JP2003161981A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】夜間のような低照度の監視時に被写体を照射す
るために近赤外光を照明光に用いる場合でも、照明光の
波長の違いによるレンズの収差特性の違いに起因して焦
点ずれが生ずることのないよう、撮像光学系の光路長を
容易に変更出来る撮像装置を提供する。 【解決手段】レンズ鏡筒３０をレンズマウント部３１−
１から取り外し、レンズマウント部３１−１の内側にあ
る貫通孔を通してダミーフィルタ４１の交換作業が実行
できるよう、光学ブロック（ホルダ部）２のレンズ側の
面でガイドプレート１６と止めネジ４２を用いてダミー
フィルタ３１を挟持固定する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、昼夜を問わず連続
撮影を行なって監視作業を実行する用途に適した撮像装
置であって、特に低照度での通常照明光による撮像時
と、近赤外線投光器を使用した撮像時とにおけるレンズ
の色収差の違いに起因したフォーカスのずれを抑制する
構成に関する。 【０００２】 【従来の技術】監視用カメラの分野では、屋外にカメラ
を設置したいとの要望は多く、また昼間のみならず夜間
も同一のカメラで監視したいという要望も多い。そこで
従来、昼間用にはＩＲカットフィルタ（赤外カットフィ
ルタ）を使用しカラー信号を出力する撮影モードで撮像
を行い、夜間には上記のＩＲカットフィルタを光路外へ
待避させ、白黒モードで感度を上げて撮像を行う昼夜連
続カメラが公知であった。これを一般に昼夜連続カメラ
と称する。 【０００３】特開昭５７−１１９５７７号公報にも示さ
れるように、一般に撮像素子の感度曲線は人間の目の感
度曲線よりも赤外領域に伸びており、昼間にカラーカメ
ラとして使用するには赤外光をカットするＩＲカットフ
ィルタを用いるが、夜間は被写体が暗くなったことを判
断するとこのＩＲカットフィルタを光路から外し、白黒
カメラとして感度を上げるという方法が、上記の昼夜連
続カメラでは用いられていた。 【０００４】また、ＩＲカットフィルタを光路から外す
と全体の光路長が変化するため焦点がずれるので、それ
を防止するために可視光においてＩＲカットフィルター
と同じ光路長を持つダミーフィルタを挿入するという方
法も用いられていた。尚、ＩＲカットフィルタをダミー
フィルタに交換して低照度被写体を高感度で撮像しよう
とする撮像装置の構成については、その他の公知文献で
ある、特開平７−１０７３５５号公報、特開平１１−２
３９３５６号公報、及び特開２０００−１６２６６８号
公報などを必要に応じて参照されたい。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、夜間の
監視においては、昼夜連続カメラを用いて撮像を行なう
際に上記の高感度化だけでなく、更に被写体に向かって
照明光を投射して監視するために近赤外線の投光器を使
用する場合がある。この場合、可視光と近赤外光とでは
光の波長領域が異なるため、レンズの軸上色収差により
可視光用のダミーフィルタでは焦点がずれてしまう。そ
のため可視光用のカメラと近赤外光用のカメラの２種類
が必要となり、生産、販売、在庫上のコスト増大を招い
ていた。 【０００６】本発明は、上記の状況に鑑みなされたもの
であり、特に固体撮像素子と、固体撮像素子が備える所
定撮像面上に被写体像を結像させるための光学系と、赤
外光をカットする赤外カットフィルタと、赤外カットフ
ィルタと略同一の光路長を有して入射光をそのまま出射
するダミーフィルタとのいずれかが光学系と固体撮像素
子との間の光軸上に挿入されるよう、赤外カットフィル
タとダミーフィルタとを配設したホルダ部を移動自在に
設けたフィルタ切換部とを備え、赤外カットフィルタを
光軸上に挿入した状態での通常撮影と、低照度被写体に
対応するためにダミーフィルタを光軸上に挿入した状態
での感度アップ撮影とをそれぞれ実行可能とした撮像装
置において、光学系を筐体構造の内部に収納してユニッ
トとしたレンズ鏡筒と、少なくとも固体撮像素子とフィ
ルタ切換部とを内部に収納し、固体撮像素子の光軸上の
被写体側面に穿った貫通孔を有する筐体部と、レンズ鏡
筒を筐体部の貫通孔の被写体側に着脱自在に装着するた
めに貫通孔の周縁部に設けたレンズマウント部と、レン
ズ鏡筒をレンズマウント部から取り外した状態で貫通孔
からの交換取付が可能なようにダミーフィルタをホルダ
部に取付固定するためのダミーフィルタ取付手段とを備
えて、被写体照明光の波長特性に応じた異なる光路長を
有するダミーフィルタへの交換取付が可能なように構成
したことを特徴とする撮像装置とすることにより、低照
度の被写体を撮像して監視動作を行なうために近赤外光
を照射する際において照射光の波長の違いに起因して生
じる焦点ずれを解消して、常に焦点が最適に調整された
撮像画面を得ることが出来る撮像装置を提供することを
目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、固体撮像素子３と、前記固体撮像素子
３が備える所定撮像面上に被写体像を結像させるための
光学系１と、赤外光をカットする赤外カットフィルタ４
０と、前記赤外カットフィルタ４０と略同一の光路長を
有して入射光をそのまま出射するダミーフィルタ４１と
のいずれかが前記光学系１と前記固体撮像素子３との間
の光軸上に挿入されるよう、前記赤外カットフィルタ４
０と前記ダミーフィルタ４１とを配設したホルダ部（光
学ブロック）２を移動自在に設けたフィルタ切換部とを
備え、前記赤外カットフィルタ４０を光軸上に挿入した
状態での通常撮影と、低照度被写体に対応するために前
記ダミーフィルタ４１を光軸上に挿入した状態での感度
アップ撮影とをそれぞれ実行可能とした撮像装置（昼夜
連続カメラ）において、前記光学系１を筐体構造の内部
に収納してユニットとしたレンズ鏡筒３０と、少なくと
も前記固体撮像素子３と前記フィルタ切換部とを内部に
収納し、前記固体撮像素子３の光軸上の被写体側面に穿
った貫通孔を有する筐体部（フロントフレーム３１、ト
ップカバー３４、リアカバー３５、ボトムカバー３６）
と、前記レンズ鏡筒３０を前記筐体部３１、３４、３
５、３６の貫通孔の被写体側に着脱自在に装着するため
に前記貫通孔の周縁部に設けたレンズマウント部３１−
１と、前記レンズ鏡筒３０を前記レンズマウント部３１
−１から取り外した状態で前記貫通孔からの交換取付が
可能なように前記ダミーフィルタ４１を前記ホルダ部２
に取付固定するためのダミーフィルタ取付手段（ガイド
プレート１６、止めネジ４２）とを備えて、被写体照明
光の波長特性に応じた異なる光路長を有するダミーフィ
ルタへの交換取付が可能なように構成したことを特徴と
する撮像装置を提供する。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
好ましい実施例である昼夜連続カメラを、図１〜図５を
用いて説明する。図１は本実施例の昼夜連続カメラが有
するフィルタ切換部の模式図、図２は図１の昼夜連続カ
メラのブロック図、図３は図２の昼夜連続カメラの組立
展開図、図４は図１の昼夜連続カメラが有するフィルタ
切換部の後面図、図５は図１の昼夜連続カメラにおいて
レンズ鏡筒を外したレンズマウント部からフィルタ切換
部を臨む前面図である。 【０００９】最初に、図２のブロック図に従い、本実施
例の昼夜連続カメラにおける信号の流れについて説明す
る。図１において、レンズ部１から入射した光束は、光
学ブロック部２に装着されたフィルタを通り、固体撮像
素子３に達して被写体像を結像する。固体撮像素子３は
この被写体像を電気信号に変換し、ＡＭＰ部４で増幅
し、信号処理部５で所定の処理を行なってテレビジョン
信号として出力する。 【００１０】上記の各動作を実行する際に、ＡＭＰ部４
の出力信号をレベル検出部６で判定し、被写体の照度が
所定の値よりも低照度だと判定されると光学ブロック駆
動機構７を駆動させて光学ブロック２を、光軸に対して
垂直な方向へ移動させる。これにより光路上に挿入され
た状態にあるフィルタを、ＩＲカットフィルタ（入射光
の赤外光をカットして出射する）からダミーフィルタ
（入射光の波長帯域特性を変えずにそのまま出射する）
に切り換える。 【００１１】図４は、上記に説明した光学ブロック２と
その駆動機構の構成を示した、撮像素子３側から見た後
面図であり、図４（ａ）はＩＲカットフィルタ４０を使
用して撮像している状態、図４（ｂ）はダミーフィルタ
４１を使用して撮像している状態を示している。 【００１２】図４に示すように本実施例では、カメラ本
体の機構ベース部８に固定されたモーター９と、その先
端に勘合された平歯車に噛合された第１平歯車１０、第
２平歯車１１によって減速伝達され、光学ブロック２の
ラック部１３を駆動して光学ブロック２を左右に駆動す
る。光学ブロック２の左右の位置検出はセンサー１４に
よって行い、正規の位置に停止するよう制御がなされ
る。この左右の動作は機構ベース部８に固定されたガイ
ドシャフト１５上を光学ブロック２が摺動するよう構成
がなされている。 【００１３】図１は、上記した光学ブロック２へのダミ
ーフィルタ４１の取り付け方法を示す模式図である。す
なわち上記の取付を行なう際には、光学ブロック２のレ
ンズ側の面にダミーフィルタ４１を載せ、２個のガイド
プレート１６でダミーフィルタ４１を挟持して固定する
構造となっている。この時、２本の止めねじ４２でダミ
ーフィルタ４２を挟み込んでガイドプレート１６を光学
ブロック２に止める。尚、最もレンズ側の面よりも一段
低い面とした取り付けガイド１７は光学ブロック２上に
形成され、ダミーフィルタ４１とガイドプレート１６の
光学ブロック２に対する取り付けの位置決めに使われて
いる。 【００１４】また、光学ブロック２に形成された中央部
の穴１８はダミーフィルタ４１よりひとまわり小さくか
つ撮像素子よりも充分大きく形成され、レンズ１から入
ってきた光は光学ブロック２が夜間撮像用のポジション
にある場合、ダミーフィルタ４１を通して中央部の穴１
８を通って撮像素子３に入射する。 【００１５】次に、図３の組立展開図に従い、昼夜連続
カメラの構造を説明する。先に説明したＡＭＰ４、信号
処理部５、レベル検出部６その他の構成を含んだ電気回
路部３３、撮像素子３、撮像素子３との電気的接続を行
なうための基板３２、光学ブロック２等を主要な構成要
素とする本実施例の昼夜連続カメラは、これらを収納す
るための筐体構造として、フロントフレーム３１、トッ
プカバー３４、リアカバー３５、ボトムカバー３６、及
び各止めネジ等を有する。 【００１６】また上記したフロントフレーム３１のほぼ
中央、かつ固体撮像素子３の光軸上に穿たれた貫通孔の
周縁部にはレンズマウント部３１−１が設けられ、上記
したレンズ１を内部に収納したレンズ鏡筒３０がこのレ
ンズマウント部に着脱自在に装着可能なように構成され
ている。 【００１７】本実施例の如くの昼夜連続カメラを用いて
特に夜間の監視業務を行なう際に、通常の可視光ではな
く近赤外光を照明光として用いる場合があることを先に
説明した。そして、従来の構成においては、可視光用の
ダミーフィルタ４１を、それとは光路長が異なる近赤外
用のダミーフィルタに容易に交換することが出来ず、従
って近赤外光を照明光として用いた場合には波長によっ
てレンズ１の収差が異なることに起因して焦点ずれが発
生し、良好な撮像画面が得られなかった点も既に説明し
た通りである。 【００１８】しかしながら本実施例の昼夜連続カメラで
は、以下に説明する如くの特徴的な構成を有するので、
照明光の波長に合わせた最適な光路長（媒質厚）を有す
るダミーフィルタに容易に交換が行なえるものである。 【００１９】すなわち、ダミーフィルタ４１を交換する
必要が生じた際には、まずレンズ鏡筒３０をレンズマウ
ント部３１−１から取り外す。すると、図５の前面図に
見る如く、フロントフレーム３１のほぼ中央に設けられ
たレンズマウント部３１−１内部の貫通孔を通して、ダ
ミーフィルタ４１及びその周辺部材が、外部に暴露され
る。 【００２０】この時、図５に見る通り、レンズマウント
部３１−１の貫通孔からガイドプレート１６及び止めね
じ４２が見えるように構成が成されており、従ってドラ
イバのような所定の冶工具をレンズマウント部３１−１
の貫通孔から挿入して止めネジ４２の取り付け、取り外
しを行なうことが可能である。この状態でレンズ鏡筒３
０を外して、更に外部からガイドプレート１６を外して
ダミーフィルタ４１を取り外し、所望の光路長を有する
別のダミーフィルタを装着することができる。 【００２１】すなわち本実施例の昼夜連続カメラは、特
に屋外に設置する昼夜連続カメラの分野において、設置
場所の照明状態に応じて近赤外光用のダミーフィルタを
をあらかじめ用意しておくのみで、カメラを分解するこ
となくカメラの外側からレンズを取り外し可視光用のフ
ィルタをあらかじめ用意した近赤外光用のダミーフィル
タに容易に交換してフォーカスのあった画像が得られる
ようになり、カメラの分解改造の工数が大幅に低減さ
れ、現場での対応あるいはサービスマンによる対応が可
能となる。 【００２２】 【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は、固体撮像
素子と、固体撮像素子が備える所定撮像面上に被写体像
を結像させるための光学系と、赤外光をカットする赤外
カットフィルタと、赤外カットフィルタと略同一の光路
長を有して入射光をそのまま出射するダミーフィルタと
のいずれかが光学系と固体撮像素子との間の光軸上に挿
入されるよう、赤外カットフィルタとダミーフィルタと
を配設したホルダ部を移動自在に設けたフィルタ切換部
とを備え、赤外カットフィルタを光軸上に挿入した状態
での通常撮影と、低照度被写体に対応するためにダミー
フィルタを光軸上に挿入した状態での感度アップ撮影と
をそれぞれ実行可能とした撮像装置において、光学系を
筐体構造の内部に収納してユニットとしたレンズ鏡筒
と、少なくとも固体撮像素子とフィルタ切換部とを内部
に収納し、固体撮像素子の光軸上の被写体側面に穿った
貫通孔を有する筐体部と、レンズ鏡筒を筐体部の貫通孔
の被写体側に着脱自在に装着するために貫通孔の周縁部
に設けたレンズマウント部と、レンズ鏡筒をレンズマウ
ント部から取り外した状態で貫通孔からの交換取付が可
能なようにダミーフィルタをホルダ部に取付固定するた
めのダミーフィルタ取付手段とを備えて、被写体照明光
の波長特性に応じた異なる光路長を有するダミーフィル
タへの交換取付が可能なように構成したことを特徴とす
る撮像装置とすることにより、低照度の被写体を撮像し
て監視動作を行なうために近赤外光を照射する際におい
て照射光の波長の違いに起因して生じる焦点ずれを解消
して、常に焦点が最適に調整された撮像画面を得ること
が出来る撮像装置を提供することが出来る。そのため生
産、販売、在庫上のコスト増大をまねく２種類の機種を
用意せずとも、容易に近赤外光照明を使用する場所にも
カメラを設置することが可能になり、カメラの販売拡大
が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の実施の形態に係る好ましい実施例で
ある昼夜連続カメラが有するフィルタ切換部の模式図で
ある。 【図２】 図１の昼夜連続カメラのブロック図である。 【図３】 図１の昼夜連続カメラの組立展開図である。 【図４】 図１の昼夜連続カメラが有するフィルタ切換
部の後面図である。 【図５】 図１の昼夜連続カメラにおいてレンズ鏡筒を
外したレンズマウント部からフィルタ切換部を臨む前面
図である。 【符号の説明】 １ 光学系 ２ 光学ブロック（ホルダ部） ３ 固体撮像素子 １６ ガイドプレート（ダミーフィルタ取付手段） ３０ レンズ鏡筒 ３１ フロントフレーム（筐体部） ３１−１ レンズマウント部 ３４ トップカバー（筐体部） ３５ リアカバー（筐体部） ３６ ボトムカバー（筐体部） ４０ 赤外カットフィルタ ４１ ダミーフィルタ ４２ 止めネジ（ダミーフィルタ取付手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 17/14 Ｇ０３Ｂ 17/14 41/00 41/00 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ Ｄ 5/238 5/238 Ｚ // Ｇ０３Ｂ 15/02 Ｇ０３Ｂ 15/02 Ｆ Ｆターム(参考） 2H044 AE01 AE09 AJ06 2H083 AA04 AA05 AA26 AA34 AA41 AA54 2H100 BB05 CC02 CC04 2H101 EE02 EE08 EE31 5C022 AA01 AC55 AC69 AC74 AC78

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】固体撮像素子と、 前記固体撮像素子が備える所定撮像面上に被写体像を結
   像させるための光学系と、 赤外光をカットする赤外カットフィルタと、前記赤外カ
   ットフィルタと略同一の光路長を有して入射光をそのま
   ま出射するダミーフィルタとのいずれかが前記光学系と
   前記固体撮像素子との間の光軸上に挿入されるよう、前
   記赤外カットフィルタと前記ダミーフィルタとを配設し
   たホルダ部を移動自在に設けたフィルタ切換部とを備
   え、前記赤外カットフィルタを光軸上に挿入した状態で
   の通常撮影と、低照度被写体に対応するために前記ダミ
   ーフィルタを光軸上に挿入した状態での感度アップ撮影
   とをそれぞれ実行可能とした撮像装置において、 前記光学系を筐体構造の内部に収納してユニットとした
   レンズ鏡筒と、 少なくとも前記固体撮像素子と前記フィルタ切換部とを
   内部に収納し、前記固体撮像素子の光軸上の被写体側面
   に穿った貫通孔を有する筐体部と、 前記レンズ鏡筒を前記筐体部の貫通孔の被写体側に着脱
   自在に装着するために前記貫通孔の周縁部に設けたレン
   ズマウント部と、 前記レンズ鏡筒を前記レンズマウント部から取り外した
   状態で前記貫通孔からの交換取付が可能なように前記ダ
   ミーフィルタを前記ホルダ部に取付固定するためのダミ
   ーフィルタ取付手段とを備えて、被写体照明光の波長特
   性に応じた異なる光路長を有するダミーフィルタへの交
   換取付が可能なように構成したことを特徴とする撮像装
   置。