(57)【要約】【課題】安定した防水・防塵性を得られるようにする。【解決手段】監視カメラ１は、天井等の設置面に固定される固定台２と、固定台２に対して回転可能な回転体３とを備え、カメラユニット６が回転体３と一体的に構成される。回転体３において、ボトムカバー５の開口部１４の周縁下部に、円環状斜面４４が形成される。また、固定台２において、連結部固定ベース１６の凸部１９の根元に、円環状斜面４５が形成される。円環状斜面４４、４５はそれぞれ、回転軸Ｓを中心として円環状に配置されるとともに、回転軸Ｓに平行な線Ｓ'に対して傾斜する。円環状斜面４４と円環状斜面４５とにより、くさび状の空間をなす、くさび部４６が形成される。くさび部４６にＯリング４３が配置され、Ｏリング４３は、自身の張力によって円環状斜面４４及び円環状斜面４５に接する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のユニットと第２のユニットとが回転軸を中心として相対回転可能に構成され、前記第１のユニット又は前記第２のユニットに撮像手段が設けられた撮像装置であって、
前記第１のユニットに設けられ、前記回転軸を中心として円環状に配置されるとともに、前記回転軸に平行な線に対して傾斜する第１の円環状斜面と、
前記第２のユニットに設けられ、前記回転軸を中心として円環状に配置されるとともに、前記回転軸に平行な線に対して傾斜する第２の円環状斜面と、
前記第１の円環状斜面と前記第２の円環状斜面との間において、前記第１の円環状斜面及び前記第２の円環状斜面に接する円環状のパッキンとを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の円環状斜面と前記第２の円環状斜面とがなす角度が１８０°よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の円環状斜面が前記回転軸に平行な線に対して傾斜する角度である第１の角度と、前記第２の円環状斜面が前記回転軸に平行な線に対して傾斜する角度である第２の角度とが等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の円環状斜面が前記回転軸に平行な線に対して傾斜する角度である第１の角度と、前記第２の円環状斜面が前記回転軸に平行な線に対して傾斜する角度である第２の角度とが異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の角度及び前記第２の角度のうちいずれか一方が９０°よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記円環状のパッキンはＯリングであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１のユニット及び前記第２のユニットのうちいずれか一方に円形の開口部が設けられ、他方に円柱状に立ち上がる凸部が設けられ、前記凸部が前記開口部内に位置する構成とし、
前記第１の円環状斜面及び前記第２の円環状斜面のうちいずれか一方が前記開口部の周縁に沿って形成され、他方が前記凸部の外周面に沿って形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の円環状斜面及び前記第２の円環状斜面のうち少なくともいずれか一方に潤滑材が塗布されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１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】
監視カメラの需要は多様化している。例えば野生動物の撮影や海上監視において、撮影していることが撮影対象に気付かれ難い望遠系の監視カメラへのニーズが高まっている。野生動物の撮影や海上監視は屋外で行われることが多いため、このような場面で使用される監視カメラには、雨等の水や粉塵の侵入に対する対策が必要となる。
【０００３】
監視カメラの一例として、カメラユニットを樹脂製の透明ドームで覆い、透明ドーム内でカメラユニットの向きを可変にしたタイプがある。このタイプでは、Ｏリング等のガスケットを適宜配置して防水・防塵構造とし、水や粉塵の侵入からカメラユニットを保護する。
ところで、カメラユニットを透明ドームで覆う監視カメラでは、透明ドームを通して受光するため、透明ドームの面精度の影響を受ける。一般的に望遠系の監視カメラでは、被写体距離が長く、取り込む光量を増やすためにカメラユニットが大きくなる傾向にある。そのため、カメラユニットを覆う透明ドームも大型化せざるをえないが、透明ドームが大型化すると、樹脂の流動性や金型離形性等の製造上の観点から、球面の面精度を保証しにくくなる。
【０００４】
そこで、カメラユニットをドームカバーで覆い、ドームカバーに設けた透明窓をカメラユニットの前方に配置して、カメラユニットをドームカバーと一体的に回転させるようにした製品がある。このようにした監視カメラにおいても、水や粉塵の侵入からカメラユニットを保護する必要がある。
特許文献１には、カメラを覆う第１カバー体と、駆動部を覆う第２カバー体とを備え、カメラと第１カバー体とが一体に回転するように構成されており、各カバー体間に断面コ型をなすスリップ型Ｏリングを設けるカメラ防水保持構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のカメラ防水保持構造においては、第１カバー体と第２カバー体との間の距離が変動すると、Ｏリングの各カバー体に対する接触圧力が変動する。両カバー体間の距離が長くなると、Ｏリングの接触圧力が小さくなるため、浸水する懸念がある。一方、両カバー体間の距離が短くなると、Ｏリングの接触圧力が大きくなるため、回転動作に伴う摩擦力でＯリングが捻じれ、隙間が生じる懸念がある。
カバー体を含む各種部品にはばらつきがある。また、昨今では、監視場所の多様化に伴って、５０℃を超えるような高温環境下や、氷点下に達する低温環境下で監視カメラを使用するケースもあり、周囲環境の温度変化に伴う部品の伸縮が生じる。このような状況を考慮すると、部品のばらつきや周囲環境の温度変化に伴う部品の伸縮に対してＯリングの接触圧力の変動を抑制することが難しく、安定した防水・防塵性が得られない場合がある。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、安定した防水・防塵性を得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、第１のユニットと第２のユニットとが回転軸を中心として相対回転可能に構成され、前記第１のユニット又は前記第２のユニットに撮像手段が設けられた撮像装置であって、前記第１のユニットに設けられ、前記回転軸を中心として円環状に配置されるとともに、前記回転軸に平行な線に対して傾斜する第１の円環状斜面と、前記第２のユニットに設けられ、前記回転軸を中心として円環状に配置されるとともに、前記回転軸に平行な線に対して傾斜する第２の円環状斜面と、前記第１の円環状斜面と前記第２の円環状斜面との間において、前記第１の円環状斜面及び前記第２の円環状斜面に接する円環状のパッキンとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定した防水・防塵性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る監視カメラの外観を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る監視カメラの回転体の分解斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る監視カメラの固定台の分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る監視カメラのカメラユニットの分解斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係る監視カメラの回転連結部の分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る監視カメラの断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る監視カメラのＯリングの配置構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係る監視カメラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。実施形態では、本発明を適用した撮像装置として監視カメラを説明する。なお、発明に直接関係のないケーブル等の構成要素は不図示として、その説明を割愛する。また、説明の便宜上、部品の形状を簡略化して図示することがある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る監視カメラ１の外観を示す斜視図である。図２乃至図５は、第１の実施形態に係る監視カメラ１の各部の分解斜視図である。図６は、第１の実施形態に係る監視カメラ１の断面図である。なお、図６（ａ）では、図１乃至図５とは固定台２の連結部固定ベース１６の形状が異なるものを図示するが、監視カメラ１としての基本構成は変わるものではない。
監視カメラ１は、天井等の設置面に固定される固定台２と、固定台２に対して回転可能な回転体３とを備える。固定台２が本発明でいう第１のユニット及び第２のユニットのうちいずれか一方に相当し、回転体３が他方に相当する。なお、以下の説明でいう上下の方向は、図１、図６（ａ）に示すように固定台２を下、回転体３を上にした状態での方向をいうものとする。
【００１３】
図２は、回転体３の分解斜視図である。回転体３は、ドーム状のトップケース４と、トップケース４の下部開口を閉じるように設けられるボトムカバー５とを備え、その内側に撮像手段であるカメラユニット６が固定される。
トップケース４には前面から上部を通って背面側に至る縦長の開口部７が形成され、その開口部７を塞ぐように光学カバー８が装着される。トップケース４の開口部７と光学カバー８との間にはガスケット９が挟持され、防水・防塵性が確保される。また、トップケース４の前面には、記録メディアを挿抜するカード挿抜口１０が設けられ、カード挿抜口１０を覆う前面カバー１１が装着される。トップケース４のカード挿抜口１０の周囲と前面カバー１１との間にはガスケット１２が挟持され、防水・防塵性が確保される。また、トップケース４の背面には、気圧変化時の空気の流出入のために不図示の防水通気膜が設けられ、防水通気膜を保護する背面カバー１３が装着される。
【００１４】
ボトムカバー５の中央部には、円形の開口部１４が形成される。後述するように、固定台２の凸部１９が開口部１４内に位置し、回転連結部１８の回転軸材４１が開口部１４を挿通する。
以上のように、回転体３は、開口部１４を除いて防水・防塵構造となっている。
【００１５】
図３は、固定台２の分解斜視図である。固定台２は、有底の円形箱状の設置面固定ベース１５と、設置面固定ベース１５の上面に設けられる連結部固定ベース１６とを備え、その内側に制御基板１７が固定される。
連結部固定ベース１６には、図５、図６に示すように、回転連結部１８が取り付けられる。連結部固定ベース１６の上面の中央部には円柱状に立ち上がる凸部１９が設けられ、図６（ａ）に示すように、凸部１９がボトムカバー５の開口部１４内に位置するように組み付けられる。凸部１９の中央部には、円形の開口部２０が形成される。そして、後述するように、回転連結部１８のパンギヤ３９が連結部固定ベース１６に固定され、回転連結部１８の回転軸材４１が開口部２０を挿通する。また、図６（ａ）に示すように、連結部固定ベース１６の下面に支持部２１が突設されており、支持部２１により制御基板１７が支持される。
【００１６】
設置面固定ベース１５は、その下面が天井等の設置面に固定される。また、設置面固定ベース１５の内側には、制御基板１７の周囲を覆うように基板カバー２２が配置される。基板カバー２２には、制御基板１７の接続コネクタ１７ａに対応する位置に、コネクタ用開口部２３が設けられる。また、設置面固定ベース１５には、制御基板１７の接続コネクタ１７ａに対応する位置に、ケーブル用開口部２４が設けられる。なお、ケーブル用開口部２４も、ガスケットを適宜配置して防水・防塵構造となるようにする。
図６（ａ）に示すように、設置面固定ベース１５と連結部固定ベース１６との間にはガスケット２５が挟持され、防水・防塵性が確保される。
以上のように、固定台２は、開口部２０を除いて防水・防塵構造となっている。
【００１７】
図４は、カメラユニット６の分解斜視図である。カメラユニット６は、カメラ本体２６と、カメラ本体２６を支持する支持台２７とを備える。図２、図６（ａ）に示すように、支持台２７はトップケース４に固定され（図２中の矢印ａ1を参照）、カメラユニット６が回転体３と一体的に構成される。
【００１８】
チルト回転のための構造を説明する。カメラ本体２６は、支持台２７により支持されることによりチルト回転可能となっている。カメラ本体２６の両側面にそれぞれチルト軸２８が設けられる。一方のチルト軸２８にはチルトギヤ２９が、他方のチルト軸２８にはスペーサ３０がそれぞれ嵌合、固定される。支持台２７は、一対の支持部３１を備え、これら支持部３１の間に、チルトギヤ２９及びスペーサ３０が設けられたカメラ本体２６が配置される。その際、チルト軸２８は、支持部３１に形成されたスリット３２に挿入され、左右外側から挿設されるベアリング３３により回転可能に支持される。一対の支持部３１の左右外側面にはそれぞれ固定プレート３４が取り付けられる。チルトギヤ２９側の支持部３１にはモータ３５が設置され、モータ３５の出力軸３５ａが支持部３１の内側に突出する。モータ３５の出力軸３５ａとチルトギヤ２９との間にチルトベルト３６が掛けられる。モータ３５の駆動力はチルトベルト３６を介してチルトギヤ２９に伝達され、チルトギヤ２９と一体化されているカメラ本体２６をチルト回転させることができる。カメラ本体２６は、チルト回転するときに、トップケース４に設けられた縦長の光学カバー８を通して受光することができる。
【００１９】
パン回転のための構造を説明する。カメラユニット６は回転体３と一体的に構成されており、パン回転可能となっている。支持台２７の下面には、回転連結部１８が取り付けられる。具体的には、後述するように、回転連結部１８の回転軸材４１と一体化されたねじ込み部材４２が支持台２７に固定される。また、支持台２７の上面には、カメラ本体２６のチルト回転との干渉を避ける位置にモータ３７が設置され、モータ３７の出力軸３７ａが支持台２７の下面に突出する。モータ３７の出力軸３７ａと回転連結部１８と間にパンベルト３８が掛けられる。モータ３７の駆動力はパンベルト３８を介して回転連結部１８に伝達され、支持台２７を介して、カメラユニット６を回転体３と一体的にパン回転させることができる。
【００２０】
図５は、回転連結部１８の分解斜視図である。構造を理解しやすくするために、図４、図５において回転連結部１８の一部を断面で表現する。回転連結部１８は、パンギヤ３９と、パンギヤ３９の内側に配置されたベアリング４０と、ベアリング４０を挿通する回転軸材４１と、回転軸材４１の上部にねじ込み固定されるねじ込み部材４２とを備える。パンギヤ３９と回転軸材４１とは、ベアリング４０を介して相対的に回転可能である。パンギヤ３９は、連結部固定ベース１６の凸部１９の上面に固定される（図５中の矢印ａ2を参照）。また、回転軸材４１と一体化されたねじ込み部材４２は、カメラユニット６の支持台２７の下面に固定される（図５中の矢印ａ3を参照）。これにより、連結部固定ベース１６とカメラユニット６とは、換言すれば固定台２と回転体３とは、図６（ａ）に示すように、回転軸Ｓ（回転軸材４１の中心）を中心として相対回転可能に構成される。
【００２１】
以下、図６を参照して、固定台２と回転体３との間の防水・防塵構造を説明する。なお、図６（ａ）では、固定台２及び固定台２と一体化された部品と、回転体３及び回転体３と一体化された部品との区分を明確にするため、前者を粗いハッチングで、後者を細かいハッチングで示す。
固定台２と回転体３との間に、円環状のパッキンとしてＯリング４３が配置される。これにより、回転体３の開口部１４、固定台２の開口部２０に対して防水・防塵性が確保される。
【００２２】
図６（ｂ）は、第１の実施形態におけるＯリング４３の配置構成を示す拡大図である。なお、本願の説明において「角度」とは、正負を区別しない、角の大きさをいうものとする。
回転体３において、ボトムカバー５の開口部１４の周縁下部に沿って、円環状斜面４４が形成される。円環状斜面４４は、回転軸Ｓを中心として円環状に配置されるとともに、回転軸Ｓに平行な線（以下、平行線と呼ぶ。）Ｓ'に対して傾斜する。平行線Ｓ'に対して円環状斜面４４が傾斜する角度をαとする。なお、円環状斜面４４の角度αは、図６（ｂ）に示すように、平行線Ｓ'を起点として、反中心方向かつ固定台２に向かう方向の角度をいうものとする。
【００２３】
固定台２において、連結部固定ベース１６の凸部１９の根元の外周面に沿って、円環状斜面４５が形成される。円環状斜面４５は、回転軸Ｓを中心として円環状に配置されるとともに、平行線Ｓ'に対して傾斜する。平行線Ｓ'に対して円環状斜面４５が傾斜する角度をβとする。なお、円環状斜面４５の角度βは、図６（ｂ）に示すように、平行線Ｓ'を起点として、反中心方向かつ回転体３に向かう方向の角度をいうものとする。
【００２４】
円環状斜面４４と円環状斜面４５とは相互に向き合うように配置され、円環状斜面４４と円環状斜面４５とにより、くさび状の空間をなす、くさび部４６が形成される。
このようにして形成されるくさび部４６に、Ｏリング４３が配置される。Ｏリング４３は、ゴム材料等の弾性材からなり、自身の張力によって円環状斜面４４及び円環状斜面４５に接する。Ｏリング４３は、固定台２と回転体３との回転により、円環状斜面４４、４５と摺動することになる。円環状斜面４４及び円環状斜面４５にはグリース等の潤滑材が塗布され、円環状斜面４４、４５とＯリング４３との間の摩擦力を低減する。
【００２５】
図６（ｂ）に、円環状斜面４４の角度α、円環状斜面４５の角度β、Ｏリング４３の張力により発生する中心方向（回転軸Ｓに直交する方向）の力Ｆ、円環状斜面４４に垂直に作用する分力Ｆａ、円環状斜面４５に垂直に作用する分力Ｆｂを示す。分力Ｆａ及びＦｂは、角度α及びβによって変化する。本実施形態ではα＝βであり、Ｆａ＝Ｆｂとなる。
回転体３のボトムカバー５は、固定台２の連結部固定ベース１６に対して回転する。このときに、Ｏリング４３の位置を安定させるためには、式（１）のように、円環状斜面４４と円環状斜面４５とがなす角度（１８０°−（α＋β））が１８０°よりも小さいことを満たせばよい。この条件を満たせば、Ｏリング４３がくさび部４６に食い込むことになり、円環状斜面４４と円環状斜面４５とが相対回転しても、Ｏリング４３の位置が安定する。
１８０°−（α＋β）＜１８０°  ・・・（１）
【００２６】
以上のように、Ｏリング４３の張力により円環状斜面４４、４５に作用する分力Ｆａ、Ｆｂは、固定台２と回転体３との距離に依るところではなく、円環状斜面４４、４５の角度に依る。固定台２と回転体３との距離が変動しても、Ｏリング４３の張力による中心方向の力Ｆの変化は微小であり、円環状斜面４４、４５に作用する分力Ｆａ、Ｆｂ及びＯリング４３の摺動による摩擦力は殆ど変化しない。したがって、部品のばらつきや周囲環境の温度変化に伴う部品の伸縮により固定台２と回転体３との距離が変動しても、浸水やＯリングの捻じれを抑え、安定した防水・防塵性を得ることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図７を参照して、第２の実施形態を説明する。図７は、第２の実施形態におけるＯリング４３の配置構成を模式的に示す図である。なお、監視カメラの基本構成は第１の実施形態と同様であり、以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第１の実施形態ではα＝βとしたが、それに限定されるものではない。図７（ａ）、（ｂ）はいずれもα＜βとする例であり、円環状斜面４４と円環状斜面４５とがなす角度は同じであるが、くさび部４６の向きが異なる２つの例を比較するものである。なお、説明の便宜上、図７（ａ）、（ｂ）におけるα、β、Ｆａ、Ｆｂに添え字１、２を付して説明する。Ｏリング４３の張力により発生する中心方向の力Ｆが等しい場合、α1＞α2とすると、Ｆａ1＜Ｆａ2及びＦｂ1＞Ｆｂ2となる。
【００２８】
このように円環状斜面４４と円環状斜面４５とがなす角度が同じであるときに、円環状斜面４４の角度α及び円環状斜面４５の角度βのうちいずれか一方を小さくするほど、他方側の円環状斜面に作用する分力が小さくなる。すなわち、図７（ａ）に比べて、図７（ｂ）の方が、円環状斜面４５に作用する分力Ｆｂが小さくなる。例えば図７（ｂ）では、固定台２に対して回転体３が回転するとき、Ｏリング４３は回転体３に強く押し付けられることになるので、Ｏリング４３が円環状斜面４４と略一体的に回転するとともに、円環状斜面４５に摺動するようにすることができる。そして、円環状斜面４５に作用する分力Ｆｂが小さいので、円環状斜面４５とＯリング４３との間の摩擦力が小さくなり、摺動による摩擦トルクを低く抑えることが可能である。
以上のように、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したような防水・防塵性を得るという効果に加えて、摺動による摩擦トルクを低く抑えることができる。
【００２９】
（第３の実施形態）
図８を参照して、第３の実施形態を説明する。図８は、第３の実施形態に係る監視カメラ１の断面図である。図８（ａ）では、図６（ａ）と同様、固定台２及び固定台２と一体化された部品と、回転体３及び回転体３と一体化された部品との区分を明確にするため、前者を粗いハッチングで、後者を細かいハッチングで示す。なお、監視カメラの基本構成は第１の実施形態と同様であり、以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
第３の実施形態は、円環状斜面４４の角度α及び円環状斜面４５の角度βのうちいずれか一方を９０°よりも大きくする例である。本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、円環状斜面４４の角度αを９０°よりも大きくする。すなわち、円環状斜面４４は、平行線Ｓ'を起点として、反中心方向で固定台２に向かって下がるような傾斜を持つ。図８（ｂ）に、円環状斜面４４の角度α、円環状斜面４５の角度β、Ｏリング４３の張力により発生する中心方向の力Ｆ、円環状斜面４４に垂直に作用する分力Ｆａ、円環状斜面４５に垂直に作用する分力Ｆｂを示す。この場合、式（２）のように、円環状斜面４４と円環状斜面４５とがなす角度（１８０°−（α＋β））は９０°よりも小さいことになる。
１８０°−（α＋β）＜９０°  ・・・（２）
以上のように、第３の実施形態では、第１の実施形態で説明したような防水・防塵性を得るという効果に加えて、くさび部４６の角度が小さくなるので、装置の小型化に貢献することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：監視カメラ、２：固定台、３：回転体、６：カメラユニット、１８：回転連結部、４３：Ｏリング、４４：回転体３の円環状斜面、４５：固定台２の円環状斜面、４６：くさび部
【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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