JP2006090377A

JP2006090377A - 撮像装置のパンチルト機構

Info

Publication number: JP2006090377A
Application number: JP2004274554A
Authority: JP
Inventors: Shiyousuke Kurozumi; 祥祐黒住
Original assignee: Kyoto Sangyo University
Current assignee: Kyoto Sangyo University
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】１つのドライブ系でパン駆動とチルト駆動とを行うことのできる撮像装置のパンチルト機構を提供する。
【解決手段】物体を撮影する撮像手段を有するカメラ(９)を水平方向に回転させるパン機構と、そのカメラを俯仰揺動させるチルト機構とを備えた撮像装置のパンチルト機構であって、駆動モータ(８)で正逆回転作動される主ロッド(１)と、この主ロッド(１)に形成したネジ部(２)に螺合するナット(３)と、このナット(３)に相対回転可能な状態で係合保持されているチルトリング(４)と、前記主ロッド(１)に俯仰揺動可能に枢支されたチルトロッド(５)と、前記チルトリング(４)の遊端部と前記チルトロツド(５)とにそれぞれ俯仰揺動可能に枢支されている連接ロツド(６)とからなっている。そして、チルトロッド(５)にカメラ(９)を固定支持することにより、駆動モータ(８)の回転作動でカメラ(９)のパン作動とチルト作動とを同期して行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば監視カメラのようにパン作動とチルト作動とを要求されるような撮像装置でのパンチルト機構に関するものである。

従来、パン作動とチルト作動とを要求されるような撮像装置にあっては、ベースに対してパンケースを水平旋回可能(パン作動可能)に接続し、パンケースにカメラを収容しているチルトケースを俯仰揺動可能(チルト作動可能)に接続し、ベースに対するパンケースの水平旋回と、パンケースに対するチルトケースの俯仰揺動とをそれぞれ専用のモータを使用して制御するようにしたもの(特許文献１)や、支柱に対してパン装置の支持台を旋回可能な状態に配置し、この支持台に固定されたチルト装置にカメラを俯仰揺動可能に支持し、パン装置とチルト装置にそれぞれサーボモータを使用したもの(特許文献２)が提案されている。

また、雲台をパンモータで水平旋回可能に構成し、カメラを雲台にチルト軸を介して俯仰揺動可能に支持させる、チルト軸をチルトモータで回転駆動させるようにしたもの(特許文献３)が提案されている。
特開２０００−４７２９２号公報特開２００３−９０４９０号公報特開２００３−７５８８４号公報

ところが、従来のパンチルト機構では、パン駆動とチルト駆動とをそれぞれ専用のモータで制御するようにしていることから、部品点数が多く、機構が複雑化するという問題がある。また、２つのモータを個別に制御しなければならないことから、制御が面倒である。更に、パン駆動系、チルト駆動系の各モータがともにカメラの近傍に配設されていることから、モータ制御用の電気系や電力供給用のケーブルの配線が長くなり、配線系でのトラブル発生が生じやすいという問題がある。しかも、従来の機構では、パン駆動はその上部にあるチルト駆動系とカメラの両者を駆動する必要があり、チルト駆動系の重さのために、パン作動の高速化が望めないという問題がある。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、１つのドライブ系でパン駆動とチルト駆動とを行うことのできる撮像装置のパンチルト機構を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明は、正逆回転可能な駆動モータで回転駆動される主ロッドと、この主ロッドに形成したネジ部に螺合するナットと、このナットに相対回転可能な状態で係合保持されているチルトリングと、前記主ロッドに俯仰揺動可能に枢支されたチルトロッドと、前記チルトリングの遊端部と前記チルトロツドとにそれぞれ俯仰揺動可能に枢支されている連接ロツドとからなり、チルトロッドにカメラを固定支持することにより、駆動モータの回転作動でカメラのパン作動とチルト作動とを同期して行うようにしたことを特徴としている。

本発明では、駆動モータで正逆作動される主ロッドと、この主ロッドに形成したネジ部に螺合するナットと、このナットに相対回転可能な状態で係合保持されているチルトリングと、前記主ロッドに俯仰揺動可能に枢支されたチルトロッドと、前記チルトリングの遊端部と前記チルトロツドとにそれぞれ俯仰揺動可能に枢支されている連接ロツドとからなり、チルトロッドにカメラを固定支持することにより、駆動モータの回転作動でカメラのパン作動とチルト作動とを同期して行うようにしていることから、パンチルト機構としての構造を簡素化することができるうえ、パン作動もチルト作動もいわゆるメカニカル作動であることから、制御機構が容易であり、かつ配線トラブル等を原因とする作動不良を防止することができる。
また、本発明のパンチルト機構の構成部品は、数点のロッドとリングのみであることから、軽量であり、高速化が可能となる。

図は、本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
このパンチルト機構は、鉛直軸回りに回転可能な主ロッド(１)と、この主ロツド(１)の中間部に形成したネジ部(２)に螺合するナット(３)と、このナット(３)に相対回転可能な状態で組付てあるチルトリング(４)と、前記主ロッド(１)の上端部に俯仰揺動可能に枢支されたチルトロッド(５)と、前記チルトリング(４)とチルトロッド(５)の各遊端部にそれぞれ俯仰揺動可能に枢支されている連接ロッド(６)と、主ロツド(１)に減速機構(７)を介して接続されている駆動モータ(８)とで構成してある。

そして、チルトロッド(５)の主ロツド(１)との接続部近傍で、チルトロツド(５)の上面にカメラ(９)が雲台(10)を介して固定してある。カメラ(９)は、内部にＣＣＤ等の撮像手段を有しているデジタルカメラであり、映像情報は図示を省略したケーブル等でパーソナルコンピュータ等の処理装置(図示略)に伝達されるようにしてある。

また、主ロツド(１)に形成したネジ部(２)に螺合しているナット(３)は、主ロツド(１)を回転自在に支持しているベース部材(11)に鉛直軸方向への移動を許容しかつ回転を制限する直線ガイド機構(12)により昇降のみを許容された状態で組み付けられている。

なお、主ロツド(１)は、駆動モータ自身の正逆切換運転あるいは、減速機構(７)を構成している歯車機構中に改装した回転方向切換機構により、正逆回転するように構成してある。

上述のように構成した撮影カメラのパンチルト機構では、主ロッド(１)の上端部にチルトロツド(５)が俯仰揺動可能な状態に枢支してあり、このチルトロッド(５)の上面に撮影用カメラ(９)が固定してあることから、カメラ(９)は主ロッド(１)の回動に伴って主ロッド(１)の回転中心軸回りに回転(パン作動)することになる。

一方、主ロッド(１)に組み込まれているナット(３)は、固定部材であるベース部材(11)に相対回転不能で出退可能な状態となっていることから、駆動モータ(８)の回転により、ナット(３)が主ロッド(１)の軸心方向に移動することになる。

そして、主ロツド(１)のネジ部(２)に螺合させたナット(３)には、チルトリング(４)が相対回転可能な状態に組み付けてあり、このチルトリング(４)の突出先端部に俯仰揺動可能に枢支した連接ロッド(６)が主ロッド(１)に俯仰揺動可能に枢着されているチルトロツド(５)の遊端に俯仰揺動可能に枢支してあることから、ナット(３)の昇降移動がチルトリング(４)、連接ロツド(６)を介してチルトロツド(５)に伝達されて、チルトロツド(５)を俯仰揺動させることになる。この場合、チルトロッド(５)は主ロッド(１)の上端部に枢支してあることから、チルトロツド(５)、連接ロツド(６)、チルトリング(４)は一体となって、主ロッド(１)とともに回転することになるが、チルトリング(４)が主ロッド(１)に組み込まれているナット(３)に対して相対回転することから、主ロッド(１)の回転に応じてチルトロッド(５)のチルト度合いが変化することになる。

チルトロッド(５)の主ロッド(１)の一回転あたりのチルト度合いは、チルトロッド(５)の主ロッド(１)と連接ロッド(６)との枢支点間寸法と、主ロツド(１)に形成したネジ部(２)のリード寸法とで一義的に決定されることになる。

上述の実施形態のものでは、主ロツド(１)の回転駆動でパン作動とチルト作動とが同期して行われることになる。

上述の実施形態では、チルト作動がパン作動と同期して行われることから、パン角度に応じてチルト角度が変動し、固定したチルト角度でパン作動を行うことができない。このため、固定したチルト角度でパン作動を行わせる場合には、ベース部材(11)にクラッチ機構(図示略)を配置して、ナット(３)の回転制限を行う状態と、ナット(３)の回転制限を行わない状態とに切換制御可能に構成する。このように構成した場合には、ナット(３)の回転制限を行う状態、即ち、ナット(３)が主ロッド(１)に対して相対回転して主ロッド(１)の軸芯方向に移動する状態では、カメラは、チルト角度を変化させながらパンすることになる。一方、ナット(３)の回転制御を行わない状態、即ち、ナット(３)が主ロッド(１)に対して相対回転しないで同行回転する状態では、ナット(３)は主ロッド(１)の軸芯方向に移動しないことになるから、パン作動に伴うチルト作動がなくなり、同じチルト角度を維持したままでのパン作動が可能となる。

このように、ベース部材(11)にクラッチ機構を配置した場合でも、クラッチ機構は、ベース側、即ち低い位置に配置してあるから、実際にカメラをパン作動及びチルト作動をする上部での機構を軽量に構成することができ、高速化を図ることができる。

本発明は、防犯用監視カメラ、野外観察カメラ、検査用カメラ、ＷＥＢカメラ、サラウンドカメラ等のパンチルト機構に利用することができる。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１…主ロッド、２…ネジ部、３…ナット、４…チルトリング、５…チルトロッド、６…連接ロツド、７…減速手段、８…駆動モータ、９…カメラ、10…雲台、11…ベース部材、12…垂直ガイド。

Claims

物体を撮影する撮像手段を有するカメラ(９)を水平方向に回転させるパン機構と、そのカメラを俯仰揺動させるチルト機構とを備えた撮像装置のパンチルト機構において、
駆動モータ(８)で正逆回転作動される主ロッド(１)と、この主ロッド(１)に形成したネジ部(２)に螺合するナット(３)と、このナット(３)に相対回転可能な状態で係合保持されているチルトリング(４)と、前記主ロッド(１)に俯仰揺動可能に枢支されたチルトロッド(５)と、前記チルトリング(４)の遊端部と前記チルトロツド(５)とにそれぞれ俯仰揺動可能に枢支されている連接ロツド(６)とからなり、チルトロッド(５)にカメラ(９)を固定支持することにより、駆動モータ(８)の回転作動でカメラ(９)のパン作動とチルト作動とを同期して行うようにしたことを特徴とする撮像装置のパンチルト機構。
駆動モータ(８)の回転を減速手段(７)で減速して主ロッド(１)に伝達するように構成した請求項１に記載した撮像装置のパンチルト機構。