JPH08114410A - 電動雲台の回転角度検出装置 - Google Patents
電動雲台の回転角度検出装置Info
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- JPH08114410A JPH08114410A JP24959194A JP24959194A JPH08114410A JP H08114410 A JPH08114410 A JP H08114410A JP 24959194 A JP24959194 A JP 24959194A JP 24959194 A JP24959194 A JP 24959194A JP H08114410 A JPH08114410 A JP H08114410A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホームポジションサーチを行うことなく、３
６０度以上の回転角度を検出することが可能な電動雲台
の回転角度検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 ベース部３８と、ベース部３８に対して回転
可能に支持された回転部４０と、ベース部３８上に同心
円状に設けられた３個の環状抵抗体５６、５８、６０
と、３個の環状抵抗体に導通した状態で設けられ第１の
電位にされる３個の第１の電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃ
と、３個の環状抵抗体に導通した状態で設けられ第１の
電極が設けられた位置から１８０度の位置に配置され第
２の電位にされる３個の第２の電極７２ａ、７２ｂ、７
２ｃと、回転部４０に取り付けられ３個の環状抵抗体と
接触して導通する３個の第１の摺動子８４ａ、８４ｂ、
８４ｃと、第１の摺動子の電位を検出する検出手段（６
２等）とを備えている。
６０度以上の回転角度を検出することが可能な電動雲台
の回転角度検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 ベース部３８と、ベース部３８に対して回転
可能に支持された回転部４０と、ベース部３８上に同心
円状に設けられた３個の環状抵抗体５６、５８、６０
と、３個の環状抵抗体に導通した状態で設けられ第１の
電位にされる３個の第１の電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃ
と、３個の環状抵抗体に導通した状態で設けられ第１の
電極が設けられた位置から１８０度の位置に配置され第
２の電位にされる３個の第２の電極７２ａ、７２ｂ、７
２ｃと、回転部４０に取り付けられ３個の環状抵抗体と
接触して導通する３個の第１の摺動子８４ａ、８４ｂ、
８４ｃと、第１の摺動子の電位を検出する検出手段（６
２等）とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３６０度以上回転する
電動雲台の回転角度を検出することができる検出装置に
関するものである。
電動雲台の回転角度を検出することができる検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は、回転角度検出装置を備えた電動
雲台の一例を示す図であり、分解された状態を斜視図で
示している。筺体１０ａ〜１０ｆ内には２組のモータ１
２、１４及び減速機１６、１８が内蔵されており、各減
速機の出力は歯車２０、２２及び回転軸２４、２６を介
して回転台２８、３０に伝達される。回転軸２４、２６
は筺体１０ａに設けられた開口部３２に通されて支持さ
れており、回転台２８、３０は回転軸２４、２６の一端
に取り付けられている。そして、一方の回転台２８は壁
面等に固定され、他方の回転台３０にはテレビカメラ等
が取り付けられる。これにより、このテレビカメラは壁
面に対して２つの自由度をもつことになる。すなわち、
モータ１２が回転することにより筺体１０ａ〜１０ｆに
対して回転台２８が回転するため、壁面に対して筺体１
０ａ〜１０ｆが上下方向に回転し、モータ１４が回転す
ることにより筺体１０ａ〜１０ｆに対して回転台３０が
回転するため、筺体１０ａ〜１０ｆに対してテレビカメ
ラが左右方向に回転する。
雲台の一例を示す図であり、分解された状態を斜視図で
示している。筺体１０ａ〜１０ｆ内には２組のモータ１
２、１４及び減速機１６、１８が内蔵されており、各減
速機の出力は歯車２０、２２及び回転軸２４、２６を介
して回転台２８、３０に伝達される。回転軸２４、２６
は筺体１０ａに設けられた開口部３２に通されて支持さ
れており、回転台２８、３０は回転軸２４、２６の一端
に取り付けられている。そして、一方の回転台２８は壁
面等に固定され、他方の回転台３０にはテレビカメラ等
が取り付けられる。これにより、このテレビカメラは壁
面に対して２つの自由度をもつことになる。すなわち、
モータ１２が回転することにより筺体１０ａ〜１０ｆに
対して回転台２８が回転するため、壁面に対して筺体１
０ａ〜１０ｆが上下方向に回転し、モータ１４が回転す
ることにより筺体１０ａ〜１０ｆに対して回転台３０が
回転するため、筺体１０ａ〜１０ｆに対してテレビカメ
ラが左右方向に回転する。
【０００３】回転軸２４、２６の他端には、回転台２
８、３０の回転角度を検出する回転角度検出装置３４、
３６が取り付けられている。この回転角度検出装置３
４、３６によって検出された回転角度信号が図示しない
コントローラにフィードバックされることにより、モー
タ１２、１４の回転が制御され、回転台２８、３０の角
度が所定の値にされる。このように、回転角度検出装置
３４、３６が設けられていることにより、テレビカメラ
の上下方向及び左右方向の角度が所定の値にされ、所定
の被写体が撮影されることになる。回転角度検出装置３
４、３６には、筺体１０ｅ、１０ｆに対して固定された
ベース部３８と、回転軸２４、２６に対して固定された
回転部４０とが含まれる。
８、３０の回転角度を検出する回転角度検出装置３４、
３６が取り付けられている。この回転角度検出装置３
４、３６によって検出された回転角度信号が図示しない
コントローラにフィードバックされることにより、モー
タ１２、１４の回転が制御され、回転台２８、３０の角
度が所定の値にされる。このように、回転角度検出装置
３４、３６が設けられていることにより、テレビカメラ
の上下方向及び左右方向の角度が所定の値にされ、所定
の被写体が撮影されることになる。回転角度検出装置３
４、３６には、筺体１０ｅ、１０ｆに対して固定された
ベース部３８と、回転軸２４、２６に対して固定された
回転部４０とが含まれる。
【０００４】図９はベース部３８を示す平面図である。
ベース部３８の上面には、環状の抵抗体４２、及び環状
の導体４４が設けられている。環状抵抗体４２は１箇所
が分断され、その部分にそれぞれ電極４６及び４８が取
り付けられている。電極４６及び電極４８の間には一定
の電圧が印加されており、電極４８はグランドに接続さ
れている。また、環状導体４４には、電極５０が取り付
けられている。
ベース部３８の上面には、環状の抵抗体４２、及び環状
の導体４４が設けられている。環状抵抗体４２は１箇所
が分断され、その部分にそれぞれ電極４６及び４８が取
り付けられている。電極４６及び電極４８の間には一定
の電圧が印加されており、電極４８はグランドに接続さ
れている。また、環状導体４４には、電極５０が取り付
けられている。
【０００５】図１０は、回転角度検出装置３４、３６の
構造を示す側断面図である。回転軸２４、２６の一端に
回転部４０が取り付けられ、回転部４０にベース部３８
が対向している。そして、ベース部３８の上に設けられ
た環状抵抗体４２及び環状導体４４の両方にまたがって
ブラシ５２が配置され、ブラシ５２は回転部４０に固定
されている。従って、ブラシ５２及び環状導体４４は互
いに導通しており、環状導体４４の電位（グランドとの
間の電圧）を検出することにより、環状抵抗体４２上の
ブラシ５２が接触している点の位置すなわち回転部４０
の回転角度を検出することができる。なお、回転軸２
４、２６の端部は、内壁に取り付けられた軸受４９とベ
ース部３８に取り付けられた貫通シャフト５４とによっ
て回転自在に支持されている。
構造を示す側断面図である。回転軸２４、２６の一端に
回転部４０が取り付けられ、回転部４０にベース部３８
が対向している。そして、ベース部３８の上に設けられ
た環状抵抗体４２及び環状導体４４の両方にまたがって
ブラシ５２が配置され、ブラシ５２は回転部４０に固定
されている。従って、ブラシ５２及び環状導体４４は互
いに導通しており、環状導体４４の電位（グランドとの
間の電圧）を検出することにより、環状抵抗体４２上の
ブラシ５２が接触している点の位置すなわち回転部４０
の回転角度を検出することができる。なお、回転軸２
４、２６の端部は、内壁に取り付けられた軸受４９とベ
ース部３８に取り付けられた貫通シャフト５４とによっ
て回転自在に支持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、テレビカメラ
が３６０度以上回転するような場合においては、回転部
４０も３６０度以上回転しなければならない。しかし、
抵抗体４２には電極４６、４８を取り出すための分断箇
所が存在し、この部分にはブラシ５２は接触できない。
従って、この部分における検出データは存在せず、デー
タは不連続となる。このため、図９、図１０に示した回
転角度検出装置３４、３６は、３６０度以上の回転角度
を検出することができないという問題点がある。
が３６０度以上回転するような場合においては、回転部
４０も３６０度以上回転しなければならない。しかし、
抵抗体４２には電極４６、４８を取り出すための分断箇
所が存在し、この部分にはブラシ５２は接触できない。
従って、この部分における検出データは存在せず、デー
タは不連続となる。このため、図９、図１０に示した回
転角度検出装置３４、３６は、３６０度以上の回転角度
を検出することができないという問題点がある。
【０００７】また、電動雲台の角度検出装置として、信
号が通るための制御ケーブルを有する形式のものもある
が、このような角度検出装置は、構造上３６０度以上の
回転角度を検出することができないという問題点があ
る。
号が通るための制御ケーブルを有する形式のものもある
が、このような角度検出装置は、構造上３６０度以上の
回転角度を検出することができないという問題点があ
る。
【０００８】一方、パルス数カウント形式の検出器を回
転台に取り付ければ、パルス数をカウントすることによ
り３６０度以上の回転角度の検出が容易に実現できる。
しかし、この角度検出は相対的なものであり、絶対位置
を検出するにはホームポジションを設けて電源投入直後
に必ずホームポジションサーチを行わなければならない
という問題点がある。しかも、パルスカウント誤差の累
積によって制御精度確保が困難になるという問題点もあ
る。
転台に取り付ければ、パルス数をカウントすることによ
り３６０度以上の回転角度の検出が容易に実現できる。
しかし、この角度検出は相対的なものであり、絶対位置
を検出するにはホームポジションを設けて電源投入直後
に必ずホームポジションサーチを行わなければならない
という問題点がある。しかも、パルスカウント誤差の累
積によって制御精度確保が困難になるという問題点もあ
る。
【０００９】そこで、本発明の目的は、ホームポジショ
ンサーチを行うことなく、３６０度以上の回転角度を検
出することが可能な電動雲台の回転角度検出装置を提供
することにある。
ンサーチを行うことなく、３６０度以上の回転角度を検
出することが可能な電動雲台の回転角度検出装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、電動雲台の固定部分に固定
されるベース部と、ベース部に対して回転可能に支持さ
れ、電動雲台の回転部分とともに回転する回転部と、ベ
ース部の面のうち回転部に対向する面の上に、回転部の
回転中心を中心として同心円状に設けられた３個の環状
抵抗体と、３個の環状抵抗体に導通した状態でそれぞれ
設けられ、回転部の回転中心に対する角度が互いに１２
０度異なっており、一定の第１の電位にされる３個の第
１の電極と、３個の環状抵抗体に導通した状態でそれぞ
れ設けられ、回転部の回転中心に対して各環状抵抗体上
の第１の電極が設けられた位置から１８０度の位置に配
置され、第１の電位とは異なる一定の第２の電位にされ
る３個の第２の電極と、回転部に取り付けられ、３個の
環状抵抗体のそれぞれと接触して導通する３個の第１の
摺動子と、第１の摺動子の電位を検出する検出手段とを
備えている。
に、請求項１に係る発明は、電動雲台の固定部分に固定
されるベース部と、ベース部に対して回転可能に支持さ
れ、電動雲台の回転部分とともに回転する回転部と、ベ
ース部の面のうち回転部に対向する面の上に、回転部の
回転中心を中心として同心円状に設けられた３個の環状
抵抗体と、３個の環状抵抗体に導通した状態でそれぞれ
設けられ、回転部の回転中心に対する角度が互いに１２
０度異なっており、一定の第１の電位にされる３個の第
１の電極と、３個の環状抵抗体に導通した状態でそれぞ
れ設けられ、回転部の回転中心に対して各環状抵抗体上
の第１の電極が設けられた位置から１８０度の位置に配
置され、第１の電位とは異なる一定の第２の電位にされ
る３個の第２の電極と、回転部に取り付けられ、３個の
環状抵抗体のそれぞれと接触して導通する３個の第１の
摺動子と、第１の摺動子の電位を検出する検出手段とを
備えている。
【００１１】請求項２に係る発明においては、ベース部
の面のうち回転部に対向する面の上に、回転部の回転中
心を中心として同心円状に設けられた３個の環状導体
と、回転部に取り付けられ、環状導体のそれぞれと接触
して導通し、第１の摺動子のそれぞれと接続された３個
の第２の摺動子と、環状導体に接続された検出信号取り
出し用端子とを検出手段が備えている。
の面のうち回転部に対向する面の上に、回転部の回転中
心を中心として同心円状に設けられた３個の環状導体
と、回転部に取り付けられ、環状導体のそれぞれと接触
して導通し、第１の摺動子のそれぞれと接続された３個
の第２の摺動子と、環状導体に接続された検出信号取り
出し用端子とを検出手段が備えている。
【００１２】請求項３に係る発明は、３個の第１の摺動
子の電位の相互の大小関係に基づいて、３個の第１の摺
動子のうちから１つを選択する選択手段と、選択手段に
よって選択された第１の摺動子の電位に基づいて、回転
部の回転角度を検出する角度検出手段とを備えたことを
特徴とする。
子の電位の相互の大小関係に基づいて、３個の第１の摺
動子のうちから１つを選択する選択手段と、選択手段に
よって選択された第１の摺動子の電位に基づいて、回転
部の回転角度を検出する角度検出手段とを備えたことを
特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明においては、電動雲台の回転部分ととも
に回転する回転部に取り付けられた３個の第１の摺動子
が、それぞれ環状抵抗体に接触して接触箇所の電位を検
出する。３個の環状抵抗体は電動雲台の固定部分に固定
されるベース部の上に設けられており、それぞれ第１の
電極及び第２の電極を有している。第１の電極及び第２
の電極は異なる電位にされるため、環状抵抗体の各部分
は、その位置に応じた電位にされている。従って、第１
の摺動子を通して、第１の摺動子と環状抵抗体との接触
箇所の電位を検出することにより、電動雲台の回転角度
が検出される。
に回転する回転部に取り付けられた３個の第１の摺動子
が、それぞれ環状抵抗体に接触して接触箇所の電位を検
出する。３個の環状抵抗体は電動雲台の固定部分に固定
されるベース部の上に設けられており、それぞれ第１の
電極及び第２の電極を有している。第１の電極及び第２
の電極は異なる電位にされるため、環状抵抗体の各部分
は、その位置に応じた電位にされている。従って、第１
の摺動子を通して、第１の摺動子と環状抵抗体との接触
箇所の電位を検出することにより、電動雲台の回転角度
が検出される。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。
【００１５】図１は、本発明に従って構成された電動雲
台の回転角度検出装置のうちベース部３８の構成を示す
平面図である。ベース部３８の面のうち回転部４０（図
示せず）に対向する面の上には、３本の環状抵抗体５
６、５８、６０と３本の環状導体６２、６４、６６とが
点Ｏ（回転部の回転中心）を中心として同心円状に設け
られている。そして、３個の環状抵抗体５６、５８、６
０にそれぞれ導通した状態で第１の電極６８ａ、６８
ｂ、６８ｃが設けられている。第１の電極６８ａ、６８
ｂ、６８ｃの点Ｏに対する角度は互いに１２０度異なっ
ている。第１の電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃは、図１に
示したように互いに接続されており、参照電位印加端子
７０から第１の電位（例えば、Ｖref ボルト）が印加さ
れる。
台の回転角度検出装置のうちベース部３８の構成を示す
平面図である。ベース部３８の面のうち回転部４０（図
示せず）に対向する面の上には、３本の環状抵抗体５
６、５８、６０と３本の環状導体６２、６４、６６とが
点Ｏ（回転部の回転中心）を中心として同心円状に設け
られている。そして、３個の環状抵抗体５６、５８、６
０にそれぞれ導通した状態で第１の電極６８ａ、６８
ｂ、６８ｃが設けられている。第１の電極６８ａ、６８
ｂ、６８ｃの点Ｏに対する角度は互いに１２０度異なっ
ている。第１の電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃは、図１に
示したように互いに接続されており、参照電位印加端子
７０から第１の電位（例えば、Ｖref ボルト）が印加さ
れる。
【００１６】また、３個の環状抵抗体５６、５８、６０
にそれぞれ導通した状態で第２の電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃが設けられている。第２の電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃは、点Ｏに対して第１の電極６８ａ、６８ｂ、６
８ｃが設けられた位置から１８０度の位置に配置されて
いる。第２の電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、図示した
ように互いに接続されており、グランド端子７４を通し
てグランドレベルに接続されている。このグランドレベ
ルは第２の電位を構成する。また、３個の環状導体６
２、６４、６６には、それぞれ検出信号取り出し用端子
７６、７８、８０が接続されている。
にそれぞれ導通した状態で第２の電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃが設けられている。第２の電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃは、点Ｏに対して第１の電極６８ａ、６８ｂ、６
８ｃが設けられた位置から１８０度の位置に配置されて
いる。第２の電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、図示した
ように互いに接続されており、グランド端子７４を通し
てグランドレベルに接続されている。このグランドレベ
ルは第２の電位を構成する。また、３個の環状導体６
２、６４、６６には、それぞれ検出信号取り出し用端子
７６、７８、８０が接続されている。
【００１７】図２は、図１に示した電動雲台の回転角度
検出装置の側面図である。回転部４０にはブラシ５２が
取り付けられている。ブラシ５２は、基部８２と接触子
８４ａ〜８４ｆから構成されており、接触子８４ａ〜８
４ｆは一直線上に配置されている。接触子８４ａ〜８４
ｆはそれぞれ環状抵抗体５６、５８、６０、環状導体６
２、６４、６６に接触する。また、接触子８４ａと接触
子８４ｆとは図示しないリード線によって互いに接続さ
れており、接触子８４ｂと接触子８４ｅ、接触子８４ｃ
と接触子８４ｄも同様に接続されている。
検出装置の側面図である。回転部４０にはブラシ５２が
取り付けられている。ブラシ５２は、基部８２と接触子
８４ａ〜８４ｆから構成されており、接触子８４ａ〜８
４ｆは一直線上に配置されている。接触子８４ａ〜８４
ｆはそれぞれ環状抵抗体５６、５８、６０、環状導体６
２、６４、６６に接触する。また、接触子８４ａと接触
子８４ｆとは図示しないリード線によって互いに接続さ
れており、接触子８４ｂと接触子８４ｅ、接触子８４ｃ
と接触子８４ｄも同様に接続されている。
【００１８】図３は、ブラシ５２の別の例を示す図であ
る。このブラシ５２は３つのブラシ５２ａ、５２ｂ、５
２ｃから構成されており、ブラシ５２ａは環状抵抗体５
６及び環状導体６２に接触してこれらを導通させ、ブラ
シ５２ｂは環状抵抗体５８及び環状導体６４に接触して
これらを導通させ、ブラシ５２ｃは環状抵抗体６０及び
環状導体６６に接触してこれらを導通させている。この
場合、ブラシ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを一直線上に配置
することは不可能であるため、図３に示したように角度
をある程度ずらして配置している。従って、この場合に
は電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃや電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃを均等に配置することは不可能であり、ブラシ５
２ａ、５２ｂ、５２ｃをずらした角度だけ、電極６８ａ
等をずらす必要がある。
る。このブラシ５２は３つのブラシ５２ａ、５２ｂ、５
２ｃから構成されており、ブラシ５２ａは環状抵抗体５
６及び環状導体６２に接触してこれらを導通させ、ブラ
シ５２ｂは環状抵抗体５８及び環状導体６４に接触して
これらを導通させ、ブラシ５２ｃは環状抵抗体６０及び
環状導体６６に接触してこれらを導通させている。この
場合、ブラシ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを一直線上に配置
することは不可能であるため、図３に示したように角度
をある程度ずらして配置している。従って、この場合に
は電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃや電極７２ａ、７２ｂ、
７２ｃを均等に配置することは不可能であり、ブラシ５
２ａ、５２ｂ、５２ｃをずらした角度だけ、電極６８ａ
等をずらす必要がある。
【００１９】次に、回転部４０の回転にともなって変化
する検出信号取り出し用端子７６、７８、８０の電圧に
ついて説明する。まず、環状抵抗体５６には、２つの電
極６８ａ、７２ａが設けられており、それぞれＶref ボ
ルト及び０ボルトが印加されている。このため、環状抵
抗体５６上の各点の電位は、その点の位置に応じて０ボ
ルトとＶref ボルトの間の電位になる。従って、環状抵
抗体５６に接触する接触子８４ａの電位は、回転体４０
の回転とともに直線的に変化することになる。図４(
ａ) に示した実線は接触子８４ａの電位の変化、すなわ
ち端子７６の電圧Ｖａの変化を表している。このように
電圧Ｖａは、回転角度が０度から１８０度までは直線的
に０ボルトからＶref ボルトまで上昇し、１８０度から
３６０度までは直線的にＶref ボルトから０ボルトまで
下降する。
する検出信号取り出し用端子７６、７８、８０の電圧に
ついて説明する。まず、環状抵抗体５６には、２つの電
極６８ａ、７２ａが設けられており、それぞれＶref ボ
ルト及び０ボルトが印加されている。このため、環状抵
抗体５６上の各点の電位は、その点の位置に応じて０ボ
ルトとＶref ボルトの間の電位になる。従って、環状抵
抗体５６に接触する接触子８４ａの電位は、回転体４０
の回転とともに直線的に変化することになる。図４(
ａ) に示した実線は接触子８４ａの電位の変化、すなわ
ち端子７６の電圧Ｖａの変化を表している。このように
電圧Ｖａは、回転角度が０度から１８０度までは直線的
に０ボルトからＶref ボルトまで上昇し、１８０度から
３６０度までは直線的にＶref ボルトから０ボルトまで
下降する。
【００２０】図４( ａ) に示した一点鎖線は端子７８の
電圧Ｖｂの変化を、二点鎖線は端子８０の電圧Ｖｃの変
化を示している。これらの変化は、電圧Ｖａの変化に比
べて位相がそれぞれ１２０度、２４０度進んでいる以外
は、電圧Ｖａの変化と同様である。
電圧Ｖｂの変化を、二点鎖線は端子８０の電圧Ｖｃの変
化を示している。これらの変化は、電圧Ｖａの変化に比
べて位相がそれぞれ１２０度、２４０度進んでいる以外
は、電圧Ｖａの変化と同様である。
【００２１】このように、１つの回転角度についてＶ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃの３つの電圧出力が得られるわけである
が、接触子が電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃや電極７２
ａ、７２ｂ、７２ｃに来たときの電圧出力（Ｖref ボル
トや０ボルト）を用いるのは、電極６８ａ等がある程度
の幅を有しているため角度検出が不可能となり都合が悪
い。このためこの実施例では、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの３つ
の電圧出力のうちからＶref ボルト及び０ボルトになら
ないものを用いることとしている。例えば、図４(ａ)
において、回転角度が０度から６０度の間ではＶｃが選
択されて用いられ、０ボルトになるＶａやＶref ボルト
になるＶｂは用いられない。また、６０度から１２０度
の間ではＶａが選択されて用いられ、０ボルトになるＶ
ｃやＶref ボルトになるＶｂは用いられない。
ａ、Ｖｂ、Ｖｃの３つの電圧出力が得られるわけである
が、接触子が電極６８ａ、６８ｂ、６８ｃや電極７２
ａ、７２ｂ、７２ｃに来たときの電圧出力（Ｖref ボル
トや０ボルト）を用いるのは、電極６８ａ等がある程度
の幅を有しているため角度検出が不可能となり都合が悪
い。このためこの実施例では、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの３つ
の電圧出力のうちからＶref ボルト及び０ボルトになら
ないものを用いることとしている。例えば、図４(ａ)
において、回転角度が０度から６０度の間ではＶｃが選
択されて用いられ、０ボルトになるＶａやＶref ボルト
になるＶｂは用いられない。また、６０度から１２０度
の間ではＶａが選択されて用いられ、０ボルトになるＶ
ｃやＶref ボルトになるＶｂは用いられない。
【００２２】このように適当な電圧出力を選択するため
に、まず、図５に示した回路によって電圧出力Ｖａ、Ｖ
ｂ、Ｖｃからｂｉｔ１〜ｂｉｔ３を作る。コンパレータ
８６にはＶａ及びＶｂが入力され、Ｖａの方がＶｂより
も大きいときにｂｉｔ１は「１」になる。同様に、Ｖｂ
の方がＶｃよりも大きいときにコンパレータ８８の出力
であるｂｉｔ２は「１」になり、Ｖｃの方がＶａよりも
大きいときにコンパレータ９０の出力であるｂｉｔ３は
「１」になる。図４( ｂ) は、ｂｉｔ１〜ｂｉｔ３の回
転角度による変化を示したものである。
に、まず、図５に示した回路によって電圧出力Ｖａ、Ｖ
ｂ、Ｖｃからｂｉｔ１〜ｂｉｔ３を作る。コンパレータ
８６にはＶａ及びＶｂが入力され、Ｖａの方がＶｂより
も大きいときにｂｉｔ１は「１」になる。同様に、Ｖｂ
の方がＶｃよりも大きいときにコンパレータ８８の出力
であるｂｉｔ２は「１」になり、Ｖｃの方がＶａよりも
大きいときにコンパレータ９０の出力であるｂｉｔ３は
「１」になる。図４( ｂ) は、ｂｉｔ１〜ｂｉｔ３の回
転角度による変化を示したものである。
【００２３】図６は、図５に示した回路を含むシステム
全体の構成を示す図である。環状抵抗体５６、５８、６
０等から成る回路９２から出力される電圧Ｖａ、Ｖｂ、
Ｖｃは、図５の回路によってｂｉｔ１〜ｂｉｔ３に変換
される。さらにｂｉｔ１〜ｂｉｔ３は、インバータ、ア
ンドゲート及びオアゲートによってｂｉｔ−ａ〜ｂｉｔ
−ｃに変換される。コンパレータ８６〜９０、インバー
タ、アンドゲート及びオアゲートによって回路９６が構
成される。ｂｉｔ−ａ〜ｂｉｔ−ｃは、スイッチング素
子を含む回路９４に入力される。このスイッチング素子
は、リレーあるいはＦＥＴ等の半導体スイッチング素子
である。
全体の構成を示す図である。環状抵抗体５６、５８、６
０等から成る回路９２から出力される電圧Ｖａ、Ｖｂ、
Ｖｃは、図５の回路によってｂｉｔ１〜ｂｉｔ３に変換
される。さらにｂｉｔ１〜ｂｉｔ３は、インバータ、ア
ンドゲート及びオアゲートによってｂｉｔ−ａ〜ｂｉｔ
−ｃに変換される。コンパレータ８６〜９０、インバー
タ、アンドゲート及びオアゲートによって回路９６が構
成される。ｂｉｔ−ａ〜ｂｉｔ−ｃは、スイッチング素
子を含む回路９４に入力される。このスイッチング素子
は、リレーあるいはＦＥＴ等の半導体スイッチング素子
である。
【００２４】ｂｉｔ１〜ｂｉｔ３が回路９６によってｂ
ｉｔ−ａ〜ｂｉｔ−ｃに変換されて、ｂｉｔ−ａ〜ｂｉ
ｔ−ｃによって回路９４内のスイッチング素子がオンオ
フされた結果、選択される電圧出力は図７に示すように
なる。例えば、回転角度が０度から６０度の間において
はＶｃが選択され、６０度から１２０度の間においては
Ｖａが選択される。このような選択が行われるため、図
４( ａ) に示したように、任意の回転角度において選択
された電圧出力すなわちセンサ出力電圧は、０ボルトに
もＶref ボルトにもならない中間の電圧になる。
ｉｔ−ａ〜ｂｉｔ−ｃに変換されて、ｂｉｔ−ａ〜ｂｉ
ｔ−ｃによって回路９４内のスイッチング素子がオンオ
フされた結果、選択される電圧出力は図７に示すように
なる。例えば、回転角度が０度から６０度の間において
はＶｃが選択され、６０度から１２０度の間においては
Ｖａが選択される。このような選択が行われるため、図
４( ａ) に示したように、任意の回転角度において選択
された電圧出力すなわちセンサ出力電圧は、０ボルトに
もＶref ボルトにもならない中間の電圧になる。
【００２５】このセンサ出力電圧、すなわち回路９４の
出力は、図６に示したように、さらにＡ／Ｄコンバータ
によってディジタル信号に変換された後、ＣＰＵに入力
される。一方、ＣＰＵにはｂｉｔ１〜ｂｉｔ３も入力さ
れており、ＣＰＵは、これらの値と図７に示した換算表
とから回転角度がどの範囲に入っているかを判断する。
従って、ＣＰＵは、Ａ／Ｄコンバータからの入力値とｂ
ｉｔ１〜ｂｉｔ３とに基づいて、回転体４０の回転角度
を検出することができることになる。
出力は、図６に示したように、さらにＡ／Ｄコンバータ
によってディジタル信号に変換された後、ＣＰＵに入力
される。一方、ＣＰＵにはｂｉｔ１〜ｂｉｔ３も入力さ
れており、ＣＰＵは、これらの値と図７に示した換算表
とから回転角度がどの範囲に入っているかを判断する。
従って、ＣＰＵは、Ａ／Ｄコンバータからの入力値とｂ
ｉｔ１〜ｂｉｔ３とに基づいて、回転体４０の回転角度
を検出することができることになる。
【００２６】このようにして、ＣＰＵは、回転体４０の
回転角度すなわち電動雲台の回転角度を検出することが
できるため、この回転角度信号をフィードバック信号と
してモータドライバ９８の入力信号を変化させ、Ｘ軸の
モータ１２をフィードバック制御することができる。
回転角度すなわち電動雲台の回転角度を検出することが
できるため、この回転角度信号をフィードバック信号と
してモータドライバ９８の入力信号を変化させ、Ｘ軸の
モータ１２をフィードバック制御することができる。
【００２７】なお、回路９６によって選択手段が構成さ
れ、Ａ／Ｄコンバータ及びＣＰＵによって角度検出手段
が構成される。
れ、Ａ／Ｄコンバータ及びＣＰＵによって角度検出手段
が構成される。
【００２８】図６は、Ｘ、Ｙの２軸を有するシステムを
表しており、以上説明したＸ軸用の回路と同様のＹ軸用
の回路が設けられている。すなわち、回路１０２は回路
９２と、回路１０４は回路９４と、回路１０６は回路９
６と、モータドライバ１０８はモータドライバ９８と、
モータ１４はモータ１２と、それぞれ同様のものであ
る。ただし、回路１０４の出力はＸ軸用のＡ／Ｄコンバ
ータに入力されており、Ａ／Ｄコンバータは供用となっ
ている。なお、ここでは、Ａ／Ｄコンバータの出力が２
つあるとしているが、Ｘ軸、Ｙ軸のどちらの信号が変換
されたのかを示す信号がＣＰＵに伝達されるようにすれ
ば、Ａ／Ｄコンバータの出力を１つで済ますことができ
る。
表しており、以上説明したＸ軸用の回路と同様のＹ軸用
の回路が設けられている。すなわち、回路１０２は回路
９２と、回路１０４は回路９４と、回路１０６は回路９
６と、モータドライバ１０８はモータドライバ９８と、
モータ１４はモータ１２と、それぞれ同様のものであ
る。ただし、回路１０４の出力はＸ軸用のＡ／Ｄコンバ
ータに入力されており、Ａ／Ｄコンバータは供用となっ
ている。なお、ここでは、Ａ／Ｄコンバータの出力が２
つあるとしているが、Ｘ軸、Ｙ軸のどちらの信号が変換
されたのかを示す信号がＣＰＵに伝達されるようにすれ
ば、Ａ／Ｄコンバータの出力を１つで済ますことができ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、回転部
に取り付けられた３個の第１の摺動子が、それぞれ環状
抵抗体に接触して接触箇所の電位を検出する。３個の環
状抵抗体はベース部の上に設けられており、それぞれ第
１の電極及び第２の電極を有している。第１の電極及び
第２の電極は異なる電位にされるため、環状抵抗体の各
部分は、その位置に応じた電位にされている。従って、
第１の摺動子を通して、第１の摺動子と環状抵抗体との
接触箇所の電位を検出することにより、電動雲台の回転
角度が検出される。このようにして、ホームポジション
サーチを行うことなく、３６０度以上の回転角度を検出
することが可能な電動雲台の回転角度検出装置を得るこ
とができる。
に取り付けられた３個の第１の摺動子が、それぞれ環状
抵抗体に接触して接触箇所の電位を検出する。３個の環
状抵抗体はベース部の上に設けられており、それぞれ第
１の電極及び第２の電極を有している。第１の電極及び
第２の電極は異なる電位にされるため、環状抵抗体の各
部分は、その位置に応じた電位にされている。従って、
第１の摺動子を通して、第１の摺動子と環状抵抗体との
接触箇所の電位を検出することにより、電動雲台の回転
角度が検出される。このようにして、ホームポジション
サーチを行うことなく、３６０度以上の回転角度を検出
することが可能な電動雲台の回転角度検出装置を得るこ
とができる。
【図１】本発明に従って構成された電動雲台の回転角度
検出装置のうち、ベース部の構成を示す平面図である。
検出装置のうち、ベース部の構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した電動雲台の回転角度検出装置の側
面図である。
面図である。
【図３】ブラシの別の例を示す図である。
【図４】( ａ) は回転角度による端子電圧Ｖａ、Ｖｂ、
Ｖｃの変化を示す図であり、(ｂ) は回転角度によるｂ
ｉｔ１〜ｂｉｔ３の変化を示す図である。
Ｖｃの変化を示す図であり、(ｂ) は回転角度によるｂ
ｉｔ１〜ｂｉｔ３の変化を示す図である。
【図５】電圧出力Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃをｂｉｔ１〜ｂｉｔ
３に変換する回路を示す図である。
３に変換する回路を示す図である。
【図６】システム全体の構成を示す図である。
【図７】回転角度によって変化するｂｉｔ１〜ｂｉｔ３
の値、及び選択される電圧出力Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを示す
図である。
の値、及び選択される電圧出力Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを示す
図である。
【図８】回転角度検出装置を備えた電動雲台の一例を示
す図である。
す図である。
【図９】従来の回転角度検出装置におけるベース部を示
す平面図である。
す平面図である。
【図１０】従来の回転角度検出装置の構造を示す側断面
図である。
図である。
３８…ベース部、４０…回転部、５６、５８、６０…環
状抵抗体、６２、６４、６６…環状導体、６８ａ、６８
ｂ、６８ｃ…第１の電極、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ…第
２の電極、７６、７８、８０…検出信号取り出し用端
子、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ…第１の摺動子、８４ｄ、
８４ｅ、８４ｆ…第２の摺動子、９６…回路 （選択手
段）。
状抵抗体、６２、６４、６６…環状導体、６８ａ、６８
ｂ、６８ｃ…第１の電極、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ…第
２の電極、７６、７８、８０…検出信号取り出し用端
子、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ…第１の摺動子、８４ｄ、
８４ｅ、８４ｆ…第２の摺動子、９６…回路 （選択手
段）。
Claims (3)
- 【請求項１】 電動雲台の固定部分に固定されるベース
部と、 前記ベース部に対して回転可能に支持され、電動雲台の
回転部分とともに回転する回転部と、 前記ベース部の面のうち前記回転部に対向する面の上
に、前記回転部の回転中心を中心として同心円状に設け
られた３個の環状抵抗体と、 ３個の前記環状抵抗体に導通した状態でそれぞれ設けら
れ、前記回転部の回転中心に対する角度が互いに１２０
度異なっており、一定の第１の電位にされる３個の第１
の電極と、 ３個の前記環状抵抗体に導通した状態でそれぞれ設けら
れ、前記回転部の回転中心に対して各前記環状抵抗体上
の前記第１の電極が設けられた位置から１８０度の位置
に配置され、前記第１の電位とは異なる一定の第２の電
位にされる３個の第２の電極と、 前記回転部に取り付けられ、３個の前記環状抵抗体のそ
れぞれと接触して導通する３個の第１の摺動子と、 前記第１の摺動子の電位を検出する検出手段と、を備え
た電動雲台の回転角度検出装置。 - 【請求項２】 前記ベース部の面のうち前記回転部に対
向する面の上に、前記回転部の回転中心を中心として同
心円状に設けられた３個の環状導体と、 前記回転部に取り付けられ、前記環状導体のそれぞれと
接触して導通し、前記第１の摺動子のそれぞれと接続さ
れた３個の第２の摺動子と、 前記環状導体に接続された検出信号取り出し用端子と、
を前記検出手段が備えたことを特徴とする請求項１記載
の電動雲台の回転角度検出装置。 - 【請求項３】 ３個の前記第１の摺動子の電位の相互の
大小関係に基づいて、３個の前記第１の摺動子のうちか
ら１つを選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された前記第１の摺動子の電
位に基づいて、前記回転部の回転角度を検出する角度検
出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１または２
に記載の電動雲台の回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24959194A JP3370451B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動雲台の回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24959194A JP3370451B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動雲台の回転角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114410A true JPH08114410A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3370451B2 JP3370451B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=17195299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24959194A Expired - Fee Related JP3370451B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動雲台の回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3370451B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998049520A1 (de) * | 1997-04-29 | 1998-11-05 | Horst Siedle Gmbh & Co. Kg | Weg-/winkelsensor |
| WO1999051936A1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-14 | Marposs Societa' Per Azioni | Head for the linear dimension checking |
| JP2006105971A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-04-20 | Valeo Vision | ２つの読み取りカーソルを備える角度センサーならびにこのセンサーを有する車両 |
| JP2011139384A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 雲台カメラ装置 |
| US11636961B2 (en) | 2020-12-08 | 2023-04-25 | Denso Corporation | Variable resistor and electronic device |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24959194A patent/JP3370451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998049520A1 (de) * | 1997-04-29 | 1998-11-05 | Horst Siedle Gmbh & Co. Kg | Weg-/winkelsensor |
| US6316947B1 (en) | 1997-04-29 | 2001-11-13 | Horst Siedle Gmbh & Co., Kg | Displacement/angular position sensor |
| WO1999051936A1 (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-14 | Marposs Societa' Per Azioni | Head for the linear dimension checking |
| JP2006105971A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-04-20 | Valeo Vision | ２つの読み取りカーソルを備える角度センサーならびにこのセンサーを有する車両 |
| JP2011139384A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 雲台カメラ装置 |
| US11636961B2 (en) | 2020-12-08 | 2023-04-25 | Denso Corporation | Variable resistor and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3370451B2 (ja) | 2003-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |