(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に回転中心が垂直となって回転自在に支持される駆動ウォームと、
前記基板に回転中心が垂直となって前記基板に対し相対回転自在に配置される終端ウォームホイールと、
前記基板に対面する平面部を有するホルダプレートと、
前記ホルダプレートに回転中心が平行となって回転自在に支持されるシャフトと、
前記シャフトの一端に固定され、前記駆動ウォームに噛合する中間ウォームホイールと、
前記シャフトの他端に固定され、前記終端ウォームホイールに噛合する中間ウォームと、
前記基板と前記ホルダプレートとに亘って設けられ、前記ホルダプレートを前記基板と平行な方向に平行移動自在に支持するスライド機構と、
前記基板と前記ホルダプレートとに亘って設けられ、前記ホルダプレートを前記駆動ウォーム及び前記終端ウォームホイールに接近する方向に付勢する付勢部材と、
前記基板と前記ホルダプレートとの間で前記基板と平行に配置され、一端が前記基板に垂直な揺動軸を介して揺動自在に支持され、他端で前記ホルダプレートを前記揺動軸と同方向の支軸で揺動自在に支持するホルダレバーと、を備える、
パンチルト駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパンチルト駆動装置であって、
前記付勢部材が、前記基板と前記ホルダプレートとに張架されて前記ホルダプレートを前記駆動ウォーム及び前記終端ウォームホイールに接近する方向と、前記ホルダプレートを前記基板に接近する方向とに付勢する傾斜バネである、
パンチルト駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパンチルト駆動装置であって、
前記スライド機構が、前記基板と前記ホルダプレートとの間で挟持される摺接突起を有する、
パンチルト駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパンチルト駆動装置であって、
前記スライド機構が、前記基板と前記ホルダプレートとの間で挟持される球体を有する、
パンチルト駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパンチルト駆動装置であって、
前記駆動ウォーム及び前記終端ウォームホイールから前記ホルダプレートが一定距離以上離反することを規制するストッパが、前記基板に設けられる、
パンチルト駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のパンチルト駆動装置と、
カメラ基台に対してパン回転中心を中心に回転するパンハウジングと、
前記パンハウジングに対して前記パン回転中心に直交するチルト回転中心を中心に回転するチルトハウジングと、を有するカメラ装置であって、
前記基板が、前記パンハウジングに固定されるパンプレートであり、
前記終端ウォームホイールが、前記カメラ基台に固定されるパンウォームホイールである、
カメラ装置。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のパンチルト駆動装置と、
カメラ基台に対してパン回転中心を中心に回転するパンハウジングと、
前記パンハウジングに対して前記パン回転中心に直交するチルト回転中心を中心に回転するチルトハウジングと、を有するカメラ装置であって、
前記基板が、前記パンハウジングに支持されるチルト支持プレートであり、
前記終端ウォームホイールが、前記チルトハウジングと一体回転するチルト軸に固定されるチルトウォームホイールである、
カメラ装置。
【請求項８】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のパンチルト駆動装置を２つ、それぞれパン駆動装置及びチルト駆動装置として有し、
カメラ基台に対してパン回転中心を中心に回転するパンハウジングと、
前記パンハウジングに対して前記パン回転中心に直交するチルト回転中心に回転するチルトハウジングと、を有するカメラ装置であって、
前記パン駆動装置は、
前記基板が、前記パンハウジングに固定されるパンプレートであり、
前記終端ウォームホイールが、前記カメラ基台に固定されるパンウォームホイールであり、
前記チルト駆動装置は、
前記基板が、前記パンハウジングに支持されるチルト支持プレートであり、
前記終端ウォームホイールが、前記チルトハウジングと一体回転するチルト軸に固定されるチルトウォームホイールである、
カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチルト駆動装置及びカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ装置には、パンチルト駆動装置を備えることにより、カメラ本体をパン回転、チルト回転させて所望の方向を撮像可能とするものがある。この種のカメラ装置は、モータの回転を減速機構により減速してカメラ本体を回転させる。また、カメラ装置には、ユーザが設定した撮像方向を記憶し、その方向にカメラ本体を自動で向けられるようにしたプリセット機能を有するものがある。プリセット機能を備えたカメラ装置は、プリセット指示を受けると、モータを駆動し、モータの回転を減速機構により減速しながら伝達し、カメラ基台に対してカメラ本体を収容するハウジングをパン回転若しくはチルト回転し、又はパン回転及びチルト回転し、カメラ本体を設定した所望のプリセット位置へと向ける。
【０００３】
カメラ装置（例えば監視カメラ）に上述した減速機構を適用した先行技術として、特許文献１に記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置が知られている。このバックラッシュ除去機能付き減速装置は、固定された第１内歯車と、回転自在な第２内歯車と、第１外歯車及び第２外歯車を同軸上に有する二つの衛星ペア歯車とを備える。衛星ペア歯車の第１外歯車は第１内歯車に噛み合うとともに第２外歯車は第２内歯車に噛み合う。第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比に、減速比差が設けられ、回転駆動力が入力されて衛星ペア歯車が自転しながら公転すると、減速比差に応じて減速された回転駆動力が出力される。このとき、第２内歯車が、第１内歯車と第２内歯車の歯車一致ポイントに向けて両側から捩れ応力を受け、バックラッシュが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、減速機構は、複数の歯車を噛み合わせて回転を伝達するため、歯車同士のあそび（バックラッシュ）により回転伝達量の精度が低下することがある。この場合、予め設定したプリセット位置に高精度に位置決めできないという不具合が生じる。減速機構は、１組の歯車同士の噛み合いにより減速比を得る場合には、バックラッシュの抑制が比較的容易となる。この場合、歯車同士の噛み合いは、同一平面上となるので単一平面内の方向で歯車同士を変位させて歯面間のあそびを小さくすることができる。
【０００６】
ところが、大きな減速比を得るために２組の歯車同士を噛み合わせる２段の減速機構の場合は、歯車同士が異なる平面上で噛み合うことがある。この場合、特許文献１では１段の減速機構によりバックラッシュを削減する構成であるため、２組の歯車同士を同時に変位させて歯面間のあそびを共に小さくすることが難しくなる。このような事情から２段の減速機構を備えるカメラ装置においても、プリセット動作の位置精度を向上させたい要請がある。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、パンチルト駆動機構のバックラッシュを低減し、プリセット動作の位置精度を向上させることができるパンチルト駆動装置及びカメラ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】
【０００８】
本発明は、基板と、前記基板に回転中心が垂直となって回転自在に支持される駆動ウォームと、前記基板に回転中心が垂直となって前記基板に対し相対回転自在に配置される終端ウォームホイールと、前記基板に対面する平面部を有するホルダプレートと、前記ホルダプレートに回転中心が平行となって回転自在に支持されるシャフトと、前記シャフトの一端に固定され、前記駆動ウォームに噛合する中間ウォームホイールと、前記シャフトの他端に固定され、前記終端ウォームホイールに噛合する中間ウォームと、前記基板と前記ホルダプレートとに亘って設けられ、前記ホルダプレートを前記基板と平行な方向に平行移動自在に支持するスライド機構と、前記基板と前記ホルダプレートに亘って設けられ、前記ホルダプレートを前記駆動ウォーム及び前記終端ウォームホイールに接近する方向に付勢する付勢部材と、前記基板と前記ホルダプレートとの間で前記基板と平行に配置され、一端が前記基板に垂直な揺動軸を介して揺動自在に支持され、他端で前記ホルダプレートを前記揺動軸と同方向の支軸で揺動自在に支持するホルダレバーと、を備える、パンチルト駆動装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記したパンチルト駆動装置をパン駆動装置として備え、カメラ基台に対してパン回転中心を中心に回転するパンハウジングと、前記パンハウジングに対して前記パン回転中心に直交するチルト回転中心を中心に回転するチルトハウジングと、を有するカメラ装置であって、前記基板が、前記パンハウジングに固定されるパンプレートであり、前記終端ウォームホイールが、前記カメラ基台に固定されるパンウォームホイールである、カメラ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のカメラ装置の斜視図
【図２】図１に示したカメラ装置を、パン駆動装置を透視して左側後方から見た斜視図
【図３】パン駆動装置をカメラ本体と共に表した分解斜視図
【図４】図１に示したカメラ装置を、チルト駆動装置を透視して右側後方から見た斜視図
【図５】図３に示したパン駆動装置の一部の部材を省略した分解斜視図
【図６】図５の要部分解斜視図
【図７】図３に示したパン駆動装置の平面図
【図８】図７に示したパン駆動装置をホルダプレート側から見た側面図
【図９】摺動部材が球体であるスライド機構の要部断面図
【図１０】摺動部材が摺接突起であるスライド機構の要部断面図
【図１１】シャフトに働く反力を説明する模式図
【図１２】傾斜バネを備える変形例に係るホルダプレートの側面図
【図１３】中間ウォームホイール及び中間ウォームが設計位置のパン駆動装置の動作説明図
【図１４】中間ウォームホイールが接近位置、中間ウォームが接近位置のパン駆動装置の動作説明図
【図１５】中間ウォームホイールが離反位置、中間ウォームが接近位置のパン駆動装置の動作説明図
【図１６】中間ウォームホイールが接近位置、中間ウォームが離反位置のパン駆動装置の動作説明図
【図１７】中間ウォームホイールが離反位置、中間ウォームが離反位置のパン駆動装置の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明に係るパンチルト駆動装置及びカメラ装置を具体的に開示した実施形態（以下、「本実施形態」という）を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。なお、以下の本実施形態のカメラ装置として、監視カメラを例示して説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のカメラ装置の斜視図である。図２は、図１に示したカメラ装置を、パン駆動装置を透視して左側後方から見た斜視図である。なお、本実施形態において、上下前後左右の方向は、図１に示した矢印の方向に従うものとする。
【００１３】
本実施形態の監視カメラ１００は、パンチルト駆動装置を有する。このパンチルト駆動装置は、パン駆動装置２００として構成できる。また、パンチルト駆動装置は、チルト駆動装置３００（図４参照）としても構成できる。本実施形態の監視カメラ１００は、パンチルト駆動装置としてのパン駆動装置２００と、チルト駆動装置３００とを備える。
【００１４】
先ず、監視カメラ１００のパンチルト機構の基本構成を説明する。
【００１５】
監視カメラ１００は、カメラ基台１１を有する。カメラ基台１１は、略円柱形状に形成される。カメラ基台１１は、下面が取付面となる。監視カメラ１００は、カメラ基台１１の取付面がボルト１３等の締結具によって、被固定面に固定される。
【００１６】
カメラ基台１１の上面には、カメラ基台１１の軸線と同軸にパン軸１５（図２参照）が固定される。パン軸１５は、パンハウジング１７（図１参照）の内部に突出して、パンハウジング１７を回転自在に支持する。
【００１７】
パンハウジング１７は、カメラ基台１１と同一半径の平な円柱形状（円盤状）に形成される。パンハウジング１７の内部に突出したパン軸１５の外周には、パンウォームホイール１９が固定される。このパン軸１５の中心は、パン回転中心Ｐｃ（図２参照）となる。つまり、パンハウジング１７は、パン回転中心Ｐｃを中心にパン回転自在となって、カメラ基台１１に支持される。
【００１８】
図３は、パン駆動装置をカメラ本体と共に表した分解斜視図である。
【００１９】
パンハウジング１７には、駆動軸を上側へ突出させたパンモータ２１が設けられる。パンモータ２１の駆動軸には、駆動ウォーム２３が固定される。パンハウジング１７には、パンモータ２１とパン軸１５との間に、パン回転中心Ｐｃに直角に交差する方向のシャフト２５が回転自在に支持される。シャフト２５の一端には、駆動ウォーム２３に噛合する中間ウォームホイール２７が固定される。シャフト２５の他端には、パンウォームホイール１９に噛合する中間ウォーム２９が固定される。
【００２０】
従って、パンモータ２１が駆動され、駆動ウォーム２３がシャフト２５の中間ウォームホイール２７に回転を伝達すると、シャフト２５が回転する。シャフト２５が回転することで、中間ウォーム２９が、カメラ基台１１に固定されているパンウォームホイール１９の外周を回る。つまり、中間ウォーム２９は、パン軸１５の回りを公転する。これにより、パンハウジング１７は、パン回転中心Ｐｃを中心にパン回転駆動される。
【００２１】
パンハウジング１７は、駆動ウォーム２３及び中間ウォームホイール２７、並びに中間ウォーム２９及びパンウォームホイール１９からなる２組のウォームギヤを備えることで、外力による回転が阻止される。即ち、セルフロック機構が備わり、風圧等の外力によってパンハウジング１７が回転することによる監視方向の変わることを防止できる。
【００２２】
パンハウジング１７の上面には、パンハウジング１７の中心から回転半径外側の位置で図１に示すパン支柱３１が起立する。パン支柱３１は、パンハウジング１７と一体にパン回転する。
【００２３】
パン支柱３１の起立先端には、チルトハウジング３３が設けられる。チルトハウジング３３は、球形状の一部分を有してカメラ本体３５を収容する。チルトハウジング３３は、球形状の上記した一部分を除く部分（右側部）が切除されている。この切除部分には、パン支柱３１の起立先端が配置される。チルトハウジング３３の側部には、パン回転中心Ｐｃに直交するチルト軸３７（図４参照）が固定される。チルト軸３７は、このパン支柱３１の内方に固定されるチルト支持プレート３９に、回転自在な状態で支持される。
【００２４】
図４は、図１に示したカメラ装置を、チルト駆動装置を透視して右側後方から見た斜視図である。
【００２５】
チルト軸３７は、パン支柱３１の起立先端の内部に突出して、チルトハウジング３３を起立先端に回転自在に支持する。起立先端の内部に突出したチルト軸３７の外周には、チルトウォームホイール４１が固定される。このチルト軸３７の中心は、チルト回転中心Ｔｃとなる。つまり、チルトハウジング３３は、チルト回転中心Ｔｃを中心にチルト回転自在となって、パン支柱３１の起立先端でチルト支持プレート３９に支持される。
【００２６】
パン支柱３１の起立先端には、駆動軸をチルト回転中心Ｔｃに沿う方向へ突出させたチルトモータ（不図示）が固定される。チルトモータの駆動軸には、駆動ウォーム２３が固定される。パン支柱３１の起立先端には、チルトモータとチルトウォームホイール４１との間に、チルト回転中心Ｔｃに直角に交差する方向のシャフト２５が回転自在に支持される。シャフト２５の一端には、駆動ウォーム２３に噛合する中間ウォームホイール２７が固定される。シャフト２５の他端には、チルトウォームホイール４１に噛合する中間ウォーム２９が固定される。従って、チルトモータが駆動され、駆動ウォーム２３がシャフト２５の中間ウォームホイール２７に回転を伝達すると、シャフト２５が回転される。シャフト２５が回転することで、中間ウォーム２９が、チルトウォームホイール４１を回転駆動する。これにより、チルトハウジング３３は、チルト回転中心Ｔｃを中心にチルト回転駆動される。
【００２７】
チルトハウジング３３は、この駆動ウォーム２３及び中間ウォームホイール２７、並びに中間ウォーム２９及びチルトウォームホイール４１からなる２組のウォームギヤを備えることで、外力による回転が阻止される。即ち、セルフロック機構が備わり、風圧等の外力によってチルトハウジング３３の監視方向の変わることを防止できる。
【００２８】
カメラ本体３５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）のようなイメージセンサを撮像部として有する。撮像部には、レンズ４３（図１参照）からの撮像光が入射する。カメラ本体３５は、チルトハウジング３３の中心を通り、チルト回転中心Ｔｃに直交する方向に、カメラ本体３５と一体に設けられたレンズ４３の光軸が沿うようにして配置される。
【００２９】
監視カメラ１００は、カメラ基台１１とパンハウジング１７との間が、パン回転部となる。また、パン支柱３１の起立先端とチルトハウジング３３との間が、チルト回転部となる。これらパン回転部、チルト回転部における撮像情報やモータの制御信号のデータ伝送は、例えばアンテナを用いた非接触のＰＬＣ（Power Line Communication）通信によって行われる。また、監視カメラ１００は、パン回転部における電力の伝送が例えばスリップリングによって行われ、チルト回転部における電力の伝送が例えばよじれ線によって行われる。
【００３０】
監視カメラ１００は、パン回転部、チルト回転部が、水密構造を有する。パン回転部、チルト回転部は、軸と軸受との隙間が双方に接触する防水シール材により塞がれて防水構造を構成している。これにより、監視カメラ１００は、ドームカバーで覆わずに、屋外仕様とすることが可能となっている。
【００３１】
次に、パンチルト駆動装置について説明する。
【００３２】
パンチルト駆動装置は、パン駆動装置２００と、チルト駆動装置３００との双方に用いることができる。本実施形態の監視カメラ１００は、パン駆動装置２００とチルト駆動装置３００の両方を備える。なお、監視カメラ１００は、パン駆動装置２００とチルト駆動装置３００のいずれか一方を備えるものであってもよい。パン駆動装置２００とチルト駆動装置３００とは、略同一の構成を有する。従って、以下の説明では、主にパン駆動装置２００を代表例として説明する。
【００３３】
パンチルト駆動装置は、基板と、駆動ウォーム２３と、終端ウォームホイール（パンウォームホイール１９、チルトウォームホイール４１）と、ホルダプレート４５と、シャフト２５と、中間ウォームホイール２７と、中間ウォーム２９と、スライド機構４７（図３参照）と、付勢部材と、ホルダレバー４９と、を有する。
【００３４】
図５は、パン駆動装置の一部の部材を省略した斜視図である。
【００３５】
監視カメラ１００は、パンチルト駆動装置をパン駆動装置２００として備える。パン駆動装置２００では、基板が、パンハウジング１７に固定されるパンプレート５１である。終端ウォームホイールは、カメラ基台１１に固定されるパンウォームホイール１９である。パンプレート５１は、パンハウジング１７に固定される。パンプレート５１は、パンウォームホイール１９を挟んでシャフト２５の反対側に、一対の離間する第１バネ受ピン５３が起立して形成される。
【００３６】
駆動ウォーム２３は、パンプレート５１に回転中心が垂直となって回転自在に支持される。パンプレート５１の下面にはパンモータ２１が固定される。パンモータ２１の駆動軸は、パンプレート５１を上へ貫通する。駆動ウォーム２３は、このパンプレート５１を貫通した駆動軸に固定される。
【００３７】
パンウォームホイール１９は、パンプレート５１に回転中心が垂直となって、パンプレート５１に対し相対回転自在に配置される。ここでの相対回転とは、固定状態のパンウォームホイール１９に対してパンプレート５１が回転する意味である。これにより、パンプレート５１は、パンウォームホイール１９に対して公転することになる。
【００３８】
ホルダプレート４５は、パンウォームホイール１９と駆動ウォーム２３との間隔よりも大きい距離で長尺に形成される。ホルダプレート４５は、パンプレート５１に対面して平行に配置される。ホルダプレート４５は、基板に対面する平面部を有する。ホルダプレート４５は、パンプレート５１と反対側に隆起する複数（本実施形態では４つ）の球体収容部５５（図５参照）を有する。この球体収容部５５は、スライド機構４７の一部となる。また、ホルダプレート４５は、パンウォームホイール１９を挟んで延出する両端側に、一対の第１バネ固定片５７を有する。
【００３９】
シャフト２５は、ホルダプレート４５に回転中心が平行となって、両端が回転自在に支持される。シャフト２５は、例えばボールベアリング５９を介して両端がホルダプレート４５の長手方向両端の側壁に支持される。
【００４０】
このシャフト２５の一端には、駆動ウォーム２３に噛合する上記の中間ウォームホイール２７が固定される。
【００４１】
また、シャフト２５の他端には、パンウォームホイール１９に噛合する上記の中間ウォーム２９が固定される。
【００４２】
図６は、図５の要部分解斜視図である。ホルダプレート４５は、第１ホルダ６１と、第２ホルダ６３とを複数のホルダ連結ネジ６５で一体に固定してなる。第１ホルダ６１は、シャフト２５の中間ウォーム２９の設けられる側の端を、ボールベアリング５９を介して支持する。第２ホルダ６３は、シャフト２５の中間ウォームホイール２７の設けられる側の端を、ボールベアリング５９を介して支持する。ホルダプレート４５は、このような分割構造とすることにより、プレス成形を容易にし、且つシャフト２５の組付を容易にしている。
【００４３】
ホルダプレート４５は、第１ホルダ６１に、第２バネ固定片６７を有する。パンプレート５１には、第２バネ固定片６７を挟んで中間ウォーム２９の反対側に第２バネ受ピン６９（図３参照）が起立する。
【００４４】
図７は、図４に示したパン駆動装置の平面図である。図８は、図７に示したパン駆動装置をホルダプレート側から見た側面図である。
【００４５】
スライド機構４７は、パンプレート５１とホルダプレート４５とに亘って、摺動部材を介在させて設けられる。スライド機構４７は、ホルダプレート４５をパンプレート５１の面と平行な方向に移動自在に支持する。本実施形態において、スライド機構４７は、ホルダプレート４５の両端に一箇所ずつ、シャフト２５の中央近傍のホルダプレート４５に一箇所、中間ウォーム２９の近傍のホルダプレート４５に一箇所の合計４箇所に配置される。なお、スライド機構４７の数はこれに限定されない。これらスライド機構４７は、ホルダプレート４５の下面に均等に離散して配置される。つまり、スライド機構４７は、それぞれの分担荷重がほぼ同じとなるように配置される。
【００４６】
図９は、摺動部材が球体であるスライド機構の要部断面図である。スライド機構４７は、本実施形態において、球体収容部５５の下面側に球体７１を収容する。球体７１は、球体収容部５５の内方で転動自在となってパンプレート５１に接する。従って、ホルダプレート４５は、４つの球体７１が点接触することにより低摩擦でスライド自在となってパンプレート５１から浮上している。これにより、スライド機構４７は、パンプレート５１の面と平行な方向で、ホルダプレート４５を低摩擦でスライド移動自在にパンプレート５１に支持する。
【００４７】
球体７１を有するスライド機構４７によれば、点接触による低摩擦で、ホルダプレート４５をパンプレート５１やチルト支持プレート３９にスライド自在に支持できる。
【００４８】
図１０は、摺動部材が摺接突起であるスライド機構の要部断面図である。なお、スライド機構４７は、他の摺動部材を用いて、ホルダプレート４５をスライド自在にパンプレート５１に支持してもよい。他の摺動部材としては、例えば摺接突起７３が挙げられる。摺接突起７３は、脚部をパンプレート５１に固定し、グリス７５等の潤滑剤を摺接表面に塗布して、ホルダプレート４５を低摩擦でスライド自在にパンプレート５１に支持する。
【００４９】
摺接突起７３を有するスライド機構４７によれば、パンプレート５１やチルト支持プレート３９に予め摺接突起７３を固定できるので、スライド機構４７の組立を容易にすることができる。
【００５０】
この他、スライド機構４７に設けられる摺動部材は、ころ（コロ）であってもよい。
【００５１】
スライド自在となったホルダプレート４５は、複数のホールドダウン装置７７によりパンプレート５１に押下される。ホールドダウン装置７７は、ホールドダウンボルトと、ホールドダウンスプリングと、からなる。ホールドダウンボルトは、先端がホルダプレート４５を貫通してパンプレート５１に螺着される。ホールドダウンスプリングは、ホールドダウンボルトの頭部と、ホルダプレート４５との間に圧縮状態で配置される。これにより、ホルダプレート４５は、ホールドダウンスプリングによりパンプレート５１へ押下状態で保持される。
【００５２】
付勢部材は、例えばコイルバネからなる。本実施形態において、コイルバネは、第１コイルバネ７９と、第２コイルバネ８１と、からなる。第１コイルバネ７９、第２コイルバネ８１は、パンプレート５１とホルダプレート４５とに亘って設けられる。第１コイルバネ７９は、パンプレート５１の第１バネ受ピン５３と、ホルダプレート４５の第１バネ固定片５７との間に張架される。この第１コイルバネ７９は、引っ張りバネとなる。第１コイルバネ７９は、ホルダプレート４５を、駆動ウォーム２３及びパンウォームホイール１９に接近する方向に付勢（つまり、予圧を付与）する。
【００５３】
第２コイルバネ８１は、パンプレート５１の第２バネ受ピン６９と、ホルダプレート４５の第２バネ固定片６７との間に張架される。この第２コイルバネ８１は、引っ張りバネとなる。第２コイルバネ８１は、ホルダプレート４５を、シャフト２５に沿う方向で駆動ウォーム２３の設けられている側に付勢（つまり、予圧を付与）する。
【００５４】
ホルダレバー４９は、パンプレート５１とホルダプレート４５との間で、パンプレート５１の面と平行に配置される。ホルダレバー４９は、例えばプレス加工によりへ字形状の板体で形成される。ホルダレバー４９は、一端がパンプレート５１に垂直な揺動軸８３を介し、パンプレート５１に揺動自在に支持される。ホルダレバー４９は、他端の支軸８５でホルダプレート４５を回転自在に支持する。つまり、ホルダプレート４５は、ホルダレバー４９により揺動軸８３を中心に揺動自在となり、且つ支軸８５を中心に回転自在となる。
【００５５】
これにより、ホルダレバー４９は、シャフト２５の両端に設けられた中間ウォームホイール２７と中間ウォーム２９の両方、またはいずれか一方を、駆動ウォーム２３、パンウォームホイール１９（或いはチルトウォームホイール４１）に対して接近離反する方向に、移動自在に支持できる。
【００５６】
ストッパ８７は、図５に示した複数（本実施形態では３つ）の起立爪８９と、起立爪８９と同数の図７に示した規制穴９１とからなる。起立爪８９は、例えばパンプレート５１を切り起こし加工することによりパンプレート５１から垂直に起立して形成される。規制穴９１は、ホルダプレート４５に、四角形の穴で形成されて起立爪８９を内方に挿入する。起立爪８９は、切欠部９３を有する。この切欠部９３は、規制穴９１の縁部を受け入れ（つまり、係合し）ている。ホルダプレート４５は、起立爪８９の切欠部９３に、切欠部９３を係合することによりパンプレート５１からの一定以上の浮き上がりが規制される。起立爪８９と規制穴９１は、起立爪８９が規制穴９１の内方で移動可能となる範囲で相対移動が可能となる。これにより、ホルダプレート４５は、パンプレート５１に対しての所定以上の平行移動がストッパ８７により規制されている。
【００５７】
図１１は、シャフトに働く反力を説明する模式図である。シャフト２５に固定された中間ウォームホイール２７と中間ウォーム２９とは、パンモータ２１からの回転力が伝達されることにより、駆動ウォーム２３とパンウォームホイール１９から反力を受ける。この反力は、図１１に矢印で示す反力Ａ、反力Ｂ、反力Ｃの方向となる。パンチルト駆動装置において、反力Ａは、ホールドダウン装置７７と、スライド機構４７の球体７１とで支持される。反力Ｂは、第１コイルバネ７９とストッパ８７とで支持される。反力Ｃは、第２コイルバネ８１とホルダレバー４９とで支持される。
【００５８】
図１２は、傾斜バネを備える変形例に係るホルダプレートの側面図である。なお、ホルダプレート４５は、パンプレート５１との間に傾斜バネ９５を張架してもよい。傾斜バネ９５は、引っ張りバネとなる。傾斜バネ９５は、パンプレート５１の垂直方向に対して傾斜して張架される。傾斜バネ９５は、この傾斜により、ホルダプレート４５を駆動ウォーム２３、パンウォームホイール１９に接近させる方向の予圧（分力Ｆ１）と、ホルダプレート４５をパンプレート５１に接近させる方向の予圧（分力Ｆ２）を発生させることができる。
【００５９】
パンチルト駆動装置は、傾斜バネ９５を設けることにより第１コイルバネ７９やホールドダウン装置７７の一部または全てを廃止して、予圧構造を簡素にできる。
【００６０】
監視カメラ１００は、パンチルト駆動装置を図４に示すように、チルト駆動装置３００としても備えることができる。チルト駆動装置３００では、基板が、パンハウジング１７のパン支柱３１に支持されるチルト支持プレート３９である。終端ウォームホイールは、チルトハウジング３３と一体回転するチルト軸３７に固定されるチルトウォームホイール４１である。
【００６１】
チルト駆動装置３００は、チルト支持プレート３９にチルトモータ（不図示）が固定される。チルトモータは、駆動軸がチルト支持プレート３９を貫通する。チルトモータの駆動軸は、チルト軸３７と同方向でチルト支持プレート３９を貫通する。このチルト支持プレート３９を貫通したチルトモータの駆動軸に、駆動ウォーム２３が固定される。チルト駆動装置３００の他の構成は、パン駆動装置２００と同じである。
【００６２】
次に、パンチルト駆動装置の動作をパン駆動装置２００を代表例として説明する。
【００６３】
図１３は、中間ウォームホイール及び中間ウォームが設計位置のパン駆動装置の動作説明図である。パン駆動装置２００は、駆動ウォーム２３の非駆動時、中間ウォームホイール２７と中間ウォーム２９とが、変位していない設計位置（駆動ウォーム２３や終端ウォームホイールに対する所定の相対位置）で配置される。
【００６４】
図１４は、中間ウォームホイールが接近位置、中間ウォームが接近位置のパン駆動装置の動作説明図である。パン駆動装置２００は、駆動ウォーム２３、パンウォームホイール１９からの反力が第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも小さい場合、中間ウォームホイール２７と中間ウォーム２９とが、駆動ウォーム２３とパンウォームホイール１９に接近する方向に変位する。
【００６５】
図１５は、中間ウォームホイールが離反位置、中間ウォームが接近位置のパン駆動装置の動作説明図である。パン駆動装置２００は、駆動ウォーム２３からの反力が、第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも大きく、パンウォームホイール１９からの反力が第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも小さい場合、中間ウォームホイール２７が駆動ウォーム２３から離反し、中間ウォーム２９がパンウォームホイール１９に接近する方向に変位する。
【００６６】
図１６は中間ウォームホイールが接近位置、中間ウォームが離反位置のパン駆動装置の動作説明図である。パン駆動装置２００は、駆動ウォーム２３からの反力が、第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも小さく、パンウォームホイール１９からの反力が第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも大きい場合、中間ウォームホイール２７が駆動ウォーム２３に接近し、中間ウォーム２９がパンウォームホイール１９から離反する方向に変位する。
【００６７】
図１７は中間ウォームホイールが離反位置、中間ウォームが離反位置のパン駆動装置の動作説明図である。パン駆動装置２００は、駆動ウォーム２３、パンウォームホイール１９からの反力が第１コイルバネ７９及び第２コイルバネ８１の付勢力よりも大きい場合、中間ウォームホイール２７と中間ウォーム２９とが、駆動ウォーム２３とパンウォームホイール１９から離反する方向に変位する。
【００６８】
次に、上記した本実施形態のパンチルト駆動装置の構成による作用を説明する。
【００６９】
本実施形態のパンチルト駆動装置では、パンプレート５１に、駆動ウォーム２３とパンウォームホイール１９とが、パンプレート５１に回転中心が垂直となる向きで回転自在に配置される。駆動ウォーム２３は、パンモータ２１の駆動軸に固定される。パンプレート５１には、ホルダプレート４５が平行に設けられる。ホルダプレート４５は、ホルダプレート４５と平行なシャフト２５を回転自在に支持する。シャフト２５は、一端に中間ウォームホイール２７を固定する。中間ウォームホイール２７は、駆動ウォーム２３に噛合する。従って、パンモータ２１が駆動されると、駆動ウォーム２３により中間ウォームホイール２７が回転し、シャフト２５が一体回転する。シャフト２５の他端には、中間ウォーム２９が固定される。シャフト２５は、回転することにより中間ウォーム２９を一体に回転する。中間ウォーム２９は、パンウォームホイール１９に噛合する。
【００７０】
ここで、パンウォームホイール１９は、カメラ基台１１に固定されている。パン駆動装置２００の場合、パンプレート５１は、中間ウォーム２９が回転すると、ホルダプレート４５と一体となって、パンウォームホイール１９の外周を公転する。
【００７１】
一方、チルト駆動装置３００の場合、中間ウォーム２９が回転すると、チルトウォームホイール４１が回転する。中間ウォームホイール２７は、チルト軸３７に固定されている。これにより、チルト軸３７に支持されるチルトハウジング３３が回転する。
【００７２】
これらの動作は、駆動ウォーム２３の回転が、シャフト２５の両端に固定されている中間ウォームホイール２７及び中間ウォーム２９を介して、パンウォームホイール１９やチルトウォームホイール４１に伝達される結果である。
【００７３】
駆動ウォーム２３と中間ウォームホイール２７は、１段目の減速機構を構成する。中間ウォーム２９と終端ウォームホイール（パンウォームホイール１９又はチルトウォームホイール４１）とは、２段目の減速機構を構成する。即ち、パンチルト駆動装置は、減速機構を２段で有している。
【００７４】
駆動ウォーム２３と中間ウォームホイール２７との間にはバックラッシュが存在する。また、中間ウォーム２９と終端ウォームホイール（パンウォームホイール１９又はチルトウォームホイール４１）との間にもバックラッシュが存在する。バックラッシュは、一対の歯車を噛み合わせたときの歯面間のあそびである。バックラッシュは、大きすぎる場合、回転伝達機構において回転量の伝達精度を低下させ、プリセット機能によって設定された撮像方向にカメラ装置を駆動する時に正確な方向に向くことができなくなってしまう。この歯面間のあそびは、歯車同士を接近させて保持することにより抑制が可能となる。
【００７５】
ところが、減速機構が２段で設けられる回転伝達機構では、２箇所で噛み合う歯車同士を同時に接近させることが困難となる場合がある。例えば駆動ウォーム２３と中間ウォームホイール２７を噛合し、中間ウォーム２９と終端ウォームホイール（パンウォームホイール１９又はチルトウォームホイール４１）とを噛合する場合である。このような多段構成の回転伝達機構では、駆動ウォーム２３と中間ウォームホイール２７との噛み合う点と、中間ウォーム２９と終端ウォームホイールとの噛み合う点とが、異なる平面に位置することになる。このため、シャフト２５の一端の中間ウォームホイール２７と、シャフト２５の他端の中間ウォーム２９とを、同時に、駆動ウォーム２３と、終端ウォームホイールとに押しつける必要が生じる。
【００７６】
一方で、パンチルト駆動装置は、駆動開始等の過負荷時では、反力による変位を許容して歯車伝達機構を保護する必要がある。
【００７７】
そこで、本実施形態では、パンチルト駆動装置（パン駆動装置２００、チルト駆動装置３００）は、シャフト２５を支持するホルダプレート４５が、スライド機構４７とホルダレバー４９とにより基板（パンプレート５１、チルト支持プレート３９）に支持される。シャフト２５は、スライド機構４７とホルダレバー４９とにより変位が可能となる。これにより、パンチルト駆動装置は、シャフト２５の一端の中間ウォームホイール２７と、シャフト２５の他端の中間ウォーム２９とを、同時に、駆動ウォーム２３と、終端ウォームホイール（つまり、パンウォームホイール１９）とに押しつけることが可能となる。
【００７８】
また、反力による過負荷時には、ストッパ８７の許容範囲内でホルダプレート４５をホルダレバー４９により、第１コイルバネ７９と、第２コイルバネ８１の付勢力に抗して変位させ、歯車伝達機構を保護することができる。
【００７９】
その結果、パンチルト駆動装置は、減速機構が２段で設けられ、歯車同士の噛み合い点が異なる平面に位置する構成であっても、２組の歯車同士を同時に接近させて保持し、回転量の伝達精度の低下を抑制することができる。つまり、監視カメラ１００は、通常運転時には、駆動ウォーム２３の回転がパン駆動装置２００により大きな減速比で減速されながら、中間ウォームホイール２７へ高精度に伝達される。
【００８０】
また、監視カメラ１００では、駆動ウォーム２３からチルトウォームホイール４１へ回転が伝達される２段の減速機構において、チルト回転量の伝達精度低下が抑制される。つまり、監視カメラ１００は、駆動ウォーム２３の回転がチルト駆動装置３００により大きな減速比で減速されながら、チルトウォームホイール４１へ高精度に伝達される。
【００８１】
監視カメラ１００では、上記のパン駆動装置２００と上記のチルト駆動装置３００との双方により、パン回転量の伝達精度低下及びチルト回転量の伝達精度低下が抑制される。つまり、監視カメラ１００は、パン駆動装置２００と、チルト駆動装置３００とのそれぞれにおいて、駆動ウォーム２３の回転が大きな減速比で減速されながら、パンウォームホイール１９と、チルトウォームホイール４１とへ高精度に伝達される。
【００８２】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８３】
例えば上記の構成例では、ウォームと噛合する歯車がウォームホイールである場合を説明したが、本発明の構成は、ウォームと噛合する歯車をはすば歯車やネジ歯車とすることができる。また、監視カメラがパンチルト駆動装置として２つのパン駆動装置とチルト駆動装置を備える場合を説明したが、本発明の構成は、パン駆動装置又はチルト駆動装置のいずれか一方を備えるものであってもよい。
【００８４】
従って、本実施形態のパンチルト駆動装置であるパン駆動装置２００及びチルト駆動装置３００によれば、減速比を大きくするために一組のウォーム及びウォームホイールと、もう一組のウォームとウォームホイールとを備える２段減速機構においても、バックラッシュを低減することができる。
【００８５】
本実施形態の監視カメラ１００によれば、パン駆動装置２００のバックラッシュ、チルト駆動装置３００のバックラッシュを低減し、プリセット動作の位置精度を向上させることができる。これに加え、監視カメラ１００は、バックラッシュを低減できることにより、風等による振動に対する補正（いわゆる、手ぶれ補正）を行った際、減速機構のあそびが低減しているので、補正機能の追従性を高めることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１１  カメラ基台
１７  パンハウジング
１９  パンウォームホイール（終端ウォームホイール）
２３  駆動ウォーム
２５  シャフト
２７  中間ウォームホイール
２９  中間ウォーム
３３  チルトハウジング
３７  チルト軸
３９  チルト支持プレート（基板）
４１  チルトウォームホイール（終端ウォームホイール）
４５  ホルダプレート
４７  スライド機構
４９  ホルダレバー
５１  パンプレート（基板）
７１  球体
７３  摺接突起
７９  第１コイルバネ（付勢部材）
８１  第２コイルバネ（付勢部材）
８３  揺動軸
８５  支軸
８７  ストッパ
９５  傾斜バネ
１００  監視カメラ
２００  パン駆動装置
３００  チルト駆動装置
Ｔｃ  チルト回転中心
Ｐｃ  パン回転中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006712492.tif 000008
【図８】
0006712492.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006712492.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006712492.tif 000014
【図１４】
0006712492.tif 000015
【図１５】
0006712492.tif 000016
【図１６】
0006712492.tif 000017
【図１７】
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