JP2009219019A - 撮像装置及びアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】カメラに内蔵された照明装置（補助照明装置）を、球体状のケースに入れた状態で照明撮影を行う際、撮影光軸と照明光軸が近接していることに起因する反射減衰部の不足を解消することが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、監視カメラ本体１０１と、監視カメラ本体１０１に収容される補助照明装置５０５及び撮影光学系５０１とを備え、監視カメラ本体１０１の前面には補助照明装置５０５からの補助光を照射する照射開口部１０６が形成されている。そして、監視カメラ本体１０１の前方に配置される円弧状のドーム１１０１の内面部１１０１ａに対して一定の隙間を確保するようにして監視カメラ本体１０１の前面に装着されるアダプタ９０１を備える。アダプタ９０１は、撮影光学系５０１の前面の撮影開口部９０１ａと、照射開口部１０６から照射される補助光を撮影光学系５０１の撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路９０１ｅが形成された照射開口部９０１ｂとを備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、球体状ケースに組み込まれた状態でも内蔵された赤外照明装置を用いて暗視撮影を行うことができる監視カメラに好適な撮像装置に関する。

従来、この種の撮像装置に関する技術としては、特許文献１に開示されているものがある。

特許文献１記載の撮像装置は、本体ケースに角度調整可能に装着されたカメラケースと、該カメラケース内に装着されたカメラ本体と、カメラケースの外周に配設された発光素子とを備える。また、本体ケースに取り付けられ、カメラケースを覆う球面状のカバー部材と、カメラケースの開口部外周に配設された遮蔽部材とを備える。遮蔽部材には、カバー部材に沿って所定の間隙をもって延びる遮蔽部が形成されている。
特開２００１−１４５００４号公報

上記従来例においては、照明ランプから照射された光がカバー部材の内面に反射した際に、遮蔽部材との間で反射を繰り返し、その光は減衰してカメラ本体に届かないように構成されている。発光素子は、カメラ本体とは別のカメラケースの周辺部に配置されているため、遮蔽部材の遮蔽部のスペースを十分確保することが可能である。

しかしながら、カメラ本体に内蔵された照明装置に対して遮蔽部のスペースを確保することが困難であり、照明光の十分な減衰効果が得られないといった問題が発生する。

本発明の目的は、カメラに内蔵された照明装置（補助照明装置）を、球体状のケースに入れた状態で照明撮影を行う際、撮影光軸と照明光軸が近接していることに起因する反射減衰部の不足を解消することが可能な撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の撮像装置は、カメラ本体と、前記カメラ本体に収容される補助照明装置及び撮影光学系とを備え、前記カメラ本体の前面には前記補助照明装置からの補助光を照射する第１の照射開口部が形成された撮像装置において、前記カメラ本体の前方に配置される円弧状のドームの内面部に対して一定の隙間を確保するようにして前記カメラ本体の前面に装着されるアダプタを備え、前記アダプタは、前記撮影光学系の前面の撮影開口部と、前記第１の照射開口部から照射される前記補助光を前記撮影光学系の撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路が形成された第２の照射開口部とを備えることを特徴とする。

請求項４記載のアダプタは、カメラ本体と、前記カメラ本体に収容される補助照明装置及び撮影光学系とを備え、前記カメラ本体の前面には前記補助照明装置からの補助光を照射する第１の照射開口部が形成された撮像装置にあって、前記カメラ本体の前方に配置される円弧状のドームの内面部に対して一定の隙間を確保するようにして前記カメラ本体の前面に装着されるアダプタにおいて、前記撮影光学系の前面の撮影開口部と、前記第１の照射開口部から照射される前記補助光を前記撮影光学系の撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路が形成された第２の照射開口部とを備えることを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、カメラに内蔵された照明装置（補助照明装置）を、球体状のケースに入れた状態で照明撮影を行う際、撮影光軸と照明光軸が近接していることに起因する反射減衰部の不足を解消することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置としての監視カメラの外観斜視図である。

図１において、監視カメラ本体（カメラ本体）１０１は、架台１０２のターンテーブル１０３により、水平方向回動自在に支持されている。また、監視カメラ本体１０１は、チルト支持腕１０４により垂直方向回転自在に支持されている。

ターンテーブル１０３は、図外の減速ギアを介したモータ等、公知の駆動機構が組み込まれ、監視カメラ本体１０１の水平方向回転、即ち、パンニング駆動が行われる。またチルト支持腕１０４内部にも図外の減速ギアを介したモータ等公知の駆動機構が組み込まれ、監視カメラ本体１０１の垂直方向の回転、即ち、チルト駆動が行われるようになっている。

撮影レンズ鏡筒１０５は、公知のズーム機構が組み込まれて撮影画角を可変になすことが可能となっている。監視カメラ本体１０１に収容される後述の補助照明装置５０５の照射開口部１０６の内部には、例えば、赤外照明を適宜照射できる後述の照明光学系５０１が組み込まれている。

図２は、図１の監視カメラの撮影光学系を示す図である。

図２において、監視カメラの撮影光学系は、先端に固定された正の屈折力を有する第一レンズ群２０１と、負の屈折力を有し図中破線矢印のごとく変倍に伴い光軸に沿って駆動される第二レンズ群２０２とを備える。

また、監視カメラの撮影光学系は、正の屈折力を有し図中破線矢印のごとく、変倍に伴い光軸に沿って駆動される第三レンズ群２０３と、被写界の輝度に応じて開口面積を適宜制御し適正露光を得るための絞り２０４とを備える。

また、監視カメラの撮影光学系は、絞り２０４の後部に固定された正の屈折力を有する第四レンズ群２０５を備える。第四レンズ群２０５の後方のＣＣＤ２０６は、撮影光学系により結像された像信号を電気信号に変換する機能を有している。

第二レンズ群２０２は、公知のステッピングモータ２０７により回転される送りねじ２０８により光軸方向に進退する。また、第三レンズ群２０３も同様に、公知のステッピングモータ２０９により回転される送りねじ２１０により光軸方向に進退する。この動きにより、撮影画角を適宜変更してズーミング撮影が行われることが可能となっている。

絞り２０４は、公知のモータ２１１によりその開口量が制御され、適正露光の撮影を可能としている。

図３は、図１における照射開口部の内部に配置されている補助照明装置の構成図である。

図３において、複数の赤外発光ＬＥＤ３０１は、実装基板３０２上に固定され、素子保持枠３０３に保持されている。

素子保持枠３０３の被写体側には、第一の光学素子であるズーム固定パネル３０４が組み込まれている。ズーム固定パネル３０４は、素子保持枠３０３に固定された押さえバネ３０５により、素子保持枠３０３の座面３０３ａに押接されている。

圧縮バネ３１２は、ズーム固定パネル３０４に対して、押さえバネ３０５の押圧力による摩擦力に抗して光軸垂直方向に付勢力を発生する。光軸調整ねじ３０６は、素子保持枠３０３に螺合するとともに、補助照明装置の筐体３０７の外から調整つまみ部３０６ａを回転することで、光軸直角方向にその先端も進退する。

その結果、ズーム固定パネル３０４は、圧縮バネ３１２のバイアス力による図中下方向への移動付勢力に抗してその一端部３０４ａが押圧駆動される。従って、ズーム固定パネル３０４は、光軸調整ねじ３０６の回転量に応じて光軸直角方向に移動することが可能となっている。そして、紙面垂直方向に対しても調整可能なように、もう一つの調整機構が組み込まれている。

ズーム移動パネル３０８は、ズーム固定パネル３０４の前面に位置し、光軸に沿って進退する。

この際、嵌合部３０８ａは、筐体３０７に支持されたガイド軸３０９に摺動自在に保持され、更に、モータ３１０によって回転される送りねじ３１１の作用により光軸に沿って進退する。この結果、赤外発光ＬＥＤ３０１から投射された赤外光線は、撮影レンズの画角に応じて照射範囲が変化するように構成される。

図４は、図３の補助照明装置の照射範囲を説明するための図である。

より詳細には、図３におけるズーム移動パネル３０８がモータ３１０により回転される送りねじ３１１により光軸方向に駆動制御された時の補助照明装置の照射範囲を説明するための図である。

図中、（ａ）のＴＥＬＥにおいては、ズーム移動パネル３０８及びズーム固定パネル３０４の間隔が狭まった状態にあるため、所謂、平板ガラスが赤外発光ＬＥＤ３０１の前面に配置されたものとほぼ同等であり、ＬＥＤ素子の持つ配光とほぼ等しい。

本実施の形態に使われている赤外発光ＬＥＤ３０１は、反射タイプのＬＥＤであり、素子裏面に形成された略放物形状をなした反射傘の作用により、ほぼ平行光が照射される素子であり、図中破線で示したような光が被写体に向けて照射される。

このような照射光学系にすることで光をより有効利用することができるため、テレ状態でより光を集光して遠くまで届かせることが可能である。

図中、（ｂ）のＷＩＤＥにおいては、ズーム移動パネル３０８が送りねじ３１１の作用により、図中左方に繰り出され、ズーム固定パネル３０４との間隔が開いた状態となっている。

この状態においては、赤外発光ＬＥＤ３０１からほぼ平行光で射出した光が、ズーム固定パネル３０４の凸レンズ部３０４ｂ、ズーム移動パネルの凹レンズ部３０８ａで屈折されて、図中破線のように、拡散した光となってワイド状態の被写界を照射することが可能となっている。

図５は、図１の監視カメラの要部ブロック図である。

監視カメラ本体１０１の内部には、撮影光学系５０１が、モータ駆動回路５０２及び映像信号処理部５０３を介して中央演算処理装置５０４に接続されている。補助照明装置５０５は、駆動回路５０６を介して中央演算処理装置５０４と接続されている。

この状態で、モニター管理者等の手動操作により、図中制御信号線を介して、ズーム操作が行われると、撮影光学系５０１のズーム機構が駆動され、撮影画角が変化する。またこれに伴って、補助照明装置５０５も照射角を可変になすため、図３のズーム移動パネル３０８が駆動操作されて、照射角度が可変になされる。

更に、モニター管理者の操作により、カメラ（監視カメラ本体１０１）は、チルトモータ５０７及びパンニングモータ５０８により被写体を追尾してパンチルト撮影を行うことが可能となっている。

監視カメラ本体１０１は、更に、撮像フレーム信号等の一時記憶場所であるメモリ５０９、公知の磁気テープまたは固体メモリやハードディスク等で構成された映像記録部５１０、公知の液晶モニター等で構成された映像表示部５１１を備えている。

また、監視カメラ本体１０１は、外部の電源供給源からの電力を受けて、中央演算処理装置５０４に電力を供給するための電源回路５１２、制御信号や映像信号を授受する信号ケーブルを備えている。

連動解除ＳＷ５１３の作用により、撮影光学系５０１と補助照明装置５０５の連動が解除されて、撮影光学系５０１はＷＩＤＥ状態に、そして補助照明装置５０５はＴＥＬＥの状態に制御される。次に図６を用いて調整の流れを詳述する。

図６は、図１の監視カメラのある被写体距離におけるＷＩＤＥ撮影領域（破線部）とＴＥＬＥの撮影領域（実線部）を表した図である。

例えば１０ｍ先の被写界であるとする。図中ハッチングが施された円形部は、補助照明装置５０５がＴＥＬＥ状態にあるときの、１０ｍ先の被写界投影像である。通常撮影時においては、ＴＥＬＥ撮影領域の範囲を拡大観察している状態のため、監視カメラが組み立てられ、補助照明装置５０５もＴＥＬＥ状態にしてしまうと、撮影範囲から逸脱している補助照明の投影位置が判別できない。

その調整に際して、先ず適当な方向に光軸調整の補正を行って、その位置をＴＥＬＥ撮影領域内に入れる必要があるので、組立工数が増大し大幅なコスト上昇を招いてしまう。

しかしながら、本実施の形態に示すように、撮影光学系５０１をＷＩＤＥ状態にしておいて、補助照明装置５０５をＴＥＬＥにして、その投影位置を観察すると、図６の破線つまりＷＩＤＥ状態の被写界内に補助照明装置５０５の投影像が入っている。従って、容易に補助照明光の投影位置を判別することができる。

例えば、この監視カメラの撮影レンズ焦点距離が３５ｍｍフィルムのレンズ換算で４７ｍｍ〜１２００ｍｍであるとすると、水平方向の画角はＷＩＤＥで４２°、ＴＥＬＥで１．７°である。

仮に、補助照明装置５０５のＴＥＬＥ状態の水平画角が１０°程度であるとすると、部品公差のばらつきを考えても、光軸方向に向けて設計された光学系がＷＩＤＥ画角４２°を逸脱することは考え難い。投影像が見つけられないときは、素子の不良等を考えることが先決となり、不良原因の究明も簡単に行うことができるようになる。

図６に示す、ＷＩＤＥ状態の被写界を観察しつつ、ＴＥＬＥ状態の投影像を目視しながら、図３で説明した光軸調整機構の光軸調整ねじ３０６を回転させて投影像がＴＥＬＥの撮影範囲に重なるように調整を行うことで、簡単に組立作業を行うことができる。

図７は、図３の補助照明装置において、ズーム固定パネルを光軸調整ねじにより偏芯させて投影光軸を変化させた状態を表した図である。

図７のように、ズーム固定パネル３０４が光軸調整ねじ３０６により、図中上方に偏移されると、補助照明（赤外発光ＬＥＤ３０１）の光軸は、図中一点鎖線で示したように上向きになる。前述のように、紙面垂直方向に関しても同様な調整機構が組み込まれているので、補助照明の投影位置を上下左右に振って、ＴＥＬＥの撮影範囲を覆うように調整が行われる。

図８は、図１における監視カメラ本体の前面に一般的なアダプタを取り付けた時の斜視図である。

補助照明照射装置５０５から照射された赤外光はそのまま撮影光軸と平行に射出するように、アダプタ８０１に照射開口部８０１ｂを設けたものである。また、アダプタ８０１の撮影開口部８０１ａも、撮影レンズの広角時の画角に合わせてテーパー状に広がった形状になっている。

このため、照射開口部８０１ｂと撮影開口部８０１ａは近接して存在することとなる。アダプタの前面部８０１ｃは、監視カメラ本体１０１に取り付けられた状態で監視カメラ本体１０１のパンチルト駆動中心点を曲率中心とする球面で構成されている。

そのため、監視カメラ本体１０１にアダプタ８０１が取り付けられた状態でケース（通称：ドーム）に組み込まれ、パンチルト動作を行いながら周囲の状況を監視する際、ドームの曲率中心もパンチルト駆動の中心点に一致して構成されている。そのため、アダプタ８０１の前面部８０１ｃとドームの内面は干渉することなく、一定の隙間を持たせた状態でパンチルト撮影を行うことが可能となる。

ドームに入れられた状態で、補助照明装置５０５から赤外補助光が照射されると、何も対策をとらなければ、照射された光はドームの内面に反射して、その光が撮影レンズに回り込み、フレアによる有害光の影響を受ける。従って、ドーム外部の周囲監視に影響を及ぼす結果となる。

これに対して、上述のように、アダプタ８０１を監視カメラ本体１０１の前面に装着した状態であれば、ドーム内面の球面部とアダプタ前面の球面部との間に一定の僅かな隙間が確保される。

そして、補助照明装置５０５から発光された照射された赤外光がドームの内面に反射しても、アダプタ前面の球面との間で複数回の反射を繰り返すことでその光を減衰させ、撮影光学系５０１への光の回り込みを阻止することが可能である。

しかしながら、図８に示したように、照射開口部８０１ｂと撮影開口部８０１ａが近接して存在すると、上述した複数回の反射による減衰の効果が期待できなくなってしまう。

図９は、図８におけるアダプタが取り付けられた状態の監視カメラの要部断面図である。

上述のように、照射開口部８０１ｂと撮影開口部８０１ａが近接しているため、アダプタ前面部８０１ｃの反射減衰部８０１ｄの長さが十分に確保されない。そのため、本来ドーム１００１の内面１００１ａとの間で減衰させたい光が図中一点鎖線で示したようにドーム内面に反射して直接撮影レンズに入射してしまうと言う問題が発生する。

図１０は、図１における監視カメラ本体の前面に本発明の実施の形態に係るアダプタを取り付けた時の斜視図である。

アダプタ９０１の撮影開口部９０１ａは、撮影レンズの広角時の画角に合わせてテーパー状に広がった形状になっている。また、補助照明装置５０５から照射された赤外照射光は、アダプタ９０１の照射開口部（第２の照射開口部）９０１ｂから照射されるようになっている。

アダプタ９０１の前面部９０１ｃは、監視カメラ本体１０１に取り付けられた状態で監視カメラ本体１０１のパンチルト駆動中心点を曲率中心とする球面で構成されている。

図１１は、図１０におけるアダプタが取り付けられた状態の監視カメラの要部断面図である。

監視カメラ本体１０１の前方に配置される円弧状のドーム１１０１の内面部１１０１ａに対面して一定の隙間を確保するようにして監視カメラ本体１０１の前面にアダプタ９０１が装着される。

本実施の形態のアダプタ９０１の照射開口部９０１ｂは、監視カメラ本体１０１の照射開口部１０６から照射される赤外発光ＬＥＤ３０１からの赤外照射光（補助光）を、撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路９０１ｅが形成されている。導光路９０１ｅの内面部９０１ｄは、赤外光や可視光を反射する反射面として構成されている。

反射面は、例えば、光輝アルミニウム等の別体部品をアダプタ９０１に固着させたもので構成してもよい。反射面の作用により、監視カメラ本体１０１の照射開口部（第１の照射開口部）１０６から照射された赤外光は図中一点鎖線の矢印で示したように、導光路９０１ｅ内で反射して外部に照射される。

従って、被写体に対して問題無く補助光を照射することを可能とするとともに、ドーム１１０１の内面部１１０１ａと対面する前面部９０１ｃで構成される反射減衰面（反射減衰部）の距離が十分に確保できる。このため、図中破線で示した有害光がドーム１１０１の内面部１１０１ａに反射しても、反射減衰面との間で複数回の反射を繰り返すことで減衰し、撮影レンズに有害光が回り込むことを防止することができる。

本実施の形態によれば、カメラに内蔵された照明装置を、球体状のケースに入れた状態で照明撮影を行う際、撮影光軸と照明光軸が近接していることに起因する反射減衰面の不足を解消することが可能となる。

これにより、監視カメラをケースに入れた状態でも近赤外等による補助光を用いた証明撮影が可能となり、監視カメラの機能向上を実現することができる。また、カメラ内蔵型の補助照明の光軸を撮影系のそれと離して配置することが不要となり、カメラの小型化も実現することができる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置としての監視カメラの外観斜視図である。 図１の監視カメラの撮影光学系を示す図である。 図１における照射開口部の内部に配置されている補助照明装置の構成図である。 図３の補助照明装置の照射範囲を説明するための図である。 図１の監視カメラの要部ブロック図である。 図１の監視カメラのある被写体距離におけるＷＩＤＥ撮影領域（破線部）とＴＥＬＥの撮影領域（実線部）を表した図である。 図３の補助照明装置において、ズーム固定パネルを光軸調整ねじにより偏芯させて投影光軸を変化させた状態を表した図である。 図１における監視カメラ本体の前面に一般的なアダプタを取り付けた時の斜視図である。 図８におけるアダプタが取り付けられた状態の監視カメラの要部断面図である。 図１における監視カメラ本体の前面に本発明の実施の形態に係るアダプタを取り付けた時の斜視図である。 図１０におけるアダプタが取り付けられた状態の監視カメラの要部断面図である。

符号の説明

１０１ 監視カメラ本体
１０６ 照射開口部
５０１ 撮影光学系
５０５ 補助照明装置
９０１ アダプタ
９０１ａ 撮影開口部
９０１ｂ 照射開口部
９０１ｃ 前面部
９０１ｄ 内面部
９０１ｅ 導光路
１１０１ ドーム
１１０１ａ 内面部

Claims (4)

1. カメラ本体と、前記カメラ本体に収容される補助照明装置及び撮影光学系とを備え、前記カメラ本体の前面には前記補助照明装置からの補助光を照射する第１の照射開口部が形成された撮像装置において、
   前記カメラ本体の前方に配置される円弧状のドームの内面部に対して一定の隙間を確保するようにして前記カメラ本体の前面に装着されるアダプタを備え、
   前記アダプタは、
   前記撮影光学系の前面の撮影開口部と、
   前記第１の照射開口部から照射される前記補助光を前記撮影光学系の撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路が形成された第２の照射開口部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２の照射開口部の前記導光路の内面部には反射面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記ドームの内面部と対面する前記アダプタの前面部には反射減衰面が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
4. カメラ本体と、前記カメラ本体に収容される補助照明装置及び撮影光学系とを備え、前記カメラ本体の前面には前記補助照明装置からの補助光を照射する第１の照射開口部が形成された撮像装置にあって、前記カメラ本体の前方に配置される円弧状のドームの内面部に対して一定の隙間を確保するようにして前記カメラ本体の前面に装着されるアダプタにおいて、
   前記撮影光学系の前面の撮影開口部と、
   前記第１の照射開口部から照射される前記補助光を前記撮影光学系の撮影光軸に対して斜め外方向に導くように導光路が形成された第２の照射開口部と、
   を備えることを特徴とするアダプタ。

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