(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換してカラー映像信号を出力する固体撮像素子、固体撮像素子から出力されたカラー映像信号に対して信号処理を行ないビデオ信号を出力する映像信号処理手段および音声を音声信号として出力する音声信号処理手段を有する子機と；前記映像信号処理手段から出力されたビデオ信号を表示するカラーモニタおよび音声信号処理手段から出力された音声信号を出力するスピーカを有する親機と；子機または親機のいずれか一方に設けられ、前記カラー映像信号に基づいて照度を検出する照度検出手段と；子機または親機のいずれか一方に設けられ、所定の照度以下ではハイライト部に、また所定の照度以上では暗部に基づいて露出補正を行う露出制御手段と；子機および親機を電気的に接続するケーブルと；を具備していることを特徴とするカラーテレビドアホン装置。
【請求項２】
子機には白色光で被写体を照明する小形光源が設けられていることを特徴とする請求項１記載のカラーテレビドアホン装置。
【請求項３】
小形光源は、白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項２記載のカラーテレビドアホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビドアホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビドアホン装置は、特開昭６１−４３８８９号公報（従来例１）等に開示されている。このテレビドアホン装置は、その画像が白黒であり、特に、夜間または夕方等のように自然光が低照度の場合には、被写体に対する照明として、赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用してきた。これは固体撮像素子であるＣＣＤが近赤外線領域にも感度を有しているため、近赤外線で照明された被写体を撮像できることを利用したものである。そして、近赤外線で照明された被写体である訪問者は、照明されることに気付かないため、訪問者に不快感を与えず撮像することができ、しかも、ＬＥＤは安価で長寿であるという長所もある。そして、この種のテレビドアホン装置では、ＬＥＤからの赤外光の照度を常に一定にしているため、周囲環境の状況によって被写体の照度が変わった場合には、ビデオカメラのシャッターコントロール機能で調整することにより、適正な露出の映像を得ていた。
【０００３】
また、映像がカラー化されたテレビドアホン装置については、特開平１-２４３７９４号等公報（従来例２）に開示されている。このカラーテレビドアホン装置では、被写体照明が得にくい夜間等の環境下において、赤外線照明で被写体を照射して撮像しようとする場合には、カラーカメラは不自然な色彩のカラー映像信号を出力すること、夜間のカラー映像信号は白色映像信号に比べて被写体照度が低いときにはＳ/Ｎ比が低下して色の再現性が悪くなること等の問題を解決するために、被写体照度が低くなった環境下では自動的に被写体の見苦しい色をカットして白黒映像に切り替える、というものである。
【０００４】
また、上述した従来例２のように被写体照度が低下した環境下においてカラーを白黒映像に切り替えずに、夜間でも常にカラー映像が得られるようにしたカラーテレビドアホン装置は、特開平４-２６９０９０号公報（従来例３）に開示されている。このカラーテレビドアホン装置は、室内に配設される親機と、信号線を介して親機と電気的に接続されるとともに玄関等に配設された子機と、この子機の近くに配設された照明装置とを有して構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例２のように、テレビドアホン装置を例えばカラーのＣＣＤを用いて、その映像をカラー化しようとする場合、夜間等のように被写体照度が低いときに発光ダイオードから照射される近赤外光により被写体を照明すると、その映像は、例えば青一色の不自然な色となる。しかも、近赤外光の他に自然光のような外光が混って被写体を照明すると、上述したカラーモニタで写し出される映像は、さらに不自然で見にくい映像となるという課題がある。
本発明は、逆光状態や夜間でも鮮明なカラー映像を得ることのできるカラーテレビドアホン装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光電変換してカラー映像信号を出力する固体撮像素子、固体撮像素子から出力されたカラー映像信号に対して信号処理を行ないビデオ信号を出力する映像信号処理手段および音声を音声信号として出力する音声信号処理手段を有する子機と；前記映像信号処理手段から出力されたビデオ信号を表示するカラーモニタおよび音声信号処理手段から出力された音声信号を出力するスピーカを有する親機と；子機または親機のいずれか一方に設けられ、前記カラー映像信号に基づいて照度を検出する照度照度手段と；子機または親機のいずれか一方に設けられ、所定の照度以下ではハイライト部に、また所定の照度以上では暗部に基づいて露出補正を行う露出制御手段と；子機および親機を電気的に接続するケーブルと；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のカラーテレビドアホン装置において、子機には白色光で被写体を照明する小形光源が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載のカラーテレビドアホン装置において、小形光源は、白色ＬＥＤであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態を示すカラーテレビドアホン装置の斜視図である。テレビドアホン装置は、室外側に設置される子機１および室内側に設置される親機２で構成され、両者はケーブル３で電気的に接続されている。子機１は、子機本体１ａ内に固体撮像素子であるカラーＣＣＤ１ｂ、呼び鈴のボタンスイッチ１ｃ、訪問者の声を収音するマイクロホン１ｄ、応対者の声を出力するスピーカ１ｅおよび周囲環境が暗い場合に訪問者を照明する可視光（白色）に発光する小形光源である白色ＬＥＤ１ｆを有している。このＬＥＤ１ｆの照射方向前方には、光拡散手段１ｇが配設されており、光源から放射される光が拡散されるので、特に指向性のあるＬＥＤ等の場合、被写体を均一に照明することができるとともに、被写体である例えば訪問者に眩しさを感じさせにくくすることができる。
【００１２】
また、親機２は、訪問者の映像を写し出すカラーモニタ２ａと、訪問者の声を出力するスピーカと訪問者の声を収音するマイクロホンとが一体に取り付けてあるハンドセット２ｂおよび呼び出し音を出力するスピーカを有している。
【００１３】
夜間等の自然光が低照度の期間、ＬＥＤ１ｆは点灯して訪問者を照明する。カラーＣＣＤ１ｂは、ＬＥＤ１ｆから照射される可視光で照明されている訪問者を撮像する。なお、訪問者との通話は、子機１のスピーカ１ｅとマイクロホン１ｄと、親機２のハンドセット２ｂにより、支障なく行うことができる。また、訪問者がボタンスイッチ１ｃを押せば、親機２のスピーカから呼び出し音が発生する。
【００１４】
図２は、本発明の一実施の形態を示すテレビドアホン装置のブロック図である。図において、符号Ｂは、被写体である訪問者Ａを撮像してカラー映像信号Ｂ１を得る撮像部で、訪問者Ａの反射光を集光するレンズＢ２と、レンズＢ２により集光されて入射される光を光電変換してカラー映像信号Ｂ１にするＣＣＤ１ｂを有している。
【００１５】
また、符号Ｃは、ＣＣＤ１ｂを駆動するとともに、ＣＣＤ１ｂから得られるカラー映像信号Ｂ１に各種処理を施して輝度信号と色信号からなるビデオ信号Ｃ１を作成して出力する映像信号処理手段。符号Ｄは、可視光の照度を検出するＣｄＳセンサー。符号Ｅは、ＣｄＳセンサーＤにより検出された周囲環境の照度レベルが設定値を下回ったかどうかを判定する判定部。そして、ＣｄＳセンサーＤが可視光の照度を検出し、センサーの出力に応じて上記ＬＥＤ１ｆを点灯または消灯されるようになっている。
【００１６】
符号１ｆは、訪問者Ａを照明するための可視光を発光するＬＥＤであり、ＬＥＤ点灯制御手段Ｆが判定部Ｅからの点灯信号に基づいて、このＬＥＤ１ｆの点灯を制御している。また、音声信号処理手段Ｇでは、子機本体１ａ内に配設されたマイクロホン１ｄで収音された音声を音声信号Ｇ１として出力する。
【００１７】
符号Ｉは、例えば子機に設けられ、前記カラー映像信号Ｂ１に基づいて照度を検出する照度検出手段であり、露出制御手段Ｈでは、照度検出手段において、所定の照度以下ではハイライト部に、所定の照度以上では暗部に基づいて露出補正を行っている。
【００１８】
すなわち、カラー映像信号Ｂ１によって得られた映像全体の平均照度が比較的低照度の場合には、映像の明るい部分であるハイライト部に合わせて露出を大きくするように補正する。また、平均照度が比較的高照度の場合には、映像の暗い部分である暗部に合わせて露出を小さくするように補正する。
【００１９】
また、露出制御手段Ｈにおける他の露出補正の方法としては、所定の照度以下では低アンプ感度とし、所定の照度以上では高アンプ感度として露出補正を行なう場合もある。
【００２０】
すなわち、ガンマ値可変機能を設けたＣＣＤカメラを備え、低照度下で十分なカラー映像信号Ｂ１レベルが得られない場合には、ガンマ値を最低値にして従来と同様に黒側の階調再現性を確保できるようにした。一方、最大露出状態よりも光量が十分に得られる場合には、ガンマ値を低照度下よりも相対的に大きな値としたことにより、カラー映像信号Ｂ１の高レベル部分のリニアリティが改善されるので、白潰れの発生を防止して、低照度下から高照度下まで黒潰れ、白潰れのない良好な映像信号を得ることができる。
【００２１】
ここで、本実施の形態において使用した日亜化学工業株式会社製白色ＬＥＤの概要について以下に説明する。この白色ＬＥＤは、基本的構造において通常のＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤと同じであるが、発光源のチップ表面には蛍光体が薄くコーティングされている。そして、このチップから放射された青色光は、蛍光体の中に入射した後、蛍光体内で吸収と散乱を繰り返した後、外へ放射される。このとき、蛍光体に吸収された青色光は、励起源として作用し、黄色の蛍光を発する。そして、この黄色光と青色光が混ざり合って白色に見えるものである。なお、この白色ＬＥＤの特性は、電流２０ｍＡ、周囲温度２５゜Ｃ時に、光度３ｃｄ、効率５．０ｌｍ/Ｗで、色温度８０００Ｋを有する。
【００２２】
図３は、白色ＬＥＤの分光分布図である。これによると、約３８０ｎｍないし８００ｎｍの可視光波長域で発光しており、特に青色光を示す４５０ｎｍ付近および黄色光を示す５５０ｎｍ付近になだらかな発光ピークがある分光特性を有している。
【００２３】
図４は、白熱電球（東芝ライテック（株）製ホワイトランプ）の分光分布図である。これによると、約４００ｎｍないし２０００ｎｍの可視光波長域および赤外波長域で発光しており、大部分のエネルギーは、赤外波長域で放射されているものである。
【００２４】
図５は、蛍光ランプ（東芝ライテック（株）製メロウ５Ｎ）の分光分布図である。これによると、約４００ｎｍないし７２０ｎｍの可視光波長域で発光しており、特に、赤色光、緑色光および青色光等に発光ピークがある分光特性を有している。
【００２５】
上述したように、ほとんどが赤外波長域のものであって可視光波長域のエネルギーが低い白熱電球では、被写体を十分に照明できにくく、また、色合いも十分なものを得られるものではない。また、複数の発光ピークがある分光特性を有する蛍光ランプでは、カラー映像の色合いがいずれかの発光ピークに左右されやすくなる。この場合、蛍光ランプまたは映像信号処理回路等で調整する必要がある。  さらに、蛍光ランプは、特別に点灯回路が必要で大形、高価になる場合がある。
【００２６】
したがって、鮮明なカラー映像を得るためには、自然光のような連続スペクトルが最も好ましいものであり、約３８０ｎｍないし８００ｎｍの可視光波長域で発光しており、また、なだらかな発光ピークがある分光特性を有している白色ＬＥＤは、このような場合に容易に採用されやすいものである。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、露出制御手段により、低照度下から高照度下まで黒潰れ、白潰れのない良好な映像信号を得ることができ、カラーモニタで夜間等でも鮮明な映像を得ることができる。
【００２８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、光源から放射される光が拡散されるので被写体を均一に照明することができるとともに、被写体である例えば訪問者に眩しさを感じさせにくくすることができる。
【００２９】
請求項３記載の発明では、小形光源は、白色ＬＥＤであるので、子機を大形化することなく、子機内部に容易に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すカラーテレビドアホン装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態を示すカラーテレビドアホン装置のブロック図。
【図３】白色ＬＥＤの分光分布図。
【図４】白熱電球（東芝ライテック（株）製ホワイトランプ）の分光分布図。
【図５】蛍光ランプ（東芝ライテック（株）製メロウ５Ｎ）の分光分布図。
【符号の説明】
１…子機
１ａ…子機本体
１ｂ…固体撮像素子
１ｇ…小形光源
１ｆ…光拡散手段
２…カラーテレビドアホン親機
３…ケーブル
Ｃ…映像信号処理手段
Ｇ…音声信号処理手段
Ｈ…露出制御手段
Ｉ…照度検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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