(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラに接続され、ユーザの動作命令に基づいて前記カメラのパニング動作とチルティング動作とを行って、前記カメラの水平方向角度及び垂直方向角度を制御する雲台装置において、
前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断する指令判断手段と、
前記指令判断手段によりパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むと判断された場合、前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を開始する前に、現在の垂直方向角度と予め定められた基準垂直方向角度との差分が所定角度以上であるか否かを判断する角度判断手段と、
前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上ではないと判断された場合は前記現在の垂直方向角度を維持したまま前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行し、前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合は前記差分が前記所定角度以内になるようにチルティング動作制御させた後で前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行する動作制御手段と、
を備えることを特徴とする雲台装置。
【請求項２】
前記動作制御手段が、前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合に、垂直方向角度が前記基準垂直方向角度となるようにチルティング動作制御す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】
前記指令判断手段が、前記動作指令により移動される先のカメラ位置と現在のカメラ位置とにおける水平方向の角度差及び垂直方向の角度差から、前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の雲台装置。
【請求項４】
カメラに接続され、ユーザの動作命令に基づいて前記カメラのパニング動作とチルティング動作とを行って、前記カメラの水平方向角度及び垂直方向角度を制御する雲台装置の制御方法において、
前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断する指令判断工程と、
前記指令判断工程においてパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むと判断された場合に、前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を開始する前に、現在の垂直方向角度と予め定められた基準垂直方向角度との差分が所定角度以上であるか否かを判断する角度判断工程と、
前記角度判断工程において前記差分が前記所定角度以上ではないと判断された場合は前記現在の垂直方向角度を維持したまま前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行し、前記角度判断工程において前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合は前記差分が前記所定角度以内になるようにチルティング動作制御させた後で前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行する動作制御工程と、
を備えることを特徴とする雲台装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、典型的にはビデオカメラ等の機器もしくは装置を可動式に支持する雲台装置、特に動力を用いて駆動するようにした電動雲台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電動雲台装置は、ビデオカメラ等で撮影を行う場合、搭載したビデオカメラの遠隔操作を実現することができる。従来、三脚用カメラねじによりビデオカメラを取付可能なカメラ台と、このカメラ台をモータを駆動源としてパ（ン）ニング（以下“パニング”と記す）及びチルティングさせる機構と、反射パターン及びフォトインタラプタを用いた制御機構と、を備えた電動（式）雲台が知られている。
【０００３】
これらの電動雲台によれば、リモートコントローラによってパニング及びチルティングの操作を行うことができ、また、所定の決められた角度範囲内を自動でパニングし得る簡単な自動運転を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこの種の電動雲台においては、次のような点が問題となっていた。即ち、上向きあるいは下向きにチルティングさせた状態でパニングさせると、天井や空または地面以外何も写っていない映像ができた場合、周囲の状況が分からない。また、不要な場面を多く含む映像ができてしまうことになる。
【０００５】
本発明は、以上のような局面にかんがみてなされたもので、上述の問題点を解消することのできる雲台装置及び雲台装置の制御方法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、下記の（１）〜（４）項のいずれかに記載の雲台装置及び雲台装置の制御方法の提供により、前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
（１）カメラに接続され、ユーザの動作命令に基づいて前記カメラのパニング動作とチルティング動作とを行って、前記カメラの水平方向角度及び垂直方向角度を制御する雲台装置において、前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断する指令判断手段と、前記指令判断手段によりパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むと判断された場合、前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を開始する前に、現在の垂直方向角度と予め定められた基準垂直方向角度との差分が所定角度以上であるか否かを判断する角度判断手段と、前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上ではないと判断された場合は前記現在の垂直方向角度を維持したまま前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行し、前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合は前記差分が前記所定角度以内になるようにチルティング動作制御させた後で前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行する動作制御手段と、を備えることを特徴とする雲台装置。
【０００８】
（２）前記動作制御手段が、前記角度判断手段により前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合に、垂直方向角度が前記基準垂直方向角度となるようにチルティング動作制御することを特徴とする前項（１）に記載の雲台装置。
【０００９】
（３）前記指令判断手段が、前記動作指令により移動される先のカメラ位置と現在のカメラ位置とにおける水平方向の角度差及び垂直方向の角度差から、前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断することを特徴とする前項（１）または（２）に記載の雲台装置。
【００１０】
（４）カメラに接続され、ユーザの動作命令に基づいて前記カメラのパニング動作とチルティング動作とを行って、前記カメラの水平方向角度及び垂直方向角度を制御する雲台装置の制御方法において、前記動作命令がパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むか否かを判断する指令判断工程と、前記指令判断工程においてパニング動作指令及びチルティング動作指令の両方を含むと判断された場合に、前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を開始する前に、現在の垂直方向角度と予め定められた基準垂直方向角度との差分が所定角度以上であるか否かを判断する角度判断工程と、前記角度判断工程において前記差分が前記所定角度以上ではないと判断された場合は前記現在の垂直方向角度を維持したまま前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行し、前記角度判断工程において前記差分が前記所定角度以上であると判断された場合は前記差分が前記所定角度以内になるようにチルティング動作制御させた後で前記パニング動作指令に従ったパニング動作制御を実行して前記パニング動作制御の終了後に前記チルティング動作指令に従ったチルティング動作制御を実行する動作制御工程と、を備えることを特徴とする雲台装置の制御方法。
【００１１】
【作用】
以上のような本発明構成により、カメラの撮影方向制御を行っている際に、不要な場面を撮影する代わりに、所定のチルティング角度以内の有効な映像を取得することができるという作用効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、一実施例に基づき、図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
図１に、本発明に係る一実施例の雲台装置にビデオカメラを搭載したときの全体外観斜視図を示す。１０１は電動雲台、１０３はビデオカメラ本体、１０２はカメラヘッド部、１０６は、ビデオカメラ本体１０３とカメラヘッド部１０２とを継なぐケーブルである。１０４は、液晶ファインダであり、カメラヘッド部１０２から入力された被写体像や、ビデオカメラ本体１０３の不図示の記録部で記録された映像を観察できる。１０５は操作部である。
【００１４】
正面図２を用いて、ビデオカメラ本体１０３の操作部１０５を説明する。操作部１０５の５２，５３は、パニング用操作スイッチ（以下、スイッチは“ＳＷ”と略記す）であり、ＳＷ５２を押すと左回りに、ＳＷ５３を押すと右回りにそれぞれ操作ＳＷを押している間だけ電動雲台１０１のサブシャーシとサブシャーシに結合されている部材とが回転する。
【００１５】
５０，５１は、チルティング用操作ＳＷであり、ＳＷ５０を押すと上に、ＳＷ５１を押すと下にそれぞれ操作ＳＷを押している間だけ電動雲台１０１がチルトする。上記ＳＷ５０〜５３は浅く押したときと深く押したときとで働きが異なる。即ち、浅く押したときはＰＷＭ制御におけるオンとオフとの割合は３０％に設定されるので、電動雲台１０１は比較的遅く回転し、深く押したときは、ＰＷＭ制御におけるオンとオフの割合は１００％に設定されるので、電動雲台１０１は比較的早く動作する。
【００１６】
５４は、プリセットＳＷ、５５はプリセット設定ＳＷである。プリセットＳＷ５４には、電動雲台１０１の主軸に対する角度が、次に述べる操作により設定される。撮影者は、前記パニング用操作ＳＷ５２，５３、チルティング用操作ＳＷ５０，５１を操作して、電動雲台１０１を任意の位置に回転させる。その位置でプリセット設定ＳＷ５５を押してから２秒以内にプリセットＳＷ５４を１つ押す。
【００１７】
すると、その時の電動雲台１０１の主軸に対する角度が後述のシステムコントロール手段内のメモリに記憶される。１度メモリに記憶された電動雲台１０１の主軸に対する角度は、同じ操作が繰り返されるまで記憶されている。撮影者は、電動雲台１０１が如何なる方向を向いても、プリセットＳＷ５４を押すことで予め記憶させた方向にカメラヘッド部１０２を向けることができる。
【００１８】
５６は、ビデオカメラのカメラヘッド部１０２のズーム、ビデオの記録、停止、早送り、巻き戻し等の各種操作を行うための操作ＳＷ群である。
【００１９】
図３ないし図５は、本実施例におけるカメラヘッド部１０２と電動雲台１０１との接合部回りを示す説明図である。図３において、カメラヘッド部１０２は、取付け部材１１１を有している。取付け部材１１１は、図４に示されるように雲台部取付け部材としてのアクセサリシュー１１２に着脱自在に嵌合結合するように構成されている。取付け部材１１１の底面には図３（Ｂ）に示すようにし、複数の電気接点１１３が設けられていると共に、各電気接点１１３には、図４に示すように、リード線１１４が接続している。アクセサリシュー１１２には図４に示されるように、取付け部材１１１の電気接点１１３に対応する電気接点１１５が設けられている。
【００２０】
カメラヘッド部１０２の取付け部材１１１をアクセサリシュー１１２に嵌合させると、図５に示すように、それぞれの電気接点１１３及び電気接点１１５が接触し、これによりカメラヘッド部１０２及び電動雲台１０１間で相互に通信可能となる。
【００２１】
図６から図８は、本実施例の電動雲台の構成概略を示す図である。図６は全体構成の概略斜視図（但し、外装は省いてある）、図７は図６の矢印Ａ方向からの矢視図、８は図６の矢視Ｂ方向からの矢視図である。
【００２２】
１はカメラ台であり、上面にアクセサリシュー１１２が設けられている。４０は、カメラ台と一体に成形されたはすば歯車である。２はカメラ台支柱であり、カメラ台を支えている。４２はチルト駆動ユニットであり、チルト駆動ギア４１から動力が出力される。
【００２３】
４３は、チルト駆動ユニット並びに後述するパン駆動ユニットのモータを駆動させる働きをする電気回路基板であり、アクセサリシュー１１２に設けられた電気接点１１５からワイヤ４４を通じて電力並びに制御信号を供給される。
【００２４】
電気回路基板４３は、パンモータ、チルトモータを周知のＰＷＭ制御する。このとき不図示のシステムコントロール手段により、ＰＷＭ制御におけるオン，オフの割合は変更される。
【００２５】
チルト駆動ユニット４２に上記電気回路基盤４３から電力が供給されると、チルト駆動ギア４１は、はすば歯車４０を回し、カメラ台１の傾きを変える。
【００２６】
６は土台である。７はパン軸受けであり、土台６の中央に垂直に設けられた回転軸を中心に回転可能である。パン軸受け７上にはシャーシ８が固定されており、シャーシ８上には前記カメラ台支柱２、チルト駆動ユニット４２、後述するパン駆動ユニットが固定されている。５はパンギアであり、土台６に固定されている。
【００２７】
３は、モータと複数のギアから構成されるパン駆動ユニットであり、パン駆動ギア４から動力が出力される。パン駆動ギア４は、チルト駆動ギア４１と同じ構造である。即ち、電気回路基盤４３からパン駆動ユニット３に電力が供給されるとシャーシ８とシャーシ８上に載っている部材が回転する。
【００２８】
ビデオカメラと電動雲台１０１とのシステムコントロール手段の動作シーケンスを、図９に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
電源を入れた後、電動雲台１０１の操作ＳＷが押されると（ステップＳ１）、プリセット位置移動を指示するプリセットＳＷ５４か否かを判断する（ステップＳ２）。
【００３０】
押されたＳＷがプリセットＳＷ５４でなければ、パニング用操作ＳＷ５２，５３か否かを判断する（ステップＳ３）。パニング用操作ＳＷ５２，５３でなければ、ステップＳ８で、チルティング用操作ＳＷ５０，５１が操作されたか否か判断する。チルティング用操作ＳＷ５０，５１が操作されたのであれば、スイッチＳ９でチルト駆動し、操作されていなければ始めに戻る。
【００３１】
ステップＳ３でパニング用操作ＳＷ５２，５３が操作されたと判断したら、その時のチルト角を読取り（ステップＳ４）、読取ったチルト角が水平線から±２０°以上か否か判断する（ステップＳ５）。チルト角が±２０°を超えていたらチルト角を水平に駆動する（ステップＳ６）。その後ステップＳ７でパン駆動する。
【００３２】
ステップＳ５でチルト角が±２０°以内であれば、チルト角はそのまま駆動せずに、ステップＳ７でパン駆動して始めに戻る。
【００３３】
ステップＳ２でプリセットＳＷ５４が押されたと判断したら、プリセット位置と現在位置の差から、パン方向の移動も含むか否かをステップＳ１０で判断する。パン方向への駆動も含んでいれば、その時のステップＳ１１でチルト角を読み、ステップＳ１２で読み取ったチルト角が水平線から±２０°以上か否かを判断する。
【００３４】
読取ったチルト角が水平線から±２０°以上であれば、ステップＳ１３でチルト角を水平に設定するが、読取ったチルト角が水平線から±２０°未満であればチルト角はそのまま駆動しない。そしてステップＳ１４でパン駆動する。
【００３５】
パニング駆動が完了したら、プリセット位置のチルト角までチルト駆動する（ステップＳ１５）。
【００３６】
（他の実施例）
なお、本実施例では、ステップＳ５及びＳ１２でチルト角を水平にするか否かのしきい値を水平値から±２０°としたが、この値は他の値であってもよい。例えば、撮像装置を搭載した電動雲台をＴＶ会議等で使用する場合は、±２０°から±２０°をしきい値として、それから外れていた場合には、チルト角を水平に設定するのではなく、＋２０°に設定するようにしても良い。
【００３７】
また、上記実施形態において用いた具体的数値例等は、必ずしもそれらの数値等にのみ限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能であることはもちろんである。
【００３８】
（実施例の効果）
以上説明したように、本実施例の雲台装置よれば、単純な移動の場合とプリセット位置への移動とを区別できるので、それに応じた制御ができる。また、パニングの操作ＳＷが押されたときの雲台のチルト角を検知し、その角度によって制御を変えられるという効果がある。さらに雲台のチルト角が大きかったときは、雲台を水平に戻してからパニングすることにより、パニング中に空や地面以外何も写っていないということがないという効果がある。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カメラの撮影方向制御を行っている際に、不要な場面を撮影する代わりに、所定のチルティング角度以内の有効な映像を取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の電動雲台とビデオカメラの外観斜視図
【図２】  実施例の操作部の正面図
【図３】  カメラヘッド取付け部の説明図
【図４】  雲台取付け部説明図
【図５】  取付け部材とアクセサリシューの嵌合説明図
【図６】  実施例の全体構成の概略斜視図
【図７】  図６のＡ矢視図
【図８】  図６のＢ矢視図
【図９】  実施例の電動雲台とビデオカメラとの制御動作シーケンスフローチャート
【符号の説明】
１  カメラ台
２  カメラ台支柱
３  パン駆動ユニット
４  パン駆動ギア
５  パンギア
６  土台
７  パン軸受け
８  シャーシ
４０  はすば歯車
４１  チルトギア
４２  チルト駆動ユニット
４３  電気回路基板
４４  ワイヤ
５０，５１  チルティング用操作ＳＷ
５２，５３  パニング用ＳＷ
５４  プリセットＳＷ
５５  プリセット設定ＳＷ
５６  ビデオカメラの操作部
１０１  電動雲台
１０２  カメラヘッド部
１０３  ビデオカメラ
１０４  液晶ファインダ
１０５  操作部
１０６  ケーブル
１１１  取付け部材
１１２  アクセサリシュー
１１３  電気接点
１１４  リード線
１１５  操作部
【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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【図９】
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