JPS5926930B2 - 防振光学系 - Google Patents
防振光学系Info
- Publication number
- JPS5926930B2 JPS5926930B2 JP49113611A JP11361174A JPS5926930B2 JP S5926930 B2 JPS5926930 B2 JP S5926930B2 JP 49113611 A JP49113611 A JP 49113611A JP 11361174 A JP11361174 A JP 11361174A JP S5926930 B2 JPS5926930 B2 JP S5926930B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- angle
- optical system
- elements
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Telescopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシネカメラ等の防振を光学的に達成したもの
である。
である。
歩行中に手持ちのシネカメラによる撮影ある（・は進行
中の車上、船上あるいは航空機上の撮影の場合は画像に
動揺を与え易く投影画面を見にくくし、また振動の多い
場所での撮影では画像にブレを生じ易く、特に露出時間
の長い場合は役に立つ画像が得られない。
中の車上、船上あるいは航空機上の撮影の場合は画像に
動揺を与え易く投影画面を見にくくし、また振動の多い
場所での撮影では画像にブレを生じ易く、特に露出時間
の長い場合は役に立つ画像が得られない。
これらは振動を受け易い場所での撮影に限らず、スチル
カメラを含めた一般のレンズ系において特に焦点距離が
長くなろほど顕著となる障害である。このような障害を
防ぐ手段として、従来より主レンズ系の前に可変頂角プ
リズム作用をなす平凸レンズと平凹レンズの組合せ即ち
所謂タブレットレンズを配設し、そのうち一方のレンズ
をジャイロ装置の如きものによつて空間的に固定即ち振
動に対して安定化することにより、タブレットレンズお
よび主レンズ、フィルム等が振動してもフィルム面上で
静止画像が得られるようにした防振装置は知られて（・
る。
カメラを含めた一般のレンズ系において特に焦点距離が
長くなろほど顕著となる障害である。このような障害を
防ぐ手段として、従来より主レンズ系の前に可変頂角プ
リズム作用をなす平凸レンズと平凹レンズの組合せ即ち
所謂タブレットレンズを配設し、そのうち一方のレンズ
をジャイロ装置の如きものによつて空間的に固定即ち振
動に対して安定化することにより、タブレットレンズお
よび主レンズ、フィルム等が振動してもフィルム面上で
静止画像が得られるようにした防振装置は知られて（・
る。
しかしながらこの場合タブレットレンズの屈折率は２で
なければならず実在するガラスの制約から実現されず、
二組のタブレットレンズを使うことが提案されている。
本発明は、基本的には二枚の素子を結像レンズより被写
体側に設け、光軸に垂直な方向で相対的に横ずらしする
だけで入射光線を屈曲させて防振効果を得るものである
。
なければならず実在するガラスの制約から実現されず、
二組のタブレットレンズを使うことが提案されている。
本発明は、基本的には二枚の素子を結像レンズより被写
体側に設け、光軸に垂直な方向で相対的に横ずらしする
だけで入射光線を屈曲させて防振効果を得るものである
。
以下先ず光線を屈曲させる光学素子を説明するが、この
素子について本件出願人は特願昭４９年第１０２６８０
号で提案した。第１図のＡ、Ｂに於いて、透明性の物質
で作られた素子の厚さＺｌは場所（ｘ、ｙ）の関数とし
てｘ−ｙ平面の正方形に於ける一辺をａ、ｘ一Ｚｌ又は
ｙ−Ｚｌ平面に於ける傾きの正接をαとすると、下式１
）で与えられるものとする。
素子について本件出願人は特願昭４９年第１０２６８０
号で提案した。第１図のＡ、Ｂに於いて、透明性の物質
で作られた素子の厚さＺｌは場所（ｘ、ｙ）の関数とし
てｘ−ｙ平面の正方形に於ける一辺をａ、ｘ一Ｚｌ又は
ｙ−Ｚｌ平面に於ける傾きの正接をαとすると、下式１
）で与えられるものとする。
《式は、下式（２）で与えられる。今、この両者を全く
一致して重ねるとその厚さの和Ｄは、ここで（１）式、
（２）式より 最大傾斜ｍは より で与えられる。
一致して重ねるとその厚さの和Ｄは、ここで（１）式、
（２）式より 最大傾斜ｍは より で与えられる。
に対する傾き；ｍ１のグラフを第２図Ａに、それを屈折
率１．５の物質に対する振れ角θ０に直したものを第２
図Ｂに示す。
率１．５の物質に対する振れ角θ０に直したものを第２
図Ｂに示す。
例えば防振範囲が±２度であればΔｒ−±１１．９８ｍ
ｍ移動させる様にし、その間の角度に対しては角度に対
し線型に変位させてやればよい。なお素子上の非球面は
片面だけでなく、両面に分けても良い〜 この素子を使うもう一つの利点はあらゆる偏角に対して
ほぼ完全に色消しできる点である。
ｍ移動させる様にし、その間の角度に対しては角度に対
し線型に変位させてやればよい。なお素子上の非球面は
片面だけでなく、両面に分けても良い〜 この素子を使うもう一つの利点はあらゆる偏角に対して
ほぼ完全に色消しできる点である。
従来のタブレット方式の偏角系においてはすべての偏角
に対して完全に色消しすることは難しく、また実施しよ
うとすれば構造が大きくなるなどの不都合があつた。す
べての偏角にわたつて完全に色消しの行なえる素子の構
成を第３図に従つて説明すると、透明素子１ａ，１ｂと
は異つた色分散を持つ透明素子２ａ，２ｂを図示の如く
貼り合せるか若しくはわずかの間隔をへだてて結合して
おり、色消しプリズム作用を成すものである。
に対して完全に色消しすることは難しく、また実施しよ
うとすれば構造が大きくなるなどの不都合があつた。す
べての偏角にわたつて完全に色消しの行なえる素子の構
成を第３図に従つて説明すると、透明素子１ａ，１ｂと
は異つた色分散を持つ透明素子２ａ，２ｂを図示の如く
貼り合せるか若しくはわずかの間隔をへだてて結合して
おり、色消しプリズム作用を成すものである。
透明素子１ａ，１ｂのアツベ数ν、２ａ，２ｂのアツベ
数をν７とすると前掲の諸式より色消しプリズム作用を
成すためには、傾角の小さい範囲で近似的に下式を満せ
ば良い。
数をν７とすると前掲の諸式より色消しプリズム作用を
成すためには、傾角の小さい範囲で近似的に下式を満せ
ば良い。
（ここでα″はαに対応する透明素子２ａ，２ｂの稜の
傾き。
傾き。
）以下第４図と第５図Ａ，Ｂに従つて本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
図中で、１０は主レンズ系で単レンズであつてもズーム
レンズであつてもよい。また１１は結像面であつて、視
野絞りを介してフイルムあるいは撮像管が置かれる。１
２と１３は前述してきた透明の素子で、その平担な面１
２ａと１３ａがそれぞれ相対峙しかつ主レンズ系１０の
光軸に垂直になる様に配される。
レンズであつてもよい。また１１は結像面であつて、視
野絞りを介してフイルムあるいは撮像管が置かれる。１
２と１３は前述してきた透明の素子で、その平担な面１
２ａと１３ａがそれぞれ相対峙しかつ主レンズ系１０の
光軸に垂直になる様に配される。
そして素子１２にはこの素子を水平方向（ｘ方向）に移
動させるための案内棒１４が結合されており、素子１３
にはこの素子を垂直方向（Ｙ方向）に移動させるための
案内棒１５が結合されている。またこの案内棒１４と１
５は駆動装置１６と１７によつてそれぞれ動かされ、駆
動装置１６と１７は主レンズ系やフイルムなどが固定さ
れているハウジングの一部１８に固着されている。一方
、１９はレート・ジヤイロなどの慣性装置で不図示の・
・ウジングに一体的に固定されており、全系の垂直方向
の傾きは振れ角検出手段２０により慣性装置１９から検
出され、水平方向の傾きは仰角検出手段２１により検出
される。
動させるための案内棒１４が結合されており、素子１３
にはこの素子を垂直方向（Ｙ方向）に移動させるための
案内棒１５が結合されている。またこの案内棒１４と１
５は駆動装置１６と１７によつてそれぞれ動かされ、駆
動装置１６と１７は主レンズ系やフイルムなどが固定さ
れているハウジングの一部１８に固着されている。一方
、１９はレート・ジヤイロなどの慣性装置で不図示の・
・ウジングに一体的に固定されており、全系の垂直方向
の傾きは振れ角検出手段２０により慣性装置１９から検
出され、水平方向の傾きは仰角検出手段２１により検出
される。
レート・ジヤイロは慣性装置として例えば航空宇宙技術
研究所報告（１９７２年、科学技術庁発行）の回転駆動
振動検出形レート・ジヤイロの研究（山田）において詳
述されている。本実施例においてレート・ジヤイロに傾
きを生じさせるような外力が働いたとき、該外力の方向
とレート・ジヤイロの回転軸の方向との両方に垂直な方
向に慣性を生じる。
研究所報告（１９７２年、科学技術庁発行）の回転駆動
振動検出形レート・ジヤイロの研究（山田）において詳
述されている。本実施例においてレート・ジヤイロに傾
きを生じさせるような外力が働いたとき、該外力の方向
とレート・ジヤイロの回転軸の方向との両方に垂直な方
向に慣性を生じる。
この為、ｘ方向とｙ方向の傾きを角検出手段２０と仰角
検出手段２１等の角検出手段を用いることにより各々の
傾きを検出している。
検出手段２１等の角検出手段を用いることにより各々の
傾きを検出している。
このときの角検出手段は例えばレート・ジヤイロで生じ
た力を圧電素子で電気信号に変換するようなものを利用
してもよい。
た力を圧電素子で電気信号に変換するようなものを利用
してもよい。
２２と２３はそれぞれ増巾回路で、２４と２５はそれぞ
れ、全系の傾角情報を素子の直線移動量に変換し、駆動
装置１６，１７を作動させる制御回路である。
れ、全系の傾角情報を素子の直線移動量に変換し、駆動
装置１６，１７を作動させる制御回路である。
如上の構成の系を使つて振動を受け易い状態で撮影を行
うと、全系の傾きはＸ方向あるいはＹ方向または両者の
合成として検出手段２０，２１により検出され、駆動装
置１６と１７は検出量に応じて素子１２と１３を互いに
ずらし、可変頂角プリズム作用で傾角に等しい角度だけ
入射光線は屈曲するので、結像面１１上の像は移動する
ことがない。
うと、全系の傾きはＸ方向あるいはＹ方向または両者の
合成として検出手段２０，２１により検出され、駆動装
置１６と１７は検出量に応じて素子１２と１３を互いに
ずらし、可変頂角プリズム作用で傾角に等しい角度だけ
入射光線は屈曲するので、結像面１１上の像は移動する
ことがない。
この様子を第５図Ａ，Ｂについて、全系がＹ方向のみ傾
いた場合を取り上げて説明する。
いた場合を取り上げて説明する。
なお図Ａは側面図で、図Ｂは平面図である。ここではＹ
方向の上向きの傾きのみであるため、素子はＸ方向にの
み、素子１２が被写体方向を向いて右方向へ横ずれしＹ
方向については一致している。このため素子１２と１３
は、Ｙ方向の下方に行くほど除々に厚みが増加するプリ
ズムと同等の作用を持ち、図Ａの如く入射光線は屈曲し
て主レンズ系１０へ人射するのに対しＸ軸を含む各平面
では厚さが一様となるため入射光線は図Ｂの如くそのま
ま通過し、常にフイルム面の同一部分に結像するもので
ある。なお素子を第４図の様に配置した場合は素子１２
を右方向へ移動したが配置が異なれば移動方向は異なる
。一方、第４図の素子に第３図の如き構成をほどこせば
色消しが完全となるわけである。
方向の上向きの傾きのみであるため、素子はＸ方向にの
み、素子１２が被写体方向を向いて右方向へ横ずれしＹ
方向については一致している。このため素子１２と１３
は、Ｙ方向の下方に行くほど除々に厚みが増加するプリ
ズムと同等の作用を持ち、図Ａの如く入射光線は屈曲し
て主レンズ系１０へ人射するのに対しＸ軸を含む各平面
では厚さが一様となるため入射光線は図Ｂの如くそのま
ま通過し、常にフイルム面の同一部分に結像するもので
ある。なお素子を第４図の様に配置した場合は素子１２
を右方向へ移動したが配置が異なれば移動方向は異なる
。一方、第４図の素子に第３図の如き構成をほどこせば
色消しが完全となるわけである。
また素子の後方にレンズ系を配するだけでなく前後に分
けて配してもよい。以上の如く本発明は、光線屈曲光学
系が従米のタブレットレンズの様に素子移動の際に回転
運動をともなわないため懸架機構は小型化し、また他の
光学系に対してレンズを空間的に固定するジンバル機構
の如き複雑なメカニズムも不用になるため調整精度もゆ
るくて済み、更にすべての素子が実質上全系と一体化さ
れているので強度が増加するなどの利点を持つ優れた発
明である。
けて配してもよい。以上の如く本発明は、光線屈曲光学
系が従米のタブレットレンズの様に素子移動の際に回転
運動をともなわないため懸架機構は小型化し、また他の
光学系に対してレンズを空間的に固定するジンバル機構
の如き複雑なメカニズムも不用になるため調整精度もゆ
るくて済み、更にすべての素子が実質上全系と一体化さ
れているので強度が増加するなどの利点を持つ優れた発
明である。
第１図Ａ，Ｂは本発明に係れる素子を説明するための斜
視図で、第２図のＡ，Ｂは素子の作用を説明するための
グラフ。
視図で、第２図のＡ，Ｂは素子の作用を説明するための
グラフ。
Claims (1)
- １ 主レンズ系の光軸と垂直な平面内に直交軸ｘ、ｙを
定め、Ａ、Ｂ、Ｃを定数とし、前記直交軸における点ｘ
、ｙ上の厚さをＺ（ｘ、ｙ）としたとき、Ｚ（ｘ、ｙ）
＝Ａ（ｘ＋ｙ）＋Ｂｘｙ＋Ｃなる式で表わされる透明な
剛性の素子２個を互いに９０度回転した状態で重ね合わ
せた光学部材を、前記主レンズ系の前方に少なくとも１
つ配置した光学系であつて、前記光学系全体が振動に伴
つて傾動したとき、その傾動角を検知する慣性手段と、
前記慣性手段からの前記傾動角変位量より水平、垂直方
向の傾動角変位を検知する２つの角検出手段と、前記２
つの角検出手段により検出される水平方向の傾動角変位
に比例して前記２つの素子を相対的に垂直方向に横ずら
しし、垂直方向の傾動角変位に比例して前記２つの素子
を相対的に水平方向に横ずらしする駆動手段とを有して
いることを特徴とする防振光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49113611A JPS5926930B2 (ja) | 1974-10-02 | 1974-10-02 | 防振光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49113611A JPS5926930B2 (ja) | 1974-10-02 | 1974-10-02 | 防振光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5140942A JPS5140942A (ja) | 1976-04-06 |
| JPS5926930B2 true JPS5926930B2 (ja) | 1984-07-02 |
Family
ID=14616595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49113611A Expired JPS5926930B2 (ja) | 1974-10-02 | 1974-10-02 | 防振光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926930B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3049690B2 (ja) * | 1996-05-07 | 2000-06-05 | キヤノン株式会社 | 防振光学系 |
| JP6942547B2 (ja) * | 2017-07-13 | 2021-09-29 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニットの揺動体姿勢調整方法および振れ補正機能付き光学ユニット |
-
1974
- 1974-10-02 JP JP49113611A patent/JPS5926930B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5140942A (ja) | 1976-04-06 |
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