JP2018207476A

JP2018207476A - 撮像装置

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Publication number: JP2018207476A
Application number: JP2018042443A
Authority: JP
Inventors: 泰典木村; Taisuke Kimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: US10939021B2; US20200084347A1; JP7046655B2; EP3633449A1; WO2018221377A1; EP3633449A4

Abstract

【課題】本発明は、容易な構成で高性能な無線通信が可能である撮像装置を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明の監視カメラ１は、レンズユニット２０１と、樹脂またはガラスによって形成され、レンズユニット２０１を覆う略半球状の第１空間を有するドームカバー１０１と、ドームカバー１０１を支持する筐体１０２と、外部装置との無線通信が可能であるアンテナ２０２と、を備え、アンテナ２０２は、ドームカバー１０１の第１空間に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信手段を搭載したネットワークカメラ等の撮像装置に関する。

従来、ネットワークカメラでは、カメラと記録装置との接続はＬＡＮケーブルなどによる有線接続が一般的であった。しかし、有線接続は、記録装置までの配線やそれに伴う工事が必要であり、監視システムを構築する際の負荷となるため、近年、無線通信による接続が可能なネットワークカメラのニーズが高まっている。

また、ネットワークカメラは、外部から衝撃を受けた場合でも破壊されないように、外装が金属で形成されることが多い。無線通信手段による無線通信は、金属により妨げられることがあるため、外装が金属で形成されたネットワークカメラでは、高い通信品質を実現することは困難な場合がある。

そこで、無線アンテナを有する金属外装のデジタルカメラでは、無線アンテナを金属外装の筺体より外側に配置し、アンテナ周辺を無線電波の透過性が高い樹脂で覆っているものがある（特許文献１）。

特開２００７−０６０２３７号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、複雑な機構が必要となってしまい、デジタルカメラよりも長期間稼働し続けるネットワークカメラに必要な高い堅牢性や防水性、耐久性を満足することが難しいという問題があった。

そこで、本発明は、容易な構成で高性能な無線通信が可能である撮像装置を提供することを目的としている。

本発明の撮像装置は、レンズユニットと、樹脂またはガラスによって形成され、前記レンズユニットを覆う略半球状の第１空間を有するドームカバーと、前記ドームカバーを支持する筐体と、外部装置との無線通信が可能であるアンテナと、を備え、前記アンテナは、前記ドームカバーの前記第１空間に配置されることを特徴とする。

本発明の撮像装置は、容易な構成で高性能な無線通信が可能である。

本発明の第１の実施形態に係るネットワーク監視カメラの外観図及び分解斜視図である。本発明の実施形態に係る無線通信手段の概略図である。第１の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図及びネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第２の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図及びネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第３の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図及びネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第３の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第４の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図及びネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第４の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第５の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図及びネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第５の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第５の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第５の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。第６の実施形態に係るネットワーク監視カメラの外観図及び内部を説明するための説明図である。第６の実施形態に係る撮像ユニット２のネットワーク監視カメラの内部を説明するための説明図である。

（第１の実施形態）
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るネットワーク監視カメラ１（以下、監視カメラという）の外観図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す監視カメラの分解斜視図である。図２（ａ）は、アンテナ基板別体型の無線通信手段の概略図である。図２（ｂ）は、アンテナ基板一体型の無線通信手段の概略図である。図３（ａ）は、第１の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図である。図３（ｂ）は、監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。

なお、本実施形態では、外部の画像監視センターなどのサーバ（監視装置）と無線により通信可能に接続されてサーバ側で撮像画像を監視する画像監視システムを構成する監視カメラを例示するが、これに限定されない。

本実施形態の監視カメラ１は、図１に示すように、筺体１０２と、ドームカバー１０１と、撮像ユニット２と、無線通信手段と、を備えている。

筐体１０２は、ドームカバー１０１を支持する第１筐体１０２ａと、第２筐体１０２ｂと、を有している。第１筐体１０２ａおよび第２筐体１０２ｂは、金属材料で形成されている。また、第１筺体１０２ａと第２筺体１０２ｂとの間には、シール材が配置されている。また、筺体１０２の内部には、プリント基板２０７が設けられている。プリント基板２０７には、映像処理エンジン、通信処理エンジン、メモリ、電源系ＩＣなどが配設されている。また、プリント基板２０７には、外部インターフェースとして、ＲＪ４５コネクタ、外部入力／出力コネクタ、電源接続コネクタ、音声入力／出力コネクタ、ビデオアウトコネクタ、ＳＤカードなどの外部メモリコネクタなどが実装されている。

ドームカバー１０１は、撮像ユニット２のレンズユニット２０１（図３（ｂ）参照）の撮影可能範囲の正面側（被写体側）に配置されてレンズユニット２０１を保護する透明部材である。ドームカバー１０１は、略半球状であり、ＰＣなどの樹脂またはガラスによって形成されている。また、ドームカバー１０１と筺体１０２ａとの間には、シール材が配置されている。

また、ドームカバー１０１及び筺体１０２内には、不図示のヒータ、マイク、スピーカ、ＬＥＤ、及びモータなどの電気部品が設けられ、各電気部品間は電気ケーブルやＦＰＣ、ＦＦＣ、などで接続されている。

撮像ユニット２は、図３（ａ）に示すように、レンズユニット２０１と、ベース２０３と、支持部２０３ａと、無線通信手段２０２と、プリント基板２０７と、を有している。レンズユニット２０１は、不図示のレンズ群、レンズホルダ、プリント基板、撮像素子などを備え、不図示のビスなどにより筺体１０２ｂに固定される。ベース２０３は、円形状であり、中心にレンズユニット２０１を配置するための開口を有する。ベース２０３は、不図示のビスなどにより筺体１０２ｂに固定される。支持部２０３ａは、アンテナ２０２ａを支持する。支持部２０３ａは、矩形状であり、ベース２０３からドームカバー１０１側に向けて突出している。支持部２０３ａの一端は、筐体１０２の内部に配置され、支持部２０３ａの他端は、ドームカバー１０１の内部に配置され、他端側にアンテナ２０２ａが配置される。

無線通信手段２０２は、無線ＬＡＮなど無線通信を利用してデータの送受信を行うものである。無線通信手段２０２は、図２（ａ）に示すように、基板２０２ｃとアンテナ２０２ａが別体のものと、図２（ｂ）のように、基板２０２ｃとアンテナ２０２ａが一体のものがある。

図２（ａ）は、アンテナ２０２ａと基板２０２ｃが別体になっており、アンテナ２０２ａは、接続ケーブル２０２ｂにより、基板２０２ｃに電気的に接続される。

基板２０２ｃには、ＩＣチップ２０２ｄ、板金２０２ｅ、接続コネクタ２０２ｆなどが設けられ、不図示のコネクタ、ビス、ＰＣＩスロットなどでプリント基板２０７などに接続される。

図２（ｂ）は、アンテナ２０２ｈと基板２０２ｇが一体になっている。

基板２０２ｇには、ＩＣチップ２０２ｉ、板金２０２ｊなどが設けられ、不図示のコネクタ、ビス、ＰＣＩスロットなどでプリント基板２０７などに接続される。

アンテナ２０２ａは、支持部２０３ａにビスなどにより固定されている。アンテナ２０２ａは、電気ノイズを多く発するプリント基板２０７や金属で形成された筐体１０２のように無線通信を妨げる部品から離れた位置に配置されている。アンテナ２０２ａは、ドームカバー１０１の内部である略半球状の第１空間３（図３（ｂ）の斜線部分）に配置されればよいが、できるだけドームカバー１０１に近い位置である方が好ましい。

このような構成によれば、アンテナ２０２ａは、電気ノイズを多く発するプリント基板２０７や金属で形成された筐体１０２から離れた位置に配置されているので、高性能な無線通信を実現することができる。

なお、本実施形態の説明においては、無線通信手段２０２の一例として、アンテナ基板別体のものを用いて示すが、図２（ｂ）で示したアンテナ基板一体のものを用いてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、レンズユニット２０１がパン動作、チルト動作をしない例を示したが、第２の実施形態として、パン動作、チルト動作可能な監視カメラ（以下、ＰＴ監視カメラという）に対して好適なアンテナ配置について説明する。図４（ａ）は、第２の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図である。図４（ｂ）は、第２の実施形態に係る監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。図４（ｃ）は、レンズユニット２０１を天頂に向けた監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。

図４（ａ）に示すように、第２の実施形態における撮像ユニット２は、レンズユニット２０１と、無線通信手段２０２と、メインベース２０３と、固定部材２０４、２０５と、パンベース２０６と、プリント基板２０７と、を有する。

メインベース２０３は、筐体１０２ｂの内部に配置され、不図示のビスなどにより筺体１０２ｂに固定される。メインベース２０３は、中心にパンベース２０６が配置される円形の開口を有する。

パンベース２０６は、レンズユニット２０１を支持している。パンベース２０６は、メインベース２０３に対してパン回転軸Ｐを中心にパン方向に回動可能に支持されている。また、パンベースは、リング部分２０６ａと、リング部分２０６ａからドームカバー１０１の天頂部に向かって突出する１対の支持部２０６ｂと、を有する。

パンベース２０６をメインベース２０３に対して回動可能に固定する構造としては、不図示のウェーブワッシャーや板金などの弾性力を持った部品やビスで固定する構造、ギアを用いた噛み合い構造、さらにギアの回転をモータで電子制御する構造などがある。

固定部材２０４は、レンズユニット２０１をパンベース２０６に対してチルト回転軸Ｔを中心にチルト方向に回動可能に固定する。レンズユニット２０１をパンベース２０６に対して回動可能に固定する構造としては、ビス、平座金、ばね座金を使用して保持力を発揮する構造や弾性体を挟んで保持力を発揮する構造などがある。

固定部材２０５は、パンベース２０６をメインベース２０３に対してパン方向に回動可能に固定する。

アンテナ２０２ａは、ドームカバー１０１の内部である略半球状の第１空間３（図４（ｂ）（ｃ）の斜線部分）内であって、チルト方向への回動中心に対してドームカバー１０１の天頂側（筐体１０２と反対側）に配置されている。また、アンテナ２０２ａは、支持部２０６ｂに不図示のビスなどにより固定されている。

このような構成によれば、ＰＴ監視カメラにおいても、アンテナ２０２ａは、電気ノイズを多く発するプリント基板２０７や金属で形成された筐体１０２から離れた位置に配置されているので、高性能な無線通信を実現することができる。

また、アンテナ２０２ａは、パンベース２０６上に配置されているので、チルト回動時にレンズユニット２０１がアンテナ２０２に干渉することを防止できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態とアンテナ２０２ａの位置および支持部２０６の大きさが異なるが、その他の構成は第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。図５（ａ）は、第３の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図である。図５（ｂ）は、第３の実施形態に係る監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。図５（ｃ）は、レンズユニット２０１を天頂に向けた監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。図５（ｄ）は、レンズユニット２０１をチルト方向へ回動させた状態における監視カメラ１の内部を説明するための図である。

第３の実施形態では、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１の支持部２０６ｂ側に固定されている。そのため、アンテナ２０２ａの筺体１０２に対する位置は、レンズユニット２０１のチルト方向への回動動作に連動して変化する。具体的には、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１が天頂向きの時に筺体１０２から最も遠く、チルトするにしたがい筺体１０２に近づく。また、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１の姿勢によらず、斜線で示した第１の空間３内に配置されるように構成されている。

さらに、アンテナ２０２ａをレンズユニット２０１に固定することで、アンテナ２０２ａを支持する部材が不要となり、監視カメラ１を小型化することが可能となる。

（第４の実施形態）
第２の実施形態および第３の実施形態では、レンズユニット２０１が±９０°程度（天頂向きをチルト角０°とする）両側にチルト回動可能な例を示したが、第４の実施形態では、片側に略９０°チルト回動可能な場合について説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態とアンテナ２０２ａの位置および規制手段を有する点が異なるが、その他の構成は第３の実施形態と同様であるため、説明を省略する。図６（ａ）は、第４の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図である。図６（ｂ）は、第４の実施形態に係る監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。図６（ｃ）は、レンズユニット２０１をチルト方向へ回動させた状態における監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。図６（ｄ）は、レンズユニット２０１をチルトさせた状態における監視カメラ１の比較例である。

第４の実施形態では、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１の側面に固定されている。また、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１の姿勢によらず、斜線で示した第１の空間３の内部に配置されるように構成されている。

第４の実施形態における監視カメラ１は、レンズユニット２０１のチルト方向への回動を規制する規制手段を備える。

規制手段は、レンズユニット２０１上に設けられた凸部３０１と、パンベース２０６の支持部２０６ｂに設けられ、凸部３０１をガイドするガイド３００と、を有する。凸部３０１が、ガイド３００の端部に突き当たることにより、レンズユニット２０１の回動が規制される。規制手段は、レンズユニット２０１がチルト方向へ回動した場合において、アンテナ２０２ａの少なくとも一部がドームカバー１０１の第１空間３に配置されるように、レンズユニット２０１の回動を規制する。また、規制手段は、レンズユニット２０１を、図６（ｃ）のように、アンテナ２０２ａが被写体側に近づく方向のみ移動可能とし、図６（ｄ）のように、アンテナ２０２ａが被写体側から遠ざかる方向には移動できないようにしている。

また、規制手段が、チルト方向への回動を一方向のみに規制し、アンテナ２０２ａが被写体側から遠ざかる方向には移動できないようにすることで、より高性能な無線通信を可能とすることができる
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、筐体１０２内にインナーカバー２０８を備えた例を示す。

第５の実施形態は、インナーカバー２０８及びその周辺構成以外は、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図７（ａ）は、第５の実施形態に係る撮像ユニット２の分解斜視図である。

図７（ｂ）は、第５の実施形態に係る監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。

図７（ｃ）（ｄ）は、第５の実施形態に係るインナーカバー２０８の固定を説明するための説明図である。

図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、第５の実施形態における撮像ユニット２は、インナーカバー２０８、弾性部材２０９、支持部２０６ｂから伸びる支持部２１０、弾性部材２１１、固定部材２１２、支持部２０６ｂから伸びる固定部２１３を備える。

インナーカバー２０８は、穴部２０８ｂ弾性部材２０９、固定部材２１２により、被写体方向に付勢されるように支持部材２０６に固定される。

また、固定部２１３、弾性部材２１１、固定部材２１２により、チルト回転軸方向に付勢されるよう支持部材２０６に固定される。

したがって、インナーカバー２０８は、支持部材２０６のパン動作に連動するように回動する。

また、ドームカバー１０１に外部から衝撃が加わった場合、ドームカバー１０１は内側に凹むように変形し、インナーカバー２０８の上端がレンズユニット２０１に接触する前に接触する。

インナーカバー２０８は、ドームカバー１０１と接触すると、弾性部材２０９、弾性部材２１１で付勢されて保持されているため、被写体と反対側へ移動する。

そこで、インナーカバー２０８の下端部２０８ｃが、ベース２０６の凸部２０３ａと接触する。

このように、インナーカバー２０８は、レンズユニット２０１を外部からの衝撃から保護する構成となっている。そして、アンテナ２０２ａは、ドームカバー１０１の内部である略半球状の第１空間３内であって、チルト方向への回動中心に対してドームカバー１０１の天頂側（筐体１０２と反対側）に配置されている。また、アンテナ２０２ａは、インナーカバー２０８の支持部２０８ａに不図示のビスなどにより固定されている。

図７（ｅ）は、レンズユニット２０１を天頂に向けた監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。

図７（ｆ）は、レンズユニット２０１をチルトさせた監視カメラ１の内部を説明するための説明図である。

図７（ｅ）（ｆ）に示すように、インナーカバー２０８上のアンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１の姿勢に関わらず、また支持部材２０６のパン動作に関わらず、第１空間３に配置される。

このような構成によれば、アンテナ２０２ａは、第２の実施形態よりもさらに天頂側に配置することができ、高性能な無線通信を実現することができる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態では、監視カメラ１が壁付設置された場合に遮光部材５を取り付けた例を示す。

監視カメラ１は、屋外の壁に設置され、直射日光を受けることがある。

直射日光は、監視カメラ１にあたると筐体１０２内部の温度を上昇させ、監視カメラ１の故障の原因となる可能性がある。また、直射日光がレンズユニット２０１にあたると、光学部品に損傷を与え、監視カメラ１の故障の原因となる可能性がある。

そのため、監視カメラ１を直射日光があたる場所に設置する場合には、一般的に遮光部材５を監視カメラ１に装着される。

遮光部材５は、屋外での耐腐食性、耐衝撃性などを満足するため材質に金属が採用されることがある。しかし、これは監視カメラ１を金属で覆うこととなりアンテナ２０２ａの電波が外部機器と遮断され通信品質低下の原因となる。

そこで、アンテナ２０２ａと遮光部材５の好適な関係を説明する。

図８（ａ）は、第６の実施形態に係る監視カメラ１に遮光部材５を装着した外観図である。

図８（ｂ）は、第６の実施形態に係る監視カメラ１と遮光部材５の分解斜視図である。

図８（ｃ）（ｄ）は、第６の実施形態に係る監視カメラ１と遮光部材５の関係を説明する説明図である。

ここでは、第３の実施形態に係る監視カメラ１に遮光部材５を装着した例を示すが、第１、第２、第４、第５の実施形態についても同様であり、説明は省略する。

遮光部材５は、ビス６などの固定手段により、筐体１０２ａに固定される。

遮光部材５は、監視カメラ１が壁付設置された状態で監視カメラ１の略上側を覆うような形状である。

これにより、直射日光が、ドームカバー１０１、筐体１０２、レンズユニット２０１にあたることを防ぐことができる。

アンテナ２０２ａは、金属でできた遮光部材５に覆われず、かつ、金属筐体１０２よりも被写体側である第２の空間７（図８（ｃ）（ｄ）の斜線部分）に配置されている。

このような構成によれば、アンテナ２０２ａは、レンズユニット２０１がパン動作やチルト動作を行った場合でも、第２の空間７に配置されることで、常により高性能な無線通信を可能とすることができる。

なお、本発明の構成は、上記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、配置箇所などは、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。

１０１ドームカバー
１０２筺体
２０１レンズユニット
２０２ａアンテナ

Claims

レンズユニットと、
樹脂またはガラスによって形成され、前記レンズユニットを覆う略半球状の第１空間を有するドームカバーと、
前記ドームカバーを支持する筐体と、
外部装置との無線通信が可能であるアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記ドームカバーの前記第１空間に配置されることを特徴とする、撮像装置。
前記アンテナを支持する支持部と、
前記筐体の内部に配置されるベースと、を備え、
前記支持部は、前記ベースから前記ドームカバーに向けて突出していることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
前記筐体の内部には、基板が配置され、
前記支持部の一端は、前記筐体の内部に配置され、
前記支持部の他端は、前記ドームカバーの前記第１空間に配置され、
前記アンテナは、前記支持部の他端に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の撮像装置。
前記支持部は、矩形状であることを特徴とする、請求項２または３に記載の撮像装置。
前記レンズユニットをチルト方向に回動可能に支持するパンベースと、
前記筐体の内部に配置され、前記パンベースを前記筺体に対してパン方向に回動可能に支持するメインベースと、を備え、
前記アンテナは、前記パンベースに配置されることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
前記アンテナは、前記チルト方向の回動中心に対して前記筐体と反対側に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の撮像装置。
前記アンテナは、前記レンズユニットの側面に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記レンズユニットのチルト方向への回動を規制する規制手段を備え、
前記規制手段は、前記レンズユニットがチルト方向へ回動した場合において、前記アンテナの少なくとも一部が前記ドームカバーの前記第１空間に配置されるように、前記レンズユニットの回動を規制することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記筐体の内部に配置されるインナーカバーを、さらに備え、
前記インナーカバーは、前記パンベースに支持され、前記アンテナは、前記インナーカバーに固定されることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
前記インナーカバーは、前記パンベースに弾性部材により付勢されることを特徴とする、請求項９に記載の撮像装置。
前記筺体は、金属材料で形成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記ドームカバーと前記筐体を覆うように前記筐体の外側に取り付けられる遮光部材を備え、前記アンテナは、前記遮光部材と重ならない位置に配置されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記遮光部材は、金属材料で形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の撮像装置。