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JP5776002B2 - カメラ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、レンズカバーに遮光部材を備えるカメラ装置に関する。
可視光に比べて優れた透過性や分光特性を有する赤外線を利用する監視カメラ装置が知られている。この種の監視カメラ装置では、レンズの周囲に配置した赤外光源の赤外線が、直接に光学系に入射しないようにするため遮光部材をレンズカバーに設けている。レンズフードに遮光板を設ける技術は例えば特許文献１の撮像装置にも開示される。
赤外光を遮光部材で遮光する従来の監視カメラ装置は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、その要部に、撮像素子１０１と、撮像素子１０１に被写体からの光を集光するレンズ１０２と、レンズ１０２を内側に配置する同軸円形状のレンズカバー１０３と、を備える。レンズカバー１０３の内側には、レンズ１０２を包囲して環状に配置される複数の赤外光源１０４が設けられる。レンズ１０２と赤外光源１０４との間には、円形の開口形状を有する板状や筒状の遮光部材１０５が設けられる。遮光部材１０５を設けることにより、赤外光源１０４から被写体を経ないでレンズ１０２に入射する赤外光を抑止できる。
特許第３９８８０５１号公報（請求項２、図３、段落００１６）
しかしながら、遮光部材１０５が円形型であると、画角の対角方向でケラレが発生する。円形型の遮光部材１０５の場合、ケラレ無しとした時の水平画角は約８０度が限界となる。従って、遮光部材１０５が円形型の場合、レンズ画角を広く取るためには、遮光部材１０５の直径を大きくする必要がある。その結果、遮光部材１０５の全体が大径となり、製品断面が大きくなる課題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、製品断面を大きくせずに広角画像に対応できるカメラ装置を提供することにある。
本発明のカメラ装置は、撮像素子と、前記撮像素子に被写体からの光を集光するレンズと、前記レンズを内側に配置する同軸円形状のレンズカバーと、前記レンズカバーの内側に前記レンズを包囲して配置される複数の赤外光源と、前記レンズと前記赤外光源との間に設けられる遮光部材と、を備え、前記遮光部材の開口形状は、円形開口形状部を有し、前記円形開口形状部の前記撮像素子における画角の対角に対応する対角対応光路部に相当する箇所が前記円形開口形状部の外周よりも外方へ突出したものである。
また、本発明のカメラ装置は、前記遮光部材の開口形状が、円形開口形状部の前記対角対応光路部に相当する箇所に、外方に突出する三角膨出形状部を有してなるものである。
さらに、本発明のカメラ装置は、前記遮光部材の開口形状が、円形開口形状部の前記対角対応光路部に相当する箇所に、外方に膨出する半長円形状部を有してなるものである。
本発明に係るカメラ装置によれば、ケラレの無い広角画像に対応しながら製品を小型化できる。
本発明に係る実施形態の監視カメラ装置の斜視図 図１に示した監視カメラ装置の分解斜視図 （Ａ）は図２に示したレンズカバー部分の光軸を含む断面図、（Ｂ）はその正面図 （Ａ）はレンズカバーの一部分を切り欠いた斜視図、（Ｂ）はその切り欠いた面の正面図 （Ａ）は三角膨出形状部を開口形状に有する遮光部材の正面図、（Ｂ）は画角に対応する光束に相似する開口形状を有する遮光部材の正面図、（Ｃ）は矩形状の開口形状を有する遮光部材の正面図、（Ｄ）は半長円形状部を開口形状に有する遮光部材の正面図 （Ａ）は画角に対応する光路を表したレンズ近傍の斜視図、（Ｂ）は実施形態の遮光部材を備えたレンズ近傍の斜視図、（Ｃ）は比較例の遮光部材を備えたレンズ近傍の斜視図 （Ａ）は図６（Ｃ）の正面図、（Ｂ）はそれによって得られる画像の正面図 （Ａ）は図６（Ｂ）の正面図、（Ｂ）はそれによって得られる画像の正面図 （Ａ）は従来のレンズカバー部分の光軸を含む断面図、（Ｂ）はその正面図
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る実施形態のカメラ装置である監視カメラ装置の斜視図である。
本実施形態に係る監視カメラ装置１１は、前面カバー１２と、本体カバー１３と、後面カバー１４と、からなるカバーケース１５により覆われる。カバーケース１５は、上部がさらに天板１６によって覆われている。監視カメラ装置１１は、本体カバー１３の位置に取付座１７が設けられ、取付座１７は図示しないメスＬＡＮ端子を備えたＣＤ対応の支柱に固定される。
図２は図１に示した監視カメラ装置１１の分解斜視図である。
本体カバー１３には、シール枠材１８と、ヒートシンク１９と、後面押さえ板２０と、操作部カバー２１と、が収容される。操作部カバー２１には、撮像素子２２が収容される。撮像素子２２には筒状のレンズ座２３が設けられ、レンズ座２３は内側にレンズ２４を収容している。レンズ２４は、撮像素子２２に被写体からの光を集光する。
レンズ座２３の外周には環状の光源取付基板２５が外挿され、光源取付基板２５には環状の赤外光源２６が実装されている。本実施形態において、赤外光源２６は、複数のＬＥＤ２７を円周方向に配列した環状ＬＥＤ発光部２８として構成される。赤外光源２６としては、ＬＥＤ以外の光源が用いられてもよい。
環状ＬＥＤ発光部２８の外側は、レンズカバー２９によって覆われる。このレンズカバー２９は、前面カバー１２の内側に収容される。レンズカバー２９は、環状ＬＥＤ発光部２８と、レンズ２４と、を内側に配置する同軸円形状で形成される。換言すれば、赤外光源２６は、レンズカバー２９の内側にレンズ２４を包囲して環状に配置される。レンズ２４と環状ＬＥＤ発光部２８との間には、遮光部材３０が設けられている。
図３（Ａ）は図２に示したレンズカバー部分の光軸を含む断面図、図３（Ｂ）はその正面図、 図４（Ａ）はレンズカバー２９の一部分を切り欠いた斜視図、図４（Ｂ）はその切り欠いた面の正面図である。
遮光部材３０は、図４（Ａ）に示すように、レンズカバー２９の軸線方向一方を閉塞している円形端面板３１に同軸で取り付けられる。レンズカバー２９の円形端面板３１は、少なくとも赤外光を透過させる部材により形成される。図４（Ｂ）に示すように、円形端面板３１には遮光部材３０が貫通して組み付けられる遮光部材取付孔３２が形成される。遮光部材３０は、この遮光部材取付孔３２に嵌入される。遮光部材取付孔３２に取り付けられた遮光部材３０は、後端が光源取付基板２５の凹部３３に嵌合して固定される。つまり、遮光部材３０は、先端が遮光部材取付孔３２に固定され、後端が光源取付基板２５に固定されている。この遮光部材３０の内方にはレンズ座２３に固定されたレンズ２４が配置される。また、遮光部材３０の前面開口部３４は少なくとも赤外光を透過させるカバー部材３５によって覆われている。カバー部材３５は、円形端面板３１とは別体となる。
図５（Ａ）は三角膨出形状部３６を開口形状に有する遮光部材３０の正面図、図５（Ｂ）は画角に対応する光束３７（図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）参照）に相似する開口形状を有する遮光部材４２の正面図、図５（Ｃ）は矩形状の開口形状を有する遮光部材４４の正面図、図５（Ｄ）は半長円形状部３８を開口形状に有する遮光部材４５の正面図である。
遮光部材３０は、撮像素子２２における画角の対角に対応する対角対応光路部３９を外方へ突出させた開口形状を有している。本実施形態において、遮光部材３０は、図５（Ａ）に示すように、開口形状が、円形開口形状部４０の対角対応光路部３９に相当する箇所に、外方に突出する三角膨出形状部３６を有してなる。遮光部材３０の円形開口形状部４０は従来形状のままで、この円形開口形状部４０から突出する三角膨出形状部３６のみが、突出する対角対応光路部３９を逃げるように形成されている。これにより、赤外光源２６の位置を従来と大きく変えずに済む。
次に、上記構成を有する監視カメラ装置１１の作用を比較例と対比しながら説明する。
図６（Ａ）は画角に対応する光路を表したレンズ近傍の斜視図、図６（Ｂ）は実施形態の遮光部材３０を備えたレンズ近傍の斜視図、図６（Ｃ）は比較例の遮光部材１０５を備えたレンズ近傍の斜視図、図７（Ａ）は図６（Ｃ）の正面図、図７（Ｂ）はそれによって得られる画像の正面図、図８（Ａ）は図６（Ｂ）の正面図、図８（Ｂ）はそれによって得られる画像の正面図である。
図６（Ａ）に示すように、レンズ２４を通過した光が、撮像素子２２の例えばＣＣＤ（またはＣＭＯＳ）上に矩形状の像を結ぶ場合、レンズ２４に入射する前の光束３７は、光束線４１によって囲まれる断面において対角対応光路部３９が突出する（角が放射方向に延びる）傾向にある。特に広角系のレンズ２４の場合、ＣＣＤの周辺部には斜めに光りが当たる。ＣＣＤでは斜めに光りが入ると十分な電荷が発生できない。これを光量で補うために対角部４１が突出する傾向となる。
ここで、例えば図６（Ｃ）に示すように、従来と同様の比較例に係る円形型の遮光部材１０５が用いられると、図７（Ａ）に示すように、外方へ突出した対角対応光路部３９が遮光部材１０５の外側となってケラレてしまう。その結果、画像は図７（Ｂ）に示すように、対角部が暗く落ちた像となる。
これに対し、図６（Ｂ）に示す本実施形態による遮光部材３０を用いた構成では、図８（Ａ）に示すように、円形開口形状部４０の対角対応光路部３９に相当する箇所に、外方に突出する三角膨出形状部３６を有する。これにより、レンズ広角時に必要な対角時光路が確保される。レンズ光路および撮像範囲は、一般的に対角部が突出する傾向にある。本構成では、遮光部材３０におけるその対角対応光路部３９のみを外側に逃がすことにより、遮光部材３０の全体を大径とせずに、図８（Ｂ）に示すようなケラレの無い画像が確保される。
次に、遮光部材３０の変形例について説明する。
図５（Ｂ）に示すように、遮光部材４２の開口形状は、撮像素子２２における画角に対応して被写体からレンズ２４に入射する光束３７の中心軸直交断面４３（図６（Ａ）参照）に相似形状としてもよい。
この変形例に係る遮光部材４２によれば、形状がやや複雑となるが、遮光部材４２を、ケラレの生じない最小限の大きさで形成できる。
図５（Ｃ）に示すように、遮光部材４４の開口形状は、対角対応光路部３９の突出先端同士を直線で結ぶ四角形としてもよい。
この変形例に係る遮光部材４４によれば、ケラレの生じない遮光部材４４を、製造容易な矩形状で製作できる。この場合においても、従来の円形型の遮光部材１０５の全体を大径とした場合よりも（大径の場合、その開口形状が本構成による矩形の外接円となる）、遮光部材４４を小さく形成できる。
図５（Ｄ）に示すように、遮光部材４５の開口形状は、円形開口形状部４０の対角対応光路部３９に相当する箇所に、外方に膨出する半長円形状部３８を有するものであってもよい。
この変形例に係る遮光部材４５によれば、遮光部材３０の円形開口形状部４０が従来形状のままで、円形開口形状部４０から半長円形状部３８が放射方向に突出する。これにより、赤外光源２６の位置を従来と大きく変えずに済む。また、この構成によれば、製造が容易となる。さらに、半長円形状部３８の突出長を変えることで、広角の程度によって突出程度が増減する対角対応光路部３９への対応を容易にできる。
従って、本実施形態に係る監視カメラ装置１１によれば、ケラレの無い広角画像に対応しながら製品を小型化できる。
本発明は、製品断面を大きくせずに広角画像に対応したカメラ装置に適用できる。
１１ 監視カメラ装置（カメラ装置）
２２ 撮像素子
２４ レンズ
２６ 赤外光源
２９ レンズカバー
３０ 遮光部材
３６ 三角膨出形状部
３７ 光束
３８ 半長円形状部
３９ 対角対応光路部
４０ 円形開口形状部
４３ 中心軸直交断面

Claims (5)

  1. 撮像素子と、
    前記撮像素子に被写体からの光を集光するレンズと、
    前記レンズを内側に配置する同軸円形状のレンズカバーと、
    前記レンズカバーの内側に前記レンズを包囲して配置される複数の赤外光源と、
    前記レンズと前記赤外光源との間に設けられる遮光部材と、を備え、
    前記遮光部材の開口形状は、円形開口形状部を有し、前記円形開口形状部の前記撮像素子における画角の対角に対応する対角対応光路部に相当する箇所が前記円形開口形状部の外周よりも外方へ突出したカメラ装置。
  2. 請求項１記載のカメラ装置であって、
    前記遮光部材の開口形状が、円形開口形状部の前記対角対応光路部に相当する箇所に、外方に突出する三角膨出形状部を有してなるカメラ装置。
  3. 請求項１記載のカメラ装置であって、
    前記遮光部材の開口形状が、円形開口形状部の前記対角対応光路部に相当する箇所に、外方に膨出する半長円形状部を有してなるカメラ装置。
  4. 請求項１記載のカメラ装置であって、
    前記レンズカバーは前記遮光部材を固定するための取付孔を有し、前記遮光部材の先端が前記取付孔に嵌入されるカメラ装置。
  5. 請求項１記載のカメラ装置であって、
    前記赤外光源が取り付けられる基板を備え、前記遮光部材の後端は前記基板に固定されるカメラ装置。
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