JPH08210590A - 電動雲台装置のティルト機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転位置にかかわらずカメラのティルト位置
精度の向上を計ることを目的とする。 【構成】 ティルト駆動手段１２で水平方向に回転駆動
される駆動アーム９はその一端に駆動ギアー１０を一体
的に固定し、他端側にＬ字形のティルトアーム１３を支
軸１４で回動できるように保持する。このティルトアー
ム１３はその一端にある歯車部を駆動ギアー１０の歯車
部と所定の位置でカミ合い、駆動アーム９の回動に従い
遊星運動をするようにしたことにより、ティルトアーム
の遊星運動によりその係合用の穴とピンが常に同一姿勢
を保ちながら回転変位するため、回転位置にかかわらず
揺動ブラケットの回転位置精度即ちカメラのティルト位
置精度が向上し併せて再現性も改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、搭載した小型のカメ
ラやビデオカメラ等を自由な方向にパンティルト動作さ
せる電動雲台装置のティルト機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】 雲台装置のティルト機構に関して、い
ろいろ提案されている。中でもその組立性も良くしかも
小型軽量化を実現した構造の内、パンティルトそれぞれ
の駆動機構を固定された共通軸の内外に配設した構造の
ものがある。これは図１０、図１１に示すように、駆動
モータ３０から減速装置を経て水平方向に回転駆動され
たＴアーム３１の回転力は、そのＬ字形に形成された垂
直面３４にある長穴３５と、該穴に貫通するＴピン３２
を伝達部材として、該Ｔピン３２が取り付けられている
Ｔブラケット３３を垂直方向に回転するように伝達さ
れ、図１１に示す方向へ回転させ図示していないカメラ
をティルト動作させる構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この構造によれば、水
平回転するＴアーム３１から垂直回転するＴブラケット
３３へ回転力を伝達する場合、図１２、図１３および図
１４に示すようにＴアーム３１の回転動作に従いその垂
直面１９にある穴２０とＴピン３２とのなす角度θは常
に変化し、図１３に示すように規定のティルト最大回転
角で角度θは最大になる。これはＴアーム３１の垂直面
３４にある長穴３５の幅寸法（図１４で上下方向）はＴ
ピン３２の外径寸法より大きくしなければならない事に
なる。即ち、図１４に示すようにスキマd1がＴアーム３
１の回転方向に対してそれぞれ必要となる。ここで図１
４に示す回転方向と直角方向（図１４で左右方向）のス
キマはＴブラケット３３の円弧運動によるＴピン３２の
移動を規制しないために設けられたもので、ティルトの
位置精度には関与しない。このようにティルト角の設計
値が決まると長穴３５の幅寸法は一義的に決まり従って
スキマd1 も決まり、図１２、図１３からティルト角が
零即ちカメラが水平状態のときスキマd1は最大となりテ
ィルト角が変化するに従って減少する。このスキマd1は
駆動側であるＴアーム３１の回転動作と従動側のＴブラ
ケット３３の回転動作との追従性を悪くする要因とな
り、特にカメラの基準位置として最も必要とするホーム
ポジションの位置精度を著しく低下する。これは位置セ
ンサーを設け複数の位置をプリセットしておき必要に応
じてそれらの位置をリコールして使用する場合、ホーム
ポジションからの相対位置情報を利用するため、プリセ
ットされた複数位置の位置再現性を著しく低下させると
いう不具合を生ずる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、着脱可能に取り付けられた
カメラ等を所定の方向にパンティルト動作させる電動雲
台装置のティルト機構において、電気的に駆動される駆
動手段と、前記駆動手段によって水平方向に回転する駆
動アームと、該駆動アームに設けられた駆動ギアと、前
記駆動ギアに噛合され前記駆動アームに配設された回転
支軸を中心にして前記駆動ギアの動作に応じて回転動作
が行われるティルトアームと、前記ティルトアームに対
して垂直方向に回転する揺動ブラケットとから構成され
た電動雲台装置のティルト機構を提供する。

【０００５】

【作用】上述の構成によれば、太陽ギアである駆動ギア
に、キャリアである駆動アームを固定し、遊星ギアのテ
ィルトアームを遊星運動を行なわせ、さらに駆動ギアと
ティルトアームにある歯車部のピッチ円径を等しくする
とティルトアームは公転しながら自転し、それぞれの角
度が等しく且つ自転方向が公転方向と反対となる。この
結果、駆動側のティルトアームはあたかも平行移動した
かのように変位するので、従動側の垂直回転する揺動ブ
ラケットに対して常に同一姿勢を保つ事が可能になる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。図１乃至図４は本発明の電動雲台装置のティルト機
構を説明した説明図である。図１は電動雲台の内部構造
の正面半断面図であり、図２は図１のＤ−Ｄ断面図であ
り、ティルト角が零の状態を説明した図であり、図３は
図１のＤ−Ｄ断面図であり、ティルト角が規定値最大の
状態を説明した図であり、図４は図２のＥ−Ｅ断面図の
要部を説明した図であり、図５は駆動側部材の組立構成
をあらわす参考図である。図１において、カメラ１は外
装部材２を介して揺動ブラケット３に固定される。この
揺動ブラケット３の一側面には連結部材としてピン４が
固定され、Ｌ金具５に固着された軸６を回転中心として
回動可能に支持されている。次にＬ金具５はパンギア７
の上端面の所定の位置に取り付けられ、このパンギア７
は図示していない別の駆動手段により水平方向に回動し
パン動作を行い、所定の位置で停止しロックされる。一
方、ティルト動作に係るティルト軸８は、その上端部に
は駆動アーム９と規定の位置関係で固定された駆動ギア
１０が取り付けられ、下端部には歯車１１が固着されテ
ィルト駆動手段１２と噛合し水平方向に回動する。

【０００７】そして他方の連結部材であるＬ字形状のテ
ィルトアーム１３は駆動アーム９に固定された支軸１４
のまわりを回動可能に支持され、その一端は駆動ギア１
０と規定の位置関係で噛み合い駆動ギア１０を太陽ギア
としティルトアーム１３を遊星ギアとする遊星歯車列を
構成している。またティルトアーム１３の他端の立ち曲
げ部には穴１５が配設されてそこには揺動ブラケット３
にあるピン４が嵌入される。次に動作について説明す
る。図２は初期状態での、図３はカメラが水平から上向
きにティルト動作した状態での主な関連部品の位置関係
を示す。ティルト駆動手段１２の回転力はティルト軸８
に減速伝達され、駆動ギア１０と駆動アーム９とを一体
で所定方向に回動する。図２の状態からティルト軸８が
図３の位置に時計方向（ＣＷ）に回転すると、その一端
に固定されている駆動ギア１０、駆動アーム９が同ＣＷ
方向に回転する。するとティルトアーム１３は、駆動ア
ーム９に固定された支軸１４と共に同ＣＷ方向に回転し
（公転）、またその一端が駆動ギア１０と噛合している
ため支軸１４を中心にして反時計方向（ＣＣＷ）に回転
する（自転）。ここで駆動ギア１０とティルトアーム１
３双方の歯車部のピッチ円径を等しくすることによっ
て、図３に示すように公転角度と自転角度が等しくな
る。この結果、ティルトアーム１３はピン４に対して離
れるように変位するが、その姿勢は変わらない。即ち実
際的なティルト範囲内（±１５°程度）において、ティ
ルトアーム１３にある穴１５は揺動ブラケット３に固定
されたピン４と常に正対し同一姿勢を保ちながら変位す
る事になる。この穴１５とそこに嵌入するピン４とで回
転力を授受し、ピン４が固定された揺動ブラケット３は
別にある軸６を回転軸として回転し、そこに取り付けら
れたカメラ１をティルト動作させる。上記のように回転
力を授受する連結部材である穴１５とピン４との姿勢が
変化すること無く回転変位するため、穴１５の幅寸法
（図４で上下方向）とピン４の外径寸法と双方の寸法お
よび寸法公差を容易に管理する事ができる。この結果、
それらの寸法差であるスキマd2を極力抑える事が可能に
なり、ティルト駆動手段１２の回転指令にたいして忠実
にカメラ１をティルト動作させる事ができる。しかも回
転位置に関係なく高忠実度が実現できるので、ティルト
精度とティルト位置再現性の向上が計られる。なお、図
４で穴１５の左右方向にそれぞれスキマがあり長穴形状
になっているが、これは揺動ブラケット３の回動により
ピン４が半径方向に見かけ上変位するのを規制しないた
めに設けられたニゲで、ティルト動作方向とは直角方向
になるのでティルト精度には影響はない。実施例２につ
いて、図６および図７にもとづいて説明する。

【０００８】本例は回転力を伝達する連結部材をプレス
部品で構成したものである。即ち、ティルトアーム１３
の回転力伝達端部の形状を凸状１９に成形し、その凸部
が挿入される角穴２０を明けたブラケット１８を従動側
に配したものである。これは実施例１に比べ材料コスト
を下げられる。

【０００９】実施例３について、図８および図９にもと
づいて説明する。この例は実施例１で説明した駆動アー
ム９と駆動ギア１０とを一体に成形し、且つ回転力伝達
部材のうち駆動側にピン４を配し従動側にはピン４と嵌
合する寸法を幅寸法とする長穴２１を設けたブラケット
１８を配したものである。

【００１０】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば
着脱可能に取り付けられたカメラ等を所定の方向にパ
ンティルト動作させる電動雲台装置のティルト機構にお
いて、電気的に駆動される駆動手段と、駆動手段によっ
て水平方向に回転する駆動アームと、駆動アームに設け
られた駆動ギアと、駆動ギアに噛合され駆動アームに配
設された回転支軸を中心にして駆動ギアの動作に応じて
回転動作が行われるティルトアームと、ティルトアーム
に対して垂直方向に回転する揺動ブラケットから構成
し、ティルトアームの歯車部と駆動ギアの歯車部のピッ
チ円径を等しくし互いに遊星運動させると、ティルトア
ームは初期の姿勢を保ちながら変位する。したがって、
水平回転する駆動側のティルトアームにある回転力伝達
用の穴と、従動側で垂直回転する揺動ブラケットに固定
された回転力伝達部材のピンが常に同一姿勢を保ちなが
ら回転変位するため、それぞれの連動部材である穴とピ
ンの寸法または寸法公差を要求精度から一義的に決める
ことができる。この結果、穴の幅寸法とピンの外径寸法
との差で生ずるスキマは管理する事が可能となり、しか
も駆動アームの回転位置にかかわらずお互いの姿勢が変
わらないのでこのスキマも変化する事がない。このこと
から揺動ブラケットの回転位置精度、即ち揺動ブラケッ
トに取り付けられたカメラのティルト精度が向上し、併
せて如何なる回転位置でもその精度は当初の精度を維持
されるため位置再現性も改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による内部構成の正面半断面図

【図２】 （ａ）は図１のＤ−Ｄ断面図でティルト角が
零の状態を示した図であり、（ｂ）は図２（ａ）の右側
面からの図

【図３】 （ａ）は図１のＤ−Ｄ断面図でティルト角が
規定値最大の状態を示した図であり、（ｂ）は図２
（ａ）の右側面からの図

【図４】 図２のＥ−Ｅ断面図

【図５】 駆動側部材の実体参考図

【図６】 実施例２を示す正面半断面図

【図７】 図６の回転力伝達部材の拡大した実体図

【図８】 実施例３を示す正面半断面図

【図９】 図８の回転力伝達部材の拡大した実体図

【図１０】 従来構造における内部構成の正面断面図

【図１１】 図１０のＡ−Ａ断面図

【図１２】 図１０のＢ−Ｂ断面図

【図１３】 図１０のＢ−Ｂ断面図構造におけるティル
ト動作した状態を示した図

【図１４】 図１２のＣ−Ｃ断面図

【符号の説明】

１ カメラ ２ 外装部材 ３ 揺動ブラケット ４ ピン ５ Ｌ金具 ３０ 駆動モータ ６ 軸 ３１ Ｔアーム ７ パンギア ３２ Ｔピン ８ ティルト軸 ３３ Ｔブラケッ
ト ９ 駆動アーム ３４ ３１の垂直
面 １０ 駆動ギア ３５ ３１の垂
直面にある長穴 １１ 歯車 １２ ティルト駆動手段 １３ ティルトアーム １４ 支軸 １５ 穴 １６ 軸受け １７ ベース １８ ブラケット １９ 凸形状 ２０ 角穴 ２１ 長穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】着脱可能に取り付けられたカメラ等を所定
   の方向にパンティルト動作させる電動雲台装置のティル
   ト機構において、電気的に駆動される駆動手段と、前記
   駆動手段によって水平方向に回転する駆動アームと、該
   駆動アームに設けられた駆動ギアと、前記駆動ギアに噛
   合され前記駆動アームに配設された回転支軸を中心にし
   て前記駆動ギアの動作に応じて回転動作が行われるティ
   ルトアームと、前記ティルトアームに対して垂直方向に
   回転する揺動ブラケットとから構成されたことを特徴と
   する電動雲台装置のティルト機構。