JPH096435A - 指向角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 球面超音波モータ８は、複数のステータ７に
より略球状のロータ６が支持されており、ステータ７に
表面波振動を発生させることによりロータ６を回転させ
ることができる。ＣＣＤカメラ１０は、ロータ６に開口
された貫通孔２１内に納められている。従って、ロータ
６を回転させることにより、直接ＣＣＤカメラ１０の方
向（指向角）を変えることができる。 【効果】 例えば監視カメラ等として構成された指向性
制御装置を軽量小型化することができる。バックラッシ
ュやガタなどがなく、ＣＣＤカメラの方向を精密に位置
決めすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指向角制御装置に関す
る。具体的にいうと、本発明はセンサ、カメラ（監視カ
メラ、視覚センサ）、照明器、レーザー発生器その他の
エンドエフェクタ部を回転駆動させ、その指向角を制御
するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来例を示す。これは例えば監
視用ＣＣＤカメラ５１の指向角を制御するための装置、
すなわち雲台５２を示している。５３はカメラ５１を据
え付けるためのチルト台、５４は回転ボディ、５５はベ
ースであって、回転ボディ５４はベース５５に設けられ
たサーボモータ（図示せず）によって軸心回り（イ方
向）に回転駆動されるようになっており、チルト台５３
は回転ボディ５４の上部に設けられたサーボモータ（図
示せず）によって水平軸の回り（ロ方向）に回転駆動さ
れるようになっている。

【０００３】しかして、図１１に示すように、雲台５２
のチルト台５３の上面にカメラ５１を取り付けて固定し
ておき、雲台５２を遠隔操作して回転ボディ５４やチル
ト台５３の角度を操作することによってカメラ５１の指
向角、すなわち監視方向を制御できるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような雲台５２にあっては、２個のサーボモータで回転
ボディ５４とチルト台５３を回転させているため、サー
ボモータによる回転機構を２箇所に分散して構成する必
要があり、雲台５２の小型化が困難であった。さらに、
このような雲台５２を用いた指向角制御装置では、カメ
ラ５１と雲台５２は別々のセパレート構造となっている
ので、全体の寸法はそれぞれの寸法の和となり、小型化
に限界があった。

【０００５】このため、例えば指向角制御装置を備えた
カメラを超小型化して、視覚機能を有する義眼、あるい
は人間型ロボットの眼球を構成し、カメラの指向角を制
御することによって眼球運動を可能にしようとしても、
小型化が困難であるために、人間の頭の容積内、特に眼
窩の容積内に納めることはできなかった。

【０００６】また、駆動の伝達が、ベース５５→回転ボ
ディ５４→チルト台５３→カメラ５１となり、カメラ５
１自体をダイレクトに駆動する構造になっていないの
で、カメラ５１の取り付けガタ、雲台５２の駆動伝達部
分の遊びやガタ、雲台５２の組み立て時における各部分
の位置決め誤差等の累積拡大が原因となり、精密駆動に
適した構造でなかった。

【０００７】このため、例えば監視カメラなどとして用
いる場合、カメラ５１の方向を変化させると、バックラ
ッシュ等によってカメラの向きが狙った場所からずれて
しまい、焦点がぼやけるために監視カメラで捉えた映像
をそのまま画像処理することができず、無人の監視カメ
ラ等に使用することができなかった。

【０００８】また、雲台５２に取り付けたカメラ５１の
方向を回転させるとき、カメラ５１の回転駆動中心は雲
台５２側にあり、カメラ５１の光軸上になかった。つま
り、カメラ５１全体が移動しながら回転していた。この
ため、回転駆動中心と同心円上にある対象物との距離を
一定に保つ必要がある場合、カメラ５１が中心になるよ
うに補正を加えるか、対物距離もしくは焦点距離を調整
しなければならなかった。

【０００９】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、カメラ等の
エンドエフェクタ部と駆動機構とが一体化されていて小
型軽量で、しかもエンドエフェクタ部の指向角制御時に
おける位置決め精度の良好な指向角制御装置を提供する
ことにある。

【００１０】また、本発明の別な目的は、エンドエフェ
クタ部を回転駆動して指向角を変化させる場合、その回
転中心をエンドエフェクタ部の軸心上に位置させること
にある。

【００１１】

【発明の開示】請求項１に記載の本発明による指向角制
御装置は、ステータに発生させた微小振動を略球状のロ
ータへ伝達させてロータを回転駆動させるようにした球
面超音波モータと、前記ロータの内部に納められたエン
ドエフェクタ部と、からなることを特徴としている。

【００１２】ここで、エンドエフェクタ部とは、本発明
の指向角制御装置を備えた各種装置が対象物に直接働き
かける機能を有する部分であって、例えば監視カメラ、
視覚センサ（ＣＣＤカメラ）、受光センサ、人体検知セ
ンサ、集音マイク、照明器具、レーザー発光器等の発光
素子、ポインタなどがある。

【００１３】本発明の指向角制御装置にあっては、球面
超音波モータのロータ内にエンドエフェクタ部を収納し
ているので、指向角制御装置の可動範囲が球面超音波モ
ータよりも大きくならないようにでき、設置容積を少な
くできる。また、球面超音波モータもロータの周囲にス
テータを配置しただけの簡単な構造であって、軽量小型
化することができる。従って、エンドエフェクタ部と球
面超音波モータを含む指向角制御装置を小型軽量化する
ことができ、指向角制御装置の用途が拡大する。例え
ば、視覚機能を有する義眼、あるいは人間型ロボットの
眼球等として人間の頭の容積内等に納めることができ、
カメラの指向角を制御することによって眼球運動を可能
にすることができる。

【００１４】請求項２に記載の実施態様は、請求項１に
記載の指向角制御装置において、前記エンドエフェクタ
部の中心軸が前記ロータの回転中心を通過するよう、エ
ンドエフェクタ部がロータ内に配置されていることを特
徴としている。

【００１５】この実施態様によれば、エンドエフェクタ
部の回転中心がその中心軸上にあるので、エンドエフェ
クタ部が回転する場合には自らの中心軸上の定点（ロー
タの回転中心）の回りに回転する。従って、回転駆動中
心と同心円上にある対象物との距離を一定に保つ必要が
ある場合、エンドエフェクタ部の位置の補正等の必要が
なくて制御性が向上する。

【００１６】請求項３に記載の実施態様は、請求項２に
記載の指向角制御装置において、前記エンドエフェクタ
部の入出力基準面が前記ロータのほぼ中心に位置してい
ることを特徴としている。

【００１７】ここで、エンドエフェクタ部の入出力基準
面とは、情報を取り込んだり、出力を送り出したりする
面であって、例えば受光センサ等のセンサの検出面（受
光面）、発光センサの光出射面、距離センサやオートフ
ォーカスカメラの距離測定基準面などをさす。

【００１８】この実施態様によれば、ロータの回転によ
りエンドエフェクタ部が回転しても、エンドエフェクタ
部の入出力基準面はロータのほぼ中心にあって移動しな
いので、球面超音波モータの制御を容易にできる。

【００１９】請求項４に記載の実施態様は、前記ロータ
に貫通孔を設け、この貫通孔内にエンドエフェクタ部を
収納し、エンドエフェクタ部の配線をエンドエフェクタ
部の背面において貫通孔から外部へ引き出していること
を特徴としている。

【００２０】この実施態様にあっては、エンドエフェク
タ部の配線が背面からロータ外へ引き出されているの
で、配線がエンドエフェクタ部の入出力面に掛かってエ
ンドエフェクタ部の作用を妨げることがない。また、ロ
ータにおいては、エンドエフェクタ部の入出力面と配線
引き出し部分とが両側に振分けられているので、ロータ
の回転可能範囲（ステータ接触範囲）を広くすることが
できる。

【００２１】請求項５に記載の指向角制御装置は、ステ
ータに発生させた微小振動を略球状のロータへ伝達させ
てロータを回転駆動させるようにした球面超音波モータ
と、前記ロータに接触して前記超音波モータにより回転
駆動される従動ロータと、前記従動ロータの内部に納め
られたエンドエフェクタ部と、からなることを特徴とし
ている。

【００２２】この指向角制御装置においても、エンドエ
フェクタ部は従動ロータ内に収容されているので、請求
項１に記載された指向角制御装置よりは大きくなるもの
の、設置容積を少なくできる。従って、エンドエフェク
タ部と球面超音波モータを含む指向角制御装置を小型軽
量化することができ、指向角制御装置の用途を拡大でき
る。また、球面超音波モータと従動ロータの間は摩擦駆
動となっていてギア等の駆動伝達機構を必要としないの
で、駆動伝達部における遊びやガタ、バックラッシュ等
がなく、エンドエフェクタ部を精密駆動できる。

【００２３】しかも、この指向角制御装置にあっては、
エンドエフェクタ部は従動ロータ内に収容されているの
で、球面超音波モータのロータは回転可能範囲を広くで
きる。さらに、球面超音波モータのロータ径と従動ロー
タ径の比によってエンドエフェクタ部の回転制御範囲を
調整することができる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明による指向角制御装置を用いた
監視カメラシステムＡの斜視図を示す。このシステムＡ
は、監視カメラ１で捉えた映像を遠隔地（例えば、モニ
タールーム）に設置されたモニター２に表示したり、ビ
デオテープに録画したりするものである。監視カメラ１
は、例えば天井等から吊り下げられた支持ユニット３に
よって支持され、所定の方向を向けて固定されている。
モニター側は、監視カメラ１（指向角制御装置）を遠隔
制御するためのコントローラ４、監視カメラ１の撮影方
向や焦点位置を手動操作させるためのコントローラ端末
器５、監視カメラ１で捉えている映像を写しだすモニタ
ー２とから構成されている。

【００２５】監視カメラ１は、ロータ６及びステータ７
からなる球面超音波モータ８をケーシング９内に納め、
球面超音波モータ８のロータ６内にＣＣＤカメラ１０を
収容したものである。ＣＣＤカメラ１０はオートフォー
カス機構を備えている（固定焦点式でも差し支えな
い）。

【００２６】しかして、 モニター２の画面を見ながら
コントローラ端末器５に設けられたジョイスティック型
のレバー１１を操作すると、コントローラ４によって監
視カメラ１の球面超音波モータ８が駆動され、ＣＣＤカ
メラ１０が所望方向へ向けられる。フォーカススイッチ
１２を操作すれば、ＣＣＤカメラ１０の焦点位置をマニ
ュアル調整することができる。また、無人運転でビデオ
テープ録画する場合には、切替えスイッチ１３によって
無人運転モードに切り替えると、ＣＣＤカメラ１０は一
定範囲を繰り返し端から端まで回動しながら撮影位置を
移動する。

【００２７】図２（ａ）は球面超音波モータ８の一例を
示す一部破断した正面図である。この球面超音波モータ
８は、複数個のステータ７を略球状をしたロータ６の外
周円に沿って配置し、複数個のステータ７によってロー
タ６を支持したものである（必要に応じて、ベアリング
等の補助的な支持手段を併用してもよい）。各ステータ
７は、図２（ｂ）（ｃ）に示すような回転型表面波振動
子からなる。すなわち、金属等の弾性材料によって形成
された弾性体１４は略皿状をしており、その外周部表面
には一定ピッチ毎に接触片１５が突設されて環状に配列
しており、接触片１５と対応して弾性体１４の外周部裏
面にはＰＺＴ等の圧電素子１６が貼り付けられている。
ステータ７は、接触片１５をロータ６と接触させるよう
にしてロータ６を支持するようになっており、そのため
接触片１５の表面にはロータ６の表面曲率と同一の曲率
を有する凹状のアール面１７が施されている。

【００２８】しかして、ステータ７は超音波モータの原
理によってロータ６を駆動するものであって、圧電素子
１６を振動させることによって弾性体１４の接触片１５
の表面にたわみ振動や伸縮振動等の表面波振動を発生さ
せるものである。ステータ７はロータ６に圧接している
ので、ステータ７が駆動されていない場合には、ロータ
６は回転できない。しかし、圧電素子１６を所定の駆動
モードで駆動すると、弾性体１４の表面を円周方向に進
む進行波（たわみ進行波）により接触片１５の表面の粒
子が楕円軌道を描いて運動し、ロータ６の表面がステー
タ７の円周方向に沿って移動する。この結果、ロータ６
は駆動されているステータ７の軸心の回りに回転する。
また、進行波を発生させないステータ７には定在波を発
生させてロータとの摩擦を軽減する。従って、これらの
各ステータ７を駆動制御することによりロータ６を任意
の方向へ任意の角度だけ回転させることができる。

【００２９】なお、本発明に用いる球面超音波モータ
は、ここで説明したような構造のものに限定されるもの
でなく、ステータにより略球状のロータを回転させるこ
とができるものであればよいことは、もちろんである。

【００３０】図３はロータ６とＣＣＤカメラ１０を示す
概略断面図である。ＣＣＤカメラ１０はカメラレンズや
ＣＣＤ素子等を円筒状のケース内に納めたものであり、
ケースの背面からは配線１８が出ている。ロータ６は、
略球状をしたロータ本体１９とキャップ２０とからな
り、ロータ本体１９の中心には貫通孔２１が開口されて
おり、貫通孔２１内の前端部には段部２２が設けられ、
貫通孔２１の後端部はキャップ２０によって塞がれる。
ＣＣＤカメラ１０はロータ本体１９の貫通孔２１に後方
から挿入され、前端を貫通孔２１内の段部２２に当てて
位置決めされる。キャップ２０には、配線１８を通すた
めの配線通し孔２３が開口されており、ＣＣＤカメラ１
０の配線１８を配線通し孔２３に通してキャップ２０が
貫通孔２１内に嵌合される。キャップ２０は、螺合、ス
ナップフィット、ビス止め、接着剤等の手段によってロ
ータ本体１９に固定される。こうしてＣＣＤカメラ１０
はロータ本体１９の段部２２とキャップ２０との間に収
容され保持される。こうしてロータ６内に収容されたＣ
ＣＤカメラ１０は、その光軸がロータ６の回転中心を通
るように位置決めされている。なお、ＣＣＤカメラ１０
及びキャップ２０はロータ本体１９の表面から外に突出
しないようにしておくのが好ましい。

【００３１】なお、図３に示すステータ接触範囲とは、
ロータ６表面のステータ７を接触させることのできる領
域であって、貫通孔２１以外の領域である。ロータ６の
回転可能な範囲は、このステータ接触範囲からステータ
７の寸法を引いた領域となる。

【００３２】しかして、このような監視カメラ１によれ
ば、球面超音波モータ８を駆動してロータ６を回転させ
ると、その内部に収容されているＣＣＤカメラ１０が回
転し、ＣＣＤカメラ１０の撮影方向を制御することがで
きる。

【００３３】また、球面超音波モータ８はステータ７と
ロータ６との間の摩擦駆動であるためにガタツキがな
く、しかも、ＣＣＤカメラ１０をロータ６内に収容すれ
ば、ロータ６の回転をＣＣＤカメラ１０に伝達するため
の回転伝達機構も必要無くなるので、回転伝達機構によ
る遊びやガタも発生しない。従って、この監視カメラ１
によれば、ＣＣＤカメラ１０の撮影方向を高精度に位置
決めすることができる。

【００３４】さらに、ＣＣＤカメラ１０をロータ６内に
収容すれば、ＣＣＤカメラ１０をロータ６の外側に取り
付けた場合のようにＣＣＤカメラ１０の重量による回転
トルクがロータ６に加わることもないので保持トルクを
大きくでき、ロータ６ないしＣＣＤカメラ１０を安定に
静止させることができる。

【００３５】また、この監視カメラ１によれば、球面超
音波モータ８のロータ６内にＣＣＤカメラ１０が収容さ
れているので、球面超音波モータ８とは別にＣＣＤカメ
ラ１０が空間を占めず、監視カメラ１を非常に小さくす
ることができる。従って、監視カメラ１を目立ちにくく
することができる。

【００３６】さらに。従来のように雲台でカメラを駆動
する監視カメラのようにＣＣＤカメラが外部に露出して
いる場合には、ＣＣＤカメラの向きによってモニターさ
れている方向が分かってしまうが、本発明のようにＣＣ
Ｄカメラ１０がロータ６内に収納されていれば、モニタ
ーされている方向が外観からは分かりにくくなる。従っ
て、防犯機能も高くなる。

【００３７】図４及び図５はロータ６内におけるＣＣＤ
カメラ１０の収容位置を示す図である。いずれもＣＣＤ
カメラ１０の光軸Ｐはロータ６の回転中心Ｇを通るよう
に位置決めされているので、ロータ６が回転するとき、
ＣＣＤカメラ１０の光軸Ｐは常に光軸Ｐ上の定点（つま
り、ロータ６の回転中心Ｇ）を中心にして回転するの
で、監視カメラ１の制御が容易になる。特に、回転中心
Ｇから一定距離にある同心円上の位置を監視する場合に
は、焦点を一定にできる。さらに、図４の配置例では、
ＣＣＤカメラ１０の検出基準面２４はロータ６の表面近
くに位置しているので、貫通孔２１によってロータ６の
表面が狭められにくく、ロータ６の可動範囲を広くでき
る。これに対し、図５の配置例では、ＣＣＤカメラ１０
の検出基準面２４がロータ６の回転中心Ｇと一致してい
るので、貫通孔２１の前部に円錐状の窓２５を設ける必
要があり、図４の場合と比較してロータ６の可動範囲は
狭くなるが、その反面、ロータ６を回転させてＣＣＤカ
メラ１０の向きを変えるとき、対象物体に対して方向が
変化するだけで距離が変化せず、焦点調整など監視カメ
ラ１の制御が容易になる。つまり、ある方向に存在する
対象物体を見ながら当該物体が画像の中心になるように
ＣＣＤカメラ１０を回転させるとき、図４のような構造
であると、対象物体の方向と距離がＣＣＤカメラ１０の
回転に伴って変化するので、ＣＣＤカメラ１０の焦点を
調整しながら回転させなければならないが、図５のよう
な構成であれば、ＣＣＤカメラ１０を回転させても対象
物体との距離は変らないので、焦点を固定にしたままで
ＣＣＤカメラ１０を回転させることができ、制御が容易
になる。

【００３８】ロータ６の背面側（キャップ側）半球に図
６に示すようなパターン、すなわち放射状パターン２６
と同心円状パターン２７を描いておき、光学的エンコー
ダ（図示せず）により当該パターン２６，２７を読み取
るようにすれば、ロータ６の回転角ないしＣＣＤカメラ
１０の方向を検出することができる。

【００３９】なお、上記実施例では、監視カメラとして
用いる場合について説明したが、ＣＣＤカメラを画像認
識用の視覚センサとして用いる場合にも有効である。

【００４０】図７は本発明による指向角制御装置を用い
た視覚センサＢ、例えば人間型ロボットの眼球や視覚機
能を有する義眼を示す一部破断した正面図である。この
実施例においては、球面超音波モータ８のロータ６が眼
球と同じ外観を有しており、ロータ６内にＣＣＤカメラ
１０が内蔵されていて視覚（画像認識）機能を備えてい
る。この視覚センサＢはロボットの頭部２８内や人間の
眼窩内に納められる。なお、２９はロータ６やステータ
７を納めたケーシングであって、ロータ６はケーシング
２９の内壁面に接することなく複数個のステータ７のみ
により支持されている。

【００４１】しかして、ステータ７を駆動することによ
り、眼球であるロータ６はそのステータ７の軸心の回り
に回動される。このため、ロータ６が上下左右へと滑ら
かに動き、視覚センサＢの視線の方向を制御することが
できる。しかも、この視覚センサＢは非常に小型軽量で
あるので、眼球のような小さな部位に使用することがで
きる。

【００４２】図８は本発明に係る指向角制御装置を用い
た別な視覚センサＣを示す概略断面図である。この視覚
センサＣでは、眼球と同じ外観を有する略球状の従動ロ
ータ３０が球面超音波モータ８と共に人間型ロボットの
頭部２８や人間の眼窩内に回転自在に納められている。
この従動ロータ３０はＣＣＤカメラ１０を内蔵してお
り、また、球面超音波モータ８のロータ６に圧接してい
る。従って、球面超音波モータ８を駆動してロータ６を
回転させると、従動ロータ３０を回転させることがで
き、それによって視覚センサＣの視線の方向を制御する
ことができる。

【００４３】また、この視覚センサＣでは、ＣＣＤカメ
ラ１０を直接球面超音波モータ８のロータ６に設けず、
ロータ６と接している従動ロータ３０に設けているの
で、眼球となる部品に対する外観上や寸法上などの制約
が少なくなる。また、ロータ６にＣＣＤカメラ１０を内
蔵していないので、ロータ６の回転範囲を広くすること
ができる。また、従動ロータ径とロータ径の比によって
従動ロータ３０の回転範囲や回転速度を変えることもで
きる。

【００４４】図９は本発明に係る指向角制御装置を用い
た光指示ヘッド３１を示す斜視図である。光指示ヘッド
３１のケーシング部３２においては、複数個のステータ
７が固定されており、略球状をしたロータ６が複数個の
ステータ７によって回転可能に支持され、球面超音波モ
ータ８が構成されている。このロータ６の内部には、例
えば赤色、青色、白色といった具合に発光色の異なる半
導体レーザー素子３３Ｒ、３３Ｂ、３３Ｗが複数個内蔵
されており、各半導体レーザー素子３３Ｒ、３３Ｂ、３
３Ｗの各光軸はロータ６の回転中心を通るように配置さ
れている。ロータ６の一部分はケーシング部３２から露
出している。

【００４５】しかして、この光指示ヘッド３１にあって
は、任意の発光色、例えば赤色光の半導体レーザー素子
３３Ｒを発光させ、球面超音波モータ８のロータ６を回
転させることによって半導体レーザー素子３３Ｒから出
射された光ビームαの出射方向を制御するようにしてい
る。

【００４６】図１０は上記光指示ヘッド３１を用いた検
査指示装置Ｄを示す斜視図である。検査指示装置Ｄは、
光ビームαを出射する上記光指示ヘッド３１と、検査さ
れた実装基板３４を載置するステージ３５と、操作ター
ミナル３６とから構成されている。光指示ヘッド３１
は、ステージ３５上方に位置するようにステージ３５か
ら延びた支柱３７の先端部分に取り付けられている。

【００４７】この検査指示装置Ｄは、自動検査装置（図
示せず）によって実装不良が検出された実装基板３４の
識別番号や不良箇所Ｆの位置情報や不良内容を示す実装
情報などを受け取って記憶装置に蓄積している。この蓄
積された記憶情報は、必要に応じて実装不良の発生率や
不良内容ごとの集計結果をまとめて、操作ターミナル３
６上のディスプレイ３８に表示させたり、プリントアウ
トさせたりすることができる。また、操作ターミナル３
６からの指示によって、修正を要する実装基板３４の識
別番号や不良内容をディスプレイ３８上に表示したり、
球面超音波モータ８を駆動して、ステージ３５上にセッ
トされた実装基板３４上の不良箇所Ｆに光ビームαを照
射し、不良箇所Ｆを指示することができる。また、光ビ
ームαは、例えば電子部品３９の欠落の場合には赤色、
ハンダ不良の場合には青色、電子部品３９の位置ずれに
は白色といったように実装不良の内容に応じて変化する
ようになっている。すなわち、この検査指示装置Ｄにあ
っては、自動検査装置によって得られた不良箇所Ｆの位
置情報に基づいて、光指示ヘッド３１から不良内容に応
じた色の光ビームαを不良箇所Ｆに照射させることがで
きる。

【００４８】ステージ３５上には実装基板３４の挿入方
向と実装基板３４の位置を決める位置決め部４０が設け
られており、自動検査装置から実装不良と判定された実
装基板３４が所定の基板方向を向けて送られてくると、
位置決め部４０に基づいてステージ３５上の所定の位置
に載置される。ディスプレイ３８には実装基板３４の識
別番号が表示されるとともに不良内容が表示され、不良
内容に応じた色の光ビームαが不良箇所Ｆに照射され
る。光ビームαが照射されると、作業者はディスプレイ
３８に表示された不良内容と指示された不良箇所Ｆを目
視確認したのち、欠落した電子部品３９を実装したり、
ハンダ付けをやり直したりして実装不良を修正する。

【００４９】この検査指示装置Ｄにあっては、光源（半
導体レーザー素子３３Ｒ、３３Ｂ、３３Ｗ）がロータ６
に内蔵されているため、球面超音波モータ８を駆動する
ことによって直接光ビームαの照射方向を制御すること
ができる。したがって、光指示ヘッド３１が簡単な構成
になって小型化することができる。また、球面超音波モ
ータ８により光ビームαの出射方向を直接制御している
ので、光ビームαの出射方向を高分解能かつ高精度に制
御できる。このため、高密度で実装された実装基板３４
にあっても正しく不良箇所を指示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る指向角制御装置を用いた監視カメ
ラシステムを示す斜視図である。

【図２】（ａ）は同上の球面超音波モータの構造を示す
一部断面した正面図、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ同上のス
テータを示す正面図及び断面図である。

【図３】ＣＣＤカメラをロータ内に収容するための構造
を示す断面図である。

【図４】ＣＣＤカメラを収容したロータの断面図であ
る。

【図５】ＣＣＤカメラを収容した別なロータの断面図で
ある。

【図６】ロータの回転方向を検出するためにロータ表面
に設けられたパターンを示す図である。

【図７】本発明に係る指向角制御装置を用いた視覚セン
サを示す一部破断した正面図である。

【図８】別な構造の視覚センサを構造を示す断面図であ
る。

【図９】本発明に係る指向角制御装置を用いた光指示ヘ
ッドを示す斜視図である。

【図１０】同上の光指示ヘッドを備えた検査指示装置の
斜視図である。

【図１１】従来例の説明図であって、ＣＣＤカメラと雲
台とを分離した状態で示す側面図である。

【符号の説明】

１ 監視カメラ ６ ロータ ７ ステータ ８ 球面超音波モータ １０ ＣＣＤカメラ １９ ロータ本体 ２０ キャップ ２１ 貫通孔 ２４ ＣＣＤカメラの検出基準面 ３０ 従動ロータ ３１ 光指示ヘッド ３３Ｒ、３３Ｂ、３３Ｗ 半導体レーザー素子 Ｐ ＣＣＤカメラの光軸 Ｇ ロータの中心

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータに発生させた微小振動を略球状
   のロータへ伝達させてロータを回転駆動させるようにし
   た球面超音波モータと、 前記ロータの内部に納められたエンドエフェクタ部と、
   からなる指向角制御装置。
2. 【請求項２】 前記エンドエフェクタ部の中心軸が前記
   ロータの回転中心を通過するよう、エンドエフェクタ部
   がロータ内に配置されている、請求項１に記載の指向角
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記エンドエフェクタ部の入出力基準面
   が前記ロータのほぼ中心に位置している、請求項２に記
   載の指向角制御装置。
4. 【請求項４】 前記ロータに貫通孔を設け、この貫通孔
   内にエンドエフェクタ部を収納し、エンドエフェクタ部
   の配線をエンドエフェクタ部の背面において貫通孔から
   外部へ引き出している、請求項１に記載の指向角制御装
   置。
5. 【請求項５】 ステータに発生させた微小振動を略球状
   のロータへ伝達させてロータを回転駆動させるようにし
   た球面超音波モータと、 前記ロータに接触して前記超音波モータにより回転駆動
   される従動ロータと、 前記従動ロータの内部に納められたエンドエフェクタ部
   と、からなる指向角制御装置。