JPH05110923A - テレビカメラの遠隔操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】手動操作器で電動雲台上のテレビカメラ遠隔操
作する際に、初期設定時に電動雲台の急激な合致移動動
作を防ぎ安全に用いる。 【構成】制御器の初期設定時に、前記電動雲台の水平軸
及び垂直軸の回転位置が急激に移動して手動操作器の水
平軸及び垂直軸に合致するのを防止する安全機構を備え
たことで、初期設定時に電動雲台と手動操作器とを合致
させるために、電動雲台の回転位置が急激に移動するこ
とがなく安全に用いられて、取扱いを著しく簡便化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラの撮影操
作を、カメラから離れた位置の操作器で行う遠隔操作装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スタジオまたは中継現場でカメ
ラマンなどの操作者が、直接テレビカメラを操作して撮
影する場合は、垂直軸（以下パン軸）および水平軸（以
下チルト軸）まわりに回動できる雲台上にテレビカメラ
を搭載し、カメラマンは雲台のカメラ取付部に直結した
操作杆（以下パン棒）を握って、カメラ光軸を左右（パ
ン方向）、上下（チルト方向）に回動し、所定の撮影対
象を視野（画角）の中にとらえて撮影するものである。
ところで、実際の映像製作過程では、例えば高所からの
俯瞰撮影とか、野生動物の生態撮影とか、カメラの設定
位置に対し、カメラマンが近づけないような悪環境での
撮影を要求されることが多い。このような場合の遠隔操
作装置としては、電動雲台に搭載したテレビカメラとジ
ョイスティック操作器を用いる装置が多く利用されてい
る。この装置の場合、ジョイスティック（操作器の操作
杆）を左右及び前後に倒すことにより、電動雲台のパン
駆動モータ、チルト駆動モータを動かして操作するが、
モータの速度即ちパン、チルトの操作速度がジョイステ
ィックの倒れ角に比例するようになっているため、カメ
ラマンは雲台上のテレビカメラを直接操作する場合とは
異なる操作感覚で遠隔操作を行うこととなり、一貫した
映像製作を行う上での制約となっていた。このため従来
では、パン軸、チルト軸に回転角検出器を設置した手動
雲台を操作器として、これをパン棒で操作し、操作器の
回転角に追従するように電動雲台の回転角をサーボ制御
する遠隔操作装置が用いられるようになったが、この装
置の場合は、手動操作器にモニターを搭載することによ
り、カメラマンはモニターを観察しながら、直接テレビ
カメラを操作するのと、全く同じ感覚で遠隔操作を行う
ことができるようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この改良さ
れた従来の装置では、パン棒で操作する手動操作器のパ
ン軸、チルト軸の回転角に追従して、電動雲台のパン
軸、チルト軸を回転させるには、位置によるサーボ制御
を行う。即ち図６に示すように操作器のパン軸（又はチ
ルト軸）の基準方向からの回転角θ₁ と電動雲台パン軸
（又はチルト軸）の基準方向からの回転角θ₂ との偏差
（位置誤差）ｅ＝θ₁ −θ₂ をとり、ｅが０となるよう
サーボモータを駆動して、θ₂ をθ₁ に合致させて、電
動雲台の動きを手動操作器の動きに追従させるものであ
った。しかし、追従制御を開始する初期状態では、先ず
撮影に先立って電動雲台にテレビカメラを搭載し、手動
操作器と、制御器とを接続する。この場合、テレビカメ
ラのある電動雲台の位置と手動操作器の位置とが離れて
いるため、両者の基準方向からのずれ角θ₁ とθ₂ を合
わせて設定することは難しい。従って、初期状態では前
記位置誤差ｅの値は相当大きい値となることが通常で、
ここで追従制御を開始すると即ち、この制御回路の電源
をＯＮにすると、電動雲台は急激に回転してθ₂ がθ₁
と合致するよう、即ち図６の矢印Ａのように動くため、
この急激な動作は、ｅが大きくなると甚だ危険であっ
て、取扱い操作上問題であった。本発明は、この従来の
欠点を排除しようとするもので、初期設定時に電動雲台
のパン軸、チルト軸の回転位置が急激に移動して手動操
作器のパン軸、チルト軸の回転位置に合致するのを防止
して安全な取扱い操作ができるテレビカメラ遠隔操作装
置を提供することを目的としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、テレビカメラ
が搭載されカメラ光軸を水平軸及び垂直軸のまわりにモ
ータで回動させる電動雲台と、操作杆を備え、水平軸及
び垂直軸のまわりに回動可能の手動操作器と、この手動
操作器の水平軸及び垂直軸上での回動操作に追従して前
記電動雲台を回動させる制御器とを備えたテレビカメラ
遠隔操作装置であって、前記電動雲台及び手動操作器の
水平軸及び垂直軸にそれぞれ回転位置検出器を設け、各
回転位置検出器からの信号で、誤差を検出する回転位置
誤差検出器と、この誤差を修正するように電動雲台の水
平軸と垂直軸を追従制御するサーボドライバーとを前記
制御器に配備したものにおいて、前記制御器の初期設定
時に、前記電動雲台の水平軸及び垂直軸の回転位置が急
激に移動して操作器の水平軸及び垂直軸に合致するのを
防止する安全機構を備えたことを特徴とするテレビカメ
ラ遠隔操作装置である。

【０００５】

【作用】テレビカメラの撮影をテレビカメラから離れた
位置の手動操作器で遠隔操作を行う際に、初期設定時に
おいて、任意の位置方向にテレビカメラを搭載した電動
雲台と手動操作器とを設置し、それぞれを制御器と接続
する。ここで電源投入あるいは初期設定釦を押すと、安
全機構が作動し制御回路は動作状態になるが、位置誤差
検出器の回路のスイッチがＯＦＦ状態になり、これから
のサーボドライバーの従制御は開始されない。次で手動
操作器のパン棒を図６の矢印Ｂのようにパン方向（又は
チルト方向）に操作すると、操作器の基準方向からの回
転角θ₁ が電動雲台の初期設定時の基準方向からのずれ
角θ₂ と一致した時に、前記スイッチはＯＮとなり、偏
差信号が制御器の制御回路に入力されて追従制御を開始
し、以後手動操作器の動きに合わせて電動雲台のパン軸
及びチルト軸にある駆動モータが作動してテレビカメラ
の光軸を被写体に対応させることができる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図１乃至図３で説明する
と、テレビカメラ４が搭載されカメラ光軸をチルト軸６
及びパン軸５のまわりにモータ８，７で回動させる電動
雲台１と、操作杆１３を備え、チルト軸１１及びパン軸
９のまわりに回動可能の手動操作器２と、この手動操作
器２のチルト軸１１及びパン軸９上での回動操作に追従
して前記電動雲台１を回動させる制御器３とを備えたも
のであって、前記電動雲台１及び手動操作器２のチルト
軸６，１１及びパン軸５，９にそれぞれ回転位置検出器
３１，２９，１９，１６を設け、例えばパン軸５，チル
ト軸６にはその回転角を検出するためポテンシオメータ
などによる回転角検出器３１，２９が、また、パンモー
タ７、チルトモータ８には、その回転速度を検出するた
めタコジェネレータなどによる速度検出器３０，３２が
付設され、各回転位置検出器３１，２９，１９，１６か
らの信号で、誤差を検出する回転位置誤差検出器２７，
２５と、この誤差を修正するように電動雲台のチルト軸
６とパン軸５を追従制御するサーボドライバー２８，２
６とを前記制御器３に配備したものにおいて、初期設定
状態で回転位置誤差検出器２７，２５の誤差信号が０と
なった時に、アナログスイッチ５１をＯＮとする初期設
定回路を含む安全機構３８，３５を備えているテレビカ
メラ遠隔操作装置としてある。

【０００７】この場合、前記電動雲台１としては、図１
に示すようにテレビカメラ４がチルト軸６を介してチル
トモータ８に連結されて搭載されている雲台をパン軸５
を介してパンモータ７に回動自在に連結されて脚体のあ
る支持台４１に備えたものからなり、制御器３からの駆
動信号で各モータ８，７を回動し、ビデオカメラ４の光
軸の向きを変えられるようになっている。

【０００８】また、前記手動操作器２は、パン軸９のま
わりに回転する旋回台１０と、該旋回台１０にあるチル
ト軸１１のまわりに回転する傾斜台１２とで構成され、
即ち、モニター２０を備えられる傾斜台１２をチルト軸
１１で揺動自在に旋回台１０に設け、該旋回台１０をパ
ン軸９を介して脚体のある支持台４２に回動自在に配備
された手動操作器としてあって、前記傾斜台１２に取付
けたパン棒１３を上下左右に動かすことによって、パン
軸９およびチルト軸１１を回転させることが出来る。パ
ン軸９には、流体摩擦などを利用して回転抵抗を与える
パン制動機構１４が取付けられ、その回転抵抗の大きさ
は、調整つまみ１５をまわすことによって加減すること
ができる。またパン軸９の回転角はポテンシオメータな
どのパン軸回転角検出器１６によって検出され、その信
号は制御器３に出力される。またチルト軸１１にも同様
にチルト制動機構１７、その調整つまみ１８、チルト軸
回転角検出器１９が配設されていて、この手動操作器２
のパン軸９及びチルト軸１１上での回動操作に追従して
同一回転角だけ前記電動雲台１を回動できるようにして
ある。

【０００９】なお、前記パン棒１３には、その握り部に
近接してズームレンズ操作用のズームコントローラ２１
が取付けられ、このパン棒１３によるパン、チルト操作
と同時にズーム操作もできるようになっている。更に傾
斜台１２からアーム２２を出してレンズのフォーカス調
整を行うフォーカスデマンド２３が取付けられる。さら
に所定のパン角度、チルト角度にクランプするため、デ
ィスクブレーキ、ドラムブレーキなどを利用したパンブ
レーキ、チルトブレーキ（図示せず）も配設されてい
る。

【００１０】さらに前記制御器３の構成では、図３に示
すようにパン軸位置誤差検出器２５、パン軸サーボドラ
イバー２６およびチルト軸位置誤差検出器２７、チルト
軸サーボドライバー２８とで構成されていて、手動操作
器２のパン軸９、チルト軸１１に設けられている回転位
置検出器１６，１９と、電動雲台１のパン軸５，チルト
軸６に設けられている回転位置検出器２９，３１とに関
連させ、さらにパンモータ７にはパン回転速度検出器３
０が取付けられ、かつチルトモータ８にもチルト回転速
度検出器３２が設けてある。

【００１１】この場合、前記操作器２のパン棒１３を上
下，左右に動かすと、その方向に応じて操作器２のパン
軸９、チルト軸１１が回転する、かつパン軸９について
見ると、制御器３のパン軸位置誤差検出器２５は、操作
器２のパン軸回転位置検出器１６からの信号（θ₁ ）
と、電動雲台１のパン軸回転位置検出器２９からの信号
（θ₂ ）を比較して、その差分の偏差信号（ｅ＝θ₁ −
θ₂ ）を速度指令としてパン軸サーボドライバー２６に
出力する。このパン軸サーボドライバー２６は電動雲台
１のパンモータ回転速度検出器３０からの信号と、前記
速度指令とを比較して、その差分を駆動信号としてパン
モータ７に出力し、パンモータ７は偏差ｅ＝０となるよ
うに動くことになる。チルト軸１１に関しても全く同じ
動作となるので、操作器２のパン棒１３の動きに応じて
その回転角と同じ回転角で電動雲台１のパンモータ７、
チルトモータ８が回転し、電動雲台１に搭載したテレビ
カメラの光軸の向きを変えることになる。

【００１２】そして前記制御器３の初期設定の安全機構
３５，３８としては、図４に示すようにパン軸制御につ
いて説明すると、回転位置検出器１６に接続された加算
回路５８及び位置誤差検出器２５を経てゼロ検出器５３
を備え、このゼロ検出器５３は位置誤差検出器２５の出
力が０ボルトになった時に信号を出す。またアナログス
イッチ５１は、初期設定スイッチ３４がＯＮで、且つゼ
ロ検出器５３が０ボルトを検出した時にＯＮとなるスイ
ッチで、位置誤差検出器２５の出力がサーボドライバー
２６に入る回路に設けられている。３３は電源部、５４
はアンド回路、また５５，５６は入力状態を維持するた
めのラッチ回路でフリップ・フロップで構成されてい
る。初期状態で手動操作器２の回転位置θ₁ と電動雲台
１の回転位置θ₂ とが異なる場合、偏差ｅ＝θ₁ −θ₂
≠０である。ここで電源を投入し、初期設定スイッチ３
４をＯＮにすると、サーボドライバー２６は作動状態と
なるが、ｅ≠０であるから位置誤差検出器２５の出力は
０ボルトではないので、アナログスイッチ５１はＯＦＦ
のままである。従って偏差信号はサーボドライバー２６
に入力されず追従制御は開始されない。この時操作器２
を図６の矢印Ｂのように操作し、操作器２の回転位置θ
₁ が電動雲台１の回転位置θ₂ と合致すると、偏差ｅ＝
０となり、位置誤差検出器２５の出力は０ボルトとなっ
てゼロ検出器５３が信号を発生し、アナログスイッチ５
１はＯＮとなる。即ち位置誤差検出器２５の出力が、サ
ーボドライバー２６に入力され、追従制御を開始する。
一旦、アナログスイッチ５１がＯＮになると、ラッチ回
路５６によってその状態は維持される。図４例はパン軸
制御について記載したが、チルト軸１１のチルト軸制御
についても全く同様なので省略した。

【００１３】なお、図４に示した実施例では電動雲台１
の基準方向と手動操作器２の基準方向の関係を一致させ
る加算回路（トリム回路）を設けてある。電動雲台１と
手動操作器２は、それぞれ任意の場所に設置されるが、
その状況によって基準方向が変わる。そこで、トリム用
ボリュム５７を設け、操作器２の回転検出器１６からの
出力と加算回路５８によって加算することによって、そ
れぞれの基準方向を合わせたり、所定の角度に設定した
りするのが有効である。

【００１４】前記手動操作器２としては、図５例に示す
ような、前記パン棒１３が直接チルト軸１１に取り付け
られ、傾斜台１２は旋回台１０の上部に設置されている
形態のものを用いることもできる。そして該傾斜台１２
の（水平）回転軸２４は、ワイヤー，チェーン，ベルト
などにより、チルト軸１１と連動して回転させてもよ
く、またカメラクレーンに取り付ける場合などは、チル
ト軸１１の回転とは無関係にモニターが見易くなる角度
に、クレーンのアームの傾斜角と連動して回転させるこ
ともできる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、制御器の初期設定時に、前記
電動雲台の水平軸及び垂直軸の回転位置が急激に移動し
て手動操作器の水平軸及び垂直軸に合致するのを防止す
る安全機構を備えたことにより、直接カメラを操作する
と同じ操作感覚で操作でき、その遠隔操作において、初
期設定時に急激に電動雲台が回転するような危険状態が
なく安全に用いられるとともに、初期設定時に電動雲
台、手動操作器とも基準方向からのずれ角を気にせずに
任意に設置することができ取扱いを著しく簡便化でき信
頼性も大幅に向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の使用状態を示す斜視図であ
る。

【図２】図１の実施例の操作器の側面図である。

【図３】図１の実施例の制御系ブロック線図である。

【図４】図３の実施例のパン軸制御系の初期設定回路の
ブロック線図である。

【図５】本発明の手動操作器の他の実施例の斜視図であ
る。

【図６】遠隔操作上の作動説明図である。

【符号の説明】

１ 電動雲台 ２ 手動操作器 ３ 制御器 ４ テレビカメラ ５ パン軸 ６ チルト軸 ７ パンモータ ８ チルトモータ ９ パン軸 10 旋回台 11 チルト軸 12 傾斜台 13 パン棒 14 パン制動機構 16 回転位置検出器 19 回転位置検出器 20 モニター 25 位置誤差検出器 26 サーボドライバー 27 位置誤差検出器 28 サーボドライバー 29 回転位置検出器 30 回転速度検出器 31 回転位置検出器 33 電源部 34 初期設定スイッチ 35 安全機構 38 安全機構 41 支持台 42 支持台 51 アナログスイッチ 53 ゼロ検出器 54 アンド回路 55 ラッチ回路 56 ラッチ回路 58 加算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラが搭載されカメラ光軸を水
   平軸及び垂直軸のまわりにモータで回動させる電動雲台
   と、操作杆を備え、水平軸及び垂直軸のまわりに回動可
   能の手動操作器と、この手動操作器の水平軸及び垂直軸
   上での回動操作に追従して前記電動雲台を回動させる制
   御器とを備えたテレビカメラ遠隔操作装置であって、前
   記電動雲台及び手動操作器の水平軸及び垂直軸にそれぞ
   れ回転位置検出器を設け、各回転位置検出器からの信号
   で、誤差を検出する回転位置誤差検出器と、この誤差を
   修正するように電動雲台の水平軸と垂直軸を追従制御す
   るサーボドライバーとを前記制御器に配備したものにお
   いて、前記制御器の初期設定時に、前記電動雲台の水平
   軸及び垂直軸の回転位置が急激に移動して手動操作器の
   水平軸及び垂直軸に合致するのを防止する安全機構を備
   えたことを特徴とするテレビカメラ遠隔操作装置。
2. 【請求項２】 前記安全機構が、前記制御器の回路に挿
   入された電源からの初期設定スイッチとそのラッチ回路
   からサーボドライバーに連結し、回転位置誤差検出器か
   らゼロ検出器、アナログスイッチとそのラッチ回路とを
   含んだ初期設定回路から構成された請求項１記載のテレ
   ビカメラの遠隔操作装置。