JPH10186433A - Apex angle variable prism device, and camera shake correcting device using the same - Google Patents

Apex angle variable prism device, and camera shake correcting device using the same

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JPH10186433A
JPH10186433A JP8343999A JP34399996A JPH10186433A JP H10186433 A JPH10186433 A JP H10186433A JP 8343999 A JP8343999 A JP 8343999A JP 34399996 A JP34399996 A JP 34399996A JP H10186433 A JPH10186433 A JP H10186433A
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JP
Japan
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lens
spherical
rotation
apex angle
spherical lens
Prior art date
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Application number
JP8343999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuro Saito
悦朗 斉藤
Kazuto Kawamata
和人 川又
Nobumoto Momochi
伸元 百地
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the rotating and driving part of a spherical lens small in size and flat. SOLUTION: In this apex angle variable prism device, an apex angle variable prism 2 consisting of spherical lenses 3 and 4 whose spherical surface are opposed to each other, is used, and rotated on the line linking the almost center of either of the spherical surfaces to the outer edge of the lens as the axis of rotation U. The spherical lens is provided with the rotating and driving part 1B at one part of its outer edge so that it can rotate around the axis of rotation with a rotating and supporting part 1A as the center. The rotating and driving part is constituted as a linear motor 70 and rotated on a plane Z perpendicular to the axis of rotation U. Since it is constituted as the linear motor, the device is made small in size and flat.

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、2枚の球面レンズ
をその球面同士が互いに対向するようにして配置されて
構成されたダブレット型頂角可変プリズムを使用した頂
角可変プリズム装置およびこれを使用した手振れ補正装
置に関する。詳しくは、平凹と平凸2枚のレンズの各球
面中心を中心として微小回転してプリズムの頂角を可変
することによってその光軸を可変するに当たり、そのレ
ンズ駆動部をリニアモータとして構成することによっ
て、手振れ補正装置自体の小型、扁平化を図かれるよう
にすると共に、テレビカメラ本体の手振れを簡単に補正
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 variable apex angle prism device using a doublet type variable apex angle prism, which is constructed by arranging two spherical lenses such that their spherical surfaces face each other. The present invention relates to a camera shake correction device used. More specifically, in order to vary the optical axis by slightly rotating the plano-concave and plano-convex lenses around the center of each spherical surface and varying the apex angle of the prism, the lens driving unit is configured as a linear motor. Thus, the camera shake correction device itself can be reduced in size and flattened, and the camera shake of the television camera body can be easily corrected.

【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(手振れ)により撮影画像が揺れることを抑制
するため手振れ補正装置が設けられている。これは、テ
レビカメラ内にカメラ本体の角度姿勢を検知する検出セ
ンサ(角速度検出センサや加速度検出センサなど)を取
り付け、その出力に応じてカメラ撮影レンズの光路に配
置された可変プリズム(手振れ補正装置)の頂角を可変
して光軸を傾けることによって、カメラ本体の揺動によ
る画像の揺れをキャンセルするようにしたものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a camera shake correction device has been provided to suppress a shake of a shot image due to vibration (camera shake) transmitted to a camera at the time of shooting with a television camera. This is achieved by mounting a detection sensor (angular velocity detection sensor, acceleration detection sensor, etc.) for detecting the angle and posture of the camera body in the TV camera, and according to the output, a variable prism (camera shake correction device) By changing the apex angle of (1) and tilting the optical axis, the shaking of the image due to the shaking of the camera body is canceled.

【0003】このような手振れ補正装置としては例えば
「特開昭61‐269572号公報」などが知られてい
る。この手振れ補正装置として使用されている頂角可変
プリズムは、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、これにより光軸をカメラの
揺れた角度だけ補正するようにしたものである。
As such a camera shake correction apparatus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-269572 is known. The vertical angle variable prism used as this camera shake correction device encloses a special liquid in the lens optical axis by sandwiching it with a plate glass, and changes the vertical angle of the prism by changing the angle posture of one of the glass plates. In this way, the optical axis is corrected by the angle at which the camera shakes.

【0004】このような液体封入型の頂角可変プリズム
では、板ガラスとこれを結合する蛇腹の間に液体が封入
されているため、坂ガラスの角度を変えるとき、封入液
体が粘性抵抗として働き、高速の振れ追従をさせにくい
という欠点がある。
In such a liquid-encapsulated variable-angle prism, liquid is sealed between the plate glass and the bellows connecting the plate glass, so that when the angle of the slope glass is changed, the sealed liquid acts as viscous resistance, There is a disadvantage that it is difficult to follow a high-speed shake.

【0005】この問題を解決する手段として、一対の球
面レンズを組み合わせたダブレット型頂角可変プリズム
が考えられる。図7を参照してこの頂角可変プリズムの
原理を説明する。
As a means for solving this problem, a doublet type variable apex angle prism combining a pair of spherical lenses can be considered. Referring to FIG. 7, the principle of the variable apex angle prism will be described.

【0006】同図Aに示すクサビ形プリズム1は屈折率
n、頂角αであり、このクサビ形プリズム1では入射光
軸Fに対して出射光軸F1 に屈折角θが発生する。屈
折角θと頂角αの関係は、 θ=(n−1)α ・・・・(1) のように表わされる。
A wedge-shaped prism 1 shown in FIG. 1A has a refractive index n and an apex angle α. In this wedge-shaped prism 1, a refraction angle θ is generated on an outgoing optical axis F1 with respect to an incident optical axis F. The relationship between the refraction angle θ and the vertex angle α is expressed as follows: θ = (n−1) α (1)

【0007】これに対してこの発明が適用される頂角可
変プリズム2は同図Bに示すように、一対の球面レンズ
本例では平凹球面レンズ3と平凸球面レンズ4で構成さ
れ、それらの球面3a、4a間に僅かな隙間5を保って
対向させる。平凹レンズ3と平凸レンズ4の屈折率n及
び球面3a、4aの曲率半径は略等しくなされている。
On the other hand, the apex angle variable prism 2 to which the present invention is applied is constituted by a pair of spherical lenses, in this example, a plano-concave spherical lens 3 and a plano-convex spherical lens 4, as shown in FIG. Are opposed to each other with a slight gap 5 kept between the spherical surfaces 3a, 4a. The refractive index n of the plano-concave lens 3 and the plano-convex lens 4 and the radii of curvature of the spherical surfaces 3a, 4a are substantially equal.

【0008】この頂角可変プリズム2は、同図Bに点線
で示すように、平凹レンズ3と平凸レンズ4の平面3
b、4bが光軸Fに対して直角のときには光は屈折しな
い。しかし実線で示すように、平凹レンズ3と平凸レン
ズ4とをこれらの球面3a、4aに沿って相対的に矢印
x方向に回転させて、これらの平面3b、4b間に頂角
αを形成すると、クサビ形プリズム1と同等に式(1)
により入射光軸Fに対する出射光軸F1が発生する。
As shown by a dotted line in FIG. 1B, the apex angle variable prism 2 has a plane 3 of a plano-concave lens 3 and a plano-convex lens 4.
When b and 4b are perpendicular to the optical axis F, the light is not refracted. However, as shown by the solid line, when the plano-concave lens 3 and the plano-convex lens 4 are relatively rotated in the direction of the arrow x along the spherical surfaces 3a, 4a to form a vertex angle α between the planes 3b, 4b. Equation (1) equivalent to wedge-shaped prism 1
As a result, an output optical axis F1 with respect to the incident optical axis F is generated.

【0009】平凹レンズ3と平凸レンズ4の球面3a、
4aに沿った相対的な回転方向を直角2軸方向とし、そ
の回転角を自在に制御することにより、出射光軸F1の
屈折方向及び屈折角θを上下左右、何れの方向にも自在
に可変することができる。したがってこの頂角可変プリ
ズム2をビデオカメラ本体に取り付けて手振れ補正装置
に適用すれば画面の揺れを補正できる。
The spherical surface 3a of the plano-concave lens 3 and the plano-convex lens 4
By making the relative rotation direction along 4a a biaxial right-angle direction and freely controlling the rotation angle, the refraction direction and refraction angle θ of the output optical axis F1 can be freely changed in any direction, up, down, left and right. can do. Therefore, if the apex angle variable prism 2 is attached to a video camera body and applied to a camera shake correction device, the screen shake can be corrected.

【0010】ところで、この可変頂角プリズム2を構成
する一対の球面レンズ3、4は互いの面を傷つけること
なく摺動させなければならないが、この場合には各々の
球面レンズの回転中心としてレンズ球面中心を通りレン
ズ光軸(ぶれを補正する元の光学系の光軸)に垂直な面
内に直交する2つの回転軸をとるのではなく、レンズ球
面中心と各々の球面レンズの外縁付近の1点を通る直線
上に回転軸をとる方法が考えられる。
Incidentally, the pair of spherical lenses 3 and 4 constituting the variable apex angle prism 2 must be slid without damaging each other. In this case, the lens is used as the center of rotation of each spherical lens. Instead of taking two rotation axes perpendicular to the plane passing through the center of the spherical surface and perpendicular to the lens optical axis (the optical axis of the original optical system for correcting the blur), the center of the lens spherical surface and the vicinity of the outer edge of each spherical lens are not taken. A method of setting the rotation axis on a straight line passing through one point is conceivable.

【0011】図8はその案内方法を示す断面図で、テレ
ビカメラレンズの鏡筒(後述する)に取り付けてテレビ
カメラの光軸を可変にできるようにした例である。同図
ではレンズ支持部1Aとその回転駆動部1Bは平凸レン
ズ4のみ示してある。また平凹レンズ3、平凸レンズ4
それぞれの支持部と駆動部を保持して撮像レンズへ取り
付ける鏡筒についても省略してある。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the guiding method, and is an example in which the optical axis of the television camera can be changed by being attached to a lens barrel (described later) of a television camera lens. In the figure, only the plano-convex lens 4 is shown for the lens support 1A and its rotation drive 1B. Plano-concave lens 3, plano-convex lens 4
A lens barrel that holds the respective supporting portions and the driving portions and attaches them to the imaging lens is also omitted.

【0012】鏡筒20については、図9にその断面図
が、図10にその斜視図が示されている。図9に示すよ
うに鏡筒20は頂角可変プリズム2を撮像レンズLに連
結するために使用されるものであって、図10のように
フランジ20aを有する筒体として構成される。フラン
ジ20aなどにはその所定個所に、レンズ回動支持部1
Aなどを取り付けるために切り欠きが設けられている。
FIG. 9 is a sectional view of the lens barrel 20, and FIG. 10 is a perspective view of the lens barrel. As shown in FIG. 9, the lens barrel 20 is used to connect the variable apex angle prism 2 to the imaging lens L, and is configured as a cylinder having a flange 20a as shown in FIG. The lens rotation support portion 1 is provided at a predetermined location on the flange 20a or the like.
A notch is provided for attaching A or the like.

【0013】図8に示すように平凹レンズ3がカメラの
被写体側にその平面3bを向けて置かれ、平凸レンズ4
は平凹レンズ3の球面3aにその球面4aを少許の間隙
を保持して対向配置される。平凸レンズ4の平面4bは
撮像レンズLに近接すると共に、平凸レンズ4の回動を
妨害しないだけの隙間をあけて配置されている。
As shown in FIG. 8, a plano-concave lens 3 is placed with its plane 3b facing the object side of the camera, and a plano-convex lens 4
Is arranged to face the spherical surface 3a of the plano-concave lens 3 with the spherical surface 4a thereof with a small gap. The plane 4b of the plano-convex lens 4 is arranged close to the imaging lens L and with a gap that does not hinder the rotation of the plano-convex lens 4.

【0014】次にレンズ回動支持手段について平凸レン
ズ4を例にして説明する。まずレンズ回動の軸受8側に
ついて説明する。図8において平凸レンズ4の回転中心
となる仮想の回転軸U上に鋼球6を置く。鋼球6は軸受
本体17と軸受カバー15により回動自在に支持されて
ピボット軸受8が構成され、任意の方向に対する回動支
点として機能する。
Next, the lens rotation support means will be described by taking the plano-convex lens 4 as an example. First, the bearing 8 side of the lens rotation will be described. In FIG. 8, a steel ball 6 is placed on an imaginary rotation axis U serving as a rotation center of the plano-convex lens 4. The steel ball 6 is rotatably supported by a bearing body 17 and a bearing cover 15 to form a pivot bearing 8, which functions as a pivot point in any direction.

【0015】鋼球6の位置は被回転物である平凸レンズ
4にできるだけ近くに置くことが、全体の小型化のため
には望ましい。軸10は一方の端が鋼球6に圧入され、
さらに他端が保持枠11に圧入されている。保持枠11
は平凸レンズ4に固定される。すなわち図9に示すよう
に、平凸レンズ4に圧入された一対の位置決めピン12
が保持枠11に設けられた孔(丸孔と長孔構成)に嵌合
されて両者の位置決めがなされている。平凸レンズ4と
保持枠11とはネジ13によって締結されており、これ
ら平凸レンズ4と保持枠11が一体となって動くように
なされている。
It is desirable to position the steel ball 6 as close as possible to the plano-convex lens 4 which is the object to be rotated in order to reduce the overall size. The shaft 10 has one end pressed into the steel ball 6,
Further, the other end is pressed into the holding frame 11. Holding frame 11
Is fixed to the plano-convex lens 4. That is, as shown in FIG. 9, a pair of positioning pins 12 pressed into the plano-convex lens 4 are used.
Are fitted into holes (round hole and long hole configuration) provided in the holding frame 11 so that both are positioned. The plano-convex lens 4 and the holding frame 11 are fastened by screws 13 so that the plano-convex lens 4 and the holding frame 11 move integrally.

【0016】鋼球6を使用したピボット軸受8は図9お
よび図11のように構成されている。
A pivot bearing 8 using steel balls 6 is constructed as shown in FIGS.

【0017】軸受カバー15はネジ16により軸受本体
17に締結され、軸受カバー15と軸受本体17とに設
けられた鋼球当接面が円錐面として構成されることによ
って鋼球6がガタなくスムーズに回動できるようになっ
ている。この構造によって保持枠11とこれに一体に固
定された平凸レンズ4は、他に拘束するものがない限り
鋼球6を中心として自由に回転できる。
The bearing cover 15 is fastened to the bearing main body 17 by screws 16 and the steel ball contact surface provided on the bearing cover 15 and the bearing main body 17 is formed as a conical surface, so that the steel ball 6 is smooth without play. It can rotate. With this structure, the holding frame 11 and the plano-convex lens 4 integrally fixed to the holding frame 11 can freely rotate around the steel ball 6 as long as there is no other constraint.

【0018】こうしてピボット保持された平凸レンズ4
とその回動保持枠11は、軸受部8に設けられた左右一
対の位置決めピン19で位置決めされると共に、その状
態で図9に示すように鏡筒20のフランジ20aにネジ
18によって固定される。なお、図11はピボット軸受
8、回動保持枠11を前面下部から見たときの斜視図で
ある。
The plano-convex lens 4 thus pivotally held
The rotation holding frame 11 is positioned by a pair of left and right positioning pins 19 provided on the bearing portion 8, and is fixed to the flange 20 a of the lens barrel 20 by screws 18 in that state as shown in FIG. 9. . FIG. 11 is a perspective view when the pivot bearing 8 and the rotation holding frame 11 are viewed from the lower front surface.

【0019】次に平凸レンズ4を回動させるための駆動
力を与えるレンズ駆動系1Bについて説明する。図12
は本機構を撮像レンズ側より見た斜視図である。平凸レ
ンズ4の固定部21はネジ21aによって平凸レンズ4
の駆動側保持枠(駆動枠)22に固定されている。
Next, a description will be given of a lens driving system 1B for applying a driving force for rotating the plano-convex lens 4. FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the mechanism as viewed from an imaging lens side. The fixing portion 21 of the plano-convex lens 4 is screwed to the plano-convex lens 4
Is fixed to the drive-side holding frame (drive frame) 22.

【0020】駆動枠22は仮想の回転軸U回りの回転運
動のみとなるように規制するため、図13に要部のみそ
の一部を拡大して示すように、この駆動枠22に連結さ
れた腕38の背面24が当接面として機能する。この当
接面24は図13からも明らかなように、回転軸Uに垂
直な面K(図8参照)となる。当接面24は当接部26
と当接しているが、この当接部26は直流モータ25の
取り付け部を兼ねており、また当接部26には図14の
ように一対のボールベアリング52が設けられ、レンズ
側が滑らかに回動するように工夫されている。
The drive frame 22 is connected to the drive frame 22 so as to restrict the drive frame 22 to rotate only around the virtual rotation axis U, as shown in FIG. The back surface 24 of the arm 38 functions as a contact surface. As is clear from FIG. 13, the contact surface 24 is a surface K (see FIG. 8) perpendicular to the rotation axis U. The contact surface 24 is a contact portion 26
The contact portion 26 also serves as a mounting portion for the DC motor 25. The contact portion 26 is provided with a pair of ball bearings 52 as shown in FIG. It is devised to move.

【0021】腕38の面がボールベアリング52と程良
く接触するように、図8のような押圧手段60が設けら
れている。この押圧手段60は腕38の背面側を押圧す
る押圧子61とバネ62とで構成される。バネ62を支
持する支持ネジ63は図示しないが、鏡筒20側に取り
付け固定される。
A pressing means 60 as shown in FIG. 8 is provided so that the surface of the arm 38 makes good contact with the ball bearing 52. The pressing means 60 includes a pressing element 61 for pressing the back side of the arm 38 and a spring 62. Although not shown, a support screw 63 for supporting the spring 62 is attached and fixed to the lens barrel 20 side.

【0022】図13に示すベアリング軸54は図14の
板ばね55によって押さえられた状態で当接部26に固
定される。図14にも示すようにベアリング軸54は回
転軸Uに垂直な面K(図8参照)内に平行にあって、か
つこの面内で回転中心から放射状に2ヶ所設けられてい
る。したがってこのように構成することによって、平凸
レンズ4は、軸受8と2ヶ所のベアリング52の3点に
よって空間上に保持され、仮想の回転軸Uに対する垂直
な1つの面に沿って案内されることになる。
The bearing shaft 54 shown in FIG. 13 is fixed to the contact portion 26 while being pressed by the leaf spring 55 shown in FIG. As shown in FIG. 14, the bearing shafts 54 are parallel to a plane K (see FIG. 8) perpendicular to the rotation axis U, and are provided at two locations radially from the rotation center in this plane. Therefore, with this configuration, the plano-convex lens 4 is held in space by three points of the bearing 8 and the two bearings 52, and is guided along one plane perpendicular to the virtual rotation axis U. become.

【0023】次に平凸レンズ4の駆動機構について図1
4および図15を参照して説明する。図14に示すよう
に、モータ25に取り付けられたプーリ44にはスチー
ルベルト45が滑らないように、しかも傷つかずに取り
付けられるように座金を介してネジ46aによって固定
されている。スチールベルト45はいわゆるα巻の状態
で約360°プーリ44に巻きつけられた後、図15に
示す駆動枠22の腕38に巻きつけられる。
Next, the driving mechanism of the plano-convex lens 4 is shown in FIG.
4 and FIG. As shown in FIG. 14, a steel belt 45 is fixed to a pulley 44 attached to the motor 25 by means of a screw 46a via a washer so that the steel belt 45 is attached without slipping and without being damaged. The steel belt 45 is wound around a pulley 44 of about 360 ° in a so-called α-winding state, and then wound around the arm 38 of the drive frame 22 shown in FIG.

【0024】α巻きの交叉部ではスチールベルト45の
一方には孔が空いており、他方45aは幅が狭くなされ
て、重なることなく交叉するようになされている。スチ
ールベルト45の一部は腕38にネジ46bによって固
定される。
At the crossing portion of the α-winding, a hole is formed in one side of the steel belt 45, and the other 45a has a narrow width so that the steel belt 45 crosses without overlapping. A part of the steel belt 45 is fixed to the arm 38 by a screw 46b.

【0025】図15のように駆動枠22の腕38には、
中空の穴が空けられており(図では右側のみ図示)、こ
の穴の中に圧縮コイルバネ47がはめ込まれ、さらにガ
イド49が圧入された軸48が案内棒としてはめ込まれ
ており、これによってスチールベルト45には所定の張
力が与えられる。
As shown in FIG. 15, the arm 38 of the drive frame 22
A hollow hole is formed (only the right side is shown in the figure), and a compression coil spring 47 is fitted into this hole, and a shaft 48 into which a guide 49 is press-fitted is fitted as a guide rod, thereby forming a steel belt. 45 is given a predetermined tension.

【0026】当接部26は図17に示すように、鏡筒2
0に設けられたフランジ20aの切りかかれた部分を跨
ぐように柱状支柱部40を介して取り付けられる。
The contact portion 26 is, as shown in FIG.
It is attached via a columnar column portion 40 so as to straddle the cut-out portion of the flange 20a provided at 0.

【0027】図16のようにモータ25がxa若しくは
xa′方向に回転すると、スチールベルト45がxb′
方向若しくはxb方向に回転するから、これによって腕
38(駆動枠22)も回転する。図16はxa方向に回
転させたときの回転状態を示す。腕38が回転すればそ
の駆動枠22を介して平凸レンズ4も回転する(図4参
照)。モータ25はイナーシャを少なくするため胴長の
モータが使用されている。
When the motor 25 rotates in the xa or xa 'direction as shown in FIG.
The arm 38 (the drive frame 22) also rotates in this direction or the xb direction. FIG. 16 shows a state of rotation when rotated in the xa direction. When the arm 38 rotates, the plano-convex lens 4 also rotates via the drive frame 22 (see FIG. 4). As the motor 25, a motor having a body length is used to reduce inertia.

【0028】ベアリング52の当接部24は回転軸Uと
垂直な面Kに沿って回転する。したがって平凸レンズ4
の回転はその凸球面4aの中心を通る軸の回りの回転運
動となり、部分球面である凸球面4aが回転しても全体
の球面を外れることはない。
The contact portion 24 of the bearing 52 rotates along a plane K perpendicular to the rotation axis U. Therefore, the plano-convex lens 4
Is a rotation about an axis passing through the center of the convex spherical surface 4a, and even if the partial convex spherical surface 4a rotates, it does not deviate from the entire spherical surface.

【0029】ここでこのような運動により、平凸レンズ
4の球面が移動の前後で同じ球面に含まれることを直感
的に説明した概念図が図18である。球Bの直径を軸と
して回転する球面の一部は回転により移動しても元の球
面から外れることはなく、また、この直径に垂直な面も
同様である。従って直径上の1点でのピボット軸受8と
この直径に垂直な面に沿わせる案内により、この球面を
球Bの球面から外れることなく回転させることができ
る。
FIG. 18 is a conceptual diagram intuitively explaining that the spherical surface of the plano-convex lens 4 is included in the same spherical surface before and after the movement due to such movement. A part of the spherical surface that rotates about the diameter of the sphere B does not deviate from the original spherical surface even if it moves by rotation, and the surface perpendicular to this diameter is also the same. Therefore, the spherical bearing can be rotated without deviating from the spherical surface of the sphere B by the pivot bearing 8 at one point on the diameter and guiding along the surface perpendicular to the diameter.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに球面レンズ3、4をz面内を所定量だけ回動させる
ために、図8に示した例では胴長のモータ25を使用し
ている。そのため、図17からも明らかなように、鏡筒
20の前面よりモータ25が突出してしまい、手振れ補
正装置の小型化、扁平化を阻害している。
By the way, in order to rotate the spherical lenses 3 and 4 by a predetermined amount in the z plane as described above, a motor 25 having a body length is used in the example shown in FIG. I have. Therefore, as is apparent from FIG. 17, the motor 25 protrudes from the front surface of the lens barrel 20, which hinders miniaturization and flattening of the camera shake correction device.

【0031】扁平化を図るためにモータ25を内側レン
ズ4側に移動させることも可能であるが、そうすると今
度は押圧手段60が球面レンズ4側に突出することとな
り、このような設計変更を行っても、装置の小型化や扁
平化に寄与しない。
Although it is possible to move the motor 25 to the inner lens 4 side in order to achieve flattening, the pressing means 60 then projects to the spherical lens 4 side, and such a design change is made. However, this does not contribute to downsizing or flattening of the device.

【0032】そこで、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、できるだけ小型化、扁平化を
図れる頂角可変プリズム装置およびこれを使用した手振
れ補正装置を提案するものである。
Therefore, the present invention has been made to solve such a conventional problem and proposes a variable apex angle prism device capable of miniaturizing and flattening as much as possible and a camera shake correction device using the same.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための請求項1に記載したこの発明に係る頂角可変プリ
ズム装置では、略同一半径の球面からなる第1と第2の
球面レンズをその球面を対向させて組み合わせ、一方の
略球面中心とレンズ外縁付近とを結ぶ直線を回転軸とし
て回転させるようにした頂角可変プリズム装置であっ
て、上記球面レンズは回転支持部を中心にして上記回転
軸の周りを回転できるように上記球面レンズの外縁の一
部には回転駆動部が設けられ、この回転駆動部はリニア
モータとして構成されたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a prism having a variable apex angle, wherein first and second spherical lenses having spherical surfaces having substantially the same radius are provided. An apex angle variable prism device in which the spherical surfaces are opposed to each other, and are rotated around a straight line connecting the center of one approximately spherical surface and the vicinity of the outer edge of the lens, wherein the spherical lens is centered on a rotation support portion. A rotation drive unit is provided at a part of the outer edge of the spherical lens so as to be able to rotate around the rotation axis, and the rotation drive unit is configured as a linear motor.

【0034】請求項4に記載したこの発明に係る手振れ
補正装置では、略同一半径の球面からなる第1と第2の
球面レンズをその球面を対向させて組み合わせ、一方の
略球面中心とレンズ外縁付近とを結ぶ直線を回転軸とし
て回転させるようにした頂角可変プリズム装置であっ
て、上記球面レンズは回転支持部を中心にして上記回転
軸の周りを回転できるように上記球面レンズの外縁の一
部にはリニアモータで構成された回転駆動部が設けら
れ、この頂角可変プリズム装置がテレビカメラの撮像光
学系に取り付けられると共に、このテレビカメラの振れ
成分に基づいて上記球面レンズの回動角が制御されてそ
の光軸が補正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 present invention, first and second spherical lenses having spherical surfaces having substantially the same radius are combined with their spherical surfaces facing each other, and one of the approximately spherical center and the lens outer edge are formed. An apex angle variable prism device configured to rotate with a straight line connecting the vicinity as a rotation axis, wherein the spherical lens has an outer edge of the spherical lens so that the spherical lens can rotate around the rotation axis about a rotation support portion. A rotation drive unit constituted by a linear motor is provided in part, and the apex angle variable prism device is attached to an imaging optical system of a television camera, and the spherical lens rotates based on a shake component of the television camera. The angle is controlled to correct the optical axis.

【0035】この発明では、レンズ3、4の回転駆動部
(回動駆動部)としてリニアモータが使用される。リニ
アモータはレンズ3、4の回転面であるz面の方向に僅
かに突出するだけであって、光軸F方向にはレンズの前
側でも後ろ側でも殆ど突出しない。
In the present invention, a linear motor is used as a rotation drive unit (rotation drive unit) for the lenses 3 and 4. The linear motor only slightly projects in the direction of the z-plane, which is the rotation plane of the lenses 3 and 4, and hardly projects in the direction of the optical axis F on either the front side or the rear side of the lens.

【0036】そのため、レンズ3、4の双方に回転駆動
部を取り付けたとしても装置全体が大型化するおそれは
ない。したがってこの発明では装置の小型化、扁平化を
図ることができる。小型化および扁平化は装置自体を軽
量化することにもなる。
For this reason, even if the rotation driving parts are attached to both the lenses 3 and 4, there is no possibility that the entire apparatus becomes large. Therefore, according to the present invention, the device can be reduced in size and flattened. Miniaturization and flattening also reduce the weight of the device itself.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】続いてこの発明に係る頂角可変プ
リズム装置およびこれを使用した手振れ補正装置の一実
施態様を図面を参照しながら詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a vertical angle variable prism apparatus according to the present invention;

【0038】図1はこの発明に係る手振れ補正装置の要
部である頂角可変プリズム装置の要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a variable apex angle prism device which is a main part of a camera shake correction apparatus according to the present invention.

【0039】この発明に係る頂角可変プリズム装置は、
図8に示した頂角可変プリズム装置におけるレンズ回転
を付与する回動駆動部1Bのみ、図1のように変更され
たものが使用される。したがって図8と同一構成部分に
ついては同一の符号を付し、その説明を省略する。
The variable apex angle prism device according to the present invention comprises:
Only the rotation drive unit 1B for imparting lens rotation in the apex angle variable prism device shown in FIG. 8 is changed as shown in FIG. Therefore, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0040】図1は一方の球面レンズ4に関するレンズ
駆動系のみを示している。他方の球面レンズ3に関して
も同様に構成されるのでその説明は割愛する。図1にお
いて、回動支持部1Aと180゜離れた位置に設けられ
た駆動枠22に平板状の取り付け腕38(図2参照)が
設けられ、ここの所定位置にリニアモータ70が設けら
れる。
FIG. 1 shows only a lens driving system for one spherical lens 4. Since the other spherical lens 3 is similarly configured, its description is omitted. In FIG. 1, a flat mounting arm 38 (see FIG. 2) is provided on a drive frame 22 provided at a position 180 ° away from the rotation supporting portion 1A, and a linear motor 70 is provided at a predetermined position.

【0041】リニアモータ70はロータコイルとして機
能する駆動コイル71と、この駆動コイル71を挟むよ
うに少許の間隙を保持して対向配置された一対のステー
タ用マグネット72、73とで構成される。上部マグネ
ット72は上部取り付け板75に固定され、下部マグネ
ット73は下部取り付け板80に固定される。
The linear motor 70 is composed of a drive coil 71 functioning as a rotor coil, and a pair of stator magnets 72, 73 which are opposed to each other with a small gap therebetween so as to sandwich the drive coil 71. The upper magnet 72 is fixed to the upper mounting plate 75, and the lower magnet 73 is fixed to the lower mounting plate 80.

【0042】図2は上部マグネット72を取り外した状
態のリニアモータ70の平面図を示すものであって、駆
動コイル71は球面中心O2を中心とした扇状に巻回さ
れて取り付け腕38に設けられた凹部38a(図3参
照)内にはめ込まれている。
FIG. 2 is a plan view of the linear motor 70 with the upper magnet 72 removed, and the drive coil 71 is wound around a spherical center O2 in a fan shape and provided on the mounting arm 38. Recess 38a (see FIG. 3).

【0043】駆動コイル71を扇状に巻いたのは、レン
ズ4が円弧状の運動(図2矢印a)となり、その方向に
効率よく回動力が発生するようにするためである。
The reason why the drive coil 71 is wound in a fan shape is that the lens 4 moves in an arc shape (arrow a in FIG. 2), and a rotating force is efficiently generated in that direction.

【0044】取り付け腕38の一部にはその軸心が球面
中心を向いた一対のボールベアリング76a、76bが
取り付けられ、そのローラ部が図1の上部取り付け板7
5に接触するように構成されている。ボールベアリング
76は球面レンズ4の回動をスムーズに行うための回転
ガイドとして機能する。
A part of the mounting arm 38 has a pair of ball bearings 76a and 76b whose axes are directed toward the center of the spherical surface.
5. The ball bearing 76 functions as a rotation guide for smoothly rotating the spherical lens 4.

【0045】また、これらボールベアリング76が安定
して上部取り付け板75に接触して摺動するように取り
付け腕38の所定位置この例では一対のボールベアリン
グ76a、76bとの間に吸引マグネット77が取り付
け固定されると共に、これと対向する上部取り付け板7
5の面には磁性板78(図1および図3参照)が取り付
けられている。マグネット77の吸引力で取り付け腕3
8が上部取り付け板75側に押さえつけられるようにな
り、安定したレンズ回動を実現できる。
Further, a suction magnet 77 is provided between the pair of ball bearings 76a and 76b at a predetermined position of the mounting arm 38 such that the ball bearing 76 stably contacts and slides on the upper mounting plate 75. The upper mounting plate 7 which is mounted and fixed and faces the upper mounting plate 7
A magnetic plate 78 (see FIG. 1 and FIG. 3) is attached to the surface 5. Attach arm 3 by the attractive force of magnet 77
8 can be pressed against the upper mounting plate 75, and stable lens rotation can be realized.

【0046】駆動コイル71の上下両面にはマグネット
72、73が配置される。図2は下側のマグネット73
のみを示す。マグネット72、73は駆動コイル71の
全面に対向するように配置されるものではなく、図2の
ように駆動コイル71のうち、左右のコイル辺71a、
71bを流れる電流によって矢印a方向に駆動力が発生
するように、コイル辺71a、71bと対向するように
板状マグネット73a、73bが配される。
Magnets 72 and 73 are arranged on both upper and lower surfaces of the drive coil 71. FIG. 2 shows the lower magnet 73.
Only shown. The magnets 72 and 73 are not disposed so as to face the entire surface of the drive coil 71, and the left and right coil sides 71a,
The plate magnets 73a and 73b are arranged so as to face the coil sides 71a and 71b so that a driving force is generated in the direction of the arrow a by the current flowing through the coil 71b.

【0047】コイル辺71a、71bの上面側にも図4
のように一対の板状マグネット72a、72bが対向配
置される。この構成によって、コイル辺71a、71b
の上下両面にそれぞれマグネットが配置されたことにな
り、コイル辺71a、71bはその磁界中に置かれたこ
とになる。
FIG. 4 also shows the upper side of the coil sides 71a and 71b.
The pair of plate-like magnets 72a and 72b are arranged to face each other. With this configuration, the coil sides 71a, 71b
The magnets are arranged on both upper and lower surfaces, respectively, and the coil sides 71a and 71b are placed in the magnetic field.

【0048】マグネット72、73の幅Wは図2に示す
ようにレンズ4の最大回動角のときでもコイル辺71
a、71bがマグネット72、73から外れないような
幅に選定される。コイル辺71a、71bがマグネット
72、73から外れると、目的の回動力が得られなくな
るからである。
As shown in FIG. 2, the width W of each of the magnets 72 and 73 is equal to the coil side 71 even when the lens 4 is at the maximum rotation angle.
The width is selected so that a and 71b do not come off the magnets 72 and 73. This is because if the coil sides 71a, 71b deviate from the magnets 72, 73, the desired rotational power cannot be obtained.

【0049】一対のマグネット72、73は常に一定の
間隔を保持できるようにスペーサ82、84を使用して
両者がネジ83、85によってベース87に取り付け固
定される。ベース87は鏡筒20のフランジ20aなど
を利用できる。
The pair of magnets 72 and 73 are fixed to the base 87 by screws 83 and 85 using spacers 82 and 84 so that the magnets 72 and 73 can always maintain a fixed interval. The base 87 can use the flange 20 a of the lens barrel 20 or the like.

【0050】図5は鏡筒20に上述した頂角可変プリズ
ム装置2を取り付けた状態を示すもので、この例では理
解し易くするため、一方の回動駆動部1Bは駆動コイル
71のみを示し、他方の回動駆動部1B′はマグネット
72、73を中心として図示してある。
FIG. 5 shows a state in which the above-described variable apex angle prism device 2 is attached to the lens barrel 20. In this example, for the sake of easy understanding, one of the rotation driving units 1B shows only the driving coil 71. The other rotary drive 1B 'is shown with magnets 72 and 73 as the center.

【0051】さて、このように構成されたリニアモータ
70にあっては、図4に示すように対向するマグネット
同士で磁路が形成されるように、そしてまたコイル辺7
1a、71bを流れる電流によってコイル辺71aと7
1bとで発生する力の向きが同じ向きになるように、マ
グネット72と73の極性が逆向きに取り付けられる。
In the linear motor 70 thus configured, the magnetic path is formed between the magnets facing each other as shown in FIG.
1a and 71b, the coil sides 71a and 7
The polarities of the magnets 72 and 73 are mounted in opposite directions so that the direction of the force generated between the magnets 72 and 73 is the same.

【0052】図2において、いま駆動コイル71に時計
方向の電流を流すと、フレミングの左手の法則によって
駆動コイル71には右向きの力が発生し、球面レンズ4
を右側に回動させることができる。反時計方向に電流を
流せば左側に回動させることができるので、従来の駆動
モータ25と同じようにレンズ3若しくは4を所定角だ
け回動させて頂角可変プリズムの光軸を可変できる。
In FIG. 2, when a clockwise current is applied to the drive coil 71, a rightward force is generated in the drive coil 71 by Fleming's left-hand rule.
Can be turned to the right. If a current is passed in a counterclockwise direction, the lens can be turned to the left, so that the lens 3 or 4 can be turned by a predetermined angle and the optical axis of the apex angle variable prism can be changed, similarly to the conventional drive motor 25.

【0053】図3に示すように、リニアモータ70は小
型で扁平であるので、一対の球面レンズ3、4にこの構
成を採用したとしても、頂角可変プリズム装置全体の小
型化、扁平化を達成できる。
As shown in FIG. 3, since the linear motor 70 is small and flat, even if this configuration is adopted for the pair of spherical lenses 3 and 4, it is possible to reduce the size and flatness of the entire apex angle variable prism device. Can be achieved.

【0054】続いて、このような頂角可変プリズム装置
をテレビカメラの手振れ補正に適用する場合の一実施態
様を図6に示す。図6は手振れ補正装置の要部の系統図
である。
Next, FIG. 6 shows an embodiment in which such an apex angle variable prism device is applied to camera shake correction of a television camera. FIG. 6 is a system diagram of a main part of the camera shake correction device.

【0055】撮像レンズ201の前面には凹凸レンズを
組合せた図1構成の頂角可変プリズム装置2が取り付け
られている。したがって平凹レンズ3および平凸レンズ
4は光軸に直交する2軸方向に自在に回転できる。直交
2軸を水平走査方向である水平軸xと垂直走査方向であ
る垂直軸yとすると、平凹レンズ3を水平方向に回動さ
せるときには、平凸レンズ4は垂直方向に回動させて、
光軸の補正が行われる。
The variable apex angle prism device 2 of FIG. 1 having a combination of concave and convex lenses is mounted on the front surface of the imaging lens 201. Therefore, the plano-concave lens 3 and the plano-convex lens 4 can freely rotate in two axial directions orthogonal to the optical axis. When the two orthogonal axes are a horizontal axis x which is a horizontal scanning direction and a vertical axis y which is a vertical scanning direction, when the plano-concave lens 3 is rotated in the horizontal direction, the plano-convex lens 4 is rotated in the vertical direction,
The optical axis is corrected.

【0056】図7において、被写体像は頂角可変プリズ
ム2および撮像レンズ201を介して撮像素子であるこ
の例ではCCD202に結像されて信号に変換される。
この撮像信号は後段のカメラ信号処理回路230で所定
の信号処理が施されて映像信号が生成される。
In FIG. 7, a subject image is formed on a CCD 202 in this example, which is an image pickup device, via a variable apex angle prism 2 and an image pickup lens 201, and is converted into a signal.
The image signal is subjected to predetermined signal processing by a camera signal processing circuit 230 at the subsequent stage to generate a video signal.

【0057】カメラ本体、本例では撮像レンズ201に
対して振れ検出センサである角速度センサ203、20
4が取り付けられる。センサ203で鉛直方向の振れが
検出され、センサ204で水平方向の振れが検出され
る。
An angular velocity sensor 203, 20 which is a shake detection sensor for the camera body, in this case, the imaging lens 201.
4 is attached. The sensor 203 detects a vertical shake, and the sensor 204 detects a horizontal shake.

【0058】各々の検出信号(便宜的にx、y信号とす
る)はアンプ205,206により増幅されたあと、フ
ィルタ207に供給されて除去したい手振れ振動成分の
帯域だけが通過する。フィルタ207はx、y信号のそ
れぞれに設けられているが図では省略してある。
Each of the detection signals (x and y signals for convenience) is amplified by the amplifiers 205 and 206, and then supplied to the filter 207 to pass only the band of the vibration component to be removed. A filter 207 is provided for each of the x and y signals, but is omitted in the figure.

【0059】その後マイクロコンピュータ209内のA
/D変換器231に入力される。ディジタル化された角
速度信号x、yは積分器232で積分されて平滑化され
たのち、その積分信号(回転角度に対応した信号)Lx,
LyがY軸演算手段233およびX軸演算手段234に
供給されてレンズ3、4の姿勢を正す角度補正信号S
x、Syに変換される。この信号Sx、Syが振れを補
正したい目標値となる。
Thereafter, A in the microcomputer 209
/ D converter 231. The digitized angular velocity signals x and y are integrated by the integrator 232 and smoothed, and then the integrated signal (signal corresponding to the rotation angle) Lx,
Ly is supplied to the Y-axis calculation means 233 and the X-axis calculation means 234 to correct the posture of the lenses 3 and 4.
It is converted to x and Sy. These signals Sx and Sy are the target values for which the shake is to be corrected.

【0060】上述した頂角可変プリズム2を構成する一
対のレンズ3、4の姿勢は、初期状態(何れも回動して
いない最初の位置)の姿勢にあるとは限らず、x、y方
向に回転(傾斜)していることも考えられる。
The posture of the pair of lenses 3 and 4 constituting the above-described variable apex angle prism 2 is not necessarily in the posture of the initial state (the initial position in which none of the lenses is rotated), but in the x and y directions. It is also conceivable that it is rotating (tilting).

【0061】そこで、この発明では一対のレンズ3、4
の回転角を検出するためのエンコーダ(ロータリーエン
コーダ)210,211がレンズ駆動モータ220、2
21に関連して設けられる。
Accordingly, in the present invention, a pair of lenses 3, 4
Encoders (rotary encoders) 210 and 211 for detecting the rotation angle of the lens drive motors 220 and 2
21 is provided.

【0062】エンコーダ210、211からのエンコー
ド出力は信号処理回路212,215に供給されて、そ
れぞれx軸およびy軸方向の回転角信号θx,θyとし
て出力される。
The encoded outputs from the encoders 210 and 211 are supplied to signal processing circuits 212 and 215 and output as rotation angle signals θx and θy in the x-axis and y-axis directions, respectively.

【0063】これらの回転角信号θx、θyはアンプ2
35、236を介してマイクロコンピュータ209内の
A/D変換器237、238でディジタル信号に変換さ
れた後、その変換出力(便利的にDx、Dyとする)
と、回転角補正量算出手段240、241でそれぞれ算
出された回転角補正信号(便宜的にΔθx、Δθyで表
す)が対応する演算手段233、234に供給され、レ
ンズ3、4に対する光軸補正用の信号Sx、Syとして
演算されて出力される。
The rotation angle signals θx and θy are supplied to the amplifier 2
After being converted into digital signals by A / D converters 237 and 238 in the microcomputer 209 via the digital cameras 35 and 236, the converted signals are output (conveniently Dx and Dy).
And the rotation angle correction signals (represented by Δθx and Δθy for convenience) calculated by the rotation angle correction amount calculation means 240 and 241 are supplied to the corresponding calculation means 233 and 234, and the optical axis correction for the lenses 3 and 4 is performed. Are calculated and output as the signals Sx and Sy for use.

【0064】演算手段233、234での演算処理は、 Sx=Lx−Dx+Δθx ・・・・(2) Sy=Ly−Dy+Δθy ・・・・(3) のようになる。The arithmetic processing by the arithmetic means 233 and 234 is as follows: Sx = Lx−Dx + Δθx (2) Sy = Ly−Dy + Δθy (3)

【0065】ここに、Δθxは手振れによりy軸方向に
レンズ4を回転させたときに用いられる補正回転角量お
よび補正信号であり、その詳細は割愛するが、次式のよ
うに近似できる。
Here, Δθx is a correction rotation angle amount and a correction signal used when the lens 4 is rotated in the y-axis direction due to camera shake, and details thereof are omitted, but can be approximated by the following equation.

【0066】[0066]

【数1】 (Equation 1)

【0067】ここに、αは図1に示す一方の球面レンズ
4の回転軸Uと光軸Fとのなす角度(傾斜角度)であ
り、βは他方の球面レンズ3の回転軸(図示はしない)
と光軸Fとのなす角度である。
Here, α is the angle (tilt angle) between the rotation axis U of one spherical lens 4 shown in FIG. 1 and the optical axis F, and β is the rotation axis of the other spherical lens 3 (not shown). )
And the optical axis F.

【0068】同様に、Δθyは手振れによりx軸方向に
レンズ3を回転させたときに用いられる補正回転角量お
よび補正信号であって、上の場合と同じく、次式のよう
に近似できる。
Similarly, Δθy is a correction rotation angle and a correction signal used when the lens 3 is rotated in the x-axis direction due to camera shake, and can be approximated by the following equation as in the above case.

【0069】[0069]

【数2】 (Equation 2)

【0070】したがって演算手段233にはy軸方向に
手振れが発生したときに得られる積分信号Lyの他に、
レンズ4に対する回転角信号Dyと回転角補正信号Δθ
yが与えられる。同様に、他方の演算手段234にはx
軸方向に手振れが発生したときに得られる積分信号Lx
の他に、レンズ3に対する回転角信号Dxと回転角補正
信号Δθxが与えられる。
Therefore, in addition to the integrated signal Ly obtained when camera shake occurs in the y-axis direction,
Rotation angle signal Dy and rotation angle correction signal Δθ for lens 4
y is given. Similarly, the other arithmetic means 234 has x
Integral signal Lx obtained when camera shake occurs in the axial direction
In addition, a rotation angle signal Dx and a rotation angle correction signal Δθx for the lens 3 are provided.

【0071】式(3)について説明する。まず、レンズ
3、4が共に初期位置(レンズが全く回動補正されてい
ない状態)にあったときには、 Dx=Dy=0 ・・・・(4) である。このとき、手振れによりx軸方向にカメラ本体
がぶれたときには、センサ203に関連した積分信号L
xが得られ、これを補正するための光軸補正信号Sxが
生成される。
Equation (3) will be described. First, when the lenses 3 and 4 are both at the initial position (the state in which the rotation of the lenses is not corrected at all), Dx = Dy = 0 (4). At this time, when the camera body shakes in the x-axis direction due to camera shake, the integration signal L related to the sensor 203 is output.
x is obtained, and an optical axis correction signal Sx for correcting this is generated.

【0072】光軸補正信号Sxでレンズ3が回動制御さ
れる。レンズ3の回動によってレンズ3がφだけ回転す
るとそのときエンコード信号θxが得られる。このエン
コード信号θxつまりDxに基づいて回転角相殺信号
(回転角補正信号)Δθyが算出され、これを加えてレ
ンズ4を回転させる。
The rotation of the lens 3 is controlled by the optical axis correction signal Sx. When the lens 3 rotates by φ by the rotation of the lens 3, an encode signal θx is obtained at that time. The rotation angle canceling signal (rotation angle correction signal) Δθy is calculated based on the encode signal θx, that is, Dx, and the lens 4 is rotated by adding this.

【0073】つまり、 Sy=Δθy ・・・・(5) したがって、レンズ4が既に回転しているときは(θy
≠0)、その差分である、 Sy=Δθy−Dy ・・・・(6) でレンズ4を補正すればよい。
That is, Sy = Δθy (5) Therefore, when the lens 4 has already been rotated, (θy
≠ 0), and the difference, Sy = Δθy−Dy (6), may be used to correct the lens 4.

【0074】y軸方向にも手振れがあるときは、センサ
204に関連した積分信号Lyが得られているので、こ
れを補正するために最終的にレンズ4に加える光軸補正
信号Syは、 Sy=Ly−Dy+Δθy ・・・・(7) となる。レンズ4に関しても同様な考え方によって式
(2)を導びくことができる。
When there is camera shake also in the y-axis direction, since the integrated signal Ly related to the sensor 204 has been obtained, the optical axis correction signal Sy finally applied to the lens 4 to correct this is Sy = Ly−Dy + Δθy (7) Equation (2) can be derived for the lens 4 based on the same concept.

【0075】このように図1に示す頂角可変プリズム装
置を使用すればテレビカメラの手振れを簡単に補正でき
る。
As described above, the use of the variable apex angle prism apparatus shown in FIG. 1 makes it possible to easily correct the camera shake of the television camera.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、一対
の球面レンズを組合せたダブレット式頂角可変プリズム
を使用するに当たり、光軸に垂直でしかも互いに直交す
る方向であってレンズ外縁の1点とレンズ中心とを通る
軸を回転軸として案内するように構成した場合のレンズ
駆動系として、リニアモータ構造のレンズ駆動部を構成
したものである。
As described above, according to the present invention, when using a doublet type apex angle variable prism in which a pair of spherical lenses are combined, one point on the outer edge of the lens in a direction perpendicular to the optical axis and orthogonal to each other. A lens drive unit having a linear motor structure is configured as a lens drive system in a case where an axis passing through the lens and the lens center is guided as a rotation axis.

【0077】リニアモータ構造であるため頂角可変プリ
ズム装置を小型化、扁平化することができるので、頂角
可変プリズム装置およびこれを使用した手振れ補正装置
を小型にでき、それに伴って装置を安価に提供できる。
したがってこの発明は業務用、民生用に用いられる携帯
用ビデオカメラの光学系に適用して極めて好適である。
Because of the linear motor structure, the variable apex angle prism device can be reduced in size and flattened. Therefore, the variable apex angle prism device and the image stabilizing device using the same can be reduced in size, and the device can be made inexpensive accordingly. Can be provided.
Therefore, the present invention is very suitable when applied to an optical system of a portable video camera used for business or consumer use.

【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装置の一実施
態様を示す要部の一部断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a main part showing one embodiment of a variable apex angle prism device according to the present invention.

【図2】一部を省略した回動駆動部の一例を示す要部の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part showing an example of a rotation driving unit with a part omitted.

【図3】上部を含めたA−A線上断面図である。FIG. 3 is a sectional view on the line AA including the upper part.

【図4】上部を含めたB−B線上断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view on the line BB including the upper part.

【図5】鏡筒へのレンズ取り付け状態を示す部分的な断
面図である。
FIG. 5 is a partial sectional view showing a state in which a lens is attached to a lens barrel.

【図6】この発明に係る頂角可変プリズム装置を適用し
た手振れ補正装置の一実施態様を示す要部の系統図であ
る。
FIG. 6 is a system diagram of a main part showing an embodiment of a camera shake correction device to which the apex angle variable prism device according to the present invention is applied.

【図7】頂角可変プリズムの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a variable apex angle prism.

【図8】頂角可変プリズム装置の要部の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a main part of the variable apex angle prism device.

【図9】鏡筒へのレンズ取り付け例を示す一部断面図で
ある。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing an example of attaching a lens to a lens barrel.

【図10】鏡筒の概形を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a schematic shape of a lens barrel.

【図11】レンズ支持部の詳細を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating details of a lens support unit.

【図12】レンズ駆動部の詳細を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view illustrating details of a lens driving unit.

【図13】レンズ駆動部の詳細を示す要部の断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part showing details of a lens driving unit.

【図14】モータ伝達系の一例を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 14 is an exploded perspective view showing an example of a motor transmission system.

【図15】モータ伝達系の一例を示す一部を断面した正
面図(その1)である。
FIG. 15 is a front view (part 1) in which a part of an example of a motor transmission system is sectioned;

【図16】モータ伝達系の一例を示す一部を断面した正
面図(その2)である。
FIG. 16 is a front view (part 2) in which a part of an example of a motor transmission system is sectioned;

【図17】頂角可変プリズムを組み立てた状態を示す斜
視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing a state where the variable apex angle prism is assembled.

【図18】平凸レンズの回転状態を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a rotating state of a plano-convex lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2・・・頂角可変プリズム、3,4・・・球面レンズ、
1A・・・レンズ支持部、1B・・・レンズ駆動部、7
0・・・リニアモータ、71・・・駆動コイル、72,
73・・・マグネット
2 ... vertical angle variable prism, 3,4 ... spherical lens,
1A: lens support, 1B: lens drive, 7
0: linear motor, 71: drive coil, 72,
73 ・ ・ ・ Magnet

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略同一半径の球面からなる第1と第2の
球面レンズをその球面を対向させて組み合わせ、一方の
略球面中心とレンズ外縁付近とを結ぶ直線を回転軸とし
て回転させるようにした頂角可変プリズム装置であっ
て、 上記球面レンズは回転支持部を中心にして上記回転軸の
周りを回転できるように上記球面レンズの外縁の一部に
は回転駆動部が設けられ、 この回転駆動部はリニアモータとして構成されたことを
特徴とする頂角可変プリズム。
1. A first and a second spherical lens having spherical surfaces having substantially the same radius are combined with their spherical surfaces facing each other, and are rotated around a straight line connecting the center of one of the spherical surfaces and the vicinity of the outer edge of the lens. A variable apex angle prism device, wherein the spherical lens is provided with a rotation drive unit at a part of an outer edge of the spherical lens so that the spherical lens can rotate around the rotation axis about a rotation support unit; The drive unit is configured as a linear motor.
【請求項2】 上記第1の球面レンズは平凹球面レンズ
であり、第2の球面レンズは平凸球面レンズであること
を特徴とする請求項1記載の頂角可変プリズム。
2. The variable apex angle prism according to claim 1, wherein the first spherical lens is a plano-concave spherical lens, and the second spherical lens is a plano-convex spherical lens.
【請求項3】 上記リニアモータは、駆動コイルと、こ
の駆動コイルの上下を挟むようにそれぞれ対向配置され
た固定マグネットとで構成され、 上記駆動コイルはロータとして使用され、上記マグネッ
トはステータとして使用されると共に、 上記駆動コイルは上記球面レンズのレンズ固定部側に設
けら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。
3. The linear motor includes a drive coil, and fixed magnets disposed opposite to each other so as to sandwich the drive coil from above and below. The drive coil is used as a rotor, and the magnet is used as a stator. The variable apex angle prism according to claim 1, wherein the driving coil is provided on a lens fixing portion side of the spherical lens.
【請求項4】 略同一半径の球面からなる第1と第2の
球面レンズをその球面を対向させて組み合わせ、一方の
略球面中心とレンズ外縁付近とを結ぶ直線を回転軸とし
て回転させるようにした頂角可変プリズム装置であっ
て、 上記球面レンズは回転支持部を中心にして上記回転軸の
周りを回転できるように上記球面レンズの外縁の一部に
はリニアモータで構成された回転駆動部が設けられ、 この頂角可変プリズム装置がテレビカメラの撮像光学系
に取り付けられると共に、このテレビカメラの振れ成分
に基づいて上記球面レンズの回動角が制御されてその光
軸が補正されるようになされたことを特徴とする手振れ
補正装置。
4. A first and a second spherical lens having spherical surfaces having substantially the same radius are combined so that the spherical surfaces are opposed to each other, and the first and second spherical lenses are rotated around a straight line connecting the center of one substantially spherical surface and the vicinity of the outer edge of the lens. A variable apex angle prism device, wherein the spherical lens is rotatable around a rotation axis around the rotation axis so that a part of an outer edge of the spherical lens is a rotation driving unit configured by a linear motor. The variable apex angle prism device is attached to the imaging optical system of the television camera, and the rotation angle of the spherical lens is controlled based on the shake component of the television camera so that the optical axis is corrected. A camera shake correction device, characterized in that:
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