JPH10104678A - Apex angle variable prism and shake correction device using it - Google Patents

Apex angle variable prism and shake correction device using it

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JPH10104678A
JPH10104678A JP8255154A JP25515496A JPH10104678A JP H10104678 A JPH10104678 A JP H10104678A JP 8255154 A JP8255154 A JP 8255154A JP 25515496 A JP25515496 A JP 25515496A JP H10104678 A JPH10104678 A JP H10104678A
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JP
Japan
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lens
optical
optical lens
apex angle
prism
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Application number
JP8255154A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Suzuki
浩次 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the correction of camera shake by simple structure and to constitute a device to be an adapter type. SOLUTION: An apex angle variable prism 22Y is constituted of a piano-concave lens 36 and a convexo-plane lens 35 and an apex angle variable prism 22X is constituted of a piano-concave lens 37 and a convexo-plane lens 38. The lens 36 is turned in a vertical direction and the lens 37 is turned in a horizontal direction. When the turning angles thereof are synthesized, the movement of an optical axis becomes two-dimensional. When the lens is turned, the apex angle of the prism is changed and the transmitted optical axis thereof is varied. Since a guide means for turning the optical lenses in the direction of a curvature surface is arranged between the optical lenses by the curvature of an identical curvature center, the first and the second lenses are extremely smoothly turned with respect to the second and the fourth lenses. When the optical axis of the specified lens is varied based on an sensor output obtained at the detecting time of the shake of a video camera, the camera shake can be corrected. Since the optical lens is cylindrical, control accuracy is high because the optical axis is not changed in the turning axis direction of the lens even when the lens is deviated in the turning axis direction thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光軸角度を可変で
きる手振れ補正などに適用して好適な頂角可変プリズム
およびこれを使用した振れ補正装置に関する。詳しく
は、一定の間隙をあけてほぼ同一の曲率半径をもつ凹凸
面を近接、対向させた2枚の光学レンズを組み合わせて
アフォーカル光学系を構成した一対の頂角可変プリズム
を光軸上に配し、それぞれに設けられた一方の光学レン
ズの光軸(水平軸と垂直軸)を可変してプリズムの頂角
を変えることによって、簡単な構成で透過光軸を可変で
きるようにしたものである。振れ補正装置ではこの頂角
可変プリズムを使用することによって手振れなどの角度
振れを簡単に補正できるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertex angle variable prism suitable for application to a camera shake correction in which the optical axis angle can be varied, and a shake correction apparatus using the same. Specifically, a pair of variable apex angle prisms, which form an afocal optical system by combining two optical lenses that are close to and opposed to each other with an uneven surface having almost the same radius of curvature with a certain gap, are arranged on the optical axis. The transmitted optical axis can be changed with a simple configuration by changing the optical axis (horizontal axis and vertical axis) of one of the optical lenses provided and changing the apex angle of the prism. is there. The shake correcting apparatus uses the variable apex angle prism to easily correct angular shake such as camera shake.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、テレビカメラ撮影時にカメラに伝
わる振動により撮影画像が揺れることを制御するため、
カメラ内にカメラの角度姿勢を検知するセンサーを取り
付け、その出力に応じてカメラ撮影レンズの光路上にお
いた手振れ補正用プリズムの頂角を変化させることによ
って、透過光軸を傾けてカメラの揺動による画像の揺れ
をキャンセルする手振れ補正装置が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to control that a photographed image fluctuates due to vibration transmitted to a camera when photographing a television camera,
A camera that detects the camera's angular attitude is mounted inside the camera, and the vertex angle of the camera shake correction prism placed on the optical path of the camera shooting lens is changed according to the output, thereby tilting the transmitted optical axis and tilting the camera. 2. Description of the Related Art There is known a camera shake correction device that cancels image shake caused by an image.

【0003】例えば「特開昭61−269572号公
報」では、レンズ光軸内に特殊な液体を板ガラスで挟ん
で封入し、一方の板ガラスの角度姿勢を変えることでプ
リズムの頂角を変化させ、これにより透過光軸をカメラ
の揺れた角度だけ補正するようにしている。
[0003] For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-269572, a special liquid is sandwiched between plate glasses in a lens optical axis, and the apex angle of a prism is changed by changing the angular orientation of one of the plate glasses. Thereby, the transmitted light axis is corrected by the angle of the camera shake.

【0004】一方屈折率と曲率が等しい平凸レンズと平
凹レンズを、互いの球面が僅かな隙間を保つようにし、
一方のレンズを球面に沿わせて回動させることにより、
球面を隔てて向い合う2平面のなす角度を変化させる凹
凸レンズを使用した頂角可変プリズムもまた手振れ補正
装置として考案されている。「特開平6−070220
号公報」中には凹凸レンズを使用した頂角可変プリズム
が手振れ補正装置として開示され、また「特開平6−2
81889号公報」には凹凸レンズを使用した頂角可変
プリズムが手振れ補正装置として開示されている。
On the other hand, a plano-convex lens and a plano-concave lens having the same refractive index and curvature are used so that their spherical surfaces keep a slight gap,
By rotating one lens along the spherical surface,
An apex angle variable prism using a concavo-convex lens that changes the angle formed by two planes facing each other across a spherical surface has also been devised as a camera shake correction device. "JP-A-6-070220
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 6-2 discloses a vertex angle variable prism using a concave-convex lens as a camera shake correction device.
No. 81889 discloses a vertex angle variable prism using a concave-convex lens as a camera shake correction device.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した液体封入型の
頂角可変プリズムについては、2枚の板ガラスとこれを
結合する蛇腹の間に液体の封入がなされているため、板
ガラスの角度を変えるときにこの液体が粘性抵抗として
働き、高速の振れに追従しにくいという欠点がある。
In the above-described liquid-encapsulated apex angle variable prism, since the liquid is sealed between the two sheets of glass and the bellows connecting them, when the angle of the sheet glass is changed. However, there is a drawback that this liquid acts as a viscous resistance and it is difficult to follow high-speed vibration.

【0006】一方、凹凸レンズ組み合せ方式の頂角可変
プリズムについては、「特公昭57−25803号公
報」においても公知の技術として記述されているが、今
日まで広く用いられてはいない。この理由は「特公昭5
7−25803号公報」にも述べられているように、凹
凸レンズの曲率をあまり小さくできないため、曲率中心
の回りに回動自在に保持することが狭いスペースではで
きなかったこと、あるいは凹凸レンズと同じ中心を持つ
球面上を滑らせて動かすようにした場合、滑りによって
揺動の応答性が悪化したり、摺動部分が傷ついたりする
ことが予想されるためである。
On the other hand, an apex angle variable prism using a concavo-convex lens combination method is described as a known technique in Japanese Patent Publication No. 57-25803, but has not been widely used to date. The reason is that
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25803, the curvature of the concave / convex lens cannot be reduced so much that it cannot be held rotatably around the center of curvature in a narrow space. This is because, when sliding and moving on a spherical surface having the same center, it is expected that the sliding will deteriorate the responsiveness of the swing and the sliding portion will be damaged.

【0007】実際、上述した「特開平6−281889
号公報」で考案されている凸レンズの回動支持方法は、
撮像面に平行で凸レンズの曲率中心を通る軸をレンズ外
部に構成し、この軸に回動自在に形成された腕に凸レン
ズを保持させて凸レンズの回動支持を行うものである。
[0007] In fact, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-281889,
The method of supporting the rotation of the convex lens invented in
An axis parallel to the imaging surface and passing through the center of curvature of the convex lens is formed outside the lens, and the arm formed rotatably on this axis holds the convex lens to support the rotation of the convex lens.

【0008】このため、撮像系全体を揺動させる方式と
同様に、回動部分が大きくなって装置全体が大型化する
という欠点があり、また動く部分の重量が重いため慣性
が大きくなり、高速の振れに対する追従性が悪く、大き
なエネルギーを要するという欠点を有している。
[0008] For this reason, similar to the method of swinging the entire image pickup system, there is a disadvantage that the rotating part becomes large and the whole apparatus becomes large. In addition, since the moving part is heavy, the inertia becomes large and the speed becomes high. Has poor drawbacks with respect to vibrations and requires a large amount of energy.

【0009】この発明はこのような従来の課題を解決し
たものであって、2枚の光学レンズを組み合わせて構成
したアフォーカルな一対の頂角可変プリズムを用いて2
次元的な頂角可変プリズムを構成すると共に、光学レン
ズに対する回動手段を簡単な構成で実現したものであ
る。またこのような頂角可変プリズムを使用して振れ補
正装置を構成することによって手振れ補正などの2次元
的な補正を正確に行えるようにしたものである。
The present invention solves such a conventional problem, and employs a pair of afocal variable apex angle prisms configured by combining two optical lenses.
In addition to forming a three-dimensional apex angle variable prism, a rotating means for the optical lens is realized with a simple structure. In addition, a shake correction device using such a variable apex angle prism can accurately perform two-dimensional correction such as camera shake correction.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため請求項1に記載したこの発明に係る頂角可変プリズ
ムでは、第1面と第2面からなる第1の光学レンズと、
第3面と第4面からなる第2の光学レンズとで構成さ
れ、互いに近接配置された頂角可変プリズムであって、
上記第2面が所定曲率をなす円筒面となされ、上記第3
面が上記第2面と正負同符号で、概ね第2面と近似した
曲率をなす円筒面となされ、上記第2面と第3面の曲率
中心軸が上記第1若しくは第2の光学レンズの回動中心
軸となされ、上記頂角可変プリズム全体の合成焦点距離
はアフォーカル系となされたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a variable apex angle prism according to the present invention, comprising: a first optical lens having a first surface and a second surface;
An apex angle variable prism configured by a second optical lens including a third surface and a fourth surface and arranged close to each other;
The second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the third surface is
The surface is a cylindrical surface having the same sign as the second surface and having a curvature approximately similar to the second surface, and the center axes of curvature of the second surface and the third surface are the same as those of the first or second optical lens. The variable focal length prism is characterized in that the overall focal length is afocal.

【0011】請求項8で記載した振れ補正装置では、第
1面と第2面からなる第1の光学レンズと、第3面と第
4面からなる第2の光学レンズが互いに近接配置された
頂角可変プリズムであって、かつ上記第2面が所定曲率
をなす円筒面となされ、上記第3面が上記第2面と正負
同符号で、概ね第2面と近似した曲率円筒面となされ、
上記第2面の曲率中心軸が上記第1の光学レンズの回動
中心軸となされ、上記第3面の曲率中心軸が上記第2の
光学レンズの回動中心軸となされると共に、上記角可変
プリズム全体の合成焦点距離がアフォーカル系となるよ
うに設計された頂角可変プリズムであって、この頂角可
変プリズムが振れ補正機構としてビデオカメラの光学系
に取り付けられると共に、その鏡筒には角速度センサが
配されてビデオカメラの振れが検出され、検出された振
れ成分に基づいて、上記第2の光学レンズに対する第1
の光学レンズ若しくは第1の光学レンズに対する第2の
光学レンズを回動制御することによって、上記頂角可変
プリズムの頂角が可変されてその透過光軸が変更される
ようになされたことを特徴とする。
In the shake correcting apparatus according to the present invention, the first optical lens having the first surface and the second surface and the second optical lens having the third surface and the fourth surface are arranged close to each other. A prism having a variable apex angle, wherein the second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the third surface is a cylindrical surface having the same sign as the second surface and having a curvature approximately similar to the second surface. ,
The center axis of curvature of the second surface is the rotation center axis of the first optical lens, the center axis of curvature of the third surface is the rotation center axis of the second optical lens, and the angle An apex angle variable prism designed so that the combined focal length of the entire variable prism is an afocal system.The apex angle variable prism is attached to an optical system of a video camera as a shake correction mechanism, and is attached to a lens barrel thereof. Is provided with an angular velocity sensor to detect the shake of the video camera, and based on the detected shake component, the first optical lens with respect to the second optical lens.
The rotation angle of the second optical lens relative to the first optical lens or the first optical lens is changed, so that the apex angle of the apex angle variable prism is varied and the transmission optical axis thereof is changed. And

【0012】請求項10に記載したこの発明に係る頂角
可変プリズムでは、第1面と第2面からなる第1の光学
レンズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズと
で構成され、互いに近接配置された第1の頂角可変プリ
ズムと、第5面と第6面からなる第3の光学レンズと、
第7面と第8面からなる第4の光学レンズとで構成さ
れ、互いに近接配置された第2の頂角可変プリズムとで
第2の頂角可変プリズムが構成され、上記第2面が所定
の曲率をなす円筒面となされ、上記第3面が上記第2面
と正負同符号で、概ね第2面と近似した曲率円筒面とな
され、上記第6面が所定の曲率をなす円筒面となされ、
上記第7面が上記第6面と正負同符号で、概ね第6面と
近似した曲率円筒面となされると共に、上記第2面と第
3面の曲率中心軸が上記第1若しくは第2の光学レンズ
のうちの何れか一方の回動中心軸となされ、上記第6面
と第7面の曲率中心軸が上記第3若しくは第4の光学レ
ンズのうちの何れか一方の回動中心軸となされると共
に、互いの回動面が互いに直交するようにそれぞれの回
動方向が選定され、上記第1および第2の頂角可変プリ
ズム全体の合成焦点距離はアフォーカル系となされたこ
とを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, a vertex angle variable prism includes a first optical lens having a first surface and a second surface, and a second optical lens having a third surface and a fourth surface. A first apex angle variable prism arranged in close proximity to each other, a third optical lens comprising a fifth surface and a sixth surface,
A second apex angle variable prism is composed of a fourth optical lens composed of a seventh surface and an eighth surface, and a second apex angle variable prism is disposed in proximity to each other, and the second apex angle variable prism is formed. The third surface is a cylindrical surface having the same sign as that of the second surface and has a curvature approximately similar to the second surface, and the sixth surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature. Made
The seventh surface has the same sign as that of the sixth surface and has a substantially cylindrical surface of curvature similar to that of the sixth surface, and the center axes of curvature of the second and third surfaces are the same as those of the first or second surface. The rotation center axis of one of the optical lenses is defined as the rotation center axis of the sixth and seventh surfaces, and the rotation center axis of one of the third and fourth optical lenses is defined as the rotation center axis of the third or fourth optical lens. And the respective rotation directions are selected so that the respective rotation surfaces are orthogonal to each other, and the combined focal length of the entire first and second apex angle variable prisms is an afocal system. And

【0013】請求項19に記載したこの発明に係る振れ
補正装置では、第1面と第2面からなる第1の光学レン
ズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズとで構
成され、互いに近接配置された第1の頂角可変プリズム
と、第5面と第6面からなる第3の光学レンズと、第7
面と第8面からなる第4の光学レンズとで構成され、互
いに近接配置された第2の頂角可変プリズムとで第2の
頂角可変プリズムが構成され、第2面が所定曲率をなす
円筒面となされ、第3面が第2面と正負同符号で、概ね
第2面と近似した曲率円筒面となされ、第6面が所定曲
率をなす円筒面となされ、第7面が第6面と正負同符号
で、概ね第6面と近似した曲率円筒面となされ、上記第
2面と第3面の曲率中心軸が上記第1若しくは第2の光
学レンズの何れか一方の回動中心軸となされ、上記第6
面と第7面の曲率中心軸が上記第3若しくは第4の光学
レンズの何れか一方の回動中心軸となされると共に、互
いの回動面が互いに直交するようにそれぞれの回動方向
が選定され、上記第1および第2の頂角可変プリズム全
体の合成焦点距離がアフォーカル系となるように設計さ
れた頂角可変プリズムであって、この頂角可変プリズム
が振れ補正機構としてビデオカメラの光学系に取り付け
られると共に、その鏡筒には角速度センサが配されてビ
デオカメラの振れが検出され、検出された振れ成分に基
づいて、上記第2と第4の光学レンズに対する第1と第
2の光学レンズ、若しくは第1と第3の光学レンズに対
する第2と第4の光学レンズの何れか若しくはその双方
が回動制御されることによって、頂角可変プリズムの頂
角が可変されてその透過光軸が変更されるようになされ
たことを特徴とする。
In the image stabilizing apparatus according to the nineteenth aspect of the present invention, the first optical lens including the first surface and the second surface and the second optical lens including the third and fourth surfaces are used. A first apex angle variable prism that is configured and arranged close to each other, a third optical lens including a fifth surface and a sixth surface,
A second apex angle variable prism is constituted by a second apex angle variable prism composed of a fourth surface and a fourth optical lens composed of an eighth surface, and a second apex angle variable prism arranged close to each other, and the second surface has a predetermined curvature. The third surface is a cylindrical surface having the same sign as the second surface, with the same sign as the second surface, and is approximately the same as the second surface. The sixth surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the seventh surface is the sixth surface. The surface has the same sign as that of the surface, and has a curvature cylindrical surface approximately similar to the sixth surface, and the center of curvature of the second surface and the third surface is the rotation center of one of the first and second optical lenses. And the sixth
The center axes of curvature of the surface and the seventh surface are defined as the rotation center axis of one of the third and fourth optical lenses, and the respective rotation directions are set so that the respective rotation surfaces are orthogonal to each other. A variable apex angle prism selected and designed such that the combined focal length of the first and second apex angle variable prisms as a whole is an afocal system, and the apex angle variable prism is a video camera as a shake correction mechanism. The lens barrel is provided with an angular velocity sensor, and the shake of the video camera is detected. Based on the detected shake component, the first and second optical lenses with respect to the second and fourth optical lenses are detected. The apex angle of the apex angle variable prism is changed by controlling the rotation of one or both of the second optical lens and the second and fourth optical lenses with respect to the first and third optical lenses. Wherein the transmission optical axis is made to be changed.

【0014】この発明では、一対の光学レンズで頂角可
変プリズムを構成するときは、水平あるいは垂直方向の
一方向に対する光軸を変更できる。これに対して一対の
光学レンズで構成された頂角可変プリズムを一対使用す
ることによって直交する2軸の光軸をそれぞれ独立に変
更できる。頂角可変プリズムは円筒レンズが使用されて
いる。
According to the present invention, when the apex angle variable prism is constituted by a pair of optical lenses, the optical axis in one of the horizontal and vertical directions can be changed. On the other hand, by using a pair of apex angle variable prisms constituted by a pair of optical lenses, two orthogonal optical axes can be independently changed. A cylindrical lens is used as the apex angle variable prism.

【0015】例えば、同一光路上に近接配置された一対
の頂角可変プリズムを使用するときは、それぞれプリズ
ムは2枚の光学レンズで構成され、2枚の光学レンズの
互いに対向する面は所定の曲率半径を有する円筒面とな
されている。そして一方の頂角可変プリズムでは1枚の
光学レンズが例えば垂直方向(YーY軸)に回動できる
ようになされて垂直方向の透過光軸の角度が可変され
る。これに対して他方の頂角可変プリズムでは同じく1
枚の光学レンズが水平方向(XーX′軸)に回動自在と
なされて水平方向の透過光軸の角度が可変される。よっ
て、これらを合わせることによって全体の透過光軸の角
度を任意の方向(極座標上)に可変できる。
For example, when using a pair of variable apex angle prisms disposed close to each other on the same optical path, each prism is composed of two optical lenses, and the surfaces of the two optical lenses which oppose each other are predetermined. It is a cylindrical surface having a radius of curvature. In one apex angle variable prism, one optical lens is made rotatable, for example, in the vertical direction (Y-Y axis) to change the angle of the transmitted light axis in the vertical direction. On the other hand, the other apex angle variable prism is also 1
The optical lenses are rotatable in the horizontal direction (the X-X 'axis), so that the angle of the transmitted light axis in the horizontal direction can be changed. Therefore, by combining these, the angle of the entire transmission optical axis can be changed in an arbitrary direction (on polar coordinates).

【0016】第1と第2の光学レンズの間および第3と
第4の光学レンズの間には、それぞれ曲率面方向に回動
するためのガイド手段が配置されているので、例えば第
2の光学レンズに対する第1の光学レンズおよび第3の
光学レンズに対する第4の光学レンズの回動が非常にス
ムーズとなる。またガイド手段やレンズ駆動手段の構成
が非常に簡単であるため、回動角制御が正確となり、駆
動パワーも少なくて済む。
Since guide means for rotating in the direction of the curvature surface are arranged between the first and second optical lenses and between the third and fourth optical lenses, for example, the second The rotation of the first optical lens with respect to the optical lens and the rotation of the fourth optical lens with respect to the third optical lens become extremely smooth. Further, since the configurations of the guide means and the lens driving means are very simple, the rotation angle control becomes accurate and the driving power can be reduced.

【0017】ビデオカメラの手振れによるセンサ出力を
水平方向および垂直方向成分に分け、これに基づいて生
成された補正信号を例えば第1と第3の光学レンズに対
する回動制御信号として与えれば、手振れによる画面振
れを容易に補正できる。
If a sensor output due to camera shake of a video camera is divided into horizontal and vertical components, and a correction signal generated based on this is given as, for example, a rotation control signal for the first and third optical lenses, a camera shake due to camera shake is provided. Screen shake can be easily corrected.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る頂角可変
プリズムおよびこの頂角可変プリズムを有する振れ補正
装置を備えたビデオカメラの一実施形態を図面を参照し
て詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video camera equipped with a variable apex angle prism and a shake correcting device having the variable apex angle prism according to the present invention.

【0019】図1は頂角可変プリズムを有する振れ補正
装置を備えた取材用ビデオカメラ10の一実施態様を示
すものであって、被写体11は光学系12を介して撮像
素子であるこの例では2次元構成のCCD13によって
被写体の光像が電気信号(撮像信号)に変換される。撮
像信号は後段の信号処理部14においてコンポジット若
しくはコンポーネントのカラー映像信号に変換されて端
子15に導出される。
FIG. 1 shows an embodiment of a video camera 10 for news gathering provided with a shake correction device having a variable apex angle prism. In this example, a subject 11 is an image pickup device via an optical system 12. The two-dimensional CCD 13 converts the light image of the subject into an electric signal (imaging signal). The imaging signal is converted into a composite or component color video signal in a signal processing unit 14 at the subsequent stage, and is derived to a terminal 15.

【0020】光学系12の前には振れ補正機構部20が
取り付けられる。この振れ補正機構部20はアダプター
式に構成され、ビデオカメラ10に対しては着脱自在に
構成されている。したがって必要時のみ光学系12に連
結される。
In front of the optical system 12, a shake correcting mechanism 20 is mounted. The shake correction mechanism unit 20 is configured in an adapter type, and is configured to be detachable from the video camera 10. Therefore, it is connected to the optical system 12 only when necessary.

【0021】振れ補正機構部20は頂角可変プリズムで
構成される。一対の光学レンズ(円筒レンズ)で構成さ
れた1つの頂角可変プリズムを使用しても振れ補正機構
部20を構成できる。この場合には一方向(例えば垂直
軸方向)の振れのみを補正するために使用される。
The shake correcting mechanism section 20 is composed of a variable apex angle prism. The shake correction mechanism unit 20 can also be configured using one variable apex angle prism configured with a pair of optical lenses (cylindrical lenses). In this case, it is used to correct only the shake in one direction (for example, the vertical axis direction).

【0022】このような使用例としては、例えば屋外に
設置されるビデオカメラなどを挙げることができる。こ
のビデオカメラは揺れないようにしっかりした台に取り
付けられる。そのため、横方向(水平方向)の振れ対策
は完全なものとなるが、縦方向(垂直方向)は台の上に
人が乗ったりするので揺れ対策が不充分である。したが
って、このような場所で使用されるビデオカメラでは特
に垂直方向の振れのみを考慮すればよいからである。
As an example of such use, for example, a video camera installed outdoors can be cited. The camcorder is mounted on a solid platform that does not shake. Therefore, the countermeasures against the horizontal (horizontal) vibration are complete, but the countermeasures against the vibration in the vertical direction (vertical direction) are inadequate because a person rides on the table. Therefore, in a video camera used in such a place, only the vertical shake needs to be considered.

【0023】これに対して一対の光学レンズで構成され
た頂角可変プリズムを2つ用いて振れ補正機構部20を
構成することもできる。この場合には例えば垂直軸方向
と水平軸方向の2軸に対する光軸を補正することによっ
てあらゆる方向の振れを補正できる。図1では一対の頂
角可変プリズムを使用して振れ補正機構部20を構成し
た場合を例示する。
On the other hand, the shake correcting mechanism section 20 can be constituted by using two apex angle variable prisms constituted by a pair of optical lenses. In this case, for example, the shake in any direction can be corrected by correcting the optical axis with respect to the two axes of the vertical axis direction and the horizontal axis direction. FIG. 1 illustrates an example in which the shake correction mechanism unit 20 is configured using a pair of apex angle variable prisms.

【0024】図1に示すように振れ補正機構部20は光
路上に前後して配された第1と第2の頂角可変プリズム
22X、22Yを有する。これらは直交2軸構成であっ
て、第1の頂角可変プリズム22Yは光軸を例えば垂直
方向(YーY′軸)に可変するためのものであり、した
がって第2の頂角可変プリズム22Xは光軸を水平方向
(XーX′軸)に可変するためのものである。また、こ
の例では第2の頂角可変プリズム22Xの鏡筒21Xに
は角速度検出器(センサ)23が取り付けられ、ビデオ
カメラ10の振れ(手振れなど)が検出される。
As shown in FIG. 1, the shake correction mechanism section 20 has first and second apex angle variable prisms 22X and 22Y arranged in front and behind on an optical path. These are orthogonal two-axis configurations, and the first apex angle variable prism 22Y is for changing the optical axis in, for example, the vertical direction (Y-Y 'axis), and therefore, the second apex angle variable prism 22X Is for changing the optical axis in the horizontal direction (XX 'axis). Further, in this example, an angular velocity detector (sensor) 23 is attached to the lens barrel 21X of the second apex angle variable prism 22X, and the shake (such as camera shake) of the video camera 10 is detected.

【0025】角速度検出器23は図2のように水平方向
(ヨーイング方向、パン方向)xに関する振れ成分を検
出する角速度センサ31と、垂直方向(ピッチング方
向、チルト方向)yに関する振れ成分を検出する角速度
センサ32とで構成されたものを使用することができ、
角速度センサ31がビデオカメラ10の水平方向と平行
するように鏡筒21Xに取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the angular velocity detector 23 detects an angular velocity sensor 31 for detecting a vibration component in the horizontal direction (yaw direction, pan direction) x and a vibration component in the vertical direction (pitching direction, tilt direction) y. The one configured with the angular velocity sensor 32 can be used,
An angular velocity sensor 31 is attached to the lens barrel 21X so as to be parallel to the horizontal direction of the video camera 10.

【0026】センサ31からは水平方向に関する振動成
分△xが検出され、他方のセンサ32からは垂直方向に
関する振動成分△yが検出される。これらがCPUを内
蔵した制御部24に与えられる。
The sensor 31 detects a vibration component △ x in the horizontal direction, and the other sensor 32 detects a vibration component △ y in the vertical direction. These are provided to a control unit 24 having a built-in CPU.

【0027】制御部24ではこれらの振動成分△x,△
yから、ビデオカメラ10の振れ角が演算され、その振
れ角を補正できるような回動角となるように回動角制御
信号△x′,△y′が生成される。これら回動角制御信
号△x′,△y′はそれぞれ対応する制御回路25,2
8を経てモータドライバ26,29に供給され、対応す
る駆動モータ27,30に印加される。
In the control unit 24, these vibration components {x, △
From y, the shake angle of the video camera 10 is calculated, and the swing angle control signals △ x ′ and △ y ′ are generated so that the swing angle can be corrected. These rotation angle control signals △ x 'and △ y' are supplied to corresponding control circuits 25 and 2 respectively.
8 and are supplied to the motor drivers 26 and 29 and applied to the corresponding drive motors 27 and 30.

【0028】ここで、駆動モータ27は第2の頂角可変
プリズム22Xに設けられた第4の光学レンズ38を回
動させるための駆動モータであり、他方の駆動モータ3
0は第1の頂角可変プリズム22Yに設けられた第1の
光学レンズ36を回動させるための駆動モータであっ
て、制御信号△x′,△y′の値に応じた回動角θx,
θyだけそれぞれの光学レンズ36,38が可変され
る。
Here, the drive motor 27 is a drive motor for rotating the fourth optical lens 38 provided on the second apex angle variable prism 22X, and the other drive motor 3
Reference numeral 0 denotes a drive motor for rotating the first optical lens 36 provided on the first apex angle variable prism 22Y, and a rotation angle θx corresponding to the values of the control signals △ x ′ and △ y ′. ,
Each of the optical lenses 36 and 38 is varied by θy.

【0029】さて、上述した頂角可変プリズム22はと
もに2つの光学レンズ(35,36),(37,38)
を有する第1と第2の頂角可変プリズム22Y,22X
で構成される。図3はこのような関係を満足する第1の
頂角可変プリズム22Yの一例を示す。第1の光学レン
ズ36として例えば平凹レンズを使用したときには、第
2の光学レンズ35は凸平レンズが使用される。
Now, the apex angle variable prism 22 described above has two optical lenses (35, 36) and (37, 38).
And second vertex angle variable prisms 22Y, 22X having
It consists of. FIG. 3 shows an example of the first apex angle variable prism 22Y satisfying such a relationship. For example, when a plano-concave lens is used as the first optical lens 36, a convex-planar lens is used as the second optical lens 35.

【0030】第2面G2を所定曲率円筒面とし、第3面
G3を第2面G2と正負同符号の概ね近似の曲率円筒面
として第2面G2と第3面G3の曲率中心軸を平行に近
接して組み合わせられる。そして全体の合成焦点距離が
アフォーカル系となるように設計されている。アフォー
カル系についての詳細は後述する。
The second surface G2 is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the third surface G3 is a cylindrical surface having substantially the same sign as that of the second surface G2. The central axes of curvature of the second surface G2 and the third surface G3 are parallel to each other. In close proximity. And it is designed so that the overall combined focal length becomes an afocal system. Details of the afocal system will be described later.

【0031】第1若しくは第2光学レンズ35,36の
一方、この例では第1の光学レンズ36がその曲率中心
軸を回動中心軸として垂直方向(YーY′軸)に回動自
在となるように第2面G2、第3面G3の向き(円筒面
の向き)が定められる。
One of the first and second optical lenses 35 and 36, in this example, the first optical lens 36 is rotatable in the vertical direction (Y-Y 'axis) with its center axis of curvature being the center axis of rotation. The direction of the second surface G2 and the third surface G3 (the direction of the cylindrical surface) is determined so as to be as follows.

【0032】第2の頂角可変プリズム22Xは第1の頂
角可変プリズム22Yと全く同じ構成であって、図4の
ように平凹レンズ構成の第3の光学レンズ37と凸平レ
ンズ構成の第4の光学レンズ38を有し、両者が近接し
てアフォーカル系となるように組み立てられ、この例で
は第3の光学レンズ37が第6面の曲率中心軸を回動中
心軸として水平方向(XーX′軸)に回動自在に第6面
G6、第7面G7の向きが定められる。すなわち、第1
の頂角可変プリズム22Yに対してこれと直交するよう
に第2の頂角可変プリズム22Xが光路上に配置され
る。アフォーカル系とすることによって光学系12に入
射する被写体11の光像への影響は全くない。
The second variable apex angle prism 22X has exactly the same configuration as the first variable apex angle prism 22Y, and includes a third optical lens 37 having a plano-concave lens configuration and a third optical lens 37 having a convex and flat lens configuration as shown in FIG. In this example, the third optical lens 37 is arranged such that the third optical lens 37 is in the horizontal direction with the center axis of curvature of the sixth surface as the center axis of rotation. The directions of the sixth surface G6 and the seventh surface G7 are determined so as to be rotatable around (XX 'axis). That is, the first
The second apex angle variable prism 22X is arranged on the optical path so as to be orthogonal to the apex angle variable prism 22Y. By using an afocal system, there is no effect on the optical image of the subject 11 entering the optical system 12.

【0033】図3に示す第1の頂角可変プリズム22Y
は図5のような鏡筒21Y内に取り付けられる。図5は
光軸に対して垂直軸(Y−Y′)と平行に断面したもの
であって、所定長をなす角筒状の鏡筒21Yのほぼ中央
部に第3面G3が前側となるように第2の光学レンズ3
5が取り付け固定される。
The first apex angle variable prism 22Y shown in FIG.
Is mounted in a lens barrel 21Y as shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view parallel to the vertical axis (YY ') with respect to the optical axis, and the third surface G3 is located at the front of the rectangular tube 21Y having a predetermined length at substantially the center. So that the second optical lens 3
5 is attached and fixed.

【0034】第2の光学レンズ35の前面には第3面G
3と小許の間隙を保持して第1の光学レンズ36が垂直
方向に対して回動自在に取り付けられる。実際には、第
3面G3と平行に第2面G2がY−Y′方向に回動でき
るように図6に示すようなガイド手段39および駆動手
段44が設けられる。
A third surface G is provided on the front surface of the second optical lens 35.
The first optical lens 36 is attached so as to be rotatable in the vertical direction while maintaining a small gap between the first optical lens 36 and the third optical lens 36. Actually, the guide means 39 and the drive means 44 as shown in FIG. 6 are provided so that the second surface G2 can rotate in the YY 'direction in parallel with the third surface G3.

【0035】図6は図5の上面側から見た分解図であっ
て、第2の光学レンズ35を構成する第3面G3の左右
両端部近傍には一対のガイド溝40,41が並行して設
けられ、ここに断面がT字状をなす摺動凹部を有する円
弧状ガイド58,59が固着されている。ガイド58,
59は第3面G3から所定長突出しているが、これによ
って第2面G2との対向間隔を決めることができる。
FIG. 6 is an exploded view as viewed from the upper side of FIG. 5, and a pair of guide grooves 40 and 41 are arranged in parallel near the left and right ends of the third surface G3 constituting the second optical lens 35. Arc guides 58 and 59 having sliding concave portions having a T-shaped cross section are fixed thereto. Guide 58,
59 protrudes from the third surface G3 by a predetermined length, whereby the distance between the first surface 59 and the second surface G2 can be determined.

【0036】これに対し、第1の光学レンズ36を構成
する第2面G2側にはガイド58,59と対向する位置
に断面がT字状をなすガイド条42,43が弓なり状に
取り付け固定されており(図7参照)、その突端42
a,43aをガイド58,59の摺動凹部に装着するこ
とによって、第1の光学レンズ36を第2の光学レンズ
35に対して所定の間隙を保持してY−Y′方向に回動
させることができる。
On the other hand, on the second surface G2 side of the first optical lens 36, guide strips 42 and 43 having a T-shaped cross section are attached in a bow shape at positions facing the guides 58 and 59. (See FIG. 7), and the
The first optical lens 36 is rotated in the YY 'direction while maintaining a predetermined gap with respect to the second optical lens 35 by mounting the first optical lens 36a and the second 43a in the sliding concave portions of the guides 58, 59. be able to.

【0037】第1と第2の光学レンズ36,35の間に
上述したように曲率面方向に回動するためのガイド手段
39が、同じ曲率中心の曲率をもって配置されているの
で、第2の光学レンズ35に対する第1の光学レンズ3
6の回動が非常にスムーズとなる。その結果、回動角の
調整を正確に行うことができる。またその構成も非常に
簡単である。ガイド手段39,49の負荷としては殆ど
の場合、第1と第3の光学レンズ36,38であるか
ら、負荷が軽くなり、それだけ回動がスムーズとなると
共に回動パワーも少なくて済む。
As described above, since the guide means 39 for rotating in the direction of the curvature surface is disposed between the first and second optical lenses 36 and 35 with the same curvature at the center of curvature, the second means is provided. First optical lens 3 with respect to optical lens 35
The rotation of 6 becomes very smooth. As a result, the rotation angle can be adjusted accurately. The configuration is also very simple. In most cases, the loads on the guide means 39 and 49 are the first and third optical lenses 36 and 38, so that the load is reduced, the rotation becomes smoother, and the rotation power is reduced.

【0038】第1の光学レンズ36を回動させるための
駆動手段44の一例を図6および図7を参照して説明す
る。駆動モータ46にはピニオン45が取り付けられ、
このピニオン45がラック47に歯合されて第1の光学
レンズ36にその回動力が伝達される。
An example of the driving means 44 for rotating the first optical lens 36 will be described with reference to FIGS. A pinion 45 is attached to the drive motor 46,
The pinion 45 meshes with the rack 47, and the power is transmitted to the first optical lens 36.

【0039】ラック47の歯合面は図7に示すように、
第2面G2とほぼ同じ曲率中心の曲率となされると共
に、そのラック本体が第1の光学レンズ36の側壁側に
取り付けられている。その結果、図7および図8のよう
にピニオン45を回転させると、その回転方向に第1の
光学レンズ36を回動させることができる。図8は被写
体側より第1の光学レンズ36を見たときの図であり、
この図からも明らかなように第1の光学レンズ36をY
−Y′方向(垂直方向)に所定角だけ回動させることが
できる。
The meshing surface of the rack 47 is as shown in FIG.
The rack has substantially the same center of curvature as the second surface G2, and the rack body is attached to the side wall of the first optical lens. As a result, when the pinion 45 is rotated as shown in FIGS. 7 and 8, the first optical lens 36 can be rotated in the rotation direction. FIG. 8 is a diagram when the first optical lens 36 is viewed from the subject side,
As is clear from this figure, the first optical lens 36 is set to Y
It can be rotated by a predetermined angle in the -Y 'direction (vertical direction).

【0040】第2の頂角可変プリズム22Xに関しても
同様に構成されているので、対応する部分には対応する
符号を付す。図5のように第3の光学レンズ37は第4
の光学レンズ38に対して水平方向(X−X′方向)に
回動させる必要がある以外はその構成および動作は全く
同一であるので、その構成および動作は割愛するも、ガ
イド手段49はガイド溝50,51と円弧状ガイド5
2,53とで構成される。駆動手段54も駆動モータ5
6、ピニオン55およびラック57で構成されている。
Since the second apex angle variable prism 22X has the same configuration, the corresponding portions are denoted by the corresponding reference numerals. As shown in FIG. 5, the third optical lens 37 is
Since the configuration and operation are exactly the same except that the optical lens 38 needs to be rotated in the horizontal direction (X-X 'direction) with respect to the optical lens 38, the configuration and operation are omitted. Grooves 50 and 51 and arc guide 5
2 and 53. The driving means 54 is also a driving motor 5
6, a pinion 55 and a rack 57.

【0041】図9は第1の頂角可変プリズム22Yを構
成する第1,第2の光学レンズ36,35の取り付け状
態を上面側から見ると同図Aとなり、これを側面から見
ると同図Bとなる。図10は第2の頂角可変プリズム2
2Xの関係であって、その上面側から見ると同図Aとな
り、側面から見ると同図Bとなる。
FIG. 9 shows the mounting state of the first and second optical lenses 36 and 35 constituting the first apex angle variable prism 22Y when viewed from the upper side, and FIG. 9 when viewed from the side. B. FIG. 10 shows a second apex angle variable prism 2.
This is a 2X relationship, and is shown in FIG. A when viewed from the top side, and is shown in FIG. B when viewed from the side.

【0042】さてこのように構成された振れ補正機構部
20に関して、これに含まれる頂角可変プリズム22
X,22Yの合成焦点距離はアフォーカルとなるように
設計されている。そのための条件は以下のようなもので
ある。第1と第2の光学レンズ36,35を用いて説明
する。
With respect to the shake correcting mechanism 20 constructed as described above, the apex angle variable prism 22 included therein
The combined focal length of X and 22Y is designed to be afocal. The conditions for that are as follows. The description will be made using the first and second optical lenses 36 and 35.

【0043】光学レンズの材料としてはBK7を用い、
それぞれの曲率半径は全て等しくR100mmとし、対
向間隙△として1mmの隙間を設けているものとする。
そして図11に示すように、ほぼ等しい半径の、凹凸円
筒面をわずかの空隙(屈折率n2:例えば、1.516
33)△で対向させた頂角可変プリズム(タブレットレ
ンズ)において、第2面G2の曲率半径をr1、第3面
G3の曲率半径をr2、2つのレンズ35,36の共通
する屈折率をn1とするとき、(数1)を満たすように
設計する。
BK7 was used as the material of the optical lens.
The respective radii of curvature are all equal to R100 mm, and a gap of 1 mm is provided as the opposing gap △.
Then, as shown in FIG. 11, the concave and convex cylindrical surface having substantially the same radius is formed with a slight gap (refractive index n2: 1.516, for example).
33) In the variable apex angle prism (tablet lens) opposed by △, the radius of curvature of the second surface G2 is r1, the radius of curvature of the third surface G3 is r2, and the common refractive index of the two lenses 35 and 36 is n1. In this case, the design is made so as to satisfy (Equation 1).

【0044】[0044]

【数1】 (Equation 1)

【0045】曲率半径r2は、 r2=(100+1)*(1.51633−1)=100.51633 となる。さて、光軸に平行な光線が高さy1で第1の光
学レンズ(平凹レンズ)の第1面G1に入射し、そのま
まの高さで半径r1の第2面G2に点P1で入射する。光
線と円筒面での法線が光軸となす角度をi1とするとi1
はこの光線の第2面G2への入射角である。この光線の
屈折角をi2とすると
The radius of curvature r2 is given by r2 = (100 + 1) * (1.51633-1) = 100.51633. Now, a ray parallel to the optical axis enters the first surface G1 of the first optical lens (plano-concave lens) at a height y1, and enters the second surface G2 having a radius r1 at the same height at a point P1. If the angle between the ray and the normal on the cylindrical surface forms the optical axis, i1
Is the angle of incidence of this ray on the second surface G2. If the refraction angle of this ray is i2

【0046】[0046]

【数2】 (Equation 2)

【0047】近軸光線の近似を用いると、Using the paraxial ray approximation,

【0048】[0048]

【数3】 (Equation 3)

【0049】と表わせる。Can be expressed as

【0050】次に屈折光線が入射光軸となす角をi2と
すると、
Next, assuming that the angle between the refracted ray and the incident optical axis is i2,

【0051】[0051]

【数4】 (Equation 4)

【0052】となる。更にこの光線が第2の光学レンズ
35における第3面(凸円筒面)G3に入射する点をP
2、その高さをy2とすると、
Is as follows. Further, the point at which this light ray enters the third surface (convex cylindrical surface) G3 of the second optical lens 35 is defined as P
2, if its height is y2,

【0053】[0053]

【数5】 (Equation 5)

【0054】P2での、第3面G3の法線が光軸となす
角をi4、その曲率半径をr2とすると
Assuming that the angle between the normal line of the third surface G3 and the optical axis at P2 is i4 and the radius of curvature is r2.

【0055】[0055]

【数6】 (Equation 6)

【0056】したがってTherefore,

【0057】[0057]

【数7】 (Equation 7)

【0058】ここで、i4=i1、すなわち第1の入射面
と第2の入射面の法線の傾きが等しく、かつ両レンズ3
5と36の屈折率が等しいとき、この光線は平行な2つ
の境界面を屈折率n1の媒質からn2の媒質に入り、再び
n1の媒質に戻ったことになり、光線は元の角度を保つ
ことになる。したがって(数1)が満たされれば上式の
i1の係数が1となり、光線は入射と同じ光軸に平行な
まま第2の光学レンズ35の平面G4に垂直に入射し、
入射角度がそのまま保たれて出射する。したがってこの
垂直振れ補正機構22Yはアフォーカル系を満たす光学
系となる。
Here, i4 = i1, that is, the inclination of the normal to the first incidence surface and the inclination of the second incidence surface are equal, and both lenses 3
When the indices of refraction of 5 and 36 are equal, the ray has entered the two parallel interfaces from the medium with the index of refraction n1 to the medium of n2, and has returned to the medium of n1 again, and the ray keeps the original angle. Will be. Therefore, if (Equation 1) is satisfied, the coefficient of i1 in the above equation becomes 1, and the light beam enters the plane G4 of the second optical lens 35 perpendicularly while being parallel to the same optical axis as the incident light,
The light is emitted with the incident angle kept as it is. Therefore, the vertical shake correction mechanism 22Y is an optical system that satisfies the afocal system.

【0059】次に第2の光学レンズ35の屈折率が第1
の光学レンズ36と異なる場合について考える。
Next, the refractive index of the second optical lens 35
A case different from the optical lens 36 of FIG.

【0060】図12に示すように、凹面を有するレンズ
36の屈折率をn1、空気の屈折率をn2、第3面G3の
曲率半径をr2、凸面を有するレンズ35の屈折率をn2
とするとき、これらの数の間に次の関係を満たすように
設計する。
As shown in FIG. 12, the refractive index of the concave lens 36 is n1, the refractive index of air is n2, the radius of curvature of the third surface G3 is r2, and the refractive index of the convex lens 35 is n2.
Then, design is made so as to satisfy the following relationship between these numbers.

【0061】[0061]

【数8】 (Equation 8)

【0062】この場合も上記と同様に(数7)までは成
立するが、2つのレンズ35,36の屈折率が異なるた
め、点P1、P2での面の法線の傾きが一致しても出射光
線が入射光線と平行にはならず、P2での屈折を調べな
ければならない。まずP2での入射角をi5、屈折角をi
6とすると、
In this case as well, the above holds up to (Equation 7). However, since the refractive indices of the two lenses 35 and 36 are different, even if the inclinations of the normal lines of the surfaces at the points P1 and P2 match. The outgoing ray is not parallel to the incident ray and the refraction at P2 must be examined. First, the incident angle at P2 is i5, and the refraction angle is i
Assuming 6,

【0063】[0063]

【数9】 (Equation 9)

【0064】従って、P2を屈折した光線が光軸となす
角i7は次のように表わせる。
Accordingly, the angle i7 formed by the light beam refracting P2 and the optical axis can be expressed as follows.

【0065】[0065]

【数10】 (Equation 10)

【0066】ここで上式の[ ]内が0となれば、i7
=0となり、屈折した光線は光軸と平行となって、平凸
レンズの平面を通過した後も光軸と平行となる。この平
行条件は(数8)の条件が満たされれば成り立つので、
(数8)が平凸レンズと平凹レンズを組み合せた頂角可
変プリズム22におけるアフォーカルの条件となる。
Here, if the value in [] of the above equation becomes 0, i7
= 0, the refracted light beam becomes parallel to the optical axis, and becomes parallel to the optical axis even after passing through the plane of the plano-convex lens. Since this parallel condition is satisfied if the condition of (Equation 8) is satisfied,
(Equation 8) is an afocal condition in the apex angle variable prism 22 in which a plano-convex lens and a plano-concave lens are combined.

【0067】第1の光学レンズ36のみを図13Aから
同図Bのようにθだけ垂直方向に可変したときには、頂
角をθとするプリズムとなり、第1の光学レンズ36側
の光線はαだけ屈折する。したがって、スネルの法則に
よって、 (n1/n2)sinθ=sin(θ+α) θが限りなくゼロに近いときには、 (n1/n2)θ=(θ+α) ∴α={(n1/n2)−1)θ となる。ここで、第1の光学レンズ36の屈折率n1
を、 n1=1.5 とすれば、空気の屈折率n2=1であることから、 α=0.5θ となる。ゆえに第1の光学レンズ36を角度θだけ回動
傾斜させると、出射光軸をθ/2だけ変位させることが
できる。つまり、光軸が垂直方向にαだけ傾いたときに
は、その傾きの方向とは逆方向に2αだけ第1の光学レ
ンズ36を傾ければ、手振れ後の光軸を補正することが
できる。
When only the first optical lens 36 is changed in the vertical direction by θ as shown in FIGS. 13A to 13B, a prism having an apex angle of θ is formed, and the light beam on the first optical lens 36 side is only α. Bend. Therefore, according to Snell's law, when (n1 / n2) sin θ = sin (θ + α) θ is infinitely close to zero, (n1 / n2) θ = (θ + α) ∴α = {(n1 / n2) −1) θ Becomes Here, the refractive index n1 of the first optical lens 36
If n1 = 1.5, since the refractive index of air n2 = 1, α = 0.5θ. Therefore, when the first optical lens 36 is rotated and inclined by the angle θ, the output optical axis can be displaced by θ / 2. That is, when the optical axis is tilted by α in the vertical direction, the optical axis after camera shake can be corrected by tilting the first optical lens 36 by 2α in the direction opposite to the direction of the tilt.

【0068】第3の光学レンズ37と第4の光学レンズ
38との関係も上述したと同じであって、光軸が水平方
向にαだけ傾いたときはその傾きの方向とは逆方向に2
αだけ第3の光学レンズ37を傾ければ光軸を補正でき
る。その結果、光軸が2次元的に傾いたときは、第1と
第3の光学レンズ36,37を同時に所定角だけ回動さ
せて傾ければ、2次元的な光軸補正を実現できる。
The relationship between the third optical lens 37 and the fourth optical lens 38 is the same as described above, and when the optical axis is inclined by α in the horizontal direction, the direction is opposite to the direction of the inclination by 2 °.
By tilting the third optical lens 37 by α, the optical axis can be corrected. As a result, when the optical axis is two-dimensionally inclined, if the first and third optical lenses 36 and 37 are simultaneously rotated by a predetermined angle and inclined, two-dimensional optical axis correction can be realized.

【0069】したがって図1に示すようにビデオカメラ
10に対する手振れ補正用として振れ補正装置を装着し
たときには、制御部24では図14に示すような補正処
理が実行される。
Therefore, when the camera shake correction device is attached to the video camera 10 for camera shake correction as shown in FIG. 1, the control unit 24 executes the correction processing as shown in FIG.

【0070】同図のように角速度センサ23からの振動
成分△x′,△y′がそれぞれ取り込まれ(ステップ6
1,62)、次に適切な補正値△xおよび△yが算出さ
れる(ステップ63,64)。適切な補正値とは手振れ
を補正するに足る回動角を得るための制御信号のことで
ある。算出された適正補正値をもつ回動角制御信号がそ
れぞれ駆動モータ27,30に供給されて、第1の光学
レンズ36が△yに相当する分回動されると共に、第3
の光学レンズ38が△xに相当する分回動されて手振れ
による光軸補正が行われる。
As shown in the figure, the vibration components △ x 'and △ y' from the angular velocity sensor 23 are fetched (step 6).
1, 62), and then appropriate correction values △ x and △ y are calculated (steps 63, 64). The appropriate correction value is a control signal for obtaining a rotation angle sufficient to correct camera shake. The rotation angle control signals having the calculated appropriate correction values are supplied to the drive motors 27 and 30, respectively, to rotate the first optical lens 36 by an amount corresponding to Δy, and
Is rotated by an amount corresponding to Δx, and the optical axis is corrected by camera shake.

【0071】第1〜第4の光学レンズ35〜38の円筒
面は上述とは全く逆の円筒面であってもよければ、第1
の頂角可変プリズムに対する第2の頂角可変プリズムの
凹凸関係が、実施態様とは逆の関係に選んでもよい。つ
まり、第1頂角可変プリズム22Yは図3のままである
が、第2の頂角可変プリズム22Xを構成する円筒レン
ズの構成を図4とは逆に、第3の光学レンズ37を平凸
円筒レンズとし、第4の光学レンズ38を凹平円筒レン
ズとしてしてもよい。
The cylindrical surfaces of the first to fourth optical lenses 35 to 38 may be completely opposite to those described above.
The concave / convex relationship of the second apex angle variable prism with respect to the apex angle variable prism may be selected to be the opposite relationship to the embodiment. That is, while the first variable apex angle prism 22Y remains the same as in FIG. 3, the configuration of the cylindrical lens forming the second variable apex angle prism 22X is reversed from that of FIG. The cylindrical lens may be used, and the fourth optical lens 38 may be a concave flat cylindrical lens.

【0072】また、これとは逆に第2の頂角可変プリズ
ム2Xを図4構成のままとする代わりに、第1の頂角可
変プリズム22Yを構成する第1の光学レンズ36を平
凸円筒レンズとし、第2の光学レンズ35を凹平円筒レ
ンズとして構成することもできる。
On the contrary, instead of leaving the second variable apex angle prism 2X in the configuration shown in FIG. 4, the first optical lens 36 constituting the first variable apex angle prism 22Y is replaced by a plano-convex cylinder. As a lens, the second optical lens 35 can be configured as a concave flat cylindrical lens.

【0073】上述では光学レンズの互いに直交する2軸
を水平軸と垂直軸に選んだ場合を説明したが、直交2軸
をこれらの軸に一致させて使用する必要はない。そのた
め、水平軸および垂直軸から任意の角度だけ傾けた軸を
直交2軸として使用することもできる。
In the above description, a case has been described in which two axes orthogonal to each other of the optical lens are selected as the horizontal axis and the vertical axis. However, it is not necessary to use the two orthogonal axes coincident with these axes. Therefore, an axis inclined by an arbitrary angle from the horizontal axis and the vertical axis can be used as two orthogonal axes.

【0074】上述した頂角可変プリズムは何れも円筒レ
ンズを使用しているので以下のような特徴を有する。 (1)円筒レンズは互いにレンズ回動軸方向に変位して
もその透過光軸は変わらないから、光学特性も変化しな
い。 (2)第1と第2の頂角可変プリズムは互いに独立して
いるので、例えばY軸方向のみの光軸可変が可能にな
り、そのときX軸方向に対する余分な変化は生じない。
そのため、2次元的角度の制御精度が高く、余分な補償
処理が不要になる。 (3)光軸に対する角度制御の精度が高いので、この発
明に係る頂角可変プリズムは振れ補正のみならず、例え
ばビームスキャナのビーム走査系をこの頂角可変プリズ
ムで構成することができる。その場合には精緻なビーム
走査系を構築できる。 (4)ビーム走査系に適用する場合には、レンズ回動軸
方向に対してガタがあったとしても、レンズ回動軸方向
にはその光軸が変化しないので、ビーム走査機構部の構
成精度が余り要求されない。そのため、機構部のコスト
ダウンを図れる。 (5)レンズ回動軸方向に対しては十分な機械的クリア
ランスを持たせることができるため、レンズ回動軸方向
に対するガイド手段は非常にラフな構成で済む。これに
よってガイド系の構成を簡略化できることになるから、
駆動モータからみた負荷(ガイド手段や光学レンズ系)
が軽くなる。軽負荷となれば高速駆動できるので、それ
だけ高速応答が可能になる。軽負荷は勿論節電効果を生
むので、省電力化も同時に達成できる。
Each of the above-described variable apex angle prisms uses a cylindrical lens, and thus has the following features. (1) Even if the cylindrical lenses are displaced from each other in the direction of the lens rotation axis, their transmission optical axes do not change, so that the optical characteristics do not change. (2) Since the first and second apex angle variable prisms are independent of each other, the optical axis can be changed only in the Y-axis direction, for example, and no extra change occurs in the X-axis direction.
Therefore, the control accuracy of the two-dimensional angle is high, and no extra compensation processing is required. (3) Since the precision of the angle control with respect to the optical axis is high, the variable apex angle prism according to the present invention can be used not only for shake correction but also for a beam scanning system of a beam scanner, for example. In that case, a precise beam scanning system can be constructed. (4) When applied to a beam scanning system, even if there is play in the lens rotation axis direction, the optical axis does not change in the lens rotation axis direction. Is not required much. Therefore, the cost of the mechanism can be reduced. (5) Since a sufficient mechanical clearance can be provided in the lens rotation axis direction, the guide means in the lens rotation axis direction can have a very rough configuration. This simplifies the configuration of the guide system,
Load seen from drive motor (guide means and optical lens system)
Becomes lighter. If the load is light, high-speed driving can be performed, so that high-speed response is possible. Not only light load but also a power saving effect is produced, so that power saving can be achieved at the same time.

【0075】上述した例ではこの発明に係る頂角可変プ
リズムをビデオカメラの手振れ補正系に適用したが、こ
れに限らず映画用撮影機やスチルカメラなどの光軸補正
系にも適用できることは明らかである。
In the above-described example, the variable apex angle prism according to the present invention is applied to a camera shake correction system of a video camera. However, it is apparent that the present invention is not limited to this and can be applied to an optical axis correction system of a movie camera or a still camera. It is.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では所定の
曲率半径を持った円筒面を有する2つの光学レンズを組
み合わせた頂角可変プリズムを1つ使用するか、あるい
は一対使用し、しかもその合体焦点距離がアフォーカル
系を構成するように近接配置すると共に、特定の光学レ
ンズの光軸を可変できるように構成したものである。
As described above, according to the present invention, one apex angle variable prism combining two optical lenses having a cylindrical surface having a predetermined radius of curvature is used, or one pair is used, and a combination thereof is used. The focal lengths are arranged close to each other so as to form an afocal system, and the optical axis of a specific optical lens can be changed.

【0077】このような頂角可変プリズムを使用した振
れ補正装置を使用すれば、単一の頂角可変プリズムを使
用することによって特定軸方向の光軸を可変できるよう
になって、特定軸方向の振れを簡単に補正できる。
By using such a shake correcting device using the apex angle variable prism, the optical axis in the specific axis direction can be changed by using a single apex angle variable prism, and the specific axis direction can be changed. Can be easily corrected.

【0078】また、一対の頂角可変プリズムを使用する
ことによって、垂直軸方向のみの光軸を可変したり、水
平軸方向のみの光軸を可変したりできるから、その双方
を可変することによってあらゆる方向にその光軸を可変
できる。その結果、このような頂角可変プリズムを使用
した振れ補正装置を使用する場合には2次元的(極座標
的)な振れを簡単に補正できる。
By using a pair of apex angle variable prisms, it is possible to change the optical axis only in the vertical axis direction or the optical axis only in the horizontal axis direction. Its optical axis can be changed in any direction. As a result, in the case of using a shake correction device using such a vertex angle variable prism, a two-dimensional (polar coordinate) shake can be easily corrected.

【0079】複数の光学レンズにはそれぞれガイド手段
が設けられているが、光学レンズとしては円筒レンズが
使用されているため、円筒レンズの回動軸方向のズレは
その光学特性に影響を及ぼさない。そのためレンズ回動
軸方向に対しては十分な機械的クリアランスを持たせる
ことができるようになり、レンズ回動軸方向に対するガ
イド手段は非常にラフな構成で済む。これによってガイ
ド系の構成を簡略化できることになるから、駆動モータ
からみた負荷(ガイド手段や光学レンズ系)が軽くな
る。軽負荷となれば高速駆動できるので、それだけ高速
応答が可能になる。軽負荷は勿論節電効果を生むので、
省電力化も同時に達成できるなどの特徴を有する。
The plurality of optical lenses are provided with guide means, respectively. Since a cylindrical lens is used as the optical lens, the displacement of the cylindrical lens in the direction of the rotation axis does not affect its optical characteristics. . Therefore, a sufficient mechanical clearance can be provided in the lens rotation axis direction, and the guide means in the lens rotation axis direction can have a very rough configuration. As a result, the configuration of the guide system can be simplified, so that the load (guide means and optical lens system) viewed from the drive motor is reduced. If the load is light, high-speed driving can be performed, so that high-speed response is possible. Since light load produces a power saving effect, of course,
It has the feature that power saving can be achieved at the same time.

【0080】またこの振れ補正装置をビデオカメラに使
用するときには、手振れを完全に補正できるほか、この
振れ補正装置をアダプター式に利用できるため、必要時
以外は装着する必要がなくなりビデオカメラの使い勝手
が改善されるなどの特徴を有する。
When the shake correction device is used in a video camera, the camera shake can be completely corrected. In addition, since the shake correction device can be used in an adapter type, it is not necessary to mount the shake correction device when it is not necessary. It has features such as being improved.

【0081】したがってこの発明は業務用で取材用とし
て使用されるビデオカメラを始めとして特殊用途の屋外
設置式ビデオカメラやスキャナなどに適用して極めて好
適である。
Accordingly, the present invention is extremely suitable for application to video cameras used for business use and news gathering, as well as video cameras and scanners for outdoor use of special purposes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係る頂角可変プリズムを使用した振
れ補正機構を備えたビデオカメラの一実施態様を示す要
部の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of a main part showing an embodiment of a video camera provided with a shake correction mechanism using a variable apex angle prism according to the present invention.

【図2】振れ検出用の角速度センサの一例を示す構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of an angular velocity sensor for shake detection.

【図3】この発明に係る頂角可変プリズムのうち第1の
頂角可変プリズムの一例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a first apex angle variable prism among the apex angle variable prisms according to the present invention.

【図4】この発明に係る頂角可変プリズムのうち第2の
頂角可変プリズムの一例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a second apex angle variable prism among the apex angle variable prisms according to the present invention.

【図5】この発明に係る振れ補正装置の要部構成を示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a shake correction apparatus according to the present invention.

【図6】ピッチング用補正機構部の一例をその上部から
見たときの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram when an example of a pitching correction mechanism is viewed from above.

【図7】第1の光学レンズの駆動手段を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a driving unit of the first optical lens.

【図8】第1の光学レンズの正面図である。FIG. 8 is a front view of the first optical lens.

【図9】第1の頂角可変プリズムのレンズ関係を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a lens relationship of a first apex angle variable prism.

【図10】第2の頂角可変プリズムのレンズ関係を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a lens relationship of a second apex angle variable prism.

【図11】頂角可変プリズムがアフォーカル系であるこ
とを示す図である。
FIG. 11 is a view showing that the apex angle variable prism is an afocal system.

【図12】頂角可変プリズムがアフォーカル系であるこ
とを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing that the apex angle variable prism is an afocal system.

【図13】手振れ補正時の頂角可変プリズムの説明図で
ある。
FIG. 13 is an explanatory diagram of an apex angle variable prism at the time of camera shake correction.

【図14】手振れ補正のための一例を示すフローチャー
トである。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example for camera shake correction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・ビデオカメラ、12・・・光学系、13・・
・CCD、20・・・振れ補正機構部、22X,22Y
・・・頂角可変プリズム、22・・・光学レンズ補正
系、35・・・第2の光学レンズ、36・・・第1の光
学レンズ、37・・・第3の光学レンズ、38・・・第
4の光学レンズ、G1〜G8・・・第1〜第8の円筒面
10 video camera, 12 optical system, 13 ...
・ CCD, 20: shake correction mechanism, 22X, 22Y
... Variable angle prism, 22 ... Optical lens correction system, 35 ... Second optical lens, 36 ... First optical lens, 37 ... Third optical lens, 38 ... · Fourth optical lens, G1 to G8 ... first to eighth cylindrical surfaces

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1面と第2面からなる第1の光学レン
ズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズとで構
成され、互いに近接配置された頂角可変プリズムであっ
て、 上記第2面が所定曲率をなす円筒面となされ、上記第3
面が上記第2面と正負同符号で、概ね第2面と近似した
曲率をなす円筒面となされ、 上記第2面と第3面の曲率中心軸が上記第1若しくは第
2の光学レンズの回動中心軸となされ、 上記頂角可変プリズム全体の合成焦点距離はアフォーカ
ル系となされたことを特徴とする頂角可変プリズム。
1. A prism having a variable apex angle, which includes a first optical lens having a first surface and a second surface and a second optical lens having a third surface and a fourth surface, and is disposed close to each other. The second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the third surface is
The surface is a cylindrical surface having the same sign as the second surface and having a curvature approximately similar to the second surface, and the central axis of curvature of the second surface and the third surface is the same as that of the first or second optical lens. A variable apex angle prism, wherein the variable focal length prism is an afocal system.
【請求項2】 上記第1の光学レンズ若しくは第2の光
学レンズが相対的に回動自在に構成されたことを特徴と
する請求項1記載の頂角可変プリズム。
2. The variable apex angle prism according to claim 1, wherein the first optical lens or the second optical lens is relatively rotatable.
【請求項3】 上記第1若しくは第2の光学レンズの回
動軸が水平軸若しくは垂直軸となされたとき、垂直軸方
向若しくは水平軸方向の振れに対して上記第1若しくは
第2の光学レンズを垂直軸方向若しくは水平軸方向に回
動させて頂角可変プリズムの頂角を可変させることによ
って、頂角可変プリズムの透過光軸を可変するようにし
たことを特徴とする請求項1記載の頂角可変プリズム。
3. When the rotation axis of the first or second optical lens is set to a horizontal axis or a vertical axis, the first or second optical lens is prevented from moving in the vertical or horizontal axis direction. 2. The transmission optical axis of the variable apex angle prism is varied by rotating the vertical axis or the horizontal axis direction to vary the apex angle of the apex angle variable prism. Vertical angle variable prism.
【請求項4】 上記第1の光学レンズが平凹円筒レンズ
若しくは平凸円筒レンズであるときには、上記第2の光
学レンズが凸平円筒レンズ若しくは凹平円筒レンズであ
ることを特徴とする請求項1記載の頂角可変プリズム。
4. When the first optical lens is a plano-concave cylindrical lens or a plano-convex cylindrical lens, the second optical lens is a convex plano-cylindrical lens or a concave plano-cylindrical lens. The variable apex angle prism according to 1.
【請求項5】 第2面と第3面との間にレンズ回動用の
ガイド手段が設けられ、 第2の光学レンズに対して第1の光学レンズが、若しく
は第1の光学レンズに対して第2の光学レンズが独立し
て回動できるようになされたことを特徴とする請求項1
記載の頂角可変プリズム。
5. A lens rotation guide means is provided between the second surface and the third surface, wherein the first optical lens is provided for the second optical lens or the first optical lens is provided for the first optical lens. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the second optical lens is independently rotatable.
The apex angle variable prism described.
【請求項6】 第1若しくは第2の光学レンズにはガイ
ド手段に連結した駆動手段が設けられ、この駆動手段に
よって対応する光学レンズに回動力が付与されたことを
特徴とする請求項5記載の頂角可変プリズム。
6. The optical system according to claim 5, wherein the first or second optical lens is provided with a drive unit connected to the guide unit, and the driving unit applies a rotating power to the corresponding optical lens. Apex angle variable prism.
【請求項7】 上記駆動手段は、駆動モータに連結され
たピニオンと、これに歯合し、上記曲率中心の曲率とな
されたラックとで構成され、 上記ラックは上記第1の光学レンズ若しくは第2の光学
レンズに取り付けられたことを特徴とする請求項6記載
の頂角可変プリズム。
7. The drive means comprises a pinion connected to a drive motor, and a rack meshing with the pinion and having a curvature at the center of curvature, wherein the rack is provided with the first optical lens or the first optical lens. 7. The variable apex angle prism according to claim 6, wherein the prism is attached to the second optical lens.
【請求項8】 第1面と第2面からなる第1の光学レン
ズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズが互い
に近接配置された頂角可変プリズムであって、かつ上記
第2面が所定曲率をなす円筒面となされ、上記第3面が
上記第2面と正負同符号で、概ね第2面と近似した曲率
円筒面となされ、 上記第2面の曲率中心軸が上記第1の光学レンズの回動
中心軸となされ、上記第3面の曲率中心軸が上記第2の
光学レンズの回動中心軸となされると共に、 上記角可変プリズム全体の合成焦点距離がアフォーカル
系となるように設計された頂角可変プリズムであって、 この頂角可変プリズムが振れ補正機構としてビデオカメ
ラの光学系に取り付けられると共に、 その鏡筒には角速度センサが配されてビデオカメラの振
れが検出され、 検出された振れ成分に基づいて、上記第2の光学レンズ
に対する第1の光学レンズ若しくは第1の光学レンズに
対する第2の光学レンズを回動制御することによって、
上記頂角可変プリズムの頂角が可変されてその透過光軸
が変更されるようになされたことを特徴とする振れ補正
装置。
8. A variable apex angle prism in which a first optical lens having a first surface and a second surface and a second optical lens having a third surface and a fourth surface are arranged close to each other, and The second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, the third surface is a cylindrical surface having the same sign as that of the second surface, and is substantially similar to the second surface, and a central axis of curvature of the second surface. Is the rotation center axis of the first optical lens, the curvature center axis of the third surface is the rotation center axis of the second optical lens, and the combined focal length of the entire angle variable prism is An apex angle variable prism designed to be an afocal system. The apex angle variable prism is attached to an optical system of a video camera as a shake correction mechanism, and an angular velocity sensor is disposed in a lens barrel of the video camera. Camera shake detected, detected Re based on the component, by controlling rotation of the second optical lens for the first optical lens or the first optical lens to said second optical lens,
A shake correcting apparatus, wherein the apex angle of the apex angle variable prism is varied to change the transmitted optical axis.
【請求項9】 上記振れ補正機構は、上記光学系に対し
て着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項8記載
の振れ補正装置。
9. The shake correction apparatus according to claim 8, wherein the shake correction mechanism is configured to be detachable from the optical system.
【請求項10】 第1面と第2面からなる第1の光学レ
ンズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズとで
構成され、互いに近接配置された第1の頂角可変プリズ
ムと、 第5面と第6面からなる第3の光学レンズと、第7面と
第8面からなる第4の光学レンズとで構成され、互いに
近接配置された第2の頂角可変プリズムとで第2の頂角
可変プリズムが構成され、 上記第2面が所定の曲率をなす円筒面となされ、上記第
3面が上記第2面と正負同符号で、概ね第2面と近似し
た曲率円筒面となされ、 上記第6面が所定の曲率をなす円筒面となされ、上記第
7面が上記第6面と正負同符号で、概ね第6面と近似し
た曲率円筒面となされると共に、 上記第2面と第3面の曲率中心軸が上記第1若しくは第
2の光学レンズのうちの何れか一方の回動中心軸となさ
れ、 上記第6面と第7面の曲率中心軸が上記第3若しくは第
4の光学レンズのうちの何れか一方の回動中心軸となさ
れると共に、互いの回動軸が互いに直交するようにそれ
ぞれの回動方向が選定され、 上記第1および第2の頂角可変プリズム全体の合成焦点
距離はアフォーカル系となされたことを特徴とする頂角
可変プリズム。
10. A first apex angle, comprising a first optical lens having a first surface and a second surface and a second optical lens having a third surface and a fourth surface, which are arranged close to each other. A variable apex, a third optical lens including a fifth surface and a sixth surface, and a fourth optical lens including a seventh surface and an eighth surface; A second apex angle variable prism is formed by the prism; the second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature; the third surface has the same sign as the second surface; The sixth surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the seventh surface is a curvature cylindrical surface having the same sign as that of the sixth surface and approximately similar to the sixth surface. And the center axis of curvature of the second surface and the third surface is one of the first and second optical lenses. A center axis of curvature of the sixth surface and the seventh surface is a center axis of one of the third and fourth optical lenses; , Wherein the respective rotation directions are selected so as to be orthogonal to each other, and the combined focal length of the first and second apex angle variable prisms as a whole is an afocal system.
【請求項11】 第1の光学レンズを平凹円筒レンズと
し、第2の光学レンズが凸平円筒レンズとし、第3の光
学レンズが平凹円筒レンズとし、第4の光学レンズが凸
平円筒レンズとして構成されたことを特徴とする請求項
10記載の頂角可変プリズム。
11. The first optical lens is a plano-concave cylindrical lens, the second optical lens is a convex plano-cylindrical lens, the third optical lens is a plano-concave cylindrical lens, and the fourth optical lens is a convex plano-cylindrical lens. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein the prism is configured as a lens.
【請求項12】 第1〜第4の円筒レンズの凹凸面の組
み合わせが逆転した円筒レンズを使用することを特徴と
する請求項10記載の頂角可変プリズム。
12. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein a cylindrical lens in which a combination of concave and convex surfaces of the first to fourth cylindrical lenses is reversed.
【請求項13】 第1の光学レンズを平凹円筒レンズと
し、第2の光学レンズが凸平円筒レンズとし、第3の光
学レンズが平凸円筒レンズとし、第4の光学レンズが凹
平円筒レンズとして構成されたことを特徴とする請求項
10記載の頂角可変プリズム。
13. The first optical lens is a plano-concave cylindrical lens, the second optical lens is a convex plano-cylindrical lens, the third optical lens is a plano-convex cylindrical lens, and the fourth optical lens is a concave plano-cylindrical lens. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein the prism is configured as a lens.
【請求項14】 第1の光学レンズを平凸円筒レンズと
し、第2の光学レンズが凹平円筒レンズとし、第3の光
学レンズが平凹円筒レンズとし、第4の光学レンズが凸
平円筒レンズとして構成されたことを特徴とする請求項
10記載の頂角可変プリズム。
14. The first optical lens is a plano-convex cylindrical lens, the second optical lens is a concave plano-cylindrical lens, the third optical lens is a plano-concave cylindrical lens, and the fourth optical lens is a convex plano-cylindrical lens. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein the prism is configured as a lens.
【請求項15】 第1と第2の頂角可変プリズムが独立
した鏡筒内に取り付けられると共に、第2および第4の
光学レンズ、若しくは第1と第3の光学レンズがそれぞ
れの鏡筒に固定され、 第1と第3の光学レンズ若しくは第2と第4の光学レン
ズの曲率中心軸がその回動中心軸として独立に回動でき
るようにしたことを特徴とする請求項10記載の頂角可
変プリズム。
15. The first and second apex angle variable prisms are mounted in independent lens barrels, and the second and fourth optical lenses or the first and third optical lenses are provided in respective lens barrels. 11. The top according to claim 10, wherein the center axes of curvature of the first and third optical lenses or the second and fourth optical lenses are fixed and can be independently rotated as their rotation center axes. Variable angle prism.
【請求項16】 第2面と第3面との間および第6面と
第7面との間にレンズ回動用のガイド手段が設けられ、 第2および第4の光学レンズに対して第1と第3の光学
レンズがそれぞれ独立して回動できるようになされる
か、 若しくは第1および第3の光学レンズに対して第2と第
3の光学レンズがそれぞれ独立して回動できるようにな
されたことを特徴とする請求項10記載の頂角可変プリ
ズム。
16. A lens rotation guide means is provided between the second surface and the third surface and between the sixth surface and the seventh surface, and the first and second optical lenses are provided with a first guide means. Or the third optical lens can be independently rotated, or the second and third optical lenses can be independently rotated with respect to the first and third optical lenses. 11. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein:
【請求項17】 第1と第3の光学レンズ若しくは第2
と第4の光学レンズには駆動手段が設けられ、 この駆動手段によって対応する光学レンズに回動力が付
与されたことを特徴とする請求項10記載の頂角可変プ
リズム。
17. The first and third optical lenses or the second optical lens.
11. The variable apex angle prism according to claim 10, wherein a driving means is provided for each of the first and fourth optical lenses, and a rotating power is applied to the corresponding optical lens by the driving means.
【請求項18】 上記駆動手段は、駆動モータに連結さ
れたピニオンと、これに歯合し、上記曲率半径をもつラ
ックとで構成され、 上記ラックは上記第1と第3の光学レンズ若しくは第2
と第4の光学レンズに取り付けられたことを特徴とする
請求項10記載の頂角可変プリズム。
18. The drive means comprises a pinion connected to a drive motor and a rack meshing with the pinion and having a radius of curvature, wherein the rack is the first and third optical lenses or the first or third optical lens. 2
The variable apex angle prism according to claim 10, wherein the prism is attached to a fourth optical lens.
【請求項19】 第1面と第2面からなる第1の光学レ
ンズと、第3面と第4面からなる第2の光学レンズとで
構成され、互いに近接配置された第1の頂角可変プリズ
ムと、 第5面と第6面からなる第3の光学レンズと、第7面と
第8面からなる第4の光学レンズとで構成され、互いに
近接配置された第2の頂角可変プリズムとで第2の頂角
可変プリズムが構成され、 第2面が所定曲率をなす円筒面となされ、第3面が第2
面と正負同符号で、概ね第2面と近似した曲率円筒面と
なされ、 第6面が所定曲率をなす円筒面となされ、第7面が第6
面と正負同符号で、概ね第6面と近似した曲率円筒面と
なされ、 上記第2面と第3面の曲率中心軸が上記第1若しくは第
2の光学レンズの何れか一方の回動中心軸となされ、上
記第6面と第7面の曲率中心軸が上記第3若しくは第4
の光学レンズの何れか一方の回動中心軸となされると共
に、互いの回動面が互いに直交するようにそれぞれの回
動方向が選定され、 上記第1および第2の頂角可変プリズム全体の合成焦点
距離がアフォーカル系となるように設計された頂角可変
プリズムであって、 この頂角可変プリズムが振れ補正機構としてビデオカメ
ラの光学系に取り付けられると共に、 その鏡筒には角速度センサが配されてビデオカメラの振
れが検出され、 検出された振れ成分に基づいて、上記第2と第4の光学
レンズに対する第1と第2の光学レンズ、若しくは第1
と第3の光学レンズに対する第2と第4の光学レンズの
何れか若しくはその双方が回動制御されることによっ
て、頂角可変プリズムの頂角が可変されてその透過光軸
が変更されるようになされたことを特徴とする振れ補正
装置。
19. A first apex angle, comprising a first optical lens having a first surface and a second surface and a second optical lens having a third surface and a fourth surface, which are arranged close to each other. A variable apex, a third optical lens including a fifth surface and a sixth surface, and a fourth optical lens including a seventh surface and an eighth surface; A second apex angle variable prism is configured by the prism, the second surface is a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the third surface is a second surface.
The surface has the same sign as that of the surface, and has a cylindrical surface having a curvature approximately similar to the second surface, the sixth surface has a cylindrical surface having a predetermined curvature, and the seventh surface has a sixth surface.
The surface has the same sign as that of the surface, and has a cylindrical surface of curvature approximately similar to the sixth surface, and the center axis of curvature of the second surface and the third surface is the rotation center of one of the first and second optical lenses. And the center axes of curvature of the sixth surface and the seventh surface are the third or fourth axes.
And the respective rotation directions are selected so that the respective rotation surfaces are orthogonal to each other, and the first and second apex angle variable prisms as a whole are An apex angle variable prism designed so that the combined focal length becomes an afocal system. The apex angle variable prism is attached to an optical system of a video camera as a shake correction mechanism, and an angular velocity sensor is provided in the lens barrel. And the shake of the video camera is detected, and based on the detected shake component, the first and second optical lenses for the second and fourth optical lenses or the first or second optical lens.
By controlling the rotation of one or both of the second and fourth optical lenses with respect to the third and third optical lenses, the apex angle of the apex angle variable prism is varied and the transmission optical axis thereof is changed. A shake correction device, characterized in that:
【請求項20】 上記振れ補正機構は、上記光学系に対
して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項19
記載の振れ補正装置。
20. The apparatus according to claim 19, wherein the shake correcting mechanism is detachably attached to the optical system.
The shake correction device as described.
【請求項21】 上記第1と第3の光学レンズが互いに
直交方向に回動自在に構成されるか、若しくは上記第2
と第4の光学レンズが互いに直交方向に回動自在に構成
されるとき、 角速度センサで検出された振れ成分に基づく上記第1お
よび/または第3の光学レンズ若しくは上記第2および
/または第4の光学レンズの回動制御によって、 上記第1および/または第3の光学レンズ若しくは上記
第2および/または第4の光学レンズの光軸が調整され
て振れ補正が行われるようになされたことを特徴とする
請求項19記載の振れ補正装置。
21. The optical system according to claim 21, wherein the first and third optical lenses are rotatable in directions orthogonal to each other.
When the and the fourth optical lens are configured to be rotatable in a direction orthogonal to each other, the first and / or the third optical lens or the second and / or the fourth based on the shake component detected by the angular velocity sensor That the optical axis of the first and / or third optical lens or the second and / or fourth optical lens is adjusted to perform shake correction. 20. The shake correction apparatus according to claim 19, wherein:
【請求項22】 上記角速度センサによって手振れ成分
が検出され、この手振れ成分によってビデオカメラの手
振れが補正されるようになされたことを特徴とする請求
項19記載の振れ補正装置。
22. The camera shake correction apparatus according to claim 19, wherein a camera shake component is detected by the angular velocity sensor, and the camera shake of the video camera is corrected by the camera shake component.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008298983A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Victor Co Of Japan Ltd Image blur correction device
US7974009B2 (en) 2007-09-19 2011-07-05 Victor Company Of Japan, Limited Image fluctuation correcting apparatus
CN114719222A (en) * 2021-01-06 2022-07-08 华域视觉科技(上海)有限公司 Lens subassembly, car light module, car light and vehicle

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