(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球形状をしたドームカバーと、前記ドームカバーの球心から天頂方向にオフセットした位置に配置されるレンズユニットと、前記カメラレンズの絞り量の制御を行う絞り制御部とを備えたドーム型カメラであって、
前記絞り量の基準として用いられる第１基準値は、前記カメラレンズのチルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、開放値からクローズ値に向けて小さくなるように設定されることを特徴とするドーム型カメラ。
【請求項２】
前記カメラレンズのズーム倍率を制御するズーム制御部をさらに備え、
前記絞り量の基準として用いられる第２基準値は、前記ズーム倍率が大きくなるのに応じて、前記開放値から前記クローズ値に向けて小さくなるように設定され、
前記絞り量は、前記第１基準値と前記第２基準値とを用いて設定されることを特徴とする請求項１に記載のドーム型カメラ。
【請求項３】
前記カメラレンズの入射光の照度を測定する照度測定部をさらに備え、
前記絞り量の基準として用いられる第３基準値は、前記照度が小さくなるのに応じて、前記クローズ値から前記開放値に向けて大きくなるように設定され、
前記絞り量は、前記第１基準値と前記第２基準値とを用いて設定された値と前記第３基準値とを比較していずれか大きい方の値に設定されることを特徴とする請求項２に記載のドーム型カメラ。
【請求項４】
前記カメラレンズは、前記ドームカバーの球心から天頂方向へ前記カメラレンズの光軸をオフセットするオフセット量は可変であり、
前記カメラレンズのオフセット量は、前記チルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、前記ドームカバーの中心位置から天頂方向へ向けて大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載のドーム型カメラ。
【請求項５】
半球形状をしたドームカバーと、前記ドームカバーの球心から天頂方向にオフセットした位置に配置されるレンズユニットと、前記カメラレンズの絞り量の制御を行う絞り制御部とを備えたドーム型カメラで用いられる絞り制御方法であって、
前記カメラレンズのチルト方向の角度を検出し、
前記絞り量を、前記チルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、開放値からクローズ値に向けて小さくなるように制御することを特徴とする絞り制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドーム型カメラにおける画質向上のための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドーム型カメラにおいて、ドームカバーの厚みの僅かな不均一性に起因して、ドームカバーを透過する光の光路長にも僅かな違いが生じ、その結果、収差が増加し、カメラレンズで撮影した画像に僅かなピントぼけが発生することが知られていた（例えば、特許文献１参照）。このピントぼけは、低チルト角の画像（ドームカバーの水平方向を撮影した画像）で、より顕著となるが、従来のドーム型カメラは、ＶＧＡ（６４０×４８０ピクセル）クラスの画質をもったドーム型カメラ（ＶＧＡドームカメラともいう）であり、そのような従来のドーム型カメラでは、画質がそれほどの高くないため、そのような僅かなピントぼけが問題とされることはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３００６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、近年、ドーム型カメラの高画質化が進み、メガピクセル（１２８０×９６０ピクセル）クラスの画質をもったドーム型カメラ（メガピクセルドームカメラともいう）が開発されるに至っている。そのようなメガピクセルドームカメラでは、従来のＶＧＡドームカメラでは問題とならなかったような僅かなピントぼけでも、画質劣化の問題となる。そこで、従来から、メガピクセルドームカメラにおける画質向上のための技術開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、メガピクセルドームカメラでも高画質な画像を得ることのできるドーム型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】
【０００６】
本発明のドーム型カメラは、チルト方向に回動可能なカメラレンズと、前記カメラレンズを覆うドームカバーと、前記カメラレンズの絞り量の制御を行う絞り制御部とを備えたドーム型カメラであって、前記絞り量の基準として用いられる第１基準値は、前記カメラレンズのチルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、開放値からクローズ値に向けて小さくなるように設定される構成を有している。
【０００７】
この構成により、ドーム型カメラのカメラレンズのチルト方向の角度（チルト角）が小さくなると、それに応じてカメラレンズの絞り量が小さくなるように制御される。チルト角が小さくなると、ドームカバーの厚みの不均一性に起因するピントぼけがより顕著になるが、この場合、カメラレンズの絞り量を小さくして、収差を減少させることにより、そのピントぼけを低減することができる。このようにして、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。
【０００８】
また、本発明のドーム型カメラは、前記カメラレンズのズーム倍率を制御するズーム制御部をさらに備え、前記絞り量の基準として用いられる第２基準値は、前記ズーム倍率が大きくなるのに応じて、前記開放値から前記クローズ値に向けて小さくなるように設定され、前記絞り量は、前記第１基準値と前記第２基準値とを用いて設定される構成を有している。
【０００９】
この構成により、ドーム型カメラのカメラレンズのズーム倍率が大きくなると、それに応じてカメラレンズの絞り量が小さくなるように制御される。ズーム倍率が大きくなると、ドームカバーの厚みの不均一性に起因するピントぼけがより顕著になるが、この場合、カメラレンズの絞り量を小さくして、収差を減少させることにより、そのピントぼけを低減することができる。このようにして、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。例えば、チルト角に基づいて設定される第１基準値と、ズーム倍率に基づいて設定される第２基準値のうちの小さい方の値に、カメラレンズの絞り量が設定されると、絞り量が過度に小さくなるのを抑えることができる。
【００１０】
また、本発明のドーム型カメラは、前記カメラレンズの入射光の照度を測定する照度測定部をさらに備え、前記絞り量の基準として用いられる第３基準値は、前記照度が小さくなるのに応じて、前記クローズ値から前記開放値に向けて大きくなるように設定され、前記絞り量は、前記第１基準値と前記第２基準値とを用いて設定された値と前記第３基準値とを比較していずれか大きい方の値に設定される構成を有している。
【００１１】
この構成により、カメラレンズの入射光の照度が小さくなると、それに応じてカメラレンズの絞り量が大きくなるように制御される。これにより、絞り量が過度に小さくなるのを抑えることができる。したがって、照度の小さい撮影環境（暗い撮影環境）でも、高感度の画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明のドーム型カメラでは、前記カメラレンズは、前記ドームカバーの中心位置から天頂方向へ前記カメラレンズの光軸をオフセット可能であり、前記カメラレンズのオフセット量は、前記チルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、前記ドームカバーの中心位置から天頂方向へ向けて大きくなるように設定される構成を有している。
【００１３】
この構成により、ドーム型カメラのカメラレンズのチルト方向の角度（チルト角）が小さくなると、それに応じてカメラレンズのオフセット量が大きくなる。したがって、ケラレを生じることなく、低チルト角の画像を得ることが可能になる。
【００１４】
本発明の絞り制御方法は、チルト方向に回動可能なカメラレンズと、前記カメラレンズを覆うドームカバーと、前記カメラレンズの絞り量の制御を行う絞り制御部とを備えたドーム型カメラで用いられる絞り制御方法であって、前記カメラレンズのチルト方向の角度を検出し、前記絞り量を、前記チルト方向の角度が前記ドームカバーの天頂方向から水平方向に向けて小さくなるのに応じて、開放値からクローズ値に向けて小さくなるように制御する。
【００１５】
この方法によっても、上記と同様、チルト角が小さくなったときに、カメラレンズの絞り量を小さくして、収差を減少させることにより、そのピントぼけを低減することができる。したがって、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができるという効果を有するドーム型カメラを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態におけるドーム型カメラのブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるドーム型カメラ（高チルト角の状態）の概略図
【図３】本発明の実施の形態におけるドーム型カメラ（低チルト角の状態）の概略図
【図４】本発明の実施の形態におけるチルト角と絞り量（第１基準値）の関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態におけるズーム倍率と絞り量（第２基準値）の関係を示す図
【図６】本発明の実施の形態における照度と絞り量（第３基準値）の関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態におけるオフセット量とチルト角の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態のドーム型カメラについて、図面を用いて説明する。本実施の形態では、メガピクセル（１２８０×９６０ピクセル）クラスの高画質カメラであって、監視カメラ等に用いられるドーム型カメラの場合を例示する。
【００１９】
本発明の実施の形態のドーム型カメラの構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のドーム型カメラの主要な構成を示すブロック図であり、図２および図３は、ドーム型カメラを模式的に示した概略図である。図１〜図３に示すように、ドーム型カメラ１は、パン方向およびチルト方向に回動可能なレンズユニット２と、レンズユニット２を覆うドームカバー３と、ＣＰＵやマイコンなどで構成される制御部４を備えている。
【００２０】
図１に示すように、レンズユニット２は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子５と、撮像素子５の前側（図１の左側）に配置されるカメラレンズ６と、カメラレンズ６の光路上に配置される絞り機構７を備えている。また、ここでは図示を省略しているが、レンズユニット２には、レンズユニット２をパン方向およびチルト方向に回動させるためのパンチルト機構と、レンズユニット２をドームカバー３の天頂方向に向けてオフセットさせるオフセット機構が備えられている。
【００２１】
図２および図３に示すように、ドームカバー３は、レンズユニット２を覆った状態でベース部８に取り付けられている。ドームカバー３は、ポリカーボネート等の透明なプラスチック製であり、十分な強度と耐光性を備えている。ドームカバー３の形状は半球であり、ドームカバー３の中心（球中心）と光軸は一致している。レンズユニット２は、オフセットしていない状態で、このドームカバー３の中心に配置される（図２参照）。レンズユニット２は、オフセットされた状態では、ドームカバー３の中心位置から天頂方向にずれる（図３参照）。ここでは、このずれの量（中心位置からのずれの量）を、オフセット量と呼ぶ。
【００２２】
カメラレンズ６のチルト方向の角度（チルト角）は、ドームカバー３の水平方向とカメラレンズ６の光軸がなす角である。したがって、レンズユニット２（カメラレンズ６）が水平方向を向いているときは、チルト角は０度であり、レンズユニット２（カメラレンズ６）が天頂方向を向いているときは、チルト角は９０度である（図２参照）。
【００２３】
図１に示すように、制御部４は、カメラレンズ６の絞り量を制御する絞り制御部９と、カメラレンズ６のズーム倍率を制御するズーム制御部１０と、カメラレンズ６の入射光の照度を測定する照度測定部１１を備えている。絞り制御部９は、絞り機構７の絞り量を調整することにより、カメラレンズ６の絞り量を制御する機能を備えている。ズーム制御部１０は、カメラレンズ６を光軸方向に沿って前後移動させることにより、カメラレンズ６のズーム倍率を制御する機能を備えている。照度測定部１１は、撮像素子５からの出力信号に基づいて、照度を測定する機能を備えている。
【００２４】
また、制御部４は、レンズユニット２のチルト方向の回動を制御するチルト制御部１２と、レンズユニット２の天頂方向へのオフセット移動を制御するオフセット制御部１３を備えている。チルト制御部１２は、パンチルト機構を制御することにより、レンズユニット２をチルト方向に回動させる機能を備えている。オフセット制御部１３は、オフセット機構を制御することにより、レンズユニット２をドームカバー３の天頂方向に向けてオフセットさせる機能を備えている。
【００２５】
以上のように構成されたドーム型カメラ１について、図面を参照してその動作を説明する。  
【００２６】
ここでは、まず、本実施の形態のドーム型カメラ１の特徴的な動作である絞り量の制御について説明する。絞り量の設定は、３つの基準値（第１基準値、第２基準値、第３基準値）に基づいて行われる。
【００２７】
絞り量の第１基準値は、レンズユニット２のチルト角（カメラレンズ６のチルト角）に基づいて設定される。チルト角は、チルト制御部１２によって検出される。図４は、チルト角と絞り量の第１基準値の関係を示す図である。図４に示すように、絞り量の第１基準値は、チルト角が小さくなるのに応じて、開放値（１００％）からクローズ値（０％）に向けて小さくなるように設定される。例えば、図４の例では、チルト角が９０度から４５度までの間は、絞り量が１００％に設定され、チルト角が４５度から０度までの間は、絞り量が１００％から５０％に徐々に減少するように設定され、チルト角が０度より小さいときには、絞り量が５０％に設定される。なお、ここでは、チルト角の範囲が４５度から０度までの間に絞り量が減少する例について説明したが、チルト角の範囲（絞り量が減少するチルト角の範囲）はこれに限られない。また、図４の例では、チルト角が４５度から０度までの間に、絞り量が１００％から５０％に線形的（一次関数的）に変化する場合について説明したが、絞り量の変化の仕方はこれに限られない。
【００２８】
絞り量の第２基準値は、カメラレンズ６のズーム倍率に基づいて設定される。ズーム倍率は、ズーム制御部１０によって検出される。図５は、ズーム倍率と絞り量の第２基準値の関係を示す図である。図５に示すように、絞り量の第２基準値は、ズーム倍率が大きくなるのに応じて、開放値（１００％）からクローズ値（０％）に向けて小さくなるように設定される。例えば、図５の例では、ズーム倍率が１倍から９倍までの間は、絞り量が１００％に設定され、ズーム倍率が９倍から１５倍までの間は、絞り量が１００％から５０％に徐々に減少するように設定され、ズーム倍率が１５倍より大きいときには、絞り量が５０％に設定される。なお、ここでは、ズーム倍率の範囲が１倍から９倍までの間に絞り量が減少する例について説明したが、ズーム倍率の範囲（絞り量が減少するズーム倍率の範囲）はこれに限られない。また、図５の例では、ズーム倍率が１倍から９倍までの間に、絞り量が１００％から５０％に線形的（一次関数的）に変化する場合について説明したが、絞り量の変化の仕方はこれに限られない。
【００２９】
絞り量の第３基準値は、カメラレンズ６の入射光の照度に基づいて設定される。照度は、照度測定部１１によって測定される。図６は、照度と絞り量の第３基準値の関係を示す図である。図６に示すように、絞り量の第３基準値は、照度が小さくなるのに応じて、クローズ値（０％）から開放値（１００％）に向けて大きくなるように設定される。例えば、図６の例では、照度が１０ルクスから１ルクスまでの間は、絞り量が５０％に設定され、照度が１ルクスから０．１までの間は、絞り量が５０％から１００％に徐々に増加するように設定される。なお、ここでは、照度の範囲が１ルクスから０．１ルクスまでの間に絞り量が減少する例について説明したが、照度の範囲（絞り量が減少する照度の範囲）はこれに限られない。また、図６の例では、照度が１ルクスから０．１ルクスまでの間に、絞り量が５０％から１００％に線形的（一次関数的）に変化する場合について説明したが、絞り量の変化の仕方はこれに限られない。
【００３０】
絞り量は、これら３つの基準値（第１基準値、第２基準値、第３基準値）に基づいて設定される。具体的には、第１基準値と第２基準値のいずれか小さい方の値と、第３基準値とを比較して、いずれか大きい方の値に設定される。例えば、第１基準値が７５％、第２基準値が５０％、第３基準値が９０％である場合には、絞り量は、第１基準値と第２基準値のいずれか小さい方の値（５０％）と、第３基準値（９０％）とを比較して、大きい方の値（９０％）に設定される。
【００３１】
なお、絞り量は、２つの基準値（例えば、第１基準値と第２基準値）に基づいて設定されてもよい。その場合、第１基準値と第２基準値とを比較して、いずれか小さい方の値に設定される。例えば、第１基準値が５０％、第２基準値が８０％である場合には、絞り量は、第１基準値と第２基準値とを比較して小さい方の値（５０％）に設定される。また、絞り量は、１つの基準値（例えば、第１基準値のみ）に基づいて設定されてもよい。
【００３２】
つぎに、本実施の形態のドーム型カメラ１におけるオフセット量の制御について説明する。オフセット量は、レンズユニット２のチルト角（カメラレンズ６のチルト角）に基づいて設定される。図７は、チルト角とオフセット量の関係を示す図である。図７に示すように、オフセット量は、チルト角が小さくなるのに応じて、ドームカバー３の中心位置（０ｍｍ）から天頂方向に向けて大きくなるように設定される。例えば、図７の例では、チルト角が９０度から３０度までの間は、オフセット量が０ｍｍに設定され、チルト角が３０度から−３０度までの間は、オフセット量が０ｍｍから３０ｍｍに徐々に増加するように設定される。なお、ここでは、チルト角の範囲が３０度から−３０度までの間にオフセット量が増加する例について説明したが、チルト角の範囲（オフセット量が減少するチルト角の範囲）はこれに限られない。また、図７の例では、チルト角が３０度から−３０度までの間に、オフセット量が０ｍｍから３０ｍｍに線形的（一次関数的）に変化する場合について説明したが、オフセット量の変化の仕方はこれに限られない。
【００３３】
このような本発明の実施の形態のドーム型カメラ１によれば、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。
【００３４】
すなわち、本実施の形態では、ドーム型カメラ１のカメラレンズ６のチルト方向の角度（チルト角）が小さくなると、それに応じてカメラレンズ６の絞り量が小さくなるように制御される。チルト角が小さくなると、ドームカバー３の厚みの不均一性に起因するピントぼけがより顕著になるが、この場合、カメラレンズ６の絞り量を小さくして、収差を減少させることにより、そのピントぼけを低減することができる。このようにして、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、ドーム型カメラ１のカメラレンズ６のズーム倍率が大きくなると、それに応じてカメラレンズ６の絞り量が小さくなるように制御される。ズーム倍率が大きくなると、ドームカバー３の厚みの不均一性に起因するピントぼけがより顕著になるが、この場合、カメラレンズ６の絞り量を小さくして、収差を減少させることにより、そのピントぼけを低減することができる。このようにして、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができる。しかも、この場合、チルト角に基づいて設定される第１基準値と、ズーム倍率に基づいて設定される第２基準値のうちの小さい方の値に、カメラレンズ６の絞り量が設定されるので、絞り量が過度に小さくなるのを抑えることができる。
【００３６】
また、本実施の形態では、カメラレンズ６の入射光の照度が小さくなると、それに応じてカメラレンズ６の絞り量が大きくなるように制御される。これにより、絞り量が過度に小さくなるのを抑えることができる。したがって、照度の小さい撮影環境（暗い撮影環境）でも、高感度の画像を得ることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では、ドーム型カメラ１のカメラレンズ６のチルト方向の角度（チルト角）が小さくなると、それに応じてカメラレンズ６のオフセット量が大きくなる。したがって、ケラレを生じることなく、低チルト角の画像を得ることが可能になる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、絞り量を第１基準値と第２基準値のいずれか小さい方の値に設定しているが、ドームカバーのチルト角とズームレンズのズーム倍率の解像度に対する悪影響が大きい場合には、絞り量を第１基準値と第２基準値のいずれか大きい方の値に設定してもよい。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかるドーム型カメラは、メガピクセルドームカメラでも、ピントぼけを低減した良好な低チルト角の画像を得ることができるという効果を有し、監視カメラ等として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ドーム型カメラ
２  レンズユニット
３  ドームカバー
４  制御部
５  撮像素子
６  カメラレンズ
７  絞り機構
８  ベース部
９  絞り制御部
１０  ズーム制御部
１１  照度測定部
１２  チルト制御部
１３  オフセット制御部
【図１】
0005834170.tif 000002
【図２】
0005834170.tif 000003
【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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