撮像装置
【課題】予期した明るさの画像が容易に得られるようにした撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮像素子に設定される画像信号１フレーム当りの露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、縦方向の寸法と横方向の寸法により面積が決まる方形の図形Ｇ１が表示可能な画像表示用のモニタを設け、露光時間の設定値と撮像レンズの絞り値により図形Ｇ１の縦方向の寸法が決り、画像信号のフレームレートにより図形Ｇ１の横方向の寸法が決るようにしたもの。露光量が図形Ｇ１の大きさに置き換えて表現されているので、感覚的に露光量がどの程度のものか容易に把握できる。
【解決手段】撮像素子に設定される画像信号１フレーム当りの露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、縦方向の寸法と横方向の寸法により面積が決まる方形の図形Ｇ１が表示可能な画像表示用のモニタを設け、露光時間の設定値と撮像レンズの絞り値により図形Ｇ１の縦方向の寸法が決り、画像信号のフレームレートにより図形Ｇ１の横方向の寸法が決るようにしたもの。露光量が図形Ｇ１の大きさに置き換えて表現されているので、感覚的に露光量がどの程度のものか容易に把握できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像デバイスを用いた撮像装置に係り、特に、画像信号のフレームレートと１フレーム期間中での露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、爆発、燃焼、破壊、弾丸の発射状況や飛翔状況など、状態が短時間の間に大きく変化する現象、いわゆる高速現象を伴う被写体は、そのまま肉眼で観察しても像として捉えることは殆どできず、従って、現象の分析のためには、例えば１秒間に１００万コマ、つまり１フレームの撮像時間が１μ秒以下という高速度で被写体を撮像する必要がある。
そして、このような高速現象を人間の視覚に認識させるためには、少なくとも１秒間以上の動画としてスローモーション再生する必要があり、従って、通常は、少なくとも３０フレーム分の画像信号を取得するようにしている。
【０００３】
このとき、近年、光電変換画素を構成する複数のフォトダイオードの各々の周辺に、対応するフォトダイオードの各々の信号電荷を蓄積するためのＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子)を備えた個体撮像素子(以下、周辺画素記録型撮像素子)が実用化され、これによれば、個体撮像素子により高速撮像が容易に得られるようになった(例えば、特許文献１などを参照。)。
更に、この周辺画素記録型撮像素子のＣＣＤ(周辺蓄積ＣＣＤという)を斜行直線状にし、並列読み出しする撮像素子を用いることにより、１００万枚／秒の超高速で連続撮像が行なえるようになっている(例えば、特許文献２などを参照。)。
【０００４】
ところで、この周辺画素記録型撮像素子を用いた超高速撮像の場合、露光を開始してからフォトダイオードの信号電荷が周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、周辺蓄積ＣＣＤに蓄積される。
しかし、この場合、信号電荷を蓄積しながら画像情報として読み出すのは困難であり、このため、従来技術では、露光を開始してフォトダイオードの信号電荷が周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、蓄積された後、高速転送を停止させ、露光が終了してから、読み出しを行なうようにしている。
このときの露光手段としては、通常、金属薄板のセクターやマイクロミラーによる機械式シャッタが用いられ、ストロボ照明による露光開始と露光終了の場合はキセノン放電管や高輝度ＬＥＤが用いられる。
【０００５】
そして、機械式シャッタやストロボ照明による露光開始から露光終了までの期間、フォトダイオードに入射した光量に応じた信号電荷がフォトダイオードから周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、蓄積されてゆく。
そして、周辺蓄積ＣＣＤから垂直読み出しＣＣＤと水平読み出しＣＣＤに転送され、ＦＤＡ(Floating Diffusion Amplifier)により信号電圧として撮像素子から読み出す。
【０００６】
このとき高速転送の停止以前に画素周辺蓄積ＣＣＤに蓄積された信号電荷が読み出される。そこで、露光開始途中時または露光終了途中時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号は不要信号として取り出され、露光時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号と共にパソコン等の画像編集装置に供給され、補正された高速撮影画像として編集される。
このとき、高速撮影に用いられる露光開始途中時または露光終了途中時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号と露光時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号は、連続する高速転送された信号電荷から生成された画像信号であるので、編集された高速撮影画像信号では途中で画面が飛んでしまう不都合は全く生じない。
【０００７】
具体的に説明すると、この周辺画素記録型撮像素子の場合、図７(a)に示すように、各画素のフォトダイオードに、所定の転送パルスにより動作する多段ＣＣＤメモリ、例えば１４４段のＣＣＤメモリからなる斜行直線状転送路(斜め転送路ともいう)と垂直転送路が直結してあり、各フォトダイオードにより光電変換された各画素の信号電荷は、所定の読出パルスにより、所定の読出間隔、例えば１μ秒の読出間隔で斜め転送路に順次、転送され、１４４段の斜行直線状転送路と垂直転送路に格納されて行くようになっている。
【０００８】
そして、この周辺画素記録型撮像素子においては、図７(b)に示すように、複数の横画素単位でチャネルを構成し、全部で例えば１６チャネルの並列出力を得るようにしている。
そこで、従来技術に係る撮像システムにおいては、高速転送を停止し露光を終了させた後、この高速転送の停止以前に斜行直線状転送路と垂直転送路に蓄積されていた電荷を斜行直線状転送路と垂直転送路から水平転送路に転送させ、水平転送路からＦＤＡに転送され、ＦＤＡにより信号電圧として撮像素子から読み出す。
【０００９】
そして、この読み出した信号電圧にＣＤＳ(Correlated Double Sampling)処理とＡＧＣ(Automatic Gain Control)処理を施した上でデジタル映像データに変換し、編集処理して１枚の画像に合成し、超高速撮像された画像とするのである。
【００１０】
図８は、このときの編集処理に使用される編集部３の一例で、撮像用のレンズ(図示してない)により、周辺画素記録型撮像素子１に被写体の像が結像されると、周辺画素記録型撮像素子１から信号電圧Ｖｉが読み出され、撮像部３内に１６チャネル分備えられているＦＥＰ(Front End Processor：フロントエンドプロセッサ)１４〜２９に入力される。
これらＦＥＰ１４〜２９は、それぞれ図示のように、雑音を除去するＣＤＳ(Correlated Double Sampling)とＡＧＣ(Automatic Gain Control：利得可変増幅回路)それにＡＤＣ(Analog Digital Converter：アナログ−デジタル変換器)が内蔵されている。
【００１１】
そこで、ＦＥＰ１４〜２９に入力された画像信号は、雑音の除去と振幅変動の抑制などの処理が施され、デジタル画像信号に変換した上でＭＰＸ(Multiplexer：多重化回路)６に供給され、これから補正前画像信号Ｖｉ’として取り出されてレベル判定部７と係数マトリクス１０、それにガンマ補正部１１によりガンマ補正され、更に画像処理部１３により補正され、その上で出力画像信号Ｖo として画像表示用のモニタ５に供給される。
【００１２】
このとき、パソコン４は、ＬＡＮＩ／Ｆ(Interface：インターフェース)１２を介して補正前画像信号を取り込み、ＣＰＵ９にアクセスして係数マトリクス１０に係数設定を行い、上記したガンマ補正が得られるように制御する。
また、このとき、ＴＧ(Timing Generator：タイミング発生部)８は、クロックＣＬＫと水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを入力し、これらから選択信号ＳＥＬを生成し、ＭＰＸ６とレベル判定部７に供給するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１２４６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、このような撮像装置の場合、撮像時に設定しなければならない撮像条件の一つに画像信号における画像の明るさがあるが、これは、撮像素子に入射されている光の強度と露光率によって決まる。
【００１５】
ここで、まず、撮像素子に入射されている光の強度は、撮像レンズの口径比と、レンズの絞りに設定されたＦ値で決る。
しかし、このとき撮像レンズの口径比はレンズの仕様で決まるので、結局、この光の強度は、通常、当該撮像レンズのＦ値だけで表わされている。
【００１６】
そして、このＦ値については、例えば、口径比が１.４のレンズの場合、絞りが１００％全開のときＦ１.４とし、以下、絞り５０％(絞り１／２)ではＦ２.０、絞り２５％(絞り１／４)ではＦ２.８、１２.５％絞り(絞り１／８)ではＦ４.０などと光量が半減する毎にＦ目盛をつけるのが一般的で、このＦ値については、オペレータによって設定され、撮像条件に対してパラメータとなる。
【００１７】
次に、露光率とは、画像信号の１フレーム時間(期間)に対する露光時間の比(露光時間／フレーム時間)のことで、このときの露光時間とは、いわゆる電子シャッタ機能により画像信号１フレーム時間内において与えられる露光時間のことであり、従って、画像信号のフレームレートと露光時間の双方がパラメータとして設定されれば、１フレーム時間が決り、露光率も決ることになる。ここで、フレームレートとは単位時間当りのフレーム数、つまり１秒当りのフレーム数のことであり、従って、１フレーム時間はフレームレートから換算される。
【００１８】
そして、このフレームレート(又はフレーム時間)と露光時間は、上記したＦ値と共に、オペレータにより撮像に関するパラメータとして撮像装置の制御部(例えばパソコン)に設定されるようになっている。
このときの１フレーム期間内での撮像素子の露光と遮光の関係を示したのが図９(a)、(b)、(c)、(d)で、これらの図に「露光」と示されている部分が１フレーム期間内での露光時間になる。
【００１９】
従って、このような撮像装置の場合、その運用に際しては、設定されたフレームレートを前提として撮像すべき画像の明るさをどのようにするか予め想定し、それに従って絞り値と露光時間を設定する必要がある。
しかしながら、このとき従来技術では、絞り値と露光時間の設定について、専らオペレータの判断に任されていた。
このため、従来技術では、適切な絞り値と露光時間の設定による所望の明るさの画像を得るのに熟練を要するという問題があった。
【００２０】
すなわち、従来技術の場合、画像の明るさを絞り値と露光時間から類推しなければならないので、所望の明るさの画像の取得に熟練を要してしまうのである。
本発明の目的は、予期した明るさの画像に対応した絞り値と露光時間の適切な設定が、与えられたフレームレートのもとで容易に得られるようにした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は、画像信号のフレームレート及び１フレーム期間中の撮像素子の露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、横軸と縦軸で規定された方形の図形をモニタに表示させる表示制御手段を設け、前記表示制御手段は、撮像レンズに設定された絞り値と前記露光時間の設定値から算定される値を前記方形の図形の縦軸寸法とし、前記１フレーム期間として設定された値を前記方形の図形の横軸寸法として前記モニタに表示させるようにして達成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、露光量が矩形の面積として表示されるので、その矩形の大きさや縦長が横長かなどの形状状態から露光の程度が感覚的に捉えられるようになる。
従って、本発明によれば、画像の明るさが或る程度、定量的に推測できるので、予期した明るさの画像を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その１)を示す説明図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その２)を示す説明図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その３)を示す説明図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その４)を示す説明図である。
【図６】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その５)を示す説明図である。
【図７】周辺画素記録型撮像素子の説明図である。
【図８】周辺画素記録型撮像素子の編集処理に使用される編集部の一例を示すブロック図である。
【図９】フレームレートと１フレーム期間内での撮像素子の露光と遮光の関係を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明による撮像装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
まず、図１は、本発明を、図７で説明した撮像装置により実現させた場合の一実施の形態であり、従って、周辺画素記録型撮像素子１と撮像部３、パソコン４、それにモニタ５は、何れも図７の場合と同じである。
このとき周辺画素記録型撮像素子１には撮像レンズ２が設けてあり、この撮像レンズ２により、周辺画素記録型撮像素子１に被写体Ｏの像が結像されるようになっている。そして、この撮像レンズ２には絞り機構２Ｓがあり、その絞り値(Ｆ値)は、オペレータにより任意に設定される。
【００２５】
そこで、この絞り機構２Ｓにエンコーダ(図示してない)を設け、絞り機構２Ｓに設定されている絞り値がエンコード結果ｅとして取り出せるように構成してあり、エンコード結果ｅはパソコン４に取り込まれる。
次に、パソコン４は、撮像条件としてオペレータにより設定されているフレームレートＦＲを取り込み、これから１フレーム時間ＦＴを算出する。例えば、このときのフレームレートＦＲが１００ｆｐｓならフレーム時間は１０ｍｓになる。
なお、フレームレートＦＲの代わりにフレーム時間ＦＴを設定しておき、これを取り込むようにしてもよい。
【００２６】
このとき、パソコン４には、所望の図形(詳細は後述)をモニタ５に表示するのに必要なソフトウエアが格納され、これにより表示制御手段としての働きをする。
そこで、オペレータの処理開始指示によりパソコン４による表示制御処理が開始されると、まず、エンコード結果ｅから、このとき絞り機構２Ｓに設定されている絞り値を取り込み、絞りが全開、つまりＦ値が最小値のときを絞り値１００％(最大値)とするレンズ開放率ＬＯ(％)に換算する。
例えば、前述の口径比が１.４のレンズの場合、絞り値Ｆ１.４をＬＯ１００％、Ｆ２.０をＬＯ５０％、Ｆ２.８をＬＯ２５％、Ｆ４.０をＬＯ１２.５％に換算するのである。
【００２７】
また、ここで画像信号のフレームレートＦＲと露光時間の双方が設定されたことにより、パソコン４で露光率(露光時間／フレーム期間)が算出できる。そこで、これを露光率ＥＲとする。
従って、例えば、図９の場合、(a)は露光率ＥＲが１／２で、(b)は１／４、(c)は９／１０、そして(d)は１／８となる。
なお、ここでは、露光時間をｍｓ単位の時間で設定された場合について説明したが、露光時間に代えて直接、露光率ＥＲを設定するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、パソコン４は、モニタ５の表示面に、所望の図形として、図２(a)に示す直角座標図形Ｚを表示させ、その横軸をＸ軸とし、これのＸ軸をフレームレートＦＲで決る１フレーム時間ＦＴ用の目盛(スケール)とする。
そして、このＸ軸に、図示のように、最大値を１０ｍｓとして、０から所定の間隔毎に、例えば２.５ｍｓ、５ｍｓ、７.５ｍｓと表示する。
このとき、これも図示されているように、１フレーム時間ＦＴが最大値となる数値(この場合、１０ｍｓ)が表示される位置については、Ｘ軸の右端には達しない位置とする。
なお、このときの目盛の細かさは任意であり、例えば１ｍｓ単位で表示してもよい。
【００２９】
ここで、Ｘ軸目盛の最大値が、上記のように１０ｍｓとなるのは、設定されたフレームレートＦＲの最小値が１００ｆｐｓの場合であり、この場合、表示対象となるフレームレートＦＲは、例えば図９の(b)、(c)、(d)など１００ｆｐｓ以上のものに限られる。
従って、Ｘ軸目盛の最大値はフレームレートＦＲに応じて決める必要があり、例えば、設定されたフレームレートＦＲが１００ｆｐｓよりも低い場合、例えば図９(a)の場合は、Ｘ軸目盛の最大値を６６.６ｍｓにする必要がある。
そして、この図２(a)の場合、図２(b)に示すように、フレームレートＦＲは１００ｆｐｓで露光率ＥＲは１／２であるとする。
【００３０】
そして、この図形ＺのＸ軸は、更に、その両端からそれぞれ立ち上がっている２本の縦軸をもつものとして表示する。
まず、左側(一方の側)の縦軸をＹ１軸とし、このＹ１軸をレンズ開放率ＬＯ(％)用の目盛軸(スケール)とする。そして、このＹ１軸に、図示のように、下から所定の高さ毎に順次、２５％、５０％、７５％、１００％と表示する。このとき１００％が最大値である。なお、これも一例で、目盛の細かさは任意であり、１％単位で目盛を表示してもよい。
【００３１】
次に、右側(他方の側)の縦軸をＹ２軸とし、このＹ２軸は、露光率ＥＲ(無名数)用の目盛軸(スケール)とし、これに、図示のように、下から所定の高さ毎に順次、１／５、２／５、１／２、４／５、１(１／１)と表示する。このとき１が最大値である。なお、これも一例で、目盛の細かさは任意であり、例えば１／１００単位で表示してもよい。
しかして、このとき、露光率ＥＲの最大値が表示されるＹ２軸上での高さを固定とせず、レンズ開放率ＬＯ(％)に応じて変化させるようにする。
【００３２】
このため、図示のように、実線の縦矢印Ａを、露光率ＥＲ用の目盛軸であるＹ１軸の左側に表示させ、その高さを、いま設定されたレンズ開放率ＬＯの値(％)にとる。
そして、この縦矢印Ａの頂点位置から横方向に延びる破線の横矢印Ｂを表示させ、この横矢印Ｂが反対側にあるＹ２軸に到達した位置を、Ｙ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される高さとし、露光率ＥＲ用の目盛を表示するのである。
【００３３】
いま、一例として、設定されたレンズ開放率ＬＯが７５％とすると、この場合、図２(a)に示すように、矢印Ａの高さはＹ１軸の７５％になり、従って、この場合、露光率ＥＲ用の目盛軸であるＹ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される高さは、Ｙ１軸の７５％と同じ位置になる。
そして、この結果、撮像レンズ２の絞り(Ｆ値)を変えると、レンズ開放率ＬＯが変わり、矢印Ａの高さが変わるので、これに応じてＹ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される位置が自動的に上下し、露光率ＥＲ目盛が伸び縮みすることになる。
【００３４】
このとき、パソコン４は、図示のように、このとき設定されているフレームレートＦＲとフレーム時間ＦＴ、レンズ開放率ＯＬ、露光率ＥＲの各数値を、図形Ｚのタイトルとして表示する。このとき、設定した露光時間は、露光率ＥＲに換算されているので、ここには表示してないが、露光率ＥＲが１のときフレーム時間ＦＴに等しくなるので、露光率ＥＲ＝１の目盛にフレーム時間ＦＴの値を併記してもよく、従って、この場合は、図示のようになる。
その上で、この図形Ｚで表わされている直角座標の中に、図にハッチングを付して示した方形の図形Ｇ１を表示させるのであるが、このとき図形Ｇ１の大きさについては以下の通りにする。
【００３５】
まず、縦方向の寸法、つまり図形Ｇ１の高さについては、このとき設定されている露光率ＥＲをＹ２軸の目盛でみた位置と同じにする。
次に、横方向の寸法、つまり図形Ｇ１の幅については、このとき設定されているフレーム時間ＦＴをＸ軸からそのまま取るのである。
そうすると、この図２(a)の場合、図形Ｇ１は、高さがＥＲ目盛でみて１／２になり、幅はＦＴ１０ｍｓになっている。
従って、この図２(a)の場合、撮像した画像の明るさは、図にハッチングを付して示した方形の図形Ｇ１の大きさ(面積)で表現されていることになる。
【００３６】
何故なら、撮像した画像の明るさは、上記したように、撮像素子に入射されている光の強度と露光時間によって決まり、このとき光の強度については、レンズ開放率ＬＯとしてＹ１軸に設定された値がＹ２軸の露光率ＥＲ目盛の最大値に反映されていて、これが図形Ｇ１の高さになっており、図形Ｇ１の幅は露光時間になっているので、これらの積、つまり撮像した画像の明るさは、図形Ｇ１の大きさになっているからである。
【００３７】
そして、この結果、オペレータは、図形Ｇ１をみると、その大きさから撮像した画像の明るさが感覚的に認識でき、有る程度、定量的に捉えることができるようになる。
これは、図形の場合、単なる数値とは異なり、見ただけで直ちに大きさが感じとれ、大小の程度が認識できるからであり、このとき図形Ｇ１によれば、その面積が画像の明るさに比例しているからである。
【００３８】
一方、画像の明るさを、単に数値の積から把握しようとした場合、思考上で計算が必要であり、しかも計算結果も思考上にあるだけなので、感覚的に把握するのは困難であり、まして定量的に捉えることなど、ほとんど不可能であるといえ、このため、従来技術では、所望の明るさの画像の取得に熟練を要してしまうのである。
【００３９】
次に、図３(a)、(b)は、同じくフレームレートＦＲは１００(fps)であるが、絞りを変えてレンズ開放率ＬＯを５０％にした場合で、これにより露光率ＥＲ目盛の最大値が５０／７５に下がっている。
この結果、露光率ＥＲは同じく１／２で変わっていないにもかかわらず、露光率ＥＲ目盛の最大値が５０／７５に下がっていることから、図形Ｇ２の高さが、図２の図形Ｇ１の高さの５０／７５に減少している。
そこで、この場合、図２の図形Ｇ１の面積が、図３の図形Ｇ２の面積より大きいことは一目瞭然で、しかも、差が約６割であることまで、ほとんど一目瞭然であるといえ、従って、この場合、明るさの大小が簡単に識別できることになる。
【００４０】
また、図４(a)、(b)は、フレームレートＦＲだけを２００(fps)にした場合の図形Ｇ３を示したものである。
この図４の場合、レンズ開放率ＬＯと露光率ＦＲは図３と同じなので、図形Ｇ３の高さも図３の図形Ｇ２と同じであるが、フレームレートＦＲが２倍で、フレーム時間ＦＴは半分になっているので、図形Ｇ３の幅も図形Ｇ２の半分になっている。
従って、大きさ(面積)が半減していることから、明るさが半分になっていることが簡単に認識できる。
【００４１】
そして、このことは、複数のケースを比較した場合、特に顕著で、違いが一目瞭然で判るようになる。
そこで、以下、この点について説明すると、まず、図５は、レンズ開放率ＬＯは何れも１００％と同じであるが、フレームレートＦＲと露光率ＥＲが異なっている場合を左右に並べて示した図で、このときレームレートＦＲが１００(fps)で露光率ＥＲが１／４の場合が図５(a)で、フレームレートＦＲが２００(fps)で露光率ＥＲが１／２の場合が図５(b)である。
そして、この場合、図５(a)の図形Ｇ５Ａと図５(b)の図形Ｇ５Ｂは、撮像条件を変えたので形状は異なっている。しかし、大きさ(面積)が同じであることから、画像の明るさは同じであることが直ちに認識できる。
【００４２】
次に、図６は、レームレートＦＲは何れも１００(fps)と同じであるが、今度はレンズ開放率ＬＯと露光率ＥＲが異なっている場合を左右に並べて示した図で、このときレンズ開放率ＬＯが５０(％)で露光率ＥＲが１／２の場合が図６(a)で、レンズ開放率ＬＯが１００(％)で露光率ＥＲが１／４の場合が図６(b)である。
そして、この場合、図６(a)の図形Ｇ６Ａと図６(b)の図形Ｇ６Ｂは、撮像条件を変えたにもかかわらず、形状も大きさ(面積)も同じであることから、画像の明るさは同じであることが直ちに認識できる。
【００４３】
以上のように、この実施形態によれば、画像の明るさが図形の大きさとして視覚的に把握できるので、従来技術のように、思考上での計算により画像の明るさを推測する必要がなく、従って、熟練を要することなく、予期した明るさの画像が容易に得られることになる。
【００４４】
なお、ここに説明した実施形態では、撮像レンズ２の絞り値をエンコーダで電気的データに変換してパソコン４に入力するようになっているが、オペレータがレンズから絞り値を読み取り、それをパソコンに入力するようにしてもよく、この場合、エンコーダは不要であり、従って、汎用の撮像レンズをそのまま用いて実施することができる。
【００４５】
ところで、上記の実施形態は、本発明を、周辺画素記録型撮像素子を用いた高速度撮像装置に適用した場合の一実施形態であるが、本発明は、通常の撮像素子による一般的な撮像装置にも適用可能なことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
１：周辺画素記録型撮像素子
２：撮像レンズ
２Ｓ：絞り機構
３：撮像部
４：パソコン
５：モニタ(画像表示用のモニタ)
６：ＭＰＸ(Multiplexer：多重化回路)
７：レベル判定部
８：ＴＧ(Timing Generator：タイミング発生器)
９：ＣＰＵ、
１０：係数マトリクス
１１：ガンマ補正部
１２：ＩＦ(Interface：インターフェース)
１３：画像処理部
１４〜２９：ＦＥＰ(Front End Processor：フロントエンドプロセッサ)
３１、４１、５１：補正部
３２、４２、５２：誤差検出部
３３、３４、４３、４４、４５、４８：減算器
３５、３６：ラインメモリ部
４６、４７、４９、５０：フレームメモリ部
５３：切替器
５４：ビットシフト
５５：加算器
５６：飽和検出部
５７、５８、５９：遅延部、
ＣＤＳ：Correlated Double Sampling
ＡＧＣ：Automatic Gain Control(利得可変増幅回路)、
ＡＤＣ：Analog Digital Converter(アナログ−デジタル変換器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像デバイスを用いた撮像装置に係り、特に、画像信号のフレームレートと１フレーム期間中での露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、爆発、燃焼、破壊、弾丸の発射状況や飛翔状況など、状態が短時間の間に大きく変化する現象、いわゆる高速現象を伴う被写体は、そのまま肉眼で観察しても像として捉えることは殆どできず、従って、現象の分析のためには、例えば１秒間に１００万コマ、つまり１フレームの撮像時間が１μ秒以下という高速度で被写体を撮像する必要がある。
そして、このような高速現象を人間の視覚に認識させるためには、少なくとも１秒間以上の動画としてスローモーション再生する必要があり、従って、通常は、少なくとも３０フレーム分の画像信号を取得するようにしている。
【０００３】
このとき、近年、光電変換画素を構成する複数のフォトダイオードの各々の周辺に、対応するフォトダイオードの各々の信号電荷を蓄積するためのＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子)を備えた個体撮像素子(以下、周辺画素記録型撮像素子)が実用化され、これによれば、個体撮像素子により高速撮像が容易に得られるようになった(例えば、特許文献１などを参照。)。
更に、この周辺画素記録型撮像素子のＣＣＤ(周辺蓄積ＣＣＤという)を斜行直線状にし、並列読み出しする撮像素子を用いることにより、１００万枚／秒の超高速で連続撮像が行なえるようになっている(例えば、特許文献２などを参照。)。
【０００４】
ところで、この周辺画素記録型撮像素子を用いた超高速撮像の場合、露光を開始してからフォトダイオードの信号電荷が周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、周辺蓄積ＣＣＤに蓄積される。
しかし、この場合、信号電荷を蓄積しながら画像情報として読み出すのは困難であり、このため、従来技術では、露光を開始してフォトダイオードの信号電荷が周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、蓄積された後、高速転送を停止させ、露光が終了してから、読み出しを行なうようにしている。
このときの露光手段としては、通常、金属薄板のセクターやマイクロミラーによる機械式シャッタが用いられ、ストロボ照明による露光開始と露光終了の場合はキセノン放電管や高輝度ＬＥＤが用いられる。
【０００５】
そして、機械式シャッタやストロボ照明による露光開始から露光終了までの期間、フォトダイオードに入射した光量に応じた信号電荷がフォトダイオードから周辺蓄積ＣＣＤに高速転送され、蓄積されてゆく。
そして、周辺蓄積ＣＣＤから垂直読み出しＣＣＤと水平読み出しＣＣＤに転送され、ＦＤＡ(Floating Diffusion Amplifier)により信号電圧として撮像素子から読み出す。
【０００６】
このとき高速転送の停止以前に画素周辺蓄積ＣＣＤに蓄積された信号電荷が読み出される。そこで、露光開始途中時または露光終了途中時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号は不要信号として取り出され、露光時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号と共にパソコン等の画像編集装置に供給され、補正された高速撮影画像として編集される。
このとき、高速撮影に用いられる露光開始途中時または露光終了途中時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号と露光時に高速転送された信号電荷から生成された画像信号は、連続する高速転送された信号電荷から生成された画像信号であるので、編集された高速撮影画像信号では途中で画面が飛んでしまう不都合は全く生じない。
【０００７】
具体的に説明すると、この周辺画素記録型撮像素子の場合、図７(a)に示すように、各画素のフォトダイオードに、所定の転送パルスにより動作する多段ＣＣＤメモリ、例えば１４４段のＣＣＤメモリからなる斜行直線状転送路(斜め転送路ともいう)と垂直転送路が直結してあり、各フォトダイオードにより光電変換された各画素の信号電荷は、所定の読出パルスにより、所定の読出間隔、例えば１μ秒の読出間隔で斜め転送路に順次、転送され、１４４段の斜行直線状転送路と垂直転送路に格納されて行くようになっている。
【０００８】
そして、この周辺画素記録型撮像素子においては、図７(b)に示すように、複数の横画素単位でチャネルを構成し、全部で例えば１６チャネルの並列出力を得るようにしている。
そこで、従来技術に係る撮像システムにおいては、高速転送を停止し露光を終了させた後、この高速転送の停止以前に斜行直線状転送路と垂直転送路に蓄積されていた電荷を斜行直線状転送路と垂直転送路から水平転送路に転送させ、水平転送路からＦＤＡに転送され、ＦＤＡにより信号電圧として撮像素子から読み出す。
【０００９】
そして、この読み出した信号電圧にＣＤＳ(Correlated Double Sampling)処理とＡＧＣ(Automatic Gain Control)処理を施した上でデジタル映像データに変換し、編集処理して１枚の画像に合成し、超高速撮像された画像とするのである。
【００１０】
図８は、このときの編集処理に使用される編集部３の一例で、撮像用のレンズ(図示してない)により、周辺画素記録型撮像素子１に被写体の像が結像されると、周辺画素記録型撮像素子１から信号電圧Ｖｉが読み出され、撮像部３内に１６チャネル分備えられているＦＥＰ(Front End Processor：フロントエンドプロセッサ)１４〜２９に入力される。
これらＦＥＰ１４〜２９は、それぞれ図示のように、雑音を除去するＣＤＳ(Correlated Double Sampling)とＡＧＣ(Automatic Gain Control：利得可変増幅回路)それにＡＤＣ(Analog Digital Converter：アナログ−デジタル変換器)が内蔵されている。
【００１１】
そこで、ＦＥＰ１４〜２９に入力された画像信号は、雑音の除去と振幅変動の抑制などの処理が施され、デジタル画像信号に変換した上でＭＰＸ(Multiplexer：多重化回路)６に供給され、これから補正前画像信号Ｖｉ’として取り出されてレベル判定部７と係数マトリクス１０、それにガンマ補正部１１によりガンマ補正され、更に画像処理部１３により補正され、その上で出力画像信号Ｖo として画像表示用のモニタ５に供給される。
【００１２】
このとき、パソコン４は、ＬＡＮＩ／Ｆ(Interface：インターフェース)１２を介して補正前画像信号を取り込み、ＣＰＵ９にアクセスして係数マトリクス１０に係数設定を行い、上記したガンマ補正が得られるように制御する。
また、このとき、ＴＧ(Timing Generator：タイミング発生部)８は、クロックＣＬＫと水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを入力し、これらから選択信号ＳＥＬを生成し、ＭＰＸ６とレベル判定部７に供給するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１２４６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、このような撮像装置の場合、撮像時に設定しなければならない撮像条件の一つに画像信号における画像の明るさがあるが、これは、撮像素子に入射されている光の強度と露光率によって決まる。
【００１５】
ここで、まず、撮像素子に入射されている光の強度は、撮像レンズの口径比と、レンズの絞りに設定されたＦ値で決る。
しかし、このとき撮像レンズの口径比はレンズの仕様で決まるので、結局、この光の強度は、通常、当該撮像レンズのＦ値だけで表わされている。
【００１６】
そして、このＦ値については、例えば、口径比が１.４のレンズの場合、絞りが１００％全開のときＦ１.４とし、以下、絞り５０％(絞り１／２)ではＦ２.０、絞り２５％(絞り１／４)ではＦ２.８、１２.５％絞り(絞り１／８)ではＦ４.０などと光量が半減する毎にＦ目盛をつけるのが一般的で、このＦ値については、オペレータによって設定され、撮像条件に対してパラメータとなる。
【００１７】
次に、露光率とは、画像信号の１フレーム時間(期間)に対する露光時間の比(露光時間／フレーム時間)のことで、このときの露光時間とは、いわゆる電子シャッタ機能により画像信号１フレーム時間内において与えられる露光時間のことであり、従って、画像信号のフレームレートと露光時間の双方がパラメータとして設定されれば、１フレーム時間が決り、露光率も決ることになる。ここで、フレームレートとは単位時間当りのフレーム数、つまり１秒当りのフレーム数のことであり、従って、１フレーム時間はフレームレートから換算される。
【００１８】
そして、このフレームレート(又はフレーム時間)と露光時間は、上記したＦ値と共に、オペレータにより撮像に関するパラメータとして撮像装置の制御部(例えばパソコン)に設定されるようになっている。
このときの１フレーム期間内での撮像素子の露光と遮光の関係を示したのが図９(a)、(b)、(c)、(d)で、これらの図に「露光」と示されている部分が１フレーム期間内での露光時間になる。
【００１９】
従って、このような撮像装置の場合、その運用に際しては、設定されたフレームレートを前提として撮像すべき画像の明るさをどのようにするか予め想定し、それに従って絞り値と露光時間を設定する必要がある。
しかしながら、このとき従来技術では、絞り値と露光時間の設定について、専らオペレータの判断に任されていた。
このため、従来技術では、適切な絞り値と露光時間の設定による所望の明るさの画像を得るのに熟練を要するという問題があった。
【００２０】
すなわち、従来技術の場合、画像の明るさを絞り値と露光時間から類推しなければならないので、所望の明るさの画像の取得に熟練を要してしまうのである。
本発明の目的は、予期した明るさの画像に対応した絞り値と露光時間の適切な設定が、与えられたフレームレートのもとで容易に得られるようにした撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は、画像信号のフレームレート及び１フレーム期間中の撮像素子の露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、横軸と縦軸で規定された方形の図形をモニタに表示させる表示制御手段を設け、前記表示制御手段は、撮像レンズに設定された絞り値と前記露光時間の設定値から算定される値を前記方形の図形の縦軸寸法とし、前記１フレーム期間として設定された値を前記方形の図形の横軸寸法として前記モニタに表示させるようにして達成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、露光量が矩形の面積として表示されるので、その矩形の大きさや縦長が横長かなどの形状状態から露光の程度が感覚的に捉えられるようになる。
従って、本発明によれば、画像の明るさが或る程度、定量的に推測できるので、予期した明るさの画像を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その１)を示す説明図である。
【図３】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その２)を示す説明図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その３)を示す説明図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その４)を示す説明図である。
【図６】本発明に係る撮像装置の一実施の形態による表示画像(その５)を示す説明図である。
【図７】周辺画素記録型撮像素子の説明図である。
【図８】周辺画素記録型撮像素子の編集処理に使用される編集部の一例を示すブロック図である。
【図９】フレームレートと１フレーム期間内での撮像素子の露光と遮光の関係を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明による撮像装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
まず、図１は、本発明を、図７で説明した撮像装置により実現させた場合の一実施の形態であり、従って、周辺画素記録型撮像素子１と撮像部３、パソコン４、それにモニタ５は、何れも図７の場合と同じである。
このとき周辺画素記録型撮像素子１には撮像レンズ２が設けてあり、この撮像レンズ２により、周辺画素記録型撮像素子１に被写体Ｏの像が結像されるようになっている。そして、この撮像レンズ２には絞り機構２Ｓがあり、その絞り値(Ｆ値)は、オペレータにより任意に設定される。
【００２５】
そこで、この絞り機構２Ｓにエンコーダ(図示してない)を設け、絞り機構２Ｓに設定されている絞り値がエンコード結果ｅとして取り出せるように構成してあり、エンコード結果ｅはパソコン４に取り込まれる。
次に、パソコン４は、撮像条件としてオペレータにより設定されているフレームレートＦＲを取り込み、これから１フレーム時間ＦＴを算出する。例えば、このときのフレームレートＦＲが１００ｆｐｓならフレーム時間は１０ｍｓになる。
なお、フレームレートＦＲの代わりにフレーム時間ＦＴを設定しておき、これを取り込むようにしてもよい。
【００２６】
このとき、パソコン４には、所望の図形(詳細は後述)をモニタ５に表示するのに必要なソフトウエアが格納され、これにより表示制御手段としての働きをする。
そこで、オペレータの処理開始指示によりパソコン４による表示制御処理が開始されると、まず、エンコード結果ｅから、このとき絞り機構２Ｓに設定されている絞り値を取り込み、絞りが全開、つまりＦ値が最小値のときを絞り値１００％(最大値)とするレンズ開放率ＬＯ(％)に換算する。
例えば、前述の口径比が１.４のレンズの場合、絞り値Ｆ１.４をＬＯ１００％、Ｆ２.０をＬＯ５０％、Ｆ２.８をＬＯ２５％、Ｆ４.０をＬＯ１２.５％に換算するのである。
【００２７】
また、ここで画像信号のフレームレートＦＲと露光時間の双方が設定されたことにより、パソコン４で露光率(露光時間／フレーム期間)が算出できる。そこで、これを露光率ＥＲとする。
従って、例えば、図９の場合、(a)は露光率ＥＲが１／２で、(b)は１／４、(c)は９／１０、そして(d)は１／８となる。
なお、ここでは、露光時間をｍｓ単位の時間で設定された場合について説明したが、露光時間に代えて直接、露光率ＥＲを設定するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、パソコン４は、モニタ５の表示面に、所望の図形として、図２(a)に示す直角座標図形Ｚを表示させ、その横軸をＸ軸とし、これのＸ軸をフレームレートＦＲで決る１フレーム時間ＦＴ用の目盛(スケール)とする。
そして、このＸ軸に、図示のように、最大値を１０ｍｓとして、０から所定の間隔毎に、例えば２.５ｍｓ、５ｍｓ、７.５ｍｓと表示する。
このとき、これも図示されているように、１フレーム時間ＦＴが最大値となる数値(この場合、１０ｍｓ)が表示される位置については、Ｘ軸の右端には達しない位置とする。
なお、このときの目盛の細かさは任意であり、例えば１ｍｓ単位で表示してもよい。
【００２９】
ここで、Ｘ軸目盛の最大値が、上記のように１０ｍｓとなるのは、設定されたフレームレートＦＲの最小値が１００ｆｐｓの場合であり、この場合、表示対象となるフレームレートＦＲは、例えば図９の(b)、(c)、(d)など１００ｆｐｓ以上のものに限られる。
従って、Ｘ軸目盛の最大値はフレームレートＦＲに応じて決める必要があり、例えば、設定されたフレームレートＦＲが１００ｆｐｓよりも低い場合、例えば図９(a)の場合は、Ｘ軸目盛の最大値を６６.６ｍｓにする必要がある。
そして、この図２(a)の場合、図２(b)に示すように、フレームレートＦＲは１００ｆｐｓで露光率ＥＲは１／２であるとする。
【００３０】
そして、この図形ＺのＸ軸は、更に、その両端からそれぞれ立ち上がっている２本の縦軸をもつものとして表示する。
まず、左側(一方の側)の縦軸をＹ１軸とし、このＹ１軸をレンズ開放率ＬＯ(％)用の目盛軸(スケール)とする。そして、このＹ１軸に、図示のように、下から所定の高さ毎に順次、２５％、５０％、７５％、１００％と表示する。このとき１００％が最大値である。なお、これも一例で、目盛の細かさは任意であり、１％単位で目盛を表示してもよい。
【００３１】
次に、右側(他方の側)の縦軸をＹ２軸とし、このＹ２軸は、露光率ＥＲ(無名数)用の目盛軸(スケール)とし、これに、図示のように、下から所定の高さ毎に順次、１／５、２／５、１／２、４／５、１(１／１)と表示する。このとき１が最大値である。なお、これも一例で、目盛の細かさは任意であり、例えば１／１００単位で表示してもよい。
しかして、このとき、露光率ＥＲの最大値が表示されるＹ２軸上での高さを固定とせず、レンズ開放率ＬＯ(％)に応じて変化させるようにする。
【００３２】
このため、図示のように、実線の縦矢印Ａを、露光率ＥＲ用の目盛軸であるＹ１軸の左側に表示させ、その高さを、いま設定されたレンズ開放率ＬＯの値(％)にとる。
そして、この縦矢印Ａの頂点位置から横方向に延びる破線の横矢印Ｂを表示させ、この横矢印Ｂが反対側にあるＹ２軸に到達した位置を、Ｙ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される高さとし、露光率ＥＲ用の目盛を表示するのである。
【００３３】
いま、一例として、設定されたレンズ開放率ＬＯが７５％とすると、この場合、図２(a)に示すように、矢印Ａの高さはＹ１軸の７５％になり、従って、この場合、露光率ＥＲ用の目盛軸であるＹ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される高さは、Ｙ１軸の７５％と同じ位置になる。
そして、この結果、撮像レンズ２の絞り(Ｆ値)を変えると、レンズ開放率ＬＯが変わり、矢印Ａの高さが変わるので、これに応じてＹ２軸上で露光率ＥＲの最大値が表示される位置が自動的に上下し、露光率ＥＲ目盛が伸び縮みすることになる。
【００３４】
このとき、パソコン４は、図示のように、このとき設定されているフレームレートＦＲとフレーム時間ＦＴ、レンズ開放率ＯＬ、露光率ＥＲの各数値を、図形Ｚのタイトルとして表示する。このとき、設定した露光時間は、露光率ＥＲに換算されているので、ここには表示してないが、露光率ＥＲが１のときフレーム時間ＦＴに等しくなるので、露光率ＥＲ＝１の目盛にフレーム時間ＦＴの値を併記してもよく、従って、この場合は、図示のようになる。
その上で、この図形Ｚで表わされている直角座標の中に、図にハッチングを付して示した方形の図形Ｇ１を表示させるのであるが、このとき図形Ｇ１の大きさについては以下の通りにする。
【００３５】
まず、縦方向の寸法、つまり図形Ｇ１の高さについては、このとき設定されている露光率ＥＲをＹ２軸の目盛でみた位置と同じにする。
次に、横方向の寸法、つまり図形Ｇ１の幅については、このとき設定されているフレーム時間ＦＴをＸ軸からそのまま取るのである。
そうすると、この図２(a)の場合、図形Ｇ１は、高さがＥＲ目盛でみて１／２になり、幅はＦＴ１０ｍｓになっている。
従って、この図２(a)の場合、撮像した画像の明るさは、図にハッチングを付して示した方形の図形Ｇ１の大きさ(面積)で表現されていることになる。
【００３６】
何故なら、撮像した画像の明るさは、上記したように、撮像素子に入射されている光の強度と露光時間によって決まり、このとき光の強度については、レンズ開放率ＬＯとしてＹ１軸に設定された値がＹ２軸の露光率ＥＲ目盛の最大値に反映されていて、これが図形Ｇ１の高さになっており、図形Ｇ１の幅は露光時間になっているので、これらの積、つまり撮像した画像の明るさは、図形Ｇ１の大きさになっているからである。
【００３７】
そして、この結果、オペレータは、図形Ｇ１をみると、その大きさから撮像した画像の明るさが感覚的に認識でき、有る程度、定量的に捉えることができるようになる。
これは、図形の場合、単なる数値とは異なり、見ただけで直ちに大きさが感じとれ、大小の程度が認識できるからであり、このとき図形Ｇ１によれば、その面積が画像の明るさに比例しているからである。
【００３８】
一方、画像の明るさを、単に数値の積から把握しようとした場合、思考上で計算が必要であり、しかも計算結果も思考上にあるだけなので、感覚的に把握するのは困難であり、まして定量的に捉えることなど、ほとんど不可能であるといえ、このため、従来技術では、所望の明るさの画像の取得に熟練を要してしまうのである。
【００３９】
次に、図３(a)、(b)は、同じくフレームレートＦＲは１００(fps)であるが、絞りを変えてレンズ開放率ＬＯを５０％にした場合で、これにより露光率ＥＲ目盛の最大値が５０／７５に下がっている。
この結果、露光率ＥＲは同じく１／２で変わっていないにもかかわらず、露光率ＥＲ目盛の最大値が５０／７５に下がっていることから、図形Ｇ２の高さが、図２の図形Ｇ１の高さの５０／７５に減少している。
そこで、この場合、図２の図形Ｇ１の面積が、図３の図形Ｇ２の面積より大きいことは一目瞭然で、しかも、差が約６割であることまで、ほとんど一目瞭然であるといえ、従って、この場合、明るさの大小が簡単に識別できることになる。
【００４０】
また、図４(a)、(b)は、フレームレートＦＲだけを２００(fps)にした場合の図形Ｇ３を示したものである。
この図４の場合、レンズ開放率ＬＯと露光率ＦＲは図３と同じなので、図形Ｇ３の高さも図３の図形Ｇ２と同じであるが、フレームレートＦＲが２倍で、フレーム時間ＦＴは半分になっているので、図形Ｇ３の幅も図形Ｇ２の半分になっている。
従って、大きさ(面積)が半減していることから、明るさが半分になっていることが簡単に認識できる。
【００４１】
そして、このことは、複数のケースを比較した場合、特に顕著で、違いが一目瞭然で判るようになる。
そこで、以下、この点について説明すると、まず、図５は、レンズ開放率ＬＯは何れも１００％と同じであるが、フレームレートＦＲと露光率ＥＲが異なっている場合を左右に並べて示した図で、このときレームレートＦＲが１００(fps)で露光率ＥＲが１／４の場合が図５(a)で、フレームレートＦＲが２００(fps)で露光率ＥＲが１／２の場合が図５(b)である。
そして、この場合、図５(a)の図形Ｇ５Ａと図５(b)の図形Ｇ５Ｂは、撮像条件を変えたので形状は異なっている。しかし、大きさ(面積)が同じであることから、画像の明るさは同じであることが直ちに認識できる。
【００４２】
次に、図６は、レームレートＦＲは何れも１００(fps)と同じであるが、今度はレンズ開放率ＬＯと露光率ＥＲが異なっている場合を左右に並べて示した図で、このときレンズ開放率ＬＯが５０(％)で露光率ＥＲが１／２の場合が図６(a)で、レンズ開放率ＬＯが１００(％)で露光率ＥＲが１／４の場合が図６(b)である。
そして、この場合、図６(a)の図形Ｇ６Ａと図６(b)の図形Ｇ６Ｂは、撮像条件を変えたにもかかわらず、形状も大きさ(面積)も同じであることから、画像の明るさは同じであることが直ちに認識できる。
【００４３】
以上のように、この実施形態によれば、画像の明るさが図形の大きさとして視覚的に把握できるので、従来技術のように、思考上での計算により画像の明るさを推測する必要がなく、従って、熟練を要することなく、予期した明るさの画像が容易に得られることになる。
【００４４】
なお、ここに説明した実施形態では、撮像レンズ２の絞り値をエンコーダで電気的データに変換してパソコン４に入力するようになっているが、オペレータがレンズから絞り値を読み取り、それをパソコンに入力するようにしてもよく、この場合、エンコーダは不要であり、従って、汎用の撮像レンズをそのまま用いて実施することができる。
【００４５】
ところで、上記の実施形態は、本発明を、周辺画素記録型撮像素子を用いた高速度撮像装置に適用した場合の一実施形態であるが、本発明は、通常の撮像素子による一般的な撮像装置にも適用可能なことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
１：周辺画素記録型撮像素子
２：撮像レンズ
２Ｓ：絞り機構
３：撮像部
４：パソコン
５：モニタ(画像表示用のモニタ)
６：ＭＰＸ(Multiplexer：多重化回路)
７：レベル判定部
８：ＴＧ(Timing Generator：タイミング発生器)
９：ＣＰＵ、
１０：係数マトリクス
１１：ガンマ補正部
１２：ＩＦ(Interface：インターフェース)
１３：画像処理部
１４〜２９：ＦＥＰ(Front End Processor：フロントエンドプロセッサ)
３１、４１、５１：補正部
３２、４２、５２：誤差検出部
３３、３４、４３、４４、４５、４８：減算器
３５、３６：ラインメモリ部
４６、４７、４９、５０：フレームメモリ部
５３：切替器
５４：ビットシフト
５５：加算器
５６：飽和検出部
５７、５８、５９：遅延部、
ＣＤＳ：Correlated Double Sampling
ＡＧＣ：Automatic Gain Control(利得可変増幅回路)、
ＡＤＣ：Analog Digital Converter(アナログ−デジタル変換器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号のフレームレート及び１フレーム期間中の撮像素子の露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、
横軸と縦軸で規定された方形の図形をモニタに表示させる表示制御手段を設け、
前記表示制御手段は、撮像レンズに設定された絞り値と前記露光時間の設定値から算定される値を前記方形の図形の縦軸寸法とし、前記１フレーム期間として設定された値を前記方形の図形の横軸寸法として前記モニタに表示させるように構成したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
画像信号のフレームレート及び１フレーム期間中の撮像素子の露光時間が任意に設定できるようにした撮像装置において、
横軸と縦軸で規定された方形の図形をモニタに表示させる表示制御手段を設け、
前記表示制御手段は、撮像レンズに設定された絞り値と前記露光時間の設定値から算定される値を前記方形の図形の縦軸寸法とし、前記１フレーム期間として設定された値を前記方形の図形の横軸寸法として前記モニタに表示させるように構成したことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７１９４３（Ｐ２０１１−１７１９４３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２９３３（Ｐ２０１０−３２９３３）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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