パンティルター

【目的】大きな減速比及び高トルクが得られ小型でかつ軽量化を可能とし、携帯に便利なパンティルターを得る。
【構成】パン駆動機構としてパン用ギャードモータ１９を用い、ティルト駆動機構としてティルト用ギャードモータ２６を用い、それぞれのギャードモータ１９及び２６はそれぞれのモータ部２０，２７とギャー部２１，２８とをＬ字形に構成し、両ギャードモータ１９及び２６を互いに省スペースに組み合わせて配置した。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ビデオカメラを遠隔操作等によって自由な方向にパンニング動作及びティルティング動作させることのできるパンティルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビデオカメラを遠隔操作によって自由な方向へパンニング動作及びティルティング動作させることのできる装置、いわゆるパンティルターは提案されている。そしてこの種、パンティルターはパンニング動作を行う駆動源としてのパン駆動モータと、ティルティング動作を行う駆動源としてのティルト駆動モータとを有している。これら両モータは一例としてマイクロモータが用いられ、モータトルクが減速機構を介して減速される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のパンティルターに使用されている減速機構は、大きな減速比を得るために一般に複数の平歯車の輪列機構が採用されたり、あるいは平歯車とウォームギャとが併用された機構であるため、その構成が大がかりで複雑な構成となり、必然的にパンティルター全体が大型化しかつ高重量化となるといった問題があった。従って、このようなパンティルターは携帯には不便である。
【０００４】また、減速機構としてギャードモータを使用することも考えられるが、従来のギャードモータはモータ部分とギャー部分とが直線的な構成であるため、パンティルター本体に対して余分なスペースを必要とし、この場合も小型化には問題がある。
【０００５】本発明は、上述したような問題点を解消するためになされたもので、大きな減速比が得られ小型でかつ軽量化を可能とし、携帯に便利なパンティルターを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成するため、本発明によるパンティルターは、着脱可能のカメラ取付台が上部に設けられているパンティルター本体部と、第１の駆動源によって回転駆動されるパンギャーがターンテーブルの外周部に噛み合い、このパンギャーの遊星運動に連動してパンティルター本体部と共にカメラ取付台をパンニング動作するパン駆動機構と、第２の駆動源によって回転駆動されるティルトギャーがティルト部材の扇形ギャーと噛み合い、ティルトバーの揺動動作に連動してカメラ取付台をティルティング動作するティルト駆動機構とを備えたパンティルターにおいて、パン駆動機構の第１の駆動源及びティルト駆動機構の第２の駆動源としてそれぞれギャードモータを用いたものである。
【０００７】
【作用】上述のように構成した本発明におけるパンティルターは、パン駆動機構の第１の駆動源及びティルト駆動機構の第２の駆動源としてそれぞれギャードモータを用いたので、大きな減速比が得られパンティルターの小型化と共に軽量化を図ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明パンティルターの実施例を添付した図面に基づいて説明する。図１はパンティルターの内部構造の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図で、ビデオカメラを搭載した状態を示し、図３は図１のＢ−Ｂ線における断面図、図４は同じくＣ−Ｃ線における断面図、図５は同じくＤ−Ｄ線における断面図、そして図６は同じくＥ−Ｅ線における断面図である。
【０００９】各図において、符号１はパンティルター本体部を示し、この本体部１はケーシングを兼ねる枠体２と、ベース板３上に搭載され枠体２内に収容された機構部４とから構成されている。ベース板３の中心部裏面には固定リング５がねじ６によって固定され、この固定リング５はその中心にベアリング７を介して挿着した軸体８によって支承され、従って、軸体８を中心として固定リング５と共にベース板３及び枠体２は回転可能に支持されている。
【００１０】そして、この軸体８の外周部にはターンテーブル９が固定されており、このターンテーブル９の外周部に第１のギャー部１０と、その上部にこのギャー部１０より小径の第２のギャー部１１が形成されている。また、上述した軸体８の下面に例えば、三脚等への取付けねじ孔１２が形成されている。また、他の方法としてここでは図示しないが、軸体８及びターンテーブル９と一体に台座を形成し、この台座を机上等に置いてパンティルターを支持することも可能である。
【００１１】一方、上述した枠体２の上部には平行する一対の軸受部１３，１３が突設され、この軸受部１３，１３に揺動台１４の側板１５が軸１６によって支承され、軸１６を中心として揺動台１４が揺動可能に支持されている。また、この揺動台１４には、カメラ取付けねじ１７を有するカメラ取付台１８が図示しない手段によってワンタッチで着脱可能である。このカメラ取付台１８上に仮想線で示す例えは、ビデオカメラ等のカメラＣが据え付けられる。
【００１２】さて、ベース板３上にはパン駆動機構の駆動源となるパン用ギャードモータ１９が取り付けられている。パン用ギャードモータ１９はモータ部２０とギャー部２１とからなり、このギャードモータの詳細については後で説明する。パン用ギャードモータ１９の出力軸２２には第１のベベルギャー２３が取り付けられ、この第１のベベルギャー２３に第２のベベルギャー２４が噛み合わされている。そして、第２のベベルギャー２４と同軸に固定されたパンギャー２５が上述したターンテーブル９のギャー部１０と噛み合っている。
【００１３】また、ベース板３上にはティルト駆動機構の駆動源となるティルト用ギャードモータ２６が取り付けられている。このティルト用ギャードモータ２６もモータ部２７とギャー部２８とからなっている。ティルト用ギャードモータ２６の出力軸２９にはティルトギャー３０が取り付けられ、このティルトギャー３０に上述した揺動台１４の側板１５に軸１６と同軸でかつ、ねじ３１で固定したティルトバー３２の扇形ギャー３３が噛み合っている。この扇形ギャー３３は枠体２に固定したストッパー兼リターンばね３４によって挟持されている。そして、扇形ギャー３３を挟むように一対のティルト用リミットスイッチ３３ａ及び３３ｂが配置されている。
【００１４】次に、上述したギャードモータの詳細を図７R>７及び図８について説明する。尚、パン用ギャードモータ１９とティルト用ギャードモータ２６とは同一構造なのでここではパン用ギャードモータ１９について説明する。
【００１５】パン用ギャードモータ１９のモータ部２０の出力ギャー３５には、ギャー部２１の第１のスパーギャー３６が噛み合い、このスパーギャー３６のピニオンギャー３７に第２のスパーギャー３８が噛み合い、そのピニオンギャー３９に第３のスパーギャー４０が噛み合い、そのピニオンギャー４１に第４のスパーギャー４２が噛み合い、そしてこのスパーギャー４２のピニオンギャー４３にギャー部２１の出力軸２２に直結したギャー４４が噛み合っている。
【００１６】このように構成したパン用ギャードモータ１９は、高速回転するモータ部２０の出力トルクをギャー部２１の輪列機構によって大きな減速比をもって出力軸２２から出力させることができる。因みに、パン用ギャードモータ１９の最終減速比は１／１，００３であり、ティルト用ギャードモータ２６の最終減速比は１／１，６２０である。特に、本発明の場合はモータ部２０とギャー部２１とを略Ｌ字形状に組み立て構成したものである。すなわち、上述したように構成したパン用ギャードモータ１９及びティルト用ギャードモータ２６とを図１に示すように組み合わせて配置することによりスペース上の無駄もなく省スペース化を図ることができる。
【００１７】次に、カメラ取付台１８に据え付けたカメラＣのパンニング動作及びティルティング動作について説明する。
【００１８】パンニング動作パン用ギャードモータ１９のモータ部２０が回転駆動され、その回転トルクがギャー部２１によって減速された出力は、第１及び第２のベベルギャー２３及び２４を介してパンギャー２５を回転する。このパンギャー２５は例えば、図示しない三脚台に固定されているターンテーブル９の外周部に形成したギャー部１０に噛み合っているため、パンギャー２５はターンテーブル９の外周に沿って回転しながら移動する。すなわち、パンギャー２５は遊星運動を行いながらパンティルター本体１をその固定リング５がベアリング７を介して軸体８を中心として水平状態で回動させ、カメラ取付台１８に支持したカメラＣをパンニング動作させることができる。
【００１９】上述したパンニング動作はカメラＣの３６０°のパンニングが行えるものであるが、所定の旋回角度範囲内をオートパンニング動作させるパンニング反転スイッチ機構を備えている。この反転スイッチ機構の一例を図５に示す。パンギャー２５の回転円周上に所定の角度範囲に２つのパン用リミットスイッチ４５（図では一方のリミットスイッチのみ示してある）が配置されている。すなわち、パンニング動作において回転移動するパンギャー２５が一方のリミットスイッチ４５に当接すると、該スイッチ４５がオン動作しパン用ギャードモータ１９が反転駆動し、ここで、パンギャー２５は反転しカメラＣを反対方向へ回動させる。そして、パンギャー２５が他方のリミットスイッチ４５に当接することで上記と同様にパンギャー２５が反転動作し、つまり、カメラＣは所定旋回角度範囲内（最大旋回角度は±１３０°）をパンニングさせることができる。また、上述したリミットスイッチ４５に対しポテンショメータのような図示しないボリュームを併用することによって旋回角度範囲内を任意に調整できる。
【００２０】また、実施例ではリミットスイッチを用いたパンニング反転スイッチ機構の場合について説明したが、例えば、フォトセンサ等を用いて光学的に反転させることも容易に行える。
【００２１】さらに、パンニング動作の旋回速度は調整可能である。すなわち、図２に示すようにターンテーブル９の第２のギャー部１１にボリュームギャー４６を噛み合わせ、このボリュームギャー４６は図示しない歯車伝達機構を介して上述したパンギャー２５に連動している。このボリュームギャー４６はボリューム４７の可変調整によってパン用ギャードモータ１９の回転トルクを制御し、上述した回転伝達機構を介してボリュームギャー４６を駆動しターンテーブル９の回転速度つまり、パンニング動作の旋回速度を調整することができる。また、上述したボリューム４７の代わりにフォトセンサ等の光学素子を用いてパン用ギャードモータ１９の回転トルクを制御することも可能である。
【００２２】ティルティング動作ティルト用ギャードモータ２６のモータ部２７が回転駆動され、その回転トルクがギャー部２８によって減速されその出力に直結したティルトギャー３０を回転させる。このティルトギャー３０の回転によってこれに噛み合う扇形ギャー３３を介してティルトバー３２が軸１６を支点として回動し、これに連動して揺動台１４が傾斜動作しカメラ取付台１８上に支持したカメラＣがティルティング動作する。このティルティング動作はティルトバー３２が所定角度に傾斜すると、扇形ギャー３３の一側面が一方のティルト用リミットスイッチ３３ａに接触してオン状態にすることで、ティルト用ギャードモータ２６は反転駆動してティルトギャー３０が逆回転し、これによって揺動台１４は上記と逆傾斜する。そして、扇形ギャー３３の他側面が他方のティルト用リミットスイッチ３３ｂに当接することで上記と同様にティルトギャー３０が再び逆回転し、つまり、カメラＣは所定回角度範囲内（最大傾斜角度は±１５°）をティルティングさせることができる。
【００２３】ここで、ティルトバー３２の反転動作においてストッパー兼リターンばね３４は次のように作用する。図３において例えば、ティルトバー３２が時計方向へ回動し扇形ギャー３３の一側面が一方のティルト用リミットスイッチ３３ａをオン動作した時点では、ストッパー兼リターンばね３４はその一方のばね片３４ａが外方へ押し広げられる。このとき、ストッパー兼リターンばね３４の他方のばね片３４ｂは扇形ギャー３３のこれ以上の回動を阻止し、リミットスイッチ３３ａに扇形ギャー３３が強く当たるのを防止する作用が得られる。そして、ティルトバー３２の反転動作のとき、ストッパー兼リターンばね３４の一方のばね片３４ａはティルトバー３２の反転回動を円滑に行うリターンばねの作用が行える。
【００２４】このように構成したパンティルターの電源は、電池使用によるいわゆるＤＣ駆動であり、屋外等に携帯し使用可能である。そして、上述したパンティルターは、勿論、遠隔操作可能である。その一例を図９について説明する。
【００２５】遠隔操作はワイヤード方式及びワイヤレス方式があり、いずれもコマンダ４８によって操作される。
【００２６】ワイヤード方式は、パンティルター本体１に設けたコネクタ４９とコマンダ４８とをケーブル５０で接続し、コマンダ４８の操作によってパンティルターはパンニング及びティルティング動作される。
【００２７】一方、ワイヤレス方式は、パンティルター本体１内に例えば赤外線受信機５１が搭載され、コマンダ４８から照射される赤外線によってパンティルターのパンニング及びティルティング動作が可能である。
【００２８】尚、本発明は、上述しかつ図面に示した実施例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、パン用ギャードモータ１９及びティルト用ギャードモータ２６は実施例に示したギャーの組み合わせに限ることはなく、複数のスパーギャーの組み合わせによる減速機構や、ウォームギャーを１段または２段組み合わせた減速機構、あるいはウォームギャーとスパーギャーを組み合わせた減速機構等が可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明におけるパンティルターは、カメラ取付台が上部に設けられているパンティルター本体部と、第１の駆動源によって回転駆動されるパンギャーがターンテーブルの外周部に噛み合い、このパンギャーの遊星運動に連動してパンティルター本体部と共にカメラ取付台をパンニング動作するパン駆動機構と、第２の駆動源によって回転駆動されるティルトギャーがティルト部材の扇形ギャーと噛み合い、ティルトバーの揺動動作に連動してカメラ取付台をティルティング動作するティルト駆動機構とを備えたパンティルターにおいて、パン駆動機構の第１の駆動源及びティルト駆動機構の第２の駆動源としてそれぞれギャードモータを用いたことによって、大きな減速比と高トルクが得られ、また、小型でかつ軽量化が図れ、携帯に便利なパンティルターを提供できる。
【００３０】また、上述したパンティルターは、携帯に便利であるため、例えば、バードウォッチング、運動会、披露宴あるいは各種コンパ等に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本例におけるパンティルターの内部構成の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】ギャードモータの構成図で、ギャー部の内部を示した部分断面図である。
【図８】ギャードモータのギャー部の分解図である。
【図９】パンティルターの遠隔手段の説明図である。
【符号の説明】
１パンティルター本体
２枠体
３ベース板
４機構部
５固定リング
７ベアリング
８軸体
９ターンテーブル
１０第１のギャー部
１１第２のギャー部
１４揺動台
１８カメラ取付台
１９パン用ギャードモータ
２０モータ部
２１ギャー部
２３第１のベベルギャー
２４第２のベベルギャー
２５パンギャー
２６ティルト用ギャードモータ
２７モータ部
２８ギャー部
３０ティルトギャー
３２ティルトバー
３３扇形ギャー
３３ａ，３３ｂティルト用リミットスイッチ
３４ストッパー兼リターンばね
３６，３８，４０，４２スパーギャー
３７，３９，４１，４３ピニオンギャー
４５パン用リミットスイッチ
４６ボリュームギャー
４７ボリューム
４８コマンダ
５０ケーブル
５１赤外線受信機
Ｃカメラ

【特許請求の範囲】
【請求項１】着脱可能のカメラ取付台が上部に設けられているパンティルター本体部と、第１の駆動源によって回転駆動されるパンギャーがターンテーブルの外周部に噛み合い、このパンギャーの遊星運動に連動して上記パンティルター本体部と共にカメラ取付台をパンニング動作するパン駆動機構と、第２の駆動源によって回転駆動されるティルトギャーがティルト部材の扇形ギャーと噛み合い、上記ティルトバーの揺動動作に連動して上記カメラ取付台をティルティング動作するティルト駆動機構とを備えたパンティルターにおいて、上記パン駆動機構の第１の駆動源及びティルト駆動機構の第２の駆動源としてそれぞれギャードモータを用いたことを特徴とするパンティルター。
【請求項２】上記それぞれのギャードモータはモータ部とギャー部とをＬ字形に構成し、両ギャードモータを互いに省スペースに組み合わせて配置したことを特徴とする請求項１記載のパンティルター。
【請求項３】上記ティルト部材にストッパー兼リターンばねを設けたことを特徴とする請求項１記載のパンティルター。
【請求項４】パンティルターがリモコン操作によって動作できるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパンティルター。

【図１】