JP2006301369A - 雲台装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、小型化することができ、コストの低減化を図ることが可能となる雲台装置を提供する。
【解決手段】雲台上に撮像装置を支持し、該撮像装置を電動手段によりパン方向あるいはチルト方向に旋回駆動するようにした雲台装置において、前記撮像装置をパン方向に旋回支持する部材２と該部材と対向する部材１、及びチルト方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材とに、これらのパン・チルト方向への通常の旋回使用範囲外で相互に当接して干渉するように構成された干渉部材１Ａ，２Ａと、前記干渉部材による干渉位置を検出する干渉位置検出手段と、を有し、前記干渉位置検出手段により検出された干渉位置に基づいて、前記パン・チルト方向への旋回のホームポジションを設定するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置を支持し、この撮像装置をパン方向（水平方向）あるいはチルト方向（垂直方向）に回動させるようにした雲台装置に関するものである。

近年のＴＶ会議等においては、ビテオカメラ等から画像情報を取り込み、データー交信が行われるが、その際、ビデオカメラ等の撮像装置を支持し、この撮像装置をパン方向あるいはチルト方向に回動させるようにした雲台装置として、例えば、特許文献１に開示されているような雲台装置が知られている。
図７に、このような雲台装置の一例の外観図を示す。１１はメインケースであり、このメインケース１１に撮像装置の制御、ステッピングモータの制御等の回路基板、等が収納されている。１２はパンカバーであり、パン旋回と同時に回転する外装部品兼、パン、チルトのモータを保持する筐体の機能を有している。１５は撮像装置であり、カメラ保持部材２０を介して上記パンカバー上で保持されている。２２はリラモコンによる赤外線指令を受ける窓口である。
雲台装置は以上のような構成により、撮像装置１５をパンモータによってパン方向（水平方向）に回動させ、あるいはチルトモータによってチルト方向（垂直方向）に回動させるように構成されている。

このような雲台装置においては、撮像装置をパン方向（水平方向）あるいはチルト方向（垂直方向）に回動させるに際して、無駄な動作を行わないようにするため、そのホームボジションを的確に検出し、パン動作またはチルト動作をする必要がある。そのため、従来においては、例えば特許文献１のように、フォトセンサを用いて、パンニング機構及びチルティング機構のホームボジションを検出する装置が提案されている。

つぎに、この特許文献１の装置を図を用いて説明する。
図８に、そのパン・チルトの位置検出手段を備えた雲台装置の構成を示す。
図８において、１６は撮像装置のチルト基準位置検出のために設けられたチルト検出リブである。
また、１７はチルト検出リブ１６のリブの有無を検知するためのチルトフォトセンサである。
同様に、１９は撮像装置のパン基準位置検出のために設けられたメインケース１１のパン検出リブである。
また、１８はパン検出リブ１９のリブの有無を検知するためのパンフォトセンサである。この場合、パンフォトセンサ１８が撮像装置と共に可動する。

つぎに、このようなパン・チルトの位置検出手段を備えた雲台装置の動作について説明する。
図９はチルト検出部の拡大図、図１０チルト検出の信号図を示す。
図９において、チルトフォトセンサ１７の検知ポイントにチルト検出リブ１６のリブの始まりが来ている状態が撮像装置のチルト方向の正面基準位置となる、チルトフォトセンサ１７の信号変化ポイントであり、チルティング機構のホームボジションとなる位置である。
このホームボジション信号変化ポイントから、Ａ方向にチルト回動するとチルトフォトセンサ１７の信号はクローズとなる。また、Ｂ方向にチルト回動すればチルト検出リブ１６に遮断されチルトフォトセンサ１７の信号はオープンとなるように設定されている。

したがって、雲台装置の電源投入時に、チルトフォトセンサ１７の信号がオープンの時はＡ方向に、信号がクローズとなるまで駆動して変化ポイントを探すことにより、ホームボジションを検出することができる。また、クローズの時はＢ方向に、信号がオープンとなるまで駆動して変化ポイントを探すことにより、ホームボジションを検出することができる。
このように、チルトフォトセンサ１７の信号変化ポイントである撮像装置の正面基準位置をチルティング機構のホームボジションとすることで、ステッピングモータ駆動であれば、ここから何ステップ送ったかによって、そのチルティング位置を的確に把握することができる。
パンニング機構のホームボジションの検出も、以上と同様に構成することができる。
特開平１０−１６１２３５号公報

以上に説明したように、上記従来例の特許文献１のものでは、パンニング機構及びチルティング機構のホームボジションを的確に検出することができるが、コスト面において、あるいは小型化を図る上で、必ずしも満足の行くものではなかった。
前述したように、上記従来例のものではホームボジションの検出にフォトセンサを用いているので、図８に示されるように検出信号の送信にフレキシブルプリント基板１４等が必要となり、またその半田付のための工程のため、コストアップを避けることができない。また、フレキシブルプリント基板等の配回しにスペースの確保が必要となり、小型化の障害となっていた。

本発明は、簡単な構成で、小型化することができ、コストの低減化を図ることが可能となる雲台装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を達成するために、以下のように構成した雲台装置を提供するものである。
すなわち、本発明の雲台装置は、雲台上に撮像装置を支持し、該撮像装置を電動手段によりパン方向あるいはチルト方向に旋回駆動するようにした雲台装置において、前記撮像装置をパン方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材、及びチルト方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材とに、これらのパン・チルト方向への通常の旋回使用範囲外で相互に当接して干渉するように構成された干渉部材と、前記干渉部材による干渉位置を検出する干渉位置検出手段と、を有し、前記干渉位置検出手段により検出された干渉位置に基づいて、前記パン・チルト方向への旋回のホームポジションを設定するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、フォトセンサやフレキシブルプリント基板等を必要とせず、簡単な構成によって、小型化及びコストの低減化を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。

実施例１は、上記した本発明を適用して雲台装置を構成したものである。
なお、本実施例の雲台装置においては、図７で説明した従来例の、メインケース、パンカバー、撮像装置、カメラ保持部材、赤外線取込み窓等を基本構成として備えているが、従来例と構成的にあるいは機能的に変わらないものについては、その説明を省略する。
図１〜図３に本実施例における撮像装置のパン位置検出の機構の構成を示す。
図１は本実施例の雲台装置における撮像装置のパン位置検出の機構を説明する図である。
図２は本実施例の雲台装置における撮像装置のパン位置検出を行うメインケースの構成を示す図である。
図３は本実施例の雲台装置における撮像装置のパン位置検出を行うパンカバーの構成を示す図である。

図１〜図３において、１Ａはメインケース突起、２Ａはパンカバー突起である。メインケース突起１Ａとパンカバー突起２Ａとは、右旋回１７５度で干渉するように配置されている。
また、本実施例の雲台装置は、雲台のパン旋回角度は正面（雲台装置に対して撮像装置が正面を向いている状態を０度として）を中心に、左右それぞれ１７０度パン旋回する仕様とされている。
以上の構成により、雲台装置の電源投入と共に、撮像装置はどの位置にいる場合でも右旋回を開始して右１７５度の位置で、図１の様にメインケースの突起１Ａとパンカバーの突起２Ａが干渉して停止する。この時のモータ電流の変化をトリガーにして位置を把握する。すなわち、この干渉により停止した位置から、ステッピングモータのステップ角に対応させながら左旋回１７５度で撮像装置を正面に向かせ、この位置をパンのホ−ムポジションとする。ここで、旋回仕様は前述したように、正面を中心に左右それぞれ１７０度であるので、使用に際してメインケース突起１Ａとパンカバー突起２Ａとの干渉はない。

チルト位置検出も、以上と同じような構成とする。
すなわち、状態を図４に示すように、パンカバー２とレンズカバー３とが、撮像装置が下方４０度方向のとき干渉するように構成されている。
また、本実施例の雲台装置は、雲台のチルト旋回角度は正面を中心に上方９０度、下方３５度でチルト旋回する仕様とされている。
以上の構成により、雲台装置の電源投入と共に、撮像装置はどの位置にいる場合でも、下方旋回を開始して下方４０度の位置で、図４の様にパンカバー２とレンズカバー３とが干渉して停止する。パン位置検出のときと同様に、この時のモータ電流の変化をトリガーにして位置を把握する。すなわち、この干渉により停止した位置から、ステッピングモータのステップ角に対応させながら上方旋回４０度で正面に向かせ、この位置をチルトホ−ムポジションとする。ここで、旋回仕様は前述したように下方３５度であるので、使用に際してパンカバー２とレンズカバー３との干渉はない。

つぎに、このようなパン・チルトの位置検出における上記したホ−ムポジションの検出フローについて説明する。
図５に、これらのパン・チルトの位置検出の動作フローを説明する図を示す。
図５に示すように、電源投入により、ステップＳ１でパン及びチルトの各モータを駆動し、パン（右）旋回、チルト（下）旋回させる。
つぎに、ステップＳ２に進みストッパ干渉の有無により、モータ電流の変化をモニターする。ステップＳ２でモータ電流の変化が検出されないときには、ステップＳ１に戻り、モータ電流の変化が検出されるまでこれを繰り返す。ステップＳ２でモータ電流の変化が検出された場合には、ステップＳ３に進みモータを停止し、ステップＳ４でその位置情報を位置メモリに入力する。位置情報を位置メモリに入力した後、ステップＳ５でパン及びチルトの各モータを駆動し、パン左１７５度旋回、チルト上方４０度旋回させ、ステップＳ６でこれらの各モータを停止させる。これらの各モータの停止位置を、ステップＳ７でパン及びチルトの各ホ−ムポジションとして初期化して、作業を終了する。

実施例２は、上記した本発明を適用して実施例１とは異なる形態の雲台装置を構成したものである。
本実施例の雲台装置は基本的には実施例１と異ならないものであるが、パン・チルトの位置検出をする際に、実施例１のパン・チルトのストッパー干渉によるモータ電流の変化を用いるものとは相違し、雲台内蔵マイクでストッパー干渉音をトリガーとして用いるようにした点が異なっている。

つぎに、このようなパン・チルトの位置検出における上記したホ−ムポジションの検出フローについて説明する。
図６に、これらのパン・チルトの位置検出の動作フローを説明する図を示す。
図６に示すように、電源投入により、ステップＳ１１でパン及びチルトの各モータを駆動し、パン（右）旋回、チルト（下）旋回させる。
つぎに、ステップＳ１２に進みストッパ干渉の有無により、内蔵マイクの干渉音をモニターする。ステップＳ１２で内蔵マイクの干渉音が検出されないときには、ステップＳ１１に戻り、内蔵マイクの干渉音が検出されるまでこれを繰り返す。ステップＳ１２で内蔵マイクの干渉音が検出された場合には、ステップＳ１３に進みモータを停止し、ステップＳ１４でその位置情報を位置メモリに入力する。位置情報を位置メモリに入力した後、ステップＳ１５でパン及びチルトの各モータを駆動し、パン左１７５度旋回、チルト上方４０度旋回させ、ステップＳ１６でこれらの各モータを停止させる。これらの各モータの停止位置を、ステップＳ１７でパン及びチルトの各ホ−ムポジションとして初期化して、作業を終了する。
以上の各実施例では、ステッピングモータで説明したが、本発明はこのようなステッピングモータに限られず、電磁モータや超音波モータでも、角度制御が出来るものであれば良い。

本発明の実施例１の雲台装置における撮像装置のパン位置検出の機構を説明する図。 本発明の実施例１の雲台装置における撮像装置のパン位置検出を行うメインケースの構成を示す図。 本発明の実施例１の雲台装置における撮像装置のパン位置検出を行うパンカバーの構成を示す図。 本発明の実施例１の雲台装置における撮像装置が下方４０度位置のときの雲台装置の側面図。 本発明の実施例１のパン・チルトの位置検出におけるホ−ムポジションの検出フローを説明する図。 本発明の実施例２のパン・チルトの位置検出におけるホ−ムポジションの検出フローを説明する図。 従来例における雲台装置の外観図。 従来例におけるパン・チルトの位置検出手段を備えた雲台装置の構成を示す図。 従来例におけるチルト検出部の拡大図。 従来例におけるチルト位置検出の信号図。

符号の説明

１：メインケース
１Ａ：メインケース突起
２：パンカバー
２Ａ：パンカバー突起
３：レンズカバー
５：撮像装置
６：赤外線取込み窓
１０：カメラ保持部材

Claims (5)

1. 雲台上に撮像装置を支持し、該撮像装置を電動手段によりパン方向あるいはチルト方向に旋回駆動するようにした雲台装置において、
   前記撮像装置をパン方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材、及び
   チルト方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材とに、パン・チルト方向への通常の旋回使用範囲外で相互に当接して干渉するように構成された干渉部材と、
   前記干渉部材による干渉位置を検出する干渉位置検出手段と、
   を有し、前記干渉位置検出手段により検出された干渉位置に基づいて、前記パン・チルト方向への旋回のホームポジションを設定するように構成されていることを特徴とする雲台装置。
2. 前記パン方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材とに構成された干渉部材が、前記パンカバーに形成された突起と、これに対するメインケースに形成された突起によることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
3. 前記チルト方向に旋回支持する部材と該部材と対向する部材とに構成された干渉部材が、前記撮像装置のレンズカバーと、これに対するパンカバーによることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の雲台装置。
4. 前記干渉位置検出手段は、前記パン方向あるいはチルト方向に旋回駆動する電動手段の電流の変化により、前記干渉位置を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の雲台装置。
5. 前記干渉位置検出手段は、前記雲台に設けられた音声情報収集用マイクで収集された干渉音により、前記干渉位置を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の雲台装置。
   

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