(57)【要約】【課題】オフセットを解消した雲台システム，雲台，ズームレンズ制御システムおよびズームレンズ制御装置を提供すること。【解決手段】フィードバック制御に基づいて負荷を回転させる雲台またはズームレンズ制御装置であって，受信した電気信号に基づき角速度指令値を算出，出力する中央制御部２５０と，上記中央制御部２５０から出力された上記角速度指令値を増幅する増幅器２７０と，上記増幅された信号により上記負荷を回転させるモータ２８０と，上記モータの角速度を検出し，上記増幅器の出力を抽出し，上記中央制御部に伝達するＡＤ変換器２９０とを備え，上記中央制御部は，上記電気信号受信部が受信した上記電気信号から，上記ＡＤ変換器から伝達された増幅器のオフセット分を減算して上記ＤＡ変換器に出力する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望する方向への回転動作を指示する回転指示装置と，通信線を介して該回転指示装置に接続され，該回転指示装置からの回転動作指示を入力とするフィードバック制御に基づいて負荷を回転させる雲台と，からなる雲台システムであって：
前記回転指示装置は，
ユーザによって入力された操作量を検出する操作部と；
前記操作量を電気信号に変換し，前記通信線を介して前記雲台に送信する電気信号送信部と；
を備え，
前記雲台は，
前記回転指示装置から前記電気信号を受信する電気信号受信部と；
前記電気信号受信部が受信した電気信号に基づき角速度指令値を算出する中央制御部と；
前記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；
前記ＤＡ変換器から出力された前記角速度指令値を増幅する増幅器と；
前記増幅された信号により前記負荷を回転させるモータと；
前記増幅器の出力を抽出し，前記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；
を備え，
前記中央制御部は，前記回転指示装置から入力された前記電気信号から，前記ＡＤ変換器から伝達された前記増幅器のオフセット分を減算して前記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，雲台システム。    
【請求項２】
回転動作を指示する電気信号を入力とするフィードバック制御に基づいて負荷を回転させる雲台であって：
前記電気信号を受信する電気信号受信部と；
前記電気信号受信部が受信した電気信号に基づき角速度指令値を算出する中央制御部と；
前記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；
前記ＤＡ変換器から出力された前記角速度指令値を増幅する増幅器と；
前記増幅された信号により前記負荷を回転させるモータと；
前記増幅器の出力を抽出し，前記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；
を備え，
前記中央制御部は，前記電気信号受信部が受信した前記電気信号から，前記ＡＤ変換器から伝達された前記増幅器のオフセット分を減算して前記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，雲台。
【請求項３】
前記中央制御部は，
前記ＡＤ変換器の出力から前記増幅器のオフセットを推定するオフセット推定部と；
前記推定されたオフセットを記憶するオフセット記憶部と；
前記電気信号受信部が受信した電気信号から，前記記憶されたオフセットを減算するオフセット減算部と；
を含むことを特徴とする，請求項２に記載の雲台。
【請求項４】
前記中央制御部は，前記電気信号受信部における前記モータを駆動させる電気信号の受信の有無を判断する操作量判断部をさらに含み，
前記操作量判断部が前記モータを駆動させる電気信号を受信していると判断した場合，前記オフセット記憶部は，前記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止し，前記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けることを特徴とする，請求項３に記載の雲台。
【請求項５】
前記操作量判断部は，前記電気信号受信部における前記モータを強制的に停止させる強制停止信号の受信の有無をさらに判断し，前記モータを駆動させる電気信号を受信していて，前記強制停止信号を受信していないと判断した場合，前記オフセット記憶部は，前記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止し，前記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けることを特徴とする，請求項４に記載の雲台。
【請求項６】
前記中央制御部の計算は，所定期間毎に行われることを特徴とする，請求項２に記載の雲台。
【請求項７】
前記回転動作は，パン方向の回転動作またはチルト方向の回転動作であることを特徴とする，請求項３に記載の雲台。
【請求項８】
拡大または縮小した映像を得られるようにズームレンズの移動動作を指示する移動指示装置と，該移動指示装置からの移動動作指示を入力とするフィードバック制御に基づいて前記ズームレンズを移動させるズームレンズ制御装置と，からなるズームレンズ制御システムであって：
前記移動指示装置は，
ユーザによる操作量を検出する操作部と；
前記操作量を電気信号に変換し，前記ズームレンズ制御装置に伝達する電気信号伝達部と；
を備え，
前記ズームレンズ制御装置は，
前記移動指示装置から前記電気信号を伝達される電気信号連絡部と；
前記回転指示装置から伝達された前記電気信号に基づいて角速度指令値を算出する中央制御部と；
前記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；
前記ＤＡ変換器から出力された前記角速度指令値を増幅する増幅器と；
前記増幅された信号に基づき前記ズームレンズを移動させるズーム駆動モータと；
前記増幅器の出力を抽出し，前記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；
を備え，
前記中央制御部は，前記電気信号連絡部に伝達された前記電気信号から，前記ＡＤ変換器から伝達された前記増幅器のオフセット分を減算して前記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，ズームレンズ制御システム。
【請求項９】
移動動作を指示する電気信号を入力とするフィードバック制御に基づいてズームレンズを移動させるズームレンズ制御装置であって：
前記電気信号を伝達される電気信号連絡部と；
前記電気信号連絡部に伝達された前記電気信号に基づいて角速度指令値を算出する中央制御部と；
前記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；
前記ＤＡ変換器から出力された前記角速度指令値を増幅する増幅器と；
前記増幅された信号に基づき前記ズームレンズを移動させるズーム駆動モータと；
前記増幅器の出力を抽出し，前記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；
を備え，
前記中央制御部は，前記電気信号連絡部に伝達された前記電気信号から，前記ＡＤ変換器から伝達された前記増幅器のオフセット分を減算して前記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，ズームレンズ制御装置。
【請求項１０】
前記中央制御部は，
前記ＡＤ変換器の出力から前記増幅器のオフセットを推定するオフセット推定部と；
前記推定されたオフセットを記憶するオフセット記憶部と；
前記電気信号受信部が受信した電気信号から，前記記憶されたオフセットを減算するオフセット減算部と；
を含むことを特徴とする，請求項９に記載のズームレンズ制御装置。
【請求項１１】
前記中央制御部は，前記電気信号受信部が前記ズーム駆動モータを駆動させる電気信号，または強制停止信号を受信しているかを判断する操作量判断部をさらに含み，
前記操作量判断部が前記ズーム駆動モータを駆動させる電気信号を受信していて，前記強制停止信号を受信していないと判断した場合，前記オフセット記憶部は，前記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止し，前記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けることを特徴とする，請求項９に記載のズームレンズ制御装置。
【請求項１２】
前記移動指示装置は，通信網または通信線を介して前記ズームレンズ制御装置に前記電気信号に変換された操作量を伝達することを特徴とする，請求項８に記載のズームレンズ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，雲台システム，雲台，ズームレンズ制御システムおよびズームレンズ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人リモートカメラなどの撮像装置は，パン方向および／またはチルト方向に回転可能な雲台を備えることにより，所望する領域を撮像することができる。また，変倍可能なズームレンズも備えることにより，映像の拡大および縮小を調節することができる。
【０００３】
上記雲台およびズームレンズの制御方法には，位置制御方式と速度制御方式がある。位置制御方式とは，入力信号に応じて雲台およびズームレンズの位置を制御する方式である。速度制御方式とは，入力信号に応じて雲台およびズームレンズの速度を制御する方式であり，その結果雲台およびズームレンズを例えば一定速度で動作させることができる。位置制御方式と速度制御方式については様々な技術文献に記載されている（特許文献１）。
【０００４】
これらの制御方式は用途によって使い分けられるべきである。特定の方向（位置）を指定して，その方向に雲台を向ける場合には位置制御方式が適しており，マニュアル操作で連続制御する場合には滑らかな動作が可能な速度制御方式が適している。
【０００５】
上記雲台およびズームレンズ制御部は，モータなどの駆動部の動作に多大な電力が必要となるため，操作部を介して入力された信号をオペアンプ（減算器）で増幅する。例えば，特許文献２にはズームレンズ制御装置の構成が開示されており，上記構成にはオペアンプが含まれている。
【特許文献１】特開平９−４６５５６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，上記オペアンプは，周囲の温度などの外的要因や経年変化などの影響で，入力の変動に起因しない出力の変動（ドリフト）によりオフセットを生じてしまう。したがって，速度制御方式においては，ユーザが操作入力をしていない状態であっても，雲台が意図に反して回転し，またはユーザが操作入力をしても所望する動作を得られないという問題があった。
【０００７】
そこで，本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，速度制御方式における上記雲台およびズームレンズのオフセットを解消することが可能な，新規かつ改良された雲台システム，雲台，ズームレンズ制御システムおよびズームレンズ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，所望する方向への回転動作を指示する回転指示装置と，通信線を介して該回転指示装置に接続され，該回転指示装置からの回転動作指示を入力とするフィードバック制御に基づいて負荷を回転させる雲台と，からなる雲台システムであって：上記回転指示装置は，ユーザによる操作量を検出する操作部と；上記操作量を電気信号に変換し，上記通信線を介して上記雲台に送信する電気信号送信部と；を備え，上記雲台は，上記回転指示装置から上記電気信号を受信する中央制御部と；上記回転指示装置から受信した上記電気信号をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；上記ＤＡ変換器から出力された上記角速度指令値を増幅する増幅器と；上記増幅された信号により上記負荷を回転させるモータと；上記増幅器の出力を抽出し，上記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；を備え，上記中央制御部は，上記回転指示装置から入力された上記電気信号から，上記ＡＤ変換器から伝達された増幅器のオフセット分を減算して上記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，雲台システムが提供される。係る構成において，上記中央制御部は，上記増幅器のオフセットを直接読み取り，指令としてさらにフィードバックすることにより，人為的な調整を要さず自動的に，上記増幅器のオフセットを相殺することができる。  
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，外部からの回転動作を指示する電気信号を入力とするフィードバック制御に基づいて負荷を回転させる雲台であって：上記外部から上記電気信号を受信する電気信号受信部と；上記電気信号受信部が受信した電気信号に基づき角速度指令値を算出する中央制御部と；上記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；上記ＤＡ変換器から出力された上記角速度指令値を増幅する増幅器と；上記増幅された信号により上記負荷を回転させるモータと；上記増幅器の出力を抽出し，上記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；を備え，上記中央制御部は，上記電気信号受信部が受信した上記電気信号から，上記ＡＤ変換器から伝達された増幅器のオフセット分を減算して上記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，雲台が提供される。係る構成において，上記中央制御部は，上記雲台システムと同様に，上記増幅器のオフセットを直接読み取り，指令としてさらにフィードバックすることにより，人為的な調整を要さず自動的に，上記増幅器のオフセットを相殺することができる。    
【００１０】
上記中央制御部は，上記増幅器の出力からオフセットを推定するオフセット推定部と；上記推定されたオフセットを記憶するオフセット記憶部と；上記電気信号受信部が受信した電気信号から，上記記憶されたオフセットを減算するオフセット減算部と；を含むとしてもよい。係る構成において上記オフセット記憶部は，上記オフセット減算部が所定の時機に記憶されたオフセットを減算できるよう作用する。
【００１１】
前記中央制御部は，前記電気信号受信部において前記モータを駆動させる電気信号の受信の有無を判断する操作量判断部をさらに含み，前記操作量判断部が前記モータを駆動させる電気信号を受信していると判断した場合，前記オフセット記憶部は，前記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止し，前記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けるとしてもよい。係る構成において，上記中央制御部は，本来のオフセットと上記モータを駆動させる電気信号とが混在した出力を誤ってオフセットとして推定し，記憶することを回避するよう作用する。
【００１２】
前記操作量判断部は，前記電気信号受信部において前記モータを強制的に停止させる強制停止信号の受信の有無をさらに判断し，前記モータを駆動させる電気信号を受信していて，前記強制停止信号を受信していないと判断した場合，前記オフセット記憶部は，前記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止停止し，前記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けるとしてもよい。係る構成において，上記中央制御部は，本来のオフセットをオフセットとして推定し，記憶することができるよう作用する。
【００１３】
上記中央制御部の計算は，所定期間ごとに行われるとしてもよい。係る構成により，上記角速度指令値を確実に最新値に更新することができる。
【００１４】
上記回転動作は，パン方向の回転動作またはチルト方向の回転動作であるとしてもよい。係る構成により，広範な領域から所望する領域を選択的に撮像することが可能となる。
【００１５】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，拡大または縮小した映像を得られるようにズームレンズの移動動作を指示する移動指示装置と，該移動指示装置からの移動動作指示を入力とするフィードバック制御に基づいて上記ズームレンズを移動させるズームレンズ制御装置と，からなるズームレンズ制御システムであって：上記移動指示装置は，ユーザによる操作量を検出する操作部と；上記操作量を電気信号に変換し，上記ズームレンズ制御装置に伝達する電気信号伝達部と；を備え，上記ズームレンズ制御装置は，上記移動指示装置から上記電気信号を伝達される電気信号連絡部と；上記回転指示装置から伝達された上記電気信号に基づいて角速度指令値を算出する中央制御部と；上記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；上記ＤＡ変換器から出力された上記角速度指令値を増幅する増幅器と；上記増幅された信号に基づき上記ズームレンズを移動させるズーム駆動モータと；上記増幅器の出力を抽出し，上記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；を備え，上記中央制御部は，上記電気信号連絡部に伝達された上記電気信号から，上記ＡＤ変換器から伝達された増幅器のオフセット分を減算して上記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，ズームレンズ制御システムが提供される。係る構成において，上記中央制御部は，上記増幅器のオフセットを直接読み取り，指令としてさらにフィードバックすることにより，人為的な調整を要さず自動的に，上記増幅器のオフセットを相殺することができる。    
【００１６】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，移動動作を指示する電気信号を入力とするフィードバック制御に基づいてズームレンズを移動させるズームレンズ制御装置であって：上記電気信号を伝達される電気信号連絡部と；上記電気信号連絡部に伝達された上記電気信号に基づいて角速度指令値を算出する中央制御部と；上記角速度指令値をアナログ信号として出力するＤＡ変換器と；上記ＤＡ変換器から出力された上記角速度指令値を増幅する増幅器と；上記増幅された信号に基づき上記ズームレンズを移動させるズーム駆動モータと；上記増幅器の出力を抽出し，上記中央制御部に伝達するＡＤ変換器と；を備え，上記中央制御部は，上記電気信号連絡部に伝達された上記電気信号から，上記ＡＤ変換器から伝達された増幅器のオフセット分を減算して上記ＤＡ変換器に出力することを特徴とする，ズームレンズ制御装置が提供される。係る構成により，上記中央制御部は，ズームレンズ制御システムと同様に，上記増幅器のオフセットを直接読み取り，指令としてさらにフィードバックすることにより，人為的な調整を要さず自動的に，上記増幅器のオフセットを相殺することができる。    
【００１７】
上記中央制御部は，上記ＡＤ変換器の出力から上記増幅器のオフセットを推定するオフセット推定部と；上記推定されたオフセットを記憶するオフセット記憶部と；上記電気信号受信部が受信した電気信号から，上記記憶されたオフセットを減算するオフセット減算部と；を含むとしてもよい。係る構成において，上記オフセット記憶部は，上記オフセット減算部が所定の時機に記憶されたオフセットを減算できるよう作用する。
【００１８】
上記中央制御部は，上記電気信号受信部が上記ズーム駆動モータを駆動させる電気信号，または強制停止信号を受信しているかを判断する操作量判断部をさらに含み，上記操作量判断部が上記ズーム駆動モータを駆動させる電気信号を受信していて，上記強制停止信号を受信していないと判断した場合，上記オフセット記憶部は，上記オフセット推定部が推定したオフセットの記憶を停止し，上記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けるとしてもよい。係る構成において，上記中央制御部は，本来のオフセットと上記モータを駆動させる電気信号とが混在した出力から，オフセットを誤って推定することを回避するよう作用する。
【００１９】
上記移動指示装置は，通信網または通信線を介して上記ズームレンズ制御装置に上記操作量を伝達するとしてもよい。係る構成において，上記通信線は，上記ズームレンズ制御装置を遠隔操作できるよう作用する。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば，上記雲台およびズームレンズ制御装置のオフセットを解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
以下に示す実施形態では，雲台およびズームレンズ制御装置に含まれる増幅器にオフセットがあった場合でも，雲台およびズームレンズ制御装置のオフセットを解消することが可能となる。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は，本実施形態における雲台（駆動装置）のイメージを示した斜視図である。かかる雲台１００は，撮像部１１０と，チルト把持部１２０と，パン回転部１３０とを含んで構成される。また，雲台制御システムとしては，上記雲台１００とインターネット等の通信網または通信線で接続される回転指示装置１４０およびモニタ１５０も含まれる。
【００２４】
上記撮像部１１０は，例えば，レンズ部１１２と，カメラ部（図示せず）とを有して構成され，チルト把持部１２０やパン回転部１３０の回転駆動に従って，様々な角度の撮像対象を撮像することができる。
【００２５】
上記チルト把持部１２０は，一対の支持部１２２と，基台部１２４とを有して構成される。支持部１２２は，撮像部１１０をチルト方向１２６（図１において，Ｙ軸を回転軸として回転する方向）に回転できるように支持し，また，チルト方向１２６の目標信号に応じて，撮像部１１０を回転駆動する。基台部１２４は，上記２つの支持部１２２を垂直方向に支持する。
【００２６】
上記パン回転部１３０は，チルト把持部１２０をパン方向１３２（図１において，Ｚ軸を回転軸として回転する方向）に回転できるように支持し，また，パン方向１３２の目標信号に応じて，チルト把持部１２０を回転駆動する。従って，チルト把持部１２０に支持される撮像部１１０をパン方向１３２に回転駆動することとなる。
【００２７】
上記回転指示装置１４０は，例えば，ジョイスティックや十字キー等の入力手段を含んで構成され，その入力手段から入力されたユーザの操作量を検出し，検出した操作量を電気信号として雲台１００に送信する。
【００２８】
上記モニタ１５０は，雲台１００の撮像部１１０が撮像した映像信号を受信し，ユーザは，その映像を確認しつつ，回転指示装置１４０を操作する。
【００２９】
上記のような駆動システムによって，雲台１００と回転指示装置１４０との距離が離れている場合においても，ユーザは，回転指示装置１４０から雲台１００を遠隔操作することができ，遠隔地の様々な角度の映像を瞬時に得ることが可能となる。
【００３０】
図２は，本実施形態による雲台システムの構成を示したブロック図である。上記雲台システムは，回転指示装置１４０と雲台１００とから構成される。
【００３１】
上記回転指示装置１４０は，操作部２１０と，電気信号送信部２２０とを含む。上記操作部２１０は，ユーザによって入力された雲台１００を制御するための操作量を検出する。上記操作量として，例えば回転動作指示信号，強制停止信号を挙げることができる。強制停止信号とは，他の入力信号の有無に関わらずモータの駆動を強制的に停止させようとする信号である。
【００３２】
さらに，上記回転動作として，例えばパン方向回転動作，チルト方向回転動作を挙げることができる。パン方向は水平方向，チルト方向は垂直方法を意味する。上記両方向を駆動自在とすることにより，広範な領域から所望する領域を選択的に撮像することが可能となる。
【００３３】
上記電気信号送信部２２０は，上記操作部２１０から入力された操作量を電気信号に変換して上記雲台１００に送信する。上記操作量は，ＳＣＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して送信されるとしてもよい。係る構成により，クロックに同期して通信を行うクロック同期式通信や，スタートビットおよびストップビットを付加して通信を行う調歩同期式通信が可能となる。
【００３４】
上記雲台１００は，電気信号受信部２４６と，中央制御部２５０と，ＤＡ変換器２６０と，減算器２７０と，増幅器２７０と，モータ２８０と，角速度検出部２８６と，ＡＤ変換器２９０とを含み，フィードバック制御に基づいて動作する。
【００３５】
上記電気信号受信部２４６は，上記電気信号送信部２２０が送信した上記電気信号に変換された操作量を受信する。電気信号受信部２４６は上記中央制御部２５０に実装されるとしてもよい。
【００３６】
上記中央制御部２５０は，上記電気信号受信部２４６が受信した上記電気信号に変換された操作量から，上記増幅器２７０のオフセット分を減算して，上記モータ２８０の回転速度を制御する角速度指令値を算出する。当該算出方法の詳細については後述する。上記ＤＡ変換器２６０は，上記角速度指令値をアナログ信号として出力する。
【００３７】
上記減算器２７０は，上記角速度指令値からフィードバック値を減算する。また，上記増幅器２７０は，上記減算された微小電力を増幅する。上記減算器２７０および増幅器２７０には，オペアンプを用いることでその機能を達成することができる。オペアンプを用いる場合は，反転端子に基準電圧を，非反転端子に上記減算された結果を入力するよう接続してもよい。
【００３８】
しかし，オペアンプは様々な要因によりオフセットを生じ得る。例えば，温度変化によるオフセットを簡単に説明する。オペアンプには複数のトランジスタが含まれ，これらのエミッタ端子は電源に接続されている。しかし，トランジスタは温度により電圧利得が大きく変動するため，コレクタ電圧も変動し，意図した出力と実際の出力との間に差異が生じる。
【００３９】
上記モータ２８０は，上記増幅された信号に基づいて上記負荷（例えばカメラ）を，パン方向（水平方向）またはチルト方向（垂直方向）などに回転させるとしてもよい。
【００４０】
上記角速度検出部２８６は，上記モータ２８０の回転速度に基づいて電気信号を発生させ，上記フィードバック値として上記減算器２７０に出力する。上記角速度検出部２８６は，例えばモータの回転軸に一体形成され，その回転速度を電気信号に変換するタコジェネレータであってもよい。
【００４１】
上記ＡＤ変換器２９０は，オフセットを含む上記増幅器２７０の出力を抽出し，中央制御部２５０に伝達する。
【００４２】
図３は，本実施形態による雲台システムを構成する雲台の具体的な回路例を示した回路構成図である。上記雲台にはトランジスタ３１０と，オペアンプ３２０がさらに含まれる。
【００４３】
トランジスタ３１０は，上記増幅器２７０の出力を入力信号とし，該入力信号を増幅して上記モータ２８０に出力するとしてもよい。すなわち，上記オペアンプはプリアンプとしての役割を担うこととなる。
【００４４】
オペアンプ３２０は，所望するフィードバック値を得るための増幅機能を有し，上記角速度検出部２８６の出力を入力信号として，該入力信号を増幅して上記減算器２７０に出力するとしてもよい。
【００４５】
図４は，上記中央制御部２５０において上記角速度指令値を算出する過程を示すためのブロック図である。上記中央制御部はオフセット推定部４１０と，オフセット記憶部４２０と，オフセット減算部４３０と，操作量判断部４４０をさらに含んでいる。
【００４６】
上記オフセット推定部４１０は，上記ＡＤ変換器２９０の出力をとりこみ，該出力から上記増幅器２７０のオフセットを推定する。より詳細には，停止期間において，上記ＡＤ変換器２９０からの出力を所定数で乗算した値，またはさらにその乗算した値を時間で積分した値に基づいてオフセットを推定する。すなわち，上記ＡＤ変換器２９０からの出力が正の値であれば推定値を増加し，負の値であれば推定値を減少させる。
【００４７】
また，オフセット推定部４１０はローパスフィルタの機能を有するとしてもよく，ＡＤ変換器２９０からの出力に含まれる高周波成分を取り除くことができる。推定すべきオフセットは高周波成分でなく，上記ドリフトなどの低周波成分だからである。ローパスフィルタはＡＤ変換器２９０の前に備えるとしてもよい。係る構成により，中央制御部の負担を軽減することができる。
【００４８】
なお，オフセット推定部４１０は，増幅器２７０の増幅度を考慮してオフセットの推定を行う。例えば，増幅器２７０の電圧利得が２０倍で，ＡＤ変換器２９０から４ｍＶの電圧が印加されたとしたら，０．２ｍＶを後に減算されるオフセットと推定する。
【００４９】
上記オフセット記憶部４２０は，オフセット推定部４１０が推定したオフセットを，例えばメモリなどに記憶する。上記メモリは，ＲＡＭ，ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）であってもよい。電源を切っても記憶した値が残るメモリを使用した場合，再起動時に振動と無駄時間を抑制してオフセットを推定することが可能となる。
【００５０】
上記オフセット減算部４３０は，上記電気信号受信部２４６が受信した電気信号から，上記メモリなどに記憶されたオフセットを減算する。
【００５１】
上記操作量判断部４４０は，上記電気信号受信部２４６が上記モータ２８０を駆動させる電気信号，または強制停止信号を受信しているかを判断する。そして上記判断結果をオフセット記憶部４２０に出力する。
【００５２】
上記操作量判断部４４０が，上記モータ２８０を駆動させる電気信号の受信をしていないか，または強制停止信号を受信していると判断している間は，上記増幅器２７０により増幅された出力電圧は０Ｖであるべきでる。仮に上記出力電圧が０Ｖでない場合，上記中央制御部２５０は上記出力電圧が０Ｖになるような上記角速度指令値を出力することでモータを停止させる。
【００５３】
また，操作量判断部４４０が上記モータ２８０を駆動させる電気信号を受信した場合，上記中央制御部２５０は上記停止時の角速度指令値を基準にした，現在の角速度指令値を出力する。このような一連の動作の流れは以下の通りである。
【００５４】
図５は，ＡＤ変換器２９０の出力からオフセットを取り除く手順を説明するタイミングチャートである。縦軸は電圧換算値，横軸は時間を示している。
【００５５】
図５（ａ）は，本実施形態によるオフセット除去手段を適用しなかった場合の，ＡＤ変換器２９０の出力を示している。停止期間とは，操作量判断部４４０が上記モータ２８０を駆動させる電気信号の受信をしていないか，または強制停止信号を受信していると判断している期間である。動作期間は，上記停止期間以外の期間である。
【００５６】
したがって，上記停止期間のＡＤ変換器２９０からの出力が上記増幅器のオフセットである。一方，動作期間のＡＤ変換器２９０からの出力は，上記オフセットと，上記モータ２８０を駆動させる電気信号とが混在している。
【００５７】
図５（ｂ）は，本実施形態によるオフセット除去手段を適用した場合，オフセット推定部４１０が推定するオフセットを示している。オフセット推定部４１０は，ＡＤ変換器２９０からの出力に追従してオフセットを推定する。したがって，オフセット推定部４１０は，停止期間においてはオフセットを推定できるものの，動作期間においては上記モータ２８０を駆動させる電気信号およびオフセットが混在した信号を誤ってオフセットと推定してしまう。
【００５８】
図５（ｃ）は，本実施形態によるオフセット除去手段を適用した場合，オフセット記憶部４２０が推定するオフセットを示している。オフセット記憶部４２０は，上述のような，動作期間においてオフセット推定部４１０が推定した，誤ったオフセットを記憶しないようする必要がある。仮に，上記誤ったオフセットをオフセット記憶部４２０が記憶し，オフセット減算部４３０が減算したとすると，ユーザが雲台１００を動作させようとしているにも関わらず，中央制御部２５０は雲台１００を動作させないよう作用することとなるからである。したがって，上記動作期間，上記オフセット記憶部４２０は，上記オフセット推定部４１０が推定したオフセットの記憶を停止し，上記停止する直前に記憶されたオフセットの値を維持し続けることとしている。
【００５９】
図５（ｄ）は，本実施形態によるオフセット除去手段を適用した場合の上記ＡＤ変換器２９０の出力を示している。上記オフセット減算部４３０は，上記オフセット記憶部４２０の上記構成により，上記モータ２８０を駆動させる電気信号と本来のオフセットとが混在したものをオフセットとして減算することを回避できる。
【００６０】
その結果，図５（ａ）の停止期間におけるオフセットは除去される。動作期間においてはオフセットが減算され，上記モータ２８０を駆動させる電気信号のみが出力される。上記ＡＤ変換器２９０からの出力には高周波成分が残留するが，上記モータ２８０は高周波成分に反応しないため本実施形態の課題を解決するうえで問題はない。
【００６１】
なお，上記動作期間において，増幅器のオフセットは変動することが予想され，上記動作期間においてオフセットが解消しないようにも思われる。しかし，停止期間と動作期間のオフセットの差異は，上記モータ２８０を駆動させる電気信号に比べて小さいので，支障はない。また，動作期間が所定期間を経た場合，停止期間を挿入することとしてもよい。
【００６２】
また，上記オフセット記憶部４２０が上述のような機能を果たすように，上記推定したオフセットを維持するラッチを用いてもよい。すなわち，停止期間から動作期間に移行することをトリガーに，当該時点での推定されたオフセットをラッチするとしてもよい。停止期間においては，所定期間ごとに推定されたオフセットをラッチするとしてもよい。
【００６３】
このような上記中央制御部２５０の計算は，所定期間ごとに行われるとしてもよい。係る構成により，上記角速度指令値を確実に最新値に更新することができる。
【００６４】
図６は，本実施形態による中央制御部において，角速度指令値を出力する流れを示したフローチャートである。上記算出方法は，まずオフセット記憶部に記憶された記憶オフセットの初期化設定をする。本実施形態では初期化設定として，記憶オフセットの初期値を０とする（Ｓ６１０）。
【００６５】
続いて，オフセット推定部４１０は，Ａ／Ｄ変換器の出力から増幅器２７０のオフセットを推定し，推定された値を推定オフセット値とする（Ｓ６２０）。次に，操作量判断部は，現在期間が動作期間であるかどうかを判断する（Ｓ６３０）。
【００６６】
上記判断（Ｓ６３０）において動作期間でないと判断された場合，オフセット記憶部４２０は，記憶オフセットの値に推定オフセットの値を上書きし，維持する（Ｓ６４０）。その後，オフセット減算部は，電気信号受信部２４６が受信した電気信号から上記上書きされた記憶オフセットを減算し，角速度指令値を算出する（Ｓ６５０）。そして，Ｄ／Ａ変換器は，上記角速度指令値をアナログ信号として出力する（Ｓ６６０）。
【００６７】
上記判断（Ｓ６３０）において動作期間であると判断された場合，オフセット減算部は電気信号受信部２４６が受信した電気信号から，上記維持された記憶オフセットを減算し，角速度指令値を算出する（Ｓ６５０）。そして，Ｄ／Ａ変換器は，上記角速度指令値をアナログ信号として出力する（Ｓ６６０）。
【００６８】
以上より，上記雲台１００のオフセットを解消することができ，かつ自動化できるため，オフセットを人為的に調整する工程が不要となる。
【００６９】
（第２の実施形態）
図７は，本実施形態におけるズームレンズ制御システム７００のイメージを示した外観図である。ズームレンズ制御システム７００は、移動指示装置としてのドライブユニット７４０と，ズームレンズ制御装置７５０とからなる。ズームレンズ制御装置７５０にはレンズ鏡胴７１０が含まれ，レンズ鏡胴７１０の外周部には，ズームリング７２０が設けられている。また，レンズ鏡胴７１０の内部には，ズームレンズ（図示せず）等が設けられている。
【００７０】
かかる構成において，ドライブユニット７４０に含まれるズームシーソ（操作部）７３０が検出した使用者による操作量に基づき，ズームリング７２０が回転し，ズームレンズが光軸に沿って前後に移動してズーム調整が行われる。ズームリング７２０は，ドライブユニット７４０の内部に設けられたズーム駆動モータに基づいて駆動する。
【００７１】
図７では，移動支持装置とズームレンズ制御装置が一体構成されたズームレンズ制御システムを示しているが，上記移動指示装置としてのドライブユニット７４０に換えて，無線通信を介して上記ズーム調整を行うことも可能である。以下，移動支持装置とズームレンズ制御装置が分離構成されたズームレンズ制御システムの説明をする。
【００７２】
図８は，本実施形態によるズームレンズ制御システムの説明図である。ズームレンズ制御システムは，移動指示装置８４０とズームレンズ制御装置８００とから構成される。
【００７３】
上記移動指示装置は，操作部８１０と，電気信号伝達部８２０とを含む。上記操作部８１０は，ユーザが入力したズームレンズ制御装置８００を制御するための操作量を検出する。上記操作量として，例えば移動動作指示信号，強制停止信号を挙げることができる。
【００７４】
上記電気信号伝達部８２０は，上記操作部８１０から入力された操作量を電気信号に変換して上記ズームレンズ制御装置８００に送信する。上記操作量は，ＳＣＩを介して送信されるとしてもよい。
【００７５】
上記のようなズームレンズ制御システムによって，移動指示装置８４０とズームレンズ制御装置８００との距離が離れている場合においても，ユーザは，移動指示装置８４０からズームレンズ制御装置８００を遠隔操作することができ，遠隔地の様々な映像を瞬時に得ることが可能となる。
【００７６】
上記ズームレンズ制御装置８００は，電気信号連絡部８４６と，中央制御部８５０と，ＤＡ変換器８６０と，減算器８７０と，増幅器８７０と，ズーム駆動モータ８８０と，角速度検出部８８６と，ＡＤ変換器８９０とを含み，フィードバック制御に基づいて動作する。
【００７７】
上記電気信号連絡部８４６に移動動作を指示する電気信号が入力されると，ズーム駆動モータ８８０が回転し，上記電気信号に応じた移動方向，速度でズームレンズを制御する。その他の中央制御部８５０と，ＤＡ変換器８６０と，減算器８７０と，増幅器８７０と，角速度検出部８８６とおよびＡＤ変換器の動作は，第１実施例で説明しており，実質的に機能が同一であるので，説明を省略する。  
【００７８】
上記中央制御部はオフセット推定部４１０と，オフセット記憶部４２０と，オフセット減算部４３０と，操作量判断部４４０をさらに含んでいる。これらの動作は，第１実施例で説明しており，実質的に機能が同一であるので，説明を省略する。  
【００７９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８０】
例えば，上記実施形態においては，オフセット推定部，オフセット記憶部およびオフセット減算部か中央制御部に含まれることとして説明しているが，上記の少なくとも１つを中央制御部外に設けてもよい。すなわち，デジタルでなくアナログ段階で処理するとしてもよい。
【００８１】
また，上記実施形態においては，特にパン，チルトおよびズーム機能に適用する場合を説明しているが，かかる場合に限られず，その他フォーカス機能などに本実施形態を適用することも可能である。
【００８２】
さらに，上記実施形態においては，速度制御方式による動作のみを挙げて説明しているが，位置制御方式にも適用可能である。すなわち，角速度検出部にタコジェネレータに換えてポテンショメータを用いることで，上記負荷の位置を電気信号に変換し，雲台またはズームレンズ制御装置に入力される電気信号と比較することによりオフセットを検出し，取り除くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は，雲台システム，雲台，ズームレンズ制御システムおよびズームレンズ制御装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施形態における駆動装置としての雲台のイメージを示した斜視図である。
【図２】本実施形態にかかる雲台システムおよび雲台の説明図である。
【図３】本実施形態にかかる雲台システムおよび雲台の説明図である。
【図４】本実施形態にかかる中央制御部の構成を示したブロック図である。
【図５】ＡＤ変換器の出力からオフセットを取り除く手順を説明するタイミングチャートである。
【図６】本実施形態による中央制御部において，角速度指令値を出力する流れを示したフローチャートである。
【図７】本実施形態におけるズームレンズ制御システムが一体構成されたイメージを示した外観図である。
【図８】本実施形態にかかるズームレンズ制御システムの説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１００            雲台
１４０            回転指示装置
２１０，８１０    操作部
２２０            電気信号送信部
２３０            通信網または通信線
２４６            電気信号受信部
２５０，８５０    中央制御部
２６０            Ｄ／Ａ変換器
２７０            減算器，増幅器
２８０            モータ
２８６，８８６    角速度検出部
２９０            Ａ／Ｄ変換器
８００            ズームレンズ制御装置
８４０            移動指示装置
８２０            電気信号伝達部
８４６            電気信号連絡部
８８０            ズーム駆動モータ
【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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