(57)【要約】【課題】据付部と旋回部とを跨ぐケーブルを不要とすることができると共に、極力小型化を図ることができるカメラ装置を提供する。【解決手段】カメラ装置１１は、据付部１７に第１のコイル３４，３９，４３が配置されると共に、旋回部としての筐体１２に、第１のコイル３４，３９，４３と対向し且つ相互誘導作用を有する第２のコイル３５，４０，４４が配置されており、第１のコイル３４，３９，４３と第２のコイル３５，４０，４４との間で、電力の供給及び信号の授受を非接触で行うように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
据付部と、この据付部に対し水平方向に旋回可能に設けられた旋回部と、この旋回部に垂直方向に旋回可能に設けられたカメラと、前記旋回部に設けられ前記旋回部の水平方向の旋回や前記カメラの垂直方向の旋回を行うモータとを備え、
前記据付部に第１のコイルを配置すると共に、前記旋回部に、前記第１のコイルと対向し且つ相互誘導作用を有する第２のコイルを配置することにより、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間で、電力の供給及び信号の授受を非接触で行うように構成したことを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
前記据付部に、前記第１のコイルが巻装された第１のコアを配置すると共に、
前記旋回部に、前記第２のコイルが巻装された第２のコアを、前記第１のコアとギャップを有して対向するように配置したことを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のコイルは、それぞれ電力用コイルと信号用コイルとを有することを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、据付部に対し水平方向に旋回可能に設けられた旋回部と、この旋回部に垂直方向に旋回可能に設けられたカメラを備えたカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記カメラ装置は、車両の走行状況を監視する監視カメラとして用いられるなど多方面で採用されている。図６は、この種のカメラ装置の一例を縦断正面図で簡略的に示している。この図に示すように、カメラ装置５１は、筐体としての旋回部５２と非旋回部５３とを有する。非旋回部５３は、その鍔部５３ａを貫通するねじ５３ｂが、据付部５４に螺挿されることにより固定されている。
【０００３】
旋回部５２には、外周部（図６中、右側部）に撮像するためのカメラ５５が設けられ、旋回部５２の内部に制御装置５６が配設されている。また、旋回部５２の内部には、カメラ５５を垂直方向（チルト方向）に回転させるチルトモータ５７と、旋回部５２を水平方向（パン方向）に回転させるパンモータ５８とが配設されている。非旋回部３の内部に配置されたＡ／Ｄ変換器５９には、制御装置５６が電力用ケーブル６０により接続されている。このＡ／Ｄ変換器５９に非旋回部５３のコネクタ６１ａから電力が入力されると共に、制御装置５６によりパンモータ５８とチルトモータ５７とが夫々駆動制御されることで、旋回部５２のパン方向への回転とカメラ５５のチルト方向への回転が行われるようになっている。また、カメラ５５の映像信号は、信号用ケーブル６２を介してコネクタ６１ｂから外部へ出力される。このカメラ装置５１では、旋回部５２の回転時における電力用ケーブル６０及び信号用ケーブル６２と他の部品との接触を防止するため、筐体内部に配設した筒部６３に当該ケーブル６０，６２を挿通させてある。
【０００４】
しかしながら、この構成によれば、筐体内部に筒部６３を設けたためカメラ装置５１全体の大型化を招く問題がある。また、ケーブル６０，６２は、一端が非旋回部５３側に接続され他端が旋回部５２側に接続されているため、旋回部５２の回転によりストレスを受け、このストレスが長期間に渡って繰り返し作用することで断線が発生する惧れがある。
【０００５】
このようなケーブルの断線の問題を解決するものとして、複数の電線を所定の間隔をおいて平行に配置し絶縁性樹脂により被覆すると共に、その絶縁性樹脂の両側部に長手方向に沿ってワイヤースプリングを埋め込んだ構成のリボンケーブルが提供されている（例えば特許文献１参照）。このリボンケーブルを備えたカメラ装置によれば、ケーブルに加わるストレスを防ぎ、ケーブルの断線を防ぐことができる。
【特許文献１】特開平１１−２０３９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記構成においても、リボンケーブルを他の部品と接触しないように配置する必要があり、又、当該リボンケーブルは螺旋状の構造を有するので、依然として大型化の問題を内在している。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、据付部と旋回部とを跨ぐケーブルを不要とすることができると共に、極力小型化を図ることができるカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、据付部と、この据付部に対し水平方向に旋回可能に設けられた旋回部と、この旋回部に垂直方向に旋回可能に設けられたカメラと、前記旋回部に設けられ前記旋回部の水平方向の旋回や前記カメラの垂直方向の旋回を行うモータとを備え、前記据付部に第１のコイルを配置すると共に、前記旋回部に、前記第１のコイルと対向し且つ相互誘導作用を有する第２のコイルを配置することにより、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間で、電力の供給及び信号の授受を非接触で行うように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカメラ装置によれば、第１のコイル及び第２のコイルの相互誘導作用を利用して電力の供給及び信号の授受を非接触で行うことができるので、据付部と旋回部とを跨ぐケーブルを不要とすることができる。これにより、ケーブルの断線の問題を確実に解消することができると共に、カメラ装置を極力小型なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例について図１〜図５を参照しながら説明する。図２は、カメラ装置の概略的な縦断側面図を示している。
カメラ装置１１の筐体１２は、全体として容器状をなし、その下部に設けられた下壁部１２ａの中央部には開口部１３が形成されている。筐体１２の上部の底部である上壁部１２ｂの中央部には、円錐ころ軸受１４を介して軸部１５が装着されている。軸部１５は、下壁部１２ａの開口部１３に向かって下方に延びるように形成されており、下端部１５ａに配置された固定板１６に嵌合されている。固定板１６は、板厚が比較的薄めに設定された薄板部１６ａと、筐体１２の内周に沿う厚板部１６ｂとを一体に有している。
【００１１】
固定板１６の下側に、据付部１７が配設されている。据付部１７は、図５の平面図に示すように矩形板状をなし、図中、中央部のやや右寄りに軸部１５を下側から保持する軸用穴１７ａが形成されており、縁部に４つのねじ穴１８が形成されている。筐体１２の軸部１５の下端部１５ａが軸用穴１７ａに保持されると共に、ねじ穴１８に薄板部１６ａを貫通するねじ１９（図２にのみ図示）が夫々螺挿されることにより、据付部１７に対し筐体１２が水平方向（パン方向）に旋回可能に取り付けられている。筐体１２の下壁部１２ａの外周部には、上方へ窪む凹部２０が形成されている。凹部２０は、固定板１６の厚板部１６ｂを囲むように形成された所謂ラビリンス構造を呈しており、筐体１２内部に外部の雨水等が浸入しないようになっている。尚、図示は省略するが、筐体１２と、据付部１７（或は固定板１６）との間に、リング状のシール手段を設けることにより防水状態を得るようにしてもよい。
【００１２】
筐体１２の外周部（図２中、右側部）には、カメラ部２１（カメラに相当する）が垂直方向（チルト方向）に回転可能に設けられている。カメラ部２１は、例えば、撮像するためのＣＣＤカメラを備えており、後述する電源回路部２３から電源が供給されるようになっている。
【００１３】
筐体１２の内壁部には、フレーム２２ａ，２２ｂが一体的に設けられており、図２中、左側のフレーム２２ａには、電源回路部２３、制御回路部２４、制御信号処理部２５及び映像信号処理部２６が配設されている。フレーム２２ｂには、パン用モータ２７及びチルト用モータ２８が配設されている。パン用モータ２７の回転軸に装着された平歯車２７ａは、軸部１５の上下方向の中間部に設けられた平歯車２７ｂと共に減速機構を構成する。従って、パン用モータ２７が回転すると、その回転が平歯車２７ａ，２７ｂで減速されて軸部１５に伝えられることで、筐体１２が、据付部１７に対しパン方向へ旋回する。尚、筐体１２及びフレーム２２ａ，２２ｂは、本発明の旋回部を構成する。
【００１４】
チルト用モータ２８の回転軸にはウォーム（図示せず）が設けられており、このウォームは、カメラ部２１側に配設された図示しないウォームホイールと噛合する。従って、チルト用モータ２８が回転すると、その回転が前記ウォーム及びウォームホイール（何れも減速機構に相当する）で減速されてカメラ部２１側に伝えられることで、カメラ部２１が筐体１２に対しチルト方向へ旋回する。尚、上記した筐体１２及びカメラ部２１の回転範囲は、夫々３６０°及び１８０°に規制される。
【００１５】
筐体１２と据付部１７との境界近傍部には、外側から順に、ギャップ付き変圧器としての電力用変圧器２９、制御信号用変圧器３０及び映像信号用変圧器３１が同心状に配置されている。
【００１６】
外側に位置する電力用変圧器２９は、全体として円環状をなし、夫々略同じ外径寸法の第１のコア３２と第２のコア３３とを備えている。第１及び第２のコア３２及び３３はフェライトコアからなり、第１のコア３２は、据付部１７の上面部にこれと面一となるように固定され、第２のコア３３は、筐体１２の下壁部１２ａ下面部にこれと面一になるように固定されている。図３に示すように、電力用変圧器２９は、第１のコア３２と第２のコア３３とが軸方向にギャップ３６を有して対向配置された所謂アキシャルギャップ構造を備えている。
【００１７】
第１のコア３２は、第２のコア３３側（図３中、上側）が開放された断面「コ」の字状に形成されており、その溝部３２ａには、周方向に沿って電力用一次コイル３４（第１のコイルとしての電力用コイルに相当する）が図示しない絶縁材を介して固定されている。他方、第２のコア３３も、第１のコア３２側が開放された断面「コ」の字状に形成されており、その溝部３３ｂには、周方向に沿って電力用二次コイル３５（第２のコイルとしての電力用コイルに相当する）が巻装されている。第１のコア３２と第２のコア３３との間のギャップ３６，３６は、そのギャップ長が全周にわたって相等しく設定されている。
【００１８】
制御信号用変圧器３０について、第１及び第２のコア３７及び３８は、電力用変圧器２９のものよりも径小に設定されている（その余の構成は略同様である）。第１のコア３７の溝部３７ａには、周方向に沿って制御信号用一次コイル３９（第１のコイルとしての信号用コイルに相当する）が図示しない絶縁材を介して固定されている。第２のコア３８の溝部３８ａには、周方向に沿って制御信号用二次コイル４０（第２のコイルとしての信号用コイルに相当する）が図示しない絶縁材を介して固定されている。
【００１９】
映像信号用変圧器３１にあっては、第１及び第２のコア４１及び４２は、制御信号用変圧器３０のものよりも径小に設定されている（その余の構成は略同様である）。第１のコア４１の溝部４１ａには、周方向に沿って映像信号用二次コイル４３（第１のコイルとしての信号用コイルに相当する）が図示しない絶縁材を介して固定されている。第２のコア４２の溝部４２ｂには、周方向に沿って映像信号用一次コイル４４（第２のコイルとしての信号用コイルに相当する）が図示しない絶縁材を介して固定されている。
【００２０】
図４及び図５に示すように、電力用変圧器２９の第１のコア３２には、その端部を径方向に切り欠いた切欠き部３２ｂが形成されている。この切欠き部３２ｂから引き出された電力用一次コイル３４の引出し線３４ａは、据付部１７の縁部に設けられた電力用コネクタ４４ａ（図２、図５参照）に接続されている。また、図５に示すように、制御信号用一次コイル３９の引出し線３９ａは、第１のコア３７に形成された切欠き部３７ｂから引き出され、第１のコア３２の切欠き部３２ｃを介して制御信号用コネクタ４４ｂに接続されている。映像信号用二次コイル４３の引出し線４３ａは、第１のコア４１に形成された切欠き部４１ｂから引き出され、第１のコア３７の切欠き部３７ｃ及び第１のコア３２の切欠き部３２ｄを介して映像信号用コネクタ４４ｃに接続されている。これら第１のコア３２，３７，４１と、コイル３４，３９，４３と、その引出し線３４ａ，３９ａ，４３ａとが据付部１７に収容されるように配置されることで、カメラ装置１１の据付部１７がコンパクトに構成されている。図示は省略するが、カメラ装置１１は、例えば、高速道路における車両の走行状況を監視すべく、路肩の支柱構造物の所定位置に上側から取り付けられるようになっている。
【００２１】
図１は、上記カメラ装置１１全体のブロック図の一例を示している。電力用変圧器２９の一次コイル３４は、コネクタ４４ａにて交流電源に接続され、二次コイル３５には、電源回路部２３が接続されている。詳しい図示は省略するが、電源回路部２３は、例えば、単相ブリッジ接続されたダイオードからなる整流回路、平滑用のコンデンサ等を備えており、制御回路部２４やカメラ部２１に対し、所定の直流電圧（２４Ｖ，５Ｖ，３．３Ｖ等）を出力するようになっている。制御回路部２４は、例えば単相ブリッジ接続されたＩＧＢＴからなるインバータ回路等を備え、パン用モータ２７及びチルト用モータ２８を駆動するように構成されている。
【００２２】
電力用一次コイル３４に電流が流れると、第１及び第２のコア３２及び３３に図３に破線で示すような磁束が発生し、二次コイル３５に起電力が誘導される。この相互誘導作用によって、変圧器２９を介し電源回路部２３へ電力が供給される。
【００２３】
前記高速道路の監視を行う管制室（図示せず）には、パン用モータ２７及びチルト用モータ２８を遠隔的に操作するための操作装置（図示せず）が設置されている。操作装置は、例えばユーザの操作に基づいて生成した制御信号を、前記交流電源よりも高い周波数帯域のアナログ信号に変調して出力するように構成されている。操作装置は、図示しないケーブルにより制御信号用コネクタ４４ｂを介して制御信号用変圧器３０の一次コイル３９に接続されている。制御信号用変圧器３０の二次コイル４０には、制御信号処理部２５が接続されている。
【００２４】
この場合、操作装置にて変調された制御信号が、前記ケーブルを介して制御信号用変圧器３０に伝送されると、一次コイル３９及び二次コイル４０の相互誘導作用によって、変圧器３０を介して制御信号処理部２５へ制御信号が伝送される。この制御信号処理部２５にて復調された制御信号が制御回路部２４へ出力されることで、前記モータ２７，２８が各別に駆動され、以って、カメラ装置１１のパン方向とチルト方向への旋回動作が行われるようになっている。
【００２５】
映像信号処理部２６は、カメラ部２１が生成した映像信号を、交流電源の周波数よりも高く且つ前記制御信号の周波数帯域と重複しない周波数帯域のアナログ信号に変調して出力するように構成されている。この信号処理部２６は映像信号用変圧器３１の一次コイル４４に接続され、二次コイル４３は、図示しないケーブルにより映像信号用コネクタ４４ｃを介して前記管制室に設置されたモニタ装置に接続されている。
【００２６】
映像信号処理部２６にて変調された映像信号が、映像信号用変圧器３１に伝送されると、一次コイル４４及び二次コイル４３の相互誘導作用により、変圧器３１を介してモニタ装置へ映像信号が伝送される。そして、モニタ装置は、入力された映像信号を復調して表示する。
【００２７】
以上のように本実施例では、据付部１７側から旋回部側への電力の供給を電力用変圧器２９にて非接触で行うことができる。また、制御信号及び映像信号の授受も、夫々制御信号用変圧器３０及び映像信号用変圧器３１にて、非接触で行うことができるので、据付部１７と筐体１２とを跨ぐケーブル全てを不要とすることができる。従って、前述した従来のカメラ装置５１（図６参照）における、ケーブルと他の部品との接触防止手段（筒部６３）をも不要とすることができるので、カメラ装置１１全体を小型で軽量なものとすることができる。更に、ケーブル断線の問題を確実に解消することができる。
【００２８】
上記構成のように、電力の供給や信号の授受を非接触で行っても、夫々のコイルが巻装された第１のコア３２，３７，４１と第２のコア３３，３８，４２とが、夫々ギャップ３６，３６，３６を有して対向するように配置されているので、漏れ磁束を極力少なくして伝送効率を高めることができる。
【００２９】
本発明は、屋外の監視カメラに限られず、屋内の監視カメラに適用するなどカメラ装置全般に適用できるものである。尚、本発明において、旋回部は、固定部たる据付部１７に対して旋回する構造体を称するものであり、上記構成に限定されるものではない。即ち、据付部に対して透光性のドーム型の筐体を固定し、当該筐体内にパン方向及びチルト方向に旋回するカメラ部を収容した所謂ドーム型の監視カメラに本発明を適用してもよい。また、上記実施例では、カメラ装置１１を、路肩の支柱構造物の所定位置に上方から取り付けたがこれに限定されるものではなく、壁面あるいは天井等に対し、側方あるいは下方からの取り付けが可能なように構成してもよい。よって、前記パン方向及びチルト方向は、水平方向及び垂直方向に限定されるものではない。
【００３０】
上記実施例では、固定板１６に設けた軸部１５により、円錐ころ軸受１４を介して筐体１２を回転可能に保持するように構成したが、これに代えて、据付部１７と筐体１２との間に、筐体１２の下部内周部に沿う軸受などの回転保持手段を装着してもよい。
上記実施例の変圧器２９〜３１の夫々について、第１のコア３２，３７，４１及び第２のコア３３，３８，４２を省略してもよい。即ち、これらのコアを用いることなく、第１の３４，３９，４３と第２のコイル３５，４０，４４との相互誘導作用によって電力の供給及び信号の授受を非接触で行うことができる。
【００３１】
また、上記実施例では３つの変圧器２９〜３１を用いたが、１つの変圧器のみで電力の供給並びに制御信号及び映像信号の授受を行うようにしてもよい。つまり、管制室からカメラ装置へ交流電源を供給すると共に、この交流電源に制御信号および映像信号を重畳する制御信号重畳手段および映像信号重畳手段を設ける。前述のように制御信号及び映像信号の周波数帯域は、交流電源の周波数よりも高く、且つ互いに周波数帯域が重ならないように設定されている。よって、この構成によれば、カメラ装置の変圧器の数を１つに済ませることができると共に、管制室とカメラ装置との間における、制御信号用ケーブルと映像信号用ケーブルとを省いた簡単な構成の監視システムにすることができる。
【００３２】
変圧器２９〜３１は、三相のギャップ付き変圧器であってもよい。第１のコア３２，３７，４１及び第２のコア３３，３８，４２は上記形状に限られず、断面形状がＣ型、Ｕ型などのコアを適用してもよい。
【００３３】
変圧器２９〜３１は、第１のコアが、第２のコアの内周側或いは外周側にて径方向にギャップを有して対向配置された所謂ラジアルギャップ構造であってもよいし、第１のコアのみを回転可能に設けるようにしてもよい。このように、第１のコアと第２のコアとをギャップを有して同心状に配置することで、カメラ装置の旋回側に対し所定の空隙距離を確保しながら非接触で電力や信号を供給することができる。
【００３４】
また、前記減速機構は、歯車の種類やその数等につき、必要な減速比に応じて適宜変更してもよい。このほか、本発明は、第１のコア３２，３７，４１及び第２のコア３３，３８，４２を積層された珪素鋼板から構成する等、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例を示すものであり、カメラ装置全体の一例を示すブロック図
【図２】カメラ装置の概略的な縦断面図
【図３】変圧器の概略的な縦断面図
【図４】コイルの引出し線と共に示す第１のコアの概略的な縦断面図
【図５】据付部の平面図
【図６】従来構成のカメラ装置の概略的な縦断面図
【符号の説明】
【００３６】
図面中、１１はカメラ装置、１２は筐体（旋回部）、１７は据付部、２１はカメラ部（カメラ）、２２ａ，２２ｂはフレーム（旋回部）、２７はパン用モータ（モータ）、２８はチルト用モータ（モータ）、３２，３７，４１は第１のコア、３３，３８，４２は第２のコア、３４は電力用一次コイル（第１のコイル、電力用コイル）、３５は電力用二次コイル（第２のコイル、電力用コイル）、３９は制御信号用一次コイル（第１のコイル、信号用コイル）、４０は制御信号用二次コイル（第２のコイル、信号用コイル）、４３は映像信号用二次コイル（第１のコイル、信号用コイル）、４４は映像信号用一次コイル（第２のコイル、信号用コイル）、３６はギャップである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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