JP2014050088A - カメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ部が遮蔽部によって覆われる機構系を備えていてもノイズの少ない映像を出力できるカメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法を提供する。
【解決手段】撮像素子と、撮像素子に入射光を集光するレンズ部１９と、レンズ部１９の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに移動可能な遮蔽部と、レンズ部１９および遮蔽部を支持する筐体１１とを備えたカメラ装置１０であって、遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、撮像素子に入射した映像を出力しない。遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、撮像素子に入射した映像を出力しない代わりに、別の映像を出力してもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法に関する。

近年、病院や学校に設置される監視カメラでは、撮影していない状態が撮影される者（患者等）に明確に分かるといった、プライバシーを重視する機能が求められている。例えば、特許文献１には、監視される者の不快感や心理的圧迫を無くすために、レンズ前方を遮蔽部で覆い、撮影できない状況であることを病院の患者に示すようにした監視カメラが記載されている。

特開２００２−１３５６３０号公報（請求項１、図２、段落００１９）

しかしながら、レンズ前方を遮蔽部で覆った状態では、監視カメラの映像をモニターしている監視員等にとっては、監視カメラは遮蔽部の内側を映しているだけとなる。この場合、レンズ部が遮蔽部で覆われているため、撮像素子に入力される光量が不十分となり、ノイズの多いざらつきのある映像が映し出され、監視員等に違和感を与える問題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、レンズ部が遮蔽部によって覆われる機構系を備えていてもノイズの少ない映像を出力できるカメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法を提供することにある。

本発明のカメラ装置は、撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに移動可能な遮蔽部と、前記レンズ部および前記遮蔽部を支持する筐体とを備えたカメラ装置であって、前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しないものである。

また、本発明のカメラ装置は、前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しない代わりに、別の映像を出力するものである。

さらに、本発明のカメラ装置は、前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部が、前記レンズ部の前方を前記遮蔽部が覆っていることを伝える情報を表示するものである。

さらに、本発明のカメラ装置は、前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部は黒画を出力するものである。

さらに、本発明のカメラ装置の映像出力方法は、撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに移動可能な遮蔽部と、前記レンズ部および前記遮蔽部を支持する筐体とを備えたカメラ装置の映像出力方法であって、前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しないものである。

本発明に係るカメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法によれば、レンズ部が遮蔽部によって覆われる機構系を備えていてもノイズの少ない映像を出力できる。

本発明に係る実施形態のカメラ装置を表す外観斜視図 図１に示したカメラ装置の一部分を切り欠いた斜視図 図１に示したカメラ装置の側断面図 図２に示した基台の斜視図 図４に示したフローティングマウントの分解斜視図 第１開閉カバーおよび第２開閉カバーが閉じられたカバー開閉機構の斜視図 第１開閉カバーおよび第２開閉カバーが開かれたカバー開閉機構の斜視図 本発明に係る実施形態のカメラ装置のアウタードームカバーを外した状態の外観斜視図 本発明に係る実施形態のカメラ装置の制御系を表すブロック図 カメラシステムにおけるカメラ装置の動作を示すフローチャート

以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。
本発明に係る実施形態のカメラ装置の構造について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明に係る実施形態のカメラ装置を表す外観斜視図、図２は図１に示したカメラ装置の一部分を切り欠いた斜視図、図３は図１に示したカメラ装置の側断面図である。
本実施形態に係るカメラ装置１０は、機構系と、制御系と、を有する。先ず、最初に機構系から説明する。機構系は、筐体１１と、光学ユニット１２と、駆動側支軸１３および非駆動側支軸１４と、遮蔽部である第１開閉カバー１５（図６参照）および第２開閉カバー１６（図６参照）と、駆動モータであるステッピングモータ１７と、を主要な構成として有する。この他、機構系は、撮像素子１８（図９参照）に入射光を集光するレンズ部１９を有する。

カメラ装置１０は、例えば、施設の監視用に用いられ、施設の壁や天井等に設置される。筐体１１は、例えば合成樹脂によって円環状に形成され、外観は白色系に塗られている。そして、筐体１１の中央には透光性のあるプラスチック製のアウタードームカバー２０が配置される。筐体１１の底部開口は基台２１によって塞がれる。基台２１の外側面には着脱金具２２が取り付けられ、基台２１は着脱金具２２によって天井等に取り付けられる。カメラ装置１０は、例えば天井に設置された場合は、筐体１１のアウタードームカバー２０が下向きとなる。

基台２１の光学ユニット１２の周囲が、部品収容スペース２３となっている。部品収容スペース２３には、電源供給や映像出力のための基板であるメイン基板２４が設けられる。メイン基板２４にはＣＰＵや記憶部を備えた制御部４９（図９参照）が実装されている。メイン基板２４の一部分は絶縁ケース２５により覆われる。制御部４９は、ステッピングモータ１７へ送出する制御信号により、後述するカバー開閉機構２６の開閉動作を可能としている。また、部品収容スペース２３には、ＳＤカード収容用のＳＤスロット２７（図３参照）が設けられる。さらに、部品収容スペース２３の外側の基台２１には、図示しない除湿素子や防水用ピッグテールケーブル、低温時加熱用ヒータ（図示せず）等が収容される。

図４は図２に示した基台２１の斜視図、図５は図４に示したフローティングマウント２８の分解斜視図である。
カメラ装置１０は、フローティングマウント２８を備える。図５に示すように、レンズ部１９に設けられた魚眼レンズ２９の周辺には、パッキン材３０を介して魚眼レンズ２９を保持するためのレンズホルダ３１が装着される。レンズホルダ３１は黒系色とし、外部からの光を反射して魚眼レンズ２９に映り込むことを防いでいる。メイン基板２４にフラットケーブル（図示せず）を介して接続されるセンサ基板３２にはＭＯＳホルダ３３がＭＯＳホルダ固定ねじ３４によって固定される。ＭＯＳホルダ３３に固定されたセンサ基板３２は、ＭＯＳブラケット３５によってレンズホルダ３１の下面側に固定される。

ＭＯＳブラケット３５等の固定されたレンズホルダ３１の四箇所の外周からは支持用鍔部３６が突出して設けられ、それぞれの支持用鍔部３６には支持柱貫通孔３７（図６参照）が穿設される。基台２１には、四つの支柱嵌合ボス３８が突出され、それぞれの支柱嵌合ボス３８は支持柱３９を起立状態で固定している。
なお、本実施形態では４本の支持柱３９が基台２１に立設されるが、支持柱３９はその他、３本であってもよく、４本以上であってもよい。

それぞれの支持柱３９は、支持用鍔部３６の支持柱貫通孔３７に貫通される。支持用鍔部３６に貫通された支持柱３９の先端にはストッパねじ４０が固定され、ストッパねじ４０は支持柱３９からの支持用鍔部３６の離脱を規制する。基台２１と支持用鍔部３６との間の支持柱３９にはコイルばね４１が外挿され、コイルばね４１はレンズホルダ３１（即ち、光学ユニット１２）を基台２１から浮上させる方向に付勢している。支持用鍔部３６、支持柱３９、ストッパねじ４０、コイルばね４１は、フローティングマウント２８を構成する。つまり、光学ユニット１２は、フローティングマウント２８を介して基台２１に可動可能に取り付けられている。

図６は第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６が閉じられたカバー開閉機構２６の斜視図、図７は第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６が開かれたカバー開閉機構２６の斜視図である。
カバー開閉機構２６は、アウタードームカバー２０と光学ユニット１２との間に、遮蔽部である第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６を有する。なお、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６は白色系の材料を用いている。これら、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６は、光学ユニット１２のレンズホルダ３１の両側部から突出する駆動側支軸１３および非駆動側支軸１４（図２参照）によって回動自在に支持される。

第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６のそれぞれは、所定幅となるように球面を一対の離間する弧状の切断線で切断した球面形状で形成される。
また、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６には、それぞれ、突出部４２（図６参照）を設け、魚眼レンズ２９で映される範囲を覆っている。なお、この突出部４２は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６を開閉したときに支持用鍔部３６の間に配置される。

光学ユニット１２は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６が図６に示すように閉じられることで魚眼レンズ２９が覆われ、図７に示すように開かれることによって魚眼レンズ２９が表出される。つまり、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６は魚眼レンズ２９の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに位置することが可能になっている。第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６の開方向の縁部にはストッパ部４３が形成され、ストッパ部４３は支持用鍔部３６の基部側に形成されるストッパ座面４４に当接される。第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６は、ストッパ部４３がストッパ座面４４に当たって開動が規制されることで、開状態の終端となる。

ここで、筐体１１および第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６の外側（アウタードームカバー側の外面）は白系色としている。従って、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６は、閉じられているとき、アウタードームカバー越しに白系色外面となって見える。

一方、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６が開かれているときには、カメラ装置１０の近くにいる人からは、カメラ装置１０の一部（中央部）にアウタードームカバー越しに魚眼レンズ２９およびレンズホルダ３１が見える。魚眼レンズ２９の筐体およびレンズホルダ３１は黒系色としているので、白系色の筐体１１の一部（中央部）に黒系色の魚眼レンズ２９の筐体およびレンズホルダ３１が現われる。
従って、プライバシーを保護するモードでは、カメラ装置１０の前面側（撮影側）は白色系で覆われる状態に対して、撮影するモードでは、カメラ装置１０の前面側（撮影側）は白色系の筐体の一部（中央部）に黒系色が表れるため、カメラ装置１０を見れば、どちらのモードであるかを容易に確認することができる。

図８は、本発明に係る実施形態のカメラ装置１０のアウタードームカバー２０を外した状態の外観斜視図である。
カメラ装置１０は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６の外側に隠しカバー４５を設けている。この隠しカバー４５は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６で魚眼レンズ２９を覆っているときは、光学ユニット１２の部分が外側から見えてしまうのを防止するためである。この隠しカバー４５も白系色の材料を用いて作成している。このため、カメラ装置１０を斜めから見た場合であっても、全体が白系色となる。これにより、カメラ装置１０が撮影していないことを表すことができ、カメラ装置付近にいる人に心理的不快感や圧迫感の生じることを防止している。

このようにして、本実施形態に係るカメラ装置１０によれば、プライバシーを重視するニーズに応えることができ、小型なカメラ装置１０でも遮蔽部の開閉状態を容易に把握できる。
なお、本実施形態では、レンズホルダ３１は固定されているが、レンズホルダ３１が可動し、撮影方向を変えられるような構造であってもよい。

次に、本発明に係る実施形態のカメラ装置１０の制御系について、図９を用いて説明する。
図９は本発明に係る実施形態のカメラ装置１０の制御系を表すブロック図である。
カメラ装置１０の制御系は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６に相当する遮蔽部、魚眼レンズ２９、撮像素子１８、映像信号処理部４６、エンコーダ部４７、映像出力部４８、制御部４９、設定部５０を備えている。

遮蔽部は、魚眼レンズ２９の前面に設けられ、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６を開くことにより撮像素子１８が外部からの光を受光できるようにする。また、遮蔽部は、第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６を閉じることにより、撮像素子１８が外部からの光を受光できなくし、外部を撮影できないようにしている。

魚眼レンズ２９は、例えば、水平画角が１８０度であり、円形の全周囲の監視領域を撮影するものである。撮像素子１８は、魚眼レンズ２９からの光を受光し、電気信号に変換し、映像信号として映像信号処理部４６に出力するものである。
撮像素子１８は、被写体の光学像をデジタル画像データに変換するもので、ＣＣＤ型撮像素子や、ＭＯＳ型撮像素子等の他の固体撮像素子が用いられる。ＣＣＤ型撮像素子は画素で発生した電荷を電荷結合装置（ＣＣＤ）で転送する。ＭＯＳ型撮像素子は、画素で発生した電荷をＭＯＳトランジスタで増幅して出力する。
映像信号処理部４６は、撮像素子１８から出力された映像信号の歪みを補正したり、全周囲の画像から一部を切り出して出力したり、また、４箇所を切り出して４画面で出力するような処理を行うものである。

エンコーダ部４７は映像信号処理部４６から受信した映像信号を圧縮し、デジタル信号に変換するものである。
映像出力部４８は、エンコーダ部４７で圧縮した映像信号をネットワーク経由で外部に出力するものである。なお、本実施形態に係るカメラ装置１０は、魚眼レンズ２９を用いずに、ズームレンズを用いて撮像素子１８と共に回動可能な機構を用いてもよい。また、エンコーダ部４７を用いずに、アナログ信号のまま出力してもよい。

制御部４９は、遮蔽部、撮像素子１８、映像信号処理部４６、エンコーダ部４７、映像出力部４８を制御するものである。
設定部５０は、ユーザが外部から制御できるように、外部からの信号を受信し、制御部４９の各処理部の制御に反映させるものである。

次に、上記のカメラ装置１０を用いたカメラシステムについて説明する。
本実施形態に係るカメラシステムは、カメラ装置１０と、監視室等に設置されてカメラ装置１０からの映像をモニターするＰＣと、緊急時にユーザが押下する緊急ボタンと、を備えている。カメラシステムでは、緊急時に、ユーザが緊急ボタンを押下すると、その緊急信号がカメラ装置１０の端子台（図示せず）に入力される。カメラシステムは、カメラ装置１０に緊急信号が入力されると、遮蔽部である第１開閉カバー１５および第２開閉カバー１６を開き、監視領域の映像をＰＣに送信する。これにより、監視室にいる監視員は、監視領域の映像を見て、緊急時の状況が把握可能となる。

次に、上記したカメラシステムにおけるカメラ装置１０の動作について図１０を用いて説明する。
図１０はカメラシステムにおけるカメラ装置１０の動作を示すフローチャートである。
カメラ装置１０は、まず、最初に、遮蔽部を閉じ、プライバシーを保護するプライバシー保護モードにする。ここで、カメラ装置１０は、遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部４６が、撮像素子１８に入射した映像を出力しない。

カメラ装置１０は、遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるとき、映像信号処理部４６が、撮像素子１８に入射した映像を出力しないことにより、ノイズの多いざらつき感のある映像を表示することがない。

この他、カメラ装置１０は、遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部４６が、撮像素子１８に入射した映像を出力しない代わりに、図示しないメモリに記憶されている別の映像を出力してもよい。ノイズの多いざらつき感のある映像を出力させないことにより、監視員等に違和感を生じさせなくできる。

また、カメラ装置１０は、遮蔽部がレンズ部１９の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部４６が、レンズ部１９の前方を遮蔽部が覆っていることを伝える情報を表示するものであってもよい。これにより、監視員等に、違和感を生じさせなくできるとともに、遮蔽部が正常な閉状態であることを知らせることができ、異常事態（カメラ装置１０が故障して映像を出力できない状態）との区別を明確にできる。

本実施形態において、カメラ装置１０は、プライバシー保護モードにおいて、遮蔽部を閉じるとともに、映像信号処理部４６にて黒画画像を出力する。これは、ノイズの目立つ映像が監視室のモニターに出力されることを防ぐためである。即ち、遮蔽部を閉じると、撮像素子１８に入力される光量が減り、映像信号処理部４６が映像信号のレベルを増幅しようとするため、ノイズも増幅される。通常、ノイズの増幅された映像では、ざらつき感のある映像となり、監視員等に違和感を与える。カメラ装置１０の制御系では、この際、上記のように映像信号処理部４６にて黒画画像を出力する。これにより、カメラ装置１０の映像を見ている監視員の違和感を低減できる。

映像信号処理部４６による黒画画像の出力方法としては、例えば、黒基準となる黒レベルの信号を映像信号処理部４６から出力することによって行うことができる。通常、ＣＣＤ固体撮像素子においては、黒レベルの設定のために、有効画素部の外側に受光部上を例えばＡｌ等遮光性の高い金属からなる遮光膜で被覆したオプティカルブラック部を設けている。このオプティカルブラック部からの信号を黒レベルとできる。この他、ＰＣに黒色を表示させるＲＧＢ値（例えばＲ、Ｇ、Ｂ＝０、０、０）を直接出力するものであってもよい。

黒画画像を出力している状態において、カメラ装置１０は、外部から緊急ボタン等による緊急信号が入力されたかどうかを検出する（Ｓ１０１）。カメラ装置１０は、緊急信号が入力されるまで入力待ち状態となる。緊急信号が入力されると、カメラ装置１０は遮蔽部をオープンし（Ｓ１０２）、映像信号処理部４６は黒画画像の出力を停止し、撮像素子１８からの信号を外部に出力する（Ｓ１０３）。これにより、監視室のモニターには、カメラ装置１０からの映像が映し出され、カメラ装置１０の監視領域の状態を把握できるようになる。

そして、カメラ装置１０の監視領域の緊急状態が解消され、プライバシー保護モードにするときには、外部（例えば、監視室のＰＣ等）から遮蔽部閉信号をカメラ装置１０へ送信する。カメラ装置１０は遮蔽部閉信号を入力されたかどうかを検出する（Ｓ１０４）。カメラ装置１０は、遮蔽部閉信号が入力されるまで入力待ち状態となる。遮蔽部閉信号が入力されると、カメラ装置１０は遮蔽部を閉じて（Ｓ１０５）、映像信号処理部４６は黒画画像を出力し（Ｓ１０６）、緊急信号の入力待ち状態に戻る（Ｓ１０１）。

なお、上記説明において、カメラ装置１０の制御系は、本実施形態では遮蔽部閉信号の入力を黒画画像出力のトリガーとしているが、この他、カメラ装置１０に設けたタイマー（図示せず）で遮蔽部を閉じてもよい。即ち、タイマーによるタイムアップ信号をトリガーとして、設定される所定時間経過後（例えば、５分間）に自動的に遮蔽部を閉じ、緊急信号の入力待ち状態に戻してもよい。

このように、カメラ装置１０では、プライバシー保護モードになる際、遮蔽部を閉じる前に映像信号処理部４６で黒画画像を出力している。遮蔽部を閉じる前に黒画画像を出力ことにより以下の効果を奏する。即ち、カメラ装置１０が、全周囲の画像から一部を切り出して表示をしている場合、真下の映像を切り出しているときは、左右から遮蔽部が映り込んでくるので、それほど違和感を覚えない。

しかし、切り出す場所によっては、例えば、斜め上から遮蔽部が映り込んでくるので、モニターを見ている監視員にとっては違和感を覚える恐れがある。特に、全周囲の画像から４箇所を切り出して４画面で表示している場合には、４画面の全てで多方向から遮蔽部が映り込むため、画面を見ている人にとっては、かなりの違和感が生じる。また、全周囲の画像から切り出す以外にも、カメラ装置１０のレンズホルダ３１が可動し、撮影方向を変えられるような構造においても同様のことが言える。これに対し、本実施形態のように、カメラ装置１０が、遮蔽部を閉じる前に黒画画像を出力することで、このような違和感を生じさせることを防止できる。

上記では、遮蔽部を閉じる前に黒画画像を出力する場合を説明したが、カメラ装置１０は、遮蔽部を閉じた後に映像信号処理部４６で黒画画像を出力してもよい。プライバシー保護モードになる際、遮蔽部を閉じた後に映像信号処理部４６で黒画画像を出力すると、遮蔽部が正しく閉じられたかどうかを画面上で監視員が確認できる。この場合、監視員が上述したように遮蔽部の映り込みに違和感を覚える恐れがあるため、切り出しの映像ではなく、全周囲の画像を出力することが好ましい。このようにすることで、円周から遮蔽部が映り込んでいくため、遮蔽部の映り込みに対する監視員の違和感を低減させることができる。

従って、本実施形態に係るカメラ装置１０およびカメラ装置１０の映像出力方法によれば、レンズ部１９が遮蔽部によって覆われる機構系を備えていてもノイズの少ない映像を出力できる。この結果、レンズ前方を遮蔽部で覆った状態でもノイズのない映像を出力し、カメラ装置１０の映像を見ている監視員の違和感を低減できる。

本発明は、レンズ部が遮蔽部によって覆われる機構系を備えたカメラ装置およびカメラ装置の映像出力方法に適用できる。

１０ カメラ装置
１１ 筐体
１５ 第１開閉カバー（遮蔽部）
１６ 第２開閉カバー（遮蔽部）
１８ 撮像素子
１９ レンズ部
４６ 映像信号処理部

Claims (5)

1. 撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに移動可能な遮蔽部と、前記レンズ部および前記遮蔽部を支持する筐体とを備えたカメラ装置であって、
   前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しないカメラ装置。
2. 請求項１記載のカメラ装置であって、
   前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しない代わりに、別の映像を出力するカメラ装置。
3. 請求項１または請求項２記載のカメラ装置であって、
   前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部が、前記レンズ部の前方を前記遮蔽部が覆っていることを伝える情報を表示するカメラ装置。
4. 請求項１または請求項２記載のカメラ装置であって、
   前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、前記映像信号処理部は黒画を出力するカメラ装置。
5. 撮像素子と、前記撮像素子に入射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の前方を覆う位置と前方を覆わない位置とに移動可能な遮蔽部と、前記レンズ部および前記遮蔽部を支持する筐体とを備えたカメラ装置の映像出力方法であって、
   前記遮蔽部が前記レンズ部の前方を覆う位置にあるときには、映像信号処理部が、前記撮像素子に入射した映像を出力しないカメラ装置の映像出力方法。

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