JP2009200750A

JP2009200750A - ロータリジョイント

Info

Publication number: JP2009200750A
Application number: JP2008039347A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hirohashi; 一俊広橋
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】簡易な構成で電力および双方向の情報信号の非接触伝送を行なうことができるロータリジョイントを提供する。
【解決手段】情報信号系回路と電力系回路とを有する固定部２０ａと、情報信号系回路と電力系回路とを有し、固定部２０ａに対して１軸を中心に回転自在に保持された回転部３０ａとの間で、電力及び情報信号の非接触伝送を行なうロータリジョイント４０ａであって、固定部２０ａに固定されたコア２１２と、回転部３０ａに固定されたコア３１４とを備え、それぞれのコア２１２、３１４には同心円状の凹部が２箇所形成され、一方の凹部に情報信号系回路に接続されたコイル２１４、３１６がそれぞれ配置され、他方の凹部に電力系回路に接続されたコイル２１３、３１５がそれぞれ配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定ユニットと回転ユニットとの間で電力と信号の非接触伝送を行なうロータリジョイントに関する。

回転ユニットに対して制御信号と電力とを非接触で伝送する装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載された信号電送装置は、伝送信号に基づいて電源電流を変調し、パワーロータリトランスを介してこの電源電流を回転ユニットに伝送した後、この信号を分離し復調することを特徴としている。これにより、従来、信号と電力とを非接触で伝送する際に伝送信号用のチャネルを独立して必要としていたロータリトランスのチャネル数を削減することが可能となっている。
特開平１０−９１９０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された信号電送装置では、信号と電力とを同チャネルで非接触伝送するために、伝送信号に基づいて電源電流を変調する回路と、復調する回路とが必要であり回路構成が複雑である。また、信号の伝送は片方向のみを想定したものであり、双方向の信号伝送に対応するためには回路構成が一層複雑になってしまう。

本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で電力および双方向の情報信号の非接触伝送を行なうことができるロータリジョイントを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るロータリジョイントは、情報信号系回路と電力系回路とを有する固定ユニットと、情報信号系回路と電力系回路とを有し、前記固定ユニットに対して１軸を中心に回転自在に保持された回転ユニットとの間で、電力及び情報信号の非接触伝送を行なうロータリジョイントであって、前記固定ユニットに固定された、前記１軸を中心とする中空円盤状の第１磁性体コアと、前記回転ユニットの前記第１磁性体コアに対応する位置に固定された中空円盤状の第２磁性体コアとを備え、前記第１磁性体コアには同心円状の凹部が２箇所形成され、一方の凹部に前記固定ユニットの情報信号系回路に接続された第１コイルが配置され、他方の凹部に前記固定ユニットの電力系回路に接続された第２コイルが配置され、前記第２磁性体コアの前記第１磁性体コアの凹部に対応する位置に凹部が２箇所形成され、前記第１コイルに対応する位置の凹部に前記回転ユニットの情報信号系回路に接続された第３コイルが配置され、前記第２コイルに対応する位置の凹部に前記回転ユニットの電力系回路に接続されたコイルが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、情報信号系と電力系とを重畳せずに伝送するため、情報信号に基づいて電源を変調する回路と、復調する回路とが不要となり回路構成を簡易にすることができる。また、情報系回路に接続されたコイル同士の電磁誘導により情報信号の双方向通信を簡易に行なうことができる。

前記第１磁性体コアおよび前記第２磁性体コアは、フェライトで形成されていることが望ましい。これにより、磁性体コアが小型であっても効率的な電力伝送が可能となる。

［実施例１］
本発明の実施例１として監視カメラ装置に本発明を適用した例について図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用した監視カメラ装置１０の構成を示す図である。本図に示すように、監視カメラ装置１０は、壁、天井等に固定される固定部２０とカメラ部３０１が搭載された回転部３０とを含んで構成され、固定部２０に対して回転部３０が回転する構造となっている。

本図において、固定部２０および回転部３０の、回転および電力、信号の非接触通信に係る部分を回転連結部４０としている。回転連結部４０の固定部２０側の構成部位は固定部２０の保持板２１０に固定され、回転連結部４０の回転部３０側の構成部位は回転部３０の保持板３１３に固定されている。いずれの保持板２１０、３１３とも円盤形状となっている。なお、本図は、回転連結部４０については回転軸を含む断面を模式的に示し、固定部２０と回転部３０の他の部分については機能ブロックを示している。

固定部２０の保持板２１０の中心部分には保持パイプ２０６が固定され、回転部３０の保持板３１３には、保持板３１３と中心を同一にする保持シリンダ３１２が固定されている。保持シリンダ３１２は２つのリング状ボールベアリング５５、５６により保持パイプ２０６に支持されており、保持パイプ２０６を軸に回転部３０が回転するようになっている。固定部２０と回転部３０とはリング状ボールベアリング５５、５６を介した接触のみであり、他の部分での接触はない。すなわち、固定部２０から回転部３０への電力伝送および双方向の信号伝送は非接触に行なわれる。

回転連結部４０は、回転部３０を回転させるためのダイレクトドライブモータ５０を備えている。ダイレクトドライブモータ５０は、保持シリンダ３１２に配置されたステータ３１０、ステータ３１０に巻かれたコイル３１１と、固定部２０の保持板２１０に固定されたロータ２０７により構成され、回転部３０を固定部２０の保持パイプ２０６を軸に回転させる。

また、回転連結部４０の外周部にはロータリトランス６０が配置されている。ロータリトランス６０は、磁性体で成形された中空円盤状コアに凹部を設け、凹部に螺旋状にコイルを設けた１対のトランス片を向かい合わせ、電磁誘導により交流信号を伝送するものである。ロータリトランス６０は、固定部２０側に、コア２０８とコイル２０９で構成されるトランス片を配置し、回転部３０側にコア３０８とコイル３０９で構成されるトランス片を配置している。

固定部２０は、プラグ２０１、整流回路２０２、ＬＡＮコネクタ２０３、ＰＬＣ（Power Line Communication）信号回路２０４、信号重畳トランス２０５を備えている。プラグ２０１は外部電源である商用ＡＣ電源に接続される。これにより、監視カメラ装置１０への電源供給が行なわれる。整流回路２０２は、プラグ２０１を介して供給されたＡＣ電源を直流電源に整流して固定部２０内に電力を供給する。ＬＡＮコネクタ２０３は、図示しない外部機器とＬＡＮケーブルにより接続される。監視カメラ装置１０と接続された外部装置とは双方向通信を行なう。例えば、監視カメラ装置１０が撮影した映像信号が外部装置に出力され、ズーム、フォーカス、パン等を監視カメラ装置１０に指示するコントロール信号等が外部装置から入力される。

ＬＡＮコネクタ２０３にはＰＬＣ信号回路２０４が接続される。ＰＬＣ信号回路２０４は、ＬＡＮコネクタ２０３を介して通信される１００ＢＡＳＥ−Ｔ等のイーサネット（登録商標）規格の信号と、ＰＬＣ信号とを相互に変換する回路である。ＰＬＣ信号は、商用ＡＣ電源の波形と重畳することにより情報を伝送する周波数の高いアナログ信号である。ＰＬＣ信号回路２０４のＰＬＣ信号入出力側には、コンデンサとトランスとを備えた信号重畳トランス２０５が接続される。コンデンサは、商用ＡＣ電源程度の周波数を遮断し、ＰＬＣ信号で伝送する信号成分の周波数を通過させる容量とする。

信号重畳トランス２０５のコンデンサ側には、プラグ２０１とロータリトランス６０のコイル２０９とが接続されており、信号重畳トランス２０５は、ＰＬＣ信号回路２０４が出力するＰＬＣ信号とプラグ２０１から供給されるＡＣ電源の波形とを重畳してロータリトランス６０に出力するとともに、ロータリトランス６０を介して回転部３０から伝送されたＰＬＣ信号とＡＣ電源とが重畳された信号からＰＬＣ信号を抽出してＰＬＣ信号回路２０４に出力する。

回転部３０は、カメラ部３０１、映像圧縮回路（ＥＮＣ）３０２、制御回路３０３、ＰＬＣ信号回路３０４、信号重畳トランス３０５、整流回路３０６、モータドライバ３０７を備えている。カメラ部３０１は、映像圧縮回路（ＥＮＣ）３０２を介して制御回路３０３と接続しており、撮影した映像信号を制御回路３０３に出力し、ズーム等の制御信号を制御回路３０３から入力する。制御回路３０３には、ＰＬＣ信号回路３０４のイーサネット（登録商標）入出力側が接続される。整流回路３０６はロータリトランス６０を介して入力されたＰＬＣ信号とＡＣ電源とが重畳された信号を整流して回転部３０内に電力を供給する。モータドライバ３０７は制御回路３０３からの指示にしたがってダイレクトドライブモータ５０のコイル３１１に供給する電力を制御することで回転部３０の回転角を調整する。これによりカメラ部３０１のパンが調整されることになる。信号重畳トランス３０５のコンデンサ側には、ロータリトランス６０のコイル３０９が接続されており、反対側にはＰＬＣ信号回路３０４のＰＬＣ信号入出力側が接続されている。信号重畳トランス３０５の特性は、固定部２０側の信号重畳トランス２０５と同様とすることができる。

次に、上記構成の監視カメラ装置１０における信号伝送について説明する。まず、外部機器から監視カメラ装置１０へのコントロール信号および商用ＡＣ電源からの回転部３０への電力の伝送について説明する。外部機器から出力されたコントロール信号は、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号でＬＡＮケーブルを介してＬＡＮコネクタ２０３からＰＬＣ信号回路２０４に入力される。ＰＬＣ信号回路２０４は、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換する。変換されたＰＬＣ信号は信号重畳トランス２０５により、プラグ２０１を介して入力された商用ＡＣ電源の波形に重畳される。重畳された信号はロータリトランス６０のコイル２０９に印加され、電磁誘導によりコイル３０９に伝送される。これにより、回転部３０に電力とコントロール信号が伝送されることになる。

伝送された重畳信号は整流回路３０６で直流電源に整流され、回転部３０の各部に電力として供給される。また、信号重畳トランス３０５により重畳信号からＰＬＣ信号が抽出され、ＰＬＣ信号回路３０４に入力される。ＰＬＣ信号回路３０４は、ＰＬＣ信号を１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換して制御回路３０３に入力する。この信号は外部機器から送信されたコントロール信号であるので、制御回路３０３はコントロール信号にしたがってモータドライバ３０７を制御することでダイレクトドライブモータ５０を駆動し、カメラ部３０１のパン等を行なう。また、制御回路３０３はコントロール信号にしたがってカメラ部３０１を制御することでフォーカス調整、ズーム等の動作を行なう。

次に、回転部３０のカメラ部３０１が撮影した映像信号の外部機器への伝送について説明する。カメラ部３０１で撮影された映像信号は映像圧縮回路（ＥＮＣ）３０２で圧縮され、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔの信号形態で制御回路３０３に入力される。制御回路３０３は、必要に応じて画像処理等を施した上で、ＰＬＣ信号回路３０４に１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式で映像信号を出力する。ＰＬＣ信号回路３０４は、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換して信号重畳トランス３０５に出力する。信号重畳トランス３０５からの出力はロータリトランス６０のコイル３０９に印加され、電磁誘導によりコイル２０９に伝送される。

コイル２０９に伝送されたＰＬＣ信号は信号重畳トランス２０５を介してＰＬＣ信号回路２０４に入力される。ＰＬＣ信号回路２０４は、ＰＬＣ信号を１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換し、変換された信号がＬＡＮコネクタ２０３からＬＡＮケーブルを介して外部機器に送出される。これにより、回転部３０のカメラ部３０１が撮影した映像信号が外部機器に伝送されることになる。
［実施例２］

実施例１では、ロータリトランス６０を介して商用ＡＣ電源からの電力を伝送した。このため、回転部３０が必要とする電力量が大きい場合には、ロータリトランス６０のコア（２０８、３０８）のサイズが大きくなってしまうという問題が生じる。そこで実施例２では、回転部３０が必要とする電力量が大きい場合であってもロータリトランスを小型にすることができる構成について説明する。

図２は、実施例２における監視カメラ装置１０ａの構成を示す図である。実施例１と同様の機能部については同じ符号を付し、説明は簡略化する。本図に示すように、監視カメラ装置１０ａは、固定部２０ａとカメラ部３０１が搭載された回転部３０ａとを含んで構成され、固定部２０ａに対して回転部３０ａが回転する構造となっている。

本図において、固定部２０ａおよび回転部３０ａの、回転および電力、信号の非接触通信に係る部分を回転連結部４０ａとしている。なお、本図は、回転連結部４０ａについては回転軸を含む断面を模式的に示し、固定部２０ａと回転部３０ａの他の部分については機能ブロックを示している。

固定部２０ａは周波数変換を行なうインバータ回路２１１を備えており、プラグ２０１を介して入力された５０〜６０ＫＨｚ程度の商用ＡＣ電源は、インバータ回路２１１に入力され、例えば、２００ＫＨｚ程度の周波数に変換される。インバータ回路２１１によって高い周波数に変換された交流電源は、整流回路２０２によって直流電源に変換され固定部２０ａの各機能部に供給される。ただし、整流回路２０２には、インバータ回路２１１を介さずに商用ＡＣ電源を直接入力するようにしてもよい。

また、インバータ回路２１１により高い周波数に変換された交流電源はロータリトランス６０ａに印加される。第２実施例では、電源が高い周波数に変換されるため、ＰＬＣ信号と重畳して伝送すると電源の高周波成分がＰＬＣ信号と干渉するおそれが生じる。そこで、本実施例ではＰＬＣ信号と電源とを重畳させずに伝送する。このため、ロータリトランス６０ａのコア（２１２、３１４）にＰＬＣ信号伝送のために独立した凹部を設け、固定部２０ａ側にコイル２１４を配置し、回転部３０ａ側にコイル３１６を配置して、ＰＬＣ信号の伝送に用いる。

また、高い周波数に変換された交流電源は、固定部２０ａ側の独立した凹部に配置されたコイル２１３から、回転部３０ａ側の独立した凹部に配置されたコイル３１５に伝送される。ここで、効率的な電力伝送を行なうために、コア（２１２、３１４）はフェライト材で構成することが望ましい。

図３は、回転連結部４０ａの固定部側２０ａの構成を模式的に示したものであり、回転部３０ａ側から見た構成（本図上側）と、図２に示した断面図（本図下側）とを対応させたものである。本図に示すように、保持板２１０上に、回転軸となる保持パイプ２０６を中心にロータ２０７が配置され、最外周にはコア２１２が配置されている。コア２１２には、独立した同心円状の２つの凹部が設けられ一方の凹部にＰＬＣ信号を伝送するコイル２１４が配置され、他方の凹部に電力を伝送するコイル２１３が配置されている。

図２を再び参照して、コイル３１５に伝送された高い周波数の交流電源は整流回路３０６で整流され、回転部３０ａの各機能部に供給される。なお、インバータ回路２１１、ロータリトランス６０ａ、整流回路３０６は、回転部３０ａへの電源供給ブロックとして機能し、いわゆるスイッチングレギュレータとみなすことができる。一般に、スイッチングレギュレータでは、負荷側の電圧をフィードバック制御して電圧安定を図ったり、過負荷を検出して安全制御を行なったりする。本例でも同様なフィードバック機能を設けることができ、例えば、各種フィードバック信号をＰＬＣ信号として映像信号とともに伝送したり、ロータリトランス６０ａに別のコイルを配置してフィードバック信号を独立に伝送させたりするようにしてもよい。

次に、第２実施例の監視カメラ装置１０ａにおける信号伝送について説明する。まず、外部機器から監視カメラ装置１０ａへのコントロール信号および外部電源からの回転部３０ａへの電力の伝送について説明する。外部機器から出力されたコントロール信号は、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号でＬＡＮケーブルを介してＬＡＮコネクタ２０３からＰＬＣ信号回路２０４に入力される。ＰＬＣ信号回路２０４は、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換する。変換されたＰＬＣ信号はコイル２１４に印加され、電磁誘導によりコイル３１６に伝送される。これにより、回転部３０ａにコントロール信号が伝送されることになる。一方、プラグ２０１を介して入力された商用ＡＣ電源は、インバータ回路２１１で高い周波数に変換される。そして、コイル２１３に印加され、電磁誘導によりコイル３１５に伝送される。これにより、回転部３０ａに電力が伝送されることになる。このとき、インバータ回路２１１で高い周波数に変換されているため、回転部３０ａが必要とする電力量が大きい場合であってもロータリトランス６０ａを小型にすることができる。

伝送された高い周波数の電源は整流回路３０６で直流電源に整流され、回転部３０ａの各部に電力として供給される。また、伝送されたＰＬＣ信号はＰＬＣ信号回路３０４に入力される。ＰＬＣ信号回路３０４は、ＰＬＣ信号を１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換して制御回路３０３に入力する。この信号は外部機器から送信されたコントロール信号であるので、制御回路３０３はコントロール信号にしたがってモータドライバ３０７を制御することでダイレクトドライブモータ５０を駆動し、カメラ部３０１のパン等を行なう。また、制御回路３０３はコントロール信号にしたがってカメラ部３０１を制御することでフォーカス調整、ズーム等の動作を行なう。

次に、回転部３０ａのカメラ部３０１が撮影した映像信号の外部機器への伝送について説明する。カメラ部３０１で撮影された映像信号は映像圧縮回路（ＥＮＣ）３０２で圧縮され、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔの信号形態で制御回路３０３に入力される。制御回路３０３は、必要に応じて画像処理等を施した上で、ＰＬＣ信号回路３０４に１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式で映像信号を出力する。ＰＬＣ信号回路３０４は、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換する。このＰＬＣ信号は、ロータリトランス６０ａのコイル３１６に印加され、電磁誘導によりコイル２１４に伝送される。

コイル２１４に伝送されたＰＬＣ信号はＰＬＣ信号回路２０４に入力される。ＰＬＣ信号回路２０４は、入力されたＰＬＣ信号を１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換し、変換された信号がＬＡＮコネクタ２０３からＬＡＮケーブルを介して外部機器に送出される。これにより、回転部３０ａのカメラ部３０１が撮影した映像信号が外部機器に伝送されることになる。

このように実施例２では、電源とＰＬＣ信号を重畳せずに伝送するため、重畳や抽出のための回路が不要となり、監視カメラ装置の構成を一層簡易にすることができる。
［実施例３］

一般に、監視カメラ装置は、監視画像の表示やカメラの制御を行なうために、制御装置に接続され、監視カメラシステムとして用いられる。この場合の代表的な接続形態として、以下の３種の方法があげられる。

（１）映像伝送と制御信号伝送を別系とのケーブルで行ない、電源は監視カメラ装置の設置される場所の商用電源からとる方法。この方法は主としてアナログカメラに採用される。

（２）映像伝送と制御信号伝送とを、イーサネット（登録商標）等の１系統のケーブルで行ない、電源は監視カメラ装置の設置される場所の商用電源からとる方法。この方法は主としてＩＰカメラに採用される。

（３）映像伝送と制御信号伝送とをイーサネット（登録商標）等の１系統のケーブルで行ない、電源も同じケーブルに重畳して伝送する方法。この方法はパワーオンイーサ（ＰＯＥ）と呼ばれる。

実施例３では、（３）の方式を採用して、１系統のケーブルで映像信号、制御信号、電源の伝送を行なう監視カメラシステムについて説明する。図４は、実施例３に係る監視カメラシステム１００の構成を示すブロック図である。監視カメラシステム１００は監視カメラ装置１０ｂを含んでおり、実施例２と同様の機能部については同じ符号を付し、説明は簡略化する。

本図に示すように、監視カメラシステム１００は、監視カメラ装置１０ｂと制御装置７０とを備えて構成される。監視カメラ装置１０ｂと制御装置７０とは２芯の接続ケーブル７２により接続される。監視カメラ装置１０ｂは、固定部２０ｂとカメラ部３０１が搭載された回転部３０ａとを含んで構成され、固定部２０ｂに対して回転部３０ａが回転する構造となっている。固定部２０ｂおよび回転部３０ａの、回転および電力、信号の非接触通信に係る部分を回転連結部４０ａとしている。なお、本図は、回転連結部４０ａについては回転軸を含む断面を模式的に示し、固定部２０ｂと回転部３０ａの他の部分については機能ブロックを示している。

制御装置７０は、制御回路７０４に接続された表示部７０５、操作受付部７０６を備えている。表示部７０５は、監視カメラ装置１０ｂのカメラ部３０１が撮影した映像を表示し、操作受付部７０６は、監視カメラ装置１０ｂに対する操作を監視担当者から受け付ける。ただし、表示部７０５は、制御装置７０の外部に設けるようにしてもよい。

また、制御装置７０は、電源回路７０１、信号重畳トランス７０２、ＰＬＣ信号回路７０３を備えている。電源回路７０１は、例えば２４Ｖ等の所望の電圧で、周波数５０ＫＨｚ程度の低い周波数の交流を出力する。なお、制御回路７０４、表示部７０５等に供給する直流電源については図示を省略している。

制御回路７０４はＰＬＣ信号回路７０３に接続され、ＰＬＣ信号回路７０３は信号重畳トランス７０２に接続される。信号重畳トランス７０２のコンデンサ側は、電源回路７０１とともに接続ケーブル７２により監視カメラ装置１０ｂの固定部２０ｂに接続される。

固定部２０ｂは、インバータ回路２１１と１組のコンデンサ２１２と整流回路２０２とを備えている。インバータ回路２１１は、接続ケーブル７２を介して供給された低い周波数の交流電源を高い周波数に変換する。整流回路２０２は、交流電源を整流し、固定部２０ｂの各機能部に供給する。また、インバータ回路２１１により高い周波数に変換された交流電源はロータリトランス６０ａのコイル２１３に印加される。

コンデンサ２１２は、接続ケーブル７２を介して供給されたＰＬＣ信号と電源との重畳信号からＰＬＣ信号を抽出してロータリトランス６０ａのコイル２１４に出力する。このため、ＰＬＣ信号を通過させ、電源を遮断する程度の容量とする。

次に、第３実施例の監視カメラシステム１００における信号伝送について説明する。まず、制御装置７０から監視カメラ装置１０ｂへの制御信号および電力の伝送について説明する。操作受付部７０６で監視担当者から操作を受け付けると、操作内容が制御回路７０４で制御用データに変換され、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号でＰＬＣ信号回路７０３に入力される。ＰＬＣ信号回路７０３は、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換する。変換されたＰＬＣ信号は、電源回路７０１が供給する低い周波数の交流電源と重畳され、接続ケーブル７２により監視カメラ装置１０ｂに出力される。

監視カメラ装置１０ｂのインバータ回路２１１は、接続ケーブル７２を介して供給された低い周波数の交流電源を高い周波数に変換する。高い周波数に変換された交流電源はロータリトランス６０ａのコイル２１３に印加され、電磁誘導によりコイル３１５に伝送される。これにより、回転部３０ａに電力が伝送されることになる。このとき、インバータ回路２１１で高い周波数に変換されているため、回転部３０ａが必要とする電力量が大きい場合であってもロータリトランス６０ａを小型にすることができる。

コンデンサ２１２は、接続ケーブル７２を介して入力された、低い周波数の交流電源とＰＬＣ信号との重畳信号からＰＬＣ信号を抽出してロータリトランス６０ａのコイル２１４に印加する。コイル２１４に印加されたＰＬＣ信号は、電磁誘導によりコイル３１６に伝送される。これにより、回転部３０ａにコントロール信号が伝送されることになる。

次に、回転部３０ａのカメラ部３０１が撮影した映像信号の外部機器への伝送について説明する。カメラ部３０１で撮影された映像信号は映像圧縮回路（ＥＮＣ）３０２で圧縮され、例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔの信号形態で制御回路３０３に入力される。制御回路３０３は、ＰＬＣ信号回路３０４に１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号を出力し、ＰＬＣ信号回路３０４が、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号をＰＬＣ信号に変換する。ＰＬＣ信号は、ロータリトランス６０ａのコイル３１６に印加され、電磁誘導によりコイル２１４に伝送される。

コイル２１４に伝送されたＰＬＣ信号はコンデンサ２１２を通過して接続ケーブル７２を介して制御装置７０の信号重畳トランス７０２に入力され、ＰＬＣ信号回路７０３に伝送される。ＰＬＣ信号回路７０３は、ＰＬＣ信号を１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換し、変換された信号に基づいて制御回路７０４が画像処理を行ない、カメラ部３０１が撮影した映像に基づく映像信号を生成する。そして、表示部７０５が生成された映像信号に基づく映像を表示する。

なお、本例では制御装置７０と監視カメラ装置１０ｂとの接続を専用の２芯接続ケーブル７２で行なった。しかしながら、別形態として、例えば、図５に示すように、構内等に敷設された商用電源ライン７６を用いて、監視カメラシステム１００ａを構成するようにしてもよい。この場合、制御装置７０ａ側にプラグ７５を設け、監視カメラ装置１０ｂ側にプラグ７４を設け、両者を商用電源ライン７６に接続することで、制御装置７０ａと監視カメラ装置１０ｂとが上記の通信を行なうことができる。この場合、制御装置７０ａの電源装置は不要となる。本図において監視カメラ装置１０ｂは、図４と同様であるため、詳細な記載は省略する。

図５に示したように、構内等に敷設された既存の商用電源ライン７６を用いて制御装置７０ａと監視カメラ装置１０ｂとを接続することで、簡易に監視カメラシステム１００ａを構成することができるが、一方で、商用電源ライン７６のノイズ等の影響により、通信データのスループットが変動する問題が生じる。また、制御装置７０ａの仕様によっては複数台の監視カメラ装置１０ｂを同時に制御可能な監視カメラシステムを構築することができるが、その場合、監視カメラ装置１０ｂの台数が増えるにしたがい、１台当りのスループットは低下する。このような問題を解決するために、図６に示すような監視カメラシステム１００ｂを構築することができる。

監視カメラシステム１００ｂは、Ｎ台の監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）と、監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）を制御する集中制御装置８０とを備えて構成され、集中制御装置８０と、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）とは、それぞれ２芯専用ケーブル（９０−１〜９０−Ｎ）により接続される。

プラグ８４を介して商用ＡＣ電源から電源の供給を受ける集中制御装置８０は、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）に供給する電源を分配する電源分配回路８１と、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）を独立に制御する制御回路８２とを備えている。また、集中制御装置８０には、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）対応に、ＰＬＣ信号回路と信号重畳トランスとから構成される信号重畳回路（８３−１〜８３−Ｎ）が備えられており、電源とＰＬＣ信号に変換された制御信号とを重畳して、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）に出力するとともに、各監視カメラ装置（１０ｂ−１〜１０−Ｎ）から送られたＰＬＣ信号に変換された映像信号を例えば、１００ＢＡＳＥ−Ｔ形式の信号に変換して、制御回路８２に出力する。

このような構成により、監視カメラシステム１００ｂでは、敷設商用電源ラインの環境の影響を受けず、監視カメラ装置１０ｂの台数にかかわらず、最大のスループット確保が可能となる。

実施例１における監視カメラ装置の構成を示す図である。実施例２における監視カメラ装置の構成を示す図である。実施例２における接続部の構成を模式的に示す図である。実施例３における監視カメラシステムの構成を示す図である。実施例３における監視カメラシステムの別構成を示す図である。実施例３における監視カメラシステムの別構成を示す図である。

符号の説明

１０・１０ａ・１０ｂ…監視カメラ装置、２０・２０ａ・２０ｂ…固定部、３０・３０ａ…回転部、４０・４０ａ…連結部、５０…ダイレクトドライブモータ、５５・５６…リング状ボールベアリング、６０・６０ａ…ロータリトランス、７０、７０ａ…制御装置、７２…接続ケーブル、７４…プラグ、７５…プラグ、７６…商用電源ライン、８０…集中制御装置、８１…電源分配回路、８２…制御回路、８４…プラグ、１００・１００ａ・１００ｂ…監視カメラシステム、２０１…プラグ、２０２…整流回路、２０３…ＬＡＮコネクタ、２０４…ＰＬＣ信号回路、２０５…信号重畳トランス、２０６…保持パイプ、２０７…ロータ、２０８…コア、２０９…コイル、２１０…保持板、２１１…インバータ回路、２１２…コア、２１２…コンデンサ、２１３…コイル、２１４…コイル、３０１…カメラ部、３０２…ＥＮＣ、３０３…制御回路、３０４…ＰＬＣ信号回路、３０５…信号重畳トランス、３０６…整流回路、３０７…モータドライバ、３０８…コア、３０９…コイル、３１０…ステータ、３１１…コイル、３１２…保持シリンダ、３１３…保持板、３１５…コイル、３１６…コイル、７０１…電源回路、７０２…信号重畳トランス、７０３…ＰＬＣ信号回路、７０４…制御回路、７０５…表示部、７０６…操作受付部

Claims

情報信号系回路と電力系回路とを有する固定ユニットと、情報信号系回路と電力系回路とを有し、前記固定ユニットに対して１軸を中心に回転自在に保持された回転ユニットとの間で、電力及び情報信号の非接触伝送を行なうロータリジョイントであって、
前記固定ユニットに固定された、前記１軸を中心とする中空円盤状の第１磁性体コアと、前記回転ユニットの前記第１磁性体コアに対応する位置に固定された中空円盤状の第２磁性体コアとを備え、
前記第１磁性体コアには同心円状の凹部が２箇所形成され、一方の凹部に前記固定ユニットの情報信号系回路に接続された第１コイルが配置され、他方の凹部に前記固定ユニットの電力系回路に接続された第２コイルが配置され、
前記第２磁性体コアの前記第１磁性体コアの凹部に対応する位置に凹部が２箇所形成され、前記第１コイルに対応する位置の凹部に前記回転ユニットの情報信号系回路に接続された第３コイルが配置され、前記第２コイルに対応する位置の凹部に前記回転ユニットの電力系回路に接続されたコイルが配置されていることを特徴とするロータリジョイント。
前記第１磁性体コアおよび前記第２磁性体コアは、フェライトで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリジョイント。