特許 6971638 旋回駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971638

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】旋回駆動装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/56 20210101AFI20211111BHJP

   G03B 5/02 20210101ALI20211111BHJP

   G03B 5/04 20210101ALI20211111BHJP

   G03B 17/00 20210101ALI20211111BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20211111BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20211111BHJP

   F16M 11/12 20060101ALN20211111BHJP

【ＦＩ】

   G03B17/56 B

   G03B5/02

   G03B5/04

   G03B17/00 B

   H04N5/222 100

   G03B15/00 U

   !F16M11/12 H

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-110105(P2017-110105)

(22)【出願日】2017年6月2日

(65)【公開番号】特開2018-205494(P2018-205494A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年5月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(72)【発明者】

【氏名】根本 歩

(72)【発明者】

【氏名】尾花 慎司

【審査官】 藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１８９７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２４８３５６０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００４９５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第９９／０６５２３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５１８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３８６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８１２３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｆ１６Ｍ １１／１０

Ｇ０３Ｂ ５／００ − ５／０６

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １７／００

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被駆動体と、
前記被駆動体を回転可能に保持する保持部材と、
前記被駆動体を回転させる駆動力を発生させるアクチュエータと、
前記被駆動体の回転位置を検出する検出点を有する位置検出部と、有する旋回駆動装置において、
前記被駆動体には、前記被駆動体が回転する回転軸Ｐを中心とする同心円状に、
前記アクチュエータから駆動力を受ける被伝達面と、
前記検出点により回転位置を検出される被位置検出部と、
摺動平面と、が配置され、
前記アクチュエータは、
駆動力を外部に伝達する伝達部を有し、
前記伝達部に凸状に形成された一対の接触部を前記被駆動体の前記被伝達面に加圧接触する状態で前記保持部材に固定され、
前記位置検出部は、
前記保持部材に固定され、且つ、
前記回転軸Ｐに平行な方向の投影視において、
前記伝達部に凸状に形成された前記一対の接触部の中心間を結ぶ仮想直線Ｌ１上の中心Ｃと、前記回転軸Ｐの中心と、を通過する仮想直線Ｌ３が、前記検出点の上を通過するように前記位置検出部を配置し、
前記保持部材は、前記位置検出部を間に挟み、且つ、前記摺動平面の側に突出して成る一対の突起部を有し、
前記位置検出部と前記被位置検出部との間隔Ｄｐは、前記摺動平面と前記一対の突起部との間隔ｄｐよりも長く設定されていることを特徴とする旋回駆動装置。

【請求項2】

前記被駆動体は、光学レンズと撮像素子を有するカメラユニットを前記回転軸Ｐと異なる回転軸Ｔを中心に回転可能に保持する他の保持部材を更に備え、
前記カメラユニットの光軸、前記回転軸Ｔ、及び前記回転軸Ｐが互いに直交することを特徴とする請求項１記載の旋回駆動装置。

【請求項3】

前記回転軸Ｐから、前記伝達部に凸状に形成された前記中心Ｃまでの距離Ｒ１は、前記回転軸Ｐから、前記一対の突起部のそれぞれまでの距離Ｒ２よりも短いことを特徴とする請求項１又は２記載の旋回駆動装置。

【請求項4】

前記被位置検出部は、前記回転軸Ｐから一定距離の位置に一定の周期で形成された反射パターンを有し、前記検出点は、前記反射パターンの検出を行うための発光部及び受光部からなり、
前記回転軸Ｐから前記検出点までの距離Ｒ３は、前記回転軸Ｐから、前記一対の突起部のそれぞれまでの距離Ｒ２よりも短いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の旋回駆動装置。

【請求項5】

前記中心Ｃと、前記一対の突起部は、前記回転軸Ｐを中心とした周方向において等間隔となるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の旋回駆動装置。

【請求項6】

前記摺動平面は、環状及び円弧状のいずれかの形状に形成された平面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項に記載の旋回駆動装置。

【請求項7】

被駆動体と、
前記被駆動体をパンニング可能に保持する回転軸Ｐと、
前記回転軸Ｐの近傍に設けられ、前記被駆動体をパン回転させる駆動力を発生させる駆動部と、
前記回転軸Ｐの周りにあって、前記被駆動体の上に配置される被位置検出部と、
前記被位置検出部と対向する位置にある位置検出部とを備える旋回駆動装置において、 前記回転軸Ｐの周りにあって、前記被駆動体の上に配置される摺動平面と、
前記摺動平面と対向する位置にある突起部とを備え、
前記被位置検出部は、前記回転軸Ｐと前記摺動平面の間に位置し、且つ前記突起部は、前記位置検出部の近傍に設けられ、
前記被位置検出部と前記位置検出部の間の間隔Ｄｐは、前記摺動平面と前記突起部の間の間隔ｄｐより長く設定されていることを特徴とする旋回駆動装置。

【請求項8】

被駆動体と、
前記被駆動体をパンニング可能に保持する保持部材と、
前記被駆動体をパン回転させる駆動力を発生させるアクチュエータと、
前記被駆動体のパン回転位置を検出する検出点を有する位置検出部と、有する旋回駆動装置において、
前記被駆動体には、前記被駆動体がパン回転する回転軸Ｐを中心とする同心円状に、 前記アクチュエータから駆動力を受ける被伝達面と、
前記検出点により回転位置を検出される被位置検出部と、
摺動平面と、が配置され、
前記アクチュエータは、
駆動力を外部に伝達する伝達部を有し、
前記伝達部に凸状に形成された一対の接触部を前記被駆動体の前記被伝達面に加圧接触する状態で前記保持部材に固定され、
前記位置検出部は、
前記保持部材に固定され、
前記保持部材は、前記位置検出部を間に挟み、且つ、前記摺動平面の側に突出して成る突起部を有し、
前記位置検出部と前記被位置検出部との間隔Ｄｐは、前記摺動平面と前記突起部との間隔ｄｐよりも長く設定されていることを特徴とする旋回駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、旋回駆動装置、特に被装着体の動作に影響を与えることなく駆動する可動体を有する旋回駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、アクションカムやウエアラブルカメラと称する小型カメラが普及している。この類のカメラは、身体に装着し、ハンズフリーで撮影することができる。また、自転車やドローン（無人航空機）等の機器に装着し、撮影することもできる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図６は、従来のカメラ２が装着されるドローン１の斜視図であり、（ａ）はカメラ２をドローン１に装着するために用いられるジンバル３の分解斜視図を示し、（ｂ）はカメラ２がジンバル３によりドローン１に装着された状態を示す。

【0004】

ドローン１は複数のプロペラを備えている。プロペラの枚数はドローンの大きさや重量、用途等によって異なる。図示のドローン１は４枚のプロペラを備えたクワッドコプターと呼ばれるものである。ドローン１は、プロペラが回転することによって揚力を発生させて、浮遊することができる。そして、全てのプロペラの回転数を等しい状態で維持することで機体を空中で安定保持（ホバリング）させることができる。また、プロペラの回転数のバランスを敢えて崩すように調整すると、機首が傾き意図した方向にドローン１の姿勢を変更することができる。カメラ２はアクションカムと称する小型カメラである。カメラ２は、携帯性を重視するために、小型且つ軽量に構成されている。また、カメラ２には比較的広角に撮影が可能な光学レンズユニットが搭載されており、カメラ２が装着される機器（ドローン１）の視点ベースの映像を記録することができる。

【0005】

ドローン１にカメラ２を装着すべく、カメラ２はジンバル３によって保持されている。ジンバル３はドローン１にビス４で共締めして固定される。そしてカメラ２は、不図示の固定部品によってジンバル３に固定されている。この固定部品には、例えば粘着両面テープや結束バンドなどが適用される。ジンバル３は、保持するカメラ２の姿勢を一定に維持する機構が内蔵されている。具体的には、カメラ２を保持すべく設置しているステージに対してパン（水平・左右）方向／チルト（垂直・上下）方向／ロール（回転）方向の３軸を制御して、カメラ２が装着される機器（ドローン１）が発生させてしまう揺れをキャンセルさせる動作を行う。これによってカメラ２は、像揺れが少ない画像を記録することができる。

【0006】

上述の従来構成では、画像を記録し得る方向はカメラ２の光軸が指す正面方向のみであった。そして、画像を記録する向きを切り替える場合には、被装着体の姿勢を意図した方向へ向けなければならず、被装着体の動きを規制することになってしまう。例えば、カメラ２をジンバル３を介して自転車のハンドルに装着した状態でその画像記録方向を切り替える場合、被装着体である自転車のハンドルの正面を次の画像記録方向へ向けなければならず、走行方向が変わってしまう。また、人がカメラ２をジンバル３を装着した状態で歩行しているときに、その歩行方向を変えずにカメラ２の画像記録方向を切り替えようとすると、不自然な歩行姿勢になってしまい、歩行速度が不安定になる。ひいては、記録画像の像揺れが増大する等の問題が生じる。

【0007】

被装着体の動きを規制することなく、カメラ２の画像記録方向を任意に制御する方法としては、例えば、光学ユニットの旋回駆動することが可能な旋回駆動装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。具体的には、この旋回駆動装置は、レンズ鏡筒を含む可動体（光学ユニット）を回転させる回転軸の一方にプーリを取り付け、このプーリにタイミングベルトを巻回させて駆動力をプーリに伝達し、被装着体に対して可動体を相対的に旋回駆動する。更に、可動体を回転させる回転軸の他方には、可動体と共に回転するパターン板と、パターン板と所定の間隔（ギャップ）を置いて固定体に配置され、パターン板の上に放射状に印刷されるパターンを計数する光学センサとから成る位置検出手段が設けられている。かかる構成により、回転角度を高精度に検出しながら可動体の旋回駆動を行うことが可能である。

【0008】

この旋回駆動装置を被装着体に取り付けた場合、光学ユニットのみが撮影方向を切り替えることができるため、被装着体の動作に影響を与えることなく撮影を行う事が出来る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１６−８２４６３号公報

【特許文献2】特開２０１０−１１１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、特許文献２では、プーリに巻回されたタイミングベルトの張力によって可動体が傾くと、パターン板と光学センサの間のギャップが変動し、回転角度の検出精度低下を招く。特に、高精度駆動の追求に伴ってパターン板に印刷されるパターンのピッチが微細化されると、ギャップ変動が与える回転角度の検出精度誤差は顕著となる。また、最悪の場合には、パターン板と光学センサが物理的に接触し破損する等の不良が発生する懸念がある。

【0011】

上記課題を鑑みて、本発明の目的は、簡易な構成で位置検出精度の劣化を抑制し高精度に旋回駆動が可能な旋回駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る旋回駆動装置は、被駆動体と、前記被駆動体を回転可能に保持する保持部材と、前記被駆動体を回転させる駆動力を発生させるアクチュエータと、前記被駆動体の回転位置を検出する検出点を有する位置検出部と、有する旋回駆動装置において、前記被駆動体には、前記被駆動体が回転する回転軸Ｐを中心とする同心円状に、前記アクチュエータから駆動力を受ける被伝達面と、前記検出点により回転位置を検出される被位置検出部と、摺動平面と、が配置され、前記アクチュエータは、駆動力を外部に伝達する伝達部を有し、前記伝達部に凸状に形成された一対の接触部を前記被駆動体の前記被伝達面に加圧接触する状態で前記保持部材に固定され、前記位置検出部は、前記保持部材に固定され、且つ、前記回転軸Ｐに平行な方向の投影視において、前記伝達部に凸状に形成された前記一対の接触部の中心間を結ぶ仮想直線Ｌ１上の中心Ｃと、前記回転軸Ｐの中心と、を通過する仮想直線Ｌ３が、前記検出点の上を通過するように前記位置検出部を配置し、前記保持部材は、前記位置検出部を間に挟み、且つ、前記摺動平面の側に突出して成る一対の突起部を有し、前記位置検出部と前記被位置検出部との間隔Ｄｐは、前記摺動平面と前記一対の突起部との間隔ｄｐよりも長く設定されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、簡易な構成で位置検出精度の劣化を抑制し高精度に旋回駆動が可能な旋回駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の旋回駆動装置としてのカメラが装着されるドローンの斜視図である。

【図2】図１におけるカメラの外観斜視図である。

【図3】カメラの分解斜視図である。

【図4】カメラの組立状態における要部断面の模式図である。

【図5】図４におけるパン回転板を正面から見た図である。

【図6】従来のカメラが装着されるドローンの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

【0016】

ここでは、本発明に係る旋回駆動装置として、無人航空機（以下、「ドローン」と称す。）に取り付けられる撮像装置（以下、「カメラ」と称す。）を取り上げる。但し、本発明に係る旋回駆動装置は、これに限定されるものではなく、駆動角度が制御される可動体を有する旋回駆動装置に広く適用することができ、例えば、ロボットアームの関節などが挙げられる。

【0017】

図１は、本発明の旋回駆動装置としてのカメラ１００を備えるドローン１０の斜視図であり、（ａ）はドローン１０が着地している状態を表し、（ｂ）はドローン１０が飛行中の状態を表す。

【0018】

ドローン１０は４数のプロペラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（以下、まとめて「プロペラ１１」と称す。）を備えたクワッドコプターと呼ばれるものである。但し、本発明に係るカメラ１００の被装着体としてのドローン１０のプロペラ１１の枚数は４枚に限定されるものではなく、ドローン１０の大きさや重量、用途等によって異なる枚数としてもよい。

【0019】

ドローン１０は、プロペラ１１が回転することによって揚力を発生させて、浮遊することができる。そして、全てのプロペラ１１の回転数を等しい状態で維持することで機体を空中で安定保持（ホバリング）させることができる。また、プロペラ１１の回転数のバランスを敢えて崩すように調整すると、機首が傾き意図した方向にドローン１０の姿勢を変更することができる。

【0020】

ドローン１０には、カメラ１００が取り付けられている。取り付け方法は、特に限定されるものではないが、例えば粘着両面テープをドローン１０とカメラ１００との間に挟み込む、或いは結束バンドなどでドローン１０にカメラ１００を括り付ける等の方法が採用される。また、別途、カメラ１００をドローン１０に取り付けるためのアタッチメントを用意してもよい。カメラ１００は大別して固定部と可動部によって構成されている。可動部は、固定部に対して、旋回駆動、具体的にはパンニング駆動及びチルティング駆動ができるように構成されている。カメラ１００の内部構成詳細については後述する。

【0021】

さらにドローン１０は、スキッド１２ａ，１２ｂ（以下、まとめて「スキッド１２」と称す。）を備えている。スキッド１２は、ドローン１０を地上で支持する機構である。本発明のスキッド１２は、引き込み式（可動式）に構成されている。具体的には、ドローン１０への取り付け部分が一定量回転可能に構成されている。かかる構成により、ドローン１０が離陸するときにはスキッド１２を図１（ａ）の位置から図１（ｂ）の位置へ引き込むことができる。このため、飛行中、カメラ１００がパンニング駆動を行いながら撮影する際、画角内にスキッド１２が入り込んでしまう等の不具合を防ぐことができる。一方、着陸するときにはスキッド１２を図１（ｂ）の位置から図１（ａ）の位置へ引き出すことができるため、ドローン１０やカメラ１００が地面に接触して破損してしまう等の不具合を防ぐことができる。

【0022】

図２は、図１におけるカメラ１００の外観斜視図である。

【0023】

図２に示す様に、カメラ１００は、ベースユニット２０上に、パンニング可動部である被駆動体としてのパンニングユニット（以下、「パンユニット」と称す。）３０が、ベースユニット２０に対して水平回転（実線の矢印方向）可能、すなわちパンニング可能に載置されている。

【0024】

更に、カメラ１００は、パンユニット３０上には、撮像素子及び光学レンズを有するカメラユニット５０を備えた他の保持部材としてのチルティングユニット（以下、「チルトユニット」と称す。）４０を備える。チルトユニット４０は、図２に示すように、パンユニット３０に対してカメラユニット５０の光軸を垂直回転（破線の矢印方向）可能、すなわちチルティング可能に保持している。

【0025】

上記の様な構成により、カメラ１００は、カメラユニット５０を有するチルトユニット４０を、ベースユニット２０に対して相対的に水平回転（パンニング）及び垂直回転（チルティング）させることで、様々な方向、角度の撮影が可能である。

【0026】

以下に、カメラ１００の構成について、適宜、図３〜５を用いて説明する。

【0027】

図３は、カメラ１００の分解斜視図であり、（ａ）はパン駆動ユニット２５０が手前になる視点からのカメラ１００を示し、（ｂ）は、パン用光学式センサ２６３が手前になる視点からのカメラ１００を示す。

【0028】

図４は、カメラ１００の組立状態における要部断面の模式図である。

【0029】

なお、本発明の説明上不要で図が煩雑になるものは省略して描かれている。

【0030】

カメラ１００は主に、パンユニット３０と、カメラユニット５０を備えたチルトユニット４０と、保持部材としてのベースカバー２１０、内部構造体２２０、及びボトムカバー２３０から成るベースユニット２０とから構成される。

【0031】

なお、Ｐは、ベースユニット２０に対するパンユニット３０の水平回転（パンニング）方向の回転軸を示し、Ｔは、パンユニット３０に対するチルトユニット４０の垂直回転（チルティング）方向の回転軸を示す。本実施例では、カメラユニット５０の光軸、回転軸Ｐ、及び回転軸Ｔは互いに直交する関係にあるが、これらは必ずしも直交する関係にある必要はない。

【0032】

内部構造体２２０には、制御基板２２１が含まれる。

【0033】

制御基板２２１は、システム制御回路（ＣＰＵ）やメモリ、及び、パンユニット３０やチルトユニット４０の駆動制御を行うドライバＩＣ等が搭載されており、カメラ１００の全体の制御を司る。

【0034】

内部構造体２２０は、メインシャーシ２４０を介してベースカバー２１０内部に固設された後、ベースカバー２１０下部にボトムカバー２３０が固定されることでケーシングされる。

【0035】

なお、ボトムカバー２３０の底面部には不図示の電源入力端子が設けられており、この電源入力端子を用いることで、外部電源供給手段からカメラ１００への電源供給が可能となる。

【0036】

更に、ボトムカバー２３０の底面部には図１で前述したドローン１０に取り付け可能なアタッチメントが具備されている。

【0037】

パンユニット３０は、ベースカバー２１０に設けられたパン軸受部材２１のパン回転支持穴２１ａにパン基台３１０のパン軸部３１２ａが摺動嵌合される。また、このパン回転支持穴２１ａの内部には環状リブ２１ｂが設けられている。

【0038】

更に、パンユニット３０は、ベースカバー２１０の内側から、円環状の形状を有したパン回転板３３０をビス等によってパン基台３１０に締結させる。これにより、パンユニット３０は、環状リブ２１ｂの間でスラスト方向にも挟持され、ベースカバー２１０に対して水平回転（パンニング）可能な状態に支持される。

【0039】

パン回転板３３０におけるパン基台３１０が取り付られる側の反対面には、ベースユニット２０内においてメインシャーシ２４０に配置される摩擦摺動面３３０ａが設けられている（図４、図５参照）。この摩擦摺動面３３０ａは、パン駆動ユニット２５０からの駆動力が伝達される被伝達面として機能する。

【0040】

パン駆動ユニット２５０は、超音波振動を利用して、被駆動体であるパンユニット３０を摩擦駆動する方式の所謂、超音波モータというアクチュエータである。

【0041】

摩擦摺動面３３０ａには、パン駆動ユニット２５０の駆動力を外部に伝達する伝達部として機能する振動子２５１ａに凸状に形成された一対の接触部２５１ｅが、組立状態において一定な加圧力で接触する。具体的には、図４に示す様に、パン回転軸である回転軸Ｐと平行な方向（矢印Ｂ方向）に向かって不図示のバネ部材で付勢されている。

【0042】

なお、不図示のバネ部材によって付勢力を付与する位置は図５（ａ）に示すように一対の接触部２５１ｅの中心間を結ぶ仮想直線Ｌ１上の黒丸で示す中心Ｃに配置されることが望ましい。これにより、一対の接触部２５１ｅを摩擦摺動面３３０ａに対して均等に加圧接触させることができる。

【0043】

この加圧接触状態において、ドライバＩＣからの制御信号により、フレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」と称す。）２５１ｃから圧電素子２５１ｂに高周波電圧が印加されると、一対の接触部２５１ｅを介して振動子２５１ａに励起された超音波振動が摩擦摺動面３３０ａに伝達される。

【0044】

そして、この超音波振動が摩擦摺動面３３０ａに伝達されると、パン回転板３３０が摩擦駆動され、パン回転板３３０と一体化されたパン基台３１０がベースカバー２１０に対して相対的に水平回転駆動される。

【0045】

一方、チルトユニット４０は、パンユニット３０に対して垂直回転（チルティング）可能な状態に支持され、不図示のアクチュエータによりパンユニット３０に対して相対的に垂直回転駆動される。

【0046】

なお、上述したパン軸受部材２１は、低摩擦で摺動性に優れる樹脂（例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）等）を射出成型して形成された部材である。

【0047】

また、上述したパン回転板３３０の摩擦摺動面３３０ａには、耐摩耗性を向上させる所定の処理が施されている。

【0048】

例えば、パン回転板３３０にはステンレス材が用いられ、その摩擦摺動面３３０ａには窒化処理等による硬化処理が施されている。

【0049】

更に、摩擦摺動面３３０ａは、パン駆動ユニット２５０の振動子２５１ａの一対の接触部２５１ｅと安定した接触状態を維持するために、平滑で、反りが極めて小さくなるようにラップ加工等の表面処理が施された平滑面となっている。

【0050】

２６３はロータリエンコーダなどのパン用光学式センサであり、メインシャーシ２４０にスペーサ２６１を介して固定されたＦＰＣ２６２に実装されている。パン用光学式センサ２６３は、パン回転板３３０に固定され、所定の間隔Ｄｐ（図４）をおいて対向するように取り付けられ相対移動する被位置検出部であるパン用反射スケール３３１との組み合わせでパン用の位置検出部として機能する。

【0051】

パン用反射スケール３３１には、回転軸Ｐ回りに図５に示すように一定の周期で周方向に配列された反射パターンとしての光学格子（明暗パターン）３３１ａが設けられている。

【0052】

パン用光学式センサ２６３は、パン用反射スケール３３１に光を照射する発光部と、パン用反射スケール３３１からの反射光を受光する受光部とが一体的にパッケージングされている検出点２６３ａを有する。発光部は例えば発光ダイオードが採用され、受光部は例えばフォトトランジスタが適用される。受光部は、発光部から放たれた光がパン用反射スケール３３１の光学格子（明暗パターン）３３１ａに反射して得られる反射光が入射する位置に複数個所設定されており、各受光部で受光された反射光は電気信号に変換される。そして、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１が相対移動すると、光学格子（明暗パターン）３３１ａから各受光部に入射する反射光の光量が周期的に変化するため、各受光部から出力される電気信号の値が周期的に変化する。

【0053】

このように各受光部から出力された周期信号の位相を利用して、相対移動するパン用反射スケール３３１の「回転位置」、「回転方向」、「回転速度」等を知ることができる。即ち、パン用反射スケール３３１と一体化されたパンユニット３０の「回転位置」、「回転方向」、「回転速度」等を高精度に知ることができる。

【0054】

スペーサ２６１は、その板厚が精度高く仕上げられているため、組立状態においてパン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐを精度よく定めることができる。また、スペーサ２６１は、図３（ａ）に示す様に、メインシャーシ２４０にスペーサ２６１を介してＦＰＣ２６２が固定された状態において、パン用光学式センサ２６３を間に挟むように配置された一対の突起部２６１ａを有する。

【0055】

この一対の突起部２６１ａは、スペーサ２６１がメインシャーシ２４０に取り付けられている面からパン回転板３３０に向かって同じ高さを有する。また、その組立状態においてパン回転板３３０に設けられたレール状の摺動平面３３０ｂ（図４、図５参照）と対向して配置される。すなわち、この一対の突起部２６１ａは、摺動平面３３０ｂ側に突出した状態で構成される。

【0056】

そして、図４に示す様に組立状態において一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂとは、所定の間隔ｄｐをおいて対向して配置される。

【0057】

尚、本実施例において、摺動平面３３０ｂは、環状に形成された平面を有するが、一対の突起部２６１ａが常に摺動平面３３０ｂと対向する位置にあるのであれば、かかる構成に限定されない。例えば、一定の角度までしかパンユニットの回転はできないよう規制されている場合は、円弧状に形成された平面を摺動平面３３０ｂが有してもよい。

【0058】

ここで、上述した組立状態におけるパン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐと、一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂとの間の所定の間隔ｄｐは、Ｄｐ＞ｄｐの関係になる様に設定されている。

【0059】

図５は、図４におけるパン回転板３３０を正面から見た図である。すなわち、回転軸Ｐに平行な方向から投影視した図である。

【0060】

図５に示す様に、パン回転板３３０には紙面手前方向に延びる回転軸Ｐを中心として同心円状に、摩擦摺動面３３０ａ、パン用反射スケール３３１、摺動平面３３０ｂが配置されている。

【0061】

また、上述したように一対の接触部２５１ｅの中心間を結ぶ仮想直線Ｌ１上の黒丸で示す中心Ｃにおいて、不図示のバネ部材による振動子２５１ａへの付勢力が付与される。

【0062】

図５（ａ）に示す様に、スペーサ２６１に設けられる一対の突起部２６１ａは、摺動平面３３０ｂと投影上重なる位置で、パン用光学式センサ２６３を間に挟むように配置されている。

【0063】

また、一対の突起部２６１ａの中心間を結ぶ仮想直線Ｌ２は、一対の接触部２５１ｅの中心間を結ぶ仮想直線Ｌ１と並行で、且つ、各仮想直線Ｌ１，Ｌ２の中心間を結ぶ仮想直線Ｌ３は、回転軸Ｐの中心を通過する様に配置される。また仮想直線Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ回転軸Ｐの中心を通過する仮想直線Ｌ３と直交する。

【0064】

また、パン用光学式センサ２６３の検出点２６３ａは、投影上はこの仮想直線Ｌ３が通過するような位置に配される。

【0065】

ところで、パンユニット３０は、図４に示すようにパン駆動ユニット２５０から常に回転軸Ｐと平行な矢印Ｂ方向に一定の加圧力を受けながら回転駆動する。この為、カメラ１００の使用に伴いパン軸受部材２１のパン回転支持穴２１ａおよび環状リブ２１ｂが徐々に摩耗し得る。

【0066】

そして、パン軸受部材２１のパン回転支持穴２１ａおよび環状リブ２１ｂの摩耗が進行するに伴って、パン軸部３１２ａは当初の回転軸Ｐに対して任意の角度（例えば、図４中に示す角度θ）の傾きを生じる。

【0067】

つまり、パン用反射スケール３３１とパン用光学式センサ２６３が接近する（所定の間隔Ｄｐが小さくなる）方向にパンユニット３０が徐々に変位することになる。

【0068】

更に摩耗が進行し、パンユニット３０に、一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂとの間の所定の間隔ｄｐ分変位させるだけの傾き（すなわち、図４中の角度θ）が生じると、一対の突起部２６１ａが摺動平面３３０ｂに当接する。

【0069】

これにより、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐが一定距離以下になることを規制し、所定の間隔Ｄｐの変動に伴うパン位置検出精度の劣化を防ぐことができる。

【0070】

具体的には、図５（ａ）に示した様に回転軸Ｐを中心とした時の、一対の接触部２５１ｅ間の黒丸で示す中心Ｃまでの距離Ｒ１と、一対の突起部２６１ａが摺動平面３３０ｂを摺接する距離Ｒ２は、Ｒ１＜Ｒ２の関係になる様に配置されている。

【0071】

これにより、パン軸部３１２ａが当初の回転軸Ｐに対して角度θまで傾く前は、ｄｐ以下の大きさの隙間を形成でき、摺動平面３３０ｂが摩耗せずに済むことができる。一方、パン軸部３１２ａが角度θまで傾いた場合、速やかに一対の突起部２６１ａのそれぞれを摺動平面３３０ｂと当接させるので、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１とが物理的に接触することを確実に防止できる。

【0072】

また、好適には、図５（ａ）に示した様に回転軸Ｐを中心とした時の、パン用光学式センサ２６３の検出点２６３ａまでの距離Ｒ３と、一対の突起部２６１ａが摺動平面３３０ｂを摺接する距離Ｒ２は、Ｒ３＜Ｒ２の関係になる様に配置される。

【0073】

更には、上述したようにパン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐと、一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂとの間の所定の間隔ｄｐは、Ｄｐ＞ｄｐの関係になる様に設定されている。

【0074】

かかる構成により、パン軸受部材２１の摩耗によりパンユニット３０に発生する傾きが角度θとなった場合、パン回転板３３０において回転軸Ｐから検出点２６３ａまでの距離よりも離れた位置で、一対の突起部２６１ａが摺動平面３３０ｂに当接し規制する。

【0075】

よって、一対の突起部２６１ａが摺動平面３３０ｂに当接した際、パンユニット３０の変位によりもたらされるパン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐの減少量を少なくすることができる。

【0076】

従って、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐの接近により生じるパン位置検出精度の劣化を効果的に抑制することができる。

【0077】

更に、パン軸受部材２１の摩耗によりパンユニット３０が変位した場合、一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂが必ず先に当接する為、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１とが物理的に接触することもない。

【0078】

このような構成にすることで、パンユニット３０が変位し一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂが当接している時、パン駆動ユニット２５０から常に受ける加圧力を安定して受けることができ、パンユニット３０を安定的に支持することができる。

【0079】

従って、カメラ１００の使用に伴いパン軸受部材２１が摩耗し、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１の間の所定の間隔Ｄｐが変動した場合であっても、パンユニット３０の回転位置検出精度を安定して維持することが可能となる。

【0080】

また、好適には、図５（ｂ）に示す様に、一対の接触部２５１ｅ間の黒丸で示す中心Ｃと一対の突起部２６１ａが、回転軸Ｐを中心とした周方向において等間隔（１２０°間隔）となる様に配置してもよい。

【0081】

このような構成にすることで、パンユニット３０が変位し一対の突起部２６１ａと摺動平面３３０ｂが当接している時、パンユニット３０をより安定的に支持することができる。

【0082】

以上説明した構成により、パン軸受部材２１の摩耗などによるパンユニット３０の変位を安定して支持でき、且つ、パン用光学式センサ２６３とパン用反射スケール３３１間の所定の間隔Ｄｐが一定距離以上変動することを効果的に抑制することができる。

【0083】

その結果、長期使用による、所定の間隔Ｄｐの変動に伴うパン位置検出精度の劣化を抑制することができ、カメラ１００のパンユニット３０の回転位置検出精度を維持することが可能となる。

【0084】

尚、本実施例においては、アクチュエータであるパン駆動ユニット２５０によりカメラユニット５０をパン回転させる駆動力を発生させたが、かかる構成に限定されない。例えば、駆動部として、パン軸部３１２ａに取り付けたプーリにタイミングベルトを巻回させることによりカメラユニット５０をパンニングさせる駆動力を発生するようにしてもよい。

【0085】

また、本実施例では、摺動平面３３０ｂと対向する位置に一対の突起部２６１ａを設けていたが、かかる構成に限定されない。例えば、パン用反射スケール３３１の近傍に設けられ、且つ図４に示すｄｐがＤｐより短い構成であれば、その数は１つであってもよい。

【0086】

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を採り得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0087】

３０ パンユニット
５０ カメラユニット
１００ カメラ
２１０ ベースカバー
２５０ パン駆動ユニット
２５１ａ 振動子
２５１ｅ 一対の接触部
２６１ａ 一対の突起部
２６３ パン用光学式センサ
２６３ａ 検出点
３３０ａ 摩擦摺動面
３３０ｂ 摺動平面
３３１ パン用反射スケール
３３１ａ 光学格子（明暗パターン）
Ｐ パンニング方向の回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】