JP2021076722A - camera - Google Patents

Abstract

To provide a camera capable of generating an infrared light image and a visible light image of a subject.SOLUTION: A camera according to the present invention comprises: a lens; a visible light sensor which is arranged on the optical axis of the lens; a near infrared light reflection body which is provided between the lens and the visible light sensor obliquely to the optical axis of the lens, and reflects light made incident from a normal direction and having a wavelength in a first wavelength range equal to or larger than 620 nm with a reflectivity of 5% or larger; an infrared light sensor that the light reflected by the near infrared light reflection body impinges on; and an absorption film which is provided between the visible light sensor and the near infrared light reflection body, and transmits light having a wavelength in a second wavelength range equal to or larger than 610 nm with a transmissivity of 5% or less, a reflection rising wavelength in the first wavelength range being 10 nm or larger longer than a short wavelength-side waveform in the second wavelength range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、カメラに関する。 The present invention relates to a camera.

可視光を用いて撮影するカメラが利用されている。入射光を基に撮像データを生成するＣｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）イメージセンサやＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）イメージセンサ等は、可視光よりも広い範囲の波長に対して感度を有する。そのため、可視光で撮影を行うカメラでは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサへの可視光以外の光の入射を抑止するフィルタが利用される。 Cameras that shoot using visible light are used. Charge Coupled Device (CCD) image sensors and Complementary Metal-Oxide-Semicondutor (CMOS) image sensors that generate imaging data based on incident light have sensitivity to a wider range of wavelengths than visible light. Therefore, in a camera that shoots with visible light, a filter that suppresses the incident of light other than visible light on the CCD sensor or CMOS sensor is used.

例えば、特許文献１では誘電体多層膜と近赤外光を吸収する光吸収インクを利用したフィルタが提案されている。特許文献２では、可視光領域の光線透過率を高く維持しつつ、近赤外領域の光を広範囲にわたってカットすることができる吸収層を備えた光選択透過フィルターが提案されている。 For example, Patent Document 1 proposes a filter using a dielectric multilayer film and a light absorbing ink that absorbs near-infrared light. Patent Document 2 proposes a light selective transmission filter provided with an absorption layer capable of cutting light in the near infrared region over a wide range while maintaining a high light transmittance in the visible light region.

国際公開第２０１８／１５５６３４号International Publication No. 2018/155634 特開２０１９−０４９５８６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-049586

可視光による撮影で取得する可視光像は被写体の色の情報を含む。そのため、可視光像によれば、色のみが異なる被写体の識別も容易に行うことができる。周囲が暗い環境では、可視光像は不鮮明な撮像になりやすいため、赤外光による撮影が行われる。赤外光で撮影することで、周囲が暗い環境において可視光像よりも鮮明な赤外光像を取得することができる。しかしながら、赤外光像は白黒画像になることから、被写体がどのような色であったのかを赤外光像から判別することは困難となる。 The visible light image acquired by shooting with visible light includes information on the color of the subject. Therefore, according to the visible light image, it is possible to easily identify a subject having only different colors. In a dark environment, the visible light image tends to be unclear, so infrared light is used for imaging. By photographing with infrared light, it is possible to obtain an infrared light image that is clearer than the visible light image in a dark surrounding environment. However, since the infrared light image is a black-and-white image, it is difficult to determine what color the subject was from the infrared light image.

開示の技術の１つの側面は、被写体の赤外光像と可視光像とを生成可能なカメラを提供することを目的とする。 One aspect of the disclosed technique is to provide a camera capable of producing an infrared light image and a visible light image of a subject.

開示の技術の１つの側面は、次のようなカメラによって例示される。本カメラは、レンズと、前記レンズの光軸上に配置される可視光センサと、前記レンズと前記可視光センサとの間において前記レンズの光軸に対して斜めに設けられ、法線方向から入射する６２０ｎｍ以上の第１波長範囲内の波長の光を５％以上の反射率で反射する近赤外線反射体と、前記近赤外線反射体によって反射された光が入射する赤外光センサと、前記可視光センサと前記近赤外線反射体の間に設けられ、６１０ｎｍ以上の第２波長範囲内の波長の光を５％以下の透過率で透過させる吸収膜を備え、前記第１波長範囲の反射立ち上がり波長は前記第２波長範囲の短波長側の波長よりも１０ｎｍ以上長いことを特徴とする。 One aspect of the disclosed technique is illustrated by the following cameras. This camera is provided between the lens, the visible light sensor arranged on the optical axis of the lens, and the lens and the visible light sensor at an angle with respect to the optical axis of the lens, and is provided from the normal direction. A near-infrared reflector that reflects incident light having a wavelength within the first wavelength range of 620 nm or more with a reflectance of 5% or more, an infrared light sensor that receives light reflected by the near-infrared reflector, and the above. An absorption film provided between the visible light sensor and the near-infrared reflector and transmitting light having a wavelength in the second wavelength range of 610 nm or more with a transmission rate of 5% or less is provided, and reflection rise in the first wavelength range is provided. The wavelength is characterized by being 10 nm or more longer than the wavelength on the short wavelength side of the second wavelength range.

本カメラは、被写体の赤外光像と可視光像とを生成することができる。 This camera can generate an infrared light image and a visible light image of a subject.

図１は、実施形態に係るカメラを模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a camera according to an embodiment. 図２は、実施形態に係るカメラが実装するビームスプリッタの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a beam splitter implemented by the camera according to the embodiment. 図３は、近赤外線反射体の反射特性を模式的に例示する図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the reflection characteristics of the near-infrared reflector. 図４は、近赤外線反射体の透過特性を模式的に例示する図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the near-infrared reflector. 図５は、近赤外線吸収体の透過特性を模式的に例示する図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the near-infrared absorber. 図６は、ビームスプリッタの反射特性を模式的に例示する図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the reflection characteristics of the beam splitter. 図７は、ビームスプリッタの透過特性を模式的に例示する図である。FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the beam splitter. 図８は、画像処理回路による可視光像と赤外光像の合成を例示する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the synthesis of a visible light image and an infrared light image by an image processing circuit. 図９は、第１変形例に係るカメラの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a camera according to the first modification. 図１０は、第２変形例に係るカメラの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a camera according to the second modification. 図１１は、第３変形例に係るカメラの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a camera according to the third modification. 図１２は、第４変形例に係るカメラの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a camera according to the fourth modification. 図１３は、第５変形例に係るカメラの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a camera according to the fifth modification. 図１４は、第１適用例を模式的に例示する図である。FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a first application example.

＜実施形態＞
実施形態に係るカメラは、例えば、以下の構成を有する。実施形態に係るカメラは、
レンズと、
前記レンズの光軸上に配置される可視光センサと、
前記レンズと前記可視光センサとの間において前記レンズの光軸に対して斜めに設けられ、法線方向から入射する６２０ｎｍ以上の第１波長範囲内の波長の光を５％以上の反射率で反射する近赤外線反射体と、
前記近赤外線反射体によって反射された光が入射する赤外光センサと、
前記可視光センサと前記近赤外線反射体の間に設けられ、６１０ｎｍ以上の第２波長範囲内の波長の光を５％以下の透過率で透過させる吸収膜を備え、
前記第１波長範囲の反射立ち上がり波長は前記第２波長範囲の短波長側の波長よりも１０ｎｍ以上長い。 <Embodiment>
The camera according to the embodiment has, for example, the following configuration. The camera according to the embodiment is
With the lens
A visible light sensor arranged on the optical axis of the lens and
Light having a wavelength within the first wavelength range of 620 nm or more incident from the normal direction is provided between the lens and the visible light sensor at an angle to the optical axis of the lens with a reflectance of 5% or more. A near-infrared reflector that reflects,
An infrared light sensor in which the light reflected by the near-infrared reflector is incident, and
An absorbing film provided between the visible light sensor and the near-infrared reflector and transmitting light having a wavelength in the second wavelength range of 610 nm or more with a transmittance of 5% or less is provided.
The reflection rising wavelength in the first wavelength range is 10 nm or more longer than the wavelength on the short wavelength side of the second wavelength range.

可視光センサおよび赤外光センサは、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサは、可視光の波長域よりも広い波長域に対して感度を有する。そのため、カメラでは、可視光センサが生成する可視光像の画質低下を抑制するため、入射光のうち可視光以外の光が可視光センサに入射することを抑制するフィルタが設けられる。本カメラでは、フィルタとして、近赤外線反射体と吸収膜を採用する。近赤外線反射体および吸収膜を透過した光が可視光センサに入射され、近赤外線反射体で反射した光が赤外光センサに入射されることで、本カメラは、被写体の可視光像と赤外光像を同時に取得できる。 The visible light sensor and the infrared light sensor are, for example, a CCD image sensor and a CMOS image sensor. The CCD image sensor and the CMOS image sensor have sensitivity to a wavelength range wider than the wavelength range of visible light. Therefore, in order to suppress the deterioration of the image quality of the visible light image generated by the visible light sensor, the camera is provided with a filter that suppresses the incident light other than the visible light from entering the visible light sensor. This camera uses a near-infrared reflector and an absorbing film as filters. The light transmitted through the near-infrared reflector and the absorbing film is incident on the visible light sensor, and the light reflected by the near-infrared reflector is incident on the infrared light sensor. External light images can be acquired at the same time.

ここで、近赤外線反射体は、例えば、屈折率が互いに異なる誘電体を積層して形成される誘電体多層膜である。近赤外線反射体は、法線方向から入射する６２０ｎｍ以上の第１波長範囲内の波長の光を５％以上の反射率で反射するように設計される。近赤外線反射体は、光の入射角によって反射させる光の波長が短波長側に変動する。ここで、６２０ｎｍ以上の第１波長範囲内の波長の光は、例えば、波長６２０ｎｍから１４００ｎｍの近赤外光である。 Here, the near-infrared reflector is, for example, a dielectric multilayer film formed by laminating dielectrics having different refractive indexes. The near-infrared reflector is designed to reflect light having a wavelength within the first wavelength range of 620 nm or more incident from the normal direction with a reflectance of 5% or more. In the near-infrared reflector, the wavelength of the light reflected by the incident angle of the light fluctuates to the short wavelength side. Here, the light having a wavelength within the first wavelength range of 620 nm or more is, for example, near-infrared light having a wavelength of 620 nm to 1400 nm.

吸収膜は、６１０ｎｍから８００ｎｍの範囲で透過率が５％以下となる第２波長範囲を有する。６１０ｎｍ以上の第２波長範囲内の波長の光は、例えば、波長７００ｎｍから７５０ｎｍの波長範囲を持つ。また、近赤外線反射体が法線方向から入射する光を５％以上
の反射率で反射する光の短波長側の波長（反射立ち上がり波長）は吸収膜が５％以下の透過率で透過させる光の短波長側の波長よりも１０ｎｍ以上長い。そのため、近赤外線反射体が反射する光の波長が入射角に応じて短波長側に変動しても、吸収膜の第２波長範囲の短波長以下（透過５％以上）の透過率が減ずることが防げる。そのため、本カメラは、近赤外線反射体への光の入射角の変動に起因する可視光像の画質の低下が抑制される。 The absorbing film has a second wavelength range in which the transmittance is 5% or less in the range of 610 nm to 800 nm. Light having a wavelength within the second wavelength range of 610 nm or more has, for example, a wavelength range of 700 nm to 750 nm. Further, the wavelength on the short wavelength side (reflection rising wavelength) of the light reflected by the near-infrared reflector from the normal direction with a transmittance of 5% or more is the light transmitted by the absorbing film with a transmittance of 5% or less. It is 10 nm or more longer than the wavelength on the short wavelength side of. Therefore, even if the wavelength of the light reflected by the near-infrared reflector fluctuates to the short wavelength side according to the incident angle, the transmittance of the short wavelength or less (transmission 5% or more) in the second wavelength range of the absorbing film is reduced. Can be prevented. Therefore, in this camera, deterioration of the image quality of the visible light image due to the fluctuation of the incident angle of light on the near-infrared reflector is suppressed.

実施形態に係るカメラは、次の特徴を備えてもよい。前記反射立ち上がり波長は７５０ｎｍ以上であり、前記第２波長範囲の短波長側の波長は、７００ｎｍ以下である。このような特徴を有することで、可視光センサの撮影に好適な波長７００ｎｍ以下の光を可視光センサに入射させることができる。そのため、可視光センサが生成する可視光像への画質の低下が抑制される。 The camera according to the embodiment may have the following features. The reflection rising wavelength is 750 nm or more, and the wavelength on the short wavelength side of the second wavelength range is 700 nm or less. By having such a feature, light having a wavelength of 700 nm or less suitable for photographing by the visible light sensor can be incident on the visible light sensor. Therefore, the deterioration of the image quality of the visible light image generated by the visible light sensor is suppressed.

なお、近赤外線反射体は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の群から選択される互いに異なる屈折率を有する誘電体を積層して形成されてもよい。また、吸収膜は、スクアリリウム化合物を含んでもよい。 The near-infrared reflectors are magnesium fluoride (MgF ₂ ), titanium dioxide (TiO ₃ ), silicon dioxide (SiO ₂ ), niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ), and tantalum pentoxide (Ta ₂ O ₅ ). It may be formed by laminating dielectrics selected from the group and having different refractive indexes from each other. Further, the absorption membrane may contain a squarylium compound.

また、前記光軸と前記近赤外線反射体の法線との角度が４５度であってもよい。光軸と近赤外線反射体の法線との角度が４５度となることで、近赤外線反射体で反射した光がレンズに逆入射することが抑制される。また、前記近赤外線反射体と前記吸収膜とは、透明基板上に積層されてもよい。透明基板は、板状に形成された基板の他、プリズムを含んでもよい。 Further, the angle between the optical axis and the normal line of the near-infrared reflector may be 45 degrees. By setting the angle between the optical axis and the normal of the near-infrared reflector to 45 degrees, it is possible to prevent the light reflected by the near-infrared reflector from being back-entered into the lens. Further, the near-infrared reflector and the absorbing film may be laminated on a transparent substrate. The transparent substrate may include a prism as well as a plate-shaped substrate.

実施形態に係るカメラは、次の特徴を備えてもよい。前記赤外光センサは、前記可視光センサよりも小さく形成される。赤外光は可視光よりも波長が長いことから、遠方の撮影に好適である。遠方の撮影には画角は狭くてもよいため、赤外光センサを可視光センサよりも小型に形成してもよい。このような特徴を備えることで、カメラの小型化が容易になる。 The camera according to the embodiment may have the following features. The infrared light sensor is formed smaller than the visible light sensor. Since infrared light has a longer wavelength than visible light, it is suitable for distant photography. Since the angle of view may be narrow for distant photography, the infrared light sensor may be formed smaller than the visible light sensor. By providing such a feature, it becomes easy to miniaturize the camera.

実施形態に係るカメラは、次の特徴を備えてもよい。前記可視光センサが生成する可視光像と前記赤外光センサが生成する赤外光像とを合成した合成画像を生成する生成手段をさらに備える。可視光像は被写体の色を示す情報を含む一方で、周囲が暗い環境では不鮮明になりやすい。赤外光像は、周囲が暗い環境でも撮像が鮮明である一方で、被写体の色の情報は白黒に変換されてしまう。生成手段は、特徴の異なる可視光像と赤外光像とを合成することで、周囲が暗い環境でも鮮明な、また、被写体の色の情報を含む合成画像を生成することができる。 The camera according to the embodiment may have the following features. Further provided is a generation means for generating a composite image in which the visible light image generated by the visible light sensor and the infrared light image generated by the infrared light sensor are combined. While the visible light image contains information indicating the color of the subject, it tends to be blurred in a dark environment. Infrared light images are clearly imaged even in a dark environment, but the color information of the subject is converted to black and white. By synthesizing a visible light image and an infrared light image having different characteristics, the generation means can generate a composite image that is clear even in a dark surrounding environment and includes information on the color of the subject.

以下、図面を参照して、実施形態に係るカメラについて説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。 Hereinafter, the camera according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The configurations of the embodiments shown below are examples, and the disclosed technology is not limited to the configurations of the embodiments.

図１は、実施形態に係るカメラを模式的に示す図である。図１に例示されるカメラ１００は、レンズユニット１、ビームスプリッタ２、可視光センサ３、赤外光センサ４および画像処理回路５を備える。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a camera according to an embodiment. The camera 100 illustrated in FIG. 1 includes a lens unit 1, a beam splitter 2, a visible light sensor 3, an infrared light sensor 4, and an image processing circuit 5.

レンズユニット１は、鏡筒１２内に１または複数のレンズ１１を収容するユニットである。カメラ１００では、ビームスプリッタ２、可視光センサ３がレンズ１１の光軸Ｌ上に設けられる。レンズユニット１やレンズ１１は、「レンズ」の一例である。 The lens unit 1 is a unit that accommodates one or a plurality of lenses 11 in the lens barrel 12. In the camera 100, the beam splitter 2 and the visible light sensor 3 are provided on the optical axis L of the lens 11. The lens unit 1 and the lens 11 are examples of "lenses".

可視光センサ３は、例えば、入射した可視光を基に可視光像を生成する撮像素子である。可視光センサ３は、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。
ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサは、可視光以外の光（例えば、赤外光）にも感度を有する。そのため、可視光センサ３とレンズユニット１との間には、レンズ１１を介して入射する光から可視光以外の光が可視光センサ３に入射することを抑止するフィルタが設けられる。可視光センサ３は、「可視光センサ」の一例である。 The visible light sensor 3 is, for example, an image pickup device that generates a visible light image based on incident visible light. The visible light sensor 3 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
The CCD image sensor and the CMOS image sensor are also sensitive to light other than visible light (for example, infrared light). Therefore, a filter is provided between the visible light sensor 3 and the lens unit 1 to prevent light other than visible light from entering the visible light sensor 3 from the light incident on the lens 11. The visible light sensor 3 is an example of a “visible light sensor”.

ビームスプリッタ２は、レンズ１１を介して入射した入射光を可視光と赤外光とに分離する板状の部材である。ビームスプリッタ２は、入射光に対して斜めになるように配置される。ビームスプリッタ２は、入射光のうち可視光を透過して可視光センサ３に入射させ、入射光のうち赤外光を反射して赤外光センサ４に入射させる。すなわち、ビームスプリッタ２は、可視光以外の光が可視光センサ３に入射することを抑止するフィルタということができる。図１では、ビームスプリッタ２のレンズユニット１に向けられた面の法線Ｎとレンズ１１の光軸Ｌとの角度Ｄは、略４５度となっている。しかしながら、角度Ｄは、反射した赤外光を赤外光センサ４に入射させ、透過させた可視光を可視光センサ３に入射させることができれば、４５度以外の角度であってもよい。 The beam splitter 2 is a plate-shaped member that separates incident light incident through the lens 11 into visible light and infrared light. The beam splitter 2 is arranged so as to be oblique to the incident light. The beam splitter 2 transmits visible light of the incident light and incidents it on the visible light sensor 3, reflects infrared light of the incident light and incidents it on the infrared light sensor 4. That is, the beam splitter 2 can be said to be a filter that prevents light other than visible light from entering the visible light sensor 3. In FIG. 1, the angle D between the normal line N of the surface of the beam splitter 2 facing the lens unit 1 and the optical axis L of the lens 11 is approximately 45 degrees. However, the angle D may be an angle other than 45 degrees as long as the reflected infrared light can be incident on the infrared light sensor 4 and the transmitted visible light can be incident on the visible light sensor 3.

赤外光センサ４は、例えば、赤外光を基に赤外光像を生成する撮像素子である。赤外光センサ４は、例えば、赤外光に対する感度を有するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。赤外光センサ４は、「赤外光センサ」の一例である。 The infrared light sensor 4 is, for example, an image pickup device that generates an infrared light image based on infrared light. The infrared light sensor 4 is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor having sensitivity to infrared light. The infrared light sensor 4 is an example of an “infrared light sensor”.

画像処理回路５は、可視光センサ３から取得した可視光像および赤外光センサ４から取得した赤外光像を合成した合成像を生成する回路である。画像処理回路５は、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等によって形成された専用回路によって実現されてもよいし、プロセッサとメモリとの組み合わせによって実現されてもよい。画像処理回路５は、「生成手段」の一例である。 The image processing circuit 5 is a circuit that generates a composite image obtained by synthesizing a visible light image acquired from the visible light sensor 3 and an infrared light image acquired from the infrared light sensor 4. The image processing circuit 5 may be realized by a dedicated circuit formed by a Field-Programmable Gate Array (FPGA) or the like, or may be realized by a combination of a processor and a memory. The image processing circuit 5 is an example of a “generation means”.

図２は、実施形態に係るカメラが実装するビームスプリッタの一例を示す図である。ビームスプリッタ２は、近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを透明基板２３上に積層して形成される。カメラ１００において、ビームスプリッタ２は、近赤外線反射体２１をレンズ１１側に向けた状態で配置される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a beam splitter implemented by the camera according to the embodiment. The beam splitter 2 is formed by stacking a near-infrared reflector 21 and a near-infrared absorber 22 on a transparent substrate 23. In the camera 100, the beam splitter 2 is arranged with the near-infrared reflector 21 facing the lens 11.

透明基板２３は、少なくとも可視光を透過可能な基板である。透明基板２３は、例えば、ガラスによって形成される。透明基板２３は、可視光を透過可能な素材であればガラス以外の素材によって形成されてもよい。透明基板２３は、「透明基板」の一例である。 The transparent substrate 23 is a substrate capable of transmitting at least visible light. The transparent substrate 23 is formed of, for example, glass. The transparent substrate 23 may be formed of a material other than glass as long as it is a material capable of transmitting visible light. The transparent substrate 23 is an example of a “transparent substrate”.

近赤外線反射体２１は、所定の波長帯域の光（例えば、近赤外光）を反射するとともに他の波長帯域の光（例えば、可視光）を透過する。近赤外線反射体２１は、例えば、互いに屈折率が異なる誘電体を積層して作製される。近赤外線反射体２１の作製に用いる誘電体としては、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）等を挙げることができる。近赤外線反射体２１が反射させる光の波長は、積層する誘電体それぞれの厚みや素材によって適宜設定可能である。近赤外光は、「第１波長範囲内の波長の光」の一例である。 The near-infrared reflector 21 reflects light in a predetermined wavelength band (for example, near-infrared light) and transmits light in another wavelength band (for example, visible light). The near-infrared reflector 21 is produced, for example, by laminating dielectrics having different refractive indexes from each other. Examples of the dielectric used for producing the near-infrared reflector 21 include magnesium fluoride (MgF ₂ ), titanium dioxide (TiO ₃ ), silicon dioxide (SiO ₂ ), niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ), and pentoxide. Tantalum (Ta ₂ O ₅ ) and the like can be mentioned. The wavelength of light reflected by the near-infrared reflector 21 can be appropriately set depending on the thickness and material of each of the dielectrics to be laminated. Near-infrared light is an example of "light having a wavelength within the first wavelength range".

図３は、近赤外線反射体の反射特性を模式的に例示する図である。図３の縦軸は、近赤外線反射体２１によって反射される光の反射率（％）を例示する。図３の横軸は、近赤外線反射体２１に入射する光の波長（ｎｍ）を例示する。図３では、近赤外線反射体２１の面の法線方向から入射光が入射する場合（図中では、０度）、近赤外線反射体２１の面に対する入射光の入射角が３０度である場合、および、近赤外線反射体２１の面に対する入射光の入射核が６０度である場合、の３通りについて例示されている。すなわち、図３は、３通りの入射角それぞれについて、近赤外線反射体２１が反射する光の波長を例示する
。図３を参照すると理解できるように、入射角が０度から３０度、６０度と遷移していくと、より短い波長の光が反射されるようになる。すなわち、近赤外線反射体２１が反射する光の波長は、入射光の入射角に応じて変動することが理解できる。 FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the reflection characteristics of the near-infrared reflector. The vertical axis of FIG. 3 illustrates the reflectance (%) of the light reflected by the near-infrared reflector 21. The horizontal axis of FIG. 3 illustrates the wavelength (nm) of light incident on the near-infrared reflector 21. In FIG. 3, when the incident light is incident from the normal direction of the surface of the near-infrared reflector 21 (0 degrees in the figure), the incident angle of the incident light on the surface of the near-infrared reflector 21 is 30 degrees. And, when the incident nucleus of the incident light with respect to the surface of the near-infrared reflector 21 is 60 degrees, three cases are illustrated. That is, FIG. 3 illustrates the wavelength of light reflected by the near-infrared reflector 21 for each of the three incident angles. As can be understood by referring to FIG. 3, when the incident angle changes from 0 degree to 30 degrees and 60 degrees, light having a shorter wavelength is reflected. That is, it can be understood that the wavelength of the light reflected by the near-infrared reflector 21 fluctuates according to the incident angle of the incident light.

図４は、近赤外線反射体の透過特性を模式的に例示する図である。図４の縦軸は、近赤外線反射体２１を透過する光の透過率（％）を例示する。図４の横軸は、近赤外線反射体２１に入射する光の波長（ｎｍ）を例示する。図４では、近赤外線反射体２１の面の法線方向から入射光が入射する場合（図中では、０度）、近赤外線反射体２１の面に対する入射光の入射角が３０度である場合、および、近赤外線反射体２１の面に対する入射光の入射核が６０度である場合、の３通りについて例示されている。すなわち、図４は、３通りの入射角それぞれについて、近赤外線反射体２１が透過させる光の波長を例示する。図４を参照すると、入射角が０度から３０度、６０度と遷移していくと、透過させる光の波長の上限が低い周波数に向けてずれていくことが理解できる。すなわち、近赤外線反射体２１が透過させる光の波長は、入射光の入射角に応じて変動することが理解できる。近赤外線反射体２１は、「近赤外線反射体」の一例である。 FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the near-infrared reflector. The vertical axis of FIG. 4 illustrates the transmittance (%) of the light transmitted through the near-infrared reflector 21. The horizontal axis of FIG. 4 illustrates the wavelength (nm) of light incident on the near-infrared reflector 21. In FIG. 4, when the incident light is incident from the normal direction of the surface of the near-infrared reflector 21 (0 degrees in the figure), the incident angle of the incident light on the surface of the near-infrared reflector 21 is 30 degrees. And, when the incident nucleus of the incident light with respect to the surface of the near-infrared reflector 21 is 60 degrees, three cases are illustrated. That is, FIG. 4 illustrates the wavelength of light transmitted by the near-infrared reflector 21 for each of the three incident angles. With reference to FIG. 4, it can be understood that when the incident angle changes from 0 degree to 30 degrees and 60 degrees, the upper limit of the wavelength of the transmitted light shifts toward a lower frequency. That is, it can be understood that the wavelength of the light transmitted by the near-infrared reflector 21 fluctuates according to the incident angle of the incident light. The near-infrared reflector 21 is an example of a “near-infrared reflector”.

図２に戻り、近赤外線吸収体２２は、可視光を透過させるとともに、近赤外光を吸収する。近赤外線吸収体２２は、近赤外線吸収色素を含む。近赤外線吸収色素としては、例えば、有機色素や有機無機複合色素を挙げることができる。近赤外線吸収色素は、例えば、スクアリリウム化合物を挙げることができる。近赤外線吸収体２２は、さらに、紫外線吸収色素を含んでもよい。近赤外線吸収体２２が吸収する光の波長は、近赤外線吸収色素や紫外線吸収色素の素材の選択によって適宜調整可能である。近赤外線吸収体２２としては、例えば、特開２０１９−４９５８６に記載の光選択フィルターを採用することができる。近赤外光は、「第２波長範囲内の波長の光」の一例である。 Returning to FIG. 2, the near-infrared absorber 22 transmits visible light and absorbs near-infrared light. The near-infrared absorber 22 contains a near-infrared absorbing dye. Examples of the near-infrared absorbing dye include an organic dye and an organic-inorganic composite dye. Examples of the near-infrared absorbing dye include a squarylium compound. The near-infrared absorber 22 may further contain an ultraviolet absorbing dye. The wavelength of the light absorbed by the near-infrared absorber 22 can be appropriately adjusted by selecting the material of the near-infrared absorbing dye or the ultraviolet absorbing dye. As the near-infrared absorber 22, for example, the light selection filter described in JP-A-2019-49586 can be adopted. Near-infrared light is an example of "light having a wavelength within the second wavelength range".

図５は、近赤外線吸収体の透過特性を模式的に例示する図である。図５の縦軸は、近赤外線吸収体２２を透過する光の透過率（％）を例示する。図５の横軸は、近赤外線吸収体２２に入射する光の波長（ｎｍ）を例示する。図５を参照すると、近赤外線吸収体２２は、波長が７００ｎｍから７５０ｎｍの範囲の光に対しては透過率が低く（例えば、平均透過率１．８％）、波長が４００ｎｍから５５０ｎｍの光に対しては透過率が高い（例えば、平均透過率８０％以上）ことが理解できる。また、近赤外線吸収体２２は、波長が７５０ｎｍ以上の光に対する透過率が高いことも理解できる。そのため、ビームスプリッタとして近赤外線吸収体２２を採用する場合、赤外光も可視光センサ３に入射してしまうため、可視光センサ３が生成する撮像の色に好ましくない影響を及ぼす虞がある。なお、近赤外線吸収体２２の透過特性は入射光の入射角には依存しない。近赤外線吸収体２２は、「吸収膜」の一例である。 FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the near-infrared absorber. The vertical axis of FIG. 5 illustrates the transmittance (%) of the light transmitted through the near-infrared absorber 22. The horizontal axis of FIG. 5 illustrates the wavelength (nm) of light incident on the near-infrared absorber 22. Referring to FIG. 5, the near-infrared absorber 22 has a low transmittance for light having a wavelength in the range of 700 nm to 750 nm (for example, an average transmittance of 1.8%), and has a wavelength of 400 nm to 550 nm. On the other hand, it can be understood that the transmittance is high (for example, the average transmittance is 80% or more). It can also be understood that the near-infrared absorber 22 has a high transmittance for light having a wavelength of 750 nm or more. Therefore, when the near-infrared absorber 22 is adopted as the beam splitter, infrared light is also incident on the visible light sensor 3, which may adversely affect the image pickup color generated by the visible light sensor 3. The transmission characteristics of the near-infrared absorber 22 do not depend on the incident angle of the incident light. The near-infrared absorber 22 is an example of an “absorbent film”.

ビームスプリッタ２では、以上のような特性を有する近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを積層することで、ビームスプリッタ２に対する入射光の入射角に変動があっても可視光センサ３に入射させる光の波長域の変動を抑制する。可視光センサ３に入射させる光の波長域の変動が抑制されることで、可視光センサ３が生成する可視光像の画質の低下が抑制される。 In the beam splitter 2, by stacking the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 having the above characteristics, the visible light sensor 3 can be used even if the incident angle of the incident light on the beam splitter 2 fluctuates. Suppresses fluctuations in the wavelength range of incident light. By suppressing the fluctuation of the wavelength range of the light incident on the visible light sensor 3, the deterioration of the image quality of the visible light image generated by the visible light sensor 3 is suppressed.

可視光像の画質の低下を抑制するためには、入射角０度で近赤外線反射体２１に入射する光を近赤外線反射体２１による反射率が５％以上となる第１波長範囲（図３において、波長λ_２１以上の範囲）の短波長側の波長（反射立ち上がり波長）λ_２１（図３参照）と近赤外線吸収体２２の光の透過率が５％以下である第２波長範囲（図５において、波長λ_２２Ｓ〜λ_２２Ｌの範囲）の短波長側の波長λ_２２Ｓ（図５参照）との差（λ_２１−λ_２２Ｓ）がある程度大きい方が好ましい。λ_２１−λ_２２Ｓは、例えば、１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であればより好ましい。λ_２１−λ_２２Ｓが１０ｎｍ以
上であれば、近赤外線反射体２１に入射する光の入射角が変動することで入射角が０度のときには近赤外線反射体２１を透過しない光が近赤外線吸収体２２に入射しても、当該入射した光を近赤外線吸収体２２によって吸収することができる。さらに、λ_２１−λ_２２Ｓが５０ｎｍ以上であれば、近赤外線反射体２１に入射する光の入射角のより大きな変動に対しても、このような効果を奏することができる。また、可視光線を可視光センサ３に入射させるためには、好ましくは、λ_２１が６２０ｎｍ以上であり、λ_２２Ｓが６１０ｎｍ以上である。より好ましくは、λ_２１が７００ｎｍ以上でありλ_２２Ｓが６５０ｎｍ以下である。さらに好ましくは、λ_２１が７５０ｎｍ以上でありλ_２２Ｓが７００ｎｍ以下である。このようにλ_２２Ｓを７００ｎｍに向けて遷移させるに伴いλ_２１を長波長側に遷移させることで、より広い波長範囲の可視光を可視光センサ３に入射させることができる。 In order to suppress deterioration of the image quality of the visible light image, the light incident on the near-infrared reflector 21 at an incident angle of 0 degrees is in the first wavelength range in which the reflectance of the near-infrared reflector 21 is 5% or more (FIG. 3). In the second wavelength range (FIG. 3), the wavelength (reflection rising wavelength) λ ₂₁ (see FIG. 3) on the short wavelength side of the wavelength λ ₂₁ or more and the light transmittance of the near infrared absorber 22 are 5% or less. In 5, it is preferable that the difference (λ ₂₁ −λ _22S ) of the wavelength λ _{22S to λ 22L from the wavelength λ 22S} (see FIG. 5) on the short wavelength side is large to some extent. λ ₂₁ −λ _22S is preferably, for example, 10 nm or more, and more preferably 50 nm or more. When λ ₂₁ −λ _22S is 10 nm or more, the incident angle of the light incident on the near-infrared reflector 21 fluctuates, and when the incident angle is 0 degrees, the light that does not pass through the near-infrared reflector 21 is the near-infrared absorber. Even if it is incident on 22, the incident light can be absorbed by the near-infrared absorber 22. Further, when λ ₂₁ −λ _22S is 50 nm or more, such an effect can be obtained even for a larger fluctuation of the incident angle of the light incident on the near-infrared reflector 21. Further, in order to allow visible light to enter the visible light sensor 3, λ ₂₁ is preferably 620 nm or more, and λ _22S is 610 nm or more. More preferably, λ ₂₁ is 700 nm or more and λ _22S is 650 nm or less. More preferably, λ ₂₁ is 750 nm or more and λ _22S is 700 nm or less. Thus the accompanying lambda ₂₁ to transits toward the lambda _22S to 700nm by shifts to the long wavelength side, the visible light of a wider wavelength range can be incident on the visible light sensor 3.

以上説明した近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２を積層したビームスプリッタ２の特性について説明する。図６は、ビームスプリッタの反射特性を模式的に例示する図である。図６の縦軸は、ビームスプリッタ２によって反射される光の反射率（％）を例示する。図６の横軸は、ビームスプリッタ２に入射する光の波長（ｎｍ）を例示する。図６を参照すると、ビームスプリッタ２では、ビームスプリッタ２に入射する入射光の入射角が変動しても、赤外光領域（例えば、波長７００ｎｍ以上の領域）を好適に反射していることが理解できる。 The characteristics of the beam splitter 2 in which the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 described above are laminated will be described. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the reflection characteristics of the beam splitter. The vertical axis of FIG. 6 illustrates the reflectance (%) of the light reflected by the beam splitter 2. The horizontal axis of FIG. 6 illustrates the wavelength (nm) of light incident on the beam splitter 2. Referring to FIG. 6, the beam splitter 2 preferably reflects an infrared light region (for example, a region having a wavelength of 700 nm or more) even if the incident angle of the incident light incident on the beam splitter 2 fluctuates. Understandable.

図７は、ビームスプリッタの透過特性を模式的に例示する図である。図７の縦軸は、ビームスプリッタ２を透過する光の透過率（％）を例示する。図７の横軸は、ビームスプリッタ２に入射する光の波長（ｎｍ）を例示する。図７を参照すると、ビームスプリッタ２では、ビームスプリッタ２に入射する入射光の入射角が変動しても、透過させる光の波長は略４００ｎｍから７００ｎｍである。すなわち、ビームスプリッタ２に入射する入射光の入射角が変動しても、透過させる光の波長の変動は略無いことが理解できる。 FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the transmission characteristics of the beam splitter. The vertical axis of FIG. 7 illustrates the transmittance (%) of the light transmitted through the beam splitter 2. The horizontal axis of FIG. 7 illustrates the wavelength (nm) of light incident on the beam splitter 2. Referring to FIG. 7, in the beam splitter 2, the wavelength of the transmitted light is approximately 400 nm to 700 nm even if the incident angle of the incident light incident on the beam splitter 2 fluctuates. That is, it can be understood that even if the incident angle of the incident light incident on the beam splitter 2 fluctuates, the wavelength of the transmitted light does not fluctuate substantially.

（画像処理回路５による可視光像と赤外光像の合成）
夜間や照明の無い室内等の周囲が暗い環境において、可視光による撮影で鮮明な可視光像を得ることは困難である。そのため、周囲が暗い環境においては赤外光による撮影が行われることが多い。しかしながら、赤外光による撮影では被写体の色の情報を取得できないため、被写体が白黒で表現された白黒の撮像となる。カメラ１００では、可視光による可視光像を可視光センサ３が生成し、赤外光による赤外光像を赤外光センサ４によって生成する。そして、画像処理回路５では、可視光像と赤外光像とを合成することで、周囲が暗い環境においてもより鮮明な合成像を生成することができる。 (Composite of visible light image and infrared light image by image processing circuit 5)
It is difficult to obtain a clear visible light image by shooting with visible light at night or in a dark environment such as a room without lighting. Therefore, in an environment where the surroundings are dark, infrared light is often used for photography. However, since the color information of the subject cannot be acquired by shooting with infrared light, the subject is expressed in black and white in black and white imaging. In the camera 100, the visible light sensor 3 generates a visible light image by visible light, and the infrared light sensor 4 generates an infrared light image by infrared light. Then, in the image processing circuit 5, by synthesizing the visible light image and the infrared light image, it is possible to generate a clearer composite image even in an environment where the surroundings are dark.

図８は、画像処理回路による可視光像と赤外光像の合成を例示する図である。図８では、可視光センサ３が生成した可視光像Ｐ１と赤外光センサ４が生成した赤外光像Ｐ２とが例示されている。可視光像Ｐ１と赤外光像Ｐ２には、被写体Ｐ１１、Ｐ１２が映っている。図８では、撮像における被写体Ｐ１１、Ｐ１２の色の情報の有無を被写体Ｐ１１、Ｐ１２内のパターンの有無によって例示する。また、図８では、被写体Ｐ１１、Ｐ１２がはっきり映っているか否かを被写体Ｐ１１、Ｐ１２の境界線の色の濃さで例示する。 FIG. 8 is a diagram illustrating the synthesis of a visible light image and an infrared light image by an image processing circuit. In FIG. 8, the visible light image P1 generated by the visible light sensor 3 and the infrared light image P2 generated by the infrared light sensor 4 are illustrated. Subjects P11 and P12 are reflected in the visible light image P1 and the infrared light image P2. In FIG. 8, the presence / absence of color information of the subjects P11 and P12 in the imaging is illustrated by the presence / absence of a pattern in the subjects P11 and P12. Further, in FIG. 8, whether or not the subjects P11 and P12 are clearly reflected is illustrated by the color density of the boundary line between the subjects P11 and P12.

可視光像Ｐ１では、被写体Ｐ１１、Ｐ１２の色の情報が取得されている一方で、被写体がはっきりとは映っていないことが理解できる。赤外光像Ｐ２では、被写体がはっきりと映っている一方で、被写体Ｐ１１、Ｐ１２の色の情報は取得できていないことが理解できる。画像処理回路５では、このような可視光像Ｐ１と赤外光像Ｐ２とを合成することで、色の情報を含むとともに、被写体Ｐ１１、Ｐ１２がはっきりと映った合成像Ｐ３を生成する。 In the visible light image P1, it can be understood that while the color information of the subjects P11 and P12 is acquired, the subject is not clearly reflected. It can be understood that the infrared light image P2 clearly shows the subject, but the color information of the subjects P11 and P12 cannot be acquired. In the image processing circuit 5, by synthesizing such a visible light image P1 and an infrared light image P2, a composite image P3 that includes color information and clearly reflects the subjects P11 and P12 is generated.

＜実施形態の作用効果＞
実施形態に係るカメラ１００では、レンズユニット１を介して入射した入射光がビームスプリッタ２によって可視光と赤外光とに分離される。ビームスプリッタ２によって入射光から分離された可視光は可視光センサ３に入射される。また、ビームスプリッタ２によって入射光から分離された赤外光は赤外光センサ４に入射される。このような構成を採用することで、実施形態に係るカメラ１００は、複数のレンズユニット１を用いることなく、被写体の可視光像と赤外光像とを一度の撮影で取得することができる。 <Action and effect of the embodiment>
In the camera 100 according to the embodiment, the incident light incident through the lens unit 1 is split into visible light and infrared light by the beam splitter 2. The visible light separated from the incident light by the beam splitter 2 is incident on the visible light sensor 3. Further, the infrared light separated from the incident light by the beam splitter 2 is incident on the infrared light sensor 4. By adopting such a configuration, the camera 100 according to the embodiment can acquire a visible light image and an infrared light image of a subject in one shooting without using a plurality of lens units 1.

可視光センサ３は、色の情報を含む可視光像を生成できる一方で、周囲が暗い環境で鮮明な撮像を生成することは難しい。また、赤外光センサ４は、周囲が暗い環境でも鮮明な撮像を生成できる一方で、生成する撮像は白黒となる。実施形態に係るカメラ１００は、可視光センサ３が生成する可視光像と赤外光センサ４が生成する赤外光像とを合成することで、周囲が暗い環境においても、より鮮明で色の情報を含む合成像を生成することができる。 While the visible light sensor 3 can generate a visible light image including color information, it is difficult to generate a clear image in a dark environment. Further, the infrared light sensor 4 can generate a clear image even in a dark environment, while the generated image is black and white. The camera 100 according to the embodiment synthesizes a visible light image generated by the visible light sensor 3 and an infrared light image generated by the infrared light sensor 4, so that the camera 100 has clearer and more vivid colors even in a dark surrounding environment. A composite image containing information can be generated.

実施形態に係るカメラ１００では、ビームスプリッタ２は、レンズ１１の光軸Ｌに対して斜めになるように設けられる。そのため、ビームスプリッタ２が反射した光は、レンズ１１に逆入射することはない。そのため、実施形態に係るカメラ１００は、レンズ１１に逆入射した光による可視光センサ３および赤外光センサ４が生成する撮像の画質低下を抑制できる。 In the camera 100 according to the embodiment, the beam splitter 2 is provided so as to be oblique to the optical axis L of the lens 11. Therefore, the light reflected by the beam splitter 2 does not back-inject into the lens 11. Therefore, the camera 100 according to the embodiment can suppress the deterioration of the image quality of the imaging image generated by the visible light sensor 3 and the infrared light sensor 4 due to the light back-incident on the lens 11.

カメラ１００が備えるビームスプリッタ２は、近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを積層して作製される。このように作成されたビームスプリッタ２は、ビームスプリッタ２に対する入射光の入射角が変動しても、可視光センサ３に向けてビームスプリッタ２を透過する光の波長域の変動は略無い。そのため、実施形態に係るカメラ１００は、可視光センサ３が生成する可視光像の画質の低下を抑制することができる。 The beam splitter 2 included in the camera 100 is produced by stacking the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22. In the beam splitter 2 created in this way, even if the angle of incidence of the incident light on the beam splitter 2 fluctuates, the wavelength range of the light passing through the beam splitter 2 toward the visible light sensor 3 does not fluctuate. Therefore, the camera 100 according to the embodiment can suppress the deterioration of the image quality of the visible light image generated by the visible light sensor 3.

＜変形例＞
実施形態に係るカメラ１００には、様々な変形を行うことができる。以下、図面を参照して、実施形態に係るカメラ１００の変形例について説明する。 <Modification example>
The camera 100 according to the embodiment can be modified in various ways. Hereinafter, a modified example of the camera 100 according to the embodiment will be described with reference to the drawings.

（第１変形例）
図９は、第１変形例に係るカメラの一例を示す図である。図９に例示されるカメラ１００ａは、ビームスプリッタ２に代えてビームスプリッタ２ａを備える点で、実施形態に係るカメラ１００とは異なる。 (First modification)
FIG. 9 is a diagram showing an example of a camera according to the first modification. The camera 100a illustrated in FIG. 9 is different from the camera 100 according to the embodiment in that it includes a beam splitter 2a instead of the beam splitter 2.

ビームスプリッタ２ａは、直方体形状に形成されたプリズム２４を含む。プリズム２４は、側面が四角形に形成され、底面が直角三角形に形成された三角プリズム２４ａ、２４ｂを含む。プリズム２４の作製は、例えば、以下のように行われる。三角プリズム２４ｂの側面のうちのひとつに、近赤外線反射体２１および近赤外線吸収体２２が積層される。三角プリズム２４ａの側面のひとつと、三角プリズム２４ｂにおいて近赤外線反射体２１および近赤外線吸収体２２を積層した側面とが張り合わされることで、プリズム２４は作製される。このように作製されたプリズム２４は、カメラ１００ａにおいて、近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とが光軸Ｌに対して斜めになるように、かつ、近赤外線反射体２１が近赤外線吸収体２２よりもレンズ１１に向かうように配置される。プリズム２４内に近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを設けることでも、実施形態に係るカメラ１００と同様に、近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを光軸Ｌに対して斜めに配置することができる。 The beam splitter 2a includes a prism 24 formed in a rectangular parallelepiped shape. The prism 24 includes triangular prisms 24a and 24b whose side surfaces are formed into a quadrangle and whose bottom surface is formed into a right triangle. The prism 24 is manufactured, for example, as follows. A near-infrared reflector 21 and a near-infrared absorber 22 are laminated on one of the side surfaces of the triangular prism 24b. The prism 24 is manufactured by abutting one of the side surfaces of the triangular prism 24a with the side surface of the triangular prism 24b on which the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 are laminated. In the prism 24 produced in this way, in the camera 100a, the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 are oblique to the optical axis L, and the near-infrared reflector 21 absorbs near-infrared rays. It is arranged so as to face the lens 11 rather than the body 22. By providing the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 in the prism 24, the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 are provided with respect to the optical axis L as in the camera 100 according to the embodiment. Can be placed diagonally.

（第２変形例）
図１０は、第２変形例に係るカメラの一例を示す図である。図１０に例示されるカメラ１００ｂは、ビームスプリッタ２ａに代えてビームスプリッタ２ｂを備える点で、第１変形例に係るカメラ１００ａとは異なる。 (Second modification)
FIG. 10 is a diagram showing an example of a camera according to the second modification. The camera 100b illustrated in FIG. 10 is different from the camera 100a according to the first modification in that it includes a beam splitter 2b instead of the beam splitter 2a.

ビームスプリッタ２ｂでは、プリズム２４の各面のうち、可視光センサ３と対向する面に近赤外線吸収体２２が設けられる。すなわち、ビームスプリッタ２ｂでは、近赤外線反射体２１は光軸Ｌに対して斜めに配置される一方で、近赤外線吸収体２２は光軸Ｌに対して斜めに配置されない。すなわち、近赤外線吸収体２２のレンズユニット１側の面の法線と光軸Ｌとは一致する。近赤外線吸収体２２が透過させる光の波長は、入射光の入射角に依存しないため、このような構成も可能である。 In the beam splitter 2b, the near-infrared absorber 22 is provided on the surface of each surface of the prism 24 facing the visible light sensor 3. That is, in the beam splitter 2b, the near-infrared reflector 21 is arranged obliquely with respect to the optical axis L, while the near-infrared absorber 22 is not arranged obliquely with respect to the optical axis L. That is, the normal of the surface of the near-infrared absorber 22 on the lens unit 1 side coincides with the optical axis L. Since the wavelength of the light transmitted by the near-infrared absorber 22 does not depend on the incident angle of the incident light, such a configuration is also possible.

（第３変形例）
図１１は、第３変形例に係るカメラの一例を示す図である。図１１に例示されるカメラ１００ｃは、ビームスプリッタ２ａに代えてビームスプリッタ２ｃを備える点で、第１変形例に係るカメラ１００ａとは異なる。 (Third modification example)
FIG. 11 is a diagram showing an example of a camera according to the third modification. The camera 100c illustrated in FIG. 11 is different from the camera 100a according to the first modification in that it includes a beam splitter 2c instead of the beam splitter 2a.

ビームスプリッタ２ｃは、プリズム２４の各面のうち、赤外光センサ４と対向する面に光路長補正フィルタ２５が設けられる。光路長補正フィルタ２５は、入射した光を屈折させることで光路長を補正するフィルタである。光路長補正フィルタ２５によって赤外光センサ４に入射させる赤外光の光路長を赤外光センサ４での撮像に好適な長さに補正することができる。 The beam splitter 2c is provided with an optical path length correction filter 25 on the surface of each surface of the prism 24 facing the infrared light sensor 4. The optical path length correction filter 25 is a filter that corrects the optical path length by refracting the incident light. The optical path length correction filter 25 can correct the optical path length of the infrared light incident on the infrared light sensor 4 to a length suitable for imaging by the infrared light sensor 4.

（第４変形例）
図１２は、第４変形例に係るカメラの一例を示す図である。図１２に例示されるカメラ１００ｄは、赤外光センサ４に代えて赤外光センサ４ａを備える点で、実施形態に係るカメラ１００とは異なる。 (Fourth modification)
FIG. 12 is a diagram showing an example of a camera according to the fourth modification. The camera 100d illustrated in FIG. 12 is different from the camera 100 according to the embodiment in that it includes an infrared light sensor 4a instead of the infrared light sensor 4.

赤外光センサ４ａは、赤外光センサ４よりも赤外光を検出する検出面が小さく形成された小型のセンサである。赤外線は可視光線よりも波長が長いことから、遠い被写体の撮影には可視光線よりも適していると考えられる。遠い被写体の撮影には画角は狭くてもよい。そのため、可視光線で近くの被写体を撮影し、赤外線で遠くの被写体を撮影する場合には、小型の赤外光センサ４ａを採用可能である。また、赤外光センサ４ａを採用することで、カメラ１００ｄの小型化も容易となる。 The infrared light sensor 4a is a small sensor having a smaller detection surface for detecting infrared light than the infrared light sensor 4. Since infrared rays have a longer wavelength than visible light, it is considered to be more suitable than visible light for shooting distant subjects. The angle of view may be narrow for shooting distant subjects. Therefore, when a near subject is photographed with visible light and a distant subject is photographed with infrared light, a small infrared light sensor 4a can be adopted. Further, by adopting the infrared light sensor 4a, it becomes easy to miniaturize the camera 100d.

（第５変形例）
図１３は、第５変形例に係るカメラの一例を示す図である。図１３に例示されるカメラ１００ｅは、ビームスプリッタ２に代えてビームスプリッタ２ｄを備える点で、実施形態に係るカメラ１００とは異なる。 (Fifth modification)
FIG. 13 is a diagram showing an example of a camera according to the fifth modification. The camera 100e illustrated in FIG. 13 is different from the camera 100 according to the embodiment in that it includes a beam splitter 2d instead of the beam splitter 2.

ビームスプリッタ２ｄは、近赤外線反射基板２１ａおよび近赤外線吸収基板２２ａを含む。近赤外線反射基板２１ａは、透明基板２３上に近赤外線反射体２１を配置して形成される。近赤外線反射基板２１ａは、入射光に対して斜めになるように配置される。近赤外線反射基板２１ａのレンズユニット１に向けられた面の法線Ｎ１とレンズ１１の光軸Ｌとの角度Ｄ１は、図１３では、略４５度である。しかしながら、角度Ｄ１は、反射した赤外光を赤外光センサ４に入射させることができれば、４５度以外の角度であってもよい。近赤外線反射基板２１ａは、入射光のうち可視光を透過して近赤外線吸収基板２２ａに入射させ、入射光のうち赤外光を反射して赤外光センサ４に入射させる。 The beam splitter 2d includes a near-infrared reflecting substrate 21a and a near-infrared absorbing substrate 22a. The near-infrared reflecting substrate 21a is formed by arranging the near-infrared reflector 21 on the transparent substrate 23. The near-infrared reflective substrate 21a is arranged so as to be oblique to the incident light. The angle D1 between the normal line N1 of the surface of the near-infrared reflecting substrate 21a directed to the lens unit 1 and the optical axis L of the lens 11 is approximately 45 degrees in FIG. However, the angle D1 may be an angle other than 45 degrees as long as the reflected infrared light can be incident on the infrared light sensor 4. The near-infrared reflecting substrate 21a transmits visible light of the incident light and incidents it on the near-infrared absorbing substrate 22a, and reflects infrared light of the incident light and incidents it on the infrared light sensor 4.

近赤外線吸収基板２２ａは、透明基板２３上に近赤外線吸収体２２を配置して形成される。近赤外線吸収基板２２ａは、入射光のうち可視光を透過して可視光センサ３に入射に
入射させる。すなわち、ビームスプリッタ２ｄは、近赤外線反射体２１と近赤外線吸収体２２とを個別の基板に設ける点で、実施形態におけるビームスプリッタ２とは異なる。第５変形例に係るカメラ１００ｅによっても、実施形態に係るカメラ１００と同様に、可視光以外の光が可視光センサ３に入射することを抑止することが可能である。 The near-infrared absorbing substrate 22a is formed by arranging the near-infrared absorbing body 22 on the transparent substrate 23. The near-infrared absorbing substrate 22a transmits visible light among the incident light and causes the visible light sensor 3 to enter the incident light. That is, the beam splitter 2d is different from the beam splitter 2 in the embodiment in that the near-infrared reflector 21 and the near-infrared absorber 22 are provided on separate substrates. Similar to the camera 100 according to the embodiment, the camera 100e according to the fifth modification can also prevent light other than visible light from entering the visible light sensor 3.

＜適用例＞
以上で説明した実施形態や各変形例に係るカメラは、様々なシステムに適用可能である。以下、図面を参照して、実施形態や各変形例に係るカメラの適用例について説明する。 <Application example>
The cameras according to the embodiments and the modifications described above can be applied to various systems. Hereinafter, application examples of the camera according to the embodiment and each modification will be described with reference to the drawings.

（適用例）
図１４は、第１適用例を模式的に例示する図である。第１適用例では、第４変形例に係るカメラ１００ｄを車両８００の監視カメラとして採用する。図１４の例では、２台のカメラ１００ｄが、車両８００の進行方向を撮影するように設けられている。 (Application example)
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a first application example. In the first application example, the camera 100d according to the fourth modification is adopted as the surveillance camera of the vehicle 800. In the example of FIG. 14, two cameras 100d are provided so as to photograph the traveling direction of the vehicle 800.

適用例では、可視光センサ３が可視光を用いて監視領域Ｗ１を撮影し、赤外光センサ４が赤外光を用いて監視領域Ｗ１よりも遠方の監視領域Ｗ２を撮影する。上述の通り、赤外光は可視光よりも遠方の撮影に適しているため、適用例によれば、監視領域Ｗ１と監視領域Ｗ１よりも遠方の監視領域Ｗ２とを好適に監視することができる。 In the application example, the visible light sensor 3 uses visible light to photograph the monitoring area W1, and the infrared light sensor 4 uses infrared light to photograph the monitoring area W2 farther than the monitoring area W1. As described above, since infrared light is suitable for photographing farther than visible light, according to the application example, the monitoring area W1 and the monitoring area W2 farther than the monitoring area W1 can be suitably monitored. ..

なお、図１４では、車両８００の社外の監視にカメラ１００ｄを採用したが、車両８００の社内の監視にカメラ１００ｄを採用してもよい。例えば、車両８００において、後部座席等の広い画角で撮影することが好ましい領域をカメラ１００ｄの可視光センサ３で撮影し、運転席のように狭い画角で撮影可能な領域をカメラ１００ｄの赤外光センサ４で撮影することが考えられる。 Although the camera 100d is used for external monitoring of the vehicle 800 in FIG. 14, the camera 100d may be used for internal monitoring of the vehicle 800. For example, in the vehicle 800, an area that is preferably photographed with a wide angle of view such as the rear seat is photographed by the visible light sensor 3 of the camera 100d, and an area that can be photographed with a narrow angle of view such as the driver's seat is red of the camera 100d. It is conceivable to take a picture with the external light sensor 4.

また、実施形態や各変形例に係るカメラでは、周囲が暗い環境でも鮮明な赤外光像と色の情報を含む可視光像とを基に、暗い環境でも鮮明で色の情報を有する合成像を画像処理回路５が生成する。そのため、実施形態や各変形例に係るカメラを車両８００の監視カメラとして採用することで、従来の赤外線カメラでは困難であった道路上の白線と黄色線との識別を高精度で実行できるようになる。 Further, in the camera according to the embodiment and each modification, a composite image having clear color information even in a dark environment is based on an infrared light image that is clear even in a dark environment and a visible light image that includes color information. Is generated by the image processing circuit 5. Therefore, by adopting the camera according to the embodiment and each modification as the surveillance camera of the vehicle 800, it is possible to discriminate between the white line and the yellow line on the road with high accuracy, which was difficult with the conventional infrared camera. Become.

（その他の適用例）
実施形態や各変形例に係るカメラは、暗い環境でも鮮明で色の情報を有する合成像を生成できる。そのため、老人の徘徊監視、線路内への侵入の監視、野生動物の撮影、山等で遭難した人物の探索等にも好適である。また、実施形態や各変形例に係るカメラをロボット掃除機に採用することで、暗い室内における掃除の精度を高めることもできる。さらに、実施形態や各変形例に係るカメラを顔認証用のカメラに採用することで、暗い環境でも高精度で顔認証を行うことができる。 (Other application examples)
The camera according to the embodiment and each modification can generate a composite image having clear color information even in a dark environment. Therefore, it is also suitable for monitoring the wandering of old people, monitoring the invasion of railroad tracks, photographing wild animals, searching for people in distress in mountains, and the like. Further, by adopting the camera according to the embodiment and each modification as the robot vacuum cleaner, the accuracy of cleaning in a dark room can be improved. Further, by adopting the camera according to the embodiment and each modification as the camera for face recognition, face recognition can be performed with high accuracy even in a dark environment.

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。 The embodiments and modifications disclosed above can be combined with each other.

１００・・・カメラ
１・・・レンズユニット
１１・・・レンズ
２・・・ビームスプリッタ
２１・・・近赤外線反射体
２２・・・近赤外線吸収体
２３・・・透明基板
２１ａ・・・近赤外線反射基板
２２ａ・・・近赤外線吸収基板
３・・・可視光センサ
４・・・赤外光センサ
５・・・画像処理回路 100 ... Camera 1 ... Lens unit 11 ... Lens 2 ... Beam splitter 21 ... Near infrared reflector 22 ... Near infrared absorber 23 ... Transparent substrate 21a ... Near infrared Reflective substrate 22a ・ ・ ・ Near infrared absorption substrate 3 ・ ・ ・ Visible light sensor 4 ・ ・ ・ Infrared light sensor 5 ・ ・ ・ Image processing circuit

Claims (8)

レンズと、
前記レンズの光軸上に配置される可視光センサと、
前記レンズと前記可視光センサとの間において前記レンズの光軸に対して斜めに設けられ、法線方向から入射する６２０ｎｍ以上の第１波長範囲内の波長の光を５％以上の反射率で反射する近赤外線反射体と、
前記近赤外線反射体によって反射された光が入射する赤外光センサと、
前記可視光センサと前記近赤外線反射体の間に設けられ、６１０ｎｍ以上の第２波長範囲内の波長の光を５％以下の透過率で透過させる吸収膜を備え、
前記第１波長範囲の反射立ち上がり波長は前記第２波長範囲の短波長側の波長よりも１０ｎｍ以上長いことを特徴とする、
カメラ。 With the lens
A visible light sensor arranged on the optical axis of the lens and
Light having a wavelength within the first wavelength range of 620 nm or more incident from the normal direction is provided between the lens and the visible light sensor at an angle to the optical axis of the lens with a reflectance of 5% or more. A near-infrared reflector that reflects,
An infrared light sensor in which the light reflected by the near-infrared reflector is incident, and
An absorbing film provided between the visible light sensor and the near-infrared reflector and transmitting light having a wavelength in the second wavelength range of 610 nm or more with a transmittance of 5% or less is provided.
The reflection rising wavelength in the first wavelength range is 10 nm or more longer than the wavelength on the short wavelength side of the second wavelength range.
camera. 前記反射立ち上がり波長は７５０ｎｍ以上であり、
前記第２波長範囲の短波長側の波長は、７００ｎｍ以下である、
請求項１に記載のカメラ。 The reflection rising wavelength is 750 nm or more, and the reflection rising wavelength is 750 nm or more.
The wavelength on the short wavelength side of the second wavelength range is 700 nm or less.
The camera according to claim 1. 前記近赤外線反射体は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の群から選択される互いに異なる屈折率を有する誘電体を積層して形成される、
請求項１または２に記載のカメラ。 The near-infrared reflector is a group of magnesium fluoride (MgF ₂ ), titanium dioxide (TiO ₃ ), silicon dioxide (SiO ₂ ), niobium pentoxide (Nb ₂ O ₅ ), and tantalum pentoxide (Ta ₂ O ₅ ). Formed by laminating dielectrics having different refractive indexes from each other, selected from
The camera according to claim 1 or 2. 前記吸収膜は、スクアリリウム化合物を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラ。 The absorption membrane contains a squarylium compound.
The camera according to any one of claims 1 to 3. 前記光軸と前記近赤外線反射体の法線との角度が４５度である、
請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラ。 The angle between the optical axis and the normal of the near-infrared reflector is 45 degrees.
The camera according to any one of claims 1 to 4. 前記近赤外線反射体と前記吸収膜とは、透明基板上に積層される、
請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラ。 The near-infrared reflector and the absorbing film are laminated on a transparent substrate.
The camera according to any one of claims 1 to 5. 前記赤外光センサは、前記可視光センサよりも小さく形成される、
請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラ。 The infrared light sensor is formed smaller than the visible light sensor.
The camera according to any one of claims 1 to 6. 前記可視光センサが生成する可視光像と前記赤外光センサが生成する赤外光像とを合成した合成画像を生成する生成手段をさらに備える、
請求項１から７のいずれか一項に記載のカメラ。 A generation means for generating a composite image obtained by synthesizing a visible light image generated by the visible light sensor and an infrared light image generated by the infrared light sensor is further provided.
The camera according to any one of claims 1 to 7.

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