(57)【要約】【課題】ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる撮像装置および撮像方法を提供する。【解決手段】画像取得装置１と、この画像取得装置１により取得される入力画像光の光電変換を行うイメージセンサ２と、画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光に重ね合わせるオフセット光を出力するオフセット光出力装置３と、イメージセンサ２の出力に基づいて、オフセット光出力装置３のオフセット光の出力を制御する制御装置４とを有する。【選択図】    図１
2007158647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得される入力画像光の光電変換を行うイメージセンサと、
前記画像取得手段から前記イメージセンサへの前記入力画像光に重ね合わせるオフセット光を出力するオフセット光出力手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記入力画像光と前記オフセット光とを重ね合わせる重ね合わせ手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記オフセット光出力手段と前記重ね合わせ手段との間の前記オフセット光の光路中に、光拡散手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記イメージセンサの出力に基づいて、前記オフセット光出力手段の前記オフセット光の出力を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記イメージセンサの出力に基づいて、前記入力画像光に前記オフセット光を重ね合わせてなる入力光の強度の範囲を求め、
前記入力光の強度の範囲が、第１の閾値以下の範囲内であれば、前記オフセット光出力手段の前記オフセット光の出力を上げ、
第２の閾値以上の範囲内であれば、前記オフセット光出力手段の前記オフセット光の出力を下げることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記入力光の強度の範囲が、少なくとも前記第１の閾値を越える部分を有するように、前記オフセット光の出力を上げ、
少なくとも前記第２の閾値より小となる部分を有するように、前記オフセット光の出力を下げることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記入力光の強度の範囲が、前記イメージセンサの感度特性のピーク区間に入るように、前記オフセット光の出力を制御することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項８】
前記オフセット光出力手段は、
ある特定の波長を持つオフセット光を前記イメージセンサに対して出力することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記イメージセンサの出力に基づいて、前記入力光の強度が、他の部分に比較して弱い領域を求め、
前記オフセット光を、前記入力光の強度の弱い領域に対応する前記イメージセンサの領域に照射することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項１０】
画像取得手段により取得される入力画像光の光電変換を行うイメージセンサへの、前記画像取得手段からの前記入力画像光に、オフセット光を重ね合わせることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式のカメラ等の撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像処理技術は、例えば下記特許文献１に記載されている。  
この従来技術においては、まず、デジタル画像の特徴部分を含む領域を抽出し、この抽出した領域内にある画素の第１輝度平均値を算出する。そして、この算出した第１輝度平均値が閾値以下の場合に、上記デジタル画像の注目画素を含む所定範囲内の画素の各輝度値に基づいて、上記注目画素の輝度値を補正するものである。  
この補正は、例えば上記注目画素自体を含む周辺３×３画素の第２輝度平均値を計算し、上記注目画素のＲＧＢ値に、上記第２輝度平均値を例えば０．６倍したものを加算することにより行う。この処理を全画素について行うことにより、各画素の輝度値のみを全体的に増大させて、ノイズ成分を相対的に低減し、ＳＮ比を向上させようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４５２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、画像処理により周辺画素との輝度の平滑化を行うことにより、ノイズレベルの低減を行っているため、ノイズだけではなく、本来の信号レベルも平滑化されてしまうので、画質の劣化が生じる（すなわち、ぼける、シャープでなくなる）という問題点があった。  
本発明の目的は、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる撮像装置および撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、画像取得手段により取得される入力画像光の光電変換を行うイメージセンサと、前記入力画像光に重ね合わせるオフセット光を出力するオフセット光出力手段とを具備する、という構成になっている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることが可能な撮像装置および撮像方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。  
《実施の形態１》
〈撮像装置の構成〉
図１は、本発明の実施の形態１の撮像装置の構成を示すブロック図である。  
図１において、１は画像取得装置、２は画像取得装置１により取得される入力画像光（説明は後述）の光電変換を行うイメージセンサ、３は画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光に重ね合わせるオフセット光を出力するオフセット光出力装置、４はイメージセンサ２の出力に基づいて、オフセット光出力装置３の出力を制御する制御装置である。なお、画像取得装置１とは、撮像装置の前方の光を、光電変換を行うイメージセンサ２上に結像させる装置のことをいい、具体的にはレンズ等の光学系である。なお、図１に示す撮像装置の構成は、以下の実施の形態１〜３のすべてについて共通する。
【０００８】
図２は、図１の撮像装置の具体的な構成を示す図である。  
図２において、１０は当該撮像装置の筐体、１１は画像取得装置１（図１参照）の一構成要素であるレンズ（あるいはレンズ群）、３１は拡散板、３２はハーフミラー、１００は画像取得装置１からイメージセンサ２へ入力される入力画像光、３００はオフセット光出力装置３からイメージセンサ２に対して出力されるオフセット光、１３０は画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光１００に、オフセット光出力装置３からのオフセット光３００を重ね合わせてなる入力光である。このように本明細書では、画像取得装置１からイメージセンサ２へ入力される入力光を「入力画像光」（１００）と称し、画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光１００に、オフセット光出力装置３から出力されるオフセット光３００を重ね合わせてなる入力光を単に「入力光」（１３０）と称することにする（なお、入力光１３０は、オフセット光３００が０の場合も含む）。
【０００９】
当該撮像装置の筐体１０の入力画像光１００の入力部には、当該撮像装置の前方の光をイメージセンサ２上に結像させるために、画像取得装置１（図１）の一構成要素として、レンズ（レンズ群）１１が設けられている。なお、レンズ（レンズ群）１１の代わりにピンホールや鏡等を用いることも可能である。  
イメージセンサ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ、あるいはアモルファスセンサなどであり、光電変換を行う複数の光電変換素子が、２次元や１次元に並べられて構成されている。
【００１０】
オフセット光出力装置３は、光を発生する装置であり、例えば、白熱電球、ハロゲン電球、クリプトン電球、ＬＥＤ（light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）などの各種光源を使用することが可能である。  
また、オフセット光出力装置３とハーフミラー３２との間のオフセット光３００の光路中に、拡散板３１が設けられている。ここでは、拡散板３１は、オフセット光出力装置３の出力部とハーフミラー３２との間のオフセット光出力装置３の出力部の近傍に配置されている。この拡散板３１は、オフセット光出力装置３から出力されるオフセット光３００がイメージセンサ２に対し、均一の割合で照射されるように設けられている。
【００１１】
また、画像取得装置１（図１）からその一構成要素であるレンズ１１を介して入力される入力画像光１００をイメージセンサ２に照射させると共に、オフセット光出力装置３から出力されるオフセット光３００をイメージセンサ２に照射するためにハーフミラー３２が配置されている。すなわち、このハーフミラー３２により、画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光１００に、オフセット光出力装置３からのオフセット光３００を重ね合わせてなる入力光１３０が照射されるようになっている。  
レンズ１１を介してイメージセンサ２上に結像された入力画像光１００は、該イメージセンサ２により光電変換され、デジタル画像として出力される（図１）。
【００１２】
〈原理〉
このような構成の撮像装置により、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる原理について説明する。  
図３は、一般的なイメージセンサの出力特性（感度特性）を示す図である。横軸に光入力を、縦軸に出力（電圧）をとってある。
【００１３】
イメージセンサの感度特性は、一般的に、図３に示すように、光入力に対して直線的ではなく、感度（正確には微分感度。説明は後述）の良い領域（すなわち、傾きが大きい領域）４００の左右に、感度の悪い領域（傾きが小さい領域）５００が存在する。感度の良い領域４００とは、明るさの差に対して十分な出力差が得られる領域のことであり、感度の悪い領域５００とは、明るさの差があるにもかかわらず、出力差が十分に得られない領域のことである。なお、感度の良い領域４００中において、感度が予め定めた第１の閾値Ｔｈ１以上、第２の閾値Ｔｈ２以下である光強度の範囲を、イメージセンサの感度特性のピーク区間と称す（図３の場合では、感度の良い領域４００とピーク区間とが同じである）。また、感度とは微分感度のことであり、微分感度とは、光入力の一定の増分に対する出力の増分のことであって、感度曲線の勾配に比例する。  
６００はオフセット光３００（図２）を重ね合わせない、すなわち、オフセット光３００が０の場合の入力光１３０、すなわち、入力画像光１００の強度の範囲、７００はオフセット光３００を重ね合わせた入力光１３０の強度の範囲である。
【００１４】
従来は、感度の悪い領域５００では、明るさの差があるにもかかわらず、出力差が十分に得られないという問題があった。これに対して、本発明では、イメージセンサ２の上記のような感度特性を考慮し、画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光１００（図２）に、オフセット光出力装置３によりオフセット光３００を重ね合わせることによって、図３に示すように、イメージセンサ２に対する入力画像光１００の強度の範囲６００を、イメージセンサ２の感度の良い領域４００（イメージセンサの感度特性のピーク区間）中の入力光１３０の強度の範囲７００に移動させることができる。その結果、イメージセンサ２の出力信号レベルを上げ、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させ、ぼけのないシャープな画面が得られる。つまり、暗くて輝度差が少なく、ノイズとの差が少ない撮像対象に対しても、ノイズレベルはそのままで感度を上げることができ、撮像対象がクリアに見えるようになる。
【００１５】
図４（ａ）は、図２の入力光１３０の光強度と、イメージセンサ２における例えば水平走査線上の位置との関係を示す図、（ｂ）はイメージセンサ２の出力と、イメージセンサ２における例えば水平走査線上の位置との関係を示す図である。  
（ａ）における点線はオフセット光３００を重ね合わせない入力光１３０（すなわち、入力画像光１００）、実線はオフセット光３００を重ね合わせた入力光１３０を示す。また、（ｂ）における点線はオフセット光３００を重ね合わせないイメージセンサ２の出力、実線はオフセット光３００を重ね合わせたイメージセンサ２の出力を示す。なお、（ａ）の点線および実線はそれぞれ、（ｂ）の点線および実線に対応する。  
（ｂ）において、８００はオフセット光３００を重ね合わせない入力光１３０、すなわち、入力画像光１００によるイメージセンサ２の出力の範囲、９００はオフセット光３００を重ね合わせた入力光１３０によるイメージセンサ２の出力の範囲を示す。  
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、入力画像光１００にオフセット光３００を重ね合わせることにより、光強度差が小さいときにもイメージセンサ２の出力差を大きくすることができ、画質を向上させることができる。
【００１６】
〈処理フロー〉
以下、本実施の形態における動作の流れを図５のフローチャートに従って説明する。  
まず、図５のＳ１において、画像取得装置１（図１）から入力される入力画像光１００（入力光１３０。図２）をイメージセンサ２に入力し、デジタル画像を得る。  
次に、Ｓ２において、制御装置４は、イメージセンサ２の出力に基づいて、入力光１３０の強度の範囲６００（図３）を求める。  
次に、Ｓ３において、制御装置４は、イメージセンサ２への入力光１３０の強度の範囲６００が、イメージセンサ２の感度の良い領域４００に入っているかどうかの判断を行う。すなわち、制御装置４は、入力光１３０の強度の範囲を求め、入力光１３０の強度の範囲が、第１の閾値Ｔｈ１（図２）以下の範囲内であれば、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を上げ、第２の閾値Ｔｈ２以上の範囲内であれば、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を下げる。この場合、制御装置４は、入力光１３０の強度の範囲が、少なくとも第１の閾値Ｔｈ１を越える部分を有するように、オフセット光３００の出力を上げ、少なくとも第２の閾値Ｔｈ２より小となる部分を有するように、オフセット光３００の出力を下げる。また、この場合、制御装置４は、入力光１３０の強度の範囲が、イメージセンサ２の感度特性のピーク区間に入るように、オフセット光３００の出力を制御する。
【００１７】
次に、Ｓ３で感度の良い範囲４００に入っていなければ、Ｓ４において、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を制御装置４により制御する。すなわち、イメージセンサ２の感度の良い領域４００に対し、入力画像光１００の強度の範囲６００が低ければ、オフセット光出力装置のオフセット光３００の出力を上げ、入力画像光１００の強度の範囲６００が高ければ、オフセット光３００の出力を下げ、Ｓ１に戻る。なお、オフセット光３００の出力を０まで下げた場合で、イメージセンサ２の感度の良い領域４００に入らない場合は、それ以上の処置は行わない。ここでは行わないが、このような場合は、絞りやフィルタ等を使用して制御することも可能である。  
Ｓ３で入力画像光１００の強度の範囲６００が感度の良い範囲４００に入っていれば、Ｓ５において、Ｓ１で得られた画像を出力し、Ｓ１に戻る。
【００１８】
上記のように本実施の形態の撮像装置は、画像取得装置１（図１）と、画像取得装置１により取得される入力画像光１００（図２）の光電変換を行うイメージセンサ２と、画像取得装置１からイメージセンサ２への入力画像光１００に重ね合わせるオフセット光３００を出力するオフセット光出力装置３とを有する。また、本実施の形態の撮像方法は、画像取得装置１により取得される入力画像光１００の光電変換を行うイメージセンサ２への、画像取得装置１からの入力画像光１００に、オフセット光３００を重ね合わせるものである。
【００１９】
このように本実施の形態では、オフセット光出力装置３を設けたことにより、イメージセンサ２への入力画像光１００（図２）に対し、オフセット光３００を重ね合わせることができるので、イメージセンサ２の出力信号レベルを上げることができる。また、イメージセンサ２の感度が悪い明るさで撮影される画像のＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。また、輝度が暗い領域において感度特性が良くなるようにイメージセンサ２やレンズ１１等の光学系を改良してダイナミックレンジを広げたり、撮像対象を明るくするために撮像対象に直接、光を照射する照明装置を使用することをしなくて済む。本実施の形態では、オフセット光３００をイメージセンサ２に照射するという構成なので、消費電力の小さな小型の照明装置を用いて感度特性を改善することができる。
【００２０】
また、入力画像光１００とオフセット光３００とを重ね合わせるハーフミラー３２が設けてある。これにより簡単な構成で、入力画像光１００とオフセット光３００とを重ね合わせることができる。  
また、オフセット光出力装置３とハーフミラー３２との間のオフセット光３００の光路中に、拡散板３１が設けてある。これによりオフセット光出力装置３からのオフセット光３００を拡散することができるので、イメージセンサ２に対して均一なオフセット光３００を与えることができる。
【００２１】
また、イメージセンサ２の出力（例えば、イメージセンサ２から時系列的に出力される出力電圧）に基づいて、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を制御する制御装置４を有する。このようにイメージセンサ２の出力に基づいてオフセット光出力装置３の出力を調節することができるので、撮影されるときの明るさ、イメージセンサ２の感度特性に合わせて、撮影される画像のＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。
【００２２】
また、制御装置４は、イメージセンサ２の出力に基づいて、入力画像光１００にオフセット光３００を重ね合わせてなる入力光１３０の強度の範囲を求め、入力光１３０の強度の範囲が、第１の閾値Ｔｈ１（図２）以下の範囲内であれば、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を上げ、第２の閾値Ｔｈ２以上の範囲内であれば、オフセット光出力装置３のオフセット光３００の出力を下げるようにする。このようにイメージセンサ２の出力に基づいて入力光１３０の強度の範囲を求め、入力光１３０の強度がイメージセンサ２の感度の良い領域４００に入るようにオフセット光出力装置３の出力を調節することができるので、撮影されるときの明るさ、イメージセンサ２の感度特性に合わせて、撮影される画像のＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。
【００２３】
また、制御装置４は、入力光１３０の強度の範囲が、少なくとも第１の閾値Ｔｈ１を越える部分を有するように、オフセット光３００の出力を上げ、少なくとも第２の閾値Ｔｈ２より小となる部分を有するように、オフセット光３００の出力を下げるようにする。このようにイメージセンサ２の出力から入力光１３０の強度の範囲を求め、入力光１３０の強度をイメージセンサ２の感度の良い領域４００に入るようにオフセット光出力装置３の出力を調節することができるので、撮影されるときの明るさ、イメージセンサ２の感度特性に合わせて、撮影される画像のＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。
【００２４】
また、制御装置４は、入力光１３０の強度の範囲が、イメージセンサ２の感度特性のピーク区間に入るように、オフセット光３００の出力を制御する。このようにオフセット光出力装置３の出力を調整するときに、入力光１３０の強度をイメージセンサ２の感度特性のピーク区間に入るようにオフセット光出力装置３の出力を調節することができるので、撮影されるときの明るさ、イメージセンサ２の感度特性に合わせて、撮影される画像のＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。
【００２５】
《実施の形態２》
図６は、本発明の実施の形態２の撮像装置の構成を示す図である。  
本実施の形態は、入力画像光１３０に、ある特定の波長を有する光（以下、特定波長光と称す）が含まれる場合に、この特定波長光に対応する出力信号レベルを上げる場合の実施の形態である。  
図６において、３０は通常の波長の光を出射する通常の光源、および特定波長光を出射する特定波長光源で構成されるオフセット光出力装置である。すなわち、通常の光源と特定波長光源の２つとがそれぞれ用意され、２つの光源からの光の出力が切り換え可能に構成されている。この場合の特定波長光源としては、例えばレーザーや、特定波長光のみを透過させる光学フィルタを備えた光源を使用することができる。このように本実施の形態のオフセット光出力装置３０は、通常の波長を持つオフセット光、ある特定の波長を持つオフセット光をイメージセンサ２に対して選択的に出力可能になっている。なお、このオフセット光出力装置３０の光源として、通常の光源と特定波長光源の両方を兼ねる光源を使用することも可能である。このような光源としては、例えば通常の波長と特定波長光をそれぞれ出射するＬＥＤを２次元的に配置したＬＥＤアレイ等が使用可能である。
【００２６】
入力画像光１００のすべての波長の光に対し、イメージセンサ２の出力を向上させたいときは、通常の光源を使用し、入力画像光１００のうち、特定波長光に対応するイメージセンサ２の出力を向上させたいときは、特定波長光源を切り換えて使用する。
【００２７】
特定波長光というのは、例えばレーザー光のように単一波長の光のみを出力する光源から出力された光をいう。レーザー光は、直進性、すなわち、広がらずにまっすぐに進む、という特徴を持っているので、ある特定部分のみを照射するのに便利な光である。例えば、撮像装置を自動車等の車両に設置し、ライン（線）状のレーザー光を照射装置により車両の進行方向の前方に照射し、そのライン状のレーザー光の屈曲状態を観察することにより、車両前方の障害物の有無や３次元構成を観測することができる。本実施の形態は、このような場合に適用可能であり、入力される入力画像光１００に、オフセット光出力装置３０の特定波長光源により、同じ波長を有する特定波長光のオフセット光３００を重ね合わせることで、入力画像光１００のうちの特定波長光に対応する観測精度を向上させることができる。すなわち、特定波長光に対応する出力信号レベルを向上させ、ＳＮ比を向上させることができると共に、画質を向上させることができる。したがって、入力画像光１００に対し、光学フィルターを設定したり、特定のイメージセンサを用意したりしなくて済む。
【００２８】
《実施の形態３》
図７は、本発明の実施の形態３の撮像装置におけるハーフミラー３３の構成を示す平面図である。３４はハーフミラー３３に形成した、部分的に反射率の高い領域である。  
図８は、本実施の形態の撮像装置の構成を示す図である。部分的に反射率の高い領域３４を有するハーフミラー３３は２次元的に移動可能になっている（移動機構は図示省略）。
【００２９】
本実施の形態は、イメージセンサ２の特定の領域に対してのみ、出力信号レベルを上げ、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させる実施の形態である。すなわち、本実施の形態は、イメージセンサ２の出力に基づいて、入力光１３０の強度が、他の部分に比較して弱い領域を求め、オフセット光３００を、入力光１３０の強度の弱い領域に対応するイメージセンサ２の領域に照射する制御装置４（図１参照）を有する。
【００３０】
イメージセンサ２に対し、画像取得装置１から入力される入力画像光１００の強度は、ある範囲でばらついていると考えられる。もし、このばらつきが大きければ、ある領域ではイメージセンサ２に対する入力画像光１００の強度が小さく、ある領域では入力画像光１００の強度が十分大きいという状態が発生する。このような状態では、イメージセンサ２の全体に均一なオフセット光３００を与えた場合、ある領域では感度の良い領域４００（図３）に入っても、他の領域では感度の悪い領域５００に入るということが考えられる。  
このような入力画像光１００に対しては、イメージセンサ２に対し、部分的に反射率の高い領域３４を有する２次元的に動くハーフミラー３３を移動させて、感度の悪い領域５００に入るイメージセンサ２の対応する領域に、部分的にオフセット光３００を重ね合わせることで、イメージセンサ２の全体の領域にわたって出力信号レベルを上げ、ＳＮ比を向上させると共に、画質を向上させることができる。このように画面全体ではなく、画面上で暗い部分のみに対し、オフセット光３００を与えることにより、十分な入力光１３０の強度が得られている領域に対しては入力光１３０の強度を変化させず、入力光１３０の強度が弱い部分に対してのみ入力光１３０の強度を上げることができる。
【００３１】
本実施の形態では、イメージセンサ２に対して部分的にオフセット光３００を重ね合わせる手段として、図７に示したような部分的に反射率が高い領域３４を有し、２次元的に移動する機構を備えたハーフミラー３３を使用し、イメージセンサ２の出力に基づいて、他の部分に比較して入力画像光１００の弱い領域を抽出して、その領域を中心にオフセット光３００を与えるようにハーフミラー３３の位置を制御して、オフセット光３００を与える。
【００３２】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の技術的思想の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。  
例えば、上記実施の形態１〜３では、それぞれ図２、図６、図８に示したように、撮像装置の筐体１０の中にオフセット光出力装置３を配置している。しかし、筐体１０の外部にオフセット光出力装置３を配置し、イメージセンサ２からの入力画像光１００にオフセット光３００を筐体１０の外から重ね合わせることも可能である。
【００３３】
また、上記実施の形態１〜３では、制御装置４は、イメージセンサ２の出力に基づいて入力光１３０の強度の範囲を求め、この入力光１３０の強度の範囲が、予め定めた所定の第１の閾値Ｔｈ１以下の範囲内であれば、オフセット光３００の出力を上げ、所定の第２の閾値Ｔｈ２以上の範囲内であれば、オフセット光３００の出力を下げるようにしている。しかし、この入力光１３０の強度の範囲の代わりに、入力光１３０の強度の平均値もしくは最大値を求め、この平均値もしくは最大値が、予め定めた所定の閾値以下であれば、オフセット光３００の出力を上げ、所定の別の閾値以上であれば、オフセット光３００の出力を下げるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態１〜３では、制御装置４がイメージセンサ２の出力に基づいて入力光１３０の強度の範囲（または上記のように平均値もしくは最大値）を求める場合、イメージセンサ２の出力は画像全体からの出力に基づいて求めたが、例えば画面の中央部等の予め定めた特定領域におけるイメージセンサ２の出力に基づいて求めてもよい。
【００３５】
また、特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。すなわち、実施の形態における画像取得装置１が、特許請求の範囲の画像取得手段に、オフセット光出力装置３がオフセット光出力手段に、ハーフミラー３２が重ね合わせ手段に、拡散板２３が光拡散手段に、制御装置４が制御手段にそれぞれ対応する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１の撮像装置の具体的な構成を示す図である。
【図３】一般的なイメージセンサの出力特性を示す図である。
【図４】（ａ）はイメージセンサへの入力光の光強度と、イメージセンサにおける水平走査線上の位置との関係を示す図、（ｂ）はイメージセンサの出力と、イメージセンサにおける同様の位置との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の撮像装置の具体的な構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３の撮像装置におけるハーフミラーの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態３の撮像装置の具体的な構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…画像取得装置                    ２…イメージセンサ
３、３０…オフセット光出力装置            ４…制御装置
１０…筐体                          １１…レンズ（レンズ群）
３１…拡散板                  ３２、３３…ハーフミラー
３４…部分的に反射率の高い領域
１００…入力画像光                    １３０…入力光
３００…オフセット光
４００…感度の良い領域                ５００…感度の悪い領域
６００…入力画像光の強度の範囲
７００…オフセット光を重ね合わせた入力光の強度の範囲
８００…入力画像光によるイメージセンサ出力の範囲
９００…オフセット光を重ね合わせた入力光によるイメージセンサ出力の範囲
【図１】
2007158647.tif 000003
【図２】
2007158647.tif 000004
【図３】
2007158647.tif 000005
【図４】
2007158647.tif 000006
【図５】
2007158647.tif 000007
【図６】
2007158647.tif 000008
【図７】
2007158647.tif 000009
【図８】
2007158647.tif 000010