撮像装置
【課題】 チルト駆動部に接続されるチルトケーブルのコストを抑え、当該チルトケーブルの反力によるチルト回転時の負荷発生を防止するとともに、当該チルトケーブルの耐久性を向上させることができる。
【解決手段】 レンズユニット８と、レンズユニット８をチルト回転可能に支持するパンベース２と、レンズユニット８をチルト回転させるチルトモーター５と、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられた撮像センサー基板９と、を備える撮像装置であって、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続されたチルトケーブル１２をさらに備え、撮像センサー基板９は、チルトモーター５を制御するチルト制御信号を出力し、チルトケーブル１２は、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達し、チルトモーター５は、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられる。
【解決手段】 レンズユニット８と、レンズユニット８をチルト回転可能に支持するパンベース２と、レンズユニット８をチルト回転させるチルトモーター５と、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられた撮像センサー基板９と、を備える撮像装置であって、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続されたチルトケーブル１２をさらに備え、撮像センサー基板９は、チルトモーター５を制御するチルト制御信号を出力し、チルトケーブル１２は、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達し、チルトモーター５は、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト回転可能なレンズユニットを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットが回転するように、レンズユニットを電動駆動させることができるカメラが知られている。
【０００３】
特許文献１には、モーターの駆動により、レンズユニットをその光軸回りに回転させることができる撮像装置と、この撮像装置をパン回転およびチルト回転可能に支持する雲台と、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１４５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを電動で回転させることができるカメラは、パン機構、チルト機構およびローテーション機構がそれぞれ独立して駆動できるように構成されている。このため、パン機構、チルト機構およびローテーション機構のそれぞれのアクチュエータへの配線が必要となる。
ここで、図５を参照して、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを電動で回転させることができるカメラの一例について説明する。
【０００６】
図５におけるカメラ５０は、メインベース５１、パンベース５２、チルトベース５４、ローテーションベース５６およびレンズユニット５８などを備えている。
【０００７】
メインベース５１には、後述のパンモーター５３、チルトモーター５５およびローテーションモーター５７の駆動を制御するメイン基板６０が固定されている。また、パンベース５２は、メインベース５１に備えられたパンモーター５３の駆動により、パン軸（図５におけるＰ軸）回りに回転する。
【０００８】
チルトベース５４は、パンベース５２に備えられたチルトモーター５５の駆動により、チルト軸（図５におけるＴ軸）回りに回転する。また、ローテーションベース５６は、ローテーションベース５６に備えられたローテーションモーター５７の駆動により、ローテーション軸（図５におけるＲ軸）回りに回転する。
【０００９】
レンズユニット５８は、ローテーションベース５６に取り付けられており、ローテーションベース５６と一体的にローテーション軸回りに回転する。また、レンズユニット５８の結像面の位置には、撮像センサー基板５９が取り付けられている。この撮像センサー基板５９は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの撮像素子が実装されている。
【００１０】
メイン基板６０とパンモーター５３との間には、メイン基板６０からパンモーター５３に制御信号を伝達するためのパンケーブル６１が接続されている。また、メイン基板６０とチルトモーター５５との間には、メイン基板６０からチルトモーター５５に制御信号を伝達するためのチルトケーブル６２が接続されている。さらに、メイン基板６０とローテーションモーター５７との間には、メイン基板６０からローテーションモーター５７に制御信号を伝達するためのローテーションケーブル６３が接続されている。
【００１１】
メイン基板６０と撮像センサー基板５９との間には、ビデオケーブル６４が接続されている。メイン基板６０は、ビデオケーブル６４および撮像センサー基板５９を介して、レンズユニット５８に制御信号を送信する。また、撮像センサー基板５９は、撮像素子から出力された画像信号を、ビデオケーブル６４を介してメイン基板６０に送信する。
【００１２】
このように構成されるカメラ５０において、パン駆動に伴って動くケーブルは、チルトケーブル６２、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の３系統（３本）である。また、チルト駆動に伴って動くケーブルは、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の２系統（２本）である。そして、ローテーション駆動に伴って動くケーブルは、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の２系統（２本）である。
【００１３】
上述のようなカメラ５０では、メイン基板６０からパン機構、チルト機構およびローテーション機構それぞれのアクチュエータまでのケーブルが長くなってしまい、コストが増大してしまうという問題があった。
【００１４】
また、各ケーブルの長さが長いと各ケーブルのひねりや曲げが多くなってしまうため、ケーブルの反力が大きくなり、パン駆動、チルト駆動およびローテーション駆動における駆動負荷が増大してしまうという問題がある。このとき、パン駆動、チルト駆動に伴って動くケーブルが多いことも、駆動負荷が増大する一因である。
【００１５】
さらには、ケーブルは反力に抗して動かされるために、ケーブル自体の耐久性が低下してしまうという問題もある。
【００１６】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものである。即ち、レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部に接続されるチルトケーブルのコストを抑えることができ、当該チルトケーブルの反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止するとともに、当該チルトケーブルの耐久性を向上させることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系を含むレンズユニットと、前記レンズユニットをチルト回転可能に支持する支持部と、前記レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部と、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられた第１の基板と、を備える撮像装置であって、前記チルト駆動部と前記第１の基板とに接続されたチルトケーブルをさらに備え、前記第１の基板は、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号を出力し、前記チルトケーブルは、前記第１の基板から出力されたチルト制御信号を前記チルト駆動部に伝達し、前記チルト駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部に接続されるチルトケーブルのコストを抑えることができ、当該チルトケーブルの反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止するとともに、当該チルトケーブルの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係るドームカメラ１００の外観斜視図である。
【図２】実施例１に係るドームカメラ１００の構成を示す図である。
【図３】実施例２に係るドームカメラ２００の構成を示す図である。
【図４】実施例３に係るドームカメラ３００の構成を示す図である。
【図５】パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを回転させることができるカメラの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ１００の外観斜視図である。図１において、２１は、透明または半透明のプラスチック製のドームであり、半球形状に形成されている。このドーム２１は、後述するレンズユニット８（図１では不図示）を覆う。
【００２１】
２２は、円筒状の上ケースであり、例えば、耐衝撃性を高めるために、金属製、より詳細には、アルミニウム合金製の外装部品である。２３は、有底円筒状の下ケースである。この下ケース２３の底部を、例えば、天井などの設置位置（設置面）に取り付けることで、ドームカメラ１００が設置位置に固定される。
【００２２】
続いて、図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置としてのドームカメラ１００の構成を示す図である。ここで、図２（ａ）は、ドームカメラ１００の側面図であり、図２（ｂ）は、ドームカメラ１００の断面図である。なお、図２では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図２（ａ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。
【００２３】
図２におけるメインベース１は、円筒状に形成されており、下ケース２３に対して固定される。また、メインベース１は、後述のパンベース２を、パン軸（図２におけるＰ軸）回りに回転自在に支持する。
【００２４】
パンベース２は、メインベース１によりパン回転可能に支持されており、環状の基板部２ａおよび基板部２ａからそれぞれ立設される支持部２ｂおよび支持部２ｃを備える。また、支持部２ｂには、チルト軸（図２におけるＴ軸）を略中心とした円形の軸穴２ｄが設けられており、一方、支持部２ｃには、チルト軸を略中心とした円形の軸穴２ｅが設けられている。
【００２５】
そして、軸穴２ｄおよび軸穴２ｅそれぞれにより、後述のチルトベース４の一対の突起部４ａを軸支する。これにより、パンベース２は、チルトベース４をチルト軸回りに回転自在に支持する。
【００２６】
さらに、支持部２ｂには、チルト軸を略中心とした円弧形状の穴部２ｆが形成されている。この穴部２ｆは、チルト軸よりもメインベース１側（固定台部側）に設けられており、この穴部２ｆの内周面の一部には、後述するチルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａと噛み合う内歯車２ｇが形成されている。
【００２７】
パンモーター３は、メインベース１に設けられており、メインベース１に対し、パンベース２をパン方向に回転させる。より詳細には、環状の基板部２ａの内周面には、パンモーター３の出力軸に軸着された平歯車３ａと噛み合う内歯車２ｈが形成されているので、パンモーター３が駆動することによりパンベース２はパン回転する。
【００２８】
なお、本実施例では、パンモーター３としてステッピングモーターを用いるものとする。
【００２９】
チルトベース４は、その両側に一対の突起部４ａを備え、パンベース２によってチルト方向に回転可能に支持される。また、チルトベース４は、円筒状に形成されており、後述のローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図２におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００３０】
チルト駆動部としてのチルトモーター５は、チルトベース４に設けられ（固定され）ており、パンベース２に対し、チルトベース４をチルト方向に回転させる。より詳細には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａは、穴部２ｆに挿入された状態で、穴部２ｆに形成された内歯車２ｇと噛み合うので、チルトモーター５が駆動することにより、チルトベース４はチルト回転する。
【００３１】
なお、本実施例では、撮像センサー基板９が光軸回りに回転した場合に撮像センサー基板９とチルトモーター５とが干渉することがないように、チルトモーター５はチルトベース４に配置されているものとする。そして、本実施例では、チルトモーター５は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｂ側（支持部２ｂ近傍）に配置されているものとする。また、本実施例では、チルトモーター５としてステッピングモーターを用いるものとする。そして、本実施例における平歯車５ａは、チルトモーター５の駆動力を伝達する駆動ギアに相当する。
【００３２】
ローテーションベース６は、円筒状に形成されており、その中央でレンズユニット８を保持する。また、ローテーションベース６は、チルトベース４によって光軸回転可能に支持される。
【００３３】
光軸回転駆動部としてのローテーションモーター７は、チルトベース４に設けられ（固定され）ており、チルトベース４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転（光軸回転）させる。より詳細には、ローテーションベース６の外周には、ローテーションモーター７の出力軸に軸着された平歯車７ａと噛み合う外歯車６ａが形成されているので、ローテーションモーター７が駆動することにより、ローテーションベース６は光軸回転する。
【００３４】
なお、本実施例では、ローテーションモーター７は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｂ側（支持部２ｂ近傍）に配置されているものとする。また、本実施例では、ローテーションモーター７としてステッピングモーターを用いるものとする。
【００３５】
レンズユニット８は、円柱状に形成され、複数のレンズから構成される撮像光学系を含み、ローテーションベース６により支持される。また、レンズユニット８は、ローテーションベース６に対し、レンズユニット８の光軸とローテーション軸とが略一致するように取り付けられている。さらに、レンズユニット８の後端であって、レンズユニット８の撮像光学系の結像面には、第１の基板としての撮像センサー基板９が取り付けられる。
【００３６】
撮像センサー基板９は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が実装された基板であり、レンズユニット８の撮像光学系の結像面に撮像素子が配置されるよう、レンズユニット８に取り付けられる。すなわち、撮像センサー基板９は、レンズユニット８の撮像光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子が実装された基板である。なお、本実施例における撮像センサー基板９は、撮像基板に相当する。
【００３７】
さらに、撮像センサー基板９には、メイン基板１０から出力されたチルトモーター５を制御するためのチルト制御信号を、チルトモーター５を駆動するためのパルス信号に変換する駆動回路（不図示）が実装されている。また、この駆動回路は、メイン基板１０から出力されたローテーションモーター７を制御するための光軸回転制御信号を、ローテーションモーター７を駆動するためのパルス信号に変換する。
【００３８】
第２の基板としてのメイン基板１０は、メインベース１の内部に設けられおり、且つ、下ケース２３に固定されている。したがって、レンズユニット８がパン回転またはチルト回転または光軸回転しても、設置位置に対するメイン基板の位置は変わらない。
【００３９】
このメイン基板１０は、レンズユニット８を制御するための制御信号を出力し、撮像センサー基板９に実装された撮像素子により変換された画像信号を受信する。また、メイン基板１０は、パンモーター３を制御するためのパン制御信号と、チルト制御信号と、光軸回転制御信号とを出力する。
【００４０】
続いて、図２を用いて、本実施例のドームカメラ１００における、各モーターに制御信号を伝達するためのケーブルについて説明する。
【００４１】
パンケーブル１１は、パンモーター３とメイン基板１０との間に接続され、メイン基板１０から出力されたパン制御信号をパンモーター３に伝達する。つまり、メイン基板１０は、パンケーブル１１を介して、パンモーター３にパン制御信号を送信する。
【００４２】
ビデオケーブル１４は、撮像センサー基板９とメイン基板１０との間に接続され、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号を撮像センサー基板９へ伝達し、また、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号を撮像センサー基板９へと伝達する。さらに、ビデオケーブル１４は、撮像センサー基板９に実装された撮像素子により変換された画像信号をメイン基板１０へ伝達する。なお、本実施例におけるビデオケーブル１４は、メインケーブルに相当する。
【００４３】
チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９との間に接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号をチルトモーター５に伝達する。
【００４４】
つまり、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４を介して、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号を受信し、受信したチルト制御信号をパルス信号に変換する。そして、この駆動回路は、変換したパルス信号を、チルトケーブル１２を介して、チルトモーター５に送信する。
【００４５】
光軸回転ケーブルとしてのローテーションケーブル１３は、ローテーションモーター７と撮像センサー基板９との間に接続され、撮像センサー基板９から出力された光軸回転制御信号をローテーションモーター７に伝達する。
【００４６】
つまり、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４を介して、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号を受信し、受信した光軸回転制御信号をパルス信号に変換する。そして、この駆動回路は、変換したパルス信号を、ローテーションケーブル１３を介して、ローテーションモーター７に送信する。
【００４７】
続いて、レンズユニット８がパン回転する場合、レンズユニット８がチルト回転する場合およびレンズユニット８が光軸回転する場合それぞれの場合について、パンケーブル１１などの動きについて説明する。
【００４８】
まず、レンズユニット８がパン回転する場合について説明する。この場合、パンケーブル１１により、メイン基板１０から出力されたパン制御信号がパンモーター３に伝達される。
【００４９】
そして、パンケーブル１１により伝達されたパン制御信号にしたがってパンモーター３が駆動することにより、チルトモーター５およびローテーションモーター７およびレンズユニット８および撮像センサー基板９は、パンベース２と一体的にパン回転する。このため、レンズユニット８のパン回転に伴って動くケーブルは、ビデオケーブル１４の一系統（１本）のみである。
【００５０】
次に、レンズユニット８がチルト回転する場合について説明する。この場合、ビデオケーブル１４により、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号が撮像センサー基板９に伝達される。また、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達されたチルト制御信号をパルス信号に変換し、変換されたパルス信号は、チルトケーブル１２によりチルトモーター５に伝達される。
【００５１】
そして、チルトケーブル１２により伝達されたチルト制御信号にしたがってチルトモーター５が駆動すると、チルトモーター５およびローテーションモーター７および撮像センサー基板９は、レンズユニット８と一体的にチルト回転する。このため、レンズユニット８のチルト回転に伴って動くケーブルは、ビデオケーブル１４の一系統（１本）のみである。
【００５２】
最後に、レンズユニット８が光軸回転する場合について説明する。この場合、ビデオケーブル１４により、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号が撮像センサー基板９に伝達される。また、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達された光軸回転制御信号をパルス信号に変換し、変換されたパルス信号は、ローテーションケーブル１３によりローテーションモーター７に伝達される。
【００５３】
そして、ローテーションケーブル１３により伝達された光軸回転制御信号にしたがってローテーションモーター７が駆動すると、撮像センサー基板９は、レンズユニット８と一体的に光軸回転する。一方、チルトモーター５およびローテーションモーター７は、チルトベース４に固定されているので、ローテーションモーター７が駆動しても、光軸回転することはない。
【００５４】
このため、レンズユニット８の光軸回転に伴って動くケーブルは、チルトケーブル１２およびローテーションケーブル１３およびビデオケーブル１４の３系統（３本）である。
【００５５】
以上のように、本実施例では、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられた撮像センサー基板９は、チルトモーター５を制御するためのチルト制御信号を出力する。なおかつ、チルトモーター５もレンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられており、チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達する。
【００５６】
これにより、メイン基板１０とチルトモーター５との間にチルトケーブルを接続する場合と比べて、チルトモーター５に接続されるチルトケーブル１２の長さを短くすることができる。その上、レンズユニット８がチルト回転する場合でも、チルトモーター５と撮像センサー基板９との相対的な位置関係が変わらないので、チルトケーブル１２にひねりや曲げが発生することを防止し得る。
【００５７】
この結果、チルトケーブル１２のコストを抑えることができ、チルトケーブル１２の反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止することができるとともに、チルトケーブル１２の耐久性を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施例では、チルトモーター５は、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。（換言すれば、チルトモーター５は、ローテーションベース６およびチルトベース４よりもレンズユニット８の光軸方向において後方側になるように、チルトベース４に固定されている。）
また、ドームカメラ１００を設置する際におけるレンズユニット８の撮像方向の調整作業では、ユーザは、まず、レンズユニット８をパン方向、チルト方向に回転させることを試行錯誤的に繰り返す。
【００５９】
そして、レンズユニット８のパン方向、チルト方向が決まった後、ユーザは、レンズユニット８を光軸回りに回転させ、ドームカメラ１００により撮像された映像の傾きを微調整するが、このとき試行錯誤が発生することは少ない。したがって、パン方向の回転頻度またはチルト方向の回転頻度に比べ、光軸回りの回転頻度は少ない。
【００６０】
そこで、本実施例では、レンズユニットと一体的にチルト回転可能且つパン回転可能に設けられた撮像センサー基板９が、チルト制御信号と光軸回転制御信号とを出力するようにした。なおかつ、チルトモーター５およびローテーションモーター７もレンズユニット８と一体的にパン回転可能かつチルト回転可能に設けられている。
【００６１】
さらには、チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達する。その上、ローテーションケーブル１３は、ローテーションモーター７と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたローテーション制御信号を伝達する。
【００６２】
これにより、回転頻度の多いパン回転またはチルト回転に伴って動くケーブルは、チルトモーター５とローテーションモーター７と撮像センサー基板９との相対的な位置関係が変わらないので、ビデオケーブル１４の１本のみとなる。一方、回転頻度の少ない光軸回転に伴って動くケーブルは、チルトケーブル１２およびローテーションケーブル１３およびビデオケーブル１４となる。
【００６３】
この結果、パン回転、チルト回転および光軸回転それぞれの回転頻度を考慮した、各ケーブルの長寿命化を実現することができる。
【００６４】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８の光軸方向において、チルト軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、チルト軸まわりの前後の重量バランスを取ってチルト回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、チルトモーター５を小型化することができる。
【００６５】
また、画像信号を伝達するビデオケーブル１４を用いて、チルトモーター５またはローテーションモーター７を駆動するための高周波のパルス信号を伝達してしまうと、ビデオケーブル１４により伝達される画像信号にノイズの影響を与えてしまうおそれがある。
【００６６】
そこで、本実施例におけるメイン基板１０は、画像信号を伝達するビデオケーブル１４を用いて、ステッピングモーターを駆動するためのパルス信号よりも周波数の低い、チルト制御信号および光軸回転制御信号を撮像センサー基板９に伝達する。
【００６７】
なおかつ、撮像センサー基板９に設けられた駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達されたチルト制御信号からチルトモーター５を駆動するためのパルス信号を生成し、チルトケーブル１２を用いて、生成したパルス信号をチルトモーター５に伝達する。
【００６８】
さらには、撮像センサー基板９に設けられた駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達された光軸回転制御信号からローテーションモーター７を駆動するためのパルス信号を生成する。そして、撮像センサー基板９の駆動回路は、ローテーションケーブル１３を用いて、生成したパルス信号をローテーションモーター７に伝達する。
【００６９】
これにより、メイン基板１０は、画像信号が伝達されるビデオケーブル１４を介して、高周波のパルス信号を送信することなく、チルトモーター５およびローテーションモーター７を制御することができる。この結果、画像信号の送信とチルトモーター５の制御とローテーションモーター７の制御とを１本のビデオケーブル１４で実現しつつも、ビデオケーブル１４により伝達される画像信号に対するノイズの影響を軽減することができる。
【００７０】
また、本実施例では、チルトケーブル１２とローテーションケーブル１３との接続元を撮像センサー基板９とする場合について説明したが、この場合に限られない。ローテーションベース６またはレンズユニット８と一体的に動く基板であれば、撮像センサー基板９とは別の基板であっても良い。
【００７１】
また、本実施例では、穴部２ｆの内周面であってドーム２１側（メインベース１とは反対側）の面の一部に、平歯車５ａと噛み合う内歯車２ｇが形成されているが、これに限るものではない。穴部２ｆの内周面であってメインベース１側（ドーム２１とは反対側）の面の一部に、平歯車５ａと噛み合う内歯車が形成されていても良い。
【００７２】
（実施例２）
続いて、図３を用いて、チルトモーター５の配置を実施例１のドームカメラ１００とは異ならせた、本実施例のドームカメラ２００について説明する。ここで、図３は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ２００の構成を示す図であり、図３（ａ）は、ドームカメラ２００の断面図であり、図３（ｂ）は、ドームカメラ２００の側面図である。
【００７３】
なお、図４では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図４（ｂ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。また、本実施例では、上述した実施例１に対応するものと同一の要素には同一符合を付し、その説明を省略する。
【００７４】
図３におけるパンベース２０２は、メインベース１によりパン回転可能に支持されており、環状の基板部２０２ａおよび基板部２０２ａからそれぞれ立設される支持部２０２ｂおよび支持部２０２ｃを備える。この基板部２０２ａの内周面には、パンモーター３の出力軸に軸着された平歯車３ａと噛み合う内歯車２０２ｈが形成されているので、パンモーター３が駆動することにより、パンベース２０２はパン回転する。
【００７５】
また、支持部２０２ｂには、チルト軸（図３におけるＴ軸）を略中心とした円形の軸穴２０２ｄが設けられており、一方、支持部２０２ｃには、チルト軸を略中心とした円形の軸穴２０２ｅが設けられている。
【００７６】
そして、軸穴２０２ｄおよび軸穴２０２ｅそれぞれにより、チルトベース２０４の突起部２０４ａを軸支する。これにより、パンベース２０２は、チルトベース２０４をチルト軸回りに回転自在に支持する。
【００７７】
さらに、支持部２０２ｃのドーム２１側（メインベース１とは反対側）の先端部２０２ｆは、チルト軸を略中心とした円弧状に形成されている。この先端部２０２ｆの外周の一部には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａと噛み合う外歯車が形成されている。
【００７８】
チルトベース２０４は、その両側に一対の突起部２０４ａを備え、パンベース２０２によりチルト方向に回転可能に支持される。また、チルトベース２０４は、円筒状に形成されており、ローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図３におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００７９】
また、チルトベース２０４は、チルトモーター５およびローテーションモーター７がローテーションベース６およびチルトベース３０４よりもレンズユニット８の光軸方向において前方側になるように、チルトモーター５およびローテーションモーター７を固定する。
【００８０】
本実施例におけるチルトモーター５は、チルトベース２０４に設けられており、パンベース２０２に対し、チルトベース２０４をチルト方向に回転させる。より詳細には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａは、先端部２０２ｆの外周の一部に形成された外歯車と噛み合うので、チルトモーター５が駆動することにより、チルトベース２０４はチルト回転する。
【００８１】
なお、本実施例では、チルトモーター５は、支持部２０２ｂと支持部２０２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２０２ｃ側に配置されているものとする。
【００８２】
ローテーションベース６は、実施例１と同様、円筒状に形成されており、その中央でレンズユニット８を保持する。また、ローテーションベース６は、チルトベース２０４によって光軸回転可能に支持される。また、ローテーションモーター７は、チルトベース２０４に設けられており、チルトベース２０４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転させる。
【００８３】
以上のように、本実施例では、チルトモーター５が、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸前方に設けられている。これにより、撮像センサー基板９の下部（撮像センサー基板９とメインベース１との間の部分）に、空きスペースを形成することができ、この空きスペースを有効利用することで、ドームカメラ２００の小型化が可能となる。
【００８４】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、チルト軸方向において、レンズユニット８の光軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、レンズユニット８の光軸まわりの重量バランスをとって、光軸回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、ローテーションモーター７を小型化することができ、ドームカメラ２００をさらに小型化することが可能となる。
【００８５】
（実施例３）
続いて、図４を用いて、ローテーションモーター７の配置を実施例１のドームカメラ１００とは異ならせた、本実施例のドームカメラ３００について説明する。ここで、図４は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ３００の構成を示す図であり、図４（ａ）は、ドームカメラ３００の側面図であり、図４（ｂ）は、ドームカメラ３００の断面図である。
【００８６】
なお、図４では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図４（ａ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。また、本実施例では上述した実施例１に対応するものと同一の要素には同一符合を付し、その説明を省略する。
【００８７】
図４におけるチルトベース３０４は、その両側に一対の突起部３０４ａを備え、パンベース２によってチルト方向に支持される。このチルトベース３０４は、円筒状に形成されており、ローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図４におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００８８】
ローテーションモーター７は、チルトベース３０４に設けられており、チルトベース３０４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転（光軸回転）させる。より詳細には、ローテーションモーター７の出力軸に軸着された平歯車７ａは、ローテーションベース６の外周に形成された外歯車６ａと噛み合うので、ローテーションモーター７が駆動することにより、ローテーションベース６は光軸回転する。
【００８９】
また、ローテーションモーター７は、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。（換言すれば、ローテーションモーター７は、ローテーションベース６およびチルトベース３０４よりもレンズユニット８の光軸方向において後方側になるように、チルトベース３０４に固定されている。）
なお、本実施例では、撮像センサー基板９が光軸回転した場合に撮像センサー基板９とローテーションモーター７とが干渉することがないよう、ローテーションモーター７はチルトベース３０４に配置されているものとする。また、本実施例では、ローテーションモーター７は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｃ側に配置されているものとする。
【００９０】
以上のように、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。これにより、チルトベース３０４の下部（チルトベース３０４とメインベース１との間の部分）の空きスペースに、チルトモーター５およびローテーションモーター７を配置することができる。この結果、チルトベース３０４下部の空きスペースを有効利用することができ、ドームカメラ３００の小型化が可能となる。
【００９１】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８のチルト軸方向において、レンズユニット８の光軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、レンズユニット８の光軸まわりの重量バランスをとって、光軸回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、ローテーションモーター７を小型化することができるので、ドームカメラ３００をさらに小型化することが可能となる。
【００９２】
以上、本発明を種種の実施例と共に説明したが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
２ パンベース
５ チルトモーター
８ レンズユニット
９ 撮像センサー基板
１２ チルトケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト回転可能なレンズユニットを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットが回転するように、レンズユニットを電動駆動させることができるカメラが知られている。
【０００３】
特許文献１には、モーターの駆動により、レンズユニットをその光軸回りに回転させることができる撮像装置と、この撮像装置をパン回転およびチルト回転可能に支持する雲台と、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１４５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを電動で回転させることができるカメラは、パン機構、チルト機構およびローテーション機構がそれぞれ独立して駆動できるように構成されている。このため、パン機構、チルト機構およびローテーション機構のそれぞれのアクチュエータへの配線が必要となる。
ここで、図５を参照して、パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを電動で回転させることができるカメラの一例について説明する。
【０００６】
図５におけるカメラ５０は、メインベース５１、パンベース５２、チルトベース５４、ローテーションベース５６およびレンズユニット５８などを備えている。
【０００７】
メインベース５１には、後述のパンモーター５３、チルトモーター５５およびローテーションモーター５７の駆動を制御するメイン基板６０が固定されている。また、パンベース５２は、メインベース５１に備えられたパンモーター５３の駆動により、パン軸（図５におけるＰ軸）回りに回転する。
【０００８】
チルトベース５４は、パンベース５２に備えられたチルトモーター５５の駆動により、チルト軸（図５におけるＴ軸）回りに回転する。また、ローテーションベース５６は、ローテーションベース５６に備えられたローテーションモーター５７の駆動により、ローテーション軸（図５におけるＲ軸）回りに回転する。
【０００９】
レンズユニット５８は、ローテーションベース５６に取り付けられており、ローテーションベース５６と一体的にローテーション軸回りに回転する。また、レンズユニット５８の結像面の位置には、撮像センサー基板５９が取り付けられている。この撮像センサー基板５９は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの撮像素子が実装されている。
【００１０】
メイン基板６０とパンモーター５３との間には、メイン基板６０からパンモーター５３に制御信号を伝達するためのパンケーブル６１が接続されている。また、メイン基板６０とチルトモーター５５との間には、メイン基板６０からチルトモーター５５に制御信号を伝達するためのチルトケーブル６２が接続されている。さらに、メイン基板６０とローテーションモーター５７との間には、メイン基板６０からローテーションモーター５７に制御信号を伝達するためのローテーションケーブル６３が接続されている。
【００１１】
メイン基板６０と撮像センサー基板５９との間には、ビデオケーブル６４が接続されている。メイン基板６０は、ビデオケーブル６４および撮像センサー基板５９を介して、レンズユニット５８に制御信号を送信する。また、撮像センサー基板５９は、撮像素子から出力された画像信号を、ビデオケーブル６４を介してメイン基板６０に送信する。
【００１２】
このように構成されるカメラ５０において、パン駆動に伴って動くケーブルは、チルトケーブル６２、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の３系統（３本）である。また、チルト駆動に伴って動くケーブルは、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の２系統（２本）である。そして、ローテーション駆動に伴って動くケーブルは、ローテーションケーブル６３およびビデオケーブル６４の２系統（２本）である。
【００１３】
上述のようなカメラ５０では、メイン基板６０からパン機構、チルト機構およびローテーション機構それぞれのアクチュエータまでのケーブルが長くなってしまい、コストが増大してしまうという問題があった。
【００１４】
また、各ケーブルの長さが長いと各ケーブルのひねりや曲げが多くなってしまうため、ケーブルの反力が大きくなり、パン駆動、チルト駆動およびローテーション駆動における駆動負荷が増大してしまうという問題がある。このとき、パン駆動、チルト駆動に伴って動くケーブルが多いことも、駆動負荷が増大する一因である。
【００１５】
さらには、ケーブルは反力に抗して動かされるために、ケーブル自体の耐久性が低下してしまうという問題もある。
【００１６】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものである。即ち、レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部に接続されるチルトケーブルのコストを抑えることができ、当該チルトケーブルの反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止するとともに、当該チルトケーブルの耐久性を向上させることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系を含むレンズユニットと、前記レンズユニットをチルト回転可能に支持する支持部と、前記レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部と、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられた第１の基板と、を備える撮像装置であって、前記チルト駆動部と前記第１の基板とに接続されたチルトケーブルをさらに備え、前記第１の基板は、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号を出力し、前記チルトケーブルは、前記第１の基板から出力されたチルト制御信号を前記チルト駆動部に伝達し、前記チルト駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部に接続されるチルトケーブルのコストを抑えることができ、当該チルトケーブルの反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止するとともに、当該チルトケーブルの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係るドームカメラ１００の外観斜視図である。
【図２】実施例１に係るドームカメラ１００の構成を示す図である。
【図３】実施例２に係るドームカメラ２００の構成を示す図である。
【図４】実施例３に係るドームカメラ３００の構成を示す図である。
【図５】パン軸、チルト軸およびローテーション軸それぞれの軸回りにレンズユニットを回転させることができるカメラの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ１００の外観斜視図である。図１において、２１は、透明または半透明のプラスチック製のドームであり、半球形状に形成されている。このドーム２１は、後述するレンズユニット８（図１では不図示）を覆う。
【００２１】
２２は、円筒状の上ケースであり、例えば、耐衝撃性を高めるために、金属製、より詳細には、アルミニウム合金製の外装部品である。２３は、有底円筒状の下ケースである。この下ケース２３の底部を、例えば、天井などの設置位置（設置面）に取り付けることで、ドームカメラ１００が設置位置に固定される。
【００２２】
続いて、図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置としてのドームカメラ１００の構成を示す図である。ここで、図２（ａ）は、ドームカメラ１００の側面図であり、図２（ｂ）は、ドームカメラ１００の断面図である。なお、図２では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図２（ａ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。
【００２３】
図２におけるメインベース１は、円筒状に形成されており、下ケース２３に対して固定される。また、メインベース１は、後述のパンベース２を、パン軸（図２におけるＰ軸）回りに回転自在に支持する。
【００２４】
パンベース２は、メインベース１によりパン回転可能に支持されており、環状の基板部２ａおよび基板部２ａからそれぞれ立設される支持部２ｂおよび支持部２ｃを備える。また、支持部２ｂには、チルト軸（図２におけるＴ軸）を略中心とした円形の軸穴２ｄが設けられており、一方、支持部２ｃには、チルト軸を略中心とした円形の軸穴２ｅが設けられている。
【００２５】
そして、軸穴２ｄおよび軸穴２ｅそれぞれにより、後述のチルトベース４の一対の突起部４ａを軸支する。これにより、パンベース２は、チルトベース４をチルト軸回りに回転自在に支持する。
【００２６】
さらに、支持部２ｂには、チルト軸を略中心とした円弧形状の穴部２ｆが形成されている。この穴部２ｆは、チルト軸よりもメインベース１側（固定台部側）に設けられており、この穴部２ｆの内周面の一部には、後述するチルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａと噛み合う内歯車２ｇが形成されている。
【００２７】
パンモーター３は、メインベース１に設けられており、メインベース１に対し、パンベース２をパン方向に回転させる。より詳細には、環状の基板部２ａの内周面には、パンモーター３の出力軸に軸着された平歯車３ａと噛み合う内歯車２ｈが形成されているので、パンモーター３が駆動することによりパンベース２はパン回転する。
【００２８】
なお、本実施例では、パンモーター３としてステッピングモーターを用いるものとする。
【００２９】
チルトベース４は、その両側に一対の突起部４ａを備え、パンベース２によってチルト方向に回転可能に支持される。また、チルトベース４は、円筒状に形成されており、後述のローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図２におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００３０】
チルト駆動部としてのチルトモーター５は、チルトベース４に設けられ（固定され）ており、パンベース２に対し、チルトベース４をチルト方向に回転させる。より詳細には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａは、穴部２ｆに挿入された状態で、穴部２ｆに形成された内歯車２ｇと噛み合うので、チルトモーター５が駆動することにより、チルトベース４はチルト回転する。
【００３１】
なお、本実施例では、撮像センサー基板９が光軸回りに回転した場合に撮像センサー基板９とチルトモーター５とが干渉することがないように、チルトモーター５はチルトベース４に配置されているものとする。そして、本実施例では、チルトモーター５は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｂ側（支持部２ｂ近傍）に配置されているものとする。また、本実施例では、チルトモーター５としてステッピングモーターを用いるものとする。そして、本実施例における平歯車５ａは、チルトモーター５の駆動力を伝達する駆動ギアに相当する。
【００３２】
ローテーションベース６は、円筒状に形成されており、その中央でレンズユニット８を保持する。また、ローテーションベース６は、チルトベース４によって光軸回転可能に支持される。
【００３３】
光軸回転駆動部としてのローテーションモーター７は、チルトベース４に設けられ（固定され）ており、チルトベース４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転（光軸回転）させる。より詳細には、ローテーションベース６の外周には、ローテーションモーター７の出力軸に軸着された平歯車７ａと噛み合う外歯車６ａが形成されているので、ローテーションモーター７が駆動することにより、ローテーションベース６は光軸回転する。
【００３４】
なお、本実施例では、ローテーションモーター７は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｂ側（支持部２ｂ近傍）に配置されているものとする。また、本実施例では、ローテーションモーター７としてステッピングモーターを用いるものとする。
【００３５】
レンズユニット８は、円柱状に形成され、複数のレンズから構成される撮像光学系を含み、ローテーションベース６により支持される。また、レンズユニット８は、ローテーションベース６に対し、レンズユニット８の光軸とローテーション軸とが略一致するように取り付けられている。さらに、レンズユニット８の後端であって、レンズユニット８の撮像光学系の結像面には、第１の基板としての撮像センサー基板９が取り付けられる。
【００３６】
撮像センサー基板９は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が実装された基板であり、レンズユニット８の撮像光学系の結像面に撮像素子が配置されるよう、レンズユニット８に取り付けられる。すなわち、撮像センサー基板９は、レンズユニット８の撮像光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子が実装された基板である。なお、本実施例における撮像センサー基板９は、撮像基板に相当する。
【００３７】
さらに、撮像センサー基板９には、メイン基板１０から出力されたチルトモーター５を制御するためのチルト制御信号を、チルトモーター５を駆動するためのパルス信号に変換する駆動回路（不図示）が実装されている。また、この駆動回路は、メイン基板１０から出力されたローテーションモーター７を制御するための光軸回転制御信号を、ローテーションモーター７を駆動するためのパルス信号に変換する。
【００３８】
第２の基板としてのメイン基板１０は、メインベース１の内部に設けられおり、且つ、下ケース２３に固定されている。したがって、レンズユニット８がパン回転またはチルト回転または光軸回転しても、設置位置に対するメイン基板の位置は変わらない。
【００３９】
このメイン基板１０は、レンズユニット８を制御するための制御信号を出力し、撮像センサー基板９に実装された撮像素子により変換された画像信号を受信する。また、メイン基板１０は、パンモーター３を制御するためのパン制御信号と、チルト制御信号と、光軸回転制御信号とを出力する。
【００４０】
続いて、図２を用いて、本実施例のドームカメラ１００における、各モーターに制御信号を伝達するためのケーブルについて説明する。
【００４１】
パンケーブル１１は、パンモーター３とメイン基板１０との間に接続され、メイン基板１０から出力されたパン制御信号をパンモーター３に伝達する。つまり、メイン基板１０は、パンケーブル１１を介して、パンモーター３にパン制御信号を送信する。
【００４２】
ビデオケーブル１４は、撮像センサー基板９とメイン基板１０との間に接続され、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号を撮像センサー基板９へ伝達し、また、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号を撮像センサー基板９へと伝達する。さらに、ビデオケーブル１４は、撮像センサー基板９に実装された撮像素子により変換された画像信号をメイン基板１０へ伝達する。なお、本実施例におけるビデオケーブル１４は、メインケーブルに相当する。
【００４３】
チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９との間に接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号をチルトモーター５に伝達する。
【００４４】
つまり、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４を介して、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号を受信し、受信したチルト制御信号をパルス信号に変換する。そして、この駆動回路は、変換したパルス信号を、チルトケーブル１２を介して、チルトモーター５に送信する。
【００４５】
光軸回転ケーブルとしてのローテーションケーブル１３は、ローテーションモーター７と撮像センサー基板９との間に接続され、撮像センサー基板９から出力された光軸回転制御信号をローテーションモーター７に伝達する。
【００４６】
つまり、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４を介して、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号を受信し、受信した光軸回転制御信号をパルス信号に変換する。そして、この駆動回路は、変換したパルス信号を、ローテーションケーブル１３を介して、ローテーションモーター７に送信する。
【００４７】
続いて、レンズユニット８がパン回転する場合、レンズユニット８がチルト回転する場合およびレンズユニット８が光軸回転する場合それぞれの場合について、パンケーブル１１などの動きについて説明する。
【００４８】
まず、レンズユニット８がパン回転する場合について説明する。この場合、パンケーブル１１により、メイン基板１０から出力されたパン制御信号がパンモーター３に伝達される。
【００４９】
そして、パンケーブル１１により伝達されたパン制御信号にしたがってパンモーター３が駆動することにより、チルトモーター５およびローテーションモーター７およびレンズユニット８および撮像センサー基板９は、パンベース２と一体的にパン回転する。このため、レンズユニット８のパン回転に伴って動くケーブルは、ビデオケーブル１４の一系統（１本）のみである。
【００５０】
次に、レンズユニット８がチルト回転する場合について説明する。この場合、ビデオケーブル１４により、メイン基板１０から出力されたチルト制御信号が撮像センサー基板９に伝達される。また、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達されたチルト制御信号をパルス信号に変換し、変換されたパルス信号は、チルトケーブル１２によりチルトモーター５に伝達される。
【００５１】
そして、チルトケーブル１２により伝達されたチルト制御信号にしたがってチルトモーター５が駆動すると、チルトモーター５およびローテーションモーター７および撮像センサー基板９は、レンズユニット８と一体的にチルト回転する。このため、レンズユニット８のチルト回転に伴って動くケーブルは、ビデオケーブル１４の一系統（１本）のみである。
【００５２】
最後に、レンズユニット８が光軸回転する場合について説明する。この場合、ビデオケーブル１４により、メイン基板１０から出力された光軸回転制御信号が撮像センサー基板９に伝達される。また、撮像センサー基板９に実装された駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達された光軸回転制御信号をパルス信号に変換し、変換されたパルス信号は、ローテーションケーブル１３によりローテーションモーター７に伝達される。
【００５３】
そして、ローテーションケーブル１３により伝達された光軸回転制御信号にしたがってローテーションモーター７が駆動すると、撮像センサー基板９は、レンズユニット８と一体的に光軸回転する。一方、チルトモーター５およびローテーションモーター７は、チルトベース４に固定されているので、ローテーションモーター７が駆動しても、光軸回転することはない。
【００５４】
このため、レンズユニット８の光軸回転に伴って動くケーブルは、チルトケーブル１２およびローテーションケーブル１３およびビデオケーブル１４の３系統（３本）である。
【００５５】
以上のように、本実施例では、レンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられた撮像センサー基板９は、チルトモーター５を制御するためのチルト制御信号を出力する。なおかつ、チルトモーター５もレンズユニット８と一体的にチルト回転可能に設けられており、チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達する。
【００５６】
これにより、メイン基板１０とチルトモーター５との間にチルトケーブルを接続する場合と比べて、チルトモーター５に接続されるチルトケーブル１２の長さを短くすることができる。その上、レンズユニット８がチルト回転する場合でも、チルトモーター５と撮像センサー基板９との相対的な位置関係が変わらないので、チルトケーブル１２にひねりや曲げが発生することを防止し得る。
【００５７】
この結果、チルトケーブル１２のコストを抑えることができ、チルトケーブル１２の反力によるチルト回転時の負荷の発生を防止することができるとともに、チルトケーブル１２の耐久性を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施例では、チルトモーター５は、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。（換言すれば、チルトモーター５は、ローテーションベース６およびチルトベース４よりもレンズユニット８の光軸方向において後方側になるように、チルトベース４に固定されている。）
また、ドームカメラ１００を設置する際におけるレンズユニット８の撮像方向の調整作業では、ユーザは、まず、レンズユニット８をパン方向、チルト方向に回転させることを試行錯誤的に繰り返す。
【００５９】
そして、レンズユニット８のパン方向、チルト方向が決まった後、ユーザは、レンズユニット８を光軸回りに回転させ、ドームカメラ１００により撮像された映像の傾きを微調整するが、このとき試行錯誤が発生することは少ない。したがって、パン方向の回転頻度またはチルト方向の回転頻度に比べ、光軸回りの回転頻度は少ない。
【００６０】
そこで、本実施例では、レンズユニットと一体的にチルト回転可能且つパン回転可能に設けられた撮像センサー基板９が、チルト制御信号と光軸回転制御信号とを出力するようにした。なおかつ、チルトモーター５およびローテーションモーター７もレンズユニット８と一体的にパン回転可能かつチルト回転可能に設けられている。
【００６１】
さらには、チルトケーブル１２は、チルトモーター５と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたチルト制御信号を伝達する。その上、ローテーションケーブル１３は、ローテーションモーター７と撮像センサー基板９とに接続され、撮像センサー基板９から出力されたローテーション制御信号を伝達する。
【００６２】
これにより、回転頻度の多いパン回転またはチルト回転に伴って動くケーブルは、チルトモーター５とローテーションモーター７と撮像センサー基板９との相対的な位置関係が変わらないので、ビデオケーブル１４の１本のみとなる。一方、回転頻度の少ない光軸回転に伴って動くケーブルは、チルトケーブル１２およびローテーションケーブル１３およびビデオケーブル１４となる。
【００６３】
この結果、パン回転、チルト回転および光軸回転それぞれの回転頻度を考慮した、各ケーブルの長寿命化を実現することができる。
【００６４】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８の光軸方向において、チルト軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、チルト軸まわりの前後の重量バランスを取ってチルト回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、チルトモーター５を小型化することができる。
【００６５】
また、画像信号を伝達するビデオケーブル１４を用いて、チルトモーター５またはローテーションモーター７を駆動するための高周波のパルス信号を伝達してしまうと、ビデオケーブル１４により伝達される画像信号にノイズの影響を与えてしまうおそれがある。
【００６６】
そこで、本実施例におけるメイン基板１０は、画像信号を伝達するビデオケーブル１４を用いて、ステッピングモーターを駆動するためのパルス信号よりも周波数の低い、チルト制御信号および光軸回転制御信号を撮像センサー基板９に伝達する。
【００６７】
なおかつ、撮像センサー基板９に設けられた駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達されたチルト制御信号からチルトモーター５を駆動するためのパルス信号を生成し、チルトケーブル１２を用いて、生成したパルス信号をチルトモーター５に伝達する。
【００６８】
さらには、撮像センサー基板９に設けられた駆動回路は、ビデオケーブル１４により伝達された光軸回転制御信号からローテーションモーター７を駆動するためのパルス信号を生成する。そして、撮像センサー基板９の駆動回路は、ローテーションケーブル１３を用いて、生成したパルス信号をローテーションモーター７に伝達する。
【００６９】
これにより、メイン基板１０は、画像信号が伝達されるビデオケーブル１４を介して、高周波のパルス信号を送信することなく、チルトモーター５およびローテーションモーター７を制御することができる。この結果、画像信号の送信とチルトモーター５の制御とローテーションモーター７の制御とを１本のビデオケーブル１４で実現しつつも、ビデオケーブル１４により伝達される画像信号に対するノイズの影響を軽減することができる。
【００７０】
また、本実施例では、チルトケーブル１２とローテーションケーブル１３との接続元を撮像センサー基板９とする場合について説明したが、この場合に限られない。ローテーションベース６またはレンズユニット８と一体的に動く基板であれば、撮像センサー基板９とは別の基板であっても良い。
【００７１】
また、本実施例では、穴部２ｆの内周面であってドーム２１側（メインベース１とは反対側）の面の一部に、平歯車５ａと噛み合う内歯車２ｇが形成されているが、これに限るものではない。穴部２ｆの内周面であってメインベース１側（ドーム２１とは反対側）の面の一部に、平歯車５ａと噛み合う内歯車が形成されていても良い。
【００７２】
（実施例２）
続いて、図３を用いて、チルトモーター５の配置を実施例１のドームカメラ１００とは異ならせた、本実施例のドームカメラ２００について説明する。ここで、図３は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ２００の構成を示す図であり、図３（ａ）は、ドームカメラ２００の断面図であり、図３（ｂ）は、ドームカメラ２００の側面図である。
【００７３】
なお、図４では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図４（ｂ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。また、本実施例では、上述した実施例１に対応するものと同一の要素には同一符合を付し、その説明を省略する。
【００７４】
図３におけるパンベース２０２は、メインベース１によりパン回転可能に支持されており、環状の基板部２０２ａおよび基板部２０２ａからそれぞれ立設される支持部２０２ｂおよび支持部２０２ｃを備える。この基板部２０２ａの内周面には、パンモーター３の出力軸に軸着された平歯車３ａと噛み合う内歯車２０２ｈが形成されているので、パンモーター３が駆動することにより、パンベース２０２はパン回転する。
【００７５】
また、支持部２０２ｂには、チルト軸（図３におけるＴ軸）を略中心とした円形の軸穴２０２ｄが設けられており、一方、支持部２０２ｃには、チルト軸を略中心とした円形の軸穴２０２ｅが設けられている。
【００７６】
そして、軸穴２０２ｄおよび軸穴２０２ｅそれぞれにより、チルトベース２０４の突起部２０４ａを軸支する。これにより、パンベース２０２は、チルトベース２０４をチルト軸回りに回転自在に支持する。
【００７７】
さらに、支持部２０２ｃのドーム２１側（メインベース１とは反対側）の先端部２０２ｆは、チルト軸を略中心とした円弧状に形成されている。この先端部２０２ｆの外周の一部には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａと噛み合う外歯車が形成されている。
【００７８】
チルトベース２０４は、その両側に一対の突起部２０４ａを備え、パンベース２０２によりチルト方向に回転可能に支持される。また、チルトベース２０４は、円筒状に形成されており、ローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図３におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００７９】
また、チルトベース２０４は、チルトモーター５およびローテーションモーター７がローテーションベース６およびチルトベース３０４よりもレンズユニット８の光軸方向において前方側になるように、チルトモーター５およびローテーションモーター７を固定する。
【００８０】
本実施例におけるチルトモーター５は、チルトベース２０４に設けられており、パンベース２０２に対し、チルトベース２０４をチルト方向に回転させる。より詳細には、チルトモーター５の出力軸に軸着された平歯車５ａは、先端部２０２ｆの外周の一部に形成された外歯車と噛み合うので、チルトモーター５が駆動することにより、チルトベース２０４はチルト回転する。
【００８１】
なお、本実施例では、チルトモーター５は、支持部２０２ｂと支持部２０２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２０２ｃ側に配置されているものとする。
【００８２】
ローテーションベース６は、実施例１と同様、円筒状に形成されており、その中央でレンズユニット８を保持する。また、ローテーションベース６は、チルトベース２０４によって光軸回転可能に支持される。また、ローテーションモーター７は、チルトベース２０４に設けられており、チルトベース２０４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転させる。
【００８３】
以上のように、本実施例では、チルトモーター５が、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸前方に設けられている。これにより、撮像センサー基板９の下部（撮像センサー基板９とメインベース１との間の部分）に、空きスペースを形成することができ、この空きスペースを有効利用することで、ドームカメラ２００の小型化が可能となる。
【００８４】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、チルト軸方向において、レンズユニット８の光軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、レンズユニット８の光軸まわりの重量バランスをとって、光軸回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、ローテーションモーター７を小型化することができ、ドームカメラ２００をさらに小型化することが可能となる。
【００８５】
（実施例３）
続いて、図４を用いて、ローテーションモーター７の配置を実施例１のドームカメラ１００とは異ならせた、本実施例のドームカメラ３００について説明する。ここで、図４は、本実施例に係る撮像装置としてのドームカメラ３００の構成を示す図であり、図４（ａ）は、ドームカメラ３００の側面図であり、図４（ｂ）は、ドームカメラ３００の断面図である。
【００８６】
なお、図４では、ドーム２１および上ケース２２および下ケース２３を省略して示しており、図４（ａ）では、メイン基板１０などを透過的に示している。また、本実施例では上述した実施例１に対応するものと同一の要素には同一符合を付し、その説明を省略する。
【００８７】
図４におけるチルトベース３０４は、その両側に一対の突起部３０４ａを備え、パンベース２によってチルト方向に支持される。このチルトベース３０４は、円筒状に形成されており、ローテーションベース６と嵌合し、レンズユニット８の光軸（図４におけるＲ軸）回りに回転摺動可能にローテーションベース６を支持する。
【００８８】
ローテーションモーター７は、チルトベース３０４に設けられており、チルトベース３０４に対し、ローテーションベース６をレンズユニット８の光軸回りに回転（光軸回転）させる。より詳細には、ローテーションモーター７の出力軸に軸着された平歯車７ａは、ローテーションベース６の外周に形成された外歯車６ａと噛み合うので、ローテーションモーター７が駆動することにより、ローテーションベース６は光軸回転する。
【００８９】
また、ローテーションモーター７は、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。（換言すれば、ローテーションモーター７は、ローテーションベース６およびチルトベース３０４よりもレンズユニット８の光軸方向において後方側になるように、チルトベース３０４に固定されている。）
なお、本実施例では、撮像センサー基板９が光軸回転した場合に撮像センサー基板９とローテーションモーター７とが干渉することがないよう、ローテーションモーター７はチルトベース３０４に配置されているものとする。また、本実施例では、ローテーションモーター７は、支持部２ｂと支持部２ｃとの間に配置され、且つ、支持部２ｃ側に配置されているものとする。
【００９０】
以上のように、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８のチルト回転軸よりもレンズユニット８の光軸後方に設けられている。これにより、チルトベース３０４の下部（チルトベース３０４とメインベース１との間の部分）の空きスペースに、チルトモーター５およびローテーションモーター７を配置することができる。この結果、チルトベース３０４下部の空きスペースを有効利用することができ、ドームカメラ３００の小型化が可能となる。
【００９１】
また、本実施例では、チルトモーター５およびローテーションモーター７が、レンズユニット８のチルト軸方向において、レンズユニット８の光軸を挟んで対向するように配置（対向配置）されている。これにより、レンズユニット８の光軸まわりの重量バランスをとって、光軸回転時の慣性モーメントを小さくすることができ、ローテーションモーター７を小型化することができるので、ドームカメラ３００をさらに小型化することが可能となる。
【００９２】
以上、本発明を種種の実施例と共に説明したが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
２ パンベース
５ チルトモーター
８ レンズユニット
９ 撮像センサー基板
１２ チルトケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を含むレンズユニットと、
前記レンズユニットをチルト回転可能に支持する支持部と、
前記レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部と、
前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられた第１の基板と、
を備える撮像装置であって、
前記チルト駆動部と前記第１の基板とに接続されたチルトケーブルをさらに備え、
前記第１の基板は、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号を出力し、
前記チルトケーブルは、前記第１の基板から出力されたチルト制御信号を前記チルト駆動部に伝達し、
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズユニットを当該レンズユニットの光軸回りに回転させる光軸回転駆動部と、
前記光軸回転駆動部と前記第１の基板とに接続された光軸回転ケーブルと、
をさらに備え、
前記支持部は、前記レンズユニットを前記光軸回りに回転可能に支持し、
前記第１の基板は、前記レンズユニットと一体的に光軸回りに回転可能に設けられ、前記光軸回転駆動部を制御するための光軸回転制御信号を出力し、
前記光軸回転ケーブルは、前記第１の基板から出力された光軸回転制御信号を前記光軸回転駆動部に伝達し、
前記光軸回転駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記支持部に固定され、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号と前記光軸回転駆動部を制御するための光軸回転制御信号とを出力する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とに接続され、前記第２の基板から出力されたチルト制御信号と前記第２の基板から出力された光軸回転制御信号とを前記第１の基板に伝達するメインケーブルと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子をさらに備え、
前記メインケーブルは、前記撮像素子により変換された画像信号を前記第２の基板に伝達し、
前記第１の基板は、前記第２の基板から出力された前記チルト制御信号または前記第２の基板から出力された光軸回転制御信号を前記チルト駆動部または前記光軸回転駆動部を駆動するためのパルス信号に変換することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記レンズユニットをパン回転可能に支持し、
前記第１の基板および前記チルト駆動部および前記光軸回転駆動部それぞれは、前記レンズユニットと一体的にパン回転可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の基板は、前記撮像素子が実装された撮像基板であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸後方に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸前方に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記チルト駆動部および前記光軸回転駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸後方に設けられたことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１】
撮像光学系を含むレンズユニットと、
前記レンズユニットをチルト回転可能に支持する支持部と、
前記レンズユニットをチルト回転させるチルト駆動部と、
前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられた第１の基板と、
を備える撮像装置であって、
前記チルト駆動部と前記第１の基板とに接続されたチルトケーブルをさらに備え、
前記第１の基板は、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号を出力し、
前記チルトケーブルは、前記第１の基板から出力されたチルト制御信号を前記チルト駆動部に伝達し、
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズユニットを当該レンズユニットの光軸回りに回転させる光軸回転駆動部と、
前記光軸回転駆動部と前記第１の基板とに接続された光軸回転ケーブルと、
をさらに備え、
前記支持部は、前記レンズユニットを前記光軸回りに回転可能に支持し、
前記第１の基板は、前記レンズユニットと一体的に光軸回りに回転可能に設けられ、前記光軸回転駆動部を制御するための光軸回転制御信号を出力し、
前記光軸回転ケーブルは、前記第１の基板から出力された光軸回転制御信号を前記光軸回転駆動部に伝達し、
前記光軸回転駆動部は、前記レンズユニットと一体的にチルト回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記支持部に固定され、前記チルト駆動部を制御するためのチルト制御信号と前記光軸回転駆動部を制御するための光軸回転制御信号とを出力する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とに接続され、前記第２の基板から出力されたチルト制御信号と前記第２の基板から出力された光軸回転制御信号とを前記第１の基板に伝達するメインケーブルと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像光学系により結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子をさらに備え、
前記メインケーブルは、前記撮像素子により変換された画像信号を前記第２の基板に伝達し、
前記第１の基板は、前記第２の基板から出力された前記チルト制御信号または前記第２の基板から出力された光軸回転制御信号を前記チルト駆動部または前記光軸回転駆動部を駆動するためのパルス信号に変換することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記レンズユニットをパン回転可能に支持し、
前記第１の基板および前記チルト駆動部および前記光軸回転駆動部それぞれは、前記レンズユニットと一体的にパン回転可能に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の基板は、前記撮像素子が実装された撮像基板であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸後方に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記チルト駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸前方に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記チルト駆動部および前記光軸回転駆動部は、前記レンズユニットのチルト回転軸よりも前記レンズユニットの光軸後方に設けられたことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９１０７（Ｐ２０１３−９１０７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９７０６（Ｐ２０１１−１３９７０６）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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