JP2017203918A - 雲台装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型のハウジングを大型化することなく、ハウジング内の気圧調整を行うことを可能にした雲台装置を提供すること。
【解決手段】撮影装置を収納するハウジング部と該ハウジング部をパン及びチルト方向に駆動するヘッド部を有する雲台装置において、圧縮空気製造部と、圧縮空気貯蔵部と、該圧縮空気貯蔵部の空気圧を検知するための第一の検知部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を検知するための第二の検知部と、前記空気貯蔵部の空気圧を調整するための圧力調整部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を調整するための圧力調整部を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影装置を搭載した雲台装置に関し、特に屋外設置型の雲台装置の構造に関する。

従来、屋外設置の雲台装置に搭載する撮影装置は、防水等の目的で密閉型のハウジングの中に収納するのが一般的である。常時屋外に設置されるハウジングは、直射日光を受けて熱せられた状態で、夕立などによって急激に温度が下がるような条件では、ハウジング内部の気圧が負圧状態（３０℃の温度降下で１０％の空気体積の減少）になる。その結果外部の水分をハウジング内部に引き込むという現象が起こることがある。このような問題に対し、以下のような対策案が開示されている。

特許文献１には、密閉状態のカメラハウジング内部に伸縮自在な空気圧調整手段を設けて空気圧を調整する技術が開示されている。

特開２００１−３１７９９６号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、気圧変化に対応して伸縮する機構がハウジング内部に配置される為、そのスペース分ハウジングが大型化し、風圧を受ける面積が増えてしまう為に駆動力を増すなどの対応が必要となる。先行技術で示されるようなハウジング構造の例を、図７を参照して具体的に説明する。

同図において、３００はハウジングで、レンズ３０２やカメラ３０３を搭載している。３００Ｗ・３００Ｈ・３００Ｄはそれぞれハウジング３００の外形寸法を表すものである。３０１はハウジング３００の体積が１０％変化した時の状態を表しており、３０１Ｗ１・３０１Ｈ１・３０１Ｄ１は、体積１０％を表す直方体の外形寸法である。３０１Ｗ２・３０１Ｈ２・３０１Ｄ２は、３０１の外形寸法を表す。

上記構成を具体的な寸法で表すと、例えば３００Ｗを３０ｃｍ、３００Ｈを２０ｃｍ、３００Ｄを２０ｃｍとした場合のハウジング３００の体積は、
３０×２０×２０＝１２０００ｃｍ^３
となり、これの１０％は
１２０００×０．１＝１２００ｃｍ^３
となる。

図７では、この体積に対し、外形寸法を直方体として、３０１Ｗ１を８ｃｍ、３０１Ｈ１を１５ｃｍ、３０１Ｄ１を１０ｃｍとして、１２００ｃｍ^３を分配して図示している。
ハウジング３００の中にこの体積１０％分を収納し、なおかつ周囲温度に対応して収縮膨張を制御する為の構造体が必要になる為、ハウジング３００の大きさは、外形寸法３０１Ｗ２・３０２Ｈ２・３０２Ｄ２の分は大きくせざるを得ない。外形寸法３０１Ｗ２・３０２Ｈ２・３０２Ｄ２は従来例で示される伸縮構造のように様々な形が考えられるが、ここでは収納箱として考え、３０１Ｗ２を１０ｃｍとし、３０２Ｈ２・３０２Ｄ２はハウジング３００の３００Ｈと３００Ｄに合わせて示した。

ここで、図７の投影面積は、ハウジング３００では
３０×２０＝６００ｃｍ²
であるが、ハウジング３００に体積変化を考慮した３０１を加えた場合は長手寸法が３００Ｗ＋３０１Ｗ２となる為、その時の投影面積は
（３０＋１０）×２０＝８００ｃｍ²
となり、両者の面積比は
８００÷６００＝１．３３
となり、風圧は面積に比例するので従来比１.３３倍大きく風圧の影響を受けることになる。このため従来よりも駆動力を増すなどの対応をとることが必要となる。

上記従来例の他に、気圧変化を起こさないようにする為には、ハウジングに通気口を設ければよいが、この場合湿気などの水分をハウジング内部に引き込むために撮影装置のくもりを発生させる原因になるなどの問題点がある。

そこで、本発明の目的は、密閉型のハウジングを大型化することなく、ハウジング内の気圧調整を行うことを可能にした雲台装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る雲台装置は、
撮影装置を収納するハウジング部と該ハウジング部をパン及びチルト方向に駆動するヘッド部を有する雲台装置において、圧縮空気製造部と、圧縮空気貯蔵部と、該圧縮空気貯蔵部の空気圧を検知するための第一の検知部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を検知するための第二の検知部と、前記空気貯蔵部の空気圧を調整するための圧力調整部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を調整するための圧力調整部を有することを特徴とする。

本発明によれば、密閉型のハウジングを大型化させることなく、ハウジング内の気圧調整を行うことを可能にした雲台装置を提供することができる。

実施例１に関わる雲台装置の全体図 図１のピストンが下方位置にある状態を示す図 図１のピストンが上方位置にある状態を示す図 図１のハウジングの側面図（Ｚ視図） 実施例１の操作フローチャート 実施例２に関わる雲台装置の全体図 従来例のハウジング構造を説明する略図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態にかかわる雲台装置を表す図である。

［実施例１］
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第1の実施例による雲台装置について説明する。
１は雲台ヘッド、２は不図示の架台に雲台ヘッド1を固定する為の台座で、雲台ヘッド１と台座２は接続部２ａを介してパン方向（矢印Ｗ方向）に回動自在に接続されている。３はハウジングで、雲台ヘッド１とチルト方向（矢印Ｖ方向）に回動自在に接続されている。４はチルト駆動部、５はパン駆動部に各々構成したウォームホイールで、内部には不図示のスリップ機構を設けている。

６はウォーム軸で、不図示のギアボックスに回動自在に保持され、かつウォームホイール５に対しギア連結されている。ウォームホイール５とウォーム軸６を組合せたものがパン駆動部である。７は連結棒であり、ピストン８に設けたピン８ａと、ウォーム軸６に設けたピン６ａに対し接続されている。

ピストン８は、ウォーム軸６の回転に応じて矢印Ｙ方向に摺動運動し、図１のＸ部を抜き出した図２に示す位置が下方端、同じく図３に示す位置が上方端である。９は圧縮空気製造部、１０は圧縮空気貯蔵部、１１は圧縮空気貯蔵部１０の空気圧を検知する圧力センサである。１２は吸入弁で、不図示のヒンジを支点にして圧縮空気貯蔵部１０の内側に向かって開閉する構造になっており、静止時は不図示のばね等で弁を閉める状態にしている。１３は圧縮空気貯蔵部１０の圧力調整弁で、不図示のヒンジを支点にして雲台ヘッド1の外側に向かって開閉する構造になっており、静止時は不図示のばね等で弁を閉める状態にしている。

１４はハウジング３側へ圧縮空気を放出する為の放出弁で、不図示のヒンジを支点にしてハウジング３の内側に向かって開閉する構造になっており、静止時は不図示のばね等で弁を閉める状態にしている。

１５は撮影レンズ、１６はカメラ、１７はハウジング３の内部の空気圧を検知する為の圧力センサ、図１のＺ視図である図４に示す１８はハウジング３に設けたカバーガラスである。

次に図５のフローチャートを参照して、実施例１に示す雲台装置の動作について説明する。
Ｓ101で雲台装置の運用を開始し、パン方向にハウジング３を動かしたい場合、Ｓ102で不図示の雲台操作部から指令を出し、不図示のアクチュエータにてウォーム軸６が回転する。Ｓ103でウォーム軸６に連結した連結棒７を介してピストン８が図１に示す矢印Ｙ方向に摺動運動し、ピストン８が図２の状態に来た時外気吸入口１ａより外気を圧縮空気製造部９に取り込む。ピストン８が図３の状態に来た時は圧縮空気製造部９で生成された圧縮空気の圧力で吸入弁１２が開いて圧縮空気を圧縮空気貯蔵部１０に取り込む。ピストン８が図２の方向に進むに従って圧縮空気の圧力が緩むので、吸入弁１２が閉じられる。

次にＳ104で圧縮空気貯蔵部１０の空気圧を圧力センサ１１で検知し、空気圧があらかじめ設定している適正範囲内になっているかを不図示の雲台駆動制御部で合否判定し、判定結果がＹＥＳの場合はＳ105へ進む。

Ｓ105でハウジング３の空気圧を圧力センサ１７で検知し、空気圧があらかじめ設定した閾値より負圧になっているかを不図示の雲台駆動制御部で合否判定し、判定結果がＹＥＳの場合はＳ106へ進む。該Ｓ105の検知結果に基づいて、不図示の放出弁１４用アクチュエータを作動させ、放出弁１４を開いてハウジング３に対して圧縮空気を放出し、Ｓ105に戻る。Ｓ105の判定結果がＮＯの場合は、Ｓ104へ戻る。

次にＳ104の判定結果がＮＯの場合はＳ107へ進み、圧縮空気貯蔵部１０の空気圧が適正範囲より上であるかどうかを判定し、ＹＥＳの場合はＳ108へ進む。該Ｓ107の検知結果に基づいて、不図示の圧力調整弁１３用アクチュエータを作動させ、圧力調整弁１３を開いて雲台ヘッド１の外部へ圧縮空気を放出し、Ｓ107へ戻る。

Ｓ107の判定結果がＮＯの場合はＳ109へ進み、雲台装置が現在カメラ１６で撮影中の状態であるかを判定する。判定結果がＹＥＳの場合はＳ110へ進み、パン駆動部のウォームホイール５に設けてある不図示のスリップ機構を有効にする。これによりウォーム軸６及びウォームホイール５が回転駆動しても、雲台の位置関係は変わらないので、撮影に支障なく圧縮空気を製造することができる。その後はＳ102に戻る。Ｓ109の判定結果がＮＯの場合はＳ111へ進み、前記スリップ機構を無効にさせ、Ｓ112に進む。

Ｓ112の判定結果がＮＯの場合はＳ102へ戻り、前記判定結果がＹＥＳの場合はＳ113へ進み、終了となる。

前記Ｓ101で圧縮空気を製造する際には、カメラ１６で撮影したが映像が晴れであることを判定してからウォーム軸６を動かすと、前述のように吸入弁１ａから乾燥した空気を取り込むことができるのでなお良い。

以上、説明したように本実施例に示す、雲台ヘッド側に圧縮空気の貯蔵部を設けた構造をとることにより、ハウジングを大型化させることなく、ハウジング内の空気圧を調整することができる。

［実施例２］
以下、図６を参照して、本発明の第２の実施例による、雲台装置について説明する。基本的な構成は実施例１と同様である為、ここでは異なる構成について説明する。

２０１は雲台ヘッド、２０２は圧縮空気貯蔵部、２０３は補助駆動部、２０４は補助駆動部２０３に接続した圧縮空気製造部、２０５は吸入弁である。

この構成の場合は、独立した駆動系である補助駆動部２０３を駆動することによって圧縮空気を製造することができる為、実施例１で示すウォームホイール５に構成したスリップ機構が不要となる。これにより、ウォームホイール５を動かしてよい場合は圧縮空気製造部９で圧縮空気を製造し、撮影中であれば補助駆動部２０３で圧縮空気を製造するというような使い分けができるようになる。

［その他の実施例］
実施例１の構成に外気の湿度を検知する為の湿度センサを追加して、取り入れる外気の
湿度を管理することも可能である。

実施例１の構成に対し、ウォーム軸６の中にスリップ機構を追加してもよい。これを用いれば、雨の日にウォーム軸６を動かす際に、スリップ機構を有効にさせると連結棒７に駆動力が伝わらなくなるので、湿気を含んだ空気を取り込むことがない。

更に、実施例１ではハウジング３の空気圧を検知する為に圧力センサ１７を構成したが、これを温度センサに置き換えて、温度の変化量によって圧縮空気をハウジング３に送り込む構成としてもよい。

また、実施例１で示す、圧力調整弁１３の閉じる力を、圧縮空気貯蔵部１０の圧縮空気圧上限値と同じに設定すれば、圧縮空気圧が上限値を上回った場合に圧力調整弁１３が開いて高圧空気を逃がすことで圧力調整することができる。この場合は、圧縮空気貯蔵部の圧力センサ１１を廃止することが可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 雲台ヘッド、３ ハウジング、９ 圧縮空気製造部、１０ 圧縮空気貯蔵部、
１１ 圧縮空気貯蔵部の圧力センサ（第一の検知部）、１３ 圧力調整弁、
１４ 放出弁、１７ ハウジング内の圧力センサ（第二の検知部）

Claims (9)

1. 撮影装置を収納するハウジング部と該ハウジング部をパン及びチルト方向に駆動するヘッド部を有する雲台装置において、圧縮空気製造部と、圧縮空気貯蔵部と、該圧縮空気貯蔵部の空気圧を検知するための第一の検知部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を検知するための第二の検知部と、前記空気貯蔵部の空気圧を調整するための圧力調整部と、前記ハウジング部の内部の空気圧を調整するための圧力調整部を有することを特徴とする雲台装置。
2. 前記圧縮空気製造部は、前記雲台ヘッドの駆動と連動して圧縮空気を生成することを特徴とした請求項１に記載の雲台装置。
3. 前記圧縮空気製造部は、前記雲台ヘッドの駆動部（第一の駆動部）または、該雲台ヘッド内に構成した第二の駆動部のいずれかによって圧縮空気を生成することを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
4. 前記圧縮空気製造部と前記圧縮空気貯蔵部とは、圧力弁にて仕切られており、前記圧縮空気製造部にて生成された圧縮空気は、前記圧縮空気貯蔵部へのみ送られるよう、前記圧力弁の作動力が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
5. 前記圧縮空気貯蔵部と前記ハウジング部の内部とは圧力弁にて仕切られており、前記圧縮空気貯蔵部に貯蔵された圧縮空気は、前記ハウジング部の内部へのみ送られるよう、前記圧力弁の作動力が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
6. 前記圧縮空気製造部は、外気吸入部を持ち、ピストン運動によって圧縮空気を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の雲台装置。
7. 前記圧縮空気貯蔵部の空気圧調整部は、前記圧縮空気貯蔵部の第一の検知部で検知した結果に応じて開閉する圧力調整弁であることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
8. 前記ハウジング部の内部の空気圧を調整する圧力調整部は、前記ハウジング部の第二の検知部で検知した結果に応じて開閉する圧力調整弁であることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
9. 前記雲台ヘッドの駆動部はスリップ機構を有し、前記ハウジングを静止させた状態で前記撮影装置が稼働中の時は、該スリップ機構のスリップ部を有効とし、雲台ヘッド駆動部と前記ハウジングの連結関係を遮断してハウジングの静止状態を保持し、雲台装置を前記以外で運用する時は、該スリップ機構のスリップ部を無効として、雲台ヘッド駆動部の駆動力をハウジングに伝達する構成であることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。