JP3328421B2 - Servo circuit for driving TV camera - Google Patents
Servo circuit for driving TV cameraInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばテレビカメラ及
び雲台の駆動制御に用いられるサーボ回路の制御内容及
び構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control contents and a configuration of a servo circuit used for controlling a television camera and a camera platform, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】各種の分野で、駆動系の機械的位置を制
御するサーボ回路が用いられており、このサーボ回路
は、例えばテレビカメラを動かす雲台の駆動やレンズの
駆動にも適用されている。即ち、テレビカメラを支持す
る雲台ではパン(左右方向)、チルト(上下方向)の動
きがサーボ回路で行われ、テレビカメラ内のズームレン
ズ、フォーカスレンズがサーボ回路によって駆動され
る。2. Description of the Related Art In various fields, a servo circuit for controlling a mechanical position of a drive system is used. This servo circuit is also applied to, for example, a pan head for moving a television camera or a lens. I have. That is, in the camera platform supporting the television camera, pan (left and right directions) and tilt (up and down directions) are performed by a servo circuit, and a zoom lens and a focus lens in the television camera are driven by the servo circuit.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーボ回路では、モータから駆動対象物までの駆動系に
配置されているギヤのバックラッシュによって、駆動対
象物の動きが不自然となったり、操作した通りの動きと
ならないという問題があった。図6には、従来のサーボ
回路による雲台の制御動作が示されており、これは例え
ば、テレビカメラのパン動作において方向を転換させて
位置P1 から位置P2 へ移動させる場合の例である。こ
の場合は、図(A)に示されるように、位置制御信号は
位置P1 から位置P2 までの距離に比例した位置信号電
圧となり、この位置信号電圧によってモータが駆動され
る。このときの駆動対象物であるテレビカメラの軌跡
は、図(B)のカーブ100(時間t2 )に示されるよ
うに、バックラッシュが存在することにより、制御開始
から時間t1 が過ぎた後に急激に動き出すことになる
(時間t3 は正常動作)。However, in the conventional servo circuit, the movement of the driving object becomes unnatural or the operation of the driving object becomes unnatural due to the backlash of the gear disposed in the driving system from the motor to the driving object. There was a problem that the movement was not as expected. FIG. 6 shows a pan head control operation by a conventional servo circuit. This is an example of a case where the direction is changed from the position P1 to the position P2 in the pan operation of the television camera, for example. In this case, as shown in FIG. 7A, the position control signal is a position signal voltage proportional to the distance from the position P1 to the position P2, and the motor is driven by this position signal voltage. At this time, the trajectory of the television camera, which is the object to be driven, suddenly changes after the time t1 has elapsed since the start of the control due to the existence of the backlash, as shown by the curve 100 (time t2) in FIG. It starts moving (time t3 is normal operation).
【0004】これは、方向転換の際に、図(C)のモー
タ軌跡に示されるギヤのバックラッシュ分Bを駆動する
場合では、テレビカメラは実際に動かないので、図
(D)に示されるように、モータの回転数が時間t1 の
間に急激に上昇するためである。即ち、サーボ回路の位
置制御においては、現在位置から目標位置までの距離に
比例する位置信号電圧によってモータが駆動制御される
が、バックラッシュが存在すると、現在位置が変化しな
いので、サーボアンプの出力が増大して、モータの回転
数は急激に大きくなる。このため、雲台等が大きな回転
数で駆動されることになり、この結果テレビカメラの動
きも急激となり、テレビカメラの動きが不自然となる。
しかも、駆動系に負担がかかることにもなる。[0004] This is because the television camera does not actually move when the backlash B of the gear shown in the motor locus in FIG. As described above, the rotational speed of the motor rapidly increases during the time t1. That is, in the position control of the servo circuit, the motor is driven and controlled by the position signal voltage proportional to the distance from the current position to the target position. However, if the backlash exists, the current position does not change. Increases, and the rotation speed of the motor rapidly increases. For this reason, the camera platform and the like are driven at a large number of revolutions, and as a result, the movement of the television camera becomes sharp, and the movement of the television camera becomes unnatural.
In addition, a load is applied to the drive system.
【0005】次に、図7に示されるように、上記テレビ
カメラをパン及びチルト動作させ、位置P3 から位置P
4 に移動させる場合を考える。ここで、パンについての
み方向転換して右側へ移動させると、パンのバックラッ
シュ分を駆動させている間に、チルトでは上側へ移動す
るので、テレビカメラは位置P3 から位置P4 へ真っ直
ぐ進まず、軌跡200をたどることになる。従って、こ
の場合は、カメラが被写体を正確に追うことができない
という不都合がある。Next, as shown in FIG. 7, the television camera is panned and tilted to move from position P3 to position P.
Suppose you move to 4. Here, if the direction is changed only for the pan and the pan is moved to the right side, while the backlash of the pan is being driven, the camera moves upward in the tilt, so that the television camera does not proceed straight from the position P3 to the position P4. The trajectory 200 will be followed. Therefore, in this case, there is a disadvantage that the camera cannot accurately follow the subject.
【0006】そこで、従来では上記のバックラッシュを
極力小さくなるように、ギヤの噛み合いを深くする等に
より改善が試みられているが、このバックラッシュをゼ
ロとすることは不可能である。また、ギヤの噛み合いが
深くなることにより、ギヤ効率の低下やギヤの噛み合い
の不整合による動作ムラが生じる等の問題がある。Therefore, conventionally, an attempt has been made to reduce the backlash by minimizing the meshing of the gears and the like, but it is impossible to reduce the backlash to zero. In addition, there is a problem in that the gear meshing becomes deeper, which causes a reduction in gear efficiency and uneven operation due to mismatching of the gear meshing.
【0007】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、テレビカメラの駆動系に配置され
ている歯車のバックラッシュによって生じる不自然な動
きをなくすことができ、また複数の駆動系を同時に操作
する際には操作通りの正確な駆動が可能となるテレビカ
メラ駆動用サーボ回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to eliminate unnatural movements caused by backlash of gears arranged in a drive system of a television camera. When operating the drive systems simultaneously, a TV camera that can drive accurately as
An object of the present invention is to provide a camera driving servo circuit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1請求項に係る発明は、テレビカメラ及びレンズ
を駆動するために用いられ、検出された駆動系の位置と
目標位置までの距離に対応した位置制御信号に基づいて
モータを駆動制御するテレビカメラ駆動用サーボ回路に
おいて、上記駆動系に配置された歯車で生じるバックラ
ッシュ分を駆動させる時間を設定し、このバックラッシ
ュ駆動時間では上記位置制御信号を与えずに上記モータ
を速度制御し、このバックラッシュ駆動時間が経過した
時点で上記速度制御を停止して上記位置制御信号を与え
ることによって上記モータを駆動することを特徴とす
る。このバックラッシュ駆動時間は、実際のバックラッ
シュ分の駆動時間以内の時間とする。第2請求項記載の
発明は、手動操作手段により駆動系を操作する場合に
は、バックラッシュ分を駆動させる操作領域を設け、こ
のバックラッシュ操作領域の操作時間に上記速度制御を
実行することを特徴とする。第3請求項記載の発明は、
複数の駆動系を同時に制御する場合には、上記バックラ
ッシュ駆動時間の相違を考慮し、バックラッシュ分駆動
後の各駆動系の実質的な駆動開始時間を一致させるよう
にしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention according to the first aspect is used for driving a television camera and a lens, and detects a position of a detected drive system and a target position. In a television camera driving servo circuit that drives and controls a motor based on a position control signal corresponding to the distance, a time for driving a backlash generated by a gear disposed in the driving system is set, and in this backlash driving time, Speed controlling the motor without providing the position control signal, stopping the speed control when the backlash drive time has elapsed, and driving the motor by providing the position control signal. . The backlash drive time is a time within the actual backlash drive time. According to a second aspect of the present invention, when the drive system is operated by the manual operation means, an operation area for driving the backlash is provided, and the speed control is performed during the operation time of the backlash operation area. Features. The invention described in claim 3 is
When simultaneously controlling a plurality of drive systems, the difference in the backlash drive time is taken into account, and the substantial drive start times of the respective drive systems after the backlash drive are matched. .
【0009】[0009]
【作用】上記の構成によれば、バックラッシュ分を駆動
させる際には、位置制御信号を与えずに、設定された所
定時間だけ一定速度に速度制御される。従って、位置制
御の場合のようにモータ回転数が急激に大きくなること
はなく、一定のモータ回転数で歯車を回転させることに
なる。そして、バックラッシュ分を駆動させた後は、上
記の速度制御を停止して位置制御信号に基づく位置制御
に戻るので、安定したモータ回転数により駆動対象物が
動かされることになる。また、ジョイスティック等の操
作部材を用いる場合は、操作レバーを倒す操作領域の一
部にバックラッシュ操作領域を設けることが好ましく、
この場合は上記バックラッシュ操作領域を通過する操作
レバーの操作時間が上記所定時間に合せられることにな
る。これによれば、バックラッシュ操作領域を不感帯領
域として設定でき、この不感帯領域を通過させる時間だ
け速度制御を行うことによって、バックラッシュ分の駆
動が可能となる。しかも、実際の駆動と一致した操作感
覚が得られる。According to the above configuration, when driving the backlash, the speed is controlled to a constant speed for a predetermined time without setting the position control signal. Therefore, unlike the case of the position control, the motor rotation speed does not suddenly increase, and the gear is rotated at a constant motor rotation speed. Then, after driving the backlash is, above
Since the speed control described above is stopped and the control returns to the position control based on the position control signal, the driven object is moved by the stable motor rotation speed. When using an operation member such as a joystick, it is preferable to provide a backlash operation area in a part of the operation area where the operation lever is tilted,
In this case, the operation time of the operation lever passing through the backlash operation area is adjusted to the predetermined time. According to this, the backlash operation area can be set as a dead zone area, and by controlling the speed for the time required to pass through the dead zone, it becomes possible to drive the backlash. In addition, an operation feeling consistent with the actual driving can be obtained.
【0010】また、2つの駆動系、例えばテレビカメラ
のパンとチルトの駆動系を同時に駆動する場合は、バッ
クラッシュ分を駆動した後、パン及びチルトの実際の動
作の開始時間が一致するように制御されるので、いずれ
か一方の動作が遅れたり、早くなったりせず、操作通り
の軌跡でテレビカメラを動かすことができる。When two driving systems, for example, a pan and tilt driving system of a television camera are driven at the same time, after the backlash is driven, the start times of the actual operations of the pan and tilt are matched. Since the TV camera is controlled, the TV camera can be moved along the trajectory according to the operation without either one of the operations being delayed or accelerated.
【0011】[0011]
【実施例】図1には、実施例に係るテレビカメラ駆動用
サーボ回路の構成が示されており、この実施例はテレビ
カメラ及び雲台に適用した場合の例である。図1におい
て、雲台の操作部には図示の操作スイッチ10及びその
表示灯11が複数(図では1個のみ表示)配置されてお
り、この操作スイッチ10としては、予め設定された場
所に自動的にカメラを移動させるためのショットスイッ
チ等が設けられる。また、手動操作により任意の位置へ
カメラを駆動させるジョイスティック12が設けられて
いる。上記の操作スイッチ10の操作信号は、直接、入
出力(I/O)部14へ供給され、ジョイスティック1
2の操作信号は、A/D変換器15を介して入出力(I
/O)部14へ供給される。そして、このジョイスティ
ック12の操作制御信号や後述するCPU22からの操
作制御信号は、D/A変換器16を介してサーボアンプ
17へ供給される。FIG. 1 shows a configuration of a servo circuit for driving a television camera according to an embodiment. This embodiment is an example applied to a television camera and a camera platform. In FIG. 1, a plurality of operation switches 10 and a plurality of indicator lamps 11 (only one is shown in FIG. 1) are arranged on the operation section of the camera platform. A shot switch for moving the camera is provided. Further, a joystick 12 for driving the camera to an arbitrary position by a manual operation is provided. The operation signal of the operation switch 10 is directly supplied to an input / output (I / O) unit 14 and the joystick 1
2 is input / output (I / O) through the A / D converter 15.
/ O) section 14. Then, an operation control signal of the joystick 12 and an operation control signal from the CPU 22 described later are supplied to the servo amplifier 17 via the D / A converter 16.
【0012】このサーボアンプ17には、テレビカメラ
のパン(左右方向)動作、チルト(上下方向)動作、カ
メラ部内レンズのフォーカス動作、ズーム動作をするた
めに、それぞれの駆動系に対応してモータ18及び位置
検出器19が4組接続されており、これらのモータ18
と各駆動対象物との間は複数のギヤによって接続され
る。従って、それぞれの駆動系によって多少相違するバ
ックラッシュが存在することになる。そして、上記位置
検出器19の出力は、A/D変換器20、I/O部14
を介して、後述するCPU22へ供給される。The servo amplifier 17 includes a motor corresponding to each drive system for performing a pan (left-right direction) operation, a tilt (up-down direction) operation, a focus operation of a lens in a camera unit, and a zoom operation of a television camera. 18 and the position detector 19 are connected to each other.
And each driven object are connected by a plurality of gears. Therefore, the backlash slightly differs depending on each drive system. The output of the position detector 19 is supplied to the A / D converter 20 and the I / O unit 14.
Is supplied to a CPU 22 to be described later.
【0013】また、各種制御を統轄するCPU22が配
置され、ショット位置情報や現在の駆動方向を記憶する
メモリ(RAM)23、制御プログラムが記憶されてい
るメモリ(ROM)24が配置される。上記RAM23
に記憶されたショット位置情報は、上記操作スイッチ1
0のショットスイッチが押されたときに読み出され、こ
れに基づいた制御信号がCPU22からサーボアンプ1
7へ与えられる。上記ROM24には、各駆動系のバッ
クラッシュ分の駆動時間t1 が記憶されており、この駆
動時間t1 は複数の値から選択できるように構成され
る。A CPU 22 for controlling various controls is provided, and a memory (RAM) 23 for storing shot position information and a current driving direction, and a memory (ROM) 24 for storing a control program are provided. RAM 23
The shot position information stored in the operation switch 1
0 when the shot switch is pressed, and a control signal based on this is sent from the CPU 22 to the servo amplifier 1.
7 given. The ROM 24 stores a drive time t1 for the backlash of each drive system, and the drive time t1 is configured to be selectable from a plurality of values.
【0014】そして、上記CPU22は、RAM23に
記憶されている現在(前回)の駆動方向と操作方向とを
比較して反転駆動となる場合に、バックラッシュ分を駆
動するように制御する。従って、この反転駆動の場合
に、ROM24に格納されている各駆動系のバックラッ
シュ駆動時間t1 がI/O部14を介してサーボアンプ
17に与えられる。そして、位置制御のための設定信号
もI/O部14を介してサーボアンプ17に供給され
る。なお、上記バックラッシュ駆動時間t1 は、実際の
駆動時において検出されたモータ電流値等の変化に基づ
き、上記CPU22で演算することにより、自動的に設
定できる。また、このバックラッシュ駆動時間t1 は動
作スピードに応じて最適な時間及びバックラッシュ駆動
時間t1 内での速度制御出力(スピード)をCPU22
で演算し、バックラッシュ駆動時間t1 及び速度制御出
力が自動的かつ連続的に変化するように設定してもよ
い。The CPU 22 compares the current (previous) drive direction stored in the RAM 23 with the operation direction and performs control to drive the backlash when reverse drive is performed. Therefore, in the case of this inversion drive, the backlash drive time t1 of each drive system stored in the ROM 24 is given to the servo amplifier 17 via the I / O unit 14. Then, a setting signal for position control is also supplied to the servo amplifier 17 via the I / O unit 14. The backlash drive time t1 can be automatically set by the CPU 22 calculating based on a change in the motor current value and the like detected during the actual drive. The backlash drive time t1 is an optimum time according to the operation speed and the speed control output (speed) within the backlash drive time t1 is determined by the CPU 22.
And the backlash drive time t1 and the speed control output may be set to change automatically and continuously.
【0015】更に、実施例のCPU22は4つの駆動系
のバックラッシュを考慮して、各駆動系の実質的な駆動
を同時に行うように制御している。即ち、パン、チル
ト、フォーカス、ズームの各駆動系ではバックラッシュ
量が多少相違し、これらが同時に反転駆動されると、相
互間に動きのずれが生じる。また、一方が前回と同方向
に駆動され、他方が反転駆動される場合もあり、この場
合も相互間に動きのずれが生じる。そこで、実施例では
反転駆動する駆動系、又はこの駆動系の中で最もバック
ラッシュ駆動時間t1 が長い駆動系のバックラッシュ分
の駆動が終了した後に、全ての駆動系の実質的な駆動を
同時に開始制御するようになっている。これにより、操
作通りの軌跡で駆動が実行可能となる。Further, the CPU 22 of the embodiment controls so that substantial driving of each drive system is performed simultaneously in consideration of backlash of the four drive systems. That is, the amount of backlash is slightly different in each of the pan, tilt, focus, and zoom drive systems, and when these are simultaneously driven in reverse, a movement shift occurs between them. In some cases, one is driven in the same direction as the previous time, and the other is driven in the opposite direction. Therefore, in the embodiment, after the driving of the inverting driving system or the driving system having the longest backlash driving time t1 in this driving system is completed, the substantial driving of all the driving systems is simultaneously performed. Start control is performed. As a result, driving can be performed on the locus as operated.
【0016】図2には、ジョイスティックの操作領域が
示されており、図示されるように、棒状の操作レバー2
6は全方位方向で垂直位置から位置Q1 又は位置Q2 ま
で倒せるようになっている。そして、Dが不感帯領域、
Eがバックラッシュ操作領域、Fが実際の操作領域とし
て設定されている。上記バックラッシュ操作領域Eは、
実質的な駆動に関係しないことから、第2の不感帯領域
ということができるが、このような不感帯領域のバック
ラッシュ操作領域を設けることによって、ジョイスティ
ックの実質的な操作において、実際の駆動と一致した操
作感覚が得られるという利点がある。FIG. 2 shows an operation area of the joystick. As shown in FIG.
Numeral 6 can be tilted from the vertical position to the position Q1 or Q2 in all directions. And D is a dead zone area,
E is set as a backlash operation area, and F is set as an actual operation area. The backlash operation area E is:
Since it is not related to the substantial driving, it can be called the second dead zone. However, by providing such a backlash operating region of the dead zone, the actual operation of the joystick coincided with the actual driving. There is an advantage that an operation feeling can be obtained.
【0017】実施例は以上の構成からなり、その作用を
図3〜図5に基づいて説明する。テレビカメラにおいて
は、予め設定された位置へ移動するショット動作とジョ
イスティックによる手動操作が行われる。このショット
動作では、所定の操作スイッチ10を操作すると、CP
U22がRAM23に記憶された位置情報を読み出し、
位置制御信号をサーボアンプ17へ供給することによっ
て、該当位置への駆動が実行される。そして、上記ショ
ット位置情報と現在位置との比較において、反転するこ
とになる駆動系が存在する場合は、速度制御をするため
の速度制御設定信号及び位置制御設定信号がサーボアン
プ17へ供給される。The embodiment has the above configuration, and its operation will be described with reference to FIGS. In a television camera, a shot operation for moving to a preset position and a manual operation using a joystick are performed. In this shot operation, when a predetermined operation switch 10 is operated, CP
U22 reads the position information stored in the RAM 23,
By supplying the position control signal to the servo amplifier 17, the drive to the corresponding position is executed. Then, in the comparison between the shot position information and the current position, if there is a drive system to be inverted, a speed control setting signal and a position control setting signal for performing speed control are supplied to the servo amplifier 17. .
【0018】図3には、反転駆動する駆動系で位置P1
から位置P2 まで駆動対象物を移動させる場合の制御状
態が示されており、図(A)に示されるように、バック
ラッシュ駆動時間t1 の間では、速度制御電圧V1 の制
御信号がモータ18へ与えられ、図(B)の位置制御信
号は与えられない。これにより、図(D)に示されるバ
ックラッシュ分Bが駆動されるが、速度制御のため、モ
ータ回転数は図(E)に示されるように一定となる。そ
して、バックラッシュ駆動時間t1 の後に、図(B)の
位置信号電圧Vpの位置制御信号が与えられ、これによ
って駆動対象物は位置P1 から位置P2 まで駆動され
る。このようにして、図(E)に示されるように、実施
例のモータ18では常に安定した回転数を維持すること
になる。従って、パン、チルト、ズーム、フォーカス動
作における駆動対象物の急激な動きが防止され、自然な
動きの駆動が達成される。FIG. 3 shows a driving system for inverting driving at a position P1.
The control state in the case where the driving target is moved from the position P2 to the position P2 is shown. As shown in FIG. 3A, the control signal of the speed control voltage V1 is transmitted to the motor 18 during the backlash driving time t1. And the position control signal shown in FIG. As a result, the backlash B shown in FIG. (D) is driven, but the motor rotation speed becomes constant as shown in FIG. Then, after the backlash drive time t1, a position control signal of the position signal voltage Vp shown in FIG. 3B is given, whereby the driven object is driven from the position P1 to the position P2. In this way, the motor 18 of the embodiment always maintains a stable rotation speed as shown in FIG. Therefore, abrupt movement of the driving object in the pan, tilt, zoom, and focus operations is prevented, and natural driving is achieved.
【0019】図4には、上記図2のジョイスティックを
用いた場合のCPUでの動作が示されている。まず、ス
テップ101で操作レバー26の操作量がCPU22へ
入力されると、ステップ102にてその操作量が不感帯
領域Dにあるか否かの判定を行う。そして、Y(Yes )
のときはステップ103でバックラッシュフラグ(B
F)を0にリセットし、N(No)のときはステップ10
4へ移行して、上記操作レバー26の操作量がバックラ
ッシュ操作領域Eにあるか否かの判定を行う。このステ
ップ104で、Yのとき、即ちバックラッシュ操作領域
Eに操作レバー26が操作されているときは、ステップ
105に移行して現在の操作方向が前回の駆動方向と一
致するか否かの判定を行う。即ち、ここでモータ18が
反転することになるか同方向回転となるかの判定が行わ
れる。FIG. 4 shows the operation of the CPU when the joystick of FIG. 2 is used. First, when the operation amount of the operation lever 26 is input to the CPU 22 in step 101, it is determined in step 102 whether the operation amount is in the dead zone D. And Y (Yes)
, The backlash flag (B
F) is reset to 0, and if N (No), step 10 is executed.
Then, it is determined whether the operation amount of the operation lever 26 is in the backlash operation area E or not (step 4). If Y in step 104, that is, if the operation lever 26 is operated in the backlash operation area E, the process proceeds to step 105 to determine whether the current operation direction matches the previous drive direction. I do. That is, it is determined here whether the motor 18 is to be reversed or to be rotated in the same direction.
【0020】そして、このステップ105で操作方向が
前回の駆動方向と一致していると判定すれば(Yのと
き)、今回の制御動作を終了するが、操作方向が前回の
駆動方向と一致せず、反転動作となる場合(Nのとき)
は、ステップ106にて、BFが1であるか否かの判定
を行う。即ち、バックラッシュ分が既に駆動されている
場合は、このBFが1となるので、今回の操作でバック
ラッシュ分が駆動されているか否かを判定することにな
る。そして、このステップ106でバックラッシュフラ
グが1でないと判定したとき(Nのとき)は、次のステ
ップ107で、図3(A)の速度制御電圧V1 がサーボ
アンプ17へ出力される。ここで、上述した図3の時間
t1 に相当する操作時間でバックラッシュ分の駆動が、
所定回転数のモータ18により実行される。このバック
ラッシュ分の駆動が終了すると、次のステップ108へ
移行し、上記BFを1にセットして制御動作を終了す
る。If it is determined in step 105 that the operation direction matches the previous drive direction (when Y), the current control operation is terminated, but the operation direction matches the previous drive direction. Inverting operation (N)
Determines in step 106 whether or not BF is 1. That is, if the backlash is already being driven, this BF becomes 1, so it is determined whether or not the backlash is being driven by this operation. When it is determined in step 106 that the backlash flag is not 1 (N), the speed control voltage V1 of FIG. 3A is output to the servo amplifier 17 in the next step 107. Here, the driving for the backlash in the operation time corresponding to the time t1 in FIG.
This is executed by the motor 18 having a predetermined rotation speed. When the driving for this backlash is completed, the process proceeds to the next step 108, where BF is set to 1 and the control operation is completed.
【0021】また、上記ステップ104にて、Nのと
き、即ち操作レバー26が実質的な操作領域Fにあると
きは、ステップ109にて、位置信号電圧Vpをサーボ
アンプ17へ出力して通常の位置制御を行い、ステップ
110では、モータ18の駆動方向をRAM23へ記憶
して、動作を終了する。従って、ここでは図3の時間t
4 における安定した駆動が実行され、これによってパ
ン、チルト、ズーム、フォーカスの各駆動系が操作レバ
ー26の操作量に応じて駆動される。If the answer is N in step 104, that is, if the operation lever 26 is in the substantial operation area F, the position signal voltage Vp is output to the servo amplifier 17 in step 109, and the normal operation is performed. Position control is performed, and in step 110, the driving direction of the motor 18 is stored in the RAM 23, and the operation is terminated. Accordingly, here, the time t in FIG.
4, the pan, tilt, zoom, and focus drive systems are driven in accordance with the operation amount of the operation lever 26.
【0022】図5には、上記各駆動系が同時に駆動され
る場合の開始時の動作が示されている。即ち、パンをA
駆動系、チルトをB駆動系とし、例えばA駆動系では図
5(A)に示されるバックラッシュ駆動時間t1Aが設定
され、B駆動系では図5(B)に示されるバックラッシ
ュ駆動時間t1Bが設定されており、両者を反転駆動する
ものとする。この場合は、B駆動系のバックラッシュ駆
動時間t1Bの駆動が終了しても、直に次の位置制御は行
われず、A駆動系のバックラッシュ駆動時間t1Aが終了
したときを開始時点Tpとして、A,Bの両駆動系で次
の位置制御が開始される。従って、この場合はパン、チ
ルトのいずれかの動作が遅れるということはなく、従来
の図7でいえば、テレビカメラは軌跡200を経ること
なく、位置P3 からP4 へ真っ直ぐ移動し、操作通りの
動きが達成できることになる。FIG. 5 shows the operation at the start when the respective driving systems are simultaneously driven. That is, bread
The drive system and the tilt are assumed to be a B drive system. For example, in the A drive system, the backlash drive time t1A shown in FIG. 5A is set, and in the B drive system, the backlash drive time t1B shown in FIG. Are set, and both are driven to be inverted. In this case, even if the driving of the B driving system for the backlash driving time t1B ends, the next position control is not immediately performed, and the time when the backlash driving time t1A of the A driving system ends is set as a start time Tp. The next position control is started in both drive systems A and B. Accordingly, in this case, there is no delay in either panning or tilting operation. In the conventional FIG. 7, the television camera moves straight from the position P3 to the position P4 without passing through the trajectory 200, and Movement can be achieved.
【0023】また、図5(C)はB駆動系が同方向へ駆
動される場合を示しており、この場合はバックラッシュ
駆動時間t1Bが0となる。この場合も、A駆動系のバッ
クラッシュ分の駆動が終わるまで、B駆動系の動作を保
留し、開始時点TpからA,Bの両駆動系の次の位置制
御が開始される。この同時開始制御は、4つの駆動系の
相互間で実行されるが、特にパンとチルトの関係、パ
ン、チルト、フォーカスとズームの関係において重要と
なる。FIG. 5C shows a case where the B drive system is driven in the same direction. In this case, the backlash drive time t1B becomes zero. Also in this case, the operation of the B driving system is suspended until the driving for the backlash of the A driving system is completed, and the next position control of both the A and B driving systems is started from the start time Tp. This simultaneous start control is executed between the four drive systems, and is particularly important in the relationship between pan and tilt, the relationship between pan and tilt, and the relationship between focus and zoom.
【0024】上記実施例では、テレビカメラ及び雲台の
制御について説明したが、これらの制御に限らず、本発
明は各種の装置を位置制御するサーボ回路に適用するこ
とができる。また、手動操作手段として、ジョイスティ
ックを用いた例を示したが、これに限らず、手動操作手
段にはトラックボールのような他の操作手段を用いるこ
とができる。In the above embodiment, the control of the television camera and the camera platform has been described. However, the present invention is not limited to these controls, and the present invention can be applied to a servo circuit for controlling the position of various devices. Also, an example in which a joystick is used as the manual operation means has been described, but the present invention is not limited to this, and another operation means such as a trackball can be used as the manual operation means.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、第1請求項の発明
によれば、テレビカメラ駆動用サーボ回路において、駆
動系に配置された歯車で生じるバックラッシュ分を駆動
させる時間を設定し、このバックラッシュ駆動時間では
モータを速度制御のみで駆動し、このバックラッシュ駆
動時間が経過した時点で位置制御信号のみを与えること
によってモータを駆動するので、歯車のバックラッシュ
が存在する場合でもモータを安定した回転数で駆動する
ことができ、駆動対象物の不自然な動きをなくすことが
可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, in the television camera driving servo circuit, the time for driving the backlash generated by the gears arranged in the driving system is set, and this time is set. In the backlash drive time, the motor is driven only by speed control , and when the backlash drive time elapses, the motor is driven by applying only the position control signal, so the motor is stable even if gear backlash exists. It is possible to drive at the set rotation speed, and it is possible to eliminate unnatural movement of the driven object.
【0026】第2請求項記載の発明によれば、ジョイス
ティック等の手動操作手段を用いる場合は、バックラッ
シュ分を駆動させる操作領域を設け、このバックラッシ
ュ操作領域の操作時間に速度制御をするようにしたの
で、バックラッシュ分の駆動を不感帯領域において実施
でき、実質的な駆動操作では、実際の駆動と一致した操
作感覚が得られるという利点がある。According to the second aspect of the invention, when a manual operation means such as a joystick is used, an operation area for driving the backlash is provided, and the speed is controlled during the operation time of the backlash operation area. Therefore, there is an advantage that the driving for the backlash can be performed in the dead zone region, and in a substantial driving operation, an operation feeling consistent with the actual driving can be obtained.
【0027】第3請求項記載の発明によれば、複数の駆
動系を同時に制御する場合は、バックラッシュ分駆動後
の各駆動系の実質的な駆動開始時間を一致させるように
したので、操作通りの正確な軌跡の駆動が可能となる。According to the third aspect of the present invention, when a plurality of drive systems are simultaneously controlled, the actual drive start times of the respective drive systems after the backlash drive are made to coincide with each other. It is possible to drive the street exactly.
【図1】本発明の実施例に係るテレビカメラ駆動用サー
ボ回路の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a television camera driving servo circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】実施例のジョイスティックの操作領域を示す図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation area of a joystick according to the embodiment.
【図3】実施例の制御動作を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing a control operation of the embodiment.
【図4】実施例のジョイスティックによる制御動作を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a control operation by the joystick according to the embodiment.
【図5】実施例において二つの駆動系の制御動作を示す
波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing a control operation of two driving systems in the embodiment.
【図6】従来のサーボ回路での制御動作を示す波形図で
ある。FIG. 6 is a waveform diagram showing a control operation in a conventional servo circuit.
【図7】従来において二つの駆動系を動作させたときの
駆動対象物の軌跡を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a trajectory of a driving target when two driving systems are operated in the related art.
10 … 操作スイッチ、 12 … ジョイスティック、 17 … サーボアンプ、 18 … モータ、 19 … 位置検出器、 22 … CPU、 t1 … バックラッシュ駆動時間。 10 ... operation switch, 12 ... joystick, 17 ... servo amplifier, 18 ... motor, 19 ... position detector, 22 ... CPU, t1 ... backlash drive time.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−116004(JP,A) 特開 平5−19156(JP,A) 特開 平5−110923(JP,A) 特公 昭52−18356(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 19/18,19/404 H04N 5/222 Continuation of the front page (56) References JP-A-60-116004 (JP, A) JP-A-5-19156 (JP, A) JP-A-5-110923 (JP, A) JP-B-52-18356 (JP, A) , B1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 3/00-3/20 G05B 19 / 18,19 / 404 H04N 5/222
Claims (3)
に用いられ、検出された駆動系の位置と目標位置までの
距離に対応した位置制御信号に基づいてモータを駆動制
御するテレビカメラ駆動用サーボ回路において、 上記駆動系に配置された歯車で生じるバックラッシュ分
を駆動させる時間を設定し、このバックラッシュ駆動時
間では上記位置制御信号を与えずに上記モータを速度制
御し、 このバックラッシュ駆動時間が経過した時点で上記速度
制御を停止して上記位置制御信号を与えることによって
上記モータを駆動することを特徴とするテレビカメラ駆
動用サーボ回路。1. A television camera driving servo circuit which is used to drive a television camera and a lens, and drives and controls a motor based on a position control signal corresponding to a distance between a detected position of a driving system and a target position. In the above, a time for driving the backlash generated by the gears arranged in the drive system is set, and in the backlash drive time, the speed of the motor is controlled without giving the position control signal. The above speed at the time
A television camera driving servo circuit for driving the motor by stopping the control and applying the position control signal.
合には、バックラッシュ分を駆動させる操作領域を設
け、このバックラッシュ操作領域の操作時間に上記速度
制御を実行することを特徴とする上記第1請求項記載の
テレビカメラ駆動用サーボ回路。2. When the drive system is operated by manual operation means, an operation area for driving a backlash is provided, and the speed control is performed during an operation time of the backlash operation area. The servo circuit for driving a television camera according to claim 1.
は、上記バックラッシュ駆動時間の相違を考慮し、バッ
クラッシュ分駆動後の各駆動系の実質的な駆動開始時間
を一致させるようにしたことを特徴とする上記第1請求
項記載のテレビカメラ駆動用サーボ回路。3. When simultaneously controlling a plurality of drive systems, the difference in the backlash drive time is taken into account, and the substantial drive start times of the respective drive systems after the drive for the backlash are matched. 2. The servo circuit for driving a television camera according to claim 1, wherein:
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---|---|---|---|
JP10598594A JP3328421B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Servo circuit for driving TV camera |
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JP10598594A JP3328421B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Servo circuit for driving TV camera |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07295645A JPH07295645A (en) | 1995-11-10 |
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- 1994-04-20 JP JP10598594A patent/JP3328421B2/en not_active Expired - Fee Related
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