カメラ制振装置
【課題】撮影モードに応じた撮影者による装置調整を不要とし、装置の小型化および回路構成の簡単化を図ることができるカメラ制振装置を提供する。
【解決手段】ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持することにより、カメラ装置１００の自重を支えることができる。カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じる。この場合、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０は、カメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、そのばね部は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動による荷重を受けることができる。アクチュエータ２９０は、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【解決手段】ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持することにより、カメラ装置１００の自重を支えることができる。カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じる。この場合、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０は、カメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、そのばね部は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動による荷重を受けることができる。アクチュエータ２９０は、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御するカメラ制振装置に係り、特にカメラ装置の振動制御技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＶ番組製作や、映画製作、 ホームビデオなどで使用されるカメラ装置では、装置の振動による映像のブレを防止するための種々の補正技術があり、その補正技術は、パッシブ型とアクティブ型に大別される。
【０００３】
パッシブ型の技術には、機械的にカメラ装置の振動を抑制するステディカムがある（たとえば特許文献１）。ステディカムでは、たとえば撮影者が専用のベストを着用し、そのベストの下部にカメラ装置がアームにより弾性支持される。この場合、カメラ装置とその他部材とのバランスを利用することにより、撮影者の身体の動きにより発生するカメラ装置の振動が抑制される。
【０００４】
アクティブ型の技術には、レンズや光学部品を駆動することによりカメラ装置の振動を補正するレンズ駆動方式や、可変プリズム方式、鏡筒駆動方式、ＣＣＤ駆動方式などの光学的補正技術、および、カメラ装置の振動による映像のブレを画像処理を用いて補正するＣＣＤ切出し方式などの電子的補正技術がある。
【０００５】
各種光学的補正技術では、角変位を利用した位置制御を行っている。具体的にはレンズ駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、アクチュエータで補正用レンズを駆動することにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献２）。可変プリズム方式では、２枚のレンズの間に高屈折率液体を封入した構造のプリズムが用いられ、一方のレンズにモータが接続されている。この方式では、カメラ装置の振動が検出されると、モータが一方のレンズの一端部を他方のレンズに対して接近離間させて光軸補正を行うことにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献３）。
【０００６】
鏡筒駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、内部にＣＣＤおよびレンズのユニットが設けられている鏡筒部をアクチュエータで駆動して光軸補正を行うことにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献４）。ＣＣＤ駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、ＣＣＤを駆動部で光軸中心へ駆動することにより、手振れ補正を行っている（たとえば特許文献５）。
【０００７】
ＣＣＤ切出し方式では、画面に必要な撮影画面よりも広い撮影面を有するＣＣＤを用い、ＣＣＤの撮像から所定領域を切り出す。そして、検出された画像全体の動きに応じて、その切出し領域を移動させることにより手振れ補正を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、以上のような補正技術のうちの可変プリズム方式では、原理上、色収差が発生するため、画質が悪化する。鏡筒駆動方式は、レンズ交換式であるため、テレビカメラには使用することはできない。ＣＣＤ駆動方式では、光の３原色に対応する３ＣＣＤの場合、３ＣＣＤを高精度で同期しながら駆動させる必要があるが、それは技術的に不可能である。それら光学的補正技術では、角変位を利用した位置制御を行っているため、ジャイロセンサから得た角速度を角変位に変換する積分回路が必要である。しかも、位置制御では、カメラ装置を移動距離分を補正してその位置を元に戻しているため、撮影者がカメラ装置を意図的に動かした場合、補正映像に不自然な動きが入る虞がある。このため、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行う必要がある。その結果、その区別を行う判定回路がさらに必要となるため、複雑な回路となる。ＣＣＤ切出し方式では、大きなサイズの３ＣＣＤを用意しなければならず、コストが増大する。しかも、その方式は、ハイビジョンには適当ではない。
【０００９】
以上のことから、現在、以上のような補正技術のうちのステディカムおよびレンズ駆動方式のみがテレビカメラなどの業務用カメラに適用されている。しかしながら、ステディカムでは、装置が大型なものとなる。また、その制振特性が単一であるため、撮影者が静止した状態で撮影するモードと撮影者が移動した状態で撮影するモードの両方を満足することができない。また、レンズ駆動方式では、補正用レンズによって収差が発生するため、画質が悪化する。さらに、レンズ駆動方式も、角変位を利用した位置制御を行う光学的補正技術であるから、上記のように補正映像に不自然な動きが入る虞があり、かつ複雑な回路が必要となる。
【００１０】
【特許文献１】特表平８−５０３７６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１７９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９７０２号公報
【特許文献４】特公平５−１０５９６６号公報
【特許文献５】特公平６−１０８７２号公報
【００１１】
したがって、本発明は、撮影モードに応じた撮影者による装置調整を不要とし、装置の小型化および回路構成の簡単化を図ることができるのはもちろんのこと、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができるカメラ制振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のカメラ制振装置は、撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御する制振装置であって、カメラ装置を載置して支持する第１基板と、第１基板に対向して配置されるとともに、肩部に載せられて支持される第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられ、第１基板をカメラ装置の略重心直下で支持する支持手段と、第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１基板からの荷重を受ける弾性部材と、第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段とを備え、弾性部材は、第１基板の振動により生じた荷重を受けるとともに、カメラ装置の重心位置が支持手段の支持位置から移動したときに生じる荷重を受けることを特徴としている。
【００１３】
本発明のカメラ制振装置では、第１基板をカメラ装置の略重心直下で支持している支持手段を備えているので、その支持手段がカメラ装置の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置が傾いた場合、カメラ装置の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、本発明のカメラ制振装置では、第１基板からの荷重を受ける弾性部材を備えているので、弾性部材がカメラ装置の偏心分の荷重を受けることができる。また、弾性部材は、カメラ装置の重心位置が偏心しないときでも、カメラ装置の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段を備えているので、振動制御手段が、カメラ装置の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置の振動を制御することができる。
【００１４】
以上のように本発明のカメラ制振装置では、撮影モードに応じた撮影者による装置調整が不要となるのはもちろんのこと、振動制御手段がカメラ装置の自重を支える必要がなく、カメラ装置の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、振動制御手段の小型化を図ることができ、その結果、装置の小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明のカメラ制振装置は、制振性能を向上させるために種々の構成を用いることができる。たとえば、第１基板の角速度を検出する角速度検出手段を備え、振動制御手段は、角速度検出手段により検出された第１基板の角速度に基づき、第１基板に生じた振動に対する抵抗力を発生することにより振動の制御を行うことができる。
【００１６】
この態様では、振動制御手段による振動制御は、カメラ装置の移動距離分の補正を行いその位置を元に戻す従来の位置制御を行う装置とは異なり、第１基板に生じた振動に対して、その角速度に基づいた抵抗力を発生しているだけである。これにより、撮影者がカメラ装置を意図的に動かした場合、その撮影者の動作に沿った上でカメラ装置の振動の制御を行うことができるので、補正映像に不自然な動きが入らない。したがって、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができる。また、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行うことが不要となるから、その区別を行う判定回路が不要となる。さらに、積分回路が不要となるから、回路構成が簡単となる。
【００１７】
振動制御手段は、カメラ装置のピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の少なくとも一方向を制御し、支持手段は制御方向に対応して設けられる軸受部である構成を用いることができる。この態様では、カメラ装置に対応して選択した方向で、カメラの装置の振動の制御を行うことができる。
【００１８】
第１基板および第２基板に摺動可能に設けられ、第１基板および第２基板の面内方向に対する支持手段の面内方向の位置を調整する位置調整手段を備えることができる。たとえばカメラ装置のレンズ鏡筒部のレンズを交換した場合、カメラ装置の重心位置が移動するが、上記態様では、位置調整手段を用い支持手段の面内方向の位置を調整することにより、支持手段の位置を常にカメラ装置の略重心直下に合わせることができる。
【００１９】
上記のような位置調整手段による支持手段の位置調整を自動で行うことができる。具体的には、第１基板の水平面あるいは前記第２基板に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、傾斜角度検出手段により検出された傾斜角度に基づき、位置調整手段を駆動する位置調整用駆動手段とを備えることができる。この場合、支持手段の第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による位置調整手段の駆動によって、カメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。
【００２０】
具体的には、カメラ装置を三脚などの水平面に載置した場合、たとえばカメラ装置のレンズ鏡筒部のレンズを重量の異なるものに交換したとき、カメラ装置の重心位置が移動する。この場合、上記態様では、傾斜角度検出手段が第１基板の水平面に対する傾斜角度を検出し、位置調整用駆動手段がその傾斜角度がゼロとなるように位置調整手段を駆動することにより、支持手段の第１基板に対する支持位置がカメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。また、たとえば撮影者がカメラ装置のレンズを被写体に向けるためにカメラ装置を傾斜させた場合、カメラ装置の重心位置が移動する。この場合、上記態様では、傾斜角度検出手段が第１基板の第２基板に対する傾斜角度を検出し、位置調整用駆動手段がその傾斜角度がゼロとなるように位置調整手段を駆動することにより、支持手段の第１基板に対する支持位置がカメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。なお、このように傾斜角度検出手段が第１基板の第２基板に対する傾斜角度を検出する態様は、カメラ装置を三脚などの水平面に載置した場合にも適用することができるのは言うまでもない。
【００２１】
以上のように支持手段の第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による位置調整手段の駆動によって、カメラ装置の略重心直下となるように自動調整されるので、弾性部材の伸縮を常に初期負荷状態に維持することができるとともに、振動制御手段の可動範囲の中央に維持することができる。したがって、装置の制振機能を常に最大限発揮することができる。
【００２２】
カメラ装置とそのカメラ装置の電源手段との間に電源分岐手段を着脱可能に設け、振動制御手段へは、カメラ装置の電源手段から電源分岐手段を通じて電力が供給される構成を用いることができる。この態様では、カメラ装置の電源手段を用いることができる。また、カメラ装置のレンズ鏡筒部に設けられる光学系を調整する光学系調整部を第１基板あるいは第２基板に備え、光学系調整部は、カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離している構成を用いることができる。この態様では、撮影者は、カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離している光学系調整部を用いて、レンズへの各種操作を行うことができるので、光学系に直接触れる必要がないのはもちろんのこと、光学系調整によるカメラ装置の振動発生を防止することができる。
【００２３】
また、カメラ装置に着脱可能に設けることができる。この態様では、カメラ装置への取付手段として、カメラ装置の三脚への取付用のもの（既存のカメラ取付ネジや取付フックなど）を利用することができる。この場合、取付手段を設けるためのカメラ装置の本体部への加工の必要がない。このように制振装置は外付け方式であるから、カメラ装置とサイズが略同等の各種カメラ装置に適用することができる。
【００２４】
振動制御手段としては、アクチュエータあるいは可変ダンパ機構を用いることができる。また、振動制御手段の非動作状態時に、第１基板の第２基板に対する位置を固定するロック機構を備えることができる。たとえば電源手段のオフ時、カメラ装置が回転すると、振動制御手段はカメラ装置の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生しない。このため、弾性部材が大きく撓み、カメラ装置の振動変位が増幅したりカメラ装置が位相のずれにより意図しない方向に傾斜する等して、カメラ装置の位置が不安定になる。しかしながら、上記態様では、ロック機構により第１基板の第２基板に対する位置を固定しているので、カメラ装置の位置の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のカメラ制振装置によれば、撮影モードに応じた撮影者による装置調整を不要とするのはもちろんのこと、振動制御手段がカメラ装置の自重を支える必要がなく、カメラ装置の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、振動制御手段の小型化を図ることができる等の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（１）第１実施形態
（１−１）実施形態の構成
（Ａ）カメラシステムの構成
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラ制振装置（以下、制振装置）２００が適用されるカメラシステム１の構成を表す概略正面図である。カメラシステム１はカメラ装置１００および制振装置２００を備えている。カメラ装置１００は、本体部１０１を備え、本体部１０１の底面部の中央には凹部１０１Ａが形成されている。
【００２７】
本体部１０１の前端部にはレンズ鏡筒部１０２が設けられ、本体部１０１の後端部には、電源分岐ボックス１０４（電源分岐手段）を介して電源部１０３（電源手段）が設けられている。電源分岐ボックス１０４は、本体部１０１および電源部１０３に対して着脱可能となっている。なお、以下の図面では、レンズ鏡筒部１０２が設けられている側を前側、電源部１０３が設けられている側を後側と表記している。また、撮影者が前側を向いたときの右側を装置の右側、撮影者が前側を向いたときの左側を装置の左側と表記している。
【００２８】
レンズ鏡筒部１０２はレンズを備えている。レンズ鏡筒部１０２の内部には、レンズのフォーカス、アイリス、および、ズームのそれぞれを調整する調整部材やモータなどが設けられている。本体部１０１の下面部には、カメラ装置の振動を制御する制振装置２００が着脱可能に取り付けられている。制振装置２００による振動制御は、ピッチ方向およびロール方向の２方向で行われる。
【００２９】
（Ｂ）制振装置の構成
図２は制振装置２００の全体構成を表す斜視図である。図３は制振装置２００の構成を表し、（Ａ）は装置２００の左側面図、（Ｂ）は装置２００の上面図、（Ｃ）は装置２００の右側面図である。図４は制振装置２００の前側空間の構成を表し、（Ａ）は前側空間の前面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。図５は制振装置２００の後側空間の構成を表し、（Ａ）は後側空間の後面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。図６は、制振装置２００の下面部の構成を表す下面図である。図７は、制振装置２００の制御方法を説明するためのブロック図である。なお、図３（Ａ）で表される装置２００の上下方向は、実際のものと逆になっている。
【００３０】
制振装置２００は、カメラ装置１００を載置して支持する上板２０１（第１基板）と、撮影者の肩部に載せられて支持される下板２０２（第２基板）を備えている。上板２０１および下板２０２は、所定の間隔をおいて対向配置されている。上板２０１および下板２０２の中央部には、カメラ装置１００の凹部１０１Ａに対応する上側凸部２０１Ａおよび下側凸部２０２Ａが形成されている。上板２０１と下板２０２の間の前側（凸部２０１Ａ，２０２Ａより前側）には、前側空間２００Ａが形成され、上板２０１と下板２０２の間の後側（凸部２０１Ａ，２０２Ａより後側）には、後側空間２００Ｂが形成されている。
【００３１】
上側凸部２０１Ａは、カメラ装置１００の凹部２０１Ａに係合する。上板２０１における上側凸部２０１Ａの前面側にはカメラ取付ネジ２０３が設けられ、カメラ取付ネジ２０３は、カメラ装置１００の下面部の相手部材に螺合される。上板２０１における上側凸部２０１Ａの後面側にはカメラ取付フック２０４が設けられ、カメラ取付フック２０４は、カメラ装置１００の下面部の相手部材に係合される。これにより制振装置２００は、カメラ装置１００の本体部１０１の下面部に着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
下板２０２の下側凹部２０２Ａには肩パッド２０５が設けられている。下板２０２の前端部には、レンズ鏡筒部１０２内部のレンズのフォーカス、アイリス、および、ズームのそれぞれを調整するリモコン式の光学系調整部２０６（図１のみに図示）が設けられている。光学系調整部２０６は、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２から隔離している。
【００３３】
（Ｂ−１）前側空間の構成
上板２０１と下板２０２の間の前側空間２００Ａには、上側前後調整部２１０（位置調整手段）、下側前後調整部２２０（位置調整手段）、ピッチ用連結部２３０（支持手段）、ロール用連結部２４０（支持手段）、および、前側ばね部２５０が設けられている。上側前後調整部２１０および下側前後調整部２２０は、上板２０１および下板２０２に対するピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後方向の位置を調整する。ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、たとえばカメラ装置の略重心直下に配置され、カメラ装置１００の自重を支えている。前側ばね部２５０は、たとえばカメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。
【００３４】
上側前後調整部２１０は、図３，４に示すように、スライド機構２１１、スライドベース２１２、ネジ受部２１３、送りネジ２１４、ネジ台座２１５、および、調整ハンドル２１６を備えている。スライド機構２１１は、横方向に一対設けられている。スライド機構２１１は、上板２０１の前後方向に延在するガイドレール２１１Ａと、ガイドレール２１１Ａに摺動可能に設けられているスライド２１１Ｂを有している。スライドベース２１２の上面部には、スライド機構２１１が固定されている。スライドベース２１２の下面部には、ネジ受部２１３が固定されている。送りネジ２１４の後端部は、ネジ受部２１３に螺合している。送りネジ２１４の前端部は、ネジ台座２１５により回転可能に支持されている。調整ハンドル２１６は、送りネジ２１４の前端部に固定され、制振装置２００の外部に配置されている。
【００３５】
このような上側前後調整部２１０では、調整ハンドル２１６を回転操作すると、スライド機構２１１においてスライド２１１Ｂがガイドレール２１１Ａに沿って移動することにより、スライドベース２１２が前後に移動する。これにより、上側前後調整部２１０の下面部に固定されたピッチ用連結部２３０が、上側前後調整部２１０の上面部に固定された上板２０２に対して前後に移動する。
【００３６】
下側前後調整部２２０は、図３，４に示すように、スライド機構２２１、スライドベース２２２、ネジ受部２２３、送りネジ２２４、ネジ台座２２５、および、調整ハンドル２２６を備えている。スライド機構２２１は、横方向に一対設けられている。スライド機構２２１は、下板２０２の前後方向に延在するガイドレール２２１Ａと、ガイドレール２２１Ａに摺動可能に設けられているスライド２２１Ｂを有している。スライドベース２２２の下面部には、スライド機構２２１が固定されている。スライドベース２２２の上面部には、ネジ受部２２３が固定されている。送りネジ２２４の後端部は、ネジ受部２２３に螺合している。送りネジ２２４の前端部は、ネジ台座２２５により回転可能に支持されている。調整ハンドル２２６は、送りネジ２２４の前端部に固定され、制振装置２００の外部に配置されている。
【００３７】
このような下側前後調整部２２０では、調整ハンドル２２６を回転操作すると、スライド機構２２１においてスライド２２１Ｂがガイドレール２２１Ａに沿って移動することにより、スライドベース２２２が前後に移動する。これにより、下側前後調整部２２０の上面部に固定されたロール用連結部２４０が、下側前後調整部２２０の下面部に固定された下板２０２に対して前後に移動する。
【００３８】
ピッチ用連結部２３０は、図３，４に示すように、ピッチ用保持板２３１、ピッチ用シャフト２３２、ピッチ用ベアリング２３３（図８，９のみに図示）、および、ピッチ用ベアリングホルダ２３４を備えている。ピッチ用保持板２３１は、スライドベース２１２の下面に一対固定されている。ピッチ用保持板２３１は、各スライド機構２１１の略直下に配置されている。ピッチ用シャフト２３２は、ロッド状をなし横方向に延在するとともに、その両端部は、ピッチ用保持板２３１に固定されている。ピッチ用ベアリング２３３は、ピッチ用保持板２３１の間に一対配置され、ピッチ用シャフト２３２を回転可能に支持している。ピッチ用ベアリングホルダ２３４は、各ピッチ用ベアリング２３３に設けられ、その内部でピッチ用ベアリング２３３を固定している。
【００３９】
このようなピッチ用連結部２３０では、ピッチ用シャフト２３２がピッチ用ベアリング２３３のなかで回転すると、ピッチ用シャフト２３２の両端部が固定されたピッチ用保持板２３１がピッチ軸回りに回転する。これにより、上側前後調整部２１０および上板２０１がピッチ用保持板２３１とともにピッチ軸回りに回転する。
【００４０】
ロール用連結部２４０は、図３，４に示すように、ロール用保持板２４１、ロール用シャフト２４２、ロール用ベアリング２４３、および、ロール用ベアリングホルダ２４４を備えている。ロール用保持板２４１は、ピッチ用保持板２３１の間に配置される。ロール用シャフト２４２は、ロッド状をなし前後方向に延在するとともに、その後端部は、ロール用保持板２４１に固定されている。ロール用ベアリング２４３は、ロール用シャフト２４２の前端部に配置され、ロール用シャフト２４２を回転可能に支持している。ロール用ベアリングホルダ２４４は、下側前後調整部２２０のスライドベース２２２の中央部に固定され、その内部でロール用ベアリング２４３を固定している。
【００４１】
このようなロール用連結部２３０では、ロール用シャフト２４２がロール用ベアリング２４３のなかで回転すると、ロール用シャフト２３２の後端部が固定されたロール用保持板２４１がロール軸回りに回転する。これにより、ピッチ用連結部２３０、上側前後調整部２１０および上板２０１が、ロール用保持板２４１とともにロール軸回りに回転する。
【００４２】
前側ばね部２５０は、図３，４に示すように、前側空間におけるピッチ用連結部２３０の横方向に一対配置されている。前側ばね部２５０は、ばね２５１（弾性部材）およびばね台座２５２を備えている。ばね２５１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面および下板２０２の上面に固定されたばね台座２５２に支持されている。このような前側ばね部２５０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２５１が、カメラ装置１００の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２５１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。
【００４３】
（Ｂ−２）後側空間の構成
上板２０１と下板２０２との間の後側空間２００Ｂには、ガタ防止部２６０、後側ばね部２７０、角速度検出部２８０（角速度検出手段）、および、アクチュエータ２９０（振動制御手段）、および、制御部３００が設けられている。ガタ防止部２６０は、上板２０１と下板２０２の間での横方向のガタの発生を防止する。後側ばね部２７０は、たとえばカメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。角速度検出部２８０は、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の角速度を検出する。アクチュエータ２９０は、カメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御する。制御部３００は、角速度検出部２８０により検出された各方向の角速度に基づき、アクチュエータ２９０の動作制御を行う。
【００４４】
ガタ防止部２６０は、図３，５に示すように、上板２０１および下板２０２の後端部に配置されている。ガタ防止部２６０は、上板２０１の後端部に固定される係合部材２６１と、下板２０２の後端部に固定されるガイド部材２６２とを有している。係合部材２６１の下端部には突起２６１Ａが形成され、ガイド部材２６２には垂直方向に延在するスリット２６２Ａが形成されている。ストッパ２６０では、突起２６１Ａがスリット２６２Ａに沿って案内されることにより、上板２０１と下板２０２の間での横方向のガタの発生が防止される。
【００４５】
後側ばね部２７０は、図３，５に示すように、後側空間２００Ｂの前側の横方向に一対配置されている。後側ばね部２７０は、ばね２７１（弾性部材）およびばね台座２７２を備えている。ばね２７１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面および下板２０２の上面に固定されたばね台座２７２に支持されている。このような後側ばね部２７０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２７１が、カメラ装置１００の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２７１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。
【００４６】
角速度検出部２８０は、図３に示すように、上板２０１の下面部に取り付けられ、図７に示すように、ピッチ用ジャイロセンサ２８１およびロール用ジャイロセンサ２８２を有する。ピッチ用ジャイロセンサ２８１は、上板２０１のピッチ方向の角速度を検出し、ロール用ジャイロセンサ２８２は、上板２０１のロール方向の角速度を検出する。
【００４７】
アクチュエータ２９０は、図３，５に示すように、後側空間２００Ｂの後側に一対配置され、ヨーク２９１、コイル２９２、および、磁石２９３を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク２９１は、下板２０２の上面部に固定される底部２９１Ａと、底部２９１Ａの両端部および中央部から上方へ向けて延在する３つの縦板部２９１Ｂを有している。縦板部２９１Ｂと上板２０１との間に隙間が形成されている。コイル２９２は、中央部の縦板部２９１Ｂの周囲に配置され、その上端部は、上板２０１の下面に固定されている。コイル２９２の下端部と底部２９１Ａとの間には隙間が形成されている。磁石２９３は、コイル２９２に対向するようにして両端部の縦板部２９１Ｂの上端部に固定されている。アクチュエータ２９０は、配線およびコントロール基板（図示略）を通じて、電源分岐ボックス１０４に電気的に接続されている。
【００４８】
このようなアクチュエータ２９０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１の角速度に基づき、コイル２９２に電流を流す。この場合、アクチュエータ２９０への電力は、電源部１０３から電源分岐ボックス１０４を通じて供給される。すると、コイル２９２と磁石２９３との間に電磁力が生じることにより、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００４９】
（Ｃ）制振装置の制御方法
制御部３００は、図７に示すように、ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐ，ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒ、右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂ、および、右側増幅回路３０３Ａ，左側増幅回路３０３Ｂを備えている。ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐは、ピッチ用ジャイロセンサ２８１からの角速度の検出値に基づき、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出する。一方、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒは、ロール用ジャイロセンサ２８２からの角速度の検出値に基づき、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出する。
【００５０】
ここで、抵抗力算出回路３０１Ｐ，３０１Ｒによる抵抗力の算出法は、スカイフック理論を用いる。スカイフック理論は、空中を走る架空の線に物体が宙づり（スカイフック）の状態におかれているかのように、その物体のスムーズな移動を実現するサスペンション制御理論として利用されている技術である。本実施形態の計算モデルでは、たとえば地面とカメラ装置との間にばねを設けるとともに、カメラ装置を重心直下の支点で支持している。そして、ピッチ方向のモデルの場合、ピッチ方向で、スカイフックダンパを架空の線に接続し、ロール方向のモデルの場合、ロール方向で、スカイフックダンパを架空の線に接続している。このようなピッチ方向およびロール方向のモデルそれぞれで運動方程式を立てると、数式１，２が得られる。
【００５１】
【数１】
【００５２】
【数２】
【００５３】
なお、数式１，２において、θｐ２はピッチ方向の下板の角変位、θＰ１、ｄθｐ１/ｄｔ，ｄ２θｐ１/ｄｔ２は上板のピッチ方向の角変位，角速度，角加速度、ｋｐ１はピッチ方向のばね定数、Ｃｐ１はピッチ方向の粘性係数、ｌｐ１はピッチ方向における支点から上板の重心までの距離、Ｊｐ１はピッチ方向の慣性モーメント（能率）である。θｒ２はロール方向の下板の角変位、θｒ１，ｄθｒ１/ｄｔ，ｄ２θｒ１/ｄｔ２は上板のロール方向の角変位，角速度，角加速度、ｋｒ１はロール方向のばね定数、Ｃｒ１はロール方向の粘性係数、ｌｒ１はロール方向における支点から上板の重心までの距離、Ｊｒ１はロール方向の慣性モーメント（能率）である。ｍは上板の質量、ｇは重力定数である。
【００５４】
ピッチ方向の抵抗力Ｆｐ１は、数式３で示されるように、数式１の第２項である。ピッチ方向の抵抗力Ｆｐ１は、粘性係数Ｃｐ１をパラメータとして可変にすることにより決定される。ロール方向の抵抗力Ｆｒ１は、数式４で示されるように数式２の第２項である。ロール方向の抵抗力Ｆｒ１は、粘性係数Ｃｒ１をパラメータとして可変にすることにより決定される。
【００５５】
【数３】
【００５６】
【数４】
【００５７】
ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐは、以上のように右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０が発生する抵抗力を算出した後、それぞれに対応するピッチ用右側信号ＰＲおよびピッチ用左側信号ＰＬを右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂに出力する。
【００５８】
一方、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒは、以上のように右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０が発生する抵抗力を算出した後、それぞれに対応するロール用右側信号ＲＲおよびロール用左側信号ＲＬを右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂに出力する。
【００５９】
右側加算回路３０２Ａは、ピッチ用右側信号ＰＲおよびロール用右側信号ＲＲを加算し、その加算値は、右側増幅回路３０３Ａによる増幅後、右側のアクチュエータ２９０へ出力される。一方、左側加算回路３０３Ｂは、ピッチ用左側信号ＰＬおよびロール用左側信号ＲＬを加算し、その加算値は、左側増幅回路３０３Ｂによる増幅後、左側のアクチュエータ２９０へ出力される。これにより、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０は、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６０】
（１−２）実施形態の動作
カメラ装置１００に適用された制振装置２００の動作について、おもに図８，９を参照して説明する。図８は、制振装置２００の静止状態を表し、（Ａ）は、図３（Ｃ）の概略構成を表す拡大図、（Ｂ）は図５（Ｂ）の概略構成を表す拡大図である。図９は、制振装置２００の動作状態を表し、（Ａ）は、図８（Ａ）の静止状態からピッチ方向で動作が行われた状態を表す拡大図、（Ｂ）は、図８（Ｂ）の静止状態からロール方向で動作が行われた状態を表す拡大図である。図８，９では、前側ばね部２５０の図示を省略し、図８（Ｂ），９（Ｂ）では、各構成部材を重ねて表している。
【００６１】
カメラ装置１００に振動が生じていない場合、たとえば上板２０１と下板２０２が平行となっている制振装置２００は静止状態にある。静止状態では、カメラ装置１００が載置された上板２０１は、カメラ装置１００の略重心直下に位置するピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０により支持されている これにより、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、たとえばカメラ装置１００の略重心直下に配置され、カメラ装置１００の自重を支えている。この場合、上板２０１に振動が生じていないから、角速度検出部２８０により上板２０１の角速度は検出されず、左右一対のアクチュエータ２９０は制御部３００により作動されていない。
【００６２】
なお、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２のレンズや光学部品を交換した場合、カメラ装置１００の重心位置が移動している。この場合、上側前後調整部２１０，下側前後調整部２２０を用いてピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整することにより、それら連結部２３０，２４０の位置をカメラ装置の略重心直下に合わせる。
【００６３】
カメラ装置１００に振動が生じ、図９（Ａ）に示すように、上板２０１がピッチ用シャフト２３２を中心としてピッチ方向の後側に傾き、かつ図９（Ｂ）に示すように、上板２０１がロール用シャフト２４２を中心として図の左側に傾いた場合、上板２０１に印加された力に応じて、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０の左右一対のばね２５１，２７１が伸縮することにより、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。
【００６４】
ここで、角速度検出部２８０では、ピッチ用，ロール用ジャイロセンサ２８１，２８２がカメラ装置１００の振動により生じた上板２０１の角速度を検出し、制御部３００は、その角度検出値をもとに右側，左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出し、右側，左側のアクチュエータ２９０は、その算出値に基づき、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６５】
具体的には、図７に示すように、ピッチ用ジャイロセンサ２８１が上板２０１のピッチ方向の角速度を検出し、ロール用ジャイロセンサ２８２が上板２０１のロール方向の角速度を検出する。
【００６６】
制御部３００では、ピッチ用ジャイロセンサ２８１による上板２０１のピッチ方向の角速度検出値をもとに、ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐが、右側，左側のアクチュエータ２９０のそれぞれが発生する抵抗力を算出し、それぞれに対応するピッチ用右側信号ＰＲおよびピッチ用左側信号ＰＬを右側，左加算回路３０２Ａ，３０２Ｂに出力する。
【００６７】
一方、制御部３００では、ロール用ジャイロセンサ２８２による上板２０１のロール方向の角速度検出値をもとに、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒが、右側，左側のアクチュエータ２９０のそれぞれが発生する抵抗力を算出し、それぞれに対応するロール用右側信号ＲＲおよびロール用左側信号ＲＬを右側，左加算回路３０２Ａ，３０２Ｂに出力する。
【００６８】
右側加算回路３０２Ａは、ピッチ用，ロール用右側信号ＰＲ，ＲＲを加算し、その加算値は、右側増幅回路３０３Ａにより増幅される。右側のアクチュエータ２９０は、その増幅された加算値に基づき、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。一方、左側加算回路３０２Ｂは、ピッチ用，ロール用左側信号ＰＬ，ＲＬを加算し、その加算値は、左側増幅回路３０３Ｂにより増幅される。左側の側のアクチュエータ２９０は、その増幅された加算値に基づき、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６９】
この場合、右側，左側のアクチュエータ２９０によるピッチ方向の抵抗力は、上板２０１がピッチ用シャフト２３２を中心としてピッチ方向前側に向けて回転するような力である。一方、右側，左側のアクチュエータ２９０によるロール方向の抵抗力は、上板２０１がロール用シャフト２４２を中心として図のロール方向右側に向けて回転するような力である。
【００７０】
このように右側，左側のアクチュエータ２９０は、ピッチ方向，ロール方向で検出された上板２０１の角速度に基づき抵抗力を発生することにより、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の振動が制御される。なお、第１実施形態では、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の両方向の振動を同時に制御する例をあげて制振装置２００の動作について説明したが、第１実施形態では、ピッチ方向およびロール方向のそれぞれで検出された角速度に基づき右側，左側のアクチュエータの制御を線形的に行っているから、ピッチ方向のみあるいはロール方向のみの振動の制御を行うことができるのは言うまでもない。
【００７１】
以上のように第１実施形態の制振装置２００では、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持しているピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０を備えているので、それら連結部２３０，２４０がカメラ装置１００の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、第１実施形態の制振装置１００では、上板２０１からの荷重を受ける前側ばね部２５０，後側ばね部２７０を備えているので、ばね部２５０，２７０がカメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、前側ばね部２５０，後側ばね部２７０は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、上板２０１に生じた振動を制御するアクチュエータ２９０を備えているので、アクチュエータ２９０が、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【００７２】
以上のように第１実施形態の制振装置２００では、撮影モードに応じた撮影者による装置調整が不要となるのはもちろんのこと、アクチュエータ２９０がカメラ装置１００の自重を支える必要がなく、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、アクチュエータ２９０の小型化を図ることができる。
【００７３】
特に、アクチュエータ２９０による振動制御は、カメラ装置の移動距離分の補正を行いその位置を元に戻す従来の位置制御を行う装置とは異なり、上板２０１に生じた振動に対して、その角速度に基づいた抵抗力を発生しているだけである。これにより、撮影者がカメラ装置１００を意図的に動かした場合、その撮影者の動作に沿った上でカメラ装置１００の振動の制御を行うことができるので、補正映像に不自然な動きが入らない。したがって、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができる。また、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行うことが不要となるから、その区別を行う判定回路が不要となる。さらに、積分回路が不要となるから、回路構成が簡単となる。
【００７４】
また、上側前後調整部２１０，下側前後調整部２２０を用いてピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整することにより、それら連結部２３０，２４０の位置を常にカメラ装置１００の略重心直下に合わせることができる。さらに、カメラ装置１００の本体部１０１および電源部１０３に対して着脱可能な電源分岐ボックス１０４を設け、電源分岐ボックス１０４を通じてアクチュエータ２９０へ電力を供給するので、カメラ装置１００の電源部１０３を用いることができる。
【００７５】
加えて、撮影者は、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２から隔離している光学系調整部２０６を用いて、レンズへの各種操作を行うことができるので、レンズや各光学部品に直接触れる必要がないのはもちろんのこと、光学系調整によるカメラ装置１００の振動発生を防止することができる。また、カメラ取付ネジ２０３およびカメラ取付フック２０４を用いて、制振装置２００をカメラ装置１００に着脱可能に設けているので、カメラ取付ネジ２０３およびカメラ取付フック２０４として、カメラ装置１００の三脚への取付用のもの（既存のカメラ取付ネジや取付フック）を利用することができる。この場合、制振装置２００のカメラ装置１００への取付手段を設けるための本体部１０１への加工の必要がない。このように制振装置２００は外付け方式であるから、カメラ装置１００とサイズが略同等の各種カメラ装置に適用することができる。
【００７６】
（２）第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態に係る制振装置４００の構成を表す右側面図である。図１１は、制振装置４００の前側空間４００Ａの構成を表し、（Ａ）は図１０の１１Ａ−１１Ａ線断面図、（Ｂ）はユニバーサル用連結部４１０の構成部材の一部を表す斜視図である。図１２は、制振装置４００の後側空間４００Ｂの構成を表し、（Ａ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｂ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｃ）はピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の構成を表す斜視図である。図１３は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の概略構成を説明するための側断面図である。図１３では、後側ばね部４４０，４５０の図示を省略している。第２実施形態では、第１実施形態と同様な構成要素には同符号を付し、第１実施形態と同様な作用を有する構成要素の説明は省略している。
【００７７】
第２実施形態は、第１実施形態とは振動制御の方向が異なっており、第２実施形態の振動制御は、ピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向で行われる。具体的には、第２実施形態では、支持手段として、第１実施形態のピッチ用連結部２３０およびロール用連結部の代わりに、ユニバーサル用連結部４１０を用いる。振動制御手段として、第１実施形態のアクチュエータ２９０の代わりに、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０を用いている。これに対応して、角度検出部２８０にはヨー用ジャイロ路センサが追加されるとともに、制御部３００にヨー方向用の抵抗力算出回路、増幅回路、加算回路が追加される。これにより、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の動作制御が行われる。
【００７８】
ユニバーサル用連結部４１０は、図１１（Ａ）に示すように、ユニバーサル用保持板４１１、ユニバーサル用シャフト４１２、ユニバーサル用ベアリング４１３、および、ユニバーサル用ベアリングホルダ４１４を備えている。ユニバーサル用保持板４１１は、スライドベース２１２の下面に一対固定されている。ユニバーサル用保持板４１１は、各スライド機構２１１の略直下に配置されている。ユニバーサル用シャフト４１２は、ロッド状をなし横方向に延在するとともに、その両端部は、ユニバーサル用保持板４１１に固定されている。ユニバーサル用ベアリング４１３は、ユニバーサルシャフト４１２の中央部に配置され、ユニバーサルシャフト４１２をユニバーサルに支持している。
【００７９】
ユニバーサル用ベアリング４１３は、図１１（Ｂ）に示すように、内輪４１３Ａおよび外輪４１３Ｂを有する自動調心型球面滑り軸受である。内輪４１３Ａは、外輪４１３Ｂに球面接触しており、外輪４１３Ｂは、内輪４１３Ａのピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向の動きに対応可能なようにユニバーサルに支持されている。
【００８０】
このようなユニバーサル用連結部４１０では、ユニバーサル用シャフト４１２がピッチ用ベアリング２３３のなかで回転すると、ユニバーサル用シャフト４１２の両端部が固定されたユニバーサル用保持板４１１がユニバーサルに動く。これにより、上側前後調整部２１０および上板２０１がユニバーサル用保持板４１１とともにユニバーサルに動く。
【００８１】
ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０は、図１２（Ａ），１２（Ｃ），１３に示すように、後側ばね部２７０の後側において、横方向に３つ配置されるとともに、ヨーク４２１、コイル４２２、磁石４２３、および、支持部材４２４を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク４２１は、上板２０１に固定されるとともに、横方向に開口している略直方体形状をなしている。コイル４２２は、ヨーク４２１の内部で支持部材４２４に支持されている。磁石４２３は、一対のヨーク４２１の互いに当接している側面部の内側に配置され、コイル４２２に対向している。支持部材４２４は、垂直方向に開口している略直方体形状をなし、一対のヨーク４２１の互いに当接している側面部を囲むようにして配置されている。
【００８２】
この場合、制御部２００では、中央のアクチュエータ４２０の追加に対応して、中央のアクチュエータ４２０に必要な抵抗力を算出するための回路が、左右のアクチュエータ４２０と同様に設けられている。中央のアクチュエータ４２０は、特にピッチ方向への抵抗力を得るために設けており、大きな抵抗力が必要でない場合には設けなくてもよい。
【００８３】
このようなピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１のピッチ・ロール方向の角速度に基づき、コイル４２２に電流を流す。すると、コイル４２２と磁石４２３との間に、図１３の垂直方向の電磁力が生じることにより、カメラ装置１００のピッチ・ロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００８４】
ヨー用アクチュエータ４３０は、図１２（Ｂ），１２（Ｃ），１３に示すように、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の後側に配置されるとともに、ヨーク４３１、コイル４３２、磁石４３３、および、支持部材４３４を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク４３１は、下板２０２に固定されるとともに、垂直方向に開口している略直方体形状をなしている。コイル４３２は、ヨーク４３１の内部で支持部材４３４に支持されている。磁石４３３は、ヨーク４３１の側面部の内側に配置され、コイル４３２に対向している。支持部材４３４の後端部はＴ字状をなし、そのＴ字状の中央部がヨーク４３１の内部において垂直下方に延在し、その下端部にコイル４３２が固定されている。支持部材４３４の前端部は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の支持部材４２４の側面部に固定されている。
【００８５】
このようなヨー用アクチュエータ４３０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１のヨー方向の角速度に基づき、コイル４２２に電流を流す。すると、コイル４２２と磁石４２３との間に、図１３の紙面方向の電磁力が生じることにより、カメラ装置１００のヨー方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００８６】
ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０では、上記のようにピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の支持部材４２４およびヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４３４が一体化されている。この場合、ピッチ・ロール方向では、コイル４２２を支持する支持部材４２４が、磁石４２３が固定されたヨーク４２１に対して、ピッチ・ロール方向で移動可能となっている。ヨー方向では、コイル４３２を支持する支持部材４３４が、磁石４３３が固定されたヨーク４３１に対して、ヨー方向で移動可能となっている。
【００８７】
第２後側ばね部４４０は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０のヨーク４２１の前端部の横方向に一対配置されている。第２後側ばね部４４０は、ばね４４１（弾性部材）およびばね台座４４２を備えている。ばね４４１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面に固定されたばね台座（図示略）および下板２０２の上面に固定されたばね台座４４２に支持されている。
【００８８】
第３後側ばね部４５０は、ヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４２４の後端部下側の横方向に一対配置されている。第３後側ばね部４５０は、ばね４５１（弾性部材）およびばね台座４５２を備えている。ばね４５１は、コイル状をなし、その両端部は、支持部材４２４の下面に固定されたばね台座４５２および下板２０２の下面に固定されたばね台座（図示略）に支持されている。
【００８９】
第４後側ばね部４６０は、ヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４２４の後端部上側の横方向に一対配置されている。第３後側ばね部４６０は、ばね４６１（弾性部材）およびばね台座４６２を備えている。ばね４６１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面に固定されたばね台座（図示略）および支持部材４２４の上面に形成された突起４６２に支持されている。
【００９０】
このような後側ばね部２７０，第２〜４後側ばね部４４０，４５０，４６０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２７１，４４１，４５１，４６１が、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２７１，４４１，４５１，４６１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。なお、第２後側ばね部４４０および第３後側ばね部４５０を設けているので、後側ばね部２７０は、必要に応じて設けなくてもよい。第４後側ばね部４６０のばねの延在方向は、ヨー方向に変更してもよい。
【００９１】
以上のように第２実施形態の制振装置２００では、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持しているユニバーサル用連結部４１０を備えているので、その連結部４１０がカメラ装置１００の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、第２実施形態の制振装置４００では、上板２０１からの荷重を受ける前側ばね部２５０，後側ばね部２７０，第２〜４後側ばね部４４０，４５０，４６０を備えているので、それらばね部２７０，４４０，４５０，４６０がカメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、ばね部２７０，４４０，４５０，４６０は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、上板２０１に生じた振動を制御するピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０を備えているので、それらアクチュエータ４２０，４３０が、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【００９２】
（３）変形例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば上記実施形態では、本発明の振動制御手段として、電磁アクチュエータを用いたが、たとえばその他種類のアクチュエータやＭＲダンパなどの可変ダンパ機構を用いてもよい。また、制御部３００では、角速度に基づいた抵抗力の算出法においてスカイフック理論を用いたが、これに限定されるものではなく、角速度依存の制御理論であればよい。さらに、角速度検出手段としてジャイロセンサを用いたが、これに限定されるものではなく、角速度検出センサであればよい。
【００９３】
また、たとえば上記実施形態では、位置調整手段として、支持手段の前後方向位置を調整する前後調整部を用いたが、これに加えて、支持手段の横方向位置を調整する横方向調整部を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、ピッチ方向およびロール方向の２方向あるいはピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向を制御する構成としたが、これに限定されるものではなく、ピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向のうちの一方向を制御する構成としてもよい。
【００９４】
加えて、上記のような位置調整手段による支持手段の前後位置調整を自動で行うようにしてもよい。なお、以下の態様では、その前後位置調整の自動化を第１実施形態の制振装置２００に適用しているが、第２実施形態の制振装置４００に適用できるのは言うまでもない。
【００９５】
たとえば図１４に示すように、上板２０１にその傾斜角度を検出する傾斜角度センサ５０１（傾斜角度検出手段）を設けるとともに、調整ハンドル２１６，２２６の代わりに、送りネジ２１４，２２４を回転させるモータ５１１，５２１を設ける。この態様では、上板２０１が傾斜した場合、モータ５１１，５２１は、傾斜角度センサ５０１により検出された傾斜角度に基づき、送りネジ２１４，２２４を回転させることにより、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整する。この場合、傾斜角度センサ５０１により検出された上板２０１の傾斜角度がゼロとなるように前後位置調整を行うことにより、支持手段であるピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置の略重心直下に位置するように自動調整することができる。
【００９６】
上記態様は、カメラ装置１００を三脚などの水平な基台に配置する場合に好適である。たとえば、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２のレンズを重量の異なるものに交換した場合、カメラ装置１００の重心が移動する。しかしながら、上記態様では、そのようなカメラ装置１００の重心位置の移動に自動で対応することができる。
【００９７】
また、たとえば、下板２０２にもその傾斜角度を検出する傾斜角度センサ５０１（傾斜角度検出手段）を設けることにより、上板２０１のみが傾斜した場合だけでなく、上板２０１および下板２０２が傾斜した場合にも自動で対応することができる。具体的には、上板２０１側の傾斜角度センサ５０１により検出された上板２０１の傾斜角度と、下板２０２側の傾斜角度センサ５０１により検出された下板２０２の傾斜角度との差を演算し、その演算された値がゼロとなるように前後位置調整を行うことにより、支持手段であるピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置の略重心直下に位置するように自動調整することができる。
【００９８】
上記態様は、カメラ装置１００が撮影者の肩部で支持される場合に好適である。たとえば、撮影者がカメラ装置１００のレンズを下方の被写体に向けた場合、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０の位置がカメラ装置の略重心直下から移動する。このため、後側ばね部２７０のばね２７１が、重心位置の偏心分の荷重を受ける結果、伸びてしまい、後側ばね部２７０のばね２７１の振動中心がアクチュエータ２９０の可動範囲から上側へ外れる。その結果、アクチュエータ２９０が、上板２０１側へ移動することができない。しかしながら、上記態様では、カメラ装置１００の重心位置の移動に自動で対応することができるから、上記のような不具合を回避することができる。
【００９９】
以上のような態様では、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置１００の略重心直下となるように自動調整されるので、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０の伸縮を常に初期負荷状態に維持することができるとともに、アクチュエータ２９０の可動範囲の中央に維持することができる。したがって、装置２００の制振機能を常に最大限発揮することができる。
【０１００】
さらに、アクチュエータ２９０の非動作状態時に対応するために、図１５に示すように上板２０１の下板２０２に対する位置を固定するロック機構６００を備えることができる。なお、図１５では、上板２０１、下板２０２、および、ロック機構６００以外の構成部材の図示は省略している。
【０１０１】
ロック機構６００は、固定カギ部６１０、回転カギ部６２０、および、固定ネジ６３０を備えている。ロック機構６００は、上板２０１および下板２０２の後端部の両端部に配置されている。固定カギ部６１０の上端部は、２つのネジ６１１により上板６１０に固定され、固定カギ部６１０の下端部には、固定ネジ６３０が係合する凹部６１０Ａが形成されている。回転カギ部６２０の下端部は、ネジ６２１回りに回転可能にネジ６２１に設けられ、回転カギ部６２０の上端部には、固定カギ部６１０の凹部６１０Ａに係合する固定ネジ６３０が固定されている。このようなロック機構６００では、アクチュエータ２９０の非動作状態時に、回転カギ部６２０の上端部をネジ６２１回りに回転させることにより、回転カギ部６２０上端部の固定ネジ６３０を固定カギ部６１０の下端部の凹部６１０Ａに係合させる。これにより、上板２０１の下板２０２に対する位置が固定される。
【０１０２】
上記態様では、アクチュエータ２９０が非動作状態にある場合、ロック機構６００により上板２０１の下板２０２に対する位置を固定しているので、カメラ装置１００の位置の安定化を図ることができる。このようなロック機構は種々の変形が可能であり、たとえば上板２０１および下板２０２の一方の板に薄板を固定し、他方の板に把持具を固定してもよい。この態様では、把持具が薄板を把持することにより上板２０１の下板２０２に対する位置を固定する。この態様では、把持具の操作を自動で行うことができ、この場合、把持具を遠隔操作するためのスイッチを光学調整部２０６に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラ制振装置が適用されるカメラシステムの構成を表す概略正面図である。
【図２】図１のカメラ制振装置の全体構成を表す斜視図である。
【図３】図１のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は装置の左側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図である。
【図４】図１のカメラ制振装置の前側空間の構成を表し、（Ａ）は前側空間の前面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【図５】図１のカメラ制振装置の後側空間の構成を表し、（Ａ）は後側空間の後面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。
【図６】図１のカメラ制振装置の構成を表す下面図である。
【図７】図７は、制振装置の制御方法を説明するためのブロック図である
【図８】本発明の第１実施形態に係る制振装置の静止状態を表し、（Ａ）は、図３（Ｃ）の前側空間の構成を表す拡大図、（Ｂ）は図４（Ｂ）の構成を表す拡大図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る制振装置の動作状態を表し、（Ａ）は、図８（Ａ）の静止状態からピッチ方向で動作が行われた状態を表す拡大図、（Ｂ）は、図８（Ｂ）の静止状態からロール方向で動作が行われた状態を表す拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るカメラ制振装置の構成を表す右側面図である。
【図１１】図１０のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は図１０の１１Ａ−１１Ａ線断面図、（Ｂ）はユニバーサル用連結部の構成部材の一部を表す斜視図である。
【図１２】図１０のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｂ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｃ）はピッチ・ロール用アクチュエータおよびヨー用アクチュエータの構成を表す斜視図であるである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るカメラ制振装置のピッチ・ロール用アクチュエータおよびヨー用アクチュエータの概略構成を説明するための側断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る制振装置の変形例の右側面を表す拡大図である。
【図１５】本発明の第１，２実施形態に係る制振装置の他の変形例を表し、（Ａ）は後側空間の右側面図、（Ｂ）は（Ａ）の１５Ｂ−１５Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００…カメラ装置、１０３…電源部（電源手段）、１０４…電源分岐ボックス（電源分岐手段）、２００，４００…カメラ制振装置、２０１…上板（第１基板）、２０２…下板（第２基板）、２０３…カメラ取付ネジ、２０４…カメラ取付フック、２０６…光学調整部、２１０…上側前後調整部（位置調整手段）、２２０…下側前後調整部（位置調整手段）、２３０…ピッチ用連結部（支持手段）、２４０…ロール用連結部（支持手段）、２５０…前側ばね部、２５１…ばね（弾性部材）、２７０…後側ばね部、２７１…ばね（弾性部材）、２８０…角速度検出部（角速度検出手段）、２９０…アクチュエータ（振動制御手段）４１０…ユニバーサル用連結部（支持手段）、４２０…ピッチ・ロール用アクチュエータ（振動制御手段）、４３０…ヨー用アクチュエータ（振動制御手段）、４４０…第２後側ばね部、４４１…ばね（弾性部材）、４５０…第３後側ばね部、４５１…ばね（弾性部材）、４６０……第４後側ばね部、４６１…ばね（弾性部材）、５０１…傾斜角度センサ（傾斜角度検出手段）、５１１，５２１…モータ（位置調整用駆動手段）、６００…ロック機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御するカメラ制振装置に係り、特にカメラ装置の振動制御技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＶ番組製作や、映画製作、 ホームビデオなどで使用されるカメラ装置では、装置の振動による映像のブレを防止するための種々の補正技術があり、その補正技術は、パッシブ型とアクティブ型に大別される。
【０００３】
パッシブ型の技術には、機械的にカメラ装置の振動を抑制するステディカムがある（たとえば特許文献１）。ステディカムでは、たとえば撮影者が専用のベストを着用し、そのベストの下部にカメラ装置がアームにより弾性支持される。この場合、カメラ装置とその他部材とのバランスを利用することにより、撮影者の身体の動きにより発生するカメラ装置の振動が抑制される。
【０００４】
アクティブ型の技術には、レンズや光学部品を駆動することによりカメラ装置の振動を補正するレンズ駆動方式や、可変プリズム方式、鏡筒駆動方式、ＣＣＤ駆動方式などの光学的補正技術、および、カメラ装置の振動による映像のブレを画像処理を用いて補正するＣＣＤ切出し方式などの電子的補正技術がある。
【０００５】
各種光学的補正技術では、角変位を利用した位置制御を行っている。具体的にはレンズ駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、アクチュエータで補正用レンズを駆動することにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献２）。可変プリズム方式では、２枚のレンズの間に高屈折率液体を封入した構造のプリズムが用いられ、一方のレンズにモータが接続されている。この方式では、カメラ装置の振動が検出されると、モータが一方のレンズの一端部を他方のレンズに対して接近離間させて光軸補正を行うことにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献３）。
【０００６】
鏡筒駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、内部にＣＣＤおよびレンズのユニットが設けられている鏡筒部をアクチュエータで駆動して光軸補正を行うことにより手振れ補正を行っている（たとえば特許文献４）。ＣＣＤ駆動方式では、カメラ装置の振動が検出されると、ＣＣＤを駆動部で光軸中心へ駆動することにより、手振れ補正を行っている（たとえば特許文献５）。
【０００７】
ＣＣＤ切出し方式では、画面に必要な撮影画面よりも広い撮影面を有するＣＣＤを用い、ＣＣＤの撮像から所定領域を切り出す。そして、検出された画像全体の動きに応じて、その切出し領域を移動させることにより手振れ補正を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、以上のような補正技術のうちの可変プリズム方式では、原理上、色収差が発生するため、画質が悪化する。鏡筒駆動方式は、レンズ交換式であるため、テレビカメラには使用することはできない。ＣＣＤ駆動方式では、光の３原色に対応する３ＣＣＤの場合、３ＣＣＤを高精度で同期しながら駆動させる必要があるが、それは技術的に不可能である。それら光学的補正技術では、角変位を利用した位置制御を行っているため、ジャイロセンサから得た角速度を角変位に変換する積分回路が必要である。しかも、位置制御では、カメラ装置を移動距離分を補正してその位置を元に戻しているため、撮影者がカメラ装置を意図的に動かした場合、補正映像に不自然な動きが入る虞がある。このため、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行う必要がある。その結果、その区別を行う判定回路がさらに必要となるため、複雑な回路となる。ＣＣＤ切出し方式では、大きなサイズの３ＣＣＤを用意しなければならず、コストが増大する。しかも、その方式は、ハイビジョンには適当ではない。
【０００９】
以上のことから、現在、以上のような補正技術のうちのステディカムおよびレンズ駆動方式のみがテレビカメラなどの業務用カメラに適用されている。しかしながら、ステディカムでは、装置が大型なものとなる。また、その制振特性が単一であるため、撮影者が静止した状態で撮影するモードと撮影者が移動した状態で撮影するモードの両方を満足することができない。また、レンズ駆動方式では、補正用レンズによって収差が発生するため、画質が悪化する。さらに、レンズ駆動方式も、角変位を利用した位置制御を行う光学的補正技術であるから、上記のように補正映像に不自然な動きが入る虞があり、かつ複雑な回路が必要となる。
【００１０】
【特許文献１】特表平８−５０３７６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１７９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９７０２号公報
【特許文献４】特公平５−１０５９６６号公報
【特許文献５】特公平６−１０８７２号公報
【００１１】
したがって、本発明は、撮影モードに応じた撮影者による装置調整を不要とし、装置の小型化および回路構成の簡単化を図ることができるのはもちろんのこと、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができるカメラ制振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のカメラ制振装置は、撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御する制振装置であって、カメラ装置を載置して支持する第１基板と、第１基板に対向して配置されるとともに、肩部に載せられて支持される第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられ、第１基板をカメラ装置の略重心直下で支持する支持手段と、第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１基板からの荷重を受ける弾性部材と、第１基板と前記第２基板との間に設けられ、第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段とを備え、弾性部材は、第１基板の振動により生じた荷重を受けるとともに、カメラ装置の重心位置が支持手段の支持位置から移動したときに生じる荷重を受けることを特徴としている。
【００１３】
本発明のカメラ制振装置では、第１基板をカメラ装置の略重心直下で支持している支持手段を備えているので、その支持手段がカメラ装置の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置が傾いた場合、カメラ装置の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、本発明のカメラ制振装置では、第１基板からの荷重を受ける弾性部材を備えているので、弾性部材がカメラ装置の偏心分の荷重を受けることができる。また、弾性部材は、カメラ装置の重心位置が偏心しないときでも、カメラ装置の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段を備えているので、振動制御手段が、カメラ装置の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置の振動を制御することができる。
【００１４】
以上のように本発明のカメラ制振装置では、撮影モードに応じた撮影者による装置調整が不要となるのはもちろんのこと、振動制御手段がカメラ装置の自重を支える必要がなく、カメラ装置の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、振動制御手段の小型化を図ることができ、その結果、装置の小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明のカメラ制振装置は、制振性能を向上させるために種々の構成を用いることができる。たとえば、第１基板の角速度を検出する角速度検出手段を備え、振動制御手段は、角速度検出手段により検出された第１基板の角速度に基づき、第１基板に生じた振動に対する抵抗力を発生することにより振動の制御を行うことができる。
【００１６】
この態様では、振動制御手段による振動制御は、カメラ装置の移動距離分の補正を行いその位置を元に戻す従来の位置制御を行う装置とは異なり、第１基板に生じた振動に対して、その角速度に基づいた抵抗力を発生しているだけである。これにより、撮影者がカメラ装置を意図的に動かした場合、その撮影者の動作に沿った上でカメラ装置の振動の制御を行うことができるので、補正映像に不自然な動きが入らない。したがって、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができる。また、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行うことが不要となるから、その区別を行う判定回路が不要となる。さらに、積分回路が不要となるから、回路構成が簡単となる。
【００１７】
振動制御手段は、カメラ装置のピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の少なくとも一方向を制御し、支持手段は制御方向に対応して設けられる軸受部である構成を用いることができる。この態様では、カメラ装置に対応して選択した方向で、カメラの装置の振動の制御を行うことができる。
【００１８】
第１基板および第２基板に摺動可能に設けられ、第１基板および第２基板の面内方向に対する支持手段の面内方向の位置を調整する位置調整手段を備えることができる。たとえばカメラ装置のレンズ鏡筒部のレンズを交換した場合、カメラ装置の重心位置が移動するが、上記態様では、位置調整手段を用い支持手段の面内方向の位置を調整することにより、支持手段の位置を常にカメラ装置の略重心直下に合わせることができる。
【００１９】
上記のような位置調整手段による支持手段の位置調整を自動で行うことができる。具体的には、第１基板の水平面あるいは前記第２基板に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、傾斜角度検出手段により検出された傾斜角度に基づき、位置調整手段を駆動する位置調整用駆動手段とを備えることができる。この場合、支持手段の第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による位置調整手段の駆動によって、カメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。
【００２０】
具体的には、カメラ装置を三脚などの水平面に載置した場合、たとえばカメラ装置のレンズ鏡筒部のレンズを重量の異なるものに交換したとき、カメラ装置の重心位置が移動する。この場合、上記態様では、傾斜角度検出手段が第１基板の水平面に対する傾斜角度を検出し、位置調整用駆動手段がその傾斜角度がゼロとなるように位置調整手段を駆動することにより、支持手段の第１基板に対する支持位置がカメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。また、たとえば撮影者がカメラ装置のレンズを被写体に向けるためにカメラ装置を傾斜させた場合、カメラ装置の重心位置が移動する。この場合、上記態様では、傾斜角度検出手段が第１基板の第２基板に対する傾斜角度を検出し、位置調整用駆動手段がその傾斜角度がゼロとなるように位置調整手段を駆動することにより、支持手段の第１基板に対する支持位置がカメラ装置の略重心直下となるように自動調整することができる。なお、このように傾斜角度検出手段が第１基板の第２基板に対する傾斜角度を検出する態様は、カメラ装置を三脚などの水平面に載置した場合にも適用することができるのは言うまでもない。
【００２１】
以上のように支持手段の第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による位置調整手段の駆動によって、カメラ装置の略重心直下となるように自動調整されるので、弾性部材の伸縮を常に初期負荷状態に維持することができるとともに、振動制御手段の可動範囲の中央に維持することができる。したがって、装置の制振機能を常に最大限発揮することができる。
【００２２】
カメラ装置とそのカメラ装置の電源手段との間に電源分岐手段を着脱可能に設け、振動制御手段へは、カメラ装置の電源手段から電源分岐手段を通じて電力が供給される構成を用いることができる。この態様では、カメラ装置の電源手段を用いることができる。また、カメラ装置のレンズ鏡筒部に設けられる光学系を調整する光学系調整部を第１基板あるいは第２基板に備え、光学系調整部は、カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離している構成を用いることができる。この態様では、撮影者は、カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離している光学系調整部を用いて、レンズへの各種操作を行うことができるので、光学系に直接触れる必要がないのはもちろんのこと、光学系調整によるカメラ装置の振動発生を防止することができる。
【００２３】
また、カメラ装置に着脱可能に設けることができる。この態様では、カメラ装置への取付手段として、カメラ装置の三脚への取付用のもの（既存のカメラ取付ネジや取付フックなど）を利用することができる。この場合、取付手段を設けるためのカメラ装置の本体部への加工の必要がない。このように制振装置は外付け方式であるから、カメラ装置とサイズが略同等の各種カメラ装置に適用することができる。
【００２４】
振動制御手段としては、アクチュエータあるいは可変ダンパ機構を用いることができる。また、振動制御手段の非動作状態時に、第１基板の第２基板に対する位置を固定するロック機構を備えることができる。たとえば電源手段のオフ時、カメラ装置が回転すると、振動制御手段はカメラ装置の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生しない。このため、弾性部材が大きく撓み、カメラ装置の振動変位が増幅したりカメラ装置が位相のずれにより意図しない方向に傾斜する等して、カメラ装置の位置が不安定になる。しかしながら、上記態様では、ロック機構により第１基板の第２基板に対する位置を固定しているので、カメラ装置の位置の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のカメラ制振装置によれば、撮影モードに応じた撮影者による装置調整を不要とするのはもちろんのこと、振動制御手段がカメラ装置の自重を支える必要がなく、カメラ装置の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、振動制御手段の小型化を図ることができる等の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（１）第１実施形態
（１−１）実施形態の構成
（Ａ）カメラシステムの構成
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラ制振装置（以下、制振装置）２００が適用されるカメラシステム１の構成を表す概略正面図である。カメラシステム１はカメラ装置１００および制振装置２００を備えている。カメラ装置１００は、本体部１０１を備え、本体部１０１の底面部の中央には凹部１０１Ａが形成されている。
【００２７】
本体部１０１の前端部にはレンズ鏡筒部１０２が設けられ、本体部１０１の後端部には、電源分岐ボックス１０４（電源分岐手段）を介して電源部１０３（電源手段）が設けられている。電源分岐ボックス１０４は、本体部１０１および電源部１０３に対して着脱可能となっている。なお、以下の図面では、レンズ鏡筒部１０２が設けられている側を前側、電源部１０３が設けられている側を後側と表記している。また、撮影者が前側を向いたときの右側を装置の右側、撮影者が前側を向いたときの左側を装置の左側と表記している。
【００２８】
レンズ鏡筒部１０２はレンズを備えている。レンズ鏡筒部１０２の内部には、レンズのフォーカス、アイリス、および、ズームのそれぞれを調整する調整部材やモータなどが設けられている。本体部１０１の下面部には、カメラ装置の振動を制御する制振装置２００が着脱可能に取り付けられている。制振装置２００による振動制御は、ピッチ方向およびロール方向の２方向で行われる。
【００２９】
（Ｂ）制振装置の構成
図２は制振装置２００の全体構成を表す斜視図である。図３は制振装置２００の構成を表し、（Ａ）は装置２００の左側面図、（Ｂ）は装置２００の上面図、（Ｃ）は装置２００の右側面図である。図４は制振装置２００の前側空間の構成を表し、（Ａ）は前側空間の前面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。図５は制振装置２００の後側空間の構成を表し、（Ａ）は後側空間の後面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。図６は、制振装置２００の下面部の構成を表す下面図である。図７は、制振装置２００の制御方法を説明するためのブロック図である。なお、図３（Ａ）で表される装置２００の上下方向は、実際のものと逆になっている。
【００３０】
制振装置２００は、カメラ装置１００を載置して支持する上板２０１（第１基板）と、撮影者の肩部に載せられて支持される下板２０２（第２基板）を備えている。上板２０１および下板２０２は、所定の間隔をおいて対向配置されている。上板２０１および下板２０２の中央部には、カメラ装置１００の凹部１０１Ａに対応する上側凸部２０１Ａおよび下側凸部２０２Ａが形成されている。上板２０１と下板２０２の間の前側（凸部２０１Ａ，２０２Ａより前側）には、前側空間２００Ａが形成され、上板２０１と下板２０２の間の後側（凸部２０１Ａ，２０２Ａより後側）には、後側空間２００Ｂが形成されている。
【００３１】
上側凸部２０１Ａは、カメラ装置１００の凹部２０１Ａに係合する。上板２０１における上側凸部２０１Ａの前面側にはカメラ取付ネジ２０３が設けられ、カメラ取付ネジ２０３は、カメラ装置１００の下面部の相手部材に螺合される。上板２０１における上側凸部２０１Ａの後面側にはカメラ取付フック２０４が設けられ、カメラ取付フック２０４は、カメラ装置１００の下面部の相手部材に係合される。これにより制振装置２００は、カメラ装置１００の本体部１０１の下面部に着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
下板２０２の下側凹部２０２Ａには肩パッド２０５が設けられている。下板２０２の前端部には、レンズ鏡筒部１０２内部のレンズのフォーカス、アイリス、および、ズームのそれぞれを調整するリモコン式の光学系調整部２０６（図１のみに図示）が設けられている。光学系調整部２０６は、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２から隔離している。
【００３３】
（Ｂ−１）前側空間の構成
上板２０１と下板２０２の間の前側空間２００Ａには、上側前後調整部２１０（位置調整手段）、下側前後調整部２２０（位置調整手段）、ピッチ用連結部２３０（支持手段）、ロール用連結部２４０（支持手段）、および、前側ばね部２５０が設けられている。上側前後調整部２１０および下側前後調整部２２０は、上板２０１および下板２０２に対するピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後方向の位置を調整する。ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、たとえばカメラ装置の略重心直下に配置され、カメラ装置１００の自重を支えている。前側ばね部２５０は、たとえばカメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。
【００３４】
上側前後調整部２１０は、図３，４に示すように、スライド機構２１１、スライドベース２１２、ネジ受部２１３、送りネジ２１４、ネジ台座２１５、および、調整ハンドル２１６を備えている。スライド機構２１１は、横方向に一対設けられている。スライド機構２１１は、上板２０１の前後方向に延在するガイドレール２１１Ａと、ガイドレール２１１Ａに摺動可能に設けられているスライド２１１Ｂを有している。スライドベース２１２の上面部には、スライド機構２１１が固定されている。スライドベース２１２の下面部には、ネジ受部２１３が固定されている。送りネジ２１４の後端部は、ネジ受部２１３に螺合している。送りネジ２１４の前端部は、ネジ台座２１５により回転可能に支持されている。調整ハンドル２１６は、送りネジ２１４の前端部に固定され、制振装置２００の外部に配置されている。
【００３５】
このような上側前後調整部２１０では、調整ハンドル２１６を回転操作すると、スライド機構２１１においてスライド２１１Ｂがガイドレール２１１Ａに沿って移動することにより、スライドベース２１２が前後に移動する。これにより、上側前後調整部２１０の下面部に固定されたピッチ用連結部２３０が、上側前後調整部２１０の上面部に固定された上板２０２に対して前後に移動する。
【００３６】
下側前後調整部２２０は、図３，４に示すように、スライド機構２２１、スライドベース２２２、ネジ受部２２３、送りネジ２２４、ネジ台座２２５、および、調整ハンドル２２６を備えている。スライド機構２２１は、横方向に一対設けられている。スライド機構２２１は、下板２０２の前後方向に延在するガイドレール２２１Ａと、ガイドレール２２１Ａに摺動可能に設けられているスライド２２１Ｂを有している。スライドベース２２２の下面部には、スライド機構２２１が固定されている。スライドベース２２２の上面部には、ネジ受部２２３が固定されている。送りネジ２２４の後端部は、ネジ受部２２３に螺合している。送りネジ２２４の前端部は、ネジ台座２２５により回転可能に支持されている。調整ハンドル２２６は、送りネジ２２４の前端部に固定され、制振装置２００の外部に配置されている。
【００３７】
このような下側前後調整部２２０では、調整ハンドル２２６を回転操作すると、スライド機構２２１においてスライド２２１Ｂがガイドレール２２１Ａに沿って移動することにより、スライドベース２２２が前後に移動する。これにより、下側前後調整部２２０の上面部に固定されたロール用連結部２４０が、下側前後調整部２２０の下面部に固定された下板２０２に対して前後に移動する。
【００３８】
ピッチ用連結部２３０は、図３，４に示すように、ピッチ用保持板２３１、ピッチ用シャフト２３２、ピッチ用ベアリング２３３（図８，９のみに図示）、および、ピッチ用ベアリングホルダ２３４を備えている。ピッチ用保持板２３１は、スライドベース２１２の下面に一対固定されている。ピッチ用保持板２３１は、各スライド機構２１１の略直下に配置されている。ピッチ用シャフト２３２は、ロッド状をなし横方向に延在するとともに、その両端部は、ピッチ用保持板２３１に固定されている。ピッチ用ベアリング２３３は、ピッチ用保持板２３１の間に一対配置され、ピッチ用シャフト２３２を回転可能に支持している。ピッチ用ベアリングホルダ２３４は、各ピッチ用ベアリング２３３に設けられ、その内部でピッチ用ベアリング２３３を固定している。
【００３９】
このようなピッチ用連結部２３０では、ピッチ用シャフト２３２がピッチ用ベアリング２３３のなかで回転すると、ピッチ用シャフト２３２の両端部が固定されたピッチ用保持板２３１がピッチ軸回りに回転する。これにより、上側前後調整部２１０および上板２０１がピッチ用保持板２３１とともにピッチ軸回りに回転する。
【００４０】
ロール用連結部２４０は、図３，４に示すように、ロール用保持板２４１、ロール用シャフト２４２、ロール用ベアリング２４３、および、ロール用ベアリングホルダ２４４を備えている。ロール用保持板２４１は、ピッチ用保持板２３１の間に配置される。ロール用シャフト２４２は、ロッド状をなし前後方向に延在するとともに、その後端部は、ロール用保持板２４１に固定されている。ロール用ベアリング２４３は、ロール用シャフト２４２の前端部に配置され、ロール用シャフト２４２を回転可能に支持している。ロール用ベアリングホルダ２４４は、下側前後調整部２２０のスライドベース２２２の中央部に固定され、その内部でロール用ベアリング２４３を固定している。
【００４１】
このようなロール用連結部２３０では、ロール用シャフト２４２がロール用ベアリング２４３のなかで回転すると、ロール用シャフト２３２の後端部が固定されたロール用保持板２４１がロール軸回りに回転する。これにより、ピッチ用連結部２３０、上側前後調整部２１０および上板２０１が、ロール用保持板２４１とともにロール軸回りに回転する。
【００４２】
前側ばね部２５０は、図３，４に示すように、前側空間におけるピッチ用連結部２３０の横方向に一対配置されている。前側ばね部２５０は、ばね２５１（弾性部材）およびばね台座２５２を備えている。ばね２５１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面および下板２０２の上面に固定されたばね台座２５２に支持されている。このような前側ばね部２５０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２５１が、カメラ装置１００の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２５１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。
【００４３】
（Ｂ−２）後側空間の構成
上板２０１と下板２０２との間の後側空間２００Ｂには、ガタ防止部２６０、後側ばね部２７０、角速度検出部２８０（角速度検出手段）、および、アクチュエータ２９０（振動制御手段）、および、制御部３００が設けられている。ガタ防止部２６０は、上板２０１と下板２０２の間での横方向のガタの発生を防止する。後側ばね部２７０は、たとえばカメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。角速度検出部２８０は、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の角速度を検出する。アクチュエータ２９０は、カメラ装置１００が載置された上板２０１が傾いた場合、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御する。制御部３００は、角速度検出部２８０により検出された各方向の角速度に基づき、アクチュエータ２９０の動作制御を行う。
【００４４】
ガタ防止部２６０は、図３，５に示すように、上板２０１および下板２０２の後端部に配置されている。ガタ防止部２６０は、上板２０１の後端部に固定される係合部材２６１と、下板２０２の後端部に固定されるガイド部材２６２とを有している。係合部材２６１の下端部には突起２６１Ａが形成され、ガイド部材２６２には垂直方向に延在するスリット２６２Ａが形成されている。ストッパ２６０では、突起２６１Ａがスリット２６２Ａに沿って案内されることにより、上板２０１と下板２０２の間での横方向のガタの発生が防止される。
【００４５】
後側ばね部２７０は、図３，５に示すように、後側空間２００Ｂの前側の横方向に一対配置されている。後側ばね部２７０は、ばね２７１（弾性部材）およびばね台座２７２を備えている。ばね２７１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面および下板２０２の上面に固定されたばね台座２７２に支持されている。このような後側ばね部２７０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２７１が、カメラ装置１００の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２７１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。
【００４６】
角速度検出部２８０は、図３に示すように、上板２０１の下面部に取り付けられ、図７に示すように、ピッチ用ジャイロセンサ２８１およびロール用ジャイロセンサ２８２を有する。ピッチ用ジャイロセンサ２８１は、上板２０１のピッチ方向の角速度を検出し、ロール用ジャイロセンサ２８２は、上板２０１のロール方向の角速度を検出する。
【００４７】
アクチュエータ２９０は、図３，５に示すように、後側空間２００Ｂの後側に一対配置され、ヨーク２９１、コイル２９２、および、磁石２９３を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク２９１は、下板２０２の上面部に固定される底部２９１Ａと、底部２９１Ａの両端部および中央部から上方へ向けて延在する３つの縦板部２９１Ｂを有している。縦板部２９１Ｂと上板２０１との間に隙間が形成されている。コイル２９２は、中央部の縦板部２９１Ｂの周囲に配置され、その上端部は、上板２０１の下面に固定されている。コイル２９２の下端部と底部２９１Ａとの間には隙間が形成されている。磁石２９３は、コイル２９２に対向するようにして両端部の縦板部２９１Ｂの上端部に固定されている。アクチュエータ２９０は、配線およびコントロール基板（図示略）を通じて、電源分岐ボックス１０４に電気的に接続されている。
【００４８】
このようなアクチュエータ２９０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１の角速度に基づき、コイル２９２に電流を流す。この場合、アクチュエータ２９０への電力は、電源部１０３から電源分岐ボックス１０４を通じて供給される。すると、コイル２９２と磁石２９３との間に電磁力が生じることにより、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００４９】
（Ｃ）制振装置の制御方法
制御部３００は、図７に示すように、ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐ，ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒ、右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂ、および、右側増幅回路３０３Ａ，左側増幅回路３０３Ｂを備えている。ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐは、ピッチ用ジャイロセンサ２８１からの角速度の検出値に基づき、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出する。一方、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒは、ロール用ジャイロセンサ２８２からの角速度の検出値に基づき、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出する。
【００５０】
ここで、抵抗力算出回路３０１Ｐ，３０１Ｒによる抵抗力の算出法は、スカイフック理論を用いる。スカイフック理論は、空中を走る架空の線に物体が宙づり（スカイフック）の状態におかれているかのように、その物体のスムーズな移動を実現するサスペンション制御理論として利用されている技術である。本実施形態の計算モデルでは、たとえば地面とカメラ装置との間にばねを設けるとともに、カメラ装置を重心直下の支点で支持している。そして、ピッチ方向のモデルの場合、ピッチ方向で、スカイフックダンパを架空の線に接続し、ロール方向のモデルの場合、ロール方向で、スカイフックダンパを架空の線に接続している。このようなピッチ方向およびロール方向のモデルそれぞれで運動方程式を立てると、数式１，２が得られる。
【００５１】
【数１】
【００５２】
【数２】
【００５３】
なお、数式１，２において、θｐ２はピッチ方向の下板の角変位、θＰ１、ｄθｐ１/ｄｔ，ｄ２θｐ１/ｄｔ２は上板のピッチ方向の角変位，角速度，角加速度、ｋｐ１はピッチ方向のばね定数、Ｃｐ１はピッチ方向の粘性係数、ｌｐ１はピッチ方向における支点から上板の重心までの距離、Ｊｐ１はピッチ方向の慣性モーメント（能率）である。θｒ２はロール方向の下板の角変位、θｒ１，ｄθｒ１/ｄｔ，ｄ２θｒ１/ｄｔ２は上板のロール方向の角変位，角速度，角加速度、ｋｒ１はロール方向のばね定数、Ｃｒ１はロール方向の粘性係数、ｌｒ１はロール方向における支点から上板の重心までの距離、Ｊｒ１はロール方向の慣性モーメント（能率）である。ｍは上板の質量、ｇは重力定数である。
【００５４】
ピッチ方向の抵抗力Ｆｐ１は、数式３で示されるように、数式１の第２項である。ピッチ方向の抵抗力Ｆｐ１は、粘性係数Ｃｐ１をパラメータとして可変にすることにより決定される。ロール方向の抵抗力Ｆｒ１は、数式４で示されるように数式２の第２項である。ロール方向の抵抗力Ｆｒ１は、粘性係数Ｃｒ１をパラメータとして可変にすることにより決定される。
【００５５】
【数３】
【００５６】
【数４】
【００５７】
ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐは、以上のように右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０が発生する抵抗力を算出した後、それぞれに対応するピッチ用右側信号ＰＲおよびピッチ用左側信号ＰＬを右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂに出力する。
【００５８】
一方、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒは、以上のように右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０が発生する抵抗力を算出した後、それぞれに対応するロール用右側信号ＲＲおよびロール用左側信号ＲＬを右側加算回路３０２Ａ，左側加算回路３０２Ｂに出力する。
【００５９】
右側加算回路３０２Ａは、ピッチ用右側信号ＰＲおよびロール用右側信号ＲＲを加算し、その加算値は、右側増幅回路３０３Ａによる増幅後、右側のアクチュエータ２９０へ出力される。一方、左側加算回路３０３Ｂは、ピッチ用左側信号ＰＬおよびロール用左側信号ＲＬを加算し、その加算値は、左側増幅回路３０３Ｂによる増幅後、左側のアクチュエータ２９０へ出力される。これにより、右側のアクチュエータ２９０および左側のアクチュエータ２９０は、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６０】
（１−２）実施形態の動作
カメラ装置１００に適用された制振装置２００の動作について、おもに図８，９を参照して説明する。図８は、制振装置２００の静止状態を表し、（Ａ）は、図３（Ｃ）の概略構成を表す拡大図、（Ｂ）は図５（Ｂ）の概略構成を表す拡大図である。図９は、制振装置２００の動作状態を表し、（Ａ）は、図８（Ａ）の静止状態からピッチ方向で動作が行われた状態を表す拡大図、（Ｂ）は、図８（Ｂ）の静止状態からロール方向で動作が行われた状態を表す拡大図である。図８，９では、前側ばね部２５０の図示を省略し、図８（Ｂ），９（Ｂ）では、各構成部材を重ねて表している。
【００６１】
カメラ装置１００に振動が生じていない場合、たとえば上板２０１と下板２０２が平行となっている制振装置２００は静止状態にある。静止状態では、カメラ装置１００が載置された上板２０１は、カメラ装置１００の略重心直下に位置するピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０により支持されている これにより、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０は、たとえばカメラ装置１００の略重心直下に配置され、カメラ装置１００の自重を支えている。この場合、上板２０１に振動が生じていないから、角速度検出部２８０により上板２０１の角速度は検出されず、左右一対のアクチュエータ２９０は制御部３００により作動されていない。
【００６２】
なお、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２のレンズや光学部品を交換した場合、カメラ装置１００の重心位置が移動している。この場合、上側前後調整部２１０，下側前後調整部２２０を用いてピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整することにより、それら連結部２３０，２４０の位置をカメラ装置の略重心直下に合わせる。
【００６３】
カメラ装置１００に振動が生じ、図９（Ａ）に示すように、上板２０１がピッチ用シャフト２３２を中心としてピッチ方向の後側に傾き、かつ図９（Ｂ）に示すように、上板２０１がロール用シャフト２４２を中心として図の左側に傾いた場合、上板２０１に印加された力に応じて、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０の左右一対のばね２５１，２７１が伸縮することにより、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を受ける。
【００６４】
ここで、角速度検出部２８０では、ピッチ用，ロール用ジャイロセンサ２８１，２８２がカメラ装置１００の振動により生じた上板２０１の角速度を検出し、制御部３００は、その角度検出値をもとに右側，左側のアクチュエータ２９０に必要な抵抗力を算出し、右側，左側のアクチュエータ２９０は、その算出値に基づき、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６５】
具体的には、図７に示すように、ピッチ用ジャイロセンサ２８１が上板２０１のピッチ方向の角速度を検出し、ロール用ジャイロセンサ２８２が上板２０１のロール方向の角速度を検出する。
【００６６】
制御部３００では、ピッチ用ジャイロセンサ２８１による上板２０１のピッチ方向の角速度検出値をもとに、ピッチ用抵抗力算出回路３０１Ｐが、右側，左側のアクチュエータ２９０のそれぞれが発生する抵抗力を算出し、それぞれに対応するピッチ用右側信号ＰＲおよびピッチ用左側信号ＰＬを右側，左加算回路３０２Ａ，３０２Ｂに出力する。
【００６７】
一方、制御部３００では、ロール用ジャイロセンサ２８２による上板２０１のロール方向の角速度検出値をもとに、ロール用抵抗力算出回路３０１Ｒが、右側，左側のアクチュエータ２９０のそれぞれが発生する抵抗力を算出し、それぞれに対応するロール用右側信号ＲＲおよびロール用左側信号ＲＬを右側，左加算回路３０２Ａ，３０２Ｂに出力する。
【００６８】
右側加算回路３０２Ａは、ピッチ用，ロール用右側信号ＰＲ，ＲＲを加算し、その加算値は、右側増幅回路３０３Ａにより増幅される。右側のアクチュエータ２９０は、その増幅された加算値に基づき、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。一方、左側加算回路３０２Ｂは、ピッチ用，ロール用左側信号ＰＬ，ＲＬを加算し、その加算値は、左側増幅回路３０３Ｂにより増幅される。左側の側のアクチュエータ２９０は、その増幅された加算値に基づき、カメラ装置１００のピッチ方向およびロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生する。
【００６９】
この場合、右側，左側のアクチュエータ２９０によるピッチ方向の抵抗力は、上板２０１がピッチ用シャフト２３２を中心としてピッチ方向前側に向けて回転するような力である。一方、右側，左側のアクチュエータ２９０によるロール方向の抵抗力は、上板２０１がロール用シャフト２４２を中心として図のロール方向右側に向けて回転するような力である。
【００７０】
このように右側，左側のアクチュエータ２９０は、ピッチ方向，ロール方向で検出された上板２０１の角速度に基づき抵抗力を発生することにより、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の振動が制御される。なお、第１実施形態では、上板２０１のピッチ方向およびロール方向の両方向の振動を同時に制御する例をあげて制振装置２００の動作について説明したが、第１実施形態では、ピッチ方向およびロール方向のそれぞれで検出された角速度に基づき右側，左側のアクチュエータの制御を線形的に行っているから、ピッチ方向のみあるいはロール方向のみの振動の制御を行うことができるのは言うまでもない。
【００７１】
以上のように第１実施形態の制振装置２００では、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持しているピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０を備えているので、それら連結部２３０，２４０がカメラ装置１００の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、第１実施形態の制振装置１００では、上板２０１からの荷重を受ける前側ばね部２５０，後側ばね部２７０を備えているので、ばね部２５０，２７０がカメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、前側ばね部２５０，後側ばね部２７０は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、上板２０１に生じた振動を制御するアクチュエータ２９０を備えているので、アクチュエータ２９０が、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【００７２】
以上のように第１実施形態の制振装置２００では、撮影モードに応じた撮影者による装置調整が不要となるのはもちろんのこと、アクチュエータ２９０がカメラ装置１００の自重を支える必要がなく、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重のみに対する抵抗力を発生すればよいので、アクチュエータ２９０の小型化を図ることができる。
【００７３】
特に、アクチュエータ２９０による振動制御は、カメラ装置の移動距離分の補正を行いその位置を元に戻す従来の位置制御を行う装置とは異なり、上板２０１に生じた振動に対して、その角速度に基づいた抵抗力を発生しているだけである。これにより、撮影者がカメラ装置１００を意図的に動かした場合、その撮影者の動作に沿った上でカメラ装置１００の振動の制御を行うことができるので、補正映像に不自然な動きが入らない。したがって、映像への不自然な動きの混入を防止することができ、かつその画質の悪化を防止することができる。また、その撮影者の意図的動作と振動との区別を行うことが不要となるから、その区別を行う判定回路が不要となる。さらに、積分回路が不要となるから、回路構成が簡単となる。
【００７４】
また、上側前後調整部２１０，下側前後調整部２２０を用いてピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整することにより、それら連結部２３０，２４０の位置を常にカメラ装置１００の略重心直下に合わせることができる。さらに、カメラ装置１００の本体部１０１および電源部１０３に対して着脱可能な電源分岐ボックス１０４を設け、電源分岐ボックス１０４を通じてアクチュエータ２９０へ電力を供給するので、カメラ装置１００の電源部１０３を用いることができる。
【００７５】
加えて、撮影者は、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２から隔離している光学系調整部２０６を用いて、レンズへの各種操作を行うことができるので、レンズや各光学部品に直接触れる必要がないのはもちろんのこと、光学系調整によるカメラ装置１００の振動発生を防止することができる。また、カメラ取付ネジ２０３およびカメラ取付フック２０４を用いて、制振装置２００をカメラ装置１００に着脱可能に設けているので、カメラ取付ネジ２０３およびカメラ取付フック２０４として、カメラ装置１００の三脚への取付用のもの（既存のカメラ取付ネジや取付フック）を利用することができる。この場合、制振装置２００のカメラ装置１００への取付手段を設けるための本体部１０１への加工の必要がない。このように制振装置２００は外付け方式であるから、カメラ装置１００とサイズが略同等の各種カメラ装置に適用することができる。
【００７６】
（２）第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態に係る制振装置４００の構成を表す右側面図である。図１１は、制振装置４００の前側空間４００Ａの構成を表し、（Ａ）は図１０の１１Ａ−１１Ａ線断面図、（Ｂ）はユニバーサル用連結部４１０の構成部材の一部を表す斜視図である。図１２は、制振装置４００の後側空間４００Ｂの構成を表し、（Ａ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｂ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｃ）はピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の構成を表す斜視図である。図１３は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の概略構成を説明するための側断面図である。図１３では、後側ばね部４４０，４５０の図示を省略している。第２実施形態では、第１実施形態と同様な構成要素には同符号を付し、第１実施形態と同様な作用を有する構成要素の説明は省略している。
【００７７】
第２実施形態は、第１実施形態とは振動制御の方向が異なっており、第２実施形態の振動制御は、ピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向で行われる。具体的には、第２実施形態では、支持手段として、第１実施形態のピッチ用連結部２３０およびロール用連結部の代わりに、ユニバーサル用連結部４１０を用いる。振動制御手段として、第１実施形態のアクチュエータ２９０の代わりに、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０を用いている。これに対応して、角度検出部２８０にはヨー用ジャイロ路センサが追加されるとともに、制御部３００にヨー方向用の抵抗力算出回路、増幅回路、加算回路が追加される。これにより、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０の動作制御が行われる。
【００７８】
ユニバーサル用連結部４１０は、図１１（Ａ）に示すように、ユニバーサル用保持板４１１、ユニバーサル用シャフト４１２、ユニバーサル用ベアリング４１３、および、ユニバーサル用ベアリングホルダ４１４を備えている。ユニバーサル用保持板４１１は、スライドベース２１２の下面に一対固定されている。ユニバーサル用保持板４１１は、各スライド機構２１１の略直下に配置されている。ユニバーサル用シャフト４１２は、ロッド状をなし横方向に延在するとともに、その両端部は、ユニバーサル用保持板４１１に固定されている。ユニバーサル用ベアリング４１３は、ユニバーサルシャフト４１２の中央部に配置され、ユニバーサルシャフト４１２をユニバーサルに支持している。
【００７９】
ユニバーサル用ベアリング４１３は、図１１（Ｂ）に示すように、内輪４１３Ａおよび外輪４１３Ｂを有する自動調心型球面滑り軸受である。内輪４１３Ａは、外輪４１３Ｂに球面接触しており、外輪４１３Ｂは、内輪４１３Ａのピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向の動きに対応可能なようにユニバーサルに支持されている。
【００８０】
このようなユニバーサル用連結部４１０では、ユニバーサル用シャフト４１２がピッチ用ベアリング２３３のなかで回転すると、ユニバーサル用シャフト４１２の両端部が固定されたユニバーサル用保持板４１１がユニバーサルに動く。これにより、上側前後調整部２１０および上板２０１がユニバーサル用保持板４１１とともにユニバーサルに動く。
【００８１】
ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０は、図１２（Ａ），１２（Ｃ），１３に示すように、後側ばね部２７０の後側において、横方向に３つ配置されるとともに、ヨーク４２１、コイル４２２、磁石４２３、および、支持部材４２４を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク４２１は、上板２０１に固定されるとともに、横方向に開口している略直方体形状をなしている。コイル４２２は、ヨーク４２１の内部で支持部材４２４に支持されている。磁石４２３は、一対のヨーク４２１の互いに当接している側面部の内側に配置され、コイル４２２に対向している。支持部材４２４は、垂直方向に開口している略直方体形状をなし、一対のヨーク４２１の互いに当接している側面部を囲むようにして配置されている。
【００８２】
この場合、制御部２００では、中央のアクチュエータ４２０の追加に対応して、中央のアクチュエータ４２０に必要な抵抗力を算出するための回路が、左右のアクチュエータ４２０と同様に設けられている。中央のアクチュエータ４２０は、特にピッチ方向への抵抗力を得るために設けており、大きな抵抗力が必要でない場合には設けなくてもよい。
【００８３】
このようなピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１のピッチ・ロール方向の角速度に基づき、コイル４２２に電流を流す。すると、コイル４２２と磁石４２３との間に、図１３の垂直方向の電磁力が生じることにより、カメラ装置１００のピッチ・ロール方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００８４】
ヨー用アクチュエータ４３０は、図１２（Ｂ），１２（Ｃ），１３に示すように、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の後側に配置されるとともに、ヨーク４３１、コイル４３２、磁石４３３、および、支持部材４３４を備えている電磁アクチュエータである。ヨーク４３１は、下板２０２に固定されるとともに、垂直方向に開口している略直方体形状をなしている。コイル４３２は、ヨーク４３１の内部で支持部材４３４に支持されている。磁石４３３は、ヨーク４３１の側面部の内側に配置され、コイル４３２に対向している。支持部材４３４の後端部はＴ字状をなし、そのＴ字状の中央部がヨーク４３１の内部において垂直下方に延在し、その下端部にコイル４３２が固定されている。支持部材４３４の前端部は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の支持部材４２４の側面部に固定されている。
【００８５】
このようなヨー用アクチュエータ４３０の駆動では、角速度検出部２８０により検出された上板２０１のヨー方向の角速度に基づき、コイル４２２に電流を流す。すると、コイル４２２と磁石４２３との間に、図１３の紙面方向の電磁力が生じることにより、カメラ装置１００のヨー方向の回転慣性分の荷重に対して抵抗力を発生し、その結果、カメラ装置１００の振動が制御される。
【００８６】
ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０では、上記のようにピッチ・ロール用アクチュエータ４２０の支持部材４２４およびヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４３４が一体化されている。この場合、ピッチ・ロール方向では、コイル４２２を支持する支持部材４２４が、磁石４２３が固定されたヨーク４２１に対して、ピッチ・ロール方向で移動可能となっている。ヨー方向では、コイル４３２を支持する支持部材４３４が、磁石４３３が固定されたヨーク４３１に対して、ヨー方向で移動可能となっている。
【００８７】
第２後側ばね部４４０は、ピッチ・ロール用アクチュエータ４２０のヨーク４２１の前端部の横方向に一対配置されている。第２後側ばね部４４０は、ばね４４１（弾性部材）およびばね台座４４２を備えている。ばね４４１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面に固定されたばね台座（図示略）および下板２０２の上面に固定されたばね台座４４２に支持されている。
【００８８】
第３後側ばね部４５０は、ヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４２４の後端部下側の横方向に一対配置されている。第３後側ばね部４５０は、ばね４５１（弾性部材）およびばね台座４５２を備えている。ばね４５１は、コイル状をなし、その両端部は、支持部材４２４の下面に固定されたばね台座４５２および下板２０２の下面に固定されたばね台座（図示略）に支持されている。
【００８９】
第４後側ばね部４６０は、ヨー用アクチュエータ４３０の支持部材４２４の後端部上側の横方向に一対配置されている。第３後側ばね部４６０は、ばね４６１（弾性部材）およびばね台座４６２を備えている。ばね４６１は、コイル状をなし、その両端部は、上板２０１の下面に固定されたばね台座（図示略）および支持部材４２４の上面に形成された突起４６２に支持されている。
【００９０】
このような後側ばね部２７０，第２〜４後側ばね部４４０，４５０，４６０では、上板２０１が傾いた場合、横方向一対のばね２７１，４４１，４５１，４６１が、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重を上板２０１を通じて受ける。また、ばね２７１，４４１，４５１，４６１は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を上板２０１を通じて受けることができる。なお、第２後側ばね部４４０および第３後側ばね部４５０を設けているので、後側ばね部２７０は、必要に応じて設けなくてもよい。第４後側ばね部４６０のばねの延在方向は、ヨー方向に変更してもよい。
【００９１】
以上のように第２実施形態の制振装置２００では、上板２０１をカメラ装置１００の略重心直下で支持しているユニバーサル用連結部４１０を備えているので、その連結部４１０がカメラ装置１００の自重を支えることができる。ここで、カメラ装置１００が傾いた場合、カメラ装置１００の重心位置の偏心分の荷重と回転慣性分の荷重が生じるが、第２実施形態の制振装置４００では、上板２０１からの荷重を受ける前側ばね部２５０，後側ばね部２７０，第２〜４後側ばね部４４０，４５０，４６０を備えているので、それらばね部２７０，４４０，４５０，４６０がカメラ装置１００の偏心分の荷重を受けることができる。また、ばね部２７０，４４０，４５０，４６０は、カメラ装置１００の重心位置が偏心していないときでも、カメラ装置１００の振動により生じた荷重を受けることができる。そして、上板２０１に生じた振動を制御するピッチ・ロール用アクチュエータ４２０およびヨー用アクチュエータ４３０を備えているので、それらアクチュエータ４２０，４３０が、カメラ装置１００の回転慣性分の荷重に対する抵抗力を発生することにより、カメラ装置１００の振動を制御することができる。
【００９２】
（３）変形例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば上記実施形態では、本発明の振動制御手段として、電磁アクチュエータを用いたが、たとえばその他種類のアクチュエータやＭＲダンパなどの可変ダンパ機構を用いてもよい。また、制御部３００では、角速度に基づいた抵抗力の算出法においてスカイフック理論を用いたが、これに限定されるものではなく、角速度依存の制御理論であればよい。さらに、角速度検出手段としてジャイロセンサを用いたが、これに限定されるものではなく、角速度検出センサであればよい。
【００９３】
また、たとえば上記実施形態では、位置調整手段として、支持手段の前後方向位置を調整する前後調整部を用いたが、これに加えて、支持手段の横方向位置を調整する横方向調整部を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、ピッチ方向およびロール方向の２方向あるいはピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の３方向を制御する構成としたが、これに限定されるものではなく、ピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向のうちの一方向を制御する構成としてもよい。
【００９４】
加えて、上記のような位置調整手段による支持手段の前後位置調整を自動で行うようにしてもよい。なお、以下の態様では、その前後位置調整の自動化を第１実施形態の制振装置２００に適用しているが、第２実施形態の制振装置４００に適用できるのは言うまでもない。
【００９５】
たとえば図１４に示すように、上板２０１にその傾斜角度を検出する傾斜角度センサ５０１（傾斜角度検出手段）を設けるとともに、調整ハンドル２１６，２２６の代わりに、送りネジ２１４，２２４を回転させるモータ５１１，５２１を設ける。この態様では、上板２０１が傾斜した場合、モータ５１１，５２１は、傾斜角度センサ５０１により検出された傾斜角度に基づき、送りネジ２１４，２２４を回転させることにより、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部２４０の前後位置を調整する。この場合、傾斜角度センサ５０１により検出された上板２０１の傾斜角度がゼロとなるように前後位置調整を行うことにより、支持手段であるピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置の略重心直下に位置するように自動調整することができる。
【００９６】
上記態様は、カメラ装置１００を三脚などの水平な基台に配置する場合に好適である。たとえば、カメラ装置１００のレンズ鏡筒部１０２のレンズを重量の異なるものに交換した場合、カメラ装置１００の重心が移動する。しかしながら、上記態様では、そのようなカメラ装置１００の重心位置の移動に自動で対応することができる。
【００９７】
また、たとえば、下板２０２にもその傾斜角度を検出する傾斜角度センサ５０１（傾斜角度検出手段）を設けることにより、上板２０１のみが傾斜した場合だけでなく、上板２０１および下板２０２が傾斜した場合にも自動で対応することができる。具体的には、上板２０１側の傾斜角度センサ５０１により検出された上板２０１の傾斜角度と、下板２０２側の傾斜角度センサ５０１により検出された下板２０２の傾斜角度との差を演算し、その演算された値がゼロとなるように前後位置調整を行うことにより、支持手段であるピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置の略重心直下に位置するように自動調整することができる。
【００９８】
上記態様は、カメラ装置１００が撮影者の肩部で支持される場合に好適である。たとえば、撮影者がカメラ装置１００のレンズを下方の被写体に向けた場合、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０の位置がカメラ装置の略重心直下から移動する。このため、後側ばね部２７０のばね２７１が、重心位置の偏心分の荷重を受ける結果、伸びてしまい、後側ばね部２７０のばね２７１の振動中心がアクチュエータ２９０の可動範囲から上側へ外れる。その結果、アクチュエータ２９０が、上板２０１側へ移動することができない。しかしながら、上記態様では、カメラ装置１００の重心位置の移動に自動で対応することができるから、上記のような不具合を回避することができる。
【００９９】
以上のような態様では、ピッチ用連結部２３０およびロール用連結部４２０がカメラ装置１００の略重心直下となるように自動調整されるので、前側ばね部２５０および後側ばね部２７０の伸縮を常に初期負荷状態に維持することができるとともに、アクチュエータ２９０の可動範囲の中央に維持することができる。したがって、装置２００の制振機能を常に最大限発揮することができる。
【０１００】
さらに、アクチュエータ２９０の非動作状態時に対応するために、図１５に示すように上板２０１の下板２０２に対する位置を固定するロック機構６００を備えることができる。なお、図１５では、上板２０１、下板２０２、および、ロック機構６００以外の構成部材の図示は省略している。
【０１０１】
ロック機構６００は、固定カギ部６１０、回転カギ部６２０、および、固定ネジ６３０を備えている。ロック機構６００は、上板２０１および下板２０２の後端部の両端部に配置されている。固定カギ部６１０の上端部は、２つのネジ６１１により上板６１０に固定され、固定カギ部６１０の下端部には、固定ネジ６３０が係合する凹部６１０Ａが形成されている。回転カギ部６２０の下端部は、ネジ６２１回りに回転可能にネジ６２１に設けられ、回転カギ部６２０の上端部には、固定カギ部６１０の凹部６１０Ａに係合する固定ネジ６３０が固定されている。このようなロック機構６００では、アクチュエータ２９０の非動作状態時に、回転カギ部６２０の上端部をネジ６２１回りに回転させることにより、回転カギ部６２０上端部の固定ネジ６３０を固定カギ部６１０の下端部の凹部６１０Ａに係合させる。これにより、上板２０１の下板２０２に対する位置が固定される。
【０１０２】
上記態様では、アクチュエータ２９０が非動作状態にある場合、ロック機構６００により上板２０１の下板２０２に対する位置を固定しているので、カメラ装置１００の位置の安定化を図ることができる。このようなロック機構は種々の変形が可能であり、たとえば上板２０１および下板２０２の一方の板に薄板を固定し、他方の板に把持具を固定してもよい。この態様では、把持具が薄板を把持することにより上板２０１の下板２０２に対する位置を固定する。この態様では、把持具の操作を自動で行うことができ、この場合、把持具を遠隔操作するためのスイッチを光学調整部２０６に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラ制振装置が適用されるカメラシステムの構成を表す概略正面図である。
【図２】図１のカメラ制振装置の全体構成を表す斜視図である。
【図３】図１のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は装置の左側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は（Ｂ）の右側面図である。
【図４】図１のカメラ制振装置の前側空間の構成を表し、（Ａ）は前側空間の前面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【図５】図１のカメラ制振装置の後側空間の構成を表し、（Ａ）は後側空間の後面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。
【図６】図１のカメラ制振装置の構成を表す下面図である。
【図７】図７は、制振装置の制御方法を説明するためのブロック図である
【図８】本発明の第１実施形態に係る制振装置の静止状態を表し、（Ａ）は、図３（Ｃ）の前側空間の構成を表す拡大図、（Ｂ）は図４（Ｂ）の構成を表す拡大図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る制振装置の動作状態を表し、（Ａ）は、図８（Ａ）の静止状態からピッチ方向で動作が行われた状態を表す拡大図、（Ｂ）は、図８（Ｂ）の静止状態からロール方向で動作が行われた状態を表す拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るカメラ制振装置の構成を表す右側面図である。
【図１１】図１０のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は図１０の１１Ａ−１１Ａ線断面図、（Ｂ）はユニバーサル用連結部の構成部材の一部を表す斜視図である。
【図１２】図１０のカメラ制振装置の構成を表し、（Ａ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｂ）は図１０の１２Ａ−１２Ａ線断面図、（Ｃ）はピッチ・ロール用アクチュエータおよびヨー用アクチュエータの構成を表す斜視図であるである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るカメラ制振装置のピッチ・ロール用アクチュエータおよびヨー用アクチュエータの概略構成を説明するための側断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る制振装置の変形例の右側面を表す拡大図である。
【図１５】本発明の第１，２実施形態に係る制振装置の他の変形例を表し、（Ａ）は後側空間の右側面図、（Ｂ）は（Ａ）の１５Ｂ−１５Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００…カメラ装置、１０３…電源部（電源手段）、１０４…電源分岐ボックス（電源分岐手段）、２００，４００…カメラ制振装置、２０１…上板（第１基板）、２０２…下板（第２基板）、２０３…カメラ取付ネジ、２０４…カメラ取付フック、２０６…光学調整部、２１０…上側前後調整部（位置調整手段）、２２０…下側前後調整部（位置調整手段）、２３０…ピッチ用連結部（支持手段）、２４０…ロール用連結部（支持手段）、２５０…前側ばね部、２５１…ばね（弾性部材）、２７０…後側ばね部、２７１…ばね（弾性部材）、２８０…角速度検出部（角速度検出手段）、２９０…アクチュエータ（振動制御手段）４１０…ユニバーサル用連結部（支持手段）、４２０…ピッチ・ロール用アクチュエータ（振動制御手段）、４３０…ヨー用アクチュエータ（振動制御手段）、４４０…第２後側ばね部、４４１…ばね（弾性部材）、４５０…第３後側ばね部、４５１…ばね（弾性部材）、４６０……第４後側ばね部、４６１…ばね（弾性部材）、５０１…傾斜角度センサ（傾斜角度検出手段）、５１１，５２１…モータ（位置調整用駆動手段）、６００…ロック機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御する制振装置において、
前記カメラ装置を載置して支持する第１基板と、
前記第１基板に対向して配置されるとともに、前記肩部に載せられて支持される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板を前記カメラ装置の略重心直下で支持する支持手段と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板からの荷重を受ける弾性部材と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段とを備え、
前記弾性部材は、前記第１基板の振動により生じた荷重を受けるとともに、前記カメラ装置の重心位置が前記支持手段の支持位置から移動したときに生じる荷重を受けることを特徴とするカメラ制振装置。
【請求項２】
前記第１基板の角速度を検出する角速度検出手段を備え、
前記振動制御手段は、前記角速度検出手段により検出された前記第１基板の角速度に基づき、前記第１基板に生じた振動に対する抵抗力を発生することにより、前記振動の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラ制振装置。
【請求項３】
前記振動制御手段は、前記カメラ装置のピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の少なくとも一方向を制御し、前記支持手段は、前記制御方向に対応して設けられる軸受部であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ制振装置。
【請求項４】
前記第１基板および前記第２基板に摺動可能に設けられ、前記第１基板および前記第２基板の面内方向に対する支持手段の位置を調整する位置調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項５】
前記第１基板の水平面あるいは前記第２基板に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、
前記傾斜角度検出手段により検出された傾斜角度に基づき、前記位置調整手段を駆動する位置調整用駆動手段とを備え、
前記支持手段の前記第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による前記位置調整手段の駆動によって、前記カメラ装置の略重心直下となるように自動調整されることを特徴とする請求項４に記載のカメラ制振装置。
【請求項６】
前記カメラ装置とそのカメラ装置の電源手段との間に電源分岐手段が着脱可能に設けられ、
前記振動制御手段へは、前記カメラ装置の電源手段から前記電源分岐手段を通じて電力が供給されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項７】
前記カメラ装置のレンズ鏡筒部に設けられる光学系を調整する光学系調整部を前記第２基板に備え、
前記光学系調整部は、前記カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項８】
カメラ装置に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項９】
前記振動制御手段は、アクチュエータあるいは可変ダンパ機構であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項１０】
前記振動制御手段の非動作状態時に、前記第１基板の前記第２基板に対する位置を固定するロック機構を備えていることを特徴とする請求項１〜９に記載のカメラ制振装置。
【請求項１】
撮影者の肩部で支持されながら被写体を撮影するカメラ装置の振動を制御する制振装置において、
前記カメラ装置を載置して支持する第１基板と、
前記第１基板に対向して配置されるとともに、前記肩部に載せられて支持される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板を前記カメラ装置の略重心直下で支持する支持手段と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板からの荷重を受ける弾性部材と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板に生じた振動を制御する振動制御手段とを備え、
前記弾性部材は、前記第１基板の振動により生じた荷重を受けるとともに、前記カメラ装置の重心位置が前記支持手段の支持位置から移動したときに生じる荷重を受けることを特徴とするカメラ制振装置。
【請求項２】
前記第１基板の角速度を検出する角速度検出手段を備え、
前記振動制御手段は、前記角速度検出手段により検出された前記第１基板の角速度に基づき、前記第１基板に生じた振動に対する抵抗力を発生することにより、前記振動の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラ制振装置。
【請求項３】
前記振動制御手段は、前記カメラ装置のピッチ方向、ロール方向、および、ヨー方向の少なくとも一方向を制御し、前記支持手段は、前記制御方向に対応して設けられる軸受部であることを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ制振装置。
【請求項４】
前記第１基板および前記第２基板に摺動可能に設けられ、前記第１基板および前記第２基板の面内方向に対する支持手段の位置を調整する位置調整手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項５】
前記第１基板の水平面あるいは前記第２基板に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、
前記傾斜角度検出手段により検出された傾斜角度に基づき、前記位置調整手段を駆動する位置調整用駆動手段とを備え、
前記支持手段の前記第１基板に対する支持位置は、位置調整用駆動手段による前記位置調整手段の駆動によって、前記カメラ装置の略重心直下となるように自動調整されることを特徴とする請求項４に記載のカメラ制振装置。
【請求項６】
前記カメラ装置とそのカメラ装置の電源手段との間に電源分岐手段が着脱可能に設けられ、
前記振動制御手段へは、前記カメラ装置の電源手段から前記電源分岐手段を通じて電力が供給されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項７】
前記カメラ装置のレンズ鏡筒部に設けられる光学系を調整する光学系調整部を前記第２基板に備え、
前記光学系調整部は、前記カメラ装置のレンズ鏡筒部から隔離されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項８】
カメラ装置に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項９】
前記振動制御手段は、アクチュエータあるいは可変ダンパ機構であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカメラ制振装置。
【請求項１０】
前記振動制御手段の非動作状態時に、前記第１基板の前記第２基板に対する位置を固定するロック機構を備えていることを特徴とする請求項１〜９に記載のカメラ制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１６９１８７（Ｐ２００９−１６９１８７Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８５２９（Ｐ２００８−８５２９）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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