JP2017038138A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子への外部からの入射光の集光具合を高精度で判断することができるとともに、赤外線撮像部以外の撮像部を備える撮像装置にも対応することができる入射光調整技術を提供する。
【解決手段】撮像装置は、レンズユニット４の撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子５と、撮像素子５に入射する光量を減光する減光手段と、減光手段を制御する制御手段４４と、撮像素子５の被写体側に向けて撮影光路外に配置され、撮像素子５の温度を検出する温度検出手段４１と、を備える。制御手段４４は、温度検出手段４１により検出された撮像素子５の温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、減光手段を制御して撮像素子５へ入射する光量を減光させる（Ｓ１０５，１０９，１１１，１０４）。
【選択図】図１２

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に監視カメラ等における入射光量調整技術の改良に関する。

監視カメラ等の撮像装置では、屋外等に設置した場合、撮像素子に対して太陽光等の強い光が入射すると、撮像素子の温度が上昇して撮像素子に悪影響を及ぼす可能性がある。特に監視カメラは、常に固定された状態で使用されるため、設置時に強い光が入射しなくても、天候、季節、時間によって太陽光の位置や強さが変わり、予期せずして撮像素子の温度が上昇することが懸念される。

このような問題に対して、例えば、像振れ補正手段と、撮像素子の温度情報を取得する温度取得手段と、撮像素子の電気信号から画像における輝度レベルを取得する輝度レベル取得手段とを備える撮像装置が提案されている（特許文献１）。この提案では、温度取得手段で取得した温度が一定値以上である場合、撮像素子上で最も輝度レベルが高い位置を集光位置として検出して、集光による撮像素子への影響が軽減される位置へ集光位置を移動させるように制御している。

また、Ａ／Ｄ変換した赤外線信号が予め定められた閾値以上になったときに、赤外線撮像部への外部からの入射光を遮断又は絞るためにシャッタ機構又は光学絞り機構を駆動させる技術が開示されている（特許文献２）。

特開２０１４−７４８２６号公報 特開２００８−２７８０３６号公報

しかし、上記特許文献１では、ＣＭＯＳセンサで撮像した画像の輝度値から太陽光の集光位置を検出するため、集光位置の検出結果の信頼性が低く、ＣＭＯＳセンサに悪影響を及ぼす光の入射か否かを判断するのがむずかしい。また、上記特許文献２では、赤外線撮像部以外の撮像部を備える撮像装置では、対応することができない。

そこで、本発明は、撮像素子への外部からの入射光の集光具合を高精度で判断することができるとともに、赤外線撮像部以外の撮像部を備える撮像装置にも対応することができる入射光調整技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に入射する光量を減光する減光手段と、前記減光手段を制御する制御手段と、前記撮像素子の被写体側に向けて撮影光路外に配置され、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする。

また、本発明は、レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に入射する光量を減光する減光手段と、前記減光手段を制御する制御手段と、前記撮像素子の被写体側に向けて撮影光路外に配置され、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、撮像装置の位置情報を記憶する記憶手段と、日付及び時刻を計時する計時手段と、前記記憶手段に記憶した前記位置情報、及び前記計時手段により計時された計時情報に基づいて太陽の位置を求める位置演算手段と、前記位置演算手段で求めた太陽の位置情報に基づいて、前記撮像素子に太陽光が入射しているかを判断する入射演算手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過し、更に、前記入射演算手段により前記撮像素子に太陽光が入射していると判断された場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする。

また、本発明は、レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子の保護ガラスの撮影光路外に設けられ、前記撮像素子の温度を検出する複数の接触温度センサと、前記複数の接触温度センサのうちのいずれかの接触温度センサにより検出された温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、第１の減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させ、前記複数の接触温度センサのすべてで検出された温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記第１の減光手段より減光する光量が大きい第２の減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子への外部からの入射光の集光具合を高精度で判断することができるとともに、赤外線撮像部以外の撮像部を備える撮像装置であっても対応することができる。

本発明の撮像装置の第１の実施形態である監視カメラの分解斜視図である。 レンズユニットを正面側から見た分解斜視図である。 赤外線カットフィルタが撮影光路に進入したときの赤外線温度センサの配置を光軸方向像面側から見た図である。 赤外線カットフィルタが撮影光路から退避したときの赤外線温度センサの配置を光軸方向像面側から見た図である。 赤外線温度センサの測定対象である撮像素子に対する角度と撮像素子の出力との関係を示すグラフ図である。 撮像素子の要部概略断面図である。 監視カメラの制御系を説明するブロック図である。 絞り羽根の絞り動作による監視カメラの減光状態を示す断面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 チルト動作による監視カメラの減光状態を示す図である。 監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。 本発明の撮像装置の第２の実施形態である監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。 本発明の撮像装置の第３の実施形態である監視カメラにおける撮像素子ユニットの断面図である。 （ａ）は撮像素子ユニットを正面側（被写体側）から見た図、（ｂ）は（ａ）に示す撮像素子ユニットから遮光シートを取り外した状態を示す図である。 監視カメラの制御系を説明するブロック図である。 監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。 本発明の撮像装置の第４の実施形態である監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態である監視カメラの分解斜視図である。

本実施形態の監視カメラは、図１に示すように、ドームカバー２、ドーム３、レンズユニット４、撮像素子５、及びパン／チルトローテーションユニット６を備える。

レンズユニット４の正面側には、ドーム３が装着され、レンズユニット４の背面側には、撮像素子５が装着されている。撮像素子５は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等で構成され、レンズユニット４の撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号を出力する。また、撮像素子５の背面側には、パン／チルトローテーションユニット６が配置され、ドーム３の正面側には、ドームカバー２が配置されている。

そして、ドームカバー２は、パン／チルトローテーションユニット６との間に、ドーム３及び撮像素子５が装着されたレンズユニット４を挟んだ状態でビス１等によりパン／チルトローテーションユニット６に固定される。パン／チルトローテーションユニット６は、パン／チルトローテーション方向に回転可能に壁部や天井等に支持固定される。

次に、図２乃至図４を参照して、レンズユニット４について説明する。図２は、レンズユニット４を正面側から見た分解斜視図である。

図２に示すように、レンズユニット４は、正面側固定枠８と背面側固定枠１８とがビス７等により結合されている。正面側固定枠８と背面側固定枠１８との間には、フォーカスレンズを構成する１群レンズＬ１を保持する１群可動枠９、及び変倍系レンズを構成する２群レンズＬ２を保持する２群可動枠１４が設けられている。

１群可動枠９は、１群ガイドバー１１に沿って光軸方向に移動可能に支持されるとともに、１群可動枠９に形成したＵ溝が１群ガイドバー１２に係合することで１群可動枠９の回転が規制される。また、１群可動枠９には、不図示の１群ラックが固定される。１群ラックは、バネにより光軸方向及び回転方向に付勢された状態で１群可動枠９に固定され、背面側固定枠１８にビス２８等により固定されたステッピングモータ２６のネジ部に係合する。ステッピングモータ２６のネジ部の回転によって１群ラックが１群可動枠９とともに光軸方向に移動する。

１群可動枠９と２群可動枠１４との間には、レンズユニット４を通過する光量を規制する絞りユニット１３が配置され、絞りユニット１３は、ビス等により背面側固定枠１８に固定される。

２群可動枠１４は、２群ガイドバー１６に沿って光軸方向に移動可能に支持されるとともに、２群可動枠１４に形成したＵ溝が２群ガイドバー１７に係合して２群可動枠１４の回転が規制される。また、２群可動枠１４には、２群ラック１５が固定される。２群ラック１５は、バネにより光軸方向及び回転方向に付勢された状態で２群可動枠１４に固定され、背面側固定枠１８にビス２９等により固定されたステッピングモータ２７のネジ部に係合する。ステッピングモータ２７のネジ部の回転によって２群ラック１５が２群可動枠１４とともに光軸方向に移動する。

ステッピングモータ２６，２７には、ＦＰＣ２５が電気的に接続され、ＦＰＣ２５を介した通電によってステッピングモータ２６，２７が駆動される。ＦＰＣ２５には、フォトインタラプタ２３，２４が半田付け等により固定されている。

フォトインタラプタ２３は、１群可動枠９の移動領域に配置され、フォトインタラプタ２３の出力とステッピングモータ２６の回転数とに基づき１群可動枠９の光軸方向の位置を制御する。フォトインタラプタ２４は、２群可動枠１４の移動領域に配置され、フォトインタラプタ２４の出力とステッピングモータ２７の回転数とに基づき２群可動枠１４の光軸方向の位置を制御する。

撮像素子ユニット３０は、撮像素子５と板金部材が一体化されたユニットであり、ビス３１によってセンサホルダ２１に保持され、レンズユニット４と一体化されている。センサホルダ２１は、ビス２２によって背面側固定枠１８に固定されている。

図３は、赤外線カットフィルタ２０が撮影光路に進入したときの赤外線温度センサ４１の配置を光軸方向像面側から見た図である。図４は、赤外線カットフィルタ２０が撮影光路から退避したときの赤外線温度センサ４１の配置を光軸方向像面側から見た図である。

図３及び図４に示すように、赤外線カットフィルタ２０は、保持枠４０に保持されている。保持枠４０は、２群可動枠１４とセンサホルダ２１との間に配置され、メータ１９によって、赤外線カットフィルタ２０が撮影光路に進入する位置と撮影光路から退避する位置との間を光軸に対して直交する方向に移動可能とされている。赤外線カットフィルタ２０を撮影光路に進入させることで、被写体の撮影が可能となる。なお、本実施例では保持枠４０は赤外線カットフィルタ２０及び光路を遮光する遮光部を備える構成としたが、これに限定されない。例えば、可視光に加えて赤外線又は紫外線を透過するガラス等からなるダミーガラスを更に設けるようにしてもよい。ダミーガラスを撮影光路に進入させることで、夜間等の低照度環境での撮影の際に撮像素子５が露光可能な光量を増加させることが可能となる。

赤外線カットフィルタ２０が撮影光路から退避した状態（図４）では、保持枠４０により撮影光路が閉じられて撮像素子５が遮光される。赤外線温度センサ４１は、撮影光路外で撮像素子５の撮像面に対して斜めに傾けて配置（図９参照）されて、撮像素子５の温度を検出する。赤外線温度センサ４１は、外光による赤外線の影響を受けないように、撮像素子５と保持枠４０との間、即ち、保持枠４０の像面側に配置されている。赤外線温度センサ４１は、本発明の温度検出手段の一例に相当する。

次に、図５を参照して、赤外線温度センサ４１の傾きと撮像素子５との関係について説明する。図５は、赤外線温度センサ４１の測定対象である撮像素子５に対する角度と撮像素子５の出力（センサ出力）との関係を示すグラフ図である。

図５に示すように、赤外線温度センサ４１の撮像素子５に対する角度が０°に近いほど赤外線温度センサ４１の応答性がよくなり、正確な温度の検出が可能となる。つまり、赤外線温度センサ４１の撮像素子５に対する角度が極力小さくなるように撮像素子５の近傍かつ撮影光路近傍の位置が望ましい。

また、図３及び図４に示すように、赤外線カットフィルタ２０の撮影光路への進入／撮影光路からの退避により撮像素子５と赤外線温度センサ４１との距離が変化する。ここで、赤外線温度センサ４１を赤外線カットフィルタ２０の図の左下隅部に配置することで、撮像素子５からの赤外線を赤外線温度センサ４１で受光することができる。そのため、図５の特性を考慮することで、赤外線カットフィルタ２０の撮影光路への進入／撮影光路からの退避の両方で赤外線温度センサ４１により撮像素子５の温度が検出可能となる。

なお、撮像素子５の裏側のパッケージ基板に赤外線温度センサを取り付けると、不図示のセンサ基板やセンサ板金へ熱が逃げ、赤外線温度センサ上で撮像素子５の温度が焼きつきの起こる温度になる前に、焼きつきが起きてしまう可能性がある。本実施形態では、前述したように、撮像素子５の温度を直接検出することで、このような不具合を回避することができる。

次に、図６を参照して、撮像素子５の内部構造について説明する。図６は、撮像素子５の要部概略断面図である。図６に示すように、撮像素子５は、マイクロレンズ８０、カラーフィルタ８１、及びフォトダイオード８２を有する。レンズユニット４を通過した被写体光束は、マイクロレンズ８０によって特定の大きさに区切られながらカラーフィルタ８１を通じてフォトダイオード８２へ入射する。

フォトダイオード８２は、光の強弱しか検知できず、階調表現や色調表現ができないため、カラーフィルタ８１によって特定の範囲の波長だけを通し、その輝度情報８３を色データに変換する。撮像素子５に強い光が入射して温度上昇すると、まずカラーフィルタ８１が変色する。これが撮像素子５の焼き付きである。

図７は、監視カメラの制御系を説明するブロック図である。図７に示すように、監視カメラは、屋外等に設置されるカメラ本体３２と、カメラ本体３２を操作する操作ユニット４２とを備え、カメラ本体３２と操作ユニット４２とは、通信手段５３を介して通信可能に接続されている。

カメラ本体３２は、操作ユニット４２での操作に応じてパン／チルト機構等を制御するカメラ制御部４４を有する。カメラ制御部４４には、赤外線温度センサ４１、緯度・経度記憶部４８ａ、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、絞り駆動部４６、及び赤外線カットフィルタ駆動部４７が接続される。絞り駆動部４６は、絞りユニット１３に含まれ、赤外線カットフィルタ駆動部４７は、メータ１９に含まれる。

チルト駆動部３３、及びパン駆動部４５は、それぞれカメラ本体３２のチルト角度、及びパン位置を検出する検出手段を有しており、その検出結果は、カメラ制御部４４に通知される。緯度・経度記憶部４８ａは、カメラ本体３２が設置された位置の緯度及び経度を記憶し、カメラ制御部４４は、緯度・経度記憶部４８ａに記憶された位置情報を随時読み出すことができるようになっている。

操作ユニット４２は、操作ユニット制御部４９を有する。操作ユニット制御部４９には、操作部４８、計時部５０、太陽の位置演算部５１、表示部５２、及び太陽の入射演算部４３が接続されている。操作ユニット制御部４９は、カメラ制御部４４に対して操作部４８でのユーザ操作に基づき、カメラ本体３２の所定の動作を指示する。

具体的には、パン駆動部４５及びチルト駆動部３３によるパン・チルト動作、絞り駆動部４６による絞り羽根３７（図８参照）の開閉動作、赤外線カットフィルタ２０の撮影光路への進入／撮影光路からの退避動作を指示する。ユーザは、カメラ本体３２で撮影された画像をＬＣＤ等の表示部５２で確認しながら、操作部４８を操作して所望の被写体を撮影することができる。

計時部５０は、日付（月日）及び時刻を計時する。太陽の位置演算部５１は、天体の運行を計算するプログラムにしたがい、カメラ本体３２の緯度・経度記憶部４８ａに記憶した位置情報や計時部５０からの計時情報に基づいて太陽の現在位置や運行軌道等を求める。太陽の入射演算部４３は、太陽の位置演算部５１での演算結果に基づいて撮像素子５に太陽光（光源）が入射するか否かを判断する。

図８は、絞り羽根３７の絞り動作による監視カメラの減光状態を示す断面図である。図９は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、赤外線カットフィルタ２０が撮影光路に進入したときの赤外線温度センサ４１の配置を示す断面図である。図１０は、図４のＢ−Ｂ線断面図であり、赤外線カットフィルタ２０が撮影光路から退避したときの赤外線温度センサ４１の配置を示す断面図である。図１１は、チルト動作による監視カメラの減光状態を示す図である。なお、図１１では、説明の便宜上、ドーム３の図示は省略している。

次に、図８乃至図１２を参照して、監視カメラにおける減光動作について説明する。図１２は、監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。図１２の処理は、カメラ本体３２の不図示のＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムが不図示のＲＡＭに展開されてカメラ制御部４４のＣＰＵ等により実行される。

図１２において、ステップＳ１０１では、カメラ制御部４４は、撮像素子５へ入射する赤外線３８（図９参照）から赤外線温度センサ４１によって検出された撮像素子５の温度を取得し、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、カメラ制御部４４は、ステップＳ１０１で取得した撮像素子５の温度が設定値以上で、かつ設定値以上の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断し、経過した場合は、ステップＳ１０３に進む。ここでの設定値及び設定時間は、撮像素子５の耐熱性等を考慮してあらかじめ定められているものとする。

ステップＳ１０３では、カメラ制御部４４は、入射演算部４３によって撮像素子５に太陽光３６（図８参照）が入射したか否かを判断し、入射した場合は、ステップＳ１０４に進む、そうでない場合は、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０４では、カメラ制御部４４は、入射演算部４３によって太陽光３６が撮像素子５の中心に入射したか否かを判断し、太陽光３６が撮像素子５の中心に入射した場合は、ステップＳ１０５に進み、そうでない場合は、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１０５では、カメラ制御部４４は、図８に示すように、絞り駆動部４６により絞り羽根３７を絞り動作させて撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ１１６に進み、そうでない場合は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度と入射する太陽光３６との関係に相関がないため、撮像素子５の故障が疑われると判定し、表示部５２に警告を表示して、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０８では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ１０９に進み、そうでない場合は、ステップＳ１０６に戻る。

ステップＳ１０９では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図９の状態から図１０の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ入射演算部４３により太陽光３６が撮像素子５以外に入射していると判断された場合、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１１では、カメラ制御部４４は、チルト駆動部３３及びパン駆動部４５を制御してパン／チルト機構を駆動し、図１１に示すように、撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させて、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ１１６に進み、そうでない場合は、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ１１４に進み、そうでない場合は、ステップＳ１１２に戻る。

ステップＳ１１４では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図９の状態から図１０の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が設定値未満で、かつ入射演算部４３により太陽光３６が撮像素子５以外に入射していると判断された場合、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、及び絞り駆動部４６を処理開始時の状態に戻してステップＳ１０１に戻る。

以上説明したように、本実施形態では、撮像素子５への外部からの入射光の集光具合を高精度で判断することができるとともに、赤外線撮像部以外の撮像部を備える撮像装置にも対応することができる。

（第２の実施形態）
次に、図１３を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態である監視カメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、図及び符号を流用しつつその説明を省略する。

図１３は、監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。図１３の処理は、カメラ本体３２の不図示のＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムが不図示のＲＡＭに展開されてカメラ制御部４４のＣＰＵ等により実行される。なお、本実施形態では、赤外線温度センサ４１は、サーミスタを搭載しており、カメラ本体３２の内部の雰囲気温度も検出できるものとする。

図１３において、ステップＳ２０１では、カメラ制御部４４は、撮像素子５へ入射する赤外線３８（図９参照）から赤外線温度センサ４１によって検出された撮像素子５の温度を取得し、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１によって検出されたカメラ本体３２の内部の雰囲気温度を取得し、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ２０３では、カメラ制御部４４は、ステップＳ２０１で取得した撮像素子５の温度が設定値以上で、かつ設定値以上の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断し、経過した場合は、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、カメラ制御部４４は、入射演算部４３によって撮像素子５に太陽光３６（図８参照）が入射したか否かを判断し、入射した場合は、ステップＳ２０５に進む、そうでない場合は、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０５では、カメラ制御部４４は、入射演算部４３によって太陽光３６が撮像素子５の中心に入射したか否かを判断し、太陽光３６が撮像素子５の中心に入射した場合は、ステップＳ２０６に進み、そうでない場合は、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２０６では、カメラ制御部４４は、図８に示すように、絞り駆動部４６により絞り羽根３７を絞り動作させて撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１により検出した撮像素子５の温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ２１７に進み、そうでない場合は、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０８では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度と入射する太陽光３６との関係に相関がないため、撮像素子５の故障が疑われると判定し、表示部５２に警告を表示して、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０９では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ２１０に進み、そうでない場合は、ステップＳ２０７に戻る。

ステップＳ２１０では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図９の状態から図１０の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１により検出した撮像素子５の温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、入射演算部４３が撮像素子５以外に太陽光３６が入射していると判断した場合、ステップＳ２１７に進む。

ステップＳ２１２では、カメラ制御部４４は、チルト駆動部３３及びパン駆動部４５を駆動して、図１１に示すように、撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１３では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１により検出した撮像素子５の温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ２１７に進み、そうでない場合は、ステップＳ２１４に進む。

ステップＳ２１４では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ２１５に進み、そうでない場合は、ステップＳ２０３に戻る。

ステップＳ２１５では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図９の状態から図１０の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ２１６に進む。

ステップＳ２１６では、カメラ制御部４４は、赤外線温度センサ４１により検出した撮像素子５の温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、入射演算部４３が撮像素子５以外に太陽光３６が入射していると判断した場合、ステップＳ２１７に進む。

ステップＳ２１７では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、及び絞り駆動部４６を処理開始時の状態に戻してステップＳ２０１に戻る。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
次に、図１４乃至図１７を参照して、本発明の撮像装置の第３の実施形態である監視カメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、図及び符号を流用して説明する。

図１４は、撮像素子ユニット３０の断面図である。図１５（ａ）は撮像素子ユニット３０を正面側（被写体側）から見た図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す撮像素子ユニット３０から遮光シート５６を取り外した状態を示す図である。

図１４及び図１５（ｂ）に示すように、撮像素子ユニット３０の保護ガラス５５の被写体側面の四隅には、それぞれフレキシブルタイプの接触温度センサ５４が撮影光路外に位置して取り付けられている。遮光シート５６は、図１５（ａ）に示すように、枠状に形成され、複数（本実施形態では、４箇所）の接触温度センサ５４と保護ガラス５５の一部を覆うように取り付けられている。

図１４に示すように、撮像素子５は、センサ基板５７に実装され、センサ基板５７は、パッケージ基板５８に実装されている。パッケージ基板５８には、接着剤等によってセンサ板金５９が固定されている。センサ板金５９は、図２に示すように、ビス３１によってセンサホルダ２１に固定されて、レンズユニット４と一体化されている。４箇所の接触温度センサ５４によって撮像素子５のどの部分の温度が高いかを判別することができる。

図１６は、監視カメラの制御系を説明するブロック図である。図１６に示すように、監視カメラは、屋外等に設置されるカメラ本体３２と、カメラ本体３２を操作する操作ユニット４２とを備え、カメラ本体３２と操作ユニット４２とは、通信手段５３を介して通信可能に接続されている。

カメラ本体３２は、操作ユニット４２での操作に応じてパン・チルト動作等を制御するカメラ制御部４４を有する。カメラ制御部４４には、接触温度センサ５４、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、絞り駆動部４６、及び赤外線カットフィルタ駆動部４７が接続される。絞り駆動部４６は、絞りユニット１３に含まれ、赤外線カットフィルタ駆動部４７は、メータ１９に含まれる。なお、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、絞り駆動部４６、及び赤外線カットフィルタ駆動部４７については、上記第１の実施形態（図７）と同様であるため、その説明を省略する。

操作ユニット４２は、操作ユニット制御部４９を有する。操作ユニット制御部４９には、操作部４８、表示部５２及び計時部５０が接続されている。なお、操作部４８、表示部５２及び計時部５０については、上記第１の実施形態（図７）と同様であるため、その説明を省略する。

次に、図１７を参照して、監視カメラにおける減光動作について説明する。図１７は、監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。図１７の処理は、カメラ本体３２の不図示のＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムが不図示のＲＡＭに展開されてカメラ制御部４４のＣＰＵ等により実行される。

図１７において、ステップＳ３０１では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４によって検出された撮像素子５の温度を取得し、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、カメラ制御部４４は、ステップＳ３０１で取得した撮像素子５の温度が設定値以上で、かつ設定値以上の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断し、経過した場合は、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値以上となった場合、ステップＳ３０４に進み、そうでない場合は、ステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０４では、カメラ制御部４４は、絞り駆動部４６により絞り羽根３７を絞り動作させて撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ３０５に進む。絞り駆動部４６により絞り羽根３７を絞り動作は、本発明の第１の減光手段の一例に相当する。

ステップＳ３０５では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ３１４に進み、そうでない場合は、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ３０７に進み、そうでない場合は、ステップＳ３０５に戻る。

ステップＳ３０７では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図３の状態から図４の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ３１４に進む。

ステップＳ３０９では、カメラ制御部４４は、チルト駆動部３３及びパン駆動部４５を制御してパン／チルト機構を駆動し、図１１に示すように、撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させて、ステップＳ３１０に進む。パン／チルト機構は、本発明の第２の減光手段の一例に相当する。

ステップＳ３１０では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ３１４に進み、そうでない場合は、ステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ３１２に進み、そうでない場合は、ステップＳ３１０に戻る。

ステップＳ３１２では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図３の状態から図４の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ３１３に進む。

ステップＳ３１３では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子５の温度が設定値未満で、かつ設定値未満の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ３１４に進む。

ステップＳ３１４では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、及び絞り駆動部４６を処理開始時の状態に戻してステップＳ３０１に戻る。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

（第４の実施形態）
次に、図１８を参照して、本発明の撮像装置の第４の実施形態である監視カメラについて説明する。なお、上記第３の実施形態に対して重複又は相当する部分については、図及び符号を流用しつつその説明を省略する。

図１８は、監視カメラにおける減光動作を説明するフローチャート図である。図１８の処理は、カメラ本体３２の不図示のＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムが不図示のＲＡＭに展開されてカメラ制御部４４のＣＰＵ等により実行される。なお、本実施形態では、ＦＰＣ２５（図２参照）にカメラ本体３２の内部の雰囲気温度を検出するサーミスタが取り付けられている。

図１８において、ステップＳ４０１では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４によって検出された撮像素子５の温度を取得し、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、カメラ制御部４４は、ＦＰＣ２５（図２参照）に取り付けられたサーミスタによって検出されたカメラ本体３２の内部の雰囲気温度を取得し、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、カメラ制御部４４は、ステップＳ４０１で取得した撮像素子５の温度が設定値以上で、かつ設定値以上の温度が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断し、経過した場合は、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全てで撮像素子温度が設定値以上である場合は、ステップＳ４０５に進み、そうでない場合は、ステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４０５では、カメラ制御部４４は、絞り駆動部４６により絞り羽根３７を絞り動作させて撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全ての撮像素子５の検出温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ４１５に進み、そうでない場合は、ステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０７では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ４０８に進み、そうでない場合は、ステップＳ４０６に戻る。

ステップＳ４０８では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図３の状態から図４の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０９では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４の全ての撮像素子５の検出温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ４１５に進む。

ステップＳ４１０では、カメラ制御部４４は、チルト駆動部３３及びパン駆動部４５を駆動して、図１１に示すように、撮像素子５に入射する太陽光３６を減少させ、ステップＳ４１１に進む。

ステップＳ４１１では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４による全ての撮像素子５の検出温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ４１５に進み、そうでない場合は、ステップＳ４１２に進む。

ステップＳ４１２では、カメラ制御部４４は、接触温度センサ５４による撮像素子５の検出温度が低下しない状態が計時部５０による計時により一定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、一定時間を経過した場合は、更なる遮光動作を行うために、ステップＳ４１３に進み、そうでない場合は、ステップＳ４１１に戻る。

ステップＳ４１３では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７によって、保持枠４０を図３の状態から図４の状態になるようになるように駆動し、ステップＳ４１４に進む。

ステップＳ４１４では、カメラ制御部４４は、４箇所の接触温度センサ５４による全ての撮像素子５の検出温度とカメラ本体３２の雰囲気温度との差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過したかを判断する。そして、カメラ制御部４４は、温度差が設定値未満で、かつ設定値未満の温度差が計時部５０による計時により設定時間を経過した場合は、ステップＳ４１５に進む。

ステップＳ４１５では、カメラ制御部４４は、赤外線カットフィルタ駆動部４７、チルト駆動部３３、パン駆動部４５、及び絞り駆動部４６を処理開始時の状態に戻してステップＳ４０１に戻る。その他の構成、及び作用効果は、上記第３の実施形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

５ 撮像素子
２０ 赤外線カットフィルタ
３２ カメラ本体
３３ チルト駆動部
４０ 保持枠
４１ 赤外線温度センサ
４４ カメラ制御部
４５ パン駆動部
４６ 絞り駆動部
４７ 赤外線カットフィルタ駆動部
５０ 計時部

Claims (14)

1. レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に入射する光量を減光する減光手段と、
   前記減光手段を制御する制御手段と、
   前記撮像素子の被写体側に向けて撮影光路外に配置され、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする撮像装置。
2. 前記減光手段による減光動作には、遮光動作が含まれることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記減光手段は、前記レンズユニットに設けられた絞り手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記減光手段は、前記撮像装置の向きを変えるパン／チルト機構であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記温度検出手段は、前記撮像装置の内部の雰囲気温度を検出する手段を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段よって検出された前記撮像素子の温度と前記雰囲気温度との温度差があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度差があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記温度検出手段は、赤外線温度センサであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記赤外線温度センサは、光軸方向に赤外線カットフィルタと前記撮像素子との間に挟まれた位置に、前記撮像素子の撮像面に対して斜めに傾けて配置されていることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記赤外線温度センサは、前記赤外線カットフィルタを保持する保持枠に設けられ、
   前記保持枠は、前記赤外線カットフィルタを前記撮影光路に進入させる位置と前記赤外線カットフィルタを前記撮影光路から退避させて前記撮影光路を遮光する位置との間を移動可能に設けられて、前記減光手段を構成することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に入射する光量を減光する減光手段と、
   前記減光手段を制御する制御手段と、
   前記撮像素子の被写体側に向けて撮影光路外に配置され、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、
   撮像装置の位置情報を記憶する記憶手段と、
   日付及び時刻を計時する計時手段と、
   前記記憶手段に記憶した前記位置情報、及び前記計時手段により計時された計時情報に基づいて太陽の位置を求める位置演算手段と、
   前記位置演算手段で求めた太陽の位置情報に基づいて、前記撮像素子に太陽光が入射しているかを判断する入射演算手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過し、更に、前記入射演算手段により前記撮像素子に太陽光が入射していると判断された場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする撮像装置。
10. 前記温度検出手段は、前記撮像装置の内部の雰囲気温度を検出する手段を備え、
    前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度と前記雰囲気温度との温度差があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度差があらかじめ定められた設定時間を経過し、更に、前記入射演算手段により前記撮像素子に太陽光が入射していると判断された場合に、前記減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記撮像素子の温度と前記雰囲気温度との温度差があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度差があらかじめ定められた設定時間を経過し、更に、前記入射演算手段により前記撮像素子に太陽光が入射していると判断されない場合に、警告を発することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. レンズユニットの撮影光学系を通過した被写体光束を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、
    前記撮像素子の保護ガラスの撮影光路外に設けられ、前記撮像素子の温度を検出する複数の接触温度センサと、
    前記複数の接触温度センサのうちのいずれかの接触温度センサにより検出された温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、第１の減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させ、
    前記複数の接触温度センサのすべてで検出された温度があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記第１の減光手段より減光する光量が大きい第２の減光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光量を減光させる制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
13. 前記第１の減光手段は、前記レンズユニットに設けられた絞り手段であり、前記第２の減光手段は、パン／チルト機構であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記撮像装置の内部の雰囲気温度を検出する検出手段と、
    前記撮像素子へ入射する光を遮光する遮光手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記複数の接触温度センサのすべてで検出された前記撮像素子の温度と前記検出手段により検出された前記雰囲気温度との温度差があらかじめ定められた設定値以上で、かつ前記設定値以上の温度差があらかじめ定められた設定時間を経過した場合に、前記遮光手段を制御して前記撮像素子へ入射する光を遮光することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の撮像装置。