JP2645218B2 - Head device - Google Patents

Head device

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JP2645218B2
JP2645218B2 JP9525394A JP9525394A JP2645218B2 JP 2645218 B2 JP2645218 B2 JP 2645218B2 JP 9525394 A JP9525394 A JP 9525394A JP 9525394 A JP9525394 A JP 9525394A JP 2645218 B2 JP2645218 B2 JP 2645218B2
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pan head
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藤 肇 須
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は雲台装置に係り、特に、
配管装置内等の狭い環境で用いられる微小な撮像装置や
照明装置などを搭載しそれらの姿勢等を調整する雲台装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pan head device,
The present invention relates to a pan head device mounted with a minute imaging device or a lighting device used in a narrow environment such as in a piping device and adjusting their posture and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】多種多様の設備要素で構成される発電施
設等の大型プラントでは、容易に人間の入り込めない多
くの狭い場所が存在している。例えば配管設備において
は、工業用内視鏡が代表的な観察手段として用いられて
いる。しかしながら、内視鏡は比較的曲率半径が大きく
観察距離を確保できないため、長尺の曲り細管に用いる
ことは難しい。この問題を解決するために、必要な観察
機器を搭載して配管内部を車輪や脚で移動する機構の開
発も行われている。このような移動機構にあっては、移
動方向の観察と配管側壁の精査は超音波画像やビデオ画
像をモニターしながら行われる。通常、これらの画像を
モニターするためには、視野を大きく取って前方観察と
側壁観察を同時に行うか、あるいは観察方向毎に個別の
観察手段を設けてそれぞれの観察手段によって前方観察
と側壁観察を行うかすることが一般的である。
2. Description of the Related Art In a large plant such as a power generation facility including various types of equipment elements, there are many narrow places where humans cannot easily enter. For example, in a piping facility, an industrial endoscope is used as a typical observation means. However, since the endoscope has a relatively large radius of curvature and cannot secure an observation distance, it is difficult to use the endoscope for a long curved thin tube. In order to solve this problem, a mechanism for mounting necessary observation equipment and moving the inside of the pipe with wheels or legs has been developed. In such a moving mechanism, observation of the moving direction and close inspection of the piping side wall are performed while monitoring an ultrasonic image or a video image. Usually, in order to monitor these images, a wide field of view is taken to perform forward observation and side wall observation at the same time, or separate observation means are provided for each observation direction and front observation and side wall observation are performed by each observation means. It is common to do or do.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うに観察手段を設けようとする場合、下記のような問題
があった。すなわち、進行方向と側壁方向とを同一の観
察手段で観察しようとする場合、側壁は観察手段の光軸
方向からはずれた方向に位置するために十分な観察領域
を確保できなかった。また、観察方向毎に観察手段を設
ける場合においては、器材の搭載可能なスペースや移動
機構に搭載可能な負荷容量は概ね長さが低減する割合の
3乗で低減するため、例えば配管設備内等のように移動
環境が狭くなればなるほど、観察方向毎に観察手段を設
けることは現実的ではなくなる。また、観察手段ではな
く観察対象である環境を照明する場合においても、同様
の問題が生ずる。
However, when the observation means is provided as described above, there are the following problems. That is, when the traveling direction and the side wall direction are to be observed by the same observation unit, a sufficient observation area cannot be secured because the side wall is located in a direction deviated from the optical axis direction of the observation unit. In addition, when the observation means is provided for each observation direction, the space in which the equipment can be mounted and the load capacity that can be mounted in the moving mechanism are reduced by the cube of the ratio of the reduction in length. As the moving environment becomes narrower as described above, it is not realistic to provide observation means for each observation direction. Further, the same problem occurs when the environment to be observed is illuminated instead of the observation means.

【0004】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、配管装置内等の狭い環境で用いられ
る撮像装置や照明装置などを搭載しそれらの姿勢等を調
整できる雲台装置を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a pan head device which can mount an imaging device or a lighting device used in a narrow environment such as in a piping device and can adjust the attitude thereof. To provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の雲台装置は、磁束を供給するための第一磁石
と、前記第一磁石の磁束と交差するようにコイルが巻か
れて形成され、電流が流されるとローレンツ力が作用し
て前記第一磁石に対して移動可能な少なくとも2個の異
なる位置に配設されたコイル体と、雲台台部と、一端が
各々の前記コイル体に取り付けられ他端が前記雲台台部
の異なる位置にある取付部に取り付けられた移動伝達体
と、備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a head device according to the present invention comprises a first magnet for supplying a magnetic flux, and a coil wound so as to intersect the magnetic flux of the first magnet. A coil body disposed at at least two different positions movable with respect to the first magnet due to the Lorentz force when an electric current is applied; a platform head; A moving transmission body attached to the coil body, the other end of which is attached to an attachment portion at a different position of the camera platform.

【0006】また、磁束を供給するための第一磁石と、
前記第一磁石の磁束と交差するようにコイルが巻かれて
形成され、前記第一磁石の異なる位置に固定された少な
くとも2個のコイル体と、前記コイル体のコイルに流れ
る電流と交差するとともに前記第一磁石の磁束と重なる
磁束を有するように配設され、前記コイル体に電流が流
されるとローレンツ力が作用して前記コイル体に対して
移動可能な少なくとも2個の異なる位置に配設された第
二磁石と、雲台台部と、一端が各々の前記第二磁石に取
り付けられ他端が前記雲台台部の異なる位置にある取付
部に取り付けられた移動伝達体と、備えることを特徴と
する。
A first magnet for supplying a magnetic flux;
A coil is formed by being wound so as to intersect with the magnetic flux of the first magnet, and at least two coil bodies fixed at different positions of the first magnet, and intersecting with a current flowing through the coil of the coil body The first magnet is disposed so as to have a magnetic flux overlapping the magnetic flux, and is disposed at at least two different positions where the Lorentz force acts when the current flows through the coil body and the coil body can move with respect to the coil body. A second magnet, a camera platform, and a movement transmitting body having one end attached to each of the second magnets and the other end attached to an attachment portion at a different position of the camera platform. It is characterized by.

【0007】また、磁束を供給するための第一磁石と、
前記第一磁石の磁束とほぼ平行な方向に磁束を発生する
ように配設され前記第一磁石に対して移動可能なコイル
を備えた電磁石からなる少なくとも2個の第三磁石と、
雲台台部と、一端が各々の前記第三磁石に取り付けられ
他端が前記雲台台部の異なる位置にある取付部に取り付
けられた移動伝達体と、備えることを特徴とする。
A first magnet for supplying a magnetic flux;
At least two third magnets comprising an electromagnet provided with a coil movable relative to the first magnet and arranged to generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of the first magnet;
It is characterized by comprising a pan head section, and a movement transmitting body mounted at one end to each of the third magnets and at the other end to a mounting section at a different position of the pan head section.

【0008】また、前記少なくとも2個の第三磁石の間
に挟まれ前記第一磁石の磁路に配設された第四磁石を設
けたことを特徴とする。
A fourth magnet is provided between the at least two third magnets and disposed in a magnetic path of the first magnet.

【0009】また、磁束を供給するための電磁石からな
る少なくとも2個の第一磁石と、各々の前記第一磁石の
磁束とほぼ平行な方向に磁束を発生するように配設され
各々の前記第一磁石に対して移動可能な少なくとも2個
の第五磁石と、雲台台部と、一端が各々の前記第五磁石
に取り付けられ他端が前記雲台台部の異なる位置にある
取付部に取り付けられた移動伝達体と、備えることを特
徴とする。
In addition, at least two first magnets each composed of an electromagnet for supplying a magnetic flux, and each of the first magnets are arranged so as to generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of each of the first magnets. At least two fifth magnets movable with respect to one magnet, a pan head section, and a mounting section having one end attached to each of the fifth magnets and the other end at a different position of the pan head section. It is provided with an attached movement transmitting body.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の雲台装置において、コイル体のコイ
ルは磁束を供給するための第一磁石の磁束と交差するよ
うに巻かれているので、電流が流されるとローレンツ力
が作用して第一磁石に対して移動する。雲台台部と各々
のコイル体との間にはそれぞれ移動伝達体が設けられて
いる。各々のコイル体に流す電流の大きさと方向を制御
することによって、各コイル体が受けるローレンツ力の
大きさと向きとを制御し、各コイル体に作用するローレ
ンツ力に応じて移動させ、この各コイル体の移動をそれ
ぞれの移動伝達体を介して雲台台部の取付部へ伝達す
る。各々の取付部がある雲台台部の異なる位置を互いに
相対的に変位させることによって、雲台台部の姿勢を制
御する。
In the pan head device according to the first aspect, since the coil of the coil body is wound so as to intersect with the magnetic flux of the first magnet for supplying the magnetic flux, the Lorentz force acts when an electric current is applied. Move relative to the first magnet. A movement transmitting member is provided between the camera platform and each coil body. By controlling the magnitude and direction of the current flowing through each coil body, the magnitude and direction of the Lorentz force received by each coil body is controlled, and moved according to the Lorentz force acting on each coil body. The movement of the body is transmitted to the mounting portion of the camera platform via the respective movement transmitters. The position of the camera platform is controlled by displacing different positions of the camera platform with the respective mounting portions relative to each other.

【0011】請求項2の雲台装置において、コイル体の
コイルは磁束を供給するための第一磁石の磁束と交差す
るように巻かれているので、電流が流されるとローレン
ツ力が作用する。第二磁石は、その磁束がコイル体のコ
イルに流れる電流と交差するとともに第一磁石の磁束と
ほぼ平行な方向に磁束を発生するように、配設されてい
る。各々のコイル体は第一磁石に固定されているので、
各々のコイル体がローレンツ力が作用すると、各々の第
二磁石が各々のコイル体に対して移動する。雲台台部と
各々の第二磁石との間にはそれぞれ移動伝達体が設けら
れている。各々のコイル体に流す電流の大きさと向きを
制御することによって、各コイル体が受けるローレンツ
力の大きさと向きとを制御し、各第二磁石を各コイル体
に作用するローレンツ力に応じて移動させ、この各第二
磁石の移動をそれぞれの移動伝達体を介して雲台台部の
取付部へ伝達する。各々の取付部がある雲台台部の異な
る位置を互いに相対的に変位させることによって、雲台
台部の姿勢を制御する。
In the camera head device according to the second aspect, since the coil of the coil body is wound so as to intersect with the magnetic flux of the first magnet for supplying the magnetic flux, the Lorentz force acts when an electric current flows. The second magnet is disposed such that its magnetic flux intersects with the current flowing through the coil of the coil body and generates a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of the first magnet. Since each coil body is fixed to the first magnet,
When the Lorentz force acts on each coil body, each second magnet moves with respect to each coil body. A movement transmitting member is provided between the camera platform and each of the second magnets. By controlling the magnitude and direction of the current flowing through each coil body, the magnitude and direction of the Lorentz force received by each coil body is controlled, and each second magnet is moved according to the Lorentz force acting on each coil body Then, the movement of each of the second magnets is transmitted to the mounting portion of the camera platform via the respective movement transmitter. The position of the camera platform is controlled by displacing different positions of the camera platform with the respective mounting portions relative to each other.

【0012】請求項3の雲台装置において、電磁石から
なる第三磁石に電流を流すと、第三磁石の磁束が生成さ
れる。第三磁石は、第一磁石から吸引力あるいは反発力
を受け、第一磁石に対して移動する。各々の第三磁石と
雲台台部との間にはそれぞれ移動伝達体が設けられてい
る。各々の第三磁石に流す電流の大きさと向きを制御す
ることによって、各々の第三磁石を第一磁石に対して移
動させ、この各第三磁石の移動をそれぞれの移動伝達体
を介して雲台台部の取付部へ伝達する。各々の取付部が
ある雲台台部の異なる位置を互いに相対的に変位させる
ことによって、雲台台部の姿勢を制御する。
According to the third aspect of the present invention, when a current is applied to the third magnet made of an electromagnet, a magnetic flux of the third magnet is generated. The third magnet receives attraction or repulsion from the first magnet and moves with respect to the first magnet. A movement transmitter is provided between each of the third magnets and the camera platform. By controlling the magnitude and direction of the current flowing through each of the third magnets, each of the third magnets is moved with respect to the first magnet, and the movement of each of the third magnets is controlled via a respective moving transmitter. It is transmitted to the mounting part of the base. The position of the camera platform is controlled by displacing different positions of the camera platform with the respective mounting portions relative to each other.

【0013】第四磁石は磁束を供給するための第一磁石
の磁束とほぼ平行な方向の磁束を有し、また、第一磁石
の磁路に配設されている。第三磁石は第四磁石から吸引
力あるいは反発力を受け、第四磁石に対して移動させら
れる。
The fourth magnet has a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of the first magnet for supplying the magnetic flux, and is disposed on the magnetic path of the first magnet. The third magnet receives attraction or repulsion from the fourth magnet and is moved with respect to the fourth magnet.

【0014】請求項5の雲台装置において、複数の第一
磁石を電磁石によって構成し、対応する第五磁石を各々
の第一磁石の磁束とほぼ平行な方向の磁束を生成するよ
うに配設し、各々の第一磁石に対して第五磁石を移動可
能にする。
In the pan head device according to the fifth aspect, the plurality of first magnets are constituted by electromagnets, and the corresponding fifth magnets are arranged so as to generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of each of the first magnets. Then, the fifth magnet is movable with respect to each of the first magnets.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の雲台装置の実施例を以下に図面を参
照して説明する。図1に本発明の第1実施例の概略構成
を示す断面図を示す。図1において、符号1は磁束を供
給するための第一磁石を示し、第一磁石1は軸線方向に
着磁された中空円筒状の永久磁石である。第一磁石1の
軸線方向の両端部には、円環状継鉄2が取着されてい
る。第一磁石1の側部円筒面には非磁性体の鍔付き円筒
形磁石ホルダー3が取り付けられている。鍔付き円筒形
磁石ホルダー3の鍔部分3aには、円筒形の分割部を有
する外側継鉄4が取着されている。この分割部は図2に
示す例では、X−XとY−Yとの部分が約90度の角度
に設定されている。なお、後述の例で示すように、この
角度は任意で構わない。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a head device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first magnet for supplying a magnetic flux, and the first magnet 1 is a hollow cylindrical permanent magnet magnetized in an axial direction. An annular yoke 2 is attached to both ends of the first magnet 1 in the axial direction. A cylindrical magnet holder 3 with a flange made of a non-magnetic material is attached to a side cylindrical surface of the first magnet 1. An outer yoke 4 having a cylindrical divided portion is attached to a flange portion 3a of the flanged cylindrical magnet holder 3. In the example shown in FIG. 2, the XX portion and the YY portion of this division portion are set at an angle of about 90 degrees. Note that this angle may be arbitrarily set as shown in an example described later.

【0016】第一磁石1と円環状継鉄2と外側継鉄4と
は、磁気回路を形成し、図1に破線矢印で示されるよう
に、第一磁石1のN極から出た磁束は、一方の円環状継
鉄2を通り半径方向へ放射状に進み、外側継鉄4の円筒
面側を軸線方向に平行に進み、他方の円環状継鉄2を通
り半径方向に中心に向かって進み、第一磁石1のS極に
戻る。
The first magnet 1, the annular yoke 2, and the outer yoke 4 form a magnetic circuit. As shown by the dashed arrows in FIG. Radially in the radial direction through one toroidal yoke 2, proceeding in the axial direction on the cylindrical surface side of the outer yoke 4, and proceeding in the radial direction toward the center through the other annular yoke 2 , Returning to the S pole of the first magnet 1.

【0017】円環状継鉄2と外側継鉄4との空隙部に
は、2組の円筒状のコイル体5、6が設けられている。
コイル体5、6の外側面は外側継鉄4の内側面に摺動自
在に形成されている。コイル体5、6のコイルの巻方向
は、第一磁石1等で形成する磁気回路を流れる磁束を横
切る方向にある。なお、第一磁石1および円環状継鉄2
の中央中空部の断面の面積は、全断面積に比べて非常に
小さくできるため、磁束の流れの障害となることはな
い。この中空部には、必要な配線などが収納される。ま
た、収納する配線等が無い場合にはこの中空部は必ずし
も必要ではない。
In the gap between the annular yoke 2 and the outer yoke 4, two sets of cylindrical coil bodies 5, 6 are provided.
The outer surfaces of the coil bodies 5 and 6 are slidably formed on the inner surface of the outer yoke 4. The winding direction of the coils of the coil bodies 5 and 6 is in a direction crossing the magnetic flux flowing through the magnetic circuit formed by the first magnet 1 and the like. The first magnet 1 and the annular yoke 2
Since the area of the cross section of the central hollow portion can be made very small as compared with the total cross sectional area, it does not hinder the flow of the magnetic flux. Necessary wiring and the like are stored in this hollow portion. If there are no wires to be stored, this hollow portion is not always necessary.

【0018】外側継鉄4の一端面にシリコーンゴム等の
弾性部材からなる支点部10が取り付けられている。支
点部の先端には雲台台部11が支持されている。
A fulcrum 10 made of an elastic member such as silicone rubber is attached to one end of the outer yoke 4. At the tip of the fulcrum, a camera platform 11 is supported.

【0019】雲台台部11の支点部10の両側には2個
の取付部13、14が設けられている。コイル体5と取
付部13の間、およびコイル体6と取付部14との間の
それぞれには、非磁性体製の高剛性部材からなる棒状の
移動伝達体16、17が装着されている。
Two mounting portions 13 and 14 are provided on both sides of the fulcrum 10 of the camera platform 11. Between the coil body 5 and the mounting part 13 and between the coil body 6 and the mounting part 14, rod-shaped movement transmission bodies 16 and 17 made of a non-magnetic high-rigidity member are mounted.

【0020】移動伝達体16、17は外側継鉄4の分割
部分から導出されている。雲台台部11の正面形状は略
V字形である。移動伝達体16、17が装着される取付
部13、14は、雲台台部11の端部に形成された円形
の孔の内部に張られたシリコーンゴムの膜が張られて形
成されており、この膜の中央部を貫通するように移動伝
達体16、17が取り付けられている。膜と高剛性部材
の締結は摩擦を主体に行われるが、両者を接着剤で固定
しても良い。弾性部材の扱い方は弾性支点部10とゴム
膜状の取付部13、14とでは異なるが、弾性支点部1
0を取付部13、14のようにゴム膜構成として高剛性
部材で支点を形成しても構わない。このように支点部1
0、取付部13、14は弾性支持されているので、雲台
台部11が傾いたときの傾きは、両弾性部材の変形とし
て吸収され、いずれの高剛性部材の移動伝達体16、1
7が変形したり極度に傾いたりすることはない。
The moving transmission members 16 and 17 are derived from the divided portion of the outer yoke 4. The front shape of the camera platform 11 is substantially V-shaped. The attachment portions 13 and 14 to which the movement transmitting bodies 16 and 17 are attached are formed by stretching a silicone rubber film stretched inside a circular hole formed at an end of the camera platform 11. The movement transmitting bodies 16 and 17 are attached so as to penetrate the center of the membrane. The fastening between the membrane and the high-rigidity member is performed mainly by friction, but both may be fixed with an adhesive. Although the handling of the elastic member is different between the elastic fulcrum 10 and the rubber film-like mounting portions 13 and 14, the elastic fulcrum 1
The fulcrum may be formed by a high-rigidity member having a rubber film configuration of 0 as the mounting portions 13 and 14. Thus, the fulcrum 1
Since the mounting portions 13 and 14 are elastically supported, the inclination when the camera platform 11 is tilted is absorbed as deformation of both elastic members, and the movement transmission members 16 and 1 of any high rigid member are used.
7 is not deformed or extremely tilted.

【0021】次に、本実施例の作用について説明する。
コイル体5、6のコイルは第一磁石1による磁束を横切
るよう方向(例えば図1においては紙面に垂直方向)に
巻かれているので、コイル体5、6に電流を流すとコイ
ル体5、6には流した電流の大きさに比例した、いわゆ
るローレンツ力からなる駆動力が磁場と直流に直交する
方向に作用する。本実施例では第一磁石1の着磁方向と
同じ軸線方向の駆動力が発生する。この駆動力によって
コイル体5、6は軸線方向へ変位する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Since the coils of the coil bodies 5 and 6 are wound in a direction crossing the magnetic flux generated by the first magnet 1 (for example, a direction perpendicular to the plane of FIG. 1), when a current is applied to the coil bodies 5 and 6, A driving force, which is a so-called Lorentz force, which is proportional to the magnitude of the applied current acts on the magnetic field 6 in a direction perpendicular to the magnetic field and the direct current. In the present embodiment, a driving force in the same axial direction as the magnetization direction of the first magnet 1 is generated. The coil members 5, 6 are displaced in the axial direction by this driving force.

【0022】第一磁石1による磁束は共通であるが、各
コイル5、6には独立に電流を流すことができるので、
例えば図1の左右コイルを同じ向きに駆動すれば、雲台
台部11は支点部10を中心に上下の首振動作(チルト
動作)を行う。またコイル体5、6を互いに逆相で駆動
すれば左右の首振動作(パン動作)が実現する。角度の
設定は両コイル体5、6へ流す電流の大きさの組み合わ
せで連続的に設定できる。例えば、図1に示した寸法比
においては幾何学的にチルトとパン方向の動作範囲は各
々±30度と±12度と算出される。
Although the magnetic flux generated by the first magnet 1 is common, a current can be applied to each of the coils 5 and 6 independently.
For example, if the left and right coils in FIG. 1 are driven in the same direction, the camera platform 11 performs an up-and-down swing motion (tilt operation) around the fulcrum portion 10. Further, when the coil bodies 5 and 6 are driven in opposite phases, a left and right swing operation (pan operation) is realized. The angle can be set continuously by a combination of the magnitudes of the currents flowing through the two coil bodies 5 and 6. For example, in the dimensional ratio shown in FIG. 1, the operation ranges in the tilt and pan directions are calculated geometrically to ± 30 degrees and ± 12 degrees, respectively.

【0023】本実施例の構成によれば、コイル体5、6
の移動をそれぞれの移動伝達体16、17を介して雲台
台部11の異なる位置にある取付部13、14へ伝達さ
せることによって、雲台台部11の姿勢を制御すること
ができる。
According to the configuration of the present embodiment, the coil bodies 5, 6
Is transmitted to the mounting portions 13 and 14 at different positions of the camera platform 11 via the respective movement transmitting bodies 16 and 17, whereby the attitude of the camera platform 11 can be controlled.

【0024】次に本発明の第2実施例について説明す
る。図3に示すように、本実施例においては図1に示し
た永久磁石からなる2個の第一磁石1、21が設けられ
ている。第一磁石1と第一磁石21とは、着磁の向きが
逆になるように配設されている(図3ではS極が対向し
ている)。第一磁石1、21には、鍔付き円筒形磁石ホ
ルダー3、23が装着されている。第一磁石1、21に
軸線方向の各端部には円環状継鉄2、2、2が装着され
ている。合計2組の円筒形磁石ホルダー3、23の外側
には円筒状の外側継鉄24が装着されており、外側継鉄
24は3分割部分を有する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, two first magnets 1 and 21 composed of the permanent magnets shown in FIG. 1 are provided. The first magnet 1 and the first magnet 21 are disposed so that the directions of magnetization are opposite (the S pole is opposed in FIG. 3). The first magnets 1 and 21 are equipped with flanged cylindrical magnet holders 3 and 23, respectively. An annular yoke 2, 2, 2 is attached to each end of the first magnet 1, 21 in the axial direction. A cylindrical outer yoke 24 is mounted on the outside of the two sets of cylindrical magnet holders 3 and 23, and the outer yoke 24 has three divided parts.

【0025】円環状磁石ホルダー3、23と外側継鉄2
4の間の磁気空隙部には合計3個の薄肉円環状のコイル
体5、6、7が配設されている。
Toroidal magnet holders 3 and 23 and outer yoke 2
A total of three thin annular coil bodies 5, 6, 7 are disposed in the magnetic gap between the four.

【0026】コイル体5、6、7には非磁性体の3本の
高剛性部材からなる移動伝達体34、35、36が取り
付けられており、移動伝達体34、35、36は外側継
鉄24の分割部分に沿って外部に導出されている。移動
伝達体34、35、36は、弾性膜を用いた図1の取付
部13、14と同様の取付部31、32、33を介して
雲台台部30に取り付けられている。雲台台部30は図
4に示すように三角形状をしており、取付部31、3
2、33は三角形の頂点近傍に位置している。
Movement transmission members 34, 35, 36 made of three non-magnetic high-rigid members are attached to the coil bodies 5, 6, 7, and the movement transmission members 34, 35, 36 are provided with outer yoke. It is led out along 24 divided parts. The movement transmitting members 34, 35, 36 are attached to the camera platform 30 via attachment portions 31, 32, 33 similar to the attachment portions 13, 14 in FIG. 1 using an elastic film. The camera platform 30 has a triangular shape as shown in FIG.
Reference numerals 2 and 33 are located near the vertices of the triangle.

【0027】本実施例の構成によれば、3個のコイル体
5、6、7を設け、3個の移動伝達体34、45、36
を設けたので、雲台台部30を3個の自由度で制御する
ことができ、この結果、雲台台部30の上下の首振動作
(チルト動作)や左右の首振動作(パン動作)等の他
に、軸線方向の並進移動の制御も可能になる。
According to the configuration of this embodiment, three coil bodies 5, 6, 7 are provided, and three movement transmitting bodies 34, 45, 36 are provided.
Is provided, the pan head unit 30 can be controlled with three degrees of freedom. As a result, the pan head unit 30 can be moved up and down (tilt operation) or left and right (pan operation). In addition to the above, it is possible to control the translation in the axial direction.

【0028】また、第一磁石1、21やその周辺機構部
は軸線方向に直列的に接続できるので、雲台台部30に
搭載される撮像装置等の器材の負荷が大きい場合におい
ても、増設される第一磁石21等が撮像装置等の器材と
接触等することなく容易に対応することができる。
Further, since the first magnets 1 and 21 and the peripheral mechanisms can be connected in series in the axial direction, even if the load of equipment such as an image pickup device mounted on the camera platform 30 is large, the first magnets 1 and 21 can be expanded. The first magnet 21 and the like can easily cope without contacting the equipment such as the imaging device.

【0029】なお、本実施例において、図1における弾
性支点部10は採用しないとして説明したが、併用して
もかまわない。
In this embodiment, the elastic fulcrum 10 in FIG. 1 has been described as not being employed, but may be used in combination.

【0030】また、雲台台部30の形状を略三角形状と
したが、この形状に限定されるものではない。
Further, the shape of the camera platform 30 is substantially triangular, but is not limited to this shape.

【0031】また、第1実施例および第2実施例におい
て、コイル体のコイルが第一磁石1等の磁束を横切る本
発明の第3実施例について説明する。
A description will be given of a third embodiment of the present invention in which the coils of the coil body cross the magnetic flux of the first magnet 1 and the like in the first and second embodiments.

【0032】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。本実施例においては、第一磁石40はコイル体41
を有する電磁石から構成されている。図5は、図1に示
す1個の第一磁石の場合に相当するが、図3に示す2個
の第一磁石の場合にも同様に永久磁石を電磁石に置換す
ることが可能である。本実施例では継鉄や雲台台部の支
持方法は先の実施例と同様であるので、異なる構造につ
いてのみ記載する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the first magnet 40 is a coil 41
And an electromagnet having FIG. 5 corresponds to the case of one first magnet shown in FIG. 1, but the permanent magnet can be similarly replaced with an electromagnet in the case of two first magnets shown in FIG. In this embodiment, the method of supporting the yoke and the platform head is the same as in the previous embodiment, and therefore only different structures will be described.

【0033】図5において、中央部には図1における永
久磁石の第一磁石1と円環状継鉄2とを一体化した形状
の糸巻き状継鉄42が配設されている。糸巻き状継鉄4
2の中央部にはコイル体41が巻かれている。コイル体
41のコイルは軸線を巻くように巻かれており、このコ
イルに電流を流すと、軸線の近傍では軸線方向に磁束が
生成される。
In FIG. 5, a thread-wound yoke 42 having a shape obtained by integrating the first magnet 1 of the permanent magnet and the annular yoke 2 in FIG. Wound Yoke 4
A coil body 41 is wound around the center of 2. The coil of the coil body 41 is wound so as to wind around an axis. When a current flows through this coil, a magnetic flux is generated in the axial direction near the axis.

【0034】糸巻き状継鉄42の端部と外側継鉄4と
は、半径方向に対向し、空隙部を形成している。この空
隙部には薄肉円筒状のコイル体5、6が配設されてい
る。外側継鉄4は糸巻き状継鉄42に巻かれたコイル体
41の半径方向外側に設置された非磁性体で造られた鍔
付きコイルカバー43の鍔部43aで支承されている。
The end of the wound yoke 42 and the outer yoke 4 oppose each other in the radial direction to form a gap. Thin cylindrical coil bodies 5 and 6 are disposed in the gaps. The outer yoke 4 is supported by a flange 43a of a flanged coil cover 43 made of a non-magnetic material and installed outside in a radial direction of the coil body 41 wound around the wound yoke 42.

【0035】第一磁石40を糸巻き状継鉄42とこれに
巻かれたコイル体41によって形成される電磁石の第一
磁石40は、図中の破線で示す経路を流れる磁束を生成
する。この経路は図1に示したものと同様であるが、本
実施例においては、電磁石への付与電流の極性によって
磁束の向きを変えることが可能であるという点で、第1
実施例等と異なる。
The first magnet 40 is formed by a pin-shaped yoke 42 and a coil body 41 wound around the first magnet 40. The first magnet 40 of the electromagnet generates a magnetic flux flowing through a path shown by a broken line in the figure. This route is the same as that shown in FIG. 1, but in this embodiment, the first direction is such that the direction of the magnetic flux can be changed depending on the polarity of the current applied to the electromagnet.
It is different from the embodiment and the like.

【0036】コイル体5、6に電流を付与すると、第一
磁石40によって生成された磁束との相互作用により、
コイル体5、6はローレンツ力からなる駆動力が作用
し、軸線方向へ移動する。この駆動力は図示しない高剛
性部材からなる移動伝達体を介して雲台台部へ導かれ
る。
When a current is applied to the coil bodies 5 and 6, an interaction with the magnetic flux generated by the first magnet 40 causes
The coil members 5, 6 are moved in the axial direction by a driving force of Lorentz force. This driving force is guided to the camera platform via a movement transmission member made of a high-rigidity member (not shown).

【0037】本実施例の構成によれば、第一磁石1を電
磁石によって構成したので。第1実施例等の場合におい
て駆動力の向きはコイル体5、6に付与する電流の向き
方向によって決定されたのに対し、本実施例では、コイ
ル対5、6と糸巻き状継鉄に巻かれたコイル体41へ付
与する電流の向きの組み合わせによって決定することが
できる。この結果、例えば、複数個の薄肉円筒状のコイ
ル体5、6に発生する力の倍率(ゲイン)や向きを一時
に変更したい場合は、これらのコイル体5、6の電流を
個々に調整するのではなく、コイル体41へ流す電流の
大きさと極性を変更することにより調整することができ
る。
According to the structure of this embodiment, the first magnet 1 is constituted by an electromagnet. In the case of the first embodiment and the like, the direction of the driving force is determined by the direction of the current applied to the coil bodies 5 and 6, whereas in the present embodiment, the coil pair 5 and 6 and the winding around the pin-shaped yoke are used. It can be determined by the combination of the directions of the currents applied to the coil body 41 that has been set. As a result, for example, when it is desired to temporarily change the magnification (gain) and direction of the force generated in the plurality of thin cylindrical coil bodies 5 and 6, the currents of these coil bodies 5 and 6 are individually adjusted. Instead, it can be adjusted by changing the magnitude and polarity of the current flowing through the coil body 41.

【0038】また、本実施例においては、コイル体5、
6やコイル体41への電流付与を停止することにより、
装置の磁気特性の消去が可能になる。
In the present embodiment, the coil body 5,
6 and the current application to the coil body 41 is stopped,
It becomes possible to erase the magnetic properties of the device.

【0039】また、第一磁石40を電磁石にしたので、
永久磁石で構成する場合の不利な点を解消することがで
きる。例えば、第一磁石を永久磁石で構成する場合に
は、材料は磁性材料に限られるため強度的にもろい性質
を有する材料を使わざるを得ない場合があり、これを補
強するために永久磁石の端面を補強材を別に取り付ける
必要があった。電磁石の場合は材料の選択幅が広がり、
一体的加工が可能になる。また、永久磁石の場合には、
着磁しやすい方向があり着磁や成形冶具の形状等に制限
され永久磁石の形状は制限されるにに対し、本実施例で
は所望の形状の磁石、例えば曲面形状の磁石を用いるこ
とも可能である。また、永久磁石の場合は、大きな磁束
を得ようとしても、着冶冶具等によって制限されるのに
対し、本実施例ではコイル体41に流す電流の大きさを
大きくすることで容易に大きな磁束を得ることができ、
大きな駆動力を生成することが可能になる。
Since the first magnet 40 is an electromagnet,
It is possible to eliminate disadvantages in the case of using a permanent magnet. For example, when the first magnet is constituted by a permanent magnet, the material is limited to a magnetic material, so that a material having a fragile property may be used in some cases. It was necessary to attach a reinforcement to the end face separately. In the case of electromagnets, the choice of materials is expanded,
Integrated processing becomes possible. In the case of a permanent magnet,
There is a direction easy to magnetize, and the shape of the permanent magnet is limited by the shape of the magnetizing and the forming jig, etc., whereas in the present embodiment, a magnet having a desired shape, for example, a magnet having a curved surface can be used. It is. In the case of a permanent magnet, even if an attempt is made to obtain a large magnetic flux, the magnetic flux is limited by a jig or the like, but in the present embodiment, a large magnetic flux can be easily obtained by increasing the magnitude of the current flowing through the coil body 41. You can get
A large driving force can be generated.

【0040】次に、図6を参照して本発明の第4実施例
について説明する。図6は、図1に対応するものである
が、これに限らず、本実施例は図3に対応させることも
可能である。また、雲台台部を支承する高剛性部材から
なる移動伝達体などの構成は先の実施例と同一なので説
明を省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 corresponds to FIG. 1, but is not limited thereto, and the present embodiment can correspond to FIG. In addition, the configuration of the moving transmission member and the like made of a high-rigidity member for supporting the camera platform is the same as that of the previous embodiment, and thus the description is omitted.

【0041】図6において、中央部の円筒形永久磁石の
第一磁石50は、2つの円環状継鉄53、53と外側継
鉄56を介して閉ループの磁気回路を形成している。円
環状継鉄53、53と外側継鉄56の間の空隙部には、
磁気回路を流れる磁束の流れと一致するようにラジアル
着磁された円環状磁石である第二磁石54、55が軸線
方向に並進自在に配置され、さらにこの空隙部の円環状
継鉄53、53の半径方向外周には各々円筒状のコイル
体51、52が巻かれ固定されている。
In FIG. 6, the first magnet 50, which is a cylindrical permanent magnet at the center, forms a closed-loop magnetic circuit through two annular yokes 53, 53 and an outer yoke 56. In the gap between the annular yoke 53, 53 and the outer yoke 56,
The second magnets 54 and 55, which are annular magnets radially magnetized so as to match the flow of magnetic flux flowing through the magnetic circuit, are arranged so as to be able to translate in the axial direction. The cylindrical coil bodies 51 and 52 are wound and fixed respectively on the radially outer periphery of.

【0042】本実施例では、前述の実施例において移動
伝達体がコイル体5、6に取り付けられていたのとは異
なり、図示しない移動伝達体は第二磁石54、55に取
り付けられいる。
In the present embodiment, unlike the above-described embodiment, the moving transmission body is mounted on the coil bodies 5 and 6, and the moving transmission body (not shown) is mounted on the second magnets 54 and 55.

【0043】コイル体51、52に電流を流すと、この
電流は磁気回路を流れる磁束と直交するので、ローレン
ツ力が軸線方向に発生し、コイル体51、52は軸線方
向に駆動力を受ける。本実施例ではコイル体51、52
は円環状継鉄53、53に固定されているので、第二磁
石54、55が反作用を受け、軸線方向に並進する。第
二磁石54、55のこの軸線方向の動きにより、第二磁
石54、55に取り付けられた図示しない移動伝達体を
介して図示しない雲台台部の姿勢が制御される。
When a current is applied to the coil bodies 51 and 52, this current is orthogonal to the magnetic flux flowing through the magnetic circuit, so that a Lorentz force is generated in the axial direction, and the coil bodies 51 and 52 receive a driving force in the axial direction. In the present embodiment, the coil bodies 51, 52
Is fixed to the toroidal yoke 53, 53, the second magnets 54, 55 receive a reaction and translate in the axial direction. The movement of the second magnets 54 and 55 in the axial direction controls the attitude of the pan head unit (not shown) via a moving transmission body (not shown) attached to the second magnets 54 and 55.

【0044】本実施例の構成によれば、並進自在の第二
磁石54、55を設けたので、コイル体51、52を移
動させることなく雲台台部の姿勢を制御できる。この結
果、コイル体51、52を移動させる必要がないので、
コイルが摺動面で摩擦等によって摩耗する危険を回避す
ることができる。
According to the structure of this embodiment, since the second magnets 54 and 55 that can be translated are provided, the attitude of the camera platform can be controlled without moving the coil bodies 51 and 52. As a result, there is no need to move the coil bodies 51 and 52,
The danger of the coil being worn on the sliding surface due to friction or the like can be avoided.

【0045】次に、図7を参照して本発明の第5実施例
について説明する。本実施例は、先の実施例における駆
動原理がローレンツ力であったことと異なり、駆動力と
して磁石体が受ける磁束の増減によってその磁石体が磁
気吸引力あるいは反発力を受けることを用いるものであ
る。雲台台部、弾性部材、移動伝達体等に関しては前述
の実施例と同じ構造が適用できるので、以下の実施例に
おいても駆動機構のみを説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment differs from the previous embodiment in that the driving principle is Lorentz force, and uses the fact that the magnet body receives a magnetic attraction force or a repulsive force by increasing or decreasing the magnetic flux received by the magnet body as the driving force. is there. Since the same structure as that of the above-described embodiment can be applied to the camera platform, the elastic member, the movement transmitting body, and the like, only the drive mechanism will be described in the following embodiments.

【0046】図7において、円筒状の第一磁石60の側
部には鍔付き円筒形磁石ホルダー3が装着されている。
円筒形磁石ホルダー3の鍔部分3aには、軸線方向に着
磁された円環状磁石である第四磁石63が配設されてい
る。第一磁石60の両端部には2つの円環状継鉄61、
62が装着されている。第四磁石63と円環状継鉄6
1、62との外側面には、非磁性体の円環状部材68が
配置され、内部機構を保護している。
In FIG. 7, a flanged cylindrical magnet holder 3 is mounted on the side of the first cylindrical magnet 60.
A fourth magnet 63, which is an annular magnet magnetized in the axial direction, is provided on the flange portion 3 a of the cylindrical magnet holder 3. Two annular yokes 61 are provided at both ends of the first magnet 60,
62 are mounted. Fourth magnet 63 and annular yoke 6
An annular member 68 made of a non-magnetic material is disposed on the outer surfaces of the first and second members 62 to protect the internal mechanism.

【0047】また、2つの円環状継鉄61、62と円環
状磁石である第四磁石63の間の磁気空隙には円環状の
コイル体64、65が配設されている。各々のコイル体
64、65は第四磁石66、67を形成する。図示しな
い高剛性部材の移動伝達体がコイル体64、65に取着
されている。
Further, annular coil bodies 64 and 65 are disposed in a magnetic gap between the two annular yokes 61 and 62 and the fourth magnet 63 which is an annular magnet. Each coil body 64, 65 forms a fourth magnet 66, 67. A moving transmission body of a high-rigidity member (not shown) is attached to the coil bodies 64 and 65.

【0048】第一磁石60の磁束は、一方の円環状継鉄
61、円環状磁石の第四磁石63、他方の円環状継鉄6
2を直列的に還流するような閉ループの磁気回路を形成
する。
The magnetic flux of the first magnet 60 is divided into one annular yoke 61, the fourth annular magnet 63, and the other annular yoke 6
A closed loop magnetic circuit is formed such that the two are returned in series.

【0049】第三磁石66、67のコイル体64、65
に電流を付与すれば、その電流の量と極性によってコイ
ル体64、65自体が電磁石を形成し軸線方向に磁束を
形成する。コイル体64、65による磁束は、第四磁石
63による磁束と同方向あるいは反対方向である。コイ
ル体64、65による磁束の方向が第四磁石63による
磁束の方向と同方向のときには、コイル体64、65は
第四磁石63に引きつけられる方向に駆動力を受ける。
コイル体64、65による磁束の方向が第四磁石63に
よる磁束の方向と反対方向のときには、コイル体64、
65は第四磁石63に反発する方向に駆動力を受ける。
The coil bodies 64 and 65 of the third magnets 66 and 67
, The coil bodies 64 and 65 themselves form electromagnets and generate magnetic flux in the axial direction depending on the amount and polarity of the current. The magnetic flux generated by the coil bodies 64 and 65 is in the same or opposite direction as the magnetic flux generated by the fourth magnet 63. When the direction of the magnetic flux by the coil bodies 64 and 65 is the same as the direction of the magnetic flux by the fourth magnet 63, the coil bodies 64 and 65 receive the driving force in the direction attracted to the fourth magnet 63.
When the direction of the magnetic flux by the coil bodies 64 and 65 is opposite to the direction of the magnetic flux by the fourth magnet 63, the coil bodies 64 and 65
65 receives a driving force in a direction to repel the fourth magnet 63.

【0050】コイル体64、65への付与電流は独立に
調整可能であるから、コイル体64、65に一端が取り
付けられた図示されない移動伝達体を介して雲台台部の
2自由度の姿勢制御動作が可能になる。
Since the applied current to the coil bodies 64 and 65 can be adjusted independently, the attitude of the camera platform with two degrees of freedom is provided via a moving transmission member (not shown) having one end attached to the coil bodies 64 and 65. Control operation becomes possible.

【0051】なお、図7において、永久磁石からなる第
一磁石60または第四磁石63のいずれか一方を継鉄で
代替したり、あるいはこれらの永久磁石を電磁石への代
替したり併用したりすることも可能である。
In FIG. 7, either the first magnet 60 or the fourth magnet 63 made of a permanent magnet is replaced by a yoke, or these permanent magnets are replaced by an electromagnet or used in combination. It is also possible.

【0052】次に、図8を参照して本発明の第6実施例
について説明する。本実施例は、図7に示した実施例と
同様にローレンツ力ではなく駆動力として磁束の増減に
よる磁気吸引力あるいは反発力を用いるものである。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 7, instead of Lorentz force, magnetic attraction force or repulsion force due to increase and decrease of magnetic flux is used as driving force.

【0053】図8において、2つの糸巻き状継鉄を直列
に接続した形状の継鉄70が配設されており、この中央
分の鍔状凸段部71を挾んで2つのコイル体が形成さ
れ、2個の第一磁石72、73が形成されている。。こ
れらの第一磁石72、73のコイル体への電流付与によ
り、継鉄70には2つの閉ループの磁路74、75が形
成される。この磁路を横切るように、継鉄70の空隙部
に軸線方向に着磁した円環状永久磁石からなる第五磁石
76、77を配置する。第一磁石72、73のコイル体
への付与電流の量と極性の組み合わせにより、円環状永
久磁石の第五磁石76、77は軸線方向に独立した並進
移動が可能になる。第五磁石76、77に一端が取り付
けられた図示しない移動伝達体を介して図示しない雲台
台部の2自由度の姿勢制御動作が可能になる。
In FIG. 8, there is provided a yoke 70 having a shape in which two bobbin yokes are connected in series, and two coil bodies are formed with a flange-shaped convex step 71 at the center therebetween. , Two first magnets 72 and 73 are formed. . By applying a current to the coil bodies of the first magnets 72 and 73, two closed-loop magnetic paths 74 and 75 are formed in the yoke 70. Fifth magnets 76 and 77 made of annular permanent magnets that are magnetized in the axial direction are arranged in the gap of the yoke 70 so as to cross this magnetic path. The combination of the amount and the polarity of the current applied to the coil body of the first magnets 72, 73 enables the fifth permanent magnets 76, 77 of the annular permanent magnet to be independently translated in the axial direction. A two-degree-of-freedom attitude control operation of a pan head unit (not shown) becomes possible via a non-illustrated movement transmitting body having one end attached to the fifth magnets 76 and 77.

【0054】次に、図9乃至図18を参照して移動伝達
体の取り付け方等に関する実施例について説明する。 1) 図9および図10に駆動軸としての移動伝達体8
1、85とジンバル(板バネ)状の雲台台部80との連
結機構を示す。
Next, with reference to FIG. 9 to FIG. 18, an embodiment relating to a method of attaching the movement transmitting body and the like will be described. 1) FIGS. 9 and 10 show a movement transmitting body 8 as a drive shaft.
1 shows a coupling mechanism between the first and second 85 and a gimbal (leaf spring) pan head section 80.

【0055】ジンバル(板バネ)状の雲台台部80の取
付部82、86および支点部88に予めドーナツ状の弾
性体(シリコーンゴム)を成形し、そこに、例えばセラ
ミックピンゲージからなる非磁性材料の移動伝達体8
1、85と支持ピン89を差し込みし、接着構成したも
のである。ジンバル(板バネ)のパン・チルト動作の
時、連結部に柔軟性を持たせ滑らかな動きを得ることが
できる。
A donut-shaped elastic body (silicone rubber) is previously formed on the mounting portions 82 and 86 and the fulcrum 88 of the gimbal (leaf spring) head platform 80, and a non-magnetic material such as a ceramic pin gauge is formed thereon. Material transfer medium 8
1, 85 and a support pin 89 are inserted and bonded. At the time of the pan / tilt operation of the gimbal (leaf spring), it is possible to obtain a smooth movement by giving flexibility to the connecting portion.

【0056】2) 図11に駆動軸移動用の外側継鉄9
0の内面の凹型溝構造を示す。外側継鉄90面側に移動
伝達体81、85が移動するのに障害とならないよう
に、スペース用の凹型溝91が設けられている。
2) FIG. 11 shows an outer yoke 9 for moving the drive shaft.
0 shows a concave groove structure on the inner surface. A concave groove 91 for space is provided on the outer yoke 90 surface side so as not to hinder movement of the movement transmission bodies 81 and 85.

【0057】図1あるいは図2に示した外側継鉄4は移
動伝達体16、17の移動部分2か所で分割構造にされ
ていたので、埃や異物などが外側継鉄4の内側の内部に
入る危険性が多分にあったが、本実施例はこれらの問題
を解消できる。
Since the outer yoke 4 shown in FIG. 1 or FIG. 2 is divided into two parts at the moving parts of the moving transmission members 16 and 17, dust and foreign matter are not formed inside the outer yoke 4 inside. Although there was a high risk of entering, this embodiment can solve these problems.

【0058】3) 図12に駆動軸としての移動伝達体
81、85とジンバル(板バネ)状の雲台台部80との
連結機構を示す。
3) FIG. 12 shows a coupling mechanism between the movement transmitting bodies 81 and 85 as drive shafts and a gimbal (leaf spring) head platform 80.

【0059】雲台台部80にU字型の溝部92を設け、
この溝部92に嵌合するように移動伝達体85(81)
を段付き構造にし、一方向のみに移動可能にしたことを
特徴とする。雲台台部80のパン・チルト動作の時、移
動伝達体81、85と雲台台部80との連結部に柔軟性
を持たせ滑らかな動きを可能にし、着脱の構造を簡単に
することができる。
A U-shaped groove 92 is provided in the camera platform 80,
The movement transmitting body 85 (81) is fitted so as to fit into the groove 92.
Has a stepped structure and can be moved only in one direction. At the time of pan / tilt operation of the camera platform 80, the connecting portion between the movement transmitting bodies 81 and 85 and the camera platform 80 has flexibility to enable smooth movement and simplify the structure of attachment and detachment. Can be.

【0060】4) 図13に駆動軸としての移動伝達体
81、85とジンバル(板バネ)状の雲台台部80との
連結機構を示す。
4) FIG. 13 shows a coupling mechanism between the movement transmitting members 81 and 85 as drive shafts and a gimbal (leaf spring) head platform 80.

【0061】雲台台部80にドーナツ状のゴム等の弾性
体の押さえ金具93を固定し、そこに非磁性材料の例え
ばセラミックピンゲージからなる伝達移動体85を差し
込みし、接着構成したことを特徴とする。雲台台部80
のパン・チルト動作の時、移動伝達体81、85と雲台
台部80との連結部に柔軟性を持たせ滑らかな動きを可
能にし、着脱の構造を簡単にすることができる。
A donut-shaped elastic holding member 93 made of rubber or the like is fixed to the camera platform 80, and a transmission moving body 85 made of a non-magnetic material, for example, a ceramic pin gauge is inserted into the head holding section 93 and bonded. And Head platform 80
When the pan / tilt operation is performed, the connecting portion between the movement transmitting bodies 81 and 85 and the camera platform 80 has flexibility to enable smooth movement, and the structure for attachment and detachment can be simplified.

【0062】5) 図14に伝達移動体85(81)と
雲台台部80との連結機構を示す。雲台台部80に凹字
型の溝部94を設け、この溝部94の部分に嵌合するよ
うに移動伝達体81、85をカギ型(フック型)形状に
し、一方向に移動可能にしたことを特徴とする。雲台台
部80のパン・チルト動作の時、連結部に柔軟性を持た
せ滑らかな動きを得ることが可能になる。
5) FIG. 14 shows a coupling mechanism between the transmission moving body 85 (81) and the camera platform 80. A concave-shaped groove 94 is provided in the camera platform 80, and the movement transmission bodies 81 and 85 are formed in a hook (hook) shape so as to fit into the groove 94, and can be moved in one direction. It is characterized by. At the time of the pan / tilt operation of the camera platform section 80, it is possible to give the connecting section flexibility and obtain a smooth movement.

【0063】6) 図15に移動伝達体81、85と雲
台台部80との連結機構を示す。雲台台部80は移動伝
達体81、85と一体型構造に形成されている。雲台台
部80のパン・チルト動作の時、連結部に柔軟性を持た
せ滑らかな動きを得ることが可能になる。
6) FIG. 15 shows a coupling mechanism between the moving transmission bodies 81 and 85 and the camera platform 80. The camera platform 80 is formed integrally with the movement transmitting bodies 81 and 85. At the time of the pan / tilt operation of the camera platform section 80, it is possible to give the connecting section flexibility and obtain a smooth movement.

【0064】7) 図16および図17に、コイル体
5、6等の移動体が摺動する摺動面の構造を示す。外側
継鉄4の内面の複数か所(最低3か所)に例えばテフロ
ンの線材からなる低摩擦部材95、95、95が、外側
継鉄4の内面より多少凸型に且つコイル体5、6の摺動
の障害にならない隙間を設定し埋め込まれている。本実
施例により、コイル体5、6のコイル外面に傷を付けな
い等の保護をすることができる。
7) FIGS. 16 and 17 show a structure of a sliding surface on which a moving body such as the coil bodies 5 and 6 slides. Low friction members 95, 95, 95 made of, for example, a Teflon wire are provided at a plurality of places (at least three places) on the inner surface of the outer yoke 4 so as to be slightly more convex than the inner surface of the outer yoke 4 and the coil bodies 5, 6. The gap is set so as not to hinder the sliding of and is embedded. According to the present embodiment, it is possible to protect the outer surfaces of the coils 5 and 6 from being damaged.

【0065】また、図17において、図5に示す糸巻き
状継鉄42の両端の複数か所(最低3か所)に低摩擦部
材(例えばテフロンの線材)を糸巻き状継鉄42外面よ
り多少凸型に且つ、コイル体5、6の摺動の障害になら
ない隙間を設定し埋め込んだことを特徴とする。コイル
体5、6の内面に傷を付けない等の保護をすることがで
きる。
In FIG. 17, a low friction member (for example, a Teflon wire) is slightly projecting from the outer surface of the thread-wound yoke 42 at a plurality of places (at least three places) at both ends of the thread-wound yoke 42 shown in FIG. It is characterized in that a gap is set and embedded in the mold so as not to hinder the sliding of the coil bodies 5 and 6. It is possible to protect the inner surfaces of the coil bodies 5 and 6 from being damaged.

【0066】8) 図18および図19に、コイル体
5、6等の移動体が摺動する摺動面の構造を示す。図1
8において、外側継鉄4の内面に低摩擦で厚さ数μm〜
数十μmの被膜97(例えばフッ素樹脂系ドライルー
プ:固体被膜潤滑剤)を形成し、コイル体5、6等の移
動体の摺動の障害にならないように隙間寸法管理をした
ことを特徴とする。コイル体5、6等の移動体の外面に
傷を付けない等の保護をすることができる。
8) FIGS. 18 and 19 show a structure of a sliding surface on which a moving body such as the coil bodies 5 and 6 slides. FIG.
8, the inner surface of the outer yoke 4 has low friction and a thickness of several μm
A coating 97 (for example, a fluororesin dry loop: a solid coating lubricant) having a thickness of several tens of μm is formed, and the gap size is controlled so as not to hinder the sliding of moving bodies such as the coil bodies 5 and 6. I do. It is possible to protect the outer surface of the moving body such as the coil bodies 5 and 6 from being damaged.

【0067】また、図19において、図5に示す糸巻き
状継鉄42の外面に厚さ数μm〜数十μmの被膜98
(例えばフッ素樹脂系ドライループ:固体被膜潤滑剤)
を形成し、コイル体5、6等の移動体の摺動の障害にな
らないように隙間寸法管理をしたことを特徴とする。コ
イル体5、6等の移動体の外面に傷を付けない等の保護
をすることができる。
In FIG. 19, a coating 98 having a thickness of several μm to several tens μm is formed on the outer surface of the thread-shaped yoke 42 shown in FIG.
(For example, fluorine resin dry loop: solid film lubricant)
And the gap size is controlled so as not to hinder sliding of the moving bodies such as the coil bodies 5 and 6. It is possible to protect the outer surface of the moving body such as the coil bodies 5 and 6 from being damaged.

【0068】以上説明した本発明の種々の実施例によれ
ば、1つの電磁場の中で、例えばコイル体5、6のよう
な複数の可動体を駆動することができるので、通常のモ
ータによる駆動におけるように1つの可動体を1つのモ
ータで駆動する場合に比べて、占有スペースを低減する
ことができ、このことは特に、微小機構の構築に当たっ
て非常に有効である。
According to the various embodiments of the present invention described above, a plurality of movable bodies such as the coil bodies 5 and 6 can be driven in one electromagnetic field. The occupied space can be reduced as compared with the case where one movable body is driven by one motor as in the above, and this is very effective especially in the construction of a micro mechanism.

【0069】また、本発明の実施例は、移動伝達体を介
して独立した複数の駆動力を1つの雲台台部に伝達でき
るので、従来の多関節ロボットに見られるように個別の
アクチュエータを積み上げて再後段の動きを決定する方
式に比べて、スペース効率や部品点数低減の点で優れて
いる。この結果、部品点数の少なさに依存することの多
い信頼性の確保に加え、また駆動力を並列的に作用させ
ることができるので直列的に作用する従来の多関節ロボ
ットに見られる方式に比べ、位置や姿勢を決定する際の
累積誤差を少なくすることができる。
Further, according to the embodiment of the present invention, a plurality of independent driving forces can be transmitted to one camera platform via the movement transmitting body, so that individual actuators can be used as in a conventional articulated robot. It is superior in terms of space efficiency and reduction in the number of parts as compared with the method of determining the movement of the subsequent stage by stacking. As a result, in addition to securing reliability, which often depends on the small number of parts, the driving force can be applied in parallel, so compared to the method used in conventional articulated robots that operate in series. , The accumulated error in determining the position and the posture can be reduced.

【0070】さらに、取付部82等を弾性体で形成し移
動伝達体81等による駆動力の伝達する方式は、1組の
弾性体による取付部82等と高剛性部材の移動伝達体8
1等で最大6自由度の力伝達を行えるので、蝶番等やス
ライダを積み上げて同一の自由度を確保する場合に比べ
大幅なスペース効率の向上が可能になり、また上述と同
様の理由から信頼性向上と累積誤差を低減することがで
きる。
Further, a system in which the mounting portion 82 and the like are formed of an elastic body and the driving force is transmitted by the movement transmitting body 81 and the like is a method in which the mounting portion 82 and the like of a set of elastic bodies and the moving transmission body 8 of a high rigid member are used.
Since force transmission with a maximum of 6 degrees of freedom can be performed with 1 etc., it is possible to greatly improve space efficiency compared to the case where the same degree of freedom is secured by stacking hinges and sliders, and reliability is assured for the same reasons as described above. It is possible to improve the performance and reduce the accumulated error.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、駆動機構に共通的に形成した磁場中に、電磁気的な
相互作用を発現する複数の可動部材を配置し、これらを
独立に制御できるので、単機能のアクチュエータを積み
重ねて構成する雲台機構に比べ占有堆積を非常に小さく
できる。また、撮像機器などを搭載する雲台台部の運動
は弾性部材によって多自由度的に支承されているので、
軸受やガイド機構を積み重ねて構成する姿勢可動機構に
比べて占有体積を低減できる。これらの構造は部品点数
も積み上げ型に比べ少ないので、狭い場所に適用する場
合でも、高信頼性の確保と運動自由度の大きい雲台装置
を提供できる。
As described above, according to the structure of the present invention, a plurality of movable members exhibiting an electromagnetic interaction are arranged in a magnetic field commonly formed in a driving mechanism, and these members are independently provided. Since control is possible, the occupied accumulation can be made very small as compared with a pan head mechanism configured by stacking single-function actuators. In addition, since the movement of the camera platform for mounting imaging devices is supported by elastic members with multiple degrees of freedom,
The occupied volume can be reduced as compared with a posture movable mechanism configured by stacking bearings and guide mechanisms. Since these structures have a smaller number of parts than the stacked type, even when applied to a narrow place, it is possible to secure a high reliability and to provide a pan head device having a large degree of freedom of movement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の雲台装置の第1実施例の概略構成を示
す、図2のA−Aから見た縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of a camera platform device according to the present invention, viewed from AA in FIG. 2;

【図2】同横平面図。FIG. 2 is a horizontal plan view of the same.

【図3】本発明の雲台装置の第2実施例の概略構成を示
す、図4のB−Bから見た縦断面図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a second embodiment of the camera platform device according to the present invention, taken along line BB in FIG. 4;

【図4】同横平面図。FIG. 4 is a horizontal plan view of the same.

【図5】本発明の雲台装置の第3実施例の概略構成を示
す縦断面図。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a third embodiment of the camera platform device of the present invention.

【図6】本発明の雲台装置の第4実施例の概略構成を示
す縦断面図。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the camera platform device of the present invention.

【図7】本発明の雲台装置の第5実施例の概略構成を示
す縦断面図。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a fifth embodiment of the camera platform device of the present invention.

【図8】本発明の雲台装置の第6実施例の概略構成を示
す縦断面図。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a sixth embodiment of the camera platform device of the present invention.

【図9】駆動軸としての移動伝達体とジンバル(板バ
ネ)状の雲台台部との連結機構を示すための雲台装置の
縦断面図。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a pan head device showing a coupling mechanism between a movement transmission body as a drive shaft and a gimbal (leaf spring) head base.

【図10】駆動軸としての移動伝達体とジンバル(板バ
ネ)状の雲台台部との連結機構を示す横平面図。
FIG. 10 is a horizontal plan view showing a coupling mechanism of a movement transmitting body as a drive shaft and a gimbal (leaf spring) head base.

【図11】移動伝達体と雲台台部との連結機構を示す部
分横平面図。
FIG. 11 is a partial horizontal plan view showing a coupling mechanism between the movement transmitting body and the camera platform.

【図12】移動伝達体と雲台台部との連結機構を示す部
分縦断面図(a)と横平面図(b)。
FIGS. 12A and 12B are a partial vertical sectional view and a horizontal plan view showing a coupling mechanism between a movement transmitting body and a camera platform;

【図13】移動伝達体と雲台台部との連結機構を示す縦
断面図。
FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing a connection mechanism between a movement transmitting body and a platform head.

【図14】移動伝達体と雲台台部との連結機構を示す部
分縦断面図(a)と横平面図(b)。
FIGS. 14A and 14B are a partial vertical sectional view and a horizontal plan view showing a coupling mechanism between the movement transmitting body and the camera platform.

【図15】移動伝達体と雲台台部との連結機構を示す斜
視図。
FIG. 15 is a perspective view showing a coupling mechanism between the movement transmitting body and the platform head.

【図16】コイル体等の移動体が摺動する摺動面の構造
を示す縦断面図(a)と横平面図(b)。
16A and 16B are a longitudinal sectional view and a horizontal plan view showing a structure of a sliding surface on which a moving body such as a coil body slides.

【図17】同縦断面図(a)と横平面図(b)。FIG. 17 is a vertical sectional view (a) and a horizontal plan view (b) of the same.

【図18】同縦断面図(a)と横平面図(b)。FIG. 18 is a vertical sectional view (a) and a horizontal plan view (b) of the same.

【図19】同縦断面図(a)と横平面図(b)。FIG. 19 is a vertical sectional view (a) and a horizontal plan view (b) of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、40 第一磁石 2 円環状継鉄 3 鍔付き円筒形磁石ホルダー 4 外側継鉄 5、6、7 コイル体 6 磁石ホルダー 10 支点部 11 雲台台部 13、14 取付部 16、17 移動伝達体 54,55 第二磁石 63 第四磁石 66、67 第三磁石 76、77 第五磁石 Reference Signs List 1, 40 First magnet 2 Toroidal yoke 3 Cylindrical magnet holder with flange 4 Outer yoke 5, 6, 7 Coil body 6 Magnet holder 10 Support point section 11 Pan head section 13, 14 Mounting section 16, 17 Movement transmission Body 54, 55 Second magnet 63 Fourth magnet 66, 67 Third magnet 76, 77 Fifth magnet

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】磁束を供給するための第一磁石と、前記第
一磁石の磁束と交差するようにコイルが巻かれて形成さ
れ、電流が流されるとローレンツ力の作用により前記第
一磁石に対して移動可能な少なくとも2個の異なる位置
に配設されたコイル体と、雲台台部と、一端が各々の前
記コイル体に取り付けられ他端が前記雲台台部の異なる
位置にある取付部に取り付けられた移動伝達体と、備え
ることを特徴とする雲台装置。
1. A first magnet for supplying a magnetic flux, and a coil wound so as to intersect with the magnetic flux of the first magnet. When a current flows, the first magnet is acted on by the Lorentz force. A coil body disposed at at least two different positions movably with respect to the camera; a head section; and a mounting having one end attached to each of the coil bodies and the other end located at different positions on the head section. A pan head device comprising: a movement transmitting body attached to a part;
【請求項2】磁束を供給するための第一磁石と、前記第
一磁石の磁束と交差するようにコイルが巻かれて形成さ
れ、前記第一磁石の異なる位置に固定された少なくとも
2個のコイル体と、前記コイル体のコイルに流れる電流
と交差するとともに前記第一磁石の磁束とほぼ平行な方
向に磁束を発生するように配設され、前記コイル体に電
流が流がされるとローレンツ力の作用により前記コイル
体に対して移動可能な少なくとも2個の異なる位置に配
設された第二磁石と、雲台台部と、一端が各々の前記第
二磁石に取り付けられ他端が前記雲台台部の異なる位置
にある取付部に取り付けられた移動伝達体と、備えるこ
とを特徴とする雲台装置。
2. A first magnet for supplying magnetic flux, and at least two coils formed by winding coils so as to intersect with the magnetic flux of the first magnet and fixed at different positions of the first magnet. A coil body is disposed so as to intersect with a current flowing through the coil of the coil body and generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of the first magnet. When a current flows through the coil body, Lorentz Second magnets disposed at at least two different positions movable with respect to the coil body by the action of a force, a platform head, and one end is attached to each of the second magnets, and the other end is A pan head device, comprising: a movement transmitting member attached to a mounting portion at a different position of the pan head portion.
【請求項3】磁束を供給するための第一磁石と、前記第
一磁石の磁束とほぼ平行な方向に磁束を発生するように
配設され前記第一磁石に対して移動可能なコイルを備え
た電磁石からなる少なくとも2個の第三磁石と、雲台台
部と、一端が各々の前記第三磁石に取り付けられ他端が
前記雲台台部の異なる位置にある取付部に取り付けられ
た移動伝達体と、備えることを特徴とする雲台装置。
3. A first magnet for supplying a magnetic flux, and a coil disposed to generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of the first magnet, the coil being movable with respect to the first magnet. At least two third magnets each composed of an electromagnet, a pan head, and a movement in which one end is attached to each of the third magnets and the other end is attached to a mounting portion at a different position of the pan head. A pan head device, comprising: a transmission body;
【請求項4】前記少なくとも2個の第三磁石の間に挟ま
れ前記第一磁石の磁路に配設された第四磁石を設けたこ
とを特徴とする請求項3に記載の雲台装置。
4. A pan head device according to claim 3, further comprising a fourth magnet interposed between said at least two third magnets and disposed in a magnetic path of said first magnet. .
【請求項5】磁束を供給するための電磁石からなる少な
くとも2個の第一磁石と、各々の前記第一磁石の磁束と
ほぼ平行な方向に磁束を発生するように配設され各々の
前記第一磁石に対して移動可能な少なくとも2個の第五
磁石と、雲台台部と、一端が各々の前記第五磁石に取り
付けられ他端が前記雲台台部の異なる位置にある取付部
に取り付けられた移動伝達体と、備えることを特徴とす
る雲台装置。
5. At least two first magnets each comprising an electromagnet for supplying a magnetic flux, and each of said first magnets being arranged to generate a magnetic flux in a direction substantially parallel to the magnetic flux of each of said first magnets. At least two fifth magnets movable with respect to one magnet, a pan head section, and a mounting section having one end attached to each of the fifth magnets and the other end at a different position of the pan head section. A pan head device, comprising: an attached moving transmission body;
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