JP2017508998A - 雲台駆動装置及びこの駆動装置を用いた雲台組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、雲台駆動装置に関し、さらに、この雲台駆動装置を用いた雲台組立体に関する。【課題】ホルダアームと、第１のモーターと、画像形成装置を固定するための接続フレームと、接続部材と、フレキシブル配線板とを備える雲台駆動装置において、第１のモーターは可動子固定部材を揺動させる軸体及びそれに接続される可動子固定部材、並びにホルダアームに対して固定される軸カバーを有し、接続フレームは、画像形成装置を揺動させるように、可動子固定部材に固定され、接続部材は、軸体と接続フレームとの間に接続され、フレキシブル配線板は、一端がホルダアームに接続され、他端が接続フレームに接続され、且つ、画像形成装置の揺動中、前記フレキシブル回路板の長さが変わらない雲台駆動装置。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像機器に関し、特に雲台駆動装置及びこの駆動装置を用いた雲台組立体に関する。

雲台は、ビデオカメラを取り付け、固定する支持設備であり、固定式及び電動式の二種類に分けられる。固定式の雲台は、監視範囲が広くない場合に適用され、この固定式の雲台にビデオカメラが取り付けられた後、ビデオカメラの水平角度およびピッチング角度を調整することができ、最適な作動姿勢になった上で、調整手段をロックさせればよい。電動式の雲台は、広範囲に対する走査、監視に適用され、ビデオカメラの監視範囲を広くすることができる。

現在、一般的な雲台は、ブラシレスモーター、例えばブラシレスアウターローターモーターにより駆動されることが多い。ブラシレスアウターローターモーターは、永久磁石がケーシングと共に回転し、巻線とケイ素鋼シートステータとが固定されるモーターであり、小型雲台構造に適用された場合、従来のモーター構造全体が既に固定されているので、使用の場合、積載物に接続されるようにカップリングと他の構造を設計しなければならないから、雲台構造が過剰に大きくになって、軸方向の寸法が大きく、複雑になるというディメリットがある。また、外観の美しさの保持、及び雲台の軸回転角度と位置決め精度の保証の要求に応じて、雲台における異なる軸の間の接続配線の構造もその分、複雑になるように設計されてしまう。

従来の雲台駆動装置における配線が複雑になるという技術問題を解決するために、本発明の目的は、雲台駆動装置及びこの駆動装置を用いた雲台組立体を提供することにある。

一方、ホルダアームと、可動子固定部材を揺動させる軸体及びそれに接続される前記可動子固定部材、並びに前記ホルダアームに対して固定される軸カバーを有する第１のモーターと、画像形成装置を固定するための、前記画像形成装置を揺動させるように前記可動子固定部材に固定される接続フレームと、前記軸体と前記接続フレームとの間に接続される接続部材と、一端が前記ホルダアームに接続され、他端が前記接続フレームに接続され、且つ、前記画像形成装置の揺動中、長さが変わらないフレキシブル配線板とを備える、雲台駆動装置を提供する。

前記実施形態において、前記フレキシブル配線板が一つのフレキシブル配線板である。

前記実施形態において、前記ホルダアームは、本体部及び前記本体部から伸び出した延伸アームを有し、前記延伸アームが前記本体部と直交して設けられ、前記接続フレームが、対向するように設けられた第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部が前記可動子固定部材に固定して接続され、前記第２の端部が前記画像形成装置に回転可能に接続される。

前記実施形態において、前記第１の端部に、前記第１のモーターのローターが固定して収容される第１の収容チャンバが開設されている。

前記実施形態において、前記軸体が前記ホルダアームに対して固定され、前記可動子固定部材と前記軸体とが回転可能に接続され、前記可動子固定部材と前記第１のモーターのケーシングとが一体成型される。

前記実施形態において、第２の収容チャンバに固定して収容されるステータと、前記画像形成装置に固定して接続されるローターとを有する第２のモーターをさらに備え、前記第２の収容チャンバが前記第２の端部に開設されている。

前記実施形態において、前記軸体に接続孔が開設されており、且つ前記接続部材が、前記軸体の接続孔を通して前記画像形成装置に接続する接続ピンを備える。

前記実施形態において、前記接続孔の深さ方向が軸体の延伸方向と直交している。

もう一方、前記雲台駆動装置と、前記接続フレームに支持される画像形成装置とを備える雲台組立体を提供する。

前記実施形態において、前記画像形成装置がカメラ、ビデオカメラ又は監視カメラである。

従来技術に比べて、前記雲台駆動装置及び雲台組立体において、フレキシブル配線板の一端が前記ホルダアームに接続され、他端が前記接続フレームに接続され、且つ前記画像形成装置の揺動中、前記フレキシブル配線板の長さが変わらないことによって、雲台駆動装置、雲台組立体の配線がより一層短くなり、使いやすくなる。また、モーターと接続部材とが雲台に集積されているような設計により、雲台駆動装置及び雲台組立体全体の配線がより一層コンパクトになる。

本発明の技術方案をより明確に説明するために、以下に実施例に必要な添付図面について、簡単に説明するが、以下に説明される添付図面は、本発明の若干の実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な作業をすることなく、さらに以下の各添付図面に従って他の添付図面が得られることは明らかである。
図１は、本発明に係る雲台駆動装置及び雲台組立体の正面図である。 図２は、図１に示す雲台駆動装置及び雲台組立体の他の視角から見た模式図である。 図３は、図１に示す雲台駆動装置及び雲台組立体の使用中の立体構造の模式図である。 図４は、図１に示す雲台駆動装置及び雲台組立体のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図５は、図１に示す雲台駆動装置及び雲台組立体のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

以下、本発明の実施例における添付図面を参照しながら、本発明の実施例における技術方案について、明確かつ完全に説明する。

図１〜図５を合わせて参照する。本発明の実施例に係る雲台駆動装置１００は、ホルダアーム１０と、第１のモーター２０と、第２のモーター７０と、前記第１のモーター２０と前記第２のモーター７０とを接続するための接続フレーム３０と、接続部材４０（詳細は図５参照）と、フレキシブル配線板５０（詳細は図３及び図４参照）とを備える。

図１に示すように、前記ホルダアーム１０は、本体部１１及び前記本体部１１から伸び出した延伸アーム１２を備え、具体的には、本実施例において、前記延伸アーム１２は前記本体部１１の端部から伸び出したものである。前記延伸アーム１２は、前記本体部１１とほぼ直交して設けられる。

前記第１のモーター２０は、軸体２１と、可動子固定部材２２と、軸カバー２３と、磁石マグネットリング２４と、モーター磁石２５と、ケイ素鋼ステータ２６と、回路配線板２７と、ステータ固定部材２８とを備える。

図４に示すように、前記軸体２１は、前記ホルダアーム１０に対して移動しない、即ち、前記ホルダアーム１０に対して固定されている。前記可動子固定部材２２と前記軸体２１とは、回転可能に接続され、前記軸カバー２３と前記ホルダアーム１０とは固定されている。取り付けの場合、前記軸体２１は、前記可動子固定部材２２内に収容され、前記磁石マグネットリング２４は、前記可動子固定部材２２内に押さえ付けられ、前記モーター磁石２５と前記磁石マグネットリング２４とが接続して、第１のモーター２０の永久磁石部分が形成される。前記可動子固定部材２２と、前記磁石マグネットリング２４と、前記モーター磁石２５とは互いに固定されて、前記第１のモーター２０のローター部分が形成される。前記ステータ固定部材２８は、前記ケイ素鋼ステータ２６と前記回路配線板２７とを取り付けるためのものである。使用の場合、前記ステータ固定部材２８は、前記軸受けの外周に係合され、前記軸体２１と、前記ケイ素鋼ステータ２６と、前記回路配線板２７と、前記ステータ固定部材２８とが接続して、前記第１のモーター２０のステータ部分が形成される。本実施例において、前記可動子固定部材２２と前記第１のモーター２０のケーシングとが一体成型されている（すなわち、両者が一体構造になる）。

前記接続フレーム３０は、その対向する両側に位置する第１の端部３１及び第２の端部３２を備え、前記第１の端部３１は、前記可動子固定部材２２に固定して接続され、前記第２の端部３２は、前記画像形成装置６０に回転可能に接続される。具体的には、前記接続フレーム３０は、Ｌ字状を有する。前記第１の端部３１に第１の収容チャンバ（図示せず）が開設されており、前記第１のモーター２０のケーシングと前記第１の端部３１とが一体成型されている。第２の端部３２に第２の収容チャンバ（図示せず）が開設されている。第１のモーター２０のローターは、前記第１の収容チャンバに固定して収容される。前記第２のモーター７０は、基本的に前記第１のモーター２０と同じものである。前記第２のモーター７０は、ステータ７１及びローター７２（図５に示す）を備える。前記第２のモーター７０のステータ７１は前記第２の収容チャンバに固定して収容される。前記第２のモーター７０のローター７２は、軸体７２ａ及びローター固定部材７２ｂを備える。前記第２のモーター７０のローター固定部材７２ｂは、前記第２のモーター７０の軸体７２ａに嵌設して固定される。本実施例において、前記第１の端部３１は、前記第１のモーター２０を介して、前記ホルダアーム１０に回転可能に接続され、前記第２の端部３２は、前記第２のモーター７０のステータ７１を固定するためのものであり、前記第２のモーター７０のローター７２は、前記画像形成装置６０に固定して接続される。前記第２のモーター７０は、前記画像形成装置６０を回転させるように駆動する。作動の場合、前記第１のモーター２０のローターは、前記接続フレーム３０を回転させ、前記接続フレーム３０の第２の端部３２に取り付けられた第２のモーター７０が、前記接続フレーム３０の回転に伴って回転して、画像形成装置６０の横ローリングが実現される。前記第２のモーター７０のローター７２は、前記画像形成装置６０を回転させて、画像形成装置６０のピッチングが実現される。

使用の場合、前記画像形成装置６０が前記接続フレーム３０により固定される。前記接続フレーム３０と前記可動子固定部材２２とが固定されている本実施例において、前記画像形成装置６０の横ローリング中、前記画像形成装置６０及び前記可動子固定部材２２は、共に前記軸体２１及び前記ホルダアーム１０に対して回転する。

図５に示すように、前記接続部材４０は、前記第２のモーター７０の軸体７２ａと前記接続フレーム３０との間に接続される。具体的には、本実施例において、前記第２のモーター７０の軸体７２ａに接続孔７１０が開設されており、且つ前記接続部材４０は、前記第２のモーター７０の軸体７２ａの接続孔７１０を通して、前記画像形成装置６０に接続する接続ピン４１を備える。本実施例において、前記接続孔７１０の深さ方向が軸体２１の延伸方向と直交している。

前記第２のモーター７０は、画像形成装置６０のピッチング角を調整するためのものである。前記第２のモーター７０の軸方向は、前記第１のモーター２０の軸方向と直交して交差しているが、勿論、他の実施形態において、前記第２のモーター７０の軸方向と前記第１のモーター２０の軸方向とが成す角は、鋭角または鈍角であってもよい。

具体的には、前記フレキシブル配線板５０は、一つのフレキシブル配線板であり、図４に示すように、前記フレキシブル配線板５０は、一端が前記ホルダアーム１０の本体部１１に取り付けられた前記第１のモーター２０に接続され、他端が前記接続フレーム３０に接続される。さらに、前記フレキシブル配線板５０の他端は、前記第１のモーター７０の回転を制御する制御信号を前記第１のモーター７０へ送るように、前記第１のモーター７０に電気的に接続されて、前記画像形成装置６０のピッチング角に対する調整が実現される。前記フレキシブル配線板５０は、前記画像形成装置６０の揺動中、長さが変わらない。本実施例において、前記フレキシブル配線板５０は、前記画像形成装置６０から引き出され、前記軸体２１を経て前記可動子固定部材２２の下側に接着され、前記ホルダアーム１０の本体部１１に接続される。フレキシブル配線板５０は、振り子型の配線形式を形成し、配線が短く、同時に、前記ホルダアーム１０の回転に影響を与えない。振り子型の配線形式とは、前記フレキシブル配線板５０が前記画像形成装置６０の揺動中、ある角度以内に保持され、時計回りまたは反時計回りに曲げられるが、その長さが変わらないことである。使用の場合、前記第１のモーター２０の回転により、前記接続フレーム３０及びそれにホールドされた画像形成装置６０を前記軸体２１回りに揺動させて、画像形成装置６０のピッチング撮影角度が調整される。

前記雲台駆動装置１００において、前記フレキシブル配線板５０の一端が前記ホルダアーム１０に接続され、他端が前記接続フレーム３０に接続され、且つ前記画像形成装置６０の揺動中、前記フレキシブル配線板５０の長さが変わらないようにすることによって、雲台駆動装置１００の配線がより一層短くなり、使いやすくなる。また、前記第１のモーター２０と前記接続部材４０とが雲台に集積されているような設計により、雲台駆動装置１００全体の配線がより一層コンパクトになる。

再び図１〜図５を参照する。本発明の第２の実施例に係る雲台組立体は、ホルダアーム１０と、第１のモーター２０と、カメラを固定するための接続フレーム３０と、接続部材４０（詳細は図５を参照）と、フレキシブル配線板５０（詳細は図３及び図４を参照）と、画像形成装置６０とを備え、前記画像形成装置６０が前記接続フレーム３０に支持されている。

本実施例において、前記接続フレーム３０は、前記画像形成装置６０を支持するためのものである。前記画像形成装置６０は、カメラまたはビデオカメラである。勿論、他の実施形態において、前記画像形成装置６０は、監視カメラなどの他の画像形成装置であってもよい。前記雲台組立体の、ホルダアーム１０と、第１のモーター２０と、接続部材４０と、フレキシブル配線板５０とを含む他のアセンブリ及びこれらの接続関係も、既に第１の実施例に記載されたので、ここで省略される。

前記雲台組立体において、前記フレキシブル配線板５０の一端が前記ホルダアーム１０に接続され、他端が前記接続フレーム３０に接続され、且つ前記画像形成装置６０の揺動中、前記フレキシブル配線板５０の長さが変わらないようにすることによって、雲台駆動装置１００の配線がより一層短くなり、使いやすくなる。また、第１のモーター２０と接続部材４０とが雲台に集積されているような設計により、雲台組立体全体の配線がより一層コンパクトになる。

以上は本発明の好ましい実施の形態である。なお、当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない限り、さらに若干の改良及び修飾を加えることができるべきであり、これらの改良及び修飾も本発明の保護範囲と見なされる。

Claims (10)

1. ホルダアームと、
   可動子固定部材を揺動させる軸体及びそれに接続される前記可動子固定部材、並びに前記ホルダアームに対して固定される軸カバーを有する第１のモーターと、
   画像形成装置を固定するための、前記画像形成装置を揺動させるように前記可動子固定部材に固定される接続フレームと、
   前記軸体と前記接続フレームとの間に接続される接続部材と、
   一端が前記ホルダアームに接続され、他端が前記接続フレームに接続され、且つ、前記画像形成装置の揺動中、長さが変わらないフレキシブル配線板と
   を備えることを特徴とする、雲台駆動装置。
2. 前記フレキシブル配線板が一つのフレキシブル配線板であることを特徴とする、請求項１に記載の雲台駆動装置。
3. 前記ホルダアームは、本体部及び前記本体部から伸び出した延伸アームを有し、前記延伸アームが前記本体部と直交して設けられ、前記接続フレームが、対向するように設けられた第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部が前記可動子固定部材に固定して接続され、前記第２の端部が前記画像形成装置に回転可能に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の雲台駆動装置。
4. 前記第１の端部に、前記第１のモーターのローターが固定して収容される第１の収容チャンバが開設されていることを特徴とする、請求項１に記載の雲台駆動装置。
5. 前記軸体が前記ホルダアームに対して固定され、前記可動子固定部材と前記軸体とが回転可能に接続され、前記可動子固定部材と前記第１のモーターのケーシングとが一体成型されることを特徴とする、請求項４に記載の雲台駆動装置。
6. 第２の収容チャンバに固定して収容されるステータと、前記画像形成装置に固定して接続されるローターとを有する第２のモーターをさらに備え、前記第２の収容チャンバが前記第２の端部に開設されていることを特徴とする、請求項４に記載の雲台駆動装置。
7. 前記第２のモーターのローターは軸体及びステータ固定部材を備え、前記第２のモーターのローター固定部材が前記第２のモーターの軸体に嵌設して固定され、前記軸体に接続孔が開設されており、且つ前記接続部材が、前記軸体の接続孔を通して前記画像形成装置に接続する接続ピンを備えることを特徴とする、請求項６に記載の雲台駆動装置。
8. 前記接続孔の深さ方向が軸体の延伸方向と直交していることを特徴とする、請求項７に記載の雲台駆動装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の雲台駆動装置と、
   前記接続フレームに支持される画像形成装置と
   を備えることを特徴とする、雲台組立体。
10. 前記画像形成装置がカメラ、ビデオカメラまたは監視カメラであることを特徴とする、請求項９に記載の雲台組立体。

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