JP2003198898A - Solid-state imaging device camera and intercom with camera - Google Patents

Solid-state imaging device camera and intercom with camera

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JP2003198898A
JP2003198898A JP2001401533A JP2001401533A JP2003198898A JP 2003198898 A JP2003198898 A JP 2003198898A JP 2001401533 A JP2001401533 A JP 2001401533A JP 2001401533 A JP2001401533 A JP 2001401533A JP 2003198898 A JP2003198898 A JP 2003198898A
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infrared light
solid
cut filter
lens
imaging device
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Akiko Honda
亜紀子 本田
Shinji Kirihata
慎司 桐畑
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device camera that eliminates the need for a dummy filter in spite of provision of an infrared ray-cut filter that is placed in front of a solid-state imaging device and removed therefrom. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device camera is provided with: a solid- state imaging device 3 having the sensitivity in a visible light area and an infrared ray area; a photographing lens 2 with a fixed focus placed in front of the solid-state imaging device 3; the infrared ray-cut filter 1 the transmissivity of which with respect to a infrared ray is lower than the transmissivity with respect to a visible light; and a filter drive mechanism 6 that can move the infrared ray-cut filter 1 between a front position of the solid-state imaging device 3 and a position outside the visual field of the solid-state imaging device 3. While the infrared ray-cut filter 1 is placed at a position in front of the solid-state imaging device 3, when the relation of position between the lens 2 and the solid-state imaging device 3 is determined so as to match the focus by using the visible light, after the infrared ray-cut filter 1 is removed, conditions to obtain required resolving power are obtained by using an infrared ray. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可視光領域から赤
外光領域までの感度を有する固体撮像素子の前方の位置
に配置される赤外光カットフィルタを備えた固定焦点の
固体撮像素子カメラおよびカメラ付きドアホンに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixed-focus solid-state image pickup device camera having an infrared light cut filter arranged in front of a solid-state image pickup device having sensitivity from visible light region to infrared light region. And a door intercom with a camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、侵入者を監視する用途や来訪
者を確認する用途に露光などの電子制御が可能なCCD
などの固体撮像素子を用いた固定焦点の固体撮像素子カ
メラが提供されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a CCD capable of electronically controlling exposure and the like for the purpose of monitoring intruders and confirming visitors.
There is provided a fixed-focus solid-state image sensor camera using such a solid-state image sensor.

【0003】ここで、固体撮像素子のうち例えばCCD
は赤外光領域までの感度を有しているので、固体撮像素
子に可視光領域だけでなく赤外光領域をも含む光が入射
するとカメラを通して得られる映像は肉眼で見た映像と
見え方が異なる。そこで、赤外光に対する透過率が可視
光に対する透過率よりも低い赤外光カットフィルタを固
体撮像素子の前方の位置に配置し、赤外光を減光してい
る。
Among the solid-state image pickup devices, for example, CCD
Has a sensitivity up to the infrared light region, the image obtained through the camera will look as if seen with the naked eye when light including not only the visible light region but also the infrared light region enters the solid-state image sensor. Is different. Therefore, an infrared light cut filter whose transmittance for infrared light is lower than that for visible light is arranged at a position in front of the solid-state image sensor to reduce the infrared light.

【0004】一方、夜間など撮像範囲が暗い状態のとき
に鮮明な映像を得るには補助照明が必要である。可視光
源を補助照明に用いた場合、侵入者確認の用途であれば
侵入者に気づかれやすく、来訪者確認の用途であれば補
助照明が来訪者に不快感を与えることがある。そこで、
一般に固体撮像素子として用いられるCCDが赤外光領
域まで感度を有することを利用し、補助照明として赤外
光源を用いた固体撮像素子カメラが提供されている。
On the other hand, auxiliary lighting is required to obtain a clear image when the image pickup range is dark such as at night. When a visible light source is used as auxiliary lighting, an intruder can be easily noticed for the purpose of confirming an intruder, and the auxiliary lighting sometimes gives discomfort to a visitor for the purpose of confirming a visitor. Therefore,
A solid-state image sensor camera that uses an infrared light source as auxiliary illumination is provided by utilizing the fact that a CCD generally used as a solid-state image sensor has sensitivity in the infrared light region.

【0005】ところで、赤外光源を補助照明として使用
する際には赤外光を有効に利用するために前述の赤外光
カットフィルタを固体撮像素子の前方の位置から取り外
さなければならない。
By the way, when the infrared light source is used as auxiliary illumination, the above infrared light cut filter must be removed from the position in front of the solid-state image pickup device in order to effectively use the infrared light.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、固体撮像素子
の前方の位置に配置される撮影用のレンズの光軸上に図
8(a)に示すように赤外光カットフィルタ1が配置さ
れた状態では、赤外光カットフィルタ1がなかった場合
に破線で示すように形成される光線が赤外光カットフィ
ルタ1において実線で示すように屈折することによりレ
ンズの焦点距離は長くなる。従って、固定焦点の固体撮
像素子カメラにおいて赤外光カットフィルタ1を固体撮
像素子の前方の位置に配置した状態でピントが合うよう
にレンズと固体撮像素子とを配置すると、赤外光カット
フィルタ1を取り外した際にピントがずれてしまう。
However, as shown in FIG. 8 (a), the infrared light cut filter 1 is arranged on the optical axis of the photographing lens arranged in front of the solid-state image pickup device. In the state, when the infrared light cut filter 1 is not provided, the light beam formed as shown by the broken line is refracted as shown by the solid line at the infrared light cut filter 1, so that the focal length of the lens becomes long. Therefore, in a fixed-focus solid-state image sensor camera, if the lens and the solid-state image sensor are arranged so that the infrared light cut filter 1 is placed in front of the solid-state image sensor, the infrared light cut filter 1 is arranged. The focus shifts when you remove the.

【0007】そこで、実開平2−13364号公報に
は、上述したピントのずれを補正するための補正レンズ
(以下、ダミーフィルタ)を赤外光カットフィルタ1と
入れ替える形で固体撮像素子の前方の位置に配置する技
術が示されている。しかし、ダミーフィルタを用いると
ダミーフィルタを別途用意する必要があるため、コスト
が高くなる。
Therefore, in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-13364, a correction lens (hereinafter referred to as a dummy filter) for correcting the above-mentioned focus shift is replaced with the infrared light cut filter 1 and the front side of the solid-state image pickup device. Positioning techniques are shown. However, if the dummy filter is used, it is necessary to separately prepare the dummy filter, which increases the cost.

【0008】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、固体撮像素子の前方の位置への配
置と取り外しとが可能な赤外光カットフィルタを備えな
がらもダミーフィルタを不要とする固定焦点の固体撮像
素子カメラおよびこの固体撮像素子カメラを用いたカメ
ラ付きドアホンを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dummy filter while having an infrared light cut filter capable of disposing and removing the solid-state image pickup device in the front position. An object of the present invention is to provide an unnecessary fixed-focus solid-state image sensor camera and a doorphone with a camera using the solid-state image sensor camera.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、可視
光領域から赤外光領域まで感度を有する固体撮像素子
と、前記固体撮像素子の前方の位置に配置された固定焦
点の撮影用のレンズと、赤外光に対する透過率が可視光
に対する透過率よりも低い赤外光カットフィルタと、前
記赤外光カットフィルタを前記固体撮像素子の前方の位
置と前記固体撮像素子の視野外の位置との間で移動可能
とするフィルタ駆動機構と、前記固体撮像素子の撮像範
囲に赤外光を照射する照明用赤外光源と、前記固体撮像
素子の出力から映像信号を生成する映像信号処理部とを
備え、前記赤外光カットフィルタの肉厚dと、前記赤外
光カットフィルタの可視光に対する屈折率ndfと、前記
レンズの可視光に対する焦点距離fdと、前記レンズの
可視光に対する屈折率ndlと、前記照明用赤外光源の放
射する赤外光に対する前記レンズの屈折率nalとが0.
5d(1−1/ndf)≦fd(ndl−nal)/(nal
1)≦2d(1−1/ndf)を満たすことを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state image pickup device having a sensitivity from a visible light region to an infrared light region, and a fixed focus image pickup arranged in front of the solid-state image pickup device. Lens, an infrared light cut filter whose transmittance for infrared light is lower than the transmittance for visible light, the infrared light cut filter at a position in front of the solid-state image sensor and outside the visual field of the solid-state image sensor. A filter driving mechanism that is movable between a position and an infrared light source for illumination that irradiates the imaging range of the solid-state image sensor with infrared light, and a video signal process that generates a video signal from the output of the solid-state image sensor. And a thickness d of the infrared light cut filter, a refractive index n df of the infrared light cut filter for visible light, a focal length f d of the lens for visible light, and a visible light of the lens. Refraction to and n dl, and the refractive index n al of the lens with respect to the infrared light radiated from the illumination infrared light source is 0.
5d (1-1 / n df ) ≦ f d (n dl −n al ) / (n al
1) It is characterized by satisfying ≦ 2d (1-1 / n df ).

【0010】請求項2の発明は、請求項1記載の発明に
おいて、前記赤外光カットフィルタの肉厚dが0.3m
mであり、前記赤外光カットフィルタの可視光に対する
屈折率ndfが1.51であり、前記レンズの可視光での
焦点距離fdが2.15mmであり、前記レンズの可視
光に対する屈折率ndlが1.492であり、前記照明用
赤外光源の放射する赤外光の波長が950nmであり、
前記照明用赤外光源の放射する赤外光に対する前記レン
ズの屈折率nalが1.475であることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the infrared light cut filter has a wall thickness d of 0.3 m.
m, the refractive index n df of the infrared cut filter for visible light is 1.51, the focal length f d of the lens for visible light is 2.15 mm, and the refractive index of the lens for visible light is The rate n dl is 1.492, the wavelength of infrared light emitted from the infrared light source for illumination is 950 nm,
The refractive index n al of the lens with respect to infrared light emitted from the illumination infrared light source is 1.475.

【0011】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2記載の発明において、前記赤外光カットフィルタには
可視光の反射を防止する反射防止コーティングが施され
ていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the infrared light cut filter is provided with an antireflection coating for preventing reflection of visible light. .

【0012】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
のいずれか1項に記載の発明において、前記赤外光カッ
トフィルタは透光性部材からなるフィルタ基板と前記フ
ィルタ基板の表面に形成され赤外光に対する透過率が可
視光に対する透過率よりも低い薄膜とを備えることを特
徴とする。
The invention of claim 4 is the invention of claims 1 to 3.
In the invention described in any one of 1, the infrared cut filter is formed on a surface of the filter substrate made of a translucent member and the filter substrate, and the transmittance for infrared light is lower than the transmittance for visible light. And a thin film.

【0013】請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4
のいずれか1項に記載の発明において、前記照明用赤外
光源として固体発光素子を用いることを特徴とする。
The invention of claim 5 is the invention of claims 1 to 4.
In the invention described in any one of 1, the solid-state light emitting element is used as the infrared light source for illumination.

【0014】請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5
のいずれか1項に記載の発明において、前記赤外光カッ
トフィルタは前記レンズと前記固体撮像素子との間の位
置に配置されることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is any one of claims 1 to 5.
In the invention described in any one of 1, the infrared light cut filter is arranged at a position between the lens and the solid-state image sensor.

【0015】請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6
のいずれか1項に記載の発明において、前記照明用赤外
光源を点灯・消灯させる照明制御部と、前記固体撮像素
子の撮像範囲の照度を検出する照度検出手段とを備え、
前記照明制御部は、前記照度検出手段によって検出され
た前記固体撮像素子の撮像範囲の照度が既定の基準値未
満であるときに前記照明用赤外光源を点灯させ、前記照
度検出手段によって検出された前記固体撮像素子の撮像
範囲の照度が前記基準値以上であるときに前記照明用赤
外光源を消灯させることを特徴とする。
The invention of claim 7 is from claim 1 to claim 6.
In the invention according to any one of the items 1 to 3, an illumination control unit that turns on and off the infrared light source for illumination, and an illuminance detection unit that detects illuminance in an imaging range of the solid-state image sensor,
The illumination control unit turns on the infrared light source for illumination when the illuminance of the imaging range of the solid-state image sensor detected by the illuminance detection unit is less than a predetermined reference value, and is detected by the illuminance detection unit. In addition, the illumination infrared light source is turned off when the illuminance in the imaging range of the solid-state imaging device is equal to or higher than the reference value.

【0016】請求項8の発明は、請求項1乃至請求項7
のいずれか1項に記載の発明の固体撮像素子カメラを備
える子機と、前記映像信号処理部から映像信号を受信し
て前記固体撮像素子カメラで撮影された画像を表示する
カラーモニタが設けられた親機とを備えることを特徴と
する。
[0016] The invention of claim 8 is from claim 1 to claim 7.
And a color monitor that receives a video signal from the video signal processing unit and displays an image captured by the solid-state imaging device camera. It is characterized by having a master unit.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施形態1)本実施形態における固体撮
像素子カメラは、図1および図2に示すように、可視光
領域から赤外光領域までの感度を有するCCDからなる
固体撮像素子3を備える。
(Embodiment 1) As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state image pickup device camera according to the present embodiment includes a solid-state image pickup device 3 composed of a CCD having a sensitivity from a visible light region to an infrared light region. .

【0019】固体撮像素子3の前方の位置には、ある範
囲の被写体Tにピントが合うように固体撮像素子3との
位置関係が設定された固定焦点の撮影用のレンズ2が配
置される。そして、赤外光に対する透過率が可視光に対
する透過率よりも低い赤外光カットフィルタ1が、フィ
ルタ駆動機構6によってレンズ2の前方の位置と固体撮
像素子3の視野外の位置との間で移動可能とされてい
る。
At a position in front of the solid-state image sensor 3, a fixed-focus image-taking lens 2 having a positional relationship with the solid-state image sensor 3 so that an object T in a certain range is focused is arranged. Then, the infrared light cut filter 1 whose transmittance for infrared light is lower than that for visible light is provided between the position in front of the lens 2 and the position outside the visual field of the solid-state image sensor 3 by the filter driving mechanism 6. It is supposed to be movable.

【0020】フィルタ駆動機構6は回転軸がレンズ2の
光軸に沿うように配置されたロータリーソレノイドであ
って、赤外光カットフィルタ1が装着されるアームが回
転軸に交差して設けられていて、アームの回転によって
赤外光カットフィルタ1を移動させる。
The filter drive mechanism 6 is a rotary solenoid whose rotation axis is arranged along the optical axis of the lens 2, and an arm on which the infrared light cut filter 1 is mounted is provided so as to intersect the rotation axis. Then, the infrared light cut filter 1 is moved by the rotation of the arm.

【0021】また、固体撮像素子カメラは、固体発光素
子としての発光ダイオードからなり撮像範囲に波長95
0nmの赤外光を照射する照明用赤外光源5と、固体撮
像素子3の出力から映像信号を生成する映像信号処理部
4とを備える。
The solid-state image pickup device camera is composed of a light-emitting diode as a solid-state light-emitting device and has a wavelength range of 95%.
An illumination infrared light source 5 that irradiates 0 nm infrared light, and a video signal processing unit 4 that generates a video signal from the output of the solid-state image sensor 3 are provided.

【0022】照明用赤外光源5とフィルタ駆動機構6と
は制御部7によって制御される。詳しく説明すると、制
御部7は、撮像に可視光を用いる可視光使用状態におい
ては図1に示すように照明用赤外光源5を消灯させると
ともに赤外光カットフィルタ1をレンズ2の前方の位置
に配置し、撮像に赤外光を用いる赤外光使用状態におい
ては図2に示すように照明用赤外光源5を点灯させると
ともに赤外光カットフィルタ1を固体撮像素子3の視野
外の位置に配置する。なお、制御部7は省略してもよ
い。
The illumination infrared light source 5 and the filter driving mechanism 6 are controlled by the controller 7. More specifically, the control unit 7 turns off the illumination infrared light source 5 and places the infrared light cut filter 1 in front of the lens 2 in the visible light use state in which visible light is used for imaging, as shown in FIG. When the infrared light is used, the infrared light source 5 for illumination is turned on and the infrared light cut filter 1 is placed outside the visual field of the solid-state image sensor 3 as shown in FIG. To place. The control unit 7 may be omitted.

【0023】照明用赤外光源5が発光ダイオードからな
るので、電球を用いる場合に比べてより少ない電力で必
要な光量を得ることができる。また、寿命が長いので照
射用赤外光源5を交換可能とするためのソケットやカバ
ーを設ける必要がなく、かつ小さいので照明用赤外光源
5を固体撮像素子3と共にプリント基板に実装したりレ
ンズ2の側に搭載したりすることができ、固体撮像素子
カメラの小型化が可能である。さらに、赤外光を放射す
る発光ダイオードはリモコンなどにも用いられるため、
市場に大量に出まわっており容易に入手することができ
る。
Since the illuminating infrared light source 5 is composed of a light emitting diode, it is possible to obtain a necessary amount of light with less electric power as compared with the case of using a light bulb. Further, since the life is long, it is not necessary to provide a socket or a cover for making it possible to replace the irradiation infrared light source 5, and since it is small, the illumination infrared light source 5 can be mounted on a printed circuit board together with the solid-state image sensor 3 or a lens. The solid-state imaging device camera can be miniaturized. Furthermore, since the light emitting diode that emits infrared light is also used for remote control,
It is available in large quantities on the market and can be easily obtained.

【0024】また、赤外光カットフィルタ1はガラスか
らなるフィルタ基板の表面に赤外光に対する透過率が可
視光に対する透過率よりも低い薄膜が設けられたもので
ある。この薄膜は一層あたり数十〜数百nmの厚さを有
する層を屈折率と厚さとが異なる層同士を重ねて数十層
に亘って蒸着することにより形成されている。従ってフ
ィルタ基板の肉厚を薄くしても赤外光カットフィルタ1
の赤外光に対する透過率を薄膜によって低く抑えること
ができる。
Further, the infrared light cut filter 1 is a filter substrate made of glass provided with a thin film on the surface of which the transmittance for infrared light is lower than the transmittance for visible light. This thin film is formed by depositing a layer having a thickness of several tens to several hundreds of nm per layer and stacking layers having different refractive indexes and thicknesses over several tens of layers. Therefore, even if the thickness of the filter substrate is reduced, the infrared light cut filter 1
It is possible to suppress the infrared ray transmittance for infrared light to a low level by using a thin film.

【0025】また、赤外光カットフィルタ1の表面には
可視光の反射を防止する反射防止コーティングが施され
ている。一般に赤外光カットフィルタ1のような光学フ
ィルタの基材として用いられるガラスの表面は4%程度
の反射率を有しており、赤外光カットフィルタ1の表面
における反射光が固体撮像素子3に入射すると、フレア
やゴーストといった現象を引き起こし、赤外光カットフ
ィルタ1がレンズ2の前方の位置に配置された状態にお
いて映像の質が低下する。しかし、本実施形態において
は、赤外光カットフィルタ1の表面に反射防止コーティ
ングが施されているので、フレアやゴーストの輝度が抑
えられ、赤外光カットフィルタ1がレンズ2の前方の位
置に配置された状態において映像の質が低下することを
防ぐことができる。例えば反射率が4%の面に反射防止
コーティングを施すことで反射率が1%に抑えられる場
合、反射防止コーティングを片面のみに施せば1/4、
両面に施せば1/16にフレアやゴーストの輝度を抑
え、映像の質を向上させることができる。
Further, the surface of the infrared light cut filter 1 is coated with an antireflection coating for preventing reflection of visible light. Generally, the surface of glass used as a base material of an optical filter such as the infrared light cut filter 1 has a reflectance of about 4%, and the reflected light on the surface of the infrared light cut filter 1 has a solid-state imaging device 3 When incident on, the phenomenon such as flare or ghost is caused, and the image quality is deteriorated in a state where the infrared light cut filter 1 is arranged in front of the lens 2. However, in the present embodiment, since the antireflection coating is applied to the surface of the infrared light cut filter 1, the brightness of flare and ghost is suppressed, and the infrared light cut filter 1 is positioned in front of the lens 2. It is possible to prevent the quality of the image from being deteriorated in the arranged state. For example, if the reflectance can be suppressed to 1% by applying the antireflection coating to the surface having the reflectance of 4%, if the antireflection coating is applied to only one surface, it becomes ¼,
If it is applied to both sides, the brightness of flare and ghost can be suppressed to 1/16 and the quality of the image can be improved.

【0026】ここで、本発明者は、図8(b)に示すよ
うにレンズ2において赤外光に対する焦点距離が可視光
に対する焦点距離よりも長く、この焦点距離の差と、赤
外光カットフィルタ1が取り外されてレンズ2の焦点距
離が短くなる幅との比が一定の範囲内であればダミーフ
ィルタがなくとも必要な解像力が得られるという点に着
目した。以下に詳しく説明する。
Here, as shown in FIG. 8B, the present inventor has found that the lens 2 has a focal length for infrared light longer than that for visible light, and the difference between the focal lengths and the infrared light cutoff. It was noted that the required resolution can be obtained without the dummy filter if the ratio with the width in which the filter 1 is removed and the focal length of the lens 2 is shortened is within a certain range. The details will be described below.

【0027】上述したように、レンズ2の赤外光に対す
る屈折率nalは可視光に対する屈折率ndlよりも小さい
ので、破線で示す赤外光に対する焦点距離は実線で示す
可視光に対する焦点距離fdよりもレンズ2の屈折率の
差による焦点ずれfcだけ長い。
As described above, since the refractive index n al of the lens 2 for infrared light is smaller than the refractive index n dl for visible light, the focal length for infrared light shown by the broken line is the focal length for visible light shown by the solid line. It is longer than f d by the focus shift f c due to the difference in the refractive index of the lens 2.

【0028】つまり、赤外光カットフィルタ1による焦
点ずれffとレンズ2の屈折率の差による焦点ずれfc
がある程度近ければ、可視光使用状態においてピントが
合うように設定されていても赤外光使用状態において必
要な解像力を得ることができるから、ダミーフィルタは
不要である。以下で詳しい条件を導出する。
In other words, if the defocus f f due to the infrared light cut filter 1 and the defocus f c due to the difference in refractive index of the lens 2 are close to each other to some extent, even if the focus is set in the visible light use state. The dummy filter is not necessary because the necessary resolution can be obtained in the infrared light use state. Detailed conditions are derived below.

【0029】レンズ2の厚みが無視できる程度とし、被
写体までの距離が無限とみなせるとすると、レンズ2の
屈折率の差による焦点ずれfcはfc=fd(ndl
al)/(nal−1)と表される。また、赤外光カット
フィルタ1による焦点ずれffは、赤外光カットフィル
タ1の肉厚がdであって可視光に対する屈折率がndf
あるとすると、ff=d(1−1/ndf)と表される。
Assuming that the thickness of the lens 2 is negligible and the distance to the object can be regarded as infinite, the focus shift f c due to the difference in the refractive index of the lens 2 is f c = f d (n dl
It is expressed as n al ) / (n al −1). Further, the focus shift f f due to the infrared light cut filter 1 is f f = d (1-1) when the thickness of the infrared light cut filter 1 is d and the refractive index for visible light is n df. / N df ).

【0030】可視光使用状態においてピントが合うよう
にレンズ2と固体撮像素子3との位置関係が設定されて
いても赤外光使用状態において必要な解像力を得るため
に、レンズ2の屈折率の差による焦点ずれfcと赤外光
カットフィルタ1による焦点ずれffとが満たすべき条
件を求めるにあたって、図10を用いる。図10に示さ
れたグラフは、赤外光として波長950nmの赤外光を
用い、可視光としてHeのd線(波長587.6nm)
を用いて、赤外光に対するレンズ2の焦点距離と可視光
に対するレンズ2の焦点距離との差fcと、赤外光カッ
トフィルタ1による焦点のずれffとの比fc/ffを横
軸にとり、幅1mmあたり100対の白黒縞が描かれレ
ンズ2の光軸上に配置されたチャートを用いて求めたコ
ントラスト(すなわちMTF)を縦軸にとったグラフで
ある。このようにして求めたMTFは解像力を反映して
いるといえる。可視光使用状態において破線イで示され
るMTFになるようにレンズ2と固体撮像素子3との位
置関係を調整して赤外光使用状態において得られたMT
Fを実線ロで示す。一般に固体撮像素子カメラを不審者
の監視や来訪者の確認等の用途に使用する場合にはMT
Fが0.3以上であれば実用可能であることが知られて
いる。図10によると、fc/ffが0.5以上2以下の
範囲に収まっておればMTFが0.3以上に保たれ、す
なわち必要な解像力が得られる。この条件を式で表す
と、0.5d(1−1/ndf)≦fd(ndl−nal)/
(nal−1)≦2d(1−1/ndf)である。
Even if the positional relationship between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 is set so that the lens 2 and the solid-state image pickup device 3 are in focus in the visible light use state, in order to obtain the necessary resolving power in the infrared light use state, the refractive index of the lens 2 is changed. In obtaining the condition to be satisfied by the defocus f f by defocus f c and an infrared light cut filter 1 due to the difference, using FIG. The graph shown in FIG. 10 uses infrared light having a wavelength of 950 nm as the infrared light and d line of He as the visible light (wavelength 587.6 nm).
Is used to calculate the ratio f c / f f of the difference f c between the focal length of the lens 2 for infrared light and the focal length of the lens 2 for visible light and the focus shift f f by the infrared light cut filter 1. 6 is a graph in which 100 pairs of black and white stripes per 1 mm width are drawn on the horizontal axis and the contrast (that is, MTF) obtained using a chart arranged on the optical axis of the lens 2 is plotted on the vertical axis. It can be said that the MTF thus obtained reflects the resolving power. MT obtained in the infrared light use state by adjusting the positional relationship between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 so that the MTF shown by the broken line a in the visible light use state is obtained.
F is indicated by a solid line B. Generally, when using the solid-state image sensor camera for the purpose of monitoring suspicious persons and confirming visitors, MT
It is known that if F is 0.3 or more, it is practical. According to FIG. 10, if f c / f f is in the range of 0.5 or more and 2 or less, the MTF is kept at 0.3 or more, that is, the necessary resolution is obtained. Expressing this condition formula, 0.5d (1-1 / n df) ≦ f d (n dl -n al) /
(N al −1) ≦ 2d (1-1 / n df ).

【0031】本実施形態においては、赤外光カットフィ
ルタ1は赤外光に対する透過率が可視光に対する透過率
よりも低い薄膜をフィルタ基板の表面に備えるので、薄
膜を多層膜として赤外光に対する減光効果を確保しても
薄膜の厚さは十数μm程度に抑えることができ薄膜にお
ける屈折を考慮する必要もなく、またフィルタ基板の肉
厚とフィルタ基板に用いる部材とをどのように選んでも
赤外光カットフィルタ1の赤外光を減光する性能は確保
されるから、肉厚dと可視光に対する屈折率n dfとを上
記の式の条件を満たすように設定することが容易であ
る。
In this embodiment, the infrared light cut filter is used.
Ruta 1 has a transmittance for infrared light and a transmittance for visible light.
Since a lower thin film is provided on the surface of the filter substrate,
Even if the film is made into a multi-layered film to secure the effect of reducing infrared light
The thickness of the thin film can be suppressed to about ten and several μm,
There is no need to consider refraction, and the thickness of the filter substrate
No matter how the thickness and the materials used for the filter substrate are selected
Ensures the infrared light cut filter 1's ability to reduce infrared light
Therefore, the thickness d and the refractive index n for visible light are dfAnd up
It is easy to set to satisfy the condition of the formula
It

【0032】因みに、赤外光カットフィルタとしてはガ
ラスなどの基材に赤外光吸収剤を混入したものを用いる
ことも考えられるが、本実施形態においては以下の理由
によって採用しない。赤外光吸収剤は一般に高温におい
て水と反応しやすく、赤外光カットフィルタは赤外光吸
収剤の濃度が高いほど環境試験等において高温での赤外
光吸収剤と水との反応によって白濁しやすい。従って白
濁を防ぐには赤外光吸収剤の濃度を低く抑えなければな
らず、また赤外光カットフィルタにおける赤外光の透過
率は赤外光吸収剤の濃度と赤外光カットフィルタの肉厚
とで決定されるから、赤外光に対する透過率を十分に低
くするためには赤外光カットフィルタの肉厚を確保する
必要がある。従って屈折率と肉厚とを上記の式を満たす
ように調整することが難しいから、本実施形態において
は採用しない。
Incidentally, as the infrared light cut filter, it is conceivable to use a material such as glass in which an infrared light absorbent is mixed, but in the present embodiment, it is not adopted for the following reason. Infrared light absorbers generally react easily with water at high temperatures, and the higher the concentration of infrared light absorbers in an infrared light cut filter, the more cloudy it becomes due to the reaction between infrared light absorbers and water at high temperatures in environmental tests. It's easy to do. Therefore, in order to prevent clouding, the concentration of the infrared light absorber must be kept low, and the transmittance of infrared light in the infrared light cut filter depends on the concentration of the infrared light absorber and the meat of the infrared light cut filter. Since the thickness is determined by the thickness, it is necessary to secure the thickness of the infrared cut filter in order to sufficiently reduce the transmittance for infrared light. Therefore, it is difficult to adjust the refractive index and the wall thickness so as to satisfy the above expressions, and therefore, it is not used in this embodiment.

【0033】ここで、本実施形態における赤外光カット
フィルタ1の肉厚dは0.3mmであり、可視光に対す
る屈折率ndfは1.51である。また、レンズ2の可視
光での焦点距離は2.15mmであり、可視光に対する
屈折率ndlは1.492、照明用赤外光源の照射する赤
外光に対する屈折率nalは1.475である。従って、
0.76d(1−1/ndf)=fd(ndl−nal)/
(nal−1)であるから上記の式の条件を満たし、つま
り必要な解像力を得ることができる。因みに図10によ
れば、赤外光カットフィルタ1をレンズ2の前方の位置
に配置した可視光使用状態においてMTFが0.99と
なるようにレンズ2と固体撮像素子3との位置関係を調
整してから、赤外光カットフィルタ1を取り外した赤外
光使用状態において測定したMTFは本実施形態のfc
/ffでは0.76である。
Here, the thickness d of the infrared light cut filter 1 in this embodiment is 0.3 mm, and the refractive index n df for visible light is 1.51. The lens 2 has a focal length of 2.15 mm for visible light, a refractive index n dl for visible light is 1.492, and a refractive index n al for infrared light emitted from an infrared light source for illumination is 1.475. Is. Therefore,
0.76d (1-1 / n df) = f d (n dl -n al) /
Since it is (n al −1), the condition of the above equation can be satisfied, that is, the necessary resolution can be obtained. Incidentally, according to FIG. 10, the positional relationship between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 is adjusted so that the MTF becomes 0.99 in the visible light use state in which the infrared light cut filter 1 is arranged in the position in front of the lens 2. After that, the MTF measured in the infrared light use state with the infrared light cut filter 1 removed is f c of the present embodiment.
/ F f is 0.76.

【0034】上記のように赤外光カットフィルタ1の肉
厚dと、可視光に対する赤外光カットフィルタ1の屈折
率ndfと、可視光でのレンズ2の焦点距離fdと、可視
光に対するレンズ2の屈折率ndlと、照明用赤外光源5
が照射する赤外光に対するレンズ2の屈折率nalとを設
定することにより、赤外光カットフィルタ1がレンズ2
の前方の位置に配置された可視光使用状態においてピン
トが合うようにレンズ2と固体撮像素子3との位置関係
が設定されていても、赤外光カットフィルタ1が固体撮
像素子3の視野外の位置に配置された赤外光使用状態に
おいて必要な解像力が得られ、従ってダミーフィルタを
必要としないので、ダミーフィルタを用いる場合と比べ
て部品点数が減少することによりコストを下げることが
できる。
As described above, the thickness d of the infrared light cut filter 1, the refractive index n df of the infrared light cut filter 1 for visible light, the focal length f d of the lens 2 for visible light, and the visible light Refractive index n dl of the lens 2 with respect to the infrared light source 5 for illumination
By setting the refractive index n al of the lens 2 with respect to the infrared light emitted by the
Even if the positional relationship between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 is set so that the lens 2 and the solid-state image sensor 3 are placed in a position in front of the solid-state image sensor 3 in the visible light use state, the infrared light cut filter 1 is outside the visual field of the solid-state image sensor 3. Since the necessary resolution can be obtained in the use state of the infrared light arranged at the position, and therefore the dummy filter is not required, the cost can be reduced by reducing the number of parts as compared with the case where the dummy filter is used.

【0035】(実施形態2)本実施形態において、可視
光使用状態では図3に示すように赤外光カットフィルタ
1はレンズ2と固体撮像素子3との間の位置に配置され
る。その他の構成は実施形態1と同様である。
(Embodiment 2) In the present embodiment, in the visible light use state, the infrared light cut filter 1 is arranged between the lens 2 and the solid-state image pickup element 3 as shown in FIG. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0036】ここで、画像のケラレをなくすためには、
図4に示すように、赤外光カットフィルタ1には、レン
ズ2の有効径と、レンズ2にかけられることのある絞り
12の開口径と、固体撮像素子3において像が結ばれる
範囲の寸法とによって規定される固体撮像素子3の視野
を覆う程度の面積が必要である。赤外光カットフィルタ
1をレンズ2の前方の位置に配置した場合は図4の2点
鎖線で示すように少なくともレンズ2の画角を覆う面積
が必要である。一方、本実施形態において赤外光カット
フィルタ1はレンズ2と固体撮像素子3との間の位置に
配置され、前述した固体撮像素子3の視野を覆うために
必要な面積はレンズ2の前方よりもレンズ2と固体撮像
素子3との間の方が狭いから、赤外光カットフィルタ1
の面積はレンズ2の前方の位置に配置する場合よりも狭
い面積でよい。また、赤外光カットフィルタ1がレンズ
2の前方の位置に配置される場合に比べてレンズ2と固
体撮像素子3との間の空間が有効に利用され、赤外光カ
ットフィルタ1とレンズ2と固体撮像素子3とからなる
光学系の全長が短縮されることにより固体撮像素子カメ
ラの小型化が可能になる。
Here, in order to eliminate the vignetting of the image,
As shown in FIG. 4, in the infrared light cut filter 1, the effective diameter of the lens 2, the aperture diameter of the diaphragm 12 that may be applied to the lens 2, and the size of the range where an image is formed in the solid-state image sensor 3 are shown. The area is required to cover the visual field of the solid-state image sensor 3 defined by When the infrared light cut filter 1 is arranged in front of the lens 2, an area that covers at least the angle of view of the lens 2 is required as shown by the chain double-dashed line in FIG. On the other hand, in the present embodiment, the infrared light cut filter 1 is arranged at a position between the lens 2 and the solid-state image sensor 3, and the area required to cover the field of view of the solid-state image sensor 3 is from the front of the lens 2. Since the distance between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 is narrower, the infrared light cut filter 1
The area may be smaller than that in the case where the lens is arranged in front of the lens 2. In addition, the space between the lens 2 and the solid-state image sensor 3 is effectively used as compared with the case where the infrared light cut filter 1 is arranged in front of the lens 2 and the infrared light cut filter 1 and the lens 2 are effectively used. By shortening the overall length of the optical system including the solid-state image sensor 3 and the solid-state image sensor 3, the solid-state image sensor camera can be downsized.

【0037】(実施形態3)本実施形態における固体撮
像素子カメラは、図5および図6に示すように、照度検
出手段として撮像範囲の照度を検出し制御部7に出力す
る照度センサ8を備え、制御部7は照度センサ8の出力
した照度が既定の基準値以上であるときに図5に示すよ
うに可視光使用状態に切りかえ、照度センサ8の出力し
た照度が既定の基準値未満であるときに図6に示すよう
に赤外光使用状態に切りかえる。すなわち制御部7が照
明制御部として機能する。照度センサ8としてはCdS
やフォトダイオードなどを用いることができる。その他
の構成は実施形態2と同様である。
(Third Embodiment) As shown in FIGS. 5 and 6, the solid-state image pickup device camera according to the present embodiment is provided with an illuminance sensor 8 as illuminance detecting means for detecting the illuminance in the image pickup range and outputting it to the control section 7. When the illuminance output from the illuminance sensor 8 is equal to or higher than the predetermined reference value, the control unit 7 switches to the visible light use state as shown in FIG. 5, and the illuminance output from the illuminance sensor 8 is less than the predetermined reference value. At times, as shown in FIG. 6, the infrared light is used. That is, the control unit 7 functions as an illumination control unit. CdS as the illuminance sensor 8
Alternatively, a photodiode or the like can be used. Other configurations are similar to those of the second embodiment.

【0038】上記構成によれば、撮像範囲の照度に応じ
て自動的に照明用赤外光源5が点灯・消灯されるので、
基準値を固体撮像素子の感度に応じて適宜設定すること
により照明用赤外光源を必要なときのみ自動的に点灯さ
せることができ、照明用赤外光源を常に点灯させる場合
と比べて電力を節約することができる。
According to the above configuration, the illumination infrared light source 5 is automatically turned on / off according to the illuminance in the image pickup range.
By setting the reference value appropriately according to the sensitivity of the solid-state image sensor, the infrared light source for lighting can be automatically turned on only when necessary, and the power consumption is higher than that when the infrared light source for lighting is always turned on. You can save.

【0039】(実施形態4)上の実施形態で述べた固体
撮像素子カメラの使用例の1つとしてのカメラ付きドア
ホンを図7に示す。このカメラ付きドアホンは、実施形
態3の固体撮像素子カメラ9aを備え屋外に配置される
子機9と、映像信号処理部4からケーブル10を介して
受信した映像信号をもとに固体撮像素子カメラ9aで撮
影された画像を表示するカラーモニタ11aを備え屋内
に配置される親機11とを備える。子機9には固体撮像
素子カメラ9aの他に、呼び出し音を鳴らすための呼出
釦9bと、来訪者の声が入力されるマイク9cと、使用
者の声が出力されるスピーカ9dとが設けられ、親機1
1にはマイク9cおよびスピーカ9dとの間で通話を可
能とする送受話装置11bが設けられている。
(Embodiment 4) FIG. 7 shows an intercom with a camera as one of examples of use of the solid-state image pickup device camera described in the above embodiment. The intercom with camera is a solid-state image sensor camera based on a slave unit 9 that is equipped with the solid-state image sensor camera 9a of the third embodiment and is placed outdoors and a video signal received from the video signal processing unit 4 via a cable 10. 9a, a color monitor 11a for displaying an image captured by the camera 9a, and a base unit 11 arranged indoors. In addition to the solid-state imaging device camera 9a, the slave unit 9 is provided with a call button 9b for making a ringing sound, a microphone 9c for inputting a visitor's voice, and a speaker 9d for outputting a user's voice. And base unit 1
1 is provided with a transmitter / receiver device 11b that enables a call between the microphone 9c and the speaker 9d.

【0040】カラーモニタ11aにカラー映像を表示さ
せる色信号を得るため、本実施形態における固体撮像素
子3の各画素にはR(赤),G(緑),B(青)の原色
フィルタが設けられていて、各画素の出力からR,G,
Bの3つの色信号を得ることができる。ここで、これら
原色フィルタおよび補色フィルタは赤外光を各色それぞ
れ異なった透過率で透過させ、固体撮像素子3は赤外光
領域までの感度を有するので、固体撮像素子3に可視光
領域だけでなく赤外光領域をも含む光が入射すると、色
バランスが崩れた映像をカラーモニタ11aに表示させ
る色信号が出力される。本実施形態における赤外光カッ
トフィルタ1は前述のような色バランスの崩れを防ぐた
めに、可視光使用状態において固体撮像素子3の前方の
位置に配置され、赤外光を減光する。
In order to obtain a color signal for displaying a color image on the color monitor 11a, R (red), G (green) and B (blue) primary color filters are provided in each pixel of the solid-state image sensor 3 in this embodiment. From the output of each pixel,
Three color signals of B can be obtained. Here, the primary color filter and the complementary color filter transmit infrared light with different transmittances for each color, and the solid-state image sensor 3 has a sensitivity up to the infrared light region. Therefore, the solid-state image sensor 3 has only a visible light region. When light including an infrared light region is incident, a color signal for displaying an image in which the color balance is lost on the color monitor 11a is output. The infrared light cut filter 1 in the present embodiment is arranged in front of the solid-state image pickup device 3 in the visible light use state to reduce the infrared light in order to prevent the color balance from being disturbed as described above.

【0041】本実施形態によれば、赤外光領域まで感度
を有する固体撮像素子3と照明赤外光源5とを有する固
体撮像素子カメラ9aを子機9に備えるので、撮像範囲
の照度が低い場合でも照明用赤外光源5を用いることに
より鮮明な画像を得ることができ、赤外光を用いるから
来訪者に不快感を与えることもない。また、ダミーフィ
ルタを必要としない固体撮像素子カメラ9aを用いるの
でダミーフィルタを用いる固体撮像素子カメラを用いる
場合よりも固体撮像素子カメラのコストが下がることに
よりコストが低減される。
According to this embodiment, since the slave unit 9 is provided with the solid-state image pickup device camera 9a having the solid-state image pickup device 3 having sensitivity up to the infrared light region and the illumination infrared light source 5, the illuminance in the image pickup range is low. Even in such a case, a clear image can be obtained by using the infrared light source 5 for illumination, and since infrared light is used, the visitor is not uncomfortable. Further, since the solid-state image sensor camera 9a that does not require the dummy filter is used, the cost of the solid-state image sensor is reduced as compared with the case where the solid-state image sensor camera using the dummy filter is used, so that the cost is reduced.

【0042】ここで、画素に設ける色フィルタは、原色
フィルタの代わりにCy(シアン),Mg(マゼン
タ),Ye(イエロー)などの補色フィルタでもよい。
Here, the color filters provided in the pixels may be complementary color filters such as Cy (cyan), Mg (magenta), and Ye (yellow) instead of the primary color filters.

【0043】他の使用例としては、上の実施形態におい
て述べた固体撮像素子カメラを監視カメラとして用いて
もよい。この場合、可視光の照度が低いときの補助照明
として照明用赤外光源を用いることから、補助照明とし
て可視光源を用いる場合に比べて監視カメラの存在に気
づかれにくい。
As another example of use, the solid-state image sensor camera described in the above embodiment may be used as a surveillance camera. In this case, since the infrared light source for illumination is used as the auxiliary illumination when the illuminance of visible light is low, the presence of the surveillance camera is less noticeable than when the visible light source is used as the auxiliary illumination.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1の発明は、赤外光カットフィル
タの肉厚dと、赤外光カットフィルタの可視光に対する
屈折率ndfと、レンズの可視光に対する焦点距離f
dと、レンズの可視光に対する屈折率ndlと、照明用赤
外光源の放射する赤外光に対する前記レンズの屈折率n
alとが0.5d(1−1/ndf)≦fd(ndl−nal
/(nal−1)≦2d(1−1/ndf)を満たすことに
より、赤外光使用状態であっても十分な解像力を得るこ
とができ、かつダミーフィルタが不要であるので、ダミ
ーフィルタを用いる場合に比して部品点数が減少するこ
とによりコストを下げることができる。
According to the invention of claim 1, the thickness d of the infrared light cut filter, the refractive index n df of the infrared light cut filter with respect to visible light, and the focal length f of the lens with respect to visible light.
d , the refractive index n dl of the lens for visible light, and the refractive index n of the lens for infrared light emitted by the infrared light source for illumination.
al is 0.5d (1-1 / n df ) ≦ f d (n dl −n al ).
By satisfying / (n al −1) ≦ 2d (1-1 / n df ), a sufficient resolution can be obtained even in the infrared light use state, and a dummy filter is unnecessary, so that the dummy is used. The cost can be reduced by reducing the number of parts as compared with the case of using a filter.

【0045】請求項3の発明は、赤外光カットフィルタ
の表面に反射防止コーティングを施すことによりフレア
やゴーストの輝度を抑えることができる。
According to the third aspect of the invention, the brightness of flare and ghost can be suppressed by applying an antireflection coating to the surface of the infrared light cut filter.

【0046】請求項4の発明は、赤外光カットフィルタ
が、透光性部材からなるフィルタ基板と、フィルタ基板
の表面に形成され赤外光に対する透過率が可視光に対す
る透過率よりも低い薄膜とを備えるので、フィルタ基板
の材料と肉厚とは赤外光に対する減光効果に影響せず、
また請求項1の式のうち赤外光カットフィルタに関係す
るのは赤外光カットフィルタの肉厚と可視光に対する屈
折率とであって、これらはフィルタ基板の材料と肉厚と
によって決まるから、請求項1の条件を満たすように赤
外光カットフィルタの肉厚と可視光に対する屈折率とを
設定することが容易である。
According to a fourth aspect of the invention, the infrared light cut filter is a filter substrate made of a light-transmissive member, and a thin film formed on the surface of the filter substrate and having a transmittance for infrared light lower than that for visible light. Since the material and wall thickness of the filter substrate do not affect the extinction effect on infrared light,
Further, in the formula of claim 1, what is related to the infrared light cut filter is the thickness of the infrared light cut filter and the refractive index for visible light, and these are determined by the material and the thickness of the filter substrate. It is easy to set the wall thickness of the infrared cut filter and the refractive index for visible light so as to satisfy the conditions of claim 1.

【0047】請求項5の発明は、照明用赤外光源として
固体発光素子を用いるので、電球を用いる場合に比べて
消費電力の低減と小型化とが可能である。
According to the invention of claim 5, since the solid state light emitting element is used as the infrared light source for illumination, the power consumption can be reduced and the size can be reduced as compared with the case of using the electric bulb.

【0048】請求項6の発明は、赤外光カットフィルタ
がレンズと固体撮像素子との間の位置に配置され、つま
り撮像範囲からの光が収束される部位に配置されること
になるから赤外光カットフィルタをレンズの前方の位置
に配置する場合よりも赤外光カットフィルタが小さくて
すみ、また、レンズと固体撮像素子との間のスペースが
有効に利用されるので固体撮像素子カメラの小型化が可
能である。
In the sixth aspect of the invention, the infrared light cut filter is arranged at a position between the lens and the solid-state image pickup element, that is, it is arranged at a portion where the light from the image pickup range is converged. The infrared light cut filter can be smaller than when the external light cut filter is arranged in the position in front of the lens, and the space between the lens and the solid-state image sensor is effectively used, so that the solid-state image sensor camera Can be miniaturized.

【0049】請求項7の発明は、照明用赤外光源を点灯
・消灯させる照明制御部と、固体撮像素子の撮像範囲の
照度を検出する照度検出手段とを備え、照明制御部は、
照度検出手段によって検出された固体撮像素子の撮像範
囲の照度が既定の基準値未満であるときに照明用赤外光
源を点灯させ、照度検出手段によって検出された固体撮
像素子の撮像範囲の照度が前記基準値以上であるときに
照明用赤外光源を消灯させるので、基準値を固体撮像素
子の感度に応じて適宜設定することにより照明用赤外光
源を必要なときのみ自動的に点灯させることができ、照
明用赤外光源を常に点灯させる場合と比べて電力を節約
することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an illumination control section for turning on / off the infrared light source for illumination, and an illuminance detection section for detecting the illuminance in the image pickup range of the solid-state image pickup element.
When the illuminance in the imaging range of the solid-state image sensor detected by the illuminance detection means is less than a predetermined reference value, the infrared light source for illumination is turned on, and the illuminance in the imaging range of the solid-state image sensor detected by the illuminance detection means is Since the infrared light source for illumination is turned off when the value is equal to or more than the reference value, the infrared light source for illumination is automatically turned on only when necessary by appropriately setting the reference value according to the sensitivity of the solid-state image sensor. Therefore, power can be saved as compared with the case where the infrared light source for illumination is constantly turned on.

【0050】請求項8の発明は、請求項1乃至請求項7
のいずれか1項に記載の固体撮像素子カメラを子機に備
えるので、ダミーフィルタを必要とする固体撮像素子カ
メラを用いる場合と比べて固体撮像素子カメラのコスト
を下げることができるから、コストを低減することがで
きる。
The invention of claim 8 is any of claims 1 to 7.
Since the solid-state imaging device camera according to any one of 1 above is provided in the slave unit, the cost of the solid-state imaging device camera can be reduced as compared with the case where a solid-state imaging device camera that requires a dummy filter is used. It can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1の可視光使用状態を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a use state of visible light according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同上の赤外光使用状態を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a usage state of infrared light of the above.

【図3】本発明の実施形態2を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】同上の原理説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the same principle as above.

【図5】本発明の実施形態3の可視光使用状態を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a visible light use state according to a third embodiment of the present invention.

【図6】同上の赤外光使用状態を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing a usage state of infrared light of the above.

【図7】本発明の実施形態4を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の原理説明図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図9】本発明の原理説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【符号の説明】 1 赤外光カットフィルタ 2 レンズ 3 固体撮像素子 4 映像信号処理部 5 照明用赤外光源 6 フィルタ駆動機構 7 制御部 8 照度センサ 9 子機 9a 固体撮像素子カメラ 11 親機 11a カラーモニタ[Explanation of symbols] 1 Infrared light cut filter 2 lens 3 Solid-state image sensor 4 Video signal processor 5 Infrared light source for illumination 6 Filter drive mechanism 7 control unit 8 Illuminance sensor 9 cordless handsets 9a solid-state image sensor camera 11 base unit 11a color monitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 15/02 G03B 15/02 V H04N 5/33 H04N 5/33 7/18 7/18 H Fターム(参考) 2H083 AA04 AA11 AA19 AA26 AA32 AA51 AA58 5C022 AA06 AB13 AB15 AB21 AC01 AC42 AC54 AC55 AC69 AC74 5C024 AX07 BX04 CX37 EX42 EX51 GY00 5C054 AA01 AA05 CA04 CA05 CC02 CD06 FA00 HA22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) G03B 15/02 G03B 15/02 V H04N 5/33 H04N 5/33 7/18 7/18 HF term ( Reference) 2H083 AA04 AA11 AA19 AA26 AA32 AA51 AA58 5C022 AA06 AB13 AB15 AB21 AC01 AC42 AC54 AC55 AC69 AC74 5C024 AX07 BX04 CX37 EX42 EX51 GY00 5C054 AA01 AA05 CA04 CA05 CC02 CD06 FA00 HA22

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可視光領域から赤外光領域まで感度を有
する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の前方の位置に
配置された固定焦点の撮影用のレンズと、赤外光に対す
る透過率が可視光に対する透過率よりも低い赤外光カッ
トフィルタと、前記赤外光カットフィルタを前記固体撮
像素子の前方の位置と前記固体撮像素子の視野外の位置
との間で移動可能とするフィルタ駆動機構と、前記固体
撮像素子の撮像範囲に赤外光を照射する照明用赤外光源
と、前記固体撮像素子の出力から映像信号を生成する映
像信号処理部とを備え、前記赤外光カットフィルタの肉
厚dと、前記赤外光カットフィルタの可視光に対する屈
折率ndfと、前記レンズの可視光に対する焦点距離fd
と、前記レンズの可視光に対する屈折率ndlと、前記照
明用赤外光源の放射する赤外光に対する前記レンズの屈
折率nalとが0.5d(1−1/ndf)≦fd(ndl
al)/(nal−1)≦2d(1−1/nd f)を満たす
ことを特徴とする固体撮像素子カメラ。
1. A solid-state image sensor having sensitivity from a visible light region to an infrared light region, a fixed-focus photographing lens arranged in a position in front of the solid-state image sensor, and a transmittance for infrared light. An infrared light cut filter having a transmittance lower than that of visible light, and a filter drive that makes the infrared light cut filter movable between a position in front of the solid-state image sensor and a position outside the visual field of the solid-state image sensor. The infrared light cut filter includes a mechanism, an infrared light source for illumination that irradiates infrared light to the imaging range of the solid-state image sensor, and a video signal processing unit that generates a video signal from the output of the solid-state image sensor. , The refractive index n df of the infrared cut filter for visible light, and the focal length f d of the lens for visible light.
And the refractive index n dl of the lens with respect to visible light and the refractive index n al of the lens with respect to infrared light emitted by the illumination infrared light source are 0.5d (1-1 / n df ) ≦ f d (N dl
A solid-state image sensor camera satisfying the following condition: n al ) / (n al −1) ≦ 2d (1-1 / n d f ).
【請求項2】 前記赤外光カットフィルタの肉厚dが
0.3mmであり、前記赤外光カットフィルタの可視光
に対する屈折率ndfが1.51であり、前記レンズの可
視光での焦点距離fdが2.15mmであり、前記レン
ズの可視光に対する屈折率ndlが1.492であり、前
記照明用赤外光源の放射する赤外光の波長が950nm
であり、前記照明用赤外光源の放射する赤外光に対する
前記レンズの屈折率nalが1.475であることを特徴
とする請求項1記載の固体撮像素子カメラ。
2. The infrared light cut filter has a thickness d of 0.3 mm, the infrared light cut filter has a refractive index n df for visible light of 1.51, and the visible light of the lens The focal length f d is 2.15 mm, the refractive index n dl of the lens with respect to visible light is 1.492, and the wavelength of infrared light emitted by the illumination infrared light source is 950 nm.
The solid-state imaging device camera according to claim 1, wherein the refractive index n al of the lens with respect to the infrared light emitted from the illumination infrared light source is 1.475.
【請求項3】 前記赤外光カットフィルタには可視光の
反射を防止する反射防止コーティングが施されているこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の固体撮像
素子カメラ。
3. The solid-state imaging device camera according to claim 1, wherein the infrared light cut filter is provided with an antireflection coating for preventing reflection of visible light.
【請求項4】 前記赤外光カットフィルタは透光性部材
からなるフィルタ基板と前記フィルタ基板の表面に形成
され赤外光に対する透過率が可視光に対する透過率より
も低い薄膜とを備えることを特徴とする請求項1乃至請
求項3のいずれか1項に記載の固体撮像素子カメラ。
4. The infrared light cut filter comprises a filter substrate made of a translucent member and a thin film formed on the surface of the filter substrate and having a transmittance for infrared light lower than a transmittance for visible light. The solid-state imaging device camera according to any one of claims 1 to 3, which is characterized.
【請求項5】 前記照明用赤外光源として固体発光素子
を用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいず
れか1項に記載の固体撮像素子カメラ。
5. The solid-state imaging device camera according to claim 1, wherein a solid-state light-emitting device is used as the illumination infrared light source.
【請求項6】 前記赤外光カットフィルタは前記レンズ
と前記固体撮像素子との間の位置に配置されることを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の
固体撮像素子カメラ。
6. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the infrared light cut filter is arranged at a position between the lens and the solid-state imaging device. Element camera.
【請求項7】 前記照明用赤外光源を点灯・消灯させる
照明制御部と、前記固体撮像素子の撮像範囲の照度を検
出する照度検出手段とを備え、前記照明制御部は、前記
照度検出手段によって検出された前記固体撮像素子の撮
像範囲の照度が既定の基準値未満であるときに前記照明
用赤外光源を点灯させ、前記照度検出手段によって検出
された前記固体撮像素子の撮像範囲の照度が前記基準値
以上であるときに前記照明用赤外光源を消灯させること
を特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記
載の固体撮像素子カメラ。
7. An illumination control unit for turning on / off the infrared light source for illumination, and an illuminance detection unit for detecting illuminance in an image pickup range of the solid-state image sensor, the illumination control unit including the illuminance detection unit. When the illuminance in the image pickup range of the solid-state image pickup device detected by is turned on the illumination infrared light source, the illuminance in the image pickup range of the solid-state image pickup device detected by the illuminance detection means. 7. The solid-state imaging device camera according to claim 1, wherein the illumination infrared light source is turned off when is greater than or equal to the reference value.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に
記載の固体撮像素子カメラを備える子機と、前記映像信
号処理部から映像信号を受信して前記固体撮像素子カメ
ラで撮影された画像を表示するカラーモニタが設けられ
た親機とを備えることを特徴とするカメラ付きドアホ
ン。
8. A slave unit comprising the solid-state imaging device camera according to claim 1, and a video signal received from the video signal processing unit, which is imaged by the solid-state imaging device camera. Door phone with a camera, which is provided with a base unit provided with a color monitor for displaying an image.
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JP2007514368A (en) * 2003-12-11 2007-05-31 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー Mobile device having camera / speaker integrated device
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