JP2006217398A - Imaging module with sensor function and imaging system with sensor function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ機能付撮像モジュールおよびセンサ機能付撮像システムに関する。 The present invention relates to an imaging module with a sensor function and an imaging system with a sensor function.
監視カメラまたは携帯情報端末においては、従来から、映像情報と共に、音声情報を取得することが要求されている。 Conventionally, surveillance cameras or portable information terminals are required to acquire audio information together with video information.
しかし、固体撮像素子およびマイクロフォンを別個の部品として監視カメラ等に取り付けた場合には、取り付けおよび配線の制約から小型化には限界があった。 However, when the solid-state imaging device and the microphone are attached as separate parts to a surveillance camera or the like, there is a limit to downsizing due to restrictions on attachment and wiring.
そこで、映像情報を収集する固体撮像素子と音声情報を収集するマイクロフォンとを1つのデバイスに集約したマイクロフォン機能付固体撮像素子が既に提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, a solid-state imaging device with a microphone function in which a solid-state imaging device that collects video information and a microphone that collects audio information is integrated into one device has already been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図10は、上記のマイクロフォン機能付固体撮像素子9の斜視図であって、固体撮像素子91の前面に固体撮像素子91の封止部材を兼ねた光透過性の振動板95が配置される。
FIG. 10 is a perspective view of the above-described solid-
この振動板95に貼付される透明導電膜と固体撮像素子91の表面を覆う金属製の光シールド膜とをコンデンサ電極として使用することにより、振動板の振動を電気信号に変換するマイクロフォンが形成されている。
しかしながら、上記のマイクロフォン機能付固体撮像素子は、固体撮像素子の前面にマイクロフォンの振動板が配置されているので、音声により振動板が振動したときに、固体撮像素子が撮像する映像に擾乱が発生することを回避できないという課題があった。 However, in the above-described solid-state image pickup device with a microphone function, since the diaphragm of the microphone is arranged in front of the solid-state image pickup device, when the vibration plate vibrates by sound, the image captured by the solid-state image pickup device is disturbed. There was a problem that it cannot be avoided.
また、固体撮像素子と一体化できるセンサはマイクロフォンに限られるという課題もあった。 In addition, there is a problem that a sensor that can be integrated with a solid-state imaging device is limited to a microphone.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、明瞭な映像情報を取得できるだけでなく、映像情報と同時に映像情報以外の情報も取得することのできるセンサ機能付撮像モジュールおよびセンサ機能付撮像モジュールを使用したセンサ機能付撮像システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is capable of acquiring not only clear video information but also information other than video information at the same time as video information, and an imaging module with a sensor function. An object is to provide an imaging system with a sensor function using an imaging module with a sensor function.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、映像情報を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記映像情報以外の情報を検知する少なくとも1つのセンサと、前記固体撮像素子およびセンサと外部回路とを接続する接続部と、前記固体撮像素子、前記センサおよび前記接続部を搭載する絶縁樹脂モールドとを含む構成を有している。 An imaging module with a sensor function of the present invention connects a solid-state imaging device that converts video information into an electrical signal, at least one sensor that detects information other than the video information, and the solid-state imaging device, the sensor, and an external circuit. And an insulating resin mold on which the solid-state imaging device, the sensor, and the connection portion are mounted.
この構成により映像情報だけでなく映像情報以外の情報も同時に取得できることとなる。 With this configuration, not only video information but also information other than video information can be acquired simultaneously.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記固体撮像素子が、CCD型固体撮像素子であってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the solid-state imaging device may be a CCD solid-state imaging device.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記固体撮像素子が、CMOS型固体撮像素子であってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the solid-state imaging device may be a CMOS solid-state imaging device.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記センサが、音声情報を電気信号に変換するマイクロフォンである構成を有している。 The imaging module with a sensor function of the present invention has a configuration in which the sensor is a microphone that converts audio information into an electrical signal.
この構成により映像情報と音声情報とを同時に取得できることとなる。 With this configuration, video information and audio information can be acquired simultaneously.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記マイクロフォンが、エレクトレットコンデンサマイクロフォンであってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the microphone may be an electret condenser microphone.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記マイクロフォンが、前記固体撮像素子へ前記映像情報を導く開口と同一の方向に開口していてもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the microphone may open in the same direction as an opening that guides the video information to the solid-state imaging device.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記マイクロフォンが、相互に異なる指向性を有する複数のマイクロフォンを含んでいてもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the microphone may include a plurality of microphones having different directivities.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記マイクロフォンが、約200〜約2000ヘルツの周波数の音声を検出する中音用マイクロフォンと、約200ヘルツ以下の低音を検出する低音用マイクロフォンと、約2000ヘルツ以上の高音を検出する高音用マイクロフォンを含んでいてもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the microphone has a middle-tone microphone that detects a sound having a frequency of about 200 to about 2000 hertz, a low-frequency microphone that detects a low frequency of about 200 hertz or less, and about 2000 hertz. A treble microphone for detecting the above treble may be included.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記マイクロフォンが、超音波を検出する超音波マイクロフォンであってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the microphone may be an ultrasonic microphone that detects ultrasonic waves.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記センサが、光情報を検知する光センサを含む構成を有している。 The imaging module with a sensor function of the present invention has a configuration in which the sensor includes an optical sensor that detects optical information.
この構成により映像情報と光情報とを同時に取得できることとなる。 With this configuration, video information and optical information can be acquired simultaneously.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記光センサが、赤外光を検出する赤外光センサであってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the optical sensor may be an infrared light sensor that detects infrared light.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記光センサが、紫外光を検出する紫外光センサであってもよい。 In the imaging module with a sensor function of the present invention, the optical sensor may be an ultraviolet light sensor that detects ultraviolet light.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記接続部の外部回路側端が、半田付け端子である構成を有している。 The imaging module with a sensor function of the present invention has a configuration in which the external circuit side end of the connection portion is a solder terminal.
この構成により、センサ機能付撮像モジュールをプリント基板回路と半田により接続できることとなる。 With this configuration, the imaging module with a sensor function can be connected to the printed circuit board circuit by solder.
本発明のセンサ機能付撮像モジュールは、前記接続端子の外部回路側端が、ピン端子である構成を有している。 The imaging module with a sensor function of the present invention has a configuration in which the external circuit side end of the connection terminal is a pin terminal.
この構成により、センサ機能付撮像モジュールを外部回路とレセプタクルを介して接続できることとなる。 With this configuration, the imaging module with a sensor function can be connected to the external circuit via the receptacle.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、センサ機能付撮像モジュールと、前記センサ機能付撮像モジュールに含まれるマイクロフォンが出力する電気信号に基づいて音声源方向を決定する音声源方向決定部と、前記センサ機能付撮像モジュールの前記映像情報取得方向を前記音声源方向に制御するモジュール方向制御部とを含む構成を有している。 The imaging system with a sensor function according to the present invention includes an imaging module with a sensor function, an audio source direction determining unit that determines an audio source direction based on an electrical signal output from a microphone included in the imaging module with the sensor function, and the sensor. And a module direction control unit that controls the video information acquisition direction of the imaging module with a function in the direction of the sound source.
この構成により、撮像素子を音源の方向に向けることが可能となる。 With this configuration, the image sensor can be directed in the direction of the sound source.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記マイクロフォンが、互いに相違する方向に開口する複数のマイクロフォンを含んでいてもよい。 In the imaging system with a sensor function of the present invention, the microphone may include a plurality of microphones opening in different directions.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記音声源方向決定部が、前記複数のマイクロフォンが出力する電気信号のピークを保持するピーク保持部と、前記ピーク保持部に保持されたピークが最大であるマイクロフォンの開口方向を音声源方向と判定する音声源方向判定部とを含んでいてもよい。 In the imaging system with a sensor function of the present invention, the sound source direction determining unit has a peak holding unit that holds a peak of an electric signal output from the plurality of microphones, and a peak held in the peak holding unit is the maximum. An audio source direction determining unit that determines the opening direction of the microphone as the audio source direction may be included.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記ピーク保持部が、予め定められた所定時間間隔毎に保持するピークを更新するピーク更新部を含んでいてもよい。 The imaging system with a sensor function of the present invention may include a peak update unit that updates a peak held by the peak holding unit at predetermined time intervals.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記モジュール方向制御部が、前記センサ機能付撮像モジュールの前記映像情報取得方向を制御する駆動源としてモータを使用してもよい。 In the imaging system with a sensor function of the present invention, the module direction control unit may use a motor as a drive source for controlling the video information acquisition direction of the imaging module with the sensor function.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記センサが、光情報を検知する光センサを含んでいてもよい。 In the imaging system with a sensor function of the present invention, the sensor may include an optical sensor that detects optical information.
本発明のセンサ機能付撮像システムは、前記光センサが、光を検知するフォトダイオードであってもよい。 In the imaging system with a sensor function of the present invention, the optical sensor may be a photodiode that detects light.
本発明は、固体撮像素子、センサ、および接続部を同一の絶縁樹脂モールドに搭載することにより、明瞭な映像を撮影できるだけでなく、音声をはじめとする映像以外の情報を検知することのできるセンサ機能付撮像モジュールを提供できる。 The present invention is a sensor capable of not only capturing a clear image but also detecting information other than an image including a sound by mounting a solid-state imaging device, a sensor, and a connection portion on the same insulating resin mold. An imaging module with a function can be provided.
以下図面を参照して、本発明に係るセンサ機能付撮像モジュールおよびセンサ機能付撮像システムの実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るセンサ機能付撮像モジュール11は、図1に示すように、映像情報を電気信号に変換する固体撮像素子101と、映像情報以外の情報を検知する少なくとも1つのセンサと、固体撮像素子101およびセンサと外部回路とを接続する接続部106と、固体撮像素子101、センサおよび接続部106を搭載する絶縁樹脂モールド103とを含む構成を有している。絶縁樹脂モールド103の上面を覆い107で覆う構成としてもよい。
Embodiments of an imaging module with a sensor function and an imaging system with a sensor function according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
以下の実施の形態では、固体撮像素子101はCCD型固体撮像素子またはCMOS型固体撮像素子であり、センサは音声を検出するマイクロフォン102である。
In the following embodiment, the solid-
覆い107には映像情報を固体撮像素子101に導く開口104および音声情報をマイクロフォン102に導く開口105が形成されている。覆い107は絶縁樹脂モールド103と一体で、開口104および開口105を成形時の抜型で形成してもよい。
An opening 104 that guides video information to the solid-
絶縁樹脂モールド103には、固体撮像素子101およびマイクロフォン102と外部回路とを接続する接続部106が埋めこまれており、接続部106の一端は固体撮像素子101およびマイクロフォン102と接続され、他端は半田付け端子を形成する。
The
なお、接続部106の他端は、図2に示すように、ピン端子501であってもよい。
The other end of the connecting
以上説明したように、第1の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュールによれば、固体撮像素子101による映像情報の取得方向と、マイクロフォン102による音声情報の取得方向とを一致させることができる。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係るセンサ機能付撮像モジュール12は、図3に示すように、映像情報を電気信号に変換する固体撮像素子101と、映像情報以外の情報を検知する少なくとも1つのセンサと、固体撮像素子101およびセンサと外部回路とを接続する接続部106と、固体撮像素子101、センサおよび接続部106を搭載する絶縁樹脂モールド103とを含む構成を有している。絶縁樹脂モールド103の上面を覆い107で覆う構成としてもよい。
As described above, according to the imaging module with sensor function of the first embodiment, the acquisition direction of video information by the solid-
(Second Embodiment)
The
以下の実施の形態では、固体撮像素子101はCCD型固体撮像素子またはCMOS型固体撮像素子であり、センサは音声を検出するマイクロフォン102および光センサ301であるとする。なお、光センサ301はソケット303に挿入されているものとする。
In the following embodiment, it is assumed that the solid-
覆い107には映像情報を固体撮像素子101に導く開口104、マイクロフォンに音声情報を導く開口105、および光センサ301に光情報を導く開口302が形成されている。
An
絶縁樹脂モールド103には、固体撮像素子101、マイクロフォン102およびソケット303と外部回路とを接続する接続部106が埋めこまれており、接続部106の一端は固体撮像素子101、マイクロフォン102およびソケット303と接続され、他端は半田付け端子あるいはピン端子を形成する。
The insulating
以上説明したように、第2の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュールによれば、固体撮像素子101による映像情報の取得方向と、マイクロフォン102による音声情報の取得方向および光センサ301による光情報取得方向とを一致させることができる。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係るセンサ機能付撮像モジュール13は、図4に示すように、映像情報を電気信号に変換する固体撮像素子101と、映像情報以外の情報を検知する少なくとも1つのセンサと、固体撮像素子101およびセンサと外部回路とを接続する接続部106と、固体撮像素子101、センサおよび接続部106を搭載する絶縁樹脂モールド103とを含む構成を有している。絶縁樹脂モールド103の上面を覆い107で覆う構成としてもよい。
As described above, according to the imaging module with sensor function of the second embodiment, the acquisition direction of the video information by the solid-
(Third embodiment)
As shown in FIG. 4, the
なお、以下の実施の形態では、固体撮像素子101はCCD型固体撮像素子またはCMOS型固体撮像素子であり、センサは音声を検出する第1のマイクロフォン121、第2のマイクロフォン122、第3のマイクロフォン123および第4のマイクロフォン124であるとする。
In the following embodiment, the solid-
覆い107には映像情報を固体撮像素子101に導く開口104ならびに第1〜第4のマイクロフォン121〜124に音声情報を導く第1〜第4の開口151〜154が形成されている。
The
絶縁樹脂モールド103には、固体撮像素子101ならびに第1〜第4のマイクロフォン121〜124と外部回路とを接続する接続部106が埋めこまれており、接続部106の一端は固体撮像素子101ならびに第1〜第4のマイクロフォン121〜124と接続され、他端は半田付け端子あるいはピン端子を形成する。
The insulating
そして、センサ機能付撮像モジュール12の対角に配置された第1のマイクロフォン121および第4のマイクロフォン124は約200〜約2000ヘルツの周波数の音声を検出する中音用マイクロフォンであり、第2のマイクロフォン122は約200ヘルツ以下の低音を検出する低音用マイクロフォンであり、第4のマイクロフォン124は約2000ヘルツ以上の高音を検出する高音用マイクロフォンである。
The
即ち、第3の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュールによれば、複数個のマイクロフォンを使用して、肉声を主とする中間周波音情報以外に低周波音情報および高周波音情報を同時に検出できることとなる。 That is, according to the imaging module with a sensor function of the third embodiment, it is possible to simultaneously detect low-frequency sound information and high-frequency sound information in addition to the intermediate frequency sound information mainly including the real voice using a plurality of microphones. It becomes.
図5は、本発明の第3の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュール13の駆動処理部20を示すブロック図であって、センサ機能付撮像モジュール13を制御する制御部21と、固体撮像素子101を駆動する駆動部22と、固体撮像素子101が出力する映像信号から雑音を除去し増幅する映像信号処理部23と、処理後の映像信号をデジタル映像信号に変換するA/D変換部24と、第1〜第4のマイクロフォン121〜124が出力する音声信号を増幅する音声信号増幅部251〜254と、増幅後の音声信号をデジタル音声信号に変換する音声信号符号化部26とを含む。制御部21は、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を外部に送出する。なお、デジタル映像信号とデジタル音声信号とをシリアル信号として、一本のケーブルにより外部とインターフェイス可能としてもよい。
FIG. 5 is a block diagram illustrating the
以上説明したように、第3の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュールによれば、肉声だけでなく、低周波数および高周波の音声を検出することが可能となる。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態は実施の一例を示すものである。
As described above, according to the imaging module with a sensor function of the third embodiment, it is possible to detect not only a real voice but also low and high frequency sounds.
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment of the present invention shows an example of implementation.
本発明の第4の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュール14は、図6に示すように、センサ機能付撮像モジュール14の固体撮像素子101の背面を除く5面に開口する第1〜第5のマイクロフォン131〜135を備える。なお、絶縁樹脂モールド103には、第1〜第5のマイクロフォン131〜135に対応する第1〜第5の開口161〜165が形成される。
As shown in FIG. 6, the
図7は、本発明の第4の実施の形態のセンサ機能付撮像モジュール14の駆動処理部200を示すブロック図であって、センサ機能付撮像モジュール14を制御する制御部21と、固体撮像素子101を駆動する駆動部22と、固体撮像素子101が出力する映像信号から雑音を除去し増幅する映像信号処理部23と、処理後の映像信号をデジタル映像信号に変換するA/D変換部24と、第1〜第5のマイクロフォン121〜125が出力する音声信号を増幅する音声信号増幅部251〜255と、増幅後の音声信号をデジタル音声信号に変換する音声信号符号化部26と、第1〜第5の音声信号増幅部251〜255の出力の最大値を保持する第1〜第5のピーク保持部271〜275を含む。制御部21は、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を外部に送出するだけでなく、PAN駆動回路31を介してPANモータ41を、TILT駆動回路32を介してTILTモータ42を駆動する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating the
なお、第1〜第5の音声信号増幅部251〜255の出力の最大値を保持する第1〜第5のピーク保持部271〜275および制御部21は、音声を発生する音声源方向を決定する音声源方向決定部として機能する。
The first to fifth
ピーク保持部271〜275は、予め定められた所定時間(例えば5秒)間隔毎に保持するピークを更新するピーク更新部を含んでいてもよい。
The
また、PAN駆動回路31、PANモータ41、TILT駆動回路32、およびTILTモータ42は、センサ機能付撮像モジュール14を音声源方向に制御するモジュール方向制御部として機能する。
The
そして、制御部21は、第1〜第5のピーク保持部271〜275に保持されたピークの最大値を探索し、最大値を出力したマイクロフォンの開口方向を音源方向と判定する音源方向判定部として機能する。
And the
図8はモジュール方向制御部の正面図(a)および側面図(b)であって、センサ機能付撮像モジュールの映像情報取得方向を制御するPANモータ41およびTILTモータ42としてステッピングモータを使用してもよい。
FIG. 8 is a front view (a) and a side view (b) of the module direction control unit, in which a stepping motor is used as the
図9はセンサ機能付撮像システムの動作を説明する図であって、音源がセンサ機能付撮像モジュール14の右方に存在する場合は、第5のマイクロフォン135が出力する音声信号が最大となるので、第5のピーク保持部275が最大ピークを保持する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the imaging system with a sensor function. When the sound source is on the right side of the
すると、PANモータ41およびTILTモータ42が動作し、センサ機能付撮像モジュール14の固体撮像素子101が右方を向くように駆動する。
Then, the
以上説明したように、第4の実施の形態によれば、音源の存在する方向の映像情報を迅速に取得することが可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to quickly acquire video information in the direction in which the sound source exists.
以上のように、本発明に係るセンサ機能付撮像モジュールおよびセンサ機能付撮像システムは、映像情報と映像情報以外の情報を同時かつ明瞭に取得できるという効果を有し、監視装置等として有効である。 As described above, the imaging module with a sensor function and the imaging system with a sensor function according to the present invention have an effect that video information and information other than video information can be acquired simultaneously and clearly, and are effective as a monitoring device or the like. .
11 センサ機能付撮像モジュール
101 固体撮像素子
102 マイクロフォン
103 絶縁樹脂モールド
104 固体撮像素子用開口
105 マイクロフォン用開口
106 接続部
107 覆い
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記映像情報以外の情報を検知する少なくとも1つのセンサと、
前記固体撮像素子およびセンサと外部回路とを接続する接続部と、
前記固体撮像素子、前記センサおよび前記接続部を搭載する絶縁樹脂モールドとを含むセンサ機能付撮像モジュール。 A solid-state imaging device that converts video information into an electrical signal;
At least one sensor for detecting information other than the video information;
A connecting portion for connecting the solid-state imaging device and sensor and an external circuit;
An imaging module with a sensor function including the solid-state imaging device, the sensor, and an insulating resin mold on which the connection portion is mounted.
前記センサ機能付撮像モジュールに含まれるマイクロフォンが出力する電気信号に基づいて音声源方向を決定する音声源方向決定部と、
前記センサ機能付撮像モジュールの前記映像情報取得方向を前記音声源方向に制御するモジュール方向制御部とを含むセンサ機能付撮像システム。 The imaging module with a sensor function according to any one of claims 4 to 14,
A sound source direction determining unit that determines a sound source direction based on an electrical signal output from a microphone included in the imaging module with a sensor function;
An imaging system with a sensor function, comprising: a module direction control unit that controls the video information acquisition direction of the imaging module with a sensor function in the direction of the sound source.
前記複数のマイクロフォンが出力する電気信号のピークを保持するピーク保持部と、
前記ピーク保持部に保持されたピークが最大であるマイクロフォンの開口方向を音声源方向と判定する音声源方向判定部とを含む請求項16に記載のセンサ機能付撮像システム。 The sound source direction determining unit is
A peak holding unit for holding a peak of an electric signal output from the plurality of microphones;
The imaging system with a sensor function according to claim 16, further comprising: an audio source direction determination unit that determines an opening direction of a microphone having a maximum peak held in the peak holding unit as an audio source direction.
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080129 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090427 |