JP2003084181A - センサユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像センサのセンサ面に集光レンズの焦点を簡
単に、しかも、精度良く合わすことができるセンサユニ
ットを提供する。 【解決手段】浴室内を撮像するための撮像センサである
人工網膜センサ１１、赤外線センサ及びＬＥＤ等の発光
素子等が実装されたセンサ基板１０と、このセンサ基板
１０に装着される黒色の集光部材２０とから構成されて
いる。集光部材２０は、人工網膜センサ１１を覆うよう
に、センサ基板１０の所定位置にビス止めされるホルダ
部材２１と、このホルダ部材２１の鏡筒取付部２４に螺
合する、集光レンズ２９ｃ等が装着された鏡筒２６とか
ら構成されており、ホルダ部材２１をセンサ基板１０に
ビス止めした状態で、鏡筒２６を回転させることによっ
て、集光レンズ２９ｃの焦点を人工網膜センサ１１のセ
ンサ面に簡単に一致させることができるようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室内における人
の入退室や人の動き等を監視するための室内監視装置に
搭載されるセンサユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の室内監視装置としては、例え
ば、図６〜図８に示すような浴室内監視装置がある。こ
の浴室内監視装置５０は、図６（ａ）、（ｂ）及び図７
（ａ）に示すように、浴室の壁面に固定される本体部５
１と、この本体部５１を覆う本体カバー５８とから構成
されており、本体部５１は、図７（ａ）、（ｂ）及び図
８（ａ）、（ｂ）に示すように、ユニット収容室５２ａ
の前面開口部がフロントパネル５３によって閉塞される
本体ケース５２と、この本体ケース５２のユニット収容
室５２ａ内に収容された状態で、フロントパネル５３を
介して本体ケース５２に装着されるセンサユニット５５
とを備えている。

【０００３】前記センサユニット５５は、図８（ａ）、
（ｂ）に示すように、フロントパネル５３の裏面側にビ
ス止めされるセンサ基板５６を備えており、このセンサ
基板５６には、浴室内を撮像するための撮像センサであ
る人工網膜センサ５７の他、浴室への人の入室を検知す
る赤外線センサ（図示せず）や人工網膜センサ５７によ
って撮像された人の動きやセンサユニットの動作状況を
モニタするＬＥＤ等の発光素子（図示せず）等が実装さ
れている。

【０００４】前記フロントパネル５３には、図７（ｂ）
に示すように、装着されたセンサユニット５５の人工網
膜センサ５７、赤外線センサ及び発光素子に対応する位
置に窓５３ａ、５３ｂ、５３ｃがそれぞれ形成されてお
り、人工網膜センサ５７に対応して形成された窓５３ａ
には、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、窓５３ａ内に
入射された光を人工網膜センサ５７のセンサ面に集光さ
せるための集光レンズ５４が固定設置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こういった
浴室内監視装置５０では、センサユニット５５（センサ
基板５６）がフロントパネル５３の正規の位置に適正に
装着されたときに、フロントパネル５３の窓５３ａに取
り付けられた集光レンズ５４の焦点が、センサ基板５６
に実装された人工網膜センサ５７のセンサ面に一致する
ように設定されているので、フロントパネル５３に対す
るセンサユニット５５の装着状態によっては、集光レン
ズ５４の焦点が人工網膜センサ５７のセンサ面からずれ
てしまい、クリアな画像を取得することができないと共
に、一旦焦点がずれてしまうと、これを調整することが
できないという問題がある。

【０００６】そこで、この発明の課題は、撮像センサの
センサ面に集光レンズの焦点を簡単に、しかも、精度良
く合わすことができるセンサユニットを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記の課題
を解決するため、請求項１にかかる発明は、室内監視装
置に搭載されるセンサユニットであって、撮像センサが
実装されたセンサ基板と、前記センサ基板にビス止めさ
れるホルダ部材と、前記ホルダ部材に取り付けられる、
レンズが装着された鏡筒とを備え、前記鏡筒は、前記撮
像センサに対して接近離反可能に、前記ホルダ部材に螺
合していることを特徴とするセンサユニットを提供する
ものである。

【０００８】以上のように、このセンサユニットでは、
ホルダ部材に取り付けられている鏡筒が、撮像センサに
対して接近離反可能に、ホルダ部材に螺合しているの
で、撮像センサが実装されたセンサ基板にホルダ部材を
ビス止めした状態で、鏡筒を回転させることによって、
鏡筒に装着された集光レンズの焦点を簡単に、しかも、
精度良く撮像センサに一致させることができ、集光レン
ズの焦点を撮像センサに一致させた後は、鏡筒をホルダ
部材に接着剤等によって固定することで、その状態に確
実に保持することができる。

【０００９】また、請求項２にかかる発明のセンサユニ
ットのように、前記鏡筒が、前記レンズ側を小径に形成
したテーパ状の内周面を有するレンズフードを備えてお
り、前記レンズフードの内周面が、入射光を乱反射させ
るような表面性状を有しているものにあっては、室内に
おける被検出領域の外側から入射される光はレンズフー
ドの内周面で乱反射するので、撮像センサに集光される
ことがなく、被検出領域内における被検出物の形状や動
きを正確に検出することが可能となる。

【００１０】また、請求項３にかかる発明のセンサユニ
ットのように、前記ホルダ部材を前記センサ基板にビス
止めした状態では、前記鏡筒が取り付けられた前記ホル
ダ部材によって、前記センサ基板に実装された撮像セン
サが完全に覆われるようになっているものにあっては、
センサ基板における撮像センサの周辺にＬＥＤ等の発光
素子が実装された場合であっても、こういった発光素子
の光を完全に遮断することができるので、被検出物の形
状や動きを正確に検出することができる。

【００１１】また、請求項４にかかる発明のセンサユニ
ットのように、前記ホルダ部材には、前記センサ基板の
所定位置にビス止めした状態で、前記センサ基板に形成
された孔に嵌合する突部が形成されているものにあって
は、センサ基板に対するホルダ部材の装着位置または装
着姿勢が適正でない場合、センサ基板に形成された孔に
ホルダ部材に形成された突部が嵌合しないので、センサ
基板の所定位置にホルダ部材を適正な状態で確実に取り
付けることができ、センサ基板に対するホルダ部材の誤
装着を確実に防止することができる。

【００１２】また、請求項５にかかる発明のセンサユニ
ットのように、前記ホルダ部材には、前記センサ基板に
ビス止めするためのビスがねじ込まれるビス孔が形成さ
れており、前記ビス孔の一端側が閉塞されているものに
あっては、ビス孔にねじを形成する際に発生した切削屑
がビス孔内に残存していた場合であっても、ホルダ部材
をセンサ基板にビス止めする際に、ビス孔内の切削屑が
ビス孔から放出されてセンサ基板や集光レンズの表面に
付着することがなく、切削屑の発生に起因した検出不良
を確実に防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は、浴室内の壁面に設置される
浴室内監視装置に搭載されるセンサユニット１を示して
いる。このセンサユニット１が搭載される浴室内監視装
置の全体構成については図示していないが、上述した浴
室内監視装置５０と同様に、ユニット収容室の前面開口
部がフロントパネルによって閉塞される本体ケースを備
えた本体部と、この本体部を覆う本体カバーとから構成
されており、センサユニット１は、本体ケースのユニッ
ト収容室に収容された状態で、フロントパネルを介して
本体ケースに装着されるようになっている。

【００１４】ただし、この浴室内監視装置は、本体ケー
スのフロントパネルに形成された、後述する人工網膜セ
ンサ１１用の窓には集光レンズが装着されておらず、単
に矩形状の窓に透明のプラスチック板が装着されている
だけなので、フロントパネル自体は集光機能を有してお
らず、その点において、上述した浴室内監視装置５０の
本体ケース５２とは構成を異にしている。

【００１５】センサユニット１は、図１〜図５に示すよ
うに、浴室内を撮像するための撮像センサである人工網
膜センサ１１、浴室への人の入室を検知する赤外線セン
サ及び人工網膜センサ１１によって撮像された人の浴室
内における動きやセンサユニットの動作状況をモニタす
るＬＥＤ等の発光素子等が実装されたセンサ基板１０
と、このセンサ基板１０に装着される黒色の集光部材２
０とから構成されており、センサ基板１０に形成された
ビス挿通孔ＶＨに挿通されたビスによって、センサユニ
ット１が裏面側にビス止めされたフロントパネルを、本
体ケースにビス止めしてユニット収容室の前面開口部を
閉塞することで、センサユニット１全体が、ユニット収
容室に収容された状態で、本体ケースに装着されるよう
になっている。なお、図２に示すセンサ基板１０には、
実装された人工網膜センサ１１のみを図示しており、赤
外線センサ、発光素子等の他の実装部品については図示
を省略してある。

【００１６】前記集光部材２０は、センサユニット１が
ビス止めされたフロントパネルの窓に入射された光を、
センサ基板１０に実装された人工網膜センサ１１のセン
サ面１１ａに集光させるものであり、図１及び図３
（ａ）、（ｂ）に示すように、センサ基板１０の所定位
置にビス止めされるホルダ部材２１と、このホルダ部材
２１に取り付けられる、レンズが装着された鏡筒２６と
から構成されている。

【００１７】前記ホルダ部材２１は、図３（ａ）、
（ｂ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、人工網膜
センサ１１より一回り大きい略正方形状の上面壁２２ａ
及びこの上面壁２２ａの周縁に連設された側壁２２ｂか
らなる、底面が完全に解放されたホルダ本体２２と、こ
のホルダ本体２２の対向する一対の側壁２２ｂの外面に
それぞれ連設されたビス止部２３と、ホルダ本体２２の
上面壁２２ａから僅かに上方に突出した、内周面に雌ね
じ２４ａが形成された円筒状の鏡筒取付部２４と、ホル
ダ本体２２のビス止部２３が連設されていない他の一対
の側壁２２ｂの下面からそれぞれ下方に突出する突起２
５とから構成されており、突起２５をセンサ基板１０に
形成された位置決孔１０ｂに嵌合させることによって、
センサ基板１０の所定の装着位置にホルダ部材２１を位
置決めすることができるようになっている。

【００１８】なお、突起２５が形成されている一対の側
壁２２ｂの内面には、僅かに内側に突出した案内部２２
ｃが形成されており、ホルダ部材２２をセンサ基板１０
に装着する際、案内部２２ｃが人工網膜センサ１１の側
面に沿うように、ホルダ部材２２が人工網膜センサ１１
に被せられることになるので、小さな突起２５をセンサ
基板１０に形成された小さな位置決孔１０ｂに容易に嵌
合させることができるようになっている。

【００１９】前記ビス止部２３は、上端側が閉塞され、
内周面に雌ねじが形成されたビス孔２３ａを有してお
り、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、センサ基板１０
の所定位置に形成されたビス挿通孔１０ａに、センサ基
板１０の裏面側からビスＶを挿通した状態でビス止部２
３のビス孔２３ａにねじ込むことによって、人工網膜セ
ンサ１１を完全に覆った状態で、ホルダ部材２１をセン
サ基板１０の表面側にビス止めすることができるように
なっている。

【００２０】前記ビス孔２３ａは、上述したように、そ
の上端側が閉塞されているので、ビス孔２３ａの内周面
に雌ねじを形成する際に発生した切削屑がビス孔２３ａ
内に残存していた場合でも、ホルダ部材２１をセンサ基
板１０にビス止めする際、切削屑がビス孔２３ａの閉塞
端側に押し込まれることになる。従って、ホルダ部材２
１をセンサ基板１０にビス止めする際、切削屑がビス孔
２３ａから外部に放出されてセンサ基板１０や鏡筒２６
のレンズ面に付着することがなく、切削屑の発生に起因
した検出不良を確実に防止することができる。

【００２１】前記鏡筒２６は、図３（ａ）、（ｂ）及び
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、円筒状の鏡筒本体２
７と、この鏡筒本体２７に装着された凹レンズ２９ａ、
環状のスペーサ２９ｂ、集光レンズ２９ｃ及び環状の保
持部材２９ｄとを備えており、鏡筒本体２７の上端側に
は、基端部（レンズ側）が小径に形成された、表面に光
を乱反射させる細かいシボ加工が施されたテーパ状の内
周面（テーパ角度α＝８４．４゜）を有するレンズフー
ド２８が連設されている。

【００２２】前記鏡筒２６の外周面には、鏡筒本体２７
からレンズフード２８にわたって、ホルダ部材２２にお
ける鏡筒取付部２４の内周面に形成された雌ねじ２４ａ
に螺合する雄ねじ２６ａが形成されており、鏡筒２６を
ホルダ部材２２の鏡筒取付部２４に螺合させることによ
って、鏡筒２６をホルダ部材２２に取り付けることがで
きるようになっている。

【００２３】以上のように、鏡筒２６がホルダ部材２２
に取り付けられた集光部材２０を、センサ基板１０の所
定位置にビス止めしたセンサユニット１は、センサ基板
１０に実装された人工網膜センサ１１のセンサ面１１ａ
と、鏡筒２６に装着された集光レンズ２９ｃとが対向し
た状態となっており、ロボットアーム等によって、ホル
ダ部材２２の鏡筒取付部２４に螺合している鏡筒２６を
適宜回転させることによって、集光レンズ２９ｃの焦点
が人工網膜センサ１１のセンサ面１１ａに一致するよう
に、集光レンズ２９ｃと人工網膜センサ１１のセンサ面
１１ａとの間の距離が調整された状態で、鏡筒２６が螺
合しているホルダ部材２２の鏡筒取付部２４に塗布され
た接着剤によって、ホルダ部材２２と鏡筒２６とが完全
に固定されている。

【００２４】以上のように、このセンサユニット１は、
センサ基板１０にホルダ部材２２をビス止めした状態
で、ホルダ部材２２に取り付けられている鏡筒２６を、
センサ基板１０に実装された人工網膜センサ１１のセン
サ面１１ａに対して接近離反させることができるように
なっているので、鏡筒２６に装着された集光レンズ２９
ｃの焦点を簡単かつ確実に人工網膜センサ１１のセンサ
面１１ａに一致させることができる。従って、センサユ
ニットがビス止めされるフロントパネルの窓に集光レン
ズが固定設置されている従来の浴室内監視装置とは異な
り、フロントパネルに対するセンサユニット１の取付状
態にバラツキが発生しても、集光レンズ２９ｃの焦点が
人工網膜センサ１１のセンサ面１１ａからずれることが
なく、常にクリアな画像を取得することが可能となる。

【００２５】また、このセンサユニット１は、上述した
ように、鏡筒２６に設けられたレンズフード２８の内周
面に、光を乱反射させる細かいシボ加工が施されている
ので、レンズフード２８の内周面のテーパ角の外側から
入射される光、即ち、浴室内における被検出領域の外側
から入射される光は、レンズフード２８の内周面で乱反
射され、人工網膜センサ１１のセンサ面１１ａに到達す
ることがない。従って、被検出領域内における人の動き
のみを正確に検出することができる。

【００２６】また、このセンサユニット１は、センサ基
板１０に実装された人工網膜センサ１１が、センサ基板
１０にビス止めされたホルダ部材２２によって完全に覆
われているので、センサ基板１０における人工網膜セン
サ１１の周辺に実装されているＬＥＤ等の発光素子の光
が漏れていた場合でも、これを完全に遮断することがで
き、被検出物の形状や動きを正確に検出することができ
る。

【００２７】なお、上述した実施形態では、浴室内を撮
像するために人工網膜センサ１１をセンサ基板１０に実
装しているが、これに限定されるものではなく、種々の
撮像センサを使用することができることはいうまでもな
い。

【００２８】また、上述した実施形態では、鏡筒２６に
設けられたレンズフード２８の内周面に細かいシボ加工
を施すことによって、乱反射面を形成するようにしてい
るが、これに限定されるものではなく、レンズフード２
８の内周面を細かい階段状に形成することによって、乱
反射面を形成することも可能である。

【００２９】また、上述した実施形態では、ホルダ部材
２２に形成された２個の突起２５を、センサ基板１０の
所定位置に形成された位置決孔１０ｂにそれぞれ嵌合さ
せることによって、ホルダ部材２２をセンサ基板１０の
所定の装着位置に位置決めするようにしているが、これ
に限定されるものではなく、ホルダ部材に少なくとも１
個の突起を設け、この突起をセンサ基板１０の所定位置
に形成された孔に嵌合させるようにしておけば、ホルダ
部材２２の誤装着を防止することができる。ただし、ホ
ルダ部材に突起を１個しか設けない場合は、ホルダ部材
２２をセンサ基板１０の所定の装着位置に位置決めする
ことはできないので、複数の突起を設けておくほうが望
ましいことはいうまでもない。

【００３０】また、上述した実施形態では、浴室内監視
装置に搭載されるセンサユニットについて説明したが、
これに限定されるものではなく、本発明のセンサユニッ
トは種々の室内監視装置に適用することができることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるセンサユニットの一実施形態
を示す平面図である。

【図２】同上のセンサユニットにおけるセンサ基板を示
す平面図である。

【図３】（ａ）は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図、
（ｂ）は同上のセンサユニットを示す分解断面図であ
る。

【図４】（ａ）は同上のセンサユニットにおける集光部
材を構成しているホルダ部材を示す裏面図、（ｂ）は
（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＺ
−Ｚ線に沿った断面図である。

【図５】（ａ）は同上のセンサユニットにおける集光部
材を構成している鏡筒を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｗ−Ｗ線に沿った断面図、（ｃ）は同上の鏡筒を示す分
解断面図である。

【図６】（ａ）は背景技術としての浴室内監視装置を示
す正面図、（ｂ）は同上の浴室内監視装置を示す側面図
である。

【図７】（ａ）は同上の浴室内監視装置における本体カ
バーを外した状態を示す正面図、（ｂ）は同上の浴室内
監視装置における本体部のフロントパネルを外した状態
を示す斜視図である。

【図８】（ａ）は同上の浴室内監視装置における本体部
を示す断面図、（ｂ）は同上の本体部を示す分解断面図
である。

【符号の説明】

１ センサユニット １０ センサ基板 １０ａ ビス挿通孔 １０ｂ 位置決孔 １１ 人工網膜センサ（撮像センサ） １１ａ センサ面 ２０ 集光部材 ２１ ホルダ部材 ２２ ホルダ本体 ２３ ビス止部 ２３ａ ビス孔 ２４ 鏡筒取付部 ２４ａ 雌ねじ ２５ 突起 ２６ 鏡筒 ２６ａ 雄ねじ ２７ 鏡筒本体 ２８ レンズフード ２９ａ 凹レンズ ２９ｂ スペーサ ２９ｃ 集光レンズ ２９ｄ 保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０８Ｂ 21/04 Ｇ０８Ｂ 21/04 (72)発明者 池内 康秀 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 藤井 善行 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 神馬 幸弘 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA16 2H043 AE04 AE21 2H044 AE01 5C086 AA22 BA04 CA28 CB36 CB40 DA02 DA19 FA17 GA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内監視装置に搭載されるセンサユニッ
   トであって、 撮像センサが実装されたセンサ基板と、 前記センサ基板にビス止めされるホルダ部材と、 前記ホルダ部材に取り付けられる、レンズが装着された
   鏡筒とを備え、 前記鏡筒は、前記撮像センサに対して接近離反可能に、
   前記ホルダ部材に螺合していることを特徴とするセンサ
   ユニット。
2. 【請求項２】 前記鏡筒は、前記レンズ側が小径に形成
   されたテーパ状の内周面を有するレンズフードを備えて
   おり、 前記レンズフードの内周面は、入射光を乱反射させるよ
   うな表面性状を有している請求項１に記載のセンサユニ
   ット。
3. 【請求項３】 前記ホルダ部材を前記センサ基板にビス
   止めした状態では、前記鏡筒が取り付けられた前記ホル
   ダ部材によって、前記センサ基板に実装された撮像セン
   サが完全に覆われるようになっている請求項１または２
   に記載のセンサユニット。
4. 【請求項４】 前記ホルダ部材には、前記センサ基板の
   所定位置にビス止めした状態で、前記センサ基板に形成
   された孔に嵌合する突部が形成されている請求項１、２
   または３に記載のセンサユニット。
5. 【請求項５】 前記ホルダ部材には、前記センサ基板に
   ビス止めするためのビスがねじ込まれるビス孔が形成さ
   れており、 前記ビス孔は、その一端側が閉塞されている請求項１、
   ２、３または４に記載のセンサユニット。