JPS593801A - スポツトライトの自動追尾装置 - 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】 本発明は動く標的にスポットライトのスポラ１−ヲ自動
的に追尾Ｈさせるスポットライトの自動追尾装置に関す
るものである。

従来第１図に示すように、発信器（１）を有する標的（
２）の方向を発信方向検知器（３）によって検出し、そ
の検出出力によって動作する制御部（６）により七−夕
（４）を自動制御し、スボツｉ・ライト（６）の方向を
常に標的（２）の方向に向けるようにした自動追尾装置
が開発されている。かかる自動追尾装置にあっては、七
−夕（４）は発信方向検知器（３）からの角度誤差横用
信号によって駆動でれるようになっており、発信方向検
知器（３）が発信器（４）の方向に完全に一致したとこ
ろで角＃誤差の検知信号がＯ＆ζなって七−夕（４）が
停止するようになっているものである。こうしてスポッ
トライト（６）が標的（２）全自動追尾するのであるが
、スポットライ１〜（５）ば発信器ｉｌ＋の方間に基づ
いて標的（２）を追尾するので、標的（２）が例えば人
間である場合には、人間が発信器ｔｌ）を所持する位置
によってスポットの当たる位１６が変わり、特にスポッ
トが小格い場合には、本来スポットを当てる必要のある
部分からスボ゛υトが外れてしまうような場合があった
。

本発明は従来例のこのような問題点を解決するために為
されたものであり、スポットライトの照射方向を発信器
の方向からいくらかずれた方向とすることができるよう
にしたスポットライトの自動追尾装置を提供す゛ること
を目的とするものである。

以下本発明の構成を図示実施例について説明する。第２
図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものでアシ、第
２図に示すようにスポットライト（５）と発信方向検知
器（３）との間には角度調整器０（２）が設けられてお
シ、第３図に示すようにスポットライト（５）の光軸（
Ｓ）と発信方向検知器（３）の検知軸（Ｃ）、との為す
角度αを可変にしである。標的（２）の所持する発信器
（１）は、数ＫＨｚで変調された変調光を発射するよう
になっておシ、発信方向検知器（３）はこの変調光を受
信しているものである。発信方向検知器（３）は第４図
に示すように凸しン２　（７＋　＋８１お上、び凹しシ
ズ（９）よりなる集光レシズ（３）を有しており、その
焦点位置ω）の若干前方には一対の光センサ（Ｘｉ）（
Ｉ２）が光源たる発信器ｆｌｌの移動方向と略平行な方
向に並設されている。集光レンズ翰のうち凸し、７ズ（
７１（８１は固定されておシ、凹し′Ｊ′１（９）は矢
印Ｐに示す方向に前後移動できるようになっている。

一対の光セン＋ｊ（Ｘｉ）（Ｉ２）は集光し′、／ズ（
４）の焦点位置碩）よりも若干＋＋１１方に位置してお
り、したがって光セシサ（Ｘｉ）（Ｉ２）の表面には若
干はやけた像が得られるようになっている。光ヒン＋ｊ
（Ｘｌ）（Ｉ２）としては太陽電池やフォトタイオード
などが使用できるもので゛ある。各光センサ（Ｘｉ）（
Ｉ２）の出力は第７図に示すようにそれぞれ同調増幅器
ＬＩＯＩ　（Ｉｌｌに入力されて変調光の成分のみを増
幅される。各同調増幅器（１０１（ＩＩ）の出力は平均
化回路ｔ＋２１０３）に入力されて整流平滑式れ、差動
増幅器（１４）に入力される。差動増幅器（Ｉ４）は平
均化回路（１２１（１３）の出力差を検出して発信方向
検知器（３）の検知軸方向と発信器（１’ｌからの信号
発信方向との角度誤差に応じた信号を得るものであり、
第５図および第６図はその動作原理を示している。まず
第５図の実線に示すように１対の光セン＋ｊ（Ｘｉ）（
Ｉ２）の路中間部に像が形成されている場合には、光ヒ
シサ（Ｘｉ）と（Ｉ２）との出力の差はほとんど零とな
る。また同図の点線に示すように光源たる発情器ｆｉｌ
からの光到来方向と発信方向検知器（３）の検知軸方向
（Ｃ）とがずれている場合には、一方の光セシサ（Ｉ２
）に当たる光の量が他方の光センサ（ｘｌ）に当たる光
の量よシも多くなるために、光セシサ（Ｉ２）の出力の
方が光セｙす（ｘｌ）の出力よりも大きくなる。反対に
光到来方向が検知軸方向（Ｃ）に対して第５図の点線で
示した方向とは逆方向にずれている場合には、光センサ
（Ｘｉ）の出力の方が光センサ（Ｘｇ）の出力よりも大
きくなる。このため光到来方向と発信方向検知器（３）
の検知軸（Ｃ）との角度のずれをθとすると、θの変化
に対する光セシサ（ｘｌ）と（Ｉ２）との出力の差、す
なわち差動増幅器０４）の出力の太き芒は第６図に示す
ように変化するものである。しかしてとの差動増幅器０
４）の出力は七−９駆動部１１５）に入力されて電力増
幅され、し−タ（４）を回転駆動するものである。七−
タ（４）としては直流七−夕のように始動トルクが大き
くて、しかも駆動電圧の極性に応じて回転方向の反転す
るような七−タを使用するものであり、差動増幅器（１
４）の出力が零になる方向にスポットライト（６）およ
び発信方向検知＠（３）を連動して回転駆動するように
なっている。したがって発信方向検知器（３）の検知軸
方向（Ｃ）は常に発情器（１）の方向を指間するもので
あるが、スポットライト（５）の光照射方向（Ｓ＞は検
知軸方向０から角度αだけずれた方向を指間するもので
ある。

次に第８図は本発りＪの他の実施例における要部プ・ロ
ック回路図を示すものであり、同図に示すよ、うに差動
増幅器（１４）の出力と七−９駆動部（１６）の入力と
の間にバイアス回路Ｏηを介在させたものである。この
バイアス回路（１７）は、加算回路（＋８）とバイアス
設定用の可変抵抗器０９）とから構成されており、可変
抵抗器（１９）の可動接触子（１９ａ）を摺動させるこ
とにより、差動増幅器す４）の出力に適宜バイアス値を
加算し得るようになっている。第９図はかかる加算回路
Ｑ□□□によってバイアス値を加算した場合の動作全示
すジラフであり、発信方向検知器（３）の検知軸方向Ｃ
）と発信器（１）からの信号発信方向とのずれをθとす
ると、加算回路部の出力は第９図の実線に示すように変
化するものである。第９図の点線はバイアス値を０にし
た場合を示しており、この場合には加算回路部の出力は
差動増幅器θ４）の出力と同じになる。本実施例におい
ては発信方向検知器（３）の検知軸方向（Ｃ）とスポッ
トライト６）の光照射方向（Ｓ）とを−敏感ぜるように
してあり、加算回路（１８）Ｋ与えるバイアス値を変え
ることによってスポットライト（６）の光照射方向（Ｓ
）を発信器ｆｌ＋からの信号発信方向に対して若干ずら
し得るようになっているものである。なお可変抵抗器（
１９１は手を離すと可動接触子（１９ａ）が中立位置に
戻るようなものを使用してもかまわない。

次に第１Ｏ図は本発明のさらに他の実施例における要部
″ｊＯツク回路図を示すものであり、同図に示すように
平均化回路０２１０Ｓの出力のうち、一方の出力に加算
回路０樽により適宜バイアス値を加算し得るようにした
ものであり、第８図実施例と同様に動作するものである
。第８図および第１０図に示す各実施例においては、い
ずれも可変抵抗器θ９）の両端に正の基準電圧と負の基
準電圧とがそれぞれ印加されているので、バイアス値の
極性は正負いずれにも設定可能であり、シたがってスポ
ットライト（５）の光照射方向は発信器（３）からの信
号発信方向に対して正負いずれの方向にもずらすことが
できるものである。

第１１図は本発明のさらに別の実施例を示すものであり
、角度誤差修正の手段として加算ではなく乗算を使用し
たものである。第１１図に示すように平均化回路（１２
）の出力は抵抗器）と可変抵抗器（ＶＲ）の一部分によ
り分圧されて差動増幅器（１４）の一方の入力に印加さ
れるようになっている。また平均化回路（１３）の出力
は抵抗＠）と可変抵抗器（ＶＲ）の残りの部分により分
圧されて差動増幅器（１４）の他方の入力に印加される
ようになっている。すなわち可変抵抗器（ＶＲ）の口１
動接触子彌は接地されており、したがってこの可動接触
子（２））を移ｌｌＪ略せることにより、平均化回路ｔ
＋２１０３＋の出力の分圧比を変えることができるよう
になっている。このため可動接触子□□□を移動させる
ことによりスポットライト（５）の光照射方向を発情器
（１）からの信号発信方向に対して若干ずらせることが
できるものである。なお本実施例においては、発信器（
＋ｌからの信号がないときには平均化回路０２）　ｔ１
３）の出力がいずれも（）になって、差動増幅器（ｌ葡
の一出力か０になるので、七−夕（４）は停止するよう
になっている。

次に第１２図は本発明のさらに他の実施例を示しており
、平均化回路０匂０濁の出力を加算回路（２１）によっ
て加算して受信信号レベルを算出し、この受信信号レベ
ルをコシパレータ（２′４にて所定の基準値と比較する
ようにした−ものであり、受信信号しベルが上記基準値
以下であるときには遠隔操作用の可変抵抗器□□□を加
算回路Ｏ〜に接続してスポットライト（６）の手動追尾
を可能とし、受信信号レベルが上記基準値以上であると
きにはバイアス値設定用の可変抵抗器（財）を加算回路
Ｈに接続してスポットライト（６）の光照射方向と発脣
器０）からの信号発信方向とを適宜ずらし得るようにし
たものである。

□□□はコンパレータ（２２の出力に応じて可変抵抗器
（２３）（財）を加算回路部に切換接続する切換スイッ
チである。

さらに第１３図は第１２図実施例の応用例を示すもので
あり、スポットライト（６）の手動追尾から自動追尾へ
の格付をスムーズに行芳い得るようにしたものである。

第１３図において倒は差動増幅器側の出力と遠隔操作用
の可変抵抗器図）の出力とを［−夕駆動回路一に切換接
続する切換スイッチであり、フリツプフ０ツ′：５咋の
Ｑ出力によって切換制御されるものである。（２カはフ
リツつフロップ弼をセットする手動設定スイッチであり
、この手動設定スイツ、チレηを押すとフリツラフロツ
づ（洞のＱ出力がＨレベルとなり、遠隔操作用の可変抵
抗器（２３１の出力が七−夕駆動回路０５）に入力され
る。したがって七−タ（１４）は可変抵抗器（２３）に
よって手動制御８れるものであり、これによってスポッ
トライト（５）の手動追尾を行なうことができる。しか
して発信方向検知器（３）による信号の受信レベルが高
くなって］ンパレータ固の出力がＬレベルになると、イ
シバータ側を介してフリツづフ０ツづ（加）がリセット
され、切換スイッチ２６１が差動増幅器（１４）の側に
接続烙れて、自動追尾動作に移行するようになっている
ものである。

なお本発明の詳細な説明においては、発信器ｉｌ＋とし
て変調光を発射するものを示したが、かかる発信器＋１
１としては赤外線や超音辣、マイクロ波などを発射する
ものを用いることも可能である。

本発明は以上のように構成されており、スポットライト
を照射−ｇ　ｔ′Ｌる標的が保持する発信器と、発信器
から発１ｇ嘔れる信号の方向を検知する発信方向検知器
と、スポットライトおよび発信方向検知器を連動して方
向制御する駆動手段と、発信器からの信号発信方向とス
ポットライトからの光照射方向とのなす角度が零でない
所足の角度に保持されるように＠侶万同検知器の出力に
よって駆動手段をフィードバック制御する手段とを有す
るものであるから、標的が発信器を所持する位置を変え
ても常に標的をスポットの中心にとらえることができる
という利点があり、またわざとスポット全標的の端に当
てたり、標的から一時的に外して別のものに当てたシす
ることができ、様々な演出効果を出すことができるとい
う利点がある。また複数の標的のうち１つの標的のみが
発信器を所持しているような場合〈おいても標的全体の
略中央部にスポットを当てるようなことも可能となるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の斜視図、第２図は本発明の一実施例の
斜視図、第３図は同上の平面図、第４図は同上（て用い
る発信方向検知器の構造を示す図、第５〆１および第６
８１１徒同上の動作説ＬｙＪ図、・薫７図は同上に用い
る制御部を示すづ０７９図、第８図７ま同上の他の実施
例の女部ブロック回Ｖ！図、第９図は同上の動作説明図
、４１０図４．を回」−のさら］ζ他の実施例の要部プ
ロツク回路図、第１１図は＋＝上のでらに別の実施＋＋
ＩＩの要部うロツク回路図、第１２図は同上のでらＣて
他の実測例の要部プＤツク回ｈＧ図、第１３図は再１２
図央〃市例の応用例の要部ブロック回路図である。 （１）は発信器、（２）は標的、（３）は発信方向検知
器、（４）は七−夕、（５）はスポットライト、１６）
は制御部、（１６：は角度訓整器、（１８）は加算回路
、１１９！は可変抵抗器である。 第１図 第２ＩＱ 第３図 １１４図 第６図 第１０図 １２ １１１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１　　スポットライトを照射される標的が保持する
   発信器と、発信器から発信器れ不信号の方向を検知する
   発信方向検知器と、スポットライトおよび発信方向検知
   器を連動して方向制御する駆動手段と、発信器からの信
   号発信方向とスポットライトからの光照射方向とのなす
   角度が零でない所定の角度に保持づれるように発信方向
   検知器の出力によって駆動手段をフィードバック制御す
   る手段とを有して成ることを特徴とするスポットライト
   の自゛〃ノ追尾装置。