JPS6247012A - 防振光学装置 - Google Patents

防振光学装置

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JPS6247012A
JPS6247012A JP18709085A JP18709085A JPS6247012A JP S6247012 A JPS6247012 A JP S6247012A JP 18709085 A JP18709085 A JP 18709085A JP 18709085 A JP18709085 A JP 18709085A JP S6247012 A JPS6247012 A JP S6247012A
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JP
Japan
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image
acceleration
optical system
circuit
output
Prior art date
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JP18709085A
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English (en)
Inventor
Toru Nagata
徹 永田
Hiroki Someya
広己 染矢
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業分野〕 本発明は光学的防振装置に関し、特に画像振動を補正す
るための作用部の実際的構成に関する。
〔従来技術〕
従来より光学的防振への要求は極めて高い。
撮影画面のブレは、スポーツ競技の撮影あるいはニュー
ス取材の撮影のときにカメラを自動車に据え付けたり、
手持ちのまま移動するために、通常引起される。スポー
ツの中継あるいはニュース番組は多くの場合、ビデオカ
メラかシネカメラで撮影されるが、ステイル・カメラの
場合は焦点距離の長いレンズを装着して手持撮影をする
ときには画像のプレが生じ易い。従って三脚を使うのが
普通であるが、操作性が悪化することは否めない。
公知の光学的防振装置の1つは、撮影系内に光学楔を備
え、振動による光路の偏倚を光学楔の角度を変えてその
プリズム作用で修正する方法を採用している。また別の
装置は、空間座標に対してジャイロ装置により固定され
た反射鏡を撮影系中に備え、この反射鏡による光路の偏
向を利用して画像を静止させている。しかしながら、い
ずれの装置も著しく大型化しやすく、長時間の手持ち撮
影には適さない。
その他の方法として、補助レンズを光軸が平行移動可能
に、例えば液体で懸架(s u s p ension
)L、装置に外力が加わった場合でも補助レンズの位置
が空間座標に対して維持される様にしたものがある。
〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は、光軸
が平行移動可能である様に懸架した補正光学系を使用し
て画像の防振を図ることを目的とする。
処でカメラブレ、手ブレ等に起因する結像光学系の光軸
の変位は像面において、像の移動を引き起こし1画質の
低下を招く。これを何らかの方が:で防止、低減するた
めには、光軸の変位を知らなければならない。この時、
往意しなくてはならない41には、光軸の変位の像の移
動への影響には、特に物体距離が焦点距離の30倍以内
に於ては、主点の回りの回転の影響と、主点の平行移動
の影響の2種類が有って、さらにこれらには撮影倍率が
それぞれ違った割合で影響する事である。尚、主点回り
の回転による像ブレΔ、主点の平行移動による像プレΔ
′、撮影レンズの焦点距離f、横倍率β、光軸の回転角
0、主点の平行移動75 tとすると ム=f(1−β)・0 Δ’=tβ と表現される。
本発明は、結像の横倍率の影響の異なる像ブレの加速度
をそれぞれ検知し、正しい像ブレの加速度を求めて補償
を行う装置を提供する。そしてこれを達成するため、結
像光学系の一部である補正光学系を光軸と垂直な方向へ
変位させて像の移動を除去する装置で、光軸に垂直な方
向の加速度を検出するためで、光軸方向に隔たって配置
された加速度センサと、光学系の合焦系の繰出量を検知
する検知手段と、加速度センサーの出力と検知手段の出
力とから光軸の平行移動に基〈像移動の加速度を演算し
、又は光軸方向に隔たった各センサーの出力と検知手段
の出力から光軸を含む面内の回転連動に基く像移動の加
速度を@算し、よって補正光学系の変位を演算する演算
手段とを設けている。なお、後述の実施例に記載の通り
、結像光学系はアフォーカル光学系とその直後に配され
た補正光学系から成るのが望ましい。また加速度センサ
の1つは結像光学系の主点位置近傍(主点位置を含む)
に設けるのが望ましい、更に実施例では補正光学系を液
体で懸架している。
〔実施例〕
以下1図面に従って本発明の詳細な説明する。
第1図は鏡筒り内での主要構成要素の配置を示す断面図
である。■a〜1jは望遠レンズの7フオーカル光学系
の構成レンズ、又、接合レンズlf、Igはこれを前後
進させる事で焦点合せを行なうフォーカスレンズである
。2は11行光束を収束するとともに、このシフトによ
って像を移動させる補正光学部で補正光学系は鏡筒に気
密を保って収納されている。補正光学部のシフト址と、
像面での像のシフト量はl:1である。3.3′は補正
光学gB2にスペーサ3d。
3d’を介して結合する可動磁石3a 、 3a ′、
コイル3b、3b、可動磁石3a、3a′を非通電時定
位置に保つ板バネ3c、3c’から成るプランジャ、S
lはレンズ主点近傍に配置された光軸に垂直で、紙面に
平行な方向の加速度を検知する加速度センサ、S2はS
lと同方向の加速度を検出する加速度センサで像面近傍
に配する。尚、プランジャ及び加速度センサは第1図図
示に直角方向の光軸合みの断面内にも本図と同様に配置
されているものとする。4は絞りの絞り込み駆動制御部
、5はフォーカスレンズIf、Igを動かすフォーカス
駆動、制御部である。Pは不図示のカメラボディ本体と
、フォーカス情報  絞り情報、レリーズ情報等をやり
とりするだめの接点群の1つ、Fは銀塩フィルムあるい
は固体撮像素子が決める像面である。補正光学部2の保
持、駆動構造は第3図で再現する。
第2図は未実施例のシステム全体を示すブロック図であ
る。5aは接点P1がら入力される公知のカメラのフォ
ーカス制御信号によってフォーカスレンズif、Igを
所定位置に社・動するフォーカス駆動部、5bはフォー
カス位置検出部である。10は撮影光軸のシフトに起因
する像の移動加速度演算回路で、フォーカス位置信号検
出部5bの出力信号から横倍率βを算出し、これを加速
度センサS1の出力を乗して出力する。20は光軸の主
点回りのローテーションに起因する像の移動加速度演算
回路で、除算回路30から出力される加速度センサS2
と加速度センサSlとの差分に、フォーカス位置信じに
よって決定されるあらがじめ1没定された屯み44けを
行ない出力する。これら両渚の信号を加算回路4oによ
って加え合わせ像の移動加速度を得る。それぞれの加速
度算出を数式によって記述すると以下の通り。
(10)加速度センサーSLの出力をal、フォーカス
位置検出?B5bの出力(=〈り出し量)X、撮影レン
ズ全体の焦点距離fにおいて出力a ioとすると横倍
率β=−盈故に、光軸のシフトに因る移動加速度alO
=−了Xal (20)加速度センサSlの出力al、加速度センサS
2の出力a2、加速度センサ3132の距#文、くり出
しlx、焦点距離fにおいて出力a 20とすると 光軸のティルト0− (−a1+a2) /見故に、主
点回りの回転に因る像の移動加速度 a2o= (x ′+ f) X (−a t +a2
) /145は、本システムが作動中、加速度信号から
速度信号を発生する積分回路、50は積分回路で、リセ
ツ1−(RESET)入力への電圧印加時を起点とする
経過時間について積分を行ない リセット時からの成る
経過時間経過後の像の移動変位置を得る。積分開始信号
は、オア・ケート9oによって与えられ、カメラ側から
接ζj、・、P2に与えられたシャツタ開信号(HIG
H→LOW)または、接点P3に与えられるオー)・フ
ォーカス(A F)用センサ(不図示)の蓄積開始信号
(LOW−、HIGH)に従って与えられる。尚、本信
号はセンサへの蓄積中保たれる。この積分開始信号は同
時にスイッチング回路100に与えられ、シャッタ開放
中またはAFセンサの蓄積時間中は像の変位量信号がア
クチュエータ3の駆動回路60にインバータ110を印
加される。尚、PGはレンズとカメラのGNO接続端子
である。アクチュエータ駆動回路は、補正光学部2の位
置検出回路3cの出力イン/へ一夕110の出力を比較
して、これが零となる様に7クチユエータのコイル3b
3b′に通電する。これによって結局補正光学部2は、
変位信号−を逆向きに駆動されて、前述した様に補正光
学部のシフト量と像面F kの像のシフ) i<i:は
l:1であるから像面F上の像の動きを市める。また駆
動回路60には像の加速1隻イ菖号がフィート・フォー
ワードされ、予測制御を行なうとともに、アクチュエー
タの特性入力回路70を参照しつつアクチュエータを駆
動する。カメラの作動シーケンスに従って本システムの
作動を記述すると以下の通りである。
まず、カメラが静1]−シている間に本システムの作動
が開始され、次にシャッターボタンの第1ストロークが
押されAFクシ−ンスがスタートし、AFセンサへの蓄
積中は補正光学部が作動し、像のブレが防止される。さ
らにシャッタボタンが第2ストロークまで押されレリー
ズされるとシャッタ開放中再び像ブレが防IFされる。
次に第3図に従って、補正光学部の構造を詳述する。第
3[には補正光学部の構造を示す断面図である。2bは
シフトレンズの鏡筒で。
内部にCリングw、w’によって仮定されたレンズGl
−Gを持ち、両端に平行平面ガラスGO、Go ’が接
着によって気密に固着されている。2aは懸架筒で両端
には平行平面ガラスG、G’がパツキン材P、P’を介
してリング2C、2G ’によって固定され、側面には
、ゴム等の可撓性材料で底に軸R2を持つ漏斗状に一体
成形されたレンズ駆動部材R、R”が押え部材2 d 
、 2 d ”によって圧着され、気密構造となってい
る。レンズ駆動部材と押え部材は光軸対称にもう一対配
置され、結局4ケ配置されている。これらのレンズ駆動
補助部材は軸部R2の一端においてプランジャ3に連結
され、軸部の先端R3において、鏡筒2bに係合連結さ
れる。尚、レンズ駆動部材R,R″はその膜部が補正光
学部の位置を大略維持する作用も果している。
そして、その剛性は駆動方向に対しては大きく、それと
直角方向には極めて小さく、例えば駆動部材Rは駆動部
材R”を介してのレンズの駆動力に対してほとんど抵抗
とならない、気密な鏡筒部と気密な懸架筒の間には無色
透明、均質な液体、例えばシリコン・オイルが満たされ
、鏡筒部に(動く重力の影響を軽減または除去し、かつ
潤滑材として作用する。その際、レンズ鏡筒の設計によ
り、レンズ部の比重を液体の比重と略一致させる様にす
る。平行平面ガラスGとcm、c’とGo’の間は鏡筒
部の光軸の倒れと液体の光学的悪影響が無い程度に設定
され、平行平面ガラスcm 、GQ ’の端面はレンズ
鏡筒が駆動された時、流体の動圧効果によってG、G’
衣表面ら浮上し易い様に浅い角度の面取が行なわれてい
る。
尚、上記構成で平行平面ガラスの一平面はレンズの片側
の面でも良い。
〔効果〕
以上述べた本発明は、像ブレの原因が異なった加速度に
よる複合現象であることに鑑み、各加速度成分ごとに把
握してこれにより補正光学系の駆動をするから極めて正
確に像プレ補償が可能になる効果がある。従って、小型
であると共に実用上の性能を完備した装置が実現された
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例を示す断面図で、第2図はそのプ
レ補正システムのブロック図、第3図は補正光学部の斜
視図。 (Z中、2は補正光学部、3はアクチュエータ、31−
32は加速度センサ、10は平行変位(シフト)加速度
演算回路、20は回転圧動(ティルト)加速度演算回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)結像光学系の一部である補正光学系を光軸と垂直
    な方向へ変位させて像の移動を除去する装置であって、
    光軸に垂直な方向の加速度を検出するためで、光軸方向
    に隔たって配置された加速度センサと、光学系の合焦系
    の繰出量を検知する検知手段と、加速度センサーの出力
    と検知手段の出力とから光軸の平行移動に基く像移動の
    加速度を演算し、又光軸方向に隔たった各センサーの出
    力と検知手段の出力から光軸を含む面内の回転運動に基
    く像移動の加速度を演算し、よって補正光学系の変位量
    を演算する演算手段とを具える防振光学装置。
  2. (2)前記結像光学系はアフォーカル光学系とその直後
    に配された補正光学系とから成る特許請求の範囲第1項
    記載の防振光学装置。
  3. (3)前記加速度センサの1つは前記結像光学系の主点
    近傍に配される特許請求の範囲第1項記載の防振光学装
    置。
  4. (4)前記補正光学系は液体で懸架されている特許請求
    の範囲第1項記載の防振光学装置。
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