JP2010093648A - インターホン装置の玄関子機 - Google Patents

Abstract

【課題】 広角カメラを搭載することで、メッセージを報音したりパン／チルト機構を設けることなく、また玄関子機ケースや構成を大きく変更すること無く、確実に来訪者を撮像できるインターホン装置の玄関子機を提供する。
【解決手段】 カメラ６の本体６ｂを玄関子機ケース１内に配置し、左右１８０度の広角撮像を実施しても玄関子機ケース１の前面が写り込むことがないよう、カメラ６のレンズ６ａ先端を玄関子機ケース１の前面より略３ｍｍ（＝Ｄ１）突出して配置した。カメラカバー５の突出したレンズ６ａを覆うドーム形状部５ａの外曲面の曲率中心位置に対してドーム形状部５ａの内曲面の曲率中心位置を前方に配置して凹レンズ構造とした。
【選択図】 図５

Description

本発明はインターホン装置の玄関子機に関し、特に広角カメラを組み込んだ玄関子機に関する。

従来より、インターホン装置の玄関子機に来訪者を撮像するためのカメラを備えて、居室親機から来訪者を見ることができるよう構成し、防犯機能を持たせたものが普及している。そして、このようなカメラを備えたインターホン装置の場合、来訪者が常にカメラ正面に立つとは限らないため、カメラが来訪者を確実に撮像できるように、新たな機能を備えたものがある。

例えば特許文献１では、居室親機にメッセージを記憶させ、ドアホン子機（玄関子機）から呼び出しが成されたら、記憶している「ドアホン子機の正面にお立ちください」のメッセージを玄関子機から自動で報音させ、来訪者の移動を促して撮像を確実に行うようにしていた。また特許文献２では、カメラにパン／チルト機構を設けて、その操作部を居室親機に設け、来訪者がカメラの画角から外れていたら、居住者の操作でカメラを来訪者の方向に向けて来訪者を確認できるようにしていた。

特開２００２−２０４３１５号公報 特開２００１−１５７０９３号公報

しかしながら、上記従来の玄関子機において、メッセージを報音する形態のものは、来訪者の立ち位置に拘わらずメッセージが報音されるため、カメラ正面に立っていてもメッセージが報音され、来訪者にっては不快感を感じる場合があった。また、カメラをパン／チルトさせる形態は、その制御を行うための機構が必要となるためコスト高となっていたし、死角を全て網羅させることは難しく、パン／チルト操作で必ず来訪者が撮像出来るとは限らなかった。

そこで、カメラに広角カメラを使用して、来訪者の立ち位置によらず、またパン／チルト操作することなく、来訪者を常に撮像可能とする構成が考えられるが、来訪者の立ち位置によらず確実に来訪者を撮像可能とする為には、１８０°近い画角（１８０°近い左右方向まで撮像できるもの）が必要となる。

ところが、玄関子機は監視カメラとは異なり、呼び出し及び通話機能が主であり、カメラはあくまでも付属品に過ぎず、カメラ周囲にはスピーカやマイク等の通話機能が設けられ、各部材は玄関子機ケースの平坦な前面の中に配置されている。そのため、カメラを広角撮像できるものに変更した場合、カメラ周囲の玄関子機ケースが映り込み易く、カメラの機能を十分発揮させることが出来ない問題が発生する。これを解決する為には、カメラを呼出通話機能部と独立させて配置することが考えられるが、当然コストアップを招いてしまう。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、広角カメラを搭載することで、メッセージを報音したりパン／チルト機構を設けることなく、また玄関子機ケースや構成を大きく変更すること無く、確実に来訪者を撮像できるインターホン装置の玄関子機を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、来訪者が居住者を呼び出して通話する機能を有すると共に、来訪者を撮像するためのカメラを備えたインターホン装置の玄関子機であって、カメラの本体は玄関子機ケース内に配置され、左右１８０度の広角撮像を実施しても玄関子機ケースの前面が写り込むことがないよう、カメラのレンズ先端が、玄関子機ケースの前面より所定量突出して配置されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、画角が略１８０°の超広角カメラを搭載しても、玄関子機ケースが映り込むことを無くすことができる。よって、カメラの機能を発揮させて居室親機のモニタに確実に来訪者映像を表示させることができるし、モニタ映像に玄関子機が映る事がないので撮像された映像が見やすい。また、従来の玄関子機の構成に対して、カメラのレンズを前方に突出させるだけの僅かな変更で本発明を構成することが可能であり、既存の玄関子機の部材を使用して構成でき、コストの上昇を抑えることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、玄関子機ケースの前面にはカメラを保護するためのカメラカバーが設けられ、カメラカバーは、突出したレンズを覆うドーム形状部を有し、ドーム形状部は外曲面の曲率中心位置より内曲面の曲率中心位置が前方に配置されて、凹レンズ構造を有することを特徴とする。
この構成によれば、カメラを雨水等から保護できるし、カメラカバーによりカメラの画角が大きく変化するような事態を防ぐことができる。また、前面及び背面一定の曲率とすることで、カメラカバー装着による撮像映像の歪曲を最小限に止めることができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、前記内曲面の曲率半径（Ｒ１）と前記外曲面の曲率半径（Ｒ２）は、
Ｒ２＞Ｒ１＞（１３／１７）Ｒ２
の関係を有することを特徴とする。
この構成によれば、カメラカバーによりカメラの画角が更に広がり、玄関子機ケースが映り込んだり、撮像映像が大きく歪む事態を防ぐことができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、カメラのレンズ先端を玄関子機ケース前面から２．０〜３．５ｍｍ突出させて成ることを特徴とする。
この構成によれば、カメラの突出量が僅かで済み、玄関子機を大きく変更することなく、広角カメラを搭載させることができる。

本発明によれば、画角が略１８０°の超広角カメラを搭載しても、玄関子機ケースが映り込むことを無くすことができる。よって、カメラの機能を発揮させて居室親機のモニタに確実に来訪者映像を表示させることができるし、モニタ映像に玄関子機が映る事がないので撮像された映像が見やすい。また、従来の玄関子機の構成に対して、カメラのレンズを前方に突出させるだけの僅かな変更で本発明を構成することが可能であり、既存の玄関子機の部材を使用して構成でき、コストの上昇を抑えることができる。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明に係る玄関子機の一例を示し、図１はカメラカバーを分離した状態の斜視図、図２は側面図、図３はカメラカバーを装着した部分斜視図である。各図において、１は玄関子機ケース、２は居住者を呼び出すための呼出ボタン、３は通話するためのマイクを収納したマイク部、４は通話するためのスピーカを収納したスピーカ部、５はカメラカバー、６はカメラである。呼出ボタン２、マイク部３、スピーカ部４、カメラ６は玄関子機ケース１のほぼ平坦に形成された前面に配置されている。

カメラカバー５は透明なアクリルで形成され、中央にドーム状に突出したドーム形状部５ａが設けられている。このドーム形状部５ａは、カメラ６の突出したレンズの収容部であり、周囲に平坦部が延設され全体は四角形となっている。
図４はこのカメラカバー５を示し、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。この図４に示すように、ドーム形状部５ａの内曲面の曲率中心位置Ｃ１と外曲面の曲率中心位置Ｃ２は異なり、内曲面の中心を外曲面の中心より前方に配置し、具体的には内曲面の中心Ｃ１を外曲面の中心Ｃ２より１．４５ｍｍ前方に配置している。
そして、内曲面の半径Ｒ１は外曲面の半径Ｒ２より小さく、具体的には内曲面の半径Ｒ１＝１３．５ｍｍ、外曲面の半径Ｒ２＝１７ｍｍとなっている。

尚、ドーム形状部５ａは直径２３ｍｍで形成され、カメラ６の画角外となるドーム形状部５ａの端部は小さな曲率（Ｒ＝３．５）として、ケース１との密着面を広くしている。

一方、図５は図２に示すＡ−Ａ線断面説明図であり、（ａ）は玄関子機全体、（ｂ）はＥ部拡大図である。６ａはカメラ６のレンズ、６ｂはカメラ本体であり、Ｍはカメラ６の中心線であり、撮像方向である玄関子機正面方向を向いている。尚、図５では玄関子機前面を上に向けている。
カメラ本体６ｂは玄関子機ケース１内に収容され、レンズ６ａは玄関子機ケース１の前面よりＤ１だけ突出した配置となっている。具体的に、レンズ６ａの前端はケース前面より３ｍｍ（＝Ｄ１）突出して搭載されている。また、レンズ６ａとカメラカバー５の距離Ｄ２は１ｍｍとなっている。

このように構成された玄関子機において、カメラカバー５を透過してカメラ６に入射する光の屈折具合を次に説明する。図６は光の屈折の説明図であり、屈折率ｎ１の媒体から屈折率ｎ２の媒体に光が入射する場合、入射角をθ１、屈折角をθ２とすると、次の関係があることが知られている。
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２ （但し、ｎ１＜ｎ２）
空気の屈折率ｎ１＝１、カメラカバー５を形成するアクリルの屈折率ｎ２＝１．４９であるため、この関係式は次のようになる。
１×ｓｉｎθ１＝１．４９×ｓｉｎθ２ ・・・（式１）

本発明の玄関子機に組み込まれるカメラ６は、中心線Ｍから９０°方向まで撮像できる１８０°カメラを考えているが、カメラ６の玄関子機ケース１内への組み付けにおいて発生する組み付け誤差を考慮すると、１００°方向を撮像しても玄関子機ケース１が映り込まない構成が望ましい。

そこで、ここでは上記式１を基に、カメラレンズ６ａに入射する光の方向が、カメラ中心線Ｍから１００°の方向の場合の光の屈折を見てみる。図７はこの場合の説明図であり、カメラレンズ６ａに１００°方向から入射される光の屈折を示している。外部から入射する光Ｌは、空気→アクリル→空気の順に通過し、レンズ端部に１００°で入射する。
尚、Ｊ１は光Ｌが通るドーム形状部５ａの内曲面の法線、Ｊ２は同様に光Ｌが通過するドーム形状部５ａの外曲面の法線である。また、Ｐ１は光が屈折するドーム形状部５ａの内面の境界点、Ｐ２は外面の境界点である。

まず本実施形態の場合、玄関子機ケース１の映りこみがない限界値の角度θＭは、レンズ６ａと玄関子機ケース１前面の位置関係を示す図５（ａ）に記載された光Ｌの説明図から、中心線Ｍから９５°（＝θＭ）の角度と見ることができる。これを基準に、上記カメラ６のレンズ端部での光の入射角が１００°の場合を考えると、この場合ドーム形状部５ａの内曲面入射角θ１は６７．７°に成ることがドーム形状部５ａの形状から分かっているため、この数値から、内曲面屈折角θ２、外曲面入射角θ３、外曲面屈折角θ４を求めると次のような数値となる。但し、カメラ６に入射する光Ｌはこの逆の方向となる。
θ２＝３８．３°、θ３＝３５．１°、θ４＝５９．２°

尚、図５（ａ）に示すように、中心線ＭからＰ１までの距離は７．２１ｍｍ、中心線ＭからＰ２までの距離は９．８６ｍｍとなっている。

このθ４＝５９．２°は、カメラ中心線Ｍを基準にみると９４．６°となる。この結果は、玄関子機ケース１の水平ラインよりも大きな角度になるが、上記限界値θＭ＝９５°には至らないため、その角度までカメラ６の画角があったとしても、玄関子機ケース１がギリギリ映り込むことがないことがわかる。

このように、カメラカバーを上述した形状とすることで、カメラ正面から１００°の方向から光が入射された場合でも、玄関子機ケースが映り込むことがない。従って、画角が略１８０°の超広角カメラを搭載しても、玄関子機ケースが映り込むことがない。よって、カメラの機能を発揮させて居室親機のモニタに確実に来訪者映像を表示させることができ、モニタ映像に玄関子機が映る事がないので撮像された映像が見やすい。
また、従来の玄関子機の構成に対して、カメラのレンズを前方に突出させるだけの僅かな変更で本発明を構成することが可能であり、既存の玄関子機の部材を使用して構成でき、コストの上昇を抑えることができる。

更に、カメラカバーのドーム形状部を凹レンズ構造としたので、カメラカバーによりカメラの画角が狭くなるような事態を防ぐことができるし、前面及び背面一定の曲率とすることで、カメラカバー装着による撮像映像の歪曲を最小限に止めることができる。
また、カメラの前方への突出量が僅かで済み、玄関子機を大きく変更することなく、広角カメラを搭載させることができる。

尚、ドーム形状部５ａの内曲面曲率Ｒ１と外曲面曲率Ｒ２の関係は、Ｒ１＜Ｒ２としているが、この比率は一定値を超えると画角が広くなり過ぎ、玄関子機ケース１が映り込んだり、カメラ６の撮像映像の歪みが大きくなってしまうため、次の関係を満たす範囲内とすることが望ましい。
Ｒ２＞Ｒ１＞（１３／１７）Ｒ２

また、上記実施形態では、レンズ６ａを玄関子機ケース１の前面より３ｍｍ突出させているが、カメラ組み付け誤差が小さければ２．０ｍｍ程度の突出量でも映り込みを防ぐことができる。一方、レンズの突出量が大きければ、１８０°を越える角度まで撮像しても玄関子機ケース１の映り込みを防ぐことができるが、玄関子機は通常壁面に設置されるため、１８０°の画角があれば十分死角を無くすことができ、３．５ｍｍの突出量があれば十分である。

本発明に係るインターホン装置の玄関子機の一例を示す斜視図である。 図１の左側面図である。 カメラカバーを装着した部分斜視図である （ａ）はカメラカバーの正面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）はＡ−Ａ線断面説明図、（ｂ）はＥ部拡大図である。 光の屈折に関する説明図である。 カメラに入射する光の屈折の説明図である。

符号の説明

１・・玄関子機ケース、５・・カメラカバー、５ａ・・ドーム形状部、６・・カメラ、６ａ・・レンズ。

Claims (4)

1. 来訪者が居住者を呼び出して通話する機能を有すると共に、来訪者を撮像するためのカメラを備えたインターホン装置の玄関子機であって、
   前記カメラの本体は玄関子機ケース内に配置され、左右１８０度の広角撮像を実施しても玄関子機ケースの前面が写り込むことがないよう、前記カメラのレンズ先端が、前記玄関子機ケースの前面より所定量突出して配置されて成ることを特徴とするインターホン装置の玄関子機。
2. 玄関子機ケースの前面にはカメラを保護するためのカメラカバーが設けられ、
   前記カメラカバーは、突出した前記レンズを覆うドーム形状部を有し、前記ドーム形状部は外曲面の曲率中心位置より内曲面の曲率中心位置が前方に配置されて、凹レンズ構造を有することを特徴とする請求項１記載のインターホン装置の玄関子機。
3. 前記内曲面の曲率半径（Ｒ１）と前記外曲面の曲率半径（Ｒ２）は、
   Ｒ２＞Ｒ１＞（１３／１７）Ｒ２
   の関係を有することを特徴とする請求項２記載のインターホン装置の玄関子機。
4. 前記カメラのレンズ先端を前記玄関子機ケース前面から２．０〜３．５ｍｍ突出させて成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のインターホン装置の玄関子機。

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