(57)【要約】【課題】本発明の赤外光撮影用アダプタは、その内部に光軸に対して進退移動可能に設けられた色分離プリズムを備えている。色分離プリズムを光軸上にセットすると、被写体光が可視光領域の被写体光と赤外光領域の被写体光とに分割され、それぞれの被写体光が可視光用撮像手段と赤外光用撮像手段とに導かれる。【解決手段】カメラ２２のカメラマウント２３Ｂと赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ｂとを連結し、撮影レンズ１２のレンズマウント２３Ａと赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ａとを連結する。赤外光撮影用アダプタ１８には色分離プリズム１４を備えた赤外光撮影ユニット２４が光軸Ｏに対して進退移動可能に設けられ、この色分離プリズム１４の光軸Ｏへの進出時には、撮影レンズ１２から入射した被写体光は、色分離プリズム１４によって可視光および赤外光とに分割された後、カメラ本体２２内の撮像素子２０の撮像面および赤外光撮影ユニット２４内の撮像素子１６の撮像面にて結像される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズとカメラとの間に着脱可能に取り付けられる赤外光撮影用アダプタであって、
被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮影レンズを通過した被写体光を可視光用の被写体光と赤外光用の被写体光とに分割する光分割手段と、
前記光分割手段で分割された赤外光用の被写体光を前記撮像手段に結像させる結像手段と、を備えたことを特徴とする赤外光撮影用アダプタ。
【請求項２】
前記撮影レンズの光軸に対して、前記光分割手段を進退移動可能とする進退移動手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載された赤外光撮影用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は赤外光撮影用アダプタに係り、特に監視カメラのレンズに適用される赤外光撮影用アダプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視などの用途で用いられる監視カメラは、日中などの明るい環境の下では可視光による撮影が行われ、夜間などの被写体が観察できない暗い環境下では赤外（近赤外）光での撮影が行われる。
【０００３】
このような監視カメラは、可視光での撮影と赤外光での撮影とを一台のカメラで行う場合、カメラに装着される撮影レンズを可視光用と赤外光用とで交換しなければならない。また、夕刻のように少し暗い撮影条件の下では、可視光での撮影と赤外光での撮影とを同時に撮影したい場合がある。このような場合、撮影レンズに入射した被写体光を分割し、一方を可視光用の被写体光として撮像し、他方を赤外光用の被写体光として撮像する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００３−６９８６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この撮像装置ではレンズ光学系を特殊な構造にしなければならず、既存の撮影レンズに適用する場合には大幅な変更が必要となる欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、可視光と赤外光とで被写体を容易に撮影でき、既存の撮影レンズに容易に取り付けできる赤外光撮影用アダプタ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】
本発明は前記目的を達成するために、撮影レンズとカメラとの間に着脱可能に取り付けられる赤外光撮影用アダプタであって、被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮影レンズを通過した被写体光を可視光用の被写体光と赤外光用の被写体光とに分割する光分割手段と、前記光分割手段で分割された赤外光用の被写体光を前記撮像手段に結像させる結像手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、既存の撮影レンズに容易に取り付けできるので、撮影レンズの大幅な変更を要せず、撮影状況に応じて必要なときに赤外光撮影用アダプタを装着して可視光と赤外光による撮影ができる。
【０００９】
請求項２に記載された本発明によれば、撮影レンズの光軸に対して、光分割手段を進退移動可能とする進退移動手段を備えているので、可視光での撮影と赤外光での撮影とを容易に切り替えできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る赤外光撮影用アダプタの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１１】
図１は、本発明の赤外光撮影用アダプタが適用される監視カメラの全体構成を示した図である。監視カメラ１０は各種光学部品をレンズ鏡胴内に配置した撮影レンズ１２、可視光の波長領域（可視光領域）の被写体光にて被写体を撮像するＣＣＤ２０を搭載したカメラ２２などから構成され、既存のカメラ構成となっている。赤外光撮影用アダプタ１８は、撮影レンズ１２とカメラ２２との間に配置され、撮影レンズ１２のマウント２３Ａと赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ａとが連結され、赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ｂとカメラ２２のマウント２３Ｂとが連結される（図１における矢印Ａ，Ｂ）。
【００１２】
撮影レンズ１２には、光軸Ｏに沿って対物側から順にフォーカスレンズ３０、ズームレンズ（群）３２、補正レンズ３４、およびリレーレンズ３６が配置されている。
【００１３】
フォーカスレンズ３０は、フォーカス用モータ３１によって光軸Ｏ方向に前後動し、可視光用光学系および赤外光用光学系のフォーカス調整の際に駆動される。なお、以下の説明において、撮像素子２０の撮像面に対してピントが合う被写体位置までの距離を、可視光用光学系の被写体距離といい、撮像素子１６の撮像面に対してピントが合う被写体位置までの距離を、赤外光用光学系の被写体距離という。
【００１４】
ズームレンズ３２は、ズーム用モータ３３によって光軸Ｏ方向に前後動し、可視光用光学系および赤外光用光学系のズーム調整すなわち焦点距離の変更の際に駆動される。また、補正レンズ３４もズームレンズ３２と所定の位置関係で連動して光軸Ｏ方向に前後動し、これによりズーム倍率（焦点距離）を変更した場合に可視光領域および赤外光領域の被写体光の結像位置（すなわち可視光用光学系および赤外光用光学系の被写体距離）が変動しないように補正される。
【００１５】
赤外光撮影用アダプタ１８のケーシング１９内部には、赤外光撮影ユニット２４が収納され、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにこの赤外光撮影ユニット２４はケーシング１９に設けられた軸２５に回動可能に軸支されている。赤外光撮影ユニット２４には操作レバー２６が取り付けられ、操作レバー２６の操作によって、赤外光撮影ユニット２４がケーシング１９内部で軸２５を支点として回動し、赤外光撮影ユニット２４の色分離プリズム１４が光軸Ｏに対して進退駆動する。この色分離プリズム１４は、撮影レンズ１２から入射した被写体光から可視光用の被写体光と赤外光用の被写体光とを分割し、前記可視光用光路の撮像素子２０と赤外光用光路の撮像素子１６とに導く。
【００１６】
図２（ｂ）に示した赤外光撮影ユニット２４の色分離プリズム１４の光軸Ｏからの退出状態では、撮影レンズ１２から入射した被写体光は光軸Ｏ方向にそのまま進行してカメラ２２の撮像素子２０まで導かれる（図１参照）。一方、図２（ａ）に示した赤外光撮影ユニット２４の光軸Ｏへの進出状態では、被写体光は色分離プリズム１４にて分割され、可視光領域の被写体光は光軸Ｏ方向にそのまま進行し、赤外光領域の被写体光は分割されて光軸Ｏに対してほぼ直角をなす光軸Ｏ’  方向に進行する（図３参照）。これにより、可視光領域の被写体光をカメラ２２の撮像素子２０に導く可視光用光路と、赤外光領域の被写体光を赤外光撮影用アダプタ１８の撮像素子１６に導く赤外光用光路とが構成される。
【００１７】
赤外光用光路における色分離プリズム１４の後段には絞り４０、リレーレンズ（群）４２が配置され、さらにリレーレンズ４２の後段には赤外光用の撮像素子１６が配置される。
【００１８】
絞り４０は、絞り用モータ４１によって開閉動作され、赤外光用光学系の絞り調整の際、すなわち撮像素子１６の撮像面に入射する赤外光領域の被写体光の光量を調整する。
【００１９】
リレーレンズ４２は、絞り４０を通過した赤外光領域の被写体光を最終的に結像するレンズ群であり、その一部に補正レンズ（群）４４が配置される。この補正レンズ４４は、補正用モータ４５によって光軸Ｏ’  方向に沿って移動し、フォーカスレンズ３０やズームレンズ３２の位置変化に追従して駆動される。補正レンズ４４の位置を変化させれば赤外光領域の被写体光の結像位置が変化し、これによって赤外光用光学系の被写体距離が変化することから、補正レンズ４４の位置制御は、赤外光用光学系の被写体距離が可視光用光学系の被写体距離、すなわち、フォーカスレンズ３０の位置に対応して予定されている被写体距離に一致するように調整される。なお、この補正レンズ４４の制御については後述する。
【００２０】
撮像素子１６は、撮像面上に結像された赤外光領域の被写体光を光電変換し、被写体の像を電気信号として出力する。赤外光撮影用アダプタ１８には不図示の信号処理回路が搭載されており、撮像素子１６から出力された信号はその信号処理回路によって映像信号に変換され外部機器などに出力される。
【００２１】
一方、カメラ２２において、絞り５０は絞り用モータ５１によって開閉動作され、可視光用光学系の絞り調整の際、すなわち、撮像素子２０の撮像面に入射する可視光領域の被写体光の光量を調整する。
【００２２】
リレーレンズ５２は、絞り５０を通過した可視光領域の被写体光を最終的に結像するレンズ群であり、その一部にトラッキング調整（フランジバック調整）用のトラッキングレンズ（群）５４が配置される。トラッキングレンズ５４は、光軸Ｏ方向に前後動し、たとえば撮影開始前などに可視光用光学系のトラッキング調整を行う際に手動で操作され、ズームレンズ３２をワイド端からテレ端まで動かしても可視光用光学系の結像位置（すなわち、可視光用光学系の被写体距離）が変動しないようにその位置が設定される。なお、トラッキングレンズ５４はモータによって駆動する構成でもかまわない。
【００２３】
撮像素子２０は、撮像面上に結像された可視光領域の被写体光を光電変換し、被写体の像を電気信号として出力する。カメラ２２には不図示の信号処理回路が搭載されており、撮像素子２０から出力された信号はその信号処理回路によって映像信号に変換され外部機器などに出力される。
【００２４】
制御系８０の制御回路８２は、上記フォーカスレンズ３０、ズームレンズ３２、絞り４０、絞り５０、補正レンズ４４の位置をそれぞれポテンショメータ３１Ａ、３３Ａ、４１Ａ、５１Ａ、４５Ａにより検出しながら上記フォーカス用モータ３１、ズーム用モータ３３、絞り用モータ４１、５１、補正用モータ４５などを駆動し、各レンズや絞りの位置または動作速度を制御する。
【００２５】
次に、本発明に係る赤外光撮影用アダプタ１８の作用を説明する。
【００２６】
図１の矢印Ａ、Ｂで示すように、カメラ２２のカメラマウント２３Ｂと赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ｂとを連結し、撮影レンズ１２のレンズマウント２３Ａと赤外光撮影用アダプタ１８のマウント２１Ａとを連結する。
【００２７】
夜間による赤外光での撮影時では、図２（ａ）に示したように操作レバー２６を操作して赤外光撮影ユニット２４の上部２４Ａを光軸Ｏに進出させ、色分離プリズム１４を光軸Ｏ上の進出位置にセットする。これにより、図３における赤外光用光路には、光軸Ｏに沿って対物側から順にフォーカスレンズ３０、ズームレンズ３２、補正レンズ３４、リレーレンズ３６および、色分離プリズム１４が配置され、色分離プリズム１４から後、光軸Ｏ’  に沿って絞り４０、リレーレンズ４２、撮像素子１６が配置される。撮影レンズ１２に入射した被写体光のうち赤外光領域の被写体光は、フォーカスレンズ３０、ズームレンズ３２、補正レンズ３４、リレーレンズ３６、色分離プリズム１４、絞り４０、およびリレーレンズ４２を順に通過して赤外光用の撮像素子１６の撮像面に入射して結像する。撮像素子１６はこの被写体光を光電変換し、電気信号として外部機器に出力する。
【００２８】
また、夕刻における可視光および赤外光の同時撮影時も可能である。すなわち、赤外光領域の被写体光が絞り４０、リレーレンズ４２を通過して撮像素子１６の撮像面に入射して結像するとともに、可視光領域の被写体光が絞り５０、およびリレーレンズ５２を順に通過して可視光用の撮像素子２０の撮像面に入射して結像する。撮像素子１６、２０はそれぞれの被写体光を同時に光電変換し、電気信号として外部機器に出力する。
【００２９】
なお、昼間などの通常撮影時では、図２（ｂ）に示したように操作レバー２６を操作して、赤外光撮影ユニット２４の上部２４Ａを光軸Ｏから退出させ、色分離プリズム１４を退出位置にセットする。入射した被写体光は光軸Ｏ方向にそのまま進行し、撮像素子２０の撮像面上に被写体光を結像する。撮像素子２０はこの被写体光を光電変換し、電気信号として外部機器に出力する。
【００３０】
ここで、赤外光用光学系において、色分離プリズム１４によって赤外光領域の被写体がミラー面１４Ａによって反射されるため、撮像素子１６により撮影される画像は反転画像となるが、これは撮像後の信号処理で電気的に画像を反転させ、またはミラーを介在させて反転させてもよい。
【００３１】
また、カメラ２２や赤外光撮影用アダプタ１８において、それぞれ撮像素子１６、２０によって撮像した映像が適切な明るさとなる絞り値が求められ、その絞り値への設定を指示する指令信号がカメラ２２や赤外光撮影用アダプタ１８から制御回路８２に与えられる。制御回路８２はそれらの指令信号に基づいて絞り用モータ４１、５１を駆動し、絞り４０、５０それぞれの絞り量を制御する。これによって、絞り５０は、撮像素子２０によって撮影される映像が適切な明るさとなる位置に設定され、絞り４０は撮像素子１６によって撮影される映像が適切な明るさとなる位置に設定される。なお、フォーカスレンズ３０、ズームレンズ３２、絞り４０、５０などの各制御は上述以外の方法で行われてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
さらに、補正レンズ４４の制御は、予め制御回路８２に備えられたメモリ８４に記憶されている補正データを参照し、補正レンズ４４がその補正データによって読み取った位置となるように補正用モータ４５を駆動して行われる。補正データはフォーカスレンズ３０およびズームレンズ３２の各位置に対して理論演算などによって事前に算出されてメモリ８４に予め記憶されている。そして、補正データから読み取った補正量分だけ所定の基準位置から補正レンズ４４を変位させて被写体距離に一致させる。
【００３３】
なお、可視光および赤外光の同時撮影時では、この補正データをもとに可視光用光学系によりピントが合わせられる被写体位置と赤外光用光学系によりピントが合わせられる被写体位置とを一致させ、同一被写体にピントを合わせた可視光による映像と赤外光による映像とを撮像素子１６、２０によって同時に撮影する。ズームレンズ３２を可視光用光学系と赤外光用光学系とで共用しているため、ズーム倍率（撮影画角）についても可視光による映像と赤外光による映像とで一致できる。
【００３４】
上述した可視光および赤外光での撮影から通常撮影に戻すには、図２（ｂ）に示したように、操作レバー２６を操作して、赤外光撮影ユニット２４の上部２４Ａを光軸Ｏから退出させ、色分離プリズム１４を退出位置にセットする。撮影レンズ１２から入射した被写体光は光軸Ｏ方向にそのまま進行し、撮像素子２０の撮像面上に被写体光を結像する（図１参照）。
【００３５】
このように、本実施の形態で説明した赤外光撮影用アダプタ１８によれば、撮影状況に応じて必要なときに赤外光撮影用アダプタ１８を装着して、監視カメラ１０による可視光および赤外光での撮影ができる。とくに、既存のカメラ２２に容易に取り付けでき、撮影レンズ１２やカメラ２２の変更を要しない。
【００３６】
また、撮影レンズ１２を通過した被写体光の光軸Ｏに対して、色分離プリズム１４を進退移動可能としたので、可視光での撮影と赤外光での撮影とを容易に切り替えできる。
【００３７】
上述したような実施の形態に示した赤外光撮影用アダプタの構成は、前記実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施の形態では、色分離プリズム１４において可視光領域の被写体光を透過させ、赤外光領域の被写体光を反射させるようにしたが、赤外光領域の被写体光を透過させ、可視光領域の被写体光を反射させる構成であってもよい。すなわち、カメラ２２の撮像素子２０の撮像面には赤外光領域の被写体光が結像され、赤外光撮影用アダプタ１８の撮像素子１６の撮像面には可視光領域の被写体光が結像される。撮像素子２０、１６は、結像されたそれぞれ被写体光を光電変換し、電気信号として外部機器に出力する。このような構成においても、本発明と同様の効果が得られる。
【００３８】
また、光分割手段は色分離プリズム１４に限定されず、ダイクロイックミラーなどでもよい。
【００３９】
さらに、操作レバー２６の操作によって色分離プリズム１４を光軸Ｏ上に進退移動可能としたが、操作レバー２６に代えて赤外光撮影ユニット２４を軸２５を中心に回転駆動可能とする駆動モータを取り付けて、この駆動モータによって色分離プリズム１４を光軸Ｏ上に進退移動可能としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る赤外光撮影用アダプタによれば、可視光と赤外光とで被写体を容易に撮影でき、既存のレンズとカメラに容易に取り付けできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】既存のカメラに本発明の実施の形態に係る赤外光撮影用アダプタを取り付ける前の状態を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る赤外光撮影用アダプタの詳細を示す平面図。
【図３】既存のカメラに本発明の実施の形態に係る赤外光撮影用アダプタを取り付けた状態を示す図。
【符号の説明】
１０…監視カメラ、１２…撮影レンズ、１４…色分離プリズム、１８…赤外光撮影用アダプタ、１６、２０…撮像素子、２２…カメラ、３０…フォーカスレンズ、３１…フォーカス用モータ、３２…ズームレンズ、３３…ズーム用モータ、３６、４２、５２…リレーレンズ、４０、５０…絞り、４１，５１…絞り用モータ、４４…補正レンズ、４５…補正用モータ、８０…制御系、８２…制御回路、８４…メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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