JP2013120300A - 監視カメラのレンズユニット取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯出し精度の向上とレンズユニットの取付け作業の容易化とを図ることが可能な、監視カメラのレンズユニット取付け構造を提供する。
【解決手段】円形穴部１９の内面上で当該円形穴部１９の中心軸ＣＬのまわりに周方向に等角度間隔で三分割した三つの位置のうちの二箇所に、半径方向内方に突出する凸部２ａ、２ｂが中心軸ＣＬの方向に沿って延設されると共に、他の一箇所に、固定用ねじ部材１１が螺合され得るねじ孔２ｃが設けられている。ねじ孔２ｃにねじ込まれる固定用ねじ部材１１の先端がレンズユニット１の第１円筒部１４を押圧する。
【選択図】図４

Description

本発明は、監視カメラのレンズユニット取付け構造に関する。

監視カメラは、近年、店舗、銀行、路上、駐車場等、屋内屋外を問わず、様々な場所に設置されている。この種の監視カメラでは、内側に撮像素子が配置された基台に、レンズユニットを取り付ける構造が一般的に採用されているが、このレンズユニット取付け構造には種々の方式がある。

例えば、レンズを保持する円筒形状のレンズホルダを基台（フランジ）に形成された円形穴部に挿入し、基台の側面から半径方向内方に固定用ねじ部材をねじ込んでレンズホルダを押圧して固定するレンズユニット取付け構造が開示されている（特許文献１参照）。さらに、特許文献１には、基台（フランジ）の円形穴部の内周面に雌ねじを形成すると共にレンズホルダの外周面に雄ねじを形成し、基台の雌ねじにレンズホルダの雄ねじを螺合させた後に、基台の側面から半径方向内方に固定用ねじ部材をねじ込んでレンズホルダを押圧して固定するレンズユニット取付け構造も開示されている。

また、レンズホルダを基台の円形穴部内に装着し、レンズホルダの軸方向端面と基台の円形穴部の底面とを、軸方向にねじ込まれる固定用ねじ部材により保持するレンズユニット取付け構造も知られている。

特開２０００−１９６９２５号公報

ところで、監視カメラにおけるレンズユニットの基台への取付けにおいては、取付け作業の容易性、及びレンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯出し精度の向上が要求されている。

しかしながら、前記した従来のレンズユニット取付け構造のうち、基台の側面から固定用ねじ部材を半径方向内方にねじ込む方式では、固定用ねじ部材でレンズホルダを押圧すると、基台の円形穴部の内周面とレンズホルダの外周面との間、あるいは雌ねじと雄ねじとの間の隙間に起因して、レンズユニットの光軸が固定用ねじ部材による押圧方向に片寄る傾向があると共に、固定用ねじ部材とレンズホルダとの当接具合によって押圧方向が若干ばらつく虞があり、レンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯ずれが生じ易いという問題があった。このような芯ずれがあると、レンズを通過した光を受ける撮像素子上の受光領域が当該撮像素子の使用可能領域から外れる虞がある。一方、レンズユニットの光軸の芯ずれを見込んで撮像素子の使用可能領域を大きく確保しようとすると、実際に使用されない無駄な領域が増えて撮像素子全体が大きくなってしまうと共に、レイアウト設計上の制約を受けることになる。

ここで、複数本の固定用ねじ部材でレンズホルダを側方から挟み込むように押圧して固定することも考えられるが、各固定用ねじ部材のねじ込み量がばらつく結果、レンズユニットの光軸の芯ずれは依然として生じ易い。しかも、固定用ねじ部材のねじ込み作業を複数回行わなければならず、さらに、固定用ねじ部材を円周方向の各位置から半径方向内方に向けてねじ込む度に、基台を所定角度回転（例えば、固定用ねじ部材が２本の場合には反転）しながら作業を行わざるを得ないため、レンズユニットの取付け作業が煩雑で、時間がかかるという問題もある。

また、前記した従来のレンズユニット取付け構造のうち、レンズホルダの軸方向端面と基台の円形穴部の底面とを、軸方向にねじ込まれる固定用ねじ部材により保持する方式では、レンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯出しが難しく、しかも作業工数が多くなる等の欠点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、レンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯出し精度の向上とレンズユニットの取付け作業の容易化とを図ることが可能な、監視カメラのレンズユニット取付け構造を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明は、通過する光を撮像素子に集光するレンズと当該レンズを保持するレンズホルダとを有するレンズユニットと、前記レンズユニットが取り付けられる基台と、前記レンズユニットを前記基台に固定するための固定用ねじ部材と、を備えた監視カメラのレンズユニット取付け構造であって、前記レンズホルダは、円筒形状を呈する円筒部を有し、前記基台は、前記円筒部が挿入され得る穴部を有し、前記穴部の内面上で当該穴部の中心軸のまわりに周方向に三分割した三つの位置のうちの二箇所に、半径方向内方に突出する凸部が前記中心軸の方向に沿って延設されると共に、他の一箇所に、前記固定用ねじ部材が螺合され得るねじ孔が設けられ、前記ねじ孔にねじ込まれる前記固定用ねじ部材の先端が前記円筒部の外周面を押圧することを特徴とする。

本発明によれば、レンズユニットの光軸の撮像素子に対する芯出し精度の向上とレンズユニットの取付け作業の容易化とを図ることが可能な、監視カメラのレンズユニット取付け構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る監視カメラのレンズユニット取付け構造が適用された監視カメラの全体構成を示す外観斜視図である。 図１のII−II線に沿う鉛直面で切断して矢印方向から見た縦断面図である。 図１に示す監視カメラの部品構成を示す分解斜視図である。 図１に示す基台を固定用ねじ部材と共に示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る監視カメラのレンズユニット取付け構造が適用された監視カメラの全体構成を示す外観斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿う鉛直面で切断して矢印方向から見た縦断面図である。図３は、図１に示す監視カメラの部品構成を示す分解斜視図である。図４は、図１に示す基台を固定用ねじ部材と共に示す平面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る監視カメラのレンズユニット取付け構造が適用された監視カメラは、レンズユニット１と、レンズユニット１が取り付けられる基台２と、レンズユニット１を基台２に固定するための固定用ねじ部材１１と、ねじ部材９により基台２に固定される平板形状の固定部材７と、ねじ部材１０（図２参照）により固定部材７に固定される回路基板８と、を備えている。

また、図２及び図３に示すように、監視カメラは、基台２に取り付けられレンズユニット１からの光を透過する光学フィルタ３と、光学フィルタ３を通過した光を受けて光電変換する撮像素子５と、を備えている。そして、撮像素子５で光電変換された電気信号が回路基板８に入力されるように構成されている。ここで、撮像対象側を「前側」、その反対側を「後側」として、以下の説明を行う。

レンズユニット１は、レンズ１２と当該レンズ１２を保持するレンズホルダ１３とを有している。レンズホルダ１３は、全体として略円筒形状を呈しており、後側に位置する円筒形状を呈する第１円筒部（円筒部）１４と、前側に位置する円筒形状を呈する第２円筒部１５とを有している。第２円筒部１５の端面には開口部１６が形成されている。

レンズ１２は、通過する光を撮像素子５上の受光領域に集光する光学素子であり、開口部１６から取り込まれた光が結像して撮像素子５に入射するように光学系を形成する。レンズ１２は、図２では、２枚のレンズ群から構成されているが、単一のレンズ、あるいは３枚以上のレンズ群から構成されていてもよい。

基台２は、レンズユニット１が取り付けられる取付け部１７と、光学フィルタ３及び撮像素子５を収納するための内部空間２２を有する基部１８とが一体に構成されたものである。基台２の取付け部１７は、レンズホルダ１３の第１円筒部１４が挿入され得る円形穴部（穴部）１９を有している。基部１８には、ねじ部材９（図３参照）が挿通され得る複数の取付け用孔部２８（図３参照）が形成されている。ここでは、取付け部１７は円筒形状を呈しており、基部１８は四角筒形状を呈している（図３参照）。

基台２は、両端が開放されており、取付け部１７の円形穴部１９内の空間と基部１８の内部空間２２とは連通している。円形穴部１９内の空間と内部空間２２との間には、円形穴部１９の中心軸ＣＬに垂直な平面内で、円形穴部１９の内面から半径方向内方に延伸するフランジ部２０が形成されている。フランジ部２０の中央には、貫通孔２５が形成されている。

フランジ部２０の後面における貫通孔２５の周縁部には、光学フィルタ３が取り付けられる段差部２１（図２参照）が形成されている。内部空間２２は、光学フィルタ３が収納される第１空間２３と、撮像素子５が収納される第２空間２４とを有している。

図４に示すように、基台２の円形穴部１９の内周面上で当該円形穴部１９の中心軸ＣＬのまわりに周方向にで三分割した三つの位置のうちの二箇所に、半径方向内方に突出する凸部２ａ，２ｂが中心軸ＣＬの方向に沿って延設されている。なお、凸部２ａ，２ｂの延設方向は、中心軸ＣＬに実質的に平行となっていればよい。

なお、中心軸のまわりの周方向における三つの位置の間隔は、１２０±３０°未満であることが好ましい。これは、３点を結んだエリアがレンズ中心外にあれば、固定は成り立つものの不安定な固定となるためである。つまり、３点を結んだエリアにレンズ中心が存在すれば、安定した固定状態を得ることが出来る。そして、作業性を含めた安定性を考慮すると、１２０±１０°程度であることがよく、より好ましくは、等角度（θ１＝θ２＝θ３＝１２０°）間隔であれば、作業性のよさ及び安定性を図ることが出来る。

また、取付け部１７の前記三つの位置のうちの他の一箇所に、固定用ねじ部材１１が螺合され得るねじ孔２ｃが設けられている。なお、複数（例えば２つ）のねじ孔２ｃが円周方向同一角度位置で中心軸ＣＬの方向に離間して形成され、これら複数のねじ孔２ｃに複数の固定用ねじ部材１１がそれぞれねじ込まれるように構成されてもよい。

ここで、円形穴部１９の中心軸ＣＬに垂直な平面内において中心軸ＣＬ上の点を中心として２つの凸部２ａ，２ｂの内方先端を通る円の直径Ｄ（図４参照）は、レンズホルダ１３の第１円筒部１４の外径ｄ（図２参照）に等しく設定されている。また、凸部２ａ，２ｂを中心軸ＣＬに垂直な平面で切断した断面の外形形状は円弧形状である。

図２及び図３に戻り、監視カメラは、光学フィルタ３と撮像素子５との距離を所定値に保つスペーサ４と、撮像素子５を保持するガイド部材６と、を備えている。スペーサ４は、略矩形箱形状を呈しており、底部には、貫通孔２６が形成されている。ガイド部材６は、略矩形枠形状を呈しており、前側の端面に突設された一対のボス部（ガイド部材側係合部）６ａ，６ａと、撮像素子５を収容して保持するための収容保持部６ｂとを有している。ボス部６ａは、基台２の第２空間２４に臨む取付け面２７に設けられた一対の嵌合穴（基台側係合部、図示せず）に嵌合され得る。

レンズホルダ１３や基台２は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＣ（ポリカーボネイト）等の樹脂から構成されており、遮光性を有している。また、レンズ１２は、透明な樹脂やガラス等から構成されている。

光学フィルタ３は、光の特定の周波数成分を除去する部材であり、例えば、赤外線除去フィルタが使用され得る。撮像素子５は、例えば、ＣＣＤイメージセンサであり、受光領域に入射された光に応じて電気信号を生成して、複数のリード部５ａ（図２参照）から出力する。

固定部材７には、撮像素子５の複数のリード部５ａとの干渉を回避するための一対の開口部７ａ，７ａと、ねじ部材９が螺合され得る複数のねじ孔７ｂと、ねじ部材１０が螺合され得る複数のねじ孔７ｃとが形成されている。

回路基板８は、基板上に、印刷、エッチング等により電極や回路が形成されて構成されている。また、回路基板８には、撮像素子５の複数のリード部５ａがそれぞれ挿入される複数の接続孔８ａと、ねじ部材１０が挿通され得る複数の取付け用孔部８ｂとが形成されている。

次に、前記のように構成された監視カメラの組立方法について、監視カメラのレンズユニット取付け構造の作用と共に説明する。

まず、基台２に設けられた段差部２１に光学フィルタ３を取付け、スペーサ４を光学フィルタ３の後側に設置する。続いて、基台２に設けられた嵌合穴（図示せず）にガイド部材６のボス部６ａを嵌合させることにより、ガイド部材６を基台２に取り付ける。

そして、ガイド部材６の収容保持部６ｂに、撮像素子５を取り付ける。続いて、撮像素子５のリード部５ａが固定部材７の開口部７ａ，７ａを通過するようにして、固定部材７を基台２に、ねじ部材９により固定する。

続いて、撮像素子５のリード部５ａが回路基板８の接続孔８ａに挿入されるようにして、回路基板８を固定部材７に、ねじ部材１０により固定する。撮像素子５のリード部５ａは、回路基板８に半田付けされる。

そして、レンズユニット１の第１円筒部１４を基台２の円形穴部１９に挿入し、レンズユニット１が撮像素子５に対してフォーカス調整された所定の軸方向位置にて、固定用ねじ部材１１を基台２の取付け部１７の側面に形成されたねじ孔２ｃにねじ込む。ねじ孔２ｃにねじ込まれる固定用ねじ部材１１の先端は、レンズユニット１の第１円筒部１４の外周面を押圧する。なお、固定用ねじ部材１１は、平らな先端形状を有する平先が好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば窪み先や尖り先であってもよい。

これにより、レンズユニット１の第１円筒部１４は、基台２の凸部２ａ、２ｂに押し付けられて、ずれることなく確実に位置決めされ、レンズユニット１は、基台２の凸部２ａ、２ｂとねじ孔２ｃにねじ込まれる固定用ねじ部材１１によって保持され固定される。

前記したように、本実施形態では、円形穴部１９の内面上で当該円形穴部１９の中心軸ＣＬのまわりに周方向に等角度間隔で三分割した三つの位置のうちの二箇所に、半径方向内方に突出する凸部２ａ、２ｂが中心軸ＣＬの方向に沿って延設されると共に、他の一箇所に、固定用ねじ部材１１が螺合され得るねじ孔２ｃが設けられており、ねじ孔２ｃにねじ込まれる固定用ねじ部材１１の先端がレンズユニット１の第１円筒部１４を押圧する。

したがって、基台２にレンズユニット１が挿入されて、一箇所の固定用ねじ部材１１を締めることにより、凸部２ａ、２ｂと固定用ねじ部材１１により三方向から均等に力がかかり、少ない作業量で容易に、レンズユニット１の光軸の確実な位置決めを行うことができる。

これにより、レンズ１２を通過した光を受ける撮像素子５上の受光領域が当該撮像素子５の使用可能領域から外れることを抑制することができる。よって、レンズユニット１の光軸の芯ずれを見込んで撮像素子５の使用可能領域を大きく確保する必要がなくなるため、撮像素子５全体が大きくなることが防止されると共に、レイアウト設計上の自由度が増す。

すなわち、レンズユニット１の光軸の撮像素子５に対する芯出し精度の向上とレンズユニット１の取付け作業の容易化とを図ることが可能な、監視カメラのレンズユニット取付け構造を提供することができる。

また、本実施形態では、中心軸ＣＬに垂直な平面内において中心軸ＣＬ上の点を中心として凸部２ａ、２ｂの内方先端を通る円の直径Ｄは、レンズユニット１の第１円筒部１４の外径ｄに等しく設定されているため、レンズユニット１の中心軸を、基台２の円形穴部１９の中心軸ＣＬに一致させて確実に位置決めすることができる。
ることができる。

また、本実施形態では、凸部２ａ、２ｂを中心軸ＣＬに垂直な平面で切断した断面の外形形状は円弧形状であるため、中心軸ＣＬに垂直な平面内で、凸部２ａ、２ｂは、レンズユニット１の第１円筒部１４の外周面に片当たりすることなくそれぞれ１点で接触する。これにより、レンズユニット１の光軸の撮像素子５に対する芯出し精度がより向上する。

また、本実施形態では、監視カメラは、撮像素子５を保持するガイド部材６を備えており、ガイド部材６に設けられたボス部６ａ，６ａが、基台２に設けられた嵌合穴に嵌合されることにより、撮像素子５が基台２に対して位置決めされる。したがって、撮像素子５は、基台２の円形穴部１９の中心軸ＣＬ、ひいてはレンズユニット１の中心軸に対して精度良く位置決めされる結果、レンズユニット１の光軸の撮像素子５に対する芯出し精度がより向上する。

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

１ レンズユニット
２ 基台
２ｃ ねじ孔
２ａ，２ｂ 凸部
５ 撮像素子
６ ガイド部材
６ａ ボス部（ガイド部材側係合部）
１１ 固定用ねじ部材
１２ レンズ
１３ レンズホルダ
１４ 第１円筒部（円筒部）
１９ 円形穴部（穴部）
ＣＬ 中心軸
ｄ 外径
Ｄ 直径

Claims (6)

1. 通過する光を撮像素子に集光するレンズと当該レンズを保持するレンズホルダとを有するレンズユニットと、
   前記レンズユニットが取り付けられる基台と、
   前記レンズユニットを前記基台に固定するための固定用ねじ部材と、を備えた監視カメラのレンズユニット取付け構造であって、
   前記レンズホルダは、円筒形状を呈する円筒部を有し、
   前記基台は、前記円筒部が挿入され得る穴部を有し、
   前記穴部の内面上で当該穴部の中心軸のまわりに周方向に三分割した三つの位置のうちの二箇所に、半径方向内方に突出する凸部が前記中心軸の方向に沿って延設されると共に、他の一箇所に、前記固定用ねじ部材が螺合され得るねじ孔が設けられ、
   前記ねじ孔にねじ込まれる前記固定用ねじ部材の先端が前記円筒部の外周面を押圧することを特徴とする監視カメラのレンズユニット取付け構造。
2. 前記中心軸のまわりの周方向における前記三つの位置の間隔は、１２０±３０°未満であることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラのレンズユニット取付け構造。
3. 前記中心軸のまわりの周方向における前記三つの位置の間隔は、等角度間隔であることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラのレンズユニット取付け構造。
4. 前記中心軸に垂直な平面内において前記中心軸上の点を中心として前記凸部の内方先端を通る円の直径は、前記円筒部の外径に等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の監視カメラのレンズユニット取付け構造。
5. 前記凸部を前記中心軸に垂直な平面で切断した断面の外形形状は円弧形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の監視カメラのレンズユニット取付け構造。
6. 前記撮像素子を保持するガイド部材を備え、
   前記ガイド部材に設けられたガイド部材側係合部が前記基台に設けられた基台側係合部に係合されることにより、前記撮像素子が前記基台に対して位置決めされることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の監視カメラのレンズユニット取付け構造。

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