JP2007293025A - Rotational load device - Google Patents
Rotational load device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007293025A JP2007293025A JP2006120701A JP2006120701A JP2007293025A JP 2007293025 A JP2007293025 A JP 2007293025A JP 2006120701 A JP2006120701 A JP 2006120701A JP 2006120701 A JP2006120701 A JP 2006120701A JP 2007293025 A JP2007293025 A JP 2007293025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- rotary
- load device
- load
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Accessories Of Cameras (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転負荷装置に関し、特に、回転される物体の重心とチルト方向の回転中心が大きくずれている場合に、その回転と停止を制御する回転負荷装置に関する。 The present invention relates to a rotary load device, and more particularly, to a rotary load device that controls rotation and stop when a center of gravity of a rotating object and a rotation center in a tilt direction are greatly deviated.
従来より、カメラを壁面に取り付けられた雲台に設置し、その雲台をチルト方向にモータで回転させる監視用カメラの技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。また、上記カメラをデジタルカメラにする技術も知られている(例えば、特許文献3参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a monitoring camera technique in which a camera is installed on a pan head attached to a wall surface and the pan head is rotated by a motor in a tilt direction (see, for example,
ここで、デジタルカメラが上記雲台の受け部に搭載されているときに一体となってチルト方向の回転を行う部分(以下「ユニット部」という。)は、その重心がその回転中心より上にあって且つ大きく離れていることが多い。 Here, when the digital camera is mounted on the pan head receiving portion, the portion that rotates together in the tilt direction (hereinafter referred to as “unit portion”) has a center of gravity above the center of rotation. Often, they are far apart.
このため、ユニット部をチルト方向に回転させる際の回転モーメントは、雲台に搭載されるデジタルカメラの自重により生じる負荷(以下「自重負荷」という。)で大きく変動する。このとき、ギアのバックラッシュ等による振動が発生し、デジタルカメラで撮影した画像がブレてしまうという問題があった。 For this reason, the rotational moment when the unit portion is rotated in the tilt direction varies greatly depending on the load (hereinafter referred to as “self-weight load”) generated by the weight of the digital camera mounted on the pan head. At this time, there is a problem that vibration caused by gear backlash or the like is generated, and an image captured by the digital camera is blurred.
そこで、従来より、ユニット部の回転モーメントの変動を小さくするためや、ギアのバックラッシュ等による振動の削減のために、ユニット部の回転軸周りに一定の摩擦負荷(以下「フリクション」という。)が加えられている。
しかしながら、チルト回転中のユニット部の回転モーメントは一定ではない。また、上記自重負荷の大きさがマイナスからプラス、又はプラスからマイナスに切り替わる際のチルト角度(以下「切替チルト角度」という。)において、ギアのバックラッシュの方向が切替わるために上記ユニット部は最も大きく振動する。 However, the rotational moment of the unit part during tilt rotation is not constant. In addition, since the direction of the backlash of the gear is switched at the tilt angle (hereinafter referred to as “switching tilt angle”) when the magnitude of the self-weight load is switched from minus to plus or from plus to minus, the unit portion is Vibrates most.
しかし、上記切替チルト角度におけるギアのバックラッシュによる振動をできるだけ小さくするように大きなフリクションを加えると、回転モーメントが大きい時、例えば、ユニット部が大きく傾いた状態から起き上がる際に、駆動源のモータトルクが不足して回転不能となってしまう。その一方、駆動源のモータトルクによる回転が確実にできる程度にしかフリクションを加えないと、回転モーメントの変動やギアのバックラッシュよる振動のために画像がブレてしまい、当初の効果が得られない。 However, if a large amount of friction is applied to minimize the vibration caused by the gear backlash at the switching tilt angle, the motor torque of the drive source is increased when the rotational moment is large, for example, when the unit part is lifted from a large tilted state. It becomes impossible to rotate due to lack of. On the other hand, if friction is applied only to such an extent that rotation by the motor torque of the drive source can be surely performed, the image will be blurred due to fluctuations in rotational moment and vibration due to gear backlash, and the original effect cannot be obtained. .
本発明の目的は、チルト方向の回転モーメントの変動や切替チルト角度前後のギアのバックラッシュによる振動を確実に小さくすることができ、且つ駆動源によりユニット部を確実に回転させることができる回転負荷装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotational load capable of reliably reducing vibrations caused by fluctuations in rotational moment in the tilt direction and gear backlash before and after the switching tilt angle, and capable of reliably rotating the unit portion by a drive source. To provide an apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1記載の回転負荷装置は、駆動源を用いてユニット部をその回転中心まわりにチルト方向に回転駆動させるユニット回転装置に設けられる回転負荷装置であって、前記回転駆動を妨げる負荷を前記ユニット部に与える回転負荷装置において、前記ユニット部の回転中心からその重心へ向かう位置ベクトルの向きが重力方向とほぼ平行であるときに、前記負荷が最大となるよう制御する制御機構を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the rotary load device according to
本発明によれば、ユニット部の回転中心からその重心へ向かう位置ベクトルの向きが重力方向とほぼ平行であるときに、ユニット部を駆動源を用いてその回転中心まわりにチルト方向に回転駆動させる際にユニット部に与える負荷が最大となるよう制御するので、チルト方向の回転モーメントの変動や切替チルト角度前後のギアのバックラッシュによる振動を確実に小さくすることができ、且つ駆動源によりユニット部を確実に回転させることができる。 According to the present invention, when the direction of the position vector from the rotation center of the unit portion toward the center of gravity is substantially parallel to the gravity direction, the unit portion is rotationally driven around the rotation center in the tilt direction using the drive source. Control to maximize the load applied to the unit part, vibrations due to rotational moment fluctuation in the tilt direction and gear backlash before and after the switching tilt angle can be reliably reduced, and the drive part can Can be reliably rotated.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る回転負荷装置としてのカメラが搭載されたカメラクレードル式雲台装置(以下「カメラクレードル」という。)の斜視図であり、(a)は左斜め前方から見た場合、(b)は右斜め後方から見た場合を示す。ここで、図1に示すカメラクレードルはその構造の説明を容易にするため、一部のカバーが外されている。 FIG. 1 is a perspective view of a camera cradle head device (hereinafter referred to as “camera cradle”) equipped with a camera as a rotational load device according to a first embodiment of the present invention. When viewed from the left diagonal front, (b) shows the case viewed from the right diagonal rear. Here, in order to facilitate explanation of the structure of the camera cradle shown in FIG. 1, a part of the cover is removed.
図1において、カメラクレードル10は、デジタルカメラ6(以下「カメラ6」という。)をパン回転及びチルト回転可能に搭載する装置である。カメラクレードル10は、装置下部の台座カバー17で覆われている台座部1と、台座部1の前部にあってメモリーカード2の挿入部を有するカードスロット7と、台座部1の後部にあって無線ランカード4の挿入部を有するカードスロット8とを備える。また、カメラクレードル10は、電源用コネクタ3と、USBコネクタ5と、シャーシ16に固定されているパンカバー12と、カメラ6をその側面部でメカ的及び電気的に接続するアダプタ14と、カメラ6をその底部で受ける受け部15とを備える。
In FIG. 1, a
カメラ6は、画像データを表示する液晶画面6−aと、被写体を撮像するレンズ部6bとを備える。また、アダプタ14はその底部で受け部15に設けられた不図示のコネクタに電気的に接続されている。このような構成により、カードスロット7に挿入されているメモリーカード2にカメラ6で撮影されたデータを保存でき、逆に、メモリーカード2のデータをデジタルカメラ6に転送しデジタルカメラの液晶画面6−aに表示させることもできる。
The
無線ランカード4は、カードスロット8に挿入されているときに、不図示のアクセスポイント経由でカメラクレードル10をネットワークへ接続する。
When the wireless run card 4 is inserted in the
図2は、図1のカメラクレードル10の外装カバーを取り外した状態での斜視図であり、(a)は正面図、(b)は左側面図、(c)は真上から見た平面図を示す。ここで、図2に示すカメラクレードルは、パン回転動作の説明を容易にするため、プリント基板等の電気部品は省略しメカ部を中心に表している。
2 is a perspective view of the
図2において、カメラクレードル10は、ベース板34に複数のゴムブッシュ35を介してビスで固定されているモータ支持板33と、モータ支持板33に固定されているパン機構部駆動用のパンモータ37とを備える。また、カメラクレードル10は、パンモータ37に圧入されているかさ歯ギア38と、かさ歯ギア38と噛合うかさ歯ギア40及びかさ歯ギア40と同軸上にあるパン軸41を固定するシャーシ16とを備える。
In FIG. 2, the
パン軸41は、モータ支持板33に固定されたパン軸受36に回転自由に挿入され、Eリング39によりスラスト方向の規制を受けている。
The
シャーシ16は、その両側に側板16a、16bを有し、そこに軸受20a、20bが圧入されている。これにより、シャーシ16はパンモータ37の回転に同期し、パン軸41を回転中心として回転する。なお、本実施形態ではシャーシ16は図1の状態から時計方向及び反時計方向へそれぞれ160°回転可能となっている。
The
受け部15は、その左右両側面には軸15a、15bが同軸上に設けられ、軸15a、15bは軸受20a、20bに回転自由に挿入されている。
The receiving
側板16aは、チルト機構部駆動用のチルトモータ21(以下「モータ21」という。)が固定される。
A tilt motor 21 (hereinafter referred to as “
図2(c)に示すように、チルトモータ21はギア22が圧入されている出力軸21aを有する。また、側板16aは、Eリング24(図1(b)参照)によりスラスト方向の規制を受けるギア25が挿入されている軸23を固定する。
As shown in FIG. 2C, the
ギア25(図2(c))は、同軸上にあって一体で形成されるギア25aとギア25bの大小のギアからなる。ここで、ギア25aはギア22と噛合い、ギア25bは軸15aに圧入された部分ギア26と噛合っている。これにより、受け部15はモータ21の回転に同期して軸15a、15bを回転中心として回転する。なお、本実施の形態では、カメラクレードル10は、図2(b)の状態から図3(a)に示すように、時計方向に40°回転でき、また図3(b)に示すように反時計方向に40°回転できる。
The gear 25 (FIG. 2C) is composed of large and
軸15b(図2(b))は、カム28が圧入され、カム28の下部外周面にはフリクションパッド30が接触している。フリクションパッド30にはその底部に板バネ31が接着されており、板バネ31はシャーシ16に固定されている。
The
フリクションパッド30は板バネ31により、矢印Z方向(図2(a))へ力を受けており、これによりフリクションパッド30はカム28の外周面に圧接される。ここで、従来より、カメラ6が受け部15に搭載されているときに軸15a,15bを回転中心として一体となって回転する部分(以下「ユニット部」という。)の回転モーメントの変動は、カメラ6の自重により生じる負荷がマイナスからプラス、又はプラスからマイナスに切り替わる際のチルト角度(以下「切替チルト角度」という。)において最も大きく変動することが知られている。すなわち、軸15bからユニット部の重心Gへ向かう位置ベクトルrの向きと重力方向(一点鎖線)とがほぼ平行となるときに、ユニット部の回転モーメントの変動は最も大きくなる。また、切替チルト角度前後ではギアのバックラッシュによる振動も大きくなる。
The
よって、図2(b)に示すように、カム28は、その凸部の頂点28a(カム28の半径が最も大きい面)がフリクションパッド30の中心に接するときに、上記位置ベクトルrと重力方向がほぼ平行となる位置で固定される。これにより、チルト角度が切替チルト角度となるときにカム28がフリクションパッド30から受けるフリクションの大きさが最大となり、チルト方向の回転モーメントの変動を確実に小さくすることができ、切替チルト角度前後のギアのバックラッシュによる振動も削減できる。また、チルト角度が切替チルト角度から外れたときには、上記フリクションの大きさは小さくなるので、モータ21によりユニット部を確実に回転させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 2B, the
一方、図3(a),(b)に示すように、フリクションパッド30はユニット部がチルト方向について最も傾いた位置となった状態で、カム28の半径が最も小さい面28b、28cに接するようになっている。このような構成とすることにより、図3(a),(b)に示す状態で、カム28がフリクションパッド30から受けるフリクションを最小とすることができる。これにより、このフリクションが最も大きくなる図3(a),(b)に示す状態でモータ21のモータトルクが不足し、ユニット部が回転停止してしまうのを防止することができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、カム28は、図2(b)の状態から図3(a)又は図3(b)の状態になるまでの間に徐々にフリクションパッド30の中心に接する部分の半径が小さくなっていく形状になっている。これにより、位置ベクトルrと重力方向の成す角度が大きくなるにつれて、カム28がフリクションパッド30から受けるフリクションは減少させることができ、チルト回転を滑らかに行うことができる。
Further, the radius of the
また、ユーザーがカム28を軸15bを回転中心として回転でき、且つ任意の固定箇所に固定できる構造とすれば、受け部15にカメラ6以外のカメラ(カメラ61)を交換可能に搭載することができる。
Further, if the user can rotate the
この場合、カム28と軸15bにはカメラクレードル10に搭載できるカメラを搭載した場合の上記ユニット部の重心に応じて上記固定個所が決定される。
In this case, the fixed portion is determined according to the center of gravity of the unit portion when a camera that can be mounted on the
以下、カム28が図2(b)の状態で固定されている状態で、カメラ6の代わりにそのレンズ部61aがレンズ部6bよりも大きいカメラ61が受け部15に搭載された場合について説明する。
Hereinafter, a case where a
カメラ61が搭載された状態でのユニット部は、レンズ部61aの重量の影響で、ユニット部の重心Gは、図4に示すようにレンズ部61aの方向にずれる。このため、軸15bからユニット部の重心Gへ向かう位置ベクトルrの向きはと重力方向(一点鎖線)に対して反時計方向へ約5°傾いた状態となる。
In the unit part with the
従って、カム28は図2(b)の状態から5°時計回りに回転させた状態で固定される。これにより、カメラ61を受け部15に搭載する場合でも、本発明の効果を奏することができる。
Therefore, the
また、カム28と軸15bには、上記固定箇所を示す印が搭載されるカメラ毎に予め付けられている。これにより、ユーザが受け部15に搭載するカメラに応じてカム28と軸15bに付けられた印の1つにカム28と軸15bの位置を合わせ、カム28を固定するだけで確実に本発明の効果を奏することができる。
Further, the
図5は、図2(b)に示すカメラクレードル10の他の変形例を示す図である。
FIG. 5 is a view showing another modification of the
図5のカメラクレードル10aは、その構成が上記カメラクレードル10と基本的に同じであり、同じ構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略し、以下に異なる構成要素について説明する。
The camera cradle 10a in FIG. 5 is basically the same in configuration as the
図5のカメラクレードル10aは、カム28の代わりに円盤形状の摩擦板51がその円中心の位置で軸15bに圧入されている。フリクションパッド30は、摩擦板51の下部外周面にバネ31により圧接されており、受け部15の軸15b回りの回転に対してフリクションを与える。
In the camera cradle 10a of FIG. 5, a disc-shaped
摩擦板15は、軸15bと同心円の形状を有するので、デジタルカメラ6がチルト方向に傾いても、バネ31によるフリクションパッド30の摩擦板51に圧接する力は一定である。
Since the
図6は、図5における摩擦板51を説明するのに用いられる図であり、(a)は下から見た平面図、(b)は斜め下から見た斜視図である。
6A and 6B are diagrams used to explain the
図6において、摩擦板51のフリクションパッド30に接する外周面の表面状態は均一ではなく、高摩擦領域51bは低摩擦領域51aに比べ摩擦係数が高くなっている。また、摩擦板51は、図5に示すように、高摩擦領域51bの割合が最も高くなる部分51cがフリクションパッド30の中心に接するときに、軸15bからユニット部の重心Gへ向かう位置ベクトルrと重力方向がほぼ平行となる位置で固定される。これにより、チルト角度が上記切替チルト角度となるときに摩擦板51がフリクションパッド30から受けるフリクションの大きさが最大となり、チルト方向の回転モーメントの変動を確実に小さくすることができ、切替チルト角度前後のギヤのバックラッシュによる振動も削減できる。また、チルト角度が切替チルト角度から外れたときには、上記フリクションの大きさは小さくなるので、モータ21によりユニット部を確実に回転させることができる。
In FIG. 6, the surface state of the outer peripheral surface that contacts the
また、摩擦板51は、図6(b)に示すように、フリクションパッド30の中心に接する部分の高摩擦領域51bの割合が小さくなっていく形状になっている。これにより、位置ベクトルrと重力方向の成す角度が大きくなるにつれて、摩擦板51がフリクションパッド30から受けるフリクションは減少させることができ、チルト回転を滑らかに行うことができる。
Further, as shown in FIG. 6B, the
また、本実施の形態ではフリクションパッド30は摩擦板51の外周面に接するようにし、フリクションを得た。しかし、位置ベクトルrと重力方向の成す角度が大きくなるにつれて、摩擦板51がフリクションパッド30から受けるフリクションが減少すればこれに限定されない。例えば、フリクションパッド30が摩擦板51の平面部51dに接する形状とし、平面部51dの摩擦係数を変化させることによりフリクションを得るようにしてもよい。
In the present embodiment, the
さらに、カメラクレードル10と同様に、ユーザーが摩擦板51を軸15b中心に回転でき、且つ任意の固定箇所に固定できる構造とすれば、受け部15にカメラ6以外のカメラ(カメラ61)を交換可能に搭載することができる。
Further, similarly to the
6 カメラ
10 カメラクレードル
15 受け部
15a,15b 軸
21 モータ
28 カム
30 フリクションパッド
31 板バネ
51 摩擦板
6
Claims (11)
前記ユニット部の回転中心からその重心へ向かう位置ベクトルの向きが重力方向とほぼ平行であるときに、前記負荷が最大となるよう制御する制御機構を有することを特徴とする前記回転負荷装置。 A rotary load device provided in a unit rotation device that drives a unit portion to rotate in a tilt direction around a rotation center using a drive source, wherein the load unit that impedes the rotation drive is applied to the unit portion.
The rotary load device having a control mechanism for controlling the load to become maximum when the direction of a position vector from the rotation center of the unit portion toward the center of gravity is substantially parallel to the direction of gravity.
前記制御機構は、前記第2のユニットが装着されたときの前記重心の位置に応じて、前記チルト方向に前記カムを回転・固定させることを特徴とする請求項3記載の回転負荷装置。 The unit portion includes a first unit including the rotation center, and a second unit attached to the first unit,
4. The rotary load device according to claim 3, wherein the control mechanism rotates and fixes the cam in the tilt direction according to the position of the center of gravity when the second unit is mounted.
前記制御機構は、前記第2のユニットが装着されたときの前記重心の位置に応じて、前記チルト方向に前記回転板を回転・固定させることを特徴とする請求項7又は8記載の回転負荷装置。 The unit portion includes a first unit including the rotation center, and a second unit attached to the first unit,
The rotational load according to claim 7 or 8, wherein the control mechanism rotates and fixes the rotary plate in the tilt direction according to the position of the center of gravity when the second unit is mounted. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006120701A JP2007293025A (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Rotational load device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006120701A JP2007293025A (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Rotational load device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007293025A true JP2007293025A (en) | 2007-11-08 |
Family
ID=38763711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006120701A Pending JP2007293025A (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Rotational load device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007293025A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009229578A (en) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Canon Precision Inc | Panhead |
CN102314179A (en) * | 2011-05-04 | 2012-01-11 | 杭州电子科技大学 | Cradle head control method based on mobile phone and built-in gravity sensor |
-
2006
- 2006-04-25 JP JP2006120701A patent/JP2007293025A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009229578A (en) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Canon Precision Inc | Panhead |
CN102314179A (en) * | 2011-05-04 | 2012-01-11 | 杭州电子科技大学 | Cradle head control method based on mobile phone and built-in gravity sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7332798B2 (en) | Imaging modules and electronic equipment | |
WO2021063243A1 (en) | Camera module and electronic device | |
JP7432712B2 (en) | Imaging module and electronic equipment | |
CN110673656A (en) | Camera module, electronic equipment and control method of camera module | |
CN107340667B (en) | Anti-shake miniature cradle head integrated with camera module | |
JP7046655B2 (en) | Imaging device | |
JP2007041455A (en) | Image blur correction device of optical device | |
CN102999100A (en) | Camera rotating mechanism and portable electronic device | |
JP2007293025A (en) | Rotational load device | |
US9411305B2 (en) | Image forming apparatus with structural connection function | |
JP4677372B2 (en) | Digital camera | |
JP2008046161A (en) | Cradle | |
KR102505438B1 (en) | Optical path change module and camera module having the same | |
KR100484216B1 (en) | Mobile Phone equipped camera photographing two side with rotating reflector | |
WO2022134194A1 (en) | Lens driving apparatus for camera, camera, and electronic device | |
WO2022134192A1 (en) | Lens driving apparatus for camera, and camera and electronic device | |
CN201174024Y (en) | Fresnel lens trapezium correcting electric regulating apparatus of projector | |
JP4412393B2 (en) | Imaging device | |
CN214704284U (en) | Focusing device and projector | |
CN116880031A (en) | Image pickup device and electronic apparatus | |
JP2012058338A (en) | Optical element, camera module, and mobile device | |
KR200323285Y1 (en) | Mobile Phone equipped camera photographing two side with rotating reflector | |
JP2008136100A (en) | Pan and tilt cradle | |
KR200372517Y1 (en) | Fixed apparatus for camera in mobile phone | |
JP2004151566A (en) | Image printing apparatus |