(57)【要約】【課題】  構造部材と美観外装の両方の機能が要求される為に樹脂成形で製作される監視カメラの雲台において、強度と耐久性の維持を目的に回転軸を金属材料で製作して雲台にインサート成型を行っても、回転軸回りの樹脂構造の剛性が不足すると雲台が回転軸付近を中心として振動し易く、画像揺れの原因となる。一方で回転軸回りの樹脂構造を高剛性を持たせる様な背高のリブ等を多用すると駆動機構や電装部の収納容積を圧迫して雲台全体の大型化を招く。回転軸回りの構造容積をコンパクトにしながら、軸回りに十分な剛性を保持できる樹脂成形雲台を簡易な構成で実現する。【解決手段】  パンニング軸のインサート端側に板金を接合し、軸と板金を一緒に樹脂へインサート成型することで、軸回りの剛性を金属板によって担保する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料で成型された可動部及び、該可動部が回転軸を中心に回転可能な様に接続された固定部によりなる雲台と、前記可動部に設けられた支持部に設置された撮像手段を含むカメラユニットとよりなる監視用撮影装置において、
前記回転軸は、金属製円柱状軸材と該軸材の片端に前記軸材と垂直に接合固定された金属製板材により構成されており、前記板材部分が前記可動部に対してインサート成型されている事を特徴とする監視用撮影装置。
【請求項２】
前記カメラユニットは前記可動部に設けられた支持部に前記可動部の回転方向に対して垂直に回転可能な様に接続されて設置されていることを特徴とする請求項１に記載の監視用撮影装置。
【請求項３】
前記回転軸を構成する前記板材には、穴及び切欠きが設けられている事を特徴とする請求項１に記載の監視用撮影装置。
【請求項４】
所定寸法の軸を２つ以上の嵌合させることで、前記板材の姿勢及び位置を決定する所定寸法の２つ以上の穴又は切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載の監視用撮影装置。
【請求項５】
前記板材の姿勢のパラメーターは、前記回転軸の回転中心に対する回転角度であることを特徴とする請求項４に記載の監視用撮影装置。
【請求項６】
前記板材の姿勢のパラメーターは、前記回転軸の軸方向に対するアオリ角度であることを特徴とする請求項４に記載の監視用撮影装置。
【請求項７】
Ｄカット加工又は２方取り加工のいずれか１つ以上の加工を設けた前記回転軸を構成する前記軸材と、前記板材に設けた前記所定寸法の２つ以上の穴と、該Ｄカット加工又は該２方取り加工の位置関係が前記回転軸を中心とした所定の角度である事を特徴とする請求項４に記載の監視用撮影装置。
【請求項８】
前記軸材を固定し、且つ前記前記板材に設けた前記所定寸法の２つ以上の穴に各々に軸を嵌合させて前記回転軸をインサート成形する請求項４に記載の監視用撮影装置の可動部の成形方法。
【請求項９】
前記回転軸を構成する前記板材は前記可動部の形状に沿う形状に、絞り加工又は曲げ加工の１つ以上が施されていることを特徴とする請求項１に記載の監視用撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、可動雲台を有する監視カメラの構造に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
可動雲台付き監視カメラの雲台は一般的に固定部に対して水平方向に回転運動をするパンニン可動部と、このパンニング可動部上に設けられた支持部材にパンニング回転方向とは垂直な方向に回転する様に接合されたチルト可動部に撮影用のカメラが内蔵されている。
【０００３】
通常、これら雲台を構成する為の構造部材及び機構部は、別構成の外装部材で覆うことで製品としての外観が与えられることになる。一方で、特許文献１に示されるような、雲台を構成する為の構造部材自体が外装部材としての機能も有し、製品としての外観の一部を構成する例がある。この様な場合、外観部品でもあるパン構造部材は微妙かつ美麗な外観形状と、コスト軽減及び軽量化の為の要請により樹脂材料による射出成形で製作されている例がある。但し、射出成形で製作されている場合においてもパンニングの回転軸だけは強度や耐久性の要求から金属製であり、これをパン可動台へインサート成形で結合している。
【特許文献１】特開2001-285675号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属製パンニング軸を樹脂筐体へインサート成形した場合、軸の倒れ剛性は軸の根元部分を支えるインサート部の樹脂構造の強度に依存し、概してパン軸中心の倒れ剛性が低くなり、パン雲台が揺れやすく、画像揺れの振幅が大きくなる。
【０００５】
金属製パンニング軸の倒れ方向の剛性を支えるのは、インサート根元部の樹脂の構造に依存し、この部分の構造を強化する場合、背高のリブの多用などで、底面部の構造容積が大きくなり装置の大型化を招く。また、軸の倒れ剛性は金属軸と樹脂間の分子間力結合力や摩擦力にも依存しており、小径直軸の場合接触面積が小さい為にこれらの力も小さく軸の倒れに対する抗力が小さくなる。
【０００６】
この対応策として考えられるのは、段付き軸を用いてインサート部分の軸径を十分に大きくすることで、大きな面積で樹脂と結合させて倒れ剛性を強化する方法が考えられるが、インサート部分で十分な大きさを確保する程段差の大きい段付き軸は、削り代が多く材料資源の無駄が大きいだけでなく工作コストが高い。また、後述する様に成型条件や外観形状に応じてインサート部分の形状をフレキシブルに調整することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
樹脂へインサートする軸の片端に板金をカシメや溶接、締まりばめなどで接合し、板金部分を樹脂部へ埋め込む形でインサート成型を行う。軸の倒れ剛性を埋め込まれた金属板によって担保する。更に、板金は成型条件（湯流れ、湯圧など）や雲台の外観の形状に合わせた形状に容易に変更する事が出来るため、インサート部品を最適形状に調節出来る。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
以上本発明によれば、外観形状と機構構造体が一体構造かつ樹脂成形で製作される雲台筐体において、簡易な構成で雲台回転軸の倒れ剛性を改善して画像揺れを低減出来る雲台付き監視カメラ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の可動雲台付き監視カメラ装置の外観図である。
【００１３】
撮影用レンズユニット１０は、カメラユニット２０内に設置されている。
【００１４】
固定部６０上にパンニング基台３０が固定部６０に対して水平回転（パンニング）可能なように接続されている。パンニング基台３０上には、カメラユニットケース２０を挟み込む構造で第１支柱４０と第２支柱５０が立設されている。カメラユニット２０の第１支柱、第２支柱に面する部分には図示されないチルト軸が設置され、これらが第１支柱と第２支柱に設けられた軸受け部に嵌合しており、カメラユニット２０はパンニング基台に対して垂直回転（チルティング）可能となっている。
【００１５】
パンニング基台３０はその内部に後述する駆動系や電装系などを固定配置したり、カメラユニット２０を支持するなどの機械的構造部品である。その一方で、パンニング基台３０の外面部は製品の外装、外観部品としての機能を有している。外観形状は意匠上の複雑な形状を必要としながら、美観を必要とする。高度な仕上げ加工や塗装などのコストを軽減するために樹脂による射出成形で製作されている。
【００１６】
カメラユニット２０はカメラケーシングカバー２１が、第１支柱４０には第１支柱カバー４１が、第２支柱５０には第２支柱カバー５１が、着脱自在に取り付けられている。
【００１７】
図２は、図１をＡ方向より見た内部透視図である。カバーの一部や機構の一部が断面として示されており、一部公知のものや本発明の説明上不要で図が煩雑になるものは省略して描かれている。
【００１８】
撮影用レンズユニット１０と第１電気回路基板１２が図示しない板金や樹脂などの構造体で、カメラユニット２０内部に固定されている。レンズユニット１０は公知の撮影光学系と撮像素子より構成されて、第１電気回路基板１２と信号ケーブル１１で接続されており、第１電気回路基板１２を介して公知の電気処理を経て撮像した画像を出力する。
【００１９】
カメラユニット２０の両側には、第１チルト軸１４と第２チルト軸１５が固設されており、各々がパンニング基台３０上に立設されている第１支柱４０の軸受け部４２と、第２支柱５０の軸受け部５２と回転可能な様に嵌合している。第１支柱４０側の第１チルト軸１４には、ウォームホイール８０がねじ８８などで固定されている。ウォームホイール８０はステップモーター８５の動力で回転するウォーム８１により回転して第１チルト軸及びカメラユニット２０を回転運動させる。ここでステップモーター８５の動力はモーターピニオン８４からウォーム８１に同軸に構成されたプーリ８２にベルト８３で伝達されてウォーム８１を回転させる。ステップモーター８５には後述する第２電気基板６２に接続する電線９２から図示しない公知の電気的接続手段で電力及び制御が与えられる。なお、ステップモーター８５やウォーム８１などを第１支柱４０へ固定している固定構造は本図では省略し、詳細は図３に記す。
【００２０】
図３は第１支柱カバー４１を外した状態で第１支柱４０を側面より見たものである。ウォーム８１、プーリ８２、ベルト８３、モーターピニオン８４、ステップモーター８５は構造基板８６上に構成されて第１支柱４０へねじ８７などで固定されている。
【００２１】
図２において、第２支柱５０側には第２チルト軸１５が嵌合している。第２チルト軸１５は中空で、後述の第２電気回路基板６１に接続する電線９１をカメラユニット２０の内部へ通過させ第１電気回路基板１２とコネクター１３で接続させる。これにより第１電気基板と第２電気基板が電気的に接続する。なお、電線９１はカメラユニット２０の回転によって断線しないように、第２チルト軸１５の周りに渦巻状に数回巻かれた後に第２チルト軸内へ導入される。
【００２２】
第２チルト軸の先端付近にはケーブルカバー５３と押さえキャップ５４が取り付けられている。
【００２３】
図４は第２支柱カバー５１を外した状態で第２支柱５０を側面より見たものである。
【００２４】
図２において固定部６０に機構台６１がねじ７４などで固定されている。パンニング基台３０にはパン軸１０１が後述する様に固設されている。パン軸受け３２が前述の機構台６１にねじ３５などで固定され、パン軸１０１が回転可能に嵌合している。これにより、パンニング基台３０は固定部６０に対して水平に回転可能に接合される。パン軸１０１はスプリングリング３３によって抜け止が施されている。ウォームホイール３４はパン軸１０１と同軸となるようにパンニング基台３０にねじ３６などで固定されている。ウォームホイール３４はステップモーターモーター７１の動力で回転するウォーム６７により回転してパンニング基台３０を回転運動させる。ここでステップモーター７１の動力はモーターピニオン７０からウォーム６７に同軸に構成されたプーリ６８にベルト６９で伝達されてウォーム６７を回転させる。ステップモーター７１には後述する第２電気回路基板６２に接続する電線９２から電気基板、フレキシブル基板、コネクターなどの図示しない公知の電気的接続手段で電力及び制御が与えられる。なお、ステップモーター７１やウォーム６７などを機構台６１へ固定している固定構造は本図では省略し、詳細は図３に記す。図３は固定部６０の一部を透過した状態で第１支柱４０を側より見たものである。ウォーム６７、プーリ６８、ベルト６９、モーターピニオン７０、ステップモーター７１は構造基板７２上に構成されて機構台６１へねじ７３などで固定されている。
【００２５】
図２において、固定部６０上に固設された機構台６１には、電源や制御回路、内部配線用コネクター、各種外部インターフェイスなどが実装された第２電気回路基板６２がねじ７５が固定されている。制御回路としてはマルチプロセッサーユニット、モータードライバー、メモリー画像処理ユニットなどがある。外部インターフェイスとして、図３に記載されている電源入力端子９５、画像出力ポート９６、外部制御通信ポート９７などがある。
【００２６】
電線群９３はパンニング基台の回転により断線しないように前述のパン軸受け３２の周りに渦巻状に数回巻かれた状態で電線ケース７６内に設置されている。電線群９３の下端は電線ケース７６から下方に配線されて図示しない公知の電気的接続手段によって第２電気回路基板６２に接続される。電線群９３の上端は電線ケース７６から上方に配線されて、電線９１、電線９２などに分岐して前述の各所に配線される。
【００２７】
図５は、パン軸１０１とパンニング基台３０との接合部の詳細である。パン軸１０１はインサート板金１０２とカシメ１０２ａで結合されている。インサート板金１０２とパン軸１０１の一部がパンニング基台３０の肉内にインサートで成型されて固定されている。
【００２８】
パン軸１０１とインサート板金１０２の結合方法は、カシメだけではなく、溶接やロウ付け、締まりばめ、ネジ結合などでも良い。
【実施例２】
【００２９】
図６にパン軸１０１とインサート板金１０２が結合された状態の詳細を示す。インサート板金１０２には穴１０３ａ、１０３ｂと切り欠き１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが設けられている。図７に示すようにインサート板金１０２にはインサート成型時に樹脂湯圧５００が多方から不均一に掛かり、インサート板金１０２をあおるアオリ力５０１，回転力５０２が発生する。成型時にパン軸１０１を固定していてもアオリ力５０１，回転力５０２の影響が大きい場合には、パン軸１０１の成型後の寸法及び位置精度が悪化する。インサート板金１０２に設けられた穴１０３ａ、１０３ｂと切り欠き１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは、成型時の樹脂湯圧５００を受け流したり、分散をさせる目的で成型条件に応じて設けている。これによりインサート板金１０２に発生するアオリ力５０１，回転力５０２を適正値下にコントロールする事で、成型後のパン軸１０１の寸法及び位置精度の悪化を防止出来る。
【実施例３】
【００３０】
図８にパン軸１０１とインサート板金１０２の結合部品の射出成形のインサート方法のモデルを示す。
【００３１】
コアブロック１０５に所定の直径φａのピン１０６ａ，１０６ｂを設ける。
【００３２】
インサート板金１０２に設けられた穴１０３ａと長穴１０３ｂは、所定直径φｂの穴１０３ａと所定開口寸法φｂを有する長穴１０３ｂとして構成される。
【００３３】
コアブロック１０５によりパン軸１０１が固定されると同時に、ピン１０６ａ，１０６ｂは、それぞれ穴１０３ａと長穴１０３ｂに嵌合した状態にコアブロックにセッティングして射出成形を行う。この方法により、成型時にインサート板金１０２が効果的に固定され、前述のインサート成型時に樹脂湯圧５００によって生じる成型後のパン軸１０１の寸法及び位置精度の悪化を効果的に防止出来る。図９は、図８の立体モデル図である。
【００３４】
上述の説明中では、軸との嵌合用にインサート板金１０２上に穴と長穴を設けたが、精度の要求の程度に応じて両方とも長穴で有っても良い。また穴形状ではなく長穴を板金端まで移動した切り欠き形状であっても同様の効果が期待できる。
【実施例４】
【００３５】
図１０はパン軸１０１に回転角度の検知手段を設けた例である。
【００３６】
前述のパン軸１０１が機構台６１の一部を通り抜けて第２電気回路基板６２付近まで延長されており先端部にはＤカット加工１０７が施されている。
【００３７】
パン軸１０１先端部のＤカット加工１０７とエンコーダーパターン板１２２に設けられた所定形状の穴１２３が嵌合する事でエンコーダーパターン板１２２はパンニング基台３０に対して所定の回転角度で取り付けられる。エンコーダーパターン板１２２はねじ１２４，ワッシャ１２５などによってパン軸１０１に固定される。
【００３８】
エンコーダーパターン板１２２は透明な部材で出来ており、周辺部表面に所定の間隔で黒線が印刷されている。機構台６１に固定されたセンサー電気基板１２１に実装されたセンサー１２０はエンコーダーパターン板１２２を挟み込むように設置されている。センサー電気基板１２１と第２電気回路基板６２は電線１０６電線９４により接続する。センサー１２０は電線９４を介して第２電気回路基板６２と接続して電源および制御を受け、第２電気回路基板６２はセンサー１２０からの信号検知を行う。これによりパンニング基台３０の回転角度と回転速度の検知が行われる。
【００３９】
図１１にパン軸１０１とエンコーダーパターン板１２２の結合の詳細を示す。エンコーダーパターン板１２２に設けた穴１２３は円弧と直線部より成り、図１３に示すＤカット１０７の断面形状と相似形である。
【００４０】
図１２にエンコーダーパターンバン１２２の取付に対応したパン軸１０１とインサート板金１０２の結合部品の外観を示す。図１３はＳ方向よりの視図である。所定直径φｂの穴１０３ａと所定開口寸法φｂを有する長穴１０３ｂはパン軸１０１を中心として対称位置に直線１０８上に配置されている。Ｄカット１０７の面と直線１０８を平行となるようにパン軸１０１をインサート板金１０２へ固設する。この構成を取ることにより、前述の実施例３の図８で述べた成形方法を用いてパンニング基台３０へインサート成形を行えば、基台３０に対するＤカット１０７を位置が精度良く決定して部品製作が可能である。これによりエンコーダーパターンバン１２２の様な位置決めセンサーの部品を精度良く取り付けることが可能である。
【００４１】
本例では、Ｄカット１０７と穴１０３ａ、１０３ｂの軸線１０８を平行としたが、直角配置又は、所定角での配置を行える。また、本例ではパン軸１０１に対してＤカット１０７を施しているが、２つの平面部で構成される２方取りや、位置決め穴などにも同様の構成が適用可能である。
【実施例５】
【００４２】
前述の例までは、簡易の為にパンニング基台３０のパン軸１０１取付部の形状を平面で示してきた。前述した様にパンニング基台３０は機械的構造部品である一方で、外面部は製品の外装、外観部品としての機能を有している。この為パン軸１０１取付部の形状は意匠的に平面以外の複雑な形状に成ることが一般的である。
【００４３】
図１４にパンニング基台３０のパン軸１０１取付部の形状が球面形状で構成された例を示す。インサート板金１０２をパンニング基台３０の形状に沿う様に球面形状に絞り加工を施す。これにより、成形肉厚の不均一が軽減され、ヒケや充填不良などによるパンニング基台３０外観部の美観不良を防ぐことが可能となる。
【００４４】
本例では球面形状を示したが、３次元的自由曲面などで形状が構成された場合でも、ヒケや充填不良を許容範囲内にコントロール出来る近似形状にするために曲げ加工や絞り加工を組み合わせてインサート板金１０２の形状を成形する事は容易である。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の運台付監視カメラの概観図
【図２】本発明装置の正面透視図
【図３】本発明装置の右面一部透視図
【図４】本発明装置の左面一部透視図
【図５】本発明装置のパン軸とパンニング基台との接合部の詳細図
【図６】本発明装置のパン軸とインサート板金の結合状態図
【図７】インサート成形時のインサート板金へのアオリ力、回転力の発生説明図
【図８】インサート成形方法のモデル図
【図９】図８の立体モデル図
【図１０】パン軸にエンコーダーを設置した場合の構成説明図
【図１１】パン軸とエンコーダーパターン板の結合詳細図
【図１２】Ｄカットを施したパン軸とインサート板金の結合状態図
【図１３】Ｄカットとインサート板金上の嵌合穴との位置関係図
【図１４】複雑な外観形状を持つパンニング基台に対応したインサート板金形状図
【符号の説明】
【００４７】
２０  カメラユニット
３０  パンニング基台
３２  パン軸受け
６０  固定部
６１  機構台
１０１  パン軸
１０２  インサート板金
【図１】
2009296350.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009296350.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009296350.tif 000013
【図１２】
2009296350.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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