JP2013142838A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 風量を上げるためにファンを大型化あるいは複数配置することなく、結露防止、筐体内部の加熱及び発熱部品の放熱を効率的に行うことができ、コストアップ、大型化を防止するのに有利な撮像装置を提供するものである。
【解決手段】 ドームカバーあるいは保護窓を前面に配したカメラユニットと、前記ドームカバーあるいは保護窓に送風するファンと、前記ファンを支持する固定板金と、ヒーターと、ヒーターの熱を放熱する放熱板を備える撮像装置であって、前記ファンを支持する固定板は、前記ヒーターの熱を放熱する放熱板に、熱伝達可能に接続されることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、屋外環境で使用される撮像装置における結露防止と加熱・冷却に関するものである。

屋外環境で使用される撮像装置は、防水・防塵性能を確保するため、ドームカバーあるいは保護窓を撮像光学系前面に備えた気密性の高い筐体で覆うことが必要である。しかし、気密性の高い筐体では、外気温の急激な変化により筐体内部の水蒸気が、ドームカバーあるいは保護窓に結露し撮影を阻害するといった課題があった。

従来の結露防止機能を有した撮像装置として、特許文献１に開示の監視カメラ装置がある。前記監視カメラ装置は、ドームカバーを有するドーム状筐体又は撮影窓を有するボックス状筐体内に設けられたベース板と、ベース板に対して回転自在に設けられたパンシャーシと回転駆動させるパン駆動機構部と、前記パンシャーシに取り付けられたチルトシャーシに支持され、レンズ鏡筒部分にテーパが設けられたビデオカメラを有し、パンシャーシに一体的に取り付けられ、空気を前記テーパに沿わせてレンズ前面と、ドームカバーの内面又は撮影窓の内面とに向けて吹き付けるファンを備えたことを特徴とする。

特開２００９−１３５７２３号公報

しかしながら、屋外環境で使用される撮像装置は、低温下においてファン軸受部の嵌合が詰まることで、摺動劣化によりファンの回転数が著しく低下することがある。その結果、ドームカバーあるいは保護窓に十分な風量を吹き付けることができず結露防止性能の低下に繋がるといった課題がある。

また屋外環境で使用される撮像装置は、低温下において撮像光学系・電気基板・モーター等を動作可能な温度まで加熱するため、ヒーターを備え、且つ加熱した空気を筐体内部に行き渡らせるため前記ファンにより空気を攪拌する構成がとられている。前記ファンの回転数の低下は、空気の攪拌速度を低下させるため、結果前記撮像光学系・電気基板・モーター等を動作可能な温度まで加熱できない、あるいは加熱するまでに長時間を必要とするといった課題がある。

さらに屋外環境で使用される撮像装置は、高温下において撮像素子や電気基板上の発熱する部品を動作可能な温度に保つため、前記ファンにより筐体内部の空気を強制対流させることで空冷する構成がとられている。十分な空冷効果を得るためには、発熱部品あるいは発熱部品に接続した放熱板に対し、風を吹き付けることが必要である。しかし、結露防止をするためには前記ドームカバーあるいは保護窓に、また低温下での筐体内部の空気を加熱するためには前記ヒーターに、それぞれ十分な風量を吹き付けることが必要である。ゆえに、すべての性能を満たすには、十分な風量を得るためにファンを大型化する、あるいはファンを複数配置せざるを得ないといった課題がある。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものである。すなわち、風量を上げるためにファンを大型化あるいは複数配置することなく、結露防止、筐体内部の加熱及び発熱部品の放熱を効率的に行うことができ、コストアップ、大型化を防止するのに有利な撮像装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、ドームカバーあるいは保護窓を前面に配したカメラユニットと、前記ドームカバーあるいは保護窓に送風するファンと、前記ファンを支持する固定板金と、ヒーターと、ヒーターの熱を放熱する放熱板を備える撮像装置であって、前記ファンを支持する固定板は、前記ヒーターの熱を放熱する放熱板に、熱伝達可能に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、風量を上げるためにファンを大型化あるいは複数配置することなく、結露防止、筐体内部の加熱及び発熱部品の放熱を効率的に行うことができ、コストアップ、大型化を防止するのに有利な撮像装置を提供するものである。

本発明の実施形態に係る、カメラユニットの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る、撮像装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る、ファンとヒーター周辺の構造図である。 本発明の実施形態に係る、ファン回転数と温度の関係図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態におけるカメラユニット１０の概略構成図である。

図１におけるレンズユニット１０１は光軸上に撮像素子を配し、前記撮像素子からの撮像信号は撮像回路基板１０２にて処理される。レンズ支持板金１０４は、レンズユニット１０１及び撮像回路基板１０２を支持するともに、レンズカバー部材１０３に覆われる。

またレンズ支持板金１０４は、パン回転基台部１０５によってチルト回転（チルト方向に回転）可能に支持されている。パン回転基台部１０５には、ピニオン１０６が圧入固定されたチルト駆動モーター１０７が備えられており、タイミングベルト１０９によって、前記レンズ支持板金１０４に備えられたチルトプーリ１０８をチルト回転駆動することが可能である。

撮像回路基板１０２からの撮像信号は、フレキシブルプリント基板１１０によって、パン回転基台部１０５に固定された中継基板１１１に伝達される。またフレキシブルプリント基板１１０は、前記レンズ支持板金１０４に備えられたガイド部品１１３及び、パン回転基台部１０５に備えられたガイド部品１１４によって、チルト回転時に捻じれることなく経路を誘導される。

パン回転基台部１０５は、パン軸受ユニット１１５にパン回転（パン方向に回転）可能に支持される。またパン回転基台部１０５には、ピニオンが圧入固定されたパン駆動モーター１１８が備えられており、タイミングベルト１１９によって、前記パン軸受ユニット１１５に備えられたパンプーリ１２０をパン回転駆動することが可能である。

パン軸受ユニット１１５は、内部に伝送ユニット１１６が通過可能な中空穴が設けられており、前記中継基板１１１からの信号及び電力を伝達することが可能である。ベース板金１１７は、パン軸受ユニット１１５を固定支持し、カメラユニット１０全体を支持している。

図２は、本発明の実施形態における撮像装置の概略構成図である。また図３は本発明の実施形態における、ファン及びヒーター周辺の取付構造図である。

カメラユニット１０は前記ベース板金１１７が外装ケース２０１にビス締めされることで固定される。またカメラユニット１０は、電源制御基板２０２からの電力及び制御信号が前記伝送ユニット１１６を介して伝達されることで、パンチルト回転、レンズ制御等の動作が可能となる。また電源制御基板２０２は外装ケース２０１に固定される。

外装ケース２０１には、筐体内の空気を攪拌するためのファン２０３を備え、ファン２０３はファン支持板金２０４によって支持固定される。ファン支持板金２０４は、外装ケース２０１に固定されると共に、ヒーター支持板金２０５に熱伝達可能に接触できる接触面２０４ｃを有する。ここでの熱伝達可能に接触するとは、板金の面同士が直接接触する、あるいは放熱シートを介して接触していることを指す。

ヒーター支持板金２０５には、ヒーター放熱板金２０７がビス締め固定され、隙間にヒーター２０６が挟み込まれる。ヒーター２０６は、ヒーター支持板金２０５とヒーター放熱板金２０７に広範囲にわたり面接触することで放熱効果を向上させる。

ファン支持板金２０４はファン２０３の軸受部に対し、空気中において熱伝達可能な距離に近接する曲げ部２０４ａと穴形状部２０４ｂを有する。また曲げ部２０４ａ及び穴形状部２０４ｂは、ファンからの送風及び吸気を阻害しないように、ファン送風口を極力覆わないように構成されている。このように構成すると、ヒーター２０６の熱は、前記接触面２０４ｃを介して曲げ部２０４ａ及び２０４ｂに伝達されるため、ファン２０３の軸受部を加熱することが可能である。

図４は、本発明の実施形態におけるファンの回転数と温度の関係図である。

通常の使用におけるファンの回転数を図４における点線部に示す。ファンが最高回転数付近に達するのは、所定の温度以上であり、低温下ではファンの回転数が著しく低下している。このため低温下において、ドームカバーに吹き付けるための風量が減少し、ドームカバーの結露防止性能が低下することがある。またヒーターからの熱を筐体全体に撹拌する目的でファンを使用していた場合、十分に筐体内を加熱することができない、あるいは時間が掛かることがある。

これに対して前記ファンの軸受け部をヒーターによって加熱する構造をとった場合のファンの回転数を図４における実線部に示す。低温下であってもファンを所定の温度以上に加熱することにより最高回転数付近の性能を保つことが可能なため、ヒーターからの熱を筐体全体に撹拌することができる。低温下においてファン２０３を所定の温度以上に保つには、前記ヒーター支持板金２０５とファン支持板金２０４における接触面２０４ｃの形状及び材質を変更することにより調整が可能である。

またヒーター支持板金２０５と、これに取り付けられたヒーター２０６及びヒーター放熱板金２０７は、外装ケース２０１から取り外し可能な構造となっている。ここでの取り外し可能な構造とは、ヒーター２０６を電気制御基板２０２から外した場合でも、本発明における撮像装置の電気制御に影響を与えないことを指す。本発明における撮像装置の環境温度範囲は、一般的に大半がファン２０３、カメラユニット１０、電源制御基板２０２が動作するのに支障のない温度である。ゆえに使用環境温度によって前記ヒーター２０６で筐体内を加熱する必要がある場合のみ、前記ヒーター２０６を追加できる構造としておきことで、コストを安く構成することが可能である。

電源制御基板２０２に実装された発熱部品は、放熱板２０８と放熱シートを介して接触することで熱が外部へ伝達される。放熱板２０８は前記ファン支持板金２０４と同様、ヒーター支持板金２０５との接触面２０８ａを有している。このように構成することにより、低温下においてファン２０３と同様に電源制御基板上の部品を直接加熱することができるため、電源制御基板２０２が正常に動作可能な温度まで加熱する時間を短縮することが可能である。

また放熱板２０８は外装ケース２０１に固定されることで、高温下において外装ケース２０１に前記発熱部品の熱を逃がすことが可能である。さらに前記ヒーター支持板金２０５はヒーター２０６を通電していない場合は、放熱板２０８の延長放熱板としてみなすことができ、前記発熱部品の放熱効果を向上させることが可能である。

ドームカバー２０９は、前記カメラユニット１０の前面を覆うように配置され、また外装カバー２１０とドーム固定部品２１１に挟みこまれることで固定される。外装ケース２０１にはドームカバー２０９が固定された外装カバー２１０及びサンシェード部品２１２が取り付けられる。またアタッチメント部品２１３は外装ケース２０１もしくはサンシェード部品２１２に取り付けられ、本発明の撮像装置をさまざまな場所に設置可能とする。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０ カメラユニット ２０１ 外装ケース
１０１ レンズユニット ２０２ 電源制御基板
１０２ 撮像回路基板 ２０３ ファン
１０３ レンズカバー部材 ２０４ ファン支持板金
１０４ レンズ支持板金 ２０４ａ 曲げ部
１０５ パン回転基台部 ２０４ｂ 穴形状部
１０６ ピニオン ２０４ｃ 接触面
１０７ チルト駆動モーター ２０５ ヒーター支持板金
１０８ チルトプーリ ２０６ ヒーター
１０９ タイミングベルト ２０７ ヒーター放熱板金
１１０ フレキシブル基板 ２０８ 放熱板
１１１ 中継基板 ２０８ａ 接触面
１１２ パンプーリ ２０９ ドームカバー
１１３ ガイド部品 ２１０ 外装カバー
１１４ ガイド部品 ２１１ ドーム固定部品
１１５ パン軸受ユニット ２１２ サンシェード部品
１１６ 伝送ユニット ２１３ アタッチメント部品
１１７ ベース板金
１１８ パン駆動モーター
１１９ タイミングベルト

Claims (4)

1. ドームカバーあるいは保護窓を有した筐体と、カメラユニットと、ファンと、前記ファンを支持する固定板金と、ヒーターと、ヒーターの熱を放熱する放熱板を備える撮像装置であって、
   前記ファンを支持する固定板は、前記ヒーターの熱を放熱する放熱板に、熱伝達可能に接続されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ファンを支持する固定板は、前記ファンの軸受部に熱伝達可能に近接する曲げあるいは穴形状を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ヒーターと、前記ヒーターの熱を放熱する放熱板は、取り外し可能な構造であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記カメラユニットを動作させる電気基板と、前記電気基板の熱を放熱する放熱板を有し、前記電気基板の熱を放熱する放熱板は、前記ヒーターの熱を放熱する放熱板に、熱伝達可能に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像装置。