JPH1039358A - 頂角可変プリズムとビデオカメラ - Google Patents
頂角可変プリズムとビデオカメラInfo
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- JPH1039358A JPH1039358A JP8209388A JP20938896A JPH1039358A JP H1039358 A JPH1039358 A JP H1039358A JP 8209388 A JP8209388 A JP 8209388A JP 20938896 A JP20938896 A JP 20938896A JP H1039358 A JPH1039358 A JP H1039358A
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Abstract
変プリズムにおいて、少なくとも一方のレンズをこれら
の球面に沿って、小型アクチュエータを用いて簡単に、
かつ、安定して回転駆動できるようにすること。 【解決手段】 平凹レンズ3の球面3aに沿って平凸レ
ンズ4を回転駆動するのに、平凸レンズ4の一端4c
を、その平凸レンズ4の球の曲率半径の中心O2 を通る
回転中心線X2 上に配置したピボット軸受33で支持
し、その平凸レンズ4の他端4dを回転中心線X2 に対
して直角な回転基準面Zに沿って小型直流モータ42を
用いて回転駆動するもの。
Description
ラの手振れ補正装置に適用するのに最適な頂角可変プリ
ズムとビデオカメラの技術分野に属するものである。
中に、手振れ等によってビデオカメラが振れると、撮影
中の画像に揺れが発生してしまう。そこで、近年、ビデ
オカメラの鏡筒の先端に頂角可変プリズムを取り付け、
ビデオ撮影中におけるビデオカメラの手振れ等を内蔵し
たセンサーで検知し、その出力に応じて頂角可変プリズ
ムの頂角を可変して光軸をビデオカメラの振れた角度だ
け傾けることにより、撮影中の画像の揺れを打ち消すよ
うにしたビデオカメラの手振れ補正装置が公開されてい
る。
に記載された頂角可変プリズムは、蛇腹で覆った2枚の
板ガラス間に特殊な液体を封入し、一方の板ガラスの角
度調整によって、頂角可変プリズムの頂角を可変して、
ビデオカメラの振れ量を打ち消す方向に光軸を屈曲させ
るようにしたものである。また、特開平6−70220
号公報や特開平6−281889号公報には、屈折率と
球面の曲率半径が等しい平凹レンズと平凸レンズを互い
の球面が僅かな隙間を保つように対向させて配置し、一
方のレンズを球面に沿って回転させることにより、2つ
のレンズの2平面がなす頂角を可変するようにした頂角
可変プリズムが記載されている。そして、特開平6−2
81889号公報には、平凹レンズを固定し、平凸レン
ズを2軸アクチュエータを用いて互いに直交する2軸の
周りに回転駆動することによって、平凸レンズを平凹レ
ンズの球面に沿って2軸方向に回転駆動するようにした
2軸回転駆動機構が記載されている。
26957号公報に記載された頂角可変プリズムは、蛇
腹で覆った2枚の板ガラス間に特殊な液体を封入してい
るために、一方の板ガラスの角度を可変する際に、液体
の粘性抵抗が抗力として働き、板ガラスの角度の可変速
度に限度があり、高速の手振れに追従させ難いと言う問
題がある。また、特開平6−70220号公報や特開平
6−281889号公報に記載されている頂角可変プリ
ズムは、平凹レンズと平凸レンズの球面の曲率半径をあ
まり小さくできないために、狭いスペース内で、これら
のレンズを球面の曲率中心の周りに回転自在に保持する
ことが困難である。仮りに、これらのレンズを球面どう
しで直接摺動させようとすれば、球面に傷がついてしま
う上に、レンズの摺動抵抗によって頂角の可変速度が抑
えられてしまい、やはり高速の手振れに対する応答性が
低くなる。
記載されている平凸レンズを平凹レンズの球面に沿って
2軸方向に回転駆動するようにした2軸回転駆動機構
は、レンズ支持部材上に水平回転部材を垂直な第1支軸
を介して水平方向に回転自在に支持し、平凸レンズの外
周を保持した垂直回転部材を水平回転部材上に水平な2
本の第2支軸を介して垂直方向に回転自在に支持するジ
ャイロスコープ構造を採用しなければならず、その2軸
回転駆動機構全体が大型で、大重量構造となっている。
従って、平凸レンズを2軸方向に回転駆動する際の慣性
が大きく、大容量のアクチュエータを用いなければなら
ず、著しくコスト高につく上に、やはり、高速の手振れ
に対する応答性が低くなると言う問題があった。
されたものであって、平凹レンズと平凸レンズを組み合
せた頂角可変プリズムにおいて、少なくとも一方のレン
ズをこれらのレンズの球面に沿って小型アクチュエータ
を用いて簡単に、かつ、安定して回転駆動することがで
き、しかも、省スペース化を達成することができるよう
にすることを目的としている。
めの本発明の頂角可変プリズムは、球面どうしで対向さ
れた平凹レンズと平凸レンズのうちの少なくとも一方の
レンズを他方のレンズに対してこれらの球面に沿って回
転させるために、一方のレンズの一端側に回転支点部を
配置し、他端側に回転駆動部を配置したものである。
プリズムは、球面どうしで対向された平凹レンズと平凸
レンズのうちの少なくとも一方を他方のレンズに対して
これらの球面に沿って回転駆動する際、その一方のレン
ズを一端側の回転支点部を中心として、他端側を回転駆
動部によって回転駆動するために、その一方のレンズを
ガタなく、安定して回転駆動することができる。
振れ補正装置に適用した頂角可変プリズムの実施の形態
について説明する。
20によって頂角可変プリズムの原理について説明す
る。即ち、図20の(A)に示すクサビ形プリズム1は
屈折率n、頂角αであり、このクサビ形プリズム1では
入射光軸Fに対して出射光軸F1 に屈折角θが発生す
る。なお、屈折角θと頂角αの関係は次の(数1)で表
わされる。
図20の(B)に示すように、平凹レンズ3と平凸レン
ズ4で構成され、これら平凹レンズ3と平凸レンズ4を
これらの球面3a、4a間に僅かな隙間5を保って対向
させている。但し、これら平凹レンズ3と平凸レンズ4
の屈折率n及び球面3a、4aの曲率半径は等しく構成
されている。この頂角可変プリズム2は、図20の
(B)に点線で示すように、平凹レンズ3と平凸レンズ
4の平面3b、4bが光軸Fに対して直角の時には、光
は屈折しない。しかし、図20の(B)に実線で示すよ
うに、平凹レンズ3と平凸レンズ4とをこれらの球面3
a、4aに沿って相対的に矢印x方向に回転させて、こ
れらの平面3b、4b間に頂角αを形成すると、クサビ
形プリズム1と同等に(数1)により入射光軸Fに対す
る出射光軸F1 が発生する。そこで、平凹レンズ3と平
凸レンズ4の球面3a、4aに沿った相対的な回転方向
を直角2軸方向とし、その回転角を自在に制御すること
により、出射光軸F1 の屈折方向及び屈折角θの値を上
下左右に自在に可変することができる。そして、次に述
べるビデオカメラの手振れ補正装置は、この原理を応用
したものである。
明」次に、図19によって、ビデオカメラの手振れ補正
装置の概要を説明する。即ち、この手振れ補正装置6は
図20の(B)で説明した頂角可変プリズム2を内蔵し
ており、ビデオカメラ7の撮像レンズ8が内蔵された鏡
筒9の先端で、その撮像レンズ8の光軸F上に取り付け
られる。そして、この手振れ補正装置6には、ビデオカ
メラ7の手振れや振動等の振れ方向及び振れ量を直角2
軸方向において検出する振れ量検出センサー(図示せ
ず)が内蔵されている。まず、図19の(A)は、ビデ
オ撮影時におけるビデオカメラ7の静止状態を表わして
おり、この時、被写体Hの入射光F1 は頂角可変プリズ
ム2を通して撮像レンズ8の光軸F上に重なり、被写体
像はCCD等の撮像素子10の中央部に正確に結像され
ている。
手振れ等の振動時を示したものであり、ビデオカメラ7
が振動すると、振れ量検出センサーによってそのビデオ
カメラ7の振れ方向及び振れ量が検出され、その出力に
基づき、その振れ量を打ち消す方向に手振れ補正装置6
が頂角可変プリズム2の頂角αを可変する。即ち、ビデ
オカメラ6が、今、矢印x1 方向に振れた場合、平凹レ
ンズ3と平凸レンズ4をその振れ量を打ち消す方向であ
る矢印x2 方向に相対的に回転させて、ビデオカメラ7
の振れ量を打ち消す方向に頂角αを可変する。すると、
被写体Hからの入射光F1 が撮像レンズ7の光軸Fに対
して振れ量を打ち消す方向である矢印x3 方向に角度θ
だけ屈折されて、被写体像Hが撮像素子10の中央部に
結像される。つまり、ビデオカメラ7が矢印x1 方向に
振れたにも拘らず、その振れ量を頂角可変プリズム2の
頂角αの可変によって打ち消して、撮像素子10に結像
される被写体像Hの揺れを打ち消すような光学的補正を
行うものである。
理説明」次に、図1、図12、図16〜図18によっ
て、頂角可変プリズムのレンズ揺動機構の原理について
説明する。即ち、このレンズ揺動機構11は、図20の
(B)に示した頂角可変プリズム2における平凹レンズ
3と平凸レンズ4をこれらの球面3a、4aに相対的に
回転駆動する際に、小型アクチュエータを用いて簡単に
回転駆動することができ、これらのレンズの球面どうし
が接触することなく、これらのレンズの球面間に僅かな
隙間5を保ってロスやガタなく、安定して回転駆動する
ことができ、しかも、レンズ揺動装置11全体の小型化
による省スペース化や応答性の向上等を図ることができ
るようにしたものである。
平凸レンズ4の回転駆動原理について説明する。即ち、
平凸レンズ4の球面4aの曲率半径Rが、直径が大きい
仮想球Bの曲率半径と同じである時、その平凸レンズ4
の球面4aの中心O1 を通り、その平凸レンズ4の平面
4bに対して垂直な法線X1 は仮想球Bの中心O2 を通
る。そこで、法線X1 に対して所定の角度θ1 だけ傾斜
され、仮想球Bの中心O2 を通る直径方向の基準線であ
る回転中心線X2 の周りに、平凸レンズ4を矢印x方向
に回転する時、曲率半径Rが一定であれば、その平凸レ
ンズ4の球面4aは仮想球Bの球面から全く外れること
がない。即ち、平凸レンズ4の球面4aは仮想球Bの球
面に正しく沿って矢印x方向に回転する。そして、当
然、回転中心線X2 に対して直角な回転基準面Zを回転
中心線X2 の周りに矢印x方向に回転させても、その回
転基準面Zは全く変動することがない。
4c側を回転中心線X2 上において回転支点部12で支
持し、平凸レンズ4の他端4d側に回転駆動部13を配
置し、その他端4d側をガイド手段である回転ガイド1
4によって回転基準面Zに沿って案内させながら、回転
駆動部13によって平凸レンズ4を回転支点部12を中
心として回転中心線X2 の周りに矢印x方向に回転駆動
することによって、曲率半径Rを一定に保持することが
できて、平凸レンズ4の球面4aを仮想球Bの球面に正
しく沿わせるようにして、この平凸レンズ4を矢印x方
向に回転させることができるようにしたものである。そ
して、このことは、とりもなおさず、図20の(B)で
示したように、平凹レンズ3と平凸レンズ4とをこれら
の球面3a、4a間に僅かな隙間5を保って矢印x方向
に相対的に安定良く回転させることを可能にしている。
平凸レンズ4の法線X1 を図19及び図20で示した光
軸上に配置すると、その平凸レンズ4は光軸Fに対して
所定の角度θ1 だけ傾斜された回転中心線X2 の周りに
回転するために、この平凸レンズ4の回転運動の軌跡は
直線ではなく、弧を描くことになり、平凸レンズ4の回
転によって、その平凸レンズ4の平面4bに平凹レンズ
3の平面3bに対する傾きが発生することになる。そこ
で、この平凸レンズ4の平面4bの傾きがどの程度であ
るかを、図17によって考察する。
直な面内で平凸レンズ4の回転軸を含む方向にy軸、z
軸に垂直にx軸の空間直交座標をとっている。そして、
101が初期のレンズ平面の傾きを表わす法線ベクトル
(長さL)で、この座標系の原点を起点としている。1
03は原点を通り回転軸に平行な直線でz軸となす角度
をαとする。101はこの直線103の周りに回転する
ことになる。
したことによって回転した後の法線ベクトルで、103
に垂直で101の終点Pを含む面においてこのベクトル
の終点は半径rの円104を描く。ここでrは(数2)
である。
直な平面で以下ではこの2つの面にベクトルを投影して
動きを説明する。まず、円104で法線ベクトルが回転
したことによってできる弧の張る角度をθとすると、円
104の動径がxz面105に投影される長さは、rsi
n θ、yz面106に投影される長さはrcos θとな
る。このことから回転した法線ベクトルの終点Pの座標
を(x、y、z)とすると(数3)→(数4)→(数
5)となる。
の回転角φは(数6)となり、XZ面への投影での回転
角度ψは(数7)となる。
り、ψは誤差成分である。ここで光軸と回転軸のなす角
αを30°とした時のφとψを計算により求めグラフに
表わすと図18のようになる。これから明らかなよう
に、φが小さい時、例えばφ=1°の時、これと垂直方
向の回転角ψはψ≒0.0326°であり、0.33%
以下であるが、φの値がこれより小さい時はこの比率が
もっと小さく、光軸の補正の動きとして無視できるもの
である。
配置された平凹レンズ3に対して、平凸レンズ4を回動
させても対向する球面3a、4aについては位置を変え
るわけではなく、平面の側だけ傾くので、平凹と平凸で
対向された2平面のなす角度だけが変わり、頂角可変プ
リズム2とすることができる。以上の機構は平凹レンズ
3についても全く同様に形成することができるので、そ
れぞれをビデオカメラの直角2軸方向に作動させること
によって前述したビデオカメラの手振れ補正を行うこと
ができる。
15によって、手振れ補正装置について説明する。ま
ず、図12〜図15に示すように、この手振れ補正装置
6は円筒状のレンズホルダー16内に平凹レンズ3と平
凸レンズ4とからなる頂角可変プリズム2を組み込み、
そのレンズホルダー16の外側に平凹レンズ3及び平凸
レンズ4を直角2軸方向にそれぞれ回転駆動する一対の
レンズ揺動機構11を取り付けている。そして、この手
振れ補正装置6はレンズホルダー16によってビデオカ
メラ7の撮像レンズ8が内蔵された鏡筒9の先端の外周
に脱着可能に取り付けられている。即ち、レンズホルダ
ー16の円筒部16aを鏡筒9の先端の外周に挿入し、
複数の締付けネジ17によって締め付けられるゴム等か
らなる締付けリング18を鏡筒9の先端の外周に圧着さ
せるようにして、レンズホルダー16を鏡筒9に同軸状
で、脱着可能に取り付けている。なお、締付けリング1
8は円筒部16aのフランジ部16bとは反対側の端部
の内周に形成された環状溝16c内に保持されていて、
鏡筒9の先端の外周に形成されている細い環状溝9aに
嵌合されるように構成されている。そして、このレンズ
ホルダー円筒部16aの先端の外周に一体に形成されて
いるフランジ部16bには直角な2軸であるX軸及びY
軸上において相対向される2箇所に各一対の回転支点部
取付け用切欠き19と、回転駆動部取付け用切欠き20
が形成されている。
レンズ3と平凸レンズ4とを組み合せた頂角可変プリズ
ム2が光軸Fに対して直角状に組み込まれている。この
際、平凹レンズ3が外側で、平凸レンズ4が内側に配置
され、かつ、平凸レンズ4を鏡筒9先端の撮像レンズ8
に接触しない程度に近接して配置することによって、手
振れ補正装置6全体の小型化を図っている。そして、平
凹レンズ3と平凸レンズ4とは直角な2軸であるX軸及
びY軸上において、それぞれレンズ揺動機構11によっ
て矢印x方向及び矢印y方向に回転駆動されるように構
成されている。
法線X1 及び回転中心線X2 を含む平面が図12に示し
たX軸上に配置されていて、図2に示す平凹レンズ3に
ついては、平凸レンズ4と同様の法線Y1 及び回転中心
線Y2 を含む平面が図12に示したY軸上に配置されて
いる。そして、これら平凸レンズ4及び平凹レンズ3は
同一構造のレンズ揺動機構11によって矢印x方向及び
矢印y方向に回転駆動されるが、ここでは、平凸レンズ
4のレンズ揺動機構11についてのみ説明し、平凹レン
ズ3のレンズ揺動機構11の説明は省略する。
4によって、平凸レンズ4の一端4cを支持する回転支
点部12について説明すると、その平凸レンズ4の一端
4cにレンズ支持部材21が一対の位置決めピン22及
びネジ23によって固着されていて、そのレンズ支持部
材21の中央に圧入された支軸24の先端の外周に鋼球
25が圧入されている。そして、レンズホルダー16に
おけるフランジ部16bの切欠き19の外側に、その切
欠き19を跨ぐように配置されたほぼコ字状の軸受部材
26が一対の位置決めピン27及び28によってフラン
ジ部19の外側に固着されていて、レンズ支持部材21
がその切欠き19内に内側から挿入され、鋼球25が軸
受部材26の外側に回転自在に取り付けられている。こ
の際、鋼球25の支軸24が軸受部材26の中央に形成
された挿通穴29に揺動可能に挿通され、その軸受部材
26の中央部の外側に一対のネジ30によって固着され
た軸受カバー31とその軸受部材26との間で鋼球25
がその中心の周りにガタなく回転できるように支持され
ていて、軸受部材26と軸受カバー31とに形成された
円錐状で一対の鋼球受面32と鋼球25とによってピボ
ット軸受33が構成されている。そして、図1に示すよ
うに、そのピボット軸受33の鋼球25の中心が回転中
心線X2 上に配置されている。
よって、平凸レンズ4の回転駆動部13及び回転ガイド
14について説明すると、回転駆動部13については、
その平凸レンズ4の他端4dにレンズ支持部材35が一
対の位置決めピン36及びネジ37によって固着されて
いて、このレンズ支持部材35の先端にはピボット軸受
33を中心とした円弧状に形成されたガイド部材38が
一体に形成されている。そして、レンズホルダー16に
おけるフランジ部16bの切欠き20の外側に、その切
欠き20を跨ぐように配置されたほぼコ字状のモータ取
付台39が一対の位置決めピン40及びネジ41によっ
て固着されている。そして、このモータ取付台39の中
央部の外側に小型アクチュエータである小型直流モータ
42が一対のネジ43によって直角状に固着されてい
て、そのモータ軸42aの先端の外周に固着されたプー
リ44が切欠き20内に外側から挿入されている。そし
て、レンズ支持部材35及びガイド部材38が切欠き2
0内に内側から挿入されていて、プーリ44とガイド部
材38との外周間にベルトであるスチールベルト45が
α巻きされている。即ち、図10に示すように、このス
チールベルト45の長さ方向の中央部45aをプーリ4
4の外周に360°円形に巻き付けた後、その両端部4
5bをガイド部材38の外周に360°円弧状に巻き付
ける。そして、そのスチールベルト45の中央部45a
と両端部45bに形成したネジ挿通穴45c、45dを
挿通するネジ46a、46bによってこれら中央部45
aと両端部45bをプーリ42とガイド部材38のそれ
ぞれの外周に固着している。なお、図6に示すように、
ガイド部材38の長さ方向の両端には、圧縮コイルバネ
47によってピン48を介してスチールベルト45を内
側から両側方に押圧して緊張する緊張部材49を備えた
ベルトテンショナー50が組み込まれている。
ド部材38及びモータ取付台39が図1に示した回転基
準面Zと平行に構成されていて、モータ取付台39のモ
ータ軸42aの両側で矢印x方向に沿った2箇所にガイ
ドローラである一対のベアリング52が取り付けられて
いる。この際、モータ取付台39に形成された一対の凹
部53内にそれぞれのベアリング52が支軸54を介し
て回転自在に取り付けられていて、これらの凹部52の
外側にはベアリングカバー55が一対のネジ56によっ
てそれぞれ取り付けられている。そして、ガイド部材3
8のモータ取付台39側の側面38aがこれら両ベアリ
ング52に当接されている。そして、その側面38aを
両ベアリング52に押圧する押圧部57がモータ取付台
39のモータ42側とは反対側に平行に平行に取り付け
られた一対のガイドピン58と、これらのガイドピン5
8に沿ってスライド自在に取り付けられたローラ支持板
59と、そのローラ支持板59の中央部に支軸60及び
ベアリング61を介して回転自在に取り付けられたガイ
ドローラ62と、一対のガイドピン58の外周に挿入さ
れてローラ支持板59をモータ取付台39側に平行状に
押圧することによって、ガイドローラ62をガイド部材
38のモータ取付台39とは反対側の側面38bに押圧
する一対の圧縮コイルバネ63とによって構成されてい
る。
のように構成されていて、図4及び図7に示すように、
モータ42によってプーリ44を矢印xa 方向に正回転
駆動すると、α巻きされたスチールベルト45を介して
ガイド部材38がレンズ支持部材35と一体に矢印xb
方向にロスやガタなく正回転駆動される。また、その逆
に、モータ42によってプーリ44を矢印xa ′方向に
逆回転駆動すると、同様にスチールベルト45を介して
ガイド部材38がレンズ支持部材35と一体に矢印x
b ′方向にロスやガタなく逆回転駆動される。この際、
押圧部57の一対の圧縮コイルバネ63によってガイド
ローラ62がガイド部材38の他方の側面38bを常時
押圧していることから、そのガイド部材38の一方の側
面38aが一対のベアリング52に常時押圧されてい
て、このガイド部材38はレンズ支持部材35と一体に
一対のベアリング52によって案内されながら矢印xb
及びxb ′方向にロスやガタなくスムーズに回転駆動さ
れる。
レンズ4の他端4dが矢印xb 及びxb ′方向にロスや
ガタなくスムーズに回転駆動されると、平凸レンズ4は
図1に示す回転中心線x2 上のピボット軸受33を中心
にして、その回転中心線X2の周りで、回転基準面Zに
沿って矢印xb 、xb ′方向にロスやガタなくスムーズ
に回転駆動されることになる。従って、図20の(B)
で説明したように、平凹レンズ3と平凸レンズ4の球面
3a、4a間の僅かな隙間5を正確に保ちつつ、平凸レ
ンズ4を平凹レンズ3の球面3aに沿って矢印x方向に
相対的に回転駆動して、これら平凹レンズ3及び平凸レ
ンズ4の平面3b、4b間の頂角αを可変することによ
って、図19で説明したようなビデオカメラ7の手振れ
等に伴う光軸Fの光学的な補正を高精度に実施すること
ができるものである。
れば、図1及び図2に示すように、ピボット軸受33を
回転中心線X2 やY2 上の1点でシャーシであるレンズ
ホルダー16に保持すれば良く、平凹レンズ3及び平凸
レンズ4の球面3a、4aが球面の一部となる直径の大
きな球中心O2 から支軸等を延長させて平凹レンズ3及
び平凸レンズ4を回転自在に支持する必要が全くない。
従って、このレンズ揺動機構11の省スペース化による
手振れ補正装置6の大幅な小型、軽量化を図ることがで
きる。
たが、本発明は上記した実施の形態に限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能で
ある。例えば、この実施の形態で述べたレンズ揺動機構
11は頂角可変プリズム2のレンズ駆動に限定されるこ
となく、例えばビデオカメラ全体をパニングする機構や
その他各種の回転運動機構に適用可能である。また、こ
のレンズ揺動機構11における回転支点部12、回転駆
動部13及び回転ガイド14には各種の構造を採用する
ことができる。
変プリズムとビデオカメラは次のような効果を奏する。
しで対向された平凹レンズと平凸レンズのうちの少なく
とも一方のレンズを他方のレンズに対してこれらの球面
に沿って回転駆動する際、その一方のレンズを一端側の
回転支点部を中心として、他端側を回転駆動部によって
回転駆動するようにして、その一方のレンズをガタなく
安定して回転駆動するようにしたので、従来のジャイロ
スコープ構造と異なり、その一方のレンズを省スペース
内で回転駆動することができて、頂角可変プリズムの小
型、軽量化を図ることができる。また、その一方のレン
ズの一端と他端の両端を支持することができるので、レ
ンズ倒れ等を発生することなく、一方のレンズを高精度
に回転駆動することができて、ビデオカメラの手振れ補
正等を高精度に行える。
しで対向された平凹レンズと平凸レンズの少なくとも一
方のレンズを他方のレンズに対してこれらの球面に沿っ
て回転駆動する際、その一方のレンズの平面の法線に対
して所定の角度に傾斜された回転中心線の周りに回転駆
動するようにしたので、一方のレンズを他方のレンズの
球面に沿って簡単に回転駆動することができる。
しで対向された平凹レンズと平凸レンズの少なくとも一
方のレンズを他方のレンズに対してこれらの球面に沿っ
て回転駆動する際、その一方のレンズの平面の法線に対
して所定の角度に傾斜され、かつ、一方のレンズの球面
の曲率半径の中心を通る回転中心線の周りに回転駆動す
るようにしたので、平凹レンズと平凸レンズの球面間の
隙間を正確に保ちつつ、一方のレンズを他方のレンズの
球面に沿って正確に回転駆動することができる。
ンズの回転支点部をピボット軸受で構成したので、その
ピボット軸受を一方のレンズの平面の法線に対して所定
の角度に傾斜され、かつ、その一方のレンズの球面の曲
率半径の中心を通る回転中心線上の1点に簡単に設置す
ることができ、構造及び製造が簡単である。
ンズの回転中心線に対して直角な回転基準面に沿ってそ
の一方のレンズを案内するガイド手段を設けたので、レ
ンズの球面や円筒面で一方のレンズを案内するものに比
べて、その一方のレンズの回転抵抗が少なく、その一方
のレンズを小型アクチュエータを用いてスムーズに回転
駆動することができ、省スペース化及び省電力化と共
に、頂角可変速度を向上させることができ、ビデオカメ
ラの手振れ補正装置に用いた場合の手振れ補正の応答性
が飛躍的に向上する。
回転駆動されるプーリの外周にα巻きされたベルトで一
方のレンズを回転駆動するようにしたので、簡単な構造
で、しかも、ロスやガタなくレンズを回転駆動すること
ができて、精度の高い頂角可変を行える。
ズと平凸レンズの球面間に隙間を形成したので、頂角可
変時に平凹レンズと平凸レンズの球面が摺動し合って傷
つくことを未然に防止できる。
で、応答性の高い頂角可変プリズムを鏡筒の先端に取り
付けたので、頂角可変プリズムを取り付けたことによる
ビデオカメラの大型、大重量化を防ぎ、ビデオ撮影時の
操作性が飛躍的に向上する。
態における平凸レンズを駆動するレンズ揺動機構を説明
する一部切欠き側面図である。
る一部切欠き側面図である。
動動作を説明する斜視図である。
視図である。
部切欠き側面図である。
する一部切欠き側面図である。
ドとを説明する一部切欠き側面図である。
スチールベルトを示した分解斜視図である。
視図である。
解斜視図である。
視図である。
正装置の取り付け方法と、回転支点部を説明する一部切
欠き側面図である。
した分解斜視図である。
面である。
の回転駆動時の面振れの影響を解析する図面である。
を説明するグラフである。
略図である。
ンズの組み合せによる頂角可変プリズムとを説明する図
面である。
ンズの球面、3bは平凹レンズの平面、4は平凸レン
ズ、4aは平凹レンズの球面、4bは平凸レンズの平
面、3cは平凸レンズの一端、3dは平凸レンズの他
端、5はレンズの球面間の隙間、6は手振れ補正装置、
7はビデオカメラ、8は撮像レンズ、9は鏡筒、10は
撮像素子、11はレンズ揺動機構、12は回転支点部、
13は回転駆動部、14は回転ガイド(ガイド手段)、
16はレンズホルダー、33はピボット軸受、38はガ
イド部材、42は小型直流モータ(小型アクチュエー
タ)、44はプーリ、45はスチールベルト(ベル
ト)、52はベアリング、57は押圧部である。
で、応答性の高い頂角可変プリズムを撮像レンズの光軸
上に取り付けたので、頂角可変プリズムを取り付けたこ
とによるビデオカメラの大型、大重量化を防ぎ、ビデオ
撮影時の操作性が飛躍的に向上する。
Claims (8)
- 【請求項1】球面どうしで対向された平凹レンズ及び平
凸レンズと、 上記平凹レンズと平凸レンズの少なくとも一方のレンズ
を他方のレンズに対してこれらの球面に沿って回転させ
ることにより、これら平凹レンズと平凸レンズが形成す
る頂角を可変する手段とを備え、 上記頂角可変手段が、上記一方のレンズの一端側に配置
された回転支点部と、その一方のレンズの他端側に配置
された回転駆動部とによって構成されたことを特徴とす
る頂角可変プリズム。 - 【請求項2】球面どうしで対向された平凹レンズ及び平
凸レンズと、 上記平凹レンズと平凸レンズの少なくとも一方のレンズ
を他方のレンズに対してこれらの球面に沿って回転させ
ることにより、これら平凹レンズと平凸レンズが形成す
る頂角を可変する手段とを備え、 上記頂角可変手段が、上記一方のレンズの平面の法線に
対して所定の角度に傾斜された回転中心線の周りにその
一方のレンズを回転駆動するように構成されたことを特
徴とする頂角可変プリズム。 - 【請求項3】球面どうしで対向された平凹レンズ及び平
凸レンズと、 上記平凹レンズと平凸レンズの少なくとも一方のレンズ
を他方のレンズに対してこれらの球面に沿って回転させ
ることにより、これら平凹レンズと平凸レンズが形成す
る頂角を可変する手段とを備え、 上記頂角可変手段が、上記一方のレンズの平面の法線に
対して所定の角度に傾斜され、かつ、その一方のレンズ
の球面の曲率半径の中心を通る回転中心線の周りにその
一方のレンズを回転駆動するように構成されたことを特
徴とする頂角可変プリズム。 - 【請求項4】上記一方のレンズの回転支点部がピボット
軸受で構成されていることを特徴とする請求項1又は請
求項2又は請求項3記載の頂角可変プリズム。 - 【請求項5】上記一方のレンズの回転中心線に対して直
角な回転基準面に沿ってその一方のレンズをガイドする
手段を備えたことを特徴とする請求項3又は請求項4記
載の頂角可変プリズム。 - 【請求項6】上記回転駆動部が、モータで回転駆動され
るプーリと、そのプーリの外周にα巻きされてその一方
のレンズを回転駆動するベルトとを備えていることを特
徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項
4又は請求項5記載の頂角可変プリズム。 - 【請求項7】上記平凹レンズと平凸レンズの球面間に隙
間が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求
項2又は請求項3又は請求項4又は請求項5又は請求項
6記載の頂角可変プリズム。 - 【請求項8】請求項1又は請求項2又は請求項3又は請
求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7記載の頂
角可変プリズムを鏡筒の先端に取り付けたことを特徴と
するビデオカメラ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209388A JPH1039358A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 頂角可変プリズムとビデオカメラ |
| TW086109678A TW361040B (en) | 1996-07-22 | 1997-07-09 | Apex-angle variable prism and video camera |
| US08/896,586 US6157405A (en) | 1996-07-22 | 1997-07-18 | Apex-angle variable prism and video camera |
| DE69733515T DE69733515T2 (de) | 1996-07-22 | 1997-07-21 | Prisma mit variablem Spitzenwinkel und Videokamera |
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| KR1019970034225A KR980013279A (ko) | 1996-07-22 | 1997-07-22 | 정각 가변 프리즘 및 비디오 카메라 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP8209388A JPH1039358A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 頂角可変プリズムとビデオカメラ |
Publications (1)
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ID=16572087
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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- 1997-07-21 DE DE69733515T patent/DE69733515T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE69733515D1 (de) | 2005-07-21 |
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