JP2000041190A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号情報のための専用の受光部を設ける必要
のない撮像装置を提供する。 【解決手段】 固体撮像素子を受像手段として有する撮
像装置であって、前記受像手段１３は、可視域の光によ
り被写体を撮像するための領域と、可視域外の光により
信号情報を得るための領域とを備えるか、または、可視
域の光により被写体を撮像するときと可視域外の光によ
り信号情報を得るときとで特性が切り替わる、ことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＣＤなどの固体撮
像素子を用いて撮像する撮像装置に関し、とくに、撮像
装置に対する信号伝達の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤなどの固体撮像素子を用いて撮像
する撮像装置として、静止画を主に撮影するものとして
ディジタルスチルカメラが、また、動画を撮影するもの
としてビデオカメラが知られている。また、近年は、デ
ィジタルスチルカメラでも動画を撮影することが可能で
あったり、ビデオカメラでもスチル撮影モードを備える
ようになっている。

【０００３】また、ディジタルスチルカメラやビデオカ
メラにおいて、リモートコントロール（以下、この明細
書ではリモコンと言う）で各種操作（撮影開始，撮影終
了，ズームレンズの操作など）が可能になっているもの
が存在している。

【０００４】なお、このリモコン操作のために、リモコ
ン送信機から可視域外である赤外光を変調して送信し、
この赤外光をカメラ側の受信部で受信する構成になって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
リモコン操作を可能にするためには、専用の受信装置を
カメラ側に設ける必要がある。そして、なるべく遠くか
らも操作を可能にするためには、受光部の前面に十分な
開口を設ける必要がある。

【０００６】このため、筐体の大きさを増したり、デザ
イン上の制約となったり、製造コストを増大させる原因
となっていた。また、デザイン上の観点から受光部は目
立たないように処理されていることが多い。このような
場合、受光部がカメラ正面に配置されているにもかかわ
らず、それに気づかず、カメラ背面からリモコン操作を
行った場合、リモコンが動作しないという問題も生じ
る。

【０００７】本発明は上記技術的課題に鑑みてなされた
ものであって、信号情報のための専用の受光部を設ける
必要のない撮像装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決する本願発明は以下に述べるようなものである。 （１）請求項１の発明は、固体撮像素子を用いて被写体
を可視域の光で撮像する撮像装置であって、前記固体撮
像素子により可視域外の光を検出し、該可視域外の光に
含まれる信号情報を読みとることを特徴とする撮像装置
である。

【０００９】この発明では、通常の撮影では固体撮像素
子を用いて可視域の光で被写体を撮像するようにしてお
り、外部からの信号情報を受信する際には、固体撮像素
子により可視域外の光を検出し、該可視域外の光に含ま
れる信号情報を読みとるようにしている。このように構
成した結果、信号情報のための専用の受光部を撮像装置
側に設ける必要がなくなり、筐体、外観デザイン、製造
コストに問題を生じることのない撮像装置を実現するこ
とが可能になる。

【００１０】（２）請求項２記載の発明は、固体撮像素
子を有する撮像装置であって、前記固体撮像素子は、可
視域の光により被写体を撮像するための領域と、可視域
外の光により信号情報を得るための領域とを備える、こ
とを特徴とする撮像装置である。

【００１１】この発明では、通常の撮影では可視域の光
に感度を有する受光素子を用いて被写体を撮像するよう
にしており、外部からの信号情報の受信では可視域外の
光に感度を有する受光素子を用いている。このように構
成した結果、信号情報のための専用の受光部を撮像装置
側に設ける必要がなくなり、筐体、外観デザイン、製造
コストに問題を生じることのない撮像装置を実現するこ
とが可能になる。また、通常の撮影と外部からの信号受
信とを並行して行うことも可能になる。

【００１２】（３）請求項３記載の発明は、固体撮像素
子を有する撮像装置であって、前記固体撮像素子の所定
の領域が、可視域の光により撮像するための領域として
用いられる場合と、可視域外の光により信号情報を得る
ための領域として用いられる場合とに、切り替わること
を特徴とする撮像装置である。

【００１３】この発明では、通常の撮影では可視域の光
に感度を有する状態に切り替わった固体撮像素子を用い
て被写体を撮像するようにしており、外部からの信号情
報の受信では可視域外の光に感度を有する状態に切り替
わった固体撮像素子を用いている。このように構成した
結果、信号情報のための専用の受光部を撮像装置側に設
ける必要がなくなり、筐体、外観デザイン、製造コスト
に問題を生じることのない撮像装置を実現することが可
能になる。

【００１４】（４）請求項４記載の発明は、前記切り替
えは、分光特性の異なるフィルタ手段の入れ替えにより
行われる、ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置で
ある。

【００１５】この発明では、通常の撮影では、フィルタ
手段の入れ替えにより可視域の光に感度を有する状態に
切り替わった固体撮像素子を用いて被写体を撮像する。
また、外部からの信号情報の受信では、フィルタ手段の
入れ替えにより可視域外の光に感度を有する状態に切り
替わった固体撮像素子を用いる。このように構成した結
果、信号情報のための専用の受光部を撮像装置側に設け
る必要がなくなり、筐体、外観デザイン、製造コストに
問題を生じることのない撮像装置を実現することが可能
になる。

【００１６】（５）なお、本願明細書において、各用語
は以下の意味を有するものとして扱う。可視域とは、波
長が４００nm〜７５０nmの範囲の、眼が視覚的に感じう
る電磁波の波長範囲を言う。可視域外とは、前記可視域
に含まれない範囲であり、眼が視覚的に感じることのな
い電磁波の波長範囲を言う。

【００１７】固体撮像素子とは、信号電荷の生成と該電
荷の読み出しとを、すべて固体中で行うようにした撮像
デバイスのことを言い、ＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ撮像素
子などが該当する。

【００１８】また、可視域外の光で受信される信号情報
としては、撮像装置自体の操作に関する情報のみなら
ず、たとえば、撮像した画像をどのように利用するか
（その画像を基にしてプリントを何枚するかなど）の情
報、コメント、各種の情報が該当する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態例を
詳細に説明する。 ＜撮像装置の構成＞まず、図１を参照して本実施の形態
例で使用する撮像装置の全体構成について説明する。

【００２０】この図１は本発明の実施の形態の撮像装置
について、撮像と信号情報の受信に関する部分の電気的
な概略構成を示す機能ブロック図である。また、図２は
本実施の形態例の撮像装置の光学的な構成要素の配置を
示した側面図である。

【００２１】これらの図１と図２とにおいて、１０は撮
像装置の各部を制御する制御手段としてのＣＰＵ、１１
は被写体像を固体撮像素子の受光面に結像させるための
光学系を構成するレンズ、１２は後述する所定の波長成
分を透過または除去するための光学的なフィルタ、１３
はＣＣＤやＭＯＳ等の固体撮像素子、１４は固体撮像素
子１３から読み出された受光信号を処理して所定の画像
データを生成する信号処理部、１５は生成された画像デ
ータを記憶するメモリ、１６はフィルタ１２が複数設け
られている場合に適切なフィルタを挿入するフィルタ駆
動部、１７は固体撮像素子１２を駆動する撮像素子駆動
部、１８は固体撮像素子１３から読み出された受光信号
に含まれる信号情報をデコードするデコーダ、１９は使
用者からの各種操作が入力される操作部、２０は撮像し
ようとしている（つまり、画像データをメモリに記憶し
ようとしている）または、すでに撮像した被写体の画像
の表示などを行う表示手段としてのディスプレイであ
る。

【００２２】ここで、固体撮像素子１３の受光素子（フ
ォトセンサ）は、可視領域の光（可視光）だけでなく、
可視域外の光（とくに、赤外線）にも感度を有してい
る。このため、通常の被写体の撮像の際には、後述する
ように赤外線を遮断するための赤外カットフィルタを配
置している。

【００２３】また、フィルタ１２は図２に示すように、
通常の被写体の撮像のために、可視域外の光である赤外
線を遮断する赤外カットフィルタ１２ａと、被写体像の
エッジの着色を防止するための光学的ローパスフィルタ
１２ｂとが設けられている。また、信号情報の受信のた
めに可視領域のみを遮断する可視光カットフィルタ１２
ｃが配置されている。

【００２４】なお、ここでは、赤外カットフィルタ１２
ａと光学的ローパスフィルタ１２ｂとは一体となってお
り、これを便宜上、撮像用フィルタと呼ぶことにする。
また、可視光カットフィルタ１２ｃを便宜上、信号情報
受信用フィルタと呼ぶことにする。

【００２５】そして、この撮像用フィルタと信号情報受
信用フィルタとは、モード（撮像モード／通信モード）
によって、いずれか一方が選択的にフィルタ駆動部１６
によって光路中に挿入されるように構成されている。な
お、このほかに、光学的ローパスフィルタ１２ｂは固定
状態であって、赤外カットフィルタ１２ａと可視光カッ
トフィルタ１２ｃとのいずれか一方がモードに応じて選
択的に光路中に挿入されるような構成であってもよい。

【００２６】以上のような撮像装置において、レンズ１
１を介して得られた光画像はフィルタ１２を介して、Ｃ
ＣＤやＭＯＳ等の固体撮像素子１３の受光面に結像され
る。ここで、固体撮像素子１３は受光面に結像された光
画像を電荷量に光電変換し、撮像素子駆動部１７からの
転送パルスまたは駆動パルスによってアナログの受光信
号を出力する。出力された受光信号は、信号処理部１４
においてディジタル信号としての画像データに変換さ
れ、撮影ボタン（図示せず）の押下に連動してメモリ１
５に蓄積（記憶）される。また、ディスプレイ２０は、
信号処理部１４で生成された画像データやメモリ１５に
記憶された画像データを基にして、画像を表示する。

【００２７】これらの処理はＣＰＵ１０とのデータ交換
により行なわれ、必要に応じて露出やフォーカス、白バ
ランス調整が行われる。 ＜撮像装置の動作＞操作部１９からの操作を受けたＣＰ
Ｕ１０は、操作部１９で指定されたモードで撮像装置１
を動作させる。撮影モードの設定がなされている場合、
または、通信モードの設定がなされていない場合には、
ＣＰＵ１０はフィルタ駆動部１６によって撮像用フィル
タ（赤外カットフィルタ１２ａと光学的ローパスフィル
タ１２ｂ）を固体撮像素子１３の受光面の所定の位置に
配置する。これにより、通常の可視域の光を用いた被写
体の撮像が実行される。

【００２８】レンズ１１とフィルタ１２とを通過した被
写体像の光は、固体撮像素子１３により光電変換され、
さらに、信号処理部１４においてディジタル信号として
の画像データに変換され、被写体の画像データがディス
プレイ２０に表示される。また、操作部１９に設けられ
た撮影ボタン（図示せず）が押下されると、この押下に
連動して、信号処理部１４で変換された画像データがメ
モリ１５に蓄積される。

【００２９】また、操作部１９で通信モードの設定がな
された場合、ＣＰＵ１０はフィルタ駆動部１６によって
信号情報受信用フィルタ（可視光カットフィルタ１２
ｃ）を固体撮像素子１３の受光面の所定の位置に配置す
る。これにより、通常の可視域の光は遮断され、リモコ
ン送信機などの信号送信手段からの赤外線による信号情
報が受信される。受信された信号情報はデコーダ１８に
より解析され、信号情報に含まれているデータが抽出さ
れる。そして、抽出されたデータはＣＰＵ１０に転送さ
れ、ＣＰＵ１０が該データに従って必要な動作を行う。

【００３０】なお、この通信モードの状態では、信号情
報を受信することが目的であるので、ビデオの読み出し
周期（１／６０秒）とは関係なく、短い周期で読み出し
を繰り返すことで、信号情報を転送する赤外線のキャリ
ア周波数を高めることが可能になり、単位時間あたりの
情報量を増大させることが可能になる。 ここで、信号
情報に含まれる情報としては、撮像装置の操作のための
情報以外にも、たとえば、プリント枚数の指定，プリン
トサイズの指定，プリント色（通常色，セピア色など）
の指定，コメントの設定，などがある。このような情報
を受信したときには、ＣＰＵ１０は撮像した画像データ
とこのような情報とをメモり１５上で関連付けておく。
これにより、画像データによるプリントをラボで依頼す
る際の手続きがきわめて簡単なものになる。

【００３１】なお、関連付けの手法としては、表示手段
としてのディスプレイ２０に、すでに撮像されていてメ
モリ１５に記憶された被写体の画像データの画像が表示
されているときに入力される情報と、表示されているこ
の画像の画像データとを関連付けるようにしてもよい。

【００３２】なお、このような信号情報の送信は、専用
のリモコン送信機から送信することが一般的であるが、
その信号情報の信号フォーマットを送信可能にするソフ
トウェアを用いることで、赤外線ポートを備えたコンピ
ュータや電子手帳などの機器から送信することも可能で
ある。

【００３３】また、このように信号情報を送信する際に
は、使用者は撮像装置のレンズに向かって送信を行えば
よいので、機器の向きを調整するのが簡単に行えるよう
になり、信号情報が確実に伝送される。また、撮像装置
のレンズを受光部の開口部として兼用しているので、撮
像装置の外観にも何ら問題を与えることがない。そし
て、専用の受光部を設ける必要がないので、部品点数の
削減により、製造コストの低減、信頼性の向上を図るこ
とも可能である。

【００３４】また、以上の実施の形態例の説明では、撮
影モードと通信モードとを操作部１９からの操作で切り
替えるものとしていた。これ以外に、撮像した画像をデ
ィスプレイ２０にて表示しているとき、すなわち再生モ
ードになっているときに、ＣＰＵ１０が自動的に通信モ
ードとしての動作を行うようにしてもよい。この場合に
は、上述したように、再生中の画像の画像データと信号
情報との関連付けを行うようにすればよい。そして、こ
のようなモード切り替えを行うことで、通信モードに切
り替えるための操作をする必要がなくなり、使い勝手が
向上する。

【００３５】以上の実施の形態例は、撮影モードと通信
モードとで受像手段の分光特性を変えるようにしてい
た。これ以外に、固体撮像素子１３の撮像領域の一部に
信号情報受信領域を設けることが可能である。

【００３６】図３（ａ）は従来の固体撮像素子の受光面
を模式的に示した説明図である。ここで、ハッチングで
示された部分がフォトセンサと転送路（転送ＣＣＤまた
は信号線）などの領域である。従来の固体撮像素子は可
視域の光で撮像を行うものであるので、この受光面全体
を撮像領域として赤外カットフィルタが設けられてい
た。なお、このような固体撮像素子でも、この撮像領域
のすべての画素の信号が画像データの生成に用いられる
のではなく、周辺部の信号は利用されることなく捨てら
れていた。

【００３７】そこで、この実施の形態例では、図３
（ｂ）に示すように、画像データの生成に用いる領域を
含むようにして撮像領域とし、赤外カットフィルタを設
ける。そして、画像データの生成に用いない領域のすべ
てまたは一部を信号情報受信領域として可視光カットフ
ィルタを設ける。

【００３８】以上のように固体撮像素子１３の受光面を
用途に応じて分けて、赤外カットフィルタと可視光カッ
トフィルタとを設けておくことで、図１や図２に示した
フィルタ駆動部１６を省略することが可能になる。これ
により、部品点数の削減と信頼性の向上とを図ることが
可能になる。

【００３９】このように受光面を分けて構成した場合で
は、通常の被写体の撮像と信号情報の受信とを並行して
行うことが可能になる。従って、モード切り替えが不要
になり、使用者はモードを意識せずに、撮像中にリアル
タイムで必要な信号情報を撮像装置側に転送することが
可能になる。

【００４０】この場合、ＣＣＤ型撮像素子では垂直転送
と水平転送とにより全ての受光信号が一連の信号として
取り出されるため、信号情報受信領域の信号が固体撮像
素子１３から読み出されるタイミングに合わせて、デコ
ーダ１８が信号情報の抽出を行えばよい。なお、この場
合には、信号情報を転送する赤外線のキャリア周波数は
ビデオ信号のフィールド周波数に依存することになり、
６０Ｈｚまたはその整数分の一になる。

【００４１】また、ＭＯＳ型撮像素子ではスイッチング
により所望の画素の読み出しが可能であるため、垂直帰
線期間や電荷蓄積時間などで信号情報受信領域の読み出
しを行えばよい。この場合には、ビデオ信号の読み出し
周期（１／６０秒）に関係なく、信号情報受信領域だけ
を高速に繰り返して読み出すことが可能になる。これに
より、信号情報を転送する赤外線のキャリア周波数を高
めることが可能になり、単位時間あたりの情報量を増大
させることが可能になる。

【００４２】また、以上のように固体撮像素子１３の受
光面を用途に応じて分けて、赤外カットフィルタと可視
光カットフィルタとを設けておいた場合でも、撮像モー
ドと通信モードとを分けて、撮像と信号情報の受信とを
別個に行うことも可能である。

【００４３】また、以上の各実施の形態例において、可
視域外の光として赤外線の場合を例にして説明してきた
が、固体撮像素子が感度を有する波長の電磁波であれば
赤外線に限るものではない。

【００４４】

【発明の効果】以上実施の形態例及と共に詳細に説明し
たように、通常の撮影では固体撮像素子を用いて可視域
の光で被写体を撮像するようにし、外部からの信号情報
を受信する際には固体撮像素子により可視域外の光を検
出し、該可視域外の光に含まれる信号情報を読みとるよ
うにすることで、信号情報のための専用の受光部を撮像
装置側に設ける必要がなくなり、筐体、外観デザイン、
製造コストに問題を生じることのない撮像装置を実現す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例で使用する撮像装置の構
成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態例の撮像装置の光学系の様
子を示す側面図である。

【図３】本発明の実施の形態例の撮像装置において使用
する撮像素子の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ １１ レンズ １２ フィルタ １３ 固体撮像素子 １４ 信号処理部 １５ メモリ １６ フィルタ駆動部 １７ 撮像素子駆動部 １８ デコーダ １９ 操作部 ２０ ディスプレイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を用いて被写体を可視域の
   光で撮像する撮像装置であって、 前記固体撮像素子により可視域外の光を検出し、該可視
   域外の光に含まれる信号情報を読みとることを特徴とす
   る撮像装置。
2. 【請求項２】 固体撮像素子を有する撮像装置であっ
   て、 前記固体撮像素子は、可視域の光により被写体を撮像す
   るための領域と、可視域外の光により信号情報を得るた
   めの領域とを備える、 ことを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 固体撮像素子を有する撮像装置であっ
   て、 前記固体撮像素子の所定の領域が、可視域の光により撮
   像するための領域として用いられる場合と、可視域外の
   光により信号情報を得るための領域として用いられる場
   合とに、切り替わることを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 前記切り替えは、分光特性の異なるフィ
   ルタ手段の入れ替えにより行われる、 ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。