撮像装置及び撮像システム
【課題】カバー部材が装着された状態での撮像画角やピント状態等を見込んだ撮像光学系の手動調節を容易に行えるようにする。
【解決手段】
光学アタッチメント８０は、第１の撮像光学系２０を有する撮像ユニット２０，３６と、第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構２６，３５と、撮像ユニットを覆うように保持部材１０に装着され、第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部１１ａを含むカバー部材１１とを有する撮像装置に対して用いられる。光学アタッチメント８０は、カバー部材が保持部材に装着されていない状態において撮像装置に取り外し可能に装着される。該光学アタッチメント８０は、第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部８１を有し、かつ各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
【解決手段】
光学アタッチメント８０は、第１の撮像光学系２０を有する撮像ユニット２０，３６と、第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構２６，３５と、撮像ユニットを覆うように保持部材１０に装着され、第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部１１ａを含むカバー部材１１とを有する撮像装置に対して用いられる。光学アタッチメント８０は、カバー部材が保持部材に装着されていない状態において撮像装置に取り外し可能に装着される。該光学アタッチメント８０は、第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部８１を有し、かつ各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、監視カメラ等に用いられる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラ等の撮像装置として、撮像光学系や撮像素子を含む撮像ユニットを保護したり監視カメラを目立たなくしたりするために、撮像ユニットを透明なカバー部材（半球形状のドーム部材）の内部に収納した、いわゆるドームカメラが広く用いられている。
これらドームカメラの多くでは、特許文献１にて開示されているように、焦点距離（撮像画角）や焦点状態（ピント）を手動で調節できるバリフォーカルレンズと呼ばれる撮像光学系が用いられている。
バリフォーカルレンズは、遠隔操作のための駆動系を持たない代わりに、手動による直接操作によって撮像画角やピントの調節を行うために、簡易に構成されており、信頼性が高い。このため、バリフォーカルレンズは、ドームカメラを含めて、頻繁な設定変更を必要としない定点監視用途の監視カメラに一般に利用されている。
さらに、同文献にて開示されているように、ドームカメラには、撮像光学系の向き（撮像方向）を変更する雲台が装備されているものも多い。
そして、このようなドームカメラにおいて、撮像画角、ピント及び撮像方向の調節は、ドーム部材を取り外した状態で行われ、該調節後にドーム部材によって撮像ユニットや撮像画角等の調節機構が覆われる。
【０００３】
ただし、撮像光学系のピント調節後に該撮像ユニットをドーム部材で覆うことは、撮像光学系の前面にある程度の厚みを有する屈折率の高い部材を配置することになる。このことにより、ドーム部材で撮像ユニットを覆う前に比べて、被写体との間の空気換算距離が変化し、この結果、撮像ユニットのピントがずれる。ドーム部材で撮像ユニットを覆う前に、覆った後のピント変化を見込んでピント調節を行うことは、きわめて難しい。
ドーム部材の装着により発生するピント変化を補正するために、ドーム部材の装着後に、撮像光学系の光軸方向における撮像素子の位置を調節できるようにしたドームカメラが特許文献２にて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３６３７７２号公報
【特許文献２】特開２００８−１７２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２にて開示されたドームカメラでは、撮像素子の位置を調節するために特別な駆動機構を備えている。このため、ドームカメラの構成が複雑化し、ドームカメラが大型化する可能性がある。
また、撮像光学系の前面に配置されたドーム部材はメニスカスレンズとしての光学作用を持つ。このため、撮像画角も変化する。これにより、ドーム部材が取り外された状態で調節された撮像画角とは異なる撮像画角で撮像が行われてしまう。例えば、撮像すべき被写体が撮像されなかったり、撮像すべきでない被写体が撮像されたりする可能性がある。
【０００６】
本発明は、特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材が装着された状態での撮像画角やピント状態等を見込んだ撮像光学系の手動調節を容易に行うことができるようにした光学アタッチメント、及びこれを備えた撮像システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学アタッチメントは、 第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、撮像ユニットおよび調節機構を覆うように保持部材に装着され、第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置に対して用いられる。
該光学アタッチメントは、カバー部材が保持部材に装着されていない状態において撮像装置に取り外し可能に装着される。該光学アタッチメントは、第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部を有し、かつ調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有することを特徴とする。
なお、上記光学アタッチメントと、該光学アタッチメントが用いられる撮像装置とを有する本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点距離、焦点状態及び撮像方向を調節するための特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材を取り外した状態で、該カバー部材を装着した状態と等価な焦点距離、焦点状態及び撮像方向を確認しながら調節機構の手動調節を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である光学アタッチメントが用いられるドームカメラの構成を示す断面図。
【図２】実施例１の光学アタッチメントの構成を示す断面図。
【図３】実施例１の光学アタッチメントの光学作用を説明する図。
【図４】実施例１の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す側面図。
【図５】本発明の実施例２である光学アタッチメントを示す斜視図。
【図６】実施例２の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図７】実施例２の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図８】本発明の実施例３である光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図９】実施例１〜３の光学アタッチメントを用いた撮像画角、ピント調節及び撮像方向の調節工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例１である光学アタッチメントが用いられる撮像装置としてのドームカメラの構成を示している。ドームカメラと光学アタッチメントとにより、撮像システムが構成される。
図１において、透明部材で形成されているカバー部材としてのドーム部材（以下、単にドームという）１１と、上ケース１２及び下ケース１３によって構成されるケーシング（保持部材）１０は、それらの断面を示している。
ドーム１１は、図中に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸の交点を中心とし、外径Ｒ１と内径Ｒ２（厚さ＝Ｒ１−Ｒ２）を有する球面形状のドーム部（第１の光学部）１１ａと、該ドーム部１１ａの外周に形成されたフランジ部１１ｂとを有する。ドーム１１は、上ケース１２に図中の下方向から組み込まれ、フランジ部１１ｂが上ケース１２の受け部と押え部材１４とにより挟み付けられることによって上ケース１２（ケーシング１０）に装着（固定）される。押さえ部材は、ねじ１５によって上ケース１２に固定される。下ケース１３は、図示しないねじにより、上ケース１２と結合される。
【００１２】
ケーシング１０の内側には、第１の撮像光学系としてのバリフォーカルレンズ２０と後述する撮像素子ホルダ３６とを有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを支持するレンズ雲台と、回路基板６３，７１とが収容されている。なお、図１では、撮像ユニット及びレンズ雲台の右半分の断面を示している。
バリフォーカルレンズ２０は、フォーカスレンズユニット２２と、ズーム（変倍）レンズユニット３１とを有する。フォーカスレンズユニット２２は、フォーカス鏡筒２３によって保持されており、ズームレンズユニット３１は、ズーム鏡筒３２によって保持されている。
フォーカス鏡筒２３は、外鏡筒２１の内側に、バリフォーカルレンズ２０の光軸方向に移動可能に配置されている。フォーカス鏡筒２３には、内鏡筒２１に光軸方向に延びるように形成された長穴部２１ａに係合するガイドピン２４が取り付けられている。
外鏡筒２１の外周には、フォーカス環２５が光軸回りで回転可能に配置されている。フォーカス環２５は、その内周面にカム溝部２５ａを有する。該カム溝部２５ａには、ガイドピン２４が係合している。フォーカス環２５は、外鏡筒２１に対して、スプリングリング２８により被写体側（図の上方）に付勢されている。この構造により、フォーカス環２５は、外鏡筒２１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら光軸回りで回転可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。操作性の向上のため、フォーカス環２５には、手動操作が可能なフォーカス調節レバー２６が取り付けられている。
フォーカス調節レバー２６の手動操作によってフォーカス環２５が回転すると、ガイドピン２４が長穴部２１ａによって光軸回りでの回転を阻止されながらカム溝部２５ａのリフトによって光軸方向に移動し、フォーカスレンズユニット２２が光軸方向に移動する。これにより、フォーカスレンズユニット２２を移動させてバリフォーカルレンズ２０の焦点状態（ピント）を手動調節するためのフォーカス調節機構が構成される。
ズーム鏡筒３２は、外鏡筒２１の内側に光軸方向に移動可能に配置されている。ズーム鏡筒３２には、内鏡筒２１に光軸方向に延びるように形成された長穴部２１ｂに係合するガイドピン３３が取り付けられている。
外鏡筒２１の外周には、ズーム環３４が光軸回りで回転可能に配置されている。ズーム環３４は、その内周面にカム溝部３４ａを有する。該カム溝部３４ａには、ガイドピン３３が係合している。ズーム環３４は、外鏡筒２１に対して、スプリングリング３８により被写体側に付勢されている。この構造により、ズーム環３４は、外鏡筒２１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら光軸回りで回転可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。操作性の向上のため、ズーム環３４には、手動操作が可能なズーム調節レバー３５が取り付けられている。
ズーム調節レバー３５の手動操作によってズーム環３４が回転すると、ガイドピン３３が長穴部２１ｂによって光軸回りでの回転を阻止されながらカム溝部３４ａのリフトによって光軸方向に移動し、ズームレンズユニット３１が光軸方向に移動する。これにより、ズームレンズユニット３１を移動させてバリフォーカルレンズ２０の焦点距離（撮像画角）を手動調節するためのズーム調節機構が構成される。
外鏡筒２１の像面側の端部には、撮像素子ホルダ３６が固定されている。撮像素子ホルダ３６はフランジ部と円筒部とを有し、該円筒部はチルト可動部材４１の穴部４１ａに挿入されている。撮像素子ホルダ３６は、スプリングリング３７によってフランジ部がチルト可動部材４１に被写体側から押圧された状態で、該チルト可動部材４１に取り付けられている。
このような構造により、撮像ユニットは、チルト可動部材４１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら、矢印２７で示すように光軸回りでの回転（以下、レンズ回転という）が可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。撮像ユニットを光軸回りで回転させることで、撮像画面の傾き調節を行うことができる。このように、本実施例のドームカメラは、レンズ回転調節機構を有する。
チルト可動部材４１に設けられた一対のチルト軸４２は、パン可動部材４４に形成されたチルト軸穴部４４ａに挿入され、スプリングリング４３によってチルト軸穴部４４ａからの抜けが防止される。このような構造により、チルト可動部材４１は、矢印４５で示すように、チルト軸（Ｘ軸）の回りでチルト回転可能である。チルト可動部材４１を所望の回転位置で保持するためには、図示しないねじ止め構造を用いることができる。
パン可動部材４４にはフランジ部４４ｂが設けられており、該フランジ部４４ｂは、雲台ベース部材５１に形成されたリング状の凸部５２の内周に配置されている。パン可動部材４４は、凸部５２にねじ４７で固定されたスラスト保持部材４６と雲台ベース部材５１との間に保持されている。これにより、パン可動部材４４は、矢印４８にて示すように、雲台ベース部材５１上でパン軸（Ｙ軸：図ではパン軸がバリフォーカルレンズ２０の光軸に一致している場合を示す）の回りでパン回転可能である。
雲台ベース部材５１は、下部ケース１３に設けられた受け部１３ａにねじ５３により固定されている。
このように、撮像ユニットは、互いに直交する２軸であるチルト軸とパン軸の回りで回転可能であり、かつバリフォーカルレンズ２０の光軸の回りでも回転が可能である。パン可動部材４４を所望の回転位置で保持するためには、図示しないねじ止め構造を用いることができる。チルト可動部材４１、パン可動部材４４及び雲台ベース部材５１により、方向調節機構としての雲台が構成される。
雲台上でのチルト回転及びパン回転によって、バリフォーカルレンズ２０の被写体側の先端（以下、前端ともいう）とドーム部材１１の内面との間の距離を変えることなく、バリフォーカルレンズ２０の向き（撮像方向）を変更することができる。バリフォーカルレンズ２０の向きの調節は、撮像画角及びピントの調節と同様に、手動操作によって行われる。
なお、本実施例では、バリフォーカルレンズ２０の焦点距離、焦点状態及び向き（さらにはレンズ回転位置）を手動操作によって調節可能な場合について説明する。ただし、本発明では、焦点距離、焦点状態及び向き（さらにはレンズ回転位置）のうち少なくとも１つの手動操作による調節が可能であればよい。
次に、撮像素子ホルダ３６及びその周辺の構造について説明する。撮像素子ホルダ３６の内側には凹部が形成されており、該凹部内に、ローパスフィルタと赤外波長カットフィルタとが貼り合わせられて構成されたローパス／赤外カットフィルタ６０と、ＣＣＤセンサやＣＯＭＳセンサ等の撮像素子６２とが配置されている。ローパス／赤外カットフィルタ６０と撮像素子６２との間には、スペーサ６１が挟み込まれている。
撮像素子６２は、金属製の放熱板６４を間に挟んで撮像回路基板６３上に実装されている。撮像素子６２の端子６２ａは、撮像回路基板６３上に形成された回路パターンにハンダ接合されている。
撮像回路基板６３は、撮像素子ホルダ３６に図示しないねじによって固定されている。これにより、ローパス／赤外カットフィルタ６０も固定される。撮像回路基板６３にはコネクタ６５が設けられており、該コネクタ６５には、後述するメイン回路基板７１に接続される電気ケーブル６６が接続されている。
メイン回路基板７１は、下部ケース１３に設けられた受け部１３ｂにねじ７４により固定されている。メイン回路基板７１にはコネクタ７２が設けられており、該コネクタ７２には前述した電気ケーブル６６が接続されている。これにより、撮像素子６２から出力された電気信号が、メイン回路基板７１上の信号処理回路（図示せず）に入力される。信号処理回路は、撮像素子６２からの電気信号に基づいて画像信号を生成する。生成された画像信号は、メイン回路基板７１上に設けられたコネクタ７３に接続された電気ケーブル７４により、不図示の外部機器に出力される。外部機器は、画像信号に対応する画像（撮影画像）を表示する。
以上のように、本実施例のドームカメラでは、ドーム１１が撮像ユニット及び各調節機構を覆うようにケーシング１０に装着される。ドーム１１のうち、ドーム部１１ａは、その肉厚がＲ１−Ｒ２である屈折率が高い部材である。このため、ドーム部１１ａは、バリフォーカルレンズ２０とともに、第２の撮像光学系（ドーム部１１ａから撮像素子６２に至るまでの撮像光学系）を構成する。
図２には、本実施例の光学アタッチメント８０を示している。また、図３には、図１中のＡ部を拡大して示しており、２点鎖線で光学アタッチメント８０を示している。
光学アタッチメント８０は、ドーム１１がケーシング１０に装着されていない状態において、ドームカメラの一部である撮像ユニットに取り外し可能に装着される。具体的には、光学アタッチメント８０は、ドーム１１とともに上ケース１２を下ケース１３から取り外した状態で、撮像ユニットにおけるバリフォーカルレンズ２０のフォーカス環２５の外周に装着される。
光学アタッチメント８０は、アタッチメント鏡筒８２と、該アタッチメント鏡筒８２の第１の内周部８２ａにより保持されたアッタチメントレンズ（第２の光学部）８１とにより構成されている。アッタチメントレンズ８１は、半径Ｒ１の第１面（外面）と半径Ｒ２の第２面（内面）とを有する球面形状に形成されている。言い換えれば、アッタチメントレンズ８１は、ドーム部１１ａの球面形状と同一の半径（及び同一の厚さ）を有する球面形状を有する。
また、アタッチメントレンズ８１は、ドーム１１のドーム部１１ａを構成する部材（材料）、又はこれと等価な物性（屈折率等）及び形状を有する部材から、外形が円形の部分を切り出すことで製作される。
アタッチメント鏡筒８２の第２の内周部８２ｂには、フォーカス環２５の外周部が挿入される。そして、第２の内周部８２ｂから内周側に突出したリブ部（位置決め部）８２ｃがフォーカス環２５の上端と突き当たる。これにより、アタッチメントレンズ８１は、該アタッチメントレンズ８１とバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離が、ドーム１１のドーム部１１ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離と同じになるように位置決めされる。また、アッタチメントレンズ８１は、その球面形状の中心が前述したＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点（チルト軸とパン軸の交点）に一致するように位置決めされる。
アタッチメントレンズ８１がこのように位置決めされることで、アタッチメントレンズ８１はドーム１１のドーム部１１ａと光学的に等価となり、バリフォーカルレンズ２０とともに前述した第２の撮像光学系と等価な光学系を構成する。なお、光学アタッチメント８０は、フォーカス環２５に対して、ビス又は軽圧入によって固定される。
図３において、フォーカスレンズユニット２２の外周から延びる一点鎖線は、バリフォーカルレンズ２０が広角端にある状態でフォーカスレンズユニット２２に入射する最も外側の光線（最大画角光線）８５を示している。最大画角光線８５よりも広い角度範囲をカバーするようにアッタチメントレンズ８１の外径を設定することで、広角端でも光学アタッチメント８０による光線のケラレ（画像の欠け）は生じない。
【００１３】
図４には、ドーム１１及び上ケース１２を下ケース１３から取り外して、バリフォーカルレンズ２０に光学アタッチメント８０を装着した状態を示している。パン可動部材４４を２点鎖線で示し、バリフォーカルレンズ２０と光学アタッチメント８０とが重なった部分は両者を実線で示している。
図４に示すように、光学アタッチメント８０は、バリフォーカルレンズ２０（フォーカス環２５）の前端部に装着され、フォーカス及びズーム調節機構の手動操作部であるフォーカス調節レバー２６及びズーム調節レバー３５を露出させる（覆わない）。さらに、光学アタッチメント８０を装着した状態でも、撮像方向やレンズ回転位置の手動調節（方向調節機構やレンズ回転調節機構の手動操作）が可能である。つまり、光学アタッチメント８０は、バリフォーカルレンズ２０に装着された状態において各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
このため、光学アタッチメント８０を用いて、ドーム１１を装着した状態と等価な撮影画像を確認しながら、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを調節することができる。これらの調節が終了した後、光学アタッチメント８０をバリフォーカルレンズ２０から取り外し、ドーム１１とともに上ケース１２を下ケース１３に取り付けても、調節された撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きが維持される。
なお、光学アタッチメント８０は、これを取り外さなければ、物理的にドーム１１をケーシング１０に装着することができない寸法及び形状（構造）を有している。これは、光学アタッチメント８０を装着したままドーム１１を装着すると、バリフォーカルレンズ２０の前に互いに等価な光学系が二重に配置されることになってしまい、バリフォーカルレンズ２０の上記各調節を行うことができなくなるためである。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【実施例２】
【００１４】
図５には、本発明の実施例２である光学アタッチメント９０を示している。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付してその説明を省略する。
光学アタッチメント９０は、ドーム１１のドーム部１１ａのうち中央部を残してその両側の部分を削除することで球面形状を有するように形成された光学部（第２の光学部）９０ａを有する。また、フランジ部９０ｂは、ドーム１１のフランジ部１１ｂを流用している。このため、光学アタッチメント９０は上ケース１２に取り外し可能に装着され、上ケース１２とともに下ケース１３（つまりはケーシング１０）に取り付けられる。
図６には、光学アタッチメント９０をケーシング１０に装着した状態を示している。光学アタッチメント９０のフランジ部９０ｂが、上ケース１２の受け部と押さえ部材１４とによって挟み込まれる。押さえ部材１４は、ゴムやばねワッシャ等の弾性部材９４を介して段付きねじ９５によって上ケース１２に固定される。フランジ部９０ｂは、押さえ部材１４を介して弾性部材９４の付勢力により上ケース１２の受け部に押し付けられる。これにより、光学アタッチメント９０は、上ケース１２の受け部及び押さえ部材１４との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら、矢印９１で示すようにパン軸回りでの回転が可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。
光学アタッチメント９０をケーシング１０に装着すると、前述したように形成された光学部９０ａはその球面形状の中心がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点（チルト軸とパン軸の交点）に一致するように位置決めされる。また、光学部９０ａは、該光学部９０ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離が、ドーム１１のドーム部１１ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離と同じになるように位置決めされる。
光学部９０ａがこのように位置決めされることで、光学部９０ａはドーム１１のドーム部１１ａと光学的に等価となり、バリフォーカルレンズ２０とともに実施例１で説明した第２の撮像光学系と等価な光学系を構成する。
また、光学部９０ａをフランジ部９０ｂによって保持することで、光学アタッチメント９０を装着した状態での光学特性を構造的に安定化させることができる。
光学部９０ａの幅は、図３に示したバリフォーカルレンズ２０の広角端での最大画角光線８５よりも広い角度範囲をカバーするように設定されている。
【００１５】
光学アタッチメント９０は、光学部９０ａの幅方向の両端とフランジ部９０ｂとの間に開口部９０ｃを有する。これにより、光学アタッチメント９０は、ケーシング１０に装着された状態で、フォーカス調節レバー２６及びズーム調節レバー３５を露出させる（覆わない）。さらに、該開口部９０ｃを通して、撮像方向やレンズ回転位置の手動調節が可能である。つまり、光学アタッチメント９０は、ケーシング１０に装着された状態において各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
したがって、光学アタッチメント９０を用いて、ドーム１１を装着した状態と等価な撮影画像を確認しながら、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを調節することができる。調節が終了した後、光学アタッチメント９０を上ケース１２とともに下ケース１３から取り外し、光学アタッチメント９０をドーム１１に交換した上ケース１２を下ケース１３に取り付ければ、調節された撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きが維持される。
図７に示すように、バリフォーカルレンズ２０の向きを変えても、光学アタッチメント９０はパン軸回りで回転自在であるので、光学部９０ａをバリフォーカルレンズ２０の前（被写体側）に配置することができる。つまり、光学アタッチメント９０を、ケーシング１０に対して、バリフォーカルレンズ２０の向きの変化に合わせて回転させることができる。
また、光学アタッチメント９０の回転とともに、開口部９０ｃも回転方向に移動するので、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを、該開口部９０ｃを通して調節することができる。
【００１６】
本実施例の光学アタッチメント９０は、光学部９０ａがドーム１１のドーム部１１ａと同じ球面長さを有する。このため、光学アタッチメント９０を装着した状態で、ドーム１１を装着したときのドーム部１１ａの端による撮像画角のケラレを事前に把握することができる。
【００１７】
なお、光学アタッチメント９０の上ケース１２への装着を、磁石を用いて行ってもよい。
【００１８】
また、バリフォーカルレンズ２０の向きが変更されることによりバリフォーカルレンズ２０の前端とドーム１１のドーム部１１ａとの間の距離が変化するドームカメラにも、本実施例の光学アタッチメント９０を使用することができる。
【実施例３】
【００１９】
上述した実施例２においては、光学アタッチメント９０が上ケース１２にパン軸回りで回転自在に装着される場合について説明したが、図８に示すように、光学アタッチメント９０がパン可動部材４４に装着されるようにしてもよい。
図８では、光学アタッチメント９０のフランジ部９０ｂに取り付け金具９６をねじ９７ａにより取り付けている。そして、取り付け金具９６をパン可動部材４４にねじ９７ｂで取り付ける。
これにより、光学アタッチメント９０は、撮像ユニットのパン回転とともに回転する。このため、光学部９０ａは、常にバリフォーカルレンズ２０の前に配置されることになり、バリフォーカルレンズ２０の各調節を実施例２に比べてより容易に行うことができる。
【実施例４】
【００２０】
図９には、実施例１〜３に示した光学アタッチメントを使用して行われる、ドームカメラの撮像画角、ピント及び撮像方向の調節工程（調節方法）の流れを示している。
ステップ１０１で調節工程を開始すると、ステップ１０２では、ドーム１１をドームカメラから取り外して撮像ユニットを露出させる。
ステップ１０３では、光学アタッチメントをドームカメラ（バリフォーカルレンズ２０、ケーシング１０又はパン可動部材４４）に装着する。また、ステップ１０４では、ドームカメラに、該ドームカメラから出力される撮影画像を表示するモニターを接続する。ステップ１０５では、モニターでの撮影画像の表示を開始する。
そして、ステップ１０６では、表示された撮影画像を確認しながら、撮像ユニットを手動操作して雲台をパン回転させたりチルト回転させたりすることで撮像方向を調節し、さらに必要に応じてレンズ回転位置を調節する。
次に、ステップ１０７では、表示された撮影画像を確認しながら、ズーム調節レバー３５を手動操作して撮像画角を調節する。さらに、ステップ１０８では、表示された撮影画像を確認しながら、フォーカス調節レバー２６を手動操作して、ピント調節を行う。なお、ステップ１０７とステップ１０８は、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
ステップ１０９では、各調節後の撮影画像をモニター上で確認し、必要であれば再調節を行い、再調節の必要がなければ、ステップ１１０にて調節を終了する。
ステップ１１１では、光学アタッチメントを取り外す。そして、ステップ１１２では、先に取り外したドーム１１をドームカメラに取り付け、ステップ１１３にて調節工程を終了する。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記各実施例では、カバー部材及び光学アタッチメントの光学部が球面形状を有する場合について説明したが、球面形状とは異なる曲面形状の光学部を有するカバー部材及び光学アタッチメントにも、本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材が装着された状態での撮像画角やピント状態等を見込んだ撮像光学系の手動調節を容易に行うことができる光学アタッチメントを実現することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０ ケーシング
２０ バリフォーカルレンズ
２５ フォーカス環
２６ フォーカス調節レバー
３４ ズーム環
３５ ズーム調節レバー
３６ 撮像素子ホルダ
４１ チルト可動部材
４４ パン可動部材
８０，９０ 光学アタッチメント
【技術分野】
【０００１】
本件は、監視カメラ等に用いられる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラ等の撮像装置として、撮像光学系や撮像素子を含む撮像ユニットを保護したり監視カメラを目立たなくしたりするために、撮像ユニットを透明なカバー部材（半球形状のドーム部材）の内部に収納した、いわゆるドームカメラが広く用いられている。
これらドームカメラの多くでは、特許文献１にて開示されているように、焦点距離（撮像画角）や焦点状態（ピント）を手動で調節できるバリフォーカルレンズと呼ばれる撮像光学系が用いられている。
バリフォーカルレンズは、遠隔操作のための駆動系を持たない代わりに、手動による直接操作によって撮像画角やピントの調節を行うために、簡易に構成されており、信頼性が高い。このため、バリフォーカルレンズは、ドームカメラを含めて、頻繁な設定変更を必要としない定点監視用途の監視カメラに一般に利用されている。
さらに、同文献にて開示されているように、ドームカメラには、撮像光学系の向き（撮像方向）を変更する雲台が装備されているものも多い。
そして、このようなドームカメラにおいて、撮像画角、ピント及び撮像方向の調節は、ドーム部材を取り外した状態で行われ、該調節後にドーム部材によって撮像ユニットや撮像画角等の調節機構が覆われる。
【０００３】
ただし、撮像光学系のピント調節後に該撮像ユニットをドーム部材で覆うことは、撮像光学系の前面にある程度の厚みを有する屈折率の高い部材を配置することになる。このことにより、ドーム部材で撮像ユニットを覆う前に比べて、被写体との間の空気換算距離が変化し、この結果、撮像ユニットのピントがずれる。ドーム部材で撮像ユニットを覆う前に、覆った後のピント変化を見込んでピント調節を行うことは、きわめて難しい。
ドーム部材の装着により発生するピント変化を補正するために、ドーム部材の装着後に、撮像光学系の光軸方向における撮像素子の位置を調節できるようにしたドームカメラが特許文献２にて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３６３７７２号公報
【特許文献２】特開２００８−１７２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２にて開示されたドームカメラでは、撮像素子の位置を調節するために特別な駆動機構を備えている。このため、ドームカメラの構成が複雑化し、ドームカメラが大型化する可能性がある。
また、撮像光学系の前面に配置されたドーム部材はメニスカスレンズとしての光学作用を持つ。このため、撮像画角も変化する。これにより、ドーム部材が取り外された状態で調節された撮像画角とは異なる撮像画角で撮像が行われてしまう。例えば、撮像すべき被写体が撮像されなかったり、撮像すべきでない被写体が撮像されたりする可能性がある。
【０００６】
本発明は、特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材が装着された状態での撮像画角やピント状態等を見込んだ撮像光学系の手動調節を容易に行うことができるようにした光学アタッチメント、及びこれを備えた撮像システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学アタッチメントは、 第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、撮像ユニットおよび調節機構を覆うように保持部材に装着され、第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置に対して用いられる。
該光学アタッチメントは、カバー部材が保持部材に装着されていない状態において撮像装置に取り外し可能に装着される。該光学アタッチメントは、第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部を有し、かつ調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有することを特徴とする。
なお、上記光学アタッチメントと、該光学アタッチメントが用いられる撮像装置とを有する本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点距離、焦点状態及び撮像方向を調節するための特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材を取り外した状態で、該カバー部材を装着した状態と等価な焦点距離、焦点状態及び撮像方向を確認しながら調節機構の手動調節を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である光学アタッチメントが用いられるドームカメラの構成を示す断面図。
【図２】実施例１の光学アタッチメントの構成を示す断面図。
【図３】実施例１の光学アタッチメントの光学作用を説明する図。
【図４】実施例１の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す側面図。
【図５】本発明の実施例２である光学アタッチメントを示す斜視図。
【図６】実施例２の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図７】実施例２の光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図８】本発明の実施例３である光学アタッチメントを装着した状態でのドームカメラを示す断面図。
【図９】実施例１〜３の光学アタッチメントを用いた撮像画角、ピント調節及び撮像方向の調節工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例１である光学アタッチメントが用いられる撮像装置としてのドームカメラの構成を示している。ドームカメラと光学アタッチメントとにより、撮像システムが構成される。
図１において、透明部材で形成されているカバー部材としてのドーム部材（以下、単にドームという）１１と、上ケース１２及び下ケース１３によって構成されるケーシング（保持部材）１０は、それらの断面を示している。
ドーム１１は、図中に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸の交点を中心とし、外径Ｒ１と内径Ｒ２（厚さ＝Ｒ１−Ｒ２）を有する球面形状のドーム部（第１の光学部）１１ａと、該ドーム部１１ａの外周に形成されたフランジ部１１ｂとを有する。ドーム１１は、上ケース１２に図中の下方向から組み込まれ、フランジ部１１ｂが上ケース１２の受け部と押え部材１４とにより挟み付けられることによって上ケース１２（ケーシング１０）に装着（固定）される。押さえ部材は、ねじ１５によって上ケース１２に固定される。下ケース１３は、図示しないねじにより、上ケース１２と結合される。
【００１２】
ケーシング１０の内側には、第１の撮像光学系としてのバリフォーカルレンズ２０と後述する撮像素子ホルダ３６とを有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを支持するレンズ雲台と、回路基板６３，７１とが収容されている。なお、図１では、撮像ユニット及びレンズ雲台の右半分の断面を示している。
バリフォーカルレンズ２０は、フォーカスレンズユニット２２と、ズーム（変倍）レンズユニット３１とを有する。フォーカスレンズユニット２２は、フォーカス鏡筒２３によって保持されており、ズームレンズユニット３１は、ズーム鏡筒３２によって保持されている。
フォーカス鏡筒２３は、外鏡筒２１の内側に、バリフォーカルレンズ２０の光軸方向に移動可能に配置されている。フォーカス鏡筒２３には、内鏡筒２１に光軸方向に延びるように形成された長穴部２１ａに係合するガイドピン２４が取り付けられている。
外鏡筒２１の外周には、フォーカス環２５が光軸回りで回転可能に配置されている。フォーカス環２５は、その内周面にカム溝部２５ａを有する。該カム溝部２５ａには、ガイドピン２４が係合している。フォーカス環２５は、外鏡筒２１に対して、スプリングリング２８により被写体側（図の上方）に付勢されている。この構造により、フォーカス環２５は、外鏡筒２１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら光軸回りで回転可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。操作性の向上のため、フォーカス環２５には、手動操作が可能なフォーカス調節レバー２６が取り付けられている。
フォーカス調節レバー２６の手動操作によってフォーカス環２５が回転すると、ガイドピン２４が長穴部２１ａによって光軸回りでの回転を阻止されながらカム溝部２５ａのリフトによって光軸方向に移動し、フォーカスレンズユニット２２が光軸方向に移動する。これにより、フォーカスレンズユニット２２を移動させてバリフォーカルレンズ２０の焦点状態（ピント）を手動調節するためのフォーカス調節機構が構成される。
ズーム鏡筒３２は、外鏡筒２１の内側に光軸方向に移動可能に配置されている。ズーム鏡筒３２には、内鏡筒２１に光軸方向に延びるように形成された長穴部２１ｂに係合するガイドピン３３が取り付けられている。
外鏡筒２１の外周には、ズーム環３４が光軸回りで回転可能に配置されている。ズーム環３４は、その内周面にカム溝部３４ａを有する。該カム溝部３４ａには、ガイドピン３３が係合している。ズーム環３４は、外鏡筒２１に対して、スプリングリング３８により被写体側に付勢されている。この構造により、ズーム環３４は、外鏡筒２１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら光軸回りで回転可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。操作性の向上のため、ズーム環３４には、手動操作が可能なズーム調節レバー３５が取り付けられている。
ズーム調節レバー３５の手動操作によってズーム環３４が回転すると、ガイドピン３３が長穴部２１ｂによって光軸回りでの回転を阻止されながらカム溝部３４ａのリフトによって光軸方向に移動し、ズームレンズユニット３１が光軸方向に移動する。これにより、ズームレンズユニット３１を移動させてバリフォーカルレンズ２０の焦点距離（撮像画角）を手動調節するためのズーム調節機構が構成される。
外鏡筒２１の像面側の端部には、撮像素子ホルダ３６が固定されている。撮像素子ホルダ３６はフランジ部と円筒部とを有し、該円筒部はチルト可動部材４１の穴部４１ａに挿入されている。撮像素子ホルダ３６は、スプリングリング３７によってフランジ部がチルト可動部材４１に被写体側から押圧された状態で、該チルト可動部材４１に取り付けられている。
このような構造により、撮像ユニットは、チルト可動部材４１との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら、矢印２７で示すように光軸回りでの回転（以下、レンズ回転という）が可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。撮像ユニットを光軸回りで回転させることで、撮像画面の傾き調節を行うことができる。このように、本実施例のドームカメラは、レンズ回転調節機構を有する。
チルト可動部材４１に設けられた一対のチルト軸４２は、パン可動部材４４に形成されたチルト軸穴部４４ａに挿入され、スプリングリング４３によってチルト軸穴部４４ａからの抜けが防止される。このような構造により、チルト可動部材４１は、矢印４５で示すように、チルト軸（Ｘ軸）の回りでチルト回転可能である。チルト可動部材４１を所望の回転位置で保持するためには、図示しないねじ止め構造を用いることができる。
パン可動部材４４にはフランジ部４４ｂが設けられており、該フランジ部４４ｂは、雲台ベース部材５１に形成されたリング状の凸部５２の内周に配置されている。パン可動部材４４は、凸部５２にねじ４７で固定されたスラスト保持部材４６と雲台ベース部材５１との間に保持されている。これにより、パン可動部材４４は、矢印４８にて示すように、雲台ベース部材５１上でパン軸（Ｙ軸：図ではパン軸がバリフォーカルレンズ２０の光軸に一致している場合を示す）の回りでパン回転可能である。
雲台ベース部材５１は、下部ケース１３に設けられた受け部１３ａにねじ５３により固定されている。
このように、撮像ユニットは、互いに直交する２軸であるチルト軸とパン軸の回りで回転可能であり、かつバリフォーカルレンズ２０の光軸の回りでも回転が可能である。パン可動部材４４を所望の回転位置で保持するためには、図示しないねじ止め構造を用いることができる。チルト可動部材４１、パン可動部材４４及び雲台ベース部材５１により、方向調節機構としての雲台が構成される。
雲台上でのチルト回転及びパン回転によって、バリフォーカルレンズ２０の被写体側の先端（以下、前端ともいう）とドーム部材１１の内面との間の距離を変えることなく、バリフォーカルレンズ２０の向き（撮像方向）を変更することができる。バリフォーカルレンズ２０の向きの調節は、撮像画角及びピントの調節と同様に、手動操作によって行われる。
なお、本実施例では、バリフォーカルレンズ２０の焦点距離、焦点状態及び向き（さらにはレンズ回転位置）を手動操作によって調節可能な場合について説明する。ただし、本発明では、焦点距離、焦点状態及び向き（さらにはレンズ回転位置）のうち少なくとも１つの手動操作による調節が可能であればよい。
次に、撮像素子ホルダ３６及びその周辺の構造について説明する。撮像素子ホルダ３６の内側には凹部が形成されており、該凹部内に、ローパスフィルタと赤外波長カットフィルタとが貼り合わせられて構成されたローパス／赤外カットフィルタ６０と、ＣＣＤセンサやＣＯＭＳセンサ等の撮像素子６２とが配置されている。ローパス／赤外カットフィルタ６０と撮像素子６２との間には、スペーサ６１が挟み込まれている。
撮像素子６２は、金属製の放熱板６４を間に挟んで撮像回路基板６３上に実装されている。撮像素子６２の端子６２ａは、撮像回路基板６３上に形成された回路パターンにハンダ接合されている。
撮像回路基板６３は、撮像素子ホルダ３６に図示しないねじによって固定されている。これにより、ローパス／赤外カットフィルタ６０も固定される。撮像回路基板６３にはコネクタ６５が設けられており、該コネクタ６５には、後述するメイン回路基板７１に接続される電気ケーブル６６が接続されている。
メイン回路基板７１は、下部ケース１３に設けられた受け部１３ｂにねじ７４により固定されている。メイン回路基板７１にはコネクタ７２が設けられており、該コネクタ７２には前述した電気ケーブル６６が接続されている。これにより、撮像素子６２から出力された電気信号が、メイン回路基板７１上の信号処理回路（図示せず）に入力される。信号処理回路は、撮像素子６２からの電気信号に基づいて画像信号を生成する。生成された画像信号は、メイン回路基板７１上に設けられたコネクタ７３に接続された電気ケーブル７４により、不図示の外部機器に出力される。外部機器は、画像信号に対応する画像（撮影画像）を表示する。
以上のように、本実施例のドームカメラでは、ドーム１１が撮像ユニット及び各調節機構を覆うようにケーシング１０に装着される。ドーム１１のうち、ドーム部１１ａは、その肉厚がＲ１−Ｒ２である屈折率が高い部材である。このため、ドーム部１１ａは、バリフォーカルレンズ２０とともに、第２の撮像光学系（ドーム部１１ａから撮像素子６２に至るまでの撮像光学系）を構成する。
図２には、本実施例の光学アタッチメント８０を示している。また、図３には、図１中のＡ部を拡大して示しており、２点鎖線で光学アタッチメント８０を示している。
光学アタッチメント８０は、ドーム１１がケーシング１０に装着されていない状態において、ドームカメラの一部である撮像ユニットに取り外し可能に装着される。具体的には、光学アタッチメント８０は、ドーム１１とともに上ケース１２を下ケース１３から取り外した状態で、撮像ユニットにおけるバリフォーカルレンズ２０のフォーカス環２５の外周に装着される。
光学アタッチメント８０は、アタッチメント鏡筒８２と、該アタッチメント鏡筒８２の第１の内周部８２ａにより保持されたアッタチメントレンズ（第２の光学部）８１とにより構成されている。アッタチメントレンズ８１は、半径Ｒ１の第１面（外面）と半径Ｒ２の第２面（内面）とを有する球面形状に形成されている。言い換えれば、アッタチメントレンズ８１は、ドーム部１１ａの球面形状と同一の半径（及び同一の厚さ）を有する球面形状を有する。
また、アタッチメントレンズ８１は、ドーム１１のドーム部１１ａを構成する部材（材料）、又はこれと等価な物性（屈折率等）及び形状を有する部材から、外形が円形の部分を切り出すことで製作される。
アタッチメント鏡筒８２の第２の内周部８２ｂには、フォーカス環２５の外周部が挿入される。そして、第２の内周部８２ｂから内周側に突出したリブ部（位置決め部）８２ｃがフォーカス環２５の上端と突き当たる。これにより、アタッチメントレンズ８１は、該アタッチメントレンズ８１とバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離が、ドーム１１のドーム部１１ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離と同じになるように位置決めされる。また、アッタチメントレンズ８１は、その球面形状の中心が前述したＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点（チルト軸とパン軸の交点）に一致するように位置決めされる。
アタッチメントレンズ８１がこのように位置決めされることで、アタッチメントレンズ８１はドーム１１のドーム部１１ａと光学的に等価となり、バリフォーカルレンズ２０とともに前述した第２の撮像光学系と等価な光学系を構成する。なお、光学アタッチメント８０は、フォーカス環２５に対して、ビス又は軽圧入によって固定される。
図３において、フォーカスレンズユニット２２の外周から延びる一点鎖線は、バリフォーカルレンズ２０が広角端にある状態でフォーカスレンズユニット２２に入射する最も外側の光線（最大画角光線）８５を示している。最大画角光線８５よりも広い角度範囲をカバーするようにアッタチメントレンズ８１の外径を設定することで、広角端でも光学アタッチメント８０による光線のケラレ（画像の欠け）は生じない。
【００１３】
図４には、ドーム１１及び上ケース１２を下ケース１３から取り外して、バリフォーカルレンズ２０に光学アタッチメント８０を装着した状態を示している。パン可動部材４４を２点鎖線で示し、バリフォーカルレンズ２０と光学アタッチメント８０とが重なった部分は両者を実線で示している。
図４に示すように、光学アタッチメント８０は、バリフォーカルレンズ２０（フォーカス環２５）の前端部に装着され、フォーカス及びズーム調節機構の手動操作部であるフォーカス調節レバー２６及びズーム調節レバー３５を露出させる（覆わない）。さらに、光学アタッチメント８０を装着した状態でも、撮像方向やレンズ回転位置の手動調節（方向調節機構やレンズ回転調節機構の手動操作）が可能である。つまり、光学アタッチメント８０は、バリフォーカルレンズ２０に装着された状態において各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
このため、光学アタッチメント８０を用いて、ドーム１１を装着した状態と等価な撮影画像を確認しながら、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを調節することができる。これらの調節が終了した後、光学アタッチメント８０をバリフォーカルレンズ２０から取り外し、ドーム１１とともに上ケース１２を下ケース１３に取り付けても、調節された撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きが維持される。
なお、光学アタッチメント８０は、これを取り外さなければ、物理的にドーム１１をケーシング１０に装着することができない寸法及び形状（構造）を有している。これは、光学アタッチメント８０を装着したままドーム１１を装着すると、バリフォーカルレンズ２０の前に互いに等価な光学系が二重に配置されることになってしまい、バリフォーカルレンズ２０の上記各調節を行うことができなくなるためである。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【実施例２】
【００１４】
図５には、本発明の実施例２である光学アタッチメント９０を示している。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付してその説明を省略する。
光学アタッチメント９０は、ドーム１１のドーム部１１ａのうち中央部を残してその両側の部分を削除することで球面形状を有するように形成された光学部（第２の光学部）９０ａを有する。また、フランジ部９０ｂは、ドーム１１のフランジ部１１ｂを流用している。このため、光学アタッチメント９０は上ケース１２に取り外し可能に装着され、上ケース１２とともに下ケース１３（つまりはケーシング１０）に取り付けられる。
図６には、光学アタッチメント９０をケーシング１０に装着した状態を示している。光学アタッチメント９０のフランジ部９０ｂが、上ケース１２の受け部と押さえ部材１４とによって挟み込まれる。押さえ部材１４は、ゴムやばねワッシャ等の弾性部材９４を介して段付きねじ９５によって上ケース１２に固定される。フランジ部９０ｂは、押さえ部材１４を介して弾性部材９４の付勢力により上ケース１２の受け部に押し付けられる。これにより、光学アタッチメント９０は、上ケース１２の受け部及び押さえ部材１４との間に適度な摩擦抵抗を発生させながら、矢印９１で示すようにパン軸回りでの回転が可能であり、かつ所望の回転位置で安定的に停止することができる。
光学アタッチメント９０をケーシング１０に装着すると、前述したように形成された光学部９０ａはその球面形状の中心がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点（チルト軸とパン軸の交点）に一致するように位置決めされる。また、光学部９０ａは、該光学部９０ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離が、ドーム１１のドーム部１１ａとバリフォーカルレンズ２０の前端との間の距離と同じになるように位置決めされる。
光学部９０ａがこのように位置決めされることで、光学部９０ａはドーム１１のドーム部１１ａと光学的に等価となり、バリフォーカルレンズ２０とともに実施例１で説明した第２の撮像光学系と等価な光学系を構成する。
また、光学部９０ａをフランジ部９０ｂによって保持することで、光学アタッチメント９０を装着した状態での光学特性を構造的に安定化させることができる。
光学部９０ａの幅は、図３に示したバリフォーカルレンズ２０の広角端での最大画角光線８５よりも広い角度範囲をカバーするように設定されている。
【００１５】
光学アタッチメント９０は、光学部９０ａの幅方向の両端とフランジ部９０ｂとの間に開口部９０ｃを有する。これにより、光学アタッチメント９０は、ケーシング１０に装着された状態で、フォーカス調節レバー２６及びズーム調節レバー３５を露出させる（覆わない）。さらに、該開口部９０ｃを通して、撮像方向やレンズ回転位置の手動調節が可能である。つまり、光学アタッチメント９０は、ケーシング１０に装着された状態において各調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有する。
したがって、光学アタッチメント９０を用いて、ドーム１１を装着した状態と等価な撮影画像を確認しながら、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを調節することができる。調節が終了した後、光学アタッチメント９０を上ケース１２とともに下ケース１３から取り外し、光学アタッチメント９０をドーム１１に交換した上ケース１２を下ケース１３に取り付ければ、調節された撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きが維持される。
図７に示すように、バリフォーカルレンズ２０の向きを変えても、光学アタッチメント９０はパン軸回りで回転自在であるので、光学部９０ａをバリフォーカルレンズ２０の前（被写体側）に配置することができる。つまり、光学アタッチメント９０を、ケーシング１０に対して、バリフォーカルレンズ２０の向きの変化に合わせて回転させることができる。
また、光学アタッチメント９０の回転とともに、開口部９０ｃも回転方向に移動するので、撮像画角、ピント、撮像方向及び画面の傾きを、該開口部９０ｃを通して調節することができる。
【００１６】
本実施例の光学アタッチメント９０は、光学部９０ａがドーム１１のドーム部１１ａと同じ球面長さを有する。このため、光学アタッチメント９０を装着した状態で、ドーム１１を装着したときのドーム部１１ａの端による撮像画角のケラレを事前に把握することができる。
【００１７】
なお、光学アタッチメント９０の上ケース１２への装着を、磁石を用いて行ってもよい。
【００１８】
また、バリフォーカルレンズ２０の向きが変更されることによりバリフォーカルレンズ２０の前端とドーム１１のドーム部１１ａとの間の距離が変化するドームカメラにも、本実施例の光学アタッチメント９０を使用することができる。
【実施例３】
【００１９】
上述した実施例２においては、光学アタッチメント９０が上ケース１２にパン軸回りで回転自在に装着される場合について説明したが、図８に示すように、光学アタッチメント９０がパン可動部材４４に装着されるようにしてもよい。
図８では、光学アタッチメント９０のフランジ部９０ｂに取り付け金具９６をねじ９７ａにより取り付けている。そして、取り付け金具９６をパン可動部材４４にねじ９７ｂで取り付ける。
これにより、光学アタッチメント９０は、撮像ユニットのパン回転とともに回転する。このため、光学部９０ａは、常にバリフォーカルレンズ２０の前に配置されることになり、バリフォーカルレンズ２０の各調節を実施例２に比べてより容易に行うことができる。
【実施例４】
【００２０】
図９には、実施例１〜３に示した光学アタッチメントを使用して行われる、ドームカメラの撮像画角、ピント及び撮像方向の調節工程（調節方法）の流れを示している。
ステップ１０１で調節工程を開始すると、ステップ１０２では、ドーム１１をドームカメラから取り外して撮像ユニットを露出させる。
ステップ１０３では、光学アタッチメントをドームカメラ（バリフォーカルレンズ２０、ケーシング１０又はパン可動部材４４）に装着する。また、ステップ１０４では、ドームカメラに、該ドームカメラから出力される撮影画像を表示するモニターを接続する。ステップ１０５では、モニターでの撮影画像の表示を開始する。
そして、ステップ１０６では、表示された撮影画像を確認しながら、撮像ユニットを手動操作して雲台をパン回転させたりチルト回転させたりすることで撮像方向を調節し、さらに必要に応じてレンズ回転位置を調節する。
次に、ステップ１０７では、表示された撮影画像を確認しながら、ズーム調節レバー３５を手動操作して撮像画角を調節する。さらに、ステップ１０８では、表示された撮影画像を確認しながら、フォーカス調節レバー２６を手動操作して、ピント調節を行う。なお、ステップ１０７とステップ１０８は、いずれを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
ステップ１０９では、各調節後の撮影画像をモニター上で確認し、必要であれば再調節を行い、再調節の必要がなければ、ステップ１１０にて調節を終了する。
ステップ１１１では、光学アタッチメントを取り外す。そして、ステップ１１２では、先に取り外したドーム１１をドームカメラに取り付け、ステップ１１３にて調節工程を終了する。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記各実施例では、カバー部材及び光学アタッチメントの光学部が球面形状を有する場合について説明したが、球面形状とは異なる曲面形状の光学部を有するカバー部材及び光学アタッチメントにも、本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
特別な駆動機構を設けることなく、カバー部材が装着された状態での撮像画角やピント状態等を見込んだ撮像光学系の手動調節を容易に行うことができる光学アタッチメントを実現することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０ ケーシング
２０ バリフォーカルレンズ
２５ フォーカス環
２６ フォーカス調節レバー
３４ ズーム環
３５ ズーム調節レバー
３６ 撮像素子ホルダ
４１ チルト可動部材
４４ パン可動部材
８０，９０ 光学アタッチメント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、前記第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、前記撮像ユニットおよび前記調節機構を覆うように前記保持部材に装着され、前記第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置に対して用いられ、
前記カバー部材が前記保持部材に装着されていない状態において前記撮像装置に取り外し可能に装着される光学アタッチメントであって、
前記第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部を有し、かつ前記調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有することを特徴とする光学アタッチメント。
【請求項２】
前記第２の光学部と、前記空間を形成するための開口部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光学アタッチメント。
【請求項３】
前記第２の光学部を、該第２の光学部と前記第１の撮像光学系との間の距離が前記第１の光学部と前記第１の撮像光学系との間の距離と同じになるように位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学アタッチメント。
【請求項４】
前記撮像ユニットは互いに直交する２軸の回りで回転可能であり、前記第１の光学部は前記２軸の交点を中心とする球面形状を有しており、
前記第２の光学部は、前記第１の光学部の球面形状と同一の半径を有する球面形状を有し、
該光学アタッチメントは、前記第２の光学部の球面形状の中心を前記交点に位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学アタッチメント。
【請求項５】
前記撮像ユニットは、前記第１の撮像光学系の向きが変化するように回転が可能であり、
該光学アタッチメントは、前記撮像装置に、前記第１の撮像光学系の向きの変化に合わせて回転可能に装着されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学アタッチメント。
【請求項６】
第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、前記第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、前記撮像ユニットおよび前記調節機構を覆うように前記保持部材に装着され、前記第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置、及び
請求項１から５のいずれか１つに記載の光学アタッチメントを有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１】
第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、前記第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、前記撮像ユニットおよび前記調節機構を覆うように前記保持部材に装着され、前記第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置に対して用いられ、
前記カバー部材が前記保持部材に装着されていない状態において前記撮像装置に取り外し可能に装着される光学アタッチメントであって、
前記第１の光学部と光学的に等価な第２の光学部を有し、かつ前記調節機構の手動操作を可能とする空間を形成する形状を有することを特徴とする光学アタッチメント。
【請求項２】
前記第２の光学部と、前記空間を形成するための開口部とを有することを特徴とする請求項１に記載の光学アタッチメント。
【請求項３】
前記第２の光学部を、該第２の光学部と前記第１の撮像光学系との間の距離が前記第１の光学部と前記第１の撮像光学系との間の距離と同じになるように位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学アタッチメント。
【請求項４】
前記撮像ユニットは互いに直交する２軸の回りで回転可能であり、前記第１の光学部は前記２軸の交点を中心とする球面形状を有しており、
前記第２の光学部は、前記第１の光学部の球面形状と同一の半径を有する球面形状を有し、
該光学アタッチメントは、前記第２の光学部の球面形状の中心を前記交点に位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学アタッチメント。
【請求項５】
前記撮像ユニットは、前記第１の撮像光学系の向きが変化するように回転が可能であり、
該光学アタッチメントは、前記撮像装置に、前記第１の撮像光学系の向きの変化に合わせて回転可能に装着されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学アタッチメント。
【請求項６】
第１の撮像光学系を有する撮像ユニットと、該撮像ユニットを保持する保持部材と、前記第１の撮像光学系の焦点距離、焦点状態及び向きのうち少なくとも１つの手動操作による調節を可能とする調節機構と、前記撮像ユニットおよび前記調節機構を覆うように前記保持部材に装着され、前記第１の撮像光学系とともに第２の撮像光学系を構成する第１の光学部を含むカバー部材とを有する撮像装置、及び
請求項１から５のいずれか１つに記載の光学アタッチメントを有することを特徴とする撮像システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２７８８６９（Ｐ２０１０−２７８８６９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０５２１（Ｐ２００９−１３０５２１）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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