JP2021177608A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】できるだけ少ない数のファンを用いて、複数のカメラユニットを覆うドーム部材の曇りや結露を抑える。【解決手段】撮像装置は、それぞれカメラ１０１と該カメラを保持する保持部材１１０、１２０、１３０、１４０を含む複数のカメラユニットと、複数のカメラユニットを覆うカバー部材１０と、カバー部材の内側での空気の流れを発生させるファン６００と、空気を加熱する発熱素子６０３とを有する。保持部材は、発熱素子により加熱された空気を、カバー部材のうちカメラの撮像方向の領域に当てるための流路を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、複数のカメラを備えた撮像装置に関する。

監視カメラ等として用いられる撮像装置には、特許文献１にて開示されているように複数のカメラを備え、周囲を俯瞰的に撮像できる多眼撮像装置がある。また特許文献１にて開示された撮像装置では、ドームカバーと呼ばれる透明の光学外装部品で複数のカメラを覆い、さらにドームカバー内に搭載したファンによってドームカバーの内面に空気を送ることで、ドームカバーの曇りや結露を防止している。具体的には、撮像装置の外周に配置された８つのカメラに対して４つのファンを搭載し、該４つのファンの吸排気口を各カメラの付近に設けている。

中国特許第２０４７６１５６１号明細書

しかしながら、特許文献１の撮像装置のように各カメラの付近にファンの吸排気口を配置する構成では、カメラの数の半数のファンが必要となる。撮像装置の組立性、メンテナンス性および小型化の観点から、ファンの数は少ない方が望ましい。

本発明は、できるだけ少ない数のファンを用いて、複数のカメラを覆うドームカバーの曇りや結露を抑えることができるようにした撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、それぞれカメラと該カメラを保持する保持部材を含む複数のカメラユニットと、複数のカメラユニットを覆うカバー部材と、カバー部材の内側での空気の流れを発生させるファンと、空気を加熱する発熱素子とを有する。保持部材は、発熱素子により加熱された空気を、カバー部材のうちカメラの撮像方向の領域に当てるための流路を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数のカメラユニットを有する撮像装置において、少ない数のファンを用いてカバー部材における各カメラユニットの撮像方向の領域の曇りや結露を抑えることができる。

実施例の多眼撮像装置の外観斜視図。 ドームカバーを外した実施例の多眼撮像装置の斜視図。 実施例の多眼撮像装置の分解斜視図。 実施例におけるカメラユニットの分解斜視図。 実施例におけるカメラユニットの別の分解斜視図。 実施例の多眼撮像装置の内部を示す平面図。 実施例の多眼撮像装置の断面図。 実施例における空気流量調整機構の斜視図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例である多眼撮像装置の外観を示している。多眼撮像装置の外装は、該多眼撮像装置を天井や壁面に設置するためのボトムハウジング２０と、透明な（すなわち透光性を有する）カバー部材としてのドームカバー１０とにより構成されている。

図２はドームカバー１０を外した多眼撮像装置を示し、図３はドームカバー１０を外した多眼撮像装置を分解して示している。ボトムハウジング２０に取り付けられた円板状のベース部材５００の中央部にはファン支持部材５１０が固定されており、該ファン支持部材５１０の上端部にはファン６００が固定されている。

ベース部材５００におけるファン支持部材５１０の周囲には、４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００が配置されている。各カメラユニットは、ファン支持部材５１０に周方向に回転可能に取り付けられている。図２では、各カメラユニットにおける後述するカメラ１０１のチルト軸Ｔ、パン軸Ｐおよびシフト軸Ｓを示している。カメラ１０１は、チルト、パンおよびシフト回転可能である。チルト回転とは、カメラ１０１の垂直方向の向きを変えることである。パン回転とは、カメラ１０１の水平方向の位置は変えずに、カメラ１０１の水平方向の向きを変えることである。また、シフト回転とは、カメラ１０１の位置を周方向に移動させることである。

以下、４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００の構成を、カメラユニット１００を用いて説明する。図４および図５は、斜め上および斜め下から見たカメラユニット１００を分解して示している。カメラユニット１００は、カメラ１０１と、該カメラ１０１を保持（または収容）する保持部材としてのカメラケース１１０、パンベース１２０、シフトベース１３０およびパンカバー１４０とを有する。カメラケース１１０、パンベース１２０およびシフトベース１３０は、後述するように互いに相対回転する複数の部材である。パンカバー１４０は、カメラケース１１０の外周を覆う部材ではあるが、パンベース１２０と一体となってカメラケース１１０（つまりはカメラ１０１）をパン回転可能に保持する部材とみなすことができる。

カメラ１０１は、それぞれ不図示である撮像光学系と該撮像光学系により形成された光学像を撮像（光電変換）する撮像素子とにより構成されており、多眼撮像装置の外部を図１に示したドームカバー１０を通して撮像することができる。カメラケース１１０は、カメラ１０１を収容および保持する中空の部材であり、カメラ１０１の撮像光学系を露出させてカメラ１０が撮像方向からの光を取り込めるようにするためのカメラケース開口部（撮像開口部）１１１を有する。カメラケース１１０におけるカメラケース開口部１１１の反対側の面には、複数の開口（長孔）を含むルーバー部１１２が設けられている。

カメラ１０１とカメラケース１１０は、パンベース１２０にチルト軸Ｔを中心にチルト回転可能に取り付けられる。パンカバー１４０は、カメラ１０１とカメラケース１１０を覆うようにパンベース１２０に取り付けられる。パンカバー１４０は、カメラ１０１のチルト回転角度によらずカメラケース開口部１１１を露出させるためのパンカバー開口部１４１を有する。

パンベース１２０とパンカバー１４０は、シフトベース１３０にパン軸Ｐを中心にパン回転可能に取り付けられる。パンベース１２０とシフトベース１３０はそれぞれ、パン軸Ｐの位置を中心とするパンベース開口部１２１とシフトベース開口部１３５とを有する。

シフトベース１３０は、その基端側（ファン支持部材側）に円環形状のリング部１３６を有し、先端側（カメラ側）には上記シフトベース開口部１３５が形成されたカメラベース部１３８を有する。またリング部１３６とカメラベース部１３８は、それらの間のアーム部１３９により連結されている。カメラベース部１３８とアーム部１３９の裏側は中空空間（以下、裏側空間という）になっており、リング部１３６の一部には該裏側空間に繋がるリング開口部１３７が形成されている。

図３に示すように、ベース部材５００に固定されたファン支持部材５１０は、多眼撮像装置の中心に位置するシフト軸Ｓを中心とする中空円柱状の部材であり、その外周面のうち周方向４箇所の棒状の支持部を除いた部分が開口部（流出口）になっている。シフトベース１３０は、リング部１３６の内周にファン支持部材５１０が挿入されるようにベース部材５００上に配置され、ファン支持部材５１０の周囲で中心軸Ｓを中心として周方向に回転することができる。４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００は、それらのシフトベース１３０がファン支持部材５１０の母線方向（シフト軸Ｓが延びる上下方向）に積み重ねられるようにしてファン支持部材５１０の周囲に配置される。このとき４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００のカメラの高さが互いに一致するように、カメラユニット１００、２００、３００、４００のシフトベース１３０のそれぞれにおけるリング部１３６のカメラに対する高さ位置が異なっている。

なお、カメラケース１１０、パンベース１２０、シフトベース１３０およびベース部材５００はそれぞれ、カメラ１０１を回転可能に支持するための十分な強度（剛性）を有する樹脂または金属により形成されている。

以上の構成により、各カメラユニットのカメラ１０１は、ベース部材５００、ボトムカバー２０およびドームカバー１０に対して、チルト、パンおよびシフト回転可能に支持され、その撮像方向をユーザ任意の方向に変更することができる。４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００のカメラ１０１の撮像により得られる撮像信号は、不図示のケーブルを介してボトムカバー２０に固定された後述する制御基板６０２で処理されて画像データに変換され、保存、出力または合成される。

次に、ドームカバー１０の曇りや結露を除去するための構成について、図６および図７に示すカメラユニット１００を用いて説明する。図６は、ドームカバー１０を外して上方から見た多眼撮像装置を示している。図７は、図６中のＡ−Ａ線での断面を示している。図７は、ファン６００によって多眼撮像装置内で発生される空気流のうちファン６００に吸い込まれる冷えた空気流を破線矢印で示し、ファン６００から流出して後述するヒーター６０３により暖められた空気流を実線矢印で示している。

中空かつ外周が開口部となっているファン支持部材５１０の上端面がファン６００により覆われ、下端面がベース部材５００により覆われ、外周の開口部が４つのカメラユニット００、２００、３００、４００のリング部（カバー部）１３６により覆われることで、ファン支持部材５１０の内側に閉じられた内部空間が形成される。

各カメラユニットのシフトベース１３０の裏側空間は、該カメラユニットのシフト回転角度にかかわらず、リング部１３６に設けられた流入口としてのリング開口部１３７を通してファン支持部材５１０の内部空間に接続される。また、各カメラユニットのシフトベース１３０とパンベース１２０がそれぞれ前述したシフトベース開口部１３５とパンベース開口部１２１を有するため、カメラ１０１のパン回転角度にかかわらず、シフトベース１３０の裏側空間がパンカバー１４０の内部空間に接続される。さらにカメラケース１１０が前述したルーバー部１１２を有するため、カメラ１０１のチルト回転角度にかかわらず、パンカバー１４０の内部空間はルーバー部１１２を通してカメラケース１１０内においてカメラ１０１が配置された内部空間に接続される。

ファン６００は、ファン支持部材５１０の上端部に、ファン支持部材５１０の内側が正圧、外側（ドームカバー側）が負圧となるように固定されており、外側の空気を吸い込んで内側に流出させる。ベース部材５００の裏側（ファン側とは反対側）には前述した制御基板６０２が配置されており、該制御基板６０２上には発熱素子であるヒーター６０３が実装されている。ヒーター６０３は、ファン６００から流出されてファン支持部材５１０の内部空間に流入した空気を加熱する。

ヒーター６０３によって加熱された空気は、ファン支持部材５１０の内部空間とドームカバー１０の内部空間（ファン支持部材５１０外の空間）との間に生じた気圧差を解消するように、各カメラユニットのリング開口部１３７、シフトベース１３０の裏側空間、シフトベース開口部１３５、パンベース開口部１２１、パンカバー１４０の内部空間およびルーバー部１１２という流路を通ってカメラケース１１０の内部空間に流入する。さらに、該空気は、カメラケース開口部１１１の内周面とカメラ１０１の外面との間の隙間を通ってドームカバー１０のうちカメラ１０１の撮像方向の領域（ドームカバー１０のうちカメラ１０１と対向する領域）およびその近傍の領域（以下、これらの領域をまとめて撮像方向領域という）に向かって流出する。

加熱された空気がドームカバー１０のうち撮像方向領域に当たってここを暖めることで、ドームカバー１０の曇りや結露を良好に除去することができる。撮像方向領域は、カメラ１０１のチルト、パンおよびシフト回転角度に応じて変化するため、チルト、パンおよびシフト回転角度によらずカメラ１０１による撮像が曇りや結露によって妨げられることが抑制される。ドームカバー１０を温めて冷却された空気は、ドームカバー１０内を流れてファン６００に吸い込まれる。

このように本実施例では、１つのファン６００を用いて、ドームカバー１０における４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００のそれぞれに対応する撮像方向領域の曇りや結露を除去することができる。なお、ファンの数は、カメラユニットの数の半数より少なければ、１つに限られない。

ファン支持部材５１０の外周面と各カメラユニットのリング部１３６との間には各カメラユニットがシフト回転するための隙間が存在し、この隙間からファン支持部材５１０内の空気が漏れ出るおそれがある。しかし、上記隙間はリング開口部１３７やシフトベース開口部１３５と比較して十分に小さく該隙間から漏れ出る空気の量はごくわずかであるため、無視してよい。同様に、シフトベース１３０とパンカバー１４０との間にはカメラ１０１がパン回転するための隙間が存在するが、この隙間はパンベース開口部１２１やルーバー部１１２の長孔より十分に小さい。さらにパンカバー開口部１４１とカメラケース１１０との間にはカメラ１０１がチルト回転するための隙間が存在するが、この隙間はルーバー部１１２の長孔やカメラケース開口部１１１より十分に小さい。このため、それらの隙間から漏れ出る空気についても無視してよい。

図８は、４つのカメラユニット１００、２００，３００、４００のシフト回転角度（シフト位置）の関係、すなわちシフト位置関係に応じて空気の流量を調整する機構を示している。この図は、４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００のみを示している。

シフトベース１３０におけるアーム部１３９には、薄板状の流量調整部１３３と細い開口であるシフトスリット１３４とが設けられている。図８に示すカメラユニット２００、３００、４００のようにそれらのシフト位置が互いに近接する場合には、各カメラユニットの流量調整部１３３が他（隣）のカメラユニットのシフトスリット１３４を通ってアーム部１３９の裏側空間に挿入される。この状態においては、それぞれのカメラユニットから流出した空気によってドームカバー１０における互いの撮像方向領域が暖められるため、少量の空気でもそれら撮像方向領域の曇りや結露を除去することができる。各カメラユニットの流量調整部１３３は、隣のカメラユニットが離れれば、そのアーム部１３９の裏側空間から抜け出る。このように各カメラユニットの流量調整部１３３は、隣のカメラユニットとのシフト位置関係に応じて該隣のカメラユニットの流路に対して挿抜される。

流量調整部１３３がシフトスリット１３４を通ってアーム部１３９の裏側空間に挿入された状態では、シフトベース１３０内の空気の流路の断面積が減少するため、空気抵抗が大きくなる。図８に示すようにカメラユニット２００、３００、４００が互いに隣接し、カメラユニット１００がそれらから離れている位置関係では、カメラユニット３００＞カメラユニット２００＝カメラユニット４００＞カメラユニット１００の順に空気抵抗が大きくなる。このため、カメラユニット１００＞カメラユニット２００＝カメラユニット４００＞カメラユニット３００の順に空気の流量が大きくなる。これにより、互いに近接するカメラユニット２００、３００、４００における空気の流量を減らして、これらから離れたカメラユニット１００における空気の流量を増やすことができる。

このように本実施例では、４つのカメラユニット１００、２００、３００、４００における空気の流量をそれらのシフト位置関係に応じて適切に配分することができ、ファン６００を小型化したりドームカバー１０における撮像方向領域の曇りや結露を短時間で除去したりすることができる。

なお、各カメラユニットのチルト、パンおよびシフト回転角度はユーザが手動で設定してもよいし、制御基板６０２が制御するモータ等のアクチュエータの駆動力によって設定されるようにしてもよい。

また、シフトベース１３０、パンベース１２０およびカメラケース１１０はそれぞれ、単一の部品として構成されてもよいし、複数の部品を組み合わせることで構成されてもよい。

また、シフトベース１３０、パンベース１２０およびカメラケース１１０の内部空間の接続は、カメラ１０１のチルト、パンおよびシフト回転角度によらず該接続が維持されれば、各軸を中心する開口部やルーバーを組み合わせて行ってもよい。

また、カメラユニット１００、２００、３００、４００の位置関係によって空気の流量を調整できれば、流量調整部１３３に代えて電動空気弁等の調整手段を用いてもよい。

また、発熱して空気を加熱することができれば、ヒーター６０３に代えて、制御基板６０２上の電子素子やカメラ１０１内の撮像素子を発熱素子として用いてもよい。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０ ドームカバー
１００、２００，３００，４００ カメラユニット
１０１ カメラ
１１０ カメラケース
１１２ ルーバー部
１２０ パンベース
１３０ シフトベース
１３６ リング部
１４０ パンカバー
６００ ファン
６０３ ヒーター

Claims (11)

1. それぞれカメラと該カメラを保持する保持部材を含む複数のカメラユニットと、
   前記複数のカメラユニットを覆うカバー部材と、
   前記カバー部材の内側での空気の流れを発生させるファンと、
   前記空気を加熱する発熱素子とを有し、
   前記複数のカメラユニットのそれぞれの前記保持部材は、前記発熱素子により加熱された空気を、前記カバー部材のうち前記カメラの撮像方向の領域に当てるための流路を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記カメラユニットは、前記保持部材として前記カメラを収容するケース部材を含み、
   前記ケース部材は、前記カメラの光学系を露出させる撮像開口部を有しており、
   前記空気は、前記撮像開口部を通して前記撮像方向の領域に当たることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記複数のカメラユニットは、前記ファンの周囲に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記複数のカメラユニットは、共通のシフト軸回りで回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記ファンを支持し、前記空気の流出口を有するファン支持部材を有し、
   前記保持部材は、前記流出口を覆うように配置されるカバー部を有し、
   該カバー部の一部に前記流出口から前記流路に前記空気を流入させる流入口が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記カメラユニットが回転可能であり、
   該カメラユニットが回転する際に、前記カバー部は前記ファン支持部材の回りで回転することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記複数のカメラユニットの前記カバー部が、前記ファン支持部材に沿って積み重なるように配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
8. 前記保持部材は、それぞれ開口部を有して相対回転する複数の部材を含み、
   該複数の部材のそれぞれの内側の空間が前記開口部を通して接続されることで前記流路が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記ファンの数は、前記複数のカメラユニットの数の半数より少ないことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の撮像装置。
10. 前記複数のカメラユニットは、それらの位置関係が変化するように回転可能であり、
    前記位置関係に応じて前記流路を流れる空気の流量を変化させる流量調整手段を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の撮像装置。
11. 前記カメラユニットの前記保持部材に設けられた前記流量調整手段は、前記位置関係に応じて他の前記カメラユニットの前記流路に対して挿抜されることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
    

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