雲台装置
【目的】 手動操作で作動台を移動させた後においても回動位置を正確に認識することができる雲台装置を提供する。
【構成】 作動台の基準回動位置を検出する第１のホトインタラプタがオンしていないときは、前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２のホトインタラプタがオンしているか否かを判断する（Ｓ１→Ｓ４）。そして、第２のホトインタラプタがオンしているときはステッピングモータを右方向に（Ｓ５）、またオンしていないときは左方向に（Ｓ６）回転させる。このとき作動台と回転機構との連結が解除されて回転機構のみが回動し、作動台の位置は基準回動位置に復帰する。そしてこの後第１のホトインタラプタがオンし、指定した方向に作動台を移動させる（Ｓ２→Ｓ３）。
【構成】 作動台の基準回動位置を検出する第１のホトインタラプタがオンしていないときは、前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２のホトインタラプタがオンしているか否かを判断する（Ｓ１→Ｓ４）。そして、第２のホトインタラプタがオンしているときはステッピングモータを右方向に（Ｓ５）、またオンしていないときは左方向に（Ｓ６）回転させる。このとき作動台と回転機構との連結が解除されて回転機構のみが回動し、作動台の位置は基準回動位置に復帰する。そしてこの後第１のホトインタラプタがオンし、指定した方向に作動台を移動させる（Ｓ２→Ｓ３）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は雲台装置に関し、より詳しくはヒデオカメラ等の撮像装置を固定する雲台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、画像入力装置においては、ヒデオカメラ等の撮像装置を雲台装置に固定し、該雲台装置を介して前記撮像装置を上下左右に回動自在に移動させることにより、自由自在に被写体を取り込み所望の画像を得ている。
【０００３】図８は雲台装置の一例を示す要部断面図であって、該雲台装置は、作動台１０１を支持する基台１０２の内部に回転機構１０３が収納されている。該回転機構１０３においては、ステッピングモータ１０４の駆動により該ステッピングモータ１０４の回転軸に嵌合されているウォームギア１０５、さらには該ウォームギア１０５と噛合するハスバ歯車１０６に回転力が伝達される。そして、該ハスバ歯車１０６と一体的に形成された回動軸１０７が回転し、該回動軸１０７に固着された作動台１０１が水平方向に回転する。
【０００４】このようにウォームギア１０５とハスバ歯車１０６を使用した回転機構１０３は、省スペースで大きな減速率が得られるため一般的によく使用されている。
【０００５】また、上記雲台装置は、通常、位置記憶手段を具備している。すなわち、ステッピングモータ１０４により回動される作動台１０１の回動位置を記憶して管理することにより、その後は前記管理情報に基づいて１回のボタン操作で作動台１０１を所望方向に向けている。
【０００６】しかしながら、上記雲台装置においては、作動台１０１を手動で回動させることができないため、雲台装置を手で直接触れることができる至近距離においてもパソコン等の制御装置を使用して回動させる必要があり、却って不便な場合があるという欠点があった。
【０００７】そこで、図９に示すように、回動軸１０８とハスバ歯車１０９とを分離し、作動台１０１を手動で回動可能としたものが提案されている。
【０００８】すなわち、該雲台装置は、ハスバ歯車１０９と回動軸１０８とが一体的に回転可能となるように嵌合されると共に回動軸１０８の外周適所に形成された凹溝に止め輪１１０が固着され、該止め輪１１０とハスバ歯車１０９との間にバネ１１１が着座されている。
【０００９】上記雲台装置においては、ハスバ歯車１０９はバネ１１１の有する弾発付勢力により矢印Ｘ方向に押圧されて回転軸１０８に圧接状態とされる。そして、ステッピングモータ１０４の駆動時はその回転力が作動台１０１に伝達され、一方ステッピングモータ１０４の非駆動時はバネ１１１の弾発付勢力に抗する外力を作動台１０１に与えることにより、該作動台１０１を容易に手動で回動させることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図９R>９に示す従来の雲台装置においては、手動で作動台１０１を回動させた場合、ステッピングモータ１０４を介して駆動させたときに記憶されている管理情報としての基準回動位置がずれてしまい、作動台１０１を所望の回動位置に設定できなくなるという問題点があった。すなわち、例えば、位置記憶手段を使用して回動位置を設定した後に手動操作して作動台１０１を移動させ、その後再び位置記憶手段を使用して前記回動位置に復帰させようとした場合には手動操作の回動分だけ回動位置がずれるという問題点があった。
【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、手動操作で作動台を移動させた後においても回動位置を正確に認識することができる雲台装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、手動にて回動可能とされた作動台と、該作動台に連結され駆動手段を有して前記作動台を駆動する回動機構とを備えた雲台装置において、前記回動機構と前記作動台との連結を解除する連結解除手段と、前記作動台の基準回動位置を検出する第１の検出手段と、前記作動台の前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２の検出手段とを備え、前記第２の検出手段により前記偏位方向が検出されたときは前記作動台の位置を前記基準回動位置に復帰させる復帰手段と、該復帰手段により前記作動台の位置が前記基準回動位置に復帰してから前記作動台を所定位置に移動させる移動手段とを有していることを特徴としている。
【００１３】また、前記作動台の回動位置を記憶する位置記憶手段を有していることを特徴としている。
【００１４】さらに、前記作動台は水平方向及び／又は垂直方向に回動可能とされていることを特徴としている。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、第１の検出手段で手動操作時の基準回動位置が検出され、第２の検出手段で基準回動位置からの偏位方向が検出される。そして、作動台の位置が基準回動位置から偏位しているときは基準回動位置に作動台が復帰した後、所定位置に移動する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。
【００１７】図１は本発明に係る雲台装置の一実施例を示す斜視図であって、該雲台装置は、回転機構１が内有された基台２と、該基台２の上部に設けられてビデオカメラ等の撮像装置（不図示）を載設する作動台３とからなる。
【００１８】前記作動台３は、上面４が平面形状に形成されると共に該上面４の適所には円形の鍔部５を有する固定ネジ６が設けられている。そして、鍔部５を回転させることにより撮像装置の下部に形成されている雌ねじ部に固定ネジ６を螺着し、該撮像装置を作動台３上に載設している。
【００１９】しかして、前記回転機構１は、作動台３を水平方向（矢印Ａで示す）に回動させることにより、前記作動台３に固定された撮像装置を回動させることができる。
【００２０】以下、回転機構１について詳述する。
【００２１】図２は雲台装置の内部断面図であり、図３はその要部断面図である。
【００２２】該回転機構１は、基台２に固着されたステッピングモータ７と、該ステッピングモータ７の回転軸（不図示）に嵌合されると共に軸受８により軸支されるウォームギア９と、該ウォームギア９に噛合されると共に下面に球形の２個の突起部１０が形成されたハスバ歯車１１とを有している。
【００２３】また、作動台３は、鍔部１２を有する回動軸１３が作動台本体５０に固着されている。該回動軸１３は、前記ハスバ歯車１１と嵌合されて該ハスバ歯車１１と一体的に回動する。また、回動軸１３の下端には、フェルトやゴム等の高摩擦係数を有する弾性部材１４を介してスイッチ押板１５が連接されている。
【００２４】また、回動軸１３の外周適所には凹溝１６が形成されて該凹溝１６に止め輪１７が固着されると共に、ハスバ歯車１１に形成された凹所１８の下部との間にバネ１９が着座され、該バネ１９によりハスバ歯車１１を矢印Ｂ方向に押圧している。また、回動軸１３の鍔部１２の上面には２個の凹部２０が形成され、ハスバ歯車１１の突起部１０と係合可能とされている。そして、上記バネ１９は、ハスバ歯車１１が回動軸１３に対して回動可能となる作動力Ｆ１と、上記ハスバ歯車１１の突起部１０が回動軸１３の凹部２０と係合して該凹部２０と前記突起部１０とが互いに略面接触状態にある場合における回動軸１３と基台２との間に生じる摩擦力（弾性部材１４による摩擦力）Ｆ２との間に数式（１）の関係が成立するようにバネ定数が設定されている。
【００２５】Ｆ１＞Ｆ２ …（１）
また、回動軸１３には略偏平形状の円盤部材２１が外嵌されて回動軸１３と一体的に回動可能とされると共に、該円盤部材２１の外周近傍であってハスバ歯車１１の上面には透過型の第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３（第１及び第２の検出手段）が配設されている。そして、第１のホトインタラプタ２２は手動操作をするときの基準回動位置を検出し、第２のホトインタラプタ２３は前記基準回動位置からの偏位方向を検出する。２４は左右一対のリミットスイッチであって、基台２に固着され、スイッチ押板１５の押下により回動する作動台３の回動限界を検出する。
【００２６】図４は円盤部材２１と第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３との関係を示す図である。
【００２７】円盤部材２１は、光を透過しない黒色部２１ａと、基準回動位置を検出するために透明とされた第１の透明部２１ｂと、基準回動位置からの偏位方向を検出するために透明とされた第２の透明部２１ｃとが形成されている。
【００２８】しかして、円盤部材２１が手動操作の基準回動位置にあるときは、図４（ａ）に示すように、第１のホトインタラプタ２２が第１の透明部２１ｂを検出し、すなわち第１のホトインタラプタ２２がオンしてその検出信号を出力する。また、図４（ｂ）に示すように、円盤部材２１が第１のホトインタラプタ２２に対して手動により左方向に偏位したときは、第１のホトインタラプタ２２は第１の透明部２１ｂを検出しなくなり、第２のホトインタラプタ２３が第２の透明部２１ｃを検出する。すなわち、第１のホトインタラプタ２２がオフし第２のホトインタラプタ２３がオンする。さらに、図４R>４（ｃ）に示すように、円盤部材２１が第１のホトインタラプタ２２に対して手動により右方向に偏位したときは、第１のホトインタラプタ２２及び第２のホトインタラプタ２３が、夫々第１の透明部２１ｂ及び第２の透明部２１ｃを検出しなくなり、したがって第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３は共にオフする。
【００２９】表１は円盤部材２１の回動状態に応じて第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３の作動状態を示している。
【００３０】
【表１】
これにより、手動操作での基準回動位置に対する偏位方向を検出することができる。
【００３１】図５は位置記憶手段を有する本雲台装置の制御系を示すブロック図である。
【００３２】すなわち、雲台装置を駆動すべく電源が投入されるとＣＰＵ２５はカウンタ２６をリセットした後、第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３の状態を後述する手法で認識し、その認識状態に基づきモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を駆動させる。そして、ステッピングモータ７を駆動させる毎にＣＰＵ２５は右回転のときはカウンタ２６を「１」だけインクリメントし、左回転のときはカウンタ２６を「１」だけデクリメントしてゆく。そして、ＣＰＵ２５は所定の回転位置におけるカウンタ２６のカウント数をメモリ２８に記憶する。これにより、メモリ２８の記憶情報に基づいて作動台３を記憶した所定位置に移動させる。
【００３３】図６は回転機構の制御動作を示すフローチャートであって、本プログラムはＣＰＵ２５で実行される。
【００３４】ステップＳ１で操作者が雲台装置に駆動命令を発し、ステップＳ２では第１のホトインタラプタ２２がオンしているか否かを判断する。そして、第１のホトインタラプタ２２がオンしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が基準回動位置にある場合であり、ステップＳ３に進み、モータドライバ２７を介して指令した方向にステッピングモータ７を駆動させ処理を終了する。このとき、回動軸１３の凹部２０とハスバ歯車１１の突起部１０とが係合しており、上述した作動力Ｆ１と摩擦力Ｆ２との関係について数式（１）が成立するため、ステッピングモータ７の回転力がハスバ歯車１１を介して回動軸１３に伝達され、作動台３は操作者が指定した位置に移動する。
【００３５】また、ステップＳ２の答が否定（Ｎｏ）、すなわち円盤部材２１が基準回動位置にないときはステップＳ４に進み、第２のホトインタラプタ２３がオンしているか否かを判断する。そして、第２のホトインタラプタ２３がオンしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が左方向に偏位している場合であり、ステップＳ５に進みモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を右方向、すなわち円盤部材２１を基準回動位置方向に回転させてステップＳ２に戻る。すなわち、この場合円盤部材２１は基準回動位置にないため、図７に示すように、ハスバ歯車１１の突起部１０が回動軸１３の鍔部１２の凹部２０から離脱している。すなわち、ハスバ歯車１１の突起部１０はバネ１９による押圧力により回動軸１３の鍔部１２上面に圧接しており、したがって上記突起部１０と上記凹部２０とは略点接触状態となって摩擦力が低下する。すなわち、この場合、作動力Ｆ１と回動軸１３と基台２との間に生じる摩擦力Ｆ３との間には数式（２）の関係が成立する。
【００３６】Ｆ１＜Ｆ３ …（２）
したがってこの場合はステッピングモータ７の回転力は回動軸１３に伝達されず、ハスバ歯車１１のみが回動する。
【００３７】そして、再びステップＳ２以降の処理を繰り返し、円盤部材２１が基準回動位置になるまでステッピングモータ７は右方向に回動する。
【００３８】次いで、円盤部材２１が基準回動位置に復帰すると第１のホトインタラプタ２２がオンしてステップＳ２の答が肯定（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３で指定した方向にステッピングモータ７を駆動させて作動台３を所望位置に移動させ処理を終了する。
【００３９】また、ステップＳ４の答が否定（Ｎｏ）、すなわち第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３が共にオフしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が右方向に偏位している場合であり、ステップＳ６に進みモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を左方向、すなわち円盤部材２１を基準回動位置方向に回転させてステップＳ２に戻る。すなわち、この場合も円盤部材２１は基準回動位置にないため、上述と同様、前記突起部１０が前記凹部２０から離脱しており、ステッピングモータ７の回転力は回動軸１３に伝達されず、ハスバ歯車１１のみが回動する。
【００４０】そして、再びステップＳ２以降の処理を繰り返し、円盤部材２１が基準回動位置になるまでステッピングモータ７は左方向に回動する。
【００４１】次いで、円盤部材２１が基準回動位置に復帰すると第１のホトインタラプタ２２がオンしてステップＳ２の答が肯定（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３で指定した方向にステッピングモータ７を駆動させて作動台３を所望位置に移動させて処理を終了する。
【００４２】これにより作動台３を手動操作して回動させた後に雲台装置をステッピングモータ７を介して駆動させた場合においても回動位置を正確に認識することができ、雲台装置に載設される撮像装置等の積載物を容易に所望方向に設置することができる。
【００４３】尚、本発明は上記実施例に限定されることはない。上記雲台装置は水平方向のみに回動する場合について述べたが、水平方向及び垂直方向に回動する場合についても同様に適用できるのはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る雲台装置によれば、作動台を手動操作して回動させた後に駆動手段を介して雲台装置を駆動させた場合においても回動位置を正確に認識することができ、雲台装置に載設される撮像装置等の積載物を容易に所望方向に設置することができる。特に、位置記憶手段を使用して回動位置を設定した後に手動操作をして作動台を移動させても作動台を基準回動位置に正確に復帰させた後、指定された方向に作動台を移動させることができるので、撮像装置等の向きを容易且つ正確に所望方向に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る雲台装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】上記雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】円盤部材と第１及び第２のホトインタラプタとの関係を説明する図である。
【図５】上記雲台装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】上記雲台装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】ハスバ歯車と回動軸との間の連結状態が離脱したときの状態を示す雲台装置の要部拡大図である。
【図８】従前の雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【図９】従来の雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 回転機構
３ 作動台
７ ステッピングモータ（駆動手段）
１０ 突起部（連結解除手段）
２１ 凹部（連結解除手段）
２２ 第１のホトインタラプタ（第１の検出手段）
２３ 第２のホトインタラプタ（第２の検出手段）
２５ ＣＰＵ（復帰手段、移動手段）
２８ メモリ（位置記憶手段）
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は雲台装置に関し、より詳しくはヒデオカメラ等の撮像装置を固定する雲台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、画像入力装置においては、ヒデオカメラ等の撮像装置を雲台装置に固定し、該雲台装置を介して前記撮像装置を上下左右に回動自在に移動させることにより、自由自在に被写体を取り込み所望の画像を得ている。
【０００３】図８は雲台装置の一例を示す要部断面図であって、該雲台装置は、作動台１０１を支持する基台１０２の内部に回転機構１０３が収納されている。該回転機構１０３においては、ステッピングモータ１０４の駆動により該ステッピングモータ１０４の回転軸に嵌合されているウォームギア１０５、さらには該ウォームギア１０５と噛合するハスバ歯車１０６に回転力が伝達される。そして、該ハスバ歯車１０６と一体的に形成された回動軸１０７が回転し、該回動軸１０７に固着された作動台１０１が水平方向に回転する。
【０００４】このようにウォームギア１０５とハスバ歯車１０６を使用した回転機構１０３は、省スペースで大きな減速率が得られるため一般的によく使用されている。
【０００５】また、上記雲台装置は、通常、位置記憶手段を具備している。すなわち、ステッピングモータ１０４により回動される作動台１０１の回動位置を記憶して管理することにより、その後は前記管理情報に基づいて１回のボタン操作で作動台１０１を所望方向に向けている。
【０００６】しかしながら、上記雲台装置においては、作動台１０１を手動で回動させることができないため、雲台装置を手で直接触れることができる至近距離においてもパソコン等の制御装置を使用して回動させる必要があり、却って不便な場合があるという欠点があった。
【０００７】そこで、図９に示すように、回動軸１０８とハスバ歯車１０９とを分離し、作動台１０１を手動で回動可能としたものが提案されている。
【０００８】すなわち、該雲台装置は、ハスバ歯車１０９と回動軸１０８とが一体的に回転可能となるように嵌合されると共に回動軸１０８の外周適所に形成された凹溝に止め輪１１０が固着され、該止め輪１１０とハスバ歯車１０９との間にバネ１１１が着座されている。
【０００９】上記雲台装置においては、ハスバ歯車１０９はバネ１１１の有する弾発付勢力により矢印Ｘ方向に押圧されて回転軸１０８に圧接状態とされる。そして、ステッピングモータ１０４の駆動時はその回転力が作動台１０１に伝達され、一方ステッピングモータ１０４の非駆動時はバネ１１１の弾発付勢力に抗する外力を作動台１０１に与えることにより、該作動台１０１を容易に手動で回動させることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図９R>９に示す従来の雲台装置においては、手動で作動台１０１を回動させた場合、ステッピングモータ１０４を介して駆動させたときに記憶されている管理情報としての基準回動位置がずれてしまい、作動台１０１を所望の回動位置に設定できなくなるという問題点があった。すなわち、例えば、位置記憶手段を使用して回動位置を設定した後に手動操作して作動台１０１を移動させ、その後再び位置記憶手段を使用して前記回動位置に復帰させようとした場合には手動操作の回動分だけ回動位置がずれるという問題点があった。
【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、手動操作で作動台を移動させた後においても回動位置を正確に認識することができる雲台装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、手動にて回動可能とされた作動台と、該作動台に連結され駆動手段を有して前記作動台を駆動する回動機構とを備えた雲台装置において、前記回動機構と前記作動台との連結を解除する連結解除手段と、前記作動台の基準回動位置を検出する第１の検出手段と、前記作動台の前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２の検出手段とを備え、前記第２の検出手段により前記偏位方向が検出されたときは前記作動台の位置を前記基準回動位置に復帰させる復帰手段と、該復帰手段により前記作動台の位置が前記基準回動位置に復帰してから前記作動台を所定位置に移動させる移動手段とを有していることを特徴としている。
【００１３】また、前記作動台の回動位置を記憶する位置記憶手段を有していることを特徴としている。
【００１４】さらに、前記作動台は水平方向及び／又は垂直方向に回動可能とされていることを特徴としている。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、第１の検出手段で手動操作時の基準回動位置が検出され、第２の検出手段で基準回動位置からの偏位方向が検出される。そして、作動台の位置が基準回動位置から偏位しているときは基準回動位置に作動台が復帰した後、所定位置に移動する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。
【００１７】図１は本発明に係る雲台装置の一実施例を示す斜視図であって、該雲台装置は、回転機構１が内有された基台２と、該基台２の上部に設けられてビデオカメラ等の撮像装置（不図示）を載設する作動台３とからなる。
【００１８】前記作動台３は、上面４が平面形状に形成されると共に該上面４の適所には円形の鍔部５を有する固定ネジ６が設けられている。そして、鍔部５を回転させることにより撮像装置の下部に形成されている雌ねじ部に固定ネジ６を螺着し、該撮像装置を作動台３上に載設している。
【００１９】しかして、前記回転機構１は、作動台３を水平方向（矢印Ａで示す）に回動させることにより、前記作動台３に固定された撮像装置を回動させることができる。
【００２０】以下、回転機構１について詳述する。
【００２１】図２は雲台装置の内部断面図であり、図３はその要部断面図である。
【００２２】該回転機構１は、基台２に固着されたステッピングモータ７と、該ステッピングモータ７の回転軸（不図示）に嵌合されると共に軸受８により軸支されるウォームギア９と、該ウォームギア９に噛合されると共に下面に球形の２個の突起部１０が形成されたハスバ歯車１１とを有している。
【００２３】また、作動台３は、鍔部１２を有する回動軸１３が作動台本体５０に固着されている。該回動軸１３は、前記ハスバ歯車１１と嵌合されて該ハスバ歯車１１と一体的に回動する。また、回動軸１３の下端には、フェルトやゴム等の高摩擦係数を有する弾性部材１４を介してスイッチ押板１５が連接されている。
【００２４】また、回動軸１３の外周適所には凹溝１６が形成されて該凹溝１６に止め輪１７が固着されると共に、ハスバ歯車１１に形成された凹所１８の下部との間にバネ１９が着座され、該バネ１９によりハスバ歯車１１を矢印Ｂ方向に押圧している。また、回動軸１３の鍔部１２の上面には２個の凹部２０が形成され、ハスバ歯車１１の突起部１０と係合可能とされている。そして、上記バネ１９は、ハスバ歯車１１が回動軸１３に対して回動可能となる作動力Ｆ１と、上記ハスバ歯車１１の突起部１０が回動軸１３の凹部２０と係合して該凹部２０と前記突起部１０とが互いに略面接触状態にある場合における回動軸１３と基台２との間に生じる摩擦力（弾性部材１４による摩擦力）Ｆ２との間に数式（１）の関係が成立するようにバネ定数が設定されている。
【００２５】Ｆ１＞Ｆ２ …（１）
また、回動軸１３には略偏平形状の円盤部材２１が外嵌されて回動軸１３と一体的に回動可能とされると共に、該円盤部材２１の外周近傍であってハスバ歯車１１の上面には透過型の第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３（第１及び第２の検出手段）が配設されている。そして、第１のホトインタラプタ２２は手動操作をするときの基準回動位置を検出し、第２のホトインタラプタ２３は前記基準回動位置からの偏位方向を検出する。２４は左右一対のリミットスイッチであって、基台２に固着され、スイッチ押板１５の押下により回動する作動台３の回動限界を検出する。
【００２６】図４は円盤部材２１と第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３との関係を示す図である。
【００２７】円盤部材２１は、光を透過しない黒色部２１ａと、基準回動位置を検出するために透明とされた第１の透明部２１ｂと、基準回動位置からの偏位方向を検出するために透明とされた第２の透明部２１ｃとが形成されている。
【００２８】しかして、円盤部材２１が手動操作の基準回動位置にあるときは、図４（ａ）に示すように、第１のホトインタラプタ２２が第１の透明部２１ｂを検出し、すなわち第１のホトインタラプタ２２がオンしてその検出信号を出力する。また、図４（ｂ）に示すように、円盤部材２１が第１のホトインタラプタ２２に対して手動により左方向に偏位したときは、第１のホトインタラプタ２２は第１の透明部２１ｂを検出しなくなり、第２のホトインタラプタ２３が第２の透明部２１ｃを検出する。すなわち、第１のホトインタラプタ２２がオフし第２のホトインタラプタ２３がオンする。さらに、図４R>４（ｃ）に示すように、円盤部材２１が第１のホトインタラプタ２２に対して手動により右方向に偏位したときは、第１のホトインタラプタ２２及び第２のホトインタラプタ２３が、夫々第１の透明部２１ｂ及び第２の透明部２１ｃを検出しなくなり、したがって第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３は共にオフする。
【００２９】表１は円盤部材２１の回動状態に応じて第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３の作動状態を示している。
【００３０】
【表１】
これにより、手動操作での基準回動位置に対する偏位方向を検出することができる。
【００３１】図５は位置記憶手段を有する本雲台装置の制御系を示すブロック図である。
【００３２】すなわち、雲台装置を駆動すべく電源が投入されるとＣＰＵ２５はカウンタ２６をリセットした後、第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３の状態を後述する手法で認識し、その認識状態に基づきモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を駆動させる。そして、ステッピングモータ７を駆動させる毎にＣＰＵ２５は右回転のときはカウンタ２６を「１」だけインクリメントし、左回転のときはカウンタ２６を「１」だけデクリメントしてゆく。そして、ＣＰＵ２５は所定の回転位置におけるカウンタ２６のカウント数をメモリ２８に記憶する。これにより、メモリ２８の記憶情報に基づいて作動台３を記憶した所定位置に移動させる。
【００３３】図６は回転機構の制御動作を示すフローチャートであって、本プログラムはＣＰＵ２５で実行される。
【００３４】ステップＳ１で操作者が雲台装置に駆動命令を発し、ステップＳ２では第１のホトインタラプタ２２がオンしているか否かを判断する。そして、第１のホトインタラプタ２２がオンしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が基準回動位置にある場合であり、ステップＳ３に進み、モータドライバ２７を介して指令した方向にステッピングモータ７を駆動させ処理を終了する。このとき、回動軸１３の凹部２０とハスバ歯車１１の突起部１０とが係合しており、上述した作動力Ｆ１と摩擦力Ｆ２との関係について数式（１）が成立するため、ステッピングモータ７の回転力がハスバ歯車１１を介して回動軸１３に伝達され、作動台３は操作者が指定した位置に移動する。
【００３５】また、ステップＳ２の答が否定（Ｎｏ）、すなわち円盤部材２１が基準回動位置にないときはステップＳ４に進み、第２のホトインタラプタ２３がオンしているか否かを判断する。そして、第２のホトインタラプタ２３がオンしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が左方向に偏位している場合であり、ステップＳ５に進みモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を右方向、すなわち円盤部材２１を基準回動位置方向に回転させてステップＳ２に戻る。すなわち、この場合円盤部材２１は基準回動位置にないため、図７に示すように、ハスバ歯車１１の突起部１０が回動軸１３の鍔部１２の凹部２０から離脱している。すなわち、ハスバ歯車１１の突起部１０はバネ１９による押圧力により回動軸１３の鍔部１２上面に圧接しており、したがって上記突起部１０と上記凹部２０とは略点接触状態となって摩擦力が低下する。すなわち、この場合、作動力Ｆ１と回動軸１３と基台２との間に生じる摩擦力Ｆ３との間には数式（２）の関係が成立する。
【００３６】Ｆ１＜Ｆ３ …（２）
したがってこの場合はステッピングモータ７の回転力は回動軸１３に伝達されず、ハスバ歯車１１のみが回動する。
【００３７】そして、再びステップＳ２以降の処理を繰り返し、円盤部材２１が基準回動位置になるまでステッピングモータ７は右方向に回動する。
【００３８】次いで、円盤部材２１が基準回動位置に復帰すると第１のホトインタラプタ２２がオンしてステップＳ２の答が肯定（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３で指定した方向にステッピングモータ７を駆動させて作動台３を所望位置に移動させ処理を終了する。
【００３９】また、ステップＳ４の答が否定（Ｎｏ）、すなわち第１及び第２のホトインタラプタ２２、２３が共にオフしているときは、表１から明らかなように、円盤部材２１が右方向に偏位している場合であり、ステップＳ６に進みモータドライバ２７を介してステッピングモータ７を左方向、すなわち円盤部材２１を基準回動位置方向に回転させてステップＳ２に戻る。すなわち、この場合も円盤部材２１は基準回動位置にないため、上述と同様、前記突起部１０が前記凹部２０から離脱しており、ステッピングモータ７の回転力は回動軸１３に伝達されず、ハスバ歯車１１のみが回動する。
【００４０】そして、再びステップＳ２以降の処理を繰り返し、円盤部材２１が基準回動位置になるまでステッピングモータ７は左方向に回動する。
【００４１】次いで、円盤部材２１が基準回動位置に復帰すると第１のホトインタラプタ２２がオンしてステップＳ２の答が肯定（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ３で指定した方向にステッピングモータ７を駆動させて作動台３を所望位置に移動させて処理を終了する。
【００４２】これにより作動台３を手動操作して回動させた後に雲台装置をステッピングモータ７を介して駆動させた場合においても回動位置を正確に認識することができ、雲台装置に載設される撮像装置等の積載物を容易に所望方向に設置することができる。
【００４３】尚、本発明は上記実施例に限定されることはない。上記雲台装置は水平方向のみに回動する場合について述べたが、水平方向及び垂直方向に回動する場合についても同様に適用できるのはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る雲台装置によれば、作動台を手動操作して回動させた後に駆動手段を介して雲台装置を駆動させた場合においても回動位置を正確に認識することができ、雲台装置に載設される撮像装置等の積載物を容易に所望方向に設置することができる。特に、位置記憶手段を使用して回動位置を設定した後に手動操作をして作動台を移動させても作動台を基準回動位置に正確に復帰させた後、指定された方向に作動台を移動させることができるので、撮像装置等の向きを容易且つ正確に所望方向に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る雲台装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】上記雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】円盤部材と第１及び第２のホトインタラプタとの関係を説明する図である。
【図５】上記雲台装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】上記雲台装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】ハスバ歯車と回動軸との間の連結状態が離脱したときの状態を示す雲台装置の要部拡大図である。
【図８】従前の雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【図９】従来の雲台装置の内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 回転機構
３ 作動台
７ ステッピングモータ（駆動手段）
１０ 突起部（連結解除手段）
２１ 凹部（連結解除手段）
２２ 第１のホトインタラプタ（第１の検出手段）
２３ 第２のホトインタラプタ（第２の検出手段）
２５ ＣＰＵ（復帰手段、移動手段）
２８ メモリ（位置記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 手動にて回動可能とされた作動台と、該作動台に連結され駆動手段を有して前記作動台を駆動する回動機構とを備えた雲台装置において、前記回動機構と前記作動台との連結を解除する連結解除手段と、前記作動台の基準回動位置を検出する第１の検出手段と、前記作動台の前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２の検出手段とを備え、前記第２の検出手段により前記偏位方向が検出されたときは前記作動台の位置を前記基準回動位置に復帰させる復帰手段と、該復帰手段により前記作動台の位置が前記基準回動位置に復帰してから前記作動台を所定位置に移動させる移動手段とを有していることを特徴とする雲台装置。
【請求項２】 前記作動台の回動位置を記憶する位置記憶手段を有していることを特徴とする請求項１記載の雲台装置。
【請求項３】 前記作動台は水平方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【請求項４】 前記作動台は垂直方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【請求項５】 前記作動台は水平方向及び垂直方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【請求項１】 手動にて回動可能とされた作動台と、該作動台に連結され駆動手段を有して前記作動台を駆動する回動機構とを備えた雲台装置において、前記回動機構と前記作動台との連結を解除する連結解除手段と、前記作動台の基準回動位置を検出する第１の検出手段と、前記作動台の前記基準回動位置からの偏位方向を検出する第２の検出手段とを備え、前記第２の検出手段により前記偏位方向が検出されたときは前記作動台の位置を前記基準回動位置に復帰させる復帰手段と、該復帰手段により前記作動台の位置が前記基準回動位置に復帰してから前記作動台を所定位置に移動させる移動手段とを有していることを特徴とする雲台装置。
【請求項２】 前記作動台の回動位置を記憶する位置記憶手段を有していることを特徴とする請求項１記載の雲台装置。
【請求項３】 前記作動台は水平方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【請求項４】 前記作動台は垂直方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【請求項５】 前記作動台は水平方向及び垂直方向に回動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雲台装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開平８−２９６７９５
【公開日】平成８年（１９９６）１１月１２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−１２７１３９
【出願日】平成７年（１９９５）４月２７日
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【公開日】平成８年（１９９６）１１月１２日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）４月２７日
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
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