JPH1130799A - 暗視ビデオカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭くて暗いところの映像を簡単に而も良好
な画質で撮る。 【解決手段】細長い支持体２１の先端部１０に照明手段
及び撮像手段が装着された暗視ビデオカメラ装置におい
て、半導体発光素子４１を用いて照明し、対物レンズ４
１を介して半導体撮像素子４２へ光学的には直接に結像
させて撮像する。これでハレーションが抑えられる。ま
た、先端部を操作に応じて曲折可能とする。これにより
狭いところでも簡単に撮れる。さらに、撮った映像を先
端部で直ちにテレビジョン標準方式の映像信号に変換す
る。これにより映像の劣化が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、暗視ビデオカメ
ラ装置に関し、詳しくは、狭い管路や，マンホール，坑
道などに挿入してその内部状態を映像検索するのに好適
な暗視ビデオカメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、狭くて暗いところを映像にて検索
するための暗視ビデオカメラ装置として、ファイバーケ
ーブルや伸縮棒などの細長い支持体を具えてその先端部
に照明や小型カメラを装着させたものが知られている
（特開平８−２５１５７４号公報参照）。これらは、支
持体の基端部を把持・操作してその先端部を挿入させた
り繰り出したりすることで、検索対象箇所へカメラ等を
送り込んでから、映像を撮るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の暗視ビデオカメラ装置では、ファイバーケー
ブルを用いた本格的な場合、トンネル等の建造物や洞窟
等の自然造形物などの一般構造物を対象に映像検査を行
うのに利用するには、高価すぎる。一方、伸縮棒を用い
た場合、ハロゲンランプで可視光照明を行うとともに対
物レンズにフィルタを付けて撮像することなどによって
構造が可成り簡易化されるので、安価にはなるが、この
構造ではハレーションが発生し易いため、十分な映像が
常に容易に得られる訳では無い。また、棒先端のカメラ
で撮った映像信号が棒の手元側へ伝送されてから映像信
号処理回路に供されるため、棒が長いと信号の減衰によ
って映像も劣化し易くなるといった不都合がある。

【０００４】そこで、コスト低減のためにコストアップ
要因となるファイバーケーブルの使用を避けながら、狭
くて暗いところの映像を簡単に而も良好な画質で撮れる
ように工夫することが課題となる。この発明は、このよ
うな課題を解決するためになされたものであり、ハレー
ションの発生し難い暗視ビデオカメラ装置を実現するこ
とを目的とする。また、本発明は、狭くて暗いところの
映像を簡単に撮ることができる暗視ビデオカメラ装置を
実現することも目的とする。さらに、本発明は、映像劣
化の少ない暗視ビデオカメラ装置を実現することをも目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第３の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【０００６】［第１の解決手段］第１の解決手段の暗視
ビデオカメラ装置は（、出願当初の請求項１に記載の如
く）、細長い支持体の先端部に照明手段および撮像手段
が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前記撮像
手段が対物レンズを介して（ＣＣＤ等の）半導体撮像素
子へ光学的には直接に結像させるものであるとともに、
前記照明手段が（発光ダイオードや半導体レーザ等の）
半導体発光素子を用いたものであることを特徴とするも
のである。

【０００７】ここで、上記の「光学的には直接に」と
は、対物レンズの前後にフィルタ等の光学素子を付加す
ること無くという意味であり、透明な保護カバーや周り
に設けられる焦点調節機構等の有無は問わない。

【０００８】このような第１の解決手段の暗視ビデオカ
メラ装置にあっては、狭くて暗いところの映像を撮る際
に支持体の基端部を把持・操作してその先端部を挿入さ
せたり繰り出したりすることで検索対象箇所へカメラ等
が送り込まれるが、そのような撮像に際し、ハロゲンラ
ンプに代えて一般に光度の小さい半導体発光素子によっ
て照明がなされるので、照度むら等も少なくて、ハレー
ションが発生し難くなる。

【０００９】また、対物レンズでの集光を直接に受光す
ることで弱い照明光の下でも有効な受光量を確保すると
ともに、半導体発光素子の採用に併せて撮像素子にも半
導体製のものを採用したことにより、撮像素子の高感度
帯域に発光波長が良く適合するので、照明光が有効に光
電変換されることに加えて、直接結像させても不適な波
長成分の光による不所望な影響を受けることもほとんど
無くなる。

【００１０】これにより、ファイバーケーブルを用いな
い簡易な構造であっても、良好な画質の映像を撮ること
ができることとなる。したがって、この発明によれば、
狭くて暗いところの映像を撮ってもハレーションが発生
し難いので良好な画質で撮れる暗視ビデオカメラ装置を
実現することができる。

【００１１】［第２の解決手段］第２の解決手段の暗視
ビデオカメラ装置は（、出願当初の請求項２に記載の如
く）、細長い支持体の先端部に照明手段および撮像手段
が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前記先端
部が前記支持体の基端部側での操作に応じて曲折可能な
ものであることを特徴とするものである。

【００１２】このような第２の解決手段の暗視ビデオカ
メラ装置にあっては、先端部のカメラを狭いところへ送
り込む際には先端部が真っ直ぐになるように操作してか
ら先端部を挿入等する一方、映像を撮る際には先端部を
適宜曲折させておいてから支持体をその芯を中心にして
回しながら撮像する。これにより、隙間や小穴等の奥に
ある空洞や暗空間における内側面についても３６０゜に
亘って撮ることが可能となる。したがって、この発明に
よれば、柔軟なファイバーケーブルを用いないでも、狭
くて暗いところを一巡する映像を簡単に撮れる暗視ビデ
オカメラ装置を実現することができる。

【００１３】［第３の解決手段］第３の解決手段の暗視
ビデオカメラ装置は（、出願当初の請求項３に記載の如
く）、細長い支持体の先端部に照明手段および撮像手段
が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前記撮像
手段は、撮った映像をテレビジョン標準方式の映像信号
に変換する映像信号処理回路を含んだものであることを
特徴とするものである。

【００１４】ここで、上記の「テレビジョン標準方式」
には、映像信号最大搬送波電圧を示す水平同期信号の含
まれた白黒の映像信号を用いるものや、ＮＴＳＣ方式，
ＰＡＬ方式，ＳＥＣＡＭ方式などのカラー対応のものが
挙げられる。

【００１５】このような第３の解決手段の暗視ビデオカ
メラ装置にあっては、映像が撮られると、その信号は、
支持体の先端部で映像信号処理回路によって直ちにテレ
ビジョン標準方式の映像信号に変換され、支持体の中間
部に沿って伝送され、支持体の基端部側からモニタ等へ
送出されて、表示や記録等に供される。その際、支持体
が長いと支持体に沿って伝送されるときの減衰も大きく
なるが、この信号には映像信号最大搬送波電圧が明確に
含まれていることから、これに基づいて信号増幅するこ
とが可能なので、映像信号が的確に復元され、映像の劣
化は可成り抑制される。

【００１６】これにより、映像信号が減衰しても映像の
画質は劣化させずに映像信号が取り出されることとな
る。しかも、実績のある標準のテレビジョン受像方式に
よって容易かつ確実に行うことが可能である。したがっ
て、この発明によれば、支持体が長くても映像の劣化が
少ないので狭くて暗いところの映像を良好な画質で撮れ
る暗視ビデオカメラ装置を実現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の暗視ビデオカメラ装置について、これを実施す
るための形態を説明する。

【００１８】［第１の実施の形態］本発明の第１の実施
形態は、上述した第１解決手段の暗視ビデオカメラ装置
であって、前記撮像素子がＣＣＤセンサであり、前記照
明手段が近赤外線を発するものであることを特徴とす
る。これにより、発光波長と受光感度との特性の適合し
た半導体発光素子および半導体撮像素子を、流通性の高
い一般的な部材を利用して容易かつ安価に実現すること
ができる。

【００１９】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
形態は、上述した第１解決手段および第１実施形態の暗
視ビデオカメラ装置であって、前記半導体発光素子が複
数個設けられ且つ前記対物レンズの周りに分散配置され
ていることを特徴とする。これにより、照明に際して光
度と均一性との双方を増すことができる。

【００２０】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
形態は、上述した第２解決手段の暗視ビデオカメラ装置
であって、前記先端部を曲折状態に付勢する弾性部材
と、前記先端部の曲折時に可動する先端可動部に接続さ
れ前記支持体の基端部まで延びた張力伝達部材とを備え
たことを特徴とする。これにより、張力伝達部材を引っ
張るだけで容易に支持体の先端部が真っ直ぐになるとと
もに、張力伝達部材を放せば勝手に先端部が折り曲って
その曲折状態が維持されるので側方等の周囲を撮影する
のが楽になる。

【００２１】

【実施例】本発明の暗視ビデオカメラ装置の一実施例に
ついて、その具体的な構成を、図面を引用して説明す
る。図１は、（ａ）が全体外観を示し、（ｂ）が先端部
の断面詳細を示し、（ｃ）がＸ方向から見た先端面を示
す。

【００２２】この暗視ビデオカメラ装置は、細長い支持
体として筒状の棒２１が用いられ、その先端部１０には
後述の照明手段および撮像手段が装着されるとともに、
その基端部には把持部２２が形成される。その全長は１
ｍ〜数ｍ程度が扱い易く、直径は１０ｍｍ〜３０ｍｍ程
度が好ましい。なお、先端部１０はＣＣＤセンサ４３等
の挿着のため、また把持部２２は握り易さ等のため棒２
１よりも大径にされるが４０ｍｍ程度に止めるのが好ま
しい。

【００２３】支持体の先端部１０は、棒２１に対して真
っ直ぐに直結された先端固定筒１１と、先端固定筒１１
に対してヒンジ１２で双方向回転可能に連結された先端
可動筒１３とからなるものである。先端可動筒１３が先
端固定筒１１側へ回転すると先端部１０が真っ直ぐの状
態になり、先端可動筒１３が先端固定筒１１から離れれ
る方へ回転すると先端部１０が折り曲がった状態にな
る。この装置は、横方向を観るのを重視して、ほぼ直角
まで曲折したところで回転が止まるようになっている。

【００２４】先端固定筒１１と先端可動筒１３との間で
あってヒンジ１２の反対側にはスプリング１５が装填さ
れるとともに、そこのところが伸縮カバー１４で覆われ
るが、このスプリング１５は、先端部１０を曲折状態に
付勢する弾性部材として働くように、圧縮された状態で
先端固定筒１１と先端可動筒１３とに亘って装着され
る。ワイヤ３２も、張力伝達部材として、一端が先端可
動筒１３の端面におけるヒンジ１２の反対側に接続され
るが、ワイヤ３２の他端は、棒２１の内腔を経て把持部
２２の外まで延ばされたうえで、引っ張り易いようにリ
ング３１が付けられる。これにより、この暗視ビデオカ
メラ装置の先端部は、カメラ等の装着された可動部が支
持体の基端部側での操作に応じて曲折可能なものとなっ
ている。

【００２５】先端可動筒１３の軸芯上において最先端側
から順に対物レンズ４２とＣＣＤセンサ４３と映像信号
処理回路４４とが配置される。映像信号処理回路４４
は、ＣＣＤセンサ４３の出力信号を受けて直ちにテレビ
ジョン標準方式の白黒映像信号に変換する回路が集積さ
れたものであり、ＣＣＤセンサ４３と同一基板にその後
方で搭載されていて、これらは一体的に実装されてい
る。そして、映像信号処理回路４４の出力信号がケーブ
ル４５によって棒２１及び把持部２２の内腔を経てケー
ブル２３へ伝送され更に制御部２４から同軸ケーブル２
５を介して外部へ出力されるようになっている。

【００２６】さらに、ＣＣＤセンサ４３や映像信号処理
回路４４への電力等もこれらのケーブル２３，４５に束
ねられた送電ラインを介してなされる。これにより、こ
の暗視ビデオカメラ装置の撮像手段は、半導体撮像素子
であるＣＣＤセンサへ対物レンズを介して光学的には直
接に結像させるとともに、先端部に映像信号処理回路も
含んていて、撮った映像をテレビジョン標準方式の映像
信号に変換してから伝送するものとなっている。

【００２７】先端可動筒１３の最先端面には対物レンズ
４２の四方を囲むように４個のＬＥＤ４１（発光ダイオ
ード）が設けられる。これらのＬＥＤ４１には発光波長
のピークが近赤外線領域に属するものが用いられる。ま
た、ＬＥＤ４１への電力供給もケーブル２３，４５に束
ねられた送電ラインを介して行われ而も制御部２４のス
イッチ操作によってオンオフ制御しうるようになってい
る。これにより、この暗視ビデオカメラ装置の照明手段
は、近赤外線を発する半導体発光素子が複数個設けられ
而もそれらが対物レンズの周りに分散配置されたものと
なっている。

【００２８】この実施例の暗視ビデオカメラ装置につい
て、その使用態様及び動作を、図２を参照して説明す
る。雨水の土壌浸食等によってトンネルの天井裏に出来
た空洞を検査する場合を例に説明する。

【００２９】土５０中に構築されたトンネル壁５１の天
井部分には予め又は必要に応じて後から貫通小孔５２が
穿孔される。その天井裏の空洞５３が大きく成長する
と、トンネル壁５１に掛かる土の圧力が不均一になって
好ましくないうえ、空洞５３の上に大石５４が隠れてい
たりするとこれが落下してトンネル壁５１が損傷を受け
るという事態に繋がることも考えられることから、空洞
５３への凝固剤注入の必要性等を判断するためにも、貫
通小孔５２を介して空洞５３の横への広がりを映像にて
確認するのである。

【００３０】先ず、暗視ビデオカメラ装置の把持部２２
を持ちながらリング３１を引くと、ワイヤ３２によって
先端可動筒１３が先端固定筒１１側へ引き寄せられて、
先端部１０がほぼ真っ直ぐになる（図２（ａ）参照）。
この状態で先端部１０を貫通小孔５２に挿入する。先端
部１０がトンネル壁５１の上へ抜けるまで挿入する。そ
れから、リング３１を放すと、スプリング１５の弾撥力
によって先端可動筒１３が先端固定筒１１から離れるよ
うに回転して、先端部１０が折り曲がる。こうして、空
洞５３内で、先端可動筒１３がほぼ水平状態になり、Ｌ
ＥＤ４１及びＣＣＤセンサ４３も横を向く（図２（ｂ）
参照）。

【００３１】次に、制御部２４を操作してＬＥＤ４１に
よる近赤外線照明およびＣＣＤセンサ４３による撮像を
開始させる。照明が暗いときにはＬＥＤ４１を総て点灯
させ、照明が明るすぎるときには一部のＬＥＤ４１を消
灯させる。そして、把持部２２及び棒２１を軸芯中心で
一回転以上回転させる。これでＬＥＤ４１やＣＣＤセン
サ４３を旋回させながら、同軸ケーブル２５の先に接続
された図示しないモニタ等で目視を行い、必要な場合は
映像を記録する。こうして、トンネル壁５１の天井裏に
出来た暗い空洞５３についても狭い小孔５２を介してそ
の横への広がり状態等を検査・確認することが簡単にで
きる。しかも、ハレーションや伝送減衰による劣化の少
ない良好な画質の映像を見て行えるので、確かな検査・
確認をすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の暗視ビデオカメラ装置にあっては、
照明光を弱くするとともに撮像素子と発光素子とを適合
させたうえで集光の総てを受光するようにしたことによ
り、狭くて暗いところの映像を撮ってもハレーションが
発生し難いので良好な画質で撮れる暗視ビデオカメラ装
置を実現することができたという有利な効果が有る。

【００３３】また、本発明の第２の解決手段の暗視ビデ
オカメラ装置にあっては、カメラの送り込みや撮像など
に際して先端部が真直状態や曲折状態の所望状態になる
ように手元で適宜に操作しうるようにしたことにより、
柔軟なファイバーケーブルを用いないでも、狭くて暗い
ところを一巡する映像を簡単に撮れる暗視ビデオカメラ
装置を実現することができたという有利な効果を奏す
る。

【００３４】さらに、本発明の第３の解決手段の暗視ビ
デオカメラ装置にあっては、映像を直ちに信号増幅しや
すい形式の信号に変換してから伝送するようにしたこと
により、支持体が長くても映像の劣化が少ない暗視ビデ
オカメラ装置を実現することができたという有利な効果
が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暗視ビデオカメラ装置の一実施例につ
いて、その構造図である。

【図２】その使用態様の説明図である。

【符号の説明】

１０ 先端部（支持体の先端部） １１ 先端固定筒（曲折機構） １２ ヒンジ（曲折基点、可動基点、曲折機構） １３ 先端可動筒（カメラ挿着筒、曲折時可動部、曲折
機構） １４ 伸縮カバー（保護被覆） １５ スプリング（弾性部材） ２１ 棒（長筒、支持体の中間部・本体部） ２２ 把持部（手元固定筒、支持体の基端部） ２３ ケーブル（照明電力及び映像信号の伝送ライン） ２４ 制御部 ２５ 同軸ケーブル（映像信号出力ライン） ３１ リング（先端部真直用引具、曲折機構） ３２ ワイヤ（紐体、張力伝達部材、曲折機構） ４１ ＬＥＤ（発光ダイオード、半導体発光素子、照明
手段） ４２ 対物レンズ ４３ ＣＣＤセンサ（半導体撮像素子、撮像手段） ４４ 映像信号処理回路（撮像手段） ４５ ケーブル（照明電力及び映像信号の伝送ライン） ５０ 土（大地） ５１ トンネル壁（土中建造物、埋設殻体） ５２ 貫通小孔（検査用孔） ５３ 空洞（浸食跡） ５４ 大石（落下性危険物）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い支持体の先端部に照明手段および撮
   像手段が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前
   記撮像手段が対物レンズを介して半導体撮像素子へ光学
   的には直接に結像させるものであるとともに、前記照明
   手段が半導体発光素子を用いたものであることを特徴と
   する暗視ビデオカメラ装置。
2. 【請求項２】細長い支持体の先端部に照明手段および撮
   像手段が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前
   記先端部が前記支持体の基端部側での操作に応じて曲折
   可能なものであることを特徴とする暗視ビデオカメラ装
   置。
3. 【請求項３】細長い支持体の先端部に照明手段および撮
   像手段が装着された暗視ビデオカメラ装置において、前
   記撮像手段は、撮った映像をテレビジョン標準方式の映
   像信号に変換する映像信号処理回路を含んだものである
   ことを特徴とする暗視ビデオカメラ装置。