JP2023059036A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制しつつ、フィルタの位置検出用の検出光が撮影動作中の撮像素子に入射することを防ぐ。【解決手段】撮像装置１０は、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とを有するフィルタ部と、フィルタ部を移動させる移動部１９０と、フィルタ部の位置を検出する検出部２００と、フィルタ部と移動部１９０と検出部２００とを収容する収容部と、フィルタ部を通過した光を受光して画像信号に変換する撮像素子１３と、検出部２００の検出光源２０１からの検出光の出射の開始と停止とを制御するフィルタ制御部３４と、を備える。移動部１９０は、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との何れか一方を撮像素子１３と開口部１５との間に配置する。フィルタ制御部３４は、検出光源２０１に所定タイミングにて検出光の出射を開始させ、フィルタ部の移動が終了すると、検出光源２０１に検出光の出射を停止させる。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関する。

介護施設、病院、工場、店舗等の様々な場所には、防犯や防災等の観点から監視カメラが設置されている。撮像装置である監視カメラが設置される環境によっては、監視カメラの周囲は日中と比較して夜間は暗くなり、監視が困難になる場合がある。このため、周囲が暗い場合には補助照明装置を点灯して赤外光により監視対象を照明し、周囲が明るい場合には赤外光をカットして可視光による撮影を行う監視カメラが知られている。

特許文献１には、測定された照度に基づいて、赤外カットフィルタとガラス部材とをレンズ鏡筒の光路上に択一的に配置する監視カメラが記載されている。

特許文献２には、ＮＤフィルタと可視光カットフィルタとを切り替えるフィルタ装置が記載されている。このフィルタ装置では、ＮＤフィルタと可視光カットフィルタとが同一円周上に配置された円板状のターレットが回転されることによりフィルタが切り替わる。特許文献２には、ターレットの回転位置を検出する手段としてフォトインタラプタを適用可能であることが記載されている。

特開２０１９－９７０４６公報 特開２０１２－１９８４１０公報

しかし、フィルタが設けられているユニットの外部にフォトインタラプタを設けると装置が大型化してしまうという問題がある。また、フィルタが設けられているユニットの内部にフォトインタラプタを設けると、フォトインタラプタの検出光が撮像素子に入射し、生成される画像に悪影響を与えるという問題がある。

本発明の一態様の撮像装置は、被写体を照明する照明光を出射する照明光源と、前記照明光の通過を許容しない第１領域と、前記照明光の通過を許容する第２領域とを有するフィルタ部と、前記フィルタ部を移動させる移動部と、前記フィルタ部の位置を検出する検出光を出射する検出光源と、前記検出光を受光する受光部とを有する検出部と、前記フィルタ部と前記移動部と前記検出部とを収容する収容部と、開口部を通過した光のうち前記収容部に収容された前記フィルタ部を通過した光を受光して画像信号に変換する撮像部と、前記検出光源からの前記検出光の出射の開始と停止とを制御する制御部と、を備える。前記移動部は、前記フィルタ部を移動して、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部と前記開口部との間に配置する。前記制御部は、前記検出光源に所定タイミングにて前記検出光の出射を開始させ、前記フィルタ部の移動が終了したことが前記検出部により検出されると、前記検出光源に前記検出光の出射を停止させる。

本発明によれば、フィルタ部の位置を検出するための検出光の出射の開始と停止とを制御できるので、撮影装置が撮影中に検出光が撮像部にて撮像されることに起因して、生成される画像の画質低下を抑制できる。

（Ａ），（Ｂ）は実施の形態の撮像装置の外観を示す斜視図である。 （Ａ）は撮像装置の内部平面図であり、（Ｂ）は撮像装置の断面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は切替部の外観を示す斜視図である。 撮像装置の制御系を示すブロック図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、通常撮影モードと暗視モードとの間で撮影モードを切り替える場合の切替部の動作を説明する図である。 撮像装置の動作を説明するフローチャートである。 撮像装置の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態の撮像装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

撮像装置の用途は特に限定されないが、病院，介護施設，工場，店舗等に、監視カメラや見守りカメラとして設置するのに適している。また、撮像装置は、撮影可能状態と撮影不能状態とに切替可能である。より特定的には、撮像装置は、結像光学系に光が入射不能な閉状態と、結像光学系に光が入射可能な開状態と、に切替可能である。さらに、撮像装置が撮影不能状態（閉状態）に切り替えられると、撮影される人は、撮像装置が撮影不能状態に切り替えられたことを認識可能である。また、撮像装置は、周囲の外部環境の明るさに応じて、通常撮影モードによる撮影と暗視モードによる撮影とを切替可能である。通常撮影モードでは外部環境が明るいときに結像光学系に入射した光により撮影が行われる。暗視モードでは外部環境が暗いときに照明光が出射され、照明光に照射された被写体の撮影が行われる。

図１（Ａ）及び（Ｂ）は、撮像装置１０の外観図である。図１（Ａ）は、開状態の撮像装置１０の外観図であり、図１（Ｂ）は、閉状態の撮像装置１０の外観図である。図２（Ａ）は、撮像装置１０の内部の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のａ－ａ線に沿う撮像装置１０の断面図である。

図１～図２に示すように、撮像装置１０は、略直方体形状のハウジング１２を有している。ハウジング１２は、正面部１２ａと、裏面部１２ｂと、正面部１２ａの各辺に連接する側面部１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆを備えている。なお、以下の説明では、ハウジング１２の正面部１２ａの方向を上側、裏面部１２ｂの方向を下側、側面部１２ｃの方向を手前側、側面部１２ｄの方向を左側、側面部１２ｆの方向を右側とも呼ぶ。

ハウジング１２の正面部１２ａには、メモリカード４８（図４参照）が挿入されるカードスロット２４と、開口部１５と、照明光源１６１，１６２と、照度計１７とが設けられる。側面部１２ｄには、電源ケーブルが接続される電源ポート２６が設けられている。

照明光源１６１，１６２は、例えばＬＥＤであり、赤外域の波長を有する光（赤外線、赤外光）を発する。撮像装置１０は、後述する暗視モードで撮影を行う場合に、照明光源１６１，１６２から赤外光を、被写体を照明する照明光として出射する。

照度計１７は、例えばフォトレジスタやフォトダイオードであり、撮像装置１０の周囲の環境（外部環境）の光を受光して信号（輝度信号）を出力する。すなわち、照度計１７は、撮像装置１０の外部の明るさを検出する照度部として機能する。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、撮像装置１０のハウジング１２内には、レンズカバー１１と、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサである撮像素子１３と、この撮像素子１３の撮像面上に被写体からの光（被写体光）を集光させるレンズ（結像光学系）１４と、切替部１８と、制御ユニット３１とが収容されている。図２（Ｂ）に示すように、レンズカバー１１と撮像素子１３と、レンズ１４と、切替部１８とは、正面部１２ａと平行になるように配置されている。

ハウジング１２の正面部１２ａに設けられる開口部１５は、レンズ１４の光軸上に形成される。開口部１５を通過した被写体光は、レンズ（結像光学系）１４を介して撮像素子１３に入射する。撮像素子１３は、ハウジング１２に設けられた開口部１５を介して入射する光のうち、詳細を後述する切替部１８のホルダー２１０に設けられたフィルタ部１８０を通過した光を受光して、光電変換を行って画像信号を出力する撮像部である。撮像素子１３から出力された画像信号に対して、後述する画像処理部３５（図４参照）は種々の処理を施し、画像データを生成する。

開口部１５を開閉するためのレンズカバー１１は、レンズ１４の光軸に沿って、レンズ１４と開口部１５との間に配置される。レンズカバー１１は、開口部１５を開放する開位置と開口部１５を閉塞する閉位置と、の何れかに位置するように移動可能に設けられる。レンズカバー１１は、レンズ１４の光軸に直交する面（すなわち、正面部１２ａと平行な面）上を移動する。レンズカバー１１が開位置に移動すると、レンズカバー１１はレンズ１４の光軸上から離れ、図１（Ａ）に示すようにレンズ１４の光軸上に形成された開口部１５が開放される（開状態）。これにより、ハウジング１２の開口部１５からレンズ１４を露出させることができるので、被写体光はレンズ１４を介して撮像素子１３に入射することができる。

レンズカバー１１が閉位置に移動すると、図１（Ｂ）に示すようにハウジング１２の開口部１５はレンズカバー１１によって閉塞される（閉状態）。これにより、レンズカバー１１によってレンズ１４を覆うことができ、ハウジング１２内のレンズ１４を保護することができる。また、レンズカバー１１は、図１（Ｂ）に示す閉位置に位置するときに、被写体光の撮像素子１３への入射を制限する遮光部として機能する。なお、レンズカバー１１は、レンズバリアやシャッター等とも呼ばれている。

切替部１８は、撮像装置１０の周囲の外部環境の明るさ（輝度）に応じて、照明光源１６１，１６２からの照明光の撮像素子１３への入射を許容しない状態と、照明光の撮像素子１３への入射を許容する状態とを切り替える。尚、切替部１８の詳細については、説明を後に行う。

基板３１ａは、撮像素子１３と制御ユニット３１と切替部１８とを保持するベース部材である。基板３１ａは、ハウジング１２内の裏面部１２ｂ側に設けられる。

制御ユニット３１は、ＣＰＵやメモリ等によって構成される。制御ユニット３１は、例えばフラッシュメモリ等の記録媒体３８（図４参照）に予め記録されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、撮像装置１０の各部を制御するプロセッサーである。また、制御ユニット３１は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて、撮像装置１０の周囲の外部環境が明るいか暗いかを判定する判定処理を行う。判定処理の結果、外部環境が明るい場合には撮像装置１０の撮影モードを通常撮影モードに設定し、外部環境が暗い場合には撮影モードを暗視モードに設定する。尚、制御ユニット３１が実行する処理の詳細に関する説明は後に行う。

＜切替部１８について＞
図３は切替部１８の斜視図である。図３（Ａ）は切替部１８を正面部１２ａ側から見た斜視図であり、図３（Ｂ）は切替部１８を裏面部１２ｂ側から見た斜視図であり、図３（Ｃ）は、後述するホルダーを除外した状態で切替部１８を裏面部１２ｂ側から見た斜視図である。

切替部１８は、収容部であるホルダー２１０の内部に収容されたフィルタ部１８０と、移動部１９０と、検出部２００とを有する。ホルダー２１０は撮像素子１３の上部に位置するように基板３１ａ上に配置される。図３（Ａ）に示すように、ホルダー２１０の上部（正面部１２ａ側）にはレンズ１４が設けられる。

フィルタ部１８０は、第１フィルタ１８１と、第２フィルタ１８２と、保持部１８３とを有する。第１フィルタ１８１は赤外線カットフィルタであり、赤外光が通過し撮像素子１３に入射することを許容しない第１領域として機能する。第２フィルタ１８２はダミーレンズ等であり、赤外光が通過し撮像素子１３に入射することを許容する第２領域として機能する。

保持部１８３は、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とを正面部１２ａと平行な面内で保持する保持枠である。保持部１８３は、図２（Ｂ）に示すように、撮像素子１３とレンズ１４との間に撮像素子１３の撮像面と平行に配置される。また、保持部１８３は、例えば金属材料により形成される。このため、保持部１８３はレンズ１４の光軸方向の厚みを大きくすることなく、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とを保持するための十分な強度を得ることができる。

保持部１８３は、後述する移動部１９０のガイドレール１９５，１９６が延伸する方向（図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向）に沿って、側面部１２ｆ側（右側）に第１フィルタ１８１を保持し、側面部１２ｄ側（左側）に第２フィルタ１８２を保持している。保持部１８３が図２（Ａ）の矢印ＡＲに沿って移動することにより、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との何れか一方がレンズ１４の光軸上（すなわち、撮像素子１３と開口部１５との間）に配置される。以後の説明において、第１フィルタ１８１がレンズ１４の光軸上に配置されるときの保持部１８３の位置を第１位置と呼び、第２フィルタ１８２がレンズ１４の光軸上に配置されるときの保持部１８３の位置を第２位置と呼ぶ。尚、図２（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）においては、保持部１８３が第２位置に位置するときを示している。

保持部１８３には連結部１８４，１８５と遮光部１８６とが設けられている。連結部１８４は保持部１８３の側面部１２ｃ側に設けられる。連結部１８４は、一部にてガイドレール１９５に対して移動可能に連結するとともに、他の一部に形成されたねじにて後述する移動部１９０のリードスクリュー１９４と歯合する。連結部１８５は保持部１８３の側面部１２ｅ側に設けられる。連結部１８５は、ガイドレール１９６に対して移動可能に連結する。連結部１８４，１８５がそれぞれガイドレール１９５，１９６と連結することにより、保持部１８３は、図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向に沿って移動可能に移動部１９０と連結する。

遮光部１８６は、連結部１８５の側面部１２ｅ側の端部に設けられ、撮像素子１３の撮像面に平行な遮光面を有する板状部材である。遮光部１８６は、後述する移動部１９０によって移動する保持部１８３と共にガイドレール１９６が延伸する方向に沿って移動する。遮光部１８６は、保持部１８３が移動しているときに、後述する検出部２００から出射される検出光を遮光する。

移動部１９０は、駆動部１９１と、第１ギア１９２と、第２ギア１９３と、リードスクリュー１９４と、ガイドレール１９５，１９６とを有する。駆動部１９１は、例えばステッピングモータであり、後述する制御ユニット３１によって制御される。駆動部１９１のドライバに後述する制御ユニット３１からの駆動信号（パルス信号）が入力することにより、駆動部１９１の回転角度や回転速度などが制御される。駆動部１９１の回転角度はパルス数に比例し、駆動部１９１の回転速度はパルス周波数に比例する。

ガイドレール１９５，１９６は、互いに平行に図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向に沿って設けられる。第１ギア１９２は、駆動部１９１の回転の中心である回転軸と連結し、駆動部１９１の回転に応じて回転する。第２ギア１９３は第１ギア１９２と歯合し、第１ギア１９２が駆動部１９１によって回転すると、第１ギア１９２の回転に応じて回転する。

リードスクリュー１９４は、第２ギア１９３の回転の中心である回転軸と接続し、ガイドレール１９５と平行に図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向に沿って延伸する。第２ギア１９３が第１ギア１９２の回転に応じて回転すると、リードスクリュー１９４は第２ギア１９３の回転に応じて回転する。リードスクリュー１９４にはねじが形成され、上述した連結部１８４の一部に形成されたねじと歯合する。ねじを介して接続された連結部１８４は、リードスクリュー１９４が回転すると、リードスクリュー１９４に対して相対的に移動を行う。このとき、連結部１８４は、連結しているガイドレール１９５に案内されて、図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向に沿って移動する。この連結部１８４の移動に伴って、保持部１８３と、ガイドレール１９６と連結した連結部１８５とが図２（Ａ）の矢印ＡＲの方向に沿って移動する。

尚、連結部１８４の移動方向、すなわち保持部１８３の移動方向は、駆動部１９１の回転方向を切り替えることによって変更される。例えば、駆動部１９１を正転させると、リードスクリュー１９４が時計回りに回転し、保持部１８３が第１位置から第２位置へと移動する。駆動部１９１を逆転させると、リードスクリュー１９４が反時計回りに回転し、保持部１８３が第２位置から第１位置へと移動する。つまり、駆動部１９１の回転方向を切り替えることにより、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とうちの一方をレンズ１４の光軸上に配置することができる。

検出部２００は、検出光源２０１と、検出光源２０１と対向する位置に設けられる受光部２０２とを有するフォトインタラプタである。検出光源２０１は、例えばＬＥＤであり、赤外域の波長を有する光（赤外線、赤外光）を検出光として受光部２０２に向けて発する。受光部２０２は、例えばフォトトランジスタであり、検出光源２０１から出射された検出光を受光すると、受光した光量に応じた値（電流値）の電気信号を生成して、検出信号として制御ユニット３１へ出力する。

検出光源２０１と受光部２０２との間を上述した保持部１８３に設けられた遮光部１８６が通過していないときには、検出光が遮光部１８６により遮断されることがない。このため、受光部２０２は、検出光源２０１からの検出光を受光し、大きな電流値を検出信号として出力する。一方、検出光源２０１と受光部２０２との間を上述した保持部１８３に設けられた遮光部１８６が通過している最中は、検出光が遮光部１８６により遮断され受光部２０２に受光されない。このため、受光部２０２は、小さな電流値を検出信号として出力する。これにより、制御ユニット３１において、検出信号として得られた電流値の大きさに応じて保持部１８３の位置を検出することができる。

＜撮像装置１０の制御系について＞
図４は、撮像装置１０の制御系を示すブロック図である。図４に示すように、撮像装置１０の制御ユニット３１は、撮像制御部３３と、フィルタ制御部３４と、記録媒体３８とを有する。

撮像制御部３３は、撮像素子１３の駆動を制御して画像信号を生成させ、画像処理部３５に画像信号から画像データを生成させる撮影処理を行う。また、暗視モードで撮影を行う場合には、撮像制御部３３は、照明光源１６１，１６２に電力を与え、赤外光を照明光として出射させる。

フィルタ制御部３４は、検出部２００の検出光源２０１からの検出光の出射の開始と終了とを制御する。また、フィルタ制御部３４は、フィルタ部１８０を移動させる移動動作の開始と終了とを制御する。フィルタ制御部３４は、移動動作として、設定された撮影モードに基づいて駆動部１９１を駆動させることにより保持部１８３の移動を制御して、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とのうちの何れか一方をレンズ１４の光軸上に配置させる。この場合、フィルタ制御部３４は、通常撮影モードで撮影を行う場合には、赤外線カットフィルタである第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に配置させ、暗視モードで撮影を行う場合には、ダミーレンズである第２フィルタ１８２をレンズ１４の光軸上に配置する。すなわち、フィルタ制御部３４は、通常撮影モードで撮影を行う場合には保持部１８３を第１位置に位置させ、暗視モードで撮影を行う場合には保持部１８３を第２位置に位置させる。

開口部１５を開閉するレンズカバー１１には、リンク機構４３を介してアクチュエータ４４が連結されている。アクチュエータ４４には駆動回路４５が接続されている。駆動回路４５は制御ユニット３１に接続され、制御ユニット３１からの制御信号（駆動信号）に応じてアクチュエータ４４を駆動する。

＜制御ユニット３１の処理について＞
撮像装置１０は、撮影実行条件が満たされると撮影を開始する。撮影実行条件として、ＩＣタグ等の無線タグが所定範囲に近づいたこと、スマートフォン等の携帯端末から送信される録画信号を受信したこと、リモコンから送信される赤外線を受信したこと、所定内容の音声が不図示のマイクによって検出されたこと等が設定されている。

撮影実行条件が満たされると、撮像装置１０はレンズカバー１１を閉位置から開位置に移動し、被写体の撮影を行う。すなわち、制御ユニット３１は駆動回路４５にアクチュエータ４４を駆動させ、リンク機構４３を介してレンズカバー１１を開位置に移動させる。また、撮影実行条件が成立しなくなると、制御ユニット３１は駆動回路４５にアクチュエータ４４を駆動させ、リンク機構４３を介してレンズカバー１１を閉位置に移動させる。

レンズカバー１１が開位置に移動されると、撮像素子１３は、開口部１５を通過して入射した被写体光を受光して画像信号を画像処理部３５に出力する。画像処理部３５は、画像処理プロセッサ（ＩＳＰ）である。画像処理部３５は、撮像素子１３から出力された画像信号に対して、例えばＡＤ変換処理、信号増幅処理、ホワイトバランス処理等を含む公知の画像処理を行って画像データを生成する。

また、制御ユニット３１による判定処理が行われる。この場合、制御ユニット３１は、照度計１７から出力された輝度信号に基づいて輝度の値を算出し、この値が所定の閾値以上の場合は外部環境が明るいと判定し、閾値未満の場合は外部環境が暗いと判定する。尚、所定の閾値は試験やシミュレーションを行った結果に基づいて設定され、記録媒体３８に予め記録されている。

＜通常撮影モード＞
照度計１７により検出された輝度の値が閾値以上であり、周囲の外部環境が明るいと判定された場合には、撮像装置１０は撮影モードは通常撮影モードに設定されて、撮影が行われる。通常撮影モードでは、フィルタ制御部３４は、移動部１９０を制御して、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上に位置させる。すなわち、赤外光が入射されない状態にて、撮像素子１３は光電変換を行って画像信号を出力する。画像処理部３５はこの画像信号を用いて画像データを生成する。

＜暗視モードについて＞
照度計１７により検出された輝度の値が閾値未満であり、周囲の外部環境が暗いと判定された場合は、撮像装置１０の撮影モードは暗視モードに設定されて、撮影が行われる。暗視モードでは、撮像装置１０は、外部環境が暗く光量が不十分のときに、赤外光を照明光として照射して、この赤外光により照明された被写体の撮影を行う。フィルタ制御部３４は、移動部１９０を制御して、第１フィルタ１８１をレンズ１４の光軸上から退避させ、第２フィルタ１８２をレンズ１４の光軸上に配置させる。これにより、赤外光が撮像素子１３に入射可能な状態になる。その後、撮像制御部３３は、上述したように、照明光源１６１，１６２から赤外光を照明光として出射させる。

第２フィルタ１８２がレンズ１４の光軸上に位置しているため、撮像素子１３は照明光源１６１，１６２から出射した照明光のうち、被写体にて反射した反射光を受光して画像信号を出力する。画像処理部３５は、画像信号を用いて画像データを生成する。

＜通常撮影モードと暗視モードとの切り替え＞
図５を参照しながら、通常撮影モードと暗視モードとの切り替え時における切替部１８の動作について説明する。図５（Ａ）～図５（Ｃ）は、図３（Ｃ）と同様にホルダー２１０を除外した状態で裏面部１２ｂ側から見た斜視図であり、図５（Ａ）は、暗視モードのときに保持部１８３が第２位置に位置している場合を示す。図５（Ｂ）は、保持部１８３が第１位置と第２位置との中間に位置している場合を示す。図５（Ｃ）は、通常撮影モードのときに保持部１８３が第１位置に位置している場合を示す。

照度計１７により検出された外部環境の輝度が閾値未満から閾値以上に変化した場合（外部環境が明るくなる変化をした場合）、または、外部環境の輝度が閾値以上から閾値未満に変化した場合（外部環境が暗くなる変化をした場合）、を所定タイミングとして、撮影モードの切り替えが行われる。この所定タイミングにて、フィルタ制御部３４は、切替部１８を制御して第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との切り替えを行い、検出部２００の検出光源２０１から検出光を出射させる。

制御ユニット３１が通常撮影モードと暗視モードとの間で撮影モードを切り替えると判定すると、フィルタ制御部３４は、検出部２００へ通電を行い、検出光源２０１を点灯して検出光を出射させ、かつ、切替部１８の移動部１９０が有する駆動部１９１に通電を行い、駆動信号を出力して保持部１８３を移動させる。すなわち、フィルタ制御部３４は、検出光源２０１からの検出光の出射の開始と、移動部１９０による移動動作の開始とを同期して行う。

図５（Ａ）に示すように、保持部１８３が第２位置に位置する場合、遮光部１８６の左側端部よりも左側（側面部１２ｄ側）に検出部２００が位置する。このため、遮光部１８６は検出光源２０１からの検出光を遮らず、検出光は受光部２０２により受光される。このため、受光部２０２からの検出信号である電流値は第１の値となる。この状態から撮影モードを暗視モードから通常撮影モードへ切り替えるために、フィルタ制御部３４は、例えば反時計回りに所定の回転数で駆動部１９１を駆動させる。

駆動部１９１の駆動により保持部１８３が移動を開始すると、図５（Ｂ）に示すように、遮光部１８６が検出部２００の検出光源２０１と受光部２０２との間を通過し、検出光の受光部２０２への入射を遮る。このため、保持部１８３の移動中には、受光部２０２からの検出信号である電流値は、保持部１８３が第２位置に位置するときの第１の値よりも小さな第２の値となる。

駆動部１９１が所定の回転数で駆動した結果、図５（Ｃ）に示すように、遮光部１８６が第１位置まで移動すると、遮光部１８６の右側端部よりも右側（側面部１２ｆ側）に検出部２００が位置する。このため、遮光部１８６は検出光源２０１からの検出光を遮らず、検出光は受光部２０２により受光される。このため、受光部２０２からの検出信号である電流値は第１の値となる。

一方、撮影モードを通常撮影モードから暗視モードへ切り替える場合には、フィルタ制御部３４は、例えば時計回りに所定の回転数で駆動部１９１を駆動させる。この場合、保持部１８３は、図５（Ｃ）に示す第１位置から図５（Ｂ）に示す状態を経て、図５（Ａ）に示す第２位置へと移動する。この場合も、受光部２０２からの検出信号は、暗視モードから通常撮影モードに切り替える場合と同様に、電流値が第１の値から第２の値となった後、再び第１の値へと変移する。

フィルタ制御部３４は、検出信号の電流値が第２の値になった後再び第１の値となる変化をしたことを検出すると、保持部１８３の移動が完了したと判定する。保持部１８３の移動が完了すると、検出部２００への通電を終了し、検出光源２０１を消灯して検出光の出射を終了させる。そして、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１へ通電を終了し、駆動信号の出力を停止して、移動部１９０によるフィルタ部１８０の移動を終了させる。すなわち、フィルタ制御部３４は、検出光源２０１からの検出光の出射の終了と、移動部１９０による移動動作の終了とを同期して行う。

図６及び図７に示すフローチャートを参照しながら、通常撮影モードと暗視モードとの間で撮影モードを切り替える再に制御ユニット３１が行う処理について説明する。フローチャートに示す各処理は、制御ユニット３１が記録媒体３８に記録されたプログラムを読み出し、そのプログラムを実行することにより行われる。尚、図６及び図７に示すフローチャートは、暗視モードから通常撮影モードへの切り替えを行う際に実行される各処理を示している。

尚、図６及び図７に示すフローチャートは、照度計１７により検出された外部環境の輝度が閾値未満から閾値以上に変化したことが制御ユニット３１により判定されると開始される。

図６のステップＳ１では、フィルタ制御部３４は、検出部２００に通電を開始して検出光源２０１から検出光を出射させ、駆動部１９１への通電を行い移動動作を開始する。その後、処理はステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、制御ユニット３１は、検出部２００の受光部２０２からの検出信号を読み込む。その後、処理はステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、フィルタ制御部３４は、ステップ２で読み込んだ検出信号に基づいて、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないか否かを判定する。検出信号である電流値が第１の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないと判定（肯定判定）し、処理はステップＳ４へ進む。検出信号である電流値が第２の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていると判定（否定判定）し、処理は後述するステップＳ８へ進む。

ステップＳ４では、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１を反時計回りに１ステップ駆動させる。その後、処理はステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、フィルタ制御部３４は受光部２０２からの検出信号に基づいて、検出部２００が遮光部１８６により遮られているか否かを判定する。検出信号である電流値が第２の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていると判定（肯定判定）し、処理は後述するステップＳ１２へ進む。検出信号である電流値が第１の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないと判定（否定判定）し、処理はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１の回転数をカウントするカウンタの値が３００であるか否かを判定する。カウンタの値が３００である場合、フィルタ制御部３４により肯定判定が行われ、処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、フィルタ制御部３４は検出部２００への通電を終了して検出光源２０１からの検出光の出射を終了するとともに、駆動部１９１への通電を終了し移動動作を終了する。そして、制御ユニット３１は、エラーとして全ての処理を終了する。

ステップＳ４～Ｓ６の処理を行うことで、駆動部１９１によるフィルタの移動に伴って第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とが適切に移動しているかを判断することができる。カウンタが３００となるまでに駆動部１９１を駆動させても検出部２００が遮られた状態にならない場合は、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２とが適切に動作していないと考えられる。このため、ステップＳ６にて否定判定が行われ、ステップＳ７の処理が実行されると、制御ユニット３１はエラーとして全ての処理を終了する。

ステップＳ６にてカウンタの値が３００ではない場合、フィルタ制御部３４により否定判定が行われ、処理はステップＳ４へ戻る。このとき、フィルタ制御部３４は、カウンタの値に１を加算する。上述したステップＳ４～Ｓ６の処理を繰り返すことにより、保持部１８３が正しく第２位置に位置しているかを確認し、第２位置から保持部１８３から移動させることができる。

ステップＳ３において否定判定されて進んだステップＳ８では、フィルタ制御部３４は駆動部１９１を時計回りに１ステップ駆動させる。その後、処理はステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、フィルタ制御部３４は、検出信号に基づいて、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないか否かを判定する。検出信号である電流値が第１の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないと判定（肯定判定）し、処理は後述するステップＳ１２へ進む。検出信号である電流値が第２の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていると判定（否定判定）し、処理はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１の回転数をカウントするカウンタの値が１００であるか否かを判定する。カウンタの値が１００である場合、フィルタ制御部３４により肯定判定が行われ、処理はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、フィルタ制御部３４は検出部２００への通電を終了して検出光源２０１からの検出光の出射を終了するとともに、駆動部１９１への通電を終了し移動動作を終了する。そして、制御ユニット３１は、エラーとして全ての処理を終了する。

ステップＳ１０にてカウンタの値が１００ではない場合、フィルタ制御部３４により否定判定が行われ、処理はステップＳ８へ戻る。このとき、フィルタ制御部３４はカウンタの値に１を加算する。上記のステップＳ８～Ｓ１０を繰り返すことにより、位置からずれていた保持部１８３を第２位置に位置させることができる。

ステップＳ１２では、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１のカウンタの値をリセットする。その後、処理は図７のステップＳ１３へ進む。図７のステップＳ１３では、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１を反時計回りに１ステップ回転させる。その後、処理はステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、フィルタ制御部３４は、カウンタの値が１２４であるか否かを判定する。カウンタの値が１２４ではない場合には、フィルタ制御部３４により否定判定され、処理はステップＳ１３へ戻る。このとき、フィルタ制御部３４は、カウンタの値に１を加算する。ステップＳ１４においてカウンタの値が１２４の場合には、フィルタ制御部３４により肯定判定されて処理はステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５では、フィルタ制御部３４は、検出信号に基づいて、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないか否かを判定する。検出信号である電流値が第１の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていないと判定（肯定判定）し、処理はステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、フィルタ制御部３４は、検出部２００への通電を終了して検出光源２０１からの検出光の出射を終了させ、駆動部１９１への通電を終了して移動動作を終了し、全ての処理を終了する。

ステップＳ１５において検出信号である電流値が第２の値の場合には、フィルタ制御部３４は、検出部２００が遮光部１８６により遮られていると判定（否定判定）し、処理はステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７では、フィルタ制御部３４は駆動部１９１をさらに反時計回りに１ステップ回転させて、処理はステップＳ１５へ戻る。

尚、上述したフローチャートは、暗視モードから通常撮影モードへの切り替えを行う際の処理を示している。通常撮影モードから暗視モードへの切り替えを行う場合には、外部環境の輝度が閾値以上から閾値未満に暗く変化したことが判定されると、図６及び図７に示す処理が開始され、ステップＳ４，Ｓ１３，Ｓ１７において駆動部１９１を時計回りに回転させ、ステップＳ８において駆動部１９１を反時計回りに回転させればよい。

上述した実施の形態によれば以下の作用効果が得られる。

（１）撮像装置１０の切替部１８は、収容部であるホルダー２１０の内部にフィルタ部１８０と、移動部１９０と、検出部２００とを有する。フィルタ部１８０は第１領域である第１フィルタ１８１と第２領域である第２フィルタ１８２とを有し、移動部１９０は、フィルタ部１８０を移動して、第１フィルタ１８１と第２フィルタ１８２との何れか一方を撮像素子１３と開口部１５との間に配置する。検出部２００は、フィルタ部１８０の位置を検出するための検出光を出射する検出光源２０１と、検出光を受光する受光部２０２とを有する。撮像装置１０の制御ユニット３１が有するフィルタ制御部３４は、検出光源２０１に所定タイミングにて検出光の出射を開始させ、フィルタ部１８０の移動が終了したことが検出部２００により検出されると、検出光源２０１に検出光の出射を停止させる。これにより、検出部２００をホルダー２１０の内部に収容することができるので、ホルダー２１０の外部に検出部２００を配置する場合と異なり、撮像装置１０が大型化することを抑制できる。そして、検出光源２０１からの検出光の出射と停止とを制御できるので、ホルダー２１０に収容された検出光源２０１から出射された検出光が撮影動作中の撮像素子１３に入射することに起因して、画像処理部３５により生成される画像データの画質が低下することを防ぐことができる。

（２）照度計１７で検出された明るさが閾値を上回る明るさに変化する、又は、照度計１７で検出された明るさが閾値を下回る明るさに変化すると、フィルタ制御部３４は、検出光源２０１に検出光を出射させ、移動部１９０はフィルタ部１８０を移動させる。これにより、撮影モードが通常撮影モードと暗視モードとの間で切り替わるタイミングで検出光源２０１から検出光を出射させるので、撮影中に検出光が撮像素子１３に入射せず、生成される画像データの画質低下を防ぐことができる。

（３）フィルタ制御部３４は、検出光源２０１による検出光の出射と移動部１９０によるフィルタ部１８０の移動動作の開始とを同期させ、検出光源２０１による検出光の出射の停止と移動部１９０による移動動作の終了とを同期させる。これにより、検出光源２０１が検出光を出射する期間とフィルタ部１８０の移動する期間とが一致させ、撮像素子１３による撮影が行われている最中には検出光源２０１による検出光の出射を行わない。したがって、撮影中に検出光が撮像素子１３に入射せず、生成される画像データの画質低下を防ぐことができる。

上記では、種々の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

フィルタ制御部３４は、検出部２００及び駆動部１９１への通電を同期して行い、検出部２００及び駆動部１９１への通電終了を同期して行うものでなくてもよい。すなわち、フィルタ制御部３４は、検出部２００への通電と駆動部１９１への通電とを異なるタイミングにて行ってもよいし、検出部２００への通電終了と駆動部１９１への通電終了とを異なるタイミングで行ってもよい。尚、検出部２００及び駆動部１９１への通電を同期する場合、例えば検出部２００及び駆動部１９１は制御ユニット３１の同一ポートに接続される。これにより、制御ユニット３１は、１つのポートから信号を出力すれば、検出部２００及び駆動部１９１を同時に制御することが可能になる。

外部環境の明るさの変化に応じて撮影モードが切り替わるタイミングにて、フィルタ制御部３４が検出部２００に通電し、検出光源２０１から検出光を出射させる実施の形態の動作に加えて、所定の時間ごとに検出光源２０１が検出光を出射させてもよい。すなわち、通常撮影モードや暗視モードにて撮影が行われている場合であっても、フィルタ制御部３４は、検出部２００を用いて所定の時間が経過するごとにフィルタ部１８０の保持部１８３の位置を検出する。これにより、例えば、撮像装置１０に振動等が加わることにより保持部１８３の位置が第１位置あるいは第２位置からずれているような状態を検出することが可能となる。保持部１８３が上記のような位置ずれを起こしていることが検出された場合には、フィルタ制御部３４は、駆動部１９１を駆動して、保持部１８３を第１位置あるいは第２位置に移動させてもよい。

１０…撮像装置、１３…撮像素子、１４…レンズ（結像光学系）、１５…開口部、１７…照度計、１８…切替部、３１…制御ユニット、３４…フィルタ制御部、３５…画像処理部、１６１，１６２…照明光源、１８０…フィルタ部、１８１…第１フィルタ、１８２…第２フィルタ、１８３…保持部、１８６…遮光部、１９０…移動部、１９１…駆動部、２００…検出部、２０１…検出光源、２０２…受光部、２１０…ホルダー

Claims (4)

1. 被写体を照明する照明光を出射する照明光源と、
   前記照明光の通過を許容しない第１領域と、前記照明光の通過を許容する第２領域とを有するフィルタ部と、
   前記フィルタ部を移動させる移動部と、
   前記フィルタ部の位置を検出する検出光を出射する検出光源と、前記検出光を受光する受光部とを有する検出部と、
   前記フィルタ部と前記移動部と前記検出部とを収容する収容部と、
   開口部を通過した光のうち前記収容部に収容された前記フィルタ部を通過した光を受光して画像信号に変換する撮像部と、
   前記検出光源からの前記検出光の出射の開始と停止とを制御する制御部と、を備え、
   前記移動部は、前記フィルタ部を移動して、前記第１領域と前記第２領域との何れか一方を前記撮像部と前記開口部との間に配置し、
   前記制御部は、前記検出光源に所定タイミングにて前記検出光の出射を開始させ、前記フィルタ部の移動が終了すると、前記検出光源に前記検出光の出射を停止させる、撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   外部環境の明るさを検出する照度部を備え、
   前記制御部は、更に前記移動部による前記フィルタ部を移動させる移動動作の開始と終了とを制御し、
   前記照度部で検出された明るさが閾値を上回る明るさに変化すること、又は、前記照度部で検出された明るさが前記閾値を下回る明るさに変化すること、を前記所定タイミングとして、前記制御部は、前記検出光源に前記検出光を出射させ、前記移動部による前記移動動作を開始させる、撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、前記検出光源による前記検出光の出射の開始と前記移動部による前記移動動作の開始とを同期させ、前記検出光源による前記検出光の出射の停止と前記移動部による前記移動動作の終了とを同期させる、撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記検出光源と前記移動部とは前記制御部の同一ポートに接続される、撮像装置。

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