JP6075996B2 - カメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、カメラの撮像方向を切り換えることのできるカメラモジュールに関するものである。

カメラの撮像方向を切り換える装置は特に、監視カメラの分野で多用されており、かかる用途に用いるカメラモジュールでは、ベルト機構を介してモータの回転をカメラに伝達するようになっている（特許文献１、２参照）。

特開平８−９５１２９号公報 特開２００８−７８９６４号公報

カメラの撮像方向を切り換えたいという要求は、監視カメラに限らず、例えば、テレビ電話等の分野でも存在するが、かかる分野では、カメラの撮像方向の切り換えに高い分解能が要求されることから、従来は、手動による切り換えが主流である。すなわち、特許文献１、２に記載の技術のようにベルト機構を採用した場合、モータからの減速比を大きくして分解能を高めようとすると、カメラモジュールが大型化してしまい、テレビ電話等に搭載するのに不適である。特に、据え置き型のテレビにカメラを搭載して、通話者の画像を通話相手に送信するように構成する場合、テレビ画面を囲む枠部分にカメラを配置する必要があるため、ベルト機構を採用した大型のカメラモジュールを用いることが困難である。

そこで、ベルト機構に代えて歯車機構を利用することが考えられるが、歯車機構を採用した場合、歯車間のバックラッシュが原因でカメラの撮像方向が安定しないという問題点がある。特に、分解能を高めることを目的に、歯車の数を増やして減速比を大とすると、その分、バックラッシュの影響が大となってしまう。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、小型化を図ることができるとともに、カメラを任意の方向に安定して向かせることのできるカメラモジュールを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るカメラモジュールは、カメラと、該カメラを保持する可動体と、該可動体を前記カメラの撮像方向と交差する方向に延在する回転中心軸線周りに回転可能に支持する固定体と、モータ、および該モータの回転を減速して前記可動体に伝達する歯車機構によって前記可動体を前記回転中心軸線周りに回転させる駆動装置と、前記可動体を前記回転中心軸線方向に付勢して前記固定体に押し付ける付勢部材と、を有し、前記固定体はケースを備え、前記可動体は前記回転中心軸線方向に延びる軸部を備え、前記付勢部材は前記軸部を前記ケースに押し付けており、前記歯車機構は、第１軸線回りに回転可能な複数の第１歯車と、前記第１軸線と平行に並列する第２軸線回りに回転可能な複数の第２歯車と、前記モータの出力軸に固着されたモータピニオンと、前記モータピニオンに噛合する第１平歯車と、前記第１歯車に噛合し且つ前記第１平歯車に連結される第２平歯車と、を含み、前記第１平歯車および前記第２平歯車は前記第２軸線回りに回転し、前記モータの回転は、前記複数の第１歯車および前記複数の第２歯車において、第１歯車から第２歯車への伝達と、当該第２歯車から別の第１歯車への伝達と、当該別の歯車から別の第２歯車への伝達と、が行われて前記可動体に伝達されることを特徴とする。

本発明では、駆動装置においてモータを回転させると、モータの回転は、歯車機構を介して可動体に伝達されるので、カメラを保持する可動体がカメラの撮像方向と交差する回
転中心軸線周りに回転して撮像方向が切り換えられる。ここで、駆動機構では歯車機構が用いられているので、減速比を大きくして分解能を高めた場合でも、ベルト機構を用いた場合に比して小型化を図ることができる。また、可動体は回転中心軸線方向に延びる軸部を備え、固定体はケースを備え、可動体の軸部を回転中心軸線方向に付勢して固定体のケースに向けて押し付ける付勢部材が設けられているので、歯車機構にバックラッシュがある場合でも、撮像方向がぶれない。それ故、カメラを任意の方向に安定して向かせることができる。また、モータは、歯車機構によって減速して伝達されるので、付勢部材によって可動体を固定体に向けて押し付けた構成を採用した場合でも、モータの回転によって可動体を回転させることができる。

また、本発明では、前記歯車機構は、第１軸線周りに回転可能な複数の第１歯車と、前記第１軸線と平行に並列する第２軸線周りに回転可能な複数の第２歯車と、前記モータの出力軸に固着されたモータピニオンと、前記モータピニオンに噛合する第１平歯車と、前記第１歯車に噛合し且つ前記第１平歯車に連結される第２平歯車と、を含み、前記第２軸線は前記第１平歯車および前記第２平歯車の回転中心を通り、前記モータの回転は、前記
複数の第１歯車および前記複数の第２歯車において、第１歯車から第２歯車への伝達と、当該第２歯車から別の第１歯車への伝達と、当該別の第１歯車から別の第２歯車への伝達と、が行われて前記可動体に伝達される。かかる構成によれば、減速機構を構成するにあたって、第１軸線に沿って配置された複数の第１歯車と、第２軸線に沿って配置された複数の第２歯車と、を利用するので、減速比を大きくした場合でも、歯車機構（減速機構）が占有するスペースが狭く済む。

本発明において、前記第１歯車および前記第２歯車は各々、大径歯車に対して前記第１軸線方向および前記第２軸線方向における同一側に小径歯車が一体化されている複合歯車であり、前記複数の第１歯車および前記複数の第２歯車において、第２歯車の大径歯車には、当該第２歯車を駆動する第１歯車の小径歯車が噛合し、当該第２歯車の小径歯車には、当該第２歯車に従動する別の第１歯車の大径歯車が噛合していることが好ましい。かかる構成によれば、減速機構を構成するにあたって、第１歯車および第２歯車として大径歯車と小径歯車とが同一方向に位置する複数の複合歯車を利用するので、減速比を大きくした場合でも、歯車機構（減速機構）が占有するスペースが狭く済む。

本発明において、前記モータのモータ軸線は、前記第１軸線および前記第２軸線と平行であることが好ましい。あるいは、前記モータのモータ軸線は、前記第１軸線の延長線上にあることが好ましい。かかる構成によれば、モータおよび歯車機構が占有するスペースが狭く済む。

本発明において、前記可動体の前記回転中心軸線は、前記第１軸線および前記第２軸線と平行に延在していることが好ましい。かかる構成によれば、可動体および歯車機構が占有するスペースが狭く済む。

本発明において、前記第１軸線および前記第２軸線は、前記可動体の前記回転中心軸線に対して前記撮像方向とは反対側に向かって配列されていることが好ましい。かかる構成によれば、被写体側からみたときにカメラモジュールが占める領域が狭く済む。従って、テレビ画面を囲む枠部分等にカメラモジュールを納めることができる。

本発明において、前記複数の第１歯車は各々、前記第１軸線上で延在する共通の第１支軸に回転可能に支持され、前記複数の第２歯車は各々、前記第２軸線上で延在する共通の第２支軸に回転可能に支持されていることが好ましい。かかる構成によれば、複数の第１歯車における支軸を第１支軸として共通化でき、複数の第２歯車における支軸を第２支軸として共通化できるので、部品点数の削減を図ることができるとともに、歯車機構が占有するスペースが狭く済む。

本発明において、前記カメラは、前記駆動装置に駆動されて、前記固定体から露出した状態と、前記固定体に隠れた状態とに切り換わることが好ましい。かかる構成によれば、カメラを使用しないときには、カメラを固定体に隠れた状態とすることができるので、カメラが汚れるのを防止することができるとともに、カメラの存在が気になるという事態を回避することができる。

本発明では、駆動装置においてモータを回転させると、モータの回転は、歯車機構を介して可動体に伝達されるので、カメラを保持する可動体がカメラの撮像方向と交差する回転中心軸線周りに回転して撮像方向が切り換えられる。ここで、駆動機構では歯車機構が用いられているので、減速比を大きくして分解能を高めた場合でも、ベルト機構を用いた場合に比して小型化を図ることができる。また、可動体の軸部を回転中心軸線方向に付勢して固定体のケースに向けて押し付ける付勢部材が設けられているので、歯車機構にバックラッシュがある場合でも、撮像方向がぶれない。それ故、カメラを任意の方向に安定して向かせることができる。また、モータは、歯車機構によって減速して伝達されるので、付勢部材によって可動体を固定体に向けて押し付けた構成を採用した場合でも、モータの回転によって可動体を回転させることができる。また、本発明では、減速機構を構成するにあたって、第１軸線に沿って配置された複数の第１歯車と、第２軸線に沿って配置された複数の第２歯車と、を利用するとともに、歯車機構は、モータの出力軸に固着されたモータピニオンに噛合する第１平歯車と、第１歯車に噛合し且つ第１平歯車に連結される第２平歯車と、を含み、第２軸線は前記第１平歯車および前記第２平歯車の回転中心を通るので、減速比を大きくした場合でも、歯車機構が占有するスペースが狭く済む。

本発明を適用したカメラモジュールを搭載したテレビの説明図である。 本発明を適用したカメラモジュールの全体構成を示す説明図である。 本発明を適用したカメラモジュールの内部構成を示す分解斜視図である。 本発明を適用したカメラモジュールに用いた各部材説明図である。 本発明を適用したカメラモジュールの平面構成を示す説明図である。

図面を参照して、本発明を適用したカメラモジュールの一例を説明する。なお、以下の説明において、カメラが正面に向いているときの撮像方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する横方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する上下方向をＺ軸方向として説明する。また、Ｘ軸方向のうち、被写体が位置する側を一方側＋Ｘとし、被写体が位置する側とは反対の他方側−Ｘとし、Ｙ軸方向のうち、カメラに向かって左側を一方側＋Ｙとし、右側を他方側−Ｙとし、Ｚ軸方向のうち、上側を一方側＋Ｚとし、下側を他方側−Ｚとして説明する。

（テレビの全体構成）
図１は、本発明を適用したカメラモジュールを搭載したテレビの説明図である。図１に示すテレビ１００において、テレビ画面１１０の周りは矩形の枠体１２０で囲まれており、枠体１２０の上辺部分１２１には、本発明を適用したカメラモジュール１が搭載されている。カメラモジュール１は、テレビ電話用のカメラ１０と、カメラ１０を支持する固定体８０とを備えており、カメラ１０は、固定体８０を介して枠体１２０に支持されている。このように構成したテレビ１００は、テレビ電話機能を有しており、カメラモジュール１によって撮影した通話者の画像を通話相手に送信する。また、テレビ画面１１０には通話相手が映し出される。

カメラモジュール１において、通話者の顔の高さによってはカメラ１０による撮像方向を上下方向で調節する必要がある。このため、本形態のカメラモジュール１には、後述する駆動装置２０が内蔵されており、駆動装置２０によって、カメラモジュール１内において、カメラ１０をＹ軸方向に延在する回転中心軸線Ｌｃ周りに回転させて撮像方向を調節する。また、テレビ１００を通常のテレビとして使用する際、カメラ１０が露出していると気になることから、本形態では、駆動装置２０によって、カメラモジュール１内において、カメラ１０をＹ軸方向に延在する回転中心軸線Ｌｃ周りに回転させてカメラ１０をカメラモジュール１に用いた固定体８０に隠れるようにする。

（カメラモジュール１の全体構成）
図２は、本発明を適用したカメラモジュール１の全体構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、カメラ１０が固定体８０に隠れた待機状態における斜視図、および待機状態において上ケースを外した状態の斜視図であり、図２（ｃ）、（ｄ）は、カメラ１０が固定体８０から露出した使用状態における斜視図、および使用状態において上ケースを外した状態の分解斜視図である。図３は、本発明を適用したカメラモジュール１の内部構成を示す分解斜視図である。図４は、本発明を適用したカメラモジュール１に用いた各部材説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、カメラモジュール１を図３よりさらに細かく分解したときの分解斜視図、および第１歯車等の斜視図である。図５は、カメラモジュール１の平面構成を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、カメラモジュール１の平面図、および上ケースを外した状態における平面図である。

図２、図３、図４および図５に示すように、カメラモジュール１は、カメラ１０を保持する可動体９０と、可動体９０をカメラ１０の撮像方向（Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ）と交差するＹ軸方向に延在する回転中心軸線Ｌｃ周りに回転可能に支持する固定体８０と、可動体９０を回転中心軸線Ｌｃ周りに回転させてカメラ１０の撮像方向を切り換える駆動装置２０とを有している。駆動装置２０は、モータ３０と、モータ３０の回転を減速して可動体９０に減速して伝達する歯車機構４０とを備えている。本形態においては、モータ３０としてステッピングモータが用いられている。

（固定体８０の構成）
図３および図４に示すように、固定体８０は、Ｚ軸方向の寸法がＸ軸方向の寸法やＹ軸方向の寸法に比して短い扁平形状の直方体からなるモジュールケースを構成しており、かかる固定体８０によってカメラモジュール１の外形形状が規定されている。本形態において、固定体８０は、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ（上側）に向けて開放状態にある箱形状の下ケース８１と、下ケース８１の上部開口を塞ぐ四角形の上ケース８２とを備えている。下ケース８１は、Ｚ軸方向の他方側−Ｚに位置する底板部８１０と、底板部８１０の外縁からＺ軸方向の一方側＋Ｚに向けて起立した４つの側板部８１１、８１２、８１３、８１４とを備えている。下ケース８１において、Ｘ軸方向の他方側−Ｘに位置する側板部８１３には矩形の切り欠きが形成されており、かかる切り欠きは基板８８によって塞がれている。また、側板部８１１には、カメラ１０を露出させる矩形の切り欠き８１１ｓと、後述する平歯車９９を配置するスペースを確保するための切り欠き８１１ｔとが形成されている。

固定体８０において、下ケース８１の側板部８１１、８１２、８１３、８１４の外面には複数の突起８１９が形成されており、上ケース８２の外縁には突起８１９に係合する複数のフック８２９が形成されている。このため、下ケース８１に上ケース８２を被せる際にフック８２９と突起８１９とを係合させれば、下ケース８１と上ケース８２とを結合することができる。また、下ケース８１の底板部８１０には、Ｙ軸方向の中央、かつ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ寄りの位置に、ねじ穴８１８ａが形成された肉厚の座部８１８が形成されている一方、上ケース８２においてねじ穴８１８ａに重なる位置には貫通穴８２８が形成されている。従って、フック８２９と突起８１９との係合によって下ケース８１と上ケース８２とを結合させた後、貫通穴８２８からねじ穴８１８ａにネジ８９を止めれば、下ケース８１と上ケース８２とをさらに結合させることができる。

（可動体９０の構成）
可動体９０は、回転中心軸線Ｌｃに沿ってＹ軸方向に延在する棒状部材であり、可動体９０のＹ軸方向の一方側＋Ｙにおいてカメラ１０を内側に保持する大径部９１と、大径部９１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに連接する中径部９５と、中径部９５に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに連接する小径部９６と、小径部９６より小の径寸法をもって小径部９６に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに連接する第１軸部９７とを備えている。大径部９１の周面の一部には平坦面９１１が形成されており、かかる平坦面９１１には、カメラ１０のレンズを露出させる円形の穴９１２が形成されている。

また、可動体９０は、大径部９１に対してＹ軸方向の一方側＋Ｙに連接する第２軸部９８（図５参照）を備えている。一方、固定体８０では、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する側板部８１４の内面に第２軸部９８を回転可能に支持する受け部８１４ｅが上下方向に延在する溝状に形成され、底板部８１０の上面には、第１軸部９７を回転可能に支持する溝状の受け部８１０ｅが形成されている。このようにして、可動体９０は固定体８０によってＹ軸方向に延在する回転中心軸線Ｌｃ周りに回転可能に支持されている。また、底板部８１０の上面には、小径部９６が内側に位置する溝状凹部８１０ｆが形成されており、かかる溝状凹部８１０ｆには、小径部９６の外周面に所定の角度範囲にわたって形成された切り欠き９６ｆの端部（段部）と干渉して可動体９０の回転を規定する凸状のストッパ８１０ｇ（図５（ｂ）参照）が形成されている。このため、本形態では、小径部９６とストッパ８１０ｇとが干渉した位置をカメラ１０が下向きになった初期位置（待機位置）として設定されている。従って、可動体９０を組み込み際に可動体９０の角度位置を調整しなくても、カメラ１０の初期位置を規定することができるとともに、モータ３０に供給する駆動電流の送りパルスの数によって可動体９０（カメラ１０）の向きを制御することができる。また、カメラモジュール１を駆動した際、カウンタおよびメモリ等を用いて、小径部９６とストッパ８１０ｇとが干渉した位置を基準に前回の可動体９０の角度位置を記憶しておけば、再度、可動体９０を前回の角度位置まで復帰させるのが容易である。なお、下ケース８１の底板部８１０および上ケース８２において可動体９０の大径部９１と重なる位置は湾曲した凹部になっており、底板部８１０や上ケース８２が大径部９１と接しないようになっている。

（駆動装置２０の構成）
図３、図４および図５に示すように、駆動装置２０は、モータ３０と、モータ３０の回転を減速して可動体９０に減速して伝達する歯車機構４０とを備えており、モータ３０は、可動体９０の大径部９１に対してＸ軸方向の他方側−Ｘで離間する位置に、モータ軸線ＬｍがＹ軸方向に延在するように配置されている。モータ３０は、モータ本体３８の外周面のうち、Ｘ軸方向の他方側−Ｘに位置する部分に端子３２が配置されており、端子３２は基板８８の穴８８１を貫通して基板８８からＸ軸方向の他方側−Ｘに向けて突出した状態にある。従って、端子３２を介して外部からモータ３０に給電可能である。

モータ３０においては、モータ本体３８からＹ軸方向の一方側＋Ｙに向けて出力軸３５が突出している。また、モータ本体３８のＹ軸方向の一方側＋Ｙの面には端板３１が固着されており、モータ本体３８は、端板３１を介して下ケース８１の底板部８１０に位置決めされている。上ケース８２には、３方が切り欠かれた弾性板部８２５が形成されており、下ケース８１の底板部８１０と上ケース８２との間にモータ本体３８を挟むように下ケース８１と上ケース８２と結合させると、モータ本体３８が弾性板部８２５に当接して弾性板部８２５が撓む結果、モータ本体３８は、弾性板部８２５によって底板部８１０に弾性をもって押圧された状態となる。

（歯車機構４０の構成）
歯車機構４０は、モータ３０の出力軸３５に固着された平歯車からなるモータピニオン４１と、モータピニオン４１に対してＸ軸方向の一方側＋Ｘで隣接する位置でモータピニオン４１に噛合する平歯車４２と、平歯車４２からＹ軸方向の他方側−Ｙに向けて延在する円筒体４８を介して平歯車４２に連結された平歯車４３とを備えている。

また、歯車機構４０は、第１軸線Ｌ１周りに回転可能な複数の第１歯車５１、５２と、第１軸線Ｌ１と平行に並列する第２軸線Ｌ２周りに回転可能な複数の第２歯車６１、６２とを含んでいる。

第１軸線Ｌ１は、モータ３０に対してＹ軸方向の他方側−Ｙでモータ軸線Ｌｍの延長線上に位置している。より具体的には、第１軸線Ｌ１上（モータ軸線Ｌｍの延長線上）には、Ｙ軸方向に延在する第１支軸２１が配置されており、かかる第１支軸２１に第１歯車５１が回転可能に支持され、第１歯車５１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙで隣り合う位置では、第２歯車５２が第１支軸２１に回転可能に支持されている。本形態では、第１支軸２１のＹ軸方向の一方側＋Ｙの端部は、座部８１８のＹ軸方向の他方側−Ｙの面に溝状に形成された受け部８１８ｆに保持され、第１支軸２１のＹ軸方向の他方側−Ｙの端部は、側板部８１２の内面に溝状に形成された受け部８１２ｆに保持されている。

第２軸線Ｌ２は、モータ軸線Ｌｍと回転中心軸線Ｌｃとの間（第１軸線Ｌ１と回転中心軸線Ｌｃとの間）に設定されており、平歯車４２、４３の回転中心を通っている。このため、平歯車４２、４３も、第２歯車６１、６２と同様、第２軸線Ｌ２周りに回転する。より具体的には、第２軸線Ｌ２上には、Ｙ軸方向に延在する第２支軸２２が配置されており、かかる第２支軸２２は、両端に平歯車４２、４３が固着された円筒体４８の内側を貫通している。このため、円筒体４８および平歯車４２、４３は、第２支軸２２周り（第２軸線Ｌ２周り）に回転可能である。また、第２支軸２２において、平歯車４３に対してＹ軸方向の他方側−Ｙで隣り合う位置には第２歯車６１が回転可能に支持され、第２歯車６１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙで隣り合う位置では、第２歯車６２が第２支軸２２に回転可能に支持されている。本形態では、第２支軸２２のＹ軸方向の一方側＋Ｙの端部は、側板部８１４の内面に溝状に形成された受け部８１４ｇに保持され、第２支軸２２のＹ軸方向の他方側−Ｙの端部は、側板部８１２の内面に溝状に形成された受け部８１２ｇに保持されている。

このように構成した駆動装置２０において、平歯車４３は、第１歯車５１と噛合している。このため、モータ３０が回転すると、モータ３０の回転は、モータピニオン４１から平歯車４２に伝達された後、円筒体４８を介して平歯車４３に伝達され、その後、平歯車４３の回転は、第１歯車５１、第２歯車６１、第１歯車５２、および第２歯車６２の順に伝達されて、可動体９０の第１軸部９７のＹ軸方向の他方側−Ｙの端部に固着された平歯車９９に伝達される。このため、モータ３０の回転が可動体９０に伝達される結果、可動体９０が回転中心軸線Ｌｃ周りに回転する。

ここで、平歯車４２はモータピニオン４１より外径が大であり、モータ３０の回転は、減速して平歯車４２に伝達された後、平歯車４３から第１歯車５１、第２歯車６１、第１歯車５２、および第２歯車６２を経て平歯車９９に伝達されるまでの間でも減速される。より具体的には、第１歯車５１、５２および第２歯車６１、６２は各々、大径歯車に対してＹ軸方向の他方側−Ｙ（第１軸線Ｌ１の方向および第２軸線Ｌ２の方向における同一側）に小径歯車が一体化されている複合歯車であり、以下に説明するように、大径歯車と小径歯車とが噛合して減速機構を構成している。

まず、第１歯車５１は、大径歯車５１１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに大径歯車５１１より小径の小径歯車５１２が一体化されている複合歯車であり、第１歯車５２は、大径歯車５２１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに大径歯車５２１より小径の小径歯車５２２が一体化されている複合歯車である。第２歯車６１は、大径歯車６１１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに大径歯車６１１より小径の小径歯車６１２が一体化されている複合歯車であり、第２歯車６２は、大径歯車６２１に対してＹ軸方向の他方側−Ｙに大径歯車６２１より小径の小径歯車６２２が一体化されている複合歯車である。ここで、大径歯車５１１、５２１、６１１、６２１はいずれも外径寸法が同一であり、小径歯車５１２、５２２、６１２、６２２はいずれも外径寸法が同一である。

また、平歯車４３は、第１歯車５１の大径歯車５１１に噛合しており、大径歯車５１１の外径寸法は平歯車４３の外径寸法より大である。第１歯車５１の小径歯車５１２は第２歯車６１の大径歯車６１１に噛合し、第２歯車６１の小径歯車６１２は第１歯車５２の大径歯車５２１に噛合している。また、第１歯車５２の小径歯車５２２は第２歯車６２の大径歯車６２１に噛合し、第２歯車６２の小径歯車６２２は平歯車９９に噛合している。ここで、平歯車９９の外径寸法は小径歯車６２２の外径寸法より大である。このため、平歯車４３から平歯車９９までの歯車列では、歯車間で回転が伝達される度に減速される。

（バックラッシュ防止用の付勢部材の構成）
本形態では、モータ３０の回転を可動体９０まで複数の歯車からなる歯車機構４０によって伝達しているため、歯車同士のバックラッシュの影響が大であり、可動体９０の回転中心軸線Ｌｃ周りの角度位置（カメラ１０の撮像方向）が変動しやすい。そこで、本形態では、可動体９０を固定体８０に向けて押し付ける付勢部材７０が設けられている。

より具体的には、可動体９０の第１軸部９７には、コイルばねからなる付勢部材７０が装着されており、付勢部材７０に対して小径部９６とは反対側（Ｙ軸方向の他方側−Ｙ）にはリング状のワッシャ７１が装着されている。この状態で、可動体９０を下ケース８１上に搭載する際、ワッシャ７１の付勢部材７０とは反対側の面（Ｙ軸方向の他方側−Ｙの面）が、下ケース８１において受け部８１０ｅが形成された壁８１０ｈのＹ軸方向の一方側＋Ｙの面に当接させる。その結果、付勢部材７０が可動体９０の回転中心軸線Ｌｃ方向で圧縮された状態となり、小径部９６を介して可動体９０をＹ軸方向の一方側＋Ｙ（回転中心軸線Ｌｃ方向）に付勢する。このため、可動体９０の第２軸部９８のＹ軸方向の一方側＋Ｙの端部は、側板部８１４に形成された受け部８１４ｅに支持された状態のまま、受け部８１４ｅ内において側板部８１４の内面に弾性をもって当接する。従って、モータ３０によって駆動されない限り、可動体９０は、回転中心軸線Ｌｃ周りに不用意に回転することがない。

（動作および本形態の主な効果）
本形態のテレビ１００においては、テレビ１００でテレビ画像を見るとき、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、可動体９０は、カメラ１０および穴９１２が下向き（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）となる角度位置にある（待機状態）。この状態において、カメラ１０は、固定体８０に隠れた状態にある。また、待機状態では、図３等を参照して説明した小径部９６の切り欠き９６ｆの端部（段部）と下ケース８１側のストッパ８１０ｇとが干渉した状態にある。

この状態から、テレビ１００をテレビ電話として利用する場合、テレビ本体に設けられているスイッチやリモコンスイッチを操作してモータ３０を作動させる。その結果、モータ３０の回転は、歯車機構４０によって可動体９０に伝達されるので、可動体９０が回転中心軸線Ｌｃ周りに９０°回転し、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、可動体９０は、カメラ１０および穴９１２が前向き（Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ）となる角度位置に移行する（使用状態）。その際、カメラ１０による撮像方向を通話者の顔の高さに合わせたいときには、テレビ本体に設けられているスイッチやリモコンスイッチを操作してモータ３０を作動させる。その結果、モータ３０の回転は、歯車機構４０によって可動体９０に伝達されるので、カメラ１０の撮像方向を所定の方向に合わせることができる。その際、歯車機構４０は減速機構として構成されているので、カメラ１０の撮像方向を容易に調整することができる。特に本形態では、多数の歯車によって、歯車機構４０を構成しているため、減速比が大きい。従って、カメラ１０の撮像方向を高い分解能をもって調整することができる。また、減速機構を歯車機構４０によって構成したため、ベルト機構を用いた場合に比して駆動装置２０が占有するスペースを縮小することができる。それ故、カメラモジュール１の小型化を図ることができる。また、本形態では、多数の歯車を備えた歯車機構４０によって減速機構を構成するにあたって、可動体９０を回転中心軸線Ｌｃの方向に付勢して固定体８０に押し付ける付勢部材７０が設けられている。このため、歯車機構４０にバックラッシュがある場合でも、可動体９０が不用意に回転しないので、カメラ１０の撮像方向がぶれない。それ故、カメラ１０を任意の方向に安定して向かせることができる。また、モータ３０は、歯車機構４０によって減速して伝達されるので、付勢部材７０によって可動体９０を固定体８０に向けて押し付けた構成を採用した場合でも、モータ３０の回転によって可動体９０を回転させることができる。

そして、テレビ電話による通話が終了して、テレビ画像を見るとき、テレビ本体に設けられているスイッチやリモコンスイッチを操作してモータ３０を作動させると、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、可動体９０は、カメラ１０および穴９１２が下向き（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）となる角度位置に戻り、カメラ１０は、固定体８０に隠れた状態となる（待機状態）。このように、カメラ１０を使用しない待機状態では、カメラ１０を固定体８０に隠れた状態とすることができるので、カメラ１０が汚れるのを防止することができるとともに、カメラ１０の存在が気になるという事態を回避することができる。

また、本形態において、歯車機構４０は、第１軸線Ｌ１周りに回転可能な第１歯車５１、５２と、第１軸線Ｌ１と平行に並列する第２軸線Ｌ２周りに回転可能な第２歯車６１、６２とを含み、モータ３０の回転は、第１歯車５１、５２および第２歯車６１、６２の間での伝達が行われる度に減速して可動体９０に伝達される。このため、歯車の数を増やして減速比を大きくしても、歯車機構４０（減速機構）が占有するスペースが狭く済む。しかも、第１歯車５１、５２および第２歯車６１、６２は各々、大径歯車に対して同一側に小径歯車が一体化されている複合歯車であり、第１歯車５１、５２と第２歯車６１、６２では、一方の歯車の大径歯車と他方の歯車の小径歯車とが噛合している。このため、減速比を大きくした場合でも、歯車機構４０（減速機構）が占有するスペースが狭く済む。

また、モータ３０のモータ軸線Ｌｍは、第１軸線Ｌ１の延長線上にある。このため、モータ３０と第１歯車５１，５２とをＹ軸方向で隣り合う位置に配置できる等、モータ３０と歯車機構４０とを占有するスペースが狭く済む。また、可動体９０の回転中心軸線Ｌｃは、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２と平行に延在しているため、歯車機構４０では、簡素な構成で所定の歯車同士を噛合させることができる。従って、可動体９０および歯車機構４０が占有するスペースが狭く済む。さらに、複数の第１歯車５１、５２は各々、第１軸線Ｌ１上で延在する共通の第１支軸２１に回転可能に支持され、複数の第２歯車６１、６２は各々、第２軸線Ｌ２上で延在する共通の第２支軸２２に回転可能に支持されている。このため、複数の第１歯車５１、５２における支軸を第１支軸２１として共通化でき、複数の第２歯車６１、６２における支軸を第２支軸２２として共通化できるので、部品点数の削減を図ることができるとともに、歯車機構４０が占有するスペースが狭く済む。

しかも、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２は、可動体９０の回転中心軸線Ｌｃに対して撮像方向とは反対側に向かって配列されており、第１軸線Ｌ１、第２軸線Ｌ２および回転中心軸線Ｌｃは同一のＸＹ平面内で回転中心軸線Ｌｃ、第２軸線Ｌ２、および第１軸線Ｌ１の順に配列されている。このため、カメラモジュール１を７ｍｍ程度まで扁平化することができるので、被写体側（Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ）からみたとき、カメラモジュール１が占める領域が狭く済む。従って、テレビ画面１１０を囲む枠部分１２０にカメラモジュール１を納めることができる。

［別の実施の形態］
上記実施の形態では、付勢部材７０としてコイルばねを用いたが、板バネ等の付勢部材７０によって可動体９０を回転中心軸線Ｌｃの方向に付勢して固定体８０に押し付けてもよい。

上記実施の形態では、テレビ電話用のカメラモジュール１を例示したが、被写体の人物の動きを分析してテレビあるいはテレビに接続されている機器に対する指示を入力するカメラモジュール１に本発明を適用してもよい。また、テレビ電話以外にも、パーソナルコンピュータ用、携帯端末用、監視カメラ用等のカメラモジュール１に本発明を適用してもよい。

１ カメラモジュール
１０ 固定体
２０ 駆動装置
２１ 第１支軸
２２ 第２支軸
３０ モータ
４０ 歯車機構
５１、５２ 第１歯車
６１、６２ 第２歯車
７０ コイルばねからなる付勢部材
８０ 固定体
８１ 下ケース
８２ 上ケース
９０ 可動体
１００ テレビ
１１０ テレビ画面
１２０ 枠体
５１１、５２１、６１１、６２１ 大径歯車
５１２、５２２、６１２、６２２ 小径歯車
Ｌｃ 回転中心軸線
Ｌｍ モータ軸線
Ｌ１ 第１軸線
Ｌ２ 第２軸線

Claims (8)

1. カメラと、
   該カメラを保持する可動体と、
   該可動体を前記カメラの撮像方向と交差する方向に延在する回転中心軸線周りに回転可能に支持する固定体と、
   モータ、および該モータの回転を減速して前記可動体に伝達する歯車機構によって前記可動体を前記回転中心軸線周りに回転させる駆動装置と、
   前記可動体を前記回転中心軸線方向に付勢して前記固定体に押し付ける付勢部材と、
   を有し、
   前記固定体はケースを備え、前記可動体は前記回転中心軸線方向に延びる軸部を備え、前記付勢部材は前記軸部を前記ケースに押し付けており、
   前記歯車機構は、第１軸線回りに回転可能な複数の第１歯車と、前記第１軸線と平行に並列する第２軸線回りに回転可能な複数の第２歯車と、前記モータの出力軸に固着されたモータピニオンと、前記モータピニオンに噛合する第１平歯車と、前記第１歯車に噛合し且つ前記第１平歯車に連結される第２平歯車と、を含み、
   前記第２軸線は前記第１平歯車および前記第２平歯車の回転中心を通り、
   前記モータの回転は、前記複数の第１歯車および前記複数の第２歯車において、第１歯車から第２歯車への伝達と、当該第２歯車から別の第１歯車への伝達と、当該別の歯車から別の第２歯車への伝達と、が行われて前記可動体に伝達されることを特徴とするカメラモジュール。
2. 前記モータのモータ軸線は、前記第１軸線の延長線上にあることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記モータのモータ軸線は、前記第１軸線および前記第２軸線と平行であることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
4. 前記第１歯車および前記第２歯車は各々、大径歯車に対して前記第１軸線方向および前記第２軸線方向における同一側に小径歯車が一体化されている複合歯車であり、
   前記複数の第１歯車および前記複数の第２歯車において、第２歯車の大径歯車には、当該第２歯車を駆動する第１歯車の小径歯車が噛合し、当該第２歯車の小径歯車には、当該
   第２歯車に従動する別の第１歯車の大径歯車が噛合していることを特徴とする請求項２または３に記載のカメラモジュール。
5. 前記可動体の前記回転中心軸線は、前記第１軸線および前記第２軸線と平行に延在していることを特徴とする請求項４に記載のカメラモジュール。
6. 前記第１軸線および前記第２軸線は、前記可動体の前記回転中心軸線に対して前記撮像方向とは反対側に向かって配列されていることを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュール。
7. 前記複数の第１歯車は各々、前記第１軸線上で延在する共通の第１支軸に回転可能に支持され、
   前記複数の第２歯車は各々、前記第２軸線上で延在する共通の第２支軸に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項２乃至６の何れか一項に記載のカメラモジュール。
8. 前記カメラは、前記駆動装置に駆動されて、前記固定体から露出した状態と、前記固定体に隠れた状態とに切り換わることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のカメラモジュール。

Images