(57)【要約】【課題】撮像素子部の交換に際して、規定された調整場所へ撮像装置を運搬して調整せずとも、撮像素子個体差を撮像装置の運用場所で使用者等が調整を行うことのできる撮像素子調整装置を提供する。【解決手段】前記課題を解決するため、本発明の撮像素子調整装置においては、発光体と、発光体からの光を集光及び減光する光学系と、撮像装置に取り付けるためのマウントとを備えた撮像素子調整装置であって、該マウントにより撮像装置に取り付けられた場合に、撮像装置の映像上の所定の場所に、前記発光体の映像や垂直スミアが映し出されることを特徴とする。これにより、撮像素子個体差を、撮像装置の運用場所で使用者等が調整を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体と、
発光体からの光を集光及び減光する光学系と、
撮像装置に取り付けるためのマウントとを備えた撮像素子調整装置であって、
該マウントにより撮像装置に取り付けられた場合に、撮像装置の映像上の所定の場所に、前記発光体の映像が映し出されることを特徴とする撮像素子調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子調整装置に関し、例えば、テレビジョン放送用カメラの撮像素子調整用の撮像素子調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）等の撮像素子は、撮影対象物からの光を、レンズ等の光学系により撮像素子の受光面に結像させ、その像の明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換する。このとき、電荷を保持できる量は、個々の撮像素子により異なる。したがって、撮像素子を故障等により交換する場合は、撮像素子の調整が必要となる。
【０００３】
従来の撮像素子の調整は、基準となる光源の輝度などが管理された環境下にある調整場所で行っていた。図６に、従来例における撮像装置の撮像素子個体差調整の一例を示す。図６において、１３は調整場所、２４は撮像装置、１６は撮像装置のレンズ、１５は撮像装置を支える三脚、１４は所定の輝度や色温度を有する基準光源となる照明、１７は白バランスなどの調整用の被写体（グレーチャート）である。
調整場所１３において、撮像装置２４は、三脚１５の上に設置され、照明１４をレンズ１６を介して撮影し、その撮影した映像を用いて、後述する垂直スミアが生じないよう、調整員が撮像装置２４を調整する。また、被写体１７をレンズ１６を介して撮影し、調整員が撮像装置２４の白バランスなどを調整する。
【０００４】
従来方法で撮影した垂直スミアのある画面出力の一例を、図７に示す。図７において、１８は撮影された照明の映像である。照明１４の輝度が高い場合、８の垂直スミアと呼ばれる輝線が、撮影された照明の映像１８から画面垂直方向に出ることがある。このような垂直スミア８が発生しないように、撮像装置２４を調整する必要がある。従来は、図６に示すような管理された環境下にある調整場所１３へ撮像装置２４を運び入れて、垂直スミア８が出ないように調整を行っていたが、レンズ１６と照明１４とは、空間的に隔てられていて各々の位置が固定されていないため、撮影された映像上において、撮影された照明の映像１８や垂直スミア８が表示される場所には大きな誤差ができ、垂直スミア８を調整するための調整エリア９を設定することは困難であった。図７において、１８aと１８ｂは、レンズ１６と照明１４とが任意の位置関係にある場合における、撮影された照明の映像例であり、撮像装置２４を適切に調整するためには、１８のように固定された位置に撮影されることが必要である。
【０００５】
下記の特許文献１（特開昭６４-０１０７９６公報）には、テストパターンチャートを照明するとともに、テストパターンチャートの像をテレビジョンカメラで撮像するようにしたテレビジョンカメラ調整用のテストパターン投影装置において、所定の分光特性の第１の領域と異なる分光特性の第２の領域とで構成されたフィルタ本体と、該フィルタ本体に対して移動可能な調整板とを設け、調整板の移動量に応じて、第１の領域および第２の領域から得られる透過光の光量を変化させることにより、テストパターンチャートの照明光の色温度を所望の色温度に設定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４-０１０７９６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の撮像装置に使用される撮像素子の個体差調整は、規定された調整場所で、定められた環境下で行っており、ＴＶ局などの撮像装置を運用する場所で、撮像装置の使用者等が調整を行うことはできなかった。
しかし、撮像装置の運用を考えると、ＴＶ局などで用いる撮像装置では、撮像素子が故障した場合など、撮像素子部の故障交換を迅速に行う必要がある。また、医用・工業分野などで用いる撮像装置においては、撮像素子部の分離型のものが有り、この撮像素子部側の洗浄交換や寿命交換を希望されることが多い。
これら撮像素子部の交換を行うと、撮像素子の個体差により、最適に調整されていた撮像素子部と映像処理部の関係が保てなくなる。
本発明では、撮像素子部の交換に際して、規定された調整場所へ撮像装置を運搬して調整せずとも、撮像素子個体差を撮像装置の運用場所で使用者等が調整を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明では、撮像装置に撮像素子調整装置を取り付け、自動または手動で、撮像素子の調整が行えるようにするものである。
本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
発光体と、
発光体からの光を集光及び減光する光学系と、
撮像装置に取り付けるためのマウントとを備えた撮像素子調整装置であって、
該マウントにより撮像装置に取り付けられた場合に、撮像装置の映像上の所定の場所に、前記発光体の映像が映し出されることを特徴とする撮像素子調整装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像装置に用いられている撮像素子を交換した場合に、該撮像装置の使用場所において、容易に撮像素子の調整をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における可搬型の撮像素子調整装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における垂直スミアのある画面出力の一例である。
【図３】本発明の第１実施例における撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例における撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例における撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す図である。
【図６】従来例における撮像装置の撮像素子調整の一例である。
【図７】従来例における垂直スミアのある画面出力の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態における可搬型の撮像素子調整装置の一例を示す図である。図１において、４は撮像装置、１９は撮像素子調整装置である。１は高輝度発光体、１aは高輝度発光体１から出力される光である。
３は、撮像素子調整装置１９を撮像装置４に取り付けるためのマウントである。マウント３は、対象となる撮像装置４に合わせて、写真用Ｆマウント、ＴＶ用バヨネット、産業用Ｃマウント、特殊専用マウントなど、さまざまな形態が考えられる。ここで重要なのは、高輝度発光体１の位置がマウント３の位置に対して固定されており、撮像装置４と組み合わせたとき、高輝度発光体１と撮像装置４が、マウント３を介して、一定の位置関係で固定されることである。好ましくは、撮像素子調整装置１９を撮像装置４に取り付けたときに、使用者が何ら調整をしなくても、高輝度発光体１と撮像装置４との位置関係が一定となること、つまり、撮像装置４に映し出される高輝度発光体１の映像の位置が、一定の位置となることである。
【００１２】
２は、高輝度発光体１からの光を、撮像装置４に対して、結像、集光及び減光する光学系であり、その方式は問わないが、本実施形態では具体的にはリレーレンズである。高輝度発光体１からの光１ａは、リレーレンズ等の光学系２を通して、マウント３により固定される４の撮像装置に対して送られる。
５は電源部であり、高輝度発光体１や後述する撮像素子調整装置１９のコントロール部６へ電源を供給するもので、電池・バッテリー装着やＡＣ電源供給、ＤＣ電源供給など、その供給方法は問わない。
６は、撮像素子調整装置１９のコントロール部で、撮像装置４または外部演算装置（図４参照）からの制御を受けて、高輝度発光体１の点灯・消灯・発光量や、光学系２の焦点合わせ・遮光量などの制御を行う。なお、コントロール部６は省略される場合も有りうる。例えば、使用者が手動調整する場合は不要であり、その場合、ダイヤルなどによる手動調整機構となる（図５参照）。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態における垂直スミアのある画面出力の一例である。図２において、７は、撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像であり、撮像素子調整装置１９が、撮像装置４の結像面に生成した映像である。本実施形態では、高輝度発光体１と撮像装置４がマウント３を介して一定位置関係で固定されるため、撮影された高輝度発光体の映像７は、撮像装置４に映し出される映像において、同じ位置に固定される。垂直スミア８も、撮像装置４に映し出される映像において、固定の位置に発生する。したがって、調整エリア９を垂直スミア８が発生可能な位置に設定し、基準エリア１０を垂直スミア８が発生不可能な位置に設定し、調整エリア９と基準エリア１０の映像レベル（輝度レベル）を比較することにより、垂直スミア８の有無を判定することができる。また、高輝度発光体の映像７を用いて白バランスを調整することができる。
【００１４】
（第１実施例）
図３に、本発明の第１実施例である、撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す。図３において、図１と同番号のものは、図１と同一内容であるので、説明を省略する。図３において、撮像素子調整装置１９は、マウント３により光学的に撮像装置４と接続されている。
撮像装置４は、撮像素子２０、撮像素子２０の白バランス等を調整する撮像素子調整部２２、撮像素子２０で生成される映像信号２０aを処理する映像処理部２３、撮像装置４に対する使用者の操作を受け付けるための操作部２５、調整結果等を表示する表示部２６、制御部２１等を備える。
制御部２１は、撮像素子調整装置１９のコントロール部６と、コントロール線６aにより接続され、高輝度発光体１の点灯・消灯・発光量や、光学系２の焦点合わせ・遮光量などの制御を行う。また、制御部２１には、撮像素子２０で生成される映像信号２０aが入力されている。また、制御部２１は、白バランス調整や垂直スミア調整のための制御信号２１aを作成し、撮像素子調整部２２へ出力する。
【００１５】
第１実施例における撮像素子調整方法を説明する。まず、図３のように、撮像素子調整装置１９を撮像装置４に取り付けた状態において、撮像素子調整装置１９の電源を投入し、使用者が操作部２５から点灯指示を行うと、高輝度発光体１が点灯し発光する。撮像装置４の制御部２１は、映像信号２０aを検知すると、コントロール線６ａにより、高輝度発光体１の輝度が所定のレベルとなるように制御する。それから、制御部２１は、図２に示すような撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像７を用いて、白バランス調整のための制御信号２１aを作成し、撮像素子調整部２２に制御信号２１aを送信し、撮像素子調整部２２は、受信した制御信号２１aに基づき、調整信号２２ａにより、撮像素子２０の白バランスを調整する。その後、制御部２１は、白バランス調整が完了したことを、表示部２６に表示する。
【００１６】
次に、操作部２５からの使用者の指示に基づき、制御部２１は、コントロール線６ａにより、高輝度発光体１の輝度を所定のレベルまで増光するように制御し、高輝度発光体１が増光された所定レベルの状態において、調整エリア９と基準エリア１０の映像レベル（輝度レベル）を比較することにより、垂直スミア８が無くなるように、つまり、調整エリア９と基準エリア１０の映像レベルの差が所定のレベル以下となるように、制御信号２１aを作成し、撮像素子調整部２２に制御信号２１aを送信し、撮像素子調整部２２は、受信した制御信号２１aに基づき、調整信号２２ａにより、撮像素子２０の個体差調整（垂直スミア調整）を行う。この自動調整の場合の個体差調整では、電圧制御の可変抵抗器など幾つかの電気的に行う公知の方法が存在するが、本発明ではその方法は問わない。その後、制御部２１は、垂直スミア調整が完了したことを、表示部２６に表示する。
【００１７】
次に、操作部２５からの使用者の指示に基づき、制御部２１は、コントロール線６ａにより、高輝度発光体１の輝度を所定のレベルまで減光するように制御し、高輝度発光体１が減光された所定レベルの状態において、図２に示すような撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像７を用いて、白バランス調整のための制御信号２１aを作成し、撮像素子調整部２２に制御信号２１aを送信し、撮像素子調整部２２は、受信した制御信号２１aに基づき、調整信号２２ａにより、撮像素子２０の白バランスを調整する。その後、制御部２１は、白バランス調整が完了したことを、表示部２６に表示する。
【００１８】
なお、制御部２１は、図２における撮影された高輝度発光体１の映像７により白バランスを調整した調整結果を元に、管理された環境下での基準の白となる光源を撮像装置４で撮影した場合と、本実施例の撮像素子調整装置１９の光源を撮像装置４で撮影した場合の色味の違いを逆補正演算して、撮像素子調整装置１９の光源の基準白バランスを調整することもできる。
【００１９】
（第２実施例）
図４に、本発明の第２実施例である、撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す。図４において、図１や図３と同番号のものは、図１や図３と同一内容であるので、説明を省略する。図４では、図３の映像処理部２３は図示を省略されている。図４において、撮像素子調整装置１９は、マウント３により光学的に撮像装置４と接続され、撮像装置４からの映像出力４ａが、外部演算装置１１の制御部２７に接続されている。映像出力４ａは、第１実施例における映像信号２０ａと同様の信号である。
【００２０】
制御部２７は、第１実施例における制御部２１と同様な機能を有する。すなわち、制御部２７は、撮像素子調整装置１９のコントロール部６と、コントロール線６aにより接続され、高輝度発光体１の点灯・消灯・発光量や、光学系２の焦点合わせ・遮光量などの制御を行う。また、制御部２７は、操作部２５からの使用者の指示に基づき、図２に示すような撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像７を用いて、白バランス調整のための制御信号１１aを作成し、撮像素子調整部２２に制御信号１１aを送信し、撮像素子調整部２２は、受信した制御信号１１aに基づき、調整信号２２ａにより、撮像素子２０の白バランスを調整する。また、制御部２７は、操作部２５からの使用者の指示に基づき、調整エリア９と基準エリア１０の映像レベル（輝度レベル）を比較することにより、垂直スミア８が無くなるように、垂直スミア調整のための制御信号１１aを作成し、撮像素子調整部２２に制御信号１１aを送信し、撮像素子調整部２２は、受信した制御信号１１aに基づき、調整信号２２ａにより、撮像素子２０の個体差調整（垂直スミア調整）を行う。制御部２７は、ハードウェアまたはソフトウェアなどで構成されることができる。
第２実施例における撮像素子調整方法は、第１実施例における撮像素子調整方法と同様であるので、説明を省略する。
【００２１】
（第３実施例）
図５に、本発明の第３実施例である、撮像素子調整装置と撮像装置との組合せによるシステムの一例を示す。図５において、図１や図３や図４と同番号のものは、図１や図３や図４と同一内容であるので、説明を省略する。図５では、図３の映像処理部２３は図示を省略されている。図５において、撮像素子調整装置１９は、マウント３により光学的に撮像装置４と接続され、撮像装置４からの映像出力４ａが、外部モニタ１２に接続されている。映像出力４ａは、第２実施例における映像信号４ａと同様の信号である。
【００２２】
第３実施例における撮像素子調整方法を説明する。まず、図５のように、撮像素子調整装置１９を撮像装置４に取り付けた状態において、撮像素子調整装置１９の電源を投入すると、高輝度発光体１が点灯し発光する。そこで使用者が、手動減光用ダイヤル６ｂにより、高輝度発光体１の輝度を所定のレベルまで減光する。それから使用者は、図２に示すような、撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像７が映し出された外部モニタ１２を目視しながら、操作部２５からの操作入力により、撮像素子調整部２２を調整して、撮像素子２０の白バランスを調整する。
【００２３】
次に、使用者は、手動減光用ダイヤル６ｂにより、高輝度発光体１の輝度を所定のレベルまで増光し、高輝度発光体１が増光された所定レベルの状態において、外部モニタ１２を目視しながら、操作部２５からの操作入力により、調整エリア９と基準エリア１０の映像レベル（輝度レベル）を比較することにより、垂直スミア８が無くなるように、撮像素子調整部２２を調整して、撮像素子２０の個体差調整（垂直スミア調整）を行う。
【００２４】
次に、使用者は、は、手動減光用ダイヤル６ｂにより、高輝度発光体１の輝度を所定のレベルまで減光し、高輝度発光体１が減光された所定レベルの状態において、図２に示すような、撮像装置４において撮影された高輝度発光体１の映像７が映し出された外部モニタ１２を目視しながら、操作部２５からの操作入力により、撮像素子調整部２２を調整して、撮像素子２０の白バランスを調整する。
【００２５】
以上述べたように、上記の第１〜３実施例によれば、撮像装置に用いられている撮像素子を交換した場合に、該撮像装置の使用場所において、撮像素子の調整をすることができる。したがって、撮像素子部交換を前提とした運用や、緊急の予期せぬ故障時に対して、製造元への返却を行うことなく、一定品質を保って撮像素子の個体差を取り除き、最良な画質を得ることが可能となる。
【００２６】
なお、本発明は、本発明に係る処理を実行する装置としてだけでなく、システム、方法として、或いは、このような方法やシステムを実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして把握することができる。
【００２７】
本明細書には、次の発明が含まれる。すなわち、第１の発明は、
発光体と、
発光体からの光を集光及び減光する光学系と、
撮像装置に取り付けるためのマウントとを備えた撮像素子調整装置であって、
該マウントにより撮像装置に取り付けられた場合に、撮像装置の映像上の所定の場所に、前記発光体の映像が映し出されることを特徴とする撮像素子調整装置。
このような構成にすると、撮像装置に用いられている撮像素子を交換した場合に、該撮像装置の使用場所において、撮像素子の調整をすることができる。
【００２８】
第２の発明は、
発光体と、発光体からの光を集光及び減光する光学系と、撮像装置に取り付けるためのマウントとを備え、該マウントにより撮像装置に取り付けられた場合に、撮像装置の映像上の所定の場所に、前記発光体の映像が映し出される撮像素子調整装置と、
前記マウントにより前記撮像素子調整装置が撮像装置に取り付けられたことを特徴とする撮像素子調整システム。
このような構成にすると、撮像装置に用いられている撮像素子を交換した場合に、該撮像装置の使用場所において、撮像素子の調整をすることができる。
【００２９】
第３の発明は、
前記第２の発明における撮像素子調整システムであって、
前記撮像装置に、撮像素子の白バランスと垂直スミアを調整する制御信号を作成する制御部が備えられていることを特徴とする撮像素子調整システム。
このような構成にすると、撮像装置に撮像素子調整装置を取り付けるだけで、容易に撮像素子の白バランスと垂直スミアを調整することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１：高輝度発光体、１ａ：光、２：光学系、３：マウント、４：撮像装置、４ａ：映像出力、５：電源部、６：コントロール部、６ａ：コントロール線、６ｂ：手動減光用ダイヤル、７：撮影された高輝度発光体の映像、８：垂直スミア、９：調整エリア、１０：基準エリア、１１：外部演算装置、１２：外部モニタ、１３：調整場所、１４：照明、１５：三脚、１６：レンズ、１７：被写体、１８：撮影された照明、１９：撮像素子調整装置、２０：撮像素子、２０a：映像信号、２１：制御部、２１a：制御信号、２２：撮像素子調整部、２２a：調整信号、２５：操作部、２６：表示部。
【図１】
2012060241.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012060241.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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