(57)【要約】【課題】本発明は、１個のみの球型軸受け体を用いて可動体を２軸方向に可動させ、小型化と簡易化を目的とする。【解決手段】本発明による空間安定装置は、フレーム(1)の1個のみの球型軸受け体(24)を介して可動体(9)を２軸可動とし、一対のリニアアクチュエータ(25,30)及び非接触型位置センサ(32)を用いて可動体(9)の空間安定動作を行う構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面(1a)が解放されたフレーム(1)の奥壁(21)に形成された球状凹部(22)と、前記球状凹部(22)に作動自在に設けられた球型軸受け部(23)と、前記球型軸受け部(23)に接続されレートセンサ(20)を有する可動体(9)と、前記フレーム(1)の前記奥壁(21)と直交する面からなる第１側壁(21a)と前記可動体(9)との間を作動自在に接続するために設けられた第１リニアアクチュエータ(25)と、前記第１側壁(21a)と直交する面からなる第２側壁(28)と前記可動体(9)との間を作動自在に接続するために設けられた第２リニアアクチュエータ(30)と、前記奥壁(21)と直交する面からなり前記第１側壁(21a)に対して対向する第３側壁(31)に設けられた非接触型位置センサ(32)とを備え、
前記各リニアアクチュエータ(25,30)を作動させることにより、前記球状凹部(22)と球型軸受け部(23)からなる１個のみの球型軸受け体(24)を介して前記可動体(9)を２軸方向に作動させる構成としたことを特徴とする空間安定装置。
【請求項２】
前記非接触型位置センサ(32)と前記可動体(9)との間の距離(D)を前記非接触型位置センサ(32)で測定し、前記距離(D)に基づく距離信号によって制御装置(40)を介して前記各リニアアクチュエータ(25,30)を作動させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の空間安定装置。
【請求項３】
前記フレーム(1)の一端(1b)には、前記制御装置(40)が設けられていることを特徴とする請求項２記載の空間安定装置。
【請求項４】
前記各リニアアクチュエータ(25,30)は、一対の軸支部(26,27)を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の空間安定存置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間安定装置に関し、特に、１個のみの球型軸受け体を介して可動体を２軸方向に自在に作動させて空間安定させ、従来よりも大幅に簡略化および小型化するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の空間安定装置としては、特許文献１及び２に開示されている構成を挙げることができ、これらの構成を概略的に示すと、図２に示すことができる。
すなわち、図２において符号１で示されるものは、全体形状が四角形をなすフレームであり、このフレーム１の一方の対向面には第１角度センサ２と第１トルカ３とが互いに対向した状態で配設されている。
【０００３】
前記フレーム１の内側には、四角形をなす第１可動体４が一対の第１、第２支軸５，６を介して第１回動方向Ａに沿って回動自在に構成され、前記第１支軸５は前記第１角度センサ２に接続されていると共に、前記第２支軸６は前記第１トルカ３に接続されている。
【０００４】
前記第１可動体４の前記第１角度センサ２及び第１トルカ３側、すなわち、前記第１、第２支軸５，６が設けられている一対の対向面とは９０度異なる対向面に第２角度センサ７及び第２トルカ８が互いに対向して配設されている。
【０００５】
前記第１可動体４の内側には、四角形をなすと共にレートセンサ２０を有する第２可動体９が一対の第３、第４支軸１０，１１を介して第２回動方向Ｂに沿って回動自在に構成され、前記第３支軸１０は前記第２角度センサ７に接続されていると共に、前記第４支軸１１は前記第２トルカ８に接続されている。
【０００６】
従って、前述の従来構成において、空間安定装置１００を飛翔体に搭載し、前記第２可動体９に、例えば、カメラ(図示せず)を取付け、このカメラによって所定のターゲットを撮像する場合、このターゲットに常に追随するために、この飛翔体の姿勢が種々変化した場合、前記レートセンサ２０からのレート検出信号に基づいて前記各トルカ３，８を駆動し、第２可動体９を２軸方向に制御することによって前記カメラを単にターゲットに向けることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２４６２号公報
【特許文献２】特開２００２−７８３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の空間安定装置は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、フレームの中に第１、第２可動体を設け、４本の支軸及び軸受けを介して第２可動体を可動自在に支持しなければならず、構成部品が多く、角度センサも２個必要で、小型化及び低価格化への大きい障害となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による空間安定装置は、少なくとも一面が解放されたフレームの奥壁に形成された球状凹部と、前記球状凹部に作動自在に設けられた球型軸受け部と、前記球型軸受け部に接続されレートセンサを有する可動体と、前記フレームの前記奥壁と直交する面からなる第１側壁と前記可動体との間を作動自在に接続するために設けられた第１リニアアクチュエータと、前記第１側壁と直交する面からなる第２側壁と前記可動体との間を作動自在に接続するために設けられた第２リニアアクチュエータと、前記奥壁と直交する面からなり前記第１側壁に対して対向する第３側壁に設けられた非接触型位置センサとを備え、前記各リニアアクチュエータを作動させることにより、前記球状凹部と球型軸受け部からなる１個のみの球型軸受け体を介して前記可動体を２軸方向に作動させる構成であり、また、前記非接触型位置センサと前記可動体との間の距離を前記非接触型位置センサで測定し、前記距離に基づく距離信号によって制御装置を介して前記各リニアアクチュエータを作動させる構成であり、また、前記フレームの一端には、前記制御装置が設けられている構成であり、また、前記各リニアアクチュエータは、一対の軸支部を有する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による空間安定装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、一対のリニアアクチュエータによって２軸方向へ移動自在な可動体を１個のみの球型軸受け体によって作動自在に軸受けしているため、全体形状が従来よりも大幅に小型化でき、部品点数を少なくし、可搬型カメラ等の一般製品に対する取付けが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、１個のみの球型軸受け体を介して可動体を２軸方向に自在に作動させて空間安定させ、従来よりも大幅に簡略化及び小型化するようにした空間安定装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による空間安定装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１において符号１で示されるものは、断面形状がコ字型をなし一面１ａが解放された箱形をなすフレームであり、このフレーム１の底部に相当する奥壁２１には球状凹部２２が形成され、この球状凹部２２内には可動体９の一端に形成された球型軸受け部２３が作動自在に設けられ、前記球型軸受け部２３と球状凹部２２とにより球型軸受け体２４が構成されている。
【００１３】
前記可動体９は前記球型軸受け体２４によって２軸方向へ自在に作動することができるように構成され、この可動体９には周知のレートセンサ２０が設けられている。
前記フレーム１の前記奥壁２１と直交する面からなる第１側壁２１ａと前記可動体９との間には、第１側壁２１ａと可動体９との間を作動自在に接続するための第１リニアアクチュエータ２５が第１、第２軸支部２６，２７を介して配設されている。
【００１４】
前記第１側壁２１ａと直交する面からなる第２側壁２８と前記可動体９との間には、第２側壁２８と可動体９との間を作動自在に接続するための第２リニアアクチュエータ３０が一対の軸支部を介して配設されている。
前記奥壁と直交する面からなり前記第１側壁２１ａに対して対向する第３側壁３１には、光等を用いた非接触型位置センサ３２が設けられており、この非接触型位置センサ３２により、前記非接触型位置センサと前記可動体との間の距離Ｄをこの非接触型位置センサ３２によって常時検出することができるように構成されている。
【００１５】
前記フレーム１の一端１ｂには、周知のＣＰＵ及びパワーアンプ等からなる制御装置４０が設けられ、前述の各リニアアクチュエータ２５，３０、レートセンサ２０、非接触型位置センサ３２、制御装置４０等は、前記制御装置４０に併設された電源４１によって駆動されるように構成されている。
【００１６】
従って、前記可動体９は、前記球型軸受け体２４により２軸方向の動作を得ることができ、可動体９の位置を非接触型位置センサ３２によって光式に得られた距離Ｄに基づく距離信号及びレートセンサ２０からのレート信号によって制御装置４０が作動し、この制御装置４０からの制御信号に基づいて各リニアアクチュエータ２５，３０の作動を制御し、周知の前記可動体９の空間安定動作を行うことができる。
【００１７】
また、前述の空間安定装置では、従来構成に比較すると、可動体９の２軸方向の動作範囲が狭いため、従来よりも小型化ができる反面、広い動作範囲には不向きであり、例えば、放送局用等の肩に担ぐタイプの大きさのカメラの空間安定を行うには好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による空間安定装置を示す構成図である。
【図２】従来構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    フレーム
１ａ    一面
１ｂ    一端
Ｄ    距離
９    可動体
２０    レートセンサ
２１    奥壁
２２    球状凹部
２３    球型軸受け部
２４    球型軸受け体
２５    第１リニアアクチュエータ
２６    第１軸支部
２７    第２軸支部
２８    第２側壁
３０    第２リニアアクチュエータ
３１    第３側壁
３２    非接触型位置センサ
４０    制御装置
４１    電源
【図１】
2008154389.tif 000003
【図２】
2008154389.tif 000004