(57)【要約】【課題】簡単な構成で、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システムを提供する。【解決手段】旋回駆動用のモータ１１と、同モータ１１により回転駆動される駆動用の第１のウォーム１３と、同ウォーム１３に歯合してカメラ本体４を旋回駆動するウォームホイール１４と、第１のウォーム１３に平行して設けられウォームホイール１４に歯合するバックラッシュ防止用の第２のウォーム１６と、第１のウォーム１３の回転を第２のウォーム１６に逆方向回転伝達する回転伝達手段１５ａ，１５ｂと、ウォームホイール１４の回転が停止したとき、第２のウォーム１６をウォームホイール１４と歯合する軸方向に押圧する押圧手段１７とを具備して構成される。【選択図】図１
2011008193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視用のカメラと同カメラを旋回させる旋回駆動機構とを備えた旋回カメラシステムにおいて、
前記旋回駆動機構は、
旋回駆動用のモータと、
前記モータにより回転駆動される駆動用の第１のウォームと、
前記第１のウォームに歯合して前記カメラを旋回駆動するウォームホイールと、
前記第１のウォームに平行して設けられ前記ウォームホイールに歯合するバックラッシュ防止用の第２のウォームと、
前記第１のウォームの回転を前記第２のウォームに逆方向回転伝達する回転伝達手段と、
前記ウォームホイールの回転が停止したとき、前記第２のウォームを前記ウォームホイールと歯合する軸方向に押圧する押圧手段と
を具備したことを特徴とする旋回カメラシステム。
【請求項２】
前記旋回駆動機構は、前記監視用のカメラを左右方向に旋回駆動する水平旋回駆動機構と前記監視用のカメラを上下方向に旋回駆動する垂直旋回駆動機構とにより構成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システム。
【請求項３】
前記回転伝達手段は、前記第１のウォームギアに軸着された第１の平歯車と、前記第２のウォームギアに軸着された、前記第１の平歯車より幅広の第２の平歯車とを具備して構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の旋回カメラシステム。
【請求項４】
前記押圧手段は、前記第２のウォームギアの回転軸に巻装された押圧コイルスプリングを具備して構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の旋回カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラと同カメラを旋回させる旋回駆動機構とを備えた旋回カメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の場所、設備などをセンター側から集中監視する、ＣＣＴＶ（Closed Circuit TeleVision）またはＩＴＶ（Industrial TeleVision）と称される映像監視システムは、事故や災害、異常時の状況確認などにおいて、適切な判断、迅速な対応をする上で大きな役割を果たしている。この種の映像監視システムには、カメラと同カメラを旋回させる旋回駆動機構と通信手段を一体に設けた一体型のカメラシステムが広く適用される。この種の旋回カメラシステムは、外部制御により、カメラを予め記憶しておいた方向に旋回させる機能を有する。この旋回駆動機構に、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要因となっていた。
【０００３】
この問題を解決するための技術として、従来では、旋回カメラシステムに適用されるウォームギアを用いた旋回駆動装置において、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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【０００７】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７９７５８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、ウォームギアを用いた旋回駆動装置を一体にもつ旋回カメラシステムにおいて、従来では、長期に亘り安定した動作が期待できる、実用性の高いバックラッシュ防止技術を備えたカメラ旋回駆動機構が存在しないという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、簡単な構成で、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システム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】
【００１１】
本発明は、監視用のカメラと同カメラを旋回させる旋回駆動機構とを備えた旋回カメラシステムにおいて、前記旋回駆動機構は、旋回駆動用のモータと、前記モータにより回転駆動される駆動用の第１のウォームと、前記第１のウォームに歯合して前記カメラを旋回駆動するウォームホイールと、前記第１のウォームに平行して設けられ前記ウォームホイールに歯合するバックラッシュ防止用の第２のウォームと、前記第１のウォームの回転を前記第２のウォームに逆方向回転伝達する回転伝達手段と、前記ウォームホイールの回転が停止したとき、前記第２のウォームを前記ウォームホイールと歯合する軸（スラスト）方向に押圧する押圧手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、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】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る旋回カメラシステムの旋回駆動機構の構成を示す図である。
【図２】同実施形態に係る旋回カメラシステムの外観構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
本発明の一実施形態に係る旋回カメラシステムの旋回駆動機構の構成を図１に示し、同旋回駆動機構により駆動制御される旋回カメラシステムの外観構造を図２に示す。なお、図１において、各構成要素の取付構造並びに回転支持機構については、その具体的な構成を省略して示している。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る旋回カメラシステムの旋回駆動機構は図１に示すように、旋回駆動用のモータ１１と、このモータ１１により回転駆動される駆動用の第１のウォーム１３と、この第１のウォーム１３に歯合して図２に示すカメラ（カメラ本体）４を旋回駆動するウォームホイール１４と、上記第１のウォーム１３に平行して設けられ上記ウォームホイール１４に歯合するバックラッシュ防止用の第２のウォーム１６と、上記第１のウォーム１３の回転を上記第２のウォーム１６に逆方向回転伝達する回転伝達手段１５ａ，１５ｂと、上記ウォームホイール１４の回転が停止したとき、上記第２のウォーム１６を上記ウォームホイール１４と歯合する軸方向に押圧する（第１のウォーム１３（の螺子山）が接するウォームホイール１４の歯面（ａ）に対して、その反対側の歯面（ｂ）に接するようにスラスト方向（Ｐ）に押圧する）押圧手段１７とを具備して構成される。
【００１６】
この図１に示す旋回駆動機構５により旋回駆動制御される旋回カメラシステムは、屋外環境仕様によるエンドレス旋回可能な防水構造の旋回カメラシステムであり、図２に示すように、台座部１と、旋回駆動部２と、カメラユニット部３と、カメラ（カメラ本体）４とを具備して構成される。
【００１７】
旋回カメラシステムの台座部１には、カメラユニット部３に設けられたカメラ本体４が旋回駆動部２により水平（左右方向）旋回並びに垂直（上下方向）旋回可能に支承され、水平旋回３６０°エンドレス、垂直旋回±９０°の死角の無い監視カメラを実現している。図において、Ｌ１は水平（左右方向）旋回駆動軸中心、Ｌ２は垂直（上下方向）旋回駆動軸中心であり、旋回駆動部２は、カメラユニット部３を旋回駆動するための、互いに直交する方向に軸支された二軸の旋回駆動軸（図１に示す符号１０参照）を有する。すなわち、旋回駆動部２には、カメラユニット部３を水平旋回駆動するための旋回駆動機構と、カメラユニット部３を垂直旋回駆動するための旋回駆動機構とが個別に設けられ、その各旋回駆動機構がそれぞれ図１に示す旋回駆動機構５により実現されている。
【００１８】
図１に示す旋回駆動機構５において、旋回駆動用のモータ１１は、例えばステッピングモータにより構成される。この旋回駆動用モータ１１の回転軸１１ａにはプーリ１２ａが軸着され、第１のウォーム１３の回転軸１３ａの一端側にはプーリ１２ｂが軸着され、この各プーリ１２ａ−１２ｂに回転伝達ベルト（タイミングベルト）１２ｃが掛け渡されて、上記プーリ１２ａ，１２ｂとタイミングベルト１２ｃにより駆動源（モータ）の回転伝達機構が実現されている。
【００１９】
ウォームホイール１４は旋回駆動軸１０に軸着され、旋回駆動軸１０に対して直交する方向に軸支された、互いに平行して設けられた第１のウォーム１３および第２のウォーム１６に歯合している。旋回駆動軸１０は図１に示す水平旋回駆動軸中心Ｌ１を軸芯とする水平旋回駆動機構または垂直旋回駆動軸中心Ｌ２を軸芯とする垂直旋回駆動機構の旋回駆動軸を構成している。
【００２０】
第２のウォーム１６の回転軸１６ａは、軸方向に所定の可動範囲（ｓ）内でスライド可能に回転自在に軸支されている。この回転軸１６ａの一端側には、所定の弾発力を有する押圧コイルばね１７が巻装され、この押圧コイルばね１７により回転軸１６ａを回転支持部材１８を介し回転自在に図示矢印Ｐ方向に押圧している。
【００２１】
この押圧コイルばね１７は、第１のウォーム１３の回転が停止したとき、同コイルばねの弾発作用によって第２のウォーム１６を図示矢印Ｐ方向へ押圧し、第２のウォーム１６がウォームホイール１４に歯合して（第２のウォーム１６の螺子山がウォームホイール１４の歯面（ｂ）に噛み合って）、ウォームホイール１４を図示矢印Ｅａ，Ｅｂ方向に回動作用させ、ウォームホイール１４の歯面（ａ）を第１のウォーム１３の螺子山に押し当てて、第１のウォーム１３とウォームホイール１４の組み合わせによるウォームギアの遊びを吸収し、同ギアのバックラッシュを抑制する、バックラッシュ防止機能を実現する。
【００２２】
第１のウォーム１３の回転軸１３ａの他端側には平歯車１５ａが軸着され、第２のウォーム１６の回転軸１６ａの他端側には平歯車１５ａより幅広の平歯車１５ｂが軸着され、平歯車１５ａ，１５ｂが互いに歯合して、第１のウォーム１３の回転を第２のウォーム１６に逆方向回転伝達する回転伝達手段を構成している。平歯車１５ａ，１５ｂは第２のウォーム１６が軸方向にスライドした状態にあっても歯合状態を保つ構造であればよい。なお、ここでは二枚の平歯車１５ａ，１５ｂを用いて第２のウォーム１６の回転伝達（逆回転）機構を構成しているが、第１のウォーム１３と第２のウォーム１６の間隔に応じて、例えば４枚の平歯車を用いた構造、若しくはベルト駆動による構造であってもよい。
【００２３】
この平歯車１５ａ，１５ｂと第２のウォーム１６と押圧コイルばね１７と回転支持部材１８とにより、旋回駆動部のガタを無くした高停止精度のエンドレス旋回可能なウォームギア駆動部（バックラッシュ防止機構）を実現している。
【００２４】
ここで、旋回カメラシステムの水平旋回駆動機構および垂直旋回駆動機構を実現する旋回駆動機構の旋回停止時におけるバックラッシュ防止（ガタ防止）作用について動作を説明する。
【００２５】
旋回駆動用モータ１１が回転駆動されると、この旋回駆動用モータ１１の回転がプーリ１２ａ，１２ｂとタイミングベルト１２ｃにより駆動源の回転伝達機構を介して第１のウォーム１３に伝達され、第１のウォーム１３の回転に伴い、所定のギアレシオでウォームホイール１４が回転し、旋回駆動軸１０を回転駆動する。これにより旋回駆動軸１０を旋回軸として、カメラユニット部３が水平旋回または垂直旋回する。この旋回駆動時においては、第１のウォーム１３の回転が平歯車１５ａ，１５ｂを介して第２のウォーム１６の回転軸１６ａに伝達され、第２のウォーム１６がウォームホイール１４に負荷をかけない状態で第１のウォーム１３に対して逆方向回転する。
【００２６】
旋回駆動用モータ１１の回転が停止すると、これに伴い、第１のウォーム１３の回転が停止し、さらに第２のウォーム１６の回転が停止する。この回転停止に伴い、押圧コイルばね１７の弾発作用で第２のウォーム１６が図示矢印Ｐ方向に押圧され、第２のウォーム１６の回転軸１６ａが可動範囲（ｓ）内でスライドして、第２のウォーム１６の螺子山がウォームホイール１４の歯面（ｂ）に噛み合い、ウォームホイール１４を図示矢印Ｅａ，Ｅｂ方向に回動作用させる。これにより、ウォームホイール１４の歯面（ａ）が第１のウォーム１３の螺子山に押し当てられ、第１のウォーム１３とウォームホイール１４の組み合わせによるウォームギアのバックラッシュが防止される。
【００２７】
このように、旋回駆動用モータ１１の回転が停止すると、これに伴い、第２のウォーム１６の回転軸１６ａが押圧コイルばね１７の弾発作用で図示矢印Ｐ方向にスライドして第２のウォーム１６がウォームホイール１４を図示矢印Ｅａ，Ｅｂ方向に回動作用させ、ウォームホイール１４の歯面（ａ）が第１のウォーム１３の螺子山に押し当てられて、旋回駆動用ウォームギア（第１のウォーム１３とウォームホイール１４）のバックラッシュが防止され、これにより旋回駆動部のガタが排除されて、旋回精度の高いカメラの姿勢（旋回）制御が可能となる。また、上記実施形態によるバックラッシュ防止機構は、旋回駆動用のウォームホイール１４に歯合する第２のウォーム１６による、ウォームを用いたダブルウォーム駆動型のバックラッシュ防止機構であることから、高停止精度のエンドレス旋回可能なウォームギア駆動部を実現しつつ、高度かつ微細な調整を必要とせず、簡単な構成で安価に提供できるとともに、長期に亘り安定した信頼性の高い旋回動作が期待できる。
【００２８】
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。
【符号の説明】
【００２９】
１…台座部、２…旋回駆動部、３…カメラユニット部、４…カメラ（カメラ本体）、５…旋回駆動機構、１１…旋回駆動用のモータ、１２ａ，１２ｂ…プーリ、１２ｃ…タイミングベルト、１３…第１のウォーム、１４…ウォームホイール１４、１５ａ，１５ｂ…平歯車、１６…第２のウォーム、１７…押圧コイルばね、１８…回転支持部材。
【図１】
2011008193.tif 000003
【図２】
2011008193.tif 000004