(57)【要約】【課題】撮像装置およびテレビドアホン装置に関し、暗い場所で被写体のカラーの撮像画像を得る場合であっても、撮影時に被写体にとって照明される光が眩しくないように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とを備え、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からの可視光とが併用照明された被写体を撮影すると共に被写体を撮影して得た複数の色成分と赤外成分とに基づいてカラー映像信号を出力する。【選択図】図２
2010178111.tif 000002
【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を備え、
前記撮像部は前記撮影用赤外光源部からの赤外光と前記撮影用可視光源部からの可視光とが併用照明された前記被写体を撮影すると共に前記被写体を撮影して得た複数の色成分と赤外成分とに基づいてカラー映像信号を出力す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、
レンズ部と、
前記レンズ部を介して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前記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】
前記撮像部は、
レンズ部と、
前記レンズ部を介して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、
前記輝度色差変換部から出力された前記色差信号の彩度を高く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前記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４】
前記撮影用赤外光源部からの赤外光の光量と前記撮影用可視光源部からの可視光の光量とをそれぞれ制御する光量制御部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
周囲の明るさを検出する明るさ検出部を設け、
前記光量制御部は、前記明るさ検出部により検出された前記周囲の明るさが明るさ設定基準値よりも暗くなるのに応じて前記撮影用赤外光源部からの赤外光の光量を増加させる構成としたことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像画像内の前記色差信号から彩度値を検出する彩度検出部を設け、
前記光量制御部は、前記彩度検出部により検出された前記彩度値が彩度設定基準値よりも低くなるのに応じて前記撮影用可視光源部からの可視光の光量を増加させる構成としたことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像画像内の前記輝度信号からコントラスト値を検出するコントラスト検出部を設け、
前記光量制御部は、前記コントラスト検出部により検出された前記コントラスト値がコントラスト設定基準値よりも低くなるのに応じて前記撮影用赤外光源部からの赤外光の光量を増加させる構成としたことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
周囲の明るさを推定する明るさ推定部と前記撮影用赤外光源部からの赤外光の光量を制御する光量制御部とを設け、
前記明るさ推定部は、前記被写体に前記撮影用可視光源部からの可視光により照明して得た撮像画像内の前記輝度信号の値を累積した可視光輝度値と、前記撮影用可視光源部からの可視光と前記撮影用赤外光源部からの赤外光を併用照明して得た撮像画像内の前記輝度信号の値を累積した可視赤外光併用輝度値とを検出し、前記可視光輝度値と前記可視赤外光併用輝度値との比に基づいて前記周囲の明るさを推定し、
前記光量制御部は、前記明るさ推定部により推定された前記周囲の明るさが明るさ設定基準値よりも暗くなるのに応じて前記撮影用赤外光源部からの赤外光の光量を増加させる構成としたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置を有する子機と、
この子機と電気的に接続されると共に前記撮像装置により来訪者を撮影して得たカラー映像信号を表示する表示装置を有する親機とを備えたことを特徴とするテレビドアホン装置。
【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像画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像画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像画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を押された場合、来訪者を可視光により照明し、照明された来訪者をカメラで撮影していた。また、従来のテレビドアホン装置はカメラの周囲の照度を検出し、検出された照度に応じて可視光の光量を調整していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２４５７３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、来訪者である被写体をカメラにより撮影してカラーの撮像画像を得る場合、夜間など周囲が暗くなるほど撮影に必要な輝度が不足し、この不足した輝度を補うために被写体に照明する可視光の光量を上げる、すなわち被写体にとって照明される光が眩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照明して暗い中でも被写体を撮影するのに必要な輝度成分を得ることも考えられるが、赤外光の波長が可視領域外のため色情報が得られず、撮像画像はモノクロ画像しか得られない。
【０００６】
そこで本発明は、暗い場所で被写体のカラーの撮像画像を得る場合であっても、被写体にとって照明される光が眩しくないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
こ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を備え、撮像部は撮影用赤外光源部からの赤外光と撮影用可視光源部からの可視光とが併用照明された被写体を撮影すると共に被写体を撮影して得た複数の色成分と赤外成分とに基づいてカラー映像信号を出力す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、上記した撮像装置を有する子機と、この子機と電気的に接続されると共に撮像装置により来訪者を撮影して得たカラー映像信号を表示する表示装置を有する親機とを備え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を備え、撮像部は撮影用赤外光源部からの赤外光と撮影用可視光源部からの可視光とが併用照明された被写体を撮影すると共に被写体を撮影して得た複数の色成分と赤外成分とに基づいてカラー映像信号を出力する構成としたので、撮影時に被写体にとって照明される光が眩しくないようにして鮮明なカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影用可視光源部からの可視光の照明に加えて撮影用赤外光源部からの赤外光を照明することにより被写体から反射される光により撮像画像の輝度成分を増加させ、これにより余剰となる撮像画像の輝度成分の分だけ可視光の光量を下げて撮像画像に必要とする輝度成分を得ている。これにより、眩しさを感じない赤外光を併用照明しない場合より眩しさを感じる可視光の光量を少なくして被写体に照明するので、被写体にとって照明される光が眩しくないようにすることができる。
【００１０】
また、本発明のテレビドアホン装置は、上記した撮像装置を有する子機と、この子機と電気的に接続されると共に撮像装置により来訪者を撮影して得たカラー映像信号を表示する表示装置を有する親機とを備えているので、夜間など暗い場所にいる来訪者のカラーの撮像画像を表示装置で確認する場合でも、来訪者にとって照明される光が眩しくないようにして必要とする輝度成分を確保することができる。
【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像画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、図２は同テレビドアホン装置１の回路ブロック図、図３は同テレビドアホン装置１の親機３の正面図、図４は同テレビドアホン装置１の子機２の正面図、図５は同テレビドアホン装置１における撮像部９ｃの明るさ検出部９ｄを説明する図、図６は同テレビドアホン装置１内の撮像部９ｃのブロック図、図７は同テレビドアホン装置１内における撮像部９ｃの色分解フィルタ２１の構成図、図８は図７に示す色分解フィルタ２１の光透過特性を示す特性図、図９は同テレビドアホン装置１における撮像部９ｃの彩度検出部２４を説明する図、図１０は同テレビドアホン装置１における撮像部９ｃのコントラスト検出部２５を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、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。
【００１５】
まず子機２の構成について説明する。図２に示すように、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。
【００１６】
呼出ボタン６は来訪者４の指により押下するボタンであり、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。呼出ボタン６は子機本体２ａの前面下側に設けられている。
【００１７】
子機制御部７は子機２全体を制御する。子機制御部７は、来訪者４により呼出ボタン６が押下されたことを示す通知を受け取ると、呼出通知を親機３へ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、親機３からの応答終了の信号により子機通話部８および撮像装置９の動作を終了させる。
【００１８】
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。
【００１９】
撮像装置９は子機制御部７により作動して来訪者４を撮影し、カラーの映像信号である色差信号と輝度信号とを映像インタフェース（以下、「映像Ｉ／Ｆ」と記す）９ｅを介して親機３に出力する。この撮像装置９の詳細な構成については後述する。
【００２０】
次に親機３の構成について説明する。図２に示すように、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とを備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
親機制御部１１は、親機３全体を統括制御する機能を備えている。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と表示装置１３とを作動させる。これにより呼出ボタン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と表示装置１３とを停止状態にする機能を備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
表示装置１３は、映像Ｉ／Ｆ１３ａと液晶表示パネル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の色差信号と輝度信号とに基づいて液晶表示パネル１３ｂによりカラーの撮像画像を表示する。
【００２５】
なお、図３に示すように、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。
【００２６】
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。
【００２７】
テレビドアホン装置１では、子機２の撮像装置９により来訪者４を撮影し、親機３の液晶表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮像画像を確認する場合、夜間など周囲が暗くなるほど必要な輝度が不足して撮像画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。
【００２８】
しかしながら、周囲が暗くなるほど不足する輝度を補うために可視光の光量を上げていくと来訪者４にとって照明される光が眩しくなる。例えば、撮影用可視光源部９ｂの発光面積が２ｃｍ２である子機２から１ｍ程度離れた場所に立っている来訪者４を適切に撮影するときに必要となる可視光光源の輝度は５０００ｃｄ／ｍ２（光度１ｃｄ＝５０００ｃｄ／ｍ２×２ｃｍ２）であることが実験により求められている。一方、背景輝度が５０ｃｄ／ｍ２である環境下で来訪者４を照明して撮影した場合、眩しさを感じ始める輝度は３５００〜５０００ｃｄ／ｍ２であることが実験により求められている（例えば、眩しいと感じるグレア評価値を２．５以上とした）。さらに、暗い場所では来訪者４の瞳孔も明るい場所に比べて開いており、同じ輝度でも眩しく感じられる。
【００２９】
そこで、撮像装置９では暗い場所で来訪者４のカラーの撮像画像を得る場合であっても、来訪者４にとって照明される光が眩しくならないようにして撮影している。すなわち、撮像装置９は来訪者４を撮影するときに可視光と赤外光とを来訪者４に併用照明する構成とした。
【００３０】
この構成により、例えば、可視光の輝度を眩しくない３０００ｃｄ／ｍ２に設定し、これにより撮像装置９で得られる撮影画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）分に相当するだけ赤外光の光量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ようにすることができる。
【００３１】
具体的には、図２に示すように、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、周囲の明るさを検出する明るさ検出部９ｄと、撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとの光量を制御する光量制御部９ｆと、映像Ｉ／Ｆ９ｅとを備えている。
【００３２】
撮影用赤外光源部９ａは、例えば赤外発光ダイード（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。
【００３３】
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からの可視光とが併用照明された来訪者４を撮影すると共に来訪者４を撮影して得た複数の色信号と赤外信号とを合成してカラー映像信号を映像Ｉ／Ｆ９ｅ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。
【００３４】
光量制御部９ｆは、撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量と撮影用可視光源部９ｂからの可視光の光量とをそれぞれ制御する。これにより、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用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとをそれぞれ適切に制御することができ、撮影に必要とする輝度を得るようにすることができる。すなわち、撮影用可視光源部９ｂからの可視光の照明に加えて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光を照明することにより来訪者４から反射される光により撮像画像の輝度成分を増加させ、光量制御部９ｆはこれにより余剰となる撮像画像の輝度成分の分だけ可視光の光量を下げて撮像画像に必要とする輝度成分を得ている。これにより、眩しさを感じない赤外光を併用照明しない場合より眩しさを感じる可視光の光量を少なくして被写体に照明するので、照明される光に眩しさを感じない。なお、子機２の設置場所の明るさが変化せず一定であれば、撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂの光量をそれぞれ適切な光量で固定してもよい。
【００３５】
また、図４に示すように、子機２には子機本体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、明るさ検出部９ｄ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の指や手で明るさ検出部９ｄにより検出される光が遮られないので明るさの検出精度がよくなる。明るさ検出部９ｄは照度センサから構成され明るさを直接に検出しているので、呼出ボタン６の位置よりも上側に明るさ検出部９ｄを設けて光が遮られるのを防止することで検出精度を高めている。
【００３６】
また、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の指や手で明るさ検出部９ｄにより検出される光が遮られないので、明るさの検出精度を高めることができる。
【００３７】
また、撮影用赤外光源部９ａの赤外光の照明方向と撮影用可視光源部９ｂの可視光の照明方向とを同じ方向にした。これにより、来訪者４の顔部の凹凸部に照明される光の照明方向により発生する影を同じになるようにし、その影響を抑えている。
【００３８】
また、明るさ検出部９ｄは照度センサから構成され、照度センサは周囲の明るさ（例えば、照度）を検出し、検出された照度を光量制御部９ｆに通知する。光量制御部９ｆは明るさ検出部９ｄにより検出された照度値の通知を受け、この照度値に基づいて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量を制御する。例えば図５に示すように、光量制御部９ｆは、明るさ設定基準値Ｌａよりも周囲の明るさ（照度値）が低くなるのに応じて予め設定したテーブル値（例えば、図５中の曲線Ａ）に基づいて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量を増加させ撮像画像中の輝度成分を高める。これにより、周囲が暗くなっても撮影に必要な輝度を確保すると共に、何ら明暗感覚を起こさせない赤外光の光量を増やすことにより来訪者４にとって照明光が眩しくないように光量を適切に制御する。すなわち、周囲の明るさが明るさ設定基準値Ｌａよりも低くなれば不足する輝度を補う分だけ眩しくない赤外光の光量を上げて撮像画像で必要とする輝度成分を確保する。
【００３９】
次に撮像部９ｃのカラー信号処理について説明する。図６に示すように、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、彩度検出部２４と、コントラスト検出部２５とを備えている。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
例えば、色分解フィルタ２１は赤成分（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、図７に示すように最小単位が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。
【００４３】
この色分解フィルタ２１は図８に示す光透過特性を示す。すなわち、可視光を透過す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一つのみである。また、赤外フィルタ２１ｄは赤外領域のみを透過する。
【００４４】
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。
【００４５】
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。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。輝度合成部２３ｂは輝度信号と赤外信号とを合成した輝度合成信号を出力する。この輝度合成信号と色差信号とをカラー映像信号として用いれば、視覚がもつ色合いの感覚に近いカラー映像信号を出力することができる。すなわち、可視光と赤外光とでは光が反射する色領域が異なるためである。これにより、輝度合成信号と色差信号とを用いれば、来訪者４にとって光の眩しさを抑えながら必要とする輝度成分を確保することができると共に、輝度合成信号に代えて赤外信号のみを用いる場合に比べてカラー映像信号の色合いを自然なものに近づけることができる。
【００４６】
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、輝度信号Ｙは、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。
【００４７】
また輝度合成部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。なお、輝度信号と赤外信号とを１：０または０：１の比率で加算する、すなわち輝度信号と赤外信号のいずれか一つを選択するようにしてもよい。
【００４８】
また、カラー信号処理部２３は彩度検出部２４を有し、彩度検出部２４は輝度色差変換部２３ａのうち色差信号から彩度を検出し、検出された彩度値を光量制御部９ｆに通知する。光量制御部９ｆは彩度検出部２４により検出された彩度値の通知を受け、この彩度値に基づいて撮影用可視光源部９ｂからの可視光の光量を制御する。例えば図９に示すように、光量制御部９ｆは、彩度設定基準値Ｓａよりも彩度値が低くなるのに応じて予め設定したテーブル値（例えば、図９中の曲線Ｂ）に基づいて撮影用可視光源部９ｂからの可視光の光量を増加させ彩度を向上させる。これにより、撮像画像の色合いにメリハリがつき、居住者５にとって来訪者４の識別がし易くなるなど視認性を高めることができる。
【００４９】
また、カラー信号処理部２３はコントラスト検出部２５を有し、コントラスト検出部２５は輝度色差変換部２３ａのうち輝度信号からコントラスト値を検出し、検出されたコントラスト値を光量制御部９ｆに通知する。コントラスト検出部２５はハイパス・フィルタで構成されるエッジ量検出部（図示せず）とエッジ量累積部（図示せず）とを有し、エッジ量累積部はエッジ量検出部で検出された撮像画像内のエッジ量を累積し、累積したエッジ量累積値をコントラスト値として光量制御部９ｆに出力する。明部と暗部との輝度差が大きいほどエッジ量累積値の値は大きくなる、すなわちコントラストが高い。
【００５０】
光量制御部９ｆは、コントラスト検出部２５により検出されたコントラスト値の通知を受け、このコントラスト値に基づいて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量を制御する。例えば図１０に示すように、光量制御部９ｆは、コントラスト設定基準値Ｃａよりもコントラスト値が低くなるのに応じて予め設定したテーブル値（例えば、図１０中の曲線Ｂ）に基づいて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量を増加させ、コントラストを高める。これにより、撮像画像の明部と暗部のメリハリがつき、居住者５にとって来訪者４の識別がし易くなるなど視認性を高めることができる。
【００５１】
以上のような構成により、撮像部９ｃは暗い撮影環境の中でも彩度およびコントラストの高い鮮明なカラー映像信号を親機３に出力することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
図１１に示すように、来訪者４は玄関先に到着すると呼出ボタン６を押下する。テレビドアホン装置１は子機２の呼出ボタン６が押下されると（Ｓ１００）、明るさ検出部９ｄの照度センサを起動し、子機２の周囲の明るさを検出する（Ｓ１０２）。
【００５４】
次にテレビドアホン装置１は、光量制御部９ｆにより、撮影用可視光源部９ｂの可視光を来訪者４に照明すると共に明るさ検出部９ｄにより検出された照度に応じて撮影用赤外光源部９ａから照明される赤外光の光量を予め設定したテーブル値に基づいて設定し、来訪者４に赤外光および可視光を併用照明する（Ｓ１０４）。
【００５５】
次にテレビドアホン装置１は、撮像装置９の撮像部９ｃを起動し来訪者４を撮影する（Ｓ１０６）。
【００５６】
次にテレビドアホン装置１は、撮像部９ｃにより撮影して得た撮像画像内の色差信号から彩度値を検出し（Ｓ１０８）、この彩度値が彩度設定基準値Ｓａ以下であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。彩度値が彩度設定基準値Ｓａ以下である場合、彩度設定基準値Ｓａより彩度値が低くなるのに応じて色成分が増えるように可視光の光量をテーブル値に基づいて増加する（Ｓ１１２）。すなわちテレビドアホン装置１は、光量制御部９ｆにより彩度設定基準値Ｓａより彩度値が低くなるのに応じてテーブル値に基づいて撮影用可視光源部９ｂの白色発光ダイオードの駆動電流を増加させ、可視光の光量を増やす。これにより、例えば来訪者４の顔部に照明される可視光の光量が増加し、来訪者４の顔部から反射される可視光が増えて色成分が増加するので、色が鮮やかになる。
【００５７】
次にテレビドアホン装置１は、輝度色差変換部２３ａから出力される輝度信号からコントラスト値を検出し（Ｓ１１４）、このコントラスト値がコントラスト設定基準値Ｃａ以下であるか否かを判断する（Ｓ１１６）。コントラスト値がコントラスト設定基準値Ｃａ以下である場合、輝度成分を増加させるために赤外光の光量をテーブル値に基づいて増加する（Ｓ１１８）。すなわちテレビドアホン装置１は、光量制御部９ｆによりコントラスト設定基準値Ｃａよりコントラスト値が低くなるのに応じてテーブル値に基づいて撮影用赤外光源部９ａの赤外発光ダイードの駆動電流を増加させ、赤外光の光量を増やす。これにより、来訪者４の顔部に照明される赤外光の光量を増加させ、これにより来訪者４の顔部から反射される赤外光も増すので、輝度成分が増えて明部と暗部の輝度差が大きくなり、カラー映像信号のコントラストを高くすることができる。
【００５８】
このようにして、テレビドアホン装置１は光量制御部９ｆにより撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂの光量を適切に制御し、子機２の撮像部９ｃは彩度およびコントラストの高い鮮明なカラー映像信号を親機３に出力する。
【００５９】
次にテレビドアホン装置１は、子機２から出力されたカラー映像信号を親機３で受信し、カラー映像信号の色差信号と輝度信号とに基づいて親機３の液晶表示パネル１３ｂにカラーの撮像画像を表示する。さらにテレビドアホン装置１は、子機２からの呼出通知により親機通話部１２と表示装置１３とを作動させ、これにより呼出ボタン６の押下により子機通話部８と親機通話部１２との間で音声信号の入出力が可能となり通話可能状態となる（Ｓ１２０）。
【００６０】
これにより、居住者５は液晶表示パネル１３ｂにより来訪者４の撮像画像を確認しながら来訪者４と通話ができる。なお、テレビドアホン装置１は親機制御部１１により居住者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と表示装置１３とを再び停止状態にする。
【００６１】
以上のように本実施の形態によれば、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とを備え、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からの可視光とが併用照明された来訪者４を撮影すると共に来訪者４を撮影して得た複数の色信号と赤外信号とに基づいてカラー映像信号を出力する。
【００６２】
このような構成により、暗い場所での撮影時に来訪者４にとって照明される光が眩しくないようにして鮮明なカラー映像信号を得ることができる。すなわち、撮影用可視光源部９ｂからの可視光の照明に加えて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光を照明することにより来訪者４から反射される光により撮像画像の輝度成分を増加させ、これにより余剰となる撮像画像の輝度成分の分だけ可視光の光量を下げて撮像画像に必要とする輝度成分を得ている。これにより、眩しさを感じない赤外光の併用照明により来訪者４にとって眩しさを感じる可視光の光量を減らすことができ、来訪者４にとって照明される光が眩しくないようにすることができる。
【００６３】
また本実施の形態のテレビドアホン装置１は、上記した撮像装置９を有する子機２と、この子機２と電気的に接続されると共に撮像装置９により来訪者４を撮影して得たカラー映像信号を表示する表示装置１３を有する親機３とを備えている。
【００６４】
このような構成により、夜間などの暗いところにいる来訪者４のカラーの撮像画像を表示装置１３で確認する場合でも、来訪者４にとって照明される光が眩しくないようにして必要とする輝度成分を確保することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、明るさ検出部９ｄとして照度センサを用いる例を説明したが、明るさ検出部９ｄに代えて明るさ推定部２６を用いてもよい。すなわち図１２に示すように、明るさ推定部２６は撮影用可視光源部９ｂからの可視光により来訪者４を照明して得た撮像画像内の輝度値を累積した可視光輝度値と、撮影用可視光源部９ｂからの可視光と撮影用赤外光源部９ａからの赤外光とを併用照明して得た撮像画像内の輝度値を累積した可視赤外光併用輝度値とを検出し、可視光輝度値と可視赤外光併用輝度値との比（輝度成分比）に基づいて周囲の明るさを推定する。そして、明るさ推定部２６は推定した明るさの推定値を光量制御部９ｆに出力する。
【００６６】
例えば、明るさ推定値Ｌ、可視光輝度値Ｐ、可視赤外光併用輝度値Ｑと定義し、Ｌ＝Ｑ÷（Ｐ＋Ｑ）と定義する。この定義によれば、明るさ推定値が「０．５」に近づくほど周囲が明るい（明るさが高い）ことになる。逆に、明るさ推定値が「１．０」に近づくほど周囲は暗い（明るさは低い）こととなる。すなわち、周囲が明るいほど赤外光の点灯／消灯による輝度信号の変化は小さくなるので、明るさ推定値は「０．５」に近づき、周囲が暗いほど赤外光の点灯／消灯による輝度信号の変化は大きくなるので、明るさ推定値は「１．０」に近づく。
【００６７】
このようにして、明るさと明るさ推定値とを関連付けしたテーブル値（例えば、図１３中の曲線Ｄ）を予め実験的に求め、このテーブル値に基づいて明るさを推定する。光量制御部９ｆは明るさ推定部２６から出力された明るさ推定値に基づいて撮影用赤外光源部９ａからの赤外光の光量を制御する。すなわち、光量制御部９ｆは明るさ推定値から通知される明るさが明るさ設定基準値Ｌａより暗くなるのに応じて予め設定されたテーブル値（例えば、図５中の曲線Ａ）に基づいて撮影用赤外光源部９ａから照明される赤外光の光量を増加させる。このように、明るさ検出部９ｄに代えて明るさ推定部２６を設けることで、照度センサをなくすことができる。
【００６８】
また、色分解フィルタ２１の構成はこれに限定されるものでない。例えば、図１４に示すように、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色分解フィルタ３０を用いる。色分解フィルタ３０は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する赤・赤外フィルタ３０ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する緑・赤外フィルタ３０ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する青・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３０では赤外光を透過する領域の大きさを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。これにより、暗い場所でも撮像装置９により輝度成分を検出し易くし、コントラストの高い視認性のよい画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）を引き算する原色信号抽出部を設け、各原色信号を抽出する。これにより、彩度の高いカラー映像信号を得ることができる。
【００６９】
また、図１５に示すように、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色分解フィルタ３１を用いてもよい。色分解フィルタ３１は、赤成分（Ｒ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する赤・赤外フィルタ３１ａと、緑成分（Ｇ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する緑・赤外フィルタ３１ｂと、青成分（Ｂ）だけでなく赤外成分（Ｉｒ）の光を透過する青・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では赤外光を透過する領域の大きさを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。
【００７０】
この色分解フィルタ３１を用いる場合、図１６に示すように、カラー信号処理部２７は輝度色差変換部２７ａを有し、輝度色差変換部２７ａは、赤外成分が重畳された原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２７ａ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像画像が得られ、暗い場所で撮影しても来訪者４の顔部の検出がし易い。ところで、輝度色差変換部２７ａにより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薄い色合いとなってしまう。すなわち、各色信号には赤外成分が含まれているので、このまま色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ）としては赤外成分ほど嵩上げされた薄い色合いとなる。そこで、本実施の形態では色差信号の彩度を高める色差補正部２７ｂを設け、色差補正部２７ｂは色差信号を入力して彩度を高くした補正色差信号を出力する。この輝度信号と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、色合いを濃くした撮像画像を得ることができ、撮像画像の視認性を高めることができる。なお、色分解フィルタ３１を用いる場合、彩度検出部２４は色差補正部２７ｂの補正色差信号から彩度を検出し、検出された彩度値を光量制御部９ｆに通知するようにしてもよい。これにより、補正色差信号では赤外成分の影響が除去されているので、自然な色合いに近い状態で彩度を検出することができ、撮像画像の色合いを適切にすることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では撮影用赤外光源部９ａと撮影用可視光源部９ｂとを撮像装置９に設け、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可能としてもよい。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との連動動作を行う。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とを光量制御部９ｆに電気的に接続するようにして、光量制御部９ｆ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。
【００７２】
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、暗い場所でも鮮明なカラー画像を得ることができるため、夜間に撮影する撮影機器（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】
【００７３】
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を備え、撮像部は撮影用赤外光源部からの赤外光と撮影用可視光源部からの可視光とが併用照明された被写体を撮影すると共に被写体を撮影して得た複数の色成分と赤外成分とに基づいてカラー映像信号を出力する構成としたので、撮影時に被写体にとって照明される光が眩しくないようにして鮮明なカラー映像信号を得ることができる。
【００７４】
すなわち、撮影用可視光源部からの可視光の照明に加えて撮影用赤外光源部からの赤外光を照明することにより被写体から反射される輝度成分を増加させ、これにより余剰となる輝度成分だけ可視光の光量を下げて必要な輝度成分を得ている。
【００７５】
これにより、眩しさを感じない赤外光を併用照明しない場合より眩しさを感じる可視光の光量を少なくして被写体に照明することができ、撮影時に被写体にとって照明される光が眩しくないように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】
【００７６】
【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親機の正面図
【図４】同テレビドアホン装置の子機の正面図
【図５】同テレビドアホン装置における撮像部の明るさ検出部を説明する図
【図６】同テレビドアホン装置内の撮像部のブロック図
【図７】同テレビドアホン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】本発明の実施の形態におけるテレビドアホン装置における撮像部の彩度検出部を説明する図
【図１０】同テレビドアホン装置における撮像部のコントラスト検出部を説明する図
【図１１】同テレビドアホン装置の動作を示すフローチャート
【図１２】同テレビドアホン装置の撮像部内における明るさ制御系のブロック図
【図１３】同テレビドアホン装置における撮像部の明るさ推定部を説明する図
【図１４】同テレビドアホン装置の色分解フィルタの他の例を示す構成図
【図１５】同テレビドアホン装置の色分解フィルタのさらに他の例を示す構成図
【図１６】同テレビドアホン装置内の撮像部の他の例を示すブロック図
【符号の説明】
【００７７】
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    明るさ検出部
９ｅ，１３ａ    映像Ｉ／Ｆ
９ｆ    光量制御部
１０    操作ボタン
１１    親機制御部
１２    親機通話部
１３    表示装置
１３ｂ    液晶表示パネル
２０    レンズ部
２１，３０，３１    色分解フィルタ
２２    受光素子
２３，２７    カラー信号処理部
２３ａ，２７ａ    輝度色差変換部
２３ｂ    輝度合成部
２４    彩度検出部
２５    コントラスト検出部
２６    明るさ推定部
２７ｂ    色差補正部
【図１】
2010178111.tif 000003
【図２】
2010178111.tif 000004
【図３】
2010178111.tif 000005
【図４】
2010178111.tif 000006
【図５】
2010178111.tif 000007
【図６】
2010178111.tif 000008
【図７】
2010178111.tif 000009
【図８】
2010178111.tif 000010
【図９】
2010178111.tif 000011
【図１０】
2010178111.tif 000012
【図１１】
2010178111.tif 000013
【図１２】
2010178111.tif 000014
【図１３】
2010178111.tif 000015
【図１４】
2010178111.tif 000016
【図１５】
2010178111.tif 000017
【図１６】
2010178111.tif 000018