JP3906844B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、室内や屋外の様子を所定の位置から撮像する固定型の撮像装置に関する。

室内の天井や壁、屋外の外壁等の所定位置に取り付けられ、室内や屋外の様子を撮像する固定型の撮像装置は、天井や壁に設置される筐体内に、撮像部が内蔵されており、教会やコンサート会場の天井や内壁の上部に設置されることで、上方から斜め下方に向かって教会で行われるミサやコンサート会場で行われるコンサートの様子を撮像する。このような撮像装置は、屋外の外壁の上部に設置し、防犯のために屋外を一定の範囲で撮像する監視用の撮像装置とは異なり、高画質で室内全体、即ち広範囲を撮像することでき、撮像する被写体の撮像サイズを拡大、縮小して撮像する必要がある。このため、撮像装置には、撮像機器を収納した筐体に、設置面に対して撮像部をパン方向及びチルト方向に回動させるパン機構及びチルト機構が設けられ、広範囲の撮像を可能としている。また、撮像装置は、撮像機器にズーム機構を備え、被写体の撮像サイズを調整して撮像する。

このような撮像装置では、パン機構及びチルト機構の制御回路、電源用回路、撮像信号の信号処理回路等の各種電気回路が１つの配線基板に形成されている。このため、撮像装置では、配線基板の大きさが大きくなり、この配線基板を内部に収納する筐体も大きくなってしまい、全体の重量が重くなってしまう。撮像装置では、装置全体が大きく、重量が重くなってしまうと、上述したように室内の天井や内壁の上部に設けられることが多いため、落下を防止するための補強を行ったり、設置作業が困難となってしまう。このため、撮像装置では、装置全体の小型化及び軽量化が図られる必要がある。また、この撮像装置は、設置する環境の外観を損なわないようにするため、小型化して目立たなくする必要もある。

特開２０００−３５８１７２号

そこで、本発明は、小型、軽量化が図られた撮像装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明に係る撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、撮像部が取り付けられると共に、底部に部品を配設する部品配設部が設けられた筐体とを備え、部品配設部には、底部の底板に沿って第１の配線基板が配設されると共に、第１の配線基板と離間して、撮像部側に第２の配線基板が配設される。

本発明では、パン機構及びチルト機構の制御回路、電源用回路、撮像信号の信号処理回路等、撮像装置に必須な各種電気回路を第１の配線基板と、第２の配線基板とに分けることによって、各配線基板の面積を小さくすることができるため、配線基板を収納する筐体を小型化するこができ、装置全体が小型化及び軽量化される。また、本発明では、装置全体を小型化できることによって、設置環境の外観を損なうことなく、所望の場所に設置することができる。

以下、本発明を適用した撮像装置１について図面を参照して詳細に説明する。

撮像装置１は、例えば図１に示すように、室内の天井２に逆さにして設置されたり、図２に示すように、室内の床３に設置されて、室内や屋外の様子を撮像する。なお、この撮像装置１は、図１及び図２に示すように、上下方向に設置する他に、外壁や内壁に対して略直交するように設置することもできる。撮像装置１は、室内や屋外の様子を撮像する撮像部４と、この撮像部４を保持する筐体５とから構成され、更に、撮像部４をチルト方向に回動させるチルト機構、及び撮像部４をパン方向に回動させるパン機構を備える。

撮像部４は、図３乃至図５に示すように、撮像機器６と、この撮像機器６を内蔵する撮像機器カバー７とから構成されている。撮像機器６は、略直方体状に形成され、短辺で形成された一側面が前面とされ、この前面に撮像レンズ８が取り付けられている。また、撮像部４は、撮像レンズ８から背面側に向かって、撮像レンズ８からの光学像を電気信号に変換して映像信号を生成する回路等が形成された基板ユニット９や内部の熱を放熱するためのシールド部材１０等が取り付けられている。また、撮像機器６には、図３及び図４に示すように、短辺方向の両側面に、側面から略直交方向に突出するようにチルト軸１１がねじ１２でねじ止めされ、一方の側面に形成されたチルト軸１１は後述するチルト機構と接続される。

撮像機器６は、集光された光を受光し光電変換することで、被写体を撮像するＣＣＤ（Charge−Coupled Device）等の撮像素子を有している。具体的には、撮像機器６は、撮像レンズ８により集光された光を赤、緑及び青色の成分に分離する図示しない光学系の分光プリズムを有しており、分離された各色の成分に対応するようにＣＣＤが３つ設けられた、いわゆる３ＣＣＤ方式のカメラである。撮像機器６では、３つのＣＣＤにより高画質の画像を形成することができる。

撮像機器カバー７は、図５に示すように、上カバー１３と、下カバー１４と、前カバー１５とから構成され、上カバー１３、下カバー１４及び前カバー１５が組み合わされることによって、内部に撮像機器６を収納する収納空間を形成し、この収納空間内に撮像機器６を収納し、撮像機器６を保護する。撮像機器カバー７は、撮像機器６の上面及び下面と対向する部分の外形が略球状に形成され、側面が平面で形成されている。撮像機器カバーの背面側には、略直方体状の撮像機器６の背面側を収容する撮像突出部１６が形成されている。

上カバー１３は、略半球状に形成され、撮像機器６の撮像レンズ８が臨む前面に略Ｕ字状に開口した開口部１７が形成され、撮像機器６の短辺方向の両側面にも略Ｕ字状の開口部１８が形成されている。下カバー１４は、上カバー１３と同様に略半球状に形成され、撮像機器６の撮像レンズ８が臨む前面に略Ｕ字状に開口した開口部１９が形成され、撮像機器６の短辺方向の両側面にも開口部２０が形成されている。上カバー１３及び下カバー１４にそれぞれ開口部１７，１８，１９，２０を設けることによって、上カバー１３と下カバー１４とを組み合わせると、上カバー１３と下カバー１４のそれぞれの前面に形成された開口部１７，１９により撮像レンズ８を外部に臨ませるレンズ開口部２１が形成され、それぞれの両側面に形成された開口部１８，２０によりチルト軸１１を外部に臨ませる軸開口部２２が形成される。上カバー１３と下カバー１４には、それぞれの背面側に撮像機器６のシールド部材１０等が収納される撮像突出部１６を形成する上カバー突出部２３及び下カバー突出部２４が形成されている。下カバー突出部２４には、下側のコーナ部２３ａに撮像機器６の短辺方向に沿って面取り部２４ｂが形成されている。

前カバー１５は、上カバー１３と下カバー１４とを組み合わされて形成されたレンズ開口部２１に嵌め合わされ、撮像レンズ８を外部から保護する。前カバー１５は、撮像レンズ８側の径が撮像レンズ８の径とほぼ同じ大きさで形成され、撮像レンズ８側の径が外部に向かって拡大し、外側の径の方が撮像レンズ側の径よりも大きくなるように形成されている。

撮像機器カバー７の内部に撮像機器６を収容する際は、撮像機器６の上方から上カバー１３を被せ、下方から下カバー１４を被せられる。上カバー１３は、前面側及び背面側の内部の両端に形成された貫通孔１３ａにねじ２５が挿通され、撮像機器６の前面側の両端上部に形成されたねじ孔２６にねじ２５が締め付けられ、撮像機器６に固定される。下カバー１４は、前面側及び背面側の内部の両端に形成された貫通孔１４ａにねじ２５が挿通され、撮像機器６の前面側の両端の下部に形成されたねじ孔２６にねじ２５が締め付けられ、撮像機器６に固定される。そして、前カバー１５がレンズ開口部２１に嵌め合わされる。撮像機器カバー７に撮像機器６が収納されると、レンズ開口部２１に取り付けられた前カバー１５から撮像レンズ８が外部に臨み、軸開口部２２からチルト軸１１が外部に突出するようになり、撮像部４のシールド部材１０等が撮像突出部１６に収容される。

上述した構成からなる撮像部４では、撮像機器６の上面及び下面を略球状とすることによって、撮像機器６の球状から突出する背面側の部分、即ちシールド部材１０等の部分を撮像突出部１６で覆うことによって、撮像機器６に対して撮像機器カバー７の大きさを最小限にすることができ、小型化及び軽量化が図られている。また、撮像部４では、撮像機器カバー７を略球状にすることによって、撮像機器カバー７の略球状に対して、撮像機器６が略直方体状であるため、撮像機器６と撮像機器カバー６との間に空間が形成される。これにより、撮像部４では、この空間を利用して、撮像機器６の基板ユニット９等を撮像機器６の上面又は下面に配置することができ、撮像機器６の小型化を図ることができる。この撮像部４は、チルト軸１１が突出している両側面を支持する支持部材３０によって筐体５内に配設される。

支持部材３０は、図６に示すように、撮像部４をチルト方向に回動するように支持する一対の回動支持部３１と、この回動支持部３１を一端で接続する接続部３２とを有する。支持部材３０は、一対の回動支持部３１が撮像部４の両側面に位置され、一端が接続部３２と接続されて、凹状をなし、この凹部の内部の開口側に撮像部４が取り付けられている。具体的に、支持部材３０は、図１４に示すように、凹部の開口側に形成され、撮像部４の短辺方向の両側面に設けられた撮像部４のチルト軸１１が貫通する軸受け３１ａにチルト軸１１を挿通させて、図６に示すように、撮像部４を支持している。支持部材３０は、チルト軸１１を軸受け３１ａに挿通させることで、チルト軸１１がチルト方向に回動可能に支持する。

また、支持部材３０には、回動支持部３１の接続部３２側の端部及び凹部の開口側の端部に後述するフロントカバー３４をねじ止めする際にねじ孔３１ｂが形成されている。また、支持部材３０には、接続部３２側の端部にねじ孔３１ｂと隣接する位置に、フロントカバー３４の位置決めをする位置決め突部３１ｃが設けられている。支持部材３０の背面側には、一対の回動支持部３１と接続され、略板状の背面片３０ａが設けられている。この背面片３０ａには、略中央に後述するバックカバー３５をねじ止めする際の図示しないねじ孔が形成されている。

支持部材３０には、一方のチルト軸１１と接続され、撮像部４をチルト方向に回動させるチルト機構が接続されているチルト軸１１が取り付けられている回動支持部３１の外面に設けられている。また、支持部材３０は、接続部３２の裏面が撮像部４をパン方向に回転させるパン機構と接続されている。

筐体５は、図６に示すように、支持部材３０を底面側から支持する基台部３３と、撮像部４と支持部材３０とを共に覆うフロントカバー３４とバックカバー３５とから構成されている。

基台部３３は、支持部材３０を接続部３２の裏面から支え、支持部材３０全体を支持する。基台部３３の内部には、図７に示すような配線基板等が配設される部品配設部３５が設けられている。基台部３３は、前面側が略円弧形状をなし、図８に示すように、背面側に部品配設部３６の配線基板を外部に臨ませるための開口凹部３３ａが形成されている。基台部３３は、図８に示すように、基台部３３の底板３３ｃに対して略直交方向に突出して形成された突出部３３ｂを上部に有する。基台部３３の内部には、部品配設部３５と共に、撮像部４を支持する支持部材３０をパン方向に回動させるパン機構が設けられている。また、基台部３３には、前面側の上部表面にパン機構により回動する支持部材３０の回動位置を検知するための図示しないセンサが設けられている。

部品配設部３５は、図７及び図８に示すように、少なくとも電源用回路が形成された第１の配線基板３７と、少なくとも信号処理用回路が形成された第２の配線基板３８と、撮像装置１と外部の電気機器と電気的に接続するための第３の配線基板３９とが設けられている。また、部品配設部３５には、第１の配線基板３７と第２の配線基板３８との間に外部から他の回路基板が取り付けられる拡張ユニット取付部４０を備える。

第１の配線基板３７は、外部電源からの電力を撮像装置１に全体に供給する電源用回路や基板上に設けられたパン機構を駆動させる駆動モータ７９が搭載され、この駆動モータ７９とパン機構との間を電気的に接続する回路等が形成されている。第１の配線基板３７は、撮像装置１の前面側に配置され、前面から背面側に設けられた拡張ユニット取付部４０まで基台部３３の底板３０ｃに沿って設けられている。第１の配線基板３７では、基台部３３の底板３０ｃに沿って配置されることによって、上部の空きの空間に高さのある駆動モータ７９等の部品を配置することができる。

第２の配線基板３８は、撮像部４から出力された画像信号を処理する信号処理回路等が形成されており、撮像機器６の撮像レンズ８からの光学像を電気信号に変換して生成された映像信号を出力端子に出力する回路等が形成されている。第２の配線基板３８は、撮像装置１の背面側に配置され、回路が形成されており、駆動モータ７９等の背の高い部品が搭載されず、フラットパッケージ等背の低い電子部品しか搭載されていないので、基台部３３内の上部に配置することができる。これにより、第１の配線基板３７と第２の配線基板３８との間には、間隙が形成され、この間隙に拡張ユニットが取り付けられる拡張ユニット取付部４０が設けられている。また、第２の配線基板３８は、第１の配線基板３７と図示しないフレキシブル基板で電気的に接続されている。

第３の配線基板３９は、図８に示すように、外部の電気機器、例えば遠隔表示装置等と接続するための出力端子、パン機構やチルト機構を遠隔操作するための遠隔操作装置が接続されるコネクタ電源用の入力端子等のコネクタ４１や設定の切換等を行うスイッチ４２等設けられている。この第３の配線基板３９は、第２の配線基板３８と略直交し、支持部材３０側に突出するように配設される。第３の配線基板３９は、第１の配線基板３７や第２の配線基板３８と図示しないフレキシブル基板で電気的に接続されている。

拡張ユニット取付部４０は、図７及び図９に示すように、無線通信ユニット等の撮像装置１の機能を拡張するための拡張ユニット４３が取り付けられる。拡張ユニット取付部４０は、第１の配線基板３７と、第２の配線基板３８及び第３の配線基板３９との間に設けられている。拡張ユニット取付部４０は、背面側に拡張ユニット４３を挿脱するための挿脱口４４を有している。また、拡張ユニット取付部４０には、挿脱口４４から挿入された拡張ユニット４３の先端が突き当たり、第１の配線基板３７と略直交するように設けられた第４の配線基板４５が設けられている。

拡張ユニット４３は、基板４６に撮像部から出力された画像信号を制御する回路が形成され、この回路と第４の配線基板４５とを接続するコネクタ４７が基板４６の挿入端に設けられている。また、拡張ユニット４３には、基板４６の挿入端とは反対側の端部に、挿脱口４４を閉塞する閉塞板４３ａが取り付けられている。拡張ユニット４３は、挿脱口４４より拡張ユニット取付部４０に取り付けられると、ねじ４３ｂによて拡張ユニット取付部４０に取り付けられる。挿脱口４４は、第４の配線基板４５と対向する位置に設けられ、基台部３３の内部に部品配設部３５を配置すると、基台部３３の開口凹部３３ａの下部に配置される。

第４の配線基板４５は、第１の配線基板３７と略直交して設けられ、拡張ユニット４３とコネクタ接続される。第４の配線基板４５は、第１の配線基板３７及び第２の配線基板３８とフレキシブル基板で電気的に接続されており、拡張ユニット４３が挿脱口４４から挿入され、基板４６の先端に設けられたコネクタ４７と接続される。なお、拡張ユニット取付部４０は、拡張ユニット４３を取り付けないとき、ダミーユニットが取り付けられる。

上述した構成からなる部品配設部３５では、図７に示すように、配線基板を電源用回路等が形成された第１の配線基板３７と、信号処理回路等が形成された第２の配線基板３８との２つに分割し１つの配線基板の大きさが小さくなっている。したがって、部品配設部３５では、この第１の配線基板３７が基台部３３の底板３３ｃに沿って配置され、第２の配線基板３８が第１の配線基板３７と離間され、第１の配線基板３７よりも撮像部４側に配置されることによって、配線基板の設置面積を小さくさせることができる。これにより、部品配設部３５は、分割された第１の配線基板３７と第２の配線基板３８を用いることで小型化されるため、撮像装置１全体の小型化させることができる。また、部品配設部３５では、第１の配線基板３７と第２の配線基板３８とを離間させて設けることによって、第１の配線基板３７と第２の配線基板３８との間に隙間が形成され、この隙間を利用して外部から拡張ユニット４３を隙間に取り付けることによって、小型化されている。

撮像部４を保護するフロントカバー３４及びバックカバー３５は、撮像部４と支持部材３０とを覆い、内部に収容される撮像部４を保護する。フロントカバー３４は、図２に示すように、撮像部４及び支持部材３０の前面側の両側面と、撮像部４の上部外周の前面側から背面側にかけて覆い、撮撮像部４がチルト方向に回動した際の撮像レンズ８の回動領域に対応して開口している。フロントカバー３４は、基台部３３の上面に接しないように形成されている。フロントカバー３４は、基台部３３の上面からの高さが前面側よりも、背面側の方が高くなっている。また、フロントカバー３４の内壁には、支持部材３０にねじ４８で固定するための貫通孔４９が複数設けられている。例えば、図６及ぶ図１０に示すように、両側面の下方及び撮像部４の上部外周を覆う内面の背面側両端に設けられている。フロントカバー３４は、図６に示すように、ねじ４８を貫通孔４９に挿通させ、ねじ４８を支持部材３０に形成されたねじ孔３１ｂにねじ込み支持部材３０に固定される。また、フロントカバー３４には、両側面の下方に設けられた貫通孔４９と隣接する位置に、支持部材３０の回動支持部３１に設けられた位置決め突部３１ｃが嵌め合わされる位置決め孔３４ａが設けられている。フロントカバー３４は、位置決め孔３４ａに回動支持部３１の位置決め突部３１ｃが嵌め合わされることによって、回動支持部３１に対して所定の位置に固定されるようになる。

バックカバー３５は、撮像部４の撮像レンズ８が設けられている前面と対向する背面、撮像部４及び支持部材３０の側面の背面側を覆い、フロントカバー３４と同様に基台部３３の上面に接しないように形成されている。また、バックカバー３５は、撮像部４の背面側の形状を撮像部４が設置面に対してチルト方向に回動する際の撮像突出部１６の回動領域に対応した形状にしている。バックカバー３５は、撮像部４が回動可能な最小限の大きさとなっているため、撮像装置１全体の小型化を図ることができる。バックカバー３５には、支持部材３０に固定する際のねじ４８を貫通させる貫通孔３５ａが下部の略中央に形成されている。バックカバー３５は、ねじ４８を貫通孔３５ａに貫通させ、支持部材３０の背面片３０ａに形成された図示しないねじ孔にねじ込み、支持部材３０に固定される。

フロントカバー３４とバックカバー３５との組み合わせ方法は、各カバーに形成されている係止部によって組み合わされる。具体的に、フロントカバー３４の両側面の内壁には、図１０に示すように、バックカバー３５と接する面に対して略直交に第１の係止部５０が所定の間隔をもって複数設けられている。側面の内壁に設けた第１の係止部５０には、バックカバー３５側の端部に設置面側に略直交方向に折曲した係止爪５１を有する。また、フロントカバー３４の撮像部４の上部を覆う内壁の中央には、バックカバー３５と接する端部に係合凹部５２が形成されている。

バックカバー３５には、フロントカバー３４と接する面に対して略直交に第２の係止部５３が設けられている。第２の係止部５３は、フロントカバー３４の第１の係止部５０と対向する位置に設けられている。第２の係止部５３は、フロントカバー３４側の端部に、設置面とは反対側に略直交方向に折曲し、第１の係止部５０の係止爪５１に係止される係止爪５４を有する。また、バックカバー３５には、フロントカバー３４に設けられた係合凹部５２と対向する位置に、係合凹部５２に係合される係合突部５５を有する。

フロントカバー３４とバックカバー３５を接続する際は、図１０に示すように、バックカバー３５をフロントカバー３４の下側から合わせる。フロントカバー３４とバックカバー３５を合わせた状態では、バックカバー３５の第２の係止部５３がフロントカバー３４の第１の係止部５０に係止されていない状態である。次に、図１１に示すように、バックカバー３５を上に持ち上げることによって、第１の係止部５０の係止爪５１と第２の係止部５３の係止爪５４とが係止されると共に、フロントカバー３４の係合凹部５２にバックカバー３５の係合突部５５が係合されてフロントカバー３４とバックカバー３５が組み合わされる。そして、接続されたフロントカバー３４は、図６に示すように、ねじ４８を貫通孔４９に挿通させ、ねじ孔３０ｂに締め付けることによって支持部材３０に固定される。バックカバー３５は、ねじ４８を貫通孔３５ａに貫通させ、支持部材３０に形成された図示しないねじ孔にねじ込み、支持部材３０に固定される。

次に、上述した撮像部４を図２に示すように、チルト方向に回動させるチルト機構、及びパン方向に回動させるパン機構について説明する。チルト機構及びパン機構は、同様の構成からなり、同様の駆動方法によって駆動するため、チルト機構を例に挙げて説明する。

チルト機構は、図１２及び図１３に示すように、支持部材３０の一方の回動支持部３１の外側面に設けられる。チルト機構は、回動支持部３１に取り付けられた駆動機構から駆動力が伝達され、駆動するようになっている。駆動機構は、駆動モータ６０と、この駆動モータ６０と接続されている無端ベルト６１と、無端ベルト６１と接続され、無端ベルト６１を介して駆動モータ６０から伝達された動力をチルト機構のホイール６８に伝達するウォーム６２とから構成される。

駆動モータ６０は、回動支持部３１の下方に取り付けられ、上面に駆動力を出力する出力軸６３を有する。この出力軸６３には、無端ベルト６１を適切に回転させるためのプーリ６３ａが設けられている。また、駆動モータ６０には、側面に例えばゴム等の弾性を有し、駆動した際の振動や音を吸収する振動吸収体６４を備え、振動や音の発生を抑えている。

無端ベルト６１は、駆動モータ６０とウォーム６２との間に設けられ、駆動モータ６０からの駆動力をウォーム６２に伝達する。

ウォーム６２は、ウォーム軸６５に固定され、チルト機構のホイール６８と噛合する。ウォーム軸６５には、一端に無端ベルト６１が接続されるプーリ６５ａが取り付けられる。

ウォーム軸６５には、プーリ６４ａが設けられている側とは反対側の端部に第１の弾性部材６６の一端が接続されている。この第１の弾性部材６６の他端は、回動支持部３１に取り付けられている。ウォーム軸６５は、第１の弾性部材６６によって、ウォーム軸６５の軸線方向、即ち図１２中矢印Ｘ方向に付勢されている。また、ウォーム軸６５は、第１の弾性部材６６が接続されている側の端部に一端が接続され、他端が回転支持部３１に取り付けられている第２の弾性部材によってウォーム軸６５の軸線方向と略直交方向、即ち図１２中矢印Ｙ方向に示すホイール６８の外周に設けられたギヤ部の方向に付勢されている。これによって、ウォーム軸６５は、駆動モータ６０からの駆動力によって回転した際にがたつくことが防止され、ホイール６８の外周部に設けられたギヤ部と確実に噛合する。第１の弾性部材６６及び第２の弾性部材６７としては、例えば、ねじりコイルバネである。

以上のように構成された駆動機構では、先ず、駆動モータからの駆動力が出力軸６３から無端ベルト６１に伝わり、無端ベルト６１が駆動力により所定の方向に回転することによって、ウォーム軸６５が回転し、ウォーム６２がホイール６８と噛み合いながら回転する。これにより、駆動機構のウォーム６２と噛み合ったホイール６８が回転することによって、チルト機構に駆動力が伝わり、駆動機構が駆動される。

チルト機構は、上述した駆動機構からの駆動力を受けるホイール６８と、このホイール６８を挟む第１のプレート６９及び第２のプレート７０と、第２のプレート７０をホイール６８に圧接させる弾性部材７１と、この弾性部材７１を第２のプレート７０側への圧接を維持する第３のプレート７２とをから構成される。

ホイール６８は、ウォーム６２と噛合する位置と対応するようにチルト軸１１に取り付けられ、外周部にウォーム６２と噛合するギア部が形成されている。ホイール６８は、チルト軸１１に固定されていないため、ウォーム６２に寄って回転されたとき、回転可能である。

第１のプレート６９は、図１３に示すように、ホイール６８よりも撮像部４側に配置され、中央にチルト軸１１が貫通し、このチルト軸１１にねじ止め、すなわち固定されている。第２のプレート７０は、第１のプレート６９との間でホイール６８を挟むようにチルト軸１１に取り付けられる。第２のプレート７０は、図１４に示すようにチルト軸１１の端部に設けられたピン７３が挿入されるピン穴７４を中心に有し、このピン穴７４にピン７３が挿入されることによって、チルト軸１１に対して回転しないように取り付けられる。

弾性部材６７は、第２のプレート７０のホイール６８とは反対側に取り付けられる例えば皿バネが設けられ、ホイール６８に第２のプレート７０を圧接する。

第３のプレート６６は、弾性部材６７に隣接し、チルト軸１１の最も外側に位置にねじ７５でねじ止めされている。第３のプレート７２は、弾性部材６７を第２のプレート７０側に圧接させている。

また、第１のプレート６９と撮像部４との間には、図１５に示すように、撮像部４を安定して回転させるためのボールベアリング７６が設けられている。ボールベアリング７６は、球状の転動体７７が一対の保持部７８によって保持されている。ボールベアリング７６の保持部７８は、弾性部材６７によって転動体７７に押し付けられ、転動体７７と保持部７８との間のがたつきが抑えられている。

以上の構成からなるチルト機構は、駆動モータ６０が駆動すると、無端ベルト６１及びウォーム６２を介してホイール６８を、図１６に示すように、撮像レンズ８が正面に向いている状態から、所定の方向、例えば図１７に示すようにチルト軸１１を中心に撮像装置１の背面から前面の方向（図中矢印Ｔ_１方向）に向かって回動させる。チルト機構は、ホイール６８が回動することによって、ホイール６８に圧接されている第１のプレート６９及び第２のプレート７０もホイール６８と一体となって同方向に回動し、第１のプレート６９及び第２のプレート７０が固定されているチルト軸１１が回動することによって、撮像部４を撮像レンズ８が下方に向かうように回動する。撮像部４が図中矢印Ｔ_１方向に回動すると、撮像部４の撮像突出部１６がバックカバー３５の略球状に沿って回動するが、バックカバー３５の背面側の高さを前面側の高さよりも高く形成しているため、撮像突出部１６がバックカバー３５の内壁に突き当たることなく、撮像可能な範囲まで撮像部４を下方に向かって回動させることができる。

一方、駆動モータ６０がウォーム軸６５を反対方向に回動させることによって、ホイール６８が図中矢印Ｔ_１方向と反対方向に回動し、撮像部４がチルト軸１１を中心に上方向に回動するようになる。この際に、撮像部４の撮像突部２４のコーナ部２４ａに形成された面取り部２４ｂによって、撮像突部２４のコーナ部２４ａがバックカバー３５に接触することなく、撮像部４が回動する。以上のようにしてチルト機構は、チルト軸１１を中心と撮像レンズ８の中心とのなす角が下方向に３０゜の範囲、上方向９０゜の範囲で撮像部４を支持部材３０に対して回動させることができる。

また、チルト機構では、撮像部４を使用者が直接、手でチルト方向に回動させることもできる。この場合、チルト機構では、使用者が撮像部４を回動させると、チルト軸１１が撮像部４を回転させた方向に回動し、このチルト軸１１に固定されている第１のプレート６９と第２のプレート７０が回転するようになる。チルト機構では、第１のプレート及び第２のプレートは回転するが、駆動していない駆動機構のウォーム６２と噛み合っているためホイール６８は回転せず、ホイール６８と、第１のプレート６９及び第２のプレート７０との間で摩擦が生じる。これにより、撮像部４は、この摩擦力に抗してチルト方向に回動されることになる。また、手によるチルト方向の回転操作開始時点において、第２のプレート７０がチルト軸１１に対して、ピン７３で接続されているため、ピン７３と第２のプレート７０に形成されたピン穴７４との間のがたつきにより、手で回動させる際の最初の抵抗を小さくすることができる。

パン機構は、部品配設部３５の第１の配線基板３７上に設けられ、上述したチルト機構と同様の構成及び同様の駆動方法からなるため、構成及び駆動方法については、詳細な説明を省略する。パン機構は、駆動モータ７９を第１の配線基板３７上に備え、上述したチルト機構と同様の構成の他に、図１８に示すように、第１の配線基板３７上に設けられた図示しないパン軸と接続され、基台部３３の略中央に設けられた回転体８０と、この回転体８０の周囲にフレーム８１が形成され、回転体８０とフレーム８１との間に形成された基板収納部８２とを有する。

回転体８０は、支持部材３０底面の裏面側とねじ止めにより支持部材３０と接続され、支持部材３０をパン方向（図１８中矢印Ｐ方向）に回動させる。パン機構は、パン軸がチルト機構と同様の構成からなる機構によりパン方向に回動することによって、このパン軸と接続されている回転体８０がパン方向に回動して、支持部材３０がパン方向に回動するようになる。これにより、パン機構は、パン軸を中心に支持部材３０を左右１７０゜の範囲で回動させることができる。

フレーム８１は、基台部３３上の回転体８０が形成されている面と同じ面に形成され、回転体８０と所定の間隙を介して回転体８０を囲むように形成されている。フレーム８１は、回転板８０との間に設けた所定の間隙に撮像部４と部品配設部３５とを電気的に接続する配線基板を収納する基板収納部８２を形成する。

基板収納部８２には、回転体８０を中心に撮像部４と部品配設部３５とを電気的に接続する長尺状のフレキシブル基板８３が巻回して収納されている。収納されているフレキシブル基板８３は、支持部材３０がパン方向に回動した際、回動に合わせて回転体８０に巻回されたフレキシブル基板８３が引き出されるようになっている。基板収納部８２には、支持部材３０側を閉塞するための閉塞部材８４が支持部材３０との間に設けられている。閉塞部材８４は、基板収納部８２と略同じ幅を有するリング状に形成されている。基板収納部８２を構成する回転体８０の外周面や閉塞部材８４は、ポリアセタール等の低摩擦性を有する樹脂材料で形成されている。これにより、支持部材３０がパン方向に回動する際の基板収納部８２に収納されているフレキシブル基板８３との摩擦が小さくなるようにしている。

したがって、上述したチルト機構及びパン機構により、撮像部４が支持部材３０に対してチルト方向に回動可能となり、また支持部材３０が基台部３３に対してパン方向に回動可能となることによって、支持部材３０に取り付けられているフロントカバー３４及びバックカバー３５と共に撮像部４が基台部３３に対してパン方向に回動可能となる。これにより、チルト機構及びパン機構は、撮像装置１が広範囲の撮像が可能となるようにする。

以上のような撮像装置１では、電源用回路や信号処理回路が形成された配線基板を電源用回路が形成された第１の配線基板３７と、信号処理用回路が形成された第２の配線基板３８との２つ分割し、第１の配線基板３７及び第２の配線基板３８を基台部３３の底面に沿って略平行に並設することによって、配線基板の設置面積が小さくされている。これにより、撮像装置１では、配線基板が収納される基台部３３を小型化することができ、装置全体の小型化され、これに伴い軽量化されている。また、撮像装置１では、パン機構及びチルト機構を備えることによって、撮像部４を上下方向及び左右方向に自由に回動させることができ、広範囲の撮像が可能であり、広い室内や屋外でも被写体全体を撮像することができる。更に、撮像装置１では、上述したように３ＣＣＤを用いた場合、被写体を所望の撮像サイズで撮像することができると共に、高画質で撮像することができる。

また、撮像装置１では、撮像部４が収容される撮像機器カバー７の上部及び下部を略球状にし、この球状から突出する撮像機器６の部分を略矩形状の撮像突出部１６で覆っていることから、撮像カバーが撮像機器６に対して最小限の大きさとなっている。これにより、撮像装置１では、撮像カバーの上部及び下部が略球状となっているため、撮像部４をチルト方向に回動させる際に、撮像部４をスムーズに回動させることができると共に、装置全体の小型化が図られている。

本発明を適用した撮像装置を天井の設置した状態を説明する図である。 同撮像装置を床に設置した状態を説明する図である。 撮像部を短手方向の一方側面側から見た斜視図である。 撮像部を短手方向の他方側面側から見た斜視図である。 撮像部の分解斜視図である。 同撮像装置の分解斜視図である。 部品配設部の斜視図である。 土台を背面側から見た平面図である。 同撮像装置の背面側から見た斜視図である。 前カバーと後カバーとを接続する前の状態の斜視図である。 前カバーと後カバーとを接続した状態の斜視図である。 チルト機構の側面図である。 チルト機構の分解図である。 チルト機構及びパン機構の斜視図である。 ボールベアリングを説明する断面図である。 撮像レンズとチルト軸とのなす角が０゜となっている状態の撮像装置の側面図である。 撮像レンズとチルト軸のなす角が３０゜となっている状態の撮像装置の側面図である。 パン機構の斜視図である。

符号の説明

１ 撮像装置、３ 床、４ 撮像部、５ 筐体、６ 撮像機器、７ 撮像カバー、８ 撮像レンズ、１１ チルト軸、１６ 撮像突部、３０ 支持部、３２ 土台、３３ フロントカバー、３４ バックカバー、３５ 部品配設部、３６ａ 突出部、３７ 第１の配線基板、３８ 第２の配線基板、３９ 第３の配線基板、４０ 基板取付部、４３ 拡張ユニット

Claims (13)

1. 被写体を撮像する撮像部と、
   上記撮像部が取り付けられると共に、底部に部品を配設する部品配設部が設けられた筐体とを備え、
   上記部品配設部には、上記底部の底板に沿って第１の配線基板が配設されると共に、上記第１の配線基板と離間して、上記撮像部側に第２の配線基板が配設される撮像装置。
2. 上記第１の配線基板には、少なくとも電源用回路が形成され、
   上記第２の配線基板には、少なくとも上記撮像部から出力された画像信号を処理する信号処理用回路が形成されている請求項１記載の撮像装置。
3. 上記部品配設部は、背面側に上記底部の底板と略直交方向に突出している突出部を有し、
   上記突出部に一又は複数のコネクタを備えた第３の配線基板が上記底部の底板に対して略直交方向に設けられている請求項１記載の撮像装置。
4. 上記第１の配線基板は、上記筐体の前面側に設けられ、上記第２の配線基板は、上記筐体の背面側に設けられ、
   上記底部の底板と上記第２の配線基板との間には、上記底部の背面に設けられた挿脱口から拡張ユニットが挿入される拡張ユニット取付部が設けられている請求項１記載の撮像装置。
5. 更に、上記撮像部をパン方向に回動させるパン機構を有し、上記第１の配線基板に上記パン機構の駆動源となるパン駆動機構が設けられている請求項１記載の撮像装置。
6. 更に、上記撮像部をチルト方向に回動させるチルト機構を有し、上記筐体に上記チルト機構の駆動源となるチルト駆動機構が設けられている請求項５記載の撮像装置。
7. 上記パン機構及び／又はチルト機構は、上記パン駆動機構及び／又は上記チルト駆動機構からの駆動力が伝達されるホイールに、上記撮像部と接続されている軸部に固定された第１のプレートと第２のプレートとが圧接されている請求項６記載の撮像装置。
8. 上記パン機構及び／又は上記チルト機構の駆動力となる上記パン駆動機構及び／又は上記チルト駆動機構は、上記ホイールと噛合するウォームを有し、
   上記ウォームが取り付けられている回転軸は、第１の弾性部材により上記回転軸の軸線方向のいずれか一方に付勢されると共に、第２の弾性部材により上記軸線方向と略直交方向に付勢されている請求項７記載の撮像装置。
9. 上記パン機構は、上記軸部に取り付けられると共に、上記撮像部をパン方向に回動させる回転体と、上記回転体を囲むように上記底部に取り付けられるフレームとを有し、
   上記回転体と上記フレームとの間には、上記撮像部と、上記第１の配線基板及び／又は第２の配線基板とを電気的に接続する長尺のフレキシブル基板が巻回して収納される基板収納部が形成される請求項７記載の撮像装置。
10. 上記基板収納部は、低摩擦材料で形成されている請求項９記載の撮像装置。
11. 上記筐体は、フロントカバーとバックカバーとを有し、
    上記フロントカバーと上記バックカバーとの接続部分は、上記撮像部の背面側に設けられている請求項１記載の撮像装置。
12. 上記撮像部は、前面側にレンズ部が設けられ、上記レンズ部と対向する背面に略突出する撮像突出部を有し、
    上記撮像突出部には、上記撮像部の上記チルト方向の一方のコーナ部に面取り部が形成されている請求項６記載の撮像装置。
13. 上記フロントカバーは、背面側の上部が前面側の上部より高く形成されている請求項１２記載の撮像装置。
    

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