JP2010117718A - カメラ・アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】パン可能及びチルト可能であるように配置されるカメラ１１０と透明の観察口カバー１２０とを有するカメラ・アセンブリ１００を提供すること。
【解決手段】透明の観察口カバー１２０は第１の部分１３０及び第２の部分１４０を有しており、第１の部分１３０及び第２の部分１４０は異なる視野角をカメラ１１０にもたらすように配置されており、第２の部分１４０はレンズを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、パン可能及びチルト可能であるように配置されるカメラと、透明の観察口カバーとを有するカメラ・アセンブリに関する。

監視カメラは様々な建物を監視するのに使用される。監視システムには、一般に、パン機能、チルト機能及びズーム機能（ＰＴＺ）を備えるドーム・カメラが据え付けられる。一部の監視システムでは、視野角が限定されているパン／チルトでの視野から全体のパノラマ画像へと迅速に切り替えることができるパン・チルト機能を有するカメラ・システムを配置することが有利である。しかし、このような、全体画像とパン・チルトでの監視画像の視野とを迅速に切り替えることができるドーム・カメラ・システムは、大抵の場合、複雑で、嵩張り、高価である。

ＷＯ２００８０７９８６２が、どちらのカメラも互いが獲得できる視野領域を妨げることがないように１つの筐体に設置される、広角撮像素子と、パン機能、チルト機能及びズーム機能を備える高解像度カメラとを有する広角高解像度の撮像システムを開示している。

ＷＯ２００８０７９８６２の構成には、同一のプラットフォーム上に２つのカメラを配置することができるように大きくて嵩張る筐体が必要である。また、広角撮像素子の周りを回動するＰＴＺカメラを用いることにより機械的な問題が発生する可能性があり、特に、ＰＴＺカメラが回動するときにカメラ・アセンブリの質量中心が回動することから、カメラ・システムの釣合いの問題が発生する可能性がある。この問題を解決する１つの手法として、ＰＴＺカメラの反対側に配置される釣合いおもりを導入することができる。しかし、それによりアセンブリ全体がかなり重くなってしまう。また、このシステムは、デザインが複雑であり２つのカメラを有することから高価である。加えて、２つのカメラが存在すること及びデザインが複雑であることは、誤作動の可能性が増すことを意味する。

本発明の目的は、上記のことを考慮して、改良されたカメラ・アセンブリを提供することである。

概して、上記の目的は添付の独立請求項によって達成される。

具体的には、第１の態様によると、本発明は、パン可能及びチルト可能であるように配置されるカメラと、透明の観察口カバーとを有するカメラ・アセンブリによって実現され、透明の観察口カバーは第１の部分及び第２の部分を有しており、この第１の部分及び第２の部分は、異なる視野角をカメラにもたらすように配置されており、第２の部分はレンズを有している。

これは、異なる視野角の画像を取得するための迅速な切り替え、すなわち、第１の部分による画像と第２の部分による画像との間での迅速な切り替えを実現することが可能な簡単な構成であるという点で有利である。追加の利点は、カメラの視野領域をより有効に使用できることである。また、本発明は、従来のドーム・カメラの視野領域の、カメラの真下領域を映し出す部分が、一般には極めて少量の情報しか供給できないという認識に基づいている。例えば、カメラのちょうど下方に立っている大勢の人が撮影される場合、画像はこの大勢の人の頭の頂部のみしか映し出せない。この場合、カメラのすぐ下に大勢の人が立っているということを認識することはできるが、それらの人々についてより多くの情報を抽出することは不可能である。それらの人々が着ているもの、それらの人々の身長などの個々の特徴、又はそれらの人々の顔の特徴は、監視においては重要であるが、このような視野からは抽出され得ない。しかし、本発明は、カメラがこのような方向に向けられている場合でも有用な画像情報を取得することができる。このことは、第２の部分によってもたらされる視野角が第１の部分によってもたらされる視野角より広い場合に有利となる可能性ある。というのは、撮影している領域の周りを動くことなくより多くの情報がカメラに供給されるからである。

透明の観察口カバーが、カメラの少なくとも一部分を格納するように配置されてよい。これには、カメラが透明の観察口カバーによって保護されるという利点がある。

透明の観察口カバーは実質的に球形であってよい。実質的に球形であることには、頑強であるという利点、並びに、カメラの単純な回動運動により光学品質を維持しながら観察口カバーに接近してカメラの光入力を操作することができるという利点がある。

第２の部分は、透明の観察口カバーの対称軸が透明の観察口カバーと交差する箇所に配置されてよい。第２の部分がこの箇所に配置されることにより、第２の部分を備えていないカメラが撮影する視野に対応する視野の画像品質に影響を与えるが、この箇所に第２の部分を配置することによって得られる光学的機能による利点を考えればその犠牲はわずかである。

第２の部分の位置を画定する別の手法として、透明の観察口カバーの対称軸の代わりにカメラ・アセンブリの幾何学的な中心線を基準にすることができる。

第２の部分は、透明の観察口カバーの対称軸が透明の観察口カバーと交差する箇所に隣接するように配置されてよい。すなわち、第２の部分は、透明の観察口カバーの対称軸を基準にして非対称となるように配置されてよい。これは、カメラ・アセンブリが天井以外の場所（例えば、壁）に設置される場合に有利である場合がある。

レンズは広角レンズであってよい。広角レンズには視野角が大きいという利点がある。

第２の部分は光学アセンブリを有することができる。これには、光学アセンブリが、光学アセンブリの光学的特性を保護するためのハウジングを有することができるという利点がある。また、光学アセンブリには、カメラにもたらされる視野角をさらに改善することができる少なくとも１つのレンズを有することができるという利点がある。

光学アセンブリは、カメラに広角の視野角をもたらすように配置されてよい。これには、カメラの撮影部分を機械的にパンしたりチルトさせたりすることなく、カメラが１つの視野で広い監視領域を範囲に入れることができるという利点がある。

第２の部分は接着手段によって第１の部分に取り付けられてよい。これには、簡単でありコスト効率がよいという利点がある。また、単純でコスト効率がよい未修正の通常のドームが使用されてよい。さらに、第２の部分は、透明の観察口カバー上のいかなる場所にも配置されてよく、第２の部分の位置は事前に決定されない。加えて、ドームは、単一部品で維持されることから、カメラ・アセンブリの防水性及び防塵性を維持するのが容易であるという利点がある。

第２の部分はねじ継手によって第１の部分に取り付けられてよい。これには、視野領域の妨害が可能な限り軽減されるという利点がある。透明の観察口カバー及び第２の部分が重なり合わないため、第２の部分が取り付けられている透明の観察口カバーにより光学収差が発生することはない。防塵性を有する構成にするために、第２の部分とねじ継手との間にガスケットを配置してよい。

第２の部分は、第１の部分内に組み込まれるように配置されてよい。透明の観察口カバー及び第２の部分が重なり合わないため、第２の部分が取り付けられている透明の観察口カバーにより光学収差が発生することはない。また、第２の部分が、第１の部分と第２の部分とを一体に成形することによって第１の部分内に組み込まれる場合、脱着式の部品は使用されず、加えて、この構成は防水性を有する。第２の部分及び第１の部分は互いに非常に緊密に嵌合されることから、レンズとドームのその他の部分との間の距離は最小となる。

一般的に、請求項で使用されるすべての用語は、本明細書で特に定義されないかぎり、本技術分野でのそれらの用語の通常の意味に従って解釈されてよい。「１つの、この、その（要素、素子、構成要素、手段、ステップなど）」に関するすべての指示語は、特に言及しないかぎり、その要素、素子、構成要素、手段、ステップなどの少なくとも１つの例を意味するものとして非限定的に解釈されてよい。本明細書で開示するいずれの方法のステップも、特に言及しないかぎり、開示した順序で厳密に実施される必要はない。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照しながら、現在の好ましい実施例の以下の詳細に説明より明らかとなる。

本発明の第１の態様によるカメラ・アセンブリの一実施例の概略側面図である。 図１のカメラ・アセンブリの一実施例の概略側断面図である。 図１のカメラ・アセンブリの一実施例の概略側断面図である。 図１のカメラ・アセンブリの一実施例の概略側断面図である。 図１のカメラ・アセンブリの実施例の概略側面図である。 図１のカメラ・アセンブリの実施例の概略側面図である。

次に、本発明の特定の実施例を示した添付図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明は多数の異なる形態で組み込まれ得ることから、本明細書に記載する実施例に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施例は、この開示が綿密で完全なものとなるように、並びに、この開示により本発明の範囲が詳細に当業者に伝わるように、例として提示される。同様の参照符号は、複数の図面及び説明を通して同様の要素を指す。

図１は、第１の態様によるカメラ・アセンブリ１００の一実施例の概略側面図である。カメラ・アセンブリ１００はカメラ１１０を有する。カメラ１１０は、パン機能及びチルト機能を備えるように配置されてよい。一実施例によると、カメラ１１０はズーム機能も備えて、いわゆるＰＴＺカメラとなってもよい。また、任意の実施例では、フォーカス機能を備えていてよい。

カメラ・アセンブリは透明の観察口カバー１２０をさらに有する。透明の観察口カバー１２０はカメラ１１０を少なくとも部分的に格納するように配置される。透明の観察口カバー１２０とカメラ１１０の入口との間の距離は、最適な光学品質を得るために最小化され得る。

また、透明の観察口カバー１２０は第１の部分１３０及び第２の部分１４０を有する。第１の部分１３０及び第２の部分１４０は、カメラ１１０に異なる視野角をもたらすように配置される。視野角は、カメラ１１０によって撮影され得る所与のシーンの角度範囲として解釈されてよい。カメラ１１０の入射ひとみは、第２の部分１４０の光学的特性に見合うように適合され得る。例えば、入射ひとみは、カメラ１１０が第２の部分１４０の方に向けられているとき、光学的特性を向上させるためにカメラ１１０のズーミング及び焦点合わせを調整するように適合され得る。

第２の部分１４０はレンズを有していてよい。このレンズは広角レンズであってよい。広角レンズは、例えば、従来のレンズの焦点距離より大幅に短い焦点距離を有するレンズであってよい。本明細書では、従来のレンズは、通常の視認条件において人間の観測者が自然と感じる画像を供給することができるレンズとして解釈されてよい。広角レンズは、５０°を超える視野角を有することができる。広角レンズは超広角レンズであってよい。超広角レンズは、８０°を超える視野角を有することができる。広角レンズは、少なくとも２つのレンズ素子から構成されていてよい。

また、レンズは魚眼レンズであってよい。魚眼レンズとは、直線的な画像（ｒｅｃｔｉｌｉｎｅａｒ ｉｍａｇｅ）を供給しない極端に視野角が広い広角レンズである。魚眼レンズは少なくとも２つのレンズ素子から構成されていてよい。魚眼レンズは９０°を超える視野角を有することができる。

第２の部分は魚眼コンバータであってよい。魚眼コンバータは上述した魚眼レンズを有していてよい。魚眼コンバータには、容易に着脱され得る密閉されたパッケージで構成されているという利点がある。

図１では、実質的に球形である透明の観察口カバー１２０が組み込まれている。しかし、透明の観察口カバー１２０が、例えば、実質的に球形と実質的に円筒形との組み合わせとして組み込まれてもよいことを理解されたい。また、実質的に円筒形である透明の観察口カバー１２０が組み込まれてもよい。

一実施例では、第２の部分１４０は、カメラ・アセンブリ１００の中心線が透明の観察口カバー１２０と交差する箇所に配置される。例えばカメラ・アセンブリが天井に設置されるような一部の据付方式では（これは、カメラが第２の部分１４０の方に向けられていることを意味する）、カメラ１１０の視野は、カメラ・アセンブリ１００の下方から実質的に垂直下向きに向けられる。

別の実施例によると、第２の部分１４０は、透明の観察口カバー１２０の対称軸１７０が透明の観察口カバー１２０と交差する箇所に隣接するように配置されてよく、この場合、透明の観察口カバー１２０の対称軸１７０を基準に非対称となる。

また、第２の部分１４０は接着手段によって第１の部分１３０に取り付けられてよい。第２の部分１４０は、例えば、第２の部分１４０を第１の部分１３０の上に取り付けるような接着手段によって第１の部分１３０に取り付けられてよい。別法として、第２の部分１４０は、例えば、接着手段によって第１の部分１３０の開口部に取り付けられてよい。

また、第２の部分１４０はねじ継手によって第１の部分１３０に取り付けられてよい。第２の部分１４０は、例えば、少なくとも１つのねじ継手により第１の部分１３０と第２の部分１４０とを一体にねじで留めることによって第１の部分１３０に取り付けられてよい。別法として、第２の部分１４０は、第２の部分１４０を第１の部分１３０の開口部内でねじで留めることによって第１の部分１３０に取り付けられてよい。この実施例では、第１の部分１３０の開口部と第２の部分１４０の外側とがねじ切りされていてよい。

図２Ａは、第２の部分１４０を第１の部分１３０に取り付けるのにねじ切りされた金属リング（好適には、アルミニウム）１８０が使用されてよい一実施例の概略側断面図である。第２の部分１４０はホルダ２１０内に配置されてよい。ホルダ２１０はねじ切りされた外側表面２００を有していてよい。金属リング１８０は第１の部分１３０の開口部より大きい外径を有していてよく、また、第１の部分１３０の開口部の直径に対応する直径を有するねじ切りされた内側表面１９０を有していてよい。金属リング１８０は、第１の部分１３０の内側で第１の部分１３０の開口部を囲むように配置されてよい。この内側とは、第１の部分１３０の、カメラ１１０と向かい合っている表面側のことである。第２の部分１４０及びホルダ２１０は開口部を通して挿入されてよく、その後、金属リング１８０の内側にねじで留められてよい。別法として、金属リング１８０は第１の部分１３０の外側で第１の部分１３０の開口部を囲むように配置されてもよく、第２の部分は、開口部を介して、第１の部分１３０の内側から挿入され、その後、金属リング１８０の内側にねじで留められる。塵に対するシールを形成するために金属リング１８０と第２の部分１４０との間にガスケットが配置されてよい。

図２Ｂ及び図２Ｃは、第２の部分１４０が２つのレンズとして具体化されている一実施例の概略側断面図である。図２Ｃでは、第１の部分１３０及びホルダ２１０が、図２Ｂの場合と比較して傾斜している部分を有するように具体化されている。これには、ホルダ２１０を第１の部分１３０の内側に挿入することが容易になるという利点がある。

別の実施例では、第２の部分１４０はバヨネット式マウントによって第１の部分１３０に取り付けられてよい。例えば、第２の部分１４０は、第２の部分１４０の基部の周りに、第１の部分１３０の開口部内にある適当なサイズの凹部の内側で嵌合される複数のタブを有していてよい。第２の部分１４０は、これらのタブを上記の凹部に挿入して第２の部分１４０を回転することにより第１の部分１３０へバヨネット式に取り付けられる。その後、第２の部分１４０はばね式ピンにより適当な位置で固定されてよい。

第２の部分１４０は第１の部分１３０内に組み込まれるように配置されてよい。例えば、第２の部分１４０及び第１の部分１３０は一体に成形されてよい。別の実施例では、第１の部分１３０は、第２の部分１４０を受けるように適合された領域を有するように配置されてよい。例えば、第１の部分１３０は、第２の部分１４０を受けるように適合された中空キャビティを有してよい。

一実施例では、第２の部分１４０は光学アセンブリを有する。この光学アセンブリは、目標物の画像を供給するように配置された、単一レンズ構成又はレンズの系であってよい。この光学アセンブリは対物レンズであってよい。

光学アセンブリは、カメラ１１０に広い視野角をもたらすように配置されてよい。この光学アセンブリの少なくとも１つのレンズは広角レンズであってよい。広角レンズは、従来のレンズの焦点距離より大幅に短い焦点距離を有するレンズである。本明細書では、従来のレンズは、通常の視認条件において人間の観測者が自然と感じる画像を供給することができるレンズとして解釈されてよい。レンズは魚眼レンズであってよい。魚眼レンズとは、直線的な画像を提供しない極端に視野角が広い広角レンズである。

本発明の一実施例で使用される対物レンズは上述した広角レンズであってよい。別法として、対物レンズは上述した魚眼レンズであってよい。

図３Ａは、図１のカメラ・アセンブリ１００の実施例の概略側面図である。図３Ａでは、カメラ１１０は第２の部分１４０の方向に配置されており、カメラが記録する画像情報は第２の部分１４０を介して取得される。第２の部分の視野角１５０が概略的に示されている。

図３Ｂは、図１のカメラ・アセンブリ１００の実施例の概略側面図である。図３Ｂでは、カメラ１１０は、カメラが記録する画像情報が第１の部分１３０を介して取得されるような方向に配置されている。第１の部分の視野角１６０が概略的に示されている。

カメラ１１０はパン及びチルトされ得る。一実施例によると、第１の部分１３０を介して画像を取得している間のカメラ１１０の移動は、カメラ１１０がパン及びチルトされるときに第２の部分１４０を介しての映像が回避されるように制御され得る。

加えて、別の一実施例では、カメラ１１０はズームされ得る。

別法として、カメラ１１０は、第１の部分１３０を介して画像を取得している間は、第２の部分１４０の方を向いているときは画像情報を全く取得しないように配置されてよい。別の実施例では、カメラ１１０が第２の部分１４０の領域上を通過する場合に、カメラ１１０が第２の部分１４０の方を向いているときのカメラ１１０の移動速度を増大させることができる。

別の実施例では、やはり第１の部分１３０を介して画像を取得している場合は、カメラ１１０が取得する画像情報の見た目を向上させるために、カメラ１１０が第２の部分１４０の方を向いているときにカメラ１１０のズーミングを自動的に調整することができる。

一実施例では、カメラ１１０が第２の部分１４０の方に向けられており、カメラ１１０があらかじめ定められた位置に未だいない場合、画像の視野を所定の向きに方向付けするためにカメラ１１０はそのあらかじめ定められた位置まで回動されてよい。これには、取得される画像が、カメラ１１０が第２の部分１４０の方に向けられる前にどのように方向付けされていたかに関わらず所定の位置に従って方向付けされるという利点がある。これにより、ビューアがカメラ１１０がどのように方向付けされているかを計算する必要がなくなることから、取得される画像の分析が簡単になる。

カメラ１１０が第２の部分１４０の方に向けられている場合、カメラ１１０はオーバービュー・モード（ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｍｏｄｅ）となる。オーバービュー・モードでは、カメラ１１０をパンすること、チルトさせること及び／又はズーミングすることが不可能となる場合がある。

一実施例では、カメラ１１０は、カメラ１１０のための所定のパン位置及びチルト位置を含むユーザー・インターフェースを有していてよい。カメラ１１０の１つの所定位置は第２の部分１４０の中心であってよい。この位置は、オーバービューでの視野（ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｖｉｅｗ）の場合の視野角１５０及びその画像品質からみて最適な位置である。第１の部分１３０を介して画像を取得する場合、カメラ１１０の所定位置は、例えば、ドア又は店舗の人が多い区画の方向に向けられてよい。

一実施例では、カメラ１１０の初期位置は、例えば、第２の部分１４０を介して画像を取得する位置である。カメラ１１０から得られる画像を見ているユーザーは、例えばポインタを用いてポインティング又はクリックすることにより、特に関心のある画像の一部分を指示することができる。ユーザーが指示した後、カメラ１１０は第１の部分１３０を介して画像を取得するように切り替わり、オーバービューでの視野の画像の中で特に関心のあるシーンの箇所に向けられるようにその位置を切り替える。これには、広角視野であり、広い領域を範囲とする第２の部分１４０を介して画像を取得することと、全体のバランスに歪みがない通常の視野である第１の部分１３０を介して画像を取得することとを組み合わせるという利点がある。

ユーザーが、第１の部分１３０を介して画像を取得することにより目標物を監視しており、その目標物が視野から消えた場合には、目標物を再度発見するのを容易にするために、第２の部分１４０を介して画像を取得するようにしてよい。

カメラ・アセンブリ１００はハウジングを有する。このハウジングは、屋内及び／又は屋外で使用されるように適合され得る。ハウジングは、透明の観察口カバー１２０を格納する透明の外側観察口カバーを有していてよい。

本発明を、主に、いくつかの実施例を参照しながら説明してきた。しかし、当業者により容易に認識されるような、上で開示した実施例とは別の実施例も、同様に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内で実施可能である。

１００ カメラ・アセンブリ
１１０ カメラ
１２０ 透明の観察口カバー
１３０ 第１の部分
１４０ 第２の部分
１５０、１６０ 視野角
１７０ 対称軸
１８０ 金属リング
１９０ 内側表面
２００ 外側表面
２１０ ホルダ

Claims (14)

1. パン可能及びチルト可能であるように配置されるカメラ（１１０）と、
   透明の観察口カバー（１２０）と
   を有するカメラ・アセンブリ（１００）において、
   前記透明の観察口カバー（１２０）が第１の部分（１３０）及び第２の部分（１４０）を含み、
   前記第１の部分（１３０）及び前記第２の部分（１４０）が異なる視野角を前記カメラ（１１０）にもたらすように配置され、
   前記第２の部分（１４０）がレンズを含む
   ことを特徴とする、カメラ・アセンブリ（１００）。
2. 前記透明の観察口カバー（１２０）が、前記カメラ（１１０）を少なくとも部分的に格納するように配置される、請求項１に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
3. 前記透明の観察口カバー（１２０）が実質的に球形である、請求項１又は２に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
4. 前記第２の部分（１４０）が、前記カメラ・アセンブリ（１００）の前記透明の観察口カバー（１２０）の対称軸（１７０）が前記透明の観察口カバー（１２０）と交差する箇所に配置される、請求項１から３までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ。
5. 前記レンズが広角レンズである、請求項１に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
6. 前記第２の部分（１４０）が光学アセンブリを有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
7. 前記光学アセンブリが前記カメラ（１１０）に広角の視野角をもたらすように配置される、請求項６に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
8. 前記第２の部分（１４０）が接着手段により前記第１の部分（１３０）に取り付けられる、請求項１から７までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
9. 前記第２の部分（１４０）がねじ継手によって前記第１の部分（１３０）に取り付けられる、請求項１から８までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
10. 前記第２の部分（１４０）が前記第１の部分（１３０）内に組み込まれるように配置される、請求項１から９までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
11. 前記カメラ（１１０）が、ユーザーからの指示に応じて、前記第１の部分（１３０）を介して画像を取得するように向けられた状態から前記第２の部分（１４０）を介して画像を取得するように向けられる状態へと方向付け可能なように配置される、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
12. 前記カメラ（１１０）が、ユーザーからの指示に応じて、前記第２の部分（１４０）を介して画像を取得するように向けられた状態から前記第１の部分（１３０）を介して画像を取得するように向けられる状態へと方向付け可能なように配置される、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のカメラ・アセンブリ（１００）。
13. 第１の部分（１３０）及び第２の部分（１４０）を有する透明の観察口カバー（１２０）を含むカメラ・アセンブリ（１００）内のカメラ（１１０）を制御する方法であって、
    ユーザーからの指示に応じて、前記カメラを、広角レンズを有する、前記観察口カバー（１２０）の前記第２の部分（１４０）を介して広角視野の画像を取得するように向けられた状態から前記第１の部分（１３０）を介して画像を取得するように向けられる状態へと再び方向付けするステップ
    を含む方法。
14. 前記第１の部分（１３０）を介して取得される画像が、前記第２の部分（１４０）を介して取得される画像の特に関心のある部分を表す、請求項１３に記載の方法。

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