(57)【要約】【課題】本発明はカメラユニット等の被搭載体をパン動作（回転動作）及びチルト動作（傾き動作）させるパン・チルト装置に関し、回転ベース側の軽量化を図りつつ、部品点数の削減及び小型化を図ることを課題とする。【解決手段】カメラユニット２０をチルト動作させるチルト機構１６と、チルト用モータ１４と、カメラユニット２０をパン動作させるパン機構１５と、パン用駆動源（１３）と、各モータ１３，１４が共に設けられた固定ベース１１と、固定ベース１１上に回転可能に配設されると共にカメラユニット２０が設けられた回転ベース１２とを有し、前記チルト用モータ１４のモータ軸２２を回転ベース１２の回転中心軸Ｘと一致するよう配設し、かつ、チルト機構１６がチルト用ウォーム２４の回りを回転移動可能に係合する構成とする。【選択図】図１
2008167257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搭載体をチルト動作させるチルト機構と、
該チルト機構を駆動する駆動力を発生するチルト用駆動源と、
前記被搭載体をパン動作させるパン機構と、
該パン機構を駆動する駆動力を発生するパン用駆動源と、
前記チルト用駆動源と前記パン用駆動源が共に設けられた固定ベースと、
前記固定ベース上に回転可能に配設されると共に前記被搭載体が設けられた回転ベースとを有し、
前記チルト用駆動源の駆動力を前記チルト機構に伝達するための駆動軸の回転中心を前記回転ベースの回転中心軸と一致するよう構成し、
前記チルト機構が、前記駆動軸の回りを回転移動可能に該駆動軸に係合する構成としたことを特徴とするパン・チルト装置。
【請求項２】
前記駆動軸をウォームとすると共に、前記チルト機構に前記ウォームと噛合するウォームホイールを設けたことを特徴とする請求項２記載のパン・チルト装置。
【請求項３】
前記被搭載体及び前記チルト機構を含む前記回転ベース全体の重心位置が、前記回転中心軸上に位置するよう構成したことを特徴とする請求項２又は３記載のパン・チルト装置。
【請求項４】
前記パン動作に伴い前記チルト機構が駆動されることにより発生する前記被搭載体のチルト方向の位置ずれを補正する補正手段を設けたことを特徴とする請求項３記載のパン・チルト装置。
【請求項５】
前記被搭載体から引き出された配線は複数ターン巻回される巻回部を有し、前記固定ベースは該巻回部を収納する収納空間を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパン・チルト装置。
【請求項６】
前記被搭載体は、ＣＭＯＳセンサを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパン・チルト装置。
【請求項７】
前記回転ベースは、前記固定ベースに対して装着脱可能な構成とされていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のパン・チルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパン・チルト装置に係り、特にカメラユニット等の被搭載体をパン動作（回転動作）及びチルト動作（傾き動作）させるパン・チルト装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、被搭載体としてカメラユニットを搭載したパン・チルト装置は、カメラをパン動作及びチルト動作できるため広囲の撮像が確保できるため多用されている。この種のパン・チルト装置として、例えば図１７に示したパン・チルト装置１００がある。
【０００３】
このパン・チルト装置１００は、大略すると固定ベース１１１、回転ベース１１２、パン用モータ１１３、チルト用モータ１１４、パン機構１１５、及びチルト機構１１６等により構成されている。
【０００４】
固定ベース１１１は、回転ベース１１２を回転自在に支持すると共に、回転ベース１１２をパン動作させる駆動力を発生するパン用モータ１１３が取り付けられている。また、回転ベース１１２は、被搭載体１２０が搭載された搭載台１３３と、この被搭載体１２０をチルト動作させる駆動力を発生するチルト用モータ１１４が取り付けられている。
【０００５】
パン機構１１５は、パン用モータ１１３に設けられた平歯車１２３と回転ベース１１２の外周に形成された外歯歯車１２６とにより構成されている。平歯車１２３と外歯歯車１２６は噛合しており、よってパン用モータ１１３が駆動することにより、その回転方向により回転ベース１１２は図中矢印Ａ１方向或いは矢印Ａ２方向に回転（パン）する。被搭載体１２０は回転ベース１１２に配設されているため、回転ベース１１２が回転することにより被搭載体１２０も回転し、これにより被搭載体１２０がパン動作する構成とされていた。
【０００６】
一方、チルト機構１１６は、チルト用モータ１１４に設けられた平歯車１３０と、搭載台１３３の駆動軸１２９に配設された平歯車１３２とにより構成されている。各平歯車１３０，１３２は噛合しており、よってチルト用モータ１１４が駆動することにより、平歯車１３２の回転に伴い駆動軸１２９を介して搭載台１３３も回転する。
【０００７】
これにより、チルト用モータ１１４の回転方向に従い搭載台１３３は図中矢印Ｂ１方向或いは矢印Ｂ２方向に回転（チルト）する。被搭載体１２０は搭載台１３３に配設されているため、搭載台１３３が回転することにより被搭載体１２０も回転し、これにより被搭載体１２０がチルト動作する構成とされていた。
【０００８】
また他の従来例としては、例えば特許文献１に開示されたビデオカメラ用パン・チルト装置がある。
【０００９】
この従来のビデオカメラ用パン・チルト装置は、第１の回転板に搭載されたビデオカメラをパン動作させるために、パン用モータ、第２の回転板、回転軸等が設けられている。ビデオカメラは第１の回転板に搭載されており、この第１の回転板は回転軸により第２の回転板と接続されている。
【００１０】
また、第２の回転板は外周部に歯車が形成されており、この歯車にパン用モータは接続されている。よって、パン用モータが駆動し第２の回転板が回転すると、この回転は回転軸を介して第１の回転板に伝達され、これにより、ビデオカメラがパン動作する構成とされていた。
【００１１】
この際、特許文献１のビデオカメラ用パン・チルト装置では、このパン動作用の回転軸が、ビデオカメラが搭載された第１の回転板の回転中心軸に沿うよう配設されていた。
【００１２】
一方、ビデオカメラをチルト動作させるため、ビデオカメラ用パン・チルト装置はチルト用モータ、第３の回転板、複数の歯車等を設けた構成としている。第３の回転板の外周には歯車が形成されており、この歯車にチルト用モータは接続されている。
【００１３】
また、第３の回転板の上面にも歯が形成されており、この歯は前記の複数の歯車に噛合している。更に、複数の歯車はビデオカメラに接続されており、よって複数の各歯車が回転することによりビデオカメラはチルト動作する。よって、チルト用モータが駆動して第３の回転板が回転すると、これに伴い複数の歯車も回転し、これによりビデオカメラがチルト動作する構成とされていた。
【特許文献１】特開２００３−２５００６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図１７に示したパン・チルト装置１００では、チルト用モータ１１４が回転ベース１１２に配設された構成とされていたため回転ベース１１２の重量が増大し、よって回転ベース１１２全体の重量が増大してしまう。このため、回転ベースの慣性力（イナーシャ）が増大し、被搭載体１２０を所望する位置に精度よくパン動作させるのが困難となる。また、パン用モータ１１３の出力を増大させる必要が生じてしまう。
【００１５】
一方、特許文献１に開示されたビデオカメラ用パン・チルト装置は、パン用モータ及びチルト用モータが回転しない筐体側に配設されているものの、いずれのモータも大径の回転板を回転させる必要があり、またモータも出力を高める必要があり装置が大型化してしまう。また、パン動作用の回転軸がビデオカメラが搭載された第１の回転板の回転中心軸に沿うよう配設されていたため、この中心位置にモータを配設することができない。このため、各モータを各回転板の外側に配設する必要があり、部品点数が増大とする共に装置が大型化してしまうという問題点があった。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、回転ベース側の軽量化を図りつつ、部品点数の削減及び小型化を図りうるパン・チルト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】
【００１７】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１記載の発明に係るパン・チルト装置は、
被搭載体（２０）をチルト動作させるチルト機構（１６）と、
該チルト機構（１６）を駆動する駆動力を発生するチルト用駆動源（１４）と、
前記被搭載体（２０）をパン動作させるパン機構（１５）と、
該パン機構（１５）を駆動する駆動力を発生するパン用駆動源（１３）と、
前記チルト用駆動源（１４）と前記パン用駆動源（１３）が共に設けられた固定ベース（１１）と、
前記固定ベース（１１）上に回転可能に配設されると共に前記被搭載体（２０）が設けられた回転ベース（１２）とを有し、
前記チルト用駆動源（１４）の駆動力を前記チルト機構（１６）に伝達するための駆動軸（２４）の回転中心を前記回転ベース（１２）の回転中心軸（Ｘ）と一致するよう構成し、
前記チルト機構（１６）が、前記駆動軸（２４）の回りを回転移動可能に該チルト機構（１６）に係合する構成としたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項２記載の発明は、
請求項２記載のパン・チルト装置において、
前記駆動軸をウォーム（２４）とすると共に、前記チルト機構（１６）に前記ウォーム（２４）と噛合するウォームホイール（３０）を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項３記載の発明は、
請求項２又は３記載のパン・チルト装置において、
前記被搭載体（２０）及び前記チルト機構（１６）を含む前記回転ベース全体の重心位置が、前記回転中心軸（Ｘ）上に位置するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項４記載の発明は、
請求項３記載のパン・チルト装置において、
前記パン動作に伴い前記チルト機構（１６）が駆動されることにより発生する前記被搭載体（２０）のチルト方向の位置ずれを補正する補正手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項５記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパン・チルト装置において、
前記被搭載体（２０）から引き出された配線（６０）は複数ターン巻回される巻回部（６１）を有し、前記固定ベース（１１）は該巻回部（６１）を収納する収納空間（５４）を有することを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項６記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパン・チルト装置において、
前記被搭載体（２０）は、ＣＭＯＳセンサ（２０ａ）を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項７記載の発明は、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のパン・チルト装置において、
前記回転ベース（１２）は、前記固定ベース（１１）に対して装着脱可能な構成とされていることを特徴とするものである。
【００２５】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、固定ベースにチルト用駆動源とパン用駆動源が共に設けられているため回転ベースが軽量化し、よって回転ベースを回転及び回転停止する際、イナーシャの影響を低減することができ、被搭載体の位置決めを精度よく行うことができる。また、固定ベースにチルト用駆動源とパン用駆動源が共に設けられているため、チルト用駆動源及びパン用駆動源で発生する振動が回転ベースに伝達されることを防止することができる。
【００２７】
また、チルト用駆動源の駆動力をチルト機構に伝達するための駆動軸を回転ベースの回転中心軸と一致するよう構成し、チルト機構がこの回転軸にその回りを回転移動可能に係合する構成としたことにより、チルト機構を設けた回転ベースが固定ベースに対して回転しても、少ない部品点数で確実にチルト用駆動源によりチルト機構を駆動させることが可能となる。
【００２８】
また、固定ベースにチルト用駆動源とパン用駆動源が共に設けられているため、回転ベース側から引き出される配線数を少なくすることができ、配線レイアウトの簡単化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００３０】
図１乃至図５は、本発明に係るパン・チルト装置の基本構成を説明するための図である。本発明に係るパン・チルト装置１０は、大略すると固定ベース１１、回転ベース１２、パン用駆動源１３、チルト用駆動源１４、パン機構１５、及びチルト機構１６等により構成されている。
【００３１】
このパン・チルト装置１０は、被搭載体２０をパン方向（図中、矢印Ａ１，Ａ２で示す回転方向）にパン動作させると共に、チルト方向（図中、矢印Ｂ１，Ｂ２で示す回転方向）にチルド動作させる機能を奏するものである。以下、各構成要素について説明する。
【００３２】
固定ベース１１は、固定ベース本体１８にパン用駆動源１３とチルト用駆動源１４を共に設けた構成とされていている。各駆動源１３，１４の駆動軸２１，２２は、いずれも上方に向け延出するよう固定ベース本体１８に固定されている。
【００３３】
また、固定ベース本体１８のチルト用駆動源１４の上部には、回転ベース支軸１７が設けられた構成とされている。更に、パン用駆動源１３の駆動軸２１には歯車２３が配設され、またチルト用駆動源１４の駆動軸２２にはチルト用ウォーム２４が配設されている。
【００３４】
回転ベース１２は、回転ベース本体１９に２本の支柱２５が立設された構成とされている。また、回転ベース１２の外周位置には、外歯歯車２６が形成されている。更に、回転ベース１２の中央位置には、円形の開口部２７が形成されている。開口部２７が前記の回転ベース支軸１７に装着されることにより、回転ベース１２は固定ベース１１上に回転可能に配設される。また、後述するように回転ベース１２には、被搭載体２０が設けられる。
【００３５】
パン機構１５は、パン用駆動源１３に駆動されることにより被搭載体２０をパン動作させる機構である。このパン機構１５は、図３に拡大して示すように、パン用駆動源１３に設けられた歯車２３と、回転ベース本体１９の外周に形成された外歯歯車２６とにより構成されている。歯車２３は外歯歯車２６と噛合しており、よってパン用駆動源１３の回転（回転方向を矢印Ｃ１，Ｃ２で示す）に従って回転ベース本体１９は矢印Ａ１方向或いはＡ２方向に回転する。
【００３６】
これにより、回転ベース１２に配設されている被搭載体２０も一体的に移動し、これにより被搭載体２０はパン動作を行う。この際、被搭載体２０のパン方向への移動量は、歯車２３と外歯歯車２６の歯数の比及びパン用駆動源１３の回転量により決定することができる。
【００３７】
チルト機構１６は、チルト用駆動源１４に駆動されることにより被搭載体２０をチルト動作される機構である。このチルト機構１６は、図４に拡大して示すように、チルト用駆動源１４に設けられたチルト用ウォーム２４と、支軸２８に設けられたチルト用ウォームホイール３０及び平歯車３１と、支軸２９に設けられた平歯車３２とにより構成されている。
【００３８】
支軸２８，２９は、回転ベース本体１９に立設された支柱２５に水平配置されるよう軸承されている。チルト用ウォーム２４はチルト用ウォームホイール３０と歯合しており、よってチルト用駆動源１４が駆動し駆動軸２２が回転（回転方向を矢印Ｄ１，Ｄ２で示す）すると、この回転により支軸２８が回転する（回転方向を矢印Ｅ１，Ｅ２で示す）。また、平歯車３１は平歯車３２と噛合しており、よって支軸２８が回転すると、平歯車３１，３２を介して支軸２９が回転する（回転方向を矢印Ｂ１，Ｂ２で示す）。
【００３９】
搭載台３３は支軸２９に固定されており、搭載台３３には被搭載体２０が設けられている。このため、支軸２９が回転することにより搭載台３３も一体的に回転し、よって被搭載体２０はチルト動作を行う。この際、被搭載体２０のチルト方向への移動量は、各歯車２４，３０，３１，３２の歯数の比及びチルト用駆動源１４の回転量により決定することができる。
【００４０】
また、本発明に係るパン・チルト装置１０は、チルト用駆動源１４の駆動力をチルト機構１６に伝達するための駆動軸（図１〜図５に示す例ではチルト用ウォーム２４）を回転ベース１２の回転中心軸（図中、矢印Ｘで示す）と一致するよう構成されている。更に、本発明に係るパン・チルト装置１０は、チルト機構１６が、駆動軸２２（正確にはチルト用ウォーム２４）の回りを回転移動可能に係合する構成している。
【００４１】
チルト機構１６が、駆動軸２２（チルト用ウォーム２４）の回りを回転移動可能に係合する構成を図５を用いて説明する。前記のように、チルト用駆動源１４の駆動軸２２にはチルト用ウォーム２４が設けられており、このチルト用ウォーム２４はチルト機構１６を構成するチルト用ウォームホイール３０に噛合している。
【００４２】
この構成とすることにより、チルト用ウォームホイール３０は、チルト用ウォーム２４の回りを回転可能な構成となる。即ち、チルト用ウォームホイール３０はチルト用ウォーム２４との噛合状態を維持しつつ、チルト用ウォーム２４の回転中心（即ちチルト機構１６の回転中心）を中心として、チルト用ウォーム２４の回りを図５中矢印Ｄ１，Ｄ２で示す方向に回転可能な構成となる。
【００４３】
上記した本発明によれば、固定ベース１１にパン用駆動源１３とチルト用駆動源１４が共に設けられているため回転ベース１２が軽量化し、よって回転ベース１２を回転及び回転停止する際、イナーシャ（慣性）の影響を低減することができ、よって被搭載体２０のパン方向に対する位置決めを精度よく行うことができる。また、固定ベース１１にパン用駆動源１３及びチルト用駆動源１４が共に設けられているため、各駆動源１３，１４で発生する振動が回転ベース１２に伝達されることを防止することができる。
【００４４】
また、チルト用駆動源１４の駆動力をチルト機構１６に伝達するためのチルト用ウォームホイール３０（駆動軸２２）を回転ベース１２の回転中心軸Ｘと一致するよう配設し、かつ、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４と噛合しつつその回りを回転できるよう構成したことにより、少ない部品点数で確実にチルト用駆動源１４によりチルト機構１６を駆動させることができ、かつ被搭載体２０のパン方向に対する移動も確保することができる。
【００４５】
次に、上記した本発明の基本構成に基づいた、パン・チルト装置の実施例について説明する。
【００４６】
図６乃至図１６は、本発明の一実施例であるパン・チルト装置を示している。尚、図６乃至図１６において、図１乃至図５に示した本発明の基本構成の各構成要素と対応する構成については同一符号を付し、説明が重畳する部分についてはその説明を省略するものとする。
【００４７】
本実施例に係るパン・チルト装置１０は、大略すると固定ベース１１、回転ベース１２、パン用モータ１３（パン用駆動源）、チルト用モータ１４（チルト用駆動源）、パン機構１５、チルト機構１６、下部ケース４０、上部ケース４１、及び配線６０等により構成されている。また、本実施例では被搭載体２０をカメラユニット２０とした例について説明するものとする。
【００４８】
このカメラユニット２０は、携帯電話機のカメラユニットとして多用されているＣＭＯＳ撮像素子２０ａを搭載したユニットである。このため、パン・チルト装置１０は小型化が図られている。このため、このカメラユニット２０をパン・チルト装置１０に搭載することにより、例えばこれを極めて小型化された監視カメラとして用いることが可能となる。
【００４９】
図６及び図７は、本発明の一実施例であるパン・チルト装置１０の外観を示している。パン・チルト装置１０は、下部ケース４０と上部ケース４１とを有し、下部ケース４０の上部に上部ケース４１が設けられた構成とされている。
【００５０】
この下部ケース４０の内部には固定ベース１１が設けられ、また上部ケース４１の内部には回転ベース１２が設けられる。よって、上部ケース４１は下部ケース４０の上部で回転する構成とされている。更に、上部ケース４１には長開口４２が形成されている。この長開口４２は、カメラユニット２０のチルト方向及びチルト範囲に対応して形成されている。従って、後述するカメラユニット２０のチルト動作に伴い、カメラユニット２０に設けられたＣＭＯＳ撮像素子２０ａは長開口４２内をチルト方向に移動する。
【００５１】
図８乃至図１１は、下部ケース４０及び上部ケース４１を取り外した状態のパン・チルト装置１０を示している。
【００５２】
固定ベース１１は平面視で円形形状を有しており、固定ベース本体１８にパン用駆動源となるパン用モータ１３とチルト用駆動源となるチルト用モータ１４を共に設けた構成とされていている。パン用モータ１３は、図９及び図１２に示すように、そのモータ軸２１が水平方向（回転ベース１２の回転中心軸Ｘに対し直交する方向）に延在するよう固定ベース本体１８に配設されている。このモータ軸２１には、パン用ウォーム４４が配設されている（図１２に詳しい）。
【００５３】
これに対し、チルト用モータ１４は、図９に示すように、回転ベース本体１９の中心位置に配設されている。また、チルト用モータ１４のモータ軸２２は、回転ベース１２の回転中心軸Ｘと一致するよう配設されている。更に、このモータ軸２２には、チルト用ウォーム２４が配設されている。
【００５４】
また、固定ベース本体１８の上面には円筒状部３５が形成されている。よって、固定ベース本体１８の上面には段差部３６が形成されている。この段差部３６の外周部の複数個所には、上方（図中、矢印Ｚ１で示す方向を上方とする）に向け延出する爪部４３が設けられている。また、円筒状部３５の上方部には同心的に回転ベース支軸１７が形成されており、更にこの回転ベース支軸１７の上方中心位置には、前記したチルト用ウォーム２４が上方（Ｚ１方向）に向けて突出した構成とされている（図１０に詳しい）。
【００５５】
回転ベース１２は、チルト機構１６及びカメラユニット２０を搭載している。この回転ベース１２は、有底円筒形状とされた回転ベース本体１９と、この回転ベース本体１９の上方に形成された上部円筒部３８と、更にこの上部円筒部３８の上面に対向離間して立設された２本の支柱２５とを有した構成とされている。
【００５６】
図１１及び図１２に示すように、回転ベース本体１９の内側面には内歯歯車４７が形成されている。また、回転ベース本体１９に対して段差部４８は小径とされており、よって回転ベース本体１９と段差部４８との間には段差部４８が形成されている。更に、回転ベース１２の内部においても回転ベース本体１９と上部円筒部３８との間には段部３７が形成された構成とされている（図１２に詳しい）。
【００５７】
更に、回転ベース１２の中央位置には、円形の開口部２７が形成されている。この開口部２７が前記の回転ベース支軸１７に装着されることにより、回転ベース１２は固定ベース１１上に回転可能に配設される。
【００５８】
上記構成とされた回転ベース１２は、固定ベース１１に対して着脱可能な構成とされている。回転ベース１２が固定ベース１１に装着された状態で、回転ベース１２の回転ベース本体１９が固定ベース１１の円筒状部３５を内部に覆うように装着される。この装着状態で、爪部４３は回転ベース１２の段差部４８と係合し、固定ベース１１に対する回転ベース１２の離脱を防止する構成としている。また、回転ベース１２が固定ベース１１に対して回転する際、爪部４３は相対的に段差部４８上を摺動するよう構成されている。
【００５９】
パン機構１５は、パン用モータ１３に駆動されることによりカメラユニット２０をパン動作させる機構である。このパン機構１５は、図１０及び図１２に示すように、パン用モータ１３に設けられた歯車２３、パン用ウォームホイール４５、外歯歯車４６、及び回転ベース本体１９の内周に形成された内歯歯車４７等により構成されている。
【００６０】
パン用ウォームホイール４５及び外歯歯車４６は同軸的かつ一体的な構成とされており、固定ベース１１に設けられた円筒状段部３４に回転可能に軸承されている。パン用モータ１３のモータ軸２１に設けられているパン用ウォーム４４は、パン用ウォームホイール４５と噛合するよう構成されている。
【００６１】
また、外歯歯車４６は、図１０に示すように固定ベース１１に形成された切り欠き部３９から外部に露出した状態となっている。具体的には、外歯歯車４６は円筒状部３５の外周位置に露出した構成とされている。
【００６２】
前記したように、回転ベース１２は固定ベース１１に装着脱自在な構成とされている。回転ベース１２を固定ベース１１に装着する際、固定ベース１１に形成された回転ベース支軸１７を回転ベース１２に形成された開口部２７内に挿入する。
【００６３】
この装着の際、回転ベース１２の回転ベース本体１９は固定ベース１１の円筒状部３５を覆うように装着される。この装着時様態において、回転ベース１２の内側に設けられた段部３７と、開口部２７の回りに形成された環状部５５（図１２に詳しい）は、円筒状部３５の上面に摺接する。
【００６４】
更に、回転ベース本体１９が円筒状部３５を覆うよう装着されることにより、固定ベース１１に配設されている外歯歯車４６は、回転ベース本体１９の内側に形成された内歯歯車４７と噛合する。即ち、段差部３６は固定ベース１１を構成する円筒状部３５の側面から露出しており（図１０参照）、かつ回転ベース本体１９の内周には内歯歯車４７が形成されている。従って、円筒状部３５を覆うよう回転ベース本体１９を装着することにより、外歯歯車４６は内歯歯車４７と噛合する。
【００６５】
上記の構成とされたパン機構１５では、パン用モータ１３が駆動してパン用ウォーム４４が図１２に矢印Ｅ１，Ｅ２方向に回転すると、パン用ウォーム４４と噛合しているパン用ウォームホイール４５は矢印Ｆ１，Ｆ２方向に回転する。前記のように、パン用ウォームホイール４５と外歯歯車４６は同軸的かつ一体的であるため、パン用ウォームホイール４５の回転と一体的に外歯歯車４６もＦ１，Ｆ２方向に回転する。
【００６６】
外歯歯車４６は、前記のように回転ベース１２に形成された内歯歯車４７と噛合している。このため、外歯歯車４６がＦ１，Ｆ２方向に回転することにより、回転ベース１２は回転中心軸Ｘを中心として矢印Ａ１，Ａ２方向に回転する。
【００６７】
これにより、回転ベース１２に配設されているカメラユニット２０も一体的に移動し、これによりカメラユニット２０はパン動作を行う。この際、カメラユニット２０のパン方向への移動量は、各歯車４４，４５，４６，４７の歯数の比及びパン用モータ１３の回転量により決定される。
【００６８】
チルト機構１６は、チルト用モータ１４に駆動されることによりカメラユニット２０をチルト動作される機構である。このチルト機構１６の説明に先立ち、チルト機構１６によりチルト動作されるカメラユニット２０の構成について説明しておく。
【００６９】
カメラユニット２０は、その両側をハウジング半体５１，５２に挟持された構成とされている。このハウジング半体５１，５２の内側には、カメラユニット２０を装着するための装着凹部５８が形成されている（図１３にハウジング半体５２の装着凹部５８のみ示す）。
【００７０】
また、このハウジング半体５１，５２の側部には、軸孔５３が形成されている。この軸孔５３は、回転ベース１２に立設されている支柱２５の先端に形成された支軸２９に係合する構成とされている。従って、カメラユニット２０が回転ベース１２に装着されることにより、カメラユニット２０は支軸２９を回転中心として矢印Ｂ１，Ｂ２方向（即ち、チルト方向）に回動可能な構成となる。
【００７１】
更に、ハウジング半体５２には、図１３に拡大して示すように、チルト機構１６を構成する平歯車５０が形成されている。この平歯車５０は、ハウジング半体５２の外周所定範囲に形成されている。よって、この平歯車５０が後述するように回転駆動されることにより、カメラユニット２０は支軸２９を回転中心としてチルト動作を行う。
【００７２】
次に、チルト機構１６について説明する。このチルト機構１６は、図１３に拡大して示すように、チルト用モータ１４に設けられたチルト用ウォーム２４、支軸２８に設けられたチルト用ウォームホイール３０及び平歯車４９、及びハウジング半体５２に形成された平歯車５０等により構成されている。
【００７３】
チルト用ウォーム２４は、前記したように固定ベース１１の中心位置にＺ１方向に突出するよう設けられている。このチルト用ウォーム２４には、チルト用ウォームホイール３０が噛合される。
【００７４】
チルト用ウォームホイール３０は、支軸２８に配設されている。この支軸２８は、回転ベース１２に設けられた一対の支柱２５の根元部分に、換言すると開口部２７の近接位置に配設されている。この支軸２８は、回転ベース１２に回転可能に軸支されている。
【００７５】
チルト用ウォームホイール３０及び平歯車４９は、この支軸２８に同軸的かつ一体的に設けられた構成とされている。従って、チルト用ウォームホイール３０が回転すると、平歯車４９もこれと一体的に回転する。更に、平歯車４９は、前記したハウジング半体５２に形成された平歯車５０に噛合している。
【００７６】
よって、チルト用モータ１４が駆動しチルト用ウォーム２４が矢印Ｇ１，Ｇ２方向に回転すると、チルト用ウォーム２４と噛合しているチルト用ウォームホイール３０は矢印Ｈ１，Ｈ２方向に回転する。前記のように、平歯車４９はチルト用ウォームホイール３０と同軸的かつ一体的な構成であるため、チルト用ウォームホイール３０が回転することにより、平歯車４９もこれと同じ方向に同一の回転を行う。
【００７７】
更に、平歯車４９は、ハウジング半体５２に形成された平歯車５０と噛合している。従って、平歯車４９が矢印Ｈ１，Ｈ２方向に回転することにより、平歯車５０は矢印Ｂ１，Ｂ２に示す方向に回転する。ハウジング半体５２はカメラユニット２０が装着されるものであり、よってハウジング半体５２がＢ１，Ｂ２に回転することにより、カメラユニット２０はチルト動作を行う。尚、カメラユニット２０のチルト方向への移動量は、各歯車２４，３０，４９，５０の歯数の比及びチルト用モータ１４の回転量により決定することができる。
【００７８】
一方、パン・チルト装置１０は、カメラユニット２０に対してチルト動作させつつ、パン動作も合わせて行うことができる構成とする必要がある。このため、本実施例に係るパン・チルト装置１０は、チルト用ウォーム２４を回転ベース１２の回転中心軸Ｘと一致するよう構成すると共に、チルト機構１６がチルト用ウォーム２４の回りを回転移動可能に係合する構成としている。
【００７９】
チルト機構１６が、チルト用ウォーム２４の回りを回転移動可能に係合する構成を図１４及び図１５を用いて説明する。前記のように、チルト用モータ１４のモータ軸２２にはチルト用ウォーム２４が設けられており、このチルト用ウォーム２４はチルト機構１６を構成するチルト用ウォームホイール３０に噛合している。
【００８０】
この構成とすることにより、チルト用ウォームホイール３０は、チルト用ウォーム２４の回りを回転可能な構成となる。即ち、チルト用ウォームホイール３０はチルト用ウォーム２４との噛合状態を維持しつつ、チルト用ウォーム２４の回転中心（即ちチルト機構１６の回転中心）を中心として、チルト用ウォーム２４の回りを図５中矢印Ｄ１，Ｄ２で示す方向に回転可能な構成となる。
【００８１】
具体例を図１５を用いて説明する。いま、仮にチルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０との状態が図１５（Ａ）に示す状態であったとする。この状態から、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４の回りをＤ１方向に９０°回転すると、チルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０との状態は図１５（Ｂ）に示す状態となる。
【００８２】
この図１５（Ｂ）に示す状態から、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４の回りをＤ１方向に９０°回転すると、チルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０との状態は図１５（Ｃ）に示す状態となる。また、図１５（Ｃ）に示す状態から、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４の回りをＤ１方向に９０°回転すると、チルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０との状態は図１５（Ｄ）に示す状態となる。更に、図１５（Ｄ）に示す状態から、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４の回りをＤ１方向に９０°回転すると、チルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０との状態は再び図１５（Ａ）に示す状態に戻る。
【００８３】
図１５に示したいずれの状態においても、チルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０は噛合しており、チルト用モータ１４の駆動力はチルト用ウォーム２４からチルト用ウォームホイール３０に伝達される。即ち、チルト用モータ１４からチルト機構１６への駆動力の伝達は維持される。また、上記したＤ１，Ｄ２方向の回転は、回転ベース１２のパン方向の動作である。従って、本実施例に係るパン・チルト装置１０では、カメラユニット２０に対するチルト動作とパン動作を同時に行うことができる。
【００８４】
また本実施例では、チルト機構１６及びカメラユニット２０を含む回転ベース１２の全体の重心位置が、回転中心軸Ｘ上に位置するよう構成されている。この構成とすることにより、回転ベース１２の回転時に重心位置の偏心に起因した振動や応力が発生することを防止できる。よって、固定ベース１１上で回転ベース１２を円滑に回転することができると共に、上記の振動や応力を回避する構成を設ける必要がなくなりパン・チルト装置１０の小型を図ることができる。
【００８５】
更に、本実施例では被搭載体としてカメラユニット２０を搭載しているため、カメラユニット２０から配線６０を引き出す必要がある。この際、配線６０は回転ベース１２から固定ベース１１内に引き込む必要があるが、回転ベース１２は固定ベース１１上で回転する構成であるため、この回転可能な状態で配線６０を配設する必要がある。
【００８６】
この際、固定ベース１１と回転ベース１２との間の配線６０の長さを短くすると、回転ベース１２の回転時に配線６０にテンションが印加され、配線６０の低寿命化のおそれがある。また、固定ベース１１と回転ベース１２との間の配線６０を長くすると、テンションの印加は回避されるものの、長い配線６０の収納位置が問題となる。
【００８７】
そこで本実施例では、図１６に示すように配線６０に複数回巻回した巻回部６１を形成すると共に、この巻回部６１を回転ベース１２に形成される装着空間５４（図１２に詳しい）に収納する構成とした。
【００８８】
前記したように、回転ベース１２を固定ベース１１に装着した際、段部３７が円筒状部３５と摺接することにより、円筒状部３５の内部には装着空間５４が形成される。本実施例では、この装着空間５４を利用して、配線６０の巻回部６１を収納する構成とした。この構成とすることにより、配線６０に巻回部６１が設けられているため、回転ベース１２のパン方向の回転しても配線６０に不要なテンションが印加されることを防止できる。
【００８９】
また、巻回部６１は円筒状部３５の内部に形成される装着空間５４に収納されるため、外部からこれが見られるようなことはない。よって、パン・チルト装置１０の外観性を維持することもできる。更に、図１６に示す例では、巻回部６１において配線６０が渦巻き状に巻回されているため、回転ベース１２の回転時に配線６０により負荷が掛かるようなこともない。
【００９０】
ところで、本実施例の構成のようにチルト用ウォーム２４とチルト用ウォームホイール３０とを噛合させた状態で、チルト用ウォーム２４をチルト用ウォームホイール３０の回りを回転させると、次のような現象が発生する。
【００９１】
即ち、チルト用ウォーム２４がチルト用ウォームホイール３０の回りを例えば１回転することにより、チルト用ウォーム２４がチルト用ウォームホイール３０により１回転駆動されたと同一の状態となる。このため、チルト動作を必要としない場合であっても、チルト用ウォーム２４がチルト用ウォームホイール３０の回りを回転することにより、その回転に応じたチルト動作がカメラユニット２０に発生してしまう。
【００９２】
そこで、本実施例に係るパン・チルト装置１０は、パン動作に伴いチルト機構１６が駆動されることにより発生するカメラユニット２０のチルト方向の位置ずれを補正する補正手段が設けられている。
【００９３】
具体的には、パン用モータ１３及びチルト用モータ１４の駆動を制御する制御装置に、パン用モータ１３に対して駆動信号を出力した際、当該駆動信号によるパン用モータ１３の駆動によりカメラユニット２０がチルトするチルト量及びチルト方向を演算し、このチルト動作を相殺する方向にカメラユニット２０が移動する信号（補正信号）をチルト用モータ１４に出力する。この構成とすることにより、チルト動作がパン動作に応じて補正されるため、カメラユニット２０の位置決めを高精度で行うことが可能となる。
【００９４】
尚、カメラユニット２０のチルト方向の位置ずれを補正する補正手段は、上記のような制御手段に限定されるものではなく、例えばパン・チルト装置１０内にキャンセラーを組み込むことにより、パン動作時にはチルト用モータ１４からチルト機構１６への駆動力を停止させる構成としてもよい。
【００９５】
上記してきた実施例に係るパン・チルト装置１０は、固定ベース１１にパン用モータ１３及びチルト用モータ１４が共に設けられている。このため回転ベース１２が軽量化し、よって回転ベース１２を回転及び回転停止する際にイナーシャ（慣性）の影響を低減することができ、よって被搭載体２０のパン方向に対する位置決めを精度よく行うことができる。
【００９６】
また、固定ベース１１に各モータ１３，１４が共に設けられているため、モータ振動が回転ベース１２に伝達されることを防止することができる。また、回転ベース１２側から引き出される配線６０の数を少なくすることができ、配線レイアウトの簡単化を図ることができる。
【００９７】
更に、チルト用モータ１４の駆動力をチルト機構１６に伝達するためのチルト用ウォームホイール３０を回転ベース１２の回転中心軸Ｘと一致するよう配設し、かつ、チルト用ウォームホイール３０がチルト用ウォーム２４と噛合しつつその回りを回転できるよう構成したことにより、少ない部品点数で確実にチルト機構１６を駆動させることができ、かつカメラユニット２０のパン方向に対する移動も確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本発明に係るパン・チルト装置の基本構成を説明するための斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係るパン・チルト装置の基本構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係るパン・チルト装置の基本構成を説明するための図であり、パン機構を拡大して示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係るパン・チルト装置の基本構成を説明するための図であり、チルト機構を拡大して示す斜視図である。
【図５】図５は、チルト用ウォームホイールがチルト用ウォームの回りを回転することを説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例であるパン・チルト装置の斜視図である。
【図７】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図８】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、ケースを取り除いた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、ケースを取り除いた状態を底面側から見た斜視図である。
【図１０】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、ケースを取り除いた状態の分解斜視図である。
【図１１】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、ケースを取り除いた状態を底面側から見た分解斜視図である。
【図１２】本発明の一実施例であるパン・チルト装置に設けられたパン機構を説明するための斜視図である。
【図１３】本発明の一実施例であるパン・チルト装置に設けられたチルト機構を説明するための斜視図である。
【図１４】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、チルト用ウォームホイールがチルト用ウォームの回りを回転することを説明するための図である（その１）。
【図１５】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、チルト用ウォームホイールがチルト用ウォームの回りを回転することを説明するための図である（その２）。
【図１６】本発明の一実施例であるパン・チルト装置を説明するための図であり、組み込まれる配線の構造を説明するための図である。
【図１７】従来の一例であるパン・チルト装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  パン・チルト装置
１１  固定ベース
１２  回転ベース
１３  パン用駆動源（パン用モータ）
１４  チルト用駆動源（チルト用モータ）
１５  パン機構
１６  チルト機構
２０  被搭載体（カメラユニット）
２２  モータ軸（駆動軸）
２３，３１，３２，４９，５０  平歯車
２４  チルト用ウォーム
２６，４６  外歯歯車
２７  開口部
３０  チルト用ウォームホイール
３３  搭載台
４０  下部ケース
４１  上部ケース
４４  パン用ウォーム
４５  パン用ウォームホイール
４７  内歯歯車
５１，５２  ハウジング半体
５４  装着空間
６０  配線
６１  巻回部
【図１】
2008167257.tif 000003
【図２】
2008167257.tif 000004
【図３】
2008167257.tif 000005
【図４】
2008167257.tif 000006
【図５】
2008167257.tif 000007
【図６】
2008167257.tif 000008
【図７】
2008167257.tif 000009
【図８】
2008167257.tif 000010
【図９】
2008167257.tif 000011
【図１０】
2008167257.tif 000012
【図１１】
2008167257.tif 000013
【図１２】
2008167257.tif 000014
【図１３】
2008167257.tif 000015
【図１４】
2008167257.tif 000016
【図１５】
2008167257.tif 000017
【図１６】
2008167257.tif 000018
【図１７】
2008167257.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月29日(2007.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008167257.tif 000020
【図２】
2008167257.tif 000021
【図３】
2008167257.tif 000022
【図４】
2008167257.tif 000023
【図５】
2008167257.tif 000024
【図６】
2008167257.tif 000025
【図７】
2008167257.tif 000026
【図８】
2008167257.tif 000027
【図９】
2008167257.tif 000028
【図１０】
2008167257.tif 000029
【図１１】
2008167257.tif 000030
【図１２】
2008167257.tif 000031
【図１３】
2008167257.tif 000032
【図１４】
2008167257.tif 000033
【図１５】
2008167257.tif 000034
【図１６】
2008167257.tif 000035
【図１７】
2008167257.tif 000036