JP2006201592A - 防振システム - Google Patents

Abstract

【課題】カメラ装置を使用者（カメラマン）が支持する際に把持する把持部が把持されたか否かを検出し、その検出結果によって防振制御特性を切り替えることによってカメラ装置が使用者によって支持されている状態と、三脚等の載置台によって支持されている状態とで適切な防振制御特性を確実に設定することができる防振システムを提供する。
【解決手段】テレビカメラ装置を構成するレンズ装置１４（ＥＮＧレンズ）の駆動ユニット２０の把持部６０には肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００が設けられており、カメラマンがテレビカメラ装置を肩担ぎで使用する際に把持部６０を把持すると、そのスイッチ１００がオンされる。これによって自動的に防振制御特性が肩担ぎ状態で適した特性に切り替えられる。三脚固定状態で使用する場合には肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００がオフされており、その場合には三脚固定状態で適した防振制御特性に設定される。
【選択図】 図５

Description

本発明は防振システムに係り、特にカメラ装置に加わった振動による像振れを補正（防止）する防振システムに関する。

テレビカメラ装置等のカメラ装置において、防振装置として、撮影光学系に防振用の補正レンズを光軸と直交する面内で移動自在に配置し、カメラ装置に振動が加わると、その振動による像振れを打ち消すように補正レンズをアクチュエータで駆動して像振れを補正するようにしたものが知られている。像振れを打ち消すための補正レンズの変位量は、例えば、カメラに加わった振動を角速度センサによって検出し、その角速度センサから出力される角速度信号を積分処理することによって算出される。

また、レンズ交換可能なカメラに防振機能が搭載されていないレンズ装置を装着して使用する場合に、カメラとレンズ装置との間に装着することによってカメラ装置に防振機能を備えることができるアダプタ式の防振装置（防振アダプタ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、テレビカメラ装置、特に携帯型のテレビカメラ装置は、カメラマンが肩担ぎ等によって支持して使用する場合と三脚等の載置台に固定して使用する場合とがある。そのような撮影状況によって適切な防振制御特性が異なる。従来、撮影状況に応じて好適な防振制御特性となるように防振モードを切り替えられるようすることが提案されている。例えば、特許文献２では、通常の防振モードの他にカメラを三脚に固定して使用する場合に適した防振モード等を選択できるようにすることが提案されている。特許文献３では、カメラを三脚に固定して使用する場合に防振機能を自動的にオフにすることが提案されている。
特開２００２−１５６６７７号公報 特開平１１−２４１２１号公報 特開平５−１９９４５１号公報

しかしながら、従来のように防振モードを切り替えられるようにした場合であっても、適切な防振モードが選択されない場合があるという問題があった。特許文献２では使用者がスイッチによって防振モードに切り替えるため、その切替えを忘れるおそれがあった。特許文献３では、三脚に固定されたことをカメラが自動的に検出するが、上述のようなアダプタ式の防振装置を使用する場合のように防振とは直接関係のないカメラにそのような検出機能を備えておくことは現実的ではない。また、三脚に固定されたことをカメラから防振装置に通知する必要があるが、そのような通知機能をカメラに備えておくことも現実的ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カメラ装置が使用者によって支持されている状態と、三脚等の載置台によって支持されている状態とで、適切な防振制御特性を確実に設定することができる防振システムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の防振システムは、カメラ装置に加わった振動による像振れを防止するための防振制御を行う防振制御手段と、前記カメラ装置を使用者が支持する場合に該使用者の手によって把持される把持部に設けられ、該把持部が把持されたか否かを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記防振制御手段における防振制御の特性を切り替える特性切替手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、カメラ装置を使用者が支持して使用する際に使用者が把持する把持部が把持されたか否かによってカメラ装置が使用者によって支持されている状態か否かを的確に検出することができ、撮影状態に適した防振制御特性の切替えを確実に行うことができる。

請求項２に記載の防振システムは、請求項１に記載の発明において、前記特性切替手段は、前記検出手段によって前記把持部が把持されたことが検出されると、前記防振制御手段における防振制御の特性を、前記カメラ装置が使用者によって支持されている場合に好適な特性とし、前記検出手段によって前記把持部が把持されていないことが検出されると、前記カメラ装置が載置台によって支持されている場合に好適な特性としている。本発明では、把持部が把持された場合には、カメラ装置が使用者によって支持されている場合に好適な防振制御特性に設定され、保持部が把持されていない場合には、カメラ装置が載置台によって支持されている状態と判断できるため、その状態に適した防振制御特性に設定される。

請求項３に記載の防振システムは、請求項２に記載の発明において、前記防振制御手段は、前記カメラ装置がパン／チルト動作しているか否かを判断し、前記カメラ装置がパン／チルト動作していると判断した場合にはパン／チルト動作に対する防振制御を無効にすると共に、前記特性切替手段は、前記カメラ装置が載置台によって支持されている場合に好適な防振制御の特性として、前記カメラ装置が使用者によって支持されている場合に好適な防振制御の特性よりも、前記カメラ装置がパン／チルト動作していると判断する条件を緩和することを特徴としている。本発明によれば、カメラ装置が使用者によって支持されている場合よりも載置台によって支持されている場合の方がパン／チルト動作していると判断され易くなるため、カメラ装置が使用者によって支持されている場合は防振の効き具合が優先され、カメラ装置が載置台によって支持されている場合にはカメラ装置がパン／チルト動作を開始してからパン／チルト動作に対する防振制御が無効になるまでの間の防振制御による揺り戻しという現象の防止が優先される。

請求項４に記載の防振システムは、請求項１、２、又は、３に記載の発明において、前記カメラ装置は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズ装置とを備え、該レンズ装置に前記把持部が設けられていることを特徴としている。例えば、報道用カメラで使用される携帯型のＥＮＧレンズには、レンズ鏡胴の側部に駆動ユニットが設けられ、その駆動ユニットに把持部が設けられている。

請求項５に記載の防振システムは、請求項４に記載の発明において、前記カメラ装置は、前記カメラ本体と前記レンズ装置とは別体の防振装置を備え、該防振装置が前記防振制御手段を備えたことを特徴としている。本発明は、防振制御を行う防振装置がアダプタ式の防振装置であって、カメラ本体のレンズ装置と別体で構成されている態様を示している。

本発明に係る防振システムによれば、カメラ装置が使用者によって支持されている状態と、三脚等の載置台によって支持されている状態とで、適切な防振制御特性を確実に設定することができる。

以下添付図面に従って本発明に係る防振システムの好ましい実施の形態について詳述する。

図１は、本発明に係る防振システムが装備されたテレビカメラ装置１０の側面図である。同図のテレビカメラ装置１０は、カメラ（カメラ本体）１２とレンズ装置１４とアダプタ式の防振装置１６とから構成されている。

カメラ１２は、肩乗せタイプの報道用カメラであり、レンズ装置１４及び防振装置１６の光学系を通過して結象された被写体像を撮像する撮像素子や、撮像素子から得られた撮像信号に所要の処理を施して所定形式の映像信号を生成する信号処理回路等が搭載されている。カメラ１２の下部には肩乗せ部３２が形成されており、二点鎖線で示すカメラマン３４がその肩乗せ部３２を右肩に乗載し、レンズ装置１４の後述する駆動ユニット２０の把持部を右手で把持することによってテレビカメラ装置１０が所望の姿勢で支持される。また、カメラ１２には撮影映像が表示されるファインダ３６が設けられており、カメラマン３４は右目でそのファインダ３６を覗くことによって撮影映像を確認することができる。

レンズ装置１４は、例えばズーム比が１０〜２２倍クラスの携帯用レンズ（ＥＮＧレンズ）であり、撮影光学系を構成するフォーカスレンズ（群）、ズームレンズ（群）、絞り（虹彩絞り機構）、リレーレンズ（群）等の各種光学部品を保持するレンズ鏡胴１８と、レンズ鏡胴１８の側部に装着された駆動ユニット２０から構成されている。

レンズ鏡胴１８には、フォーカスリング２２、ズームリング２４、アイリスリング２６が設けられており、フォーカスリング２２を回動操作すると、フォーカスレンズが光軸に沿って前後移動してピント位置が変化し、ズームリング２４を回動操作すると、ズームレンズが光軸に沿って前後移動して焦点距離が変化する。アイリスリング２６を回動操作すると、虹彩絞り機構の開口径が変更され、絞り値が変化するようになっている。また、レンズ鏡胴１８の後部にはエクステンダー２８が設けられており、エクステンダー切替レバー３０を回動操作することによって像倍率が例えば１倍と２倍とで切り替えられる。

レンズ装置１４の駆動ユニット２０は、レンズ装置１４を上面側から示した図２の上面図に示すようにレンズ鏡胴１８の側部に取り付けられており、その駆動ユニット２０のケーシング４０の内部には、レンズ鏡胴１８のフォーカスリング２２、ズームリング２４、アイリスリング２６の各々に係合したモータや各モータを駆動制御する回路部品等が内蔵されている。また、駆動ユニット２０のケーシング４０の外面には詳細を省略するがレンズ操作のための各種操作部材が設けられている。

防振装置１６は、図３の側面図に示すようにカメラ１２やレンズ装置１４と別体に構成された付属装置であり、防振装置１６の正面側にはレンズ側マウント部５０が設けられており、このレンズ側マウント部５０がレンズ装置１４のレンズ鏡胴１８の後端に設けられているマウント部４２（図１、２参照）にバヨネット機構によって接続される。また、防振装置１６の背面側にはカメラ側マウント部５２が設けられており、このカメラ側マウント部５２がカメラ１２の前端のマウント部（不図示）にバヨネット機構によって接続される。これによって、カメラ１２とレンズ装置１４との間に防振装置１６が着脱可能に装着されるようになっている。防振装置１６のケーシング５４内には光軸に直交する面内で上下左右に移動可能に支持された補正レンズ、その補正レンズを駆動するモータ、防振制御に関する処理回路等が配置されており、補正レンズがモータによって上下左右に移動することによってテレビカメラ装置１０に加わった振動による像振れが補正（防止）されるようになっている。また、詳細は省略するがケーシング５４の表面には防振制御に関する各種操作部材等が設けられている。

図４は、上記テレビカメラ装置１０において装備された防振システムの構成を示したブロック図である。上記防振装置１６には同図に示すように補正レンズ８０、ＣＰＵ８２、振れ検出センサ８４、駆動回路８６、レンズ情報設定スイッチ８８、レンズ情報メモリ９０、防振ＯＮ−ＯＦＦスイッチ９２、防振特性切替スイッチ９４、補正方向切替スイッチ９６等が設けられている。

振れ検出センサ８４は、例えば角速度センサ（ジャイロセンサ）であり、この振れ検出センサ８４によってテレビカメラ装置１０に加わった振動が検出され、その振動を示す振れ信号がＣＰＵ８２に与えられる。尚、振れ検出センサは、垂直方向と水平方向の振動を検出する２つのセンサが配置されるが、本実施の形態ではいずれか１方向のみの振動を検出する振れ検出センサ８４を示すと共に、その方向の防振制御に関してのみ説明し、他方の方向に関しても同様に振動の検出と防振制御が行なわれるものとして説明を省略する。

ＣＰＵ８２は、振れ検出センサ８４から与えられた振れ信号に基づいて検出された振動により生じる像振れを打ち消すための補正量を求め、その補正量を示す補正信号を駆動回路８６に与える。補正量は、例えば、補正レンズ８０の基準位置からの変位量に相当し、駆動回路８６によって補正レンズ８０が補正量に対応する位置に移動する。これによって、防振制御が行われ、テレビカメラ装置１０に加わった振動による像振れが防止される。

レンズ情報設定スイッチ８８は、様々な種類（仕様）のレンズ装置のうち防振装置１６を装着したレンズ装置１４の種類を使用者が指定するスイッチであり、レンズ情報メモリ９０には、各種のレンズ装置に対して適切な防振制御が行われるように、レンズ情報設定スイッチ８８によって指定され得るレンズ装置の種類ごとに防振制御に関係するデータが事前に記憶されている。ＣＰＵ８２は、レンズ情報設定スイッチ８８によって指定されたレンズ装置の種類に対応するデータをレンズ情報メモリ９０から読み出し、そのデータを参照してレンズ装置の種類に適合した補正量の算出等を行う。

また、防振装置１６は、レンズ装置１４の駆動ユニット２０とケーブルによって接続され、シリアル通信等の情報伝送手段によってレンズ装置１４（駆動ユニット２０）との間で各種信号のやり取りを行うことができるようになっている。駆動ユニット２０から防振装置１６のＣＰＵ８２には、撮影光学系の現在の焦点距離（ズーム機能による焦点距離）を示す焦点距離情報や現在設定されているエクステンダー倍率を示すエクステンダー情報が与えられると共に、詳細を後述する肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００のオン／オフ状態を示す肩担ぎ／三脚切替スイッチ情報が与えられるようになっている。

テレビカメラ１０に加わった振動の大きさとそれを打ち消すための補正量との関係は、レンズ装置１４での焦点距離やエクステンダー倍率によって異なるため、ＣＰＵ８２は、駆動ユニット２０から得られる焦点距離情報とエクステンダー情報を考慮して補正量を算出する。

防振ＯＮ−ＯＦＦスイッチ９２は、防振制御を有効又は無効に切り替えるスイッチであり、ＣＰＵ８２は、その防振ＯＮ−ＯＦＦスイッチ９２がオン状態のときには上述のように像振れを打ち消すように補正レンズ８０を駆動させ、オフ状態のときには補正レンズ８０を動かさずに防振制御を停止する。

防振特性切替スイッチ９４は、使用者が状況に応じて好適な防振制御特性（防振モード）を選択するスイッチであり、例えば、標準的な防振制御を行うノーマルモードと、ノーマルモードよりも防振の効きが強いハイモードの選択ができるようになっている。ＣＰＵ８２は、振れ信号から補正量を算出する際に、有効に像振れを補正する振動の周波数帯域を一定の帯域に制限しており、防振特性切替スイッチ９４によってハイモードが選択されている場合には、有効に像振れ補正する振動の周波数帯域をノーマルモードよりも広く（特に低周波側に広く）する。

補正方向切替スイッチ９６は、像振れを補正する方向を垂直方向と水平方向の両方と、垂直方向のみとに切り替えるスイッチであり、ＣＰＵ８２は、その補正方向切替スイッチ９６によって指定された方向の防振制御を行う。

尚、防振装置１６には表示器９８が設けられており、その表示器９８には、防振制御のオン／オフや防振モードの情報等が表示されるようになっている。

次に、レンズ装置１４の駆動ユニット２０に設けられた上記肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００に関して説明する。肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００は、テレビカメラ装置１０が図１に示したように肩担ぎの状態（肩担ぎ状態）で使用されているか、又は、三脚に固定された状態（三脚固定状態）で使用されているかを検出する目的で設けられている。

ＣＰＵ８２は、その肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００のスイッチ状態を示す肩担ぎ／三脚切替スイッチ情報を駆動ユニット２０から取得し、テレビカメラ装置１０が肩担ぎ状態と三脚固定状態のいずれの撮影状態で使用されているかを判断し、使用されている撮影状態に適した防振制御特性（防振モード）に切り替える。

レンズ装置１４を背面側から示した図５の背面図に示すように肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００は、駆動ユニット２０の把持部６０に設けられている。図２に示したレンズ装置１４の上面図のように駆動ユニット２０のケーシング４０の側面には、カメラマンがテレビカメラ装置１０を支持すると共に駆動ユニット２０に設けられた各種操作部材を操作するために右手で把持する把持部６０が形成されており、把持部６０の前端から後端にかけてバンド５８が取り付けられている。尚、図５の背面図ではバンド５８の図が省略されているが、ケーシング４０の突設部６２にバンド５８の一端が取り付けられるようになっている。

テレビカメラ装置１０を肩担ぎ状態で使用する場合、カメラマンは、駆動ユニット２０の把持部６０とバンド５８とで囲まれた空隙に親指以外の右手の４本の指を下から挿入し、右手の親指と人差し指の間にケーシング４０の突設部６２を挟んで駆動ユニット２０の背面側に親指を置く。そして、その状態で駆動ユニット２０の把持部６０を把持すると共に駆動ユニット２０の各種操作部材を各指で操作する。このとき、肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００には、親指の付け根辺りが当接し、手からの押圧力で押し込まれる。これによってテレビカメラ装置１０が肩担ぎ状態で使用されているときには肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００がオン状態となる。

一方、三脚固定状態、即ち、肩担ぎ状態以外では、カメラマンは肩担ぎ状態のように駆動ユニット２０の把持部６０を把持しないため、肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００は押し込まれることなくオフ状態となる。

従って、肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００がオン状態かオフ状態かによって、肩担ぎ状態か三脚固定状態であるかを検出することができるようになっている。

防振装置１６のＣＰＵ８２は、駆動ユニット２０からの肩担ぎ／三脚切替スイッチ情報によって肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００のスイッチ状態を読み取り、肩担ぎ状態と三脚固定状態のいずれの撮影状態で使用されているかを判断することによって撮影状態に適した防振制御特性（防振モード）に切り替える。

例えば、ＣＰＵ８２は、テレビカメラ装置１０がパン／チルト動作していると判断した場合、防振制御を停止させることによってパン／チルト動作に対して防振制御を行うことの不具合を防止している。

テレビカメラ装置１０がパン／チルト動作しているか否かの判断は、振れ検出センサ８４から得られた振れ信号に基づいて行っており、例えば、振れ信号の大きさが所定のしきい値（パン／チルト判定値）を超えた場合にはパン／チルト動作していると判断し、そうでなければ、パン／チルト動作していないと判断している。

この判断処理において、ＣＰＵ８２は、テレビカメラ装置１０が三脚固定状態で使用されているときには、肩担ぎ状態で使用されているときよりもパン／チルト判定値を下げることによって防振モードを三脚固定状態の時と肩担ぎ状態の時とで防振モードを切り替えるようにしている。これによって、パン／チルト動作時以外においてもある程度大きな振動が予想される肩担ぎ状態のときには、防振制御を行うことが優先される一方、パン／チルト動作時以外には余り大きな振動がないと予想される三脚固定状態のときには、パン／チルト動作開始後からパン／チルト動作していると判断するまでの遅れ時間に防振制御を行うことによって生じる揺り戻しという現象をできるだけ生じさせないことが優先される。

以上のように、本実施の形態の雲台システムでは、肩担ぎ状態か三脚固定状態かが自動的に検出され、各々の撮影状態に適した防振制御特性に切り替わるため、使用者が意識しなくても確実に撮影状態に適した防振制御特性にされる。

以上、上記実施の形態では、肩担ぎ状態か三脚固定状態か（肩担ぎ状態か否か）を検出する撮影状態検出手段として、押圧されたか否かによって肩担ぎ状態か否か検出する肩担ぎ／三脚切替スイッチ１００を駆動ユニット２０の把持部６０に設けたが、駆動ユニット２０の把持部６０が把持されたか否かを検出する手段であれば他の手段によって肩担ぎ状態か否かを検出してもよい。例えば、光検出手段を駆動ユニット２０の把持部６０に設置し、把持部６０が把持されたことにより光検出手段で検出される光量が一定値以下に低下した場合に肩担ぎ状態と判断してもよい。また、肩担ぎ状態か否かを検出する撮影状態検出手段は、上記実施の形態のように駆動ユニット２０の把持部６０の下部でなくてもよく、肩担ぎ状態でカメラマンが把持する位置であればどの位置に設けてもよい。

また、上記実施の形態において説明した肩担ぎ状態で好適な防振制御特性と三脚固定状態で好適な防振制御特性は一例であって、各撮影状態での好適な防振制御特性は本実施の形態と異なる場合であっても本発明を適用できる。

また、上記実施の形態では、肩担ぎ状態か三脚固定状態かを検出し、検出した撮影状態に応じて防振制御特性を切り替えるようにしたが、本発明は、肩担ぎ状態の場合に限らず使用者が手を使って（所定の把持部を把持して）テレビカメラ装置１０を支持している状態と、三脚固定状態に限らず雲台等の載置台によってテレビカメラ装置１０を支持している状態とで防振制御特性を切り替える場合にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、防振装置がレンズ装置やカメラ（カメラ本体）と別体の場合について説明したが、本発明は、防振装置がレンズ装置又はカメラ本体に組み込まれている場合であっても適用できる。更に、カメラ本体とレンズ装置とが一体のカメラ装置の場合においても、カメラ装置をカメラマンが支持するために把持する把持部がある場合には、上記実施の形態と同様に本発明を適用できる。

また、上記実施の形態では、光軸に直交する面内で移動する補正レンズによって像振れを補正する防振装置について説明したが、像振れの補正は光学式、電子式等にかかわらずどのような方式であっても本発明を適用できる。

図１は、本発明に係る防振システムが装備されたテレビカメラ装置の側面図である。 図２は、レンズ装置を上面側から示した上面図である。 図３は、防振装置を側面側から示した側面図である。 図４は、本発明に係る防振システムの構成を示したブロック図である。 図５は、レンズ装置を背面側から示した背面図である。

符号の説明

１０…テレビカメラ装置、１２…カメラ、１４…レンズ装置、１６…防振装置、１８…レンズ鏡胴、２０…駆動ユニット、６０…把持部、８０…補正レンズ、８２…ＣＰＵ、８４…振れ検出センサ、８６…駆動回路、１００…肩担ぎ／三脚切替スイッチ

Claims (5)

1. カメラ装置に加わった振動による像振れを防止するための防振制御を行う防振制御手段と、
   前記カメラ装置を使用者が支持する場合に該使用者の手によって把持される把持部に設けられ、該把持部が把持されたか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記防振制御手段における防振制御の特性を切り替える特性切替手段と、
   を備えたことを特徴とする防振システム。
2. 前記特性切替手段は、前記検出手段によって前記把持部が把持されたことが検出されると、前記防振制御手段における防振制御の特性を、前記カメラ装置が使用者によって支持されている場合に好適な特性とし、前記検出手段によって前記把持部が把持されていないことが検出されると、前記カメラ装置が載置台によって支持されている場合に好適な特性とすることを特徴とする請求項１の防振システム。
3. 前記防振制御手段は、前記カメラ装置がパン／チルト動作しているか否かを判断し、前記カメラ装置がパン／チルト動作していると判断した場合にはパン／チルト動作に対する防振制御を無効にすると共に、前記特性切替手段は、前記カメラ装置が載置台によって支持されている場合に好適な防振制御の特性として、前記カメラ装置が使用者によって支持されている場合に好適な防振制御の特性よりも、前記カメラ装置がパン／チルト動作していると判断する条件を緩和することを特徴とする請求項２の防振システム。
4. 前記カメラ装置は、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズ装置とを備え、該レンズ装置に前記把持部が設けられていることを特徴とする請求項１、２、又は３の防振システム。
5. 前記カメラ装置は、前記カメラ本体と前記レンズ装置とは別体の防振装置を備え、該防振装置が前記防振制御手段を備えたことを特徴とする請求項４の防振システム。

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