JP4440351B2 - カラービデオカメラ、テレビドアホン及び監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は近赤外線領域まで感度があるカラービデオカメラ、このカラービデオカメラを用いたテレビドアホン及び監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、訪問者の映像情報をも知ることができるテレビドアホンが公知である。このテレビドアホンは室外側の子機にモノクロビデオカメラが取り付けられ、このモノクロビデオカメラにより訪問者等を撮像して得たビデオ信号を室内側に設置された親機に取り付けてあるテレビモニタに送り、このテレビモニタの画面に訪問者の映像を写し出すものである。
【０００３】
このような従来のモノクロのテレビドアホンでは、夜間或いは夕方などの自然光が低照度の時の被写体に対する照明として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用してきた。これは前記モノクロビデオカメラの撮像素子である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。このように近赤外線で照明された訪問者のような被写体は、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る。しかも、このＬＥＤは電球などに比べて安価で長寿命であるという長所もある。
【０００４】
ところで、訪問者の色彩情報も得て更に詳しく訪問者をチェックするには、室内側の子機に取り付けてあるテレビカメラをカラー化し、室外側の親機に取り付けてあるテレビモニタをカラー化して、テレビドアホンをカラー化すればよい。これには、室外側の子機にカラービデオカメラを用い、室内側の親機にカラーテレビモニタを用いればよい。
【０００５】
このカラービデオカメラはカラー用のＣＣＤにより光学像から映像信号を得る構成を有している。このＣＣＤの分光感度が図１３に示すように波長７００ｎｍ以上の近赤外光領域まであるため、カラーテレビドアホンでも、上記のような低照度時に近赤外線を発光するＬＥＤを光源として用いることにより、モノクロテレビドアホンと同様なメリットを得ることができる。
【０００６】
しかし、近赤外光により照明された被写体をカラービデオカメラにより撮像して、カラーテレビモニタでその映像を写し出すと、例えば青一色の不自然な色となる。又、上記近赤外光の他に自然光のような外光が混ざって前記被写体を照明すると、上記したカラーテレビモニタで写し出される映像は、青一色のモノトーンの映像に斑状に他のモノトーンの色が混ざるという極めて不自然且つ見にくい映像となる。
【０００７】
又、上記したモノクロテレビドアホン及びカラーテレビドアホンの両方とも、ＬＥＤからの赤外光の照度は常に一定にしてあるため、周囲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。しかし、このようなシャッターコントロール機能による調整だけでは追従できず、場合によっては適切な露出の映像が得られないという不具合があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにテレビドアホンをカラー化するために、カラービデオカメラを用い、夜間などのような自然光が低照度の時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して、この被写体をカラービデオカメラにより撮像した場合、例えば青一色の不自然な色となる。しかも、上記近赤外光の他に自然光のような外光が混ざって前記被写体を照明すると、上記したカラーテレビモニタで写し出される映像は、青一色のモノトーンの映像に斑状に他のモノトーンの色が混ざるという極めて不自然な且つ見にくい映像となるという課題があった。又、上記したＬＥＤからの赤外光の照度は常に一定にしてあるため、周囲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による調整だけでは追従できず、場合によっては適切な露出の映像が得られないという課題があった。
【０００９】
そこで本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、自然光が低照度の時の被写体の照明用の光源として近赤外線を発光する発光ダイオードを用いた場合でも、見やすい映像を得ることができると共に、常に適切な露出の映像を得ることができるカラービデオカメラ、このカラービデオカメラを用いることにより、夜間などの周囲が暗い時にも、訪問者などの被写体を見やすい画面で容易に監視することをができるテレビドアホン及び監視装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光を集光するレンズと；このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；照明用の赤外線を照射する光源と；赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；このセンサーにより検出された照度が設定値以下になったことを判定する判定部と；この判定部により前記照度が設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；を具備している。
【００１１】
このような構成により、夕方や夜間のような暗い時、被写体を近赤外光で照射して照明した場合、前記判定部は前記センサーにより検出された可視光線（自然光）の照度が設定値以下になったと判定する。これにより、ビデオ信号はモノクロ信号に替わって出力される。これをカラーテレビモニタで映した場合、モノクロの映像になり、近赤外光照射よる色彩に関するトラブルは全て除去される。
【００１２】
請求項２の発明は、光を集光するレンズと；このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；このセンサーにより検出された照度が第１の設定値以下になったことを判定する第１の判定部と；この第１の判定部により前記照度が第１の設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；照明用の赤外線を照射する光源と；前記センサーにより検出された照度が第２の設定値以下になったことを判定する第２の判定部と；この第２の判定部により前記照度が第２の設定値以下になったと判定されると、前記光源を点灯して赤外線を照射する光源制御部と；を具備している。
【００１３】
このような構成により、前記第２の判定部が前記センサーにより検出された照度が第２の設定値以下になったと判定すると、前記光源制御部は前記光源（例えば発光ダイオード）を点灯して赤外線を照射する。ここで、第１の設定値≦第２の設定値とすると、前記光源を点灯すると同時、或いはその後に、前記第１の判定部により前記照度が第１の設定値以下になったと判定されたことにより、ビデオ信号はモノクロ信号に替わって出力され、これをカラーテレビモニタで映した場合、モノクロの映像になり、近赤外光照射よる色彩に関するトラブルは全て除去される。
【００１４】
請求項３の発明の前記第１の判定部は前記第１の設定値を変化させて設定する第１の可変設定手段を備え、前記第２の判定部は前記第２の設定値を変化させて設定する第２の可変設定手段を備えている。
【００１５】
このような構成により、例えば利用者は前記第１の可変設定手段により第１の設定値を任意の値に設定して、前記映像信号処理部から出力されるビデオ信号をカラービデオ信号からモノクロビデオ信号に変える自然光の照度を任意に設定する。又、同利用者は前記第２の可変設定手段により第２の設定値を任意の値に設定して、前記光源制御部により前記光源を点灯させる自然光の照度を任意に設定する。
【００１６】
請求項４の発明は、前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値が異なっている。
【００１７】
このような構成により、例えば、前記光源が点灯して赤外線を照射した後、前記映像信号処理部で作成されたビデオ信号がモノクロビデオ信号に替わる。
【００１８】
請求項５の発明は、前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値を同一とし、且つ前記第１の判定部と前記第２の判定部を共通にしている。
【００１９】
このような構成により、前記光源が点灯して赤外線を照射すると同時に、前記映像信号処理部で作成されたビデオ信号がモノクロビデオ信号に替わる。
【００２０】
請求項６の発明の前記光源制御部は前記センサーにより検出される照度に応じて前記光源に供給する電流を制御する調光回路を備えている。
【００２１】
このような構成により、前記光源が点灯して赤外線を照射した後、前記光源制御部の調光回路は前記センサーにより検出される可視光線（自然光）の照度に応じて前記光源に供給する電流を制御するため、この光源から照射される赤外線の照度が可視光線の照度に応じて変化する。従って、段々辺りが暗くなれば、それにつれて、光源から照射される赤外線の照度が増大するため、前記レンズと前記ＣＣＤにより撮像される被写体は照明不足になることがなく、前記ＣＣＤのシャッターコントロール機能に追従できる範囲の明るさで常に照明される。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；を有する子機と；前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタを有する親機と；を具備している。
【００２５】
このような構成により、夜間時に、前記カラービデオカメラで前記光源となる発光ダイオードからの赤外線で照明された被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてモノクロ映像として監視する。昼間の自然光下では、前記カラービデオカメラにより被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてカラー映像として監視する。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタと；を具備している。
【００２７】
このような構成により、夜間時に、前記カラービデオカメラで前記光源となる発光ダイオードからの赤外線で照明された被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてモノクロ映像として監視する。昼間の自然光下では、前記カラービデオカメラにより被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてカラー映像として監視する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のカラービデオカメラの第１の実施の形態の構成を示したブロック図である。１は被写体である訪問者１００を撮像して映像信号５０を得る撮像部で、訪問者１００の反射光を集光するレンズ１１と、レンズ１１により集光されて入射される光を光電変換してカラーの映像信号５０にするＣＣＤ１２を有している。２はＣＣＤ１２を駆動すると共に、ＣＣＤ１２から得られる映像信号５０に各種処理を施して輝度信号と色信号から成るビデオ信号６０を作成して出力し、且つ判定部４の判定信号７０によって、作成するビデオ信号から色信号成分を除去する機能を有する映像信号処理部、３は可視光線を検出するＣｄＳセンサー（センサー）、４はＣｄＳセンサー３により検出された可視光線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、５は訪問者１００を照明するための近赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）、１００は被写体である訪問者である。但し、映像信号処理部２は信号処理手段を内蔵している。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）は光源を構成している。
【００２９】
図２はＣｄＳセンサー３の分光特性例で、波長が４００ｎｍから７００ｎｍの範囲の可視光線領域には感度があるが、波長が７００ｎｍ以上の赤外線に対しては感度がないのが分かる。
【００３０】
図３はＣｄＳセンサー３の抵抗値と照度の関係を示した特性図である。ＣｄＳセンサー３は照度が高くなると、その抵抗値が低くなる特性を有している。図中の番号はパラメータで、ＣｄＳセンサー３の種類を示している。
【００３１】
次に本実施の形態の動作についてを説明する。昼間の自然光により被写体である訪問者１００が照明されている時のように、自然光の照度が十分高い時、撮像部１のレンズ１１は訪問者１００の反射光を集光して、ＣＣＤ１２上に光学像を結ぶため、ＣＣＤ１２は訪問者１００のカラーの映像信号５０を映像信号処理部２に出力する。映像信号処理部２は入力される映像信号５０に各種処理を施して、輝度信号と色信号から成るビデオ信号６０を作成し、このビデオ信号６０を出力する。
【００３２】
ここで、訪問者１００の回りの自然光の照度が十分高い時、ＣｄＳセンサー３の抵抗値も低くなっている。判定部４はＣｄＳセンサー３の抵抗値の変化から現在の可視光線の照度を検出し、検出した照度が予め設定してある基準照度以下になったと判定すると、判定信号７０を映像信号処理部２に出力する。但し、ＣｄＳセンサー３は図２に示すように可視光線にその感度があり、赤外線にはその感度がないため、ＣｄＳセンサー３が感知する照度とは可視光線のことである。従って、可視光線の照度が十分高い時、映像信号処理部２からはカラービデオ信号６０が出力されることになる。
【００３３】
図４は上記した判定部４の詳細例を示した回路図である。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、このＣｄＳセンサー３に入力される自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が変わり、その端子電圧が変化する。比較器４１はこの端子電圧と基準照度を与える基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記基準電圧Ｖｆを越えると、比較器４１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ４２がオンになって、そのコレクタからローレベルの判定信号７０が出力される。映像信号処理部２はこのローレベルの判定信号７０により色信号を接地側に流して、ビデオ信号６０から色信号を除去して輝度信号のみのモノクロビデオ信号にする。尚、ボリュームＶＲ（第１の可変設定手段）を調整することにより前記基準照度を与える基準電圧Ｖｆを任意の値に設定することができる。
【００３４】
また、前記自然光の照度が高くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように下降してくると、前記端子電圧が下降し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを下回ると、比較器４１の端子電圧がローレベルになって、トランジスタ４２がオフになり、そのコレクタから出力されていたローレベルの判定信号７０がハイレベルに反転する。これにより、映像信号処理部２の色信号が復帰し、ビデオ信号６０は輝度信号と色信号を含むカラービデオ信号に戻る。
【００３５】
ところで、夕方や夜間などのように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低くなってくると、ＣＣＤ１２のシャッター機能の速度を最も遅くしても、ＣＣＤ１２に入射される光量がたりなく、得られる映像が暗くなってしまうので、ＬＥＤ５が点灯し、このＬＥＤ５から照射される近赤外線により訪問者１００を照明する。本例のＣＣＤ１２は近赤外線に感度を持っているため、ＬＥＤ５から近赤外線が発光されると、その分、ＣＣＤ１２に入射される光量が増大するため、適正な露出の映像を得ることができる。なお、夜間のように、全く自然光がない場合でも、ＬＥＤ５から照射される近赤外線のみで、訪問者１００を十分撮像できるだけの光量をＬＥＤ５は発光できるものとする。
【００３６】
図５は上記したＬＥＤ５から発光される近赤外光のスペクトラム例を示した特性図である。ＬＥＤ５から発光される近赤外線は中心波長が８６０ｎｍであることが分かる。
【００３７】
本例では、ＬＥＤ５が点灯される自然光の照度に対して、判定部４が上記した判定信号７０を出力する自然光の照度を等しくするか、それ以下にしてある。従って、ＬＥＤ５が点灯すると同時に、あるいはＬＥＤ５が点灯してからまもなく、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０はカラービデオ信号からモノクロビデオ信号に切り替わる。
【００３８】
ところで、明け方のように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低い状態から高い状態に変化すると、判定部４から出力されていた判定信号７０はハイレベルに戻る。このため、映像信号処理部２は色信号を輝度信号と共に出力して、ビデオ信号６０をカラービデオ信号にする。この時には、ＬＥＤ５も消灯し、訪問者１００は自然光だけで照明され、ビデオ信号６０を入力するカラーテレビモニタの画面には、訪問者１００のカラーの映像が写しだされる。
【００３９】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ５が点灯して、自然光に近赤外光が混ざった光で、あるいは近赤外光だけで訪問者１００が照明されると、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号になることにより、カラーテレビモニタの画面には訪問者１００のモノクロ映像が写るため、上記した近赤外光の照射による不自然な色彩となるトラブルがなくなり、訪問者の映像を見やすくすることができる。
【００４０】
なお、自然光の割合がＬＥＤ５から発光される近赤外光の割合に比べて大きい間は、カラー映像でもそれ程見にくはないため、必ずしも、ＬＥＤ５の点灯タイミングとモノクロ映像への切替えタイミングとを一致させなくともよい。このため、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロのビデオ信号に変わるタイミングを、ＬＥＤ５が点灯した自然光の照度よりも、多少低い自然光の照度になった時点としても、上記効果を得ることができる。
【００４１】
図６は本発明のカラービデオカメラの第２の実施の形態の構成を示したブロック図である。本例は、ＬＥＤ５をＣｄＳセンサー３が検出する照度に応じて制御するＬＥＤ制御部６が設けられている。他の構成は図１に示した第１の実施の形態の構成と同様で、同様の動作を行う。但し、ＬＥＤ５は光源を構成し、ＬＥＤ制御部６は光源制御部を構成して第２の判定部を内蔵している。
【００４２】
次に本実施の形態の動作について説明する。ＬＥＤ制御部６はＣｄＳセンサー３が検出する自然光の照度が予め設定してある点灯基準照度（第２の設定値）を下回ると、ＬＥＤ５を点灯する。点灯基準照度は訪問者１００の回りの自然光の照度が低下して来て、撮像部１のＣＣＤ１２から得られる映像信号５０の露出が暗くなってくる照度付近に設定されている。従って、夕方などのように訪問者１００の回りの自然光の照度が低下して来ると、ＬＥＤ制御部６がＬＥＤ５を自動的に点灯して、訪問者１００を照明するため、ＣＣＤ１２から得られる映像信号５０の露出不足は解消される。ここで、ＬＥＤ制御部６に設定してある点灯基準照度を判定部（第１の判定部）４に設定してある前記基準照度（第１の設定値）に等しいか、或いは若干大きい値に設定しておけば、ＬＥＤ５の点灯の後、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号に変わる。
【００４３】
また、明け方のように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低い状態から、高い状態に変化すると、判定部４から出力されていた判定信号７０はハイレベルに戻ると共に、前記自然光の照度が上記した点灯基準照度を上回る。これにより、ＬＥＤ制御部６はＬＥＤ５を消灯する制御を行い、映像信号処理部２は色信号を輝度信号と共に出力して、ビデオ信号６０をカラービデオ信号に戻すため、ビデオ信号６０を入力するカラーテレビモニタの画面には、訪問者１００のカラーの映像が写し出される。
【００４４】
図７は上記したＬＥＤ制御部６の詳細構成例を示した回路図である。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、このＣｄＳセンサー３に入射される自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように変わり、その端子電圧が変化する。比較器６１はこの端子電圧と点灯基準照度を与える基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを越えると、比較器６１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ６２がオンになって、ＬＥＤ５に抵抗Ｒ５を通して電流が流れＬＥＤ５が点灯する。また、前記照度が高くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が下降してくると、前記端子電圧が降下し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを下回ると、比較器６１の出力電圧がローレベルになって、トランジスタ４２がオフになり、ＬＥＤ５が消灯する。尚、ボリュームＶＲ（第２の可変設定手段）を調整することにより前記点灯基準照度を与える基準電圧Ｖｆを任意の値に調整することができる。
【００４５】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ５は、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号に変化するタイミングに同期するか、あるいは若干早めに、ＬＥＤ制御部６により点灯するため、利用者に負担を掛けることなく、ＣＣＤ１２は常に最適な露出の映像信号を出力することができると共に、映像信号処理部２は前記ＬＥＤ５の点灯に連動して、前記利用者が見やすいようにビデオ信号６０をカラーからモノクロビデオ信号に切り換えることができる。
【００４６】
なお、上記した第２の実施の形態では、図６に示すように、ＬＥＤ制御部６はＣｄＳセンサー３で検出された照度が点灯基準照度より下回ったかどうかを判定し、判定部４はＣｄＳセンサー３で検出された照度が基準照度より下回ったかどうかをそれぞれ判定しているが、点灯基準照度と基準照度の値を一致させた場合、ＬＣＤ制御部６内の判定動作を省略し、図８に示すようにＬＣＤ制御部６は判定部４の判定結果を用いて、ＬＥＤ５のオンオフ制御を行うようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
図９は本発明のカラービデオカメラの第４の実施の形態の構成の要部を示した回路図である。本例のＬＥＤ制御部６はＬＥＤ５のオンオフ制御を行うと共に、ＬＥＤ５の調光制御も行うようになっている。他の構成は図７に示した第２の実施の形態と同様である。
【００４８】
次に本実施の形態の動作について説明する。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように変わり、その端子電圧が変化する。比較器６１はこの端子電圧と点灯基準照度を与える点灯基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを越えると、比較器６１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ６２がオンになって、抵抗Ｒ５、ＬＥＤ５、トランジスタ６２及びトランジスタ６４を通って、電流が流れるため、ＬＥＤ５が点灯する。
【００４９】
ここで、ＣｄＳセンサー３の抵抗値は、図３に示すように自然光の照度が低ければ低いほど高くなるため、自然光の照度が低ければ低いほどＣｄＳセンサー３の端子電圧は高くなる。ＣｄＳセンサー３の端子電圧はアンプ６３を通してトランジスタ６４のベースに印加されるため、前記照度が低ければ低いほど、トランジスタ６４のベースに印加される電圧は高くなり、トランジスタ６４の導通抵抗が小さくなる。このため、前記照度が低ければ低いほど、トランジスタ６４を流れる電流が大きくなって、ＬＥＤ５を流れる電流も大きくなり、ＬＥＤ５から発光される近赤外光の照度が増す。
【００５０】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ制御部６は図示されない訪問者の周囲の自然光の照度によって、ＬＥＤ５の点灯、消灯を行うと共に、前記周囲の照度が低ければＬＥＤ５から発光される近赤外光の照度を増大するため、常に最適な照度の照明を前記訪問者に対して行うことができる。これにより、ＣＣＤ１２のシャッターコントロールが追従できるような照明を訪問者１００に与えて、常に適切な露出の映像を得ることができる。他の動作は図７に示した第２の実施の形態と同様で、同様の効果がある。
【００５１】
図１０は本発明のカラービデオカメラの第５の実施の形態の構成を示したブロック図である。撮像部１のＣＣＤ１２はカラー用で、レンズ１１により集光された光学像をカラー映像信号５０にして映像信号処理部２に出力する。映像信号処理部２はカラー映像信号５０に各種処理を加えてカラービデオ信号６０を作成して、出力する。訪問者１００の周囲が暗くなると、調光回路７はこれをＣｄＳセンサー３により検出して白熱電球を点灯する。また、調光回路７はＣｄＳセンサー３が検出する訪問者１００の周囲の自然光の照度の大きさに応じて、白熱電球３０に流す電流を制御する。即ち、訪問者１００の周囲の自然光の照度が低くなると、白熱電球３０に流す電流を大きくして、白熱電球３０から照射される光を強くする。また、訪問者１００の周囲の自然光の照度が高くなると、白熱電球３０に流す電流を小さくして、白熱電球３０から照射される光を弱くする。こうして、白熱電球３０による訪問者１００の照明が常に適切になるような明るさに調整される。
【００５２】
本実施の形態によれば、訪問者１００の周囲の照度に応じて、白熱電球３０による適切な強さの照明を訪問者１００に与えて、撮像部１のＣＣＤ１２のシャッターコントロールがどのように場合にも追従できるようすることができるため、常に適切な露出の映像を得ることができる。尚、この例の場合は、ＣＣＤをモノクロ用として、モノクロビデオカメラとしても同様の効果がある。
【００５３】
なお、ＣＣＤ１２をモノクロ用にして、ビデオカメラをモノクロにした場合にも、同様の効果を得ることができ、この場合は、照明用の光源として、白熱電球のような可視光線を照射するもの以外の他、近赤外光を発光するＬＥＤなどを用いても、不自然な色彩の映像にならずに上記効果を得ることができる。
【００５４】
図１１は本発明のテレビドアホンの一実施の形態の構成を示したブロック図である。テレビドアホンは室内側に設置される親機９と室外側に設置される子機８とから構成され、両者はケーブル１０で接続されている。子機８は図１、図６、図８、図９のいずれかで説明したものと同じカラービデオカメラ８１、呼び鈴のボタンスイッチ８２、図示されない訪問者の声を収音するマイクロフォン８３、応対者の声を出力するスピーカ８４及び訪問者を照明するＬＥＤ（このＬＥＤは図１、図６、図９で説明したＬＥＤ５と同様の特性ものである）８５を有している。また、カラービデオカメラ８１には可視光線の照度を検出するＣｄＳセンサー３が接続されている。親機９は訪問者の映像を写し出すカラーテレビモニタ９１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フォンとが一体に取り付けてあるハンドセット９２及び呼び出し音を出力するスピーカ９５を有している。
【００５５】
夜間などの自然光が低照度の期間、ＬＥＤ８５は点灯し、図示されない訪問者を照明する。カラービデオカメラ８１はＬＥＤ８５から照射される近赤外光で照明されている図示されない訪問者を撮像する。この時、ＣｄＳセンサー３により検出される自然光の照度が上記したＬＥＤ８５を点灯させなければならない程度に低くなると、カラービデオカメラ８１は今まで出力していたカラービデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えて、親器９に送る。親機９は入力されるビデオ信号をカラーテレビモニタ９１に入力してその画面に訪問者のモノクロ映像を写し出す。
【００５６】
尚、訪問者との通話は、子機８のスピーカ８４とマイクロフォン８３と、親機９のハンドセット９２により、支障なく行うことができる。又、訪問者がボタンスイッチ８２を押せば、親機のスピーカ９５から呼び出し音が発生される。
【００５７】
本実施の形態によれば、夜間のような自然光が低照度の時には、ＬＥＤ８５からの近赤外光で訪問者を照明して撮像するが、この時はカラービデオカメラ８１から出力されるビデオ信号はモノクロビデオ信号に切り替わっているので、カラーテレビモニタ９１に写る訪問者の映像はモノクロであるため、非常に見やすい画面となって、利用者は容易に訪問者の姿形をチェックすることができる。また、夜間などの自然光の照度が低い時には、ＬＥＤ８５からの近赤外光により訪問者を照明して撮像するため、訪問者に気付かれず且つ不快感を与えないで訪問者をチェックすることができる。更に、ＬＥＤ８５のように安価で長寿命の光源を使用できるため、装置の保守を容易にでき、ランニングコストを低く抑えることができる。なお、図６または図９に示したカラービデオカメラを用いた場合は、ＬＥＤ８５のオンオフや調光も照度に応じて自動制御されるため、使い勝手が向上する。
【００５８】
図１２は本発明の監視装置の一実施の形態の構成を示したブロック図である。２１は所定の範囲を常に撮像して監視する図１、図６、図８、図９のいずれかで説明したものと同じカラービデオカメラ、２２はカラービデオカメラ２１により撮像したカラー映像を写しだすカラーテレビモニタ、２３はカラービデオカメラ２１により撮像したカラー映像を録画するビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）及び２４は監視範囲を照明するための光源である近赤外線を発光するＬＥＤ（このＬＥＤ８５は図１、図６、図９で説明したＬＥＤ５と同様の特性ものである）である。また、カラービデオカメラ２１には可視光線の照度を検出するＣｄＳセンサー３が接続されている。
【００５９】
次に本実施の形態の動作について説明する。カラービデオカメラ１１は図１、図６、図８、図９のいずれかで示したものと同一の構造を有しているため、夜間などは、相手に気付かれずにＬＥＤ２４から照射される近赤外線で照明することにより監視範囲をカラービデオカメラ２１により撮像し、得られたモノクロ映像信号をカラーテレビモニタ２２に送って、その画面に監視範囲のモノクロ映像を写し出す。
【００６０】
昼間などの照度の十分ある期間、ＬＥＤ２４は消灯している。カラービデオカメラ２１は自然光で照明されている図示されない訪問者を撮像し、得られたビデオ信号をカラーテレビモニタ２２の画面に写し出す。また、ＶＴＲ２３によりカラービデオカメラ２１により撮像した映像を録画して、後で再生することもできる。
【００６１】
本実施の形態では、夜間のような自然光が低照度の時には、ＬＥＤ２４からの近赤外光で監視範囲を照明して撮像するが、この時はカラービデオカメラ２１から出力されるビデオ信号はモノクロビデオ信号に切り替わっているため、カラーテレビモニタ２２に写る侵入者の映像はモノクロであるため、非常に見やすい画面となって、監視者は容易に侵入者などの姿形をチェックすることができる。また、夜間などの自然光の照度が低い時には、ＬＥＤ２４の近赤外光により侵入者を照明して撮像するため、侵入者に気付かれず且つ不快感を与えないで侵入者をチェックすることができる。更に、ＬＥＤ２４のように安価で長寿命の光源を使用できるため、装置の保守を容易にでき、ランニングコストを低く抑えることができる。なお、図６または図９に示したカラービデオカメラを用いた場合は、ＬＥＤ２４のオンオフや調光も照度に応じて自動制御されるため、使い勝手が向上する。
【００６２】
【発明の効果】
以上記述した如く請求項１の発明によれば、自然光の低照度時の被写体の照明用の光源として近赤外線を発光する発光ダイオードを用いた場合、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を得ることができる。
【００６３】
請求項２、４、５の発明によれば、自然光の低照度時に、自動的に被写体を発光ダイオードから発光される近赤外光により照明すると共に、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を利用者に負担を掛けずに容易に得ることができる。
【００６４】
請求項３の発明によれば、被写体に光源の照明を与える自然光の照度を使用状況に応じて最適に調整することができると共に、撮像して得たビデオ信号をカラービデオ信号からモノクロビデオ信号にする自然光の照度を使用状況に応じて最適に調整することができ、使い勝手を向上させることができる。
【００６５】
請求項６の発明によれば、自然光の低照度時に、自動的に被写体を発光ダイオードから発光される近赤外光により照明すると共に、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を利用者に負担を掛けずに容易に得ることができ、しかも、前記発光素子から発光される近赤外光の照度を前記自然光の照度に応じて変化させるため、常に適正な露出のモノクロ映像信号を得ることができる。
【００６７】
請求項７、８の発明によれば、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラを用いているために、夜間時などの自然光が低照度の時には、監視範囲を侵入者などに気付かれずに撮像して、見やすいモノクロ映像で容易に監視することができ共に、夜間時などの自然光が低照度の時の光源として、赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができるため、装置の保守を容易にすることができ、且つランニングコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラービデオカメラの第１の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図２】図１に示したＣｄＳセンサーの分光特性例。
【図３】図１に示したＣｄＳセンサーの抵抗値と照度の関係を示した特性図。
【図４】図１に示した判定部の詳細例を示した回路図。
【図５】図１に示したＬＥＤから発光される近赤外光のスペクトラム例を示した特性図。
【図６】本発明のカラービデオカメラの第２の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図７】図６に示したＬＥＤ制御部の詳細構成例を示した回路図。
【図８】本発明のカラービデオカメラの第３の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図９】本発明のカラービデオカメラの第４の実施の形態の構成の要部を示した回路図。
【図１０】本発明のカラービデオカメラの第５の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１１】本発明のテレビドアホンの一実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１２】本発明の監視装置の一実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１３】カラー用ＣＣＤの分光感度特性例を示した特性図。
【符号の説明】
１ 撮像部
２ 映像信号処理部
３ ＣｄＳセンサー
４ 判定部
５、２４、８５ ＬＥＤ
６ ＬＥＤ制御部
７ 調光回路
８ 子機
９ 親機
１１ レンズ
１２ ＣＣＤ
２１、８１ カラービデオカメラ
２２、９１ カラーテレビモニタ
３０ 白熱電球
【発明の属する技術分野】
本発明は近赤外線領域まで感度があるカラービデオカメラ、このカラービデオカメラを用いたテレビドアホン及び監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、訪問者の映像情報をも知ることができるテレビドアホンが公知である。このテレビドアホンは室外側の子機にモノクロビデオカメラが取り付けられ、このモノクロビデオカメラにより訪問者等を撮像して得たビデオ信号を室内側に設置された親機に取り付けてあるテレビモニタに送り、このテレビモニタの画面に訪問者の映像を写し出すものである。
【０００３】
このような従来のモノクロのテレビドアホンでは、夜間或いは夕方などの自然光が低照度の時の被写体に対する照明として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を採用してきた。これは前記モノクロビデオカメラの撮像素子である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。このように近赤外線で照明された訪問者のような被写体は、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る。しかも、このＬＥＤは電球などに比べて安価で長寿命であるという長所もある。
【０００４】
ところで、訪問者の色彩情報も得て更に詳しく訪問者をチェックするには、室内側の子機に取り付けてあるテレビカメラをカラー化し、室外側の親機に取り付けてあるテレビモニタをカラー化して、テレビドアホンをカラー化すればよい。これには、室外側の子機にカラービデオカメラを用い、室内側の親機にカラーテレビモニタを用いればよい。
【０００５】
このカラービデオカメラはカラー用のＣＣＤにより光学像から映像信号を得る構成を有している。このＣＣＤの分光感度が図１３に示すように波長７００ｎｍ以上の近赤外光領域まであるため、カラーテレビドアホンでも、上記のような低照度時に近赤外線を発光するＬＥＤを光源として用いることにより、モノクロテレビドアホンと同様なメリットを得ることができる。
【０００６】
しかし、近赤外光により照明された被写体をカラービデオカメラにより撮像して、カラーテレビモニタでその映像を写し出すと、例えば青一色の不自然な色となる。又、上記近赤外光の他に自然光のような外光が混ざって前記被写体を照明すると、上記したカラーテレビモニタで写し出される映像は、青一色のモノトーンの映像に斑状に他のモノトーンの色が混ざるという極めて不自然且つ見にくい映像となる。
【０００７】
又、上記したモノクロテレビドアホン及びカラーテレビドアホンの両方とも、ＬＥＤからの赤外光の照度は常に一定にしてあるため、周囲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。しかし、このようなシャッターコントロール機能による調整だけでは追従できず、場合によっては適切な露出の映像が得られないという不具合があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにテレビドアホンをカラー化するために、カラービデオカメラを用い、夜間などのような自然光が低照度の時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して、この被写体をカラービデオカメラにより撮像した場合、例えば青一色の不自然な色となる。しかも、上記近赤外光の他に自然光のような外光が混ざって前記被写体を照明すると、上記したカラーテレビモニタで写し出される映像は、青一色のモノトーンの映像に斑状に他のモノトーンの色が混ざるという極めて不自然な且つ見にくい映像となるという課題があった。又、上記したＬＥＤからの赤外光の照度は常に一定にしてあるため、周囲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による調整だけでは追従できず、場合によっては適切な露出の映像が得られないという課題があった。
【０００９】
そこで本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、自然光が低照度の時の被写体の照明用の光源として近赤外線を発光する発光ダイオードを用いた場合でも、見やすい映像を得ることができると共に、常に適切な露出の映像を得ることができるカラービデオカメラ、このカラービデオカメラを用いることにより、夜間などの周囲が暗い時にも、訪問者などの被写体を見やすい画面で容易に監視することをができるテレビドアホン及び監視装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光を集光するレンズと；このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；照明用の赤外線を照射する光源と；赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；このセンサーにより検出された照度が設定値以下になったことを判定する判定部と；この判定部により前記照度が設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；を具備している。
【００１１】
このような構成により、夕方や夜間のような暗い時、被写体を近赤外光で照射して照明した場合、前記判定部は前記センサーにより検出された可視光線（自然光）の照度が設定値以下になったと判定する。これにより、ビデオ信号はモノクロ信号に替わって出力される。これをカラーテレビモニタで映した場合、モノクロの映像になり、近赤外光照射よる色彩に関するトラブルは全て除去される。
【００１２】
請求項２の発明は、光を集光するレンズと；このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；このセンサーにより検出された照度が第１の設定値以下になったことを判定する第１の判定部と；この第１の判定部により前記照度が第１の設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；照明用の赤外線を照射する光源と；前記センサーにより検出された照度が第２の設定値以下になったことを判定する第２の判定部と；この第２の判定部により前記照度が第２の設定値以下になったと判定されると、前記光源を点灯して赤外線を照射する光源制御部と；を具備している。
【００１３】
このような構成により、前記第２の判定部が前記センサーにより検出された照度が第２の設定値以下になったと判定すると、前記光源制御部は前記光源（例えば発光ダイオード）を点灯して赤外線を照射する。ここで、第１の設定値≦第２の設定値とすると、前記光源を点灯すると同時、或いはその後に、前記第１の判定部により前記照度が第１の設定値以下になったと判定されたことにより、ビデオ信号はモノクロ信号に替わって出力され、これをカラーテレビモニタで映した場合、モノクロの映像になり、近赤外光照射よる色彩に関するトラブルは全て除去される。
【００１４】
請求項３の発明の前記第１の判定部は前記第１の設定値を変化させて設定する第１の可変設定手段を備え、前記第２の判定部は前記第２の設定値を変化させて設定する第２の可変設定手段を備えている。
【００１５】
このような構成により、例えば利用者は前記第１の可変設定手段により第１の設定値を任意の値に設定して、前記映像信号処理部から出力されるビデオ信号をカラービデオ信号からモノクロビデオ信号に変える自然光の照度を任意に設定する。又、同利用者は前記第２の可変設定手段により第２の設定値を任意の値に設定して、前記光源制御部により前記光源を点灯させる自然光の照度を任意に設定する。
【００１６】
請求項４の発明は、前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値が異なっている。
【００１７】
このような構成により、例えば、前記光源が点灯して赤外線を照射した後、前記映像信号処理部で作成されたビデオ信号がモノクロビデオ信号に替わる。
【００１８】
請求項５の発明は、前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値を同一とし、且つ前記第１の判定部と前記第２の判定部を共通にしている。
【００１９】
このような構成により、前記光源が点灯して赤外線を照射すると同時に、前記映像信号処理部で作成されたビデオ信号がモノクロビデオ信号に替わる。
【００２０】
請求項６の発明の前記光源制御部は前記センサーにより検出される照度に応じて前記光源に供給する電流を制御する調光回路を備えている。
【００２１】
このような構成により、前記光源が点灯して赤外線を照射した後、前記光源制御部の調光回路は前記センサーにより検出される可視光線（自然光）の照度に応じて前記光源に供給する電流を制御するため、この光源から照射される赤外線の照度が可視光線の照度に応じて変化する。従って、段々辺りが暗くなれば、それにつれて、光源から照射される赤外線の照度が増大するため、前記レンズと前記ＣＣＤにより撮像される被写体は照明不足になることがなく、前記ＣＣＤのシャッターコントロール機能に追従できる範囲の明るさで常に照明される。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；を有する子機と；前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタを有する親機と；を具備している。
【００２５】
このような構成により、夜間時に、前記カラービデオカメラで前記光源となる発光ダイオードからの赤外線で照明された被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてモノクロ映像として監視する。昼間の自然光下では、前記カラービデオカメラにより被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてカラー映像として監視する。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタと；を具備している。
【００２７】
このような構成により、夜間時に、前記カラービデオカメラで前記光源となる発光ダイオードからの赤外線で照明された被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてモノクロ映像として監視する。昼間の自然光下では、前記カラービデオカメラにより被写体を撮像して、この映像を前記カラーテレビモニタにてカラー映像として監視する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のカラービデオカメラの第１の実施の形態の構成を示したブロック図である。１は被写体である訪問者１００を撮像して映像信号５０を得る撮像部で、訪問者１００の反射光を集光するレンズ１１と、レンズ１１により集光されて入射される光を光電変換してカラーの映像信号５０にするＣＣＤ１２を有している。２はＣＣＤ１２を駆動すると共に、ＣＣＤ１２から得られる映像信号５０に各種処理を施して輝度信号と色信号から成るビデオ信号６０を作成して出力し、且つ判定部４の判定信号７０によって、作成するビデオ信号から色信号成分を除去する機能を有する映像信号処理部、３は可視光線を検出するＣｄＳセンサー（センサー）、４はＣｄＳセンサー３により検出された可視光線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、５は訪問者１００を照明するための近赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）、１００は被写体である訪問者である。但し、映像信号処理部２は信号処理手段を内蔵している。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）は光源を構成している。
【００２９】
図２はＣｄＳセンサー３の分光特性例で、波長が４００ｎｍから７００ｎｍの範囲の可視光線領域には感度があるが、波長が７００ｎｍ以上の赤外線に対しては感度がないのが分かる。
【００３０】
図３はＣｄＳセンサー３の抵抗値と照度の関係を示した特性図である。ＣｄＳセンサー３は照度が高くなると、その抵抗値が低くなる特性を有している。図中の番号はパラメータで、ＣｄＳセンサー３の種類を示している。
【００３１】
次に本実施の形態の動作についてを説明する。昼間の自然光により被写体である訪問者１００が照明されている時のように、自然光の照度が十分高い時、撮像部１のレンズ１１は訪問者１００の反射光を集光して、ＣＣＤ１２上に光学像を結ぶため、ＣＣＤ１２は訪問者１００のカラーの映像信号５０を映像信号処理部２に出力する。映像信号処理部２は入力される映像信号５０に各種処理を施して、輝度信号と色信号から成るビデオ信号６０を作成し、このビデオ信号６０を出力する。
【００３２】
ここで、訪問者１００の回りの自然光の照度が十分高い時、ＣｄＳセンサー３の抵抗値も低くなっている。判定部４はＣｄＳセンサー３の抵抗値の変化から現在の可視光線の照度を検出し、検出した照度が予め設定してある基準照度以下になったと判定すると、判定信号７０を映像信号処理部２に出力する。但し、ＣｄＳセンサー３は図２に示すように可視光線にその感度があり、赤外線にはその感度がないため、ＣｄＳセンサー３が感知する照度とは可視光線のことである。従って、可視光線の照度が十分高い時、映像信号処理部２からはカラービデオ信号６０が出力されることになる。
【００３３】
図４は上記した判定部４の詳細例を示した回路図である。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、このＣｄＳセンサー３に入力される自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が変わり、その端子電圧が変化する。比較器４１はこの端子電圧と基準照度を与える基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記基準電圧Ｖｆを越えると、比較器４１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ４２がオンになって、そのコレクタからローレベルの判定信号７０が出力される。映像信号処理部２はこのローレベルの判定信号７０により色信号を接地側に流して、ビデオ信号６０から色信号を除去して輝度信号のみのモノクロビデオ信号にする。尚、ボリュームＶＲ（第１の可変設定手段）を調整することにより前記基準照度を与える基準電圧Ｖｆを任意の値に設定することができる。
【００３４】
また、前記自然光の照度が高くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように下降してくると、前記端子電圧が下降し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを下回ると、比較器４１の端子電圧がローレベルになって、トランジスタ４２がオフになり、そのコレクタから出力されていたローレベルの判定信号７０がハイレベルに反転する。これにより、映像信号処理部２の色信号が復帰し、ビデオ信号６０は輝度信号と色信号を含むカラービデオ信号に戻る。
【００３５】
ところで、夕方や夜間などのように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低くなってくると、ＣＣＤ１２のシャッター機能の速度を最も遅くしても、ＣＣＤ１２に入射される光量がたりなく、得られる映像が暗くなってしまうので、ＬＥＤ５が点灯し、このＬＥＤ５から照射される近赤外線により訪問者１００を照明する。本例のＣＣＤ１２は近赤外線に感度を持っているため、ＬＥＤ５から近赤外線が発光されると、その分、ＣＣＤ１２に入射される光量が増大するため、適正な露出の映像を得ることができる。なお、夜間のように、全く自然光がない場合でも、ＬＥＤ５から照射される近赤外線のみで、訪問者１００を十分撮像できるだけの光量をＬＥＤ５は発光できるものとする。
【００３６】
図５は上記したＬＥＤ５から発光される近赤外光のスペクトラム例を示した特性図である。ＬＥＤ５から発光される近赤外線は中心波長が８６０ｎｍであることが分かる。
【００３７】
本例では、ＬＥＤ５が点灯される自然光の照度に対して、判定部４が上記した判定信号７０を出力する自然光の照度を等しくするか、それ以下にしてある。従って、ＬＥＤ５が点灯すると同時に、あるいはＬＥＤ５が点灯してからまもなく、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０はカラービデオ信号からモノクロビデオ信号に切り替わる。
【００３８】
ところで、明け方のように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低い状態から高い状態に変化すると、判定部４から出力されていた判定信号７０はハイレベルに戻る。このため、映像信号処理部２は色信号を輝度信号と共に出力して、ビデオ信号６０をカラービデオ信号にする。この時には、ＬＥＤ５も消灯し、訪問者１００は自然光だけで照明され、ビデオ信号６０を入力するカラーテレビモニタの画面には、訪問者１００のカラーの映像が写しだされる。
【００３９】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ５が点灯して、自然光に近赤外光が混ざった光で、あるいは近赤外光だけで訪問者１００が照明されると、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号になることにより、カラーテレビモニタの画面には訪問者１００のモノクロ映像が写るため、上記した近赤外光の照射による不自然な色彩となるトラブルがなくなり、訪問者の映像を見やすくすることができる。
【００４０】
なお、自然光の割合がＬＥＤ５から発光される近赤外光の割合に比べて大きい間は、カラー映像でもそれ程見にくはないため、必ずしも、ＬＥＤ５の点灯タイミングとモノクロ映像への切替えタイミングとを一致させなくともよい。このため、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロのビデオ信号に変わるタイミングを、ＬＥＤ５が点灯した自然光の照度よりも、多少低い自然光の照度になった時点としても、上記効果を得ることができる。
【００４１】
図６は本発明のカラービデオカメラの第２の実施の形態の構成を示したブロック図である。本例は、ＬＥＤ５をＣｄＳセンサー３が検出する照度に応じて制御するＬＥＤ制御部６が設けられている。他の構成は図１に示した第１の実施の形態の構成と同様で、同様の動作を行う。但し、ＬＥＤ５は光源を構成し、ＬＥＤ制御部６は光源制御部を構成して第２の判定部を内蔵している。
【００４２】
次に本実施の形態の動作について説明する。ＬＥＤ制御部６はＣｄＳセンサー３が検出する自然光の照度が予め設定してある点灯基準照度（第２の設定値）を下回ると、ＬＥＤ５を点灯する。点灯基準照度は訪問者１００の回りの自然光の照度が低下して来て、撮像部１のＣＣＤ１２から得られる映像信号５０の露出が暗くなってくる照度付近に設定されている。従って、夕方などのように訪問者１００の回りの自然光の照度が低下して来ると、ＬＥＤ制御部６がＬＥＤ５を自動的に点灯して、訪問者１００を照明するため、ＣＣＤ１２から得られる映像信号５０の露出不足は解消される。ここで、ＬＥＤ制御部６に設定してある点灯基準照度を判定部（第１の判定部）４に設定してある前記基準照度（第１の設定値）に等しいか、或いは若干大きい値に設定しておけば、ＬＥＤ５の点灯の後、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号に変わる。
【００４３】
また、明け方のように、訪問者１００の回りの自然光の照度が低い状態から、高い状態に変化すると、判定部４から出力されていた判定信号７０はハイレベルに戻ると共に、前記自然光の照度が上記した点灯基準照度を上回る。これにより、ＬＥＤ制御部６はＬＥＤ５を消灯する制御を行い、映像信号処理部２は色信号を輝度信号と共に出力して、ビデオ信号６０をカラービデオ信号に戻すため、ビデオ信号６０を入力するカラーテレビモニタの画面には、訪問者１００のカラーの映像が写し出される。
【００４４】
図７は上記したＬＥＤ制御部６の詳細構成例を示した回路図である。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、このＣｄＳセンサー３に入射される自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように変わり、その端子電圧が変化する。比較器６１はこの端子電圧と点灯基準照度を与える基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを越えると、比較器６１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ６２がオンになって、ＬＥＤ５に抵抗Ｒ５を通して電流が流れＬＥＤ５が点灯する。また、前記照度が高くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が下降してくると、前記端子電圧が降下し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを下回ると、比較器６１の出力電圧がローレベルになって、トランジスタ４２がオフになり、ＬＥＤ５が消灯する。尚、ボリュームＶＲ（第２の可変設定手段）を調整することにより前記点灯基準照度を与える基準電圧Ｖｆを任意の値に調整することができる。
【００４５】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ５は、映像信号処理部２から出力されるビデオ信号６０がモノクロビデオ信号に変化するタイミングに同期するか、あるいは若干早めに、ＬＥＤ制御部６により点灯するため、利用者に負担を掛けることなく、ＣＣＤ１２は常に最適な露出の映像信号を出力することができると共に、映像信号処理部２は前記ＬＥＤ５の点灯に連動して、前記利用者が見やすいようにビデオ信号６０をカラーからモノクロビデオ信号に切り換えることができる。
【００４６】
なお、上記した第２の実施の形態では、図６に示すように、ＬＥＤ制御部６はＣｄＳセンサー３で検出された照度が点灯基準照度より下回ったかどうかを判定し、判定部４はＣｄＳセンサー３で検出された照度が基準照度より下回ったかどうかをそれぞれ判定しているが、点灯基準照度と基準照度の値を一致させた場合、ＬＣＤ制御部６内の判定動作を省略し、図８に示すようにＬＣＤ制御部６は判定部４の判定結果を用いて、ＬＥＤ５のオンオフ制御を行うようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
図９は本発明のカラービデオカメラの第４の実施の形態の構成の要部を示した回路図である。本例のＬＥＤ制御部６はＬＥＤ５のオンオフ制御を行うと共に、ＬＥＤ５の調光制御も行うようになっている。他の構成は図７に示した第２の実施の形態と同様である。
【００４８】
次に本実施の形態の動作について説明する。ＣｄＳセンサー３には抵抗Ｒ１を介して電圧が印加されているため、自然光の照度が変わると、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が図３に示すように変わり、その端子電圧が変化する。比較器６１はこの端子電圧と点灯基準照度を与える点灯基準電圧Ｖｆとを比較する。即ち、前記照度が低くなって、ＣｄＳセンサー３の抵抗値が上昇してくると、前記端子電圧が上昇し、この端子電圧が前記点灯基準電圧Ｖｆを越えると、比較器６１はその出力をハイレベルにする。このため、トランジスタ６２がオンになって、抵抗Ｒ５、ＬＥＤ５、トランジスタ６２及びトランジスタ６４を通って、電流が流れるため、ＬＥＤ５が点灯する。
【００４９】
ここで、ＣｄＳセンサー３の抵抗値は、図３に示すように自然光の照度が低ければ低いほど高くなるため、自然光の照度が低ければ低いほどＣｄＳセンサー３の端子電圧は高くなる。ＣｄＳセンサー３の端子電圧はアンプ６３を通してトランジスタ６４のベースに印加されるため、前記照度が低ければ低いほど、トランジスタ６４のベースに印加される電圧は高くなり、トランジスタ６４の導通抵抗が小さくなる。このため、前記照度が低ければ低いほど、トランジスタ６４を流れる電流が大きくなって、ＬＥＤ５を流れる電流も大きくなり、ＬＥＤ５から発光される近赤外光の照度が増す。
【００５０】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ制御部６は図示されない訪問者の周囲の自然光の照度によって、ＬＥＤ５の点灯、消灯を行うと共に、前記周囲の照度が低ければＬＥＤ５から発光される近赤外光の照度を増大するため、常に最適な照度の照明を前記訪問者に対して行うことができる。これにより、ＣＣＤ１２のシャッターコントロールが追従できるような照明を訪問者１００に与えて、常に適切な露出の映像を得ることができる。他の動作は図７に示した第２の実施の形態と同様で、同様の効果がある。
【００５１】
図１０は本発明のカラービデオカメラの第５の実施の形態の構成を示したブロック図である。撮像部１のＣＣＤ１２はカラー用で、レンズ１１により集光された光学像をカラー映像信号５０にして映像信号処理部２に出力する。映像信号処理部２はカラー映像信号５０に各種処理を加えてカラービデオ信号６０を作成して、出力する。訪問者１００の周囲が暗くなると、調光回路７はこれをＣｄＳセンサー３により検出して白熱電球を点灯する。また、調光回路７はＣｄＳセンサー３が検出する訪問者１００の周囲の自然光の照度の大きさに応じて、白熱電球３０に流す電流を制御する。即ち、訪問者１００の周囲の自然光の照度が低くなると、白熱電球３０に流す電流を大きくして、白熱電球３０から照射される光を強くする。また、訪問者１００の周囲の自然光の照度が高くなると、白熱電球３０に流す電流を小さくして、白熱電球３０から照射される光を弱くする。こうして、白熱電球３０による訪問者１００の照明が常に適切になるような明るさに調整される。
【００５２】
本実施の形態によれば、訪問者１００の周囲の照度に応じて、白熱電球３０による適切な強さの照明を訪問者１００に与えて、撮像部１のＣＣＤ１２のシャッターコントロールがどのように場合にも追従できるようすることができるため、常に適切な露出の映像を得ることができる。尚、この例の場合は、ＣＣＤをモノクロ用として、モノクロビデオカメラとしても同様の効果がある。
【００５３】
なお、ＣＣＤ１２をモノクロ用にして、ビデオカメラをモノクロにした場合にも、同様の効果を得ることができ、この場合は、照明用の光源として、白熱電球のような可視光線を照射するもの以外の他、近赤外光を発光するＬＥＤなどを用いても、不自然な色彩の映像にならずに上記効果を得ることができる。
【００５４】
図１１は本発明のテレビドアホンの一実施の形態の構成を示したブロック図である。テレビドアホンは室内側に設置される親機９と室外側に設置される子機８とから構成され、両者はケーブル１０で接続されている。子機８は図１、図６、図８、図９のいずれかで説明したものと同じカラービデオカメラ８１、呼び鈴のボタンスイッチ８２、図示されない訪問者の声を収音するマイクロフォン８３、応対者の声を出力するスピーカ８４及び訪問者を照明するＬＥＤ（このＬＥＤは図１、図６、図９で説明したＬＥＤ５と同様の特性ものである）８５を有している。また、カラービデオカメラ８１には可視光線の照度を検出するＣｄＳセンサー３が接続されている。親機９は訪問者の映像を写し出すカラーテレビモニタ９１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フォンとが一体に取り付けてあるハンドセット９２及び呼び出し音を出力するスピーカ９５を有している。
【００５５】
夜間などの自然光が低照度の期間、ＬＥＤ８５は点灯し、図示されない訪問者を照明する。カラービデオカメラ８１はＬＥＤ８５から照射される近赤外光で照明されている図示されない訪問者を撮像する。この時、ＣｄＳセンサー３により検出される自然光の照度が上記したＬＥＤ８５を点灯させなければならない程度に低くなると、カラービデオカメラ８１は今まで出力していたカラービデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えて、親器９に送る。親機９は入力されるビデオ信号をカラーテレビモニタ９１に入力してその画面に訪問者のモノクロ映像を写し出す。
【００５６】
尚、訪問者との通話は、子機８のスピーカ８４とマイクロフォン８３と、親機９のハンドセット９２により、支障なく行うことができる。又、訪問者がボタンスイッチ８２を押せば、親機のスピーカ９５から呼び出し音が発生される。
【００５７】
本実施の形態によれば、夜間のような自然光が低照度の時には、ＬＥＤ８５からの近赤外光で訪問者を照明して撮像するが、この時はカラービデオカメラ８１から出力されるビデオ信号はモノクロビデオ信号に切り替わっているので、カラーテレビモニタ９１に写る訪問者の映像はモノクロであるため、非常に見やすい画面となって、利用者は容易に訪問者の姿形をチェックすることができる。また、夜間などの自然光の照度が低い時には、ＬＥＤ８５からの近赤外光により訪問者を照明して撮像するため、訪問者に気付かれず且つ不快感を与えないで訪問者をチェックすることができる。更に、ＬＥＤ８５のように安価で長寿命の光源を使用できるため、装置の保守を容易にでき、ランニングコストを低く抑えることができる。なお、図６または図９に示したカラービデオカメラを用いた場合は、ＬＥＤ８５のオンオフや調光も照度に応じて自動制御されるため、使い勝手が向上する。
【００５８】
図１２は本発明の監視装置の一実施の形態の構成を示したブロック図である。２１は所定の範囲を常に撮像して監視する図１、図６、図８、図９のいずれかで説明したものと同じカラービデオカメラ、２２はカラービデオカメラ２１により撮像したカラー映像を写しだすカラーテレビモニタ、２３はカラービデオカメラ２１により撮像したカラー映像を録画するビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）及び２４は監視範囲を照明するための光源である近赤外線を発光するＬＥＤ（このＬＥＤ８５は図１、図６、図９で説明したＬＥＤ５と同様の特性ものである）である。また、カラービデオカメラ２１には可視光線の照度を検出するＣｄＳセンサー３が接続されている。
【００５９】
次に本実施の形態の動作について説明する。カラービデオカメラ１１は図１、図６、図８、図９のいずれかで示したものと同一の構造を有しているため、夜間などは、相手に気付かれずにＬＥＤ２４から照射される近赤外線で照明することにより監視範囲をカラービデオカメラ２１により撮像し、得られたモノクロ映像信号をカラーテレビモニタ２２に送って、その画面に監視範囲のモノクロ映像を写し出す。
【００６０】
昼間などの照度の十分ある期間、ＬＥＤ２４は消灯している。カラービデオカメラ２１は自然光で照明されている図示されない訪問者を撮像し、得られたビデオ信号をカラーテレビモニタ２２の画面に写し出す。また、ＶＴＲ２３によりカラービデオカメラ２１により撮像した映像を録画して、後で再生することもできる。
【００６１】
本実施の形態では、夜間のような自然光が低照度の時には、ＬＥＤ２４からの近赤外光で監視範囲を照明して撮像するが、この時はカラービデオカメラ２１から出力されるビデオ信号はモノクロビデオ信号に切り替わっているため、カラーテレビモニタ２２に写る侵入者の映像はモノクロであるため、非常に見やすい画面となって、監視者は容易に侵入者などの姿形をチェックすることができる。また、夜間などの自然光の照度が低い時には、ＬＥＤ２４の近赤外光により侵入者を照明して撮像するため、侵入者に気付かれず且つ不快感を与えないで侵入者をチェックすることができる。更に、ＬＥＤ２４のように安価で長寿命の光源を使用できるため、装置の保守を容易にでき、ランニングコストを低く抑えることができる。なお、図６または図９に示したカラービデオカメラを用いた場合は、ＬＥＤ２４のオンオフや調光も照度に応じて自動制御されるため、使い勝手が向上する。
【００６２】
【発明の効果】
以上記述した如く請求項１の発明によれば、自然光の低照度時の被写体の照明用の光源として近赤外線を発光する発光ダイオードを用いた場合、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を得ることができる。
【００６３】
請求項２、４、５の発明によれば、自然光の低照度時に、自動的に被写体を発光ダイオードから発光される近赤外光により照明すると共に、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を利用者に負担を掛けずに容易に得ることができる。
【００６４】
請求項３の発明によれば、被写体に光源の照明を与える自然光の照度を使用状況に応じて最適に調整することができると共に、撮像して得たビデオ信号をカラービデオ信号からモノクロビデオ信号にする自然光の照度を使用状況に応じて最適に調整することができ、使い勝手を向上させることができる。
【００６５】
請求項６の発明によれば、自然光の低照度時に、自動的に被写体を発光ダイオードから発光される近赤外光により照明すると共に、映像信号処理部から出力されるビデオ信号をモノクロビデオ信号に切り換えるため、近赤外光の照射による色彩的なトラブルのない見やすい映像を利用者に負担を掛けずに容易に得ることができ、しかも、前記発光素子から発光される近赤外光の照度を前記自然光の照度に応じて変化させるため、常に適正な露出のモノクロ映像信号を得ることができる。
【００６７】
請求項７、８の発明によれば、請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラを用いているために、夜間時などの自然光が低照度の時には、監視範囲を侵入者などに気付かれずに撮像して、見やすいモノクロ映像で容易に監視することができ共に、夜間時などの自然光が低照度の時の光源として、赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができるため、装置の保守を容易にすることができ、且つランニングコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラービデオカメラの第１の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図２】図１に示したＣｄＳセンサーの分光特性例。
【図３】図１に示したＣｄＳセンサーの抵抗値と照度の関係を示した特性図。
【図４】図１に示した判定部の詳細例を示した回路図。
【図５】図１に示したＬＥＤから発光される近赤外光のスペクトラム例を示した特性図。
【図６】本発明のカラービデオカメラの第２の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図７】図６に示したＬＥＤ制御部の詳細構成例を示した回路図。
【図８】本発明のカラービデオカメラの第３の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図９】本発明のカラービデオカメラの第４の実施の形態の構成の要部を示した回路図。
【図１０】本発明のカラービデオカメラの第５の実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１１】本発明のテレビドアホンの一実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１２】本発明の監視装置の一実施の形態の構成を示したブロック図。
【図１３】カラー用ＣＣＤの分光感度特性例を示した特性図。
【符号の説明】
１ 撮像部
２ 映像信号処理部
３ ＣｄＳセンサー
４ 判定部
５、２４、８５ ＬＥＤ
６ ＬＥＤ制御部
７ 調光回路
８ 子機
９ 親機
１１ レンズ
１２ ＣＣＤ
２１、８１ カラービデオカメラ
２２、９１ カラーテレビモニタ
３０ 白熱電球
Claims (8)
- 光を集光するレンズと；
このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；
このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；
照明用の赤外線を照射する光源と；
赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；
このセンサーにより検出された照度が設定値以下になったことを判定する判定部と；
この判定部により前記照度が設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；
を具備していることを特徴とするカラービデオカメラ。 - 光を集光するレンズと；
このレンズにより集光された光を光電変換してカラー映像信号を得るＣＣＤと；
このＣＣＤを駆動することにより得られる前記カラー映像信号に各種処理を加えて輝度信号と色信号を有するビデオ信号を作成する映像信号処理部と；
赤外線には感度がなく可視光に感度があり、可視光線の照度を検出するセンサーと；
このセンサーにより検出された照度が第１の設定値以下になったことを判定する第１の判定部と；
この第１の判定部により前記照度が第１の設定値以下になったと判定されると、モノクロビデオ信号を出力する信号処理手段と；
照明用の赤外線を照射する光源と；
前記センサーにより検出された照度が第２の設定値以下になったことを判定する第２の判定部と；
この第２の判定部により前記照度が第２の設定値以下になったと判定されると、前記光源を点灯して赤外線を照射する光源制御部と；
を具備していることを特徴とするカラービデオカメラ。 - 前記第１の判定部は前記第１の設定値を変化させて設定する第１の可変設定手段を備え、前記第２の判定部は前記第２の設定値を変化させて設定する第２の可変設定手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のカラービデオカメラ。
- 前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値が異なることを特徴とする請求項２記載のカラービデオカメラ。
- 前記第１の判定部の前記第１の設定値と前記第２の判定部の前記第２の設定値を同一とし、且つ前記第１の判定部と前記第２の判定部を共通にすることを特徴とする請求項４記載のカラービデオカメラ。
- 前記光源制御部は前記センサーにより検出される照度に応じて前記光源に供給する電流を制御する調光回路を備えることを特徴とする請求項２乃至５いずれか１記載のカラービデオカメラ。
- 請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；を有する子機と；
前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタを有する親機と；
を具備することを特徴とするテレビドアホン。 - 請求項１乃至６いずれか１記載のカラービデオカメラと；
このカラービデオカメラで撮像する被写体を照明する赤外線を発光する光源と；
前記カラービデオカメラから出力されるビデオ信号を処理して前記カラービデオカメラで撮像した被写体の映像を画面に写しだすカラーテレビモニタと；
を具備することを特徴とする監視装置。
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