(57)【要約】【課題】より簡略で故障が生じにくい昼夜兼用のカメラ装置を提供する。【解決手段】本発明によって提供されるカメラ装置Ａ１は、第１の撮像手段１と、第１の撮像手段１に読取対象からの光を結像させるための結像用レンズ３と、第２の撮像手段２と、第１の撮像手段１と結像用レンズ３との間に設置され、結像用レンズ３からの光の一部を第１の撮像手段１へ向けて透過し、残りの少なくとも一部を第２の撮像手段２へ向けて反射する分光手段４と、を備えており、第１の撮像手段１と第２の撮像手段２とは読み取る光の波長帯が異なっている。【選択図】  図１
2010118816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮像手段と、
上記第１の撮像手段に読取対象からの光を結像させるための結像用レンズと、
を備えたカメラ装置であって、
第２の撮像手段と、
上記第１の撮像手段と上記結像用レンズとの間に設置され、上記結像用レンズからの光の一部を上記第１の撮像手段へ向けて透過し、残りの少なくとも一部を上記第２の撮像手段へ向けて反射する分光手段と、
を備えており、
上記第１の撮像手段と上記第２の撮像手段とは読み取る光の波長帯が異なっていることを特徴とする、カメラ装置。
【請求項２】
上記第１の撮像手段が、可視光を読み取り可能であり、
上記第２の撮像手段が、赤外光を読み取り可能であり、
上記分光手段が、赤外光を反射し、可視光を透過する、請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項３】
上記第２の撮像手段が、基板上に回路部、下部電極層、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜、透光性電極層が積層されて構成される固体撮像装置である、請求項２に記載のカメラ装置。
【請求項４】
上記第１の撮像手段が、赤外光を読み取り可能であり、
上記第２の撮像手段が、可視光を読み取り可能であり、
上記分光手段が、赤外光を透過させ、可視光を反射する、請求項１に記載のカメラ装置。
【請求項５】
上記第１の撮像手段が、基板上に回路部、下部電極層、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜、透光性電極層が積層されて構成される固体撮像装置である、請求項４に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば監視カメラとして利用できる、暗所や夜間での撮影が可能なカメラ装置に関する。
【０００２】
図４は、従来のカメラ装置の一例を構成図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたカメラ装置Ｘは、撮像素子９１と、撮像素子９１に読取対象からの光を結像させるためのレンズ９２と、撮像素子９１とレンズ９２との間に配置された赤外光カットフィルタ９３と、赤外光カットフィルタ９３の挿入、抜き取りを行うフィルタ切替部９４と、を備えている。また、カメラ装置Ｘは、夜間の撮影時に読取対象を照明するための図示しない赤外光照明装置を備えている。このカメラ装置Ｘは、周囲の明るさを検知し、暗くなるとフィルタ切替部９４が赤外光カットフィルタ９３を抜き取るように構成されている。
【０００３】
このようなカメラ装置Ｘは、昼間の明るい状態においては、赤外光カットフィルタ９３によって、赤外領域の光を遮断することにより、良好なカラー画像を得ることができる。さらに、夜間の暗い状態においては、図示しない赤外光照明装置による赤外光照明により暗視画像を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、カメラ装置Ｘでは、フィルタ切替部９４により赤外光カットフィルタ９３を機械的に動かす必要があり、このような可動部分が故障を起こすおそれがあった。このため、定期的に整備を行う必要があり、監視カメラとして運用する際の費用がかさむ問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２９０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より簡略で故障が生じにくい昼夜兼用のカメラ装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供されるカメラ装置は、第１の撮像手段と、上記第１の撮像手段に読取対象からの光を結像させるための結像用レンズと、を備えたカメラ装置であって、第２の撮像手段と、上記第１の撮像手段と上記結像用レンズとの間に設置され、上記結像用レンズからの光の一部を上記第１の撮像手段へ向けて透過し、残りの少なくとも一部を上記第２の撮像手段へ向けて反射する分光手段と、を備えており、上記第１の撮像手段と上記第２の撮像手段とは読み取る光の波長帯が異なっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１の撮像手段が、可視光を読み取り可能であり、上記第２の撮像手段が、赤外光を読み取り可能であり、上記分光手段が、赤外光を反射し、可視光を透過する。より好ましくは、上記第２の撮像手段が、基板上に回路部、下部電極層、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜、透光性電極層が積層されて構成される固体撮像装置である。
【０００９】
このような構成によれば、上記第１の撮像手段は、可視光を受光することによりカラー画像を得ることができる。さらにこのカメラ装置では、従来のように赤外光カットフィルタを機械的に動かすことなく上記第２の撮像手段により暗視画像を得ることができる。このため、このカメラ装置は、より簡略で故障が生じにくい構造で昼夜いずれでも撮影が可能となっている。
【００１０】
また、本発明の別の好ましい実施の形態においては、上記第１の撮像手段が、赤外光を読み取り可能であり、上記第２の撮像手段が、可視光を読み取り可能であり、上記分光手段が、赤外光を透過させ、可視光を反射する。より好ましくは、上記第１の撮像手段が、基板上に回路部、下部電極層、光吸収層として機能するカルコパイライト構造の化合物半導体薄膜、透光性電極層が積層されて構成される固体撮像装置である。
【００１１】
このような構成によれば、上記第２の撮像手段は、可視光を受光することによりカラー画像を得ることができる。さらにこのカメラ装置では、従来のように赤外光カットフィルタを機械的に動かすことなく上記第１の撮像手段により暗視画像を得ることができる。このため、このカメラ装置は、より簡略で故障が生じにくい構造で昼夜いずれでも撮影が可能となっている。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明にかかるカメラ装置の第１実施形態を示している。図１に示すカメラ装置Ａ１は、可視光用撮像手段１、赤外光用撮像手段２、結像用レンズ３、分光手段４、赤外光カットフィルタ５、ケース６、および、図示しない赤外光照明装置を備えている。図示しない赤外光照明装置は、たとえば夜間に読取対象に向けて赤外光を照射するように構成されている。
【００１５】
可視光用撮像手段１は、ＲＧＢフィルタを内蔵しており、好ましいカラー画像を読み取り可能なエリアセンサである。
【００１６】
赤外光用撮像手段２は、たとえば国際公開番号ＷＯ２００８／０９３８３４のＰＣＴ文献に記載の固体撮像装置である。この赤外光用撮像手段２は、図２に示すように、回路部２ａと光電変換部２ｂとを備えている。光電変換部２ｂは、下部電極２１、化合物半導体薄膜２２、バッファ層２３、および透光性電極層２４が積層された構造となっている。化合物半導体薄膜２２は、カルコパイライト構造を有しており、光吸収層として機能する。化合物半導体薄膜２２は、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2からなる。このような赤外光用撮像手段２は、可視光から近赤外光までの広い波長域に渡って高い感度を有している。
【００１７】
結像用レンズ３は、単一または複数のレンズからなり、読取対象からの光を可視光用撮像手段１および赤外光用撮像手段２に結像させる。図１には、結像用レンズ３を通り可視光用撮像手段１に入射する光の光軸Ｌ１を１点鎖線で示している。
【００１８】
分光手段４は、結像用レンズ３の光軸方向に対して４５°傾斜するように配置されている。この分光手段４は、たとえばコールドフィルタであり、可視光を透過させる一方で赤外光を反射する。図１には、分光手段４で反射して赤外光用撮像手段２に入射する赤外光の光軸Ｌ２を２点鎖線で示している。光軸Ｌ２は光軸Ｌ１に対して直交する方向に延びている。
【００１９】
赤外光カットフィルタ５は、光軸Ｌ１上の可視光用撮像手段１と分光手段４との間に設置されており、分光手段４で反射されずに透過してしまった赤外光を遮断している。
【００２０】
ケース６は、可視光用撮像手段１、赤外光用撮像手段２、結像用レンズ３、分光手段４、および赤外光カットフィルタ５を収容しており、読取対象からの光を取り込むための入射孔６ａを備えている。可視光用撮像手段１、赤外光用撮像手段２、分光手段４、および赤外光カットフィルタ５はケース６内の適切な位置に固定されている。
【００２１】
このようなカメラ装置Ａ１においては、読取対象からの光は、光軸Ｌ１に沿って入射孔６ａを通り結像用レンズ３に入射する。次に、光軸Ｌ１に沿って分光手段４に入射して可視光と赤外光に分離される。分離された可視光は光軸Ｌ１に沿って進み、赤外光カットフィルタ５を経て可視光用撮像手段１に入射する。一方、分離された赤外光は光軸Ｌ２に沿って進み、赤外光用撮像手段２に入射する。
【００２２】
次に、カメラ装置Ａ１の作用について説明する。
【００２３】
本実施形態によれば、たとえば昼間のように周囲が十分に明るい場合には、可視光用撮像手段１によりカラー画像を得ることができる。一方、夜間のように周囲に十分な明るさがない場合には、図示しない赤外光照明装置により読取対象を照明し、読取対象で反射した赤外光を赤外光用撮像手段２で受光することにより暗視画像を得ることができる。
【００２４】
さらに本実施形態によれば、分光手段４により可視光と赤外光が分離されており、赤外光カットフィルタ５は可視光の進路上にのみ設置されている。このため、赤外光を赤外光用撮像手段２に入射させるために赤外光カットフィルタ５を動かす必要はなく、赤外光カットフィルタ５はケース６に固定されている。従ってカメラ装置Ａ１は、簡略な構造となっており、より故障が生じにくくなっている。
【００２５】
さらに、本実施形態によれば、夜間の撮影には赤外光照明装置を用い、可視光照明を用いていないため、通行人を驚かすようなことや、近所迷惑となることがない。また、カメラ装置Ａ１を監視カメラとして用いる場合、カメラ装置Ａ１の存在が察知されにくくなる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、赤外光用撮像手段２が赤外光を高感度で受光可能であり、より好ましい暗視画像を得ることが可能である。
【００２７】
また、さらに、カメラ装置Ａ１では、可視光用撮像手段１と赤外光用撮像手段２とを同時に使用してより精密な画像データを得ることも可能である。このとき、可視光用撮像手段１により色認識を行い、赤外光用撮像手段２により明るさの感知を行う。
【００２８】
図３は、本発明にかかるカメラ装置の第２実施形態を示している。なお、この図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。図３に示すカメラ装置Ａ２では、分光手段４として、たとえばコールドミラーのように赤外光を透過し、可視光を反射するものを用いている。さらに、可視光用撮像手段１および赤外光用撮像手段２の配置が、カメラ装置Ａ１の場合と入れ替わっている。赤外光カットフィルタ５は、光軸Ｌ２上の可視光用撮像手段１と分光手段４との間に設置されている。
【００２９】
このカメラ装置Ａ２においては、読取対象からの光は、光軸Ｌ１に沿って入射孔６ａを通り結像用レンズ３に入射する。次に、光軸Ｌ１に沿って分光手段４に入射して可視光と赤外光に分離される。分離された可視光は光軸Ｌ２に沿って進み、赤外光カットフィルタ５を経て可視光用撮像手段１に入射する。一方、分離された赤外光は光軸Ｌ１に沿って進み、赤外光用撮像手段２に入射する。
【００３０】
このようなカメラ装置Ａ２でも、カメラ装置Ａ１と同様に、たとえば昼間のように周囲が十分に明るい場合には、可視光用撮像手段１によりカラー画像を得ることができる。一方、夜間のように周囲に十分な明るさがない場合には、図示しない赤外光照明装置により読取対象を照明し、読取対象で反射した赤外光を赤外光用撮像手段２で受光することにより暗視画像を得ることができる。
【００３１】
さらに、カメラ装置Ａ２も、カメラ装置Ａ１と同様に、赤外光カットフィルタ５を動かす必要がないため、構造が簡略となっており、故障が生じにくくなっている。
【００３２】
本発明にかかるカメラ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるカメラ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば上記実施形態では、可視光用撮像手段１として赤外光用撮像手段２とは異なる構成の撮像装置を用いているが、可視光用撮像手段１として赤外光用撮像手段２と同じ固体撮像装置を用いても構わない。
【００３３】
また、分光手段４の境界波長と立上がり特性を最適化することにより、可視光用撮像手段１への不要な赤外線透過又は反射をほとんど無くすことが可能である。このような場合、分光手段４と可視光用撮像手段１との間に赤外光カットフィルタ５を設けなくても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラ装置の構成図である。
【図２】図１に示すカメラ装置に用いられる赤外光用撮像手段の要部断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るカメラ装置の構成図である。
【図４】従来のカメラ装置の一例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ１，Ａ２    カメラ装置
Ｌ１，Ｌ２    光軸
１            可視光用撮像手段
２            赤外光用撮像手段
２ａ          回路部
２ｂ          光電変換部
３            結像用レンズ
４            分光手段
５            赤外光カットフィルタ
６            ケース
６ａ          入射孔
２１          下部電極
２２          化合物半導体薄膜
２３          バッファ層
２４          透光性電極層
【図１】
2010118816.tif 000003
【図２】
2010118816.tif 000004
【図３】
2010118816.tif 000005
【図４】
2010118816.tif 000006