JP2015185895A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、撮像装置がＬＥＤ信号機を撮影時の色飛びを低減することにある。【解決手段】本発明の撮像装置は、被写体像を結像する絞り機構を有するレンズ部と、該レンズ部によって結像した被写体の光像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、前記画像信号を増幅または減衰させるＡＧＣ部と、前記レンズ部と前記撮像素子と前記ＡＧＣ部を制御する制御部を備えた撮像装置であって、レンズ部は光軸にスポットＮＤフィルタを有し、記制御部はレンズ部の絞りとスポットＮＤフィルタによる光量の抑圧が所定値を超えてから撮像素子の露光時間の短時間方向への制御を開始することを特徴とする。【選択図】 図１
Description
本発明は、撮像装置に関するものである。
交通監視を行う撮像装置は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)信号機を撮影する場合がある。
撮像装置は、ＬＥＤ信号機が点灯していても点滅駆動しているため、消灯しているように撮影される場合がある。
図２にＬＥＤ信号機の点滅と撮像装置の露光時間（電子シャッター）との関係の一例について示す。（Ａ）はＬＥＤ信号機が商用電源周波数６０Ｈｚ（商用電源周期１６．６ｍｓ）で点灯している場合であり、ＬＥＤの発光量が商用電源周波数の２倍の１２０Ｈｚで変化している。
（Ｂ）は撮像装置が通常の約１／６０秒の露光時間（電子シャッター：ＯＦＦ）で撮影した場合である。撮像装置は約１／６０秒の露光時間でＬＥＤ信号機を撮影しても点滅による消灯や光量変化の影響が小さい。
（Ｃ）は撮像装置が約１／１２０秒の露光時間（電子シャッター：２倍）で撮影した場合であり、（Ｄ）は撮像装置が約１／２４０秒の露光時間（電子シャッター：４倍）で撮影した場合であり、（Ｅ）は撮像装置が約１／２４０秒の露光時間（電子シャッター：８倍）で撮影した場合である。
撮像装置は露光時間を通常より短くするに従ってＬＥＤ信号機の点滅による消灯やレベル変化の影響が大きくなる。
また、撮像装置とＬＥＤ信号機が同期していない場合、信号機が消えたり、点灯したりを繰り返す現象が発生する。
なお、撮像装置は、ＬＥＤ信号機が商用電源周波数５０Ｈｚ（商用電源周期２０ｍｓ）での点灯を撮影した場合、ＬＥＤ信号機の点滅による消灯やレベル変化が商用電源周波数６０Ｈｚ時より顕著となる。
撮像装置は、ＬＥＤ信号機が点灯していても点滅駆動しているため、消灯しているように撮影される場合がある。
図２にＬＥＤ信号機の点滅と撮像装置の露光時間（電子シャッター）との関係の一例について示す。（Ａ）はＬＥＤ信号機が商用電源周波数６０Ｈｚ（商用電源周期１６．６ｍｓ）で点灯している場合であり、ＬＥＤの発光量が商用電源周波数の２倍の１２０Ｈｚで変化している。
（Ｂ）は撮像装置が通常の約１／６０秒の露光時間（電子シャッター：ＯＦＦ）で撮影した場合である。撮像装置は約１／６０秒の露光時間でＬＥＤ信号機を撮影しても点滅による消灯や光量変化の影響が小さい。
（Ｃ）は撮像装置が約１／１２０秒の露光時間（電子シャッター：２倍）で撮影した場合であり、（Ｄ）は撮像装置が約１／２４０秒の露光時間（電子シャッター：４倍）で撮影した場合であり、（Ｅ）は撮像装置が約１／２４０秒の露光時間（電子シャッター：８倍）で撮影した場合である。
撮像装置は露光時間を通常より短くするに従ってＬＥＤ信号機の点滅による消灯やレベル変化の影響が大きくなる。
また、撮像装置とＬＥＤ信号機が同期していない場合、信号機が消えたり、点灯したりを繰り返す現象が発生する。
なお、撮像装置は、ＬＥＤ信号機が商用電源周波数５０Ｈｚ（商用電源周期２０ｍｓ）での点灯を撮影した場合、ＬＥＤ信号機の点滅による消灯やレベル変化が商用電源周波数６０Ｈｚ時より顕著となる。
また、他の先行技術としては、カメラの撮影タイミングを外部同期制御信号に同期させることによってＬＥＤ信号機の点灯状態を長時間記録できない現象を回避する技術が開示されている（例えば、特許文献１。）。
前述の従来技術は、明るい昼間に点滅駆動をしているＬＥＤ信号機を撮影すると、信号機の色とびが発生することがある。また、ＬＥＤ信号機と同期させても信号機の色とびが発生しうる状態であることに変わりなく、重要な瞬間にＬＥＤ信号機の点滅による消灯と色飛びが重なると効果が薄い。この現象は、特に高感度の撮像装置でＬＥＤ信号機を撮影した場合に顕著となる。
本発明の目的は、撮像装置がＬＥＤ信号機を撮影時の色とびを低減することにある。
本発明の目的は、撮像装置がＬＥＤ信号機を撮影時の色とびを低減することにある。
本発明の撮像装置は、被写体像を結像する絞り機構を有するレンズ部と、該レンズ部によって結像した被写体の光像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、前記画像信号を増幅または減衰させるＡＧＣ部と、前記レンズ部と前記撮像素子と前記ＡＧＣ部を制御する制御部を備えた撮像装置であって、レンズ部は光軸にスポットＮＤフィルタを有し、記制御部はレンズ部の絞りとスポットＮＤフィルタによる光量の抑圧が所定値を超えてから撮像素子の露光時間の短時間方向への制御を開始することを特徴とする。
本発明によれば、ＬＥＤ信号機を撮影時の色とびを低減することができる。
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。
図１は撮像装置の構成図である。
図１において、撮像装置１は、被写体像を結像する絞り機構を有するレンズ部１１と、レンズ部１１によって結像した被写体の光像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子１２と、画像信号を所定レベルに増幅または減衰するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部１３と、画像信号の輪郭補正、ガンマ補正、ニー補正等の各種信号処理を行う画像処理部１４と、所定の画像信号に変換する出力部１５と、信号を出力する接栓１６と、撮像装置１の各部を制御する制御部１７を備えている。
レンズ制御部１８は、レンズ部１１の絞り機構を制御する。
なお、本例では、制御部１７にレンズ制御部１８を内蔵しているが、レンズ制御部１８が制御部１７の外部にあってもよい。
図１は撮像装置の構成図である。
図１において、撮像装置１は、被写体像を結像する絞り機構を有するレンズ部１１と、レンズ部１１によって結像した被写体の光像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子１２と、画像信号を所定レベルに増幅または減衰するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部１３と、画像信号の輪郭補正、ガンマ補正、ニー補正等の各種信号処理を行う画像処理部１４と、所定の画像信号に変換する出力部１５と、信号を出力する接栓１６と、撮像装置１の各部を制御する制御部１７を備えている。
レンズ制御部１８は、レンズ部１１の絞り機構を制御する。
なお、本例では、制御部１７にレンズ制御部１８を内蔵しているが、レンズ制御部１８が制御部１７の外部にあってもよい。
次に、図３を用いて本発明の一実施例であるレンズ部について説明する。
レンズ部１１は、前玉３３と、フォーカシングレンズ３４と、絞り機構３２と、スポットＮＤ（Neutral Density）フィルタ３１で構成されている。
前玉３３は一番前にあるレンズであり、フォーカシングレンズ３４はピントを調整するレンズである。
スポットＮＤフィルタ３１は、光軸上の中心に所定の大きさと減光量のスポット状の光学フィルタを配置または蒸着してある。
スポットＮＤフィルタ３１の大きさは、レンズの開口率や撮像素子１２の感度に応じて適宜決めればよい。例えば、画角の面積比で１〜５％にする。
スポットＮＤフィルタ３１の減光量は、大きさと同様にレンズの開口率や撮像素子１２の感度に応じて適宜決めればよい。例えば、ＮＤ８（減光量：１／８）〜ＮＤ３２（減光量：１／３２）にする。
レンズ部１１は、前玉３３と、フォーカシングレンズ３４と、絞り機構３２と、スポットＮＤ（Neutral Density）フィルタ３１で構成されている。
前玉３３は一番前にあるレンズであり、フォーカシングレンズ３４はピントを調整するレンズである。
スポットＮＤフィルタ３１は、光軸上の中心に所定の大きさと減光量のスポット状の光学フィルタを配置または蒸着してある。
スポットＮＤフィルタ３１の大きさは、レンズの開口率や撮像素子１２の感度に応じて適宜決めればよい。例えば、画角の面積比で１〜５％にする。
スポットＮＤフィルタ３１の減光量は、大きさと同様にレンズの開口率や撮像素子１２の感度に応じて適宜決めればよい。例えば、ＮＤ８（減光量：１／８）〜ＮＤ３２（減光量：１／３２）にする。
図３（Ａ）は、昼間撮影時のレンズの絞りを説明するための図である。
レンズ部１１は、入射光量が多いため、絞り機構３２を全閉に近い状態まで閉じる。この状態では入射光のほとんどがスポットＮＤフィルタ３１を透過することとなり、入射光が所定の光量に減光される。
例えば、スポットＮＤフィルタ３１が、大きさ画角の面積比で５％、減光量１／３２とする。入射光の全部がスポットＮＤフィルタ３１を透過した場合、入射光の透過量は１／３２（３．１２５％）となる。
レンズ部１１は、入射光量が多いため、絞り機構３２を全閉に近い状態まで閉じる。この状態では入射光のほとんどがスポットＮＤフィルタ３１を透過することとなり、入射光が所定の光量に減光される。
例えば、スポットＮＤフィルタ３１が、大きさ画角の面積比で５％、減光量１／３２とする。入射光の全部がスポットＮＤフィルタ３１を透過した場合、入射光の透過量は１／３２（３．１２５％）となる。
図３（Ｂ）は、夜間撮影時のレンズの絞りを説明するための図である。
レンズ部１１は、入射光量が少ないため、絞り機構３２を全開に近い状態まで開く。この状態では入射光はスポットＮＤフィルタ３１を透過するが、スポットＮＤフィルタ３１の面積が小さいため、スポットＮＤフィルタ３１による減光量はほんの少しである。
例えば、スポットＮＤフィルタ３１が、大きさ画角の面積比で５％、減光量１／３２とする。入射光量全体を１とした場合、入射光の透過量は１−０．０５／３２≒０．９９８となり、減光量は０に近い。
レンズ部１１は、入射光量が少ないため、絞り機構３２を全開に近い状態まで開く。この状態では入射光はスポットＮＤフィルタ３１を透過するが、スポットＮＤフィルタ３１の面積が小さいため、スポットＮＤフィルタ３１による減光量はほんの少しである。
例えば、スポットＮＤフィルタ３１が、大きさ画角の面積比で５％、減光量１／３２とする。入射光量全体を１とした場合、入射光の透過量は１−０．０５／３２≒０．９９８となり、減光量は０に近い。
次に、図４を用いて高感度撮像装置の光量（照度）に対する動作について説明する。
図４（Ｃ）は従来の撮像装置の光量（照度）に対する動作の一例を示す図である。
従来の高感度撮像装置は、夜間等の被写体が暗い場合、蓄積領域ではレンズ部１１の絞りを全開にさせ、撮像素子１２を蓄積動作（露光時間を１／６０秒より長くする）させることにより信号レベルを所定値に維持させている。被写体が明るくなるに従って、撮像素子１２を通常の露光時間（１／６０秒）に戻し、利得制御領域ではＡＧＣ部１３の増幅率を制御して信号レベルを所定値に維持させている。レンズ絞り領域ではレンズ部１１の絞りを制御して信号レベルを所定値に維持させている。さらに被写体が明るくなると撮像素子１２を電子シャッター動作（露光時間を１／６０秒より短くする）させることにより信号レベルを所定値に維持させている。
高感度撮像装置は、電子シャッターが動作すると、ＬＥＤ信号機の色とび（色消え）が発生することがある。
図４（Ｃ）は従来の撮像装置の光量（照度）に対する動作の一例を示す図である。
従来の高感度撮像装置は、夜間等の被写体が暗い場合、蓄積領域ではレンズ部１１の絞りを全開にさせ、撮像素子１２を蓄積動作（露光時間を１／６０秒より長くする）させることにより信号レベルを所定値に維持させている。被写体が明るくなるに従って、撮像素子１２を通常の露光時間（１／６０秒）に戻し、利得制御領域ではＡＧＣ部１３の増幅率を制御して信号レベルを所定値に維持させている。レンズ絞り領域ではレンズ部１１の絞りを制御して信号レベルを所定値に維持させている。さらに被写体が明るくなると撮像素子１２を電子シャッター動作（露光時間を１／６０秒より短くする）させることにより信号レベルを所定値に維持させている。
高感度撮像装置は、電子シャッターが動作すると、ＬＥＤ信号機の色とび（色消え）が発生することがある。
図４（Ｂ）は従来の撮像装置の光量に対する動作の一例で、レンズ前面にＮＤフィルタ等の光学フィルタ装着した場合の図である。
図４（Ｂ）の撮像装置は、図４（Ｃ）の動作と比べて、色とび（色消え）が発生する電子シャッターの動作する光量を上げることができるが、夜間等の暗いときに蓄積残像の発生する光量も上げることになる。
図４（Ｂ）の撮像装置は、図４（Ｃ）の動作と比べて、色とび（色消え）が発生する電子シャッターの動作する光量を上げることができるが、夜間等の暗いときに蓄積残像の発生する光量も上げることになる。
図４（Ａ）は本発明の一実施例である撮像装置の動作を示す図である。
図４（Ａ）は、レンズ絞り領域までは図４（Ｃ）と同じ動作であるが、スポットＮＤフィルタ３１により、色とび（色消え）が発生する電子シャッターの動作する光量を上げることができる。
図４（Ａ）は、レンズ絞り領域までは図４（Ｃ）と同じ動作であるが、スポットＮＤフィルタ３１により、色とび（色消え）が発生する電子シャッターの動作する光量を上げることができる。
本発明の一実施例である撮像装置１は、レンズ部１１の光軸中心にスポットＮＤフィルタ３１を装着することにより、夜間の光量が少ない場合から昼間の光量が多い場合まで、良好な画像信号を出力することができる。
本発明により、交通監視システムにおいて、ＬＥＤ信号機を高感度撮像装置にて撮影しても、ＬＥＤ信号機の色とびが改善でき、交差点での交通事故等の証拠映像として評価できるものとなる。
本発明により、交通監視システムにおいて、ＬＥＤ信号機を高感度撮像装置にて撮影しても、ＬＥＤ信号機の色とびが改善でき、交差点での交通事故等の証拠映像として評価できるものとなる。
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された撮像装置に限定されるものではなく、上記以外の撮像装置に広く適用することができることは言うまでもない。
１：撮像装置、１１：レンズ部、１２：撮像素子、１３：ＡＧＣ部、１４：画像処理部、１５：出力部、１６：接栓、１７：制御部、１８：レンズ制御部、３１：スポットＮＤフィルタ、３２：絞り機構、３３：前玉、３４：フォーカシングレンズ。
Claims (1)
- 被写体像を結像する絞り機構を有するレンズ部と、該レンズ部によって結像した被写体の光像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、前記画像信号を増幅または減衰させるＡＧＣ部と、前記レンズ部と前記撮像素子と前記ＡＧＣ部を制御する制御部を備えた撮像装置において、
前記レンズ部は、光軸にスポットＮＤフィルタを有し、
前記制御部は、前記レンズ部の絞りとスポットＮＤフィルタによる光量の抑圧が所定値を超えてから前記撮像素子の露光時間の短時間方向への制御を開始することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014058278A JP2015185895A (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014058278A JP2015185895A (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015185895A true JP2015185895A (ja) | 2015-10-22 |
Family
ID=54352040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014058278A Pending JP2015185895A (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015185895A (ja) |
-
2014
- 2014-03-20 JP JP2014058278A patent/JP2015185895A/ja active Pending
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