JP2012088396A

JP2012088396A - 監視カメラ

Info

Publication number: JP2012088396A
Application number: JP2010232874A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ide; 寛之井手
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: JP5761955B2

Abstract

【課題】適正画像を提供すると共に、有効に小型化などを実現する監視カメラを提供する。
【解決手段】可動レンズを駆動させるレンズ駆動機構部２４を含むレンズ鏡筒２５を、レンズ光軸Ｘのまわりに回転させる光軸回転機構部３３を備え、レンズ駆動機構部２４と光軸回転機構部３３は光軸回転台３５に搭載され、且つレンズ光軸Ｘを挟んでほぼ反対側に配置される。レンズ駆動機構部２４と光軸回転機構部３３は、レンズ光軸Ｘと回転軸が一致する内歯車３７ａの内側に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は例えば店舗、ホテル、銀行、駅などの建物に設置されて、不審者等を監視する監視カメラに関し、特に光軸を回転中心としてレンズ鏡筒を回転させる回転機構を有するドーム型監視カメラに関するものである。

現在、店舗、ホテル、銀行、駅など様々な場所で監視カメラが多用されている。従来は天井に固定された箱型の監視カメラが主流であった。しかし、それは監視カメラの形状がむき出しで、一般の人々に対して不快感を与えていた。そのため近年、一見して監視カメラに見えないように、透明または半透明のドームカバーの中に撮影レンズを配置したドーム型監視カメラが増えている。

ドーム型監視カメラは、ドームカバー以外の部分を天井に埋めこんで使用することも多い。しかし、ドーム径が大きければ大きいほど、一般の人々に不快感を与えやすくなってしまうため、ドーム径が小型であることが望まれていた。
また一方で、モーターによって、パン駆動、チルト駆動を行う監視カメラが知られている。これらは遠隔でカメラを制御し、撮影方向を変えることができ、パンチルトカメラなどと呼ばれる。中にはドームカバーを有するパンチルトカメラもある。

例えば特許文献１では、パン旋回駆動力および制動力の向上が図られたパンチルトカメラについて開示されている。特許文献２では小型・軽量で正確に高速な作動ができるドーム型パンチルトカメラについて開示されている。

特開２００３−３３００９９号公報特開２０００−３０５１３８号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術は、天井に設置して使用する監視カメラに関するものである。そのため監視カメラを壁に設置すると、撮影方向によっては、撮影した画像の上下が実際の上下と一致しない画像になってしまうという問題があった。また、監視カメラという性質上、できるだけ人目につかず、小型コンパクトであることに加えて、パンあるいはチルト作動を円滑且つスピーディに行う等の基本的要請がある。

そこで、本発明の目的は、適正画像を提供すると共に、パンあるいはチルト作動を円滑且つ素早く行い、有効に小型化を実現する監視カメラを提供することである。

上記目的を達成するために本発明の監視カメラは、可動レンズを駆動させるレンズ駆動機構部を含むレンズ鏡筒を、レンズ光軸のまわりに回転させる光軸回転機構部を備え、前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は光軸回転台に搭載され、且つ前記レンズ光軸を挟んで反対側に配置されることを特徴とする。
この場合、前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は、前記レンズ光軸と回転軸が一致する内歯車の内側に配置される。

本発明によれば、光軸回転機構部を適宜作動させ、レンズ鏡筒をレンズ光軸のまわりに回転させることで、撮影画像を適正に表示することができると共に、パンあるいはチルト作動を円滑且つ素早く行うことができ、有効に小型化を実現することができる。

本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの正面図である。本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの斜視図である。本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの断面図である。本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分断面斜視図である。本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分分解図である。本発明の第一の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分上面図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分断面斜視図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラに衝撃が加わった時の状態を説明するための図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラの断面図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラの断面図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分分解図である。本発明の第二の実施形態におけるドーム型監視カメラの部分上面図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
以下、図１〜６を参照して、本発明の第1の実施形態によるドーム型監視カメラ（以下、カメラ１０と称することがある。）について説明する。
図１は本実施形態におけるドーム型監視カメラの正面図であり、図２は斜視図である。カメラ１０は、天井や壁に直接、またはドーム１１以外のところを埋め込んで設置・使用される。カメラ１０の外装部品は、ドーム１１と上ケース１２と下ケース１３からなる。ドーム１１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１１の中には、レンズ鏡筒２５が配置され、ドーム１１の内部から撮影するようにしている。ドーム１１は上ケース１２にねじなどによって固定され、ドーム１１と上ケース１２は、下ケース１３に対して簡単に取り外し可能に構成される。

図３は本実施形態におけるドーム型監視カメラの断面図であり、図４は一部の部品を断面表示した斜視図である。図５は光軸回転部の分解図である。図６は光軸回転部の上面図である。レンズ鏡筒２５は、固定レンズ２１、可動レンズ２２、ＣＭＯＳセンサー２３、可動レンズ２２を駆動させるレンズ駆動機構部２４などから構成される。固定レンズ２１はレンズ鏡筒２５に固定されるレンズである。可動レンズ２２はレンズ駆動機構部２４によって駆動されるレンズであり、フォーカスやズームなどの調整を行う。撮像素子であるＣＭＯＳセンサー２３は、映像を撮影し、撮影された映像信号を、後述する電気基板４３に送る。

ガイド３６は光軸回転台３５に固定され、光軸回転台３５が、光軸回転台３５を支持するチルト回転台３７から外れないようにしている。光軸回転台３５はチルト回転台３７に対して、回転可能に取り付けられる。レンズ鏡筒２５は、レンズ光軸Ｘと光軸回転台３５の回転軸が一致するように光軸回転台３５に、図示されないビスなどによって固定される。

光軸回転台３５には光軸回転機構部３３が取り付けられる。光軸回転機構部３３はモーター３１とギア３２（ギア３２ａ、ギア３２ｂ、ギア３２ｃ）からなる。ギア３２ａはモーターピニオンであり、ギア３２ｂ及びギア３２ｃはそれぞれ２つの歯車を持つ２組以上の減速用のギアである。ギア３２ｃのうちの一つの歯車はチルト回転台３７に設けられた内歯車３７ａと噛合う。モーター３１が回転するとギア３２ａ、ギア３２ｂ及びギア３２ｃを介して動力を伝達し、光軸回転台３５がチルト回転台３７に対して回転する。なお、光軸回転台３５と内歯車３７ａの回転軸は、レンズ光軸Ｘと一致する。

光軸回転機構部３３は光軸回転台３５に固定され、レンズ鏡筒２５と一緒にレンズ光軸Ｘのまわりに回転する。光軸回転台３５が回転することで、レンズ鏡筒２５が回転し、撮影画像の回転方向を調整することができる。

レンズ駆動機構部２４と光軸回転機構部３３は、チルト回転台３７に設けられた内歯車３７ａの内側に配置される。さらにレンズ駆動機構部２４と光軸回転機構部３３はレンズ光軸Ｘを挟んで、互いにほぼ反対側に配置される。（換言すると、レンズ駆動機構部２４及び光軸回転機構部３３は、後述するチルト軸３７Ａの方向において、レンズ光軸Ｘを挟んで互いに向かい合うように配置される。また、別の言い方をすれば、光軸回転機構部３３は、レンズ光軸Ｘの方向から見て、レンズ駆動機構部２４の配置領域に対してレンズ光軸Ｘを挟んだ反対側の領域に配置される。）レンズ鏡筒２５と光軸回転機構部３３と光軸回転台３５からなる光軸回転部の重心は、ほぼレンズ光軸上にある。これにより光軸回転部の重心のバランスがとれるため、光軸回転機構部３３に要求される駆動力をより小さくすることができる。

カバー３４は、レンズ光軸Ｘとこのレンズ光軸Ｘと直交するチルト軸３７Ａ（第２の回転軸）との交点を中心とする球の半球形状でなるカバー部材であり、カバー３４の直径は内歯車３７ａの外形の直径にほぼ等しい。さらにカバー３４はレンズ鏡筒２５の先端形状に合わせた切り欠き穴を有する。レンズ駆動機構部２４と光軸回転機構部３３は、半球形状のカバー３４の内部に配置される。

さらに減速ギアを組み合わせていることで、より小さな駆動力と小さな大きさのモーターを使用することができる。ギア３２は、レンズ鏡筒２５とチルト回転台３７の外形の間に小さく収まるように、レンズ光軸Ｘを中心とする円弧上に配置される。以上のように配置、構成することで、ドーム１１を小型化することができる。

チルト回転台３７はパン回転台４１に対して、チルト軸３７Ａのまわりにチルト回転可能に取り付けられる。チルト回転台３７とパン回転台４１には、図示しない公知のチルト駆動機構が搭載される。このチルト駆動機構により、撮影部であるレンズ鏡筒２５はチルト回転動作する。
パン回転台４１はベース４２に対して、パン回転軸４１Ａのまわりに回転可能に取り付けられる。パン回転台４１とベース４２には、図示しない公知のパン駆動機構が搭載される。このパン駆動機構により、撮影部であるレンズ鏡筒２５はパン回転動作する。

ベース４２は下ケース１３に図示しないねじなどによって固定される。ベース４２は、パン回転台４１とチルト回転台３７などを介して、レンズ鏡筒２５の撮影方向を変更可能に支持している。電気基板４３は下ケース１３に、図示しないねじなどによって固定される。電気基板４３はＣＭＯＳセンサー２３から送られてきた映像信号を処理する。電気基板４３はＣＭＯＳセンサーによって撮影された映像を圧縮、配信する。本実施形態では電気基板は１枚構成だが、２枚以上でもよい。

さて、本発明によれば、カメラ１０を天井設置から例えば壁設置とし、その場合仮に、撮影した画像の上下が実際の上下と一致しないとき、光軸回転機構部３３のモーター３１を適宜作動させる。これによりレンズ鏡筒２５がレンズ光軸Ｘのまわりに回転し、撮影画像をモニター上に適正に表示することができる。例えばそのモニター上で画像が９０°傾いていた場合には、チルト回転台３７に対して光軸回転台３５を、レンズ光軸Ｘのまわりに画像の傾きと逆方向に９０°回転させればよい。

上記のように光軸回転台３５を回転させる場合、これらレンズ駆動機構部２４や光軸回転機構部３３でなる光軸回転部の重心は、レンズ光軸Ｘ上に設定されているため、偏りのない円滑な回転運動が保証される。また、これらの構成部材は、レンズ光軸Ｘのまわりにバランスよく、しかも全体としてコンパクトに配設され、外部から目立たない。

なお、本実施形態においてレンズ駆動機構部は可動レンズを駆動させると説明したが、レンズに限らず、しぼりやＩＲカットフィルターなどを駆動させるものでもよい。

（第２の実施形態）
以下、図７〜図１２を参照して、本発明の第２の実施形態によるドーム型監視カメラ（以下、カメラ１００と称することがある。）について説明する。なお、第２の実施形態におけるドーム型監視カメラの基本構成は、上述した第１の実施形態におけるドーム型監視カメラの場合と実質的に同様であり、同様部分については必要に応じてその説明を省略する。

図７は本実施形態におけるドーム型監視カメラの斜視図であり、一部の部品は断面を表示している。図９と図１０は本実施形態におけるドーム型監視カメラの断面図であり、図９は図７中のＡ−Ａ断面、図１０はＢ-Ｂ断面を示している。図１１は、本実施形態におけるドーム型監視カメラの部分分解図である。図１２は、本実施形態におけるドーム型監視カメラの部分上面図である。

カメラ１００は天井や壁に直接、またはドーム１１１以外のところを埋め込んで設置・使用される。カメラ１００の外装部品はドーム１１１と上ケース１１２と下ケース１１３からなる。ドーム１１１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１１１の中には、レンズ鏡筒１２５が配置され、ドーム１１１の内部から撮影するようにしている。ドーム１１１は上ケース１１２にねじなどによって固定され、ドーム１１１と上ケース１１２は、下ケース１１３に対して取り外し可能に構成される。

レンズ鏡筒１２５は、固定レンズ１２１、可動レンズ１２２、ＣＭＯＳセンサー１２３、可動レンズ１２２を駆動させるレンズ駆動機構部１２４などから構成される。固定レンズ１２１はレンズ鏡筒１２５に固定されるレンズである。可動レンズ１２２はレンズ駆動機構部１２４によって駆動されるレンズであり、フォーカスやズームなどの調整を行う。撮像素子であるＣＭＯＳセンサー１２３は、映像を撮影し、撮影された映像信号を、詳しくは後述する電気基板１４３に送る。

図８は本実施形態におけるドーム型監視カメラに衝撃が加わったときの、レンズ鏡筒１２５の動作を説明する図である。
図８（Ａ）は、通常時のレンズ鏡筒１２５の状態を示している。衝撃緩和機構部１２６は、レンズ鏡筒１２５に衝撃が加わったときに衝撃を緩和する機構部である。衝撃緩和機構部１２６は、例えばコイルばね１２６ａ（第１の弾性部材）、コイルばね１２６ｂ（第２の弾性部材）からなる。衝撃緩和機構部１２６は、光軸回転台１３５を固定台として、レンズ鏡筒１２５を弾性支持している。

図８（Ｂ）は、物体１５１がカメラ１００のドーム１１１に当たり、ドーム１１１が変形し、さらには変形したドーム１１１がレンズ鏡筒１２５に当たり、レンズ鏡筒１２５が退避した状態を示している。衝撃緩和機構部１２６は衝撃が加わった場合、コイルばね１２６ａとコイルばね１２６ｂがコイルばね１２６´ａとコイルばね１２６´ｂのように変形することで、レンズ鏡筒１２５が退避する。さらには、それらがない場合と比べて衝撃が加わる時間が長くなることで、レンズ鏡筒１２５に加わる最大衝撃力の値を低減、緩和する。それによってレンズ鏡筒１２５が破壊され撮影が続行できなくなることを防ぐ。

物体１５１は、監視カメラによる撮影を心よく思っていない人物が、監視カメラを破壊するときに、破壊道具と使用する物であり、例えばバットやハンマーである。

ガイド１３６は光軸回転台１３５に固定され、光軸回転台１３５が、光軸回転台１３５を支持するチルト回転台１３７から外れないようにしている。光軸回転台１３５はチルト回転台１３７に対して、回転可能に取り付けられる。レンズ鏡筒１２５は、光軸と光軸回転台１３５の回転軸が一致するように、光軸回転台１３５に図示されないビスなどによって固定される。

光軸回転台１３５には光軸回転機構部１３３が取り付けられる。光軸回転機構部１３３はモーター１３１とギア１３２（ギア１３２ａ、ギア１３２ｂ、ギア１３２ｃ）からなる。ギア１３２ａはモーターピニオンであり、ギア１３２ｂ及びギア１３２ｃはそれぞれ２つの歯車を持つ減速用のギアである。ギア１３２ｃのうちの一つの歯車はチルト回転台１３７に設けられた内歯車１３７ａと噛合う。モーター１３１が回転するとギア１３２ａ、ギア１３２ｂ及びギア１３２ｃを介して動力を伝達し、光軸回転台１３５がチルト回転台１３７に対して回転する。

光軸回転機構部１３３は回転側に固定され、レンズ鏡筒１２５と一緒にレンズ光軸Ｘのまわりに回転する。光軸回転台1３５が回転することで、レンズ鏡筒1２５が回転し、撮影画像の回転方向を調整することができる。

レンズ駆動機構部１２４と光軸回転機構部１３３と衝撃緩和機構部１２６は、チルト回転台１３７に設けられた内歯車１３７ａの内側に配置される。レンズ駆動機構部１２４と光軸回転機構部１３３はレンズ光軸Ｘを挟んで、互いにほぼ反対側に配置される。（換言すると、レンズ駆動機構部１２４及び光軸回転機構部１３３は、チルト軸１３７Ａの方向において、レンズ光軸Ｘを挟んで互いに向かい合って配置される。また、別の言い方をすれば、光軸回転機構部１３３は、レンズ光軸Ｘの方向から見て、レンズ駆動機構部２４の配置領域に対してレンズ光軸Ｘを挟んだ反対側の領域に配置される。）衝撃緩和機構部１２６のコイルばね１２６ａとコイルばね１２６ｂは、レンズ鏡筒１２５を挟んで配置される。（換言すると、コイルばね１２６ａとコイルばね１２６ｂは、チルト軸１３７Ａの方向と直行する方向において、レンズ光軸Ｘを挟んで互いに向かい合って配置される。また、別の言い方をすれば、コイルばね１２６ａは、レンズ光軸Ｘの方向から見て、コイルばね１２６ｂの配置領域に対してレンズ光軸Ｘを挟んだ反対側の領域に配置される。）さらに衝撃緩和機構部１２６のコイルばね１２６ａ、コイルばね１２６ｂは、レンズ光軸Ｘを中心とする円上で、レンズ駆動機構部１２４と光軸回転機構部１３３の間にそれぞれ配置される。レンズ鏡筒１２５と衝撃緩和機構部１２６と光軸回転機構部１３３と光軸回転台１３５からなる回転部の重心は、ほぼレンズ光軸上にある。これにより光軸回転部の重心のバランスがとれるため、光軸回転機構部１３３に要求される駆動力をより小さくすることができる。

カバー１３４は、レンズ光軸Ｘとチルト軸１３７Ａとの交点を中心とする球の半球形状でなるカバー部材であり、カバー１３４の直径は内歯車１３７ａの外形の直径にほぼ等しい。さらにカバー１３４はレンズ鏡筒１２５の先端形状に合わせた切り欠き穴を有する。レンズ駆動機構部１２４と衝撃緩和機構部１２６と光軸回転機構部１３３は、半球形状のカバー１３４の内部に配置される。

さらには減速ギアを組み合わせることで、より小さな駆動力と小さな大きさのモーターを使用することができる。ギア１３２は、レンズ鏡筒１２５とチルト回転台１３７の外形の間に小さく収まるように、レンズ光軸Ｘを中心とする円弧上に配置される。以上のように配置、構成することで、ドーム１１１を小型化することができる。

チルト回転台１３７はパン回転台１４１に対して、チルト軸１３７Ａのまわりにチルト回転可能に取り付けられる。チルト回転台１３７とパン回転台１４１には、図示しない公知のチルト駆動機構が搭載される。このチルト駆動機構により、撮影部であるレンズ鏡筒１２５はチルト回転動作する。
パン回転台１４１はベース１４２に対して、パン回転軸１４１Ａのまわりに回転可能に取り付けられる。パン回転台１４１とベース１４２には、図示しない公知のパン駆動機構が搭載される。このパン駆動機構により、撮影部であるレンズ鏡筒１２５はパン回転動作する

ベース１４２は下ケース１１３に図示しないねじなどによって固定される。ベース１４２は、パン回転台１４１とチルト回転台１３７などを介して、レンズ鏡筒１２５の撮影方向を変更可能に支持している。電気基板１４３は下ケース１１３に図示しないねじなどによって固定される。電気基板１４３はＣＭＯＳセンサー１２３から送られてきた映像信号を処理する。電気基板１４３はＣＭＯＳセンサーによって撮影された映像を圧縮、配信する。本実施形態では電気基板は１枚構成だが、２枚以上でもよい。

本発明の第２の実施形態によれば特に、例えば図８の例のようにカメラ１００に外部から荷重が加わった場合、衝撃緩和機構部１２６が適度に変形する。この衝撃緩和機構部１２６により衝撃を緩和し、カメラ１００の破損などを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
本発明は、ドーム型監視カメラに適応可能であり、特に天井と壁の２方向に取り付けが考えられるカメラに適応可能である。また、天井にしか設置しないドーム型監視カメラでも、撮影画像を回転して表示したい場合にも適応可能である。

１０カメラ、１１ドーム、１２上ケース、１３下ケース、２１固定レンズ、２２可動レンズ、２３ CMOSセンサー、２４レンズ駆動機構部、２５レンズ鏡筒、３１モーター、３２ギア、３２ａギア、３２ｂギア、３２ｃギア、３３光軸回転機構部、３４カバー、３５光軸回転台、３６ガイド、３７チルト回転台、３７ａ内歯車、４１パン回転台、４２ベース、４３電気基板、１００カメラ、１１１ドーム、１１２上ケース、１１３下ケース、１２１固定レンズ、１２２可動レンズ、１２３ CMOSセンサー、１２４レンズ駆動機構部、１２５レンズ鏡筒、１２６衝撃緩和機構部、１２６ａコイルばね、１２６ｂコイルばね、１３１モーター、１３２ギア、１３２ａギア、１３２ｂギア、１３２ｃギア、１３３光軸回転機構部、１３４カバー、１３５光軸回転台、１３６ガイド、１３７チルト回転台、１３７ａ内歯車、１４１パン回転台、１４２ベース、１４３電気基板、１５１物体。

Claims

可動レンズを駆動させるレンズ駆動機構部を含むレンズ鏡筒を、レンズ光軸のまわりに回転させる光軸回転機構部を備え、
前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は光軸回転台に搭載され、且つ前記レンズ光軸を挟んで反対側に配置されることを特徴とする監視カメラ。
前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は、前記レンズ光軸と回転軸が一致する内歯車の内側に配置されることを特徴とする請求項１記載の監視カメラ。
前記レンズ鏡筒と前記光軸回転機構部と前記光軸回転台からなる光軸回転部の重心は、ほぼ前記レンズ光軸上にあることを特徴とする請求項１または２記載の監視カメラ。
前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は、前記レンズ光軸と、このレンズ光軸と直交する第２の回転軸との交点を中心とする球の内部に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の監視カメラ。
前記レンズ鏡筒に加わる衝撃を緩和する衝撃緩和機構部が、前記光軸回転台に搭載されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の監視カメラ。
前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部と前記衝撃緩和機構部は、前記レンズ光軸と回転軸が一致する内歯車の内側に配置されることを特徴とする請求項５記載の監視カメラ。
前記レンズ鏡筒と前記光軸回転機構部と前記光軸回転台と前記衝撃緩和機構部からなる光軸回転部の重心は、前記レンズ光軸上にあることを特徴とする請求項５または６記載の監視カメラ。
前記衝撃緩和機構部と前記レンズ駆動機構部と前記光軸回転機構部は、前記レンズ光軸を中心とする円上に配置されたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載の監視カメラ。
前記内歯車と前記光軸回転機構部の歯車は２組以上の歯車の組み合わせからなり、前記光軸回転機構部の歯車は、前記レンズ光軸を中心とする円上に配置されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の監視カメラ。
前記レンズ鏡筒は、ドームの内側に配置されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の監視カメラ。