(57)【要約】【課題】小型化、静粛性、機械的機構の簡素化等の向上させる。【解決手段】本発明に係るカメラ駆動装置は、揺動可能に軸支された可動体５５，５６に、カメラモジュール３０が固定されるカメラ駆動装置であって、前記可動体５５，５６を電磁的に揺動させることにより、前記カメラモジュール３０の撮像範囲を変更可能にする。前記可動体５５，５６は、少なくとも一対の着磁部６１，６２，６３，６４を有し、前記着磁部６１，６２，６３，６４に対応する位置に、少なくとも一対の電磁石ユニット５１，５２，５３，５４が配置されている、【選択図】  図２
2010068204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動可能に軸支された可動体に、カメラモジュールが固定されるカメラ駆動装置であって、
前記可動体を電磁的に揺動させることにより、前記カメラモジュールの撮像範囲を変更可能にする、
カメラ駆動装置。
【請求項２】
前記可動体は、少なくとも一対の着磁部を有し、
前記着磁部に対応する位置に、一対の電磁石ユニットが配置されている、
請求項１記載のカメラ駆動装置。
【請求項３】
前記着磁部は、第１及び第２の永久磁石を前記可動体に固設することで形成される、
請求項２記載のカメラ駆動装置。
【請求項４】
前記第１の永久磁石の分極方向は、前記可動体の主面に対して交差し、
前記第２の永久磁石の分極方向は、前記可動体の主面に対して実質的に平行である、
請求項３記載のカメラ駆動装置。
【請求項５】
前記電磁石ユニットは、磁性体からなるコア部、及び前記コア部を巻回するコイル部を備え、
前記コア部は、前記着磁部の近傍にまで延設される延設部を有する、
請求項２〜４のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置。
【請求項６】
前記延設部には、先細り形状の切り出し部が形成されている、
請求項５記載のカメラ駆動装置。
【請求項７】
前記延設部は、前記可動体の揺動範囲に干渉しないように形成されている、
請求項５又は６記載のカメラ駆動装置。
【請求項８】
前記可動体を含むユニットが固定される支持板には、該支持板が前記可動体の揺動範囲に干渉しないように穴が形成されている、
請求項１〜７のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置。
【請求項９】
前記コイル部は、前記可動体の軸線方向からずれるように配置されている、
請求項１〜８のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置。
【請求項１０】
前記可動体の軸線方向は、水平方向又は鉛直方向に対してずれている、
請求項１〜９のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置。
【請求項１１】
前記可動体は、
第１の回転軸により軸支される第１の可動部材と、
前記第１の回転軸に対して直交する第２の回転軸により軸支される第２の可動部材と、
を有する請求項１〜１０のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置。
【請求項１２】
前記第２の回転軸は、前記第１の可動体に軸支されている、
請求項１１記載のカメラ駆動装置。
【請求項１３】
前記請求項１〜１２のいずれか１つに記載のカメラ駆動装置を備える撮像装置であって、
所定の撮像範囲を固定的に撮像する広域撮像モジュールと、
前記カメラモジュールを含んで構成され、前記広域撮像モジュールによる撮像範囲内の所定の部分を移動的に撮像する追尾撮像モジュールと、
前記広域撮像モジュールにより得られる撮像データに基づいて、所定の追尾対象を検出し、前記追尾対象を前記撮像手段により撮像可能なように、前記電磁石モジュールを制御する制御手段を有する、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に内蔵されるカメラモジュールを変位させるカメラ駆動装置、及びこれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な場所において、監視カメラ等の撮像装置が利用されている。このような撮像装置には、その撮像範囲を変化可能にする機能が備えられる場合がある。このような機能により、例えば監視カメラにおいて、移動する不審者等を追尾することが可能となる。
【０００３】
前記機能を実現するカメラ駆動装置に関連するものとして、次のような先行技術が開示されている。この先行技術に係る装置は、建物の壁面や天井等に取り付けるブラケットと、該ブラケットに揺動自在に軸着され、且つ２個のモータを一体に組み込んだ駆動基台と、該駆動基台の一方のモータの出力軸とブラケットの間に介装され、該出力軸の回転運動を前記駆動基台の垂直揺動運動に変換する揺動機構とからなり、前記駆動基台の他方のモータの出力軸にカメラを連結するものである（特許文献１参照）。このような直行する２軸を２台のモータにより駆動する構成により、カメラの撮像範囲を水平（パン）方向、垂直（チルト）方向、及びパン／チルト間の任意の方向に動かすことが可能となる。
【特許文献１】特開平７−９９５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記先行技術のように、カメラモジュールを変位させる駆動源として、モータを利用する構成においては、大型化、騒音の発生、機械的機構の複雑さ等の問題がある。例えば、監視カメラ等において、ある移動体（逃走中の不審者、不審車両等）を追尾する機能を実現するためには、カメラモジュールの変位速度がある程度速いことが要求される。そのため、前記先行技術のような構成においては、高出力のモータを搭載することが必要となる。そして、このような高出力のモータは一般的に大型であり、騒音も大きいといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、小型化、静粛性、機械的構造の簡素化等に優れたカメラ駆動装置及びこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決を図る本発明は、揺動可能に軸支された可動体に、カメラモジュールが固定されるカメラ駆動装置であって、前記可動体を電磁的に揺動させることにより、前記カメラモジュールの撮像範囲を変更可能にするものである。
【０００７】
この構成によれば、大型化や騒音の発生等を伴うことなく、カメラモジュールの変位速度を向上させることができる。また、複雑な機械的機構を必要としないという利点もある。
【０００８】
また、前記可動体は、少なくとも一対の着磁部を有し、前記着磁部に対応する位置に、一対の電磁石ユニットが配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記着磁部は、第１及び第２の永久磁石を前記可動体に固設することで形成することができる。
【００１０】
また、前記第１の永久磁石の分極方向は、前記可動体の主面に対して交差し、前記第２の永久磁石の分極方向は、前記可動体の主面に対して実質的に平行であることが好ましい。
【００１１】
前記第１の永久磁石を利用することにより、前記可動体を定位置に保持することが容易となる。また、前記第２の永久磁石を利用することにより、前記可動体を揺動させることが容易となる。
【００１２】
また、前記電磁石ユニットは、磁性体からなるコア部、及び前記コア部を巻回するコイル部を備え、前記コア部は、前記着磁部の近傍にまで延設される延設部を有することが好ましい。
【００１３】
また、前記コア部の延設部には、先細り形状の切り出し部が形成されていることが好ましい。
【００１４】
前記切り出し部により、前記延設部を前記着磁部（永久磁石）に対して斜めに延設した場合であっても、前記着磁部に対する十分な磁力を発生させることができる。
【００１５】
また、前記延設部は、前記可動体の揺動範囲に干渉しないように形成されていることが好ましい。
【００１６】
これにより、前記コア部の高さを低くすることができ、小型化を図ることができる。
【００１７】
また、前記可動体を含むユニットが固定される支持板には、該支持板が前記可動体の揺動範囲に干渉しないように穴が形成されていることが好ましい。
【００１８】
前記可動体を含むユニットとしては、可動体の他に、回転軸や該回転軸を軸支する立設部材があるが、上記構成のように、前記支持板に穴を形成することにより、前記ユニットの前記支持板からの高さを低くすることができる。これにより、小型化を図ることができる。
【００１９】
また、前記コイル部を、前記可動体の軸線方向からずれるように配置してもよい。
【００２０】
これにより、前記コイル部の配置スペースとしてデッドスペースを利用することができ、小型化を図ることができる。
【００２１】
また、前記可動体の軸線方向を、水平方向又は鉛直方向に対してずらしてもよい。
【００２２】
これによっても、前記コイル部の配置スペースとしてデッドスペースを利用することができ、小型化を図ることができる。
【００２３】
また、前記可動体は、第１の回転軸により軸支される第１の可動部材と、前記第１の回転軸に対して直交する第２の回転軸により軸支される第２の可動部材とを有することが好ましい。
【００２４】
このように、可動体を２軸により変位させることにより、パン方向、チルト方向、及びパン／チルト間の任意の方向に駆動することができる。
【００２５】
また、前記第２の回転軸は、前記第１の可動部材に軸支されていてもよい。
【００２６】
また、本発明は、前記カメラ駆動装置を備える撮像装置であって、所定の撮像範囲を固定的に撮像する広域撮像モジュールと、前記撮像素子を含んで構成され、前記広域撮像モジュールによる撮像範囲内の所定の部分を移動的に撮像する追尾撮像モジュールと、前記広域撮像モジュールにより得られる撮像データに基づいて、所定の追尾対象を検出し、前記追尾対象を前記撮像手段により撮像可能なように、前記電磁石モジュールを制御する制御手段を有するものである。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、小型化、静粛性、機械的構造の簡素化等に優れたカメラ駆動装置、及び撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、異なる実施の形態において、同一又は同様の作用効果を奏する箇所については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
発明の実施の形態１．
図１は、本発明を適用した二眼式監視カメラ１（以下、監視カメラと略記する）の分解斜視図である。この監視カメラ１は、フロントケーシング１１、リアケーシング１２、インナケーシング１３、リア固定部材１４、フロント固定部材１５、広域撮像モジュール１６、追尾撮像モジュール１７、第１の透過部材１８、第２の透過部材１９を有して構成される。
【００３０】
前記フロントケーシング１１及び前記リアケーシング１２は、前記監視カメラ１の筐体を構成する部材である。また、これらフロントケーシング１１及びリアケーシング１２は、樹脂等の材料から構成され、互いに螺子、所定の嵌合構造等の固定手段により連結される。
【００３１】
前記インナケーシング１３、前記リア固定部材１４、及び前記フロント固定部材１５は、前記フロントケーシング１１及び前記リアケーシング１２の内部において、前記広域撮像モジュール１６及び前記追尾撮像モジュール１７を固定するためのものである。また、これらインナケーシング１３、リア固定部材１４、及びフロント固定部材１５は、樹脂、金属等の材料から構成され、互いに螺子、所定の嵌合構造等の固定手段により連結される。前記インナケーシング１３は、前記リアケーシング１２に固定される。前記リア固定部材１４は、前記インナケーシング１３に固定される。前記広域撮像モジュール１６及び前記追尾撮像モジュール１７は、前記リア固定部材１４のフロント側の面に固定される。前記フロント固定部材１５は、前記広域撮像モジュール１６及び前記フロントケーシング１１の両方に固定され、前記広域撮像モジュール１６のレンズモジュール２１に対応する部分に穴２２が形成されている。尚、図示されていないが、前記広域撮像モジュール１６及び前記追尾撮像モジュール１７には、これらを制御する組み込みシステム（ＭＣＵ：Micro Control Unit）が接続されている。
【００３２】
前記広域撮像モジュール１６は、外部の比較的広い範囲の画像データを固定的に収集するものであり、広域カメラモジュール２０と、前記レンズモジュール２１とを有して構成されている。前記広域カメラモジュール２０は、外部の映像をデジタル信号化して前記ＭＣＵに出力するものであり、例えばレンズ、撮像素子、信号処理回路等の周知技術を適宜利用して構成することができる。前記レンズモジュール２１は、前記広域カメラモジュール２０にできるだけ広範囲からの映像（光）が入射されるようにするものであり、例えば魚眼レンズ等を用いて構成することができる。
【００３３】
前記追尾撮像モジュール１７は、前記広域撮像モジュール１６による撮像範囲内において、特定部分の映像データを移動的に収集するためのものであり、追尾カメラモジュール３０と、駆動アクチュエータ３１とを有して構成されている。前記追尾カメラモジュール３０は、前記駆動アクチュエータ３１に変位可能に固定され、その変位量は、前記ＭＣＵにより制御される。この追尾撮像モジュール１７に関しては、後に詳述する。
【００３４】
前記フロントケーシング１１には、第１の穴２５及び第２の穴２６が形成されている。前記第１の穴２５は、前記レンズモジュール２１（前記フロント固定部材１５の穴２２）に対応する部分に形成されている。前記第２の穴２６は、前記追尾カメラモジュール３０に対応する部分に形成されている。前記第１の穴２５及び前記第２の穴２６は、ガラス、透過性プラスチック等の材料からなる前記第１の透過部材１８及び第２の透過部材１９によりそれぞれ封止されている。
【００３５】
図２は、前記追尾撮像モジュール１７の構成を示す斜視図である。この追尾撮像モジュール１７は、前記追尾カメラモジュール３０と、前記駆動アクチュエータ３１とを有している。
【００３６】
前記追尾カメラモジュール３０は、図３に示すように、内部に１つ以上のレンズ（図示せず）が配置されてなるレンズユニット４１、前記レンズユニット４１と螺合するホルダ４２、前記ホルダ４２の底面に固定されＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等から構成される撮像素子４３、前記撮像素子４３により得られるアナログ信号をデジタル信号に変換する等の処理を行う信号処理回路４４を有して構成される。また、前記広域カメラモジュール２０（図１参照）も、この追尾カメラモジュール３０と同様の構成とすることができるが、前記追尾カメラモジュール３０のレンズユニット４１内のレンズは、前記広域カメラモジュール２０に用いられるものよりも高倍率のものである。尚、本発明は、前記追尾カメラモジュール３０及び前記広域カメラモジュール２０の構成に限定されるものではない。
【００３７】
前記駆動アクチュエータ３１は、支持板５０、第１の保持用電磁石５１、第１の駆動用電磁石５２、第２の保持用電磁石５３、第２の駆動用電磁石５４、可動リング部材５５、可動円板部材５６、第１の保持用永久磁石６１、第１の駆動用永久磁石６２、第２の保持用永久磁石６３、第２の駆動用永久磁石６４を有している。
【００３８】
前記各電磁石５１，５２，５３，５４は、それぞれ、絶縁銅線が巻回されてなるコイル部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａと、軟鉄等の磁性体からなるコア部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂとを有する。各コア部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂは、前記各コイル部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａの上端及び下端からそれぞれ水平に延設された形状を有する。各コイル部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに電流が流れることにより、各コア部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂの延設部に磁力が発生する。この時、各コイル部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを流れる電流の流通方向により、前記コア部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂの上下の延設部の分極方向が決定し、また電流の大きさにより、延設部に発生する磁力の強さが決定する。
【００３９】
前記可動リング部材５５は、第１の軸部材６６及び第２の軸部材６７により、前記支持板５０の表面から所定の高さをもって、揺動可能に軸支される。前記第１の軸部材６６の一端側は、前記可動リング５５に固定されると共に、その他端側は、前記支持板５０に立設された第１の支持部６８に軸支されている。前記第２の軸部材６７の一端側は、前記可動リング５５に固定されると共に、その他端側は、前記支持板５０に立設された第２の支持部６９に軸支されている。前記第１及び第２の支持部６８，６９は、互いに１８０°対向する位置に設けられている。
【００４０】
前記可動円板部材５６は、第３の軸部材７２及び第４の軸部材７３により、前記可動リング部材５５の内部において、揺動可能に軸支されている。前記第３の軸部材７２の一端側は、前記可動円板部材５６の下面（前記支持板５０と対向する面）側に固定されると共に、その他端側は、前記可動リング部材５５の下面側に固定されている。前記第４の軸部材７３の一端側は、前記可動円板部材５６の下面側に固定されると共に、その他端側は、前記可動リング部材５５の下面側に固定されている。前記第３及び第４の軸部材７２，７３は、互いに１８０°対向する位置に設けられ、且つ前記第１及び第２の軸部材６６，６７に対してそれぞれ９０°の位置に設けられている。この構造により、前記可動円板部材５６は、前記可動リング部材５５の内部において、この可動リング部材５５の揺動方向に対して直行する方向に揺動可能となる。
【００４１】
前記第１の保持用永久磁石６１は、前記可動リング部材５５に固定され、その固定位置は前記第１の保持用電磁石５１のコア部５１ｂの延設部間又はその近傍である。また、この第１の保持用永久磁石６１は、円筒形であり、その高さ方向が前記可動リング部材５５の面方向に対して垂直に固定されている（図５参照）。この第１の永久磁石６１の上面側に極性がＮ極であるとすると、その下面側の極性はＳ極となる。後述するが、この第１の保持用永久磁石６１と前記第１の保持用電磁石５１とにより、前記可動リング部材５５の動きを抑制する作用を奏する。
【００４２】
前記第１の駆動用永久磁石６２は、前記可動リング部材５５に固定され、その固定位置は、前記第１の駆動用電磁石５２のコア部５２ｂの延設部間又はその近傍である。また、この第１の駆動用永久磁石６２は、円筒形であり、その高さ方向が前記可動リング部材５５の面方向に対して平行に固定されている（図５参照）。この第１の駆動用永久磁石６２の前記第１の駆動用電磁石５２側の端部がＮ極であるとすると、その反対側の端部はＳ極となる。後述するが、この第１の駆動用永久磁石６２と前記第１の駆動用電磁石５２とにより、前記可動リング部材５５の動きを促す作用を奏する。
【００４３】
前記第２の保持用永久磁石６３は、前記可動円板部材５６に固定され、その固定位置は前記第２の保持用電磁石５３のコア部５３ｂの延設部間又はその近傍である。また、この第２の保持用永久磁石６３は、円筒形であり、その高さ方向が前記可動円板部材５６の面方向に対して垂直に固定されている（図６参照）。この第２の保持用永久磁石６３の上面側の極性がＮ極であるとすると、その下面側の極性はＳ極となる。後述するが、この第２の保持用永久磁石６３と前記第２の保持用電磁石５３とにより、前記可動円板部材５６の動きを抑制する作用を奏する。
【００４４】
前記第２の駆動用永久磁石６４は、前記可動円板部材５６に固定され、その固定位置は、前記第２の電磁石５４のコア部５４ｂの延設部間又はその近傍である。また、この第２の駆動用永久磁石６４は、円筒形であり、その高さ方向が前記可動円板部材５６の面方向に対して平行に固定されている（図６参照）。この第２の駆動用永久磁石６４の前記第２の駆動用電磁石５４側の端部がＮ極であるとすると、その反対側の端部はＳ極となる。後述するが、この第２の保持用永久磁石６４と前記第２の保持用電磁石５４とにより、前記可動円板部材５６の動きを促す作用を奏する。
【００４５】
以下に、図４〜図６において、前記追尾撮像モジュール１７の動作説明を行う。図４は、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６の構成及び動作を説明するための前記追尾撮像モジュール１７の模式的上面図である。図５は、前記可動リング部材５５の構成及び動作を説明するための模式的断面図である。図６は、前記可動円板部材５６の構成及び動作を説明するための模式的断面図である。
【００４６】
図４及び図５に示すように、前記可動リング部材５５は、前記第１及び第２の軸部材６６，６７により軸支されていることにより、Ｙ軸線を中心に揺動する。この時の前記可動リング部材５５の変位量を回転角θで表すことができる。また、図４及び図６に示すように、前記可動円板部材５６は、前記第３及び第４の軸部材７２，７３（軸部材７２，７３は必ずしも別体である必要はなく、１本の軸部材であってもよい）により軸支されていることにより、Ｘ軸線を中心に揺動する。この時の前記可動円板部材５６の変位量を回転角φで表すことができる。例えば、前記Ｙ軸線を鉛直方向に設置すれば、前記可動リング部材５５の揺動により、前記追尾カメラモジュール３０の撮像範囲をパン方向に移動させることができる。この時、前記Ｘ軸線は水平方向となるため、前記可動円板部材５６の揺動により、この撮像範囲をチルト方向に移動させることができる。そして、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６の変位量、即ち前記回転角θ及びφを個別に調整することにより、この撮像範囲をパン／チルト間の任意の方向に移動させることができる。
【００４７】
図５に示すように、前記第１の保持用電磁石５１のコイル部５１ａに流れる電流の流通方向及び量は、第１の保持用ドライバ８１により調整される。前記第１の駆動用電磁石５２のコイル部５２ａに流れる電流の流通方向及び量は、第１の駆動用ドライバ８２により調整される。また、図６に示すように、前記第２の保持用電磁石５３のコイル部５３ａに流れる電流の流通方向及び量は、第２の保持用ドライバ８３により調整される。前記第２の駆動用電磁石５４のコイル部５４ａに流れる電流の流通方向及び量は、第２の駆動用ドライバ８４により調整される。前記各ドライバ８１，８２，８３，８４は、周知の電源回路等を含んで構成され、組み込みシステム等のＭＣＵ８５により制御される。
【００４８】
前記ＭＣＵ８５は、前記広域カメラモジュール２０（図１参照）からの信号を解析し、前記広域撮像モジュール１６による撮像範囲内において追尾対象の存否を検出する。この追尾対象とは、人間、車両等の移動体等が考えられる。前記ＭＣＵ８５は、このような追尾対象が検出された場合に、この追尾対象の存在位置を特定し、この存在位置を前記追尾カメラモジュール３０が撮像するように、前記各ドライバ８１，８２，８３，８４に制御信号を出力する。
【００４９】
上述したように、前記第１の保持用電磁石５１及び前記第１の保持用永久磁石６１は、前記可動リング部材５５の動きを抑制するように作用するものである。本実施の形態においては、図５に示すように、前記第１の保持用永久磁石６１は、上面側がＮ極、下面側がＳ極となるように配置されている。この時、前記第１の保持用ドライバ８１は、前記第１の保持用電磁石５１のコア部５１ｂの上面側の延設部９０がＮ極に、下面側の延設部９１がＳ極になるように、前記コイル部５１ａに電流を流す。これにより、図５に示すように、前記第１の保持用永久磁石６１と前記両延設部９０，９１とが反発し合い、前記可動リング部材５５を両延設部９０，９１の間で保持しようとする力が生ずる。
【００５０】
一方、前記第１の駆動用電磁石５２及び前記第１の駆動用永久磁石６２は、前記可動リング部材５５の動きを促すように作用するものである。本実施の形態においては、図５に示すように、前記第１の駆動用永久磁石６２は、前記第１の駆動用電磁石５２に対峙する側の端部がＮ極、前記軸部材６６，６７側の端部がＳ極となるように配置されている。この時、前記第１の駆動用ドライバ８２は、前記第１の駆動用電磁石５２のコア部５２ｂの上下の延設部９２，９３のうち、前記可動リング部材５５を動かそうとする方向にある延設部９２，９３をＳ極とする。即ち、前記可動リング部材５５を反時計回りに動かす場合（図中実線矢印）には、前記第１の駆動用ドライバ８２は、前記上側の延設部９２がＳ極となるように、前記コイル部５２ａへ電流を流す。逆に、時計回りに動かす場合（図中破線矢印）には、前記下側の延設部９３をＳ極とする。
【００５１】
また、前記可動リング部材５５の変位速度の調節は、前記コイル部５１ａ，５２ａに流れる電流量（かかる電圧）を調節することにより行うことができる。即ち、前記可動リング部材５５を速く動かしたい場合には、前記第１の保持用電磁石８１への電流量を少なくし前記延設部９０，９１の磁力を弱くすると共に、前記第１の駆動用電磁石８２への電流量を多くし前記延設部９２，９３の磁力を強くすればよい。逆に、前記可動リング部材５５をゆっくり動かしたい場合には、前記第１の保持用電磁石８１への電流量を多くし前記延設部９０，９１の磁力を強くすると共に、前記第１の駆動用電磁石８２への電流量を少なくし前記延設部９２，９３の磁力を弱くすればよい。
【００５２】
同様に、前記第２の保持用電磁石５３及び前記第２の保持用永久磁石６３は、前記可動円板部材５６の動きを抑制するように作用するものである。本実施の形態においては、図６に示すように、前記第２の保持用永久磁石６３は、上面側がＮ極、下面側がＳ極となるように配置されている。この時、前記第２の保持用ドライバ８３は、前記第２の保持用電磁石５３のコア部５３ｂの上面側の延設部９４がＮ極に、下面側の延設部９５がＳ極になるように、前記コイル部５３ａに電流を流す。これにより、図６に示すように、前記第２の保持用永久磁石６３と前記両延設部９４，９５とが反発し合い、前記可動円板部材５６を両延設部９４，９５の間で保持しようとする力が生ずる。
【００５３】
一方、前記第２の駆動用電磁石５４及び前記第２の駆動用永久磁石６４は、前記可動円板部材５６の動きを促すように作用するものである。本実施の形態においては、図６に示すように、前記第２の駆動用永久磁石６４は、前記第２の駆動用電磁石５４に対峙する側の端部がＮ極、前記軸部材７２，７３側の端部がＳ極となるように配置されている。この時、前記第２の駆動用ドライバ８４は、前記第２の駆動用電磁石５４のコア部５４ｂの上下の延設部９６，９７のうち、前記可動円板部材５６を動かそうとする方向にある延設部９６，９７をＳ極とする。即ち、前記可動円板部材５６を反時計回りに動かす場合（図中実線矢印）には、前記第２の駆動用ドライバ８４は、前記上側の延設部９６がＳ極となるように、前記コイル部５４ａへ電流を流す。逆に、時計回りに動かす場合（図中破線矢印）には、前記下側の延設部９７をＳ極とする。
【００５４】
また、前記可動円板部材５６の変位速度の調節は、前記コイル部５３ａ，５４ａに流れる電流量（かかる電圧）を調節することにより行うことができる。即ち、前記可動円板部材５６を速く動かしたい場合には、前記第２の保持用電磁石８３への電流量を少なくし前記延設部９４，９５の磁力を弱くすると共に、前記第２の駆動用電磁石８４への電流量を多くし前記延設部９６，９７の磁力を強くすればよい。逆に、前記可動円板部材５６をゆっくり動かしたい場合には、前記第２の保持用電磁石８３への電流量を多くし前記延設部９４，９５の磁力を強くすると共に、前記第２の駆動用電磁石８４への電流量を少なくし前記延設部９６，９７の磁力を弱くすればよい。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係る追尾撮像モジュール１７においては、モータを必要としないため、小型化及び静粛性を保ちつつ、高速駆動に対応することができる。また、機械的に複雑なリンク機構を必要としないため、部品点数やコストの削減となる。
【００５６】
発明の実施の形態２．
図７〜９において、本実施の形態に係る追尾撮像モジュール１０１の構成が示されている。図７は、前記追尾撮像モジュール１０１の斜視図である。図８は、前記追尾撮像モジュール１０１の上面図である。図９は、前記追尾撮像モジュール１０１の下面図である。この追尾撮像モジュール１０１は、上記実施の形態１に係る追尾撮像モジュール１７に対応するものである。この追尾撮像モジュール１０１は、前記追尾カメラモジュール３０と、駆動アクチュエータ１０５とを有している。前記追尾カメラモジュール３０は、上記実施の形態１と同様のものである。前記駆動アクチュエータ１０５は、本実施の形態に特有のものであり、これにより小型化を実現するものである。
【００５７】
本実施の形態に係る駆動アクチュエータ１０５は、支持板１１０、第１の保持用電磁石１１１、第１の駆動用電磁石１１２、第２の保持用電磁石１１３、第２の駆動用電磁石１１４、前記可動リング部材５５、前記可動円板部材５６、前記第１の保持用永久磁石６１、前記第１の駆動用永久磁石６２、前記第２の保持用永久磁石６３、前記第２の駆動用永久磁石６４を有している。
【００５８】
前記可動リング部材５５、前記可動円板部材５６、前記第１の保持用永久磁石６１、前記第１の駆動用永久磁石６２、前記第２の保持用永久磁石６３、前記第２の駆動用永久磁石６４は、上記実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００５９】
前記支持板１１０は、上記実施の形態１に係る支持板５０よりも面積が小さい。また、この支持板１１０は、図９に示すように、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６に対峙する部分に穴１２０が形成されている。
【００６０】
前記各電磁石１１１，１１２，１１３，１１４は、それぞれ、絶縁銅線が巻回されてなるコイル部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａと、軟鉄等の導電性材料からなるコア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂとを有する。前記各コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂは、前記各コイル部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａの上端及び下端からそれぞれ水平に延設された形状を有する。そして、前記各コイル部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａは、図８に示すように、前記可動リング部材５５の回転軸となるＹ軸線及び前記可動円板部材５６の回転軸となるＸ軸線からずらされて配置されている。また、前記各コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂは、前記Ｙ軸線及び前記Ｘ軸線に対して斜めに延設されると共に、それぞれの先端部に切り出し部１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ，１１４ｃが形成されている。
【００６１】
前記各コイル部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａの配置、及び前記各コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂの延設方向により、前記支持板１１０の面積を、上記実施の形態１に係る支持板５０よりも小さくすることが可能となる。そして、前記切り出し部１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ，１１４ｃにより、各コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂの対応する磁石６１，６２，６３，６４に対峙する延設部の面積が増加するので、各磁石６１，６２，６３，６４に影響を与える磁力を強くすることができる。即ち、前記各コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂを斜めに延設させても、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６を制御するのに必要な磁力を確保することが可能となる。これにより、前記追尾カメラモジュール３０を変位させる能力を損なうことなく、小型化を図ることができる。
【００６２】
また、前記切り出し部１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ，１１４ｃは、図８及び図１０に示すように、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６の揺動範囲に干渉しないように形成されている。更に、前記支持板１１０に形成された前記穴１２０は、図９及び図１０に示すように、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６の可動範囲に前記支持板１１０が干渉しないよう形成されている。これにより、前記可動リング部材５５及び前記可動円板部材５６が大きく揺動しても、前記コア部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂ及び前記支持板１１０に接触することがない。これにより、図１０に示すように、各電磁石１１１，１１２，１１３，１１４の高さｈを、上記実施の形態１よりも低くすることができる。尚、図１０は、前記切り出し部１１１ｃ，１１３ｃ及び前記可動リング部材５５のみについて例示するものであるが、前記切り出し部１１２ｃ，１１４ｃ及び前記可動円板部材５６についても同様である。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、高い性能を維持したまま、小型化を実現することが可能となる。
【００６４】
発明の実施の形態３．
図１１において、本実施の形態に係る追尾撮像モジュール２０１の構成が模式的に示されている。この追尾撮像モジュール２０１は、前記可動リング部材５５の回転軸となるＹ軸線及び前記可動円板部材５６の回転軸となるＸ軸線が、鉛直方向を示すＢ軸線及び水平方向を示すＡ軸線に対してずれているものである。
【００６５】
図１２は、上記実施の形態１に係る追尾撮像モジュール１７の構成を模式的に示すものである。この追尾撮像モジュール１７においては、前記可動リング部材５５の回転軸となるＹ軸線と鉛直方向を示すＢ軸線とが一致すると共に、前記可動円板部材５６の回転軸となるＸ軸線と水平方向を示すＡ軸線とが一致する。このような構成においては、前記各電磁石５１，５２，５３，５４が前記支持板５０の各辺の略中央に配置され、この支持板５０の四隅に無駄なスペースＳができてしまう。
【００６６】
そこで、本実施の形態に係る追尾撮像モジュール２０１のように、前記Ｙ軸線及び前記Ｘ軸線を、前記Ｂ軸線及び前記Ａ軸線に対してずらして配置することにより、各電磁石５１，５２，５３，５４が支持板２１０の四隅に配置されるので、無駄なスペースをなくすことができる。これにより、前記支持板２１０，５０を正方形の板であるとすると、本実施の形態に係る支持板２１０の一辺の長さＤは、上記実施の形態１に係る支持板５０の一辺の長さＤ0よりも小さくなり、装置の小型化を実現することが可能となる。
【００６７】
発明の実施の形態４．
図１３において、本実施の形態に係る追尾撮像モジュール３０１の構成が示されている。この追尾撮像モジュール３０１は、前記追尾カメラモジュール３０を１軸の機構により変位させるものである。上記他の実施の形態に係る追尾撮像モジュール１７，１０１，２０１は、前記追尾カメラモジュール３０を２軸の機構により変位させるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６８】
本実施の形態に係る追尾撮像モジュール３０１は、前記支持板５０、前記第１の保持用電磁石５１、前記第１の駆動用電磁石５２、前記第１の保持用永久磁石６１、前記第１の駆動用永久磁石６２、可動板３１１、軸部材３１２、支持部材３１３，３１４を有している。
【００６９】
前記可動板３１１は、前記軸部材３１２及び前記支持部３１３により揺動可能に軸支されており、前記追尾カメラモジュール３０、前記第１の保持用永久磁石６１、前記第１の駆動用永久磁石６２が固定されている。前記第１の保持用電磁石５１及び前記第１の駆動用電磁石６１は、所定の組み込みシステムであるＭＣＵ等により、上記他の実施の形態と同様に制御される。
【００７０】
例えば、監視カメラの設置場所等によっては、１次元的な動きだけで足りる場合がある。このような場合には、１軸の機構により前記追尾撮像モジュールを作製すればよいが、本発明は、このような１軸の機構にも適用させることができる。そして、上記他の実施の形態と同様に、小型化、静粛性の向上、コスト削減等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るカメラ駆動装置を適用した監視カメラの分解斜視図である。
【図２】発明の実施の形態１に係る追尾撮像モジュールの構成を示す斜視図である。
【図３】追尾カメラモジュールの構成例を示す分解斜視図である。
【図４】発明の実施の形態１に係る追尾撮像モジュールの構成を模式的に示す図である。
【図５】発明の実施の形態１に係る可動リング部材、第１の保持用電磁石、及び第１の保持用永久磁石の関係を模式的に示す図である。
【図６】発明の実施の形態１に係る可動円板部材、第２の保持用電磁石、及び第２の保持用永久磁石の関係を模式的に示す図である。
【図７】発明の実施の形態２に係る追尾撮像モジュールの構成を示す斜視図である。
【図８】発明の実施の形態２に係る追尾撮像モジュールの構成を示す上面図である。
【図９】発明の実施の形態２に係る追尾撮像モジュールの構成を示す下面図である。
【図１０】発明の実施の形態２に係る電磁石のコア部、支持板の穴、及び稼働リング部材の関係を模式的に示す図である。
【図１１】発明の実施の形態３に係る追尾撮像モジュールの構成を模式的に示す図である。
【図１２】発明の実施の形態１に係る追尾撮像モジュールの構成を模式的に示す図である。
【図１３】発明の実施の形態４に係る追尾撮像モジュールの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  監視カメラ
１６  広域撮像モジュール
１７，１０１，２０１，３０１  追尾撮像モジュール
３０  追尾カメラモジュール
３１  駆動アクチュエータ
５０，１１０，２１０  支持板
５１，１１１  第１の保持用電磁石
５２，１１２  第１の駆動用電磁石
５３，１１３  第２の保持用電磁石
５４，１１４  第２の駆動用電磁石
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａ  コイル部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂ  コア部
５５  可動リング部材
５６  可動円板部材
６１  第１の保持用永久磁石
６２  第１の駆動用永久磁石
６３  第２の保持用永久磁石
６４  第２の駆動用永久磁石
６６，６７，７２，７３，３１２  軸部材
１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃ，１１４ｃ  切り出し部
１２０  穴
３１１  可動板
【図１】
2010068204.tif 000003
【図２】
2010068204.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010068204.tif 000006
【図５】
2010068204.tif 000007
【図６】
2010068204.tif 000008
【図７】
2010068204.tif 000009
【図８】
2010068204.tif 000010
【図９】
2010068204.tif 000011
【図１０】
2010068204.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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