JPH04271333A - 自動雲台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、写真撮影用カメラ、ビ
デオカメラなどに利用するところの自動雲台に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は既に市販されているカメラ雲台
を示す。このカメラ雲台１０は三脚などに固定された基
体１１にＬ形の回転体１２が水平回転するように取付け
られ、さらに、この回転体１２にはカメラ取付板１３が
鉛直方向（図示矢印方向）に回転するように設けられて
いる。カメラはその三脚ネジ孔に取付ネジ１４を螺合さ
せてカメラ取付板１３に固着する。

【０００３】回転体１２とカメラ取付板１３は共にモ−
タ駆動機構によって回転駆動される。図１４は回転体１
２のモ−タ駆動回路を示し、差動増幅器１５の出力によ
ってモ−タ１６を給電するようになっている。また、こ
の回転体１２は選択抵抗１７ａ、１７ｂ、１７ｃの選択
によって回転位置が定まる。すなわち、差動増幅器１５
が選択抵抗１７ａ、１７ｂ、１７ｃの選択スイッチ１８
より入力された操作設定電圧と、回転体１２の回転に連
動するポテンショメ−タ１９より入力される検出電圧と
の差電圧によってモ−タ１６を給電する構成となってい
る。なお、カメラ取付板１３は図１３同様のモ−タ駆動
回路によって回転駆動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、この
カメラ雲台１０はカメラの撮影方向を切換スイッチ１８
によって操作設定する構成であるため、被写体位置が変
わる度に再操作が必要となり、特に、動く被写体につい
て追随させることができない。また、撮影する者が被写
体となったり、被写体に加わるような場合には、被写体
位置が変わる度にカメラ雲台１０に近寄って再操作する
ことになり、撮影操作の面倒なものとなる。

【０００５】本発明は上記した実情にかんがみ、被写体
位置が変わったときには自動的にカメラ雲台を転回し、
カメラの撮影方向を被写体に向けることができる自動雲
台を開発することを主な目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、ベ−ス体に軸着し、このベ−ス体に
対して水平方向に回転自在とした回転体と、この回転体
に軸着し、当該回転体に対して鉛直方向に回転自在とし
たカメラ等の支持体とを設け、上記ベ−ス体には電池な
どの電源部品を備え、上記回転体には、この回転体を水
平方向に回転駆動する第１モ−タ駆動機構と上記支持体
を鉛直方向に回転駆動する第２モ−タ駆動機構とを備え
、上記支持体には受光器とこの受光器が受ける光の方向
を判断して上記の第１、第２モ−タ駆動機構を制御する
制御回路とを備えて構成したことを特徴とする自動雲台
を提案する。

【０００７】

【作用】上記した自動雲台は、受光器が受ける光の方向
を判断する制御回路によって第１、第２モ−タ駆動機構
が制御される。つまり、回転体と支持体が受光器の受け
る光の方向に向かって回転する。

【０００８】したがって、支持体にカメラを取付け、被
写体側から投光器によって投光すれば、この投光方向に
向かって自動雲台が転回し、カメラの撮影方向を被写体
に指向させる。自動雲台の受光器に投光する光は必ずし
も投光器による必要はなく、自動雲台に光源を設け、こ
の光源からの光を被写体側で反射させ受光器に入射させ
ることもできる。

【０００９】なお、上記した自動雲台はＯＡ機器等のデ
ィスプレ−の向きを適宜変えることができるテレビ支持
台としても利用することができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面に沿っ
て説明する。図１及び図２において、電動雲台２０はボ
ックス状のベ−ス２１と同じくボックス状の回転体２２
とコ字形状の支持体２３を備えており、支持体２３上に
カメラを載置して三脚ネジ孔に固定ネジ２４を螺合して
固着する。

【００１１】ベ−ス２１内には複数の電池２５が収納さ
れている。なお、このベ−ス２１にはトランス、整流器
などのＡＣ電源用回路部品を備えることができる。また
、ベ−ス２１上部側中央部には平ギヤ２６が固定してあ
り、平ギヤ２６の中空軸部内にはリ−ド線が挿通される
ようになっている。平ギヤ２６の歯車部は回転体２２内
に挿入されており、アイドルギヤ２７、ピニオンギヤ２
８を介してモ−タ３０に連結されている。そして、モ−
タ３０の正転又は逆転駆動により、回転体２２が平ギヤ
２６を中心として水平方向に回転する。回転体２２の水
平方向の回転移動量はポテンショメ−タ３１で検出され
る。

【００１２】また、回転体２２の両側には支持体２３に
備えた回転軸３２とホィ−ルギヤ３３が支軸となるよう
に設けられており、ホィ−ルギヤ３３がウォ−ムギヤ３
４、減速ギヤ３５、３６を介してピニオンギヤを有する
モ−タ３７に連結されている。そしてモ−タ３７が正転
又は逆転すると、モ−タ３７の駆動力が減速ギヤ３５、
３６を介してウォ−ムギヤ３４に伝達され、支持体２３
がホィ−ルギヤ３３と回転軸３２を支軸として鉛直方向
に回転できるようになっている。この支持体２３の鉛直
方向の回転移動量はポテンショメ−タ３８で検出される
。

【００１３】支持体２３内にはプリント基板３９が設け
てあり、このプリント基板３９上には各種の電子回路４
０が実装されると共に、受光器４１と光源としてのＬＥ
Ｄ４２、４３が実装されている。ＬＥＤ４２、４３は受
光器４１を間にして配置されており、カメラの前領域へ
光を投光するようになっている。また、受光器４１はカ
メラの被写体側からの光を受光するようになっている。

【００１４】各ＬＥＤ４２、４３からの光を受光器４１
へ反射させるために、本実施例においては、図３に示し
たように、反射鏡４４を被写体の一部に配置することと
している。この反射鏡４４は再帰性を持つミラ−で、例
えば、コ−ナキュ−ブプリズムを多数個平面上に並べた
ものや、ガラスビ−ズ球を塗布したものなどを用いる。

【００１５】このような反射鏡４４は、受光器４１と反
射鏡４４との距離をＬ、受光器４１の対物レンズ４５の
光軸とＬＥＤ４３の中心線との間の距離をＤとすると、
これらの関係がＬ》Ｄとなるから、各ＬＥＤ４２、４３
の光の反射光がこれらＬＥＤに接近した対物レンズ４５
に入射する。

【００１６】対物レンズ４５の背面側には光電センサ４
６が配置されており、この光電センサ４６の受光感度部
が田の字状に隣接した四方配置のものとなっており、図
４に示すように、第１〜第４受光感度部４７〜５０に４
分割されている。第１〜第４受光感度部４７〜５０から
は第１〜第４系統の光電変換信号が出力され、各光電変
換信号が各々アンプ５１、５２、５３、５４で増幅され
て出力されるようになっている。

【００１７】アンプ５１の出力は抵抗Ｒ１、Ｒ２を介し
てアンプ５５、５６に供給され、アンプ５２の出力は抵
抗Ｒ３、Ｒ４を介してアンプ５６、５７に供給され、ア
ンプ５３の出力は抵抗Ｒ５、Ｒ６を介してアンプ５７、
５８に供給され、アンプ５４の出力は抵抗Ｒ７、Ｒ８を
介してアンプ５８、５５に供給される。アンプ５５の出
力端子Ｙには鉛直駆動信号が出力され、アンプ５６の出
力端子Ｘには水平駆動信号が出力され、アンプ５７の出
力端子−Ｙには上記同様に鉛直駆動信号が出力され、ア
ンプ５８の出力端子−Ｘには上記同様に水平駆動信号が
出力されるようになっている。

【００１８】そして、第１受光感度部４７にのみ光が入
射されたときには、この光電変換信号がアンプ５１で増
幅された後再びアンプ５５、５６で各々増幅され、正転
用水平駆動信号と正転用鉛直駆動信号に変換される。ま
た、受光感度部４７と４８にまたがって光が入射された
ときには、光電変換信号がＸ端子の水平駆動信号とＹ端
子の鉛直駆動信号及び−Ｙ端子の鉛直駆動信号となる。

【００１９】したがって、Ｙ＞−Ｙの信号のときは正転
用鉛直駆動信号、Ｙ＜−Ｙの信号のときは逆転用鉛直駆
動信号となり、また、Ｘ＞−Ｘの信号のときは正転用水
平駆動信号、Ｘ＜−Ｘの信号のときは逆転用水平駆動信
号となるように構成する。そして、水平駆動信号によっ
てモ−タ３０が回転駆動され、鉛直駆動信号によってモ
−タ３７が回転駆動され、図４に示す駆動信号生成回路
からの信号によってこれらモ−タ３０、３７の駆動が制
御されるようになっている。

【００２０】各モ−タ３０、３７の駆動を制御するため
の水平駆動回路及び鉛直駆動回路の具体的構成が図５、
図６に示してある。

【００２１】鉛直駆動回路は図５に示す如く、ポテンシ
ョメ−タ３８、５９、加算器６０、アナログスイッチ６
１、６２、インバ−タ６３、差動増幅器６４、トランジ
スタ６５、６６、ダイオ−ド６７、６８、抵抗Ｒ９〜Ｒ
１７を備え、トランジスタ６５、６６の動作によってモ
−タ３７の駆動を制御するようになっている。

【００２２】水平駆動回路は図６に示す如く、ポテンシ
ョメ−タ３１、６９、加算器７０、アナログスイッチ７
１、７２、インバ−タ７３、差動増幅器７４、トランジ
スタ７５、７６、ダイオ−ド７７、７８、抵抗Ｒ１８〜
Ｒ２６を備えており、トランジスタ７５、７６の動作に
よってモ−タ３０の駆動を制御するように構成されてい
る。

【００２３】各駆動回路の端子Ｓ１、Ｓ２には、カメラ
が被写体を捕らえて一定の動作が終わるまでは動作完了
信号が入力されない。すなわち、端子Ｓ１、Ｓ２にＬｏ
ｗの信号が入力されているときにはアナログスイッチ６
２、７２が共にＯＮとなっているため、端子Ｙ、Ｘのレ
ベルがＨｉｇｈ、−Ｙ、−ＸがＬｏｗのとき差動増幅器
６４、７４の出力が入力の信号の差となり、この差電圧
によってトランジスタ６５、７５がＯＮになり、モ−タ
３０、３７が共に正転駆動するようになる。

【００２４】上記とは逆に、端子−Ｙ、−Ｘのレベルが
Ｈｉｇｈで端子Ｙ、ＸのレベルがＬｏｗのときにはトラ
ンジスタ６６、７６がＯＮになってモ−タ３０、３７が
逆転駆動するようになっている。

【００２５】そして、各端子Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘのレベ
ルが同じになったとき、つまり、反射鏡４４の反射光が
光電センサ４６（第１〜第４受光感度部４７〜５０）の
中央に入射するときには各モ−タ３０、３７の駆動が停
止されるように構成されている。

【００２６】また、カメラの撮影動作が終了し端子Ｓ１
、Ｓ２に動作完了信号としてＨｉｇｈの信号が入力され
ると、アナログスイッチ６１、７１が共にＯＮとなり、
電動雲台２０をホ−ムポジションへ戻すためのポテンシ
ョメ−タ３１、３８の動作による信号が加算器６０、７
０からアナログスイッチ６１、７１を介してトランジス
タ６５、６６、７５、７６側に供給される。このため、
ポテンショメ−タ３１、３８、マニアル用のポテンショ
メ−タ５９、６９の位置に応じた電圧が加算器６０、７
０で加算され、この加算値に従って各モ−タ３０、３７
の回転が制御され、電動雲台２０の転回位置が指定の位
置、例えばスタ−ト位置に戻される。

【００２７】図７は反射鏡４４からの反射光が受光器４
１の光電センサ４６の中央部に入射されてカメラが被写
体を正しく捕らえたときに捕捉信号を出力するための回
路であり、この回路はＯＲゲ−ト７９、バッファ８０、
ウィンドコンパレ−タ８１、８２、ＡＮＤゲ−ト８３、
抵抗ＲとコンデンサＣからなる遅延回路で構成されてい
る。そしてＯＲゲ−ト７９には端子Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘ
からの信号が入力され、ウィンドコンパレ−タ８１、８
２には水平駆動回路及び鉛直駆動回路の端子Ａ、Ｂから
の信号が入力される。

【００２８】ＯＲゲ−ト７９にいずれかの端子からの信
号が入力されると、この信号は遅延回路とバッファ８０
を介してＡＮＤゲ−ト８３に入力される。このとき端子
Ａ、Ｂからの信号がウィンドコンパレ−タ８１、８２を
介してＡＮＤゲ−ト８３に入力され、論理積の条件が満
たされるとＡＮＤゲ−ト８３から捕捉信号が出力される
。

【００２９】この捕捉信号はカメラが被写体を正しく捕
らえたことを表示する捕捉表示ランプ８４（図１）を点
灯させる。また、この捕捉信号はカメラのレリ−ズ信号
として接続端子８５（図１）よりカメラに供給するよう
にしてもよい。

【００３０】なお、ウィンドコンパレ−タ８１、８２は
端子Ａ、Ｂの入力電圧が零レベル、モ−タ３０、３７を
正逆ともに回転駆動できない電圧範囲或いは極めて低速
でモ−タ３０、３７を駆動する電圧範囲に設定されてい
る。

【００３１】図８は、受光器４１と反射鏡４４との距離
が短く、反射鏡４４の背面側に反射物が存在する場合に
、その背面側の反射物の反射光による影響を防止する回
路である。つまり、ＬＥＤ４２、４３からの光の反射光
が反射鏡４４からの光か或いは反射物からの光かを判別
できなくなるのを防止するための回路であり、抵抗Ｒ２
７〜Ｒ３２と加算器８６と電流調整回路８７とを備えて
構成されている。

【００３２】加算器８６には抵抗Ｒ２７〜Ｒ３０を介し
て端子Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘからの信号が入力されており
、各端子から入力された信号の加算値が加算器８６を介
して電流調整回路８７へ入力され、ＬＥＤ４２、４３の
電流が調整されるようになっている。すなわち、受光器
４１の光電センサ４６の光電変換電流が増加すると、Ｌ
ＥＤ４２、４３を暗くしてアンプが飽和しないように調
整され、反射鏡４４の位置が容易に検出できるようにな
っている。

【００３３】以上の構成において、支持体２３にカメラ
を固定し、ＬＥＤ４２、４３からの光を投光すると、Ｌ
ＥＤ４２、４３からの光が反射鏡４４で反射され、この
反射光が受光器４１に入射する。入射した光は光電セン
サ４６のいずれかの受光感度部に入射する。このとき、
第１受光感度部４７に入射したときには、端子Ｘ及びＹ
からの光電変換信号によって水平駆動信号と鉛直駆動信
号が出力され、モ−タ３０、３７が共に正転駆動され、
回転体２２が水平方向に、支持体２３が鉛直方向に各々
転回する。

【００３４】モ−タ３０、３７の回転によって電動雲台
２０が転回し、カメラの撮影方向が被写体に向くように
なり、反射鏡４４からの反射光が光電センサ４６（第１
〜第４受光感度部４７〜５０）の中央部に入射すると、
端子Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘの出力が共に同じレベルとなり
、モ−タ３０、３７の駆動が停止される。

【００３５】そして、このときＡＮＤゲ−ト８３からの
捕捉信号によって捕捉表示ランプ８４が点灯する。なお
、既に述べたように、捕捉信号がレリ−ズ信号としてカ
メラに供給される場合には、カメラがこのレリ−ズ信号
を入力して撮影動作する。

【００３６】支持体２３に固着したカメラがリモ−トコ
ントロ−ル付のカメラである場合には、図９に示したよ
うな操作具８８を使用すると便利である。操作具８８は
反射鏡４４と同様の反射鏡部８９と、操作釦９０の押下
操作によってコントロ−ル信号を発生する信号発生部９
１とを備えたものである。

【００３７】この操作具８８は被写体側に配置し、電動
雲台２０のＬＥＤ４２、４３からの光を反射させ、上記
したように電動雲台２０を転回させる。そして、カメラ
の撮影方向が被写体に向って捕捉表示ランプ８４が点灯
したことを確認した後に操作釦９０を押下操作してリモ
−トコントロ−ル信号を発信し、カメラをレリ−ズ動作
させる。

【００３８】また、支持体２２に固着されたカメラがリ
モ−トコントロ−ルを備えない場合には、上記した操作
具８８から光パルス信号を発信させるように構成する。 そして、電動雲台２０にこの光パルス信号を受光する受
光器を設け、この受光器出力に応じたレリ−ズ信号が接
続端子８５を介してカメラに供給される構成とする。

【００３９】上記した電動雲台２０は図１０に示したよ
うなコ−ド板１００のコ−ド読取りカメラ（画像解析装
置）に利用することができる。このコ−ド板１００は、
例えば、所定場所へのトラックの出入りを管理するため
のもので、反射鏡４４と共にトラックに取付ける。なお
、コ−ド板１００は斜線部分が黒色、その他の部分が白
色の紋様画像となった２値デ−タとなっている。

【００４０】電動雲台２０が反射鏡４４の反射光にした
がって転回するから、コ−ド読取りカメラがトラックの
走行、停止に追随して指向し、このコ−ド板１００のコ
−ド読取りを行なう。

【００４１】図１１は上記同様に使用されるコ−ド板の
他の例を示し、このコ−ド板１０１は中程をコ−ド板部
１００ａ、周囲を反射鏡４４ａとして、コ−ド板と反射
鏡とを一体化してある。

【００４２】一方、上記した電動雲台２０は図１２に示
した如く、被写体側からの投光によって転回させること
ができる。すなわち、ＬＥＤなどの光源１１１と、操作
スイッチ１１２、発振回路１１３などから構成した投光
器１１０を設け、この投光器１１０を使用して被写体側
から電動雲台２０に向って投光する。このように投光さ
れた光は受光器４１によって受光され、上記同様に電動
雲台２０が転回する。

【００４３】上記した実施例より分かる通り、本発明に
係る自動雲台は、通常のカメラ用雲台にかぎらず、トラ
ック等の車輌の出入管理や運行管理、荷物の自動仕分け
、ベルトコンベヤ−上の製品管理と品質管理、移動する
画像の画像解析のための入力装置等に使用するカメラ用
雲台として使用できる他、ＯＡ機器等のディスプレ−面
の向きを調節する支持体としての自動雲台として利用す
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】上記した通り、本発明に係る自動雲台は
、受光器が受光する光の方向に転回するため、例えば、
カメラを取付ければ、被写体側から受光器に光を入射さ
せるのみで、自動雲台が転回し、静止被写体および動的
被写体を問わずカメラの撮影方向が自動的に被写体を向
く自動雲台となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電動雲台の斜視図であ
る。

【図２】図１に示す電動雲台の内部機構を示す図である
。

【図３】反射鏡と受光器との関係を説明するための図で
ある。

【図４】駆動信号の生成回路図である。

【図５】鉛直駆動回路図である。

【図６】水平駆動回路図である。

【図７】被写体の捕捉信号発生回路図である。

【図８】ＬＥＤの電流調整を行なうための回路図である
。

【図９】反射鏡とカメラのリモ−トコントロ−ル信号の
発信機能とを備えた操作具の斜視図である。

【図１０】別体構成の反射鏡とコ−ド板の簡略的な正面
図である。

【図１１】反射鏡を一体構成したコ−ド板の簡略的な正
面図である。

【図１２】投光器の投光により電動雲台を転回させる状
態を示した簡略図である。

【図１３】従来のカメラ雲台を示した斜視図である。

【図１４】従来のカメラ雲台の駆動回路図である。

【符号の説明】

２１　　ベ−ス ２２　　回転体 ２３　　支持体 ３０、３７　　モ−タ ４１　　受光器 ４２、４３　　ＬＥＤ ４４　　反射鏡 ４６　　光電センサ ４７、４８、４９、５０　　受光感度部８４　　捕捉表
示ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ベ−ス体に軸着し、このベ−ス体に対
   して水平方向に回転自在とした回転体と、この回転体に
   軸着し、当該回転体に対して鉛直方向に回転自在とした
   カメラ等の支持体とを設け、上記ベ−ス体には電池など
   の電源部品を備え、上記回転体には、この回転体を水平
   方向に回転駆動する第１モ−タ駆動機構と上記支持体を
   鉛直方向に回転駆動する第２モ−タ駆動機構とを備え、
   上記支持体には受光器とこの受光器が受ける光の方向を
   判断して上記の第１、第２モ−タ駆動機構を制御する制
   御回路とを備えて構成したことを特徴とする自動雲台。