JPH0954348A - 防振及び撮影機能付き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内において、撮影光学系と観察対象物が
別々の振動をしていたとしても、良好な画像を得る。 【解決手段】 撮影光学系３に加わる振動を検出する第
１の振動検出手段５，６と、置載台に載せられた観察対
象物１１に加わる振動を検出する第２の振動検出手段
８，９と、撮影光束を偏位させ、前記振動に起因する像
振れを補正する補正手段４ａと、前記第１の振動検出手
と第２の振動検出手段それぞれの出力信号に基づいて前
記補正手段を制御する防振手段と、撮影光学系及び前記
補正手段を介する光束を用いて前記観察対象物を撮影す
る撮影手段２とを備え、撮影光学系に加わる振動の検出
用と観察対象物に加わる振動の検出用の二つの振動検出
手段を具備し、これらの出力信号に基づいて補正手段の
駆動を行うようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置内に撮影手段
と観察対象物の置載台とを有し、前記置載台上の観察対
象物を撮影することで、画像により前記観察対象物の観
察を可能にする防振及び撮影機能付き装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、テレビ（又はビデオ）カメラ
などにおいて、カメラ側の手振れ等の振動が撮影時に問
題になる為、防振機能の付いたものが多数見られる。こ
れらは全てカメラ内にカメラの振れ等を検出する為の検
出手段を有しており、その検出信号により、光学的もし
くは画像の電子処理的に振れをキャンセルし、良好な画
像を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観察対
象物に振動等が有る場合は、直接その振動を検出するこ
とが出来ない為に観察対象物を振動させないようにする
ことが必要であった。

【０００４】例えば、加工，組立又は検査等の装置内に
ある観察対象物を、該装置内のカメラで観察（例えばキ
ズのチェック，位置決め等）を行う場合、該装置内の振
動を無くす為に他の可動物の動きも止めたり、又振動が
収まるまでの間、時間をおいて観察を行ったり、又は観
察対象物を振動させないよう防振台の上に置く等の対策
が必要であった。

【０００５】（発明の目的）本発明の目的は、装置内に
おいて、撮影光学系と観察対象物が別々の振動をしてい
たとしても、良好な画像を得ることのできる防振及び撮
影機能付き装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、撮影に際して、撮影光学
系に加わる振動と置載台に載せられた観察対象物に加わ
る振動とを検出し、これら検出信号に基づいて前記振動
に起因する像振れを補正するようにし、請求項２〜４記
載の本発明は、撮影光学系に加わる振動を検出する第１
の振動検出手段と、置載台に載せられた観察対象物に加
わる振動を検出する第２の振動検出手段と、撮影光束を
偏位させ、前記振動に起因する像振れを補正する補正手
段と、前記第１の振動検出手と第２の振動検出手段それ
ぞれの出力信号に基づいて前記補正手段を制御する防振
手段と、撮影光学系及び前記補正手段を介する光束を用
いて前記観察対象物を撮影する撮影手段とを備え、撮影
光学系に加わる振動の検出用と観察対象物に加わる振動
の検出用の二つの振動検出手段を具備し、これらの出力
信号に基づいて補正手段の駆動を行うようにしている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１は本発明の実施の一形態に係る防振機
能と撮影機能を備えた装置を示す断面図であり、同図に
おいて、１は観察（測定）用のビデオカメラユニットで
ある。２は撮像素子であり、撮影レンズ３を通った光を
撮像する。４は内部に可変頂角プリズム４ａを有した光
学防振ユニットであり、前記可変頂角プリズム４ａによ
り入射した光束をプリズム効果で屈折させ、観察対象物
１１の結像位置を撮像面上で変化させることが出来る。
５，６はビデオカメラユニット１上に置かれたジャイロ
センサであり、撮像面内のＸ方向，Ｙ方向の二方向の振
動を検出している。７は観察対象物１１と一体になった
基準台である。８，９は上記ジャイロセンサ５，６と同
様のジャイロセンサであり、観察対象物１１のＸ方向，
Ｙ方向の振動を検出している。１０はこれらが設置され
ている検査装置である。

【０００９】又、この検査装置１０内には基準台７と図
示しない他のユニット等を動かす不図示の駆動装置等が
有り、たえず該装置１０内全体は振動している。

【００１０】次に、前記光学防振ユニット４の構成の一
例について、図３〜図７を用いて説明する。

【００１１】図３は前記光学防振ユニット４の斜視図、
図４は図３に示した最前部のピッチ側保持枠とアクチュ
エータ部の斜視図である。又、図５は図４の斜視図中の
アクチュエータ部の断面図であり、図５（ａ）はＡ−Ａ
断面、図５（ｂ）はＢ−Ｂ断面である。また、図６は可
変頂角プリズム４ａの断面図である。なお、図示の様に
それぞれの構成部品については、４００番台にて示して
いる。

【００１２】図３〜図６において、４０７はコイル４０
７ｂと端子４０７ａをモールドインサートしたピッチ側
のコネクトアームである。４２１はスペーサーハウジン
グであり、ヨーク４０９ａ，４０９ｂとマグネット４２
２を保持している。４０４は保持枠であり、該保持枠４
０４にはねじ４０７ｅによりコネクトアーム７がねじ止
めされており、メイン鏡筒４１０の軸受４１０ｂと図示
なき軸受部に嵌合される回転軸４０４ａ，４０４ｂを中
心に回動可能となっている。図５（ｂ）の点線は、特に
空隙内のコイル部が回転軸４０４ａ，４０４ｂを中心に
揺動した状態を示している。

【００１３】前記保持枠４０４は、図６に示す透明平板
４１１，４１２、固定枠４０１，４０２、フィルム４０
５及び液体４１３から成る可変頂角プリズム４ａは、前
記保持枠４０４と保持枠４０３とによって挟み込む様に
して保持されており、保持枠４０３，４０４は各々の回
動軸が図３から明らかな様に９０°の関係にある。

【００１４】前記保持枠４０４は回転軸４０４ａ，４０
４ｂを中心とした回動によって固定部であるピッチ側固
定枠を回動し、これによってピッチ方向についての頂角
の変化が達成される。また、保持枠４０４にネジ止めさ
れているコネクトアーム４０７内のコイル４０７ｂは、
ヨーク４０９ａ，４０９ｂ及びマグネット４２２に挟ま
れており、該コイル４０７ｂに通電することにより電磁
力が発生し、保持枠４０４を動かすことができる。同様
の構造よって、ヨー側も同じくヨー保持枠４０３を動か
すことができる。

【００１５】図７は保持枠４０４の回転中心４０４ｂの
近傍の図であり、該保持枠４０４の腕部４０４ｃにスリ
ット４０４ｄが設けられ、図中紙面上方より、図示なき
ＬＥＤの光はこのスリットを通り、ＰＳＤ等の頂角セン
サ４１４上に到達する。これにより、保持枠４０４の回
転角のリニアな出力を得ることが出来る。

【００１６】次に、図２を用いて前記光学防振ユニット
や振動ジャイロを制御する部分の回路構成について説明
する。

【００１７】図２において、１０１は可変頂角プリズム
４ａを最前部に持つ撮影光学系（図１の撮影レンズ３に
相当する）である。１０２は角速度センサである振動ジ
ャイロであり、これは図１の振動ジャイロ５，６に相当
するもので、前述した様にビデオカメラユニット１上に
配置されている。１０３も同じく角速度センサである振
動ジャイロであり、これは図１の振動ジャイロ８，９に
相当するもので、前述した様に基準台７に固定されてい
る。そして、これら振動ジャイロ１０２，１０３はビデ
オカメラユニット１及び基準台８の同方向の角速度を信
号として出力する。

【００１８】１０４は前記振動ジャイロ１０２より出力
される角速度信号を入力とする信号処理回路であり、Ｂ
ＰＦ（バンドパスフィルタ）等の処理を行う。１０５は
前記信号処理回路１０４よりの出力を積分する積分回路
であり、角度信号ａを出力する。１０６は前記振動ジャ
イロ１０３より出力される角速度信号を入力とする信号
処理回路であり、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）等の処
理を行う。１０７は前記信号処理回路１０６よりの出力
を積分する積分回路であり、角度信号ｂを出力する。

【００１９】１０８は前述の頂角センサ４１４より出力
される可変頂角プリズム４ａの頂角に比例した信号を入
力とする信号処理回路であり、ここで増幅フィルタ処理
等を行い、頂角信号ｃを出力する。

【００２０】１０９は前記積分回路１０５及び１０７か
らの角変位信号と前記信号処理回路１０８からの頂角信
号ｃを逆の極性により加算する加算回路であり、信号ｄ
を出力し、この信号ｄは増幅回路１１０で増幅され、駆
動回路１１１で駆動信号に変換され、アクチュエータ４
０７を駆動することになる。よって、可変頂角プリズム
４ａのプリズム頂角が変化し、透過光を偏位させること
になる。

【００２１】前述の様にして前記信号ｄが０になるよう
に、つまりフィードバック回路が形成されており、これ
により装置全体に振動がある場合にも、撮影系及び観察
系の独立な二系統の角速度信号により、撮影光学系１０
１に入射する光束の状態が変化せず、像の振れを補正す
ることができる。

【００２２】なお、図２では、一軸（ピッチｏｒヨー）
のみの構成で説明したが、これに直行するもう一軸も同
様な構成である。

【００２３】以上の実施例によれば、装置内に設置さ
れ、カメラ等で観察対象物をモニタする装置において、
観察対象物の振動とカメラの振動とが一対一に対応しな
い場合においても、振れの無い良好な画像を得ることが
できる。

【００２４】（発明と実施の形態の対応）本実施の形態
において、振動ジャイロ５，６が本発明の第１の振動手
段に相当し、振動ジャイロ８，９が本発明の第２の振動
手段に相当し、可変頂角プリズム４ａが本発明の補正手
段に相当し、信号処理回路１０４から駆動回路１１１ま
で、及び、アクチュエータ４０７，直角センサ４１４が
防振手段に相当する。

【００２５】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。

【００２６】（変形例）本実施の形態では、振動検出手
段として、振動ジャイロを用いているが、速度センサ、
角変位センサ、変位センサ、更には画像振れ自体を検出
する方法等、振れが検出できるものであればどのような
ものであっても良い。

【００２７】また、本実施の形態では、補正手段として
可変頂角プリズムを用いているが、これに限定されるも
のではなく、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフ
ト光学系や、光軸に垂直な面内で撮影面を動かすもの、
更には撮像信号の切出し位置を変えて、つまり画像処理
により振れを補正するもの等、振れが防止できるもので
あればどのようなものであってもよい。

【００２８】更に、撮影光学系の焦点距離情報や観察対
象物までの距離に応じて、基準台側の振動ジャイロの出
力に補正を加えることにより、より適正な防振効果を得
ることが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影に際して、撮影光学系に加わる振動と置載台に載せ
られた観察対象物に加わる振動とを検出し、これら検出
信号に基づいて前記振動に起因する像振れを補正するよ
うにしている。

【００３０】よって、撮影光学系と観察対象物が別々の
振動をしていたとしても、良好な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る防振及び撮影機能
付き装置を示す断面図である。

【図２】図１の光学防振ユニットや振動ジャイロを制御
する部分の回路構成を示すブロック図である。

【図３】図１の光学防振ユニットを示す斜視図である。

【図４】図３に示した最前部のピッチ側保持枠とアクチ
ュエータ部を示す斜視図である。

【図５】図４のアクチュエータ部を示す断面図である。

【図６】図１の可変頂角プリズムを示す断面図である。

【図７】図２等の保持枠４０４の回転中心の近傍を示す
図である。

【符号の説明】

１ ビデオカメラユニット ２ 撮像素子 ３ 撮影レンズ ４ 光学防振ユニット ５，６ 振動ジャイロ ７ 基準台 ８，９ 振動ジャイロ １１ 観察対象物 １０４，１０６，１０８ 信号処理回路 １０５，１０７ 積分回路 １０９ 加算回路 １１０ 増幅回路 １１１ 駆動回路 ４０７ アクチュエータ ４１４ 頂角センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影に際して、撮影光学系に加わる振動
   と置載台に載せられた観察対象物に加わる振動とを検出
   し、これら検出信号に基づいて前記振動に起因する像振
   れを補正するようにしたことを特徴とする防振及び撮影
   機能付き装置。
2. 【請求項２】 撮影光学系に加わる振動を検出する第１
   の振動検出手段と、置載台に載せられた観察対象物に加
   わる振動を検出する第２の振動検出手段と、撮影光束を
   偏位させ、前記振動に起因する像振れを補正する補正手
   段と、前記第１の振動検出手と第２の振動検出手段それ
   ぞれの出力信号に基づいて前記補正手段を制御する防振
   手段と、撮影光学系及び前記補正手段を介する光束を用
   いて前記観察対象物を撮影する撮影手段とを備えた防振
   及び撮影機能付き装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、光学的に像振れを補正
   する手段であることを特徴とする請求項２記載の防振及
   び撮影機能付き装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、画像処理によって像振
   れを補正する手段であることを特徴とする請求項２記載
   の防振及び撮影機能付き装置。