JP4795410B2 - 撮影装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラなどの撮影装置及びその制御方法、並びに前記制御方法を実行するためのプログラムに関する。

現在のビデオカメラは、露出決定やピント合わせ、ブレ補正等の撮影にとって重要な作業が全て自動化され、カメラ操作に未熟な人でも撮影に失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。

撮影中にカメラを意図的に動かすパンニング（カメラの撮影方向を水平方向に走査する動作）やチルティング（カメラの撮影方向を垂直方向に走査する動作）を行いながら撮影する場合であっても、自然な映像を得られるように工夫したものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、撮影中にパンニングを行う動作に関しては十分自動化されておらず、撮影者の技量に頼るところが多いのが現状である。手動でパンニングを行うと、パンニングの速度を定速にできない、手ブレによる画像劣化が生ずるなどの問題点があり、初心者が安定した高品位の録画を行うことは容易ではない。

パンニング動作をアシストする技術としては、例えば、撮影者がパンニング動作を行う時には、パンニング角速度を検出する角速度センサの出力も加味して撮影鏡筒を補正駆動制御する方法が知られている。

この方法では、ビデオカメラのパンニング動作は撮影者自身が行い、その安定性を高める方法として撮影鏡筒を僅かに駆動してパンニング補正する方法であるが、機構上鏡筒の駆動補正量が限られているので様々な速度や量のパンニング動作に関して十分対応することが難しく、また、操作にも慣れが必要なために初心者が直ぐに扱えるシステムとしては不十分であった。

パンニングの速度や量によらずに安定した録画を行うためには、撮影鏡筒そのものをパンニングの向きに合わせて回動する方法が適している。この方法による撮影装置としては、監視カメラの用途等で撮影部を回動雲台に載せてパンニング、チルティングを行う装置が商品化されている。
特開平１１−２７５４３１号公報

しかしながら、上述した、撮影部を回動雲台に載せてパンニング、チルティングを行う撮影装置を民生品ビデオカメラに適用するためには、以下のような問題点がある。

図２０は、パンニング機構として回動雲台を搭載した従来の民生品ビデオカメラの一例を示す構成図であり、同図（ａ）は前面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は上面図を示している。

ビデオカメラ本体５１１には、撮影鏡筒５１２とファインダ５１３が設けられている。図中の実線５１２ｄは、ビデオカメラ本体５１１と撮影鏡筒５１２の間の境界部を示している。撮影鏡筒５１２は、対のアクチュエータ５１２ｅ、５１２ｆにより軸５１２ａ、５１２ｇを中心として矢印５１２ｂ、５１２ｈ方向に回動されることで、パンニングやチルティングの撮影に対応する可能になっている。

同図（ｃ）の５１２ｉは、撮影鏡筒５１２を６０ｄｅｇパンニングした状態を示している。この図（ｃ）から明らかなように、パンニング時には、ビデオカメラ本体５１１に対して撮影鏡筒５１２が大きくはみ出る異形状となる。そのため、ビデオカメラを構えにくくなると共に、重心が大きく移動して撮影が不安定になる。さらに、境界部５１２ｄ近辺からゴミなどが侵入する恐れがある。

このように従来の撮影鏡筒の形状のままでは、パンニングやチルティングを自在に行うことができる扱い易いビデオカメラを実現することは困難であった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、パンニングやチルティング撮影時にも形状が大きく変化することがない撮影鏡筒を実現して、小型で扱い易い撮影装置を提供すると共に、その撮影装置の制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮影装置は、振動検出手段と、撮影者が操作可能な復帰スイッチと、撮像光軸と直交する平面上の第１の方向に撮像光学系を走査する第１の走査手段と、前記撮像光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向に前記撮像光学系を走査する第２の走査手段と、重力方向に対する傾きを検出する傾き検出手段と、前記複数の走査手段を走査して撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、撮影方向の軌跡を記録する軌跡記録手段と、前記軌跡記録手段に記録される軌跡記録情報に基づいて、前記撮影方向変更手段を駆動制御して撮影方向を初期位置に復帰させる撮影方向復帰手段と、前記傾き検出手段の検出結果に基づいて、撮像画像の補正が必要な場合は、前記第１及び第２の走査手段を協調動作させ、撮像画像の補正が必要ない場合は、前記第１の走査手段のみを駆動させる駆動制御手段とを有し、前記軌跡記録手段は、前記振動検出手段の出力に基づいて前記軌跡記録情報の記録を開始し、前記復帰スイッチの操作があると、前記撮影方向復帰手段は、前記走査手段を走査して撮影方向を初期位置に復帰させることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置の制御方法は、振動検出手段と、撮影者が操作可能な復帰スイッチと、撮像光軸と直交する平面上の第１の方向に撮像光学系を走査する第１の走査手段と、前記撮像光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向に前記撮像光学系を走査する第２の走査手段と、重力方向に対する傾きを検出する傾き検出手段と、前記複数の走査手段を走査して撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、撮影方向の軌跡を記録する軌跡記録手段と、前記軌跡記録手段に記録される軌跡記録情報に基づいて、前記撮影方向変更手段を駆動制御して撮影方向を初期位置に復帰させる撮影方向復帰手段と、前記傾き検出手段の検出結果に基づいて、撮像画像の補正が必要な場合は、前記第１及び第２の走査手段を協調動作させ、撮像画像の補正が必要ない場合は、前記第１の走査手段のみを駆動させる駆動制御手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記軌跡記録手段が、前記振動検出手段の出力に基づいて前記軌跡記録情報の記録を開始するステップと、前記復帰スイッチの操作があると、前記撮影方向復帰手段が、前記走査手段を走査して撮影方向を初期位置に復帰させるステップとを有することを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、パンニング撮影やチルティング撮影の安定性を高めることができ、装置の小型化を実現することが可能になる。

本発明の撮影装置及びその制御方法、並びにプログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮影装置は、例えばビデオカメラに適用される。

［第１の実施の形態］
＜全体的な概略構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮影装置の構成を示す全体的な概略図である。

同図に示すように、ビデオカメラ本体１１には、屈曲光学系１４が設けられている。この屈曲光学系１４の主光軸１４ａは、ビデオカメラ本体１１の鉛直方向（水平面に対して略直交する軸）に揃えて設けられている。そして主光軸１４ａは、初期位置で該主光軸１４ａを９０ｄｅｇ屈曲させるミラー（反射面）１４ｃにより曲げられて、物体光軸１４ｂとなって被写体方向に向く。被写体光は、ミラー１４ｃにより折り曲げられてＣＣＤなどの撮像素子１４ｉに結像する。

パンニングを行う時には、屈曲光学系１４全体をパンアクチュエータ１５ｆにより主光軸１４ａ回りに回転させる。このようにパンニング時に回転する部材はレンズの様な円形状であるので、パンニング角度を大きくしても撮影鏡筒がビデオカメラ本体１１からはみ出すことはない。

チルティングを行う時には、チルトアクチュエータ１５ｆがミラー１４ｄ及び対物レンズ（前玉）１４ｆを軸１４ｄ回りに回転させる。

光軸の向きを変えるために反射面の反射角を変更することは一般的である。しかしながら、本発明では反射面であるミラー１４ｃの角度を変更するばかりではなく、その回動に併せて前玉１４ｆを回動させている。このことを以下に詳しく説明する。

＜屈曲光学系＞
図２は、図１中の屈曲光学系１４を示す構成図である。

この屈曲光学系１４は、全体で４群の高倍率ズーム光学系を形成している。ここで、前玉１４ｆとミラー１４ｃ及び貼り合せレンズ群１４ｊにより第１群が構成されている。この第１群とさらに、変倍のために主光軸１４ａに沿って移動する第２群１４ｋと、常時固定の第３群１４ｌと、ピント調整のために主光軸１４ａに沿って移動する第４群１４ｍとにより、屈曲光学系１４は成り立っている。

物体光軸１４ｂをチルトさせるためには、ミラー１４ｃ及び前玉１４ｆを軸１４ｄ回りに回動（矢印１４ｅ）させる。

ミラー１４ｃの被写体側にも前玉１４ｆが設けられている理由は、前玉１４ｆで被写体からの主光線の傾角を小さくしてミラー１４ｃに導くので、ミラーを小さく抑えることができるためである。

本実施の形態においては、ミラー１４ｃを回動させることでチルティングを行う構成であるが、チルティング（例えば上下１０ｄｅｇ）を行う時に、その撮影画角全てを十分にカバーするミラー１４ｃを設定するとミラー１４ｃが更に大きくなってしまう。そのため、被写体からの主光線の傾角を小さくしてミラー１４ｃに導くレンズが極めて重要になる。

このようにミラー１４ｃの対物側に前玉１４ｆを設けると、ミラー１４ｃを回動したときの物体光軸１４ｂは前玉１４ｆの中心を通らなくなり、画質が大幅に劣化する。それを解決するためには、ミラー１４ｃによる対物光軸１４ｂの変化に前玉１４ｆの中心を追従させる様にミラー１４ｃを駆動すればよい。

ここでミラー１４ｃの回動角度をθとすると、それによる物体光軸１４ｂの角度変化は２θになる（反射系のため）。そこで、それを補正するためには前玉１４ｆをミラー１４ｃの回動軸中心に２θ回動させることで画質の劣化を防ぐことができている。

ところで、反射面の対物側にレンズを配置した屈曲光学系自体は、従来より知られている（例えば、特開平８−２４８３１８号公報、特開２０００−７５１３８号公報、特開２００３−２１９２３６号公報）。これら文献では、撮影方向のチルティングは想定していないので、本実施の形態のように反射面を回動したり、それに合わせて前玉を回動させる構成は開示されていない。さらに、これらの特許文献においては、反射面が全てプリズムで構成されている。これは、プリズムの様な光学ブロックを用いた方が光路が短くできてコンパクトになるメリットがあるためである。

しかし、本実施の形態の様に反射面を回動させる場合には、ミラー１４ｃを用いないと光学的な画質管理は難しい。つまり、プリズムを用いると光学的に成り立たせることが極めて難しくなる。この点について図３を用いて説明する。

図３は、屈曲光学系の別の例を示す構成図であり、図２の屈曲光学系１４のミラー１４ｃの代わりにプリズム１４ｎを用いた例を示している。同図において、貼り合せレンズ群１４ｊとプリズム１４ｎの対抗面の形状、及び前玉１４ｆとプリズム１４ｎの対抗面の形状は、プリズム１４ｎを軸１４ｄ回りに回動させると変化してしまう。これは、プリズム１４ｎの回動により光学劣化が起きることを意味する。

図４は、図３の問題点を解決する方法を説明する説明図である。ここで、例えば図４の様に、プリズム１４ｎと前玉１４ｆの対向面の両端面、及びプリズム１４ｎと貼り合せレンズ群１４ｊの対抗面の両端面を、軸１４ｄを中心とする曲率面とすると、プリズム１４ｎの回動に併せて両対向面形状は変化しないので、プリズムの回動による画質劣化は起きないことになる。

しかし、そのような面形状を規定すると、その補正のためのレンズ面などが必要であり、小型な高倍率ズーム撮影系として光学的に成り立たせることは難しくなる。

そのような理由により本実施の形態では、プリズム１４ｎではなく、ミラー１４ｃを用いてチルティングを行う様にしている。

＜テルティング駆動連動機構＞
次に、テルティング駆動連動機構について説明する。

図５（ａ），（ｂ）は、第１の実施の形態におけるチルティング駆動連動機構を示す機構図である。このチルティング駆動連動機構は、上記ミラー１４ｃと前玉１４ｆを駆動する機構であり、同図（ａ）は図２で示した屈曲光学系の方向から見た側面図、同図（ｂ）はその上面図である。

図５（ａ），（ｂ）において、前玉１４ｆを保持する前玉保持枠１５ａは、軸１４ｄで軸支されており、前玉１４ｆと共に軸１４ｄ回りに矢印１４ｅ方向に回転可能である。

前玉保持枠１５ａの一方の側面には、フラットコイル１５ｂが固定されている。このフラットコイル１５ｂと対向して、対の永久磁石１５ｃ及び対の永久磁石１５ｃの磁路を形成するヨーク１５ｄが設けられており、対の磁石１５ｃ及びヨーク１５ｄは、チルティング方向１４ｅには固定されているが、パンニング方向１４ｇには屈曲光学系１４と共に回動する固定部に取り付けられている。そのため、フラットコイル１５ｂに電流を与えると、前玉保持枠１５ａは矢印１４ｅ方向に回動駆動される。即ち、フラットコイル１５ｂ、対の永久磁石１５ｃ及び対のヨーク１５ｄにより、チルティングアクチュエータ１５ｆは構成されている。

ミラー１４ｃは、ミラー保持枠１６ａの取り付け部１６ｃに取り付けられており、前玉保持枠１５ａと同様に軸１４ｄで軸支されて、ミラー１４ｃと共に軸１４ｄ回りに矢印１４ｅ方向に回転可能である。

伝達レバー（連動機構）１７ａは、軸１７ｂ回りに回転可能に軸支されている。この伝達レバー１７ａの先端近傍に設けられている長穴１７ｃには、前玉支持枠１５ａから延出する駆動ピン１５ｅ、及びミラー保持枠１６ａから延出する被駆動ピン１６ｂが共に嵌合している。

そして、伝達レバー１７ａは、駆動ピン１５ｅの軸１４ｄ回りの回動につれて軸１７ｂ回りに回転させられ、それにつれて長穴１７ｃが被駆動ピン１６ｂを押すことでミラー保持枠１６ａも軸１４ｄ回りに回転させられる。

ここで、軸１７ｂと駆動ピン１５ｅまでの距離と軸１７ｂと被駆動ピン１６ｂまでの距離の比（レバー比）と、軸１４ｄと駆動ピン１５ｅまでの距離と軸１４ｄと被駆動ピン１６ｂまでの距離の比（半径比）を例えば、
レバー比は、√２：１
半径比は、 １：√２
というように適切に設定すると、前玉保持枠１５ａの回動に対してミラー保持枠１６ａの回転を半分に減速できる。

前述した様に、ミラー１４ｃの回動角度をθとすると、その反射による物体光軸１４ｂの角度変化は２θになる。そのため、前玉１４ｆの位置を物体光軸と揃えるためには前玉を２θ回動させる必要があるので、上記レバー比、半径比でミラー１４ｃと前玉１４ｆの回転量を調節している。

ここで、回転量の多い前玉保持枠１５ａの方に駆動源（フラットコイル１５ｂ）を設け、それを減速してミラー保持枠１６ａに伝達している理由について説明する。

駆動源は、例えば不図示の位置検出センサなどで位置フィードバック制御すれば精密に駆動制御することができるし応答性も高い。しかしながら、回転量の少ないミラー保持枠１６ａ側に駆動源を設けると、回転量が少ない分、駆動誤差が大きくなり、その誤差を更に伝達レバー１７ａで拡大するために前玉保持枠１５ａの駆動誤差が大きくなってしまう。

後述するが、ミラー１４ｃ及び前玉１４ｆには、ビデオカメラ本体１１に設けられた角速度センサなどの振動検出手段で手ブレを検出してその出力に基づいて駆動する機能も設けられており、これによって、チルティング方向の手ブレの影響による画質劣化を小さくしている。

そのためには、前玉１４ｆ及びミラー１４ｃを精密且つ高応答に駆動制御する必要があり、駆動量の多い前玉保持枠１５ａを駆動して、それを減速してミラー保持枠１６ａに伝えるようにしている。

＜パンニング駆動連動機構＞
次に、パンニング駆動連動機構について説明する。

図６及び図７（ａ），（ｂ）は、パンニング駆動連動機構を示す機構図である。このパンニング駆動連動機構は、屈曲光学系１４が内包された鏡筒１８を駆動する機構であり、図６は、屈曲光学系１４を図２と同じ方向から見た外形側面図であり、図７（ａ）は図６のＡ−Ａ断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の上面図である。

図６で明らかなように、図５（ａ），（ｂ）で示した前玉保持枠１５ａ、及びミラー保持枠１６ａ（図６では見えない）は、鏡筒１８の回転保持部１８ａにおいて軸支されており、同時に回転保持部１８ａは伝達レバー１７ａを軸１７ｂ回りに軸支している。

また、回転保持部１８ａには、図６では不図示である永久磁石１５ｃと、永久磁石１５ｃが吸着されたヨーク１５ｄとが取り付けられているので、前玉保持枠１５ａに取り付けられたフラットコイル１５ｂとの関連により前玉保持枠１５ａを軸１４ｄ周りに回動させることができる。

鏡筒１８の底部には、パンニングアクチュエータ１９が設けられている。パンニングアクチュエータ１９は、ハウジング１９ａに保持された基盤１９ｂを有し、コイル基盤１９ｂにはフラットコイル１９ｃが設けられている。

図８（ａ），（ｂ）は、パンニングアクチュエータの構成図であり、同図（ａ）は、コイル基盤１９ｂを上面より見たコイル配置図、同図（ｂ）はその着磁配置図である。コイル基盤１９ｂには、４個のフラットコイル１９ｃが円周に並んで配置されている。フラットコイル１９ｃと対向して永久磁石１９ｄが設けられており、永久磁石１９ｄは、図８（ｂ）に示す様に着磁されている。

１９ｅ、１９ｆは、各々永久磁石１９ｄの磁束を効率的に利用するためのヨークであり、このヨーク１９ｅ、１９ｆにより永久磁石１９ｄは閉じた磁路を形成し、フラットコイル１９ｂはその磁路内に配置されることになる。軸１９ｇは、ハウジング及びコイル基盤の軸受け部１９ｈ、１９ｉに回転可能に軸支されており、ヨーク１９ｅ、１９ｆと固定されている。そのため、ヨーク１９ｅ、１９ｆと永久磁石１９ｄは、ハウジング１９ａに対して軸１９ｇ回りに回転可能になっている。

ここで、フラットコイル１９ｃに電流を流すと、図８（ａ）のフラットコイル１９ｃの放射状にコイルが配列された駆動発生領域１９ｃ１と永久磁石の着磁方向の関係により、軸１９ｇ回りに回転駆動力が発生する。但し、このままでは永久磁石１９ｄの回転につれて駆動発生領域１９ｃと対向する着磁方向が変わってくるので、いずれは回転が止まってしまう。

図８（ａ）に示す様に、コイル基盤１９ｂには、ホール素子などの磁気検出素子１９ｊが設けられており、軸検出素子１９ｊが永久磁石１９ｄの回転を検出すると、それに併せてフラットコイル１９ｃに流す電流の向きを逆にする。これによって、ヨーク１９ｅ、１９ｆは回転を継続する。

このような構成のパンニングアクチュエータ１９は、ハウジング１９ａが不図示のビデオカメラ本体１１に固定されており、ヨーク１９ｅが鏡筒１８に固定されているために、フラットコイル１９ｃに電流を流すことで鏡筒１８はパンニング駆動を行う。

図７（ａ）の断面図において、第１群の中の貼り合せレンズ群１４ｊは１群鏡筒１８ｂに保持される。同様に第２群は２群鏡筒１８ｃ、第３群は３群鏡筒１８ｄ、第４群は４群鏡筒１８ｅに保持されている。ローパスフィルタ１４ｏはフィルタ枠１８ｆに取り付けられ、撮像素子１４ｉに固着されて撮像素子１４ｉを密閉状態にしてゴミの侵入を防いでいる。

撮像素子１４ｉは撮像基盤１１３に取り付けられており、撮像基盤１１３はパンニングアクチュエータ１９と同様な構成の補正アクチュエータ１１４により鏡筒１８内で主光軸１４ａ回りに回動可能に支持されている。

ここで、補正アクチュエータ１１４は、画面の傾きを補正する目的で設けられており、後述する姿勢センサ１２０でビデオカメラ本体の傾き（鉛直方向に対する傾き）を検出し、その出力に基づいて作動することで画面の傾き補正を行う。

パンニングアクチュエータ１９は、本発明の目的である自動パンニングのために設けられているが、ビデオカメラ本体１１に設けられた角速度センサなどの振動検出手段で手ブレを検出し、その出力に基づいて作動する機能も設けられており、これによって、パンニング方向の手ブレの影響による画質劣化も小さくしている。

３群鏡筒１８ｄは鏡筒１８に固定されているが、２群鏡筒１８ｃ及び４群鏡筒１８ｅはガイド軸１１０ａ上を摺動可能に支持されている。ガイド軸１１０ａは鏡筒１８内で図示されるように支持されており、また鏡筒１８に支持される回り止め軸１１０ｂによって、２群鏡筒１８ｃ及び４群鏡筒１８ｅはガイド軸１１０ａ回りの回転を規制されている。

２群鏡筒１８ｃは、リードスクリュー１１１ｂと噛み合っており、ズームアクチュエータ１１１ａによりリードスクリュー１１１ｂが回転させられるのにつれて主光軸１４ａに沿って変倍のための移動を行う。ズームアクチュエータ１１１ａは例えばステップモータなどであり、入力する駆動パルスを制御することで２群鏡筒１８ｃを任意の位置に精密に移動、停止させることができる。

４群鏡筒１８ｅには、断面コの字型のヨーク１１２ｃ（実際には円環形状）とその内部に吸着された永久磁石１１２ｂを有しており、ヨーク１１２ｃと永久磁石１１２ｂで形成される磁路内にボイスコイル１１２ａが配置されている。ボイスコイル１１２ａは、固定されている３群鏡筒１８ｄに取り付けられており、ボイスコイル１１２ａに電流を流すことで４群鏡筒１８ｅは主光軸１４ａに沿ってフォーカスのための駆動を行う。

ここで、３群鏡筒１８ｄには、ホール素子などの磁気検出素子１１２ｄが設けられており、４群鏡筒１８ｅに設けられた永久磁石１１２ｂの磁気を検出することで４群鏡筒１８ｅの位置を監視している。そして、磁気検出素子１１２ｄの出力を負帰還してボイスコイル１１２ｄに与えることで４群鏡筒１８ｅの駆動制御を行っている。

＜ビデオカメラ本体の外観＞
図９は、上記した屈曲光学系１４を有するビデオカメラ本体１１の外観図である。前玉１４ｆとミラー１４ｃ（図９では不図示）とで形成される屈曲光学部は、透明の保護部１１５に保護されており、保護部１１５の中鏡筒１８は主光軸１４ａ回りのパンニング動作を行うと共に、前玉１４ｆ及びミラー１４ｃはチルティング動作を行う。

パンニングを行う時には、パンニングスイッチ１１６ａ、１１６ａを操作する。これらスイッチ１１６ａ、１１６ｂはその操作力も検出しており、例えばスイッチ１１６ａを弱く押すと撮影方向はゆっくりと右回りに変化していき、強く押すと高速に右回りに変化する。同様にスイッチ１１６ｂを弱く押すと、撮影方向はゆっくりと左回りに変化していき、強く押すと高速に左回りに変化する。

チルティングスイッチ１１７ａ、１１７ｂに関しても同様であり、スイッチ１１７ａを弱く押すと撮影方向はゆっくりと上方向に変化していき、強く押すと高速に上方向に変化する。また、スイッチ１１７ｂを弱く押すと撮影方向はゆっくりと下方法に変化していき、強く押すと高速に下方法に変化する。

このような外観を有する本実施の形態の撮影装置の最大の特徴は、手持ちで安定したパンニング撮影が行えることであり、撮影者はビデオカメラ本体１１を手持ちで一定方向に構えてパンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂを操作すると極めて滑らかなパンニング、チルティング撮影がビデオカメラ本体１１を動かさずに行える。

また、手持ちの時の手ブレに関しても、パンニングアクチュエータ１９及びチルティングアクチュエータ１５ｆが補正してくれるので、安定した画面を得ることができる。

＜第１の実施の形態に係る電気的なシステム構成＞
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る電気的なシステム構成を示すブロック図であり、本発明と関係ない要素に関しては省略して図示している。

制御マイコン１１８はビデオカメラ本体１１の全体の制御を行う。制御マイコン１１８には、パンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂ、及びチルティングスイッチ１１７ａ、１１７ｂの信号が入力される。

さらに、ビデオカメラ本体１１に加わるパンニング方向のブレを検出する振動ジャイロなどの角速度計で構成された振動検出手段であるパンジャイロ１１８ａの出力、及びチルティング方向のブレを検出する振動ジャイロなどの角速度計で構成された振動検出手段であるチルトジャイロ１１８ｂの出力も、適宜増幅、ＤＣカットなどのアナログ演算処理を行った後で、制御マイコン１１８に入力される。

また、ビデオカメラ本体１１が重力方向に対してどの程度傾いているかを判別する傾斜センサなどで構成された姿勢センサ１２０の出力も、制御マイコン１１８に入力されている。

そして、制御マイコン１１８は、入力されるパンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂ、チルティングスイッチ１１７ａ、１１７ｂ、パンジャイロ１１８ａ、及びチルトジャイロ１１８ｂなどからの情報に基づいて、パンドライバ１１９ａを指示してパンニングアクチュエータ１９を駆動し、同様にチルトドライバ１１９ｂを指示してチルティングアクチュエータ１５ｆを駆動する。また、姿勢センサ１２０の信号に基づいて、補正ドライバ１９０ｃを指示して補正アクチュエータ１１４を駆動する。

前述した様に、制御マイコン１１８は、パンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂ及びチルティングスイッチ１１７ａ、１１７ｂの信号により、パンニング撮影やチルティング撮影を行うばかりでなく、パンジャイロ１１８ａの信号に基づいてパンニングアクチュエータ１９を駆動してパンニング方向のブレ補正を行い、チルトジャイロ１１８ｂの信号に基づいてチルティングアクチュエータ１５ｆを駆動してチルティング方向のブレを補正している訳であるが、パンニングジャイロ１１８ａ、チルティングジャイロ１１８ｂの役割は単にブレを検出するだけではなく、新たな機能も付加されている。この新たな機能について、以下図１１を参照して説明する。

＜第１の実施の形態のパンニング動作＞
図１１は、第１の実施の形態に係るパンニング動作を説明する説明図である。

撮影開始時には、ビデオカメラ本体１１は撮影光軸を１４ａ１方向に向けており、その後、被写体を追うにつれて撮影者自身がビデオカメラ本体１１を回して撮影光軸が１４ａ２に移ったとする。その後、元の撮影位置に復帰させたいと思っていても、例えば撮影背景の模様が少なく且つ望遠撮影を行っている場合には、ビデオを覗きながらの初期位置復帰は大変困難である。

そのような撮影シーンとして例えば、野球を録画しており、ホームベースからランナーが一塁に疾走したのを追尾した後で、直ぐに構図をホームベースに復帰させる、といった撮影シーンがある。このようなシーンでは、多くの場合かなり望遠の撮影をしており、観察画角が狭く且つ背景無地であるので、ホームベースに復帰させることは大変難しい。

それを解決する方法としては、一塁録画が終わった後で一旦画角を広くして（ズームワイドにする）ホームポジションを確認し、再パンニングを行った後で画角を元に戻せば良い。しかし、そのような方法では毎回画角を変更する手間が必要であるし、再生された画像も見苦しいものになってしまう。

そこで、図１１では、始めのパンニング（一塁に追うまで）を撮影者が自分で行っていた時、それを初期位置に戻す要求が来た場合にはパンニングアクチュエータ１９により撮影方向を初期位置（撮影光軸１４ａ１）に復帰させる様にしている。

より具体的には、撮影者の手動パンニング１２１ａの時にそのパンニング方向と量をパンジャイロ１１８ａ及びチルトジャイロ１１８ｂで計測しておき、初期位置復帰時にはその方向と逆方向に同量だけ撮影光軸が戻るようにパンニングアクチュエータ１９を駆動している。そのため、撮影画角が狭くて（望遠のため）初期位置が確認できないような撮影の条件でも、正確に且つ高速に撮影方向を初期位置に戻すことができる。

図１２は、第１の実施の形態に係るパンニング検出及びパンニング復帰動作のタイミングチャートであり、上記動作時の各信号の状態を表している。横軸は経過時間であるが縦軸は各項目ごとに異なっているので項目ごとに説明する。

先ず、ジャイロ角速度については、縦軸は角速度であり、波形１２２は、手動パンニングの開始と共に加速し、その後一定速度になった後でパンニング終了に伴って減速している状態を示している。

次の演算角度は、上記角速度の積分値（パン角度）であり、縦軸は角度である。上記波形１２２を積分すると波形１２３の様に次第に角度が変化し、最後は一定角に収まる。

パン角記憶信号１２４は、ジャイロ角速度が増大（加速）し、その後減速して所定値以下になった時に発生するようになっており、パン記憶信号１２４が発生すると、その時の演算角度１２３の値を記憶する様にしている。

一般に、ジャイロなどの角速度計の信号はパンニングをしやすくする目的や信号安定化の目的でＤＣカットを行っている。そのために波形１２３はこの後の経過時間と共に再び減少し、ゼロになってしまう。そこで、初期位置復帰信号１２５が発生するまで、波形１２３で求められた演算角度を保持するためにパン記憶信号１２４を発生させて、演算角度の記憶を行っている。

そして、撮影者操作により初期位置復帰信号が発生すると記憶してある演算角度に対応する信号でパンニングアクチュエータ１９を作動させることで、撮影光軸を元に戻し（波形１２６、縦軸はパンニング角度）、記憶されている演算角度だけ撮影光軸を復帰させると、ジャイロの演算信号をリセットする信号１２７を出力して、演算値をリセットする。これは、実際にはビデオカメラ本体１１は動いていないのに撮影光軸だけが変わっているので、今まで演算してきたジャイロの演算値と食い違いが生じてしまうのを防ぐためである。

なお、実際は、パンジャイロ１１８ａとチルトジャイロ１１８ｂ共に同様な処理を行い、各々の方向に関して演算角度の記憶を行っているためにパンニングとチルティングの合成の様な撮影光軸変更が行われた場合においても、初期位置への復帰は安定して行える。

以上の動作について図１３のフローチャートを参照して説明する。

図１３は、第１の実施の形態に係るパンニング復帰動作を示すフローチャートであり、このフローは、ビデオカメラ本体１１の電源が入った時点でスタートする。

ステップＳ１０１では、パンニング開始まで待機し、パンニング開始と共にステップＳ１０２に進む。なお、パンニング開始の検出はジャイロで行っており、ジャイロ角速度が所定値以上であり、且つその積分値（角度）が所定値に達した時点でパンニングが開始されたと判定する。

ステップＳ１０２では、パンニングが終了するまで待機しており、パンニングが終了するとステップＳ１０３に進む。パンニングの終了は、ジャイロの角速度が所定値以下になることで検出している。

ステップＳ１０３では、パン角記憶信号を発生させて、パンニングの角度（角速度の積分値）を制御マイコン１１８に記憶する。続くステップＳ１０４では、初期位置復帰操作がなされたか否かを判別し、操作がなされた場合はステップＳ１０５に進み、操作されない場合はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０５では、初期位置復帰操作を受けてパンニングアクチュエータ１９やチルティングアクチュエータ１５ｆを駆動して復帰を開始する。次のステップＳ１０６では、復帰が完了するまで待機し、復帰完了でステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、ジャイロ演算のリセットを行いステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０４で初期位置復帰操作がなされていない場合は、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、更にパンニングが開始されているか否かを判別しており、更にパンニングが開始されている場合にはステップＳ１０２に戻ってパンニング終了まで待機し、更にパンニングが開始されていない場合にはステップＳ１０４を循環して初期位置復帰操作まで待機する。

更なるパンニングが開始された場合には、ステップＳ１０３でパンニング角度を記憶するときに、前回の記憶値に対して累積したパンニング角度を記憶する様にしている。

このような構成を採ることで、高速且つ確実に初期位置に復帰できる構成になっている。

＜パンニング補正＞
次に、図１０で姿勢センサ１２０が設けられている理由を説明する。

ビデオカメラ本体１１を構えて手持ちで撮影している場合には、ビデオカメラ本体１１は鉛直方向に対して若干傾いていても気づかない場合がある。しかし、このような傾きは大きなモニタで再生するときには非常に気になってしまう。ビデオカメラ本体１１の小型化に伴い上記の様な傾きに気づかない撮影が増えてきており問題になっているが、本実施の形態においては、姿勢センサ１２０を搭載して傾きを検出し、それに合わせて補正アクチュエータ１１４を主光軸１４ａ回りに補正駆動して傾き補正を行っている。そのため、常に安定した撮影ができ、良好な再生画面が得られる。

更に、ビデオカメラ本体１１が鉛直方向に対して傾いている場合には以下の問題も出てくる。

図１４（ａ），（ｂ）は、正常なパンニングを説明する説明図である。即ち、ビデオカメラ本体１１が鉛直に沿った状態で本実施の形態のパンニング撮影（パンニングアクチュエータ１９を駆動した自動パンニング）を行った場合において、その撮影コマを抜き出して表した図である。図１４（ａ）に示す例では、背景１４２に関して各コマ１２８ａ〜１２８ｄは水平方向にパンニングを行うことができている。

しかし、例えばビデオカメラ本体１１を鉛直方向から若干傾いて保持した状態でパンニング撮影を行った場合には、図１４（ｂ）に示すように、パンニングにつれて撮影コマが水平からずれていき、コマ１２９ｄでは背景１４２に対して大きくずれてしまっている。

そこで、本実施の形態では、このように鉛直方向に関して傾いた状況でパンニング撮影を行った場合でも、画面を補正する構成になっている。姿勢センサ１２０は、ビデオカメラ本体１１が鉛直方向に対してどの程度傾いているかを検出できるので、パンニング角度に応じて各コマがどれだけ水平からずれていくかを演算することができる。そのため、その演算結果に応じてチルティングアクチュエータ１５ｆを補正駆動して画面のズレを補正する。更に、補正アクチュエータ１１４により、撮像素子１８ｆを主光軸１４ａ回りに補正駆動することで画面の傾きを補正している。

図１４（ｂ）において、各コマ１２９ａ〜１２９ｄは、チルティングアクチュエータ１５ｆを用いて矢印１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ方向に移動させられ、補正アクチュエータ１１４を用いて矢印１３０ａ〜１３０ｄ方向に回転補正させられる。そのため、破線で示す画面の様に、図１４（ａ）と同じパンニング撮影を行うことができる。

図１５は、第１の実施の形態に係るパンニング補正動作を示すフローチャートである。
このフローは、ビデオカメラ本体１１の電源を入れると同時にスタートしている。

先ずステップＳ１１１では、パンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂが操作されるまで待機している。次のステップＳ１１２では、姿勢センサ１２０の信号を制御マイコン１１８が読み込み、鉛直方向に対してどれだけ傾いているかを求める。

そしてステップＳ１１３では、求めた傾き角に関して画面の補正が必要か否かを判定し、補正が必要な場合にはステップＳ１１４に進み、そうでない時にはステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１４では、求められた傾きに関して各パンニングコマに対して画面をどれだけチルティング（矢印１４１ｂ〜１４１ｄ）及びローリング（矢印１３０ａ〜１３０ｄ）すればよいかを演算する。さらに、ステップＳ１１５では、その演算結果に基づいて、撮影鏡筒１８に対する、パンニング駆動、チルティング駆動、及びローリング駆動を行う。

ステップＳ１１７では、パンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂのオフ操作まで待機する。即ち、この間、撮影鏡筒１８に対する、パンニング駆動、チルティング駆動及びローリング駆動を行っている。ステップＳ１１７でパンニングスイッチ１１６ａ、１１６ｂのオフ操作が行われると、ステップＳ１１８に進む。

ステップＳ１１８では、パンニング撮影及びその補正（チルティング、ローリング）を停止する。ステップＳ１１３で求めた傾き角に関して画面の補正が不要の場合はステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、通常のパンニング撮影（パンニングアクチュエータ１９だけを使用した撮影）を開始し、ステップＳ１１７に進む。

このように、ビデオカメラ本体１１を傾けて保持している場合においても、それを補正するパンニング撮影を行うので、常に安定した画面を得ることができる。

以上のように本実施の形態においては、屈曲光学系を採用して撮影光軸とパンニング回転軸とを揃えることでパンニングした時にも撮影鏡筒１２がビデオカメラ本体１１よりはみ出ない様にできることに着目し、更にチルティングに関しても光軸屈曲用の反射面と撮影レンズとを協調駆動することで撮影鏡筒の小型化を実現している。

詳細には、複数のレンズ（前玉１４ｆ、貼り合せレンズ１４ｊ、第２群レンズ１４ｋ、第３群レンズ１４ｌ、第４群レンズ１４ｍ）とその間に配置されるミラー１４ｃとにより構成される撮影光学系（屈曲光学系１４）を有する撮影装置において、複数のレンズの中で所定のレンズ（前玉１４ｆ）或いは所定レンズ群（今までは前玉１４ｆの様に単レンズで説明していたが、ミラーの物体側に複数のレンズがあっても良い）をミラーの倍回動させて撮影方向を変更する構成になっており、所定のレンズ或いは所定レンズ群をミラーの倍回動連動させる連動機構（図５（ｂ）、伝達レバー１７ａ）を設けている。

また、連動機構は、ミラーと所定のレンズ或いは所定レンズ群のうち可動量の多い部材（前玉保持枠１５ａ）を減速して可動量の少ない部材（ミラー保持枠１６ａ）に伝達させる構成であり、例えば所定のレンズ或いは所定レンズ群の駆動を半分に減速してミラーの回動に用いる構成になっている。

これらによりパンニング時にも大型化せず、更に小型で高性能なチルティング撮影鏡筒を実現した。

また、撮影光学系（屈曲光学系１４）と、撮影光学系を光軸（物体光軸１４ｂ）と直交する平面の異なる第１（パンニング方向）、第２（チルティング方向）の方向に走査する第１（パンニングアクチュエータ１９）、第２（チルティングアクチュエータ１５ｆ）の走査手段と、撮像面を光軸回りに回動させる第３（補正アクチュエータ１１４）の走査手段と、撮影光学系の光軸回りの姿勢を検出する姿勢検出手段１２０とを有し、姿勢検出手段信号に基づき第１、第２、第３の走査手段を協調動作させる駆動制御手段を設けて安定したパンニングを実現した。

また、撮影方向の軌跡を記録する軌跡記録手段（パンジャイロ１１８ａ、チルトジャイロ１１８ｂ）と、光学系を走査して撮影方向を変更する撮影方向変更手段（パンニングアクチュエータ１９、チルティングアクチュエータ１５ｆ）と、軌跡記録手段の信号に基づいて撮影方向変更手段を駆動制御することで撮影方向を初期位置に復帰させる撮影方向復帰手段（制御マイコン１１８）と、軌跡記録手段に記録される軌跡情報を撮影方向が初期位置に復帰する動作に伴いリセットする情報リセット手段（制御マイコン１１８）を撮影装置に設けることでパンニング撮影の失敗を未然に防ぐことができた。

また、撮影光軸に沿って配列された複数のレンズ（貼り合せレンズ１４ｊ、第２群レンズ１４ｋ、第３群レンズ１４ｌ、第４群レンズ１４ｍ）により構成される主光学部と、撮影光軸を屈曲させる反射面を有する屈曲光学部（前玉１４ｆ、ミラー１４ｃ）と、主光学部からの光束が結像する撮像部（撮像素子１４ｉ）とで構成される光学系を有する撮影装置において、主光学部及び屈曲光学部を撮影光軸回りに一体的に回動させる第１の回動手段（パンニングアクチュエータ１９）と、撮像部を撮影光軸回りに回動させる第２の回動手段（補正アクチュエータ１１４）と、第１、第２の回動手段を連動させて駆動制御する駆動制御手段（制御マイコン１１８）とを撮影装置に設けることで、パンニングやブレの補正を各々確実に行うと共に、撮影光軸回りの傾き補正も行えて安定したパンニング撮影を行うことができた。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、チルティング駆動連動機構とパンニング駆動連動機構のみが上記第１の実施の形態と異なる。

＜チルティング駆動連動機構＞
図１６（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る撮影装置のチルティング駆動連動機構の機構図である。このチルティング駆動連動機構は、ミラー１４ｃと前玉１４ｆを連動駆動する機構であり、同図（ａ）は図２で示した屈曲光学系の方向から見た側面図、同図（ｂ）はその上面図である。

図１６（ａ），（ｂ）において、前玉１４ｆを保持する前玉保持枠１５ａは軸１４ｄで軸支されており、前玉保持枠１５ａは前玉１４ｆと共に軸１４ｄ回りに矢印１４ｅ方向に回転可能である。

前玉保持枠１５ａの一方の側面には、前玉保持枠プーリー１５ｇが固定されており、モータ２４と直結されたモータプーリー２１と前玉保持枠ベルト２３と一対一で連結されている。そのため、モータの回転角と等しい角度だけ前玉保持枠１５ａは回動される。

ミラー１４ｃは、ミラー保持枠１６ａの取り付け部１６ｃに取り付けられており、前玉保持枠１５ａと同様に軸１４ｄで軸支されて、ミラー１４ｃと共に軸１４ｄ回りに矢印１４ｅ方向に回転可能である。ミラー保持枠１６ａの一方の側面にはミラー保持枠プーリー１６ｄが固定されており、モータ２４と直結されたモータプーリー２１とミラー保持枠ベルト２２と一対ニで連結されている。そのため、モータの回転角の半分の角度だけミラー保持枠１６ａは回動される。即ち、前玉保持枠プーリー１５ｇの半径に対してミラー保持枠プーリー１６ｄの半径は倍に設定されている。

前述した様にミラー１４ｃの回動角度をθとすると、その反射による物体光軸１４ｂの角度変化は２θになるので、前玉１４ｆの位置を物体光軸と揃えるためには前玉を２θ回動させる必要があるので、上記半径比でミラー１４ｃと前玉１４ｆの回転量を調節している。

モータ２４の駆動は制御マイコン１１８の指示に従っており、チルティングスイッチ１１６ａ、１１６ｂやチルトジャイロ１１８ｂの出力に基づいてチルティングや手ブレ補正を行っている。

＜パンニング駆動連動機構＞
図１７は、第２の実施の形態に係るパンニング駆動連動機構の機構図である。このパンニング駆動連動機構は、屈曲光学系１４が内包される鏡筒１８を駆動する機構であり、鏡筒１８内部の機構は図７（ａ）で示した構造と同じであるため説明は省く。

ここで、本実施の形態の鏡筒１８が図７（ａ）の鏡筒１８と異なる点は、パンニング撮影の時に鏡筒１８が固定されて回転しない点である。そのため、パンニングアクチュエータ１９は廃止されている。

鏡筒１８は、貼り合せレンズ群１４ｊ以降で構成される主光学部とミラー１４ｃ、前玉１４ｆで構成される屈曲光学部とで分離されており、屈曲光学部を支持する屈曲鏡筒２５は、鏡筒１８に対して主光軸１４ａ回りに相対的に回転可能に支持されている。そして、鏡筒１８に設けられたパンニングモータ２６のピニオン２７が屈曲鏡筒２５の内歯車２５ａと噛み合っているので、パンニングモータ２６の回転に伴って屈曲鏡筒２５及びその内部のミラー保持部１６ａ、前玉保持部１５ａは回転する。

しかし、屈曲光学部だけの回転では撮像素子１４ｉに対して像が主光軸１４ａ回りに回転するだけになってしまうので、屈曲光学部の回転と同じ量だけ同期して補正アクチュエータ１１４が撮像素子１４ｉを回転する。即ち、屈曲光学部及び撮像素子１４ｉを同時に回転させることでパンニングを行っている。この方法の利点は、重い鏡筒を回動させる必要が無くなることであり、より高速応答のパンニング撮影ができる様になる。

手ブレ補正に関しても、屈曲光学部及び撮像素子１４ｉをパンジャイロ１１８ａの信号に基づいて同時に駆動させることでその効果を上げており、第１の実施の形態に比べて鏡筒を回転させない分だけ高レスポンスの手ブレ補正ができている。そのため、車上での撮影の様な高い周波数のブレに関しても十分な補正が可能になった。

以上の様に本実施の形態においては、複数のレンズの中で所定のレンズ（前玉１４ｆ）或いは所定レンズ群をミラーの倍回動させて撮影方向を変更する構成とし、所定のレンズ或いは所定レンズ群をミラーの倍回動連動させる連動機構（図１６（ｂ）、前玉保持枠プーリー１５ｇ、前玉保持枠ベルト２３、ミラー保持枠プーリー１６、ミラー保持枠ベルト２２、モータプーリー２１、モータ２４）を設けている。これにより、パンニングした時にも撮影鏡筒１２がビデオカメラ本体１１よりはみ出ない様にすることができ、更にチルティングに関しても撮影鏡筒の小型化を実現することができる。

また、撮影光軸に沿って配列された複数のレンズ（貼り合せレンズ１４ｊ、第２群レンズ１４ｋ、第３群レンズ１４ｌ、第４群レンズ１４ｍ）により構成される主光学部と、撮影光軸を屈曲させる反射面を有する屈曲光学部（前玉１４ｆ、ミラー１４ｃで構成）と、主光学部からの光束が結像する撮像部（撮像素子１４ｉ）とで構成される光学系を有する撮影装置において、屈曲光学部を主光学部に対して撮影光軸回りに相対的に回動させる第３の回動手段（パンニングモータ２６）と、撮像部を撮影光軸回りに回動させる第４の回動手段（補正アクチュエータ１１４）と、第３、第４の回動手段を連動させて駆動制御する駆動制御手段（制御マイコン１１８）とを撮影装置に設けることで、安定したパンニング撮影を行うことができると共に撮影装置の小型化、高速応答性を図ることができた。
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、チルティング駆動連動機構と電気的なシステム構成のみが上記した第１の実施の形態と異なる。

＜チルティング駆動連動機構＞
図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第３の実施の形態に係るチルティング駆動連動機構を示す機構図である。このチルティング駆動連動機構は、ミラー１４ｃと前玉１４ｆを連動駆動する機構であり、図１８（ａ）は、図２で示した屈曲光学系の方向から見た側面図、図１８（ｂ）はその上面図、図１８（ｃ）は部分詳細図である。

図１８（ａ），（ｂ）において、図５（ａ）、図５（ｂ）の機構と異なる点は前玉保持枠１５ａとミラー保持枠１６ａを連動させる機構である伝達レバー１７ａが廃止され、代わりにミラー保持枠１６ａにも専用のアクチュエータが設けられている点である。

ミラー保持枠１６ａの一方の側面には、フラットコイル１６ｅが固定されており（図１８（ｂ）では前玉保持枠１５ａに隠れており、点線で図示する）、フラットコイル１６ａと対向して対の永久磁石１６ｆが設けられいる。

図１８（ｃ）は、第３の実施の形態に係るチルティングアクチュエータの正面図であり、図１８（ａ）の矢印３２方向より見た図である。ミラー保持枠１６ａに設けられたフラットコイル１６ｅは、前玉保持枠１５ａに設けられたフラットコイル１５ｂと共にヨーク１５ｄ、永久磁石１５ｃに挟まれている。永久磁石１５ｃの着磁方向は、図１８（ｃ）のＮ、Ｓに示す方向であり、ヨーク１５ｄと共に閉じた磁路を形成している。

フラットコイル１５ｂ、１６ｅは共にその磁路内に配置されているので、各々のコイルに電流を流すことで独立に駆動力を発生することができる。即ち、一つの磁気回路で二つのアクチュエータを動かすことができて小型化に貢献している。

ここで、フラットコイル１５ｂ、永久磁石１５ｃ及びヨーク１５ｄで構成されるアクチュエータを前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆと称し、フラットコイル１６ｅ、永久磁石１５ｃ及びヨーク１５ｄで構成されるアクチュエータをミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇと称して区別しておく。

そして、前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆ及びミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇは、その各々に対して設けられた（例えばヨーク１５ｄに取り付けられた）不図示の位置検出センサなどで位置フィードバック制御すれば精密に駆動制御できるし応答性も高い。

＜第３の実施の形態に係る電気的なシステム構成＞
図１９は、第３の実施の形態に係る電気的なシステム構成を示すブロック図である。

本実施の形態の電気的なシステム構成が図１０に示したものと異なる点は、チルトドライバが前玉チルトドライバ３３とミラーチルトドライバ３４に分かれて、各々が制御マイコン１１８に制御されている点である。

ここで、前玉チルトドライバ３３は、前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆを駆動制御し、ミラーチルトドライバ３４はミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇを駆動制御している。

制御マイコン１１８は、前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆ及びミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇを同期して同じ方向に駆動する訳であるが、前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆに対してミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇは半分の角度だけ駆動する様に前玉チルトドライバ３３及びミラーチルトドライバ３４を駆動制御する。これは、第１の実施の形態で述べたように前玉１４ｆとミラー１４ｃの光学関係を良好に保つためである。

チルトスイッチ１１７ａ、１１７ｂが操作された時に上記動作を行うばかりでなく、チルトジャイロ１１８ｂの信号に基づいて手ブレ補正を行う場合においても、同様に前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆに対してミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇは半分の角度だけ駆動して精度の高いブレ補正駆動を行う。

このように、前玉１４ｆ及びミラー１４ｃのチルティング駆動に専用のアクチュエータを設けることにより、各々を連動させる機構が不要になり、それによる摩擦の影響でチルティング駆動精度、応答性が劣化してしまうことが無くなると共に、両者の関係の位置調整を電気的に行うことができる様になる。

以上の様に本実施の形態においては、複数のレンズの中で所定のレンズ（前玉１４ｆ）或いは所定レンズ群をミラーの倍回動させて撮影方向を変更する構成とし、所定のレンズ或いは所定レンズ群とミラーの各々に設けられた駆動手段（前玉保持枠チルティングアクチュエータ１５ｆ、ミラー保持枠チルティングアクチュエータ１６ｇ）と、各々に設けられた駆動手段を連動させて所定のレンズ或いは所定レンズ群をミラーの倍回動する駆動制御手段（制御マイコン１１８）を設けている。これにより、パンニングした時にも撮影鏡筒１２がビデオカメラ本体１１よりはみ出ない様にすることができ、更にチルティングに関しても撮影鏡筒の小型化を実現することができる。

なお、上記各実施の形態ではビデオカメラを例にして説明したが、本発明の撮影装置は小型化が可能になるため、ビデオカメラに限られず、デジタルスチルカメラにおける動画撮影や静止画中の流し撮り、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、携帯電話などにも適用することができる。

本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、不揮発性メモリを用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

第１の実施の形態に係る撮影装置の構成を示す全体的な概略図である。 図１中の屈曲光学系を示す構成図である。 屈曲光学系の別の例を示す構成図である。 図３の問題点を解決する方法を説明する説明図である。 第１の実施の形態におけるチルティング駆動連動機構を示す機構図である。 パンニング駆動連動機構を示す機構図である。 パンニング駆動連動機構を示す機構断面図である。 パンニングアクチュエータの構成図である。 第１の実施の形態に係るビデオカメラ本体の外観図である。 第１の実施の形態に係る電気的なシステム構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係るパンニング動作を説明する説明図である。 第１の実施の形態に係るパンニング検出及びパンニング復帰動作のタイミングチャートである。 第１の実施の形態に係るパンニング復帰動作を示すフローチャートである。 正常なパンニングを説明する説明図である。 第１の実施の形態に係るパンニング補正動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るチルティング駆動連動機構の機構図である。 第２の実施の形態に係るパンニング駆動連動機構の機構図である。 第３の実施の形態に係るチルティング駆動連動機構を示す機構図である。 第３の実施の形態に係る電気的なシステム構成を示すブロック図である。 従来の民生品ビデオカメラの一例を示す構成図である。

符号の説明

１１ 撮影レンズ
１２ 撮影鏡筒
１３ ファインダ
１４ 屈曲光学系
１４ｃ ミラー
１４ｆ 前玉
１５ａ 前玉保持枠
１５ｆ チルティングアクチュエータ
１６ａ ミラー保持枠
１７ａ 連動レバー
１９ パンニングアクチュエータ
１１４ 補正アクチュエータ
１２０ 姿勢センサ

Claims (5)

1. 振動検出手段と、
   撮影者が操作可能な復帰スイッチと、
   撮像光軸と直交する平面上の第１の方向に撮像光学系を走査する第１の走査手段と、
   前記撮像光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向に前記撮像光学系を走査する第２の走査手段と、
   重力方向に対する傾きを検出する傾き検出手段と、
   前記複数の走査手段を走査して撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、
   撮影方向の軌跡を記録する軌跡記録手段と、
   前記軌跡記録手段に記録される軌跡記録情報に基づいて、前記撮影方向変更手段を駆動制御して撮影方向を初期位置に復帰させる撮影方向復帰手段と、
   前記傾き検出手段の検出結果に基づいて、撮像画像の補正が必要な場合は、前記第１及び第２の走査手段を協調動作させ、撮像画像の補正が必要ない場合は、前記第１の走査手段のみを駆動させる駆動制御手段とを有し、
   前記軌跡記録手段は、前記振動検出手段の出力に基づいて前記軌跡記録情報の記録を開始し、
   前記復帰スイッチの操作があると、前記撮影方向復帰手段は、前記走査手段を走査して撮影方向を初期位置に復帰させることを特徴とする撮像装置。
2. 前記軌跡記録手段に記録された軌跡記録情報を、撮影方向が初期位置への復帰に伴ってリセットする情報リセット手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 撮像素子と、
   前記撮像光軸回りの第３の方向に前記撮像素子を回転する第３の走査手段を更に有し、
   前記駆動制御手段は、前記撮像画像の補正が必要な場合は、前記第１、第２及び第３の走査手段を協調動作させることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 振動検出手段と、
   撮影者が操作可能な復帰スイッチと、
   撮像光軸と直交する平面上の第１の方向に撮像光学系を走査する第１の走査手段と、
   前記撮像光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向に前記撮像光学系を走査する第２の走査手段と、
   重力方向に対する傾きを検出する傾き検出手段と、
   前記複数の走査手段を走査して撮影方向を変更する撮影方向変更手段と、
   撮影方向の軌跡を記録する軌跡記録手段と、
   前記軌跡記録手段に記録される軌跡記録情報に基づいて、前記撮影方向変更手段を駆動制御して撮影方向を初期位置に復帰させる撮影方向復帰手段と、
   前記傾き検出手段の検出結果に基づいて、撮像画像の補正が必要な場合は、前記第１及び第２の走査手段を協調動作させ、撮像画像の補正が必要ない場合は、前記第１の走査手段のみを駆動させる駆動制御手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記軌跡記録手段が、前記振動検出手段の出力に基づいて前記軌跡記録情報の記録を開始するステップと、
   前記復帰スイッチの操作があると、前記撮影方向復帰手段が、前記走査手段を走査して撮影方向を初期位置に復帰させるステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
5. 請求項４に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラム。

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