JPH0577236B2 - - Google Patents

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（以後VTRと
称す）の普及にともないビデオカメラを用いて撮
影する機会が多くなり、三脚を使用しなくても画
ぶれが少なく安定した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、上述した従来の撮
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、例えば特開昭53−64175公報に示され
るように、第４図、第５図のような構造になつて
いた。第４図は、従来の撮影装置の正面図、第５
図は、側面図である。第４図、第５図において、
方向ジヤ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。垂直ジヤイロも
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等が設置されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、高速で回
転するジヤイロを用いているため装置が大型にな
り、重量も増加するため通常は、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
う問題点とともに、手持ち撮影を行つた場合で尚
かつ、画ぶれ防止を行う必要がないときは、ジヤ
イロ等の画ぶれ防止手段を停止すればよいが、停
止することによりジヤイロ効果がなくなり水平ジ
ンバル３，７及び垂直ジンバル５，８の安定性が
なくなりビデオカメラが不安定な状態になる。ま
た、ズーミングにより撮影装置の重心位置が変化
するために撮影方向を定めにくいという問題点が
あつた。

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は、被写体
の光学像を変倍するズームレンズを含む撮影レン
ズ群と、撮影レンズ群を収納するレンズ鏡胴と、
撮影レンズ群からの光学像を電気信号に変換する
光電変換手段と、レンズ鏡胴と光電変換手段とを
光軸が一致するように保持する保持手段と、レン
ズ鏡胴と光電変換手段と保持手段の略々重心位置
を回動中心として保持手段をパンニング方向（も
しくはピツチング方向）に回動自在に支持する回
動支持手段と、ズームレンズが移動しても重心位
置が変化しないようにズームレンズの移動方向と
は反対方向に部材を移動させることにより重心を
補正する重心補正手段とから構成したものであ
る。

作 用 本発明は、上記した構成により従来のような大
型で重いジヤ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
用することが出来る。またズーミングによるレン
ズ鏡胴の重心移動をズーミングと連動して錘を重
心移動方向と反対方向に移動させて重心補正をし
ているので撮影方向を安定にすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の撮影装置について図
面を参照しながら説明する。第１図は撮影装置の
レンズ鏡胴部の部分断面図、第２図は撮影装置全
体の構成図、第３図は第２図のＸ−Ｘ断面図であ
る。

まず、第１図において合焦枠１１には、合焦レ
ンズ１２，１３，１４が挿入されており、合焦レ
ンズ１３と１４の面間隔はレンズスペーサー１５
により規制されている。そして、合焦レンズ１
２，１３，１４はレンズ押え環１６により合焦枠
１１に固定されている。また合焦枠１１には、合
焦リングギア１７ａを有する合焦ギア枠１７が係
止されている。合焦枠１１に設けたヘリコイドネ
ジ１８は、固定胴１９に設けたヘリコイドネジ２
０と螺合している。合焦枠１１または合焦ギア枠
１７を光軸周りに回動させることにより、これら
のヘリコイドネジ１８，２０により合焦レンズ１
２，１３，１４を光軸方向に繰り返す。また、合
焦操作ボタン（図示せず）を押圧することにより
フオーカスモーター２１が回転し、このフオーカ
スモーター２１に係止されたフオーカスモーター
ギア２２からアイドラーギア２３、フリクシヨン
バネ２４、フリクシヨン調整環２５からなるフリ
クシヨン機構に回転力が伝達され、このフリクシ
ヨン機構及びフオーカス軸２６を介して回転力が
合焦ギア１７ｂに伝達される。そして合焦ギア１
７ｂから合焦リングギア１７ａに回転力が伝達さ
れることにより合焦ギア枠１７及び合焦ギア枠１
７と係合する合焦枠１１が光軸周りに回動するこ
とにより合焦レンズ１２，１３，１４を光軸方向
繰り出す。そして合焦レンズ１２，１３，１４の
光軸方向の繰り出し量を規制するために合焦ギア
枠１７には、繰り出し量を規制するための切り欠
き部２７及び固定胴１９には切り欠き部２７の端
部と当接するストツパー２８が設けてある。

変倍レンズ２９，３０，３１は、第１のレンズ
保持枠３２に挿入され、変倍レンズ２９の押え環
３３のネジ部３４が、第１のレンズ保持枠３２の
ネジ部３５と螺合することにより変倍レンズ２
９，３０，３１は、第１のレンズ保持枠３２に固
定される。補正レンズ３６は、第２のレンズ保持
枠３７に挿入され、押え輪３８が補正レンズ３６
を第２のレンズ保持枠３７に付勢することにより
固定される。また第１のレンズ保持枠３２及び第
２のレンズ保持枠３７は光軸方向に移動するため
に固定胴１９とポール支持板３９により固定され
たガイドポール４０と嵌合する穴４１，４２を設
けておりガイドポール４０をガイドとして光軸方
向に移動する。カム筒４３は、固定胴１９の内周
側と摺動し第１のレンズ保持枠３２と第２のレン
ズ保持枠３７を光軸方向へ移動するための第１の
カム溝４４と第２のカム溝４５を有しておりポー
ル支持板３９により位置が規制される。ポール支
持板３９は、ポール支持板押えネジ４６が固定胴
１９のネジ部４７と螺合することにより固定され
る。

カム筒４３を設けた第１のカム溝４４と第２の
カム溝４５にはそれぞれ変倍レンズ２９，３０，
３１及び補正レンズ３６の光軸上の位置を規制す
るために、第１のレンズ保持枠３２及び第２のレ
ンズ保持枠３７に螺合している第１のカムピン４
８及び第２のカムピン４９が係合していると共
に、カム筒４３にはピン５０が植設されている。

ズームリング５１には、ズームギア５２が光軸
周りに回動自在に嵌入されていると共に、内周側
に形成された長溝（図示せず）にピン５０が係合
している。即ち、ズームリング５１が回動すると
長溝（図示せず）に係合したピン５０が駆動され
カム筒４３が回動するので、第１のレンズ保持枠
３２と第２のレンズ保持枠３７における変倍レン
ズ２９，３０，３１と補正レンズ３６との位置が
第１のカム溝４４と第２のカム溝４５により規制
されてズーミングが行われる。ズームリング５１
には、ズーム操作レバー５３が固定されており手
動でズーミングする場合はこのズーム操作レバー
５３を光軸周りに回動することによりズーミング
が行われる。また電動で行う場合は、ズーム操作
ボタン（図示せず）を押圧することによりズーム
モーター（図示せず）が回転し、このズームモー
ター（図示せず）と係合するズームギア５２に回
転力が伝達されズーミングが行われる。

さらに、ズームリング５１には、変倍レンズ群
５４及び補正レンズ３６の移動に伴つてレンズ鏡
胴５５の重心位置が変化しないようにズーミング
と連動して錘５６を移動するためのカム溝５７が
設けてある。この錘５６はリング形状であり、フ
オーカス軸２６と固定板５８に設けたガイド軸５
９とに支持され光軸方向に移動可能となつてい
る。そして錘５６を第３のカム溝５７により移動
するために第３のガイドピン６０が錘５６と螺合
し、かつ第３のカム溝５７と係合している。

つぎに、第２図、第３図により撮影装置全体の
構成について説明する。

第２図、第３図において被写体を撮影するため
の撮影レンズ（合焦レンズ１２，１３，１４、変
倍レンズ２９，３０，３１、補正レンズ３６、固
定レンズ（図示せず））、マスターレンズ（図示せ
ず）と、撮影レンズの焦点面に設けられたCCD
等の撮像素子７１は、レンズ鏡胴５５に保持され
ている。また、撮像素子７１により光学像から変
換された電気信号は、映像回路７２で所定の映像
信号に変換される。レンズ鏡胴５５の上部５５
ａ、下部５５ｂには、それぞれ玉軸受７３，７４
が圧入されており第１のフレーム７５の上下から
それぞれ回動軸７６，７７が玉軸受７３，７４に
回動自在に嵌合されておりレンズ鏡胴５５は、第
１のフレーム７５に対して回動自在となつてい
る。また、レンズ鏡胴５５の下部５５ｂには磁性
材料製のバツクプレート７６を介して所要の着磁
がなされたリング状のマグネツト７７が固定され
ている。そのマグネツト７７と対向して第１のフ
レーム７５には、磁性材料製の固定子平板１８に
接着された固定子捲線７９が固定されている。

また、レンズ鏡胴５５の回動位置を検出するた
めに、マグネツト７７と対向して固定子平板７８
にホール素子７８ａが設けられている。第１のフ
レーム７５の左右には、それぞれ玉軸受７９，８
０が圧入されており第２のフレーム８１の左右か
らそれぞれ回動軸８２，８３が玉軸受７９，８０
に回動自在に嵌合されておりレンズ鏡胴５５と第
１のフレーム７５は、第２のフレーム８１に対し
て回動自在となつている。また、第１のフレーム
７５の右側には磁性材料製のバツクプレート８４
を介して所要の着磁がなされたリング状のマグネ
ツト８５が固定されている。このマグネツト８５
と対向して第２のフレーム８１には、磁性材料製
の固定子平板８６に接着された固定子捲線８７が
固定されている。また、第１のフレーム７５とレ
ンズ鏡胴５５のチルテイング方向の回動位置を検
出するために、マグネツト８５と対向して固定子
平板８６にはホール素子８６ａが設けられてい
る。レンズ鏡胴５５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８８が固定さ
れており、第１のフレーム７５にはレンズ鏡胴５
５と第１のフレーム７５のチルテイング方向の角
速度を検出するための角速度センサー８９が固定
されている。この角速度センサー８８，８９の出
力信号がゼロになるように制御回路９０は、レン
ズ鏡胴５５をパンニング方向に回動させるマグネ
ツト７７及び固定子捲線７９等からなるアクチユ
エーター９１と、レンズ鏡胴５５及び第１のフレ
ーム７５をチルテイング方向に回動させるマグネ
ツト８５及び固定子捲線８７からなるアクチユエ
ーター９２を駆動制御する。

また、レンズ鏡胴５５をロツクする場合には、
雌ネジ９３を有する支持部材９４が外装９５に設
けてあり、この雌ネジ９３と螺合する雄ネジ９６
を有し、かつレンズ鏡胴５５と対向する方向の端
部形状が球面状となつているロツク軸９７を右ネ
ジ方向に回転させることにより雌ネジ９３、雄ネ
ジ９６をガイドとしてロツク軸９７が光軸方向
（矢印Ｈ方向）に移動して、レンズ鏡胴５５の後
部に設けられた円錐状の凹部９８と当接してレン
ズ鏡胴５５をロツクする。また、ロツク軸９７を
左ネジ方向に回転させることにより雌ネジ９３、
雄ネジ９６をガイドとしてロツク軸９７が光軸方
向（矢印Ｈの反対方向）に移動して、レンズ鏡胴
５５の後部に設けられた円錐状の凹部９８と離間
し、レンズ鏡胴５５はアンロツクとなり、画ぶれ
防止状態となる。

また、ロツク軸９７には、スイツチ押圧部９９
が設けてあり、このスイツチ押圧部９９が支持部
材９４に固定されたスイツチ１００をロツク軸９
７の移動に伴つて自動的にON、OFFすることに
より、アクチユエーター９１，９２への電力供給
を自動的に制御する。

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、第３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５５の揺れを角速度セン
サー８８（パンニング方向）、８９（チルテイン
グ方向）により検出してこの角速度センサー８
８，８９からの出力がゼロになるように制御回路
９０がアクチユエーター９１，９２の固定子捲線
７９，８６に電力を供給して制御することによ
り、絶対座標に対してのレンズ鏡胴５５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
とが出来る。例えば、レンズ鏡胴５５がチルテイ
ング方向（第３図における矢印Ｉ方向）に揺れた
とすると、チルテイング方向の揺れを検出する角
速度センサー８９の出力がゼロになるように制御
回路９０がアクチユエーター９２の固定子捲線８
７に電力を供給して矢印Ｉ方向と反対方向に駆動
制御することによりチルテイング方向の画ぶれを
防止することが出来る。パンニング方向も同様に
画ぶれを防止することができる。また、斜め方向
の画ぶれが生じた場合は、角速度センサー８８
（パンニング方向）、角速度センサー８９（チルテ
イング方向）により揺れ量（角速度）を検出して
この両方向の角速度センサー８８，８９からの出
力がゼロになるように制御回路９０がアクチユエ
ーター９１，９２の固定子捲線７９，８７に電力
を供給することにより、斜め方向の画ぶれに対し
ても防止できる。

持ち運ぶ際や、画ぶれ防止効果をOFFにする
時には、ロツク軸９７を右ネジ方向に回転させる
ことにより雌ネジ９３、雄ネジ９６をガイドとし
てロツク軸９７が光軸方向（矢印Ｈ方向）に移動
して、レンズ鏡胴５５の後部に設けられた円錐状
の凹部９８と当接してレンズ鏡胴５５をロツクす
る。このロツク軸９７に設けたスイツチ押圧部９
９がスイツチ１００をONにすることによりアク
チユエーター９１，９２への電力供給を遮断して
消費電力の低減を行つている。

また、ロツク軸９７を左ネジ方向に回転させる
ことにより雌ネジ９３、雄ネジ９６をガイドとし
てロツク軸９７が光軸方向（矢印Ｈの反対方向）
に移動して、レンズ鏡胴５５の後部に設けられた
円錐状の凹部９８と離間し、レンズ鏡胴５５はア
ンロツクとなる。この時ロツク軸９７に設けたス
イツチ押圧部９８がスイツチ１００をOFFにす
ることによりアクチユエーター９１，９２への電
力供給が行われ画ぶれ防止状態となる。

画ぶれ防止効果がONの時に、ズーミングを行
う場合は、ズーム操作ボタン（図示せず）を押圧
することによりズームモーター（図示せず）が回
転してレンズ鏡胴５５のズームギア５２を回動し
てズームリング５１及びカム筒４３を介して第１
のレンズ保持枠３２及び第２のレンズ保持枠３７
を光軸方向に移動させズーミングを行う。この時
第１のレンズ保持枠３２及び第２のレンズ保持枠
３７の移動に伴いレンズ鏡胴５５の重心が移動す
る。これを防止するためにフオーカス軸２６及び
ガイド軸５９にガイドされ、かつズームリング５
１に設けられた第３のカム溝５７と係合した第３
のカムピン６０を有するリング状の錘５６は、ズ
ームリング５１を回動することにより第３のカム
ピン６０が第３のカムピン溝５７に添つて重心移
動方向に移動し、それに伴つて錘５６も移動す
る。また、ズームリング５１に設けられた第３の
カム溝５７は第１のレンズ保持枠３２及び第２の
レンズ保持枠３７の移動によるレンズ鏡胴５５を
重心位置の変化を打ち消すようなカム形状となつ
ており、このカム形状は、変倍レンズ群５４及び
補正レンズ３６の移動データにより求めている。

画ぶれ防止効果がOFFの時は、ズームリング
５１に設けたズーム操作レバー５３を手動で回動
してズーミングを行う、あるいは、ズーム操作ボ
タン（図示せず）を押すことにより電動でズーミ
ングを行う。

合焦させる場合、画ぶれ防止効果がONの時
は、フオーカス操作ボタン（図示せず）を押圧す
ることによりフオーカスモーター２１が回転して
レンズ鏡胴５５の合焦ギア枠１７に設けられた合
焦リングギア１７ａを駆動することにより合焦枠
１１が回動して合焦レンズが光軸方向に移動して
合焦する。また画ぶれ防止効果がOFFの時は、
合焦枠１１を手で回動することにより合焦する。
あるいはフオーカス操作ボタン（図示せず）を押
圧することにより電動で合焦する。

なお、本実施例においてはズーミング時の重心
位置の変化を防止するために錘を用いているが電
気的に補正してもよい。又は、回動支持位置を重
心移動に伴つて移動させても良い。また本実施例
においてはズーミングの時だけ重心位置の変化を
補正しているがフオーカシングにおいてもズーム
の場合と同様におもりを用いて補正することがで
きる。さらに、フオーカス軸を錘のガイド軸とし
て共用しているが錘にガイド軸を別途設けてもよ
い。

発明の効果 以上のように、本発明は被写体の光学像を変倍
するズームレンズを含む撮影レンズ群と、撮影レ
ンズ群を収納するレンズ鏡胴と、撮影レンズ群か
らの光学像を電気信号に変換する光電変換手段
と、レンズ鏡胴と光電変換手段とを光軸が一致す
るように保持する保持手段と、レンズ鏡胴と光電
変換手段と保持手段の略々重心位置を回動中心と
して保持手段をパンニング方向（もしくはピツチ
ング方向）に回動自在に支持する回動支持手段
と、ズームレンズが移動しても重心位置が変化し
ないようにズームレンズの移動方向とは反対方向
に部材を移動させることにより重心を補正する重
心補正手段とから構成したことにより撮影装置全
体が小型、軽量となり、気軽に手持撮影をするこ
とが出来る。また、ズーミングによるレンズ鏡胴
の重心位置の変化を錘をズーミングと連動して移
動させることにより重心位置の変化を防ぎズーミ
ングの時でも安定した撮影ができるようにした。
さらに錘のガイド軸の１本をフオーカス軸と共用
しているので部品点数の削減ができる。

【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
レンズ鏡胴部の部分断面図、第２図は、撮影装置
の構成図、第３図は、第２図のＸ−Ｘ断面図、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。 ２６……フオーカス軸、５１……ズームリン
グ、５５……レンズ鏡胴、５６……錘、５７……
第３のカム溝、６０……第３のカムピン、７１…
…CCD、７５……第１のフレーム、８１……第
２のフレーム、８８，８９……角速度センサー、
９０……制御回路、９１，９２……アクチユエー
ター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体の光学像を変倍するズームレンズを含
   む撮影レンズ群と、前記撮影レンズ群を収納する
   レンズ鏡胴と、前記撮影レンズ群からの光学像を
   電気信号に変換する光電変換手段と、前記レンズ
   鏡胴と前記光電変換手段とを光軸が一致するよう
   に保持する保持手段と、前記レンズ鏡胴と前記光
   電変換手段と前記保持手段の略々重心位置を回動
   中心として前記保持手段をパンニング方向もしく
   はピツチング方向に回動自在に支持する回動支持
   手段と、前記ズームレンズが移動しても重心位置
   が変化しないように前記ズームレンズの移動方向
   とは反対方向に部材を移動させることにより重心
   を補正する重心補正手段とからなる撮影装置。