JPH01140120A - 画像安定化光学系 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は振動等による画像のブレを補正する機能、所謂
防振機能を有した画像安定化光学系に関し、特に撮影レ
ンズが変倍光学系のとき全変倍範囲にわたり容易に、し
かも迅速に画像のブレを補正することのできる画像安定
化光学系に関するものである。

（従来の技術） 進行中の車や航空機等移動物体上から撮影をしようとす
ると撮影系に振動が伝わり、撮影画像にブレが生じる。

このときの撮影画像のブレは光学性能を著しく低下させ
る原因となってくる。

従来より、撮影画像のブレを防止する機能を有した防振
光学系が例えば特公昭５６−３４８４７号公報、特公昭
５７−７４１４号公報、特公昭５７−７４１６号公報等
で提案されている。

これらの公報では撮影系の一部に振動に対して空間的に
固定の光学部材を配置し、この光学部材の振動に対して
生ずるプリズム作用を利用することにより、撮影画像を
偏向させ結像面上で静止画像を得ている。

一般に画像のブレは掘れ角が同じであっても撮影系の焦
点距離に比例して大きくなってくる。

例えば、変倍光学系では振動等により撮れ角が同じであ
っても焦点距離の違いによって、即ちズーム位置の違い
によって画像のブレは変化してくる。

第４図（＾）、（Ｂ）は参考として特公昭６１−４５８
０９号公報の実施例１の焦点距離１００〜３００のズー
ムレンズを引用して、結像面と光軸との交わる点を中心
として、ズームレンズ１全体を２０傾けたときの無限遠
物体の結像位置を示す説明図である。

同図（Ａ＞は焦点路１！１ｆ＝ＩｏＯ１同図（Ｂ）は焦
点距Ｉｌｌ　ｆ　＝　３００のときである。同図（Ａ）
　、　（Ｂ）に示すように画像のブレは焦点距離によっ
て異ってくる。

この為、撮影レンズが変倍光学系のときはズーム位置情
報をカメラ側に付与し、このときの情報を基にして、振
れ角より補正手段の変位量を決めなければならない。

しかしながら、この方法は装置全体が複雑化してくると
いう問題があった。又、変位量を求める際の演ｐ時間も
長くなり迅速なる処置が難しい等の問題もあった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は撮影系に変倍光学系を用いたときに、焦点距離
の違いによって撮影系の振れ角が同じであっても異って
くる画像のブレを少なくとも２つの独立した第１偏向手
段と第２偏向手段の２つの偏向手段を存する補正手段を
用いることにより、容易にしかも迅速に補正することの
できる画像安定化光学系の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 変倍光学系と該変倍光学系の握れに基づく画像のブレを
補正する補正手段とを有する画像安定化光学系に右いて
、該補正手段は光束の偏向量を変化させる第１偏向手段
と第２偏向手段の少なくとも２つの偏向手段を有してお
り、該第１偏向手段は該変倍光学系の振れ角に応じた変
位量の補正を行い、該第２偏向手段は該第１偏向手段の
動作中は停止しており、該変倍光学系により変倍しても
光学系の像ブレ量に対する第１偏向手段の変位量の比が
一定になるよう第２偏向手段を変化させることである。

（実施例） 第１図（＾）　、　（Ｂ）は本発明の一実施例の光学系
の概略図である。図中、１は変倍光学系、２は結像面、
３は補正手段である。

第１図（Ａ）は広角端に右いて第１偏向手段による補正
状態を、第１図（Ｂ）は望遠端における第２偏向手段に
よる補正状態の光路を示している。

補正手段３は光束を偏向させることのできる２つの３角
形状のプリズム３ａ、３ｂを有しており、このうち少な
くとも一方は、例えばプリズム３ａは特公昭５７−７４
１６号公報で開示されているような可変頂角プリズムよ
り成っている。

そして、第１偏向手段としては少なくとも一方の可変頂
角プリズムの頂角を変化させる手段より成り、又、第２
偏向手段としては２つのプリズム３ａ、３ｂ間の光軸方
向の距離を変化させる手段より成っている。このように
本実施例では第１偏向手段として少なくとも一方のプリ
ズム３ａの頂角θを変化させて光束を偏向させると共に
、第２偏向手段として各プリズム間の距５１ｄを変化さ
せて光束を偏向させている。

特に本実施例では変倍光学系１の変倍に伴って第２偏向
手段として一方のプリズム３ｂが不図示の駆動手段によ
り光軸方向に変位し、プリズム３ａとプリズム３ｂとに
よる光軸方向の間隔ｄが変化するようにしている。

そして、第１偏向手段としてプリズム３ａの頂角を変倍
光学系１がどのようなズーム位置にあっても、該変倍光
学系の振れ角に比例して回動させ、即ち頂角θＳを変化
させることにより画像のブレを補正出来るようにしてい
る。

尚、第１図（Ａ）　、　（Ｂ）においては第１偏向手段
として２つのプリズム３ａ、３ｂの頂角を変化させてい
る場合を示している。

このように本実施例では変倍光学系の振れ角が同してあ
れば、変倍光学系がどのようなズーム位置であっても画
像のズレな補正する為の第１偏向手段としてのプリズム
３ａ（又は／及びプリズム３ｂ）の頂角θＳとなるよう
に、第２偏向手段によりプリズム３ａとプリズム３ｂと
の相対的位置、即ち光軸方向の間隔ｄｓを適切に変化さ
せている。

本実施例において変倍光学系の振れ角を検知する検知手
段としては、例えば加速度センサー、ＣＣＤセンサー、
地磁気センサー等が適用出来る。そして、検知手段から
の出力信号に応じて、例えば応答性の速い積層型ピエゾ
素子や変位量拡大型のアクチュエーター等を用いて第１
偏向手段としてプリズム頂角を変化させて画像のズレの
補正をリアルタイムで行っている。

尚、変倍光学系のズーム位置検出は、例えばポジション
センサー等を用いて行い、このときの出力信号を基にし
て第１偏向手段の変位量を設定している。

第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の他の一実施例の光
学系の概略図である。

本実施例では補正手段３を片方が平面である曲率の等し
い２つのレンズ部３ａｌ、３ｂｌを互いに曲率面を向い
合わせて配置して構成している。

そして、第１偏向手段としてレンズ部３ａ１゜３ｂｌの
平面を傾ける手段より構成し、これにより実質的に頂角
θＳのプリズム作用を行い、又、第２偏向手段としてレ
ンズ部３ａｌとレンズ部３ａ２との光軸方向の距離を変
化させて第１図（Ａ）　、　（Ｂ）に示す実施例と同様
にして画像のブレを補正している。

第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明に係る補正手段３の
特に第２偏向手段としての光学的作用を示す説明図であ
る。図中、１は変倍光学系、３は１対のプリズムより成
る補正手段であり、２つの３角形状のプリズム３ａ、３
ｂより成って３す、各プリズム３ａ、３ｂを空気層を挟
んで光軸７に対して頂角が互いに逆方向となるようにし
て配置している。

同図（Ａ）は基準状態、同図（Ｂ）は１対のプリズム３
のうち一方のプリズム、本実施例ではプリズム３ｂを光
軸７に沿って距１１ｉ１だけ像面側に移動させて２つの
プリズム３ａ、３ｂ間の相対的位置を変化させている。

特に各プリズム３ａ、３ｂの斜辺の相対的位置を変化さ
せてプリズム３ａ、３ｂ間の相対的位置を変化させてい
る。

これにより結像面２上で距離Δだけ画像を光軸７と垂直
な方向に変位させて、例えば振動等から生ずる画像のブ
レを補正している。

本実施例においては２つのプリズム３ａ、３ｂをアツベ
数の異なる材質より構成すれば、色収差の影響を少なく
することができるので好ましい。

尚、本実施例においては一方のプリズム３ａを光軸と直
交する方向に移動させても同様に光束を偏向させること
ができる。

第１図の実施例において第１偏向手段として可変頂角プ
リズムを用いる代わりにプリズム３ａ。

３ｂを頂角固定のプリズムより構成し、このうち少なく
とも一方のプリズムを傾けて行っても良い。

又、以上の各実施例において補正手段をアタッチメント
として構成し、変倍光学系の一部に設けても良い。

（発明の効果） 本発明によれば第１．第２偏向手段の２つの偏向手段を
用い、このうち第２偏向手段を変倍に伴って萌述の如く
変位させることにより、どのようなズーム位置にあって
も第１偏向手段の変位量を変倍光学系の振れ角に比例し
て変位させることにより、画像のブレをリアルタイムで
迅速に補正することのできる画像安定化光学系を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１　（Ａ）、（Ｂ）　、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は
各々本発明の一実施例の光学系の概略図、第３図（Ａ）
　、　（Ｂ）は本発明に係る補正手段の一実施例の説明
図、第４図（Ａ）　、　（Ｂ）は従来の防振光学系を説
明する為の概略図である。 図中、１は変倍光学系、２は結像面、３は補正手段、３
ａ、３ｂはプリズムである。 特許出願人　　キャノン株式会社 ％　　３　　回（Ａ） ス 第　　３　　回（Ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）変倍光学系と該変倍光学系の振れに基づく画像の
   ブレを補正する補正手段とを有する画像安定化光学系に
   おいて、該補正手段は光束の偏向量を変化させる第１偏
   向手段と第２偏向手段の少なくとも２つの偏向手段を有
   しており、該第１偏向手段は該変倍光学系の振れ角に応
   じた変位量の補正を行い、該第２偏向手段は該第１偏向
   手段の動作中は停止しており、該変倍光学系により変倍
   しても光学系の像ブレ量に対する第１偏向手段の変位量
   の比が一定になるよう第２偏向手段を変化させることを
   特徴とする画像安定化光学系。
2. （２）前記補正手段は２つのプリズムを有しており、そ
   のうち少なくとも一方は可変頂角プリズムであり、前記
   第１偏向手段は前記可変頂角プリズムの頂角を変化させ
   て偏向し、前記第２偏向手段は光軸方向に対する双方の
   プリズム間の距離を変化させて偏向していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像安定化光学系。
3. （３）前記第１偏向手段はプリズム間の距離を変化させ
   て偏向させ、前記第２偏向手段は可変頂角プリズムの頂
   角を変化させて偏向させていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の画像安定化光学系。