JP2008141233A

JP2008141233A - 鏡筒回転型撮像装置

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Publication number: JP2008141233A
Application number: JP2006322478A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Bashiyou; 豊芭蕉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-06-19
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Abstract

【課題】小さいレンズを大きいレンズに変更しても、回転球部の回転中心からレンズまでの半径が変わらず、同一サイズのカバーを使用できるようにして、大型化を回避する。
【解決手段】光学ブロック７０ｂ及び撮像ブロック８０ｂを収容し、半球よりも大きい球状の回転球部５２を有する鏡筒５０ｂと、鏡筒５０ｂを回転可能に保持する台座４０とを備える。そして、台座４０は、回転球部５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部４４ａが形成され、開口部４４ａの外側に回転球部５２を載置する可動板４４と、回転球部５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部４３ａが形成され、開口部４３ａの内側に回転球部５２を収容して鏡筒５０ｂの抜けを防止する抜止め部材４３とを備えており、撮像ブロック８０ｂは、回転球部５２の内部に配置され、光学ブロック７０ｂは、レンズ７１ｂを除き、回転球部５２の仮想全球の内部に位置するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学ブロック及び撮像ブロックを収容した鏡筒が回転可能な鏡筒回転型撮像装置に係るものである。そして、詳しくは、光学ブロックを構成するレンズのサイズが大きくなっても、撮像装置の大型化を回避できるようにした技術に関するものである。

鏡筒が回転する鏡筒回転型撮像装置として、例えば、建物の天井や壁等に設置される監視用のドーム型ビデオカメラがある。このドーム型ビデオカメラは、病院、ホテル、デパート等における安全性の確保やサービス性の向上等を目的として設置され、撮影画像によって監視を行うようにしたものである。すなわち、レンズによって構成される光学ブロックと、撮像素子によって構成される撮像ブロックとを鏡筒に収容し、この鏡筒を水平方向（以下、「パン方向」と言う）及び垂直方向（以下、「チルト方向」と言う）に回転できるように取り付けるとともに、ドーム型のカバーで鏡筒の可動領域の外周を覆ったものである。そして、撮像ブロックからの撮像信号は、同軸ケーブルによって監視室のモニタに接続される。

ここで、このようなドーム型ビデオカメラを設置するには、背面に同軸ケーブルを接続した後、建物の天井や壁等に埋込み金具で固定する。次に、鏡筒の角度調整機構によってレンズを所定の方位（方向及び角度）に調整し、レンズのフォーカス及びズームを設定する。この際、携帯型のモニタを使用して、設置現場でモニタ画像を見ながら撮像方向及び撮像範囲を確認しながら行う。そして最後に、ドーム型のカバーを前面に取り付けて防塵を行い、一連の設置作業を終了する。

このように、ドーム型ビデオカメラの設置に際しては、鏡筒の角度調整を行ってレンズの方位を設定する。そして、角度調整機構として、ボールジョイントを使用した技術が知られている。すなわち、鏡筒の基端に設けた回転球部によって鏡筒をパン方向及びチルト方向に回転調整可能とし、抜止め部材によって台座に設けた支持部材に回転球部を固定できるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１５６８０６号公報

図７は、上記の特許文献１に記載された従来のドーム型ビデオカメラ１００ａ，１００ｂを示す一部断面図である。
図７に示すように、ドーム型ビデオカメラ１００ａ（１００ｂ）は、レンズ１７１ａ（１７１ｂ）によって構成される光学ブロック１７０ａ（１７０ｂ）と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）デバイス１８１ａ（１８１ｂ）によって構成される撮像ブロック１８０ａ（１８０ｂ）とを備えている。そして、光学ブロック１７０ａ（１７０ｂ）及び撮像ブロック１８０ａ（１８０ｂ）は、鏡筒１５０ａ（１５０ｂ）に収容されており、鏡筒１５０ａ（１５０ｂ）の基端部には、球状の回転球部１５２が固定されている。

ここで、回転球部１５２は、台座１４０の基部１４１に立設された円筒状の支持部材１４２に載置されている。すなわち、支持部材１４２には、回転球部１５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部１４２ａが形成されており、この開口部１４２ａの外側に回転球部１５２が載置されている。そのため、回転球部１５２は、開口部１４２ａの外側で自由に回転でき、回転球部１５２の向きを適宜調整することで、レンズ１７１ａ（１７１ｂ）を所定の方位（方向及び角度）に設定できる。

また、回転球部１５２は、抜止め部材１４３によって台座１４０に保持され、所定の向きに固定される。すなわち、台座１４０には、支持部材１４２の外側に円筒状の雄ネジ部材１４４が立設されており、この雄ネジ部材１４４の上端部に抜止め部材１４３がネジ込まれている。そして、抜止め部材１４３には、回転球部１５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部１４３ａが形成されており、この開口部１４３ａの内側に回転球部１５２が収容されている。そのため、回転球部１５２は、抜止め部材１４３及び支持部材１４２によって構成される空間内に配置されて開口部１４３ａからの抜けが防止され、台座１４０に保持されるとともに、雄ネジ部材１４４に対して抜止め部材１４３を緩めた状態では、回転球部１５２を自由に回転させることができる。

そして、抜止め部材１４３を雄ネジ部材１４４にネジ込んで締め付けた状態（図７に示す状態）では、開口部１４３ａの周縁部に接触した回転球部１５２が支持部材１４２に向けて押し付けられるので、回転球部１５２は、開口部１４３ａと開口部１４２ａとの間に挟まれて押圧される。そのため、回転球部１５２の向きを調整し、レンズ１７１ａ（１７１ｂ）を所定の方位（方向及び角度）に設定した状態を維持しながら抜止め部材１４３をネジ込めば、開口部１４３ａの押圧によって回転球部１５２がその設定状態で固定されることとなる。

このように、図７に示す従来のドーム型ビデオカメラ１００ａ（１００ｂ）は、ボールジョイントを使用した角度調整機構として、鏡筒１５０ａ（１５０ｂ）の基端部に回転球部１５２をネジ止めし、この回転球部１５２を台座１４０（支持部材１４２、抜止め部材１４３、及び雄ネジ部材１４４）によって回転可能に保持するようにしている。そして、抜止め部材１４３を緩め、回転球部１５２を支持部材１４２上で自由に動かせる状態にしておいて、鏡筒１５０ａ（１５０ｂ）をパン方向及びチルト方向に適宜回転させ、その後、抜止め部材１４３を締め付ければ、レンズ１７１ａ（１７１ｂ）の方位（方向及び角度）を所望の通りに設定できる。なお、カバー１２０ａ（１２０ｂ）は、方位の設定後に取り付ける。

しかし、上記の特許文献１に記載された技術（図７に示す従来のドーム型ビデオカメラ１００ａ，１００ｂ）では、鏡筒１５０ａ，１５０ｂの大きさによってカバー１２０ａ，１２０ｂの大きさが変わるという問題がある。すなわち、特許文献１の技術では、図７（ａ）に示すように、比較的小さいレンズ１７１ａを使用した光学ブロック１７０ａと、レンズ１７１ａに対応した比較的小さいＣＣＤデバイス１８１ａによって構成された撮像ブロック１８０ａとを収容した鏡筒１５０ａの場合には、カバー１２０ａを比較的小さくできる。

ところが、図７（ｂ）に示すように、高画質の比較的大きいレンズ１７１ｂを使用した場合には、レンズ１７１ｂの大きさに合わせて、光学ブロック１７０ｂ、ＣＣＤデバイス１８１ｂによって構成される撮像ブロック１８０ｂ、光学ブロック１７０ｂ及び撮像ブロック１８０ｂを収容した鏡筒１５０ｂが大型化する。そのため、回転球部１５２の上に大型の鏡筒１５０ｂを固定したドーム型ビデオカメラ１００ｂは、回転球部１５２の回転中心からレンズ１７１ｂまでの半径が大きくなり、その結果、カバー１２０ｂも大きくなってしまう。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、高画質化等のため、小さいレンズ（小さい光学ブロック等）を大きいレンズ（大きい光学ブロック等）に変更しても、回転球部の回転中心からレンズまでの半径が変わらず、同一サイズのカバーを使用できるようにして、撮像装置の大型化を回避することである。

本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、レンズによって構成される光学ブロックと、撮像素子によって構成される撮像ブロックと、前記光学ブロック及び前記撮像ブロックを収容し、半球よりも大きい球状の回転球部を有する鏡筒と、前記鏡筒を回転可能に保持する台座とを備える鏡筒回転型撮像装置であって、前記台座は、前記回転球部の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部が形成され、前記開口部の外側に前記回転球部を載置する支持部材と、前記回転球部の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部が形成され、前記開口部の内側に前記回転球部を収容して前記鏡筒の抜けを防止する抜止め部材とを備え、前記撮像ブロックは、前記回転球部の内部に配置され、前記光学ブロックの少なくとも一部は、前記回転球部の球面を延長した仮想の全球の内部に位置することを特徴とする。

（作用）
上記の請求項１に記載の発明において、撮像ブロックは、回転球部の内部に配置され、光学ブロックの少なくとも一部は、回転球部の球面を延長した仮想の全球の内部に位置する。すなわち、回転球部の中に、撮像ブロックと、光学ブロックの少なくとも一部とを埋め込んでいる。そのため、光学ブロックの埋込み長さを適宜調整することにより、レンズの大きさ（光学ブロック等の大きさ）にかかわらず、回転球部の回転中心からレンズまでの半径を同一にできる。

上記の発明によれば、レンズの大きさ（光学ブロック等の大きさ）にかかわらず、回転球部の回転中心からレンズまでの半径を同一にできるので、カバーのサイズを変えることなく、異なる大きさのレンズ（光学ブロック等）を使用できる。したがって、高画質化等のために比較的大きいレンズを使用した場合であっても、撮像装置が大型化することはない。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態では、後述するように、本発明の鏡筒回転型撮像装置として、監視用のドーム型ビデオカメラ１０（１０ａ，１０ｂ）を例に挙げている。すなわち、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０（１０ａ，１０ｂ）は、安全性の確保やサービス性の向上等を目的として、病院、ホテル、デパート等の天井や壁等に設置され、撮影画像によって監視を行うものである。

図１は、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０を示す外観図であり、図１（ａ）がドーム型ビデオカメラ１０の側面図で、図１（ｂ）がその斜視図である。
図１に示すように、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０は、ドーム型（半球状）のカバー２０をケース３０に取り付けた外観となっており、台座４０によって天井や壁等に設置される。なお、天井に設置される場合には、図１に示す方向とは逆に、カバー２０が下に向き、台座４０が上側（天井側）に位置する。

ここで、カバー２０は、光透過性を有するモールド品（アクリル樹脂の射出成形品）となっている。すなわち、アクリル樹脂とすることにより、光屈折率が１．５で、光透過率が９０％以上と高く、光学レンズに近いものとすることができ、射出成形によって精度の良い鏡面仕上げとすることができる。そして、ドーム型ビデオカメラ１０は、できるだけ監視に気づかれないようにしながらの撮像が可能となるように、一般的には、カバー２０を半透明に仕上げている。例えば、射出成形する際にカーボン材料を混入し、光透過率を調整してスモーク仕上げとしたり、表面にアルミニウム等の金属粉をコーティングしてハーフミラー仕上げとし、光透過率、光反射率、及び光吸収率をそれぞれ３３％程度としている。

また、ケース３０は、モールド品（ＡＢＳ樹脂等の成形品）であり、円筒状に成形されている。そして、カバー２０は、このケース３０に脱着可能に取り付けられている。すなわち、カバー２０の円形の周縁部には、１２０°ごとの等間隔で３つの突片（図示せず）が形成されており、ケース３０には、各突片に対応するように３つの切欠き（図示せず）が形成されている。そのため、カバー２０を取り付ける際には、カバー２０の各突片をケース３０の各切欠きに同時に挿入し、カバー２０を回転させれば、各突片が各切欠きの奥に入り、ケース３０に保持されることとなる。一方、カバー２０をケース３０から取り外すには、取付け時と逆に、カバー２０を反対方向に回転させ、各突片を各切欠きから引き抜けば良い。

そして、カバー２０及びケース３０の内部には、後述する光学ブロック７０（７０ａ，７０ｂ）及び撮像ブロック８０（８０ａ，８０ｂ）を収容した鏡筒５０（図１（ａ）参照）が配置されており、この鏡筒５０は、台座４０に回転可能に保持されている。そのため、ケース３０からカバー２０を取り外して鏡筒５０を所望の向きや角度に設定しておけば、その撮影画像によって所望の位置の監視を行うことができる。また、ケース３０に半透明のカバー２０を取り付けることによって鏡筒５０（光学ブロック）が外側から見えないように隠すことができる。

このようなカバー２０及びケース３０を備える本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０は、台座４０によって天井や壁等に設置される。すなわち、台座４０は、アルミニウム合金等の金属でダイキャスト成形された円盤状の基部４１を備えており、基部４１に取り付けた埋込み金具（図示せず）等を用いて天井等に設置する。なお、ドーム型ビデオカメラ１０を設置した際には、同軸ケーブルによって監視室のモニタと接続されるが、同軸ケーブルも天井等に埋め込まれ、外側から見えないように隠される。

図２は、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０における台座４０及び鏡筒５０を示す外観図であり、図２（ａ）が台座４０及び鏡筒５０の側面図で、図２（ｂ）がその斜視図である。
図１に示すドーム型ビデオカメラ１０において、カバー２０及びケース３０を取り外すと、図２に示すように、台座４０及び鏡筒５０が露出する。

ここで、台座４０は、円盤状の基部４１と、基部４１に設置され、鏡筒５０の回転球部５２を載置する支持部材４２と、回転球部５２を収容して鏡筒５０の抜けを防止する円筒状の抜止め部材４３とを備えている。そして、基部４１には、撮像素子の撮像面に結像した像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するための各種の電子部品を実装した回路基板６０が取り付けられている。なお、回路基板６０は、信号処理基板及び電源基板として機能し、モニタ出力端子、同軸ケーブルターミナル、その他のスイッチやボリューム等を備えている。

また、支持部材４２は、回転球部５２を載置し、抜止め部材４３に向けて回転球部５２を押圧する円盤状の可動板４４と、可動板４４を往復移動させる固定ネジ４５とを備えている。そして、可動板４４は、可動板４４の周縁部であって、支持部材４２に設けられた回転軸４６を中心に回動し、固定ネジ４５は、回転軸４６と反対側の支持部材４２に設けられ、可動板４４の周縁部にネジ込まれている。

したがって、固定ネジ４５を時計回り（ネジ込む方向）に回転させると、可動板４４が一端側の回転軸４６を中心に回動（図２では、上向きに回動）し、他端側が抜止め部材４３に向けて移動する。その結果、可動板４４に載置された回転球部５２が抜止め部材４３に向けて押圧される。逆に、固定ネジ４５を反時計回りに回転させると、可動板４４が一端側の回転軸４６を中心に逆に回動（図２では、下向きに回動）し、他端側が基部４１に向けて移動する。

そして、鏡筒５０は、回転球部５２によってパン方向及びチルト方向に回転可能となっており、レンズ７１を所望の方位（方向及び角度）に設定できる。なお、鏡筒５０には、フォーカスリング５３及びズームレバー５４が取り付けられており、撮像対象物からの光を撮像素子の撮像面に所望の大きさで結像させることができる。

図３は、実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａを示す断面図である。
図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａは、後述する実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂに対し、比較的小さいレンズ７１ａを使用したものである。そして、レンズ７１ａによって構成される光学ブロック７０ａは、円筒部５１ａ及び回転球部５２を備える鏡筒５０ａに収容されている。なお、鏡筒５０ａは、アルミニウム合金等の金属でダイキャスト成形されたものである。

ここで、レンズ７１ａは、比較的小さい複数の組合せレンズからなるバリフォーカルレンズ等であり、レンズ７１ａを円筒部５１ａの内部に取り付けることにより、円筒部５１ａの全体が光学ブロック７０ａを構成するようにしている。そして、レンズ７１ａの部分を除き、半球よりも大きい球状の回転球部５２の球面を延長した仮想の全球（図３に点線で示す仮想全球）の内部に光学ブロック７０ａが位置するように、光学ブロック７０ａの先端側（レンズ７１ａ側）の約半分を回転球部５２の外部に配置し、光学ブロック７０ａの後端側の残りの約半分を回転球部５２の中空部内に配置している。

また、ＣＣＤデバイス８１ａ（本発明における撮像素子に相当するもの）は、レンズ７１ａの大きさに合わせた比較的小さいものであり、このＣＣＤデバイス８１ａによって構成される撮像ブロック８０ａは、全体が回転球部５２内に位置している。すなわち、撮像ブロック８０ａは、比較的小さいＣＣＤデバイス８１ａの他、ＣＣＤデバイス８１ａを実装するＣＣＤ基板等によって構成されており、光学ブロック７０ａの後端側であって、レンズ７１ａの光軸上にＣＣＤデバイス８１ａが配置されている。そのため、撮像ブロック８０ａの全体が回転球部５２の中空部内に位置することとなる。なお、ＣＣＤデバイス８１ａの撮像信号は、電気配線の束であるハーネス９０（図示せず）によって回路基板６０に送られる。

このように、鏡筒５０ａは、比較的小さいレンズ７１ａによって構成される光学ブロック７０ａ及び比較的小さいＣＣＤデバイス８１ａによって構成される撮像ブロック８０ａを収容するものであり、光学ブロック７０ａは、円筒部５１ａ内に配置され、撮像ブロック８０ａは、円筒部５１ａの約半分が埋め込まれた回転球部５２内に配置されている。そして、円筒部５１ａ及び回転球部５２を備える鏡筒５０ａは、台座４０によって回転可能に保持される。

この点に関してさらに詳述すると、台座４０の基部４１上には、回転球部５２を載置する支持部材４２と、回転球部５２を収容して鏡筒５０ａの抜けを防止する抜止め部材４３とを備えている。そして、実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａは、ボールジョイントを使用した角度調整機構として、支持部材４２、抜止め部材４３、及び回転球部５２を用いている。

ここで、角度調整機構を構成する支持部材４２は、回転球部５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部４４ａが形成された有底円筒状の可動板４４を備えている。この可動板４４は、アルミニウム合金等の金属でダイキャスト成形されたものであり、支持部材４２に設けられた回転軸４６の挿通によって周縁部が支持され、回転軸４６と反対側の支持部材４２に設けられた固定ネジ４５のネジ込みによって反対側の周縁部が支持されている。そのため、可動板４４は、開口部４４ａの外側に回転球部５２を載置でき、載置された回転球部５２は、開口部４４ａの外側で自由に回転できる。

また、抜止め部材４３は、アルミニウム合金等の金属でダイキャスト成形された無底円筒状のものであり、回転球部５２の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部４３ａが形成されている。そして、可動板４４の外側で支持部材４２に固定され、開口部４３ａから円筒部５１ａ及び回転球部５２（一部分）を突き出させて、可動板４４との空間内に回転球部５２（大部分）を収容している。そのため、半球よりも大きい球状に形成された回転球部５２は、半球よりも円筒部５１ａ側の球面が開口部４３ａの周縁部によって拘束されることとなり、抜止め部材４３からの抜けが防止される。

このように、回転球部５２は、抜止め部材４３の開口部４３ａと、可動板４４の開口部４４ａとの間に球面がはまり込んで収容されるが、開口部４３ａの周縁部（又は開口部４４ａの周縁部）と、回転球部５２の球面との間に隙間があり、両者間の摩擦を無視できる状態では、回転球部５２の回転に対する拘束力が発生していない。そのため、鏡筒５０ａをパン方向及びチルト方向に自由に回転させ、その向きを適宜調整することにより、レンズ７１ａを所定の方位（方向及び角度）に設定できる。

そして、レンズ７１ａの方位を設定した後に、図３に示すように、鏡筒５０ａを固定する。すなわち、固定ネジ４５をネジ込むと、それにつれて可動板４４が回転軸４６を中心に回動し、固定ネジ４５側で抜止め部材４３から離れていた可動板４４が抜止め部材４３に接近するように移動（図３に示す矢印のように移動）する。すると、可動板４４の開口部４４ａの外側に載置されている回転球部５２も、抜止め部材４３の開口部４３ａに向けて移動する。

この際、開口部４４ａの周縁部は、回転球部５２の球面と接触して回転球部５２を押圧するが、可動板４４の移動方向と回転球部５２の移動方向とが一致している（両方とも図３に示す矢印方向に移動する）ため、可動板４４と回転球部５２との位置関係（鏡筒５０ａの向き）が変わることはない。すなわち、回転球部５２に対して可動板４４が相対的に回転することはないので、回転球部５２を回転させるような摩擦力が発生せず、可動板４４の移動方向（図３に示す矢印方向）と同じ方向に回転球部５２を押圧するだけである。そのため、回転球部５２は、可動板４４の開口部４４ａの外側において、同じ位置を保ったまま抜止め部材４３の開口部４３ａに向かう。

そして、回転球部５２の球面が開口部４３ａの周縁部と接触するようになると、図３に示すように、回転球部５２が開口部４３ａによって押圧され、回転球部５２は、抜止め部材４３の開口部４３ａと可動板４４の開口部４４ａとの間で圧着されることとなるので、可動板４４に対して回転球部５２が動くことなく固定される。その結果、調整されたパン方向及びチルト方向のまま鏡筒５０ａが動かずに固定されることとなり、レンズ７１ａの方位（方向及び角度）が正確に設定される。

このように、実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａは、回転球部５２を適宜回転させてから固定することにより、鏡筒５０ａの向きや角度（レンズ７１ａの方位）を簡単かつ正確に設定できる。そして、カバー２０を取り付けて撮像することにより、所望の位置の監視を行うことができる。

また、光学ブロック７０ａ（レンズ７１ａの部分を除く）は、図３に点線で示す回転球部５２の仮想全球の内部に位置するので、回転球部５２の中空部内に配置できるかぎり、回転球部５２の回転中心からレンズ７１ａまでの半径を大きくすることなく、レンズ７１ａ（円筒部５１ａ）の大型化が可能である。そのため、同じカバー２０を使用しつつ、レンズ７１ａの明るさを増したり、高画質化を図ることができる。

なお、レンズ７１ａの部分を回転球部５２の仮想全球の外部に位置させるのは、カバー２０とレンズ７１ａとの隙間を小さくし、撮影画像の歪みを防止するためである。すなわち、カバー２０は、抜止め部材４３の外側を覆い、回転球部５２は、抜止め部材４３の内側に収容される。そのため、カバー２０と回転球部５２の仮想全球との間には、抜止め部材４３を配置するための空間ができる。そこで、この空間を埋めるように、レンズ７１ａの部分だけをカバー２０に近づけている。したがって、ドーム型ビデオカメラ１０ａの小型化のためには、レンズ７１ａの部分を除く光学ブロック７０ａの大部分を回転球部５２の仮想全球の内部に位置させることが好ましい。

図４は、実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂを示す断面図である。
図４に示す実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂは、前述した実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａ（図３参照）の比較的小さいレンズ７１ａに対し、高画質化等のため、比較的大きいレンズ７１ｂを使用したものである。そして、実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａと同じカバー２０を使用できるようにし、ドーム型ビデオカメラ１０ｂが大型化することを回避している。

ここで、レンズ７１ｂは、比較的大きいものなので、レンズ７１ｂに応じて、光学ブロック７０ｂ及び円筒部５１ｂも大きくなっている。そして、光学ブロック７０ｂ（円筒部５１ｂ）の先端側（レンズ７１ｂ側）の約半分は、図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａと同じ大きさの回転球部５２の外部に位置し、光学ブロック７０ｂ（円筒部５１ｂ）の後端側の残りの約半分は、その回転球部５２の中空部内に位置している。すなわち、回転球部５２は、半球よりも大きい球状であり、内部が中空となっているので、その中空部内に収容できる大きさであれば、図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａにおける光学ブロック７０ａ（円筒部５１ａ）よりも大きな光学ブロック７０ｂ（円筒部５１ｂ）であっても対応できる。

また、ＣＣＤデバイス８１ｂ（本発明における撮像素子に相当するもの）は、レンズ７１ｂの大きさに合わせた比較的大きいものであり、このＣＣＤデバイス８１ｂによって構成される撮像ブロック８０ｂは、全体が図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａと同じ大きさの回転球部５２内に位置している。すなわち、撮像ブロック８０ｂは、比較的大きいＣＣＤデバイス８１ｂの他、ＣＣＤデバイス８１ｂを実装するＣＣＤ基板等によって構成されており、光学ブロック７０ｂの後端側であって、レンズ７１ｂの光軸上にＣＣＤデバイス８１ｂが配置されている。そのため、撮像ブロック８０ｂの全体が回転球部５２の中空部内に位置することとなる。

このように、図４に示す実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂは、図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａと同じ大きさの回転球部５２内に、ドーム型ビデオカメラ１０ａの光学ブロック７０ａ及び撮像ブロック８０ａと同様に、光学ブロック７０ｂの一部（後端側の約半分）及び撮像ブロック８０ｂの全部を配置している。そして、光学ブロック７０ｂは、レンズ７１ｂの部分を除く大部分が回転球部５２の球面を延長した仮想の全球（図４に点線で示す仮想全球）の内部に位置している。

したがって、図３に示す実施例１のドーム型ビデオカメラ１０ａも、図４に示す実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂも、同じ回転球部５２の仮想全球の内部に、レンズ７１ａ，７１ｂの部分を除く光学ブロック７０ａ，７０ｂの大部分が位置するので、回転球部５２の回転中心からレンズ７１ａ，７１ｂまでの半径が変わらない。すなわち、レンズ７１ａ，７１ｂの大きさ（光学ブロック７０ａ，７０ｂ等の大きさ）にかかわらず、同じ大きさのカバー２０を使用できるので、レンズ７１ａに対して高画質の大きなレンズ７１ｂを用いても、ドーム型ビデオカメラ１０ｂが大型化することはない。

なお、回転球部５２は、１つの回転球部５２で、複数のサイズのレンズ７１ａ，７１ｂによって構成される各光学ブロック７０ａ，７０ｂに対応可能となっている。そのため、実施例２のドーム型ビデオカメラ１０ｂは、角度調整機構として、共通の支持部材４２、抜止め部材４３、及び回転球部５２を用いて鏡筒５０ｂの向きや角度（レンズ７１ｂの方位）を簡単かつ正確に設定できる。そして、共通のカバー２０を取り付けて撮像することにより、所望の位置の監視を行うことができる。

ところで、撮像対象物からの光は、レンズ７１ａ，７１ｂによってＣＣＤデバイス８１ａ，８１ｂの撮像面に結像され、光電変換されて回路基板６０に送信される。そして、このような送信は、電気配線の束であるハーネス９０（図示せず）を介して行われる。そのため、回転球部５２によってパン方向及びチルト方向に回転する鏡筒５０ａ，５０ｂと、台座４０に固定された回路基板６０とを接続するハーネス９０の配線処理が問題となる。

図５は、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０において、レンズ７１の方位（方向及び角度）を設定した状態を示す断面図である。
図５に示すように、鏡筒５０をパン方向及びチルト方向に適宜回転させ、固定ネジ４５を締め付ければ、抜止め部材４３と可動板４４との間で回転球部５２が押圧されて固定され、レンズ７１の方位がカバー２０内で所望の通りに設定される。

ここで、光学ブロック７０及び撮像ブロック８０は、鏡筒５０に収容されているので、台座４０に対して鏡筒５０が傾斜していれば、光学ブロック７０及び撮像ブロック８０も鏡筒５０と同じ方向に傾く。そして、ＣＣＤデバイス８１の撮像信号は、電気配線の束であるハーネス９０により、台座４０の基部４１に固定された回路基板６０に送られる。そのため、回転球部５２の球面には、鏡筒５０の傾斜（回転球部５２の回転）を許容するための電送口５２ａが形成されており、ハーネス９０は、この電送口５２ａから引き出される。

電送口５２ａは、正面視が星型の開口であり、凹部５２ｂを有している。そして、この凹部５２ｂにより、回転球部５２がどのように回転しても、ハーネス９０が可動板４４との間に挟まれないようになっている。すなわち、回転球部５２は、可動板４４の外側に載置され、自由に回転できるが、大きく回転した際には、凹部５２ｂがハーネス９０の逃げ場となり、ハーネス９０の断線等が防止される。なお、凹部５３ｂは、電送口５２ａを略正六角形とし、その各頂点に６つ設けることが好ましい。また、凹部５２ｂを含む電送口５２ａは、電送口５２ａの周縁部でハーネス９０が自由に動けるように、曲線で構成されることが好ましい。

このようにして回転球部５２の電送口５２ａから引き出されたハーネス９０は、可動板４４を貫通して回路基板６０に接続される。この際、可動板４４は、固定ネジ４５及び回転軸４６によって支持部材４２に支持され、回路基板６０から離れて位置している。そして、可動板４４は、有底円筒状であることから、電送口５２ａから引き出されたハーネス９０は、図５に示すように、可動板４４の底面に保持される。そのため、回転球部５２の回転範囲を考慮してハーネス９０の長さに余裕を持たせてあっても、ハーネス９０が回路基板６０に実装された電子部品に接触することはない。

図６は、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０を天井に取り付けた状態を示す断面図及び側面図である。
図６に示すように、ドーム型ビデオカメラ１０は、埋込み金具１００を用いて天井１３０に取り付けられる。すなわち、台座４０の基部４１にブラケット１１０を取り付け、ブラケット１１０の周囲に設けた埋込み金具１００により、天井１３０の上下を挟み込んで固定する。そして、鏡筒５０の角度調整を行った後、蓋１２０によって埋込み金具１００等を覆い隠す。

このように、本実施形態のドーム型ビデオカメラ１０は、鏡筒５０の向きや角度を簡単かつ正確に設定でき、所望の位置を撮像できる。また、高画質化を図っても、ドーム型ビデオカメラ１０が大型化することはない。そのため、病院、ホテル、デパート等における安全性の確保やサービス性の向上等を目的として設置される監視用として特に好適なものである。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
本実施形態では、鏡筒回転型撮像装置として、監視用のドーム型ビデオカメラ１０を例に挙げたが、鏡筒５０が回転する撮像装置であれば、これに限られない。例えば、会議室用のビデオカメラ等、各種の用途のビデオカメラや、ビデオカメラ以外の撮像装置であっても良い。また、本実施形態では、撮像素子として、ＣＣＤデバイス８１を例に挙げたが、これに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）デバイス等の他の撮像素子であっても良い。

本実施形態のドーム型ビデオカメラを示す外観図である。本実施形態のドーム型ビデオカメラにおける台座及び鏡筒を示す外観図である。実施例１のドーム型ビデオカメラを示す断面図である。実施例２のドーム型ビデオカメラを示す断面図である。本実施形態のドーム型ビデオカメラにおいて、レンズの方位を設定した状態を示す断面図である。本実施形態のドーム型ビデオカメラを天井に取り付けた状態を示す断面図及び側面図である。従来のドーム型ビデオカメラを示す一部断面図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂドーム型ビデオカメラ（鏡筒回転型撮像装置）
４０台座
４２支持部材
４３抜止め部材
４３ａ開口部
４４可動板
４４ａ開口部
４５固定ネジ
４６回転軸
５０，５０ａ，５０ｂ鏡筒
５２回転球部
７０，７０ａ，７０ｂ光学ブロック
７１，７１ａ，７１ｂレンズ
８０，８０ａ，８０ｂ撮像ブロック
８１，８１ａ，８１ｂＣＣＤデバイス（撮像素子）

Claims

レンズによって構成される光学ブロックと、
撮像素子によって構成される撮像ブロックと、
前記光学ブロック及び前記撮像ブロックを収容し、半球よりも大きい球状の回転球部を有する鏡筒と、
前記鏡筒を回転可能に保持する台座と
を備える鏡筒回転型撮像装置であって、
前記台座は、
前記回転球部の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部が形成され、前記開口部の外側に前記回転球部を載置する支持部材と、
前記回転球部の直径よりも小さい内径を有する円形の開口部が形成され、前記開口部の内側に前記回転球部を収容して前記鏡筒の抜けを防止する抜止め部材とを備え、
前記撮像ブロックは、前記回転球部の内部に配置され、
前記光学ブロックの少なくとも一部は、前記回転球部の球面を延長した仮想の全球の内部に位置する
ことを特徴とする鏡筒回転型撮像装置。
請求項１に記載の鏡筒回転型撮像装置において、
前記光学ブロックは、光の入射側の前記レンズを除き、前記回転球部の球面を延長した仮想の全球の内部に位置する
ことを特徴とする鏡筒回転型撮像装置。
請求項１に記載の鏡筒回転型撮像装置において、
前記回転球部は、１つの回転球部で、複数のサイズのレンズによって構成される各光学ブロックに対応可能である
ことを特徴とする鏡筒回転型撮像装置。