JP4343458B2

JP4343458B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4343458B2
Application number: JP2001152312A
Authority: JP
Inventors: 悟虫明
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: JP2002344774A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、特に遠隔操作により撮影方向を制御する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から雲台にテレビカメラ等の撮像部を搭載し、遠隔操作によりパン方向（水平方向）、チルト方向（垂直方向）の２次元方向に回動制御して撮像部を所望の方向に制御する撮像装置が知られている。
この種の撮像装置では、撮像装置の設置場所から離れたコントロール室においてモニタに写し出される被写体に応じてパン操作、チルト操作を行うものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、被写体によっては適切な位置に撮像装置を設置できない場合があり、被写体がモニタ画面に斜めに写し出される場合がある。
かかる場合には、モニタ画面が見にくい状態になってしまうが、従来のようにパン方向、チルト方向の２次元方向のみを制御するものでは対応できない。
【０００４】
すなわち、モニタ画面の回転方向位置（撮像部（撮像レンズ）の光軸回り）についても制御することが必要になる。
これに対して、図５に示すように、従来の２次元方向を制御する雲台を組み合わせることで光軸回りについての制御を行うことも考えられる。これは、雲台の回転台１０２によって撮像部１０１を光軸回りに制御し、雲台の回転台１０３、１０４でそれぞれパン方向、チルト方向に回動制御にするものである。
【０００５】
しかし、光軸と雲台（回転台１０２）の回転軸を合わせるには高い精度が必要であり、非常にコストがかかると共に、装置全体が大型化、高重量化してしまい実用的でない。また、撮像部を光軸回りに回転可能とするものとしては、特開平５−１６７９０２号公報に開示されたものがある。
【０００６】
しかし、このものは、撮像部と撮像レンズを含む撮影系をユニット化し、撮像部を光軸回りに９０°回転させてあらかじめ固定することによって、一つの回動機構でパン方向とチルト方向の制御を可能にするものであり、装置を設置した後は、パン方向又はチルト方向のいずれかを制御するだけで光軸回りの遠隔操作はできない。
【０００７】
特に、手術の様子をモニタする医療用カメラ等においては、手術のさまたげとならないように小型、軽量化が望まれると共に、設置場所も限定される。
また、撮影中においては確実に遠隔操作できることも要求される。
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、どのような設置状態にあっても、常に被写体を見やすい状態でモニタ画面に写すことができる小型の撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に係る発明は、撮像レンズと、水平面内及び撮像レンズの光軸と直交する垂直面内を回動可能に支持された雲台と、該雲台を前記水平面内、前記垂直面内のそれぞれで回動駆動する雲台駆動手段と、前記撮像レンズに対して、該撮像レンズの光軸回りに回動可能となるように取り付けられる撮像部と、該撮像部を回動駆動する撮像部駆動手段と、前記撮像レンズ及び前記撮像部駆動手段を内部に固定収納し、前記撮像レンズ及び前記撮像部駆動手段と一体化された撮像レンズカバーと、を含み、前記撮像レンズカバーを前記雲台に固定するよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記雲台駆動手段及び前記撮像部駆動手段は、制御ケーブルを介して入力される駆動信号によって遠隔操作されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、
水平方向及び垂直方向に回動可能に支持された雲台に撮像レンズを固定すると共に、該撮像レンズに対して、光軸回りに回動可能となるように撮像部を取り付ける。そして、雲台駆動手段により雲台を回動駆動し、撮像部駆動手段により撮像部を回動駆動する。
【００１２】
これにより、パン方向、チルト方向のみならずチルト方向と直交する光軸回りについても制御できる、すなわち、３次元方向に回動制御できるので、被写体の状態、設置場所にかかわらず被写体を良好にモニタできる撮像装置とすることができる。
また、撮像部を撮像レンズに対して回動するようにしたので、雲台が大型化することによる装置全体の大型化、高重量化を最小限に抑えることができる。
【００１３】
また、撮像レンズカバー内に撮像レンズと撮像部駆動手段を固定収納して一体化し、該一体化した撮像レンズカバーを雲台に固定するよう構成することで、設置時の作業工数の増加を防止できるので、容易な作業により３次元方向に回動制御できる撮像装置とすることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、雲台駆動手段及び撮像部駆動手段を遠隔操作することにより、モニタに写し出される被写体の状態の変化を確認しながら撮影方向を３次元方向に回動制御できるので、常に良好な（見やすい）状態で被写体をモニタできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１、２において、撮像装置１は、雲台２、ズームレンズ等の撮像レンズ５と、撮像レンズカバー６と、マウント１０と、テレビカメラ等の撮像部１１と、を含んで構成される。
【００１６】
雲台２は、支持台４により台座３に対して回動可能に取り付けられており、水平回転台（雲台本体）２ａと、該水平回転台２ａに取り付けられた垂直回転台２ｂと、モータ等を含む公知の機構からなるパン方向駆動手段２ｃと、チルト方向駆動手段２ｄと、を含んで構成されている。
パン方向駆動手段２ｃは水平回転台２ａを（水平方向に）回動駆動し、チルト方向駆動手段２ｄは垂直回転台２ｂを（垂直方向に）回動駆動する。
【００１７】
なお、パン方向駆動手段２ｃ及びチルト方向駆動手段２ｄには、図示しない制御ケーブルが接続されており、制御ケーブルを介して駆動信号が入力される。
垂直回転台２ｂには、撮像レンズ５を収納する撮像レンズカバー６が固定されており、該撮像レンズカバー６には、レンズ支持台７を介して撮像レンズ５が固定されると共に、モータ支持台８を介してギヤ９ａが取り付けられたモータ９が固定されている。
【００１８】
すなわち、撮像レンズカバー６、撮像レンズ５及びモータ９は、一体としてユニット化されて垂直回転台２ｂに固体されている。
なお、モータ９に対しても、前記パン方向駆動手段２ｃ及びチルト方向駆動手段２ｄと同様に図示しない制御ケーブルが接続され、駆動信号が入力されるようになっている。
【００１９】
マウント１０は、ギヤ部１０ａを有し（該ギヤ部１０ａは、マウント１０に一体的に形成されているものでもよく、また、別部品のギヤを取付固定したものであってもよい）、前記撮像レンズ５に対して、その光軸回りに回動可能に取り付けられている。
ここで、マウント１０の撮像レンズ５への取り付けについて説明する。
【００２０】
図３に示すように、マウント１０の撮像レンズ５側の端面には、抜け止め部材１０ｂがネジ１０ｃにより取り付けられている。そして、抜け止め部材１０ｂが取り付けられたマウント１０の内周面１０ｄを撮像レンズ５の筐体５ａに設けられたマウント取付部５ｂに嵌挿し、固定リング１０ｅを図の位置にセットし、図示しない手段（ネジ止め等）で固定する。
【００２１】
これにより、マウント１０は（撮像レンズ５の光軸回りに）回転可能な状態で撮像レンズ５に取り付けられる。
なお、固定リング１０ｅと抜け止め部材１０ｂとの間には、パッキン（シリコン製やゴム製のＯリング等）１０ｆが設置されており、その弾性により抜け止め部材１０ｂが撮像レンズ５の筐体５ａ側に押し付けられて、互いのガタが吸収され、マウント１０の取付状態を安定させている。
【００２２】
撮像部１１は、前記マウント１０に対して図示しない固定手段により着脱可能に取り付けられており、マウント１０の回転に伴って回転する。
そして、撮像装置１は、その設置場所から離れたコントロール室にて操作される。
コントロール室内の操作部（図示せず）でパンニング（パン操作）を行うと、制御ケーブルを介して入力された駆動信号に従って、パン方向駆動手段２ｃが水平回転台２ａを回動駆動し、水平面内の撮影位置を決定する。
【００２３】
同様に、操作部でチルティング（チルト操作）を行うと、制御ケーブルを介して入力された駆動信号に従って、チルト方向駆動手段２ｄが垂直回転台２ｂを回動駆動し、撮像レンズ５の光軸に直交する垂直面内の撮影位置を決定する。
また、操作部で（光軸回りの）回転操作を行うと、制御ケーブルを介して入力された駆動信号に従ってモータ９が回転し、ギヤ９ａ、ギヤ１０ａを介してマウント１０及び撮像部１１を光軸回りに回動駆動し、光軸回りの回転方向位置を決定する。
【００２４】
更に、ズーミング、フォーカシング等の撮影操作を行うことにより、被写体を良好な状態でモニタ画面に写し出すことができる。
以上のように、本発明に係る撮像装置によれば、パン方向及びチルト方向の２次元方向だけでなく、光軸回りについても所望の位置に制御できるので、３次元方向で制御することができ、設置場所が制限されたり、被写体が動いたりしても、常に良好な状態でモニタ画面に被写体を写し出すことができる。
【００２５】
図４に、本発明に係る撮像装置を手術の様子をモニタする医療用カメラに適用した例を示す。
図に示すように、本発明に係る撮像装置は、大型化、高重量化することもないので、アーム４１を用いて天井４２から支持することができ、例えば、無影灯の中央部に撮像装置を設置することも可能となる。
【００２６】
この結果、手術のさまたげとならない位置に設置でき、また、撮影方向を３次元方向で制御できるので、手術台４３上で行われている手術の様子を良好な状態でモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の側面図。
【図２】同じく本発明の実施形態に係る撮像装置の正面図。
【図３】マウント取付部の部分断面拡大図。
【図４】本発明を医療用カメラに適用した図。
【図５】２軸制御の雲台を組み合わせて３軸制御を行うようにした撮像装置を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図。
【符号の説明】
１撮像装置
２雲台
５撮像レンズ
６撮像レンズカバー
１０マウント
１１撮像部

Claims

撮像レンズと、
水平面内及び撮像レンズの光軸と直交する垂直面内を回動可能に支持された雲台と、
該雲台を前記水平面内、前記垂直面内のそれぞれで回動駆動する雲台駆動手段と、
前記撮像レンズに対して、該撮像レンズの光軸回りに回動可能となるように取り付けられる撮像部と、
該撮像部を回動駆動する撮像部駆動手段と、
前記撮像レンズ及び前記撮像部駆動手段を内部に固定収納し、前記撮像レンズ及び前記撮像部駆動手段と一体化された撮像レンズカバーと、
を含み、
前記撮像レンズカバーを前記雲台に固定するよう構成したことを特徴とする撮像装置。
前記雲台駆動手段及び前記撮像部駆動手段は、制御ケーブルを介して入力される駆動信号によって遠隔操作されることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。