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JP2009009796A - Rotary joint - Google Patents

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JP2009009796A JP2007169296A JP2007169296A JP2009009796A JP 2009009796 A JP2009009796 A JP 2009009796A JP 2007169296 A JP2007169296 A JP 2007169296A JP 2007169296 A JP2007169296 A JP 2007169296A JP 2009009796 A JP2009009796 A JP 2009009796A
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary joint preventing degradation of efficiency of optical transmission. <P>SOLUTION: A rotating body part 21 is provided with a conductive ring 6, and a light-transmitting light guide tube 19, while, a rotary part 2 is provided with a laser diode 13 or a photo diode 16 at one of the end part sides of the light guide tube 19. A fixed part 3 is provided with a conductive ring housing 12 with a conductive brush 8 fixed inside and housing a conductive ring 6, a photo diode 16 or a laser diode 13 at the other end part side of the light guide tube 19, a light-transmitting housing 18 housing the photo diode 16 or the laser diode 13 as well as the other end part of the light guide tube 19, and a light-shielding wall 20 fitted between the conductive ring housing 12 and the light-transmitting housing 18 so as not to interfere light transmission carried out between the photo diode 16 or the laser diode 13 of the other end part side and the other end part of the light guide tube 19 and to shield infiltration of lubricant applied to a bearing and the conductive ring toward inside of the light transmission housing 18. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定部とこれに回転自在に組み合わされた回転部とにわたる信号伝送を行うロータリジョイントに係り、特に、ブラシと導電リングの摺動接触による伝送と、光信号による伝送とを併用するロータリジョイントに関する。   The present invention relates to a rotary joint that performs signal transmission over a fixed portion and a rotating portion that is rotatably combined with the fixed portion, and in particular, uses transmission by sliding contact between a brush and a conductive ring and transmission by an optical signal in combination. Regarding rotary joints.

屋内の天井等に固定設置される監視カメラ装置として、カメラのパン角度やチルト角度を制御して撮像方向を変えながら監視を行うものが多数普及している。このような角度制御が可能な監視カメラ装置においては、天井等に固定設置される固定部とパン方向に回動可能な可動部とが電動雲台を介して接続された構成を有しているものが多い。即ち、監視カメラ装置は、チルト方向に回転駆動するチルト駆動機構を備えたカメラが搭載された可動部が、パン方向に回動可能な電動雲台の一方(可動部分)に取り付けられると共に電動雲台の他方(固定部分)が固定部の一方に取り付けられ、そして固定部の他方が天井等に固定設置された構成を有したものが多い。このような構成の監視カメラ装置においては、可動部に搭載されたカメラから出力された映像信号が電動雲台を介して固定部に伝送され、この固定部で画像処理や出力インターフェース変換がされたのち、外部のモニタや映像信号記録装置に出力されるようになっている。   Many surveillance camera devices that are fixedly installed on an indoor ceiling or the like that perform monitoring while changing the imaging direction by controlling the pan angle and tilt angle of the camera are widely used. Such a surveillance camera device capable of angle control has a configuration in which a fixed part fixedly installed on a ceiling or the like and a movable part rotatable in the pan direction are connected via an electric pan head. There are many things. That is, in the surveillance camera device, a movable part equipped with a camera equipped with a tilt drive mechanism that rotates in the tilt direction is attached to one (movable part) of the electric pan head that can rotate in the pan direction, and the electric cloud. In many cases, the base (the fixed portion) is attached to one of the fixed portions, and the other fixed portion is fixedly installed on the ceiling or the like. In the surveillance camera device having such a configuration, the video signal output from the camera mounted on the movable unit is transmitted to the fixed unit via the electric camera platform, and image processing and output interface conversion are performed in the fixed unit. After that, it is output to an external monitor or video signal recording device.

このような監視カメラ装置で用いられる電動雲台には幾つかの方式が知られているが、特に可動部をパン方向に連続して旋回させることが可能な電動雲台としては、スリップリングとブラシとの摺動接点によって旋回部と固定部とにわたる信号接続路を構築するものが知られている。しかし、この摺動接点方式は、旋回するスリップリングと固定されたブラシとの接点部分に油膜や塵埃が付着して電気的接触が不安定になったり、機械的接触に伴うノイズが発生したり、長期間の連続摺動により電気的接触性能が劣化する等の問題があった。特に映像信号においては回転に伴うノイズ発生、パン、チルトコントロール等の制御信号においては、誤動作の発生が問題となっている。さらにこのような機械接触による方法では伝送可能な周波数帯域が限られているので、高精細映像信号や高速データの伝送は困難であった。   Several methods are known for the electric camera platform used in such a monitoring camera device. Particularly, as an electric camera platform capable of continuously turning the movable part in the pan direction, a slip ring, It is known that a signal connection path extending between the swivel portion and the fixed portion is constructed by a sliding contact with the brush. However, with this sliding contact method, the oil film or dust adheres to the contact part between the swiveling slip ring and the fixed brush, resulting in unstable electrical contact or noise associated with mechanical contact. There are problems such as deterioration of electrical contact performance due to long-term continuous sliding. In particular, in the case of a video signal, the occurrence of malfunction due to the occurrence of noise accompanying rotation and the control signals for panning and tilting control are problematic. Furthermore, since the frequency band that can be transmitted is limited by such a mechanical contact method, it has been difficult to transmit high-definition video signals and high-speed data.

そこで、特許文献1では、スリップリングとブラシによる摺動接触と光伝送とを併用して、カメラの映像信号伝送路をスリップリングとブラシの摺動接触に替えて回転軸部に設けた伝送路により光信号伝送を行う電動雲台が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1, the sliding contact by the slip ring and the brush and the light transmission are used together, and the video signal transmission path of the camera is replaced with the sliding contact of the slip ring and the brush, and the transmission path provided on the rotating shaft portion. Has proposed an electric pan head that performs optical signal transmission.

この特許文献1に記載の電動雲台では、回転体と共に回転される複数の導電リングと摺動接触する複数の導電接触片とによるスリップリング伝達部と、回転体の回転軸に一致する光軸を成すように回転体の一端に固定され回転体と共に回転する発光素子と、発光素子からの光を受光する受光素子とによって信号を伝達する光信号伝達部と、カメラを回転させる伝達歯車と、回転体を回転自在に保持する2個の軸受とを有する電動雲台において、スリップリング伝達部を第1の閉空間で囲むと共に、光信号伝達部を第2の閉空間で囲むように形成して、これらの閉じられた空間外に伝達歯車を設ける構成としている。特に、その構成の詳細においては、軸受が第1及び第2の閉空間を仕切るようになっている。
特許第3687453号公報(図2,図4)
In the electric pan / tilt head described in Patent Document 1, a slip ring transmission portion formed by a plurality of conductive contact pieces that are in sliding contact with a plurality of conductive rings rotated together with the rotating body, and an optical axis that coincides with the rotation axis of the rotating body A light emitting element that is fixed to one end of the rotating body so as to form a rotating body, rotates with the rotating body, a light signal transmitting unit that transmits a signal by a light receiving element that receives light from the light emitting element, a transmission gear that rotates the camera, In the electric head having two bearings for rotatably holding the rotating body, the slip ring transmission portion is surrounded by the first closed space and the optical signal transmission portion is surrounded by the second closed space. Thus, the transmission gear is provided outside these closed spaces. In particular, in the details of the configuration, the bearing partitions the first and second closed spaces.
Japanese Patent No. 3687453 (FIGS. 2 and 4)

しかしながら、特許文献1に記載の電動雲台では次の問題がある。即ち、軸受はその構造上、仕切る側と仕切られる側とを完全に遮断できる構造はとりづらく、第1の閉空間内に存するスリップリングとブラシによる摺動接触伝送部から飛散されるグリースが軸受を通過して第2の閉空間に入り込み、光伝送伝達部の光出入射面に付着し、これによって光伝送伝達部の光伝送効率が低下するおそれがあった。   However, the electric head described in Patent Document 1 has the following problems. That is, the structure of the bearing is difficult to completely cut off the partitioning side and the partitioning side, and the grease scattered from the sliding contact transmission unit by the slip ring and the brush existing in the first closed space is difficult to take. And then enters the second closed space and adheres to the light exit / incident surface of the optical transmission transmission unit, which may reduce the optical transmission efficiency of the optical transmission transmission unit.

即ち、スリップリングとブラシによる摺動接触部には、安定的な接触を保つためグリースを塗布する必要がある。また、グリースが塗布された摺動接触部は構造的に光伝送伝達部近くに設けられるので、摺動接触部に塗布されたグリースの油分によるオイルミストが飛散し、この飛散したオイルミストが光伝送伝達部の光出入射面に付着して油膜を形成する場合があった。この形成された油膜により、発光素子の光出射面からの出射光量、又は受光素子の光入射面への入射光量が低下し、光伝送伝達部の光伝送効率が低下する場合があった。   That is, it is necessary to apply grease to the sliding contact portion between the slip ring and the brush in order to maintain stable contact. Also, since the sliding contact part to which grease is applied is structurally provided near the optical transmission transmission part, oil mist due to the oil component of the grease applied to the sliding contact part is scattered, and this scattered oil mist is In some cases, an oil film is formed by adhering to the light incident / incident surface of the transmission unit. Due to the formed oil film, the amount of light emitted from the light emitting surface of the light emitting element or the amount of light incident on the light incident surface of the light receiving element may be reduced, and the light transmission efficiency of the light transmission transmission unit may be reduced.

また、発光素子、又は受光素子の光出入射面に油膜が形成されると、この油膜に塵埃が付着し易くなる。さらに塵埃に加えて、劣化したグリースが接触部から飛散して付着するおそれもある。この付着物によりさらに光伝送伝達部の光伝送効率が低下する場合があった。   In addition, when an oil film is formed on the light incident / incident surface of the light emitting element or the light receiving element, dust easily adheres to the oil film. Furthermore, in addition to dust, deteriorated grease may be scattered and attached from the contact portion. There was a case where the optical transmission efficiency of the optical transmission transmission unit is further reduced due to this deposit.

さらに、摺動接触部を挟む軸受にも潤滑剤としてグリースを封入することが好ましいが、そのようにすることにより、軸受に封入されたグリースがオイルミストとなり、同様に光伝送伝達部の光伝送効率を低下させるおそれがあった。このように、従来の閉空間構造では、光信号伝達部のオイルミスト・防塵対策は不十分であった。   Furthermore, it is preferable to enclose grease as a lubricant in the bearing that sandwiches the sliding contact portion, but by doing so, the grease encapsulated in the bearing becomes an oil mist, and similarly the optical transmission of the optical transmission transmission portion. There was a risk of reducing efficiency. Thus, in the conventional closed space structure, the oil mist and dust-proof measures of the optical signal transmission unit were insufficient.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光伝送の信頼性低下を防止するロータリジョイントを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary joint that prevents a decrease in reliability of optical transmission.

上記目的を達成するため、本発明に係るロータリジョイントの第1の特徴は、固定部と、該固定部に対して軸を中心に回転可能な回転部と、固定部内に少なくともその一端が軸を中心とする軸受けにより回転自在に取り付けられると共に、他端が回転部に固定又は係合された中空の回転体部とを有し、回転体部を経由して、固定部と回転部との間で情報の伝送を行うよう構成したロータリジョイントであって、回転体部は、回転体部の外周部に設けられた導電リングと、回転体部の内部に軸と略同軸上に設けられた光透過性を有する光伝送手段とを備え、回転部は、光伝送手段の一方の端部に近接するように配置された第1の発光素子又は第1の受光素子を備え、固定部は、固定部の内側に前記軸受けと、導電リングに摺動接触するよう設けられた導電ブラシとが固定されると共に、導電リングが収納された導電リングハウジングと、光伝送手段の他方の端部側に近接されて、第1の発光素子又は第1の受光素子と対になるように設けられた第2の受光素子又は第2の発光素子と、第2の受光素子又は前記第2の発光素子と、光伝送手段の他方の端部とを収納する光伝送ハウジングと、第2の受光素子又は第2の発光素子と光伝送手段の他方の端部との間で行われる光伝送を妨げず、かつ光伝送ハウジング内部への軸受け及び導電リングに塗布された潤滑剤の侵入を遮蔽するように、導電リングハウジングと前記光伝送ハウジングとの間に設けられた遮蔽壁とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, the first feature of the rotary joint according to the present invention is that a fixed part, a rotating part rotatable about the axis with respect to the fixed part, and at least one end of the fixed part in the fixed part. It has a hollow rotating body part that is rotatably mounted by a bearing at the center and whose other end is fixed or engaged with the rotating part, and between the fixed part and the rotating part via the rotating body part. The rotary joint is configured to transmit information with the rotating body portion, and the rotating body portion includes a conductive ring provided on the outer peripheral portion of the rotating body portion, and a light provided substantially coaxially with the shaft inside the rotating body portion. A light transmitting means having transparency, and the rotating part includes a first light emitting element or a first light receiving element arranged so as to be close to one end of the light transmitting means, and the fixing part is fixed Provided in sliding contact with the bearing and conductive ring inside the part The conductive brush is fixed and close to the conductive ring housing in which the conductive ring is housed and the other end of the optical transmission means, and is paired with the first light emitting element or the first light receiving element. An optical transmission housing that houses the second light receiving element or the second light emitting element, the second light receiving element or the second light emitting element, and the other end of the optical transmission means, The light receiving element or the second light emitting element and the other end of the light transmitting means do not interfere with the light transmission, and the lubricant applied to the bearing and the conductive ring inside the light transmitting housing. A shielding wall provided between the conductive ring housing and the optical transmission housing is provided so as to shield the intrusion.

上記目的を達成するため、本発明に係るロータリジョイントの第2の特徴は、回転体部は、光透過性を有した部材で形成されると共に、回転部側における回転体部の端部が、軸に直交する面を回転体部の外周側から軸方向へ回転体部の中心部に向かってすり鉢状の傾斜面を形成するように成型され、回転部は、固定部側における回転体部の端部との間の光信号伝送が、すり鉢状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に固定された第3の受光素子又は第3の発光素子を更に備え、固定部は、第3の受光素子又は第3の発光素子と対になるように、光伝送ハウジングの内側に固定された第4の発光素子又は第4の受光素子と、固定部側における回転体部の端部と第4の発光素子の発光面又は第4の受光素子の受光面との間で、光反射により光路が確立するように設けられた反射部材とを更に備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the second feature of the rotary joint according to the present invention is that the rotating body portion is formed of a light-transmitting member, and the end of the rotating body portion on the rotating portion side is The surface orthogonal to the axis is molded so as to form a mortar-shaped inclined surface in the axial direction from the outer peripheral side of the rotating body portion toward the central portion of the rotating body portion. The optical signal transmission with the end portion further includes a third light receiving element or a third light emitting element fixed at a position where an optical path is provided by light reflection of a mortar-shaped inclined surface, A fourth light-emitting element or a fourth light-receiving element fixed inside the optical transmission housing so as to be paired with the light-receiving element or the third light-emitting element; Between the light emitting surface of the fourth light emitting element or the light receiving surface of the fourth light receiving element. It characterized in that the optical path is further provided with a reflecting member provided so as to establish.

本発明のロータリジョイントによれば、光伝送の信頼性低下を防止することができる。   According to the rotary joint of the present invention, it is possible to prevent a decrease in the reliability of optical transmission.

以下、本発明の実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
本実施形態では、発光素子と受光素子とこの受発光素子間に光透過性を有する樹脂で成形した光伝送部材とを備えた光伝送伝達部により光伝送を行うと共に、ブラシと導電リングを用いた摺動接触による電力又は電気信号の伝送を行うロータリジョイントを例に挙げて説明する。
<First Embodiment>
In the present embodiment, light transmission is performed by an optical transmission transmission unit that includes a light emitting element, a light receiving element, and an optical transmission member formed of a resin having optical transparency between the light receiving and emitting elements, and a brush and a conductive ring are used. A rotary joint that transmits electric power or an electric signal by sliding contact will be described as an example.

図1は、本発明に係る第1の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a rotary joint according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、第1の実施形態であるロータリジョイント1は、固定部3とこの固定部3に対して軸Pを中心に回転する回転部2と、固定部3に対して一端が軸Pを中心に回転自在に取り付けられ、かつ他端が回転部2に固定される中空の回転体部21とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rotary joint 1 according to the first embodiment has a fixed portion 3, a rotating portion 2 that rotates about the axis P with respect to the fixed portion 3, and one end with respect to the fixed portion 3. A hollow rotating body portion 21 that is rotatably attached around the axis P and whose other end is fixed to the rotating portion 2 is provided.

固定部3は、回転体部21を回転自在に保持する軸受としての中空ベアリング4a及び4bを有している。そして、この回転体部21の周辺に設けられた中空部を有するダイレクトドライブモータ17の動力により回転体部21が回転し、これにより固定部3に対して回転体部21と共に回転部2が回転する。   The fixed part 3 has hollow bearings 4a and 4b as bearings that rotatably hold the rotating body part 21. Then, the rotator 21 is rotated by the power of the direct drive motor 17 having a hollow portion provided around the rotator 21, thereby rotating the rotator 2 together with the rotator 21 with respect to the fixed portion 3. To do.

なお、ダイレクトドライブモータ17のロータ部(不図示)に回転部2を固定し、回転体部21とダイレクトドライブ17のロータ部とを係合させる構成としてもよい。   The rotating unit 2 may be fixed to the rotor unit (not shown) of the direct drive motor 17 and the rotating body unit 21 and the rotor unit of the direct drive 17 may be engaged.

この回転体部21を円滑に回転させるために、中空ベアリング4a,4bには潤滑剤としてグリースが封入されている。   In order to smoothly rotate the rotating body 21, the hollow bearings 4a and 4b are filled with grease as a lubricant.

また、回転体部21の外周部であって、かつ中空ベアリング4a及び4bの内側にはスリップリング伝達部5が形成されている。具体的には、スリップリング伝達部5は、複数(本実施形態においては11本とする)の導電リング6が回転体部21の外周部であって、かつ中空ベアリング4a,4bの内側に、絶縁リング7を介して固定されたものである。   A slip ring transmission portion 5 is formed on the outer peripheral portion of the rotating body portion 21 and inside the hollow bearings 4a and 4b. Specifically, the slip ring transmission portion 5 includes a plurality (11 in this embodiment) of conductive rings 6 on the outer peripheral portion of the rotating body portion 21 and inside the hollow bearings 4a and 4b. It is fixed via an insulating ring 7.

そして、複数(本実施形態においては11本とする)のブラシ8は、11本の導電リング6にそれぞれ対応している摺動接触を維持するように絶縁台9に固定され、絶縁台9は固定部3に導電リングを収納するように形成された導電リングハウジング12に固定されている。そして、ブラシ8の各先端部は、各ブラシ8自身の弾性力によって導電リング6に押圧されて接触の安定性を確保している。   A plurality (11 in this embodiment) of brushes 8 are fixed to the insulating base 9 so as to maintain the sliding contact corresponding to the eleven conductive rings 6, respectively. The fixing part 3 is fixed to a conductive ring housing 12 formed so as to accommodate the conductive ring. And each front-end | tip part of the brush 8 is pressed by the conductive ring 6 with the elastic force of each brush 8 itself, and the stability of contact is ensured.

この11本の導電リング6には、回転部2側リード線10の一端がそれぞれ接続されており、回転部2側リード線10の他端は、回転体部21の内部を通って回転部2側に引き出されて駆動部105(後述する図2を参照)等に接続される。また、11本のブラシ8には、固定部3側リード線11の一端がそれぞれ接続されており、固定部3側リード線11の他端は、固定部3側へ引き出されて制御回路109や電源回路110(いずれも、後述する図2を参照)等に接続される。このようにして、導電リング6に摺動接触したブラシ8を介してそれぞれ接続された回転部2側の駆動部105等と固定部3側の制御回路109や電源回路110等との電気的接続が確立される。そして、良好な電気的接続を維持するために、導電リング6とブラシ8の摺動接触部には、潤滑剤としてグリースが塗布されている。   One end of the rotating part 2 side lead wire 10 is connected to each of the eleven conductive rings 6, and the other end of the rotating part 2 side lead wire 10 passes through the inside of the rotating body part 21, and the rotating part 2. It is pulled out to the side and connected to a drive unit 105 (see FIG. 2 described later) or the like. The eleven brushes 8 are each connected to one end of the fixed portion 3 side lead wire 11, and the other end of the fixed portion 3 side lead wire 11 is drawn out to the fixed portion 3 side to control circuit 109 and It is connected to a power supply circuit 110 (both refer to FIG. 2 described later). In this way, the electrical connection between the drive unit 105 on the rotating unit 2 side and the control circuit 109, the power supply circuit 110, etc. on the fixed unit 3 side, which are respectively connected via the brushes 8 that are in sliding contact with the conductive ring 6. Is established. In order to maintain a good electrical connection, grease is applied to the sliding contact portion between the conductive ring 6 and the brush 8 as a lubricant.

また、固定部3には、受光素子であるフォトダイオード16が、このフォトダイオード16の光軸が軸Pと略一致するようにフォトダイオード基板15に取り付けられており、フォトダイオード基板15は、フォトダイオード16を収納するように形成された光伝送ハウジング18に固定されている。   In addition, a photodiode 16 as a light receiving element is attached to the photodiode substrate 15 on the fixed portion 3 so that the optical axis of the photodiode 16 substantially coincides with the axis P. It is fixed to an optical transmission housing 18 formed so as to accommodate the diode 16.

回転部2には、発光素子であるレーザダイオード13が、このレーザダイオード13の光軸が軸Pと略一致するようにレーザダイオード基板14に取り付けられている。   A laser diode 13 that is a light emitting element is attached to the laser diode substrate 14 so that the optical axis of the laser diode 13 substantially coincides with the axis P.

図1に示すように、回転体部21内部は空洞であり、レーザダイオード13とフォトダイオード16との間に、径寸法が数100μm〜数mm程度である光透過性を有する円柱形状の導光管19が、この円柱形状の中心軸と軸Pとを略一致させて設けている。   As shown in FIG. 1, the inside of the rotator 21 is a cavity, and a cylindrical light guide having a light transmittance of about several hundred μm to several mm between the laser diode 13 and the photodiode 16. A tube 19 is provided with the center axis of the columnar shape and the axis P substantially coincident with each other.

導光管19は、導光管19の一方(回転部2側)がレーザダイオード13からの出射光に最適な光結合が得られるように固定されている。また、導光管19の他方(固定部3側)とフォトダイオード16の受光部分との間隔は、数mm以下であって物理的に接触しない程度になるように設定され、導光管19の他方(固定部3側)から出射される信号光はこの近距離の自由空間を介してフォトダイオード16に入射される。   The light guide tube 19 is fixed so that one of the light guide tubes 19 (on the rotating unit 2 side) can obtain an optical coupling optimum for the light emitted from the laser diode 13. Further, the distance between the other side of the light guide tube 19 (on the fixed portion 3 side) and the light receiving portion of the photodiode 16 is set to be several mm or less so as not to physically contact the light guide tube 19. The signal light emitted from the other side (the fixed portion 3 side) is incident on the photodiode 16 through this short-distance free space.

これにより、レーザダイオード13から出射されて導光管19を伝播した信号光が、フォトダイオード16で受光され、光伝送が確立される。   As a result, the signal light emitted from the laser diode 13 and propagated through the light guide tube 19 is received by the photodiode 16 to establish optical transmission.

そして、スリップリング伝達部5の回転により飛散する導電リング6とブラシ8の摺動接触部に塗布されたグリースのオイルミストや、中空ベアリング4aに封入されたグリースのオイルミストが、フォトダイオード16の光入射面や導光管19の光出射端面に付着しないように、中空ベアリング4aの光伝送ハウジング18側に近接されて遮蔽壁20が設けられている。   Then, the oil mist of grease applied to the sliding contact portion of the conductive ring 6 and the brush 8 scattered by the rotation of the slip ring transmitting portion 5 or the oil mist of grease sealed in the hollow bearing 4 a A shielding wall 20 is provided adjacent to the light transmission housing 18 side of the hollow bearing 4a so as not to adhere to the light incident surface or the light emitting end surface of the light guide tube 19.

具体的には、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部を収納する導電リングハウジング12により形成される内部空間22と、導光管19の光出射端面と光信号を受光するフォトダイオード16を収納する光伝送ハウジング18により形成される内部空間23とを仕切るように、中空ベアリング4aに近接されて遮蔽壁20が導電リングハウジング12と光伝送ハウジング18との間に固定されている。   Specifically, an internal space 22 formed by a conductive ring housing 12 that houses a sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6, a light emitting end face of the light guide tube 19, and a photodiode 16 that receives an optical signal are provided. The shielding wall 20 is fixed between the conductive ring housing 12 and the optical transmission housing 18 so as to be separated from the internal space 23 formed by the optical transmission housing 18 to be accommodated and close to the hollow bearing 4a.

これにより、オイルミストが、内部空間23に侵入することを防ぎ、フォトダイオード16の光入射面への入射光量の低下や導光管19の光出射面からの出射光量の低下を防止することができる。   This prevents oil mist from entering the internal space 23 and prevents a decrease in the amount of light incident on the light incident surface of the photodiode 16 and a decrease in the amount of light emitted from the light exit surface of the light guide tube 19. it can.

なお、ダイレクトドライブモータ17内部にもベアリングが使用されているが、ベアリングがダイレクトドライブモータ17内部で密閉されており、フォトダイオード16から十分な距離を有しているので、ダイレクトドライブモータ17内部のベアリングからのオイルミスト飛散の影響はない。   Although a bearing is also used in the direct drive motor 17, the bearing is sealed in the direct drive motor 17 and has a sufficient distance from the photodiode 16. There is no effect of oil mist splashing from the bearing.

次に、第1の実施形態であるロータリジョイント1を適用した電動監視カメラシステム100の構成について説明する。   Next, the configuration of the electric surveillance camera system 100 to which the rotary joint 1 according to the first embodiment is applied will be described.

図2は、第1の実施形態であるロータリジョイント1を適用した電動監視カメラシステム100の構成を示した構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration of the electric surveillance camera system 100 to which the rotary joint 1 according to the first embodiment is applied.

図2に示すように、電動監視カメラシステム100は、旋回部101と設置部102とを備え、旋回部101と設置部102とはロータリジョイント1により接続されている。旋回部101には高精細、例えばSXVGA(1280×960ピクセル)、30fpsのカメラ103と、パラレル→シリアル変換部104と、駆動部105と、チルトモータ106とを備える。   As shown in FIG. 2, the electric surveillance camera system 100 includes a turning unit 101 and an installation unit 102, and the turning unit 101 and the installation unit 102 are connected by a rotary joint 1. The swivel unit 101 includes a high-definition, for example, SXVGA (1280 × 960 pixels), 30 fps camera 103, a parallel-to-serial conversion unit 104, a drive unit 105, and a tilt motor 106.

カメラ103の出力はRGBそれぞれ8ビットのパラレルデータで出力され、パラレル→シリアル変換部104に入力される。パラレル→シリアル変換部104はパラレルデータを一本のシリアルデータに変換する。シリアルデータ信号は、8B−10B変換後にロータリジョイント1に出力される。8B−10B変換されたシリアルデータ信号の伝送レートは約1.1〜1.5Gbpsになる。これにより、ロータリジョイント1のレーザダイオード13ではシリアルデータにより強度変調された信号光が出力される。レーザダイオード13の周波数応答は数GHz程度の性能が容易に得られるため、1.1〜1.5Gbps程度のデータ伝送を十分に行う事が可能である。また、レーザダイオード13は、出射光軸が回転軸である軸Pに略一致するように配置されているので、レーザダイオード13から出射された信号光は回転軸中心に設けられた導光管19の一端に入射する。そして、導光管19に入射した信号光は他端に向かって伝播し、導光管19内を伝播した信号光は他端より設置部102内に放出される。   The output of the camera 103 is output as parallel data of 8 bits for each of RGB, and is input to the parallel → serial conversion unit 104. The parallel-to-serial conversion unit 104 converts parallel data into a single piece of serial data. The serial data signal is output to the rotary joint 1 after the 8B-10B conversion. The transmission rate of the 8B-10B converted serial data signal is about 1.1 to 1.5 Gbps. Thereby, the laser diode 13 of the rotary joint 1 outputs the signal light whose intensity is modulated by the serial data. Since the frequency response of the laser diode 13 can easily obtain performance of about several GHz, data transmission of about 1.1 to 1.5 Gbps can be sufficiently performed. Further, since the laser diode 13 is arranged so that the outgoing optical axis substantially coincides with the axis P that is the rotational axis, the signal light emitted from the laser diode 13 is a light guide tube 19 provided at the rotational axis center. Is incident on one end. The signal light incident on the light guide tube 19 propagates toward the other end, and the signal light propagated in the light guide tube 19 is emitted from the other end into the installation portion 102.

設置部102は、O/E変換部107と、シリアル→パラレル変換部108と、制御回路109と、電源回路110と、駆動部111と、ダイレクトドライブモータ17と、ネットワーク回路113とを備える。   The installation unit 102 includes an O / E conversion unit 107, a serial-to-parallel conversion unit 108, a control circuit 109, a power supply circuit 110, a drive unit 111, a direct drive motor 17, and a network circuit 113.

ロータリジョイント1の導光管19から出射された信号光は、フォトダイオード16により受光され、O/E変換部107により電気信号へと変換された後、シリアル→パラレル変換部108に出力される。シリアル→パラレル変換部108は、送られてきたシリアル電気信号を10B−8B変換し、カメラ103のRGBパラレルデータ信号に復調してネットワーク回路113から映像出力コネクタ114より出力する。映像出力コネクタ114はケーブルを介し図示しないPCやモニタに接続され、映像出力コネクタ114を介して出力されたカメラ画像データが記録または再生される。   The signal light emitted from the light guide tube 19 of the rotary joint 1 is received by the photodiode 16, converted into an electric signal by the O / E conversion unit 107, and then output to the serial → parallel conversion unit 108. The serial-to-parallel converter 108 performs 10B-8B conversion on the received serial electrical signal, demodulates it to the RGB parallel data signal of the camera 103, and outputs it from the network circuit 113 through the video output connector 114. The video output connector 114 is connected to a PC or monitor (not shown) via a cable, and camera image data output via the video output connector 114 is recorded or reproduced.

また、回転部2を回転させるアクチュエータとして、駆動系の省スペース化と静音化に有効なダイレクトドライブモータ17が設置されており、駆動部111から供給される制御信号に基づいて駆動する。このダイレクトドライブモータ17の駆動により、回転部2が軸Pを中心に回転され、それに伴い旋回部101全体が回転される。このダイレクトドライブモータ17は、伝達歯車のような動力伝達部品を必要としない構造を有するので、動力伝達部品に塗布されたグリースの飛散を考慮する必要はない。   Further, a direct drive motor 17 effective for space saving and noise reduction of the drive system is installed as an actuator for rotating the rotating unit 2, and is driven based on a control signal supplied from the driving unit 111. By driving the direct drive motor 17, the rotating unit 2 is rotated about the axis P, and the entire turning unit 101 is rotated accordingly. Since the direct drive motor 17 has a structure that does not require a power transmission component such as a transmission gear, it is not necessary to consider the scattering of grease applied to the power transmission component.

以上のように、第1の実施形態であるロータリジョイント1を電動監視カメラシステム100に適用することによって、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空ベアリング4aに封入されたオイルミストの飛散による光伝送伝達部の光伝送効率の低下を防止することができ、安定的に監視映像を受信できる電動監視カメラシステムを実現することができる。   As described above, when the rotary joint 1 according to the first embodiment is applied to the electric surveillance camera system 100, oil mist or hollow bearings generated from the grease applied to the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 are obtained. It is possible to prevent a decrease in light transmission efficiency of the light transmission transmission unit due to scattering of oil mist enclosed in 4a, and to realize an electric surveillance camera system that can stably receive a monitoring image.

<第2の実施形態>
図3は、本発明に係る第2の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the rotary joint according to the second embodiment of the present invention.

第1の実施形態であるロータリジョイント1では、円柱形状の光透過性の部材で形成された導光管19を備える構成とした。第2の実施形態であるロータリジョイント1aでは、第1の実施形態であるロータリジョイント1の構成に加え、更に、LED発光素子24と、反射部材25と、LED受光素子28とを備える。反射部材25は、錫メッキを施したブリキにより形成した部材で構成されており、信号光を反射させる光反射面26を有する。   In the rotary joint 1 which is 1st Embodiment, it was set as the structure provided with the light guide tube 19 formed with the cylindrical light transmissive member. In addition to the configuration of the rotary joint 1 according to the first embodiment, the rotary joint 1a according to the second embodiment further includes an LED light emitting element 24, a reflecting member 25, and an LED light receiving element 28. The reflecting member 25 is made of a member formed of tin plated tin, and has a light reflecting surface 26 that reflects signal light.

LED発光素子24は、レーザダイオードより安価なLED発光ダイオードを用いており、数十〜100Mbps程度の制御信号を送信することができる。このLED発光素子24は、光伝送ハウジング18に固定されており、LED発光素子24から出射された制御信号光は、反射部材25の反射面26により回転体部21方向へ反射され、回転体部21の端面27に入射する。   The LED light emitting element 24 uses an LED light emitting diode that is cheaper than a laser diode, and can transmit a control signal of about several tens to 100 Mbps. The LED light emitting element 24 is fixed to the light transmission housing 18, and the control signal light emitted from the LED light emitting element 24 is reflected by the reflecting surface 26 of the reflecting member 25 toward the rotating body portion 21, and the rotating body portion. 21 is incident on the end face 27.

また、第2の実施形態であるロータリジョイント1aの回転体部21は、図3に示すように、中空円筒形状を有する光透過性樹脂で形成されており、回転部2側の端面は、中空円筒状形状の外周側から軸P方向へ、導光管19の中心部に向かってすり鉢状の傾斜面を形成するように成型されている。   Further, as shown in FIG. 3, the rotating body portion 21 of the rotary joint 1 a according to the second embodiment is formed of a light-transmitting resin having a hollow cylindrical shape, and the end surface on the rotating portion 2 side is hollow. It is molded so as to form a mortar-shaped inclined surface from the outer peripheral side of the cylindrical shape in the axis P direction toward the center of the light guide tube 19.

これにより、回転体部21は、回転体部21の一方の端部27より入射したLED発光素子24の制御信号光を内部で伝送させ、伝送された制御信号光を、回転部2側の端面で中空円筒状形状の外周側へ反射させ、回転部2側に設けられたLED受光素子28に入射させる。   Thereby, the rotator 21 transmits the control signal light of the LED light emitting element 24 incident from one end 27 of the rotator 21 inside, and transmits the transmitted control signal light to the end face on the rotator 2 side. Then, the light is reflected to the outer peripheral side of the hollow cylindrical shape and is incident on the LED light receiving element 28 provided on the rotating unit 2 side.

ここで、回転体部21は、回転部2と共に軸Pを回転軸として回転する。この場合にも回転体部21は中空円筒形状を有しているので、LED発光素子24と反射部材25と回転体部21の光入射面との位置関係に変化は生じない。そのため、回転体部21は、回転しながら制御信号光を入射させ、内部を伝播させて、回転体部21と共に回転するLED受光素子28に安定的に制御信号光を伝送することができる。   Here, the rotator 21 rotates together with the rotator 2 around the axis P as a rotation axis. Also in this case, since the rotator 21 has a hollow cylindrical shape, the positional relationship among the LED light emitting element 24, the reflecting member 25, and the light incident surface of the rotator 21 does not change. Therefore, the rotating body 21 can transmit the control signal light stably to the LED light receiving element 28 that rotates with the rotating body 21 by causing the control signal light to enter while propagating and propagating through the inside.

また、第1の実施形態であるロータリジョイント1では、ブラシ8と導電リング6による摺動接触を用いて、固定部3から回転部2へ制御信号を伝送するが、第2の実施形態であるロータリジョイント1aでは、ブラシ8と導電リング6による摺動接触を用いて、固定部3から回転部2への電力を供給するようにしてもよい。   Moreover, in the rotary joint 1 which is 1st Embodiment, although a control signal is transmitted from the fixing | fixed part 3 to the rotation part 2 using the sliding contact by the brush 8 and the electrically-conductive ring 6, it is 2nd Embodiment. In the rotary joint 1a, electric power from the fixed portion 3 to the rotating portion 2 may be supplied using sliding contact between the brush 8 and the conductive ring 6.

このように、より高速な光伝送が要求される映像信号の伝送路として導光管19を用いて光伝送を行い、信比較的低速で良い制御信号光を伝送するために、回転体部21を用いて光伝送を行うことにより、より効率的にデータ伝送を行うことができる。   Thus, in order to transmit light using the light guide tube 19 as a transmission path of a video signal that requires higher speed optical transmission, and to transmit control signal light that is relatively low in speed, the rotating body 21 By performing optical transmission using the, data transmission can be performed more efficiently.

そして、これらLED発光素子24と反射部材25と回転体部21の光入射端面は、共に光伝送ハウジング18と、基板15と、遮蔽壁20とで形成された内部空間23内に配置されている。これにより、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空ベアリング4aに封入されたグリースから生じるオイルミストの付着による光伝送伝達部の光伝送効率の低下を防止している。   The LED light emitting element 24, the reflecting member 25, and the light incident end surfaces of the rotating body 21 are all disposed in an internal space 23 formed by the light transmission housing 18, the substrate 15, and the shielding wall 20. . This reduces the light transmission efficiency of the light transmission transmission portion due to the adhesion of oil mist generated from the grease applied to the sliding contact portion of the brush 8 and the conductive ring 6 or oil mist generated from the grease sealed in the hollow bearing 4a. It is preventing.

具体的には、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部を取り囲む導電リングハウジング12により形成される内部空間22と、光伝送ハウジング18により形成される内部空間23を仕切るように、遮蔽壁20が形成されており、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空ベアリング4aに封入されたグリースから生じるオイルミストが、内部空間23に侵入するのを防ぐことができる。   Specifically, the shielding wall 20 is formed so as to partition the internal space 22 formed by the conductive ring housing 12 surrounding the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 and the internal space 23 formed by the optical transmission housing 18. The oil mist generated from the grease applied to the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 and the oil mist generated from the grease sealed in the hollow bearing 4a are prevented from entering the internal space 23. be able to.

これにより、フォトダイオード16の入射面や導光管19の光入射面からの入射光量の低下を防止するだけでなく、LED発光素子24の出射光量の低下、反射板26の反射効率の低下、及び回転体部21の一方の端部27への入射光量の低下を防止することができる。   This not only prevents a decrease in the amount of incident light from the incident surface of the photodiode 16 or the light incident surface of the light guide tube 19, but also decreases the amount of emitted light from the LED light emitting element 24, decreases the reflection efficiency of the reflector 26, And the fall of the incident light quantity to the one edge part 27 of the rotary body part 21 can be prevented.

以上のように第2の実施形態であるロータリジョイント1aによれば、一つの回転軸である軸Pについて、導光管19による高精細カメラ映像伝送を行い、回転体部21による制御信号の伝送を併用して高精細カメラ映像伝送に最適な非対称双方向光伝送路を構成することができる。   As described above, according to the rotary joint 1a of the second embodiment, high-definition camera video transmission is performed by the light guide tube 19 with respect to the axis P that is one rotation axis, and control signal transmission is performed by the rotating body unit 21. Can be used together to form an asymmetric bidirectional optical transmission line optimal for high-definition camera video transmission.

なお、第2の実施形態であるロータリジョイント1aの反射部材25の材質は、安価なブリキを用いたが、材質はブリキに限られない。LED発光素子24からの制御信号光が反射されるようにミラーや樹脂の光沢面により反射面を形成するようにしてもよい。   In addition, although the cheap tin plate was used for the material of the reflection member 25 of the rotary joint 1a which is 2nd Embodiment, a material is not restricted to tin plate. The reflective surface may be formed of a mirror or resin glossy surface so that the control signal light from the LED light emitting element 24 is reflected.

図4は、第2の実施形態であるロータリジョイント1aを適用した電動監視カメラシステム100aの構成を示した構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of an electric surveillance camera system 100a to which the rotary joint 1a according to the second embodiment is applied.

図4に示すように、電動監視カメラシステム100aは、第1の実施形態であるロータリジョイント1を適用した電動監視カメラシステム100の構成に加え、更に、設置部102にパラレル→シリアル変換部115を備え、旋回部101にシリアル→パラレル変換部116と制御回路117とを備える。   As shown in FIG. 4, in addition to the configuration of the electric monitoring camera system 100 to which the rotary joint 1 according to the first embodiment is applied, the electric monitoring camera system 100a further includes a parallel-to-serial conversion unit 115 in the installation unit 102. The turning unit 101 includes a serial-to-parallel conversion unit 116 and a control circuit 117.

パラレル→シリアル変換部115は、制御回路109からパラレルデータとして出力された制御信号をシリアルデータに変換する。そして、シリアルデータに変換した制御信号をロータリジョイント1aに供給し、ロータリジョイント1aに供給された制御信号は、LED発光素子24で制御信号光へ変換されて出射される。   The parallel-to-serial conversion unit 115 converts the control signal output as parallel data from the control circuit 109 into serial data. The control signal converted into serial data is supplied to the rotary joint 1a, and the control signal supplied to the rotary joint 1a is converted into control signal light by the LED light emitting element 24 and emitted.

LED発光素子24より発光された制御信号光は、光透過性樹脂で形成された回転体部21の一方の端部27より入射され、入射した制御信号光は回転体部21内部を伝送し、回転体部21の他端から出射されて回転部2側に設けられたLED受光素子28に入射する。   The control signal light emitted from the LED light emitting element 24 is incident from one end 27 of the rotator unit 21 formed of a light-transmitting resin, and the incident control signal light is transmitted through the rotator unit 21. The light is emitted from the other end of the rotator 21 and enters the LED light receiving element 28 provided on the rotator 2 side.

そして、入射した制御信号光はLED受光素子28において、電気信号に変換され、シリアル→パラレル変換部116に供給される。シリアル→パラレル変換部116では、送られてきたシリアル電気信号を10B−8B変換し、変換した制御信号を制御回路117へ供給する。そして、制御回路117は、供給された制御信号に基づいて、カメラ103を制御する。   The incident control signal light is converted into an electrical signal in the LED light receiving element 28 and supplied to the serial-to-parallel converter 116. The serial-to-parallel conversion unit 116 performs 10B-8B conversion on the serial electric signal sent thereto and supplies the converted control signal to the control circuit 117. Then, the control circuit 117 controls the camera 103 based on the supplied control signal.

以上のように、第2の実施形態であるロータリジョイント1aを電動監視カメラシステム100aに適用することによって、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空ベアリング4aに封入されたグリースから生じるオイルミストの飛散による光伝送伝達部の光伝送効率の低下を防止することができ、安定的に監視映像及び制御信号を送受信できる電動監視カメラシステムを実現することができる。   As described above, by applying the rotary joint 1a according to the second embodiment to the electric surveillance camera system 100a, the oil mist or hollow bearing generated from the grease applied to the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 An electric surveillance camera system capable of preventing a decrease in light transmission efficiency of the light transmission transmission unit due to scattering of oil mist generated from grease enclosed in 4a, and capable of stably transmitting and receiving monitoring images and control signals is realized. it can.

<第3の実施形態>
図5は、本発明に係る第3の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a rotary joint according to the third embodiment of the present invention.

第1の実施形態であるロータリジョイント1では、回転部2にレーザダイオード13を備え、固定部3にフォトダイオード16を備える構成としたが、固定部3にレーザダイオード13を備え、回転部2にフォトダイオード16を備える構成としてもよい。  In the rotary joint 1 according to the first embodiment, the rotating unit 2 includes the laser diode 13 and the fixed unit 3 includes the photodiode 16. However, the fixed unit 3 includes the laser diode 13 and the rotating unit 2 includes It is good also as a structure provided with the photodiode 16. FIG.

第3の実施形態であるロータリジョイント1bは、固定部3にレーザダイオード13を備え、回転部2にフォトダイオード16を備える構成とする。  The rotary joint 1b according to the third embodiment has a configuration in which the fixed portion 3 includes a laser diode 13 and the rotating portion 2 includes a photodiode 16.

図5に示すように、固定部3には、発光素子であるレーザダイオード13が、このレーザダイオード13の光軸が軸Pと略一致するようにレーザダイオード基板14に取り付けられており、レーザダイオード基板14は、光伝送ハウジング18により固定されている。  As shown in FIG. 5, a laser diode 13 that is a light emitting element is attached to the fixed portion 3 on a laser diode substrate 14 such that the optical axis of the laser diode 13 substantially coincides with the axis P. The substrate 14 is fixed by an optical transmission housing 18.

そして、回転部2には受光素子であるフォトダイオード16が、このフォトダイオード16の光軸が軸Pと略一致するようにフォトダイオード基板15に取り付けられている。   A photodiode 16 as a light receiving element is attached to the photodiode substrate 15 in the rotating unit 2 so that the optical axis of the photodiode 16 is substantially coincident with the axis P.

さらに、導電リングハウジング12と光伝送ハウジング18との接続部には、導電リングハウジング12により形成される内部空間22と光伝送ハウジング18により形成される内部空間23とを遮断するように、遮蔽壁20がベアリング4aの光伝送ハウジング18側に近接されて光伝送ハウジング18に固定されている。   Further, the connecting portion between the conductive ring housing 12 and the light transmission housing 18 is shielded so as to block the internal space 22 formed by the conductive ring housing 12 and the internal space 23 formed by the light transmission housing 18. 20 is fixed to the optical transmission housing 18 adjacent to the optical transmission housing 18 side of the bearing 4a.

具体的には、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部を取り囲む導電リングハウジング12により形成される内部空間22と、導光管19の光出射端面と光信号を受光するフォトダイオード16が存在する光伝送ハウジング18により形成される内部空間23を仕切るように、中空ベアリング4aに近接して遮蔽壁20が形成されている。   Specifically, there is an internal space 22 formed by a conductive ring housing 12 surrounding a sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6, a light emitting end face of the light guide tube 19, and a photodiode 16 for receiving an optical signal. A shielding wall 20 is formed adjacent to the hollow bearing 4a so as to partition the internal space 23 formed by the optical transmission housing 18.

これにより、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空ベアリング4aに封入されたグリースから生じるオイルミストが、内部空間23に侵入するのを防ぎ、レーザダイオード13の出射面からの出射光量の低下や導光管19の光入射面からの入射光量の低下を防止し、光伝送伝達部の光伝送効率の低下を防止することができる。   This prevents the oil mist generated from the grease applied to the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 or the oil mist generated from the grease sealed in the hollow bearing 4a from entering the internal space 23, and the laser diode. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in the amount of light emitted from the light exit surface 13 and a decrease in the amount of incident light from the light incident surface of the light guide tube 19, thereby preventing a decrease in light transmission efficiency of the light transmission transmission unit.

次に、第3の実施形態であるロータリジョイント1bを適用した回転表示システム200の構成について説明する。   Next, the structure of the rotation display system 200 to which the rotary joint 1b which is 3rd Embodiment is applied is demonstrated.

図6は、第3の実施形態であるロータリジョイント1bを適用した回転表示システム200の構成を示した構成図である。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a rotation display system 200 to which the rotary joint 1b according to the third embodiment is applied.

図6に示すように、回転表示システム200は、第1の実施形態であるロータリジョイント1を適用した電動監視カメラシステム100の構成と比較して、カメラ103に置き換えて表示部118を備えている。これに伴い、設置部102にパラレル→シリアル変換部104を備え、旋回部101にシリアル→パラレル変換部108を備える構成とする。   As shown in FIG. 6, the rotation display system 200 includes a display unit 118 in place of the camera 103 as compared with the configuration of the electric monitoring camera system 100 to which the rotary joint 1 according to the first embodiment is applied. . Accordingly, the installation unit 102 includes a parallel-to-serial conversion unit 104, and the turning unit 101 includes a serial-to-parallel conversion unit 108.

図6に示すように、第3の実施形態であるロータリジョイント1bを適用した回転表示システム200では、設置部102に、例えばSXVGA(1280×960ピクセル)、30fpsの映像データがネットワーク回路113及び制御回路を介してパラレル→シリアル変換部104に供給される。そして、供給された映像データはパラレル→シリアル変換部104によりパラレルデータを一本のシリアルデータに変換される。シリアルデータ信号は、8B−10B変換後にO/E変換部107により光信号に変換され、ロータリジョイント1bに出力される。8B−10B変換されたシリアルデータ信号の伝送レートは約1.1〜1.5Gbpsになる。これにより、ロータリジョイント1bのレーザダイオード13ではシリアルデータにより強度変調された信号光が出力される。レーザダイオード13の周波数応答は数GHz程度の性能が容易に得られるため、1.1〜1.5Gbps程度のデータ伝送を十分に行う事が可能である。レーザダイオード13は、出射光軸が回転軸に略一致するように配置されているので、信号光は回転軸中心に設けられた導光路19の一端に入射する。入射された信号光は導光路19の内部を他端に向かって伝播し、他端より旋回部101内に放出される。   As shown in FIG. 6, in the rotary display system 200 to which the rotary joint 1b according to the third embodiment is applied, for example, SXVGA (1280 × 960 pixels), 30 fps video data is transmitted to the network circuit 113 and the control unit 102. It is supplied to the parallel-to-serial converter 104 via a circuit. The supplied video data is converted into parallel serial data by the parallel-to-serial conversion unit 104. The serial data signal is converted into an optical signal by the O / E conversion unit 107 after 8B-10B conversion, and is output to the rotary joint 1b. The transmission rate of the 8B-10B converted serial data signal is about 1.1 to 1.5 Gbps. Thereby, the laser diode 13 of the rotary joint 1b outputs the signal light whose intensity is modulated by the serial data. Since the frequency response of the laser diode 13 can easily obtain performance of about several GHz, data transmission of about 1.1 to 1.5 Gbps can be sufficiently performed. Since the laser diode 13 is arranged so that the output optical axis substantially coincides with the rotation axis, the signal light is incident on one end of the light guide 19 provided at the center of the rotation axis. The incident signal light propagates in the light guide 19 toward the other end, and is emitted into the turning unit 101 from the other end.

旋回部101は、駆動部105と、チルトモータ106と、シリアル→パラレル変換部108と、表示部118とを備えている。   The swivel unit 101 includes a drive unit 105, a tilt motor 106, a serial → parallel conversion unit 108, and a display unit 118.

ロータリジョイント1bの導光管19から出射された信号光は、フォトダイオード16により受光され、電気信号へと変換される。電気信号に変換された映像信号はシリアル→パラレル変換部108に出力される。シリアル→パラレル変換部108は、送られてきたシリアル電気信号を10B−8B変換し、パラレルデータ信号に復調して表示部118へ出力する。そして表示部118がパラレルデータ信号として供給された映像データに基づいて映像を表示する。   The signal light emitted from the light guide tube 19 of the rotary joint 1b is received by the photodiode 16 and converted into an electric signal. The video signal converted into the electrical signal is output to the serial-to-parallel converter 108. The serial-to-parallel conversion unit 108 performs 10B-8B conversion on the received serial electrical signal, demodulates it into a parallel data signal, and outputs it to the display unit 118. The display unit 118 displays a video based on the video data supplied as a parallel data signal.

以上のように、第3の実施形態であるロータリジョイント1aを回転表示システム200に適用することによって、ブラシ8と導電リング6の摺動接触部に塗布されたグリースから生ずるオイルミストや中空4aベアリングに封入されたオイルミスとの飛散による光伝送効率の低下を防止することができ、安定的に映像を表示できる回転表示システムを実現することができる。   As described above, by applying the rotary joint 1a according to the third embodiment to the rotation display system 200, oil mist or hollow 4a bearing generated from the grease applied to the sliding contact portion between the brush 8 and the conductive ring 6 is achieved. It is possible to prevent a decrease in light transmission efficiency due to scattering with oil mistakes enclosed in the container, and it is possible to realize a rotation display system capable of displaying images stably.

なお、第1の実施形態から第3の実施形態であるロータリジョイントにおいて、レーザダイオード13の前面にレンズを備えることにより、より多くの光を効率的に導光管19に入射させる構成としてもよいし、フォトダイオード16の前面にレンズ等の集光手段を備えて、フォトダイオードの素子に効率良く信号光を集める構成としても良い。   In the rotary joint according to the first to third embodiments, a lens may be provided on the front surface of the laser diode 13 so that more light can be efficiently incident on the light guide tube 19. Further, a condensing means such as a lens may be provided on the front surface of the photodiode 16 so that the signal light is efficiently collected on the photodiode element.

また、第1の実施形態から第3の実施形態であるロータリジョイントにおいては、回転部側2の信号光を発光するレーザダイオード13と導光管19の光入射端面、又は信号光を受光するフォトダイオード16と導光管19の光出射端面が配置される空間は、固定部3の導電リングハウジング12で形成される内部空間22と繋がった構造では無い。また、パンとチルトの駆動系はダイレクトドライブモータ17により伝達機構を用いず直接回転させていることから、周囲に伝達歯車のようにグリースを塗布された部品は無い。そのため、この空間は特に閉じた空間に収める必要はないが、塵埃防止のために閉じた構造としてもよい。   In the rotary joints according to the first to third embodiments, the laser diode 13 that emits the signal light on the rotating unit side 2 and the light incident end face of the light guide tube 19 or the photoreceiver that receives the signal light. The space in which the light emitting end faces of the diode 16 and the light guide tube 19 are arranged is not a structure connected to the internal space 22 formed by the conductive ring housing 12 of the fixed portion 3. In addition, since the pan and tilt drive system is directly rotated by the direct drive motor 17 without using a transmission mechanism, there is no part coated with grease like a transmission gear. Therefore, it is not necessary to store this space in a closed space, but a closed structure may be used to prevent dust.

また、第2の実施形態であるロータリジョイント1aでは、回転部2にLED受光素子28を備え、固定部3にLED発光素子24を備える構成としたが、固定部3にLED受光素子28を備え、回転部2にLED発光素子24を備える構成としてもよい。  Moreover, in the rotary joint 1a which is 2nd Embodiment, although the rotation part 2 was equipped with the LED light receiving element 28, and it was set as the structure provided with the LED light emitting element 24 in the fixing | fixed part 3, the fixing | fixed part 3 is equipped with the LED light receiving element 28. The rotating unit 2 may include the LED light emitting element 24.

本発明に係る第1の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the rotary joint which is 1st Embodiment which concerns on this invention. 第1の実施形態であるロータリジョイントを適用した電動監視カメラシステムの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the electric surveillance camera system to which the rotary joint which is 1st Embodiment is applied. 本発明に係る第2の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the rotary joint which is 2nd Embodiment which concerns on this invention. 第2の実施形態であるロータリジョイントを適用した電動監視カメラシステムの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the electric surveillance camera system to which the rotary joint which is 2nd Embodiment is applied. 本発明に係る第3の実施形態であるロータリジョイントの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the rotary joint which is 3rd Embodiment which concerns on this invention. 第3の実施形態であるロータリジョイントを適用した回転表示システムの構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the rotation display system to which the rotary joint which is 3rd Embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b…ロータリジョイント
2…回転部
3…固定部
4a…ベアリング
4a…中空ベアリング
4a,4b…中空ベアリング
5…スリップリング伝達部
6…導電リング
7…絶縁リング
8…ブラシ
9…絶縁台
12…導電リングハウジング
13…レーザダイオード
13…LED発光素子
14…レーザダイオード基板
15…フォトダイオード基板
16…フォトダイオード
17…ダイレクトドライブモータ
18…光伝送ハウジング
19…導光管
20…光伝送ハウジング
20…遮蔽壁
21…回転体部
24…LED発光素子(第2の発光素子)
25…反射部材
28…LED受光素子(第2の受光素子)
100,100a…電動監視カメラシステム
101…旋回部
102…設置部
103…カメラ
104,115…パラレル→シリアル変換部
105…駆動部
106…チルトモータ
107…O/E変換部
108,116…シリアル→パラレル変換部
109…制御回路
110…電源回路
111…駆動部
113…ネットワーク回路
114…映像出力コネクタ
117…制御回路
118…表示部
200…回転表示システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a, 1b ... Rotary joint 2 ... Rotating part 3 ... Fixed part 4a ... Bearing 4a ... Hollow bearing 4a, 4b ... Hollow bearing 5 ... Slip ring transmission part 6 ... Conductive ring 7 ... Insulating ring 8 ... Brush 9 ... Insulating base DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Conductive ring housing 13 ... Laser diode 13 ... LED light emitting element 14 ... Laser diode board | substrate 15 ... Photodiode board | substrate 16 ... Photodiode 17 ... Direct drive motor 18 ... Optical transmission housing 19 ... Light guide tube 20 ... Optical transmission housing 20 ... Shielding wall 21 ... Rotating body 24 ... LED light emitting element (second light emitting element)
25 ... Reflecting member 28 ... LED light receiving element (second light receiving element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100a ... Electric surveillance camera system 101 ... Turning part 102 ... Installation part 103 ... Camera 104, 115 ... Parallel-to-serial conversion part 105 ... Drive part 106 ... Tilt motor 107 ... O / E conversion part 108, 116 ... Serial-to-parallel Conversion unit 109 ... Control circuit 110 ... Power supply circuit 111 ... Drive unit 113 ... Network circuit 114 ... Video output connector 117 ... Control circuit 118 ... Display unit 200 ... Rotation display system

Claims (2)

固定部と、該固定部に対して軸を中心に回転可能な回転部と、前記固定部内に少なくともその一端が前記軸を中心とする軸受けにより回転自在に取り付けられると共に、他端が前記回転部に固定又は係合された中空の回転体部とを有し、該回転体部を経由して、前記固定部と前記回転部との間で情報の伝送を行うよう構成したロータリジョイントであって、
前記回転体部は、
該回転体部の外周部に設けられた導電リングと、
前記回転体部の内部に前記軸と略同軸上に設けられた光透過性を有する光伝送手段とを備え、
前記回転部は、
前記光伝送手段の一方の端部に近接するように配置された第1の発光素子又は第1の受光素子を備え、
前記固定部は、
該固定部の内側に前記軸受けと、前記導電リングに摺動接触するよう設けられた導電ブラシとが固定されると共に、前記導電リングが収納された導電リングハウジングと、
前記光伝送手段の他方の端部側に近接されて、前記第1の発光素子又は前記第1の受光素子と対になるように設けられた第2の受光素子又は第2の発光素子と、
前記第2の受光素子又は前記第2の発光素子と、前記光伝送手段の他方の端部とを収納する光伝送ハウジングと、
前記第2の受光素子又は前記第2の発光素子と前記光伝送手段の他方の端部との間で行われる光伝送を妨げず、かつ前記光伝送ハウジング内部への前記軸受け及び前記導電リングに塗布された潤滑剤の侵入を遮蔽するように、前記導電リングハウジングと前記光伝送ハウジングとの間に設けられた遮蔽壁と、
を備えた構成のロータリジョイント。
A fixed part, a rotating part rotatable about an axis with respect to the fixed part, and at least one end thereof is rotatably mounted in the fixed part by a bearing around the axis, and the other end is the rotating part A rotary joint fixed or engaged with the rotary joint, and a rotary joint configured to transmit information between the fixed part and the rotary part via the rotary part. ,
The rotating body part is
A conductive ring provided on the outer periphery of the rotating body;
An optical transmission means having light transparency provided substantially coaxially with the shaft inside the rotating body portion;
The rotating part is
A first light emitting element or a first light receiving element arranged so as to be close to one end of the light transmission means;
The fixing part is
A conductive ring housing in which the bearing and a conductive brush provided so as to be in sliding contact with the conductive ring are fixed inside the fixed portion, and the conductive ring is housed therein;
A second light-receiving element or a second light-emitting element provided close to the other end of the light transmission means and paired with the first light-emitting element or the first light-receiving element;
An optical transmission housing that houses the second light receiving element or the second light emitting element and the other end of the optical transmission means;
The second light receiving element or the second light emitting element and the other end of the light transmission means do not interfere with light transmission, and the bearing and the conductive ring inside the light transmission housing A shielding wall provided between the conductive ring housing and the light transmission housing so as to shield the penetration of the applied lubricant;
A rotary joint with a structure.
前記回転体部は、
光透過性を有した部材で形成されると共に、前記回転部側における前記回転体部の端部が、前記軸に直交する面を前記回転体部の外周側から前記軸方向へ前記回転体部の中心部に向かってすり鉢状の傾斜面を形成するように成型され、
前記回転部は、
前記固定部側における前記回転体部の端部との間の光信号伝送が、前記すり鉢状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に固定された第3の受光素子又は第3の発光素子を更に備え、
前記固定部は、
前記第3の受光素子又は前記第3の発光素子と対になるように、前記光伝送ハウジングの内側に固定された第4の発光素子又は第4の受光素子と、
前記固定部側における前記回転体部の端部と前記第4の発光素子の発光面又は第4の受光素子の受光面との間で、光反射により光路が確立するように設けられた反射部材と、
を更に備えた構成の請求項1記載のロータリジョイント。

The rotating body part is
The rotating body portion is formed of a light-transmitting member, and the end of the rotating body portion on the rotating portion side is perpendicular to the axis from the outer peripheral side of the rotating body portion in the axial direction. Molded to form a mortar-shaped inclined surface toward the center of
The rotating part is
A third light receiving element or a third light emitting element that is fixed at a position where an optical path is provided by light reflection of the mortar-shaped inclined surface for optical signal transmission between the end of the rotating body part on the fixed part side Further comprising an element,
The fixing part is
A fourth light emitting element or a fourth light receiving element fixed inside the optical transmission housing so as to be paired with the third light receiving element or the third light emitting element;
A reflecting member provided so that an optical path is established by light reflection between the end of the rotating body portion on the fixed portion side and the light emitting surface of the fourth light emitting element or the light receiving surface of the fourth light receiving element. When,
The rotary joint according to claim 1, further comprising:

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