JP4954625B2 - 監視カメラ - Google Patents

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本発明は、監視カメラに関し、例えば、電動雲台、カメラハウジング、撮像素子や放熱フィンを含むカメラモジュール等によって構成される主に屋外向けの電動雲台カメラ装置、または、EM−CCD(Electron Multiplying-Charge Coupled Device)カメラを搭載する密閉型カメラハウジングに関するものである。
従来、電動雲台カメラ装置において、冷却の必要がある撮像素子を搭載したカメラモジュールにおいて、撮像素子冷却用のペルチェ素子の放熱部は、上記カメラモジュールの筐体部に接触させることのみの放熱構造であった(文献公知発明に係るものではない)。
また、従来、EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングにおいては、消費電力と占有体積の多いカメラ電源をカメラハウジング外に設置し、更にEM−CCDカメラを基板むき出しの状態でカメラハウジングに入れることで、カメラハウジング内の温度上昇を抑えると共に、EM−CCDカメラ周辺への熱の篭りを対策していた。
なお、監視カメラの公知文献としては、筺体内にケースを備え、このケースに少なくともカメラとレンズを収納し、ケースにガス導入口を備え、ガス導入口に配管を接続し、配管よりケース内に冷却ガスを流入することで、ケース内部を冷却する技術が、特許文献1に開示されている。
また、カメラ筺体内のプリント基板上部に小型ブロアファンを備え、筺体下面または筺体側面下部に設けた吸気口から冷却風を取り入れ撮像素子やプリント基板上に実装している電子部品の熱を冷却風が吸収することによって温められた冷却風を小型ブロアファンが吸気した方向に対し直交する方向(筺体の前面、後面、右側面または左側面)の内、一方向へ排気することで冷却する技術が、特許文献2に開示されている。
また、カメラ筺体内の撮像素子に冷却用に取り付けたペルチェ素子とファンを連動させることにより冷却する技術が、特許文献3に開示されている。
また、カメラ筺体内に送風パイプと吸風パイプを設け、筺体内に風を送り込み循環させることで冷却する技術が、特許文献4に開示されている。
また、他にも、カメラケースが円筒形で内外面が中空の二重構造となっており中に冷却水を循環させて内部の温度上昇を防ぐ水冷式の技術が特許文献5に開示され、さらに、水の代わりに油を用いて冷却する冷却式の技術が、特許文献6に開示されている。
特開2005−084367号公報 特開2006−295855号公報 特開平11−284889号公報 特開平10−093847号公報 特開2004−266474号公報 特開2000−324371号公報
しかしながら、撮像素子冷却用のペルチェ素子の放熱部を、上記カメラモジュールの筐体部に接触させることのみの放熱構造では、放熱効果が充分とはいえず、冷却の必要がある撮像素子の内部温度を低温に維持することが困難である。
冷却の必要がある撮像素子として、特に高感度撮像素子を使用する電動雲台カメラ装置においては、高感度撮像素子の性能を最大限に引き出すため、外気温度が比較的に高い環境においても高感度撮像素子の温度を十分に低温に保つようにすることが望まれる。
また、EM−CCDカメラは、その機能上別体のカメラ電源が必要であり、カメラハウジング内にEM−CCDカメラと一緒に搭載するのが望ましいが、消費電カが高く発熱も多い。その上、EM−CCDカメラのCCDが熱による悪影響を受け易い為、外気を導入できない密閉型カメラハウジングでの使用は難しい。
なお、特許文献1では、ケース内部のカメラやレンズを冷却することはできるが、そのために、筺体内にケースを備えるためのスペースを確保しなければならないので筺体(カメラハウジング)が大型にならざるを得ず、また、ケース内に冷却ガスを流入するために、ガス導入口を備えてガス配管を接続するだけでなく、冷却ガスを流入する作業を必要とするため、面倒である課題がある。
本発明の目的は、カメラハウジング内部で発生する熱を低温に維持することが簡単に実現可能な監視カメラを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、カメラを、撮像方向を前方、その反対方向を後方とするカメラハウジング内部に備える監視カメラであって、前記カメラハウジング内部の後方の空気を吸引し前方へと排出する第一のファンを前記カメラの後部に備え、前記第一のファンにより前記カメラハウジング内部の前方に排出された風を吸引し、前記カメラを通過させて排出する第二のファンを前記カメラに備え、前記カメラに電力を供給する電源を備え、一方の端部が前記電源に固定され、他方の端部が前記第一のファンに固定される電源金具を備えることを特徴とする。
本発明によれば、カメラハウジング内部で発生する熱を低温に維持することが簡単に実現可能な監視カメラを得ることができる。
したがって、冷却の必要がある撮像素子として特に高感度撮像素子を使用する電動雲台カメラ装置においてはその高感度撮像素子の性能を最大限に引き出すことができるため、低照度下でも良好な監視画像が得られるような電動雲台カメラ装置を得ることができる。
また、本発明によって、カメラハウジング内の熱が1ヶ所に篭ることなく分散されるので、EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングにおいてはカメラ電源を一緒に設置した状態でも、EM−CCDカメラのCCD付近温度は性能維持可能なものとなる。
さらに、カメラ電源から発生した熱を直接前面ガラスに当てることで結露防止効果があり、デフロスタが不要となり、カメラハウジング内の発熱部品を減らすことが可能となる。
本発明は監視カメラであるが、実施例1として電動雲台カメラ装置である場合、実施例2としてEM−CCDカメラ搭載の密閉型カメラハウジングである場合について、以下説明する。
図1は、電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの主要部分の分解斜視図を示す。101は撮像素子(以下、CCDという)、102は光学フィルタ切換え用のアクチェータ、103はCCD固定用のCCDブロック、104は絶縁シート、105はCCD駆動回路などが実装されたセンサー基板、106はCCD101の放熱用の放熱フィン、107は空気の循環を促すフィンカバー、108はフィンカバー107とファンダクト109の密着のためのダクトパッキン、109はファン111の風量を集中させて強力にするファンダクト、110はファン111の固定及び空気の循環を促すファンベース、111はCCD101空冷用のファンである。
CCD101をCCDブロック103にねじ止めし、光学フィルタ切換え用のアクチェータもCCDブロック103にねじ止めする。CCDブロック103と放熱フィン106の間に、絶縁シート104,センサー基板105を挟んでねじ止めする。放熱フィン106にフィンカバー107をねじ止めする。フィンカバー107とファンベース110の間に、ダクトパッキン108,ファンダクト109を挟んで、ファンベース110と放熱フィン106との間でねじ止めする。ファンベース110の反対面にCCD101空冷用のファン111をねじ止めする。
CCD101には冷却用ペルチェ素子及びサーミスタが既に内蔵されているものを採用し、これをセンサー基板105に搭載されている制御回路によりCCD内部温度を一定の低温に保つ。この時内蔵されているペルチェ素子の放熱部がCCD101の背面部であり、CCD101で発生する熱で非常に高温となる。このCCD101の背面部に放熱フィン106を密着させ、CCD101背面の熱を放熱フィン106に伝導させる。この時CCD101と放熱フィン106との密着面には伝熱用シリコーンコンパウンドを塗布し、熱伝導を促進させる。
CCD101の内部温度を低温に維持するには放熱フィン106に溜まった熱を空気に効率良く放射させる必要があり、これをファン111による空冷により実現する。ただし、ファン111から吹き出す風はファンダクト109,ダクトパッキン108及びフィンカバー107により吹き出し口の大きさを小さくして、より風量が増大した状態でフィン106に吹き当たる構造としている。
図2A,図2B,図2C,図2D,図2Eは、電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの平面図,正面図,底面図,左側面図,右側面図を示す。112は図1の主要部分及びその他のカメラ構成部品全体を覆うカメラカバー、113はカメラハウジング内の空気の循環を促すウインドガイド、114はカメラモジュールの信号処理が実装されたメイン基板、115はズームレンズ、116はレンズ制御及びヒータガラス、ヒーターなどの制御回路が実装されたレンズ制御基板、117はカメラハウジング内部で空気の循環を促す制風板である。
図1に示した主要部分及びズームレンズ115がカメラカバー112で覆われており、カメラカバー112の上部には、カメラモジュールの映像信号処理系の回路が実装されたメイン基板114及び、ズームレンズやワイパー、ヒーター類の制御回路が実装されたレンズ制御基板116が固定された構成となっている。さらにカメラカバー112には、ウインドガイド113、制風板117及びファンベース110が実装され特殊な形状となっている。これは本カメラモジュールを本実施例1の電動雲台カメラ装置のカメラハウジングに実装したときに、放熱フィン106に吹き当たって高温となるファン111の風、カメラハウジング内部を内面に沿って広範囲で循環させる構造とするためである。
図3は、図2で示すカメラモジュールが、電動雲台カメラ装置のカメラハウジング内部に実装された状態を示すカメラハウジング断面による平面図である。118はカメラハウジングである。
図3中の実線矢印と破線矢印は、ファン111を回転させた時のカメラハウジング118内部の空気の対流の様子を表すものである。高温となった空気は広範囲にわたりカメラハウジング118の内面に沿って循環されることで、放熱効率を最大限に向上させている。
この結果、カメラハウジング内部で発生する熱を低温に維持することができ、高感度撮像素子を使用しても高感度撮像素子から発生する熱を低温に維持し、高感度撮像素子の性能を最大限に引き出すことができるため、低照度下でも良好な監視画像が得られるような電動雲台カメラ装置を得ることができる。
図4A,図4B,図4Cは、EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングの平面図、カメラハウジング断面による正面図、左側面図を示す。201はEM−CCDカメラ、202はレンズ、203はカメラハウジング、204はファン、205はカメラ電源、206はアルミニウム製のカメラ電源金具、207は吐出しファン、208は前面ガラスである。
密閉型カメラハウジングは、カメラハウジング203内に、EM−CCDカメラ201とレンズ202の他にカメラ電源205を一緒に搭載している。カメラ電源205はその端部にカメラ電源金具206を固定し、カメラ電源金具206にファン204を固定している。また吐出しファン207をEM−CCDカメラ201への空気の吸入と反対側に固定している。またカメラハウジング203の前面に前面ガラス208を固定している。
図5は、図4Bの右半分の拡大図であり、カメラ電源205から発生する熱がカメラハウジング203の前方に流出する様子を示す。図6は、図4Aの拡大図であり、カメラ電源205から発生する熱がカメラハウジング203内部を循環する様子を示す。
図5に示すように、カメラ電源205から発生する熱はアルミニウム製のカメラ電源金具206を介してファン204に伝わり、ファン204の回転に伴う排気となってカメラハウジング203の前方に流出する。
図6に示すように、ファン204からの排気は、EM−CCDカメラ201への吸入とレンズ202の前面方向に分散され、EM−CCDカメラ201へ吸入された空気は反対側に固定の吐出しファン207より排出され、レンズ202の前面方向へ分散された空気は前面ガラス208に当たり前面ガラス208の内面に沿って流れる。吐出しファン207より排出された空気と前面ガラス208の内面に沿って流れた空気は、循環してファン204の後方に戻され、ファン204により再び循環される。
その結果、カメラハウジング203内の熱が1ヶ所に篭ることなく分散されるので、EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングにおいてはカメラ電源を一緒に搭載した状態でも、EM−CCDカメラのCCD付近温度は性能維持可能なものとなり、EM−CCDカメラを基板むき出しの状態で使用しなくてすむ。さらに、カメラ電源から発生した熱を直接前面ガラスに当てることで結露防止効果があり、デフロスタが不要となり、カメラハウジング内の発熱部品を減らすことが可能となる。
電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの主要部分の分解斜視図を示す。 電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの平面図を示す。 電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの正面図を示す。 電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの底面図を示す。 電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの左側面図を示す。 電動雲台カメラ装置におけるカメラモジュールの右側面図を示す。 図2で示すカメラモジュールが、電動雲台カメラ装置のカメラハウジング内部に実装された状態を示すカメラハウジング断面による平面図である。 EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングの平面図を示す。 EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングのカメラハウジング断面による正面図を示す。 EM−CCDカメラを搭載する密閉型カメラハウジングの左側面図である。 図4Bの右半分の拡大図であり、カメラ電源から発生する熱がカメラハウジングの前方に流出する様子を示す。 図4Aの拡大図であり、カメラ電源から発生する熱がカメラハウジング内を循環する様子を示す。
符号の説明
101:CCD、102:アクチェータ、103:CCDブロック、104:絶縁シート、105:センサー基板、106:放熱フィン、107:フィンカバー、108:ダクトパッキン、109:ファンダクト、110:ファンベース、111:ファン、112:カメラカバー、113:ウインドガイド、114:メイン基板、115:ズームレンズ、116:レンズ制御基板、117:制風板、118:カメラハウジング、201: EM−CCDカメラ、202:レンズ、203:カメラハウジング、204:ファン、205:カメラ用電源、206:カメラ電源用金具、207:吐出しファン、208:前面ガラス。

Claims (1)

  1. カメラを、撮像方向を前方、その反対方向を後方とするカメラハウジング内部に備える監視カメラであって、
    前記カメラハウジング内部の後方の空気を吸引し前方へと排出する第一のファンを前記カメラの後部に備え、
    前記第一のファンにより前記カメラハウジング内部の前方に排出された風を吸引し、前記カメラを通過させて排出する第二のファンを前記カメラに備え、
    前記カメラに電力を供給する電源を備え、
    一方の端部が前記電源に固定され、他方の端部が前記第一のファンに固定される電源金具を備えることを特徴とする監視カメラ。
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