(57)【要約】【課題】雲台装置の固定部とパン回転部において環状の発光素子と対向する受光素子を配置することによって光信号により信号伝達を行えるようにすると共に、光信号により信号伝達する伝送路の数を容易に増やすことができる信号伝達機構を提供する。【解決手段】雲台装置の固定部１８の固定体１９の上端部に環状の発光素子５６を配すると共に、パン回転部の回転体３６に発光素子５６に対向する点状の受光素子５８を配置し、発光素子５６と受光素子５８との間で光信号による信号伝達を行う。【選択図】      図２
2005311677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と該第１部材に対して相対的に回転する第２部材との間で信号伝達を行う信号伝達機構において、
前記回転の回転中心を中心とする環状の発光素子、又は、環状の受光素子を前記第１部材に配置し、前記環状の発光素子と対向するように前記環状の発光素子から出力された光信号を受信する受光素子、又は、前記環状の受光素子に光信号を出力する発光素子を前記第２部材に配置したことを特徴とする信号伝達機構。
【請求項２】
前記回転の回転軸に対して垂直な面に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置すると共に該面に対して垂直の方向に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴とする請求項１の信号伝達機構。
【請求項３】
前記回転の回転軸に対して垂直な面に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置すると共に該面に対して水平の方向に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴とする請求項１の信号伝達機構。
【請求項４】
前記第１部材に環状の凹部を形成し、又は、前記第１部材に環状の凸部を形成すると共に該凸部に環状の溝を形成し、該凹部又は該凸部の溝に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置し、
前記第２部材に前記環状の凹部に嵌入する凸部を形成すると共に該凸部に溝を形成し、又は、前記第１部材の前記環状の凸部が嵌入する環状の凹部を形成し、該凸部の溝又は該凹部に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴とする請求項１、２、又は、３の信号伝達機構。
【請求項５】
雲台装置において、前記第１部材と前記第２部材は、設置面に固定される固定部の部材とパン動作するパン回転部の部材、又は、パン動作するパン回転部の部材とチルト動作するチルト回転部の部材であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１に記載の信号伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号伝達機構に係り、特に雲台装置のパン機構等において固定体と回転体との間で信号を伝達するための信号伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビカメラを搭載し、コントローラからの制御信号によってテレビカメラやパン／チルト動作等をリモート操作することができる雲台装置が知られている。このような雲台装置では、例えば、設置面に固定され装置全体を支持する固定部にパン軸が立設され、そのパン軸の周りをパンモータによってパン回転部が回転するように構成されている。テレビカメラはそのパン回転部にチルト機構を介して支持されており、パン回転部がパン軸の周りを回転することによってテレビカメラがパン動作（旋回）するようになっている。
【０００３】
また、主にエンドレスに旋回する雲台装置では、パン軸とパン回転部との間にスリップリングが設けられており、そのスリップリングによって固定部とパン回転部との間での信号伝達や電源の供給が行われている。例えば、コントローラ等の外部機器との接続コネクタは固定部に設けられており、コントローラから送られてくる制御信号や電源等が固定部からパン回転部に伝送され、位置センサによって検出されるパン／チルト位置の情報やテレビカメラの設定情報、テレビカメラからの映像信号がパン回転部から固定部のコネクタに伝送される。
【０００４】
これに対して、特許文献１、２では、中空のパン軸の軸上に発光素子と受光素子とを対向して配置すると共に、一方をパン軸側、他方をパン回転部側に設置することによって光信号により映像信号等を固定部とパン回転部の間で伝達できるようにしたものが提案されている。これによれば、スリップリングのような摺動によるノイズや摺動音の発生、スリップリングの磨耗による劣化などが生じないという利点がある。
【特許文献１】特開２００１−１８３７３８号公報
【特許文献２】特許第２８８２７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２のようにパン軸の軸中心に発光素子、受光素子を配置すると、その位置には１対の発光素子及び受光素子しか配置することができず、それ以上、伝送路の数を増やすことができない。そのため、固定部とパン回転部との間で複数の伝送路の信号伝達を光信号により行うことができないという欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、固定体と回転体との間の信号伝達を光信号により行うと共に、伝送路の数を容易に増やすことができる信号伝達機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の信号伝達機構は、第１部材と該第１部材に対して相対的に回転する第２部材との間で信号伝達を行う信号伝達機構において、前記回転の回転中心を中心とする環状の発光素子、又は、環状の受光素子を前記第１部材に配置し、前記環状の発光素子と対向するように前記環状の発光素子から出力された光信号を受信する受光素子、又は、前記環状の受光素子に光信号を出力する発光素子を前記第２部材に配置したことを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、相対的に回転する第１部材と第２部材、例えば、一方を固定体、他方を回転体とすると（以下同様）、固定体と回転体との間で光信号により信号伝達を行うため、エンドレスに回転体を回転させる場合にも適用できると共に、スリップリングによる信号伝達のようなノイズや摺動音の発生もない。また、回転体の軸上に発光素子及び受光素子を配置するのではなく、回転体の回転中心（回転軸）を中心として少なくとも一方を環状とする１対の発光素子と受光素子とを対向配置するようにしたため、その環状の大きさ（径）、又は、回転軸の軸方向への配置箇所を変えることによって、複数の伝送路の信号伝達を光信号により行うことができるようになる。従って、拡張性に優れている。
【０００９】
請求項２に記載の信号伝達機構は、請求項１に記載の発明において、前記回転の回転軸に対して垂直な面に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置すると共に該面に対して垂直の方向に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の信号伝達機構は、請求項１に記載の発明において、前記回転の回転軸に対して垂直な面に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置すると共に該面に対して水平の方向に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２、３の発明は、１対の発光素子及び受光素子の対向方向に関して２つの形態の構成を示したもので、請求項２は回転軸の軸方向に対向させる場合であり、請求項３は回転軸に対して垂直方向に対向させる場合である。
【００１２】
請求項４に記載の信号伝達機構は、請求項１、２、又は、３に記載の発明において、前記第１部材に環状の凹部を形成し、又は、前記第１部材に環状の凸部を形成すると共に該凸部に環状の溝を形成し、該凹部又は該凸部の溝に前記第１部材の前記環状の発光素子、又は、前記第１部材の前記環状の受光素子を配置し、前記第２部材に前記環状の凹部に嵌入する凸部を形成すると共に該凸部に溝を形成し、又は、前記第１部材の前記環状の凸部が嵌入する環状の凹部を形成し、該凸部の溝又は該凹部に前記第２部材の前記受光素子、又は、前記第２部材の前記発光素子を配置したことを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、受光素子に対して対向する発光素子からの光以外の外光が入射するのを防止することができる。特に、複数伝送路の信号伝達のために複数対の発光素子及び受光素子を配置する場合に、ある伝送路の受光素子が他の伝送路の発光素子から出力された光信号を受信する不具合を確実に防止することができるため好適である。
【００１４】
請求項５に記載の信号伝達機構は、請求項１乃至４のうちいずれか１に記載の発明が雲台装置に適用される場合であって、前記第１部材と前記第２部材は、設置面に固定される固定部の部材とパン動作するパン回転部の部材、又は、パン動作するパン回転部の部材とチルト動作するチルト回転部の部材であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、固定体と回転体との間で光信号により信号伝達する伝送路の数を容易に増やすことができるため、拡張性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付図面に従って本発明に係る信号伝達機構の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、本発明が適用される雲台装置の外観構成を示した図である。同図に示す雲台装置は、主に固定台部１０、パン回転部１２、チルト回転部１４から構成されている。固定台部１０は、地面などの雲台装置の設置面に設置され、雲台装置全体を支持する台座部１６と、台座部１６に固定される外面が円筒状の固定部１８とから構成されている。台座部１６には電源やコントローラ等の外部機器が接続されるコネクタが設けられており、それらのコネクタに接続されたリード線は台座部１６の内部に搭載された回路等を介して、又は、直接、固定部１８の中空部を通り、パン回転部１２へと配線されている。
【００１８】
パン回転部１２は、外面が円筒状の信号伝達部２０と、信号伝達部２０の外枠である回転体２２（詳細は後述）と共に回動する駆動部２４とから構成されている。上記固定部１８の上端部には同図点線で示すように信号伝達部２０の内部を通して駆動部２４の内部まで挿入されるパン軸（後述の回転軸）２６が立設されており、信号伝達部２０には、そのパン軸２６を軸として回動する外枠の回転体２２と上記固定部１８及びパン軸２６との間で信号伝達を行う信号伝達機構（詳細は後述）が設けられている。これによって、台座部１６から固定部１８を挿通するリード線と、駆動部２４内の回路に接続されたリード線とが電力又は信号の伝送路として接続される。
【００１９】
駆動部２４には、パン駆動用のパンモータ、チルト用のチルトモータ（図示せず）、それらの駆動するための回路等が配設されている。駆動部２４の内部にまで挿入された上記パン軸２６の上端部にはウォームホイール２８が設けられると共に、パンモータによって回転するウォーム３０がウォームホイール２８に係合しており、パンモータが回転するとウォーム３０とウォームホイール２８によるウォームギヤの作用により駆動部２４及び信号伝達部２０の回転体２２がパン軸２６の周りを回動するようになっている。
【００２０】
チルト回転部１４は、内部を密閉する箱型のハウジング３２で構成されており、ハウジング３２には内部に収納されたテレビカメラ（図示せず）がハウジング３２の外部の映像を撮影するための前面ガラス３４が設けられている。ハウジング３２は、駆動部２４に回動自在に軸支された水平方向のチルト軸（図示せず）に片持ち支持されており、上述のようにパンモータによって駆動部２４が回動すると、駆動部２４と共にハウジング３２及び内部のテレビカメラが水平方向に旋回（パン動作）する。また、駆動部２４内のチルトモータとチルト軸とは、パンモータ及びパン軸２６と同様にウォームギヤで係合されており、チルトモータが回転するとハウジング３２及び内部のテレビカメラが鉛直方向に旋回（チルト動作）する。
【００２１】
図２は、上記信号伝達部２０における信号伝達機構の構成を示した垂直断面図である。同図において固定部１８は、内部が空洞の円筒状の固定体１９によって外枠が構成されており、その固定体１９の上端部に円形状の開口１９Ａが形成されている。開口１９Ａには上記パン軸である円筒状の回転軸２６が固着されて鉛直方向に立設されている。
【００２２】
信号伝達部２０には、内部が空洞の円筒状の回転体２２が回転軸２６の周囲を囲うように配置されており、回転体２２の上端部には回転軸２６を挿通する円形状の開口２２Ａが形成され、下側の開口には回転軸２６を挿通する開口３６Ａを有するドーナツ状の回転体３６が固設されている。
【００２３】
回転体２２の上端部の開口２２Ａにおいて回転体２２と回転軸２６との間に環状の軸受３８が設けられ、また、回転体３６の開口３６Ａにおいて回転体３６と回転軸２６との間に環状の軸受４０が設けられている。これらの軸受３８、４０によって、回転体２２及び回転体３６が回転軸２６に対して回動自在に支持されている。
【００２４】
また、回転軸２６の上端には同図では省略した上記ウォームホイール２８（図１参照）が形成され、駆動部２４のパンモータによって回動するウォーム３０がそのウォームホイール２８に係合している。従って、パンモータが回動すると、駆動部２４が回動する。回転体２２の上端は駆動部２４の外枠に固設されており、パンモータによって駆動部２４が回転すると回転体２２及び回転体３６が回転軸２６の周りを回転する。尚、固定体１９と回転体２２との間には回転に適度な負荷を与えると共に、内部への塵、埃、光などの侵入を防止するためのＯリング４２が装着されている。
【００２５】
回転軸２６と回転体２２との間にはスリップリングによる信号伝達機構が設けられており、同図では一例として３チャンネル分のスリップリングを構成する３対の導電リング４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと導電接触片４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが軸受３８と軸受４０の間に配置されている。環状の導電リング４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃは、環状の絶縁リング４８を介して回転軸２６に固定され、導電接触片４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃは、回転体２２の上端部と回転体３６との間に架設された絶縁台５０に、対応する導電リング４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと接触するようにして固定されている。
【００２６】
導電リング４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにはそれぞれ３つの伝送路を構成するリード線５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃの一方の端が回転軸２６に形成された孔（図示せず）を挿通して接続され、それらのリード線５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃの他方の端は、回転軸２６の中空部及び固定部１８（固定体１９）の中空部を挿通して台座部１６の回路等に接続されている。一方、導電接触片４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃにはリード線５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃの一方の端が接続され、回転体２２の上端部に形成された孔（図示せず）を挿通して駆動部２４内の回路等に接続されている。
【００２７】
回転体２２、３６が回転した場合、各導電接触片４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃは導電リング４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃに摺動しながら回転軸２６の周りを回転するため、リード線５２Ａ〜５２Ｃとリード線５４Ａ〜５４Ｃとの間の電気的な接続が維持され、各リード線間での信号伝達が定常的に行われるようになっている。尚、３チャンネル分のスリップリングにより信号伝達される３つの伝送路のうち２つは台座部１６から駆動部２４（固定台部１０からパン回転部１２）側への電力供給のための伝送路として使用される。もう一つは、任意の信号の伝送路として使用することができるが必要がなければ設ける必要はなく、また、必要があれば３チャンネルよりも多くのスリップリングを設けて伝送路を増やすこともできる。
【００２８】
一方、固定体１９の上端部と、回転体３６との間には光信号による信号伝達機構が設けられている。同図では固定体１９から回転体３６への信号伝達のみを行う機構が示されており、固定体１９の上端部には環状に面発光する発光素子５６が設置される。これに対して回転体３６には、点状の受光素子５８が前面のフィルタ６０と共に設置される。発光素子５６には１つの伝送路を構成するリード線６２の一方の端が固定体１９に形成された孔（図示せず）を挿通して接続され、リード線６２の他方の端は、固定部１８（固定体１９）の中空部を挿通して台座部１６の回路等に接続されている。一方、受光素子５８にはリード線６４の一方の端が回転体３６に形成された孔（図示せず）を挿通して接続され、リード線６４の他方の端は回転体２２の中空部及び上端部に形成された孔（図示せず）を挿通して駆動部２４内の回路に接続されている。
【００２９】
図３は、発光素子５６と受光素子５８が配置される固定体１９と回転体３６の位置を拡大して示した図であり、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ回転体３６と固定体１９の対向面を正面から示した図である。これらの図に示すように、固定体１９の上端面には環状の凸部６６が形成され、その凸部６６に対向して回転体３６に環状の凹部６８が形成される。固定体１９の凸部６６には環状の溝７０が形成され、この溝７０に環状の発光素子５６が設置される。環状の発光素子５６としては、環状の発光面で同時に発光し同時に消灯する、例えば発光ダイオード、レーザダイオード、電解発光素子などが使用される。発光素子５６からはリード線６２（図２参照）から伝送される電気信号（例えば電流）に対応した強度の光信号が受光素子５８に向けて射出される。
【００３０】
一方、回転体３６の凹部６８には所定の一箇所に点状の受光素子５８が設置される。また、その前面に特定色（特定波長）のみを通過させるフィルタ６０が配置される。受光素子５８としては、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどが使用される。この受光素子５８によって発光素子５６から射出された特定色の光信号がフィルタ６０を通過して受光素子５８に入射し、その光信号の強度に対応した電気信号が受光素子５８からリード線６４（図２参照）に伝送される。
【００３１】
このように構成された光信号による信号伝達機構によれば、回転体２２、３６が回転した場合、環状の発光素子５６に対向しながら点状の受光素子５８が回転軸２６の周りを回転するため、発光素子５６と受光素子５８との間の光信号による信号伝達が定常的に行われ、リード線６２とリード線６４との間での信号伝達が定常的に行われる。尚、発光素子５６と受光素子５８とを用いた光信号による信号伝達機構を介して固定体１９側（台座部１６）の回路から回転体３６側（駆動部２４）の回路へ伝送される信号としては、例えば、パン動作、チルト動作、テレビカメラの設定等に関する制御信号等がある。
【００３２】
続いて、光信号による信号伝達を固定体１９と回転体３６との間で双方向に行えるようにした場合について説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ回転体３６と固定体１９の対向面を正面から示した図であり、光信号による信号伝達を回転体３６と固定体１９の１対の凹部と凸部で双方向に行えるようにした場合の構成を示した図である。尚、本構成においても、固定体１９側から回転体３６側への信号伝達は図４（Ａ）、（Ｂ）等に示した上述の信号伝達機構と同様に行われており、図４（Ａ）、（Ｂ）と同一又は類似の構成部には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図５（Ｂ）に示すように固定体１９には、上記凸部６６の溝７０に配置される環状の発光素子５６の一部を切り欠いて点状の受光素子７２が配置されると共にその前面にフィルタ７４が配置されている。一方、図５（Ａ）に示すように回転体３６には、上記凹部６８に受光素子５８（フィルタ６０）の部分を切り欠いた環状の発光素子７６が配置されている。これによって、回転体３６の発光素子７６から出力された光信号が固定体１９の受光素子７２で受信されるため、回転体３６側から固定体１９側への信号伝達も可能となり、回転体３６と固定体１９との間で双方向に信号伝達が行えるようになる。また、発光素子５６と発光素子７６の発光色を異なるものとし、受光素子５８、７２のフィルタ６０、７４を対向する発光素子５６、７６の発光波長に含まれる波長成分のみを透過させるものとすれば、受光素子５８に発光素子７６の光信号が入射し、又は、受光素子７２に発光素子５６からの光信号が入射する不具合が確実に防止される。
【００３４】
また、図５（Ａ）、（Ｂ）のように回転体３６と固定体１９の１対の凹部６８と凸部６６で双方向の信号伝達を行えるようにするのではなく、回転体３６と固定体１９に２対の凹部と凸部を形成して発光素子と受光素子を配置することによって双方向に信号伝達を行えるようにすることもできる。図６はその場合に発光素子と受光素子が配置される固定体１９と回転体３６との位置を拡大して示した垂直断面図である。本構成においても、１対の環状の凸部６６（及び溝７０）と環状の凹部６８、及び、環状の発光素子５６と点状の受光素子５８（フィルタ６０）が図３と全く同じく配設されている。そして、例えば、その外周部（内周部でもよい）に１対の環状の凸部７８（及び溝８２）と環状の凹部８０、及び、環状の発光素子８４と点状の受光素子８６（及びフィルタ８８）がそれぞれ回転体３６と固定体１９に配設される。凸部７８と凹部８０、及び、発光素子８４と受光素子８６（及びフィルタ８８）は、凸部６６と凹部６８、及び、発光素子５６と受光素子５８と比較して回転体３６と固定体１９とに設けられる位置が反対になっており、回転体３６の発光素子８４から出力された信号光を固定体１９の受光素子８６が受光することによって回転体３６から固定体１９への信号伝達が行われるようになっている。これによって、回転体３６と固定体１９との間で双方向に信号伝達を行うことができる。また、発光素子５６と発光素子８４の発光色を異なるものとし、受光素子５８、８６のフィルタ６０、８８を対向する発光素子５６、８４の発光波長に含まれる波長成分のみを透過させるものとすれば、受光素子５８に発光素子８４の光信号が入射し、又は、受光素子８６に発光素子５６からの光信号が入射する不具合が確実に防止される。
【００３５】
以上のように光信号による信号伝達機構を設けることによって、回転軸２６を通すケーブル本数を減らすことができ、また、スリップリングのようなノイズも発生しないという利点がある。また、発光素子と受光素子との間は電気的に絶縁されているため信号伝達の信頼性が向上する。
【００３６】
尚、図３及び図４で示した信号伝達機構のように固定体１９と回転体３６に形成した１対の凹部と凸部で一方向の信号伝達を行う場合に、固定体１９と回転体３６のうち発光素子を配置する部材側に環状の凸部と溝を形成し、受光素子を配置する部材側に環状の凹部を形成するようにしたが、逆であってもよい。即ち、発光素子を配置する部材側に環状の凹部を形成してその凹部に環状の発光素子を配置し、受光素子を配置する部材側に環状の凸部と溝を形成してその溝に点状の受光素子を配置しても良い。
【００３７】
また、環状の発光素子の代わりに点状の発光素子を配置し、点状の受光素子の代わりに環状の発光素子を配置してもよいし、発光素子と受光素子のいずれもが環状であってもよい。
【００３８】
更に、凸部の溝に点状の発光素子、又は、点状の受光素子を配置する場合、その凸部は必ずしも環状でなくてもよく、点状の素子を配置する部分だけ環状の凹部に嵌入する凸部と溝を形成するようにしてもよい。また、凸部の溝や凹部に発光素子と受光素子を配置したのは外来からの光を遮断することが主目的であり、外来からの光が問題にならない場合には必ずしも凸部の溝や凹部に発光素子と受光素子を配置する必要はなく、発光素子と受光素子とが対向するように固定体１９と回転体３６の対抗面に配置するだけでもよい。
【００３９】
また、図６に示したように双方向に信号伝達を行う場合に限らず、径の大きさが異なる環状の発光素子又は受光素子と、それに対向する受光素子又は発光素子とを複数配置することによって光信号により信号伝達できる伝送路の数を所望の数まで増やすことができる。また、１対の凸部と凹部に配置した発光素子と受光素子において発光素子の波長を変えることで多チャンネル化することも可能である。
【００４０】
図７は、上記信号伝達機構を使用して雲台装置内で信号伝達する回路の一例を示した構成図である。尚、同図では光信号により双方向に信号伝達を行う信号伝達機構を使用した場合を示しており、２対の発光素子及び受光素子の符号として図５に示した符号を用いている。同図において信号伝達機構が設けられる信号伝達部２０よりも固定台部１０側（図１参照）では、台座部１６のコネクタから入力される電源の電力が電源ラインを通じて信号伝達部２０に伝送される。そして、その電力が信号伝達部２０の上記スリップリングを通じてパン回転部１２側に伝送され、駆動部２４の各回路に供給される。また、チルト軸の中空部等を通じてチルト回転部１４のテレビカメラ等にもその電力が供給される。
【００４１】
また、固定台部１０側では、雲台制御用の通信ラインを通じてコントローラ等から台座部１６のコネクタに雲台制御用の制御信号が入力され、その制御信号が台座部１６に搭載された制御回路１００に入力される。制御回路１００は入力された制御信号に基づいて信号伝達部２０の上記発光素子５６の発光を制御し、例えば、制御信号の電圧に応じた発光強度で発光素子５６を発光させて制御信号を光信号に変換する。発光素子５６から出力された光信号は、信号伝達部２０において対向する受光素子５８によって受光され、パン回転部１２側では受光素子５８によって光電変換された信号が駆動部２４に搭載された制御回路１０２に入力される。制御回路１０２は、受光素子５８からの信号に基づいて例えば受光素子５８によって受光した光信号の強度に応じた電圧信号を出力して光信号を元の制御信号に復元する。
【００４２】
制御回路１０２から出力された制御信号は、駆動部２４の雲台制御回路１０４に入力される。雲台制御回路１０４は与えられた制御信号に従って、パンモータ１１０を駆動するための駆動信号やチルトモータ１１２を駆動するための駆動信号をパン駆動回路１０６やチルト駆動回路１０８に出力してパンモータ１１０やチルトモータ１１２を駆動する。また、制御信号にはチルト回転部１４のテレビカメラに関する制御信号も含まれており、例えば、レンズ制御に関する制御信号をチルト軸の中空部などを介してテレビカメラのレンズ装置１１４に送信して、レンズ装置１１４のフォーカス、ズーム、絞りなどの制御を実行させる。
【００４３】
一方、雲台制御回路１０４は、例えば、パン位置、チルト位置、レンズ装置１１４のフォーカス位置、ズーム位置、絞り位置などの雲台情報を取得しており、それらの雲台情報信号が雲台制御回路１０４から制御回路１０２に与えられる。制御回路１０２は、信号伝達部２０の発光素子８４の発光を制御し、雲台情報信号の電圧に応じた発光強度で発光素子８４を発光させて雲台情報信号を光信号に変換する。発光素子８４から出力された光信号は、信号伝達部２０において対向する受光素子８４によって受光され、固定台部１０側では受光素子８４によって光電変換された信号が制御回路１００に入力される。制御回路１００は、受光素子８４からの信号に基づいて例えば受光素子８４によって受光した光信号の強度に応じた電圧信号を出力して光信号を元の雲台情報信号に復元する。制御回路１００から出力された雲台情報信号は、台座部１６のコネクタから雲台制御用通信ラインを通じてコントローラ等に送信される。尚、信号伝達部２０の信号電圧機構によって伝達される信号の種類や内容はここで説明したものに制限されない。
【００４４】
次に、光信号による信号伝達機構の他の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、固定部１８の固定体１９と信号伝達部２０の回転体３６との間に光信号による信号伝達機構を設けたが、パン軸（回転軸）２６と回転体２２との間に光信号伝達機構を設けることもできる。即ち、上記実施の形態では、例えば、回転軸２６に直交する面内に環状の発光素子を配置すると共にその面に垂直な方向に配置した点状の受光素子を配置したが、回転軸２６に直交する面内に環状の発光素子を配置すると共にその面に平行な方向に点状の受光素子を配置するようにしてもよい。その場合の信号伝達部２０の垂直断面図を図８に示す。尚、図２に示した構成部材と同一又は類似のものには図２と同一符号を付して説明を省略する。図８において、スリップリングを構成する環状の導電リング４４Ａ、４４Ｂを回転軸２６に固定する環状の絶縁リング４８に、環状の発光素子２００が設置されている。この発光素子２００は発光方向を径方向としており、回転体２２の上端部と回転体３６との間に架設され、スリップリングの導電接触片４６Ａ、４６Ｂが設置される絶縁台５０には、発光素子２００に対向する点状の受光素子２０２が設置されている。また、受光素子２０２の前面にはフィルタ２０４が設置されている。発光素子２００にはリード線６２の一方の端が回転軸２６に形成された孔（図示せず）を挿通して接続され、受光素子２０２にはリード線６４の一方の端が接続されている。
【００４５】
回転体２２、３６が回転した場合、環状の発光素子２００に対向しながら点状の受光素子２０２が回転軸２６の周りを回転するため、発光素子２００と受光素子２０２との間の光信号による信号伝達が定常的に行われ、リード線６２とリード線６４との間での信号伝達が定常的に行われる。従って、このように構成された信号伝達機構によっても固定台部１０からパン回転部１２への信号伝達を行うことができる。
【００４６】
尚、図８のように発光素子２００や受光素子２０２を配置する場合であっても、図３等に示したような環状の凸部の溝や凹部にそれらを配置するようにすることも可能である。例えば、回転軸２６の周部に回転軸２６に対して直交する方向に環状の凸部を有する部材を回転軸２６に固定し、その凸部の溝に環状の発光素子２００を配置する。一方、その環状の凸部が嵌入する環状の凹部（回転軸２６に対して直交する方向の凹部）を有する部材を回転体２２側に固定し、その凹部に点状の受光素子２０２を配置するということも可能である。また、双方向に信号伝達できるようにすることや、その他の応用例は、図３乃至図６等に示したように発光素子と受光素子とを回転軸２６の軸方向に対向させて配置する場合と同様に適用することができる。特に、環状の発光素子（又は環状の受光素子）と、それに対向する受光素子（又は発光素子）を回転軸２６の軸方向に位置を変えて複数配置することが可能であり、これによって光信号により信号伝達できる伝送路の数を容易に増やすことができる。
【００４７】
以上、上記実施の形態では、雲台装置の固定台部１０とパン回転部１２との間の信号伝達機構について説明したが、パン回転部１２とチルト回転部１４との間の信号伝達機構としても上記実施の形態と同様の構成が適用できる。
【００４８】
また、本発明は、雲台装置に限らず、相対的に回転する部材間での信号伝達機構として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明が適用される雲台装置の外観構成を示した図である。
【図２】図２は、信号伝達部における信号伝達機構の構成を示した垂直断面図である。
【図３】図３は、光信号による信号伝達機構の発光素子と受光素子が配置される固定体と回転体との位置を拡大して示した垂直断面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ回転体と固定体の対向面を正面から示した図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ回転体と固定体の対向面を正面から示した図であり、光信号による信号伝達を回転体と固定体の１対の凹部と凸部で双方向に行えるようにした場合の構成を示した図である。
【図６】図６は、光信号による信号伝達機構の発光素子と受光素子が配置される固定体と回転体との位置を拡大して示した垂直断面図であり、光信号による信号伝達を回転体と固定体の２対の凹部と凸部で双方向に行えるようにした場合の構成を示した図である。
【図７】図７は、雲台装置内で信号伝達する回路の一例を示した構成図である。
【図８】図８は、信号伝達部における他の実施の形態の信号伝達機構の構成を示した垂直断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…固定台部、１２…パン回転部、１４…チルト回転部、１６…台座部、１８…固定部、１９…固定体、２０…信号伝達部、２２、３６…回転体、２４…駆動部、２６…パン軸（回転軸）、２８…ウォームホイール、３０…ウォーム、３２…ハウジング、３８、４０…軸受、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ…導電リング、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ…導電接触片、４８…絶縁リング、５０…絶縁台、５２Ａ〜５２Ｃ、５４Ａ〜５４Ｃ、６２、６４…リード線、５６、７６、８４…発光素子、５８、７２、８６…受光素子、６０、７４、８８…フィルタ、６６、７８…凸部、６８、８０…凹部、７０、８２…溝、１００、１０２…制御回路、１０４…雲台制御回路、１０６…パン駆動回路、１０８…チルト駆動回路、１１０…パンモータ、１１２…チルトモータ、１１４…レンズ装置
【図１】
2005311677.tif 000003
【図２】
2005311677.tif 000004
【図３】
2005311677.tif 000005
【図４】
2005311677.tif 000006
【図５】
2005311677.tif 000007
【図６】
2005311677.tif 000008
【図７】
2005311677.tif 000009
【図８】
2005311677.tif 000010