JPWO2018079638A1 - カバー部材、カメラ、及び、カバー部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

カバー部材（１０）は、カメラ用のカバー部材（１０）であって、基材（４０）と基材（４０）上に形成した積層薄膜層（５０）とを備える。基材（４０）は、樹脂により構成される。積層薄膜層（５０）は、シロキサン系アクリル樹脂、シリカを含有したアクリル樹脂、又は、シラン系アクリル樹脂により構成される密着層（５１）、シラン系アクリル樹脂により構成される親水層（５３）、及び、密着層（５１）と親水層（５３）とを結合するバインダであって樹脂により構成される中間層（５２）を有する。そして、密着層（５１）、中間層（５２）及び親水層（５３）のうち密着層（５１）が基材（４０）に最も近い位置に配置される。

Description

本開示は、カバー部材、当該カバー部材を備えるカメラ、及び、当該カバー部材の製造方法に関する。

特許文献１は、光透過性を有する基板、反射防止層、撥水防汚層、及び光透過防止層からなるカバー部材を開示する。撥水防汚層をコートすることで、水滴や汚れを落とす構成となっている。

特開２００８―４４１３３号公報

本開示は、従来より、視認性、防汚性及び耐久性が向上されたカバー部材、当該カバー部材を備えるカメラ、及び、当該カバー部材の製造方法を提供する。

上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るカバー部材は、基材と、前記基材上に形成した積層薄膜層とを備え、前記基材は、ポリカーボネート又はアクリル樹脂により構成され、前記積層薄膜層は、シロキサン系アクリルポリマー塗料により構成される密着層、シラン系アクリルポリマーを主成分とする水系塗料により構成される親水層、及び、前記密着層と前記親水層とを結合するバインダであって樹脂塗料により構成される中間層を有し、前記密着層、前記中間層及び前記親水層は、この順に前記基材上に積層される。

また、本開示の一態様に係るカメラは、上記に記載のカバー部材と、撮像素子とを備える。

また、本開示の一態様に係るカバー部材の製造方法は、カメラ用のカバー部材の製造方法であって、基材にシロキサン系アクリル塗料、シリカを含有したアクリル塗料、又は、シラン系アクリル塗料を塗布することで密着層を形成し、前記密着層にバインダである樹脂塗料を塗布することで中間層を形成し、前記中間層にシラン系アクリルを主成分とする水系塗料を塗布することで親水層を形成する。

本開示によれば、カバー部材の視認性、防汚性及び耐久性が向上する。

図１は、実施の形態に係るカバー部材を備える監視カメラの斜視図である。 図２は、実施の形態に係るカバー部材の断面図である。 図３Ａは、実施の形態に係るカバー部材の視認性を説明するための図である。 図３Ｂは、比較例１に係るカバー部材の視認性を説明するための図である。 図３Ｃは、実施の形態に係る監視カメラの画像の視認性を比較した図である。 図４Ａは、実施の形態に係るカバー部材の防汚性を説明するための図である。 図４Ｂは、比較例２に係るカバー部材の防汚性を説明するための図である。 図４Ｃは、実施の形態に係る監視カメラの画像の防汚性を比較した図である。 図５は、頂部における膜厚が裾野部における膜厚より厚い場合の、実施の形態に係るカバー部材の断面図である。 図６は、裾野部における膜厚が頂部における膜厚より厚い場合の、実施の形態に係るカバー部材の断面図である。 図７は、カバー部材に対する各種試験結果を示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。

また、各図において、Ｚ軸は、カバー部材の開口部の中心とドーム形状の頂点とを結んだ直線に沿う軸である。例えば、監視カメラが天井に取り付けられる場合、Ｚ軸は鉛直方向に沿う軸である。Ｘ軸及びＹ軸は互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸方向に直交する軸である。例えば、監視カメラが天井に取り付けられる場合、ＸＹ平面は、天井（設置面）に沿う面である。

（実施の形態）
以下、図１〜図７を用いて、実施の形態を説明する。

［１．監視カメラの概略構成］
まず、本実施の形態に係る監視カメラの概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るカバー部材１０を備える監視カメラ１の斜視図である。なお、本実施の形態では、カバー部材１０を監視カメラ１に用いた例について説明するが、カバー部材１０の用途は、監視カメラに限定されない。

図１に示すように、監視カメラ１は、レンズ鏡筒を含む撮像部７０（図２の（ａ）を参照）と、撮像部７０を覆って保護するカバー部３０とを備える。

撮像部７０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像素子を有するカメラである。

カバー部３０は、撮像部７０の全体を覆い、監視カメラ１の筐体を形成している。カバー部３０は、撮像部７０の撮像面を全面にわたって覆うカバー部材１０と、カバー部材１０の略円形状の開口部を固定する本体部２０とを有する。

カバー部材１０は、本体部２０に収納された撮像部７０のレンズ鏡筒の前面を覆うカメラ用のカバー部材（カメラカバー部材）である。本実施の形態では、カバー部材１０は、撮像部７０の撮像領域を全域にわたって覆っている。カバー部材１０は、透光性を有する部材である。

カバー部材１０の形状は、略半球ドーム形状である。そのため、監視カメラ１は広い視野角を有し、撮像部７０の撮像領域を拡大することができる。なお、カバー部材１０の形状は、特に限定されない。カバー部材１０の形状は、略円筒形状、略箱型形状等であってもよい。また、略半球ドーム形状とは、完全に半球のドーム型の形状はもとより、実質的に半球のドーム型と認められるものを含む意図である。

本体部２０は、樹脂材料又は金属等により形成される。本体部２０は、例えば、先端部がやや先細りした略円筒形状に形成され、当該略円筒形状の開口部には、カバー部材１０の略円形状の開口部が水密に固定される。また、本体部２０の後端側（Ｚ軸マイナス方向側）の開口部には、監視カメラ１を壁や天井などの設置面に固定するための金属製の部材（図示しない）が取り付けられる。

［２．カバー部材の構成］
続いて、本実施の形態に係るカバー部材１０の構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係るカバー部材１０の断面図である。図２の（ａ）は、カバー部材１０及び撮像部７０の断面図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）のカバー部材１０の部分拡大図である。

図２の（ａ）に示すように、カバー部材１０は、基材４０と積層薄膜層５０とを備える。

基材４０は、成形性及び透光性に優れた樹脂材料を基板材料として用いて構成される。本実施の形態では、基材４０には、硬く衝撃に強いポリカーボネートなどの有機系樹脂材料を用いて構成される。また、基材４０は、アクリルなどの透光性のよい樹脂材料を用いて構成されてもよい。ポリカーボネート又はアクリル等の樹脂材料は容易に成形することができるので、ドーム形状など様々な形状に成形することができる。基材４０の内面側には、撮像部７０が配置される。なお、基材４０の屈折率は、例えば、１．５９である。また、基材４０の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

積層薄膜層５０は、断面視において、基材４０の表面（基材４０の外側の面であり、光が入射する面）上に積層して形成される。図２の（ａ）に示すように、積層薄膜層５０は、基材４０の表面の略全面を覆っている。また、図２の（ｂ）に示すように、積層薄膜層５０は、密着層５１、中間層５２及び親水層５３がこの順に積層されて形成されている。つまり、積層薄膜層５０は、３層構造を有する。より詳しくは、基材４０の表面（Ｚ軸プラス側の面）上に、密着層５１、中間層５２及び親水層５３がこの順に基材４０の外側に向かって（図２の（ｂ）では、Ｚ軸プラス方向に）積層されている。そのため、基材４０は、外部環境に直接さらされないような構造となっている。つまり、積層薄膜層５０は、外部環境から基材４０を保護する保護層である。また、積層薄膜層５０は、透光性を有している。

密着層５１は、基材４０と積層薄膜層５０との密着性を向上させるための層である。密着層５１は、例えば、シロキサン系アクリルポリマー塗料により構成される。アクリルポリマー塗料を使用することにより、ポリカーボネートなどで構成される基材４０との密着性を向上させることができる。これにより、長期間外部環境（屋外における環境）に曝されることで、基材４０と積層薄膜層５０とが剥がれることを抑制することができる。

密着層５１を構成するシロキサン系アクリルポリマーとは、例えば、ポリシロキサンの片末端に、ウレタンアクリレートなどのアクリル系樹脂を結合させた樹脂などである。また、アモルファスシリカを含有したアクリルポリマーやシラン系アクリルポリマーなどを用いてもよい。なお、密着層５１の屈折率は、例えば、１．５４である。

親水層５３は、親水性を有しており、監視カメラ１の視認性及び防汚性を向上させるための層である。親水層５３は、例えば、シラン系アクリルポリマーを主成分とする水系塗料により構成される。例えば、親水層５３は、中間層５２の表面に形成された絨毯のような高分子薄膜（アクリルポリマーブラシ）である。親水層５３がポリマーブラシであることで、高い親水性が得られ、かつ高い親水性を維持することができる。

親水層５３を構成するシラン系アクリルポリマーとは、例えば、片末端にシラノール基を有するポリマーブラシ材である。なお、親水層５３の屈折率は、例えば、１．３５である。

一般的に、有機系材料は無機系材料に比べ、硬度が低く、また紫外線などにも弱い。そのため、有機系樹脂材料であるアクリルポリマーとシラン系などの無機系材料との複合樹脂材料を親水層５３に用いることで、親水層５３が有機系樹脂材料で構成されている場合に比べ、機械的強度及び耐光性を向上させることができる。

なお、親水層５３は、光触媒では構成されていない。つまり、親水層５３は、太陽などの光（一般的に紫外線）が照射されることで、親水性（超親水性）を有するわけではない。

密着層５１と親水層５３とは、密着性が低い。そのため、親水層５３を密着層５１上に直接形成すると、密着層５１と親水層５３とが剥がれてしまうなどの懸念がある。そこで、密着層５１と親水層５３とを結合するバインダである中間層５２を設ける。

中間層５２は、密着層５１と親水層５３との間に形成される。つまり、中間層５２は、密着層５１及び親水層５３の両方と接し、かつ両方の層と高い密着性を有する。中間層５２は、例えば、アモルファスシリカ及びポリシリケート化合物の少なくとも一方を含む樹脂塗料により構成される。つまり、中間層５２はシリカ又はシリケートを含んでいるので、積層薄膜層５０の硬度を向上させることができる。これにより、物体との接触などにより、基材４０に傷又は欠けなどが発生することを抑制することができる（機械的強度が向上する）。

中間層５２を構成するアモルファスシリカ及びポリシリケート化合物とは、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、エチルポリシリケート、ブチルポリシリケート、メチルセロソルブオルソシリケート、ｎ−プロピルオルソシリケート、テトラメチルシリケート等の一部又は複数を調合した溶媒にアモルファスシリカを添加した有機無機材料である。またメタクリル系シリコーンポリマーを用いてもよい。なお、中間層５２の屈折率は、例えば、１．３５である。また、中間層５２は、親水性を有していてもよい。

密着層５１又は中間層５２は、光吸収剤を含んでいてもよい。例えば、密着層５１又は中間層５２は、ＵＶ吸収剤を含んでいてもよい。ＵＶ吸収剤とは、例えば、ベンゾフェノン系又はベンゾトリアゾール系のＵＶ吸収剤である。本実施の形態では、基材４０は有機系樹脂材料により構成される。一般的に、有機系樹脂材料は無機系樹脂材料に比べ紫外線に弱い傾向がある。そのため、密着層５１又は中間層５２がＵＶ吸収剤を含んでいることで、基材４０が紫外線により劣化してしまうことを抑制することができる。つまり、密着層５１又は中間層５２がＵＶ吸収剤を含んでいることで、カバー部材１０の耐久性（耐光性）が向上する。

なお、光吸収剤はＵＶ吸収剤に限定されない。例えば、光吸収剤は、特定の可視光を吸収する材料でもよいし、赤外線を吸収する材料であってもよい。また、密着層５１又は中間層５２は、ＵＶ吸収剤と合わせて光安定剤を含んでいてもよい。例えば、ヒンダードアミン系の光安定剤などである。これにより、紫外線により発生したラジカルを無害化することができるので、樹脂の劣化を抑制することができる。

また、紫外線が照射されることで積層薄膜層５０が劣化し、膜厚が薄くなって、剥がれることがある。これにより、所望の性能を維持できなくなる。そのため、光吸収剤は、密着層５１及び中間層５２のうちのより外側（外部環境に近い）の層である中間層５２に含まれることが好ましい。これにより、密着層５１が紫外線により劣化することを抑制することができる。

カバー部材１０が略半球ドーム形状である場合、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計は、例えば、６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である。中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計が６０ｎｍ以下となると、中間層５２及び親水層５３の性能が低下してしまう。つまり、中間層５２のバインダとしての性能と、親水層５３の視認性及び防汚性の性能とが、低下してしまう。また、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計が１８０ｎｍ以上となると、ヒビ割れの発生又は光の透過性の低下などの懸念がある。なお、カバー部材１０が略半球ドーム形状でない場合、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計は、上記値以外の膜厚であってもよい。なお、密着層の膜厚は特に限定されない。

［３．視認性向上のメカニズム］
次に、本実施の形態に係るカバー部材１０の視認性向上のメカニズムについて、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。図３Ａは、本実施の形態に係るカバー部材１０の視認性を説明するための図である。図３Ｂは、比較例１に係るカバー部材の視認性を説明するための図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂは、カバー部材１０の部分拡大図である。図３Ｃは、本実施の形態に係る監視カメラ１の画像の視認性を比較した図である。

なお、比較例１に係るカバー部材とは、積層薄膜層５０を有しておらず、基材４０が直接外部環境に曝されているカバー部材である。また、図中の破線矢印は、監視カメラ１の外部から監視カメラ１へ入射してきた光を表している。図示していないが、破線矢印の先には撮像部７０があり、カバー部材１０の内側へ入射してきた光は撮像部７０によって受光される。

監視カメラ１が屋外に設置されている場合、雨が降るとカバー部材１０に水滴が付着する。本実施の形態に係るカバー部材１０は最外層に親水層５３を有しているので水滴は玉状になり難く、図３Ａに示すように、親水層５３上に薄く拡がり皮膜化して水膜６０を形成する。これにより、空気と水膜６０との界面で光が乱反射することを抑制することができる。よって、監視カメラ１は、良好な（視認性が高い）画像の撮影を行うことができる。

図３Ｃの右側（破線の右側）は、図３Ａに示す本実施の形態に係るカバー部材１０を備える監視カメラ１が撮影した実画像を示す。図３Ｃの右側に示すように、積層薄膜層５０（親水層５３）を有することで、画像内に水滴が認識できないほど視認性の高い画像となっている。

一方、比較例１に係るカバー部材（積層薄膜層５０（親水層５３）を有していないカバー部材）に水滴６１が付着すると、図３Ｂに示すように、水膜が形成されるわけではなく水滴６１の状態のまま維持される。これにより、水滴６１に入射した入射光は、水滴６１により乱反射される。また、水滴６１を経由して基材４０に入射した光と、空気から直接(水滴６１を経由しないで)基材４０に入射した光とでは、屈折のされ方が異なる。その結果、監視カメラが撮影する画像の視認性が低下する。また、基材４０上に撥水性の層が形成されている場合、水滴６１がより玉状になりやすく、そのため光がより乱反射される。

図３Ｃの左側（破線の左側）は、図３Ｂに示す比較例１に係るカバー部材を備える監視カメラが撮影した実画像を示す。図３Ｃの左側に示すように、積層薄膜層５０（親水層５３）を有していないことで、画像内に水滴が認識でき、視認性の低い画像となっている。

上述のように、本実施の形態に係るカバー部材１０によれば、監視カメラ１が撮影する画像の視認性を向上させることができる。

［４．防汚性向上のメカニズム］
次に、本実施の形態に係るカバー部材１０の防汚性向上のメカニズムについて、図４Ａ〜図４Ｃを用いて説明する。図４Ａは、本実施の形態に係るカバー部材１０の防汚性を説明するための図である。図４Ｂは、比較例２に係るカバー部材の防汚性を説明するための図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、カバー部材１０の部分拡大図である。図４Ｃは、本実施の形態に係る監視カメラ１の画像の防汚性を比較した図である。

監視カメラ１が屋外に設置されている場合、カバー部材１０には様々な汚れ８０ａ〜８０ｃが付着する。例えば、汚れ８０ａ〜８０ｃは、様々な塵埃などである。汚れ８０ａ〜８０ｃがカバー部材１０に付着すると、監視カメラ１が撮影する画像の視認性が低下する。

本実施の形態に係るカバー部材１０（親水層５３）の表面に汚れ８０ａ〜８０ｃが付着した後に雨などによりカバー部材１０に水滴が付着すると、上述したように、水滴は親水層５３上で皮膜化して略均一な膜厚の水膜６０となる。親水層５３は親水性であり、水との親和性が大きい。つまり、親水層５３と水滴とは、結びつきやすい。そのため、水滴が皮膜化する際、水滴は汚れ８０ａ〜８０ｃよりカバー部材１０側に入り込み親水層５３と接した状態で水膜６０を形成する。これにより、図４Ａに示すように、カバー部材１０に付着していた汚れ８０ａ〜８０ｃは浮かびあがり、カバー部材１０の表面の汚れ８０ａ〜８０ｃを洗い流すこと（セルフクリーニング）ができる。つまり、カバー部材１０は、高い防汚性を有する。その結果、監視カメラ１は視認性が高い画像を撮影することができる。

図４Ｃの右側（破線の右側）は、図４Ａに示す本実施の形態に係るカバー部材１０を備える監視カメラ１が撮影した実画像を示す。図４Ｃの右側に示すように、積層薄膜層５０（親水層５３）を有することで、視認性の高い画像が撮影できている。

一方、比較例２に係る（積層薄膜層５０（親水層５３）を有していない）カバー部材に汚れ８０ａ〜８０ｃが付着した後に雨などによりカバー部材に水滴６１が付着すると、上述したように、水滴６１は水滴６１の状態のまま存在する。つまり、図４Ｂで示すように、セルフクリーニングは行われず、汚れ８０ａ〜８０ｃは、カバー部材（基材４０）の表面に付着したままである。その結果、監視カメラが撮影する画像の視認性が低下する。

図４Ｃの左側（破線の左側）は、図４Ｂに示す比較例２に係るカバー部材を備える監視カメラが撮影した実画像を示す。図４Ｃの左側に示すように、積層薄膜層５０（親水層５３）を有していないことで、画像内がぼやけており、視認性の低い画像となっている。

高所設置のカメラなど、メンテナンス（クリーニングなど）が容易に行えないカメラに高い防汚性を有するカバー部材１０を用いることで、メンテナンスを行わなくても視認性の高い画像の撮影が可能となる。

［５．製造方法］
次に、略半球ドーム形状である基材４０に積層薄膜層５０を形成する製造方法について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、頂部９０における膜厚が裾野部１００における膜厚より厚い場合の、本実施の形態に係るカバー部材の断面図である。図６は、裾野部１００における膜厚が頂部９０における膜厚より厚い場合の、本実施の形態に係るカバー部材の断面図である。

略半球ドーム形状である基材４０に積層薄膜層５０を形成する方法は、例えば、スピンコーティング法又はディップコーティング法などである。以下で、それぞれの成膜方法について説明するが、硬化などの工程（乾燥や焼成など）は説明を省略する。

スピンコーティング法とは、塗布物（膜を形成するための材料であり、本実施の形態では各層を構成する塗料）を基材４０に供給し、基材４０を回転させ、その遠心力で塗布物を引き延ばして薄膜を形成する成膜方法である。また、ディップコーティング法とは、基材４０を塗布物に浸漬させた後、基材４０を引き上げて薄膜を形成する成膜方法である。例えば、基材４０を引き上げた後、基材４０を回転させ、その遠心力で塗布物を引き延ばして薄膜を形成する。

基材４０を回転させる際、略半球ドーム形状の基材４０の頂部を下向き（例えば、鉛直下向き）にして基材４０を回転させ成膜する場合と、略半球ドーム形状の基材４０の頂部を上向き（例えば、鉛直上向き）にして基材４０を回転させ成膜する場合とでは、基材４０上に形成される積層薄膜層５０の膜厚が層内で異なる場合がある。

例えば、基材４０の頂部を下向きにして回転させると、略半球ドーム形状の頂部９０における膜の厚みが裾野部１００における膜の厚みより厚くなることがある。

図５の（ａ）は、略半球ドーム形状の頂部９０における膜の厚みが裾野部１００における膜の厚みより厚くなった場合の積層薄膜層５０ａが基材４０上に形成されていることを示す図である。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）のカバー部材の頂部９０を拡大した図である。図５の（ｃ）は、図５の（ａ）のカバー部の裾野部１００を拡大した図である。

図５の（ｂ）及び図５の（ｃ）に示されるように、密着層５１ａ、中間層５２ａ及び親水層５３ａの膜厚はそれぞれ、裾野部１００における膜厚より頂部９０の膜厚の方が厚く形成されている。例えば、略半球ドーム形状の頂部９０における、中間層５２ａ及び親水層５３ａの膜厚の合計（第１合計膜厚）は、裾野部１００における、中間層５２ａ及び親水層５３ａの膜厚の合計に比して１．２倍以上２．０倍以下である。例えば、中間層５２ａ及び親水層５３ａの膜厚の合計が６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であり、かつ、第１合計膜厚が上述した条件を満たすように形成されてもよい。

また、例えば、基材４０の頂部を上向きにして回転させると、略半球ドーム形状の裾野部１００における膜の厚みが頂部９０における膜の厚みより厚くなることがある。

図６の（ａ）は、略半球ドーム形状の裾野部１００における膜の厚みが頂部９０における膜の厚みより厚くなった場合の積層薄膜層５０ｂが基材４０上に形成されていることを示す図である。図６の（ｂ）は、図６の（ａ）のカバー部材の頂部９０を拡大した図である。図６の（ｃ）は、図６の（ａ）のカバー部の裾野部１００を拡大した図である。

図６の（ｂ）及び図６の（ｃ）に示されるように、密着層５１ｂ、中間層５２ｂ及び親水層５３ｂの膜厚はそれぞれ、頂部９０における膜厚より裾野部１００の膜厚の方が厚く形成されている。例えば、略半球ドーム形状の裾野部１００における、中間層５２ｂ及び親水層５３ｂの膜厚の合計（第２合計膜厚）は、頂部９０における、中間層５２ｂ及び親水層５３ｂの膜厚の合計に比して１．２倍以上２．０倍以下である。例えば、中間層５２ｂ及び親水層５３ｂの膜厚の合計が６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であり、かつ、第２合計膜厚が上述した条件を満たすように形成されてもよい。

これにより、スピンコーティング法又はディップコーティング法などの一般的な方法で、略半球ドーム形状の基材４０上に積層薄膜層５０、５０ａ、５０ｂを形成することができる。なお、上述ではスピンコーティング法又はディップコーティング法により積層薄膜層５０、５０ａ、５０ｂを形成する例について説明したが、これらの工法に限定されない。また、基材４０が板状である場合、スリットコート法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、スプレー法などで形成されてもよい。

なお、上述では、略半球ドーム形状の頂部９０と裾野部１００とで膜厚が異なる例について説明したが、より視認性の高い画像を得る観点から、各層の膜厚は略均一に成膜されることが好ましい。例えば、親水層５３の膜厚は、頂部９０と裾野部１００とを含む全体で略均一の膜厚で成膜されることが好ましい。

［６．実験結果］
続いて、カバー部材１０に対する各種試験結果について、図７を用いて説明する。図７は、カバー部材１０に対する各種試験結果を示す図である。なお、図７における比較例は、シリコーン樹脂など無機系樹脂材料により構成された親水層が基材４０上に形成されているカバー部材における試験結果を示している。また、図７における実施例は、ＵＶ吸収剤を含むカバー部材１０における試験結果を示している。なお、試験項目としては、「耐光性試験」（ＪＩＳ Ｋ ５６００−７−７、ＪＩＳ Ｂ ７７５４）、「高温高湿試験」（ＩＥＣ−６００６８−２−６６）、「塩水噴霧試験」（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）、「乾拭き試験」（ＪＩＳ Ｋ５６００）を行っている。

まず、耐光性試験について説明する。耐光性試験では、波長毎の強度分布が太陽光に近いキセノンアークランプによる照射試験を行っている。カバー部材１０は、光に曝されることで劣化し、性能が低下する。例えば、基材４０が変色する又は親水層５３の親水性が低下する。本試験では、カバー部材の性能が所定値以下となるまでの期間（年数）を比較している。図７に示すように、比較例では１年で性能が所定値以下となるのに対し、実施例では８年で性能が所定値以下となっている。言い換えると、実施例におけるカバー部材１０の光に対する劣化速度が、比較例におけるカバー部材の光に対する劣化速度より遅い。この結果より、本実施の形態に係るカバー部材１０は、耐光性が向上していることがわかる。つまり、耐久性が向上している。

次に、高温高湿試験について説明する。高温高湿試験の条件は、温度が６０℃、相対湿度が９０％、試験時間が５００ｈである。高温高湿試験では、試験後の水に対する接触角を比較している。つまり、高温高湿試験下における親水層５３の劣化について、主に確認を行っている。接触角は、小さい方ほど親水性が高いといえる。図７に示すように、比較例では接触角は４０°以上となっているが、実施例では接触角は１５°以下と試験後でも低い接触角を維持している。この結果より、本実施の形態に係るカバー部材１０は、高い親水性を長期間維持できることがわかる。つまり、耐久性が向上している。

続いて、塩水噴霧試験について説明する。塩水噴霧試験の条件（１サイクル）は、塩水噴霧２時間＋湿潤放置２２時間である。カバー部材の表面に塩水を霧状に散布し、主にカバー部材の変色や剥離など外観上の確認を行う。本試験では、外観に異常が発生するまでのサイクル数を比較している。図７に示すように、比較例は３サイクルであるのに対し、実施例は９サイクルと長期間耐えていることがわかる。この結果より、本実施の形態に係るカバー部材１０は、耐食性が向上していることがわかる。つまり、耐久性が向上している。

最後に、乾拭き試験について説明する。乾拭き試験でカバー部材１０の表面を拭く条件は、材質が綿布、加重が２ｋｇｆである。本試験は、その加重でカバー部材１０の表面を拭いたときに外観の異常が発生するまでの、カバー部材１０の表面を拭く回数を比較している。図７に示すように、比較例は４回であるのに対し、実施例は５００回と大幅に耐えていることがわかる。この結果より、本実施の形態に係るカバー部材１０は、耐摩耗性が向上していることがわかる。つまり、耐久性が向上している。

以上のように、本実施の形態に係るカバー部材１０は、耐久性が向上している。

［７．効果等］
以上のように、本実施の形態において、カバー部材１０は、基材４０と基材４０上に形成した積層薄膜層５０とを備える。基材４０は、ポリカーボネート又はアクリル樹脂により構成される。積層薄膜層５０は、密着層５１、中間層５２及び親水層５３を有する。密着層５１は、シロキサン系アクリルポリマー塗料により構成され、親水層５３は、シラン系アクリルポリマーを主成分とする水系塗料により構成され、中間層５２は、密着層５１と親水層５３とを結合するバインダであって樹脂塗料により構成される。そして、密着層５１、中間層５２及び親水層５３は、この順に基材４０上に積層される。

これにより、基材４０の表面には、密着層５１と中間層５２と親水層５３とがこの順に積層して形成される。密着層５１は、基材４０と積層薄膜層５０との密着性を向上させるための層である。密着層５１は、アクリルポリマー塗料により構成されることにより、ポリカーボネートなどで構成される基材４０と積層薄膜層５０との密着性を向上させることができる。親水層５３は、アクリルポリマーを主成分とする水系塗料により構成されることで、高い親水性と高い防汚性とを有する。親水層５３は親水性が高いため、水滴が付着しても、水滴が玉状になり難い。また、親水層５３は親水性が高いため、汚れが付着してもセルフクリーニングされる。このため、親水層５３を有するカバー部材１０をカメラ（例えば、監視カメラ１）に用いることで、水滴や汚れがカバー部材１０に付着しても視認性の高い画像を撮影することができる。

また、親水層５３が無機系材料であるシラン系材料を有することで、親水層５３の機械的強度及び耐光性を向上させることができる。つまり、カバー部材１０の耐久性が向上する。さらに、中間層５２を有することで、密着層５１と親水層５３とを結合させることができる。

これらにより、本実施の形態に係るカバー部材１０は、視認性、防汚性及び耐久性が向上する。

また、密着層５１又は中間層５２は、光吸収剤を含む。

これにより、例えば、光吸収剤がＵＶ吸収剤である場合、基材４０が紫外線により劣化してしまうことを抑制することができる。よって、カバー部材１０の耐久性（耐光性）が向上する。

また、中間層５２を構成する樹脂塗料は、アモルファスシリカ及びポリシリケート化合物の少なくとも一方を含む。

これにより、中間層５２はシリカ又はシリケートを含んでいるので、積層薄膜層５０の硬さ（硬度）を向上させることができる。つまり、物体との接触などにより、基材４０に傷又は欠けなどが発生することを抑制することができる。よって、カバー部材１０の耐久性（機械的強度）が向上する。

また、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計は、６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である。

これにより、カバー部材１０が略半球ドーム形状であっても、中間層５２及び親水層５３が、所望の性能を有することができる。具体的には、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計が６０ｎｍ以上であることで、高い視認性及び高い防汚性を得ることができる。また、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計が１８０ｎｍ以下であることで、ヒビ割れなどの発生を抑制することができる。

また、カバー部材１０の形状は、略半球ドーム形状である。略半球ドーム形状の裾野部１００における、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計は、頂部９０における、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計に比して１．２倍以上２．０倍以下であってもよい。また、カバー部材１０の形状は、略半球ドーム形状である。略半球ドーム形状の頂部９０における、中間層５２及び親水層５３の膜厚の合計は、裾野部１００の合計に比して１．２倍以上２．０倍以下であってもよい。

これにより、カバー部材１０が略半球ドーム形状である場合、スピンコーティング法又はディップコーティング法などの一般的な方法で、基材４０上に積層薄膜層５０、５０ａ、５０ｂを形成することができる。

また、カバー部材１０は、カメラのレンズ鏡筒の前面を覆うカメラカバー部材である。

上述したカバー部材１０をカメラに用いることで、カメラが屋外などで使用されている場合でも、高い視認性の画像を撮影することができる。

また、本実施の形態おいて、カメラは、上述のカバー部材と、撮像素子と、を備える。

これにより、カメラが屋外などで使用されている場合でも、高い視認性の画像を撮影することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

例えば、上記実施の形態では、カバー部材１０は監視カメラ１に用いられる例について説明したが、これに限定されない。例えば、撮像素子を備えるデジタルカメラ又はビデオカメラなどに用いられてもよい。その場合、カバー部材１０は、カメラのレンズ鏡筒の前面をカバーするカメラカバー部材である。また、例えば、デジタルカメラ又はビデオカメラのレンズ（基材）表面に上述した積層薄膜層５０を形成してもよい。

また、カバー部材１０はカメラ以外に用いられてもよい。例えば、樹脂製の窓にカバー部材１０が用いられてもよい。これにより、樹脂製の窓（カバー部材１０）に付着した汚れなどをセルフクリーニングできる。

また、実施の形態では、積層薄膜層５０は基材４０の表面に形成される例について説明したが、積層薄膜層５０は基材４０の裏面（基材４０の内側の面であって、本実施の形態では、撮像部７０の撮像領域を覆う面）にも形成されていてもよい。これにより、結露などで基材４０の裏面に水滴が付着した場合でも、視認性の高い画像が撮影できる。

また、上記実施の形態では、スピンコーティング法又はディップコーティング法により積層薄膜層５０の各層（密着層５１、中間層５２及び親水層５３）が形成される例について説明したが、これに限定されない。密着層５１、中間層５２及び親水層５３のそれぞれが、異なる工法で形成されてもよい。

また、上記実施の形態では基材４０の頂部を上向きにして回転する場合と、下向きにして回転する場合とを説明したが、これに限定されない。例えば、上向きに回転と下向きに回転とを交互に行うことで、積層薄膜層５０の各層を形成してもよい。また、基材４０の頂部を斜め方向に傾けて回転させてもよい。

本開示は、屋外に設置される監視カメラ等に適用可能である。特に、高所設置の監視カメラなど容易にメンテナンスが出来ない場所に設置されているカメラに有効である。

１ 監視カメラ
１０ カバー部材
２０ 本体部
３０ カバー部
４０ 基材
５０、５０ａ、５０ｂ 積層薄膜層
５１、５１ａ、５１ｂ 密着層
５２、５２ａ、５２ｂ 中間層
５３、５３ａ、５３ｂ 親水層
６０ 水膜
６１ 水滴
７０ 撮像部
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ 汚れ
９０ 頂部
１００ 裾野部

Claims (24)

1. カメラ用のカバー部材であって、
   基材と、
   前記基材上に形成した積層薄膜層とを備え、
   前記基材は、樹脂により構成され、
   前記積層薄膜層は、シロキサン系アクリル樹脂、シリカを含有したアクリル樹脂、又は、シラン系アクリル樹脂により構成される密着層、シラン系アクリル樹脂により構成される親水層、及び、前記密着層と前記親水層とを結合するバインダであって樹脂により構成される中間層を有し、
   前記密着層、前記中間層及び前記親水層のうち前記密着層が前記基材に最も近い位置に配置される
   カバー部材。
2. 前記シロキサン系アクリル樹脂は、ポリシロキサンの片末端にアクリル樹脂を有する
   請求項１に記載のカバー部材。
3. 前記中間層を構成する前記樹脂は、さらに、アモルファスシリカ及びポリシリケート化合物の少なくとも一方を含む
   請求項１又は２に記載のカバー部材。
4. 前記中間層を構成する前記樹脂は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、エチルポリシリケート、ブチルポリシリケート、メチルセロソルブオルソシリケート、ｎ−プロピルオルソシリケート、及び、テトラメチルシリケートの少なくとも１つを含む
   請求項３に記載のカバー部材。
5. 前記中間層は、親水性を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバー部材。
6. 前記親水層は、ポリマーブラシを有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のカバー部材。
7. 前記ポリマーブラシは、シラノール基を有する
   請求項６に記載のカバー部材。
8. 前記中間層及び前記親水層の膜厚の合計は、６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のカバー部材。
9. 前記密着層又は前記中間層は、光吸収剤を含む
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のカバー部材。
10. 前記光吸収剤は、ＵＶ吸収剤を含む
    請求項９に記載のカバー部材。
11. 前記ＵＶ吸収剤は、ベンゾフェノン系又はベンゾトリアゾール系のＵＶ吸収剤である
    請求項１０に記載のカバー部材。
12. 前記密着層又は前記中間層は、さらに、ヒンダードアミン系の光安定剤を含む
    請求項９〜１１のいずれか１項に記載のカバー部材。
13. 前記光吸収剤は、前記中間層に含まれる
    請求項９〜１２のいずれか１項に記載のカバー部材。
14. 前記基材を構成する前記樹脂は、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂である
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のカバー部材。
15. 前記基材の厚みは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載のカバー部材。
16. 前記基材の形状は、略半球ドーム形状、略円筒形状、略箱型形状、又は、板状である
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載のカバー部材。
17. 前記カバー部材の形状が前記略半球ドーム形状であり、前記略半球ドーム形状の裾野部における、前記中間層及び前記親水層の膜厚の合計は、頂部の前記合計に比して１．２倍以上２．０倍以下である
    請求項１６に記載のカバー部材。
18. 前記カバー部材の形状が前記略半球ドーム形状であり、前記略半球ドーム形状の頂部における、前記中間層及び前記親水層の膜厚の合計は、裾野部の前記合計に比して１．２倍以上２．０倍以下である
    請求項１６に記載のカバー部材。
19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載のカバー部材と、
    撮像素子と、を備える
    カメラ。
20. カメラ用のカバー部材の製造方法であって、
    基材にシロキサン系アクリル塗料、シリカを含有したアクリル塗料、又は、シラン系アクリル塗料を塗布することで密着層を形成し、
    前記密着層にバインダである樹脂塗料を塗布することで中間層を形成し、
    前記中間層にシラン系アクリルを主成分とする水系塗料を塗布することで親水層を形成する
    カバー部材の製造方法。
21. 前記シロキサン系アクリル塗料、前記シリカを含有したアクリル塗料、又は、前記シラン系アクリル塗料と、前記樹脂塗料と、前記水系塗料とは、スピンコーティング法、又は、ディップコーティング法により塗布される
    請求項２０に記載のカバー部材の製造方法。
22. 前記スピンコーティング法又は前記ディップコーティング法により前記樹脂塗料及び前記水系塗料が塗布された後、さらに、前記中間層及び前記親水層の厚みの合計を６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下とすることを含む
    請求項２１に記載のカバー部材の製造方法。
23. 前記基材は、板状であり、
    前記シロキサン系アクリル塗料、前記シリカを含有したアクリル塗料、又は、前記シラン系アクリル塗料と、前記樹脂塗料と、前記水系塗料とは、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スリットコート法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、又は、スプレー法により塗布される
    請求項２０に記載のカバー部材の製造方法。
24. 前記スピンコーティング法、前記ディップコーティング法、前記スリットコート法、前記フローコート法、前記ダイコート法、前記ロールコート法、又は、前記スプレー法により前記樹脂塗料及び前記水系塗料が塗布された後、さらに、前記中間層及び前記親水層の厚みの合計を６０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下とすることを含む
    請求項２３に記載のカバー部材の製造方法。

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