JP2023011344A - カメラカバー及び撮像装置、並びにカメラカバーの製造方法 - Google Patents

カメラカバー及び撮像装置、並びにカメラカバーの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】作製が容易でありながら耐擦過性が高く、長期の屋外設置に適したカメラカバーを得る。【解決手段】撮像部を保護するドーム状のカメラカバー。カメラカバーの表面には、ウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングが形成されている。コーティングの表面の、圧子の侵入深さ１００～３００［ｎｍ］におけるバーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上である。【選択図】図９

Description

本発明は、カメラカバー及び撮像装置、並びにカメラカバーの製造方法に関し、特に屋外に設置する監視カメラ用のカメラカバーに関する。
住居若しくは商用ビルにおける、又は屋外におけるセキュリティシステムとして、監視カメラが広く利用されている。監視カメラは、雨水又は砂利等からの保護を目的として、透明なカメラカバーを備えている。カメラカバーには、飛砂により傷がついたり、埃等で汚れた際のメンテナンスによりで傷がつくことがあり、カメラカバーについた傷が撮像画像を劣化させる可能性がある。
そこで、カメラカバーにコーティングを行うことにより、傷つきにくくする技術が知られている。例えば、特許文献１は、シリコーン樹脂によるハードコートを開示している。また、特許文献２は、ウレタンアクリレート樹脂によるハードコートを開示している。
特開平９－２５５９１７号公報 特開２００９－６２４２３号公報
特許文献１に記載のシリコーン樹脂によるハードコートには、成膜後にクラックが発生することがある、及び長時間の焼成が必要なためにコストが高くなるという課題があった。特許文献２に記載のウレタンアクリレート樹脂によるハードコートは、クラックが発生しにくく、短時間の焼成及び光照射により簡単に硬化できるという利点を有するものの、耐擦過性が十分ではないという課題を有していた。
本発明は、作製が容易でありながら耐擦過性が高く、長期の屋外設置に適したカメラカバーを得ることを目的とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るカメラカバーは以下の構成を備える。すなわち、
撮像部を保護するドーム状のカメラカバーであって、
前記カメラカバーの表面には、ウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングが形成されており、
前記コーティングの表面の、圧子の侵入深さ１００～３００［ｎｍ］におけるバーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上である。
作製が容易でありながら耐擦過性が高く、長期の屋外設置に適したカメラカバーを得ることができる。
一実施形態に係る撮像装置の概要図。 一実施形態に係るカメラカバーの説明図。 一実施形態に係るカメラカバー部の部分断面図。 光硬化のための光照射方法について説明する図。 光硬化のための光照射方法について説明する図。 光硬化のための光照射方法について説明する図。 光硬化のための光照射方法について説明する図。 一実施形態に係るカメラカバーの製造方法のフローチャート。 バーコビッチ硬さとヘイズ値との関係を示す図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１０の概要図である。図１に示す撮像装置１０は、カメラ部１００、データ転送部１２０、データ保存部１２１、及びコントローラ１２２を有する。カメラ部１００が撮像した映像は、コントローラ１２２及びデータ転送部１２０を介してネットワークへと転送することができる。また、カメラ部１００が撮像した映像は、コントローラ１２２を介してデータ保存部１２１へと転送することにより、データ保存部１２１に保存することができる。データ転送部１２０、データ保存部１２１、及びコントローラ１２２は、外部の衝撃からの保護のため、及び水分の侵入を防ぐために、外装１３０により覆われている。
また、本発明の一実施形態において、カメラ部１００はカメラカバー１１０で覆われている。本実施形態に係るカメラカバー１１０は、撮像部を保護するドーム状のカメラカバーであって、表面にはウレタンアクリレート樹脂を含むコーティング１５００が形成されている。このようなカメラカバー１１０は、カメラ部１００を外部からの衝撃及び水分の侵入から保護することができる。カメラカバー１１０の具体的な形状は特に限定されない。例えば、カメラカバー１１０は、外壁部及び開口部を有することができ、外壁部は開口部と連通する内部空間を規定することができる。この場合、図１に示すように、カメラカバー１１０の内部空間にカメラ部１００を収容し、開口部を外装１３０等の部材で閉鎖することにより、カメラ部１００を保護することができる。一実施形態において、カメラカバー１１０は概略半球状の形状を有している。
図２は、カメラカバー１１０の一例を示す断面図である。カメラカバー１１０は、中央部にある略半球形状部１１０１を有する。また、略半球形状部１１０１の終端部付近には裾部１１０２が存在し、さらには終端部には鍔１１０３が設けられている。鍔１１０３をＯリングを介して外装１３０に対してねじで固定することにより、カメラカバー１１０を外装１３０に取り付けることができる。図２の例において、コーティング１５００は、略半球形状部１１０１の球面の外側面を含むドーム１４０の全体に成膜することができる。
カメラカバー１１０は、ドーム状のカメラカバー基材であるドーム１４０と、この表面に製膜されているコーティング１５００を有する。カメラ部１００での撮像を可能とするために、ドーム１４０は透明の樹脂材料で形成されている。ドーム１４０の種類は特に限定されないが、ポリカーボネート樹脂製、アクリル樹脂製、又はポリエステル樹脂製であってもよい。一実施形態においては、衝撃に対して強いポリカーボネート樹脂製のドーム１４０が用いられる。例えば、ドーム１４０を構成する材料がポリカーボネートを含んでいてもよいし、ドーム１４０を構成する材料のうち５０％若しくは９０％（重量比）以上がポリカーボネートであってもよい。また、ドーム１４０が実質的にポリカーボネートからなっていてもよい。
図３は、一実施形態に係るカメラカバー１１０の部分断面図である。図３に示すように、カメラカバー１１０の表面にはコーティング１５００が形成されている。本実施形態において、コーティング１５００は、ウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングである。一実施形態で用いる、ウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングは、硬く、傷に対する耐性を有していることから、ハードコートと呼ぶことができる。ウレタンアクリレート樹脂は光硬化（紫外線硬化）が可能であるため、コーティング１５００を低コストで形成することができる。また、塗布時の乾燥時間が短いウレタンアクリレート樹脂を用いることにより、コーティング１５００をさらに低コストで形成することができる。
ウレタンアクリレート樹脂とは、ウレタン結合とアクリル基（メタクリル基を含む）とを有する樹脂、又はこの樹脂を光硬化させたものを指す。ウレタンアクリレート樹脂は、例えば、アクリル基（メタクリル基を含む）と水酸基とを有する化合物、ポリイソシアネート化合物（ポリイソシアヌレートを含む）、並びに必要に応じてポリオールを反応させることにより得られる。
ウレタンアクリレート樹脂の種類は特に限定されないが、一実施形態においては脂肪族ウレタンアクリレート樹脂が用いられる。脂肪族ウレタンアクリレート樹脂とは、脂肪族ジイソシアネートをイソシアネート構成単位として用いることにより得られるウレタンアクリレート樹脂のことを指す。脂肪族ウレタンアクリレート樹脂は、耐候性試験において黄変を生じにくいため、カメラカバーの耐候性を向上させることができる。一実施形態においては、カメラカバーの耐候性を向上させるために、ベンゼン環を構成単位として含まないウレタンアクリレート樹脂が用いられる。
ウレタンアクリレート樹脂の一例としては、特開２００９－６２４２３号公報に記載されているような、（メタ）アクリレートとポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタンアクリレートオリゴマー、又はこれを硬化させたものが挙げられる。
また、ウレタンアクリレート樹脂の光硬化を促進するために、ウレタンアクリレート樹脂は光ラジカル重合開始剤を含有していてもよい。光ラジカル重合開始剤の種類は特に限定されないが、例えば、１－ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンのようなα－ヒドロキシアルキルフェノン又はベンゾフェノン等が挙げられる。
本実施形態において、コーティング１５００表面の、圧子の侵入深さ１００～３００［ｎｍ］におけるバーコビッチ硬さは、０．４［ＧＰａ］以上である。本明細書において、バーコビッチ硬さは、ＩＳＯ１４５７７－１：２０１５及びＩＳＯ１４５７７－４：２０１６に従って、バーコビッチダイヤモンド圧子を用いてナノインデンテーション法により測定することができる。コーティング１５００の膜厚は２［μｍ］～１０［μｍ］程度であることが多いため、基材の特性を含まない物性値を取得するため、圧子の侵入深さを、膜厚の約１／１０程度までにあたる１００～３００［ｎｍ］としている。後述するように、バーコビッチ硬さを０．４［ＧＰａ］以上とすることにより、光学部品として実用上十分なコーティング１５００の耐擦過性を得ることができることが本願発明者により見出された。また、バーコビチ硬さを０．４５［ＧＰａ］以上とすることにより、優れた耐擦過性を得ることができ、バーコビッチ硬さを０．５５［ＧＰａ］以上とすることにより、非常に優れた耐擦過性を得ることができる。
また、一実施形態において、コーティング１５００の表面は、以下の方法で耐擦過性評価を行った際のヘイズ値の変化が１０％以下である。本明細書における耐擦過性評価においては、カメラカバー１１０から切り出したサンプルをスチールウール（スチールウール粗さ＃１０００番、荷重２０００ｇ、往復５回）で擦り、擦る前後における擦った部分のヘイズ値の差を計測することができる。本明細書において、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００に従って測定することができる。ヘイズ値の変化が５％以下の場合、コーティング１５００は非常に優れた耐擦過性を有し、変化が５％を超え７％以下の場合、優れた耐擦過性を有し、変化が７％を超え１０％以下の場合、実用上十分な耐擦過性を有すると評価できる。
一実施形態において、コーティング１５００の機能が十分に発揮されるように、コーティング１５００の膜厚は２［μｍ］以上とすることができる。また、一実施形態において、光学的な影響を抑えるために、コーティング１５００の膜厚は１０［μｍ］以下とすることができる。
本明細書において、バーコビッチ硬さの測定及び耐擦過性評価は、カメラカバー１１０の頂部と周辺部のそれぞれに対して行うことができる。例えば、略半球形状部１１０１の中心部及び裾部１１０２において測定及び評価を行うことができる。そして、カメラカバー１１０の頂部と周辺部の双方において、バーコビッチ硬さが所定値以上である場合、カメラカバー１１０のバーコビッチ硬さが所定値以上であると判定することができる。同様に、カメラカバー１１０の頂部と周辺部の双方において、ヘイズ値の変化が所定値以下である場合に、カメラカバー１１０のヘイズ値の変化が所定値以下であると判定することができる。なお、カメラカバー１１０の周辺部の硬さ及び耐擦過性は、カメラカバー１１０の外側表面のうちカメラ部１００による撮像範囲の端部の１点、又は端部にある複数の点において測定及び評価することができる。膜厚の測定についても同様である。
また、後述するように、コーティング１５００の硬度は、硬化時の光量に依存することから、照射光が最も弱い部分に対してバーコビッチ硬さの測定及び耐擦過性評価を行ってもよい。この場合、この部分におけるバーコビッチ硬さが所定値以上である場合、及びヘイズ値の変化が所定値以下である場合に、カメラカバー１１０のバーコビッチ硬さが所定値以上である、及びヘイズ値の変化が所定値以下であると判定することができる。
一実施形態においては、カメラカバー１１０の外側表面のうちカメラ部１００による撮像範囲に含まれる部分全体において、バーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上、０．４５［ＧＰａ］以上、又は０．５５［ＧＰａ］以上である。また、一実施形態においては、カメラカバー１１０の外側表面の全体において、バーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上、０．４５［ＧＰａ］以上、又は０．５５［ＧＰａ］以上である。
次に、コーティング１５００を成膜することによるカメラカバー１１０の製造方法について、図８を参照して説明する。Ｓ１０１０において、ウレタンアクリレート樹脂のコーティング塗工液の準備が行われる。コーティング塗工液としては、ウレタンアクリレートオリゴマーを含有する塗工液を用いることができる。ここでは、表面張力と粘度との関係から、コーティング１５００の厚さを変化させるために、コーティング塗工液の粘度を調整してもよい。コーティング塗工液の粘度を調整することにより、コーティング１５００としての機能を得るために十分な膜厚を確保しつつ、コーティング１５００が厚すぎることによる光学的な影響を抑えることができる。
Ｓ１０２０において、ドーム１４０に対して、Ｓ１０１０で準備されたコーティング塗工液を塗布することにより、コーティング被膜を形成する。コーティング塗工液の塗布装置及び塗布方法は特に限定されないが、本実施形態では三次元形状を有するドーム１４０に対してより均一な塗布を行うために、スピンコーターを用いたスピンコートを行う。もっとも、ディップコート又はスプレーコート等の他の方法を用いてもよい。
Ｓ１０３０において、Ｓ１０２０で塗布したコーティング被膜を硬化させる。ウレタンアクリレート樹脂は光硬化性樹脂であるから、光照射によりコーティング被膜を硬化させることができる。本実施形態においては、加熱乾燥により有機溶媒をコーティング被膜から飛散させ、その後に紫外線を照射することで、コーティング１５００を定着させることができる。加熱方法は特に限定されず、熱風炉、電気炉、遠赤外線炉、又は近赤外線炉等を用いて、加熱対象を指定温度に保持する方法を用いることができる。
また、光源は特に限定されず、例えば水銀ランプのような紫外線ランプを用いることができる。ところで、後述する実施例に示されるように、コーティング１５００の硬度は光照射量に依存することが本願発明者により見出された。一実施形態においては、実用上十分なコーティング１５００の耐擦過性を得るために、積算光量が２０００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射が行われる。また、優れた耐擦過性を得るために、積算光量が２４００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことができ、非常に優れた耐擦過性を得るために、積算光量が３０００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことができる。
さらに、一実施形態においては、実用上十分なコーティング１５００の耐擦過性を得るために、照度が１４０［ｍＷ／ｍｍ２］以上となるように光照射が行われる。また、優れた耐擦過性を得るために、照度が１７０［ｍＷ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことができ、非常に優れた耐擦過性を得るために、照度が２２０［ｍＷ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことができる。
なお、バーコビッチ硬さの測定と同様に、カメラカバー１１０の頂部と周辺部のそれぞれにおける積算光量又は照度が所定値以上となるように光照射を行ってもよい。また、照射光が最も弱い部分における積算光量又は照度が所定値以上となるように光照射を行ってもよい。さらに、カメラカバー１１０の外側表面のうちカメラ部１００による撮像範囲に含まれる部分全体について積算光量又は照度が所定値以上となるように光照射を行ってもよい。また、カメラカバー１１０の外側表面の全体について積算光量又は照度が所定値以上となるように光照射を行ってもよい。
光照射の方法は特に限定されない。もっとも、複数の位置から光を照射することにより、複雑な立体形状を有するカメラカバー１１０に対してもより均一に光を照射することができるため、カメラカバー１１０の全体にわたって十分な耐擦過性を与えることが容易になる。このような観点から、２カ所以上又は３カ所以上の位置からカメラカバー１１０に対して光を照射することができる。例えば、複数の光源を配置し、それぞれの光源からカメラカバー１１０に対して光を照射してもよい。また、移動可能な光源からカメラカバー１１０に対して光を照射してもよい。この場合、ロボットアーム等の可動部材に対して光源を固定し、可動部材の位置を制御することにより、１つの光源を用いて複数の位置からカメラカバー１１０に対して光を照射することができる。
（実施例１）
コーティング塗工液は、コーティング塗工液原液Ｚ－７００Ｗ－７（アイカ工業株式会社製）と有機溶剤を調合することで、製作した。コーティング塗工液原液Ｚ－７００Ｗ－７は、脂肪族ジイソシアネートから得られるウレタンアクリレートを含有している。有機溶剤としては、コーティング塗工液原液Ｚ－７００Ｗ－７の構成成分の一つである、１－メトキシ－２－プロパノール（キシダ化学株式会社製）を、粘度調整のために用いた。
その後、得られたコーティング塗工液を、スピンコーターでドームに塗布し、乾燥し、及び紫外線硬化を行うことで、カメラカバーを製作した。スピンコーターとしてはＭＳ－Ｂ３００（ミカサ株式会社製）を使用した。図４に示した方法で、塗工液量１０［ｍＬ］をドームの天頂からノズルにて塗布し、スピンコーターを回転速度２００［ｒｐｍ］及び回転時間３０［ｓｅｃ］で動作させることにより、塗工液は裾部まで濡れ広がり、塗工液をドームの全体に均一に塗工できた。乾燥は、８６℃±５℃の循環式熱風炉において５［ｍｉｎ］加熱することで行った。
紫外線硬化の方法を図４に示す。本実施例では、ベルトコンベア２００２の上方に高圧水銀ランプユニット２０００を設置した。そして、１灯の高圧水銀ランプ２００１の光が上方からドーム１４０に当たる状態で、乾燥後のドーム１４０をベルトコンベア２００２に載せて高圧水銀ランプの下を通過させた。ここで、水銀ランプとしては、空冷水銀ランプＨ０８－Ｌ４１（岩崎電気株式会社製）を使用した。また、紫外線の照度を計測するために、紫外線積算光量計ＵＩＴ－２５０（ウシオ電機株式会社製）を用いて２５４［ｎｍ］の波長の紫外線を計測した。紫外線の照度は、積算光量計のセンサー部分を高圧水銀ランプの光の方向に向けて固定し、ベルトコンベア上で動かすことによりで計測した。この構成では、ドーム１４０の、ベルト進行方法に対して左右にある裾部分への照射光が最も弱くなった。このため、この部分での照度が１００［ｍＷ／ｍｍ２］となり、積算光量が８００［ｍＪ／ｍｍ２］となるように、水銀ランプの照度及び照射時間を調整した。なお、照度１００［ｍＷ／ｍｍ２］及び積算光量８００［ｍＪ／ｍｍ２］は、塗工液メーカーが推奨する硬化条件である。コーティング塗工液には、光重合開始剤であるα－ヒドロキシアルキルフェノンが含まれているため、紫外線照射によりポリマー化が進行し、コーティング塗工液の硬化及び定着が行われた。ここでは、光ラジカル重合反応によりコーティング塗工液の硬化が促進された。
得られたコーティングの耐擦過性を評価した。本実施例（及び以下の実施例）では、照射光が最も弱かった部分（本実施例ではベルト進行方法に対して左右にある裾部分）の耐擦過性を評価した。具体的には、カメラカバーから切り出したサンプルをスチールウール（スチールウール粗さ＃１０００番、荷重２０００ｇ、往復５回）で擦り、擦った部分における擦る前後のヘイズ値の変化を計測した。ヘイズ値の測定には、ヘーズメーターＨＭ－１５０Ｌ２Ｎ（株式会社村上色彩技術研究所社製）を用いた。得られたヘイズ変化は３０％であり、光学部品のコーティング被膜としては不十分な耐擦過性であると評価された。
また、得られたコーティングのバーコビッチ硬さを測定した。本実施例（及び以下の実施例）では、照射光が最も弱かった部分（本実施例ではベルト進行方法に対して左右にある裾部分）のバーコビッチ硬さを測定した。バーコビッチ硬さは、ＮａｎｏＩｎｄｅｎｔａｅｒＧ２００（ＫＬＡＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）を用いて、ナノインデンテーション法により計測した。インテンダー圧子としてはバーコビッチダイヤモンド圧子を使用した。得られたバーコビッチ硬さは０．２５［ＧＰａ］であった。
（実施例２）
紫外線の照射方法を除き、実施例１と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。本実施例における紫外線硬化の方法を図５に示す。本実施例では、ベルトコンベア２００２の進行方向に対して左右に高圧水銀ランプユニット２０００を設置した。そして、２灯の高圧水銀ランプ２００１のそれぞれからの光が左右からドーム１４０に当たる状態で、乾燥後のドーム１４０をベルトコンベア２００２に載せて高圧水銀ランプ２００１の設置位置を通過させた。この構成では、ドーム１４０の天頂部分への照射光が最も弱くなり、この部分での照度は１２７［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は１７７７［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、得られたカメラカバーのこの部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は１５．３％、バーコビッチ硬さは０．３６［ＧＰａ］であった。
（実施例３）
紫外線の照射方法を除き、実施例１と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。本実施例における紫外線硬化の方法を図６に示す。本実施例では、ベルトコンベア２００２の上方に高圧水銀ランプユニット２０００を設置し、さらにベルトコンベア２００２の進行方向に対して左右に高圧水銀ランプユニット２０００を設置した。そして、３灯の高圧水銀ランプ２００１のそれぞれからの光が上方及び左右からドーム１４０に当たる状態で、乾燥後のドーム１４０をベルトコンベア２００２に載せて高圧水銀ランプ２００１の設置位置を通過させた。この構成では、ドーム１４０の、ベルト進行方法に対して左右にある裾部分への照射光が最も弱くなり、その部分での照度は１３５［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は１８８６［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、得られたカメラカバーのこの部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は１０．８％、バーコビッチ硬さは０．３８［ＧＰａ］であった。
（実施例４）
紫外線の照度及び積算強度を除き、実施例３と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。この構成では、ドーム１４０の、ベルト進行方法に対して左右にある裾部分への照射光が最も弱くなり、その部分での照度は１４３［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２００１［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、得られたカメラカバーのこの部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は１０％、バーコビッチ硬さは０．４０［ＧＰａ］であった。
（実施例５）
紫外線の照射方法を除き、実施例１と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。本実施例における紫外線硬化の方法を図７に示す。本実施例では、ベルトコンベア２００２の上方に、６軸多関節ロボット２００３を介して高圧水銀ランプユニット２０００を設置した。そして、高圧水銀ランプユニット２０００の位置を移動させながら、乾燥後のドーム１４０をベルトコンベア２００２に載せて高圧水銀ランプ２００１の設置位置を通過させた。この際には、１灯の高圧水銀ランプ２００１からの光がベルト進行方向に対して左側及び右側からドーム１４０に当たるように、６軸多関節ロボット２００３を駆動した。この構成では、２方向からの照射により、照射光をほぼ均一に照射することができた。得られたカメラカバーにおいて照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、平均照度は１５６［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２１８８［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、この部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は８．９％、バーコビッチ硬さは０．４３［ＧＰａ］であった。
（実施例６）
紫外線の照射方法を除き、実施例５と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。本実施例では、１灯の高圧水銀ランプ２００１からの光が、上方から、並びにベルト進行方向に対して左側及び右側からドーム１４０に当たるように、６軸多関節ロボット２００３を駆動した。この構成では、３方向からの照射により、照射光をほぼ均一に照射することができ、平均照度は１６１［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２２５４［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、得られたカメラカバーにおいて、照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は８．３％、バーコビッチ硬さは０．４４［ＧＰａ］であった。
（実施例７）
紫外線の照射方法を除き、実施例５と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。本実施例では、１灯の高圧水銀ランプ２００１からの光が、上方から、並びにベルト進行方向に対して左側及び右側からドーム１４０に当たるように、６軸多関節ロボット２００３を駆動した。この構成では、３方向からの照射により、照射光をほぼ均一に照射することができた。得られたカメラカバーにおいて照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、平均照度は１６１［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２２５４［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、この部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は７．８％、バーコビッチ硬さは０．４４［ＧＰａ］であった。
（実施例８）
紫外線の照度及び積算光量を除き、実施例６と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。この構成では、照射光をほぼ均一に照射することができた。得られたカメラカバーにおいて照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、平均照度は１７６［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２４６４［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、この部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は６．９％、バーコビッチ硬さは０．４７［ＧＰａ］であった。
（実施例９）
紫外線の照度及び積算光量を除き、実施例６と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。この構成では、照射光をほぼ均一に照射することができた。得られたカメラカバーにおいて照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、平均照度は２０４［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は２８５９［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、この部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は５．７％、バーコビッチ硬さは０．５［ＧＰａ］であった。
（実施例１０）
紫外線の照度及び積算光量を除き、実施例６と同様にカメラカバーを製作し、耐擦過性の評価及びバーコビッチ硬さの測定を行った。この構成では、照射光をほぼ均一に照射することができた。得られたカメラカバーにおいて照射光が最も弱かったドーム１４０の天頂部分について、平均照度は３４９［ｍＷ／ｍｍ２］、積算光量は４８８３［ｍＪ／ｍｍ２］であった。また、この部分について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ変化は２．１％、バーコビッチ硬さは０．７［ＧＰａ］であった。
下表は、実施例１～１０における照度及び積算光量をまとめたものである。上述のように、各実施例は、紫外線照射条件、すなわち光の向き、並びに光の照度及び照射時間が異なっている。照度及び積算光量はドームの部位ごとに異なるが、下表には、積算光量が最小となる部分についての照度及び積算光量が示されている。
Figure 2023011344000002
また、図９には、各実施例において測定されたヘイズ値の変化とバーコビッチ硬さとの関係を示す。図９において、縦軸は耐擦過性評価におけるヘイズ値の変化を、横軸はバーコビッチ硬さを示す。図９には、参考のために、特許文献１に開示されているシリコーン樹脂に対して同様に行った耐擦過性評価の結果及びバーコビッチ硬さの測定結果も示す。なお、特許文献１に開示されているシリコーン樹脂について、耐擦過性評価試験で得られたヘイズ値の変化は１５％、バーコビッチ硬さは０．３４［ＧＰａ］であった。
図９に示すように、耐擦過性評価試験におけるヘイズ値の変化とバーコビッチ硬さとの間には相関関係があることがわかった。すなわち、バーコビッチ硬さが高くなるほど、耐擦過性評価におけるヘイズ値の変化が小さくなることがわかった。この結果から、バーコビッチ硬さにより耐擦過性を推定できることがわかった。とりわけ、バーコビッチ硬さが０．４ＧＰａ以上である場合に、耐擦過性試験におけるヘイズ値の変化が１０％以下となり、光学部品として実用上十分な耐擦過性が得られることが確認された。また、バーコビッチ硬さが０．４５ＧＰａ以上である場合、耐擦過性試験におけるヘイズ値の変化が７％以下となり、優れた耐擦過性が得られることが確認された。さらに、バーコビッチ硬さが０．５５ＧＰａ以上である場合、耐擦過性試験におけるヘイズ値の変化が５％以下となり、非常に優れた耐擦過性が得られることが確認された。
また、積算光量が２０００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことで、バーコビッチ硬さが０．４ＧＰａ以上となることがわかった。さらに、積算光量が２４００［ｍＪ／ｍｍ２］以上及び３０００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことにより、バーコビッチ硬さが０．４５ＧＰａ以上及び０．５５ＧＰａ以上となることがわかった。
また、照度が１４０［ｍＷ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことで、バーコビッチ硬さが０．４ＧＰａ以上となることがわかった。さらに、照度が１７０［ｍＷ／ｍｍ２］以上及び２２０［ｍＷ／ｍｍ２］］以上となるように光照射を行うことにより、バーコビッチ硬さが０．４５ＧＰａ以上及び０．５５ＧＰａ以上となることがわかった。
また、カメラカバーのような複雑な立体形状を有する部材の表面に設けられたコーティングを硬化するためには、複数の位置から紫外線を照射すること、とりわけ３カ所以上の位置から紫外線を照射することが効果的であることがわかった。このような構成によれば、コーティングの全体が十分な硬度を有するように光硬化を行うことが容易となる。
以上の結果より、カメラカバーの表面に、バーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上となるようにウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングを形成することにより、良好な耐擦過性を実現できるカメラカバー及び撮像装置を得ることができた。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１０：撮像装置、１００：カメラ部、１１０：カメラカバー、１４０：ドーム、１５００：コーティング

Claims (11)

  1. 撮像部を保護するドーム状のカメラカバーであって、
    前記カメラカバーの表面には、ウレタンアクリレート樹脂を含むコーティングが形成されており、
    前記コーティングの表面の、圧子の侵入深さ１００～３００［ｎｍ］におけるバーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上であることを特徴とする、カメラカバー。
  2. 前記コーティングの膜厚は２［μｍ］以上、１０［μｍ］以下であることを特徴とする、請求項１に記載のカメラカバー。
  3. 前記ウレタンアクリレート樹脂が光ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のカメラカバー。
  4. 前記光ラジカル重合開始剤はα－ヒドロキシアルキルフェノンであることを特徴とする、請求項３に記載のカメラカバー。
  5. 前記ウレタンアクリレート樹脂は脂肪族ウレタンアクリレート樹脂であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のカメラカバー。
  6. 前記カメラカバーはポリカーボネート樹脂製であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラカバー。
  7. 粗さ＃１０００番のスチールウールを用いて、前記コーティングの表面を往復５回、荷重２０００ｇで擦る前後でのヘイズ値の変化が１０％以下であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のカメラカバー。
  8. 撮像部と、
    前記撮像部を収容するように設けられた、請求項１から７のいずれか１項に記載のカメラカバーと、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  9. ウレタンアクリレート樹脂のコーティング塗工液を準備する工程と、
    ドーム状のカメラカバー基材に前記コーティング塗工液を塗布することにより、コーティング被膜を形成する工程と、
    前記コーティング被膜を硬化させる工程と、
    を含み、硬化させた後の前記コーティング被膜の表面の、圧子の侵入深さ１００～３００［ｎｍ］におけるバーコビッチ硬さが０．４［ＧＰａ］以上であることを特徴とする、カメラカバーの製造方法。
  10. 前記コーティング被膜を硬化させる工程において、前記カメラカバー基材に対して積算光量が２０００［ｍＪ／ｍｍ２］以上となるように光照射を行うことを特徴とする、請求項９に記載のカメラカバーの製造方法。
  11. 前記コーティング被膜を硬化させる工程において、前記カメラカバー基材に対して複数の位置から紫外線を照射することを特徴とする、請求項９又は１０に記載のカメラカバーの製造方法。
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