JPH02238429A - 防振光学系 - Google Patents
防振光学系Info
- Publication number
- JPH02238429A JPH02238429A JP5866989A JP5866989A JPH02238429A JP H02238429 A JPH02238429 A JP H02238429A JP 5866989 A JP5866989 A JP 5866989A JP 5866989 A JP5866989 A JP 5866989A JP H02238429 A JPH02238429 A JP H02238429A
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- JP
- Japan
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- group
- image
- point
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は防振光学系に関し、特に撮影系の前方に配置し
、該撮影系が振動（傾動）したときの撮影画像のブレを
光学的に補正して静止画像を得るようにし撮影画像の安
定化を図った写真用カメラやピデ才カメラ等に好適な防
振光学系に関するものである。
、該撮影系が振動（傾動）したときの撮影画像のブレを
光学的に補正して静止画像を得るようにし撮影画像の安
定化を図った写真用カメラやピデ才カメラ等に好適な防
振光学系に関するものである。
（従来の技術）
進行中の車や航空機等移動物体上から撮影をしようとす
ると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブレが生じる。
ると撮影系に振動が伝わり撮影画像にブレが生じる。
従来より撮影画像のブレを防止する機能を有した防振光
学系が、種々と提案されている。
学系が、種々と提案されている。
例えば特公昭５６−２１１３３号公報では光学装置に振
動状態を検知する検知手段からの出力信号に応じて、一
部の光学部材を振動による画像の振動的変位を相殺する
方向に移動させることにより画像の安定化を図っている
。
動状態を検知する検知手段からの出力信号に応じて、一
部の光学部材を振動による画像の振動的変位を相殺する
方向に移動させることにより画像の安定化を図っている
。
特開昭６１−２２４１８１９号公報では最も被写体側に
屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系において、撮
影系の振動に対応させて該屈折型可変頂角プリズムの頂
角を変化させて画像を偏向させて画像の安定化を図って
いる。
屈折型可変頂角プリズムを配置した撮影系において、撮
影系の振動に対応させて該屈折型可変頂角プリズムの頂
角を変化させて画像を偏向させて画像の安定化を図って
いる。
特公昭５６−３４８４７号公報、特公昭５７−７４１４
号公報等では撮影系の一部に振動に対して空間的に固定
の光学部材を配置し、この光学部材の振動に対して生ず
るプリズム作用を利用することにより１Ｎ ！２画像を
偏向させ結像面上で静止画像を得ている。
号公報等では撮影系の一部に振動に対して空間的に固定
の光学部材を配置し、この光学部材の振動に対して生ず
るプリズム作用を利用することにより１Ｎ ！２画像を
偏向させ結像面上で静止画像を得ている。
又、加速度センサーを利用して撮影系の振動を検出し、
このとき得られる信号に応じ、撮影系の部のレンズ群を
光軸と直交する方向に抛動させることにより静止画像を
得る方法も行なわれている。
このとき得られる信号に応じ、撮影系の部のレンズ群を
光軸と直交する方向に抛動させることにより静止画像を
得る方法も行なわれている。
この他米国特許第２９５９０８８号では焦点距Ｒｆの絶
対値か等しい負とＩＦの屈折力の第１群と第２ ７ｆｆ
の２つのレンズ群より成るアフオーカノレ系を１最環三
系の前方に配置し、撮影系が振動したとき、該７ｊＳ２
群を防振用の可動レンズ肝とし、その焦点イ）７置でギ
ンバル支持した慣性振り子方式を利用した防振光学系を
提案している。
対値か等しい負とＩＦの屈折力の第１群と第２ ７ｆｆ
の２つのレンズ群より成るアフオーカノレ系を１最環三
系の前方に配置し、撮影系が振動したとき、該７ｊＳ２
群を防振用の可動レンズ肝とし、その焦点イ）７置でギ
ンバル支持した慣性振り子方式を利用した防振光学系を
提案している。
（発明が解決しようとする問題点）
般に防振光学系を撮影系の前方に配置し、防振光学系の
一部の可動レンズ群を振動させて撮影画像のブレをなく
し、静止画像を得ようとすると装置全体が大型化し、又
撮影画像のブレの補正叶と可動レンズ群の移動量との関
係か複雑となり装置全体の機構が複雑化してくるという
問題点かあった。
一部の可動レンズ群を振動させて撮影画像のブレをなく
し、静止画像を得ようとすると装置全体が大型化し、又
撮影画像のブレの補正叶と可動レンズ群の移動量との関
係か複雑となり装置全体の機構が複雑化してくるという
問題点かあった。
又可動レンズ群を振動させたときの偏心収差の発生量か
多くなり光学性能か大きく低丁してくるという問題点が
あった。
多くなり光学性能か大きく低丁してくるという問題点が
あった。
例えばＩＭ−述の米国特許第２９５９０８８号では可動
レンズ群である第２群をその主点から焦点距離ｆたけ離
れた九軸上の位置でギンバル支持している。
レンズ群である第２群をその主点から焦点距離ｆたけ離
れた九軸上の位置でギンバル支持している。
第２群を振動させたときの収差変動を小さくする為には
第２群の焦点距１１１ｆはできるだけ大きい方が良い。
第２群の焦点距１１１ｆはできるだけ大きい方が良い。
しかしながら焦点距離ｆを大きくするとその支持点が撮
影系の後方に変位し、例えばカウンターウェイトの位置
が第２群から遠くなり装置全体が大型化してくる。
影系の後方に変位し、例えばカウンターウェイトの位置
が第２群から遠くなり装置全体が大型化してくる。
一方装置全体の小型化を図るには′ｆＪＺ群の焦点距離
ｆを小さくすれば良いが、そうすると第２群を振動させ
たときの偏心収差変動か増加してくるという問題点があ
った。
ｆを小さくすれば良いが、そうすると第２群を振動させ
たときの偏心収差変動か増加してくるという問題点があ
った。
本発明は撮影系の前方に配置して撮影系が振動したとき
生ずる撮影画像のブレを撮影系の振動に伴う可動レンズ
群の回動関係の簡素化を図り、又可勤レンズ群を偏心さ
せたときの偏心収差発生が少なく、かつ装置全体の小型
化を図りつつ、良好に補正した防振光学系の提供を目的
とする，（問題点を解決するための手段） 本発明の防振光学系は物体側より順に負の屈折力の第１
群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、全体
として所定の屈折力を有した光学系であって、該第１群
の焦点距離をｆｌ．該第２群の結像倍率なβ２としたと
き、該第２群の像側上点から像面側に略β２・ｆｌ／（
１−β２）だけ離れた光軸トの点を支点として該第２群
か回動可能となるようにして撮影系の前方に配置し、該
撮影系が傾動したときの撮影画像のブレを該第２群を回
動させることにより補正するようにしたことを特徴とし
ている。
生ずる撮影画像のブレを撮影系の振動に伴う可動レンズ
群の回動関係の簡素化を図り、又可勤レンズ群を偏心さ
せたときの偏心収差発生が少なく、かつ装置全体の小型
化を図りつつ、良好に補正した防振光学系の提供を目的
とする，（問題点を解決するための手段） 本発明の防振光学系は物体側より順に負の屈折力の第１
群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、全体
として所定の屈折力を有した光学系であって、該第１群
の焦点距離をｆｌ．該第２群の結像倍率なβ２としたと
き、該第２群の像側上点から像面側に略β２・ｆｌ／（
１−β２）だけ離れた光軸トの点を支点として該第２群
か回動可能となるようにして撮影系の前方に配置し、該
撮影系が傾動したときの撮影画像のブレを該第２群を回
動させることにより補正するようにしたことを特徴とし
ている。
特に本発明では、前記第２群を保持する保持部材には、
而記支点に対して該第２群の重さとハランスがとれるよ
うなカウンターウェイトが設けられていることを特徴と
している。
而記支点に対して該第２群の重さとハランスがとれるよ
うなカウンターウェイトが設けられていることを特徴と
している。
（実施例）
第１図は本発明の防振光学系を撮影系（固定焦点距離レ
ンズやズームレンズ等）のαη方に装着したときの一実
／ｉ籠例の要部概略図である。
ンズやズームレンズ等）のαη方に装着したときの一実
／ｉ籠例の要部概略図である。
図中、１０は防振光学系であり撮影系ｌ１の前方に装着
している。防振光学系１０は物体側より順に負の屈折力
の第１群（焦点距ｉ！ｌｌｆｌ）と回動可能の正の屈折
力の第２群（焦点距１１１ｆ２）の２つのレンズ群を有
している。
している。防振光学系１０は物体側より順に負の屈折力
の第１群（焦点距ｉ！ｌｌｆｌ）と回動可能の正の屈折
力の第２群（焦点距１１１ｆ２）の２つのレンズ群を有
している。
第１群１は不図示の鏡筒に保持され撮影系（カメラ本体
）に固定されている。第２群２は第１群１によって焦点
面内に形成される物体像（虚像）を倍率β２で所定面上
に結像している。
）に固定されている。第２群２は第１群１によって焦点
面内に形成される物体像（虚像）を倍率β２で所定面上
に結像している。
３は第２群を回動させる光軸１１ａ上の支点であり、第
２群２の像側主点から距離β２・ｆｌ／（１−β２）た
け離れた位置にある。５は第２群を保持する保持部材で
ある。４はカウンターウェイトであり保持部材５の他端
に設けられており、第２群を支点３を中心に回動するよ
うな第２群の重さと釣り合うような重さを有している。
２群２の像側主点から距離β２・ｆｌ／（１−β２）た
け離れた位置にある。５は第２群を保持する保持部材で
ある。４はカウンターウェイトであり保持部材５の他端
に設けられており、第２群を支点３を中心に回動するよ
うな第２群の重さと釣り合うような重さを有している。
６は結像面である。
本実施例では例えば撮影系１１（カメラ本体）が角度θ
傾いたとき、第１群１は撮影系１１と共に同じ角度θ傾
く。これに対して第２群はカウンターウェイト４により
空間的に固定されるようにしている。即ち最初の姿勢を
保つようにしている。そしてこのとき第１群と第２群を
前述の如く構成し、第２群を撮影系の傾き角度と同じ角
度の光線偏角を生じさせるようにし、回動関係の簡素化
を図り、又第２群を回動させる支点がなるべく物体側に
位置するようにし、装置全体の小型化を図りつつ撮影画
像のブレを補正し、静止画像を得ている。
傾いたとき、第１群１は撮影系１１と共に同じ角度θ傾
く。これに対して第２群はカウンターウェイト４により
空間的に固定されるようにしている。即ち最初の姿勢を
保つようにしている。そしてこのとき第１群と第２群を
前述の如く構成し、第２群を撮影系の傾き角度と同じ角
度の光線偏角を生じさせるようにし、回動関係の簡素化
を図り、又第２群を回動させる支点がなるべく物体側に
位置するようにし、装置全体の小型化を図りつつ撮影画
像のブレを補正し、静止画像を得ている。
第２図はこのときの防振光学系１０の防振効果を説明す
る為の概略図であり、同図では防振光学系を薄肉レンズ
として示している。
る為の概略図であり、同図では防振光学系を薄肉レンズ
として示している。
今撮影系が傾いていないときの第１群と光軸１１ａとの
交点をＡ，？ｌｇ２群２と光軸１１ａとの交点をＢとす
る。
交点をＡ，？ｌｇ２群２と光軸１１ａとの交点をＢとす
る。
撮影系が振動等により上方に微小角度θ１傾いたとき、
第１群ｌは同様に角度θ１傾くが第２群２は最初の姿勢
を維持している。
第１群ｌは同様に角度θ１傾くが第２群２は最初の姿勢
を維持している。
第２図では簡単のため相対的に撮影系を固定とし被写体
が下方に角度一０１度傾いた方向に移動し、点Ｂも支点
３を中心に下方に一０１度傾いた点Ｂｌに移動した状態
を示している。
が下方に角度一０１度傾いた方向に移動し、点Ｂも支点
３を中心に下方に一０１度傾いた点Ｂｌに移動した状態
を示している。
（但しＢ，Ｂ１＝β２・ｆ１・θ１／（１一β２）であ
る。） ここで画面中心の点Ｃの結像状態について考える。最初
の振動していない状態の被写体は光軸１１ａ上の点Ｄに
ある。点Ｃから逆に光線を追跡すると点Ｃと点Ｂｌを結
ぶ光線は屈折作用を受けない為直進し、第１群１の後側
焦点位置、即ち第２群の物点位置Ｄから下方に離れた点
Ｄ１に結像する。ここでＢＣ＝ （１−β２）・ｆ２？ ＤＣ＝ （２−β２−■）・ｆ２であるからβ ２ Ｄ−Ｄ１＝Ｂ−Ｂｌ ・ ＤＣ／ＢＣ＝−ｆｌ ・
θ １となる。
る。） ここで画面中心の点Ｃの結像状態について考える。最初
の振動していない状態の被写体は光軸１１ａ上の点Ｄに
ある。点Ｃから逆に光線を追跡すると点Ｃと点Ｂｌを結
ぶ光線は屈折作用を受けない為直進し、第１群１の後側
焦点位置、即ち第２群の物点位置Ｄから下方に離れた点
Ｄ１に結像する。ここでＢＣ＝ （１−β２）・ｆ２？ ＤＣ＝ （２−β２−■）・ｆ２であるからβ ２ Ｄ−Ｄ１＝Ｂ−Ｂｌ ・ ＤＣ／ＢＣ＝−ｆｌ ・
θ １となる。
このときの像の第１群による結像状態を考えると第１群
の像側焦点面で九軸１１ａから距離ｆ１・θ１だけ離れ
た点Ｄ１にある結像光は第１群から平行に射出され傾き
をＺＤ−Ａ−ＤＩ＝θとすると結像関係式、Ｄ−Ｄ１＝
ｆｌ・θからθ＝一０１となる。
の像側焦点面で九軸１１ａから距離ｆ１・θ１だけ離れ
た点Ｄ１にある結像光は第１群から平行に射出され傾き
をＺＤ−Ａ−ＤＩ＝θとすると結像関係式、Ｄ−Ｄ１＝
ｆｌ・θからθ＝一０１となる。
即ち、初期状態の被写体と同じ方向に平行に射出される
。このことは逆に被写体は撮影系が傾いても画面中心の
点Ｃから移動しないことを意味している。
。このことは逆に被写体は撮影系が傾いても画面中心の
点Ｃから移動しないことを意味している。
次に画面中心以外の点の結像状態について考える。
第３図は第２図と同様に撮影系が角度θ１傾いたときの
防振光学系１０の防振効果を説明する為の概略図である
。同図において第２図と同じ符号は同じ意味を有してい
る。
防振光学系１０の防振効果を説明する為の概略図である
。同図において第２図と同じ符号は同じ意味を有してい
る。
点Ｃ２は画面周辺の一点を示す。第１群１の像側焦点面
上の任意の点をＤ２とする。ＺＤＩＡ−Ｄ２＝ωとする
とＤ１・Ｄ２＝ｆｌ・ωとなる。点Ｄ２，Ｂｌの延長と
全系の焦点面の交点なＣ２とすると倍率関係より Ｚ となる。
上の任意の点をＤ２とする。ＺＤＩＡ−Ｄ２＝ωとする
とＤ１・Ｄ２＝ｆｌ・ωとなる。点Ｄ２，Ｂｌの延長と
全系の焦点面の交点なＣ２とすると倍率関係より Ｚ となる。
防振光学系の全系の焦点距ｌｆＴはｆＴ＝ｆ１・β２で
あるから初期状態における光軸１１ａと傾きωを持つ光
束は焦点面で光軸から距＠ｆ１・β２・ω離れた位置に
結像する。これは而述のＣ−Ｃ２と同じである。
あるから初期状態における光軸１１ａと傾きωを持つ光
束は焦点面で光軸から距＠ｆ１・β２・ω離れた位置に
結像する。これは而述のＣ−Ｃ２と同じである。
ところで，４Ｄ−Ａ−ＤＩ＝一０１であり画面中心の被
写体Ｄは撮影系（カメラ本体）の傾きにかかわらず一定
点Ｃに結像する。
写体Ｄは撮影系（カメラ本体）の傾きにかかわらず一定
点Ｃに結像する。
これより画面周辺の任意の点Ｃ２もカメラ本体の傾きに
かかわらず一定の点に結像し防振効果が得られる。
かかわらず一定の点に結像し防振効果が得られる。
本実施例では第２群の像側主点から支点３までの距離が
第１群の焦点距離ｆ１の逆符号値より短かくする為、 を満足するように構成している。
第１群の焦点距離ｆ１の逆符号値より短かくする為、 を満足するように構成している。
これはｆｌ＜０であるか４β２く１となる。しかしなが
ら０〈β２く１の範囲ではβ２・ｆｌ／（１−β２）は
負となる。即ち支点３か第２群よりも物体側に位置する
ようになり、防振機構が構造的に困難になってくる。
ら０〈β２く１の範囲ではβ２・ｆｌ／（１−β２）は
負となる。即ち支点３か第２群よりも物体側に位置する
ようになり、防振機構が構造的に困難になってくる。
又β２〜０ではβ２・ｆｌ／（１−β２）岬０となる。
この為本実施例では−１００〈β２＜−０．３程度に設
定し、これにより支点３の位置を適切に設定し、装置全
体の小型化を図っている。
定し、これにより支点３の位置を適切に設定し、装置全
体の小型化を図っている。
次に本実施例の具体的な数値実施例を示す。但しｅは第
１群と第２群の主点間隔、２は第２群の像側主点から第
２群を回動させる際の支点３までの距離である。
１群と第２群の主点間隔、２は第２群の像側主点から第
２群を回動させる際の支点３までの距離である。
ｆｌ＝−９０ ｆ２＝３３．３３β２＝ −
０．５ ｅ ＝１０２ ＝ ３０ 尚、本実施例において第２群を回動させる支点位置は厳
密に第２群の像側主点からβ２・ｆｌ／（１−β２）だ
け離れていなくても、振動により許容出来る程度の静止
画像が得られる範囲であれば、例えば±１０％の許容範
囲内に設定しておけば良い。
０．５ ｅ ＝１０２ ＝ ３０ 尚、本実施例において第２群を回動させる支点位置は厳
密に第２群の像側主点からβ２・ｆｌ／（１−β２）だ
け離れていなくても、振動により許容出来る程度の静止
画像が得られる範囲であれば、例えば±１０％の許容範
囲内に設定しておけば良い。
又、本実施例において第２群を支点に保持する為の補助
的な機構や端点の当接による悪影響を防ｉｈする為にダ
ンピング機構を設けるようにしても良い。
的な機構や端点の当接による悪影響を防ｉｈする為にダ
ンピング機構を設けるようにしても良い。
（発明の効果）
本発明によれば前述のような光学的性質の第１群と第２
群を有する光学系をｍ影系の前方に配置することにより
、回動関係の簡素化や第２群を回動させる際の支点を第
２群に近ずけ、装置全体の小型化を図った防振光学系を
達成することができる。
群を有する光学系をｍ影系の前方に配置することにより
、回動関係の簡素化や第２群を回動させる際の支点を第
２群に近ずけ、装置全体の小型化を図った防振光学系を
達成することができる。
又第２群に対してカウンターウェイトを設けることによ
り加速度センサー等の撮動検出手段を用いずに撮影画像
のブレを補正し、静止画像か容易に得られる防振光学系
を達成することができる。
り加速度センサー等の撮動検出手段を用いずに撮影画像
のブレを補正し、静止画像か容易に得られる防振光学系
を達成することができる。
第１図は本発明の防振光学系を撮影系の前方に装着した
ときの一実施例の要部概略図、第２，第３図は各々本発
明の防振光学系の防振効果を説明する為の概略図である
。 図中、１０は防振光学系、１１は撮影系、１は第１群、
２は第２群、３は支点、４はカウンターウェイト、５は
保持部材、６は結像面である。
ときの一実施例の要部概略図、第２，第３図は各々本発
明の防振光学系の防振効果を説明する為の概略図である
。 図中、１０は防振光学系、１１は撮影系、１は第１群、
２は第２群、３は支点、４はカウンターウェイト、５は
保持部材、６は結像面である。
Claims (3)
- （１）物体側より順に負の屈折力の第１群と正の屈折力
の第２群の２つのレンズ群を有し、全体として所定の屈
折力を有した光学系であって、該第１群の焦点距離をｆ
１、該第２群の結像倍率をβ２としたとき、該第２群の
像側主点から像面側に略β２・ｆ１／（１−β２）だけ
離れた光軸上の点を支点として該第２群が回動可能とな
るようにして撮影系の前方に配置し、該撮影系が傾動し
たときの撮影画像のブレを該第２群を回動させることに
より補正するようにしたことを特徴とする防振光学系。 - （２）前記第２群を保持する保持部材には、前記支点に
対して該第２群の重さとバランスがとれるようなカウン
ターウェイトが設けられていることを特徴とする請求項
１記載の防振光学系。 - （３）前記第１群の焦点距離ｆ１と前記第２群の結像倍
率β２は −ｆ１＞β２・ｆ１／（１−β２） なる条件を満足していることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の防振光学系。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058669A JP2605393B2 (ja) | 1989-03-11 | 1989-03-11 | 防振光学系 |
| US07/490,471 US4998809A (en) | 1989-03-11 | 1990-03-08 | Image-stabilizing optical device |
| EP90104527A EP0387723B1 (en) | 1989-03-11 | 1990-03-09 | Image-stabilizing optical device |
| DE69020011T DE69020011T2 (de) | 1989-03-11 | 1990-03-09 | Optisches Bildstabilisierungsgerät. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058669A JP2605393B2 (ja) | 1989-03-11 | 1989-03-11 | 防振光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238429A true JPH02238429A (ja) | 1990-09-20 |
| JP2605393B2 JP2605393B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=13090993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058669A Expired - Fee Related JP2605393B2 (ja) | 1989-03-11 | 1989-03-11 | 防振光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605393B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5521758A (en) * | 1992-06-19 | 1996-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-magnification optical system capable of image stabilization |
| US10404920B2 (en) | 2016-09-06 | 2019-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization apparatus, lens barrel, and imaging apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2959088A (en) * | 1956-11-02 | 1960-11-08 | Hensoldt & Soehne Optik | Levelling instrument with means for the automatic compensation of small inclinations of the instrument |
| JPS5053058A (ja) * | 1973-09-08 | 1975-05-10 | ||
| JPS5072642A (ja) * | 1973-10-27 | 1975-06-16 |
-
1989
- 1989-03-11 JP JP1058669A patent/JP2605393B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2959088A (en) * | 1956-11-02 | 1960-11-08 | Hensoldt & Soehne Optik | Levelling instrument with means for the automatic compensation of small inclinations of the instrument |
| JPS5053058A (ja) * | 1973-09-08 | 1975-05-10 | ||
| JPS5072642A (ja) * | 1973-10-27 | 1975-06-16 |
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|---|---|---|---|---|
| US5521758A (en) * | 1992-06-19 | 1996-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-magnification optical system capable of image stabilization |
| US10404920B2 (en) | 2016-09-06 | 2019-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization apparatus, lens barrel, and imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605393B2 (ja) | 1997-04-30 |
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