JP7373326B2 - 撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、防水構造を備えた撮影装置に関する。

監視カメラに例示される従来の撮影装置には、ユーザーの望む位置・方向を撮影するために、カメラ部のパンチルト角度をステップモータで操作できるものがある。ここで、一般にドームと呼ばれるカメラ部分の保護カバーを備えない撮影装置の場合は、パンチルト動作における筐体の固定側部材と駆動側部材の隙間から雨滴・塵埃が筐体内部に侵入する可能性がある。その対処として、パンチルト動作における筐体の固定側部材と駆動側部材の間にパッキンを挟み、パッキンを摺動しながらパンチルト動作を行う構成が、例えば、特許文献１に開示されている。

撮影装置において、パンチルト動作を行うために、従来はステップモータが用いられる。ステップモータの場合は、固定側部材のカバーで覆われた密閉空間にモータを固定し、ベルト、ギアを介して回転軸に駆動力を伝え、カメラ部を回転させる。この撮影装置では、雨滴・塵埃の筐体内部への侵入に対処するパッキンは、カメラ部と固定側部材の隙間を回転軸外周のすぐそばでシールするよう取り付けることができる。

ここで、対象を遠方からズームして撮影する用途では、対象を画角に収めるためにカメラの撮影方向を微調整する必要がある。このため、一般にステップモータよりも停止位置精度が優れる超音波モータ（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｏｔｏｒ：以下ＵＳＭと称する。）をカメラの駆動源として用いてパンチルト動作を行うことが考えられる。

米国特許出願公開第２０１７／９３６３９３２号

ＵＳＭは振動を伝達するために、ステータをロータに押圧させる必要がある。また、パッキンは弾性力を有する。よって、パッキンとＵＳＭの位置関係によっては、押圧力と弾性力が互いに影響しあい、調整が困難な場合がある。

上述した状況に鑑み、本発明は、超音波モータと防水部材の押圧力の調整を容易にすることができる撮影装置の提供を目的の一つとする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮影装置は以下の構成を有する。即ち、チルト方向に回転可能なカメラユニットと、
前記カメラユニットの回転中心となる回転軸と、
前記回転軸を支持するベース部材と、
前記回転軸と同軸上に配置され、前記カメラユニットをチルト方向に駆動する超音波モータと、
前記ベース部材と前記カメラユニットの間に配置される防水部材と、
前記超音波モータを前記ベース部材に圧接する抑え部材と、を備え、
回転軸方向において、前記カメラユニット、前記防水部材、前記ベース部材、前記超音波モータ、及び前記抑え部材の順に配置される。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮影装置は以下の構成を有する。即ち、チルト方向に回転可能なカメラユニットと、
前記カメラユニットの回転中心となる回転軸と、
軸受と、
前記軸受を介して前記回転軸を支持するベース部材と、
前記回転軸と同軸上に配置され、前記カメラユニットをチルト方向に駆動する超音波モータと、
前記ベース部材と前記カメラユニットの間に配置される防水部材と、
前記超音波モータを前記ベース部材に圧接する抑え部材と、を備え、
回転軸方向において、前記カメラユニット、前記防水部材、前記ベース部材、前記超音波モータ、及び前記抑え部材の順に配置され、
前記防水部材は、略筒形状を有し、略筒形状の一端部において外方に突出し、前記カメラユニット側に位置する第一のフランジ部と、略筒形状の他端部において外方に突出し、前記第一のフランジ部と逆側に位置する第二のフランジ部とを有し、
前記第一のフランジ部は、前記カメラユニットの側面と当接する平坦部であり、前記第二のフランジ部は、前記軸受の外輪の外側に突出するとともに、前記軸受の外輪に当接している。

本発明の一実施形態に係る撮影装置の外観図。 図１に示す撮影装置におけるカメラユニットの概略構成を示す分解図。 図１に示す撮影装置におけるチルトユニットの概略構成を示す分解図。 図１に示す撮影装置におけるパンユニットの概略構成を示す分解図。 図１に示す撮影装置の概略構成を示すパン軸方向の断面図。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明される寸法、材料、および構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、同一であるか又は機能的に類似している要素を示す場合には、図面間で同じ参照符号を用いる。

以下の実施形態において、本発明に係る防水構造を備えた撮影装置として監視カメラを例示しているが、耐候性を求められる撮影装置であれば本発明の適用例は監視カメラに限定されない。なお、以下の実施形態において、本発明と直接的な関係を有さない電子基板、配線ケーブル等について不図示として扱う場合がある。また、説明の都合上、部品の形状等について簡略化して述べる場合がある。

以下、図１～５を参照して本発明の実施形態について説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る撮影装置１００の外観図を示す。また、図２には撮影装置１００におけるカメラユニット２００の分解図を、図３にはチルトユニット３００の分解図を、図４にはパンユニット４００及びボトムユニット５００の分解図を示す。更に、図５には、撮影装置１００のパン軸方向における断面図を示す。

撮影装置１００は、カメラユニット２００、チルトユニット３００、パンユニット４００、及びボトムユニット５００を備える。カメラユニット２００は、実際に、光軸Ｌ１方向に存在する対象物の撮影を行うための不図示のカメラの光学系、撮像素子、等より構成される。チルトユニット３００は、カメラユニット２００を支持し、これをチルト軸Ｌ２周りに回転させる。パンユニット４００（図３参照）は、後述するようにチルトユニット３００を支持し、チルトユニット３００及びカメラユニット２００をパン軸Ｌ３周りに回転させる。ボトムユニット５００は、内部にパンユニット４００を略包含し、撮影装置１００を壁面や天井に取り付ける際の固定部材となる。以下、各々のユニットについて、図面を参照して説明する。

＜カメラユニット２００＞
まず、図２及び図５を参照して、カメラユニット２００について説明する。本実施形態において、カメラユニット２００は、レンズ鏡筒２０１、フロントケース２０２、リアケース２０３、及びカメラカバー２０４ａ，２０４ｂより構成される。撮像素子を含むレンズ鏡筒２０１は、フロントケース２０２及びリアケース２０３から構成されるカメラケースで覆われる。カメラケースのチルト軸Ｌ２方向の両端にはチルト回転軸２０３ａ，２０３ｃとなる中空のシャフトが、リアケース２０３に一体成型されている。チルト回転軸２０３ａ，２０３ｃには、リアケース２０３から所定距離において径が小さくなることによって形成される段付部２０３ｂ，２０３ｄが設けられる。

本実施形態において、防水機能を呈する略円環状の摺動パッキン２０６，２０７は、カメラケース両側面にチルト回転軸２０３ａ，２０３ｃと同軸で、これらチルト回転軸２０３ａ，２０３ｃを巻くように配置される。摺動パッキン２０６（２０７）は、より詳細には略筒形状を有し、該略筒形状の両端部において外方に張り出したフランジ部２０６ａ，２０６ｂを有する。カメラケース側に位置するケース側フランジ部２０６ａは、チルト回転軸２０３ａが突き出すカメラケース側面と当接可能な平坦部を構成する。ケース側フランジ部２０６ａとは逆側に位置する軸受側フランジ部２０６ｂは、後述する軸受３０１の外輪の外側に張り出す形状を有する。

摺動パッキン２０６，２０７は、環状のパッキン抑え２０８，２０９とカメラケース側面とによって軸受側フランジ部（２０６ｂ）を挟持される（図５参照）ことにより、カメラケースに固定される。カメラケースは、上カバー２０４ａ及び下カバー２０４ｂからなるカメラカバーによって外装の一部を覆われる。なお、フロントケース２０２とリアケース２０３の接続面は、パッキンなどの不図示の防水部材によって水密に保たれる。カメラケースは、例えばアルミダイキャストの成形品で、後述する摺動パッキン２０６，２０７やリングＵＳＭ３０５の反力に対して、変形しないだけの十分な剛性を備える。また、カメラユニット２００は露出した光軸Ｌ１方向を撮影することができる。

＜チルトユニット３００＞
次に、図３及び図５を参照して、チルトユニット３００について説明する。本実施形態において、チルトユニット３００は、軸受３０１，３０２、チルト支持部材３０３，３０４、リングＵＳＭ３０５、抑え板３０６、サイドカバー３０７，３０８、及びトップカバー３０９より構成される。チルトユニット３００は、軸受３０１，３０２により前述したカメラユニット２００を、チルト軸Ｌ２周りに回転可能に支持する。また、カメラユニット２００のチルト軸Ｌ２周りの回動は、リングＵＳＭ３０５により制御される。以下、チルトユニット３００の詳細について説明する。

カメラケースのチルト回転軸２０３ａ，２０３ｃは軸受３０１，３０２に挿入され、軸受３０１，３０２各々の内輪が段付部２０３ｂ，２０３ｄに突き当たる位置まで挿通される。軸受３０１，３０２の外輪は、チルト支持部材３０３，３０４に設けた貫通孔に嵌めあい支持される。なお、これらチルト支持部材３０３，３０４は、後述するチルトベース４０１（図４及び図５参照）に固定される。これによって、カメラユニット２００は、チルト支持部材３０３，３０４によって、チルトベース４０１に対してチルト軸Ｌ２周りに回転可能に支持される。

リングＵＳＭ３０５は駆動用の信号線を備える環状のステータ３０５ａと、ステータ３０５ａに対して相対的に回転駆動される環状のロータ３０５ｂで構成される。また、該リングＵＳＭ３０５は、チルト回転軸２０３ａと同軸となるように、チルト支持部材３０３上の、カメラユニット２００と反対側の側面に配置される。その際、ロータ３０５ｂは、ステータ３０５ｂよりも、カメラユニット２００側（カメラユニット側）に配置される。また、抑え板３０６は、リングＵＳＭ３０５をチルト軸Ｌ２方向に圧縮しながらチルト回転軸２０３ａに固定される。このため、結果として、リングＵＳＭ３０５はチルト支持部材３０３と抑え板３０６とによって挟持される。

このとき、ステータ３０５ａがチルト支持部材３０３側に、ロータ３０５ｂが抑え板３０６側に配置される。また、ステータ３０５ａは、後述する制御基板４０２と信号線４１１で接続される（図５参照）。制御基板４０２からの制御信号に応じてステータ３０５ａを駆動させることで、ロータ３０５ｂがチルト軸Ｌ２まわりに回転する。即ち、チルト支持部材３０３及びステータ３０５ａに対して、ロータ３０５ｂ、抑え板３０６及びカメラユニット２００がチルト軸Ｌ２周りに回転可能となり、チルト動作が可能となる。

なお、抑え板３０６がリングＵＳＭ３０５を圧縮する力は、リングＵＳＭ３０５がカメラユニット２００をチルト回転させる力を発揮するのに十分な大きさとする。リングＵＳＭ３０５に加えられる圧縮力が過大だと、ステータ３０５ａがロータ３０５ｂを駆動できず回転動作不良となる恐れがある。また、リングＵＳＭ３０５に加えられる圧縮力が過小だと、ステータ３０５ａがロータ３０５ｂに対して滑りを生じ、回転力を伝達できず回転動作不良となる恐れがある。なお、リングＵＳＭ３０５が所望の駆動トルクや停止位置精度を発揮するには、リングＵＳＭ３０５に加えられる軸方向の圧縮力が重要となることは公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

ここで、チルト支持部材３０３，３０４は、例えばアルミダイキャストで成形される等、リングＵＳＭ３０５や摺動パッキン２０６，２０７を圧縮しても変形しにくい十分な剛性を備える。

パッキン抑え２０８によりカメラケース上に固定された摺動パッキン２０６は、チルト支持部材３０３のカメラユニット２００側側面において、略筒形状の内側にチルト回転軸２０３ａが位置するように配置される。摺動パッキン２０６における軸受側フランジ部２０６ｂは、軸受３０１の外周の周囲において、チルト支持部材３０３に当接している。この当接位置は、リングＵＳＭ３０５の内側に位置している。

摺動パッキン２０６には、カメラケースのケース側フランジ部２０６ａとの当接面と、チルト支持部材３０３の軸受側フランジ部２０６ｂとの当接面とによって圧縮力が加えられる。この摺動パッキン２０６に対する圧縮力は、カメラケースとチルト支持部材３０３の間から雨滴・塵埃が浸入するのを防ぐのに十分な大きさであることを要する。摺動パッキン２０６に加えられる圧縮力が過大だと、摺動抵抗が大きくなるため、カメラユニット２００が回転動作不良となる恐れがある。また摺動パッキン２０６に加えられる圧縮力が過小だと、摺動パッキン２０６に対して外圧がかかった際に、摺動パッキン２０６が変形してしまい、摺動面に生じた隙間から雨滴・塵埃が内部に侵入する恐れがある。なお、摺動パッキン２０６が所望のシール性能を発揮するには、摺動パッキン２０６に加えられる圧縮力が重要となることは公知であるため、ここでの詳細な説明を省略する。

摺動パッキン２０６によって、チルト支持部材３０３には、カメラケースから離間する方向の付勢力が加えられる。これに対し、リングＵＳＭ３０５は、チルト回転軸２０３ａに固定された抑え板３０６から加えられる圧縮力により、チルト支持部材３０３に対してカメラケースに接近させる方向の付勢力を加える。ここで、本実施形態では、リングＵＳＭ３０５に加えられる圧縮力を摺動パッキン２０６に加えられる圧縮力より大きくしている。このため、この圧縮力の差によって、チルト支持部材３０３にはカメラケースに接近させる方向の付勢力が働く。しかし、軸受３０１はチルト支持部材３０３に設けられた段付部（不図示）に隙間嵌めに低地締めされ、チルト支持部材３０３は軸受３０１により段付部２０３ｂに対して位置決めされている。従って、仮にチルト支持部材３０３に対して軸受３０１が固定されていない場合であっても、このカメラケースに接近させる方向の付勢力により、チルト支持部材３０３とカメラケースとの位置関係は常に一定に保たれる。

サイドカバー３０７，３０８は、不図示のパッキンを挟んで、各々チルト支持部材３０３，３０４に固定される。これらサイドカバー３０７，３０８によりチルト支持部材３０３，３０４の外側（カメラカバーとは反対側の面）を覆うことで、接続面を水密に保ったままリングＵＳＭ３０５や抑え板３０６が覆われる。更に、チルトベース４０１及びチルト支持部材３０３，３０４、並びにサイドカバー３０７，３０８がトップカバー３０９によって覆われることで、チルトユニット３００が保護される。

トップカバー３０９とカメラカバー（２０４ａ，２０４ｂ）の一部とは、チルト軸Ｌ２方向に遊嵌構造になっている。このため、トップカバー３０９とカメラカバー２０４の隙間を通った噴流は、直接カメラケースとチルト支持部材３０３，３０４との隙間に至ることがない。従って、噴流は、この隙間に至る前に減圧されることとなり、摺動パッキン２０６，２０７に対して大きな水圧がかかることはない。

上述したように、チルト動作時の固定側と駆動側の隙間である、チルト支持部材３０３，３０４とカメラケースとの間には、摺動パッキン２０６，２０７が配されてその内側と外側とを空間的に分離している。このためこの隙間に対して侵入した雨滴・塵埃は、これら摺動パッキン２０６，２０７のシール作用により、軸受３０１，３０２やリングＵＳＭ３０５が配置された筐体内部空間まで到達することがない。

また、摺動パッキン２０６は、チルト回転軸２０３ａに対してリングＵＳＭ３０５の内側で摺動する。このため、チルト動作時に摺動パッキン２０６が発生させる摩擦トルクを小さくすることができる。

更に、リングＵＳＭ３０５がカメラをチルト動作させるのに十分な駆動トルクや停止位置精度を発揮するには、ロータ圧縮量が重要となる。また、同様に、摺動パッキン２０６がカメラケースやその内部の撮像素子等を雨滴・塵埃から保護するのに十分なシール性能を発揮するには、摺動パッキン２０６の圧縮量が重要となる。本実施形態によれば、チルト支持部材３０３上のリングＵＳＭ３０５の固定面や抑え板３０６の形状を変更することで、リングＵＳＭ３０５の圧縮量（ロータ圧縮量）を調整することができる。その際、リングＵＳＭ３０５からの反力は、抑え板３０６を介してチルト回転軸２０３ａに伝わる。このため、チルト回転軸２０３ａをチルト軸方向外側に引き込む力が変化する。しかし、本実施形態では、チルト回転軸２０３ａは段付部２０３ｂが軸受３０１に突き当たった位置でチルト軸Ｌ２方向に不変となっている。従って、カメラケースとチルト支持部材３０３のチルト軸Ｌ２方向の隙間は変化せず、摺動パッキン２０６の圧縮量は変化しない。

同様に、カメラケース上の摺動パッキン２０６のケース側フランジ部２０６ａやチルト支持部材３０３の摺動面と当接する軸受側フランジ部２０６ｂの形状を変更することで、摺動パッキン２０６の圧縮量を変化させることができる。このとき、摺動パッキン２０６からの反力は、リングＵＳＭ３０５からの反力より十分小さくなるように設定されている。このため、仮に軸受３０１がチルト回転軸２０３ａに対して動く場合であっても、軸受３０１には段付部２０３ｂに向かう付勢力が加えられる。よって、チルト回転軸２０３ａは、段付部２０３ｂが軸受３０１に突き当たった位置でチルト軸Ｌ２方向に不変となる。従って、段付部２０３ｂ、チルト支持部材３０３、及び抑え板３０６の位置関係は変化せず、摺動パッキン２０６の圧縮量の変化はリングＵＳＭ３０５の圧縮量（ロータ圧縮量）には影響しない。

以上の構成とすることにより、リングＵＳＭ３０５に加えられる圧縮力が摺動パッキン２０６に加えられる圧縮力より大きい状態の範囲内で、摺動パッキン２０６とリングＵＳＭ３０５が互いに影響せずに、各圧縮量を個別に管理することができる。即ち、摺動パッキン２０６が十分なシール性能を発揮できるよう圧縮量を調整した後に、リングＵＳＭ３０５が十分な駆動トルクや停止位置精度を発揮できるよう調整することができる。また、逆に、リングＵＳＭ３０５の圧縮量を調整した後に、摺動パッキン２０６の圧縮量を調整することもできる。

＜パンユニット４００＞
以下、図４及び５を参照して、パンユニット４００について説明する。本実施形態において、パンユニット４００は、チルトベース４０１、制御基板４０２、抑え板４０３、軸受４０４，４０５、リングＵＳＭ４０６、パンベース４０７、パッキン押さえ４０８、摺動パッキン４０９、及びボトムプレート４１０より構成される。チルトベース４０１の上面には、上述した一対のチルト支持部材３０３，３０４が、軸受３０１，３０２を支持する面を対向させるように固定される。

チルトベース４０１は、不図示のパッキンによってパンベース４０７と接続面を水密に保った状態で固定される。パンベース４０７は貫通孔を有し、貫通孔には軸受４０４，４０５の外輪が嵌めあい支持される。ボトムプレート４１０には、パン軸Ｌ３方向にパン回転軸４１０ａとなる中空シャフトが一体成型されている。パン回転軸４１０ａには、ボトムプレート４１０から所定距離において径が小さくなることによって形成される、パン回転軸の端部方向から見た場合に径が拡大する段付部４１０ｂが設けられる。

段付部４１０ｂ側に配置される軸受４０５の内輪が、該段付部４１０ｂに突き当たるようにパン回転軸４１０ａに軸受４０４，４０５を挿通する。このように構成することで、パンベース４０７は、軸受４０４，４０５を介してボトムプレート４１０によって回転可能に支持される。

本実施形態において、防水機能を呈する略円環上の摺動パッキン４０９は、ボトムプレート４１０上のパンベース４０７側にパン軸Ｌ３と同軸で、パン回転軸４１０ａを巻くように配置される。より詳細には、摺動パッキン４０９は略筒形状を有し、該略筒形状の両端部において外方に張り出したフランジ部４０９ａ，４０９ｂを有する。ボトムプレート４１０側に位置するボトム側フランジ部４０９ａは、パン回転軸４１０ａが突き出すボトムプレート４１０側の平坦面と当接可能な平坦部を構成する。ボトム側フランジ部４０９ａとは逆側に位置する軸受側フランジ部４０９ｂは、軸受４０５の外輪の外側に張り出す形状を有する。摺動パッキン４０９は、パッキン抑え４０８とボトムプレート４１０とによってボトム側フランジ部４０９ａを挟持される（図５参照）ことにより、ボトムプレート４１０に固定される。

リングＵＳＭ４０６は駆動用の信号線を備える環状のステータ４０６ａと、ステータ４０６ａに対して相対的に回転駆動される環状のロータ４０６ｂで構成される。また、該リングＵＳＭ４０６は、パン回転軸４１０ａと同軸となるように、パンベース４０７上のカメラユニット２００側に配置される。ロータ４０６ｂは、ステータ４０６ａよりもカメラユニット２００側（カメラユニット側）に配置される。抑え板４０３は、リングＵＳＭ４０６をパン軸Ｌ３方向に圧縮しながらパン回転軸４１０ａに固定される。このため、結果として、リングＵＳＭ４０６はパンベース４０７と抑え板４０３によって挟持される。

このとき、ステータ４０６ａがパンベース４０７側に、ロータ４０６ｂが抑え板４０３側に配置される。また、ステータ４０６ａは、パンベース４０７上に取り付けた制御基板４０２と信号線４１１で接続される。制御基板４０２からの制御信号に応じてステータ４０６ａを駆動させることで、ロータ４０６ｂに対してステータ４０６ａがパン軸Ｌ３まわりに相対的に回転する。即ち、ボトムプレート４１０、抑え板４０３、及びロータ４０６ｂに対して、ステータ４０６ａ、パンベース４０７、チルトユニット３００、及びカメラユニット２００がパン軸Ｌ３周りに回転可能となり、パン動作が可能となる。なお、信号線４１１は、実際には接続が図示された構成以外にも接続されているが、図面の視認性を低下させないために、図中では最小限の配線状態のみを示すこととする。

なお、抑え板４０３がリングＵＳＭ４０６を圧縮する力は、リングＵＳＭ４０６がカメラユニット２００をパン回転させる力を発揮するのに十分な大きさとする。なお、リングＵＳＭ４０６が所望の駆動トルクや停止位置精度を発揮するには、リングＵＳＭ４０６に加えられるパン軸Ｌ３方向の圧縮力が重要となることは公知であるため、ここでの説明を省略する。

ここで、パンベース４０７とボトムプレート４１０は、例えばアルミダイキャストで成形される等、リングＵＳＭ４０６や摺動パッキン４０９を圧縮しても変形しにくい十分な剛性を備える。

パッキン抑え４０８によりボトムプレート４１０上に固定された摺動パッキン４０９は、パンベース４０７のボトムプレート４１０側面において、略筒形状の内側にパン回転軸４１０ａが位置するように配置される。摺動パッキン４０９における軸受側フランジ部４０９ｂは、軸受４０５の外周の周囲において、パンベース４０７の対向面に当接している。この当接位置は、パン軸Ｌ３に対してリングＵＳＭ４０６の内側に位置している。

摺動パッキン４０９には、パンベース４０７のボトムプレート４１０との対向面における軸受側フランジ部４０９ｂの当接面と、ボトムプレート４１０のボトム側フランジ部４０９ａとの当接面とにより圧縮力が加えられる。この、摺動パッキン４０９に対する圧縮力は、パンベース４０７とボトムプレート４１０の間から雨滴・塵埃が浸入するのを防ぐのに十分な大きさであることを要する。なお、摺動パッキン４０９が所望のシール性能を発揮するには、摺動パッキン４０９の圧縮力が重要であることは、公知であるため、ここでの説明を省略する。

摺動パッキン４０９によって、パンベース４０７には、ボトムプレート４１０から離間する方向の付勢力が加えられる。これに対し、リングＵＳＭ４０６は、パン回転軸４１０ａに固定された抑え板４０３から加えられる圧縮力により、パンベース４０７に対してボトムプレート４１０に接近させる方向の付勢力を加える。ここで、本実施形態では、リングＵＳＭ４０５に加えられる圧縮力を摺動パッキン４０９に加えられる圧縮力より大きくしている。このため、この圧縮力の差によって、パンベース４０７にはボトムプレート４１０に接近させる方向の付勢力が働く。しかし、パンベース４０７は軸受４０５により段付部４１０ｂに対して位置決めされている。従って、仮にパンベース４０７に対して軸受４０５が固定されていない場合であっても、このボトムプレート４１０に接近させる方向の付勢力により、パンベース４０７とボトムプレート４１０との位置関係は常に一定に保たれる。

＜ボトムユニット５００＞
以下、図４及び図５を参照して、ボトムユニット５００について説明する。本実施形態において、ボトムユニット５００は、ボトムケース５０１、電源基板５０２、及びボトムカバー５０３より構成される。

ボトムプレート４１０はボトムケース５０１と不図示のパッキンによって接続面を水密に保った状態で固定される。電源供給用の電源基板５０２はボトムケース５０１内部に取り付けられる。ボトムケース５０１にボトムカバー５０３を取り付けることでボトムケース５０１がボトムカバー５０３に覆われる。ボトムケース５０１或いはボトムカバー５０３は、不図示の固定用ビスを用いて撮影装置１００本体を天井や壁に設置固定することができる。

トップカバー３０９とボトムカバー５０３の一部とは、パン軸Ｌ３方向に遊嵌構造になっている。このため、トップカバー３０９とボトムカバー５０３の隙間を通った噴流は、直接パンベース４０７とボトムプレート４１０との隙間に至ることがない。従って、噴流は、この隙間に至る前に減圧されることとなり、摺動パッキン４０９に大きな水圧がかかることはない。

上述したように、パン動作時の固定側と駆動側の隙間である、パンベース４０７とボトムプレート４１０との間には、摺動パッキン４０９が配されてその内側と外側とを空間的に分離している。このためこの隙間に侵入した雨滴・塵埃は、摺動パッキン４０９のシール作用により、軸受４０４，４０５やリングＵＳＭ４０６が配置された筐体内部空間まで到達することがない。

また、摺動パッキン４０９は、パン回転軸４１０ａに対してリングＵＳＭ４０６の内側で摺動する。このため、リングＵＳＭの外側にパッキンを配した従来構成の場合に対して、パン動作時に摺動パッキン４０９が発生させる摩擦トルクを小さくすることができる。

更に、リングＵＳＭ４０６がカメラをパン動作させるのに十分な駆動トルクや停止位置精度を発揮するには、ロータ圧縮量が重要となる。また、同様に、摺動パッキン４０９がカメラをパン回転させる機構等を雨滴・塵埃から保護するのに十分なシール性能を発揮するには、摺動パッキン４０９の圧縮量が重要となる。本実施形態によれば、パンベース４０７上のリングＵＳＭ４０６の固定面の形状や抑え板４０３の形状を変更することで、リングＵＳＭ４０６の圧縮量を調整することができる。その際リングＵＳＭ４０６からの反力は、抑え板４０３を介してパン回転軸４１０ａに伝わる。このため、パン回転軸４１０ａをカメラユニット２００側に引き込む力が変化する。しかし、本実施形態では、パン回転軸４１０ａは段付部４１０ｂが軸受４０５に突き当たった位置でパン軸Ｌ３方向に不変となっている。従って、パンベース４０７とボトムプレート４１０のパン軸Ｌ３方向の隙間は変化せず、摺動パッキン４０９の圧縮量は変化しない。

同様に、ボトムプレート４１０上の摺動パッキン４０９のボトム側フランジ部４０９ａやパンベース４０７の摺動面と当接する軸受側フランジ部４０９ｂの形状を変更することで、摺動パッキン４０９の圧縮量を変化させることができる。このとき、摺動パッキン４０９からの反力は、リングＵＳＭ４０６からの反力より十分小さくなるように設定されている。このため、仮に軸受４０５がパン回転軸４１０ａに対して動く場合であっても、軸受４０５には段付部４１０ｂに向かう付勢力が加えられる。よって、パン回転軸４１０ａは、段付部４１０ｂが軸受４０５に突き当たった位置でパン軸Ｌ３方向に不変となる。従って、段付部４１０ｂ、パンベース４０７、及び抑え板４０３の位置関係は変化せず、摺動パッキン４０９の圧縮量の変化はリングＵＳＭ４０６の圧縮量には影響しない。

以上の構成とすることにより、摺動パッキン４０９とリングＵＳＭ４０６は互いに影響することなく、各圧縮量を個別に管理することができる。即ち、摺動パッキン４０９が十分なシール性能を発揮できるよう圧縮量を調整した後に、リングＵＳＭ４０６が十分な駆動トルクや停止位置精度を発揮できるよう調整することができる。また、逆に、リングＵＳＭ４０６の圧縮量を調整した後に、摺動パッキン４０９の圧縮量を調整することもできる。

上述したように、本発明では、撮影装置において防水効果を向上させる構造を与えている。例えば、チルト回転軸については、カメラユニット２００と、回転軸と、軸受３０１と、ベース部材と、抑え部材と、超音波モータと、防水部材（摺動パッキン２０６）と、を備える。カメラユニット２００は、撮像素子を含む。チルト回転軸２０３ａに例示される回転軸は、カメラユニット２００の回転軸として機能し、軸受３０１によってチルト軸Ｌ２周りに回転可能に支持される。チルト支持部材３０３に例示されるベース部材は、軸受３０１の外輪が嵌めあわされることでこれを支持する。抑え板３０６に例示される抑え部材は、チルト回転軸２０３ａ、好ましくはその端部に固定される。超音波モータ（リングＵＳＭ３０５）は、チルト回転軸２０３ａと同軸上に配置され、抑え板３０６に圧接されるロータ３０５ｂとチルト支持部材３０３に圧接されるステータ３０５ａを有する。摺動パッキン２０６に例示される防水部材は、チルト支持部材３０３とカメラユニット２００との間に配置される。そして、カメラユニット２００、摺動パッキン２０６、チルト支持部材３０３、リングＵＳＭ３０５、及び抑え板３０６の順で回転軸方向に配置される。このような配置とすることで、上述した防水効果が得られる。なお、本明細書において述べる防水効果とは文言どおりに水の浸入を防ぐことを意味するのではなく、水分の浸入を防ぐ機能を向上させる効果をいう。

なお、上述したチルト回転軸に関する防水効果を得るための構成として、更にカメラカバー２０４ａ，２０４ｂと、サイドカバー３０７とを備えることが好ましい。カメラカバー２０４ａ，２０４ｂは、カメラユニット２００を覆って該カメラユニット２００と一体的に回転する。サイドカバー３０７は、チルト支持部材３０３を覆う。また、カメラカバー２０４ａ，２０４ｂは、サイドカバー３０７においてチルト回転軸２０３ａ及び関連する構成が挿入される穴部に対して、回転軸方向において回動等自在に嵌り込むように、遊嵌するとよい。このように各カバーを配することにより、チルト回転軸に関する構成が外部空間に露出することを避けられる。なお、実施形態ではカメラカバー２０４ａ，２０４ｂがサイドカバー３０７の穴部に挿入されることとしているが、逆にしてもよい。即ち、カメラカバー２０４ａ，２０４ｂとサイドカバー３０７とは、互いに遊嵌する構造とすることができる。

また、上述したように、リングＵＳＭ３０５は、抑え板３０６とチルト支持部材３０３との間で挟持される。また、摺動パッキン２０６は、カメラユニット２００とチルト支持部材３０３との間で挟持される。その際、これら挟持において、リングＵＳＭ３０５に加えられる回転軸方向の圧縮力は、摺動パッキン２０６に加えられる回転軸方向の圧縮力より大きいとよい。このように圧縮力を設定することにより、軸受３０１とカメラユニット２００との位置関係が安定し、リングＵＳＭ３０５による安定した回転力の提供が得られる。

また、上述した構造は、例えば、パン回転軸については、チルトユニット３００と、ベース部材と、軸受４０５と、回転軸と、固定部材と、抑え部材と、超音波モータと、防水部材と、を備える。チルトユニット３００は、撮像素子を含むカメラユニット２００を包含する。パンベース４０７に例示されるベース部材に対しては、チルトユニット３００が取り付けられることによって、間接的にカメラユニット２００が取り付けられることとなる。軸受４０５は、パンベース４０７をパン軸Ｌ３周りに回転可能に支持する。パン回転軸４１０ａに例示される回転軸は、軸受４０５をパン軸Ｌ３周りに回転可能に支持してチルトユニット３００の回転中心として機能する。また、パン回転軸４１０ａは、ボトムプレート４１０に例示される固定部材に対して固定される。抑え板４０３に例示される抑え部材は、パン回転軸４１０ａ、好ましくはその端部に固定される。超音波モータ（リングＵＳＭ４０６）は、パン回転軸４１０ａと同軸上に配置され、抑え板４０３に圧接されるロータ４０６ｂとパンベース４０７に圧接されるステータ４０６ａを有する。摺動パッキン４０９に例示される防水部材は、ボトムプレート４１０とパンベース４０７との間に配置される。そして、抑え板４０３、リングＵＳＭ４０６、パンベース４０７、摺動パッキン４０９、及びボトムプレート４１０の順で、回転軸方向に配置される。このような配置とすることで、上述した防水効果が得られる。

なお、上述したパン回転軸に関する防水効果を得るための構成として、更にカメラ側カバー部材と、固定部材用カバー部材とを備えることが好ましい。トップカバー３０９に例示されるカメラ側カバー部材は、抑え板４０３、リングＵＳＭ４０６、パンベース４０７、及び摺動パッキン４０９を覆う。また、ボトムケース５０１に例示される固定部材用カバー部材は、ボトムプレート４１０を覆う。また、トップカバー３０９とボトムケース５０１とは、回転軸であるパン軸Ｌ３方向において互いに遊嵌構造を有するとよい。このようにトップカバー３０９とボトムケース５０１とを構成することにより、パン回転軸に関する構成が外部空間に露出することを避けられる。

また、上述したように、リングＵＳＭ４０６は、抑え板４０３とパンベース４０７との間で挟持される。また、摺動パッキン４０９は、パンベース４０７とボトムプレート４１０との間で挟持される。その際、これらの挟持において、リングＵＳＭ４０６に加えられる回転軸方向の圧縮力は、摺動パッキン４０９に加えられる回転軸方向の圧縮力より大きいとよい。このように圧縮力を設定することにより、軸受４０５とボトムプレート４１０との位置関係が安定し、リングＵＳＭ４０６による安定した回転力の提供が得られる。

なお、上述したチルト回転に関する機構及びパン回転に関する機構のいずれにおいても、回転軸（２０３ａ，４１０ａ）は径が変化する段付部２０３ｂ，４１０ｂを有するとよい。軸受３０１，４０５はこの段付部２０３ｂ，４１０ｂに当接することで回転軸（２０３ａ，４１０ａ）を支持する位置が規定される。

上述したように、防水部材は、一方の端部が固定され、他方の端部が当接する部材に対して摺動する筒形状の摺動パッキン２０６，４０９より構成される。本実施形態では、リングＵＳＭ３０５，４０６はリング形状を有することで、構造の簡素化と小型化を達成している。しかし、使用状況に応じて、その他の形状の超音波モータを用いることも可能である。また、各構成の回転中心から対応する摺動パッキン２０６，４０９の摺動部までの径は、リングＵＳＭ３０５，４０６のリング形状の内側の半径よりも小さいく設定されている。回転に関連する各構成を上述した配置とすることによりこの設定が可能となり、摺動パッキン２０６，４０９に対して当接する部材を回転させる際の摩擦トルクを小さく維持でき、リングＵＳＭ３０５，４０６に対する負荷を低減できる。なお、摺動パッキン２０６，４０９の形態は、上述したものが好ましいが、同等の作用が得られれば両フランジ部の形状等は実施形態に限定されない。

また、上述した撮影装置において防水効果を向上させる構造として、撮影装置が、撮影部と、回転軸と、軸受と、支持部材と、超音波モータと、摺動パッキンと、を備える。例えば、カメラユニット２００に例示される撮影部は、撮像素子を有する。撮影部は、チルト方向に回転可能（チルト回転可能）に支持される。またチルト回転軸２０３ａに例示される回転軸は、カメラユニット２００を回動させる際の回転中心となる。チルト回転軸２０３ａは例えば軸受３０１によってチルト軸Ｌ２周りに回転可能に支持され、該軸受３０１はチルト支持部材３０３に例示される支持部材によって支持される。リングＵＳＭ３０５に例示される超音波モータは、カメラユニット２００をチルト回転させるための回転力を供給する。摺動パッキン２０６は、一方の端面（ケース側フランジ部２０６ａ）がカメラケースのチルト回転軸２０３ａが突き出す面に当接、固定される。また、チルト支持部材３０３側の端面（軸受側フランジ部２０６ｂ）は、チルト支持部材３０３における軸受３０１の外周周りに対して、摺動可能に当接する。また、摺動パッキン２０６は、これらケース側フランジ部２０６ａと軸受側フランジ部２０６ｂとを連結する筒形状部を有する。このような摺動パッキン２０６をカメラケースの平坦面とチルト支持部材３０３の該平坦面の対向面との間に配することで、防水効果を高めると共に、チルト回転に例示されるカメラユニットの回転のための構成を小型化することが可能となる。

なお、上述した構造を備える撮影装置においては、リングＵＳＭ３０５はチルト回転軸２０３ａと同軸に配置される。また、チルト回転軸２０３ａに固定される抑え部材（抑え板３０６）を更に備え、リングＵＳＭ３０５のロータ３０５ｂは抑え部材とチルト支持部材３０３の一方に圧接され、ステータ３０５ａは他方に圧接されるとよい。また、摺動パッキン２０６の他方の端面である軸受側フランジ部２０６ｂの径は、リングＵＳＭ３０５の内径よりも小さく設定される。これにより、摺動パッキン２０６，４０９に対して当接する部材を回転させる際の摩擦トルクを小さく維持でき、リングＵＳＭ３０５，４０６に対する負荷を低減できる。また、チルト回転軸２０３ａは径が変化する段付部２０３ｂを有し、軸受３０１は該段付部２０３ｂに当接することでチルト回転軸２０３ａを支持する位置が規定される。また、摺動パッキン２０６は、チルト回転軸２０３ａにおいて、段付部２０３ｂの形成による径が大きい領域が、筒形状部の内部に位置するように配置される。筒形状の内部でチルト回転軸２０３ａが自在に回転することで、摺動パッキン２０６からチルト回転に要する機構が受ける摩擦トルクは、摺動に起因するトルクのみとなる。

なお、上述した本発明の構成は、例えば撮影装置において防水効果を高める防水効果向上構造としても把握できる。当該構造は、被回動部と、回転軸と、軸受と、支持部材と、超音波モータと、摺動パッキンと、を備える。例えば、被回動部にはカメラユニット２００が対応し、被回動部を回動させる際の回転中心となる回転軸にはチルト回転軸２０３ａが対応する。回転軸を回転可能に支持する軸受には軸受３０１が対応し、該軸受を支持する支持部材にはチルト支持部材３０３が対応し、被回動部を回動させる回転力を供給する超音波モータにはＵＳＭ３０５が対応する。摺動パッキンには筒形状部を有する摺動パッキン２０６が例示され、回転軸が突き出す面に一方の端面が固定され、支持部材における軸受の外周周りに対して他方の端面が摺動可能に当接する。

このような構成の防水効果向上構造を有することにより、本発明に係る撮影装置は、回転軸周りのパッキンは回転軸に対して、超音波モータの内側に収めることができる。このため、チルト回転動作におけるパッキンの摩擦トルクを小さくすることができ、小径の超音波モータを利用できるため、撮影装置本体の小型化につながる。また、超音波モータの圧縮量はベース部材と抑え部材との間で調整でき、パッキンの圧縮量はベース部材とカメラケース或いは固定部材との間で調整できる。このため、それぞれの圧縮量を個別に管理できる。圧縮量を調整することで、超音波モータはカメラを駆動するのに十分な駆動トルクや停止位置精度を発揮することができる。また、パッキンは雨滴・塵埃からカメラ筐体内部の密閉性を保つのに十分なシール性能を発揮することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。また、上述の実施形態の全てを実施することなく、一部を適宜用いてもよい。例えば、本発明に係る摺動パッキンをチルト回転機構にのみ用い、パン回転機構には従来の防水機構を用いることもできる。或いは逆にすることもできる。本防水構造はチルト及びパンの両回転軸に配することが望ましいが、求められる停止精度等に応じて、一方のみに配することとしてもよい。このような構成であっても、部分的には本発明が達成しようとした防水性を得ることができる。

又、摺動パッキンには回転軸方向に圧縮して防水を図るならば、Ｏリングやオイルシールを用いてもよい。チルト回転軸２０３ａはカメラケースと一体成型としたが、別部品としてもよい。同様にパン回転軸４１０ａはボトムプレート４１０と一体成型としたが、別部品としてもよい。段付部２０３ｂ，２０３ｄ，４１０ｂは、軸受を突き当てることで軸受の軸方向の位置が決まれば、止め輪やストッパとなる別部品としてもよい。リングＵＳＭ３０５，４０６の圧縮量の調整は抑え板３０６とチルト回転軸２０３ａや抑え板４０３とパン回転軸４１０ａの間にスペーサーを抜き差しすることで行ってもよい。レンズ鏡筒２０１と制御基板４０２の間の結線方法及び制御基板４０２と電源基板５０２間の結線方法には、パンチルト回転角度に応じて、細線同軸、ＦＦＣ、ＦＰＣ、或いはスリップリングを用いることができる。

１００‥‥撮影装置
２００‥‥カメラユニット
２０１‥‥レンズ鏡筒
２０２‥‥フロントケース
２０３‥‥リアケース
２０３a，２０３ｃ‥‥チルト回転軸
２０３ｂ，２０３ｄ‥‥段付部
２０４‥‥カメラカバー
２０４a‥‥上カバー
２０４ｂ‥‥下カバー
２０６，２０７‥‥摺動パッキン
２０８，２０９‥‥パッキン抑え
３００‥‥チルトユニット
３０１，３０２‥‥軸受
３０３，３０４‥‥チルト支持部材
３０５‥‥リングＵＳＭ
３０５a‥‥ステータ
３０５ｂ‥‥ロータ
３０６‥‥抑え板
３０７，３０８‥‥サイドカバー
３０９‥‥トップカバー
４００‥‥パンユニット
４０１‥‥チルトベース
４０２‥‥制御基板
４０３‥‥抑え板
４０４，４０５‥‥軸受
４０６‥‥超音波モータ
４０６a‥‥ステータ
４０６ｂ‥‥ロータ
４０７‥‥パンベース
４０８‥‥パッキン抑え
４０９‥‥摺動パッキン
４１０‥‥ボトムプレート
４１０a‥‥パン回転軸
４１０ｂ‥‥段付部
４１１，４１２‥‥信号線
５００‥‥ボトムユニット
５０１‥‥ボトムケース
５０２‥‥電源基板
５０３‥‥ボトムカバー

Claims (5)

1. チルト方向に回転可能なカメラユニットと、
   前記カメラユニットの回転中心となる回転軸と、
   軸受と、
   前記軸受を介して前記回転軸を支持するベース部材と、
   前記回転軸と同軸上に配置され、前記カメラユニットをチルト方向に駆動する超音波モータと、
   前記ベース部材と前記カメラユニットの間に配置される防水部材と、
   前記超音波モータを前記ベース部材に圧接する抑え部材と、を備え、
   回転軸方向において、前記カメラユニット、前記防水部材、前記ベース部材、前記超音波モータ、及び前記抑え部材の順に配置され、
   前記防水部材は、略筒形状を有し、略筒形状の一端部において外方に突出し、前記カメラユニット側に位置する第一のフランジ部と、略筒形状の他端部において外方に突出し、前記第一のフランジ部と逆側に位置する第二のフランジ部とを有し、
   前記第一のフランジ部は、前記カメラユニットの側面と当接する平坦部であり、前記第二のフランジ部は、前記軸受の外輪の外側に突出するとともに、前記軸受の外輪に当接していることを特徴とする撮影装置。
2. 前記カメラユニットを覆って前記カメラユニットと一体的に回転するカメラカバーと、前記ベース部材を覆うカバー部材と、を更に備え、
   前記カメラカバーは、前記カバー部材に対して、前記回転軸方向において互いに遊嵌することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記超音波モータが前記抑え部材と前記ベース部材の間で挟持される際に前記超音波モータに加えられる前記回転軸方向の圧縮力は、前記防水部材が前記カメラユニットと前記ベース部材の間で挟持される際に前記防水部材に加えられる前記回転軸方向の圧縮力より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
4. 前記回転軸は径が変化する段付部を有し、前記軸受は前記段付部に当接することで前記回転軸に対する位置が規定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮影装置。
5. 前記防水部材は、一方の端部が固定され、他方の端部が当接する部材に対して摺動する筒形状の摺動パッキンからなり、
   前記超音波モータはリング形状を有し、
   前記回転中心から前記摺動パッキンの摺動部までの径は、前記超音波モータの内径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮影装置。

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