摄像装置、透镜罩以及透镜罩的制造方法与流程

文档序号:13659566阅读:338来源:国知局
摄像装置、透镜罩以及透镜罩的制造方法与流程

本发明涉及一种对目标区域进行摄像的摄像装置、该摄像装置中使用的透镜罩以及用于制造该透镜罩的制造方法。



背景技术:

已知有对街道、路口等的状况进行摄像的监视用摄像装置。由这种摄像装置拍摄的图像例如可用于交通事故的检验等。在检验时,可以确认车辆以及行人的状况、信号机的亮灯状况等。摄像装置不仅在白天对目标区域进行摄像,在日落后的夜间也对目标区域进行摄像。

在这种摄像装置中,以从外侧覆盖透镜的方式安装有透镜罩,该透镜罩用于保护透镜,该透镜捕获目标区域的光。在该情况下,由于装置内部与装置外部的温度差,可能会在透镜罩的内侧产生结露。若这样在透镜罩上产生结露,则会由于结露被摄入摄像图像,而导致无法良好地对目标区域进行摄像。

在以下的专利文献1~3中,记载了对透镜罩的内侧面实施亲水处理、或是形成亲水性膜来解决上述结露问题的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开2013-218114号公报

专利文献2:日本专利公开2008-239017号公报

专利文献3:日本专利公开2002-350966号公报



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

若如上述那样,对透镜罩的内侧面实施亲水处理、或是形成亲水性膜,则会使因结露而附着在内侧面上的水滴在内侧面上扩散,因此认为可以改善摄像图像。

然而,根据本发明人的研究,确认了:即使在透镜罩的内侧面形成有亲水性膜的情况下,与没有结露的情况相比,摄像图像也很不清晰。因此可知:在如上所述将摄像装置用于监视目的的情况下,有可能因这种图像不清晰而导致无法适当地进行事故等的检验的情况。

鉴于该问题,本发明的目的在于,提供一种能够进一步抑制透镜罩内侧面的结露而更好地取得目标区域的图像的摄像装置、该摄像装置中使用的透镜罩以及该透镜罩的制造方法。

(二)技术方案

本发明人进行了认真研究,结果发现:通过在稀释亲水性材料的溶剂中包含与水的亲和性(亲水性)高且具有挥发性的化合物(以下称为挥发性的亲水性化合物,例如,异丙醇)来形成亲水性被膜,能够有效地抑制透镜罩内侧的结露。

本发明的第一方面涉及一种摄像装置。本方面的摄像装置具备:图像传感器、使来自目标区域的光在所述图像传感器上成像的透镜、以及从外侧覆盖所述透镜的透镜罩。这里,在所述透镜罩的所述透镜侧的内侧面,形成有含有挥发性的亲水性化合物(饱和蒸气压(20℃)为15mmhg以上40mmhg以下(优选为25mmhg以上35mmhg以下)。以下相同)的亲水性被膜,成为所述挥发性的亲水性化合物从所述亲水性被膜的表面挥发的状态。

根据本方面的摄像装置,因为形成在透镜罩的内侧面的亲水性被膜中含有上述挥发性的亲水性化合物,所以能够通过该化合物的作用来抑制透镜罩内侧面由结露所引起的模糊。即,因为亲水性被膜所含有的挥发性的亲水性化合物与水的亲和性高且具有挥发性,所以该挥发性的亲水性化合物会在与因结露而产生的水滴混合的状态下挥发,从而使水滴细分化。这样被细分化的细小水滴会在摄像装置的内部蒸发,另外,其中一部分未蒸发而残留在摄像装置内,并附着于透镜罩的内侧面。但是,因为附着的水滴是相当细小的水滴,所以会在形成于内侧面表面的亲水性被膜扩散得更薄。因此,能够抑制内侧面的模糊,良好地确保摄像图像的可视性。

本方面的摄像装置例如使用所述挥发性的亲水性化合物即异丙醇的含有率为10%以上80%以下的亲水性被膜形成剂而形成所述亲水性被膜。根据该结构,由以下实施方式中的检验可知:能够抑制透镜罩内侧面上的结露,从而有效地提高摄像图像的画质。因此,在将摄像装置用于监视目的的情况下,也能够适当地进行事故等的检验。

在该情况下,优选地,所述亲水性被膜形成剂中的异丙醇的含有率为15%以上60%以下。若是这样,则由实施方式中的检验可知:能够更有效地抑制透镜罩内侧面上的结露,从而更显著地提高摄像图像的画质。

另外,在该情况下,进一步优选地,所述亲水性被膜形成剂中的异丙醇的含有率为20%以上40%以下。若是这样,则由实施方式中的检验可知:能够进一步有效地抑制透镜罩内侧面上的结露,从而将摄像图像的画质提高至与无结露的情况相同的程度。

在本方面的摄像装置中,优选地,在所述透镜罩的所述透镜相反侧的外侧面,也使用含有挥发性的亲水性化合物的亲水性被膜形成剂形成有亲水性被膜。若是这样,则由于透镜罩的外侧面上的结露也被抑制,从而能够进一步提高摄像图像的画质。此外,在该情况下,也与上述同样地,能够使用异丙醇作为挥发性的亲水性化合物。另外,在该情况下,异丙醇相对于亲水性被膜形成剂的含有率优选为10%以上80%以下,进一步优选为15%以上60%以下,更进一步优选为20%以上40%以下。

优选地,本方面的摄像装置还具备用于提高所述透镜罩的内侧面的温度的加热器。若是这样,在透镜罩的内侧面附近,因所述挥发性的亲水性化合物的作用而被细分化的水滴更容易蒸发,从而能够抑制该水滴在透镜罩的内侧面上附着。

本发明的第二方面涉及一种用于覆盖并保护透镜的透镜罩。本方面的透镜罩使用含有挥发性的亲水性化合物的亲水性被膜形成剂在所述透镜侧的内侧面形成有亲水性被膜,成为所述挥发性的亲水性化合物从所述亲水性被膜的表面挥发的状态。

通过将本方面的透镜罩用于摄像装置,能够实现与上述第一方面同样的效果。

此外,在本方面中,也与上述第一方面同样地,能够使用异丙醇作为挥发性的亲水性化合物。另外,在该情况下,异丙醇相对于亲水性被膜形成剂的含有率优选为10%以上80%以下,进一步优选为15%以上60%以下,更进一步优选为20%以上40%以下。

本发明的第三方面涉及一种用于覆盖并保护透镜的透镜罩的制造方法。本方面的透镜罩的制造方法含有:将含有挥发性的亲水性化合物的亲水性被膜形成剂涂布在透明且呈板状的基体部件的至少与所述透镜相对的侧面上的工序、以及使涂布的亲水性被膜形成剂干燥的工序。亲水性被膜形成剂含有:用于形成亲水性被膜的亲水性材料(例如,无定形二氧化硅)、以及用于分散或溶解亲水性材料的溶剂,所述挥发性的亲水性化合物起到溶剂的作用,在亲水性被膜中也有残留。就本发明中使用的亲水性被膜形成剂而言,作为溶剂,除了所述挥发性的亲水性化合物之外,能够含有:饱和蒸气压比所述挥发性的亲水性化合物高的溶剂(甲醇、乙醇等)、饱和蒸气压比所述挥发性的亲水性化合物低的溶剂(正丙醇等)。在所述干燥工序中,饱和蒸气压较高的溶剂的至少一部分挥发。

通过将采用本方面的制造方法制造的透镜罩用于摄像装置,能够实现与上述第一方面同样的效果。

此外,在本方面中,也与上述第一方面同样地,能够使用异丙醇作为挥发性的亲水性化合物。另外,在该情况下,异丙醇相对于亲水性被膜形成剂的含有率优选为10%以上80%以下,进一步优选为15%以上60%以下,更进一步优选为20%以上40%以下。

在本发明中,作为挥发性的亲水性化合物,能够使用饱和蒸气压(20℃)为15mmhg以上40mmhg以下的亲水性化合物,优选地能够使用饱和蒸气压(20℃)为25mmhg以上35mmhg以下的亲水性化合物(具体为异丙醇)。若饱和蒸气压过高,则具有难以在亲水性被膜中残留的倾向,若饱和蒸气压过低,则具有难以从亲水性被膜挥发的倾向。

(三)有益效果

如上所述,根据本发明,能够提供一种能够进一步抑制透镜罩内侧面的结露而更好地取得目标区域的图像的摄像装置、该摄像装置中使用的透镜罩以及该透镜罩的制造方法。

通过以下所示实施方式的说明将使本发明的效果和意义更加明了。但是,以下所示的实施方式仅为在将本发明实施化时的一个例示,本发明不受以下的实施方式所述内容的任何限制。

附图说明

图1中的(a)是表示实施方式的图像管理系统的外观结构的图。图1中的(b)是表示实施方式的摄像图像的一例的图。图1中的(c)是示意性地表示实施方式的摄像装置的镜筒前侧的结构的图。

图2是表示实施方式的摄像装置的结构的截面图。

图3中的(a)是表示实施方式的亲水性被膜的形成工序的流程图。图3中的(b)、(c)是示意性地表示实施方式的透镜罩的制造工序的图。

图4中的(a)~(d)是示意性地表示实施方式的透镜罩的亲水性被膜的结露抑制作用的图。

图5中的(a)是表示比较例1(无亲水性被膜)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图5中的(b)是用比较例1的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图5中的(c)是表示比较例1的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图6中的(a)是表示比较例2(有亲水性被膜,而且未添加异丙醇)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图6中的(b)是用比较例2的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图6中的(c)是表示比较例2的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图7中的(a)是表示实施例1(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=2:1)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图7中的(b)是用实施例1的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图7中的(c)是表示实施例1的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图8中的(a)是表示实施例2(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=1:1)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图8中的(b)是用实施例2的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图8中的(c)是表示实施例2的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图9中的(a)是表示实施例3(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=1:2)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图9中的(b)是用实施例3的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图9中的(c)是表示实施例3的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图10中的(a)是表示实施例4(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=1:3)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图10中的(b)是用实施例4的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图10中的(c)是表示实施例4的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图11中的(a)是表示实施例5(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=4:1)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图11中的(b)是用实施例5的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图11中的(c)是表示实施例5的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图12中的(a)是表示实施例6(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=7:1)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图12中的(b)是用实施例6的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图12中的(c)是表示实施例6的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

图13中的(a)是表示实施例7(基础被膜形成剂:异丙醇(重量比)=9:1)的在-10℃的环境下使摄像装置一边动作一边放置1小时后,刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置前表面的状态的照片。图13中的(b)是用实施例7的刚刚取出至常温的环境下后的摄像装置实际拍摄风景而获得的图像。图13中的(c)是表示实施例7的取出至常温的环境下并经过5分钟后的摄像装置前表面的状态的照片。

具体实施方式

接着,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1中的(a)是表示实施方式的图像管理系统的外观结构的图。

如图1中的(a)所示,图像管理系统具备摄像装置1和外部装置2。摄像装置1是监视摄像机,以能够对包括信号机的道路、路口等进行摄像的方式设置于被设置物3。被设置物3例如是建筑物等的外壁、屋顶的构造物、电线杆等。摄像装置1随时将拍摄的图像记录在内部的记录媒体中。外部装置2是便携式个人电脑。除此之外,外部装置2也可以是手机、平板电脑等其它的便携信息终端机。

记录在摄像装置1中的图像被适当地回收至外部装置2。摄像装置1与外部装置2能够通过无线lan进行通信。外部装置2通过无线lan确立通信路径,从摄像装置1下载图像。摄像装置1与外部装置2之间的通信不限于无线lan,也可以使用蓝牙(注册商标)等其它的通信方式。

图1中的(b)是表示用摄像装置1拍摄的摄像图像的一例的图。这里,将包括信号机4的路口5设定为目标区域。为了方便,在图1中的(b)中,仅示出了朝向摄像装置1的方向的信号机4。由摄像装置1拍摄的图像在被回收至外部装置2后,例如可以用于交通事故的检验等。在该检验中,除了进入路口5的车辆、行人的状况之外,还可以确认信号机4的亮灯状况。即,可以确认事故发生时的信号机4亮起的灯为红色、绿色、黄色中的哪一种颜色。

图1中的(c)是示意性地表示摄像装置1的镜筒前侧的结构的图。

如图1中的(c)所示,摄像装置1在透镜10周围配置有多个发光二极管101、和一个用于检测目标区域的照度的照度传感器102。在夜间等照度较低的状况下,发光二极管101亮起,照亮目标区域。发光二极管101是通过红外光对目标区域进行照明的照明光源。

在透镜10的前侧,配置有用于覆盖并保护透镜10的透镜罩310(参照图2)。另外,在发光二极管101的前侧,配置有用于覆盖并保护所有发光二极管101的led罩320(参照图2)。除了所有的发光二极管101之外,led罩320还同时覆盖照度传感器102。

图2是示意性地表示摄像装置1的内部结构的截面图。该截面图是在与透镜10的光轴平行的平面上切断摄像装置1的截面。为了方便,仅对镜筒11、壳体201、盖202、支承基板204、透镜罩310、led罩320、以及支座400标注影线。

壳体201具有中空的圆筒形状。壳体201的后部被盖202封堵。在壳体201的前部通过支座400安装有透镜罩310和led罩320。在壳体201的内部收容有:用于驱动以及控制各部分的电路基板单元203、用于支承发光二极管101以及照度传感器102的支承基板204、加热器205、以及用于与外部装置2进行通信的通信模块206。另外,用于供给商用电源的供电线207通过盖202,与电路基板单元203中的电源控制基板连接。

透镜罩310由透明且呈圆板形状的部件构成。透镜罩310的直径比透镜10的直径略大。如后所述,在透镜罩310的透镜10侧的内侧面和透镜10相反侧的外侧面分别形成有亲水性的覆膜。

led罩320由透明的板状部件构成。从俯视视角观察,led罩320具有圆环形状。led罩320的内径比透镜罩310的直径更大,led罩320的外径与壳体201整体的内径大致相同。

支座400在中央具备:用于保持透镜罩310的透镜罩保持部401,并在其外侧具备:用于保持led罩320的led罩保持部402。透镜罩保持部401与led罩保持部402被桥架部(未图示)一体地连结,该桥架部从在周向上相邻的发光二极管101之间的缝隙通过。

透镜罩保持部401具有圆筒形状。透镜罩310通过嵌入透镜罩保持部401的内径区域a1,而被透镜罩保持部401保持。另外,led罩保持部402具有直径比透镜罩保持部401更大的圆筒形状。led罩320通过嵌入透镜罩保持部401与led罩保持部402之间的环状区域a2,而被led罩保持部402保持。

支座400嵌入到形成于壳体201前侧的环状的槽中。这样,壳体201的前侧被透镜罩310和led罩320封堵。在该状态下,在透镜罩保持部401的内侧嵌入有保持透镜10的镜筒11。透镜罩310内侧面处于面对密闭空间的状态。

另外,在与透镜10相对的位置上配置有电路基板单元203侧的图像传感器20。图像传感器20例如由cmos图像传感器构成。透镜10使来自目标区域的光在图像传感器20的摄像面上成像。发光二极管101和照度传感器102配置在led罩320的内侧。

加热器205用于提高透镜罩310的内侧面的温度。由此,如后所述,由于亲水性覆膜所含有的挥发性的亲水性化合物(异丙醇)的作用,在透镜罩310的内侧面附近被细分化的水滴变得易于蒸发。加热器205通过装备在电路基板单元203的控制电路来控制其开/关。例如,对加热器205以如下方式进行控制,即:在检测外部空气的温度传感器的检测值为0℃以下的情况下被驱动,在温度传感器的检测值超过0℃的情况下处于非驱动状态。

然而,在图2所示的结构中,由于装置内部与装置外部的温度差,会在透镜罩310的内侧发生结露。即,若摄像装置1开始摄像动作,则装置内部的温度会由于电路基板单元203的发热而上升。这时,若外部空气的温度比装置内部更低,则装置内部的空气会在透镜罩310的内侧被冷却,因此附近的饱和水蒸气量降低,会在透镜罩310的内侧面产生结露。若像这样在透镜罩310的内侧面产生结露,则会导致结露被摄入摄像图像,无法良好地对目标区域进行摄像。另外,在外部空气的温度比装置内部的温度更高的情况下,由于同样的现象,会在透镜罩310的外侧面发生结露。

因此,在本实施方式中,在透镜罩310的内侧面和外侧面分别形成有亲水性被膜。

图3中的(a)是表示亲水性被膜的形成工序的流程图。

如图3中的(a)所示,首先,在透明且呈板状的基体部件的单面,涂布亲水性覆膜形成剂(s101),并使涂布的亲水性覆膜形成剂干燥(s102)。由此,在基体部件的单个面形成亲水性被膜。之后,在基体部件的另一面涂布亲水性覆膜形成剂(s103),并使涂布的亲水性覆膜形成剂干燥(s104)。这样,在基体部件的另一面形成亲水性被膜。在亲水性被膜形成剂的干燥工序(s101、s104)中,饱和蒸气压较高的溶剂(甲醇、乙醇等)优先地挥发,形成含有挥发性的亲水性化合物(异丙醇)的亲水性被膜。

此外,亲水性被膜形成剂例如是将构成亲水性被膜的材料(无定形二氧化硅、硅烷化合物等)用醇类(乙醇、正丙醇、甲醇等)、丙二醇单甲醚等溶剂进行溶解而成,本发明所使用的亲水性被膜形成剂含有挥发性的亲水性化合物(异丙醇等)。

图3中的(b)、(c)是示意性地表示透镜罩310的制造工序的图。

在本实施方式中,将向不含有上述挥发性的亲水性化合物(异丙醇)的亲水性被膜形成剂(基础被膜形成剂)中添加了挥发性的亲水性化合物而成的亲水性被膜形成剂涂布于基体部件。例如,使用市场上有售的亲水性被膜形成剂作为基础被膜形成剂,使用异丙醇作为挥发性的亲水性化合物。将因如此这样而含有挥发性的亲水性化合物的亲水性被膜形成剂,如图3中的(b)所示那样,通过旋涂法并以规定的厚度涂布于透明的基体部件311的上表面。

即,基体部件311被安装在旋转装置6上,并以规定速度进行旋转。在该状态下,亲水性被膜形成剂滴下至基体部件311的中央。这样,亲水性被膜形成剂由于离心力而在基体部件311的上表面扩散。通过如此这样,将亲水性被膜形成剂以规定的厚度涂布于基体部件311的上表面。

基体部件311例如由透光性优异的树脂材料(例如,聚碳酸酯)构成。从俯视视角观察,基体部件311的形状为圆形。

在通过上述涂布工序涂布亲水性被膜形成剂后,进行图3中的(c)所示的干燥工序。即,将基体部件311在高温环境下放置一定时间,使基体部件311上表面的亲水性被膜形成剂因热而干燥。由此,使被膜形成剂(亲水性材料)固定于基体部件311的上表面,形成规定的厚度(例如,2μm左右)的亲水性被膜312。在所形成的亲水性被膜312中,残留有添加至基础被膜形成剂的异丙醇。因此,异丙醇会从所形成的亲水性被膜312挥发。

若通过上述工序完成了亲水性被膜312的形成,则通过同样的工序,也在基体部件311的相反侧的面形成亲水性被膜313(参照图4中的(a)~(d))。

图4中的(a)~(d)是示意性地表示透镜罩310的亲水性被膜312的结露抑制作用的图。这里,亲水性被膜312配置在摄像装置1的内部侧即透镜10侧。

若摄像装置1开始摄像动作,则装置内部的温度会由于电路基板单元203的发热而上升。这时,若外部空气的温度比装置内部更低,则会如图4中的(a)所示,在透镜罩310的内侧面因结露而产生水滴500。

另一方面,在亲水性被膜312中,如上所述含有异丙醇,且如图4中的(a)中虚线箭头所示,异丙醇从亲水性被膜312的表面挥发。这里,由于异丙醇与水的亲和性高且具有挥发性,异丙醇会在与因结露而产生的水滴500混合的状态下挥发,因此,如图4中的(b)所示,水滴500被细分化为细小的水滴501。

如此这样被细分化的细小的水滴501会在摄像装置1的内部蒸发,但其一部分未蒸发而残留于摄像装置1,如图4中的(c)所示那样附着于透镜罩310的内侧面。这时,附着的水滴501是相当细小的水滴,因此与形成于内侧面表面的亲水性被膜312亲和,从而如图4(d)所示,在亲水性被膜312的表面扩散得较薄。因此,透镜罩310内侧面的模糊被抑制,可良好地确保摄像图像的可视性。

<检验>

本发明人进行了实验以验证:是否能够通过如上所述那样将异丙醇添加至基础被膜形成剂中,来抑制透镜罩310的内侧面因结露而模糊的情况。具体地说,在透镜罩310的内侧面和外侧面分别形成亲水性被膜312、313,使在这些亲水性被膜312、313的形成中使用的亲水性被膜形成剂所含有的挥发性的亲水性化合物(异丙醇)的含量变化,这样来对透镜罩310的内侧面因结露而模糊的状态进行比较。作为基础被膜形成剂,使用了由市场上有售的亲水性材料和基础溶剂组成的亲水涂层(乙醇31%(重量%,以下相同)、正丙醇26%、丙二醇单甲醚26%、甲醇5%、水5%、无定形二氧化硅3%、硅烷化合物3%、其它微量成分)所构成的亲水性被膜形成剂。乙醇以及甲醇的挥发性(饱和蒸气压(20℃))比异丙醇更高,正丙醇以及丙二醇单甲醚的挥发性(饱和蒸气压(20℃))比异丙醇更低。将用纯度99%的异丙醇(添加剂)稀释基础被膜形成剂而成的溶液涂布于基体部件311,从而形成亲水性被膜312、313。亲水性被膜312、313的厚度为约2μm。

在实验中,将摄像装置1在动作的状态下(实际进行摄像动作的状态,发光二极管熄灭)在-10℃的环境下放置1小时,之后,取出至常温的环境下,观察了透镜罩310的状态。观察在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后,和从该时间点经过5分钟的时间点进行。为了表示检验结果,在这两个时间点,对摄像装置1的前表面进行拍摄,取得摄像图像。另外,为了检验透镜罩310的模糊情况,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后,用摄像装置1实际拍摄风景,获得摄像图像。

此外,由于在-10℃的环境下放置1小时的过程中使摄像装置1动作,因此摄像装置1内部的温度会变得比外部的温度(-10℃)更高。因此预测:在此过程中,会在透镜罩310的内侧面附近产生结露。在各实验中,通过上述两个时间点的观察、和对风景的摄像,确认了该结露所引起的模糊是如何产生的。

另外,作为比较例1,对安装有未形成亲水性被膜312、313的透镜罩310的摄像装置1进行了同样的实验。另外,作为比较例2,对安装有未添加添加剂(异丙醇)而仅使用基础被膜形成剂形成亲水性被膜312、313的透镜罩310的摄像装置1进行了同样的实验。

在图5~图13中,各图的(a)~(c)示出了实验结果。在包括三幅图像的每张图中,上方和下方的图像分别是:在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后、和从该时间点起经过5分钟的时间点,对摄像装置1的前表面进行拍摄而获得的摄像图像;中间的图像是:在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后,用摄像装置1实际拍摄风景的而取得的摄像图像。

图5中的(a)~(c)是表示比较例1的实验结果的图。

如图5中的(a)所示,在比较例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了严重的模糊。另外,如图5中的(c)所示,在比较例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,在透镜罩310上也产生了严重的模糊。进一步地,如图5中的(b)所示,在比较例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像处于表现出无法看清风景的程度的模糊的状态。

图6中的(a)~(c)是表示比较例2的实验结果的图。

如图6中的(a)所示,在比较例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后在透镜罩310上产生了模糊,但模糊的程度相较于比较例1变小了。另外,如图6中的(c)所示,在比较例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上还残留有模糊,但模糊的程度相较于比较例1变小了。因此,根据这些检验结果,确认了通过在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,能够抑制结露所引起的模糊。

然而,如图6中的(b)所示,在比较例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像,相较于比较例1得到了改善,但还表现出难以良好地看清风景的程度的模糊,摄像图像还相当不清晰。因此,确认了在将摄像装置1用于监视目的的情况下,若像比较例2那样仅使用基础被膜形成剂形成亲水性被膜312、313,则由于图像的不清晰,会存在无法适当地进行事故等的检验的情况。

图7中的(a)~(c)是表示实施例1的实验结果的图。

在实施例1中,以使基础被膜形成剂(图中,记为基础溶剂。以下相同):添加剂(异丙醇)=2:1的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为33.3%。

如图7中的(a)所示,在实施例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上几乎没有产生模糊。另外,如图7中的(c)所示,在实施例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上也几乎没有产生模糊。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,能够显著地抑制结露所引起的模糊。

另外,如图7中的(b)所示,在实施例1中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像几乎没有表现出模糊,在几乎整个区域中都是清晰的图像。因此,确认了在将摄像装置1用于监视目的的情况下,也能够通过如实施例1那样使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,以使摄像图像不会由于结露而受到损害,能够使用摄像图像适当地进行事故等的检验。

图8中的(a)~(c)是表示实施例2的实验结果的图。

在实施例2中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=1:1的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为50.0%。

如图8中的(a)所示,在实施例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了些许模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。另外,如图8中的(c)所示,在实施例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上产生了些许模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2能够抑制结露所引起的模糊。

另外,如图8中的(b)所示,在实施例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像在一部分区域表现出了模糊,但在其它区域获得了清晰的图像。因此,确认了通过如实施例2那样,使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2,能够抑制摄像图像的清晰性由于结露而受到损害的情况,更好地使用摄像图像进行事故等的检验。

图9中的(a)~(c)是表示实施例3的实验结果的图。

在实施例3中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=1:2的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为66.6%。

如图9中的(a)所示,在实施例3中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。另外,如图9中的(c)所示,在实施例3中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2能够抑制结露所引起的模糊。

另外,如图9中的(b)所示,在实施例3中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像在一部分区域表现出了模糊,但在其它区域获得了比较清晰的图像。因此,确认了通过如实施例3那样,使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2,能够抑制摄像图像的清晰性由于结露而受到损害的情况,更好地使用摄像图像进行事故等的检验。

图10中的(a)~(c)是表示实施例4的实验结果的图。

在实施例4中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=1:3的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为75.0%。

如图10中的(a)所示,在实施例4中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2模糊变弱并受到了抑制。另外,如图10中的(c)所示,在实施例4中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2模糊变弱并受到了抑制。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2能够抑制结露所引起的模糊。

另外,如图10中的(b)所示,在实施例4中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像在整体上表现出了模糊,但表现出的模糊较弱,在整体上获得了比较清晰的图像。因此,确认了通过如实施例4那样,使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2,能够抑制摄像图像的清晰性由于结露而受到损害的情况,更好地使用摄像图像进行事故等的检验。

图11中的(a)~(c)是表示实施例5的实验结果的图。

在实施例5中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=4:1的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为20.0%。

如图11中的(a)所示,在实施例5中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上几乎没有产生模糊。另外,如图11中的(c)所示,在实施例5中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上也几乎没有产生模糊。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,能够显著地抑制结露所引起的模糊。

另外,如图11中的(b)所示,在实施例5中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像相较于实施例1其清晰性稍差,但几乎没有表现出模糊,在几乎整个区域都是大致清晰的图像。因此,确认了在将摄像装置1用于监视目的的情况下,也能够通过像实施例1那样使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,以使摄像图像不会由于结露而受到损害,能够使用摄像图像适当地进行事故等的检验。

图12中的(a)~(c)是表示实施例6的实验结果的图。

在实施例6中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=7:1的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为12.5%。

如图12中的(a)所示,在实施例6中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了些许模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。另外,如图12中的(c)所示,在实施例2中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上产生了些许模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2能够抑制结露所引起的模糊。

另外,如图12中的(b)所示,在实施例6中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像相较于实施例1其清晰性稍差,但其清晰性确保为能够看清整个区域的程度。因此,确认了通过如实施例6那样,使用使基础被膜形成剂含有上述比率的添加剂(异丙醇)而成的亲水性被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2,能够确保摄像图像的清晰性,更好地使用摄像图像进行事故等的检验。

图13中的(a)~(c)是表示实施例7的实验结果的图。

在实施例7中,以使基础被膜形成剂:添加剂(异丙醇)=9:1的方式,使亲水性材料的基础被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),而作为亲水性被膜形成剂。因此,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率为10.0%。

如图13中的(a)所示,在实施例7中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。另外,如图13中的(c)所示,在实施例7中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后经过5分钟的时间点,透镜罩310上产生了模糊,但相较于比较例2,模糊受到了抑制。因此,根据这些检验结果,确认了通过使用以上述比率添加了添加剂(异丙醇)的亲水性被膜形成剂而在透镜罩310上形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2能够抑制结露所引起的模糊。

另外,如图13中的(b)所示,在实施例7中,在刚刚将摄像装置1取出至常温环境下后用摄像装置1实际拍摄风景而获得的摄像图像稍稍表现出模糊,但获得了能够看清整个区域的图像。因此,确认了通过如实施例7那样,使用使基础被膜形成剂以上述比率含有添加剂(异丙醇)而成的被膜形成剂而形成亲水性被膜312、313,相较于比较例2,能够抑制摄像图像的清晰性由于结露而受到损害的情况,更好地使用摄像图像进行事故等的检验。

根据以上的实验结果,确认了通过向基础被膜形成剂中添加添加剂(异丙醇),能够抑制在透镜罩310上产生的结露,并能够提高摄像图像的清晰性。

特别是,确认了通过以上述实施例1~7所示的含有率的范围、即10.0%以上75.0%以下的含有率的范围使被膜形成剂含有添加剂(异丙醇),能够抑制在透镜罩310上产生的结露,并能够提高摄像图像的清晰性。因此可见,通过使添加剂(异丙醇)相对于被膜形成剂的含有率为至少10.0%以上80.0%以下的程度,相较于比较例2,能够抑制在透镜罩310上产生的结露,并能够提高摄像图像的清晰性。

此外,就实施例1、2、5的实验结果而言,相较于其它实施例的实验结果,获得了更清晰的摄像图像。因此可见,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率优选为包含这些实施例1、2、5中所使用的含有率(33.3%、50.0%、20.0%)的范围、即15%以上60%以下的程度。

另外,就实施例1、5的实验结果而言,获得了更为显著的清晰性,并获得了几乎没有模糊的清晰的摄像图像。因此可见,添加剂(异丙醇)相对于亲水性被膜形成剂的含有率更优选为包含实施例1、5中所使用的含有率(33.3%、20.0%)的范围、即20%以上40%以下程度的范围。

此外可以想到:虽然在上述实验中作为添加至基础被膜形成剂中的添加剂使用了异丙醇,但只要是能够发挥出参照图4中的(a)~(d)进行了说明的作用的化合物、即与水的亲和性高且具有挥发性的化合物,则作为添加剂添加其它化合物时也能够实现同样的效果、即抑制在透镜罩310上产生的结露而提高摄像图像的清晰性这样的效果。

<实施方式的效果>

根据本实施方式,可实现以下效果。

由于在透镜罩310的内侧面形成的亲水性被膜312含有挥发性的亲水性化合物(异丙醇),因此能够通过该化合物(异丙醇)的作用,抑制透镜罩310内侧面因结露而模糊的情况。即,亲水性被膜312所含有的挥发性的亲水性化合物(异丙醇)与水的亲和性高且具有挥发性,因此该化合物(异丙醇)会在与因结露而产生的水滴500混合的状态下挥发,从而使水滴500细分化。这样被细分化的细小的水滴501在摄像装置1的内部蒸发,另外,其一部分未蒸发而残留于摄像装置1,并附着于透镜罩310的内侧面。但是,附着的水滴501是相当细小的水滴,因此会在形成于透镜罩310内侧面的亲水性被膜312扩散得更薄。因此,可抑制透镜罩310内侧面的模糊而良好地确保摄像图像的可视性。

这里,在使用异丙醇作为挥发性的亲水性化合物的情况下,如上述实验结果(实施例1~7)所示那样,将异丙醇相对于亲水性被膜形成剂的含有率设定为10%以上80%以下,从而能够抑制透镜罩310内侧面上的结露,并有效地提高摄像图像的画质。

在该情况下,根据上述实施例1、2、5的实验结果,通过使亲水性被膜形成剂以15.0%以上60.0%以下的含有率的范围含有异丙醇,能够获得清晰的摄像图像。

进一步地,根据上述实施例1、5的实验结果,通过使亲水性被膜形成剂以20%以上40%以下的含有率的范围含有异丙醇,能够获得更加清晰的摄像图像,并能够获得几乎没有模糊的清晰的摄像图像。

另外,在本实施方式中,由于在透镜10相反侧的透镜罩310的外侧面上,也使用含有挥发性的亲水性化合物(异丙醇)的亲水性被膜形成剂形成有亲水性被膜313,因此也能够抑制透镜罩310的外侧面上的结露,并能够进一步提高摄像图像的画质。

进一步地,在本实施方式中,由于配置有用于提高透镜罩310内侧面的温度的加热器,因此在透镜罩310的内侧面附近因化合物(异丙醇)的作用而被细分化的水滴501更容易蒸发,能够抑制该水滴501在透镜罩310内侧面的附着。因此,能够更有效地抑制透镜罩310的内侧面因结露而模糊的情况。

<变更例>

在上述实施方式中,不仅在透镜罩310的内侧面,在外侧面也使用向基础被膜形成剂中添加挥发性的亲水性化合物(异丙醇)而成的溶剂形成了亲水性被膜313,但是在透镜罩310的外侧面也可以使用未添加该添加剂的基础被膜形成剂来形成亲水性被膜313。

另外,在上述实施方式中,未在led罩320形成亲水性被膜,但是在led罩320的内侧面也可以与透镜罩310同样地形成亲水性被膜,进一步地,在led罩320的外侧面也可以与透镜罩310同样地形成亲水性被膜。

另外,在图2中,作为获取来自目标区域的光的光学系统的结构,仅图示有透镜10,但是在图像传感器20的前侧,也可以进一步含有透镜10以外的其它结构。例如,也可以进一步含有:用于限制来自外部的光以使与来自目标区域的光的强弱相应的适宜的光量入射至图像传感器20的光圈调整机构、使用于去除红外线的滤光镜在白天和夜晚相对于光学系统的光路进行装卸的滤光镜机构等。

另外,发光二极管101的数量以及配置并不一定限于如图1中的(c)所示的那样,也可以按照其它的数量以及配置将发光二极管101配置在摄像装置1上。

另外,在上述实施方式中,摄像装置1通过无线通信向外部装置2进行发送,但摄像装置1也可以通过有线通信向外部装置2进行发送。或者,也可以通过将摄像图像记录在安装于摄像装置1的存储卡中,并将该存储卡从摄像装置1中取出,然后安装到外部装置2中,从而将摄像图像输入外部装置2。

另外,在上述实施方式中,摄像装置1设置于建筑物等的外壁、屋顶的构造物、电线杆等,但摄像装置1的设置场所不限于此。例如,也可以在交通标识上设置摄像装置1,或者,也可以在路灯等上一体地包含摄像装置1。摄像装置1不一定是用于监视目的的摄像装置,也可以是便携的用于拍摄风景的摄像装置。

除此之外,本发明的实施方式在权利要求书所示的技术思想的范围内可以适宜地进行各种变更。

附图标记说明

1-摄像装置;10-透镜;20-图像传感器;310-透镜罩;311-基体部件;312、313-亲水性被膜。

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