JPH0750244B2 - 移動光学要素を具えた光学系 - Google Patents
移動光学要素を具えた光学系Info
- Publication number
- JPH0750244B2 JPH0750244B2 JP61264993A JP26499386A JPH0750244B2 JP H0750244 B2 JPH0750244 B2 JP H0750244B2 JP 61264993 A JP61264993 A JP 61264993A JP 26499386 A JP26499386 A JP 26499386A JP H0750244 B2 JPH0750244 B2 JP H0750244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- optical
- moving
- optical system
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Lenses (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は光学系に関し、特に光学系の一部を光軸と垂直
な方向へ平行偏心させる構成の光学系に関するものであ
る。
な方向へ平行偏心させる構成の光学系に関するものであ
る。
撮影中のカメラに振動が加わり、像点が移動することを
防止する像安定化の場合、あるいは撮影画像に特殊な撮
影効果を与えるシフトレンズ、更には光学読取り装置の
オート・トラツキング用として光学系の１部要素を移動
するものは知られている。
防止する像安定化の場合、あるいは撮影画像に特殊な撮
影効果を与えるシフトレンズ、更には光学読取り装置の
オート・トラツキング用として光学系の１部要素を移動
するものは知られている。
通常、撮影する際に露光時間が長かったため手ブレが画
像に大きな影響を与えたり、動いている車や船やヘリコ
プターなどから撮像する場合では、カメラに高周波数の
振動が加わり画像ブレが生じる。この現像は特に望遠レ
ンズでは顕著である。そのため手持ち撮影や乗物上から
の撮影の時はカメラにとって防振用の光学系は不可欠な
ものになっていくと思われる。
像に大きな影響を与えたり、動いている車や船やヘリコ
プターなどから撮像する場合では、カメラに高周波数の
振動が加わり画像ブレが生じる。この現像は特に望遠レ
ンズでは顕著である。そのため手持ち撮影や乗物上から
の撮影の時はカメラにとって防振用の光学系は不可欠な
ものになっていくと思われる。
そして本出願人によるこの種技術の先願として特願昭60
−185167号等がある。この出願の実施例中で述べられた
光学系は、収斂の作用をもつレンズ群と発散の作用を持
つレンズ群により、アフオーカル系を形成し、その後に
光軸と垂直な方向に移動可能な移動レンズ群を持つ。そ
して何んらかの影響でカメラに振動が生じてレンズ系の
光軸がずれた場合、加速度センサー等によって、像点の
ずれ量を算出し、そのずれ量がゼロになる方向に移動レ
ンズ群を動かすと、像点を静止状態に保つことができ
る。第1,2,3図は、その概略図である。1aは収斂の作用
を持つレンズ群、1bは発散の作用を持つレンズ群で、両
群でアフオーカル系を形成している。２は収斂の作用を
持つ移動レンズ群、３は移動レンズ群を動かすアクチユ
エーター、４は光学系のブレを検出するセンサー、Ｆは
像面である。センサー４により像面でのブレ量が算出さ
れアクチユエーター３が、駆動され、ブレ量をゼロにす
るように移動レンズ群２が移動し像を静止状態に保つ。
しかしここではアフオーカル系を移動レンズの前に配置
しているため、移動レンズの倍率が１になる。そのため
移動レンズの移動量とそれに伴なう像点の補正量の比が
1:1に限定されてしまい、敏感度ｌは１である。
−185167号等がある。この出願の実施例中で述べられた
光学系は、収斂の作用をもつレンズ群と発散の作用を持
つレンズ群により、アフオーカル系を形成し、その後に
光軸と垂直な方向に移動可能な移動レンズ群を持つ。そ
して何んらかの影響でカメラに振動が生じてレンズ系の
光軸がずれた場合、加速度センサー等によって、像点の
ずれ量を算出し、そのずれ量がゼロになる方向に移動レ
ンズ群を動かすと、像点を静止状態に保つことができ
る。第1,2,3図は、その概略図である。1aは収斂の作用
を持つレンズ群、1bは発散の作用を持つレンズ群で、両
群でアフオーカル系を形成している。２は収斂の作用を
持つ移動レンズ群、３は移動レンズ群を動かすアクチユ
エーター、４は光学系のブレを検出するセンサー、Ｆは
像面である。センサー４により像面でのブレ量が算出さ
れアクチユエーター３が、駆動され、ブレ量をゼロにす
るように移動レンズ群２が移動し像を静止状態に保つ。
しかしここではアフオーカル系を移動レンズの前に配置
しているため、移動レンズの倍率が１になる。そのため
移動レンズの移動量とそれに伴なう像点の補正量の比が
1:1に限定されてしまい、敏感度ｌは１である。
本発明は、平行偏心部を具えた光学系において少ない偏
心量で像の効果的移動を可能にすることを目的とする。
心量で像の効果的移動を可能にすることを目的とする。
そして、この目的を達成するために、 ブレを検出するセンサーと、該センサーの出力に基づい
て撮影光学系を構成している一部の光学要素を光軸と垂
直な方向へ移動させるためのアクチュエータとを具備し
た移動光学要素を具えた光学系であって、 前記光学要素の横倍率をβａ、これより像面側の光学要
素の倍率をβｂ（但し像面側に光学要素が存在しないと
きはβｂ＝１とする）とするとき、 ｜βｂ（１−βａ）｜≧１ なる条件を満足させることにある。
て撮影光学系を構成している一部の光学要素を光軸と垂
直な方向へ移動させるためのアクチュエータとを具備し
た移動光学要素を具えた光学系であって、 前記光学要素の横倍率をβａ、これより像面側の光学要
素の倍率をβｂ（但し像面側に光学要素が存在しないと
きはβｂ＝１とする）とするとき、 ｜βｂ（１−βａ）｜≧１ なる条件を満足させることにある。
第４図〜第６図は夫々本発明の実施例を示している第４
図は第１の実施例で結像レンズ系は、順にフオーカルな
第１レンズ群５、第２レンズ群６、第３レンズ群７から
成る。各レンズ系は１枚又は複数枚のレンズから成るも
のとする。Ｆは像面である。第２レンズ群６は結像レン
ズ系の光軸と垂直な方向へ平行偏心が自在であるよう
に、不図示の支持装置で支持されているものとし、ピエ
ゾ素子等のアクチユエーター３で２次元的に駆動され
る。即ち図ではアクチユエーター３は第２レンズ群６を
上下方向に移動させる様に描いているが、アクチユエー
ターはもう１組設けられていて、上下方向の移動と機械
的な干渉を起すことなく第２レンズ群６を左右方向に駆
動する様になっているものとする。また加速度計やジヤ
イロスコープの様な振動検出センサー４は上下方向の振
動を検出するが、振動検出センサーも図示の他にもう一
組設けられていて、左右方向の振動を検出し、これらの
検出量は、夫々のアクチユエーター３へ入力されるの
で、二次元的な振動に応じて第２レンズ群６は検出量が
ゼロになる方向に移動し、像面のブレをキヤンセルす
る。また振動による光軸に平行な方向でのずれ、つまり
ピント移動は不図示であるが自動焦点検出機構によって
補正されるものとする。第５図と第６図に示す光学配置
の場合も同様に補正される。
図は第１の実施例で結像レンズ系は、順にフオーカルな
第１レンズ群５、第２レンズ群６、第３レンズ群７から
成る。各レンズ系は１枚又は複数枚のレンズから成るも
のとする。Ｆは像面である。第２レンズ群６は結像レン
ズ系の光軸と垂直な方向へ平行偏心が自在であるよう
に、不図示の支持装置で支持されているものとし、ピエ
ゾ素子等のアクチユエーター３で２次元的に駆動され
る。即ち図ではアクチユエーター３は第２レンズ群６を
上下方向に移動させる様に描いているが、アクチユエー
ターはもう１組設けられていて、上下方向の移動と機械
的な干渉を起すことなく第２レンズ群６を左右方向に駆
動する様になっているものとする。また加速度計やジヤ
イロスコープの様な振動検出センサー４は上下方向の振
動を検出するが、振動検出センサーも図示の他にもう一
組設けられていて、左右方向の振動を検出し、これらの
検出量は、夫々のアクチユエーター３へ入力されるの
で、二次元的な振動に応じて第２レンズ群６は検出量が
ゼロになる方向に移動し、像面のブレをキヤンセルす
る。また振動による光軸に平行な方向でのずれ、つまり
ピント移動は不図示であるが自動焦点検出機構によって
補正されるものとする。第５図と第６図に示す光学配置
の場合も同様に補正される。
ここで第４図の第２レンズ群６の光軸と垂直な方向への
移動量をｄ、ｄに対応した像面上でのブレ補正量をＤ、
敏感度をｌ（＝D/d）、第２レンズ群６の倍率をβａ、
第３レンズ群７の倍率をβｂとした時、 Ｄ＝βｂ（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜βｂ（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβa,βｂを設定したことにより、敏感度ｌ
が１以上の防振光学系が実現できる。
移動量をｄ、ｄに対応した像面上でのブレ補正量をＤ、
敏感度をｌ（＝D/d）、第２レンズ群６の倍率をβａ、
第３レンズ群７の倍率をβｂとした時、 Ｄ＝βｂ（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜βｂ（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβa,βｂを設定したことにより、敏感度ｌ
が１以上の防振光学系が実現できる。
また第５図の光学系は第１レンズ群５、移動レンズ群で
ある第２レンズ群６より構成され、敏感度をｌ（＝D/
d）移動レンズ群６の倍率をβａとした時、 Ｄ＝（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβａを設定したことにより敏感度ｌが１以
上の防振光学系が実現できる。
ある第２レンズ群６より構成され、敏感度をｌ（＝D/
d）移動レンズ群６の倍率をβａとした時、 Ｄ＝（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβａを設定したことにより敏感度ｌが１以
上の防振光学系が実現できる。
更に第６図の光学系は移動レンズ群である第１レンズ群
６、第２レンズ群７から構成され、敏感度をｌ（＝D/
d）、移動レンズ群６の倍率をβａ、第２レンズ群７の
倍率をβｂとした時、 Ｄ＝βｂ（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜βａ（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβa,βｂを設定したことにより敏感度ｌが
１以上の防振光学系が実現できる。
６、第２レンズ群７から構成され、敏感度をｌ（＝D/
d）、移動レンズ群６の倍率をβａ、第２レンズ群７の
倍率をβｂとした時、 Ｄ＝βｂ（１−βａ）ｄ＝ld と示され、 |l|＝｜βａ（１−βａ）｜≧１ の条件を満すβa,βｂを設定したことにより敏感度ｌが
１以上の防振光学系が実現できる。
下記に第４図及び第５図において、敏感度ｌ＝−1.5に
定めた場合のパワー配置の数値実施例を示す。
定めた場合のパワー配置の数値実施例を示す。
（第４図に対応する実施例） 第１レンズ群（５）ψ＝2.0 主点間隔0.15 移動レンズ群（６）ψ＝−2.1429 主点間隔0.3 第３レンズ群（７）ψ＝0.9091 （第５図の実施例） 第１レンズ群（５）ψ＝2.5 主点間隔0.12 移動レンズ群（６）ψ＝−2.1429 これまでの例では結像光学系における像面安定化につい
て述べてきたが結像光学系ではなく、アフオーガル光学
系である望遠鏡、双眼鏡などにも応用できる。補正方
法、レンズ群の配置に対する敏感度の式などは、結像光
学系の場合と同じである。
て述べてきたが結像光学系ではなく、アフオーガル光学
系である望遠鏡、双眼鏡などにも応用できる。補正方
法、レンズ群の配置に対する敏感度の式などは、結像光
学系の場合と同じである。
従来は高周波数で振幅の大きな振動に対してはアクチユ
エーターの応答速度に問題があり、補正がむずかしかっ
た。しかしピエゾ素子のように応答速度10-5秒という非
常に早い素子を、アクチユエーターに使用すれば問題な
いのであるが、一般のピエゾ素子の変位量は数μｍ〜数
十μｍと非常に小さい。そこで積層型ピエゾ素子もしく
は変位量拡大型を使用すれば、変位量を数百μｍ〜数mn
にすることができる。この変位量拡大型ピエゾ素子をア
クチユエーターに使用し、平行偏心させるレンズ群の敏
感度を１以上に設定することにより高周波数で振幅の大
きな振動に対しても十分補正可能とした。また本発明と
ピエゾ素子との組み合せによって応答速度が速くなるの
で、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することができ、振動に対してリア
ルタイムで補正が可能である。さらに従来よりも制御系
が簡単になる利点がある。
エーターの応答速度に問題があり、補正がむずかしかっ
た。しかしピエゾ素子のように応答速度10-5秒という非
常に早い素子を、アクチユエーターに使用すれば問題な
いのであるが、一般のピエゾ素子の変位量は数μｍ〜数
十μｍと非常に小さい。そこで積層型ピエゾ素子もしく
は変位量拡大型を使用すれば、変位量を数百μｍ〜数mn
にすることができる。この変位量拡大型ピエゾ素子をア
クチユエーターに使用し、平行偏心させるレンズ群の敏
感度を１以上に設定することにより高周波数で振幅の大
きな振動に対しても十分補正可能とした。また本発明と
ピエゾ素子との組み合せによって応答速度が速くなるの
で、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することができ、振動に対してリア
ルタイムで補正が可能である。さらに従来よりも制御系
が簡単になる利点がある。
以上述べた本発明によれば、移動部分の少量の移動で目
的を達成できるため移動のための空間を小さくでき、装
置全体として小型化できる効果がある。更に移動量が小
さいから、高周波数でまた大きな振幅に対しても正確に
追従できる効果がある。
的を達成できるため移動のための空間を小さくでき、装
置全体として小型化できる効果がある。更に移動量が小
さいから、高周波数でまた大きな振幅に対しても正確に
追従できる効果がある。
第１図，第２図，第３図は従来例を示す光学断面図。 第４図，第５図，第６図は夫々本発明の実施例を示す光
学断面図。 図中３はアクチユエーター、４は振動検出センサー、５
は第１レンズ群、６は可動の第２レンズ群、７は第３レ
ンズ群である。
学断面図。 図中３はアクチユエーター、４は振動検出センサー、５
は第１レンズ群、６は可動の第２レンズ群、７は第３レ
ンズ群である。
Claims (1)
- 【請求項１】ブレを検出するセンサーと、該センサーの
出力に基づいて撮影光学系を構成している一部の光学要
素を光軸と垂直な方向へ移動させるためのアクチュエー
タとを具備した移動光学要素を具えた光学系であって、 前記光学要素の横倍率をβａ、これより像面側の光学要
素の倍率をβｂ（但し像面側に光学要素が存在しないと
きはβｂ＝１とする）とするとき、 ｜βｂ（１−βａ）｜≧１ なる条件を満足することを特徴とする移動光学要素を具
えた光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264993A JPH0750244B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 移動光学要素を具えた光学系 |
| US07/363,453 US4974950A (en) | 1986-11-06 | 1989-06-06 | Optical system for deflecting image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264993A JPH0750244B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 移動光学要素を具えた光学系 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8112509A Division JP3049690B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | 防振光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118708A JPS63118708A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0750244B2 true JPH0750244B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17411077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264993A Expired - Lifetime JPH0750244B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 移動光学要素を具えた光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750244B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2836142B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1998-12-14 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
| JP3890574B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2007-03-07 | 株式会社ニコン | 像シフト可能な変倍光学系 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6091774A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-23 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 固体撮像カメラ用ズ−ムレンズ |
| JPS60154223A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-13 | Minolta Camera Co Ltd | 光デイスク用対物レンズ |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264993A patent/JPH0750244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63118708A (ja) | 1988-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |