(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮像方向が水平回転および垂直回転によって設定されるカメラ装置において、
前記カメラ装置が固定される固定部に水平回転が可能な水平回転部を設け、
該水平回転部の内部に、前記被写体を撮像する撮像装置と、該撮像装置を垂直方向に垂直回転させる垂直回転機構と、前記撮像装置と連動して垂直回転する照明灯とを収納し、
前記水平回転部に、前記撮像装置の撮像方向を確保する開口部と、前記照明灯の照明方向を確保する開口部とを設け、
前記固定部の内部に前記水平回転部を水平回転させる水平回転機構、該水平回転機構に駆動力を供給する水平回転駆動機構、および前記水平回転部の内部の前記垂直回転機構に駆動力を供給する垂直回転駆動機構とを収納したことを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、
前記水平回転部を水平回転させる前記水平回転機構に前記水平回転駆動機構から供給される駆動力を伝達する水平回転用シャフトと、前記撮像装置を垂直回転させる前記垂直回転機構に前記垂直回転駆動機構から供給される駆動力を伝達する垂直回転用シャフトとが前記固定部と前記水平回転部との間を貫通して配置したことを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の撮像方向が水平回転および垂直回転により設定されるカメラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図４と図５により説明する。図４と図５は、主に屋外に設置することを目的としたカメラ装置の構成図である。図４はそのカメラ装置の側面図で、図５はカメラ装置の正面図で各部の内部に収納されている構成要素が示されている。
【０００３】
図４および図５において、１はカメラおよびカメラレンズから成る撮像装置が収納されて水平回転部２０の回転軸の外側で垂直回転するカメラケース、２０は左右に回転する水平回転部、４３は水平回転部２０を固定する固定部である。水平回転部２０の内部には、垂直回転用モータ４、垂直回転用ベルト２７、垂直回転用シャフト２８、水平回転用モータ５、水平回転用ウォームギヤ６、水平回転用スリップリング１９、コントロール回路ボード１１が収納されている。ここで、水平回転用スリップリング１９は、水平回転部２０の水平回転の駆動力を伝達する水平回転用シャフトの働きをする。
【０００４】
また、カメラケース１にはカメラレンズの正面には防雪、防雨、防塵などのために平板ガラス２４が取付られている。さらに、カメラケース１には平板ガラス２４に付着した雪、水、塵、などを取り除くためのワイパー１３が取り付けられている。１００は照明灯が収納されている照明灯ケースでカメラケース１の垂直回転に連動して上下に回転する。水平回転用スリップリング１９は、固定金具１６で固定部４３に固定されており、水平回転部２０とは軸受け１５によって軸が固定されている。
【０００５】
以下、従来技術のカメラ装置の動作について説明する。水平回転をさせる場合、コントロール回路ボード１１からの制御により水平回転用モータ５が動作し、水平回転用ウォームギヤ６に駆動力が供給され水平回転用スリップリング１９に伝達されて、水平回転部２０が水平回転する。垂直回転をさせる場合、コントロール回路ボード１１からの制御により垂直回転用モータ４が動作し垂直回転用ベルト２７に駆動力が伝わる。さらに、垂直回転用シャフト２８に駆動力が伝達されて、カメラケース１および照明灯ケース１００が垂直回転する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術には、以下の欠点がある。
【０００７】
第１に、カメラケース、照明灯ケースを垂直回転軸延長線上の外部に配置した場合、風圧、あるいは着雪や着氷時の加重などの外的要因が垂直回転軸に掛かり、垂直回転駆動用のモータを高トルク化する必要がある。このためにモータが大型化して高価なものとなり、消費電力も増える欠点がある。
【０００８】
第２に、カメラケースおよび照明灯ケースが外部に露出している場合、凹凸箇所が増えて風圧の増加、あるいは着雪や着氷などによる凍結が垂直回転軸に発生しやすくなって、垂直回転の不能になりやすくなる。
【０００９】
第３に、モータやコントロール回路ボードなどの駆動系を水平回転部の内部に配置した場合、それらの重量が重くなる。また、水平回転部の体積も増えるため表面積が増えるので、風圧、あるいは着雪や着氷時の加重などの外的要因の影響が大きくなるために、水平回転駆動用のモータを高トルク化する必要がある。このために、モータが大型化して高価なものとなって、消費電力も増える欠点がある。
【００１０】
第４に、モータやコントロール回路ボードなどの駆動系を水平回転部の内部に配置した場合、水平回転部の体積が大きくなるので装置全体を小型にするためには、部品が少ない固定部の体積を小さくする必要がある。このために、水平回転部と固定部と固定する場所（大地など）との高さを低くすると、特に積雪で水平回転部の下部と固定部とが雪に埋もれて、水平回転部が回転不能となりやすくなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じたものである。
【００１２】
被写体の撮像方向が水平回転および垂直回転によって設定されるカメラ装置において、
前記カメラ装置が固定される固定部に水平回転が可能な水平回転部を設け、該水平回転部の内部に前記被写体を撮像する撮像装置と、該撮像装置を垂直方向に垂直回転させる垂直回転機構とを収納し、
前記水平回転部に前記撮像装置の撮像方向を確保する開口部を設け、
前記固定部の内部に前記水平回転部を水平回転させる水平回転機構、該水平回転機構に駆動力を供給する水平回転駆動機構、および前記水平回転部の内部の垂直回転機構に駆動力を供給する垂直回転駆動機構とを収納するようにしたものである。
【００１３】
すなわち、水平回転部の内部にカメラおよびカメラレンズから成る撮像装置と、照明灯と、および撮像装置と照明灯とを同時に垂直回転させる駆動力をギャア、歯車、およびシャフトで受ける垂直回転機構とを収納し、固定部には水平回転駆動機構の水平回転用モータと、該水平回転用モータの水平回転の駆動力を水平回転部に伝達するギャア、歯車、およびシャフトからなる水平回転機構と、垂直回転駆動機構の垂直回転用モータと、該垂直回転用モータの垂直回転の駆動力を垂直回転機構に伝達するシャフトと、コントロール回路ボードとを収納するようにしたものである。水平回転機構に水平回転の駆動力を伝達する水平回転用シャフトと、撮像装置および照明灯を垂直回転させる垂直回転機構に垂直回転の駆動力を伝達する垂直回転用シャフトとが固定部と水平回転部との間を貫通するようにし、水平回転用シャフトの内部に垂直回転用シャフトを収納するようにすることで、垂直回転用シャフトが外部に露出しないようにしたものである。
【００１４】
また、撮像装置の撮像方向および照明灯の照明方向を確保するためにそれぞれに開口部を設けて、該開口部には雪、雨水、雹などの異物が侵入しないように平板ガラスと平板ガラスを拭き取るように動作するワイパーを設けるようにしたものである。
【００１５】
さらには、水平回転部の水平回転中でも、撮像装置および照明灯の垂直回転が可能となるように垂直回転機構の歯車を皿歯車としたものである。また、水平回転時に前記皿歯車によって垂直回転が発生してしまうために、垂直方向が現在位置に保持されるように、コントロール回路ボードから水平回転に対して垂直回転を補正する制御を垂直回転駆動機構に施すようにしたものである。
【００１６】
また、水平回転部の下部と固定部を固定する場所（大地など）との高さを高くして、水平回転部の下部が雪に埋もれて、水平回転部の回転不能に陥らないように、固定部の形状を円錐台とし、さらには水平回転部への風圧を和らげ、着雪、着氷などをしにくくしてそれらの加重がかからないようにするために、水平回転部を球形状とするようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１、図２、および図３により説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例のカメラ装置全体の側面図である。図２および図３は、図１のカメラ装置を正面から見た図である。ここで、図２は水平回転部２にカメラ２２のみを収納した一実施例であり、図３は水平回転部２にカメラ２２と照明灯１０とを収納した一実施例である。
【００１９】
図１、図２、および図３において、２は左右に水平回転する水平回転部で球形状をとり、その内部には垂直回転するカメラ２２とカメラレンズ２１とから成る撮像装置３０、垂直回転の駆動力を受けて伝える垂直回転用皿歯車３１、３２、垂直回転用ベルト７、および垂直回転用シャフト８が収納されている。１４は平板ガラスで水平回転部２のカメラレンズ２１の前に取り付けられている。また、垂直回転用シャフト８の位置は、カメラレンズ２１の前方に固定されており、したがって垂直回転はカメラレンズ２１の前方に回転軸があることとなる。１３はワイパーで平板ガラス１４に付着した雪、水滴などを取り除くために取り付けられている。１６は、水平回転用スリップリング９を固定する固定金具で水平回転部２に固定せれている。３は固定部で円錐台の形状をとり、その内部には垂直回転用モータ４、垂直回転用シャフト３５、水平回転用モータ５、水平回転用平歯車３３、３４、水平回転用ウォームギヤ６、水平回転用スリップリング９、軸受け１５、コントロール回路ボード１２が収納されている。ここで、水平回転用スリップリング９は、水平回転部２を水平回転させる駆動力を伝達する水平回転用シャフトの働きと、コントロール回路ボード１２からの信号を電極３８を介してエンドレスのリング電極で受けて内部に配線された信号線（図示せず）で水平回転部２へ供給する働きとも有するものである。この信号としては、たとえば撮像装置３０の撮像状態（ズーム、露光時間など）あるいはワイパー１３のオン・オフなどの制御信号などである。また、垂直回転用シャフト３５は、水平回転用スリップリング９の内部を通り水平回転部２の内部の垂直回転用皿歯車３２、３１に垂直回転の駆動力を伝達する。
【００２０】
また図３において、１０は照明灯で垂直回転用シャフト８に固定されておりカメラ２２とカメラレンズ２１から成る撮像装置３０と同じく垂直回転を行う。また、垂直回転用シャフト８は照明灯１０の前方に固定されており、垂直回転は照明灯１０の前方が回転軸となる。３６は平板ガラスで水平回転部２の照明灯１０の前に取り付けられている。
【００２１】
ここで、外形構造について説明する。水平回転部２は、球形状をとることで、凹凸が少なく風圧が減り、また積雪や着氷の発生がしにくくなっている。固定部３は水平回転部２の下部と固定部３を固定する場所（大地等）との高さを高くする構造で雪に埋もれにくくし、さらには水平回転部２の径が小さいことから固定部３と水平回転部２の接続部分が狭い、着雪および着氷などのを受けにくい円錐形となっている。
【００２２】
以下、動作について説明する。水平回転をさせる場合、コントロール回路ボード１２からの制御により水平回転用モータ５が動作して水平回転用平歯車３３、３４、水平回転用ウォームギヤ６、水平回転用スリップリング９に駆動力が伝わり水平回転部２が水平回転をする。垂直回転をさせる場合、コントロール回路ボード１２からの制御により垂直回転用モータ４が動作して、垂直回転用シャフト３５、垂直回転用皿歯車３１、３２、垂直回転用ベルト７に駆動力が伝わり、さらに垂直回転用シャフト８に駆動力が伝わることによってカメラ２２とカメラレンズ２１から成る撮像装置３０と同時に照明灯１０が垂直回転する。ここで、この垂直回転は、撮像装置３０および照明灯１０の前方に回転軸があるために、前方の回転範囲が狭くなるので撮像装置３０の平板ガラス１４、照明灯１０の平板ガラス３６の面積を狭くでき、水平回転部２の外形を小さくすることができる。
【００２３】
次に、水平回転部２を回転させた場合、垂直回転用皿歯車３２は固定部３から駆動力を受けるため、水平回転部２と垂直回転用皿歯車３２が相対的に回転することになり垂直回転用皿歯車３１が回転して垂直回転が発生する。したがって、水平回転させる場合には垂直回転を補正するために、コントロール回路ボード１２から垂直回転用モータ４を制御し動作させる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、
第１に、垂直回転するカメラとカメラレンズから成る撮像装置あるいは照明灯が外部に露出しないので、風圧、着雪や着氷などによる加重が垂直回転軸に掛かることがなく、垂直回転部が着雪、着氷、および着水などによる凍結の発生がなくなるので、回転不能の発生がなくなり、また垂直回転駆動用のモータを高トルク化する必要がない。したがって、モータを小型化に装置を低価格化することがで、消費電力を少なくすることができるようになる。
【００２５】
第２に、水平回転および垂直回転の回転駆動機構が固定部に収納されるので、水平回転部の重量が軽くなり、球形状で体積も減って表面積が少なくなり、凹凸箇所が減って、風圧、あるいは着雪や着氷が発生しにくくなって外的加重が低減されて、水平回転駆動用のモータを高トルク化する必要がない。このためにモータの小型化により装置の低価格化、および消費電力を少なくすることができるようになる。
【００２６】
第３に、円錐台の形状とした固定部と水平回転部の下部を固定する場所（大地等）との高さが高いので、雪に埋もれて水平回転部の回転不能になりにくくなる。さらには、円錐台の形状の固定部と水平回転部の下部の接続面の面積が小さいので、着雪、着氷、および着水などによる凍結がしにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示すカメラ装置の構成図
【図２】  本発明の一実施例を示すカメラ装置の水平回転部の構成図
【図３】  本発明の一実施例の示すカメラ装置の水平回転部の別の構成図
【図４】  従来技術を示すカメラ装置の外観図
【図５】  従来技術を示すカメラ装置の構成図
【符号の説明】
１：カメラケース、２：水平回転部、３：固定部、４：垂直回転用モータ、５：水平回転用モータ、６：水平回転用ウォームギヤ、７：垂直回転用ベルト、８：垂直回転用シャフト、９：水平回転用スリップリング、１０：照明灯、１１、１２：コントロール回路ボード、１３：ワイパー、１４：平板ガラス、１５軸受け、１６：固定金具、１９：水平回転用スリップリング、２０：水平回転部、２１：カメラレンズ、２２：カメラ、２４：平板ガラス、２７：垂直回転用ベルト、２８：垂直回転用シャフト、３０：撮像装置、３１、３２：垂直回転用皿歯車、３３、３４：水平回転用平歯車、３５：垂直回転用シャフト、３６：平板ガラス、３８：電極、４３：固定部、１００：照明灯ケース
【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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