JP4845723B2 - レンズ駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、レンズ駆動システムに係り、より詳しくは、変倍レンズ群を移動する変倍レンズ移動機構および／または焦点レンズ群を移動する焦点レンズ移動機構と、カメラ装置から動作電源を供給される所定の駆動部と、を有するレンズ装置に装着される、レンズ駆動システムに関する。

近年、金融業や小売業等の店舗では、ＣＣＤ等からなる監視カメラが多用されている。この種の監視カメラには、固定焦点レンズやズームレンズとともに、画角および焦点を手動で調整可能なバリフォーカルレンズが適用されている。

固定焦点レンズは、焦点調整が可能であるが、画角調整が不能であるので、設置に際しては、複数のレンズを準備し、所望の撮影条件が得られるレンズを選択する必要がある。ズームレンズは、画角調整が可能であり、かつ画角調整を行っても焦点が変化しないレンズ構成であるので、設置に際しては、一度焦点を調整すれば、画角のみを調整することで所望の撮影条件が容易に得られる。一方、バリフォーカルレンズは、画角調整が可能であるが、画角調整を行っても焦点が変化しないレンズ構成を備えないので、設置に際しては、画角を調整する度に焦点を再調整する必要がある。しかし、バリフォーカルレンズは、ズームレンズほど複雑なレンズ構成を備えず製造単価の低減が図れるので、監視カメラ用途に多用されている。

監視カメラの設置は、カメラが店舗の天井や壁面などに設置され、レンズの光軸が所定方向に設定された上で、レンズの画角および焦点が適切に調整されることで完了する。ここで、バリフォーカルレンズの画角および焦点は、従来、レンズ本体に設けられた手動調整部を調整することで行われているが、近年、以下の理由により、遠隔操作による電動調整の要求が生じている。

すなわち、通常、バリフォーカルレンズの焦点は、カメラにモニタを一時的に接続し、モニタに表示される映像を確認しながら調整されるので、特に、高所への設置に際しては、モニタを確認しながらの手動調整に困難を来たす。また、カメラの高画質化に伴って、微妙な調整が要求されるので、焦点の手動調整が困難となる場合がある。さらに、ドーム型監視カメラでは、画角および焦点の調整後にドームが装着されるが、ドームの装着により光路長が変化し、調整された焦点にズレが生じる。よって、焦点の手動調整とドームの着脱とを試行錯誤的に繰返す必要が生じ、監視カメラの設置が困難となる場合がある。

このため、下記特許文献１には、画角および焦点を操作スイッチにより調整可能とし、所定の調整条件を予め設定することで、撮影条件を自動調整する電動バリフォーカルレンズが開示されている。

特開２００１−２１７８５号公報

バリフォーカルレンズでは、画角を調整する度に焦点を調整する必要があるが、本来、この調整は設置時にのみ要求されるものであるので、この調整のためにのみズームレンズを伴う高価なシステムを構築する必要性は低い。よって、ズームレンズに比して調整作業の効率性が若干劣るが、赤外線や微弱電波などの遠隔操作による電動調整をバリフォーカルレンズに適用すれば、廉価なシステムが構築可能となる。

しかし、通常、カメラからの動作電源は、アイリスまたは赤外線遮断フィルタなどの駆動用途として供給されており、画角および焦点の駆動制御用途としては供給されていない。このため、遠隔操作による電動調整に際して、既存のカメラの代わりに、画角および焦点の駆動制御を可能とするような専用のカメラを用いる必要性が生じる。これにより、システム構築上の汎用性が低下するとともに、バリフォーカルレンズの適用により得られた製造単価の低減効果が意味をなさなくなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、カメラから供給される動作電源を用いて、画角および／または焦点の遠隔操作による調整を可能とする、新規かつ改良された、レンズ駆動システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、変倍レンズ群を移動する変
倍レンズ移動機構と、焦点レンズ群を移動する焦点レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、アイリス調整機構又はフィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムが提供される。本レンズ駆動システムは、変倍レンズ移動機構に接続されて変倍レンズ群を光軸方向に移動させる変倍レンズ駆動部と、焦点レンズ移動機構に接続されて焦点レンズ群を光軸方向に移動させる焦点レンズ駆動部と、変倍レンズ駆動部および焦点レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、変倍レンズ駆動部および焦点レンズ駆動部を制御するための制御信号を操作信号に基づいて生成する制御部と、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、レンズ装置の所定の駆動部は、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源によって動作し、変倍レンズ駆動部と焦点レンズ駆動部は、電源部に充電された動作電源によって動作する。

かかる構成によれば、変倍レンズおよび焦点レンズ駆動部が遠隔操作用の信号に基づいて制御されるので、ズームレンズに適用される制御システムに比して、廉価な制御システムが構築される。また、既存のカメラで、アイリス調整機構やフィルタ部を駆動する所定の駆動部に供給されていた動作電源の少なくとも一部を充電し、変倍レンズおよび焦点レンズ駆動部、受信部および制御部に動作電源として供給する電源部が備えられるので、遠隔操作による電動調整に際して、専用のカメラではなく既存のカメラを用いることができる。

また、本発明の第２の観点によれば、変倍レンズ群を移動する変倍レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、アイリス調整機構又はフィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムが提供される。本レンズ駆動システムは、変倍レンズ移動機構に接続されて変倍レンズ群を光軸方向に移動させる変倍レンズ駆動部と、変倍レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、変倍レンズ駆動部を制御するための制御信号を操作信号に基づいて生成する制御部と、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、レンズ装置の所定の駆動部は、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源によって動作し、変倍レンズ駆動部は、電源部に充電された動作電源によって動作する。

かかる構成によれば、既存のカメラで、アイリス調整機構やフィルタ部を駆動する所定の駆動部に供給されていた動作電源の少なくとも一部を充電し、変倍レンズ駆動部、受信部および制御部に動作電源として供給する電源部が備えられるので、遠隔操作による電動調整に際して、専用のカメラではなく既存のカメラを用いることができる。

また、本発明の第３の観点によれば、焦点レンズ群を移動する焦点レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、アイリス調整機構又はフィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムが提供される。本レンズ駆動システムは、焦点レンズ移動機構に接続されて焦点レンズ群を光軸方向に移動させる焦点レンズ駆動部と、焦点レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、焦点レンズ駆動部を制御するための制御信号を操作信号に基づいて生成する制御部と、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、レンズ装置の所定の駆動部は、カメラ本体からレンズ装置に供給される動作電源によって動作し、焦点レンズ駆動部は、電源部に充電された動作電源によって動作する。

かかる構成によれば、既存のカメラで、アイリス調整機構やフィルタ部を駆動する所定の駆動部に供給されていた動作電源の少なくとも一部を充電し、焦点レンズ駆動部、受信部および制御部に動作電源として供給する電源部が備えられるので、遠隔操作による電動調整に際して、専用のカメラではなく既存のカメラを用いることができる。

上記レンズ駆動システムは、レンズ装置に着脱自在に装着されるようにしてもよい。かかる構成によれば、レンズ駆動システムは、使用に際してレンズ装置に装着されて使用後には外されるので、他のカメラの設置作業に繰返し用いることができる。

上記レンズ駆動システムに供給される動作電源が所定の駆動部を介して電源部に供給されるようにしてもよい。かかる構成によれば、既存のカメラで所定の駆動部に供給されていた動作電源が所定の駆動部を介して電源部に供給されるので、電源部に比して所定の駆動部に対する電源供給が優先される。

本発明によれば、カメラから供給される動作電源を用いて、画角および／または焦点の遠隔操作による調整を可能とするレンズ駆動システムが提供される。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るバリフォーカルレンズが適用される監視カメラの一例を示す斜視図である。図１に示すように、監視カメラ２００、２００’は、ドーム状の外観を有し、基台２０２、ドーム２０４、ドーム２０４の内側で基台２０２に搭載されるカメラ本体７０、７０’、カメラ本体７０、７０’に装着されるレンズ１０、１０’を有する。バリフォーカルレンズ１０、１０’は、基台２０２に対する角度を可変（チルト回転）に、および／または、基台２０２に対して中心線を回転軸として回転可能（パン回転）に装着されうる。

図１に示すように、ドーム２０４の内側では、レンズ１０、１０’にカバー２０６が被せられうる。カバー２０６には、レンズ１０、１０’のチルト回転範囲に対応する開口２０７が設けられる。カバー２０６は、レンズ１０、１０’とともに、基台２０２に対して中心線を回転軸として回転可能に搭載されうる。レンズ１０、１０’を内包するドーム２０４は、レンズ１０、１０’の保護や撮影方向の隠蔽を目的として、少なくともレンズ１０、１０’の撮影範囲およびズームおよびフォーカスリング２３、３３を覆う所定位置に設けられる。

バリフォーカルレンズ１０、１０’の外周には、画角調整のためのズームリング２３と、焦点調整のためのフォーカスリング３３とが設けられる。ズームおよびフォーカスリング２３、３３は、バリフォーカルレンズ１０、１０’が備えるズームレンズ（群）２６（「変倍レンズ群」に相当する。）およびフォーカスレンズ（群）３６（「焦点レンズ群」に相当する。）の各々の位置に対応して、レンズ１０、１０’の鏡筒の後側（撮影者側）および前側（被写体側）に各々に設けられる。

図２は、本発明の実施形態に係るレンズ駆動システムの一部および当該システムが装着されるバリフォーカルレンズを示す分解斜視図、図３は、図２に示すバリフォーカルレンズを示す光軸沿いの断面図である。本実施形態に係るレンズ駆動システム１００、１００’は、ズーム駆動部１２０（「変倍レンズ駆動部」に相当する。）およびフォーカス駆動部１３０（「焦点レンズ駆動部」に相当する。）とともに、受信部１４０、電源部１５０、１５０’および制御部１６０など（図４、５参照）で構成され、バリフォーカルレンズ１０、１０’に装着される。

まず、バリフォーカルレンズ１０、１０’について説明する。バリフォーカルレンズ１０、１０’は、ズーム移動機構２０（「変倍レンズ移動機構」に相当する。）、フォーカス移動機構３０（「焦点レンズ移動機構」に相当する。）、両移動機構の間に設けられるアイリス調整機構４０などで構成される。図３に示すように、バリフォーカルレンズ１０、１０’は、固定筒２１、３１を備え、固定筒２１、３１の内部には、レンズ枠２２、３２が配置される。また、固定筒２１、３１の外周には、ズームおよびフォーカスリング２３、３３が配置される。

レンズ枠３２は、固定筒３１の内部で前側（被写体側）に配置され、フォーカスレンズ（群）３６を保持する。レンズ枠３２には、その周面から突出する係合ピン３４が装着される。一方、固定筒３１には、光軸Ｐ方向に直進溝３５が形成され、係合ピン３４が直進溝３５に係合することで、レンズ枠３２およびフォーカスリング３３が、直進溝３５にガイドされて光軸Ｐ方向に直進移動するように構成される。

レンズ枠２２は、固定筒２１の内部でレンズ枠３２の後側（撮影者側）に配置され、ズームレンズ（群）２６を保持する。レンズ枠２２には、その周面から突出する係合ピン２４が装着される。一方、固定筒２１には、光軸Ｐ方向に直進溝２５が形成され、係合ピン２４が直進溝２５に係合することで、レンズ枠２２およびズームリング２３が、直進溝２５にガイドされて光軸Ｐ方向に直進移動するように構成される。なお、図３には、ズームレンズ（群）２６およびフォーカスレンズ（群）３６が各々に単一のレンズとして構成される場合を示すが、かかる構成に限定されるものではない。

フォーカスリング３３は、レンズ枠３２が配置される部位において、固定筒３１の外周面に回転可能に配置される。フォーカスリング３３の内周面には、光軸Ｐに対して螺旋状にカム溝３７が形成される。レンズ枠３１に装着される係合ピン３４は、フォーカスリング３３のカム溝３７に係合する。よって、フォーカスリング３３を回転操作すると、フォーカスリング３３のカム溝３７と固定筒３１の直進溝３５との交差位置が光軸Ｐ方向に移動するとともに、その交差位置に従って係合ピン３４、レンズ枠３２およびフォーカスレンズ（群）３６が光軸Ｐ方向に移動する。このように、フォーカスリング３３を回転操作することで、フォーカスレンズ（群）３６の設定位置を調整して焦点が調整される。

ズームリング２３は、フォーカスリング３３の後側に配置され、固定筒２１の外周面に回転可能に配置される。また、ズームリング２３には、フォーカスリング３３側に延長部２９が設けられる。延長部２９では、フォーカスリング３３の外周を覆うようにズームリング２３の内径が拡大される。ズームリング２３の内周面には、光軸Ｐに対して螺旋状にカム溝２７が形成される。レンズ枠２１に装着される係合ピン２４は、ズームリング２３のカム溝２７に係合する。

よって、ズームリング２３を回転操作すると、ズームリング２３のカム溝２７と固定筒２１の直進溝２５との交差位置が光軸Ｐ方向に移動するとともに、その交差位置に従って係合ピン２４、レンズ枠２１およびズームレンズ（群）２６が光軸Ｐ方向に移動する。このように、ズームリング２３を回転操作することで、ズームレンズ（群）２６の設定位置を調整して画角が調整される。

なお、上記の構成では、固定筒２１、３１に直進溝２５、３５を設け、ズームおよびフォーカスリング２３、３３に螺旋状のカム溝２７、３７を設けているが、固定筒２１、３１に螺旋状のカム溝２７、３７を設け、ズームまたはフォーカリング２３、３３に直線状のカム溝２７、３７を設けるようにしてもよい。また、固定筒２１、３１とズームまたはフォーカスリング２３、３３の双方に螺旋状のカム溝２７、３７を設けるようにしてもよい。

フォーカスリング３３の前側の端部には、例えばギヤ部３８などの接続部が外周上に設けられ、ギヤ部３８が回転することで、フォーカスリング３３が回転される。また、ズームリング２３の前側の端部にも、ギヤ部２８などの接続部が外周上に設けられ、ギヤ部２８が回転することで、ズームリング２３が回転される。

アイリス調整機構４０は、ズーム移動機構２０とフォーカス移動機構３０との間に介装され、絞り調整を行う開閉部（不図示）を内部に有する絞り枠４２と、絞り枠４２を駆動する機構などで構成される。また、アイリス駆動部５０、５０’では、レンズ１０、１０’からカメラ本体７０、７０’に出力する映像信号の明るさを適切にするために、カメラ本体７０、７０’から入力された駆動電圧に応じて、絞り枠４２が駆動される。

以下、アイリス駆動部５０、５０’について、図４、５を参照することにより説明する。アイリス駆動部５０、５０’は、レンズ１０、１０’側のコネクタ端子１２に接続されており、アイリス制御コネクタ５８およびカメラ本体７０、７０’側に設けられたコネクタ端子７２を介してカメラ本体７０、７０’に接続される。ここで、アイリス制御コネクタ５８は、電源供給線および接地線を含む。アイリス駆動部５０、５０’は、カメラ本体７０、７０’から電源線を介して動作電源（駆動電圧）を供給される。なお、アイリス制御コネクタ５８を介して供給されるアイリス用の動作電源は、通常、０〜４Ｖ、２０〜２５ｍＡ程度の出力を有する。

アイリス駆動部５０、５０’には、アイリス駆動用のモータ５２と、モータ５２を駆動するモータ駆動部５４とが備えられる。モータ駆動部５４は、レンズ１０、１０’側のコネクタ端子１２を介して、アイリス制御コネクタ５８の電源線および接地線に接続され、電源線から動作電源（駆動電圧）を供給されるように構成される。なお、モータ駆動部５４には、絞り枠４２が完全に閉鎖されていない限り、その状態を維持するための所定の駆動電圧が供給されている。

固定筒２１の後側には、レンズ１０、１０’をカメラ本体７０、７０’などに交換可能に装着するための装着枠６０が設けられる。装着枠６０は、略円筒状に形成され、後端に円環状の装着部６２を備える。装着部６２は、外周面上にネジ部６３が形成され、カメラ本体７０、７０’側の装着部（不図示）に形成されたネジ部に係合されることで、レンズ１０、１０’をカメラ本体７０、７０’などに交換可能に装着する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。

本システム１００は、例えば三又形式の専用コネクタ１７０などを介してレンズ１０とカメラ本体７０との間に接続されており、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０、受信部１４０、電源部１５０および制御部１６０などで構成される。専用コネクタ１７０は、アイリス制御コネクタ５８と同様に、電源線（＋Ｖ）および接地線（ＧＮＤ）を含む。

まず、本実施形態に係るレンズ駆動システム１００に備えられるズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０について説明する。なお、両駆動部は、互いに同様な構成を備えるものであるので、以下では、特にズーム駆動部１２０について説明する。

図２に示すように、ズーム駆動部１２０は、ズーム移動機構２０に駆動力を供給するモータ１２２、モータ１２２の駆動力をズームリング２３に伝達する駆動ギヤ１２４などで構成される。なお、図４では、各駆動部１２０、１３０は、各駆動部を構成するモータ１２２、１３２および各モータ駆動部１２８、１３８として模式的に示される。ここで、モータ１２２としては、例えば直流モータなどが適用されるが、かかる場合に限定されるものではない。ズーム駆動部１２０は、駆動ギヤ１２４がズームリング２３の外周に設けられた、例えばギヤ部２８などの接続部に噛合うように、取付部材１８０を介してレンズ１０の取付部（不図示）に着脱自在に装着される。駆動ギヤ１２４は、モータ１２２の軸１２３に固着されるギヤ軸１２５を備え、モータ軸１２３の回転力がギヤ軸１２５を介して駆動ギヤ１２４に伝達されることで、駆動ギヤ１２４が回転する。

ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０は、後述する制御部１６０により制御される。ここで、バリフォーカルレンズ１０は、図２に示すように、ズームおよびフォーカスリング２３、３３のギヤ部２８、３８が駆動ギヤ１２４、１３４に各々に噛合し、ズームおよびフォーカスリング２３、３３を回転可能なように、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０に接続される。よって、制御部１６０を介してズーム駆動部１２０のモータ１２２に駆動電圧が供給されると、モータ１２２が作動することで、駆動ギヤ１２４およびギヤ部２８を介してズームリング２３に駆動力が伝達され、ズームリング２３が回転する。これにより、ズームリング２３の回転運動がズーム移動機構２０を介してズームレンズ（群）２６の直進運動に変換されることで、ズームが電動で調整可能となる。

つぎに、レンズ駆動システム１００に備えられる受信部１４０について説明する。受信部１４０は、例えば赤外線や微弱電波など、リモコン装置などから送信される遠隔操作用の信号（Ｒ＿ＣＴＬ）を受信する。例えば、遠隔操作用の信号として赤外線が用いられる場合、受信部１４０は、受光した赤外線を電気信号に変換する受光素子、変換された電気信号を制御部１６０に出力する出力回路などで構成される。なお、ドーム型監視カメラの場合、受信部１４０への操作信号の入力がドーム２０４により遮蔽されることがないように、ドーム２０４の材質や構造形式を選定するなど、必要な措置が図られる。

ここで、受光素子としては、赤外線の熱作用を利用する、例えば、熱膨張型、焦電型、熱電対型、抵抗型などの熱型素子や、赤外線が波長によって定まるエネルギーの塊（光量子または光子、フォトン）として作用する、例えば、光電管型、光導電型、接合型などの量子型素子が適用される。受光素子は、赤外線エネルギーを熱として吸収し、それに伴う温度上昇により表面電荷や熱起電力、電気抵抗の変化が現われる現象を利用する。

つぎに、レンズ駆動システム１００に備えられる電源部１５０について説明する。電源部１５０は、充電池で構成されており、専用コネクタ１７０の電源線および接地線を介してレンズ１０のモータ駆動部５４とともに、本システム１００の制御部１６０に接続される。電源部１５０は、カメラ本体７０からアイリス駆動部５０などに供給される動作電源の少なくとも一部を充電し、必要に応じて制御部１６０を介して、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０や受信部１４０に動作電源として供給する。

ここで、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０や制御部１６０などの動作電源としては、３Ｖ程度の出力が必要とされる一方で、アイリス用の動作電源としては、０〜４Ｖ程度の出力が要求される。しかし、画角および焦点の調整に際しては、アイリスの駆動と同時にズームおよびフォーカスの駆動制御が必要となる場合があり、その場合には双方の駆動のために十分な動作電源を供給することができない。また、動作電源の供給に際して、予め長時間の充電が必要とされる場合には、電源部１５０の充電がシステム１００の動作に必要とされる所定の基準値に達するまではズームおよびフォーカスの駆動制御が不能となるので、設置作業自体が遅延する。

このため、電源部１５０は、充電効率の高い、例えば二次電池やスーパキャパシタなどの充電池として構成される。なお、スーパキャパシタとは、電気二重層と呼ばれる固体と液体との界面に正負の電荷が蓄えられることを利用したエネルギー蓄積・供給デバイスであって、充放電の反復性、急速な充放電などの特徴を有する。電源部１５０が充電池として構成されることで、アイリスの駆動に用いられていない余剰出力を蓄積し、ズームおよびフォーカスの駆動制御に用いることが可能となる。

つぎに、レンズ駆動システム１００に備えられる制御部１６０について説明する。制御部１６０は、例えばコントローラなどの制御装置で構成されており、電源部１５０とともに、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０や受信部１４０に接続される。制御部１６０は、必要に応じて、電源部１５０から供給された動作電源を、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０や受信部１４０に動作電源として供給する。制御部１６０は、受信部１４０から入力された遠隔操作用の操作信号（Ｒ＿ＣＴＬ）に応じて、第１および第２モータ駆動部１２８、１３８を制御する制御信号（Ｚ＿ＣＴＬ、Ｆ＿ＣＴＬ）を生成し、各モータ駆動部１２８、１３８に出力する。第１および第２モータ駆動部１２８、１３８は、制御部１６０から入力された制御信号に応じて、モータ１２２、１３２の回転方向や回転速度を決定し、モータ１２２、１３２を回転させる駆動電圧を発生する。

なお、図４には、電源部１５０から供給される動作電源が制御部１６０を介して各駆動部１２０、１３０などに供給される場合が示されているが、制御部１６０を介さずに各駆動部１２０、１３０などに直接供給されるようにしてもよい。

以下、本実施形態に係るレンズ駆動システム１００を備えた監視カメラ２００の設置手順について説明する。設置に際して、本システム１００がレンズ１０に装着された状態で、監視カメラ２００が店舗の天井や壁面などに設置され、レンズ１０の光軸Ｐが所定方向に設定される。そして、本システム１００の電源部１５０が専用コネクタ１７０を介してレンズ１０およびカメラ本体７０側のコネクタ端子１２、７２に接続された状態で、カメラ本体７０への電源供給がなされると、アイリス駆動部５０とともに、電源部１５０に対して動作電源の供給が開始される。

また、本システム１００のズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０（駆動ギヤ１２４、１３４）は、レンズ１０側のズームおよびフォーカス移動機構２０、３０の接続部（ギヤ部２８、３８）に接続されている。なお、ドーム型監視カメラの場合、ドーム装着による光路長の変化を予め考慮して、この時点でドーム２０４がカメラ本体７０側に装着されている。

カメラ本体７０から供給される動作電源は、アイリスの駆動に用いられる部分がアイリス駆動部５０に供給され、アイリスの駆動に用いられない部分（余剰出力）が電源部１５０に充電される。

本システム１００では、電源部１５０の充電が所定の基準値に達すると、ズーム及びフォーカス駆動部１２０、１３０、受信部１４０や制御部１６０に動作電源が供給され、システム１００のレンズ駆動動作が開始される。すなわち、受信部１４０では、リモコン装置からの操作信号（Ｒ＿ＣＴＬ）が受信され、制御部１６０では、操作信号（Ｒ＿ＣＴＬ）に応じて、各モータ駆動部１２８、１３８を制御する制御信号（Ｚ＿ＣＴＬ、Ｆ＿ＣＴＬ）が生成され、各モータ駆動部１２８、１３８に出力される。第１および第２モータ駆動部１２８、１３８では、制御信号に応じて、モータ１２２、１３２を駆動する駆動電圧が発生し、モータ１２２、１３２に出力される。これにより、モータ１２２、１３２ではモータ軸１２３、１３３の回転に応じて、ギヤ軸１２４、１３４およびギヤ部２８、３８の回転運動がズームおよびフォーカスレンズ（群）２６、３６の直進運動に変換されることで、画角および焦点の電動調整が可能となる。

以上、説明したように本実施形態によれば、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０が遠隔操作用の信号に基づいて制御されるので、ズームレンズに適用される制御システムに比して、廉価な制御システムが構築される。また、既存のカメラでアイリス駆動部５０に供給されていた動作電源の少なくとも一部を充電し、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０、受信部１４０および制御部１６０に動作電源として供給する電源部１５０が備えられるので、遠隔操作による電動調整に際して、専用のカメラではなく既存のカメラを用いることができる。

なお、本システム１００には、電源部１５０の充電状況を表示する、例えばＬＥＤなどで構成される表示部１５２が設けられるようにしてもよい。表示部１５２は、充電状況を段階的に示す複数のＬＥＤや、充電状況を点滅時間の変化により示すＬＥＤなどにより構成されるようにしてもよい。表示部１５２を用いて電源部１５０の充電状況が把握されるので、リモコン装置の操作者は、遠隔操作の可能性を確認することができる。

また、システム１００は、レンズ１０に着脱自在に装着されるようにしてもよい。この場合、設置の完了に際して、専用コネクタ１７０がレンズ１０およびカメラ本体７０側のコネクタ端子１２、７２から外され、本システム１００がレンズ１０から外されることで、専用コネクタ１７０の代わりに、アイリス制御コネクタ５８を介してレンズ１０とカメラ本体７０とが接続される。なお、ドーム型監視カメラの場合、専用コネクタ１７０を外す前にドーム２０４が外され、アイリス制御コネクタ５８に交換された後にドーム２０４が再び装着される。

これにより、調整された画角および焦点は、遠隔操作用の信号を用いて変更することが不能となるとともに、カメラ本体７０からの動作電源がアイリス駆動部５０などにのみ供給されるようになる。また、本システム１００は、レンズ１０に対して着脱自在に装着されるので、他のカメラの設置作業に繰返し用いることができる。

ここで、設置の完了後に、画角および焦点を再び調整する場合には、本システム１００がレンズ１０に装着された状態で、電源部１５０が専用コネクタ１７０を介してレンズ１０およびカメラ本体７０側のコネクタ端子１２、７２に接続され、設置時と同様の設置手順が繰返される。なお、ドーム型監視カメラの場合、本システム１００の装着のために、装着前にドーム２０４が外される。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るレンズ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。なお、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同様な構成要素についての重複説明は省略する。

本システム１００’は、専用コネクタ１７０’などを介してレンズ１０’に電気的に接続されており、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０、受信部１４０、電源部１５０’および制御部１６０などで構成される。専用コネクタ１７０’は、電源線および接地線を含む。

本実施形態に係るレンズ駆動システム１００’に備えられる電源部１５０’について説明する。電源部１５０’は、充電池で構成されており、専用コネクタ１７０’の電源線および接地線を介してレンズ１０’のアイリス駆動部５０’とともに、本システム１００’の制御部１６０に接続される。なお、レンズ１０’のアイリス駆動部５０’は、同時にアイリス制御コネクタ５８を介してカメラ本体７０’に接続される。電源部１５０’は、カメラ本体７０’からアイリス駆動部５０’などに供給された動作電源の少なくとも一部を充電し、必要に応じて制御部１６０を介して、ズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０や受信部１４０に動作電源として供給する。

以下、本実施形態に係るレンズ駆動システム１００’を備えた監視カメラ２００’の設置手順について説明する。設置に際して、本システム１００’がレンズ１０’に装着された状態で、監視カメラ２００’が店舗の天井や壁面などに設置され、レンズ１０’の光軸Ｐが所定方向に設定される。そして、本システム１００’の電源部１５０’が専用コネクタ１７０’を介してレンズ１０’側のコネクタ端子１４に接続された状態で、カメラ本体７０’への電源供給がなされると、アイリス駆動部５０’とともに、アイリス駆動部５０’を介して電源部１５０’に対して動作電源の供給が開始される。

また、本システム１００’のズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０（駆動ギヤ１２４、１３４）がレンズ１０’側のズームおよびフォーカス移動機構１２０、１３０の接続部（ギヤ部２８、３８）に接続されている。なお、ドーム型監視カメラの場合、ドーム装着による光路長の変化を予め考慮して、この時点でドーム２０４がカメラ本体７０’側に装着されている。

カメラ本体７０’から供給される動作電源は、アイリスの駆動に用いられる部分がアイリス駆動部５０’に供給され、アイリスの駆動に用いられない部分（余剰出力）が電源部１５０’に充電される。ここで、本システム１００’では、図４に示すように、カメラ本体７０’からレンズ１０’に供給される動作電源の一部がバイパスされて電源部１５０’に供給される代わりに、レンズ１０’に供給された後に電源部１５０’に供給されるので、レンズ１０’に対する電源供給が優先される。

以上、説明したように本実施形態によれば、既存のカメラでアイリス駆動部５０’に供給されていた動作電源がアイリス駆動部５０’を介して電源部１５０’に供給されるので、電源部１５０’に比してアイリス駆動部５０’に対する電源供給が優先される。

また、レンズ駆動システムは、レンズ装置に着脱自在に装着されるようにしてもよい。この場合、設置の完了に際して、専用コネクタ１７０’がレンズ１０’側のコネクタ端子１４から外され、本システム１００’がレンズ１０’から外されることで、レンズ１０’は、アイリス制御コネクタ５８を介してカメラ本体７０’とのみ接続される。なお、ドーム型監視カメラの場合、専用コネクタ１７０’を外す前にドーム２０４が外され、専用コネクタ１７０’が外された後にドーム２０４が再び装着される。

これにより、調整された画角および焦点は、遠隔操作用の信号を用いて変更することが不能となるとともに、カメラ本体７０’からの動作電源がアイリス駆動部５０’などにのみ供給されるようになる。また、本システム１００’は、レンズ１０’に対して着脱自在に装着されるので、他のカメラの設置作業に繰返し用いることができる。

ここで、設置の完了後に、画角および焦点を再び調整する場合には、本システム１００’がレンズ１０’に装着された状態で、電源部１５０’が専用コネクタ１７０’を介してレンズ１０’側のコネクタ端子１４に接続され、設置時と同様の設置手順が繰返される。なお、ドーム型監視カメラの場合、本システム１００’の装着のために、装着前にドーム２０４が外される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の実施形態では、レンズ１０、１０’がズームおよびフォーカス移動機構２０、３０を備え、対応するレンズ駆動システム１００、１００’がズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０を備える場合が説明された。しかしながら、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、レンズ１０、１０’がズームおよびフォーカス移動機構２０、３０のいずれかを備え、対応するレンズ駆動システム１００、１００’がズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０のいずれかを備える場合においても、同様に適用可能なものである。

また、前述の説明では、レンズ１０、１０’がバリフォーカルレンズである場合の実施形態が例示されているが、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではない。すなわち、本発明は、レンズ１０、１０’が、例えば、画角が固定で焦点調整のみを要する固定焦点レンズや画角および焦点調整を要するズームレンズに適用される場合においても、同様に適用可能なものである。

また、前述の説明では、レンズ駆動システム１００、１００’がズームおよびフォーカス駆動部１２０、１３０、受信部１４０、電源部１５０、１５０’および制御部１６０などを有する場合が説明された。しかしながら、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば受信部１４０や制御部１６０など上記構成要素の一部が、本システム１００、１００’の代わりにレンズ１０、１０’側またはカメラ本体７０、７０’側に備えられるような場合においても、同様に適用可能なものである。

また、前述の説明では、アイリス駆動部５０、５０’に供給される動作電源の一部が本システム１００、１００’に供給される場合の実施形態が例示されているが、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではない。すなわち、本発明は、アイリス駆動部５０、５０’の代わりに、例えば赤外線遮断フィルタ駆動部に供給される動作電源の一部が本システム１００、１００’に供給される場合においても、同様に適用可能なものである。

また、前述の説明では、レンズ駆動システム１００、１００’がドーム型監視カメラに適用される場合の実施形態が例示されているが、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではない。すなわち、本発明は、ドーム型に限定されない各種監視カメラ、または監視カメラ以外のカメラ装置においても、同様に適用可能なものである。

また、前述の説明では、ズームおよびフォーカスレンズ駆動部１２０、１３０の駆動力がギヤ機構を介してズームおよびフォーカス移動機構２０、３０に伝達される場合の実施形態が例示されているが、本発明の適用対象は、かかる場合に限定されるものではない。すなわち、本発明は、ギヤ機構の代わりに、例えばベルト機構などを介する場合においても、同様に適用可能なものである。

本発明の実施形態に係るバリフォーカルレンズが適用される監視カメラの一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るレンズ駆動システムの一部および当該システムが装着されるバリフォーカルレンズを示す分解斜視図である。 図２に示すバリフォーカルレンズを示す光軸沿いの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るレンズ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るレンズ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１０、１０’ バリフォーカルレンズ
２０ ズーム移動機構
３０ フォーカス移動機構
４０ アイリス調整機構
５０、５０’ アイリス駆動部
７０、７０’ カメラ本体
１００、１００’ レンズ駆動システム
１２０ ズーム駆動部
１３０ フォーカス駆動部
１４０ 受信部
１５０、１５０’ 電源部
１６０ 制御部
１７０、１７０’ 専用コネクタ
２００、２００’ 監視カメラ

Claims (5)

1. 変倍レンズ群を移動する変倍レンズ移動機構と、焦点レンズ群を移動する焦点レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、前記アイリス調整機構又は前記フィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムであって、
   前記変倍レンズ移動機構に接続されて前記変倍レンズ群を光軸方向に移動させる変倍レンズ駆動部と、
   前記焦点レンズ移動機構に接続されて前記焦点レンズ群を光軸方向に移動させる焦点レンズ駆動部と、
   前記変倍レンズ駆動部および前記焦点レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、
   前記変倍レンズ駆動部および前記焦点レンズ駆動部を制御するための制御信号を前記操作信号に基づいて生成する制御部と、
   前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、
   前記レンズ装置の前記所定の駆動部は、前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源によって動作し、
   前記変倍レンズ駆動部と前記焦点レンズ駆動部は、前記電源部に充電された動作電源によって動作することを特徴とする、レンズ駆動システム。
2. 変倍レンズ群を移動する変倍レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、前記アイリス調整機構又は前記フィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムであって、
   前記変倍レンズ移動機構に接続されて前記変倍レンズ群を光軸方向に移動させる変倍レンズ駆動部と、
   前記変倍レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、
   前記変倍レンズ駆動部を制御するための制御信号を前記操作信号に基づいて生成する制御部と、
   前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、
   前記レンズ装置の前記所定の駆動部は、前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源によって動作し、
   前記変倍レンズ駆動部は、前記電源部に充電された動作電源によって動作することを特徴とする、レンズ駆動システム。
3. 焦点レンズ群を移動する焦点レンズ移動機構と、絞りを調整するアイリス調整機構又は赤外線を遮断するフィルタ部と、前記アイリス調整機構又は前記フィルタ部を駆動する所定の駆動部と、を有し、監視カメラのカメラ本体に取り付けられるレンズ装置に装着されるレンズ駆動システムであって、
   前記焦点レンズ移動機構に接続されて前記焦点レンズ群を光軸方向に移動させる焦点レンズ駆動部と、
   前記焦点レンズ駆動部を遠隔操作するための操作信号を受信する受信部と、
   前記焦点レンズ駆動部を制御するための制御信号を前記操作信号に基づいて生成する制御部と、
   前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源の少なくとも一部を充電する電源部と、を備え、
   前記レンズ装置の前記所定の駆動部は、前記カメラ本体から前記レンズ装置に供給される動作電源によって動作し、
   前記焦点レンズ駆動部は、前記電源部に充電された動作電源によって動作することを特徴とする、レンズ駆動システム。
4. 前記レンズ駆動システムは、前記レンズ装置に着脱自在に装着されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ駆動システム。
5. 前記レンズ駆動システムに供給される動作電源が前記所定の駆動部を介して前記電源部に供給されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ駆動システム。

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