JPH07199121A - 光軸制御機能を有する光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で構成部品数も少なく、したがって安価
な像振れ補正機能をもつ光学機器を提供する。 【構成】 第１の光軸を有する第１の光学系と、前記第
１の光軸とは異なる第２の光軸を有する第２の光学系
と、前記第１の光学系の光軸を変化させる第１の光軸変
化手段と、前記第２の光学系の光軸を変化させる第２の
光軸変化手段と、これらの第１，第２の光軸変化手段に
対して光軸変化の信号を出力する制御信号発生手段と、
この制御信号発生手段の出力に基づき、前記第１の光軸
変化手段によって実行される第１の光軸変化量及び第２
の光軸変化手段によって実行される第２の光軸変化量が
略等しくなるように第１の光軸変化手段と第２の光軸変
化手段を駆動制御する制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、代表的には二つの光学
系、光軸をもつ双眼鏡やステレオカメラ等の光学機器に
おける光軸制御機能を有する光学機器装置に関するもの
であり、像振れ補正装置や視線交差調整装置に有効に適
用される。

【０００２】

【従来技術】従来から、双眼鏡等の光学機器における手
振れの影響を軽減させるために、手振れ補正装置が提供
されており、例えば、揺れ検知系に慣性力を用い、カル
ダン軸と呼ばれる特殊な支持機構によって振れ補正系で
ある光学レンズと結合することで受動的に振れを減衰さ
せる方法（特開平２−１９６２１０号）や、揺れ検知系
に高速回転するフリージャイロを用い、このフリージャ
イロと揺れ補正系である左右二つのプリズムとを一体結
合させて、外ジンバル框を介して揺れの安定を行なう方
法（特開昭５０−５０５８号）等の方法が知られてい
る。

【０００３】また、これまでの立体撮像装置は、２つの
カメラを間隔を置いた各々の場所に並べ、目標とする被
写体に対して撮影することにより視線を交差させてい
た。

【０００４】更に、２つのカメラを一体化した立体撮像
装置については、左右の光学系が平行に配されており、
左右の視線を被写体距離によって自由に交差させること
ができなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法による振れ補正装置は、機構が複雑で大掛かり
な機構部品を必要としているため、その振れ補正装置自
体の小型化が困難であるためこれを搭載する光学機器も
大型化してしまい、また構成部品も多いために安価な製
品の提供が困難という問題があった。

【０００６】本発明者は、従来の双眼鏡等の光学機器に
おける上述した問題を解消して、小型で構成部品数も少
ない等によって安価像振れ補正を行なうことができる光
軸制御機能をもつ光学機器を開発するために種々研究を
進めた。

【０００７】そして、既にビデオカメラ等のカメラにお
いて実用化されている可変頂角プリズム（以下「ＶＡ
Ｐ」と略記する）を、本発明の対象である双眼鏡等の光
学機器に搭載可能とすることができれば、上述従来方式
の像振れ補正装置に比べて、小型でかつ高性能な装置を
提供することを目的として、種々検討を重ね本発明を完
成するに至った。

【０００８】また、立体撮像装置における視線交差調整
については、被写体距離の移動に伴い２台のカメラを並
べ直すなど、大掛かりな作業を伴う問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明の特徴の一つは、第１の光軸を有する第１の光学系
と、前記第１の光軸とは異なる第２の光軸を有する第２
の光学系と、前記第１の光学系の光軸を変化させる第１
の光軸変化手段と、前記第２の光学系の光軸を変化させ
る第２の光軸変化手段と、これらの第１，第２の光軸変
化手段に対して光軸変化の信号を出力する制御信号発生
手段と、この制御信号発生手段の出力に基づき、前記第
１の光軸変化手段によって実行される第１の光軸変化量
及び第２の光軸変化手段によって実行される第２の光軸
変化量が略等しくなるように第１の光軸変化手段と第２
の光軸変化手段を駆動制御する制御手段を設けたという
構成をなすところにある。

【００１０】上記構成において、光学機器にはその全体
の揺れを検出する揺れ検出手段をもうけることができ
る。

【００１１】上記第１の光軸変化手段及び第２の光軸変
化手段は、いずれも揺れ補正装置、特に可変頂角プリズ
ムが好ましく採用される。

【００１２】また本発明は、上記第１の光軸変化手段の
動きを検出する第１の光軸位置検出手段と、第２の光軸
変化手段の動きを検出する第２の光軸位置検出手段と、
前記第１の光軸位置検出手段の出力及び前記第２の光軸
位置検出手段の出力との差異を検出する差異検出手段を
有し、第１の光軸変化手段と第２の光軸変化手段を駆動
制御する制御手段は、前記差異検知手段による検出量が
減少するように駆動制御するように構成することができ
る。

【００１３】また、第１の光軸位置検出手段によって検
知される第１の光軸変化量の最大時（変化の限界量に達
した時）あるいは第２の光軸位置検出手段によって検知
される第２の光軸変化量の最大時に、光軸変化量の大き
い側の光軸変化手段の駆動制御を制限して、他方の光軸
変化手段の動きに合致させるように駆動制御を行うこと
ができ、このような制限される限界値は、例えば制限値
を予め記憶した記憶手段から読み出して制御するように
することができる。

【００１４】上記の第１の光軸変化手段，第２の光軸変
化手段の駆動手段としては、例えばボイスコイル等の磁
気コイル型アクチュエータ、あるいはステッピングモー
タ等のパルス型アクチュエータを好ましく用いることが
できる。

【００１５】また制御を容易化するために、例えば第１
の光学系の光軸変化量と駆動制御の相関関係を表わす第
１の相関表を記憶手段に記憶させておくことができる。
同様に第２の光学系の光軸変化量と駆動制御の相関関係
を表わす第２の相関表を記憶手段に記憶させておくこと
ができる。

【００１６】更に、上記構成において制御信号発生手段
として被写体距離検知手段を、又、上記第１の光軸変化
手段及び第２の光軸変化手段に可変頂角プリズムを採用
した左右の視線交差調整装置を配することによって、操
作性が優れ輻輳角が被写体距離に応じて自在に変化でき
る立体撮像装置を提供できる。

【００１７】

【実施例】以下に図面を参照しながら、防振双眼鏡に於
ける本発明の実施例を説明する。 実施例１ 図１は本実施例の基本制御構成図である。

【００１８】４０１ａは双眼鏡全体の縦揺れを、４０１
ｂは双眼鏡全体の横揺れを検出するコリオリの原理を利
用した小型振動ジャイロである。

【００１９】この小型振動ジャイロは角速度センサの一
種でもある。

【００２０】４０２ａ，４０２ｂは、縦揺れ及び横揺れ
を検出する上記小型振動ジャイロ４０１ａ，４０１ｂの
出力信号の周波数成分のうち、０．５Ｈｚ〜２０Ｈｚの
手振れにより発生する周波数帯のみ通過させるバンドパ
スフィルタである。

【００２１】４０３は光軸変化量を演算する手段となる
マイコンであり、フィルタ４０２ａ，４０２ｂを通して
得た揺れ検出信号を、マイコン４０３内部のＡ／Ｄ変換
器により取り入れ、積分演算して角速度信号を角変位信
号に変換する。変換された揺れ検出信号は周波数検知
し、その時の状態に応じて光軸変化量を算出する。算出
された光軸変化量はマイコン４０３内部のＤ／Ａ変換器
を介して出力される。

【００２２】４０４ａは左目、４０４ｂは右目の光軸変
化手段となるＶＡＰ素子（可変頂角プリズム）であり、
その構成は図４に示される。すなわち、２０１は高屈折
液体、２０２ａ，２０２ｂは板ガラス、２０３ａ，２０
３ｂは上記高屈折液体を内封するための蛇腹である。

【００２３】そして、光軸変化は二枚の板ガラス２０２
ａ，２０２ｂのバランス（傾斜角度）を変化させること
によって実現できる。

【００２４】図１に戻り、４０５ａは左目ＶＡＰ素子４
０４ａの垂直方向の動きを、４０５ｂは左目ＶＡＰ素子
４０４ａの水平方向の動きを、４０５ｃは右目ＶＡＰ素
子４０４ｂの垂直方向の動きを、４０５ｄは右目ＶＡＰ
素子４０４ｂの水平方向の動きを、それぞれ検出する位
置検出手段であり、本例ではこれらは赤外発光ダイオー
ドとＰＳＤセンサで構成されている。

【００２５】４０６ａはＶＡＰ素子４０４ａの垂直位置
検出信号４０５ａ及び演算手段であるマイコン４０３か
らの左目縦軸制御信号を比較する比較器、４０６ｂはＶ
ＡＰ素子４０４ａの水平位置検出信号４０５ｂ及び演算
手段であるマイコン４０３からの左目横軸制御信号を比
較する比較器、４０６ｃはＶＡＰ素子４０４ｂの垂直位
置検出信号４０５ｃ及び演算手段であるマイコン４０３
からの右目縦軸制御信号を比較する比較器、４０６ｄは
ＶＡＰ素子４０４ｂの水平位置検出信号４０５ｄ及び演
算手段であるマイコン４０３からの右目横軸制御信号を
比較する比較器であり、それぞれオペアンプにより構成
される。

【００２６】４０７ａは比較器４０６ａの、４０７ｂは
比較器４０６ｂの、４０７ｃは比較器４０６ｃの、４０
７ｄは比較器４０６ｄの、それぞれの光軸変化制御信号
を受けて、左右それぞれのＶＡＰ素子４０４ａ，４０４
ｂを動かす駆動手段であり、各々が駆動回路とアクチュ
エータである電磁コイルから成り立っている。

【００２７】次に図２のフローチャートを参照しなが
ら、一つの揺れ検出手段から二つの揺れ補正系であるＶ
ＡＰ素子を独立制御する様子を説明する。なお各ステッ
プを図中では「Ｓ」と略記する。

【００２８】縦揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１
ａ及び横揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１ｂの揺
れ検出角速度信号は、フィルタ４０２ａ，４０２ｂをそ
れぞれ通過し、必要とする手振れ周波数のみをＡ／Ｄ変
換器に取り込む（ステップ５０１）。

【００２９】Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化された揺
れ検出角速度信号は、積分演算（デジタル積分）し、縦
揺れ角変位信号δｐ、横揺れ角変位信号δｙに変換され
る（ステップ５０２）。

【００３０】揺れ検出角変位信号δｐ、δｙに変換され
た各々の信号は、周波数判定された後変位定数ｋを乗じ
られ縦揺れ補正量εｐ、横揺れ補正量εｙが演算される
（ステップ５０３）。

【００３１】演算された縦揺れ補正量εｐは、比較器４
０６ａと比較器４０６ｃにそれぞれ左目縦軸制御信号ε
ｐｌ、右目縦軸制御信号εｐｒとして出力され、又演算
された横揺れ補正量εｙは、比較器４０６ｂと比較器４
０６ｄにそれぞれ左目横軸制御信号εｙｌ、右目横軸制
御信号εｙｒとして出力される。この時、左目と右目の
光軸変化制御信号値は等しい（εｐｌ＝εｐｒ、εｙｌ
＝εｙｒ）（ステップ５０４）。

【００３２】比較器４０６ａ，４０６ｂ，４０６ｃ，４
０６ｄは、マイコン４０３から出力される光軸変化制御
信号εｐｌ、εｐｒ、εｙｌ、εｙｒとＶＡＰ素子の各
位置検出手段４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄ
からの出力信号γｐｌ、γｐｒ、γｙｌ、γｙｒをそれ
ぞれ比較し、ＶＡＰ素子の駆動手段である電磁コイルを
介して光軸変化手段であるＶＡＰ素子４０４ａ，４０４
ｂをそれぞれ駆動する。この時の駆動量Ｄは比較器４０
６ａ，４０６ｂ，４０６ｃ，４０６ｄの出力に基づいた
左目ＶＡＰ素子垂直駆動量Ｄｐｌ、右目ＶＡＰ素子垂直
駆動量Ｄｐｒ、左目ＶＡＰ素子水平駆動量Ｄｙｌ、右目
ＶＡＰ素子水平駆動流Ｄｙｒである（ステップ５０
５）。

【００３３】次に、左と右のＶＡＰ素子４０４ａ，４０
４ｂが同じ変位量で光軸変化されているか位置検出信号
γｐｌ、γｐｒ、γｙｌ、γｙｒをマイコンで読み込
み、判定（γｐｌ＝γｐｒ？、γｙｌ＝γｙｒ？）を行
う（ステップ５０６）。

【００３４】左右の垂直位置信号γｐｌとγｐｒ、左右
の水平位置信号γｙｌとγｙｒがそれぞれ等しければそ
のまま制御を続ける（ステップ５０７）。

【００３５】左右の垂直位置信号γｐｌとγｐｒ、左右
の水平位置信号γｙｌとγｙｒがそれぞれ等しくなけれ
ば（γｐｌ≠γｐｒ又は、γｙｌ≠γｙｒ）、演算揺れ
補正量εｐ、εｙの片側（εｐｌかεｐｒ、εｙｌかε
ｙｒ）を等しくなるまで大きくする。

【００３６】左右の位置信号γｐ、γｙが等しくならな
い場合があるのは、左右二つのＶＡＰ素子４０４ａ，４
０４ｂの負荷特性のバラツキがある為である（ステップ
５０８→５０９→５０６→５０７）。

【００３７】又、光軸変化制御量εｐｌ、εｐｒ、εｙ
ｌ、εｙｒを、最大駆動量Ｄｍａｘまで大きくしても左
右の位置信号γｐ、γｙが一致しない場合（γｐｌ≠γ
ｐｒ又は、γｙｌ≠γｙｒ）は、一方に比べて位置信号
γｐ、γｙの小さい方に合わせるように変位定数ｋを変
化させ、左右ＶＡＰ素子４０４ａ，４０４ｂの動きを一
致させるようにする（ステップ５１０→５０６→５０
７）。

【００３８】尚、ＶＡＰの最大駆動時（＝最大振れ角）
に検出される左右の振れ角差は一旦検出されるメモリに
記憶させ、最大駆動制御がなされる毎にメモリ値（＝変
位定数ｋ）を引き出しても良い。

【００３９】この様に、左右二つの光軸変化手段である
ＶＡＰ素子が用いられる場合揺れ補正を行う光軸制御は
左右ＶＡＰ素子のバランス取りを優先して、制御が行わ
れる。

【００４０】次に、光軸制御装置が双眼鏡に配置される
例を図３に示す。

【００４１】６０１はフォーカスレンズを含む対物レン
ズ前群、６０２はＶＡＰ素子、６０３はプリズムから成
る対物レンズ後群、６０４は接眼レンズ群、６０５は光
軸制御装置を制御・駆動する為の二次電源（バッテリ
ー）、６０６は制御コントロール基板を示している。

【００４２】実施例２ 実施例１では逐次或いは、特定周期にて左右ＶＡＰの動
きを位置検出し、振れ角差が生じると次の揺れ補正動作
で均等になるよう左右ＶＡＰ各々にドライブコントロー
ルを行っていた。

【００４３】本実施例２では初期調整時等、予め左右Ｖ
ＡＰのそれぞれの駆動特性を記憶手段に記憶させ、この
記憶データをジャイロ等の揺れ検出手段から演算される
光軸変化制御値に加味し、左右のＶＡＰの動きが等しく
なるよう制御する例を示す。実施例１に於いて説明した
図１の基本制御構成図に記憶手段を加えたものが図５で
あり、実施例２の基本制御構成図である。

【００４４】４０８はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ
からなる記憶手段である。

【００４５】ＶＡＰ４０４ａ，４０４ｂの駆動特性のデ
ータ取り込みは、制御機器の初期調整時ＶＡＰ４０４
ａ，４０４ｂに比較器入力４０８ａ，４０８ｂ，４０８
ｃ，４０８ｄから各々に特定駆動電位を数点与え、その
時の左右ＶＡＰ４０４ａ，４０４ｂの光軸変化量を縦軸
補正角については垂直位置検出手段４０５ａ，４０５ｃ
を通じて又、横軸補正角については水平位置検出手段４
０６ｂ，４０６ｄを通じてマイコン４０３に一旦入力さ
れる。

【００４６】ここで得られる振れ角−駆動電位特性の一
例を図７に示す。

【００４７】入力された特性データはバランス調整係数
βとして正規化され、デーブルデータとして記憶手段４
０８にメモリされる。又、右目ＶＡＰ４０４ｂの振れ角
変位量を基準として、左目ＶＡＰ４０４ａの特定電位に
おけるバランス調整係数βは次式で正規化される。

【００４８】

【数１】

【００４９】次に図６のフローチャートを参照しなが
ら、記憶手段４０８からバランス調整係数βを引き出
し、二つのＶＡＰ４０４ａ，４０４ｂを制御し、揺れ補
正を行う様子を説明する。以下、各ステップをＳと略
す。

【００５０】縦揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１
ａ及び横揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１ｂの揺
れ検出角速度信号は、フィルタ４０２ａ，４０２ｂをそ
れぞれ通過し、必要とする手振れ周波数のみをＡ／Ｄ変
換器に取り込む（Ｓ８０１）。

【００５１】Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化された揺
れ検出角速度信号は、積分演算（デジタル積分）し、縦
揺れ角変位信号δｐ、横揺れ角変位信号δｙに変換され
る（Ｓ８０２）。

【００５２】揺れ検出角変位信号δｐ、δｙに変換され
た各々の信号は、周波数判定された後位相補償定数ｔを
乗じられ縦揺れ補正量εｐ、横揺れ補正量εｙが一旦演
算される（Ｓ８０３）。

【００５３】そして、記憶手段４０８に記憶されたデー
タを読みだし、縦揺れ補正量εｐに対応するバランス調
整係数βｌｐ、横揺れ補正量εｙに対応するバランス調
整係数βｌｙを引き出す。

【００５４】引き出されたバランス調整係数βｌｐ，β
ｌｙは縦揺れ補正量εｐ、横揺れ補正量εｙに各々乗じ
られ、右目ＶＡＰ４０４ｂの光軸変化制御値はそのまま
に（εｐｒ＝εｐ、εｙｒ＝εｙ）、左目ＶＡＰ４０４
ａの光軸変化制御値は再設定され（εｐｌ＝εｐ＊βｌ
ｐ、εｙｌ＝εｙ＊βｌｙ）、マイコン４０３から出力
される（Ｓ８０４→Ｓ８０５）。

【００５５】比較器４０６ａ，４０６ｂ，４０６ｃ，４
０６ｄは、マイコン４０３から出力される光軸変化制御
信号εｐｌ、εｐｒ、εｙｌ、εｙｒとＶＡＰ素子の各
位置検出手段４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄ
からの出力信号γｐｌ、γｐｒ、γｙｌ、γｙｒをそれ
ぞれ比較出力値し、ＶＡＰ素子の駆動手段である電磁コ
イルを介して光軸変化手段であるＶＡＰ素子４０４ａ，
４０４ｂをそれぞれ駆動する（Ｓ８０６）。

【００５６】実施例３ 実施例１〜２においては、光軸変化手段であるＶＡＰ４
０４ａ，４０４ｂの駆動手段４０７ａ，４０７ｂ，４０
７ｃ，４０７ｄとして電磁コイルが用いられていたが、
代わりにモーターを動力源とすることもでき、本例は駆
動手段にステッピングモーターを用いて光軸制御するも
のを示す。

【００５７】図８は本発明の第３の実施例における基本
制御構成図、図９はマイコン内の動作を示す、フローチ
ャートである。

【００５８】これらの図において、４１０ａは左目ＶＡ
Ｐ４０４ａの垂直方向に動かす、４１０ｃは右目ＶＡＰ
４０４ａの垂直方向に動かす、４１０ｂは左目ＶＡＰ４
０４ａの水平方向に動かす、４１０ｄは右目ＶＡＰ４０
４ａの水平方向に動かす夫々の駆動手段であり、各々が
ステッピングモーターと駆動回路から成り立っている。

【００５９】４１１は揺れ補正量を演算する手段となる
マイコンであり、フィルタ４０２を通じて得られる揺れ
検出信号から揺れ補正量を演算し、駆動手段４１０を介
して、左右のＶＡＰ４０４を制御する。

【００６０】４１１はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ
から成る記憶手段であり、左右のＶＡＰ４０４各々の基
準位置、即ちＶＡＰ４０４による光軸変化ゼロの位置を
記憶する。

【００６１】次に、図９のフローチャートを参照しなが
ら、制御マイコン４１１がステッピングモーターを制御
し、揺れ補正を行う様子を説明する。

【００６２】記憶手段４１１に記憶されたデータを各々
読みだし、各モーターを基準位置へ移動させる。

【００６３】ここで読み出されるデータは、左目ＶＡＰ
４０４ａの垂直方向に動かすステッピングモーター基準
値ｎｐｌ、右目ＶＡＰ４０４ｃの垂直方向に動かすステ
ッピングモーター基準値ｎｐｒ、左目ＶＡＰ４０４ｂの
水平方向に動かすステッピングモーター基準値ｎｙｌ、
右目ＶＡＰ４０４ｄの水平方向に動かすステッピングモ
ーター基準値ｎｙｒである（Ｓ１１０１→Ｓ１１０
２）。

【００６４】次に、揺れ補正量σｐ、σｙをステッピン
グモーターの移動量に置き換える各カウンタ値をゼロに
リセットする（Ｓ１１０３）。

【００６５】縦揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１
ａ及び横揺れ検出手段である振動ジャイロ４０１ｂの揺
れ検出角速度信号は、フィルタ４０２ａ，４０２ｂをそ
れぞれ通過し、必要とする手振れ周波数のみをＡ／Ｄ変
換器に取り込む（Ｓ１１０４）。

【００６６】Ａ／Ｄ変換器によってデジタル化された揺
れ検出角速度信号は、積分演算（デジタル積分）し、縦
揺れ角変位信号δｐ、横揺れ角変位信号δｙに変換され
る（Ｓ１１０５）。

【００６７】揺れ検出角変位信号δｐ、δｙに変換され
た各々の信号は、周波数判定された後位相補償定数ｔを
乗じられ縦軸変化制御値σｐ、横軸変化制御値σｙが演
算される。この演算値は各ステッピングモーターの移動
カウント値として算出される（Ｓ１１０６）。

【００６８】そして、各々前回のカウント値と今回のカ
ウント値とを比較し、等しければステッピングモーター
を停止させる（Ｓ１１０７→Ｓ１１０９）。

【００６９】そして、各々前回のカウント値と今回のカ
ウント値とを比較し、大きければステッピングモーター
を時計回りに駆動させる（Ｓ１１０８→Ｓ１１１０）。

【００７０】そして、各々前回のカウント値と今回のカ
ウント値とを比較し、小さければステッピングモーター
を反時計回りに駆動させる（Ｓ１１０８→Ｓ１１１
２）。

【００７１】上述したように、ステッピングモーターに
よるＶＡＰ４０４制御は、ＶＡＰ４０４の補正角に対し
て、絶対値制御ができるので、複数のＶＡＰを同じよう
に制御する場合、バランス取りが簡単に行えるメリット
がある。

【００７２】実施例４ 本実施例４においては、立体映像カメラ（ステレオカメ
ラ）装置における視線交差調整装置に本発明を応用した
例を示す。図１２はその外観図である。

【００７３】図１０は本発明の第４の実施例の基本構成
図を示す。

【００７４】４０４ａは被写体を左方向から見た時の像
の光軸を、被写体距離に応じて変化させる光軸変化手段
である左目ＶＡＰ、４０４ｂは被写体を右方向から見た
時の像の光軸を、被写体距離に応じて変化させる光軸変
化手段である右目ＶＡＰである。

【００７５】４０３は左右のＶＡＰ４０４ａ、４０４ｂ
を駆動し、被写体距離信号から互いの光軸が被写体で交
差するように制御するマイコンからなる光軸制御手段、
１００１ａは左目ＶＡＰ４０４ａから入射した像を、撮
像面へと結像させる左側光学系。１００１ｂは右目ＶＡ
Ｐ４０４ａから入射した像を、撮像面へと結像させる右
側光学系である。

【００７６】１００２ａは左側光学系１００１ａの結像
面となる左側ＣＣＤ、１００２ｂは右側光学系１００１
ｂの結像面となる右側ＣＣＤである。

【００７７】１００３ａは左側ＣＣＤ１００２ａによっ
て電気変換された左目像を映像信号に置き換える左画像
プロセス回路、１００３ｂは右側ＣＣＤ１００２ｂによ
って電気変換された右目像を映像信号に置き換える右画
像プロセス回路である。

【００７８】１００５は左右画像プロセス回路１００３
ａ，１００３ｂに同期信号を与えるクロックジェネレー
タである。

【００７９】１００４は被写体距離検出手段であり、画
像信号と光学系１００１ａ，１００１ｂの位置検出信号
から、被写体空間周波数を検知して焦点距離を制御する
自動焦点制御回路（以下ＡＦ回路と略す）である。

【００８０】１００６は左右画像プロセス回路１００３
ａ，１００３ｂのフィールドを判別するフィールド判別
回路、１００７はフィールド判別回路１００６の信号を
受けて、１フィールド毎に左右の映像信号を切り替え
る、切り替え回路であり、上記ＡＦ回路１００４からの
被写体距離信号を受けて、光軸制御回路４０３は左右そ
れぞれのＶＡＰ４０４ａ，４０４ｂが被写体距離に応
じ、略等しい光軸変化量で互いに内向きに光軸が変化す
るよう制御する。

【００８１】図１１は光軸制御手段４０３の回路ブロッ
クを示し、以下それに従って更に説明する。

【００８２】１１１０はマイコンであり、予め距離と光
軸変化量を表す相関値が記憶されている。

【００８３】この記憶データに基づき距離情報を光軸変
化量に変換した変換値と、左右のＶＡＰ位置信号４０５
ａ，４０５ｂとを加算し、出力する。

【００８４】出力された加算信号は、アクチュエータと
駆動回路からなる駆動手段４０７ａ，４０７ｂを介し
て、左右のＶＡＰ４０４ａ，４０４ｂを動かし、各々の
光軸を変化させる。

【００８５】前記変換値は制御する左右の系によって極
性が異なり、実施例では右目系では（−）加算、左目系
では（＋）加算する事によって各々の光軸が内向きに屈
折する。このようにして、移動する被写体に対しても自
動的に輻輳角が変化し、左右の視線交差が最適に行なわ
れる。

【００８６】尚、実施例１〜４における揺れ補正手段と
してＶＡＰ（可変頂角プリズム）を用いた例を示した
が、これに限られるものではなく、例えば光軸直交方向
に光学部材を動かすことにより光束を偏向させて補正を
行う補正手段等、他の補正手段を用いても良い。

【００８７】又、揺れを検出する手段として振動ジャイ
ロを用いたが、他の角加速度計でもよく、さらに、角加
速度計に限られるものでもなく、加速度計、速度計、変
位計等他の方式の検出手段でも応用可能である。

【００８８】さらに、実施例に於いては縦横それぞれの
揺れを検出する手段を１つずつ用いたが３つ以上の複数
の検出手段を用いてもよく、又、揺れが起こり易い方向
の揺れを検出するための検出手段１つだけでもよいし、
さらには、１つの検出手段で複数方向の揺れを検出する
センサ（例えば２軸検知振動ジャイロ等）を用いても良
い。さらに、離れた場所に設置した２台の撮像装置を用
いた立体撮像装置でも応用可能である。

【００８９】又、実施例４におけるＡＦ回路では、撮像
面（ＣＣＤ）からの信号を利用するＴＶ信号ＡＦ方式を
例に挙げたが、瞳分割光学系と２本のラインセンサで構
成する二像合致ＡＦ方式等、他のパッシブ型ＡＦ方式
や、赤外光を利用したアクティブ型ＡＦ方式でも良い。

【００９０】又、ＶＡＰを動かすアクチュエータとして
実施例では、磁気コイルやステッピングモーターを用い
ることを特徴としたが、小型直流モーター等他のアクチ
ュエータでも良い。

【００９１】又、制御信号発生手段として揺れ検知手段
や被写体距離検知手段を掲げたが二つの異なる光軸を略
等しく変化させる目的があれば、他の検知手段でも良
い。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、小型で構成部品数も少
なく、安価な光軸制御（像振れ補正）機能をもった光学
機を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す基本ブロック図、

【図２】本発明の実施例１を示すフローチャート、

【図３】本発明の実施例１を示す配置図、

【図４】可変頂角プリズムの概略図、

【図５】本発明の実施例２を示す基本ブロック図、

【図６】本発明の実施例２を示すフローチャート、

【図７】本発明の実施例２におけるＶＡＰ駆動特性図、

【図８】本発明の実施例３を示す基本ブロック図、

【図９】本発明の実施例３を示すフローチャート、

【図１０】本発明の実施例４を示す基本構成図、

【図１１】本発明の実施例４を示す回路ブロック図、

【図１２】本発明の実施例４を示す外観図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諸藤 剛 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 秀景 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の光軸を有する第１の光学系と、前
   記第１の光軸とは異なる第２の光軸を有する第２の光学
   系と、前記第１の光学系の光軸を変化させる第１の光軸
   変化手段と、前記第２の光学系の光軸を変化させる第２
   の光軸変化手段と、これらの第１，第２の光軸変化手段
   に対して光軸変化の信号を出力する制御信号発生手段
   と、この制御信号発生手段の出力に基づき、前記第１の
   光軸変化手段によって実行される第１の光軸変化量及び
   第２の光軸変化手段によって実行される第２の光軸変化
   量が略等しくなるように第１の光軸変化手段と第２の光
   軸変化手段を駆動制御する制御手段を設けたことを特徴
   とする光軸制御機能を有する光学機器。
2. 【請求項２】 請求項１において、制御信号発生手段を
   保持する保持手段と、前記保持手段の揺れを検知する揺
   れ検出手段を備えたことを特徴とする光軸制御機能を有
   する光学機器。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、第１の光軸変
   化手段及び第２の光軸変化手段は、いずれも揺れ補正装
   置であることを特徴とする光軸制御機能を有する光学機
   器。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   第１の光軸変化手段の動きを検出する第１の光軸位置検
   出手段と、第２の光軸変化手段の動きを検出する第２の
   光軸位置検出手段と、前記第１の光軸位置検出手段の出
   力及び前記第２の光軸位置検出手段の出力との差異を検
   出する差異検出手段を有し、第１の光軸変化手段と第２
   の光軸変化手段を駆動制御する制御手段は、前記差異検
   知手段による検出量が減少するように駆動制御するもの
   であることを特徴とする光軸制御機能を有する光学機
   器。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   第１の光軸位置検出手段によって検知される第１の光軸
   変化量の最大時、又は第２の光軸位置検出手段によって
   検知される第２の光軸変化量の最大時に、光軸変化量の
   大きい側の光軸変化手段の駆動制御を制限して、他方の
   光軸変化手段の動きに合致する駆動制御を行うことを特
   徴とする光軸制御機能を有する光学機器。
6. 【請求項６】 請求項５において、制限される制限値を
   予め記憶した記憶手段から読み出して制御することを特
   徴とする光軸制御機能を有する光学機器。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   第１の光学系の光軸変化量と駆動制御の相関関係を表わ
   す第１の相関表と、第２の光学系の光軸変化量と駆動制
   御の相関関係を表わす第２の相関表とを、記憶した記憶
   手段を有することを特徴とする光軸制御機能を有する光
   学機器。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   第１の光軸変化手段及び第２の光軸変化手段の駆動手段
   が、磁気コイル型アクチュエータであることを特徴とす
   る光軸制御機能を有する光学機器。
9. 【請求項９】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   第１の光軸変化手段及び第２の光軸変化手段の駆動手段
   が、パルス型アクチュエータであることを特徴とする光
   軸制御機能を有する光学機器。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかにおい
    て、第１の光軸変化手段及び第２の光軸変化手段が、可
    変頂角プリズムであることを特徴とする光軸制御機能を
    有する光学機器。
11. 【請求項１１】 請求項１、８、９、１０のいずれかに
    おいて、第１の光軸変化手段及び第２の光軸変化手段
    は、いずれも立体撮像装置における視線交差調整装置で
    あることを特徴とする光軸制御機能を有する光学機器。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかにおい
    て、制御信号発生手段は、被写体距離を検知する被写体
    距離検知手段であることを特徴とする光軸制御機能を有
    する光学機器。