(57)【要約】【課題】  駆動源となる複数の振動波モータを電気的に絶縁することで、互いの振動波モータの駆動信号が干渉することを防止し、雲台の駆動音を抑制できるものとする。【解決手段】  弾性体に固定された電気−機械エネルギ変換素子に駆動信号を供給することによって回転出力を得る複数の振動波モータを駆動源とし、該複数の振動波モータの回転軸まわりで被駆動体を回転させる雲台において、前記複数の振動波モータを互いに電気的に絶縁する。【選択図】図１
2005037724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体に固定された電気−機械エネルギ変換素子に駆動信号を供給することによって回転出力を得る複数の振動波モータを駆動源とし、該複数の振動波モータの回転軸まわりで被駆動体を回転させる雲台において、
前記複数の振動波モータを互いに電気的に絶縁したことを特徴とする雲台。
【請求項２】
回転軸となる部位で、前記複数の振動波モータを互いに電気的に絶縁したことを特徴とする請求項１に記載の雲台。
【請求項３】
導電性の部材で外装を覆うことを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の雲台。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の雲台と、前記複数の振動波モータの作動を操作する装置を有することを特徴とする雲台制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置等の被駆動体を所望の角度に回転させることができる雲台および雲台制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視用、防災用、放送用等に利用される撮像装置を備えた雲台では、パンニング(以下、パンと略す)用の駆動モータとチルティング（以下、チルトと略す）用の駆動モータを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４に示したものは、監視カメラが搭載される被駆動体を備えた雲台であり、駆動モータとして振動波モータ（超音波モータ）が使用され、パン方向（矢印Ｂ方向）とチルト方向（矢印Ａ方向）に自由に被駆動体を回転させることができる。
振動波モータの構成の一例としては、円環状に形成された金属等からなる弾性体の底面に所定の電極パターンが形成された圧電素子等の電気−機械エネルギ変換素子を固定し、この電気−機械エネルギ変換素子に駆動信号を供給することによって、弾性体の表面に複数の定在波を発生させるものがあげられる。
【０００４】
この複数の定在波に所定の時間的位相差（２つの定在波の場合は９０度、３つの定在波の場合は１２０度）を設けることで、この複数の定在波の合成によって弾性体の表面には円環に沿って進む進行波が発生する。このとき、弾性体の表面の各質点は楕円運動を行っており、この弾性体の表面にロータを圧接させれば、この弾性体表面の楕円運動と摩擦力によって、ロータは進行波の進む方向とは反対側に回転移動する。
【０００５】
図４に戻って、チルト駆動用モータ４１１には減速機構４１７が連結され、減速機構４１７に被駆動体４０６が結合されている。被駆動体４０６は、チルト駆動用モータ４１１からの駆動力を得ることで回転軸Ｌ１を中心にチルト方向に回転する。
【０００６】
パン駆動用モータ４０１には減速機構４０７が連結され、減速機構４０７には被駆動体４０６が固定されたケース４２１が連結されている。パン駆動用モータ４０１を駆動すると、ケース４２１がチルト用モータ４１１および減速機構４１７とともに回転軸Ｌ２を中心にパン方向に回転する。
【０００７】
ケース４２１は機械的強度を得るために金属で構成されており、パン駆動用モータ４０１とチルト駆動用モータ４１１とは電気的に連結されている。
【特許文献１】特開２０００−４７２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
最新の監視カメラ雲台、防災用火源探査雲台、放送用雲台等には高精彩な画像を得るために高画素の撮像素子を有する撮像装置が備えられている。高画素な画像は従来では気がつかないレベルのノイズによる乱れも画面に表れてしまうため、ノイズを極力抑えた雲台が求められている。
例えば、コンサート会場のような高質な音を楽しむような場所では、監視用、防災用、放送用のいずれにおいても静音であることが求められる。また、マイクロフォン等の集音器の近くに雲台を設置する場合や、雲台に内蔵して音声と映像の双方をライブ感覚で伝送、記録する要求も多く、駆動源の騒音をできるだけ排除することが求められている。
【０００９】
雲台の駆動源として電磁モータを使用すると、減速機構であるギヤやコギングの騒音が大きい。騒音を抑えるためにケースで覆う手段も考えられるが、小型化には適していない。
【００１０】
これに対して振動波モータであれば、モータの回転速度が低いために減速機構であるギヤが不要となり、コギングも発生しない。しかし、振動波モータを雲台の駆動源として使用すると、単体の振動波モータを駆動したときには生じない駆動音が発生していた。
【００１１】
これは、パン駆動用の振動波モータとチルト駆動用の振動波モータが金属からなるケースを介して電気的に接続されているため、一方の振動波モータに供給した駆動信号（交番電圧）がケースあるいは金属製の回転軸を伝わり、他方の振動波モータに供給する駆動信号に影響を与え、互いの駆動信号を変動させているためである。また、雲台は屋外に近いところに設置されることが多いため、雷等の自然界から回ってくるノイズ電気に対しても影響の小さい雲台が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、弾性体に固定された電気−機械エネルギ変換素子に駆動信号を供給することによって回転出力を得る複数の振動波モータを駆動源とし、複数の振動波モータの回転軸まわりで被駆動体を回転させる雲台において、複数の振動波モータを互いに電気的に絶縁したことを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、回転軸となる部位で複数の振動波モータを電気的に絶縁することを特徴とする。
【００１４】
さらに、好ましくは、導電性の部材で外装を覆うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、駆動源となる複数の振動波モータを互いに電気的に絶縁することで、互いの振動波モータの駆動信号が干渉することを防止でき、雲台の駆動音を抑制できるようになる。
【００１６】
また、回転軸となる部位で絶縁を行うことにより、電気的な絶縁が容易になる。
【００１７】
また、導電性の材料で外装を覆うことにより、雷等の自然界から受けるノイズ電気の影響も受けにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下の実施例１ないし実施例３に記載した通りである。
【実施例１】
【００１９】
図１に本発明の実施例１に係る雲台を示す。
【００２０】
パン駆動用モータ１０１およびチルト駆動用モータ１１１は振動波モータであり、コントロールシステム１０８より駆動信号が供給される。パン駆動用モータ１０１は、雲台の土台としての役目を持っている。パン駆動用モータ１０１が建物などの設置場所に固定され、その回転出力が減速機構１０７を介してパン用回転軸１０９に伝達される。回転軸１０９には、電気的に絶縁するためのポリカーボ樹脂、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)樹脂等の絶縁体１０５を介して機械的強度を有する金属ケース１２１が固着されている。この金属ケース１２１には、同じくポリカーボ樹脂、ＰＢＴ樹脂等で構成された絶縁体１０３を介してチルト駆動用モータ１１１の減速機構１１７が固着されている。チルト駆動用モータ１１１の回転出力は減速機構１１７を介してチルト用回転軸１１９に伝達され、この回転軸１１９の先端にはカメラ等の被駆動体１０６が固定されている。なお、金属ケース１２１には穴が形成され、回転軸１１９はこの穴の内部を通って（回転軸１１９と金属ケース１２１は接触していない）減速機構１１７に固定されている。
【００２１】
上記構成において、操作部材であるコントロールシステム１０８を操作することで、パン駆動用モータ１０１およびチルト駆動用モータ１１１に駆動信号が供給され、カメラ等の被駆動体を意図する方向に向けることができる。具体的には、パン駆動用モータ１０１を駆動すると、被駆動体１０６は金属ケース１２１、減速機構１１７およびチルト駆動用モータ１０７と一体となってパン方向に回転し、チルト駆動用モータ１１１を駆動すると、金属ケース１２１は回転せずに被駆動体１０６がチルト方向に回転する。
【００２２】
上記実施例１によれば、パン駆動用モータ１０１とチルト駆動用モータ１１１を互いに電気的に絶縁した構成にしている。つまり、各モータ１０１，１１１を絶縁体１０３，１０４，１０５を介して導電性を有する一つの基台である金属ケース１２１に対してそれぞれ連結する構成にしている。更に詳しくは、パン駆動用モータ１０１の回転軸１０９と金属ケース１２１の間（回転軸１０９の部位）に絶縁体１０５を配置してこれらを接続し、また金属ケース１２１に固着されるチルト駆動用モータ１１１と該金属ケース１２１の間（回転軸１１９の部位）に絶縁体１０３を配置するようにしている。したがって、パン駆動用モータ１０１に供給する駆動信号と、チルト駆動用モータ１１１に供給する駆動信号とが互いに干渉することがなくなり、振動波モータの弾性体の表面にロータの駆動に寄与しない不要な振動が励起することを防止できる。この不要な振動の励起を抑えることができれば、振動波モータに生じる騒音を抑えることが可能となる。
【００２３】
また、カメラ等の被駆動体１０６と回転軸１１９の間にもポリカーボ樹脂、ＰＢＴ樹脂等で構成された絶縁体１０４を配置している。これにより、雷等の自然界で発生する電気ノイズがカメラ等の被駆動体１０９に達することも防止することが可能となる。
【実施例２】
【００２４】
図２に本発明の実施例２に係る雲台の断面図を示す。図２では雲台に筐体を持たせ、この筐体内に駆動信号を供給する電気回路を実装した。
【００２５】
パン駆動用モータ２０１およびチルト駆動用モータ２１１は振動波モータである。パン駆動用モータ２０１はケース２２５に固定され、このモータ２０１の回転出力が減速ギヤ２０７を介して中空のギヤ２０９をパン方向に回転させる。導電性があるケース２２４，２２５と台座２２６で囲まれた空間にはパン駆動用モータ２０１、減速ギヤ２０７およびＡＣ−ＤＣ変換機２４１が収納されている。ケース２２５は電気的に設置され、筐体グランドとなる。
【００２６】
ギヤ２０９にはポリカーボ樹脂、ＰＢＴ樹脂等で構成された絶縁体２０５を介して導電性があるチルト筐体２２１が接続される。このチルト筐体２２１にはカバー２２３Ａ，２２３Ｂが取り付けられ、中空形状のケースを構成している。チルト筐体２２１には絶縁体２０３を介して固定具２２２が固定され、この固定具２２２にチルト駆動用モータ２１１とベアリング２５０を固定する。チルト駆動用モータ２１１には減速ギヤ２１７が取り付けられ、このギヤ２１７にベアリング２５０によって回転可能に支持されたギヤ２１９を係合させる。これらチルト駆動用モータ２１１、ギア２１７，２１９、固定具２２２、ベアリング２５０のいずれもチルト筐体２２１とは接触しておらず、また、チルト筐体２２１との間には絶縁体２０５が配置されている。ギア２１９には共に回転する絶縁体２０４が固定され、この絶縁体２０４に台座２２６が固定される。この台座にはカメラ等の被駆動体２０６が固定される。
【００２７】
チルト筐体２２１、カバー２２３Ａ，２２３Ｂからなるケースの内部には、パン駆動用モータ２０１の駆動回路２４３、チルト駆動用モータ２１１の駆動回路２４２、これら駆動回路２４２，２４３を制御する駆動指令回路２４４が絶縁体で構成されたケースで覆われて収納されている。２０８は操作部材であるコントロールシステムであり、被駆動体２５１の駆動情報を表示するとともに、駆動指令回路２４４に指令を出す。
【００２８】
上記実施例２においても、パン駆動用モータ２０１とチルト駆動用モータ２１１が絶縁体２０３，２０４，２０５により互いに電気的に絶縁（各モータの回転軸の部位において）され、互いの駆動信号が干渉することがない。
また、これらモータ２０１，２１１、駆動回路２４２，２４３、駆動指令回路２４４、および、被駆動体２０６を筐体グランドから浮かすことができ、雷等の自然界の電気ノイズによる影響を受けない構成となっている。
【実施例３】
【００２９】
図３に本発明の実施例３に係る雲台の断面図を示す。図３では雲台に筐体を持たせ、被駆動体と雲台駆動に関わる電気回路系を全て筐体内に実装するようにしている。基本的構成は図２に示した雲台と同じであり、同一機能を有する構成部品については符号の１０の桁および１の桁を同一としている。以下、上記実施例２と異なる点を中心に説明する。
【００３０】
図３ではカメラ等の被駆動体３０６にも筐体を持たせている。つまり、導電性のケース３２３と台座３２６とで筐体を構成し、ケース３２３は電気的に接地されている。
【００３１】
パン駆動用モータ３０１およびチルト駆動用モータ３１１は振動波モータである。筐体(３２３，３２６)内には、パン駆動用モータ３０１と減速ギヤ３０７とギヤ３０９からなるパン駆動装置、チルト駆動用モータ３１１と減速ギア３１７とギヤ３１９からなるチルト駆動装置、ＡＣ−ＤＣ変換器３４１、パン駆動用モータ３０１の駆動回路３４３、チルト駆動用モータ３１１の駆動回路３４２、これら駆動回路３４２，３４３を制御する駆動指令回路３４４、および、カメラ等の被駆動体３０６の駆動状況を検出し、駆動指令回路３４４を含むすべての雲台内の駆動回路を統括する制御回路３４５が収納されている。３０８はコントロールシステムであり、制御回路３４５に指令を出す。
【００３２】
上記実施例３においては、チルト駆動装置とパン駆動装置を絶縁体３０５によって互いに電気的に絶縁するようにしている。これにより、図２と同様にパン駆動装置とチルト駆動装置とを電気的に絶縁することができ、互いの駆動信号が干渉することを防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施例２及び３における絶縁体２０４，２０５，３０５は一般に柔らかい樹脂から構成されるため、シート状としてなるべく薄くし挟み込んで固定する構成としたほうが強度的に好ましい。
【００３４】
以上説明した各実施例は、本発明の一例であって、様々な変更や改良が加えられて実施されるものである。また、被駆動体としてカメラ等の撮像装置を例にあげて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、撮像装置以外を被駆動体としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係る雲台を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る雲台の断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係る雲台の断面図である。
【図４】従来の雲台を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０１，１１１          モータ
１０３，１０４，１０５  絶縁体
１０６                  被駆動体
１０７，１１７          減速機構
１０８                  コントロールシステム
１０９，１１９          回転軸
２０１，２１１          モータ
２０３，２０４２０５，３０５    絶縁体
２０６，３０６          被駆動体
２０７，３０７          減速ギヤ
２０８，３０８          コントロールシステム
２０９，３０９          ギヤ
２１７，３１７          減速ギヤ
２２１，３２１          チルト筐体
２２２，３２２          固定具
２２４，２２５，３２４，３２５  ケース
２２６，３２６          台座
２４１，３４１          ＡＣ−ＤＣ変換機
２４２，２４３，３４２，３４３  駆動回路
２４４，３４４          駆動指令回路
２５０，３５０          ベアリング
３４５                  制御回路
【図１】
2005037724.tif 000003
【図２】
2005037724.tif 000004
【図３】
2005037724.tif 000005
【図４】
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