JP6594053B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関し、特にフォーカス制御を備える撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus having focus control.
従来から赤外光を撮像可能な監視カメラを利用して監視する場合に、可視光と赤外光では波長が異なるため、可視光による焦点面と赤外光による焦点面にズレが生じピント位置が異なる場合があった。 When monitoring using a conventional surveillance camera that can capture infrared light, the visible light and infrared light have different wavelengths, so a shift occurs between the focal plane of visible light and the focal plane of infrared light, and the focus position May have been different.
特許文献1においては、可視光から赤外光までの広い波長領域を撮像するための技術として、通常絞りに加えて可視光カットフィルタを含む絞りを用い、透過する可視光成分を調整することによって、焦点のズレを緩和するものが開示されている。 In Patent Document 1, as a technique for imaging a wide wavelength region from visible light to infrared light, by using a diaphragm including a visible light cut filter in addition to a normal diaphragm, by adjusting the visible light component to be transmitted In order to alleviate the focus shift, disclosed is one.
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、可視光及び赤外光のいれか一方の光だけしか、撮像に用いることができない。加えて、可視光及び赤外光のいずれかを撮像するかによって、可視光カットフィルタを含む絞りを追加及びその制御の必要があり、ユーザーにとって煩雑である。 However, in the prior art disclosed in the above-mentioned patent document, only one of visible light and infrared light can be used for imaging. In addition, depending on whether visible light or infrared light is imaged, an aperture including a visible light cut filter needs to be added and controlled, which is cumbersome for the user.
そこで、本発明の目的は、従来の撮像装置の構成で可視光と赤外光の2つの波長領域を撮像する際にどちらの波長領域においても目標の被写体対象にピントの合った画像を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image focused on a target subject in either wavelength region when imaging two wavelength regions of visible light and infrared light with the configuration of a conventional imaging device. That is.
上記目的を達成するために、本発明は被写体像を結像するための光学部を有する撮像装置であって、前記光学部のピント位置を調整するピント調整手段と、前記光学部の絞り径を調整する絞り調整手段と、前記光学部は前記被写体像に含まれる赤外光成分及び可視光成分のどちらか一方を反射する反射部を含み、前記ピント調整手段と前記絞り調整手段とを制御する制御手段と、前記赤外光成分を前記光学部の絞りを通して撮像する赤外光撮像手段と、前記可視光成分を前記光学部の絞りを通して撮像する可視光撮像手段と、を備え、前記赤外光撮像手段と前記可視光撮像手段は並行して撮像可能であり、前記制御手段は前記赤外光撮像手段及び前記可視光撮像手段のうち一方のピント位置に基づいて、他方のピント位置が被写界深度内になるように前記ピント調整手段及び絞り調整手段を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is an imaging apparatus having an optical unit for forming a subject image, the focus adjustment means for adjusting the focus position of the optical unit, and the aperture diameter of the optical unit. The aperture adjustment means for adjusting, and the optical section includes a reflection section that reflects either an infrared light component or a visible light component included in the subject image, and controls the focus adjustment means and the aperture adjustment means. and a control unit, and an infrared light imaging means for imaging the pre Kiaka outside light component through the diaphragm of the optical unit, and the visible light imaging means for imaging the pre-listen visible light component through the diaphragm of the optical portion, The infrared light imaging means and the visible light imaging means can capture images in parallel, and the control means can focus on the other focus based on one focus position of the infrared light imaging means and the visible light imaging means. The position is within the depth of field. And controlling said focus adjusting means and throttle adjusting means so.
本発明によれば、従来の撮像装置の構成で可視光と赤外光の2つの波長領域を用いて撮像する際にどちらの波長領域においても目標の被写体対象にピントの合った画像を提供することである。 According to the present invention, when imaging is performed using two wavelength regions of visible light and infrared light with a configuration of a conventional imaging device, an image focused on a target subject in both wavelength regions is provided. That is.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例に過ぎず、本発明は、図示された構成に限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configurations shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated configurations.
(実施例1)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の基本構成の一例を示すブロック図である。不図示の被写体像は、撮像光学系100を介して、赤外フィルタ101を通過して、CCDまたはCMOSセンサなどの撮像素子102に入射する。なお、図1では、撮像光学系100を1枚のレンズにより表しているが、通常、複数枚のレンズを含んで、構成されている。加えて、撮像光学系100には入射光量を制御するための絞り機構を含む。なお、本実施例において、撮像光学系100及び赤外フィルタ101は被写体像を撮像するための光学部に相当する。
Example 1
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a basic configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. A subject image (not shown) passes through the
撮像光学系100に含まれるフォーカス制御、ズーム制御、絞り制御などに関わる機械的な駆動は、撮像光学系制御部106が行う。
The imaging optical
赤外フィルタ101は撮像光学系100と撮像素子102の間に挿抜可能に配置され、本挿抜制御は、赤外機器制御部107により制御される。赤外フィルタは赤外光を減衰させ、可視光を透過させる透過部であり、ユーザーの指示又は被写体輝度等に応じて自動的に挿抜される。また、赤外機器制御部107は不図示の赤外照明を含んだ構成としてもよい。なお、本実施例において、撮像素子102と赤外フィルタ101を含む撮像手段は、前記被写体像に含まれる可視光成分を撮像する可視光撮像手段に相当する。また、本実施例において、赤外フィルタ101を抜去した状態の撮像手段は、前記被写体像に含まれる赤外光成分を撮像する赤外光撮像手段に相当する。
The
撮像素子102上に結像した被写体像は画像信号に変換され、画像処理部103に入力される。画像処理部103に入力された画像は、ガンマ補正やカラーバランス調整など、所定の画像処理が行われ、JPEG等の画像ファイルが生成される。
The subject image formed on the
画像処理部103で処理された出力画像は、表示部104に表示用の所定の処理が行われ後に表示される。また、ユーザーは表示部104に表示されるUIを操作することにより、撮像装置の操作、要求を行うことが可能である。なお。表示部104に表示されるUIを操作するために、不図示の操作部を用いるようにしてもよい。
The output image processed by the
上記の各ブロックはシステムコントローラ105によって制御される。
Each of the above blocks is controlled by the
システムコントローラ105は、システムを制御するCPUを含む。具体的には、システムコントローラ105は、各ブロックに対して、制御指示及びパラメータ等の設定を行う。また、システムコントローラ105は各ブロックが処理した結果を不図示のメモリーに保存し、演算等を行い、その結果を各ブロックに出力する。メモリーは、システムコントローラ105が実行するプログラム格納領域、プログラム実行中のワーク領域、不要光発生条件等、様々なデータの格納領域として使用される。
The
また、システムコントローラ105は、撮像光学系制御部106が行うフォーカス制御を行うために、画像処理部103からピント情報を取得する。取得した情報をもとにシステムコントローラ105は、ピントが合う位置へ撮像光学系100を動かすべく撮像光学系制御部106に指令を送る。一般的にピント情報は、自動でピント合わせを行うオートフォーカス(AF)と呼ばれる機能であるコントラストAF、位相差AFといった方法でピント調整を行う事で得られる情報である。
Further, the
コントラストAFは映像のコントラストから信号を作成しその高周波成分を利用しピント合わせを行う方式であり、位相差AFはレンズから入ってきた画像を2つに分けてその結像間隔からピント位置を合わせる方式である。 Contrast AF is a method that creates a signal from the contrast of the video and uses the high-frequency component to focus, and phase difference AF divides the image that has entered from the lens into two, and adjusts the focus position from the imaging interval. It is a method.
図2を用いて異なる波長領域のいずれにもピントが合うようにフォーカス制御するモード(以下、共通使用モードと称することがある)についてその方法も含めて説明する。また、共通使用モードに対して、ある一つの波長領域に対してピントが合うように制御するモードを以下では優先使用モードとする。 A mode in which focus control is performed so as to focus on any of different wavelength regions (hereinafter, sometimes referred to as a common use mode) will be described with reference to FIG. In addition, a mode for controlling the common use mode so that a certain wavelength region is in focus is referred to as a priority use mode below.
実線で示した200は撮像装置のピント位置であり、矢印で示した201は撮像装置の被写界深度(焦点深度)を示している。202は可視光領域で撮像した場合の合焦位置であり、203は赤外光領域で撮像した場合の合焦位置である。図2(A)は優先使用モードを示している。つまり、撮像装置のピント位置200は可視光領域での合焦位置202に設定されている。そのため、可視光領域ではピントが合っているが、赤外光領域では被写界深度外に合焦位置203が位置するためピントが合っていない状態である。
200 indicated by a solid line is the focus position of the imaging apparatus, and 201 indicated by an arrow indicates the depth of field (depth of focus) of the imaging apparatus. 202 is a focus position when imaged in the visible light region, and 203 is a focus position when imaged in the infrared light region. FIG. 2A shows the preferential use mode. That is, the
一方で、共通使用モードでは、被写界深度201が赤外光領域での合焦位置203を網羅するように撮像光学系100を制御し、絞り値を大きくすることで、図2(B)において点線で示めした被写界深度204まで広げるようにする。絞り値の変更の際には、あらかじめピントを合わせる波長領域の組み合わせに対して図8で示すような設定テーブルを持っておき、システムコントローラ105は設定テーブルをもとに絞り値を変更してもよい。これにより、赤外光領域でもピントボケがない画像を取得することが可能となる。
On the other hand, in the common use mode, the imaging
ここでは、絞りを制御することで、合焦位置202及び合焦位置203の両方にピントを合わせる動作を示した。しかし、絞りだけではなくピント位置を制御して両方にピントを合わせるようにしてもよい。
Here, the operation of focusing on both the
具体的には、共通使用モードでは、システムコントローラ105は被写体との距離、ズーム倍率、対象となる赤外光領域の波長などの情報から赤外光領域での合焦位置203の推定を行う。次に撮像装置のピント位置200を図2(C)で示される可視光領域の合焦位置202と赤外光領域の合焦位置203の中間と推定される205の合焦位置になるように撮像光学系100を制御する。このように赤外光領域での合焦位置203と可視光領域での合焦位置202を加味してピント位置を制御することで可視光領域と赤外光領域の双方でピントボケを低減することができる。
Specifically, in the common use mode, the
ここでは、説明のために絞り値とピント位置の制御を個々に記載したが実際には2つを組み合わせて可視光領域と赤外光領域の双方にピントが合うように制御を行う。 Here, for the sake of explanation, the control of the aperture value and the focus position is individually described, but actually, the two are combined to perform control so that both the visible light region and the infrared light region are in focus.
また、この組み合わせはユーザーが設定できるようにしてもよい。 This combination may be set by the user.
例えば、被写体との距離により、可視光領域と赤外光領域のピント位置の差が異なるため、差が小さい場合には絞り値、ピント位置のいずれだけを変更するようにすることも考えられる。 For example, since the difference in focus position between the visible light region and the infrared light region differs depending on the distance to the subject, if the difference is small, it may be possible to change only the aperture value or the focus position.
本実施例では、撮像装置の絞り値とピント位置を可視光領域と赤外光領域の双方の波長特性を加味して制御することで、一つのレンズ系で双方にピントボケがない画像を取得することが可能である。 In this embodiment, the aperture value and focus position of the image pickup apparatus are controlled in consideration of the wavelength characteristics of both the visible light region and the infrared light region, so that an image with no out-of-focus is obtained with one lens system. It is possible.
図3を用いて、共通使用モードにおいてユーザーから絞り値の設定変更要求が出された場合について説明する。なお、本フローチャートの処理はシステムコントローラ105が実行する。
With reference to FIG. 3, a case where a request for changing the aperture value setting is issued from the user in the common use mode will be described. Note that the processing of this flowchart is executed by the
本実施例において、ユーザーは表示部104に表示されるUI等を用いて、システムコントローラ105に対して、絞り値等の撮像パラメータの変更要求を送ることが可能な構成である。
In this embodiment, the user can send an imaging parameter change request such as an aperture value to the
処理が開始されると、ステップS301において、システムコントローラ105は、ユーザーからの絞り値の変更要求を受け付ける。そして、ステップS302に処理を進める。
When the process is started, in step S301, the
ステップS302において、システムコントローラ105は、要求された絞り値が共通使用モード時の許容範囲内であるか否かの判定を行う。具体的には、図8等で指定される最小絞り値以内か否かを判定する。この判定の結果、共通使用モード時の範囲内である場合にはステップS308に処理を進める。一方で範囲外である場合にはステップS303に処理を進める。
In step S302, the
ステップS303において、システムコントローラ105は、共通使用モード時の許容範囲内で絞り値の変更命令を発行する。具体的には、図8等で指定される最大絞り値以上の範囲で絞り値を決定する。そして、ステップS304に処理を進める。
In step S303, the
ステップS304において、システムコントローラ105は、ステップS303で決定された絞り値に基づいて、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータを決定する。ここでは、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータは適切な露光が実施できるような露出条件を維持するように決定されることが望ましい。そして、ステップS305に処理を進める。
In step S304, the
ステップS305において、システムコントローラ105は、表示部104等にユーザーが指定した絞り値とは異なる値を設定した旨の設定許可を得るためのダイアログを表示する。より詳細には、システムコントローラ105は優先使用モードに切り替えるか否かの問い合わせを表示部104に表示する。そして、ステップS306に処理を進める。
In step S305, the
ステップS306において、システムコントローラ105は、表示に対してユーザーによって、優先使用モードに切り替える指示が有った場合は、ステップS307に処理を進める。一方で、切り替える指示がなかった場合は、本フローチャートの処理を終了する。
In step S306, when the user gives an instruction to switch to the preferential use mode for the display, the
ステップS307において、システムコントローラ105は、ステップS306におけるユーザーからの指示に基づいて、共通使用モードから優先使用モードに切り替えを行う。そして、ステップS308に処理を進める。
In step S307, the
ステップS308において、システムコントローラ105は、ステップS301においてユーザーから指示された絞り値に撮像パラメータを変更する。そして、処理をステップS309に処理をすすめる。
In step S308, the
ステップS309において、システムコントローラ105は、ステップS308で設定された絞り値に基づいて、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータを決定する。ここでは、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータは適切な露光が実施できるような露出条件を維持するように決定されることが望ましい。その後本フローチャートの処理を終了する。
In step S309, the
ここでは、絞り値の変更ついてのみ記載したが、モードの切り替え時に必要に応じて、ピント位置の調整も行う。 Although only the change of the aperture value is described here, the focus position is also adjusted as necessary when the mode is switched.
次に図4、図5を用いて、タイムスケジュール機能により共通使用モードから優先使用モードに切り替える場合について説明する。 Next, the case where the common use mode is switched to the preferential use mode by the time schedule function will be described with reference to FIGS.
図4において、共通使用モードを開始する動作に関して示す。 FIG. 4 shows the operation for starting the common use mode.
ステップS401において、設定された共通使用モードの開始時刻まで現状のモードを維持する。より詳細には、現在時刻が設定された開始時刻となるか否かを判定し、現在時刻が開始時刻と一致した場合に次のステップS402に処理を進める。 In step S401, the current mode is maintained until the start time of the set common use mode. More specifically, it is determined whether or not the current time becomes the set start time. If the current time matches the start time, the process proceeds to the next step S402.
ステップS402において、現状のモードである優先使用モードから共通使用モードに切り替えを行う。 In step S402, the current use mode is switched from the preferential use mode to the common use mode.
ステップS403において、複数の波長領域でピントが合うように絞り値を変更する。 In step S403, the aperture value is changed so that focus is achieved in a plurality of wavelength regions.
ステップS404において、ピント位置を変更する。 In step S404, the focus position is changed.
ステップS405において、ステップS403で設定された絞り値に応じて、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータも変更する。 In step S405, the imaging parameters such as shutter speed and gain are also changed according to the aperture value set in step S403.
次に、図5において、共通使用モードを終了する動作に関して示す。 Next, FIG. 5 shows an operation for ending the common use mode.
ステップS501において、設定された共通使用モード終了時刻まで現状のモードを維持する。 In step S501, the current mode is maintained until the set common use mode end time.
ステップS502において、現状のモードである優先使用モードから共通使用モードに切り替えを行う。 In step S502, the current use mode is switched from the preferential use mode to the common use mode.
ステップS503において、優先される波長領域用に絞り値を制限なく設定する。 In step S503, the aperture value is set without limitation for the preferred wavelength region.
ステップS504において、ピント位置も優先する波長領域用に調整する。 In step S504, the focus position is also adjusted for the priority wavelength region.
ステップS505において、ステップS503で設定された絞り値に応じてシャッタースピードやGainといった撮像パラメータも変更される。 In step S505, the imaging parameters such as shutter speed and gain are also changed according to the aperture value set in step S503.
ここでは説明のため、優先使用モードと共通使用モードを切り替える際に、絞り値の変更、ピント位置、撮像パラメータ変更の順で記載したが、これに限定されるものではない。 Here, for the sake of explanation, when the priority use mode and the common use mode are switched, the aperture value change, the focus position, and the imaging parameter change are described in this order. However, the present invention is not limited to this.
次に図6、図7を用いて、輝度値により共通モードと優先使用モードを切り替える場合について説明する。実施例において、ユーザーは表示部104のUI表示を利用し、モード切り替え用の輝度を設定した場合を想定する。なお、本フローチャートの処理はシステムコントローラ105が実行する。
Next, the case where the common mode and the priority use mode are switched according to the luminance value will be described with reference to FIGS. In the embodiment, it is assumed that the user uses the UI display of the
図6において、輝度が低下して所定の閾値を下回った場合の動作に関して示す。被写体の輝度が低下した場合に、可視光による撮像を行う場合に輝度を確保できないため、共通モードを維持する必要が無くなる場合を想定している。 FIG. 6 shows the operation when the luminance decreases and falls below a predetermined threshold. When the luminance of the subject is lowered, it is assumed that it is not necessary to maintain the common mode because the luminance cannot be secured when imaging with visible light is performed.
ステップS601において、撮像した被写体の輝度がモード切り替えの設定値以下の輝度となるまで現状のモードを維持する。 In step S601, the current mode is maintained until the luminance of the imaged subject becomes equal to or lower than the mode switching setting value.
ステップS602において、可視光領域と赤外光領域のいずれか一方のピントを優先する優先使用モードに切り替える。低輝度の場合は赤外光領域のピントを優先することが好ましい。 In step S602, the mode is switched to a priority use mode in which priority is given to either one of the visible light region and the infrared light region. In the case of low luminance, it is preferable to prioritize the focus in the infrared light region.
ステップS603において、共通モードに切り替わったため、絞り値を制限なく設定かのうとする。 In step S603, since the mode is switched to the common mode, the aperture value is set without limitation.
ステップS604において、所望の波長帯域を優先してピント位置も変更する。 In step S604, the focus position is also changed by giving priority to a desired wavelength band.
ステップS605において、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータも変更する。 In step S605, imaging parameters such as shutter speed and gain are also changed.
次に、図7において、輝度値が上昇して所定の閾値を上回った場合の動作に関して示す。被写体の輝度が上昇した場合に、可視光及び赤外光の両方による撮像を行う場合に、共通モードとする場合を想定している。 Next, FIG. 7 shows an operation when the luminance value rises above a predetermined threshold. It is assumed that the common mode is used when imaging with both visible light and infrared light is performed when the luminance of the subject increases.
ステップS701において、輝度値が設定値以上となるまで現状のモードを維持する。 In step S701, the current mode is maintained until the luminance value becomes equal to or higher than the set value.
ステップS702において、現状のモードである優先使用モードから共通使用モードに切り替える。 In step S702, the current use mode is switched from the preferential use mode to the common use mode.
ステップS703において、可視光領域と赤外光領域の双方にピントが合うように図8のテーブルを利用して絞り値を設定する。 In step S703, an aperture value is set using the table of FIG. 8 so that both the visible light region and the infrared light region are in focus.
ステップS704において、ピント位置を可視光領域の合焦位置と赤外光領域の合焦位置との間になるように変更する。 In step S704, the focus position is changed to be between the focus position in the visible light region and the focus position in the infrared light region.
ステップS705において、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータも変更する。 In step S705, imaging parameters such as shutter speed and gain are also changed.
尚、共通使用モード時には被写体像が赤外フィルタ101を介さずに撮像素子102に入射するように赤外機器制御部107を制御し、赤外フィルタを101抜くようにする。一方、優先使用モード時では可視光領域を優先する場合には被写体像が赤外フィルタ101を介して撮像素子102に入射するように、赤外光領域を優先する場合には赤外フィルタ101を介さないように挿抜の制御を行う。また、本実施例おける輝度値はモード切り替えに用いる輝度情報に相当する。
In the common use mode, the infrared
以上の動作を行うことで、複数の撮像素子に対して、一方のピント位置に基づいて他方のピント位置及び絞り径を制御することで、適したピント位置を設定することが可能となる。 By performing the above operation, it is possible to set a suitable focus position by controlling the other focus position and the aperture diameter based on one focus position for a plurality of image sensors.
(実施例2)
図9は、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置の基本構成の一例を示すブロック図である。不図示の被写体像は、撮像光学系900を介して、プリズム909により、可視光成分と赤外光成分に分離される。より詳細には、プリズム909は反射面を有し、当該反射面は650nm以上の波長を有する光を反射する材質のものが用いられている。つまり、本実施例の撮像装置は、反射部としてプリズムを用いて被写体像の波長成分を分離することで、同じ画角で可視光成分と赤外光成分とに分離することが可能な構成である。なお、図では、撮像光学系900を1枚のレンズにより表しているが、通常、複数枚のレンズ、絞りなどを含んで、構成されている。本実施例において、撮像光学系900及びプリズム909は被写体像を撮像するための光学部に相当する。
(Example 2)
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a basic configuration of an imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention. A subject image (not shown) is separated into a visible light component and an infrared light component by the
分離された可視光成分はCCDまたはCMOSセンサなどの可視光撮像素子902に入射される。なお、本実施例において、可視光撮像素子902を含む撮像手段は、前記被写体像に含まれる可視光成分を撮像する可視光撮像手段に相当する。
The separated visible light component is incident on a visible
一方、赤外光成分はInGaAs(インジウムガリウムヒ化物)等の材質から製造される近赤外撮像素子908に入射する。なお、本実施例において、近赤外撮像素子908を含む撮像手段は、前記被写体像に含まれる赤外光成分を撮像する赤外光撮像手段に相当する。
On the other hand, the infrared light component is incident on a near-
可視光撮像素子902上と近赤外撮像素子908上には光を電気信号に変換する複数の画素がマトリクス状に配置されている。そして、その各画素において、結像した被写体像は画像信号に変換され、画像処理部903に入力される。画像処理部903に入力された画像は、ガンマ補正やカラーバランス調整など、所定の画像処理を行い、JPEG等の画像ファイルを生成する。
On the visible
画像処理部903で処理された出力画像は、表示部904に表示用の所定の処理が行われ後に表示される。また、ユーザーは表示部904に表示されるUIを操作することにより、撮像装置の操作、要求を行うことが可能である。なお。表示部904に表示されるUIを操作するために、不図示の操作部を用いるようにしてもよい。
The output image processed by the
上記の各ブロックはシステムコントローラ905によって制御される。
Each of the above blocks is controlled by the
システムコントローラ905は、システムを制御するCPUを含む。具体的には、システムコントローラ905は、各ブロックに対して、制御指示及びパラメータ等の設定を行う。また、システムコントローラ905は各ブロックが処理した結果を不図示のメモリーに保存し、演算等を行い、その結果を各ブロックに出力する。メモリーは、システムコントローラ905が実行するプログラム格納領域、プログラム実行中のワーク領域、不要光発生条件等、様々なデータの格納領域として使用される。
The
また、システムコントローラ905は、撮像光学系制御部906が行うフォーカス制御を行うために、画像処理部103からピント情報を取得する。取得した情報をもとにシステムコントローラ905は、ピントが合う位置へ撮像光学系900を動かすべく撮像光学系制御部906に指令を送る。一般的にピント情報は、自動でピント合わせを行うオートフォーカス(AF)と呼ばれる機能であるコントラストAF、位相差AFといった方法でピント調整を行う事で得られる情報である。
Further, the
まず、図10を用いて可視光撮像素子902と近赤外撮像素子908のいずれにもピントが合うように設定を行う共通使用モードのフォーカス制御について説明する。
First, the focus control in the common use mode in which setting is performed so that both the visible
1000は撮像装置のピント位置であり、1001は撮像装置の被写界深度を示している。1002は可視光撮像素子での合焦位置、1003は近赤外撮像素子での合焦位置である。図10(A)では撮像装置は可視光撮像素子での合焦位置1002に設定されており、可視光撮像素子902ではピントが合っており、可視光撮像素子から得られる画像1006はピントボケしていない。しかし近赤外撮像素子908に対してはピントが合っておらず近赤外撮像素子から得られる画像1007はピントボケしている状態である。
共通使用モードでは、被写界深度1001が近赤外撮像素子での合焦位置1003を網羅するように撮像光学系900を制御し、絞り値を大きくすることで、図10(B)で示される被写界深度1004まで広げるようにする。絞り値の変更の際には、あらかじめピントを合わせる撮像素子が感度を持つ波長領域の組み合わせに対して図16で示すような最小絞り値の設定テーブルを持っておき、システムコントローラ905は図16の設定テーブルをもとに絞り値を変更してもよい。これにより、赤外光領域でもピントボケのない画像を取得することが可能となる。
In the common use mode, the imaging
次に撮像装置のピント位置の制御方法を説明する。 Next, a method for controlling the focus position of the imaging apparatus will be described.
図10(A)では撮像装置のピント位置1000は可視光撮像素子の合焦位置1002に設定されており、近赤外素子ではピントが合っていない状態である。共通使用モードでは、システムコントローラ905は被写体との距離、ズーム倍率、対象となる撮像素子の波長特性などの情報から近赤外撮像素子での合焦位置1003の推定を行う。次に撮像装置のピント位置1000を可視光撮像素子の合焦位置1002と近赤外撮像素子の合焦位置1003の中間と推定される図10(C)で示される1005のピント位置になるように撮像光学系900を制御する。
In FIG. 10A, the
このように近赤外撮像素子での合焦位置1003と可視光撮像素子での合焦位置1002を加味してピント位置を制御することで可視光撮像素子と近赤外撮像素子の双方でピントボケのない画像を取得することができる。
In this way, the focus position is controlled in consideration of the in-
ここでは、説明のために絞り値とピント位置の制御を個々に記載したが実際には2つを組み合わせて可視光撮像素子と近赤外撮像素子の双方にピントが合うように制御を行う。 Here, for the purpose of explanation, the control of the aperture value and the focus position is individually described. However, in actuality, control is performed so that both the visible light image sensor and the near-infrared image sensor are in focus by combining the two.
また、この組み合わせはユーザーが設定できるようにしてもよい。 This combination may be set by the user.
例えば、被写体との距離により、可視光撮像素子と近赤外撮像素子のピント位置の差が異なるため、差が小さい場合には絞り値、ピント位置のいずれかのみを変更するようにすることも考えられる。 For example, since the difference in focus position between the visible light image sensor and the near-infrared image sensor differs depending on the distance to the subject, only the aperture value or the focus position may be changed when the difference is small. Conceivable.
本実施例では、撮像装置の絞り値とピント位置を可視光撮像素子と近赤外撮像素子の双方の波長特性を加味して制御することで、一つのレンズ系で双方の撮像素子でピントボケがない画像を取得することが可能である。 In this embodiment, the aperture value and focus position of the image pickup apparatus are controlled in consideration of the wavelength characteristics of both the visible light image pickup device and the near-infrared image pickup device. It is possible to obtain no image.
次に図11を用いて、共通使用モードにおいてユーザーから絞り値の設定変更要求が出された場合について説明する。なお、本フローチャートの処理はシステムコントローラ905が実行する。
Next, a case where a request for changing the aperture value setting is issued from the user in the common use mode will be described with reference to FIG. Note that the processing of this flowchart is executed by the
本実施例において、ユーザーは表示部904に表示されるUI等を用いて、システムコントローラ905に対して、絞り値等の撮像パラメータの変更要求を送ることが可能な構成である。
In this embodiment, the user can send a request for changing an imaging parameter such as an aperture value to the
処理が開始されると、ステップS1101において、システムコントローラ905は、ユーザーからの絞り値の変更要求を受け付ける。そして、ステップS1102に処理を進める。
When the process is started, in step S1101, the
ステップS1102において、システムコントローラ905は、要求された絞り値が共通使用モード時の許容範囲内であるか否かの判定を行う。具体的には、図12等で指定される最小絞り値以内か否かを判定する。この判定の結果、共通使用モード時の範囲内である場合にはステップS1108に処理を進める。一方で範囲外である場合にはステップS1103に処理を進める。
In step S1102, the
ステップS1103において、システムコントローラ905は、共通使用モード時の許容範囲内で絞り値の変更命令を発行する。具体的には、図12等で指定される最大絞り値以上の範囲で絞り値を決定する。そして、ステップS1104に処理を進める。
In step S1103, the
ステップS1104において、システムコントローラ905は、ステップS1103で決定された絞り値に基づいて、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータを決定する。ここでは、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータは適切な露光が実施できるような露出条件を維持するように決定されることが望ましい。そして、ステップS1105に処理を進める。
In step S1104, the
ステップS1105において、システムコントローラ905は、表示部904等にユーザーが指定した絞り値とは異なる値を設定した旨の設定許可を得るためのダイアログを表示する。より詳細には、システムコントローラ905は優先使用モードに切り替えるか否かの問い合わせを表示部904に表示する。そして、ステップS1106に処理を進める。
In step S1105, the
ステップS1106において、システムコントローラ905は、表示に対してユーザーによって、優先使用モードに切り替える指示が有った場合は、ステップS1107に処理を進める。一方で、切り替える指示がなかった場合は、本フローチャートの処理を終了する。
In step S <b> 1106, the
ステップS1107において、システムコントローラ905は、ステップS1106におけるユーザーからの指示に基づいて、共通使用モードから優先使用モードに切り替えをおこなう。そして、ステップS1108に処理を進める。
In step S1107, the
ステップS1108において、システムコントローラ905は、ステップS1101において、ユーザーから指示された絞り値に撮像パラメータを変更する。そして、処理をステップS1109に進める。
In step S1108, the
ステップS1109において、システムコントローラ905は、ステップS1108で設定された絞り値に基づいて、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータを決定する。ここでは、シャッタースピードやGainといった撮像パラメータは適切な露光が実施できるような露出条件を維持するように決定されることが望ましい。その後本フローチャートの処理を終了する。
In step S1109, the
ここでは、絞り値の変更ついてのみ記載したが、モードの切り替え時に必要に応じて、ピント位置の調整も行う。 Although only the change of the aperture value is described here, the focus position is also adjusted as necessary when the mode is switched.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 撮像光学系
101 赤外フィルタ
102 撮像素子
103 画像処理部
104 表示部
105 システムコントローラ
106 撮像光学系制御部
107 赤外機器制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光学部のピント位置を調整するピント調整手段と、
前記光学部の絞り径を調整する絞り調整手段と、
前記光学部は前記被写体像に含まれる赤外光成分及び可視光成分のどちらか一方を反射する反射部を含み、
前記ピント調整手段と前記絞り調整手段とを制御する制御手段と、
前記赤外光成分を前記光学部の絞りを通して撮像する赤外光撮像手段と、
前記可視光成分を前記光学部の絞りを通して撮像する可視光撮像手段と、
を備え、
前記赤外光撮像手段と前記可視光撮像手段は並行して撮像可能であり、
前記制御手段は前記赤外光撮像手段及び前記可視光撮像手段のうち一方のピント位置に基づいて、他方のピント位置が被写界深度内になるように前記ピント調整手段及び絞り調整手段を制御することを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus having an optical unit for forming a subject image,
A focus adjusting means for adjusting a focus position of the optical unit;
A diaphragm adjusting means for adjusting a diaphragm diameter of the optical unit;
The optical unit includes a reflection unit that reflects either an infrared light component or a visible light component included in the subject image,
Control means for controlling the focus adjustment means and the aperture adjustment means;
And the infrared light imaging means for imaging the pre Kiaka outside light component through the diaphragm of the optical portion,
A visible light imaging means for imaging the pre-listen visible light component through the diaphragm of the optical portion,
With
The infrared light imaging means and the visible light imaging means can image in parallel,
The control unit controls the focus adjustment unit and the aperture adjustment unit based on the focus position of one of the infrared light imaging unit and the visible light imaging unit so that the other focus position is within the depth of field. An imaging apparatus characterized by:
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