JP2017200109A - 撮像装置、及び画像監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下の駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間で取得することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、レンズユニット１１及び発熱部材１９が内部空間に設けられ、内部空間が第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３とに開口部を介して分割されている装置本体１と、開口部を開閉する弁部材２０と、内部空間の温度を検出する検出手段と、弁部材２０を開閉動作させる開閉手段２１と、開閉手段２１による弁部材２０の開閉動作を制御する制御手段１０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、監視カメラ等の撮像装置に関し、特に低温環境や温度変化の大きい環境で使用される耐環境性を備えた撮像装置、及び画像監視システムに関する。

画像を遠隔的にモニタリングできる監視カメラにおいては、設置環境の急激な温度変化や、氷点下への設置へ対応した耐環境性が求められている。

設置環境の急激な温度降下は、監視カメラ内部を結露させ、特に撮像手段や撮像手段を保護する光透過性カバーへの結露は、取得画像の鮮明度の低下につながる。また、防水性を確保するために密閉性の高い監視カメラでは、筺体内の空気に含まれる水分が外気へ移動しにくく、結露しやすい。

さらに、氷点下のような低温環境下では、飽和水蒸気圧の低下により、監視カメラの筺体内の空気に含まれる水分が逃げて結露しやすく、結露が凍り霜になる為、結露対策に加え結霜対策が必要となる。また、低温環境下では、撮像手段を構成するフォーカスレンズのレンズ駆動部やその他の駆動部において、摺動部や嵌合部、潤滑油等の摺動性に関する部分の状態変化により、合焦性能の低下につながる可能性がある。このため、摺動部や嵌合部、潤滑油等の摺動性に関する部分を所定温度に加熱して、合焦性能の低下を回避する必要がある。

従来、カメラの筺体内の温度を調整する技術として、たとえば、撮像手段の光軸方向前方の前窓に温められた空気が積極的に当たるように、鏡筒周りに風路を設けて効率的に結露対策を行う技術が提案されている（特許文献１）。

特許５７７６０２０号公報

ところで、氷点下の低温環境において監視カメラを起動した場合、撮像素子や電源等の電気部品が高温になるため、それら部品の表面に結霜している水分が空気中に蒸発する。防水性能のため蒸発した水分は外部に逃げず、内部の空気中を漂い、氷点下に冷えている前窓に触れて霜として析出する。このため、取得画像の鮮明度の低下につながる可能性がある。

しかし、上記特許文献１では、水分を含んだ空気を積極的に前窓に当てるため、霜の析出を促進してしまう。また、発生した霜を溶かすためには、筺体の内部空気のすべてが十分に温まる必要があるため、結霜や結露が解消されるまでに時間がかかる可能性がある。

さらに、レンズ駆動部等の摺動部分を温めたい場合も同様に、筺体の内部空気のすべてを温めなくてはいけないため、摺動部分が温まるまでに時間がかかり、鮮明度の高い画像を取得するまでに時間がかかる可能性がある。

そこで、本発明は、低温環境下の駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間に取得することができる撮像装置、及び画像監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は レンズユニット及び発熱部材が内部空間に設けられ、前記内部空間が第１の密閉空間と第２の密閉空間とに開口部を介して分割されている装置本体と、前記開口部を開閉する弁部材と、前記内部空間の温度を検出する検出手段と、前記弁部材を開閉動作させる開閉手段と、前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、低温環境下での撮像装置の駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間に取得することができる。

本発明の撮像装置の一例である監視カメラの特徴を概念的に説明する概略図である。 （ａ）は本発明の撮像装置の第１の実施形態である監視カメラの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す監視カメラの分解斜視図である。 カメラ本体の要部断面図である。 遮光板に取り付けられた弁部材が開いた状態を示す要部断面図である。 本発明の撮像装置の第２の実施形態である監視カメラにおけるカメラ本体の分解斜視図である。 図５に示すカメラ本体の要部断面図である。 （ａ）は本発明の撮像装置の第３の実施形態である監視カメラにおけるカメラ本体の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すカメラ本体の分解斜視図である。 カメラ本体の断面図である。 レンズユニットの弁部材の位置での断面図である。 本発明の撮像装置の第４の実施形態である監視カメラにおけるカメラ本体の斜視図である。 図１０に示すカメラ本体の概略断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

まず、図１を参照して、本発明の撮像装置の一例である監視カメラの特徴を概念的に説明する。図１（ａ）は、監視カメラの第１の制御モード時の状態を示す概略図、図１（ｂ）は監視カメラの第２の制御モード時の状態を示す概略図である。なお、ここでの例は、後述する第１〜第３の実施形態に対応している。

図１に示す監視カメラは、カメラ本体１の正面側（被写体側）に窓部１５が設けられ、また、カメラ本体１の内部の空間は、仕切り壁１ａを介して正面側の第１の密閉空間３１と背面側の第２の密閉空間３３とに仕切られている。仕切り壁１ａには、レンズユニット１１が支持されており、仕切り壁１ａのレンズユニット１１の両側には、弁部材２０が開閉可能に設けられている。また、第１の密閉空間３１には、送風ファン２１及び発熱部材の一例としてのヒータ１９が配置され、第２の密閉空間３３には、送風ファン２１及び制御基板１０が配置されている。

そして、図１（ａ）に示す第１の制御モードでは、弁部材２０は閉じられている。この状態でヒータ１９がオンされると、ヒータ１９の熱で第１の密閉空間３１が加熱されて、第１の密閉空間３１に配置された窓部１５やレンズユニット１１の撮影用開口部を短時間で加熱することができる。

一方、図１（ｂ）に示す第２の制御モードでは、第２の密閉空間３３に配置された制御基板１０を冷却する場合などに、ヒータ１９をオフにして送風ファン２１を駆動することで、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間に気圧差を生じさせる。これにより、弁部材２０が開いてカメラ本体１内の空気が撹拌され、撹拌された空気によりカメラ本体１の内部が冷却されて制御基板１０が冷却される。

（第１の実施形態）
図２（ａ）は本発明の撮像装置の第１の実施形態である監視カメラの斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す監視カメラの分解斜視図である。なお、本実施形態では、図１に示す監視カメラと対応する部分について、各図に同一符号を付して説明する。

本実施形態の監視カメラは、図２（ａ）に示すように、カメラ本体１にケーブル６０が接続され、ケーブル６０は、カメラ本体１の内部に設けられた制御基板１０（図３参照）に電気的に接続され、電源供給やデータ通信を行う。カメラ本体１は、密閉構造を有し、また、カメラ本体１は、外部からの飛来物や風雨、外力や直射日光から保護するために不図示の保護カバー内に設けられる。ここで、カメラ本体１は、本発明の装置本体の一例に相当する。

図２（ｂ）に示すように、メインケース１２、及びメインケース１２の正面側に配置されるフロントケース１３を備える。メインケース１２の内部には、レンズユニット１１、及び制御基板１０（図３参照）が設けられている。フロントケース１３には、光透過性を有する透明カバー等の窓部１５及びゴムなどの弾性部材で構成された受け部１６がフロントケース１３と固定部材１４との間に挟まれた状態で固定され、固定部材１４は、メインケース１２に締結される。窓部１５は、被写体からの光束をレンズユニット１１に入射させる。

レンズユニット１１と窓部１５との間には、遮光部材１７及び遮光板１８が配置されている。遮光部材１７には、ヒータ１９が取り付けられ、遮光板１８には、弾性板材等により形成されて空気圧力差で開閉する弁部材２０が取り付けられる。また、遮光板１８には、送風ファン２１が取り付けられる。

図３は、カメラ本体１の要部断面図である。図３に示すように、遮光部材１７は、正面側が窓部１５に密閉状態で当接し、背面側が遮光板１８に密閉状態で当接している。また、遮光板１８は、レンズユニット１１に対して密閉状態で当接している。これにより、レンズユニット１１の撮影用開口部３２と窓部１５と遮光部材１７と遮光板１８とによって囲まれた空間に第１の密閉空間３１が形成される。また、第１の密閉空間３１には、遮光板１８に取り付けられた弁部材２０、及び遮光部材１７の背面部に取り付けられたヒータ１９が配置されている。

カメラ本体１の内部空間のうち、第１の密閉空間３１以外の空間には、メインケース１２とレンズユニット１１と遮光板１８とによって囲まれた第２の密閉空間３３が形成され、第２の密閉空間３３には、制御基板１０が配置されている。図３に示す状態では、弁部材２０は、遮光板１８に形成された開口部１８ａを押し付けて密閉した状態で開閉可能に貼り付けられており、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３とは、弁部材２０によって仕切られている。

この状態で、たとえば氷点下の低温環境下において監視カメラを使用する場合、第２の密閉空間３３に配置されるレンズユニット１１の撮像素子や制御基板１０に実装された電気部品の温度が上昇しても表面の水分が第１の密閉空間３１まで移動してこない。このため、窓部１５やレンズユニット１１の撮影用開口部３２に結露や結霜が発生する温度まで低下した場合、ヒータ１９をオンにして駆動することで、第１の密閉空間３１のみを限定して加熱することができる。これにより、結露や結霜が発生する等の温度まで低下した対象部位を短時間で必要温度まで加熱して結露や結霜の発生を抑制することができる。

ここで、結露や結霜が発生する等の温度まで低下したか否かの判断、及びヒータ１９のオン動作は、レンズユニット１１の撮像素子から得られる画像データや制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。この制御モードを第１の制御モードとする。

次に、図３及び図４を参照して、弁部材２０の開動作について説明する。図４は、遮光板１８に取り付けられた弁部材２０が開いた状態を示す要部断面図である。図３に示す状態では、前述したように、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３とは、弁部材２０によって仕切られている。

この状態で、制御基板１０の電気部品や撮像素子の温度が上昇して制御基板１０や撮像素子を冷却する必要が生じた場合、ヒータ１９をオフにして駆動を停止し、送風ファン２１を駆動する。これにより、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間で気圧差が生じ、図４に示すように、弁部材２０が開く。この結果、開口部１８ａを介して第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間で空気が流れてカメラ本体１の内部空間の空気が撹拌され、これにより、メインケース１２等の壁部を介してカメラ本体１内の熱を放散することができる。

ここで、制御基板１０等を冷却する必要が生じたか否かの判断、ヒータ１９のオフ動作及び送風ファン２１のオン動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。この制御モードを第２の制御モードとする。

また、結霜が発生する氷点下まで温度は下がらないが、窓部１５等に結露が発生する温度まで低下した場合、送風ファン２１を駆動して弁部材２０を開くとともに、ヒータ１９をオンにしてカメラ本体１の内部空間を温めて結露を抑制するようにしてもよい。

ここで、窓部１５等に結露が発生する温度まで低下したか否かの判断、ヒータ１９のオン動作及び送風ファン２１のオン動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。この制御モードを第３の制御モードとする。

なお、本実施形態では、撮像素子４８から得られる画像データや温度センサの検出情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が制御モードを決定してヒータ１９や送風ファン２１の駆動を制御しているが、これに限定されない。

例えば、撮像素子４８から得られる画像データや温度センサの検出情報に基づき、操作者が制御モードを決定してヒータ１９や送風ファン２１をオン／オフ動作させてもよい。また、ネットワークカメラとしても用いることができる。例えば、監視カメラの制御基板１０と外部の画像監視センター等のサーバ（監視装置）とを無線又は有線により通信可能に接続して画像監視システムを構成してもよい。画像監視システムでは、撮像素子から取得した画像データや温度センサの検出情報を基に外部の監視担当者又はサーバが制御モードを決定し、通信手段を介して制御基板１０のＣＰＵ等に対してヒータ１９や送風ファン２１をオン／オフ動作させるように指示する。

以上説明したように、本実施形態では、カメラ本体１の内部を第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３に分割し、第１の密閉空間３１のみの加熱、第１の密閉空間３１及び第２の密閉空間３３の加熱／冷却を行うことができる。このため、第１の密閉空間３１に窓部１５やレンズユニット１１の撮影用開口部３２を配置して氷点下等の低温環境下で第１の密閉空間３１のみを限定して加熱することで、加熱対象を結露や結霜を抑制する温度まで短時間で加熱することができる。これにより、低温環境下でのカメラの駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間に取得することができる。

（第２の実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態である監視カメラについて説明する。図５は、監視カメラのカメラ本体の分解斜視図である。図６は、図５に示すカメラ本体の要部断面図である。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して重複する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、上記第１の実施形態に対して、遮光部材１７の正面側に被写体に向けて照明光を照射する照明ユニット３４が取り付けられている点、及び遮光部材１７の背面側にヒータ１９に代えてヒートシンク３５が取り付けられている点が相違する。

ヒートシンク３５は、照明ユニット３４との間に遮光部材１７を間に挟むようにして照明ユニット３４と熱接続されている。照明ユニット３４から照射された照明光は、窓部１５の肉厚内で乱反射を繰り返し、レンズユニット１１へ侵入する。レンズユニット１１へ侵入する光線は、遮光部材１７によって十分乱反射を繰り返した後の光線に限定されるので、光線は、レンズユニット１１の撮像素子によって取得される画像に影響ない強度まで低下している。そして、照明ユニット３４から照明光が照射される際に照明ユニット３４で発生する熱は、ヒートシンク３５に吸熱されて第１の密閉空間３１に放熱される。

ここで、第１の制御モードでは、結露や結霜が発生する等の温度まで低下したか否かの判断及び照明ユニット３４のオン動作は、撮像素子から得られる画像データや制御基板１０に実装された温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。

また、第２の制御モードでは、制御基板１０等を冷却する必要が生じたか否かの判断、照明ユニット３４のオフ動作及び送風ファン２１のオン動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。

更に、第３の制御モードでは、窓部１５等に結露が発生する温度まで低下したか否かの判断、照明ユニット３４のオン動作及び送風ファン２１のオン動作は、制御基板１０に実装された温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。

以上説明したように、本実施形態では、発熱手段として、ヒータ１９に代えて照明ユニット３４に熱接続されたヒートシンク３５を用いている。このため、ヒータ１９を新たに設置しなくとも、窓部１５やレンズユニット１１の撮影用開口部３２に結露や結霜が発生するのを抑制することができる。

なお、本実施形態では、ヒータ１９を設置していないが、ヒータ１９と照明ユニット３４及びヒートシンク３５とを用いて第１の密閉空間３１を加熱するようにしてもよい。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

（第３の実施形態）
次に、図７乃至図９を参照して、本発明の撮像装置の第３の実施形態である監視カメラについて説明する。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態と対応する部分については、各図に同一符号を付して説明する。

図７（ａ）は監視カメラのカメラ本体の斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すカメラ本体の分解斜視図である。

本実施形態の監視カメラは、図７に示すように、密閉構造を有するカメラ本体１のメインケース１２内に制御基板１０が設けられ、制御基板１０には、不図示のケーブルが電気的に接続されて電源供給やデータ通信が行われる。

また、メインケース１２内には、レンズユニット１１がパン方向の回転支持部４１，４４、チルト方向の回転支持部４２，４５、及びローテーション方向の回転支持部４３，４６を介してそれぞれの方向に回転可能に支持されている。なお、レンズユニット１１は、モータ等の駆動手段によりそれぞれの方向に回転させられる。

窓部１５は、ドーム型の透明カバー等により形成されている。窓部１５は、フロントケース１３に固定されており、フロントケース１３は、メインケース１２に不図示のシールパキン等を介して固定されている。

図８は、カメラ本体１の断面図である。図９は、レンズユニット１１の弁部材２０の位置での断面図である。

図８に示すように、レンズユニット１１は、筒状のレンズベース４７を有し、レンズベース４７の下端側には、撮像素子４８、及びモータユニット４９が設けられている。モータユニット４９は、モータ及び不図示の送りねじ機構を有し、モータにより送りねじ機構を駆動することで、可動レンズホルダ５０がレンズベース４７に設けられたガイドバー５１に沿って光軸方向に移動し、これにより、合焦動作が行われる。なお、合焦動作は、例えば撮像素子４８を光軸方向に移動させたり、不図示の光学フィルタの挿抜機構を利用して行ってもよい。

レンズベース４７の上端部には、固定レンズ５２を保持する固定レンズホルダ５３が取り付けられ、これにより、レンズユニット１１の内部に第１の密閉空間３１が形成され、第１の密閉空間３１には、ヒータ１９が設けられている。また、カメラ本体１の内部空間のうち、第１の密閉空間３１以外の空間には、第２の密閉空間３３が形成される。

図９に示すように、レンズベース４７及び固定レンズホルダ５３には、弁部材２０がレンズベース４７及び固定レンズホルダ５３にそれぞれ形成された開口部４７ａ及び開口部５３ａを押し付けて密閉した状態で開閉可能に貼り付けられている。レンズベース４７側の弁部材２０により第１の密閉空間３１とメインケース１２側の第２の密閉空間３３とが仕切られ、固定レンズホルダ５３側の弁部材２０により第１の密閉空間３１と窓部１５側の第２の密閉空間３３とが仕切られている。

この状態で、たとえば低温環境下でレンズユニット１１を駆動するモータユニット４９のモータや送りねじ機構の摺動部、及びガイドバー５１と可動レンズホルダ５０との摺動部の摺動特性が変化し、光学駆動系の制御性が低下する場合、ヒータ１９をオンにする。これにより、第１の密閉空間３１を限定して加熱して前述した摺動部分を短時間で暖めることが可能となり、光学駆動系の制御性が低下するのを回避して鮮明度の高い画像を短時間で取得することができる。

ここで、レンズユニット１１の駆動部の摺動特性が変化したか否かの判断、及びヒータ１９のオン動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。本実施形態では、この制御モードを第１の制御モードとする。

また、ドーム状の窓部１５やレンズユニット１１の撮影用開口部３２に結露や結霜が発生する氷点下等の温度まで低下した場合、ヒータ１９をオンにするとともに、レンズベース４７側の弁部材２０の近傍に設けられた送風ファン２１を駆動する。

送風ファン２１が駆動されると、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間に気圧差が生じて弁部材２０が開く。このとき、メインケース１２側の第２の密閉空間３３から開口部４７ａを介して第１の密閉空間３１に空気が流れ込んでヒータ１９により加熱される。

そして、第１の密閉空間３１で加熱された空気は、第１の密閉空間３１から開口部５３ａを介して窓部１５と撮影用開口部３２との間の第２の密閉空間３３に吹き出されて窓部１５に吹き付けられる。これにより、結露や結霜が発生する等の温度まで低下した対象部位を必要温度まで加熱して結露や結霜の発生を抑制することができる。

ここで、結露や結霜が発生する等の温度まで低下したか否かの判断、ヒータ１９のオン動作、及び送風ファン２１のオン動作は、撮像素子４８から得られる画像データや制御基板１０に実装された温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。本実施形態では、この制御モードを第２の制御モードとする。

更に、制御基板１０の電気部品や撮像素子４８の温度が上昇して制御基板１０や撮像素子４８を冷却する必要が生じた場合、ヒータ１９をオフにして駆動を停止し、送風ファン２１を駆動する。これにより、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間で気圧差が生じて弁部材２０が開き、開口部４７ａ，５３ａを介して第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３との間で空気が流れてカメラ本体１の内部空間の空気が撹拌される。これにより、メインケース１２等の壁部を介してカメラ本体１内の熱を放散することができる。

ここで、制御基板１０等を冷却する必要が生じたか否かの判断、ヒータ１９のオフ動作及び送風ファン２１のオン動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。本実施形態では、この制御モードを第３の制御モードとする。

なお、本実施形態では、撮像素子４８から得られる画像データや温度センサの検出情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が制御モードを決定してヒータ１９や送風ファン２１の駆動を制御しているが、これに限定されない。

例えば、撮像素子４８から得られる画像データや温度センサの検出情報に基づき、操作者が制御モードを決定してヒータ１９や送風ファン２１をオン／オフ動作させてもよい。また、ネットワークカメラとして用いることができる。例えば、監視カメラの制御基板１０と外部の画像監視センター等のサーバとを無線又は有線により通信可能に接続し、撮像素子から取得した画像データや温度センサの検出情報を基に外部の監視担当者又はサーバが制御モードを決定してもよい。この場合、外部から通信手段を介して制御基板１０のＣＰＵ等に対してヒータ１９や送風ファン２１をオン／オフ動作させるように指示する。

以上説明したように、本実施形態では、カメラ本体１の内部を第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３に分割し、第１の密閉空間３１のみの加熱、第１の密閉空間３１及び第２の密閉空間３３の加熱／冷却を行うことができる。このため、第１の密閉空間３１にレンズユニット１１の駆動部を配置して低温環境下で第１の密閉空間３１のみを限定して加熱することで、レンズ駆動部の摺動部分を短時間で加熱して光学駆動系の制御性が低下するのを回避することができる。これにより、低温環境下でのカメラの駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間に取得することができる。

（第４の実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の撮像装置の第４の実施形態である監視カメラについて説明する。本実施形態の監視カメラでは、上記第１〜第３の実施形態の監視カメラが備えるヒータ１９及び送風ファン２１を設けない場合を例に採る。

図１０は、本発明の撮像装置の第４の実施形態である監視カメラにおけるカメラ本体の斜視図である。図１１は、図１０に示すカメラ本体の概略断面図である。なお、本実施形態では、上記第３の実施形態と対応する部分については、各図に同一符号を付して説明する。

本実施形態の監視カメラは、図１０及び図１１に示すように、密閉構造を有するカメラ本体１のメインケース１２内に制御基板１０が設けられ、制御基板１０には、不図示のケーブルが電気的に接続されて電源供給やデータ通信が行われる。

レンズユニット１１は、回転ベース４１の内部に設けられ、回転ベース４１は、回転ベース４２に対してパン方向に回転可能に支持され、回転ベース４２は、メインケース１２に対して回転部材５５を介してチルト方向に回転可能に支持されている。回転ベース４１，４２は、モータ等の駆動手段によってそれぞれの方向に回転駆動される。また、本実施形態では、回転ベース４１の回転ベース４２に対するパン方向の回転角度を検出する角度センサ、及び回転ベース４２のメインケース１２に対するチルト方向の回転角度を検出する角度センサがそれぞれ設けられている。

メインケース１２と回転ベース４２との間に配置される回転部材５５には、弁部材２０が回転部材５５に形成された開口部５５ａの周囲を押し付けて密閉した状態で開閉動作可能に貼り付けられている。この状態では、メインケース１２の内部には、回転部材５５及び弁部材２０により密閉された第１の密閉空間３１が形成される。また、弁部材２０は、本実施形態では、不図示の駆動部により開閉駆動される。

カメラ本体１の内部空間のうち、第１の密閉空間３１以外の空間には、第２の密閉空間３３が形成される。本実施形態では、回転ベース４２に対する回転ベース４１の回転支持部を介して回転ベース４１の内部空間と回転ベース４２の内部空間とが連通している。従って、本実施形態では、回転ベース４１の内部空間と回転ベース４２の内部空間とによって第２の密閉空間３３が形成される。

そして、低温環境下等において、回転ベース４１と回転ベース４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部の摺動特性が変化してレンズユニット１１の方向制御性が低下する場合、弁部材２０を開く。この状態では、第１の密閉空間３１内で制御基板１０の熱で温められた空気が開口部５５ａを介して第２の密閉空間３３に流入して回転ベース４１と回転ベース４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部に空気伝搬する。

これにより、回転ベース４１と回転ベース４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部を短時間で温めることができ、回転ベース４１と回転ベース４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部の摺動特性を改善することができる。この結果、レンズユニット１１を素早く目的の方向に向けることができ、短時間で目的の画像を取得することができる。

ここで、低温環境下等で回転ベース４１，４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部の摺動特性が変化して制御性が低下するか否かの判断は、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。

具体的には、制御基板１０のＣＰＵ等は、まず、制御基板１０に実装された不図示の温度センサの検出温度が予め定めた設定温度を下回る低温環境下になっているか否かを判定する。

また、制御基板１０のＣＰＵ等は、前述したパン方向及び／又はチルト方向の角度センサの検出角度が予め定めた設定角度を下回る場合、回転ベース４１，４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部の摺動特性が変化していると判定する。

そして、制御基板１０のＣＰＵ等は、低温環境下と判定し、かつ摺動特性が変化していると判定した場合、弁部材２０の駆動部を制御して弁部材２０を開く方向に駆動する。本実施形態では、この制御モードを第１の制御モードとする。

一方、制御基板１０のＣＰＵ等は、低温環境下ではないと判定し、かつ摺動特性が変化していないと判定した場合、及び低温環境下と判定したが、摺動特性が変化していないと判定した場合、弁部材２０の閉じ状態を維持する。この状態では、回転ベース４１内に配置されるレンズユニット１１の撮像素子の冷却が必要な場合、第２の密閉空間３３の回転ベース４１の内部空間と回転ベース４２の内部空間を空気が対流し、回転ベース４１と回転ベース４２の表面積を利用して放熱が行われる。このとき、第１の密閉空間３１に配置された制御基板１０の熱がレンズユニット１１の撮像素子に空気伝搬することを防ぐことができる。本実施形態では、この制御モードを第２の制御モードとする。

なお、制御基板１０のＣＰＵ等が低温環境下ではないと判定し、かつ摺動特性が変化していると判定した場合は、回転ベース４１，４２の回転支持部や回転部材５５の摺動部に機械的な不具合が発生しているとして、アラーム等を出すようにしてもよい。

また、制御基板１０の電気部品の温度が上昇して制御基板１０を冷却する必要が生じた場合、弁部材２０を開く。この状態では、第１の密閉空間３１で温度が上昇した空気が開口部５５ａを介して第２の密閉空間３３に流れてカメラ本体１の内部空間の空気が撹拌される。これにより、回転ベース４１及び回転ベース４２等の壁部を介してカメラ本体１内の熱を放散することができる。

ここで、制御基板１０を冷却する必要が生じたか否かの判断、及び弁部材２０の開き動作は、制御基板１０に実装された不図示の温度センサ等からの情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が行う。本実施形態では、この制御モードを第３の制御モードとする。

なお、本実施形態では、温度センサや角度センサによる検出情報に基づき、制御基板１０のＣＰＵ等が制御モードを決定して弁部材２０の駆動を制御しているが、これに限定されない。

例えば、温度センサや角度センサによる検出情報に基づき、操作者が制御モードを決定して弁部材２０を開閉駆動してもよい。また、ネットワークカメラとして用いることができる。例えば、監視カメラの制御基板１０と外部の画像監視センター等のサーバとを無線又は有線により通信可能に接続し、温度センサや角度センサの検出情報を基に監視担当者又はサーバが制御モードを決定してもよい。この場合、外部から通信手段を介して制御基板１０のＣＰＵ等に対して弁部材２０を開閉駆動するように指示する。

以上説明したように、本実施形態では、カメラ本体１の内部を第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３に分割し、第１の密閉空間３１と第２の密閉空間３３の間に弁部材２０を配置して、弁部材２０の開閉動作を制御している。そして、低温環境下で弁部材２０を開けることで、第１の密閉空間３１で制御基板１０の熱で既に加熱されている空気を第２の密閉空間３３に導入して回転支持部及び摺動部を加熱している。このため、回転支持部や回転部材５５の摺動部を短時間で温めることができ、摺動特性を改善してレンズユニット１１のパン方向及びチルト方向のスムースな回転動作を確保することができる。これにより、低温環境下でのカメラの駆動時に鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間に取得することができる。

なお、本発明の構成は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１ カメラ本体
１０ 制御基板
１１ レンズユニット
１９ ヒータ
２０ 弁部材
３１ 第１の密閉空間
３３ 第２の密閉空間

Claims (12)

1. レンズユニット及び発熱部材が内部空間に設けられ、前記内部空間が第１の密閉空間と第２の密閉空間とに開口部を介して分割されている装置本体と、
   前記開口部を開閉する弁部材と、
   前記内部空間の温度を検出する検出手段と、
   前記弁部材を開閉動作させる開閉手段と、
   前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記開閉手段は、前記弁部材を開閉駆動する駆動部であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記発熱部材は、基板に実装された電気部品であって、前記第１の密閉空間に配置されており、
   前記レンズユニットは、前記第２の密閉空間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記レンズユニットを構成するレンズホルダを光軸方向に駆動するレンズ駆動部、及び前記発熱部材は、前記第１の密閉空間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記内部空間の前記第１の密閉空間の側には、前記レンズユニットの撮影用開口部を保護して、被写体からの光束を前記レンズユニットに入射させるカバーが設けられ、
   前記撮影用開口部、及び前記発熱部材は、前記第１の密閉空間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 被写体に向けて照明光を照射する照明手段を備え、
   前記発熱部材は、前記照明手段で発生した熱を吸熱して放熱する部材であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記発熱部材は、ヒータであることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
8. 前記開閉手段は、駆動されることで、前記第１の密閉空間と前記第２の密閉空間との間に気圧差を生じさせて前記弁部材を開く送風手段であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記制御手段は、前記検出手段による前記内部空間の温度の検出情報に基づいて、前記開閉手段により前記弁部材を開閉するか否かを決定して、前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
10. 前記制御手段は、前記検出手段による前記内部空間の温度の検出情報、及び前記レンズユニットが備える撮像素子から取得した画像データに基づいて、前記開閉手段により前記弁部材を開閉するか否かを決定して、前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を制御することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置。
11. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記撮像装置と通信手段を介して通信可能に接続された監視装置と、を備え、
    前記監視装置は、前記検出手段による前記内部空間の温度の検出情報を前記通信手段を介して取得する取得手段と、
    前記制御手段に対して前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を前記通信手段を介して指示する指示手段と、を備えることを特徴とする画像監視システム。
12. 請求項４乃至８のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記撮像装置と通信手段を介して通信可能に接続された監視装置と、を備え、
    前記監視装置は、前記検出手段による前記内部空間の温度の検出情報、及び前記レンズユニットが備える撮像素子から取得した画像データを前記通信手段を介して取得する取得手段と、
    前記制御手段に対して前記開閉手段による前記弁部材の開閉動作を前記通信手段を介して指示する指示手段と、を備えることを特徴とする画像監視システム。