JPH0818876A

JPH0818876A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0818876A
Application number: JP6143575A
Authority: JP
Inventors: Akiteru Kimura; 昭輝木村; Takaaki Kami; 高明上; Atsuhiko Tanaka; 篤彦田中; Chiharu Tanaka; 千春田中
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】被写体が太陽光により高輝度に照射される昼
間又は車のバックライトで低輝度に照射される夜間のい
ずれの場合にもスミアのない一定の画質の像を確保する
ことができる小型で安価な撮像装置を提供する。【構成】撮像レンズから入射した光を固定絞りを介し
てＣＣＤに結像するカメラと、露光制御を電気的に行う
電子シャッタおよびオートゲインコントロールと、上記
カメラに設けられ太陽光の最大強度波長程度の波長以下
の入射光をカットするとともに、車のバックライトの波
長程度の入射光および上記ＣＣＤの感度が比較的高い波
長の入射光を通すフィルタと、上記カメラにより撮像さ
れた被写体像を確認するための車内モニタとを備えてい
る車後方の安全を確認するための撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置、より詳しく
は、絞りが固定である撮像光学系を備えた撮像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤカメラ等の撮像装置は、映像関連
の業務用あるいは個人の記録用としてのみならず、近年
では、種々の用途に用いられるようになってきている。

【０００３】このような用途として、例えば、車がバッ
クをする際に、ミラーだけでは確認が困難な後方を映す
のに用いられることがある。

【０００４】こうした車載用の撮像装置は、車体の後部
に取り付けられたカメラと、このカメラの映像を確認す
る車内モニタとを備えたものとなっている。

【０００５】このようなカメラにより後方を撮像する場
合に、明るい昼間は問題がないが、夜間は被写体の輝度
が低いために確認するのが困難になる場合があった。

【０００６】そこで、このような夜間の低輝度を補うた
めに専用の照明手段を設けるものが、例えば特開昭６０
−４７５７２号公報に開示されている。

【０００７】また、特開平１−１８８１７８号公報に
は、被写体の輝度に応じて撮影光学系に設けられた絞り
を制御するものが記載されている。

【０００８】さらに、実開昭６２−１５０４６号公報に
は、カメラ側に照明手段を設けるのではなく、このカメ
ラからの映像を表示するための透過型のＬＣＤ等の表示
部に、昼間はフロントウィンドガラスからの自然光を照
明用として用い、夜間は車内の照明灯を用いるものが記
載されている。

【０００９】上述のような従来のＣＣＤカメラによる撮
像方式において、ＣＣＤへの入射光を調整する手段とし
て、１．絞りを変える、２．露光時間を変える、３．フ
ィルタ等の濃淡を変える、等が知られている。

【００１０】このうち１番目の絞りを変える手段として
は、通常は、機械的な開閉動作により絞り口径を変える
ことにより行うが、その他にも、液晶を利用して絞りを
変えるものもある。

【００１１】また、上記２番目の露光時間を変える手段
は、一般的に電子シャッタと呼ばれるＣＣＤ駆動制御に
よるものがある。

【００１２】さらに、上記３番目のフィルタの濃淡を変
える手段としては、何らかの機械的手段で複数のフィル
タを必要に応じて交換するか、あるいは液晶を利用して
透過光量を制御するものがある。

【００１３】これらの手段の内で、形状が大型化してし
まう機械的構成や、コストアップの原因となる液晶を使
用することなく、入射光量を制限し得るのは、２番目の
電子シャッタによるもののみである。

【００１４】従って、一般的に安価に露光を調整するに
は、この電子シャッタによる露光時間の制御と、入力信
号ゲインを調整するオートゲインコントロールの２つを
協働させることにより行うことになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
子シャッタやオートゲインコントロールにより露光時間
を変化させる場合には、露光を調整することはできる
が、昼間などはＣＣＤは常に高輝度にさらされることに
なり、余分な電荷があふれて像の一部に白い尾を引く現
象となって表れる、いわゆるスミアが発生することがあ
る。

【００１６】このスミアを防ぐには、ＣＣＤに入射する
光量を減じてやる必要があり、このためには上述した絞
りやフィルタによらざるを得ないが、機械的構成を用い
ない固定絞りのままで絞りを暗くした場合には、今度
は、夜間等の低輝度時に光量が不足することになる。

【００１７】このように、従来は、高輝度時および低輝
度時の両方で一定の画質の像を得るためには、装置が大
型化する機械的手段や高価なＬＣＤ等による可変的な絞
り手段やフィルタ手段等を用いなければならなかった。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、所定の波長より短い波長の光により照射される被
写体が高輝度である場合、あるいは所定の波長より長い
波長の光により照射される被写体が低輝度である場合の
いずれにも、入射する光量を適正に制御することができ
る小型で安価な撮像装置を提供することを目的としてい
る。

【００１９】また、本発明は、撮像素子の感度特性を有
効に利用することができる撮像装置を提供することを目
的としている。

【００２０】さらに、本発明は、撮像された内容を視認
により容易に確認することができる撮像装置を提供する
ことを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による撮像装置は、撮像素子を有し絞りが
固定である撮像光学系と、露光制御を電気的におこなう
露光制御手段と、上記撮像光学系に設けられ太陽光の強
度が最大である波長より長く可視光の最大波長よりは短
い所定の波長以下の入射光をカットするフィルタとを備
えている。

【００２２】また、本発明による撮像装置は、上記フィ
ルタは上記撮像素子の感度が比較的高い波長の光を通す
ものである。

【００２３】さらに、本発明による撮像装置は、撮像素
子を有し絞りが固定である撮像光学系と、露光制御を電
気的におこなう露光制御手段と、上記撮像光学系に設け
られ太陽光の強度が最大である波長より長く可視光の最
大波長よりは短い所定の波長以下の入射光をカットする
フィルタと、撮像された内容を確認するための車内モニ
タとを備えた車の後方確認用のものである。

【００２４】

【作用】本発明による撮像装置は、撮像光学系に設けら
れているフィルタが太陽光の強度が最大である波長より
長く可視光の最大波長よりは短い所定の波長以下の入射
光をカットし、この入射光が上記撮像光学系により撮像
素子に結像し、露光制御手段が露光制御を電気的におこ
なう。

【００２５】また、本発明による撮像装置は、上記フィ
ルタが上記撮像素子の感度が比較的高い波長の光を通
す。

【００２６】さらに、本発明による車の後方確認用撮像
装置は、撮像光学系に設けられているフィルタが太陽光
の強度が最大である波長より長く可視光の最大波長より
は短い所定の波長以下の入射光をカットし、この入射光
が上記撮像光学系により撮像素子に結像し、露光制御手
段が露光制御を電気的におこない、車内モニタにより撮
像された内容を確認することができる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１から図３は本発明の一実施例を示したもので
あり、図１はこの実施例のフィルタの特性を示す線図、
図２はカメラの構成を示す側断面図、図３は車の後部に
取り付けたカメラにより、（Ａ）昼間，（Ｂ）夜間、に
被写体を撮像する状態をそれぞれ示す側面図である。

【００２８】図２に示すように、撮像光学系たるカメラ
１は、鏡筒２の内部に、光軸前方側から、複数のレンズ
で構成される撮像レンズ６と、フレア等をカットすると
同時に入射する光量の制限も行う固定絞り５と、後で詳
しく説明する特性を有するフィルタ４と、上記撮像レン
ズ６の結像面にその撮像面が一致するように配設された
撮像素子たるＣＣＤ３とを有してなる。

【００２９】このように、鏡筒２の内部には、可動部は
存在せず、極めて小型で安価なカメラを構成することが
可能となっている。

【００３０】上記フィルタ４は、図１に示すような特性
を有している。すなわち、太陽光の放射スペクトルは、
プランクの法則に従う、いわゆる黒体放射といわれるも
のにほぼ一致している。

【００３１】この太陽光の幅射強度は、短波長側の紫外
域から長波長側に向かうに従い急速に増加して、ほぼ３
８０（ｎｍ）から６６０（ｎｍ）の可視光域内の約５０
０（ｎｍ）付近にその幅射強度のピークを有しており、
この可視光域を長波長側に過ぎて赤外域に入ると、なだ
らかな曲線を描きながら減少して行く。

【００３２】一方、上記ＣＣＤ３の感度分布は、太陽光
の放射スペクトルとほぼ類似した曲線を有していて、や
はり可視光域内にピークを有しているが、そのピークは
より厳密には該可視光域内のやや長波長側にシフトして
おり、例えば約６００（ｎｍ）付近がそのピークとなっ
ている。

【００３３】また、車のバックライト等に用いられる白
熱灯も、やはり黒体放射といわれるものにほぼ準じた強
度分布を有しているが、その温度が太陽よりも低いため
に、ピークがずっと長波長側にシフトして、例えば１３
００（ｎｍ）付近の赤外域に位置したものとなってい
る。

【００３４】このような各分布を考慮して、太陽光をカ
ットし、白熱灯の光をなるべく減じないようにしなが
ら、ＣＣＤ３にどちらの光が入射しても良好に感知され
るフィルタ４として、太陽光の強度が最大である上記約
５００（ｎｍ）の波長よりは長く、可視光域の最大波長
である約６６０（ｎｍ）よりは短い所定の波長以下の入
射光をカットするフィルタ、例えば、約６００（ｎｍ）
以下の波長をカットする特性のフィルタを用いると良
い。

【００３５】このようなフィルタ４を用いることによっ
て、太陽光のピーク付近の光をカットすることにより、
太陽光により照明される被写体からＣＣＤ３に入射する
光量を大幅に減ずることができるとともに、白熱灯につ
いてカットされる光はその強度が低い領域のみであるた
めに、ほとんどその光量が減ぜられることはない。

【００３６】なお、フィルタで光をカットする領域の上
限は、ＣＣＤのピーク感度をあまり越えないのが望まし
い。これは、ピークを長波長側に過ぎると、感度がかな
りの割合で低下していくからである。このような点にお
いて、上記図１に示したような感度特性のＣＣＤの場合
には、約６００（ｎｍ）というのは良好な波長の上限値
になっている。

【００３７】このカットする波長の上限値は、ＣＣＤの
感度特性や白熱等のスペクトル分布に応じて最も最適な
値を選ぶものであり、上記値に限られるものではないこ
とはもちろんである。例えば、感度分布がより長波長側
にシフトしているＣＣＤの場合には、フィルタで光をカ
ットする範囲をより長波長側にずらすことも可能であ
る。

【００３８】図３は、上述のようなカメラを車の後部に
取り付けて、（Ａ）昼間，（Ｂ）夜間、においてそれぞ
れ使用する状態を示す図である。

【００３９】図示のように、上記カメラ１は、車の後部
の比較的高い位置、つまり後方を撮像し易い位置に取り
付けられている。また、図示はしないが、車１１の内部
には車内モニタが設けられていて、カメラ１により撮像
した映像を確認することができるようになっている。

【００４０】図３（Ａ）に示すような昼間、すなわち、
太陽光により被写体１２が照明されて高輝度となってい
る状況においては、上記フィルタ３により太陽光が大幅
にカットされて、ＣＣＤ３に入射するときには、コント
ロール可能な許容範囲内の光量に制限されている。

【００４１】この許容範囲内とは、露光制御手段を構成
する図示しない電子シャッタと入力信号ゲインを調整す
るオートゲインコントロールにより、スミア等が発生し
ない良好な像が得られるように、適正に制御可能な範囲
のことである。

【００４２】一方、図３（Ｂ）に示すような夜間、すな
わち、主に自動車のバックライト１１ａにより被写体１
２が照明されて低輝度となっている状況においては、上
記フィルタ３は、該バックライト１１の光量をほとんど
減少させることがないために、ＣＣＤ３に入射する被写
体光は、やはり上記許容範囲内であり、車内モニタによ
り被写体像を充分確認することができるようになってい
る。

【００４３】このような実施例によれば、ＣＣＤに入射
する被写体光が太陽光により高輝度であるときと白熱灯
により低輝度であるときの輝度レベルの差が小さくなる
ために、電子シャッタおよびオートゲインコントロール
のみで露光制御を行うことが可能となる。従って、鏡筒
内に可動する機械的な機構や高価なＬＣＤ等を用いるこ
となく良好な被写体像が得られるために、カメラを小型
かつ安価にすることができる。

【００４４】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施態様によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【００４５】（１）撮像素子を有し絞りが固定である
撮像光学系と、露光制御を電気的におこなう露光制御手
段と、上記撮像光学系に設けられ太陽光の強度が最大で
ある波長より長く可視光の最大波長よりは短い所定の波
長以下の入射光をカットするフィルタと、撮像された内
容を確認するための車内モニタと、を具備したことを特
徴とする車の後方確認用撮像装置。

【００４６】（２）上記フィルタは上記撮像素子の感
度が比較的高い波長の光を通すことを特徴とする付記１
に記載の車の後方確認用撮像装置。

【００４７】付記１に記載の撮像装置によれば、所定の
波長より短い波長の光により照射される被写体が高輝度
である場合、あるいは所定の波長より長い波長の光によ
り照射される被写体が低輝度である場合のいずれにも、
入射する光量を適正に制御することができ、撮像された
内容を視認により容易に確認することができる、小型で
安価な撮像装置となる。

【００４８】また、付記２に記載の撮像装置によれば、
付記１に記載の撮像装置と同様の効果を有するととも
に、撮像素子の感度特性を有効に利用することができ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、所定の波長より短い波長の光により照射
される被写体が高輝度である場合、あるいは所定の波長
より長い波長の光により照射される被写体が低輝度であ
る場合のいずれにも、入射する光量を適正に制御するこ
とができる、小型で安価な撮像装置となる。

【００５０】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明と同様の効果を有するとともに、撮
像素子の感度特性を有効に利用することができる。

【００５１】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１に記載の発明と同様の効果を有するとともに、
撮像された内容を視認により容易に確認することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のフィルタの特性を示す線
図。

【図２】上記実施例のカメラの構成を示す側断面図。

【図３】上記実施例のカメラを車の後部に取り付けて、
（Ａ）昼間，（Ｂ）夜間、に被写体を撮像する状態をそ
れぞれ示す側面図。

【符号の説明】

１…カメラ（撮像光学系）３…ＣＣＤ（撮像素子）４…フィルタ５…絞り６…撮像レンズ１１ａ…バックライト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中千春東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像素子を有し絞りが固定である撮像光
学系と、露光制御を電気的におこなう露光制御手段と、上記撮像光学系に設けられ太陽光の強度が最大である波
長より長く可視光の最大波長よりは短い所定の波長以下
の入射光をカットするフィルタと、を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】上記フィルタは上記撮像素子の感度が比
較的高い波長の光を通すことを特徴とする請求項１に記
載の撮像装置。
【請求項３】撮像素子を有し絞りが固定である撮像光
学系と、露光制御を電気的におこなう露光制御手段と、上記撮像光学系に設けられ太陽光の強度が最大である波
長より長く可視光の最大波長よりは短い所定の波長以下
の入射光をカットするフィルタと、撮像された内容を確認するための車内モニタと、を具備したことを特徴とする車の後方確認用撮像装置。