JP2012119887A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズと撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）を補正する。
【解決手段】ガルバノメータ方式の絞りを備えたレンズを用いる固体撮像装置において、前記レンズはパターンプロジェクタとエクステンダとを内蔵した望遠ズームレンズであり、前記固体撮像装置はガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とを検出する手段と、該ガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とから定格レベルの絞り値を算出する手段とを有し、パターンプロジェクタを内蔵する手段を持つ望遠ズームレンズと組み合わせ、ポテンションメータによるズーム値と上記レンズ絞り値、カメラに実装される光学フィルタ種類との条件マトリクスによってレンズ及びカメラレンズマウント内部の塵埃映像を補正する。
撮像装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視システムに用いる固体撮像装置の改良に関するものである。

オンチップカラーフイルタ付き固体撮像素子を１ヶ用いたカラー固体撮像装置（以下単板カラーカメラ）はＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子と雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automatic Gain Control以下ＡＧＣ）とデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）とを内蔵したアナログフロントエンド（Analog Front End：ＡＦＥ）とＣＣＤ駆動回路と信号処理回路からなる。上記の全ての機能を実現したＣＭＯＳ撮像素子を用いても良い。

従来はガルバノ方式のレンズ絞り値を検出する手段が無く、レンズの絞り値に応じて変化するレンズとＣＣＤ撮像素子との間の塵埃の影等の現象に対して信号処理をすることができない。

特開平９−５１４５９号公報 未請求みなし取り下げ 三洋電機

本発明は、レンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影を映像から検出し、補正することを目的とする。

そこで本発明は上記課題を解決するため、ガルバノメータ方式の絞りを備えたレンズを用いる固体撮像装置において、前記レンズはパターンプロジェクタとエクステンダとを内蔵した望遠ズームレンズであり、前記固体撮像装置はガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とを検出する手段と、該ガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とから定格レベルの絞り値を算出する手段とを有し、パターンプロジェクタを内蔵する手段を持つ望遠ズームレンズと組み合わせ、ポテンションメータによるズーム値と上記レンズ絞り値、カメラに実装される光学フィルタ種類との条件マトリクスによってレンズ及びカメラレンズマウント内部の塵埃映像を補正することを特徴とする撮像装置である。

また、固体撮像装置のレンズマウント横にレーザーダイオード等のコヒーレント光源を配置し、光学フィルタ種類により変化する内部塵埃の影の映像の典型値を検出し、光学フィルタ種類により変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影の映像の典型値を検出し、レンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影部分だけ映像信号を検出した典型値により増幅することを特徴とする固体撮像装置である。

上記によると、レンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃を映像から検出し、補正することができる

本発明の１実施例の固体撮像装置のブロック図 本発明の１実施例の塵埃補正部のブロック図

以下、本発明の１実施例の固体撮像装置のブロック図の図１と本発明の１実施例の塵埃補正部のブロック図の図２と本発明の１実施例の輝度検出部のブロック図の図３と本発明の１実施例の輝度検出の動作の模式図の図４とを用いて、本発明の実施例の概要を説明する。

図１の本発明の１実施例の固体撮像装置のブロック図において、１はパターンプロジェクタ内蔵でガルバノメータ方式絞りの望遠ズームレンズ、２は光学フィルタとＣＣＤを実装し１のレンズを装着できるカメラレンズマウント部、３は雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automatic Gain Control：ＡＧＣ）とデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）とを内蔵したアナログフロントエンド（Analog Front End：ＡＦＥ）、４は映像信号から内部の塵埃の影を補正する映像信号処理部、５はＴＧ、６はＣＰＵ、７はレンズ駆動部、８はＣＣＤ撮像素子、９は光学フィルタ、１０はコヒーレント光源である。また、１２は塵埃補正部、１３は輝度検出部であり、Linは入射光で、Voは出力映像信号である。
本発明の１実施例の塵埃補正部のブロック図の図２において、１４は条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリ、１５と１６とは掛け算器である。

ガルバノメータ方式の絞りを備えたレンズを用いる固体撮像装置において、前記レンズはパターンプロジェクタとエクステンダとを内蔵した望遠ズームレンズであり、前記固体撮像装置はガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とを映像信号処理部の４とＣＰＵの６とで検出し、該ガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とから定格レベルの絞り値と絞り値の変化とをＣＰＵの６で算出する。望遠側では開放F値が低下するので、絞り値と絞り値の変化とをＣＰＵの６で補正する。

望遠ズームレンズに均一照明のパターンプロジェクタをガルバノメータ方式絞りの入射光側に内蔵し、エクステンダとズーム値とアイリス値と光学フィルタ種類との条件マトリクスにより変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影の映像を前記条件マトリクスで検出し条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリの１４に記憶する。前記条件マトリクスとにより変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）を信号レベルをレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）の部分だけ条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリの１４から補正値を読み出し、ＣＰＵの６で制御される掛け算器の１５で修正し、掛け算器の１６で映像信号を可変増幅して、塵埃の映像信号減衰（影）を補正する。

望遠ズームレンズに均一照明のパターンプロジェクタをガルバノメータ方式絞りの入射光側に内蔵し、エクステンダとズーム値とアイリス値と光学フィルタ種類との条件マトリクスにより変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影の映像を前記条件マトリクスで検出し条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリの１４に記憶する。前記条件マトリクスとにより変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）を信号レベルをレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）の部分だけ条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリの１４から補正値を読み出し、ＣＰＵの６で制御される掛け算器の１５で修正し、掛け算器の１６で映像信号を可変増幅して、塵埃の映像信号減衰（影）を補正する。
工場の外でレンズ交換時に、レンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃が付着し易い。しかし、本発明により、工場の外でレンズ交換時に付着したレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃影の部分だけ映像信号を補正することができる。

また、カメラのレンズマウント横にレーザーダイオード等のコヒーレント光源の１０を配置し、光学フィルタ種類により変化するレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影の映像の典型値を検出しＣＰＵの６に付属した不揮発記憶部に記憶する。レンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の影部分だけ映像信号を検出し記憶した典型値によりＣＰＵの６で制御された映像信号処理部の４が映像信号を増幅する。
実施例２により、工場の外でレンズ交換時に付着したレンズとＣＣＤ撮像素子間の塵埃の映像信号減衰（影）の部分だけ映像信号を簡易補正することができる。

１：パターンプロジェクタ内蔵ガルバノメータ絞り望遠ズームレンズ、
２：カメラレンズマウント部、３：ＡＦＥ、４：映像信号処理部、
５：ＴＧ、６：ＣＰＵ、７：レンズ駆動部、
８：ＣＣＤ撮像素子、９：光学フィルタ、１０：コヒーレント光源、
１２：塵埃補正部、１３：輝度検出部、
１４：条件マトリクスにおける塵埃の映像信号減衰（影）のフレームメモリ、１５，１６：掛け算器、
Lin：入射光、Vo：出力映像信号、

Claims (1)

1. ガルバノメータ方式の絞りを備えたレンズを用いる固体撮像装置において、前記レンズはパターンプロジェクタとエクステンダとを内蔵した望遠ズームレンズであり、前記固体撮像装置はガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とを検出する手段と、該ガルバノメータ方式の絞りの開放から閉塞までの応答時間と開放から定格レベルに安定するまでの応答時間とから定格レベルの絞り値を算出する手段とを有し、パターンプロジェクタを内蔵する手段を持つ望遠ズームレンズと組み合わせ、ポテンションメータによるズーム値と上記レンズ絞り値、カメラに実装される光学フィルタ種類との条件マトリクスによってレンズ及びカメラレンズマウント内部の塵埃映像を補正することを特徴とする撮像装置。