JPH0682888A - 可変頂角プリズムを有する防振装置 - Google Patents
可変頂角プリズムを有する防振装置Info
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- JPH0682888A JPH0682888A JP4255472A JP25547292A JPH0682888A JP H0682888 A JPH0682888 A JP H0682888A JP 4255472 A JP4255472 A JP 4255472A JP 25547292 A JP25547292 A JP 25547292A JP H0682888 A JPH0682888 A JP H0682888A
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- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0808—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more diffracting elements
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- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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- Optics & Photonics (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブレの方向に応じて可変頂角プリズムの透明
な光学部材の回動量を制御して、回動軸と異なる方向の
最大補正量が大きくなり過ぎないようにし、装置全体が
小型で、光学性能の良い可変頂角プリズムを有した防振
装置を得ること。 【構成】 透明な２つの光学部材で挟持して形成した空
間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が可変となる
可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検出する
ブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により互いに
直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過光束を
偏向させてブレを補正する際、該回動軸方向のブレに対
する最大補正角εmaxを予め設定し、該回動軸と異なる
方向のブレに対する最大のブレ補正角が該最大ブレ補正
角εmaxと略同じとなるように該２つの光学部材の回動
量を制限したこと。
な光学部材の回動量を制御して、回動軸と異なる方向の
最大補正量が大きくなり過ぎないようにし、装置全体が
小型で、光学性能の良い可変頂角プリズムを有した防振
装置を得ること。 【構成】 透明な２つの光学部材で挟持して形成した空
間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が可変となる
可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検出する
ブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により互いに
直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過光束を
偏向させてブレを補正する際、該回動軸方向のブレに対
する最大補正角εmaxを予め設定し、該回動軸と異なる
方向のブレに対する最大のブレ補正角が該最大ブレ補正
角εmaxと略同じとなるように該２つの光学部材の回動
量を制限したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は可変頂角プリズムを有す
る防振装置に関し、特にビデオカメラやスチルカメラな
どの光学機器に用いられる、通過光束の進行方向を任意
に変えて、振動等にともなう画像のブレを補正すること
ができる可変頂角プリズムを有する防振装置に関する。
る防振装置に関し、特にビデオカメラやスチルカメラな
どの光学機器に用いられる、通過光束の進行方向を任意
に変えて、振動等にともなう画像のブレを補正すること
ができる可変頂角プリズムを有する防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、スチルカメラ、ビデオカメラ等の
カメラ装置の撮影の自動化が進み、例えば自動露出調節
手段や自動焦点調節手段など、様々な機能が実用化され
ている。
カメラ装置の撮影の自動化が進み、例えば自動露出調節
手段や自動焦点調節手段など、様々な機能が実用化され
ている。
【０００３】これらの自動化機能の一つとして、様々な
原因によって発生する画面の有害なブレ（所謂画像ブ
レ）を軽減するブレ補正手段が考案され、また、実用化
されつつある。
原因によって発生する画面の有害なブレ（所謂画像ブ
レ）を軽減するブレ補正手段が考案され、また、実用化
されつつある。
【０００４】特にビデオカメラ等のカメラ装置において
は、使用される撮影レンズとしてズ−ムレンズを用いる
のが一般的であり、そのズ−ム比も年々大きくなる傾向
が強い。
は、使用される撮影レンズとしてズ−ムレンズを用いる
のが一般的であり、そのズ−ム比も年々大きくなる傾向
が強い。
【０００５】一方、カメラ装置の小型化も顕著であり、
撮像画面サイズの小型化、高密度実装技術の発展、小型
レコ−ダ−メカシャ−シの開発などを背景に、片手で撮
影が可能な小型機種まで現われてきている。
撮像画面サイズの小型化、高密度実装技術の発展、小型
レコ−ダ−メカシャ−シの開発などを背景に、片手で撮
影が可能な小型機種まで現われてきている。
【０００６】しかしながら、このようなズ−ムレンズを
備えた小型のビデオカメラを用いる場合、撮影者の手ブ
レに起因する画面の有害なブレが発生し易いという問題
点があった。
備えた小型のビデオカメラを用いる場合、撮影者の手ブ
レに起因する画面の有害なブレが発生し易いという問題
点があった。
【０００７】従来よりこのブレを除去し、安定した画面
を得るために、様々なブレ防止手段が提案されている。
これらのブレ防止手段を用いれば、このような手ブレに
よる画面の有害なブレだけでなく、船舶や自動車などか
らの撮影に際して、三脚を用いても有害な手ブレが除去
しえないような状況においても大きな効果を有する。
を得るために、様々なブレ防止手段が提案されている。
これらのブレ防止手段を用いれば、このような手ブレに
よる画面の有害なブレだけでなく、船舶や自動車などか
らの撮影に際して、三脚を用いても有害な手ブレが除去
しえないような状況においても大きな効果を有する。
【０００８】このブレ防止手段は、少なくともブレを検
出するブレ検出手段と、検出されたブレの情報に応じて
画面としてブレが発生しないように、補正を行なうブレ
補正手段とを有している。
出するブレ検出手段と、検出されたブレの情報に応じて
画面としてブレが発生しないように、補正を行なうブレ
補正手段とを有している。
【０００９】このうちブレ検出手段としては例えば、角
加速度計、角速度計、角変位計などが知られている。又
ブレ補正手段としては、可変頂角プリズムを用いる方法
や、得られた撮像画面情報の中から実際に画面として用
いる領域を切り出すように構成したビデオカメラにて、
その切り出し位置をブレが補正される位置に順次変更し
ていく方法などが知られている。
加速度計、角速度計、角変位計などが知られている。又
ブレ補正手段としては、可変頂角プリズムを用いる方法
や、得られた撮像画面情報の中から実際に画面として用
いる領域を切り出すように構成したビデオカメラにて、
その切り出し位置をブレが補正される位置に順次変更し
ていく方法などが知られている。
【００１０】ブレ補正手段として、前者のように可変頂
角プリズムや、その他の光学的手段を用いて撮像素子上
に結像する像の段階でブレを除去するような方法をここ
では光学的補正手段と称し、後者のようにブレを含んだ
画像情報を電子的に切り出し位置を変更する等の加工を
してブレを除去する方法を電子的補正手段と称する。
角プリズムや、その他の光学的手段を用いて撮像素子上
に結像する像の段階でブレを除去するような方法をここ
では光学的補正手段と称し、後者のようにブレを含んだ
画像情報を電子的に切り出し位置を変更する等の加工を
してブレを除去する方法を電子的補正手段と称する。
【００１１】一般的に、光学的補正手段は撮影レンズの
焦点距離にかかわりなく、カメラのブレ角度として定め
られた角度以内のブレに対しての補正が可能である。従
って、ズ−ムレンズのテレ側の焦点距離が長い場合で
も、実用上問題のないブレ除去性能を有することが出来
る。
焦点距離にかかわりなく、カメラのブレ角度として定め
られた角度以内のブレに対しての補正が可能である。従
って、ズ−ムレンズのテレ側の焦点距離が長い場合で
も、実用上問題のないブレ除去性能を有することが出来
る。
【００１２】これに対して、電子的な補正手段は画面上
での例えば画面の縦寸法に対する補正率といったものが
一定である。従って、ズームレンズのテレ側の焦点距離
が長くなるにしたがって、ブレ除去の効果は低下する。
での例えば画面の縦寸法に対する補正率といったものが
一定である。従って、ズームレンズのテレ側の焦点距離
が長くなるにしたがって、ブレ除去の効果は低下する。
【００１３】次に可変頂角プリズムを有したブレ防止装
置について説明する。
置について説明する。
【００１４】図６（Ａ）は撮影レンズの焦点距離とカメ
ラのブレ角度との関係を画面上の被写体位置で説明した
説明図である。
ラのブレ角度との関係を画面上の被写体位置で説明した
説明図である。
【００１５】同図において、２３はカメラＣＡが実線２
２で示した位置にある時の撮影レンズの光軸であり、被
写体である人物２１の顔をほぼ中心にとらえていること
になる。この状態からａ度、手ブレによりカメラＣＡが
回転したとする。この時のカ０ラＣＡの位置は２点鎖線
２４で示す位置となり、その光軸は２５で示すようにな
る。
２で示した位置にある時の撮影レンズの光軸であり、被
写体である人物２１の顔をほぼ中心にとらえていること
になる。この状態からａ度、手ブレによりカメラＣＡが
回転したとする。この時のカ０ラＣＡの位置は２点鎖線
２４で示す位置となり、その光軸は２５で示すようにな
る。
【００１６】図６（Ｂ），（Ｃ）は位置２２，位置２４
におけるカメラＣＡで得られる画像と画面位置を示して
おり、同図（Ｂ）はズ−ムレンズのテレ端での状態を、
同図（Ｃ）はワイド端での状態を示す。２６は画面内の
被写体を示しており、２７及び２９は各々位置２２での
画面を、２８及び３０は位置２４での画面を示してい
る。
におけるカメラＣＡで得られる画像と画面位置を示して
おり、同図（Ｂ）はズ−ムレンズのテレ端での状態を、
同図（Ｃ）はワイド端での状態を示す。２６は画面内の
被写体を示しており、２７及び２９は各々位置２２での
画面を、２８及び３０は位置２４での画面を示してい
る。
【００１７】図６から明らかなように、同じａ度のカメ
ラブレであっても、当然、撮影レンズの焦点距離が長い
方が、画面上のブレとしては害が大きい。従って、特に
テレ端の焦点距離の長い撮影レンズと組み合わせるよう
なブレ除去手段においては、可変頂角プリズムを用いる
ような光学的手段は有効なブレ補正手段といえる。
ラブレであっても、当然、撮影レンズの焦点距離が長い
方が、画面上のブレとしては害が大きい。従って、特に
テレ端の焦点距離の長い撮影レンズと組み合わせるよう
なブレ除去手段においては、可変頂角プリズムを用いる
ような光学的手段は有効なブレ補正手段といえる。
【００１８】図７に可変頂角プリズムの構成を示す。同
図において３１と３３は透明なガラス板であり、３７は
例えばポリエチレン等の材料で作られた蛇腹部分であ
る。これらのガラス板と蛇腹で囲まれた内部に、例えば
シリコンオイル等による透明な液体３２が封入されてい
る。
図において３１と３３は透明なガラス板であり、３７は
例えばポリエチレン等の材料で作られた蛇腹部分であ
る。これらのガラス板と蛇腹で囲まれた内部に、例えば
シリコンオイル等による透明な液体３２が封入されてい
る。
【００１９】図７（Ｂ）では２枚のガラス板３１と３３
は平行な状態であり、この場合、可変頂角プリズムへの
光線３５の入射角度と出射角度は等しい。
は平行な状態であり、この場合、可変頂角プリズムへの
光線３５の入射角度と出射角度は等しい。
【００２０】一方、図７（Ａ），（Ｃ）のように可変頂
角プリズムが角度を持つ場合にはそれぞれ光線３４，３
６で示した如く光線は或る角度をもって曲げられる。従
って、カメラが手ブレ等の原因により傾いたり、振動し
た場合にその角度に相当する分だけ光線が曲がるよう
に、撮影レンズの前に設けた可変頂角プリズムの角度
（頂角）を制御することによって、ブレを除去してい
る。
角プリズムが角度を持つ場合にはそれぞれ光線３４，３
６で示した如く光線は或る角度をもって曲げられる。従
って、カメラが手ブレ等の原因により傾いたり、振動し
た場合にその角度に相当する分だけ光線が曲がるよう
に、撮影レンズの前に設けた可変頂角プリズムの角度
（頂角）を制御することによって、ブレを除去してい
る。
【００２１】図８はこの状態を示しており、同図（Ａ）
にて可変頂角プリズムは平行状態にあり、光軸は被写体
の頭をとらえているとすると、同図（Ｂ）のようにａ度
のブレに対して図の様に可変頂角プリズムを駆動して光
線を曲げることにより撮影光軸は相変わらず、被写体の
頭をとらえ続けられる。
にて可変頂角プリズムは平行状態にあり、光軸は被写体
の頭をとらえているとすると、同図（Ｂ）のようにａ度
のブレに対して図の様に可変頂角プリズムを駆動して光
線を曲げることにより撮影光軸は相変わらず、被写体の
頭をとらえ続けられる。
【００２２】図９はこの可変頂角プリズムとそれを駆動
するアクチュエ−タ−部、及び角度状態を検出する頂角
センサ−を含む、可変頂角プリズムを有する防振装置の
実際の構成例を示す概略図である。
するアクチュエ−タ−部、及び角度状態を検出する頂角
センサ−を含む、可変頂角プリズムを有する防振装置の
実際の構成例を示す概略図である。
【００２３】実際の画像ブレはあらゆる方向で出現する
ので、図９に示すように可変頂角プリズムの前側のガラ
ス面と後ろ側のガラス面はそれぞれ９０度ずれた方向を
回転軸として回転可能なように構成されている。ここで
は添え字ａとｂとしてこれら二つの回転方向のそれぞれ
の構成部品を示しているが、同一番号のものは全く同じ
機能を有する。又ｂ側の部品の一部は不図示となってい
る。
ので、図９に示すように可変頂角プリズムの前側のガラ
ス面と後ろ側のガラス面はそれぞれ９０度ずれた方向を
回転軸として回転可能なように構成されている。ここで
は添え字ａとｂとしてこれら二つの回転方向のそれぞれ
の構成部品を示しているが、同一番号のものは全く同じ
機能を有する。又ｂ側の部品の一部は不図示となってい
る。
【００２４】３１，３２は各々ガラス板、３７は蛇腹部
であり、例えばポリエチレン等の材料より成っている。
であり、例えばポリエチレン等の材料より成っている。
【００２５】５１は可変頂角プリズム（ＶＡＰ）であ
り、ガラス板３１，３３や蛇腹部３７等を有し、ガラス
板３１，３３と蛇腹部３７によって囲まれた内部空間
に、例えばシリコンオイル等の透明な液体が封入されて
いる。
り、ガラス板３１，３３や蛇腹部３７等を有し、ガラス
板３１，３３と蛇腹部３７によって囲まれた内部空間
に、例えばシリコンオイル等の透明な液体が封入されて
いる。
【００２６】３８（３８ａ，３８ｂ）は保持枠であり、
接着剤等によりガラス板３１，３３と接着され一体的に
設けられている。
接着剤等によりガラス板３１，３３と接着され一体的に
設けられている。
【００２７】保持枠３８は不図示の固定部品との間で回
転軸４３を構成しており、この軸回りに回動可能となっ
ている。回転軸４３ａと回転軸４３ｂとは、９０度方向
が異なっている。保持枠３８上にはコイル４５が一体的
に設けられており、一方、不図示の固定部分には、マグ
ネット４６、ヨ−ク４７，４８が設けられている。
転軸４３を構成しており、この軸回りに回動可能となっ
ている。回転軸４３ａと回転軸４３ｂとは、９０度方向
が異なっている。保持枠３８上にはコイル４５が一体的
に設けられており、一方、不図示の固定部分には、マグ
ネット４６、ヨ−ク４７，４８が設けられている。
【００２８】従って、コイル４５に電流を流すことによ
り可変頂角プリズムのガラス板３１，３３は軸４３回り
に回動する。保持枠３８から一体的に伸びた腕部分４０
の先端にはスリット３９があり、固定部分に設けられた
ｉＲＥＤ素子等の発光素子４１と、ＰＳＤ等の受光素子
との間で、頂角センサ−を構成している。
り可変頂角プリズムのガラス板３１，３３は軸４３回り
に回動する。保持枠３８から一体的に伸びた腕部分４０
の先端にはスリット３９があり、固定部分に設けられた
ｉＲＥＤ素子等の発光素子４１と、ＰＳＤ等の受光素子
との間で、頂角センサ−を構成している。
【００２９】図１０にこの可変頂角プリズムを補正手段
として有するブレ防止手段を、撮影レンズと組み合わせ
た防振レンズシステムのブロック構成図を示す。
として有するブレ防止手段を、撮影レンズと組み合わせ
た防振レンズシステムのブロック構成図を示す。
【００３０】同図において５１は可変頂角プリズム、５
３，５４は頂角センサ−、６３，６４は頂角センサ−５
３，５４の出力を増幅する検出回路部、５５はマイクロ
コンピュ−タ、５６，５７はブレ検出手段である。マイ
クロコンピュ−タ−５５では頂角センサ−５３，５４に
より検出された角度状態と、ブレ検出手段５６，５７の
検出結果に応じてブレを除去するのに最適な角度状態に
可変頂角プリズムの角度状態を制御するために、アクチ
ュエ−タ−５８，５９に通電する電流を決定する。
３，５４は頂角センサ−、６３，６４は頂角センサ−５
３，５４の出力を増幅する検出回路部、５５はマイクロ
コンピュ−タ、５６，５７はブレ検出手段である。マイ
クロコンピュ−タ−５５では頂角センサ−５３，５４に
より検出された角度状態と、ブレ検出手段５６，５７の
検出結果に応じてブレを除去するのに最適な角度状態に
可変頂角プリズムの角度状態を制御するために、アクチ
ュエ−タ−５８，５９に通電する電流を決定する。
【００３１】尚、おもだった要素が二つのブロックより
成り立っているのは、９０度ずれた２方向のガラス板３
１，３３の制御をそれぞれ単独に行うと仮定したためで
ある。
成り立っているのは、９０度ずれた２方向のガラス板３
１，３３の制御をそれぞれ単独に行うと仮定したためで
ある。
【００３２】また可変頂角プリズムを補正手段として用
いる場合に、プリズム頂角と光束の補正角度との関係
は、可変頂角プリズムの屈折率をｎ、プリズム頂角を
σ、入射光束と出射光束との間の角度（補正角）をεと
すると、頂角の小さい範囲では ε＝（ｎ−１）σ ‥‥‥‥‥（１） となり、例えばｎ＝１．４の場合、可変頂角プリズムを
５度傾けると光束は２度曲がることとなる。
いる場合に、プリズム頂角と光束の補正角度との関係
は、可変頂角プリズムの屈折率をｎ、プリズム頂角を
σ、入射光束と出射光束との間の角度（補正角）をεと
すると、頂角の小さい範囲では ε＝（ｎ−１）σ ‥‥‥‥‥（１） となり、例えばｎ＝１．４の場合、可変頂角プリズムを
５度傾けると光束は２度曲がることとなる。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例ではブレに
対して２つのガラス板を独立に回動させて補正していた
が、例えば２つのガラス板の回動軸をそれぞれ水平、垂
直方向として、最大の回動角を同じだけ与えたとすると
画面対角方向で得られる最大補正量は、水平又は垂直方
向の最大補正量より大きくなる。
対して２つのガラス板を独立に回動させて補正していた
が、例えば２つのガラス板の回動軸をそれぞれ水平、垂
直方向として、最大の回動角を同じだけ与えたとすると
画面対角方向で得られる最大補正量は、水平又は垂直方
向の最大補正量より大きくなる。
【００３４】この為、この最大補正角の違いを考慮し、
予め可変頂角プリズムを大きく設定しなければならなか
った。
予め可変頂角プリズムを大きく設定しなければならなか
った。
【００３５】ここで回動軸方向とこれと異なる方向との
最大補正角の違いについて図２（Ａ），（Ｂ），図３
（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。
最大補正角の違いについて図２（Ａ），（Ｂ），図３
（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。
【００３６】図中３１は回動軸Ｙを中心に回動する可変
頂角プリズム（ＶＡＰ）１の前側のガラス板であり、３
３は回動軸Ｚを中心に回動する後側のガラス板である。
頂角プリズム（ＶＡＰ）１の前側のガラス板であり、３
３は回動軸Ｚを中心に回動する後側のガラス板である。
【００３７】図２に示すように回動軸Ｙに対して角度が
φであるような方向のブレを補正する為にガラス板３３
がヨー方向に角度θｙだけ回動したとする。
φであるような方向のブレを補正する為にガラス板３３
がヨー方向に角度θｙだけ回動したとする。
【００３８】このときＶＡＰ１の中心を通る角度φの断
面形状は図２（Ｂ）に示すようにハの字になっていてそ
の頂角をθとする。
面形状は図２（Ｂ）に示すようにハの字になっていてそ
の頂角をθとする。
【００３９】更に、具体的には図３（Ａ）に示すように
ガラス板３１がＹ軸中心にθｐ傾いた時、角度φでの傾
きをθ1´とすると tan θ1 ´＝sin φ・tanθｐ の式で与えられる。
ガラス板３１がＹ軸中心にθｐ傾いた時、角度φでの傾
きをθ1´とすると tan θ1 ´＝sin φ・tanθｐ の式で与えられる。
【００４０】同様に図３（Ｂ）に示すガラス板３３がＺ
軸を中心にθｙ傾けた場合 tan θ2 '＝cos φ・tanθｙ となる。
軸を中心にθｙ傾けた場合 tan θ2 '＝cos φ・tanθｙ となる。
【００４１】従って図２に示すような場合θ´は θ´＝θ1´＋θ2´ ＝tan-1 （sinφ ・tanθｐ）＋tan-1 （cosφ ・tanθｙ） の式で求められ、θはθｐ，θｙよりも大きくなる。
【００４２】ここでＶＡＰ１の必要とする最大ブレ補正
角をεmaxを定めた時、回動角θpmax，θymaxは（１）
式より εmax ＝（ｎ−１）・θpmax εmax ＝（ｎ−１）・θymax となる。
角をεmaxを定めた時、回動角θpmax，θymaxは（１）
式より εmax ＝（ｎ−１）・θpmax εmax ＝（ｎ−１）・θymax となる。
【００４３】よって回動角θy，θpをそれぞれ −θymax ≦ θy ≦ θymax −θpmax ≦ θp ≦ θpmax の範囲で制御を行なえば良い。
【００４４】しかしながら、前述したように回動軸と異
なる方向のブレを補正する際のプリズム頂角θは回動角
θp，θyより大きくなることから、回動角が共に最大回
動角θpmax，θymaxとなる場合（斜め方向のブレを最大
減に補正する場合）のプリズム頂角θmax´は回動角θp
max，θymaxよりも大きくなり、このときの最大ブレ補
正量をεmax′とすると εmax′＝（ｎ−１）・θmax' となる。従って初めに定めた画面水平、垂直方向の最大
ブレ補正角εmaxよりも画面対角方向の最大ブレ補正角
εmax′の方が大きくなる。
なる方向のブレを補正する際のプリズム頂角θは回動角
θp，θyより大きくなることから、回動角が共に最大回
動角θpmax，θymaxとなる場合（斜め方向のブレを最大
減に補正する場合）のプリズム頂角θmax´は回動角θp
max，θymaxよりも大きくなり、このときの最大ブレ補
正量をεmax′とすると εmax′＝（ｎ−１）・θmax' となる。従って初めに定めた画面水平、垂直方向の最大
ブレ補正角εmaxよりも画面対角方向の最大ブレ補正角
εmax′の方が大きくなる。
【００４５】これより、通常可変頂角プリズムの径の大
きさは、画面対角方向のブレを補正したときに必要な大
きさに設計することとなり、その径は回動軸方向で要求
される大きさよりも大きくなるという問題点があった。
きさは、画面対角方向のブレを補正したときに必要な大
きさに設計することとなり、その径は回動軸方向で要求
される大きさよりも大きくなるという問題点があった。
【００４６】また可変頂角プリズムによる倍率色収差も
やはりブレ角に比例して大きくなる為、画面周辺部での
色収差が画面対角方向のブレを補正した時に大きくなっ
てしまうという問題点があった。
やはりブレ角に比例して大きくなる為、画面周辺部での
色収差が画面対角方向のブレを補正した時に大きくなっ
てしまうという問題点があった。
【００４７】本発明はブレの方向に応じて可変頂角プリ
ズムを構成する透明な光学部材の回動量を制御して、回
動軸と異なる方向の最大補正量が大きくなり過ぎないよ
うにし、装置全体が小型で像ブレを補正し光学性能の良
い画像が得られる可変頂角プリズムを有した防振装置の
提供を目的とする。
ズムを構成する透明な光学部材の回動量を制御して、回
動軸と異なる方向の最大補正量が大きくなり過ぎないよ
うにし、装置全体が小型で像ブレを補正し光学性能の良
い画像が得られる可変頂角プリズムを有した防振装置の
提供を目的とする。
【００４８】
【課題を解決するための手段】本発明の可変頂角プリズ
ムを有する防振装置は透明な２つの光学部材で挟持して
形成した空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が
可変となる可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレ
を検出するブレ検出手段からの情報に基づき回動手段に
より互いに直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、
通過光束を偏向させてブレを補正する際、該回動軸方向
のブレに対する最大補正角εmaxを予め設定し、該回動
軸と異なる方向のブレに対する最大のブレ補正角が該最
大ブレ補正角εmaxと略同じとなるように該２つの光学
部材の回動量を制限したことを特徴としている。
ムを有する防振装置は透明な２つの光学部材で挟持して
形成した空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が
可変となる可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレ
を検出するブレ検出手段からの情報に基づき回動手段に
より互いに直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、
通過光束を偏向させてブレを補正する際、該回動軸方向
のブレに対する最大補正角εmaxを予め設定し、該回動
軸と異なる方向のブレに対する最大のブレ補正角が該最
大ブレ補正角εmaxと略同じとなるように該２つの光学
部材の回動量を制限したことを特徴としている。
【００４９】特に前記回動軸と異なる方向のブレの角度
を前記可変頂角プリズムの２つの光学部材のうち前側の
光学部材の回動軸に対して角度φとし、該前側の光学部
材の最大回動角をθpmax、該後側の光学部材の最大回動
角をθymax、としたとき、 θpmax＝εmax ｓｉｎ φ／（ｎ−１） θymax＝εmax ｃｏｓ φ／（ｎ−１） 但し、ｎ‥‥ 可変頂角プリズム内部の物質の屈折率 以上の条件を満足することや、前記ブレ検出手段は直交
する２方向の移動量より前記ブレの情報を検出し、該直
交する２方向が前記光学部材の回動軸の方向と異なるこ
と等を特徴としている。
を前記可変頂角プリズムの２つの光学部材のうち前側の
光学部材の回動軸に対して角度φとし、該前側の光学部
材の最大回動角をθpmax、該後側の光学部材の最大回動
角をθymax、としたとき、 θpmax＝εmax ｓｉｎ φ／（ｎ−１） θymax＝εmax ｃｏｓ φ／（ｎ−１） 但し、ｎ‥‥ 可変頂角プリズム内部の物質の屈折率 以上の条件を満足することや、前記ブレ検出手段は直交
する２方向の移動量より前記ブレの情報を検出し、該直
交する２方向が前記光学部材の回動軸の方向と異なるこ
と等を特徴としている。
【００５０】この他、透明な２つの光学部材で挟持して
形成した空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が
可変の可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検
出するブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により
互いに直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過
光束を偏向させてブレを補正する際、該２つの光学部材
の回動角を互いの大きさに応じた範囲を予め定めて、各
回動角が該範囲内となるように制御すること、そして前
記可変頂角プリズムの２つの光学部材の回動角をそれぞ
れθp，θyとし、該光学部材の最大回動角をθmaxとし
たとき、 θp 2＋θy 2≦θmax 2 の条件を満足することを特徴としている。
形成した空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が
可変の可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検
出するブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により
互いに直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過
光束を偏向させてブレを補正する際、該２つの光学部材
の回動角を互いの大きさに応じた範囲を予め定めて、各
回動角が該範囲内となるように制御すること、そして前
記可変頂角プリズムの２つの光学部材の回動角をそれぞ
れθp，θyとし、該光学部材の最大回動角をθmaxとし
たとき、 θp 2＋θy 2≦θmax 2 の条件を満足することを特徴としている。
【００５１】
【実施例】図１は本発明を一眼レフカメラやビデオカメ
ラ等の光学機器に適用した場合の実施例１の要部概略図
である。
ラ等の光学機器に適用した場合の実施例１の要部概略図
である。
【００５２】図中、１は可変頂角プリズム（ＶＡＰ）で
あり、ガラス板（透明な光学部材）１ａ，１ｂや蛇腹部
１ｃ等を有し、ガラス板１ａ，１ｂと蛇腹部１ｃによっ
て囲まれた内部空間に例えばシリコンオイル等の透明な
液体が封入されている。２は撮影レンズである。
あり、ガラス板（透明な光学部材）１ａ，１ｂや蛇腹部
１ｃ等を有し、ガラス板１ａ，１ｂと蛇腹部１ｃによっ
て囲まれた内部空間に例えばシリコンオイル等の透明な
液体が封入されている。２は撮影レンズである。
【００５３】３（3-1,3-2）はブレセンサ（ブレ検出手
段）であり、それぞれ垂直、水平方向のブレを検知して
いる。６（6-1,6-2）は回動角センサであり、それぞれ
ガラス板１ａ，１ｂの回動角を検知している。
段）であり、それぞれ垂直、水平方向のブレを検知して
いる。６（6-1,6-2）は回動角センサであり、それぞれ
ガラス板１ａ，１ｂの回動角を検知している。
【００５４】４（4-1,4-2）はＶＡＰ駆動回路、５（5-
1,5-2）はＶＡＰドライバーであり、ＶＡＰ駆動回路４
は回動角センサ６の出力をモニターしつつマイクロコン
ピュータ７からのブレに基づく信号とによりＶＡＰドラ
イバー５を介して必要量ガラス板１ａ，１ｂを回動させ
て、入射光束を所要量偏向して撮影レンズ２へ導光しこ
れにより防振効果を得ている。
1,5-2）はＶＡＰドライバーであり、ＶＡＰ駆動回路４
は回動角センサ６の出力をモニターしつつマイクロコン
ピュータ７からのブレに基づく信号とによりＶＡＰドラ
イバー５を介して必要量ガラス板１ａ，１ｂを回動させ
て、入射光束を所要量偏向して撮影レンズ２へ導光しこ
れにより防振効果を得ている。
【００５５】本実施例においては、まずブレセンサ３に
よって検知されたブレはマイコン７によって処理されブ
レ角εp，εyに変換される。
よって検知されたブレはマイコン７によって処理されブ
レ角εp，εyに変換される。
【００５６】次にそのブレが ε＝（ｎ−１）・θ の関係に従ってＶＡＰの回動角θｐ，θｙに置きかえら
れる。そしてＶＡＰの回動角θｐ，θｙが最大回動角θ
ｐmax ，θｙmax を越えないように制限する。
れる。そしてＶＡＰの回動角θｐ，θｙが最大回動角θ
ｐmax ，θｙmax を越えないように制限する。
【００５７】今、 θmax ＝εmax ／（ｎ−１） θｐmax ＝θmax ・sin φ＝εmax sinφ／（ｎ−１） θｙmax ＝θmax ・cos φ＝εmax cosφ／（ｎ−１） εmax ：最大補正角 ｎ ：内部液体の屈折率 θmax ：最大ＶＡＰ回動角 φ ：ブレの方向とピッチ方向の回動軸（Ｙ軸）との
なす角 すると前述したφ方向のＶＡＰ１のプリズム頂角θ´は θ´＝tan-1 （sin φ・tanθp）＋tan-1 （cos φ・tanθy） となるが、θｐ＝θｐmax ，θmax ＝θｙmax とする
と、 θmax´＝tan-1 ｛sin φ・tan（θmax・ sinφ）｝ ＋tan-1 ｛cos φ・tan（θmax・cos φ）｝ θmax ≪１，sin φ，cos φ≦１より θmax' ≒tan-1 （θmax・sin2φ）＋tan-1(θmax・cos2φ） ≒θmax(sin2φ＋cos2φ） ≒θmax となる。従って ０≦θｐ≦θmax・ sinφ ０≦θｙ≦θmax・ cosφ となるように、マイコン７はＶＡＰ駆動回路４を制御し
ている。
なす角 すると前述したφ方向のＶＡＰ１のプリズム頂角θ´は θ´＝tan-1 （sin φ・tanθp）＋tan-1 （cos φ・tanθy） となるが、θｐ＝θｐmax ，θmax ＝θｙmax とする
と、 θmax´＝tan-1 ｛sin φ・tan（θmax・ sinφ）｝ ＋tan-1 ｛cos φ・tan（θmax・cos φ）｝ θmax ≪１，sin φ，cos φ≦１より θmax' ≒tan-1 （θmax・sin2φ）＋tan-1(θmax・cos2φ） ≒θmax(sin2φ＋cos2φ） ≒θmax となる。従って ０≦θｐ≦θmax・ sinφ ０≦θｙ≦θmax・ cosφ となるように、マイコン７はＶＡＰ駆動回路４を制御し
ている。
【００５８】ＶＡＰ駆動回路４はそれに応じて回動角セ
ンサ６で実際の回動角を回動角センサ６を利用してモニ
ターしながらＶＡＰ１を駆動する。
ンサ６で実際の回動角を回動角センサ６を利用してモニ
ターしながらＶＡＰ１を駆動する。
【００５９】以上のような制御を行えば最大補正角θ
max がブレの方向φによらず略一定となるため、 画面対角方向のブレに対して余分な補正を行わない
為ＶＡＰを小さくできる。
max がブレの方向φによらず略一定となるため、 画面対角方向のブレに対して余分な補正を行わない
為ＶＡＰを小さくできる。
【００６０】 同じ理由でプリズム頂角が必要以上に
大きくならないので色収差の最大値がブレの方向によら
ず一定となり画面対角方向のブレでも色収差が大きくな
り過ぎない。 という効果がある。
大きくならないので色収差の最大値がブレの方向によら
ず一定となり画面対角方向のブレでも色収差が大きくな
り過ぎない。 という効果がある。
【００６１】なお、本実施例においてブレセンサ３−
１，３−２により検知するブレの方向をＶＡＰ駆動回路
４のピッチ方向と，ヨー方向とにそれぞれ一致させた
が、これに限らず互いに直交する２方向のブレを検知す
るようにすれば、容易にブレの座標及び方向を得ること
ができ、本発明は同様に適用できる。これよりブレセン
サの配置の自由度が増し、装置を構成する際に有利とな
る。
１，３−２により検知するブレの方向をＶＡＰ駆動回路
４のピッチ方向と，ヨー方向とにそれぞれ一致させた
が、これに限らず互いに直交する２方向のブレを検知す
るようにすれば、容易にブレの座標及び方向を得ること
ができ、本発明は同様に適用できる。これよりブレセン
サの配置の自由度が増し、装置を構成する際に有利とな
る。
【００６２】図４は本発明の実施例２の要部ブロック
図。図５は本実施例の原理説明図である。本実施例は前
述の実施例１と比べてマイコン７によりブレを補正する
際に、その禁止領域を定めて制御している点が異なりそ
の他の構成は同じである。
図。図５は本実施例の原理説明図である。本実施例は前
述の実施例１と比べてマイコン７によりブレを補正する
際に、その禁止領域を定めて制御している点が異なりそ
の他の構成は同じである。
【００６３】図５に示すようにガラス板１ａ，１ｂの回
動角θｙ，θｐをそれぞれ横軸、縦軸にとり格子状に領
域分割して、禁止領域を定め回動軸と異なる方向の補正
量が各ガラス板の最大回動時に補正される補正量よりも
小さくなるようにしている。例えば θｐ2 ＋θｙ2 ≦θmax 2 となる円内を許可領域、これより外を禁止領域（斜線
部）として定義する。そして図４に示したブロック図に
おける領域データ８に記録したデータを制御にもちい
る。このときマイコン７は回動角センサ６(6-1,6-2)よ
りその時点の回動角θｐ，θｙを得て、図５の領域のど
こにあたるのかを判断し、この許可領域を越えないよう
に制御する。
動角θｙ，θｐをそれぞれ横軸、縦軸にとり格子状に領
域分割して、禁止領域を定め回動軸と異なる方向の補正
量が各ガラス板の最大回動時に補正される補正量よりも
小さくなるようにしている。例えば θｐ2 ＋θｙ2 ≦θmax 2 となる円内を許可領域、これより外を禁止領域（斜線
部）として定義する。そして図４に示したブロック図に
おける領域データ８に記録したデータを制御にもちい
る。このときマイコン７は回動角センサ６(6-1,6-2)よ
りその時点の回動角θｐ，θｙを得て、図５の領域のど
こにあたるのかを判断し、この許可領域を越えないよう
に制御する。
【００６４】もし禁止領域に入ったら、その禁止領域に
入っている退避データをもとに禁止領域からの速やかな
る退避を行う。退避データとは、その禁止領域に最も近
い許可領域を示すデータとすれば良い。
入っている退避データをもとに禁止領域からの速やかな
る退避を行う。退避データとは、その禁止領域に最も近
い許可領域を示すデータとすれば良い。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、ブレの方向に応じて可
変頂角プリズムの透明な光学部材の回動量を制御して、
回動軸と異なる方向の最大補正量が大きくなり過ぎない
ようにすることにより、装置全体が小型で、像ブレを補
正した光学性能の良い可変頂角プリズムを有した防振装
置を達成できる。
変頂角プリズムの透明な光学部材の回動量を制御して、
回動軸と異なる方向の最大補正量が大きくなり過ぎない
ようにすることにより、装置全体が小型で、像ブレを補
正した光学性能の良い可変頂角プリズムを有した防振装
置を達成できる。
【図１】 本発明の実施例１の要部ブロック図
【図２】 可変頂角プリズムの回動軸方向とこれと異な
る方向との最大補正量の違いを示す説明図
る方向との最大補正量の違いを示す説明図
【図３】 可変頂角プリズムの回動軸方向とこれと異な
る方向との最大補正量の違いを示す説明図
る方向との最大補正量の違いを示す説明図
【図４】 本発明の実施例２の要部ブロック図
【図５】 本発明の実施例２の説明図
【図６】 カメラのブレと画像ブレとの関係を示す説明
図
図
【図７】 プリズム頂角と通過光束との関係を示す説明
図
図
【図８】 カメラの前方に可変頂角プリズムを配置した
ときの概略図
ときの概略図
【図９】 従来の可変頂角プリズム装置の要部概略図
【図１０】 可変頂角プリズム装置を用いた防振システ
ムのブロック図
ムのブロック図
１ 可変頂角プリズム １ａ，１ｂ ガラス板 ２ 撮影レンズ ３ ブレセンサ ４ ＶＡＰ駆動回路 ５ ＶＡＰドライバ ６ 回動角センサ ７ マイクロコンピュータ
Claims (5)
- 【請求項１】 透明な２つの光学部材で挟持して形成し
た空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が可変と
なる可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検出
するブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により互
いに直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過光
束を偏向させてブレを補正する際、該回動軸方向のブレ
に対する最大補正角εmaxを予め設定し、該回動軸と異
なる方向のブレに対する最大のブレ補正角が該最大ブレ
補正角εmax と略同じとなるように該２つの光学部材の
回動量を制限したことを特徴とする可変頂角プリズムを
有する防振装置。 - 【請求項２】 前記回動軸と異なる方向のブレの角度を
前記可変頂角プリズムの２つの光学部材のうち前側の光
学部材の回動軸に対して角度φとし、該前側の光学部材
の最大回動角をθpmax、該後側の光学部材の最大回動角
をθymax、としたとき、 θpmax＝εmax sin φ／（ｎ−１） θymax＝εmax cos φ／（ｎ−１） 但し、ｎ‥‥ 可変頂角プリズム内部の物質の屈折率 以上の条件を満足することを特徴とする請求項１の可変
頂角プリズムを有する防振装置。 - 【請求項３】 前記ブレ検出手段は直交する２方向の移
動量より前記ブレの情報を検出し、該直交する２方向が
前記光学部材の回動軸の方向と異なることを特徴とする
請求項１の可変頂角プリズムを有する防振装置。 - 【請求項４】 透明な２つの光学部材で挟持して形成し
た空間内に光学的に透明な物質を封入した頂角が可変の
可変頂角プリズムの該２つの光学部材をブレを検出する
ブレ検出手段からの情報に基づき回動手段により互いに
直交する回動軸を中心にそれぞれ回動させ、通過光束を
偏向させてブレを補正する際、該２つの光学部材の回動
角を互いの大きさに応じた範囲を予め定めて、各回動角
が該範囲内となるように制御することを特徴とする可変
頂角プリズムを有する防振装置。 - 【請求項５】 前記可変頂角プリズムの２つの光学部材
の回動角をそれぞれθp ，θy とし、該光学部材の最大
回動角をθmax としたとき、 θp 2＋θy 2≦θmax 2 の条件を満足することを特徴とする請求項４の可変頂角
プリズムを有する防振装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255472A JPH0682888A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 可変頂角プリズムを有する防振装置 |
| US08/112,319 US5481394A (en) | 1992-08-31 | 1993-08-27 | Variable-apex prism controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255472A JPH0682888A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 可変頂角プリズムを有する防振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682888A true JPH0682888A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17279245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255472A Pending JPH0682888A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 可変頂角プリズムを有する防振装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481394A (ja) |
| JP (1) | JPH0682888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130709A (en) * | 1990-01-05 | 2000-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus for correcting image vibration |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091448A (en) * | 1993-12-27 | 2000-07-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for preventing an image blur prevention device from changing states during an image recording operation |
| US6411634B1 (en) * | 1998-11-12 | 2002-06-25 | Oplink Communications, Inc. | Cost-effective high precision wavelength locker |
| DE29908796U1 (de) * | 1999-05-19 | 1999-08-05 | Max Stegmann GmbH Antriebstechnik-Elektronik, 78166 Donaueschingen | Drehgeber |
| US7532227B2 (en) * | 2002-07-02 | 2009-05-12 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner and image forming apparatus |
| US20050285963A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Digital camera having flexible display unit |
| US7746531B2 (en) * | 2005-09-29 | 2010-06-29 | Teledyne Scientific & Imaging, Inc. | Electro-optomechanical beam steering system, and associated methods |
| US8363321B1 (en) * | 2009-02-20 | 2013-01-29 | Omnitech Partners, Inc. | Apparatus for introducing external aimpoint corrections into a standalone day sight |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5210635A (en) * | 1989-04-17 | 1993-05-11 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Multibeam scanning system |
| JPH0394214A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-19 | Asahi Optical Co Ltd | 像安定化装置 |
| JPH0394215A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-19 | Asahi Optical Co Ltd | 像安定化装置 |
| JP2674270B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1997-11-12 | キヤノン株式会社 | 光学素子 |
| JPH0421832A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-24 | Canon Inc | 像ブレ抑制装置 |
| JP3109815B2 (ja) * | 1990-05-16 | 2000-11-20 | キヤノン株式会社 | 像安定撮影レンズ系 |
| US5331467A (en) * | 1991-02-25 | 1994-07-19 | Nikon Corporation | Reflex lens system having the antivibration function |
| JPH05134285A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Canon Inc | 可変頂角プリズム装置 |
| JPH05181094A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-07-23 | Canon Inc | 可変頂角プリズム装置及びそれを有した撮影系 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4255472A patent/JPH0682888A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-27 US US08/112,319 patent/US5481394A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130709A (en) * | 1990-01-05 | 2000-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus for correcting image vibration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5481394A (en) | 1996-01-02 |
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