(57)【要約】【課題】従来例のようなモータのサイズアップやギア比の変更によることなく、安価で、最小限のサイズの駆動手段によって撮像装置の向きを変更することが可能となる雲台装置を提供する。【解決手段】雲台上に撮像装置５を保持部材６によって支持し、該撮像装置の向きを電動装置によってパン・チルト方向に回動させるようにした雲台装置において、前記電動装置に対するアシスト手段（７ａ、７ｂ）を有し、該アシスト手段によって前記撮像装置の重量バランス等により負荷のかかる状態における、前記電動装置の起動トルクを補うように構成する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雲台上に撮像装置を支持し、該撮像装置の向きを電動装置によってパン・チルト方向に回動させるようにした雲台装置において、
前記電動装置に対するアシスト手段を有し、該アシスト手段によって前記撮像装置の重量バランス等により負荷のかかる状態における、前記電動装置の起動トルクを補うことを特徴とする雲台装置。
【請求項２】
前記アシスト手段は、前記電動装置に負荷のかかる状態での前記撮像装置に対し、その向きを変える方向に予圧を与える手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
【請求項３】
前記予圧を与える手段が弾性部材で構成され、該弾性部材によって前記負荷が最大にかかる状態における、前記電動装置による前記撮像装置の回動位置を保持することを特徴とする請求項２に記載の雲台装置。
【請求項４】
前記弾性部材が、板バネ、コイルバネ等の弾性部材であることを特徴とする請求項３に記載の雲台装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を支持し、この撮像装置をパン方向（水平方向）あるいはチルト方向（垂直方向）に回動させるようにした雲台装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のＴＶ会議等においては、ビテオカメラ等から画像情報を取り込み、データー交信が行われるが、その際、ビデオカメラ等の撮像装置を支持し、この撮像装置をパン方向あるいはチルト方向に回動させるようにした雲台装置として、従来において、例えば、図８に示すような雲台装置が用いられている。
図８において、４はカメラ保持部材、５は撮像装置である。１１はメインケースであり、撮像装置の制御、超音波モータの制御等の回路基板を収納するものである。１２は赤外線取込み窓であり、リモコンによる赤外線指令を受入れる窓口である。１３はパンカバーであり、このパンカバー１３から上側が撮像装置５をパン方向（水平方向）に回動するように構成されている。また、カメラ保持部材４においては、撮像装置をチルト方向（垂直方向）に回動させるため、例えば図７に示すようなチルト回動構造が構成されている。
【０００３】
図７において、１はチルト駆動超音波モータ、２はチルト駆動超音波モータ１の軸に固着したモータギアである。３はモータギア２と噛合うギアであると共に、カメラ保持部材４にネジにより固着されている。これにより、チルト駆動超音波モータの正逆転に伴い、撮像装置５が連動して位置を変更することが可能となる。例えば、チルト駆動超音波モータ１の作動によって、撮像装置を図４に示す上方向から、図５に示す正面方向、あるいは図６に示す下３５°方向までの角度範囲に、チルト方向を変更可能に構成することができる。
【０００４】
ところで、従来の雲台装置においてチルト方向を変更するに際して、撮像装置の重量バランスにより、チルト駆動超音波モータ１に負荷が最も大きくかかるのは、撮像装置の向きを図６に示す下３５°方向から上方へ変更させる時である。従来においては、このようなチルト駆動超音波モータ１に最も大きな負荷がかかり、それに対処するためチルト駆動超音波モータ１の起動トルクを大きくする必要が生じるような場合においては、例えば、特許文献１に示される雲台装置等においては、モータをサイズアップさせたり、あるいは、ギア比を変更する等の手段により対処されてきた。
【特許文献１】特開平１０−１６１２３５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、上記従来例のように、駆動超音波モータ１の起動トルクを大きくする必要が生じるような場合、モータをサイズアップさせたり、あるいは、ギア比を変更する等の手段では、モータのサイズアップによるコストアップ、あるいはギア比の変更による駆動スピードの低下、等が生じることになり、必ずしも満足のいくものではなかった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、従来例のようなモータのサイズアップやギア比の変更によることなく、安価で、最小限のサイズの駆動手段によって撮像装置の向きを変更することが可能となる雲台装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のように構成した雲台装置を提供するものである。
すなわち、本発明の雲台装置は、雲台上に撮像装置を支持し、該撮像装置の向きを電動装置によってパン・チルト方向に回動させるようにした雲台装置において、前記電動装置に対するアシスト手段を有し、該アシスト手段によって前記撮像装置の重量バランス等により負荷のかかる状態における、前記電動装置の起動トルクを補うように構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来例のようなモータのサイズアップやギア比の変更によることなく、安価で、最小限のサイズの駆動手段によって撮像装置の向きを変更することが可能となる雲台装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００１０】
図１に示す本発明の実施例における雲台装置は、チルト回動構造に上記した本発明の構成を適用したものである。また、本実施例においては、上記構成を適用するに際して、前記電動装置に対するアシスト手段は、前記電動装置に負荷のかかる状態での撮像装置に対し、その向きを変える方向に予圧を与える手段で構成することができる。また、その予圧を与える手段を弾性部材で構成し、該弾性部材によって前記負荷が最大にかかる状態における、電動装置による撮像装置の回動位置を保持するように構成することができる。
【００１１】
つぎに、これらの具体的構成を図１〜図３に基づいて説明するが、本実施例においては上記従来例と同一の部材については同一符号を付すと共に、構成的かつ機能的に変わらないものについては、その説明を省略する。
図１は、本実施例における雲台装置の構成を説明する図であり、撮像装置が下３５°方向のときの機構部の側面を示す断面図である。図２は、図１のカメラ保持部材６付近を中心とする部分拡大図である。図３は、本実施例における撮像装置の正面方向における斜視図である。
【００１２】
これらの図において、６はカメラ保持部材、６ａはカメラ保持部材の突起であり、カメラ保持部材６及びその突起６ａは樹脂で構成されている。６ａ−１は撮像装置の下３５°方向におけるカメラ保持部材の突起位置であり、二点鎖線で示した６ａ−２は撮像装置の上方向におけるカメラ保持部材の突起位置を示すものである。また、７は予圧を与えなければハの字状態に外方に開く板バネで構成されたトルクアシストバネである。７ａはトルクアシストバネの撮像装置が下３５°方向のときにおける最大負荷変形の状態を示す図であり、二点鎖線で示した７ｂは突起６ａによる予圧が与えられていないトルクアシストバネのフリー状態を示す図である。
【００１３】
撮像装置の向きが、図４に示す上方から、図５に示す正面を過ぎて、さらに下方向に向くと、６ｂの突起は図２に示す７ａのトルクアシストバネのフリー状態の位置にさしかかる。ここで、撮像装置の向きがさらに下方向に向くに従い、突起とトルクアシストバネの荷重ポイントは、トルクアシストバネの撓みと共に移動する。
【００１４】
実施例においては、荷重ポイントの移動がスムーズに移動しやすい様に、荷重方向がトルクアシストバネに対して鈍角になるような突起形状とされている。また、トルクアシストバネの材質として、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰの調質Ｈ材を用いた。調質は１／２ＨよりもＨの方が硬度が高い分、変形が少なくバネ力のバラツキが小さいので、設計の自由度が確保できる。但し、ここでは部品形状を施すための曲げ加工はクラックが生じないように隅部のＲを充分に取っている。
【００１５】
チルト駆動超音波モータによって撮像装置の向きが下方向に回転する時は、撮像装置の重量による角加速度も加わり、モータのトルク的には余裕があるため、７のトルクアシストバネ位置まで（下−３５°方向）トルクアシストバネをたわませる。この時、トルクアシストバネの反力は、カメラ保持部材６、ギア３、モータギア２を介して、チルト駆動超音波モータ１へ働く。
【００１６】
ここで、チルト駆動超音波モータ１のモータ保持力を超えない範囲で、トルクアシストバネの反力を設定すれば、撮像装置を上方向に持ち上げる方向の予圧が働いた状態で、撮像装置はそのままの位置を保持する。
以上により、撮像装置を上方向に持ち上げる時は、チルト駆動超音波モータの起動トルクと、上記した撮像装置を上方向に持ち上げる方向の予圧が働いた状態におけるアシストバネの予圧によって、チルト駆動超音波モータの起動トルクを補うことができる。
【００１７】
以上の本実施例では、トルクアシストバネを板バネで構成し、これにより予圧を与えるようにしたが、本発明においてコイルバネ等、弾性力を保つものであれば本実施例のような板バネに限られることなく、適用することができる。
また、本実施例の雲台装置によれば、チルト駆動超音波モータの起動トルクをアシストすることで、モータの起動トルクを小さく設定することができ、これによりモータサイズを小さく設計でき、雲台の小型化を実現することが可能となる。また、モータのサイズの小型化等はコストに直接反映し、安価な雲台装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例における雲台装置の構成を説明する図であり、撮像装置が下３５°方向のときの機構部の側面を示す断面図である。
【図２】図１のカメラ保持部材付近を中心とする部分拡大図である。
【図３】本発明の実施例における撮像装置の正面方向における斜視図である。
【図４】雲台装置における撮像装置が上方向を向いている状態を示す図である。
【図５】雲台装置における撮像装置が正面方向を向いている状態を示す図である。
【図６】雲台装置における撮像装置が下３５°方向を向いている状態を示す図である。
【図７】従来例を説明する図であり、撮像装置の正面方向における斜視図である。
【図８】従来例を説明する図であり、雲台装置の外観を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：チルト駆動超音波モータ
２：モータギア
３：ギア
４：カメラ保持部材
５：撮像装置
６：本発明のカメラ保持部材
６ａ：本発明のカメラ保持部材の突起
６ａ−１：撮像装置の下３５°方向におけるカメラ保持部材の突起位置
６ａ−２：撮像装置の上方向におけるカメラ保持部材の突起位置
７：トルクアシストバネ
７ａ：トルクアシストバネ（最大負荷変形）
７ｂ：トルクアシストバネ（フリー状態）
１１：メインケース
１２：赤外線取込み窓
１３：パンカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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