(57)【要約】【課題】窓部を小口径に制限することなく、画質の低下を招くことなく窓部の耐衝撃性を向上し防爆型カメラの防爆性を向上する。【解決手段】撮影用の窓部２２ａを有した防爆筐体２０にカメラ本体１０を収納した防爆型カメラである。防爆筐体の窓部の周囲に内方に突出する内フランジ部２２ｂが形成され、窓部が弾性シート３１により内側から覆われ、弾性シートの内側面に窓板３２が配置され、弾性シート及び窓板は、カメラ本体による撮影光の透過性を有し、弾性シートの周縁部が内フランジ部と窓板とで挟持された状態で窓板が防爆筐体に固定されたものである。窓板は接着剤３３により防爆筐体に固定され、弾性シートや接着剤は低ヤング率のものが適用される。【選択図】図２
2017203789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影用の窓部を有した防爆筐体にカメラ本体を収納した防爆型カメラにおいて、
前記防爆筐体の前記窓部の周囲に内方に突出する内フランジ部が形成され、
前記窓部が弾性シートにより内側から覆われ、
前記弾性シートの内側面に窓板が配置され、
前記弾性シート及び窓板は、前記カメラ本体による撮影光の透過性を有し、
前記弾性シートの周縁部が前記内フランジ部と前記窓板とで挟持された状態で前記窓板が前記防爆筐体に固定された防爆型カメラ。
【請求項２】
前記弾性シートの周縁部の厚み方向の圧縮ひずみが、１／５から０に収められて前記窓板が前記防爆筐体に固定された請求項１に記載の防爆型カメラ。
【請求項３】
前記弾性シートのヤング率は１０〔ｋＰａ〕から１５０〔ＭＰａ〕である請求項１又は請求項２に記載の防爆型カメラ。
【請求項４】
前記窓板は、接着剤により前記防爆筐体に固定された請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の防爆型カメラ。
【請求項５】
前記接着剤の硬化後のヤング率は１０〔ＭＰａ〕から５００〔ＭＰａ〕である請求項４に記載の防爆型カメラ。
【請求項６】
前記窓部の口径は、２５〔ｍｍ〕を超える請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載の防爆型カメラ。
【請求項７】
前記弾性シートの外面が撮影光路上で最外面とされた請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の防爆型カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影用の窓部を有した防爆筐体にカメラ本体を収納した防爆型カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
爆発性ガスが存在する可能性のある場所に監視カメラを設置する場合、使用するカメラにつき防爆認証を取得する必要がある。
防爆認証を取得するための防爆の検定では機器に窓部がある場合、高さ４０ｃｍから１ｋｇのおもりを窓部に落下させる試験（衝撃試験）があるため、窓板を強化ガラスとし、厚みを１０数ｍｍと厚くして破損しないよう対策している例がある。
別の例では窓部の前に金属の格子を配置しておもりが窓板に当たらない構成としたものもある。
また特許文献１では  窓サイズを小さくして衝撃試験のおもりが窓板に当たらない構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２３４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮影用の窓部を有した防爆筐体にカメラ本体を収納した防爆型カメラにおいて、窓部の前に格子を設けると、格子が写りこんで画質が低下するという問題があるし、格子をすり抜ける飛翔物が窓板に衝突するという問題がある。
また窓部のサイズを小さくすることは使用できるレンズの選択に制限を与え、例えば大口径のレンズが使えないなどの問題があるし、飛翔物が窓板に衝突するという問題は払拭できない。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、撮影用の窓部を有した防爆筐体にカメラ本体を収納した防爆型カメラにおいて、窓部を小口径に制限することなく、画質の低下を招くことなく窓部の耐衝撃性を向上し防爆性を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、撮影用の窓部を有した防爆筐体にカメラ本体を収納した防爆型カメラにおいて、
前記防爆筐体の前記窓部の周囲に内方に突出する内フランジ部が形成され、
前記窓部が弾性シートにより内側から覆われ、
前記弾性シートの内側面に窓板が配置され、
前記弾性シート及び窓板は、前記カメラ本体による撮影光の透過性を有し、
前記弾性シートの周縁部が前記内フランジ部と前記窓板とで挟持された状態で前記窓板が前記防爆筐体に固定された防爆型カメラである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記弾性シートの周縁部の厚み方向の圧縮ひずみが、１／５から０に収められて前記窓板が前記防爆筐体に固定された請求項１に記載の防爆型カメラである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記弾性シートのヤング率は１０〔ｋＰａ〕から１５０〔ＭＰａ〕である請求項１又は請求項２に記載の防爆型カメラである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記窓板は、接着剤により前記防爆筐体に固定された請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の防爆型カメラである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記接着剤の硬化後のヤング率は１０〔ＭＰａ〕から５００〔ＭＰａ〕である請求項４に記載の防爆型カメラである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記窓部の口径は、２５〔ｍｍ〕を超える請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載の防爆型カメラである。
【００１２】
請求項７記載の発明は、前記弾性シートの外面が撮影光路上で最外面とされた請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の防爆型カメラである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、防爆筐体の外部での爆発及び内部での爆発に対しても、弾性シートにより窓部の耐衝撃性が向上し、窓部を小口径に制限することなく防爆性を向上することができる。
弾性シート及び窓板は、カメラ本体による撮影光（赤外線カメラの場合の赤外線）の透過性を有するので、画質の低下を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る防爆型カメラの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る防爆型カメラの撮影光軸方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１６】
図１及び図２に示すように本実施形態の防爆型カメラは、カメラ本体１０と、カメラ固定台１１と、防爆筐体後方部２１と、防爆筐体前方部２２と、弾性シート３１と、窓板３２とを備えて構成される。
弾性シート３１及び窓板３２は、カメラ本体１０の撮影光（感光域の光）を透過させる透過性を有する。特に感光域について良好な透過性を有するものを選択することが好ましい。カメラ本体１０は赤外線カメラであり、そのため、弾性シート３１及び窓板３２は、赤外線を透過させる透過性に優れるものが適用される。
防爆筐体後方部２１と、防爆筐体前方部２２とで円筒体の防爆筐体２０が構成され、これにより外圧に耐え高い防爆性を発揮する。防爆筐体前方部２２に撮影用の窓部２２ａが設けられる。防爆筐体前方部２２には、窓部２２ａの周囲に内方に突出する内フランジ部２２ｂが形成されている。
防爆筐体後方部２１及び防爆筐体前方部２２もそれぞれ円筒体で、互いのねじ切りされた開口部を分離可能に螺合結合して一体の円筒体を構成し防爆筐体２０となる。
このような撮影用の窓部２２ａを有した防爆筐体２０にカメラ本体１０を収納して防爆型カメラが構成される。カメラ本体１０の画角が窓部２２ａ内に配置される。
図２に示すように窓部２２ａが弾性シート３１により内側から覆われている。弾性シート３１の内側面に窓板３２が配置されている。弾性シート３１の内側面に窓板３２の外側面を合わせた配置である。窓部２２ａは円形の開口である。弾性シート３１及び窓板３２は、窓部２２ａの口径を超え防爆筐体前方部２２の内径に収まる、ほぼ同径の円形であり、互いの縁をほぼ一致させて重ねて配置され、窓部２２ａの口径内において窓板３２の外側面は弾性シート３１で覆われている。さらに、弾性シート３１の周縁部が内フランジ部２２ｂと窓板３２とで挟持された状態で弾性シート３１及び窓板３２が防爆筐体２０の防爆筐体前方部２２に固定されて構成されている。窓板３２が接着剤３３により防爆筐体前方部２２に固定されており、これにより、弾性シート３１も内フランジ部２２ｂと窓板３２とで挟持された状態で防爆筐体前方部２２に固定されている。弾性シート３１の周縁部に接着剤を付着させて弾性シート３１を防爆筐体前方部２２に直接に接着しても問題ない。
【００１７】
本実施形態の防爆型カメラは、カメラ本体１０を防爆筐体２０で囲み、カメラ本体１０が何らかの原因で火花を出しても防爆筐体２０の外側の危険ガスに引火させない、耐圧防爆構造を構成する。
窓板３２は弾性シート３１とともに防爆筐体前方部２２内に嵌め込まれ、防爆筐体前方部２２の内フランジ部２２ｂに弾性シート３１の外面側を当接させた状態とし、その状態で接着剤３３により固定される。
弾性シート３１は粘着テープにより内フランジ部２２ｂに固定されていてもよい。
窓板３２及び弾性シート３１を防爆筐体前方部２２内に押し込むと弾性シート３１は内フランジ部２２ｂに当接している部分で縮んで圧縮変形するが、表面が歪んで（凸形状になり）光学性能に影響を与えないよう弾性シート３１の変形を抑える必要ある。
このため窓板３２と防爆筐体前方部２２との接着時に弾性シート３１の圧縮ひずみ（光軸方向の縮み率）をもとのシート厚みの１／５から０に収めることが好ましい。この圧縮ひずみは接着時に窓板３２を内フランジ部２２ｂ側に押さえる押圧力を調整することで制御できる。
また別の対策又は併せて実施する対策として、窓部の口径を２５〔ｍｍ〕を超えるサイズ、より好ましくは４０ｍｍ以上とし、弾性シート３１の周縁変形部と中央の光学有効範囲（カメラ本体１０の画角配置範囲）との距離を離すことで弾性シート３１の変形による光学性能低下を防いでも良い。
【００１８】
窓板３２は、窓材、例えば、ゲルマニウム(Ge)、シリコン(Si)、サファイア(Al2O3)、 フッ化カルシウム(CaF2)、フッ化バリウム(BaF2)、セレン化亜鉛(ZnSe)、硫化亜鉛(ZnS)、カルコゲナイドガラス、石英(SiO2)、フッ化マグネシウム（MgF2）、フッ化リチウム（LiF）等の材料により板状に形成される。
弾性シート３１は衝撃緩和のためにヤング率が１０〔ｋＰａ〕から１５０〔ＭＰａ〕の範囲のものを使用することが好ましい。
弾性シート３１としては、例えばスリーエム社のダイニオンTHV のような透光性のある高弾性シートがある。
窓板３２の接着は衝撃が加わった時に剥離しないよう弾性を持たせる必要があり、接着剤３３は、硬化後のヤング率が１０〔ＭＰａ〕から５００〔ＭＰａ〕であるものを用いることが好ましい。例としてスリーボンド社のTB1539 などがある。
カメラ本体１０がカメラ固定台１１にねじ止め固定され、カメラ固定台１１が防爆筐体後方部２１にネジ２１ｂで固定される。カメラ本体１０のケーブル１０ａは、防爆筐体後方部２１のケーブル穴２１ａからが引き出される。ケーブル１０ａはカメラ本体１０への電源と信号線を内蔵しており、不図示の制御部まで延設される。
【００１９】
防爆検定ではφ２５ｍｍの半球状の焼き入れ鋼が前部についた重量１ｋｇのおもりを４０ｃｍの高さから窓に垂直に落下させる試験（衝撃試験）がある。本実施形態の防爆型カメラであれば、おもりの衝撃を弾性シート３１で緩和するため、窓板３２の材料や厚みを変えて強度アップすることなく通常の窓板が使用できる。
また、防爆機器では内部で爆発が起こったときに外装部品がその圧力に耐えなければならないことが求められ、爆発試験が実施される。これに対しても内部爆発発生時に窓板３２にかかる内圧は弾性シート３１が緩和するので有利であり、弾性シート３１及び窓板３２の破損を防ぐことができる。このとき、弾性シート３１が内フランジ部２２ｂに押さえられているので、窓板３２にかかる内圧を弾性シート３１で受けることができ、弾性シート３１及び窓板３２が外れることによる窓の破壊を防止できる。
以上のように、防爆筐体２０の外部での爆発及び内部での爆発に対しても、弾性シート３１により窓部２２ａの耐衝撃性が向上し、窓部２２ａを小口径に制限することなく防爆性を向上することができる。
そのため、図２に示すように弾性シート３１の外面が撮影光路上で最外面とされた構成で実施することが好ましい。弾性シート３１より外側にレンズなどの部品を配置するとそれが破損し、防爆性が低下するおそれがある。なお、窓部２２ａ内で露出する弾性シート３１の外面に、汚れの付着防止、傷防止等を目的とした保護シートを貼り付けて実施することも可能である。汚れや傷による画質の低下を防止するためである。
以上のように大きなコストアップもなく、重量増もない構成で防爆型カメラが構成できる。特に防爆機器は防爆筐体の肉厚を厚くして強度を向上するので重量が重くなる傾向にあり、窓部での重量低減が図れると総重量を抑えることに有効に働く。
【符号の説明】
【００２０】
１０   カメラ本体
１０ａ ケーブル
１１   カメラ固定台
２０   防爆筐体
２１   防爆筐体後方部
２１ａ ケーブル穴
２１ｂ ネジ
２２   防爆筐体前方部
２２ａ 窓部
２２ｂ 内フランジ部
３１   弾性シート
３２   窓板
３３   接着剤
【図１】
2017203789.tif 000003
【図２】
2017203789.tif 000004