(57)【要約】【課題】撮像装置およびこれを用いたテレビドアホン装置に関し、暗い場所で被写体に可視光を照明して撮影する場合であっても、被写体にとって可視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、来訪者４である人物を撮影する撮像部９ｃと、人物と撮像部９ｃとの間の撮影距離を検出する撮像部９ｃ内の撮影距離検出部と、人物を照明する可視光源部９ｂ、９ｄの可視光の光量を制御する光量制御部９ｆとを備え、光量制御部９ｆは撮像部９ｃ内の撮影距離検出部により検出された撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の光量を小さくする構成とした。これにより、撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の光量を抑え、来訪者４にとって眩しくないようにすることができる。【選択図】図２
2010178112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物を撮影する撮像部と、
前記人物と前記撮像部との間の撮影距離を検出する撮影距離検出部と、
前記人物を照明する可視光源部の可視光の光量を制御する光量制御部とを備え、
前記光量制御部は、前記撮影距離検出部により検出された前記撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて前記可視光の光量を小さくする構成としたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光量制御部は、前記人物を照明する赤外光源部の点灯をさらに制御し、
前記撮影距離検出部は、前記光量制御部により点灯された前記赤外光源部からの赤外光により照明された前記人物を前記撮像部により撮影して得た撮像画像内の人物画像の顔部の大きさに基づいて撮影距離を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮影距離検出部は、前記人物画像の顔部の２つの眼位置を検出し、これらの眼位置の間隔に基づいて前記撮影距離を検出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】
前記可視光源部は、可視光を水平方向に向けて照明する水平照明光源部と可視光を水平方向より下方に向けて照明すると共に前記水平照明光源部の位置より下側に設けられた下方照明光源部とを有し、
前記光量制御部は、前記可視光源部の所定の輝度を維持するように前記水平照明光源部と前記下方照明光源部とからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、
前記撮影距離検出部により検出された前記撮影距離が前記距離設定基準値より短くなるのに応じて前記水平照明光源部から照明される可視光の光量を減少させ、前記下方照明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】
前記可視光源部は、可視光を水平方向に向けて照明する水平照明光源部と可視光を前記水平方向より下方に向けて照明すると共に前記水平照明光源部の取り付け位置より下側に設けられた下方照明光源部とを有し、
前記撮像画像内の前記人物画像の顔部の撮像位置を検出する撮像位置検出部をさらに設け、
前記光量制御部は、前記可視光源部の所定の輝度を維持するように前記水平照明光源部と前記下方照明光源部とからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、
前記撮像位置検出部により検出された前記顔部の撮像位置が垂直位置設定基準より上側にある場合は、前記水平照明光源部から照明される可視光の光量を前記下方照明光源部からの可視光の光量より小さくし、
前記顔部の撮像位置が前記垂直位置設定基準より下側にある場合は、前記水平照明光源部から照明される可視光の光量を前記下方照明光源部からの可視光の光量より大きくす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６】
前記垂直位置設定基準は、撮像画像の上下方向の中心に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記可視光源部は、前記撮像部の位置より左側に設置される左方照明光源部と前記撮像部の位置より右側に設置される右方照明光源部とを有し、
前記撮像画像内の前記人物画像の顔部の撮像位置を検出する撮像位置検出部をさらに設け、
前記光量制御部は、前記可視光源部の所定の輝度を維持するように前記左方照明光源部と前記右方照明光源部とからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、
前記撮像位置検出部により検出された前記顔部の撮像位置が水平位置設定基準より左側にある場合は、前記左方照明光源部から照明される可視光の光量を前記右方照明光源部から照明される可視光の光量より小さくし、
前記顔部の撮像位置が前記水平位置設定基準より右側にある場合は、前記左方照明光源部から照明される可視光の光量を前記右方照明光源部から照明される可視光の光量より大きくす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８】
前記水平位置設定基準は、撮像画像の左右方向の中心に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記顔部の眼位置を前記撮像位置として検出することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９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、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が押された場合、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明るさを検出し、検出された明るさ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、夜間に来訪者である被写体をカメラで撮影する場合、カメラの周囲が暗くなるほど可視光の光量を上げるので、被写体にとって可視光が眩しいという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、暗い場所で被写体に可視光を照明して撮影する場合であっても、被写体にとって可視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】
【０００６】
この目的を達成するために本発明の撮像装置は、人物を撮影する撮像部と、人物と撮像部との間の撮影距離を検出する撮影距離検出部と、人物を照明する可視光源部の可視光の光量を制御する光量制御部とを備え、光量制御部は、撮影距離検出部により検出された撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の光量を小さく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。
【０００７】
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】
【０００８】
以上のように本発明の撮像装置は、人物を撮影する撮像部と、人物と撮像部との間の撮影距離を検出する撮影距離検出部と、人物を照明する可視光源部の可視光の光量を制御する光量制御部とを備え、光量制御部は、撮影距離検出部により検出された撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の光量を小さくする構成としたので、人物と撮像部との間の撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の照明光量を抑えることができ、これにより被写体にとって可視光源部から照明される可視光が眩しくないようにすることができる。
【０００９】
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、来訪者の立つ位置により変化する撮影距離が距離設定基準値よりも短くなるのに応じて可視光の光量を減少させることができ、これにより来訪者にとって可視光源部から照明される可視光が眩しくないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（実施の形態）
図１〜図１６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。
【００１２】
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の撮像装置９の光量制御を説明する図、図５は同テレビドアホン装置１の子機２の正面図、図６は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の配置および動作を説明する側面断面図、図７は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の光量比率を説明する図、図８は同テレビドアホン装置１内における撮像部９ｃを含む光量制御系のブロック図、図９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１０は図９に示す色分解フィルタ２１の光透過特性を示す特性図、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の撮像装置９内における撮影距離検出部２４の原理図、図１２は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における撮像位置検出部２５の検出例を示す図、図１３は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の上下配置および動作を説明する側面断面図、図１４は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の光量比率を説明する図、図１５は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の左右配置および動作を説明する上面断面図、図１６は同テレビドアホン装置１の撮像装置９内における可視光照明部の光量比率を説明する図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、呼出ボタン６が指により押下されると子機制御部７へ押下信号が通知される。
【００１６】
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を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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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を撮影するときに来訪者４と撮像装置９との間の撮影距離を検出し、撮影距離が距離設定基準値よりも短くなるのに応じて可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光の光量を小さくする構成とした。
【００２９】
具体的には、図２に示すように、撮像装置９は来訪者４を照明する赤外光源部９ａと、来訪者４を照明する可視光源部９ｂ、９ｄと、来訪者４を撮影する撮像部９ｃと、赤外光源部９ａと可視光源部９ｂ、９ｄとの光量をそれぞれ制御する光量制御部９ｆと、映像Ｉ／Ｆ９ｅとを備えている。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、可視光源部９ｂ、９ｄ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蛍光材とを組み合わせたものなどを用いる。
【００３０】
撮像部９ｃはカメラで構成され、可視光源部９ｂ、９ｄからの可視光により照明された来訪者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に基づく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。
【００３１】
光量制御部９ｆは撮像部９ｃで検出される撮影距離に応じて可視光の光量を制御する。すなわち、来訪者４と撮像部９ｃとの間の撮影距離が距離設定基準値Ｌｐよりも短くなるのに応じて可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光の光量を小さくする。例えば図４に示すように、光量制御部９ｆは距離設定基準値Ｌｐより撮影距離が短くなるのに応じて予め設定したテーブル値（例えば、図４中の曲線Ａ）に基づいて可視光源部９ｂ、９ｄからの可視光の光量を小さくし、来訪者４にとって眩しさを抑える。例えば、距離設定基準値Ｌｐを１ｍとし、光量制御部９ｆは、撮影距離が１ｍのときに可視光源部９ｂ、９ｄの輝度が５０００ｃｄ／ｍ２となるように光量を設定する。そして、距離設定基準値Ｌｐより短くなるのに応じて距離の２乗に反比例するように光量を減少させる（例えば、撮影距離が０．５ｍのときに可視光源部９ｂ、９ｄの輝度を１２５０ｃｄ／ｍ２にする。）。撮影距離の検出方法については後述する。
【００３２】
これにより、来訪者４と撮像部９ｃとの間の撮影距離が距離設定基準値Ｌｐより短くなるのに応じて可視光の光量を減少させるので、被写体にとって可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光が眩しくないようにすることができる。なお、撮影距離が短くなるのに応じて必要とする輝度は距離の２乗に反比例して少なくて済むので、可視光の光量を減少させても必要とする輝度は確保することができる。
【００３３】
また図５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を設けているため、赤外光源部９ａと可視光源部９ｂ、９ｄ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の指や手により遮光されることがないので、適切に照明を行うことができる。
【００３４】
また、撮像装置９内の撮像部９ｃの位置に対して上側の左右にそれぞれ可視光源部９ｄを設けている。同様に、撮像装置９内の撮像部９ｃの位置に対して下側の左右にそれぞれ可視光源部９ｂを設けている。
【００３５】
光量制御部９ｆは撮像部９ｃで検出される来訪者４の顔部の撮像位置に応じて来訪者４に向けて照明される可視光の照明方向を制御する。これにより、来訪者４にとって可視光の照明が眩しくないようにしている。この撮像位置の検出については後述する。
【００３６】
次に図６、図７を参照しながら、可視光の照明方向の制御について説明する。
【００３７】
ここでは、可視光源部９ｂ、９ｄの内、可視光を水平方向に向けて照明する可視光源部９ｂを水平照明光源部、可視光を水平方向より角度θだけ下方に向けて照明すると共に水平照明光源部の位置より下側に設けられた可視光源部９ｄを下方照明光源部とする。
【００３８】
光量制御部９ｆは、撮影距離検出部により検出された撮影距離が距離設定基準値Ｌｐより短くなるのに応じて、図８に示すように、所定の輝度を維持するように水平照明光源部（可視光源部９ｂ）と下方照明光源部（可視光源部９ｄ）とからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、水平照明光源部から照明される可視光の光量を減少させ、下方照明光源部からの可視光の光量を増加させる構成とした。ここで、所定の輝度とは撮影を適切に行うのに必要とする輝度である。例えば、可視光源部９ｂ、９ｄの発光面積をそれぞれ１ｃｍ２、可視光源部９ｂ、９ｄから１ｍ離れた位置に立っている来訪者４を撮影する場合、所定の輝度はおおよそ５０００ｃｄ／ｍ２となる。
【００３９】
これにより、来訪者４の立つ位置における撮影距離が距離設定基準値Ｌｐよりも短くなるのに応じて、所定の輝度を維持しながら、来訪者４の目に直接に水平照明光源部から照明される可視光の光量を減少させ、来訪者４の口元を照明する下方照明光源部からの可視光の光量を増加させるので、来訪者４にとって可視光が眩しくないようにすることができる。また、可視光源部９ｂ、９ｄの所定の輝度を維持しているので、撮影に必要とする輝度は確保される。
【００４０】
次に、図８を参照しながら、撮像部９ｃのカラー信号処理について説明する。図９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、撮影距離検出部２４、撮像位置検出部２５とを備えている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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９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。
【００４４】
この色分解フィルタ２１は図１０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。
【００４５】
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）とした原信号を出力する。
【００４６】
次にカラー信号処理部２３は輝度色差変換部２３ａを有し、この輝度色差変換部２３ａは、原色信号（ＲＧＢ）の各色信号を入力し、輝度信号と色差信号（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変換することができる。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、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）は、Ｙ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ、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、上記の例ではＳＤＴＶ用のカラーマトリクスを用いた場合について説明したがこれに限定されない。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】
次に撮影距離検出部２４は、図１１に示すように、撮像部９ｃの撮影画角により決定される撮像画像内の人物画像の顔部の大きさに基づいて撮影距離Ｌを検出する。
【００４８】
図１１に示すように、撮像部９ｃの画角により撮影可能な範囲は撮影距離に応じて変化する。すなわち、撮像画像内における顔部の大きさの比率は撮影距離に応じて変化するので、予め標準顔（事前の学習により作成された顔部の統計モデル）の大きさを基準として比率Ｒと撮影距離Ｌとの関係を記憶した距離テーブルを作成する。この距離テーブルを撮影距離検出部２４内の記憶部（図示せず）に記憶する。これにより、撮像画像内の人物画像の顔部の大きさを検出して、比率Ｒを算出すれば、撮影距離Ｌを算出することができる。
【００４９】
例えば、撮影距離ＬａからＬｂまで変化させたとき標準顔（テンプレート）の大きさに対する比率（例えば、ＲａからＲｂまで）を距離テーブルとして記憶部に記憶する。ここで、標準顔の画素数をＳａ、Ｓｘ、Ｓｂ、撮像画像の水平方向の画素数をＳｈとした場合、Ｒａ＝Ｓａ／Ｓｈ、Ｒｘ＝Ｓｘ／Ｓｈ、Ｒｂ＝Ｓｂ／Ｓｈとなる。撮影距離検出部２４は、標準顔テンプレートを拡大縮小して撮像画像内の顔部とマッチングさせ、顔部の大きさを検出し（画素数Ｓｘ）、Ｒｘ＝Ｓｘ／Ｓｈとして比率Ｒｘ（Ｒａ＞Ｒｘ＞Ｒｂ）を算出する。そして、撮影距離検出部２４は、内部の記憶部に記憶している距離テーブルを参照して、撮影距離Ｌｘ（Ｌａ＜Ｌｘ＜Ｌｂ）を検出する。
【００５０】
なお撮像装置９は、光量制御部９ｆにより赤外光源部９ａを点灯させて来訪者４を赤外光で照明する。そして、後述する撮像部９ｃ内の撮影距離検出部２４により赤外光により照明された来訪者４を撮像部９ｃにより撮影し、撮影して得た撮像画像内の来訪者４である人物画像の顔部の大きさを検出する。
【００５１】
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ため、十分な光量で来訪者４を照明することができ、撮像画像の輝度成分が十分に確保されコントラストが高い。このため、撮像画像内の人物画像の顔部の大きさを検出しやすくなり、検出精度を高めることができる。
【００５２】
顔部の大きさは顔検出技術を用いて検出することができる。すなわち、予め標準顔テンプレート（事前の学習により作成された標準顔）を記憶部（図示せず）に記憶しておき、この標準顔テンプレートの大きさと位置を撮像画像内で変化させ、撮像画像内の人物画像の顔部の構成要素である目、眉、鼻、頬による明暗パターンなどの特徴点から生成された顔テンプレートとのマッチング度を検出する。そして、拡大縮小された標準顔テンプレートの大きさの内、マッチング度の最も高い標準顔テンプレートの大きさに基づいて来訪者４の顔部の画素数Ｓｘを検出し、比率Ｒｘ（Ｓｘ／Ｓｈ）を算出して記憶部に記憶されている距離テーブルを参照してＲｘにおける撮影距離Ｌｘを検出する。
【００５３】
なお、撮影距離検出部２４は人物画像の顔部の２つの眼位置を検出し、これらの眼位置の間隔に基づいて撮影距離を検出するようにしてもよい。これにより、顔の外見の大きさは大人と子供とで大きく変化するが、顔部の２つの眼位置の間隔は大人と子供とで大きく変化しないため、人物の年齢差による撮影距離Ｌの検出誤差を抑え、これにより撮影距離Ｌの検出精度を高めることができる。
【００５４】
次に、撮像位置検出部２５は、図１２に示すように、撮像画像内の人物画像の顔部の撮像位置を検出する。例えば、図１２（ａ）は顔部の撮像位置が垂直位置設定基準より上側で検出された例を示している。同様に、図１２（ｂ）は顔部の撮像位置が垂直位置設定基準上に検出された例を示し、図１２（ｃ）は顔部の撮像位置が垂直位置設定基準より下側で検出された例を示している。
【００５５】
また、図１２（ｄ）は顔部の撮像位置が水平位置設定基準より左側で検出された例を示している。同様に、図１２（ｅ）は顔部の撮像位置が水平位置設定基準上に検出された例を示し、図１２（ｆ）は顔部の撮像位置が水平位置設定基準より右側で検出された例を示している。
【００５６】
顔部の撮像位置の検出として、撮影距離検出部２４と同様に顔検出技術を利用することができる。すなわち、標準顔テンプレートの大きさと位置を撮像画像内で変化させ、撮像画像内の人物画像の顔部の構成要素である目、眉、鼻、頬による明暗パターンなどの特徴点から生成された顔テンプレートとのマッチング度を検出する。そして、拡大縮小された標準顔テンプレートの大きさ、移動位置の内、マッチング度の最も高い標準顔テンプレートの大きさと撮像位置とを検出する。この検出された撮像位置を光量制御部９ｆに通知する。
【００５７】
次に、図１３から図１６を参照しながら、顔部の撮像位置に応じて可視光の輝度が高くなる照明方向を上下方向および左右方向に制御する場合について説明する。光量制御部９ｆは、撮像位置検出部２５から顔部の撮像位置の通知を受け、この顔部の撮像位置に基づいて可視光源部９ｂ、９ｄの各光源の光量を制御し、可視光の輝度が高くなる照明方向を上下方向および左右方向に制御する。
【００５８】
まず、図１３、図１４を参照しながら、来訪者４の撮像位置に応じて可視光の輝度が高くなる照明方向を上下方向に制御する場合について説明する。
【００５９】
図１３に示すように、可視光源部９ｂ、９ｄの内、可視光を水平方向に向けて照明する光源を水平照明光源部９ｂ、可視光を水平方向より角度θだけ下方に向けて照明すると共に水平照明光源部９ｂの位置より下側に設けられた光源を下方照明光源部９ｄとする。
【００６０】
光量制御部９ｆは、撮像画像内の人物画像の顔部の撮像位置に応じて輝度が高くなる照明方向を変え、来訪者４にとって可視光源部９ｂ、９ｄからの可視光が眩しくないようにする。
【００６１】
すなわち光量制御部９ｆは、図１４に示すように、所定の輝度を維持するように水平照明光源部９ｂと下方照明光源部９ｄとからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、撮像位置検出部２５により検出された顔部の撮像位置が垂直位置設定基準ＰＶより上側にある場合は、水平照明光源部９ｂから照明される可視光の光量を下方照明光源部９ｄからの可視光の光量より小さくし、顔部の撮像位置が垂直位置設定基準ＰＶより下側にある場合は、水平照明光源部９ｂから照明される可視光の光量を下方照明光源部９ｄからの可視光の光量より大きくする構成とした。ここで、所定の輝度とは撮影を適切に行うのに必要とする輝度である。
【００６２】
また、垂直位置設定基準ＰＶは撮像画像の上下方向の中心に設定され、これにより光量制御部９ｆは来訪者４の立つ位置が撮像部９ｃの正面中央に顔部がある場合を基準（中央）にして光量をバランスよく上下に配分制御する。
【００６３】
これにより、来訪者４の顔の位置に応じて直接に目に入りやすい可視光の光量を抑えることができ、来訪者４にとって可視光が眩しくないようにすることができる。このため、眩しさを軽減するための拡散性のカバーやグローブなどで光源を覆う必要がなくなり、これにより構造をシンプルにすることができ、組み立て工数を削減することができる。また、所定の輝度を維持するように水平照明光源部９ｂ、下方照明光源部９ｄの可視光の光量を制御しているので、撮影に必要とする輝度は確保され、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。なお光量制御部９ｆは、左右側それぞれにある２つの可視光源部９ｂ、９ｄにより上記した上下の照明方向の制御を行う。
【００６４】
次に、図１５、図１６を参照しながら、来訪者４の撮像位置に応じて可視光の輝度が高くなる照明方向を左右方向に制御する場合について説明する。
【００６５】
図１５に示すように、可視光源部９ｂは、撮像部９ｃの位置より左側に設置される左方照明光源部と撮像部９ｃの位置より右側に設置される右方照明光源部とを有する。
【００６６】
光量制御部９ｆは、撮像画像内の来訪者４の顔部の撮像位置に応じて輝度が高くなる照明方向を左右方向に変え、来訪者４にとって可視光源部９ｂからの可視光が眩しくないようにする。
【００６７】
すなわち、図１６に示すように、光量制御部９ｆは、所定の輝度を維持するように左方照明光源部と右方照明光源部とからそれぞれ照明される可視光の光量を制御すると共に、撮像位置検出部２５により検出された顔部の撮像位置が水平位置設定基準ＰＨより左側（図１５中の来訪者４ａ）にある場合は、左方照明光源部から照明される可視光の光量を右方照明光源部から照明される可視光の光量より小さくし、人物画像の顔部の撮像位置が水平位置設定基準ＰＨより右側（図１５中の来訪者４ｂ）にある場合は、左方照明光源部から照明される可視光の光量を右方照明光源部から照明される可視光の光量より大きくする構成とした。ここで、所定の輝度とは撮影を適切に行うのに必要とする輝度である。
【００６８】
また、水平位置設定基準ＰＨは撮像画像の左右方向の中心に設定され、これにより光量制御部９ｆは来訪者４の立つ位置が撮像部９ｃの正面中央に顔部がある場合を基準（中央）にして光量をバランスよく左右に配分制御する。
【００６９】
これにより、来訪者４の顔の位置に応じて直接に目に入りやすい可視光の光量を抑えることができ、来訪者４にとって可視光が眩しくないようにすることができる。このため、眩しさを軽減するための拡散性のカバーやグローブなどで光源を覆う必要がなくなり、これにより構造をシンプルにすることができ、組み立て工数を削減することができる。また、所定の輝度を維持するように水平照明光源部、下方照明光源部の可視光の光量を制御しているので、撮影に必要とする輝度は確保され、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。なお光量制御部９ｆは、同様に下側にある２つの可視光源部９ｄでも上記した左右の照明方向の制御を行う。
【００７０】
次に、図１７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１７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。
【００７１】
図１７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）、赤外光源部９ａを点灯し（Ｓ１０２）、撮像装置９の撮像部９ｃを起動して来訪者４を撮影する（Ｓ１０４）。
【００７２】
次にテレビドアホン装置１は、撮影距離検出部２４により、赤外光源部９ａからの赤外光により照明された来訪者４を撮影して得た撮像画像内の人物画像の顔部を検出する（Ｓ１０６）。
【００７３】
次にテレビドアホン装置１は、撮像画像内の人物画像から顔部の大きさ（画素数Ｓｘ）が検出されれば（Ｓ１０８）、撮像画像の水平方向の画素数をＳｈとした場合、顔部の大きさの比率Ｒ（Ｓｘ／Ｓｈ）を検出でき（Ｓ１１０）、検出された比率Ｒから記憶部に記憶してある距離テーブルを参照して撮影距離Ｌを検出する（Ｓ１１２）。そして、テレビドアホン装置１は光量制御部９ｆに撮影距離Ｌを通知し、赤外光源部９ａを消灯する。
【００７４】
次にテレビドアホン装置１は、光量制御部９ｆにより撮影距離検出部２４から通知される撮影距離Ｌに応じて可視光の光量を設定する（Ｓ１１４）。すなわち、来訪者４と撮像部９ｃとの間の撮影距離が距離設定基準値Ｌｐよりも短くなるのに応じて可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光の光量を小さくする設定（例えば、図４中の曲線Ａ）する。これにより、来訪者４の立つ位置により変化する来訪者４と撮像部９ｃとの間の撮影距離が短くなるほど可視光の光量を抑え、来訪者４にとって眩しさを抑える。
【００７５】
次にテレビドアホン装置１は、撮像位置検出部２５により、撮像画像内の人物画像の顔部の撮像位置を検出する（Ｓ１１６）。
【００７６】
次にテレビドアホン装置１は、撮像位置検出部２５での顔部の撮像位置の検出結果を光量制御部９ｆに通知し、光量制御部９ｆは所定の輝度を維持するように可視光源部９ｂ、９ｄの各光源の光量を制御し、通知された顔部の撮像位置に応じて可視光の輝度が高くなる照明方向を上下方向、左右方向に設定する（Ｓ１１８）。そして、光量制御部９ｆにより可視光源部９ｂ、９ｄを点灯させ、撮像部９ｃにより来訪者４を撮影する（Ｓ１２０）。なお、Ｓ１０８で顔部が検出されなければ、初期設定の値で可視光源部９ｂ、９ｄの光量を設定する（Ｓ１２４）。
【００７７】
このようにして、テレビドアホン装置１は光量制御部９ｆにより可視光源部９ｂ、９ｄの光量を適切に制御し、子機２の撮像部９ｃは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。
【００７８】
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（Ｓ１２２）。
【００７９】
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。
【００８０】
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である人物を撮影する撮像部９ｃと、人物と撮像部９ｃとの間の撮影距離を検出する撮影距離検出部２４と、人物を照明する可視光源部９ｂ、９ｄの可視光の光量を制御する光量制御部９ｆとを備え、光量制御部９ｆは、撮影距離検出部２４により検出された撮影距離が距離設定基準値Ｌｐよりも短くなるのに応じて可視光の光量を小さくする構成としたので、人物と撮像部９ｃとの間の撮影距離が距離設定基準値よりも短くなるのに応じて可視光の照明光量を抑えることができ、これにより来訪者４にとって可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光が眩しくないようにすることができる。
【００８１】
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とを備えているので、来訪者４の立つ位置により変化する撮影距離が距離設定基準値Ｌｐよりも短くなるのに応じて可視光の光量を減少させることができ、これにより来訪者４にとって可視光源部９ｂ、９ｄから照明される可視光が眩しくないようにすることができる。
【００８２】
なお、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１８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やすくし、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。
【００８３】
また、図１９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。
【００８４】
この色分解フィルタ３１を用いる場合、図２０に示すように、カラー信号処理部２６は輝度色差変換部２６ａを有し、輝度色差変換部２６ａは赤外成分が重畳された混合色信号（Ｒ＋Ｉｒ，Ｇ＋Ｉｒ，Ｂ＋Ｉｒ）を輝度信号と色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ）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コントラストの高い撮像画像が得られるため、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。
【００８５】
また、混合色信号に赤外成分が含まれているので輝度色差変換部２６ａにより変換した輝度信号と色差信号とをそのままカラー映像信号として出力すると、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ってしまう。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２６ｂを設け、色差補正部２６ｂは色差信号を入力して彩度を高めた補正色信号を出力する。この輝度信号と補正色信号とをカラー映像信号として出力することにより、混合色信号による色合いを濃くすることができる。
【００８６】
また、本実施の形態では赤外光源部９ａと可視光源部９ｂ、９ｄ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、赤外光源部９ａと可視光源部９ｂ、９ｄ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、外設されている赤外光源部９ａと可視光源部９ｂ、９ｄ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。
【００８７】
また、撮影距離検出部２４は撮像画像内の人物画像に基づいて撮影距離を求めたが、これに限定されない。例えば、来訪者４に赤外光源部９ａからの赤外光を照射し、来訪者４からの反射光を高速シャッターを用いて撮像部９ｃにより時分割で複数撮像し、撮影された複数の撮像画像の内、反射光部分の濃淡が所定の値以上に変化している２つの撮像画像を抽出し、この抽出された２つの撮像画像が撮像された時間の差に基づいて撮影距離を算出する。これにより、来訪者４に光を照射して反射光が戻ってくるまでの時間を計測でき、これにより被写体までの撮影距離を算出することができる。
【００８８】
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、暗い場所でも被写体にとって照明する可視光が眩しくないようにしてカラーの撮像画像を得ることができるため、夜間に被写体を撮影する撮像機器（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】
【００８９】
以上のように本発明は、人物を撮影する撮像部と、人物と撮像部との間の撮影距離を検出する撮影距離検出部と、人物を照明する可視光源部の可視光の光量を制御する光量制御部とを備え、光量制御部は、撮影距離検出部により検出された撮影距離が距離設定基準値より短くなるのに応じて可視光の光量を小さくする構成としたので、人物と撮像部との間の撮影距離が距離設定基準値よりも短くなるのに応じて可視光の照明光量を抑えることができ、これにより被写体にとって可視光源部から照明される可視光が眩しくないようにすること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】
【００９０】
【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撮像装置の光量制御を説明する図
【図５】同テレビドアホン装置の子機の正面図
【図６】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の配置および動作を説明する側面断面図
【図７】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の光量比率を説明する図
【図８】同テレビドアホン装置内における撮像部を含む光量制御系のブロック図
【図９】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１０】図９に示す色分解フィルタの光透過特性を示す特性図
【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撮像装置内における撮影距離検出部の原理図
【図１２】同テレビドアホン装置の撮像装置内における撮像位置検出部の検出例を示す図
【図１３】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の上下配置および動作を説明する側面断面図
【図１４】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の光量比率を説明する図
【図１５】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の左右配置および動作を説明する上面断面図
【図１６】同テレビドアホン装置の撮像装置内における可視光照明部の光量比率を説明する図
【図１７】同テレビドアホン装置の動作を示すフローチャート
【図１８】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１９】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２０】同テレビドアホン装置内における撮像部を含む光量制御系の他の例を示すブロック図
【符号の説明】
【００９１】
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
４，４ａ，４ｂ    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    赤外光源部
９ｂ，９ｄ    可視光源部
９ｃ    撮像部
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
２３，２６    カラー信号処理部
２３ａ，２６ａ    輝度色差変換部
２４    撮影距離検出部
２５    撮像位置検出部
２６ｂ    色差補正部
【図１】
2010178112.tif 000003
【図２】
2010178112.tif 000004
【図３】
2010178112.tif 000005
【図４】
2010178112.tif 000006
【図５】
2010178112.tif 000007
【図６】
2010178112.tif 000008
【図７】
2010178112.tif 000009
【図８】
2010178112.tif 000010
【図９】
2010178112.tif 000011
【図１０】
2010178112.tif 000012
【図１１】
2010178112.tif 000013
【図１２】
2010178112.tif 000014
【図１３】
2010178112.tif 000015
【図１４】
2010178112.tif 000016
【図１５】
2010178112.tif 000017
【図１６】
2010178112.tif 000018
【図１７】
2010178112.tif 000019
【図１８】
2010178112.tif 000020
【図１９】
2010178112.tif 000021
【図２０】
2010178112.tif 000022