WO2015174065A1 - カメラ装置 - Google Patents

カメラ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015174065A1
WO2015174065A1 PCT/JP2015/002370 JP2015002370W WO2015174065A1 WO 2015174065 A1 WO2015174065 A1 WO 2015174065A1 JP 2015002370 W JP2015002370 W JP 2015002370W WO 2015174065 A1 WO2015174065 A1 WO 2015174065A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
camera
image
camera device
transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/002370
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
清松　智
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2015174065A1 publication Critical patent/WO2015174065A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B11/00—Filters or other obturators specially adapted for photographic purposes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor

Definitions

  • the present invention has a function of removing internal reflections such as ghosts and flares that significantly reduce the image quality generated in the dome cover and removing external reflection S-polarized components in a camera device having a dome cover that protects the camera.
  • the present invention relates to a camera device that is also included.
  • dome covers have many advantages, they are made of a transparent or colored resin material, and therefore have a refractive index higher than that of air, and a surface reflection of about 4% occurs on one side due to this refractive index difference.
  • the reflected light When the reflected light is generated, the amount of transmitted light is reduced, and if there is reflected light from the lens surface or from the inside of the camera, a part of it is incident on the lens again and returns to the image sensor, which returns to the image sensor.
  • the flare and ghost such as blurring of the image (decrease in contrast) and a bright image of the aperture, resulting in harmful light called a ghost, leading to a decrease in image quality and a loss of information as a security image.
  • the device disclosed in Patent Document 1 is a device in which a quarter-wave plate is rotatable with respect to a fixed polarizing plate. All incident light is linearly polarized light and can be matched with the vibration direction of the linearly polarized light. Optical attenuation is removed by installing a linear polarizer, and the transmitted light quantity can be adjusted by rotating a quarter-wave plate or linear polarizer, and the aperture diameter is reduced even when the incident light quantity is large. Therefore, it is possible to avoid the decrease in resolution such as diffraction.
  • the apparatus disclosed in Patent Document 2 can convert light reflected from the back surface of the objective lens by a polarizing plate orthogonal to the observation position after converting light from the light source into linearly polarized light.
  • the light that has passed through the objective lens and reflected by the surface of the eye to be examined can be adjusted in the direction of polarization vibration to pass through the orthogonal polarizing plate by passing through a quarter-wave plate twice.
  • the optical isolator separates necessary light and unnecessary light by the reverse action.
  • Patent Document 1 it is unclear whether a complicated mechanism such as rotating a quarter-wave plate can be incorporated, and further, an action of converting all incident light into linearly polarized light can be realized. Moreover, it looks like it is lined with the linearly polarizing plate and the quarter-wave plate when viewed from the image pickup device side, but the purpose and the function of removing stray light and removing external reflection are not discussed.
  • Patent Document 2 two linear polarizing plates are required, the number of parts is increased as compared with known optical isolators for optical pickups, and the functions of necessary light and unnecessary light from the objective lens are provided. There were problems such as cost, performance, and equipment size (with light source and half mirror).
  • the camera device of the present invention is a camera device that captures an image with light from an object to be imaged.
  • a transmission unit that transmits at least part of light from the imaging target; an imaging unit that receives light transmitted through the transmission unit as an image along a predetermined optical path; and a first polarization component and a second polarization component.
  • Conversion means for alternately converting each transmission, and filter means for transmitting the first polarization component and blocking the second polarization component.
  • the conversion means and the filter means are arranged in the order of the transmission means, the conversion means, the filter means, and the imaging means on the predetermined optical path between the transmission means and the imaging means.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a camera apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the camera apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram of the S-polarized component removal action in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram of an internal ghost removing operation according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the quarter-wave plate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operation flowchart of the quarter-wave plate in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of the linearly polarizing plate according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a camera apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the camera apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is an operation flowchart of the linearly polarizing plate according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the camera apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the internal ghost and S-polarized component removal action in Embodiment 2 of the present invention.
  • a camera apparatus is a camera apparatus that captures an image with light from an object to be imaged.
  • a transmission unit that transmits at least part of light from the imaging target; an imaging unit that receives light transmitted through the transmission unit as an image along a predetermined optical path; and a first polarization component and a second polarization component.
  • Conversion means for alternately converting each transmission, and filter means for transmitting the first polarization component and blocking the second polarization component.
  • the conversion means and the filter means are arranged in the order of the transmission means, the conversion means, the filter means, and the imaging means on the predetermined optical path between the transmission means and the imaging means.
  • the conversion means can be inserted into or withdrawn from the predetermined optical path.
  • the ghost can be removed by realizing the above-described action of blocking the returning light, and when retracted, only the filter means remains in the camera device, and unnecessary reflection from the outside.
  • the S-polarized component can be removed. Accordingly, the respective functions can be easily switched and realized by inserting or retracting the respective functions vertically with respect to the predetermined optical path.
  • the conversion means can be inserted or withdrawn in accordance with a predetermined time.
  • the time zone when the solar altitude is low in the morning and evening it is possible to remove the ghost by realizing the action of blocking the returning light by inserting the changing means. It can be evacuated during the daytime when the solar altitude is high, leaving only the filter means in the camera device, and removing unnecessary reflected S-polarized components from the outside. Accordingly, the respective functions can be easily switched and realized by inserting or withdrawing the respective functions vertically with respect to the predetermined optical path according to the time zone.
  • the conversion means can be inserted or retracted in accordance with a predetermined photographing direction. It can be inserted when shooting outdoors in the horizontal direction or upward, and the ghost can be removed by realizing the above-described action of blocking the returning light.
  • the camera unit can be retracted, leaving only the filter means in the camera device, and removing unnecessary reflected S-polarized components from the outside.
  • the respective functions can be easily switched and realized by inserting or retracting the respective functions perpendicularly to the predetermined optical path in accordance with the photographing direction.
  • the filter means can be rotated around a direction along the predetermined optical path. It is possible to maximize or optimize the action of removing the aforementioned unnecessary S-polarized light component.
  • a camera apparatus is a camera apparatus that captures an image with light from an object to be imaged.
  • a transmission means in which a first conversion means for alternately converting the first polarization component and the second polarization component for each transmission is attached to the incident surface side on which at least part of the light from the imaging target is incident;
  • An imaging unit that receives light that has passed through the transmission unit as an image along a predetermined optical path, and a second conversion unit that is disposed inside the camera device and that is the same as the first conversion unit is used as the first polarization component.
  • optical module means integrally formed with filter means for transmitting and blocking the second polarized component.
  • the optical module means is arranged in the order of the transmission means, the optical module means, and the imaging means on the predetermined optical path between the transmission means and the imaging means.
  • the first conversion means is characterized by being arranged on substantially the entire outer periphery of the transmission means.
  • the optical module means can be inserted into or withdrawn from the predetermined optical path. Thereby, the effect
  • the optical module means can be inserted or withdrawn at a predetermined time.
  • the time zone when the solar altitude is low in the morning and evening, it is possible to remove the ghost by realizing the action of inserting the changing means and blocking the returning light, and the solar altitude during the day is high. It is possible to retreat during the time zone, leaving only the filter means in the camera device, and removing an unnecessary reflected S-polarized component from the outside.
  • each function can be easily switched and realized by the conversion means being inserted or retracted perpendicularly to the predetermined optical path.
  • the optical module means can be inserted or retracted in accordance with a predetermined photographing direction.
  • a predetermined photographing direction Thereby, when performing outdoor horizontal direction or upward shooting, it can be inserted to realize the action of blocking the above-mentioned returning light, and ghost can be removed.
  • the filter means can be retracted, leaving only the filter means in the camera device and removing unnecessary reflected S-polarized light components from the outside.
  • Each function of the conversion means is placed on the predetermined optical path according to the photographing direction. On the other hand, it can be realized by switching easily by inserting or retracting vertically.
  • unnecessary light called ghost or flare is reflected by the imaging means, returned to the transmission means, and then reflected and returned to the imaging means again through the linear polarization and conversion means by the filter means.
  • the plane of vibration of the linearly polarized light can be rotated 90 degrees, and this time it can be blocked by the filter means.
  • unnecessary conversion from the outside can be achieved by removing the conversion means from the field of view of the lens.
  • the two functions capable of removing the S-polarized light component are realized as a small and simple structure.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a camera apparatus according to the present invention, which includes a camera unit 11 for acquiring an image, a lens 13 inside the camera unit 11 and a substantially semicircular shape including the camera unit 11 and is transparent or transparent. This is a controlled translucent dome cover 12.
  • the dome cover 12 is usually made of a resin such as acrylic or polycarbonate, and prevents the lens 13 and dust from entering the camera unit 11, prevents the malicious device from destroying the camera device 1, and the internal camera unit 11. It is installed for the purpose of alleviating the psychological burden on the monitored side and playing an important role.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the camera apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the dome cover 21 includes a quarter-wave plate 28 that converts circularly polarized light into circularly polarized light, and a camera unit 22.
  • the camera unit 22 further includes an imaging element 24 that converts an image of light into an electrical signal by a photoelectric action, and imaging.
  • FIG. 3A is an explanatory view of the S-polarized component removing action in Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3B is an explanatory view of the internal ghost removing action in Embodiment 1 of the present invention, schematically showing the inside of the camera device. It shows how light travels.
  • 31 is a dome cover
  • 32 is a lens
  • 33 is a linear polarizing plate
  • 34 is an infrared cut filter
  • 35 is a cover glass
  • 36 is an image sensor
  • 37 is inserted / retracted perpendicular to the optical axis of the lens 32 1 /
  • the four-wave plate is in a state of being retracted with respect to the optical axis in the case of the S polarization component removing action, and is inserted in a state perpendicular to the optical axis in the case of the internal ghost removing action.
  • the dome cover 31 is made of a transparent resin such as polycarbonate as described above, and is usually a dielectric applied to the lens 32 or the like due to cost and difficulty in installation.
  • a coating for preventing reflection by a single layer film or a multilayer film (hereinafter referred to as AR coating) is not applied.
  • AR coating A coating for preventing reflection by a single layer film or a multilayer film
  • the inner surface of the dome cover 31 also has the same action to cover the image sensor 36 and the infrared cut filter.
  • the internally reflected light from 34 becomes recursive reflected light reflected by the dome cover 31, and it returns to the image sensor 36 again.
  • This retroreflected light is used when shooting in the horizontal direction in outdoor shooting where the sun altitude is low in the morning and evening, when shooting upwards outdoors such as airplanes and clouds during the day, and at low shooting positions such as car headlamps at night and at night.
  • a light source such as a streetlight or fireworks is turned on, or when the camera is turned on maliciously, the image becomes unnecessary and harmful light called ghost or flare, which reduces image quality and lacks image information. It will cause.
  • the reflected light on the car's front glass, the surface of the leaves of trees, the polished floor surface, and the water surface, which is an unnecessary external reflection component, reduces the image quality as well as the ghost and flare. This is problematic in many respects, such as making it difficult to confirm the state of the image and causing loss of image information such as a change in hue.
  • Such light contains a lot of components (S-polarized light components) whose vibration surface is biased according to Brewster's law that discusses reflection, transmission, and absorption on the surface of an object. Furthermore, when the incident angle of light is an angle called Brewster angle, all the P-polarized light components are absorbed, and the reflected light is only 100% S-polarized light components. This S-polarized light component is reflected by the windshield of the car, making it impossible to observe the interior. In order to remove this S-polarized component and make it easy to observe the inside, a linearly polarizing plate 33 having a polarization axis perpendicular to the S-polarized component placed in front of or behind the lens is effective.
  • the quarter-wave plate 37 is retracted without being disposed on the front surface of the lens 32 and the linearly polarizing plate 33 is disposed so as to transmit only the P-polarized light component, an unnecessary reflection component outside, that is, S-polarized light. Ingredients can be removed.
  • the quarter wavelength plate 37 when the quarter wavelength plate 37 is inserted perpendicular to the optical axis, the light transmitted through the dome cover 31 and transmitted through the lens 32 and the linear polarizing plate 33 is caused by the action of the linear polarizing plate 33. Converted to linearly polarized light. Further, a part of the light incident on the surface of the infrared cut filter 34 and / or the cover glass 35 is reflected from the light transmitted through the linear polarizing plate 33. The reflected light travels in the direction of the lens 32 and returns at the linear polarizing plate 33. This regressed light passes through the linear polarizing plate 33 as it is because the polarization oscillation direction is kept the same as that at the time of incidence.
  • the light transmitted through the lens 32 passes through the quarter wavelength plate 37 and reaches the inner surface of the dome cover 31.
  • the linearly polarized light reflected at this time becomes circularly polarized light (the rotation direction is not specified) by the action of the quarter wavelength plate 37 and reaches the dome cover 31.
  • a part of the circularly polarized light that has reached the dome cover 31 is reversed in the rotation direction of the circularly polarized light, returns to the quarter wavelength plate 37 again, and is converted into linearly polarized light by passing through.
  • the vibration direction of the polarized light is rotated 90 degrees around the optical axis of the lens 32 and the previous polarized light.
  • the polarized light rotated 90 degrees around the optical axis of the lens 32 further passes through the lens 32 and returns to the linearly polarizing plate 33.
  • the returned light is linearly polarized light whose vibration direction is inclined by 90 degrees with respect to that at the time of emission, and therefore cannot pass through the linearly polarizing plate 33 and is blocked here.
  • the photographic image light that cannot return to the image sensor 36 and cannot reach the image sensor 36 is reflected by the infrared cut filter 34 and / or the cover glass 35, is reflected by the dome cover 31, and returns to the image sensor 36.
  • the reflection ghost and flare at the dome cover 31 can be removed by the above configuration and action.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the quarter-wave plate according to the first embodiment of the present invention.
  • the quarter-wave plate 28 is held by the holder part 41, and the holder part 41 is supported at the fulcrum 43 by the arm 42. It is supported.
  • the arm 42 can be rotated around the fulcrum 43 using the driving force of the motor unit 44, that is, the holder unit 41 held by the arm 42 rotates the arm 42 about the fulcrum 43.
  • the camera unit 22 can be inserted into or retracted from the front surface.
  • the driving of the motor unit 44 is controlled by a predetermined operation flow, and appropriate insertion and retraction operations can be performed.
  • FIG. 5 is an operation flow diagram of the quarter-wave plate in the first embodiment of the present invention, and shows a flow of the quarter-wave plate insertion / retraction operation.
  • the current time is first confirmed (S11), then the above-mentioned morning and evening time zones where the sun is low (specifically, adjusted according to the season), and the current quarter-wave plate position. (S12), the time is compared with the preset position information (S13), and if the position of the quarter wavelength plate in the current time zone has already been matched, the quarter wavelength plate Is in a predetermined place, the drive mechanism does not work and is terminated (S19). If it does not coincide with the predetermined position (S14), the quarter-wave plate is driven from the current position (S15), and insertion or retraction is switched. Further, when the position is confirmed and coincides with the predetermined position (when an appropriate operation is performed), the driving is ended (S19). After the driving is completed, the confirmation of the time and the position of the quarter-wave plate is repeated and compared at a predetermined time (arbitrary interval time), and the position of the quarter-wave plate is corrected (S16). ).
  • ghosts and flares due to morning and evening sun and removal of harmful S-polarized components during the day and night can be automatically set, and image quality and image information can be maintained firmly.
  • the operation parameters of the algorithm and the algorithm itself can be flexibly changed and reset not only according to the time of day but also the scene such as the shooting target, season, and weather.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of the linearly polarizing plate according to Embodiment 1 of the present invention, in which a linearly polarizing plate 62 is arranged inside the holder portion 61, and rotates around the lens optical axis 63 at an arbitrary angle. And can be fixed.
  • the rotation unit 65 includes a rotation gear 65 that transmits power to the motor unit 64 and the control unit 66 that adjusts the rotation of the motor unit 64.
  • the S-polarized component to be removed by the linearly polarizing plate 62 is not an absolute component in space, but is a relative one defined in each situation of the light source position and the direction of the reflecting surface, and changes for each observation target. That is, in order to efficiently remove the S-polarized light component, it is necessary to adjust the linearly polarizing plate in accordance with the state of the S-polarized light component, that is, to rotate around the lens optical axis.
  • the rotation angle of the linearly polarizing plate that removes the reflected S-polarized light component to be removed by the configuration as described above can be optimally rotated to an arbitrary angle.
  • the rotation is adjusted by a manual adjustment method and an algorithm that adds a polarization component and a screen brightness evaluation separately while an observer observes the monitor 67 and turns the rotation gear 65 while confirming the generation and removal of reflected light.
  • a manual adjustment method and an algorithm that adds a polarization component and a screen brightness evaluation separately while an observer observes the monitor 67 and turns the rotation gear 65 while confirming the generation and removal of reflected light There is an automatic adjustment method.
  • the observer remotely operates the rotating gear 65 while checking the generation state of the reflected light while observing the monitor 67 in real time. It can be seen that the effect of removing unnecessary stray light (S-polarized light component) by the linearly polarizing plate 62 gradually changes by the turning operation. Stop and fix the rotation work at the maximum effect or at a position where the observation target is easily visible.
  • S-polarized light component unnecessary stray light
  • the rotation angle is corrected while further monitoring.
  • FIG. 7 is an operation flow diagram of the linearly polarizing plate according to Embodiment 1 of the present invention, and shows an operation flow that realizes optimization of the rotation angle of the linearly polarizing plate.
  • the encoder for checking the image output and detecting the rotation angle of the linear polarizing plate is turned on (S21).
  • the rotation of the linear polarizing plate is started (S22), and is rotated once. The detection of this one rotation is also confirmed by the encoder.
  • the rotation of the linearly polarizing plate is stopped, and an average luminance value for each area that is divided into a large number of corners in advance in the screen area of the image sensor is detected (S23).
  • the average luminance value for each of the divided areas is detected, and if there is a change in the average luminance value in each part, it is determined that the rotation of the linear polarizing plate should be adjusted (S25). Reference is made to the fluctuation of the value and the output of the rotation angle of the encoder (S26). In this case, the average luminance value is further normalized by the maximum luminance in the area (S27), a place with a large fluctuation width is specified (S28), and the lowest output timing and encoder output are specified (S28). S29), the rotation of the linearly polarizing plate is started (S30). While monitoring the encoder output (S31), when the rotation angle coincides with the corresponding rotation angle, the rotation of the linear polarizing plate is stopped (S32).
  • the smallest place of the output is the one where the S-polarized light component is removed most, and the rotation angle of the polarizing plate can be stopped at this position. It will be optimal.
  • harmful ghosts and flares that are returned and incident on the image pickup device by reflection from the inside of the camera unit and further reflected by the dome cover are optically efficient. It can be removed by simple means, and it has a 1/4 wavelength plate insertion / retraction and a linear polarizing plate rotation mechanism, and removes harmful reflected S-polarized light components generated externally to the maximum or optimally. What can be achieved can be realized in a compact manner in the dome.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the camera apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a dome cover 21 is provided with a quarter-wave plate 29 attached to or close to the incident surface side of light from the outside.
  • the quarter wavelength plate 28 and the linear polarizing plate 26 are integrally formed and installed between the cover 21 and the camera unit 22, and the camera unit 22 converts an image of light into an electrical signal by a photoelectric action.
  • An image sensor 24, a cover glass 25 that covers the image sensor 24, a lens 23 that focuses light on the image sensor 24, and an infrared cut filter 27 that transmits visible light without transmitting infrared light are provided.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the internal ghost and S-polarized component removal action in Embodiment 2 of the present invention.
  • the linearly polarized light When the light is incident on the infrared cut filter 34 and / or the cover glass 35, the light is converted into linearly polarized light by the linear polarizer 33. Since the vibration direction of the linearly polarized light is maintained, the linearly polarized light passes through the linearly polarizing plate 33 as it is after being reflected by the infrared cut filter 34 and / or the cover glass 35. Further, it passes through the quarter wavelength plate 37 and reaches the back surface of the dome cover 31.
  • the light reflected by the dome cover 31 and regressed by linearly polarized light passes through the quarter-wave plate 37 and is converted to circularly polarized light. That is, the further advanced light is reflected in a circularly polarized state on the back surface of the dome cover 31.
  • the light reflected on the back surface of the dome cover 31 is replaced with circularly polarized light that is reverse to the incident circularly polarized light, and is incident on the quarter wavelength plate 37 again, transmitted through the quarter wavelength plate 37, and emitted.
  • the light is returned to linearly polarized light by the phase conversion action of the quarter-wave plate 37.
  • the vibration direction of the polarized light is rotated 90 degrees around the optical axis of the previous polarized light and the lens 32.
  • the polarized light rotated by 90 degrees around the optical axis of the lens 34 further returns to the linearly polarizing plate 33.
  • the light reflected by the infrared cut filter 34 and / or the cover glass 35 could be transmitted as it was, but the returned light passed through the linear polarizer 33 because the vibration direction was in a polarization state inclined by 90 degrees. You can't do it and you will be blocked here.
  • the lens 32 and the image pickup device 36 cannot be returned or reached, reflected by the image pickup device 36 and / or the infrared cut filter 34, reflected by the dome cover 31, and returned to the image pickup device 36.
  • Light that deteriorates image quality such as ghosts and flares that are unrelated to the target image is blocked.
  • the second quarter-wave plate 38 is newly used to remove unnecessary S-polarized light components such as car front glass surface reflection, tree leaf reflection, and water surface reflection, which are unnecessary external reflection components. It is affixed to the surface of the dome cover 31 or installed close to the surface.
  • the linearly polarizing plate 33 is configured to be perpendicular to the vibration direction so that it can be easily blocked and removed. I can do it.
  • the quarter-wave plate 37 is inserted in front of the linear polarizing plate 33, so that the S polarizing component can be directly removed by the linear polarizing plate 33. Absent.
  • the light of the S-polarized component that has reached from the outside is once converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 38 that is attached to the surface of the dome cover 31 or installed close to the surface.
  • the converted S-polarized component light passes through the dome cover 31 and is incident on a quarter-wave plate 37 installed inside.
  • the incident circularly polarized light is returned to linearly polarized light again by the phase conversion action of the quarter wavelength plate 37.
  • this linearly polarized light is an apparent P-polarized light component when the lagging action of the quarter-wave plate 37 is the same, that is, an unnecessary S-polarized light component and the vibration direction are substantially orthogonal.
  • This is equivalent to the action of passing through the half-wave plate by passing through the quarter-wave plates 38 and 37 twice, and the vibration direction of the linearly polarized light is rotated by 90 degrees, that is, S The light of the polarization component is replaced with the light of the P polarization component.
  • the P-polarized component that is, the S-polarized component that should be removed outside the device is blocked. Is something you can do.
  • the quarter-wave plate 28 and the linear polarizing plate 26 are integrated, and move in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the lens 23 while linking with the movement of the visual field of the lens 23.
  • the field of view of the lens 23 is almost completely covered with the quarter-wave plate 28 and the linear polarizer 26, and the quarter-wave plate 28 and the linear polarizer 26 are retracted almost completely.
  • the operation can be switched to the above state, and the operation is the same as that in FIG.
  • the ghost and flare removing operation and the external unnecessary S-polarized component removing operation can be realized simultaneously without switching, and will be described later.
  • the light transmittance reduced by the linearly polarizing plate 26 can be recovered, which is effective in a dark room or at night, or at a high shutter speed.
  • the present invention is a useful invention in a camera device having a dome cover that protects the camera, in order to prevent a decrease in image quality due to the dome cover.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

　本発明のカメラ装置は、被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置である。被撮像対象からの光の少なくとも一部を透過する透過手段と、前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する変換手段と、前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを備える。前記変換手段および前記フィルタ手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記変換手段、前記フィルタ手段、および前記撮像手段の順に配置した。

Description

カメラ装置
　本発明は、カメラを保護するドームカバーを持ってなるカメラ装置において、ドームカバーで生じる画像品質を著しく低下させるゴースト、フレアなどの内部反射を除去できるとともに外部の反射Ｓ偏光成分を除去する機能を併せ持つカメラ装置に関するものである。
　屋外、屋内を問わず主にセキュリティ監視目的のために設置されてなるカメラの多くにはレンズ、およびカメラ本体内への塵埃侵入の防止、悪意のある者によるカメラの破壊行為の防止、さらにはカメラ全体を透明、もしくは内部が見え難く着色した樹脂などの材料からなる半球ドーム形状のカバー全体で見え難く覆い監視されている側の心理的負担の緩和、などの目的で略半球状のカバー（以下、ドームカバー）が設置されている。
　これら多くの利点を持つドームカバーであるが、透明、もしくは着色された樹脂材料などからなるために、空気より高い屈折率を持ち、この屈折率差によって片面で約４％表面反射が発生する。
　反射光が発生することにより透過光量の低下を起こすとともに、レンズ表面、またはカメラ内部からの反射光があれば、その一部は再びレンズへと入射し撮像素子へと回帰し、これが撮像素子へ映りこんで画像のにじみ（コントラストの低下）や絞り形の明像となるなどのフレアやゴーストと呼ばれる有害な光となり画像品質の低下を招くとともに、セキュリティ画像としての情報の損失に結びついていた。
　特許文献１に開示されている装置は、１／４波長板を固定された偏光板に対して回転可能としたもので、入射光のすべてを直線偏光とし、その直線偏光の振動方向とあわせられる直線偏光板を設置することにより光学的な減衰を除去し、さらに１／４波長板、または直線偏光板を回転させることによって透過光量を調整でき、入射光量の多いときにも絞り径を小絞りにすることなく減衰させることができ回折などの解像度低下を回避することが出来るものである。
　また、特許文献２に開示されている装置は、光源からの光を直線偏光に変換した後、対物レンズの裏面で反射した光を観察位置の直前で直交する偏光板で除去することができるとともに対物レンズを通過して被検眼表面で反射された光を１／４波長板を２度通過させることによって前記直交する偏光板をスルーする方向へ偏光の振動方向を合わせられるようにしたもので、光アイソレータとは逆の作用で必要な光と不要な光を分離したものである。
　しかしながら、特許文献１では、１／４波長板を回転させるなどの複雑な機構が組み込まれ、さらにまたすべての入射光を直線偏光に変換する作用を実現できるか不明である。また撮像素子側から見て、直線偏光板、１／４波長板と並んでいるように見えるが、その目的、および作用としての迷光除去、外部反射除去とは論じられていない。
　また特許文献２では、直線偏光板が２枚必要で、光ピックアップなどで公知の光アイソレータよりも部品点数が増大し、対物レンズから先での必要な光と不要な光との作用は持つことは出来ないなど、コスト、および性能面、機器の大きさ（光源を持つ、ハーフミラーを持つ）などの課題があった。
特開２００８－１４５８８９号公報 特開平０８－０５２１１２号公報
　本発明のカメラ装置は、被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置である。被撮像対象からの光の少なくとも一部を透過する透過手段と、前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する変換手段と、前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを備える。前記変換手段および前記フィルタ手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記変換手段、前記フィルタ手段、および前記撮像手段の順に配置した。このような構成をとることにより前記撮像素子で反射し、さらに前記透過手段で反射し、さらにまた前記撮像素子へ回帰する光を遮断することができるものである。
図１は、本発明に係るカメラ装置の全体斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるカメラ装置の断面図である。 図３Ａは、本発明の実施の形態１におけるＳ偏光成分除去作用の説明図である。 図３Ｂは、本発明の実施の形態１における内部ゴースト除去作用の説明図である。 図４は、本発明の実施の形態１における１／４波長板の動作説明図である。 図５は、本発明の実施の形態１における１／４波長板の動作フロー図である。 図６は、本発明の実施の形態１における直線偏光板の部分拡大図である。 図７は、本発明の実施の形態１における直線偏光板の動作フロー図である。 図８は、本発明の実施の形態２におけるカメラ装置の断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２における内部ゴーストおよびＳ偏光成分除去作用の説明図である。
　本発明の一実施の形態によるカメラ装置は、被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置である。被撮像対象からの光の少なくとも一部を透過する透過手段と、前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する変換手段と、前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを備える。前記変換手段および前記フィルタ手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記変換手段、前記フィルタ手段、および前記撮像手段の順に配置した。このような構成をとることにより前記撮像素子で反射し、さらに前記透過手段で反射し、さらにまた前記撮像素子へ回帰する光を遮断することができるものである。
　また、前記変換手段は、前記所定光路に対して挿入、または退避できることを特徴とする。挿入させた場合には、前述の回帰する光を遮断する作用を実現してなりゴーストを除去でき、退避させた場合には前記フィルタ手段のみを前記カメラ装置内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができる。これにより、それぞれの機能を前記変換手段は前記所定光路上に対して垂直に挿入、または退避することで、容易に切り替えて実現することができる。
　また、前記変換手段は、所定時間に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする。朝夕の太陽高度が低い時間帯においては、前記変更手段を挿入させて前述の回帰する光を遮断する作用を実現してゴーストを除去することができる。日中の太陽高度が高い時間帯には退避させ、前記フィルタ手段のみを前記カメラ装置内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができる。これにより、時間帯に応じてそれぞれの機能を前記変換手段は前記所定光路上に対して垂直に挿入、または退避することで容易に切り替えて実現することができるものである。
　また、前記変換手段は、所定の撮影方向に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする。屋外の水平方向や上向き撮影を行う時は挿入させ、前述の回帰する光を遮断する作用を実現して、ゴーストを除去することができる。上記の方向以外の撮影を行う時は、退避させ、前記フィルタ手段のみを前記カメラ装置内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができる。これにより、撮影方向に応じてそれぞれの機能を前記変換手段は前記所定光路上に対して垂直に挿入、または退避することで、容易に切り替えて実現することができる。
　また、前記フィルタ手段は、前記所定光路に沿った方向を中心として回動できることを特徴とする。前述の不要なＳ偏光成分を除去する作用を最大化、または最適化することができるものである。
　さらに、本発明の他の実施の形態によるカメラ装置は、被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置である。第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する第１の変換手段を前記被撮像対象からの光の少なくとも一部が入射する入射面側に貼付した透過手段と、前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、前記カメラ装置内部に配置し、前記第１の変換手段と同様の第２の変換手段を前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを一体に形成した光学モジュール手段とを備える。前記光学モジュール手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記光学モジュール手段、および前記撮像手段の順に配置したことを特徴とする。これにより、前記ドームカバーと前記レンズとの間に、前記光学モジュール手段を配置することにより、前記撮像素子へ回帰する光を遮断する作用と、不要な反射Ｓ偏光成分を除去する作用と、さらにまた前記直線偏光板による光の減衰を回避する作用をあわせて実現することができる。
　また、前記第１の変換手段は、前記透過手段の略外周部略全体に配置されてなることを特徴とする。これにより、不要な反射Ｓ偏光成分を除去する作用と、前記フィルタ手段による光の減衰を回避する作用を前記カメラ装置の撮影方向に影響を受けることなくすべての方向で作用を維持できるものである。
　また、前記光学モジュール手段は、前記所定光路に対して挿入、または退避できることを特徴とする。これにより、不要なＳ偏光成分を除去する作用を最大化、または最適化することができるものである。
　また、前記光学モジュール手段は、所定時間に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする。これにより、朝夕の太陽高度が低い時間帯においては、前記変更手段を挿入させて前述の回帰する光を遮断する作用を実現してなりゴーストを除去することができ、日中の太陽高度が高い時間帯には退避させ、前記フィルタ手段のみを前記カメラ装置内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができる。時間帯に応じてそれぞれの機能を前記変換手段は前記所定光路上に対して垂直に挿入、または退避することで容易に切り替えて実現することができるものである。
　また、前記光学モジュール手段は、所定の撮影方向に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする。これにより、屋外の水平方向や上向き撮影を行う時は挿入させ、前述の回帰する光を遮断する作用を実現してなりゴーストを除去することができ、上述の方向以外の撮影を行う時は、退避させ前記フィルタ手段のみを前記カメラ装置内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができるもので、撮影方向に応じてそれぞれの機能を前記変換手段は前記所定光路上に対して垂直に挿入、または退避することで容易に切り替えて実現することができる。
　以上のように、撮像手段で反射して、さらに透過手段へ回帰して、さらにまた反射して撮像手段へと戻るゴーストやフレアと呼ばれる不要な光をフィルタ手段による直線偏光化と変換手段を行き戻りで通過させることで直線偏光の振動面を９０度回転させて、フィルタ手段によって今度は遮断することができるもので、さらにまた変換手段をレンズの視野から撤去することで外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去できる２つの機能を小型でシンプルな構造として実現されてなるものである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態１）
　図１は本発明に係るカメラ装置の全体斜視図で、画像を取得するカメラ部１１と、その内部のレンズ１３と、このカメラ部１１を包含し略半円状をなし、透明、または透過率のコントロールされた半透明のドームカバー１２である。
　このドームカバー１２は通常アクリル、またはポリカーボネートなどの樹脂で作成され、レンズ１３、カメラ部１１内への塵埃侵入の防止、悪意のある者によるカメラ装置１の破壊行為の防止、内部のカメラ部１１を見え難く覆うことで、監視されている側の心理的負担の緩和、などの目的で設置されており重要な役割を果たしている。
　次に図２は本発明の実施の形態１におけるカメラ装置の断面図である。ドームカバー２１、直線偏光を円偏光にする１／４波長板２８およびカメラ部２２からなり、さらにカメラ部２２は、光による像を光電的な作用により電気信号に変換する撮像素子２４と、撮像素子２４を覆うカバーガラス２５と、撮像素子２４に光を結像するレンズ２３と、特定方向の偏光成分だけを通過させる直線偏光板２６と、赤外線を透過させず可視光を透過させる赤外線カットフィルター２７とを備えている。
　次にその作用について詳しく説明する。
　図３Ａは、本発明の実施の形態１におけるＳ偏光成分除去作用の説明図、図３Ｂは、本発明の実施の形態１における内部ゴースト除去作用の説明図で、カメラ装置内部を模式的に表し光の進み方を示したものである。
　３１はドームカバー、３２はレンズ、３３は直線偏光板、３４は赤外線カットフィルター、３５はカバーガラス、３６は撮像素子、３７はレンズ３２の光軸に対して垂直に挿入、または退避できる１／４波長板で、Ｓ偏光成分除去作用の場合は光軸に対して退避した状態で、内部ゴースト除去作用の場合は光軸に対して垂直に挿入した状態である。
　まず１／４波長板３７を退避した場合は、ドームカバー３１は前述のようなポリカーボネートなどの透明樹脂で作成され、通常はコストや設置の困難性により、レンズ３２などに塗布されている誘電体単層膜、または多層膜による反射防止のためのコーティングは（以下、ＡＲコート）されていない。このことにより外部からの入射光の約４％を反射し、その分透過光量の減衰を起こすとともに、さらにまたドームカバー３１の内面でも同じ作用により、撮像素子３６を覆うカバーガラス３５や赤外線カットフィルター３４からの内部反射光をドームカバー３１で反射する回帰反射光となって、再び撮像素子３６へ回帰することが起こる。この回帰反射光は、朝夕の太陽高度が低い屋外撮影において水平方向を撮影した時、日中飛行機や雲など屋外の上向き撮影を行った時、夜間に車のヘッドランプなど低い撮影ポジションや夜間の街灯、花火などの光源が入る時、また悪意を持ってカメラにライトを当てられた場合の撮影画像において、ゴーストやフレアといわれる不要で有害な光となり、画像の品質低下や画像情報の欠如を引き起こしてしまう。
　また、外部での不要な反射成分である車のフロンドガラス、木の葉の表面、また磨かれた床面、水面などでの反射光は、ゴーストやフレアと同様に画像品質の低下や、反射面内部の状態が確認しづらくなる、色合いが変化するなどの画像情報の欠落を招くなど多くの面で問題になるものである。
　このような光は物体の表面での反射や透過、および吸収を論じたブリュースターの法則によるところの振動面の偏った成分（Ｓ偏光成分）が多く含まれる。さらに光の入射角度がブリュースター角と呼ばれる角度の場合、Ｐ偏光成分がすべて吸収されて反射光は１００％Ｓ偏光成分のみとなってしまう。このＳ偏光成分が車のフロントガラスの反射となり内部の様子などが観察できなくなってしまう。このＳ偏光成分を除去し、内部を観察しやすくするために、レンズの前、または後ろに設置されるＳ偏光成分と直角の偏光軸をもつ直線偏光板３３が有効になる。
　１／４波長板３７をレンズ３２の前面に配置せずに退避させ、かつ直線偏光板３３をＰ偏光成分のみ透過させるように配置させているので、外部での不要な反射成分、すなわちＳ偏光成分を撤去することが出来るものである。
　次に１／４波長板３７を光軸に対して垂直に挿入した場合は、ドームカバー３１を透過し、レンズ３２、および直線偏光板３３を透過した光は、直線偏光板３３の作用により、直線偏光に変換される。さらに直線偏光板３３を透過した光は赤外線カットフィルター３４、および、またはカバーガラス３５表面で入射してきた光の一部が反射する。この反射した光はレンズ３２の方向へと進み、直線偏光板３３で回帰する。この回帰した光は偏光の振動方向が入射時のそれと同じように保たれているためそのまま直線偏光板３３を通過する。
　さらにレンズ３２を透過した光は、１／４波長板３７を通過してドームカバー３１の内面に到達する。このとき反射してきた直線偏光は１／４波長板３７の作用により円偏光（回転方向は特定せず）となりドームカバー３１へ到達する。ドームカバー３１へ到達した円偏光の一部は、今度は円偏光の回転方向が逆転し、再び１／４波長板３７へ回帰し、通過することで直線偏光に変換される。但し偏光の振動方向は先の偏光と、レンズ３２の光軸回りに９０度回転させられた状態となる。このレンズ３２の光軸回りに９０度回転させられた偏光がさらにレンズ３２を通過して直線偏光板３３へ回帰する。回帰した光は振動方向が射出時のそれと９０度傾いた状態の直線偏光となっているために直線偏光板３３を通過することが出来ずここで遮断されることになる。
　すなわち撮像素子３６まで回帰、到達することが出来ず、前述の赤外線カットフィルター３４、および、またはカバーガラス３５で反射、ドームカバー３１で反射、回帰して撮像素子３６に入射してしまう撮影画像光とは無関係のゴーストやフレアといった画質を低下させる光がなくなり、画像品質の低下や画像情報の欠落を防止することが出来るものである。以上の構成と作用によってドームカバー３１での反射ゴーストやフレアは除去できるものである。
　このように、１／４波長板３７をレンズ３２の光軸に対して垂直に挿入、または退避の切り替えを行なうことで、挿入させた場合には、前述の回帰する光を遮断する作用を実現してゴーストやフレアを除去し、退避させた場合には直線偏光板３３のみをレンズ３２の視野内に残し、外部からの不要な反射Ｓ偏光成分を除去することができる。
　さらに前述の２つの作用を実現する手段、すなわち１／４波長板の挿入と退避の切り替えメカニズムについて説明する。
　図４は、本発明の実施の形態１における１／４波長板の動作説明図で、１／４波長板２８はホルダー部４１に保持されてなり、さらにホルダー部４１はアーム４２によって支点４３で支えられている。この支点４３を中心としてアーム４２はモータ部４４の駆動力を利用して回動することができ、すなわちアーム４２に保持されてなるホルダー部４１はアーム４２を支点４３中心に回動することにより、カメラ部２２の前面に挿入、または退避することができるものである。モータ部４４の駆動は所定の動作フローによりコントロールされてなり、適切な挿入、および退避動作を実施できるものである。
　図５は、本発明の実施の形態１における１／４波長板の動作フロー図で、１／４波長板の挿入、退避動作のフローである。
　太陽の高さの低い朝夕の時間帯では、太陽の強い光線が直接レンズ内部に入り込み、内部の赤外線カットフィルター、および、またはカバーガラスでの反射とドームカバーの回帰反射によりゴーストやフレアが強く生じる。このことからこの時間帯には１／４波長板がレンズの前面に挿入される。またそれ以外の時間帯、すなわち日中、および夜間はゴーストやフレアよりも有害Ｓ偏光成分を除去して画像品質、情報を確保するために、１／４波長板は撤去され、直線偏光板がそのまま配置される構成になる。
　従って、現在の時間の確認がまず行われ（Ｓ１１）、次に前述の太陽の高さの低い朝夕の時間帯（具体的には季節により調整設定）、および現在の１／４波長板の位置の確認を行い（Ｓ１２）、予め設定されている位置情報と時間が比較され（Ｓ１３）、すでに現在の時間帯における１／４波長板の位置が合致してなる場合には１／４波長板は所定の場所にあることから、駆動機構は働かず終了となる（Ｓ１９）。所定の位置と合致していない場合は（Ｓ１４）、１／４波長板が現在の位置から駆動されて（Ｓ１５）、挿入、または退避を切り替える。さらに位置が確認されて所定の位置と合致（適切な動作が行われた場合）した場合には駆動は終了される（Ｓ１９）。駆動が終了された後、所定の時間（任意のインターバル時間）でさらに時間と１／４波長板の位置の確認が繰り返され比較されて、１／４波長板の位置が修正されていく（Ｓ１６）。
　これらにより朝夕の太陽によるゴーストやフレアの除去と、日中、夜間の有害Ｓ偏光成分を撤去とが自動的に設定することができ画像品質、画像情報をしっかり維持することが出来るものである。
　但し、時間帯のみならず撮影対象、季節、天候などのシーンに応じてアルゴリズムの動作パラメータ、およびアルゴリズムそのものはフレキシブルに変更、再設定することができるものである。
　さらに図６は本発明の実施の形態１における直線偏光板の部分拡大図で、ホルダー部６１の内部に直線偏光板６２が配置されてなり、レンズ光軸６３周りに任意の角度に回動、および固定することができる。前述回動のためにモータ部６４と動力を伝える回動ギア６５、およびモータ部６４の回転を調整する制御部６６からなる。
　直線偏光板６２で除去すべきＳ偏光成分は空間上絶対的な成分で無く、光源位置、および反射面の向きそれぞれの状況において規定される相対的なもので、観察対象ごとに変化する。すなわちＳ偏光成分を効率的に除去するためにはＳ偏光成分の状況に合わせた直線偏光板の調整、すなわちレンズ光軸周りに回動することが要求される。
　前述のような構成により除去すべき反射Ｓ偏光成分を除去する直線偏光板の回動角を最適で任意の角度に回動することが可能になるものである。
　また回動の調整は観察者がモニター６７を観察しながら反射光の発生、除去状況を確認しながら回動ギア６５を回す、マニュアル調整方法と別途偏光成分、画面の明るさ評価を加えるアルゴリズムによる自動調整方法とがある。
　前者のマニュアル方法については観察者がリアルタイムでモニター６７を観察しながら反射光の発生状況を確認しながら回動ギア６５を遠隔操作し回していく。回動操作により直線偏光板６２による不要な迷光（Ｓ偏光成分）除去効果が次第に変化していくことがわかる。効果の最大、または観察対象が見えやすい位置にて回動作業を中止、固定する。
　その後観察対象が移動、または向きが変わった場合、または光源（主に太陽など）の位置が移動した場合にはさらにモニタリングしながら回動角度の修正を行っていく。
　さらにまた後者の自動調整方法について説明する。
　図７は本発明の実施の形態１における直線偏光板の動作フロー図で、直線偏光板の回動角度の最適化を実現する動作フローである。まず画像出力の確認と直線偏光板の回動角度を検知するエンコーダをオンさせる（Ｓ２１）。そして直線偏光板の回転を開始し（Ｓ２２）１回転させる。この１回転の検出もエンコーダによって確認する。さらに１回転後に直線偏光板の回動を停止させ、撮像素子の画面エリアに予め多数に角分割されたエリアごとの平均輝度値を検出する（Ｓ２３）。各部における平均輝度値に変動がない場合は、直線偏光板の回動調整をしなくて良い状況と判断し、回動をその位置で停止したままとする。さらにレンズのパン動作を検知した場合、直線偏光板の回動調整の必要性があると判断し、直線偏光板の１回転動作へ戻る（Ｓ２４）。
　前述分割されたエリアごとの平均輝度値を検出し、各部における平均輝度値に変動があった場合には直線偏光板の回動調整をすべき状況と判断し（Ｓ２５）、各エリアの平均輝度値の変動とエンコーダの回転角度出力を参照する（Ｓ２６）。この場合さらに平均輝度値をエリア内の最大輝度で規格化し（Ｓ２７）、その中で変動幅の大きい場所を特定し（Ｓ２８）、その中で出力の最低のタイミングとエンコーダ出力を特定して（Ｓ２９）、直線偏光板の回動を開始する（Ｓ３０）。エンコーダ出力をモニターしながら（Ｓ３１）該当の回転角度に一致した場合に、直線偏光板の回転を停止させる（Ｓ３２）。
　すなわち規格化輝度の変化の大きいエリアの中で、その出力の一番小さな場所が、Ｓ偏光成分が一番多く除去されてなるもので、この位置で偏光板の回動角度を停止させることが最適ということになる。
　さらに回転停止後にパン動作を検知した場合には（Ｓ３３）、この最適位置からずれた可能性が生じることから、再び直線偏光板の１回転の回動を開始させ、評価動作を繰り返していく。このことから常に最適な直線偏光板の回動角を更新、維持していくことが出来るものである。
　以上、説明したように本発明の実施の形態１によれば、カメラ部内部からの反射からさらにドームカバーでの反射により撮像素子へ回帰、入射する有害なゴーストやフレアを光学的に効率的で簡便な手段で除去することができるとともに、１／４波長板の挿入、退避、および直線偏光板の回動メカニズムを持ち、外部で発生した有害な反射Ｓ偏光成分を最大、または最適に除去することができるものをドーム内にコンパクトに実現することが出来るものである。
　（実施の形態２）
　図８は本発明の実施の形態２におけるカメラ装置の断面図で、ドームカバー２１には、外部からの光の入射面側に貼付、または近接して１／４波長板２９が設置され、ドームカバー２１とカメラ部２２の間に１／４波長板２８と直線偏光板２６が一体形成されて設置される構成で、カメラ部２２は、光による像を光電的な作用により電気信号に変換する撮像素子２４と、撮像素子２４を覆うカバーガラス２５と、撮像素子２４に光を結像するレンズ２３と、赤外線を透過させず可視光を透過させる赤外線カットフィルター２７を備えている。
　次にその作用について詳しく説明する。図９は本発明の実施の形態２における内部ゴーストおよびＳ偏光成分除去作用の説明図である。
　赤外線カットフィルター３４、および、またはカバーガラス３５へ入射する時点で直線偏板３３にて直線偏光に変換されている。この直線偏光は振動方向が保たれているため赤外線カットフィルター３４、および、またはカバーガラス３５で反射した後も、そのまま直線偏光板３３を通過する。さらに１／４波長板３７を通過してドームカバー３１の裏面に到達する。
　そしてドームカバー３１で反射し、直線偏光で回帰した光は１／４波長板３７を通過することで円偏光に変換される。すなわちさらに進んだ光はドームカバー３１の裏面では円偏光の状態で反射することになる。
　さらにドームカバー３１の裏面で反射された光は、入射円偏光とは逆回りの円偏光へ置換され、再び１／４波長板３７へ入射し、１／４波長板３７を透過し、射出した光は１／４波長板３７の位相変換作用で直線偏光へ戻される。
　但し、偏光の振動方向は先の偏光とレンズ３２の光軸回りに９０度回転させられた状態となる。このレンズ３４の光軸回りに９０度回転させられた偏光がさらに直線偏光板３３へ回帰する。
　赤外線カットフィルター３４、および、またはカバーガラス３５で反射した光はそのまま透過することができたが、回帰した光は振動方向が９０度傾いた偏光状態となっているために直線偏光板３３を通過することが出来ずここで遮断されることになる。
　すなわち、レンズ３２、および撮像素子３６まで回帰、到達することが出来ず、前述の撮像素子３６、および、または赤外線カットフィルター３４で反射し、ドームカバー３１で反射、回帰して撮像素子３６に入射した目的画像とは無関係のゴーストやフレアといった画質を低下させる光が遮断されてなくなるものである。
　また、外部での不要な反射成分である車のフロンドガラスの表面反射や木の葉の反射、および水面の反射などの不要なＳ偏光成分除去は、あらたに２つ目の１／４波長板３８がドームカバー３１の表面に貼付、または近接して設置されてなるもので、このＳ偏光成分除去のためには直線偏光板３３を振動方向と直角を成すように構成することで容易に遮断、除去することが出来る。しかしながら本実施例においては、すでに内部反射ゴーストを除去するために直線偏光板３３の前に１／４波長板３７が挿入されてなり直接に直線偏光板３３でＳ偏光成分を除去することは出来ない。
　外部から到達したＳ偏光成分の光はドームカバー３１の表面に貼付、または近接して設置してなる１／４波長板３８で一旦円偏光と変換される。この変換されたＳ偏光成分の光はドームカバー３１を通過して、さらに内部に設置されてなる１／４波長板３７へ入射する。この入射した円偏光は１／４波長板３７の位相変換作用によって再び直線偏光へ戻される。
　但しこの直線偏光は１／４波長板３７の遅相作用が同じ場合には、先の不要なＳ偏光成分と振動方向が略直交した、すなわち見かけ上のＰ偏光成分となっている。これは１／４波長板３８、３７を２度透過することによって１／２波長板を透過した作用と等価のものになり直線偏光の振動方向が９０度回転することになるもので、すなわちＳ偏光成分の光がＰ偏光成分の光に置換されたことになるものである。
　レンズ３２の光軸周りに、且つ前記Ｐ偏光成分の振動方向と直交する方向に直線偏光板３３を設置することでＰ偏光成分、すなわち外部での不要で除去すべきＳ偏光成分を遮断することが出来るものである。
　この場合、カメラ内部で発生したゴーストやフレアの除去作用と、外部の不要で除去すべきＳ偏光成分の除去作用それぞれを切り替えることなく同時にコンパクトに実現することが出来るものである。
　さらにまた図８においては、１／４波長板２８、および直線偏光板２６は一体になっているとともに、レンズ２３の視野の動きとリンクしながらも、レンズ２３の光軸と略直角方向に移動することが出来るもので、すなわちレンズ２３の視野に対して略完全に１／４波長板２８と直線偏光板２６で覆う状態と、略完全に１／４波長板２８と直線偏光板２６を退避した状態に切り替えることが出来るものであり、その動作は、図４と同様の動作である。前述の完全に覆う状態の場合には先に説明した通りに、ゴーストやフレアの除去作用と外部の不要Ｓ偏光成分の除去作用を切り替えることなく同時に実現することが出来るものであり、後述の略完全に退避した場合には直線偏光板２６で低下した光の透過率を回復することができるもので、暗い室内や夜間撮影、また速いシャッタースピードでの動作などの場合に有効である。
　本発明は、カメラを保護するドームカバーを持ってなるカメラ装置において、ドームカバーによる画像品質の低下を防ぐために有用な発明である。
１１　　カメラ部
１２　　ドームカバー
１３　　レンズ
２１　　ドームカバー
２２　　カメラ部
２３　　レンズ
２４　　撮像素子
２５　　カバーガラス
２６　　直線偏光板
２７　　赤外線カットフィルター
２８，２９　　１／４波長板
３０　　光モジュール部
３１　　ドームカバー
３２　　レンズ
３３　　直線偏光板
３４　　赤外線カットフィルター
３５　　カバーガラス
３６　　撮像素子
３７，３８　　１／４波長板
４１　　ホルダー部
４２　　アーム
４３　　支点
４４　　モータ部
６１　　ホルダー部
６２　　直線偏光板
６３　　レンズ光軸
６４　　モータ部
６５　　回転ギア
６６　　制御部
６７　　モニター

Claims (12)

  1. 被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置であって、
    前記被撮像対象からの光の少なくとも一部を透過する透過手段と、
    前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、
    第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する変換手段と、
    前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを備え、
    前記変換手段および前記フィルタ手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記変換手段、前記フィルタ手段、および前記撮像手段の順に配置したことを特徴とするカメラ装置。
  2. 　前記変換手段は前記所定光路に対して挿入、または退避できることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
  3. 　前記変換手段は所定時間に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
  4. 　前記変換手段は所定の撮影方向に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
  5. 　前記フィルタ手段は、前記所定光路に沿った方向を中心として回動できることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
  6. 　カメラ部を包含するドームカバーを備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
  7. 被撮像対象からの光により像を撮像するカメラ装置であって、
    第１の偏光成分と第２の偏光成分を透過毎に交互に変換する第１の変換手段を前記被撮像対象からの光の少なくとも一部が入射する入射面側に貼付した透過手段と、
    前記透過手段を透過した光を所定光路に沿って像として受光する撮像手段と、
    前記カメラ装置内部に配置し、前記第１の変換手段と同様の第２の変換手段を前記第１の偏光成分を透過し、前記第２の偏光成分を遮断するフィルタ手段とを一体に形成した光学モジュール手段と、備え、
    前記光学モジュール手段を、前記透過手段と前記撮像手段との間の前記所定光路上に、前記透過手段、前記光学モジュール手段、および前記撮像手段の順に配置したことを特徴とするカメラ装置。
  8. 　前記第１の変換手段は、前記透過手段の略外周部略全体に配置されてなることを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
  9. 前記光学モジュール手段は、前記所定光路に対して挿入、または退避できることを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
  10. 前記光学モジュール手段は、所定時間に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
  11. 前記光学モジュール手段は、所定の撮影方向に合わせて挿入、または退避できることを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
  12. 　カメラ部を包含するドームカバーを備えたことを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
PCT/JP2015/002370 2014-05-16 2015-05-11 カメラ装置 WO2015174065A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-101927 2014-05-16
JP2014101927A JP2015219330A (ja) 2014-05-16 2014-05-16 カメラ装置およびそれを用いたカメラシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015174065A1 true WO2015174065A1 (ja) 2015-11-19

Family

ID=54479615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/002370 WO2015174065A1 (ja) 2014-05-16 2015-05-11 カメラ装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015219330A (ja)
WO (1) WO2015174065A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109451271A (zh) * 2018-11-12 2019-03-08 苏静雯 一种工程勘察用多角度自动化照相摄像抓拍系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7149534B2 (ja) * 2019-10-01 2022-10-07 株式会社アイテス 太陽電池パネルの検査装置、及び検査方法
JP7446805B2 (ja) 2019-12-18 2024-03-11 キヤノン株式会社 撮像装置、制御方法およびプログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05323264A (ja) * 1992-05-25 1993-12-07 Ricoh Co Ltd 光量調整装置
JP2008145889A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Canon Inc 調光装置、レンズ装置および撮像装置
JP2011145343A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Sony Corp 鏡筒装置及び立体撮像装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05323264A (ja) * 1992-05-25 1993-12-07 Ricoh Co Ltd 光量調整装置
JP2008145889A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Canon Inc 調光装置、レンズ装置および撮像装置
JP2011145343A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Sony Corp 鏡筒装置及び立体撮像装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109451271A (zh) * 2018-11-12 2019-03-08 苏静雯 一种工程勘察用多角度自动化照相摄像抓拍系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015219330A (ja) 2015-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2820007C (en) Optical filter opacity control reducing temporal aliasing in motion picture capture
KR100853995B1 (ko) 렌즈 장치의 초점 조정 지원 장치 및 초점 조정 방법
JP5060767B2 (ja) レンズ装置
JP6452085B2 (ja) カメラ装置およびフィルタユニット
JP6559031B2 (ja) 撮像装置又は監視カメラ装置
WO2015174065A1 (ja) カメラ装置
JP2015055737A (ja) 透過光量調整装置及び透過光量調整方法
JP6167599B2 (ja) 光学ファインダー
JP2004145133A (ja) 光学ユニット及び撮像装置
WO2007069212A2 (en) Detection of corona
KR102429093B1 (ko) 다중 대역 영상 촬영 장치 및 방법
JP6262918B2 (ja) 光学観察装置及びその制御方法
CN209748657U (zh) 镜头模组、图像获取装置
JP2005057541A (ja) 分光カメラヘッド
KR20020079282A (ko) 입체안경 없이 볼 수 있는 입체영상촬영장치
JP2019186699A (ja) 撮像装置
JP2014191112A (ja) 光学ファインダー
KR20140078166A (ko) 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저
KR20140030766A (ko) 카메라 모듈 및 그의 촬영 방법
KR101581718B1 (ko) 카메라용 멀티형 광필터 체인저
CN108008516A (zh) 一种成像系统
KR20110088722A (ko) 베리포컬렌즈 외부조절카메라
TWI486632B (zh) 具有保護鏡之取像裝置以及投影裝置
WO2020004158A1 (ja) 撮像装置
JP2006084693A (ja) レンズ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15793324

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15793324

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1