JP4017442B2 - ビデオカメラ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は監視カメラ等として利用されるビデオカメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視カメラの多くは、撮像方向を自在に変更できるようにパン操作回転機構やチルト操作回転機構を備え、オペレータによる例えばジョイスティック操作に応答してパン動作やチルト動作を実行し、オペレータが望む位置（方向）にカメラ撮像方向を合わせることができ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、パン操作回転機構等の重量（特にモータ重量）やカメラ重量によって旋回部分の慣性が大きくなってしまうと、パン旋回が素早く行われず、また、停止させようとした位置で正確に停止しないといった不満が生じやすい。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、パン旋回の駆動力及び制動力の向上を図ることでパン旋回を素早く行い、停止させようとした位置で正確に停止させることができるビデオカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のビデオカメラ装置は、固定配置された旋回支持軸に回転自在に旋回体を配置し、旋回体にビデオカメラ本体、パン旋回用モータ、チルト駆動用モータ、及びチルト用回転機構を設けて成るビデオカメラ装置であって、パン旋回用モータとチルト駆動用モータを旋回支持軸の中心を通りチルト用回転機構のカメラ支持軸中心に平行な面を挟んで配置するとともに、中心を旋回支持軸の中心に一致させて固定配置された内歯ギヤにパン旋回用モータの回転軸に設けたギヤを噛み合わせたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成であれば、重量物であるパン旋回用モータとチルト駆動用モータを旋回支持軸の軸中心を通り、チルト用回転機構のカメラ支持軸中心に平行な面を挟んで配置するから重量バランスは良好となる。ここで、前記二つのモータを旋回支持軸に近づけるほど慣性を小さくすることができるが、その分、パン旋回用モータの回転軸に設けたギヤは旋回支持軸に近づいてしまうことになり、当該ギヤに噛み合うべき固定側のギヤの径は小さくなってパン駆動のギヤ比（速度比）が小さくなる。だが、この発明の構成においては、固定側のギヤを内歯ギヤとしたから、外歯ギヤを用いる場合に比べ、パン駆動のギヤ比を大きくすることができ、前述のごとく慣性を小さくすることと相まってパン旋回の駆動力及び制動力が向上し、パン旋回を素早く行い、且つ停止させようとする位置で正確に停止させることができるようになる。
【０００７】
パン旋回用モータの重心とチルト駆動用モータの重心とを結ぶ線が旋回支持軸を通るように構成されていてもよい。一方、チルト用回転機構の重量を加味して、パン旋回用モータの重心とチルト駆動用モータの重心とを結ぶ線が旋回支持軸の軸中心よりもチルト用回転機構の反対側を通るように構成されていてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態におけるビデオカメラ装置を図１乃至図７に基づいて説明する。
【０００９】
図１乃至図５はビデオカメラ装置の機構部分を示した斜視図である。固定側シャーシ１には、固定側構成部として、固定座部材１ａ、螺旋ガイド２ａを有するパン旋回軸２、及びパン旋回軸２に中心を一致させた内平歯ギヤ板１２が固定されている。前記パン旋回軸２の上部側と下部側に各々軸受け（ベアリング）４が装着されている。これら軸受け４・４にパン旋回シャーシ３がその筒部３ｅを嵌合させることによって固定され、パン旋回シャーシ３はパン旋回軸２を中心にして旋回する。パン旋回シャーシ３の下部には当該シャーシ３と一体的に回転するケース部１６が設けられており、このケース部１６と前記固定座部材１ａとで形成される収容空間にＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）１７が渦巻き状に巻かれて配置されている。ＦＦＣ１７の一端側は固定座部材１ａに形成された穴から取り出され、他端側はケース部１６の側面側から出て前記パン旋回シャーシ３に固定されている回路基板１８に接続される。
【００１０】
前記パン旋回シャーシ３は底板部分と立状部分とから成る。底板部分にはモータ取付座３ａが形成されている。モータ取付座３ａにはパン旋回用モータ１１が取り付けられている。パン旋回用モータ１１の回転軸に固定された主動ギヤ１１ａは、モータ取付座３ａに形成されている穴を通して底裏面側に出ている。主動ギヤ１１ａは前記内平歯ギヤ板１２の内平歯に噛み合っており、パン旋回用モータ１１の駆動によってパン旋回シャーシ３はパン旋回軸２を中心に回動する。
【００１１】
また、パン旋回シャーシ３の底板部分には基板取付座２０が固定されており、この基板取付座２０に回路基板１８が取り付けられている。更に、パン旋回シャーシ３の底板部分には、前記パン旋回軸２と平行にガイド軸１３が立設されている。ガイド軸１３にはスライダ１４が昇降自在に設けられている。このスライダ１４には前記パン旋回軸２の螺旋ガイド２ａに係合する係合突起１４ａが形成されている。この係合突起１４ａはパン旋回シャーシ３の筒部３ｅに固定されているガイド部材３ｂのガイド穴（このガイド穴に対応して筒部３ｅにも穴が形成されている）によって案内され、パン旋回シャーシ３の旋回状態によってスライダ１４の位置が変化することになる。また、前記係合突起１４ａと反対の側には光遮蔽突起１４ｂが形成されている。回路基板１８には二つのフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂがガイド軸１３と平行に並んで配置されており、前記光遮蔽突起１４ｂはスライダ１４の昇降によってフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの光を遮る状態及び遮らない状態を形成する。
【００１２】
パン旋回シャーシ３の立状部分には、軸受け支持部３ｃが側方に突出して形成されている。この軸受け支持部３ｃに嵌合された軸受け６には前記パン旋回軸２の軸方向に直交するようにチルト回転軸５が回転自在に支持されている。チルト回転軸５の先端部にはカメラ２５を支持するカメラシャーシ２６が連結されている。チルト回転軸５には一体回転可能にギヤ７が固定されている。また、パン旋回シャーシ３の立状部分には支持軸８が前記チルト回転軸５と平行に突出しており、この支持軸８に回転可能に支持された中継ギヤ９が前記ギヤ７に噛み合っている。更に、パン旋回シャーシ３の立状部分にはモータ取付座部３ｄが形成されており、このモータ取付座部３ｄにチルト駆動用モータ１０がその回転軸をチルト回転軸５と平行にして固定されている。チルト駆動用モータ１０の回転軸に固定された主動ギヤ１０ａは前記中継ギヤ９に噛み合っており、チルト駆動用モータ１０の駆動によって中継ギヤ９、ギヤ７、チルト回転軸５が回転し、カメラシャーシ２６（カメラ２５）がチルト回動する。
【００１３】
前述した渦巻き状のＦＦＣ１７の中心側端部が固定側とされ、周辺側端部がパン旋回シャーシ３の旋回によって移動することになり、渦巻き状のＦＦＣ１７は巻き締まったり、或いは巻き緩んだりすることになる。パン旋回シャーシ３は基準位置（原点位置）から時計回りに１．５回転し、また、同様に基準位置から反時計回りに１．５回転するように設定している。すなわち、この実施形態ではパン旋回数を３回としている。そして、前記基準位置において、渦巻き状のＦＦＣ１７における巻き締まる方向の余裕と巻き緩む方向の余裕とが略均等となるようにしている。
【００１４】
パン旋回シャーシ３が前記基準位置に位置する状態のときに、スライダ１４の係合突起１４ａがパン旋回軸２の螺旋ガイド２ａの略中程において係合するようにしておく。ここで、パン旋回シャーシ３が基準位置に位置する状態は、パン旋回数を３回としてその始端を基準にしてみれば、２回転目の中央位置とみることができる。前記スライダ１４の光遮蔽突起１４ｂは、例えば、パン旋回シャーシ３の第１回転目においてはフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの一方に対して光を遮る状態を形成し、第２回転目においてはフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの両方に対して光を遮る状態を形成し、第３回転目においてはフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの一方に対して光を透過させる状態を形成する。
【００１５】
パン旋回シャーシ３の基板取付座２０の一部は内平歯ギヤ板１２の外縁部上方に臨んでおり、この部位にホール素子３１が設けられている。そして、内平歯ギヤ板１２の外縁部には磁石３０が設けられている。パン旋回シャーシ３が前記の基準位置に位置し得るとき（第何回転目かは不明）、磁石３０の直上にホール素子３１が位置するようにしている。前記フォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの出力によって第２回転目の状態であると判断され、且つ、ホール素子３１にて磁石３０を検出したとき、第２回転目の中央位置、すなわち、パン旋回シャーシ３が前記基準位置に位置していることを検出することになる。
【００１６】
ところで、前記パン旋回シャーシ３に取り付けられたパン旋回用モータ１１及びチルト駆動用モータ１０は、パン旋回軸２を挟みこむようにして旋回部分の重量バランスをとりつつパン旋回軸２に極力近づけて配置され、旋回部分の慣性が小さくなるようにしている。モータ１０，１１をパン旋回軸２に近づけると、その分パン旋回用モータ１１の回転軸に設けた主動ギヤ１１ａはパン旋回軸２に近づいてしまうことになり、当該ギヤ１１ａに噛み合うべき固定側のギヤの径は小さくなってパン駆動のギヤ比（速度比）が小さくなる。だが、この発明においては、図６（ａ）にも示しているように、固定側のギヤを内平歯ギヤ板１２としたから、同図（ｂ）のごとく外歯ギヤ６０を用いる場合に比べてパン駆動のギヤ比（速度比）を大きくすることができ、前述のごとく慣性を小さくすることと相まってパン旋回の駆動力及び制動力が向上し、パン旋回を素早く行い、且つ停止させようとする位置で正確に停止させることができる。
【００１７】
更に、この実施形態では、前記パン旋回軸２の軸中心を通りチルト回転軸５の軸中心に平行な面を挟んで前記パン旋回用モータ１１とチルト駆動用モータ１０とを配置しており、チルト回転軸５やギヤ７等から成るチルト用回転機構の配置スペースをパン旋回軸２の側方近くに確保することが可能になり、チルト用回転機構を含めて旋回部分の慣性を小さくし且つ重量バランスを良好にできる。
【００１８】
また、この実施形態ではパン旋回用モータ１１の重心とチルト駆動用モータ１０の重心とを結ぶ線がパン旋回軸２を通るようにしたが、前記チルト用回転機構の重量を加味して、図７に示すように、モータ取付座３ａ，３ｄの位置をずらすことによってパン旋回用モータ１１の重心とチルト駆動用モータ１０の重心とを結ぶ線がパン旋回軸２の軸中心よりもチルト用回転機構の反対側を通るようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、パン旋回の駆動力及び制動力が向上し、パン旋回を素早く行い、且つ停止させようとする位置で正確に停止させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のビデオカメラ装置の機構部を示した斜視図である。
【図２】この発明のビデオカメラ装置の機構部を示した斜視図である。
【図３】この発明のビデオカメラ装置の機構部を示した斜視図である。
【図４】この発明のビデオカメラ装置の機構部を示した斜視図である。
【図５】この発明のビデオカメラ装置の機構部を示した斜視図である。
【図６】同図（ａ）はこの実施形態のパン旋回用モータの主動軸と内平歯ギヤ板との関係を示した平面図であり、同図（ｂ）は比較のための図であって、パン旋回用モータの主動軸と外歯ギヤとの関係を示した平面図である。
【図７】この発明のビデオカメラ装置の機構部においてモータ取付座の位置をずらすことを説明する斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定側シャーシ
２ パン旋回軸
２ａ 螺旋ガイド
３ パン旋回シャーシ
５ チルト回転軸
１０ チルト旋回用モータ
１１ パン旋回用モータ
１１ａ主動ギヤ
１２ 内平歯ギヤ板
１３ ガイド軸
１４ スライダ
１５Ａ・１５Ｂ フォトインタラプタ
１７ ＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）
１８ 回路基板
２５ カメラ

Claims (3)

1. 固定配置された旋回支持軸に回転自在に旋回体を配置し、前記旋回体にビデオカメラ本体、パン旋回用モータ、チルト駆動用モータ、及びチルト用回転機構を設けて成るビデオカメラ装置であって、前記パン旋回用モータとチルト駆動用モータを前記旋回支持軸の中心を通り前記チルト用回転機構のカメラ支持軸中心に平行な面を挟んで配置するとともに、中心を前記旋回支持軸の中心に一致させて固定配置された内歯ギヤに前記パン旋回用モータの回転軸に設けたギヤを噛み合わせたことを特徴とするビデオカメラ装置。
2. 請求項１に記載のビデオカメラ装置において、前記パン旋回用モータの重心とチルト駆動用モータの重心とを結ぶ線が前記旋回支持軸を通るように構成したことを特徴とするビデオカメラ装置。
3. 請求項１に記載のビデオカメラ装置において、前記チルト用回転機構の重量を加味して、前記パン旋回用モータの重心とチルト駆動用モータの重心とを結ぶ線が前記旋回支持軸の軸中心よりもチルト用回転機構の反対側を通るように構成したことを特徴とするビデオカメラ装置。

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