(57)【要約】【課題】乗物本体の振動や揺動がこの乗物に搭載したカメラに伝わることを動的および静的に抑制する。【解決手段】乗物本体の一部にベース板を着脱可能に固定し、このベース板上にクッション部材を介して支持板を設置し、さらに垂直軸を中心に水平回動可能に回動板を支持し、この回動板上であって前記垂直軸を挟む対称位置に、上端にゴム紐支持部材が設けられた一対の支柱を設立し、前記ゴム紐支持部材に支持された各ゴム紐に水平軸を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材の両端部を支持し、前記水平軸を有する支持軸の上端にカメラ設置用雲台を有し、この支持軸の下端にスタビライザが取り付けられるスタビライザ取付板を備えて、スタビライザによって動的および静的に抑制する構成である。【選択図】図１
2014059465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物本体の一部に着脱可能に固定されるベース板と、
このベース板上にクッション部材を介して設置された支持板と、
この支持板上に垂直軸を中心に水平回動可能に支持された回動板と、
この回動板上であって前記垂直軸を挟む対称位置に設立され、上端にゴム紐支持部材が設けられた一対の支柱と、
前記ゴム紐支持部材に支持された各ゴム紐に両端部が支持され、かつ水平軸を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材と、
前記水平軸を有し、上端にカメラ設置用雲台が設けられた垂直軸と、
この垂直軸の下端に設けられ、スタビライザが着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板と、
を備え、
前記乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台上のカメラの振動を前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザによって静的および動的に抑制することを特徴とする乗物搭載用カメラの防振装置。
【請求項２】
前記ベース板には、このベース板を乗物本体の座席保持具にベルトで固定するためのベルト係止部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の乗物搭載用カメラの防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機等の乗物本体に設置されたカメラの振動を抑え、撮影画像が振れるのを防止する乗物搭載用カメラの防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地震、津波、火山の噴火、水害など自然災害の予知、監視や山岳などの地形調査には、航空機を利用した写真測量が広く実施されている。この写真測量では、カメラマンがカメラを手や腕で支えながら、目標物を撮影するという方法を一般に採っていた。この撮影方法では、特にヘリコプタにあっては機体の揺れのほか、エンジンの回転に伴って種々の周波数の振動が撮影者の体、腕、手に伝わり、結果として撮影画像に振れが生じていた。
【０００３】
一方、かかる撮影画像の振れを防止するために、スタビライザを装着したカメラを機体に設置するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスタビライザによれば、ジャイロによって角速度を検知し、機体やカメラの姿勢、位置、速度、方位を算出し、その算出結果を用いることで、機体に設置したカメラ旋回時の角振動や停止時の微小振動を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる航空機に搭載するカメラの防振装置は、ヘリコプタ等の機体から伝わる比較的周波数の高い振動を効果的に抑制するものの、周波数の低い（周期の長い）振動や揺れを抑えるには不十分であり、より広い周波数領域でのカメラの振動および撮影画像の振れの防止が望まれていた。
【０００６】
本発明はかかる従来の不都合を解消するものであり、その目的とするところは、スタビライザおよびクッション部材等の併用によって、広い周波数領域に亘って分布する航空機等の乗物本体の振動や揺動が、この乗物本体に搭載されたカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを防止可能にする乗物搭載用カメラの防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係る乗物搭載用カメラの防振装置    は、乗物本体の一部に着脱可能に固定されるベース板と、このベース板上にクッション部材を介して設置された支持板と、この支持板上に垂直軸を中心に水平回動可能に支持された回動板と、この回動板上であって前記垂直軸を挟む対称位置に設立され、上端にゴム紐支持部材が設けられた一対の支柱と、前記ゴム紐支持部材に支持された各ゴム紐に両端部が支持され、かつ水平軸を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材と、前記水平軸を有し、上端にカメラ設置用雲台が設けられた垂直軸と、この垂直軸の下端に設けられ、スタビライザが着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板と、を備え、前記乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台上のカメラの振動を前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザによって静的および動的に抑制することを特徴とする。
【０００８】
この構成により、乗物本体に固定された前記ベース板に対して支持板、回動板および２本の支柱がクッション部材を介して支持されているため、このクッション部材は乗物本体から前記各支柱に伝えられる比較的低周波領域の振動や揺動を抑制する。また、これらの支柱上のゴム紐支持部材にゴム紐によって垂直方向回動部材を吊持しているため、前記支柱に伝えられる低い周波数領域の振動はそのゴム紐により吸収される。従って、このゴム紐によって吊持された垂直方向回動部材とともに支持軸に支持されているカメラ設置用雲台への低い周波数領域の振動の伝達が、抑制される。
【０００９】
また、スタビライザ取付板には複数個のスタビライザ（ジャイロスタビライザ）が装着されており、これらのスタビライザは、前記乗物本体からスタビライザ取付板やカメラ設置用雲台に伝えられる比較的高い周波数領域の揺れや振動をジャイロ機能によって検知し、歳差運動によりその振動変位に対して動的に抵抗（抑制）させる。従って、前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザの併用により、前記カメラ設置用雲台上に搭載されたカメラに乗物本体からの振動が伝わるのを、広周波数領域に亘って略確実に抑制できる。この結果、カメラの姿勢を常時安定化でき、そのカメラで撮影した撮影画増が振れるのを防止できる。
【００１０】
この場合において、前記ベース板には、このベース板を乗物本体の座席保持具にベルトで固定するためのベルト係止部材を取り付けたことで、前記乗物本体に対しカメラを位置ずれすることなく堅固に固定することができ、前記クッション材、ゴム紐およびスタビライザによる振動抑止をより確実にかつ効果的に実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、乗物本体の振動がこの乗物本体に搭載したカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを確実に防止することができる。
【００１２】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に本発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による乗物搭載用カメラの防振装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す乗物搭載用カメラの防振装置の側面図である。
【図３】図１における支柱の取付構造を示す斜視図である。
【図４】図１におけるカメラ設置用雲台付近を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態にかかる乗物搭載用カメラの防振装置を、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置は、ベース板１１と、クッション部材１２と、支持板１３と、回動板１４と、一対の支柱１５と、垂直方向回動部材１６と、ゴム紐１７と、カメラ設置用雲台１８と、スタビライザ取付板１９と、スタビライザ（ジャイロスタビライザ）２０と、を備えて構成される。
【００１６】
これらのうちベース板１１は、ステンレス鋼などからなる略矩形の平板からなり、容易に撓み変形しない厚みおよび剛性を持つ。このベース板１の各辺部付近の上面には、後述の締結用ベルトを通すことができる空隙Ｇをベース板１１との間に形成するコ字状のベルト係止部材２１が溶接などによって取り付けられている。このベルト係止部材２１の設置数は任意であり、例えば図１に示すように、一方の対向辺側には２個ずつ設けられ、他方の対向辺側には、図２に示すように、中央部に１個ずつ設けられている。
【００１７】
また、ベース１１の４隅部分には同形、同サイズの前記クッション部材１２が設置され、これらの上にベース板１１と同形、同サイズの前記支持板１３が載置されている。なお、図示しないが、これらのクッション部材１２はベース板１１と支持板１３の各４隅に、ボルト・ナットなどの周知の締結具を用いて固定されている。このクッション部材１２には小形で制振性能が高い素材が用いられ、例えばシリコンを主原料とする非常に柔らかいゲル状素材を上下２枚の板材間に介在したものからなる。
【００１８】
支持板１３の上面には、円板状の回動板１４が垂直軸２２を中心として自由回動可能に載置されている。この垂直軸２２は回転板１４の中心部を自由に水平回動可能に支持するように、支持板１３の中心部に固定（螺合）されている。従って、この螺合を解除すれば回動板１４を支持板１３から分離でき、また再組付けも可能である。
【００１９】
また、回動板１４上であって、前記垂直軸２２を挟んで対称となる２箇所には一対の支柱１５が設立されている。これらの支柱１５は下端部に水平に支柱支持片２３を一体に有し、これらの支柱支持片２３とともにＬ字状の形態をなす。これらの支柱支持片２３は、２個ずつの締結部材としてのネジ部材２４によって、回動板１４に対し着脱自在に結合されている。これにより、各支柱１５は回動板１４上に垂直に起立する。なお、支柱１５および支柱支持片２３を別部品としてこれらを螺子結合することもできる。
【００２０】
各支柱１５の上端には、略Ｙ字状の支持部２５ａと、これらの支持部２５ａの上端に一体のリング部２５ｂとを持つゴム紐支持部材２５が連設されている。これらのゴム紐支持部材２５は各支柱１５に対し溶接により一体に、またはネジ結合により組み付けられている。
【００２１】
前記垂直方向回動部材１６は略織機用シャトルの形態、つまり全体として横長の８辺形をなし、中心部に大きめの長孔２６を有する。そして、この垂直方向回動部材１６の長手方向の両端部側面１６ａ、１６ｂには、図４に示すような水平軸２７が設けられ、これらの水平軸２７にはリング部材２８が垂直回動可能に支持されている。
【００２２】
また、この垂直方向回動部材１６の互いに対向する平行な２辺１６ｃ、１６ｄには、水平軸２９が取り付けられている。これらの水平軸２９はその２辺１６ｃ、１６ｄを辺面側から前記長孔２６に向かって貫通するように設けられ、この長孔２６への突出端が、支持環３０の外周部分に支持されている。このため、垂直方向回動部材１６はこの支持環３０に対し、水平軸２９を中心に回動可能になっている。なお、このとき、垂直方向回動部材１６は水平軸２９を中心として左右の水平バランスが取られるように重量配分がなされている。
【００２３】
前記カメラ設置用雲台１８は、動画撮影用ビデオカメラ等のカメラのシューを抜き差し自在に取り付けて保持する周知の構成をなし、このカメラ設置用雲台１８の中央部下面には、大径の支持軸３１が垂直方向に連設されている。つまり、この支持軸３１の上端にカメラ設置用雲台１８が取り付けられている。そして、この支持軸３１の外周には前記支持環３０がメタル３２等を介して取り付けられ、この支持環３０およびメタル３２に長孔２６を通すように配置された垂直方向回動部材１６が、これに取り付けられた前記水平軸２９を中心に垂直回動自在となっている。
【００２４】
また、支持環３０の下端にはスタビライザ取付板１９がボルト・ナット等を用いて取り付けられている。このスタビライザ取付板１９は全体として垂直片１９ａと２枚の水平片１９ｂとを一体に有するものからなり、全体として逆Ｔ字状をなす。そしてこれらの垂直片１９ａおよび各水平片１９ｂには、図２に示すようなスタビライザ２０をボルト等の締め付け具を用いて取り付けるための複数個の取り付け用孔（ネジ孔）３３が、図４に示すように設けられている。
【００２５】
そして、このようにカメラ設置用雲台１８、支持軸３１、スタビライザ取付板１９とともに組み付けられた垂直方向回動部材１６端のリング部材２８と、前記ゴム紐支持部材２５のリング部２５ｂとに、リング状にゴム紐が通されている。従って、カメラ設置用雲台１８、支持軸３１、スタビライザ取付板１９および垂直方向回動部材１６からなる組立体Ｂは、図１に示すように各ゴム紐１７によって吊持された状態、つまりこの組立体Ｂが支柱１５に対して振動防止状態にて安定支持される。ゴム紐１７は前記クッション部材１２とともに、高い周波数領域のみならず比較的低い周波領域の振動を効果的に吸収するように作用する。また、カメラ設置用雲台１８には、これに装着したカメラのシューを保持するためのネジ部材３４が取り付けられている。
【００２６】
かかる乗物搭載用カメラの防振装置の構成は前述の通りであり、以下のようにして組み付けられる。まず、ベース板１１上にクッション部材１２を介して固定した支持板１３上に、回転板１４を水平回転自在に取り付ける。この取り付けは、回転板１４の中心を貫通する垂直軸２２端を支持板１３にネジ込むことによりなされる。次にこの回転板１３上に２本の支柱１５を設立する。
【００２７】
一方、カメラ設置用雲台１８、支持軸３１、スタビライザ取付板１９および垂直方向回動部材１６を含む前述の組立体Ｂを用意し、その垂直方向回動部材１６両端のリング部材２８と前記ゴム紐支持部材２５のリング部２５ｂとに、ゴム紐１７をリング状に通す。さらに、前記スタビライザ取付板１９に別途用意したスタビライザ２０をボルト（図示しない）を用いて固定する。このようにして本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置を数少ない部品を用いて簡単、迅速に組み付けることができ、その分解も同様に簡単、迅速に実施できる。
【００２８】
この場合において、前記スタビライザ取付板１９は前述のように逆Ｔ字状をなし、垂直片１９ａの両面には１個ずつのスタビライザ２０が垂直方向に重ならないように、取付孔３３を通したボルト（図示しない）により着脱可能に固定されている。
【００２９】
このようにして組み付けられた乗物搭載用カメラの防振装置は、例えば航空機やヘリコプタなどに取り付けられ、上空からの地形等の写真撮影に供される。まず、この乗物（航空機）搭載用カメラを搭載すべき乗物本体（機体）において、後部座席を乗物本体内の床に取り付けられた座席取付金具から取り外す。この座席取付金具は、図２に示した前記ベルト係止部材２１と略同形状、サイズの形態をなす。
【００３０】
このため別途用意したベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａをその座席取付部付近に配置し、その座席取付金具と前記ベルト係止部材２１とをそれぞれの間隙Ｇに通した締結用ベルト（図示しない）を用いて緊締する。これにより前記組立体Ａを機体に簡単かつ確実に固定できる。なお、この組立体Ａの機体への取り付けおよび固定は、前記に限らず、周知のあらゆる方法および手段を採用して行うことができる。
【００３１】
次に、支持板１３上に回転板１４を、垂直軸２２を中心に水平回動自在に取り付け、さらに回転板１４上に支柱１５を締結部材としてのネジ部２４を用いて固定する。さらにこの支柱１５上のゴム紐支持部材２５から⊥方向回動部材１６、カメラ設置用雲台１８、スタビライザ取付板１９およびスタビライザ２０からなる組立体Ｂを、ゴム紐１７によって吊持させる。こうして組立体Ａ、Ｂが乗物本体である機体に設置される。
【００３２】
このようにして機体に搭載された航空機搭載用カメラの防振装置は、飛行中に地形などの写真撮影中において、種々の振動（揺動を含む）を繰り返し受ける。この振動は、先ずベース板１１に伝えられるが、クッション部材１２はその振動を吸収することによって支持板１３や回転板１４に伝えるのを抑える。このクッション部材１２は高い周波領域の振動のみならず、比較的低い周波領域の振動を効率的に吸収する。
【００３３】
また、回転板１４に伝えられた残余の低レベルでの低い周波数領域の振動は、支柱１５およびゴム紐支持部材２５に伝えられるが、この残余の振動はゴム紐１７によって吸収され、このゴム紐１７に吊持された前記ベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａに伝わるのを更に抑制する。つまり、このゴム紐１７および前記クッション部材は広い周波数領域の振動を効率的に吸収する。
【００３４】
一方、カメラによる写真撮影中は、スタビライザ２０が比較的高い周波数領域の振動（角度および角速度）を高精細に検知し、自身の歳差運動によって、前記ベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａの震えや振動に対し、これを動的に抑制する抵抗力を発生する。このスタビライザ２０は、例えば密封されたケーシング内の低真空ヘリウムの中で、モータの熱を表面に伝えるとともに、ジャイロ・ホイールの空気力学的抵抗を減らし、そのモータを最小電力で例えば２００００ｒｐｍで駆動することで、前記振動や揺動を抑制するように機能する。
【００３５】
このため、このスタビライザ２０のジャイロ効果によって、スタビライザ取付板１９を介して支持軸３１に取り付けられたカメラ設置用雲台１８の比較的高い周波数領域の振動を確実に防止でき、カメラ設置用雲台１８上に設置したカメラの姿勢を安定的に保つことができる。この結果、そのカメラによる撮影画像に振れが生じることを完全に防止でき、鮮明な画像が得られることとなる。
【００３６】
この場合において、複数のスタビライザ２０をそれぞれの向き（角度）が異なるように前記スタビライザ取付板１９の垂直片１９ａおよび水平片１９ｂに設置することで、機体の横揺れ、縦揺れ、偏揺れの影響をより高精度に抑制することができる。これにより、機体がどのような方向に揺動あるいは振動しても、振れのない写真撮影を実現することができる。
【００３７】
なお、上記においては、航空機の機体に搭載されるカメラの防振装置について述べたが、航空機以外の自動車等の車両や各種の船舶などの乗物一般に搭載されるカメラの防振装置にも広く利用可能である。
【００３８】
以上のように、本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置は、乗物本体の一部にベース板１１を着脱可能に固定し、このベース板１１上にクッション部材１２を介して支持板１３を設置し、この支持板１３上に垂直軸２２を中心に水平回動可能に回動板１４を支持し、この回動板１４上であって前記垂直軸２２を挟む対称位置に、上端にゴム紐支持部材２５が設けられた一対の支柱１５を設立し、  前記ゴム紐支持部材２５に支持された各ゴム紐１７に水平軸２９を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材１６の両端部を支持し、前記水平軸２９を有する支持軸３１の上端にカメラ設置用雲台１８を有し、この支持軸３１の下端にスタビライザ２０が着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板１９を備えて、乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台１８上のカメラの振動を、前記スタビライザ２０によって動的および静的に抑制する構成である。
【００３９】
この構成により、クッション部材１２は乗物本体から各支柱１５に伝えられる比較的低い周波数領域の振動を抑制できる。また、これらの支柱１５にはゴム紐支持部材２５を介して垂直方向回動部材１６が吊持されているため、前記支柱１５に伝えられる低い周波数領域の振動はゴム紐１７により吸収される。従って、このゴム紐１７によって吊持された垂直方向回動部材１６とともに支持軸３１に支持されているカメラ設置用雲台１８への振動の伝達が抑制できる。
【００４０】
また、スタビライザ取付板１９に装着されたスタビライザ２０は、乗物本体からスタビライザ取付板１９やカメラ設置用雲台１８に伝えられる比較的高い周波数領域の揺れれや振動をジャイロ機能によって検知し、歳差運動によってその振動変位に対して動的に抵抗（抑制）させている。これによりカメラ設置用雲台１８上に搭載されたカメラには乗物本体からの振動が伝わるのを確実に防止でき、そのカメラで撮影した撮影画像が振れるのを防止できることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の乗物搭載用カメラの防振装置は、スタビライザおよびクッション部材の併用によって乗物本体の振動や揺動がこの乗物本体に搭載したカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを防止できるという効果を有し、乗物搭載用カメラの防振装置等に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  ベース板  
１２  クッション部材
１３  支持板
１４  回動板
１５  支柱
１６  垂直方向回動部材
１７  ゴム紐
１８  カメラ設置用雲台
１９  スタビライザ取付板
２０  スタビライザ
２１  ベルト係止部材
２２  垂直軸
２４  ネジ部材（締結部材）
２５  ゴム紐支持部材
２６  長孔
２７  水平軸
２８  リング部材
２９  水平軸
３０  支持環
３１  支持軸
３３  取付孔
３４  ネジ部材
【図１】
2014059465.tif 000003
【図２】
2014059465.tif 000004
【図３】
2014059465.tif 000005
【図４】
2014059465.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月11日(2013.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物本体の一部に着脱可能に固定されるベース板と、
このベース板上にクッション部材を介して設置された支持板と、
この支持板上に垂直軸部材を中心に水平回動可能に支持された回動板と、
この回動板上であって前記垂直軸部材を挟む対称位置に設立され、上端にゴム紐支持部材が設けられた一対の支柱と、
前記ゴム紐支持部材に支持された各ゴム紐に両端部が支持され、かつ水平軸部材を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材と、
前記水平軸部材に支持され、上端にカメラ設置用雲台が設けられた雲台支持軸と、
この雲台支持軸の下端に設けられ、スタビライザが着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板と、
を備え、
前記乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台上のカメラの振動を前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザによって静的および動的に抑制することを特徴とする乗物搭載用カメラの防振装置。
【請求項２】
前記ベース板には、このベース板を乗物本体の座席保持具にベルトで固定するためのベルト係止部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の乗物搭載用カメラの防振装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機等の乗物本体に設置されたカメラの振動を抑え、撮影画像が振れるのを防止する乗物搭載用カメラの防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地震、津波、火山の噴火、水害など自然災害の予知、監視や山岳などの地形調査には、航空機を利用した写真測量が広く実施されている。この写真測量では、カメラマンがカメラを手や腕で支えながら、目標物を撮影するという方法を一般に採っていた。この撮影方法では、特にヘリコプタにあっては機体の揺れのほか、エンジンの回転に伴って種々の周波数の振動が撮影者の体、腕、手に伝わり、結果として撮影画像に振れが生じていた。
【０００３】
一方、かかる撮影画像の振れを防止するために、スタビライザを装着したカメラを機体に設置するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスタビライザによれば、ジャイロによって角速度を検知し、機体やカメラの姿勢、位置、速度、方位を算出し、その算出結果を用いることで、機体に設置したカメラ旋回時の角振動や停止時の微小振動を除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる航空機に搭載するカメラの防振装置は、ヘリコプタ等の機体から伝わる比較的周波数の高い振動を効果的に抑制するものの、周波数の低い（周期の長い）振動や揺れを抑えるには不十分であり、より広い周波数領域でのカメラの振動および撮影画像の振れの防止が望まれていた。
【０００６】
本発明はかかる従来の不都合を解消するものであり、その目的とするところは、スタビライザおよびクッション部材等の併用によって、広い周波数領域に亘って分布する航空機等の乗物本体の振動や揺動が、この乗物本体に搭載されたカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを防止可能にする乗物搭載用カメラの防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係る乗物搭載用カメラの防振装置    は、乗物本体の一部に着脱可能に固定されるベース板と、このベース板上にクッション部材を介して設置された支持板と、この支持板上に垂直軸部材を中心に水平回動可能に支持された回動板と、この回動板上であって前記垂直軸部材を挟む対称位置に設立され、上端にゴム紐支持部材が設けられた一対の支柱と、前記ゴム紐支持部材に支持された各ゴム紐に両端部が支持され、かつ水平軸部材を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材と、前記水平軸部材に支持され、上端にカメラ設置用雲台が設けられた雲台支持軸と、この雲台支持軸の下端に設けられ、スタビライザが着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板と、を備え、前記乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台上のカメラの振動を前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザによって静的および動的に抑制することを特徴とする。
【０００８】
この構成により、乗物本体に固定された前記ベース板に対して支持板、回動板および２本の支柱がクッション部材を介して支持されているため、このクッション部材は乗物本体から前記各支柱に伝えられる比較的低周波領域の振動や揺動を抑制する。また、これらの支柱上のゴム紐支持部材にゴム紐によって垂直方向回動部材を吊持しているため、前記支柱に伝えられる低い周波数領域の振動はそのゴム紐により吸収される。従って、このゴム紐によって吊持された垂直方向回動部材および雲台支持軸に支持されているカメラ設置用雲台への低い周波数領域の振動の伝達が、抑制される。
【０００９】
また、スタビライザ取付板には複数個のスタビライザ（ジャイロスタビライザ）が装着されており、これらのスタビライザは、前記乗物本体からスタビライザ取付板やカメラ設置用雲台に伝えられる比較的高い周波数領域の揺れや振動をジャイロ機能によって検知し、歳差運動によりその振動変位に対して動的に抵抗（抑制）させる。従って、前記クッション部材、ゴム紐およびスタビライザの併用により、前記カメラ設置用雲台上に搭載されたカメラに乗物本体からの振動が伝わるのを、広周波数領域に亘って略確実に抑制できる。この結果、カメラの姿勢を常時安定化でき、そのカメラで撮影した撮影画増が振れるのを防止できる。
【００１０】
この場合において、前記ベース板には、このベース板を乗物本体の座席保持具にベルトで固定するためのベルト係止部材を取り付けたことで、前記乗物本体に対しカメラを位置ずれすることなく堅固に固定することができ、前記クッション材、ゴム紐およびスタビライザによる振動抑止をより確実にかつ効果的に実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、乗物本体の振動がこの乗物本体に搭載したカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを確実に防止することができる。
【００１２】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に本発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による乗物搭載用カメラの防振装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す乗物搭載用カメラの防振装置の側面図である。
【図３】図１における支柱の取付構造を示す斜視図である。
【図４】図１におけるカメラ設置用雲台付近を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態にかかる乗物搭載用カメラの防振装置を、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置は、ベース板１１と、クッション部材１２と、支持板１３と、回動板１４と、一対の支柱１５と、垂直方向回動部材１６と、ゴム紐１７と、カメラ設置用雲台１８と、スタビライザ取付板１９と、スタビライザ（ジャイロスタビライザ）２０と、を備えて構成される。
【００１６】
これらのうちベース板１１は、ステンレス鋼などからなる略矩形の平板からなり、容易に撓み変形しない厚みおよび剛性を持つ。このベース板１の各辺部付近の上面には、後述の締結用ベルトを通すことができる空隙Ｇをベース板１１との間に形成するコ字状のベルト係止部材２１が溶接などによって取り付けられている。このベルト係止部材２１の設置数は任意であり、例えば図１に示すように、一方の対向辺側には２個ずつ設けられ、他方の対向辺側には、図２に示すように、中央部に１個ずつ設けられている。
【００１７】
また、ベース１１の４隅部分には同形、同サイズの前記クッション部材１２が設置され、これらの上にベース板１１と同形、同サイズの前記支持板１３が載置されている。なお、図示しないが、これらのクッション部材１２はベース板１１と支持板１３の各４隅に、ボルト・ナットなどの周知の締結具を用いて固定されている。このクッション部材１２には小形で制振性能が高い素材が用いられ、例えばシリコンを主原料とする非常に柔らかいゲル状素材を上下２枚の板材間に介在したものからなる。
【００１８】
支持板１３の上面には、円板状の回動板１４が垂直軸部材２２を中心として自由回動可能に載置されている。この垂直軸部材２２は回転板１４の中心部を自由に水平回動可能に支持するように、支持板１３の中心部に固定（螺合）されている。従って、この螺合を解除すれば回動板１４を支持板１３から分離でき、また再組付けも可能である。
【００１９】
また、回動板１４上であって、前記垂直軸部材２２を挟んで対称となる２箇所には一対の支柱１５が設立されている。これらの支柱１５は下端部に水平に支柱支持片２３を一体に有し、これらの支柱支持片２３とともにＬ字状の形態をなす。これらの支柱支持片２３は、２個ずつの締結部材としてのネジ部材２４によって、回動板１４に対し着脱自在に結合されている。これにより、各支柱１５は回動板１４上に垂直に起立する。なお、支柱１５および支柱支持片２３を別部品としてこれらを螺子結合することもできる。
【００２０】
各支柱１５の上端には、略Ｙ字状の支持部２５ａと、これらの支持部２５ａの上端に一体のリング部２５ｂとを持つゴム紐支持部材２５が連設されている。これらのゴム紐支持部材２５は各支柱１５に対し溶接により一体に、またはネジ結合により組み付けられている。
【００２１】
前記垂直方向回動部材１６は略織機用シャトルの形態、つまり全体として横長の８辺形をなし、中心部に大きめの長孔２６を有する。そして、この垂直方向回動部材１６の長手方向の両端部側面１６ａ、１６ｂには、図４に示すような水平支軸２７が設けられ、これらの水平支軸２７にはリング部材２８が垂直回動可能に支持されている。
【００２２】
また、この垂直方向回動部材１６の互いに対向する平行な２辺１６ｃ、１６ｄには、水平軸部材２９が取り付けられている。これらの水平軸部材２９はその２辺１６ｃ、１６ｄを辺面側から前記長孔２６に向かって貫通するように設けられ、この長孔２６への突出端が、支持環３０の外周部分に支持されている。このため、垂直方向回動部材１６はこの支持環３０に対し、水平軸部材２９を中心に回動可能になっている。なお、このとき、垂直方向回動部材１６は水平軸部材２９を中心として左右の水平バランスが取られるように重量配分がなされている。
【００２３】
前記カメラ設置用雲台１８は、動画撮影用ビデオカメラ等のカメラのシューを抜き差し自在に取り付けて保持する周知の構成をなし、このカメラ設置用雲台１８の中央部下面には、大径の雲台支持軸３１が垂直方向に連設されている。つまり、この雲台支持軸３１の上端にカメラ設置用雲台１８が取り付けられている。そして、この雲台支持軸３１の外周には前記支持環３０がメタル３２等を介して取り付けられ、この支持環３０およびメタル３２に長孔２６を通すように配置された垂直方向回動部材１６が、これに取り付けられた前記水平軸部材２９を中心に垂直回動自在となっている。
【００２４】
また、支持環３０の下端にはスタビライザ取付板１９がボルト・ナット等を用いて取り付けられている。このスタビライザ取付板１９は全体として垂直片１９ａと２枚の水平片１９ｂとを一体に有するものからなり、全体として逆Ｔ字状をなす。そしてこれらの垂直片１９ａおよび各水平片１９ｂには、図２に示すようなスタビライザ２０をボルト等の締め付け具を用いて取り付けるための複数個の取り付け用孔（ネジ孔）３３が、図４に示すように設けられている。
【００２５】
そして、このようにカメラ設置用雲台１８、雲台支持軸３１、スタビライザ取付板１９とともに組み付けられた垂直方向回動部材１６端のリング部材２８と、前記ゴム紐支持部材２５のリング部２５ｂとに、リング状にゴム紐が通されている。従って、カメラ設置用雲台１８、雲台支持軸３１、スタビライザ取付板１９および垂直方向回動部材１６からなる組立体Ｂは、図１に示すように各ゴム紐１７によって吊持された状態、つまりこの組立体Ｂが支柱１５に対して振動防止状態にて安定支持される。ゴム紐１７は前記クッション部材１２とともに、高い周波数領域のみならず比較的低い周波領域の振動を効果的に吸収するように作用する。また、カメラ設置用雲台１８には、これに装着したカメラのシューを保持するためのネジ部材３４が取り付けられている。
【００２６】
かかる乗物搭載用カメラの防振装置の構成は前述の通りであり、以下のようにして組み付けられる。まず、ベース板１１上にクッション部材１２を介して固定した支持板１３上に、回転板１４を水平回転自在に取り付ける。この取り付けは、回転板１４の中心を貫通する垂直軸部材２２端を支持板１３にネジ込むことによりなされる。次にこの回転板１３上に２本の支柱１５を設立する。
【００２７】
一方、カメラ設置用雲台１８、雲台支持軸３１、スタビライザ取付板１９および垂直方向回動部材１６を含む前述の組立体Ｂを用意し、その垂直方向回動部材１６両端のリング部材２８と前記ゴム紐支持部材２５のリング部２５ｂとに、ゴム紐１７をリング状に通す。さらに、前記スタビライザ取付板１９に別途用意したスタビライザ２０をボルト（図示しない）を用いて固定する。このようにして本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置を数少ない部品を用いて簡単、迅速に組み付けることができ、その分解も同様に簡単、迅速に実施できる。
【００２８】
この場合において、前記スタビライザ取付板１９は前述のように逆Ｔ字状をなし、垂直片１９ａの両面には１個ずつのスタビライザ２０が垂直方向に重ならないように、取付孔３３を通したボルト（図示しない）により着脱可能に固定されている。
【００２９】
このようにして組み付けられた乗物搭載用カメラの防振装置は、例えば航空機やヘリコプタなどに取り付けられ、上空からの地形等の写真撮影に供される。まず、この乗物（航空機）搭載用カメラを搭載すべき乗物本体（機体）において、後部座席を乗物本体内の床に取り付けられた座席取付金具から取り外す。この座席取付金具は、図２に示した前記ベルト係止部材２１と略同形状、サイズの形態をなす。
【００３０】
このため別途用意したベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａをその座席取付部付近に配置し、その座席取付金具と前記ベルト係止部材２１とをそれぞれの間隙Ｇに通した締結用ベルト（図示しない）を用いて緊締する。これにより前記組立体Ａを機体に簡単かつ確実に固定できる。なお、この組立体Ａの機体への取り付けおよび固定は、前記に限らず、周知のあらゆる方法および手段を採用して行うことができる。
【００３１】
次に、支持板１３上に回転板１４を、垂直軸部材２２を中心に水平回動自在に取り付け、さらに回転板１４上に支柱１５を締結部材としてのネジ部２４を用いて固定する。さらにこの支柱１５上のゴム紐支持部材２５から⊥方向回動部材１６、カメラ設置用雲台１８、スタビライザ取付板１９およびスタビライザ２０からなる組立体Ｂを、ゴム紐１７によって吊持させる。こうして組立体Ａ、Ｂが乗物本体である機体に設置される。
【００３２】
このようにして機体に搭載された航空機搭載用カメラの防振装置は、飛行中に地形などの写真撮影中において、種々の振動（揺動を含む）を繰り返し受ける。この振動は、先ずベース板１１に伝えられるが、クッション部材１２はその振動を吸収することによって支持板１３や回転板１４に伝えるのを抑える。このクッション部材１２は高い周波領域の振動のみならず、比較的低い周波領域の振動を効率的に吸収する。
【００３３】
また、回転板１４に伝えられた残余の低レベルでの低い周波数領域の振動は、支柱１５およびゴム紐支持部材２５に伝えられるが、この残余の振動はゴム紐１７によって吸収され、このゴム紐１７に吊持された前記ベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａに伝わるのを更に抑制する。つまり、このゴム紐１７および前記クッション部材は広い周波数領域の振動を効率的に吸収する。
【００３４】
一方、カメラによる写真撮影中は、スタビライザ２０が比較的高い周波数領域の振動（角度および角速度）を高精細に検知し、自身の歳差運動によって、前記ベース板１１、クッション部材１２および支持板１３からなる組立体Ａの震えや振動に対し、これを動的に抑制する抵抗力を発生する。このスタビライザ２０は、例えば密封されたケーシング内の低真空ヘリウムの中で、モータの熱を表面に伝えるとともに、ジャイロ・ホイールの空気力学的抵抗を減らし、そのモータを最小電力で例えば２００００ｒｐｍで駆動することで、前記振動や揺動を抑制するように機能する。
【００３５】
このため、このスタビライザ２０のジャイロ効果によって、スタビライザ取付板１９を介して雲台支持軸３１に取り付けられたカメラ設置用雲台１８の比較的高い周波数領域の振動を確実に防止でき、カメラ設置用雲台１８上に設置したカメラの姿勢を安定的に保つことができる。この結果、そのカメラによる撮影画像に振れが生じることを完全に防止でき、鮮明な画像が得られることとなる。
【００３６】
この場合において、複数のスタビライザ２０をそれぞれの向き（角度）が異なるように前記スタビライザ取付板１９の垂直片１９ａおよび水平片１９ｂに設置することで、機体の横揺れ、縦揺れ、偏揺れの影響をより高精度に抑制することができる。これにより、機体がどのような方向に揺動あるいは振動しても、振れのない写真撮影を実現することができる。
【００３７】
なお、上記においては、航空機の機体に搭載されるカメラの防振装置について述べたが、航空機以外の自動車等の車両や各種の船舶などの乗物一般に搭載されるカメラの防振装置にも広く利用可能である。
【００３８】
以上のように、本実施形態の乗物搭載用カメラの防振装置は、乗物本体の一部にベース板１１を着脱可能に固定し、このベース板１１上にクッション部材１２を介して支持板１３を設置し、この支持板１３上に垂直軸部材２２を中心に水平回動可能に回動板１４を支持し、この回動板１４上であって前記垂直軸部材２２を挟む対称位置に、上端にゴム紐支持部材２５が設けられた一対の支柱１５を設立し、  前記ゴム紐支持部材２５に支持された各ゴム紐１７に水平軸部材２９を中心に垂直回動可能な垂直方向回動部材１６の両端部を支持し、前記水平軸部材２９を有する雲台支持軸３１の上端にカメラ設置用雲台１８を有し、この雲台支持軸３１の下端にスタビライザ２０が着脱可能に取り付けられるスタビライザ取付板１９を備えて、乗物本体の振動による前記カメラ設置用雲台１８上のカメラの振動を、前記スタビライザ２０によって動的および静的に抑制する構成である。
【００３９】
この構成により、クッション部材１２は乗物本体から各支柱１５に伝えられる比較的低い周波数領域の振動を抑制できる。また、これらの支柱１５にはゴム紐支持部材２５を介して垂直方向回動部材１６が吊持されているため、前記支柱１５に伝えられる低い周波数領域の振動はゴム紐１７により吸収される。従って、このゴム紐１７によって吊持された垂直方向回動部材１６とともに雲台支持軸３１に支持されているカメラ設置用雲台１８への振動の伝達が抑制できる。
【００４０】
また、スタビライザ取付板１９に装着されたスタビライザ２０は、乗物本体からスタビライザ取付板１９やカメラ設置用雲台１８に伝えられる比較的高い周波数領域の揺れや振動をジャイロ機能によって検知し、歳差運動によってその振動変位に対して動的に抵抗（抑制）させている。これによりカメラ設置用雲台１８上に搭載されたカメラには乗物本体からの振動が伝わるのを確実に防止でき、そのカメラで撮影した撮影画像が振れるのを防止できることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の乗物搭載用カメラの防振装置は、スタビライザおよびクッション部材の併用によって乗物本体の振動や揺動がこの乗物本体に搭載したカメラに伝わることを動的および静的に抑制可能にし、以って前記カメラによる撮影画像の振れを防止できるという効果を有し、乗物搭載用カメラの防振装置等に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  ベース板  
１２  クッション部材
１３  支持板
１４  回動板
１５  支柱
１６  垂直方向回動部材
１７  ゴム紐
１８  カメラ設置用雲台
１９  スタビライザ取付板
２０  スタビライザ
２１  ベルト係止部材
２２  垂直軸部材
２４  ネジ部材（締結部材）
２５  ゴム紐支持部材
２６  長孔
２７  水平支軸
２８  リング部材
２９  水平軸部材
３０  支持環
３１  雲台支持軸
３３  取付孔
３４  ネジ部材