(57)【要約】【課題】撮像素子からの撮像信号を伝達するケーブルがノイズによる影響を受けにくくする撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】パン回転部３に対してチルト軸回りに回転可能な撮像部２を備えた撮像装置１であって、前記撮像部２に一体的に設けられ、撮像素子が実装された第１の基板１２と、前記パン回転部３に一体的に設けられ、前記撮像部２で撮像された撮像信号を処理する第２の基板１５と、前記第１の基板１２と前記第２の基板１５とを接続し、そのケーブル面が前記チルト軸に対して平行に配置される撓み可能な平板状のケーブル１４と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パン回転部に対してチルト軸回りに回転可能な撮像部を備えた撮像装置であって、
前記撮像部に一体的に設けられ、撮像素子が実装された第１の基板と、
前記パン回転部に一体的に設けられ、前記撮像部で撮像された撮像信号を処理する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接続し、そのケーブル面が前記チルト軸に対して平行に配置される撓み可能な平板状のケーブルと、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記ケーブルと接続される第１のコネクタが実装され、
前記第２の基板は、前記ケーブルと接続される第２のコネクタが実装され、
前記第１および前記第２のコネクタは、それぞれの長手方向が前記チルト軸の軸方向に沿って配置さ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】
前記第１および前記第２のコネクタは、前記チルト軸の軸方向における同一位置であって互いに対向して配置されてい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】
前記ケーブルは、前記撮像部がチルト軸回りに回転する場合にＵ字状の撓みが形成され、
前記パン回転部は、前記ケーブルの撓みの方向を所定の方向に規制する反転防止部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記反転防止部材は、前記ケーブルの撓みの内側であって、前記チルト軸の軸方向に沿って配置さ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】
前記撮像部がチルト軸回りに回転する場合に、前記ケーブルの経路の変化を規制する規制部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記パン回転部と前記ケーブルとの間および前記撮像部と前記ケーブルとの間の少なくとも何れかにおいて、前記ケーブルが前記パン回転部または前記撮像部と接触することを防止する接触防止部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部と前記ケーブルとの間に備えられている前記接触防止部材は、前記撮像部を覆う外装部材であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記ケーブルは、直線形状のフレキシブルプリント基板またはフレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパンチルト機能を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パンチルト機能を備えた撮像装置は、パンチルト動作に伴う内部配線の長さおよび経路の変位を吸収するため、パン軸およびチルト軸の軸回りに撓みや余長を有した構成になっている。特許文献１に開示されたパン・チルトカメラは、ＣＣＤセンサを有しかつパン方向およびチルト方向に回転可能な撮像ユニットと、回路基板と電気的に接続するための配線を有するフレキシブル基板とを備える。フレキシブル基板は、撮像ユニットのパン方向に関する回転時に撓んだ状態で移動するパン用撓み部分と、撮像ユニットのチルト方向に関する回転時に撓んだ状態で移動するチルト用撓み部分とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のパン・チルトカメラは撮像素子を含む撮像光学系の撮像信号を伝達するケーブルが、パンチルト動作に伴う長さや経路の変位を吸収するため、パン軸およびチルト軸の軸回りに撓みや余長を有する複雑な形状で構成されている。
しかしながら、このような構成の場合、撮像素子からの撮像信号を伝達する距離が長くなると共に経路が複雑化し、撮像信号にノイズの影響を受けやすくなる。撮像素子が高画素化するに伴い、撮像信号を伝達するケーブルの経路において、ノイズの影響を少なくすることが重要となっている。
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像素子からの撮像信号を伝達するケーブルがノイズによる影響を受けにくくする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】
本発明に係る撮像装置は、パン回転部に対してチルト軸回りに回転可能な撮像部を備えた撮像装置であって、前記撮像部に一体的に設けられ、撮像素子が実装された第１の基板と、前記パン回転部に一体的に設けられ、前記撮像部で撮像された撮像信号を処理する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接続し、そのケーブル面が前記チルト軸に対して平行に配置される撓み可能な平板状のケーブルと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像素子からの撮像信号を、短い経路で撮像信号を処理する基板に伝達することができるため、撮像信号を伝達するケーブルがノイズの影響を受けにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るカメラの内部構造を示す図である。
【図２】本実施形態に係るチルト回転時のケーブルの変化を示す図である。
【図３】本実施形態に係るチルト回転時のケーブルの変化を示す図である。
【図４】本実施形態に係る規制部材を示す図である。
【図５】本実施形態に係る規制部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る撮像装置について図面を参照して説明する。本実施形態では、撮像装置として監視カメラ（以下、カメラという）を取り上げて説明する。
図１は、本実施形態に係るカメラの内部構造を示す図である。
カメラ１は、チルト回転部２、パン回転部３、固定基台部４によって構成され、複数の外装部材によって覆われることで、外観の形状が整えられている。カメラ１は、固定基台部４の底面を取付面などに取り付けることで、設置位置に固定される。なお、図１では、外装部材の一部を切断し、チルト回転部２、パン回転部３、固定基台部４の内部が見える状態で図示している。
【００１０】
チルト回転部２は、撮像光学系レンズユニット１０を備え、被写体を撮像する撮像部として機能する。チルト回転部２は、撮像光学系レンズユニット１０の光軸方向に一部が開口しているチルト回転部外装部材１９によって覆われている。チルト回転部外装部材１９の内部には、板金によって形成されたレンズユニット支持部材１１を介して、撮像光学系レンズユニット１０が固定されている。撮像光学系レンズユニット１０は、図示しない複数のレンズが光軸方向に沿って配列されている。撮像光学系レンズユニット１０の後部には、ＣＣＤセンサなどの撮像素子が実装された基板１２（第１の基板）が設けられている。基板１２は、その基板面が光軸に対して直交する態様で配設されている。
【００１１】
チルト回転部２は、パン回転部３に対して、図１に示すチルト軸（Ｔ軸）回りに回転可能に軸支されている。チルト回転部２は、図示しないモータによってチルト軸回りに回転する。チルト回転部２がチルト軸回りに回転することで、撮像光学系レンズユニット１０も同様に回転し、撮像光学系レンズユニット１０による撮影方向をチルト方向に変化させることができる。
【００１２】
次に、パン回転部３は、撮像光学系レンズユニット１０の可動範囲に沿って開口しているパン回転部外装部材１８によって覆われている。
パン回転部３の上方は、上述したようにチルト回転部２を軸支している。一方、パン回転部３の下端には、板状に形成されたパン回転基台部１６が固定されている。パン回転基台部１６の上方には、撮像系処理回路が実装された基板１５（第２の基板）が固定されている。基板１５は、その基板面が水平方向に配設されている。基板１５の上方には、後述するケーブル１４をＵ字状に撓ませて配線することができる程度の空間が形成されている。
【００１３】
チルト回転部２の基板１２とパン回転部３の基板１５とは撮像信号を伝達する、撓み可能な薄い平板状のケーブル１４によって接続されている。本実施形態では、ケーブル１４として直線形状のフレキシブルフラットケーブルが用いられる。ケーブル１４と基板１２との間には、基板１２に実装されたコネクタ１３（第１のコネクタ）を介して接続されている。同様に、ケーブル１４と基板１５との間には、基板１５に実装されたコネクタ１７（第２のコネクタ）を介して接続されている。
【００１４】
また、パン回転部３は、固定基台部４に対して、図１に示すパン軸（Ｐ軸）回りに回転可能に軸支されている。パン回転部３は、図示しないモータによってパン軸回りに回転する。パン回転部３がパン軸回りに回転することで、パン回転部３内に配置されているチルト回転部２も一体的にパン軸回りに回転する。したがって、チルト回転部２の撮像光学系レンズユニット１０による撮影方向をパン方向に変化させることができる。
【００１５】
次に、固定基台部４は、パン回転部３の下方に位置し、扁平状の有底円筒状に形成された固定外装部材２０によって覆われている。固定外装部材２０内には、パン回転部３をパン軸回りに回転させるための図示しないモータなどが配設されている。また、固定基台部４には、カメラ１を図示しないコンピュータなどの情報処理装置とケーブルを介して接続するためのコネクタなどが配設されている。
【００１６】
撮像光学系レンズユニット１０によって結像された被写体像は、基板１２に実装された撮像素子によって撮像信号に変換される。変換された撮像信号は、ケーブル１４を介して基板１５に出力される。基板１５に出力された撮像信号は、撮像系処理回路によって画像処理が施される。
【００１７】
このように構成されるカメラ１によれば、例えば情報処理装置からの操作指示に応じ、チルト回転部２をチルト軸回りに、パン回転部３をパン軸回りにそれぞれ独立して回転させることができる。すなわち、カメラ１は撮像光学系レンズユニット１０をそれぞれ独立してチルト軸回りおよびパン軸回りに回転させることができる。
【００１８】
ここで、撮像光学系レンズユニット１０をパン軸回りに回転させる場合、パン回転部３と撮像光学系レンズユニット１０を備えたチルト回転部２とは一体的に回転する。したがって、チルト回転部２の基板１２とパン回転部３の基板１５とを接続するケーブル１４は、パン回転部３とチルト回転部２との間で相対的に移動することがない。
【００１９】
一方、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに回転させる場合、撮像光学系レンズユニット１０を備えたチルト回転部２はパン回転部３に対して相対的に回転する。したがって、チルト回転部２の基板１２とパン回転部３の基板１５とを接続するケーブル１４は、パン回転部３とチルト回転部２との間で相対的に移動してしまう。
【００２０】
本実施形態では、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに回転させた場合であっても、ケーブル１４に捻りが生じないように構成し、ケーブル１４にノイズの影響を受けないように構成されている。以下、ケーブル１４の配線構造およびケーブル１４周辺のカメラ１の構造について詳細に説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、撮像光学系レンズユニット１０の撮影方向が水平方向に指向している場合、基板１２に実装されるコネクタ１３と基板１５に実装されるコネクタ１７とは互いに近接する状態にある。図２は、図１に示す状態をチルト軸の軸線方向から見た側面図である。図２に示すように、コネクタ１３とコネクタ１７とが近接する場合、ケーブル１４の中央は、略Ｕ字状の撓みを有する形状となる。このとき、ケーブル１４は、コネクタ１３からコネクタ１７までの撓みによって形成される湾曲面と平板面とを含むケーブル面が、チルト軸の軸線に対して平行であって、直交しないように配線されている。
【００２２】
図３は、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに回転させた状態をチルト軸の軸線方向から見た側面図である。本実施形態のカメラ１では、撮像光学系レンズユニット１０の撮影方向が水平方向から鉛直方向まで回転できるように構成されている。図３に示すように、撮像光学系レンズユニット１０の撮影方向が鉛直方向に指向している場合、コネクタ１３とコネクタ１７とが離間した状態に変化する。したがって、ケーブル１４の中央は、Ｕ字状の撓みがなくなり、直線状に変形する。
【００２３】
このように、ケーブル１４のケーブル面がチルト軸の軸線に対して平行になるようにケーブル１４を配線している。したがって、図２から図３、または図３から図２に示すように撮像光学系レンズユニット１０の撮影方向が回転してもケーブル１４に局所的な曲げ応力が生じない。したがって、ケーブル１４は撮像光学系レンズユニット１０のチルト軸回りの回転に容易に追従することが可能となる。
さらに、上述したように撮像系処理回路を実装した基板１５をパン回転部３に設けているので、ケーブル１４は撮像光学系レンズユニット１０がチルト軸の軸回りの回転に必要な撓みを残して最短の経路で基板１２と基板１５とを接続する。このように、ケーブル１４を最短にすることで、ノイズの影響を受けやすい撮像信号を基板１５に最短で伝達することが可能である。
【００２４】
なお、ケーブル１４をチルト軸の軸線に対して平行になるように配線するには、ケーブル１４に接続されるコネクタ１３、１７の配置にも考慮する必要がある。次に、コネクタ１３、１７の配置について図１を参照して具体的に説明する。
図１に示すように、基板１２に実装されるコネクタ１３は、幅広のケーブル１４を接続できるように直方体状に形成され、その長手方向がチルト軸の軸線方向と一致している。同様に、基板１５に実装されるコネクタ１７は、幅広のケーブル１４を接続できるように直方体状に形成され、その長手方向がチルト軸の軸線方向と一致している。さらに、図１に示す状態では、コネクタ１３とコネクタ１７とはチルト軸の軸線方向に対する位置が略同一位置であって、上下に対向して配置される。このようにコネクタ１３、１７を配置することで、ケーブル１４を、チルト軸の軸線に対して平行になるように配線できる。したがって、ケーブル１４には撮像光学系レンズユニット１０のチルト軸回りの回転に伴う捻り応力が生じないため、ケーブル１４の耐久性が向上する。
【００２５】
また、図１に示すように、撮像光学系レンズユニット１０の撮影方向がケーブル１４に撓みを生じさせる方向にあっては、ケーブル１４のＵ字状の撓み方向が常に一定の方向になるようにケーブル１４を配線する必要がある。本実施形態では、図１に示すように、ケーブル１４の撓み方向は、パン軸の軸線に向かって撓むように配線されている。一方、図２の破線で示すように、組立時あるいはチルト軸回りの回転時に、ケーブル１４の撓みがパン回転部外装部材１８側に向かって反転して撓んでしまうとする。この場合、ケーブル１４が撮像光学系レンズユニット１０とパン回転部外装部材１８との隙間に挟み込まれてしまうおそれがある。
【００２６】
そのため、本実施形態のカメラ１では、ケーブル１４の撓みがパン回転部外装部材１８側に向かって反転しないように防止する軸状の反転防止部材２１を設けている。図１に示すように、反転防止部材２１はパン回転部外装部材１８の内側からチルト軸の軸線と平行に突設されている。ケーブル１４に撓みが生じた状態では、反転防止部材２１はケーブル１４に接触しない位置であって、ケーブル１４のＵ字形状の内側かつ略中央部に配置される。このように反転防止部材２１を設けることで、ケーブル１４に撓みが生じたときに、ケーブル１４の変形範囲を制限して、反転を防止することが可能である。
【００２７】
また、ケーブル１４はコネクタ１３、１７にそれぞれ圧接固定されることで接続されている。ここで、ケーブル１４の変形する範囲がコネクタ１３、１７の圧接部の近傍にまで至る場合、ケーブル１４の変形によってコネクタ１３、１７の圧接部に繰り返し応力が掛かかるため、耐久性が低下してしまうおそれがある。
【００２８】
そのため、本実施形態のカメラ１では、ケーブル１４の経路を固定して変形範囲を規制するために、各コネクタ１３、１７に近接させて規制部材２２、２３を設けている。
図４を参照して、コネクタ１３に近接した規制部材２２について説明する。規制部材２２は、一方側規制部材２２ａと他方側規制部材２２ｂとを備え、それぞれレンズユニット支持部材１１などに固定されている。したがって、撮像光学系レンズユニット１０がチルト軸回りに回転するとき、規制部材２２は撮像光学系レンズユニット１０および基板１２などと共に一体的に移動する。
一方側規制部材２２ａと他方側規制部材２２ｂとは、ケーブル１４のコネクタ１３から所定の範囲３０ａまでの経路を固定するように、ケーブル１４を両面から挟持するように構成されている。したがって、ケーブル１４は、所定の距離３０ａ以降が変形範囲３０ｂとなる。
【００２９】
図５を参照して、コネクタ１７に近接した規制部材２３について説明する。規制部材２３は、一方側規制部材２３ａと他方側規制部材２３ｂとを備え、それぞれパン回転部外装部材１８などに固定されている。したがって、パン回転部３がパン軸回りに回転するとき、規制部材２３は基板１５などと共に一体的に移動する。
一方側規制部材２３ａと他方側規制部材２３ｂとは、ケーブル１４のコネクタ１７から所定の距離３１ａまでの経路を固定するように、ケーブル１４を両面から挟持するように構成されている。したがって、ケーブル１４は、所定の距離３１ａ以降が変形範囲３１ｂとなる。
【００３０】
このように、各コネクタ１３、１７に近接させて規制部材２２、２３を設けたことにより、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに回転させた場合であっても、規制部材２２、２３が規制している範囲のケーブル１４の経路は常に一定である。したがって、ケーブル１４が変形した場合であっても、その変形範囲は３０ｂ、３１ｂのみであるために、コネクタ１３、１７の圧接部への応力を避けることができる。
【００３１】
次に、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに何度も回転させると、ケーブル１４が基板１５に繰り返し接触してしまい、ケーブル１４に磨耗が生じてしまうおそれがある。また、ケーブル１４と基板１５に実装された撮像系処理回路とが近接するとケーブル１４の撮像信号にノイズが生じやすい。
【００３２】
そのため、本実施形態のカメラ１は、基板１５の上方に、ケーブル１４が基板１５に接触しないように防止する接触防止部材２４が設けられている。図１に示すように、接触防止部材２４はケーブル１４の幅よりもやや幅広な平板状に形成され、パン回転部外装部材１８などに固定されている。また、接触防止部材２４の板面は、基板１５の板面と平行して配置されている。図２および図３に示すように、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに回転させると、ケーブル１４は接触防止部材２４上に沿いながら、Ｕ字状の撓み位置が変化していく。したがって、ケーブル１４が基板１５に接触することがないので、ケーブル１４の磨耗を防止することができる。また、接触防止部材２４は、基板１５に実装された撮像系処理回路からの信号を遮断することができるので、ケーブル１４へのノイズの影響を防止することができる。さらに、接触防止部材２４は、ケーブル１４に生じるＵ字形状の撓み位置を常に安定して案内するために、ケーブル１４の耐久性が向上する。
【００３３】
次に、撮像光学系レンズユニット１０をチルト軸回りに何度も回転させると、ケーブル１４が撮像光学系レンズユニット１０、基板１２およびレンズユニット支持部材１１などに接触してしまい、ケーブル１４に磨耗が生じてしまうおそれがある。
そのため、本実施形態の撮像光学系レンズユニット１０の下方には、図１および図２に示すように、ケーブル１４が撮像光学系レンズユニット１０などに接触しないように防止する接触防止部材２５が設けられている。なお、本実施形態の接触防止部材２５は、チルト回転部外装部材１９を兼ねている。チルト回転部外装部材１９は、撮像光学系レンズユニット１０とケーブル１４との間に配設されるので、ケーブル１４が撮像光学系レンズユニット１０に接触することがなく、ケーブル１４の磨耗を防止することができる。さらに、チルト回転部外装部材１９の外周面が、ケーブル１４に生じるＵ字形状の撓み位置を常に安定して案内するために、ケーブル１４の耐久性が向上する。なお、接触防止部材２５は、外装部材に限られず、内部機構部品であっても良い。
【００３４】
以上、本発明を上述した実施形態を参照して説明したが、本発明は上述した実施形態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。
例えば、上述した実施形態では、ケーブル１４として、フレキシブルフラットケーブルを用いる場合について説明したが、この場合に限られず、フレキシブルプリント基板を使用することも可能である。フレキシブルプリント基板は、コネクタ１３、１７に接続させて捻りを生じない形状であれば、どのような形状であってもよい。
また、上述したように、コネクタ１３およびコネクタ１７を対向かつ平行に配置することで、フレキシブルプリント基板あるいはフレキシブルフラットケーブルを安価な直線形状にすることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：撮像装置  ２：チルト回転部２：パン回動部  ４：固定基台部  １０：撮像光学系レンズユニット  １１：レンズユニット支持部材  １２：基板  １３：コネクタ  １４：ケーブル  １５：基板  １６：パン回転基台部  １７：コネクタ  １８：パン回転部外装部材  １９：チルト回転部外装部材  ２０：固定外装部材  ２１：反転防止部材  ２２：規制部材  ２３：規制部材  ２４：接触防止部材  ２５：接触防止部材
【図１】
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【図２】
2012088450.tif 000004
【図３】
2012088450.tif 000005
【図４】
2012088450.tif 000006
【図５】
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