JPH10133248A - Camera shake correcting device - Google Patents

Camera shake correcting device

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JPH10133248A
JPH10133248A JP8290802A JP29080296A JPH10133248A JP H10133248 A JPH10133248 A JP H10133248A JP 8290802 A JP8290802 A JP 8290802A JP 29080296 A JP29080296 A JP 29080296A JP H10133248 A JPH10133248 A JP H10133248A
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JP
Japan
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camera shake
shake correction
optical system
camera
aberration
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Application number
JP8290802A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kuno
治 久野
Koji Suzuki
浩次 鈴木
Kazuto Kawamata
和人 川又
Tsuguo Sato
嗣雄 佐藤
Norihiko Noguchi
紀彦 野口
Nobumoto Momochi
伸元 百地
Koichi Yoshikawa
功一 吉川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for effectively performing the camera shake correction of a television camera. SOLUTION: This camera shake correcting device 1 is constituted of a camera shake correcting optical system and a driving device driving the camera shake correcting optical system in two axial directions perpendicular to an optical axis and orthogonally crossing each other. This camera shake correcting device is attached between the main image pickup optical part 2 and the camera main body 3 of the television camera through an attaching mechanism in common with the conventional one for attaching the part 2 and the main body 3. Consequently, when the device 1 is not used, the optical part 2 can be used by being directly attached to the main body 3. The camera shake correcting device is optically constituted so as to convert the focal distance of the main image pickup optical system to be in the range of >=1 and <=1.5 times.

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】本発明は撮像装置の手ブレ補
正に関し、更に詳しくは手ブレ補正を光学的に行う手ブ
レ補正装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to camera shake correction for an image pickup apparatus, and more particularly to a camera shake correction apparatus for optically performing camera shake correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりテレビカメラ等の撮像装置では
手ブレによる画像の揺れが問題となっていた。特にズー
ム機能を備えた撮像光学系を有する撮像装置において
は、そのテレ側で、撮影画像に対する手ブレの影響は大
きなものがあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image pickup apparatus such as a television camera, image shaking due to camera shake has been a problem. In particular, in an image pickup apparatus having an image pickup optical system having a zoom function, there is a large influence of camera shake on a photographed image on the tele side.

【0003】ここで従来より用いられている手ブレ補正
機構について図12ないし図15を参照して説明する。
図12は従来の電子式手ブレ補正機構を説明するための
図であって、同図(a)はCCD上での映像の切り出し
枠を示し、同図(b)は映像の切り出し枠に対応する光
軸の補正角の算出を示す。また、図13は従来の光学式
手ブレ補正機構を説明するための図である。図14はV
AP(Variable Angular Prisu
m)素子の構成を示す図であり、図15はこの動作を示
す図である。
Here, a conventional camera shake correcting mechanism will be described with reference to FIGS.
FIGS. 12A and 12B are views for explaining a conventional electronic camera shake correction mechanism. FIG. 12A shows a clipping frame of an image on a CCD, and FIG. 12B corresponds to a clipping frame of an image. The calculation of the correction angle of the optical axis will be described. FIG. 13 is a view for explaining a conventional optical camera shake correction mechanism. FIG.
AP (Variable Angular Prisu
m) is a diagram showing the configuration of the element, and FIG. 15 is a diagram showing this operation.

【0004】手ブレ補正機構としては図12に示すCC
D14の撮像領域の映像枠切り出しによる方法(以下、
単に「電子式」と記す)と、図13に示すプリズム35
により入射光の光軸角を調整する方法(以下、単に「光
学式」と記す)とがあり、何れも手ブレセンサにより振
れを検出し、その値に応じて補正を行うものである。
A camera shake correction mechanism shown in FIG.
A method of cutting out the image frame of the imaging region in D14 (hereinafter, referred to as D14
Simply referred to as “electronic type”) and the prism 35 shown in FIG.
(Hereinafter, simply referred to as “optical type”), in which the shake is detected by a camera shake sensor and correction is performed according to the value.

【0005】まず電子式について説明すると、図12
(a)に示すように電子式に用いるCCD14は、その
撮像エリアがテレビの映像規格よりも水平走査線の多い
大きなエリアA0 を有して構成されている。実際の映像
は規格と一致した水平走査線を有するエリアA1 をエリ
アA0 から切り出して映像信号とするものであるが、こ
のときエリアA1 を手ブレの検出信号に応じて、例えば
エリアA2 或いはエリアA3 で示すようにエリアA0 の
範囲内を、結果的にCCD14上において振れが生じな
いように移動して映像を切り出し、手ブレによる映像の
振れを補正するものである。
First, the electronic system will be described.
As shown in FIG. 1A, the CCD 14 used in an electronic system has an imaging area having a large area A0 having more horizontal scanning lines than the television image standard. An actual image is obtained by cutting an area A1 having a horizontal scanning line conforming to the standard from an area A0 as a video signal. At this time, the area A1 is, for example, an area A2 or an area A3 according to a camera shake detection signal. As shown in the figure, the image is cut out by moving within the area A0 so that no shake occurs as a result on the CCD 14, and the shake of the image due to camera shake is corrected.

【0006】前記電子式の手ブレ補正能力について図1
2(b)を参照して説明する。ここで、垂直方向につい
て考えると、撮像レンズ15の焦点距離がf、エリアA
1 の辺が2h0 、エリアA0 の辺が2(h+h0 )の場
合であって、このときの補正可能な角度θは、 tan(θ0 +θ)=(h+h0 )/f (1) tanθ0 =h0 /f (2) θ0 +θは小さいので、結局 θ0 +θ=(h+h0 )/f (3) θ0 =h0 /f (4) となり、従って θ=h/f (5) と、最大の補正角を求めることができる。
FIG. 1 shows the electronic camera shake correction capability.
This will be described with reference to FIG. Here, considering the vertical direction, the focal length of the imaging lens 15 is f, the area A
The side 1 is 2h0 and the side of the area A0 is 2 (h + h0), and the correctable angle θ at this time is: tan (θ 0 + θ) = (h + h0) / f (1) tan θ 0 = h0 / F (2) θ 0 + θ is small, so that θ 0 + θ = (h + h 0 ) / f (3) θ 0 = h 0 / f (4), so that θ = h / f (5) The angle can be determined.

【0007】ここで例えばCCD14を2/3インチと
すると、そのエリアA0 は8.8mm×6.6mmであ
り、補正用の余裕領域を辺の比において略30%とする
と、2.64mm×1.98mmとなる。従って中心か
ら片側の補正領域はそれぞれの半分である1.32mm
×0.99mmとなる。このとき、撮像レンズ15の焦
点距離が短焦点距離側のf=8mmの場合、垂直方向に
着目すると、補正角θは0.99÷8≒0.124ra
d≒7度となり大きな補正可能角を得ることができる
が、長焦点距離側のf=200mmの場合は0.99÷
200≒0.005rad≒0.28度と、その補正可
能角は極めて小さなものとなる欠点があった。当然、水
平方向に関しても同様のことが言えるものである。
If the CCD 14 is 2/3 inch, for example, the area A0 is 8.8 mm × 6.6 mm, and if the margin area for correction is approximately 30% in terms of the side ratio, it is 2.64 mm × 1. .98 mm. Therefore, the correction area on one side from the center is half of each, 1.32 mm
× 0.99 mm. At this time, when the focal length of the imaging lens 15 is f = 8 mm on the short focal length side, when focusing on the vertical direction, the correction angle θ is 0.990.98 ÷ 0.124 ra.
d ≒ 7 degrees and a large correctable angle can be obtained, but 0.99 ° when f = 200 mm on the long focal length side.
When it was 200 と 0.005 rad ≒ 0.28 degrees, there was a disadvantage that the correctable angle was extremely small. Of course, the same can be said for the horizontal direction.

【0008】また、CCD14は補正のための大きな撮
像エリアを確保しなければならず、チップサイズが大き
くなり、高価なものとなる。一方、画像規格に合致した
CCDを用いると、全画素が使えなくなるので画質の劣
化が避けられない。
Further, the CCD 14 must secure a large imaging area for correction, and the chip size becomes large and the CCD 14 becomes expensive. On the other hand, if a CCD conforming to the image standard is used, all pixels cannot be used, so that deterioration in image quality is inevitable.

【0009】つぎに光学式について説明する。その動作
原理は図13に示すように頂角が変化するプリズム35
を撮像レンズ15の前部に設けて、手ブレの検出信号に
応じて前記プリズム35の頂角を変化させ、入射する光
の光軸を出射側において調整するものである。
Next, the optical system will be described. The principle of operation is as shown in FIG.
Is provided in front of the imaging lens 15 to change the apex angle of the prism 35 in accordance with a camera shake detection signal, and adjust the optical axis of incident light on the emission side.

【0010】即ち、頂角αを有するプリズム35の1つ
の面に光L1 を垂直に入射すると、他の面から出射する
光L2 の出射角は入射光軸に対して角度θの変位が生じ
る。即ち、プリズム35の屈折率をnとすると、 nsinα=sin(α+θ) (6) α+θは小さいので nα=α+θ (7) となり、従って θ=(n−1)α (8) となる。 ここで例えばn=1.5とし、αを±2度変位させた場
合、振れ角δを±1度変化させることができるものであ
る。
That is, when the light L1 is perpendicularly incident on one surface of the prism 35 having the apex angle α, the emission angle of the light L2 emitted from the other surface is displaced by an angle θ with respect to the incident optical axis. That is, assuming that the refractive index of the prism 35 is n, nsinα = sin (α + θ) (6) Since α + θ is small, nα = α + θ (7), and therefore θ = (n−1) α (8). Here, for example, when n = 1.5 and α is displaced by ± 2 degrees, the deflection angle δ can be changed by ± 1 degrees.

【0011】つぎに、従来の頂角を可変とするVAP素
子について、図14を参照して説明すると、光軸L上に
任意の距離を離し、対向して2枚の板硝子30a、30
bを配置し、2枚の板硝子30a、30bの外周を伸縮
自在の蛇腹形状を有する蛇腹密封部材32で連結して内
部に密封空間を形成する。前記密封空間を透明な液体で
充填して光学素子、即ちプリズムを構成し、そのプリズ
ムの頂角を2枚の板硝子30a、30bの少なくとも一
方の板硝子に設けられた軸34を中心に板硝子を回動し
て変化させるものである。尚、板硝子30a、30bと
蛇腹密封部材32とは密封性を確保するためにカバー3
1a、31bで固定されている。
Next, a conventional VAP device having a variable apex angle will be described with reference to FIG. 14. Referring to FIG. 14, the two glass plates 30a, 30a are opposed to each other at an arbitrary distance on the optical axis L.
b is arranged, and the outer peripheries of the two glass sheets 30a and 30b are connected by a bellows sealing member 32 having a bellows shape which can be extended and contracted to form a sealed space inside. An optical element, that is, a prism is formed by filling the sealed space with a transparent liquid, and the apex angle of the prism is turned around a shaft 34 provided on at least one of the two glass sheets 30a and 30b. It changes by moving. In addition, the sheet glass 30a, 30b and the bellows sealing member 32 are covered with a cover 3 to secure the sealing property.
1a and 31b.

【0012】上述したVAP素子の動作は図15に示さ
れていて、同図(a)は板硝子30a、30bが平行の
状態であって、入射光は入射光軸Lに沿って直進し、そ
のまま出射する。同図(b)は一方の板硝子、例えば板
硝子30aが軸34を中心として回動して傾斜し、板硝
子30aと板硝子30bとの間で角度αを持った場合で
あり(即ち、頂角α)、このとき前述したように板硝子
30bに垂直に入射した光L1 は板硝子30aから出射
するときに、入射光軸に対してθ=(n−1)α度傾い
た光L2 となり、光軸が変換されることになる。
FIG. 15 shows the operation of the above-described VAP element. FIG. 15A shows a state in which the sheet glasses 30a and 30b are in a parallel state, and the incident light travels straight along the incident optical axis L. Emit. FIG. 2B shows a case where one of the glass sheets, for example, the glass sheet 30a is rotated around the shaft 34 and tilted, and has an angle α between the glass sheet 30a and the glass sheet 30b (ie, the apex angle α). At this time, as described above, the light L1 vertically incident on the glass sheet 30b becomes a light L2 inclined by .theta. = (N-1) .alpha. With respect to the incident optical axis when emitted from the glass sheet 30a. Will be done.

【0013】しかしながら、上述したVAP素子は、液
体33の質量で蛇腹密封部材32が変形し、板硝子を初
期の姿勢に保つことが困難であること、また、楔形に変
化させるために液体を移動させることになるので大きな
駆動力を必要とし、応答性に劣ること、更に、環境の温
度変化で体積が変わると共に、その粘性抵抗も変化し、
従って、制御特性が変化する等の問題があった。
However, in the above-described VAP element, the bellows sealing member 32 is deformed by the mass of the liquid 33, making it difficult to keep the sheet glass in the initial position, and moving the liquid to change it into a wedge shape. Therefore, a large driving force is required, the response is inferior, and the volume changes due to the temperature change of the environment, the viscous resistance changes,
Therefore, there has been a problem that the control characteristics change.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、上述した手ブレ防止素子、機構が内包する欠点を除
去した、高画質、高速応答性、高安定性のある手ブレ補
正光学装置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a camera shake correcting optical device having high image quality, high speed response and high stability, which eliminates the above-mentioned disadvantages of the camera shake preventing element and mechanism. It is something to offer.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】従って本発明はかかる課
題に鑑み成されたものであって、複数のレンズから構成
される手ブレ補正光学系と、前記手ブレ補正光学系を、
その光軸に垂直に、且つ、互に直交する2つの軸方向に
駆動する駆動装置とから構成される手ブレ補正装置を構
成し、前記手ブレ補正装置はテレビカメラの主撮像光学
部とテレビカメラ本体との間に、着脱自在な装着機構を
介して装着する。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an image stabilizing optical system including a plurality of lenses and an image stabilizing optical system are provided.
A camera shake correction device including a drive device that is driven in two axial directions perpendicular to the optical axis and orthogonal to each other, wherein the camera shake correction device includes a main imaging optical unit of a television camera and a television. Attach it to the camera body via a detachable attachment mechanism.

【0016】また、前記手ブレ補正光学系は、主撮像光
学系の焦点距離を1倍以上、1.5倍以下の範囲で変換
する光学構成にして上記課題を解決する。
Further, the above-mentioned object can be solved by providing the optical system for converting the focal length of the main image pickup optical system in a range of 1 to 1.5 times the camera shake correction optical system.

【0017】上述した手ブレ補正光学系を用いた手ブレ
補正装置は、小型、軽量に構成でき、また、この手ブレ
補正装置は着脱自由な構成であるため使い勝手が非常に
良い。また、消費電力、収差変動が少なく、制御応答性
が良い。
The camera shake correction apparatus using the above-described camera shake correction optical system can be configured to be small and lightweight, and the camera shake correction apparatus is very easy to use since it is freely detachable. In addition, power consumption and aberration fluctuation are small, and control responsiveness is good.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について図
1ないし図11を参照して説明する。図1は本発明によ
る手ブレ補正の構成を示す図である。図2は本発明によ
る第一の手ブレ補正光学系を示す図であり、図3は第二
の手ブレ補正光学系を示す図であり、図4は第三の手ブ
レ補正光学系を示す図である。また、図5は本発明によ
る手ブレ補正光学系の位置を制御する制御系のブロック
図である。更に、図6ないし図11はこれら手ブレ補正
光学系の収差図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of camera shake correction according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a first camera shake correction optical system according to the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating a second camera shake correction optical system, and FIG. 4 is a diagram illustrating a third camera shake correction optical system. FIG. FIG. 5 is a block diagram of a control system for controlling the position of the camera shake correction optical system according to the present invention. 6 to 11 are aberration diagrams of these camera shake correction optical systems.

【0019】まず、図1に示すように本発明による手ブ
レ補正装置1はテレビカメラの主撮像光学部2とカメラ
本体3との間に装着される。その装着手段は通常の主撮
像光学部2をカメラ本体3に装着するときに用いるフラ
ンジとバイヨネット等によるものと共通の構成であっ
て、手ブレ補正装置1は主撮像光学部2およびカメラ本
体3とは着脱自在となっている。従って、手ブレ補正装
置1を使用しない場合は、主撮像光学部2をカメラ本体
3に直接装着することができる。
First, as shown in FIG. 1, a camera shake correction apparatus 1 according to the present invention is mounted between a main imaging optical unit 2 of a television camera and a camera body 3. The mounting means has the same configuration as that of a normal main imaging optical unit 2 using a flange and bayonet used when mounting the main imaging optical unit 2 to the camera body 3. Is detachable. Therefore, when the camera shake correction device 1 is not used, the main imaging optical unit 2 can be directly mounted on the camera body 3.

【0020】つぎに、本発明の手ブレ補正装置1に用い
る手ブレ補正光学系の構成について図2〜図4、および
表1〜表3を参照して説明する。尚、表中、rは曲率半
径を、dはレンズの光軸上の厚みまたはレンズ間の距離
を表す。rが負の場合は光の入射方向に対して凹面を示
し、一方、rが正の場合は凸面を示す。また、ndはス
ペクトルd線における屈折率であり、アッベ数Vdは、 Vd=(nd−1)/(nF−nC) (9) で表される数であって、nF、nCはそれぞれスペクト
ルF線、C線における屈折率である。また、CCD12
は対角11mmの2/3インチ型を使用するものとす
る。更に、P1 、P2 は色分解をするプリズムを模式的
に示している(r=0は平面を表す)。
Next, the configuration of the camera shake correction optical system used in the camera shake correction apparatus 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and Tables 1 and 3. In the table, r represents the radius of curvature, and d represents the thickness of the lens on the optical axis or the distance between the lenses. When r is negative, it indicates a concave surface with respect to the light incident direction, while when r is positive, it indicates a convex surface. Further, nd is the refractive index at the spectrum d line, Abbe number Vd is the number represented by Vd = (nd-1) / (nF-nC) (9), and nF and nC are the spectrum F, respectively. Line and C line. In addition, CCD12
Shall use a 2/3 inch type with a diagonal of 11 mm. Further, P 1 and P 2 schematically show prisms for performing color separation (r = 0 represents a plane).

【0021】第一の手ブレ補正光学系 図2および表1に第一の手ブレ補正光学系100の光学
構成を表す。この手ブレ補正光学系100は、Fナンバ
ーが2の主撮像レンズの焦点距離を変化させない位置に
置いたときに最も収差変動が少ないように構成されてい
る。
[0021] First of camera shake compensating optical system Figure 2 and Table 1 represents the optical configuration of the first camera shake correction optical system 100. The camera shake correction optical system 100 is configured so as to have the least aberration variation when the main imaging lens having the F-number of 2 is placed at a position where the focal length is not changed.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】図6は手ブレ補正光学系100の前に、殆
ど収差のない焦点距離が100mm、Fナンバーが2の
レンズを取り付けた時の収差を示す図であって、同図
(a)は対角位置から75%の位置、同図(b)は中心
位置でのY方向の横収差DYである。また、同図(c)
は対角位置から75%の位置、同図(d)は中心位置で
のX方向の横収差DXである。更に、同図(e)はサジ
タル面S、タンジェンシャル面Tの非点収差ASであ
る。尚、図中、番号1はd線、番号2はF線、番号3は
C線による値であり、以下においても同様である。ま
た、図7は図6と同一条件の下で、手ブレ補正光学系1
00を光軸と垂直方向に1mm移動したときの各収差図
である。図7での(a)〜(e)は図6の(a)〜
(e)と同一の収差に関している。
FIG. 6 is a diagram showing aberrations when a lens having a focal length of 100 mm and an F-number of 2 having almost no aberration is attached in front of the camera shake correction optical system 100. FIG. A position 75% from the diagonal position, and FIG. 4B shows the lateral aberration DY in the Y direction at the center position. Also, FIG.
Is a position 75% from the diagonal position, and FIG. 4D is a lateral aberration DX in the X direction at the center position. FIG. 3E shows the astigmatism AS of the sagittal surface S and the tangential surface T. In the drawing, number 1 is a value for the d line, number 2 is a value for the F line, and number 3 is a value for the C line. The same applies to the following. FIG. 7 shows the camera shake correction optical system 1 under the same conditions as FIG.
FIG. 10 is an aberration diagram when 00 is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis. (A) to (e) in FIG. 7 are (a) to (e) in FIG.
It relates to the same aberration as (e).

【0024】図6および図7から、手ブレ補正光学系1
00を光軸と垂直方向に1mm移動したときに、若干収
差の増加が認められるが、実用的には十分であり、本例
は手ブレ補正光学装置に用いて好適であることが分か
る。
FIGS. 6 and 7 show that the camera shake correction optical system 1
When 00 is moved by 1 mm in the direction perpendicular to the optical axis, a slight increase in aberration is observed, but it is practically sufficient, and it can be seen that this example is suitable for use in a camera shake correction optical device.

【0025】第二の手ブレ補正光学系 図3および表2に第二の手ブレ補正光学系110の光学
構成を表す。この手ブレ補正光学系110は、Fナンバ
ーが2.8の主撮像レンズの焦点距離が1.4倍になる
位置に置いたとき、収差が最小となるように構成されて
いる。
[0025] represents the optical configuration of a second camera shake correction optical system Figures 3 and a second camera shake correction optical system 110 in Table 2. The camera shake correction optical system 110 is configured so that aberration is minimized when the focal length of the main imaging lens having an F number of 2.8 is set to be 1.4 times.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】図8は手ブレ補正光学系110の前に、殆
ど収差のない焦点距離が100mm、Fナンバーが2.
8のレンズを取り付けた時の収差を示す図であって、同
図(a)は対角位置から75%の位置、同図(b)は中
心位置でのY方向の横収差DYである。また、同図
(c)は対角位置から75%の位置、同図(d)は中心
位置でのX方向の横収差DXである。更に、同図(e)
はサジタル面S、タンジェンシャル面Tの非点収差AS
である。また、図9は図8と同一条件の下で、手ブレ補
正光学系110を光軸と垂直方向に1mm移動したとき
の各収差図である。図9での(a)〜(e)は図8の
(a)〜(e)と同一の収差に関している。
FIG. 8 shows that the focal length with little aberration is 100 mm and the F-number is 2.
8A and 8B are diagrams showing aberrations when the lens No. 8 is attached, wherein FIG. 7A shows a position 75% from the diagonal position, and FIG. 8B shows a lateral aberration DY in the Y direction at the center position. FIG. 3C shows the lateral aberration DX in the X direction at the position 75% from the diagonal position, and FIG. Further, FIG.
Is the astigmatism AS of the sagittal surface S and the tangential surface T
It is. FIG. 9 is an aberration diagram when the camera shake correction optical system 110 is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis under the same conditions as in FIG. (A) to (e) in FIG. 9 relate to the same aberrations as (a) to (e) in FIG.

【0028】図8および図9から、手ブレ補正光学系1
10を光軸と垂直方向に1mm移動したときに、若干収
差の増加が認められるが、実用的には十分であり、本例
は手ブレ補正光学装置に用いて好適であることが分か
る。
8 and 9 show that the camera shake correction optical system 1
When the lens 10 is moved by 1 mm in the direction perpendicular to the optical axis, a slight increase in aberration is recognized, but it is sufficient for practical use, and it can be seen that this example is suitable for use in a camera shake correction optical device.

【0029】第三の手ブレ補正光学系 図4および表3に第三の手ブレ補正光学系120の光学
構成を表す。この手ブレ補正光学系120は、主撮像レ
ンズのFナンバーが2.8の焦点距離が1.2倍になる
位置に置いたとき、収差が最小となるように構成されて
いる。
[0029] Third of the camera shake correction optical system 4 and Table 3 represents the optical configuration of a third blur correction optical system 120. The camera shake correction optical system 120 is configured such that aberration is minimized when the main imaging lens is placed at a position where the F-number is 2.8 and the focal length is 1.2 times.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】図10は手ブレ補正光学系120の前に、
殆ど収差のない焦点距離が100mm、Fナンバーが
2.8のレンズを取り付けた時の収差を示す図であっ
て、同図(a)は対角位置から75%の位置、同図
(b)は中心位置でのY方向の横収差DYである。ま
た、同図(c)は対角位置から75%の位置、同図
(d)は中心位置でのX方向の横収差DXである。更
に、同図(e)はサジタル面S、タンジェンシャル面T
の非点収差ASである。また、図11は図10と同一条
件の下で、手ブレ補正光学系120を光軸と垂直方向に
1mm移動したときの各収差図である。図11での
(a)〜(e)は図10の(a)〜(e)と同一の収差
に関している。
FIG. 10 shows a state before the camera shake correction optical system 120.
FIG. 9A is a diagram showing aberration when a lens having a focal length of 100 mm and an F-number of 2.8 having almost no aberration is attached, and FIG. 11A shows a position 75% from a diagonal position, and FIG. Is the lateral aberration DY in the Y direction at the center position. FIG. 3C shows the lateral aberration DX in the X direction at the position 75% from the diagonal position, and FIG. Further, FIG. 3E shows a sagittal surface S and a tangential surface T.
Is the astigmatism AS. FIG. 11 is an aberration diagram when the camera shake correction optical system 120 is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis under the same conditions as in FIG. (A) to (e) in FIG. 11 relate to the same aberrations as (a) to (e) in FIG.

【0032】図10および図11から、手ブレ補正光学
系120を光軸と垂直方向に1mm移動したときに、若
干収差の増加が認められるが、実用的には十分であり、
本例は手ブレ補正光学装置に用いて好適であることが分
かる。
From FIGS. 10 and 11, when the camera shake correction optical system 120 is moved by 1 mm in the direction perpendicular to the optical axis, a slight increase in aberration is recognized, but it is practically sufficient.
It can be seen that this example is suitable for use in a camera shake correction optical device.

【0033】つぎに、手ブレ補正装置1の構成と動作に
ついて説明する。図5は手ブレ補正装置1の駆動形態の
一例を示すブロック図であって、手ブレ補正光学系10
0は光軸に垂直な面内のX軸方向とY軸方向に移動でき
るように駆動装置9に保持されている。撮像装置の手ブ
レを検出する加速度センサ等から成るX軸手ブレセンサ
4とY軸手ブレセンサ5の検出出力はCPU等から成る
制御回路6に入力され、これに基づいて手ブレ補正光学
系100の移動制御量が算出され、その結果がX軸駆動
回路7およびY軸駆動回路8を介して駆動装置9のX軸
とY軸の駆動機構部に入力される。これにより手ブレ補
正光学系100のXYの位置が制御されて、撮像光学系
への入射光の光軸が調整され、結果的に、CCD12上
での像のブレが生じないことになる。手ブレ補正光学系
100に替わって手ブレ補正光学系110、120を用
いてもよいことは当然である。
Next, the configuration and operation of the camera shake correction apparatus 1 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a driving mode of the camera shake correction apparatus 1.
0 is held by the driving device 9 so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction in a plane perpendicular to the optical axis. The detection outputs of the X-axis camera shake sensor 4 and the Y-axis camera shake sensor 5 including an acceleration sensor and the like for detecting the camera shake of the imaging apparatus are input to a control circuit 6 including a CPU and the like. The movement control amount is calculated, and the result is input to the X-axis and Y-axis driving mechanism units of the driving device 9 via the X-axis driving circuit 7 and the Y-axis driving circuit 8. As a result, the XY position of the camera shake correction optical system 100 is controlled, and the optical axis of the light incident on the imaging optical system is adjusted. As a result, the image blur on the CCD 12 does not occur. Obviously, the camera shake correction optical systems 110 and 120 may be used instead of the camera shake correction optical system 100.

【0034】尚、X軸とY軸の駆動機構は模式的にボイ
スコイル型で表しているが、同様の動作を行う他の駆動
構成を採ってもよいことは論を待たない。また、手ブレ
検出は角速度センサ、加速度センサに限ることなく、例
えば直前のフレーム画像との画像比較によって手ブレ情
報を得る等の方法を用いてもよい。
Although the X-axis and Y-axis drive mechanisms are schematically shown as voice coil types, it goes without saying that other drive configurations for performing the same operation may be employed. Further, the camera shake detection is not limited to the angular velocity sensor and the acceleration sensor, but may be a method of obtaining camera shake information by comparing an image with the immediately preceding frame image, for example.

【0035】[0035]

【発明の効果】従って本発明の手ブレ補正光学系と駆動
機構を用いることにより、小型、軽量で消費電力の少な
く、また、収差変動が少なく、応答性の良い手ブレ補正
光学装置を構成できる。また、この手ブレ補正光学系は
着脱自由な構成であるため、手ブレ補正が必要でない場
合はテレビカメラからこの装置を取り外して撮影ができ
使い勝手に優れている。
As described above, by using the optical system and the driving mechanism of the present invention, it is possible to construct a small, light, low power consumption, small fluctuation of aberration, and high responsive camera shake correcting optical device. . In addition, since the camera shake correction optical system has a detachable configuration, when the camera shake correction is not required, the device can be detached from the television camera to take a picture, which is excellent in usability.

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

【図1】 本発明による手ブレ補正の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of camera shake correction according to the present invention.

【図2】 本発明による第一の手ブレ補正光学系を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a first camera shake correction optical system according to the present invention.

【図3】 本発明による第二の手ブレ補正光学系を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a second camera shake correction optical system according to the present invention.

【図4】 本発明による第三の手ブレ補正光学系を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a third camera shake correction optical system according to the present invention.

【図5】 本発明による手ブレ補正光学系の位置を制御
する制御系のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a control system for controlling the position of the camera shake correction optical system according to the present invention.

【図6】 第一の手ブレ補正光学系の前に、殆ど収差の
ない焦点距離が100mm、Fナンバーが2のレンズを
取り付けた時の収差を示す図である。(a)は対角位置
から75%の位置、(b)は中心位置でのY方向の横収
差DYである。(c)は対角位置から75%の位置、
(d)は中心位置でのX方向の横収差DXである。更
に、(e)はサジタル方向S、タンジェンシャル方向T
の非点収差ASである。
FIG. 6 is a diagram illustrating aberration when a lens having a focal length of 100 mm and an F-number of 2 having little aberration is attached in front of the first camera shake correction optical system. (A) is a position 75% from the diagonal position, and (b) is a lateral aberration DY in the Y direction at the center position. (C) is a position 75% from the diagonal position,
(D) is the lateral aberration DX in the X direction at the center position. (E) shows the sagittal direction S and the tangential direction T.
Is the astigmatism AS.

【図7】 図6と同一条件の下で、第一の手ブレ補正光
学系を光軸と垂直方向に1mm移動したときの各収差図
である。
7 is an aberration diagram when the first camera shake correction optical system is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis under the same conditions as in FIG.

【図8】 第二の手ブレ補正光学系の前に、殆ど収差の
ない焦点距離が100mm、Fナンバーが2.8のレン
ズを取り付けた時の収差を示す図である。(a)は対角
位置から75%の位置、(b)は中心位置でのY方向の
横収差DYである。(c)は対角位置から75%の位
置、(d)は中心位置でのX方向の横収差DXである。
更に、(e)はサジタル方向S、タンジェンシャル方向
Tの非点収差ASである。
FIG. 8 is a diagram illustrating aberrations when a lens having a substantially aberration-free focal length of 100 mm and an F-number of 2.8 is attached in front of the second camera shake correction optical system. (A) is a position 75% from the diagonal position, and (b) is a lateral aberration DY in the Y direction at the center position. (C) is a position 75% from the diagonal position, and (d) is a lateral aberration DX in the X direction at the center position.
(E) shows the astigmatism AS in the sagittal direction S and the tangential direction T.

【図9】 図8と同一条件の下で、第二の手ブレ補正光
学系を光軸と垂直方向に1mm移動したときの各収差図
である。
9 is an aberration diagram when the second camera shake correction optical system is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis under the same conditions as in FIG.

【図10】 第三の手ブレ補正光学系の前に、殆ど収差
のない焦点距離が100mm、Fナンバーが2.8のレ
ンズを取り付けた時の収差を示す図である。(a)は対
角位置から75%の位置、(b)は中心位置でのY方向
の横収差DYである。(c)は対角位置から75%の位
置、(d)は中心位置でのX方向の横収差DXである。
更に、(e)はサジタル方向S、タンジェンシャル方向
Tの非点収差ASである。
FIG. 10 is a diagram showing aberrations when a lens having a focal length of 100 mm and an F-number of 2.8 having almost no aberration is attached in front of a third camera shake correction optical system. (A) is a position 75% from the diagonal position, and (b) is a lateral aberration DY in the Y direction at the center position. (C) is a position 75% from the diagonal position, and (d) is a lateral aberration DX in the X direction at the center position.
(E) shows the astigmatism AS in the sagittal direction S and the tangential direction T.

【図11】 図10と同一条件の下で、第三の手ブレ補
正光学系を光軸と垂直方向に1mm移動したときの各収
差図である。
11 is an aberration diagram when the third camera shake correction optical system is moved by 1 mm in a direction perpendicular to the optical axis under the same conditions as in FIG.

【図12】 従来の電子式手ブレ補正機構を説明するた
めの図であって、(a)はCCD上での映像の切り出し
枠を示し、(b)は映像の切り出し枠に対応する光軸の
補正角の算出を示す。
12A and 12B are views for explaining a conventional electronic camera shake correction mechanism, wherein FIG. 12A shows a cutout frame of an image on a CCD, and FIG. 12B shows an optical axis corresponding to the cutout frame of the image. 2 shows the calculation of the correction angle.

【図13】 従来の光学式手ブレ補正機構を説明するた
めの図である。
FIG. 13 is a view for explaining a conventional optical camera shake correction mechanism.

【図14】 VAP素子の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a VAP element.

【図15】 VAP素子の動作を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the operation of the VAP element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…手ブレ補正装置、2…主撮像光学部、3…カメラ本
体、4…X軸手ブレセンサ、5…Y軸手ブレセンサ、6
…制御回路、7…X軸駆動回路、8…Y軸駆動回路、9
…駆動装置、10…X軸アクチュエータ、11…Y軸ア
クチュエータ、12,14…CCD、15…撮像レン
ズ、30a,30b…板ガラス、31a,31b…カバ
ー、32…蛇腹密封部材、33…液体、34…軸、35
…プリズム、P1 ,P2 …プリズム、G1 〜 G29…レ
ンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera shake correction device, 2 ... Main imaging optical part, 3 ... Camera body, 4 ... X-axis camera shake sensor, 5 ... Y-axis camera shake sensor, 6
... Control circuit, 7 ... X-axis drive circuit, 8 ... Y-axis drive circuit, 9
... Drive device, 10 ... X axis actuator, 11 ... Y axis actuator, 12,14 ... CCD, 15 ... Imaging lens, 30a, 30b ... Sheet glass, 31a, 31b ... Cover, 32 ... Bellows sealing member, 33 ... Liquid, 34 … Axis, 35
… Prism, P 1 , P 2 … Prism, G 1 to G 29 … Lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 嗣雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 野口 紀彦 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 百地 伸元 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 吉川 功一 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor, Tsugio Sato 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Inventor Norihiko Noguchi 6-35, 7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony (72) Inventor Nobumoto Hyakuchi 6-35-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Inventor Koichi Yoshikawa 6-35-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Stock In company

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のレンズから構成される手ブレ補正
光学系と、 前記手ブレ補正光学系を、その光軸に垂直に、且つ、互
に直交する2つの軸方向に駆動する駆動装置とから構成
される手ブレ補正装置であって、 前記手ブレ補正装置はテレビカメラの主撮像光学部とテ
レビカメラ本体との間に、着脱自在な装着機構を介して
装着されることを特徴とする手ブレ補正装置。
A camera shake correction optical system comprising a plurality of lenses; and a driving device for driving the camera shake correction optical system in two axial directions perpendicular to the optical axis and orthogonal to each other. Wherein the camera shake correction device is mounted between the main imaging optical unit of the TV camera and the TV camera body via a detachable mounting mechanism. Camera shake correction device.
【請求項2】 前記手ブレ補正光学系は、主撮像光学系
の焦点距離を1倍以上、1.5倍以下の範囲で変換する
光学構成であることを特徴とする、請求項1に記載の手
ブレ補正装置。
2. The optical system according to claim 1, wherein the camera shake correction optical system has an optical configuration that converts the focal length of the main image pickup optical system within a range of 1 to 1.5 times. Image stabilization device.
JP8290802A 1996-10-31 1996-10-31 Camera shake correcting device Pending JPH10133248A (en)

Priority Applications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6813089B2 (en) 2002-02-07 2004-11-02 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Extender optical system

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