旋回カメラ
【課題】煩雑な減速機構並びに制動機構を必要とせず、簡素な構成で長期に亘り安定した精度の高い旋回動作が期待できる旋回カメラを提供する。
【解決手段】垂直旋回駆動部ＤＶおよび水平旋回駆動部ＤＨは、それぞれステッピングモータに電磁ブレーキを直結した駆動機構とフルベルト構造の減速機構を具備して構成される。
【解決手段】垂直旋回駆動部ＤＶおよび水平旋回駆動部ＤＨは、それぞれステッピングモータに電磁ブレーキを直結した駆動機構とフルベルト構造の減速機構を具備して構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＣＴＶ（closed-circuit Television）システムに適用して好適なパンおよびチルト方向の旋回機構を備えた監視カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
パン(水平)およびチルト(垂直)方向の旋回機構を持つ監視カメラは、監視対象として、任意の数点の監視位置を設定し、その設定した監視位置を行き来しながら各設定位置でそれぞれカメラ監視する使用例が多い。この際、各設定位置の間を旋回移動して停止したときの位置ズレ量は、極力小さく抑えることが望ましく、その旋回機構には工夫を凝らす必要がある。
【０００３】
一般に、屋外型の旋回カメラで、カメラ部および照明部を旋回させるには、原動機としてモータを使い、滅速機を介して出カトルクを増大させる機構を具備する。また、この場合、歯車機構による減速機にて減速比を大きくとることで高精度化が実現可能となる。例えばウォームギヤ機構を使う場合、滅速比が大きく高い停止精度が得られ、またセルフロックが働くため、出力軸側からは回転せず、停止位置を保持できるというメリットがある。ただし歯車機構である限り、必ずバックラッシュが発生し停止精度を小さくするには限界が生じる。例えば、旋回駆動機構に、大きな駆動トルクが得られるギアレシオ（減速比）の大きいウォームギアを用いた場合、ギアのバックラッシュによる、所謂、駆動部のガタが発生し、このガタ（ギアのバックラッシュ）が画角設定精度を妨げる。また、バックラッシュの大きさは機械的な調整に左右されるため慎重な調整が要求され機構も複雑になり易い。
【０００４】
この問題を解決するための技術として、従来では、ウォームギアを用いた旋回駆動機構において、旋回停止時（ウォームとウォームホイールの回転伝達停止時）に、押し付け力発生部材により、ウォームをウォームホイールに押し付けて、ウォームとウォームホイール間の隙間（バックラッシュ）を少なくし、旋回時（回転伝達時）に、押し付け力発生部材による押し付けを解除する技術が存在した（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、このバックラッシュ防止技術は、押し付け力発生部材の押し付けタイミングにより性能が大きく左右され、安定した信頼性の高い動作が期待できないという問題があり、さらに押し付けタイミングによって駆動源となるモータに過度の負荷がかかるという問題がある。
【０００６】
また、ウォームをウォームホイールに常時押し付ける構造とした場合は、この押し付けに伴う摩擦が常時発生することから、駆動源に駆動トルクの大きな大型モータを必要とし、装置の大型化を招くとともに、安定した信頼性の高い動作を期待できないという問題がある。
【０００７】
また、他の技術として、ウォームを回転可能に支持するウォームベースをウォームホイールの軸と直交する法線方向に可動するためのガイド機構を有して、ウォームをウォームホイールの歯面に作用する法線方向に押圧し、ウォームとウォームホイールとの軸間距離を所定範囲内に保持する技術が存在した（特許文献２）。
【０００８】
しかしながら、このバックラッシュ防止技術は、ウォームとウォームホイールとの軸間距離を一定の範囲内に安定した状態で常時保持する機構が必要となり、構造が煩雑になるとともに、信頼性に乏しく、実用性の面で問題がある。
【０００９】
また、減速機構に、ギアに代わりベルトを用いた旋回駆動機構も種々存在する（特許文献３，４）。この減速機構にベルトを用いた旋回駆動機構は、旋回位置精度を上げようとすると、要求される旋回位置精度に応じた、大きな減速比をもつ多段ベルト構成の減速機構と、段毎若しくは最終段の出力側に高精度の制動機構が必要となり、とくにパンとチルトの双方を多段ベルト構成とした場合、構成の煩雑化を招くとともに装置の大型化を招くという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２７９７５８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８４４３号公報
【特許文献３】特開２００８− ７８９６４号公報
【特許文献４】特開２００９− ５８８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、従来では、長期に亘り安定した動作が期待できる、実用性の高いカメラ旋回駆動機構が存在しないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要とせず、簡素な構成で長期に亘り安定した精度の高い旋回動作が期待できる旋回カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電磁ブレーキを旋回駆動源に一体に設けた、ギアを介在しないフルベルト駆動機構により旋回駆動機構を実現したもので、カメラモジュールを筐体内に収容したカメラ部と、前記カメラ部と別筐体で構成され前記カメラ部を水平および垂直方向に旋回駆動する水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構を筐体内に収容した旋回部と、前記旋回部と別筐体で構成され前記旋回部を水平旋回可能に支承する台座部とを具備し、前記水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構は、それぞれ、大小一対のプーリと同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構と、前記減速機構の初段の小プーリを軸着したステッピングモータと、前記ステッピングモータに軸着された電磁ブレーキと、前記減速機構の終段の大プーリを軸着した旋回駆動軸と、を具備した旋回カメラを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要とせず、簡素な構成で長期に亘り安定した精度の高い旋回動作が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す正面図。
【図２】上記実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す側面図。
【図３】上記実施形態に係る旋回カメラの垂直旋回駆動機構の構成を示す斜視図。
【図４】上記実施形態に係る旋回カメラの水平旋回駆動機構の構成を示す斜視図。
【図５】上記実施形態に係る旋回カメラの旋回部の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係る旋回カメラは、ギアに代わりベルトを用いたフルベルト駆動機構により旋回駆動機構の減速機構を構成し、この減速機構を介在した旋回機構の駆動源となるステッピングモータ（パルスモータ）に、通電を断つことにより制動作動する電磁ブレーキを直結した構成として、減速機構に過負荷をかけることなく、高い回転位置精度で撮像カメラ本体をパン、チルト制御できる旋回カメラを実現している。
【００１７】
本発明の一実施形態に係る旋回カメラの外観構成を図１および図２に示し、旋回部の構成を図３乃至図５に示す。図１は実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す正面図、図２は同旋回カメラの外観構成を示す側面図、図３は同旋回カメラの垂直旋回駆動機構の構成を示す斜視図、図４は同旋回カメラの水平旋回駆動機構の構成を示す斜視図、図５は同旋回カメラの旋回部の構成を示す斜視図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係る旋回カメラは、図１および図２に示すように、カメラ部１０と、カメラ部１０を支承し水平・垂直方向に旋回駆動する旋回部２０と、旋回部２０を支承する台座部３０とを具備して構成される。カメラ部１０は旋回部２０に垂直旋回駆動部ＤＶを介して垂直方向（図示矢印ｒｖ方向）に所定角の回動範囲で旋回可能（チルト制御可能）に支承され、旋回部２０は台座部３０に水平旋回駆動部ＤＨを介して水平方向（図示矢印ｒｈ方向）に旋回可能（パン制御可能）に支承されている。
【００１９】
カメラ部１０と旋回部２０と台座部３０は、それぞれ独自の筐体１０Ａ，２０Ａ，３０Ａにより構成されている。ここでは筐体１０Ａをカメラ部筐体、筐体２０Ａを旋回部筐体、筐体３０Ａを台座部筐体と称す。
【００２０】
カメラ部１０は、カメラ部筐体１０Ａに、撮像カメラ本体（カメラモジュール）１１、および図示しないデフロスタガラス、ヒーター等を収容して構成される。
【００２１】
カメラモジュール１１は、その前部に撮像窓部にデフロスタガラス１２、およびワイパー１５を備え、カメラ本体内部の光軸上にＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサ等のエリア・イメージ・センサを内蔵している。カメラモジュール１１は、エリア・イメージ・センサの映像出力に従うＮＴＳＣコンポジット信号またはＹ／Ｃ信号等の映像信号を映像ケーブル（Ｌ）に出力する。この映像ケーブル（Ｌ）は、旋回部２０を介し、さらに台座部３０を介して、台座部３０に導かれ、台座部３０に設けられた映像ケーブルコネクタＣ１に接続される。この映像ケーブルコネクタＣ１には、上記映像信号を外部のモニタに伝送するための同軸ケーブルが接続される。
【００２２】
旋回部２０は、旋回部筐体２０Ａに、図示しない制御モジュールと、この制御モジュールにより旋回制御される水平旋回駆動部ＤＨおよび垂直旋回駆動部ＤＶと、図示しないヒーター等を収容して構成される。
【００２３】
水平旋回駆動部ＤＨと垂直旋回駆動部ＤＶは、それぞれ旋回モータ（ステッピングモータ）とベルト式の減速機とを組み合わせた駆動機構により構成され、制御モジュールからの駆動指令に従いカメラ部１０を旋回駆動（パン、チルト駆動）する。この水平旋回駆動部ＤＨと垂直旋回駆動部ＤＶの構成は図３乃至図５を参照して後述する。
【００２４】
旋回部筐体２０Ａは、図３に示す垂直旋回駆動部ＤＶの垂直旋回軸４５に対して直交する一方の壁面部に扁平状のカメラ部筐体軸支面部２０ａを形成し、他方の壁面部に蓋部２０ｃとの間でケーブル収容室２３を形成している。カメラ部筐体軸支面部２０ａには垂直旋回軸４５が貫通する軸貫通孔Ａ１（図４参照）が設けられている。ケーブル収容室２３には垂直旋回軸４５に設けられたケーブル貫通孔４５ｈから導出された映像ケーブル（Ｌ）が所定長収容され、ケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が水平旋回軸５２に設けられた貫通孔５２ｈに導入され、後述するスリップリングを介して台座部筐体３０Ａ内に導かれる。
【００２５】
旋回部２０と台座部３０との間には、旋回部２０と台座部３０との間で回路接続を行うスリップリング（図示せず）が設けられる。このスリップリングには、上記した映像ケーブル（Ｌ）の各信号線が配線され、スリップリングを介して映像信号が台座部３０内の映像ケーブル（Ｌ）に導かれる。上記スリップリングは図３に示す水平旋回軸５２に設けられたケーブル貫通孔５２ｈに連通して旋回部２０と台座部３０との間に設けられている。
【００２６】
台座部３０は、台座部筐体３０Ａに、映像ケーブルコネクタＣ１、電源コネクタＣ２、外部インターフェイスコネクタＣ３、制御信号コネクタＣ４等を具備するとともに、図示しない装置電源、電源コネクタ、ヒーター等を収容して構成される。
【００２７】
旋回部２０の旋回部筐体２０Ａ内に設けられた、垂直旋回駆動部ＤＶ、および水平旋回駆動部ＤＨの構成を図３乃至図５に示している。
【００２８】
垂直旋回駆動部ＤＶは、図３および図５に示すように、垂直旋回駆動源となるステッピングモータ４１と、ステッピングモータ４１に軸着された電磁ブレーキ４２と、電磁ブレーキ４２に軸着されたエンコーダ４３と、大小一対のプーリおよび同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構ＲＶと、減速機構ＲＶの出力軸となる垂直旋回軸４５とを具備して構成される。減速機構ＲＶは各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、垂直旋回軸４５に直交する面を旋回面としたとき、各プーリの回転面を旋回面に対して平行に設けている。
【００２９】
減速機構ＲＶは、ここでは、大小一対のプーリ４６ａ，４６ｂおよび同プーリ４６ａ，４６ｂの間に張設された歯付ベルト４６ｃを第１段とし、大小一対のプーリ４７ａ，４７ｂおよび同プーリ４７ａ，４７ｂの間に張設された歯付ベルト４７ｃを第２段として段間に中間軸４４を有して構成されている。中間軸４４は、旋回部筐体２０Ａに固定して設けられた中間軸支部４８に回転自在に支持され、第１段の大プーリ４６ｂと第２段の小プーリ４７ａが軸着される。この中間軸４４を折り返し点として、第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられている。第２段（出力側）の歯付ベルト４７ｃを第１段（入力側）の歯付ベルト４６ｃよりも幅広にして伝達トルクの不均衡を回避している。
【００３０】
ステッピングモータ４１は、回転駆動軸４１ａの一端側（先端側）に減速機構ＲＶの第１段の小プーリ４６ａを軸着し、他端側（後端側）に電磁ブレーキ４２を軸着（軸相互を直結）している。電磁ブレーキ４２の回転軸は、通電時は回転フリーの状態にあり、通電が絶たれると、その遮断タイミングで回転軸をロック（制動）する。電磁ブレーキ４２の回転軸は、一端側（先端側）が上記ステッピングモータ４１の回転駆動軸４１ａに直結され、他端側（後端側）がエンコーダ４３の回転軸に直結されている。エンコーダ４３はステッピングモータ４１の回転位置検出に伴う垂直旋回位置検出信号を出力する。
【００３１】
減速機構ＲＶの出力軸となる垂直旋回軸４５の一端はカメラ部筐体軸支面部２０ａの軸貫通孔Ａ１（図４参照）から導出され、その軸先端部にカメラ部１０が取り付けられる。すなわちカメラ部筐体１０Ａの一側面に垂直旋回軸４５の一端（先端）が取着され、カメラ部１０が垂直旋回軸４５に垂直旋回可能に支持される。カメラ部１０は垂直旋回軸４５を回動中心として垂直旋回軸４５により垂直（チルト）方向に旋回駆動される。
【００３２】
垂直旋回軸４５の軸中心部に軸方向に沿って設けられた貫通孔４５ｈには、カメラモジュール１１から導出された映像ケーブル（Ｌ）が貫通され、垂直旋回軸４５の他端側の貫通孔４５ｈから導出される。ケーブル貫通孔４５ｈから導出された映像ケーブル（Ｌ）は貫通孔４５ｈに連通したケーブル収容室２３に所定長収容され、ケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が水平旋回軸５２に設けられた貫通孔５２ｈに導入される。
【００３３】
水平旋回駆動部ＤＨは、図４および図５に示すように、水平旋回駆動源となるステッピングモータ６１と、ステッピングモータ６１に軸着された電磁ブレーキ６２と、電磁ブレーキ６２に軸着されたエンコーダ６３と、大小一対のプーリおよび同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構ＲＨと、減速機構ＲＨの出力軸となる水平旋回軸５２とを具備して構成される。減速機構ＲＨは各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、水平旋回軸５２に直交する面を旋回面としたとき、各プーリの回転面を旋回面に対して平行に設けている。
【００３４】
減速機構ＲＨは、ここでは、大小一対のプーリ６６ａ，６６ｂおよび同プーリ６６ａ，６６ｂの間に張設された歯付ベルト６６ｃを第１段とし、大小一対のプーリ６７ａ，６７ｂおよび同プーリ６７ａ，６７ｂの間に張設された歯付ベルト６７ｃを第２段として段間に中間軸６４を有して構成されている。中間軸６４は、旋回部筐体２０Ａに固定して設けられた中間軸支部６８に回転自在に支持され、第１段の大プーリ６６ｂと第２段の小プーリ６７ａが軸着される。この中間軸６４を折り返し点として、第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられている。第２段（出力側）の歯付ベルト６７ｃを第１段（入力側）の歯付ベルト６６ｃよりも幅広にして伝達トルクの不均衡を回避している。
【００３５】
ステッピングモータ６１は、回転駆動軸６１ａの一端側（先端側）に減速機構ＲＨの第１段の小プーリ６６ａを軸着し、他端側（後端側）に電磁ブレーキ６２を軸着（軸相互を直結）している。電磁ブレーキ６２の回転軸は、通電時は回転フリーの状態にあり、通電が絶たれると、その遮断タイミングで回転軸をロック（制動）する。電磁ブレーキ６２の回転軸は、一端側（先端側）が上記ステッピングモータ６１の回転駆動軸６１ａに直結され、他端側（後端側）がエンコーダ６３の回転軸に直結されている。エンコーダ６３はステッピングモータ６１の回転位置検出に伴う水平旋回位置検出信号を出力する。
【００３６】
減速機構ＲＨの出力軸となる水平旋回軸５２の一端は旋回部筐体２０Ａから導出され、その軸先端部に軸周面を一体に結合した旋回台５１が取り付けられている。この旋回台５１は台座部筐体３０Ａの上面部に固定され、水平旋回軸５２の回転に伴い、旋回部筐体２０Ａが台座部筐体３０Ａに支承された状態で台座部筐体３０Ａに対して水平旋回可能に支承される。水平旋回軸５２には旋回基準位置検出用のセンサ片Ｐａが取着されている。
【００３７】
水平旋回軸５２の軸中心部に軸方向に沿って設けられた貫通孔５２ｈには、旋回部２０に設けられたケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が貫通して図示しないスリップリングを介し台座部３０内に導かれ、映像ケーブルコネクタＣ１に配線される。
【００３８】
上記構成において、旋回部２０に設けられた図示しない制御モジュールは、外部から受けた水平旋回指令に基づき垂直旋回駆動部ＤＶを旋回駆動制御し、垂直旋回指令に基づき水平旋回駆動部ＤＨを旋回駆動制御する。
【００３９】
垂直旋回駆動部ＤＶにおいて、ステッピングモータ４１が回転すると、この回転がフルベルト構造の減速機構ＲＶに伝達され、低速・大トルク変換された後、垂直旋回軸４５に伝達されて、カメラ部１０が垂直（チルト）方向に旋回駆動される。
【００４０】
ステッピングモータ４１が回転すると、ステッピングモータ４１の回転が、同モータの回転駆動軸４１ａに軸着された第１段の小プーリ４６ａと中間軸４４に軸着された同段の大プーリ４６ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト４６ｃを介して中間軸４４に伝達される。これによりステッピングモータ４１の回転に対し中間軸４４が第１段の減速比で回転駆動される。この中間軸４４の回転が、中間軸４４に軸着された第２段の小プーリ４７ａと垂直旋回軸４５に軸着された同段の大プーリ４７ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト４７ｃを介して垂直旋回軸４５に伝達される。これにより垂直旋回軸４５が第１段と第２段の減速比（減速機構ＲＶの減速比）で回転（回動）駆動され、この垂直旋回軸４５の回転に伴いカメラ部１０が垂直（チルト）方向に所定の角度範囲内で旋回駆動される。
【００４１】
水平旋回駆動部ＤＨにおいて、ステッピングモータ６１が回転すると、この回転がフルベルト構造の減速機構ＲＨに伝達され、低速・大トルク変換された後、水平旋回軸５２に伝達されて、カメラ部１０（旋回部２０）が台座部３０に対し水平（パン）方向に旋回駆動される。
【００４２】
ステッピングモータ６１が回転すると、ステッピングモータ６１の回転が、同モータの回転駆動軸６１ａに軸着された第１段の小プーリ６６ａと中間軸６４に軸着された同段の大プーリ６６ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト６６ｃを介して中間軸６４に伝達される。これによりステッピングモータ６１の回転に対し中間軸６４が第１段の減速比で回転駆動される。この中間軸６４の回転が、中間軸６４に軸着された第２段の小プーリ６７ａと水平旋回軸５２に軸着された同段の大プーリ６７ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト６７ｃを介して水平旋回軸５２に伝達される。これにより水平旋回軸５２が第１段と第２段の減速比（減速機構ＲＨの減速比）で回転（回動）駆動され、この水平旋回軸５２の回転に伴いカメラ部１０が水平（パン）方向に旋回駆動される。
【００４３】
上記した構成により、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要としない簡素な制動機能付きのフルベルト構造による減速機構を用いた旋回駆動機構を提供でき、さらに長期に亘り安定した精度の高い旋回動作を期待できる。さらに各筐体内に引き回されるカメラケーブルを信頼性の高い安定した状態で簡素に配線できる。
【００４４】
上記した実施形態に係るフルベルト構造の減速機構は、２個のプーリの間に主にゴム製のタイミングベルト（歯付ベルト）を掛けて回転動力を伝える構造であり、２軸が常にベルトで接触しているため、基本的にバックラッシュは発生せず、また、ベルトの弛みも一方のプーリを引張ることで間単に調整することができる。また、２個のプーリの直径を変えることで容易に所望の滅速比を得ることができる。今回開発した旋回装置では、ベルト、プーリに高トルクに対応可能な歯付きのものを選定し、減速比を大きくするために、原動機側入力軸プーリと出力軸プーリとの間に２段重ねの中間プーリを配置している。これにより、歯車減速機構を使わずにフルベルト構造で大きなトルクが得られ、高停止精度が実現可能となった。装置内でのレイアウトに関してもプーリ軸間距離に応じてベルトの長さを選定可能であるので設計的自由度が高く、ベルトの調整に関してもプーリの取付位置を調整するだけなので、歯車の調整と比較して非常に簡単に調整を行うことができる。また、動作停止時の位置保持に電磁ブレーキを採用しているので、旋回動作の停止中は無通電による磁力ブレーキが働き、大トルク旋回可能で、パックラッシュが無い分、セルフロックよりも正確に停止位置を保持することが可能となる。以上の機構をパン、チルト両旋回部に使用することで、旋回装置の停止精度を±０，０５°以内まで高めることが可能となった。また、減速機構は基本的にアルミプーリとゴムベルトの構成のため、全体を軽量化でき、動作中の騒音を著しく低減できる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。例えば上記した実施形態では、垂直旋回駆動部ＤＶの減速機構ＲＶ、および水平旋回駆動部ＤＨの減速機構ＲＨをそれぞれ２段のフルベルト構造で実現したが、筐体内の実装スペース、要求される旋回精度等に応じて任意の段数に変更することも可能である。また、カメラ部１０、旋回部２０、台座部３０の各筐体構造も上記した実施形態に限らず、種々の筐体構造に本発明の旋回駆動機構を適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…カメラ部、１０Ａ…カメラ部筐体、１１…撮像カメラ本体（カメラモジュール）、１２…デフロスタガラス、１５…ワイパー、２０…旋回部、２０Ａ…旋回部筐体、２３…ケーブル収容室、３０…台座部、３０Ａ…台座部筐体、４１，６１…ステッピングモータ（パルスモータ）、４２，６２…電磁ブレーキ、４３，６３…エンコーダ、４４，６４…中間軸、４５…垂直旋回軸、４５ｈ…貫通孔、４６ａ，４６ｂ、４７ａ，４７ｂ、６６ａ，６６ｂ、６７ａ，６７ｂ…プーリ、４６ｃ，４７ｃ、６６ｃ，６７ｃ…歯付ベルト、５２…水平旋回軸、５２ｈ…貫通孔、ＤＨ…水平旋回駆動部、ＤＶ…垂直旋回駆動部、ＲＶ，ＲＨ…減速機構、Ｌ…映像ケーブル、Ｃ１…映像ケーブルコネクタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＣＴＶ（closed-circuit Television）システムに適用して好適なパンおよびチルト方向の旋回機構を備えた監視カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
パン(水平)およびチルト(垂直)方向の旋回機構を持つ監視カメラは、監視対象として、任意の数点の監視位置を設定し、その設定した監視位置を行き来しながら各設定位置でそれぞれカメラ監視する使用例が多い。この際、各設定位置の間を旋回移動して停止したときの位置ズレ量は、極力小さく抑えることが望ましく、その旋回機構には工夫を凝らす必要がある。
【０００３】
一般に、屋外型の旋回カメラで、カメラ部および照明部を旋回させるには、原動機としてモータを使い、滅速機を介して出カトルクを増大させる機構を具備する。また、この場合、歯車機構による減速機にて減速比を大きくとることで高精度化が実現可能となる。例えばウォームギヤ機構を使う場合、滅速比が大きく高い停止精度が得られ、またセルフロックが働くため、出力軸側からは回転せず、停止位置を保持できるというメリットがある。ただし歯車機構である限り、必ずバックラッシュが発生し停止精度を小さくするには限界が生じる。例えば、旋回駆動機構に、大きな駆動トルクが得られるギアレシオ（減速比）の大きいウォームギアを用いた場合、ギアのバックラッシュによる、所謂、駆動部のガタが発生し、このガタ（ギアのバックラッシュ）が画角設定精度を妨げる。また、バックラッシュの大きさは機械的な調整に左右されるため慎重な調整が要求され機構も複雑になり易い。
【０００４】
この問題を解決するための技術として、従来では、ウォームギアを用いた旋回駆動機構において、旋回停止時（ウォームとウォームホイールの回転伝達停止時）に、押し付け力発生部材により、ウォームをウォームホイールに押し付けて、ウォームとウォームホイール間の隙間（バックラッシュ）を少なくし、旋回時（回転伝達時）に、押し付け力発生部材による押し付けを解除する技術が存在した（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、このバックラッシュ防止技術は、押し付け力発生部材の押し付けタイミングにより性能が大きく左右され、安定した信頼性の高い動作が期待できないという問題があり、さらに押し付けタイミングによって駆動源となるモータに過度の負荷がかかるという問題がある。
【０００６】
また、ウォームをウォームホイールに常時押し付ける構造とした場合は、この押し付けに伴う摩擦が常時発生することから、駆動源に駆動トルクの大きな大型モータを必要とし、装置の大型化を招くとともに、安定した信頼性の高い動作を期待できないという問題がある。
【０００７】
また、他の技術として、ウォームを回転可能に支持するウォームベースをウォームホイールの軸と直交する法線方向に可動するためのガイド機構を有して、ウォームをウォームホイールの歯面に作用する法線方向に押圧し、ウォームとウォームホイールとの軸間距離を所定範囲内に保持する技術が存在した（特許文献２）。
【０００８】
しかしながら、このバックラッシュ防止技術は、ウォームとウォームホイールとの軸間距離を一定の範囲内に安定した状態で常時保持する機構が必要となり、構造が煩雑になるとともに、信頼性に乏しく、実用性の面で問題がある。
【０００９】
また、減速機構に、ギアに代わりベルトを用いた旋回駆動機構も種々存在する（特許文献３，４）。この減速機構にベルトを用いた旋回駆動機構は、旋回位置精度を上げようとすると、要求される旋回位置精度に応じた、大きな減速比をもつ多段ベルト構成の減速機構と、段毎若しくは最終段の出力側に高精度の制動機構が必要となり、とくにパンとチルトの双方を多段ベルト構成とした場合、構成の煩雑化を招くとともに装置の大型化を招くという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２７９７５８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８４４３号公報
【特許文献３】特開２００８− ７８９６４号公報
【特許文献４】特開２００９− ５８８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、従来では、長期に亘り安定した動作が期待できる、実用性の高いカメラ旋回駆動機構が存在しないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要とせず、簡素な構成で長期に亘り安定した精度の高い旋回動作が期待できる旋回カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電磁ブレーキを旋回駆動源に一体に設けた、ギアを介在しないフルベルト駆動機構により旋回駆動機構を実現したもので、カメラモジュールを筐体内に収容したカメラ部と、前記カメラ部と別筐体で構成され前記カメラ部を水平および垂直方向に旋回駆動する水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構を筐体内に収容した旋回部と、前記旋回部と別筐体で構成され前記旋回部を水平旋回可能に支承する台座部とを具備し、前記水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構は、それぞれ、大小一対のプーリと同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構と、前記減速機構の初段の小プーリを軸着したステッピングモータと、前記ステッピングモータに軸着された電磁ブレーキと、前記減速機構の終段の大プーリを軸着した旋回駆動軸と、を具備した旋回カメラを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要とせず、簡素な構成で長期に亘り安定した精度の高い旋回動作が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す正面図。
【図２】上記実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す側面図。
【図３】上記実施形態に係る旋回カメラの垂直旋回駆動機構の構成を示す斜視図。
【図４】上記実施形態に係る旋回カメラの水平旋回駆動機構の構成を示す斜視図。
【図５】上記実施形態に係る旋回カメラの旋回部の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係る旋回カメラは、ギアに代わりベルトを用いたフルベルト駆動機構により旋回駆動機構の減速機構を構成し、この減速機構を介在した旋回機構の駆動源となるステッピングモータ（パルスモータ）に、通電を断つことにより制動作動する電磁ブレーキを直結した構成として、減速機構に過負荷をかけることなく、高い回転位置精度で撮像カメラ本体をパン、チルト制御できる旋回カメラを実現している。
【００１７】
本発明の一実施形態に係る旋回カメラの外観構成を図１および図２に示し、旋回部の構成を図３乃至図５に示す。図１は実施形態に係る旋回カメラの外観構成を示す正面図、図２は同旋回カメラの外観構成を示す側面図、図３は同旋回カメラの垂直旋回駆動機構の構成を示す斜視図、図４は同旋回カメラの水平旋回駆動機構の構成を示す斜視図、図５は同旋回カメラの旋回部の構成を示す斜視図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係る旋回カメラは、図１および図２に示すように、カメラ部１０と、カメラ部１０を支承し水平・垂直方向に旋回駆動する旋回部２０と、旋回部２０を支承する台座部３０とを具備して構成される。カメラ部１０は旋回部２０に垂直旋回駆動部ＤＶを介して垂直方向（図示矢印ｒｖ方向）に所定角の回動範囲で旋回可能（チルト制御可能）に支承され、旋回部２０は台座部３０に水平旋回駆動部ＤＨを介して水平方向（図示矢印ｒｈ方向）に旋回可能（パン制御可能）に支承されている。
【００１９】
カメラ部１０と旋回部２０と台座部３０は、それぞれ独自の筐体１０Ａ，２０Ａ，３０Ａにより構成されている。ここでは筐体１０Ａをカメラ部筐体、筐体２０Ａを旋回部筐体、筐体３０Ａを台座部筐体と称す。
【００２０】
カメラ部１０は、カメラ部筐体１０Ａに、撮像カメラ本体（カメラモジュール）１１、および図示しないデフロスタガラス、ヒーター等を収容して構成される。
【００２１】
カメラモジュール１１は、その前部に撮像窓部にデフロスタガラス１２、およびワイパー１５を備え、カメラ本体内部の光軸上にＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサ等のエリア・イメージ・センサを内蔵している。カメラモジュール１１は、エリア・イメージ・センサの映像出力に従うＮＴＳＣコンポジット信号またはＹ／Ｃ信号等の映像信号を映像ケーブル（Ｌ）に出力する。この映像ケーブル（Ｌ）は、旋回部２０を介し、さらに台座部３０を介して、台座部３０に導かれ、台座部３０に設けられた映像ケーブルコネクタＣ１に接続される。この映像ケーブルコネクタＣ１には、上記映像信号を外部のモニタに伝送するための同軸ケーブルが接続される。
【００２２】
旋回部２０は、旋回部筐体２０Ａに、図示しない制御モジュールと、この制御モジュールにより旋回制御される水平旋回駆動部ＤＨおよび垂直旋回駆動部ＤＶと、図示しないヒーター等を収容して構成される。
【００２３】
水平旋回駆動部ＤＨと垂直旋回駆動部ＤＶは、それぞれ旋回モータ（ステッピングモータ）とベルト式の減速機とを組み合わせた駆動機構により構成され、制御モジュールからの駆動指令に従いカメラ部１０を旋回駆動（パン、チルト駆動）する。この水平旋回駆動部ＤＨと垂直旋回駆動部ＤＶの構成は図３乃至図５を参照して後述する。
【００２４】
旋回部筐体２０Ａは、図３に示す垂直旋回駆動部ＤＶの垂直旋回軸４５に対して直交する一方の壁面部に扁平状のカメラ部筐体軸支面部２０ａを形成し、他方の壁面部に蓋部２０ｃとの間でケーブル収容室２３を形成している。カメラ部筐体軸支面部２０ａには垂直旋回軸４５が貫通する軸貫通孔Ａ１（図４参照）が設けられている。ケーブル収容室２３には垂直旋回軸４５に設けられたケーブル貫通孔４５ｈから導出された映像ケーブル（Ｌ）が所定長収容され、ケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が水平旋回軸５２に設けられた貫通孔５２ｈに導入され、後述するスリップリングを介して台座部筐体３０Ａ内に導かれる。
【００２５】
旋回部２０と台座部３０との間には、旋回部２０と台座部３０との間で回路接続を行うスリップリング（図示せず）が設けられる。このスリップリングには、上記した映像ケーブル（Ｌ）の各信号線が配線され、スリップリングを介して映像信号が台座部３０内の映像ケーブル（Ｌ）に導かれる。上記スリップリングは図３に示す水平旋回軸５２に設けられたケーブル貫通孔５２ｈに連通して旋回部２０と台座部３０との間に設けられている。
【００２６】
台座部３０は、台座部筐体３０Ａに、映像ケーブルコネクタＣ１、電源コネクタＣ２、外部インターフェイスコネクタＣ３、制御信号コネクタＣ４等を具備するとともに、図示しない装置電源、電源コネクタ、ヒーター等を収容して構成される。
【００２７】
旋回部２０の旋回部筐体２０Ａ内に設けられた、垂直旋回駆動部ＤＶ、および水平旋回駆動部ＤＨの構成を図３乃至図５に示している。
【００２８】
垂直旋回駆動部ＤＶは、図３および図５に示すように、垂直旋回駆動源となるステッピングモータ４１と、ステッピングモータ４１に軸着された電磁ブレーキ４２と、電磁ブレーキ４２に軸着されたエンコーダ４３と、大小一対のプーリおよび同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構ＲＶと、減速機構ＲＶの出力軸となる垂直旋回軸４５とを具備して構成される。減速機構ＲＶは各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、垂直旋回軸４５に直交する面を旋回面としたとき、各プーリの回転面を旋回面に対して平行に設けている。
【００２９】
減速機構ＲＶは、ここでは、大小一対のプーリ４６ａ，４６ｂおよび同プーリ４６ａ，４６ｂの間に張設された歯付ベルト４６ｃを第１段とし、大小一対のプーリ４７ａ，４７ｂおよび同プーリ４７ａ，４７ｂの間に張設された歯付ベルト４７ｃを第２段として段間に中間軸４４を有して構成されている。中間軸４４は、旋回部筐体２０Ａに固定して設けられた中間軸支部４８に回転自在に支持され、第１段の大プーリ４６ｂと第２段の小プーリ４７ａが軸着される。この中間軸４４を折り返し点として、第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられている。第２段（出力側）の歯付ベルト４７ｃを第１段（入力側）の歯付ベルト４６ｃよりも幅広にして伝達トルクの不均衡を回避している。
【００３０】
ステッピングモータ４１は、回転駆動軸４１ａの一端側（先端側）に減速機構ＲＶの第１段の小プーリ４６ａを軸着し、他端側（後端側）に電磁ブレーキ４２を軸着（軸相互を直結）している。電磁ブレーキ４２の回転軸は、通電時は回転フリーの状態にあり、通電が絶たれると、その遮断タイミングで回転軸をロック（制動）する。電磁ブレーキ４２の回転軸は、一端側（先端側）が上記ステッピングモータ４１の回転駆動軸４１ａに直結され、他端側（後端側）がエンコーダ４３の回転軸に直結されている。エンコーダ４３はステッピングモータ４１の回転位置検出に伴う垂直旋回位置検出信号を出力する。
【００３１】
減速機構ＲＶの出力軸となる垂直旋回軸４５の一端はカメラ部筐体軸支面部２０ａの軸貫通孔Ａ１（図４参照）から導出され、その軸先端部にカメラ部１０が取り付けられる。すなわちカメラ部筐体１０Ａの一側面に垂直旋回軸４５の一端（先端）が取着され、カメラ部１０が垂直旋回軸４５に垂直旋回可能に支持される。カメラ部１０は垂直旋回軸４５を回動中心として垂直旋回軸４５により垂直（チルト）方向に旋回駆動される。
【００３２】
垂直旋回軸４５の軸中心部に軸方向に沿って設けられた貫通孔４５ｈには、カメラモジュール１１から導出された映像ケーブル（Ｌ）が貫通され、垂直旋回軸４５の他端側の貫通孔４５ｈから導出される。ケーブル貫通孔４５ｈから導出された映像ケーブル（Ｌ）は貫通孔４５ｈに連通したケーブル収容室２３に所定長収容され、ケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が水平旋回軸５２に設けられた貫通孔５２ｈに導入される。
【００３３】
水平旋回駆動部ＤＨは、図４および図５に示すように、水平旋回駆動源となるステッピングモータ６１と、ステッピングモータ６１に軸着された電磁ブレーキ６２と、電磁ブレーキ６２に軸着されたエンコーダ６３と、大小一対のプーリおよび同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構ＲＨと、減速機構ＲＨの出力軸となる水平旋回軸５２とを具備して構成される。減速機構ＲＨは各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、水平旋回軸５２に直交する面を旋回面としたとき、各プーリの回転面を旋回面に対して平行に設けている。
【００３４】
減速機構ＲＨは、ここでは、大小一対のプーリ６６ａ，６６ｂおよび同プーリ６６ａ，６６ｂの間に張設された歯付ベルト６６ｃを第１段とし、大小一対のプーリ６７ａ，６７ｂおよび同プーリ６７ａ，６７ｂの間に張設された歯付ベルト６７ｃを第２段として段間に中間軸６４を有して構成されている。中間軸６４は、旋回部筐体２０Ａに固定して設けられた中間軸支部６８に回転自在に支持され、第１段の大プーリ６６ｂと第２段の小プーリ６７ａが軸着される。この中間軸６４を折り返し点として、第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられている。第２段（出力側）の歯付ベルト６７ｃを第１段（入力側）の歯付ベルト６６ｃよりも幅広にして伝達トルクの不均衡を回避している。
【００３５】
ステッピングモータ６１は、回転駆動軸６１ａの一端側（先端側）に減速機構ＲＨの第１段の小プーリ６６ａを軸着し、他端側（後端側）に電磁ブレーキ６２を軸着（軸相互を直結）している。電磁ブレーキ６２の回転軸は、通電時は回転フリーの状態にあり、通電が絶たれると、その遮断タイミングで回転軸をロック（制動）する。電磁ブレーキ６２の回転軸は、一端側（先端側）が上記ステッピングモータ６１の回転駆動軸６１ａに直結され、他端側（後端側）がエンコーダ６３の回転軸に直結されている。エンコーダ６３はステッピングモータ６１の回転位置検出に伴う水平旋回位置検出信号を出力する。
【００３６】
減速機構ＲＨの出力軸となる水平旋回軸５２の一端は旋回部筐体２０Ａから導出され、その軸先端部に軸周面を一体に結合した旋回台５１が取り付けられている。この旋回台５１は台座部筐体３０Ａの上面部に固定され、水平旋回軸５２の回転に伴い、旋回部筐体２０Ａが台座部筐体３０Ａに支承された状態で台座部筐体３０Ａに対して水平旋回可能に支承される。水平旋回軸５２には旋回基準位置検出用のセンサ片Ｐａが取着されている。
【００３７】
水平旋回軸５２の軸中心部に軸方向に沿って設けられた貫通孔５２ｈには、旋回部２０に設けられたケーブル収容室２３から導出された映像ケーブル（Ｌ）が貫通して図示しないスリップリングを介し台座部３０内に導かれ、映像ケーブルコネクタＣ１に配線される。
【００３８】
上記構成において、旋回部２０に設けられた図示しない制御モジュールは、外部から受けた水平旋回指令に基づき垂直旋回駆動部ＤＶを旋回駆動制御し、垂直旋回指令に基づき水平旋回駆動部ＤＨを旋回駆動制御する。
【００３９】
垂直旋回駆動部ＤＶにおいて、ステッピングモータ４１が回転すると、この回転がフルベルト構造の減速機構ＲＶに伝達され、低速・大トルク変換された後、垂直旋回軸４５に伝達されて、カメラ部１０が垂直（チルト）方向に旋回駆動される。
【００４０】
ステッピングモータ４１が回転すると、ステッピングモータ４１の回転が、同モータの回転駆動軸４１ａに軸着された第１段の小プーリ４６ａと中間軸４４に軸着された同段の大プーリ４６ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト４６ｃを介して中間軸４４に伝達される。これによりステッピングモータ４１の回転に対し中間軸４４が第１段の減速比で回転駆動される。この中間軸４４の回転が、中間軸４４に軸着された第２段の小プーリ４７ａと垂直旋回軸４５に軸着された同段の大プーリ４７ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト４７ｃを介して垂直旋回軸４５に伝達される。これにより垂直旋回軸４５が第１段と第２段の減速比（減速機構ＲＶの減速比）で回転（回動）駆動され、この垂直旋回軸４５の回転に伴いカメラ部１０が垂直（チルト）方向に所定の角度範囲内で旋回駆動される。
【００４１】
水平旋回駆動部ＤＨにおいて、ステッピングモータ６１が回転すると、この回転がフルベルト構造の減速機構ＲＨに伝達され、低速・大トルク変換された後、水平旋回軸５２に伝達されて、カメラ部１０（旋回部２０）が台座部３０に対し水平（パン）方向に旋回駆動される。
【００４２】
ステッピングモータ６１が回転すると、ステッピングモータ６１の回転が、同モータの回転駆動軸６１ａに軸着された第１段の小プーリ６６ａと中間軸６４に軸着された同段の大プーリ６６ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト６６ｃを介して中間軸６４に伝達される。これによりステッピングモータ６１の回転に対し中間軸６４が第１段の減速比で回転駆動される。この中間軸６４の回転が、中間軸６４に軸着された第２段の小プーリ６７ａと水平旋回軸５２に軸着された同段の大プーリ６７ｂとの間に掛け渡された歯付ベルト６７ｃを介して水平旋回軸５２に伝達される。これにより水平旋回軸５２が第１段と第２段の減速比（減速機構ＲＨの減速比）で回転（回動）駆動され、この水平旋回軸５２の回転に伴いカメラ部１０が水平（パン）方向に旋回駆動される。
【００４３】
上記した構成により、煩雑な減速機構並びに制動機構を必要としない簡素な制動機能付きのフルベルト構造による減速機構を用いた旋回駆動機構を提供でき、さらに長期に亘り安定した精度の高い旋回動作を期待できる。さらに各筐体内に引き回されるカメラケーブルを信頼性の高い安定した状態で簡素に配線できる。
【００４４】
上記した実施形態に係るフルベルト構造の減速機構は、２個のプーリの間に主にゴム製のタイミングベルト（歯付ベルト）を掛けて回転動力を伝える構造であり、２軸が常にベルトで接触しているため、基本的にバックラッシュは発生せず、また、ベルトの弛みも一方のプーリを引張ることで間単に調整することができる。また、２個のプーリの直径を変えることで容易に所望の滅速比を得ることができる。今回開発した旋回装置では、ベルト、プーリに高トルクに対応可能な歯付きのものを選定し、減速比を大きくするために、原動機側入力軸プーリと出力軸プーリとの間に２段重ねの中間プーリを配置している。これにより、歯車減速機構を使わずにフルベルト構造で大きなトルクが得られ、高停止精度が実現可能となった。装置内でのレイアウトに関してもプーリ軸間距離に応じてベルトの長さを選定可能であるので設計的自由度が高く、ベルトの調整に関してもプーリの取付位置を調整するだけなので、歯車の調整と比較して非常に簡単に調整を行うことができる。また、動作停止時の位置保持に電磁ブレーキを採用しているので、旋回動作の停止中は無通電による磁力ブレーキが働き、大トルク旋回可能で、パックラッシュが無い分、セルフロックよりも正確に停止位置を保持することが可能となる。以上の機構をパン、チルト両旋回部に使用することで、旋回装置の停止精度を±０，０５°以内まで高めることが可能となった。また、減速機構は基本的にアルミプーリとゴムベルトの構成のため、全体を軽量化でき、動作中の騒音を著しく低減できる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。例えば上記した実施形態では、垂直旋回駆動部ＤＶの減速機構ＲＶ、および水平旋回駆動部ＤＨの減速機構ＲＨをそれぞれ２段のフルベルト構造で実現したが、筐体内の実装スペース、要求される旋回精度等に応じて任意の段数に変更することも可能である。また、カメラ部１０、旋回部２０、台座部３０の各筐体構造も上記した実施形態に限らず、種々の筐体構造に本発明の旋回駆動機構を適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…カメラ部、１０Ａ…カメラ部筐体、１１…撮像カメラ本体（カメラモジュール）、１２…デフロスタガラス、１５…ワイパー、２０…旋回部、２０Ａ…旋回部筐体、２３…ケーブル収容室、３０…台座部、３０Ａ…台座部筐体、４１，６１…ステッピングモータ（パルスモータ）、４２，６２…電磁ブレーキ、４３，６３…エンコーダ、４４，６４…中間軸、４５…垂直旋回軸、４５ｈ…貫通孔、４６ａ，４６ｂ、４７ａ，４７ｂ、６６ａ，６６ｂ、６７ａ，６７ｂ…プーリ、４６ｃ，４７ｃ、６６ｃ，６７ｃ…歯付ベルト、５２…水平旋回軸、５２ｈ…貫通孔、ＤＨ…水平旋回駆動部、ＤＶ…垂直旋回駆動部、ＲＶ，ＲＨ…減速機構、Ｌ…映像ケーブル、Ｃ１…映像ケーブルコネクタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールを筐体内に収容したカメラ部と、
前記カメラ部と別筐体で構成され前記カメラ部を水平および垂直方向に旋回駆動する水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構を筐体内に収容した旋回部と、
前記旋回部と別筐体で構成され前記旋回部を水平旋回可能に支承する台座部とを具備し、
前記水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構は、それぞれ、
大小一対のプーリと同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構と、
前記減速機構の初段の小プーリを軸着したステッピングモータと、
前記ステッピングモータに軸着された電磁ブレーキと、
前記減速機構の終段の大プーリを軸着した旋回駆動軸と、
を具備したことを特徴とする旋回カメラ。
【請求項２】
前記ステッピングモータは、回転軸の一端側に、前記減速機構の初段の小プーリを軸着し、回転軸の他端側に、前記電磁ブレーキを直結していることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項３】
前記水平旋回駆動機構に設けられた前記減速機構、および前記垂直旋回駆動機構に設けられた前記減速機構は、それぞれ、前記各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、前記旋回駆動機構の旋回軸に直交する面を旋回面としたとき、前記各プーリの回転面が対応する旋回駆動機構の旋回面に対して平行であることを特徴とする請求項２に記載の旋回カメラ。
【請求項４】
前記垂直旋回駆動機構に設けられた前記旋回駆動軸は、軸方向に沿うケーブル貫通孔を有し、該ケーブル貫通孔に前記カメラモジュールから導出されたカメラケーブルが挿通されていることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項５】
前記旋回部の筐体は、前記旋回駆動軸を軸支する軸支部に、前記ケーブル貫通孔から導出された前記カメラケーブルを所定長収容するケーブル収容室を具備していることを特徴とする請求項４に記載の旋回カメラシステム。
【請求項６】
前記水平旋回駆動機構に設けられた前記旋回駆動軸は、軸方向に沿うケーブル貫通孔を有し、該ケーブル貫通孔に前記ケーブル収容室から導出した前記カメラケーブルが挿通されていることを特徴とする請求項５に記載の旋回カメラ。
【請求項７】
前記減速機構は、第１段と第２段で構成され、前記第１段の大プーリと前記第２段の小プーリを軸着した前記中間軸を折り返し点として、前記第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項８】
前記第１段の歯付ベルトに対し前記第２段の歯付ベルトが幅広であることを特徴とする請求項７に記載の旋回カメラ。
【請求項１】
カメラモジュールを筐体内に収容したカメラ部と、
前記カメラ部と別筐体で構成され前記カメラ部を水平および垂直方向に旋回駆動する水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構を筐体内に収容した旋回部と、
前記旋回部と別筐体で構成され前記旋回部を水平旋回可能に支承する台座部とを具備し、
前記水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構は、それぞれ、
大小一対のプーリと同プーリの間に張設された歯付ベルトを一組の段として段間に中間軸を有した複数段の減速機構と、
前記減速機構の初段の小プーリを軸着したステッピングモータと、
前記ステッピングモータに軸着された電磁ブレーキと、
前記減速機構の終段の大プーリを軸着した旋回駆動軸と、
を具備したことを特徴とする旋回カメラ。
【請求項２】
前記ステッピングモータは、回転軸の一端側に、前記減速機構の初段の小プーリを軸着し、回転軸の他端側に、前記電磁ブレーキを直結していることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項３】
前記水平旋回駆動機構に設けられた前記減速機構、および前記垂直旋回駆動機構に設けられた前記減速機構は、それぞれ、前記各プーリの回転軸に直交する面を回転面とし、前記旋回駆動機構の旋回軸に直交する面を旋回面としたとき、前記各プーリの回転面が対応する旋回駆動機構の旋回面に対して平行であることを特徴とする請求項２に記載の旋回カメラ。
【請求項４】
前記垂直旋回駆動機構に設けられた前記旋回駆動軸は、軸方向に沿うケーブル貫通孔を有し、該ケーブル貫通孔に前記カメラモジュールから導出されたカメラケーブルが挿通されていることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項５】
前記旋回部の筐体は、前記旋回駆動軸を軸支する軸支部に、前記ケーブル貫通孔から導出された前記カメラケーブルを所定長収容するケーブル収容室を具備していることを特徴とする請求項４に記載の旋回カメラシステム。
【請求項６】
前記水平旋回駆動機構に設けられた前記旋回駆動軸は、軸方向に沿うケーブル貫通孔を有し、該ケーブル貫通孔に前記ケーブル収容室から導出した前記カメラケーブルが挿通されていることを特徴とする請求項５に記載の旋回カメラ。
【請求項７】
前記減速機構は、第１段と第２段で構成され、前記第１段の大プーリと前記第２段の小プーリを軸着した前記中間軸を折り返し点として、前記第１段と前記第２段が互いに重なる方向に平行して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の旋回カメラ。
【請求項８】
前記第１段の歯付ベルトに対し前記第２段の歯付ベルトが幅広であることを特徴とする請求項７に記載の旋回カメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０５６４（Ｐ２０１２−２２０５６４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３６８３（Ｐ２０１１−８３６８３）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２２０６２０）東芝テリー株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２２０６２０）東芝テリー株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
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