JPH07119902B2 - 像安定化光学系とアタツチメント - Google Patents

像安定化光学系とアタツチメント

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JPH07119902B2
JPH07119902B2 JP62035132A JP3513287A JPH07119902B2 JP H07119902 B2 JPH07119902 B2 JP H07119902B2 JP 62035132 A JP62035132 A JP 62035132A JP 3513287 A JP3513287 A JP 3513287A JP H07119902 B2 JPH07119902 B2 JP H07119902B2
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【発明の詳細な説明】 <産業分野> 本発明は、像を偏位させる機能を持った光学系及びアタ
ツチメントに関し、殊に防振装置に使用するのに適した
ものである。
<従来技術> 従来より像安定化即ち、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
ユース取材の撮影のときにカメラを自動車や船、ヘリコ
プターに据え付けたり、手持ちのまま移動する際に、通
常引起される。スポーツの中継あるいはニユース番組は
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・カメラの場合も焦点距離の長いレンズの
装着して手持撮影をするときには画像のブレが生じ易
く、特に露出時間が長いと避け難い。
この為、これまで種々の防振光学系が提案されている。
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。光学楔
は、平凸レンズと平凹レンズの凹凸面を対向させたタブ
レツトレンズの一方のレンズを傾けるか、液体を充たし
たベローズの一方の面を他方の面に対して傾けることで
形成するが、屈折率の高いレンズ素材や液体を求めても
限度があるため、必要とする傾角の半分程度を修正でき
るに過ぎない。従って、光学楔を複数個設けるか、ワイ
ドコンバータを前方に置いて組合せ効果を利用すること
が提案されているが、前者は駆動機構が複雑になり、後
者は大型化しやすい。
またいずれにしろプリズムを導入したことになるから、
色収差補正の手段を講じても画像に色が着き易い。
前述したダブレットレンズの一方を傾ける場合、レンズ
面の球心を中心にレンズが上下左右に揺動できる様に支
持し、またこの位置に設けたジヤイロスコープに連結し
て動かすことになるが、回転中心を正確に維持し、また
円滑な作動を実現するためにはかなりの精度を要求され
るなど駆動機構に相当の負担が掛る難点がある。
<発明が解決すべき問題点> 本発明は上述の難点を解消し、比較的小型で駆動機構に
負担が少なく、画質、特に色収差の悪化を軽減すること
を目的とする。
この目的を達成するため、主レンズ系と共に光学系を構
成するアフオーカル光学部、あるいは主レンズ系の一部
に着脱されるアフオーカルアタツチメントの所定部分を
光学部の光軸と垂直方向に移動自在とし、残りの部分を
固定として移動自在とした部分を外界からの加力に応じ
て平行偏芯させている。
<実施例> 以下、第1図から第3図を使って本発明の実施例の基本
構成を説明する。第1図は正常な状態、即ち光学系に外
力が加わていない状態を示す。第2図と第3図は光学系
に外力が加わって、例えば上向きに回転した状態を示
し、第2図は防振機能が作動していないときであり、第
3図は作動しているときである。
図中1は結像レンズの様な主レンズで、ここではブロツ
クとして描いているが、実際には複数枚のレンズから成
り、単焦点レンズであっても良いし、ズームレンズであ
っても良い。2は主レンズ1の光軸である。3は画面を
示し、感光フイルムや撮像素子が配される。4と5は夫
々光線で、無限遠の点光源からのものとし、画面3上の
点像6を結像する。7は正レンズ部、8は負レンズ部
で、図には薄肉系の表記法で示した。正レンズ部7と負
レンズ部8はアフオーカル光学系Aを構成するものと
し、主レンズ1に対して着脱自在なアタツチメントとし
ても良いし、主レンズ1と同じ鏡筒(不図示)に設けて
も良い。各レンズ部は求める画質に応じて1枚又は複数
枚のレンズで構成するが、後述する様に可動のレンズ部
は少なくとも1枚ずつの正レンズと負レンズで構成する
のが望ましい。本例では負レンズ部8を光軸2に垂直に
移動自在とする。
またここではアフオーカル光学系Aをワイド・タイプと
したがテレタイプであっても良く、主レンズ1が望遠系
のときはテレ・タイプ。広角系のときはワイド・タイプ
とするのが素直であるが、必要に応じて逆の選択もでき
る。
負レンズ部8は図示しない支持部材で、光軸2に垂直な
面内を移動自在に支持されているものとし、アクチユエ
ータ9により駆動される。アクチユエータ9はソレノイ
ド、メータ、ピエゾ素子の積層など種々のものが使用で
きる。10は偏倚検出器で、ジヤイロスコープあるいは加
速度計、角加速度計、速度計などを内蔵している。ジヤ
イロスコープであれば傾角を取出せ、加速度計であれば
出力を2回積分して加速度計の取付けられた位置の偏位
量が取出せるから、これを基に負レンズ部8の補償移動
量を算出できる。
第1図で、光線4と5は正レンズ部7と負レンズ部8を
通過し、主レンズ1で画面3上に結像されている。点線
6は画面3の中心にある。次に外力が光学系に加わっ
て、例えば節点を中心に回転すると像点6は、第2図に
示す様に画面3の中心から変位する。つまり物体像が画
面3上を移動するわけで、繰返し外力が加わることで物
体像は振動する。
第3図の様に、偏倚検出器とアクチユエータ9が作動し
ていれば偏倚検出器10が補償移動量を検出し、アクチユ
エータ9を駆動する。アクチユエータ9は負レンズ部8
を光軸2と垂直な方向へ移動させるので、像点6は画面
の中心に維持される。光学的な補正作用は後述する。
第4図は負レンズ部8の駆動機構を模型的に示してい
る。要は負レンズ部8を上下方向、水平方向の2方向に
独立に移動できると共に、斜方向へ移動すべく2方向へ
同時に移動できる構成が必要である。尚、特殊な用途あ
るいは簡略化された装置では一方向の移動で済む場合も
ある。図で、11は外側鏡筒、12は内側鏡筒である。第1
のアクチユエータ9aと第1のスライド軸受13は外側鏡筒
11の対向する位置に設けられて内側鏡筒12を軸によって
支えると共にバネで中立位置に維持し、アクチユエータ
9aの駆動により内側鏡筒12を所望位置に移動させ得る。
外側鏡筒11は第2のアクチユエータ9aと第2のスライド
軸受14で同様に支持され、負レンズ部8を所望位置に移
動させ得る。そして本機構では第1のアクチユエータ9a
による上下方向の移動と第2のアクチユエータによる水
平方向の移動を独立にまた重畳して実施できる。
第5図と第6図はアフオーカル光学系の一部をその光軸
と垂直な方向に平行偏芯させることによる光線が傾く様
子を説明する図である。
今、正レンズ部7のパワーをφ、負レンズ部8をパワ
ーをφとし、負レンズ部8を補償量Dだけ平行偏芯さ
れると出射する光線は−Dφの角度だけ傾くが、これ
を光学の近軸追跡を使って説明する。負レンズ部8へ入
射する上側の光線4の入射角度をαu2、その時の光軸か
らの高さhu2、また射出角度をα′u2とし、下側の光線
5についても同じ様にαd2,hd2,α′d2と定義すると、
第5図の場合、 上線4; αu2+hu2・φ=0 ……(1) 下線5; αd2+hd2・φ=0 ……(2) また第6図の場合、 上線; α′u2=αu2+(hu2−2)φ =αu2+hu2・φ−D・φ ………(3) 下線5; α′d2=αd2+(hd2−D)φ =αd2+hd2・φ ………(4) (3)式に1を代入し、(4)式に(2)を代入すると α′u2=−Dφ2,α′d2=−D・φ つまり上線と下線の出射角度はともに−Dφだけ傾く
から、この性質の利用して像移動を補償することができ
る。
この方法に依れば平行偏芯量Dに対応し光線が−Dφ
傾くのでφを大きな値に設定することにより、小さな
移動で防振の効果を上げることができ。また従来の光学
楔の様に物質の屈折率による制限を受けないため、比較
的自由に敏感度(レンズの動きに対する像の動きの反
応)を設定できる。
また上の説明では発散レンズ部と収斂レンズ部から成る
アフオーカル光学系の後側収斂レンズ部を平行偏芯させ
たが、アフオーカル光学系内のレンズならどの部分を平
行偏芯させても上線と下線の傾く角度は同じになること
が同様の近軸追跡から言えるので、極めて都合が良い。
第7図から第9図までは、第1図の変形例を夫々示して
いる。第7図はアフオーカル光学系を主レンズの像側に
配置した例であり、第8図はアフオーカル光学系を正レ
ンズ部8a、負レンズ部7′、正レンズ部8bを順置して構
成した例であって、アクチユエータ9で2つの正レンズ
部8a,8bを平行偏芯させている。
第9図は3部分から成るアフオーカル光学系を主レンズ
1の像側に配置した例を示す。
次に各レンズ部を厚肉化した例を第10図に示す。数値諸
元は後述する。1の主レンズは望遠レンズで、特公昭60
−32847号の実施例1のデータを焦点距離300mmに換算し
たものを使用し、アフオーカル光学系Aとこと望遠レン
ズを合わせた光学系の合成焦点距離は352.94mm、Fナン
バー1:5.6,画各2w=7゜となる。
本例のアフオーカル光学系はテレタイプで、正レンズ部
A1と負レンズ部A2の2群4枚から成り、負レンズ部A2の
平行偏芯させている。
上述して来た構成で設計上の観点から次の条件を満足す
ると良い。
−3≦Fp/Fn≦−1 但し、Fpは正レンズ部の焦点距離、Fnは負レンズ部の焦
点距離とする。下限値を越えると可動部の単位移動量に
対する像の移動量つまり敏感値が悪化し、上限値を越え
ると画像性能が良好にするのが難しくなって来る。
他方、従来の様な光学楔を使用した装置に比べれば遥か
に小さいとはいえ他のレンズ対して光軸のずれたレンズ
を導入することになるから色収差は悪化する。しかしな
がら可動のレンズ部自体の色収差はを小さく抑えておく
ことで、収差を改善することができる。
可動レンズ部が負屈折力αときは、レンズ部を構成して
いる正レンズの平均アツベ数をνp、負レンズの平均ア
ツベ数をnとして、p≦40,n≧45を満足する。
逆に可動レンズ部が正屈折力のときは、レンズ部を構成
している正レンズの平均アツベ数をp、負レンズの平
均アツベ数をnとして、p≧45,n≦40を満足す
る。
これら条件を満足しないときは、レンズ部を偏芯させた
ときに色収差、特に倍率色収差が目につくことがある。
第11図は本発明の数値実施例の縦収差による基準性能を
示している。またこの時の各レンズ群の収差係数値もあ
げてある。
第12図は上記の基準状態(手ブレなどによる像ブレがな
い状態)の性能を横収差で示したものである。上から像
高Y=15,0,−15である。第13図は像ブレが1mm生じた時
に、負の偏心ブロツクA2を0.6mm平行偏心させ、像を1mm
ずらし像ブレをキヤンセルした状態の性能である。第12
図の性能と比較してわかるように平行偏心による収差の
悪化はほとんどないと言ってよい。これは −4≦A02≦0 −1≦B02≦3 の条件を満たしている。ここで使われているA02,B02
薄肉光学系でのA2のブロツクの形状Rを決定するための
固有係数A0,B0である(松居吉哉:レンズ設計法参
照)。A2ブロツクのA02,B02本条件を満たさない時は、A
2を平行偏心させ像ブレを補正した状態での収差の悪化
が大きい。特に偏心コマ収差、偏心非点収差、偏心像面
湾曲、偏心歪曲収差が新たに発生する。
またA2ブロツク中の第1面の曲率半径R1(r5)及び最終
面の曲率半径をRk(r8)とした時、下記の条件を満たす
と設定上都合が良い。
−1≦(R1+Rk)/(R1−Rk)≦1.5 この条件式の下限を越えると基準状態で球面収差が補正
過剰となり、移動レンズ群A2を平行偏心させると偏心コ
マ収差の発生が大きくなる。また上記の条件式の上限を
越えると、基準状態でコマ収差が発生し始め、A2を平行
偏心させた時は偏心コマ収差及び偏芯非点収差が発生す
る。
<実施例> f=352.94 Fno.=1:5.6 2w=7゜ 全系を1に規準化した時、φ=−2.08で光線の傾き角
は2.08Dとなる。
Fp/Fn=−1.2 =52.3 A0=1.8 =35.3 B0=0.39 (R1+Rk)/(R1−Rk)=0.513 尚、アフオーカル光学系をアタツチメントとする他、光
学系自体がアフオーカルな系にはそのまま適用できる。
例えば望遠鏡、双眼鏡、フアインダである。また、上例
は防振装置の場合を述べたが、逆に視界の走査にも使用
できる。
<効果> 本発明はアフオーカル系アタツチメントレンズ1部を平
行偏心させることにより、防振を行うので、傾き偏心を
使った可変頂角プリズムによる防振系ではできなかった
主レンズの焦点距離の変倍が可能となり、アタツチメン
トとして望遠化または広角化ができ、しかも防振が可能
である。
また平行偏心ブロツクを平行偏心させた時の光線の傾き
角が−Dφで表され、φのパラメーターとなり、φ
の値を大きく設定することにより、敏感度を大きくす
ることができる。そして大きな敏感度で平行偏心させる
ことにより、平行偏心レンズ群(補正レンズ群)を上下
方向または左右方向に単純に少量ずらすだけで像ブレが
補正できるため、アクチユエーターも複雑なものを必要
とせずコパクトにすることができる。また高周波数で振
幅の大きな振動に対しても平行偏心レンズ群のずれ量が
小さいため十分に補正できる。このように応答速度が速
いために、センサーからアクチユエーターへの信号のフ
イードバツクの回数も多くでき、振動に対してリアルタ
イムで補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す光学配置図で、第2図と
第3図は夫々、外力が加わった時の状態を示す図、第4
図は駆動機構の正面図。第5図と第6図は光学作用の説
明図、第7図,第8図,第9図は夫々変形例を示す光学
配置図。第10図は実施例のレンズ断面図。第11図,第12
図,第13図は夫々収差図。 図中1は主レンズ、Aはアフオーカル光学系、7は負レ
ンズ部、8は正レンズ部、9はアクチユエータである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主レンズと、主レンズと共に光学系を構成
    するアフオーカル光学部を具え、アフオーカル光学部の
    所定部分を光学系の光軸と垂直方向に移動自在とし、残
    りの部分を主レンズと一体として、移動自在とした部分
    を光学系へ加わった外力に応じて平行偏芯させることを
    特徴とする像安定化光学系。
  2. 【請求項2】前記アフオーカル光学部を正屈折力の部分
    と負屈折力の部分で構成し、どちらか一方を移動自在、
    他方を固定とした特許請求の範囲第1項に記載する像安
    定光学系。
  3. 【請求項3】前記移動自在とした部分は正レンズと負レ
    ンズを有する特許請求の範囲第1項又は第2項に記載す
    る像安定化光学系。
  4. 【請求項4】主レンズの物体側または像側に着脱される
    アフオーカル光学部であって、アフオーカル光学部の所
    定部分を光軸と垂直方向に移動自在、残りの部分は固定
    とし、移動自在の部分を外界からの加力に応じて平行偏
    芯させることを特徴とするアタツチメント。
  5. 【請求項5】前記アフオーカル光学部を正屈折力の部分
    と負屈折力の部分で構成し、どちらか一方を移動自在、
    他方を固定とした特許請求の範囲第4項に記載するアタ
    ツチメント。
  6. 【請求項6】前記正屈折力の部分の焦点距離をFp,前記
    負屈折力の部分の焦点距離をFnとしたとき、−3≦Fp/F
    n≦−1を満足する特許請求の範囲第5項に記載するア
    タツチメント。
  7. 【請求項7】正屈折力の部分が移動自在で、また正レン
    ズと負レンズを有しており、正レンズの平均アツベ数を
    νp、負レンズの平均アツベ数をnとするとき、p
    ≧45,n≦40を満足する特許請求の範囲第5項に記載
    するアタツチメント。
  8. 【請求項8】負屈折力の部分が移動自在で、また正レン
    ズと負レンズを有しており、正レンズの平均アツベ数を
    p、負レンズの平均アツベ数をnとするときp≦
    40,n≧45を満足する特許請求の範囲第5項に記載す
    るアタツチメント。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2727091B2 (ja) * 1988-11-17 1998-03-11 旭光学工業株式会社 振動補償型望遠レンズ
US5172276A (en) * 1989-08-29 1992-12-15 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Structure for stabilizing image in optical system
JPH06118471A (ja) * 1992-09-30 1994-04-28 Sony Corp 光軸補正レンズ装置
JP2001249276A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Olympus Optical Co Ltd 像ぶれ補正機能を有する撮影レンズ
JP2007237138A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Equos Research Co Ltd 酸素富化膜、酸素富化装置及び酸素富化方法
JP2008018338A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Equos Research Co Ltd 酸素富化膜及び酸素富化膜の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3514179A (en) * 1966-09-12 1970-05-26 Bell & Howell Co Stabilized optical system and method of stabilizing images
JPS5438507B2 (ja) * 1971-10-18 1979-11-21
JPS5075048A (ja) * 1973-11-01 1975-06-20

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