JP4043279B2

JP4043279B2 - ビデオカメラ装置

Info

Publication number: JP4043279B2
Application number: JP2002135823A
Authority: JP
Inventors: 信一郎岡村; 善久田中; 善晴明石
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: JP2003333372A

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ている。このような回転機構を備える場合、固定側と旋回側との間で信号や電力伝達のために、スリップリング機構、ゼンマイ状に巻いた渦巻きケーブル、螺旋状に巻いたカールケーブル（特開平１１−２０３９４９号公報（ＩＰＣ：Ｈ０１Ｂ７／０８：Ｈ０４Ｎ５／２２５）参照）などが用いられている。
【０００３】
スリップリング機構は、回転回数に制約はないという利点があるものの、回転接触部において磨耗や腐食が生じやすく、信頼性に劣り、回転速度を上げると寿命が短くなる上に、回転接触部に貴金属類が用いられるため割高になる。一方、渦巻きケーブルやカールケーブルを用いる構成では、接触部が無いのでその磨耗等の欠点はないものの、回転回数は有限とされることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとく、渦巻きケーブルやカールケーブルを用いる構成では、上述したように回転回数は有限であるから、回転における基準位置を把握したり、回転回数に応じた何らかの制御を行うためには、回転回数を検出することが必要になってくる。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、回転回数を検出する機構を備えたビデオカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、上記の課題を解決するために、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を設けて成るビデオカメラ装置であって、前記旋回支持軸にはその軸回りに螺旋ガイド部が形成され、前記旋回体側には前記螺旋ガイド部に案内されて移動する移動部材が設けられ、前記旋回体の旋回による前記移動部材の位置状態にて旋回体の回転回数が検出されるように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
前記移動部材の位置状態は、当該移動部材に設けられた第１センサー作動要素が、前記旋回体側に設けられた第１センサーを作動させることによって把握されるようにしてもよい。前記第１センサー作動要素を遮光片部とし、前記第１センサーをフォトインタラプタとしてもよい。また、前記旋回支持軸の螺旋ガイド部のストロークエンド部にストッパが設けられているのがよい。
【０００８】
前記旋回支持軸を固定支持する固定側構成部材に第２センサー作動要素が設けられ、前記旋回体側には前記第２センサー作動要素にて動作する第２センサーが設けられているのがよい。第２センサー作動要素を磁石とし、第２センサーをホール素子としてもよい。
【０００９】
【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５に基づいて説明する。
【００１０】
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の端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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。前記螺旋ガイド２ａのストロークエンドには、螺子２２・２２が設けられており（図４において上側ストロークエンドの螺子２２は裏面側に隠れている）、これら螺子２２・２２は係合突起１４ａに対するストッパとして機能する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
ここで、パン旋回シャーシ３が第２回転目の状態において渦巻き状のＦＦＣ１７の巻きが安定している状態とし、第１回転目の状態では或る程度巻き締まった状態であるとし、第３回転目の状態では或る程度巻き緩んだ状態であるとする。図示しないマイクロコンピュータ（このマイクロコンピュータは前記回路基板１８に設けておいてもよいし、或いは、固定側構造部に設けておいて前記ＦＦＣ１７を接続したものでもよい）は、フォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの出力信号とホール素子３１の出力信号とに基づき、パン旋回シャーシ３の回転回数情報及び基準位置情報を取得すると共に、オペレータからの旋回指令（ここでは、パン操作信号とする）を受け取り、以下に示すようにパン旋回用モータ１１の速度制御を行う。
【００１８】
▲１▼−１．第１回転目の状態又は第２回転目の状態から第３回転目の状態となる方向への旋回指令（巻き締まり状態又は安定状態から巻き緩む方向への旋回指令）を受けたときには、パン旋回用モータ１１を高速回転させる。
▲１▼−２．上記旋回状態において第３回転目の状態に入ると、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
▲１▼−３．第３回転目の状態において更に巻き緩む方向への旋回指令を受けたときには、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
▲１▼−４．第２回転目の状態から第３回転目の状態となる方向への旋回指令（巻き締まり状態又は安定状態から巻き緩む方向への旋回指令）を受けたが、現在状態が第３回転目にじきに入ると予測される状態のときには、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
【００１９】
▲２▼−１．第３回転目の状態又は第２回転目の状態から第１回転目の状態となる方向への旋回指令（巻き緩み状態又は安定状態から巻き締まる方向への旋回指令）を受けたときには、パン旋回用モータ１１を高速回転させる。
▲２▼−２．上記旋回状態において第１回転目の状態に入ると、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
▲２▼−３．第１回転目の状態において更に巻き締まる方向への旋回指令を受けたときには、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
▲２▼−４．第２回転目の状態から第１回転目の状態となる方向への旋回指令（巻き緩み状態又は安定状態から巻き締まる方向への旋回指令）を受けたが、現在状態が第１回転目にじきに入ると予測される状態のときには、パン旋回用モータ１１を低速回転させる。
【００２０】
前記▲１▼−４、及び▲２▼−４の制御において、予測の処理は例えば、以下のようにして行うことができる。ここで、パン旋回用モータ１１はステッピングモータであるとし、パン旋回シャーシ３が基準位置から時計回りに１．５回転するのに６０００パルスが必要であり、また、基準位置から反時計回りに１．５回転するのに同６０００パルスが必要であるとする場合を想定する。パン旋回シャーシ３が基準位置に位置する状態から２０００パルス分の旋回時点で第１回転目に入る、或いは第３回転目に入ることになり、上記パルス数を管理しておくことで、第１回転目又は第３回転目にじきに入ると予測される状態（例えば、１５００〜１９９９パルスの間とする）をマイクロコンピュータ側で把握することができる。
【００２１】
前述したように、スライダ１４の係合突起１４ａをパン旋回軸２の螺旋ガイド２ａに係合させ、パン旋回シャーシ３の旋回に伴うスライダ１４の位置変化をその光遮蔽突起１４ｂでフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂに作用させることとしており、比較的簡単な構成にてパン旋回シャーシ３の旋回回数を把握する構造が実現されている。また、係合突起１４ａは螺旋ガイド２ａのスロープにて案内されるので、無理な力は加わらず、耐久性にも優れている。また、旋回負荷の増大によって前記パン旋回用モータ１１が脱調する異常を生じた場合でも、上記パルス数とフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂの出力とに基づき、当該異常を検出することも可能である。
【００２２】
なお、上記の例ではフォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂに対して光遮蔽突起１４ｂを作用させることとしたが、▲１▼フォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂに替えて磁気検出素子を設けると共に光遮蔽突起１４ｂに替えて磁石を設ける構成、▲２▼フォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂに替えて接触スイッチを設けると共に光遮蔽突起１４ｂに替えて接触作用片を設ける構成、▲３▼フォトインタラプタ１５Ａ・１５Ｂに替えてピニオン付きのロータリスイッチを設けると共に光遮蔽突起１４ｂに替えて前記ピニオンに歯合するラックを設ける構成、などを採用することができる。
【００２３】
また、以上の例では、パン旋回軸２に平行な移動を検出するようにしたが、これに限らず、スライダ１４の移動をガイド軸１３に直交する方向の移動に変換し、この変換した方向の移動を検出するようにしてもよい。また、螺旋ガイド２ａに係合する移動部材をガイド軸１３にて支持されるスライダ１４としたが、これに限るものではなく、螺旋ガイド２ａに係合する移動部材をリンク機構的に支持することも可能である。また、渦巻き状のケーブルとしてＦＦＣ１７を示したが、これに限るものではなく、例えば、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）やカールリボンなどを用いることができる。また、旋回数を３回としたが、このような回数に限定されるものではない。また、基準位置検出にホール素子を用いる構成を示したが、かかる構成に限らず、他の検出構成を用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、旋回体が何回転目の状態にあるのかを把握することができ、また、旋回体に基準位置を設定するときでも、この基準位置の検出が行え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。
【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
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
１７ＦＦＣ（フレキシブル・フラット・ケーブル）
１８回路基板
２５カメラ

Claims

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を設けて成るビデオカメラ装置であって、前記旋回支持軸にはその軸回りに螺旋ガイド部が形成され、前記旋回体側には前記螺旋ガイド部に案内されて移動する移動部材が設けられ、前記旋回体の旋回による前記移動部材の位置状態にて旋回体の回転回数が検出されるように構成されたことを特徴とするビデオカメラ装置。
請求項１に記載のビデオカメラ装置において、前記移動部材の位置状態は、当該移動部材に設けられた第１センサー作動要素が、前記旋回体側に設けられた第１センサーを作動させることによって把握されることを特徴とするビデオカメラ装置。
請求項２に記載のビデオカメラ装置において、前記第１センサー作動要素は遮光片部であり、前記第１センサーはフォトインタラプタであることを特徴とするビデオカメラ装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のビデオカメラ装置において、前記旋回支持軸の螺旋ガイド部のストロークエンド部にストッパが設けられたことを特徴とするビデオカメラ装置。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のビデオカメラ装置において、前記旋回支持軸を固定支持する固定側構成部材に第２センサー作動要素が設けられ、前記旋回体側には前記第２センサー作動要素にて動作する第２センサーが設けられたことを特徴とするビデオカメラ装置。
請求項５に記載のビデオカメラ装置において、第２センサー作動要素は磁石であり、第２センサーはホール素子であることを特徴とするビデオカメラ装置。