JP2004212465A - Camera for remote control - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平回動及び上下回動をすることにより、遠隔操作によってカメラの方向を自由に変えられるようにした、特に監視用カメラに適した遠隔操作用カメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、監視用カメラの取付け台、ロボットアームの回転軸等を旋回させる旋回装置としては、例えば、特開平10−90758号公報に開示されているようなものがある。この先行技術では、旋回装置を監視用カメラに組付けた状態が例示されており、監視用カメラを垂設する支持棒を減速ギヤを介してモータに連設し、モータの駆動力により支持棒を回転させる構成となっている。
【0003】
ところで、急旋回、或いは急反転する際に、ギヤのバックラッシ、加工誤差、組付け誤差により、ギヤの噛合面が干渉して騒音、振動が発生する。特に、モータとしてパルスモータを採用する場合、回転変動が1パルス毎に生じるため騒音、振動が一層顕在化される。
【0004】
このため、特開2000−55142号公報には、回転台に連設する揺動部材と、上記回転台の外周に配設すると共にインナギヤを有する固定リングと、上記揺動部材に固定したモータと、上記揺動部材に枢支した中間ギヤと、上記モータに軸着すると共に上記中間ギヤに噛合する駆動ギヤと、上記揺動部材を上記駆動ギヤ及び中間ギヤを介して上記インナギヤ方向へ押圧付勢する押圧部材とを備えることを特徴とする旋回装置が開示されている。
【0005】
この装置によれば、回転台に連設されている揺動部材に固設されたモータが回転すると、このモータに軸着されている駆動ギヤが揺動部材に枢支されている中間ギヤを介して、固定リングの内周に設けたインナギヤを回動させようとし、その反力で、回転台が回転する。このとき、押圧部材が揺動部材を上記駆動ギヤ及び中間ギヤを介して上記インナギヤ方向へ押圧付勢しているため、ギヤのバックラッシ、加工誤差、組付け誤差が吸収され、騒音、振動の低減を図ることができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−90758号公報
【特許文献2】
特開2000−55142号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平12−55142号公報の装置においては、その請求項2に示されるように、第1のレバーにモータを取付け、第2のレバーに中間ギヤを枢支し、第1のレバーを第2のレバー方向へ押圧部材により押圧付勢することによって、中間ギヤをインナギヤに押圧付勢しているので、部品点数が増え、装置の組立てに手間や時間がかかり、装置をコンパクト化しにくいという問題があった。
【0008】
したがって、本発明の目的は、装置の部品点数が少なくてすみ、組立て作業が容易で、コンパクト化にも適した遠隔操作用カメラを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の遠隔操作用カメラは、内周に内歯ギヤを有する基台と、この基台に回転可能に装着された回転台と、この回転台上に立設された支持フレームに、前記回転台の回転中心に対してほぼ直交する回転軸を介して、回動可能に取付けられたカメラ本体とを備え、前記回転台は、該回転台に一箇所を枢支されて揺動可能に支持され、中央に抜き孔又はスリットが形成された支持板と、この支持板の前記抜き孔又はスリットを挟んで一方の側に固定された第1モータと、この第1モータによって回転する駆動ギヤと、前記支持板の前記抜き孔又はスリットを挟んで他方の側に回転可能に支持されて、前記抜き孔又はスリットによる弾性力により前記駆動ギヤに圧接された状態で歯合する中間ギヤと、前記支持板を前記回転台に対して所定方向に回動するように弾性付勢して、前記中間ギヤを前記回転台の前記内歯ギヤに歯合させる弾性付勢手段とを有することを特徴とする。
【0010】
上記発明によれば、支持板上に第1モータと中間ギヤとが抜き孔又はスリットを挟んで設置され、抜き孔又はスリットによる弾性力により、第1モータの駆動ギヤと中間ギヤとが圧接され、その状態で中間ギヤが更に回転台の内歯ギヤに歯合しているので、駆動ギヤの回転により中間ギヤが内歯ギヤと歯合しながら内歯ギヤに沿って回転し、それによって回転台がカメラ本体と一緒に回転する。このとき、駆動ギヤ、中間ギヤ及び内歯ギヤのそれぞれが弾性的に圧接されているので、バックラッシュが発生しにくく、ガタ付き音も軽減される。また、支持板上に第1モータと中間ギヤとを予め設置して、この支持板を回転台に取付けることにより、第1モータ、駆動ギヤ、及び中間ギヤを回転台に取付けることができるので、組立て作業が容易になり、部品点数も少なくすることができる。
【0011】
本発明の遠隔操作用カメラにおいては、前記回転台には、第2モータが設置され、この第2モータの駆動軸は、回転方向に係合した状態で軸方向に所定距離で移動可能な弾性材質からなるカップリングを介して、ウォームギヤに連結されており、前記カメラ本体には該カメラ本体と一体に回転すると共に、前記ウォームギヤに歯合する上下回動ギヤが装着されており、前記ウォームギヤは、前記駆動軸方向に弾性手段によって付勢され、前記上下回動ギヤに弾性的に圧接されていることが好ましい。
【0012】
上記態様によれば、第2モータの駆動軸とウォームギヤとが、弾性材質からなるカップリングを介して接続されているので、組付け精度の許容度が高まり、振動吸収によって騒音の発生も少なくすることができる。また、ウォームギヤが弾性手段によって駆動軸方向に付勢されているので、ウォームギヤと上下回動ギヤとの噛み合いを常に密接にして、バックラッシュやガタ付き音を軽減することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1は本発明の一実施形態による遠隔操作用カメラの斜視図、図2は同遠隔操作用カメラの縦断面図、図3は同遠隔操作用カメラの水平回転機構の分解斜視図、図4は同水平回転機構の平面断面図、図5は同遠隔操作用カメラの上下駆動機構を示す側面図、図6は同上下駆動機構における第2モータの駆動軸とウォームギヤとの連結構造を示す斜視図である。
【0014】
図1に示すように、この遠隔操作用カメラ10は、特に監視用カメラに好適なものであり、屋内の天井等に固定される基台11と、この基台11に水平回転及び上下動可能に設置されたカメラ本体12と、カメラ本体12を覆うカバー13とを備えている。カバー13は、カメラ本体12と一緒に水平回転し、カメラ本体12の上下動に伴ってレンズ14が指向する方向に沿って、透明な材質の窓15が取付けられている。
【0015】
図2を併せて参照すると、基台11は、大径円筒部11aと小径円筒部11bとで構成されている。大径円筒部11a内には、制御回路を構成する電子部品を実装した複数の配線基板21が上下に所定間隔をおいて配設されている。小径円筒部11bは、ネジ22によって大径円筒部11aに固定されている。
【0016】
図3に示すように、小径円筒部11bの底部内周には、内歯歯車23がネジ24によって固定されている。また、後述する回転台30を構成する回転基板31が、上記小径円筒部11b内に配置された回転軸33にネジ32を介して固定されている。回転軸33は、前記小径円筒部11bの底部中心に図示しないベアリングを介して回転可能に支持されている。したがって、回転基板31は、回転軸33と一体に水平回転可能とされている。
【0017】
回転基板31には、3本の円筒状の支柱34がネジ35を介して固定されている。また、そのうちの1本の支柱34aと、回転基板31との間には、樹脂製の支持板40の端部が挟まれて、その端部に形成された孔41を貫通してネジ35を螺着させている。そして、上記支柱34aは、図示しないベアリングで保持された回転軸を内蔵し、上記支持板40は、この回転軸に固定されて揺動可能に支持されている。
【0018】
図4を併せて参照すると、支持板40には、細長い抜き孔42が形成されている。この抜き孔42の一方の側辺中央には、中間ギヤ43が図示しない支軸を介して回転可能に支持されている。また、抜き孔42の他方の側辺には、第1サーボモータ44が図示しないネジによって固定され、その駆動軸45が抜き孔42を通して支持板の反対側(図3の上方)に突出している。この駆動軸45には、駆動ギヤ46が装着されている。駆動ギヤ46は、抜き孔42を多少開かせて支持板40の弾性力を作用させることにより、前記中間ギヤ43に圧接された状態で歯合している。
【0019】
また、支持板40は、支柱34に螺着されたネジ35によって、上記のように揺動可能に支持されているが、その他端部は、回転基板31との間に介在されたスプリング47によって外方に付勢されている。その結果、特に図4に示すように、上記スプリング47の付勢力によって、中間ギヤ43が内歯ギヤ23に圧接されて歯合している。
【0020】
このように、本発明によれば、第1サーボモータ44の駆動軸に装着された駆動ギヤ46と、中間ギヤ43とを、両者が圧接して歯合した状態で支持板40に取付けておくことができ、この支持板40を回転基板31に取付けて中間ギヤ43を内歯ギヤ23に歯合させるだけで、水平回転機構を構成することができるので、部品点数が少なくなり、装置の組立て作業性が良好となり、各ギヤの噛み合いも確実になって故障が少なくなる。
【0021】
なお、支持板40は、上記のような抜き孔42を有するものが好ましいが、外周の一部から切り込まれたスリットを有するものでもよい。また、駆動ギヤ46と中間ギヤ43とを弾性的に圧接させるために樹脂製のものが好ましいが、薄い金属板などで形成することもできる。
【0022】
また、図4に示される符号49は、詳細は省略するが、配線のねじれ等を防止するため、水平回転角度を規制するリミットスイッチである。
【0023】
前記支柱34には、上板50が同じくネジによって固定されており、回転基板31と上板50とそれらを連結する支柱34とによって、本発明の回転台30が構成されている。
【0024】
上板50には、長辺方向から見て一端がL字状に折曲され、その折曲部を上板50にネジ止めされ、上板50に対して垂直にかつ平行に立設された一対の支持フレーム51、51が取付けられている。そして、カメラ本体12は、この支持フレーム51、51に支軸52a、52bを介して上下動(傾動)可能に支持されている。
【0025】
図5、6を併せて参照すると、一方の支軸52aには、ウォームホイール53が装着されている。また、上板50の回転基板31側の面には、第2サーボモータ54が取付けられている。そして、第2サーボモータ54の駆動軸55は、回転基板31の反対側の面から突出している。
【0026】
この駆動軸55には、孔55aが形成されており、その外周にスリーブ56が装着されている。そして、スリーブ56の孔56aと、上記駆動軸55の孔55aとを通して連結ピン57が挿入されることにより、駆動軸55とスリーブ56とが連結されている。スリーブ56の先端には、リブ状に突出した凸部56bが形成されている。
【0027】
一方、前記ウォームホール53に歯合するウォーム58を有するウォーム軸59が、上板50から立設されたブラケット60を介して、カメラ本体12の支軸52aに対して直角方向に配設されて支持されている。
【0028】
このウォーム軸59の基端には孔59aが形成され、この孔59aにピン62が挿入されている。また、スリーブ56とウォーム軸59とは、例えば合成ゴムなどの弾性材質からなるカップリング63を介して連結されている。
【0029】
このカップリング63は、全体として円柱状の本体の両端部に互いに交差する方向に形成された溝63a、63bを有し、一方の溝63aにはスリーブ56の凸部56bが挿入され、他方の溝63bには上記ウォーム軸59に挿入されたピン52が挿入されている。
【0030】
その結果、スリーブ56と、ウォーム軸59とは、カップリング63の溝63a、63bの深さからはみ出さない範囲で軸方向に多少の移動を可能にされながら、互いに一体に回転するように連結されている。
【0031】
また、このような弾性材質のカップリング63を用いることにより、駆動軸55とウォーム軸59との間に多少の位置ずれが生じても、その組付け誤差を吸収することができ、組付け精度の許容度を高めることができる。
【0032】
次に、この遠隔操作用カメラ10の作用について説明する。
この遠隔操作用カメラ10では、例えばパソコン、携帯電話などにより、LANやインターネットを介して、配線基板21上に搭載された制御回路に駆動信号が入力されると、第1サーボモータ44及び第2サーボモータ54が回転して、カメラ本体12を所望の自由な方向に向けることができるようになっている。
【0033】
すなわち、第1サーボモータ44が回転すると、駆動ギヤ46を介して、基台11の小径円筒部11bに固定された内歯ギヤ23と歯合する中間ギヤ43が回転し、中間ギヤ43はその回転角に比例したギヤ数だけ内歯ギヤ23の周方向に移動する。その結果、中間ギヤ43を装着した支持板40を介して回転基板31も一体に回転し、支柱34を介して連結された上板50も一体に回転する。その結果、カメラ本体12を水平方向に回動させることができる。
【0034】
また、第2サーボモータ54が回転すると、スリーブ56、カップリング63及びウォーム軸59を介してウォーム58が回転し、ウォーム58に歯合するウォームホイール53及び支軸52aが回転して、カメラ本体12が上下方向に回動し、傾動動作を行わせることができる。このように、上記水平回動と上下回動とを組合せることにより、カメラ本体12のレンズ14を任意の自由な方向に向けることができる。
【0035】
そして、本発明では、前記のように、第1サーボモータ44の駆動軸に装着された駆動ギヤ46と、中間ギヤ43とを支持板40に取付け、支持板40の抜き孔42を広げることにより生じる弾性力によって両者を圧接させて歯合させ、その状態でスプリング47により支持板40を付勢して、中間ギヤ43を内歯ギヤ23に圧接させているので、これらのギヤ間のバックラッシュが軽減され、回転による振動や騒音を軽減することができる。
【0036】
同様に、第2サーボモータ54によって回転するウォーム58が、スプリング61によりウォームホイール53に圧接されているので、両ギヤ間のバックラッシュが軽減され、更に、弾性材質からなるカップリング63が振動を吸収するので、回転による振動や騒音を軽減することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、支持板上に第1モータと中間ギヤとが抜き孔又はスリットを挟んで設置され、抜き孔又はスリットによる弾性力により、第1モータの駆動ギヤと中間ギヤとが圧接され、その状態で中間ギヤが更に回転台の内歯ギヤに歯合しているので、駆動ギヤの回転により中間ギヤが内歯ギヤと歯合しながら内歯ギヤに沿って回転し、それによって回転台がカメラ本体と一緒に回転する。このとき、駆動ギヤ、中間ギヤ及び内歯ギヤのそれぞれが弾性的に圧接されているので、バックラッシュが発生しにくく、ガタ付き音も軽減される。また、支持板上に第1モータと中間ギヤとを予め設置して、この支持板を回転台に取付けることにより、第1モータ、駆動ギヤ、及び中間ギヤを回転台に取付けることができるので、組立て作業が容易になり、部品点数も少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による遠隔操作用カメラの斜視図である。
【図2】同遠隔操作用カメラの縦断面図である。
【図3】同遠隔操作用カメラの水平回転機構の分解斜視図である。
【図4】同水平回転機構の平面断面図である。
【図5】同遠隔操作用カメラの上下駆動機構を示す側面図である。
【図6】同上下駆動機構における第2モータの駆動軸とウォームギヤとの連結構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 遠隔操作用カメラ
11 基台
11a 大径円筒部
11b 小径円筒部
12 カメラ本体
13 カバー
15 窓
21 配線基板
23 内歯歯車
30 回転台
31 回転基板
33 回転軸
34 支柱
40 支持板
42 抜き孔
43 中間ギヤ
44 第1サーボモータ
45 駆動軸
46 駆動ギヤ
47 スプリング
50 支持フレーム
53 ウォームホイール
54 第2サーボモータ
55 駆動軸
56 スリーブ
58 ウォーム
59 ウォーム軸
60 ブラケット
63 カップリング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a remote control camera particularly suitable for a surveillance camera, in which the direction of the camera can be freely changed by remote control by rotating horizontally and vertically.
[0002]
[Prior art]
In general, as a turning device for turning a mounting base of a monitoring camera, a rotation axis of a robot arm, and the like, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-90758. This prior art exemplifies a state in which a turning device is assembled to a monitoring camera. A supporting rod for hanging the monitoring camera is connected to the motor via a reduction gear, and the supporting rod is driven by the driving force of the motor. Are rotated.
[0003]
By the way, when the vehicle turns sharply or reverses sharply, the meshing surfaces of the gears interfere with each other due to the backlash of the gears, machining errors, and assembly errors, thereby generating noise and vibration. In particular, when a pulse motor is used as the motor, noise and vibration become more apparent because rotation fluctuation occurs for each pulse.
[0004]
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-55142 discloses a swing member connected to a turntable, a fixed ring provided on the outer periphery of the turntable and having an inner gear, and a motor fixed to the swing member. An intermediate gear pivotally supported by the oscillating member, a drive gear axially mounted on the motor and meshing with the intermediate gear, and pressing the oscillating member toward the inner gear via the drive gear and the intermediate gear. A turning device comprising a biasing pressing member is disclosed.
[0005]
According to this device, when the motor fixed to the swinging member connected to the turntable rotates, the drive gear mounted on the motor changes the intermediate gear pivotally supported by the swinging member. Thus, the inner gear provided on the inner periphery of the fixed ring is rotated, and the turntable is rotated by the reaction force. At this time, since the pressing member presses and biases the swinging member in the direction of the inner gear via the driving gear and the intermediate gear, gear backlash, machining error, and assembly error are absorbed, and noise and vibration are reduced. Can be achieved.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-90758 [Patent Document 2]
JP 2000-55142 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-55142, a motor is mounted on the first lever, an intermediate gear is pivotally supported on the second lever, and the first lever is mounted on the first lever. Since the intermediate gear is urged against the inner gear by urged by the urging member in the direction of the second lever, the number of parts is increased, it takes time and effort to assemble the apparatus, and it is difficult to make the apparatus compact. There was a problem.
[0008]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a remote control camera which requires a small number of parts of an apparatus, is easy to assemble, and is suitable for downsizing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a remote control camera according to the present invention includes a base having an internal gear on an inner periphery, a turntable rotatably mounted on the base, and an upright stand on the turntable. A camera body rotatably mounted on a support frame via a rotation axis substantially orthogonal to the rotation center of the turntable, wherein the turntable pivotally supports one point on the turntable. A support plate, which is swingably supported and has a hole or slit formed in the center, a first motor fixed to one side of the support plate with the hole or slit therebetween, A drive gear that is rotated by a motor, and is rotatably supported on the other side of the support plate with the cutout hole or slit interposed therebetween, and is pressed against the drive gear by the elastic force of the cutout hole or slit. The intermediate gear and the support plate And resiliently urged to rotate in a predetermined direction relative to the rolling stand, and having a resilient biasing means for meshing with said intermediate gear to the internal gear of the turntable.
[0010]
According to the invention, the first motor and the intermediate gear are provided on the support plate with the hole or slit interposed therebetween, and the driving gear of the first motor and the intermediate gear are pressed against each other by the elastic force of the hole or slit. In this state, since the intermediate gear is further meshed with the internal gear of the rotary table, the rotation of the drive gear causes the intermediate gear to rotate along the internal gear while meshing with the internal gear, thereby rotating. The table rotates with the camera body. At this time, since the drive gear, the intermediate gear and the internal gear are each elastically pressed, the backlash is less likely to occur and the rattling noise is reduced. Also, the first motor, the driving gear, and the intermediate gear can be mounted on the turntable by previously installing the first motor and the intermediate gear on the support plate and mounting the support plate on the turntable. The assembling work is facilitated and the number of parts can be reduced.
[0011]
In the remote control camera according to the present invention, a second motor is provided on the turntable, and a drive shaft of the second motor has an elasticity capable of moving a predetermined distance in the axial direction while being engaged in the rotational direction. The camera body is connected to a worm gear via a coupling made of a material.The camera body is provided with a vertically rotating gear that rotates integrally with the camera body and meshes with the worm gear. It is preferable that the elastic member is biased in the drive shaft direction by an elastic means and is elastically pressed against the vertically rotating gear.
[0012]
According to the above aspect, since the drive shaft of the second motor and the worm gear are connected via the coupling made of the elastic material, the tolerance of the mounting accuracy is increased, and the generation of noise due to vibration absorption is reduced. be able to. Further, since the worm gear is urged in the drive shaft direction by the elastic means, the meshing between the worm gear and the vertically rotating gear is always kept in close contact, so that backlash and rattling noise can be reduced.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a remote control camera according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the remote control camera, FIG. 3 is an exploded perspective view of a horizontal rotation mechanism of the remote control camera, and FIG. 5 is a cross-sectional plan view of the horizontal rotation mechanism, FIG. 5 is a side view showing a vertical drive mechanism of the remote control camera, and FIG. 6 is a perspective view showing a connection structure between a drive shaft of a second motor and a worm gear in the vertical drive mechanism. FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1, the
[0015]
Referring also to FIG. 2, the
[0016]
As shown in FIG. 3, an
[0017]
Three
[0018]
Referring also to FIG. 4, the
[0019]
The
[0020]
As described above, according to the present invention, the
[0021]
The
[0022]
[0023]
An
[0024]
One end of the
[0025]
5 and 6, a
[0026]
A
[0027]
On the other hand, a
[0028]
A
[0029]
The
[0030]
As a result, the
[0031]
Further, by using the
[0032]
Next, the operation of the
In the
[0033]
That is, when the
[0034]
When the
[0035]
In the present invention, as described above, the
[0036]
Similarly, since the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first motor and the intermediate gear are provided on the support plate with the cutout hole or slit interposed therebetween, and the elastic force of the cutout hole or slit causes the driving gear of the first motor and The intermediate gear is pressed against the internal gear, and in this state, the intermediate gear further meshes with the internal gear of the rotary table. Rotate, which causes the turntable to rotate with the camera body. At this time, since the drive gear, the intermediate gear and the internal gear are each elastically pressed, the backlash is less likely to occur and the rattling noise is reduced. Also, the first motor, the driving gear, and the intermediate gear can be mounted on the turntable by previously installing the first motor and the intermediate gear on the support plate, and mounting the support plate on the turntable. The assembling work is facilitated and the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a remote control camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the camera for remote operation.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a horizontal rotation mechanism of the remote control camera.
FIG. 4 is a plan sectional view of the horizontal rotation mechanism.
FIG. 5 is a side view showing a vertical drive mechanism of the remote control camera.
FIG. 6 is a perspective view showing a connection structure between a drive shaft of a second motor and a worm gear in the vertical drive mechanism.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
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