撮像装置およびテレビドアホン装置
【課題】撮像装置およびテレビドアホン装置に関し、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラーの撮影映像を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることを目的とする。
【解決手段】撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。
【解決手段】撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影してカラーの撮影映像を得ることが可能な撮像装置およびテレビドアホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、玄関に設置した子機に備えたカメラで撮影して得た撮影映像を居室内に設置されている親機のモニタに出画させ、玄関の来訪者と通話を行うと共に居室内の居住者が来訪者の撮影映像を確認することができるテレビドアホン装置が提案されている。
【０００３】
従来のテレビドアホン装置では、夜間に来訪者により子機の呼出ボタンが押された場合、来訪者を可視光により照明して撮影していた。また、従来のテレビドアホン装置は来訪者にとって照明される光が眩しくならないように、可視光の光量を時間と共に増加させていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−７３０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のテレビドアホン装置では、時間と共に可視光を増加させるので、可視光の光量が撮影に適切な輝度になるまでしばらく時間を要し、撮影開始直後の撮影映像は暗かった。すなわち、呼出ボタンを押された直後に撮影映像を親機のモニタで確認する場合、モニタ内の表示画像はしばらく暗くて視認性がよくなく来訪者である被写体の判別が難しいという課題があった。
【０００５】
一方、被写体にとって眩しさを感じない赤外光を被写体に照射して撮影映像に必要な輝度成分を確保することも考えられるが、赤外光は可視波長領域外のため色情報が得られず、撮影映像は白黒となり来訪者を判別しにくい。
【０００６】
そこで本発明は、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明の撮像装置は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、本発明のテレビドアホン装置は、上記した撮像装置と、来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、子機からの呼出ボタンの押下に応じて撮像装置と録画装置とを制御する制御部とを備え、制御部は、子機の呼出ボタンが押下されたときに、撮像装置の撮影を開始させる共に録画装置によりカラー映像信号の録画を開始させる構成としたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の撮像装置は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたので、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を確保し、その後で赤外光より緩やかに光量を増加させた可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００１０】
また、本発明のテレビドアホン装置は、上記した撮像装置と、来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、子機からの呼出ボタンの押下に応じて撮像装置と録画装置とを制御する制御部とを備え、制御部は、子機の呼出ボタンが押下されたときに、撮像装置の撮影を開始させる共に録画装置によりカラー映像信号の録画を開始させる構成としたので、暗い場所で来訪者にとって照明される光が眩しくないように撮影すると共に、呼出ボタンが押下され撮影が開始された後直ぐに視認性のよいカラー映像信号を録画装置に録画することができ、録画を再生するときに来訪者の判別が容易となる。これにより、呼出ボタンが押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタンの押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置に来訪者のカラー映像信号を録画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１〜図１０を参照しながら、本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置について説明する。ここでは、来訪者をカラーの撮影映像により確認できるテレビドアホン装置を例に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置１の概略構成図であり、テレビドアホン装置１は子機２と親機３とから構成され、子機２と親機３は通信回線を介して電気的に接続されている。そして、子機２は玄関先に親機３は居室内にそれぞれ設置されている。これにより、来訪者４は玄関先にある子機２、居室内にある親機３を介して居住者５と通話することができる。
【００１４】
まず、図２、図３を参照しながら、子機２の構成について説明する。図２はテレビドアホン装置１の回路ブロック図であり、子機２は呼出ボタン６と子機制御部７と子機通話部８と撮像装置９とを備えている。また、撮像装置９は、来訪者４を照明する撮影用赤外光源部９ａと、来訪者４を照明する撮影用可視光源部９ｂと、来訪者４を撮影する撮像部９ｃと、映像インタフェース（以下、「映像Ｉ／Ｆ」と記す）９ｄと、発光制御部９ｅとを備えている。
【００１５】
図３は子機２の正面図であり、子機２では子機本体２ａの前面下側に来訪者４の指により押下される呼出ボタン６を設けている。
【００１６】
また、撮像装置９の撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを呼出ボタン６の位置よりも上側に設けている。これにより、来訪者４の指や手で照明光が遮られるのを防ぐことができる。また、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の照明方向と撮影用可視光源部９ｂからの可視光の照明方向とが同じ方向になるように撮像部９ｃから見て同じ側に撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを配置している。これにより、来訪者４の顔部の凹凸部により照明光で発生する影が同じになるようにし、赤外光と可視光のそれぞれの光量変化から発生する撮影映像中における来訪者４の輪郭領域の変化などの影響を抑えている。
【００１７】
また、図２に示すように、呼出ボタン６は来訪者４の指により押下されると子機制御部７へ押下信号を通知する。
【００１８】
子機制御部７は子機２の全体を制御し、来訪者４により呼出ボタン６が押下されると親機３へ呼出通知を送信すると共に、子機通話部８および撮像装置９を作動させる。また子機制御部７は、親機３からの応答終了の信号の通知を受け取ると子機通話部８および撮像装置９の動作を終了させる。
【００１９】
子機通話部８は、マイクロフォン（以下、「マイク」と記す）８ａとスピーカ８ｂと通話インタフェース（以下、「通話Ｉ／Ｆ」と記す）８ｃとを備え、子機本体２ａの前面に設けられている。マイク８ａは来訪者４の音声を音声信号として出力する。スピーカ８ｂは親機３からの音声信号を音声として出力する。通話Ｉ／Ｆ８ｃは親機３との音声の入出力を行う。
【００２０】
撮像装置９は子機制御部７により起動されると、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂのそれぞれの発光を発光制御部９ｅにより制御すると共に、来訪者４を撮像部９ｃにより撮影してカラー映像信号（例えば、色差信号と輝度信号）を映像Ｉ／Ｆ９ｄを介して親機３に出力する。この撮像装置９内の発光制御部９ｅの制御動作、撮像部９ｃの構成については後述する。
【００２１】
次に、図２、図４を参照しながら、親機３の構成について説明する。図２の親機３は操作ボタン１０と親機制御部１１と親機通話部１２と表示装置１３と録画装置１４とを備えている。
【００２２】
図４は親機３の正面図であり、親機３の操作ボタン１０は親機本体３ａの前面下側に設けられている。また、親機通話部１２のマイク１２ａとスピーカ１２ｂは親機本体３ａの前面中央、すなわち操作ボタン１０の上側に設けられている。そして、表示装置１３は親機本体３ａの前面上側に設けられている。
【００２３】
図２に示すように、操作ボタン１０は、居室内にいる居住者５が来訪者４と通話する際に使用される応答ボタンであり、親機制御部１１に接続されている。
【００２４】
親機制御部１１は、親機３の全体を統括制御する機能を備えており、呼出ボタン６の押下によって子機２の子機制御部７から呼出通知を受け取ると、親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を作動させ動作状態となる。すなわち、呼出ボタン６の押下により子機通話部８と親機通話部１２との間で通話Ｉ／Ｆ８ｃ、後述する通話Ｉ／Ｆ１２ｃを介して音声信号の入出力が可能となり通話可能状態となる。また親機制御部１１は、居住者５が来訪者４との通話が終了したことで押下される操作ボタン１０からの信号により親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を停止状態にする機能を備えている。親機制御部１１と子機制御部７とは互いに連携しながら、テレビドアホン装置１の各部の制御部となっている。
【００２５】
親機通話部１２は、マイク１２ａとスピーカ１２ｂと通話Ｉ／Ｆ１２ｃとを備えている。マイク１２ａは居住者５の音声を音声信号として出力する。スピーカ１２ｂは子機２からの音声信号を音声として出力する。通話Ｉ／Ｆ１２ｃは子機２との音声信号の入出力を行うものである。
【００２６】
表示装置１３は、映像Ｉ／Ｆ１３ａと表示パネル１３ｂとを備えている。表示装置１３は、映像Ｉ／Ｆ１３ａにより子機２からのカラー映像信号を入力し、入力したカラー映像信号（色差信号、輝度信号）を表示パネル１３ｂにカラーの撮影映像として表示する。
【００２７】
録画装置１４は、親機制御部１１からの録画の指示がなされるとカラー映像信号の録画（静止画像または動画像）を開始する。また、録画装置１４は親機制御部１１により停止の指示がなされるとカラー映像信号の録画を停止する。録画装置１４として半導体メモリやディスクなどの記録媒体、磁気記録のハードディスクドライブなどを用いる。半導体メモリは応答性がよく、これにより録画装置１４は直ぐにカラー映像信号から静止画像、動画像の録画を行うことができる。
【００２８】
次に、テレビドアホン装置１の構成が理解されたところで本実施の形態の特徴となる撮像装置９の詳細について説明する。
【００２９】
図２のテレビドアホン装置１では、子機２の撮像装置９の撮像部９ｃにより来訪者４を撮影し、親機３の表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮影映像を確認するので、夜間など撮像部９ｃの周囲が暗くなるほど撮影に必要な輝度が不足し、撮影映像が暗くなり視認性が悪くなる。そこで、テレビドアホン装置１では不足する輝度を補うために来訪者４に可視光を照明して撮影する。しかし、暗いところで来訪者４に向けていきなり可視光を照明すると、来訪者４にとって照明光が眩しいと感じる。すなわち、来訪者４の目は周囲の明るさに順応しており、来訪者４の瞳孔の開口度合いは暗い場所では大きくなり、明るい場所では小さくなる。この順応により、同じ明るさの光でも暗いところでは眩しく感じ、明るいところでは眩しく感じない。
【００３０】
このため、本実施の形態の撮像装置９では来訪者４の撮影を開始するときに赤外光を発光させると共に、図５に示すように、可視光を消灯状態（光量０）から所定の光量（Ｗｂ）まで時間と共に緩やかに増加させるように制御する。すなわち、撮像装置９では来訪者４の目を可視光に明順応させながら可視光が眩しくならないように撮影に必要な輝度まで光量を増加させている。
【００３１】
しかしながら、夜間に子機２の呼出ボタン６が押されたときに可視光の光量を時間と共に徐々に増加させると、撮像部９ｃの撮影に必要な輝度が得られるまでしばらく時間（例えば、図５中の時間ｔ２）を要するため、撮影開始後の撮影映像はしばらく暗くなってしまう。このため、テレビドアホン装置１では呼出ボタン６が押された直後では、親機３の表示パネル１３ｂに映し出される撮影映像はしばらく暗くて視認性がよくなく、来訪者４である被写体の判別が難しい。一方、被写体にとって眩しさを感じない赤外光を被写体に照射して撮影映像に必要な輝度成分を確保することも考えられるが、赤外光は可視波長領域外のため色情報が得られず、撮影映像は白黒となり来訪者４を判別しにくい。
【００３２】
そこで撮像装置９では、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにしてカラーの撮影映像を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくするようにした。
【００３３】
すなわち、撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、図５に示すように、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。
【００３４】
この構成により、撮像装置９は、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光を撮影映像に必要となる輝度に相当する光量（例えば、ＩＲａ）まで立ち上げ、その後で赤外光より光量増加率を小さくして緩やかに可視光の光量を徐々に増加させて視認性のよいカラー映像信号を得る。すなわち、撮像装置９は撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させる。
【００３５】
具体的には、例えば、図５中の時間ｔ１までに赤外光の光量をＩＲａまで立ち上げ、時間ｔ３（ｔ３＞ｔ１）までに可視光の光量をＷｂまで立ち上げる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００３６】
また、例えばテレビドアホン装置１に撮像装置９を備え、来訪者４の撮影映像を録画装置１４に録画する場合であっても、撮影開始後直ぐに視認性のよい撮影映像を録画装置１４に録画することができ、録画を再生するときに来訪者４の判別が容易となる。これにより、テレビドアホン装置１では、最初の数秒の間に映る可能性がきわめて高い来訪者４を撮りそこなうことなく、録画装置１４に録画することができる。
【００３７】
なお、撮像装置９では赤外光と可視光とを来訪者４に併用照明するので、適切な可視光の輝度（立ち上がり後の輝度）として、例えば眩しくない３０００ｃｄ／ｍ２の輝度に相当する光量（図５中のＷｂ）に設定し、これにより撮像装置９で得られる撮影映像の輝度が低下するのを赤外光の照明により補う。ここでは、適切な可視光の輝度を５０００ｃｄ／ｍ２とし、可視光を弱めた分の不足する輝度（２０００ｃｄ／ｍ２）分に相当する光量より多く赤外光の光量（図５中のＩＲａ）を設定して照明する。赤外光は肉眼に対して何ら明暗感覚を起こさせないので、来訪者４にとって眩しくない。
【００３８】
撮影用赤外光源部９ａは、例えば赤外発光ダイオード（例えば、ピーク波長が８１０〜９５０ｎｍ）から構成される。また、撮影用可視光源部９ｂは、例えば白色発光ダイオードから構成される。白色発光ダイオードは、波長が異なる複数の光を重ね合わせたものであり、３波長（赤色、緑色、青色）それぞれの色の発光ダイオードを組み合わせたもの、青色発光ダイオードと黄色成分の発光色を生成する蛍光材とを組み合わせたものなどを用いる。
【００３９】
撮像部９ｃは、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光と撮影用可視光源部９ｂからの可視光とを来訪者４に照明して撮影すると共に、来訪者４を撮影して得たカラー映像信号を映像Ｉ／Ｆ９ｄを介して親機３に出力する。撮像部９ｃのカラー信号処理の詳細については後述する。
【００４０】
発光制御部９ｅは、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光と撮影用可視光源部９ｂからの可視光との点灯タイミングや光量などの発光をそれぞれ制御する。例えば図５に示すように、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃにより撮影が開始されるときに、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂを起動し、まず赤外光を所定の光量で発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量増加率が赤外光より小さくなるように可視光を発光させる。すなわち、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃにより撮影が開始されると直ぐに赤外光を所定の光量（ＩＲａ）で発光開始し、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。図５の例では、時間０から時間ｔ１までに赤外光の光量を０からＩＲａにし、時間０〜時間ｔ３までに可視光の光量を０からＷｂにする。赤外光の光量増加率をＡ、可視光の光量増加率をＢとすると、Ａ＞Ｂの関係となるように可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。また、発光制御部９ｅは、時間ｔ３以降は可視光の光量をＷｂに固定する。例えば、時間ｔ１として０．０３秒、時間ｔ３として１〜５秒程度にするのが好ましい。このように、撮影後に直ぐに赤外光を十分な光量で発光させて撮影映像に必要となる輝度を確保し、その後、来訪者４の目を可視光に明順応させながら可視光の光量を赤外光より緩やかに徐々に増加させる。また、可視光の光量が時間ｔ２（例えば、０．５秒から２．５秒）後にＷａ（図５）となり、この光量から色判別が十分にできるようになり、視認性のあるカラー映像信号が得られる。なお、可視光の光量を０（消灯状態）から増加させるようにしたが、眩しくない程度の光量から増加させるようにしてもよい。例えば、光量Ｗｂ（可視光で必要な輝度に相当する光量）の１／２０程度の１５０ｃｄ／ｍ２の輝度から増加させる。
【００４１】
また発光制御部９ｅは、予め赤外光および可視光の増分量を設定したテーブル値に基づいて撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの光量を制御する。このテーブル値に基づいて赤外光および可視光の光量を制御することにより、撮像部９ｃの周囲が暗くても撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、来訪者４の目を可視光に明順応させて可視光が眩しくならないようにし、必要とする輝度まで光量を増加させることができる。
【００４２】
次に撮像部９ｃのカラー信号処理について説明する。図６は撮像装置９内の撮像部９ｃを含むブロック図であり、撮像部９ｃは、レンズ部２０と、色分解フィルタ２１と、受光素子２２と、カラー信号処理部２３とを備えている。
【００４３】
図６に示すように、レンズ部２０は、単一のレンズまたは複数のレンズが組み合わされたレンズ群であり、被写体の像を色分解フィルタ２１を介して受光素子２２の受光面に結像させる。
【００４４】
色分解フィルタ２１は、受光素子２２の受光面の前に設けられ、可視光における赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）の光のみを透過させるフィルタ、および赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させるフィルタを同一平面上に複数並べた構成である。色分解フィルタ２１は、例えば図７に示すように、赤成分（Ｒ）の光のみを透過させる赤フィルタ２１ａと、緑成分（Ｇ）の光のみを透過させる緑フィルタ２１ｂと、青成分（Ｂ）の光のみを透過させる青フィルタ２１ｃと、赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させる赤外フィルタ２１ｄとを備え、最小単位が２×２で構成されている。各フィルタは、赤フィルタ２１ａと青フィルタ２１ｃとが斜めの位置関係となるように配置され、緑フィルタ２１ｂと赤外フィルタ２１ｄとが斜めの位置関係となるように配置されている。
【００４５】
このように構成した色分解フィルタ２１は、図８に示す光透過特性を示す。すなわち、可視光を透過させるフィルタの波長に多少の重なりはあるものの、光の透過が最大となるピーク波長は可視光の範囲内にある１つのみである。また、赤外フィルタ２１ｄは赤外領域のみを透過する。
【００４６】
図６に戻り、受光素子２２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像デバイスを用い、色分解フィルタ２１の各フィルタに対応した画素から、赤成分を赤色信号（Ｒ信号）とし、緑成分を緑色信号（Ｇ信号）とし、青成分を青色信号（Ｂ信号）とした原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力する。
【００４７】
次に、カラー信号処理部２３は輝度色差変換部２３ａと輝度合成部２３ｂとを備えている。
【００４８】
輝度色差変換部２３ａは原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各信号を輝度信号と色差信号（例えば、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号）とに変換する。輝度色差変換部２３ａは公知の変換式を用いて算出することができる。例えば、輝度信号をＹ、赤色信号をＲ、緑色信号をＧ、青色信号をＢとした場合、Ｙ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂとなり、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）は、Ｃｂ＝０．５６４×（Ｂ−Ｙ）、Ｃｒ＝０．７１３×（Ｒ−Ｙ）として算出することができる。なお、上記のカラーマトリクスとしてＳＤＴＶのものを用いた例について説明したが、これに限定されるものではない。他のカラーマトリクス、例えばＨＤＴＶ用のＹ，Ｐｂ，Ｐｒを用いてもよい。
【００４９】
また、輝度合成部２３ｂは輝度信号（Ｙ）と赤外信号（Ｉｒ）とを合成した輝度合成信号を出力する。輝度合成部２３ｂは、加算器により輝度信号と赤外信号とを所定の比率（例えば、１：１）で加算する。このように、カラー信号処理部２３は、輝度信号に赤外信号を合成して必要とする撮影映像の輝度成分を確保したカラー映像信号を出力する。
【００５０】
なお、図９に示すように、赤外信号から来訪者４の輪郭情報を抽出した輪郭信号を生成する輪郭生成部２４と、赤外信号と輪郭信号とを混合する混合部２５とを備え、輝度合成部２３ｂが可視光の光量が光量設定基準値より大きくなるのに応じて、赤外信号の高周波成分の割合を高めた信号（以下、この信号を「混合信号」と記す）と輝度信号とを合成した輝度合成信号を出力するようにしてもよい。混合部２５は発光制御部９ｅ（図２）から可視光の光量情報を取得し、この光量情報に基づいて赤外信号と輪郭信号との混合比率を変更する。輝度合成部２３ｂは、図９の例では、輝度信号と混合信号とを所定の比率（例えば、１：１）で加算して、合成する。
【００５１】
輪郭生成部２４は、赤外信号の高周波成分を抽出する公知のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）から構成される。また混合部２５は、発光制御部９ｅからの光量情報として、例えば図５に示すような赤外光と可視光との光量情報が得られた場合、図１０の曲線Ａに示す混合比率で赤外信号と輪郭信号とを混合した混合信号を出力する。すなわち、混合部２５は、可視光の光量が光量設定基準値Ｗａ（図５中の時間で時間ｔ２のときの値）より大きくなるのに応じて、図１０に示すように混合比率を０．０から１．０まで高め、これにより赤外信号の高周波成分の割合を時間で時間ｔ２から時間ｔ３の区間で０％から１００％まで高めた混合信号を出力する。
【００５２】
これにより、輝度合成部２３ｂは、可視光の輝度の立ち上がり区間（図１０の時間で時間０〜時間ｔ２の区間）では撮影映像の輝度成分を赤外信号により確保し、可視光の光量が増加される（図１０の時間で時間ｔ２から時間ｔ３の区間）のに応じて撮影映像内の来訪者４の輪郭情報である赤外信号の高周波成分（輪郭信号）の割合を高めるようした輝度合成信号を出力する。また、可視光の光量が立ち上がった後（時間ｔ３の後）では、輝度信号と輪郭信号との合成となるので、撮影映像中の来訪者４の輪郭領域外では主に輝度信号から色合いの情報が得られるので可視光と赤外光との反射特性の違いが原因で発生する撮影映像の色合いの変化は抑えられる。
【００５３】
すなわち、カラー信号処理部２３では、輝度信号から色合いの情報、赤外信号の高周波成分から来訪者４の輪郭情報を得ることができるので、視覚がもつ色合いの感覚に近い輪郭の明瞭なカラー映像信号を出力することができる。この実施の形態の例によれば、カラー信号処理部２３は、来訪者４にとって照明光の眩しさを抑えながら必要とする撮影映像の輝度成分を確保でき、色合いが自然なものに近いカラー映像信号を出力することができる。
【００５４】
次に、図１１を参照しながら、テレビドアホン装置１の動作について説明する。図１１は本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置１の動作を示すフローチャートである。
【００５５】
図１１に示すように、テレビドアホン装置１は子機２の呼出ボタン６が来訪者４により押下されると（Ｓ１００）、子機２内の撮像装置９が撮影を開始する。これにより、撮像装置９の発光制御部９ｅにより、赤外光および可視光の光量を制御しながら来訪者４を照明する（Ｓ１０２）。
【００５６】
次にテレビドアホン装置１は、子機制御部７により、来訪者４により呼出ボタン６が押下されたことを親機３の親機制御部１１へ呼出通知すると共に子機通話部８を作動させる。親機３の親機制御部１１は子機２からの呼出通知により親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を作動させる。これにより、テレビドアホン装置１は、子機２から出力されるカラー映像信号を親機３で受信し、カラー映像信号（色差信号、輝度信号）に基づいて親機３の表示パネル１３ｂにカラーの撮影映像を表示する。また、子機通話部８と親機通話部１２との間で音声信号の入出力を行い通話可能状態にする。これにより、居住者５は表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮影映像を確認しながら来訪者４と通話ができる。また、子機２は来訪者４の撮影を開始し、親機３はカラー映像信号を録画装置１４に録画する（Ｓ１０４、Ｓ１０６）。
【００５７】
次にテレビドアホン装置１は、図５に示すように、撮影開始後直ぐに赤外光を撮影映像に必要となる輝度に相当する光量で発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに所定の時間までに所定の値まで増加させる（Ｓ１０８、Ｓ１１０）。例えば、時間０〜時間ｔ１の区間で赤外光の光量を短時間に十分な光量まで増加させ、時間０〜時間ｔ３の区間で可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。このようにして、来訪者４の目を可視光に明順応させ、可視光が眩しくならないように可視光の光量を徐々に増加させている。
【００５８】
次にテレビドアホン装置１は、居住者５が来訪者４との通話が終了したことで押下される親機３の操作ボタン１０からの信号を親機制御部１１が受けると、親機制御部１１は親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を停止状態にし、録画装置１４の録画を終了する。また、親機３の親機制御部１１から子機制御部７に応答終了の信号を通知し、子機２は子機制御部７により子機通話部８および撮像装置９の撮影動作を終了させる（Ｓ１１２、Ｓ１１４）。
【００５９】
以上のように本実施の形態によれば、図２、図６に示すように、撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。この構成により、撮像装置９は、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を得、その後で赤外光より緩やかに光量が増加される可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮像装置９は撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００６０】
また本実施の形態のテレビドアホン装置１は、撮像装置９と、来訪者４が居住者５を呼出すための呼出ボタン６を有する子機２と、撮像装置９により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置１４とを有する親機３とを備え、子機２の呼出ボタン６が押下されたときに、撮像装置９が静止画像または動画像の撮影を開始すると共に親機３が録画装置１４によりカラー映像信号の録画（静止画像または動画像）を開始する構成としたので、暗い場所で来訪者４にとって照明される光が眩しくないように撮影でき、撮影開始後から直ぐに視認性のよいカラー映像信号を録画装置１４に録画することができ、録画を再生するときに来訪者４の判別が容易となる。これにより、呼出ボタン６が押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタン６の押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置１４に来訪者４のカラー映像信号を録画することができる。
【００６１】
なお、図７の色分解フィルタ２１の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図１２は図７に示す色分解フィルタ２１の他の例を示す構成図であり、色分解フィルタ３０は、各フィルタには各色成分領域それぞれと赤外領域とを透過する２バンド透過特性を有するフィルタとなっている。この色分解フィルタ３０は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる赤・赤外フィルタ３０ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる緑・赤外フィルタ３０ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる青・赤外フィルタ３０ｃと、赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させる赤外フィルタ３０ｄとを備え、最小単位が２×２で構成されている。この構成により、色分解フィルタ２１に比べて、色分解フィルタ３０では赤外光を透過させる領域の大きさを４倍にし、受光素子２２における赤外光の受光量が多くなる。このため、暗い場所でも撮像装置９により撮影映像の輝度成分が得やすく、視認性のよい撮影映像を得ることができる。この色分解フィルタ３０を用いる場合、原色信号の各色信号は赤外成分を含むので受光素子２２の後段に各色信号から赤外信号（Ｉｒ）を引き算して赤外成分を除去する減算器（図示せず）を設け、各原色信号を抽出する。これにより、図６の場合と同様に、各原色信号から彩度の高いカラー映像信号を得ることができる。
【００６２】
また、さらに他の構成の色分解フィルタを用いてもよい。例えば図１３は図７に示す色分解フィルタ２１のさらに他の例を示す構成図であり、色分解フィルタ３１の個々のフィルタは可視光波長領域の各色成分と赤外波長領域とを透過する２バンド透過特性を有する。この色分解フィルタ３１は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる赤・赤外フィルタ３１ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる緑・赤外フィルタ３１ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる青・赤外フィルタ３１ｃとを備え、最小単位が２×２で構成されている。このような構成により、色分解フィルタ２１に比べて、色分解フィルタ３１では赤外光を透過させる領域の大きさを４倍にし、受光素子２２における赤外光の受光量を多くすることができる。
【００６３】
この色分解フィルタ３１を用いる場合、カラー信号処理部２３に代えてカラー信号処理部２６を用いる。すなわち、図１４に示すように、カラー信号処理部２６は、輝度色差変換部２６ａと色差補正部２６ｂとを備えている。
【００６４】
輝度色差変換部２６ａは、赤外成分が重畳された複数の色信号である混合色信号（Ｒ＋Ｉｒ，Ｇ＋Ｉｒ，Ｂ＋Ｉｒ）を輝度信号と色差信号（例えば、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号）とに変換する。これにより、輝度色差変換部２６ａから出力される輝度信号には赤外成分が含まれているためコントラストの高い撮影映像が得られ、暗い場所で撮影しても来訪者４の顔部の検出がしやすい。
【００６５】
ところで、図１４の撮像装置９では、撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させているので、赤外光と可視光との光量比率が大きく変化する。このため、輝度色差変換部２６ａにより色変換して得た輝度信号と色差信号とをカラー映像信号としてそのまま出力すると不具合が発生する場合がある。すなわち、色分解フィルタ３１を構成している各フィルタの色バランス特性の違いから、輝度色差変換部２６ａで色変換された結果で、色合いが薄くなる、色が破綻するなどの不具合を生じる場合がある。
【００６６】
そこで、図１４のカラー信号処理部２６では、輝度色差変換部２６ａの後段に色差信号の彩度を補正する色差補正部２６ｂを設け、この色差補正部２６ｂに色バランスに応じて、色差信号の彩度を補正した補正色差信号を出力させるようにした。すなわち、色分解フィルタ３１の色分解特性において、例えば図１６に示すように、ＲＧＢ各フィルタの赤外波長領域における透過率がすべて破線ＩｒとなるようにＲＧＢ各フィルタ間でバランスが取れている場合、各色信号に重畳されている赤外成分が多くなると、輝度信号に対して色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）は赤外成分ほど嵩上げされた薄い色合いとなる。この場合、色差補正部２６ｂは、図１５に示すように、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値（例えば、図１５に示す光量比率で０．２５）より大きくなるのに応じて色差信号の彩度を高くなるように補正する。すなわち、色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）の各Ｃｒ、Ｃｂの値を１．０倍から２．０倍にする。カラー信号処理部２６は、この補正により色差信号の彩度を高くすることができ、輝度信号と彩度を高くした補正色差信号とをカラー映像信号として出力することで、色合いの濃い視認性を高めたカラー映像信号を出力することができる。
【００６７】
一方、色分解フィルタ３１の色分解特性において、例えば図１６に示すように、赤外波長領域における透過率がＲＧＢ各フィルタ間でバランスが取れていない場合（例えば、図１６中のＩｒ（Ｒ），Ｉｒ（Ｇ），Ｉｒ（Ｂ）のようにバランスが取れていない場合）、各色信号に重畳されている赤外成分の量が変化すると混合色信号のバランスが崩れ、不自然な色になるなど破綻する場合もある。この場合、色差補正部２６ｂは、図１７に示すように、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値（例えば、図１７に示す光量比率で０．２５）より大きくなるのに応じて色差信号の彩度が低くなるように補正する。すなわち、色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）の各Ｃｒ、Ｃｂの値を１．０倍から０．５倍にする。色差信号の彩度を低く補正して色を薄くしてモノクロに近い画像にし、この輝度信号と彩度を低くした補正色差信号とをカラー映像信号として出力することにより、赤外光の光量比率が可視光に対して高くなったときに、色が緑色に変わるなど実際とかけ離れた色に変化するのを抑え、これにより撮影映像でも来訪者４の色合いが薄くなり識別性は低下するものの、まったく違う色になるなど誤判別するのを防ぐことができる。
【００６８】
また、本実施の形態では図２の撮像装置９に撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを設け、子機本体２ａに予め取り付けているが、撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを着脱自在にし、後でオプション光源として取り付けられるようにしてもよい。この場合、オプション光源が取り付けられたときに、オプション光源と撮像部９ｃとが連動して動作するようにする。また、外設されている撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを発光制御部９ｅに電気的に接続するようにして、発光制御部９ｅにより赤外光および可視光の光量を制御するようにしてもよい。
【００６９】
また、撮像装置９では、図５に示すように、撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させるようにしているが、これに限定されるものではない。可視光の光量を増加させるのに伴って必要な輝度が確保されるのに応じて、赤外光の光量を低減させるようにしてもよい。これにより、撮像装置９で得られるカラー映像信号の色の再現性をよくすることができる。また、撮像装置９の消費電力を下げることができる。
【００７０】
また、本実施の形態ではテレビドアホン装置１を用いて説明したが、暗い場所でも照明による眩しさを抑えて鮮明なカラー画像を得ることができるため、夜間に人物や動物を撮影する電子機器（例えば、監視カメラ、デジタルカメラ、デジタルムービ、携帯電話など）にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように本発明は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたので、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を得、その後で赤外光より緩やかに光量が増加される可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影開始後から被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００７２】
このため、例えばテレビドアホン装置に上記した撮像装置を備え、来訪者の撮影映像を録画装置に録画する場合でも、撮影開始後、直ぐに視認性のよい撮影映像を録画装置に録画でき、録画を再生するときに来訪者の判別が容易になる。これにより、呼出ボタンが押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタンの押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置に録画することができる。
【００７３】
これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラーの撮影映像を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることを可能とする撮像装置、テレビドアホン装置、監視カメラ、デジタルカメラ、デジタルムービ、携帯電話などに有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置の概略構成図
【図２】同テレビドアホン装置の回路ブロック図
【図３】同テレビドアホン装置の子機の正面図
【図４】同テレビドアホン装置の親機の正面図
【図５】本発明の実施の形態における撮像装置の発光制御部の制御特性を説明する特性図
【図６】同撮像装置内の撮像部のブロック図
【図７】同撮像装置内における撮像部の色分解フィルタの構成図
【図８】図７に示す色分解フィルタの光透過特性を示す特性図
【図９】同撮像装置内における撮像部の輪郭生成部および混合部を説明するブロック図
【図１０】図９の混合部の制御例を示す特性図
【図１１】本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置の動作を示すフローチャート
【図１２】図７に示す色分解フィルタの他の例を示す構成図
【図１３】図７に示す色分解フィルタのさらに他の例を示す構成図
【図１４】本発明の実施の形態における撮像装置内の撮像部の他の例を示すブロック図
【図１５】同撮像装置内における撮像部の色差補正部の特性例を示す特性図
【図１６】図１３に示す色分解フィルタの光透過特性を示す特性図
【図１７】本発明の実施の形態における撮像装置内の撮像部の色差補正部の他の特性例を示す特性図
【符号の説明】
【００７５】
１ テレビドアホン装置
２ 子機
２ａ 子機本体
３ 親機
３ａ 親機本体
４ 来訪者
５ 居住者
６ 呼出ボタン
７ 子機制御部
８ 子機通話部
８ａ，１２ａ マイク
８ｂ，１２ｂ スピーカ
８ｃ，１２ｃ 通話Ｉ／Ｆ
９ 撮像装置
９ａ 撮影用赤外光源部
９ｂ 撮影用可視光源部
９ｃ 撮像部
９ｄ，１３ａ 映像Ｉ／Ｆ
９ｅ 発光制御部
１０ 操作ボタン
１１ 親機制御部
１２ 親機通話部
１３ 表示装置
１３ｂ 表示パネル
１４ 録画装置
２０ レンズ部
２１，３０，３１ 色分解フィルタ
２２ 受光素子
２３，２６ カラー信号処理部
２３ａ，２６ａ 輝度色差変換部
２３ｂ 輝度合成部
２４ 輪郭生成部
２５ 混合部
２６ｂ 色差補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影してカラーの撮影映像を得ることが可能な撮像装置およびテレビドアホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、玄関に設置した子機に備えたカメラで撮影して得た撮影映像を居室内に設置されている親機のモニタに出画させ、玄関の来訪者と通話を行うと共に居室内の居住者が来訪者の撮影映像を確認することができるテレビドアホン装置が提案されている。
【０００３】
従来のテレビドアホン装置では、夜間に来訪者により子機の呼出ボタンが押された場合、来訪者を可視光により照明して撮影していた。また、従来のテレビドアホン装置は来訪者にとって照明される光が眩しくならないように、可視光の光量を時間と共に増加させていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−７３０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のテレビドアホン装置では、時間と共に可視光を増加させるので、可視光の光量が撮影に適切な輝度になるまでしばらく時間を要し、撮影開始直後の撮影映像は暗かった。すなわち、呼出ボタンを押された直後に撮影映像を親機のモニタで確認する場合、モニタ内の表示画像はしばらく暗くて視認性がよくなく来訪者である被写体の判別が難しいという課題があった。
【０００５】
一方、被写体にとって眩しさを感じない赤外光を被写体に照射して撮影映像に必要な輝度成分を確保することも考えられるが、赤外光は可視波長領域外のため色情報が得られず、撮影映像は白黒となり来訪者を判別しにくい。
【０００６】
そこで本発明は、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明の撮像装置は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、本発明のテレビドアホン装置は、上記した撮像装置と、来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、子機からの呼出ボタンの押下に応じて撮像装置と録画装置とを制御する制御部とを備え、制御部は、子機の呼出ボタンが押下されたときに、撮像装置の撮影を開始させる共に録画装置によりカラー映像信号の録画を開始させる構成としたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の撮像装置は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたので、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を確保し、その後で赤外光より緩やかに光量を増加させた可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００１０】
また、本発明のテレビドアホン装置は、上記した撮像装置と、来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、子機からの呼出ボタンの押下に応じて撮像装置と録画装置とを制御する制御部とを備え、制御部は、子機の呼出ボタンが押下されたときに、撮像装置の撮影を開始させる共に録画装置によりカラー映像信号の録画を開始させる構成としたので、暗い場所で来訪者にとって照明される光が眩しくないように撮影すると共に、呼出ボタンが押下され撮影が開始された後直ぐに視認性のよいカラー映像信号を録画装置に録画することができ、録画を再生するときに来訪者の判別が容易となる。これにより、呼出ボタンが押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタンの押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置に来訪者のカラー映像信号を録画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１〜図１０を参照しながら、本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置について説明する。ここでは、来訪者をカラーの撮影映像により確認できるテレビドアホン装置を例に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置１の概略構成図であり、テレビドアホン装置１は子機２と親機３とから構成され、子機２と親機３は通信回線を介して電気的に接続されている。そして、子機２は玄関先に親機３は居室内にそれぞれ設置されている。これにより、来訪者４は玄関先にある子機２、居室内にある親機３を介して居住者５と通話することができる。
【００１４】
まず、図２、図３を参照しながら、子機２の構成について説明する。図２はテレビドアホン装置１の回路ブロック図であり、子機２は呼出ボタン６と子機制御部７と子機通話部８と撮像装置９とを備えている。また、撮像装置９は、来訪者４を照明する撮影用赤外光源部９ａと、来訪者４を照明する撮影用可視光源部９ｂと、来訪者４を撮影する撮像部９ｃと、映像インタフェース（以下、「映像Ｉ／Ｆ」と記す）９ｄと、発光制御部９ｅとを備えている。
【００１５】
図３は子機２の正面図であり、子機２では子機本体２ａの前面下側に来訪者４の指により押下される呼出ボタン６を設けている。
【００１６】
また、撮像装置９の撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを呼出ボタン６の位置よりも上側に設けている。これにより、来訪者４の指や手で照明光が遮られるのを防ぐことができる。また、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の照明方向と撮影用可視光源部９ｂからの可視光の照明方向とが同じ方向になるように撮像部９ｃから見て同じ側に撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを配置している。これにより、来訪者４の顔部の凹凸部により照明光で発生する影が同じになるようにし、赤外光と可視光のそれぞれの光量変化から発生する撮影映像中における来訪者４の輪郭領域の変化などの影響を抑えている。
【００１７】
また、図２に示すように、呼出ボタン６は来訪者４の指により押下されると子機制御部７へ押下信号を通知する。
【００１８】
子機制御部７は子機２の全体を制御し、来訪者４により呼出ボタン６が押下されると親機３へ呼出通知を送信すると共に、子機通話部８および撮像装置９を作動させる。また子機制御部７は、親機３からの応答終了の信号の通知を受け取ると子機通話部８および撮像装置９の動作を終了させる。
【００１９】
子機通話部８は、マイクロフォン（以下、「マイク」と記す）８ａとスピーカ８ｂと通話インタフェース（以下、「通話Ｉ／Ｆ」と記す）８ｃとを備え、子機本体２ａの前面に設けられている。マイク８ａは来訪者４の音声を音声信号として出力する。スピーカ８ｂは親機３からの音声信号を音声として出力する。通話Ｉ／Ｆ８ｃは親機３との音声の入出力を行う。
【００２０】
撮像装置９は子機制御部７により起動されると、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂのそれぞれの発光を発光制御部９ｅにより制御すると共に、来訪者４を撮像部９ｃにより撮影してカラー映像信号（例えば、色差信号と輝度信号）を映像Ｉ／Ｆ９ｄを介して親機３に出力する。この撮像装置９内の発光制御部９ｅの制御動作、撮像部９ｃの構成については後述する。
【００２１】
次に、図２、図４を参照しながら、親機３の構成について説明する。図２の親機３は操作ボタン１０と親機制御部１１と親機通話部１２と表示装置１３と録画装置１４とを備えている。
【００２２】
図４は親機３の正面図であり、親機３の操作ボタン１０は親機本体３ａの前面下側に設けられている。また、親機通話部１２のマイク１２ａとスピーカ１２ｂは親機本体３ａの前面中央、すなわち操作ボタン１０の上側に設けられている。そして、表示装置１３は親機本体３ａの前面上側に設けられている。
【００２３】
図２に示すように、操作ボタン１０は、居室内にいる居住者５が来訪者４と通話する際に使用される応答ボタンであり、親機制御部１１に接続されている。
【００２４】
親機制御部１１は、親機３の全体を統括制御する機能を備えており、呼出ボタン６の押下によって子機２の子機制御部７から呼出通知を受け取ると、親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を作動させ動作状態となる。すなわち、呼出ボタン６の押下により子機通話部８と親機通話部１２との間で通話Ｉ／Ｆ８ｃ、後述する通話Ｉ／Ｆ１２ｃを介して音声信号の入出力が可能となり通話可能状態となる。また親機制御部１１は、居住者５が来訪者４との通話が終了したことで押下される操作ボタン１０からの信号により親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を停止状態にする機能を備えている。親機制御部１１と子機制御部７とは互いに連携しながら、テレビドアホン装置１の各部の制御部となっている。
【００２５】
親機通話部１２は、マイク１２ａとスピーカ１２ｂと通話Ｉ／Ｆ１２ｃとを備えている。マイク１２ａは居住者５の音声を音声信号として出力する。スピーカ１２ｂは子機２からの音声信号を音声として出力する。通話Ｉ／Ｆ１２ｃは子機２との音声信号の入出力を行うものである。
【００２６】
表示装置１３は、映像Ｉ／Ｆ１３ａと表示パネル１３ｂとを備えている。表示装置１３は、映像Ｉ／Ｆ１３ａにより子機２からのカラー映像信号を入力し、入力したカラー映像信号（色差信号、輝度信号）を表示パネル１３ｂにカラーの撮影映像として表示する。
【００２７】
録画装置１４は、親機制御部１１からの録画の指示がなされるとカラー映像信号の録画（静止画像または動画像）を開始する。また、録画装置１４は親機制御部１１により停止の指示がなされるとカラー映像信号の録画を停止する。録画装置１４として半導体メモリやディスクなどの記録媒体、磁気記録のハードディスクドライブなどを用いる。半導体メモリは応答性がよく、これにより録画装置１４は直ぐにカラー映像信号から静止画像、動画像の録画を行うことができる。
【００２８】
次に、テレビドアホン装置１の構成が理解されたところで本実施の形態の特徴となる撮像装置９の詳細について説明する。
【００２９】
図２のテレビドアホン装置１では、子機２の撮像装置９の撮像部９ｃにより来訪者４を撮影し、親機３の表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮影映像を確認するので、夜間など撮像部９ｃの周囲が暗くなるほど撮影に必要な輝度が不足し、撮影映像が暗くなり視認性が悪くなる。そこで、テレビドアホン装置１では不足する輝度を補うために来訪者４に可視光を照明して撮影する。しかし、暗いところで来訪者４に向けていきなり可視光を照明すると、来訪者４にとって照明光が眩しいと感じる。すなわち、来訪者４の目は周囲の明るさに順応しており、来訪者４の瞳孔の開口度合いは暗い場所では大きくなり、明るい場所では小さくなる。この順応により、同じ明るさの光でも暗いところでは眩しく感じ、明るいところでは眩しく感じない。
【００３０】
このため、本実施の形態の撮像装置９では来訪者４の撮影を開始するときに赤外光を発光させると共に、図５に示すように、可視光を消灯状態（光量０）から所定の光量（Ｗｂ）まで時間と共に緩やかに増加させるように制御する。すなわち、撮像装置９では来訪者４の目を可視光に明順応させながら可視光が眩しくならないように撮影に必要な輝度まで光量を増加させている。
【００３１】
しかしながら、夜間に子機２の呼出ボタン６が押されたときに可視光の光量を時間と共に徐々に増加させると、撮像部９ｃの撮影に必要な輝度が得られるまでしばらく時間（例えば、図５中の時間ｔ２）を要するため、撮影開始後の撮影映像はしばらく暗くなってしまう。このため、テレビドアホン装置１では呼出ボタン６が押された直後では、親機３の表示パネル１３ｂに映し出される撮影映像はしばらく暗くて視認性がよくなく、来訪者４である被写体の判別が難しい。一方、被写体にとって眩しさを感じない赤外光を被写体に照射して撮影映像に必要な輝度成分を確保することも考えられるが、赤外光は可視波長領域外のため色情報が得られず、撮影映像は白黒となり来訪者４を判別しにくい。
【００３２】
そこで撮像装置９では、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにしてカラーの撮影映像を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくするようにした。
【００３３】
すなわち、撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、図５に示すように、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。
【００３４】
この構成により、撮像装置９は、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光を撮影映像に必要となる輝度に相当する光量（例えば、ＩＲａ）まで立ち上げ、その後で赤外光より光量増加率を小さくして緩やかに可視光の光量を徐々に増加させて視認性のよいカラー映像信号を得る。すなわち、撮像装置９は撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させる。
【００３５】
具体的には、例えば、図５中の時間ｔ１までに赤外光の光量をＩＲａまで立ち上げ、時間ｔ３（ｔ３＞ｔ１）までに可視光の光量をＷｂまで立ち上げる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００３６】
また、例えばテレビドアホン装置１に撮像装置９を備え、来訪者４の撮影映像を録画装置１４に録画する場合であっても、撮影開始後直ぐに視認性のよい撮影映像を録画装置１４に録画することができ、録画を再生するときに来訪者４の判別が容易となる。これにより、テレビドアホン装置１では、最初の数秒の間に映る可能性がきわめて高い来訪者４を撮りそこなうことなく、録画装置１４に録画することができる。
【００３７】
なお、撮像装置９では赤外光と可視光とを来訪者４に併用照明するので、適切な可視光の輝度（立ち上がり後の輝度）として、例えば眩しくない３０００ｃｄ／ｍ２の輝度に相当する光量（図５中のＷｂ）に設定し、これにより撮像装置９で得られる撮影映像の輝度が低下するのを赤外光の照明により補う。ここでは、適切な可視光の輝度を５０００ｃｄ／ｍ２とし、可視光を弱めた分の不足する輝度（２０００ｃｄ／ｍ２）分に相当する光量より多く赤外光の光量（図５中のＩＲａ）を設定して照明する。赤外光は肉眼に対して何ら明暗感覚を起こさせないので、来訪者４にとって眩しくない。
【００３８】
撮影用赤外光源部９ａは、例えば赤外発光ダイオード（例えば、ピーク波長が８１０〜９５０ｎｍ）から構成される。また、撮影用可視光源部９ｂは、例えば白色発光ダイオードから構成される。白色発光ダイオードは、波長が異なる複数の光を重ね合わせたものであり、３波長（赤色、緑色、青色）それぞれの色の発光ダイオードを組み合わせたもの、青色発光ダイオードと黄色成分の発光色を生成する蛍光材とを組み合わせたものなどを用いる。
【００３９】
撮像部９ｃは、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光と撮影用可視光源部９ｂからの可視光とを来訪者４に照明して撮影すると共に、来訪者４を撮影して得たカラー映像信号を映像Ｉ／Ｆ９ｄを介して親機３に出力する。撮像部９ｃのカラー信号処理の詳細については後述する。
【００４０】
発光制御部９ｅは、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光と撮影用可視光源部９ｂからの可視光との点灯タイミングや光量などの発光をそれぞれ制御する。例えば図５に示すように、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃにより撮影が開始されるときに、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂを起動し、まず赤外光を所定の光量で発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量増加率が赤外光より小さくなるように可視光を発光させる。すなわち、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃにより撮影が開始されると直ぐに赤外光を所定の光量（ＩＲａ）で発光開始し、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。図５の例では、時間０から時間ｔ１までに赤外光の光量を０からＩＲａにし、時間０〜時間ｔ３までに可視光の光量を０からＷｂにする。赤外光の光量増加率をＡ、可視光の光量増加率をＢとすると、Ａ＞Ｂの関係となるように可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。また、発光制御部９ｅは、時間ｔ３以降は可視光の光量をＷｂに固定する。例えば、時間ｔ１として０．０３秒、時間ｔ３として１〜５秒程度にするのが好ましい。このように、撮影後に直ぐに赤外光を十分な光量で発光させて撮影映像に必要となる輝度を確保し、その後、来訪者４の目を可視光に明順応させながら可視光の光量を赤外光より緩やかに徐々に増加させる。また、可視光の光量が時間ｔ２（例えば、０．５秒から２．５秒）後にＷａ（図５）となり、この光量から色判別が十分にできるようになり、視認性のあるカラー映像信号が得られる。なお、可視光の光量を０（消灯状態）から増加させるようにしたが、眩しくない程度の光量から増加させるようにしてもよい。例えば、光量Ｗｂ（可視光で必要な輝度に相当する光量）の１／２０程度の１５０ｃｄ／ｍ２の輝度から増加させる。
【００４１】
また発光制御部９ｅは、予め赤外光および可視光の増分量を設定したテーブル値に基づいて撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの光量を制御する。このテーブル値に基づいて赤外光および可視光の光量を制御することにより、撮像部９ｃの周囲が暗くても撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、来訪者４の目を可視光に明順応させて可視光が眩しくならないようにし、必要とする輝度まで光量を増加させることができる。
【００４２】
次に撮像部９ｃのカラー信号処理について説明する。図６は撮像装置９内の撮像部９ｃを含むブロック図であり、撮像部９ｃは、レンズ部２０と、色分解フィルタ２１と、受光素子２２と、カラー信号処理部２３とを備えている。
【００４３】
図６に示すように、レンズ部２０は、単一のレンズまたは複数のレンズが組み合わされたレンズ群であり、被写体の像を色分解フィルタ２１を介して受光素子２２の受光面に結像させる。
【００４４】
色分解フィルタ２１は、受光素子２２の受光面の前に設けられ、可視光における赤成分（Ｒ）、緑成分（Ｇ）、青成分（Ｂ）の光のみを透過させるフィルタ、および赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させるフィルタを同一平面上に複数並べた構成である。色分解フィルタ２１は、例えば図７に示すように、赤成分（Ｒ）の光のみを透過させる赤フィルタ２１ａと、緑成分（Ｇ）の光のみを透過させる緑フィルタ２１ｂと、青成分（Ｂ）の光のみを透過させる青フィルタ２１ｃと、赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させる赤外フィルタ２１ｄとを備え、最小単位が２×２で構成されている。各フィルタは、赤フィルタ２１ａと青フィルタ２１ｃとが斜めの位置関係となるように配置され、緑フィルタ２１ｂと赤外フィルタ２１ｄとが斜めの位置関係となるように配置されている。
【００４５】
このように構成した色分解フィルタ２１は、図８に示す光透過特性を示す。すなわち、可視光を透過させるフィルタの波長に多少の重なりはあるものの、光の透過が最大となるピーク波長は可視光の範囲内にある１つのみである。また、赤外フィルタ２１ｄは赤外領域のみを透過する。
【００４６】
図６に戻り、受光素子２２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像デバイスを用い、色分解フィルタ２１の各フィルタに対応した画素から、赤成分を赤色信号（Ｒ信号）とし、緑成分を緑色信号（Ｇ信号）とし、青成分を青色信号（Ｂ信号）とした原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力する。
【００４７】
次に、カラー信号処理部２３は輝度色差変換部２３ａと輝度合成部２３ｂとを備えている。
【００４８】
輝度色差変換部２３ａは原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各信号を輝度信号と色差信号（例えば、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号）とに変換する。輝度色差変換部２３ａは公知の変換式を用いて算出することができる。例えば、輝度信号をＹ、赤色信号をＲ、緑色信号をＧ、青色信号をＢとした場合、Ｙ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂとなり、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）は、Ｃｂ＝０．５６４×（Ｂ−Ｙ）、Ｃｒ＝０．７１３×（Ｒ−Ｙ）として算出することができる。なお、上記のカラーマトリクスとしてＳＤＴＶのものを用いた例について説明したが、これに限定されるものではない。他のカラーマトリクス、例えばＨＤＴＶ用のＹ，Ｐｂ，Ｐｒを用いてもよい。
【００４９】
また、輝度合成部２３ｂは輝度信号（Ｙ）と赤外信号（Ｉｒ）とを合成した輝度合成信号を出力する。輝度合成部２３ｂは、加算器により輝度信号と赤外信号とを所定の比率（例えば、１：１）で加算する。このように、カラー信号処理部２３は、輝度信号に赤外信号を合成して必要とする撮影映像の輝度成分を確保したカラー映像信号を出力する。
【００５０】
なお、図９に示すように、赤外信号から来訪者４の輪郭情報を抽出した輪郭信号を生成する輪郭生成部２４と、赤外信号と輪郭信号とを混合する混合部２５とを備え、輝度合成部２３ｂが可視光の光量が光量設定基準値より大きくなるのに応じて、赤外信号の高周波成分の割合を高めた信号（以下、この信号を「混合信号」と記す）と輝度信号とを合成した輝度合成信号を出力するようにしてもよい。混合部２５は発光制御部９ｅ（図２）から可視光の光量情報を取得し、この光量情報に基づいて赤外信号と輪郭信号との混合比率を変更する。輝度合成部２３ｂは、図９の例では、輝度信号と混合信号とを所定の比率（例えば、１：１）で加算して、合成する。
【００５１】
輪郭生成部２４は、赤外信号の高周波成分を抽出する公知のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）から構成される。また混合部２５は、発光制御部９ｅからの光量情報として、例えば図５に示すような赤外光と可視光との光量情報が得られた場合、図１０の曲線Ａに示す混合比率で赤外信号と輪郭信号とを混合した混合信号を出力する。すなわち、混合部２５は、可視光の光量が光量設定基準値Ｗａ（図５中の時間で時間ｔ２のときの値）より大きくなるのに応じて、図１０に示すように混合比率を０．０から１．０まで高め、これにより赤外信号の高周波成分の割合を時間で時間ｔ２から時間ｔ３の区間で０％から１００％まで高めた混合信号を出力する。
【００５２】
これにより、輝度合成部２３ｂは、可視光の輝度の立ち上がり区間（図１０の時間で時間０〜時間ｔ２の区間）では撮影映像の輝度成分を赤外信号により確保し、可視光の光量が増加される（図１０の時間で時間ｔ２から時間ｔ３の区間）のに応じて撮影映像内の来訪者４の輪郭情報である赤外信号の高周波成分（輪郭信号）の割合を高めるようした輝度合成信号を出力する。また、可視光の光量が立ち上がった後（時間ｔ３の後）では、輝度信号と輪郭信号との合成となるので、撮影映像中の来訪者４の輪郭領域外では主に輝度信号から色合いの情報が得られるので可視光と赤外光との反射特性の違いが原因で発生する撮影映像の色合いの変化は抑えられる。
【００５３】
すなわち、カラー信号処理部２３では、輝度信号から色合いの情報、赤外信号の高周波成分から来訪者４の輪郭情報を得ることができるので、視覚がもつ色合いの感覚に近い輪郭の明瞭なカラー映像信号を出力することができる。この実施の形態の例によれば、カラー信号処理部２３は、来訪者４にとって照明光の眩しさを抑えながら必要とする撮影映像の輝度成分を確保でき、色合いが自然なものに近いカラー映像信号を出力することができる。
【００５４】
次に、図１１を参照しながら、テレビドアホン装置１の動作について説明する。図１１は本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置１の動作を示すフローチャートである。
【００５５】
図１１に示すように、テレビドアホン装置１は子機２の呼出ボタン６が来訪者４により押下されると（Ｓ１００）、子機２内の撮像装置９が撮影を開始する。これにより、撮像装置９の発光制御部９ｅにより、赤外光および可視光の光量を制御しながら来訪者４を照明する（Ｓ１０２）。
【００５６】
次にテレビドアホン装置１は、子機制御部７により、来訪者４により呼出ボタン６が押下されたことを親機３の親機制御部１１へ呼出通知すると共に子機通話部８を作動させる。親機３の親機制御部１１は子機２からの呼出通知により親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を作動させる。これにより、テレビドアホン装置１は、子機２から出力されるカラー映像信号を親機３で受信し、カラー映像信号（色差信号、輝度信号）に基づいて親機３の表示パネル１３ｂにカラーの撮影映像を表示する。また、子機通話部８と親機通話部１２との間で音声信号の入出力を行い通話可能状態にする。これにより、居住者５は表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮影映像を確認しながら来訪者４と通話ができる。また、子機２は来訪者４の撮影を開始し、親機３はカラー映像信号を録画装置１４に録画する（Ｓ１０４、Ｓ１０６）。
【００５７】
次にテレビドアホン装置１は、図５に示すように、撮影開始後直ぐに赤外光を撮影映像に必要となる輝度に相当する光量で発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに所定の時間までに所定の値まで増加させる（Ｓ１０８、Ｓ１１０）。例えば、時間０〜時間ｔ１の区間で赤外光の光量を短時間に十分な光量まで増加させ、時間０〜時間ｔ３の区間で可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる。このようにして、来訪者４の目を可視光に明順応させ、可視光が眩しくならないように可視光の光量を徐々に増加させている。
【００５８】
次にテレビドアホン装置１は、居住者５が来訪者４との通話が終了したことで押下される親機３の操作ボタン１０からの信号を親機制御部１１が受けると、親機制御部１１は親機通話部１２、表示装置１３および録画装置１４を停止状態にし、録画装置１４の録画を終了する。また、親機３の親機制御部１１から子機制御部７に応答終了の信号を通知し、子機２は子機制御部７により子機通話部８および撮像装置９の撮影動作を終了させる（Ｓ１１２、Ｓ１１４）。
【００５９】
以上のように本実施の形態によれば、図２、図６に示すように、撮像装置９は、被写体を照明する撮影用赤外光源部９ａと、被写体を照明する撮影用可視光源部９ｂと、被写体を撮影する撮像部９ｃと、撮影用赤外光源部９ａおよび撮影用可視光源部９ｂの発光を制御する発光制御部９ｅとを備え、発光制御部９ｅは、撮像部９ｃで撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成とした。この構成により、撮像装置９は、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を得、その後で赤外光より緩やかに光量が増加される可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮像装置９は撮影開始後直ぐに被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００６０】
また本実施の形態のテレビドアホン装置１は、撮像装置９と、来訪者４が居住者５を呼出すための呼出ボタン６を有する子機２と、撮像装置９により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置１４とを有する親機３とを備え、子機２の呼出ボタン６が押下されたときに、撮像装置９が静止画像または動画像の撮影を開始すると共に親機３が録画装置１４によりカラー映像信号の録画（静止画像または動画像）を開始する構成としたので、暗い場所で来訪者４にとって照明される光が眩しくないように撮影でき、撮影開始後から直ぐに視認性のよいカラー映像信号を録画装置１４に録画することができ、録画を再生するときに来訪者４の判別が容易となる。これにより、呼出ボタン６が押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタン６の押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置１４に来訪者４のカラー映像信号を録画することができる。
【００６１】
なお、図７の色分解フィルタ２１の構成はこれに限定されるものではない。例えば、図１２は図７に示す色分解フィルタ２１の他の例を示す構成図であり、色分解フィルタ３０は、各フィルタには各色成分領域それぞれと赤外領域とを透過する２バンド透過特性を有するフィルタとなっている。この色分解フィルタ３０は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる赤・赤外フィルタ３０ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる緑・赤外フィルタ３０ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる青・赤外フィルタ３０ｃと、赤外成分（Ｉｒ）の光のみを透過させる赤外フィルタ３０ｄとを備え、最小単位が２×２で構成されている。この構成により、色分解フィルタ２１に比べて、色分解フィルタ３０では赤外光を透過させる領域の大きさを４倍にし、受光素子２２における赤外光の受光量が多くなる。このため、暗い場所でも撮像装置９により撮影映像の輝度成分が得やすく、視認性のよい撮影映像を得ることができる。この色分解フィルタ３０を用いる場合、原色信号の各色信号は赤外成分を含むので受光素子２２の後段に各色信号から赤外信号（Ｉｒ）を引き算して赤外成分を除去する減算器（図示せず）を設け、各原色信号を抽出する。これにより、図６の場合と同様に、各原色信号から彩度の高いカラー映像信号を得ることができる。
【００６２】
また、さらに他の構成の色分解フィルタを用いてもよい。例えば図１３は図７に示す色分解フィルタ２１のさらに他の例を示す構成図であり、色分解フィルタ３１の個々のフィルタは可視光波長領域の各色成分と赤外波長領域とを透過する２バンド透過特性を有する。この色分解フィルタ３１は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる赤・赤外フィルタ３１ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる緑・赤外フィルタ３１ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過させる青・赤外フィルタ３１ｃとを備え、最小単位が２×２で構成されている。このような構成により、色分解フィルタ２１に比べて、色分解フィルタ３１では赤外光を透過させる領域の大きさを４倍にし、受光素子２２における赤外光の受光量を多くすることができる。
【００６３】
この色分解フィルタ３１を用いる場合、カラー信号処理部２３に代えてカラー信号処理部２６を用いる。すなわち、図１４に示すように、カラー信号処理部２６は、輝度色差変換部２６ａと色差補正部２６ｂとを備えている。
【００６４】
輝度色差変換部２６ａは、赤外成分が重畳された複数の色信号である混合色信号（Ｒ＋Ｉｒ，Ｇ＋Ｉｒ，Ｂ＋Ｉｒ）を輝度信号と色差信号（例えば、Ｃｒ信号、Ｃｂ信号）とに変換する。これにより、輝度色差変換部２６ａから出力される輝度信号には赤外成分が含まれているためコントラストの高い撮影映像が得られ、暗い場所で撮影しても来訪者４の顔部の検出がしやすい。
【００６５】
ところで、図１４の撮像装置９では、撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させているので、赤外光と可視光との光量比率が大きく変化する。このため、輝度色差変換部２６ａにより色変換して得た輝度信号と色差信号とをカラー映像信号としてそのまま出力すると不具合が発生する場合がある。すなわち、色分解フィルタ３１を構成している各フィルタの色バランス特性の違いから、輝度色差変換部２６ａで色変換された結果で、色合いが薄くなる、色が破綻するなどの不具合を生じる場合がある。
【００６６】
そこで、図１４のカラー信号処理部２６では、輝度色差変換部２６ａの後段に色差信号の彩度を補正する色差補正部２６ｂを設け、この色差補正部２６ｂに色バランスに応じて、色差信号の彩度を補正した補正色差信号を出力させるようにした。すなわち、色分解フィルタ３１の色分解特性において、例えば図１６に示すように、ＲＧＢ各フィルタの赤外波長領域における透過率がすべて破線ＩｒとなるようにＲＧＢ各フィルタ間でバランスが取れている場合、各色信号に重畳されている赤外成分が多くなると、輝度信号に対して色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）は赤外成分ほど嵩上げされた薄い色合いとなる。この場合、色差補正部２６ｂは、図１５に示すように、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値（例えば、図１５に示す光量比率で０．２５）より大きくなるのに応じて色差信号の彩度を高くなるように補正する。すなわち、色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）の各Ｃｒ、Ｃｂの値を１．０倍から２．０倍にする。カラー信号処理部２６は、この補正により色差信号の彩度を高くすることができ、輝度信号と彩度を高くした補正色差信号とをカラー映像信号として出力することで、色合いの濃い視認性を高めたカラー映像信号を出力することができる。
【００６７】
一方、色分解フィルタ３１の色分解特性において、例えば図１６に示すように、赤外波長領域における透過率がＲＧＢ各フィルタ間でバランスが取れていない場合（例えば、図１６中のＩｒ（Ｒ），Ｉｒ（Ｇ），Ｉｒ（Ｂ）のようにバランスが取れていない場合）、各色信号に重畳されている赤外成分の量が変化すると混合色信号のバランスが崩れ、不自然な色になるなど破綻する場合もある。この場合、色差補正部２６ｂは、図１７に示すように、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値（例えば、図１７に示す光量比率で０．２５）より大きくなるのに応じて色差信号の彩度が低くなるように補正する。すなわち、色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）の各Ｃｒ、Ｃｂの値を１．０倍から０．５倍にする。色差信号の彩度を低く補正して色を薄くしてモノクロに近い画像にし、この輝度信号と彩度を低くした補正色差信号とをカラー映像信号として出力することにより、赤外光の光量比率が可視光に対して高くなったときに、色が緑色に変わるなど実際とかけ離れた色に変化するのを抑え、これにより撮影映像でも来訪者４の色合いが薄くなり識別性は低下するものの、まったく違う色になるなど誤判別するのを防ぐことができる。
【００６８】
また、本実施の形態では図２の撮像装置９に撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを設け、子機本体２ａに予め取り付けているが、撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを着脱自在にし、後でオプション光源として取り付けられるようにしてもよい。この場合、オプション光源が取り付けられたときに、オプション光源と撮像部９ｃとが連動して動作するようにする。また、外設されている撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを発光制御部９ｅに電気的に接続するようにして、発光制御部９ｅにより赤外光および可視光の光量を制御するようにしてもよい。
【００６９】
また、撮像装置９では、図５に示すように、撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に赤外光より緩やかに可視光の光量を増加させるようにしているが、これに限定されるものではない。可視光の光量を増加させるのに伴って必要な輝度が確保されるのに応じて、赤外光の光量を低減させるようにしてもよい。これにより、撮像装置９で得られるカラー映像信号の色の再現性をよくすることができる。また、撮像装置９の消費電力を下げることができる。
【００７０】
また、本実施の形態ではテレビドアホン装置１を用いて説明したが、暗い場所でも照明による眩しさを抑えて鮮明なカラー画像を得ることができるため、夜間に人物や動物を撮影する電子機器（例えば、監視カメラ、デジタルカメラ、デジタルムービ、携帯電話など）にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように本発明は、被写体を照明する撮影用赤外光源部と、被写体を照明する撮影用可視光源部と、被写体を撮影する撮像部と、撮影用赤外光源部および撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、発光制御部は、撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたので、撮影開始と同時に先に被写体にとって眩しくない赤外光により撮影映像に必要となる輝度を得、その後で赤外光より緩やかに光量が増加される可視光により視認性のよいカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影開始後から被写体を撮影するのに必要となる撮影映像の輝度成分を赤外光により確保し、可視光は目の順応に合わせて赤外光より緩やかに光量を増加させる。これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラー映像信号を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることができる。
【００７２】
このため、例えばテレビドアホン装置に上記した撮像装置を備え、来訪者の撮影映像を録画装置に録画する場合でも、撮影開始後、直ぐに視認性のよい撮影映像を録画装置に録画でき、録画を再生するときに来訪者の判別が容易になる。これにより、呼出ボタンが押下されてから１〜５秒くらいの間に映る可能性がきわめて高い呼出ボタンの押し逃げなどをする者を撮りそこなうことなく、録画装置に録画することができる。
【００７３】
これにより、暗い場所で被写体にとって照明される光が眩しくならないようにカラーの撮影映像を得る場合であっても、撮影開始後、直ぐに被写体の視認性をよくし判別しやすくすることを可能とする撮像装置、テレビドアホン装置、監視カメラ、デジタルカメラ、デジタルムービ、携帯電話などに有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置の概略構成図
【図２】同テレビドアホン装置の回路ブロック図
【図３】同テレビドアホン装置の子機の正面図
【図４】同テレビドアホン装置の親機の正面図
【図５】本発明の実施の形態における撮像装置の発光制御部の制御特性を説明する特性図
【図６】同撮像装置内の撮像部のブロック図
【図７】同撮像装置内における撮像部の色分解フィルタの構成図
【図８】図７に示す色分解フィルタの光透過特性を示す特性図
【図９】同撮像装置内における撮像部の輪郭生成部および混合部を説明するブロック図
【図１０】図９の混合部の制御例を示す特性図
【図１１】本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置の動作を示すフローチャート
【図１２】図７に示す色分解フィルタの他の例を示す構成図
【図１３】図７に示す色分解フィルタのさらに他の例を示す構成図
【図１４】本発明の実施の形態における撮像装置内の撮像部の他の例を示すブロック図
【図１５】同撮像装置内における撮像部の色差補正部の特性例を示す特性図
【図１６】図１３に示す色分解フィルタの光透過特性を示す特性図
【図１７】本発明の実施の形態における撮像装置内の撮像部の色差補正部の他の特性例を示す特性図
【符号の説明】
【００７５】
１ テレビドアホン装置
２ 子機
２ａ 子機本体
３ 親機
３ａ 親機本体
４ 来訪者
５ 居住者
６ 呼出ボタン
７ 子機制御部
８ 子機通話部
８ａ，１２ａ マイク
８ｂ，１２ｂ スピーカ
８ｃ，１２ｃ 通話Ｉ／Ｆ
９ 撮像装置
９ａ 撮影用赤外光源部
９ｂ 撮影用可視光源部
９ｃ 撮像部
９ｄ，１３ａ 映像Ｉ／Ｆ
９ｅ 発光制御部
１０ 操作ボタン
１１ 親機制御部
１２ 親機通話部
１３ 表示装置
１３ｂ 表示パネル
１４ 録画装置
２０ レンズ部
２１，３０，３１ 色分解フィルタ
２２ 受光素子
２３，２６ カラー信号処理部
２３ａ，２６ａ 輝度色差変換部
２３ｂ 輝度合成部
２４ 輪郭生成部
２５ 混合部
２６ｂ 色差補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明する撮影用赤外光源部と、
前記被写体を照明する撮影用可視光源部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記撮影用赤外光源部および前記撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、
前記発光制御部は、前記撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部は、
入射される入射光を複数の色成分と赤外成分とに分解する色分解フィルタと、
前記色分解フィルタを介して前記入射光を受光し、前記複数の色成分に対応した複数の色信号と前記赤外成分に対応した赤外信号とを出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記複数の色信号を色差信号と輝度信号とに変換する輝度色差変換部と、
前記輝度信号と前記赤外信号とを合成した輝度合成信号を出力する輝度合成部とを備え、
前記輝度色差変換部から出力された前記色差信号と前記輝度合成部から出力された前記輝度合成信号とをカラー映像信号として出力する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記可視光の光量が光量設定基準値より大きくなるのに応じて、前記赤外信号の高周波成分の割合を高めた信号と前記輝度信号とを合成することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部は、
入射される入射光を赤外成分をそれぞれ含む複数の色成分に分解する色分解フィルタと、
前記色分解フィルタを介して前記入射光を受光し、前記赤外成分が重畳された複数の色信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記複数の色信号を色差信号と輝度信号とに変換する輝度色差変換部と、
前記発光制御部により制御される可視光と赤外光との光量比率に基づいて前記輝度色差変換部から出力された前記色差信号の彩度を補正した補正色差信号を出力する色差補正部とを備え、
前記輝度色差変換部から出力された前記輝度信号と前記色差補正部から出力された前記補正色差信号とをカラー映像信号として出力する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記色差補正部は、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値より大きくなるのに応じて前記色差信号の彩度を高く補正した前記補正色差信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記色差補正部は、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値より大きくなるのに応じて前記色差信号の彩度を低く補正した前記補正色差信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置と、
来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、
前記撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、
前記子機からの前記呼出ボタンの押下に応じて前記撮像装置と前記録画装置とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記子機の前記呼出ボタンが押下されたときに、前記撮像装置の撮影を開始させる共に前記録画装置により前記カラー映像信号の録画を開始させる構成としたことを特徴とするテレビドアホン装置。
【請求項１】
被写体を照明する撮影用赤外光源部と、
前記被写体を照明する撮影用可視光源部と、
前記被写体を撮影する撮像部と、
前記撮影用赤外光源部および前記撮影用可視光源部の発光を制御する発光制御部とを備え、
前記発光制御部は、前記撮像部で撮影を開始するときに赤外光を発光開始させると共に、この発光開始後、時間経過と共に可視光の光量を赤外光より緩やかに増加させる構成としたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像部は、
入射される入射光を複数の色成分と赤外成分とに分解する色分解フィルタと、
前記色分解フィルタを介して前記入射光を受光し、前記複数の色成分に対応した複数の色信号と前記赤外成分に対応した赤外信号とを出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記複数の色信号を色差信号と輝度信号とに変換する輝度色差変換部と、
前記輝度信号と前記赤外信号とを合成した輝度合成信号を出力する輝度合成部とを備え、
前記輝度色差変換部から出力された前記色差信号と前記輝度合成部から出力された前記輝度合成信号とをカラー映像信号として出力する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記可視光の光量が光量設定基準値より大きくなるのに応じて、前記赤外信号の高周波成分の割合を高めた信号と前記輝度信号とを合成することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部は、
入射される入射光を赤外成分をそれぞれ含む複数の色成分に分解する色分解フィルタと、
前記色分解フィルタを介して前記入射光を受光し、前記赤外成分が重畳された複数の色信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された前記複数の色信号を色差信号と輝度信号とに変換する輝度色差変換部と、
前記発光制御部により制御される可視光と赤外光との光量比率に基づいて前記輝度色差変換部から出力された前記色差信号の彩度を補正した補正色差信号を出力する色差補正部とを備え、
前記輝度色差変換部から出力された前記輝度信号と前記色差補正部から出力された前記補正色差信号とをカラー映像信号として出力する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記色差補正部は、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値より大きくなるのに応じて前記色差信号の彩度を高く補正した前記補正色差信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記色差補正部は、可視光に対する赤外光の光量比率が比率設定基準値より大きくなるのに応じて前記色差信号の彩度を低く補正した前記補正色差信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置と、
来訪者が居住者を呼出すための呼出ボタンを有する子機と、
前記撮像装置により撮影して得たカラー映像信号を記録する録画装置と、
前記子機からの前記呼出ボタンの押下に応じて前記撮像装置と前記録画装置とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記子機の前記呼出ボタンが押下されたときに、前記撮像装置の撮影を開始させる共に前記録画装置により前記カラー映像信号の録画を開始させる構成としたことを特徴とするテレビドアホン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２１２９４１（Ｐ２０１０−２１２９４１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６２０８（Ｐ２００９−５６２０８）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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