JP6441459B2 - カメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラ - Google Patents

Description

本発明は、カメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラに関し、特に、カメラを覆った状態で撮像が可能なカメラ用ドームカバー及びそのカバー付きカメラに関する。

従来より、撮像方向を変えることができるパンチルトカメラが知られている。パンチルトカメラは、防塵、防滴、及び故障を防ぐ観点より、ドームカバー（カメラ用ドームカバー）で覆われることがある。

カメラ用ドームカバーは、パンチルトカメラの撮像の障害にならないように透明又は被写体からの光を通すような材料により製造されていることが多い。また、カメラ用ドームカバーの形状は様々な形状が提案されている。しかし、カメラ用ドームカバーの形状によっては、パンチルトカメラが取得する画像にボケ等の劣化が発生する場合がある。これまでに、このような画像の劣化を抑制することを目的とした技術が提案されている。

例えば特許文献１には、半球と円筒とで構成されたカメラ用ドームカバーが記載されている。特許文献１に記載された技術は、カメラレンズのチルト角が閾値を超えた場合にカメラレンズへの入射光の一部のエリアを遮光して、取得される画像の劣化を抑制することを目的としている。

また例えば特許文献２には、二つの部品を接続することにより形成される半球の一部分の形状のカメラ用ドームカバー及び半球と円筒とで構成されたカメラ用ドームカバーが記載されている。特許文献２に記載された技術は、二つの部品の接続部に遮光部（光吸収体）を設けることにより、接続部に起因する収差を抑制することを目的とした技術が開示されている。

特開２０１４−４４４２９号公報 特開２０１２−２０５３０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、画像の劣化を解消するために偏光フィルタによりレンズの全域又は遮光フィルタによりレンズの視野の半分が覆われてしまうので、取得される画像において有効に視認可能な範囲が狭くなってしまう。

また、特許文献２に記載されたカメラ用ドームカバーは、二つの部品が接続されることにより形成されているので、その接続部を基点として割れが起こる可能性があり耐久性が低下する場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、有効に視認可能な範囲が広く且つボケが抑制された画像を取得することができ、耐久性のあるカメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラを提供することである。

上記目的を達成するための本発明の一の態様であるカメラ用ドームカバーは、表面及び裏面が球面形状である湾曲部と、表面及び裏面が筒形状であるスカート部と、スカート部から入射して湾曲部から出射する光及び湾曲部から入射してスカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部と、を備え、湾曲部とスカート部とが一体成形されている。

本態様によれば、スカート部から入射して湾曲部から出射する光及び湾曲部から入射してスカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部を有するので、カメラ用ドームカバーのレンズ効果を抑制することができる。すなわち、本態様は、湾曲部及びスカート部の焦点距離が異なる箇所を通過した光を遮光することにより、カメラ用ドームカバーがレンズのように機能してしまうことを抑制することができる。これにより、本態様のカメラ用ドームカバーを使用して撮像した場合には、取得される画像においてカメラ用ドームカバーのレンズ効果に起因するボケが抑制された高画質の画像を取得することができる。

また本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、割れの基点となる可能性が高い接続部が無く耐久性が良い。また本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、複数の部品で構成されるドームカバーに比べて、部品の張りあわせ工程が必要なく、製造コストを低減することができる。さらに本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、複数の部品で構成されるカメラ用ドームカバーが有する接続部の接着によるバリの発生という問題がない。

好ましくは、遮光部は、湾曲部の表面及びスカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられている。

本態様によれば、遮光部が湾曲部の表面及びスカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられているので、遮光部の取り付けを容易に行うことができる。

好ましくは、遮光部は、湾曲部の裏面及びスカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられている。

本態様によれば、遮光部が湾曲部の裏面及びスカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられているので、遮光部の損傷を防ぐことができカメラ用ドームカバーの耐久性が向上する。

好ましくは、遮光部は、湾曲部の表面及びスカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられており、且つ湾曲部の裏面及びスカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられている。

本態様によれば、遮光部は、湾曲部の表面及びスカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられており、湾曲部の裏面及びスカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられている。すなわち、本態様によれば遮光部がカメラ用ドームカバーの表面及び裏面の二箇所に設けられるので、遮光部の設置する位置の誤差により、取得される画像にボケが発生するのを低減することができる。

好ましくは、遮光部の縦断面の中心点は、湾曲部とスカート部との境界面と同一の平面上に位置する。

本態様によれば、遮光部の縦断面の中心点が湾曲部とスカート部との境界面の同一の平面上に位置するので、遮光部は効果的に、境界面を横切る光を遮光することができる。

好ましくは、遮光部は、湾曲部とスカート部との境界面に配置される。

本態様によれば、遮光部が湾曲部とスカート部との境界面に配置されるので、遮光部の脱落及び損傷を防止することができる。

好ましくは、遮光部は、湾曲部とスカート部との境界面の一部に配置される。

本態様によれば、湾曲部が湾曲部とスカート部との境界面の一部に配置されているので、境界面を横切った光の一部を遮光することができる。また、本態様によれば、湾曲部がスカート部と連続する部分を有しているので、カメラ用ドームカバーの一体成形がより良く行われる。

好ましくは、遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、第１の遮光部は、湾曲部とスカート部との境界面の一部であり且つ湾曲部とスカート部との表面側に配置され、第２の遮光部は、湾曲部の裏面及びスカート部の裏面に設けられている。

本態様によれば、第１の遮光部が湾曲部とスカート部との境界面の一部であり且つ湾曲部とスカート部との表面側に配置され、第２の遮光部は、湾曲部の裏面及びスカート部の裏面に設けられているので、境界面を横切る光の遮光がより精度よく行われ且つ一体成形がより良く行われる。

好ましくは、遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、第１の遮光部は、湾曲部とスカート部との境界面の一部であり且つ湾曲部とスカート部との裏面側に配置され、第２の遮光部は、湾曲部の裏面及びスカート部の表面に設けられている。

本態様によれば、第１の遮光部が湾曲部とスカート部との境界面の一部であり且つ湾曲部とスカート部との裏面側に配置され、第２の遮光部が湾曲部の裏面及びスカート部の表面に設けられているので、境界面を横切る光の遮光がより精度よく行われ且つ一体成形がより良く行われる。

好ましくは、遮光部は遮光板である。

本態様によれば、遮光部が遮光板であるので、遮光部の取り付けを容易に行うことができる。

好ましくは、遮光部は光を反射させることで遮光を行う。

本態様によれば、遮光部は光を反射せることで遮光を行うので、より良く遮光が行われる。

好ましくは、遮光部は、空気部で構成される。

本態様によれば、遮光部は空気部で構成されているので、より良く遮光が行われる。

好ましくは、遮光部は、光を乱反射させることで遮光を行う。

本態様によれば、遮光部は光を乱反射させることで遮光が行われるので、より良く遮光が行われる。

好ましくは、遮光部は、複数の粒子を含む。

本態様によれば、遮光部が複数の粒子を含むので、遮光部を含むカメラ用ドームカバーの一体成形がより良く行われる。

好ましくは、カメラ用ドームカバーは、射出成形により製造される。

本態様によれば、カメラ用ドームカバーが射出成形により製造されるので、より良く一体成形される。

本発明の他の態様であるカバー付きカメラは、カメラ装置と、表面及び裏面が球面形状である湾曲部と、表面及び裏面が筒形状であるスカート部と、スカート部から入射して湾曲部から出射する光及び湾曲部から入射してスカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部と、を有し、湾曲部とスカート部とが一体成形されたカメラ用ドームカバーと、を備えるカバー付きカメラであって、遮光部は、カメラ装置が受光する光の光束がカメラ用ドームカバーを通過する領域の一部のみを遮光する大きさである。

本態様によれば、スカート部から入射して湾曲部から出射する光及び湾曲部から入射してスカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部を有するので、カメラ用ドームカバーのレンズ効果が抑制された高画質な撮像画像を取得することができる。すなわち、本態様は、湾曲部及びスカート部の焦点距離が異なる箇所を通過した光を遮光することにより、カメラ用ドームカバーがレンズのように機能してしまうことを抑制したカメラ用ドームカバーを使用して、カメラ用ドームカバーのレンズ効果に起因するボケが抑制された高画質の画像を取得することができる。

また本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、カメラ用ドームカバーの割れの基点となる接続部がなく耐久性がよい。また本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、複数の部品で構成されるドームカバーに比べて、部品の張りあわせ工程が必要なく、製造コストを低減することができる。さらに本態様によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、複数の部品で構成されるドームカバーが有する接続部の接着によるバリの発生という問題がない。

好ましくは、カメラ装置は、湾曲部とスカート部との境界面を含む面と、スカート部の裏面とで囲まれた空間に設けられており、遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、第１の遮光部は湾曲部の表面に設けられており且つ第２の遮光部はスカート部の裏面に設けられている。

本態様によれば、カメラ装置が湾曲部とスカート部との境界面を含む平面と、スカート部とで囲まれた空間に設けられている場合に、第１の遮光部は湾曲部の表面に設けられており且つ第２の遮光部はスカート部の裏面に設けられている。これにより、本態様は、カメラ装置がカメラ用ドームカバーのスカート部側に設置されている場合においても、湾曲部とスカート部との境界面を横切る光の一部を効果的に遮光することができる。

好ましくは、カメラ装置は、湾曲部とスカート部との境界面を含む面と、湾曲部の裏面とで囲まれた空間に設けられており、遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、第１の遮光部はスカート部の表面に設けられており且つ第２の遮光部は湾曲部の裏面に設けられている。

本態様によれば、カメラ装置が湾曲部とスカート部との境界面を含む平面と、湾曲面とで囲まれた空間に設けられている場合に、遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、第１の遮光部はスカート部の表面に設けられており且つ第２の遮光部は湾曲部の裏面に設けられている。これにより、本態様は、カメラ装置がカメラ用ドームカバーの湾曲部側に設置されている場合においても、カメラ用ドームカバーのレンズ効果の影響を受けた光の一部を効果的に遮光することができる。

好ましくは、遮光部の縦断面の高さは、以下の式で表される光束のカメラ用ドームカバーにおける通過する領域の縦断面の高さＹの２０％以上８０％以下である。

Ｙ＝ｄ×（Ｌ−Ｌ１）／Ｌ
ここで、ｄはカメラ装置の絞り直径を表し、Ｌはカメラ装置の絞りから被写体までの距離を表し、Ｌ１はカメラ装置の絞りから遮光部までの距離を表す。

本態様によれば、遮光部の縦断面の高さが上記された式で表される光束のドームカバー通過領域の縦断面の高さＹの２０％以上８０％以下であるので、ボケが抑制され且つ視認可能な範囲が大きい画像が取得される。

好ましくは、遮光部の縦断面の中心点は、カメラ用ドームカバーの湾曲部とスカート部との境界面上の中心点を通るカメラ装置の撮像光学系の主光線上にある。

本態様によれば、遮光部の縦断面の中心点は、カメラ用ドームカバーの湾曲部とスカート部との境界面上の中心点を通るカメラ装置の撮像光学系の主光線上にあるので、境界面を横切る光をより効果的に遮光することができる。

本発明によれば、スカート部から入射して湾曲部から出射する光及び湾曲部から入射してスカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部を有するので、カメラ用ドームカバーがレンズのように機能することを抑制することができ、取得される画像においてボケが抑制された高画質の画像を取得することができるカメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラを提供することができる。また本発明によれば、湾曲部とスカート部とが一体成形されているので、割れの基点となる接続部が無く耐久性のあるカメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラを提供することができる。

カバー付きカメラの外観を示す図である。 カバー付きカメラの縦断面図である。 カバー付きカメラの縦断面図である。 境界面の近傍の拡大図及び点拡がりを概念的に示した図である。 境界面の近傍の拡大図及び点拡がりを概念的に示した図である。 境界面の近傍の拡大図及び点拡がりを概念的に示した図である。 撮像画像を示す図である。 境界面の近傍の拡大図及び点拡がりを概念的に示した図である。 撮像画像の変調伝達関数特性を示すグラフである。 撮像画像の各像高における光量を示すグラフである。 境界面の近傍の拡大図である。 境界面の近傍の拡大図である。 境界面の近傍の拡大図である。 境界面の近傍の拡大図である。 カバー付きカメラの縦断面図である。 遮光部の縦断面の高さ、光量の評価、及びボケの評価を示した図である。 カバー付きカメラの縦断面図である。 カバー付きカメラの縦断面図である。

以下、添付図面にしたがって本発明に係るカメラ用ドームカバー及びカバー付きカメラの実施形態について説明する。

図１は、カバー付きカメラ１００の外観を示す図である。図１の（Ａ）部分はカバー付きカメラ１００の外観を示す図であり、図１の（Ｂ）部分は図１の（Ａ）部分で示されたカバー付きカメラ１００においてカメラ用ドームカバー１０を取り外した場合を示す図である。

図１の（Ａ）部分に示すように、カバー付きカメラ１００は主に、撮像を行うカメラ装置２５と、カメラ装置２５を覆うように設けられるカメラ用ドームカバー１０、及びカメラ装置２５のパン方向の回転台として機能する台座２３を有する。カメラ用ドームカバー１０は着脱可能であり、必要に応じてカメラ用ドームカバー１０の交換が行われる。また、カメラ装置２５は撮像部２１を有し、撮像部２１により被写体が撮像され画像が取得される。

図１の（Ｂ）部分には、カメラ用ドームカバー１０が取り外されている場合が示されている。カメラ装置２５の撮像部２１は、レンズ群から構成される光学系３３と撮像素子３１を含み、光学系３３を通過した被写体像を撮像素子３１（図３）により受光し画像を取得する。

カメラ装置２５は、矢印Ａで示すようにパン方向に台座２３の上で回転が可能である。また、カメラ装置２５の撮像部２１は矢印Ｂで示すようにチルト方向に駆動が可能である。すなわち、カバー付きカメラ１００は、パン方向及びチルト方向に撮像方向を制御することが可能であるパンチルトカメラである。なお、カバー付きカメラ１００としては、パンチルトカメラに限定されない。例えばカバー付きカメラ１００として、パン方向のみに撮像方向を制御することができるカメラ、チルト方向に撮像方向を制御することができるカメラ、又は定点を撮像するカメラを採用することができる。

図２は、図１で示したカバー付きカメラ１００の縦断面図である。なお、カメラ装置２５に関しては撮像部２１のみ記載されている。図２を使用して、カバー付きカメラ１００の撮像部２１がチルト方向（図１の矢印Ｂを参照）へ回動することを説明する。また、本願の説明における縦断面とは、カメラ用ドームカバー１０の頂部を通り、カメラ用ドームカバー１０の開口端部を含む平面と垂直に交わる平面で切り取った場合の断面のことをいう。

図２の（Ａ）部分では、チルト角が０°の場合が示されており、図２の（Ｂ）部分では、チルト角が４５°の場合が示されており、図２の（Ｃ）部分では、チルト角が７０°の場合が示されており、図２の（Ｄ）部分では、チルト角が９０°の場合が示されている。このように、撮像部２１のチルト角に応じて、撮像部２１の撮像範囲２２が変化する。

図３は、カバー付きカメラ１００の縦断面図である。なお、カメラ装置２５に関しては撮像部２１のみが記載されており、遮光部１５の図示は省略されている。

カメラ用ドームカバー１０は湾曲部１１とスカート部１２とから構成されており、湾曲部１１とスカート部１２とが境界面１３において接続されている。また、カメラ用ドームカバー１０の湾曲部１１及びスカート部１２は一体成形されており、例えばカメラ用ドームカバー１０は射出成形により製造される。カメラ用ドームカバー１０が射出成形される場合には、湾曲部１１とスカート部１２と有するカメラ用ドームカバー１０用の型に樹脂を射出することにより、カメラ用ドームカバー１０が製造される。なお、遮光部１５（図８）は、湾曲部１１及びスカート部１２と一体成形されてもよいし、一体成形されたカメラ用ドームカバー１０に取り付けられてもよい。

このように、湾曲部１１とスカート部１２とが一体成形されることにより、カメラ用ドームカバー１０の割れの基点となる接続部が無く耐久性のあるカメラ用ドームカバー１０を得ることができる。

またカメラ用ドームカバー１０は、湾曲部１１とスカート部１２とが一体成形されているので、複数の部品で構成されるドームカバーに比べて、部品の張りあわせを行う工程が必要なく、製造コストを低減することができる。

さらにカメラ用ドームカバー１０は、湾曲部１１とスカート部１２とが一体成形されているので、湾曲部１１とスカート部１２とを接着剤等で接着する必要がなくバリの発生という問題が発生しない。ここで、一体成形とは、二次接着や機械的接合を用いないで、湾曲部１１とスカート部１２とが一体に成形されることを意味する。

湾曲部１１は表面１１Ａ及び裏面１１Ｂを有し、湾曲部１１の表面１１Ａ及び湾曲部１１の裏面１１Ｂは球面形状である。ここで、球面形状とは様々な球面の形状を含む意味であり湾曲する形状であれば特に限定されるものではない。例えば球面形状は、半球面形状、楕円形状、及び超楕円形状である。

スカート部１２は表面１２Ａ及び裏面１２Ｂを有し、スカート部１２の表面１２Ａ及びスカート部１２の裏面１２Ｂにより筒形状を構成している。ここで、筒形状とは、円く細長くて中空になっているものを意味する。例えば筒形状は、円錐台の中空の形状又は円筒の形状である。

湾曲部１１とスカート部１２とは境界面１３で接続されており、境界面１３の縦断面は、図３に示すように直線となる。境界面１３は湾曲部１１とスカート部１２との境界であり、カメラ用ドームカバー１０の表面において湾曲している箇所と直線である箇所との境界である。例えば境界面１３は、スカート部１２の表面１２Ａで表される縦断面における直線と平行な接線を持つ湾曲部１１の表面１１Ａ上の点を含み、その接線と垂直に交わる平面である。

撮像部２１は、複数のレンズからなる光学系３３と、絞り３２、撮像素子３１を有している。光学系３３を構成する複数のレンズの組み合わせは特に限定されず、様々なレンズの組み合わせを採用することができる。

撮像素子３１は、集光用マイクロレンズ、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）等のカラーフィルタ、及びイメージセンサ（フォトダイオード；ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等）を有する。

図３には、境界面１３の近傍を通る第１の光束４１、第２の光束４３、及び第３の光束４５が示されている。

第１の光束４１は、湾曲部１１の表面１１Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する。第２の光束４３は、スカート部１２の表面１２Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する光を含む。第３の光束４５は、スカート部１２の表面１２Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、スカート部１２の裏面１２Ｂから出射する。

第２の光束４３に含まれるようなスカート部１２の表面１２Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する光は、撮像画像にボケを発生させることがある。また湾曲部１１の表面１１Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、スカート部１２の裏面１２Ｂから出射する光も第２の光束４３と同様に撮像画像にボケを発生させることがある。これらの光は、カメラ用ドームカバー１０を通ることにより焦点距離の差異が発生しカメラ用ドームカバー１０のレンズ効果により撮像画像にボケが発生してしまう。

次に、境界面１３の近傍を通る第１の光束４１、第２の光束４３、及び第３の光束４５に関して説明を行う。

図４の（Ａ）部分は、図３で示された縦断面図における境界面１３の近傍の拡大図であり、第１の光束４１が示されている。第１の光束４１は、湾曲部１１の表面１１Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する。このように、光が湾曲部１１の表面１１Ａから入射して湾曲部１１の裏面１１Ｂから入射する場合には、入射と出射する箇所において焦点距離が変化することがないので、カメラ用ドームカバー１０のレンズ効果に起因するボケの発生はない。

図４の（Ｂ）部分は、撮像素子３１の像面上の点拡がりを概念的に示した図である。図４の（Ｂ）部分の（ａ）から（ｅ）にかけて順に、前ピンから後ピンでの撮像素子３１の像面での点拡がりを概念的に示したものである。なお図４の（Ｂ）部分の（ｃ）はベストピントの場合を示している。このように、撮像素子３１の像面上では若干の点拡がりがあるものの、カメラ用ドームカバー１０のレンズ効果に起因するボケは発生していない。

図５の（Ａ）部分は、図３で示された縦断面図における境界面１３の近傍の拡大図であり、第３の光束４５が示されている。第３の光束４５は、スカート部１２の表面１２Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、スカート部１２の裏面１２Ｂから出射する。このように、スカート部１２の表面１２Ａから入射して、スカート部１２の裏面１２Ｂから出射する場合には、入射及び出射する箇所において焦点距離が変化することがないので、カメラ用ドームカバー１０のレンズ効果に起因するボケの発生はない。

図５の（Ｂ）部分は、撮像素子３１の像面上の点拡がりを概念的に示した図である。図５の（Ｂ）部分の（ａ）から（ｅ）にかけて順に、前ピンから後ピンでの撮像素子３１の像面での点拡がりを概念的に示したものである。なお図５の（Ｂ）部分の（ｃ）はベストピントの場合を示している。このように、撮像素子３１の像面上では若干の点拡がりがあるものの、カメラ用ドームカバー１０のレンズ効果に起因するボケは発生していない。

図６の（Ａ）部分は、図３で示された縦断面図における境界面１３の近傍の拡大図であり、第２の光束４３が示されている。第２の光束４３の一部の光は、スカート部１２の表面１２Ａからカメラ用ドームカバー１０に入射して、湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する。このように、スカート部１２の表面１２Ａから入射して、湾曲部１１の裏面１１Ｂから入射する光は、入射と出射する箇所において焦点距離が変化してしまい画像にボケを発生させる原因となる。

図６の（Ｂ）部分には、撮像素子３１上の点像を撮像した場合の点拡がりを概念的に示した図である。図６の（Ｂ）部分の（ａ）から（ｅ）にかけて順に、前ピンから後ピンでの撮像素子３１の像面での点拡がりを概念的に示したものである。なお図６の（Ｂ）部分の（ｃ）はベストピントの場合を示している。図６の（Ｂ）部分で示すように、湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を通過する光線の像は撮像素子３１の像面上の点拡がりが大きくなる。このように点拡がりが大きくなる原因としては、入射と出射する箇所において焦点距離が異なる場所を通過する光がカメラ用ドームカバー１０のレンズ効果を受けることが考えられる。

図７は、図３で示したカバー付きカメラ１００が取得した撮像画像を示す図である。なお、図７の撮像画像は、カメラ用ドームカバー１０に遮光部１５（図８）を設けずに撮像されたものである。

図７で示された撮像画像５０は、ある像高でボケが発生しているボケ領域５１を有する。これは図６で説明を行ったように、カメラ用ドームカバー１０の境界面１３を横切る光に起因するボケである。本発明ではこのボケ効率的に抑制し且つ視認可能な範囲が大きい撮像画像５０を取得することができる技術を提供する。

次に、遮光部１５を設けてカメラ用ドームカバー１０の境界面１３を横切る光を遮光した場合について説明する。なお本願における遮光とは、完全遮光のように光を完全に遮断する場合や、本発明の効果を阻害しない範囲で光を透過する場合も含まれる。例えば本願における遮光とは、光の透過率が１０％以下であることを意味する。

図８は、図６で示したカメラ用ドームカバー１０に遮光部１５を設けた例を示している。図８の（Ａ）部分に示すように、遮光部１５を設けることにより、第２の光束４３のうち湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を横切る光を遮光し、撮像画像５０のボケを抑制することができる。すなわち、遮光部１５がスカート部１２から入射して湾曲部１１から出射する光及び湾曲部１１から入射してスカート部１２から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光することにより、撮像画像５０のボケが抑制される。

図８の（Ｂ）部分には、点像を撮像した場合の撮像素子３１の像面での点拡がりを概念的に示した図である。遮光部１５を設けていない場合の点拡がりを示した図６の（Ｂ）部分と遮光部１５を設けた場合の点拡がりを示した図８の（Ｂ）部分を比較すると、遮光部１５を設けることによって点拡がりが抑制されていることがわかる。このように、遮光部１５を設けて、境界面１３を横切る光を遮光することによって、撮像画像のボケを抑制することができる。

図９は、取得された画像の各像高における変調伝達関数（ＭＴＦ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を示すグラフである。なお、図９に示すグラフでは縦軸がＭＴＦを示し、横軸は像高を示している。図９において、実線は遮光部１５を設けたカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像した画像のＭＴＦを示し、点線は遮光部１５を設けないカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像した画像のＭＴＦを示している。

遮光部１５が設けられていないカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像された画像は、像高の７５％あたりでＭＴＦが急激に低下してしまう。これは、上述したように、境界面１３を横切る光に起因したボケが撮像画像５０に発生していることを意味する。一方遮光部１５を設けたカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像された撮像画像５０では、境界面１３を横切る光を遮光部１５により遮光してボケを抑制しているために、ＭＴＦの急激な落ち込みがない。このように、遮光部１５により境界面１３を横切る光を遮光することにより、ＭＴＦが良好な値を示す画像を取得することができる。

図１０は、取得された画像の各像高における光量を示すグラフである。なお、図１０に示すグラフでは縦軸が光量比を示し、横軸は像高を示している。図１０において、実線は遮光部１５を設けたカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像した画像の光量を示し、点線は遮光部１５を設けないカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像した画像の光量を示している。

遮光部１５を設けないカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像された撮像画像５０では、光量の低下は抑制されている。一方遮光部１５を設けたカメラ用ドームカバー１０を使用して撮像された撮像画像５０では、遮光部１５による遮光により光量の落ち込みがある。しかし、遮光部１５の大きさや位置を調節することにより、光量の低下を抑制し、また光量が減少する範囲を抑えることができる。

以上で説明したように、本発明では、スカート部１２から入射して湾曲部１１から出射する光及び湾曲部１１から入射してスカート部１２から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部１５を設けることにより、カメラ用ドームカバー１０のレンズ効果を抑制することができる。すなわち、本発明は、湾曲部１１及びスカート部１２の焦点距離が異なる箇所を通過した光を遮光することにより、カメラ用ドームカバー１０がレンズのように機能してしまうことを抑制することができる。これにより、本態様では、取得される画像においてカメラ用ドームカバー１０のレンズ効果に起因するボケが抑制された高画質の画像が取得することができる。

次に、遮光部１５の具体例について説明する。図１１は境界面１３の近傍の拡大図であり、遮光部１５の具体例を示す図である。

図１１の（Ａ）部分、図１１の（Ｂ）部分及び図１１の（Ｃ）部分は、遮光部１５として遮光板１５Ａが使用された場合について示されている。

遮光部１５は、湾曲部１１の表面１１Ａ及びスカート部１２の表面１２Ａのうち少なくともいずれか一方に設けられてもよいし、また、湾曲部１１の裏面１１Ｂ及びスカート部１２の裏面１２Ｂのうち少なくともいずれか一方に設けられていてもよい。例えば図１１の（Ａ）部分では、遮光板１５Ａがスカート部１２の表面１２Ａに設けられている。遮光板１５Ａがスカート部１２の表面１２Ａに設けられることにより、スカート部１２の表面１２Ａから入射して、湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を横切って湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する光を遮光することができる。また例えば、図１１の（Ｂ）部分では、遮光板１５Ａが湾曲部１１の裏面１１Ｂに設けられている。遮光板１５Ａが湾曲部１１の裏面１１Ｂに設けられることにより、図１１の（Ａ）部分の場合と同様に、スカート部１２の表面１２Ａから入射して、湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を横切って湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する光を遮光することができる。

また遮光部１５は、湾曲部１１の表面１１Ａ及びスカート部１２の表面１２Ａのうち少なくともいずれか一方に設けられ且つ湾曲部１１の裏面１１Ｂ及びスカート部１２の裏面１２Ｂのうち少なくともいずれか一方に設けられていてもよい。例えば図１１の（Ｃ）部分では、遮光板１５Ａがカメラ用ドームカバー１０の表面及び裏面に設けられている。このように、遮光板１５Ａをカメラ用ドームカバー１０の表面及び裏面に設けることにより、遮光板１５Ａの貼り付け位置に誤差があった場合でも精度よく境界面１３を横切る光を防ぐことができる。なお、遮光板１５Ａのカメラ用ドームカバー１０への貼り付けは、公知の技術により行うことができる。

図１１の（Ｄ）部分では、遮光板１５Ａが湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３の全域に配置されている。これにより、遮光板１５Ａは、境界面１３を横切る光を効率的に遮光することができる。すなわち、図１１の（Ｄ）部分で示されるように遮光板１５Ａは、スカート部１２から入射して湾曲部１１から出射する光及び湾曲部１１から入射してスカート部１２から出射する光を遮光することができる。

図１１の（Ｅ）部分は、遮光部１５として空気部１５Ｂが設けられている場合について示されている。空気部１５Ｂは、光線を反射させることで遮光部１５として機能する。空気部１５Ｂの形状としては、様々な形状を採用することが可能であり、少なくとも境界面１３を横切る光の一部を反射する形状を採用することが可能である。

図１１の（Ｆ）部分は、遮光部１５として乱反射部１５Ｃが設けれている場合について示されている。乱反射部１５Ｃは、光線を乱反射させることで、遮光部１５として機能する。例えば乱反射部１５Ｃは、複数の粒子を含み、複数の粒子により境界面１３を横切る光を乱反射させることができる。

図１２は境界面１３の近傍の拡大図であり、遮光部１５が湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３の一部に配置され、湾曲部１１がスカート部１２と境界面を介して連続する部分を有している例を示している。

このように、湾曲部１１がスカート部１２との境界面１３の一部に配置されているので境界面１３を横切る光を遮光することができ、湾曲部１１がスカート部１２と境界面１３を介して連続する部分を有しているのでカメラ用ドームカバー１０の一体成形がより良く行われる。

図１２の（Ａ）部分では、遮光部１５が境界面１３のカメラ用ドームカバー１０の表面側４６に設けられている。このように、遮光部１５がカメラ用ドームカバー１０の表面側４６に設けられることによって、境界面１３の表面側４６を横切る光を遮光することができる。またカメラ用ドームカバー１０は、境界面１３の裏面側４７で湾曲部１１とスカート部１２とが境界面１３を介して連続する部分を有しているので、一体成形がより良く行われる。

図１２の（Ｂ）部分では、遮光部１５が境界面１３のカメラ用ドームカバー１０の裏面側４７に設けられている。このように、遮光部１５がカメラ用ドームカバー１０の裏面側４７に設けられることによって、境界面１３の裏面側４７を横切る光を遮光することができる。またカメラ用ドームカバー１０は、境界面１３の表面側４６で湾曲部１１とスカート部１２とが境界面１３を介して連続する部分を有しているので、一体成形がより良く行われる。

図１２の（Ｃ）部分では、遮光部１５が境界面１３のカメラ用ドームカバー１０の表面側４６及び裏面側４７に設けられており、湾曲部１１とスカート部１２とが境界面１３の中央部４８で境界面１３を介して連続している。このように、遮光部１５が境界面１３のカメラ用ドームカバー１０の表面側４６及び裏面側４７に設けられており、湾曲部１１とスカート部１２とが遮光面の中央部４８で連続している場合には、遮光部１５の遮光が効率よく行われ、一体成形もより良く行われる。なお、境界面１３の表面側４６、境界面１３の裏面側４７、及び境界面１３の中央部４８は、特に限定されるものではない。例えば、カメラ用ドームカバー１０の肉厚の５０％に相当する幅を境界面１３の表面側４６として、境界面１３の裏面側４７はカメラ用ドームカバー１０の肉厚の５０％に相当する幅を境界面１３の表面側４６としてもよい。また、カメラ用ドームカバー１０の肉厚の６０％に相当する幅を境界面１３の中央部４８とし、カメラ用ドームカバー１０の肉厚の２０％に相当する幅を境界面１３の表面側４６として、境界面１３の裏面側４７はカメラ用ドームカバー１０の肉厚の２０％に相当する幅を境界面１３の表面側４６としてもよい。

図１３は、境界面１３の近傍のカメラ用ドームカバー１０の縦断面図である。図１３では、境界面１３に平行な遮光面を有する遮光部１５−１（第１の遮光部）と、境界面１３に垂直な遮光面を有する遮光部１５−２（第２の遮光部）に関して示されている。なお、第１の遮光部１５−１が湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３に配置され、且つ第２の遮光部１５−２がカメラ用ドームカバー１０の表面又は裏面に設けられている。このように第１の遮光部１５−１及び第２の遮光部１５−２を設けることにより、境界面１３を横切る光を精度良く遮光することができ且つカメラ用ドームカバー１０の一体成形をより良く行うことができる。

例えば図１３の（Ａ）部分では、第１の遮光部１５−１がカメラ用ドームカバー１０の表面側４６に設けられており、第２の遮光部１５−２がカメラ用ドームカバー１０の裏面（湾曲部１１の裏面１１Ｂとスカート部１２の裏面１２Ｂ）に設けられている。また図１３の（Ｂ）部分では、第１の遮光部１５−１がカメラ用ドームカバー１０の裏面側４７に設けられており、第２の遮光部１５−２がカメラ用ドームカバー１０の表面（湾曲部１１の表面１１Ａとスカート部１２の表面１２Ａ）に設けられている。

図１３の（Ｃ）部分及び図１３の（Ｄ）部分では、図１３の（Ａ）部分及び図１３の（Ｂ）部分における第２の遮光部１５−２がカメラ用ドームカバー１０の内部に埋め込まれていることが示されている。このように、第２の遮光部１５−２がカメラ用ドームカバー１０の内部に埋め込まれた場合であっても、精度よく境界面１３を横切る光を遮光することができる。またカメラ用ドームカバー１０がインサート成形や多色成形により、一体成形が行われる。

次に、カメラ用ドームカバー１０における遮光部１５の設けられる位置について説明する。

図１４は、境界面１３の近傍のカメラ用ドームカバー１０の縦断面を表す図であり、遮光部５２が設けられる位置の具体例を示す。主光線５４は、遮光部１５が存在しないと仮定した場合に、カメラ用ドームカバー１０の湾曲部１１とスカート部１２の境界面１３の中心点５３を通る。ここで、撮像部２１の光学系３３（撮像光学系）（図３参照）は主光線５４を有する。また、境界面１３の中心点５３とは、カメラ用ドームカバー１０の表面及び裏面から等しい距離にある境界面１３上に位置する点である。

図１４の（Ａ）部分では、遮光部１５がカメラ用ドームカバー１０の裏面（湾曲部１１の裏面１１Ｂ及びスカート部１２の裏面１２Ｂ）に設置されている。また図１４の（Ｂ）部分では、遮光部１５がカメラ用ドームカバー１０の表面（湾曲部１１の表面１１Ａ及びスカート部１２の表面１２Ａ）に設置されている。また、図１４の（Ａ）部分及び図１４の（Ｂ）部分に示された遮光部１５の中心点５２は、主光線５４上にある。このように配置された遮光部１５は、境界面１３を横切る光をより効果的に遮光することができる。

また図１４の（Ｃ）部分に示す場合では、遮光部１５の縦断面の中心点５２は、湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３と同一平面上に位置する。これにより、遮光部１５は効果的に境界面１３を横切る光を遮光することができる。ここで、遮光部１５の縦断面の中心点５２とは、遮光部１５の縦断面において、遮光部１５の縦断方向の両端からの距離が等しい位置のことをいう。なお本願の説明において縦断方向とは、カメラ用ドームカバー１０の開口端を含む平面に対して垂直な方向をいう。

次に、カメラ用ドームカバー１０に設けられる遮光部１５の大きさについて説明する。

図１５は、カバー付きカメラ１００の縦断面図であり、撮像画像５０における被写体Ｑが記載されている。なお、カメラ装置２５は、絞り３２のみ記載してその他の部分は省略されている。

光束のドームカバー通過領域の縦断面の高さＹ（以下、光束の高さＹと記載する）は以下の式で表される。

Ｙ＝ｄ×（Ｌ−Ｌ１）／Ｌ
ここで図１５に示されように、ｄはカメラ装置２５の絞り直径を表し、Ｌはカメラ装置２５の絞り３２から被写体Ｑまでの距離を表し、Ｌ１はカメラ装置２５の絞り３２から遮光部１５までの距離を表す。なお、上述した式では光束の高さＹに対するカメラ用ドームカバー１０の肉厚による影響は少ないと考え、カメラ用ドームカバー１０の肉厚は考慮されていない。また、ドームカバー通過領域の縦断面の高さＹとは、撮像部２１の光学系３３（撮像光学系）（図３参照）の主光線が境界面１３上の中心点５３を通り、その主光線の光束がドームカバー１０を通過する場合のドームカバー１０の表面（又は裏面）上での縦断方向の高さである。

図１６は、遮光部１５の縦断面の高さ、光量の評価、ボケの評価を示した図である。遮光部１５の縦断面の高さは、上述された式で表される光束の高さＹを基準にしたパーセンテージ（％）で示されている。また、図１６での光量の評価及びボケの評価は、取得された撮像画像を視覚により判断し評価している。ここで遮光部１５の縦断面の高さとは、遮光部１５の縦断面において、遮光部１５の縦断方向の両端間の距離のこという。

遮光部１５を設けていない場合（遮光部１５の縦断面の高さが０％の場合）には、撮像画像において光量の減少はなく評価は「非常に良い」が、ボケが発生しており評価は「悪い」となる。一方、遮光部１５の縦断面の高さが１００％の場合には、撮像画像の一定領域で黒くなってしまう部分が発生してしまうので評価は「良くない」となる。

遮光部１５の縦断面の高さが２０％の場合には、光量の低下が気にならない程度に認識されるので評価は「良い」であり、ボケの抑制効果もあるので評価は「ふつう」となる。また、遮光部１５の縦断面の高さが４０％の場合にも同様に、光量の低下がより気にならない程度に認識されるので評価は「良い」であり、ボケの抑制効果もよりあるので評価は「ふつう」となる。

遮光部１５の縦断面の高さが８０％の場合には、撮像画像において暗くなってしまう領域が発生してしまうが像は認識可能であり評価は「ふつう」であり、ボケの抑制効果が大きいので評価は「良い」となる。遮光部１５の縦断面の高さが６０％の場合には、撮像画像において暗くなってしまう領域が発生してしまうが像はより認識可能であり評価は「ふつう」であり、ボケの抑制効果が大きいので評価は「良い」となる。

図１７で示した評価に基づくと、遮光部１５の縦断面の高さは、光束の高さＹの２０％以上８０％以下であることが好ましい。また、遮光部１５の縦断面の高さは、より好ましくは高さＹの４０％以上６０％以下である。

次に、カメラ用ドームカバー１０においてカメラ装置２５の位置に関する変形例に関して説明する。

図１７は、カバー付きカメラ１００の縦断面図である。なお、図３の説明において既に説明を行った箇所は、同じ符号を付し説明は省略する。図１７に示すカバー付きカメラ１００では、カメラ装置２５（撮像部２１）が湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を含む面と、スカート部１２の裏面１２Ｂとで囲まれた空間に設けられている。

カメラ装置２５が境界面１３の下側に設けられている場合には、撮像部２１が受光する境界面１３を横切る光は、湾曲部１１の表面１１Ａから入射してスカート部１２の裏面１２Ｂから出射する光である。したがって、遮光部１５を二つ設け（第１の遮光部及び第２の遮光部）、第１の遮光部１５−３は湾曲部１１の表面１１Ａに設けられており且つ第２の遮光部１５−４はスカート部１２の裏面１２Ｂに設けられることにより、効果的に境界面１３を横切る光を遮光することができる。

図１８は、カバー付きカメラ１００の縦断面図である。なお、図３の説明において既に説明を行った箇所は、同じ符号を付し説明は省略する。図１８に示すカバー付きカメラ１００では、カメラ装置２５（撮像部２１）が湾曲部１１とスカート部１２との境界面１３を含む面と、湾曲部１１の裏面１１Ｂとで囲まれた空間に設けられている。

カメラ装置２５が境界面１３の上側に設けられている場合には、撮像部２１が受光する境界面１３を横切る光は、スカート部１２の表面１２Ａから入射して湾曲部１１の裏面１１Ｂから出射する光である。したがって、遮光部１５を二つ設け（第１の遮光部及び第２の遮光部）、第１の遮光部１５−３は湾曲部１１の裏面１１Ｂに設けられており且つ第２の遮光部１５−４はスカート部１２の表面１２Ａに設けられることにより、効果的に境界面１３を横切る光を遮光することができる。

以上で本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

１０…カメラ用ドームカバー、１１…湾曲部、１１Ａ…湾曲部の表面、１１Ｂ…湾曲部の裏面、１２…スカート部、１２Ａ…スカート部の表面、１２Ｂ…スカート部の裏面、１３…境界面、１５…遮光部、２１…撮像部、２３…台座、２５…カメラ装置、３１…撮像素子、３２…絞り、３３…光学系、５０…撮像画像、５１…ボケ領域、１００…カバー付きカメラ

Claims (13)

1. 表面及び裏面が球面形状である湾曲部と、
   表面及び裏面が筒形状であるスカート部と、
   前記スカート部から入射して前記湾曲部から出射する光及び前記湾曲部から入射して前記スカート部から出射する光のうち少なくとも一方の一部又は全部を遮光する遮光部と、
   を備え、
   前記湾曲部と前記スカート部とが一体成形されており、
   前記遮光部は、前記湾曲部と前記スカート部との境界近傍に配置され、
   前記遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、
   前記第１の遮光部は、前記湾曲部と前記スカート部との境界面の一部であり且つ前記湾曲部と前記スカート部との前記裏面側に配置され、
   前記第２の遮光部は、前記湾曲部の裏面及び前記スカート部の表面に設けられているカメラ用ドームカバー。
2. 前記遮光部は、前記湾曲部の表面及び前記スカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられている請求項１に記載のカメラ用ドームカバー。
3. 前記遮光部は、前記湾曲部の裏面及び前記スカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられている請求項１に記載のカメラ用ドームカバー。
4. 前記遮光部は、前記湾曲部の表面及び前記スカート部の表面のうち少なくともいずれか一方に設けられており、且つ前記湾曲部の裏面及び前記スカート部の裏面のうち少なくともいずれか一方に設けられている請求項１に記載のカメラ用ドームカバー。
5. 前記遮光部の縦断面の中心点は、前記湾曲部と前記スカート部との境界面と同一の平面上に位置する請求項４に記載のカメラ用ドームカバー。
6. 前記遮光部は、前記湾曲部と前記スカート部との境界面に配置される請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラ用ドームカバー。
7. 前記遮光部は、前記湾曲部と前記スカート部との境界面の一部に配置される請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラ用ドームカバー。
8. 前記遮光部は、第１の遮光部及び第２の遮光部から構成され、
   前記第１の遮光部は、前記湾曲部と前記スカート部との境界面の一部であり且つ前記湾曲部と前記スカート部との前記表面側に配置され、
   前記第２の遮光部は、前記湾曲部の裏面及び前記スカート部の裏面に設けられている請求項１に記載のカメラ用ドームカバー。
9. 前記遮光部は、遮光板である請求項１から９のいずれか１項に記載のカメラ用ドームカバー。
10. 前記遮光部は、光を反射させることで遮光を行う請求項１から９のいずれか１項に記載のカメラ用ドームカバー。
11. 前記遮光部は、空気部で構成される請求項１１に記載のカメラ用ドームカバー。
12. 前記遮光部は、光を乱反射させることで遮光を行う請求項１から１２のいずれか１項に記載のカメラ用ドームカバー。
13. 前記遮光部は、複数の粒子を含む請求項１３に記載のカメラ用ドームカバー。