JPH0553372U

JPH0553372U - 自動雲台装置

Info

Publication number: JPH0553372U
Application number: JP10906791U
Authority: JP
Inventors: 賢山内; 中島　　博
Original assignee: 大崎エンジニアリング株式会社
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】移動する被写体を自動追尾して、自動的に回
転するビデオカメラなどに用いる自動雲台装置を提供す
る。【構成】被写体に取付けるか被写体が携帯する発信器
２と、ビデオカメラ固定三脚に取り付けられる雲台１と
から成り、該発信器２は、発振器３１、４１と、発振器
駆動回路３２、４２と、電源３３、４３と電源スイッチ
３４、４４からなり、該雲台部分本体１は、複数個の赤
外線センサー１７と、回転方向演算処理回路５１と、モ
ータ制御回路５２と、電源と、該モータ制御回路によっ
て駆動制御されるモータ２０と、モータによって回動さ
れる回転台１２とから構成された自動雲台装置。該発信
器２は、被写体の位置を示す信号を発する被写体位置表
示装置３であるか、被写体の位置を示す信号または雲台
の回転方向を示す信号を発射するリモートコントローラ
４である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、家庭用ビデオカメラの雲台に関し、とくに、ビデオカメラ操作者自身を撮影する場合や、動く被写体を自動追尾で常に被写体が撮影画面中央付近に入れたい場合など、自動的または、遠隔操作により撮影方向を変えることのできる自動雲台装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】

近年家庭用ビデオカメラの普及は目覚ましいものがある。このような家庭用ビデオカメラで撮影するときには、手でビデオカメラを持って撮影するか、または三脚等に固定して撮影するのが一般的である。このように、操作者がビデオカメラを手で持って撮影する場合、手ブレによる画像の乱れが生じたり、動きの有る被写体を画面の中央に捕らえての追尾撮影が難しく、見やすいきれいな画面の撮影が難しい場合が多く有った。

【０００３】また、ビデオカメラ操作者がカメラの向きを操作するので、ビデオカメラ操作者自身を撮影する事は困難であり、操作者自身が移動するときにはカメラの撮影方向を変えながら操作者自身を撮影することは不可能であった。ビデオカメラ自体に始動・停止・ズームなどの遠隔操作機能を持たせたものは市販されているが、撮影方向の変更に関する機能を持ったものはなく、人手による操作なしに撮影方向を変えながらの遠隔操作機能を行なうことができず、遠隔操作機能を充分に発揮できる場合が限られていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、上述の従来の状況の課題を解消し、ビデオカメラの利用範囲を広め、移動する被写体を自動追尾することができ、誰でもが美しい撮影ができる様にする自動的に回転する雲台装置を提供する事である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、被写体の位置を示す発信器と、発信器から発射された信号を複数の受信素子で受信した受信信号を用いて被写体の方向を演算しその方向に雲台を回転させる制御装置、および駆動装置から自動雲台装置を構成する。

【０００６】

【実施例】

図１に本考案の自動雲台装置の概略を示す。本考案の自動雲台装置は、雲台部分本体１と雲台部分の回転方向を示す発信器２とから構成され、雲台の方向を自動的に回転させる自動雲台装置である。被写体のある方向を示す発信器２は、被写体の位置を表示する被写体位置表示装置３、または自動雲台の回転方向を遠隔制御する信号を発するリモートコントローラ４からなる。

【０００７】雲台本体部分１は、異なる方向を向いて配列された受信素子１７Ａ〜Ｃとこの受信信号から被写体の方向を検知する回転方向検知演算回路５１と、駆動モータを制御するモータ制御回路５２と、モータ２０と、伝達減速機構２２〜２７と、カメラを固定する回転台機構１２〜１４とから構成される被写体位置表示装置３は、例えば、周波数変調された電波を発するアンテナ、パルス変調された赤外線を発する発光ダイオード、もしくは変調された超音波を発信する超音波発振器などからなる発振器３１と、発振器駆動回路３２と、電源３３と、電源スイッチ３４とから構成される。そしてこの被写体位置表示装置は、安全ピンなどによって被写体に取り付けられるように構成されている。

【０００８】カメラの回転方向を遠隔制御する信号を発するリモートコントローラ４は、周波数変調もしくはパルス変調された赤外線を発する発光ダイオード、またはパルス変調された超音波を発信する超音波発振器などからなる発振器４１と、発振器駆動回路４２と、電源４３と、電源スイッチ４４と、回転方向指示ボタン４５と、被写体位置表示ボタン４６から構成される。

【０００９】図２は、本考案の自動雲台装置の雲台部分本体１の垂直断面図を示し、図３は、雲台部分本体１の水平断面図を示す。雲台部分本体１の前方には、例えば赤外線を選択的に通過させる材料例えば赤色アクリル樹脂板から成る受光窓１１が設けられているのでフィルターとして働き、発信器２から発せられた信号以外の波長の光を減衰させ雑音による誤動作を防止している。雲台部分本体１の上部には撮影方向を回転させる回転台１２が設けられ、この回転台にカメラ固定ネジ１３が設けられた固定金具１４が取り付けられる。さらに、雲台部分本体１の裏面には三脚用ネジ孔１５が設けられる。

【００１０】雲台部分本体１の内部に設けた回路基板１６上で受光窓１１の後方に複数個の赤外線センサー１７が、図３に示すようにその受光面が外に向かって扇型に広がる様に並べられて設けられる。この回路基板１６の上には後述する被写体の方向を検知し雲台の回転方向や回転速度や回転量を演算する回転方向検知演算回路５１やモータの回転を制御するモータ制御回路５２が配置される。また、本体１の所望の部分に電源スイッチ１８やＡＣアダプタ用ジャック１９の他、乾電池などの電源収納部分の蓋などが設けられている。モーター２０はモーター取付金具２１により本体１の下側ケースに固定されており、モーター２０の回転軸には、ウオームギア２２が取り付けられている。ウオームギア２２は、ホイールギア２３と噛み合っており、ホイールギア２３はシャフト２４に固定されている。シャフト２４はベアリング２５、２６で本体内に回転可能な状態で固定されている。また、ベアリング２６はベアリング押え板２７によって本体に固定されている。又、シャフト２４の上端にはセレーション加工が施されており、回転台１２に圧入されているため、回転台１２とシャフト２４は空回りせずに、一体となって回転する。

【００１１】回転台１２にはカメラ固定ネジ１３が付いた固定金具１４が取り付けられている。シャフト２４と離れない位置に、三脚用ネジ孔１５が設けられており、本体１を三脚等に固定することができる。以上の構成により、モータ２０が回転すると、ウオームギア２２、ホイールギア２３およびシャフト２４を介して回転台１２が回転され、回転台のカメラ固定用ネジで回転台に固定されたカメラは、モータの回転に従ってその回転方向に関連して回転する。

【００１２】図４に雲台部分本体１内に設けた制御部のブロック図を示す。制御部は、それぞれ外方向に向いて配列された３個の赤外線センサー１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと、回転方向検知演算回路５１と、モータ制御回路５２から構成される。回転方向検知演算回路５１は、各センサーに接続されそれぞれ受光信号を増幅する増幅回路５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃと、各増幅回路からの出力が入力される方向演算処理回路５４とから構成される。回転方向検知演算回路５１からの出力はモータ制御回路５２に入力され、このモータ制御回路でモータ２０の回転方向、回転速度を制御する。受光窓１１から入ってきた信号は赤外線センサー１７で受信され、方向演算処理回路５４、モータ制御回路５２を通り、モーター２０にどちらの向きにどれだけ移動させるかの制御信号を送る。

【００１３】今、被写体に取り付けられた被写体位置表示装置３がａの位置から赤外線を発している場合、センサー１７Ａには赤外線はほぼ直角に入射し、他のセンサー１７Ｂ、１７Ｃには赤外線は斜めに入射する。そのため、各センサーの出力は、センサー１７Ａの出力＞センサー１７Ｂの出力＝センサー１７Ｃの出力（１）関係となる。方向演算処理回路５４は、各センサー１７Ａ〜Ｃの出力が上記関係にあるときに被写体が画面の中央に有ると認識するとともにモータ制御回路５２に回転指示信号を出力しないようにプログラムしておく。

【００１４】ここで、被写体がｂの位置に移動すると、被写体位置表示装置３からの赤外線はセンサー１７Ｂに直角に、センサー１７Ａには斜めに、センサー１７Ｃにはほぼ平行に入射するので、センサー１７Ｂの出力＞センサー１７Ａの出力＞センサー１７Ｃの出力（２）の関係となる。方向演算処理回路５４は、各センサー１７Ａ〜Ｃの出力が上記の関係にあるときに被写体が画面の左側に有ると認識するとともに自動雲台を左側へ向ける指示信号をモータ制御回路５２に出力するようプログラムしておく。モータ制御回路５２は方向演算処理回路５４からの指示信号に基づき雲台が左方向に回転するようにモータ２０を回転させる信号を出力する。このことによって、受光部分はｂの方向に回転するのでセンサー１７Ｂの出力は減少しセンサー１７Ａの出力が増加する。回転の継続によって受光部がｂの方向を向き各センサーの出力が上記（１）の関係になると、モータ制御回路への指示信号がなくなりモータは停止して雲台は回転を停止する。

【００１５】これとは反対に被写体がｃの位置に移動した場合は、各センサーの出力の関係は、センサー１７Ｃの出力＞センサー１７Ａの出力＞センサー１７Ｂの出力（３）の関係になる。各センサーの出力が（３）の関係に有る場合は、方向演算処理回路５４は被写体が画面の右側に有ると認識するとともに雲台を右側へ向けるようプログラムしておく。この時に雲台は、回転方向が前記の場合と反対となるだけで左方向の回転の場合と同様に制御される。

【００１６】以上の基本プログラムに加え、センサー１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの出力の大きさの差がどのくらい有るかを方向演算処理回路５４で認識させ、被写体の細かな移動（例えば１ｍ以下の移動）は無視するプログラムや、センサー出力の速度変化を認識させ被写体の移動速度に合わせたカメラ移動速度にするプログラムなどを付加することで、より高度に被写体を捕らえた画像を得ることができる。被写体位置表示装置３は、安全ピンにより被写体の衣服に取り付けられる様構成することができる。電源スイッチ３４の操作により被写体位置表示装置３を動作させたり、停止させたりすることができる。

【００１７】次に図１に示したリモートコントローラ４による動作を説明する。リモートコントローラ４は、雲台部分本体１を遠隔操作で制御するための手段であり、被写体位置表示ボタン４６を押すと上述の被写体位置表示装置３と同様の信号を発するように構成されており、リモートコントローラ４は被写体位置表示装置３と同じ機能を果たす。被写体位置表示ボタン４６を押すと、上述した場合と同じ働きによって雲台がリモートコントローラ４の方向をむく。

【００１８】リモートコントローラ４を用いた他の遠隔操作態様は、被写体位置表示装置３の機能と異なり、リモートコントローラ４のある位置とは関係なく所望の方向に雲台本体１を回転させるものである。回転方向指示ボタン４５は、雲台を回転させる方向を右方向、左方向の任意の方向に選択指示するボタンで、リモートコントローラ４から発せられた信号は、センサー１７によって受信され方向演算処理回路５４で処理される。このとき方向演算処理回路５４は各センサーの受信信号の大きさに基づいて被写体の位置を判断することなく、受信信号が持つ意味を解釈し右側あるいは左側へ回転する信号としてモータ制御回路５２に出力し、いずれかのボタンを押している間雲台を回転させ続ける。すなわち、方向演算処理回路５４は、受信信号が被写体の位置を表示する信号か、雲台を回転させる指示信号かを判別する機能を有している。この機能を発揮させるには、被写体の位置を表示する信号と雲台を回転させる指示信号とを異なる周波数や異なる変調方式、異なる変調コードを与えることによって達成させることができる。

【００１９】以上の説明では、ビデオカメラなどの撮影方向を可変調節することのできる範囲は、水平面内で１８０°の範囲となるが、これは一般的なビデオカメラ操作を想定した場合であり、水平面のみならず、上下方向に撮影方向を変化させるためには、センサー１７を水平方向に配置するだけでなくセンサー１７Ａの上下にそれぞれセンサーを追加し、駆動用モータを２個とし、シャフト、ギア等の可動部を変え、方向演算処理回路５４とモーター制御回路５２を水平方向用と上下方向用の２系統にする事で容易に可能である。

【００２０】また、これらの装置が複数台使われる場合の誤動作防止として、発信器２から発せられる信号の周波数を各装置毎に変え、本体装置では、どの周波数の信号に反応するかをあらかじめ設定しておくこと、発振器の変調方式を異ならせること、変調コードを異ならせることなどによって誤動作を防止することができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上のような自動雲台装置を使用し、動きのある被写体に発信器を取り付けることによって、被写体を自動的に追尾して撮影できるためのもので、ビデオカメラの操作者は被写体を追尾する操作から開放されるとともに安定した撮影ができ、操作者の疲労軽減の効果も得られる。また、操作者はカメラを持って操作する必要が無いため、パーティー風景の撮影等で自分自身をも撮影しながら撮影アングルを操作することが出来、又、他の人に撮影されていることを意識させない自然な状況を撮影することができる。この様に、ビデオカメラでは今まで出来ないことが容易に可能となり、その用途や撮影方法等の自由度が増し、きれいな画像を誰でもが容易に撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る自動雲台装置の概略を示す図。

【図２】本考案の自動雲台装置の雲台部分本体の垂直断
面図。

【図３】本考案の自動雲台部分本体の水平断面図。

【図４】雲台部分本体内に設けた制御部のブロック図。

【符号の説明】

１雲台部分本体２発信器３被写体位置表示装置４リモートコントローラ１１受光窓１２回転台１３カメラ固定ネジ１４固定金具１５三脚用ネジ孔１６回路基板１７赤外線センサー１８電源スイッチ１９ＡＣアダプタ用ジャック２０モータ２１モータ取付け金具２２ウオームギア２３ホイールギア２４シャフト２５、２６軸受２７ベアリング押さえ板３１、４１発振器３２、４２発振器駆動回路３３、４３電源３４、４４電源スイッチ４５回転方向指示ボタン４６被写体位置表示ボタン５１回転方向検知演算回路５２モータ制御回路５３増幅回路５４方向演算処理回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被写体に取付けるか被写体が携帯する発
信器と、ビデオカメラ固定三脚に取り付けられる雲台と
から成る自動雲台装置であって、該発信器は、発振素子と、発振素子駆動回路と、電源と
電源スイッチからなり、該雲台は、受信素子と、回転方
向演算処理回路と、モータ制御回路と、電源と、該モー
タ制御回路によって駆動制御されるモータと、モータに
よって回動される回転台とから構成されることを特徴と
する自動雲台装置。
【請求項２】該発信器が、被写体の位置を示す信号を
発射する被写体位置表示手段である請求項１記載の自動
雲台装置。
【請求項３】該発信器が、被写体の位置を示す信号ま
たは雲台の回転方向を示す信号を発射するリモートコン
トローラ手段である請求項１記載の自動雲台装置。
【請求項４】該発信器の発振素子が、電波、赤外線、
超音波などを発射する発振手段である請求項１または請
求項２または請求項３に記載の自動雲台装置。
【請求項５】該雲台の受信装置は、少なくとも複数の
受信素子から成る請求項１記載の自動雲台装置。
【請求項６】該雲台の回転方向演算処理回路は、複数
の受信信号から被写体がどの方向に位置しているかを演
算する回転方向演算処理回路である請求項１記載の自動
雲台装置。
【請求項７】該雲台の回転方向演算処理回路は、異な
る方向を向いた複数の受信素子の受信信号から被写体が
どの方向に位置しているか、または、指示される回転方
向がどちら向きであるかを演算する方向演算処理回路で
ある請求項１記載の自動雲台装置。
【請求項８】該雲台の回転台にはカメラを系合させる
ためのネジが設けられている請求項１記載の自動雲台装
置。