监视摄像机装置的制作方法

专利名称：监视摄像机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监视摄像机设备，更具体地，涉及监视摄像机设备的 聚焦调整功能。
背景技术：
监视摄像机设备被广泛使用，并且已经提供了不仅用于室内使用、 而且用于室外使用的监视摄像机设备。此外，除了传统的盒式监视摄 像机设备，圆顶监视摄像机设备最近也已经被广泛应用。
监视摄像机设备具有通过在光轴方向移动成像装置而执行聚焦调 整的功能。通过移动成像装置而执行的这种聚焦调整被称为"后聚焦 调整"。也已经提出自动执行后聚焦调整的技术。这种技术已经被公 开，例如，在日本专利特开No. 2006-148299中。下文将自动后聚焦调 整功能称之为"聚焦调整功能"。该聚焦调整功能减少了随后场景中 的图像模糊。
聚焦调整功能在用于圆顶监视摄像机设备的安装操作以及调整操 作中也是有用的。在圆顶监视摄像机设备中，镜头由半球形圆顶状盖 所遮盖。例如，假设监视摄像机设备包括变焦镜头(可变焦距镜头)。 在这种情形下，在安装摄像机时，随着圆顶状盖被移除，手工转动暴 露镜头的縮放环以及聚焦环，以便执行縮放(场角度)和聚焦调整。 当调整操作被完成时，安装圆顶状盖。在这种情形下，由于半球形圆 顶状盖具有光学性能，聚焦位置可能改变以致于产生模糊。因此，为 了减少这种模糊，通过聚焦调整功能执行聚焦调整。
为了满足上述需求，传统监视摄像机设备包括在外壳外部表面上 的用于启动聚焦调整功能的外部升关。安装圆顶状盖，然后，操作外 部开关，以便执行聚焦调整功能。在外部表面安装开关的原因是必须 在安装盖之后操作该开关。
而且，可以将控制器设备连接至监视摄像机设备。在这种情形下， 通过使用该控制器，可以生成用于启动聚焦调整功能的触发。例如， 将小尺寸控制器通过线缆连接至监视摄像机设备。然后，在控制器上 打开菜单屏幕，并且输入用于聚焦调整的指令作为触发。
在用于不要求防水性的室内使用的传统监视摄像机设备中，可以 安装用于启动聚焦调整的外部开关。然而，在用于室外使用的监视摄 像机设备中，该外部开关对于保证防水性是不利的。而且，就外观而 言，外部开关是不利的。当不能安装外部开关时，在安装盖时不能执 行聚焦调整。
如果上述的外部控制器设备能够被连接，在不安装外部开关的情 况下可以启动聚焦调整。然而， 一般而言，外部控制器与监视摄像机 设备被分离地提供给用户。并非所有用户都具有外部控制器。更确切 地说，许多用户不具有外部控制器。鉴于以上，理想的是，在不连接 外部控制器的同时，监视摄像机设备实现要求的功能。聚焦调整被包 含在这种要求的功能中。因此，即使在外部控制器能够连接至监视摄 像机设备的情况下，有必要提供一种用于在不使用外部控制器的情况 下启动聚焦调整功能的构造。
上述问题对于防故意破坏监视摄像机设备是重要的。防故意破坏 监视摄像机设备具有防止破坏的坚固性。在这种情形下，通过增加盖 的壁厚度实现坚固性；并且由于提供了厚盖，增加了光学路径长度的 变化，因此上述问题变得更为显著
发明内容
本发明要解决的问题
基于上述背景，提出本发明。本发明的目标是提供监视摄像机设 备，其在确保防水性的同时，在安装圆顶状盖时，能够执行聚焦调整。
根据本发明的监视摄像机设备包括镜头；遮盖镜头的可移动圆 顶状盖；成像装置，其从由镜头形成的光学图像生成图像信号；聚焦 调整机构，其在光轴方向移动成像装置，从而执行聚焦调整；聚焦设 置操作单元，其被设置在圆顶状盖的内侧，并且当安装圆顶状盖时被 操作；以及用于控制聚焦调整机构的聚焦调整控制器，当在聚焦设置 操作单元的操作之后预定聚焦启动等待时间已经过去时，该聚焦调整 控制器允许聚焦调整机构启动聚焦调整，所述预定聚焦启动等待时间 根据安装圆顶状盖所需的标准安装操作时间而设置。
如下文所述，存在本发明的其他方面。因此，本发明概要的目的 是提供本发明的一些方面，而非限定此处所描述以及权利要求所保护 的本发明的范围。



图1是根据本发明的实施例的监视摄像机设备的结构图2是根据本发明的实施例的监视摄像机设备的分解透视图3是示出了其上安装有设置按钮的开关板的视图4是示出了监视摄像机设备的聚焦调整机构的视图；以及
图5是用于解释根据本发明的实施例的监视摄像机的操作的流程图。
符号说明1监视摄像机设备
3镜头
5圆顶状盖
7成像装置 9聚焦调整机构 11控制器 13设置按钮 15启动等待灯 17监视器输出端子 19马达 21定时器
具体实施方式

下面将具体描述本发明。具体解释和附图不限定本发明。而是， 本发明的范围由此处所附的权利要求限定。
根据本发明的监视摄像机设备包括镜头；遮盖镜头的可移动圆 顶状盖；成像装置，其从由镜头形成的光学图像生成图像信号；聚焦 调整机构，其在光轴方向移动成像装置，从而执行聚焦调整；聚焦设 置操作(操控)单元，其被设置在圆顶状盖的内侧，并且当安装或附 加圆顶状盖时被操作(操控)；以及用于控制聚焦调整机构的聚焦调 整控制器，当在聚焦设置操作单元的操作之后预定聚焦启动等待时间 已经过去时，该聚焦调整控制器允许聚焦调整机构启动聚焦调整，其 中所述预定聚焦启动等待时间根据安装或附加圆顶状盖所需的标准安 装操作时间而设置。
根据这种构造，当在聚焦设置操作单元的操作之后聚焦等待时间已经过去时，启动聚焦调整功能。即使在安装盖之前操作聚焦设置操 作单元，也能在安装盖之后启动聚焦调整。因此，即使将聚焦设置操 作单元设置在盖内部，也能在安装圆顶状盖之后启动聚焦调整。从而， 在通过将聚焦设置操作单元设置在盖的内侧而确保防水性的同时，当 安装圆顶状盖时可以执行聚焦调整。
监视摄像机设备可以包括启动等待灯，该启动等待灯执行指示聚 焦调整启动等待状态的启动等待显示；并且，从聚焦设置操作单元被 操作开始，聚焦调整控制器可以使启动等待灯显示启动等待状态，直 至聚焦启动等待时间己经过去。
根据这种构造，通过启动等待灯的启动等待显示能够将聚焦调整 启动等待状态通知给操作员。当在聚焦设置操作单元的操作之后聚焦 启动等待时间已经过去时，终止启动等待显示。这允许操作员在聚焦 调整功能启动之前察觉盖是否已被安装。
圆顶状盖可以是防破坏盖。根据这种构造，在具有厚防破坏盖的 监视摄像机设备中，聚焦调整能够适当减少模糊，其中通过该厚防破 坏盖，光学路径长度发生了相对大的改变。
监视摄像机设备可以包括操作生成单元。操作生成单元可以设置 在当安装圆顶状盖时与聚焦设置操作单元相接触的位置，并且可以与 聚焦设置操作单元相接触，以对聚焦设置操作单元执行操作动作。根 据这种构造，不需要手工操作聚焦设置操作单元，因此，简化了该操 作。
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如上所述，根据本发明，聚焦设置操作单元被设置在盖内部，并 且，当在聚焦设置操作单元的操作之后聚焦等待时间已经过去时，启 动聚焦调整功能。结果，在确保防水性的同时，当安装圆顶状盖时能 够执行聚焦调整。
下面将参考附图描述根据本发明的实施例的监视摄像机设备。
图1示出了根据本发明实施例的监视摄像机设备。参考图1，监 视摄像机设备1包括镜头3、遮盖镜头3的可移动圆顶状盖5、成像装 置7、在光轴方向移动成像装置7的聚焦调整机构9、控制整个摄像机 并且作为本发明的聚焦调整控制器而作用的控制器11、由操作员操作 用于聚焦调整的设置按钮13、显示聚焦调整功能的状态的启动等待灯 15、以及监视器输出端子17。
在上述构造中，镜头3是变焦镜头(可变焦距镜头)。通过镜头 3，手动执行縮放(场角)以及聚焦调整。也提供了摇摄机构和倾斜机 构。成像装置(元件)7由例如CCD或CMOS构成。镜头3以及成像 装置7透过圆顶状盖5捕捉对象。镜头3在成像装置7的成像表面上 形成对象光学图像；并且成像装置7从该光学图像生成电图像信号。
聚焦调整机构9包括马达19，并且马达19的动力使成像装置7 在光轴方向移动，从而执行后聚焦调整。下文将描述聚焦调整机构9 的示例性构造。由微型计算机组成的控制器(控制单元)ll控制整个摄像机。控 制器11从成像装置7接收图像信号。然后，将图像信号作为视频输出 信号输出至外部。例如，将视频信号发送至远程监视室。
控制器11控制聚焦调整机构9，从而作为本发明的聚焦调整控制 器而作用。根据本实施例，根据图像信号执行被动聚焦调整。控制器 11控制聚焦调整机构9移动成像装置7，并且从图像信号检测聚焦状 态的变化。控制器11将成像装置7停在其中聚焦被调整到最佳的位置。 例如，基于图像信号的高频成分的幅度而确定聚焦状态。以这种方式， 根据本实施例，自动执行后聚焦调整。
设置按钮13对应于本发明的聚焦设置操作单元。设置按钮13由 操作员操作以启动聚焦调整功能。如下文描述，设置按钮13被设置在 圆顶状盖5的内侧。在执行聚焦调整中，操作员按下设置按钮13，然 后，安装圆顶状盖5，以便设置按钮13被圆顶状盖5所遮盖。
当设置按钮13被按下时，按钮操作信号作为用于聚焦调整的触发 信号而被输入至控制器11。响应触发信号，控制器ll执行聚焦调整。 此处，根据本实施例，控制器11在紧接着接收到按钮操作触发信号之 后不启动聚焦调整。控制器11包括定时器21。当在按钮操作之后预定 聚焦启动等待时间已经过去时，控制器11启动聚焦调整。
根据安装圆顶状盖5需要的标准操作时间，设置聚焦启动等待时 间。更具体地说，通过将适当余量时间添加至标准操作时间所得到的 时间初步设置为聚焦启动等待时间。将该聚焦启动等待时间作为控制 程序的一部分预存入控制器11，并且用于控制器11的控制处理。
启动等待灯15由LED构成，并且由控制器ll控制以发光。启动 等待灯15执行指示聚焦调整启动等待状态的启动等待显示。在作为聚 焦设置操作单元的设置按钮13被操作之后，控制器11允许启动等待 灯15执行启动等待显示，直至聚焦启动等待时间己经过去。更确切地 说，控制器11允许启动等待灯15闪烁。启动等待灯15的LED可以被 用于除了启动等待以外的状态的显示。
监视器23连接至监视器输出端子17。监视器23是用于摄像机安 装操作或调整操作的小型监视器，并且由操作员携带。操作员将监视 器23连接至监视器输出端子17。当观看监视器图像时，操作员执行关 于镜头3的调整操作。作为调整操作，执行摇摄角度调整、倾斜角度 调整、縮放调整以及聚焦调整。
除了在操作设置按钮13时，当在用于白昼的彩色模式和用于夜晚 的单色模式之间执行切换时，也执行聚焦调整。虽然未在图l中示出， 但红外线截止滤波器设置在成像装置7的前面。通过滤波器移动机构 移动红外线截止滤波器。当执行从单色模式至彩色模式的切换时，将 滤波器插入在光轴上；当执行从彩色模式至单色模式的切换时，将滤 波器从光轴上移开。当执行这种滤波器切换时，聚焦位置改变。因此， 通过将滤波器切换用作触发，控制器11执行聚焦调整。
图2是圆顶状盖5被移除了的监视摄像机设备1的分解透视图。 将镜头3设置在基部单元31中。将镜头3如此设置，以便其摇摄角和 倾斜角能够被调整。而且，镜头3是变焦镜头(可变焦距镜头)，并 且包括縮放环和聚焦环。手动转动这些环，以便执行縮放(场角)和聚焦调整。
将圆顶状盖5附加在基部单元31上以遮盖镜头3。圆顶状盖5是 具有半球形状的透明或半透明盖。根据本实施例，圆顶状盖5是防破 坏的厚盖，难以被损坏。例如，优选地，圆顶的内直径是105mm，并 且盖壁厚度为3.5 mm。
参考图2，在上侧示出了圆顶状盖5。然而，在安装监视摄像机设 备中，可以将基部单元31设置在上侧，圆顶状盖5的顶点朝下。在这 种情形下，监视摄像机设备1的姿态相对于图2是倒置的。
用三个安装螺钉33将圆顶状盖5附加到基部单元31上。更具体 地说，圆顶状盖5与环绕圆顶状盖5的外壳35集成。通过三个安装螺 钉33，将外壳35附加到基部单元31上，从而将圆顶状盖5安装。根 据本实施例，监视摄像机设备1用于室外用途。圆顶状盖5被构造成 当将带有外壳35的圆顶状盖5附加在基部单元31上时确保监视摄像 机设备l的防水性。在本说明书中，将包括外壳35的结构称之为圆顶 状盖5。
根据安装圆顶状盖5所需要的标准操作时间，设置上面所提及的 聚焦启动等待时间。该标准操作时间是在预定位置用圆顶状盖5遮盖 基部单元31以及然后利用安装螺钉33固定圆顶状盖5所需要的时间。 在该情形下，例如，优选地，聚焦启动等待时间为三分钟。
而且，如在图2中所示，在基部单元31中，安装有开关板37。
12将开关板37设置在镜头3的旁边。将开关板37连接至作为控制器的 微型计算机。将微型计算机(未示出)设置在镜头3的后部的圆柱体 39中。
如图3中所示，将设置按钮13、启动等待灯15以及监视器输出 端子17设置在开关板37上。设置按钮13由按压型开关构成。将设置 按钮13以邻近几个其他按钮的方式安装在开关板37上。启动等待灯 15是LED，并且被安装在设置按钮13的附近。如上所述，监视器输出 端子17是连接至监视器的端子。在观看监视器上的图像的同时，执行 摇摄角、倾斜角、縮放、聚焦等的调整。
将开关板37设置在圆顶状盖5的内侧。从而，当安装圆顶状盖5 时，开关板37与镜头3 —起被圆顶状盖5所遮盖。设置按钮13、启动 等待灯15以及监视器输出端子17也由圆顶状盖5遮盖。以这种方式， 根据本实施例，确保用于启动聚焦调整的被操作构件的防水性。
图4示意性地示出了聚焦调整机构9。参考图4，将镜头3设置在 作为固定部件的镜头安装器51中。将成像装置7设置在作为移动部件 的凸轮基座53中。固定部件和移动部件指在聚焦调整机构中的不能被 移动的构件和移动的构件。固定部件和移动部件一起，作为整个监视 摄像机设备1的一部分，可以在摇摄方向或倾斜方向转动。
中间板55夹在镜头安装器51与凸轮基座53之间。钢球57夹在 中间板55与镜头安装器51之间。钢球57也夹在中间板55与凸轮基 座53之间。钢球57与凸轮基座53的凸轮59相接触。凸轮59是螺旋 凸轮并且具有螺旋倾斜平面，其高度沿着环绕光轴的圆周变化。该倾斜平面与凸轮表面相对应，以及钢球57与凸轮表面接触。偏置弹簧61 将凸轮基座53顶靠在镜头安装器51上。
凸轮基座53不能够转动，但是可以在光轴方向上移动。从而，当 中间板55转动时，凸轮相对于钢球57移动，并且凸轮基座53在光轴 方向移动，而且成像装置7也在光轴方向移动。
中间板55由马达19转动。马达19是步进马达。提供减速机构 71，以将马达19的转动传送至中间板55。在减速机构71中，马达齿 轮73与第一齿轮75啮合。将第一齿轮75与第二齿轮77安装在同一 轴上。第二齿轮77与设置在中间板55的外围的大直径齿轮79啮合。 马达齿轮73是蜗轮；并且第一齿轮75是斜齿轮。通过这些齿轮转换 转动方向。第二齿轮77以及大直径齿轮79每个都是正齿轮。当马达 19转动时，通过这些齿轮，将马达转动传送至中间板55，以便中间板 55转动，并且由凸轮机构移动成像装置7。
例如，以下列方式设置减速机构71的减速比率。将马达齿轮73 与第一齿轮75之间的减速比率设置为1/18，并且将在第二齿轮77与 大直径齿轮79之间的减速比率设置为18/145。因此，将整个减速比率 设置成1/145。
上面描述是关于根据本实施例的监视摄像机的构造。将描述监视 摄像机设备1的操作。首先，将简要地描述摄像机安装工作等中所执 行的调整操作，然后，将描述表现本实施例特征的聚焦调整启动操作。在摄像机安装工作中，在圆顶状盖5被移除的条件下，将基部单 元31固定到摄像机安装位置。然后，在移除盖的情况下，执行镜头3
的调整操作。在调整操作中，将监视器23连接到监视器输出端子17。
观看在监视器上的图像，操作摇摄机构和倾斜机构，以调整摇摄角度 以及倾斜角度。在调整之后，摇摄机构和调整机构被锁定。而且，在 调整操作中，也调整縮放环与聚焦环，以执行縮放(场角)和聚焦调 整。在观看监视器上的图像的同时，也执行该调整操作。然后，缩放 环和聚焦环被锁定。
在这些操作之后，监视器23从监视器输出端子17断开，并且圆 顶状盖5被安装在镜头3上方，并且通过安装螺钉33被固定到基部单 元31。在该操作中，在安装圆顶状盖5之前，按下设置按钮13。艮P， 在按下设置按钮13以后，安装圆顶状盖5。当按下设置按钮13时，控 制器11以下述方式执行聚焦调整。
图5示出了由控制器11执行的聚焦调整操作。控制器11确定是 否已经执行触发操作(Sl)。当按下设置按钮13时，控制器11确定 触发操作已经被执行。当设置按钮13未被按下时，在步骤Sl中，确 定"否"，并且操作返回。
当设置按钮13被按下时，在步骤1中确定"是"，并且控制器 11使用定时器21启动时间计数(S3)。控制器11也控制启动等待灯 15，以便该灯开始闪烁(S5)。该闪烁对应于指示聚焦调整启动等待 状态的启动等待显示。
控制器11确定在定时器启动之后过去的时间是否已经达到聚焦启动等待时间(S7)。如果聚焦启动等待时间未过去，S7的确定继续。 如果聚焦启动等待时间已经过去，控制器11终止启动等待灯15的闪 烁(S9)，并且执行聚焦调整(S11)。在聚焦调整中，控制器11允 许马达19转动，以便成像装置7移动。然后，控制器ll检测图像信 号的变化，并且当达到最佳聚焦调整时，停止马达19，以便成像装置 7停止在那个位置。在聚焦调整之后，操作返回。
上面描述是关于监视摄像机设备1的操作。将描述本实施例的示 例性应用或改变。根据上述实施例，操作员手工操作作为聚焦设置操 作单元的设置按钮13。然而，如下所述，监视摄像机设备1可以包括
操作生成单元，以便由操作生成单元操作聚焦设置操作单元。操作生 成单元设置在当安装圆顶状盖5时与聚焦设置操作单元相接触的位置。 操作生成单元是与聚焦设置操作单元相接触的构件，从而对聚焦设置 操作单元执行操作动作。
例 如，聚焦设置操作单元是与设置按钮13类似的按压按钮；并且
操作生成单元是设置在圆顶状盖5上的突出体。更具体地说，操作生 成单元可以是设置于在圆顶状盖5的外围的外壳的内表面中的突出体。 当安装圆顶状盖5时，突出体与按压开关相接触，并且按压该按压开 关。结果，按压开关变成操作状态。可选地，操作生成单元可以由盖 安装螺钉实现。在这种情形下，按压开关由盖安装螺钉压下，以便按 压开关变成操作状态。
以这种方式，由于设置了操作生成单元，在没有操作员手工操作 聚焦设置操作单元的情况下，自动执行聚焦调整，从而便利了该操作。上面已经解释了根据本发明的本实施例的监视摄像机设备1。根 据本实施例，在作为聚焦设置操作单元的设置按钮13被操作并且然后 聚焦等待时间已经过去之后，聚焦调整功能启动。结果，尽管在安装 盖之前操作了聚焦设置操作单元，也能够在安装盖之后启动聚焦调整。 相应地，尽管将聚焦设置操作单元设置在盖的内侧，在安装盖之后聚 焦启动是可能的。因此，虽然将聚焦设置操作单元设置在盖的内侧以 确保防水性，但当安装圆顶状盖时，聚焦调整也是可能的。
根据本实施例，设置启动等待灯15。在聚焦设置操作单元的操作 之后，控制器11允许启动等待灯15执行启动等待显示，直至聚焦启 动等待时间已经过去。相应地，能够将聚焦调整启动等待状态通知给 操作员。当在聚焦设置操作单元的操作之后聚焦启动等待时间已经过 去时，启动等待显示终止。从而，使操作员察觉在聚焦操作功能启动 之前盖是否已经被安装是可能的。
根据本实施例，如上所述，操作生成单元设置在当安装圆顶状盖 5时与聚焦设置操作单元相接触的位置。当与聚焦设置操作单元相接触 时，操作生成单元可以对聚焦设置操作单元执行操作动作。相应地， 不需要手工操作聚焦设置操作单元，从而简化该操作。
如上所述，根据本发明的监视摄像机设备包括在圆顶状盖内侧的 聚焦设置操作单元，并且当在聚焦设置操作单元的操作之后聚焦等待 时间已经过去时，启动聚焦调整功能。从而，在确保防水性的同时， 当安装圆顶状盖时，能够执行聚焦调整。本发明用于室外使用的监视 摄像机以及其他应用。
权利要求
1. 一种监视摄像机设备，包括镜头；可移动圆顶状盖，遮盖所述镜头；成像装置，从由所述镜头形成的光学图像生成图像信号；聚焦调整机构，在光轴方向移动所述成像装置，从而执行聚焦调整；聚焦设置操作单元，设置在所述圆顶状盖的内侧，并且当安装所述圆顶状盖时被操作；以及聚焦调整控制器，用于控制所述聚焦调整机构，当在所述聚焦设置操作单元的操作之后预定聚焦启动等待时间已经过去时，所述聚焦调整控制器允许所述聚焦调整机构启动聚焦调整，其中所述预定聚焦启动等待时间根据安装所述圆顶状盖所需的标准安装操作时间而设置。
2. 根据权利要求l所述的监视摄像机设备，还包括启动等待灯， 所述启动等待灯执行指示聚焦调整启动等待状态的启动等待显示，其 中，在所述聚焦设置操作单元的操作之后，所述聚焦调整控制器允许 所述启动等待灯执行所述启动等待显示，直至所述聚焦启动等待时间 已经过去。
3. 根据权利要求l所述的监视摄像机设备，其中，所述圆顶状盖 为防破坏盖。
4. 根据权利要求1所述的监视摄像机设备，还包括操作生成单元， 所述操作生成单元设置在当安装所述圆顶状盖时与所述聚焦设置操作 单元相接触的位置，所述操作生成单元与所述聚焦设置操作单元相接 触，以对所述聚焦设置操作单元执行操作动作。
全文摘要
提供一种监视摄像机设备，其在确保防水性的同时，在安装圆顶状盖时能够执行聚焦调整。镜头(3)由可移动的圆顶状盖(5)所遮盖。聚焦调整机构(9)在光轴方向移动成像装置(7)，从而执行聚焦调整。作为聚焦设置操作单元的设置按钮(13)被设置在圆顶状盖(5)的内侧，并且当安装圆顶状盖(5)时被操作。控制器(11)控制聚焦调整机构(9)。当在设置按钮(13)操作之后预定聚焦启动等待时间已经过去时，控制器(11)允许聚焦调整机构(9)启动聚焦调整。根据安装圆顶状盖(5)所需的标准安装操作时间，设置聚焦启动等待时间。
文档编号G03B17/08GK101506732SQ200780031099
公开日2009年8月12日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月30日
发明者中村靖治, 内田保, 和田穣二, 樋口和贵, 胁山浩二 申请人:松下电器产业株式会社