(57)【要約】【課題】旋回機能を有するカメラ装置であって、回転軸への負荷を低減させ、カメラ本体が旋回に必要なトルクを一定に保ち、安定した旋回動作を可能とするカメラ装置を提供する。【解決手段】  旋回機能を有するカメラ装置であって、カメラ本体と、前記カメラ本体に接続されたカメラ回転軸と、前記カメラ回転軸を回転可能に支持するカメラ回転軸受と、前記カメラ回転軸受を固定するベース部と、前記ベース部と前記カメラ本体との間に配置されるとともに、前記カメラ回転軸に嵌合可能な貫通孔が形成された回転軸、及び、前記回転軸を回転可能に支持する回転軸受を具備したスリップリングと、前記ベース部と前記スリップリングとの間に配置され、前記貫通孔に前記カメラ回転軸を嵌合するように前記スリップリングの前記回転軸受を前記カメラ本体に向けて付勢する弾性体と、を備える。【選択図】図１
2012015907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回機能を有するカメラ装置であって、
カメラ本体と、
前記カメラ本体に接続されたカメラ回転軸と、
前記カメラ回転軸を回転可能に支持するカメラ回転軸受と、
前記カメラ回転軸受を固定するベース部と、
前記ベース部と前記カメラ本体との間に配置されるとともに、前記カメラ回転軸に嵌合可能な貫通孔が形成された回転軸、及び、前記回転軸を回転可能に支持する回転軸受を具備したスリップリングと、
前記ベース部と前記スリップリングとの間に配置され、前記貫通孔に前記カメラ回転軸を嵌合するように前記スリップリングの前記回転軸受を前記カメラ本体に向けて付勢する弾性体と、
を備えたことを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋回機能を有する監視カメラなどのカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回機能を有する監視カメラにおいて、監視において死角の低減やパン旋回時に最短距離での移動を可能とすることが要望されている。このような要望に対し、例えば、特許文献１によれば、固定された電源部と、カメラ部を備えて回転する回転機構部とを電気的に接続するスリップリングに関する技術が開示されている。このような構成のスリップリングを備えた監視カメラでは、カメラ部を水平面内に３６０度連続回転させることが可能である。なお、本明細書においては、このようなカメラ部が水平面内で３６０度回転する機能をエンドレス旋回機能などと称することがある。
【０００３】
上記のスリップリングは、取付用のフランジ部を有する筒状のハウジングと、このハウジングの内部に回転可能に取り付けられたシャフトとを備えている。ハウジングは、胴部の底板に固定されている。シャフトに固定された回転リングは、カメラ部のサーボ回路基板と電気的に接続され、カメラ部とともに回転する。ハウジングの内部に取り付けられた接片は、電源回路基板と電気的に接続され、回転リングに接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的とするところは、旋回機能を有するカメラ装置であって、回転軸への負荷を低減させ、カメラ本体が旋回に必要なトルクを一定に保ち、安定した旋回動作を可能とす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】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明の１つの観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、旋回機能を有するカメラ装置であって、カメラ本体と、前記カメラ本体に接続されたカメラ回転軸と、前記カメラ回転軸を回転可能に支持するカメラ回転軸受と、前記カメラ回転軸受を固定するベース部と、前記ベース部と前記カメラ本体との間に配置されるとともに、前記カメラ回転軸に嵌合可能な貫通孔が形成された回転軸、及び、前記回転軸を回転可能に支持する回転軸受を具備したスリップリングと、前記ベース部と前記スリップリングとの間に配置され、前記貫通孔に前記カメラ回転軸を嵌合するように前記スリップリングを前記カメラ本体に向けて付勢する弾性体と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の１つの観点によれば、旋回機能を有するカメラ装置において、スリップリングは、その回転軸の貫通孔にカメラ回転軸を嵌合するように弾性体を用いてカメラ本体に向けて付勢されている。このため、カメラ回転軸及びスリップリングの回転軸の中心がずれ、スリップリングの回転軸が回転軸受に対して偏心した際に、摩擦負荷が加わると、スリップリングがスライドする構造が実現される。カメラ本体が回転する際に、弾性体によって付勢されているスリップリングがカメラ回転軸にならってスライド移動し、スリップリングの回転軸と回転軸受との偏心による摩擦負荷を低減することができる。これにより、カメラ本体を旋回させるのに必要なトルクを増大することなく一定に保ち、安定した旋回動作を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態におけるカメラ装置の一例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示したカメラ装置におけるパン軸回転部の構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示したカメラ装置のパン軸回転部において、スリップリングの回転軸と回転軸受との間に偏心が生じた場合の作用を説明するための図である。
【図４】図４は、比較例のパン軸回転部において、スリップリングの回転軸と回転軸受との間に偏心が生じた場合の作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態について説明する。本実施形態においては、カメラ装置の一例として、エンドレス旋回機能を達成するためのスリップリングを備えた監視カメラについて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態におけるカメラ装置１の一例を概略的に示す図である。なお、ここでは、説明に必要な構成のみを図示しており、その一部を拡大している。
【００１１】
カメラ装置１は、カメラ本体Ｃと、このカメラ本体Ｃのエンドレス旋回機能を実現するためのパン軸回転部Ｐと、を備えている。カメラ本体Ｃの詳細な構成についての説明は省略する。パン軸回転部Ｐは、カメラ回転軸２と、カメラ回転軸受３と、ベース部４と、スリップリング５と、弾性体６とを備えている。
【００１２】
カメラ回転軸２は、カメラ本体Ｃに接続されている。図示した例では、カメラ回転軸２は、カメラ本体Ｃを支持する台座７に連結されている。カメラ本体Ｃは、詳述しないネジなどの締結部材により台座７に固定されている。このような構成により、カメラ本体Ｃは、カメラ回転軸２の回転に伴って、カメラ回転軸２に直交する水平面内で台座７とともに回転する。
【００１３】
また、このカメラ回転軸２は、先端部２１、支持部２２、中間部２３、嵌合部２４、及び、後端部２５を有している。先端部２１は、カメラ本体Ｃに近接する側に位置し、略円筒状に形成されている。この先端部２１は、台座７に固定されている。支持部２２は、先端部２１の後端側に位置し、先端部２１よりも径大の略円筒状に形成されている。この支持部２２は、先端部２１に挿入された台座７を受け、台座７の後端側への移動を阻止するように支持している。中間部２３は、支持部２２の後端側に位置し、支持部２２よりも径小の略円筒状に形成されている。嵌合部２４は、中間部２３の後端側に位置し、中間部２３よりも径小であり、後述するスリップリング５に嵌合される外形を有する形状に形成されている。後端部２５は、嵌合部２４の後端側に位置し、嵌合部２４よりも径小の略円筒状に形成されている。この後端部２５は、カメラ回転軸受３に挿入される。
【００１４】
カメラ回転軸受３は、カメラ回転軸２を回転可能に支持する。すなわち、カメラ回転軸受３には、カメラ回転軸２の後端部２５が挿入されているが、後端部２５よりも径大の嵌合部２４が挿入されることはない。カメラ回転軸受３の内部では、後端部２５がボールベアリング３１を介して回転可能に支持されている。このようなカメラ回転軸受３では、挿入された後端部２５が抜けないように支持している。なお、カメラ回転軸受３の構成については、上記機能を実現できるものであれば、特定の構成に制限されるものではない。
【００１５】
ベース部４は、カメラ本体Ｃが旋回する可動部を構成するのに対して、旋回しない固定部の一部を構成している。このベース部４には、詳述しないネジなどの締結部材によりカメラ回転軸受３が固定されている。このようなベース部４を含む固定部側には、詳述しないが、カメラ本体Ｃを動作させるのに必要な電源を提供する電源回路などが取り付けられている。
【００１６】
スリップリング５は、ベース部４とカメラ本体Ｃとの間に配置されている。このスリップリング５は、回転軸５１及び回転軸受５２を具備している。これらの回転軸５１及び回転軸受５２は、例えば、プラスチック製である。回転軸５１と回転軸受５２との間には、僅かな隙間Ｇが形成されている。
【００１７】
このスリップリング５の詳細な構成についての説明は省略するが、カメラ本体Ｃを含む可動部と、ベース部４を含む固定部との間を電気的に接続する摺動接点を備えている。この摺動接点は、例えば、回転軸５１と、回転軸受５２に固定され回転軸５１に接触する接片とで構成される。回転軸５１は、例えば、可動部側と電気的に接続され、接片は、固定側と電気的に接続されている。これにより、可動部と固定部との間で、可動部への電源の供給や、カメラ本体Ｃからの映像信号の出力、可動部への制御信号の出力などが可能となる。
【００１８】
回転軸５１には、カメラ回転軸２に嵌合可能な貫通孔Ｈが形成されている。この貫通孔Ｈの内形は、カメラ回転軸２の嵌合部２４の外形と略同等である。回転軸５１に嵌合部２４が嵌合した状態では、回転軸５１と嵌合部２４とが固定される。このため、回転軸５１は、カメラ回転軸２の回転に伴って回転する。回転軸受５２は、回転軸５１を回転可能に支持する。なお、回転軸受５２の構成については、特定の構成に制限されるものではない。このような構成のスリップリング５は、可動部側及び固定部側のいずれにもネジなどの締結部材による固定はなされていない。
【００１９】
弾性体６は、ベース部４とスリップリング５との間に配置されている。この弾性体６は、回転軸５１の貫通孔Ｈにカメラ回転軸２を嵌合するようにスリップリング５をカメラ本体Ｃに向けて付勢する。より具体的には、この弾性体６は、例えば、板バネによって構成され、ベース部４のスリップリング５と向かい合う側に固定されている。この弾性体６は、スリップリング５のうちの回転軸受５２に接触し、そのバネ力によりカメラ本体Ｃの側、つまり、カメラ回転軸２の先端部２１の側に向かってスリップリング５を押し上げている。
【００２０】
これにより、可動部側及び固定部側のいずれにも固定されていなかったスリップリング５は、その回転軸５１がカメラ回転軸２の嵌合部２４に嵌合した状態でカメラ本体Ｃの側に押し上げられる。このとき、このカメラ回転軸２の中間部２３は、嵌合部２４に嵌合された回転軸５１を受け、回転軸５１の先端側への移動を阻止する。つまり、スリップリング５は、弾性体６による回転軸受５２を先端側に向けて押し上げる力と、中間部２３による回転軸５１を先端側への移動を阻止する力とによって支持される。このため、カメラ回転軸２が延出する垂直方向でのスリップリング５の移動が規制される。なお、スリップリング５の水平面内での移動は許容される。このように支持されたスリップリング５において、回転軸５１はカメラ回転軸２とともに回転する一方で、回転軸受５２は、ほとんど回転することはない。
【００２１】
図２は、図１に示したカメラ装置１におけるパン軸回転部Ｐの構造を示す分解斜視図である。
【００２２】
台座７の略中央には、略円形の開口７１が形成されている。この開口７１には、カメラ回転軸２の先端部２１が挿入される。スリップリング５の回転軸５１には、断面が略Ｄの字型の貫通孔Ｈが形成されている。この貫通孔Ｈには、カメラ回転軸２の嵌合部２４が嵌合される。ベース部４には、略円形の開口４１が形成されている。この開口４１には、カメラ回転軸受３の一部が挿入されている。弾性体６は、開口４１の周囲に配置されている。
【００２３】
図３は、図１に示したカメラ装置１のパン軸回転部Ｐにおいて、スリップリング５の回転軸５１と回転軸受５２との間に偏心が生じた場合の作用を説明するための図である。
【００２４】
カメラ回転軸２がスリップリング５の回転軸５１及びカメラ回転軸受３に連結された際には、カメラ回転軸２は、ベース部４に固定されたカメラ回転軸受３を基準として支持されるが、カメラ回転軸２に固定されたスリップリングの回転軸５１と回転軸受５２との間に偏心が生ずる場合がある。このとき、スリップリング５の回転軸５１と回転軸受５２との間にあるべき隙間Ｇが局所的に無くなり、回転軸５１と回転軸受５２とが接触する。このため、カメラ回転軸２及び回転軸５１が回転するときに、摩擦負荷８が発生する。
【００２５】
スリップリング５は、水平面内で移動可能に支持されているため、発生した摩擦負荷８より回転軸受５２に力が加わり、回転軸５１と回転軸受５２との間に正常な隙間Ｇを確保する位置まで回転軸受５２が水平面内でスライド移動し、摩擦負荷８を軽減させることができる。これにより、偏心による負荷を低減させ、カメラ本体Ｃが旋回するために必要なトルクを常に安定させることができる。このため、カメラ本体Ｃの安定した旋回動作が可能となる。
【００２６】
したがって、上記の本実施形態によれば、カメラ本体Ｃが回転するために必要なトルクを低減できるため、カメラ本体Ｃを回転させるための駆動源であるモータの小型化や低消費電力化が可能となる。また、スリップリング５をネジなどの締結部材によって固定せず、弾性体６による付勢力よって挟み込むため、スリップリング５を固定するためのネジ締めなどの締結作業を排除することができ、作業工数の低減が可能となる。
【００２７】
次に、比較例のカメラ装置について説明する。
【００２８】
図４は、比較例のパン軸回転部Ｐにおいて、スリップリング５の回転軸５１と回転軸受５２との間に偏心が生じた場合の作用を説明するための図である。
【００２９】
この比較例においては、上記の本実施形態の構成と比較して、スリップリング５がネジ９により固定部側に固定されている点で相違している。このような手法でスリップリング５を取り付ける場合、スリップリング５の回転軸受５２に設けてある取付用穴を利用し、ネジ９によって固定しているが、取付用穴とネジ９との隙間や取付用の各種部品の加工精度によって、スリップリング５の取付位置がずれる場合がある。
【００３０】
一方で、カメラ回転軸２がスリップリング５の回転軸５１及びカメラ回転軸受３に連結された際には、カメラ回転軸２は、ベース部４に固定されたカメラ回転軸受３を基準として支持される。スリップリング５の取付位置にズレが生じた場合、カメラ回転軸２及びスリップリングの回転軸５１の中心がずれることがある。つまり、スリップリング５において、回転軸５１と回転軸受５２との間に偏心が発生する。
【００３１】
このような偏心が生じた場合、局所的に回転軸５１と回転軸受５２との間の隙間がなくなり、回転軸５１が回転軸受５２に強く押し付けられて摩擦負荷８が発生する。このとき、上記の本実施形態とは異なり、スリップリング５はネジ９によって完全に固定されているため、水平面内での移動が阻止され、偏心を許容できず、定常的に大きな摩擦負荷８が発生する。このため、回転軸５１がスムーズに回転できず、また、この摩擦負荷８によりカメラ本体Ｃを旋回させるのに必要なモータのトルクが増大してしまう。したがって、モータの電流値を上げて駆動させる必要があり、消費電力の増大に繋がる。
【００３２】
一方、本実施形態によれば、上記の通り、スリップリング５は、水平面内で移動可能に支持されているため、回転軸５１と回転軸受５２との間の偏心に伴い、回転軸受５２が回転軸５１との摩擦負荷を軽減する方向に水平面内でスライド移動するように構成されている。これにより、カメラ本体Ｃが旋回に必要なトルクを一定に保ち、カメラ本体の安定した旋回動作を可能とするものである。
【００３３】
なお、この発明は、上記実施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。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…カメラ装置  Ｃ…カメラ本体  Ｐ…パン軸回転部
２…カメラ回転軸
２１…先端部  ２２…支持部  ２３…中間部  ２４…嵌合部  ２５…後端部
３…カメラ回転軸受
３１…ボールベアリング
４…ベース部
５…スリップリング
５１…回転軸  ５２…回転軸受  Ｈ…貫通孔
６…弾性体
【図１】
2012015907.tif 000003
【図２】
2012015907.tif 000004
【図３】
2012015907.tif 000005
【図４】
2012015907.tif 000006