JP3559664B2

JP3559664B2 - 雲台装置

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Authority: JP
Inventors: 広文中野
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Publication date: 2004-09-02
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、典型的にはビデオカメラ等の機器もしくは装置を可動式に支持する雲台装置、特に動力を用いて駆動するようにした雲台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の雲台装置は、ビデオカメラ等で撮影を行う場合、搭載したビデオカメラの遠隔操作を実現することができる。従来、三脚用カメラねじによりビデオカメラを取付可能なカメラ台と、このカメラ台をモータを駆動源としてパンニング及びチルティングさせる機構と、反射パターン及びフォトインタラプタを用いた制御機構と、を備えた電動雲台が知られている。
【０００３】
この電動雲台によれば、リモートコントローラによってパンニング及びチルティングの操作を行うことができ、また、所定の決められた角度範囲内を自動でパンニングし得る簡単な自動運転を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電動雲台において、次のような点で問題となっていた。即ち、先ず手動にてパンニングさせることができないばかりか、チルティングさせることができない。更に、パンニング及びチルティングの操作を細かく制御することが実質的に困難である。また、雲台の正規の位置（ホームポジション）がないばかりか、手動によってある特定の位置にカメラ台を動かそうとした場合正確さに欠ける。
【０００５】
本発明はかかる実情に鑑み、手動操作を可能にすると共に制御精度を向上す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】
本発明の雲台装置は、パンニング動作及びチルティング動作の少なくとも一方の動作を行い得るように支持されたカメラ台と、このカメラ台を所定の方向に回転駆動するための駆動機構と、この駆動機構を制御する制御手段と、を備えた雲台装置において、前記カメラ台の回転駆動の間は回転駆動方向に関して一定位置にあり、前記カメラ台の特定の位置に設けられた凹部に係合して前記カメラ台の回転駆動方向に対して抵抗を生じさせることで、前記特定の位置と前記特定の位置以外の位置とを区別する凸部材と、前記駆動機構により前記カメラ台の回転駆動を行う際は、前記凸部材を前記カメラ台の凹部に係合できない位置に移動させ、手動により前記カメラ台の回転駆動を行う際は、前記凸部材を前記カメラ台に係合できる位置に移動させる部材位置移動手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の雲台装置において、前記特定の位置は、前記カメラ台のホームポジションに対応していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の雲台装置において、前記凸部材は、楔形部材であることを特徴とする。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、特定の位置と該特定の位置以外の位置とを区別することができる位置区別手段によって、特定の位置でのみ回転方向に対して抵抗を生じさせることで、カメラ台を手動で回転させているとき特定の位置とその他の位置を区別することができる。この場合、カメラ台をモータによって駆動するときには楔形部材が回動の妨げとはならず、カメラ台を手動で回転させるときには特定の位置を操作者が認識することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、任意の位置と該任意の位置以外の位置とを区別することができる位置区別手段によって、操作者が任意の位置と該任意の位置以外の位置とを区別することができる。或いはまた、本発明によれば、任意の位置と該任意の位置以外の位置とを操作者が視覚的に区別することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の雲台装置の好適な実施の形態を説明する。
図１〜図４は、この実施形態における雲台装置の構成を示している。図１は雲台装置の全体構成の斜視図（但し、外装部材は省略されている）、図２は駆動機構の斜視図、図３は主軸まわりの斜視図、図４は制御機構の斜視図である。
【００２５】
ここで先ず、図１に示されるように、雲台装置によってカメラヘッドを支持するものとする。この雲台装置は、後述するようにカメラヘッドを主軸のまわりにパンニング（矢印Ｐ）させるパンニング機構と、チルティング（矢印Ｔ）させるチルティング機構とを備えている。
【００２６】
本発明装置におけるパンニング機構について説明する。
図１及び図２において、１はパンニング用モータ、２はモータ１の出力軸に取り付けられた小プーリ、３は大プーリ３ａ及びウォーム３ｂが一体形成されて成るギアである。小プーリ２と大プーリ３ａの間には、図示のようにタイミングベルトが掛けられている。４はウォーム４ａ及びウォームホイール４ｂが一体形成されて成るギア、５はウォームホイールである。ウォーム３ｂはウォームホイール４ｂと噛合し、またウォーム４ａはウォームホイール５と噛合する。これらの部材は、１枚のサブシャーシ６に取り付けられている。つまりパンニングによって、各部材を取り付けたサブシャーシ６がそっくり回動する。
【００２７】
ここで、図３を用いて装置の主軸まわりを説明する。
サブシャーシ６には図３のように、軸受７が取り付けられている。また図において、８は主軸である。この主軸８は図示のように、雲台装置全体の重心を下げるために下部を太くしてあり、その底部には三脚用カメラネジ８ａが形成されている。軸受７及び主軸８間に生じ得る摩擦は、極めて小さくなるように設計されている。これによりサブシャーシ６は、軸受７と一体的に主軸８のまわりに容易に回動するようになっている。
【００２８】
ウォームホイール５には、ゴム材料で形成されたブッシュ９が圧入され、更にそのブッシュ９には主軸８が圧入される。ウォームホイール５は、ブッシュ９を介して一定の結合強度で主軸８に固定されている。ウォームホイール５に対して主軸８のまわりの所定以上の大きさのトルクが加えられれば、ウォームホイール５は主軸８を中心に回転可能となるように設定されている。つまりこの例では、主軸８と主軸８のまわりに回動する部材の間にクラッチ手段（摩擦クラッチ）を構成しており、モータ１の駆動力以外の所定以上のトルク荷重を作用させることで手動操作等を可能ならしめる。
【００２９】
パンニングの駆動機構は、上記のように構成されている。モータ１に所定の駆動電圧が加わると、タイミングベルトを介してギア３にその動力が伝達する。これにより以下順に、ギア３からギア４へ、そしてギア４からウォームホイール５へと動力が伝えられる。ウォームホイール５及び主軸８は前述のように結合されているため、ウォームホイール５は動かずに固定されている。従って、ギア４及びギア４と結合したモータ１側の部分は、ウォームホイール５に対して、即ち主軸８のまわりに回動する。本実施形態では、このパンニング角度範囲は３００°であり、その範囲は次に述べる制御機構によって制御される。
【００３０】
次に、図１及び図４において、１０は大平歯車であり、主軸８に固定されている。１１は大平歯車１０と噛合する小平歯車であり、その回転支軸はサブシャーシ６に結合されている。サブシャーシ６が主軸８のまわりに回動すると、小平歯車１１は、大平歯車１０と噛合することにより回転する。この例では、小平歯車１１と大平歯車１０のピッチ円径の比は、１：４となっている。従って、サブシャーシ６が主軸８のまわりに３００°回動するとき、小平歯車１１はサブシャーシ６に対して約３．３回転する。１２はボリュームエンコーダであり、このボリュームエンコーダ１２のブラシは小平歯車１１に固定されている。
【００３１】
図５は、ボリュームエンコーダ１２の構成例を示している。ボリュームエンコーダ１２は図５（Ａ）のように、それぞれが一対の接触部を有する電気良導体で形成された２つのブラシ１３，１４と、三重の円弧状に形成された３つの配線パターン１５，１６及び１７を有している。これらは、矢印のように重ね合わせることで、図５（Ｂ）のように相互に整合して配置されるようになっている。この例では、ブラシ１３，１４を回転側（小平歯車１１）、配線パターン１５，１６及び１７を固定側（サブシャーシ６）としている。
【００３２】
配線パターン１５，１６及び１７のうち、最も外側の配線パターン１５は抵抗体、内側の２つの配線パターン１６，１７は銅箔である。２つのブラシ１３，１４は、小平歯車１１の回転によって円弧状の配線パターン１５，１６及び１７上を接触しながら回転する。一方のブラシ１３は、抵抗体１５の一端と銅箔１６の間の電圧を出力し（出力１）、また他方のブラシ１４は、抵抗体１５の一端と銅箔１７の間の電圧を出力する（出力２）。
【００３３】
図６には、後述するカメラ台２７の回動角度（パンニング方向）とボリュームエンコーダ１２の出力との関係が示されている。この実施形態では、前述のようにパンニング角度３００°としており、カメラ台がこのように３００°回動する間にボリュームエンコーダ１２の出力（出力１及び出力２）は、図示のグラフように変化する。なお、この図６におけるグラフの横軸はサブシャーシ６の主軸８に対する回動角度を表し、また縦軸はボリュームエンコーダ１２の出力電圧を表している。
【００３４】
図１及び図４においてまた、１８及び１９はそれぞれ一対の受・発光素子が一体に形成されて成るフォトインタラプタである。フォトインタラプタ１８，１９は、パンニング用モータ１の下側に取り付けられている（図１）。これらのフォトインタラプタ１８，１９において、その発光素子からの光が後述の反射パターンで反射して受光素子に入射し得るようになっており、受光素子に入射したか否かに応じて「１」或いは「０」の信号を出力する。２２は主軸８側に固定されたメインシャーシであり、装置全体を支持するようになっている。
【００３５】
また、２０，２１はフォトインタラプタ１８，１９に対応してメインシャーシ２２上の所定位置に貼付された反射パターンである。フォトインタラプタ１８，１９は、対応する反射パターン２０，２１にて発光素子からの光を反射させて、その受光素子で受光することにより出力を得るようになっている。これらの反射パターン２０，２１の形状は、フォトインタラプタ１８，１９の軌跡と一致しており、即ち主軸８を中心とする円弧状に形成されている。そして、各円弧の中心角としては、この例では１５０°とし、且つ２つの反射パターン２０，２１の位相を７５°だけずらしている。
【００３６】
反射パターン２０，２１とフォトインタラプタ１８，１９の位置との関係は、図６において模式的に示されている。図６において、主軸８、即ちカメラ台２７の回動角度（０〜３００°）を基準にして表されているが、カメラ台２７の回動角度０〜７５°の範囲（エリアＳ１）では、外側のフォトインタラプタ１９が反射パターン２１に対置する一方で、内側のフォトインタラプタ１８は反射パターン２０から外れている。従って、このときの２つのフォトインタラプタ１８，１９の組合せ出力値は（１，０）となる。
【００３７】
エリアＳ１の場合と同様に、回動角度７５〜１５０°の範囲（エリアＳ２）での出力値は（１，１）、回動角度１５０〜２２５°の範囲（エリアＳ３）での出力値は（０，１）、回動角度２２５〜３００°の範囲（エリアＳ４）での出力値は（０，０）となる。
【００３８】
次に、図７は、パンニング機構の制御系の構成例を示している。図７に示されるように、ボリュームエンコーダ１２の出力電圧は検出回路７２で検出され、その値は制御マイコン７６に入力される。同様にフォトインタラプタ１８，１９の出力は検出回路７４で検出され、その値は制御マイコン７６に入力される。制御マイコン７６は、図６に示したようにフォトインタラプタ１８，１９の出力とボリュームエンコーダ１２の出力電圧の組合せに基づいてカメラ台の位置を判断して、パンニング用モータ１を駆動制御する。
【００３９】
フォトインタラプタ１８，１９の組合せ出力値は、前述したようにそれらの配置関係（図４参照）から７５°の周期で変化する。一方、ボリュームエンコーダ１２の出力（図６、出力１及び出力２の組合せ出力値）は、それ自体においては３６０°の周期で変化するが、カメラ台の回動角度を基準として相対的に見ると両者の回転比がこの例のように１：４となっている場合では、９０°の周期で変化することになる。従って、この例でのサブシャーシ６の回動角度範囲（＜３００°）においては、同一の出力値は現れてこない。つまりフォトインタラプタ１８，１９の出力からサブシャーシ６の主軸８に対する回動位置がいずれのエリアＳ１〜Ｓ４にあるかを検出し、更にボリュームエンコーダ１２の出力から、そのエリア内での位置を検出することができる。また、フォトインタラプタ１８，１９とボリュームエンコーダ１２の出力は前述したマイコン（図７）にて管理される。
【００４０】
次に、本発明装置におけるチルティング機構を説明する。
図１及び図２において、２３はチルティング用モータ、２４はモータ２３の出力軸に取り付けられた小プーリ、２５は大プーリ２５ａ及びウォーム２５ｂが一体形成されて成るギア、２６はウォーム２６ａとウォームホイール２６ｂが一体形成されて成るギア、２７はウォームホイール２８を有するカメラ台である。ウォーム２５ｂはウォームホイール２６ｂと噛合し、またウォーム２６ａはウォームホイール２８と噛合する。
【００４１】
カメラ台２７には、アクセサリシュー２９が設けられている。また、図において３０は後述するボリュームエンコーダである。３１はカメラ台２７を支えている支柱であり、カメラ台２７のための軸受を備えている。これらの部材は、サブシャーシ６に取り付けられている。
【００４２】
上記の場合、ギア２６のウォーム２６ａの進み角は、大きく（例えば２５°）設定されている。このチルティング駆動機構において、カメラ台２７に対してチルティング方向の所定以上の荷重が加えられれば、ギア２６のウォーム２６ａは回転する。すると、チルティング用モータ２３へその回転トルクが伝わるが、チルティング用モータ２３に所定以上の負荷が加えられるときには、後述する制御回路によってチルティング用モータ２３に流れる電流がカットされる。
【００４３】
チルティング機構に対する制御機構は、前述のボリュームエンコーダ３０を含んでいる。このボリュームエンコーダ３０は、パンニング機構の制御に用いられるもの（ボリュームエンコーダ１２）と実質的に同一の構成となっている。
【００４４】
サブシャーシ６上には、各モータ１，２３の駆動回路及び制御回路等から成る基板が設けられている。この制御回路にはマイコン（図７参照）とメモリが搭載されており、図示しない制御装置本体側において液晶モニタ付きビデオカメラ上の操作スイッチ（図８参照）から指令すると、そのマイコンが雲台装置を制御するようになっている。
【００４５】
さて、上記のように構成された本発明の雲台装置の実使用において、小型カメラヘッドは図１に示されるように、カメラ台２７の規格で決められたアクセサリシュー２９を介して、所定位置に固定される。カメラヘッドはケーブルによって制御装置本体に接続されており、このケーブルを介して制御装置本体から電力と制御信号を供給されるようになっている。更に、ケーブル３２により雲台装置のパンニング用モータ１及びチルティング用モータ２３に対して電力と制御信号を送る。
【００４６】
次に、実際の動作例を具体的に説明する。
本発明の雲台装置の制御装置本体側には、図８に示したような各種操作スイッチを備えた操作パネル２００が設けられている。この操作パネル２００は、チルティング用スイッチ２０１，２０２及びパンニング用スイッチ２０３，２０４を有している。スイッチ２０３を押すと左回りに、またスイッチ２０４を押すと右回りに、それぞれ操作スイッチ２０３，２０４を押している間だけ雲台装置のサブシャーシ６とサブシャーシ６に結合されている部材が回動する。また、スイッチ２０１を押すと上に、またスイッチ２０２を押すと下に、それぞれ操作スイッチ２０１，２０２を押している間だけカメラ台２７がチルトする。
【００４７】
また、操作パネル２００において、２０５はプリセットスイッチ、２０６はプリセット設定スイッチである。プリセットスイッチ２０５は、カメラ台２７の主軸８に対する角度を所定の操作で記憶させておく働きをする。
【００４８】
撮影者は、パンニング用スイッチ２０３，２０４及びチルティング用スイッチ２０１，２０２を操作して、カメラ台２７を任意の位置に回転させる。その位置でプリセット設定スイッチ２０６を押してから、例えば２秒以内にプリセットスイッチ２０５の１つを押す。すると、その時の主軸８に対するカメラ台２７の主軸８に対する角度がメモリに記憶される。１度メモリに記憶されたカメラ台２７の主軸８に対する角度は、同じ操作が繰り返されるまで記憶されている。撮影者は、カメラ台２７が如何なる方向を向いていてもプリセットスイッチ２０５を押すことで、予め記憶させた方向にカメラヘッドを向けることができる。
【００４９】
なお、上記実施形態において用いた具体的数値例等は、必ずしもそれらの数値等にのみ限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。
【００５０】
ところで、この種の雲台装置においてパンニング機構或いはチルティング機構を駆動する際、カメラ台のパンニング及びチルティング方向における正規の位置（ホームポジション）や特定の位置等の位置情報を把握することは、駆動系制御の円滑性及び正確性を確保する上で極めて重要である。そこで、本発明の第２の実施形態では、そのような位置情報の取扱に優れた雲台装置の例を説明する。
【００５１】
図９〜図１３は、本発明の雲台装置の第２の実施形態における構成概略を示している。図９は装置の全体構成を示す概略斜視図（但し、外装は省いてある）、図１０は図９のＡ方向から見た図、図１１は図９のＢ方向から見た図である。図１２はパンクリック部材の働きを説明するための図、図１３はチルトクリック部材の働きを説明するための図である。
【００５２】
先ず、これらの図を用いて本発明装置の主要構成部品を説明する。図において１０１はカメラ台であり、上面にアクセサリシューが設けられている。このアクセサリシューを用いて、アクセサリシューに対する結合部を有するカメラヘッド等を搭載することができる。
【００５３】
ここで、本発明装置の接合部まわりにおいて、カメラヘッドは取付部材を有している。この取付部材は、雲台部に対する取付部材として、カメラ台１０１のアクセサリシューに着脱自在に嵌合結合するようになっている。取付部材の底面には、複数の電気接点が設けられていると共に、各電気接点にはリード線が接続している。
【００５４】
一方、カメラ台１０１のアクセサリーシューには、カメラヘッドの取付部材の電気接点に対応する電気接点が設けられている。カメラヘッドの取付部材をアクセサリシューに嵌合させることで、それぞれの電気接点が接触し、これによりカメラヘッド及び雲台部間で相互に通信可能となる。本発明における雲台装置は、それらの電気接点を通じてカメラヘッドから電力並びに制御信号の供給を受けるようになっている。
【００５５】
また、図において１４０はカメラ台１０１と一体に成形されたハスバ歯車である。カメラ台１０１の片側にはカメラ台側板１３０が固定されている。カメラ台側板１３０には窪み１３７が設けられている。１０２はカメラ台支柱であり、カメラ台１０１を支えている。１４２はチルト駆動ユニットであり、チルト駆動ギア１４１から出力される。
【００５６】
ここで、チルト駆動ギア１４１まわりの構成例について、図１９を用いて詳細に説明する。
１７１はチルト駆動ユニット１４２からの出力軸、１７２はバネ受け、１７３はハスバ歯車、１７４は圧縮バネ、１７５はバネの座である。バネ受け１７２は出力軸１７１に圧入されている。ハスバ歯車１７３は圧縮バネ１７４でバネ受け１７２に圧接されている。ハスバ歯車１７３は、ハスバ歯車１７３に出力軸の回転力に逆らって所定以上の力が加われば、バネ受け１７２、圧縮バネ１７４の座１７５との間に滑りを生じ、バネ受け１７２を回転軸として回転できる。
【００５７】
１４３はチルト駆動ユニット１４２、並びに後述するパン駆動ユニットのモータを駆動させる働きをする電気回路基板であり、アクセサリシューに設けられた電気接点からワイヤ１４４を通じて電力並びに制御信号を供給される。従って、チルト駆動ユニット１４２に図示しない電源から電力が供給されると、チルト駆動ギア１４１はハスバ歯車１４０を回転させてカメラ台１０１の傾きを変える。また、操作者がカメラ台１０１に所定以上の力を加えることにより手動でもチルト駆動させることができる。
【００５８】
１０６は基台である。この基台１０６の外周には、図１２に示すように１カ所窪み１２０が設けられている。窪み１２０が設けられた位置以外の部分の外周は滑らかに形成されている。１０７はパン軸受であり、基台１０６の中央に垂直に立設された回転軸を中心に回転可能である。パン軸受１０７上にはシャーシ１０８が固定されており、シャーシ１０８上にはカメラ台支柱１０２、チルト駆動ユニット１４２、後述するパン駆動ユニットが固定されている。
【００５９】
１０５はパンギアであり、基台１０６に固定されている。１０３はモータと複数のギアから構成されるパン駆動ユニットであり、パン駆動ギア１０４から出力される。パン駆動ギア１０４はチルト駆動ギア１４１と同じ構造である。即ち、シャーシ１０８上に設けられた図示しない電源からパン駆動ユニット１０３に電力が供給されるとシャーシ１０８とシャーシ１０８上に載っている部材が回転する。また、操作者は手動によってもシャーシ１０８とこの上に載っている部材を回転させることができる。
【００６０】
１３１はチルトクリック部材であり、先端１３２は先の丸い楔形状を成し、他端１３３は鉄材で形成されている。チルトクリック部材１３１は回転軸１３５のまわりに回転可能である。１３４は電磁石である。電磁石１３４とチルト駆動ユニット１４２内のモータとは直列に接続されている。１３６は引張バネであり、チルトクリック部材１３１の他端１３３とシャーシ１０８に立てられた止め部材との間に張架されている。引張バネ１３６がチルトクリック部材１３１を引く力は、電磁石１３４がチルトクリック部材１３１の他端１３３を吸引する力よりも弱くなるように設定されている。
【００６１】
１１０はパンクリック部材であり、先端１１４は先の丸い楔形状を成し、他端１１５は鉄材で形成されている。パンクリック部材１１０は回転軸１１１のまわりに回転可能である。１１２は電磁石である。電磁石１１２とパン駆動ユニット１０３内のモータとは直列に接続されている。１１３は引張バネであり、パンクリック部材１１０の他端１１５とシャーシ１０８に立てられた止め部材との間に張架されている。引張バネ１１３がパンクリック部材１１０を引く力は、電磁石１１２がパンクリック部材１１０の他端１１５を吸引する力よりも弱くなるように設定されている。
【００６２】
次に、この実施形態におけるパンニング動作の駆動例を説明する。図示しないパン駆動スイッチを操作すると、電磁石１１２とモータに電流が流れる。従ってパンクリック部材１１０の他端１１５は電磁石１１２に引き寄せられ、楔形状の先端１１４は基台１０６から離脱する。この状態でパン駆動ギア１０４によりシャーシ１０８上の部材が回転する。
【００６３】
また、図示しないパン駆動スイッチを操作してパン駆動ユニット１０３及び電磁石１１２への電力が断たれると、パンクリック部材１１０の他端１１５は引張バネ１１３によって引かれ、楔形状の先端１１４が基台１０６に接触する。この状態で操作者がシャーシ１０８に回転力を加えることで、手動によるパン操作可能になる。
【００６４】
パンクリック部材１１０が基台１０６の窪み１２０に落ち込むと、操作者はこのときカメラ台１０１がホームポジションに位置したことを認識することができる。シャーシ１０８に対して更に回転力を加えると、パンクリック部材１１０は基台１０６の窪み１２０を容易に乗り越えることができる。
【００６５】
次に、この実施形態におけるチルト動作の駆動例を説明する。図示しないチルト駆動スイッチを操作すると、電磁石１３４とモータに電流が流れる。従ってチルトクリック部材１３１の他端１３３は電磁石１３４に引き寄せられ、楔形状の先端１３２はカメラ台側板１３０から離脱する。この状態でチルトギア１４１によりカメラ台１０１が傾く。
【００６６】
また、図示しないチルト駆動スイッチを操作してチルト駆動ユニット１４２及び電磁石１３４への電力が断たれると、チルトクリック部材１３１の他端１３３は引張バネ１３６によって引かれ、楔形状の先端１３２がカメラ台側板１３０に接触する。この状態で操作者がカメラ台１０１に回転力を加えることで、手動によるチルト操作が可能になる。
【００６７】
チルトクリック部材１３１がカメラ台側板１３０の窪み１３７に落ち込むと、操作者はそのときカメラ台１０１がホームポジションに位置したことを認識することができる。カメラ台１０１に対して更に回転力を加えると、チルトクリック部材１３１はカメラ台側板１３０の窪み１３７を容易に乗り越えることができる。
【００６８】
以上説明したように第２の実施形態における雲台装置によれば、雲台を手動で操作したときのみ、カメラ台１０１のホームポジションにおいて適度なクリック感が得られる。操作者はかかるクリック感が生じたことで、カメラ台１０１のホームポジションであると認識することができる。しかも、電動で操作したときはクリック部材により回転抵抗が増大することがないという効果がある。
【００６９】
次に、本発明の雲台装置の第３の実施形態を説明する。
図１４〜図１８は本発明の雲台装置の第３の実施形態における構成概略を示す図である。図１４は第３の実施形態の全体構成の概略斜視図（但し、外装は省いてある）、図１５はシャーシから上の部材を省略した図、図１６は後述する円盤を表している。図１７は図１４のＣ方向から見た図、図１８はシャーシと後述する台を上から見た図である。
【００７０】
先ず、これらの図を用いて本発明装置の主要構成部品を説明する。なお、第２の実施形態と同様な働きをする部品は同一符号で表し、その説明を省略するものとする。この実施形態のシャーシ１０８において、１カ所に窓１５１が開設されている。この窓１５１には十字の印が付けられている。図において、１５２は十字の印が刻まれた台である。台１５２は基台１０６を中心に外周に沿って回転させることができる。
【００７１】
また、１６１はカメラ台支柱１０２上に設けられた窓である。１６２は十字の印が刻まれた円盤である。この円盤１６２はカメラ台１０１の回転軸に取り付けられたカメラヘッドに付随して回転する。円盤１６２の外周にはローレットが刻んであり、円盤１６２単独でもカメラ台１０１の回転軸を中心にカメラ台１０１に沿って回転可能である。
【００７２】
次に第３の実施形態における雲台装置の使用例を説明する。
操作者は予め任意の設定したい位置に円盤１６２、台１５２を回転させる。その後、設定した位置に手動で動かすときは、円盤１６２の十字印とカメラ台支柱１０２上の窓１６１の十字が合う位置までカメラ台１０１を手動でチルトさせる。同様に台１５２の十字印とシャーシ１０８の窓１５１の十字が合う位置まで手段でパンさせる。
【００７３】
このように本実施形態の雲台装置によれば、任意の位置に回転の目印を付けることができ、目印の位置まで手動でも精度良く回せるという効果がある。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、雲台の駆動機構からの動力以外に所定以上のトルクが作用すると、クラッチ手段にて滑りが生じて駆動力を遮断する。これにより、装置本体の電動駆動に加えて雲台の手動操作が可能になる。また、このようにクラッチ手段を設けることで、仮に障害物等によって雲台の動きが妨げられた場合でも、無理な負荷荷重が加わるのを防ぎ、装置の安全性を保証することができる。また、駆動機構により雲台を駆動する際、駆動量検出手段によって駆動機構の駆動量を検出しながら、その駆動動作を制御することで高い制御精度を確保することができる。
【００７５】
更に、手動操作を行った場合でも、制御情報を保存しておくことができ、或いは動作を開始する際に制御の基準位置を一々求めることなく、電源投入後に即座に使用可能となり、使い勝手に優れた操作性を実現することができる等の利点を有している。
【００７６】
また、本発明によれば雲台を回動駆動する際、特定の位置もしくは任意の位置とそれら以外の位置とを区別することができるため、カメラ台に対する高い位置精度を容易に確保すると共に、雲台の駆動制御において高い利便性が得られる。更に、そのような特定の位置もしくは任意の位置を一定の操作感により、或いは視覚的に区別することで、操作者に適正且つ的確な位置情報を提供することができ、使用性に極めて優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の雲台装置の実施形態における全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の雲台装置の実施形態における駆動機構の斜視図である。
【図３】本発明の雲台装置の実施形態における主軸まわりの斜視図である。
【図４】本発明の雲台装置の実施形態における制御機構の斜視図である。
【図５】本発明の雲台装置に係るボリュームエンコーダの構成例を示す図である。
【図６】本発明の雲台装置に係るカメラ台の回動角度とボリュームエンコーダの出力との関係を示す図である。
【図７】本発明の雲台装置の実施形態におけるパンニング機構の制御系の構成例を示す図である。
【図８】本発明の雲台装置に係る制御装置本体側の操作パネルの例を示す図である。
【図９】本発明の雲台装置の第２の実施形態における全体構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の雲台装置の第２の実施形態における図９のＡ矢視図である。
【図１１】本発明の雲台装置の第２の実施形態における図９のＢ矢視図である。
【図１２】本発明の雲台装置の第２の実施形態に係るパンクリック機構の作用を説明する図である。
【図１３】本発明の雲台装置の第２の実施形態に係るチルトクリック機構の作用を説明する図である。
【図１４】本発明の雲台装置の第３の実施形態における全体構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の雲台装置の第３の実施形態に係るシャーシ上の部材構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の雲台装置の第３の実施形態に係る円盤を示す図である。
【図１７】本発明の雲台装置の第３の実施形態における図１４のＣ矢視図である。
【図１８】本発明の雲台装置の第３の実施形態におけるシャーシの上面図である。
【図１９】本発明に係るチルト駆動ギアまわりの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１パンニング用モータ、２小プーリ、３ギア、４ギア、５ウォームホイール、６サブシャーシ、７軸受、８主軸、９ブッシュ、１０大平歯車、１１小平歯車、１２ボリュームエンコーダ、１３，１４ブラシ、１５，１６，１７銅箔、１８，１９フォトインタラプタ、２０，２１反射パターン、２２メインシャーシ、２３チルティング用モータ、２４小プーリ、２５，２６ギア、２７カメラ台、２８ウォームホイール、２９アクセサリシュー、３０ボリュームエンコーダ、１０１カメラ台、１０２カメラ台支柱、１０３パン駆動ユニット、１０４パン駆動ギア、１０６基台、１０８シャーシ、１１０パンクリック部材、１１２電磁石、１２０窪み、１３０カメラ台側板、１３１チルトクリック部材、１３４電磁石、１３６引張バネ、１４０ハスバ歯車、１４２チルト駆動ユニット、１４４ワイヤ、１５１窓、１５２台、１６１窓、１６２円盤、１７１出力軸、１７２バネ受け、１７３ハスバ歯車、１７４圧縮バネ、１７５バネ座。

Claims

パンニング動作及びチルティング動作の少なくとも一方の動作を行い得るように支持されたカメラ台と、このカメラ台を所定の方向に回転駆動するための駆動機構と、この駆動機構を制御する制御手段と、を備えた雲台装置において、
前記カメラ台の回転駆動の間は回転駆動方向に関して一定位置にあり、前記カメラ台の特定の位置に設けられた凹部に係合して前記カメラ台の回転駆動方向に対して抵抗を生じさせることで、前記特定の位置と前記特定の位置以外の位置とを区別する凸部材と、
前記駆動機構により前記カメラ台の回転駆動を行う際は、前記凸部材を前記カメラ台の凹部に係合できない位置に移動させ、手動により前記カメラ台の回転駆動を行う際は、前記凸部材を前記カメラ台に係合できる位置に移動させる部材位置移動手段とを有することを特徴とする雲台装置。
前記特定の位置は、前記カメラ台のホームポジションに対応していることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
前記凸部材は、楔形部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の雲台装置。