JPS6247011A - 光学的防振装置 - Google Patents
光学的防振装置Info
- Publication number
- JPS6247011A JPS6247011A JP18708985A JP18708985A JPS6247011A JP S6247011 A JPS6247011 A JP S6247011A JP 18708985 A JP18708985 A JP 18708985A JP 18708985 A JP18708985 A JP 18708985A JP S6247011 A JPS6247011 A JP S6247011A
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- JP
- Japan
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- image
- lens
- optical
- correction optical
- camera
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- Pending
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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】
〔産業分野〕
未発明は光学的防振装置に関し、特に画像振動を補正す
るための作用部の実際的構成に関する。
るための作用部の実際的構成に関する。
従来より光学的防振への要求は極めて高い。
撮影画面のブレは、スポーツ競技の撮影あるいはニュー
ス取材の撮影のときにカメラを自動車に、通常引起され
る。スポーツの中継あるいはニュース番組は多くの場合
、ビデオカメラかシネカメラで撮影されるが、ステイル
・カメラの場合は焦点距離の長いレンズを装着して手持
撮影をするときには画像のブレが生じ易い。従って三脚
を使うのが汀通であるが、換作性が悪化することは否め
ない。
ス取材の撮影のときにカメラを自動車に、通常引起され
る。スポーツの中継あるいはニュース番組は多くの場合
、ビデオカメラかシネカメラで撮影されるが、ステイル
・カメラの場合は焦点距離の長いレンズを装着して手持
撮影をするときには画像のブレが生じ易い。従って三脚
を使うのが汀通であるが、換作性が悪化することは否め
ない。
公知の光学的防振装置の1つは、撮影系内に光学楔を備
え、振動による光路の偏倚を光学楔の角度を変えてその
プリズム作用で修正する方法を採用している。また別の
装置は、空間座標に対してジャイロ装置により固定され
た反射鏡を撮影系中に備え、この反射鏡による光路の偏
向を利用して画像を静止させている。しかしながら、い
ずれの装置も著しく大型化しやすく。
え、振動による光路の偏倚を光学楔の角度を変えてその
プリズム作用で修正する方法を採用している。また別の
装置は、空間座標に対してジャイロ装置により固定され
た反射鏡を撮影系中に備え、この反射鏡による光路の偏
向を利用して画像を静止させている。しかしながら、い
ずれの装置も著しく大型化しやすく。
長時間の手持ち撮影には適さない。
その他の方法として、レンズを液体中に懸架せしめ、装
置に外力が加わったとしても、レンズの位置が空間座標
に対して維持される様にし〔発明が解決しようとしてい
る問題点〕本発明は液体懸架法により画像の防振を図る
ことを目的とする。− 例えば光学系の一部に光軸と垂直な方向へ変位自在な部
分を設け、この部分を変位させれば像面上の像を移動さ
せることができる。従って、逆に変位量をカメラの手ブ
レ等によって生じる像の移動を相殺する様に定めてやれ
ば、カメラ・ブレの生じない撮影レンズを実現できるわ
けである。
置に外力が加わったとしても、レンズの位置が空間座標
に対して維持される様にし〔発明が解決しようとしてい
る問題点〕本発明は液体懸架法により画像の防振を図る
ことを目的とする。− 例えば光学系の一部に光軸と垂直な方向へ変位自在な部
分を設け、この部分を変位させれば像面上の像を移動さ
せることができる。従って、逆に変位量をカメラの手ブ
レ等によって生じる像の移動を相殺する様に定めてやれ
ば、カメラ・ブレの生じない撮影レンズを実現できるわ
けである。
その際、懸架構造に要求されている点は、(1)変位に
際して光軸の倒れがない事、(2)摩擦その他、駆動力
に対して損失がない事、(3)変位するレンズは2次元
方向に動作可能である事である。
際して光軸の倒れがない事、(2)摩擦その他、駆動力
に対して損失がない事、(3)変位するレンズは2次元
方向に動作可能である事である。
以上の諸点を満たすために光学系の変位する部分と他の
部分を平行平面で構成し、変位する部分を駆動する方法
を取り得るが、平行平面の間隔や平行度は光学性能を維
持するために正確に保つ必要がある。しかしながら、取
付部材で間隔調整をしたり、懸架用鏡筒の外側から機械
的に支持することは、*擦の増大や2次元運動への適応
性から見て、好ましい方法とは言えなかった。
部分を平行平面で構成し、変位する部分を駆動する方法
を取り得るが、平行平面の間隔や平行度は光学性能を維
持するために正確に保つ必要がある。しかしながら、取
付部材で間隔調整をしたり、懸架用鏡筒の外側から機械
的に支持することは、*擦の増大や2次元運動への適応
性から見て、好ましい方法とは言えなかった。
本発明は以上の難点を解決するもので、変位する部分を
それより前側の部分及び後側の部分に対しそれぞれ平行
平面で構成すれば、両間隔が対称構造になる事、及び間
隔を厳密に保つ必要が有るのは、ブレの補正時で、この
時、変位する部分が運動している事に着目する。
それより前側の部分及び後側の部分に対しそれぞれ平行
平面で構成すれば、両間隔が対称構造になる事、及び間
隔を厳密に保つ必要が有るのは、ブレの補正時で、この
時、変位する部分が運動している事に着目する。
そして光学系の一部を液体で懸架する様にした装置の、
懸架される部分と他の部分が実質平行平面をなす様に構
成すると共にこの面もしくはこの面を保持する部材に対
向面間隔が光軸方向に変化する部分を設け、変化する部
分を具えた面と対向する平面とのずれで生じる流体の動
圧効果が、懸架される部分の前後で対称的に発生するこ
とにより、平行度と間隔の維持を達成している。
懸架される部分と他の部分が実質平行平面をなす様に構
成すると共にこの面もしくはこの面を保持する部材に対
向面間隔が光軸方向に変化する部分を設け、変化する部
分を具えた面と対向する平面とのずれで生じる流体の動
圧効果が、懸架される部分の前後で対称的に発生するこ
とにより、平行度と間隔の維持を達成している。
以下、図面に従って本発明の詳細な説明するもので・防
振装置の構成した後、本発明に特徴的な部分の説明を行
う。
振装置の構成した後、本発明に特徴的な部分の説明を行
う。
第1図は鏡筒り内での主要構成要素の配置を示す断面図
である。1amljは望遠レンズの7フオーカル光学系
の構成レンズ、又、接合レンズif、Igはこれを前後
進させる事で焦点合せを行なうフォーカスレンズである
。2は平行光束を収束するとともに、このシフトによっ
て像を移動させる補正光学部で補正光学系は鏡筒に気密
を保って収納されている。補正光学部のシフト量と、像
面での像のシフト量はl:1である。3 、3’は補正
光学部2にスペーサ3d。
である。1amljは望遠レンズの7フオーカル光学系
の構成レンズ、又、接合レンズif、Igはこれを前後
進させる事で焦点合せを行なうフォーカスレンズである
。2は平行光束を収束するとともに、このシフトによっ
て像を移動させる補正光学部で補正光学系は鏡筒に気密
を保って収納されている。補正光学部のシフト量と、像
面での像のシフト量はl:1である。3 、3’は補正
光学部2にスペーサ3d。
3d’を介して結合する可動磁石3a、3a’、コイル
3b、3b、可動磁石3a、3a’を非通電時定位置に
保つ板バネ3c 、 3c ’から成るプランジャ、S
lはレンズ主点近傍に配置された光軸に垂直で、紙面に
平行な方向の加速度をm仙する加速度センサ ≦2を士
St)同士面の加速度を検出する加速度センサで像面近
傍に配する。尚、プランジャ及び加速度センサは第1図
図示に直角方向の光軸含みの断面内にも本図と同様に配
置されているものとする。4は絞りの絞り込み駆動制御
部、5はフォーカスレンズif、Igを動かすフォーカ
ス駆動、制御部である。Pは不図示のカメラボディ本体
と、フォーカス情報、絞り情報、レリーズ情報等をやり
とりするための接点群の1つ、Fは銀塩フィルムあるい
は固体撮像素子が決める像面である。補正光学部2の保
持、駆動構造は第3図で可脱する。
3b、3b、可動磁石3a、3a’を非通電時定位置に
保つ板バネ3c 、 3c ’から成るプランジャ、S
lはレンズ主点近傍に配置された光軸に垂直で、紙面に
平行な方向の加速度をm仙する加速度センサ ≦2を士
St)同士面の加速度を検出する加速度センサで像面近
傍に配する。尚、プランジャ及び加速度センサは第1図
図示に直角方向の光軸含みの断面内にも本図と同様に配
置されているものとする。4は絞りの絞り込み駆動制御
部、5はフォーカスレンズif、Igを動かすフォーカ
ス駆動、制御部である。Pは不図示のカメラボディ本体
と、フォーカス情報、絞り情報、レリーズ情報等をやり
とりするための接点群の1つ、Fは銀塩フィルムあるい
は固体撮像素子が決める像面である。補正光学部2の保
持、駆動構造は第3図で可脱する。
第2図は本実施例のシステム全体を示すブロック図であ
る。5aは接点Piから入力される公知のカメラのフォ
ーカス制御信号によってフォーカスレンズlf、1gを
所定位置に移動するフォーカス駆動部、5bはフォーカ
ス位置検出部である。10は撮影光軸のシフトに起因す
る像の移動加速度演算回路で、フォーカス位置信号検出
部5bの出力信号から構倍圭βを算出し、これを加速度
センサS1の出力を乗じて出力する。20は光軸の主点
回りのローテーションに起因する像の移動加速度演算回
路で、除算回路30から出力される加速度センナS2と
加速度センサSlとの差分に、フォーカス位置信号によ
って決定されるあらかじめ設定された重み付けを行ない
出力する。これら両者の信号を加算回路40によって加
え合わせ像の移動加速度を得る。それぞれの加速度算出
を数式によって記述すると以下の通り。
る。5aは接点Piから入力される公知のカメラのフォ
ーカス制御信号によってフォーカスレンズlf、1gを
所定位置に移動するフォーカス駆動部、5bはフォーカ
ス位置検出部である。10は撮影光軸のシフトに起因す
る像の移動加速度演算回路で、フォーカス位置信号検出
部5bの出力信号から構倍圭βを算出し、これを加速度
センサS1の出力を乗じて出力する。20は光軸の主点
回りのローテーションに起因する像の移動加速度演算回
路で、除算回路30から出力される加速度センナS2と
加速度センサSlとの差分に、フォーカス位置信号によ
って決定されるあらかじめ設定された重み付けを行ない
出力する。これら両者の信号を加算回路40によって加
え合わせ像の移動加速度を得る。それぞれの加速度算出
を数式によって記述すると以下の通り。
(10)加速度センサーStの出力をal、フォーカス
位置検出部5bの出力(=<り出し量)X、撮影レンズ
全体の焦点距離fにおいて出力a 10とすると横倍率
β=−千故に、光軸のシフトに因る移動加速度a10=
−至Xa1 (20)加速度センサS1の出力a1、加速度センサS
2の出力a2、加速度センサ5IS2の距離文、くり出
し量X、焦点距離fにおいて出力a ZOとすると 光軸のティルトθ= (−az+a2) /見故に、主
点回りの回転に因る像の移動加速度 a2o= (x′+f) X (−al+a2)/交4
5は1本システムが作動中、加速度信号から速度信号を
発生する積分回路、50は積分回路で、リセツ) (R
ESET)入力への電圧印加時を起点とする経過時間に
ついて積分を行ない、リセット時からの成る経過時間経
過後の像の移動変位量を得る。積分開始信号は、オア・
ゲート90によって与えられ、カメラ側から接点P2に
ケえられたシャツタ開信号(HIGH→LOW)または
、接点P3に与えられるオートフォーカス(AF)用セ
ンサ(不図示)の蓄橿開始信号(LOW、HI GH)
に従って与えられる。尚、本信号はセンサへの蓄積中保
たれる。
位置検出部5bの出力(=<り出し量)X、撮影レンズ
全体の焦点距離fにおいて出力a 10とすると横倍率
β=−千故に、光軸のシフトに因る移動加速度a10=
−至Xa1 (20)加速度センサS1の出力a1、加速度センサS
2の出力a2、加速度センサ5IS2の距離文、くり出
し量X、焦点距離fにおいて出力a ZOとすると 光軸のティルトθ= (−az+a2) /見故に、主
点回りの回転に因る像の移動加速度 a2o= (x′+f) X (−al+a2)/交4
5は1本システムが作動中、加速度信号から速度信号を
発生する積分回路、50は積分回路で、リセツ) (R
ESET)入力への電圧印加時を起点とする経過時間に
ついて積分を行ない、リセット時からの成る経過時間経
過後の像の移動変位量を得る。積分開始信号は、オア・
ゲート90によって与えられ、カメラ側から接点P2に
ケえられたシャツタ開信号(HIGH→LOW)または
、接点P3に与えられるオートフォーカス(AF)用セ
ンサ(不図示)の蓄橿開始信号(LOW、HI GH)
に従って与えられる。尚、本信号はセンサへの蓄積中保
たれる。
この積分開始信号は同時にスイッチング回路100に与
えられ、シャッタ開放中またはAFセンサの蓄積時間中
は像の変位量信号がアクチュエータ3の駆動回路60に
インバータ110を印加される。尚、PGは・レンズと
カメラのGNO接続端子である。アクチュエータ駆動回
路は、補正光学部2の位置検出回路3Cの出力インバー
タ110の出力を比較して、これが零となる様にアクチ
ュエータのコイル3b、3b’に通電する。これによっ
て結局補正光学部2は、変位信号を逆向きに駆動されて
、前述した様に補正光学部のシフト量と像面F上の像の
シフト量は1:1であるから像面F上の像の動きをIL
める。また駆動回路60には像の加速度信号がフィード
・フォーワードされ、予測制御を行なうとともに、アク
チュエータの特性入力回路70を参照しつつアクチュエ
ータを駆動する。カメラの作動シーケンスに従って本シ
ステムの作動を記述すると以下の通りである。
えられ、シャッタ開放中またはAFセンサの蓄積時間中
は像の変位量信号がアクチュエータ3の駆動回路60に
インバータ110を印加される。尚、PGは・レンズと
カメラのGNO接続端子である。アクチュエータ駆動回
路は、補正光学部2の位置検出回路3Cの出力インバー
タ110の出力を比較して、これが零となる様にアクチ
ュエータのコイル3b、3b’に通電する。これによっ
て結局補正光学部2は、変位信号を逆向きに駆動されて
、前述した様に補正光学部のシフト量と像面F上の像の
シフト量は1:1であるから像面F上の像の動きをIL
める。また駆動回路60には像の加速度信号がフィード
・フォーワードされ、予測制御を行なうとともに、アク
チュエータの特性入力回路70を参照しつつアクチュエ
ータを駆動する。カメラの作動シーケンスに従って本シ
ステムの作動を記述すると以下の通りである。
まず、カメラが静止している間に本システムの作動が開
始され、次にシャッターボタンの第1ストロークが押さ
れAFクシ−ンスがスタートし、AFセンサへの蓄積中
は補正光学部が作動し、像のブレが防止される。さらに
シャッタボタンが第2ストロークまで押されレリーズさ
れるとシャッタ開放中再び像ブレが防止される0次に第
3図に従って、補正光学部の構造を詳述する。第3図は
補正光学部の構造を示す断面図である。2bはシフトレ
ンズの鏡筒で。
始され、次にシャッターボタンの第1ストロークが押さ
れAFクシ−ンスがスタートし、AFセンサへの蓄積中
は補正光学部が作動し、像のブレが防止される。さらに
シャッタボタンが第2ストロークまで押されレリーズさ
れるとシャッタ開放中再び像ブレが防止される0次に第
3図に従って、補正光学部の構造を詳述する。第3図は
補正光学部の構造を示す断面図である。2bはシフトレ
ンズの鏡筒で。
内部にCリングw、w’によって仮定されたレンズ01
〜Gを持ち、両端に平行平面ガラスGo 、 Go ’
が接着によって気密に固着されている。2aは懸架筒で
両端には平行平面ガラスG、G’がパツキン材P、P’
を介してリング2C、2C’によって固定され、側面に
は、ゴム等の可撓性材料で底に軸R2を持つ漏斗状に一
体成形されたレンズ駆動部材R,R″が押え部材2 d
、 2 d ”によって圧着され、気密構造となって
いる。レンズ駆動部材と押え部材は光軸対称にもう一対
配置され、結局4ケ配置されている。これらのレンズ駆
動補助部材は軸部R2の一端においてプランジャ3に連
結され、軸部の先端R3において、鏡筒2bに係合連結
される。尚、レンズ駆動部材R,R″はその膜部が補正
光学部の位置を大略維持する作用も果している。
〜Gを持ち、両端に平行平面ガラスGo 、 Go ’
が接着によって気密に固着されている。2aは懸架筒で
両端には平行平面ガラスG、G’がパツキン材P、P’
を介してリング2C、2C’によって固定され、側面に
は、ゴム等の可撓性材料で底に軸R2を持つ漏斗状に一
体成形されたレンズ駆動部材R,R″が押え部材2 d
、 2 d ”によって圧着され、気密構造となって
いる。レンズ駆動部材と押え部材は光軸対称にもう一対
配置され、結局4ケ配置されている。これらのレンズ駆
動補助部材は軸部R2の一端においてプランジャ3に連
結され、軸部の先端R3において、鏡筒2bに係合連結
される。尚、レンズ駆動部材R,R″はその膜部が補正
光学部の位置を大略維持する作用も果している。
そして、その剛性は駆動方向に対しては大きく、それと
直角方向には極めて小さく、例えば駆動部材Rは駆動部
材R”を介してのレンズの駆動力に対してほとんど抵抗
とならない、気密な鏡筒部と気密な懸架筒の間には無色
透明、均質な液体、例えばシリコン・オイルが満たされ
、鏡筒部に働く重力の影響を軽減または除去し、かつ潤
滑材として作用する。その際、レンズ鏡筒の設計により
、レンズ部の比重を液体の比重と略一致させる様にする
。平行平面ガラスGとco、c’とGo′の間は鏡筒部
の光軸の倒れと液体の光学的悪影響が無い程度に設定さ
れ、平行平面ガラスc(、、GQ ’の端面はレンズ鏡
筒が駆動された時、流体の動圧効果にょっ、てG、G’
表面から浮上し易い様に浅い角度の面取が行なわれてい
る。
直角方向には極めて小さく、例えば駆動部材Rは駆動部
材R”を介してのレンズの駆動力に対してほとんど抵抗
とならない、気密な鏡筒部と気密な懸架筒の間には無色
透明、均質な液体、例えばシリコン・オイルが満たされ
、鏡筒部に働く重力の影響を軽減または除去し、かつ潤
滑材として作用する。その際、レンズ鏡筒の設計により
、レンズ部の比重を液体の比重と略一致させる様にする
。平行平面ガラスGとco、c’とGo′の間は鏡筒部
の光軸の倒れと液体の光学的悪影響が無い程度に設定さ
れ、平行平面ガラスc(、、GQ ’の端面はレンズ鏡
筒が駆動された時、流体の動圧効果にょっ、てG、G’
表面から浮上し易い様に浅い角度の面取が行なわれてい
る。
尚、上記構成で平行平面ガラスの一平面はレンズの片側
の面でも良い。
の面でも良い。
従って、補正光学部2が駆動力を受けて懸架筒に対し、
瞬間的に移動した時、平行平面ガラスGO,GO′と平
行平面ガラスG、G’の間ではそれぞれ動圧が発生し、
前後の間隔で同じ状態となるから自動調心が行われると
共に平行移動が実現される。
瞬間的に移動した時、平行平面ガラスGO,GO′と平
行平面ガラスG、G’の間ではそれぞれ動圧が発生し、
前後の間隔で同じ状態となるから自動調心が行われると
共に平行移動が実現される。
第4図は傾斜部の変形例を示すもので、ここでは片側の
み描いているが補正光学部の前後とも形成されているも
のとする。
み描いているが補正光学部の前後とも形成されているも
のとする。
図(A)は平行平面ガラスGoを固定した鏡筒2bの端
縁に、上記実施例とは逆勾配の傾斜を与えたものであり
、図CB)は鏡筒2bの突起と平行平面ガラスGoの傾
斜が連続する構成としたものである。
縁に、上記実施例とは逆勾配の傾斜を与えたものであり
、図CB)は鏡筒2bの突起と平行平面ガラスGoの傾
斜が連続する構成としたものである。
又、傾面の代りに緩い曲面を与えることも可能である。
(効果)
以上、述べた本発明は液体懸架法に固有の液体に着目し
、固定的な構成でありながら液体の流れで発生する動圧
で補正光学部が正しい位置で平行運動することを可能に
する効果がある。
、固定的な構成でありながら液体の流れで発生する動圧
で補正光学部が正しい位置で平行運動することを可能に
する効果がある。
また、これにより、簡単な構成で光学的防振が実現され
た。
た。
第1図は本発明の実施例を示す断面図で、第2図はその
プレ補正システムのブロック図、第3図は補正光学部の
斜視図、第4図は変形例の要部を示す図。
プレ補正システムのブロック図、第3図は補正光学部の
斜視図、第4図は変形例の要部を示す図。
Claims (1)
- 光学系の一部を液体で懸架する様にした装置であって、
懸架される部分と他の部分が平行平面となる様にすると
共にこの面もしくはこの面を保持する部材に対向面間隔
が光軸方向に変化する部分を設けたことを特徴とする光
学的防振装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18708985A JPS6247011A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 光学的防振装置 |
| DE19863628480 DE3628480A1 (de) | 1985-08-23 | 1986-08-22 | Verfahren und vorrichtung zur kompensation einer bewegung eines bildes |
| US08/197,454 US5606456A (en) | 1985-08-23 | 1994-02-16 | Image processing apparatus and display system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18708985A JPS6247011A (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 光学的防振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247011A true JPS6247011A (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=16199914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18708985A Pending JPS6247011A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-26 | 光学的防振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6247011A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5039211A (en) * | 1988-07-28 | 1991-08-13 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens capable of image blur compensation |
| WO2008133234A1 (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Nikon Corporation | 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置ならびにデバイスの製造方法 |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP18708985A patent/JPS6247011A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5039211A (en) * | 1988-07-28 | 1991-08-13 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens capable of image blur compensation |
| WO2008133234A1 (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Nikon Corporation | 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置ならびにデバイスの製造方法 |
| US8363340B2 (en) | 2007-04-23 | 2013-01-29 | Nikon Corporation | Optical element holding apparatus, barrel, exposure apparatus, and manufacturing method for device |
| US8498067B2 (en) | 2007-04-23 | 2013-07-30 | Nikon Corporation | Optical element holding apparatus, barrel, exposure apparatus, and manufacturing method for device |
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