JPH06250100A - 像安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学装置の光軸上に配された正立プリズムを
装着したジンバル懸架手段を、装置のブレに抗して元の
姿勢に戻すように制御して像ブレを補正する構成とする
ことにより、装置の小型化、軽量化、消費電力の省力化
およびコストの低廉化を図る。 【構成】 この装置は、ジンバル懸架装置７に固設され
た角速度センサ８、この角速度センサ８からの検出値に
基づき制御信号を出力する制御系、この制御信号を入力
されて、正立プリズム3a，3bをケースのブレに対し常に
初期の姿勢に戻す様にジンバル懸架装置７の回動軸６を
回動せしめる回転駆動モータ５を備えており、また、こ
の回動軸６に、上記検出角速度による速度フィードバッ
ク制御に加えて位置フィードバック制御を行なうため回
動軸６の回転角度を検出するポテンショメータ９を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単眼鏡や双眼鏡が振動
を受けた場合に、これら光学装置の光軸に対する観察物
体からの光束の射出角度が変動し、光学像がブレて観察
されるのを防止する、この光学装置内に配される像安定
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】単眼
鏡、双眼鏡等の光学的な観測を目的とした光学装置を手
で保持して操作する場合、特に光学装置を航空機や車輌
等に持ち込んで使用する場合には、航空機、車輌等の振
動や動揺が光学装置に伝わり、光軸に対する、観察物体
からの光束の射出角度が変動し、観察される光学像を劣
化させることが多い。光学装置に伝わる振動は、その振
幅がたとえ小さくとも、単眼鏡や双眼鏡等においては、
視界が狭いことや、接眼レンズによって光束の射出角度
が拡大されており、また接眼レンズによって対物レンズ
の像が拡大されて観察され最終的に視覚に訴える像は劣
化して観察されるので、望遠鏡系の倍率が高くなるに従
って、振動等によって生ずる光軸に対する光束の射出角
度の変動、観察される像の劣化は無視できなくなる。

【０００３】これまでにも、光学装置に伝わる振動や動
揺によって光軸に対する光束の射出角度が変動し観察さ
れる像が劣化することを防止するための像安定化のため
の光学装置が種々提案されている。

【０００４】例えば特公昭57-37852号公報には双眼鏡に
おける観察像のブレを補正するためこの双眼鏡内に回転
慣性体（ジャイロモータ）を利用した防振手段を設けた
ものが開示されている。

【０００５】すなわち、この技術は双眼鏡の対物レンズ
と接眼レンズの間の光軸上に正立プリズムを配し、この
正立プリズムを、回転慣性体が取り付けられた単一のジ
ンバル懸架手段上に装着し、双眼鏡が手ブレ等により振
動しても正立プリズムを略同一空間位置に保持して双眼
鏡の観察像のブレを防止するようにしたものである。

【０００６】このような、回転慣性体と単一のジンバル
懸架手段を利用した従来技術は高精度で像安定化が図れ
る一方、双眼鏡の倍率、解像力を上げるのに伴ない対物
レンズの有効径が大きくなり、正立プリズムが大型化
し、これによりこのプリズムを空間的に保持する回転慣
性体の重量が大きくなり、またこの回転慣性体を駆動さ
せるための消費電力も大きくなる。

【０００７】したがって、双眼鏡自体も大型化し、重量
も重くなり、さらにはバッテリーも大容量のものが必要
となるため、手軽にあるいは長時間に亘って風景等を観
察する用途には余り適さない。さらに、この回転慣性体
が高価であることから双眼鏡の装置コストも高価とな
る。

【０００８】また、単眼鏡や双眼鏡等の光学装置を手で
保持した場合や、車輌等に持ち込んで使用する場合、光
学装置に加わる振動は上下方向の成分が非常に大きな割
合を占めており、左右方向の振動成分は上下方向の振動
成分に比べ少ないことから、上下方向の像ブレ防止機能
のみ内蔵したものであれば実用上十分な場合も少なくな
いが、上述した回転慣性体を利用した構成のものでは上
下方向のみの像安定化を図ろうとすると、この回転慣性
体が歳差運動を起こし、上下方向の像ブレも防止不能と
なる。

【０００９】本願発明はこのような事情に鑑みなされた
もので、装置の軽量化、小型化を図ることができるとと
もに消費電力を小さくすることができ、かつ高精度で安
価な像安定化装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】さらに、本願発明は、光学装置の上下方向
の振動ブレに伴なう像ブレのみを防止することのできる
像安定化装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明の像安定化装置
は、単眼鏡や双眼鏡等の光学装置において、対物レンズ
と接眼レンズの間の光軸上に配された正立プリズムを所
定方向に回動可能なジンバル懸架手段上に載設し、この
ジンバル懸架手段上に配された角度情報検出手段により
光学装置のブレに伴なう、このジンバル懸架手段の慣性
空間に対する回転角度情報を検出し、この検出値に基づ
き、像ブレを補正するように上記ジンバル懸架手段を所
定位置まで戻すよう回動せしめるようにしたことを特徴
とするものである。

【００１２】すなわち、本願発明のうち第１の像安定化
装置は、正立プリズムを対物レンズと接眼レンズの間に
配置した単眼鏡光学系もしくは双眼鏡光学系を有し、こ
れら光学系の対物レンズおよび接眼レンズをケース内に
固設してなる光学装置において、前記光学装置の左右方
向に延びる回動軸を有し、前記正立プリズムを前記ケー
スに回動自在に装着するジンバル懸架手段と、このジン
バル懸架手段に固設された、前記光学装置の上下方向の
ブレによる該ジンバル懸架手段の回転角度情報を検出す
る角度情報検出手段と、この角度情報検出手段により検
出された角度情報に基づき、前記光学装置の結像面上の
像ブレを補正するよう前記ジンバル懸架手段の回動軸を
回動せしめる回転駆動手段とを備えてなることを特徴と
するものである。

【００１３】また、本願発明のうち第２の像安定化装置
は、正立プリズムを対物レンズと接眼レンズの間に配置
した単眼鏡光学系もしくは双眼鏡光学系を有し、これら
光学系の対物レンズおよび接眼レンズをケース内に固設
してなる光学装置において、前記光学装置の左右方向お
よび上下方向に延びる２本の回動軸を有し、前記正立プ
リズムを前記ケースに回動自在に装着するジンバル懸架
手段と、このジンバル懸架手段に固設された、前記光学
装置の上下方向および左右方向のブレによる該ジンバル
懸架手段の回転角度情報を各々検出する２つの角度情報
検出手段と、この２つの角度情報検出手段により検出さ
れた角度情報に基づき、前記光学装置の結像面上の像ブ
レを補正するよう前記ジンバル懸架手段の２つの回動軸
を回動せしめる回転駆動手段とを備えてなることを特徴
とするものである。

【００１４】また、上記角度情報検出手段とは角度、角
速度あるいは角加速度等の角度情報を検出できるセンサ
であればよい。

【００１５】さらに、上記角度情報検出手段として角速
度センサを用いる場合に、この角速度センサを正三角柱
振動子と圧電セラミックを用いた圧電振動ジャイロセン
サにより構成することも可能である。

【００１６】さらに、上記像ブレの補正は、前記角度情
報検出手段が回転角度量を検出する角度センサと回転角
速度量を検出する角速度センサから構成され、該角度セ
ンサからの出力に所定係数を乗じて前記ジンバル懸架手
段にフィードバックするとともに、前記角速度センサか
らの出力の積分信号を前記ジンバル懸架手段にフィード
バックするように構成されてなる２重帰還ループを備え
た制御系により行なうように構成することが可能であ
る。

【００１７】

【作用】上記構成によれば、回転慣性体を用いてジンバ
ル懸架手段を静止させる代わりに角度情報検出手段およ
び角度情報に基づいてジンバル懸架手段を回動せしめる
回転駆動手段を用いてジンバル懸架手段を所定位置に戻
すよう制御せしめており、これらの制御に必要な手段が
上記回転慣性体に比べ軽量、小型、かつ安価であり、ま
た消費電力も小さくて済むことから、像安定化装置、ひ
いては単眼鏡、双眼鏡等の光学装置全体の軽量化および
小型化を図ることができ、消費電力の省力化および製造
コストの低廉化も図ることができる。

【００１８】また、本願発明の第１の安定化装置では、
光学装置の上下方向の像ブレのみを補正するようしてい
るが、上述したような制御系を用いれば回転慣性体を用
いた場合のように歳差運動は生じないので高精度で光学
装置の上下方向の像ブレのみを補正することが可能であ
る。

【００１９】さらに、上記角度情報検出手段として正三
角柱振動子と圧電セラミックを組み合わせた圧電振動ジ
ャイロセンサを用いた場合には、このセンサのサイズが
極めて小さく、軽量で安価であることから、装置の小型
化、軽量化および製造コストの低廉化をさらに促進する
ことが可能である。

【００２０】さらに、像ブレの補正のために角度センサ
と角速度センサから出力された情報量を各々ジンバル懸
架手段にフィードバックして２重にフィードバック制御
を行なうようにすれば該補正の精度および安定性が向上
する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【００２２】図１は本発明の実施例に係る像安定化装置
を双眼鏡に組み込んだ状態を示す斜視図であり、図２は
この像安定化装置の内部を説明するためのブロック図で
ある。図１に示すように、本実施例の像安定化装置１を
組み込んだ双眼鏡は１対の対物レンズ系1a，1b、１対の
接眼レンズ系2a，2b、および１対の正立プリズム3a，3b
を備えており、対物レンズ1a、接眼レンズ2a、正立プリ
ズム3aは第１の望遠鏡系10a を構成し、対物レンズ1b、
接眼レンズ2b、正立プリズム3bは同様に第２の望遠鏡系
10b を構成し、この第１、第２の望遠鏡系10a ，10b 一
対が双眼鏡系を構成している。

【００２３】この双眼鏡系を構成する本光学装置の一対
の対物レンズ系1a，1bおよび接眼レンズ系2a，2bは本光
学装置のケースに固着されており、上記正立プリズム3
a，3bは装置の左右方向（対物レンズ系1a，1bの配列方
向）に延びる回動軸６を有するジンバル懸架装置７を介
して上記ケースに回動自在に装着されている。

【００２４】図１において上記正立プリズム3a，3bの装
着されているジンバル懸架装置７がケースに固定された
状態、従ってジンバル懸架装置７に装着されている上記
成立プリズム3a，3bがケースに固定された状態では、本
光学装置は通常の双眼鏡系の構成となるが、この時の各
望遠鏡光学系10a ，10b の光軸4a，4bを本光学装置の主
なる光軸と称することとする。

【００２５】なお、上記対物レンズ系1a，1b、接眼レン
ズ系2a，2b、正立プリズム3a，3b、ジンバル懸架装置７
および回動軸６等の適切な配設位置については公知文献
（例えば特公昭57-37852号公報）に詳述されているの
で、ここでは省略する。

【００２６】また、図１に示すように、本実施例装置１
ではジンバル懸架装置７に、角速度センサ８が固設され
ている。この角速度センサ８はケースの上下方向（矢印
Ａ方向）のブレに伴ないジンバル懸架装置７が矢印Ｂ方
向に回動した場合に、この回転角速度ω₁ を検出するセ
ンサである。

【００２７】上記回動軸６の一端には、この角速度セン
サ８からの検出値に基づき、正立プリズム3a，3bをケー
スのブレに対し常に初期の姿勢に戻す様にジンバル懸架
装置７の回動軸６を回動せしめる回転駆動モータ５が取
り付けられており、上記回動軸６の他端には、上記検出
角速度による速度フィードバック制御に加えて位置フィ
ードバック制御を行なうため回動軸６の回転角度θ₁ を
検出するポテンショメータ９が取り付けられている。

【００２８】また、本実施例装置１には、図２に示すよ
うに角速度センサ８からの角速度信号およびポテンショ
メータ９からの角度信号を各々増巾する増幅器11a ，11
b と、これらの角速度信号および角度信号に基づき、正
立プリズム3a，3bを元の姿勢に戻すように回転駆動モー
タ５の駆動量を演算し、この演算に基づく制御信号を出
力するＣＰＵ12と、このＣＰＵ12からの制御信号を増巾
して回転駆動モータ５を駆動するモータ駆動回路13を備
えている。

【００２９】このように構成された本実施例装置によれ
ば、上記正立プリズム3a，3bをケースの上下方向のブレ
に対し常に初期の姿勢に戻すようにすることができるの
で、以下に述べる理由によって、ブレに対して、この光
軸に対する光束の射出角度を安定に保つことが出来、観
察される像が劣化するのを防止することが出来る。

【００３０】図３は、図１に示す光学装置の上下方向、
すなわち図１の矢印Ａ方向の振動成分に対して光軸が安
定に保たれる原理を説明するもので、図１のＸ−Ｘ断面
を表したものである。まず対物レンズ系31と、入射光軸
と射出光軸を同一直線上にとることの出来る正立プリズ
ム34と、接眼レンズ系33を、その光軸が同一光軸32上に
あって上記正立プリズム34が、対物レンズ系31と接眼レ
ンズ系33の間にあるように配置してある。この時光軸32
に平行に対物レンズ系31に入射する光線は光軸32に平行
に接眼レンズ系33より射出し、眼37に入る。ここで正立
プリズム34が装着されているジンバル懸架装置７の垂直
方向の振動成分を補償するための回動軸、すなわち図１
における回動軸６の位置をＫ点として、この点を回動中
心として光軸32が光軸32′へ相対的に角度ψだけ傾いた
とすると、対物レンズ系31は対物レンズ系31′へ、接眼
レンズ系33は接眼レンズ系33′へ、したがって対物レン
ズ系31の中心のｇ点はｇ′点へ接眼レンズ系33の中心ｈ
点はｈ′点へ移動するが正立プリズム34は制御系により
元の姿勢に戻されるように回動自在にケースに装着され
ているので略元の姿勢に保たれる。

【００３１】したがって、元の光軸32に平行で、傾いた
対物レンズ系31′の中心ｇ′点を通る光線35は、対物レ
ンズ系31′を通った後も光軸32に平行で、前記正立プリ
ズム34に入射面のｎ点に、すなわち光軸32上の点ｍより
ｍｎだけ離れた点に入射する。この光線は正立プリズム
の性質により正立プリズム34の射出面から、光軸32上の
Ｏ点より下側にｎｍ＝ｏｐだけ離れた位置ｐ点より光軸
32に平行に射出されるので、光軸32に平行で傾いた対物
レンズ31′に入射する光線32′は、光軸36上のＳ点に結
像される。したがって光軸32が角度ψだけ傾いた後の接
眼レンズ系33′上の中心のｈ′点のもとの中心ｈ点から
の移動量ｈｈ′をｏｐと等しくすると、すなわちｈｈ′
＝ｏｐ、ｏｐ＝ｍｎ＝ｇｇ′であるからｈｈ′＝ｇｇ′
とし、接眼レンズ系33の焦点位置をＱ点、接眼レンズ3
3′の焦点位置をＲ点とし、ＲＳ＝ｆｅ′・θ（ｆｅ′
は接眼レンズ系の焦点距離）になるようにすれば、本実
施例装置１の望遠鏡系がψだけ傾いても接眼レンズ系3
3′より射出される光線36′は光軸32に平行になり眼37
に入射するので、望遠鏡系による光軸の射出角度は変動
せず、望遠鏡系に振動等が加わった場合でも安定した光
軸の射出角度が得られ、鮮鋭な像が観察される。

【００３２】上記条件を満足させるためには、光軸32が
傾いた時、対物レンズ系31と接眼レンズ系33は同じ量だ
け傾くので、図３においてｇｋ＝ｋｈすなわち、対物レ
ンズ31と正立プリズム34の入射面までの光学距離と正立
プリズム34の入射面と射出面間の機械的距離と、正立プ
リズム34の射出面から接眼レンズ33までの光学距離の和
の中点に上記ジンバル懸架装置７の回動軸６を設ければ
よいことになる。また図３から明らかなように、上記正
立プリズム34は対物レンズ系と接眼レンズ系の間の任意
の場所にあってもｇｇ′＝ｈｈ′の関係が成り立つの
で、正立プリズムは対物レンズ系と接眼レンズ系の間で
機構上一番都合のよいところに置くことができる。以上
のことは図１における望遠鏡系10a ，10b について全く
同じ様に成り立つことは、この一対の望遠鏡10a ，10b
に共通のジンバル懸架装置７の一つの回動軸が６で示さ
れるように共通であることにより明らかである。

【００３３】なお、前述の正立プリズム3a，3bとしては
シュミット(Schmidt）の正立プリズム、アツベ(Abbe)の
正立プリズム、バウエルン フエント(bauern fend）の
正立プリズム、ポロの正立プリズム等があるが図４に本
実施例装置１で用いているシュミットの正立プリズムを
示す。シュミットの正立プリズムは図に示すようにプリ
ズム23とプリズム24から構成されており、プリズム24の
一部25がダハ反射面となっている。このように正立プリ
ズムでは図に示すように入射光軸21と射出光軸22を同一
直線上にとることの出来る入射光軸の位置が存在する。
このような入射光軸21と射出光軸22を同一直線上にとる
ことの出来る正立プリズムにおいては、図４に示す如く
光軸21より図面上で上側にｈだけ離れて光軸21に平行な
光線21′は、上記正立プリズムを通った後は光線22′と
して図面上で射出光軸22より下側にｈだけ離れて光軸22
に平行になるという性質を持っている。

【００３４】次に、図５を用いて上記角速度センサ９を
詳細に説明する。

【００３５】この角速度センサ９は、正三角柱振動子9a
と３枚の圧電セラミック51a ，51b，52からなる、コリ
オリの力を利用した圧電振動ジャイロセンサであって、
正三角柱振動子9aの３つの側面のうち２つの側面に検出
用圧電セラミック51a,b を設け、他の１つの側面に帰還
用圧電セラミック52を設けてなる。

【００３６】２つの検出用圧電セラミック51a,b からは
振動に応じて値の異なる２つの検出信号が出力され、こ
れら２つの差分を演算することにより角速度を得る。

【００３７】なお、帰還用圧電セラミック52は検出信号
の位相補正用に使用される。

【００３８】この角速度センサ９は構造が簡単で超小型
であることから像安定化装置１自体を構造簡単かつ小型
とすることができる。

【００３９】また、高Ｓ／Ｎ比で高精度であるから角速
度制御を高精度とすることができる。

【００４０】次に図６に示すブロック線図を用いて上記
実施例装置１の制御系を説明する。

【００４１】この制御系は速度（角速度）フィードバッ
クループと位置（角度）フィードバックループの２重の
帰還ループから構成されている。

【００４２】まず速度フィードバックループはジンバル
懸架装置66の角速度ωを角速度センサ61により検出し、
この検出値をモータ駆動系64に負帰還させる。モータ駆
動系64はこの負帰還された検出値に基づきモータ65に回
転トルクを発生させ、ジンバル軸から受ける外乱トルク
を補償しジンバルを空間的に安定させる。

【００４３】また、位置フィードバックループではジン
バル懸架装置66の回転角度θをポテンショメータ68で検
出し、この検出値を比較演算部69において視軸中点を示
す基準値（０）と比較し、この差分を補償回路62を介し
てモータ駆動系64に入力する。これによりドリフト等に
よりジンバルが流れてしまい可動範囲の端に変位してし
まうことを防止する。

【００４４】上記モータ駆動系64に入力される信号は比
較演算部63において演算された、補償回路62からの出力
信号と角速度センサ61からの出力信号の差分値となって
おり、さらにジンバル懸架装置66の後段には角速度ωを
積分して角度θを算出する積分手段67が設けられてい
る。

【００４５】本実施例装置１のジンバル懸架装置７は上
述した如き２重の帰還ループを備えた制御系により元の
姿勢に戻されるようになっており、高精度かつ安定して
像ブレの補正を行なうことが可能となる。

【００４６】次に、図７を用いて図１に示す実施例装置
１とは別の実施例装置101 を説明する。

【００４７】なお、図１に示す部材と同一の機能を有す
る部材についてては図１と同一の符号を付しており、詳
しい説明は省略する。また、説明中装置101 の上下方向
とは図中矢印Ａ方向を示し、装置101 の左右方向とは図
中矢印Ｃ方向を示す。

【００４８】すなわち、図１に示す実施例装置１は装置
１の上下方向（矢印Ａ方向）のブレに応じた像ブレを補
正するものであるが、図７に示す実施例装置101 は装置
１の上下方向（矢印Ａ方向）および左右方向（矢印Ｃ方
向）のブレに応じた像ブレを補正するものである。

【００４９】本実施例装置101 では内側のジンバル懸架
部材107 が外側のジンバル懸架部材7aに軸支されてお
り、ジンバル懸架装置が内外２重の構造となっている。
外側のジンバル懸架部材7aが装置101 の左右方向に延び
る回動軸６により上下方向の像ブレを補正するように回
動するのに対し、内側のジンバル懸架部材107 は装置10
1 の上下方向に延びる回動軸106 により左右方向の像ブ
レを補正するように回動する。正立プリズム3a，3bは、
この内側のジンバル懸架部材107 に装着されている。

【００５０】また、内側のジンバル懸架部材107 には、
２つの角速度センサ８，108 が固設されている。角速度
センサ８が、ケースの上下方向のブレに伴ない外側のジ
ンバル懸架部材7aが矢印Ｂ方向に回動した場合に、この
回転角速度ω₁ を検出するセンサであるのに対し、角速
度センサ108 は、ケースの左右方向のブレに伴ない内側
のジンバル懸架部材107 が矢印Ｄ方向に回動した場合
に、この回転角速度ω₂を検出するセンサである。

【００５１】上記回動軸106 の一端には、この角速度セ
ンサ８からの検出値に基づき、正立プリズム3a，3bをケ
ースの左右方向のブレに対し常に初期の姿勢に戻す様に
内側のジンバル懸架部材107 の回動軸106 を回動せしめ
る回転駆動モータ105 が取り付けられており、上記回動
軸106 の他端には、上記検出角速度による速度フィード
バック制御に加えて位置フィードバック制御を行なうた
め回動軸106 の回転角度θ₂ を検出するポテンショメー
タ109 が取り付けられている。

【００５２】この角速度センサ108 およびポテンショメ
ータ109 からの検出信号は、角速度センサ８およびポテ
ンショメータ９からの検出信号と同様に、図２あるいは
図６に示す制御系と同様の制御系によって制御信号に変
換され、この制御信号により回転駆動モータ105 が駆動
される。

【００５３】したがって本実施例装置101 では、外側と
内側の２つのジンバル懸架部材7a，107 を元の姿勢に戻
すために２組の制御系が必要となるがＣＰＵ12は共通の
ものを用いればよい。

【００５４】なお、本発明の像安定化装置としては上記
実施例に限られるものではなく、その他種々の態様の変
更が可能である。

【００５５】例えば、上記実施例装置においては、角度
情報検出手段として角度および角速度を検出するセンサ
を用いているが、これと共にあるいはこれに代えて角加
速度センサを用いることも可能である。

【００５６】なお、角度を検出するセンサとしては、ポ
テンショメータに代えてレゾルバ、シンクロ、ロータリ
エンコーダ等の種々の角度センサを用いることができ
る。

【００５７】また、上記実施例装置は双眼鏡21に適用す
るための構成とされているが、本発明の像安定化装置と
しては単眼鏡に適用し得る構成とすることも可能であ
る。

【００５８】

【発明の効果】本願発明の像安定化装置によれば、正立
プリズムを装着したジンバル懸架装置を、角度情報検出
手段、制御回路系および回転駆動モータを用いた電気的
な制御システムにより元の姿勢に戻すように制御せしめ
ており、これらのシステムが軽量、小型、かつ安価であ
り、消費電力が小さくて済むことから光学装置全体の軽
量化、小型化を図ることができ、消費電力の省力化およ
び製造コストの低廉化を図ることができる。

【００５９】また、このように構成した本願発明装置で
は光学装置の上下方向の像ブレに対する補正のみを行な
うようにしても、従来の回転慣性体（ジャイロモータ）
を用いた従来技術のようにこの回転慣性体が歳差運動を
おこして像ブレ防止でができないというような問題を生
ずることはなく、したがって上下方向の像ブレ防止のみ
でよいという場合にもこの要請に適格に応えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る像安定化装置を内蔵した
双眼鏡の内部を示す概略図

【図２】図１の像安定化装置を示すブロック図

【図３】図１に示す光学装置の上下方向のブレに対して
光軸が安定に保たれる原理を説明するための概略図

【図４】図１に示す正立プリズムを説明するための側面
図

【図５】図１に示す角速度センサを詳細に示す斜視図

【図６】図１に示す装置の制御系を示すブロック線図

【図７】図１に示す実施例装置とは別の実施例装置を示
す概略図

【符号の説明】

１，101 像安定化装置 1a，1b，31，31′ 対物レンズ（対物レンズ系） 2a，2b，33，33′ 接眼レンズ（接眼レンズ系） 3a，3b 正立プリズム 4a，4b 光軸 ５，105 回転駆動モータ ６，106 回動軸 ７ ジンバル懸架装置 7a 外側のジンバル懸架部材 ８，108 角速度センサ ９，109 ポテンショメータ 10a ，10b 望遠鏡光学系 12 ＣＰＵ 39a 正三角柱振動子 51a ，51b 検出用圧電セラミック 52 帰還用圧電セラミック 107 内側のジンバル懸架部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正立プリズムを対物レンズと接眼レンズ
   の間に配置した単眼鏡光学系もしくは双眼鏡光学系を有
   し、これら光学系の対物レンズおよび接眼レンズをケー
   ス内に固設してなる光学装置において、 前記光学装置の左右方向に延びる回動軸を有し、前記正
   立プリズムを前記ケースに回動自在に装着するジンバル
   懸架手段と、 このジンバル懸架手段に固設された、前記光学装置の上
   下方向のブレによる該ジンバル懸架手段の慣性空間に対
   する回転角度情報を検出する角度情報検出手段と、 この角度情報検出手段により検出された角度情報に基づ
   き、前記光学装置の結像面上の像ブレを補正するよう前
   記ジンバル懸架手段の回動軸を回動せしめる回転駆動手
   段とを備えてなることを特徴とする像安定化装置。
2. 【請求項２】 正立プリズムを対物レンズと接眼レンズ
   の間に配置した単眼鏡光学系もしくは双眼鏡光学系を有
   し、これら光学系の対物レンズおよび接眼レンズをケー
   ス内に固設してなる光学装置において、 前記光学装置の左右方向および上下方向に延びる２本の
   回動軸を有し、前記正立プリズムを前記ケースに回動自
   在に装着するジンバル懸架手段と、 このジンバル懸架手段に固設された、前記光学装置の上
   下方向および左右方向のブレによる該ジンバル懸架手段
   の慣性空間に対する回転角度情報を各々検出する２つの
   角度情報検出手段と、 この２つの角度情報検出手段により検出された角度情報
   に基づき、前記光学装置の結像面上の像ブレを補正する
   よう前記ジンバル懸架手段の２つの回動軸を回動せしめ
   る回転駆動手段とを備えてなることを特徴とする像安定
   化装置。
3. 【請求項３】 前記角度情報検出手段が、前記光学装置
   のブレに伴なうジンバル懸架手段の回転角速度量を検出
   する角速度センサであって、正三角柱振動子と圧電セラ
   ミックを用いた圧電振動ジャイロセンサからなることを
   特徴とする請求項１または２記載の像安定化装置。
4. 【請求項４】 前記角度情報検出手段が回転角度量を検
   出する角度センサと回転角速度量を検出する角速度セン
   サから構成され、 該角度センサからの出力に所定係数を乗じて前記ジンバ
   ル懸架手段にフィードバックするとともに、前記角速度
   センサからの出力の積分信号を前記ジンバル懸架手段に
   フィードバックするように構成されてなることを特徴と
   する請求項１または２記載の像安定化装置。