バックフォーカス調整機構を具えた撮像装置
【課題】撮像装置において日中撮影モードから夜間撮影モードに切り換えたときに実施すべきバックフォーカスの調整に要する時間を従来よりも短縮する。
【解決手段】本発明に係る撮像装置は、撮像素子が内蔵された装置本体とレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、赤外線カットフィルター671とダミーガラス板672とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルター671を配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板672を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能であり、ダミーガラス板672は、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
【解決手段】本発明に係る撮像装置は、撮像素子が内蔵された装置本体とレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、赤外線カットフィルター671とダミーガラス板672とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルター671を配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板672を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能であり、ダミーガラス板672は、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を具えた撮像装置に関し、特に、レンズから撮像素子までの距離(バックフォーカス)を調整するバックフォーカス調整機構を具えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換タイプ(ＣＳマウント)の監視用カメラにおいては、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子が内蔵されたカメラ本体のレンズマウント部に、レンズを具えたレンズユニットが脱着可能に取り付けられており、レンズユニットの交換が可能となっている。
この様なカメラにおいては、レンズユニットの交換時などにバックフォーカスを調整するために、バックフォーカス調整機構が装備されている(特許文献１参照)。
【０００３】
ところで、カメラを用いた日中の撮影では、レンズを経て取り込まれる光に可視光と近赤外線とが含まれており、近赤外線成分によって赤みがかった画像となるため、レンズを経て取り込まれる光から近赤外線成分を除去する必要がある。これに対し、夜間における撮影では、レンズを経て取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、近赤外線成分を取り込んで感度を高める必要がある。
【０００４】
そこで、撮像素子の前方位置に、撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材を配備し、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とを並置して、日中の撮影時には、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影位置にスライド部材を移動させ、夜間の撮影時には、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影位置にスライド部材を移動させることが行なわれている(特許文献２参照)。
【０００５】
この様な昼夜切り換え式のカメラにおいては、日中の撮影時には、レンズを経て取り込まれた光が赤外線カットフィルターを通過して撮像素子へ入射するのに対し、夜間の撮影時には、レンズを経て取り込まれた光がダミーガラス板を通過して撮像素子へ入射することになるが、日中と夜間では光の波長が異なるため、日中の撮影時と夜間の撮影時でレンズの合焦点に差が生じ、ピントずれが発生する。そこで、ダミーガラス板については、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さに設計することが行なわれている(特許文献３)。
【０００６】
例えば、厚さ２.７８ｍｍの赤外線カットフィルターを採用する一方で厚さ２.８８ｍｍのダミーガラス板を採用した場合、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びλ′は、屈折率ｎ１を１.５４４３として、
λ′＝(１−１／ｎ１)×２.７８＝０.９７９８ｍｍ
であるのに対し、ダミーガラス板による光路長の伸びλｄ′は、屈折率ｎ２を１.５１６３として、
λｄ′＝(１−１／ｎ２)×２.８８＝０.９８０ｍｍ
となる。従って、光路中に赤外線カットフィルターを介在させた場合の光路長と、光路中にダミーガラス板を介在させた場合の光路長とは同等となり、撮影モードの切り換えによる像面位置のずれは無視し得るものとなる。
【０００７】
図１７(ａ)に示す様に、日中の撮影時にはレンズ(20)を通過した光が更に赤外線カットフィルター(671)を通過し、撮像面Ｂ１上に結像するのに対し、夜間の撮影時には、図１７(ｂ)に示す様に、レンズ(20)を通過した光が更にダミーガラス板(672)を通過し、撮像面Ｂ２上に結像するが、前述の如くダミーガラス板(672)の厚さが調整されることによって、夜間撮影モードにおける撮像面Ｂ２は、日中撮影モードにおける撮像面Ｂ１と略同一の位置に設定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８４２６２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８２３７号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の如く、夜間撮影モードにおける撮像面Ｂ２は、日中撮影モードにおける撮像面Ｂ１と略同一の位置に設定されるが、実際のカメラには組立誤差等が存在するため、日中撮影モードから夜間撮影モードに切り換えたときに、日中撮影モードにおけるバックフォーカスとのずれ(光路長のずれ)を補正するべく、バックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整が行なわれている。
【００１０】
従来のカメラにおけるモード切り換え時のバックフォーカスの調整においては、例えば図１６に示す如く、先ずステップＳ１１にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置を、原点位置(日中撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている像面位置)からＦＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから遠い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値(ＣＭＯＳイメージセンサから出力される画像信号の高周波成分)を駆動モータの回転角度と関連付けてサンプリングする。
次にステップＳ１２にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置をＦＡＲ側端点から原点位置を経てＮＥＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから近い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値を駆動モータの回転角度と関連付けてサンプリングする。
そして、ステップＳ１３では、バックフォーカスを変化させることによって像面位置をＮＥＡＲ側端点から、サンプリングされたＡＦ評価値の中で最大のＡＦ評価値が得られた像面位置に移動させて、バックフォーカス調整手続きを終了する。
【００１１】
しかしながら、ＦＡＲ側端点からＮＥＡＲ側端点までの距離が例えば１ｍｍ、像面位置の移動速度が例えば０.１ｍｍ／秒の場合、図１６のステップ１１の完了までに５秒間、ステップＳ１２の完了までに１５秒間、ステップＳ１３の完了までに約２０秒間が必要となって、バックフォーカスの調整に約２０秒間という長い時間が必要となる問題があった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、日中撮影モードから夜間撮影モードへの切り換え時に実施すべきバックフォーカスの調整に要する時間を従来よりも短縮することが出来る撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る撮像装置は、撮像素子が内蔵された装置本体と、該装置本体の前面に開口する開口部に脱着可能に取り付けられるレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、前記開口部と撮像素子との間に介在して撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能となっている。
ここで、前記ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
【００１４】
具体的態様において、前記バックフォーカス調整機構は、モータを動力源としてバックフォーカスを自動的に変化させるものである。
【００１５】
上記本発明の撮像装置においてナイト撮影モードを設定した場合、レンズユニットのレンズから取り込まれた光は、ダミーガラス板を通過した後、撮像素子の撮像面へ入射する。
ここで、ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されているので、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２に形成されている場合の像面位置よりも、レンズから遠い位置に像面が形成されることになる。
【００１６】
従って、上記本発明の撮像装置において、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、光路中に前記厚さｔ３を有するダミーガラス板を介在させた場合の理論的な(計算上の)像面位置を含む検索範囲の一方の端点から他方の端点へ像面位置を移動させる過程で、最大のフォーカス評価値が得られる像面位置を検索する手続きによって実施することが出来る。
【００１７】
より具体的には、前記バックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置(原点位置)を前記一方の端点として、レンズから離れる方向へ他方の端点まで像面位置を移動させることで実施される。
この移動過程で、最大のフォーカス評価値が得られる最適の像面位置が得られることになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る撮像装置によれば、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置から一方向へ像面位置を移動させることで実施されるので、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を中心として遠近双方向へ像面位置を往復移動させる従来の撮像装置に比べて、より短い時間でバックフォーカスを調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、カメラ本体からレンズユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、カメラ本体のアセンブリを前面側から見た正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図４は、カメラ本体のアセンブリを前面側から見た分解斜視図である。
【図５】図５は、カメラ本体のアセンブリを背面側から見た分解斜視図である。
【図６】図６は、カメラ本体のアセンブリに配備されるバックフォーカス調整機構の一部破断斜視図である。
【図７】図７は、バックフォーカス調整機構においてリング部材が前進した状態を示す断面図である。
【図８】図８は、バックフォーカス調整機構においてリング部材が後退した状態を示す断面図である。
【図９】図９は、カメラ本体のアセンブリをデイ撮影モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、デイ撮影モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、カメラ本体のアセンブリをナイト撮影モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、ナイト撮影モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、カメラ本体のアセンブリをアオリ調整モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、アオリ調整モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明におけるバックフォーカス調整手続きを示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、従来におけるバックフォーカス調整手続きを示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、デイ撮影モード(ａ)における撮像面の位置とナイト撮影モード(ｂ)における撮像面の位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をレンズ交換タイプ(ＣＳマウント)の監視用カメラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１に示す如く本発明に係る監視用カメラ(10)は、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)が内蔵されたカメラ本体(１)と、レンズ交換のためのレンズユニット(２)とから構成される。
【００２１】
カメラ本体(１)には、その前面側にレンズユニット(２)を取り付けるためのマウント部(４)が配備され、該マウント部(４)には、図３に示す如く、これを前面(4a)から背面(4b)まで貫通する貫通孔(43)が開設されており、該貫通孔(43)の内面壁には雌ネジ(44)が形成されている。
【００２２】
一方、レンズユニット(２)には、図１に示す様に、マウント部(４)の雌ネジ(44)にマウント部(４)の前面(4a)側から螺合する雄ネジ部(21)が形成されている。該雄ネジ部(21)は、雌ネジ(44)の前面(4a)側の一部の領域にのみ螺合する長さを有しており、該雌ネジ(44)には、マウント部(４)へのレンズユニット(２)の装着時においてレンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域が存在している。
【００２３】
斯くして、マウント部(４)の雌ネジ(44)は、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合する領域を形成する雌ネジ部(41)と、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域を形成すると共に前記雌ネジ部(41)と連続する第２の雌ネジ部(42)とから構成されている。
【００２４】
マウント部(４)の背面側には、図３〜図５に示す如く、レンズの光軸(91)周りに回転可能なリング部材(５)が配備されている。該リング部材(５)は、光軸(91)周りに回転する平歯車によって構成されており、該リング部材(５)の前面側には、第２の雌ネジ部(42)に螺合する第２の雄ネジ部(51)が形成されている。
【００２５】
従って、第２の雄ネジ部(51)が第２の雌ネジ部(42)にねじ込まれる回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図７に示す如く前進することになる。一方、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図８に示す如く後退することになる。
【００２６】
リング部材(５)の背面側には、図３〜図５に示す如く、光軸(91)に沿って移動可能なシャーシ(61)が配備され、該シャーシ(61)は、カメラ本体(１)に固定されるべきプレート(63)に支持された複数の圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されている。
【００２７】
ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、光軸(91)上の位置にて基板(31)上に搭載されており、該基板(31)には、２つの板金部材(67)(68)が固定されて、後述するアオリ調整時に一体となって移動するセンサーユニットを構成している。一方の板金部材(68)の外周部には、背面側から３本のビス(69)が貫通して、各ビス(69)の先端部がシャーシ(61)に螺合している。又、該板金部材(68)とシャーシ(61)との間には３つのバネ(60)が介在している。
尚、２つの板金部材(67)(68)は１つの板金部材として構成することも可能である。
【００２８】
従って、３本のビス(69)のシャーシ(61)に対するねじ込み量を加減することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の姿勢を調整することが出来る。
斯くして、シャーシ(61)、センサーユニット、３本のビス(69)、及び３つのバネ(60)によって、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)のアオリ角度を調整するためのアオリ調整機構(81)が構成される。
【００２９】
リング部材(５)の背面には、図３及び図５に示す如く光軸(91)を中心とする円筒状の係合部(52)が突設される一方、シャーシ(61)の前面には、図３及び図４に示す如くリング部材(５)の係合部(52)が係合する係合受け部(64)が凹設されており、図３に示す様に該係合受け部(64)の内周面は、係合部(52)の外周面に摺接している。
従って、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)は、互いに係合した状態で、光軸(91)周りに相対回転することが可能である。
【００３０】
上述の如くシャーシ(61)は、圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されているので、リング部材(５)の回転によって該リング部材(５)が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)との係合が、圧縮バネ(62)の付勢力により維持されることになる。従って、リング部材(５)に対するシャーシ(61)の相対位置は変わることがなく、その結果、シャーシ(61)に搭載されているＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、リング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されることとなる。
【００３１】
斯くして、上述したシャーシ(61)と複数の圧縮バネ(62)とによって、リング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置にＣＭＯＳイメージセンサ(３)を保持する保持機構(６)が構成されている。
そして、図３及び図６に示す様に、マウント部(４)の背面側に形成されている第２の雌ネジ部(42)、リング部材(５)及び保持機構(６)によって、バックフォーカス調整機構が構成されている。
【００３２】
上記バックフォーカス調整機構においては、上述の如く、リング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)が、図７に示す如く前進し、又は図８に示す如く後退する。一方、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、保持機構(６)によってリング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材(５)の前進又は後退に追従してＣＭＯＳイメージセンサ(３)は前進又は後進することになる。
従って、リング部材(５)を回転させることにより、レンズユニット(２)を構成するレンズとＣＭＯＳイメージセンサ(３)との間の距離、即ちバックフォーカスを調整することが出来る。
【００３３】
ＣＭＯＳイメージセンサ(３)が搭載されているシャーシ(61)には更に、図６に示す如く、モータ(７)と、リング部材(５)を構成している平歯車にモータ(７)の回転力を伝達する歯車機構(71)とが搭載されている。
【００３４】
この様にリング部材(５)をモータ(７)によって駆動する構成においては、モータ(７)の回転角度に応じてリング部材(５)の光軸(91)に沿う位置が変化し、その結果、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置も変化することになる。即ち、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置は、モータ(７)の回転角度に応じて変化することになる。従って、モータ(７)の回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。
【００３５】
又、シャーシ(61)の前面には更に、図４に示す如く、係合受け部(64)と重なってガイド溝(65)が形成されており、該ガイド溝(65)は、係合受け部(64)にリング部材(５)の係合部(52)が係合したとき、該係合部(52)とガイド溝(65)の底面との間に隙間が形成されるような深さ寸法を有している。
【００３６】
そして、図３に示す様に、ガイド溝(65)には、その底面と係合部(52)との間に形成される上記隙間に、スライド部材(66)が配備されており、該スライド部材(66)は、ガイド溝(65)に沿って光軸(91)に垂直な方向へスライドすることが可能である。
【００３７】
スライド部材(66)には、図４に示す様に、そのスライド方向に沿って、赤外線カットフィルタ(671)とダミーガラス板(672)とが並設されると共に、ダミーガラス板(672)の側方には、光通過窓(673)が開設されている。
シャーシ(61)には、モータ(72)を動力源としてスライド部材(66)をガイド溝(65)に沿って往復駆動するスライド駆動機構(８)が配備されている。
【００３８】
スライド駆動機構(８)の駆動によって、スライド部材(66)は、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上に赤外線カットフィルター(671)を配置したデイ撮影位置と、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上にダミーガラス板(672)を配置したナイト撮影位置と、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上に光通過窓(673)を配置したアオリ調整位置の３つの位置の間を往復移動し、３つの位置に選択的に設定される。
【００３９】
上記監視用カメラ(10)を用いた日中の撮影時には、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光と近赤外線が含まれているため、その光をそのままＣＭＯＳイメージセンサ(３)に与えると、赤みがかった画像となる。そこで、日中の撮影時においては、図９及び図１０に示す如くスライド部材(66)はデイ撮影位置に設定され、光軸(91)上に赤外線カットフィルタ(671)が配置される。これにより、デイ撮影モードが設定されて、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、赤外線カットフィルタ(671)によって近赤外線成分が除去されてＣＭＯＳイメージセンサ(３)に入射することになる。その結果、良好な画像の取得が可能となる。
【００４０】
一方、夜間の撮影時には、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、感度を高める必要がある。そこで、夜間の撮影においては、図１１及び図１２に示す如くスライド部材(66)はナイト撮影位置に設定され、光軸(91)上にダミーガラス板(672)が配置される。これにより、ナイト撮影モードが設定されて、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、ダミーガラス板(672)を通過して、近赤外線成分が除去されることなく、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)に入射することになる。その結果、暗い環境での撮影が可能となる。
【００４１】
上記監視用カメラ(10)において、ダミーガラス板(672)の厚さｔ３は、図１７(ｂ)に破線で示す様に、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルター(671)による光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
従って、厚さｔ３を有するダミーガラス板(672)が光路中に介在することにより、図１７(ｂ)の如く、撮像面は、厚さｔ２を有する従来のダミーガラス板が光路中に介在する場合の撮像面の位置Ｂ２よりも、所定距離だけレンズ(20)から離間した位置Ｂ３に後退することになる。
【００４２】
例えば、赤外線カットフィルター(671)が人工水晶板とフィルター板の２層から構成されており、人工水晶板の厚さが０.７２ｍｍ、屈折率が１.５４８、フィルター板の厚さが０.５ｍｍ、屈折率が１.５２３の場合、ダミーガラス板(672)の厚さｔ３は、該赤外線カットフィルター(671)による光路長の伸び０.４２６５８４ｍｍと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２＝１.２５ｍｍよりも大きく、１.４５ｍｍに形成されている。
これによって、該ダミーガラス板(672)による光路長さの伸びは０.４９３９７７ｍｍとなり、赤外線カットフィルター(671)とダミーガラス板(672)による光路差(図１７(ｂ)に示す撮像面の位置Ｂ２からＢ３までの距離)は、約０.０７ｍｍとなる。
【００４３】
そこで、上記監視用カメラ(10)において、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置Ｂ１を出発点として、レンズから離れる方向へ像面位置を移動させることで実施され、この像面位置の移動過程で、厚さｔ３を有するダミーガラス板(672)による実際の像面位置(結像位置)を通過することになり、その時点で最適なバックフォーカス調整値が得られることになる。
【００４４】
図１５は、上記監視用カメラ(10)におけるバックフォーカスの調整手続きを示している。先ずステップＳ１にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置を、原点位置(日中撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている像面位置)からＦＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから遠い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値をモータ(７)の回転角度と関連付けてサンプリングする。
次にステップＳ２では、サンプリングされたＡＦ評価値の中で最大のＡＦ評価値が得られた像面位置に撮像面を移動させて、バックフォーカス調整手続きを終了する。
【００４５】
例えば基準位置からＦＡＲ側端点までの距離が０.５ｍｍ、像面位置の移動速度が例えば０.１ｍｍ／秒の場合、図１１のステップ１の完了までに５秒間、ステップＳ２の完了までに約１０秒間が必要となり、バックフォーカスの調整に約１０秒間の時間が必要となるが、図１６に示す従来のバックフォーカスの調整に要する時間の約半分の時間で調整が完了することなる。
【００４６】
上記監視用カメラ(10)によれば、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカスの調整は、上述の如くデイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置から一方向へ像面位置を移動させることで実施されるので、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を中心として遠近双方向へ像面位置を往復移動させる従来のカメラに比べて、より短い時間でバックフォーカスを調整することが出来る。
【００４７】
本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)を撮像素子として採用したが、これに限らず、ＣＣＤイメージセンサ等の種々の撮像素子を採用することが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
(10) 監視用カメラ
(１) カメラ本体
(11) アセンブリ
(２) レンズユニット
(３) ＣＭＯＳイメージセンサ
(４) マウント部
(５) リング部材
(６) 保持機構
(61) シャーシ
(66) スライド部材
(671) 赤外線カットフィルター
(672) ダミーガラス板
(673) 光通過窓
(72) モータ
(８) スライド駆動機構
(81) アオリ調整機構
(91) 光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を具えた撮像装置に関し、特に、レンズから撮像素子までの距離(バックフォーカス)を調整するバックフォーカス調整機構を具えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換タイプ(ＣＳマウント)の監視用カメラにおいては、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子が内蔵されたカメラ本体のレンズマウント部に、レンズを具えたレンズユニットが脱着可能に取り付けられており、レンズユニットの交換が可能となっている。
この様なカメラにおいては、レンズユニットの交換時などにバックフォーカスを調整するために、バックフォーカス調整機構が装備されている(特許文献１参照)。
【０００３】
ところで、カメラを用いた日中の撮影では、レンズを経て取り込まれる光に可視光と近赤外線とが含まれており、近赤外線成分によって赤みがかった画像となるため、レンズを経て取り込まれる光から近赤外線成分を除去する必要がある。これに対し、夜間における撮影では、レンズを経て取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、近赤外線成分を取り込んで感度を高める必要がある。
【０００４】
そこで、撮像素子の前方位置に、撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材を配備し、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とを並置して、日中の撮影時には、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影位置にスライド部材を移動させ、夜間の撮影時には、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影位置にスライド部材を移動させることが行なわれている(特許文献２参照)。
【０００５】
この様な昼夜切り換え式のカメラにおいては、日中の撮影時には、レンズを経て取り込まれた光が赤外線カットフィルターを通過して撮像素子へ入射するのに対し、夜間の撮影時には、レンズを経て取り込まれた光がダミーガラス板を通過して撮像素子へ入射することになるが、日中と夜間では光の波長が異なるため、日中の撮影時と夜間の撮影時でレンズの合焦点に差が生じ、ピントずれが発生する。そこで、ダミーガラス板については、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さに設計することが行なわれている(特許文献３)。
【０００６】
例えば、厚さ２.７８ｍｍの赤外線カットフィルターを採用する一方で厚さ２.８８ｍｍのダミーガラス板を採用した場合、赤外線カットフィルターによる光路長の伸びλ′は、屈折率ｎ１を１.５４４３として、
λ′＝(１−１／ｎ１)×２.７８＝０.９７９８ｍｍ
であるのに対し、ダミーガラス板による光路長の伸びλｄ′は、屈折率ｎ２を１.５１６３として、
λｄ′＝(１−１／ｎ２)×２.８８＝０.９８０ｍｍ
となる。従って、光路中に赤外線カットフィルターを介在させた場合の光路長と、光路中にダミーガラス板を介在させた場合の光路長とは同等となり、撮影モードの切り換えによる像面位置のずれは無視し得るものとなる。
【０００７】
図１７(ａ)に示す様に、日中の撮影時にはレンズ(20)を通過した光が更に赤外線カットフィルター(671)を通過し、撮像面Ｂ１上に結像するのに対し、夜間の撮影時には、図１７(ｂ)に示す様に、レンズ(20)を通過した光が更にダミーガラス板(672)を通過し、撮像面Ｂ２上に結像するが、前述の如くダミーガラス板(672)の厚さが調整されることによって、夜間撮影モードにおける撮像面Ｂ２は、日中撮影モードにおける撮像面Ｂ１と略同一の位置に設定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８４２６２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８２３７号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の如く、夜間撮影モードにおける撮像面Ｂ２は、日中撮影モードにおける撮像面Ｂ１と略同一の位置に設定されるが、実際のカメラには組立誤差等が存在するため、日中撮影モードから夜間撮影モードに切り換えたときに、日中撮影モードにおけるバックフォーカスとのずれ(光路長のずれ)を補正するべく、バックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整が行なわれている。
【００１０】
従来のカメラにおけるモード切り換え時のバックフォーカスの調整においては、例えば図１６に示す如く、先ずステップＳ１１にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置を、原点位置(日中撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている像面位置)からＦＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから遠い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値(ＣＭＯＳイメージセンサから出力される画像信号の高周波成分)を駆動モータの回転角度と関連付けてサンプリングする。
次にステップＳ１２にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置をＦＡＲ側端点から原点位置を経てＮＥＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから近い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値を駆動モータの回転角度と関連付けてサンプリングする。
そして、ステップＳ１３では、バックフォーカスを変化させることによって像面位置をＮＥＡＲ側端点から、サンプリングされたＡＦ評価値の中で最大のＡＦ評価値が得られた像面位置に移動させて、バックフォーカス調整手続きを終了する。
【００１１】
しかしながら、ＦＡＲ側端点からＮＥＡＲ側端点までの距離が例えば１ｍｍ、像面位置の移動速度が例えば０.１ｍｍ／秒の場合、図１６のステップ１１の完了までに５秒間、ステップＳ１２の完了までに１５秒間、ステップＳ１３の完了までに約２０秒間が必要となって、バックフォーカスの調整に約２０秒間という長い時間が必要となる問題があった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、日中撮影モードから夜間撮影モードへの切り換え時に実施すべきバックフォーカスの調整に要する時間を従来よりも短縮することが出来る撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る撮像装置は、撮像素子が内蔵された装置本体と、該装置本体の前面に開口する開口部に脱着可能に取り付けられるレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、前記開口部と撮像素子との間に介在して撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能となっている。
ここで、前記ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
【００１４】
具体的態様において、前記バックフォーカス調整機構は、モータを動力源としてバックフォーカスを自動的に変化させるものである。
【００１５】
上記本発明の撮像装置においてナイト撮影モードを設定した場合、レンズユニットのレンズから取り込まれた光は、ダミーガラス板を通過した後、撮像素子の撮像面へ入射する。
ここで、ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されているので、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２に形成されている場合の像面位置よりも、レンズから遠い位置に像面が形成されることになる。
【００１６】
従って、上記本発明の撮像装置において、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、光路中に前記厚さｔ３を有するダミーガラス板を介在させた場合の理論的な(計算上の)像面位置を含む検索範囲の一方の端点から他方の端点へ像面位置を移動させる過程で、最大のフォーカス評価値が得られる像面位置を検索する手続きによって実施することが出来る。
【００１７】
より具体的には、前記バックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置(原点位置)を前記一方の端点として、レンズから離れる方向へ他方の端点まで像面位置を移動させることで実施される。
この移動過程で、最大のフォーカス評価値が得られる最適の像面位置が得られることになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る撮像装置によれば、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置から一方向へ像面位置を移動させることで実施されるので、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を中心として遠近双方向へ像面位置を往復移動させる従来の撮像装置に比べて、より短い時間でバックフォーカスを調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、カメラ本体からレンズユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、カメラ本体のアセンブリを前面側から見た正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図４は、カメラ本体のアセンブリを前面側から見た分解斜視図である。
【図５】図５は、カメラ本体のアセンブリを背面側から見た分解斜視図である。
【図６】図６は、カメラ本体のアセンブリに配備されるバックフォーカス調整機構の一部破断斜視図である。
【図７】図７は、バックフォーカス調整機構においてリング部材が前進した状態を示す断面図である。
【図８】図８は、バックフォーカス調整機構においてリング部材が後退した状態を示す断面図である。
【図９】図９は、カメラ本体のアセンブリをデイ撮影モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、デイ撮影モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、カメラ本体のアセンブリをナイト撮影モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、ナイト撮影モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、カメラ本体のアセンブリをアオリ調整モードに設定した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、アオリ調整モードにてカメラ本体のアセンブリからレンズマウント部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明におけるバックフォーカス調整手続きを示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、従来におけるバックフォーカス調整手続きを示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、デイ撮影モード(ａ)における撮像面の位置とナイト撮影モード(ｂ)における撮像面の位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をレンズ交換タイプ(ＣＳマウント)の監視用カメラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１に示す如く本発明に係る監視用カメラ(10)は、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)が内蔵されたカメラ本体(１)と、レンズ交換のためのレンズユニット(２)とから構成される。
【００２１】
カメラ本体(１)には、その前面側にレンズユニット(２)を取り付けるためのマウント部(４)が配備され、該マウント部(４)には、図３に示す如く、これを前面(4a)から背面(4b)まで貫通する貫通孔(43)が開設されており、該貫通孔(43)の内面壁には雌ネジ(44)が形成されている。
【００２２】
一方、レンズユニット(２)には、図１に示す様に、マウント部(４)の雌ネジ(44)にマウント部(４)の前面(4a)側から螺合する雄ネジ部(21)が形成されている。該雄ネジ部(21)は、雌ネジ(44)の前面(4a)側の一部の領域にのみ螺合する長さを有しており、該雌ネジ(44)には、マウント部(４)へのレンズユニット(２)の装着時においてレンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域が存在している。
【００２３】
斯くして、マウント部(４)の雌ネジ(44)は、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合する領域を形成する雌ネジ部(41)と、レンズユニット(２)の雄ネジ部(21)が螺合することのない領域を形成すると共に前記雌ネジ部(41)と連続する第２の雌ネジ部(42)とから構成されている。
【００２４】
マウント部(４)の背面側には、図３〜図５に示す如く、レンズの光軸(91)周りに回転可能なリング部材(５)が配備されている。該リング部材(５)は、光軸(91)周りに回転する平歯車によって構成されており、該リング部材(５)の前面側には、第２の雌ネジ部(42)に螺合する第２の雄ネジ部(51)が形成されている。
【００２５】
従って、第２の雄ネジ部(51)が第２の雌ネジ部(42)にねじ込まれる回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図７に示す如く前進することになる。一方、前記回転方向とは逆の回転方向にリング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)は、図８に示す如く後退することになる。
【００２６】
リング部材(５)の背面側には、図３〜図５に示す如く、光軸(91)に沿って移動可能なシャーシ(61)が配備され、該シャーシ(61)は、カメラ本体(１)に固定されるべきプレート(63)に支持された複数の圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されている。
【００２７】
ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、光軸(91)上の位置にて基板(31)上に搭載されており、該基板(31)には、２つの板金部材(67)(68)が固定されて、後述するアオリ調整時に一体となって移動するセンサーユニットを構成している。一方の板金部材(68)の外周部には、背面側から３本のビス(69)が貫通して、各ビス(69)の先端部がシャーシ(61)に螺合している。又、該板金部材(68)とシャーシ(61)との間には３つのバネ(60)が介在している。
尚、２つの板金部材(67)(68)は１つの板金部材として構成することも可能である。
【００２８】
従って、３本のビス(69)のシャーシ(61)に対するねじ込み量を加減することによって、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の姿勢を調整することが出来る。
斯くして、シャーシ(61)、センサーユニット、３本のビス(69)、及び３つのバネ(60)によって、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)のアオリ角度を調整するためのアオリ調整機構(81)が構成される。
【００２９】
リング部材(５)の背面には、図３及び図５に示す如く光軸(91)を中心とする円筒状の係合部(52)が突設される一方、シャーシ(61)の前面には、図３及び図４に示す如くリング部材(５)の係合部(52)が係合する係合受け部(64)が凹設されており、図３に示す様に該係合受け部(64)の内周面は、係合部(52)の外周面に摺接している。
従って、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)は、互いに係合した状態で、光軸(91)周りに相対回転することが可能である。
【００３０】
上述の如くシャーシ(61)は、圧縮バネ(62)によってリング部材(５)へ向けて付勢されているので、リング部材(５)の回転によって該リング部材(５)が前進又は後退する何れの場合であっても、リング部材(５)の係合部(52)とシャーシ(61)の係合受け部(64)との係合が、圧縮バネ(62)の付勢力により維持されることになる。従って、リング部材(５)に対するシャーシ(61)の相対位置は変わることがなく、その結果、シャーシ(61)に搭載されているＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、リング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されることとなる。
【００３１】
斯くして、上述したシャーシ(61)と複数の圧縮バネ(62)とによって、リング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置にＣＭＯＳイメージセンサ(３)を保持する保持機構(６)が構成されている。
そして、図３及び図６に示す様に、マウント部(４)の背面側に形成されている第２の雌ネジ部(42)、リング部材(５)及び保持機構(６)によって、バックフォーカス調整機構が構成されている。
【００３２】
上記バックフォーカス調整機構においては、上述の如く、リング部材(５)を回転させることにより、リング部材(５)が、図７に示す如く前進し、又は図８に示す如く後退する。一方、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)は、保持機構(６)によってリング部材(５)から一定の距離だけ背面側に後退した位置に保持されているので、リング部材(５)の前進又は後退に追従してＣＭＯＳイメージセンサ(３)は前進又は後進することになる。
従って、リング部材(５)を回転させることにより、レンズユニット(２)を構成するレンズとＣＭＯＳイメージセンサ(３)との間の距離、即ちバックフォーカスを調整することが出来る。
【００３３】
ＣＭＯＳイメージセンサ(３)が搭載されているシャーシ(61)には更に、図６に示す如く、モータ(７)と、リング部材(５)を構成している平歯車にモータ(７)の回転力を伝達する歯車機構(71)とが搭載されている。
【００３４】
この様にリング部材(５)をモータ(７)によって駆動する構成においては、モータ(７)の回転角度に応じてリング部材(５)の光軸(91)に沿う位置が変化し、その結果、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置も変化することになる。即ち、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)に沿う位置は、モータ(７)の回転角度に応じて変化することになる。従って、モータ(７)の回転角度を調整することにより、バックフォーカスを調整することが出来る。
【００３５】
又、シャーシ(61)の前面には更に、図４に示す如く、係合受け部(64)と重なってガイド溝(65)が形成されており、該ガイド溝(65)は、係合受け部(64)にリング部材(５)の係合部(52)が係合したとき、該係合部(52)とガイド溝(65)の底面との間に隙間が形成されるような深さ寸法を有している。
【００３６】
そして、図３に示す様に、ガイド溝(65)には、その底面と係合部(52)との間に形成される上記隙間に、スライド部材(66)が配備されており、該スライド部材(66)は、ガイド溝(65)に沿って光軸(91)に垂直な方向へスライドすることが可能である。
【００３７】
スライド部材(66)には、図４に示す様に、そのスライド方向に沿って、赤外線カットフィルタ(671)とダミーガラス板(672)とが並設されると共に、ダミーガラス板(672)の側方には、光通過窓(673)が開設されている。
シャーシ(61)には、モータ(72)を動力源としてスライド部材(66)をガイド溝(65)に沿って往復駆動するスライド駆動機構(８)が配備されている。
【００３８】
スライド駆動機構(８)の駆動によって、スライド部材(66)は、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上に赤外線カットフィルター(671)を配置したデイ撮影位置と、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上にダミーガラス板(672)を配置したナイト撮影位置と、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)の光軸(91)上に光通過窓(673)を配置したアオリ調整位置の３つの位置の間を往復移動し、３つの位置に選択的に設定される。
【００３９】
上記監視用カメラ(10)を用いた日中の撮影時には、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光と近赤外線が含まれているため、その光をそのままＣＭＯＳイメージセンサ(３)に与えると、赤みがかった画像となる。そこで、日中の撮影時においては、図９及び図１０に示す如くスライド部材(66)はデイ撮影位置に設定され、光軸(91)上に赤外線カットフィルタ(671)が配置される。これにより、デイ撮影モードが設定されて、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、赤外線カットフィルタ(671)によって近赤外線成分が除去されてＣＭＯＳイメージセンサ(３)に入射することになる。その結果、良好な画像の取得が可能となる。
【００４０】
一方、夜間の撮影時には、レンズユニット(２)から取り込まれる光には可視光が殆ど含まれなくなるので、感度を高める必要がある。そこで、夜間の撮影においては、図１１及び図１２に示す如くスライド部材(66)はナイト撮影位置に設定され、光軸(91)上にダミーガラス板(672)が配置される。これにより、ナイト撮影モードが設定されて、レンズユニット(２)から取り込まれた光は、ダミーガラス板(672)を通過して、近赤外線成分が除去されることなく、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)に入射することになる。その結果、暗い環境での撮影が可能となる。
【００４１】
上記監視用カメラ(10)において、ダミーガラス板(672)の厚さｔ３は、図１７(ｂ)に破線で示す様に、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルター(671)による光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されている。
従って、厚さｔ３を有するダミーガラス板(672)が光路中に介在することにより、図１７(ｂ)の如く、撮像面は、厚さｔ２を有する従来のダミーガラス板が光路中に介在する場合の撮像面の位置Ｂ２よりも、所定距離だけレンズ(20)から離間した位置Ｂ３に後退することになる。
【００４２】
例えば、赤外線カットフィルター(671)が人工水晶板とフィルター板の２層から構成されており、人工水晶板の厚さが０.７２ｍｍ、屈折率が１.５４８、フィルター板の厚さが０.５ｍｍ、屈折率が１.５２３の場合、ダミーガラス板(672)の厚さｔ３は、該赤外線カットフィルター(671)による光路長の伸び０.４２６５８４ｍｍと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２＝１.２５ｍｍよりも大きく、１.４５ｍｍに形成されている。
これによって、該ダミーガラス板(672)による光路長さの伸びは０.４９３９７７ｍｍとなり、赤外線カットフィルター(671)とダミーガラス板(672)による光路差(図１７(ｂ)に示す撮像面の位置Ｂ２からＢ３までの距離)は、約０.０７ｍｍとなる。
【００４３】
そこで、上記監視用カメラ(10)において、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置Ｂ１を出発点として、レンズから離れる方向へ像面位置を移動させることで実施され、この像面位置の移動過程で、厚さｔ３を有するダミーガラス板(672)による実際の像面位置(結像位置)を通過することになり、その時点で最適なバックフォーカス調整値が得られることになる。
【００４４】
図１５は、上記監視用カメラ(10)におけるバックフォーカスの調整手続きを示している。先ずステップＳ１にて、バックフォーカスを変化させることによって像面位置を、原点位置(日中撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている像面位置)からＦＡＲ側端点(バックフォーカスの可変範囲においてレンズから遠い方の端点)まで移動させ、その過程で一定周期でＡＦ評価値をモータ(７)の回転角度と関連付けてサンプリングする。
次にステップＳ２では、サンプリングされたＡＦ評価値の中で最大のＡＦ評価値が得られた像面位置に撮像面を移動させて、バックフォーカス調整手続きを終了する。
【００４５】
例えば基準位置からＦＡＲ側端点までの距離が０.５ｍｍ、像面位置の移動速度が例えば０.１ｍｍ／秒の場合、図１１のステップ１の完了までに５秒間、ステップＳ２の完了までに約１０秒間が必要となり、バックフォーカスの調整に約１０秒間の時間が必要となるが、図１６に示す従来のバックフォーカスの調整に要する時間の約半分の時間で調整が完了することなる。
【００４６】
上記監視用カメラ(10)によれば、デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカスの調整は、上述の如くデイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置から一方向へ像面位置を移動させることで実施されるので、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を中心として遠近双方向へ像面位置を往復移動させる従来のカメラに比べて、より短い時間でバックフォーカスを調整することが出来る。
【００４７】
本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、ＣＭＯＳイメージセンサ(３)を撮像素子として採用したが、これに限らず、ＣＣＤイメージセンサ等の種々の撮像素子を採用することが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
(10) 監視用カメラ
(１) カメラ本体
(11) アセンブリ
(２) レンズユニット
(３) ＣＭＯＳイメージセンサ
(４) マウント部
(５) リング部材
(６) 保持機構
(61) シャーシ
(66) スライド部材
(671) 赤外線カットフィルター
(672) ダミーガラス板
(673) 光通過窓
(72) モータ
(８) スライド駆動機構
(81) アオリ調整機構
(91) 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子が内蔵された装置本体と、該装置本体の前面に開口する開口部に脱着可能に取り付けられるレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、前記開口部と撮像素子との間に介在して撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能な撮像装置において、
前記ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されていることを特徴とするバックフォーカス調整機構を具えた撮像装置。
【請求項２】
デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、光路中に前記厚さｔ３を有するダミーガラス板を介在させた場合の理論的な像面位置を含む検索範囲の一方の端点から他方の端点へ像面位置を移動させる過程で、最大のフォーカス評価値が得られる像面位置を検索する手続きによって実施される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を前記一方の端点として、他方の端点へ像面位置を移動させることで実施される請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記バックフォーカス調整機構は、モータを動力源としてバックフォーカスを自動的に変化させるものである請求項１乃至請求項３の何れかに記載の撮像装置。
【請求項１】
撮像素子が内蔵された装置本体と、該装置本体の前面に開口する開口部に脱着可能に取り付けられるレンズユニットとを具え、装置本体には、バックフォーカス調整機構と、前記開口部と撮像素子との間に介在して撮像素子の光軸に直交する方向へスライド可能なスライド部材が配備され、該スライド部材には、スライド方向に沿って赤外線カットフィルターとダミーガラス板とが並置され、撮像素子の光軸上に赤外線カットフィルターを配置したデイ撮影モードと、撮像素子の光軸上にダミーガラス板を配置したナイト撮影モードとの間で、モードの切り換えが可能な撮像装置において、
前記ダミーガラス板は、所定の厚さｔ１を有する赤外線カットフィルターによる光路長の伸びと同等の光路長の伸びが得られることとなる厚さｔ２よりも、大きな厚さｔ３に形成されていることを特徴とするバックフォーカス調整機構を具えた撮像装置。
【請求項２】
デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、光路中に前記厚さｔ３を有するダミーガラス板を介在させた場合の理論的な像面位置を含む検索範囲の一方の端点から他方の端点へ像面位置を移動させる過程で、最大のフォーカス評価値が得られる像面位置を検索する手続きによって実施される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
デイ撮影モードからナイト撮影モードに切り換えたときのバックフォーカス調整機構によるバックフォーカスの調整は、デイ撮影モードにおけるバックフォーカスの調整によって設定されている撮像面の位置を前記一方の端点として、他方の端点へ像面位置を移動させることで実施される請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記バックフォーカス調整機構は、モータを動力源としてバックフォーカスを自動的に変化させるものである請求項１乃至請求項３の何れかに記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−６１３７２（Ｐ２０１１−６１３７２Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７２２３（Ｐ２００９−２０７２２３）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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