JPH0783449B2

JPH0783449B2 - 撮影装置

Info

Publication number: JPH0783449B2
Application number: JP62050524A
Authority: JP
Inventors: 健一宮森; 茂樹村田; 孝行林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPS63217776A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ビデオカメラ等の撮影装置に関するものであ
る。

従来の技術近年ビデオテープレコーダーの普及に伴い、ビデオカメ
ラを用いて撮影する機会が多く、三脚を使用しなくても
画ぶれが少なく安定なカメラワークを行うことが可能な
ビデオカメラが要望されている。

以下図面を参照しながら、前記した従来の撮影装置の一
例について説明する。従来この種の撮影装置はたとえば
特開昭53−64175号公報に示されているように第５図，
第６図の正面図，側面図のような構造になっていた。す
なわち、方向ジャイロとして中心に高速で回転するロー
ターを内蔵するローターケース１があり、これは左右の
水平軸２で水平ジンバル３に支持され、さらに水平ジン
バル３は左右のジンバル軸４で垂直ジンバル５に支持さ
れている。垂直ジャイロも同様に中心のローターケース
６は水平ジンバル７と垂直ジンバル８に支持されていて
ローターケース６上にビデオカメラ９などが設置されて
いる。したがって方向ジャイロと垂直ジャイロを高速で
回転することによって、ビデオカメラ保持部材が揺れて
いる状態で撮影してもビデオカメラ９は安定しており、
画ぶれの少ない撮影画像を得ることができる。

発明が解決しようとする問題点しかし、前記のような構成では、ピッチング方向とパン
ニング方向の画ぶれが抑止できてもローリング方向の画
ぶれは抑止できないという問題点があった。また、前記
のような構成では、高速で回転するジャイロを用いてい
るために装置が大型になり重量も増加するため、装置全
体を据え付けて使用しなければならず、機動性に欠ける
という問題とともに、手持撮影を行った場合でなおか
つ、画ぶれ防止を行う必要がない時は、ジャイロ等の画
ぶれ防止手段を停止すれば良いが、停止することにより
ジャイロ効果がなくなりビデオカメラが不安定な状態に
なり、撮影方向が定めにくいという問題点があった。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の撮影装置は、被写
体を撮影する撮影レンズと、撮影レンズを保持するレン
ズ鏡胴と、撮影レンズからの光学像を電気信号に変換す
る光電変換手段と、光電変換手段を保持する保持手段
と、保持手段を光軸を中心として光軸回りに回動自在に
回動支持する第１の回動支持手段と、保持手段を絶対座
標の水平軸と光電変換手段の撮影座標の水平軸が一致す
るように付勢する付勢手段と、撮影レンズの光軸と光電
変換手段の光軸が一致するようにレンズ鏡胴と保持手段
とを支持する支持手段と、支持手段をパンニング方向
（もしくはピッチング方向）に回動自在に回動支持する
第２の回動支持手段と、支持手段をパンニング方向（も
しくはピッチング方向）に駆動する第１の駆動手段と、
支持手段の回動を係止する第１の係止手段と、保持手段
の回動を係止する第２の係止手段と、第１の係止手段と
第２の係止手段を駆動する第２の駆動手段とから構成さ
れていることを特徴とするものである。

作用本発明は、前記した構成により、ピッチング方向，パン
ニング方向およびローリング方向の画ぶれを抑止でき
る。また、従来のような大型で重いジャイロを使用しな
いため、小型・軽量に構成することが容易になり、撮影
者が手持で使用することができる。また係止することに
よりカメラ本体の撮影座標と撮影レンズの光軸が一致す
るので係止後も違和感なく撮影できる。さらに持ち運ぶ
際もレンズ鏡胴が外装等に当接することもなく、また回
動部材からの配線もねじれることなく、安心して持ち運
ぶことができる。

実施例以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図ａは撮影装置全体の構成図、第１図ｂは撮影装置
全体の構成図で係止した図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断
面図である。第１図，第２図において被写体を撮影する
ための撮影レンズ11はレンズ鏡胴12に保持されている。
また、撮影レンズ11の焦点面にはCCD等の撮像素子13が
設けられており、撮像素子13は回動部材14に取り付けら
れている。また、撮像素子13により光学像から変換され
た電気信号は、映像回路15で所定の映像信号に変換され
る。回動部材14には玉軸受16が圧入されている。フラン
ジ17はレンズ鏡胴12と一体的に保持されており、フラン
ジ17から回動軸18が玉軸受16に回動自在に嵌合されてお
り、回動部材14はフランジ17に対して回動自在になって
いる。ここで回動軸18の一部には雄ネジ、それに係合す
るようにフランジ17に雌ネジが切られており、回動軸18
を締め付けると回動軸18は玉軸受16を介して回動部材14
をＹ方向に押圧することになる。また、レンズ鏡胴12に
は玉軸受19が圧入されており、回動部材14に設けられた
リング状の突起物14aが玉軸受19に回動自在に嵌合され
ており、回動部材14はレンズ鏡胴12に対しても回動自在
になっている。ここで、玉軸受16,19は回動軸18によっ
てＹ方向に与圧が与えられているので、ガタを殺すこと
ができる。また、回動軸18は中空状になっており、撮像
素子13の出入力線を回動軸18の穴18aに通すことによっ
て映像回路15に接続されている。ここで、回動部材14の
重心は撮像素子13の撮影座標の水平軸が絶対座標の水平
軸に対して常に一致するように偏芯させてある。すなわ
ち、回動部材14は重力によって、撮像素子13の撮影座標
の水平軸が絶対座標の水平軸に対して常に一致するよう
に一方向に付勢されている。

レンズ鏡胴12の上部12a,下部12bには、それぞれ玉軸受2
0,21が圧入されており、第１のフレーム22の上下からそ
れぞれ回動軸23,24が玉軸受20,21に回動自在に嵌合され
ておりレンズ鏡胴12は、第１のフレーム22に対して回動
自在となっている。また、レンズ鏡胴12の下部12bには
磁性材料製のバックプレート25を介して所要の着磁がな
されたリング状のマグネット26が固定されている。その
マグネット26と対向して、第１のフレーム22には、磁性
材料製の固定子平板27に接着された固定子捲線28が固定
されている。また、レンズ鏡胴12の回動位置を検出する
ために、マグネット26と対向して固定子平板27にホール
素子27aが設けられている。

第１のフレーム22の左右には、それぞれ玉軸受29,30が
圧入されており、第２のフレーム31の左右からそれぞれ
回動軸32,33が玉軸受29,30に回動自在に嵌合されてお
り、レンズ鏡胴12と第１のフレーム22は、第２のフレー
ム31に対して回動自在となっている。また、第１のフレ
ーム22の右側には磁性材料製のバックプレート34を介し
て所要の着磁がなされたリング状のマグネット35が固定
されている。このマグネット35と対向して第２のフレー
ム31には、磁性材料製の固定子平板36に接着された固定
子捲線37が固定されている。また、第１のフレーム22と
レンズ鏡胴12のピッチング方向の回動位置を検出するた
めに、マグネット35と対向して固定子平板36にはホール
素子36aが設けられている。

レンズ鏡胴12には、パンニング方向の角速度を検出する
ための角速度センサー38が固定されており、第１のフレ
ーム22にはレンズ鏡胴12と第１のフレーム22のピッチン
グ方向の角速度を検出するための角速度センサー39が固
定されている。この角速度センサー38,39の出力信号が
ゼロになるように制御回路21は、レンズ鏡胴12のパンニ
ング方向に回動させるマグネット26および固定子捲線28
等からなるアクチュエーター40と、レンズ鏡胴12および
第１のフレーム22をピッチング方向に回動させるマグネ
ット35および固定子捲線37からなるアクチュエーター41
を駆動制御するように構成されている。

レンズ鏡胴12ならびに撮像素子13を保持している回動部
材14を係止する場合は操作釦42をONすることにより、制
御回路21からフランジ17に取り付けられているロック基
盤43に固定されたモーター44へ電源が供給されモーター
44が回転する。このモーター44の回転力をロック基盤43
に植設されたアイドラーギア45,46からなる減速機構を
介して第１のロック軸47に設けた第１のロックギア48に
伝達される。第１のロック軸47は、第１の支持部材49と
摺動可能なように係合しており、第１の支持部材49に設
けた第１のカム溝49aは、第１のロック軸47に設けた第
１のカムピン47aと係合し第１のロック軸47の移動をガ
イドしている。また、第１のロック軸47の端部形状は球
面であり、外装53に設けた円錐上の凹部54と当接するこ
とによりレンズ鏡胴12を係止する。また、第１のロック
ギア48を介して第２のロック軸50に設けた第２のロック
ギア51に伝達されており、第２のロック軸50は、第２の
支持部材51と摺動可能なように係合しており、第２の支
持部材51に設けた第２のカム溝52aは、第２のロック軸5
0に設けた第２のカムピン50aと係合し第２のロック軸50
の移動をガイドしている。また、第２のロック軸50の端
部形状は球面であり、撮像素子13を保持している回動部
材14の後部に設けられたカム溝14b（カム曲線は第４図
参照のこと）と当接することにより回動部材14を係止す
る。ここでピッチング方向，パンニング方向およびロー
リング方向の画ぶれ防止効果をONにしてビデオカメラを
用いている時にはレンズ鏡胴12および回動部材14の係止
を解除するように構成している。

上記のように構成された撮影装置について以下、第１
図，第２図を用いてその動作を説明する。

ビデオカメラで手持ち撮影を行うと手ぶれや疲労からビ
デオカメラが揺れ、そのために撮影画像の揺れ（いわゆ
る画ぶれ）が生じる。このビデオカメラに伴うレンズ鏡
胴12と回動部材14の揺れを、角速度センサー38（パンニ
ング方向）,39（ピッチング方向）により検出してこの
角速度センサー38,39からの出力がゼロになるように制
御回路21がアクチュエーター40,41の固定子捲線28,37に
電源を供給して制御することにより、絶対座標に対して
の撮像素子13の揺れがなくなり水平，垂直方向の画ぶれ
を減少させることができる。またさらに、レンズ鏡胴12
がローリング方向（回転方向は矢印Ｒ方向）に揺れたと
すると、撮像素子13を保持している回動部材14はフレー
ム17とレンズ鏡胴12と回動自在に構成され、また回動部
材14の重心が撮像素子13の撮影座標の水平軸が絶対座標
の水平軸に対して常に一致するように偏芯させてあるの
で、回動部材14は重力によって撮像素子13の撮影座標の
水平軸が絶対座標の水平軸に対して常に一致するように
一方向に付勢される。したがって矢印Ｒ方向と反対方向
に回動し、ローリング方向の画ぶれを抑止することがで
きる。また、斜め方向に回転（回転方向は矢印Ｒ方向）
するような画ぶれが生じた場合は、角速度センサー38
（パンニング方向），角速度センサー33（ピッチング方
向）により揺れ量を（角速度）を検出してこの両方向の
角速度センサー38,39からの出力がゼロになるように制
御回路21がアクチュエーター40,41の固定子捲線28,37に
電源を供給し、また撮像素子13を保持している回動部材
14がフランジ17とレンズ鏡胴12と回動自在に構成されて
おり、またその回動部材14は重力によって撮像素子13の
撮影座標の水平軸が絶対座標の水平軸に対して常に一致
するように一方向に付勢されるので矢印Ｒ方向と反対方
向に回動し、ローリング方向の画ぶれを抑止することが
できるために斜め方向に回転するような画ぶれに対して
も画ぶれを抑止できる。

ここで画ぶれ防止効果をOFFにするために操作釦42をON
にするときは制御回路21により、モーター44に電源を供
給してモーター44を回転させる。モーター44の回転力が
アイドラーギア45,46からなる減速機構を介して第１の
ロック軸47に設けた第１のロックギア47に伝達され、第
１のロック軸47に設けた第１のカムピン47aは第１の支
持部材49の第１のカム溝49aをガイドとして第１のロッ
ク軸47を光軸方向（矢印Ｈ方向）に移動して外装53に設
けた凹部54に第２のロック軸50が当接することによりレ
ンズ鏡胴12を係止する。また、第１のロックギア47を介
して第２のロック軸50に設けた第２のロックギア51に伝
達され、第２のロック軸50に設けた第２のカムピン50a
は第２の支持部材51の第２のカム溝51aをガイドとして
第２のロック軸50を光軸方向（矢印Ｈ方向と反対方向）
に移動して回動部材14の後部に設けたカム溝14bに第２
のロック軸50が当接押圧し回動部材14を係止する（第１
図（ｂ）参照のこと）。

また、画ぶれ防止効果をONにするために操作釦42をOFF
にすると、制御回路21により、まずモーター44に電源を
供給してモーター44を回転させる。モーター44の回転力
がアイドラーギア45,46からなる減速機構を介して第１
のロック軸47に設けた第１のロックギア47に伝達され、
第１のロック軸47に設けた第１のカムピン47aは第１の
支持部材49の第１のカム溝49aをガイドとして第１のロ
ック軸47を光軸方向（矢印Ｈと反対方向）に移動させ
る。よって第１のロック軸47と外装53に設けた凹部54と
が離間し、レンズ鏡胴12がアンロック状態となる。ま
た、第１のロックギアを介して第２のロック軸50に設け
た第２のロックギア51に伝達され、第２のロック軸50に
設けた第２のカムピン50aは第２の支持部材51に設けた
第２のカム溝51aをガイドとして第２のロック軸50を光
軸方向（矢印Ｈ方向）に移動させる。よって第２のロッ
ク軸50と回動部材14の後部に設けたカム溝14bとが離間
し回動部材14とレンズ鏡胴12がアンロック状態となる。
したがって画ぶれ防止状態となる。

なお、本実施例においては、ロック軸の移動をカムによ
り行ったがネジ等で行ってもよい。

また、本実施例では玉軸受19をレンズ鏡胴12に圧入して
回動部材14と嵌合させたが、回動部材14に圧入してレン
ズ鏡胴12と嵌合させてもよい。

また、本実施例では、付勢手段に重心を偏芯させた回動
部材を用いたが電気的に制御を行ってもよい。

以上のように本実施例によれば、被写体を撮影する撮影
レンズと、撮影レンズを保持するレンズ鏡胴と、撮影レ
ンズからの光学像を電気信号に変換する光電変換手段
と、光電変換手段を保持する保持手段と、保持手段を光
軸を中心として光軸回りに回動自在に回動支持する第１
の回動支持手段と、保持手段を絶対座標の水平軸と光電
変換手段の撮影座標の水平軸が一致するように付勢する
付勢手段と、撮影レンズの光軸と光電変換手段の光軸が
一致するようにレンズ鏡胴と保持手段とを支持する支持
手段と、支持手段をパンニング方向（もしくはピッチン
グ方向）に回動自在に回動支持する第２の回動支持手段
と、支持手段をパンニング方向（もしくはピッチング方
向）に駆動する第１の駆動手段と、支持手段の回動を係
止する第１の係止手段と、保持手段の回動を係止する第
２の係止手段と、第１の係止手段と第２の係止手段を駆
動する第２の駆動手段とから構成したことによりピッチ
ング方向，パンニング方向およびローリング方向の画ぶ
れを抑止できる。また、従来のような大型で重いジャイ
ロを使用しないため、小型・軽量に構成することが容易
になり、撮影者が手持で使用することができる。また係
止することによりカメラ本体の撮影座標と撮影レンズの
光軸が一致するので係止後も違和感なく撮影できる。さ
らに持ち運ぶ際もレンズ鏡胴が外装等に当接することも
なく、また回動部材からの配線もねじれることなく、安
心して持ち運ぶことができる。

発明の効果以上のように、被写体を撮影する撮影レンズと、撮影レ
ンズを保持するレンズ鏡胴と、撮影レンズからの光学像
を電気信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段を
保持する保持手段と、保持手段を光軸を中心として光軸
回りに回動自在に回動支持する第１の回動支持手段と、
保持手段を絶対座標の水平軸と光電変換手段の撮影座標
の水平軸が一致するように付勢する付勢手段と、撮影レ
ンズの光軸と光電変換手段の光軸が一致するようにレン
ズ鏡胴と保持手段とを支持する支持手段と、支持手段を
パンニング方向（もしくはピッチング方向）に回動自在
に回動支持する第２の回動支持手段と、支持手段をパン
ニング方向（もしくはピッチング方向）に駆動する第１
の駆動手段と、支持手段の回動を係止する第１の係止手
段と、保持手段の回動を係止する第２の係止手段と、第
１の係止手段と第２の係止手段を駆動する第２の駆動手
段とから構成したことによりピッチング方向，パンニン
グ方向およびローリング方向の画ぶれを抑止できる。ま
た、従来のような大型で重いジャイロを使用しないた
め、小型・軽量に構成することが容易になり、撮影者が
手持で使用することができる。また係止することにより
カメラ本体の撮影座標と撮影レンズの光軸が一致するの
で係止後も違和感なく撮影できる。さらに持ち運ぶ際も
レンズ鏡胴が外装等に当接することもなく、また回動部
材からの配線もねじれることなく、安心して持ち運ぶこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における撮影装置の構成図、第
２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は回動部材に設け
たカム曲線図、第４図は従来の撮影装置の正面図、第５
図は従来の撮影装置の側面図である。 12……レンズ鏡胴、13……光電変換手段、14……回動部
材（付勢手段）40,41……アクチュエーター、47,50……
第１の係止手段、14b,50……第２の係止手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮影する撮影レンズと、前記撮影
レンズを保持するレンズ鏡胴と、前記撮影レンズからの
光学像を電気信号に変換する光電変換手段と、前記光電
変換手段を保持する保持手段と、前記保持手段を光軸を
中心として光軸回りに回動自在に回動支持する第１の回
動支持手段と、前記保持手段を絶対座標の水平軸と前記
光電変換手段の撮影座標の水平軸が一致するように付勢
する付勢手段と、前記撮影レンズの光軸と前記光電変換
手段の光軸が一致するように前記レンズ鏡胴と前記保持
手段とを支持する支持手段と、前記支持手段をパンニン
グ方向もしくはピッチング方向に回動自在に回動支持す
る第２の回動支持手段と、前記支持手段をパンニング方
向もしくはピッチング方向に駆動する第１の駆動手段
と、前記支持手段の回動を係止する第１の係止手段と、
前記保持手段の回動を係止する第２の係止手段と、前記
第１の係止手段と前記第２の係止手段を駆動する第２の
駆動手段とを具備することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】係止手段は係止手段を動作させる操作手段
と、前記操作手段を操作した時前記係止手段が前記保持
手段を係止するように制御する制御手段とを具備する特
許請求の範囲第１項記載の撮影装置。