JPWO2009004787A1 - カメラ装置および駆動機構 - Google Patents

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Abstract

カメラ装置の駆動機構（１）は、駆動モータ（２）の回転駆動力が伝達されるウォームギア（４）と、ウォームギア（４）に噛み合う斜歯ギア（５）を外周面に有するウォームホイール（６）と、ウォームホイール（６）を回転可能かつ回転軸方向へ移動可能に支持する支持フレーム（７）を備える。ウォームホイール（６）にウォームギア（４）の回転駆動力が減速して伝達される。ウォームホイール（６）のシャフト部（８）のねじ山部（１０）と支持フレーム（７）の支持穴（１４）のねじ溝部が噛み合っており、ウォームホイール（６）が回転するとともに回転軸方向に移動する。このようにして、ウォームホイール（６）に伝達された回転駆動力が、回転軸方向への直線的な推進力に変換される。これにより、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことのできるカメラ装置が提供される。

Description

本発明は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置に関するものである。
近年、昼夜を問わず監視映像の撮影を行う監視用のカメラ装置が知られている。このようなカメラ装置では、昼間の撮影時にはＩＲカットフィルタ（カラー用フィルタ）が使用され、夜間の撮影時にはＩＲカットフィルタの代わりにＩＲカットフィルタの光路長に合わせた光学ガラスが使用される。夜間では照明や赤外光（ＩＲ）を含む光のためにレンズの軸上色収差が大きい場合、ＩＲカットフィルタの有無を切り替えたときに映像にぼけが発生してしまう。そこで、従来のカメラ装置では、ＩＲカットフィルタを使用するか否かに応じて、撮像素子を光軸方向に沿って移動させ、自動的にフォーカスを調整するＡＢＦ（Auto Back Focus）機構が備えられている。
従来の監視カメラ装置のＡＢＦ機構では、リードスクリューとステッピングモータが用いられており、リードスクリューに回転可能に設けられたナット部に撮像素子が取り付けられている。そして、ステッピングモータの回転駆動力でリードスクリューを回転させることにより、撮像素子を光軸方向に沿って前後に移動させる。例えば、特開２００３−２７４２２９号公報（第３−５頁、第１−３図）には、このようなＡＢＦ機構が開示されている。
撮像素子のサイズを大きくした場合などには、より大きな推進力が必要になる。しかしながら、従来のカメラ装置のＡＢＦ機構においては、ステッピングモータの回転駆動力を光軸方向の推進力に変換したときに、得られる推進力が大きくない。そのため、撮像素子を光軸方向へ移動させるために大きな推進力を得るためには、回転駆動力の大きい大型のステッピングモータを用いる必要があり、装置の小型化や低コスト化を図るのが困難であった。また、従来のカメラ装置のＡＢＦ機構においては、光軸方向の移動量を微調整するときに、ステッピングモータの回転量を微調整するが、ステッピングモータで微調整できる量には限界があり、より細かく移動量を微調整するのは困難であった。
本発明は、上記背景の下でなされたものである。本発明の目的は、大きな推進力を得ることができ、移動量の微調整を行うことのできる駆動機構を備えたカメラ装置を提供することにある。
本発明の一の態様は、カメラ装置であり、このカメラ装置は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、被駆動部材の回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えている。
本発明の別の態様は、駆動機構であり、この駆動機構は、カメラ装置に備えられ、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えている。
以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。
図１は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置の駆動機構の斜視図 図２は、本発明の実施の形態における駆動機構の分解斜視図 図３は、本発明の実施の形態における駆動機構を説明するための側面図 図４は、本発明の実施の形態における駆動機構を説明するための平面図 図５は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを左向きへ移動させた状態）を説明するための側面図 図６は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを左向きへ移動させた状態）を説明するための平面図 図７は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを右向きへ移動させた状態）を説明するための側面図 図８は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを右向きへ移動させた状態）を説明するための平面図 図９は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構を説明するための側面図 図１０は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構（撮像素子を前側に移動させた状態）を説明するための側面図 図１１は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構（撮像素子を後側に移動させた状態）を説明するための側面図
符号の説明
１ 駆動機構
２ 駆動モータ
４ ウォームギア
５ 斜歯ギア
６ ウォームホイール
７ 支持フレーム
８、９ シャフト部
１０ ねじ山部
１４、１５ 支持穴
１６ ねじ溝部
１８ ＡＢＦ機構
以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。代わりに、発明の範囲は添付の請求の範囲により規定される。
本発明のカメラ装置は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、被駆動部材の回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えた構成を有している。
この構成により、駆動ギアから被駆動部材へ回転駆動力を伝達されると、被駆動部材は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、駆動ギアの回転駆動力は、被駆動部材へ斜歯ギアを介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、駆動ギアの回転駆動力が大きく減速して被駆動部材に伝達される。したがって、駆動源（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
また、本発明のカメラ装置では、変換部は、被駆動部材に設けられた第１のねじ部と、支持部に設けられ、第１のねじ部と噛み合う第２のねじ部と、を備えた構成を有してよい。
この構成により、被駆動部材の第１のねじ部と支持部の第２のねじ部が噛み合っているので、被駆動部材が回転したときに回転軸方向へ移動するように案内される。このようにして、被駆動部材に伝達された回転駆動力が回転軸方向の直線的な推進力に変換される。
また、本発明のカメラ装置では、第２のねじ部に対する第１のねじ部のねじ方向は、被駆動部材に駆動ギアから回転駆動力が伝達されるときに斜歯ギアを介して被駆動部材が駆動ギアから受ける回転軸方向への補助的な推進力の向きと、被駆動部材が回転したときに変換部によって変換された回転軸方向への直線的な推進力の向きとが揃うように、設定されている構成を有してよい。
この構成により、被駆動部材が回転したときに変換部により変換された推進力に、被駆動部材が駆動ギアから受ける補助的な推進力が加えられる。これにより、駆動ギアから伝達される力を利用して、より大きな推進力を得ることができる。
また、本発明のカメラ装置では、被駆動部材の斜歯ギアは、被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたギア幅を有し、被駆動部材の被支持部であるシャフト部は、被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたシャフト長を有する構成を有してよい。
この構成により、斜歯ギアが十分なギア幅を有しているので、被駆動部材が回転して回転軸方向に移動したときでも、駆動ギアと斜歯ギアが噛み合う。また、被駆動部材のシャフト部が十分なシャフト長を有しているので、被駆動部材が回転して回転軸方向に移動したときでも、被駆動部材が支持部に支持される。
本発明の駆動機構は、カメラ装置に備えられ、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えた構成を有してよい。
この構成によっても、上記と同様、駆動ギアから被駆動部材へ回転駆動力を伝達されると、被駆動部材は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、駆動ギアの回転駆動力は、被駆動部材へ斜歯ギアを介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、駆動ギアの回転駆動力が大きく減速して被駆動部材に伝達される。したがって、駆動源（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
本発明は、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持部と、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向の推進力に変換する変換部を備えた駆動機構を設けることにより、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態のカメラ装置および駆動機構について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、監視カメラ装置のＡＢＦ用の駆動機構の場合を例示して説明する。
（駆動機構）
まず、本発明の実施の形態のカメラ装置の駆動機構を図１〜図８を用いて説明する。図１は、本実施の形態の駆動機構の全体構成を示す斜視図であり、図２は、駆動機構の各構成の分解斜視図である。図３は、駆動機構の構成を説明するための側面図であり、図４は、駆動機構の構成を説明するための平面図である。
図１〜図４に示すように、本実施の形態の駆動機構１は、駆動モータ２（例えばステッピングモータ）と、駆動モータ２のモータ軸３に取り付けられるウォームギア４と、ウォームギア４に噛み合う斜歯ギア５を外周面に有するウォームホイール６と、ウォームホイール６を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持フレーム７を備えている。ここでは、駆動モータ２が、本発明の駆動源に相当する。また、ウォームギア４が、本発明の駆動ギアに相当し、ウォームホイール６が、本発明の被駆動部材に相当する。また、支持フレーム７が、本発明の支持部に相当する。
図１および図２に示すように、ウォームホイール６は略円筒状であり、ウォームホイール６の両側からは一対のシャフト部８、９がそれぞれ延びている。一方のシャフト部８の外周面には、ねじ山部１０が形成されている。また、他方のシャフト部９の先端は、駆動機構１の推進力を加える対象物１１（以下、単に対象物１１ともいう）に当接している。ここでは、一方のシャフト部８のねじ山部１０が、本発明の第１のねじ部に相当する。
支持フレーム７は、略コの字状であり、水平板１２と二つの垂直板１３から構成されている。各垂直板１３には、ウォームホイール６のシャフト部８、９が挿通される支持穴１４、１５がそれぞれ設けられている。一方の支持穴１４（一方のシャフト部８が挿通される支持穴１４）の内周面には、シャフト部８のねじ山部１０に噛み合うねじ溝部１６が形成されている。ここでは、支持穴１４のねじ溝部１６が、本発明の第２のねじ部に相当する。
また、支持フレーム７の他方の垂直板１３（他方のシャフト部９が挿通される支持穴１５が設けられた垂直板１３）には、ばね部材１７の一端が取り付けられている。ばね部材１７の他端は、移動対象部に取り付けられている。このばね部材１７の復元力によって、他方のシャフト部９へ向けて移動対象部が引っ張られている。このようにして、他方のシャフト部９の先端は、対象物１１に常に当接している。
上記のように一方の支持穴１４のねじ溝部１６にシャフト部８のねじ山部１０が噛み合っており、ウォームホイール６が回転すると、それに応じてウォームホイール６が回転軸方向（図３における左右方向）へ移動する。つまり、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力が、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転軸方向の直線的な推進力に変換される。ここでは、ねじ山部１０とねじ溝部１６が、本発明の変換部に相当する。
ここで、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向について説明する。支持穴１４のねじ溝部１６に対するシャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、ウォームホイール６にウォームギア４から回転駆動力が伝達されるときに斜歯ギア５を介してウォームホイール６がウォームギア４から受ける回転軸方向への推進力（補助的な推進力）の向きと、ウォームホイール６が回転したときにシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力の向きが、同じ向きに揃うように、設定されている。
例えば、図３を用いて説明すると、ウォームギア４が一方向（例えば図３における反時計回り）に回転すると、それに伴ってウォームホイール６が一方向（例えば左回り）に回転する。このとき、ウォームホイール６がウォームギア４から回転軸方向（例えば左向き）の補助的な推進力を受ける。この場合、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、ウォームホイール６が左回りに回転したときに、ウォームホイール６が同じ方向（左向き）の推進力を受けるように設定されている。つまり、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、いわゆる左ねじ方向に設定されている。
なお、支持穴１４のねじ溝部１６に対するシャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、斜歯ギア５を介してウォームホイール６がウォームギア４から受ける回転軸方向への推進力（補助的な推進力）の向きと、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力の向きが、反対の向きであっても実施可能である。
すなわち、上記のように、ウォームホイール６はウォームギア４から補助的な推進力を受けるが、この補助的な推進力よりも大きな抗力（反対向きの力）を受けると、ウォームホイール６は回転しながら補助的な推進力に抗して反対方向へ移動する。この場合、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力は、補助的な推進力より大きいため、補助的な推進力の向きが反対向きであっても実施可能である。しかし、このように、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力と補助的な推進力が反対の向きの場合には、全体として得られる推進力が小さくなる。
なお、この補助的な推進力と同じ大きさの抗力（反対向きの力）を受けると、ウォームホイール６は回転軸方向へ移動することなく、その場で滑りながら回転する。
また、ウォームホイール６の斜歯ギア５は、ウォームホイール６の移動量に応じたギア幅を有している。つまり、上述のようにウォームホイール６が回転軸方向に沿って移動した場合であっても、斜歯ギア５とウォームギア４とが常に噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図５〜図８参照）。
例えば、ウォームホイール６が他方のシャフト部９の方向（例えば左向き）に移動した場合でも、斜歯ギア５とウォームギア４とが噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図５および図６参照）。また、ウォームホイール６が一方のシャフト部８の方向（例えば右向き）に移動した場合でも、斜歯ギア５とウォームギア４とが噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図７および図８参照）。
また、ウォームホイール６のシャフト部８、９は、ウォームホイール６の移動量に応じたシャフト長を有している。つまり、上述のようにウォームホイール６が回転軸方向に沿って移動した場合であっても、ウォームホイール６のシャフト部８、９が常に支持穴１４、１５に支持されるように、シャフト部８、９は十分な長さを有している（図５〜図８参照）。
例えば、ウォームホイール６が他方のシャフト部９の方向（例えば左向き）に移動した場合でも、一方のシャフト部８が支持穴１４から抜けることのないように、一方のシャフト部８は十分な長さを有している（図５および図６参照）。また、ウォームホイール６が一方のシャフト部８の方向（例えば右向き）に移動した場合でも、他方のシャフト部９が支持穴１５から抜けることのないように、他方のシャフト部９は十分な長さを有している（図７および図８参照）。
以上のように構成された駆動機構１について、図５〜図８を用いてその動作を説明する。
ここでは、まず、他方のシャフト部９を押し出すときの動作、すなわちウォームホイール６を左向きへ移動させるときの動作について説明する。図５は、ウォームホイール６を左向きへ移動させたときの駆動機構１の側面図である。図６は、ウォームホイール６を左向きへ移動させたときの駆動機構１の平面図である。
図５および図６に示すように、本実施の形態の駆動機構１を用いて、他方のシャフト部９を押し出すときには、駆動モータ２を作動させて、ウォームギア４を一方向（例えば図５における反時計回り）に回転させる。そうすると、斜歯ギア５を介して回転駆動力が伝達され、ウォームホイール６が一方向（例えば左回り）に回転する。そして、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転駆動力が回転軸方向（例えば左向き）の推進力に変換され、ウォームホイール６は左向きの推進力を受ける。また、ウォームホイール６は、ウォームギア４から同じ方向（左向き）の補助的な推進力も受ける。なお、ウォームホイール６は、ばね部材１７から反対方向（右向き）の復元力を受けるが、この復元力は上記の推進力に比べて小さい。したがって、ウォームホイール６は、ばね部材１７の復元力に抗して左向きへ移動し、他方のシャフト部９が押し出される。
つぎに、他方のシャフト部９を引き入れるときの動作、すなわちウォームホイール６を右向きへ移動させるときの動作について説明する。図７は、ウォームホイール６を右向きへ移動させたときの駆動機構１の側面図である。図８は、ウォームホイール６を右向きへ移動させたときの駆動機構１の平面図である。
図７および図８に示すように、本発明の実施の形態の駆動機構１を用いて、他方のシャフト部９を引き入れるときには、駆動モータ２を作動させて、ウォームギア４を反対方向（例えば図７における時計回り）に回転させる。そうすると、斜歯ギア５を介して回転駆動力が伝達され、ウォームホイール６が反対方向（例えば右回り）に回転する。そして、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転駆動力が反対の回転軸方向（例えば右向き）の推進力に変換され、ウォームホイール６は右向きの推進力を受ける。また、ウォームホイール６は、ウォームギア４から同じ方向（右向き）の補助的な推進力も受ける。なお、ウォームホイール６は、ばね部材１７からも同じ方向（右向き）の復元力を受ける。このようにして、ウォームホイール６は、右向きへ移動し、他方のシャフト部９が引き入れられる。
（ＡＢＦ機構）
以上のような本実施の形態の駆動機構１は、例えばＡＢＦ用の駆動機構１として使用される。以下、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を、図９〜図１１を用いて説明する。
図９は、本実施の形態のＡＢＦ機構１８の構成を説明するための側面図である。図９に示すように、カメラ装置の内部には、レンズ光路上に配置された撮像素子１９（例えばＣＣＤ）と、撮像素子１９が取り付けられるＡＢＦフレーム２０と、ＡＢＦフレーム２０を変形させて撮像素子１９を光軸方向に移動させる上述の駆動機構１が設けられている。
ＡＢＦフレーム２０は、下面フレーム２１と、下面フレーム２１の上面に立設された前後一対の縦フレーム２２と、縦フレーム２２に支持される上面フレーム２３を備えている。上面フレーム２３の下面には、撮像素子１９などが実装された実装基板２４が取付けられる取付けフレーム２５が垂設されている。
図９に示すように、縦フレーム２２の一つには、駆動機構１のウォームホイール６のシャフト部９の先端が当接している。例えば、図９に示した例では、前側（図９における左側）の縦フレーム２２に、ウォームホイール６の他方のシャフト部９の先端が当接している。ここでは、この縦フレーム２２が、駆動機構１の推進力を加える対象物１１である。
ＡＢＦフレーム２０は、駆動機構１の推進力を受けると、縦フレーム２２が前後方向に傾いて、上面フレーム２３が前後方向（光軸方向）に移動するように構成されている（図１０および図１１参照）。つまり、このＡＢＦフレーム２０は、駆動機構１の推進力によって、撮像素子１９を前後方向に移動できるように構成されている。
以上のように構成されたＡＢＦ機構１８について、図１０および図１１を用いてその動作を説明する。図１０は、撮像素子１９を前側へ移動させたときのＡＢＦ機構１８の側面図である。また、図１１は、撮像素子１９を後側へ移動させたときのＡＢＦ機構１８の側面図である。
図１０に示すように、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を用いて、撮像素子１９を前側へ移動させるときには、上述のようにして駆動モータ２を作動させ、ウォームホイール６を左向き（図１０における左向き）へ移動させて、ウォームホイール６の他方のシャフト部９を押し出す。そして、他方のシャフト部９で縦フレーム２２を押して、ＡＢＦフレーム２０を変形させ、撮像素子１９を前側（図１０における左側）に移動させる。
一方、図１１に示すように、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を用いて、撮像素子１９を前側へ移動させるときには、上述のようにして駆動モータ２を作動させ、ウォームホイール６を右向き（図１１における右向き）へ移動させて、ウォームホイール６の他方のシャフト部９を引き入れる。そして、縦フレーム２２をばね部材１７の復元力により引っ張って、ＡＢＦフレーム２０を変形させ、撮像素子１９を後側（図１１における右側）に移動させる。
このような本発明の実施の形態のカメラ装置によれば、ウォームギア４の回転駆動力が減速して伝達されるウォームホイール６と、ウォームホイール６を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持フレーム７と、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力を回転軸方向の推進力に変換するシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６を備えた駆動機構１を設けることにより、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができる。
すなわち、本実施の形態では、ウォームギア４からウォームホイール６へ回転駆動力を伝達されると、ウォームホイール６は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、ウォームギア４の回転駆動力は、ウォームホイール６へ斜歯ギア５を介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、ウォームギア４の回転駆動力が大きく減速してウォームホイール６に伝達される。したがって、駆動モータ２（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
また、本実施の形態では、ウォームホイール６のシャフト部８のねじ山部１０（第１のねじ部）と支持フレーム７の支持穴１４のねじ溝部１６（第２のねじ部）が噛み合っており、ウォームホイール６が回転したときに回転軸方向へ移動するように案内される。このようにして、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力が回転軸方向の直線的な推進力に変換される。これは、ウォームホイール６の回転軸を中心とした回転運動が、回転軸方向に沿った方向への直進運動に変換されているともいえる。
また、本実施の形態では、ウォームホイール６が回転したときにシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６により変換された推進力に、ウォームホイール６がウォームギア４から受ける補助的な推進力が加えられる。これにより、ウォームギア４から伝達される力を無駄なく利用して、より大きな推進力を得ることができる。
また、本実施の形態では、斜歯ギア５が十分なギア幅を有しているので、ウォームホイール６が回転して回転軸方向に移動したときでも、ウォームギア４と斜歯ギア５が常に噛み合う。また、ウォームホイール６のシャフト部８、９が十分なシャフト長を有しているので、ウォームホイール６が回転して回転軸方向に移動したときでも、ウォームホイール６が支持フレーム７にしっかりと支持される。
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、以上の説明では、ウォームホイール６の他方のシャフト部９が対象物１１（ＡＢＦフレーム２０の縦フレーム２２）に当接しているだけの構成を例示した。つまり、ばね部材１７で対象物１１を引っ張ることにより、対象物１１の動きをウォームホイール６に追従させる例について説明した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、ウォームホイール６の他方のシャフト部９の先端に対象物１１を固定し、対象物１１の動きをウォームホイール６に追従させてもよい。
また、以上の説明では、ウォームホイール６の一方のシャフト部８にねじ山部１０を形成し、支持フレーム７の一方の支持穴１４にねじ溝部１６を形成した例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。ウォームホイール６の他方のシャフト部９にねじ山部を形成し、支持フレーム７の他方の支持穴１５にねじ溝部を形成してもよく、また、ウォームホイール６の両方のシャフト部８、９にねじ山部を形成し、支持フレーム７の両方の支持穴１４、１５にねじ溝部を形成してもよい。
以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。
以上のように、本発明にかかるカメラ装置は、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができるという効果を有し、ＡＢＦ機構を備えた監視用のカメラ装置等として有用である。
本発明は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置に関するものである。
近年、昼夜を問わず監視映像の撮影を行う監視用のカメラ装置が知られている。このようなカメラ装置では、昼間の撮影時にはＩＲカットフィルタ（カラー用フィルタ）が使用され、夜間の撮影時にはＩＲカットフィルタの代わりにＩＲカットフィルタの光路長に合わせた光学ガラスが使用される。夜間では照明や赤外光（ＩＲ）を含む光のためにレンズの軸上色収差が大きい場合、ＩＲカットフィルタの有無を切り替えたときに映像にぼけが発生してしまう。そこで、従来のカメラ装置では、ＩＲカットフィルタを使用するか否かに応じて、撮像素子を光軸方向に沿って移動させ、自動的にフォーカスを調整するＡＢＦ（Auto Back Focus）機構が備えられている。
従来の監視カメラ装置のＡＢＦ機構では、リードスクリューとステッピングモータが用いられており、リードスクリューに回転可能に設けられたナット部に撮像素子が取り付けられている。そして、ステッピングモータの回転駆動力でリードスクリューを回転させることにより、撮像素子を光軸方向に沿って前後に移動させる。例えば、特開２００３−２７４２２９号公報（第３−５頁、第１−３図）には、このようなＡＢＦ機構が開示されている。
特開２００３−２７４２２９号公報（第３−５頁、第１−３図）
撮像素子のサイズを大きくした場合などには、より大きな推進力が必要になる。しかしながら、従来のカメラ装置のＡＢＦ機構においては、ステッピングモータの回転駆動力を光軸方向の推進力に変換したときに、得られる推進力が大きくない。そのため、撮像素子を光軸方向へ移動させるために大きな推進力を得るためには、回転駆動力の大きい大型のステッピングモータを用いる必要があり、装置の小型化や低コスト化を図るのが困難であった。また、従来のカメラ装置のＡＢＦ機構においては、光軸方向の移動量を微調整するときに、ステッピングモータの回転量を微調整するが、ステッピングモータで微調整できる量には限界があり、より細かく移動量を微調整するのは困難であった。
本発明は、上記背景の下でなされたものである。本発明の目的は、大きな推進力を得ることができ、移動量の微調整を行うことのできる駆動機構を備えたカメラ装置を提供することにある。
本発明の一の態様は、カメラ装置であり、このカメラ装置は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、被駆動部材の回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えている。
本発明の別の態様は、駆動機構であり、この駆動機構は、カメラ装置に備えられ、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えている。
以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。
本発明のカメラ装置は、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、被駆動部材の回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えた構成を有している。
この構成により、駆動ギアから被駆動部材へ回転駆動力を伝達されると、被駆動部材は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、駆動ギアの回転駆動力は、被駆動部材へ斜歯ギアを介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、駆動ギアの回転駆動力が大きく減速して被駆動部材に伝達される。したがって、駆動源（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
また、本発明のカメラ装置では、変換部は、被駆動部材に設けられた第１のねじ部と、支持部に設けられ、第１のねじ部と噛み合う第２のねじ部と、を備えた構成を有してよい。
この構成により、被駆動部材の第１のねじ部と支持部の第２のねじ部が噛み合っているので、被駆動部材が回転したときに回転軸方向へ移動するように案内される。このようにして、被駆動部材に伝達された回転駆動力が回転軸方向の直線的な推進力に変換される。
また、本発明のカメラ装置では、第２のねじ部に対する第１のねじ部のねじ方向は、被駆動部材に駆動ギアから回転駆動力が伝達されるときに斜歯ギアを介して被駆動部材が駆動ギアから受ける回転軸方向への補助的な推進力の向きと、被駆動部材が回転したときに変換部によって変換された回転軸方向への直線的な推進力の向きとが揃うように、設定されている構成を有してよい。
この構成により、被駆動部材が回転したときに変換部により変換された推進力に、被駆動部材が駆動ギアから受ける補助的な推進力が加えられる。これにより、駆動ギアから伝達される力を利用して、より大きな推進力を得ることができる。
また、本発明のカメラ装置では、被駆動部材の斜歯ギアは、被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたギア幅を有し、被駆動部材の被支持部であるシャフト部は、被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたシャフト長を有する構成を有してよい。
この構成により、斜歯ギアが十分なギア幅を有しているので、被駆動部材が回転して回転軸方向に移動したときでも、駆動ギアと斜歯ギアが噛み合う。また、被駆動部材のシャフト部が十分なシャフト長を有しているので、被駆動部材が回転して回転軸方向に移動したときでも、被駆動部材が支持部に支持される。
本発明の駆動機構は、カメラ装置に備えられ、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構であって、駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、駆動ギアの回転駆動力が伝達される被駆動部材と、被駆動部材を、回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、被駆動部材が回転するのに応じて被駆動部材が回転軸方向に沿って移動するように、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、を備えた構成を有してよい。
この構成によっても、上記と同様、駆動ギアから被駆動部材へ回転駆動力を伝達されると、被駆動部材は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、駆動ギアの回転駆動力は、被駆動部材へ斜歯ギアを介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、駆動ギアの回転駆動力が大きく減速して被駆動部材に伝達される。したがって、駆動源（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
本発明は、駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、被駆動部材を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持部と、被駆動部材に伝達された回転駆動力を回転軸方向の推進力に変換する変換部を備えた駆動機構を設けることにより、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができる。
図１は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置の駆動機構の斜視図 図２は、本発明の実施の形態における駆動機構の分解斜視図 図３は、本発明の実施の形態における駆動機構を説明するための側面図 図４は、本発明の実施の形態における駆動機構を説明するための平面図 図５は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを左向きへ移動させた状態）を説明するための側面図 図６は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを左向きへ移動させた状態）を説明するための平面図 図７は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを右向きへ移動させた状態）を説明するための側面図 図８は、本発明の実施の形態における駆動機構（ウォームホイールを右向きへ移動させた状態）を説明するための平面図 図９は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構を説明するための側面図 図１０は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構（撮像素子を前側に移動させた状態）を説明するための側面図 図１１は、本発明の実施の形態におけるカメラ装置のＡＢＦ機構（撮像素子を後側に移動させた状態）を説明するための側面図
以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。代わりに、発明の範囲は添付の請求の範囲により規定される。
以下、本発明の実施の形態のカメラ装置および駆動機構について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、監視カメラ装置のＡＢＦ用の駆動機構の場合を例示して説明する。
（駆動機構）
まず、本発明の実施の形態のカメラ装置の駆動機構を図１〜図８を用いて説明する。図１は、本実施の形態の駆動機構の全体構成を示す斜視図であり、図２は、駆動機構の各構成の分解斜視図である。図３は、駆動機構の構成を説明するための側面図であり、図４は、駆動機構の構成を説明するための平面図である。
図１〜図４に示すように、本実施の形態の駆動機構１は、駆動モータ２（例えばステッピングモータ）と、駆動モータ２のモータ軸３に取り付けられるウォームギア４と、ウォームギア４に噛み合う斜歯ギア５を外周面に有するウォームホイール６と、ウォームホイール６を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持フレーム７を備えている。ここでは、駆動モータ２が、本発明の駆動源に相当する。また、ウォームギア４が、本発明の駆動ギアに相当し、ウォームホイール６が、本発明の被駆動部材に相当する。また、支持フレーム７が、本発明の支持部に相当する。
図１および図２に示すように、ウォームホイール６は略円筒状であり、ウォームホイール６の両側からは一対のシャフト部８、９がそれぞれ延びている。一方のシャフト部８の外周面には、ねじ山部１０が形成されている。また、他方のシャフト部９の先端は、駆動機構１の推進力を加える対象物１１（以下、単に対象物１１ともいう）に当接している。ここでは、一方のシャフト部８のねじ山部１０が、本発明の第１のねじ部に相当する。
支持フレーム７は、略コの字状であり、水平板１２と二つの垂直板１３から構成されている。各垂直板１３には、ウォームホイール６のシャフト部８、９が挿通される支持穴１４、１５がそれぞれ設けられている。一方の支持穴１４（一方のシャフト部８が挿通される支持穴１４）の内周面には、シャフト部８のねじ山部１０に噛み合うねじ溝部１６が形成されている。ここでは、支持穴１４のねじ溝部１６が、本発明の第２のねじ部に相当する。
また、支持フレーム７の他方の垂直板１３（他方のシャフト部９が挿通される支持穴１５が設けられた垂直板１３）には、ばね部材１７の一端が取り付けられている。ばね部材１７の他端は、移動対象部に取り付けられている。このばね部材１７の復元力によって、他方のシャフト部９へ向けて移動対象部が引っ張られている。このようにして、他方のシャフト部９の先端は、対象物１１に常に当接している。
上記のように一方の支持穴１４のねじ溝部１６にシャフト部８のねじ山部１０が噛み合っており、ウォームホイール６が回転すると、それに応じてウォームホイール６が回転軸方向（図３における左右方向）へ移動する。つまり、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力が、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転軸方向の直線的な推進力に変換される。ここでは、ねじ山部１０とねじ溝部１６が、本発明の変換部に相当する。
ここで、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向について説明する。支持穴１４のねじ溝部１６に対するシャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、ウォームホイール６にウォームギア４から回転駆動力が伝達されるときに斜歯ギア５を介してウォームホイール６がウォームギア４から受ける回転軸方向への推進力（補助的な推進力）の向きと、ウォームホイール６が回転したときにシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力の向きが、同じ向きに揃うように、設定されている。
例えば、図３を用いて説明すると、ウォームギア４が一方向（例えば図３における反時計回り）に回転すると、それに伴ってウォームホイール６が一方向（例えば左回り）に回転する。このとき、ウォームホイール６がウォームギア４から回転軸方向（例えば左向き）の補助的な推進力を受ける。この場合、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、ウォームホイール６が左回りに回転したときに、ウォームホイール６が同じ方向（左向き）の推進力を受けるように設定されている。つまり、シャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、いわゆる左ねじ方向に設定されている。
なお、支持穴１４のねじ溝部１６に対するシャフト部８のねじ山部１０のねじ方向は、斜歯ギア５を介してウォームホイール６がウォームギア４から受ける回転軸方向への推進力（補助的な推進力）の向きと、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力の向きが、反対の向きであっても実施可能である。
すなわち、上記のように、ウォームホイール６はウォームギア４から補助的な推進力を受けるが、この補助的な推進力よりも大きな抗力（反対向きの力）を受けると、ウォームホイール６は回転しながら補助的な推進力に抗して反対方向へ移動する。この場合、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力は、補助的な推進力より大きいため、補助的な推進力の向きが反対向きであっても実施可能である。しかし、このように、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって変換された回転軸方向への推進力と補助的な推進力が反対の向きの場合には、全体として得られる推進力が小さくなる。
なお、この補助的な推進力と同じ大きさの抗力（反対向きの力）を受けると、ウォームホイール６は回転軸方向へ移動することなく、その場で滑りながら回転する。
また、ウォームホイール６の斜歯ギア５は、ウォームホイール６の移動量に応じたギア幅を有している。つまり、上述のようにウォームホイール６が回転軸方向に沿って移動した場合であっても、斜歯ギア５とウォームギア４とが常に噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図５〜図８参照）。
例えば、ウォームホイール６が他方のシャフト部９の方向（例えば左向き）に移動した場合でも、斜歯ギア５とウォームギア４とが噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図５および図６参照）。また、ウォームホイール６が一方のシャフト部８の方向（例えば右向き）に移動した場合でも、斜歯ギア５とウォームギア４とが噛み合うように、斜歯ギア５は十分な幅を有している（図７および図８参照）。
また、ウォームホイール６のシャフト部８、９は、ウォームホイール６の移動量に応じたシャフト長を有している。つまり、上述のようにウォームホイール６が回転軸方向に沿って移動した場合であっても、ウォームホイール６のシャフト部８、９が常に支持穴１４、１５に支持されるように、シャフト部８、９は十分な長さを有している（図５〜図８参照）。
例えば、ウォームホイール６が他方のシャフト部９の方向（例えば左向き）に移動した場合でも、一方のシャフト部８が支持穴１４から抜けることのないように、一方のシャフト部８は十分な長さを有している（図５および図６参照）。また、ウォームホイール６が一方のシャフト部８の方向（例えば右向き）に移動した場合でも、他方のシャフト部９が支持穴１５から抜けることのないように、他方のシャフト部９は十分な長さを有している（図７および図８参照）。
以上のように構成された駆動機構１について、図５〜図８を用いてその動作を説明する。
ここでは、まず、他方のシャフト部９を押し出すときの動作、すなわちウォームホイール６を左向きへ移動させるときの動作について説明する。図５は、ウォームホイール６を左向きへ移動させたときの駆動機構１の側面図である。図６は、ウォームホイール６を左向きへ移動させたときの駆動機構１の平面図である。
図５および図６に示すように、本実施の形態の駆動機構１を用いて、他方のシャフト部９を押し出すときには、駆動モータ２を作動させて、ウォームギア４を一方向（例えば図５における反時計回り）に回転させる。そうすると、斜歯ギア５を介して回転駆動力が伝達され、ウォームホイール６が一方向（例えば左回り）に回転する。そして、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転駆動力が回転軸方向（例えば左向き）の推進力に変換され、ウォームホイール６は左向きの推進力を受ける。また、ウォームホイール６は、ウォームギア４から同じ方向（左向き）の補助的な推進力も受ける。なお、ウォームホイール６は、ばね部材１７から反対方向（右向き）の復元力を受けるが、この復元力は上記の推進力に比べて小さい。したがって、ウォームホイール６は、ばね部材１７の復元力に抗して左向きへ移動し、他方のシャフト部９が押し出される。
つぎに、他方のシャフト部９を引き入れるときの動作、すなわちウォームホイール６を右向きへ移動させるときの動作について説明する。図７は、ウォームホイール６を右向きへ移動させたときの駆動機構１の側面図である。図８は、ウォームホイール６を右向きへ移動させたときの駆動機構１の平面図である。
図７および図８に示すように、本発明の実施の形態の駆動機構１を用いて、他方のシャフト部９を引き入れるときには、駆動モータ２を作動させて、ウォームギア４を反対方向（例えば図７における時計回り）に回転させる。そうすると、斜歯ギア５を介して回転駆動力が伝達され、ウォームホイール６が反対方向（例えば右回り）に回転する。そして、シャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６によって回転駆動力が反対の回転軸方向（例えば右向き）の推進力に変換され、ウォームホイール６は右向きの推進力を受ける。また、ウォームホイール６は、ウォームギア４から同じ方向（右向き）の補助的な推進力も受ける。なお、ウォームホイール６は、ばね部材１７からも同じ方向（右向き）の復元力を受ける。このようにして、ウォームホイール６は、右向きへ移動し、他方のシャフト部９が引き入れられる。
（ＡＢＦ機構）
以上のような本実施の形態の駆動機構１は、例えばＡＢＦ用の駆動機構１として使用される。以下、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を、図９〜図１１を用いて説明する。
図９は、本実施の形態のＡＢＦ機構１８の構成を説明するための側面図である。図９に示すように、カメラ装置の内部には、レンズ光路上に配置された撮像素子１９（例えばＣＣＤ）と、撮像素子１９が取り付けられるＡＢＦフレーム２０と、ＡＢＦフレーム２０を変形させて撮像素子１９を光軸方向に移動させる上述の駆動機構１が設けられている。
ＡＢＦフレーム２０は、下面フレーム２１と、下面フレーム２１の上面に立設された前後一対の縦フレーム２２と、縦フレーム２２に支持される上面フレーム２３を備えている。上面フレーム２３の下面には、撮像素子１９などが実装された実装基板２４が取付けられる取付けフレーム２５が垂設されている。
図９に示すように、縦フレーム２２の一つには、駆動機構１のウォームホイール６のシャフト部９の先端が当接している。例えば、図９に示した例では、前側（図９における左側）の縦フレーム２２に、ウォームホイール６の他方のシャフト部９の先端が当接している。ここでは、この縦フレーム２２が、駆動機構１の推進力を加える対象物１１である。
ＡＢＦフレーム２０は、駆動機構１の推進力を受けると、縦フレーム２２が前後方向に傾いて、上面フレーム２３が前後方向（光軸方向）に移動するように構成されている（図１０および図１１参照）。つまり、このＡＢＦフレーム２０は、駆動機構１の推進力によって、撮像素子１９を前後方向に移動できるように構成されている。
以上のように構成されたＡＢＦ機構１８について、図１０および図１１を用いてその動作を説明する。図１０は、撮像素子１９を前側へ移動させたときのＡＢＦ機構１８の側面図である。また、図１１は、撮像素子１９を後側へ移動させたときのＡＢＦ機構１８の側面図である。
図１０に示すように、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を用いて、撮像素子１９を前側へ移動させるときには、上述のようにして駆動モータ２を作動させ、ウォームホイール６を左向き（図１０における左向き）へ移動させて、ウォームホイール６の他方のシャフト部９を押し出す。そして、他方のシャフト部９で縦フレーム２２を押して、ＡＢＦフレーム２０を変形させ、撮像素子１９を前側（図１０における左側）に移動させる。
一方、図１１に示すように、本実施の形態のＡＢＦ機構１８を用いて、撮像素子１９を前側へ移動させるときには、上述のようにして駆動モータ２を作動させ、ウォームホイール６を右向き（図１１における右向き）へ移動させて、ウォームホイール６の他方のシャフト部９を引き入れる。そして、縦フレーム２２をばね部材１７の復元力により引っ張って、ＡＢＦフレーム２０を変形させ、撮像素子１９を後側（図１１における右側）に移動させる。
このような本発明の実施の形態のカメラ装置によれば、ウォームギア４の回転駆動力が減速して伝達されるウォームホイール６と、ウォームホイール６を回転可能かつ回転軸方向に移動可能に支持する支持フレーム７と、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力を回転軸方向の推進力に変換するシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６を備えた駆動機構１を設けることにより、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができる。
すなわち、本実施の形態では、ウォームギア４からウォームホイール６へ回転駆動力を伝達されると、ウォームホイール６は回転しながら回転軸方向に沿って移動する。このとき、ウォームギア４の回転駆動力は、ウォームホイール６へ斜歯ギア５を介して大きく減速して伝達される。このように、大きく減速された回転駆動力が推進力に変換されるので、従来に比べてより大きな推進力を得ることができる。また、光軸方向の移動量を微調整するときに、ウォームギア４の回転駆動力が大きく減速してウォームホイール６に伝達される。したがって、駆動モータ２（例えばステッピングモータ）の回転量を微調整したときに、従来に比べてより細かく移動量を微調整することができる。
また、本実施の形態では、ウォームホイール６のシャフト部８のねじ山部１０（第１のねじ部）と支持フレーム７の支持穴１４のねじ溝部１６（第２のねじ部）が噛み合っており、ウォームホイール６が回転したときに回転軸方向へ移動するように案内される。このようにして、ウォームホイール６に伝達された回転駆動力が回転軸方向の直線的な推進力に変換される。これは、ウォームホイール６の回転軸を中心とした回転運動が、回転軸方向に沿った方向への直進運動に変換されているともいえる。
また、本実施の形態では、ウォームホイール６が回転したときにシャフト部８のねじ山部１０と支持穴１４のねじ溝部１６により変換された推進力に、ウォームホイール６がウォームギア４から受ける補助的な推進力が加えられる。これにより、ウォームギア４から伝達される力を無駄なく利用して、より大きな推進力を得ることができる。
また、本実施の形態では、斜歯ギア５が十分なギア幅を有しているので、ウォームホイール６が回転して回転軸方向に移動したときでも、ウォームギア４と斜歯ギア５が常に噛み合う。また、ウォームホイール６のシャフト部８、９が十分なシャフト長を有しているので、ウォームホイール６が回転して回転軸方向に移動したときでも、ウォームホイール６が支持フレーム７にしっかりと支持される。
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、以上の説明では、ウォームホイール６の他方のシャフト部９が対象物１１（ＡＢＦフレーム２０の縦フレーム２２）に当接しているだけの構成を例示した。つまり、ばね部材１７で対象物１１を引っ張ることにより、対象物１１の動きをウォームホイール６に追従させる例について説明した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、ウォームホイール６の他方のシャフト部９の先端に対象物１１を固定し、対象物１１の動きをウォームホイール６に追従させてもよい。
また、以上の説明では、ウォームホイール６の一方のシャフト部８にねじ山部１０を形成し、支持フレーム７の一方の支持穴１４にねじ溝部１６を形成した例について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。ウォームホイール６の他方のシャフト部９にねじ山部を形成し、支持フレーム７の他方の支持穴１５にねじ溝部を形成してもよく、また、ウォームホイール６の両方のシャフト部８、９にねじ山部を形成し、支持フレーム７の両方の支持穴１４、１５にねじ溝部を形成してもよい。
以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明したが、本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。
以上のように、本発明にかかるカメラ装置は、より大きな推進力を得ることができ、より細かく移動量の微調整を行うことができるという効果を有し、ＡＢＦ機構を備えた監視用のカメラ装置等として有用である。
１ 駆動機構
２ 駆動モータ
４ ウォームギア
５ 斜歯ギア
６ ウォームホイール
７ 支持フレーム
８、９ シャフト部
１０ ねじ山部
１４、１５ 支持穴
１６ ねじ溝部
１８ ＡＢＦ機構

Claims (5)

  1. 駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構を備えたカメラ装置であって、
    前記駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、
    前記駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、前記駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、
    前記被駆動部材を、前記被駆動部材の回転軸を中心として回転可能かつ前記回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、
    前記被駆動部材が回転するのに応じて前記被駆動部材が前記回転軸方向に沿って移動するように、前記被駆動部材に伝達された回転駆動力を前記回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、
    を備えたことを特徴とするカメラ装置。
  2. 前記変換部は、
    前記被駆動部材に設けられた第１のねじ部と、
    前記支持部に設けられ、前記第１のねじ部と噛み合う第２のねじ部と、
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
  3. 前記第２のねじ部に対する前記第１のねじ部のねじ方向は、
    前記被駆動部材に前記駆動ギアから回転駆動力が伝達されるときに前記斜歯ギアを介して前記被駆動部材が前記駆動ギアから受ける回転軸方向への補助的な推進力の向きと、前記被駆動部材が回転したときに前記変換部によって変換された前記回転軸方向への直線的な推進力の向きとが揃うように、設定されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラ装置。
  4. 前記被駆動部材の斜歯ギアは、前記被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたギア幅を有し、前記被駆動部材の被支持部であるシャフト部は、前記被駆動部材の回転軸方向の移動量に応じたシャフト長を有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
  5. カメラ装置に備えられ、駆動源の回転駆動力を直線的な推進力に変換する駆動機構であって、
    前記駆動源の回転駆動力が伝達される駆動ギアと、
    前記駆動ギアに噛み合う斜歯ギアを外周面に有し、前記駆動ギアの回転駆動力が減速して伝達される被駆動部材と、
    前記被駆動部材を、回転軸を中心として回転可能かつ回転軸方向に沿って移動可能に支持する支持部と、
    前記被駆動部材が回転するのに応じて前記被駆動部材が前記回転軸方向に沿って移動するように、前記被駆動部材に伝達された回転駆動力を前記回転軸方向への直線的な推進力に変換する変換部と、
    を備えたことを特徴とする駆動機構。
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