JP2001223919A - ビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この種ビデオカメラではカメラ部を含めた角
度調整機構をコンパクトに構成するには、光軸方向の厚
みがカメラ部に角度調整機構を加えた寸法より薄くする
ことが困難という欠点があった。 【解決手段】 駆動部８が、一方のモータを回転させる
ことで第１の歯車列を介して一端が略扇形状のかさ歯車
を備えたパンギア７を可動させる第１の駆動手段と、他
方のモータを回転させることで第２の歯車列を介してチ
ルトフレーム４を所定の範囲で自在に可動させる第２の
駆動手段と、パンギア７とチルトフレーム４の回転軸が
同一中心上でそれぞれ可動するように構成し、パンギア
７のかさ歯車と直交して噛み合うかさ歯車を鏡筒３に備
え、このかさ歯車の回転軸はチルトフレーム４に軸支す
るように構成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラに関
し、特にカメラ部の撮像方向を所望の位置にあわせるこ
とのできるビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラにおいて、監視カメラやテ
レビドアホンカメラ等のように所望の方向を撮像するこ
とを要求されるものにあっては、従来より電動雲台やモ
ータの回転を直線運動に変換しその運動を揺動自在に保
持されたカメラ部に伝えパン、チルト動作をさせるもの
があった。

【０００３】特開平３−２２７１８２号公報に記載のも
のでは、モータの回転を直線運動に変換し、その運動を
カメラヘッドに伝えヘッド部を水平軸の回りに揺動可能
にするとともに、角度調整ロッドを介してこのヘッドを
前後に移動可能として、効率的に遠隔操作可能とする方
法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カメラ
部を含めた角度調整機構をコンパクトに構成するには特
開平３−２２７１８２号公報に記載のものでは、光軸方
向の厚みがカメラ部に角度調整機構を加えた寸法より薄
くすることが困難という欠点があった。

【０００５】このことは、最近のテレビドアホンにおい
てデザイン面からパンチルト機能付でも薄型にすること
が求められているのにその寸法的な制約が問題となって
いた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のビデオカメラは
上記のような課題を解決したもので、被写体を撮像する
カメラ部と、このカメラ部に対して映像信号処理および
制御を行うカメラ制御部とを一体に保持する鏡筒と、こ
の鏡筒を回動自在に保持する保持部と、この保持部を可
動させる駆動部とからなり、前記駆動部は２つのモータ
と複数の歯車列からなり、一方のモータを回転させるこ
とで第１の歯車列を介して一端が略扇形状のかさ歯車を
備えたパンギアを可動させる第１の駆動手段と、他方の
モータを回転させることで第２の歯車列を介して前記保
持部を所定の範囲で自在に可動させる第２の駆動手段
と、前記パンギアと前記保持部の回転軸が同一中心上で
それぞれ可動するように構成し、前記パンギアのかさ歯
車と直交して噛み合うかさ歯車を前記鏡筒に備え、この
かさ歯車の回転軸は前記保持部に軸支するように構成
し、前記第１の駆動手段により前記カメラ部が左右に可
動し、前記第２の駆動手段と前記第１の駆動手段により
前記カメラ部が上下に可動する手段を有するものであ
る。

【０００７】また、前記駆動部に２つのモータと第１の
駆動手段と第２の駆動手段を内蔵するための概箱状の駆
動ケースと、この駆動ケースの両端部にモータを配し、
このモータのウォームに噛み合う複数の平歯車と、前記
モータで駆動する最終段の平歯車に噛み合う前記パンギ
アと前記保持部のそれぞれの一端が略扇形状の平歯車を
備え、前記パンギアと前記保持部とが同軸の回転軸上で
それぞれ独立して可動するよう一体化された鏡筒保持組
を前記駆動ケースの側面から組み立てて構成し、それぞ
れの回転軸を保持するようにＵ字状の窪みを備えた前記
駆動ケースが駆動カバーと嵌合し、この駆動カバーは前
記鏡筒保持組の挿入部の前記駆動ケースの側面切り欠き
部を覆うように凸状のリブを備えているものである。

【０００８】そして、前記第１の駆動手段と第２の駆動
手段の歯車列の速比が同一になるようそれぞれの歯車に
同じ歯数を備えたものである。

【０００９】そしてまた、前記鏡筒を回動自在に保持す
る保持部と、この保持部を可動させる駆動部とのそれぞ
れの回転動作時の接触部分に間隙を設けてそこに弾性体
を備えたものである。

【００１０】さらに、前記鏡筒を回動自在に保持する保
持部に設けた第１の弾性体の摩擦力より、前記保持部を
可動させる駆動部に設けた第２の弾性体の摩擦力を大き
くなるような手段を有するものである。

【００１１】さらにまた、前記パンギアのかさ歯車と直
交して噛み合う前記鏡筒に備えられたかさ歯車との噛み
合い部分近傍の前記保持部との間隙に半球状の突起を前
記パンギア側または前記保持部側のいずれかに設け、前
記保持部を可動させる駆動部と前記保持部との間隙に半
球状の突起を前記駆動部側または前記保持部側のいずれ
かに設けて、その間隙がわずかになるような手段を有す
るものである。

【００１２】また、前記鏡筒を回動自在に保持する保持
部の一端に設けた１枚の基板の両面にそれぞれ光検知部
を備え、これら光検知部を遮る位置に前記パンギアに設
けた第１の遮光部と前記駆動部に設けた第２の遮光部を
備え、前記カメラ部の上下左右の可動範囲を検出するよ
うな手段を有するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のビデオカメラの実施の形
態を図１乃至図８を参照して説明する。 ＜第１の実施の形態＞本発明の第１の実施の形態を図１
乃至図６に従って詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態を示すビデオ
カメラの外観正面図であり、被写体を撮像するカメラ部
１は、被写体を撮像するためのレンズと、被写体からの
像を受光する固体撮像素子から構成されている。

【００１５】固体撮像素子にて電気信号に変換する駆動
回路とその電気信号を映像信号処理および制御を行うた
めのカメラ制御部２で映像信号に処理されて信号ケーブ
ル（図示せず）から出力される。尚、カメラ部１とカメ
ラ制御部２は鏡筒３に固定されている。

【００１６】この鏡筒３は、後述する鏡筒３の保持部で
あるチルトフレーム４と回転自在になるよう回転中心の
上面と下面に円柱状の突起部分５を介して回転自在に保
持されている。さらに、鏡筒３の下部には、回転中心に
対して略扇形状に形成されその円弧部分にかさ歯車を設
けたギア部６が一体に構成され、パンギア７と噛み合っ
ている。

【００１７】図２は、本発明の実施の形態を示すビデオ
カメラの側面要部断面図であり、図１におけるＡ−Ａ部
断面を表し、チルトフレーム４は、駆動部８に組み合わ
せられて軸支され、駆動部に内蔵されたモータの回転に
より軸支された軸を中心に回転しカメラ部１を上下にチ
ルト動作させることができる。

【００１８】さらに、パンギア７も駆動部８に組み合わ
せられて軸支され、駆動部に内蔵されたモータの回転に
より軸支された軸を中心に回転し、ギア部６を介して鏡
筒３に設けられた突起部分５の軸心を中心にカメラ部１
を左右にパン動作させることができる。

【００１９】図３は、駆動部の内部部品配置図であり、
駆動部８は、概箱状の駆動ケース９に駆動手段としての
２つのモータ２１、２２と複数の歯車列を収納し、さら
に、前述のパンギア７とチルトフレーム４とが同軸の回
転軸上でそれぞれ独立して可動するよう一体化された鏡
筒保持組２５を駆動ケース９の側面から組み立てて構成
し、それぞれの回転軸を保持するようにＵ字状の窪み２
６を備えた駆動ケース９が駆動カバー１０と嵌合し、駆
動カバー１０は鏡筒保持組の挿入部の駆動ケース９の側
面切り欠き部を覆うように凸状のリブを備えている。

【００２０】図４は、鏡筒保持組の要部断面図であり図
２におけるＢ−Ｂ部断面を表す。チルトフレーム４とパ
ンギア７とは、回転軸を同じくして組み合わされ鏡筒保
持組１１として構成される。チルトフレーム４の回転軸
は、円形の貫通穴を有しこの穴にパンギア７の回転軸１
５が回転自在に嵌め合う。チルトフレーム４の回転軸よ
り長くなった回転軸１５に、ギア１６が固く嵌合してい
る。

【００２１】この時、この嵌合部の回転軸１５の断面形
状を六角形にするなどして回転軸１５とギア１６が回転
方向にずれないようにする方が好適である。チルトフレ
ーム４の回転軸には、略扇形状の平歯車のギア１７が形
成され、同じくギア１６にも略扇形状の平歯車が形成さ
れそれぞれモータ２１、２２で駆動する最終段の平歯車
に噛み合う。

【００２２】図５は、歯車列の噛み合いを表す駆動部の
要部断面図であり、モータ２２を回転させることで第１
の歯車列を介してパンギア７を可動させる第１の駆動手
段と、他方のモータ２１を回転させることで第２の歯車
列を介してチルトフレーム４を可動させる第２の駆動手
段の動きを順を追って説明する。

【００２３】第１の駆動手段では、モータ２２の回転軸
に取り付けられたウォーム３１の回転がウォームホィー
ル３２に伝わりこのウォームホィール３２と一体に構成
されたギア３３を介してギア３４に伝わる。このギア３
４と一体に構成されたギア３５を介してギア１６に伝わ
り、パンギア７が可動する。

【００２４】第２の駆動手段では、モータ２１の回転軸
に取り付けられたウォーム３６の回転がウォームホィー
ル３７に伝わりこのウォームホィール３７と一体に構成
されたギア３８を介してギア３９に伝わる。このギア３
９と一体に構成されたギア４０を介してギア１７に伝わ
り、チルトフレーム４が可動する。

【００２５】この時、第１の駆動手段が止まったまま第
２の駆動手段のみ可動するとチルトフレーム４の動きに
対してパンギア７が停止状態なので、鏡筒３下部にある
ギア部６が相対的に動きカメラ部１がチルトしながらパ
ン動作してしまう。

【００２６】そこで、第２の駆動手段を可動させるとき
は第１の駆動手段を同期して可動させることで、カメラ
部１を所定の角度チルト動作させることができる。第１
の駆動手段のみ可動させれば、カメラ部１を所定の角度
パン動作させることができる。

【００２７】この時、第１の駆動手段と第２の駆動手段
の駆動歯車の歯数の積と被動歯車の歯数の積を同じに
し、モータ２１、２２の仕様を同じにすることでチルト
動作の際の同期動作の制御を簡単に行うことができる。
また、同期動作の際は、モータにはステッピングモータ
を使用し、ステップ毎にモータを交互に制御すると好適
となる。

【００２８】次に、図２に従ってパンチルト動作範囲の
検知構造について説明する。

【００２９】図２において、チルトフレーム４のＬ字状
アームの先端にセンサ基板４１が固定され、基板の両面
に光センサ４２、４３が配置されている。光センサ４３
は、チルトフレーム４の動きとともに駆動ケース９に配
置された遮光部４４を挟むように移動する。また、パン
ギア７と一体に構成された遮光アーム４５は、光センサ
４２の間を移動する。

【００３０】図６は、検知部分の要部断面図であり図２
におけるＣ−Ｃ部断面を表し、チルトフレーム４ととも
に可動する光センサ４２、４３は、固定側の遮光部４４
と可動する遮光アーム４５が、光を遮るときに信号がＯ
ＦＦとなり、パンチルト動作により可動範囲の両サイド
にそれぞれ光センサが相対的に移動し遮光部４４と遮光
アーム４５が、光を遮らなくなるときに信号がＯＮとな
る。

【００３１】このように光センサ４２、４３で可動範囲
を検知し、信号がＯＮになったことで可動範囲を外れた
として第１の駆動手段と第２の駆動手段のモータの回転
方向を逆転し少しだけ戻して止めることで所定のチルト
動作範囲とパン動作範囲を制御することができる。 ＜第２の実施の形態＞本発明の第２の実施の形態を図７
に従って詳細に説明する。

【００３２】本実施の形態は前記第１の実施の形態に対
しチルトフレーム４と駆動部８およびチルトフレーム４
と鏡筒３下部の構成に関わる部分のみ異なっており、そ
の部分以外の説明は省略するとともに同一部分には同一
符号を付して説明する。

【００３３】図７は、本発明の実施の形態を示すビデオ
カメラの外観正面図であり、被写体を撮像するカメラ部
１とカメラ制御部２は鏡筒３に固定され、チルトフレー
ム４を介して駆動部８に繋がっている。

【００３４】前記駆動部８に含まれる第２の駆動手段を
可動させるときは第１の駆動手段を同期して可動させる
ことで、カメラ部１を所定の角度チルト動作させたり、
第１の駆動手段のみ可動させてカメラ部１を所定の角度
パン動作させることができる。この場合、駆動手段に
は、歯車が含まれているのでバックラッシュによるガタ
が生じる。

【００３５】そこで、チルトフレーム４と駆動部８との
回転動作時の接触部分に間隙を設けてそこにゴム等摩擦
抵抗の大きい材料からなる弾性体５１を挿入する。ま
た、チルトフレーム４と鏡筒３下部との回転動作時の接
触部分に間隙を設けてそこにゴム等摩擦抵抗の大きい材
料からなる弾性体５２を挿入する。これら弾性体５１、
５２の摩擦力でガタを吸収する。

【００３６】パン動作のときパンギア７の回転トルクが
鏡筒３下部にあるギア部６を介してチルトフレーム４と
鏡筒３下部との回転動作時の接触部分に反力としてチル
トフレーム４を持ち上げようとする力が働く。そこで、
弾性体５１の摩擦力を弾性体５２のそれより大きくなる
ようにすることで反力を低減できる。 ＜第３の実施の形態＞本発明の第３の実施の形態を図８
に従って詳細に説明する。

【００３７】本実施の形態は前記第１の実施の形態に対
しチルトフレーム４とパンギア７の構成に関わる部分の
み異なっており、その部分以外の説明は省略するととも
に同一部分には同一符号を付して説明する。

【００３８】図８は、本発明の実施の形態を示すビデオ
カメラの要部外観正面図であり、被写体を撮像するカメ
ラ部１とカメラ制御部２は鏡筒３に固定され、チルトフ
レーム４を介して駆動部８に繋がっている。

【００３９】パンギア７は、回転中心から所定の距離で
鏡筒３下部にあるギア部６と噛み合っているのでビデオ
カメラ全体に衝撃力が加わるとパンギア７が撓んで噛み
合いが外れてしまう場合がある。そこで、パンギア７と
ギア部６との噛み合い部分近傍の位置に撓みを防止する
よう半球状の突起５５をチルトフレーム４の表面に設け
る。

【００４０】この時、突起５５の先端とパンギア７表面
との間隙は噛み合いの外れが生じない程度に少なくし且
つパンギア７の可動時に抵抗とならないよう最低限隙間
を設ける。

【００４１】鏡筒３に固定されたカメラ部１とカメラ制
御部２の自重は、チルトフレーム４によって支えられて
いるためチルトフレーム４の回転軸に対して片持ち構造
となっている。

【００４２】そこで、駆動時のガタを低減しつつ極力摩
擦抵抗を少なくするために、チルトフレーム４の回転軸
の下方の位置にチルトフレーム４と駆動ケース９との隙
間が極力無い程度にチルトフレーム４の表面に半球状の
突起５６を設ける。この実施例では、チルトフレーム４
側に突起を設けたが、逆に駆動ケース９側に円弧状に断
面半円状のリブを設けても良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明のビデオカメラは上記のような構
成であるから、コンパクトな構成でパンチルト動作を実
現できる。また、少ない部品点数で密閉性の良い駆動ケ
ースを実現できる。そして、２つの駆動系で部品の共通
化が図れる。そしてまた、パン動作やチルト動作の動き
のガタを低減できる。

【００４４】さらに、ビデオカメラに加えられた衝撃で
かさ歯車部の噛み合いが外れるのを防止したり、チルト
動作時のがたつきを低減できる。さらにまた、パンチル
ト動作を制御するのに可動側の１ヶ所にセンサを設ける
だけでよく、検知構造を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す外観
正面図である。

【図２】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す側面
要部断面図である。

【図３】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す駆動
部の内部部品配置図である。

【図４】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す鏡筒
保持組の要部断面図である。

【図５】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す歯車
列の噛み合いを現す駆動部の要部断面図である。

【図６】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す検知
部分の要部断面図である。

【図７】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す外観
正面図である。

【図８】本発明のビデオカメラの実施の形態を示す要部
外観正面図である。

【符号の説明】

１ カメラ部 ２ カメラ制御部 ３ 鏡筒 ４ チルトフレーム（保持部） ８ 駆動部 ７ パンギア ９ 駆動ケース １０ 駆動カバー １６ ギア １７ ギア ２１ モータ ２２ モータ ３１ ウォーム ３２ ウォームホィール ４１ センサ基板 ５１ 弾性体 ５２ 弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 光治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C022 AA01 AA06 AB62 AC27 AC78 5C054 AA01 AA05 CA04 CC03 CD06 CF01 CF06 EA01 HA01 HA22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像するカメラ部と、このカメ
   ラ部に対して映像信号処理および制御を行うカメラ制御
   部とを一体に保持する鏡筒と、この鏡筒を回動自在に保
   持する保持部と、この保持部を可動させる駆動部とから
   なるビデオカメラにおいて、 前記駆動部は２つのモータと複数の歯車列からなり、一
   方のモータを回転させることで第１の歯車列を介して一
   端が略扇形状のかさ歯車を備えたパンギアを可動させる
   第１の駆動手段と、他方のモータを回転させることで第
   ２の歯車列を介して前記保持部を所定の範囲で自在に可
   動させる第２の駆動手段と、前記パンギアと前記保持部
   の回転軸が同一中心上でそれぞれ可動するように構成
   し、前記パンギアのかさ歯車と直交して噛み合うかさ歯
   車を前記鏡筒に備え、このかさ歯車の回転軸は前記保持
   部に軸支するように構成し、 前記第１の駆動手段により前記カメラ部が左右に可動
   し、前記第２の駆動手段と前記第１の駆動手段により前
   記カメラ部が上下に可動することを特徴とするビデオカ
   メラ。
2. 【請求項２】 前記駆動部に２つのモータと第１の駆動
   手段と第２の駆動手段を内蔵するための略箱状の駆動ケ
   ースと、この駆動ケースの両端部にモータを配し、この
   モータのウォームに噛み合う複数の平歯車と、前記モー
   タで駆動する最終段の平歯車に噛み合う前記パンギアと
   前記保持部のそれぞれの一端が略扇形状の平歯車を備
   え、前記パンギアと前記保持部とが同軸の回転軸上でそ
   れぞれ独立して可動するよう一体化された鏡筒保持組を
   前記駆動ケースの側面から組み立てて構成し、それぞれ
   の回転軸を保持するようにＵ字状の窪みを備えた前記駆
   動ケースが駆動カバーと嵌合し、この駆動カバーは前記
   鏡筒保持組の挿入部の前記駆動ケースの側面切り欠き部
   を覆うように凸状のリブを備えていることを特徴とする
   請求項１に記載のビデオカメラ。
3. 【請求項３】 前記第１の駆動手段と第２の駆動手段の
   歯車列の速比が同一になるようそれぞれの歯車に同じ歯
   数を備えたことを特徴とする請求項１に記載のビデオカ
   メラ。
4. 【請求項４】 前記鏡筒を回動自在に保持する保持部
   と、この保持部を可動させる駆動部とのそれぞれの回転
   動作時の接触部分に間隙を設けてそこに弾性体を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載のビデオカメラ。
5. 【請求項５】 前記鏡筒を回動自在に保持する保持部に
   設けた第１の弾性体の摩擦力より、前記保持部を可動さ
   せる駆動部に設けた第２の弾性体の摩擦力を大きくなる
   よう構成したことを特徴とする請求項４に記載のビデオ
   カメラ。
6. 【請求項６】 前記パンギアのかさ歯車と直交して噛み
   合う前記鏡筒に備えられたかさ歯車との噛み合い部分近
   傍の前記保持部との間隙に半球状の突起を前記パンギア
   側または前記保持部側のいずれかに設け、前記保持部を
   可動させる駆動部と前記保持部との間隙に半球状の突起
   を前記駆動部側または前記保持部側のいずれかに設け
   て、その間隙がわずかになるように構成したことを特徴
   とする請求項１に記載のビデオカメラ。
7. 【請求項７】 前記鏡筒を回動自在に保持する保持部の
   一端に設けた１枚の基板の両面にそれぞれ光検知部を備
   え、これら光検知部を遮る位置に前記パンギアに設けた
   第１の遮光部と前記駆動部に設けた第２の遮光部を備
   え、前記カメラ部の上下左右の可動範囲を検出するよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載のビデオカメ
   ラ。