JP3972654B2

JP3972654B2 - 固体撮像素子カメラおよびカメラ付きドアホン

Info

Publication number: JP3972654B2
Application number: JP2001401533A
Authority: JP
Inventors: 亜紀子本田; 慎司桐畑
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP2003198898A

Description

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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ｎ_dfと、前記レンズの可視光に対する焦点距離ｆ_dと、前記レンズの可視光に対する屈折率ｎ_dl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ｎ_alとが０．５ｄ（１−１／ｎ_df）≦ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−１）≦２ｄ（１−１／ｎ_df）を満たすことを特徴とする。
【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０．３ｍｍ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ｎ_dfが１．５１であり、前記レンズの可視光での焦点距離ｆ_dが２．１５ｍｍであり、前記レンズの可視光に対する屈折率ｎ_dl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ｎ_alが１．４７５であることを特徴とする。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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９５０ｎｍ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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００２７】
上述したように、レンズ２の赤外光に対する屈折率ｎ_alは可視光に対する屈折率ｎ_dl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ｆ_dよりもレンズ２の屈折率の差による焦点ずれｆ_cだけ長い。
【００２８】
つまり、赤外光カットフィルタ１による焦点ずれｆ_fとレンズ２の屈折率の差による焦点ずれｆ_cと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。
【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ｆ_cはｆ_c＝ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−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ｆ_f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ｎ_dfであるとすると、ｆ_f＝ｄ（１−１／ｎ_df）と表される。
【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ｆ_cと赤外光カットフィルタ１による焦点ずれｆ_f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ｆ_cと、赤外光カットフィルタ１による焦点のずれｆ_fとの比ｆ_c／ｆ_f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ＭＴＦ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ＭＴＦ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、ｆ_c／ｆ_f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／ｎ_df）≦ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−１）≦２ｄ（１−１／ｎ_df）である。
【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。
【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。
【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ｎ_df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ｎ_dl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ｎ_alは１．４７５である。従って、０．７６ｄ（１−１／ｎ_df）＝ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−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ｆ_c／ｆ_fでは０．７６である。
【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ｎ_dfと、可視光でのレンズ２の焦点距離ｆ_dと、可視光に対するレンズ２の屈折率ｎ_dl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ｎ_al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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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１１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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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ｎ_df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ｎ_dl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／ｎ_df）≦ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−１）≦２ｄ（１−１／ｎ_df）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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】同上の赤外光使用状態を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態２を示すブロック図である。
【図４】同上の原理説明図である。
【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。
【図６】同上の赤外光使用状態を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態４を示す概略構成図である。
【図８】本発明の原理説明図である。
【図９】本発明の原理説明図である。
【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

Claims

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ｎ_dfと、前記レンズの可視光に対する焦点距離ｆ_dと、前記レンズの可視光に対する屈折率ｎ_dl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ｎ_alとが０．５ｄ（１−１／ｎ_df）≦ｆ_d（ｎ_dl−ｎ_al）／（ｎ_al−１）≦２ｄ（１−１／ｎ_df）を満たすことを特徴とする固体撮像素子カメラ。
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ｎ_dfが１．５１であり、前記レンズの可視光での焦点距離ｆ_dが２．１５ｍｍであり、前記レンズの可視光に対する屈折率ｎ_dl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ｎ_al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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。