JP2000261716A

JP2000261716A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000261716A
Application number: JP11064532A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ito; 正信伊藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP4341102B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ディジタルカメラの光学系から赤外光カット
フィルタを外して撮影する場合、操作に適合している撮
影環境か否かを判断することができる。【解決手段】スイッチ２によって、赤外光カットフィ
ルタ１、スイッチ３がオン／オフされる。ズームレンズ
４、ＩＲカットフィルタ１、アイリス５、フォーカスレ
ンズ６を介して入射光がＣＣＤ撮像素子７へ照射され
る。ＣＣＤ撮像素子７は、赤外光領域の撮影可能なもの
が用いられる。Ａ／Ｄコンバータ８でゲイン制御、ディ
ジタル化された画像信号がカメラ信号処理回路９へ供給
される。カメラ信号処理回路９では、供給された画像信
号から明るさなどが検波される。スイッチ１２は、コン
トローラ１０によってオン／オフされ、そのオン／オフ
に応じてＬＥＤ１１が赤外発光する。このＬＥＤ１１が
発光することによって、暗い場所での赤外光領域の撮影
を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、可視光領域およ
び赤外光領域の撮像が可能な撮像素子を有する撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、カメラ一体型ディジタルＶＴＲま
たはディジタルスチルカメラ（以下、これらを総称して
ディジタルカメラと略する）を用いて動画および／また
は静止画を撮影することができる。また最近、赤外線撮
影することができるディジタルカメラも登場している。

【０００３】この赤外線撮影することができるディジタ
ルカメラで暗い場所を撮影する場合、光路上から赤外光
カットフィルタを外し、赤外補助光を被写体に照らして
撮影する必要がある。すなわち、ディジタルカメラの光
学系の赤外光カットフィルタを光路上から外すことによ
って、赤外光領域の撮影が可能となる。そして、暗い場
所でも明るく撮影できるこの赤外線撮影を利用して、夜
行性の動物の観察や幼児の寝顔を撮影するのに利用され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤外光
カットフィルタをディジタルカメラの光学系から取り除
き、日中の屋外など赤外光が多い場所で撮影を行う場
合、不適切な画像になる問題があった。

【０００５】従って、この発明の目的は、ディジタルカ
メラの光学系から赤外光カットフィルタを外して撮影す
る場合、または赤外光カットフィルタを持たないディジ
タルカメラで撮影する場合、適切な画像を撮影すること
ができる撮像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、可視光領域および赤外光領域の撮像が可能な撮像素
子を有する撮像装置において、光路中に配置することお
よび光路から外すことが可能な赤外光カットフィルタ
と、撮像素子から得られた画像信号を信号処理する信号
処理手段と、画像信号が撮影されたときの明るさを検出
する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて誤操作
か否かを判断し、誤操作を利用者に知らせるための制御
手段とからなることを特徴とする撮像装置である。

【０００７】日中の屋外など赤外光の多い場所で、赤外
光カットフィルタが光路上から外れているという誤操作
の状態で撮影した場合、撮影された画像信号に対して不
鮮明化処理（モザイク処理）を施すことによって、撮影
者に誤操作であることを知らせる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用
された一実施形態の全体的構成を示す。１で示す赤外光
カットフィルタ（以下、ＩＲカットフィルタと称する）
は、結合しているスイッチ２によって、出し入れされ
る。スイッチ３は、スイッチ２と連動してオン／オフさ
れる。このスイッチ３のオン／オフによってＩＲカット
フィルタ７の出し入れがスイッチオン／オフ情報として
コントローラ１０へ供給される。

【０００９】このＩＲカットフィルタ１を光学系から取
り除くと色再現が正確に行えないため、出力画像は、正
常な色にならない。そこで、この一実施形態では、赤外
光領域の撮影を目的としない通常の撮影も行えるよう
に、光路上からＩＲカットフィルタ１の出し入れを可能
にしてある。

【００１０】この一実施形態では、ズームレンズ４、Ｉ
Ｒカットフィルタ１、明るさを調整するアイリス５およ
びフォーカスレンズ６を介して入射光がＣＣＤ撮像素子
７へ照射される。ＣＣＤ撮像素子７は、可視光領域およ
び赤外光領域の撮影が可能なものが用いられる。ＣＣＤ
撮像素子７では、照射された入射光が電気信号へ変換さ
れ、ゲイン制御、Ａ／Ｄコンバータ８へ供給される。ゲ
イン制御、Ａ／Ｄコンバータ８では、ＣＣＤ撮像素子７
からの画像信号が増幅され、ディジタル化される。この
ように、ゲイン制御、Ａ／Ｄコンバータ８でゲイン制御
およびディジタル化された画像信号がカメラ信号処理回
路９へ供給される。

【００１１】カメラ信号処理回路９では、供給された画
像信号に対して信号処理、例えば原色分離方式、輪郭補
正が行われる。この原色分離方式では、供給された信号
から輝度信号および色差信号が生成され、生成された輝
度信号および色差信号から原色のＲ、Ｇ、Ｂ信号が分離
され、分離されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から再び輝度信号およ
び色差信号が生成される。輪郭補正では、被写体の輪郭
の強調が行われる。さらに、この一実施形態では、供給
された画像信号の明るさが検波され、その結果がコント
ローラ１０と通信される。

【００１２】ＬＥＤ１１の一方は接地され、その他方は
スイッチ１２を介して電池１３のプラス側と接続され
る。電池１３のマイナス側は接地される。スイッチ１２
は、コントローラ１０によってオン／オフされ、そのオ
ン／オフに応じてＬＥＤ１１が赤外発光する。このＬＥ
Ｄ１１が発光することによって、暗い場所での赤外光領
域の撮影を可能にする。

【００１３】そして、コントローラ１０は、一例として
マイクロコンピュータから構成される。このコントロー
ラ１０は、スイッチオン／オフ情報からＩＲカットフィ
ルタ１が使用されているか否かを検出する。そして、コ
ントローラ１０は、カメラ信号処理回路９から入射光の
明るさなどが供給され、アイリスコントロール信号によ
ってアイリス５を制御する。さらに、コントローラ１０
は、ゲイン制御信号によってゲイン制御、Ａ／Ｄコンバ
ータ８を制御する。また、コントローラ１０は、カメラ
信号処理回路９と通信し、そのカメラ信号処理回路９を
制御する。さらに、コントローラ１０は、赤外発光する
ＬＥＤ１１を制御する。

【００１４】モザイク処理回路１４では、後述するよう
にＩＲカットフィルタ１が光路上から外れているのが誤
操作と判断されたときに、カメラ信号処理回路９から供
給された画像信号に対して、モザイク処理が施される。
このモザイク処理は、コントローラ１０によってモザイ
クのオン／オフが制御される。モザイク処理が施された
画像信号は、出力端子１５から図示しない電子ビューフ
ァインダおよび記録手段へ出力される。電子ビューファ
インダには、モザイク処理が施された画像が表示され
る。また、記録手段として、磁気テープ、半導体、磁気
ディスク、光磁気ディスクなどがあり、これらに動画お
よび／または静止画が記録される。

【００１５】このように、スイッチ２がオフ側の時に
は、光はＩＲカットフィルタ１を通過する。しかしなが
ら、スイッチ２がオン側の時には、ＩＲカットフィルタ
１が光路上にないので、光はＩＲカットフィルタ１を通
過せずにアイリス５によって光量を絞られてフォーカス
レンズ６を通過し、ＣＣＤ撮像素子７で受光して、電気
信号へ変換される。このとき、ＣＣＤ撮像素子７には、
赤外光領域の感度があるために暗い場所でも、ＬＥＤ１
１の赤外光によって明るく撮影することができる。ゲイ
ン制御、Ａ／Ｄコンバータ８のゲイン制御によって増幅
制御され、ディジタル信号に変換され、カメラ信号処理
回路９の検波部で明るさ情報などが検波される。その検
波情報は、カメラ信号処理部９とコントローラ１０との
間のシリアル通信によってコントローラ１０へ送信され
る。

【００１６】コントローラ１０のアルゴリズムを図２の
フローチャートに示す。ステップＳ１では、コントロー
ラ１０がカメラ信号処理回路９で生成される垂直同期信
号（ＶＤ）に同期して処理を行うため、垂直同期信号が
確認される。そして、このステップＳ１では、垂直同期
信号が確認されるまで、ステップＳ１の制御が繰り返さ
れる。カメラ信号処理回路９で生成される垂直同期信号
が確認された後、ステップＳ２では、カメラ信号処理回
路９とコントローラ１０との通信処理が行われる。ステ
ップＳ３では、カメラ信号処理回路９で明るさが検波さ
れ、その検波値が通信によりコントローラ１０へ送信さ
れ、コントローラ１０で評価値に変換される。

【００１７】ステップＳ４では、明るさの評価値と所定
のしきい値との比較が行われ、明るさの評価値が所定の
しきい値より大きいと判断されると、ステップＳ５へ制
御が戻り、明るさの評価値が所定のしきい値より小さい
と判断されると、ステップＳ１へ制御が移る。ステップ
Ｓ５では、スイッチ３から得られるスイッチオン／オフ
情報に基づいて、スイッチ３のオン／オフが判断され、
スイッチ３がオンと判断されると、ステップＳ６へ制御
が移り、スイッチ３がオフと判断されると、ステップＳ
１へ制御が戻る。ステップＳ６では、モザイク処理回路
１４によって、供給される画像信号に対してモザイク処
理が行われる。

【００１８】また、スイッチ２がオンの場合、すなわち
ＩＲカットフィルタ１が光路上にない場合、カメラ信号
処理回路９からの検波結果を参照する。そして、検波結
果から得られた評価値が所定のしきい値より大きい場
合、すなわち明るい場合、カメラ信号処理回路９内でモ
ザイク処理を行うための通信データの設定が行われる。

【００１９】モザイク設定データは、次の垂直同期信号
でモザイク処理回路１４にシリアル通信され、画像信号
に対してモザイク処理が施される。よって、撮影された
被写体の画像信号がモザイク画像になり正しい画像が確
認できなくなる。以上の動作によって、ＩＲカットフィ
ルタ１が光路上から外れるという誤操作を撮影者に知ら
せることが可能となる。

【００２０】また、この実施形態では、ＩＲカットフィ
ルタ１が光路上から外れるという誤操作を撮影者に知ら
せる方法として、画像をモザイク処理を行っているが、
このモザイク処理を行う代わりに、このディジタルカメ
ラの電源を遮断して撮影者に誤操作を知らせるようにし
ても良いし、撮影された画像の中にスーパーインポーズ
などを表示して撮影者に誤操作を知らせるようにしても
良い。

【００２１】誤操作を検出するための他の例を図３に示
す。この図３に示すセンサ部は、ディジタルカメラのレ
ンズ周辺に取り付けられる。透明なプラスチックやガラ
スなどの材料で構成される透明導光器２１に２つのフォ
トセンサ２２および２３が取り付けられる。この透明導
光器２１は、光の出射側が二股に分かれている。その二
股の一方には、可視光領域に受光感度を持つ特性の可視
光用のフォトセンサ２２が取り付けられ、他方には、赤
外光領域に受光感度を持つ特性の赤外光用のフォトセン
サ２３が取り付けられる。これによって、入射された光
は、均等にフォトセンサ２２および２３に入力される。

【００２２】この可視光用のフォトセンサ２２および赤
外光用のフォトセンサ２３を設ける利点は、より正確に
誤操作の判断を行うことができることにある。具体的に
は、レンズ前面に可視光カットフィルタやＮＤフィルタ
などの減光フィルタを付けて撮影した場合、ＣＣＤ撮像
素子７に照射される光の情報のみでは、誤操作の判断を
誤ることがある。しかしながら、独立したセンサを設け
ることによって、レンズ前面のフィルタの影響を受けず
に誤操作を判断する条件を正確に得ることができる。

【００２３】また、透明導光器２１を用いるため、不意
に指などをセンサ前面に置いた場合、フォトセンサ２２
または２３の何方か一方のみをマスクすることが困難に
なるので、誤検出になりにくいという利点もある。

【００２４】図４に、ＬＥＤ１１、フォトセンサ２２お
よび２３の特性の一例を示す。図４Ａは、可視光用のフ
ォトセンサ２２の感度特性であり、図４Ｂは、赤外発光
のＬＥＤ１１の出力特性であり、図４Ｃは、赤外光用の
フォトセンサ２３の感度特性である。この実施形態で
は、図４Ｂに示すＬＥＤ１１の出力特性は、赤外線撮影
用の補助光として撮影していることを判別しやすくする
ため、赤外光用のフォトセンサ２３の感度特性に近いも
のが用いられている。

【００２５】図５は、スイッチ２をオンにしたとき、す
なわち光路上からＩＲカットフィルタ１を外したときの
フォトセンサ２２および２３の出力の組み合わせの一例
を示したものである。

【００２６】フォトセンサ２２の出力がＨ（ハイ）レベ
ル、且つフォトセンサ２３の出力がＨレベルの場合、可
視光および赤外光が共に多く存在する環境下、つまり日
中の屋外と判断される。この場合、ＩＲカットフィルタ
１が光路上から外れているのは、誤操作となる撮影環境
なので撮影者に上述したような手法で警告する。

【００２７】次に、フォトセンサ２２の出力がＬ（ロ
ー）レベル、且つフォトセンサ２３の出力がＨレベルの
場合、可視光が少なく存在し、赤外光が多く存在する環
境下、つまり赤外発光のＬＥＤ１１を使用した暗闇の中
の赤外光領域の撮影と判断される。この場合、ＩＲカッ
トフィルタ１が光路上から外れていても、誤操作とはな
らないので、警告しない。

【００２８】そして、フォトセンサ２２の出力がＨレベ
ル、且つフォトセンサ２３の出力がＬレベルの場合、可
視光が多く存在し、赤外光が少なく存在する環境下、つ
まり蛍光灯のように赤外成分の少ない照明下の室内など
と判断される。この場合、ＩＲカットフィルタ１が光路
上から外れていても、撮影者が意図するものが撮影され
るため、誤操作とはならないので、警告しない。

【００２９】また、フォトセンサ２２の出力がＬレベ
ル、且つフォトセンサ２３の出力がＬレベルの場合、可
視光および赤外光が共に少なく存在する環境下、つまり
赤外光が存在しない暗闇、または透明導光器２１の受光
部を指などで不意にマスクされている場合と判断され
る。そして、この場合、ＣＣＤ撮像素子７から得られる
光による明るさの検波結果と、ＬＥＤ１１のオン／オフ
情報も併用し、誤操作か否が判断される。

【００３０】フォトセンサ２２および２３の出力が共に
Ｌレベルのときに、ＣＣＤ撮像素子７の出力の明るさの
検波結果が小さく、且つＬＥＤ１１がオフとなる場合、
暗闇と判断し、ＩＲカットフィルタ１が光路上から外れ
ていても、誤操作とはならないので、警告しない。しか
しながら、フォトセンサ２２および２３の出力が共にＬ
レベルのときに、ＣＣＤ撮像素子７の出力の明るさの検
波結果が小さく、且つＬＥＤ１１がオフとなる場合を除
いた場合、ＩＲカットフィルタ１が光路上から外れてい
るのは、誤操作となる撮影環境なので撮影者に上述した
ような手法で警告する。

【００３１】このとき、ＣＣＤ撮像素子７の出力値を参
照するのは、センサ部が指などで不意にマスクされた場
合の対策である。また、ＬＥＤ１１のオン／オフ情報を
参照するのは、センサ部が指などでマスクされ、さらに
レンズ前面に減光フィルタを付けられた場合の対策であ
る。

【００３２】この実施形態では、ディジタルカメラの光
学系からＩＲカットフィルタが出し入れ可能としている
が、ＩＲカットフィルタを持たないディジタルカメラで
あっても良い。この場合、赤外光の多い日中の屋外を撮
影すると、誤操作と判断され、撮影された画像に対して
モザイクなどの処理が施される。

【００３３】この実施形態では、不鮮明化処理の一例と
して画像に対してモザイク処理を施すようにしている
が、画像を不鮮明とする処理であれば、どのような処理
を施しても良い。

【００３４】

【発明の効果】この発明に依れば、赤外光領域の撮影可
能なＣＣＤ撮像素子を有するディジタルカメラにおい
て、明るい場所で光路上から赤外光カットフィルタを外
して撮影する誤操作を防ぐことができる。また、ＮＤフ
ィルタや可視光カットフィルタなどの減光フィルタをレ
ンズ前面に取り付けた場合でも、光路上から赤外光カッ
トフィルタを外して撮影する誤操作を検出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される一実施形態のブロック図
である。

【図２】この発明が適用されるコントローラのアルゴリ
ズムを説明するためのフローチャートである。

【図３】この発明が適用される他の実施形態のブロック
図である。

【図４】この発明に適用されるＬＥＤおよびフォトセン
サの特性の一例である。

【図５】この発明を説明するためのものである。

【符号の説明】

１・・・赤外光カットフィルタ、２、３、１２・・・ス
イッチ、４・・・ズームレンズ、５・・・アイリス、６
・・・フォーカスレンズ、７・・・ＣＣＤ撮像素子、８
・・・ゲイン制御、Ａ／Ｄコンバータ、９・・・カメラ
信号処理回路、１０・・・コントローラ、１１・・・Ｌ
ＥＤ、１３・・・電池、１４・・・モザイク処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H002 AB01 BB05 BB06 BB11 BB13 BC11 DB02 DB05 DB06 DB17 DB19 DB25 EB17 FB71 GA00 GA33 GA35 HA12 JA07 JA08 5C022 AA11 AA15 AB14 AB32 AC03 AC13 AC18 AC32 AC55 AC69 CA00 5C024 AA01 AA06 BA01 CA24 DA01 EA08 FA01 FA08 GA06 GA11 HA02 HA12 5C054 AA01 AA05 CA04 CA05 CB01 CC05 CH02 EA01 ED06 FC03 FE28 FF03 GD03 HA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可視光領域および赤外光領域の撮像が可
能な撮像素子を有する撮像装置において、光路中に配置することおよび上記光路から外すことが可
能な赤外光カットフィルタと、上記撮像素子から得られた画像信号を信号処理する信号
処理手段と、上記画像信号が撮影されたときの明るさを検出する検出
手段と、上記検出手段の検出結果に基づいて誤操作か否かを判断
し、上記誤操作を利用者に知らせるための制御手段とか
らなることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１において、さらに、オン／オフ可能な赤外線発光素子を有すること
を特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項１において、上記検出手段は、撮影された上記画像信号の明るさを検波する検波手段に
より構成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項１において、上記検出手段は、可視光領域のみに受光感度を持つ第１のフォトセンサ
と、赤外光領域のみに受光感度を持つ第２のフォトセンサと
からなることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項１において、上記制御手段は、上記誤操作と判断した場合、上記画像に対して不鮮明化
処理を施すようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項１において、上記制御手段は、上記誤操作と判断した場合、電源を遮断するようにした
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】請求項１において、上記制御手段は、上記誤操作と判断した場合、上記画像に対してスーパー
インポーズを施すようにしたことを特徴とする撮像装
置。