KR100602827B1 - 두 개의 직교축선을 중심으로 카메라 또는 유사물품을회전가능하게 위치결정시키기 위한 장치 - Google Patents

두 개의 직교축선을 중심으로 카메라 또는 유사물품을회전가능하게 위치결정시키기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

위치결정장치(100)가 요크(106)에 의해서 직교 회전축선을 중심으로 카메라(102) 또는 다른 물품을 회전 가능하게 위치결정시키기 위해 구비된다. 요크(106)는 수직축선을 중심으로한 요크의 회전을 위하여 베이스 조립체에 회전가능하게 커플링되어진다. 수평 및 수직 축선을 중심으로한 카메라의 회전은 각각이 한쌍의 자석과 전류가 공급되는 적어도 하나의 코일부를 포함하는 제 1 및 제 2 보이스 코일 액츄에이터(110,112)에 의해서 주어진다. 코일부에 공급되는 전류의 크기와 방향은 카메라의 회전 속도와 방향을 결정한다. 제 2 보이스 코일 액츄에이터는 바람직하게 두개의 대향 코일부를 포함하는 코일 조립체를 포함하고 있다. 이러한 설계는 종래 기술의 보이스 코일 액츄에이터와 연관된 각도 범위한계를 극복하고, 확장된 각도 범위에 대해 카메라의 회전을 가능하게 한다. 이 장치는 회의 시스템에서 비디오 카메라의 팬 및 틸트 각도를 조정하는데 유용하게 이용될 수 있다.
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회전위치결정장치, 요크, 보이스 코일 액츄에이터, 베이스조립체, 제어시스템

Description

두 개의 직교축선을 중심으로 카메라 또는 유사물품을 회전가능하게 위치결정시키기 위한 장치{DEVICE FOR ROTATABLY POSITIONING A CAMERA OR SIMILAR ARTICLE ABOUT TWO ORTHOGONAL AXES}
본 발명은 전반적으로 위치결정장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 2개의 직교 회전축선을 중심으로 카메라를 회전가능하게 위치결정시키기 위한 장치에 관한 것이다.
화상회의 시스템은 회의 참가자의 화상을 포착하여 원격지의 회의 장소로 전송하기 위해 비디오 카메라를 이용한다. 이 비디오 카메라는 연설하는 회의 참가자의 화상이 적절히 프레임화되도록 카메라의 회전 방향설정을 조정하기 위한 장치를 유익하게 제공받을 수 있다. 카메라의 회전방향설정은 카메라가 소정된 방향 으로 회전하도록 하는 제어기(화상회의 시스템 제어대 또는 그것과 관련된 원격제어장치상에 위치되어짐)의 사용자 조작에 의해 수동으로 조정될 수 있다. 선택적이고 바람직하게 카메라의 회전방향설정의 조정은 음향정위와 같은 자동기술에 의해서 성취 되어지는데, 연설하는 참가자의 위치가 복수의 음향신호 분석에 의해서 계산되어져, 카메라가 계산된 위치방향으로 조종된다.
카메라 회전 위치결정장치가 수동으로 제어되는지 또는 자동 기술로 제어되 는 지에 상관없이, 그와같은 장치는 소정된 회전 방향설정이 성취되도록 카메라를 회전시키는 하나 또는 그 이상의 액츄에이터를 필요로 한다. 2개의 직교축선을 중심으로 카메라를 회전시키도록 설계된(연설하는 회의 참가자의 화상을 보다 정확히 프레임화할 수 있기 위해) 위치결정장치는 전형적으로 2개의 액츄에이터를 사용하는데: 제 1 액츄에이터는 수직축선을 중심으로 카메라를 회전시키는 한편, 제 2 액츄에이터는 카메라의 길이방향축선에 수직한 수평축선을 중심으로 카메라를 회전시킨다. 수직축선을 중심으로한 카메라의 회전은 여기에서 "패닝(panning)"이라 칭해지고; 수평축선을 중심으로한 회전은 여기에서 "틸팅(tilting)"이라 칭해지며; 그리고 수직 및 수평 축선을 중심으로 카메라를 회전시키기 위한 장치는 여기서 "팬/틸트 위치결정장치(pan/tilt positioning device)"라 칭해진다.
최근 사용되어지는 팬/틸트 위치결정장치는 카메라의 회전을 성취하기 위해 스테퍼 모터를 사용한다. 스테퍼 모터는 비교적 저렴하고, 제어하기 쉽고, 크기 및 작동설명에 있어 상업적으로 폭넓게 사용되는 장점을 갖고 있다. 그러나 화상회의 시스템에서 카메라를 회전시키기 위한 스테퍼 모터의 사용은 그것과 관련하여 여러가지 문제점을 갖고 있다. 전형적으로 기어열이나 그와 유사한 세트의 전달요소가 스테퍼 모터 샤프트로부터 카메라에 동력을 전달하기 위해 채용되어져야만 한다. 위치결정장치의 작동시 기어의 운동은 상당한 크기의 소음을 발생시킬 수 있다. 이 소음은 회의 참가자를 짜증나고 혼란스럽게 할 수 있다. 더 중요한 것은 이 소음은 연설하는 참가자의 방향으로 카메라를 자동적으로 방향설정시키는 데 사용되는 음향정위기술을 방해할 수 있다.
더욱이 기어 또는 다른 전달요소는 마모나 거친 조작으로 인해 오정렬 또는 파손되기 쉬워, 그것에 의해 위치결정장치가 부분적으로 또는 완전히 작동하지 않게 할 수 있다. 또한 위치결정장치안에 들어가 있는 기어열은 그것의 조립을 더 복잡하게 만들고 결과적으로 제조비용을 증가시킨다. 결국에는 스테퍼 모터를 사용하는 위치결정장치는 일반적으로 느리게 작동하고 그리고/또는 제한된 각도분해능을 가진다.
앞서 논의된 관점에서 실질적으로 소음없이 작동하고, 액츄에이터로부터 카메라에 동력을 전달하기 위해 기어열 또는 유사한 장치를 필요로 하지 않는 회전 위치결정장치가 요구되어 진다.
본 발명은 제 1 및 제 2 직교회전축선을 중심으로 카메라의 회전을 주는 보이스 코일 액츄에이터를 사용하는 카메라 또는 유사물품용 회전위치결정장치를 포함하고 있다. 위치결정장치는 카메라가 고정적으로 부착되는 운반대를 포함한다. 운반대는 요크에 의해 지지되어 카메라의 길이방향축선과 직교하는 수평축선을 중심으로 요크에 대해 피벗될 수 있다.(그것에 의해 카메라의 틸트 각도 조정을 가능하게 해준다.) 그 다음 요크는 수직축선을 중심으로 베이스에 대한 피벗 운동을 위해 베이스에 커플링된다.(그것에 의해 팬 각도 조절을 가능하게 해준다.)
위치결정장치는 유익하게 카메라의 틸팅 및 패닝 운동을 각각 주기 위해 보이스 코일 타입의 제 1 및 제 2 회전 액츄에이터를 채용한다. 공지된 바와 같이, 보이스 코일 액츄에이터 각각은 한 세트의 영구자석과 비철 베이스상의 적어도 하 나의 코일 권선부를 포함한다. 코일에 전류를 공급하는 것은 자석과 코일 사이에 배치된 틈새부에서 생성된 자기장을 변경시켜 힘 벡터를 발생시키고 자석이 코일에 대해 이동하도록 만든다.(또는 코일이 자석에 대해 이동하게 만드는데, 이는 코일 또는 자석 중 어느것이 이동하기에 자유로운지에 달려있다). 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 제 1 보이스 코일 액츄에이터는 카메라를 틸팅하도록 형성되어지고, 요크에 장착되고, 운반대에 종속하는 한 쌍의 복귀 플레이트 사이에 개재된, 수직방향으로 배향된 코일을 포함한다. 복귀 플레이트들 중의 한 개는 한쌍의 만곡형의 영구자석을 구비하고 있다. 코일에 전류가 공급될 때, 운반대와 지지된 카메라는 요크에 대해 회전(틸팅)하게 된다. 회전의 방향과 속도는 코일에 공급되는 전류의 방향 및 크기를 변화시킴으로써 제어된다.
종래의 회전 보이스 코일 액츄에이터와 관련한 회전 이동 한계를 극복하기 위해 제 2 회전 액츄에이터는 바람직하게 이중코일설계로 되어 있다. 이런 설계는 유익하게 확장된 각도범위(완전 360도 까지)에 대해 카메라의 패닝을 가능하게 해준다. 이 제 2 보이스 코일 액츄에이터는 바람직하게 두 개의 대향 코일부를 지지하는 평면 코일 조립체를 포함하고 있다. 코일 조립체는 요크의 종속샤프트와의 공동회전을 위해 종속 샤프트 중앙에 장착되고 베이스조립체의 베이스 플레이트와 복귀 플레이트 사이의 틈새부에 배치된다. 한 쌍의 인접 위치된 만곡형 영구자석은 복귀 플레이트의 하부에 체결된다. 카메라의 패닝은 코일 조립체의 코일에 전류를 공급함으로써 주어지고, 이는 코일조립체와 요크가 베이스조립체에 대해 회전하게 한다. 두 개의 코일부에 공급되는 전류의 적절한 정류에 의해서, 카메라는 확장된 각도 범위에 걸쳐 패닝될 수 있다.
위치결정장치는 카메라의 팬 및 틸트 각도의 정밀한 제어를 위해 제어시스템을 더 구비할 수 있다. 제어 시스템은 프로세서, 각각이 제 1 또는 제 2의 보이스 코일 액츄에이터의 한 코일부에 전류를 공급하도록 형성된 한 세트의 전류 공급장치 및 카메라의 팬 및 틸트 각도를 연속적으로 검출하는 각도위치센서를 포함하고 있다. 이 프로세서는 음향정위 데이타등을 바탕으로 카메라의 소정된 팬 및 틸트각도를 계산하고, 현재의 팬 각도와 틸트 각도(각도 위치센서에 의해 측정된) 사이의 차이를 결정하도록 형성되어 있다. 그런 다음 프로세서는 전류를 액츄에이터 코일부로 공급하도록 각각의 전류 공급장치를 안내하여, 위치결정장치가 카메라를 소정의 방향으로 이동시키도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 위치결정장치의 등각정면도;
도 2는 위치결정장치의 정면도;
도 3은 위치결정장치의 등각배면도;
도 4는 위치결정장치의 틸팅 액츄에이터의 구성요소를 도시한 도면;
도 5는 위치결정장치의 패닝 액츄에이터의 구성요소를 도시한 평면도;
도 6은 패닝 액츄에이터 구성요소의 등각도;
도 7은 패닝 액츄에이터의 코일조립체의 등각도; 및
도 8은 카메라 위치결정장치용 예시적인 제어시스템의 개략도.
본 발명은 2개의 직교 회전축선을 중심으로 비디오 카메라 또는 유사한 물품을 위치결정시키기 위한 위치결정장치를 구비한다. 다음 설명은 당업자가 본 발명을 제작하여 사용하는 것을 가능하게 해주도록 되어 있으며, 특허출원서 및 그 부대요건의 양식으로 구비된다.
도 1-3 은 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정장치(100)의 정면사시도, 정면도 및 배면사시도이다. 비디오 카메라(102) 또는 유사 물품은 위치결정장치(100)에 기계적으로 커플링되어, 수직(팬) 회전축선 및 수평(틸트) 회전축선을 중심으로 카메라(102)의 위치결정을 가능하게 해준다. 카메라(102)는 운반대(104)에 함께 이동하도록 운반대에 고정장착된다. 운반대(104)는 요크(106)에 회전가능하게 장착되어 전반적으로 카메라(102)의 광축선과 수직한 수평축선을 중심으로 요크(106)에 대해 운반대(104)와 카메라(102)의 회전을 가능하게 해준다.(그 때문에 카메라(102)의 틸팅을 가능하게 해준다). 요크는(106) 수직축선을 중심으로 베이스조립체(108)에 대한 회전을 위해 베이스조립체(108)에 회전가능하게 장착되어 있다. 운반대(104)와 카메라(102)는 요크(106)와 같이 수직축선을 중심으로 함께 회전하여 카메라(102)의 패닝을 발생시킨다. 아래에 보다 상세하게 논의되는 바와같이 카메라(102)의 틸팅 및 패닝은 제 1 보이스 코일 액츄에이터(110)와 제 2 보이스 코일 액츄에이터(112)의 작동에 의해서 개별적으로 주어지며, 상기 액츄에이터 각각은 한쌍의 영구자석 및 토오크 벡터 생성을 위해 전류가 선택적으로 인가되는 적어도 하나의 코일부를 포함하고 있다.
운반대(104)는 틸트 축선을 형성하는 대향 샤프트(114a, 114b) 또는 유사 요 소를 구비하고 있다. 샤프트(114a,114b)는 요크(106)내에 배치된 베어링(116a, 116b)으로 개별적으로 지지되어 요크(106)에 대한 카메라(102)의 틸팅 운동을 가능하게 해준다. 하나 또는 그 이상의 평형추(도시 생략)가 운반대(104)내에 고정되어 요크(106)내에서 카메라(102)와 운반대(104)의 균형을 잡아, 액츄에이터(110)의 토오크 하중을 감소시킨다. 도 8과 관련해서 아래에 좀더 상세하게 설명되는 바와같이, 위치결정장치(100)는 카메라(102) 틸트 각도를 연속적으로 측정하기위해 샤프트(114a)와 결합된 각도위치센서(117)를 구비할 수 있다.
베이스조립체(108)는 일반적으로 평면 복귀 플레이트(118) 및 스페이서(122)에 평행하게 이격되어 유지된 베이스플레이트(120)를 포함하고 있다. 복귀 플레이트(118)와 베이스플레이트(120)는 저탄소 냉간압연강 또는 적절한 동등재료로 만들어 지는 것이 바람직하다. 베이스조립체(108)는 요크(106)에 종속되는 중앙샤프트(126)를 지지하는 베어링(124)을 구비하고 있어 요크(106)가 수직축선을 중심으로 베이스조립체(108)에 대해 회전할 수 있어 카메라(102)의 패닝 운동을 준다. 기계적으로 샤프트(126)와 결합된 제 2 각도위치 센서(128)는 카메라(102)의 팬 각도를 연속적으로 측정하는 기능을 한다.
카메라(102)의 틸팅 운동 및 패닝 운동은 제 1 및 제 2 보이스 코일 액츄에이터(110,112)에 의해서 개별적으로 구동된다. 보이스 코일 모터의 작동 원리는 당해 기술분야에서 잘 알려져 있고 여기서는 상세하게 논의 될 필요는 없다. 일반적으로 보이스 코일 액츄에이터는 적어도 하나의 영구자석과 이격되어 위치된 적어도 하나의 코일부를 포함하고 있다. 코일에 전류를 선택적으로 공급하여, 상당 자 기장을 생성함으로써, 영구자석은 코일에 대해 이동하게 된다(또는 코일이 영구자석에 대해 이동하게 된다). 보이스 코일 액츄에이터는 선형 또는 회전운동을 생성하도록 형성되어 질 수 있다(본 발명에 해당). 운동의 속도와 방향은 코일에 공급된 전류의 크기와 방향을 변경시킴으로써 제어된다.
특히 도 2와 4를 참조하면, 제 1(틸트) 보이스 코일 액츄에이터(110)는 운반대(104)에 달려있는 제 1 및 제 2 복귀플레이트(132,134) 사이에 개재된 코일(130)(도 4에서 가상선으로 도시됨)을 포함하고 있는 것으로 도시되어 있다. 제 1 및 제 2 복귀 플레이트(132, 134)는 운반대(104)에 부착되거나 그것과 일체로 형성되고, 강철 또는 적당한 동등의 재료로 제작되어 제 1 보이스 코일 액츄에이터(110)를 위한 자기 복귀 경로를 제공한다. 만곡형의 영구자석(136, 138)은 복귀플레이트(132)에 체결되고, 위치결정장치(100)의 수평회전축선에 위치된 중심을 가진 원의 원주를 따라 인접하게 위치된다. 자석(136,138)은 바람직하게 고에너지 생성 희토류 자석(네오디뮴-철-붕소 자석과 같은)을 포함하고, 자석(136,138)의 대응면들이 동일한 자극을 가지도록, 다시말해 바깥쪽으로 배향된 양면이 N극(또는 S극)을 이루고 안쪽으로 배향된 양면이 S극(또는 N극)을 이루도록 형성되어 있다.
전형적으로 비철 베이스상에 지지된 구리와인딩으로 이루어진 코일부(130)는 요크(106)의 더 낮은 수평부분에 고정되어진 브래킷(140)내에 장착되고, 제 1 및 제 2 복귀플레이트(132,134) 사이의 한정된 틈새부내로 수직상방으로 뻗어있다. 코일부(130)의 리드(도시 생략)는 전류원과 연결되어 있다.
카메라(102)의 틸팅 운동을 실시하기 위해, 전류가 코일부(130)에 공급되어 코일(130)부와 자석(136,138) 사이의 틈새부내에 자기장을 발생시킨다. 발생된 자기장은 그에따라 자석(136,138)에 힘을 가하여, 운반대(104)와 카메라(102)가 수평 또는 틸트 축선을 중심으로 요크(106)에 대해 회전하게 한다. 회전의 속도와 방향(즉 카메라(102)가 상향 또는 하향 틸트되는 것)은 코일(130)부에 공급된 전류의 방향과 크기를 조정함으로써 성취된다.
카메라(102)의 패닝(수직축선을 중심으로한 회전)은 제 2 보이스 코일 액츄에이터(112)의 작동에 의해 성취된다. 당업자는 종래의 단일코일의 보이스 코일 액츄에이터는 각운동을 제한(전형적으로 약 20도)했다는 것을 알 것이다. 이러한 한계를 극복하기 위해서, 본 발명은 확장된 각도의 범위(완전 360도까지)에 대해 카메라(102)의 패닝을 가능하게 해주는 다중코일설계를 사용한다.
도 2 및 5-6을 참조하면, 제 2 보이스 코일 액츄에이터(112)는 요크 샤프트(126)와 같이 회전하기 위해 그것에 종속하여 고정부착된 코일조립체(142)를 포함한다. 전체적으로 평면인 보이스 코일 조립체(142)는 베이스플레이트(120)와 복귀 플레이트(118) 내부에 형성된 틈새부에 배치된다. 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 코일조립체(142)는 전체적으로 형태상 원형이고 횡방향으로 대향되어 이격된 제 1 및 제 2 코일부(146,148)를 지지하는 코일하우징(144)을 포함한다. 베이스 플레이트(120)는 구조적 기능을 갖고 있는 것에 더하여 제 2 보이스 코일 액츄에이터(112)의 자속복귀 경로로서도 기능한다. 코일 하우징(144)은 바람직하게 주조된 플라스틱 또는 다른 비전도성 물질로 제작된다. 제 1 및 제 2 코일(146,148)은 각각 비철 베이스 상의 구리와인딩을 포함하고, 각 코일은 전류원과 연결되는 한 쌍의 리드를(도시생략) 구비한다.
도 5-7을 다시 참조하면, 만곡형의 영구자석(150,152)은 복귀 플레이트(118)의 아래면에 체결되고, 요크(106)와 카메라(102)의 회전수직축선에 위치된 중심을 가진 원의 원주를 따라서 인접하여 위치한다. 자석(150,152)은 바람직하게 고에너지 생성 희토류 자석(네오디뮴-철-붕소 자석과 같은)을 포함하고, 자석(150)의 대응면들이 동일한 자극을 갖도록, 즉 위쪽으로 배향된 양 면들이 N극(또는 S극)을 이루고 그리고 아래쪽으로 배향된 양 면들이 S극(또는 N극)을 이루도록(제 1 또는 틸트 보이스 코일 액츄에이터(110)의 자석(136,138)과 유사한 방식으로)형성된다.
전류가 코일(146,148) 중 하나 또는 양자 모두에 공급될 때, 결과적인 자장은 회전력이 코일 조립체(142)에 적용되도록 하고, 결과적으로 수직 또는 패닝 축선을 중심으로한 카메라(102)와 요크(106)의 회전을 발생시킨다. 다시 말하면, 카메라(102)의 회전 속도 및 방향은 코일(146,148)에 공급되는 전류의 크기와 방향에의해 결정된다. 코일(146,148)에 알맞게 공급된 전류를 정류함으로써, 제 2 또는 패닝 보이스 코일 액츄에이터(112)는 확장된 각도범위에 걸쳐 작동될 수 있어, 카메라(102)가 회의 개최중인 방안에 위치한 임의의 참가자쪽으로 방향설정되는 것을 가능하게 해준다.
패닝 액츄에이터(112)는 복귀 플레이트(118)와 자석(150,152)이 정적인 동안 코일조립체(142)가 회전하도록 형성되어 있다는 것을 알아야 한다. 자석(150,152)이 코일 조립체(142)보다 현저하게 더 무겁기 때문에, 이 "정적 자석" 장치는 패닝 액츄에이터(112)의 운동부분의 관성력을 감소시키도록 기능하여 요구 토오크량을 감소시키고 카메라(102)의 더 신속한 패닝을 허용한다.
도 6은 위치결정장치(100)의 작동을 제어하기 위한 예시적인 제어시스템(200)을 블록 형태로 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 위치결정장치(100)는 그룹화상회의 설정으로 연설중인 참가자의 화상을 적절히 프레임화하는데 유익하게 이용될 수 있는 것이다. 실제로, 카메라(102)는 제 1 참가자가 고정된 위치에서 연설하는 동안 일정한 팬 및 틸트 각도로 유지될 것이다(틸트 각도는 완전한 수평 방향으로부터의 카메라 각변위로서 형성되고, 팬 각도는 전방 방향으로부터 수직 축선을 중심으로 한 카메라의 각변위로 형성됨). 제 2 참가자가 연설하기 시작할 때(또는 제 1 참가자가 고정된 위치로부터 이동할 때), 제어시스템(200)은 카메라(102)가 제 2 연설 참가자(또는 이동하는 제 1 연설 참가자)의 화상을 정확히 프레임화 하기 위해 적합한 새로운 팬 및 틸트 각도로 방향설정될 때까지 위치결정장치(100)가 수평 및 수직(틸트 및 팬) 축선을 중심으로 카메라(102)를 회전시키도록 해준다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어시스템(200)은 카메라 위치결정 프로세서(202); 각각이 소정된 크기의 전류를 대응하는 코일(130,146,148)에 공급하는 전류원(204,206,208); 카메라(102)의 현 틸트 각도를 연속적으로 측정하기 위한 제 1 각도위치결정 센서(117); 및 카메라(102)의 현 팬 각도를 연속적으로 측정하기 위한 제 2 각도위치결정 센서(128)를 포함하고 있다. 카메라 위치결정 프로세서(202)는 연설중인 참가자의 화상을 적절하게 프레임화할 목표 팬 및 틸트 각도를 계산하도록 형성되어 있다. 카메라 위치결정 프로세서(202)는 임의의 적합한 기법을 사용하여 연설자의 위치를 정하고, 카메라(102)를 목표물로 맞추기 위한 목표 팬/틸트 각도를 결정하는데, 상기 기법에는 복수의 이격된 마이크로폰으로 수신된 음향신호의 분석을 기초로한 삼각화법과 같은 것이 있다. 일단 목표 팬 및 틸트 각도가 결정되면, 카메라 위치결정 프로세서(202)는 대응코일에 전류를 공급하도록 전류원(204,206,208)을 안내하여 카메라가 목표 팬 및 틸트 각도 방향으로 이동되어 지도록 한다.
카메라의 현 팬 및 틸트 각도는 제 1 및 제 2 각도 위치결정센서(117,128)에 의해서 연속적으로 검출된다. 센서(117,128)는 종래의 광각도 엔코더를 포함하거나 1998년 10월 26일 출원되고 명칭이 "회전위치 결정가능한 대상물의 각도 위치를 측정하기 위한 시스템 및 방법"인 본원 출원인에 허여된 미국 특허 출원번호 제 09/179,104호에 개시된 교차-편광 검출기를 선택적으로 포함할 수 있다. 센서(117,128)는 결합된 샤프트(114a,126)의 각도 위치를 감지하고, 이에 대응하여 카메라 위치결정 프로세서(202)에 전송하기 위한 신호들을 생성하고, 현재의 팬 및 틸트 각도와 목표 팬 및 틸트 각도의 차이를 계산하여 코일(130,146,148)에 공급되는 전류가 그에따라 조정되도록 해준다. 일단 소정된 팬 및 틸트 각도가 얻어지면, 각각의 코일(130,146,148)에 공급되는 전류가 조정되어 카메라(102)는 정적상태를 유지한다(카메라가 중력의 영향에 의해 목표 팬 및 틸트 각도로부터 변위되어지는것을 방지하도록 하나 또는 그 이상의 코일부에 작은 크기의 전류가 공급될 필요가 있다는 것을 알아야 한다). 상술한 바와 같이, 목표 팬 및 틸트 각도는 카메라(102)가 새로운 연설 참가자쪽으로 방향설정되거나 움직이는 연설자를 추적하는 것을 허용하도록 주기적으로 재계산된다.
당업자는 바람직한 실시예와 연관해 설명된 다양한 특징들이 개별적으로 또는 결합적으로 사용될 수 있다는 것을 알것이다. 예컨데 위치결정장치는 두 개의 이중코일 액츄에이터를 구비하여 두 개의 확장된 각도 범위에 대해 지지된 물품의 방향설정을 가능하게 해준다. 또한, 본 발명은 단일축선을 중심으로 한 물품을 회전가능하게 위치결정하지만 종래 기술의 보이스 코일 액츄에이터와 관련한 각도행정의 한계를 극복하기 위해 상술한 두 개의 코일부 액츄에이터를 이용하는 위치결정장치를 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 위치결정장치가 바람직한 실시예, 즉 비디오 카메라 위치결정장치를 참조하여 설명되었지만 본 발명은 거기에 국한되는 것이 아니라는 것을 알아야 한다. 당업자는 본 발명이 여러 환경과 실례에서 유용하게 이용될 수 있다는 것을 알것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 전 범주와 정신으로 이해되어져야 한다.

Claims (11)

  1. 제 1 회전축선을 중심으로 요크에 대해 회전가능한 카메라를 회전가능하게 지지하는 요크;
    카메라가 제 1 회전축선을 중심으로 회전하도록 해주는 제 1 보이스 코일 액츄에이터;
    제 1 회전축선과 직교하는 제 2 회전축선을 중심으로 베이스에 대해 회전가능한 요크에 기계적으로 커플링된 베이스 조립체; 및
    요크와 지지된 카메라가 제 2 회전축선을 중심으로 회전하도록 해주고, 전류가 개별적으로 공급되어 질 수 있는 적어도 두개의 코일부를 포함하는 평면 코일 조립체를 포함하고, 요크와 함께 회전하도록 요크에 고정 커플링되고, 그리고, 동심으로 배열된 한 세트의 영구자석이 베이스 조립체에 고정 부착되어진 제 2 보이스 코일 액츄에이터;를 포함하고 있고,
    카메라는 제 1 및 제 2 보이스 코일 액츄에이터에 공급되는 전류를 조정함으로써 제 1 및 제 2 회전축선을 중심으로 위치결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 카메라는 비디오 카메라이고, 제 1 회전축선은 비디오 카메라의 광축선에 수직인 수평축선이고, 제 2 회전축선은 수직축선인 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 회전축선을 중심으로 카메라의 위치결정을 제어하기 위한 제어시스템을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 제어시스템은,
    카메라의 각도 위치를 나타내는 신호를 연속적으로 발생시키기 위한 한 세트의 센서;
    신호를 수신하고 이에 대응해 제 1 및 제 2 보이스 코일 액츄에이터에 공급되는 전류를 조정하여 카메라가 요구되는 각도위치의 방향으로 회전하도록 하는 것으로서, 상기 한 세트의 센서에 커플링된 적어도 하나의 프로세서;를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  7. 지지수단에 대하여 제 1 회전축선을 중심으로 회전가능한 카메라를 지지하는 수단;
    카메라가 상기 제1 회전축선에 대하여 회전하도록 하는 제1 보이스 코일 액츄에이터;
    지지수단 및 카메라가 제 1 회전축선과 직교하는 제 2 회전축선을 중심으로 베이스에 대해 회전가능하도록 상기 지지수단에 기계적으로 커플링되는 베이스; 및
    카메라와 지지수단이 베이스에 대해 회전하게 하는 제2 보이스 코일 액츄에이터로서, 함께 회전하도록 상기 지지수단 또는 베이스 중 하나에 고정 커플링된 보이스 코일 조립체 및, 상기 지지수단 또는 베이스 중 다른 하나에 고정 커플링된 한 세트의 영구자석을 포함하고 있는, 상기 제2 보이스 코일 액츄에이터;를 포함하고 있고,
    카메라는 제 1 및 제 2 보이스 코일 액츄에이터에 공급되는 전류를 조정함으로써 제 1 및 제 2 회전축선을 중심으로 위치결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서, 카메라의 각도 위치를 제어하는 수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 카메라의 각도 위치를 제어하는 수단은,
    카메라의 각도 위치를 검출하여 이에 대응해 각도 위치신호를 발생시키는 각도위치감지수단;
    각도위치 감지수단과 전자적으로 결합된 프로세싱 수단으로서, 각도위치 신호를 수신하고 이에 대응해 제1 및 제2 보이스 코일 액츄에이터에 공급되는 전류를 조정하여 소정된 각도위치 설정점의 방향으로 카메라를 이동시키도록 하는, 상기 프로세싱 수단;을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 카메라용 회전위치결정장치.
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