(57)【要約】  【課題】回転部にエンコーダーを備えたパンチルトカメラにおいて、環状エンコーダスケールでは内部の嵌合穴とパターンとの同軸ズレにより、回転角度の絶対位置精度が悪化してしまうという課題があった。また環状エンコーダスケールは単位シートあたりの取り個数が悪いため、大型化するとコストが高くなる課題があった。  【解決手段】  パンおよびチルトギアに回転軸と同軸の環状溝部を設け、帯状エンコーダスケールを溝部外周に沿わせるように配置する。またパン回転角度を検出するセンサは、パン回転軸を挟んで対向に２箇所配置することで３６０°全周の回転角度検出を可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチルト駆動可能な監視カメラ装置において、パンチルト回転軸にそれぞれ嵌合固定されるパンおよびチルトギアを有し、前記パンおよびチルトギアには、回転軸に対して同軸の環状形状部が設けられ、前記環状形状部に沿って帯状エンコーダースケールが配置されることを特徴とする監視カメラ装置。
【請求項２】
前記パンギアの環状形状部に配置されるエンコーダースケールは、環状形状円周の半分以上かつ全周以下の長さを有し、前記エンコーダースケールを読み取る第一のセンサと第二のセンサを備え、第一のセンサと第二のセンサは対向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】
前記パンおよびチルトギアの環状形状部は、ギア歯の裏面に形成される溝形状であり、前記帯状エンコーダースケールは、前記溝形状の外周側に沿わせて配置されることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパンチルト回転部にエンコーダーを備えた監視カメラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の箇所を巡回モニタリングする監視カメラ装置において、パンチルトの回転停止位置精度を保証するために、回転部にエンコーダーを備えたパンチルトカメラがある。パンチルトカメラのエンコーダーは、スケール形状が環状であり、パンチルト回転軸に対して内径部を嵌合固定させることでパンチルト回転角度を検知している。またエンコーダーの検知分解能を高くするため、エンコーダースケールの径は可能な限り大きくすることが好ましい。
【０００３】
このようなパンチルトカメラの従来例として、第一支柱部にチルト軸を回転させるチルト回転駆動手段を配置し、第二支柱部にチルト軸の回転量を検知する角度検知手段を配置したことを特徴とする可動雲台付き監視カメラ（特許文献１参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンコーダースケールは樹脂シート材であり、スリットパターンはフォトエッチング加工で形成するものが一般的である。従来の環状エンコーダースケールでは、パターンエッチングと外形プレス加工が別工程のため、パターンと内径部との同軸度ズレが発生してしまっていた。エンコーダースケールは内径部がパンチルト回転軸と嵌合することで位置決め固定されるため、同軸度ズレにより回転角度の絶対位置精度が低下してしまうという課題があった。
【０００６】
たとえば３６０°パン回転可能な旋回パンチルトカメラにおいて、初期位置に対しパンチルトが相互に反転した姿勢で同じ箇所を撮影した場合、エンコーダースケールのパターン直径が５０ｍｍ、前記同軸度ズレが０．１ｍｍの時、パンチルト共に最大約０．２３°の画角ズレが発生する。
【０００７】
前記同軸度ズレの影響を少なくする、さらにはエンコーダー自体の検知分解能を高くするためには、エンコーダースケールの径を大きくすることが有効である。しかし従来の環状エンコーダースケールでは、２倍の分解能を確保するためには４倍の面積が必要となるため、シート単位面積当たりの取り個数が低下し、結果大幅なコストアップに繋がってしまうといった課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、パンチルト駆動可能な監視カメラ装置において、パンチルト回転軸にそれぞれ嵌合固定されるパンおよびチルトギアを有し、前記パンおよびチルトギアには、回転軸に対して同軸の環状形状部が設けられ、前記環状形状部に沿って帯状エンコーダースケールが配置されることを特徴とする監視カメラ装置である。
【０００９】
加工工程が異なり、パターンと内径との同軸度を出すことが困難な環状エンコーダースケールに対し、パンチルト回転軸に嵌合するパンおよびチルトギアは、切削あるいはモールド成形で加工可能である。回転軸嵌合部に対し同軸度の高い環状形状部を設けることは容易であり、前記環状形状部に帯状エンコーダースケールを沿わせて貼りつけることで、回転軸に対し同軸度の高いエンコーダースケール配置が可能となる。
【００１０】
帯状エンコーダースケールでは、２倍の分解能を確保するためには、同じく２倍の面積のみが必要となる。さらに環状エンコーダースケールに対し、内部の無駄なスペースがなく効率良くスリットパターンを配置できるため、シート単位面積当たりの取り個数が大幅に改善できて安価である。
【００１１】
本発明におけるパンギア環状形状部に配置されるエンコーダースケールは、環状形状円周の半分以上、全周以下の長さを有し、前記エンコーダースケールを読み取る第一のセンサと第二のセンサを備え、第一のセンサと第二のセンサは対向に配置されることを特徴とする監視カメラ装置である。
【００１２】
環状エンコーダースケールが３６０°全周スリットパターンが配置可能なのに対し、帯状エンコーダースケールは環状形状部に沿わせて貼りつけるため、必ずスリットパターンが途切れてしまう継ぎ目が発生する。そのため第一と第二のセンサを対向に配置し、必ずどちらかのセンサがスリットパターンを検知するように互いに補完することで、３６０°全周の検知が可能である。またセンサを対向に２箇所配置しているため、帯状エンコーダースケールの長さは、パン環状形状部円周の最低半分以上あれば良い。
【００１３】
本発明におけるパンおよびチルトギアの環状形状部は、ギア歯の裏面に形成される溝形状であり、前記帯状エンコーダースケールは、前記溝形状の外周側に沿わせて配置される。
【００１４】
上記のように構成すると、帯状エンコーダースケールをパンおよびチルトギア内部に配置することができるため、駆動系の大きさに影響を与えず構成することが可能である。また検知角度分解能を上げるには、帯状エンコーダースケールを沿わせる径は大きくすることが好ましい。ギア内部で最も径の大きい環状溝部は、モールド成形品では均等肉厚に保つために設けられる、ギア歯の裏面に形成される環状溝部である。さらに、帯状エンコーダースケールを前記溝形状の外周側に沿わせることで、スケールの反力が外周に沿う方向に働くため剥れづらく構成することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、パンチルト回転軸に対し同軸度の高いギアの環状形状部に帯状エンコーダースケールを沿わせて配置することで、同軸ズレによる画角ズレを抑止することが可能である。また環状エンコーダースケールと比較し、シート単位面積あたりの取り個数が増え、安価に構成できる。さらに、ギア歯の裏面に環状溝部を設けることで、駆動系の大きさに影響を与えず、検知角度分解能も高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明における撮像装置のカメラおよびチルト部の分解図
【図２】本発明におけるチルトギア周辺の構成図
【図３】本発明における撮像装置のパンおよび固定部の分解図
【図４】本発明におけるパンギア周辺の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態における撮像装置のカメラおよびチルト部の分解図である。レンズユニット１１はフロントカバー１２に取り付けられる。またフロントカバー１２には、レンズユニット１１の前面を覆うレンズカバー１３が取り付けられている。フロントカバー１２はカメラケース１４に取り付けられ、レンズユニット１１と共に固定支持される。カメラケース１４にはチルト軸１５が取り付けられる。
【００１８】
チルト軸１５は中空部１５ａを有し、図示しない撮像素子からの信号や、レンズ駆動電源を伝達するケーブルを挿通可能である。またチルト軸１５がボールベアリング２１に嵌合することで、カメラケース１４はチルト回転可能に支持される。ボールベアリング２１はチルト支持台２２に嵌合固定される。
【００１９】
図２は本発明の実施形態におけるチルトギア周辺の構成図である。チルトギア３１はチルト軸１５と嵌合する嵌合穴３１ａと、嵌合穴３１ａと同軸の環状溝部３１ｂを有する。また環状溝部３１ｂはギア歯面裏側に形成されており、チルトエンコーダースケール３２は環状溝部３１ｂ外周側に沿わせるように貼付固定される。
【００２０】
チルトエンコーダーユニット３３は環状溝部３１ｂ内に配置され、チルト支持台２２に固定される。これによりチルトエンコーダーユニット３３をチルトギア３１内部に収納できるため、省スペース化することが可能である。またチルトギア３１とチルト支持台２２のクリアランスを狭めることで、チルトエンコーダースケール２２およびチルトエンコーダーユニット３３への防塵と遮光をすることが可能である。
【００２１】
チルトギア３１はチルト軸１５とナット３６で嵌合固定される。チルトギア３１は、タイミングベルト３４でモーターユニット３５と接続されており、これによりカメラケース１４をチルト方向に回転駆動することが可能である。本実施例ではチルト回転の駆動手段として、タイミングベルトを用いているが、平歯車、ウォームホイール等の駆動手段であっても構わない。
【００２２】
またモーターユニット３５は、チルト支持台２２に設けられたモーターユニット支持軸２２ａに回転可能に嵌合固定され、テンションばね２３によってチルト軸１５から離反する方向に付勢されることで、タイミングベルト３４に張力を印加している。チルト支持台２２はパン回転台４１に固定支持される。
【００２３】
図３は本発明の実施形態におけるパンおよび固定部の分解図である。パン回転台４１には電気基板４２が固定されており、前記チルトエンコーダーユニット３３、モーターユニット３５、さらに図示しないレンズユニット１１からの信号電源ケーブルが接続される。またパン回転台４１はパンベアリングユニット４３によってパン回転可能に支持される。パンベアリングユニット４３は中空部４３ａを有し、電気基板４２への電源供給および信号伝達のためのスリップリング４４が挿通される。
【００２４】
図４は本発明の実施形態におけるパンギア周辺の構成図である。パンギア５１はパンベアリングユニット４３と嵌合する嵌合穴５１ａと、嵌合穴５１ａと同軸の環状溝部５１ｂを有する。また環状溝部５１ｂはギア歯面裏側に形成されており、パンエンコーダースケール５２は環状溝部５１ｂ外周側に沿わせるように貼付固定される。パンエンコーダースケール５２は環状溝部５１ｂ外周全長の半分以上の長さを有している。
【００２５】
パンエンコーダーユニット５３は、２つのセンサ５３ａ、５３ｂを有しており、パン回転軸を挟み対向に環状溝部５１ｂ内に配置され、パン回転台４１に固定される。これによりセンサ５３ａまたは５３ｂどちらかの検知範囲にパンエンコーダースケール５２が必ず配置されるため、パン回転全周で角度検知が可能となる。またパンエンコーダーユニット５３をパンギア５１内部に収納できるため、省スペース化することが可能である。
【００２６】
さらにパンギア５１とパン回転台４１のクリアランスを狭めることで、パンエンコーダースケール５２およびパンエンコーダーユニット５３への防塵と遮光をすることが可能である。パンギア５１はパンベアリングユニット４３と嵌合固定される。パンギア５１は、タイミングベルト５４でモーターユニット５５と接続されており、これによりパン回転台４１をパン方向に回転駆動することが可能である。
【００２７】
本実施例ではパン回転の駆動手段として、タイミングベルトを用いているが、平歯車、ウォームホイール等の駆動手段であっても構わない。またモーターユニット５５は、パン回転台４１に設けられた図示しないモーターユニット支持軸に回転可能に嵌合固定され、テンションばね５６によってパンベアリングユニット４３から離反する方向に付勢されることで、タイミングベルト５４に張力を印加している。
【００２８】
パンベアリングユニット４３はパン支持台６１に固定支持される。パン支持台６１にはファン６３が固定されている。またパン支持台６１には、電気基板６２が固定されており、ファン６３およびスリップリング４４へ電源を供給する。最後にパン支持台６１は固定台６４に取り付けられる。
【符号の説明】
【００２９】
１１‥‥レンズユニット
１２‥‥フロントカバー
１３‥‥レンズカバー
１４‥‥カメラケース
１５‥‥チルト軸
１５ａ‥‥中空部
２１‥‥ボールベアリング
２２‥‥チルト支持台
２２ａ‥‥モーターユニット支持軸
２３‥‥テンションばね
３１‥‥チルトギア
３１ａ‥‥嵌合穴
３１ｂ‥‥環状溝部
３２‥‥チルトエンコーダースケール
３３‥‥チルトエンコーダーユニット
３４‥‥タイミングベルト
３５‥‥モーターユニット
３６‥‥ナット
４１‥‥パン回転台
４２‥‥電気基板
４３‥‥パンベアリングユニット
４３ａ‥‥中空部
４４‥‥スリップリング
５１‥‥パンギア
５１ａ‥‥嵌合穴
５１ｂ‥‥環状溝部
５２‥‥パンエンコーダースケール
５３‥‥パンエンコーダーユニット
５３ａ‥‥センサ  
５３ｂ‥‥センサ
５４‥‥タイミングベルト
５５‥‥モーターユニット
５６‥‥テンションばね
６１‥‥パン支持台
６２‥‥電源基板
６３‥‥ファン
６４‥‥固定台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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