JP3200505B2 - 雲台装置 - Google Patents
雲台装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラ等を用い
た撮影操作を遠隔から制御する雲台装置に関するもので
ある。
た撮影操作を遠隔から制御する雲台装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般にテレビカメラ等を用いた撮影操作
を遠隔から行う場合、カメラは回転軸を有する雲台装置
に搭載され、撮影姿勢が自由に操作できる状態にある。
図４は一般的に用いられるリモコン雲台装置の外観を示
すものである。すなわち、リモコン雲台本体１は本体台
座２に対して水平方向に回転自在に取り付けられてお
り、本体台座２には電源や制御信号を伝送するためのケ
ーブル３が接続され、このケーブル３を通して遠隔から
雲台を制御している。そして、カメラハウジング４が雲
台本体１に対して垂直方向に回転可能に取り付けられ、
このカメラハウジング４内にはカメラ５が搭載され、ハ
ウジング４の前面に設けられた透明窓６を通して外界を
撮影していた。
を遠隔から行う場合、カメラは回転軸を有する雲台装置
に搭載され、撮影姿勢が自由に操作できる状態にある。
図４は一般的に用いられるリモコン雲台装置の外観を示
すものである。すなわち、リモコン雲台本体１は本体台
座２に対して水平方向に回転自在に取り付けられてお
り、本体台座２には電源や制御信号を伝送するためのケ
ーブル３が接続され、このケーブル３を通して遠隔から
雲台を制御している。そして、カメラハウジング４が雲
台本体１に対して垂直方向に回転可能に取り付けられ、
このカメラハウジング４内にはカメラ５が搭載され、ハ
ウジング４の前面に設けられた透明窓６を通して外界を
撮影していた。
【０００３】 次に、図５はカメラハウジング４若しく
は雲台本体１を回転させるための機構の構造図で、カメ
ラハウジング４若しくは雲台本体１に回転運動を与える
回転軸７には大歯車部７ａと小歯車部７ｂが設けられ、
大歯車部７ａはこれと噛み合うウオームギア８がカップ
リング９により結合された駆動モータ１０に結合されて
モータ１０駆動によりウオームギア８を介して回転軸７
が回転するようになっている。そして、小歯車部７ｂに
は歯車１１を介して回転角検出装置１２が設けられ、回
転軸７の回転角度が検出されている。また、回転軸７の
中心は中空部７ｃをなし、電源や制御信号を伝送するケ
ーブル１３が挿通されている。このような回転駆動機構
がリモコン雲台本体１内に２組設けられ、カメラハウジ
ング４と雲台本体１がそれぞれ垂直回動、水平回動とを
する仕組みになっている。このように従来の雲台装置で
は回転角検出装置１２は回転軸７の外側に設置され、そ
の間は歯車１１で結合されている。なお、歯車１１の代
わりにベルト伝達が使用される場合もある。
は雲台本体１を回転させるための機構の構造図で、カメ
ラハウジング４若しくは雲台本体１に回転運動を与える
回転軸７には大歯車部７ａと小歯車部７ｂが設けられ、
大歯車部７ａはこれと噛み合うウオームギア８がカップ
リング９により結合された駆動モータ１０に結合されて
モータ１０駆動によりウオームギア８を介して回転軸７
が回転するようになっている。そして、小歯車部７ｂに
は歯車１１を介して回転角検出装置１２が設けられ、回
転軸７の回転角度が検出されている。また、回転軸７の
中心は中空部７ｃをなし、電源や制御信号を伝送するケ
ーブル１３が挿通されている。このような回転駆動機構
がリモコン雲台本体１内に２組設けられ、カメラハウジ
ング４と雲台本体１がそれぞれ垂直回動、水平回動とを
する仕組みになっている。このように従来の雲台装置で
は回転角検出装置１２は回転軸７の外側に設置され、そ
の間は歯車１１で結合されている。なお、歯車１１の代
わりにベルト伝達が使用される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、雲台の小型
化を考えた場合、前述従来例では回転角検出装置１２が
回転軸７の外側に配置されているため、雲台本体１の空
間の一部を回転角検出装置１２が占有することが避けら
れず、雲台本体１の小型化が困難であるという欠点があ
る。
化を考えた場合、前述従来例では回転角検出装置１２が
回転軸７の外側に配置されているため、雲台本体１の空
間の一部を回転角検出装置１２が占有することが避けら
れず、雲台本体１の小型化が困難であるという欠点があ
る。
【０００５】本発明は、前述従来例の欠点を除去し、小
型，軽量化できる雲台装置を提供することを目的とす
る。
型，軽量化できる雲台装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 前述の目的を達成する
ために、本発明は、外周側より回転駆動するための歯車
を設けた中空の回転軸を有する雲台装置において、該中
空の回転軸の中空部内に信号ケーブルと回転軸の回転角
検出装置とを備え、さらには、該中空の回転軸の中空部
内に信号ケーブルと、該該中空の回転軸の軸中心と所定
量ずらして配置された該回転軸の回動を取り出す角度検
出入力軸を有する回転角検出装置とを備えたものであ
る。また、該回転角検出装置の角度検出入力軸と回転軸
中心の偏心により生ずる角度検出誤差を補正する制御手
段を備えることが好ましい。
ために、本発明は、外周側より回転駆動するための歯車
を設けた中空の回転軸を有する雲台装置において、該中
空の回転軸の中空部内に信号ケーブルと回転軸の回転角
検出装置とを備え、さらには、該中空の回転軸の中空部
内に信号ケーブルと、該該中空の回転軸の軸中心と所定
量ずらして配置された該回転軸の回動を取り出す角度検
出入力軸を有する回転角検出装置とを備えたものであ
る。また、該回転角検出装置の角度検出入力軸と回転軸
中心の偏心により生ずる角度検出誤差を補正する制御手
段を備えることが好ましい。
【０００７】
【作用】以上の構成の雲台装置は回転角検出装置と制御
信号伝達用ケーブルとを回転軸の中空部に同時に配設で
きるので、雲台回転軸の回転精度を損なうことがなく、
従来回転角検出装置が占有していた空間を不要とし、雲
台装置を小型かつ軽量化できる。
信号伝達用ケーブルとを回転軸の中空部に同時に配設で
きるので、雲台回転軸の回転精度を損なうことがなく、
従来回転角検出装置が占有していた空間を不要とし、雲
台装置を小型かつ軽量化できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。図１はその駆動回転部の構成図を示
す。図中、２１はカメラハウジングまたは雲台本体に旋
回運動を与える回転軸で、その外周には歯車２１ａを、
中心部には中空部２１ｂを有している。そして、該回転
軸２１の中空部２１ｂには、電源や制御信号を伝える信
号ケーブル２２と回転角度を検出するポテンショメータ
２３を配置している。該ポテンショメータ２３はポテン
ショメータ本体２３ａと角度検出入力軸２３ｂから構成
され、ポテンショメータ本体２３ａはポテンショメータ
支持板２４を介して回転軸２１に固定されており、回転
軸２１の中心から所定量離れた位置に設けることによ
り、限られた空間内に信号ケーブル２２とを一緒に配置
することを可能にしている。
基づいて説明する。図１はその駆動回転部の構成図を示
す。図中、２１はカメラハウジングまたは雲台本体に旋
回運動を与える回転軸で、その外周には歯車２１ａを、
中心部には中空部２１ｂを有している。そして、該回転
軸２１の中空部２１ｂには、電源や制御信号を伝える信
号ケーブル２２と回転角度を検出するポテンショメータ
２３を配置している。該ポテンショメータ２３はポテン
ショメータ本体２３ａと角度検出入力軸２３ｂから構成
され、ポテンショメータ本体２３ａはポテンショメータ
支持板２４を介して回転軸２１に固定されており、回転
軸２１の中心から所定量離れた位置に設けることによ
り、限られた空間内に信号ケーブル２２とを一緒に配置
することを可能にしている。
【０００９】また、アーム２６はポテンショメータ２３
の角度検出入力軸２３ｂにスリーブ２５を介して固定さ
れている。そして、図示されない雲台本体にはピン取付
板２７が設けられ、これにはアーム２６の一方端の切欠
き２６ａに係合するピン２８が突設されている。回転角
度検出装置及びこれと関連する機構以外の構成は前述従
来例と同様である。
の角度検出入力軸２３ｂにスリーブ２５を介して固定さ
れている。そして、図示されない雲台本体にはピン取付
板２７が設けられ、これにはアーム２６の一方端の切欠
き２６ａに係合するピン２８が突設されている。回転角
度検出装置及びこれと関連する機構以外の構成は前述従
来例と同様である。
【００１０】以上の構成の本実施例において、回転軸２
１を図示しない駆動モータにより回転させると、ポテン
ショメータ本体２３ａは回転軸２１の中心を回転中心と
して中空部２１ｂ内を回動し、一方、ポテンショメータ
２３の角度検出入力軸２３ｂはピン２８により軸回転を
規制される。これにより両者の間に相対的な回転が発生
し、ポテンショメータ本体２３ａがケーブル２２に当接
するまでの回動範囲ａ−ｂ間の回転角度を検出すること
ができる。
１を図示しない駆動モータにより回転させると、ポテン
ショメータ本体２３ａは回転軸２１の中心を回転中心と
して中空部２１ｂ内を回動し、一方、ポテンショメータ
２３の角度検出入力軸２３ｂはピン２８により軸回転を
規制される。これにより両者の間に相対的な回転が発生
し、ポテンショメータ本体２３ａがケーブル２２に当接
するまでの回動範囲ａ−ｂ間の回転角度を検出すること
ができる。
【００１１】ところが、本実施例においては、回転軸２
１の回転中心とポテンショメータ２３の角度検出入力軸
２３ｂとが同心上に位置していないため、ポテンショメ
ータ２３は実際に回転軸２１が回転する角度を検出して
はいない。今、回転軸２１の回転角度をθ，ポテンショ
メータ２３の検出角度をφ，回転軸２１の回転中心とポ
テンショメータ２３の角度検出入力軸２３ｂとの偏心量
をｄ，回転軸２１の回転中心とピン２８との距離をｒと
すると、回転軸２１の回転角度θとポテンショメータ２
３の検出角度φの関係は、 φ＝θ＋ｔａｎ-1（ｄ・ｓｉｎθ／ｒ−ｄ・ｃｏｓθ） によって表わされる。
１の回転中心とポテンショメータ２３の角度検出入力軸
２３ｂとが同心上に位置していないため、ポテンショメ
ータ２３は実際に回転軸２１が回転する角度を検出して
はいない。今、回転軸２１の回転角度をθ，ポテンショ
メータ２３の検出角度をφ，回転軸２１の回転中心とポ
テンショメータ２３の角度検出入力軸２３ｂとの偏心量
をｄ，回転軸２１の回転中心とピン２８との距離をｒと
すると、回転軸２１の回転角度θとポテンショメータ２
３の検出角度φの関係は、 φ＝θ＋ｔａｎ-1（ｄ・ｓｉｎθ／ｒ−ｄ・ｃｏｓθ） によって表わされる。
【００１２】上記式の関係を図２に示す。図２は横軸に
回転軸２１の回転角度θ、縦軸にポテンショメータ２３
の検出角度φをとり、回転軸２１を０°から３６０°駆
動した時のポテンショメータ２３の検出角度の推移を表
わしたものである。図中、Ａは回転軸２１の回転中心と
ポテンショメータ２３の角度検出入力軸２３ｂが偏心し
た状態における関係、Ｂは両者が同心上に位置した状
態、すなわち正確に角度検出されたときの関係を表わし
ている。
回転軸２１の回転角度θ、縦軸にポテンショメータ２３
の検出角度φをとり、回転軸２１を０°から３６０°駆
動した時のポテンショメータ２３の検出角度の推移を表
わしたものである。図中、Ａは回転軸２１の回転中心と
ポテンショメータ２３の角度検出入力軸２３ｂが偏心し
た状態における関係、Ｂは両者が同心上に位置した状
態、すなわち正確に角度検出されたときの関係を表わし
ている。
【００１３】 図に示すようにポテンショメータ２３の
角度検出入力軸２３ｂと回転軸２１の回転中心との偏心
により、ポテンショメータは角度検出に誤差を生じてい
る。そこで、このようなポテンショメータの角度検出誤
差を解消するために、予めポテンショメータの検出誤差
を見込んだ位置指令を駆動モータに与える制御手段を設
ける。そこで、上記に示した回転軸２１の回転角度θと
ポテンショメータ２３の検出角度φの関係式を基に、回
転軸２１の指令角度に対応したポテンショメータの検出
角度を求め、これを補正された指令値とする。このよう
にして決定した指令値を用いてモータを駆動し、ポテン
ショメータの検出角度をフィードバックすると回転軸２
１は正確に位置決めされる。
角度検出入力軸２３ｂと回転軸２１の回転中心との偏心
により、ポテンショメータは角度検出に誤差を生じてい
る。そこで、このようなポテンショメータの角度検出誤
差を解消するために、予めポテンショメータの検出誤差
を見込んだ位置指令を駆動モータに与える制御手段を設
ける。そこで、上記に示した回転軸２１の回転角度θと
ポテンショメータ２３の検出角度φの関係式を基に、回
転軸２１の指令角度に対応したポテンショメータの検出
角度を求め、これを補正された指令値とする。このよう
にして決定した指令値を用いてモータを駆動し、ポテン
ショメータの検出角度をフィードバックすると回転軸２
１は正確に位置決めされる。
【００１４】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
る。図３は雲台装置の駆動回転部を示す。図中、３１は
カメラハウジングまたは雲台本体に旋回運動を与える回
転軸で、その外周には大歯車３１ａを、内側には小歯車
３１ｂを、中心部には中空部３１ｃを有している。そし
て、該回転軸３１の中空部３１ｃには、電源や制御信号
を伝える信号ケーブル３２と回転角度を検出するポテン
ショメータ３３を配置している。該ポテンショメータ３
３はポテンショメータ本体３３ａと角度検出入力軸３３
ｂから構成され、ポテンショメータ本体３３ａはポテン
ショメータ支持板３４により図示されない雲台本体に固
定されている。一方、角度検出入力軸３３ｂには歯車３
５が取り付けられ、回転軸３１の小歯車３１ｂと噛合し
ている。
る。図３は雲台装置の駆動回転部を示す。図中、３１は
カメラハウジングまたは雲台本体に旋回運動を与える回
転軸で、その外周には大歯車３１ａを、内側には小歯車
３１ｂを、中心部には中空部３１ｃを有している。そし
て、該回転軸３１の中空部３１ｃには、電源や制御信号
を伝える信号ケーブル３２と回転角度を検出するポテン
ショメータ３３を配置している。該ポテンショメータ３
３はポテンショメータ本体３３ａと角度検出入力軸３３
ｂから構成され、ポテンショメータ本体３３ａはポテン
ショメータ支持板３４により図示されない雲台本体に固
定されている。一方、角度検出入力軸３３ｂには歯車３
５が取り付けられ、回転軸３１の小歯車３１ｂと噛合し
ている。
【００１５】以上の構成の本実施例において、回転軸３
１を図示されない駆動モータにより回転させると、ポテ
ンショメータ３３は歯車３５を介して回転軸３１の回転
角度が検出できる。本実施例の場合、ポテンショメータ
３３の角度検出入力軸３３ｂの回転周期は回転軸３１の
回転周期と異なるため、回転軸３１の回動範囲が広い場
合にはギア比に相当した多回転型のポテンショメータを
用いる必要がある。また、回転軸の回動範囲が狭く、ポ
テンショメータの回転が１回転内で済む場合には単回転
型のポテンショメータを用いることにより検出精度を上
げることができる。
１を図示されない駆動モータにより回転させると、ポテ
ンショメータ３３は歯車３５を介して回転軸３１の回転
角度が検出できる。本実施例の場合、ポテンショメータ
３３の角度検出入力軸３３ｂの回転周期は回転軸３１の
回転周期と異なるため、回転軸３１の回動範囲が広い場
合にはギア比に相当した多回転型のポテンショメータを
用いる必要がある。また、回転軸の回動範囲が狭く、ポ
テンショメータの回転が１回転内で済む場合には単回転
型のポテンショメータを用いることにより検出精度を上
げることができる。
【００１６】なお、前述両実施例ともに、回転軸の角度
検出装置としてポテンショメータを用いているが、エン
コーダなど他の角度検出装置でも代用できることはいう
までもない。
検出装置としてポテンショメータを用いているが、エン
コーダなど他の角度検出装置でも代用できることはいう
までもない。
【００１７】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明は 外周
側より回転駆動するための歯車を設けた中空の回転軸を
有する雲台装置において、該中空の回転軸の中空部内に
信号ケーブルと回転軸の回転角検出装置とを備え、さら
には、該中空の回転軸の中空部内に信号ケーブルと、該
該中空の回転軸の軸中心と所定量ずらして配置された該
回転軸の回動を取り出す角度検出入力軸を有する回転角
検出装置とを備えることにより、雲台本体の中にスペー
スが生じ、設計の自由度が向上して装置の小型化が可能
となる。
側より回転駆動するための歯車を設けた中空の回転軸を
有する雲台装置において、該中空の回転軸の中空部内に
信号ケーブルと回転軸の回転角検出装置とを備え、さら
には、該中空の回転軸の中空部内に信号ケーブルと、該
該中空の回転軸の軸中心と所定量ずらして配置された該
回転軸の回動を取り出す角度検出入力軸を有する回転角
検出装置とを備えることにより、雲台本体の中にスペー
スが生じ、設計の自由度が向上して装置の小型化が可能
となる。
【図１】本発明に係る第１実施例の雲台装置の要部であ
る駆動回転部の斜視図である。
る駆動回転部の斜視図である。
【図２】その回転軸の回転角度と角度検出装置であるポ
テンショメータの検出角度との関係図である。
テンショメータの検出角度との関係図である。
【図３】本発明の第２実施例の雲台装置の要部である駆
動回転部の斜視図である。
動回転部の斜視図である。
【図４】従来例のリモコン雲台装置の斜視図である。
【図５】その雲台駆動部の要部斜視図である。
１・・雲台本体、２・・雲台本体台座、４・・カメラハ
ウジング、５・・カメラ、８・・ウオームギア、１０・
・駆動モータ、２１，３１・・回転軸、２１ａ・・歯
車、３１ａ・・大歯車、３１ｂ・・小歯車、２１ｂ，３
１ｃ・・中空部、２２，３２・・信号ケーブル、２３，
３３・・ポテンショメータ、２３ａ，３３ａ・・ポテン
ショメータ本体、２３ｂ，３３ｂ・・角度検出入力軸、
２４，３４・・ポテンショメータ取付板、２６・・アー
ム、２７・・ピン取付板、２８・・ピン。
ウジング、５・・カメラ、８・・ウオームギア、１０・
・駆動モータ、２１，３１・・回転軸、２１ａ・・歯
車、３１ａ・・大歯車、３１ｂ・・小歯車、２１ｂ，３
１ｃ・・中空部、２２，３２・・信号ケーブル、２３，
３３・・ポテンショメータ、２３ａ，３３ａ・・ポテン
ショメータ本体、２３ｂ，３３ｂ・・角度検出入力軸、
２４，３４・・ポテンショメータ取付板、２６・・アー
ム、２７・・ピン取付板、２８・・ピン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16M 11/00 - 13/00 H04N 5/222 H04N 5/232
Claims (3)
- 【請求項１】 外周側より回転駆動するための歯車を設
けた中空の回転軸を有する雲台装置において、該中空の
回転軸の中空部内に信号ケーブルと回転軸の回転角検出
装置と、を備えたことを特徴とする雲台装置。 - 【請求項２】 外周側より回転駆動するための歯車を設
けた中空の回転軸を有する雲台装置において、該中空の
回転軸の中空部内に信号ケーブルと、該該中空の回転軸
の軸中心と所定量ずらして配置された該回転軸の回動を
取り出す角度検出入力軸を有する回転角検出装置と、を
備えたことを特徴とする雲台装置。 - 【請求項３】 該回転角検出装置の角度検出入力軸と回
転軸中心の偏心により生ずる角度検出誤差を補正する制
御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の雲台装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19304093A JP3200505B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 雲台装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19304093A JP3200505B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 雲台装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727288A JPH0727288A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3200505B2 true JP3200505B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16301172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19304093A Expired - Fee Related JP3200505B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 雲台装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200505B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6224034B1 (en) | 1998-02-23 | 2001-05-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control valve device |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP19304093A patent/JP3200505B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727288A (ja) | 1995-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |