汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法
【課題】 道路沿い等に設置されている監視カメラ等のカメラハウジングの前方に設けてある透過部材、例えば、ガラス面が外気で汚れても、その汚れ状態や付着物の状態をプリズムを使って簡単に検出する汚れ検出装置及び監視カメラを提供する。
【解決手段】 汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
【解決手段】 汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法に関し、詳しくは情掃などのメンテナンスが必要な屋外や道路脇、トンネル内に設置されたカメラハウジングの前面ガラスの汚れ具合を自動検出し、清掃などのメンテナンスの最適な時期を検出する汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における汚れ検出装置は、道路脇等に設置されている監視カメラのカメラハウジングに設けられているものであり、これは屋外や道路脇、トンネル内に設置されたカメラハウジングの前面ガラスは汚れやすく、汚れた場合は撮影能力の低下を招く。一方、前面ガラスを清掃する場合は、危険な高所での作業が伴い、また清掃作業を行うためには、道路の交通を止める必要があり、社会的経済損失を招く。従って、このような清掃作業は必要最小限で行うことが理想であるが、現状では有効な汚れの検出手段が無いために、設置場所により各カメラハウジングの汚れ具合が異なっていても、予め定められた期間（ｌ〜６ケ月程度）に一回、ある範囲のカメラハウジングの全数に対して清掃などのメンテナンスを行っている。したがって、未だ汚れていないハウジングを清掃したり、汚れにより撮影能力が低下しても、暫くの間、清掃が行われない問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決できる手法として、監視カメラではないが自動車のフロントパネルの汚れを検出するものとして、特開２００１一１８７６２号公報に「自動車ワイパーの光学式自動制御システム」として開示されているものがある。これは、フロントガラスを透過する光をテレビカメラにより撮影し、演算公式を用いてフロントガラスの汚濁程度を判定し、ワイパーシステムや噴水システムを作動させる提案が開示されている。
【０００４】
又、自動車のワイパシステムで異物を検出するものとして、特開２００１−３３０５５９号公報に「異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置」がある。
これは図１０に示すように、ケース１１１内にプリズム１１２、ＬＥＤ（発光素子）１１３、フォトダイオード（受光素子）１１４、及びＬＥＤ駆動回路、検波・増幅回路、ＣＰＵ等を集積したプリント基板１１５等により構成され、ウインドウガラス１１６の車室内側の運転者の視界を妨げない部位、例えば、上方に光を透過する透明接着剤１１７を用いて取り付けるというものである。
【０００５】
異物検出装置の作動時には、ＬＥＤ１１３より赤外線からなる入射光を発光させ、プリズム１１２及び透明接着剤１１７の層を透過しウインドウガラス１１６の反射面にて全反射した後、再びウインドウガラス１１６、透明接着剤１１７の層、プリズム１１２を透過して、フォトダイオード１１４、受光した反射光の光量に応じた信号をプリント基板１１５に送り、プリント基板１１５で信号処理され異物検出信号を得る。
【０００６】
このような装置における異物検出には、ＬＥＤ１１３からの入射光の入射角度を６２度以上９０度未満の範囲にする必要がある。９０度未満とするのは、入射光を反射面で反射させ、この反射光をフォトダイオード１１４で受光可能となる臨界角度であるからである。又、入射光の入射角度を大きくすると反射光の光量が小さくなる傾向がある。
ＬＥＤ１１３からの入射光の入射角度を６２度以上とするのは、水の影響を排除するためである。ちなみに入射角度を６２度より小さくすると、水に対応し、所謂、雨センサそのものとして機能する。入射光の入射角度を６２度以上にすると、雨等の水に影響されることなく、反射面に発生するエバネッセント波電磁場の散乱を検出原理として、異物１１８を検出でき、また異物１１８の量に応じて泥の濃度を検出することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１８７６２号公報（第３頁 第１図）
【特許文献２】特開２００１−３３０５５９号公報（第３頁〜第４頁 第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術で説明した、特開２００１一１８７６２号公報に「自動車ワイパーの光学式自動制御システム」として開示された提案によれば、検出のための専用のテレビカメラが必要であり、装置が大きくなる欠点があり、またカメラの撮影分解能より大きい汚れや水滴の検出は可能であるが、微細な粉塵の検出は困難であるという問題点があった。
また、特開２００１−３３０５５９号公報に「異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置」として開示された提案では、汚れ検出面に漏れ出したエパネッセント波に付着した異物が影響し、反射波の光量の変化により異物の検出を行うものであるが、反射波の光量の変化は微妙であるため、
（１）ノイズの影響を受けやすく、
（２）発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受ける、
（３）受光手段が外部からの光の影響を受ける、
（４）異物検出面から反射した光のガラス面と空気面の境界部分で屈折が発生し受光効率が低下する、
などの間題点があった。
【０００８】
従って、汚れを検出する構造として、ノイズの影響を受けない、発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない、外部からの光の影響を受けない構成の汚れ検出装置に解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明の汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法は、次に示す構成にしたことである。
【００１０】
（１）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１）に記載の汚れ検出装置。
（３）前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（４）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（５）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（６）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
【００１１】
（７）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備え、前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（８）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（７）に記載の汚れ検出装置。
（９）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１０）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１１）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１２）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
【００１２】
（１３）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備え、前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（１４）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１５）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１６）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１７）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１８）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
【００１３】
（１９）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２０）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１９）に記載の監視カメラ。
（２１）前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２２）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２３）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２４）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
【００１４】
（２５）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２６）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（２５）に記載の監視カメラ。
（２７）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（２８）反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（２９）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（３０）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
【００１５】
（３１）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（３２）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（３１）に記載の監視カメラ。
（３３）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３４）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３５）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３６）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
【００１６】
（３７）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、その反射光の変化から前記透明部材並びに前記プリズムの一端面の汚れを検出するようにしたことである。
（３８）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（３７）に記載の汚れ検出方法。
（３９）前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４０）前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４１）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４２）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
【００１７】
（４３）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一に第一プリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記第一プリズムと同一形状の第二プリズムを汚れが付着しないようにし、前記第一プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、同時に同じ入射光を前記第２のプリズムの背面から汚れ検出面に向けて照射し、第一プリズムからの反射光と第二プリズムからの反射光を比較することで前記透明部材並びに前記第一プリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにしたことである。
（４４）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４５）前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４６）前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４７）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４８）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
【００１８】
（４９）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にｎ個のプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光させ、この入射光の反射光を次のプリズムに入射させるミラーを備え、順次次のプリズムの汚れ検出面の背面に向かって入射させ、その反射光をミラーを使って次のプリズムに入射させることをｎ番目のプリズムまで行い、最後のｎ番目に位置するプリズムからの反射光の変化から前記透明部材並びに前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにしたことである。
（５０）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５１）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５２）反射光を受光する前記受光手段と前記ｎ番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記ｎ番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５３）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５４）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
【発明の効果】
【００１９】
本提案によれば、汚れの検出が可能なため、汚れが予め設定した程度を超えた場合、そのハウジングのみに対して清掃などのメンテナンスを行うことができ、危険な作業を最小限にし、道路の交通を止めに関しても、交通止めの時間、交通止めの範囲を最小限にすることができ、社会的経済損失を最小限にし、効率的な清掃などのメンテナンスが行える。
尚、本提案は、カメラハウジングの前面ガラスの汚れ検出の他、浮遊塵挨が多い道路沿いの建物の窓ガラス、自動車のフロントガラスなどにも適用可能である。
又、提案によれば、受光手段を差動構成にすることにより、
（１）ノイズの影響を受けない、
（２）発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない。
（３）外部からの光を、それぞれ２つの受光手段で受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特長があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
また、複数の汚れ検出面で反射を繰り返すことにより、
（４）高感度の汚れ検出が可能である。
又、発光手段を周波数ｆｏの交流周波数で駆動することにより、外部から入射される光の影響を受けず、高精度の汚れ検出が可能である。
更に、受光素子の手前に偏光フィルタを挿入し、反射光のみを通過させることにより、外部から入射光の影響を取り除け、高精度の汚れ検出が可能である
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本願発明に係る汚れ検出装置及び監視カメラの実施形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２１】
本願発明の第１の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図１に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６と、から大略構成されている。
【００２２】
汚れ検出装置１６は、図１及び図２に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置して外気２５に臨ませ、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４を備えたプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９とから大略構成されている。
この受光手段１９で受光したデータは通信装置２０に送られ、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
そして、発光手段１８からの入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００２３】
このような構成において、発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段１９で受光することにより汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００２４】
ここで、臨界角とは、高屈折率媒質から低屈折率媒質に光が入射するとき、入射角がある角度以上になると全ての光が反射されて透過光がなくなる。この境界となる角度を臨界角と呼ぶ。これは光の透過係数が虚数となり、法線方向に光が伝搬しなくなるためと考えられる。
エバネッセント波とは、光が誘電体から真空へと進むときに、入射角が臨界角を越えると全反射するが、このときわずかであるが光の電場は真空側にしみ出している光をいう。この光が存在するのはせいぜい入射光の波長領域（〜１μｍ）とわずかなため、エバネッセント波を使うことにより表面近傍に存在する原子の様子を調べることができる。実施例においてはプリズム１５の汚れ検出面１４に付着した付着物の程度によりエバネッセント波が変化するため、そのぶん反射光も変化するため、その変化を利用して付着物の度合いを観測する。
【実施例２】
【００２５】
次に、第２の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図３及び図４を参照して説明する。
【００２６】
第２の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図３に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４Ａを面一状態或は略面一状態で配置した第一プリズム１５Ａ及びこの第一プリズム１５Ａと同一形状に形成し、汚れない領域に配置してなる第二プリズム１５Ｂとを備えた汚れ検出装置１６Ａと、から大略構成されている。
【００２７】
汚れ検出装置１６Ａは、図３及び図４に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出する第一汚れ検出面１４Ａである第一プリズム１５Ａと、第一プリズム１５Ａと等しい形状で形成され、第二汚れ検出面１４Ｂに相当する一端面には汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズム１５Ｂと、第一プリズム１５Ａと第二プリズム１５Ｂのそれぞれの第一及び第二汚れ検出面１４Ａ、１４Ｂの背面に向かって第一及び第二入射光を発光する発光手段１８Ａと、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａの背面で反射する第一反射光を受光する第一受光手段１９Ａと、第二プリズム１５Ｂの第二汚れ検出面１４Ｂの背面で反射する第二反射光を受光する第二受光手段１９Ｂと、第一受光手段１９Ａの出力値と調整手段２２により調整された第二受光手段１９Ｂの出力値を比較する比較手段２３と、から大略構成されている。
比較手段２３で比較された受光データは通信装置２０を介して外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００２８】
そして、第一及び第二入射光の入射角度および第一プリズム１５Ａ及び第二プリズム１５Ｂの形状は、第一及び第二入射光が第一及び第二プリズム１５Ａ、１５Ｂの一方の境界面２４Ａに入射する時および第一及び第二反射光が第一及び第二プリズム１５Ａ、１５Ｂの他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては第一及び第二汚れ検出面１４Ａ、１４Ｂへの入射角が臨界角度以上に形成することで、第一受光手段１９Ａの出力値と第二受光手段１９Ｂの出力値を比較手段２３で比較することにより、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａに付着した汚れや付着物１７を検出する構成となっている。
【００２９】
このような構成からなる汚れ検出装置１６Ａにおいて、発光手段１８Ａからの第一入射光は、入射角θ１で第一プリズム１５Ａに減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で第一汚れ検出面１４Ａで反射する。同時に、発光手段１８Ａからの第二入射光は、第二プリズム１５Ｂに減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で第二汚れ検出面１４Ｂで反射する。この第二汚れ検出面１４Ｂは、汚れが付着しないところに配置されている。
このとき、第一プリズム１５Ａにおいて、θ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。第一反射光は、θ３の角度で第一プリズム１５Ａの外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、第一反射光は第一受光手段１９Ａで受光される。同様に第二プリズム１５Ｂにおいても、θ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。第二反射光は、θ３の角度で第二プリズム１５Ｂの外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、第二反射光は第二受光手段１９Ｂで受光される。
【００３０】
第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａは、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。これに対して、第二プリズム１５Ｂの第二汚れ検出面１４Ｂは、ハウジング内に収容されているため汚れや付着物が付着しない環境におかれているため、第二汚れ検出面１４Ｂには汚れが付着しない。そのため、第二反射光は、いわば基準となる反射光として得ることができる。
いま、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａにおいて、第一入射光はエバネッセント波として第一汚れ検出面１４Ａの外側に漏れ出す。このとき、第一汚れ検出面１４Ａに付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより第一反射光が変化する。この第一反射光の変化を第一受光手段１９Ａで受光する。
比較手段２３で、第一受光手段１９Ａと第二受光手段１９Ｂの出力を比較することにより、汚れや付着物１７により第一受光手段１９Ａの出力変化を高感度で検出できる。
また、調整手段２２により、第一受光手段１９Ａと第二受光手段１９Ｂの出力の一方を調整して、受光素子の特性差を吸収してもよい。
このように、いわば差動構成にすることにより、
（１）ノイズの影響を受けない、
（２）発光手段１８Ａや第一及び第二受光手段１９Ａ、１９Ｂの周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない、
（３）外部からの光を、第一外部入射光２６Ａと第二外部入射光２６Ｂとして、それぞれ２つの第一及び第二受光手段１９Ａ、１９Ｂで受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特徴があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
又、ネットワーク２１に接続された通信装置２０を備えることにより、汚れ検出結果をネットワーク２１を介して管理センターなどの遠隔地に通知することができる。管理センターでは、この結果から清掃作業やその予定を組むことができる。
【実施例３】
【００３１】
次に、第３の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図５及び図６を参照して説明する。
【００３２】
第３の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図５に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１Ａを備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１Ａ方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１Ａの合間に一端面である汚れ検出面を面一状態或は略面一状態で配置したｎ個のプリズム、実施例においては３個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）を備えた汚れ検出装置１６Ｂと、から大略構成されている。
【００３３】
汚れ検出装置１６Ｂは、図５及び図６に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１Ａと面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面（実施例では第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ）であるｎ個のプリズム（実施例においては３個のプリズム）と、ｎ個のプリズム（実施例において３個のプリズム）のうち１番目に位置するプリズム（実施例で第一プリズム１５Ｃ）の第一汚れ検出面１４Ｃの背面に向かって第一入射光を発光する発光手段１８と、ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズム（実施例で第三プリズム１５Ｅ）の第三汚れ検出面１４Ｅからの第三反射光を受光する受光手段１９と、ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズム（実施例で第二プリズム１５Ｄ）の第二汚れ検出面１４Ｄに実施例で一番目に位置する第一のプリズム１５Ｃの第一汚れ検出面１４Ｃで反射した第一反射光を次のプリズム（実施例で第二プリズム１５Ｄ）の第二入射光として反射する第一ミラー２７Ａと、（ｍ＋１）番目に位置するプリズム（第三プリズム１５Ｅ）の第三汚れ検出面１４Ｅの背面に向かって第三入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一（第二ミラー２７Ｂ）と、から大略構成されている。
受光手段１９で受光したデータは通信装置２０を介して外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００３４】
そして、第一、第二及び第三入射光の入射角度およびｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の形状を、発光手段１８からの第一入射光が第一汚れ検出面１４Ｃの背面で反射し、第二入射光がｎ個のプリズム（第二プリズム１５Ｄ）の境界面に入射する時および第一、第二及び第三反射光がｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定する。
【００３５】
実施例においては、第一、第二および第三入射光の入射角度及びｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の形状は、第一汚れ検出面１４Ｃへの入射角が臨界角度以上であり、ｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の第一、第二および第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅに付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度の有無により、受光手段１９の反射光の強度に変化を生じるようにして付着した汚れや付着物１７を検出する。
即ち、第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅの全ての第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅを外気２５に臨ました構成にし、これらの第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅのうち、第一プリズム１５Ｃの第一汚れ検出面１４Ｃに第一入射光をあて、その第一反射光を第一ミラー２７Ａで反射させて第二プリズム１５Ｄの第二汚れ検出面１４Ｄに第二入射光として入射し、その第二反射光を第二ミラー２７Ｂで反射させて第三プリズム４５Ｅの第三汚れ検出面１４Ｅの背面に第三入射光として入射させる。そして、この第三プリズム１５Ｅの第三汚れ検出面１４Ｅからの第三反射光を受光手段１９で受光することで汚れ具合を検出する。
このように、発光手段１８で発光された入射光（第一入射光）が、受光手段１９で受光される間に、複数の汚れ検出面（第一、第二および第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ）で反射を繰り返すことにより、汚れや付着物がついている被測定ガラス１１Ａの面積をより多くとった状態で汚れの検出を行うことができるため、汚れ検出の感度を高めることができるのである。
【実施例４】
【００３６】
次に、第４の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図７及び図８を参照して説明する。
【００３７】
第４の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、第１の実施形態で説明した汚れ検出装置を備えた構成に加えて、入射光を発光する発光手段を交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えた構成になっている。
その構成は、図７に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｃと、から大略構成されている。
【００３８】
汚れ検出装置１６Ｃは、図７及び図８に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４であるプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光するものであり交流電源２８からの周波数ｆｏの交流周波数で駆動する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９と、受光手段１９で受光した反射光のうち交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９と、周波数フィルタ２９を介して交流電源２８の周波数成分のみを抽出した反射光のデータを整流して強度値を生成する整流回路３０と、から大略構成されている。
整流回路３０で、反射光から得られたデータに基づいて生成された強度値は通信装置２０を介してネットワーク２１に向けて送出する。
【００３９】
そして、入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００４０】
このような構成において、交流電源２８で駆動する発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段１９から交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９を通して汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００４１】
このように、発光手段１８を周波数ｆｏの交流周波数で駆動することにより、発光された入射光は周波数ｆｏで変調され、受光手段１９で受光され、その出力は周波数フィルタ２９により周波数成分ｆｏのみが通過し、整流回路３０て整流され強度値に変換される。
外部から入射される外部入射光３１は受光手段１９で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数ｆｏを適当に選択することにより、周波数フィルタ２９で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光３１の影響を受けず，高精度の汚れ検出が可能である。
【００４２】
実施例において、交流電源２８及び周波数フィルタ２９を採用した構成は上記の第１の実施形態で説明した監視カメラの構成に取り付けるようにしたがこれに限定されることなく、上記の第２〜第３の実施形態で説明した監視カメラに取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【実施例５】
【００４３】
次に、第５の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図９及び図１０を参照して説明する。
【００４４】
第５の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、第１の実施形態で説明した汚れ検出装置を備えた構成に加えて、入射光を発光する発光手段を交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の前段に反射光のみを通過させる偏光フィルタを挿入した構成になっている。
その構成は、図９に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｄと、から大略構成されている。
【００４５】
汚れ検出装置１６Ｄは、図９及び図１０に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４であるプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光するものであり交流電源２８からの周波数ｆｏの交流周波数で駆動する発光手段１８と、プリズム１５と受光手段１９との間に偏光成分を除去して反射光のみを通過させる偏光フィルタ３２と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を偏光フィルタ３２を通過させて受光する受光手段１９と、から大略構成されている。
受光手段１９で、反射光から得られたデータは通信装置２０に送られ、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００４６】
そして、入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度当の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００４７】
このような構成において、交流電源２８で駆動する発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段１９から交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９を通して汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００４８】
このように、汚れ検出面１４で全反射した反射光は、偏光しているため、受光手段１９の手前に偏光フィルタ３２を挿入し、反射光のみを通過させることにより、反射光以外の外部からの外部入射光３３の影響を取り除くことができる。
この外部から入射される外部入射光３３は受光手段１９で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数ｆｏを適当に選択することにより、偏光フィルタ３２で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光３３の影響を受けず，高精度の汚れ検出が可能である。
【００４９】
実施例において、交流電源２８及び偏光フィルタ３２を採用した構成は上記の第１の実施形態で説明した監視カメラの構成に取り付けるようにしたがこれに限定されることなく、上記の第２〜第３の実施形態で説明した監視カメラに取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【実施例６】
【００５０】
次に、第６の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００５１】
第６の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、上記説明した第１の実施形態と同様の構成に加えて、ウォッシャー機能とワイパー機能を備えた構成になっている。
その構成は、図１１に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｅと、から大略構成されている。
【００５２】
汚れ検出装置１６Ｅは、図１１及び図１２に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置して外気２５に臨ませ、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４を備えたプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９と、受光手段１９で受光した反射光のデータに基づいて被測定ガラス１１をワイパー機構３５のワイパー３６を駆動させる制御信号を発生させ、或はウォッシャー機構３７のノズル３８からウォッシャー液を吐出させるように駆動させる制御部３４と、制御部３４からの制御信号に基づいてワイパー３６を駆動させて被測定ガラス１１及び汚れ検出面１４を清掃するワイパー機構３５と、制御部３４からの制御信号に基づいてノズル３８からウォッシャー液を吐出させるワイパー機構３５と、から大略構成されている。
このウォッシャー機構は取り付けなくともよい構成になっている。
この受光手段１９で受光したデータは制御部３４から、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００５３】
そして、発光手段１８からの入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、上記第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００５４】
このような構成において、発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、バネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段１９で受光することにより汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００５５】
そして、この汚れや付着物の度合いを検出することで、制御部３４がウォッシャー機構３７を駆動させてノズル３８からウォッシャー液を吐出させ、同時にワイパー機構３５を駆動させてワイパー３６を働かせることで被測定ガラス１１及び汚れ検出面１４の清掃が汚れ具合に対応させてなかば自動的に行うことができるのである。又、この制御部３４からの制御は定期的にワイパー機構３５及びウォッシャー機構３７を駆動させるようにしてもよい。
【００５６】
実施例において、ウォッシャー機構３７とワイパー機構３５を第１の実施形態に則して取り付けるようにしたが、これに限定されることなく、上述した第２〜第５の実施形態の構成に取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【００５７】
又、上記説明した第１〜第６の実施形態で説明した監視カメラの被測定ガラスについての汚れや付着物の検出について説明したがこれに限定することなく、例えば、浮遊塵埃が多い道路沿いの建物の窓ガラス、自動車のフロントガラスなどにも適用可能である。
更に、第１〜第６の実施形態において、入射光は、可視光線に限定せず、電磁波でもよい。電磁波を使用する場合には、プリズムは周囲の物体よりも誘電率が大きい物質で構成される。
又、実施例においては空気中にさらされているガラスとして説明したが、ガラスの他にプラスチックや鉱石等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
被測定ガラスと同一面にプリズムの一端面を臨ませて配置し、その一端面に背面から入射光を入射させ、その反射光の変化から、被測定ガラスの汚れや付着物の度合いを検出するようにした監視カメラ、汚れ検出装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明の第１の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図２】同、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図４】同、２個のプリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図５】本願発明の第３の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図６】同、複数のプリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図７】本願発明の第４の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図８】同、交流電源及び周波数フィルタを備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図９】本願発明の第５の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図１０】同、交流電源及び偏光フィルタを備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図１１】本願発明の第６の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図１２】同、ウォッシャー機能及びワイパー機能を備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図１３】従来技術の汚れを検出する手法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ 被測定ガラス（透過部材）
１２ カメラハウジング
１３ 撮像装置
１４ 汚れ検出面
１４Ａ 第一汚れ検出面
１４Ｂ 第二汚れ検出面
１４Ｃ 第一汚れ検出面
１４Ｄ 第二汚れ検出面
１４Ｅ 第三汚れ検出面
１５ プリズム
１５Ａ 第一プリズム
１５Ｂ 第二プリズム
１５Ｃ 第一プリズム
１５Ｄ 第二プリズム
１５Ｅ 第三プリズム
１６ 汚れ検出装置
１６Ａ 汚れ検出装置
１６Ｂ 汚れ検出装置
１６Ｃ 汚れ検出装置
１６Ｄ 汚れ検出装置
１６Ｅ 汚れ検出装置
１７ 汚れや付着物
１８ 発光手段
１８Ａ 発光手段
１９ 受光手段
１９Ａ 第一受光手段
１９Ｂ 第二受光手段
２０ 通信装置
２１ ネットワーク
２２ 調整手段
２３ 比較手段
２４Ａ 境界面
２４Ｂ 境界面
２５ 外気
２６Ａ 第一外部入射光
２６Ｂ 第二外部入射光
２７Ａ 第一ミラー
２７Ｂ 第二ミラー
２８ 交流電源
２９ 周波数フィルタ
３０ 整流回路
３１ 外部入射光
３２ 偏光フィルタ
３３ 外部入射光
３４ 制御部
３５ ワイパー機構
３６ ワイパー
３７ ウォッシャー機構
３８ ノズル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法に関し、詳しくは情掃などのメンテナンスが必要な屋外や道路脇、トンネル内に設置されたカメラハウジングの前面ガラスの汚れ具合を自動検出し、清掃などのメンテナンスの最適な時期を検出する汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における汚れ検出装置は、道路脇等に設置されている監視カメラのカメラハウジングに設けられているものであり、これは屋外や道路脇、トンネル内に設置されたカメラハウジングの前面ガラスは汚れやすく、汚れた場合は撮影能力の低下を招く。一方、前面ガラスを清掃する場合は、危険な高所での作業が伴い、また清掃作業を行うためには、道路の交通を止める必要があり、社会的経済損失を招く。従って、このような清掃作業は必要最小限で行うことが理想であるが、現状では有効な汚れの検出手段が無いために、設置場所により各カメラハウジングの汚れ具合が異なっていても、予め定められた期間（ｌ〜６ケ月程度）に一回、ある範囲のカメラハウジングの全数に対して清掃などのメンテナンスを行っている。したがって、未だ汚れていないハウジングを清掃したり、汚れにより撮影能力が低下しても、暫くの間、清掃が行われない問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解決できる手法として、監視カメラではないが自動車のフロントパネルの汚れを検出するものとして、特開２００１一１８７６２号公報に「自動車ワイパーの光学式自動制御システム」として開示されているものがある。これは、フロントガラスを透過する光をテレビカメラにより撮影し、演算公式を用いてフロントガラスの汚濁程度を判定し、ワイパーシステムや噴水システムを作動させる提案が開示されている。
【０００４】
又、自動車のワイパシステムで異物を検出するものとして、特開２００１−３３０５５９号公報に「異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置」がある。
これは図１０に示すように、ケース１１１内にプリズム１１２、ＬＥＤ（発光素子）１１３、フォトダイオード（受光素子）１１４、及びＬＥＤ駆動回路、検波・増幅回路、ＣＰＵ等を集積したプリント基板１１５等により構成され、ウインドウガラス１１６の車室内側の運転者の視界を妨げない部位、例えば、上方に光を透過する透明接着剤１１７を用いて取り付けるというものである。
【０００５】
異物検出装置の作動時には、ＬＥＤ１１３より赤外線からなる入射光を発光させ、プリズム１１２及び透明接着剤１１７の層を透過しウインドウガラス１１６の反射面にて全反射した後、再びウインドウガラス１１６、透明接着剤１１７の層、プリズム１１２を透過して、フォトダイオード１１４、受光した反射光の光量に応じた信号をプリント基板１１５に送り、プリント基板１１５で信号処理され異物検出信号を得る。
【０００６】
このような装置における異物検出には、ＬＥＤ１１３からの入射光の入射角度を６２度以上９０度未満の範囲にする必要がある。９０度未満とするのは、入射光を反射面で反射させ、この反射光をフォトダイオード１１４で受光可能となる臨界角度であるからである。又、入射光の入射角度を大きくすると反射光の光量が小さくなる傾向がある。
ＬＥＤ１１３からの入射光の入射角度を６２度以上とするのは、水の影響を排除するためである。ちなみに入射角度を６２度より小さくすると、水に対応し、所謂、雨センサそのものとして機能する。入射光の入射角度を６２度以上にすると、雨等の水に影響されることなく、反射面に発生するエバネッセント波電磁場の散乱を検出原理として、異物１１８を検出でき、また異物１１８の量に応じて泥の濃度を検出することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１８７６２号公報（第３頁 第１図）
【特許文献２】特開２００１−３３０５５９号公報（第３頁〜第４頁 第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術で説明した、特開２００１一１８７６２号公報に「自動車ワイパーの光学式自動制御システム」として開示された提案によれば、検出のための専用のテレビカメラが必要であり、装置が大きくなる欠点があり、またカメラの撮影分解能より大きい汚れや水滴の検出は可能であるが、微細な粉塵の検出は困難であるという問題点があった。
また、特開２００１−３３０５５９号公報に「異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置」として開示された提案では、汚れ検出面に漏れ出したエパネッセント波に付着した異物が影響し、反射波の光量の変化により異物の検出を行うものであるが、反射波の光量の変化は微妙であるため、
（１）ノイズの影響を受けやすく、
（２）発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受ける、
（３）受光手段が外部からの光の影響を受ける、
（４）異物検出面から反射した光のガラス面と空気面の境界部分で屈折が発生し受光効率が低下する、
などの間題点があった。
【０００８】
従って、汚れを検出する構造として、ノイズの影響を受けない、発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない、外部からの光の影響を受けない構成の汚れ検出装置に解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本願発明の汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法は、次に示す構成にしたことである。
【００１０】
（１）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１）に記載の汚れ検出装置。
（３）前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（４）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（５）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
（６）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１）に記載の汚れ検出装置。
【００１１】
（７）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備え、前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（８）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（７）に記載の汚れ検出装置。
（９）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１０）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１１）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
（１２）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（７）に記載の汚れ検出装置。
【００１２】
（１３）汚れ検出装置は、外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備え、前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（１４）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１５）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１６）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１７）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
（１８）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１３）に記載の汚れ検出装置。
【００１３】
（１９）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２０）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（１９）に記載の監視カメラ。
（２１）前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２２）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２３）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
（２４）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（１９）に記載の監視カメラ。
【００１４】
（２５）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（２６）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（２５）に記載の監視カメラ。
（２７）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（２８）反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（２９）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
（３０）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（２５）に記載の監視カメラ。
【００１５】
（３１）監視カメラは、前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することである。
（３２）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（３１）に記載の監視カメラ。
（３３）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３４）反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３５）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
（３６）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（３１）に記載の監視カメラ。
【００１６】
（３７）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、その反射光の変化から前記透明部材並びに前記プリズムの一端面の汚れを検出するようにしたことである。
（３８）前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（３７）に記載の汚れ検出方法。
（３９）前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４０）前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４１）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
（４２）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（３７）に記載の汚れ検出方法。
【００１７】
（４３）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一に第一プリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記第一プリズムと同一形状の第二プリズムを汚れが付着しないようにし、前記第一プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、同時に同じ入射光を前記第２のプリズムの背面から汚れ検出面に向けて照射し、第一プリズムからの反射光と第二プリズムからの反射光を比較することで前記透明部材並びに前記第一プリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにしたことである。
（４４）前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４５）前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４６）前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４７）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
（４８）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（４３）に記載の汚れ検出方法。
【００１８】
（４９）汚れ検出方法は、撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にｎ個のプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光させ、この入射光の反射光を次のプリズムに入射させるミラーを備え、順次次のプリズムの汚れ検出面の背面に向かって入射させ、その反射光をミラーを使って次のプリズムに入射させることをｎ番目のプリズムまで行い、最後のｎ番目に位置するプリズムからの反射光の変化から前記透明部材並びに前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにしたことである。
（５０）前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５１）入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５２）反射光を受光する前記受光手段と前記ｎ番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記ｎ番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５３）ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
（５４）前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする（４９）に記載の汚れ検出方法。
【発明の効果】
【００１９】
本提案によれば、汚れの検出が可能なため、汚れが予め設定した程度を超えた場合、そのハウジングのみに対して清掃などのメンテナンスを行うことができ、危険な作業を最小限にし、道路の交通を止めに関しても、交通止めの時間、交通止めの範囲を最小限にすることができ、社会的経済損失を最小限にし、効率的な清掃などのメンテナンスが行える。
尚、本提案は、カメラハウジングの前面ガラスの汚れ検出の他、浮遊塵挨が多い道路沿いの建物の窓ガラス、自動車のフロントガラスなどにも適用可能である。
又、提案によれば、受光手段を差動構成にすることにより、
（１）ノイズの影響を受けない、
（２）発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない。
（３）外部からの光を、それぞれ２つの受光手段で受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特長があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
また、複数の汚れ検出面で反射を繰り返すことにより、
（４）高感度の汚れ検出が可能である。
又、発光手段を周波数ｆｏの交流周波数で駆動することにより、外部から入射される光の影響を受けず、高精度の汚れ検出が可能である。
更に、受光素子の手前に偏光フィルタを挿入し、反射光のみを通過させることにより、外部から入射光の影響を取り除け、高精度の汚れ検出が可能である
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本願発明に係る汚れ検出装置及び監視カメラの実施形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２１】
本願発明の第１の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図１に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６と、から大略構成されている。
【００２２】
汚れ検出装置１６は、図１及び図２に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置して外気２５に臨ませ、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４を備えたプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９とから大略構成されている。
この受光手段１９で受光したデータは通信装置２０に送られ、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
そして、発光手段１８からの入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００２３】
このような構成において、発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段１９で受光することにより汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００２４】
ここで、臨界角とは、高屈折率媒質から低屈折率媒質に光が入射するとき、入射角がある角度以上になると全ての光が反射されて透過光がなくなる。この境界となる角度を臨界角と呼ぶ。これは光の透過係数が虚数となり、法線方向に光が伝搬しなくなるためと考えられる。
エバネッセント波とは、光が誘電体から真空へと進むときに、入射角が臨界角を越えると全反射するが、このときわずかであるが光の電場は真空側にしみ出している光をいう。この光が存在するのはせいぜい入射光の波長領域（〜１μｍ）とわずかなため、エバネッセント波を使うことにより表面近傍に存在する原子の様子を調べることができる。実施例においてはプリズム１５の汚れ検出面１４に付着した付着物の程度によりエバネッセント波が変化するため、そのぶん反射光も変化するため、その変化を利用して付着物の度合いを観測する。
【実施例２】
【００２５】
次に、第２の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図３及び図４を参照して説明する。
【００２６】
第２の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図３に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４Ａを面一状態或は略面一状態で配置した第一プリズム１５Ａ及びこの第一プリズム１５Ａと同一形状に形成し、汚れない領域に配置してなる第二プリズム１５Ｂとを備えた汚れ検出装置１６Ａと、から大略構成されている。
【００２７】
汚れ検出装置１６Ａは、図３及び図４に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出する第一汚れ検出面１４Ａである第一プリズム１５Ａと、第一プリズム１５Ａと等しい形状で形成され、第二汚れ検出面１４Ｂに相当する一端面には汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズム１５Ｂと、第一プリズム１５Ａと第二プリズム１５Ｂのそれぞれの第一及び第二汚れ検出面１４Ａ、１４Ｂの背面に向かって第一及び第二入射光を発光する発光手段１８Ａと、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａの背面で反射する第一反射光を受光する第一受光手段１９Ａと、第二プリズム１５Ｂの第二汚れ検出面１４Ｂの背面で反射する第二反射光を受光する第二受光手段１９Ｂと、第一受光手段１９Ａの出力値と調整手段２２により調整された第二受光手段１９Ｂの出力値を比較する比較手段２３と、から大略構成されている。
比較手段２３で比較された受光データは通信装置２０を介して外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００２８】
そして、第一及び第二入射光の入射角度および第一プリズム１５Ａ及び第二プリズム１５Ｂの形状は、第一及び第二入射光が第一及び第二プリズム１５Ａ、１５Ｂの一方の境界面２４Ａに入射する時および第一及び第二反射光が第一及び第二プリズム１５Ａ、１５Ｂの他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては第一及び第二汚れ検出面１４Ａ、１４Ｂへの入射角が臨界角度以上に形成することで、第一受光手段１９Ａの出力値と第二受光手段１９Ｂの出力値を比較手段２３で比較することにより、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａに付着した汚れや付着物１７を検出する構成となっている。
【００２９】
このような構成からなる汚れ検出装置１６Ａにおいて、発光手段１８Ａからの第一入射光は、入射角θ１で第一プリズム１５Ａに減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で第一汚れ検出面１４Ａで反射する。同時に、発光手段１８Ａからの第二入射光は、第二プリズム１５Ｂに減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で第二汚れ検出面１４Ｂで反射する。この第二汚れ検出面１４Ｂは、汚れが付着しないところに配置されている。
このとき、第一プリズム１５Ａにおいて、θ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。第一反射光は、θ３の角度で第一プリズム１５Ａの外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、第一反射光は第一受光手段１９Ａで受光される。同様に第二プリズム１５Ｂにおいても、θ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。第二反射光は、θ３の角度で第二プリズム１５Ｂの外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、第二反射光は第二受光手段１９Ｂで受光される。
【００３０】
第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａは、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。これに対して、第二プリズム１５Ｂの第二汚れ検出面１４Ｂは、ハウジング内に収容されているため汚れや付着物が付着しない環境におかれているため、第二汚れ検出面１４Ｂには汚れが付着しない。そのため、第二反射光は、いわば基準となる反射光として得ることができる。
いま、第一プリズム１５Ａの第一汚れ検出面１４Ａにおいて、第一入射光はエバネッセント波として第一汚れ検出面１４Ａの外側に漏れ出す。このとき、第一汚れ検出面１４Ａに付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより第一反射光が変化する。この第一反射光の変化を第一受光手段１９Ａで受光する。
比較手段２３で、第一受光手段１９Ａと第二受光手段１９Ｂの出力を比較することにより、汚れや付着物１７により第一受光手段１９Ａの出力変化を高感度で検出できる。
また、調整手段２２により、第一受光手段１９Ａと第二受光手段１９Ｂの出力の一方を調整して、受光素子の特性差を吸収してもよい。
このように、いわば差動構成にすることにより、
（１）ノイズの影響を受けない、
（２）発光手段１８Ａや第一及び第二受光手段１９Ａ、１９Ｂの周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない、
（３）外部からの光を、第一外部入射光２６Ａと第二外部入射光２６Ｂとして、それぞれ２つの第一及び第二受光手段１９Ａ、１９Ｂで受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特徴があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
又、ネットワーク２１に接続された通信装置２０を備えることにより、汚れ検出結果をネットワーク２１を介して管理センターなどの遠隔地に通知することができる。管理センターでは、この結果から清掃作業やその予定を組むことができる。
【実施例３】
【００３１】
次に、第３の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図５及び図６を参照して説明する。
【００３２】
第３の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、図５に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１Ａを備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１Ａ方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１Ａの合間に一端面である汚れ検出面を面一状態或は略面一状態で配置したｎ個のプリズム、実施例においては３個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）を備えた汚れ検出装置１６Ｂと、から大略構成されている。
【００３３】
汚れ検出装置１６Ｂは、図５及び図６に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１Ａと面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面（実施例では第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ）であるｎ個のプリズム（実施例においては３個のプリズム）と、ｎ個のプリズム（実施例において３個のプリズム）のうち１番目に位置するプリズム（実施例で第一プリズム１５Ｃ）の第一汚れ検出面１４Ｃの背面に向かって第一入射光を発光する発光手段１８と、ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズム（実施例で第三プリズム１５Ｅ）の第三汚れ検出面１４Ｅからの第三反射光を受光する受光手段１９と、ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズム（実施例で第二プリズム１５Ｄ）の第二汚れ検出面１４Ｄに実施例で一番目に位置する第一のプリズム１５Ｃの第一汚れ検出面１４Ｃで反射した第一反射光を次のプリズム（実施例で第二プリズム１５Ｄ）の第二入射光として反射する第一ミラー２７Ａと、（ｍ＋１）番目に位置するプリズム（第三プリズム１５Ｅ）の第三汚れ検出面１４Ｅの背面に向かって第三入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一（第二ミラー２７Ｂ）と、から大略構成されている。
受光手段１９で受光したデータは通信装置２０を介して外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００３４】
そして、第一、第二及び第三入射光の入射角度およびｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の形状を、発光手段１８からの第一入射光が第一汚れ検出面１４Ｃの背面で反射し、第二入射光がｎ個のプリズム（第二プリズム１５Ｄ）の境界面に入射する時および第一、第二及び第三反射光がｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定する。
【００３５】
実施例においては、第一、第二および第三入射光の入射角度及びｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の形状は、第一汚れ検出面１４Ｃへの入射角が臨界角度以上であり、ｎ個のプリズム（第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ）の第一、第二および第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅに付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度の有無により、受光手段１９の反射光の強度に変化を生じるようにして付着した汚れや付着物１７を検出する。
即ち、第一、第二及び第三プリズム１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅの全ての第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅを外気２５に臨ました構成にし、これらの第一、第二及び第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅのうち、第一プリズム１５Ｃの第一汚れ検出面１４Ｃに第一入射光をあて、その第一反射光を第一ミラー２７Ａで反射させて第二プリズム１５Ｄの第二汚れ検出面１４Ｄに第二入射光として入射し、その第二反射光を第二ミラー２７Ｂで反射させて第三プリズム４５Ｅの第三汚れ検出面１４Ｅの背面に第三入射光として入射させる。そして、この第三プリズム１５Ｅの第三汚れ検出面１４Ｅからの第三反射光を受光手段１９で受光することで汚れ具合を検出する。
このように、発光手段１８で発光された入射光（第一入射光）が、受光手段１９で受光される間に、複数の汚れ検出面（第一、第二および第三汚れ検出面１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ）で反射を繰り返すことにより、汚れや付着物がついている被測定ガラス１１Ａの面積をより多くとった状態で汚れの検出を行うことができるため、汚れ検出の感度を高めることができるのである。
【実施例４】
【００３６】
次に、第４の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図７及び図８を参照して説明する。
【００３７】
第４の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、第１の実施形態で説明した汚れ検出装置を備えた構成に加えて、入射光を発光する発光手段を交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えた構成になっている。
その構成は、図７に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｃと、から大略構成されている。
【００３８】
汚れ検出装置１６Ｃは、図７及び図８に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４であるプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光するものであり交流電源２８からの周波数ｆｏの交流周波数で駆動する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９と、受光手段１９で受光した反射光のうち交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９と、周波数フィルタ２９を介して交流電源２８の周波数成分のみを抽出した反射光のデータを整流して強度値を生成する整流回路３０と、から大略構成されている。
整流回路３０で、反射光から得られたデータに基づいて生成された強度値は通信装置２０を介してネットワーク２１に向けて送出する。
【００３９】
そして、入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００４０】
このような構成において、交流電源２８で駆動する発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段１９から交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９を通して汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００４１】
このように、発光手段１８を周波数ｆｏの交流周波数で駆動することにより、発光された入射光は周波数ｆｏで変調され、受光手段１９で受光され、その出力は周波数フィルタ２９により周波数成分ｆｏのみが通過し、整流回路３０て整流され強度値に変換される。
外部から入射される外部入射光３１は受光手段１９で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数ｆｏを適当に選択することにより、周波数フィルタ２９で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光３１の影響を受けず，高精度の汚れ検出が可能である。
【００４２】
実施例において、交流電源２８及び周波数フィルタ２９を採用した構成は上記の第１の実施形態で説明した監視カメラの構成に取り付けるようにしたがこれに限定されることなく、上記の第２〜第３の実施形態で説明した監視カメラに取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【実施例５】
【００４３】
次に、第５の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図９及び図１０を参照して説明する。
【００４４】
第５の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、第１の実施形態で説明した汚れ検出装置を備えた構成に加えて、入射光を発光する発光手段を交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の前段に反射光のみを通過させる偏光フィルタを挿入した構成になっている。
その構成は、図９に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近傍位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｄと、から大略構成されている。
【００４５】
汚れ検出装置１６Ｄは、図９及び図１０に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４であるプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光するものであり交流電源２８からの周波数ｆｏの交流周波数で駆動する発光手段１８と、プリズム１５と受光手段１９との間に偏光成分を除去して反射光のみを通過させる偏光フィルタ３２と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を偏光フィルタ３２を通過させて受光する受光手段１９と、から大略構成されている。
受光手段１９で、反射光から得られたデータは通信装置２０に送られ、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００４６】
そして、入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度当の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００４７】
このような構成において、交流電源２８で駆動する発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段１９から交流電源２８の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ２９を通して汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００４８】
このように、汚れ検出面１４で全反射した反射光は、偏光しているため、受光手段１９の手前に偏光フィルタ３２を挿入し、反射光のみを通過させることにより、反射光以外の外部からの外部入射光３３の影響を取り除くことができる。
この外部から入射される外部入射光３３は受光手段１９で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数ｆｏを適当に選択することにより、偏光フィルタ３２で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光３３の影響を受けず，高精度の汚れ検出が可能である。
【００４９】
実施例において、交流電源２８及び偏光フィルタ３２を採用した構成は上記の第１の実施形態で説明した監視カメラの構成に取り付けるようにしたがこれに限定されることなく、上記の第２〜第３の実施形態で説明した監視カメラに取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【実施例６】
【００５０】
次に、第６の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラについて、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００５１】
第６の実施形態の汚れ検出装置を具備した監視カメラは、上記説明した第１の実施形態と同様の構成に加えて、ウォッシャー機能とワイパー機能を備えた構成になっている。
その構成は、図１１に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス１１を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング１２と、このカメラハウジング１２の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス１１方向に向けて配置した撮像装置１３と、撮像装置１３の近隣位置に設け、被測定ガラス１１の合間に一端面である汚れ検出面１４を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム１５を備えた汚れ検出装置１６Ｅと、から大略構成されている。
【００５２】
汚れ検出装置１６Ｅは、図１１及び図１２に示すように、外部を覗くための透明部材である被測定ガラス１１と面一状態或は略面一状態に一端面を配置して外気２５に臨ませ、この一端面が表面に汚れや付着物１７の付着を検出するための汚れ検出面１４を備えたプリズム１５と、プリズム１５の汚れ検出面１４の背面に向かって入射光を発光する発光手段１８と、汚れ検出面１４の背面で反射する反射光を受光する受光手段１９と、受光手段１９で受光した反射光のデータに基づいて被測定ガラス１１をワイパー機構３５のワイパー３６を駆動させる制御信号を発生させ、或はウォッシャー機構３７のノズル３８からウォッシャー液を吐出させるように駆動させる制御部３４と、制御部３４からの制御信号に基づいてワイパー３６を駆動させて被測定ガラス１１及び汚れ検出面１４を清掃するワイパー機構３５と、制御部３４からの制御信号に基づいてノズル３８からウォッシャー液を吐出させるワイパー機構３５と、から大略構成されている。
このウォッシャー機構は取り付けなくともよい構成になっている。
この受光手段１９で受光したデータは制御部３４から、外部のネットワーク２１に向けて送出する。
【００５３】
そして、発光手段１８からの入射光の入射角度及びプリズム１５の形状は、上記第１の実施形態で説明したものと同様に、入射光がプリズム１５の一方の境界面２４Ａに入射する時及び反射光がプリズム１５の他方の境界面２４Ｂから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面１４への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段１９が反射光を受光して汚れ検出面１４に付着した汚れや付着物１７の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
【００５４】
このような構成において、発光手段１８からの入射光は、入射角θ１でプリズム１５に減衰、反射することなく入射し、入射角θ２で汚れ検出面１４で反射する。このときθ２＞θｃとすれば、全反射される。θｃは臨界角である。反射光は、θ３の角度でプリズム１５の外に出射されるが、このときθ３＜θｃであれば、反射光は受光手段１９で受光される。
プリズム１５の汚れ検出面１４は、汚れを測定する被測定ガラス（透明部材）１１と並べて外気２５に接触するように設置されているので、被測定ガラス１１と同程度の汚れや付着物１７が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面１４において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面１４のプリズム１５の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面１４に付着している汚れや付着物１７の程度に応じ、バネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段１９で受光することにより汚れや付着物１７の程度を検出することができるのである。
【００５５】
そして、この汚れや付着物の度合いを検出することで、制御部３４がウォッシャー機構３７を駆動させてノズル３８からウォッシャー液を吐出させ、同時にワイパー機構３５を駆動させてワイパー３６を働かせることで被測定ガラス１１及び汚れ検出面１４の清掃が汚れ具合に対応させてなかば自動的に行うことができるのである。又、この制御部３４からの制御は定期的にワイパー機構３５及びウォッシャー機構３７を駆動させるようにしてもよい。
【００５６】
実施例において、ウォッシャー機構３７とワイパー機構３５を第１の実施形態に則して取り付けるようにしたが、これに限定されることなく、上述した第２〜第５の実施形態の構成に取り付けるようにしてもよいことは勿論のことである。
【００５７】
又、上記説明した第１〜第６の実施形態で説明した監視カメラの被測定ガラスについての汚れや付着物の検出について説明したがこれに限定することなく、例えば、浮遊塵埃が多い道路沿いの建物の窓ガラス、自動車のフロントガラスなどにも適用可能である。
更に、第１〜第６の実施形態において、入射光は、可視光線に限定せず、電磁波でもよい。電磁波を使用する場合には、プリズムは周囲の物体よりも誘電率が大きい物質で構成される。
又、実施例においては空気中にさらされているガラスとして説明したが、ガラスの他にプラスチックや鉱石等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
被測定ガラスと同一面にプリズムの一端面を臨ませて配置し、その一端面に背面から入射光を入射させ、その反射光の変化から、被測定ガラスの汚れや付着物の度合いを検出するようにした監視カメラ、汚れ検出装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明の第１の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図２】同、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図４】同、２個のプリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図５】本願発明の第３の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図６】同、複数のプリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図７】本願発明の第４の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図８】同、交流電源及び周波数フィルタを備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図９】本願発明の第５の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図１０】同、交流電源及び偏光フィルタを備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図１１】本願発明の第６の実施形態の汚れ検出装置を備えた監視カメラを示す説明図である。
【図１２】同、ウォッシャー機能及びワイパー機能を備え、プリズムを使用した汚れ検出手法を示した説明図である。
【図１３】従来技術の汚れを検出する手法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１ 被測定ガラス（透過部材）
１２ カメラハウジング
１３ 撮像装置
１４ 汚れ検出面
１４Ａ 第一汚れ検出面
１４Ｂ 第二汚れ検出面
１４Ｃ 第一汚れ検出面
１４Ｄ 第二汚れ検出面
１４Ｅ 第三汚れ検出面
１５ プリズム
１５Ａ 第一プリズム
１５Ｂ 第二プリズム
１５Ｃ 第一プリズム
１５Ｄ 第二プリズム
１５Ｅ 第三プリズム
１６ 汚れ検出装置
１６Ａ 汚れ検出装置
１６Ｂ 汚れ検出装置
１６Ｃ 汚れ検出装置
１６Ｄ 汚れ検出装置
１６Ｅ 汚れ検出装置
１７ 汚れや付着物
１８ 発光手段
１８Ａ 発光手段
１９ 受光手段
１９Ａ 第一受光手段
１９Ｂ 第二受光手段
２０ 通信装置
２１ ネットワーク
２２ 調整手段
２３ 比較手段
２４Ａ 境界面
２４Ｂ 境界面
２５ 外気
２６Ａ 第一外部入射光
２６Ｂ 第二外部入射光
２７Ａ 第一ミラー
２７Ｂ 第二ミラー
２８ 交流電源
２９ 周波数フィルタ
３０ 整流回路
３１ 外部入射光
３２ 偏光フィルタ
３３ 外部入射光
３４ 制御部
３５ ワイパー機構
３６ ワイパー
３７ ウォッシャー機構
３８ ノズル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした汚れ検出装置。
【請求項２】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１に記載の汚れ検出装置。
【請求項３】
前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項４】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項５】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項６】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１に記載の汚れ検出装置。
【請求項７】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備え、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする汚れ検出装置。
【請求項８】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項９】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１０】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１１】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１２】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１３】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備え、
前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした汚れ検出装置。
【請求項１４】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１５】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１６】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１７】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１８】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１９】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした監視カメラ。
【請求項２０】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２１】
前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌ９に記載の監視カメラ。
【請求項２２】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌ９に記載の監視カメラ。
【請求項２３】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２４】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２５】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする監視カメラ。
【請求項２６】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２７】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２８】
反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２９】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項３０】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項３１】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした監視カメラ。
【請求項３２】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３３】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３４】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３５】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３６】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３７】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、その反射光の変化から前記透明部材並びに前記プリズムの一端面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項３８】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項３９】
前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４０】
前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４１】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４２】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４３】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一に第一プリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記第一プリズムと同一形状の第二プリズムを汚れが付着しないようにし、前記第一プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、同時に同じ入射光を前記第２のプリズムの背面から汚れ検出面に向けて照射し、第一プリズムからの反射光と第二プリズムからの反射光を比較することで前記透明部材並びに前記第一プリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項４４】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４５】
前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４６】
前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４７】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４８】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４９】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にｎ個のプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光させ、この入射光の反射光を次のプリズムに入射させるミラーを備え、順次次のプリズムの汚れ検出面の背面に向かって入射させ、その反射光をミラーを使って次のプリズムに入射させることをｎ番目のプリズムまで行い、最後のｎ番目に位置するプリズムからの反射光の変化から前記透明部材並びに前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項５０】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５１】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５２】
反射光を受光する前記受光手段と前記ｎ番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記ｎ番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５３】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５４】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項１】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした汚れ検出装置。
【請求項２】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１に記載の汚れ検出装置。
【請求項３】
前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項４】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項５】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項ｌに記載の汚れ検出装置。
【請求項６】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１に記載の汚れ検出装置。
【請求項７】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備え、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする汚れ検出装置。
【請求項８】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項９】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１０】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１１】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１２】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項７に記載の汚れ検出装置。
【請求項１３】
外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備え、
前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした汚れ検出装置。
【請求項１４】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１５】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１６】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１７】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項ｌ３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１８】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１３に記載の汚れ検出装置。
【請求項１９】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした監視カメラ。
【請求項２０】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２１】
前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項ｌ９に記載の監視カメラ。
【請求項２２】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項ｌ９に記載の監視カメラ。
【請求項２３】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２４】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項１９に記載の監視カメラ。
【請求項２５】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする監視カメラ。
【請求項２６】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２７】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２８】
反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項２９】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項３０】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項２５に記載の監視カメラ。
【請求項３１】
前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるｎ個のプリズムと、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｎ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記ｎ個のプリズムのうちｍ番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、（ｍ＋１）番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する（ｎ一１）個のミラ一と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度および前記ｎ個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記ｎ個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記ｎ個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした監視カメラ。
【請求項３２】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３３】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３４】
反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３５】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３６】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項３１に記載の監視カメラ。
【請求項３７】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、その反射光の変化から前記透明部材並びに前記プリズムの一端面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項３８】
前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項３９】
前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４０】
前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４１】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４２】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項３７に記載の汚れ検出方法。
【請求項４３】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一に第一プリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記第一プリズムと同一形状の第二プリズムを汚れが付着しないようにし、前記第一プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、同時に同じ入射光を前記第２のプリズムの背面から汚れ検出面に向けて照射し、第一プリズムからの反射光と第二プリズムからの反射光を比較することで前記透明部材並びに前記第一プリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項４４】
前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４５】
前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４６】
前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４７】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４８】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項４３に記載の汚れ検出方法。
【請求項４９】
撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にｎ個のプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、
前記ｎ個のプリズムのうち１番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光させ、この入射光の反射光を次のプリズムに入射させるミラーを備え、順次次のプリズムの汚れ検出面の背面に向かって入射させ、その反射光をミラーを使って次のプリズムに入射させることをｎ番目のプリズムまで行い、最後のｎ番目に位置するプリズムからの反射光の変化から前記透明部材並びに前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
【請求項５０】
前記入射光の入射角度及び前記ｎ個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記ｎ個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５１】
入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５２】
反射光を受光する前記受光手段と前記ｎ番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記ｎ番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５３】
ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【請求項５４】
前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項４９に記載の汚れ検出方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１７０７６８（Ｐ２００６−１７０７６８Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６２８７５（Ｐ２００４−３６２８７５）
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１５日（２００４．１２．１５）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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