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JP3014063B2 - 撮像装置用姿勢安定装置 - Google Patents
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JP3014063B2 - 撮像装置用姿勢安定装置 - Google Patents

撮像装置用姿勢安定装置

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Publication number
JP3014063B2
JP3014063B2 JP3224074A JP22407491A JP3014063B2 JP 3014063 B2 JP3014063 B2 JP 3014063B2 JP 3224074 A JP3224074 A JP 3224074A JP 22407491 A JP22407491 A JP 22407491A JP 3014063 B2 JP3014063 B2 JP 3014063B2
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JP
Japan
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torque
attitude
wing
stabilizing
angle
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JP3224074A
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泰久 柳楽
義人 坂本
栄一 中野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、撮像装置用姿勢安定
装置に関するものである。なお、ここでは撮像装置用姿
勢安定装置を船舶に搭載した例について以下説明する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の撮像装置用姿勢安定装置の
概略図である。撮像装置を内装した姿勢安定装置1は回
転中心2の回りに所定の方向に回転し、さらに、回転中
心2において支持部3に連結されており、支持部3は船
舶の外板4に固定されている。また、姿勢安定装置1の
左に示す矢印5は姿勢安定装置1の搭載位置の周辺の風
を、また、回転中心2の回りの矢印6は風5により姿勢
安定装置1に発生する回転トルクを示す。
【0003】図10は、従来の撮像装置用姿勢安定装置
の駆動トルクと風によって発生する力の釣合を説明する
ための図である。縦軸はトルク、横軸は姿勢安定装置1
と船舶の外板4とがなす角である姿勢角7を示す。ま
た、図中の一点鎖線は駆動装置の駆動トルクの限界値
8、実線は駆動装置に加わる回転トルク6と姿勢角7の
関係を示す。
【0004】姿勢安定装置1の搭載位置の周辺は、図9
に示すように、船舶の形状により矢印に示す方向に風5
が吹き上げていることがしばしば観測され、風5の吹き
上げにより姿勢安定装置1には矢印で示す方向に回転ト
ルク6が発生する。また、一般に物体と風とがなす角度
が増加すると物体に加わる値からは増加し、回転中心2
が空力中心より後方にある場合は、装置の姿勢角7が増
加すると回転トルク6も増加し、回転トルク6と姿勢角
7の関係は図10に示すように右上り途成る。したがっ
て、姿勢安定装置1の制御可能範囲は、回転トルク6が
駆動トルクの限界値8に挟まれる範囲T1からT2とな
る。また、船体の振動などによって姿勢角7が制御可能
範囲の外部に出ると、回転トルク6が駆動トルクの限界
値8を越えてしまい姿勢安定装置1が機械的な制限に達
するまで姿勢角7は発散する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の撮像装置用
姿勢安定装置では、風の吹き上げにより姿勢安定装置に
回転トルクが加わるので、駆動装置に要求される駆動ト
ルクが増加し、トルク要求を満足させると装置の重量が
増加したり装置が大型化するという課題があった。ま
た、装置が大型化すると風によって受ける力が増加し、
要求される駆動トルクがさらに増加するという課題があ
った。さらに、風の吹き上げによって姿勢安定装置に加
わる回転トルクは姿勢角の変化と共に変わるので、制御
可能な姿勢角の範囲が小さくなるという課題があった。
【0006】この発明は、このような課題を解消するた
めになされたもので、風の吹き上げにより姿勢安定装置
に加わる回転トルクを低減し、制御可能な姿勢角の範囲
を拡大すると共に装置を小型化して必要な駆動トルクを
低減することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る撮像装置
用姿勢安定装置は、風により装置が受けるトルクを打ち
消す方向にトルクを発生する安定翼を設け、かつ、安定
翼の取り付け角度、取り付け位置、面積を変更する手段
を設けたものである。
【0008】
【作用】この発明においては、撮像装置用姿勢安定装置
の搭載位置の周辺の風の吹き上げにより撮像装置用姿勢
安定装置が受ける回転トルクと安定翼が発生する回転ト
ルクの方向が逆になるように安定翼を配置し、駆動装置
に加わる回転トルクを低減させ、制御可能な姿勢角の範
囲を増加する。また、船舶の走行状態により変化する風
の吹上げによる回転トルクに応じて安定翼の設定を変更
し、さらに制御可能な姿勢角の範囲を増加する。
【0009】
【実施例】図1は、この発明による撮像装置用姿勢安定
装置の全体構成図であり、1は姿勢安定装置、2は回転
中心、3は支持部、9は前記姿勢安定装置1の後部に取
り付けられた安定翼である。姿勢安定装置1は回転中心
2において支持部3に連結されており、姿勢安定装置1
は駆動装置により回転中心2の回りに姿勢を制御され
る。
【0010】図2は、この発明による撮像装置用姿勢安
定装置の駆動トルクと風によって発生する力を説明する
ための図であり、1は姿勢安定装置、2は回転中心、3
は支持部、4は外板、5は風、6は回転トルク、9は安
定翼、10は風5によって安定翼9に発生する力、11
は力は10により発生するトルクを示す。風5によって
姿勢安定装置1に加わる回転トルク6は、安定翼9に発
生する力10によって回転中心2の回りに発生するトル
ク11と方向が反対となり駆動装置に加わる回転トルク
は低減される。
【0011】図3は、図2で説明した回転トルクの低減
が制御可能な姿勢角の範囲に与える効果を説明するため
の図であり、縦軸はトルク、横軸は姿勢角7を示す。ま
た、6は回転トルク、8は駆動トルクの限界値、11は
安定翼9により回転中心2の回りに発生するトルク、1
2は回転トルク6と回転トルク11の差であり駆動装置
に加わる回転トルクである。安定翼9がない場合の制御
可能範囲は回転トルク6が駆動トルクの限界値8に挟ま
れる範囲であるT1からT2であったものが、安定翼9
がある場合は回転トルク12が駆動トルクの限界値8に
挟まれる範囲であるT3からT4となり、制御可能な姿
勢角7の範囲が増加する。
【0012】以上のように、図1から図3に示した実施
例によれば、姿勢角7と回転トルク6の関係が変化しな
い場合は常に一定の制御可能な姿勢角の範囲を得ること
が出来る。しかし、実際に船舶が走行している場合は、
進行方向や速力によって外板4上の流れは変化し、最適
な状態に安定翼9を設定することがむずかしい。この課
題を解決するためには、安定翼9の設定を可変とし、姿
勢角7と回転トルク6の関係に対応するように安定翼9
を設定する必要が有る。回転トルク11に影響を与える
安定翼9の設定条件は、取り付け角度、取り付け位置、
面積である。以下にそれぞれの実施例を示す。
【0013】図4は安定翼の取り付け角度を可変とした
場合の撮像装置用姿勢安定装置の全体構成図であり、1
は姿勢安定装置、2は回転中心、3は支持部、6は回転
中心2の回りに加わる回転トルク、9は前記姿勢安定装
置1の後部に取り付けられた安定翼、13は取り付け角
度を変更した場合の安定翼、14は安定翼9の回転軸、
15は安定翼9の回転方向である。船舶の外板4上の流
れが変化し、回転トルク6が増加した場合、安定翼9を
回転軸14の回りに回転方向15の方向に回転させる。
【0014】図5は、図4で説明した実施例が制御可能
な姿勢角の範囲に与える効果を説明するための図であ
り、縦軸はトルク、横軸は姿勢角7を示す。また、6は
回転トルク、8は駆動トルクの限界値、11は安定翼9
により回転中心2の回りに発生するトルク、12は回転
トルク6と回転トルク11の差であり取り付け角度を変
更し無い場合の駆動装置に加わる回転トルク、16は安
定翼9の取り付け角度を変更した場合の回転トルク、1
7は回転トルク6と回転トルク16の差であり、取り付
け角度を変更した場合の駆動装置に加わる回転トルクで
ある。安定翼9の取り付け角度を変更しない場合の制御
可能範囲はT3からT4であったものが、安定翼9の取
り付け角度を変更すると、安定翼9によって生じる回転
トルク11は、取り付け角の変化量に応じて平行移動
し、回転トルク16となる。したがって、安定翼9の取
り付け角度を変更した場合の制御可能範囲はT5からT
6となり、制御可能な姿勢角の範囲が増加する。
【0015】図6は安定翼の取り付け位置を可変とした
場合の撮像装置用姿勢安定装置の全体構成図であり、1
は姿勢安定装置、2は回転中心、3は支持部、6は回転
中心2の回りに加わる回転トルク、9は前記姿勢安定装
置1の後部に取り付けられた安定翼であり、18は取り
付け位置を変更した場合の安定翼、19は安定翼9の移
動方向である。船舶の外板4上の流れが変化し、回転ト
ルク6が増加した場合、安定翼9を移動方向19の方向
に移動させる。
【0016】図7は、図6で説明した実施例が制御可能
な姿勢角の範囲に与える効果を説明するための図であ
り、縦軸はトルク、横軸は姿勢角7を示す。また、6は
回転トルク、8は駆動トルクの限界値、11は安定翼9
により回転中心2の回りに発生するトルク、12は回転
トルク6と回転トルク11の差であり駆動装置に加わる
回転トルク、20は安定翼9の取り付け位置を変更した
場合の回転トルク、21は回転トルク6と回転トルク2
0の差であり取り付け位置を変更した場合の駆動装置に
加わる回転トルクである。安定翼9の取り付け位置を変
更しない場合の制御可能範囲はT3からT4であったも
のが、安定翼9の取り付け位置を変更すると、安定翼9
によって生じる回転トルク11は、取り付け位置の変化
量に応じて傾斜が変化し、回転トルク20となる。した
がって、安定翼9の取り付け位置を変更した場合の制御
可能範囲はT7からT8となり、制御可能な姿勢角の範
囲が増加する。
【0017】図8は安定翼の翼面積を可変とした場合の
撮像装置用姿勢安定装置の全体構成図であり、1は姿勢
安定装置、2は回転中心、3は支持部、6は回転中心2
の回りに加わる回転トルク、9は前記姿勢安定装置1に
取り付けられた安定翼であり、22は翼面積を変更した
場合の安定翼9である。船舶の外板4上の流れが変化
し、回転トルク6が増加した場合、安定翼9の面積を増
加させる。安定翼9の翼面積を変化させた場合の効果
は、取り付け位置を変更した場合と同様である。
【0018】なお、ここでは安定翼により駆動装置の駆
動トルクを低減する場合に関して説明したが、駆動装置
を使用せずに、安定翼の取り付け角度を可変とし、空気
力により軸回りに発生するトルクのみで姿勢安定装置を
所定の方向に指向させる場合も同様である。
【0019】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、姿勢安
定装置に安定翼に設け、姿勢安定装置に吹上風があたり
発生する頭上げトルクを、安定翼で発生する頭下げトル
クにより低減し、駆動装置に加わる負荷を減少させ、制
御可能な動作範囲を拡大する。さらに、安定翼の設定を
変更する手段を設け、船舶の運転状況に応じて変化する
外板上の風に対応して安定翼の設定を変化させることに
より、一層駆動装置に加わる負荷を減少させるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による撮像装置用姿勢安定装置の全体
構成図。
【図2】駆動トルクと風によって発生する力を説明する
ための図。
【図3】回転トルクの低減が制御可能な姿勢角の範囲に
与える効果を説明するための図。
【図4】安定翼の取り付け角度を可変とした場合の撮像
装置用姿勢安定装置の全体構成図。
【図5】図4で説明した実施例が制御可能な姿勢角の範
囲に与える効果を説明するための図。
【図6】安定翼の取り付け位置を可変とした場合の撮像
装置用姿勢安定装置の全体構成図。
【図7】図6で説明した実施例が制御可能な姿勢角の範
囲に与える効果を説明するための図。
【図8】安定翼の翼面積を可変とした場合の撮像装置用
姿勢安定装置の全体構成図。
【図9】従来の撮像装置用姿勢安定装置の概略図。
【図10】従来の撮像装置用姿勢安定装置の駆動トルク
と風によって発生する力の釣合を説明するための図。
【符号の説明】
1 姿勢安定装置 2 回転中心 3 支持部 4 船舶の外板 5 搭載位置の周辺の風 6 風により姿勢安定装置に発生する回転トルク 7 姿勢角 8 駆動トルクの限界値 9 安定翼 10 安定翼に発生する力 11 トルク 12 回転トルク 13 安定翼 14 安定翼の回転軸 15 安定翼の回転方向 16 回転トルク 17 回転トルク 18 安定翼 19 安定翼の移動方向 20 回転トルク 21 回転トルク 22 安定翼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 栄一 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会 社 鎌倉製作所内 (56)参考文献 特開 平4−330871(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/222 - 5/257 G03B 17/56 G05D 3/12 305

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像装置を軸回りに所定の方向に回転さ
    せるための回転軸を設け、風により上記撮像装置が受け
    るトルクを打ち消す方向にトルクを発生させる安定翼を
    設けたことを特徴とする撮像装置用姿勢安定装置。
  2. 【請求項2】 安定翼の取り付け角度を変更する手段を
    設けた請求項1記載の撮像装置用姿勢安定装置。
  3. 【請求項3】 安定翼の取り付け位置を変更する手段を
    設けた請求項1記載の撮像装置用姿勢安定装置。
  4. 【請求項4】 安定翼の面積を変更する手段を設けた請
    求項1記載の撮像装置用姿勢安定装置。
JP3224074A 1991-09-04 1991-09-04 撮像装置用姿勢安定装置 Expired - Lifetime JP3014063B2 (ja)

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