(57)【要約】【課題】堅牢性を備えるとともに、良好な解像度を確保でき、しかも、所定の不燃性を確保できる監視カメラを提供する。【解決手段】監視カメラにおいて、レンズを有するカメラ部１５と、カメラ部１５を覆うように設けられた樹脂製ドームカバー（ドームカバー１３）と、樹脂製ドームカバーの全面に塗布されたシリコン樹脂製被膜３７と、を備え、樹脂製ドームカバー１３の厚さは２〜４ｍｍであり、シリコン樹脂製被膜３７の厚さは１０〜３０μｍである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを有するカメラ部と、
前記カメラ部を覆うように設けられた樹脂製ドームカバーと、
前記樹脂製ドームカバーの全面に塗布されたシリコン樹脂製被膜と、を備え、
前記樹脂製ドームカバーの厚さは２〜４ｍｍであり、
前記シリコン樹脂製被膜の厚さは１０〜３０μｍである、
監視カメラ。
【請求項２】
前記シリコン樹脂製被膜は、前記樹脂製ドームカバーの凸曲面側の外表面にのみ塗布される、請求項１に記載の監視カメラ。
【請求項３】
前記カメラ部は、パン回転可能なパン回転機構とチルト回転可能なチルト回転機構とに支持される、請求項１又は２に記載の監視カメラ。
【請求項４】
前記監視カメラは、車両内に配置される、
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の監視カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半球面状のクリアードーム窓を有する監視カメラが知られている（例えば特許文献１参照）。この種の監視カメラには、クリアードーム窓にポリカーボネイト等の樹脂製ドームカバーを採用することにより、従来のガラス製ドームカバーに比べ耐衝撃性（バンダル・レジスタント：vandal-resistant）を高めたものがある。
【０００３】
ところで、近年、例えば車両（特に鉄道車両）内における安全・安心の要請から、車室内の監視ニーズが高まる傾向にある。監視カメラは、鉄道車両に設置される場合、一般の燃焼試験（ＵＬ規格：Underwriters Labratories Inc.）よりも高い基準の日本鉄道車両機械技術協会（ＪＲＭＡ：Japan Railway Rolling Stock & Mechinery Association）の燃焼試験に対応できる必要がある。ところが、樹脂製ドームカバーは、所定の解像度を確保できる厚みとした場合、ＪＲＭＡ燃焼試験に合格できない。そこで、現在では、監視カメラを金属製のハウジングで覆い、撮像光の受光開口部にはガラス製窓を取り付けることにより燃焼試験に対応できるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示した金属製のハウジングで覆われた監視カメラは、画角の調整時やメンテナンス時に、その都度、ハウジングを開放しなければならず、調整やメンテナンス作業が煩雑であるとともに、作業に時間がかかる。これに対し、監視カメラをハウジングで覆わず、樹脂製ドームカバーの厚みを厚くすることにより所定の不燃性に対応すれば、鉄道規格に準拠した燃焼試験には合格できるが、今度は樹脂製ドームカバーを透過した撮像光の光学特性が劣化し、解像度が低下し、監視カメラとしての機能を発揮できないという問題が生じる。また、耐衝撃性を備えた強化ガラス製ドームカバーを製造しようとすれば、製造が非常に困難となり、製造コストも著しく増大する。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて案出され、堅牢性を備えるとともに、良好な解像度を確保でき、しかも、所定の不燃性を確保できる監視カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、レンズを有するカメラ部と、前記カメラ部を覆うように設けられた樹脂製ドームカバーと、前記樹脂製ドームカバーの全面に塗布されたシリコン樹脂製被膜と、を備え、前記樹脂製ドームカバーの厚さは２〜４ｍｍであり、前記シリコン樹脂製被膜の厚さは１０〜３０μｍである、監視カメラを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の監視カメラの外観斜視図
【図２】図１に示した監視カメラの樹脂製ドームカバーに覆われるカメラ部近傍の模式図
【図３】シリコン樹脂製被膜の構造式を表す説明図
【図４】樹脂製ドームカバーの堅牢性を表す説明図
【図５】樹脂製ドームカバーの解像度を表す説明図
【図６】樹脂製ドームカバーの不燃性を表す説明図
【図７】（Ａ）シリコン樹脂製被膜の無い樹脂製ドームカバーの燃焼試験後の外観図、（Ｂ）シリコン樹脂製被膜を形成した樹脂製ドームカバーの燃焼試験後の外観図
【図８】（Ａ）膜厚５μｍのシリコン樹脂製被膜を形成した試験体の燃焼試験後の外観図、（Ｂ）膜厚１０μｍの同外観図、（Ｃ）膜厚２０μｍの同外観図、（Ｄ）膜厚３０μｍの同外観図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明に係る監視カメラを具体的に開示した実施形態（以下、「本実施形態」という）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、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１０】
図１は本実施形態の監視カメラの外観斜視図である。
【００１１】
本実施形態の監視カメラ１００は、例えば車両、特に鉄道車両に好適に用いることができる。監視カメラ１００は、筐体（エンクロージャー１１）と、樹脂製ドームカバー（ドームカバー１３）と、カメラ部１５（図２参照）と、パン回転機構１７（図２参照）と、チルト回転機構１９（図２参照）と、を有する。
【００１２】
エンクロージャー１１は、ベース部２１と、外装部２３とで主に構成される。エンクロージャー１１は、被取付面に取り付けられるベース部２１が平面視で円形状に形成される。ベース部２１には、外装部２３が取り付けられる。従って、被取付面が天井である場合、監視カメラ１００は、ドームカバー１３が鉛直下向きに設置され、被取付面が壁面である場合、ドームカバー１３が水平方向を向いて設置されることになる。
【００１３】
外装部２３は、平な円筒状に形成される。外装部２３は、ベース部２１と反対側に、隆起壁２５を有する。隆起壁２５は、円形状の略半分が、ベース部２１に向かって下り勾配となる斜面壁部２７となる。エンクロージャー１１は、金属（アルミダイカスト）により形成することで不燃性及び耐衝撃性能が付加されている。
【００１４】
エンクロージャー１１の斜面壁部２７には平面視で略円形状の開口部２９が形成される。開口部２９は、エンクロージャー１１の内方を開放する。この開口部２９には、エンクロージャー１１の内部を閉塞するドームカバー１３が着脱自在に取り付けられる。ドームカバー１３は、外装部２３が複数の固定ネジ３１によりベース部２１に固定されて、エンクロージャー１１の開口部２９に固定される。
【００１５】
ドームカバー１３は、カメラ部１５を覆ってエンクロージャー１１に取り付けられる。ドームカバー１３は、透光性を有する。ドームカバー１３は、耐衝撃性のある透光性を有したポリカーボネートで形成される。ドームカバー１３は、カメラ部１５の先端の軌跡に沿う半球面状に形成される。従って、ドームカバー１３は、外表面３３（図２参照）が、半球面状の凸曲面となる。
【００１６】
図２は、図１に示した監視カメラの樹脂製ドームカバーに覆われるカメラ部近傍の模式図である。
【００１７】
エンクロージャー１１には、カメラ部１５が収容される。カメラ部１５は、ベース部２１に設置されて、パン回転可能なパン回転機構１７と、チルト回転可能なチルト回転機構１９とに支持される。カメラ部１５は、イメージセンサ（図示略）と、カメラ本体（図示略）と、レンズホルダ（図示略）と、交換用レンズ３５と、を有する。イメージセンサは、例えば、ＣＣＤ（ Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（ Complementary Metal-Oxide Semiconductor）を用いて構成される。
【００１８】
イメージセンサでは、半導体の表面（つまり、撮像面の一例としての受光面）に光電変換素子が複数行、複数列に配置され、被写体により反射された入射光である光学像を受光面に結像させることにより入射光量に応じた電荷を蓄積する。イメージセンサは、これらの電荷を読出して電気信号に変換することで電気信号に基づき光学像を生成する。
【００１９】
監視カメラ１００は、運用開始時、外装部２３とドームカバー１３が、ベース部２１から取り外され、カメラ部１５の向きが設定される。監視カメラ１００は、手動によりパン回転機構１７が所望のパン回転方向にパン回転中心Ｐｃを中心に回転されるとともに、カメラ部１５がチルト回転機構１９により所望のチルト回転方向にチルト回転中心Ｔｃを中心に回転されて、指定位置にカメラ部１５が向けられる。その後、ベース部２１に、外装部２３とドームカバー１３が取り付けられて、カメラ部１５の方向が固定される。
【００２０】
ドームカバー１３には、例えば全面に塗布されるシリコン樹脂によりシリコン樹脂製被膜３７が形成されている。本実施形態において、シリコン樹脂製被膜３７は、ドームカバー１３の凸曲面側の外表面３３にのみ塗布される。シリコン樹脂製被膜３７は、硬い無機系のポリマーからなり、ドームカバー１３の外表面３３を覆う硬質な被膜となる。従って、ドームカバー１３は、監視カメラ１００が設置される外部雰囲気に外表面３３が接触しなくなる。
【００２１】
なお、ドームカバー１３は、一般的にエンクロージャー１１に固定するための鍔部を、半球面状の開口側周縁に、環状に有する（図７参照）。この鍔部は、エンクロージャー１１により覆われて外部雰囲気に接触しない場合には、シリコン樹脂製被膜３７を形成しなくてもよい。
【００２２】
図３は、シリコン樹脂製被膜３７の構造式を表す説明図である。
【００２３】
シリコン樹脂製被膜３７は、ドームカバー１３の外表面３３に塗布した不燃性コート液を縮合反応させることにより不燃性コート膜として形成することができる。不燃性コート液は、シリコン樹脂の原料となるアルコキシシラン化合物を主成分とした無溶剤１液型の塗布剤となる。アルコキシシラン化合物は、炭化水素基（Ｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）を含む。無溶剤１液型の不燃性コート液は、空気中の水分と徐々に反応し、少量のアルコール・水を発生して無機系のポリマーになり硬化する。
【００２４】
硬化したシリコン樹脂製被膜３７は、ほとんどの分子が縮合した無機部（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）と、縮合しない部分（未反応部）の若干の有機部（−Ｒ）とから構成される。無機部は、ガラスと近似の物性となり、不燃性及び透明性を有する。有機部は、三次元構造を形成し塗膜化膜中の未反応部に末端部として若干残る。なお、不燃性コート液は、ドームカバー１３に塗布した際に、液の表面が空気中の水分と反応することをトリガーとして、縮合反応が進行する。このため、不燃性コート液は、乾燥状態で密閉し保管される。
【００２５】
次に、シリコン樹脂製被膜３７を外表面３３に形成したドームカバー１３に対し、堅牢性、解像度、不燃性の試験を行った評価結果を説明する。
【００２６】
［堅牢性］
ドームカバー１３の堅牢性は、ＩＫ試験（外部衝撃保護等級試験）により行った。ＩＫ試験とは、筐体が内部装置を衝撃からいかに保護できるかを、衝撃のエネルギーを０．１４Ｊ（ＩＫ０１）〜２０Ｊ（ＩＫ１０）の１０段階に分けて行う試験である。ドームカバー１３の堅牢性は、ＩＫ試験のＩＫ１０について評価を行った。ＩＫ１０は、具体的には２０．００Ｊ  ４０ｃｍの高さから落ちる５ｋｇの衝撃に耐える試験である。
【００２７】
図４は、樹脂製ドームカバーの堅牢性を表す説明図である。
【００２８】
試験体には、材質にポリカーボネートを用いた厚さ１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍのドームカバー１３の外表面３３に、膜無し、膜厚５μｍ、膜厚１０μｍ、膜厚２０μｍ、膜厚３０μｍ、膜厚４０μｍ、のシリコン樹脂製被膜３７を形成したものを用いた。図中の白丸はＩＫ１０試験合格、×はＩＫ１０試験不合格を表す。
【００２９】
図４に示すように、樹脂製ドームカバーの厚み１ｍｍの試験体は、薄すぎて堅牢性が不合格となった。図４から分かるように、堅牢性は、ドームカバー１３の厚みが２〜５ｍｍで合格となった。シリコン樹脂製被膜３７の膜厚は、図４に示す範囲では堅牢性に影響がなかった。
【００３０】
［解像度］
ドームカバー１３の解像度は、シリコン樹脂製被膜３７を形成していないドームカバー１３と、シリコン樹脂製被膜３７を形成したドームカバー１３とを用いて撮像した画像を比較して行った。
【００３１】
図５は、樹脂製ドームカバーの解像度を表す説明図である。
【００３２】
試験体には、材質にポリカーボネートを用いた厚さ１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍのドームカバー１３の外表面３３に、膜無し、膜厚５μｍ、膜厚１０μｍ、膜厚２０μｍ、膜厚３０μｍ、膜厚４０μｍ、のシリコン樹脂製被膜３７を形成したものを用いた。図中の白丸は解像度劣化無し、×は解像度劣化を表す。
【００３３】
図５に示すように、ドームカバー１３の厚み５ｍｍ以上の試験体は、解像度が不合格となった。また、シリコン樹脂製被膜３７の膜厚４０μｍ以上の試験体は、解像度が不合格となった。
【００３４】
［不燃性］
ドームカバー１３の不燃性は、日本鉄道車両機械技術協会（ＪＲＭＡ）の燃焼試験（鉄道車両用非金属材料）に準拠して行った。試験方法は、燃料容器の底の中心が、試験体の下面（燃焼面）中心の垂直下方２５．４ｍｍ（１インチ）のところにくるように、熱伝導率の低い材質の台にのせ、純エチルアルコール０．５ｃｃを燃料容器に入れて着火し、燃料が燃え尽きるまで放置する。燃焼判定は、アルコールの燃焼中と燃焼後とに分けて、燃焼中は供試材への着火、着炎、発煙状態、炎の状態等を観察し、燃焼後は、残炎、残じん、炭化、変形状態を調査した。
【００３５】
図６は、樹脂製ドームカバーの不燃性を表す説明図である。
【００３６】
試験体には、材質にポリカーボネートを用いた厚さ１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍのドームカバー１３の外表面３３に、膜無し、膜厚５μｍ、膜厚１０μｍ、膜厚２０μｍ、膜厚３０μｍ、膜厚４０μｍ、のシリコン樹脂製被膜３７を形成したものを用いた。図中の白丸は有炎燃焼時間で着炎無し、燃焼滴下物が認められず、炭化が１００ｍｍ以下の変色を認めず、の全てを満たした試験合格、×は上記の何れか又は複数を満たさなかった試験不合格を表す。
【００３７】
図６に示すように、樹脂製ドームカバーの厚み１ｍｍ以下の試験体は、シリコン樹脂製被膜３７の膜厚に関わらず、ドームカバー１３が薄すぎて不燃性が不合格となった。ドームカバー１３の厚み５ｍｍ以上は、厚肉によりシリコン樹脂製被膜３７の膜厚に関わらず、不燃性は合格となった。シリコン樹脂製被膜３７は、膜厚１０μｍ以上で不燃性は合格となった。
【００３８】
図７（Ａ）は、シリコン樹脂製被膜３７の無い樹脂製ドームカバーの燃焼試験後の外観図である。図７（Ｂ）は、シリコン樹脂製被膜３７を形成した樹脂製ドームカバーの燃焼試験後の外観図である。
【００３９】
図７（Ａ）に示すように、上記のＪＲＭＡ燃焼試験を、シリコン樹脂製被膜３７を形成していない厚み２ｍｍのドームカバー１３（現行品）で行った場合、炭化が１００ｍｍ以上の変色を認めた。一方、図７（Ｂ）に示すように、上記のＪＲＭＡ燃焼試験を、膜厚１０μｍのシリコン樹脂製被膜３７を形成して厚み２ｍｍのドームカバー１３で行った場合、炭化、変色がほぼ認められなかった。
【００４０】
図８（Ａ）は、膜厚５μｍのシリコン樹脂製被膜３７を形成した試験体の燃焼試験後の外観図である。図８（Ｂ）は、膜厚１０μｍの同外観図である。図８（Ｃ）は、膜厚２０μｍの同外観図である。図８（Ｄ）は、膜厚３０μｍの同外観図である。
【００４１】
２ｍｍ厚のポリカーボネートに、膜厚５μｍ、膜厚１０μｍ、膜厚２０μｍ、膜厚３０μｍのシリコン樹脂製被膜３７を形成した試験体に対して上記のＪＲＭＡ燃焼試験を行ったものを写真撮影した。図８（Ａ）に示す膜厚５ｍｍの試験体は不合格であった。図８（Ｂ）〜（Ｄ）に示す膜厚１０〜３０ｍｍの試験体は合格であった。
【００４２】
次に、上記した構成の作用を説明する。
【００４３】
本実施形態に係る監視カメラ１００では、ドームカバー１３の厚さを２ｍｍ以上とすることにより、ガラス製ドームカバーに比べ、堅牢性（耐衝撃性）を高めることができる。ドームカバー１３の厚さを４ｍｍ以下とすることにより、ドームカバー１３を透過した撮像光の光学特性の劣化を生じにくくし、解像度の低下を抑制できる。シリコン樹脂製被膜３７の厚さを１０μｍ以上とすることにより、ドームカバー１３に所定の不燃性を付与できる。
【００４４】
シリコン樹脂製被膜３７は、不燃性コート液を塗布することにより形成される。この不燃性コート液には、シリコン樹脂の原料となるアルコキシシラン化合物を主成分とした無溶剤１液型の不燃性コート液を用いることができる。無溶剤１液型の不燃性コート液は、空気中の水分と徐々に反応し、少量のアルコール・水を発生して無機系のポリマーになり硬化する。無溶剤１液型の不燃性コート液が硬化したシリコン樹脂製被膜３７は、−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の無機系ポリマーとなるため、約５５０℃まで融けることもなく、分解することもない。これにより、表面にシリコン樹脂製被膜３７が形成されたドームカバー１３は、所定の不燃性が付与される。
【００４５】
また、シリコン樹脂製被膜３７の厚さを３０μｍ以下とすることにより、ドームカバー１３を透過した撮像光の光学特性の劣化を生じにくくし、解像度の低下を抑制できる。更に、シリコン樹脂製被膜３７をドームカバー１３の全面に塗布するので、シリコン樹脂製被膜３７の容易な塗布が可能となる。
【００４６】
従って、上記の結果から、樹脂製ドームカバーの厚みの最適範囲は、２〜４ｍｍ、シリコン樹脂製被膜３７の膜厚範囲は、１０〜３０μｍであることが知見できた。
【００４７】
従って、本実施形態に係る監視カメラ１００によれば、堅牢性を備えるとともに、良好な解像度を確保でき、しかも、所定の不燃性を確保することができる。
【００４８】
また、監視カメラ１００では、不燃性コート液を入れた容器に、ドームカバー１３の外表面３３を漬けることにより、半球面状のドームカバー１３の外表面３３のみに、容易且つ均一にシリコン樹脂製被膜３７を形成できる。
【００４９】
また、監視カメラ１００では、設置時に、カメラ部１５をパン回転機構１７及びチルト回転機構１９により所望の方向に向け、焦点調整を行った後に固定することで、カメラ部１５を所望の画角に設定することができる。
【００５０】
更に、監視カメラ１００では、一般の不燃性規定（ＵＬ燃焼試験）よりも高い不燃性規定（ＪＲＭＡ燃焼試験）の要求される鉄道車両内の監視を、ハウジングを使用せずに、監視カメラ１００を直接設置して行うことができる。このため、鉄道車両内に設置した監視カメラ１００の調整作業性やメンテナンスが、容易且つ短時間に行えるようになる。
【００５１】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００５２】
例えば、上記の構成例では、シリコン樹脂製被膜がドームカバーの凸曲面側の外表面にのみ塗布される場合を例に説明したが、監視カメラは、ドームカバーの全面（外表面及び内表面）にシリコン樹脂製被膜が形成されてもよい。この場合、ドームカバーの全体を不燃性コート液に漬けて塗布が行え、塗布作業をより容易にすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１３…ドームカバー（樹脂製ドームカバー）
１５…カメラ部
１７…パン回転機構
１９…チルト回転機構
３３…外表面
３５…交換用レンズ（レンズ）
３７…シリコン樹脂製被膜
１００…監視カメラ
【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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【図７】
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【図８】
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