(57)【要約】【課題】  照明を消すことなく、照明ムラを補正できるようにすることを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】  可視光及び非可視光を光電変換可能な撮像素子と、非可視光を照射する照明手段と、複数の光学フィルタと、各々の光学フィルタを、結像光学系から挿抜する挿抜手段と、を有する撮像装置であって、複数の光学フィルタは、減光分布を有する第一の光学フィルタと、第一の光学フィルタより減光分布が少ない第二の光学フィルタと、から成り、挿抜手段は、照明手段が点灯している場合に、第一の光学フィルタを挿入し、照明手段が消灯している場合に、第二の光学フィルタを挿入することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光及び非可視光を光電変換可能な撮像素子と、
非可視光を照射する照明手段と、
複数の光学フィルタと、
各々の光学フィルタを、結像光学系から挿抜する挿抜手段と、
を有する撮像装置であって、
前記複数の光学フィルタは、
減光分布を有する第一の光学フィルタと、
前記第一の光学フィルタより減光分布が少ない第二の光学フィルタと、
から成り、
前記挿抜手段は、
前記照明手段が点灯している場合に、前記第一の光学フィルタを挿入し、
また、前記照明手段が消灯している場合に、前記第二の光学フィルタを挿入することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第一の光学フィルタを挿入するときは、前記照明手段を点灯した後に、前記第一の光学フィルタを挿入することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第一の光学フィルタを抜去するときは、前記第一の光学フィルタを抜去した後に、前記照明手段を消灯することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第一の光学フィルタは、前記照明手段の照度分布と前記第一の光学フィルタの減光分布の積が、前記照明手段の照度分布よりも小さくなるような減光分布を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に照明装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤが照射する光は、光軸付近が明るく、光軸から離れた場所では暗いといった、明るさのムラを有している。そのため、従来、ＬＥＤ照明をあてて撮像した映像は、映像中央部が明るく、映像端部は暗いといった、明るさのムラが発生する場合があった。
【０００３】
そこで、特許文献１は、人工照明光ありの第１の画像データと人工照明光のない周囲光のみの第２の画像データを連続して撮像するとともに、第１の画像データから第２の画像データを差し引いたデータに対し予め記憶した照明ムラ情報に基づいた照明ムラ補正を行った後、該照明ムラ補正済みの画像データに対し第２の画像データを加えることで、明るさのムラに対する解決方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０４４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された従来技術では、撮影中に、照明を消すことが必要である。監視カメラにおいては、撮影中に、照明を消すことは回避すべきである。なぜなら、監視カメラには、常に監視に足る映像を取得することが求められるためである。照明を消すと、明るさが不足し、例えば、人物の顔が判別できないなど、視認性に欠ける映像となってしまうため、監視性能を落とすことになる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、照明を消すことなく、照明ムラを補正できるようにすることを可能にした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
可視光及び非可視光を光電変換可能な撮像素子と、
非可視光を照射する照明手段と、
複数の光学フィルタと、
各々の光学フィルタを、結像光学系から挿抜する挿抜手段と、
を有する撮像装置であって、
前記複数の光学フィルタは、
減光分布を有する第一の光学フィルタと、
前記第一の光学フィルタより減光分布が少ない第二の光学フィルタと、
から成り、
前記挿抜手段は、前記照明手段が点灯している場合に、前記第一の光学フィルタを挿入し、また、前記照明手段が消灯している場合に、前記第二の光学フィルタを挿入する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、照明を消すことなく、照明ムラを補正できるようにすることを可能にした撮像装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態にかかわる構成を示す図である。
【図２】外光カットフィルタ−１０３と、第一のＮＤフィルタ１０４と、第二のＮＤフィルタ１０５と、の挿抜状態について説明する図である。
【図３】デイモード（１）からデイモード（２）へ遷移する動作フローを示す図である。
【図４】デイモード（２）から、ナイトモードまたはデイモード（１）へ遷移する動作フローを示す図である。
【図５】ナイトモードから、デイモード（２）へ遷移する動作フローを示す図である。
【図６】第一のＮＤフィルタ１０４について説明する図である。
【図７】ＬＥＤ照明１０７について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。図１は、本発明の実施形態にかかわる構成を示す図である。
【００１１】
本発明の実施形態では、
被写体を結像するレンズ群からなる光学系１１０と、
結像された光を光電変換する撮像素子（イメージセンサ）１０２と、
被写体を照射する照明手段としてのＬＥＤ照明１０７と、
環境照度を測定する照度センサ１０８と、
赤外光成分を反射あるいは吸収し、可視光成分を透過させる赤外光カットフィルタ−（ＩＲＣＦ）１０３と、
ＬＥＤ照明１０７の照明ムラをキャンセルするように、面内に減光分布を有する第一のＮＤフィルタ（ＮＤＦ）１０４と、
面内に減光分布を有しない第二のＮＤフィルタ（ＮＤＦ）１０５と、
赤外光カットフィルタ−（ＩＲＣＦ）１０３と、第一のＮＤフィルタ（ＮＤＦ）１０４と、第二のＮＤフィルタ（ＮＤＦ）１０５と、を、撮像素子１０２と被写体の間に挿入あるいは抜去するための挿抜手段１０６と、
撮像素子（イメージセンサ）１０２と、ＬＥＤ照明１０７と、照度センサ１０８と、挿抜手段１０６と、を制御するためのＣＰＵ１０１と、を有する。
【００１２】
ＬＥＤ照明１０７について図７を用いて説明する。図７（Ａ）は、ＬＥＤ照明１０７から、下部に向けて光を照射していることを示す図である。図７（Ｂ）は、Ｘの線上における、照度を示した図である。
【００１３】
図７（Ｂ）に示す通り、ＬＥＤ照明１０７から照射された光は、中央から端部にかけて照度が小さくなる照度ムラを有する。これは、ＬＥＤデバイスにおける一般的な特性である。従って、ＬＥＤ照明１０７によって照明された被写体は、中央が明るく、端部が暗いものとなる。
【００１４】
第一のＮＤフィルタ１０４について図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、第一のＮＤフィルタ１０４の外観を模式的に示した図である。図６（Ｂ）は、第一のＮＤフィルタ１０４のＹの線上における、透過率を示した図である。
【００１５】
図６（Ｂ）に示す通り、第一のＮＤフィルタ１０４は、中央から端部にかけて、透過率が大きくなるように設計している。すなわち、ＬＥＤ照明１０７によって被写体を照射するときに、同時に第一のＮＤフィルタ１０４を使用することで、ＬＥＤ照明１０７の照度ムラを抑制することができる。
【００１６】
以下、図２を参照して、本発明の実施例による、赤外光カットフィルタ−１０３と、第一のＮＤフィルタ１０４と、第二のＮＤフィルタ１０５と、の挿抜状態について説明する。
【００１７】
まず、図２のグラフについてであるが、縦軸は、環境照度を示している。環境照度は、照度センサ１０８によって検出される値である。グラフの横軸は、時間を示している。すなわち、図２のグラフにおいては、環境照度が高い状態から低い状態となり、再び高い状態になったことを示している。
【００１８】
図２のグラフ下部には、監視カメラの動作モードと、赤外光カットフィルタ−１０３と、第一のＮＤフィルタ１０４と、第二のＮＤフィルタ１０５と、の挿抜状態を示している。
【００１９】
ここで、監視カメラの動作モード（デイモード（１）、デイモード（２）、ナイトモード）の説明と、各々の動作モードにおける、赤外光カットフィルタ−１０３と、第一のＮＤフィルタ１０４と、第二のＮＤフィルタ１０５と、の挿抜状態を説明する。
【００２０】
デイモード（１）と、デイモード（２）は、カラー映像を取得する動作モードである。従って、赤外光を撮像素子（イメージセンサ）１０２へ入射させないために、赤外光カットフィルタ−１０３を挿入する。
一方、ナイトモードは、夜間など環境光が少ない場合にも、より多くの環境光を撮像素子（イメージセンサ）１０２へ入射させるために、赤外光カットフィルタ−１０３を抜去する動作モードである。当然ながら、ナイトモードで取得される映像は、モノクロ映像となる。
【００２１】
デイモード（１）は、照度がＰ２以上である場合の動作モードである。Ｐ２は、“撮像素子（イメージセンサ）１０２が飽和してしまう環境照度の下限”と定義する。従って、デイモード（１）では、撮像素子（イメージセンサ）１０２が飽和することを防止するため、第二のＮＤフィルタ１０５を挿入する。
【００２２】
デイモード（２）は、照度がＰ２未満Ｐ１以上である場合の動作モードである。Ｐ１は、“撮像素子（イメージセンサ）１０２が飽和せず、カラー画像を取得できる環境照度の下限”と定義する。従って、デイモード（２）では、第二のＮＤフィルタ１０５は不要である（抜去した状態となる）。
【００２３】
ナイトモードは、照度がＰ１未満である場合の動作モードである。この動作モードにおいては、明るさを補うために、ＬＥＤ照明が点灯される。また、より多くの環境光を撮像素子（イメージセンサ）１０２へ入射させるために、赤外光カットフィルタ−１０３と、第二のＮＤフィルタ１０５を抜去する。また、照明ムラを除去するために、第一のＮＤフィルタ１０４が挿入される。
【００２４】
続いて、ＣＰＵ１０１の動作フローについて、図３〜５を用いて説明する。図３は、デイモード（１）からデイモード（２）へ遷移する動作フローである。デイモード（１）の状態（３０１）から、環境照度がＰ２未満になると（３０２）、第二のＮＤフィルタ１０５が抜去され（３０３）、デイモード（１）からデイモード（２）へ遷移する（３０４）。
【００２５】
図４は、デイモード（２）から、ナイトモードまたはデイモード（１）へ遷移する動作フローである。デイモード（２）の状態（４０１）から、環境照度がＰ１未満になると（４０２）、赤外光カットフィルタ−１０３が抜去され（４０３）、ＬＥＤ照明が点灯される（４０４）。続いて、第一のＮＤフィルタ１０４が挿入され（４０５）、デイモード（２）からナイトモードへ遷移する（４０６）。
【００２６】
また、デイモード（２）の状態（４０１）から、環境照度がＰ２以上になると（４０７）、第二のＮＤフィルタ１０４が挿入され（４０８）、デイモード（２）からデイモード（１）へ遷移する（４０９）。
【００２７】
図５は、ナイトモードから、デイモード（２）へ遷移する動作フローである。ナイトモードの状態（５０１）から、環境照度がＰ１以上になると（５０２）、第一のＮＤフィルタ１０４が抜去され（５０３）、ＬＥＤ照明が消灯される（５０４）。続いて、赤外光カットフィルタ−１０３が挿入され（５０５）、ナイトモードからデイモード（２）へ遷移する（５０６）。
【００２８】
以上の動作フローによって、環境光に応じて適切に、赤外光カットフィルタ−１０３と、第一のＮＤフィルタ１０４と、第二のＮＤフィルタ１０５が挿抜される。
【００２９】
本実施例の方法によれば、ＬＥＤ照明が点灯している場合には、第一のＮＤフィルタ１０４を挿入することで照明ムラを抑えることができるため、ＬＥＤ照明を消すことなく、照明ムラを補正できるようにすることを可能になる。
【００３０】
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。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  ＣＰＵ、１０２  撮像素子、１０３  ＩＲＣＦ、１０４  第一のＮＤＦ、
１０５  第二のＮＤＦ、１０６  挿抜手段、１０７  ＬＥＤ照明、
１０８  照度センサ、１１０  光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020030261.tif 000008
【図７】
2020030261.tif 000009