(57)【要約】【課題】簡素な構成で、種々のカメラを外部から支持して、所定の方向に沿った運動がカメラに与える影響を低減することができる運動制御装置を提供すること。【解決手段】基部２と、基部２に対して離間して設けられ、カメラＣを支持する支持部３と、弾性変形軸に沿って弾性変形可能であり、前記弾性変形軸に沿った一端を基部２に固定され、他端を支持部３に固定された弾性部材４ａ，４ｂと、入力された電流に応じて、弾性変形軸に沿った方向の変位を支持部３に与えるソレノイド機構５ａ，５ｂと、支持部３に固定され、弾性変形軸に沿った支持部３の位置を検出する位置検出部６と、位置検出部６による検出結果に基づき、弾性変形軸に沿った支持部３の位置が一定に維持される状態を目標として、ソレノイド機構５ａ，５ｂに入力する電流を制御する制御部７ｃと、を有する運動制御装置とする。【選択図】図１
2017090758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
前記基部に対して離間して設けられ、カメラを支持する支持部と、
弾性変形軸に沿って弾性変形可能であり、前記弾性変形軸に沿った一端を前記基部に固定され、他端を前記支持部に固定された弾性部材と、
入力された電流に応じて、前記弾性変形軸に沿った方向の変位を前記支持部に与えるソレノイド機構と、
前記支持部に固定され、前記弾性変形軸に沿った前記支持部の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部による検出結果に基づき、前記弾性変形軸に沿った前記支持部の位置が一定に維持される状態を目標として、前記ソレノイド機構に入力する電流を制御する制御部と、を有することを特徴とする運動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記弾性変形軸に沿って前記基部が移動しても、前記弾性変形軸に沿った方向の前記支持部の絶対位置が一定に維持される状態を目標として、前記ソレノイド機構に入力する電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の運動制御装置。
【請求項３】
前記弾性部材はコイルばねよりなることを特徴とする請求項１または２に記載の運動制御装置。
【請求項４】
前記コイルばねの弾性変形軸に沿った一部の領域の伸縮を制限することができる伸縮制限部材をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の運動制御装置。
【請求項５】
前記ソレノイド機構は、前記コイルばねの内部に設置されることを特徴とする請求項
３または４に記載の運動制御装置。
【請求項６】
前記弾性部材および前記ソレノイド機構は、前記支持部を挟んで対向する位置に複数設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動制御装置に関し、さらに詳しくは、カメラを支持し、所定方向に沿ったカメラの運動を抑制することができる運動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間がカメラを保持し、あるいは車両や飛行機等の移動体にカメラを搭載して、人間が歩行しながら、また移動体を移動させながら、カメラで撮影を行う場合がある。このような場合に、良質な撮影像を得るために、移動方向以外の方向への運動、例えばカメラを水平方向に移動させながら撮影する際の上下方向への運動が、撮影像に影響を与えるのを、極力抑えることが好ましい。
【０００３】
多くのデジタルカメラにおいて、得られた画像に対するデジタル処理や、ＣＣＤ素子を含む撮像部やレンズ等の構成部材に対する機械的処理によって、手ブレを補正する機能が備えられている。しかし、そのような手ブレ補正機能を有さないカメラを使用する場合や、手ブレ補正機能では抑制しきれないような大きな運動がカメラに加えられる場合には、カメラの外部の機構によってカメラに加えられる運動の制御を図ることがある。例えば、特許文献１に、カメラを取り付けて使用する撮影補助装置として、撮像のブレを抑えるために、ジンバルを利用したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外部機構によってカメラの運動を抑制しようとする場合、デジタルカメラの内部に設けられている機械的な手ブレ補正機構と同じ原理をそのまま外部機構として転用しようとすると、機構が大掛かりになってしまう。また、特許文献１のように、ジンバルを利用する形態においても、ジンバルに加えて錘を使用する必要があるうえ、取り付けるカメラの重量等に応じて、カメラを支持する軸等に対して細かな調整を加える必要があるので、機構が大型かつ複雑になりやすい。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、簡素な構成で、種々のカメラを外部から支持して、所定の方向に沿った運動がカメラに与える影響を低減することができる運動制御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】
上記課題を解決するため、本発明の運動制御装置は、基部と、基部に対して離間して設けられ、カメラを支持する支持部と、弾性変形軸に沿って弾性変形可能であり、前記弾性変形軸に沿った一端を前記基部に固定され、他端を前記支持部に固定された弾性部材と、入力された電流に応じて、前記弾性変形軸に沿った方向の変位を前記支持部に与えるソレノイド機構と、前記支持部に固定され、前記弾性変形軸に沿った前記支持部の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部による検出結果に基づき、前記弾性変形軸に沿った前記支持部の位置が一定に維持される状態を目標として、前記ソレノイド機構に入力する電流を制御する制御部と、を有するものである。
【０００８】
ここで、前記制御部は、前記弾性変形軸に沿って前記基部が移動しても、前記弾性変形軸に沿った方向の前記支持部の絶対位置が一定に維持される状態を目標として、前記ソレノイド機構に入力する電流を制御するものであるとよい。
【０００９】
前記弾性部材はコイルばねよりなるとよい。
【００１０】
この場合に、前記コイルばねの弾性変形軸に沿った一部の領域の伸縮を制限することができる伸縮制限部材をさらに備えるとよい。
【００１１】
また、前記ソレノイド機構は、前記コイルばねの内部に設置されるとよい。
【００１２】
前記弾性部材および前記ソレノイド機構は、前記支持部を挟んで対向する位置に複数設けられるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明にかかる運動制御装置においては、移動等によって、基部が弾性部材の弾性変形軸に沿って振動される運動や、弾性部材の弾性変形軸に沿った一方向に変位される運動を受けた場合にも、基部から支持部に支持されたカメラへの運動の伝達が、弾性部材の弾性変形によって減衰される。加えて、位置検出部によって検出される支持部の位置を一定に維持するようにソレノイド機構が制御されることにより、カメラへの運動の伝達が一層低減される。このように、弾性部材とソレノイド機構を併用することで、簡素な構成ながら、一定位置を目標としたカメラの保持を効果的に行い、カメラに加えられる運動の影響を低減することができる。また、カメラの重量や形状等が変化しても、カメラを支持部に取り付けることさえできれば、構成部材の微細な調整等を要することなく、種々のカメラを支持するのに適用することができる。
【００１４】
ここで、制御部が、弾性変形軸に沿って基部が移動しても、弾性変形軸に沿った方向の支持部の絶対位置が一定に維持される状態を目標として、ソレノイド機構に入力する電流を制御するものである場合には、運動制御装置が、単に振動等の運動の影響を減衰させる機能だけでなく、一定位置を目標としてカメラの絶対位置を固定する機能を果たすことになるので、基部が一方向に急激に運動することがあっても、その運動がカメラでの撮影像に与える影響を低減することができる。特許文献１のように、ジンバルを用いて振動を制御する場合には、このような位置の固定は達成されない。
【００１５】
弾性部材がコイルばねよりなる場合には、特に簡素に運動制御装置を構成しながら、基部の運動に由来する振動の減衰において優れた効果を得ることができる。
【００１６】
この場合に、運動制御装置が、コイルばねの弾性変形軸に沿った一部の領域の伸縮を制限することができる伸縮制限部材をさらに備えると、伸縮制限部材によってコイルばねの伸縮を制限する状態と制限しない状態を選択することで、カメラの質量等に応じて、コイルばねのばね定数を調整することが可能となる。
【００１７】
また、ソレノイド機構が、コイルばねの内部に設置される場合には、運動制御装置の構成を簡素化し、全体形状をコンパクトにすることができる。
【００１８】
弾性部材およびソレノイド機構が、支持部を挟んで対向する位置に複数設けられる場合には、基部からカメラへの運動の伝達を、一層効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる運動制御装置の概略側面を、制御系統とともに示す図である。
【図２】カメラの上下運動を示す図であり、（ａ）は周期的な上下振動が基部に加えられる場合、（ｂ）は下方への変位が基部に加えられる場合を示している。各図において、点線は基部の運動、細い実線はコイルばねのみを使用する場合のカメラの運動、太い実線はコイルばねとソレノイド機構を使用する場合のカメラの運動を示している。
【図３】本発明の第二の実施形態にかかる運動制御装置のコイルばねと伸縮制限部材を示す図であり、（ａ）は概略構成を示す側面図、（ｂ）〜（ｄ）は動作機構を説明するための簡略化したモデルを示す側面図である。（ｂ）〜（ｄ）においては、各伸縮制限部材の状態が相違している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態にかかる運動制御装置について、図面を用いて詳細に説明する。本発明の運動制御装置は、カメラを支持し、カメラに加えられる運動の影響を低減するものである。
【００２１】
［第一の実施形態］
図１に、本発明の第一の実施形態にかかる運動制御装置１を、カメラＣを支持した状態で示す。図では、運動制御装置１およびカメラＣの外観を側面から見た概略図と、制御系統のブロック図を合わせて示している。本運動制御装置１は、基部２、支持部３、２本のコイルばね４ａ，４ｂ、２台のソレノイド機構５ａ，５ｂ、位置検出部６を有している。さらに、ソレノイド機構５ａ，５ｂを制御する制御部として、ＣＰＵ等よりなる演算制御装置７ｃと、電流増幅を行う２台の増幅器７ａ，７ｂを備えている。以下において、コイルばねおよびソレノイド機構は、それぞれ単に、ばねおよびソレノイドと称する場合がある。
【００２２】
基部２は、適宜持ち手や据え付け機構が設けられ、カメラＣを使用者が運搬するため、あるいは車両や飛行機等の移動体に据え付けるための筐体として機能する。基部２は、平行な１対の取付面２ａ，２ａを有している。取付面２ａ，２ａは、面に垂直な方向に相互に離間して設けられている。基部２の１対の取付面２ａ，２ａの間には、取付面２ａ，２ａの面に略垂直な軸に沿って、支持部３、ばね４ａ，４ｂ、ソレノイド５ａ，５ｂが設けられている。本運動制御装置１は、使用する際の方向を制限するものではないが、ここでは、基部２の取付面２ａ，２ａを略水平にし、取付面２ａ，２ａの間に設けられる各部材の軸を略鉛直な上下方向に配置して使用することを想定し、以下の説明を、この上下方向を基準にして行う。
【００２３】
支持部３は、カメラＣを支持する役割を果たすものであり、基部２の１対の取付面２ａ，２ａのそれぞれから離間し、それらの間の略中央に設けられている。本実施形態においては、支持部３は、上下に配置した２枚の支持板３ｂ，３ｂの間にカメラＣを配置して、支持板３ｂ，３ｂにねじ構造等（図略）によって進退可能に結合された複数の支持柱３ａによって上下からカメラＣを挟み込むことで、カメラＣを保持している。支持板３ｂ，３ｂに対する支持柱３ａの進出量を調整することで、種々の大きさや形状を有するカメラＣを安定に支持することができる。
【００２４】
支持部３の上下には、弾性部材として、１対のばね４ａ，４ｂが設けられている。ばね４ａ，４ｂは、それぞれ、伸縮軸（弾性変形軸）を上下方向に向けて、一端において基部２の取付面２ａ，２ａに固定され、他端において支持部３の支持板３ｂ，３ｂに固定されている。なお、外力を印加しない状態において、支持部３およびカメラＣの重量により、下側のばね４ａは自然長よりも圧縮され、上側のばね４ｂは自然長よりも伸張された状態にあるが、図ではこの圧縮および伸張を省略している。
【００２５】
それぞれのばね４ａ，４ｂのコイル構造の内側には、ばね４ａ，４ｂの伸縮軸に駆動軸を揃えて、ソレノイド５ａ，５ｂが配置されている。ソレノイド５ａ，５ｂは、本体部５ａ１，５ｂ１に収容されたコイル（不図示）に電流を流すことで、磁性体よりなるプランジャに結合された駆動部５ａ２，５ｂ２を駆動軸に沿って直線運動させることができる。コイルに流す電流を制御することで、駆動部５ａ２，５ｂ２の運動方向と運動距離を制御することができる。本運動制御装置１においては、ソレノイド５ａ，５ｂの本体部５ａ１，５ｂ１が基端にて基部２の取付面２ａ，２ａに結合され、駆動部５ａ２，５ｂ２が先端にて支持部３の支持板３ｂ，３ｂに結合されている。よって、本体部５ａ１，５ｂ１に電流を入力して駆動部５ａ２，５ｂ２の進退運動を駆動することで、支持部３に上下方向に沿った変位を与えることができる。
【００２６】
さらに、支持部３には、カメラＣと干渉しない位置に、位置検出部６が固定されている。位置検出部６は、支持部３および支持されたカメラＣの上下方向の絶対位置（地面を基準とした高さ位置）を検出することができるセンサである。例えば、位置検出部６は、加速度センサよりなり、検出した加速度を演算制御装置７ｃにて積分することで、変位速度および位置の情報を得ることができる。
【００２７】
演算制御装置７ｃは、位置検出部６から検出結果を入力される。そして、その検出結果に基づいて、増幅器７ａ，７ｂを介してソレノイド５ａ，５ｂに入力すべき電流を算出し、実際に、算出した電流の入力を行う。ここで、ソレノイド５ａ，５ｂに入力すべき電流は、位置検出部６によって検出されるカメラＣの絶対位置を一定に維持ことを目標に制御する。つまり、カメラＣの上下方向位置を、予め設定された目標位置に一致または極力近接させるように、ソレノイド５ａ，５ｂの駆動部５ａ２，５ｂ２の進退運動を駆動する。
【００２８】
ソレノイド５ａ，５ｂの駆動部５ａ２，５ｂ２を運動させるべき進退方向は、カメラＣの変位の正負および変位速度（変位の１階微分）の正負によって判定すればよい。例えば、位置検出部６によって検出されたカメラＣの位置が目標位置から方向Ａ（例えば上方）にずれており、その際の変位速度が方向Ａ（上方）に向いている場合には、方向ＡへのカメラＣの運動に抵抗を与えるべく、ソレノイド５ａ，５ｂの駆動部５ａ２，５ｂ２をそれぞれ方向−Ａ（下方）に駆動すればよい。一方、位置検出部６によって検出されたカメラＣの位置が目標位置から方向Ａ（例えば上方）にずれており、その際の変位速度が方向−Ａ（下方）に向いている場合には、方向−ＡへのカメラＣの運動を補助すべく、ソレノイド５ａ，５ｂの駆動部５ａ２，５ｂ２をそれぞれ方向−Ａ（下方）に駆動すればよい。駆動部５ａ２，５ｂ２の進退量は、カメラＣの変位量および変位速度の絶対値に応じて定めればよい。いずれの場合にも、下側のソレノイド５ａの駆動部５ａ１と上側のソレノイド５ｂの駆動部５ｂ１では、常に進退方向は逆になり、進退量は同じになる。
【００２９】
図２に、運動制御の具体例を示す。ここでは、図１中に示すように、上下方向におけるカメラＣの中心の絶対位置をｘ座標にとる。ｘ座標の原点０は、予め定めておいた目標値に定めるとともに、上方を＋ｘ方向とする。図２では、横軸を時間ｔに、縦軸を座標ｘにとっている。
【００３０】
まず、図２（ａ）に、座標ｘの目標値である原点０を中心とした上下振動が基部２に印加された場合について、カメラＣのｘ座標値を時間ｔの関数として示す。基部２の振動は、点線のように表される。このような周期的な振動は、基部２を保持した人間の歩行や基部２を搭載した車両等の移動体の移動によってしばしば発生する。仮に、運動制御装置がソレノイド５ａ，５ｂを備えず、ばね４ａ，４ｂのみを備えるとすれば、基部２に印加された振動の一部がばね４ａ，４ｂの伸縮によって吸収され、細線で示すように、カメラＣに伝達される振動の振幅が減少するとともに、周期が延びる。さらに、本実施形態にかかる運動制御装置１のように、ばね４ａ，４ｂにソレノイド５ａ，５ｂを併用する場合には、ソレノイド５ａ，５ｂによってカメラＣの運動を制限することで、太線で示すように、振動の振幅をさらに小さくすることができる。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に、カメラＣを原点０の目標値に一致させて基部２を静止させている状態から、時間ｔ１において、急に基部２を距離ｘ１だけ下降させた場合について示す。基部２の下降運動は、点線のように表される。この時、基部２の急激な下降運動がばね４ａ，４ｂの減衰振動を誘起する。このため、運動制御装置がソレノイド５ａ，５ｂを備えず、ばね４ａ，４ｂのみを備えるとすれば、図中に細線で示すように、カメラＣは、基部２よりもゆっくりと下降した後、減衰振動を受ける。この時、ばね４ａ，４ｂの一端が基部２に固定されていることにより、カメラＣの減衰振動の中心の座標値は、−ｘ１となっている。やがて減衰振動が収束すると、カメラＣの位置は、−ｘ１に落ち着くことになる。つまり、基部２の急激な運動は、カメラＣに伝達される際にばね４ａ，４ｂによってゆるやかな運動に変換されるものの、基部２の下方への変位自体は、カメラＣの下方への変位として伝達される。ばね４ａ，４ｂは、振動の周期を超えて基部２に対するカメラＣの相対位置にオフセットを与えるものではない。
【００３２】
これに対し、本実施形態にかかる運動制御装置１のように、ばね４ａ，４ｂにソレノイド５ａ，５ｂを併用する場合には、位置検出部６でカメラＣの上下方向の絶対位置を検出したうえで、その絶対位置を一定の目標値（この場合には原点０）に維持すべく、演算制御装置７ｃによってソレノイド５ａ，５ｂの制御を行う。これにより、時間ｔ１で基部２が下方に向かって−ｘ１の変位を起こしたとしても、カメラＣが基部２に追随して下方に変位することがないように、制御される。その結果、図中に太線で示すように、基部２が変位した直後を除いて、カメラＣの位置を目標値の原点０に維持することができる。この時、基部２に対する相対位置としては、カメラＣが上方に持ち上げられた状態となっている。このように、位置検出部６に基づくソレノイド５ａ，５ｂの制御を利用することで、基部２に対するカメラＣの相対位置にオフセットを与え、単なる振動の減衰では達成できない、絶対位置を固定する制御を達成することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態にかかる運動制御装置１においては、カメラＣを支持するばね４ａ，４ｂの伸縮方向に沿って、カメラＣを変位させることができるソレノイド５ａ，５ｂを設け、位置検出部６で検出されるカメラＣの絶対位置を一定にすべく、ソレノイド５ａ，５ｂによるカメラＣの変位量を制御することで、ばね４ａ，４ｂのみを用いる場合よりも効果的に、基部２からカメラＣに伝達されるばね４ａ，４ｂの伸縮軸に沿った振動運動を減衰させることができる。加えて、ばね４ａ，４ｂの伸縮方向に沿って基部２を移動させた場合にも、カメラＣの絶対位置を基部２に追随して変化させないように固定するという、ばね４ａ，４ｂのみを用いる場合には達成しえない制御を行うことができる。これらの結果、ばね４ａ，４ｂの伸縮方向を上下方向としてカメラＣを支持した運動制御装置１を、人間の歩行あるいは車両や飛行機等の移動体の移動によって水平方向に移動させながら、カメラＣによって撮影を行った際に、上下方向の周期振動や急な移動による影響の少ない画像を取得することができる。なお、ばね４ａ，４ｂを用いずにソレノイド５ａ，５ｂのみを用いて、同様にカメラＣの絶対位置を一定に保持する制御を試みることも可能ではあるが、本実施形態のようにばね４ａ，４ｂを併用することで、ソレノイド５ａ，５ｂで打ち消す必要がある変位量を小さく抑えることができるので、効果的にカメラＣの絶対位置の固定を行うことができる。
【００３４】
本実施形態にかかる運動制御装置１においては、汎用的なコイルばね４ａ，４ｂとソレノイド５ａ，５ｂを用いた簡素な構成により、上記のように、振動や急な変位のような運動の影響がカメラＣに伝達されるのを抑制することができる。しかも、支持部３に対してカメラＣを固定することさえできれば、種々の大きさや形状を有するカメラＣに対して、運動の影響を抑制する機構を外部的に付加することができる。
【００３５】
カメラＣの絶対位置を固定すべき目標値は、常に一定である必要はなく、カメラＣの状態等に応じて、演算制御装置７ｃにて設定する目標値を変更してもよい。例えば、カメラＣを水平方向に移動させながら撮影を行う際に、撮影者が意図的にカメラＣの上下方向位置を変更したい場合がある。そのような場合には、撮影者が基部２に与えた上下方向の移動に、カメラＣの位置を追随させることが好ましい。そこで、例えば、位置検出部６で検出される上下方向の加速度に閾値を設けておき、その閾値よりも高加速度で上下方向の移動が行われた場合には、意図しない突発的な上下運動であると判定して、カメラＣの位置をその上下運動に追随させずに所定の目標値に固定するように制御するとよい。一方、閾値よりも低加速度で上下方向の移動が行われた場合には、意図された上下運動であると判定して、カメラＣの位置をその上下運動に追随させ、移動後の位置を新たな目標値として定めればよい。
【００３６】
なお、上記実施形態においては、ばね４ａ，４ｂの内部にソレノイド５ａ，５ｂを設置することで、運動制御装置１の構成を簡素化し、運動制御装置１全体をコンパクトに形成しているが、ばね４ａ，４ｂの伸縮軸とソレノイド５ａ，５ｂの駆動軸を平行にしておけば、必ずしもこのような形態に限られない。ばねとソレノイドの数を一致させなくてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態においては、支持部３を挟んで対向する方向に１対のばね４ａ，４ｂおよびソレノイド５ａ，５ｂを設けることで、カメラＣの振動の減衰および一定の目標値への固定を効果的に行えるようにしている。しかし、それらの効果は小さくなるものの、支持部３と基部２を連結するばねおよびソレノイドを、一方向、例えば支持部３の下方にのみ設け、それに対向する方向では支持部３を基部２に結合しないように構成することも可能である。さらに、上記実施形態においては、ばね４ａ，４ｂの伸縮軸およびソレノイド５ａ，５ｂの駆動軸を上下方向に配置し、カメラＣの上下方向の運動を制御したが、この方向は、上下方向に限られるものではない。１つの支持部３に対して複数の方向にばねおよびソレノイドを設けて基部２と連結し、複数の方向の運動を制御することもできる。
【００３８】
上記実施形態におけるコイルばね４ａ，４ａの代わりに、弾性変形可能な種々の弾性部材を用いることもできる。弾性変形を起こす弾性変形軸をソレノイド５ａ，５ｂの駆動軸に平行にして、弾性変形軸に沿った一端を基部２の取付面２ａ，３ａに固定し、他端を支持部３の支持板３ｂ，３ｂに固定すればよい。コイルばね以外の弾性体の例としては、板バネ等の種々のばね部材や、ゴムをはじめとする弾性材料を挙げることができる。ただし、弾性部材としてコイルばねを用いることで、運動制御装置１の機械構成や制御系統を簡素なものとしながら、振動の減衰に関して非常に高い効果を得ることができる。また、コイルばねを用いることで、次に第二の実施形態として述べるような、単一の弾性部材を用いた弾性率（ばね定数）の調整が可能となる。
【００３９】
［第二の実施形態］
次に、運動制御装置１において、カメラＣの質量等に応じてばね４（４ａ，４ｂ）のばね定数を調整できるようにするために、伸縮制限部材９を設けた構成として、本発明の第二の実施形態にかかる運動制御装置について説明する。第二の実施形態にかかる運動制御装置は、伸縮制限部材９を備える点以外においては、第一の実施形態にかかる運動制御装置１と同じ構成を有するので、説明を省略する。
【００４０】
本実施形態におけるばね４の近傍の構成を図３（ａ）に示す。ばね４の近傍には、ばね４の伸縮軸に沿った一部の領域において、ばね４の伸縮を制限し、その領域の伸縮を不能化する複数の伸縮制限部材９（９ａ〜９ｄ）が設けられている。伸縮制限部材９は、相互に離間して平行に延びた２本の腕部９１，９１と、２本の腕部９１，９１を連結する連結部９２とを有している。
【００４１】
伸縮制限部材９においては、図３ａ中の個体９ａのような制限状態と、他の個体９ｂ〜９ｄのような解除状態の間で、切り替えを行うことが可能である。制限状態においては、２本の腕部９１，９１がそれぞれ、ばね４の伸縮軸に沿って相互に離れた位置で、ばね４のターン間の空隙に進入する。これにより、２本の腕部９１，９１に挟まれた領域において、ばね４の伸縮が制限され、この領域内におけるばね４の伸縮が実質的に不能化される。一方、解除状態においては、２本の腕部９１，９１のうち少なくとも１本がばね４のターン間から脱出し、ばね４に接触しない状態となる。この状態では、伸縮制限部材９は、ばね４の伸縮に影響を与えない。
【００４２】
伸縮制限部材９は、少なくとも一部がピエゾ等のアクチュエータ材料よりなっており、電気信号によって、制限状態と解除状態の間での切り替えを可逆的に行うことができる。これらの状態の切り替えは、図３では図示を省略するが、ソレノイド５ａ，５ｂを制御するのと共通の演算制御装置７ｃによって行うことができる。
【００４３】
伸縮制限部材９によって、ばね４の一部の領域の伸縮を選択的に制限することで、ばね４全体としてのばね定数を変化させることができる。図３（ｂ）〜（ｄ）に示した簡素化したモデルを用いて、この制御について説明する。
【００４４】
図３（ｂ）〜（ｄ）に示したモデルでは、ばね４の全長Ｌを４：６に分割するように、第一伸縮制限部材９Ａと第二伸縮制限部材９Ｂとが設けられている。図３（ｂ）においては、第一伸縮制限部材９Ａのみが制限状態とされ、図３（ｃ）においては、第二伸縮制限部材９Ｂのみが制限状態とされている。図３（ｄ）においては、両方の伸縮制限部材９Ａ，９Ｂが解除状態とされている。
【００４５】
図３（ｄ）の状態においては、ばね４の全領域が伸縮可能となっている。この状態におけるばね４のばね定数をｋとする。一方、図３（ｂ）の状態においては、第一伸縮制限部材９Ａが制限状態とされていることにより、ばね４の全長Ｌのうち、０．４Ｌの領域の伸縮が制限され、長さ０．６Ｌの短いばねと等価な状態になっている。ばね定数は、コイルばねの自然長に反比例するので、このとき、ばね４は、全体として、ばね定数ｋ／０．６を有するばねと等価になる。同様に、図３（ｃ）の状態においては、ばね４は、全体として、ばね定数ｋ／０．４を有するばねと等価になる。
【００４６】
このように、伸縮制限部材９を選択的に制限状態とすることで、単一のばねを用いながら、ばね定数を等価的に変更することが可能である。第一の実施形態において説明したように、運動制御装置１においては、種々のカメラＣに対して外部的に運動制御の機構を付加することができるが、カメラＣの質量に応じて、最適なばね定数を設定することで、基部２からカメラＣに伝達される運動をばね４で効果的に減衰させることが可能となる。カメラＣの質量以外にも、カメラＣを搭載して移動させる車両や飛行機の固有の振動周期等を考慮して、ばね定数を設定することもできる。
【００４７】
図３（ｂ）〜（ｄ）で説明した簡単なモデルにおいては、ばね定数は、ｋ，ｋ／０．６，ｋ／０．４の３通りからしか選択されないが、図３（ａ）に示した形態のように、多数の伸縮制限部材９を伸縮軸に沿って相互にずらして設けておき、制限状態とする伸縮制限部材９の組み合わせを自在に選択できるようにすれば、ばね定数を多段階で変化させることも可能である。なお、ここで説明したように、伸縮制限部材９の２本の腕部９１，９１で挟むことでばね４の伸縮を制限する形態では、伸縮制限部材９の耐久性を高めることが難しく、例えばさらに高い耐久性を期待できる構成として、ばね４の各ターン間に板状の部材を挟むことでばね４の伸縮を制限する形態が考えられる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１                            運動制御装置
２                            基部
２ａ，２ａ                    取付面
３                            支持部
４，４ａ，４ｂ                （コイル）ばね
５ａ，５ｂ                    ソレノイド（機構）
５ａ１，５ｂ１                本体部
５ａ２，５ｂ２                駆動部
６                            位置検出部
７ａ，７ｂ                    増幅器
７ｃ                          演算制御装置
９（９ａ〜９ｄ，９Ａ，９Ｂ）  伸縮制限部材
９１，９１                    腕部
Ｃ                            カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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