特許 6739369 カメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6739369

(24)【登録日】2020年7月27日

(45)【発行日】2020年8月12日

(54)【発明の名称】カメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20200730BHJP

   G02B 7/02 20060101ALI20200730BHJP

   G02B 7/08 20060101ALI20200730BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20200730BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20200730BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/232 120

   G02B7/02 C

   G02B7/08 Z

   H04M1/02 G

   H04N7/18 H

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-14639(P2017-14639)

(22)【出願日】2017年1月30日

(65)【公開番号】特開2018-125618(P2018-125618A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100908

【氏名又は名称】アイホン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(72)【発明者】

【氏名】竹内 空

(72)【発明者】

【氏名】山下 寛樹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 康喜

(72)【発明者】

【氏名】久米 一典

(72)【発明者】

【氏名】岩佐 一徳

(72)【発明者】

【氏名】橋本 益典

(72)【発明者】

【氏名】世古 将寛

【審査官】 ▲徳▼田 賢二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１９８１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３６３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２７４０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１３９０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０１４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８４４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９２５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−２５７

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０２Ｂ ７／０８

Ｈ０４Ｍ １／０２

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズと、前記レンズを保持する円筒状の鏡筒と、前記鏡筒の後部と螺合して前記鏡筒を支持するレンズホルダーと、前記レンズホルダーの後側に配置される回路基板とを備えたカメラを有するインターホン機器に対し、前記鏡筒を回転させる鏡筒回転器と、前記鏡筒と前記レンズホルダーとを固着する固着器と、前記鏡筒回転器や前記固着器の動作を制御するとともに前記カメラのフォーカスの調整に係る判定を行う制御部とを有する調整装置により、前記鏡筒を回転させ、前記鏡筒の前記レンズホルダーへの螺合度合いを調整することによって前記カメラのフォーカスを調整するためのカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法であって、
前記カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込む第１工程と、
前記鏡筒を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ前記画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数で評価値を随時算出するとともに、前記評価値と予め設定されている閾値とを比較し、前記評価値が前記閾値を下回っている間は、前記鏡筒の所定方向への回転及び前記評価値の算出を継続する第２工程と、
前記評価値が前記閾値以上になったことをもって、前記鏡筒の回転を停止させ、合焦していると判定する第３工程と、
合焦していると判定したことをもって、前記鏡筒と前記レンズホルダーとを固着する第４工程と
を実行することを特徴とするカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法。

【請求項2】

前記第１工程よりも前に、前記カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込み、前記鏡筒を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ前記画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数で評価値を随時算出するとともに、前記評価値が増加している間は、前記鏡筒の所定方向への回転及び前記評価値の算出を継続し、前記評価値が減少へ転じたことをもって、減少直前の前記評価値を前記閾値として設定する前工程を実行することを特徴とする請求項１に記載のカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法。

【請求項3】

前記レンズホルダーの前記鏡筒との螺合箇所に、前記鏡筒の螺合部を露出させる切り欠き部が設けられているとともに、前記調整装置に、前記固着器として接着剤を吐出する接着剤吐出器が備えられており、
前記第４工程において、前記切り欠き部へ向けて前記接着剤を吐出させることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえばインターホン子機等といったカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、インターホン機器の一例であるインターホン子機には、来訪者等を撮像するためのカメラが備えられることがある。そして、そのようなカメラ付きインターホン子機としては、たとえば特許文献１に開示されているものがあり、レンズを保持するレンズ鏡枠とレンズホルダーとが螺合されてレンズユニットとされ、当該レンズユニットが本体ケース内に設置されていた。また、レンズユニットの設置後、レンズホルダーに対するレンズ鏡枠の螺合度合いを調整することによりフォーカスを調整し、レンズの焦点位置を所望の合焦位置に合わせていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−９３６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、フォーカスの調整は作業者の経験によっていたため、調整作業に時間がかかる上、どうしても作業者毎に差が出てしまうため、製品毎で品質がばらつきやすいという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、カメラのフォーカスの調整時間を短縮することができる上、製品毎で品質にばらつきがでにくいカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、レンズと、レンズを保持する円筒状の鏡筒と、鏡筒の後部と螺合して鏡筒を支持するレンズホルダーと、レンズホルダーの後側に配置される回路基板とを備えたカメラを有するインターホン機器に対し、鏡筒を回転させる鏡筒回転器と、鏡筒とレンズホルダーとを固着する固着器と、鏡筒回転器や固着器の動作を制御するとともにカメラのフォーカスの調整に係る判定を行う制御部とを有する調整装置により、鏡筒を回転させ、鏡筒のレンズホルダーへの螺合度合いを調整することによってカメラのフォーカスを調整するためのカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法であって、カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込む第１工程と、鏡筒を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数で評価値を随時算出するとともに、評価値と予め設定されている閾値とを比較し、評価値が閾値を下回っている間は、鏡筒の所定方向への回転及び評価値の算出を継続する第２工程と、評価値が閾値以上になったことをもって、鏡筒の回転を停止させ、合焦していると判定する第３工程と、合焦していると判定したことをもって、鏡筒とレンズホルダーとを固着する第４工程とを実行することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１工程よりも前に、カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込み、鏡筒を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数で評価値を随時算出するとともに、評価値が増加している間は、鏡筒の所定方向への回転及び評価値の算出を継続し、評価値が減少へ転じたことをもって、減少直前の評価値を閾値として設定する前工程を実行することを特徴とする。
請求項１及び２に記載の発明によれば、カメラのフォーカスの調整に係り作業者の経験によらなくてすむため、調整作業にかかる時間を短縮することができる上、フォーカスの精度に関して一定品質の製品を容易に供給することが可能となる。

【0007】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、レンズホルダーの鏡筒との螺合箇所に、鏡筒の螺合部を露出させる切り欠き部が設けられているとともに、調整装置に、固着器として接着剤を吐出する接着剤吐出器が備えられており、第４工程において、切り欠き部へ向けて接着剤を吐出させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、切り欠き部を接着剤の吐出の目標とすることができ、接着剤による鏡筒とレンズホルダーとの固着が安定する上、たとえば鏡筒とレンズホルダーとの固着具合を目視等で確認しやすいといったメリットもある。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、カメラのフォーカスの調整に係り作業者の経験によらなくてすむため、調整作業にかかる時間を短縮することができる上、フォーカスの精度に関して一定品質の製品を容易に供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】インターホン子機に備えられたカメラのフォーカスを調整するための調整装置のブロック構成図である。

【図2】インターホン子機を前面側から示した説明図である。

【図3】インターホン子機の鉛直断面を示した説明図である。

【図4】レンズホルダーを示した説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は斜視説明図である。

【図5】鏡筒を示した説明図であって、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は側面図である。

【図6】調整用の図として使用する３条線図チャートを示した説明図である。

【図7】コントラスト値及び評価関数の特性を示した説明図である。

【図8】カメラのフォーカスの調整に係るフローチャート図である。

【図9】カメラのフォーカスの調整に係るフローチャート図である。

【図10】カメラのフォーカスの調整に係るフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態となるカメラを有するインターホン子機におけるカメラのフォーカスの調整方法及び調整装置について、図面にもとづき詳細に説明する。

【0011】

図１は、インターホン子機１に備えられたカメラのフォーカスを調整するための調整装置３１のブロック構成図である。図２は、インターホン子機１を前面側から示した説明図であり、図３は、インターホン子機１の鉛直断面を示した説明図である。図４は、レンズホルダー１２を示した説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は斜視説明図である。図５は、鏡筒１１を示した説明図であって、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は側面図である。

【0012】

まず、インターホン子機１について説明すると、インターホン子機１は、前側に配置される前ケース２と、後側に配置される後ケース３とで構成される本体ケースを有しており、この本体ケースの前面上部には、カメラ窓４が開設され、該カメラ窓４内にレンズ５が露出するように、カメラが本体ケース内に設置されている。また、カメラ窓４の右側には、通話のためのマイク部７が設けられている。さらに、本体ケースの前面下部には、来訪者が居住者を呼び出す際に操作する呼出ボタン８と、通話のためのスピーカ部９とが設けられている。そして、このようなインターホン子機１は、住戸の玄関の壁面等に設置されており、来訪者によって呼出ボタン８が操作されると、住戸内に設置されているインターホン親機（図示せず）を呼び出すとともに、カメラを作動させて来訪者を撮像する。なお、カメラにより撮像された映像は、インターホン親機に備えられているモニタに表示される。また、本体ケースには、カメラの前方を覆うようにレンズカバー１０が取り付けられる。

【0013】

カメラは、レンズ５、レンズ５を保持する鏡筒１１、鏡筒１１を支持するレンズホルダー１２、及び撮像素子（図示せず）等が搭載された回路基板１３を備えてなる。レンズホルダー１２は、基台となるベース部２１の所定位置に、前方へ突出する円筒部２２が設けられてなる。そして、円筒部２２の内面には雌ねじ部（図４では省略している）が設けられており、当該円筒部２２が鏡筒１１を支持する支持部として機能するようになっている。また、円筒部２２の先端部には、一対の切り欠き２３、２３が設けられており、鏡筒１１を支持させた際、切り欠き２３、２３内に鏡筒１１の後述する雄ねじ部１５の一部が露出するようになっている。一方、鏡筒１１は、前後方向へ延びて前後に開口する円筒状に形成されており、内部にレンズ５を収納し、レンズ５の一部を前面から露出させた状態で保持可能となっている。また、鏡筒１１の後部周面には、レンズホルダー１２の雌ねじ部へ螺入可能な雄ねじ部１５が設けられている。なお、２４は、レンズホルダー１２と回路基板１３とを一体化するためのネジ止め部である。

【0014】

そして、上述の如く構成されるカメラを組み立てるに際しては、レンズ５を鏡筒１１に保持させた後、鏡筒１１の雄ねじ部１５をレンズホルダー１２の雌ねじ部へねじ込み、鏡筒１１とレンズホルダー１２とを一体化する。そして、ネジ止め等してレンズホルダー１２と回路基板１３とを一体化すればよい。また、カメラを組み立てた後、レンズ５の焦点位置を所望の合焦位置に合わせるためには、鏡筒１１のレンズホルダー１２に対する螺合度合いを調整することになる。

【0015】

ここで、本発明の要部となるインターホン子機１におけるカメラのフォーカスを調整するための調整方法、及び調整装置３１について説明する。
調整装置３１は、カメラにより撮像された画像データが入力される画像入力部３２、鏡筒１１のレンズホルダー１２に対する螺合度合いを調整するための鏡筒回転器３３、所定の螺合度合いで鏡筒１１とレンズホルダー１２とを固着するための接着剤吐出器３４、鏡筒回転器３３や接着剤吐出器３４を作動させるための駆動部３５、及び入力された画像データをもとにフォーカスの調整度合いを判断するとともに、駆動部３５の動作を制御する制御部３６を備えてなる。鏡筒回転器３３は、たとえば先端がレンチの如く形成され、鏡筒１１の先端部近傍を把持可能な把持部と、鏡筒１１を把持したまま把持部を回転させるための回転駆動部とを備えている。また、接着剤吐出器３４は、接着剤が吐出される吐出口をレンズホルダー１２の切り欠き２３へ向けた姿勢で設置されており（すなわち、切り欠き２３を接着剤を吐出する目標としている）、図１はブロック構成図であるため１つしか記載していないが、実際は切り欠き２３の数に合わせて２台備えられている。

【0016】

そして、上記調整装置３１では、図８〜図１０に示すフローチャート図にしたがってカメラのフォーカスを調整する。
すなわち、まずカメラの前側の決められた位置にフォーカス調整用の図を配置し、当該図をカメラで撮像した画像データを画像入力部３２から取り込む（Ｓ１）。このフォーカス調整用の図としては、たとえば図６に示すような所謂３条線図チャートを利用すればよい。また、画像データの中心領域でのコントラスト値Ｃａ、周辺領域（たとえば右上隅部と左下隅部との２領域等）でのコントラスト値Ｃｂとから、下記式（１）で示す評価関数Ｃｔｏｔａｌにより評価値を求める（Ｓ２）。コントラスト値Ｃａ、Ｃｂについては、各領域において画素毎に隣り合う画素との信号値の差を求め、その差の絶対値が大きい上位複数箇所の平均値をコントラスト値Ｃａ、Ｃｂとする。そして、評価関数Ｃｔｏｔａｌでの評価値にもとづきフォーカスが合ったか否か、すなわち合焦したか否かを判定し（Ｓ３）、合焦したと判定する（Ｓ３でＹＥＳ）と、接着剤吐出器３４から接着剤を吐出させ、合焦した状態のまま鏡筒１１とレンズホルダー１２とを固着する（Ｓ４）。一方、合焦していないと判定する（Ｓ３でＮＯ）と、鏡筒１１を回転させ（Ｓ５）、評価関数Ｃｔｏｔａｌにより評価値を求める（Ｓ２）。
Ｃｔｏｔｏａｌ ＝ Ｃａ ＋ α＊Ｃｂ ・・・（１）
なお、αは比例係数である。

【0017】

また、調整作業に先立ち、評価値にもとづいて合焦したか否かを判定する際に使用する閾値を設定するための前工程を実行する。この前工程においては、まず鏡筒回転器３３を駆動させて、鏡筒１１を所定方向（ここでは、図７中の＋方向であって、螺入度合いが大きくなる方向）へ回転させつつ（Ｓ１１）、評価関数Ｃｔｏｔａｌでの評価値を随時算出する。すると、当初、図７に示すように評価値は増加する筈であるため、評価値が増加している否かを判定し（Ｓ１２）、増加している（Ｓ１２でＹＥＳ）間は、評価関数Ｃｔｏｔａｌの最大値を更新する（Ｓ１３）。ただ、図７に示すように評価値はピークを超えると減少に転じるため、評価関数Ｃｔｏｔａｌの値が減少に転じた（Ｓ１２でＮＯ）タイミングで、鏡筒回転器３３の駆動を停止して鏡筒１１の回転を停止させ（Ｓ１４）、減少直前の評価値を閾値として記憶する（Ｓ１５）。

【0018】

そして、調整作業に関しては、鏡筒回転器３３を駆動させて、鏡筒１１を所定方向へ回転させつつ（Ｓ２１）、評価関数Ｃｔｏｔａｌでの評価値を随時算出する。また、評価値が上述の如くして設定された閾値以上になったか否かを判定し（Ｓ２２）、評価値が閾値を下回っている（Ｓ２２でＮＯ）間は、鏡筒１１を所定方向へ回転させ続ける。そして、評価値が閾値以上になる（Ｓ２２でＹＥＳ）と、鏡筒回転器３３の駆動を停止して鏡筒１１の回転を停止させる（Ｓ２３）とともに、当該状態で合焦したと判定する（Ｓ２４）。なお、所定時間経過しても評価値が閾値に到達しないと、不良品として処理するようにしてもよい。

【0019】

以上のようなインターホン子機１におけるカメラのフォーカスの調整方法によれば、鏡筒回転器３３や接着剤吐出器３４を有する調整装置３１により、カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込む第１工程と、鏡筒１１を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数Ｃｔｏｔａｌで評価値を随時算出するとともに、評価値と予め設定されている閾値とを比較し、評価値が閾値を下回っている間は、鏡筒１１の所定方向への回転及び評価値の算出を継続する第２工程と、評価値が閾値以上になったことをもって、鏡筒１１の回転を停止させ、合焦していると判定する第３工程と、合焦していると判定したことをもって、鏡筒１１とレンズホルダー１２とを固着する第４工程とを実行する。また、このような調整作業に先立って、カメラにより所定の調整用の図を撮像し、その画像データを取り込み、鏡筒１１を所定方向へ回転させつつ、取り込んだ画像データの所定領域におけるコントラスト値にもとづいた所定の評価関数で評価値を随時算出するとともに、評価値が増加している間は、鏡筒１１の所定方向への回転及び評価値の算出を継続し、評価値が減少へ転じたことをもって、減少直前の評価値を閾値として設定する前工程を実行する。したがって、カメラのフォーカスの調整に係り作業者の経験によらなくてすむため、調整作業にかかる時間を短縮することができる上、フォーカスの精度に関して一定品質の製品を容易に供給することが可能となる。

【0020】

また、鏡筒１１を支持するためのレンズホルダー１２に設けられた円筒部２２の先端部に、一対の切り欠き２３、２３が設けられており、鏡筒１１を支持させた際、切り欠き２３、２３内に鏡筒１１の雄ねじ部１５の一部が露出するようにしているとともに、接着剤吐出器３４を、接着剤が吐出される吐出口をレンズホルダー１２の切り欠き２３へ向けた姿勢で設置しており、切り欠き２３を接着剤を吐出する目標としている。したがって、接着剤による鏡筒１１とレンズホルダー１２との固着が安定する上、たとえば鏡筒１１とレンズホルダー１２との固着具合を目視等で確認しやすいといったメリットもある。

【0021】

なお、本発明に係るカメラ付きインターホン機器におけるカメラのフォーカスの調整方法は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、たとえばインターホン機器の全体的な構成は勿論、フォーカスの調整に係る制御等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

【0022】

たとえば、上記実施形態では、レンズホルダー１２の円筒部２２の先端部に一対の切り欠き２３、２３を設けているが、切り欠き２３の数は適宜変更可能であるし、先端部ではなく、中央部にスリット状の切り欠き部を設けるとしてもよい。
また、接着剤としては、たとえばＵＶ硬化型の接着剤を用いるとし、接着剤吐出器に加えてＵＶ照射器を別途設けるとしてもよい。他にも熱硬化型の接着剤を用い、熱照射器を別途設けるとしてもよい。さらに、嫌気型の接着剤を用いるとしても何ら問題はない。

【0023】

さらにまた、鏡筒１１とレンズホルダー１２とを固着するにあたり、上記実施形態では接着剤を用いるとしている（すなわち、固着器を接着剤吐出器としている）が、鏡筒１１やレンズホルダー１２が合成樹脂製であると、螺合箇所に固着器となる熱溶着治具を圧着させることにより、鏡筒１１とレンズホルダー１２とを固着するように構成することも可能である。
またさらに、上記実施形態ではインターホン子機について説明しているが、カメラを有していれば、他のインターホン機器であっても本発明に係る調整方法でカメラのフォーカスを好適に調整することができる。
なお、どのような調整用の図を用いるか、調整用の図のどの箇所のコントラスト値をもとに評価関数を求めるか、何か所のコントラスト値をもとに評価関数を求めるか、そして評価関数における比例係数をどのような係数とするかについては、言うまでもなく適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0024】

１・・インターホン子機、１１・・鏡筒、１２・・レンズホルダー、２２・・円筒部、２３・・切り欠き、３１・・調整装置、３２・・画像入力部、３３・・鏡筒回転器、３４・・接着剤吐出器、３５・・駆動部、３６・・制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】