JP2015100067A - 絞り機構の制御方法およびカメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視カメラで駐車場等を夜間に監視する際に、車のヘッドライト等で発生するフレアにより、ナンバープレート等が見え難くなることを低減することができる絞り機構の制御方法およびカメラ装置を提供する。
【解決手段】カメラ装置１０の撮像軸線ＢＭに円形状の開口３１１が位置するように枠部材３１を配置する。また、絞り羽根３２、３３は、直線状の開口縁部３２１、３３２を有し、枠部材３１に支持されるとともに、撮像軸線ＢＭに対して直交する方向に互いに近接離反する。このような絞り機構３０を制御する際に、制御部３８は、周囲の明るさが所定の値以下になったときには、絞り機構３０を強制開放するとともに、可変電子シャッタによる光量調整を行う。これにより、絞り機構３０は各絞り羽根３２、３３を開放するので、車のヘッドライト等によって絞り羽根３２、３３の直線状の開口縁部３２１、３３１で発生するフレアを緩和して、ナンバープレート等が見え難くなることを低減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、昼夜を通して人物や車両の特定ができるように撮影ができる絞り機構の制御方法およびカメラ装置に関するものである。

近年、監視カメラはネットワークカメラになって解像度が上がり、人物や車両の特定が正確にできるようになって、犯人の逮捕や盗難車の発見等に貢献している。
しかしながら、従来の監視カメラは、夜間の感度が悪くて、人物や車両の特定ができないことが発生する。
そこで、デイナイトカメラと呼ばれる昼はカラーカメラで夜は赤外を含む白黒カメラになって、暗くても写るようなカメラ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図７に示すように、特許文献１に記載のカメラ装置のレンズ装置１００は、主鏡筒１０１と後部鏡筒１０２とを有する。主鏡筒１０１と後部鏡筒１０２との間には、明るさ調整機構（アイリスユニット）１０３とフィルタ保持機構１０４が設けられている。
明るさ調整機構１０３は、２枚の絞り羽根１０５（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）および開口１１２を有する絞り開口形成部１０６と、２枚の絞り羽根１０５を移動させるアイリスモータ１０７とを備えている。すなわち、アイリスモータ１０７が、各絞り羽根１０５をそれぞれ相反する方向にスライドさせることによって絞り開口の大きさを調整する。
フィルタ保持機構１０４は、可視光を透過し赤外光を吸収する赤外カットフィルタ１０８と、全波長域における入射光を透過させ光の結像位置を赤外カットフィルタ２０６の結像位置と一致させるダミーフィルタ１０９とを有する。

図８に示すように、撮影に際しては、昼か夜かを判断し（ステップＳＢ１）、夜の場合はダミーフィルタ１０９を用いて（ステップＳＢ２）、色信号を使わずに白黒カメラとして撮影する（ステップＳＢ３）。
また、昼の場合は、赤外カットフィルタ１０８を通して赤外線をカットして（ステップＳＢ４）、撮像する（ステップＳＢ５）。
これにより、昼間は赤外線をカットしてカラーで撮像し、夜間に暗くなると赤外線を含む白黒カメラとして撮像するので、昼夜を通して人物や車両を明るく撮像することができる。

特開２０１０−２０００２号公報（第２図）

しかしながら、前述した特許文献１に記載のレンズ装置１００の明るさ調整機構１０３では、図９（Ａ）に示すように、四角い絞り形状１１０が略円形状の開口１１２の内側に露出する。このため、夜間に車のヘッドライト等が画面に入った際に、絞り羽根１０５の直線部１０５Ａで光が反射し、図９（Ｂ）に示すように、フレアＦが発生してナンバープレート１１１等の数字が見え難くなるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、監視カメラで駐車場等を夜間に監視する際に、車のヘッドライト等で発生するフレアにより、ナンバープレート等の見え難さを低減させることができる絞り機構の制御方法およびカメラ装置を提供することを目的とする。

本発明の絞り機構の制御方法は、撮像素子の撮像軸線に円形状の開口が配置される枠部材と、前記枠部材に支持されるとともに、撮像軸線に対して直交する方向に沿って互いに近接離反する開口縁部が直線状の複数の絞り羽根と、前記撮像素子の読み出し速度を変更する可変電子シャッタと、前記複数の絞り羽根の開度および前記可変電子シャッタを制御する制御部と、を備える絞り機構の制御方法において、周囲の明るさが所定の値以下になったとき、前記制御部は、前記複数の絞り羽根を開放するとともに、前記可変電子シャッタによる光量調整を行うものである。

また、本発明の絞り機構の制御方法では、周囲の明るさが所定の値以下になったとき、前記制御部は、前記開口と前記各絞り羽根の縁部とが重複しない位置まで前記各絞り羽根を互いに離反させるものである。

また、本発明の絞り機構の制御方法では、前記制御部は、周囲の明るさが所定の値を超えたときに赤外カットフィルタを用い、周囲の明るさが所定の値以下になったときに透明フィルタを用いるものである。

さらに、本発明のカメラ装置は、撮像素子と、前記撮像素子に光を導光するレンズ部と、前記レンズ部に配置される絞り機構とを備え、前記絞り機構は、前述したいずれかの絞り機構の制御方法により制御されるものである。

本発明では、絞り機構を制御する際に、制御部は、周囲の明るさが一定の値以下になったと判断したときには、絞り機構を強制開放するとともに、可変電子シャッタによる光量調整を行う。これにより、車のヘッドライト等が絞り羽根の直線状の開口縁部に照射されて発生するフレアを緩和して、ナンバープレート等が読めなくなることを防止することができるという効果を有する絞り機構の制御方法およびカメラ装置を提供できる。

本発明に係る実施形態のカメラ装置の斜視図 本発明に係る実施形態のカメラ装置および絞り機構の構成を示すブロック図 絞り機構の構成を示す分解斜視図 絞り羽根の移動機構を示す分解斜視図 絞り機構の制御方法を示すフローチャート （Ａ）は本発明に係る実施形態のレンズ装置における一対の絞り羽根を示す正面図であり、（Ｂ）はフレアが発生しない状態を示す説明図 従来のレンズ装置の構成を示す分解斜視図 従来のレンズ装置における制御を示すフローチャート （Ａ）は従来のレンズ装置における一対の絞り羽根を示す正面図であり、（Ｂ）はフレアの発生によりナンバープレートが見づらくなった状態を示す説明図

以下、本発明に係る実施形態の絞り機構の制御方法およびカメラ装置について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、実施形態のカメラ装置１０は、取付金具４０によって取付面である天井面１１に取り付けられて、例えば、監視カメラ等に使用することができる。
なお、以下の説明においては、天井面１１側を「上」とし、天井面１１と反対側を「下」とする。また、カメラ装置１０においては、撮影対象側を「前」とし、反対側を「後」とする。

図１に示すように、カメラ装置１０は、矩形箱状の本体部２０を有し、本体部２０の前側にはレンズ部２１を有する。
図２に示すように、本体部２０の内部には、レンズ部２１の後方に位置する絞り機構３０が設けられている。絞り機構３０の後方には、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子２２が設けられている。

図３に示すように、絞り機構３０は、カメラ装置１０の撮像軸線ＢＭに円形状の開口３１１が配置される枠部材３１を有する。
枠部材３１には、枠部材３１に支持されるとともに、撮像軸線ＢＭに対して直交する方向に沿って互いに近接離反する複数の絞り羽根３２、３３が設けられている。
図４に示すように、各絞り羽根３２、３３は、例えばＶ字形状に切りかかれた直線状の開口縁部３２１、３３１を有する。絞り羽根３２および絞り羽根３３は、各々支持アーム３２２、３３２を有しており、先端に係止孔３２３、３３３を有する。

各絞り羽根３２、３３を、撮像軸線ＢＭに対して直交する方向に沿って互いに近接離反させる絞り制御モータ３４が設けられている。絞り制御モータ３４の回転軸３４１には、回転アーム３４２が取り付けられている。
回転アーム３４２の一端には、ピン３４３が設けられており、ピン３４３には、絞り羽根３２の係止孔３２３が取り付けられる。また、回転アーム３４２の他端には、ピン３４４が設けられており、ピン３４４には、絞り羽根３３の係止孔３３３が取り付けられる。

従って、絞り制御モータ３４を回転させて、回転アーム３４２を図４中矢印Ａ方向に回転させると、上側の絞り羽根３２が上昇するとともに、下側の絞り羽根３３が下降して、互いに離反する。
一方、絞り制御モータ３４を回転させて、回転アーム３４２を図４中矢印Ｂ方向に回転させると、上側の絞り羽根３２が下降するとともに、下側の絞り羽根３３が上昇して、互いに接近する。
これにより、絞りを調整する。

図２に示すように、絞り羽根３２、３３と撮像素子２２との間には、フィルタ保持部３５および可変電子シャッタが設けられている。
図３にも示すように、フィルタ保持部３５は、赤外カットフィルタ３５１および透明フィルタ３５２が上下に設けられている。フィルタ保持部３５は、フィルタ切替モータ３７（図２参照）により上下移動され、赤外カットフィルタ３５１または透明フィルタ３５２を撮像軸線ＢＭ位置に位置決めしてフィルタを切り替える。

このように構成された絞り機構３０は、制御部３８により制御される。
図２に示すように、制御部３８は、絞り制御モータ３４を制御して絞り羽根３２、３３を移動させて絞りを調整する。また、制御部３８は、フィルタ切替モータ３７を制御して、赤外カットフィルタ３５１および透明フィルタ３５２を切り替える。なお、図２では、昼間に赤外カットフィルタ３５１を用いている状態を示している。
さらに、制御部３８は、撮像素子２２に蓄積される電荷の読み出し速度を変える可変電子シャッタを制御する。

撮像素子２２は、信号処理部２３に接続されており、撮像素子２２に結像した画像を電気信号に変換して、Ｉ／Ｆ部２４に出力する。また、信号処理部２３は変換した電気信号に基づいた明るさの情報を制御部３８に伝達する。
Ｉ／Ｆ部２４は、外部のコントローラ（ＰＣ）４０とネットワークを介して接続され、信号処理部２３からの映像信号を送信するとともに、コントローラ（ＰＣ）４０からの制御信号を制御部３８に送信する。

一方、コントローラ（ＰＣ）４０には、操作部４１、制御部４２、Ｉ／Ｆ部４３、表示部４４が設けられている。
Ｉ／Ｆ部４３は、カメラ装置１０のＩ／Ｆ部２４とネットワークを介して接続され、カメラ装置１０からの映像信号を受信して、表示部４４に出力する。表示部４４は、Ｉ／Ｆ部４３を介して受信した映像信号を画面に出力する。
また、操作部４１は、カメラ装置１０を遠隔で操作するための信号を入力するものである。制御部４２は操作部４１からの信号を受信、解析し、制御信号をＩ／Ｆ部４３を介してカメラ装置１０に送信し、カメラ装置１０を制御する。

次に、絞り機構の制御方法について説明する。
図５に示すように、制御部３８は、周囲の明るさを信号処理部２３からの明るさ情報を基にして検知して（ステップＳ１）、明るさが所定の値以下になったときには夜であると判断する。そして、制御部３８は、フィルタ切替モータ３７を制御して、フィルタ保持部３５の透明フィルタ３５２をセットする（ステップＳ２）。
その後、図６（Ａ）に示すように、制御部３８は、枠部材３１の開口３１１と各絞り羽根３２、３３の開口縁部３２１、３３１とが重複しない位置まで各絞り羽根３２、３３を互いに離反させる。すなわち、枠部材３１の円形状の開口３１１が、各絞り羽根３２、３３の開口縁部３２１、３３１により形成される四角の内部に完全に収容されるようにする。
これにより、開口縁部３２１、３３１の直線部が開口３１１から見えないので、開口縁部３２１、３３１の端面に光が当たってフレアを発生するのを低減させることができる（図６（Ｂ）参照）。
そして、各絞り羽根３２、３３を全開口状態にしているため、撮像素子２２に蓄積される電荷の読み出し速度を変える可変電子シャッタにより光量調整を行う（ステップＳ３）。

一方、制御部３８は、周囲の明るさが所定以上である場合には、昼と判断して、フィルタ切替モータ３７を制御して、フィルタ保持部３５の赤外カットフィルタ３５１をセットする（ステップＳ４）。
その後、制御部３８は、明るさに応じて絞り制御モータ３４を介して絞りを調整する（ステップＳ５）。
なお、明るさの判断は、カメラ装置１０に明るさセンサを設けて判断することもできるが、コントローラ（ＰＣ）４０から制御信号を発することもできる。

絞り機構３０の制御方法の作用、効果について説明する。
絞り機構３０は、円形状の開口３１１を有する枠部材３１と、枠部材３１に支持される複数の絞り羽根３２、３３とを有する。また、絞り機構３０は、カメラ装置１０と、各絞り羽根３２、３３との間に配置される可変電子シャッタと、各絞り羽根３２、３３の開度および可変電子シャッタを制御する制御部３８と、を有する。

枠部材３１は、カメラ装置１０の撮像軸線ＢＭに円形状の開口３１１を配置する。また、絞り羽根３２、３３は、直線状の開口縁部３２１、３３１を有し、枠部材３１に支持されるとともに、撮像軸線ＢＭに対して直交する方向に沿って互いに近接離反する。
このような絞り機構３０を制御する際に、制御部３８は、周囲の明るさが一定の値以下になったと判断したときには、絞り機構３０を強制開放するとともに、可変電子シャッタによる光量調整を行う。

これにより、絞り機構３０は各絞り羽根３２、３３を開放する。このため、車のヘッドライト等が絞り羽根３２、３３の直線状の開口縁部３２１、３３１の端面（板厚部分）に照射されて発生するフレアを緩和して、ナンバープレート等が読めなくなることを防止することができる。
また、制御部３８は、周囲の明るさに応じて判断するので、夜間のみならず、昼間においても夕立等により暗くなった場合に対応できる。

また、絞り機構の制御方法では、周囲の明るさが一定の値以下になったとき、制御部３８は、開口３１１と、各絞り羽根３２、３３の開口縁部３２１、３３１とが重複しない位置まで各絞り羽根３２、３３を互いに離反させる。
このため、周囲の明るさが一定の値以下になって車のヘッドライトを点灯させるようになっても、絞り羽根３２、３３の直線状の開口縁部３２１、３３１には光が当たらない。これにより、車のヘッドライト等によって発生するフレアを緩和して、ナンバープレート等が読めなくなることを防止することができる。

また、絞り機構の制御方法では、制御部３８は、周囲の明るさが一定の値を超えた昼間は赤外カットフィルタ３５１を用い、夜間等周囲の明るさが一定の値以下になったときに透明フィルタ３５２を用いる。
これにより、昼夜を通して鮮明な撮像を行うことができる。

カメラ装置１０の作用、効果について説明する。
カメラ装置１０は、撮像素子２２と、撮像素子２２に光を導光するレンズ部２１と、レンズ部２１と撮像対象との間に配置される絞り機構３０とを備える。
絞り機構３０は、前述した絞り機構の制御方法により制御される。このため、車のヘッドライト等によって絞り羽根３２、３３の直線状の開口縁部３２１、３３１で発生するフレアを緩和して、ナンバープレート等が読めなくなることを防止することができる。

本発明の絞り機構の制御方法およびカメラ装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。

本発明の絞り機構の制御方法およびカメラ装置は、絞り形状が円形状になり、夜間に車等のヘッドライトが画面に入ってもフレアが発生しないことにより、駐車場等を夜間に監視する監視カメラ等に有用である。

１０ カメラ装置
２１ レンズ部
２２ 撮像素子
３０ 絞り機構
３１ 枠部材
３１１ 開口
３２ 絞り羽根
３２１ 開口縁部
３３ 絞り羽根
３３１ 開口縁部
３５１ 赤外カットフィルタ
３５２ 透明フィルタ
３８ 制御部
ＢＭ 撮像軸線

Claims (4)

1. 撮像素子の撮像軸線に円形状の開口が配置される枠部材と、
   前記枠部材に支持されるとともに、撮像軸線に対して直交する方向に沿って互いに近接離反する開口縁部が直線状の複数の絞り羽根と、
   前記撮像素子の読み出し速度を変更する可変電子シャッタと、
   前記複数の絞り羽根の開度および前記可変電子シャッタを制御する制御部と、を備える絞り機構の制御方法において、
   周囲の明るさが所定の値以下になったとき、
   前記制御部は、前記複数の絞り羽根を開放するとともに、前記可変電子シャッタによる光量調整を行う絞り機構の制御方法。
2. 請求項１に記載の絞り機構の制御方法であって、
   周囲の明るさが所定の値以下になったとき、
   前記制御部は、前記開口と前記各絞り羽根の縁部とが重複しない位置まで前記各絞り羽根を互いに離反させる絞り機構の制御方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の絞り機構の制御方法であって、
   前記制御部は、周囲の明るさが所定の値を超えたときに赤外カットフィルタを用い、周囲の明るさが所定の値以下になったときに透明フィルタを用いる絞り機構の制御方法。
4. 撮像素子と、
   前記撮像素子に光を導光するレンズ部と、
   前記レンズ部に配置される絞り機構とを備え、
   前記絞り機構は、請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の絞り機構の制御方法により制御されるカメラ装置。

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