JPH06233297A - Rotation angle detecting device - Google Patents

Rotation angle detecting device

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JPH06233297A
JPH06233297A JP5033933A JP3393393A JPH06233297A JP H06233297 A JPH06233297 A JP H06233297A JP 5033933 A JP5033933 A JP 5033933A JP 3393393 A JP3393393 A JP 3393393A JP H06233297 A JPH06233297 A JP H06233297A
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rotation
detected
sensor
rotation angle
camera unit
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Kiichi Okada
喜一 岡田
Masatoshi Takeda
雅俊 竹田
Hiroyuki Nishimura
博幸 西村
Keiichi Zenmei
啓一 善明
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a rotation angle detecting device with high reliability, which withstands use for a long period of time. CONSTITUTION:A first index 18 which is arranged on one of the circular arcs of two concentric circles with the rotation center of an object to be detected 9 as a center, the second index 19 which is arranged on the other circular-arc of the concentric circles, a first sensor 14 which optically detects the first index and the second sensor 15 which optically detects the second index are provided so that the first sensor 14 detects information representing the rotation reference position of the object to be detected 9 from the first index 18 and the second sensor 15 detects information representing the relative rotation position of the object to be detected 9 from the second index 19. The rotation angle of the object to be detected 9 is obtained as relative rotation angle which is detected by the second sensor 15 from the rotation reference position which is detected by the first sensor 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ会議で使用する
カメラユニットの撮影方向変更のための回転動作の制御
等に用られる回転角検出装置に関し、特に、長期間の使
用に耐え、高精度の検出ができるように構成したもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device used for controlling a rotation operation for changing a shooting direction of a camera unit used in a video conference, and particularly, it can endure long-term use and has high accuracy. It is configured to be able to detect.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビ会議では、図6に示すように、会
議の模様がカメラユニット22で撮影され、遠隔地の会議
相手にその画像が伝送される。モニタ24には、相手側画
像または自側のカメラユニット22で映された画像が表示
される。カメラユニット22は、操作部23の操作によっ
て、水平方向に回転しながら、同じような高さに居る参
加者A、B、Dを映したり、垂直方向に角度を変えなが
ら、直立状態の参加者Cを撮影する。
2. Description of the Related Art In a video conference, as shown in FIG. 6, a pattern of a conference is photographed by a camera unit 22 and the image is transmitted to a conference partner at a remote place. The monitor 24 displays the image of the other party or the image projected by the camera unit 22 of the own side. By operating the operation unit 23, the camera unit 22 rotates in the horizontal direction, reflects the participants A, B, and D at the same height while changing the angle in the vertical direction, and the participants in the upright state. Take a picture of C.

【0003】従来のカメラユニットは、図5に示すよう
に、レンズ1とCCD等の撮像素子2とを備えるカメラ
部と、カメラ部を垂直方向(V方向)に回転する垂直回
転モータ3と、垂直方向の回転角度を検出する垂直回転
角センサ(ロータリー・ポテンショメータ)4と、垂直
回転方向の駆動を伝達する垂直方向駆動伝達部5と、カ
メラ部を水平方向(H方向)に回転する水平回転モータ
6と、水平方向の回転角度を検出する水平回転角センサ
(ロータリー・ポテンショメータ)7と、水平方向の駆
動を伝達する水平方向駆動伝達部8と、水平方向駆動伝
達部8やカメラ部等を取り付けるためのフレーム9と、
カメラ部等を収めた筐体11と、カメラユニット全体を支
持する固定支持台10とで構成されている。
As shown in FIG. 5, a conventional camera unit includes a camera unit having a lens 1 and an image pickup device 2 such as a CCD, a vertical rotation motor 3 for rotating the camera unit in a vertical direction (V direction), A vertical rotation angle sensor (rotary potentiometer) 4 for detecting the vertical rotation angle, a vertical drive transmission unit 5 for transmitting the drive in the vertical rotation direction, and a horizontal rotation for rotating the camera unit in the horizontal direction (H direction). The motor 6, the horizontal rotation angle sensor (rotary potentiometer) 7 for detecting the horizontal rotation angle, the horizontal drive transmission unit 8 for transmitting the horizontal drive, the horizontal drive transmission unit 8, the camera unit, etc. A frame 9 for mounting,
It is composed of a housing 11 containing a camera unit and the like, and a fixed support base 10 for supporting the entire camera unit.

【0004】この垂直回転モータ3および水平回転モー
タ6には、位置決め精度の高いパルス・モータが使われ
ている。
As the vertical rotary motor 3 and the horizontal rotary motor 6, pulse motors with high positioning accuracy are used.

【0005】また、筐体11は、カメラ部の水平方向の回
転に対して同じように回転する。しかし、カメラ部やこ
れと一体のフレーム9が垂直方向に回転しても、筐体11
は、不動である。このとき、カメラ部のレンズ1は、上
下に首を振り、垂直方向に動かない筐体11の上下に大き
く開けられた窓を通して外界を撮影する。
The housing 11 also rotates in the same manner as the camera unit rotates in the horizontal direction. However, even if the camera unit and the frame 9 integrated therewith are rotated in the vertical direction, the housing 11
Is immovable. At this time, the lens 1 of the camera unit swings its head up and down, and takes a picture of the outside world through a window that is wide open at the top and bottom of the housing 11 that does not move vertically.

【0006】このカメラユニットにおける制御機構は、
図7のブロック図に示すように、操作者が指令を入力す
る操作部23と、指令を受けてカメラユニットの各部の動
作を制御する制御部25と、カメラユニットの垂直方向の
回転を駆動する垂直方向回転モータ3と、回転角度を検
出する垂直方向回転角センサ(ロータリー・ポテンショ
メータ)4と、カメラユニットの水平方向の回転を駆動
する水平方向回転モータ6と、回転角度を検出する水平
方向回転角センサ(ロータリー・ポテンショメータ)7
と、制御部25の制御に従って撮像動作を実行する撮像素
子部2とから構成されている。
The control mechanism of this camera unit is
As shown in the block diagram of FIG. 7, an operation unit 23 for an operator to input a command, a control unit 25 that controls the operation of each unit of the camera unit in response to the command, and drives the vertical rotation of the camera unit. Vertical rotation motor 3, vertical rotation angle sensor (rotary potentiometer) 4 for detecting the rotation angle, horizontal rotation motor 6 for driving the horizontal rotation of the camera unit, horizontal rotation for detecting the rotation angle Angle sensor (rotary potentiometer) 7
And an image pickup device unit 2 that executes an image pickup operation under the control of the control unit 25.

【0007】垂直方向回転モータ3および水平方向回転
モータ6は、制御部25の制御信号で回転動作を開始し、
ロータリー・ポテンショメータ4および7は、このモー
タ3または6の回転角度を検出して制御部25に伝える。
ロータリー・ポテンショメータ4および7からの情報を
受けた制御部25は、回転角度が所定値に達したとき、モ
ータ3または6の回転を停止させる。
The vertical rotation motor 3 and the horizontal rotation motor 6 start rotating operation by the control signal of the control unit 25,
The rotary potentiometers 4 and 7 detect the rotation angle of the motor 3 or 6 and transmit it to the control unit 25.
Upon receiving the information from the rotary potentiometers 4 and 7, the control unit 25 stops the rotation of the motor 3 or 6 when the rotation angle reaches a predetermined value.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカメラ
ユニットにおける回転角検出装置は、垂直、水平方向の
回転角度の検出に接触型のロータリー・ポテンショメー
タを用いているため、長期間使用していると、接触不良
等が発生し、精度が低下したり、検出不能に陥る等の問
題があり、信頼性や寿命において不足する点を有してい
た。
However, since the conventional rotation angle detecting device in the camera unit uses the contact type rotary potentiometer for detecting the rotation angle in the vertical and horizontal directions, it has been used for a long time. Then, there are problems such as contact failure and the like, which lowers the accuracy and causes undetectability, and there is a point that reliability and life are insufficient.

【0009】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、長期間の使用に耐える、信頼性の高い回
転角検出装置を提供することを目的としている。
The present invention solves these conventional problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable rotation angle detecting device that can be used for a long period of time.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、被
検出体の回転中心を中心とする二つの同心円の一方の円
弧上に配置された第1の指標と、この同心円の他方の円
弧上に配置された第2の指標と、第1の指標を光学的に
検知する第1のセンサと、第2の指標を光学的に検知す
る第2のセンサとを設け、第1のセンサによって、第1
の指標から被検知体の回転基準位置を表わす情報を検出
し、第2のセンサによって、第2の指標から被検出体の
相対的回転位置を表わす情報を検出するように回転角検
出装置を構成している。
Therefore, in the present invention, the first index arranged on one arc of two concentric circles centering on the rotation center of the object to be detected and the other of the concentric circles on the other arc. And a second sensor disposed optically in the first index, a first sensor that optically detects the first index, and a second sensor that optically detects the second index. First
The rotation angle detecting device is configured to detect the information indicating the rotation reference position of the detected object from the index and the second sensor to detect the information indicating the relative rotational position of the detected object from the second index. is doing.

【0011】また、この回転角検出装置において、第2
のセンサによって検出される情報と被検出体の回転駆動
源の回転数を表わす情報とを比較する比較演算手段と、
この比較演算手段の比較結果に基づいて回転駆動源の回
転を制御する制御手段とを設けている。
In this rotation angle detecting device, the second
Comparing operation means for comparing the information detected by the sensor with the information indicating the rotation speed of the rotational drive source of the object to be detected,
And a control means for controlling the rotation of the rotary drive source based on the comparison result of the comparison calculation means.

【0012】[0012]

【作用】そのため、被検出体の回転角度は、第1のセン
サによって検出された回転基準位置からの第2のセンサ
によって検出された相対回転角度として求められる。
Therefore, the rotation angle of the object to be detected is obtained as the relative rotation angle detected by the second sensor from the rotation reference position detected by the first sensor.

【0013】また、第2のセンサの検出する相対回転角
度に対して、被検出体の回転駆動源の回転数が通常より
多い場合は、被検出体が何かに接触してその回転が妨げ
られている状態(外乱状態)であると見ることができ
る。この外乱状態は比較演算手段で検出され、制御手段
により、回転駆動源への制御が行なわれる。
Further, when the rotational speed of the rotational drive source of the object to be detected is higher than usual with respect to the relative rotation angle detected by the second sensor, the object to be detected comes into contact with something and the rotation is hindered. It can be seen that it is in the state of being disturbed (disturbance state). This disturbance state is detected by the comparison calculation means, and the control means controls the rotary drive source.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の回転角検出装置では、検出物に接触
せずに検出することができるホトインタラプタを用いて
回転角の検出を行なっている。このホトインタラプタ
は、発光素子と受光素子とを組合せて配置し、機械的な
動きにより生ずる光りの変化を電気信号に変換するもの
であり、そのもの自体は、以前から知られている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the rotation angle detecting device of the present invention, the rotation angle is detected by using a photo interrupter which can detect the object without coming into contact with it. This photo interrupter is arranged by combining a light emitting element and a light receiving element, and converts a change in light generated by mechanical movement into an electric signal, which has been known per se.

【0015】実施例では、この回転角検出装置をカメラ
ユニットに適用する場合について説明する。
In the embodiment, the case where this rotation angle detecting device is applied to a camera unit will be described.

【0016】このカメラユニットは、垂直方向の回転を
検出する機構として図1に示す構成を備え、水平方向の
回転を検出する機構として図2に示す構成を備えてい
る。
This camera unit has the structure shown in FIG. 1 as a mechanism for detecting rotation in the vertical direction, and has the structure shown in FIG. 2 as a mechanism for detecting rotation in the horizontal direction.

【0017】カメラユニットの垂直方向の回転を検出す
る機構は、図1(a)の斜視図および(b)の断面図に
示すように、垂直方向に不動である支持基板21に固定さ
れた二つのホトインタラプタ14、15と、カメラユニット
と一体に垂直方向に回転するフレーム9に固定された半
円形状のリブ18および分割リブ19とから成る。
As shown in the perspective view of FIG. 1A and the sectional view of FIG. 1B, the mechanism for detecting the vertical rotation of the camera unit is fixed to a support substrate 21 which is immovable in the vertical direction. It consists of two photo interrupters 14 and 15, and a semicircular rib 18 and a dividing rib 19 fixed to the frame 9 that rotates in the vertical direction integrally with the camera unit.

【0018】ホトインタラプタ14、15が固定された支持
基板21は、カメラユニットの筐体11に固定されており、
カメラユニットの垂直方向の動きには追随しないが、水
平方向にはカメラユニットと同じように回転することが
できる。
The support substrate 21 to which the photo interrupters 14 and 15 are fixed is fixed to the housing 11 of the camera unit,
It does not follow the vertical movement of the camera unit, but it can rotate in the horizontal direction in the same way as the camera unit.

【0019】また、リブ18および分割リブ19は、図1
(c)に示すように、カメラ部の垂直方向の回転中心を
中心とする半径の異なる二つの円に沿って配置されてお
り、リブ18は、内側の円を縦に二つに割った半円の円周
上に位置し、その下端は、ホトインタラプタ14の発光素
子と受光素子との対向する間隙中に延びている。
The rib 18 and the dividing rib 19 are shown in FIG.
As shown in (c), the ribs 18 are arranged along two circles with different radii around the center of rotation in the vertical direction of the camera section, and the rib 18 is a half of the inner circle that is vertically divided. It is located on the circumference of a circle, and its lower end extends into the gap between the light emitting element and the light receiving element of the photointerrupter 14 facing each other.

【0020】また、分割リブ19は、外側の円を横にほぼ
二つに割った半円の円周上に位置している。この分割リ
ブ19は、リブ18と違って、スリットにより複数のリブに
分割されており、この複数のリブの1つと一方のスリッ
トとを合わせた弧が占める内周角はX°である。この分
割リブ19の両端(または一端)には、内周角2X°のリ
ブが設けられており、このリブの長さ分だけ、分割リブ
19は円の半周より長くなっている。分割リブ19の半円弧
の中央は、ホトインタラプタ15の発光素子と受光素子と
が対向する間隙中に位置している。
Further, the dividing rib 19 is located on the circumference of a semicircle which is formed by dividing the outer circle laterally into two. Unlike the rib 18, the dividing rib 19 is divided into a plurality of ribs by slits, and an inner circumferential angle occupied by an arc formed by combining one of the plurality of ribs and one slit is X °. Ribs with an inner peripheral angle of 2X ° are provided at both ends (or one end) of the dividing rib 19, and the dividing rib is equal to the length of the rib.
19 is longer than half a circle. The center of the semi-circular arc of the dividing rib 19 is located in the gap where the light emitting element and the light receiving element of the photo interrupter 15 face each other.

【0021】また、カメラユニットの水平方向の回転を
検出する機構は、図2(a)の斜視図および(b)の断
面図に示すように、不動の支持基板20に固定された二つ
のホトインタラプタ12、13と、水平方向のみにカメラユ
ニットと一体に回転する筐体11に固定された半円形状の
リブ16および分割リブ17とから成る。
Further, as shown in the perspective view of FIG. 2A and the sectional view of FIG. 2B, the mechanism for detecting the horizontal rotation of the camera unit is provided with two photo units fixed to a stationary support substrate 20. The interrupters 12 and 13 are composed of semicircular ribs 16 and split ribs 17 fixed to the housing 11 that rotates integrally with the camera unit only in the horizontal direction.

【0022】ホトインタラプタ12、13が固定された支持
基板20は、カメラユニットの支持台10に固定されてい
る。
The support substrate 20 to which the photo interrupters 12 and 13 are fixed is fixed to the support base 10 of the camera unit.

【0023】また、リブ16および分割リブ17は、図2
(c)に示すように、カメラ部の水平方向の回転中心を
中心とする半径の異なる二つの円に沿って配置されてお
り、リブ16は、内側の円をカメラ部の向きと並行する方
向に二つに割った半円の円周上に位置し、その一端がホ
トインタラプタ12の発光素子と受光素子との対向する間
隙中に延びている。
The rib 16 and the dividing rib 17 are shown in FIG.
As shown in (c), the ribs 16 are arranged along two circles having different radii about the horizontal center of rotation of the camera section, and the ribs 16 are arranged such that the inner circle is parallel to the direction of the camera section. It is located on the circumference of a semicircle divided into two, and one end thereof extends into the facing gap between the light emitting element and the light receiving element of the photointerrupter 12.

【0024】また、分割リブ17は、外側の円をカメラ部
の向きと直行する方向にほぼ二つに割った半円の円周上
に位置している。この分割リブ17は、図1の分割リブ19
と同じように構成されており、分割リブ17の半円弧の中
央が、ホトインタラプタ13の発光素子と受光素子とが対
向する間隙中に位置している。
The dividing rib 17 is located on the circumference of a semicircle obtained by dividing the outer circle into two in a direction orthogonal to the direction of the camera section. The dividing rib 17 is the dividing rib 19 of FIG.
The center of the half arc of the dividing rib 17 is located in the gap where the light emitting element and the light receiving element of the photo interrupter 13 face each other.

【0025】ホトインタラプタ14および12は、リブ18ま
たは16を検知することにより、カメラ部の垂直方向また
は水平方向の基準位置(ホーム位置)を検出する。一
方、ホトインタラプタ15および13は、分割リブ19または
17の分割された複数のリブの通過数を検知することによ
り、カメラ部の垂直方向または水平方向の相対回転角度
を検出し、また、分割リブ19または17の端部の内周角2
Xのリブを検知することにより、カメラ部の垂直方向ま
たは水平方向の回転限界を検出する。さらに、ホトイン
タラプタ15または13の検知を通じて、カメラユニットが
他の物に接触して回転が妨げられている状態(外乱状
態)を検出することができる。
The photo interrupters 14 and 12 detect the rib 18 or 16 to detect the vertical or horizontal reference position (home position) of the camera unit. On the other hand, the photo interrupters 15 and 13 are divided into ribs 19 or
By detecting the number of passages of the plurality of 17 divided ribs, the relative rotation angle of the camera portion in the vertical direction or the horizontal direction is detected, and the inner peripheral angle 2 of the end portion of the divided rib 19 or 17 is detected.
By detecting the X rib, the vertical or horizontal rotation limit of the camera unit is detected. Furthermore, through the detection of the photo interrupter 15 or 13, it is possible to detect a state (disturbance state) in which the camera unit comes into contact with another object to prevent its rotation.

【0026】このカメラユニットにおける制御機構は、
図3のブロック図に示すように、操作者が指令を入力す
る操作部23と、指令を受けてカメラユニットの各部の動
作を制御する制御部25と、制御部25に内蔵され、ホトイ
ンタラプタの検出情報に基づいて演算するパルス数演算
部26と、カメラユニットが垂直方向に回転するときの駆
動源である垂直方向回転モータ3と、リブ18を監視する
垂直方向ホーム位置検出センサ(ホトインタラプタ)14
と、分割リブ19を監視する垂直方向相対位置・回転限界
・外乱検出用センサ(ホトインタラプタ)15と、カメラ
ユニットが水平方向に回転するときの駆動源である水平
方向回転モータ6と、リブ16を監視する水平方向ホーム
位置検出センサ(ホトインタラプタ)12と、分割リブ17
を監視する水平方向相対位置・回転限界・外乱検出用セ
ンサ(ホトインタラプタ)13と、制御部25の制御に従っ
て撮像動作を実行する撮像素子部2とで構成される。
The control mechanism of this camera unit is
As shown in the block diagram of FIG. 3, an operation unit 23 for an operator to input a command, a control unit 25 for controlling the operation of each unit of the camera unit in response to the command, and a control unit 25 built in the photo interrupter. A pulse number calculator 26 that calculates based on the detection information, a vertical rotation motor 3 that is a drive source when the camera unit rotates in the vertical direction, and a vertical home position detection sensor (photointerrupter) that monitors the ribs 18. 14
A vertical relative position / rotational limit / disturbance detection sensor (photointerrupter) 15 for monitoring the divided ribs 19, a horizontal rotation motor 6 that is a drive source when the camera unit horizontally rotates, and ribs 16 Horizontal home position detection sensor (photointerrupter) 12 for monitoring and split rib 17
A horizontal relative position / rotational limit / disturbance detection sensor (photointerrupter) 13 for monitoring the above, and an image pickup device section 2 for executing an image pickup operation under the control of a control section 25.

【0027】このカメラユニットの垂直方向または水平
方向のホーム位置は、リブ18または16の端部がホトイン
タラプタ14または12の間隙中に位置している状態であ
る。
The home position in the vertical or horizontal direction of this camera unit is a state in which the ends of the ribs 18 or 16 are located in the gaps between the photo interrupters 14 or 12.

【0028】垂直方向について云えば、カメラ部が上方
を向いていた状態から、垂直下方(図1(c)の時計方
向)に回転し始めると、ホトインタラプタ14は、図1
(c)における白から黒への交差ラインを検知しホーム
位置を検出する。逆に、カメラ部が下方を向いていた状
態から、垂直上方(図1(c)の反時計方向)に回転し
始めると、ホトインタラプタ14は、図1(c)の黒から
白への交差ラインを検知しホーム位置を検出する。
As for the vertical direction, when the camera unit starts to rotate vertically downward (clockwise in FIG. 1C) from the state in which the camera unit is facing upward, the photo interrupter 14 will move to the direction shown in FIG.
The intersection line from white to black in (c) is detected to detect the home position. Conversely, when the camera unit starts to rotate vertically upward (counterclockwise in FIG. 1C) from the state in which the camera unit faces downward, the photo interrupter 14 causes the black to white crossing in FIG. 1C. The line is detected and the home position is detected.

【0029】また、水平方向のホーム位置の検出も、ホ
トインタラプタ12によって同じように行なわれる。
The horizontal home position is also detected by the photo interrupter 12 in the same manner.

【0030】なお、カメラ部をホーム位置に位置決めす
る場合には、ホトインタラプタ14または12がホーム位置
を検出したときに、カメラ部はホーム位置を多少通り過
ぎるため、通り過ぎた分戻るように制御部25は垂直方向
回転モータ3または水平方向回転モータ6を制御する。
When the camera unit is positioned at the home position, when the photo interrupter 14 or 12 detects the home position, the camera unit passes the home position to some extent. Controls the vertical rotation motor 3 or the horizontal rotation motor 6.

【0031】カメラユニットの垂直または水平方向にお
ける回転角度は、各方向のホーム位置が検出された後の
回転角度をホトインタラプタ15または13で検出すること
により求められる。分割リブ19、17における複数のリブ
の1つがホトインタラプタ15または13を通過したときの
カメラ部の回転角度はX°である。ホトインタラプタ15
または13は、このリブの通過に伴うパルスを検出してパ
ルス数演算部26に出力し、パルス数演算部26は、そのパ
ルス数をカウントし、パルス数とXとを乗算してカメラ
部の回転角度を算出する。
The rotation angle in the vertical or horizontal direction of the camera unit can be obtained by detecting the rotation angle after the home position in each direction is detected by the photo interrupter 15 or 13. The rotation angle of the camera unit when one of the plurality of ribs in the split ribs 19 and 17 passes through the photo interrupter 15 or 13 is X °. Photointerrupter 15
Alternatively, 13 detects a pulse accompanying the passage of this rib and outputs it to the pulse number calculation unit 26, and the pulse number calculation unit 26 counts the number of pulses and multiplies the number of pulses by X to calculate the number of pulses in the camera unit. Calculate the rotation angle.

【0032】なお、X°以下の回転角の検出を必要とす
るときは、駆動源の回転モータ3、6のパルス数をパル
ス数演算部26でカウントして、回転角度を算出する。
When it is necessary to detect the rotation angle of X ° or less, the number of pulses of the rotation motors 3 and 6 of the drive source is counted by the pulse number calculation unit 26 to calculate the rotation angle.

【0033】また、カメラ部が回転限界まで回転したと
きは、ホトインタラプタ15または13が分割リブ19、17の
2X°のリブを検出して、制御部25に通知し、制御部25
が回転モータ3または6の駆動を停止させる。
When the camera unit has rotated to the rotation limit, the photo interrupter 15 or 13 detects the 2X ° ribs of the dividing ribs 19 and 17, and notifies the control unit 25 of this.
Stops driving the rotary motor 3 or 6.

【0034】また、カメラユニットが外乱状態にあるか
どうかの検出は、図4の手順で行なわれる。先ず、ステ
ップ1;パルス数演算部26は、ホトインタラプタ15また
は13によって検出された、分割リブ19または17の回転に
伴うパルスの数をカウントし、ステップ2;さらに、回
転モータ3または6の回転に伴うパルス数をカウントす
る。次いで、ステップ3;パルス数演算部26は、ステッ
プ1および2でカウントしたパルス数の比を演算する。
外乱の無い正常な状態では、ホトインタラプタ15または
13が1つのパルスを検出する間(即ち、一定角度X°回
転する間)に、モータから発生されるパルス数は一定し
ている。しかし、外乱が発生している場合には、このパ
ルス・レートに変化が生じる。パルス数演算部26がこの
パルス・レートの変化を検知したときは、ステップ4;
制御部25は、カメラ部をホーム位置に戻すように回転モ
ータ3および6を制御する。
The detection of whether or not the camera unit is in a disturbance state is performed by the procedure shown in FIG. First, step 1; the pulse number calculator 26 counts the number of pulses detected by the photointerrupter 15 or 13 associated with the rotation of the dividing rib 19 or 17, and step 2; further, the rotation of the rotary motor 3 or 6. Count the number of pulses associated with. Next, step 3; the pulse number calculator 26 calculates the ratio of the pulse numbers counted in steps 1 and 2.
Under normal conditions without disturbance, the photo interrupter 15 or
The number of pulses generated from the motor is constant while 13 detects one pulse (that is, while rotating by a constant angle X °). However, when a disturbance is occurring, this pulse rate changes. When the pulse number calculator 26 detects this change in pulse rate, step 4;
The control unit 25 controls the rotary motors 3 and 6 to return the camera unit to the home position.

【0035】このように、制御部25は、ホトインタラプ
タ12、13、14、15の検出情報に基づいて、カメラ部をホ
ーム位置に移動したり、所定の角度を保つように回転モ
ータ3、6を制御する。また、回転限界や外乱状態の検
出に対応して回転モータ3、6に適切な動作を採らせ
る。
As described above, the control unit 25 moves the camera unit to the home position or maintains the predetermined angle based on the detection information of the photo interrupters 12, 13, 14, and 15. To control. Further, the rotation motors 3 and 6 are caused to take appropriate actions in response to the detection of the rotation limit and the disturbance state.

【0036】本発明の回転角検出装置は、実施例に示し
た構成に限るものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、リブ16、18や分割リブ17、19を別の長さに変え
ても良い。リブ16、18は、ホーム位置を示す箇所にスリ
ットを設けた形状のリブに代えることもできる。
The rotation angle detecting device of the present invention is not limited to the configuration shown in the embodiment, but various modifications can be made.
For example, the ribs 16 and 18 and the dividing ribs 17 and 19 may be changed to different lengths. The ribs 16 and 18 may be replaced with ribs having a shape in which a slit is provided at the position indicating the home position.

【0037】また、非接触センサとしては、発光・受光
素子間に被検出体を通過させる透過型センサに代えて、
発光・受光素子をある角度で配置し、被検出体の反射光
を検出する反射型のものを使用してもよい。このときに
は、分割リブに代えて黒と白の縞模様の板を使うことが
できる。
Further, as the non-contact sensor, instead of a transmissive sensor that allows an object to be detected to pass between the light emitting and light receiving elements,
A light emitting / light receiving element may be arranged at a certain angle and a reflection type element for detecting the reflected light of the object may be used. In this case, a black and white striped plate can be used instead of the dividing rib.

【0038】また、垂直方向または水平方向のいずれか
一方のみを検出するときには、図1または図2の機構の
1つを用いれば足りる。
When only one of the vertical direction and the horizontal direction is detected, it suffices to use one of the mechanisms shown in FIG. 1 or 2.

【0039】本発明の回転角検出装置は、カメラユニッ
トに適用したとき、カメラユニットが必要としている制
御動作に資する情報を出力することができるため、その
有効性を最大限に発揮するが、それ以外の機器に用いる
ことも勿論可能である。
When applied to a camera unit, the rotation angle detecting device of the present invention can output information that contributes to the control operation required by the camera unit, and therefore, its effectiveness is maximized. Of course, it can be used for other devices.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の回転角検出装置は、非接触型のホトインタ
ラプタを使用して検出を行なっているため、長寿命であ
り、信頼性が高く、精度の優れた検出を行なうことがで
きる。また、機器の回転動作を妨害する外乱を検出し
て、機器の安全を守ることができる。
As is apparent from the above description of the embodiments, since the rotation angle detecting device of the present invention uses a non-contact type photo interrupter for detection, it has a long life and reliability. Therefore, the detection can be performed with high accuracy. Further, it is possible to protect the safety of the device by detecting a disturbance that disturbs the rotation operation of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の回転角検出装置における実施例の内、
垂直方向の回転を検出する機構の斜視図(a)、断面図
(b)および要部拡大図(c)、
FIG. 1 shows an embodiment of a rotation angle detection device of the present invention,
A perspective view (a), a cross-sectional view (b) and an enlarged view of a main part (c) of a mechanism for detecting rotation in a vertical direction,

【図2】本発明の回転角検出装置における実施例の内、
水平方向の回転を検出する機構の斜視図(a)、断面図
(b)および要部拡大図(c)、
FIG. 2 shows an embodiment of the rotation angle detection device of the present invention,
A perspective view (a), a cross-sectional view (b) and an enlarged view of a main part (c) of a mechanism for detecting horizontal rotation.

【図3】実施例の装置における制御機構を示すブロック
図、
FIG. 3 is a block diagram showing a control mechanism in the apparatus of the embodiment.

【図4】実施例の装置において外乱検出を行なう場合の
手順を示すフローチャート、
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for performing disturbance detection in the apparatus of the embodiment,

【図5】従来の回転角検出装置を備えたカメラユニット
の斜視図、
FIG. 5 is a perspective view of a camera unit including a conventional rotation angle detection device,

【図6】カメラユニットの使用状態を表わす図、FIG. 6 is a diagram showing a usage state of a camera unit,

【図7】従来の回転角検出装置を備えたカメラユニット
の制御機構を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a control mechanism of a camera unit including a conventional rotation angle detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ 2 撮像素子 3 垂直回転モータ 4 垂直回転用ロータリーポテンショメータ 5 垂直方向駆動伝達部 6 水平回転モータ 7 水平回転用ロータリーポテンショメータ 8 水平方向駆動伝達部 9 フレーム 10 支持台 11 筐体 12〜15 ホトインタラプタ 16、18 リブ 17、19 分割リブ 20、21 支持基板 22 カメラユニット 23 操作部 24 モニタ 25 制御部 26 パルス数演算部 1 Lens 2 Image Sensor 3 Vertical Rotation Motor 4 Vertical Rotation Potentiometer 5 Vertical Drive Transmitter 6 Horizontal Rotation Motor 7 Horizontal Rotation Potentiometer 8 Horizontal Drive Transmitter 9 Frame 10 Support 11 Housing 12-15 Photointerrupter 16, 18 ribs 17, 19 split ribs 20, 21 support substrate 22 camera unit 23 operation unit 24 monitor 25 control unit 26 pulse number calculation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 善明 啓一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Yoshiaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検出体の回転中心を中心とする二つの
同心円の一方の円弧上に配置された第1の指標と、前記
同心円の他方の円弧上に配置された第2の指標と、前記
第1の指標を光学的に検知する第1のセンサと、前記第
2の指標を光学的に検知する第2のセンサとを備え、 前記第1のセンサは、前記第1の指標から前記被検知体
の回転基準位置を表わす情報を検出し、前記第2のセン
サは、前記第2の指標から前記被検出体の相対的回転位
置を表わす情報を検出することを特徴とする回転角検出
装置。
1. A first index arranged on one arc of two concentric circles having a center of rotation of a detected body as a center, and a second index arranged on the other arc of the concentric circles. A first sensor that optically detects the first index and a second sensor that optically detects the second index are provided, and the first sensor includes the first index and the second sensor. Rotation angle detection, characterized in that information indicating a rotation reference position of the detected object is detected, and the second sensor detects information indicating a relative rotational position of the detected object from the second index. apparatus.
【請求項2】 前記第2のセンサによって検出される情
報と前記被検出体の回転駆動源の回転数を表わす情報と
を比較する比較演算手段と、該比較演算手段の比較結果
に基づいて前記回転駆動源の回転を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の回転角検出
装置。
2. A comparison calculation means for comparing information detected by the second sensor with information indicating a rotation speed of a rotary drive source of the object to be detected, and the comparison calculation means based on a comparison result of the comparison calculation means. The rotation angle detection device according to claim 1, further comprising a control unit that controls the rotation of the rotation drive source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011139384A (en) * 2009-12-29 2011-07-14 Hitachi Kokusai Electric Inc Pan head camera apparatus

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