信号化回路２４に供給することにより、当該ＮＴＳＣ信号化回路２４による映像範囲の切り出しを行う際に、不可逆な圧縮変換処理や、この圧縮変換処理後の映像信号をディスプレイ１４のサイズに合わせて拡大する処理等を行う必要がないことから、ディスプレイ１４に表示される映像信号の劣化を生じさせることなく画面の部分切り出しを実現することができる。

さらに、この撮像装置は、小型化を図ることができるため、デザイン性が重視される車両に搭載して好適であり、特に、取り付け位置のばらつき等をキャリブレーションする観点からも有効である。

なお、以上説明した撮像装置は本発明の一適用例であり、本発明が以上の例に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば具体的なハードウェア構成などにおいて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用した撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明を適用した撮像装置におけるカメラ本体の概略構成を示すブロック図である。 ＮＴＳＣ方式における画面更新周期を示す図であり、本発明を適用した撮像装置の動作について説明するための図である。 本発明を適用した撮像装置において、ディスプレイに対して通常の画面表示を行う場合の動作について説明するための図である。 本発明を適用した撮像装置において、ディスプレイに表示される映像を右方向に１画素分だけシフトさせる場合の動作について説明するための図である。 本発明を適用した撮像装置において、ディスプレイに表示される映像を下方向に１ライン分だけシフトさせる場合の動作について説明するための図である。 本発明を適用した撮像装置において、ディスプレイに表示される映像を左方向に１画素分だけシフトさせる場合の動作について説明するための図である。 本発明を適用した撮像装置において、ディスプレイに表示される映像を上方向に１ライン分だけシフトさせる場合の動作について説明するための図である。

符号の説明

１１ カメラ本体
１２ カメラコントローラ
１３ 入力操作部
１４ ディスプレイ
２１ 撮像素子
２２ 信号分離回路
２３ 遅延回路
２４ ＮＴＳＣ信号化回路

Claims (4)

1. 撮像素子によって撮像された映像信号を遅延させる遅延手段と、
   前記遅延手段を介して供給された映像信号を表示手段に表示可能な映像信号に変換する信号変換手段と、
   前記遅延手段の遅延時間に応じて、前記信号変換手段による映像信号の読み出し位置を変化させ、前記表示手段に表示される映像範囲を調整するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子によって撮像された映像信号を、同期信号と映像信号とに分離する信号分離手段を備え、
   前記遅延手段は、前記信号分離手段によって分離された映像信号を遅延させ、
   前記信号変換手段は、前記信号分離手段から供給される同期信号と前記遅延手段から供給される映像信号とを前記表示手段に表示可能な映像信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 車両に搭載されて、車両周囲の映像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 撮像素子によって撮像された映像信号を遅延させる遅延工程と、
   前記遅延工程にて遅延された映像信号を表示手段に表示可能な映像信号に変換する信号変換工程とを備え、
   前記信号変換工程では、前記遅延工程における遅延時間に応じて、映像信号の読み出し位置を変化させ、前記表示手段に表示される映像範囲を調整することを特徴とする撮像装置の撮像範囲調整方法。

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