JPH0720210B2

JPH0720210B2 - 撮影装置

Info

Publication number: JPH0720210B2
Application number: JP60293747A
Authority: JP
Inventors: 総一郎藤岡; ▲浩▼ 三谷; 稲治　　利夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-12-26
Filing date: 1985-12-26
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPS62152279A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、支持体の振動にもかかわらず鏡筒部の振動を
極めて小さくする防振機構を有する撮影装置に関するも
のであり、特に、携帯用のビデオカメラ等に利用可能な
小型軽量の撮影装置を提供するものである。

従来の技術従来の防振機構には、空気圧や油圧により支持台から定
盤等への振動の伝達を抑制したものが広く利用されてい
る。第11図にこのような従来の防振機構の構成を表す断
面図を示す。

第11図において、定盤101と支持台102の間には空気室10
5が形成されており、空気圧縮機104から管103を通して
圧縮空気が送り込まれる。その結果、定盤101と支持台1
02の間にはバネ性の非常に弱い空気層が形成される。従
って、支持台102が大きく振動しても、定盤101にはその
振動がほとんど伝達されない。

そして、防振が必要とされる撮影ではビデオカメラを上
記した防振機構の定盤101の上に設置して撮影されてい
た。

発明が解決しようとする問題点このような従来の防振機構では、圧縮空気を利用してい
るため圧縮機や空気室が必要であり、規模が大きくなり
携帯用には使えない。さらに圧縮機の発する音も大きい
という問題があった。

このような従来の防振機構を用いて撮影装置を扱う時
に、チルト操作を行った場合、防振機構のために撮影装
置の追従性が悪くなり、撮影者が違和感を感じると同時
に良好なチルト撮影ができないという問題があった。

本発明は、このような点を考慮して、携帯用のビデオカ
メラにも利用可能な小型軽量で高性能の防振機構を有す
る撮影装置を提供することを目的とするものである。

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、複数
のレンズと撮像素子を搭載する鏡筒部と、前記撮像素子
に得られる電気信号から画像信号を作り出す画像回路
と、前記鏡筒部への入射光線軸と直交もしくは略直交す
る回転軸回りに前記鏡筒部をピッチング方向に回転自在
に支持する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体の間に設
置され前記鏡筒部を回転駆動するためのアクチュエータ
手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を検出する
角度検出手段と、前記鏡筒部に設置され前記回転軸回り
の前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と、前
記角度検出手段の出力が前記鏡筒部と前記支持体の相対
角度について予め定められた所定の相対角度範囲を超え
た事を検出してチルト動作の開始を検出し、前記角度検
出手段の出力が前記所定の相対角度範囲内にあり、かつ
前記角速度検出手段の出力が前記鏡筒部の前記回転軸回
りの角速度について予め定められた所定の角速度範囲内
にあることを検出してチルト動作の終了を検出するチル
ト開始・終了検出回路と、前記チルト開始・終了検出回
路が前記角度検出手段の出力が前記所定の相対角度範囲
を超えた事を検出した時点の前記鏡筒部と前記支持体の
相対角速度を前記角度検出手段の出力について時間差分
演算して求め、前記鏡筒部の角度と前記支持体の角度が
該演算結果の大きさに応じた速さで一致する様に相対角
度の指令を出す相対角度指令回路と、前記パンニング開
始・終了検出回路が前記角度検出手段の出力が前記所定
の相対角度範囲を超えたことを検出した時は前記角度検
出手段の出力と前記角度検出手段の出力と前記相対角度
指令手段回路の出力をそれぞれ第１の所定の利得で合成
して該合成結果を出力し、前記パンニング開始・終了検
出回路が前記角度検出手段の出力が前記所定の相対角度
範囲内にあり、かつ前記角速度検出手段の出力が前記所
定の角速度範囲内にあることを検出している時は前記角
度検出手段の出力と前記角速度検出手段の出力を前記角
速度検出手段の出力に与えられる利得係数に対する前記
角度検出手段の出力に与えられる利得係数の比率が前記
第１の所定の利得の設定における比率よりも小さい比率
に設定される第２の所定の利得で合成して該合成結果を
出力する合成回路と、前記合成回路の出力に比例した電
力を前記アクチュエータ手段を駆動する駆動回路とを具
備するものである。

作用本発明は、上記の構成することで鏡筒部と支持台の相対
角度と鏡筒部の回転軸回りの角速度を検出し、これらの
変動を抑制する様にアクチュエータ手段により駆動・制
御し、鏡筒部の振動を大幅に低減する。

さらに、チルト開始・終了検出回路によりチルト動作時
の鏡筒部の遅れを実用上十分小さくし、また、相対角度
指令回路によりチルト動作時の鏡筒部の動きを滑らかに
制御することで撮影者にとって違和感のないものとす
る。

実施例第１図に本発明の一実施例を示す構成図を示す。

第１図において、鏡筒部１には複数のレンズ群（図示を
省略）と撮像素子２（たとえば、CCD板や撮像管）が取
りつけられ被写体からの反射光を集光させて撮像素子２
に結像させ電気信号に変換する。画像回路３は撮像素子
２に得られた電気信号を逐次読み出し画像信号を作り出
している。鏡筒部１と支持体15の間にはアクチュエータ
手段４が設けられ、回転軸13を中心にして鏡筒部１をピ
ッチング方向に回転駆動する。アクチュエータ手段４の
回転軸13は鏡筒部１と重心点Ｇを通り、鏡筒部１を支持
体15に対し回転可能に支承している。なお、図面では略
しているが、支持体15には本発明の撮影装置を撮影者が
支持するグリップ部を設けてある。

第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）にアクチュエータ手段４の具
体的な構成例を示す。第２図において、マグネット202
の強磁性体製のバックヨーク201は鏡筒部１に取りつけ
られ、回転軸13と共に回転する。マグネット202は４極
に着磁され界磁磁束を発生している。回転軸13の軸受20
5が設けられたコイルヨーク204にはコイル203a,203bと
角度検出手段（ホール素子）６が取りつけられる。さら
にコイルヨーク204は支持体15に設置される。コイル203
aと203bは直列に接続され、端子206から端子207へ流れ
る電流とマグネット202の界磁磁束によって回転トルク
を発生する。また、角度検出手段６はマグネット202の
磁極の切り換り部にほぼ対向して配置され、マグネット
202（鏡筒部１と角度θｍ）とコイルヨーク204（支持体
15の角度θｏ）の相対的な角度（θmo＝θｍ−θｏ）に
対応した出力信号を発生する。

なお、θｍは回転軸13の回りの鏡筒部１の角度であり、
θｏは回転軸13の回りの支持体15の角度である。

さて、第１図において角度検出手段６の出力信号は、相
対角度検出回路８に入力される。第３図に角度検出回路
８の具体的な構成例を示す。抵抗301,302を介して直流
バイアスされる角度検出手段６（ホール素子）の２つの
出力端子に得られる直流信号を演算増幅器307と抵抗30
3,304,305,306からなる差動増幅回路によって所定倍に
差動増幅し、出力を端子c,d,eを介して合成回路11、チ
ルト開始・終了検出回路12、相対角度指令回路10へ供給
する。なお、第３図において＋V_H,−V_Hは、適当な電源
電圧である。

さらに、第１図において鏡筒部１の回転軸13の回りの角
速度を検出する角速検出手段７が、固定部材14によって
鏡筒部１に取り付けられる。角速度検出手段７の出力は
角速度検出回路９に入力され、鏡筒部１の回転軸13の回
りの回転角速度に応じた出力を得ている。第４図に角速
度検出手段７と角速度検出回路９の具体的な構成例を示
す。

強制振動回路403は所定の周波数の正弦波発振回路を有
し、その発振周波数信号によって角速度検出手段７の圧
電素子で作られたドライブ・エレメント401は強制的に
振動させている。圧電素子で作られたセンス・エレメン
ト402はドライブ・エレメント401と機械的に接触して配
置されているのでドライブ・エレメント401と共に同じ
周波数で振動する。このとき、鏡筒部１が回転軸13の回
りに回転すると、力学的なコリオリ力が発生する。コリ
オリ力はセンス・エレメント402の直交する２軸の角速
度の積に比例するので鏡筒部１の回転軸13の回りの角速
度（ωｍ）と強制振動による角速度の積に比例する。セ
ンス・エレメント402はコリオリ力によって機械歪を生
じ、圧電作用により電気信号を発生する。センス・エレ
メント402の出力を同期検波回路404によって強制振動と
同じ周波数で同期検波し、ローパス・フィルタ405によ
って検波出力の低周波成分を取り出せば鏡筒部１の回転
軸13の回りの角速度ωｍに比例する信号が得られる。こ
の出力は端子a,bを介して、合成回路11とチルト開始・
終了検出回路12へ供給される。

第１図において、チルト開始・終了検出回路12は端子d,
bを介して相対角度検出回路８、角速度検出回路９の出
力信号を入力し、チルト動作の開始及び終了を検出す
る。チルト動作は、動いている被写体を撮影するときに
撮影者が自分自身の手首を回転軸として撮影装置をピッ
チング方向に回転させて被写体を撮影画面から外れない
様にする動作であり、すなわち、チルト動作中には撮影
装置はピッチング方向に回転していることになる。

結局、本発明の目的である防振特性を実現することと
は、相反する動作であり、チルト開始・終了検出回路12
はこのために設けられる。第５図にチルト開始・終了検
出回路12の具体的な構成例を示す。

比較器501,502、電源503,504、ORゲート回路505によっ
てウインド・コンパレータが構成されている。電源503,
504は、鏡筒部１と支持体15との所定の角度差（相対角
度θmo（１））に対応する電圧値（Ｖ（１））を有して
おり、端子ｄを介して入力される鏡筒部１と支持体15と
の相対角度に応じた入力信号が±Ｖ（１）の範囲内にあ
るときORゲート回路505は、“H"レベルの信号を出力す
る。さらに、鏡筒部１と支持体15の相対角度θmoが、 θmo＞mo（１）あるいはθmo＜−θmo（１）となったと
き、すなわち端子ｄより入力される入力信号が±Ｖ
（１）の範囲を越えたときにORゲート回路505は、“L"
レベルの信号を出力する。（“H"レベルとは、高電位で
あり、“L"レベルとは、低電位を意味する。） θmoが所定の角度差θmo（１）を越えたとき、すなわ
ち、ORゲート回路505が、“L"レベルを出力すると、こ
れはRSフリップフロップ回路512のセット端子（端
子）に入力されておりRSフリップフロップ回路512はセ
ットされ非反転出力端子（Ｑ端子）には、“H"レベルの
信号を出力する。これによって撮影者がチルト動作に入
ったことを検出する。

さらに、比較器506,507、電源508,509、ORゲート回路51
0によってウインド・コンパレータが構成される。電源5
08,509は、鏡筒部１の所定の角速度（ωｍ（１））に対
応する電圧値（Ｖ（２））を有しており、端子ｂを介し
て入力される鏡筒部１の角速度wmに応じた入力信号が±
Ｖ（２）の範囲内にあるときORゲート回路510は“H"レ
ベルの信号を出力する。逆に、 ωｍ＞ωｍ（１）またはωｍ＜−ωｍ（１）となっているときは、ORゲート回路510は“L"レベルの
信号を出力する。

ORゲート回路505,510のそれぞれの出力を入力するNAND
ゲート回路511は、結局、鏡筒部１と支持体15の相対角
度θmoと鏡筒部１の角速度ωｍが、₋ θmo（１）＜θmo＜θmo（１）かつ −ωｍ（１）＜ωｍ＜ωｍ（１）となったときのみ“L"レベルの信号を出力し、このとき
にRSフリップフロップ512はリセットされ非反転出力端
子（Ｑ端子）には“L"レベルの信号を出力する。これに
よって撮影者がチルト動作を終了したことを検出する。
チルト開始・終了検出回路12の出力は、端子g,hを介し
て相対角度指令回路10、合成回路11に入力され、それぞ
れにチルト動作中であるか、否かの情報を供給する。

第１図において、相対角度指令回路10は、チルト動作時
の鏡筒部１と支持体15の相対角度の指令信号を合成回路
11へ端子ｆを介して供給する。後述するが、合成回路11
は、相対角度θmo、角速度ωｍに応じた電圧信号をそれ
ぞれの利得で加算合成するが、チルト動作を検出してい
る時には、チルト開始検出時の鏡筒部１と支持体15との
角度差（前記θmo（１））をなくするため、角度制御利
得を上げる。しかしながら、角度差θmo（１）を直ちに
ゼロとしたのでは、撮影者が支持体15をチルト操作して
いる角速度を大幅に上回り角速度で急峻に鏡筒部１が動
くため撮影者に極度の違和感を感じさせる。相対角度指
令回路10は、このために設けられ、鏡筒部１と支持体15
の相当角度が所定の角度θmo（０）から前記したチルト
開始検出の基準に用いた角度差θmo（１）に到るまでの
時間により相対角速度を算出し、これをチルト速度とし
て認知し、これに応じて相対角度の指令値をθmo（１）
からゼロに徐々に変化させるものである。

第６図に相対角度指令回路10の具体的な構成例を示す。

比較器601,602、電源603,604、ORゲート回路605によっ
てウインド・コンパレータが構成され、端子ｅより入力
される相対角度θmoに応じた電圧信号が前記角度差θmo
（１）に対応する電圧値Ｖ（１）と比較しθmoが±θmo
（１）の範囲内にあるときORゲート回路605は“H"レベ
ルの信号を出力する。電源603,604は、第５図に示した
電源503,504と同じ電圧値Ｖ（１）を有するものであ
る。θmoが±θmo（１）の範囲を越えると、ORゲート回
路605は、“L"レベルの信号を出力する。

さらに、比較器606,607、電源608,609、ORゲート回路61
0によってウインド・コンパレータが構成され、端子ｅ
より入力される相対角度θmoに応じた電圧信号が前記角
度差θmo（１）より小なる角度差θmo（０）に対応する
電圧値（Ｖ（０）と比較し、θmoが±θmo（０）の範囲
内にあるときORゲート回路610は“H"レベルの信号を出
力する。電源608,609は、前記した電圧値Ｖ（１）によ
り小なる電圧値Ｖ（０）を有し、電圧値Ｖ（０）は、前
記した鏡筒部１と支持体15の相対角度がθmo（０）のと
きに応じた電圧値に等しい。

端子ｇには、チルト開始・終了検出回路12の出力信号が
入力され、チルト動作時は“H"レベル、否の時は“L"レ
ベルの信号が入力される。611は、インバータ・ゲート
回路であって端子ｇより入力される信号の論理を反転
し、ANDゲート回路62,613に入力する。

614、615はアナログスイッチであって入力される信号が
“H"レベルの時に閉じ、“L"レベルの時に開くものであ
る。以後の説明においても、614,615と同様のアナログ
・スイッチを種々記述するが、すべて上記の如く入力信
号の電圧値レベルに応じて開閉するものとする。

さて、撮影者がチルト動作を開始すると、鏡筒部１と支
持体15の相対角度は、ほぼゼロから大きくなり、まず角
度差θmo（０）をもつに到る。すると、ORゲート回路61
0は、前記の如く“L"レベルの信号を出力する。さら
に、この状態では、チルト開始・終了検出回路12はチル
ト動作を検出しておらず端子ｇには“L"レベルと信号が
入力されており、その反転出力である“H"レベルの信号
が、ANDゲート回路613に入力されている。よって、AND
ゲート回路613は、“L"レベルの信号を出力し、アナロ
グ・スイッチ615を開かせる。

また、この状態（θmo＝θmo（０））では、ORゲート回
路605は“H"レベルの信号を出力しているため、ANDゲー
ト回路612は、“H"レベルの信号を出力し、アナログ・
スイッチ614は閉じられる。すなわち、θmo＝θmo
（０）となったところで、定電流源616によってコンデ
ンサ617に充電が開始される。

その後、撮影者がチルト動作が続行すると、鏡筒部１と
支持体15の相対角度θmoは、さらに大きくなり、角度差
θmo（１）をもつに至る。すると、チルト開始・終了検
出回路12はチルト動作を検出し、端子ｇには、“H"レベ
ルの信号が入力され、その反転信号である“L"レベルの
信号がANDゲート回路612,613に入力される。同時に、OR
ゲート605,610は、“L"レベルの信号を出力しており、A
NDゲート回路612,613は“H"レベルを出力し、アナログ
・スイッチ614,615を開かせ、コンデンサ617への充電を
止める。結局、コンデンサ617には、θmoがθmo（０）
からθmo（１）に到るまでの時間に応じた電荷が充電さ
れ保持することになる。これは、鏡筒部１と支持体15の
相対角速度を表わすことになるが、チルト動作を検出し
ていないときは、鏡筒部１はほぼ静止する様、制御され
ている（詳細は後述する）ので、コンデンサ617の保持
する電圧値は、支持体15の角速度、すなわち、チルト速
度を表わすことになる。

さらに、端子ｅより入力される相対角度θmoに対応する
電圧信号は、比較器621によって符号検出がなされ、
“正”の時は“H"レベルの信号、“負”の時は、“L"レ
ベルの信号が出力される。この信号と、インバータ回路
622によって論理反転された信号によって、アナログ・
スイッチ623,624が開閉される。すなわち、θmo＞０の
ときは、アナログ・スイッチ623は閉じられアナログ・
スイッチ624は開かれる。すると、コンデンサ617に充電
保持される電圧が符号を変えずして演算増幅器625に入
力される。逆に、θmo＜０のときは、アナログ・スイッ
チ623は開かれアナログ・スイッチ624は閉じられる。演
算増幅器620、抵抗618、619は、利得“−1"を有する様
に構成されており、結局、コンデンサ617に充電保持さ
れる電圧が符号を反転して演算増幅器625に入力され
る。

ところで、チルト動作が検出されていないときはアナロ
グ・スイッチ639の入力信号は、“H"レベルであり、閉
じられており、端子ｅより入力される相対角度θmoに応
じた電圧値が演算増幅器640で構成される電圧ホロア回
路を介してコンデンサ637に伝送され、チルト動作を検
出したところでアナログ・スイッチ639の入力信号は
“L"レベルとなり、開かれる。結局、コンデンサ637に
は、チルト動作検出時点でθmo（１）に対応する電圧値
Ｖ（１）が、プラス・マイナスいずれかの符号で保持さ
れる。θmo＞０のときは、“正”、θmo＜０のときは、
“負”であることはもちろんである。

さて、演算増幅器625にコンデンサ617に保持されるチル
ト速度の大きさに比例した電圧が入力されると、演算増
幅器625、トランジスタ627,628、抵抗626によって電流
に変換される。

θmo＞０のときは、演算増幅器625に入力されるのは、
正“の電圧であり、このときは、トランジスタ627がオ
ンし、トランジスタ628はオフする。結局、トランジス
タ629に電流が流れ、トランジスタ629とカレント・ミラ
ー回路を構成するトランジスタ631にチルト速度に応じ
た電流が流れる。さらに、トランジスタ633がオンし、
トランジスタ633とカレント・ミラー回路を構成するト
ランジスタ635はコレクタ端子よりチルト速度に応じた
電流を吸引する。このときコンデンサ637には、＋Ｖ
（１）なる電圧が保持されており、これがチルト速度に
応じた電流で放電され、すなわち、チルト速度に応じた
時間で放電され、最終的に電圧値は、ゼロとなる。チル
ト速度が早いときには、コンデンサ617と電位は、充電
時間（θmoが、θmo（０）からθmo（１）に到る時間）
が短かく、高電位であり、コンデンサ637の放電電流は
大きく早く放電される。逆に、チルト速度が遅いとき
は、コンデンサ617の充電時間は長く、コンデンサ617の
電位は、低電位であり、コンデンサ637の放電電流は小
さくゆっくり放電される。

逆に、θmo＜０のときは、上述とは逆にトランジスタ62
8がオンし、トランジスタ630,632,634,636によってコン
デンサ637は、電位“ゼロ”まで充電されることにな
る。もちろん、この場合、コンデンサ637の保持電圧
は、チルト動作検出時は、“負”である。

コンデンサ637の電圧値は、演算増幅器638、抵抗641,64
2によって利得“−1"倍で端子ｆより合成回路11へ入力
される。

さて、第１図において、合成回路11には、端子ａより鏡
筒部１の角速度に応じた電圧信号、端子Ｃより鏡筒部１
と支持体15の相対角度に応じた電圧信号、端子ｆより相
対角度指令信号を入力し、端子ｈより入力されるチルト
動作中か否かの情報にもとづいて、それぞれの所定の利
得で加算合成する。

チルト動作検出時には、鏡筒部１を支持体15に追従させ
るため、相対角度に応じた信号の利得を上げ、さらに、
鏡筒部１の急峻な動きを防止するため相対角度指令信号
を同時に加算合成する。また、チルト動作を検出してい
ない時には、相対角度に応じた信号の利得を下げ、鏡筒
部１を静止させる様にする。もちろん、この時は、相対
角度指令信号については加算合成はしない。

第７図に、合成回路11の具体的な構成例を示す。

パンニング動作を検出している時は、端子ｈには、前記
した如く“H"レベルの信号が入力され、アナログ・スイ
ッチ707,708は閉じられている。このとき端子ａより入
力される鏡筒部１の角速度に応じた電圧信号の利得は、
抵抗701の抵抗値R₇₀₁、抵抗705の抵抗値をR₇₀₅とする
と、−R₇₀₅/R₇₀₁となる。以後、説明にあたって抵抗値
を表わす場合、参照する抵抗の参照番号をサフィックと
してRn（ｎは、参照番号）の様に表わすことをここでこ
とわっておく。

さらに、端子ｃより入力される鏡筒部１と支持体15の相
対角度に応じた電圧信号の利得は、−R₇₀₅/R₇₀₃であ
り、端子ｆより入力される相対角度指令信号の利得は、
−R₇₀₅/R₇₀₄となる。

逆に、チルト動作を検出していないときは、端子ｈに
は、“L"レベルの信号が入力され、アナログ・スイッチ
707,708は開かれる。このときの端子ａからの入力信号
の利得は上記場合と同一で、−R₇₀₅/R₇₀₁であり、端子
ｃからの入力信号の利得は上記場合よりも小さく、−R
₇₀₅/（R₇₀₂＋R₇₀₃）であり、端子ｆからの入力には利得
を持たない。

そして、それぞれの場合において、上記した利得で、加
算合成され、演算増幅器706より出力信号が発せられ、
演算増幅器709、抵抗710,711によって“−1"倍され端子
ｉを介して駆動回路５に入力される。

第８図に、駆動回路５の具体例な構成例を示す。端子ｉ
に入力される電圧信号に応じた電流をアクチァエータ手
段４のコイル203a,203bに供給する。端子ｉからの入力
信号が、“正”の時は、トランジスタ805がオンし、結
局、トランジスタ813がオンして、コレクタ端子よりコ
イル203a,203bを介して電流を吸引する。この電流は、
抵抗816に電圧を発生させ、この電圧は抵抗803を介して
演算増幅器801に負帰還され、端子ｉからの入力信号に
応じた電流が流れることになる。

逆に、端子ｉからの入力信号が“負”の時は、トランジ
スタ804がオンシ、トランジスタ812がオンし、コイル20
3a,203bを介して電流を吐出する。この電流値は、上述
と同様負帰還され、端子ｉからの入力信号に応じたもの
となる。なお、抵抗814、コンデンサ815は、発振防止の
ために設けられる。

さて、第１図に示した本発明の撮影装置において、支持
体15の角度θｏから鏡筒部１の角度θｍへの伝達利得θ
m/θｏの周波数特性を折線近似ボード線図で表わすと、
第９図に示す如くになる。図中、θｏの振動周波数ｆ
が、f₁までの領域では、伝達利得θm/θ_０は、“1"（0d
B）であり、θｍは、θ_０と１対１に変化する。θ_０の
振動周波数ｆがf₁からf₂までの領域では、伝達利得θm/
θ_０は、傾き、−6dB/octで減衰する。さらに、θ_０の
振動周波数ｆがf₂以上の領域では、伝達利得θm/θ
_０は、傾き−12dB/octで減衰する。通常、撮影者が、静
止撮影を行う場合、支持体15に伝達される手ブレによる
振動は、0.5Hz〜5Hzに集中していることを知られてい
る。そこで、前記したf₁、f₂をf₁≦0.5Hz、f₂≧5Hzと設
定する様に構成すれば、静止撮影時の手ブレによる鏡筒
部１の振動は、著しく減衰され、支持体15には、ほとん
ど伝達されず、良好な防振特性が実現できる。

ところで、チルト動作を検出している時には、支持体15
の追従性を良好とするため、前記f₁の設定は、なるべく
大きくすることが望ましくなる。これは、支持体15と鏡
筒部１の相対角度θmoの帰還利得を大きくすることで実
現され、合成回路11の説明のところで記述した通りであ
る。

第１図において、角度検出手段６の利得をＫθ（mV/ra
d）、相対角度検出回路８の利得をＡθ（倍）、角速度
検出手段７の利得をＫω（mV/rad/sec）、角速度検出回
路９の利得をＡω（倍）、合成回路11の角度対応信号の
利得をＢθ（倍）、合成回路11の角速度対応信号の利得
をＢω（倍）、駆動回路５の電圧・電流変換利得をgm
（mA/mV）、アクチュエータ手段４の電流・トルク変換
利得をKt（ｇωcm/mA）、鏡筒部１の慣性モーメントをJ
m（g cm²）、重力加速度をKj（cm/sec²）、ラプラス演
算子をＳとして、制御ブロック図として表わすと、第10
図の如くなる。

第10図において、θ_０は、支持体15の慣性座標上の角度
であり、単位はrad（ラジアン）である。θｍは、鏡筒
部１の角度であり、単位はradである。ωｍは、鏡筒部
１の角速度であり、単位は、rad/sec（ラジアン／秒）
である。

第９図で示したボード線図の折点周波数f₁、f₂を第10図
で示す各利得で表現すると、となる。ここに、πは、円周率である（π3.14）。

さて、Ｋθ.Aθ,Kω,Aω,gm,Kt,Jm,Kjを不変定数として
とらえ、合成回路11を前記した如く第７図で示す様に構
成するならば、Ｂωは、で与えられ、さらに、Ｂθは、チルト動作を検出してい
ない時は、で与えられ、チルト動作を検出している時は、で与えられる。

これより、チルト動作中とチルト動作をしていない時の
f₁の設定が、前述した如くチルト動作中は大きく設定さ
れ、チルト動作をしていない時は小さく設定されること
がわかる。

チルト開始・終了検出回路12が、チルト動作を検出した
時には、角度制御利得は上げられ鏡筒部１は支持体15に
対し良好に追従するが、前記した如く相対角度指令回路
10によって、相対角度の指令が施され、直ちに相対角度
は、ゼロにはならず、まずチルト動作検出時点に有する
相対角度をもって角度制御され、その後、チルト速度に
応じた時間で角度制御される相対角度は、ゼロに近づ
き、鏡筒部１と支持体15の角度は一致する。すなわち、
チルト動作時においては、鏡筒部１を撮影者に違和感な
く支持体15に追従させることができる。

発明の効果本発明は、上記した如く鏡筒部と支持台の相対角度と、
鏡筒部の回転軸回りの角速度を検出し、これらの変動を
抑制する様にアクチュエータ手段により駆動・制御し、
鏡筒部の振動を大幅に低減するので優れた防振特性がえ
られる。

さらに、チルト開始・終了検出回路によりチルト動作時
の鏡筒部の遅れを実用上十分小さくし、また、相対角度
指令回路によりチルト動作時の鏡筒部の動きを滑らかに
制御することで撮影者にとって違和感のないものとする
ことができる。

すなわち、静止撮影時に要求される防振特性と、チルト
動作時に要求される追従性を両立させた撮影装置が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による撮影装置のブロック
図、第２図は、アクチュエータ手段を説明するための構
成図、第３図は、角度検出手段と相対角度検出回路を説
明するための回路図、第４図は、角速度検出手段と角速
度検出回路を説明するためのブロック図、第５図は、チ
ルト開始・終了検出回路を説明するための回路図、第６
図は、相対角度指令回路を説明するための回路図、第７
図は、合成回路を説明するための回路図、第８図は、駆
動回路を説明するための回路図、第９図は、第１図に示
すブロック図の動作を説明するためのボード線図、第10
図は、第１図に示すブロック図の動作を説明するための
制御ブロック図、第11図は、従来の撮影装置に用いられ
る防振機構を説明するための構成図である。１……鏡筒部、２……撮像素子、３……画像回路、４…
…アクチュエータ手段、５……駆動回路、６……角度検
出手段、７……角度検出手段、10……相対角度指令回
路、11……合成回路、12……チルト開始・終了検出回
路、15……支持体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレンズと撮像素子を搭載する鏡筒部
と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を作
り出す画像回路と、前記鏡筒部への入射光線軸と直交も
しくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部をピッチング
方向に回転自在に支持する支持体と、前記鏡筒部と前記
支持体の間に設置され前記鏡筒部を回転駆動するための
アクチュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対
角度を検出する角度検出手段と、前記鏡筒部に設置され
前記回転軸回りの前記鏡筒部の角速度を検出する角速度
検出手段と、前記角度検出手段の出力が前記鏡筒部と前
記支持体の相対角度について予め定められた所定の相対
角度範囲を超えたことを検出してチルト動作の開始を検
出し、前記角度検出手段の出力が前記所定の相対角度範
囲内にあり、かつ前記角速度検出手段の出力が前記鏡筒
部の前記回転軸回りの角速度について予め定められた所
定の角速度範囲内にあることを検出してチルト動作の終
了を検出するチルト開始・終了検出回路と、前記チルト
開始・終了検出回路が前記角度検出手段の出力が前記所
定の相対角度範囲を超えたことを検出した時点の前記鏡
筒部と前記支持体の相対角速度を前記角度検出手段の出
力について時間差分演算して求め、前記鏡筒部の角度と
前記支持体の角度が該演算結果の大きさに応じた速さで
一致する様に相対角度の指令を出す相対角度指令回路
と、前記パンニング開始・終了検出回路が前記角度検出
手段の出力が前記所定の相対角度範囲を超えたことを検
出した時は前記角度検出手段の出力と前記角度検出手段
の出力と前記相対角度指令手段回路の出力をそれぞれ第
一の所定の利得で合成して該合成結果を出力し、前記パ
ンニング開始・終了検出回路が前記角度検出手段の出力
が前記所定の相対角度範囲内にあり、かつ前記角速度検
出手段の出力が前記所定の角速度範囲内にあることを検
出している時は前記角度検出手段の出力と前記角速度検
出手段の出力を前記角速度検出手段の出力に与えられる
利得係数に対する前記角度検出手段の出力に与えられる
利得係数の比率が前記第１の所定の利得の設定における
比率よりも小さい比率に設定される第二の所定の利得で
合成して該合成結果を出力する合成回路と、前記合成回
路の出力に比例した電力で前記アクチュエータ手段を駆
動する駆動回路を具備してなる撮影装置。
【請求項２】角速度検出手段は振動型ジャイロ・センサ
ーを具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の撮影装置。
【請求項３】アクチュエータ手段の回転軸は前記鏡筒部
の重心もしくは重心付近を通ることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の撮影装置。