JPH0787283A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源のフリッカの影響を受けない画像を得る
ことのできる撮像装置。 【構成】 １はレンズ、２は被写体像を結像する結像
面、３は結像面を走査するように配置されたラインセン
サ、１１は同一被写体を複数回撮像した時にちょうど一
画面の撮像周期だけ遅延させる遅延回路、１０はライン
センサ３の出力と遅延回路１１の出力を加算する加算
器、１２は光源のフリッカを検出するフリッカ検出回
路、１３はフリッカ検出回路１２により光源にフリッカ
が検出された場合に撮像モードを切換えるモード切換制
御回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラインセンサを走査し
て２次元の画像を撮像する撮像装置において、特に、輝
度変化のある光源を用いて撮像する場合のフリッカの除
去に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のラインセンサを走査して
２次元の画像を撮像する撮像装置のブロック図を示す。
図７において、１は被写体像を結像させるためのレン
ズ、２は被写体像が結像する結像面、３は結像面２に配
置されたラインセンサで、被写体像を電気信号に変換し
て出力する。また、ラインセンサ３は結像面２を主走査
方向と垂直の方向、すなわち副走査方向（図中の矢印の
方向）に走査することにより、２次元の画像を撮像する
ことができる。ラインセンサ３が所定の位置にあるとき
に主走査により出力された信号は、４のサンプルホール
ド回路（Ｓ／Ｈ回路）でサンプルホールドされ、５のア
ナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）でアナロ
グ信号からデジタル信号に変換され、６のメモリにいっ
たん記憶される。この動作を、ラインセンサ３を副走査
方向に走査させながら繰り返し、１画面分の２次元の画
像をメモリ６に記憶する。さらにメモリ６に記憶された
画像は７の信号処理回路で処理され、所定の方式の映像
信号として変換され出力９される。出力信号９は、モニ
タに接続されたり、あるいは所定の記録装置に記録され
たりする。また、８の駆動回路は、ラインセンサ３、Ｓ
／Ｈ回路４、Ａ／Ｄ変換回路５、メモリ６、信号処理回
路７の駆動、ならびにラインセンサ３を副走査させるた
めの駆動パルスを発生する回路である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のような撮像装置で、蛍光灯のようなフリッカのあ
る光源下で被写体の撮像を行うと、ラインセンサの副走
査中に、光源の輝度が所定の周期で変化するので、その
影響を受け、被写体像とは無関係に所定の周期で輝度レ
ベルが変化した画像が得られてしまうという問題点があ
った。

【０００４】本発明はかかる従来の課題を解決するため
になされたもので、光源のフリッカの影響を受けない画
像を得ることのできる撮像装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、請求項
１において、光電変換素子を１次元に配列した撮像素子
を含む撮像手段を、前記撮像素子に対して垂直方法に走
査して２次元の画像を撮像する撮像装置において、光源
のフリッカを検出する検出手段及び前記撮像手段の出力
を少なくとも一画面分遅延させる遅延手段を備え、前記
撮像手段の出力と前記遅延手段の出力を加算するもので
あり、また、請求項２において、光源のフリッカを検出
する検出手段及び前記撮像手段の出力を少なくとも一画
面分記憶させる記憶手段を備え、前記撮像手段の出力と
前記記憶手段の出力を加算するものであり、さらに、こ
れら請求項１，２に対して、光源のフリッカの周波数を
検出する周波数検出手段を備えるものであり、また、さ
らに各請求項において、光源のフリッカを検出する検出
手段によって、フリッカが検出された場合には、前記周
波数検出手段で検出された周波数に同期して撮像動作を
行うものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、従来問題となっていた蛍光灯
のようなフリッカのある光源下での被写体の撮像におい
て、ラインセンサの副走査中に、光源の輝度が所定の周
期で変化することにより、被写体像とは無関係に所定の
周期で輝度レベルが変化した画像が得られてしまうとい
う問題点を解決することができる。

【０００７】

【実施例】〔第１の実施例〕図１に、本発明によるライ
ンセンサを走査して２次元の画像を撮像する撮像装置の
ブロック図を示す。図１において、図７と同一符号のも
のは同一の構成要素を示すものであるので説明は省略す
る。

【０００８】１１は同一被写体を複数回撮像した時にち
ょうど一画面の撮像周期だけ遅延させる遅延回路（ＤＬ
回路）、１０はラインセンサ３の出力と遅延回路１１の
出力を加算する加算器、１２は光源のフリッカを検出す
るフリッカ検出回路、１３はフリッカ検出回路１２によ
り光源にフリッカが検出された場合に撮像モードを切換
えるモード切換制御回路である。

【０００９】図２に、図１の撮像装置により、同一被写
体を３回撮像する時のタイミング図を示す。図２におい
て、１４は所定の周期で輝度が変化する光源の輝度レベ
ル、１５は同一被写体を３回撮像する時のタイミング、
１６、１７及び１８はそれぞれ１回目、２回目及び３回
目の撮像タイミング、１９は同一被写体を３回撮像した
時のちょうど一画面分の撮像周期で、遅延回路１１の遅
延時間に相当する。

【００１０】以下、図１及び図２を用いて、フリッカ検
出回路１２によりフリッカが検出され、モード切換制御
回路１３によりフリッカ除去モードに切り換えられた場
合において、第１の実施例を説明する。まず、１回目の
撮像時に、ラインセンサ３から出力された信号を、加算
器１０で何も加えずに通過させ、遅延回路１１に入力す
る。２回目の撮像時には、ラインセンサ３から出力され
た信号と遅延回路１１によりちょうど一画面の撮像周期
だけ遅延された信号が加算器１０で加算され、再度、遅
延回路１１に入力される。３回目の撮像時にも、ライン
センサ３から出力された信号と遅延回路１１によりちょ
うど一画面の撮像周期だけ遅延された信号が加算器１０
で加算される。こうして得られた１回目、２回目及び３
回目の画像信号を加算した信号は、サンプルホールド回
路４でサンプルホールドされ、アナログ／デジタル変換
回路５でアナログ信号からデジタル信号に変換され、メ
モリ６に記憶される。さらにメモリ６に記憶された画像
は信号処理回路７で処理され、所定の方式の映像信号と
して変換され出力９される。このとき、図２からわかる
ように、１回目１６、２回目１７及び３回目１８の撮像
タイミングが所定の周期で変化する光源の輝度レベル１
４とずれているので、これら３回の撮像時間の異なる画
像を加算することにより、光源のフリッカの影響を相殺
することができる。

【００１１】このような構成にすることによって、同一
被写体を時間をずらして複数回撮像した信号を遅延回路
と加算器を用いて加算して１つの信号として扱うこと
で、光源のフリッカの影響を相殺することができ、従来
問題となっていた蛍光灯のフリッカの影響で、被写体像
とは無関係に所定の周期で輝度レベルが変化した画像が
得られてしまうという問題点を解決することができる。
また、本実施例では、撮像回数を３回としたが、撮像回
数が多いほど光源のフリッカの影響を相殺する効果は大
きくなる。

【００１２】〔第２の実施例〕図３に、第２の実施例と
して、別の構成を用いて撮像装置のブロック図を示す。
図３においては、遅延回路１１を用いずに、１画面分の
２次元画像を記憶するメモリ６と加算器１０を用いて複
数回撮像した信号を加算する構成となっている。図１と
同一符号のものは同一の構成要素を示すものであるので
説明は省略する。

【００１３】第１の実施例と同じく、図２のタイミング
図を用いて、同一被写体を３回撮像する場合について説
明する。まず、１回目の撮像時に、ラインセンサ３から
出力された信号を、サンプルホールド回路４でサンプル
ホールドし、アナログ／デジタル変換回路５でアナログ
信号からデジタル信号に変換し、加算器１０で何も加え
ずに通過させ、メモリ６に入力する。２回目の撮像時に
は、ラインセンサ３から出力され、サンプルホールド回
路４、アナログ／デジタル変換回路５を通過した信号と
メモリ６に記憶されていた画像信号が、加算器１０で加
算され、再度、メモリ６に入力される。３回目の撮像時
にも、ラインセンサ３から出力され、サンプルホールド
回路４、アナログ／デジタル変換回路５を通過した信号
とメモリ６に記憶されていた画像信号が加算器１０で加
算され、メモリ６に入力される。こうして得られた１回
目、２回目及び３回目の画像信号を加算した信号は、次
に、信号処理回路７で処理され、所定の方式の映像信号
として変換され出力９される。このとき、図２からわか
るように、１回目１６、２回目１７及び３回目１８の撮
像タイミングが、所定の周期で変化する光源の輝度レベ
ル１４とずれているので、これら３回の撮像時間の異な
る画像を加算することにより、光源のフリッカの影響を
相殺することができる。

【００１４】このような構成にすることによって、同一
被写体を時間をずらして複数回撮像した信号をメモリと
加算器を用いて加算して１つの信号として扱うことで、
光源のフリッカの影響を相殺することができ、従来問題
となっていた蛍光灯のフリッカの影響で、被写体像とは
無関係に所定の周期で輝度レベルが変化した画像が得ら
れてしまうという問題点を解決することができる。ま
た、本実施例でも、撮像回数を３回としたが、撮像回数
が多いほど光源のフリッカの影響を相殺する効果は大き
くなる。

【００１５】〔第３の実施例〕図４に、第３の実施例に
おける撮像装置のブロック図を示す。図４において、図
１と同一符号のものは同一の構成要素を示すものである
ので説明は省略する。２０はフリッカ検出回路１２で検
出された光源のフリッカの周波数を検出するフリッカ周
波数検出回路であり、２１はフリッカ周波数検出回路２
０で検出された周波数に同期して駆動回路８を駆動させ
るための同期回路である。

【００１６】図５に、図４の撮像装置により、同一被写
体を３回撮像する時のタイミング図を示す。図５におい
て、１４は所定の周期で輝度が変化する光源の輝度レベ
ル、１５は同一被写体を３回撮像する時のタイミング、
１６、１７及び１８はそれぞれ１回目、２回目及び３回
目の撮像タイミング、１９は同一被写体を３回撮像した
時のちょうど一画面分の撮像周期で、遅延回路１１の遅
延時間に相当する。２２は光源の輝度変化の周期、２３
は光源の輝度変化の周期２２の三分の一の時間を示す。

【００１７】それでは、図４及び図５を用いて、フリッ
カ検出回路１２によりフリッカが検出され、モード切換
制御回路１３によりフリッカ除去モードに切り換えられ
た場合において、第３の実施例を説明する。まず、１回
目の撮像時に、フリッカ周波数検出回路２０で検出され
た周波数に基づき同期回路２１が、所定の位相でライン
センサ３を駆動させる。

【００１８】図５においては、輝度レベルの立ち上がり
から三分の一周期後に設定してある。ラインセンサ３か
ら出力された信号は、加算器１０で何も加えずに通過さ
せ、遅延回路１１に入力する。２回目の撮像時には、１
回目の撮像時の位相より三分の一周期２３位相がずれる
ように設定して、ラインセンサ３を駆動させる。ライン
センサ３から出力された信号と遅延回路１１によりちょ
うど一画面の撮像周期だけ遅延された信号が加算器１０
で加算され、再度、遅延回路１１に入力される。３回目
の撮像時にも、２回目の撮像時の位相より三分の一周期
２３位相がずれるように設定して、ラインセンサ３を駆
動させる。ラインセンサ３から出力された信号と遅延回
路１１によりちょうど一画面の撮像周期だけ遅延された
信号が加算器１０で加算される。こうして得られた１回
目、２回目及び３回目の画像信号を加算した信号は、サ
ンプルホールド回路４でサンプルホールドされ、アナロ
グ／デジタル変換回路５でアナログ信号からデジタル信
号に変換され、メモリ６に記憶される。さらにメモリ６
に記憶された画像は信号処理回路７で処理され、所定の
方式の映像信号として変換され出力９される。このと
き、図５からわかるように、１回目１６、２回目１７及
び３回目１８の撮像タイミングが、光源の輝度変化の周
期２２の三分の一周期２３づつずれているので、これら
３回の撮像時間の異なる画像を加算することにより、光
源のフリッカの影響を相殺することができる。

【００１９】本実施例は、整数Ｎに対して、「光源の輝
度変化の周期のＮ分の一だけ位相をずらしてＮ回撮像し
た画像信号を遅延回路と加算器を用いて加算することに
より、光源のフリッカの影響を相殺する。」と一般化す
ることができる。

【００２０】このような構成にすることによって、同一
被写体を所定の時間だけずらして複数回撮像した信号を
遅延回路と加算器を用いて加算して１つの信号として扱
うことで、光源のフリッカの影響を相殺することがで
き、従来問題となっていた蛍光灯のフリッカの影響で、
被写体像とは無関係に所定の周期で輝度レベルが変化し
た画像が得られてしまうという問題点を解決することが
できる。また、本実施例では、撮像回数を３回とした
が、撮像回数が多いほど光源のフリッカの影響を相殺す
る効果は大きくなる。

【００２１】〔第４の実施例〕図６に、第４の実施例と
して、図４とは別の構成を用いた撮像装置のブロック図
を示す。図６においては、遅延回路１１を用いずに、一
画面分の２次元画像を記憶するメモリ６と加算器１０を
用いて複数回撮像した信号を加算する構成となってい
る。図４と同一符号のものは同一の構成要素を示すもの
であるので説明は省略する。

【００２２】第３の実施例と同じく、図５のタイミング
図を用いて、同一被写体を３回撮像する場合について説
明する。まず、１回目の撮像時に、フリッカ周波数検出
回路２０で検出された周波数に基づき同期回路２１が、
所定の位相でラインセンサ３を駆動させる。図５におい
ては、輝度レベルの立ち上がりから三分の一周期後に設
定してある。ラインセンサ３から出力された信号は、サ
ンプルホールド回路４でサンプルホールドし、アナログ
／デジタル変換回路５でアナログ信号からデジタル信号
に変換し、加算器１０で何も加えずに通過させ、メモリ
６に入力する。２回目の撮像時には、１回目の撮像時の
位相より三分の一周期２３位相がずれるように設定し
て、ラインセンサ３を駆動させる。ラインセンサ３から
出力され、サンプルホールド回路４、アナログ／デジタ
ル変換回路５を通過した信号とメモリ６に記憶されてい
た画像信号が、加算器２０で加算され、再度、メモリ６
に入力される。３回目の撮像時にも、２回目の撮像時の
位相より三分の一周期２３位相ずれるように設定して、
ラインセンサ３を駆動させる。ラインセンサ３から出力
され、サンプルホールド回路４、アナログ／デジタル変
換回路５を通過した信号とメモリ６に記憶されていた画
像信号が、加算器１０で加算され、再度、メモリ６に入
力される。３回目の撮像時にも、２回目の撮像時の位相
より三分の一周期２３位相がずれるように設定して、ラ
インセンサ３を駆動させる。ラインセンサ３から出力さ
れ、サンプルホールド回路４、アナログ／デジタル変換
回路５を通過した信号とメモリ６に記憶されていた画像
信号が加算器１０で加算され、メモリ６に入力される。
こうして得られた１回目、２回目及び３回目の画像信号
を加算した信号は、次に、信号処理回路７で処理され、
所定の方式の映像信号として変換され出力９される。こ
のとき、図５によりわかるように、１回目１６、２回目
１７及び３回目１８の撮像タイミングが、光源の輝度変
化の周期２２の三分の一周期２３づつずれているので、
これら３回の撮像時間の異なる画像を加算することによ
り、光源のフリッカの影響を相殺することができる。

【００２３】本実施例は、整数Ｎに対して、「光源の輝
度変化の周期のＮ分の一だけ位相をずらしてＮ回撮像し
た画像信号をメモリと加算器を用いて加算することによ
り、光源のフリッカの影響を相殺する。」と一般化する
ことができる。

【００２４】このような構成にすることによって、同一
被写体を時間をずらして複数回撮像した信号をメモリと
加算器を用いて加算して１つの信号として扱うことで、
光源のフリッカの影響を相殺することができ、従来問題
となっていた蛍光灯のフリッカの影響で、被写体像とは
無関係に所定の周期で輝度レベルが変化した画像が得ら
れてしまうという問題点を解決することができる。ま
た、本実施例でも、撮像回数を３回としたが、撮像回数
が多いほど光源のフリッカの影響を相殺する効果は大き
くなる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ライン
センサを走査して２次元の画像を撮像する撮像装置にお
いて、光源のフリッカを検出する検出手段を用い、光源
にフリッカが検出された場合には、同一被写体を時間を
ずらして複数回撮像した信号を、遅延回路と加算器、或
いはメモリと加算器を用いて加算して１つの信号として
扱うことで、光源のフリッカの影響を相殺することがで
き、従来問題となっていた蛍光灯のフリッカの影響で、
被写体像とは無関係に所定の周期で輝度レベルが変化し
た画像が得られてしまうという問題点を解決することが
できる。

【００２６】さらに、本発明のような構成であれば、光
源のフリッカの周波数に対応した制御を行うので、フリ
ッカの周波数に関わらずに、その影響を相殺することが
できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における撮像装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施例における撮像装置のタイ
ミング図である。

【図３】本発明の第２の実施例における撮像装置のブロ
ック図である。

【図４】本発明の第３の実施例における撮像装置のブロ
ック図である。

【図５】本発明の第３の実施例における撮像装置のタイ
ミング図である。

【図６】本発明の第４の実施例における撮像装置のブロ
ック図である。

【図７】従来例における撮像装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ レンズ ２ 結像面 ３ ラインセンサ ４ サンプルホールド回路 ５ アナログ／デジタル変換回路 ６ メモリ ７ 信号処理回路 ８ 駆動回路 ９ 映像信号出力 １０ 加算器 １１ 遅延回路 １２ フリッカ検出回路 １３ モード切換制御回路 １４ 輝度が変化する光源の輝度レベル １５ 同一被写体を３回撮像する時のタイミング １６ １回目の撮像タイミング １７ ２回目の撮像タイミング １８ ３回目の撮像タイミング １９ 一画面分の撮像周期 ２０ フリッカ周波数検出回路 ２１ 同期回路 ２２ 光源の輝度変化の周期 ２３ 光源の輝度変化の周期の三分の一の時間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子を１次元に配列した撮像素
   子を含む撮像手段を、前記撮像素子に対して垂直方法に
   走査して２次元の画像を撮像する撮像装置において、光
   源のフリッカを検出する検出手段及び前記撮像手段の出
   力を少なくとも一画面分遅延させる遅延手段を備え、前
   記撮像手段の出力と前記遅延手段の出力を加算すること
   を特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 光電変換素子を１次元に配列した撮像素
   子を含む撮像手段を、前記撮像素子に対して垂直方向に
   走査して２次元の画像を撮像する撮像装置において、光
   源のフリッカを検出する検出手段及び前記撮像手段の出
   力を少なくとも一画面分記憶させる記憶手段を備え、前
   記撮像手段の出力と前記記憶手段の出力を加算すること
   を特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の撮像装置におい
   て、光源のフリッカの周波数を検出する周波数検出手段
   を備えることを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の撮像装置において、光源
   のフリッカを検出する検出手段によって、フリッカが検
   出された場合には、前記周波数検出手段で検出された周
   波数に同期して撮像動作を行うことを特徴とする撮像装
   置。