(57)【要約】【課題】コストがかかり信頼性の悪いスリッブリング機構を不要とし、パン方向に１８０°しか回転しなくても、３６０°回転と同等な画像が得られる撮像装置を提供する。【解決手段】監視カメラと、支持台に固定された保持部と、前記保持部に固定され、前記監視カメラを前記支持台に対して平行な面内で回転させる円盤状の回転板と、前記回転板に固定され、前記監視カメラを前記支持台に対して垂直方向から所定角度内で傾斜させるチルト駆動部と、からなる撮像装置において、前記保持部に対向する側の前記回転板の外周部には、少なくとも１つの突起部が設けられ、前記回転板に対向する側の前記保持部の外周面には、前記回転板が回転した際に、前記突起部が当接する回転停止部を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラと、支持台に固定された保持部と、前記保持部に固定され、前記監視カメラが取り付けられており、かつ前記支持台に対して平行な面内で回転させる円盤状の回転板と、一端が前記回転板に固定され、前記監視カメラを前記支持台に対して垂直方向から所定角度内で傾斜させるチルト駆動部と、からなる撮像装置において、
前記保持部に対向する側の前記回転板の外周部には、少なくとも１つの突起部が設けられ、
前記回転板に対向する側の前記保持部の外周面には、前記回転板が回転した際に、前記突起部が当接する回転停止部が設けられていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パン（ｐａｎ：水平方向の回転）、チルト（ｔｉｌｔ：垂直方向の回転）駆動機構を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、防犯・防災用警報システム等で、ドーム状の筐体にカメラを格納し、水平方向に対してこのカメラを３６０°回転させることにより、パン方向を任意に変えて監視対象物を撮影する撮像装置がある。
【０００３】
図７は従来の撮像装置１を示す側面図である。そして図８は従来の撮像装置１の動作を説明する図を示し、（Ａ）は撮像装置１に搭載されているカメラ２を上から見た図を示し、（Ｂ）はカメラ２を横から見た図を示す。
【０００４】
この従来の撮像装置１について図７と図８（Ａ）、（Ｂ）とを用いて説明する。まず、図７に示す撮像装置１はカメラ２、パン駆動部３、チルト駆動部４、ブラケット部５、透明保護部６、スリップリング部２０により構成されている。
【０００５】
そして、カメラ２においては監視対象物を撮影する。このカメラ２は特許文献１に詳細に示されているスリップリング部２０を用いてカメラ２を３６０°回転させている。また、チルト駆動部４によりチルト方向に１８０°回転出来る構造となっている。
【０００６】
このスリップリング部２０は図７の上部に図示されるように外部からリード線２５に送られてくる撮像装置７で消費する電力をブラシ２４と集電環２１経由でリード線２６からカメラ２に供給する。
【０００７】
スリップリング部２０の軸受け２２で支えられている回転軸２３はパン駆動部３の駆動により回転するので、リード線２６は集電環２１とカメラ２に接続されたまま回転軸２３と共に回転する。そして、回転時にもブラシ２４と接触している集電環２１からリード線２６を経由してカメラ２に電力が供給される。
【０００８】
そして、カメラ２からは撮影した監視対象物の画像をリード線２６、集電環２１、ブラシ２４を経由してリード線２５に伝送する。この伝送された画像を図示していない表示部へ送り、この表示部で表示して監視対称物を監視する。
【０００９】
また、撮像装置１はドーム状の透明保護部６とブラケット５で筐体を構成し、天井１００に図８に示すようにカメラ２を吊り下げるような形にして用いる。
【００１０】
従って、スリップリング２０により、カメラ２は天井側から見た図８（Ａ）に示すように３６０°の任意の方向に回転することが出来る。そして、カメラ２から撮像した監視対象物の画像は、カメラ２を横方向から見た図８（Ｂ）に示すように回転位置に係らず常に上下面は一定である。
【特許文献１】特開２００１−１８３７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、撮像装置に設置されたカメラを繰り返し３６０°回転させると、電力や画像伝送を行うリード線２５，２６の捩れが頻繁に行われるため断線しやすく、この捩れを防ぐためにスリップリングを用いると、コストがかかり、しかも、集電環とブラシとの接触部が常に回転接触しているので、長時間使用すると磨耗を生じ信頼性が悪かった。このため電力供給や画像伝送が出来なくなると言う問題点がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決して、コストが安価で信頼性の高い、撮像装置のカメラ駆動機構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】
上記の目的を達成するため、監視カメラと、支持台に固定された保持部と、前記保持部に固定され、前記監視カメラが取り付けられており、かつ前記支持台に対して平行な面内で回転させる円盤状の回転板と、一端が前記回転板に固定され、前記監視カメラを前記支持台に対して垂直方向から所定角度内で傾斜させるチルト駆動部と、からなる撮像装置において、前記保持部に対向する側の前記回転板の外周部には、少なくとも１つの突起部が設けられ、前記回転板に対向する側の前記保持部の外周面には、前記回転板が回転した際に、前記突起部が当接する回転停止部が設けられていることを特徴とする撮像装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像装置によれば、コストがかかり信頼性の悪かったスリッブリング機構を用いなくとも、撮像装置に設置されたカメラを３６０°の範囲に回転して監視対象物を撮像した画像と同等の画像が得られ、かつ、コストが安価で信頼性の高い効果を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の最良の形態につき、好ましい実施例により、図１から図６に示す図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態における撮像装置を示す図であり、（Ａ）は撮像装置を正面から見た詳細図、（Ｂ）は（Ａ）においてＭ−Ｎ面で切り取り上方向を見た場合の保持台と回転台の図を示し、図２は保持台と回転台の回転時の位置を示す図であり、（Ａ）は角度の設定状態を示し、（Ｂ）は基準点付近での停止状態を示し、（Ｃ）は１８０°回転付近の停止状態をそれぞれ示す図である。図３はカメラの回転動作状態を示す図であり、（Ａ）上方からカメラを見た図であり、（Ｂ）はカメラを横から見た図である。図４は撮像装置におけるリード線の設置状態を示す図であり、図５は撮像装置の概要の構成を示す図であり、図６は図５で用いるフローチャートを示す図である。
【００１７】
図１示すように、本発明の実施形態は、従来例におけるカメラをパン方向に回転させるスリップリング部２をパン回転軸部８（８１，８２）に変更し、さらにカメラへのリード線が捻り切られないよう回転角度を略１８０度に制限するために回転台９を付加したもので、それ以外は従来例と同様である。
【００１８】
図１に示す撮像装置１はカメラ２、パン駆動部３（３１，３２）、チルト駆動部４（４１，４２，４３，４４）、ブラケット部５、透明保護部６、パン回転軸部８（８１，８２）、回転台９からなり、天井１００に固定した状態を示した図である。
【００１９】
このカメラ２では監視対象物を撮像し画像を得る。パン駆動部３はモータを用いてその回転をパン回転軸受け部８に伝達し、パン回転軸に固定されている回転台９を回転させることにより回転台９に設置されているカメラ２をパン方向に回転する。回転台９には停止部を設けてパン回転角度を１８０°に制限する。
【００２０】
チルト駆動部４は回転台９とカメラ２の間に設置されカメラ２をチルト方向に回転させる。チルト回転はカメラ２が回転台９等と衝突しないように水平より下方向に回転を制限する。従ってチルト回転角度は１８０°となる。
【００２１】
そして、透明保護部６はカメラ２を保護し、ブラケット部５は透明保護部６とともに撮像装置１の筐体を形成して天井１００に撮像装置１を固定する。
【００２２】
この撮像装置１において、パン駆動部３によるパン回転角度範囲１８０°とチルト駆動部４によるチルト回転角度範囲１８０°と回転角度範囲を制限した状態で、撮像装置に設置されたカメラを３６０°のパン回転角度範囲に回転して監視対象物を撮像した画像と同等の画像を得る。以下その内容について詳細に説明する。
【００２３】
まず、撮像装置の詳細図を（Ａ）に、そして（Ａ）のＭ−Ｎ間を切断して天井側を見た図を図２（Ｂ）に示す。
【００２４】
図１（Ａ）においては、レンズ１１とカメラ本体１２によりカメラ２を、パン用モータ３１と駆動ベルト３２によりパン駆動部３を、チルト用モータ４１と駆動ベルト４２と回転軸４３、軸受け４４によりチルト駆動部４を、回転軸８１と軸受け８２とプーり８３と保持台８４と停止部８５によりパン駆動部８を、構成し、回転台９にはリード線保持部９１とチルト駆動部保持部９２を付加する。
【００２５】
そして、カメラ２（レンズ１１、カメラ本体１２）はチルト駆動部の構成や動作を分かりやすくするために正面の向きとしている。
【００２６】
このカメラ２を回転させる動作としては、まずパン用モータ３１を回転させて駆動ベルト３２によりプーリ８３に回転を伝達する。プーリ８３は回転台９に固定されているから、回転台９上に取り付けられている部材はパン用モータ３１の回転に伴いパン方向に回転する。
【００２７】
この回転台９のチルト駆動部保持部９２には、チルト用モータ４１と駆動ベルト４２と回転軸４３と軸受け４４が取り付けられており、チルト用モータ４１の回転が駆動ベルト４２を経由して回転軸４３に伝達される。従って、回転軸４３は軸受け４４により保持されながら回転軸４３に固定されているカメラ本体１２をチルト方向に回転させる。
【００２８】
そして、図１（Ｂ）に示すように保持台８４に停止部８５を設けて回転台９の停止位置ａと停止位置ｂを確保する。一方の回転台９には保持台８４の停止部８５の停止位置ａと停止位置ｂとで回転台９を停止させるために停止部cと停止部ｂの位置に突起部分を設定する。
【００２９】
この保持台８４における停止部８５の停止位置ａと停止位置ｂは図２（Ａ）に示すように９０°に設定する。次に、回転台９の停止部ｃと停止部ｄ間の角度をやはり９０°に設定するが、回転時に指定された位置には急停止出来ないので、図２（Ｂ）に示すように停止部ｃを停止位置ａに突き当たったときの許容分αの角度と図２（Ｃ）に示すように停止部ｄを停止位置Ｂに突き当てたときの許容分βを予め付加して９０°−α−βの角度に設定しておく。この許容分はそれぞれ５°程度とすればよい。
【００３０】
従って、保持台８４の停止位置角度と回転台９の停止部角度を図２（Ａ）のように設定すれば、図２（Ｂ）の基準点−αから図２（Ｃ）の１８０°＋βの範囲に回転台９はパン回転出来るから、カメラ２は基準点から１８０°の範囲でパン方向に回転することが可能となる。
【００３１】
このようにして例えば図３（Ａ）に示すようにＮを基準点ＰｎとしてＮ−Ｗ−Ｓとカメラ２をパン回転させれば図３（Ｂ）に示すようにＮ−Ｗ−Ｓ間はカメラ２は上面が上になって、カメラ２で撮像した監視対象物の画像は正常なものが得られる。
【００３２】
次に、図３（Ｂ）に示すようにカメラ２がＷ水平方向で上面が上にあるときにチルト駆動部４を用いてチルト方向に１８０°回転させるとＥ水平方向にカメラ２が移動しこの時カメラ２は下面が上になる。従ってカメラ２で撮像した監視対象物の画像は上下左右反転したものが得られる。
【００３３】
この状態ではＳが基準点Ｐｎ‘となり図４（Ａ）の斜線部で示すようにＳ−Ｅ−Ｎと１８０°回転する。この時カメラ２で撮像した監視対象物の画像を上下左右反転させて出力させれば監視対象物の画像は正常なものが得られる。
【００３４】
従って、カメラ２の上面が上にある時、基準点Ｐｎから１８０°の回転位置まではカメラ２から得られる画像をそのまま使用し、カメラ２の下面が上にある時は基準点Ｐｎ‘から１８０°の回転位置までカメラ２から得られる画像を上下反転させて使用することにより、３６０°の回転範囲をカメラ２で撮像した画像として得ることが出来る。
【００３５】
このようにすれば、図４に示すように撮像装置１のリード線を簡単に配置することが出来る。まず従来と同様のリード線２５を保持台８４の回路基板９４に接続する。そして、リード線９２で保持台８４の回路基板９４から回転台９の回路基板９５の接続を行う。また、回路基板９５からリード線保持部９１経由でカメラ本体１２にリード線９３を接続する。
【００３６】
このリード線９２はパン方向に１８０°、リード線９３もチルト方向に１８０°回転する。そして、このリード線としてフィルム状のフレキシブル基板を用いれば、安価で捩れに強く繰り返しの使用にも耐え、しかも薄い形状の部材が容易に得られる。
【００３７】
次に図５に示す撮像装置１は被写体２００の光学像をカメラ２で撮像する。そして、被写体２００の最適撮像位置をパン用モータ３１とチルト用モータ４１を駆動して確保する。
【００３８】
カメラ２は撮像素子１０１、Ｍｅｍｏｒｙ１０２、ＤＳＰ１０３、ＣＰＵ１０４で構成する。そして被写体２００を撮像素子１０１に図示していない光学系により結像し、撮像素子１０１では結像した被写体２００を映像信号Ｖｐに変換し、ＤＳＰ１０３に加える。
【００３９】
ＤＳＰ１０３では映像信号Ｖｐを表示しやすい画像にするために利得、ガンマ、色調、鮮鋭化等の演算処理をして映像信号出力Ｄｐとして出力する。この演算処理の方法および設定はＣＰＵ１０４により行う。
【００４０】
一方ＣＰＵ１０４には保持台８４と回転台９に取り付けてある図示していない位置センサからパン方向の基準点信号Ｓａ、及び回転台９とカメラ２に取り付けてある図示していない他の位置センサからチルト方向の基準点信号Ｓｂを入力する。
【００４１】
そして、回転台９とカメラ２が基準点位置（例えば基準点信号がＬｏｗからＨｉｇｈになる位置）になるまでパン用モータ３１とチルト用モータ４１へ駆動パルスをそれぞれＰｐｕｌｓｅ、Ｔｐｕｌｓｅとして送る。
【００４２】
基準点位置は、例えば図３（Ａ）に示すＮの基準点Ｐｎをパン方向の０°とし、図３（Ｂ）に示すＷ水平方向の基準点Ｐｔをチルト方向の０°とする。
【００４３】
そして、図示していない遠隔制御装置からＣＰＵ１０４にパン方向角度Ａ及びチルト方向角度Ｂの指示データを入力する。そしてＣＰＵ１０４から例えば１°につき１パルスとして所定角度分のパルスをＰｐｕｌｓｅ，Ｔｐｕｌｓｅとして送り、このＰｐｕｌｓｅ，Ｔｐｕｌｓｅによりパン用モータ３１及びチルト用モータ４１を駆動し、パン方向角度Ａ及びチルト方向角度Ｂにカメラ２の撮像方向を設定する。
【００４４】
ＣＰＵ１０４のＲＯＭ領域にはパン方向角度Ａ及びチルト方向角度Ｂのパルス数をＭｄａｔａとして記憶しておき、次に図示していない遠隔制御装置からＣＰＵ１０４にパン方向角度Ａ‘及びチルト方向角度Ｂ’の指示データが入力された時、この方向角度の指示データをパルス数に換算してパン方向角度Ａ、及びチルト方向角度Ｂ、への駆動パルスＰｐｕｌｓｅ，Ｔｐｕｌｓｅを出力する。
【００４５】
次に、図６に示すフローチャートを用いて撮像装置１の動作例を説明する。まず、各機器の電源ＳＷをＯＮにする。そうすると、パン用モータ３１とチルト用モータ４１がカメラ２のＣＰＵ１０４から出力される駆動パルスＰｐｕｌｓｅ及びＴｐｕｌｓｅにより回転しパン位置＝０、チルト位置＝０を検出して停止する（Ｓ１）。
【００４６】
そして、図示していない遠隔制御装置からＣＰＵ１０４にパン方向角度Ａ及びチルト方向角度Ｂの指示データを入力する（Ｓ２）。
【００４７】
各方向角度入力後、まず、パン方向角度Ａが０＜Ａ＜１８０°で有るか、チルト方向角度が０＜Ｂ＜９０°かを判定する（Ｓ３）。
【００４８】
判定結果がＹＥＳの時は、パン用モータ２（以下パンモータと略す）を駆動し（Ｓ４）、Ｐｐｕｌｓｅの数をカウントしてパン角度Ａでパンモータを停止する（Ｓ５）。
【００４９】
次に、チルト用モータ１０（以下チルトモータと略す）を駆動し（Ｓ６）、Ｔｐｕｌｓｅの数をカウントしてチルト角度Ｂでチルトモータを停止する（Ｓ５）。
【００５０】
そして、カメラ位置調整の必要性を判定し（Ｓ１４）、必要であれば続行し、必要でなければ終了しカメラ２を所要時間固定しておく。
【００５１】
一方、判定結果がＮＯの時は、チルト方向角度が９０°以下で指定された回転角度が３６０°以下であることを確認し（Ｓ３‘）、以下に示す演算式の計算を行う（Ｓ８）。
Ｍ＝Ａ−１８０°，Ｎ＝１８０°−Ｂ
【００５２】
そして、パンモータを駆動し（Ｓ９）、Ｐｐｕｌｓｅの数をカウントしてパン角度Ｍでパンモータを停止する（Ｓ１０）。
【００５３】
次に、チルトモータを駆動し（Ｓ１１）、Ｔｐｕｌｓｅの数をカウントしてチルト角度Ｎでチルトモータを停止する（Ｓ１２）。
【００５４】
そしてＣＰＵ１０４の指示によりＤＳＰ１０３で映像信号Ｖｐによる映像の上下左右を反転させた映像信号出力Ｄｐを生成し出力する（Ｓ１３）。
【００５５】
最後に、カメラ位置調整の必要性を判定し（Ｓ１４）、必要であれば続行し、必要でなければ終了しカメラ２を所要時間固定しておく。
【００５６】
この様にして本発明の撮像装置によれば、パン方向に１８０°しか回転しない駆動機構を用いても、３６０°回転と同等の監視対象物を撮像した画像が得られ、構造が簡単でコストや保守費用がかからない撮像装置を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置を示す図であり、（Ａ）は撮像装置を正面から見た詳細図を示し、（Ｂ）は（Ａ）においてＭ−Ｎ面で切り取り上方向を見た場合の保持台と回転台の図を示す。
【図２】保持台と回転台の回転時の位置を示す図であり、（Ａ）は角度の設定状態を示し、（Ｂ）は基準点付近での停止状態を示し、（Ｃ）は１８０°回転付近の停止状態をそれぞれ示す図である。
【図３】カメラの回転動作状態を示す図であり、（Ａ）は上方からカメラを見た図であり、（Ｂ）はカメラを横から見た図である。
【図４】撮像装置におけるリード線の設置状態を示す図である。
【図５】撮像装置の概要の構成を示す図である。
【図６】図５で用いるフローチャートを示す図である。
【図７】従来の撮像装置を示す図である。
【図８】従来のカメラの回転動作状態を示す図であり、（Ａ）は上方からカメラを見た図であり、（Ｂ）はカメラを横から見た図である。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・撮像装置、２・・・カメラ、３・・・パン駆動部、４・・・チルト駆動部、
５・・・ブラケット部、６・・・透明保護部、７・・・撮像装置、
８・・・パン回転軸部、９・・・回転台、１１・・・レンズ、１２・・・カメラ本体、
２０・・・スリップリング部、２１・・・集電環、２２・・・軸受け、
２３・・・回転軸、２４・・・ブラシ、２５、２６・・・リード線、
３１・・・パン用モータ、３２・・・駆動ベルト、４１・・・チルト用モータ、
４２・・・駆動ベルト、４３・・・回転軸、４４・・・軸受け、８１・・・回転軸、
８２・・・軸受け、８３・・・プーり、８４・・・保持台、８５・・・停止部、  
９１・・・リード線保持部、９２・・・チルト駆動部保持部、９３・・・リード線、
９４、９５・・・回路基板、１００・・・天井、１０１・・・撮像素子、
１０２・・・Ｍｅｍｏｒｙ、１０３・・・ＤＳＰ、１０４・・・ＣＰＵ、
２００・・・被写体
【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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【図７】
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【図８】
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