JP7362363B2

JP7362363B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP7362363B2
Application number: JP2019158017A
Authority: JP
Inventors: 寛之井手
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2023-10-17
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP2021036290A

Description

本発明は、監視カメラ等の撮像装置に関する。

現在、店舗、ホテル、銀行、駅などの様々な場所で監視カメラが使用されている。一般に監視カメラは、天井や壁などに設置して使用される。監視カメラの一例であるドーム型監視カメラは、透明または半透明で半球形状のドームカバーを有し、その内側に撮影方向を変える雲台と被写体を撮影するレンズユニットが配置されている。

多くの監視カメラは、パン回転軸とチルト回転軸の２軸の回転軸を有し、撮影方向を変えることができる。また一部の監視カメラは、さらにローテーション回転（光軸回転）軸を加えた３軸の回転軸を有し、撮影方向を変えることができる。特許文献１は、回転球部を有する監視カメラを開示している。

特許４２７０２６７号明細書

しかしながら、上述の特許文献１に開示された監視カメラは、レンズユニットを含む回転球部と外装部品である台座の間に、回路基板が配置され製品の高さが高くなり、また回転球部と回路基板の間のスペースが有効に活用されず、製品が大型化していた。そこで本発明の目的は、傾斜したドームカバーを有し、小型化や薄型化を実現可能な撮像装置を提供することにある。

本発明の撮像装置は、
透明または半透明の、半球形状を有するドームカバーと、
前記ドームカバーの内部に配置されたレンズユニットを支持するチルトユニットと、
前記チルトユニットをチルト回転可能に支持すると共にフランジを有し、所定のパン回転軸を有するパン回転台と、
前記パン回転台の前記フランジと係合し、前記パン回転台をパン回転可能に支持するベース部と、
前記ベース部を支持し、底面を有する下カバーからなり、
前記半球形状のドームカバーの天頂部と前記パン回転台の回転軸を前記底面に垂直な軸に対して被写体方向に略同角度傾斜させると共に、傾斜した前記パン回転台の前記フランジの少なくとも一部と前記下カバーの間に、電気回路基板を配置したことを特徴とする。

本発明によれば、傾斜したドームカバーを有し、小型化や薄型化を実現可能な撮像装置を得ることができる。

本発明の実施例における撮像装置の上カバーユニットを取り外した状態の斜視図である。本発明の実施例における撮像装置の上カバーユニットを取り外した後の更なる分解斜視図である。本発明の実施例における撮像装置の断面図である。本発明の実施例における撮像装置の上面図および断面図である。本実施例との比較するための異なる形態のドーム型監視カメラの断面図である。

以下、図１～４を参照して、本発明の好適な実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。
図１は、本実施例におけるドーム型監視カメラ１００の上カバーユニットを取り外した状態の斜視図である。図２は、本実施例におけるドーム型監視カメラ１００の上カバーユニットを取り外した後の更なる分解図である。図３は、本実施例におけるドーム型監視カメラ１００の光学系の光軸に沿った断面図である。

図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施例におけるドーム型監視カメラ１００の上面図、図４（Ｃ）、（Ｄ）は断面図である。図４（Ａ）、（Ｃ）は、レンズユニット１５１が水平方向を向いているときのチルトユニット１３０とメイン基板１１２の位置関係を示している。図４（Ｂ）、（Ｄ）は、下カバー１０３の球面部１０３１とメイン基板１１２の位置関係を示している。
上カバーユニットは、ドームカバー１０１と上カバー１０２などからなる。ドームカバー１０１は、透明または半透明のプラスチック製のカバー部材である。

ドームカバー１０１は、本実施例ではほぼ半球形状であるが、球形状の一部の形状を有していれば良い。ドームカバーは図３のようにフランジ部１０１１を有する。ドームカバー１０１は、図示しないネジなどによって、上カバー１０２に固定される。
ドームカバー１０１は、レンズユニット１５１が水平方向を撮影できるように、図３に示すように、垂直軸Ｘに対して被写体方向に角度θだけ傾斜して上カバー１０２に取り付けられる。ここで垂直軸Ｘとは図３に示される下カバー１０３の底面に垂直な軸とする。

下カバー１０３の底面部には、天井や壁などの設置場所に固定するための不図示の取付構造が備えられている。下カバー１０３には不図示のネジやボスなどにより、メイン基板１１２が保持されている。ドームカバー１０１と上カバー１０２と下カバー１０３は、ドーム型監視カメラ１００の筺体を構成している。上カバー１０２と下カバー１０３は、例えばアルミダイカスト製である。下カバー１０３には、チルトユニット１３０と係合する球面部１０３１が設けられている。

撮影光学系を含むレンズユニット１５１は、ドームカバー１０１により覆われ、ドームカバー１０１の内部に配置されており、ドーム型監視カメラ１０の内部から外界（被写体）を撮影して映像信号を生成する。このレンズユニット１５１は、鏡筒、鏡筒に固定される固定レンズなどから構成される。レンズホルダー１５２は、レンズユニット１５１とセンサー基板１５４を保持する。センサー１５３は、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子であり、レンズユニット１５１が結像した像を撮像する。センサー基板１５４にはセンサー１５３が取り付けられている。

レンズユニット１５１、レンズホルダー１５２、センサー１５３、センサー基板１５４により撮像部が構成されている。センサー１５３から出力された電気信号はセンサー基板１５４内の回路によって映像信号に変換された後、不図示のケーブルにより、メイン基板１１２に伝送される。
メイン基板１１２は、電気基板である。メイン基板１１２上には、図示しない大小様々な電気部品が実装される。

メイン基板１１２はセンサー基板１５４から出力された映像信号を処理し、処理した映像信号に対して圧縮符号化処理を施す。メイン基板１１２は圧縮符号化処理を施した映像信号を、例えば、ネットワークを介して外部のカメラ制御装置へ配信する。メイン基板１１２は、アルミダイカストである下カバー１０３に取り付けられる。メイン基板１１２と下カバー１０３の底面は、平行かつ近接して配置される。メイン基板１１２と下カバー１０３の間には、図示しない熱伝導部材が配置され、メイン基板１１２で発生した熱は、下カバー１０３に伝達される。

メイン基板１１２と下カバー１０３は、平行かつ近接しているので、メイン基板１１２で発生した熱は、短い熱伝導経路で下カバー１０３に伝達され、さらには筐体周囲の空気へと伝達されることで放熱される。
チルトユニット１３０は、レンズユニット１５１、チルトユニット前カバー１３１、チルトユニット後カバー１３２などから構成される。

チルトユニット１３０の内部には、レンズユニット１５１、センサー１５３、センサー基板１５４などが支持され配置される。チルトユニット前カバー１３１は、チルトユニット１３０の前半分のレンズ開口以外を覆う前カバーである。
チルトユニット後カバー１３２は、チルトユニット１３０の後ろ半分を覆う後カバーである。チルトユニット１３０の外側の面の一部は、図４に示すように球面部１３０１となっている。チルトユニット１３０の球面部１３０１は、下カバー１０３の係合部としての球面部１０３１と係合する。

そのために、球面部１３０１の球面の半径と球面部１０３１の球面の半径はほぼ等しく設定されている。ただし、下カバー１０３の係合部は球面部形状を有していなくても良い。例えば離散的に配置された複数の突起部がチルトユニット１３０の球面部１３０１に当接することによって係合するようにしても良い。チルトユニット１３０は、パン回転台１２１に対してチルト回転可能に支持されている。チルトユニット１３０は、ユーザが手動でチルト方向に回転させることにより、チルト回転するようになっている。なお、チルトユニット１３０に対してチルト回転を与えるためのチルト回転駆動部がチルトユニット１３０に当接して回転するように構成されていてもよい。

パン回転台１２１は、チルトユニット１３０と係合する係合部を有し、チルトユニット１３０を回転可能に支持する。パン回転台１２１にはフランジ部１２１１があり、開口部１１１１と係合する。弾性部材としてのウエーブワッシャー１２２は、ベース部としてのメインベース１１１の開口部１１１１とパン回転台１２１のフランジ部１２１１の間に配置され、パン回転台１２１とチルトユニット１３０を下カバー１０３の側へ付勢する。パン回転台１２１は、メインベース１１１の開口部１１１１と下カバー１０３の球面部１０３１の間で、挟持されている。

パン回転台１２１は、メインベース１１１と下カバー１０３に対してパン回転可能である。パン回転台１２１は、ユーザが手動でパン方向に回転させることにより、パン回転するようになっている。なお、パン回転台１２１に対してパン回転を与えるための不図示のパン回転駆動部がパン回転台１２１に当接して回転するように構成されていてもよい。
メインベース１１１は、下カバー１０３に図示しないビスなどによって固定され支持されている。メインベース１１１は、メイン基板１１２の保護カバーである。メインベース１１１には円形の開口部１１１１が設けられる。メインベース１１１の開口部１１１１の上部には、リブ１１１２が備えられている。

リブ１１１２は、ドームカバー１０１のフランジ部１０１１に近接している。下カバー１０３とメインベース１１１は、パン回転台１２１をパン回転可能に支持している。
例えばドーム型監視カメラ１００が天井に取り付けられ、レンズユニット１５１が水平方向を向いている時をチルト撮影方向０度、ドームカバー１２の天頂方向（図３の垂直方向）を向いている時をチルト撮影方向９０度とする。その場合、レンズユニット１５１は、例えば、０度～９０度の範囲でチルト回転動作可能ということになる。

チルトユニット１３０の球面部１３０１は、下カバー１０３の球面部１０３１によって支持される。メイン基板１１２は、チルトユニット１３０の可動軌跡に当たらないようにするための切欠き部１１２１を有する。メイン基板１１２が切欠き部１１２１を有するので、チルトユニット１３０の一部を、メイン基板１１２よりも下カバー１０３の底面側に配置することができる。

ドームカバー１０１は、水平方向を撮影可能にするために、前述のように図３の垂直軸Ｘ（下カバー１０３の底面に垂直な軸）に対して被写体方向にθ度傾斜している。パン回転軸Ｐも、垂直軸Ｘに対して被写体方向にθ度傾斜している。本実施例は、ドームカバー１０１の傾斜とパン回転軸Ｐの傾斜が略同角度（数度程度の差の範囲）である点に特徴がある。また、パン回転台１２１の下側と下カバー１０３の隙間には、機能部品としてのメイン基板（電気回路基板）１１２が入り込んで配置される。以上のような構成により、傾斜したパン回転台１２１と下カバー１０１の隙間に、メイン基板１１２を配置することができる。

即ち、メイン基板１１２を、よりチルトユニット１３０側に近づけて配置することができるので、ドーム型監視カメラ１００の小型化を実現することができる。
なお、図５は図３に示す本実施例のドーム型監視カメラ１００との比較例を示すためのドーム型監視カメラ２００の断面図である。図５のドーム型監視カメラ２００では、垂直軸Ｘに対するドームカバー１０１の傾斜θＤの角度とパン回転台２２１の傾斜θＰの角度が異なっている。この場合、ドームカバー１０１とメインベース２１１の間に、部品のレイアウトが困難な無駄な空間ができてしまい、製品の大型化に繋がる。

それに対し、本実施例では上述のように、ドームカバーの傾斜θとパン回転台１２１の傾斜角度がほぼ一致しているので、レイアウト効率が高く水平方向及び高さ方向の小型化を実現することができる。
パン回転台１２１は、レンズユニット１５１を含むチルトユニット１３０を支持し、パン回転台１２１は、メインベース１１１の開口部１１１１と下カバー１０３の球面部１０３１の間に挟持される。下カバー１０３の球面部１０３１は、球面部とパン回転軸Ｐの交点の周辺からなり、チルトユニット１３０の重心をバランスよく安定的に支持している。

また、ドームカバー１０１のフランジ部１０１１、メインベース１１１の開口部１１１１、パン回転台１２１のフランジ部１２１１が平行に配置される。従ってパン回転台１２１の前記フランジ部１０１１と前記ベース部の開口部１１１１は、前記ドームカバーと略同角度（数度程度の差の範囲）傾斜している。
この構成により、傾斜したパン回転台１２１と下カバー１０３の隙間の空間に、メイン基板１１２を入り込ませることができ配置効率を高めることができる。

そのため、メイン基板１１２を、よりチルトユニット１３０側に配置することができるので、ドーム型監視カメラ１００の小型化を実現することができる。
下カバー１０３の球面部１０３１と、チルトユニット１３０の球面部１３０１は、略同じ半径を有している。
チルトユニット１３０を支持するパン回転台１２１は、ウエーブワッシャー１２２によって、下カバー１０３側へ付勢される。

そのためチルトユニット１３０内部で発生した熱は、短い熱伝導経路で筐体である下カバー１０３に伝達される。この構成により、チルトユニット１３０内での発熱を効率的に筐体外部へ伝達し放熱することで、余分な熱対策部品が不要になり、ドーム型監視カメラ１００を小型化することができる。

メイン基板１１２は、チルトユニット１３０の可動範囲を避けるために、チルトユニット１３０の可動範囲に合わせた切欠き部１１２１を有し、チルトユニット１３０の一部は、メイン基板１１２よりも下カバー１０３の底面側に配置される。この構成により、メイン基板１１２がカメラの製品高さに影響を与えないので、ドーム型監視カメラ１００の高さを抑制できる。

メインベース１１１の開口部１１１１の上面にはリブ１１１２が設けられる。メインベース１１１のリブ１１１２は、ドームカバー１０１のフランジ部１０１１と近接して配置されている。これらが近接することにより、外力による上カバー１０２の変形や、ウエーブワッシャー１２２のバネ荷重によるメインベース１１１の変形を防止している。以上の構成により、カメラの剛性がＵＰする為、補強の為の別部品が不要になり、より製品を小型化することができる。

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

１０１ドームカバー
１０２上カバー
１０３下カバー
１１１メインベース
１１２メイン基板
１２１パン回転台
１３０チルトユニット
１５１レンズユニット

Claims

透明または半透明の、半球形状を有するドームカバーと、
前記ドームカバーの内部に配置されたレンズユニットを支持するチルトユニットと、
前記チルトユニットをチルト回転可能に支持すると共にフランジを有し、所定のパン回転軸を有するパン回転台と、
前記パン回転台の前記フランジと係合し、前記パン回転台をパン回転可能に支持するベース部と、
前記ベース部を支持し、底面を有する下カバーからなり、
前記半球形状のドームカバーの天頂部と前記パン回転台の回転軸を前記底面に垂直な軸に対して被写体方向に略同角度傾斜させると共に、傾斜した前記パン回転台の前記フランジの少なくとも一部と前記下カバーの間に、電気回路基板を配置したことを特徴とする撮像装置。
前記チルトユニットの外側の一部は球面部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記パン回転台は、前記チルトユニットの前記球面部に係合する係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記ベース部は、前記パン回転台の前記フランジ部に係合する円形の開口部を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記ベース部の前記開口部と前記パン回転台の前記フランジ部の間には、前記パン回転台を前記下カバーの側に付勢する弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
前記下カバーは、前記チルトユニットの前記球面部に係合する係合部を有することを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記下カバーの前記係合部は、球面部を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記パン回転台の前記フランジ部と前記ベース部の開口部は、前記ドームカバーと略同角度傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
前記チルトユニットと前記パン回転台は、前記ベース部と前記下カバーによって挟持されることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記電気回路基板は、前記チルトユニットの可動範囲に合わせた切欠き部を有することを特徴とする請求項１～９に記載の撮像装置。
前記チルトユニットの一部は、前記電気回路基板よりも前記下カバーの底面側に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
前記ドームカバーは、フランジ部を有し、
前記ベース部は、前記開口部の上面に配置されたリブを有し
前記ドームカバーのフランジ部と前記リブは近接して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。