JP2023090387A - 雲台装置 - Google Patents

Abstract

【課題】任意のカメラと任意のレンズが搭載され、重心バランスとノーダルポイントの調整を簡素な構成で同時に行う雲台装置を提供すること。
【解決手段】パン軸、チルト軸を中心として回動可能でカメラとレンズとが搭載可能な雲台装置であって、第一の固定部材５と、第一の固定部材５の上面に固定される第二の固定部材６とを備え、第二の固定部材６は、カメラの種別とレンズの種別に応じてカメラとレンズとを取り付け可能なカメラ取付け部１４、レンズ取付け部１５を有し、カメラ取付け部１４、レンズ取付け部１５にカメラとレンズが取り付けられた場合、パン、チルトの駆動可能範囲内でノーダルポイントとパン軸の中心とを一致させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ、カメラを搭載可能な雲台装置に関する。

自動旋回が可能な雲台装置には多くのカメラとレンズを搭載してパン、チルトの調整が可能となっている。雲台装置に搭載されるカメラとレンズの組み合わせは数多く、組み合わせ数だけ重心位置も異なる。一般に、雲台装置をスムーズに駆動させるためには、雲台装置に搭載されるカメラとレンズの重心位置と、雲台の回動中心とを一致させることが望ましい。カメラとレンズの重心位置と雲台の回動中心との不一致は、雲台装置の駆動トルクの増加やこれに伴う消費電力の増加を招くため、重心位置と回動中心との距離ができるだけ短いことが望ましい。

特許文献１に開示されたスタジオアダプタ用支持ユニットは、雲台装置に対してカメラの取り付け位置が調整可能な構造を採用している。このスタジオアダプタ用支持ユニットは、スタジオアダプタの下に支持ユニットとして重心位置移動ユニットを設けている。そして、スタジオアダプタの重心変更位置のために、レバーによりＶエッジの取り付いたユニットを移動させることにより、重心位置を変更するものである。つまり、使用者が自由にカメラの位置を調整することにより、重心位置の調整を行う装置である。

一方、ノーダルポイント（ノーパララックスポイント）と称されるレンズの焦点中心が、雲台の回動中心と一致していない場合、パンチルト装置を駆動させた際、搭載されたカメラが出力する画像には視差が生じる。特許文献２に開示された技術では、対物レンズを保持した保持体の重心と、対物レンズのノーダルポイントとを略一致させている。つまり、予めレンズのノーダルポイントと装置本体の重心を一致させた構造にすることにより視差の発生を抑制している。

特許第５４７３１１０号公報 特開平８－３１５３８６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、重心調整を行う場合に使用者がカメラの重心位置を正確に把握していなければならない。重心位置を把握していない場合、例えばカメラを仮設置して重心バランスをとる必要があり、使用者の労力は大きなものであった。

また、特許文献２に開示された技術によれば、予め保持体に保持された１つの対物レンズのノーダルポイントと装置本体の重心を一致させた構造にしただけである。だが、雲台装置は１つのレンズのみを搭載対象とするわけではない。一般に、雲台装置は、任意のカメラと任意のレンズを搭載対象とする。ノーダルポイントは搭載するカメラとレンズの組み合わせによって異なるため、ノーダルポイントの調整には重心調整と同様に使用者の労力が大きかった。例えばパノラマ撮影など、雲台装置を旋回させながら撮影を行う際には、カメラとレンズの位置を少しずつ動かしながら、出力される画像の視差が無くなる箇所を探る必要があった。

本発明の目的は、任意のカメラと任意のレンズが搭載され、重心バランスとノーダルポイントの調整を簡素な構成で行う雲台装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、パン軸、チルト軸を中心として回動可能でカメラとレンズとが搭載可能な雲台装置であって、
第一の固定部材と、
前記第一の固定部材の上面に固定される第二の固定部材と、を備え、
前記第二の固定部材は、カメラの種別とレンズの種別に応じてカメラとレンズとを取り付け可能な取付け部を有し、
前記取付け部によりレンズとカメラが取り付けられた場合、パン、チルトの駆動可能範囲内でノーダルポイントとパン軸の中心とを一致させることを特徴とする。

本発明によれば、任意のカメラと任意のレンズが搭載され、重心バランスとノーダルポイントの調整を簡素な構成で同時に行う雲台装置を提供することができるという効果を得ることができる。

雲台装置の斜視図である。 雲台装置の正面図である。 Ｙ方向から見た雲台装置の分解図である。 「－Ｙ」方向から見た雲台装置の分解図である。 「－Ｙ」方向から見た第二の固定部材である。 Ｙ方向から見た第二の固定部材である。 雲台装置の斜視図である。 Ｙ方向から見た第二の固定部材である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施の形態に記載される構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施の形態に記載される構成によって限定されることはない。

図１は、本発明の実施形態の雲台装置１００の斜視図である。図２は、本発明の実施形態の雲台装置１００の正面図である。図１、図２を参照して、本発明の実施形態である雲台装置１００の構成について説明する。また、図１に示すようにＸ、Ｙ、Ｚの座標系を設定する。Ｘは撮像装置に対して左右方向、Ｙは上下方向、Ｚは前後方向（光軸方向）となる。

図１に示すように、雲台装置１００は、パン、チルト駆動部が搭載された本体部１と、カメラ２０１と、レンズ２０２とを保持するカメラ保持部２とを備える。図２に示すように、カメラ保持部２は、正面視がL字状に形成され、本体部１の右側方に延設されたチルト軸３に片持ち支持されている。チルト軸３は、本体部に内蔵されたチルトモータ（不図示）によって回転駆動される。これによって、カメラ保持部２は、チルト方向に回動可能になっている。また、本体部１の底面には、パン軸４が備えられている。本体部１は、パン軸４を介して三脚等に固定するための底部（不図示）に支持される。本体部１に内蔵するパンモータ（不図示）は、パン軸４を中心軸として雲台装置１００を回転駆動する。これにより、カメラ保持部２がパン方向に回動可能になっている。

図３は、Ｙ方向から見た雲台装置の分解図である。図４は、「－Ｙ方向」から見た雲台装置の分解図である。図５は、第二の固定部材６を「－Ｙ方向」から見た図である。つまり、第二の固定部材６の下面を示している。図６は、第二の固定部材６をＹ方向から見た図である。つまり、第二の固定部材６の上面を示している。図３乃至図６を参照して、カメラ保持部２の構成について説明する。

図３に示すように、カメラ保持部２は、正面視がＬ字状に形成された第一の固定部材５と、第一の固定部材５に固定され、カメラ２０１とレンズ２０２が装着される第二の固定部材６とを有する。第一の固定部材５は、本体部１のチルト軸３に支持され、チルト軸３に固定されるチルト設置面７と、第二の固定部材６を固定する固定面８とを有する。

固定面８は、チルト設置面７の下端からＸ方向に延設されており、少なくとも図４に示す本体部１のパン軸４上に届くまで延びる。固定面８は、パン軸４とＹ方向で重なる位置に第二の固定部材６を固定するための固定部９を有する。固定部９は、第二の固定部材６を固定するための固定ビス１０１がＹ方向に貫通するための貫通穴を有している。したがって、第一の固定部材５は、固定ビス１０１によって第二の固定部材６に固定される。

第一の固定部材５に固定される第二の固定部材６は、Ｘ方向およびＺ方向に延びる板状部材である。図３、図４に示すように、第二の固定部材６は、第一の固定部材５に固定される被固定面１０と、被固定面１０と対向する面であるカメラ取付け面１１とを有する。

図５に示すように、第二の固定部材６の被固定面１０は、第一の固定部材５に固定される複数の被固定部１２を備える。被固定部１２は、図４に示すように第一の固定部材５をＹ方向に貫通する固定ビス１０１が、第二の固定部材６に対して締結されるように、雌ネジ部を有している。なお、被固定部１２は、第二の固定部材６のＹ方向に貫通したものとしているが必ずしも貫通していなくても良い。

図６に示すように、第二の固定部材６のカメラ取付け面１１は、カメラとレンズを取付けるための取付け部１３を複数組有する。取付け部１３は、カメラ取付け部１４と、レンズ取付け部１５を有し、１組のカメラ取付け部１４とレンズ取付け部１５とは、Ｚ軸方向に沿って配置される。そして、１組のカメラ取付け部１４とレンズ取付け部１５の間に対応する被固定部１２がＺ軸に沿って並んで配置されている。

また、Ｚ軸方向におけるカメラ取付け部１４とレンズ取付け部１５の間の「取付け間距離Ｌ」は、図４に示すカメラ２０１のカメラ止め部２０３と、レンズ２０２のレンズ止め部２０４の間隔に合わせた長さである。図４、図６に示すように、カメラ取付けビス１０２およびレンズ取付けビス１０３の各々が、カメラ取付け部１４とレンズ取付け部１５を介してカメラ止め部２０３とレンズ止め部２０４に締結される。これにより、カメラ２０１とレンズ２０２は、カメラ取付け面１１に取り付けることができる。

図６に示すように、カメラ取付け部１４とレンズ取付け部１５は、Ｙ方向に貫通し、被固定面１０側に「座グリ部」を有する「座グリ穴」である。「座グリ穴」によって、カメラ取付けビス１０２とレンズ取付けビス１０３のビス頭は、被固定面１０から、「－Ｙ方向」へ突出しない構成になっている。

＜重心バランスの調整＞
次に重心バランスとノーダルポイントの調整方法について説明する。先ず重心バランスの調整方法について説明する。前述した通り雲台装置１００は、複数種類のカメラとレンズとを搭載可能である。カメラ保持部２の重心位置は、搭載するカメラとレンズの組み合わせによって変化するため、重心位置と雲台装置１００の回動中心が一致しない場合がある。その対策として、本発明の実施形態の第二の固定部材６は所定の重量を有し、重心位置と回動中心との不一致を調整するためのカウンタウエイトの役割を兼ねている。

図３、図４に示すように、第二の固定部材６が第一の固定部材５に固定ビス１０１によって固定される際、例えば第二の固定部材６に取付けるカメラ２０１とレンズ２０２の重心が回動中心に対し－Ｚ方向に離れている場合、次のようになる。つまり、第二の固定部材６は回動中心に対しＺ方向で離して固定されることが望ましい。第二の固定部材６の固定位置は、被固定部１２の位置に応じるため、被固定部１２は、被固定面１０上において回動中心に対し－Ｚ方向に離して配置される必要がある。

つまり、カウンタウエイトである第二の固定部材６は、被固定部１２によって適切な位置に配置することができる。このように、予め取り付けるカメラ２０１とレンズ２０２の重心位置を考慮した適切な位置に被固定部１２を配置することにより、カメラ保持部２の重心位置と回動中心を一致させることができることになる。

上記の理由から、図５に示すように、本実施形態の被固定部１２は、所定のカメラとレンズの重心位置を考慮した適切な位置に配置されている。さらに、被固定部１２は、被固定面１０上で互いがＺ軸方向で重ならない位置に複数配置されており、各々異なるカメラとレンズの組み合わせの重心位置に対応している。また、被固定部１２は、搭載対象とするカメラとレンズの種類が簡潔に使用者へ伝わるように、例えば印刷指標などの目印を付けても良い。かくして、上述の構成により、レンズ交換式のカメラが搭載可能な雲台装置において、重心位置の調整を簡素に行うことができる。

＜ノーダルポイントの調整＞
続いて、ノーダルポイントの調整について説明する。前述した通り、カメラとレンズを雲台装置１００に取り付ける際、図３のＺ軸方向において、所定のカメラとレンズのノーダルポイントが回動中心と一致することが望ましい。図３乃至図５を参照して説明した通り、第一の固定部材５と第二の固定部材６の位置関係は、第二の固定部材６の被固定部１２の位置によって定まる。

さらに、図５に示すように、被固定部１２は、複数のカメラとレンズの組み合わせに対応するため複数配置されている。そのため、カメラとレンズの取付け位置である取付け部１３の配置は、第二の固定部材６の第一の固定部材５に対する複数の固定位置の各々に対して、ノーダルポイントと回動中心を一致させるという条件を満たす必要がある。

そこで、図６に示すように、取付け部１３の各々は、被固定部１２とＺ軸方向に沿って揃い、かつ、ノーダルポイントの一致条件を満たした位置に配置される。取付け部１３は、被固定部１２と同様に光軸方向で重ならない位置に複数配置される。複数配置される取付け部１３の各々は対応するカメラとレンズの組み合わせに適合した取付け間距離Ｌを有する。

また、取付け部１３は、取り付けるカメラとレンズの種類が使用者へ簡潔に伝わるように、例えば印刷指標などで目印を設けて良い。一例として、目印としては、カメラやレンズの型番等を示す文字で成る。また、番号を付しておき、取扱説明書などにカメラとレンズの組み合わせと番号との対応表を記載するなどしてもよい。

以上により、複数のカメラとレンズが搭載可能な雲台装置１００において、重心バランスとノーダルポイントの調整を同時かつ簡素に行うことができることになる。

また、本実施形態においては、カメラ保持部２は、正面視がＬ字状で本体部１に片持ち支持されているものを例に取って説明した。しかしながら、カメラ保持部２が、本体部１に両持ち支持される構成としても良い。また、本実施形態においては、第二の固定部材６は板形状としたが、図７に示すように、円板状部材である円板状固定部材１６であっても良い。

また、本実施形態においては、被固定部１２と、取付け部１３は、Ｘ軸方向に複数配置されている。しかしながら、円板状固定部材１６を用いた場合、被固定部１２と取付け部１３は、図８のように円板中心を回動軸として、所定の角度Ｒ毎に複数配置しても良い。

つまり、第二の固定部材６を円板状固定部材１６とし、この円板状固定部材１６の中心から周端方向に向けて、カメラの種別とレンズの種別に応じてカメラとレンズとを取り付け可能な取付け部１３を有する構成とすることもできる。この場合、取付け部１３は、円板状固定部材１６の周方向に所定の角度Ｒを空けて複数組設ける構成とすることもできる。

以上説明してきたように、カメラ取付け面１１には、カメラとレンズの組み合わせに対応した取付け部１３が複数組設けられており、取付け部１３に対応するカメラとレンズを取り付けると回動軸とノーダルポイントとが一致する。具体的には、レンズ交換式のカメラとレンズが搭載可能な雲台装置１００で、第一の固定部材５と第一の固定部材５の上面に固定される第二の固定部材６とを備える。そして、第二の固定部材６は、カメラの種別とレンズの種別に応じた取り付け部（１３、１４）を有し、第二の固定部材６は、パン、チルトの駆動可能範囲内でノーダルポイントとパン回動軸の中心を一致させる。

また、第一の固定部材５は、第二の固定部材６を固定するための固定部９を有し、第二の固定部材６は、固定部９に対応する２組以上の被固定部１２を有する。また、第二の固定部材６は、レンズとカメラを取り付けるための２組以上の取付け部１３を有する。そして、取付け部１３はノーダルポイントとパン回動軸の中心を一致させる位置にレンズとカメラとを取付け可能になっている。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。また、本発明は、上述の実施形態の一部を適宜組み合わせても良い。

１ 本体部
２ カメラ保持部
３ チルト軸
４ パン軸
５ 第一の固定部材
６ 第二の固定部材
７ チルト設置面
８ 固定面
９ 固定部
１０ 被固定面
１１ カメラ取付け面
１２ 被固定部
１３ 取付け部
１４ カメラ取付け部
１５ レンズ取付け部
１６ 円板状固定部材
１００ 雲台装置
１０１ 固定ビス
１０２ カメラ取付けビス
１０３ レンズ取付けビス
２０１ カメラ
２０２ レンズ
２０３ カメラ止め部
２０４ レンズ止め部

Claims (8)

1. パン軸、チルト軸を中心として回動可能でカメラとレンズとが搭載可能な雲台装置であって、
   第一の固定部材と、
   前記第一の固定部材の上面に固定される第二の固定部材と、を備え、
   前記第二の固定部材は、カメラの種別とレンズの種別に応じてカメラとレンズとを取り付け可能な取付け部を有し、
   前記取付け部によりカメラとレンズが取り付けられた場合、パン、チルトの駆動可能範囲内でノーダルポイントとパン軸の中心とを一致させることを特徴とする雲台装置。
2. 前記第一の固定部材は、前記第二の固定部材を固定するための固定部を有し、
   前記第二の固定部材は、前記固定部に対応する複数の被固定部を有するとともに、レンズとカメラを取り付けるための２組以上の取付け部を有し、
   前記取付け部は、パン、チルトの駆動可能範囲内でノーダルポイントとパン軸の中心を一致させる位置に前記レンズと前記カメラとを取付け可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
3. 前記複数の被固定部の各々は、前記取付け部と前後方向に揃っていることを特徴とする請求項２に記載の雲台装置。
4. 前記取付け部には、レンズおよびカメラの種別を示す目印が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
5. 前記取付け部は、レンズおよびカメラを取り付けるための取り付け穴であることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
6. 前記取り付け穴は、座グリ穴であることを特徴とする請求項５に記載の雲台装置。
7. 前記第二の固定部材は円板状の円板状固定部材であり、
   前記円板状固定部材の中心から周端方向に向けて、カメラの種別とレンズの種別に応じてカメラとレンズとを取り付け可能な取付け部を有することを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
8. 前記取付け部は、前記円板状固定部材の周方向に所定の角度を空けて複数組設けられていることを特徴とする請求項７に記載の雲台装置。
   

Images