(57)【要約】  【課題】  水平より上方向の画像が得られ、かつ、画像の歪みを小さくできる監視カメラ装置を提供する。  【解決手段】  カメラ３は、チルト可能に設けられている。ドームカバー５は、カメラ３の水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有している。筐体７は、ドームカバー５を、カメラ３が真下方向および水平より上方向を向いたときの垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持している。ドームカバー５と筐体７との間に防水手段が配置され、防水手段は、筐体７へのドームカバー５の締付負荷によって変形する。【選択図】  図１
2006033704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チルト可能に設けられたカメラと、
前記カメラの水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有したドームカバーと、
前記ドームカバーを、前記カメラが真下方向および水平より上方向を向いたときの垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持した筐体と、
を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記カメラの光軸は、前記ドームカバーの球面の中心を通っていることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記ドームカバーは、前記カメラと共にパン旋回するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記ドームカバーと前記筐体との間に配置され、前記筐体への前記ドームカバーの締付負荷によって変形して、前記ドームカバーと前記筐体との間をシールする防水手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項５】
チルト可能に設けられたカメラと、
前記カメラの水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有したドームカバーと、
前記ドームカバーを、設置面を基準としたときの仰角方向および俯角方向を向いた前記カメラの垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持した筐体と、
を備えたことを特徴とする監視カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドームカバーを備えた監視カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、天井に下向きに設置されるドームカバー付きの監視カメラ装置が知られている（特許文献１）。このような監視カメラ装置では、カメラ部が、透明または半透明な半球状のドームカバーで覆われている。ドームカバーを設けることにより、カメラ部が直接触れられないように保護される。また、ドームカバーは、防水および防塵機能をもっている。
【０００３】
ドームカバーは樹脂成形によって製造される。そして、樹脂成形の金型構成上の理由から、ドームカバーは上述のように半球形状を有している。しかし、水平方向より上の領域を撮影する場合には、半球以上の領域をカバーすることが必要である。そこで、このような場合には、半球に円筒を組み合わせた形のドームカバーが備えられる。そして、円筒部分を通して撮影が行われる。
【特許文献１】特開２００１−４５３４４号公報（第４−５ページ、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の監視カメラ装置においては、ドームカバーの形状が上述のように半球状であったので、チルト方向が水平より下側の場合にしか好適な画像が得られない。チルト方向が水平より上になると、円筒部を通して撮影が行われ、そのために画像の歪みが大きくなるという問題があった。また、従来のドームカバーでは、真円度や厚み等のばらつきによって画像の歪みが大きくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、水平より上方向についても撮影可能であり、画像の歪みが小さい監視カメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の監視カメラ装置は、チルト可能に設けられたカメラと、前記カメラの水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有したドームカバーと、前記ドームカバーを、前記カメラが真下方向および水平より上方向を向いたときの垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持した筐体と、を備えている。
【０００７】
この構成により、カメラが水平より上方向を向いたときの垂直画角以上の領域をカバーするように筐体がドームカバーを保持するので、球面を通して水平より上方向を撮影可能である。さらに、ドームカバーが半球の一部分に相当する形状を有しており、ドームカバーの面積を小さくできるので、ドームカバーの成形が容易になり、真円度および厚みのばらつきを小さくできる。したがって、水平より上方向の画像が得られ、かつ、画像の歪みを小さくできる。
【０００８】
また、本発明の監視カメラ装置において、前記カメラの光軸は、前記ドームカバーの球面の中心を通っている。この構成により、ドームカバーの形状が撮影範囲にてカメラの光軸に対して対象な球面になり、画像の歪みを小さくできる。
【０００９】
また、本発明の監視カメラ装置において、前記ドームカバーは、前記カメラと共にパン旋回するように設けられている。この構成により、ドームカバーの範囲が半球の一部であっても、パン方向の旋回および撮影が可能である。
【００１０】
また、本発明の監視カメラ装置は、前記ドームカバーと前記筐体との間に配置され、前記筐体への前記ドームカバーの締付負荷によって変形して、前記ドームカバーと前記筐体との間をシールする防水手段を備えている。この構成により、ドームカバーが半球の一部に相当する形状を有していても、カバー周囲の防水性を確保できる。また、防水手段が変形するので、ドームカバーに加わる締付負荷が軽減され、これにより、ドームカバーの変形および歪みによる画質の劣化を軽減できる。
【００１１】
また、本発明の別態様において、監視カメラ装置は、チルト可能に設けられたカメラと、前記カメラの水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有したドームカバーと、前記ドームカバーを、設置面を基準としたときの仰角方向および俯角方向を向いた前記カメラの垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持した筐体と、を備えている。この態様では、監視カメラが天井に下向きに設置されてもよく、また、他の角度で設置されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上述のような形状および配置のドームカバーを設けたことにより、水平より上方向の画像が得られ、かつ、画像の歪みを小さくできるという効果を有する監視カメラ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態の監視カメラ装置について、図面を用いて説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る監視カメラ装置の外観図を図１に示す。監視カメラ装置１は、カメラ３と、ドームカバー５と、筐体７とを備えている。カメラ３はチルト旋回可能に設けられている。ドームカバー５は、後述するよう、半球の一部に相当する形状を有している。ドームカバー５は筐体７に保持されている。そして、筐体７は、ベース部９に取り付けられている。ベース部９には、電源および画像通信機能などが備えられている。ベース部９の上面が天井等の設置面に取り付けられ、これにより、監視カメラ１は下向きに設置される。
【００１５】
図２〜図４は、監視カメラ装置１の内部構成の図であり、カメラ３の駆動機構１１を示している。駆動機構１１は、パン機構１３およびチルト機構１５を備え、カメラ３をパン方向およびチルト方向に旋回可能に支持している。
【００１６】
パン機構１３は、シャーシ２１および制御基板２３を有している。シャーシ２１および制御基板２３は、円板２５に固定されており、円板２５は、パンシャフト２７に回転可能に支持されている。パンシャフト２７は、ベース部９（図１）に取り付けられており、固定されている。
【００１７】
制御基板２３にはパンモータ２９が取り付けられている。パンモータ２９の駆動ギアは、歯車伝達機構３１を介してパンギア３３とつながっている。パンギア３３は、パンシャフト２７に固定されており、したがって、パンギア３３はパンシャフト２７と共に固定されている。パンモータ２９が回転すると、回転力がパンギア３３に伝達される。そして、パンギア３３の反力で、パンモータ２９が、制御基板２３、円板２５およびシャーシ２１と共にパン方向に回転する。
【００１８】
また、制御基板２３には制御用のＣＰＵが搭載されており、制御基板２３は、パン機構１３およびチルト機構１５を制御するためのコンピュータとして機能している。
【００１９】
次に、チルト機構１５について説明する。シャーシ２１には、支持壁３５が立設されている。そして、支持壁３５にチルトシャフト３７が回転可能に支持されており、チルトシャフト３７にカメラ３が支持されている。
【００２０】
支持壁３５には、さらに、チルトモータ３９が固定されている。そして、チルトモータ３９の駆動ギアは、図示されない歯車伝達機構４１を介してチルトギア４３とつながっている。チルトギア４３はチルトシャフト３７に固定されている。チルトモータ３９が回転すると、回転力がチルトギア４３に伝達されて、チルトシャフト３７がカメラ３と共にチルト方向に回転する。
【００２１】
ここで、本実施の形態におけるチルト角およびパン角の定義について説明する。チルト角およびパン角は、それぞれ図３および図４に示されている。本実施の形態では、設置面に垂直な方向、すなわち、パン軸に沿った方向が、チルト基準方向である。そして、カメラ３がチルト基準方向を向いているとき、チルト角が０度である。また、カメラ３が設置面に平行なとき、チルト角が９０度である。本実施の形態では、監視カメラ装置１が天井に下向きに設置されているので、カメラ３が真下を向くときにチルト角が０度であり、カメラ３が水平方向を向くときにチルト角が９０度である。パン角は、所定のパン基準方向からのパン方向の旋回角で表される。
【００２２】
本実施の形態のパン機構１３は、カメラ３を、パン角度が０度から３６０度の範囲でパン方向に旋回可能である。また、チルト機構１５は、カメラ３を、チルト角が０度から上限角α（α＞９０）の範囲でチルト方向に旋回可能である。したがって、チルト機構１５は、カメラ３を、水平方向より上方向まで旋回可能である。なお、チルト機構１５はさらにカメラ３を撮影可能な範囲でチルト角が負の領域までチルトさせてもよい。
【００２３】
次に、筐体７およびドームカバー５の構成について説明する。筐体７は、樹脂製であり、全体としては、円筒と半球を組み合わせた形状を有している。ドームカバー５は、筐体７に設けられた開口に保持されている。筐体７は、パン機構１３の円板２５に取り付けられている。これにより、筐体７は、ドームカバー５と共に、カメラ３と一緒にパン方向に旋回する。
【００２４】
図５は、ドームカバー５の形状を示している。ドームカバー５は、半球の一部に相当する形状を有している。半球の直径および中心は、筐体７の半球部分と同じである。そして、半球の中心は、カメラ光軸、チルト旋回軸およびパン旋回軸の交点と一致している。したがって、ドームカバー５の球面の中心をカメラ３の光軸が通っている。
【００２５】
ドームカバー５は、半球中央の帯状の部分に相当する形状を有している。ここで、半球中央は、一の経線（半球の天頂の中央を通る球面上の線、球面の中心を通る平面が球面と交わる線でもある）付近の領域を示している。より詳細には、ドームカバー５は、半球中央の一定幅の部分であり、半球の経線を中心として対象な形状を有している。また、言い換えれば、ドームカバー５は、半球中央の一定幅部分の両側が削除された形状を有している。そして、ドームカバー５の幅Ｄは、カメラ３の水平画角以上の領域をドームカバー５がカバーするように設定されている。すなわち、幅Ｄが、水平画角に対応する半球状の水平方向の寸法以上に設定されている。
【００２６】
図６および図７は、ドームカバー５のチルト方向の配置を示している。ドームカバー５は、カメラ３が真下方向および上限角αを向いたときの垂直画角以上の領域をカバーするように配置されている。
【００２７】
すなわち、図６では、カメラ３が真下を向いている（チルト角０度）。このときの垂直画角以上の領域が、ドームカバー５にカバーされている。また、図７では、カメラ３が上限角α（α＞９０）を向いている。上限角αは、チルト範囲の上端であり、水平方向より上方向である。図７に示すように、ドームカバー５は、カメラ３が上限角αを向いているときの垂直画角以上の領域をもカバーしている。
【００２８】
上記のような配置は、ドームカバー５の半球を、筐体７の半球に対して傾けることで実現されている。すなわち、本実施の形態では、ドームカバー５の半球の天頂が、筐体７の半球の天頂（パン軸方向またはチルト基準方向）に対して傾いている。
【００２９】
以上に、ドームカバー５の形状について説明した。上記のように、本実施の形態では、ドームカバー５が半球の一部なので、ドームカバー５を部分ドームカバーと呼んでもよい。また、筐体７において、ドームカバー５の両側の球面部分は、ドームのダミーとして機能している。この点では、筐体７は、ダミードーム筐体と呼んでもよい。
【００３０】
次に、図８を参照し、ドームカバー５を筐体７に取り付けるための構造について説明する。図８は、ドームカバー５の断面図である。ドームカバー５の周囲には、フランジ５１が設けられている。そして、フランジ５１が、ねじ５３で、筐体３の内面に固定されている。フランジ５１と筐体７との間には、防水手段としてのゴムパッキング５５が配置されている。ゴムパッキング５５は、フランジ５１に設けられた溝に収容されており、円形の断面を有している。ゴムパッキング５５は、筐体７とドームカバー５に挟まれ、そして、筐体７へのドームカバー５の締付負荷によって変形している。これにより、ドームカバー５と筐体７との間がゴムパッキング５５でシールされている。また、ゴムパッキング５５が変形し、締付け力を吸収しているので、ドームカバー５にかかる締付け力が軽減され、ドームカバー５の変形が小さくなっている。
【００３１】
フランジ５１およびゴムパッキン５５は、図１に示されるように、ドームカバー５の全周に設けられている。また、ねじ５３は、図１には示されないが、適当な間隔をおいて複数箇所に設けられている。
【００３２】
以上に監視カメラ装置１の構成について説明した。次に、監視カメラ装置１の動作を説明する。
【００３３】
監視カメラ装置１では、制御基板２３のＣＰＵが、外部のコントローラからの指示に基づいて、カメラ３の所望の角度を算出し、算出した角度に応じた制御信号をパン機構１３およびチルト機構１５に供給する。パンモータ２９およびチルトモータ３９が、制御基板２３に制御されて回転し、これによりカメラ３がパン方向およびチルト方向に旋回し、外部コントローラから指示された方向を向く。そして、カメラ３により撮影が行われる。カメラ３の画像は、ベース部９から通信で外部モニタへと送られる。
【００３４】
図６では、カメラ３が真下を向いている（チルト角０度）。このとき、カメラ３の水平画角および垂直画角は、ドームカバー５によってカバーされている。したがって、カメラ３はドームカバー５を通して被写体を撮影できる。球面を通して撮影が行われているので、歪みの小さい画像が得られる。特に、カメラ光軸がドームカバー５の球面の中心を通っているので、画像の歪みが小さくなる。
【００３５】
図７では、チルト機構１５が動作して、カメラ３が上限角α（α＞９０）までチルト方向に旋回している。上限角αは、チルト範囲の上端である。カメラ３は、水平方向よりも上を向く。このカメラ位置でも、カメラ３の水平画角および垂直画角が、ドームカバー５によってカバーされている。したがって、カメラ３はドームカバー５を通して被写体を撮影できる。
【００３６】
カメラ３が水平より上方向を向いているときも、球面を通して撮影が行われているので、歪みの小さい画像が得られる。また、カメラ回転中心がドームカバー５の球面の中心と一致しているので、カメラ３がチルトしても、カメラ３と球面の位置関係が保たれており、カメラ光軸が球面の中心を通っており、これにより、歪みの小さい画像が得られる。
【００３７】
また、チルト角が図６と図７の中間であるときについても同様である（０度〜α度）。カメラ３の撮影方向がドームカバー５にカバーされており、ドームカバー５を通して撮影が好適に行われる。そして、上述のように、球面を通して撮影が行われ、また、カメラ光軸がドームカバー５の球面の中心を通っており、歪みの小さい画像が得られる。
【００３８】
パン機構１３が動作すると、カメラ３がパン方向に旋回する。このとき、筐体７およびドームカバー５も、カメラ３と一緒に旋回する。したがって、カメラ３がパン方向に旋回しても、カメラ３はドームカバー５を通して被写体を撮影できる。
【００３９】
次に、チルト角が負の場合について説明する。本実施の形態では、チルト角が負の領域では、ドームカバー５が狭い範囲しかカバーしておらず、すなわち、ドームカバー５は、チルト角が−９０度付近まではカバーしていない。しかし、このような方向を撮影したいときには、カメラ３が、パン方向に９０度以上旋回されればよい。例えば、図７の状態から、−α度の方向にカメラ３を向けるとする。この場合、チルト角はα度に維持され、カメラ３がパン方向に１８０度旋回される。これにより、チルト角が−αの方向をカメラ３が向くことになる。
【００４０】
また、カメラ装置１に水がかかったとする。このとき、ドームカバー５と筐体７の間がゴムパッキン５５でシールされているので、内部への水の進入が防止される。
【００４１】
以上に本発明の実施の形態に係る監視カメラ装置１について説明した。本実施の形態によれば、ドームカバー５が、筐体７により、水平より上方向を向いたときの垂直画角以上の領域をカバーするように保持されているので、球面を通して水平より上方向を撮影可能である。球面を通すので、歪みの小さい良好な画像が得られる。
【００４２】
さらに、本実施の形態ではドームカバー５が半球中央の一部分であり、ドームカバー５が水平画角以上の領域をカバーすればよく、ドームカバー５の面積を小さくできる。ドームカバー５の面積が小さいと、ドームカバー５の成形が容易になり、歩留まりがよくなり、真円度および厚みのばらつきを小さくできる。このように、本実施の形態では、ドームカバー５の範囲を必要部分に制限しているので、必要部分を高精度に作製すればよくなり、これによりドームカバー５の精度を向上できる。そして、精度向上により、歪みの小さい画像が得られる。
【００４３】
このようにして、本実施の形態によれば、水平より上方向の画像が得られ、かつ、画像の歪みを小さくできる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、カメラ３の光軸がドームカバー５の球面の中心を通っており、これにより、ドームカバー５の形状が撮影範囲にてカメラ３の光軸に対して対象な球面になり、画像の歪みを小さくできる。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、ドームカバー５がカメラ３と共にパン旋回するように設けられている。これにより、ドームカバー５の範囲が半球の一部であっても、パン方向の旋回および撮影が可能である。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、ドームカバー５と筐体７との間に防水手段が配置されており、防水手段は、筐体７へのドームカバー５の締付負荷によって変形している。これにより、ドームカバー５が半球の一部に相当する形状を有していても、防水性を確保できる。すなわち、従来のように全体が樹脂成形品の一体カバーでなくても、防水性を確保できる。また、防水手段が変形するので、ドームカバー５に加わる締付負荷が軽減され、これにより、ドームカバー５の変形および歪みによる画質の劣化を軽減できる。
【００４７】
また、本実施の形態の監視カメラ装置１は、別の観点では、チルト可能に設けられたカメラ３と、カメラ３の水平画角以上の領域をカバーするように半球の一部に相当する形状を有したドームカバー５と、ドームカバー５を、設置面を基準としたときの仰角方向および俯角方向を向いたカメラ３の垂直画角以上の領域をカバーする位置に保持した筐体７と、を備えている。仰角方向は、チルト角が０度〜９０度の方向であり、俯角方向は、チルト角が９０度以上の方向である。この観点でも同様の利点が得られる。なお、監視カメラ装置は、下向き以外の角度で設置されてもよく、壁等に設置されてもよい。
【００４８】
なお、以上の説明では、パン機構１３およびチルト機構１５にモータが備えられ、カメラ３がモータの駆動力で自動的に回転した。これに対して、モータ以外のアクチュエータが設けられてもよい。また、カメラ３が手動でパン方向およびチルト方向に動かされてもよい。
【００４９】
その他、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる監視カメラ装置は、水平より上方向の画像が得られ、かつ、画像の歪みを小さくできるという効果を有し、セキュリティシステム等の監視カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における監視カメラ装置を示す外観図
【図２】本発明の実施の形態における監視カメラ装置を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態における監視カメラ装置を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態における監視カメラ装置を示す断面図
【図５】ドームカバーの形状を示す斜視図
【図６】筐体に対するドームカバーの配置を示す斜視図
【図７】筐体に対するドームカバーの配置を示す斜視図
【図８】ドームカバーの防水構造を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１  監視カメラ装置
３  カメラ
５  ドームカバー
７  筐体
９  ベース部
１１  駆動機構
１３  パン機構
１５  チルト機構
２７  パンシャフト
２９  パンモータ
３７  チルトシャフト
３９  チルトモータ
５１  フランジ
５５  ゴムパッキング
【図１】
2006033704.tif 000003
【図２】
2006033704.tif 000004
【図３】
2006033704.tif 000005
【図４】
2006033704.tif 000006
【図５】
2006033704.tif 000007
【図６】
2006033704.tif 000008
【図７】
2006033704.tif 000009
【図８】
2006033704.tif 000010