(57)【要約】【課題】簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、撮像素子４０と、目標領域からの光を撮像素子４０に結像させるレンズ１０と、撮像素子４０に対して目標領域側に配置されたシャッター３０と、制御部５０と、を備える。制御部５０は、１フレームの撮像周期内にシャッター３０を複数回開放してレンズ１０により取り込まれた光を撮像素子４０へと導く。これにより、簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制できる。【選択図】図２
2016208234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
目標領域からの光を前記撮像素子に結像させるレンズと、
前記撮像素子に対して前記目標領域側に配置されたシャッターと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、１フレームの撮像周期内に前記シャッターを複数回開放して前記レンズにより取り込まれた光を前記撮像素子へと導く、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、ラインごとに受光光量に応じた電荷を蓄積および出力し、
前記制御部は、
前記撮像素子上の各ラインにおける電荷蓄積期間の一部が互いに重なり合うように前記撮像素子を制御し、
全ての前記ラインについて電荷蓄積期間が互いに重なり合う重複蓄積期間内において、前記シャッターを複数回開放する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記重複蓄積期間の全期間に亘って前記シャッターの開閉を繰り返す、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記シャッターの開閉周期を調整することにより、前記撮像素子に対する露光量を調整する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記シャッターは、液晶シャッターであり、
前記制御部は、前記シャッターをパルス状にＯＮ／ＯＦＦ制御する、ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域を撮像する撮像装置に関するものであり、特に、信号機を含む風景を撮像する際に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
街路や交差点を監視カメラで撮像する撮像装置が知られている。この種の撮像装置では、撮像された画像が、たとえば、交通事故の検証等に用いられる。検証では、車両や歩行者の状況の他、信号機の点灯状況が確認される。すなわち、事故の際に信号機が赤色、青色、黄色のどの色で点灯していたかが確認される。
【０００３】
近年、信号機の光源に発光ダイオードが用いられている。商用交流電源で発光ダイオードを駆動すると、発光ダイオードは短周期で点灯と消灯を繰り返す。したがって、発光ダイオードを光源とする信号機も、各色の点灯の際に、短周期で点滅を繰り返すことになる。このように信号機が短周期で点滅すると、信号機の撮像画像の輝度がフレーム間で変化し、信号機の撮像画像にフリッカ（ちらつき）が生じる。信号機の撮像画像にフリッカが生じると、検証において、信号機の点灯色を適正に確認できないことが起こり得る。
【０００４】
以下の特許文献１には、ＬＥＤ照明等から生じるフリッカを抑制可能な撮像装置が記載されている。この撮像装置では、フリッカ有りと判定したときは、ＣＣＤセンサのシャッター制御を行っている電荷掃き捨てパルスと電荷読み出しパルスのタイミングを各フィールドで変化させ、各フィールドで照明の発光周期の同位相部分をカメラが露光できるようにする制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９３０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の手法では、電荷掃き捨てパルスと電荷読み出しパルスのタイミングを各フィールドで変化させて、各フィールドで照明の発光周期の同位相部分をカメラが露光するといった煩雑なシャッター制御が必要であった。
【０００７】
かかる課題を鑑み、本発明は、簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制可能な撮像装置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】
【０００８】
本発明の主たる態様は、撮像装置に関する。本態様に係る撮像装置は、撮像素子と、目標領域からの光を前記撮像素子に結像させるレンズと、前記撮像素子に対して前記目標領域側に配置されたシャッターと、制御部と、を備える。前記制御部は、１フレームの撮像期間内に前記シャッターを複数回開放して前記レンズにより取り込まれた光を前記撮像素子へと導く。
【０００９】
本態様に係る撮像装置によれば、１フレームの撮像周期内に撮像素子が複数回露光されるため、信号機等の短周期で点滅する発光源を撮像する場合も、それぞれの撮像周期において発光源からの光が撮像素子に受光され易くなり、且つ、発光源からの光の総受光光量がフレーム間で大きく異なることが抑制され得る。よって、発光源の撮像画像に生じるフリッカを効果的に抑制できる。また、この効果を、シャッターを撮像周期内で複数回開閉するといった簡単な制御で実現できる。したがって、本態様に係る撮像装置によれば、簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制可能な撮像装置を提供できる。
【００１０】
本態様に係る撮像装置において、前記撮像素子は、ラインごとに受光光量に応じた電荷を蓄積および出力し、前記制御部は、前記撮像素子上の各ラインにおける電荷蓄積期間の一部が互いに重なり合うように前記撮像素子を制御し、全ての前記ラインについて電荷蓄積期間が互いに重なり合う重複蓄積期間内において、前記シャッターを複数回開放するよう構成され得る。こうすると、重複蓄積期間中に撮像素子が露光されるため、全てのラインに対して、同じタイミングおよび露光期間で、目標領域の光が照射される。このため、高速で移動する被写体が目標領域に含まれる場合も、被写体の撮像画像に歪みが生じることがない。
【００１１】
本態様に係る撮像装置において、前記制御部は、前記重複蓄積期間の全期間に亘って前記シャッターの開閉を繰り返すよう構成され得る。こうすると、短周期で点滅する発光源の点灯期間にシャッターの開放期間が含まれ易くなり、発光源からの光が撮像素子によってより確実に受光され易くなる。よって、発光源からの光を含まないフレームの発生を抑止できる。
【００１２】
この場合、前記制御部は、前記シャッターの開閉周期を調整することにより、前記撮像素子に対する露光量を調整するよう構成され得る。こうすると、露光量を円滑に調整することができる。
【００１３】
本態様に係る撮像装置において、前記シャッターは、液晶シャッターであり、前記制御部は、前記シャッターをパルス状にＯＮ／ＯＦＦ制御するよう構成され得る。こうすると、シャッターの開閉を短周期で正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のとおり、本発明によれば、簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制可能な撮像装置を提供することができる。
【００１５】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は、実施形態に係る画像管理システムの外観構成を示す図である。図１（ｂ）は、実施形態に係る撮像画像の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係るＣＭＯＳイメージセンサの構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係るＣＭＯＳイメージセンサの読み出し制御を説明する図である。
【図５】図５は、実施形態に係るシャッターの制御方法を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、実施形態に係るシャッターの制御方法を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、比較例に係るシャッターの制御方法を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は、比較例に係るシャッターの制御方法を示すタイミングチャートである。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、変更例に係るＣＭＯＳイメージセンサの制御方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（ａ）は、実施形態に係る画像管理システムの外観構成を示す図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、画像管理システムは、撮像装置１と外部装置２とを備える。撮像装置１は、監視カメラであり、信号機を含む街路や交差点等を撮像可能に被設置物３に設置される。被設置物３は、たとえば、建物等の外壁や屋上の構造物、電柱等である。撮像装置１は、撮像した画像を内部の記録媒体に随時記録する。外部装置２は、可搬型のパーソナルコンピュータである。この他、外部装置２は、携帯電話機、タブレット等の他の携帯情報端末であっても良い。
【００２０】
撮像装置１に記録された画像は、適宜、外部装置２に回収される。撮像装置１と外部装置２は、無線ＬＡＮによる通信が可能である。外部装置２は、無線ＬＡＮによる通信路を確立し、撮像装置１から画像をダウンロードする。撮像装置１と外部装置２との間の通信は、無線ＬＡＮに限らず、ブルートゥース等の他の通信方式であっても良い。
【００２１】
図１（ｂ）は、撮像装置１により撮像される撮像画像の一例を示す図である。ここでは、信号機４を含む交差点５が目標領域に設定されている。便宜上、図１（ｂ）には、撮像装置１の方向を向く信号機４のみが図示されている。撮像装置１により撮像された画像は、外部装置２に回収された後、たとえば、交通事故の検証等に用いられる。この検証では、交差点５を進む車両や歩行者の状況の他、信号機４の点灯状況が確認される。すなわち、事故の際に信号機４が赤色、青色、黄色のどの色で点灯していたかが確認される。
【００２２】
図２は、撮像装置１の構成を示す図である。
【００２３】
撮像装置１は、レンズ１０と、アイリス２０と、シャッター３０と、撮像素子４０と、制御部５０と、記憶部６０と、通信部７０とを備える。
【００２４】
レンズ１０は、目標領域からの光を取り込んで、目標領域の像を撮像素子４０の受光面に結像させる。アイリス２０は、目標領域からの光の強弱に応じて適切な光量が撮像素子４０に入射するように、外部からの光を制限する。アイリス２０は、アイリス駆動回路２１により、絞り量が調整される。
【００２５】
シャッター３０は、液晶シャッターである。シャッター３０は、たとえば、電圧が印加された状態で透過率が最大となり、電圧の印加が遮断されると透過率が低くなる、いわゆる、ノーマリーブラック方式の特性を有する液晶シャッターである。この場合、シャッター３０は、電圧が印加された状態で光を透過し、電圧が印加されない状態で光を遮断する。この他、シャッター３０は、電圧が印加されていない状態では透過率が最大となり、電圧が印加されると透過率が低くなる、いわゆる、ノーマリーホワイト方式の特性を有する液晶シャッターであっても良い。また、シャッター３０は、高速で開閉可能であれば、さらに他の方式のシャッターであっても良い。シャッター３０は、シャッター駆動回路３１からの駆動信号によって、開閉状態が切り替えられる。
【００２６】
撮像素子４０は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサである。撮像素子４０は、受光面上の各画素に対応する位置に、それぞれフォトダイオードを有する。撮像素子４０は、ラインごとに、フォトダイオードに対する電荷の蓄積と出力が行われるよう撮像信号処理回路４１によって制御される。
【００２７】
制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路を備え、記憶部６０に保持されたプログラムに従って各部を制御する。記憶部６０は、制御用のプログラムを保持する他、制御部５０による制御の際のワーク領域としても利用される。記憶部６０に保持されたプログラムによって、制御部５０は、アイリス駆動回路２１と、シャッター駆動回路３１と、撮像信号処理回路４１を制御する。通信部７０は、図１（ａ）に示す外部装置２と通信を行う。
【００２８】
図３は、撮像素子４０の構成を模式的に示す図である。便宜上、図３には、９つの画素に対応する部分の構成が示されているが、実際には、同様の構成が縦方向と横方向に所定の画素数に対応して配置されている。
【００２９】
撮像素子４０は、各画素に対応する位置にフォトダイオード４０ａを有する。フォトダイオード４０ａは、光を受光すると、受光光量に応じた電荷を蓄積する。蓄積された電荷は、増幅器４０ｂによって電圧に変換され、増幅される。増幅された電圧は、スイッチ４０ｃがＯＮにされると、ラインＬ毎に垂直信号線４０ｄに伝送される。伝送された電圧は、垂直信号線４０ｄ毎に配置されている列回路４０ｅにより一時的に保管される。保管された電圧は、列選択スイッチ４０ｆがＯＮにされると、水平信号線４０ｇに送られる。そして、水平信号線４０ｇに送られた電圧は、撮像信号処理回路４１に送られる。このように、撮像素子４０では、ラインＬ毎に電圧信号が送信される。
【００３０】
また、撮像素子４０は、ラインＬごとに、フォトダイオード４０ａに対する電荷の蓄積が行われるよう制御される。つまり、一つのラインＬ上のフォトダイオード４０ａが、所定の期間、電荷の蓄積が可能な状態に設定され、この期間が経過すると、このラインＬ上の各フォトダイオード４０ａに生じた電荷が出力される。この制御が、最上段のラインＬから最下段のラインＬに向かって順番に行われる。ラインＬが電荷の蓄積が可能な状態にあるときに、ラインＬ上のフォトダイオード４０ａに光が照射されると、照射された光の光量に応じた電荷が、当該ライン上の各フォトダイオード４０ａに蓄積される。こうして蓄積された電荷が、上記のようにラインＬ毎に読み出され、電圧信号に変換されて、撮像信号処理回路４１に出力される。
【００３１】
以下、各ラインが電荷の蓄積が可能な状態に設定される期間のことを「電荷蓄積期間」と称する。
【００３２】
図２に戻り、撮像信号処理回路４１は、撮像素子４０上の各ラインを順番に電荷蓄積期間に設定し、ライン毎に、電荷の読み出しを行う。撮像信号処理回路４１は、Ａ／Ｄ変換回路を備え、水平信号線４０ｇ（図３参照）を介して撮像素子４０から供給されるライン毎の電圧信号をデジタル信号に変換して、制御部５０に出力する。制御部５０は、撮像信号処理回路４１から供給されたデジタル信号（輝度信号）を記憶部６０に記憶させる。こうして、撮像信号処理回路４１から出力された全ライン分（１フレーム分）の輝度信号から１枚の撮像画像が構成される。
【００３３】
図４（ａ）、（ｂ）は、撮像素子４０の読み出し制御を説明する図である。図４（ａ）は、通常の速度で各ラインから電荷の読み出しを行う場合の制御（以下、「通常読み出しモード」という）を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は、高速で各ラインから電荷の読み出しを行う場合の制御（以下、「高速読み出しモード」という）を模式的に示す図である。
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）の左側には、撮像素子４０の受光面と各ラインＬが模式的に示されている。ここでは、最上段のラインＬがＬ０とされ、最下段のラインがＬｎとされている。また、図４（ａ）、（ｂ）の右側には、各ラインに対する制御タイミングが模式的に示されている。
【００３５】
図４（ａ）を参照して、通常読み出しモードでは、最上段のラインＬ０に対する制御がタイミングｔ１で開始され、タイミングｔ２で終了する。１段下のラインＬ２に対する制御は、タイミングｔ１よりも所定時間だけ遅れて開始される。こうして、ラインＬが下段へと変わる毎に開始タイミングが所定時間ずつ遅れながら、各ラインに対する制御が順番に行われる。最下段のラインＬｎの開始タイミングは、タイミングｔ１からΔｔ遅れたタイミングｔ２となる。
【００３６】
最上段のラインＬ０では、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間に電荷が蓄積される。たとえば、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間の期間Δｔの全てが電荷蓄積期間とされる。他のラインＬに対しても、同様に電荷蓄積期間が設定される。タイミングｔ１から期間Δｔが経過したタイミングｔ２において、最上段のラインＬ０に対する電荷の読み出しが実行される。
【００３７】
２段目のラインＬ１については、タイミングｔ１から所定の時間遅れたタイミングで電荷の蓄積が開始され、タイミングｔ２から所定の時間遅れたタイミングで電荷の読み出しが実行される。こうして、ラインＬが変わる毎に、電荷蓄積の開始タイミングが所定時間ずつ遅れ、電荷読み出しの実行タイミングも所定時間ずつ遅れる。最下段のラインＬｎに対する電荷蓄積の開始タイミングは、タイミングｔ１からΔｔ遅れたタイミングｔ２となり、電荷読み出しの実行タイミングは、タイミングｔ２からΔｔ遅れたタイミングｔ３となる。
【００３８】
このように、通常読み出しモードでは、最上段のラインＬ０に対する電荷蓄積の終了タイミングが、最下段のラインＬｎに対する電荷蓄積の開始タイミングとなる。このため、通常読み出しモードでは、全てのラインの電荷蓄積期間が重なり合う期間が生じることはない。
【００３９】
図４（ｂ）を参照して、高速読み出しモードでは、各ラインＬに対する電荷の読み出し速度が高められることにより、ラインＬ間の制御開始タイミングのズレ量が通常読み出しモードに比べて短縮される。図４（ｂ）の例では、ラインＬ間の制御開始タイミングのズレ量が通常読み出しモードに比べて半分に低減されている。このため、最下段のラインＬｎに対する制御の開始タイミングは、最上段のラインＬ０に対する制御の開始タイミングｔ１からΔｔ／２だけ遅れるに留まる。
【００４０】
各ラインＬに対する電荷の読み出し速度は、各ラインの電荷信号を標本化（Ａ／Ｄ変換）する際のビット数を、通常読み出しモード時のビット数よりも削減することにより、高速化される。この処理は、図２の制御部５０による制御のもと、撮像信号処理回路４１によって行われる。高速読み出しモードでは、このように標本化ビット数が削減されるため、通常読み出しモードに比べて、若干、撮像画像の画質が劣化する。しかし、この劣化は、監視カメラ等の用途では、視認性に特に問題がない程度のものである。または、撮像素子４０および撮像信号処理回路４１の改善、高速化により、同等の標本化ビット数にとどめることも可能である。
【００４１】
このように、撮像素子４０に対する制御モードを高速読み出しモードに設定することにより、図４（ｂ）に示すように、全てのラインの電荷蓄積期間が互いに重なり合う重複蓄積期間が生じる。そして、この重複蓄積期間に露光を行うことにより、各ラインＬに、同じタイミングで目標領域からの光が照射され、全てのラインＬ上のフォトダイオード４０ａに、同じタイミングおよび露光量で、電荷が蓄積されるようになる。このため、高速で移動する被写体の撮像画像に歪みが生じることを抑制できる。つまり、ローリングシャッター現象が抑制され、撮像素子４０を用いたグローバルシャッター機能が実現される。
【００４２】
本実施形態では、撮像素子４０の制御モードが、高速読み出しモードに設定される。そして、重複蓄積期間の全期間に亘って、シャッター３０が繰り返し開閉されて、目標領域からの光が撮像素子４０に導かれる。
【００４３】
図５は、シャッター３０の制御方法を示すタイミングチャートである。
【００４４】
図５の最上段は、商用交流電源の電圧波形である。ここでは、商用交流電源の周波数が５０Ｈｚであることが想定されている。この場合、商用交流電源の電圧波形の周期Ｔ１は、１／５０秒である。図１（ｂ）の信号機４の各色の光源に発光ダイオードが用いられる場合、発光ダイオードは、図５の上から２段目に示すように、商用交流電源の交流電圧が全波整流された電圧で駆動される。全波整流された電圧波形の周期Ｔ２は、１／１００秒である。発光ダイオードは、全波整流された電圧が点灯閾値ＳＨ１を超える期間Ｔ３において点灯する。したがって、図１（ｂ）の信号機４の各色の信号灯は、周期Ｔ２すなわち１／１００秒周期で点滅する。
【００４５】
これに対し、撮像素子４０は、１／６０秒周期で１フレーム分の撮像画像を構成する。すなわち、撮像装置１の撮像周期Ｔ４は、１／６０秒であり、信号機４の各色の信号灯の点滅周期である１／１００と位相がずれている。このため、図４（ｂ）に示す重複蓄積期間内の固定位置に所定時間幅の露光期間を設定した場合、露光期間と信号機４（発光ダイオード）の点灯期間とが互いに重なり合う時間幅がフレーム毎に変化する。このため、信号機４の撮像画像の輝度が、フレーム間で異なってしまい、信号機４の撮像画像にフリッカが生じる。
【００４６】
図７は、撮像周期Ｔ４の固定位置に所定時間幅の露光期間が設定された場合に、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に受光される受光光量を模式的に示すタイミングチャートである。ここでは、撮像周期Ｔ４の終端において時間幅Ｔ７だけシャッター３０が開放されて露光期間が設定されている。この場合、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に取り込まれる期間Ｔ８１〜Ｔ８３が、フレーム間で変化する。このため、図７の最下段に模式的に示すように、信号機４（発光ダイオード）からの光に対する撮像素子４０の受光光量がフレーム毎に大きく異なる。これにより、信号機４の画像にフリッカが生じる。
【００４７】
図８は、図７の時間幅Ｔ７が短縮された場合に、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に受光される受光光量を模式的に示すタイミングチャートである。たとえば、晴天の昼間等、目標領域が明るい場合に時間幅Ｔ７（シャッター速度）が短縮される。この場合も、図７と同様、撮像周期Ｔ４の終端において時間幅Ｔ７だけシャッター３０が開放されて露光期間が設定されている。この場合、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に取り込まれる期間Ｔ８１、Ｔ８２が、フレーム間で変化する。また、左から３番目の撮像期間では、露光期間と信号機４（発光ダイオード）の点灯期間Ｔ３とが重ならないため、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に取り込まれない。
【００４８】
したがって、図７の最下段に模式的に示すように、信号機４（発光ダイオード）からの光に対する撮像素子４０の受光光量がフレーム毎に大きく異なり、これにより、信号機４の撮像画像にフリッカが生じる。また、左から３番目の撮像期間に対応するフレームでは、信号機４（発光ダイオード）からの光に対する撮像素子４０の受光光量がないため、無点灯状態の信号機４の撮像画像となる。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、図５に示すように、重複蓄積期間Ｔ５の全期間に亘って、シャッター３０が一定周期でパルス状にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。このため、信号機４（発光ダイオード）が点灯している期間Ｔ３にシャッター３０の開放期間が含まれ易くなり、図７、８の場合に比べて、信号機４の点灯が欠落するフレームが生じにくくなる。図５では、期間Ｔ６１〜Ｔ６３において、信号機４（発光ダイオード）が点灯している期間Ｔ３にシャッター３０の開放期間が含まれる。また、シャッター３０がＯＮ／ＯＦＦを繰り返すため、図７、８の場合に比べて、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に取り込まれる総受光光量のフレーム間での差異が小さくなる。よって、信号機４の撮像画像にフリッカが生じにくくなる。
【００５０】
なお、たとえば、晴天の昼間等、目標領域が明るい場合には、図６に示すように、シャッター３０のＯＦＦ期間を長くして、シャッター３０のＯＮ／ＯＦＦ周期が長くされる。これにより、目標領域から撮像素子４０に取り込まれる光の光量が減少される。この場合も、図６の最下段に示すように、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に確実に取り込まれる。また、信号機４（発光ダイオード）からの光が撮像素子４０に取り込まれる総受光光量のフレーム間での差異が小さくなる。よって、信号機４の撮像画像にフリッカが生じにくくなる。
【００５１】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００５２】
図５および図６に示すように、１フレームの撮像周期Ｔ４内に撮像素子４０が複数回露光されるため、短周期で点滅する信号機４を撮像する場合も、それぞれの撮像周期Ｔ４において信号機４からの光が撮像素子４０に受光され易くなり、且つ、信号機４からの光の総受光光量がフレーム間で大きく異なることが抑制される。よって、信号機４の撮像画像に生じるフリッカを効果的に抑制できる。また、この効果を、シャッター３０を撮像周期内で複数回開閉するといった簡単な制御で実現できる。したがって、本実施形態によれば、簡単なシャッター制御により効果的にフリッカを抑制可能な撮像装置１を提供できる。
【００５３】
また、撮像素子４０は、ラインＬごとに受光光量に応じた電荷を蓄積および出力し、制御部５０は、撮像素子４０上の各ラインＬにおける電荷蓄積期間の一部が互いに重なり合うように、高速読み出しモードで撮像素子４０を制御する。そして、制御部５０は、全てのラインＬについて電荷蓄積期間が互いに重なり合う重複蓄積期間Ｔ５内において、シャッター３０を複数回開放させる。このように、重複蓄積期間Ｔ５中に撮像素子４０が露光されるため、全てのラインＬに対して、同じタイミングおよび露光期間で、目標領域の光が照射される。このため、高速で移動する被写体が目標領域に含まれる場合も、被写体の撮像画像に歪みが生じることがない。
【００５４】
また、制御部５０は、重複蓄積期間Ｔ５の全期間に亘ってシャッター３０の開閉を繰り返す。これにより、短周期で点滅する信号機４の点灯期間にシャッター３０の開放期間が含まれ易くなり、信号機４からの光が撮像素子４０によってより確実に受光され易くなる。よって、信号機４からの光を含まないフレームの発生を抑止できる。
【００５５】
また、図６に示すように、制御部５０は、シャッター３０の開閉周期を調整することにより、撮像素子４０に対する露光量を調整する。これにより、露光量を円滑に調整することができる。
【００５６】
また、シャッター３０は、液晶シャッターであり、制御部５０は、シャッター３０をパルス状にＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、シャッター３０の開閉を短周期で正確に行うことができる。
【００５７】
＜変更例＞
上記実施形態では、図４（ｂ）に示すように、撮像素子４０の制御モードを高速読み出しモードに設定することによって重複蓄積期間が生成されたが、図９（ｂ）に示すように、撮像素子４０の制御モードを低速モードに設定することによって重複蓄積期間が生成されても良い。低速モードでは、各ラインの撮像期間が図９（ａ）に示す通常読み出しモードの２倍、すなわち２Δｔに設定される。この場合も、シャッター３０は、たとえば、重複蓄積期間の全期間に亘って、一定周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すように制御される。これによっても、上記実施形態と同様、信号機４の撮像画像に生じるフリッカを抑制でき、且つ、無点灯状態の信号機４を含む撮像画像が得られることが抑止される。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態および変更例について説明したが、本発明は上記実施形態および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【００５９】
たとえば、上記実施形態では、ローリングシャッター方式のＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子４０として用いてグローバルシャッター機能が実現されたが、グローバルシャッター方式のＣＣＤイメージセンサを撮像素子４０として用いても良い。この場合、１フレームの撮像期間において、複数回、シャッター３０が透過状態に設定され、好ましくは、１フレームの撮像期間の全期間に亘って、シャッター３０が一定周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すように制御される。
【００６０】
また、上記実施形態では、重複蓄積期間の全期間に亘ってＯＮ／ＯＦＦを繰り返すようにシャッター３０が制御されたが、シャッター３０は、重複蓄積期間内の一部の期間においてＯＮ／ＯＦＦを繰り返すように制御されても良い。この場合も、発光ダイオードの発光期間にシャッター３０のＯＮ期間が含まれ易くなるように、シャッター３０がＯＮ／ＯＦＦを繰り返す期間をなるべく長く設定することが好ましい。
【００６１】
また、上記実施形態では、シャッター３０のＯＮ／ＯＦＦの繰り返し周期が一定であったが、複数回シャッターがＯＮ／ＯＦＦされれば、必ずしも繰り返し周期は一定でなくとも良い。
【００６２】
また、上記実施形態では、撮像対象が信号機４であったが、撮像対象は必ずしも信号機４でなくとも良く、短周期で点滅する他の発光源であっても良い。
【００６３】
また、上記実施形態では、撮像装置１が建物等の外壁や屋上の構造物、電柱等に設置されたが、たとえば、街灯等に撮像装置１の構成が一体的に含められても良い。
【００６４】
また、撮像装置１は、監視カメラに限らず、撮像部、記憶部を備えた他の撮像装置であっても良い。
【００６５】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  …  撮像装置
１０  …  レンズ
３０  …  シャッター
４０  …  撮像素子
５０  …  制御部
【図１】
2016208234.tif 000003
【図２】
2016208234.tif 000004
【図３】
2016208234.tif 000005
【図４】
2016208234.tif 000006
【図５】
2016208234.tif 000007
【図６】
2016208234.tif 000008
【図７】
2016208234.tif 000009
【図８】
2016208234.tif 000010
【図９】
2016208234.tif 000011