(57)【要約】【課題】  大型化することなく、撮像素子のアオリ機構と光学フィルタ挿抜機構をともに搭載することができる撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像素子と、撮像素子を保持するセンサ保持部材と、回転軸を中心として、撮像レンズの光軸と直交する平面に対して傾斜させるようにセンサ保持部材を回動させる駆動部材と、撮像レンズの光軸上に挿抜可能な光学フィルタと、を備え、光学フィルタの挿抜方向は、前記回転軸の延びる方向と略平行である。【選択図】  図３
2020008837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子を保持するセンサ保持部材と、
回転軸を中心として、撮像レンズの光軸と直交する平面に対して傾斜させるように前記センサ保持部材を回動させる駆動部材と、
前記撮像レンズの光軸上に挿抜可能な光学フィルタと、を備え、
前記光学フィルタの挿抜方向は、前記回転軸の延びる方向と略平行であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光学フィルタは、センサ保持部材が回動端まで回動された状態において、光軸および回転軸の延びる方向の両方に直交する方向から見たときにセンサ保持部材と重なることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記回転軸は、前記撮像素子の長辺方向と略平行な方向に延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光学フィルタを保持するフィルタ保持枠と、前記フィルタ保持枠の移動をガイドするためのガイドバーと、を備え、
前記ガイドバーは、光軸方向において前記光学フィルタが挿抜される平面よりも前記撮像レンズ側にされることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フィルタ保持枠は、赤外線カットフィルタとダミーガラスを保持することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
赤外線カットフィルタとダミーガラスは、前記回転軸方向において、隣り合うように配置されることを特徴とする、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像レンズを取り付け可能な取付部を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラ等の監視カメラでは、カメラ部は、レンズ部を通過した入射光が撮像素子で結像することで画像を取得することができる。
【０００３】
一般的に、取得画像は、被写界深度内の被写体を撮影すると良好な結像状態であり、被写界深度外の被写体を撮影すると結像状態が劣化した画像となる。
【０００４】
特に絞りを開放で使用すると、被写界深度外の撮影範囲が生じやすい。すると、監視用途では、例えば犯人の顔のような被写体の結像状態が悪い範囲が画面内に存在し、被写体を認識できないことになる。
【０００５】
このような場合は、被写体までの距離に応じて複数の監視カメラを設置して、被写界深度内に被写体が入るようにすることも考えられるが、カメラの台数が多くなるので、一台で被写界深度が深いカメラが望ましい。
【０００６】
また、夜間監視では、光量を多く取り込むために絞りを開放にして使用する場合があるので、絞りを開放にした状態での被写体の認識の重要性は高いと言える。
【０００７】
従来、絞りが開放状態で被写界深度を深くする技術には、レンズと撮像素子を相対的に傾けて被写界深度範囲を広げるアオリ機能付きカメラ技術が有る。
【０００８】
また、監視カメラでは、明るい昼間に良好な画像を取得するために、赤外領域の光を遮断する光学フィルタを備えるものが多い。光学フィルタは挿抜が可能で、光量を多く取り込みたい夜間や暗所監視においては、光学フィルタを退避させ赤外領域の光も取り込むのが一般的である。光学フィルタは通常撮像素子の近傍に配置される。
【０００９】
特許文献１には、アオリ角度を調整するためのアオリ調整機構と、光軸と直交する方向に移動可能であって、赤外線カットフィルタとダミーガラス板とを有する光学フィルタ挿抜機構と、を備える撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５４９９５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、撮像素子のアオリ機構と光学フィルタ挿抜機構はともに光軸方向に一定の移動空間を用意する必要がある。よって、特許文献１に記載された技術では、アオリ機構と光学フィルタ挿抜機構で独立した空間を設ける必要があり、撮像装置が大型化するおそれがある。
【００１２】
そこで、本発明は、大型化することなく、撮像素子のアオリ機構と光学フィルタ挿抜機構をともに搭載することができる撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置の一態様は、撮像素子と、前記撮像素子を保持するセンサ保持部材と、回転軸を中心として、撮像レンズの光軸と直交する平面に対して傾斜させるように前記センサ保持部材を回動させる駆動部材と、前記撮像レンズの光軸上に挿抜可能な光学フィルタと、を備え、前記光学フィルタの挿抜方向は、前記回転軸の延びる方向と略平行であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、本体を大型化することなく、撮像素子のアオリ機構と光学フィルタ挿抜機構をともに搭載することができる撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における監視カメラの外観斜視図
【図２】本実施形態における撮像装置の分解斜視図
【図３】本実施形態におけるセンサ保持枠の傾動の様子を示す図
【図４】本実施形態における光学フィルタの切替の様子を示す図
【図５】本実施形態における光学フィルタ周辺の側面図
【図６】本実施形態における光学フィルタ周辺の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
＜監視カメラの概略構成＞
まず、図１を参照して、監視カメラ５００の構成について説明する。図１は、本実施形態における監視カメラ５００の外観斜視図である。
【００１８】
監視カメラ５００は、カメラ本体（撮像装置）２００と、カメラ本体２００に着脱可能なレンズ装置（レンズ鏡筒）１０００とを備えて構成される。なおカメラ本体２００とレンズ装置１０００とは一体的に構成されていてもよい。カメラ本体２００は、撮像素子や撮影を行うための基板等を含む撮像素子ユニット６００等を有する。
【００１９】
レンズ装置１０００は、固定レンズ、ズームレンズ、および、フォーカスレンズ等の撮像光学系を有する。固定レンズは、光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）において固定されている。ズームレンズは、ズーム駆動部により、光軸方向に移動して変倍動作（ズーミング）を行う。フォーカスレンズは、フォーカス駆動部により、光軸方向に移動して合焦動作（フォーカシング）を行う。レンズ装置１０００の撮像光学系を通過した光は、撮像素子により撮像される。
【００２０】
カメラ本体２００は、ベース部材１００、撮像素子ユニット６００、光学フィルタユニット７００、アッパーケース３００、および、ボトムケース４００を備えて構成される。図１に示されるように、ベース部材１００には、レンズ装置１０００を取り付けるための取付部としてのマウント部３１が設けられている。マウント部３１は、３か所の爪部を有し、レンズ装置１０００の爪に係合して固定する、いわゆるバヨネット構造を有する。
【００２１】
＜撮像素子ユニット６００の構成＞
次に、図２、図３を参照して、撮像素子ユニット６００の構成について説明する。図２は、カメラ本体２００の分解斜視図である。図３（ａ）（ｂ）は、センサ保持枠５が傾動している様子を示している図である。図３（ａ）はセンサ保持枠５の上方を被写体側に傾けている様子、図３（ｂ）はセンサ保持枠５の下方を被写体側に傾けている様子を示している。
【００２２】
撮像素子１は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを有し、レンズ装置１０００の撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（画像データ）を出力する。撮像素子１は、撮像素子基板２に半田付けされ、接着剤（非図示）にてセンサプレート３に取り付けられる。撮像素子基板２は、図示しないケーブルによって、図示しない制御基板に接続されている。センサ保持部材としてのセンサ保持枠５には、撮像素子１と撮像素子基板２が取り付けられたセンサプレート３が締結ビスで固定される。センサ保持枠５は、撮像素子１の略撮像面上に回転軸としてのチルト軸５ａが一体となって形成されており、このチルト軸５ａがチルトベース４に対して傾動可能に保持されている。チルトベース４は、センサ保持枠５を回動可能に保持する部材であり、アッパーケース３００、および、ボトムケース４００に保持されている。
【００２３】
チルト軸５ａには、ギア部５ｂが形成されており、ギア部５ｂは駆動部材としてのモータ６と歯合している。モータ６は、ギア部５ｂに駆動力を伝達することにより、センサ保持枠５をチルトベース４に対して傾斜させる。チルト軸５ａは、撮像素子１の長辺方向と略平行に延びている。センサ保持枠５の回動によって、撮像素子１は、撮像素子基板２とセンサプレート３を介して、撮像レンズに対して傾けることができるので、被写界深度範囲の深い撮影を行うことが可能になる。
【００２４】
センサ保持枠５とチルトベース４との間には、ワッシャが配置されている。また、他方のセンサ保持枠５とチルトベース４との間には、ワッシャおよびウェーブワッシャが配置されている。ウェーブワッシャは、チルトベース４の位置ずれを防止するため、センサ保持枠５を付勢している。センサ保持枠５をチルト軸５ａ方向（回転軸方向）に付勢することで、カメラ本体２００の設置姿勢の違いや振動等による撮像素子の位置ずれを防ぐことができる。
【００２５】
＜光学フィルタユニット７００の構成＞
次に、図２、図３、図４を参照して、光学フィルタユニット７００の構成について説明する。図４は光学フィルタの切替の様子を示している図である。
【００２６】
赤外カットフィルタ７は、赤外光をカットするためのものである。ガラスフィルタ８は、赤外カットフィルタ７を光路中より脱出させた際に、代わりに光路中に挿入され、光路長を補正するためのものである。撮影モードとして、被写体の色再現性を優先する場合は、撮像素子に赤外光が入射するのを防ぐために、光路中に赤外カットフィルタ７を挿入して撮影する、いわゆるデイモードがある。一方、暗い環境では低照度下の環境での撮影となるので、被写体の認識性を向上させるために、光路中から赤外カットフィルタ７を抜き去り、可視光だけでなく赤外光も撮像素子に取り込んだ状態で撮影する、いわゆるナイトモードもある。赤外カットフィルタ７が、光路中に挿脱されることでデイモード撮影とナイトモード撮影の切り替えが可能である。
【００２７】
フィルタ保持枠９は、赤外カットフィルタ７とガラスフィルタ８を保持し、ガイドバー１２および回転規制バー１３によって光軸と直交する直交方向に案内される。ガイドバー１２および回転規制バー１３は、撮像素子１の長辺方向と略平行に配置されている。また、ガイドバー１２と回転規制バー１３は、赤外カットフィルタ７およびガラスフィルタ８が移動する平面上より被写体側に配置されている。具体的には、図５に示すように、赤外カットフィルタ７およびガラスフィルタ８が移動する平面Ｐよりも被写体側に配置されている。
【００２８】
ラック１０は、ラックばね１１によって光軸と直交する直交方向および回転方向に付勢された状態でフィルタ保持枠９に固定され、ステッピングモータ１４のネジ部１４ａに係合しており、ネジ部１４ａの回転によって光軸と直交する直交方向に駆動される。これにより、フィルタ保持枠９は、光軸と直交する直交方向に移動し、光軸上に挿抜可能な構成となっている。また、赤外カットフィルタ７とガラスフィルタ８の挿抜方向は、チルト軸５ａの延びる方向と略平行である。
【００２９】
より詳細には、図２に示すように、光路上に赤外カットフィルタ７が配置された状態から、ステッピングモータ１４のネジ部１４ａの回転によって、フィルタ保持枠９が光軸と直交する直交方向に移動する。そして、図３に示すように、ガラスフィルタ８が光路上に配置された状態となる。
【００３０】
＜撮像素子回動時の詳細＞
次に、図５を参照して、撮像素子回動時の光学フィルタユニット７００と撮像素子ユニット６００の関係について説明する。
【００３１】
図５の（ａ）（ｂ）は本実施例に係る光学フィルタ周辺の側面図である。図５（ａ）はセンサ保持枠５の上方を被写体側に傾けている様子、図５（ｂ）はセンサ保持枠５の下方を被写体側に傾けている様子を示している図である。
【００３２】
センサ保持枠５がチルト軸５ａを中心としてチルトベース４に対して回動した際、光軸直交平面からセンサ保持枠５の上方もしくは下方が被写体側へ移動する。また、図４に示すように、赤外カットフィルタ７およびガラスフィルタ８は、センサ保持枠５が回動端（例えば、１５度）まで回動された状態において、光軸およびチルト軸５ａの延びる方向の両方に直交する方向から見たときにセンサ保持枠５と重なっている。
【００３３】
従来例のように、フィルタ保持枠９をチルト軸５ａ方向と直交する方向に駆動させる構成である場合、上記のような構成にすると、撮像素子１の回動角度によっては、フィルタ保持枠９がセンサ保持枠５と当接してしまう。よって、フィルタ保持枠９が挿抜できない場合があり、フィルタ保持枠９とセンサ保持枠５との間にフィルタ保持枠９の移動用のスペースが必要となる。
【００３４】
しかし、本実施形態では、フィルタ保持枠９をチルト軸５ａ方向に駆動させている。これにより、フィルタ保持枠９とセンサ保持枠５との間にフィルタ保持枠９の移動用のスペースが不要である。よって、撮像素子１をフィルタ保持枠９に近づけて配置することが可能になるため、撮像装置を大型化することなく、撮像素子１のアオリ機構と光学フィルタ挿抜機構を搭載することができる。
【００３５】
また、フィルタ保持枠９を案内しているガイドバー１２と回転規制バー１３は、光軸方向において赤外カットフィルタ７およびガラスフィルタ８が移動する平面Ｐ（図４参照）上よりも撮像レンズ側に配置されている。これにより、ガイドバー１２と回転規制バー１３が、平面Ｐ上に配置される場合と比べると、フィルタ保持枠９の移動方向と直交する方向および光軸の両方に直交する方向に大型化しない。よって、撮像素子１をよりフィルタ保持枠９に近づけて配置することが可能になる。
【００３６】
＜変形例＞
図６は本発明の変形例に係る光学フィルタ周辺の斜視図である。フィルタ保持枠９は、上方にギア部９ａを備えている。ギア部９ａは、撮像素子１の長辺方向と略平行に形成されている。モータ１５は、ギア部９ａと歯合しており、フィルタ保持枠９を撮像素子１の長辺方向に駆動させる。この構成により、モータ１４をフィルタ保持枠９の側方に配置する場合に比べて、フィルタ保持枠９の側方のスペースが不要になる。
【００３７】
また、本実施例においては、撮像素子基板２は、センサプレート３を介してセンサ保持枠５に保持されているが、センサプレート３を介さずに直接、センサ保持枠５に保持されていてもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
本実施例の撮像装置は撮像素子を移動させる用途に適用することができ、光学機器に搭載することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  撮像素子
２  撮像素子基板
３  センサプレート
４  チルトベース
５  センサ保持枠
５ａ  チルト軸
６  モータ
７  赤外カットフィルタ
８  ガラスフィルタ
１４  ステッピングモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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