監視カメラ装置
【課題】 カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることのできる監視カメラ装置を提供する。
【解決手段】 監視カメラ装置１は、チルト方向に回動可能なカメラ３と、カメラ３を覆うカメラカバー４と、カメラカバー４に設けられた二つの平面窓カバー１３、１４を備える。二つの平面窓カバー１３、１４の各々は、カメラ３で撮影可能な全チルト角範囲内に設定された二つの部分チルト角範囲に対応する二つの角度にそれぞれ配置される。カメラ３のチルト角に応じて二つの平面窓カバー１３、１４を切替えて、カメラ３のチルト角に対応する部分チルト角範囲の平面窓カバー１３、１４を撮影用の平面窓カバーとして用いる。
【解決手段】 監視カメラ装置１は、チルト方向に回動可能なカメラ３と、カメラ３を覆うカメラカバー４と、カメラカバー４に設けられた二つの平面窓カバー１３、１４を備える。二つの平面窓カバー１３、１４の各々は、カメラ３で撮影可能な全チルト角範囲内に設定された二つの部分チルト角範囲に対応する二つの角度にそれぞれ配置される。カメラ３のチルト角に応じて二つの平面窓カバー１３、１４を切替えて、カメラ３のチルト角に対応する部分チルト角範囲の平面窓カバー１３、１４を撮影用の平面窓カバーとして用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ画像の画質を向上した監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設や建物などの監視を行うための監視カメラ装置として、施設や建物の壁や天井などに設置される監視カメラ装置が知られている。この従来の監視カメラ装置では、カメラを覆うドームカバーが備えられている。このドームカバーによって、監視カメラ装置のカメラが保護されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４５３４４号公報（第３−６頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の監視カメラ装置においては、ドームカバーを通してカメラ画像の撮影が行われるので、このドームカバーには光学的に高い性能が要求される。従来の監視カメラ装置では、製造が比較的容易であるために、半球状のドームカバーが多く用いられている。この半球状のドームカバーでは、ドームカバーの厚さを均一に製造した場合であっても、ドームカバー（曲面の部分）を光が通過するときに、レンズ効果によって画像に歪みが生じてしまい、その結果、カメラ画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、上記のようなレンズ効果の影響を計算して、ドームカバーの各部の厚さを変えるように設計することも考えられる。しかし、その場合には、ドームカバーの設計が容易でなく、また、その設計どおりに各部で厚さの異なるドームカバーを製造するのは非常に困難であり、その結果、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることのできる監視カメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の監視カメラ装置は、チルト方向に回動可能なカメラと、前記カメラを覆うカメラカバーと、前記カメラカバーに設けられ、前記カメラで撮影可能な全チルト角範囲内に設定された複数の異なる部分チルト角範囲に対応して配置された複数の平面窓カバーと、を備え、前記カメラカバーは、前記カメラのチルト角に対応する前記部分チルト角範囲の平面窓カバーを撮影用の平面窓カバーとして用いるように、前記平面窓カバーの切替えが可能である構成を有している。
【０００７】
この構成により、複数の平面窓カバーの各々が、全チルト角範囲のうちの異なる部分チルト角範囲を分担する。そして、カメラのチルト角に応じて複数の平面窓カバーの切替えを行うことにより、広いチルト角範囲（全チルト角範囲）の撮影を行うことができる。この場合、平面窓カバー（平面の部分）を光が通過するので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがない。これにより、カメラでの撮影時に、ボケや全体に浮くフレアー現象の発生を防止することができ、カメラ画像の画質を向上することができる。また、従来のドームカバーに比べて、平面窓カバーの設計や製造は容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
【０００８】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記複数の平面窓カバーは、前記全チルト角範囲のうち横方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第１の平面窓カバーと、前記全チルト角範囲のうち縦方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第２の平面窓カバーを含む構成を有している。
【０００９】
この構成により、第１の平面窓カバーが横方向のチルト角範囲を分担し、第２の平面窓カバーが縦方向のチルト角範囲を分担する。そして、横方向を撮影するときには第１の平面窓カバーを使用し、縦方向を撮影するときには第２の平面窓カバーを使用する。このように、二つの平面窓カバーをカメラのチルト角に応じて使い分けることにより、広いチルト角範囲（横方向と縦方向のチルト角範囲）の撮影を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラカバーは、パン方向に回転可能であり、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、パン軸を中心にして互いに非線対称に配置され、前記カメラカバーをパン方向に反転させるパン反転を行うことにより、前記第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーとの切替えが可能である構成を有している。
【００１１】
この構成により、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーをパン軸を中心にして非線対称に配置して、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーがそれぞれ異なるチルト角範囲を分担するように設計することができる。第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーを切り替えるときには、カメラカバーをパン反転させる。これにより、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーの切替えを容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記第１の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲と前記第２の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲には、互いに重複する部分が設けられており、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーの各々には、前記重複する部分に対応するオーバーラップ領域がそれぞれ設けられている構成を有している。
【００１３】
この構成により、オーバーラップ領域の方向を撮影するときには、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーのどちらを使用しても撮影を行うことができる。これにより、第１の平面窓カバーの部分チルト角範囲から第２の平面窓カバーの部分チルト角範囲へカメラのチルト角を変化させるときに、カメラのチルト角が少し変動しただけで平面窓カバーの切替えが頻繁に行われるのを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、前記カメラのチルト回転面に垂直であり、前記カメラがチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡に外接する位置に配置されており、前記カメラ円軌跡は、前記カメラがチルト回転したときにカメラ外端部により形成される円軌跡の外側に所定のクリアランスを介して形成される構成を有している。
【００１５】
この構成により、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーをカメラの近傍に配置することができる。これにより、カメラカバーの設計をコンパクトにすることができ、監視カメラ装置の小型化を図ることができる。このとき、所定のクリアランスが設けられているので、カメラがチルト回転するときにカメラとカメラカバーが接触することがない。
【００１６】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラをチルト方向に回動させるチルト駆動手段と、前記カメラカバーを前記カメラと一緒にパン方向に回転させるパン駆動手段と、前記チルト駆動手段と前記パン駆動手段の駆動制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記カメラカバーをパン反転させたときに、パン軸を中心にして線対称なミラー反転位置まで、前記カメラをチルト回転させるミラー反転制御を行う構成を有している。
【００１７】
この構成により、カメラカバーとカメラのパン駆動手段を共用することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、この場合、カメラカバーをパン反転させて平面窓カバーの切替えを行うと、カメラがカメラカバーとともにパン反転してしまい、カメラの撮影方向が変わってしまう。このときに、カメラをミラー反転位置までチルト回転させることにより、カメラの撮影方向を元の撮影方向に戻すことができる。
【００１８】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラで撮影されたカメラ画像の画像処理を行う画像処理手段を備え、前記画像処理手段は、前記ミラー反転制御が行われたときに、前記カメラのカメラ画像を上下反転させる上下反転処理を行う構成を有している。
【００１９】
この構成により、平面窓カバーの切替え後に、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。つまり、上記のように平面窓カバーの切替えを行って、カメラの撮影方向を元の撮影方向に戻すと、カメラ画像の上下方向が逆転してしまう。このときに、カメラ画像を上下反転させることにより、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、カメラのチルト角に応じて切替え可能な複数の平面窓カバーをカメラカバーに設けることにより、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることができるという効果を有する監視カメラ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の監視カメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、施設や建物の天井に設置される監視カメラ装置の場合を例示する。この監視カメラ装置は、遠隔操作でカメラのパン・チルト制御が可能な自動監視カメラ装置である。
【００２２】
本発明の実施の形態の監視カメラ装置を図１〜図８に示す。図１は、監視カメラ装置の概略構成を示す側断面図であり、図２は、監視カメラ装置の斜視図である。図１および図２に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１は、天井に取り付けられる本体２と、本体２の下面に取り付けられるカメラ３と、カメラ３を下側から覆うカメラカバー４を備えている。監視カメラ装置１の本体２は、天井板５に設けられたカメラ設置穴６の内部に取り付けられ、カメラ３は、天井板５のカメラ設置穴６から外部に露出している（図１参照）。この場合、カメラ３は、本体２とカメラカバー４の内部に収納されており、外部から保護されている。
【００２３】
監視カメラ装置１の本体２は、天井の構造材７に取り付けられる取付けベース８と、取付けベース８に固定される本体ケース９と、本体ケース９の内部に収納される本体フレーム１０を備えている。本体フレーム１０の下面には、パン方向に回転可能なパンフレーム１１が取り付けられており、パンフレーム１１には、カメラ３をチルト方向に回動可能に支持するチルトフレーム１２が取り付けられている。この場合、カメラ３のパン軸Ｘｐは、垂直上下方向（図１における上下方向）に設けられており、カメラ３のチルト軸Ｘｔは、水平方向（図１における紙面垂直方向）に設けられている。
【００２４】
カメラ３は、水平方向（図１における左右方向）に対して２°から９０°（垂直下方向、図１における下方向）の範囲でチルト方向に回動可能である。この場合、カメラ３で撮影可能な全チルト角範囲が、水平方向に対して２°から９０°の範囲であるともいえる。また、カメラ３は、パン方向に３６０°回動可能である。この場合、パンフレーム１１はカメラカバー４に固定されており、カメラカバー４はカメラ３と一緒にパン方向に回転可能である。
【００２５】
図１および図２に示すように、カメラカバー４は、複数の平面を組み合わせた概ね箱形の形状をしている。そして、このカメラカバー４には、カメラ３のチルト回転面（図１における紙面と平行な面）に垂直な二つの平面に、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４がそれぞれ設けられている。これらの平面窓カバー１３、１４は、透光性を有する光学ガラスで構成されている。なお、これらの平面窓カバー１３、１４には、外部からカメラ３を視認されるのを防ぐために、スモーク処理が施されていてもよい。
【００２６】
また、図１に示すように、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４は、カメラ３がチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡Ｓに外接する位置に配置されている。ここで、カメラ円軌跡Ｓとは、カメラ３がチルト回転したときにカメラ外端部によって形成された円軌跡Ｓｏ（図１において二点鎖線で図示した内側の円軌跡）の外側にある程度のクリアランスを設けて形成される円軌跡Ｓ（図１において一点鎖線で図示した外側の円軌跡）である。
【００２７】
第１の平面窓カバー１３は、カメラ３の全チルト角範囲のうち、水平方向のチルト角範囲（例えば２°から３７°までのチルト角範囲）に対応する角度に配置されており、第２の平面窓カバー１４は、カメラ３の全チルト角範囲のうち、垂直下方向のチルト角範囲（例えば３７°から９０°までのチルト角範囲）に対応する角度に配置されている。例えば、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３は、水平方向に対して１７°（垂直下方向に対して７３°）の角度で配置されており、第２の平面窓カバー１４は、水平方向に対して６１．５°（垂直下方向に対して２８．５°）の角度で配置されている。ここで、平面窓カバー１３、１４の水平方向に対する角度とは、平面窓カバー１３、１４の法線の水平方向に対する角度である。
【００２８】
なお、本実施の形態のカメラ３はズーム機能を備えている。水平方向の撮影時には、カメラ３の片側画角αは、カメラ３のズーム倍率に応じて０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）までの範囲で調整可能である。したがって、カメラ３のチルト角を２°に設定した場合でも、ズーム倍率を低くすることにより水平方向（最大広角モードでは−１８°まで）の撮影が可能である（図５参照）。また、垂直下方向の撮影時には、カメラ３の片側画角βは、カメラ３のズーム倍率に応じて０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）までの範囲で調整可能である。ここで、カメラ３の片側画角α、βとは、カメラ３の光軸に対する画角をいい、カメラ３の画角の半分（片側分）に相当する。
【００２９】
この場合、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４は、カメラ３のパン軸Ｘｐを中心にして互いに非線対称である。したがって、後述するように、カメラカバー４をパン反転（例えば、パン方向に１８０°回転）させると、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４が入れ替えられる（図６および図７参照）。
【００３０】
また、第１の平面窓カバー１３の部分チルト角範囲（２°から３７°までのチルト角範囲）と第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲（３７°から９０°までのチルト角範囲）には、重複する部分（３７°のチルト角）が設けられている。つまり、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の各々には、重複する部分（３７°のチルト角）に対応するオーバーラップ領域Ａ１、Ａ２がそれぞれ設けられている。
【００３１】
本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３のオーバーラップ領域Ａ１は、カメラ３の片側画角αを０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレが発生することがないような位置に設けられている（図６参照）。また、第２の平面窓カバー１４のオーバーラップ領域Ａ２は、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレが発生することがないような位置に設けられている（図７参照）。
【００３２】
図３は、監視カメラ装置１のブロック図である。図３に示すように、監視カメラ装置１は、パンフレーム１１とともにカメラ３をパン方向に回転させるパンモータ１５と、チルトフレーム１２に支持されたカメラ３をチルト方向に回動させるチルトモータ１６と、パンモータ１５とチルトモータ１６の駆動制御を行う制御部１７を備えている。この制御部１７は、例えばＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）などで構成されている。ここでは、パンモータ１５が、本発明のパン駆動手段に相当し、チルトモータ１６が、本発明のチルト駆動手段に相当する。また、制御部１７が、本発明の制御手段に相当する。
【００３３】
図６および図７を用いて後述するように、この制御部１７は、パンモータ１５を駆動させてカメラカバー４をパン反転させるとともに、チルトモータ１６を駆動させてカメラ３をミラー反転させることにより、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の切替え（撮影用の平面窓カバーの切替え）を行う。ミラー反転とは、パン軸Ｘｐを中心にして線対称な位置（ミラー反転位置）まで、カメラ３をチルト回転させることをいう。
【００３４】
また、監視カメラ装置１は、カメラ３で撮影されたカメラ画像に画像処理を施す画像処理部１８を備えている。この画像処理部１８は、例えばＣＰＵやメモリなどで構成されており、カメラ画像の上下を反転させる上下反転処理などを行うことができる。ここでは、画像処理部１８が、本発明の画像処理手段に相当する。
【００３５】
図４は、本実施の形態の監視カメラ装置１の光路図を示す図である。カメラ３は、ＣＣＤなどの撮像素子１９と、光路上に配置された複数のレンズ２０を備えている。図４に示すように、平面窓カバー１３、１４を通過した光は、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることなく、撮像素子１９の撮像面に結像する。この場合、カメラ３のＣＣＤの撮像面に対して平面窓カバー１３、１４が斜めに配置されていても、カメラ画像に歪みは生じない。
【００３６】
以上のように構成された監視カメラ装置１について、図５〜図８を用いてその動作を説明する。ここでは、カメラ３のチルト角を全チルト角範囲で（２°から９０°まで）変化させたときに二つの平面窓カバー１３、１４を通してカメラ画像を撮影するときの動作を説明する。
【００３７】
図５は、本実施の形態の監視カメラ装置１を用いて水平方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図５に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１を用いて水平方向（図５における左方向）の撮影を行うときには、第１の平面窓カバー１３がカメラ３の正面に配置され、撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３のチルト角は、水平方向に対して２°の角度であるが、上述のように、ズーム倍率を低くしてカメラ３の画角を大きくすることにより水平方向（最大広角モードでは−１８°まで）の撮影が可能である。
【００３８】
図６は、第１の平面窓カバー１３を用いてオーバーラップ領域Ａ１（カメラ３のチルト角が３７°）の方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図６に示すように、カメラ３をチルト回転させてチルト角を徐々に大きくしていった場合、カメラ３のチルト角が３７°（図６における斜め左下方向）になるまで、第１の平面窓カバー１３が撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３の片側画角αを０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００３９】
図７は、第２の平面窓カバー１４を用いてオーバーラップ領域Ａ２（カメラ３のチルト角が３７°）の方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図７に示すように、カメラ３のチルト角を３７°以上に設定しようとするときには、第１の平面窓カバー１３から第２の平面窓カバー１４へ切替えが行われる。
【００４０】
平面窓カバー１３、１４の切替えを行う場合には、まず、カメラカバー４をパン方向に１８０°回転させる。このとき、カメラカバー４とともにカメラ３もパン反転するので、カメラ３の撮影方向が反対方向（図７における右方向）を向くことになる。
【００４１】
その後、カメラ３をパン軸Ｘｐを中心にして線対称な位置（ミラー反転位置）までチルト回転させる。この場合、カメラ３とパン軸Ｘｐのなす角θが５３°であるので、カメラ３を１０６°（＝２θ）だけチルト回転させる。その結果、第１の平面窓カバー１３の向きの水平方向（図７における右方向）からのチルト角は１４３°になる。すなわち、第２の平面窓カバー１４の向きの水平方向（図７における左方向）からのチルト角は３７°（＝１８０°−１４３°）になる。これにより、カメラ３の撮影方向が元の撮影方向（図７における左方向）に戻される。
【００４２】
このようにして、第２の平面窓カバー１４がカメラ３の正面に配置され、撮影用の平面窓カバーとして使用される。このとき、カメラ３のチルト角が９０°より大きいので、カメラ画像の上下が反転してしまう。そこで、カメラ画像の上下反転処理を行って、上下方向の正しいカメラ画像を得る。この場合、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００４３】
図８は、第２の平面窓カバー１４を用いて垂直下方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図８に示すように、第２の平面窓カバー１４の向きの水平方向（図８における左方向）からのチルト角を徐々に大きくしていった場合、カメラ３のチルト角が９０°（図８における下方向）になるまで、第２の平面窓カバー１４が撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００４４】
このような本発明の実施の形態の監視カメラ装置１によれば、カメラ３のチルト角に応じて切替え可能な二つの平面窓カバー１３、１４をカメラカバー４に設けることにより、カメラ画像の画質を向上させることができる。また、平面窓カバー１３、１４は設計や製造が容易であり、監視カメラ装置１の製造コストを低く抑えることができる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態では、二つの平面窓カバー１３、１４の各々が、全チルト角範囲（２°から９０°までのチルト角範囲）のうちの異なる部分チルト角範囲を分担する。そして、カメラ３のチルト角に応じて二つの平面窓カバー１３、１４の切替えを行うことにより、広いチルト角範囲（全チルト角範囲）の撮影を行うことができる。この場合、平面窓カバー１３、１４（平面の部分）を光が通過するので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがない。これにより、カメラ３での撮影時に、ボケや全体に浮くフレアー現象の発生を防止することができ、カメラ画像の画質を向上することができる。また、従来のドームカバーに比べて、平面窓カバー１３、１４の設計や製造は容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
【００４６】
具体的には、第１の平面窓カバー１３が横方向のチルト角範囲（２°から３７°までのチルト角範囲）を分担し、第２の平面窓カバー１４が縦方向のチルト角範囲（３７°から９０°までのチルト角範囲）を分担する。そして、横方向を撮影するときには第１の平面窓カバー１３を使用し、縦方向を撮影するときには第２の平面窓カバー１４を使用する。このように、二つの平面窓カバー１３、１４をカメラ３のチルト角に応じて使い分けることにより、広いチルト角範囲（２°から９０°までのチルト角範囲）の撮影を行うことができる。
【００４７】
従来の半球状のドームカバーでは、特に水平方向付近の画質が劣化するという問題があった。そこで、従来のドームカバーの水平方向の画質を改善する方法も提案されているが、その場合には、天頂方向（垂直方向）付近の画質が劣化するという問題があった。それに対して、本実施の形態では、水平方向を撮影するときには第１の平面窓カバー１３が使用され、垂直方向を撮影するときには第２の平面窓カバー１４が使用される。このように、いずれの方向を撮影する場合であっても、平面窓カバー１３、１４が使用されるので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがなく、カメラ画像の画質が向上する。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４をパン軸Ｘｐを中心にして非線対称に配置して、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４がそれぞれ異なるチルト角範囲を分担するように設計することができる。第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４を切り替えるときには、カメラカバー４をパン反転させる。これにより、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の切替えを容易に行うことができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、オーバーラップ領域Ａ１、Ａ２の方向を撮影するときには、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４のどちらを使用しても撮影を行うことができる。このオーバーラップ領域Ａ１、Ａ２は、第１の平面窓カバー１３から第２の平面窓カバー１４への切替えのためのバッファゾーンとして設けられているともいえる。これにより、第１の平面窓カバー１３の部分チルト角範囲から第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲へカメラ３のチルト角を変化させるときに、カメラ３のチルト角が少し変動しただけで平面窓カバー１３、１４の切替えが頻繁に行われるのを抑えることができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４をカメラ３の近傍に配置することができる。これにより、カメラカバー４の設計をコンパクトにすることができ、監視カメラ装置１の小型化を図ることができる。このとき、所定のクリアランスが設けられているので、カメラ３がチルト回転するときにカメラ３とカメラカバー４が接触することがない。
【００５１】
また、本実施の形態では、カメラカバー４とカメラ３のパンモータ１５を共用することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、この場合、カメラカバー４をパン反転させて平面窓カバー１３、１４の切替えを行うと、カメラ３がカメラカバー４とともにパン反転してしまい、カメラ３の撮影方向が変わってしまう。このときに、カメラ３をミラー反転位置までチルト回転させることにより、カメラ３の撮影方向を元の撮影方向に戻すことができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、平面窓カバー１３、１４の切替え後に、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。つまり、上記のように平面窓カバー１３、１４の切替えを行って、カメラ３の撮影方向を元の撮影方向に戻すと、カメラ画像の上下方向が逆転してしまう。このときに、カメラ画像を上下反転させることにより、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態のカメラカバー４は、複数の平面を組み合わせた概ね箱形の形状をしている。このカメラカバー４の形状の外観は、従来のドームカバーの形状とは大きく異なる新規な形態であり、監視対象者が一見してカメラ３と認識するのは困難である。したがって、本実施の形態の監視カメラ装置１によれば、監視対象者に監視カメラ装置１の存在を気付かれることなく、監視を行うことが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００５５】
例えば、以上の説明では、カメラカバー４が二つの平面窓カバー１３、１４を備えた場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カメラカバーは三つ以上の平面窓カバーを備えてもよい。
【００５６】
また、以上の説明では、カメラカバーがカメラとともにパン回転する場合について例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カメラカバーとカメラがそれぞれ独立にパン回転してもよい。その場合、ミラー反転制御や上下反転処理は不要となるが、カメラカバーとカメラのそれぞれにパンモータが必要になる。
【００５７】
さらに、以上の説明では、遠隔操作でカメラ３のパン・チルト制御が可能な自動監視カメラ装置１の場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、監視カメラ装置の設置時に、設置作業者が手動でカメラをパン・チルトさせて監視方向を設定する定点式の監視カメラ装置であってもよい。
【００５８】
以上の説明では、横方向のチルト角範囲が水平方向に対して２°から３７°までの範囲である場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、横方向のチルト角範囲に水平方向（水平方向に対して０°）からの範囲であってもよく、水平方向より上向きの方向（例えば水平方向に対して−２°）からの範囲であってもよい。
【００５９】
また、以上の説明では、縦方向のチルト角範囲が水平方向に対して３７°から９０°（垂直下方向）までの範囲である場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、縦方向のチルト角範囲は、垂直下方向より小さい角度（例えば水平方向に対して８０°）までの範囲であってもよく、垂直下方向より大きい角度（例えば水平方向に対して１００°）までの範囲であってもよい。
【００６０】
さらに、以上の説明では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲の重複する部分が３７°という角度のみである場合を例示した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、平面窓カバーの部分チルト角範囲の重複する部分は、ある程度広がりのある角度範囲（例えば３６°から３８°の範囲）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる監視カメラ装置は、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることができるという効果を有し、施設や建物の天井に設置される監視カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態における監視カメラ装置の側断面図
【図２】本実施の形態の監視カメラ装置の斜視図
【図３】本実施の形態の監視カメラ装置のブロック図
【図４】本実施の形態の監視カメラ装置の光路図
【図５】本実施の形態の監視カメラ装置（第１の平面窓カバーを用いて水平方向を撮影している状態）の側断面図
【図６】本実施の形態の監視カメラ装置（第１の平面窓カバーを用いてオーバーラップ領域の方向の撮影を撮影している状態）の側断面図
【図７】本実施の形態の監視カメラ装置（第２の平面窓カバーを用いてオーバーラップ領域の方向の撮影を撮影している状態）の側断面図
【図８】本実施の形態の監視カメラ装置（第２の平面窓カバーを用いて垂直下方向を撮影している状態）の側断面図
【符号の説明】
【００６３】
１ 監視カメラ装置
３ カメラ
４ カメラカバー
１３ 第１の平面窓カバー
１４ 第２の平面窓カバー
１５ パンモータ
１６ チルトモータ
１７ 制御部
１８ 画像処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ画像の画質を向上した監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設や建物などの監視を行うための監視カメラ装置として、施設や建物の壁や天井などに設置される監視カメラ装置が知られている。この従来の監視カメラ装置では、カメラを覆うドームカバーが備えられている。このドームカバーによって、監視カメラ装置のカメラが保護されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４５３４４号公報（第３−６頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の監視カメラ装置においては、ドームカバーを通してカメラ画像の撮影が行われるので、このドームカバーには光学的に高い性能が要求される。従来の監視カメラ装置では、製造が比較的容易であるために、半球状のドームカバーが多く用いられている。この半球状のドームカバーでは、ドームカバーの厚さを均一に製造した場合であっても、ドームカバー（曲面の部分）を光が通過するときに、レンズ効果によって画像に歪みが生じてしまい、その結果、カメラ画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、上記のようなレンズ効果の影響を計算して、ドームカバーの各部の厚さを変えるように設計することも考えられる。しかし、その場合には、ドームカバーの設計が容易でなく、また、その設計どおりに各部で厚さの異なるドームカバーを製造するのは非常に困難であり、その結果、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることのできる監視カメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の監視カメラ装置は、チルト方向に回動可能なカメラと、前記カメラを覆うカメラカバーと、前記カメラカバーに設けられ、前記カメラで撮影可能な全チルト角範囲内に設定された複数の異なる部分チルト角範囲に対応して配置された複数の平面窓カバーと、を備え、前記カメラカバーは、前記カメラのチルト角に対応する前記部分チルト角範囲の平面窓カバーを撮影用の平面窓カバーとして用いるように、前記平面窓カバーの切替えが可能である構成を有している。
【０００７】
この構成により、複数の平面窓カバーの各々が、全チルト角範囲のうちの異なる部分チルト角範囲を分担する。そして、カメラのチルト角に応じて複数の平面窓カバーの切替えを行うことにより、広いチルト角範囲（全チルト角範囲）の撮影を行うことができる。この場合、平面窓カバー（平面の部分）を光が通過するので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがない。これにより、カメラでの撮影時に、ボケや全体に浮くフレアー現象の発生を防止することができ、カメラ画像の画質を向上することができる。また、従来のドームカバーに比べて、平面窓カバーの設計や製造は容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
【０００８】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記複数の平面窓カバーは、前記全チルト角範囲のうち横方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第１の平面窓カバーと、前記全チルト角範囲のうち縦方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第２の平面窓カバーを含む構成を有している。
【０００９】
この構成により、第１の平面窓カバーが横方向のチルト角範囲を分担し、第２の平面窓カバーが縦方向のチルト角範囲を分担する。そして、横方向を撮影するときには第１の平面窓カバーを使用し、縦方向を撮影するときには第２の平面窓カバーを使用する。このように、二つの平面窓カバーをカメラのチルト角に応じて使い分けることにより、広いチルト角範囲（横方向と縦方向のチルト角範囲）の撮影を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラカバーは、パン方向に回転可能であり、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、パン軸を中心にして互いに非線対称に配置され、前記カメラカバーをパン方向に反転させるパン反転を行うことにより、前記第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーとの切替えが可能である構成を有している。
【００１１】
この構成により、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーをパン軸を中心にして非線対称に配置して、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーがそれぞれ異なるチルト角範囲を分担するように設計することができる。第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーを切り替えるときには、カメラカバーをパン反転させる。これにより、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーの切替えを容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記第１の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲と前記第２の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲には、互いに重複する部分が設けられており、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーの各々には、前記重複する部分に対応するオーバーラップ領域がそれぞれ設けられている構成を有している。
【００１３】
この構成により、オーバーラップ領域の方向を撮影するときには、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーのどちらを使用しても撮影を行うことができる。これにより、第１の平面窓カバーの部分チルト角範囲から第２の平面窓カバーの部分チルト角範囲へカメラのチルト角を変化させるときに、カメラのチルト角が少し変動しただけで平面窓カバーの切替えが頻繁に行われるのを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、前記カメラのチルト回転面に垂直であり、前記カメラがチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡に外接する位置に配置されており、前記カメラ円軌跡は、前記カメラがチルト回転したときにカメラ外端部により形成される円軌跡の外側に所定のクリアランスを介して形成される構成を有している。
【００１５】
この構成により、第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーをカメラの近傍に配置することができる。これにより、カメラカバーの設計をコンパクトにすることができ、監視カメラ装置の小型化を図ることができる。このとき、所定のクリアランスが設けられているので、カメラがチルト回転するときにカメラとカメラカバーが接触することがない。
【００１６】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラをチルト方向に回動させるチルト駆動手段と、前記カメラカバーを前記カメラと一緒にパン方向に回転させるパン駆動手段と、前記チルト駆動手段と前記パン駆動手段の駆動制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記カメラカバーをパン反転させたときに、パン軸を中心にして線対称なミラー反転位置まで、前記カメラをチルト回転させるミラー反転制御を行う構成を有している。
【００１７】
この構成により、カメラカバーとカメラのパン駆動手段を共用することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、この場合、カメラカバーをパン反転させて平面窓カバーの切替えを行うと、カメラがカメラカバーとともにパン反転してしまい、カメラの撮影方向が変わってしまう。このときに、カメラをミラー反転位置までチルト回転させることにより、カメラの撮影方向を元の撮影方向に戻すことができる。
【００１８】
また、本発明の監視カメラ装置では、前記カメラで撮影されたカメラ画像の画像処理を行う画像処理手段を備え、前記画像処理手段は、前記ミラー反転制御が行われたときに、前記カメラのカメラ画像を上下反転させる上下反転処理を行う構成を有している。
【００１９】
この構成により、平面窓カバーの切替え後に、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。つまり、上記のように平面窓カバーの切替えを行って、カメラの撮影方向を元の撮影方向に戻すと、カメラ画像の上下方向が逆転してしまう。このときに、カメラ画像を上下反転させることにより、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、カメラのチルト角に応じて切替え可能な複数の平面窓カバーをカメラカバーに設けることにより、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることができるという効果を有する監視カメラ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の監視カメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、施設や建物の天井に設置される監視カメラ装置の場合を例示する。この監視カメラ装置は、遠隔操作でカメラのパン・チルト制御が可能な自動監視カメラ装置である。
【００２２】
本発明の実施の形態の監視カメラ装置を図１〜図８に示す。図１は、監視カメラ装置の概略構成を示す側断面図であり、図２は、監視カメラ装置の斜視図である。図１および図２に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１は、天井に取り付けられる本体２と、本体２の下面に取り付けられるカメラ３と、カメラ３を下側から覆うカメラカバー４を備えている。監視カメラ装置１の本体２は、天井板５に設けられたカメラ設置穴６の内部に取り付けられ、カメラ３は、天井板５のカメラ設置穴６から外部に露出している（図１参照）。この場合、カメラ３は、本体２とカメラカバー４の内部に収納されており、外部から保護されている。
【００２３】
監視カメラ装置１の本体２は、天井の構造材７に取り付けられる取付けベース８と、取付けベース８に固定される本体ケース９と、本体ケース９の内部に収納される本体フレーム１０を備えている。本体フレーム１０の下面には、パン方向に回転可能なパンフレーム１１が取り付けられており、パンフレーム１１には、カメラ３をチルト方向に回動可能に支持するチルトフレーム１２が取り付けられている。この場合、カメラ３のパン軸Ｘｐは、垂直上下方向（図１における上下方向）に設けられており、カメラ３のチルト軸Ｘｔは、水平方向（図１における紙面垂直方向）に設けられている。
【００２４】
カメラ３は、水平方向（図１における左右方向）に対して２°から９０°（垂直下方向、図１における下方向）の範囲でチルト方向に回動可能である。この場合、カメラ３で撮影可能な全チルト角範囲が、水平方向に対して２°から９０°の範囲であるともいえる。また、カメラ３は、パン方向に３６０°回動可能である。この場合、パンフレーム１１はカメラカバー４に固定されており、カメラカバー４はカメラ３と一緒にパン方向に回転可能である。
【００２５】
図１および図２に示すように、カメラカバー４は、複数の平面を組み合わせた概ね箱形の形状をしている。そして、このカメラカバー４には、カメラ３のチルト回転面（図１における紙面と平行な面）に垂直な二つの平面に、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４がそれぞれ設けられている。これらの平面窓カバー１３、１４は、透光性を有する光学ガラスで構成されている。なお、これらの平面窓カバー１３、１４には、外部からカメラ３を視認されるのを防ぐために、スモーク処理が施されていてもよい。
【００２６】
また、図１に示すように、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４は、カメラ３がチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡Ｓに外接する位置に配置されている。ここで、カメラ円軌跡Ｓとは、カメラ３がチルト回転したときにカメラ外端部によって形成された円軌跡Ｓｏ（図１において二点鎖線で図示した内側の円軌跡）の外側にある程度のクリアランスを設けて形成される円軌跡Ｓ（図１において一点鎖線で図示した外側の円軌跡）である。
【００２７】
第１の平面窓カバー１３は、カメラ３の全チルト角範囲のうち、水平方向のチルト角範囲（例えば２°から３７°までのチルト角範囲）に対応する角度に配置されており、第２の平面窓カバー１４は、カメラ３の全チルト角範囲のうち、垂直下方向のチルト角範囲（例えば３７°から９０°までのチルト角範囲）に対応する角度に配置されている。例えば、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３は、水平方向に対して１７°（垂直下方向に対して７３°）の角度で配置されており、第２の平面窓カバー１４は、水平方向に対して６１．５°（垂直下方向に対して２８．５°）の角度で配置されている。ここで、平面窓カバー１３、１４の水平方向に対する角度とは、平面窓カバー１３、１４の法線の水平方向に対する角度である。
【００２８】
なお、本実施の形態のカメラ３はズーム機能を備えている。水平方向の撮影時には、カメラ３の片側画角αは、カメラ３のズーム倍率に応じて０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）までの範囲で調整可能である。したがって、カメラ３のチルト角を２°に設定した場合でも、ズーム倍率を低くすることにより水平方向（最大広角モードでは−１８°まで）の撮影が可能である（図５参照）。また、垂直下方向の撮影時には、カメラ３の片側画角βは、カメラ３のズーム倍率に応じて０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）までの範囲で調整可能である。ここで、カメラ３の片側画角α、βとは、カメラ３の光軸に対する画角をいい、カメラ３の画角の半分（片側分）に相当する。
【００２９】
この場合、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４は、カメラ３のパン軸Ｘｐを中心にして互いに非線対称である。したがって、後述するように、カメラカバー４をパン反転（例えば、パン方向に１８０°回転）させると、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４が入れ替えられる（図６および図７参照）。
【００３０】
また、第１の平面窓カバー１３の部分チルト角範囲（２°から３７°までのチルト角範囲）と第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲（３７°から９０°までのチルト角範囲）には、重複する部分（３７°のチルト角）が設けられている。つまり、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の各々には、重複する部分（３７°のチルト角）に対応するオーバーラップ領域Ａ１、Ａ２がそれぞれ設けられている。
【００３１】
本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３のオーバーラップ領域Ａ１は、カメラ３の片側画角αを０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレが発生することがないような位置に設けられている（図６参照）。また、第２の平面窓カバー１４のオーバーラップ領域Ａ２は、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレが発生することがないような位置に設けられている（図７参照）。
【００３２】
図３は、監視カメラ装置１のブロック図である。図３に示すように、監視カメラ装置１は、パンフレーム１１とともにカメラ３をパン方向に回転させるパンモータ１５と、チルトフレーム１２に支持されたカメラ３をチルト方向に回動させるチルトモータ１６と、パンモータ１５とチルトモータ１６の駆動制御を行う制御部１７を備えている。この制御部１７は、例えばＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）などで構成されている。ここでは、パンモータ１５が、本発明のパン駆動手段に相当し、チルトモータ１６が、本発明のチルト駆動手段に相当する。また、制御部１７が、本発明の制御手段に相当する。
【００３３】
図６および図７を用いて後述するように、この制御部１７は、パンモータ１５を駆動させてカメラカバー４をパン反転させるとともに、チルトモータ１６を駆動させてカメラ３をミラー反転させることにより、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の切替え（撮影用の平面窓カバーの切替え）を行う。ミラー反転とは、パン軸Ｘｐを中心にして線対称な位置（ミラー反転位置）まで、カメラ３をチルト回転させることをいう。
【００３４】
また、監視カメラ装置１は、カメラ３で撮影されたカメラ画像に画像処理を施す画像処理部１８を備えている。この画像処理部１８は、例えばＣＰＵやメモリなどで構成されており、カメラ画像の上下を反転させる上下反転処理などを行うことができる。ここでは、画像処理部１８が、本発明の画像処理手段に相当する。
【００３５】
図４は、本実施の形態の監視カメラ装置１の光路図を示す図である。カメラ３は、ＣＣＤなどの撮像素子１９と、光路上に配置された複数のレンズ２０を備えている。図４に示すように、平面窓カバー１３、１４を通過した光は、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることなく、撮像素子１９の撮像面に結像する。この場合、カメラ３のＣＣＤの撮像面に対して平面窓カバー１３、１４が斜めに配置されていても、カメラ画像に歪みは生じない。
【００３６】
以上のように構成された監視カメラ装置１について、図５〜図８を用いてその動作を説明する。ここでは、カメラ３のチルト角を全チルト角範囲で（２°から９０°まで）変化させたときに二つの平面窓カバー１３、１４を通してカメラ画像を撮影するときの動作を説明する。
【００３７】
図５は、本実施の形態の監視カメラ装置１を用いて水平方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図５に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１を用いて水平方向（図５における左方向）の撮影を行うときには、第１の平面窓カバー１３がカメラ３の正面に配置され、撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３のチルト角は、水平方向に対して２°の角度であるが、上述のように、ズーム倍率を低くしてカメラ３の画角を大きくすることにより水平方向（最大広角モードでは−１８°まで）の撮影が可能である。
【００３８】
図６は、第１の平面窓カバー１３を用いてオーバーラップ領域Ａ１（カメラ３のチルト角が３７°）の方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図６に示すように、カメラ３をチルト回転させてチルト角を徐々に大きくしていった場合、カメラ３のチルト角が３７°（図６における斜め左下方向）になるまで、第１の平面窓カバー１３が撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３の片側画角αを０°（最大ズームモード）から２０°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００３９】
図７は、第２の平面窓カバー１４を用いてオーバーラップ領域Ａ２（カメラ３のチルト角が３７°）の方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図７に示すように、カメラ３のチルト角を３７°以上に設定しようとするときには、第１の平面窓カバー１３から第２の平面窓カバー１４へ切替えが行われる。
【００４０】
平面窓カバー１３、１４の切替えを行う場合には、まず、カメラカバー４をパン方向に１８０°回転させる。このとき、カメラカバー４とともにカメラ３もパン反転するので、カメラ３の撮影方向が反対方向（図７における右方向）を向くことになる。
【００４１】
その後、カメラ３をパン軸Ｘｐを中心にして線対称な位置（ミラー反転位置）までチルト回転させる。この場合、カメラ３とパン軸Ｘｐのなす角θが５３°であるので、カメラ３を１０６°（＝２θ）だけチルト回転させる。その結果、第１の平面窓カバー１３の向きの水平方向（図７における右方向）からのチルト角は１４３°になる。すなわち、第２の平面窓カバー１４の向きの水平方向（図７における左方向）からのチルト角は３７°（＝１８０°−１４３°）になる。これにより、カメラ３の撮影方向が元の撮影方向（図７における左方向）に戻される。
【００４２】
このようにして、第２の平面窓カバー１４がカメラ３の正面に配置され、撮影用の平面窓カバーとして使用される。このとき、カメラ３のチルト角が９０°より大きいので、カメラ画像の上下が反転してしまう。そこで、カメラ画像の上下反転処理を行って、上下方向の正しいカメラ画像を得る。この場合、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００４３】
図８は、第２の平面窓カバー１４を用いて垂直下方向の撮影を行う様子を示す側断面図である。図８に示すように、第２の平面窓カバー１４の向きの水平方向（図８における左方向）からのチルト角を徐々に大きくしていった場合、カメラ３のチルト角が９０°（図８における下方向）になるまで、第２の平面窓カバー１４が撮影用の平面窓カバーとして使用される。この場合、カメラ３の片側画角βを０°（最大ズームモード）から２８．５°（最大広角モード）まで変化させても、ケラレのないカメラ画像を撮影することができる。
【００４４】
このような本発明の実施の形態の監視カメラ装置１によれば、カメラ３のチルト角に応じて切替え可能な二つの平面窓カバー１３、１４をカメラカバー４に設けることにより、カメラ画像の画質を向上させることができる。また、平面窓カバー１３、１４は設計や製造が容易であり、監視カメラ装置１の製造コストを低く抑えることができる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態では、二つの平面窓カバー１３、１４の各々が、全チルト角範囲（２°から９０°までのチルト角範囲）のうちの異なる部分チルト角範囲を分担する。そして、カメラ３のチルト角に応じて二つの平面窓カバー１３、１４の切替えを行うことにより、広いチルト角範囲（全チルト角範囲）の撮影を行うことができる。この場合、平面窓カバー１３、１４（平面の部分）を光が通過するので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがない。これにより、カメラ３での撮影時に、ボケや全体に浮くフレアー現象の発生を防止することができ、カメラ画像の画質を向上することができる。また、従来のドームカバーに比べて、平面窓カバー１３、１４の設計や製造は容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
【００４６】
具体的には、第１の平面窓カバー１３が横方向のチルト角範囲（２°から３７°までのチルト角範囲）を分担し、第２の平面窓カバー１４が縦方向のチルト角範囲（３７°から９０°までのチルト角範囲）を分担する。そして、横方向を撮影するときには第１の平面窓カバー１３を使用し、縦方向を撮影するときには第２の平面窓カバー１４を使用する。このように、二つの平面窓カバー１３、１４をカメラ３のチルト角に応じて使い分けることにより、広いチルト角範囲（２°から９０°までのチルト角範囲）の撮影を行うことができる。
【００４７】
従来の半球状のドームカバーでは、特に水平方向付近の画質が劣化するという問題があった。そこで、従来のドームカバーの水平方向の画質を改善する方法も提案されているが、その場合には、天頂方向（垂直方向）付近の画質が劣化するという問題があった。それに対して、本実施の形態では、水平方向を撮影するときには第１の平面窓カバー１３が使用され、垂直方向を撮影するときには第２の平面窓カバー１４が使用される。このように、いずれの方向を撮影する場合であっても、平面窓カバー１３、１４が使用されるので、従来のドームカバーのようなレンズ効果の影響を受けることがなく、カメラ画像の画質が向上する。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４をパン軸Ｘｐを中心にして非線対称に配置して、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４がそれぞれ異なるチルト角範囲を分担するように設計することができる。第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４を切り替えるときには、カメラカバー４をパン反転させる。これにより、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の切替えを容易に行うことができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、オーバーラップ領域Ａ１、Ａ２の方向を撮影するときには、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４のどちらを使用しても撮影を行うことができる。このオーバーラップ領域Ａ１、Ａ２は、第１の平面窓カバー１３から第２の平面窓カバー１４への切替えのためのバッファゾーンとして設けられているともいえる。これにより、第１の平面窓カバー１３の部分チルト角範囲から第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲へカメラ３のチルト角を変化させるときに、カメラ３のチルト角が少し変動しただけで平面窓カバー１３、１４の切替えが頻繁に行われるのを抑えることができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４をカメラ３の近傍に配置することができる。これにより、カメラカバー４の設計をコンパクトにすることができ、監視カメラ装置１の小型化を図ることができる。このとき、所定のクリアランスが設けられているので、カメラ３がチルト回転するときにカメラ３とカメラカバー４が接触することがない。
【００５１】
また、本実施の形態では、カメラカバー４とカメラ３のパンモータ１５を共用することができるので、装置の小型化を図ることができる。また、この場合、カメラカバー４をパン反転させて平面窓カバー１３、１４の切替えを行うと、カメラ３がカメラカバー４とともにパン反転してしまい、カメラ３の撮影方向が変わってしまう。このときに、カメラ３をミラー反転位置までチルト回転させることにより、カメラ３の撮影方向を元の撮影方向に戻すことができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、平面窓カバー１３、１４の切替え後に、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。つまり、上記のように平面窓カバー１３、１４の切替えを行って、カメラ３の撮影方向を元の撮影方向に戻すと、カメラ画像の上下方向が逆転してしまう。このときに、カメラ画像を上下反転させることにより、上下方向の正しいカメラ画像を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態のカメラカバー４は、複数の平面を組み合わせた概ね箱形の形状をしている。このカメラカバー４の形状の外観は、従来のドームカバーの形状とは大きく異なる新規な形態であり、監視対象者が一見してカメラ３と認識するのは困難である。したがって、本実施の形態の監視カメラ装置１によれば、監視対象者に監視カメラ装置１の存在を気付かれることなく、監視を行うことが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００５５】
例えば、以上の説明では、カメラカバー４が二つの平面窓カバー１３、１４を備えた場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カメラカバーは三つ以上の平面窓カバーを備えてもよい。
【００５６】
また、以上の説明では、カメラカバーがカメラとともにパン回転する場合について例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、カメラカバーとカメラがそれぞれ独立にパン回転してもよい。その場合、ミラー反転制御や上下反転処理は不要となるが、カメラカバーとカメラのそれぞれにパンモータが必要になる。
【００５７】
さらに、以上の説明では、遠隔操作でカメラ３のパン・チルト制御が可能な自動監視カメラ装置１の場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、監視カメラ装置の設置時に、設置作業者が手動でカメラをパン・チルトさせて監視方向を設定する定点式の監視カメラ装置であってもよい。
【００５８】
以上の説明では、横方向のチルト角範囲が水平方向に対して２°から３７°までの範囲である場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、横方向のチルト角範囲に水平方向（水平方向に対して０°）からの範囲であってもよく、水平方向より上向きの方向（例えば水平方向に対して−２°）からの範囲であってもよい。
【００５９】
また、以上の説明では、縦方向のチルト角範囲が水平方向に対して３７°から９０°（垂直下方向）までの範囲である場合を例示したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、縦方向のチルト角範囲は、垂直下方向より小さい角度（例えば水平方向に対して８０°）までの範囲であってもよく、垂直下方向より大きい角度（例えば水平方向に対して１００°）までの範囲であってもよい。
【００６０】
さらに、以上の説明では、第１の平面窓カバー１３と第２の平面窓カバー１４の部分チルト角範囲の重複する部分が３７°という角度のみである場合を例示した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、平面窓カバーの部分チルト角範囲の重複する部分は、ある程度広がりのある角度範囲（例えば３６°から３８°の範囲）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる監視カメラ装置は、カメラ画像の画質が高く、設計や製造が容易であり製造コストを低く抑えることができるという効果を有し、施設や建物の天井に設置される監視カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態における監視カメラ装置の側断面図
【図２】本実施の形態の監視カメラ装置の斜視図
【図３】本実施の形態の監視カメラ装置のブロック図
【図４】本実施の形態の監視カメラ装置の光路図
【図５】本実施の形態の監視カメラ装置（第１の平面窓カバーを用いて水平方向を撮影している状態）の側断面図
【図６】本実施の形態の監視カメラ装置（第１の平面窓カバーを用いてオーバーラップ領域の方向の撮影を撮影している状態）の側断面図
【図７】本実施の形態の監視カメラ装置（第２の平面窓カバーを用いてオーバーラップ領域の方向の撮影を撮影している状態）の側断面図
【図８】本実施の形態の監視カメラ装置（第２の平面窓カバーを用いて垂直下方向を撮影している状態）の側断面図
【符号の説明】
【００６３】
１ 監視カメラ装置
３ カメラ
４ カメラカバー
１３ 第１の平面窓カバー
１４ 第２の平面窓カバー
１５ パンモータ
１６ チルトモータ
１７ 制御部
１８ 画像処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チルト方向に回動可能なカメラと、
前記カメラを覆うカメラカバーと、
前記カメラカバーに設けられ、前記カメラで撮影可能な全チルト角範囲内に設定された複数の異なる部分チルト角範囲に対応して配置された複数の平面窓カバーと、
を備え、
前記カメラカバーは、前記カメラのチルト角に対応する前記部分チルト角範囲の平面窓カバーを撮影用の平面窓カバーとして用いるように、前記平面窓カバーの切替えが可能であることを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記複数の平面窓カバーは、前記全チルト角範囲のうち横方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第１の平面窓カバーと、前記全チルト角範囲のうち縦方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第２の平面窓カバーを含むことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記カメラカバーは、パン方向に回転可能であり、
前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、パン軸を中心にして互いに非線対称に配置され、
前記カメラカバーをパン方向に反転させるパン反転を行うことにより、前記第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーとの切替えが可能であることを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記第１の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲と前記第２の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲には、互いに重複する部分が設けられており、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーの各々には、前記重複する部分に対応するオーバーラップ領域がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の監視カメラ装置。
【請求項５】
前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、前記カメラのチルト回転面に垂直であり、前記カメラがチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡に外接する位置に配置されており、
前記カメラ円軌跡は、前記カメラがチルト回転したときにカメラ外端部により形成される円軌跡の外側に所定のクリアランスを介して形成されることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項６】
前記カメラをチルト方向に回動させるチルト駆動手段と、
前記カメラカバーを前記カメラと一緒にパン方向に回転させるパン駆動手段と、
前記チルト駆動手段と前記パン駆動手段の駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記カメラカバーをパン反転させたときに、パン軸を中心にして線対称なミラー反転位置まで、前記カメラをチルト回転させるミラー反転制御を行うことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項７】
前記カメラで撮影されたカメラ画像の画像処理を行う画像処理手段を備え、
前記画像処理手段は、前記ミラー反転制御が行われたときに、前記カメラのカメラ画像を上下反転させる上下反転処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラ装置。
【請求項１】
チルト方向に回動可能なカメラと、
前記カメラを覆うカメラカバーと、
前記カメラカバーに設けられ、前記カメラで撮影可能な全チルト角範囲内に設定された複数の異なる部分チルト角範囲に対応して配置された複数の平面窓カバーと、
を備え、
前記カメラカバーは、前記カメラのチルト角に対応する前記部分チルト角範囲の平面窓カバーを撮影用の平面窓カバーとして用いるように、前記平面窓カバーの切替えが可能であることを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記複数の平面窓カバーは、前記全チルト角範囲のうち横方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第１の平面窓カバーと、前記全チルト角範囲のうち縦方向のチルト角範囲に対応する角度に配置された第２の平面窓カバーを含むことを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記カメラカバーは、パン方向に回転可能であり、
前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、パン軸を中心にして互いに非線対称に配置され、
前記カメラカバーをパン方向に反転させるパン反転を行うことにより、前記第１の平面窓カバーと第２の平面窓カバーとの切替えが可能であることを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。
【請求項４】
前記第１の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲と前記第２の平面窓カバーに対応する部分チルト角範囲には、互いに重複する部分が設けられており、前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーの各々には、前記重複する部分に対応するオーバーラップ領域がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の監視カメラ装置。
【請求項５】
前記第１の平面窓カバーと前記第２の平面窓カバーは、前記カメラのチルト回転面に垂直であり、前記カメラがチルト回転したときに形成されるカメラ円軌跡に外接する位置に配置されており、
前記カメラ円軌跡は、前記カメラがチルト回転したときにカメラ外端部により形成される円軌跡の外側に所定のクリアランスを介して形成されることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項６】
前記カメラをチルト方向に回動させるチルト駆動手段と、
前記カメラカバーを前記カメラと一緒にパン方向に回転させるパン駆動手段と、
前記チルト駆動手段と前記パン駆動手段の駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記カメラカバーをパン反転させたときに、パン軸を中心にして線対称なミラー反転位置まで、前記カメラをチルト回転させるミラー反転制御を行うことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の監視カメラ装置。
【請求項７】
前記カメラで撮影されたカメラ画像の画像処理を行う画像処理手段を備え、
前記画像処理手段は、前記ミラー反転制御が行われたときに、前記カメラのカメラ画像を上下反転させる上下反転処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７１８３（Ｐ２００９−１７１８３Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７６１２９（Ｐ２００７−１７６１２９）
【出願日】平成１９年７月４日（２００７．７．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月４日（２００７．７．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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