(57)【要約】【課題】小さな駆動力で首振り可能な首振りカメラを提供する。【解決手段】撮影レンズ１が装着された撮像部３が一対のパン軸３Ａ、３Ｂで軸支されており、パン軸３Ａ、３Ｂを介して第一の機枠５に支持されている。第一の機枠５にはパン駆動メータ６が撮像部３に対して撮像レンズ１の反対側に配置されて固定されており、撮像部３はパン駆動メータ６の駆動力により回動する。第一の機枠５は一対のチルト軸５Ａ、５Ｂで軸支されており、チルト軸５Ａ、５Ｂは、その軸線が撮影レンズ１の重心位置とパン駆動メータ６の重心位置との間を通るように配置されている。第一の機枠５はチルト軸５Ａ、５Ｂを介して第二の機枠１０に軸支されおり、第二の機枠１０には第一の機枠５を回動させるチルト駆動メータ１１が固定されている。【選択図】  図１
2004153611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズと、
前記撮影レンズが装着され撮像素子を有する撮像部と、
前記撮像部を軸支する第一の軸部と、
前記第一の軸部を介して前記撮像部を支持する第一の機枠と、
前記第一の機枠に固定され前記撮像部を回動させる第一の駆動部と、
前記第一の機枠を軸支する第二の軸部と、
前記第二の軸部を介して前記第一の機枠を支持する第二の機枠と、
前記第二の機枠に固定され前記第一の機枠を回動させる第二の駆動部と、
を備えた首振りカメラにおいて、
前記撮影レンズと前記第一の駆動部とは前記撮像部に対して反対の位置に配置されており、前記第二の軸部は、その軸線が前記撮影レンズの重心位置と前記第一の駆動部の重心位置との間を通るように配置されたことを特徴とする首振りカメラ。
【請求項２】
前記撮像部からは可撓性基板が導出されるとともに、前記第一の軸部と前記第二の軸部とは、夫々の軸線が前記撮像部を通るように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【請求項３】
前記第二の軸部は、前記撮影レンズと前記第一の駆動部との重量差に応じて、夫々の重量が略同一のモーメント荷重となる位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【請求項４】
前記第二の軸部は、前記撮像部を上下方向に回動させるための回動軸を構成することを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【請求項５】
前記第二の駆動部は、前記第一の駆動部の下方向に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【請求項６】
前記第一の駆動部及び前記第二の駆動部は、夫々前記撮像部及び前記第一の機枠をピンとスリットとの係合によって回動させることを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【請求項７】
前記第一の駆動部及び前記第二の駆動部は、駆動力を出力するための出力部材が電力により１８０°未満の回転角で往復動作する電磁駆動メータであることを特徴とする請求項１に記載の首振りカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラ又はデジタルスチルカメラ等のカメラであって、遠隔操作等によって撮影方向を変更可能な電動の首振りカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影方向を遠隔操作等によって変更できる首振りカメラは種々知られている。その首振り機構の代表的な構成例としては、カメラ部の撮影方向と直交する方向にチルト軸を設けて、そのチルト軸の延長線上にチルトモータを配置してチルト駆動し、カメラ部及びチルトモータを含めた部分をパンモータでパン駆動することにより、撮影方向をパン方向及びチルト方向に変更可能にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
別の構成例として、チルトモータをカメラ部の幅内に収めるように配置しながら、駆動力をチルト軸とのベルト連結により伝達する構成を採るものがある（例えば、特許文献２参照）。また、チルトモータを別の位置に配置して、駆動力をワイヤによってチルト軸に伝達する構成を採るものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−０８３１８８号公報（図１、段落番号「０００５」「００２０」）
【特許文献２】
特開平８−１３９９７５号公報（図２、段落番号「００１７」）
【特許文献３】
特開平９−０８３８４１号公報（図２、段落番号「００３０」）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、チルト軸の延長線上の片側にチルトモータが配置されているので、パン軸には偏った荷重が掛かることになる。また、特許文献２に開示されている構成では、チルトモータがパン軸近くに配置されているが、パン軸に掛かる荷重はまだベルト連結の分の重量も含めて偏った状態であり、またベルト連結の分コストも高くなる。更に、特許文献３に開示されている構成では、チルトモータを固定されている位置に配置しているので、チルトモータの加重によるパン軸への荷重の偏りはないが、ワイヤ連結機構の分重量の偏り分が残っており、またワイヤ連結機構の分コストも高くなる。偏った荷重はパン軸に掛かるため、パン軸の摺動抵抗が増加し、延いてはパン駆動モータの駆動力増加に繋がる。また、上記特許文献のものを含め従来の多くの首振りカメラでは、カメラ部の撮影レンズが８倍から２０倍程度のズーム機能を備えているためカメラ部自体の重量が大きく、そのためチルトモータや連結機構の重量分の影響は比較的少なかった。
【０００６】
ところが、近時、カメラ部の小型化、軽量化が飛躍的に進み、単焦点の撮影レンズ等を用いた首振りカメラにおいてはカメラ部が更に軽量化されたため、モータ部や連結機構の重量が影響する割合が大きくなってきている。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、小さな駆動力で首振り可能な首振りカメラを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、撮影レンズと、前記撮影レンズが装着され撮像素子を有する撮像部と、前記撮像部を軸支する第一の軸部と、前記第一の軸部を介して前記撮像部を支持する第一の機枠と、前記第一の機枠に固定され前記撮像部を回動させる第一の駆動部と、前記第一の機枠を軸支する第二の軸部と、前記第二の軸部を介して前記第一の機枠を支持する第二の機枠と、前記第二の機枠に固定され前記第一の機枠を回動させる第二の駆動部と、を備えた首振りカメラにおいて、前記撮影レンズと前記第一の駆動部とは前記撮像部に対して反対の位置に配置されており、前記第二の軸部は、その軸線が前記撮影レンズの重心位置と前記第一の駆動部の重心位置との間を通るように配置されている。
【０００９】
本発明では、撮影レンズが装着され撮像素子を有する撮像部が第一の軸部で軸支されており、第一の軸部を介して第一の機枠に支持されている。第一の機枠には第一の駆動部が撮像部に対して撮像レンズの反対側に配置されて固定されており、撮像部は第一の駆動部の駆動力により回動する。第一の機枠は第二の軸部で軸支されており、第二の軸部は、その軸線が撮影レンズの重心位置と第一の駆動部の重心位置との間を通るように配置されている。第一の機枠は第二の軸部を介して第二の機枠に軸支されおり、第二の機枠には第一の機枠を回動させる第二の駆動部が固定されている。従って、撮像部は、第一の駆動部の駆動力により回動すると共に、第一の機枠を回動させる第二の駆動部の駆動力により回動する。
【００１０】
本発明によれば、撮影レンズと第一の駆動部とは撮像部に対して反対の位置に配置されており、第二の軸部は、その軸線が撮影レンズの重心位置と第一の駆動部の重心位置との間を通るように配置されているため、第二の軸部に掛かる撮影レンズと第一の駆動部とのモーメント荷重が相殺される配置となるので、第二の軸部に掛かる荷重偏倚が減少し、第二の駆動部の駆動力が小さくても撮像部を回動させることができる。
【００１１】
本発明において、撮像部から可撓性基板を導出するとともに、第一の軸部と第二の軸部を、夫々の軸線が撮像部を通るように配置すれば、第一の軸部及び第二の軸部の夫々の軸線の近傍ほど回動量が少ないため、可撓性基板の屈曲量及び配線（引き回し）距離を短くすることができ、可撓性基板の疲労断線の蓋然性を小さくすることができる。また、第二の軸部を、撮影レンズと第一の駆動部との重量差に応じて、夫々の重量が略同一のモーメント荷重となる位置に配置すれば、第二の軸部に掛かるモーメント荷重が完全に相殺されるので、第二の軸部に掛かる荷重偏倚をなくすことができる。特に、第二の軸部を、撮像部を上下方向に回動させるための回動軸とすれば、上記第二の軸部に掛かる荷重偏倚の減少により、第二の駆動部の駆動力の減少に寄与する。更に、第二の駆動部を、第一の駆動部の下方向に配置すれば、第二の駆動部の重心位置が下がり首振りカメラの設置を安定化することができる。
【００１２】
また、本発明において、第一の駆動部及び第二の駆動部が、撮像部及び第一の機枠を、ピンとスリットとの係合によって回動させるようにすれば、簡単かつ低コストの可動連結が可能となる。更に、首振りカメラの小型化のためには連結部の可動連結動作に往復動が適しており、第一の駆動部及び第二の駆動部に、駆動力を出力するための出力部材が電力により１８０°未満の回転角で往復動作する電磁駆動メータを用いことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を遠隔操作用の首振りカメラに適用した実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の首振りカメラは、円柱状の撮影レンズ１とＣＣＤ等の固体撮像素子２とを有する撮像部３を備えている。撮影レンズ１には、円筒状筒胴内に非球面レンズや複数枚の球面レンズを収容した単焦点レンズが用いられている。撮像部３には、撮像素子２を取り囲むように、図示を省略した円環状のレンズ取付フランジが配置されており、このレンズ取付フランジに撮影レンズ１の後端に配された図示しない金属製フランジ部が装着されている。なお、モアレ像防止のための光学ローパスフィルタとして、レンズ取付フランジ内の撮像面２Ａ前方側に不図示の平行平面ガラスが配置されている。
【００１５】
撮像部３（の本体部）は、略箱状であり周隅部が面取り加工された電気絶縁樹脂製の部材で構成されている。撮像部３の表面側には、撮像素子２を作動させると共に撮像素子２からの信号を取り出すための略矩形状のフレキシブル基板４がビス止めされている。フレキシブル基板４上には、撮像素子２を作動させるクロック生成回路や撮像素子２から出力されたアナログ画像信号をバッファするフォロワトランジスタ等の補助回路がマウント（実装）されている。また、撮像部３は、撮影レンズ１や撮像素子２等が装着、マウントされた表面側に対して、背面側が略平板状の平面とされている（図２、図５も参照）。従って、撮像部３の背面は、撮像素子２の撮像面２Ａと略平行な垂直平面である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、撮像部３の周面上部中央からは、撮影レンズ１とは反対側に、略舌状の腕部３Ｄが延出されている。腕部３Ｄには、長穴状のスリット３Ｃが形成されている。また、撮像部３の周面上下部中央には、断面凸状の一対のパン軸３Ａ、３Ｂがそれぞれ上方及び下方に突設されている。パン軸３Ａは、撮像部３に近い側の大径部とこの大径部から更に上方に突出する小径部とを有している。大径部の直径の長さは、腕部３Ｄの幅とほぼ同じに設定されている。一方、パン軸３Ｂは、形状がパン軸３Ａと同一であり、撮像部３に対してパン軸３Ａと上下方向で対称となるように配置されている。
【００１７】
図１に示すように、パン軸３Ａ、３Ｂの小径部は、それぞれ、撮像部３の周面を取り囲む枠状部５Ｅを有する電気絶縁樹脂製の第一の機枠５（枠状部５Ｅ）の上下中央に形成された円形穴内に回動可能に挿入されており、パン軸３Ａ、３Ｂの大径部が小径部へ縮径するフランジ面及び小径部周面が枠状部５Ｅに接触している。このため、撮像部３の周部上下面と枠状部５Ｅの上下内底面とはそれぞれパン軸３Ａ、３Ｂの大径部の厚さ分だけ離間している。また、撮像部３の周部左右側面と枠状部５Ｅの左右内側面とはパン軸３Ａ、３Ｂの大径部の厚さより若干大きな間隔分だけ離間している。撮像部３の周部上面と枠状部５Ｅの上部内底面との間には、パン軸３Ａとの接触を避けるようにフレキシブル基板４の導出部４Ａが引き回されており、後述する制御／接続部に接続されている。また、一対のパン軸３Ａ、３Ｂの小径部間を結ぶ軸線Ｙの方向は略垂直となるように設定されている。
【００１８】
枠状部５Ｅの上部からは、撮影レンズ１の反対側に、略コ字状の厚板状支持枠部５Ｆが枠状部５Ｅと直交する方向に延出されており、枠状部５Ｅと支持枠部５Ｆとは矩形状の開口を形成している。枠状部５Ｅを介して撮影レンズ１の反対側かつ撮影レンズ１から最も離れた支持枠部５Ｆの中央位置近傍には、上下方向に貫通する２つのネジ穴が形成されている。このネジ穴を介して略円柱形状のパン駆動メータ６の上端部が支持枠部５Ｆにネジ止め固定されている。従って、パン駆動メータ６は、その軸線方向が軸線Ｙ方向と平行となるように支持枠部５Ｆに固定されている。
【００１９】
図３に示すように、パン駆動メータ６は、２極（Ｎ、Ｓ）に着磁された円筒形の永久磁石製ロータ２０に、その円筒中心を貫通する出力軸芯７Ａが固定されており、出力軸芯７Ａにアーム７Ｂを介して連接されたピン７が断面略Ω字状のボビン２３に可動範囲が規制されて出力軸芯７Ａを中心に約５０°の回転角で往復動作可能に支持されている。ボビン２２、２３は、ロータ２０、出力軸芯７Ａを内蔵して結合されている。
【００２０】
図４に示すように、結合されたボビン２２、２３にはロータ２０を矩形状に囲うように励磁コイル２４が捲回されており、ボビン２２の上部には励磁コイル２４の巻端にそれぞれ接続された端子ピン２６、２７が立設されている。また、ボビン２２の上部には、励磁コイル２４を介して端子ピン２６、２７の反対側に端子ピン２６、２７と平行に形成された穴内に、例えば、鉄線等の強磁性体２８、２９が埋没するように挿入されている（図３も参照）。このように構成された駆動部３０は、中空円筒状の磁気回路部材（ヨーク）３１、励磁コイル２４に接続される導線プリント板３２、及びカバー３３で構成されるケーシング内に収容されている。このため、パン駆動メータ６は、導線プリント板３２を介して端子ピン２６、２７間に電力が印加されると、ピン７に往復動作の駆動力を出力する電磁駆動メータとして機能する。
【００２１】
図１に示すように、パン駆動メータ６のピン７は、撮像部３側に配置されており、撮像部３に一体に形成されたスリット３Ｃ内にピン先端側を上方に向けて挿入されている。ピン７とスリット３Ｃとは、スリット３Ｃの幅がピン７の直径よりやや大きく若干のアローワンスを有した係合構造が採られており、撮像部３とパン駆動メータ６とを可能連結する連結部として機能する。
【００２２】
一方、支持枠部５Ｆのうちパン駆動メータ６が固定された部分と交差する部分の略中央部２箇所には、それぞれ軸線Ｙと直交する支持枠部５Ｆの厚さ方向に貫通ネジ穴が形成されている。このネジ穴に、ネジ部の長い調整ネジ８、９が枠状部５Ｅ及び支持枠部５Ｆで形成された開口に向けて螺着されている。調整ネジ８、９は同一軸線上に配置されており（図２も参照）、ネジ先端部８Ａ、９Ａが腕部３Ｄに当接することで、腕部３Ｄの回動範囲が規制される構造が採られている。従って、撮像部３の回動許容範囲は、開口へ向けて支持枠部５Ｆへの調整ネジ８、９の挿入長さに依存することとなる。
【００２３】
枠状部５Ｅの周側部中央には、パン軸３Ａ、３Ｂと同様に断面凸状の一対のチルト軸５Ａ、５Ｂが、それぞれ軸線Ｙと直交する方向（調節ネジ８、９と同一方向）に突設されている。チルト軸５Ａ、５Ｂは、撮像部３に近い側の大径部とこの大径部から更に軸線Ｙと直交する方向に突出する小径部とを有しており、撮像部３に対して左右対称となるように配置されている。チルト軸５Ａ、５Ｂは、電気絶縁樹脂製で厚板状の第二の機枠１０の前方側（撮影レンズ１側）から上部方向へ突出した略舌状の支持部１０Ａ、１０Ｂの先端部に形成された円形穴内に回動可能に挿入されており、チルト軸５Ａ、５Ｂの大径部が小径部へ縮径するフランジ面及び小径部の周面が支持部１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ接触している。チルト軸５Ａ、５Ｂの小径部は同一軸線上に配置されており、その軸線Ｘの方向は軸線Ｙに直交するように水平方向となるように設定されている。
【００２４】
なお、チルト軸５Ａ、５Ｂにはパン軸３Ａ、３Ｂより大きな荷重が掛かることから、チルト軸５Ａ、５Ｂの大径部の直径はパン軸３Ａ、３Ｂの大径部の直径より大きく、フランジ面はパン軸３Ａ、３Ｂのそれより大きな面積を有しており、かつ、首振りカメラの幅方向の小型化を図るために、チルト軸５Ａ、５Ｂの大径部の厚さはパン軸３Ａ、３Ｂの大径部の厚さより薄く設定されている。
【００２５】
また、枠状部５Ｅのチルト軸５Ｂの下側かつ周側部からは、撮影レンズ１とは反対側に、腕部３Ｄの延出方向と直交するように略舌状の腕部５Ｄが延出されている。腕部５Ｄには、長穴状のスリット５Ｃが形成されている。
【００２６】
パン駆動メータ６の下方には、パン駆動メータ６とほぼ同様に構成された略円柱形状のチルト駆動メータ１１が、その円状形状の軸線方向が軸線Ｘと平行になるように配置されている。チルト駆動メータ１１は、第二の機枠１０にネジ止めされた断面略Ｌ字状の固定部材１３で両側から第二の機枠１０に固定されている。なお、チルト駆動メータ１１の駆動力は、上述したように荷重が多く掛かることから、パン駆動メータ６のそれより大きくなるように設定されている。
【００２７】
チルト駆動メータ１１のピン１２は、第一の機枠５に一体に形成されたスリット５Ｃ内に挿入されている。ピン１２とスリット５Ｃとは、パン駆動メータ６の連結部と同様の係合構造が採られている。また、固定部材１３の腕部５Ｄ側には、腕部５Ｄの回動範囲を規制するように、腕部５Ｄの両側にピン１２と略平行な規制ピン１３Ａ、１３Ｂが立設されている。
【００２８】
従って、本実施形態の首振りカメラは、一対のパン軸３Ａ、３Ｂが、撮像部３の撮影方向（図１に示す撮影レンズ１の光軸Ｚ方向）と直交する軸線Ｙ方向の撮像部３の両端に配設されており、撮像部３は、一対のパン軸３Ａ、３Ｂを介して第一の機枠５（枠状部５Ｅ）により支持されている。また、第一の機枠５は一対のチルト軸５Ａ、５Ｂを介して第二の機枠１０（支持部１０Ａ、１０Ｂ）により支持されている。
【００２９】
また、本実施形態の首振りカメラは、定電圧電源回路（図５の電池シンボル参照）及び制御／接続部（不図示）を備えている。定電圧電源回路には、商用電源から撮像素子２、パン駆動メータ６及びチルト駆動メータ１２等の作動源となる直流定電圧に変換する公知の回路が用いられている。また、制御／接続部には２個のコネクタが配置されている。一方のコネクタには、首振りカメラから離間した位置に配置された画像処理部に画像信号を送出するために、上述した（フレキシブル基板４の）導出部４Ａの端部側が接続されており、該コネクタからは画像処理部まで帯状の画像信号用ケーブルが導出されている。また、別のコネクタには、パン駆動メータ６及びチルト駆動メータ１２を作動させるため各２個ずつ、合計４個のフォトカプラが接続されている。各フォトカプラの受光素子側には、受信したアナログオン信号を所定パルス幅の信号に変換（増幅、波形成形）するパルス生成回路が接続されており、パルス生成回路には定電圧電源回路から直流定電圧が供給される（図５の入力電圧参照）。
【００３０】
次に、本実施形態の首振りカメラを構成する部材相互間の配置及び荷重モーメントの関係について説明する。
【００３１】
図１、図２及び図５に示すように、パン駆動メータ６と、腕部３Ｄ及びスリット３Ｃとで構成される連結部は、撮像部３に対して撮影レンズ１の反対側、かつ、一対のパン軸３Ａ、３Ｂ間に配置されている。また、パン駆動メータ６の軸線と一対のパン軸３Ａ、３Ｂで構成される軸線Ｙとは平行であり、パン駆動メータ６は、軸線Ｙの近傍に撮像部３の回動範囲を避ける位置に（特に、撮像部３の左右端との接触を避ける位置に）配置されている。
【００３２】
また、図１に示すように、一対のチルト軸５Ａ、５Ｂで構成される軸線Ｘは、撮影レンズ１の重心位置とパン駆動メータ６の重心位置とを通るように設定されており、更に、一対のチルト軸５Ａ、５Ｂは、撮影レンズ１とパン駆動メータ６との重量差に応じて、両者の重量が略同一のモーメント荷重となる位置に配設されている。更にまた、撮像素子２は、上述した軸線Ｘ、Ｙが撮像部３で交差する位置の若干撮影レンズ１側に配置されている（撮像部３自体の厚さを考慮）。
【００３３】
（動作）
次に、本実施形態の首振りカメラの動作について説明する。
【００３４】
図５に示すように、パン駆動メータ６のロータ２０はＮ極側が強磁性体２９に磁気吸引され、ピン７と腕部３Ｄ（スリット３Ｃ）との係合構造により、腕部３Ｄが調整ネジ８（のネジ先端部８Ａ）に当接した状態で第１の停止位置に停止している。このとき、撮像部３の撮影方向は、図５のＡ方向に向けられている。また、ロータ２０の第２の停止位置は、Ｓ極側が強磁性体２８に磁気吸引され腕部３Ｄが調整ネジ９（のネジ先端部９Ａ）と当接する位置となる。このとき、撮像部３の撮影方向は、図５のＢ方向に向けられている。
【００３５】
パン駆動メータ６を作動させるために、（遠隔操作により）フォトカプラにオン信号が入力すると（フォトカプラに所定閾値以上のアナログ電圧が印加されると）、フォトカプラの受光素子側に接続されたパルス生成回路は、パルス電流を生成してパン駆動メータ６（の励磁コイル２４）に供給する。ロータ２０は、励磁コイル２４に流れる電流の方向によってロータ２０との磁気作用によりピン７を時計方向又は反時計方向に回動させる。この結果、パン駆動メータ６は、ピン７と腕部３Ｄとの係合構造により、撮影レンズ１の光軸Ｚを、軸線Ｙを中心として図１のＬ方向にパン駆動させる。
【００３６】
図５に示すように、首振りカメラの撮影方向Ａ、Ｂは、腕部３Ｄが当接する調整ネジ８、９のネジ先端部８Ａ、９Ａの開口への突出量により制約され、撮影方向Ａ、Ｂを変更（撮影範囲を設定）することが可能となる。このとき、撮影方向Ａ、Ｂの撮影範囲Ａ１、Ｂ１がそれぞれ一部重なっているようにするとカメラ首振り範囲での撮影死角をなくすことができる。
【００３７】
同様に、図１に示すように、チルト駆動メータ１１のロータ２０はＮ極側が強磁性体２９に磁気吸引され、ピン１２と腕部５Ｄ（スリット５Ｃ）との係合構造により、腕部５Ｄが規制ピン１３Ａに当接した状態で第１の停止位置に停止している。このとき、撮像部３の撮影方向は、下側に向けられている。また、ロータ２０の第２の停止位置は、Ｓ極側が強磁性体２８に磁気吸引され腕部５Ｄが規制ピン１３Ｂに当接した状態となる。このとき、撮像部３の撮影方向は、上側に向けられている。
【００３８】
チルト駆動メータ１１を作動させるために、フォトカプラにオン信号が入力すると、フォトカプラの受光素子側に接続されたパルス生成回路は、パルス電流を生成してチルト駆動メータ１１に供給する。ロータ２０は、励磁コイル２４に流れる電流の方向によってロータ２０との磁気作用によりピン１２を正逆方向に回動させる。この結果、チルト駆動メータ１１は、ピン１２と腕部５Ｄとの係合構造により、撮影レンズ１の光軸Ｚを、軸線Ｘを中心として図１のＨ方向にチルト駆動させる。
【００３９】
従って、本実施形態の首振りカメラは、遠隔操作により、撮影レンズ１の光軸Ｚ（撮像部３の撮影方向）を、軸線Ｘ、Ｙを中心としてパン方向及びチルト方向に変更可能である。
【００４０】
（作用等）
次に、本実施形態の首振りカメラの作用等について説明する。
【００４１】
以上のように、本実施形態の首振りカメラは、撮影レンズ１が装着された撮像部３が一対のパン軸３Ａ、３Ｂで軸支されており、パン軸３Ａ、３Ｂを介して第一の機枠５に支持されている。第一の機枠５にはパン駆動メータ６が撮像部３に対して撮像レンズ１の反対側に配置されて固定されており、撮像部３はパン駆動メータ６の駆動力により回動する。第一の機枠５は一対のチルト軸５Ａ、５Ｂで軸支されており、チルト軸５Ａ、５Ｂは、その軸線が撮影レンズ１の重心位置とパン駆動メータ６の重心位置との間を通るように配置されている。第一の機枠５はチルト軸５Ａ、５Ｂを介して第二の機枠１０に軸支されおり、第二の機枠１０には第一の機枠５を回動させるチルト駆動メータ１１が固定されている。このため、撮像部３は、パン駆動メータ６の駆動力により回動すると共に、第一の機枠５を回動させるチルト駆動メータ１１の駆動力により回動する。従って、本実施形態の首振りカメラによれば、撮影レンズ１とパン駆動メータ６とは撮像部３に対して反対の位置に配置されており、チルト軸５Ａ、５Ｂは、その軸線が撮影レンズ１の重心位置とパン駆動メータ６の重心位置との間を通るように配置されているため、チルト軸５Ａ、５Ｂに掛かる撮影レンズ１とパン駆動メータ６とのモーメント荷重が相殺される配置となるので、チルト軸５Ａ、５Ｂに掛かる荷重偏倚が減少し、チルト駆動メータ１１の駆動力が小さくても撮像部３を回動させることができる。
【００４２】
また、本実施形態の首振りカメラでは、撮像部３からフレキシブル基板４を導出するとともに、パン軸３Ａ、３Ｂとチルト軸５Ａ、５Ｂを、夫々の軸線が撮像部３を通るように配置したので、パン軸３Ａ、３Ｂ及びチルト軸５Ａ、５Ｂの夫々の軸線の近傍ほど回動量が少ないため、フレキシブル基板４の屈曲量及び配線（引き回し）距離を短くすることができ、フレキシブル基板４の疲労断線の蓋然性を小さくすることができる。
【００４３】
更に、本実施形態の首振りカメラでは、チルト軸５Ａ、５Ｂを、撮影レンズ１とパン駆動メータ６との重量差に応じて、夫々の重量が略同一のモーメント荷重となる位置に配置したので、チルト軸５Ａ、５Ｂに掛かるモーメント荷重が完全に相殺され、チルト軸５Ａ、５Ｂに掛かる荷重偏倚をなくすことができる。更にまた、チルト軸５Ａ、５Ｂを、撮像部３を上下方向に回動させるための回動軸として機能させたので、チルト軸５Ａ、５Ｂに掛かる荷重偏倚の減少により、チルト駆動メータ１１の駆動力の減少に寄与する。
【００４４】
また、本実施形態の首振りカメラでは、チルト駆動メータ１１を、パン駆動メータ６の下方向に配置したので、チルト駆動メータ１１の重心位置が下がり首振りカメラの設置を安定化することができる。本実施形態の首振りカメラでは、チルト駆動メータ１１の駆動力をパン駆動メータ６の駆動力より大きくする必要があるため、チルト駆動メータ１１の重量も大きくなる傾向にあり、一層首振りカメラの設置を安定化することが可能となる。
【００４５】
更に、本実施形態の首振りカメラでは、パン駆動メータ６及びチルト駆動メータ１１のピン７、１２と、撮像部３及び第一の機枠５に一体に形成されたスリット３Ｃ、５Ｃとでそれぞれ構成される連結部に係合構造を用いたので、撮像部３とパン駆動メータ６、第一の機枠５とチルト駆動メータ１１との可能連結が簡単かつ低コスト化が可能となる。
【００４６】
また、本実施形態の首振りカメラでは、パン駆動メータ６、チルト駆動メータ１２の励磁コイル２４に回動する間だけのパルス電流を流せばよく、停止位置での保持はロータ２０の磁極と強磁性体との磁気吸引で行われるので、電力の節約を図ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、首振りカメラの小型化のためにスリット３Ｃ、５Ｃ及びピン７、１２で構成される連結部の可動連結動作に往復動が適していることから、通電により約５０°の回転角で往復動作するパン駆動メータ６、チルト駆動メータ１１を例示したが、通電により１８０°未満の回転角で往復動作するパン駆動メータ、チルト駆動メータを用いるようにしてもよい。また更に、本実施形態では、好適例として電磁駆動メータ（パン駆動メータ６、チルト駆動メータ１１）を例示したが、本発明はこれに限られることなく、モータやリニアモータ等を用いて良いことは論を待たない。
【００４８】
更に、本実施形態では、パン軸３Ａ、３Ｂやチルト軸５Ａ、５Ｂの材質をそれぞれ撮像部３や第一の機枠５と同一の電気絶縁樹脂製とした例を示したが、本発明はこのような材質に限定されるものではなく、例えば、金属製の部材を用いるようにしてもよい。このようにすることで、パン軸、チルト軸の強度を高めることが可能となる。また、金属製の部材を用いるときには、撮像部３等にインサート成形するようにしてもよい。更にまた、本実施形態では、パン軸、チルト軸を撮像部３、第一の機枠５に突設して小径部を第一の機枠５、第二の機枠１０に挿入する例を示したが、パン軸等の突出先を逆にする（第一の機枠５、第二の機枠１０に突設する）ようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、円環状のレンズ取付フランジを例示したが、レンズ取付フランジを省き、撮影レンズ１の後端側に平行平面ガラスを内蔵した箱状（断面矩形状）のフランジ部を設け、当該フランジ部の四隅をフレキシブル基板４と一体に撮像部３にネジ止めする構造を採用するようにしてもよい。このようにすれば、部品点数が少なくなり、首振りカメラの軽量化を図ることが可能となる。また更に、本実施形態では光学ローパスフィルタを例示したが、首振りカメラの軽量化を一層図るために光学性能を省略して光学ローパスフィルタの配置を省くようにしてもよい。
【００５０】
更に、本実施形態では、規制ピン１３Ａ、１３Ｂを固定とした例を示したが、例えば、固定部材１３に長穴を形成し、規制ピン１３Ａ、１３Ｂをネジ、ナット締結により可動とするようにしてもよい。また、本実施形態では、固定部材１３に規制ピン１３Ａ、１３Ｂを立設する例を示したが、チルト駆動メータのカバー３３側に突設するようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、パン駆動メータ６等に強磁性体２８、２９を用いた例を示したが、例えば、図６に示すように、バネ３４を用いるようにしてもよい。更に、図７に示すように、強磁性体２９をロータ２０のＮ極側のみに配置するようにしてもよい。この例では、ロータ２０は、回動範囲の中でＮ極が強磁性体２９と磁気吸引する。励磁コイル２４にロータ２０が磁気吸引方向に逆らう方向へ回動するように電流を流しつづけることでロータ２０は回動し、腕部３Ｄが調整ネジ９に当接して停止保持され、撮影レンズ１の撮影方向をＢ方向に向ける。また、励磁コイル２４に流れるパルス電流をオフとすることで磁気吸引によりロータ２０は回動し腕部３Ｄと調整ネジ８とが当接して停止保持されカメラの撮影方向をＡ方向に向けることになる。云うまでもないが、強磁性体の配置はＳ極側でもかまわず、また、磁気吸引の作用をバネ等で行うようにしてもよい。更に、図８に示すように、強磁性体を配置しなくてもよい。ロータ２０は励磁コイル２４に流れる電流の方向によって右又は左に回動し、電流を流しつづけることで撮像部３に形成された腕部３Ｄが調整ネジ８、９に当接して停止保持され、撮影カメラ１の撮影方向をＡ方向またはＢ方向に向けることができる。
【００５２】
そして、本実施形態では、フレキシブル基板４の導出部４Ａを、撮像部３の周部上面と枠状部５Ｅの上部内底面との間を引き回す例を示したが、撮像部３の周側部と枠状部５Ｅの側部内側との間を引き回してもよく、更に、導出部４Ａを撮像部３に埋設させパン駆動メータ側背面から引き出すようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影レンズと第一の駆動部とは撮像部に対して反対の位置に配置されており、第二の軸部は、その軸線が撮影レンズの重心位置と第一の駆動部の重心位置との間を通るように配置されているため、第二の軸部に掛かる撮影レンズと第一の駆動部とのモーメント荷重が相殺される配置となるので、第二の軸部に掛かる荷重偏倚が減少し、第二の駆動部の駆動力が小さくても撮像部を回動させることができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能な実施形態の首振りカメラの外観斜視図である。
【図２】実施形態の首振りカメラのパン駆動メータによる駆動動作を、主要部材以外の部材を捨象して示した説明図である。
【図３】実施形態の首振りカメラに用いられるパン駆動メータのロータ近傍の部材を示す分解斜視図である。
【図４】パン駆動メータの構成部材を示す分解斜視図である。
【図５】実施形態の首振りカメラのパン駆動メータの駆動動作を示す説明図である。
【図６】パン駆動メータの代替例その１を示す説明図である。
【図７】パン駆動メータの代替例その２を示す説明図である。
【図８】パン駆動メータの代替例その３を示す説明図である。
【符号の説明】
１  撮影レンズ
２  撮像素子
３  撮像部
３Ａ、３Ｂ  パン軸（第一の軸部）
３Ｃ  スリット
４  フレキシブル基板（可撓性基板）
５  第一の機枠
５Ａ、５Ｂ  チルト軸（第二の軸部）
５Ｃ  スリット
６  パン駆動メータ（第一の駆動部）
７  ピン
１０  第二の機枠
１１  チルト駆動メータ（第二の駆動部）
１２  ピン
【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】
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【図８】
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