JP4030718B2 - 光学装置の取付台又は取付台に関連する向上 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、光学装置の取付台に関し、特に、テレビ、ビデオ、又は映画撮影カメラのための、少なくとも一つの軸（例えば、傾き、パン、又は回転）における動きの自由度をカメラに提供するカメラ取付台に関する。
【０００３】
本発明は、取付台を提供し、この取付台は光学軸を有する光学装置のための取付台であって、ベース部と光学装置の支持部とを備え、複数の軸に対する装置の動きを可能にする非可動部及び可動部と、可動部及び非可動部に連結され、前記軸に対する可動部の動きを減衰するための減衰手段と、を含み、更に、減衰手段で発生した可動部分及び非可動部分の間の軸に対する動きを測定し、支持部の意図される動きを示すための第一手段と、一つの軸又は複数の軸の各々の支持部の実際の動きを測定するための第二手段と、第一手段及び第二手段に応答し、光学装置が移動可能な前記軸における、実際のカメラの動きと意図されるカメラの動きとの差を判断し、前記差から決定される修正を支持部／光学装置に加えるための更なる手段と、を備えることを特徴とする。また、本発明は光学軸を有する光学装置のための取付台を提供し、この取付台は、ベース部と光学装置の支持部とを備え、一つ又はそれ以上の直交する軸に対する動きを可能にする非可動部及び可動部と、可動部及び非可動部に連結され、一つの軸又は複数の軸の各々の減衰手段と、を含み、更に、装置の絶対的な動きを支持部の実際の動きとし、減衰手段で発生した非可動部に対する可動部の相対的な動きを意図される動きとし、それらの動きの差を判断し、その差から決定される装置への修正を加える手段が設けられていることを特徴とする。
【０００４】
より詳しくは、第一手段が、一つの可動部又は複数の可動部のそれぞれにおける減衰手段の動きを、光学装置の意図される動きの測定値として判断する手段を含み、第二手段が、光学装置／取付台の実際の動きを判断する手段を含む。
【０００５】
例として、ダンパ（damper）の動きを判断する手段は、変位検出手段を備えていてもよい。従って、変位検出手段は、ポテンシオメータ又は光学エンコーダ又はレゾルバを備えていてもよい。
【０００６】
実際の動きを判断する第二手段は、一つの軸又は直交する軸の各々に対する、光学装置支持部の動きを判断する手段を備えていてもよい。
【０００７】
例えば、取付台の支持部の実際の動きを判断するための第二手段が、動き検出器を備えていてもよい。動き検出器は又はジャイロスコープ又は速度検出器又は加速度計を備えていてもよい。
【０００８】
修正の動きを加えるため更なる手段は、光学装置の支持部を取付台の他の部分に関して移動させる手段を備えていてもよい。
【０００９】
従って、支持部を取付台の他の部分に関して移動させる手段は、必要な一つの軸又は複数の軸において支持部を移動させ、光学装置を必要量だけ調整するための、一つ又はそれ以上のリアクタを備えていてもよい。
【００１０】
上述のいずれの構成においても、意図される動きと実際の動きとの差を検出し、装置への修正の動きの適用を制御する手段が、マイクロプロセッサを備えていてもよい。
【００１１】
本発明による更なる構成では、装置の実際の動きと意図される動きとの差を判断する手段は、装置から見える画像から差を判断する手段を備えていてもよい。
【００１２】
後者の構成では、装置を修正する手段は、装置から見える画像を修正する手段を備えていてもよい。
【００１３】
例えば、装置を修正する手段は、光学装置支持部を、取付台の他の部分に関して移動させる手段を備えていてもよい。
【００１４】
以下は、添付する図面を参照した本発明のいくつかの特定の実施形態の説明である。
【００１５】
まず図１を参照し、図１は、１１で示すパン及び傾き取付ヘッドに支持されたテレビカメラ１０を示している。取付ヘッド１１自体は、三脚型スタンド１２に取付けられている。カメラの全ての動きは、互いに直交し、Ａ、Ｂ、Ｃで示される三つの軸の一つ又は複数において行われると考えることができる。軸Ａはカメラの光学軸である。パン及び傾き取付ヘッドは一般的に、本発明者等による英国特許第２１８９０４２号公報に説明され、開示された種類であってもよく、スタンドは、本発明者等によるヨーロッパ特許第０５４１５７９号公報に説明され、開示された形式であってもよい。
【００１６】
パン及び傾き取付ヘッドは、完全に平衡され減衰された(damp)、水平軸Ｄに対するカメラの傾動を可能にし、垂直軸Ｅに対するカメラの減衰されたパンの動きを可能にする。傾動を減衰するためのダンパは１５で示され、非可動部１６を取付台の非傾き部に結合して備え、可動部１７を取付台の傾きと共に回転する取付台の部分に結合して備える。同様の構成が、取付台のパンの動きを監視するために設けられる。
【００１７】
本発明の目的は、意図されるカメラの動きとの関係で、実際のカメラの動きに対していずれかの軸の動きに補正を提供することである。カメラの取付台は、完全に剛直な支持を提供しないことを理解すべきである。図３に、三脚によって与えられる弾性を示す。
【００１８】
ここで図４を参照し、検出器（図５及び図６に関して後述する）が、パン及び傾きの動きのためにダンパの可動部に結合され、傾動及びパンの動きでカメラに伝えられる意図される動きを判断する。カメラ取付台１１は、カメラがその上に固定される支持プレート１８を備え、速度検出器、ジャイロスコープ、又は加速度計が、プレートの実際の動きを測定するために取付プレートに結合されている。結果の信号はマイクロプロセッサに供給され、このマイクロプロセッサは、上述のダンパの検出器からの信号も受信する。マイクロプロセッサは、カメラの意図される動きと実際の動きとの差を判断し、対応する調整信号を提供するようプログラムされている。
【００１９】
カメラの取付プレート１８は、上部プレート１９及び下部プレート２０を備え、これらのプレートは間隙アクチュエータ装置２１によって離されている。マイクロプロセッサからの調整信号は、アクチュエータ２１に供給され、上部プレート１９の下部プレート２０に対する位置が調整され、カメラ取付プレート１８の意図する動きと実際の動きとの差を補正し、これにより、取付台からカメラに伝達されてしまうであろう意図されない動きを補正する。
【００２０】
マイクロプロセッサからカメラ軸に加えられる修正は、カメラ軸と取付台軸との配列の違いを計算に入れ、適切に変更される。
【００２１】
上述した構成では、意図されるカメラの動きと実際のカメラの動きとの差及びその差を満たす補正の動きは、機械的に検出され、加えられる。この代わりに、実際の動きと意図される動きとの差は、カメラによって記録される画像から判断することもできる。また、修正は、カメラ自体の機械的な動きではなく、カメラの光学系又はカメラによって記録された画像に加えることもできる。よって、様々な機械的な検出／修正と画像検出／修正の組合せが考えられる。また、本発明はカメラに加え、望遠鏡、レーザポインタ、及び他のこのような器具などの広い範囲の光学装置に適用できる。
【００２２】
ここで図５及び図６を参照し、それぞれパン及び傾きの方向の動き又は動きの速さを判断するための、位置又は速度検出器２５及び２６を示す。検出器は、ポテンシオメータ、エンコーダ、又はタコメータであってもよい。これに加え、固体二軸ジャイロスコープ２７が、取付プレート１９上に配置され、二つの測定軸に対するプレートの絶対的な動きを判断する。検出器及びジャイロスコープは、上述のマイクロプロセッサとインターフェースで連結され、カメラにおける補正又は受信された画像への補正を可能にし、実際のカメラの動きと意図されるカメラの動きとの差を補正する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 三脚型スタンド上に支持されたパン及び傾き取付ヘッドに配置されたテレビカメラの側面図である。
【図２】 図１と同様の図であり、下向きに傾いた高さのカメラを示す図である。
【図３】 ヘッドの傾動のためのダンパを有するカメラ及び取付台の図であり、三脚型スタンドによって与えられる弾力を表すバネを示す。
【図４】 図３と同様の図であり、本発明の一実施形態における取付ヘッドのカメラ支持プレートを詳細に示す図である。
【図５】 図１と同様のカメラ及び取付台の図であり、取付台の制御システムの部品を示す図である。
【図６】 図５のカメラ及び取付台の背面図である。

Claims (13)

1. 光学軸を有する光学装置（１０）のための取付台であって、
   ベース部と光学装置を支持する支持部（１８）と、複数の軸（Ｄ、Ｅ）の各軸に設けられ、複数の軸に対する光学装置の動きを可能にする、非可動部（１６）及び可動部（１７）と、非可動部と可動部の間に連結され、各軸における可動部の動きを減衰する減衰手段（１５）と、を備え、
   減衰手段で発生した非可動部に対する可動部の動きを、支持部の意図される動きとして測定する第一手段と、
   一つの軸又は複数の軸について支持部の実際の動きを測定する第二手段と、
   第一手段及び第二手段の測定結果に基づいて、光学装置が移動可能な１つ又は複数の軸において光学装置の実際の動きと光学装置の意図される動きとの差を判断し、前記差から決定される修正を支持部又は光学装置に加えるための更なる手段（２１）と、
   を備えることを特徴とする取付台。
2. 光学軸を有する光学装置（１０）のための取付台であって、
   ベース部と光学装置を支持する支持部（１８）と、複数の軸（Ｄ、Ｅ）の各軸に設けられ、複数の軸に対する光学装置の動きを可能にする、非可動部（１６）及び可動部（１７）と、非可動部と可動部の間に連結され、各軸における可動部の動きを減衰する減衰手段（１５）と、を備え、
   減衰手段で発生した非可動部に対する可動部の相対的な動きを、支持部の意図される動きとして測定する第一手段と、
   一つの軸又は複数の軸について、光学装置の絶対的な動きを、支持部の実際の動きとして測定する第二手段と、
   第一手段及び第二手段の測定結果に基づいて、光学装置が移動可能な１つ又は複数の軸において光学装置の実際の動きと光学装置の意図される動きとの差を判断し、前記差から決定される、ベース部から光学装置に伝達される意図されない光学装置の動きに対する修正を支持部又は光学装置に加えるための更なる手段（２１）と、
   を備えることを特徴とする取付台。
3. 請求項１又は２に記載の光学装置のための取付台であって、
   前記第一手段が、一つの可動部又は複数の可動部のそれぞれにおける減衰手段（１５）の動きを、光学装置の意図される動きの測定値として判断する手段を含み、
   前記第二手段が、光学装置又は取付台の実際の動きを判断する手段を含むことを特徴とする取付台。
4. 請求項３に記載の取付台であって、減衰手段の動きを判断する手段が、変位検出手段を含むことを特徴とする取付台。
5. 請求項４に記載の取付台であって、変位検出手段が、ポテンシオメータ又は光学エンコーダ又はレゾルバを備えることを特徴とする取付台。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の取付台であって、前記実際の動きを判断する第二手段が、一つの軸又は前記直交する軸の各軸に対する、光学装置のための支持部の動きを判断する手段を含むことを特徴とする取付台。
7. 請求項６に記載の取付台であって、取付台の支持部の実際の動きを判断するための第二手段が、動き検出器を含むことを特徴とする取付台。
8. 請求項７に記載の取付台であって、動き検出器が、ジャイロスコープ又は速度検出器又は加速度計を含むことを特徴とする取付台。
9. 請求項１又は２に記載の取付台を含む光学装置であって、光学装置の実際の動きと光学装置の意図される動きとの差を判断する手段が、光学装置から見える画像から差を判断する手段を含むことを特徴とする光学装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の取付台であって、修正の動きを加えるための更なる手段が、光学装置の支持部を取付台の他の部分に関して移動させる手段を含むことを特徴とする取付台。
11. 請求項１０に記載の取付台であって、支持部を取付台の他の部分に関して移動させる手段が、必要な一つの軸又は複数の軸において支持部を移動させ、光学装置を必要量だけ調整するための、一つ又はそれ以上のリアクタを含むことを特徴とする取付台。
12. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載の取付台を含む光学装置であって、光学装置の意図される動きと光学装置の実際の動きとの差を検出し、光学装置への修正の動きの適用を制御する手段が、マイクロプロセッサを含むことを特徴とする光学装置。
13. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の取付台を含む光学装置であって、修正を光学装置に加える手段が、光学装置から見える画像を修正する手段を含むことを特徴とする光学装置。

Images