(57)【要約】【課題】  簡素な構成で、異なる方向の映像を画質劣化なく得ることができる監視用カメラを提供することを目的とする。【解決手段】  受光素子４０の前面に３つのピンホール１０３を備えた板状体１０４と、３つのピンホール１０３にそれぞれ対応する位置に設置された３つのシャッター２０とを備え、シャッター制御部６０が３つのシャッター２０の開閉状態を個別に制御することにより、受光素子４０に異なる方向の光線を結像させることができる。よってシャッター２０が開状態となっている位置によって異なる方向の映像を１つの受光素子の全面を用いて得ることができるので、画質の劣化のないきれいな映像が得られ、さらにコンパクトに監視用カメラを構成することができる。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンホールが複数設けられた板状体と、
該ピンホールに整合させて配置し、該ピンホールを通過する光線を遮断するシャッターと、
該シャッターを制御するシャッター制御部と、
前記ピンホールを通過した光線を受光する受光素子とを備え、
前記シャッター制御部が前記シャッターのうちの一つを開状態として、対応する前記ピンホールからの光線を通過させ、前記受光素子が該通過した光線を受光することを特徴とする監視用カメラ。
【請求項２】
前記ピンホールの少なくともいずれか１つにおいて、該ピンホールの前面に配置したミラーを備え、該ミラーによって反射した光線を前記ピンホールを介して受光素子に受光させることを特徴とする請求項１記載の監視用カメラ。
【請求項３】
少なくとも２つ以上の前記ピンホールと、該２つ以上のピンホールのうちの２つのピンホールのそれぞれの前面に配置した２つのミラーとを備え、
該２つのミラーの反射面の延長線が概直角となるように配置することを特徴とする請求項２記載の監視用カメラ。
【請求項４】
３つの前記ピンホールと、該３つのピンホールのうちの２つのピンホールのそれぞれの前面に配置した２つのミラーとを備えることを特徴とする請求項３記載の監視用カメラ。
【請求項５】
前記シャッター制御部は、選択した前記シャッターを複数回連続して開状態とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の監視用カメラ。
【請求項６】
前記シャッター制御部は、複数の異なる前記シャッターを交互に開状態とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の監視用カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる方向を撮影する監視用カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を撮影するための監視用カメラとして、特開平７−２８１２６３号公報に記載されたようなものがある。これは受光素子の前面に、ピンホールが設けられた板状体と、ピンホールに整合させたシャッターとを備え、被写体からの光線をピンホール、シャッターを介して受光素子上に被写体の画像を結像させるものである。受光素子は、結像された画像を光の強度に応じて電気信号に変換し、信号処理部が該電気信号をテレビモニタなどの表示部に表示可能な映像信号に変換して出力する。
【０００３】
たとえばこのような監視用カメラを、車両のドライバから死角となる範囲を撮影範囲に含むように設置し、撮影した映像を表示部に表示するなど、該カメラを用いて車両周囲の他車両や歩行者等の監視が行われている。
またたとえば車両の左右方向や、前後方向などほぼ逆向き方向の映像を取得することができるよう、２台の監視用カメラを用いて異なる方向の映像を取得したり、監視用カメラの正面にミラーを配置し、該ミラーを回転させることによって異なる方向の映像を取得するといった構成がある。さらに監視用カメラの前面に２枚のミラーや、プリズムを設置し、異なる方向からの光線を１つの受光素子の異なる領域に結像させて、同時に異なる方向の映像を取得するといった構成がある。
【特許文献１】特開平７−２８１２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の監視用カメラにおいて、異なる方向の映像を取得するために２台の監視用カメラを用いた場合には、複数のカメラを用いているためにコストが高くなったり、大きな取り付けスペースが必要となり、また監視用カメラの正面に回転するミラーを配置する場合には、ミラーを回転させるための可動部品の製造コストが高くなり、可動部の信頼性に問題があった。さらに複数のミラーやプリズムを用いた場合には、異なる複数方向からの光線を１つの受光素子に結像させるため、各方向の映像に割り当てられる受光素子の画素子の数が少なくなり、画像が荒くなるといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、簡素な構成で、異なる方向の映像を画質劣化なく得ることができる監視用カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ピンホールが複数設けられた板状体と、該ピンホールに整合させて配置し、該ピンホールを通過する光線を遮断するシャッターと、該シャッターを制御するシャッター制御部と、ピンホールを通過した光線を受光する受光素子とを備え、シャッター制御部がシャッターのうちの一つを開状態として、対応する前記ピンホールからの光線を通過させ、受光素子が該通過した光線を受光するものとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャッターによって光線を通過させるピンホールを切り替えることにより、異なる方向からの光線が受光素子に入射する。このようにシャッターを操作して光線を通過させるピンホールを切り替えることにより、異なる方向の領域の映像を１つの受光素子の全面を用いて得ることができ、画質の劣化がなく、簡素な構成で監視用カメラを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に、第１の実施例における監視用カメラを示す。
なお本実施例は、本発明における監視用カメラを車両に搭載し、車両周囲の監視を行う車両周囲監視装置に適用した例を示す。
被写体を撮影する監視用カメラ１が、車両のドライバに映像を提示するテレビモニタ８０に接続される。
監視用カメラ１は内部に、光線を受光する受光素子４０を備え、受光素子４０の前方に３つのピンホール１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ）を備えた板状体１０４と、板状体１０４の受光素子４０側に各ピンホール１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ）に整合させて設置したシャッター２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が備えられる。
また各シャッター２０は、それぞれの開閉を指示するシャッター制御部６０に接続される。
【００１０】
これらのシャッター２０は、通常は閉状態でありピンホール１０３からの光線を遮光しているが、シャッター制御部６０による個別の制御により３つのシャッター２０のうちの１つが、一時的に対応する１つのピンホール１０３からの光線を通過させる開状態へと切り替わる。
またシャッター制御部６０には切替スイッチ７０が接続されており、シャッター制御部６０は車両内のドライバが操作する切替スイッチ７０の状態に応じて、３つのシャッター２０のうちの１つを開状態とする。
【００１１】
このように通常はシャッター２０は全て閉状態にあるが、シャッター制御部６０の制御により、その中の１つのシャッター２０ａが開状態となると、被写体２２０を含む領域の光線が受光素子４０に結像する。また同様にして、シャッター２０ｂが開状態となると被写体２２１を含む領域の光線が受光素子４０に結像し、シャッター２０ｃが開状態となると被写体２２２を含む領域の光線が受光素子４０に結像する。
なおこれらのシャッター２０は、可動部を持つメカニカルなシャッターであっても、液晶を用いた場合のように可動部を持たないシャッターであってもよい。
【００１２】
シャッター制御部６０は信号処理部５０に接続され、シャッター制御部６０は信号処理部５０に対して各シャッター２０を開状態としたタイミングを示すタイミング信号を出力する。
受光素子４０に結像した光線は電気信号２に変換され、電気信号２はさらに信号処理部５０により映像信号３に変換される。映像信号３をテレビモニタ８０によって表示して、ドライバに映像を提示する。
【００１３】
次にドライバが切替スイッチ７０を操作した際の監視用カメラ１の動作について説明する。
ドライバが切替スイッチ７０を、たとえば状態Ａに操作した場合には、シャッター制御部６０はシャッター２０ａをテレビモニタ８０のリフレッシュレートと同じ間隔で開き、また切替スイッチ７０を状態Ｂに操作した場合には、シャッター２０ｂをテレビモニタ８０のリフレッシュレートと同じ間隔で開く。あるいはドライバが切替スイッチ７０を状態Ｃに操作した場合には、シャッター制御部６０は２０ｃをテレビモニタ８０のリフレッシュレートと同じ間隔で開く。
【００１４】
図２にシャッター２０の制御とそれに対応して表示される映像を示す。
なお、各シャッター２０はテレビモニタ８０のリフレッシュレートと同じ間隔で開閉しており、シャッター２０が一回開状態となった際に１フレームの映像を得る。
ドライバがフレームｎ＋１の直後に切替スイッチ７０を状態Ａから状態Ｂへ切り替えたとすると、フレームｎ〜ｎ＋１まではシャッター２０ａが開き、被写体２２０を含む領域の映像がテレビモニタ８０に表示され、フレームｎ＋２以降、テレビモニタ８０に被写体２２１を含む領域の映像が表示される。また、フレームｎ＋４の直後にドライバが切替スイッチ７０を状態Ｂから状態Ｃに切り替えたとすると、フレームｎ＋５以降、テレビモニタ８０に被写体２２２を含む領域の画像が表示される。
【００１５】
このようにドライバーは切替スイッチ７０を操作することにより、見たい方向の映像をテレビモニタ８０に表示させ、視認することが可能となる。
なおドライバが切替スイッチ７０を操作して撮影領域を切り替える以外にも、シャッター制御部６０が自動的に開状態とするシャッター２０を所定時間ごとに切り替えて、テレビモニタ８０に順次異なる方向の領域の映像を表示することもできる。
【００１６】
次にテレビモニタ８０に異なる方向の領域の映像を同時に表示する際の信号処理部５０の動作について説明する。
なおシャッター制御部６０は３つのシャッター２０を自動で順次開状態となるように制御しているものとする。
信号処理部５０はシャッター制御部６０から受信したタイミング信号をもとに、入力された電気信号２が、シャッター２０ａが開状態となり被写体２２０が撮影された電気信号２であるか、シャッター２０ｂが開状態となり被写体２２１が撮影された電気信号２であるか、またはシャッター２０ｃが開状態となり被写体２２２が撮影された２であるかを判別する。
【００１７】
たとえばドライバが切替スイッチ７０を操作して、テレビモニタ８０に被写体２２０と被写体２２２とを含む方向の領域の映像が表示されるようにシャッター制御部６０に指示した場合について説明する。
信号処理部５０はシャッター制御部６０からのタイミング信号をもとに、被写体２２０が撮影された映像がテレビモニタ８０の右側に表示されるように、また被写体２２２が撮影された映像がテレビモニタ８０の左側に表示されるように、それぞれの電気信号２を合成する。
【００１８】
信号処理部５０は合成した電気信号２を映像信号３に変換し、図３に示すテレビモニタ８０の表示映像のように、表示画面中の右側に被写体２２０を含む領域が表示され、左側には被写体２２２を含む領域が表示される。
なおテレビモニタ８０に、被写体２２０を含む領域、被写体２２１を含む領域、被写体２２２を含む領域の３つの領域が表示されるように、各方向が撮影されたそれぞれの電気信号２を合成することもできる。
【００１９】
本実施例は以上のように構成され、受光素子４０の前面に３つのピンホール１０３を備えた板状体１０４と、３つのピンホール１０３にそれぞれ整合させて設置した３つのシャッター２０とを備え、シャッター制御部６０が３つのシャッター２０の開閉状態を個別に制御することにより、受光素子４０に異なる方向の光線を結像させることができる。よってシャッター２０が開状態となっている位置によって異なる方向の映像を１つの受光素子の全面を用いて得ることができるので、画質の劣化のないきれいな映像が得られ、さらにコンパクトに監視用カメラを構成することができる。
【００２０】
またドライバが所望の方向の映像を確認したい場合には、切替スイッチ７０を操作してシャッター２０の制御を行うことによって、所望の領域の映像をテレビモニタ８０に表示させることができる。
さらに、信号処理部５０を用いて異なる方向の領域が撮影された電気信号２を合成して、テレビモニタ８０に同時に複数の方向の領域が撮影された映像を表示することにより、ドライバは異なる方向の領域を同時に監視することができる。
【実施例２】
【００２１】
図４に、第２の実施例における監視用カメラを示す。
本実施例における監視用カメラは、第１の実施例における板状体１０４の対物側にミラーを備えたものである。
監視用カメラ１ａは、受光素子４０の前面に、２つのピンホール１０３（１０３ｅ、１０３ｆ）を備えた板状体１０４ａと、板状体１０４ａの受光素子４０側には各ピンホールに整合させて設置したシャッター２０（２０ｅ、２０ｆ）が備えられる。
【００２２】
また板状体１０４ａの対物側には、図中上方の被写体２２３が含まれる領域からの光線をピンホール１０３ｅを通過させて受光素子４０へ向けて反射させるミラー１０５ａと、図中下方の被写体２２４が含まれる領域からの光線をピンホール１０３ｆを通過させて受光素子４０へ向けて反射させるミラー１０５ｂとを備える。
他の構成は第１の実施例と同様であり説明を省略する。
【００２３】
シャッター制御部６０からの指示によりシャッター２０ｅが開状態となると、被写体２２３を含む領域からの光線がミラー１０５ａで反射して受光素子４０に結像し、被写体２２３を含む領域の映像を得ることができる。同様にして、シャッター２０ｆが開状態となると被写体２２４を含む領域からの光線がミラー１０５ｂで反射して受光素子４０に結像し、被写体２２４を含む領域の映像を得ることができる。
【００２４】
本実施例においても第１の実施例と同様に、切替スイッチ７０を用いて入力されたドライバが得たい方向の映像をテレビモニタ８０に表示させたり、シャッター制御部６０が自動でシャッター２０ｅ、２０ｆを開状態とすることにより、被写体２２３を含む領域と被写体２２４を含む領域とを交互に切り替えてテレビモニタ８０に表示することができる。
さらに信号処理部５０によって、被写体２２３を含む電気信号２と被写体２２４を含む電気信号２とを合成し、被写体２２３を含む領域と被写体２２４を含む領域とをテレビモニタ８０の表示画面中に同時に表示することもできる。
【００２５】
本実施例は以上のように構成され、板状体１０４ａに設けられた２つのピンホール１０３の前面に、それぞれのピンホールに整合させたミラー１０５を設置し、ミラー１０５によって反射した光を、対応するピンホール１０３を介して受光素子４０で受光する。ミラー１０５で反射させた光線を受光素子４０で受光することにより、２つのピンホール１０３間の距離を非常に狭くしても、１８０度方向の異なる２つの領域の画像を得ることができる。このように２つのピンホール１０３を受光素子４０の中心軸１０８に非常に近い位置に配置することができるので、歪みの少ない映像を得ることができる。
【００２６】
また本実施例においては、２つのピンホールと２つのミラーを用いるものとしたが、これに限定されず、たとえば板状体に３つのピンホールを設け、そのうちの２つのピンホールに整合させてそれぞれミラーを備え、各ピンホールに備えたシャッターを制御することにより、簡素な構成で１８０度方向の異なる２方向の映像と、所定方向の映像との合計３方向の映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施例における監視用カメラを示す図である。
【図２】シャッター制御とテレビモニタに表示される映像とを示す図である。
【図３】テレビモニタに表示される映像を示す図である。
【図４】第２の実施例における監視用カメラを示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１、１ａ    監視用カメラ
２    電気信号
３    映像信号
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｅ、２０ｆ    シャッター
５０    信号処理部
６０    シャッター制御部
７０    切替スイッチ
８０    テレビモニタ
１０３、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｅ、１０３ｆ    ピンホール
１０４、１０４ａ    板状体
１０５、１０５ａ、１０５ｂ    ミラー
１０８    中心軸
２２０、２２１、２２２、２２３、２２４    被写体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005124042.tif 000006