JPH06160779A

JPH06160779A - 可変頂角プリズム装置を有した防振光学系

Info

Publication number: JPH06160779A
Application number: JP4337943A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kimura; 研一木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】適切なる構成の可変頂角プリズム装置を用い
ることにより、フレアーやゴーストの発生を少なくし、
画像のブレを補正すると共に、良好なる光学性能を維持
した可変頂角プリズム装置を有した防振光学系を得るこ
と。【構成】光学的に透明な物質を透明な２つの光学部材
で挟持して形成した空間内に封入し、外部からの付勢力
で該２つの光学部材のうち少なくとも一方を回動させて
任意のプリズム頂角を形成してプリズム作用を有するよ
うに構成した可変頂角プリズム装置を撮影レンズの前方
に装着し、該可変頂角プリズムのプリズム頂角を変え
て、該撮影レンズが振動したときの画像のブレを補正す
る際、該２つの光学部材を物体側に凸面を向けたメニス
カス形状のレンズより構成したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可変頂角プリズム装置を
有した防振光学系に関し、特にビデオカメラ及びスチル
カメラ等の防振光学系や、その他の光学機器に用いられ
る通過光束の進行方向を任意に変え、画像のブレを補正
することができる系に好適な可変頂角プリズム装置を有
した防振光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スチルカメラ、ビデオカメラ等の
カメラ装置の撮影の自動化が進み、例えば自動露出調節
手段や自動焦点調節手段など、様々な機能が実用化され
ている。

【０００３】これらの自動化機能の一つとして、様々な
原因によって発生する画面の有害なブレ（所謂画像のブ
レ）を軽減するブレ補正手段が考案され、また、実用化
されつつある。

【０００４】特にビデオカメラ等のカメラ装置において
は、使用される撮影レンズとしてズ−ムレンズを用いる
のが一般的であり、そのズ−ム比も年々大きくなる傾向
が強い。

【０００５】一方、カメラ装置の小型化も顕著であり、
撮像画面サイズの小型化、高密度実装技術の発展、小型
レコ−ダ−メカシャ−シの開発などを背景に、片手で撮
影が可能な小型機種まで現われてきている。

【０００６】しかしながら、このようなズ−ムレンズを
備えた小型のビデオカメラを用いる場合、撮影者の手ブ
レに起因する画面の有害なブレが発生し、このブレを除
去し、安定した画面を得るために、様々なブレ防止手段
が提案されている。これらのブレ防止手段を用いれば、
このような手ブレによる画面の有害なブレだけでなく、
船舶や自動車などからの撮影に際して、三脚を用いても
有害な手ブレが除去しえないような状況においても大き
な効果を有する。

【０００７】このブレ防止手段は、少なくともブレを検
出するブレ検出手段と、検出されたブレの情報に応じて
画面としてブレが発生しないように、補正を行なうブレ
補正手段とを有している。

【０００８】このうちブレ検出手段としては例えば、角
加速度計、角速度計、角変位計などが知られている。又
ブレ補正手段としては、可変頂角プリズムを用いる方法
や、得られた撮像画面情報の中から実際に画面として用
いる領域を切り出すように構成したビデオカメラにて、
その切り出し位置をブレが補正される位置に順次変更し
ていく方法などが知られている。

【０００９】ブレ補正手段として、前者のように可変頂
角プリズムや、その他のなんらかの光学的手段を用いて
撮像素子上に結像する像の段階でブレを除去するような
方法をここでは光学的補正手段と称し、後者のようにブ
レを含んだ画像情報を電子的に加工してブレを除去する
方法を電子的補正手段と称する。

【００１０】一般的に、光学的補正手段は撮影レンズの
焦点距離にかかわりなく、カメラのブレ角度として定め
られた角度以内のブレに対しての補正が可能である。従
って、ズ−ムレンズのテレ側の焦点距離が長い場合で
も、実用上問題のないブレ除去性能を有することが出来
る。しかし、装置全体が大きくなるという欠点を有して
いる。

【００１１】これに対して、電子的な補正手段は画面上
での例えば画面の縦寸法に対する補正率といったものが
一定である。従って、ズームレンズのテレ側の焦点距離
が長くなるにしたがって、ブレ除去の性能は劣化する。
電子式の場合一般に小型化に対しては有利となることが
多い。

【００１２】次に可変頂角プリズムを用いたブレ防止手
段について説明する。

【００１３】図１３（Ａ）は撮影レンズの焦点距離とカ
メラのブレ角度との関係を画面上の被写***置で説明し
た説明図である。同図において、１３はカメラＣＡが実
線１２で示した位置にある時の撮影レンズの光軸であ
り、被写体である人物１１の顔をほぼ中心にとらえてい
ることになる。この状態からａ度、手ブレによりカメラ
ＣＡが回転したとする。この時のカメラＣＡの位置は実
線１４で示す位置となり、その光軸は１５で示すように
なる。

【００１４】図１３（Ｂ），（Ｃ）は位置１２，位置１
４におけるカメラの画面位置を示しており、同図（Ｂ）
はズ−ムレンズのテレ端での状態を、同図（Ｃ）はワイ
ド端での状態を示す。１６は画面内の被写体を示してお
り、１７及び１９は各々位置１２での画面を、１８及び
２０は位置１４での画面を示している。

【００１５】図１３から明らかなように、同じａ度のカ
メラブレであっても、当然、撮影レンズの焦点距離が長
い方が、画面上のブレとしては害が大きい。従って、特
にテレ端の焦点距離の長い撮影レンズと組み合わせるよ
うなブレ除去手段においては、可変頂角プリズムを用い
るような光学的手段は有効なブレ補正手段といえる。

【００１６】図１４に可変頂角プリズムの構成を示す。
同図において２１と２３は透明なガラス板であり、２７
は例えばポリエチレン等の材料で作られた蛇腹部分であ
る。これらのガラス板と蛇腹で囲まれた内部に、例えば
シリコンオイル等による透明な液体２２が封入されてい
る。

【００１７】図１４（Ｂ）では２枚のガラス板２１と２
３は平行な状態であり、この場合、可変頂角プリズムへ
の光線２５の入射角度と出射角度は等しい。

【００１８】一方、図１４（Ａ），（Ｃ）のように角度
を持つ場合にはそれぞれ光線２４，２６で示した如く光
線は或る角度をもって曲げられる。従って、カメラが手
ブレ等の原因により傾いた場合にその角度に相当する分
光線が曲がるように、撮影レンズの前に設けた可変頂角
プリズムの角度（頂角）を制御することによって、ブレ
を除去している。

【００１９】図１５はこの状態を示しており、同図
（Ａ）にて可変頂角プリズムは平行状態にあり、光軸は
被写体の頭をとらえているとすると、同図（Ｂ）のよう
にａ度のブレに対して図の様に可変頂角プリズムを駆動
して光線を曲げることにより撮影光軸は相変わらず、被
写体の頭をとらえ続けられる。

【００２０】図１６はこの可変頂角プリズムとそれを駆
動するアクチュエ−タ−部、及び角度状態を検出する頂
角センサ−を含む、可変頂角プリズムユニットの実際の
構成例を示す概略図である。実際のブレはあらゆる方向
で出現するので、可変頂角プリズムの前側のガラス面と
後ろ側のガラス面はそれぞれ９０度ずれた方向を回転軸
として回転可能なように構成されている。ここでは添え
字ａとｂとしてこれら二つの回転方向のそれぞれの構成
部品を示しているが、同一番号のものは全く同じ機能を
有する。又ｂ側の部品は一部不図示となっている。

【００２１】４１は可変頂角プリズムの本体で、ガラス
板２１，２３、蛇腹部２７及び内部液体２２からなる。
ガラス板は保持枠２８に一体的に接着剤等を用いて取り
付けられる。保持枠２８は不図示の固定部品との間で回
転軸３３を構成しており、この軸回りに回動可能となっ
ている。

【００２２】回転軸３３ａと回転軸３３ｂとは、９０度
方向が異なっている。保持枠２８上にはコイル３５が一
体的に設けられており、一方、不図示の固定部分には、
マグネット３６、ヨ−ク３７，３８が設けられている。

【００２３】従って、コイル３５に電流を流すことによ
り可変頂角プリズムのガラス板は軸３３回りに回動す
る。保持枠２８から一体的に伸びた腕部分３０の先端に
はスリット２９があり、固定部分に設けられたｉＲＥＤ
素子等の発光素子３１と、ＰＳＤ等の受光素子４２との
間で、頂角センサ−を構成している。

【００２４】図１７にこの可変頂角プリズムを補正手段
として有するブレ防止手段を、撮影レンズと組み合わせ
た防振レンズシステムのブロック構成図を示す。

【００２５】同図において４１は可変頂角プリズム、４
３，４４は頂角センサ−、５３，５４は頂角センサ−の
出力を増幅する検出回路部、４５はマイクロコンピュ−
タ−、４６，４７はブレ検出手段である。マイクロコン
ピュ−タ−４５では頂角センサ−４３，４４により検出
された角度状態と、ブレ検出手段４６，４７の検出結果
に応じてブレを除去するのに最適な角度状態に可変頂角
プリズムの角度状態を制御するために、アクチュエ−タ
−４８，４９に通電する電流を決定する。

【００２６】尚、おもだった要素が二つのブロックより
成り立っているのは、９０度ずれた２方向のガラス板の
制御をそれぞれ単独に行なうと仮定したためである。

【００２７】又、可変頂角プリズムの材質の屈折率を
ｎ、プリズム頂角をσ、入射光線と出射光線の間の角度
をεとすると、プリズム頂角の小さい範囲では次式が成
立する。

【００２８】 ε＝（ｎ−１）・σ ‥‥‥（ａ）例えばｎ＝１．４の場合、プリズム頂角σが５°のとき
光線は２度曲がる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】従来の可変頂角プリズ
ム装置において、２枚の平行平面板を用いて可変頂角プ
リズムを構成する場合は、それを撮影系に装着したとき
可変頂角プリズムを構成する２枚の透明なガラス板がほ
ぼ平行になる場合がある。

【００３０】この為、撮影レンズを通過した光束が撮像
面で反射し、該平行平面板の１つの面で反射して撮像面
に到達してゴーストが発生してくるという問題点があっ
た。

【００３１】図１８はこのときのゴーストの発生を示す
光路説明図である。同図において６１は可変頂角プリズ
ム装置である。可変頂角プリズム装置６１は２枚の平行
平面板６２，６５と蛇腹部６３、そして透明物質６４と
を有している。６６は撮影レンズ、６７はローパスフィ
ルター、６８はＣＣＤ等の撮像素子である。

【００３２】一般に撮像素子６８の表面は、反射率が１
０％程度と高い。この為高輝度の物体６９を撮影した場
合、撮影レンズ６６を通過した光束６０の一部が撮像素
子６８の面（第１反射面）で反射して、その反射光が２
つの平行平面板６２，６５のいずれかの面（第２反射
面）で再反射して撮影レンズ６６を通り、撮像素子６８
に達し、ゴーストとなってくる。

【００３３】即ち、第２反射面で反射される光は発散も
収束もしないために、そのまま撮影レンズ６６に戻り、
最終的に撮像面で再結像してゴーストとなってくる。こ
のときのゴーストは、第２反射面が防振のために回転す
るために、その回転角の２倍の角度で撮像面上を移動す
る。

【００３４】可変頂角プリズム装置６１のプリズム頂角
を変えることにより振動に伴う画像のブレは補正される
が、このときのゴーストは画像のブレとは無関係に手ブ
レ等の振動に応じて動いてしまい、画質を低下させると
いう問題点があった。

【００３５】反射光量を減らし、ゴーストを低減させる
方法としては平行平面板に反射防止膜を施す方法がある
が、撮像面の反射率が高い為に、高輝度な物体のとき等
はゴーストを完全に除去するのが難しいという問題点が
あった。

【００３６】本発明の第１の目的は、可変頂角プリズム
装置の一要素である内部に透明な物質を封入し、挟持す
る２つの光学部材の形状を適切に設定することにより、
防振により画像ブレを補正すると共に撮像面からの反射
光に基づいて発生するゴーストを効果的に減少させ、良
好なる画像が得られる可変頂角プリズム装置を有した防
振光学系の提供にある。

【００３７】又、多くの防振光学系では可変頂角プリズ
ム装置の物体側に平行平面板より成る保護ガラスを装着
して、可変頂角プリズム装置を保護する場合がある。

【００３８】図１９は可変頂角プリズム装置の物体側に
保護ガラス７０を装着したときの光路図である。同図に
おいて図１８で示した要素と同一要素には同符番を付し
ている。

【００３９】図１９に示すように、保護ガラス７０を装
着すると、撮像素子６８の面からの反射光が、図１８で
説明した２つの平行平面板６２，６５の第２反射面で反
射するのと同様に、今度は保護ガラス７０の一方の面
（第３反射面）で反射して戻り、撮影レンズ６６を通
り、撮像面で再結像してゴーストとなってくるという問
題点があった。

【００４０】この他、保護ガラスの面と可変頂角プリズ
ム装置の２つの平行平面板の面との間で光が多重反射し
て撮影レンズを通り撮像面に達し、ゴーストが発生して
くるという問題点があった。

【００４１】本発明の第２の目的は、可変頂角プリズム
装置の物体側に装着する保護ガラスの形状を適切に設定
することにより、防振により画像のブレを補正すると共
に撮像面からの反射光に基づいて発生するゴーストを効
果的に除去し、良好なる画像が得られる可変頂角プリズ
ム装置を有した防振光学系の提供にある。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明の可変頂角プリズ
ム装置を有した防振光学系は、（１−イ）光学的に透明な物質を透明な２つの光学部材
で挟持して形成した空間内に封入し、外部からの付勢力
で該２つの光学部材のうち少なくとも一方を回動させて
任意のプリズム頂角を形成してプリズム作用を有するよ
うに構成した可変頂角プリズム装置を撮影レンズの前方
に装着し、該可変頂角プリズムのプリズム頂角を変え
て、該撮影レンズが振動したときの画像のブレを補正す
る際、該２つの光学部材を物体側に凸面を向けたメニス
カス形状のレンズより構成したことを特徴としている。

【００４３】特に、前記メニスカス形状のレンズの物体
側と像面側のレンズ面の曲率半径が略等しいことを特徴
としている。

【００４４】（１−ロ）光学的に透明な物質を透明な２
つの光学部材で挟持して形成した空間内に封入し、外部
からの付勢力で該２つの光学部材のうち少なくとも一方
を回動させて任意のプリズム頂角を形成してプリズム作
用を有するように構成した可変頂角プリズム装置を撮影
レンズの前方に装着し、該可変頂角プリズムのプリズム
頂角を変えて、該撮影レンズが振動したときの画像のブ
レを補正する際、該２つの光学部材の物体側に保護ガラ
スを設け、該保護ガラスを物体側に凸面を向けたメニス
カス形状のレンズより構成したことを特徴としている。

【００４５】特に、前記メニスカス形状のレンズの物体
側と像面側のレンズ面の曲率半径が略等しいことを特徴
としている。

【００４６】

【実施例】図１は本発明の実施例１の光学系の要部概略
図である。図２〜図４は本発明の後述する数値実施例
１，２，３のレンズ断面図である。

【００４７】同図では可変頂角プリズム装置１を撮影レ
ンズ６の前方に装着した場合を示している。図中２，５
は各々透明な光学部材であり、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の物体側と像面側のレンズ面の曲率半径が略
等しい屈折力（パワー）の弱いレンズより成っている。
３は伸縮可能なゴム等の弾性部材であり、光学部材２，
５の周囲に貼着し、内部空間を密封している。４は透明
の液体やシリコンゴム等の物質であり、光学部材２，５
と弾性部材３とで形成した空間内に封入されている。こ
れらの各要素２，３，４，５は各々可変頂角プリズム装
置１の一要素を構成している。

【００４８】撮影レンズ６はズームレンズより成り、合
焦用レンズ６Ｆ、変倍用レンズ６Ｖ、変倍に伴う像面変
動を補正する補正用レンズ６Ｃ、開口絞りＳＰ、そして
結像用レンズ６Ｒとを有している。７はローパスフィル
ター、８はＣＣＤ等の撮像素子、９は高輝度な物体であ
る。

【００４９】本実施例では２つの光学部材２，５の少な
くとも一方は外部からの付勢力により各々独立に回動可
能となっている。例えば光学部材２を軸２ａ又は軸２ｂ
を回転軸として回動可能となっている。これにより２つ
の光学部材２，５とで任意のプリズム頂角αを有した可
変プリズム装置１を形成している。

【００５０】本実施例ではこのような構成の可変頂角プ
リズム装置を撮影レンズ６の前方に装着して振動等によ
り画像がブレたとき、そのブレ量に応じてプリズム頂角
を変えて通過光束を所定量偏向させて防振効果を得てい
る。即ち静止画像を得ている。

【００５１】このとき本実施例では、２つの光学部材
２，５を前述のようなメニスカス形状より構成し、これ
により撮像面（第１反射面）８からの反射光が２つの光
学部材２，５のうちの１つの面（第２反射面）で反射し
たときに撮像面８に再結像せず撮像面８から大きく離れ
た点に結像するようにしている。即ち、スポット径が大
きくなるようにして、これによりゴーストによる画質の
低下を低減させている。

【００５２】次に本実施例の可変頂角プリズム装置１の
構成上の特徴について説明する。

【００５３】一般にゴーストは同じスポット径でも撮像
面の前方で結像する、所謂後ボケの方が前ボケに比べて
弱く見える傾向がある。光学部材２，５の空気側のレン
ズ面を仮に像面側に凸面を向けて構成すると、撮像面で
反射した光束は撮影レンズを通り光学部材で反射すると
き発散して再度撮影レンズを通り、撮像面の後方で所謂
前ボケ状態で結像するようになる。

【００５４】そこで本実施例では、光学部材２，５の空
気側のレンズ面をいずれも物体側に凸面向けた形状、即
ち光学部材２，５を物体側に凸面を向けたメニスカス形
状としている。そして、撮像面で反射した光束が光学部
材のレンズ面で反射したとき、収束させて撮像面の前方
で結像する、後ボケ状態となるようにしている。これに
よりゴーストの発生を効果的に減少させている。

【００５５】又、２つの光学部材２，５でプリズム頂角
を形成する際、光学部材２，５を物体側に凸面を向けた
両レンズ面の曲率半径が略等しいメニスカス形状の屈折
力の小さい同一レンズより構成して、これにより諸収差
の発生及び装着したときのピント移動を少なくしてい
る。又、プリズム頂角と画像のブレとの関係が（ａ）式
を満足するようにして制御しやすくなるようにしてい
る。

【００５６】尚、本実施例で曲率半径が略等しいとは物
体側と像面側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒａ，Ｒｂと
したとき０．９７＜Ｒａ／Ｒｂ＜１．０３ ‥‥‥（１）を満足することを言う。

【００５７】又、可変頂角プリズム装置を撮影レンズに
装着したときは、光学部材２，５の空気側のレンズ面の
曲率半径をＲ，撮影レンズの焦点距離（ズームレンズの
ときは望遠端の焦点距離）をｆとしたとき０．６＜Ｒ／ｆ＜１．５ ‥‥‥（２）なる条件を満足させている。

【００５８】条件式（２）の下限値を越えてレンズ面の
曲率が強くなると、光学部材より像面湾曲収差が多く発
生し、特に防振の際に光学部材を傾けたときに諸収差の
発生が多くなってくる。又、上限値を越えてレンズ面の
曲率が弱くなってくると、諸収差の発生量は少なくなる
が、撮像面からの反射光が撮影レンズを通り、該レンズ
面で反射して再度撮影レンズを通り、撮像面の近傍で再
結像するようになるためにゴーストの低減効果が少なく
なってくる。

【００５９】図５は本発明の実施例２の光学系の要部概
略図である。図６，図７は本発明の後述する数値実施例
４，５のレンズ断面図である。

【００６０】本実施例では実施例１に比べて可変頂角プ
リズム装置７１を構成する２つの光学部材７２，７５が
共に平行平面板より成っていることと、可変頂角プリズ
ム装置７１の前方に物体側に凸面を向けたメニスカス形
状のレンズより成る保護ガラス８０を設けた点が異なっ
ている。図２において図１で示した要素には同符番を付
している。

【００６１】本実施例では、可変頂角プリズム７１を保
護する為に設けた保護ガラス８０の形状を物体側に凸面
を向けた物体側と像面側のレンズ面の曲率半径が略等し
いメニスカス形状の屈折力の小さいレンズとしている。

【００６２】これにより撮像面８で反射した光が撮影レ
ンズ６を戻り、（２−イ）保護ガラス８０の面で反射して撮影レンズ６
を通り撮像面８近傍に再結像して生じるゴーストと、（２−ロ）保護ガラス８０と平行平面板７２又は７５と
の間で多重反射した後に、撮影レンズ６を通り、撮像面
８近傍に再結像して生じるゴースト、等を効果的に減少
させている。

【００６３】次に、本実施例の各要素について説明す
る。

【００６４】７２，７５は透明な光学部材であり、平行
平面板より成っている。７３は伸縮可能なゴム等の弾性
部材であり、光学部材７２，７５の周囲に貼着し、内部
空間を密封している。７４は透明の液体やシリコンゴム
等の物質であり、光学部材７２，７５と弾性部材７３と
で形成した空間内に封入されている。これらの各要素７
２，７３，７４，７５は、各々可変頂角プリズム装置７
１の一要素を構成している。

【００６５】本実施例では、２つの光学部材７２，７５
の少なくとも一方は外部からの付勢力により各々独立に
回動可能となっている。例えば、光学部材７２を軸７２
ａ又は軸７２ｂを回転軸として回動可能となっている。
これにより２つの光学部材７２，７５とで任意のプリズ
ム頂角αを有した可変プリズム装置７１を形成してい
る。

【００６６】本実施例ではこのような構成の可変頂角プ
リズム装置７１を撮影レンズ６の前方に装着して振動等
により画像がブレたとき、そのブレ量に応じてプリズム
頂角を変えて通過光束を所定量偏向させて防振効果を得
ている。即ち、静止画像を得ている。

【００６７】本実施例では、保護ガラス８０を前述のよ
うなメニスカス形状のレンズより構成し、これにより撮
像面（第１反射面）８からの反射光が保護ガラス８０の
うちの１つの面（第２反射面）で反射したときに撮像面
８に再結像せず、撮像面８から大きく離れた点に結像す
るようにしている。即ち、スポット径が大きくなるよう
にしてこれによりゴーストによる画質の低下を低減させ
ている。

【００６８】次に本実施例の保護ガラス８０の構成上の
特徴について説明する。

【００６９】一般にゴーストは同じスポット径でも撮像
面の前方で結像する所謂後ボケの方が前ボケに比べて弱
く見える傾向がある。保護ガラス８０を仮に像面側に凸
面を向けたメニスカス形状で構成すると、撮像面で反射
した光束は撮影レンズと光学部材を通り保護ガラスで反
射するとき発散して再度撮影レンズを通り、撮像面の後
方で所謂前ボケ状態で結像するようになる。

【００７０】そこで本実施例では、保護ガラス８０を物
体側に凸面を向けた屈折力の小さなメニスカス形状のレ
ンズとしている。そして、撮像面で反射した光束が保護
ガラス８０で反射したとき、収束させて撮像面の前方で
結像する、後ボケ状態となるようにしている。これによ
りゴーストの発生を効果的に減少させている。

【００７１】又、保護ガラス８０を物体側に凸面を向け
た両レンズ面の曲率半径が略等しいメニスカス形状の屈
折力の小さいレンズより構成して、これにより諸収差の
発生及び装着したときのピント移動を少なくしている。

【００７２】又、保護ガラスと可変頂角プリズム装置を
撮影レンズに装着したときは保護ガラス８０の物体側又
は像面側のレンズ面の曲率半径をＲ、撮影レンズの焦点
距離（ズームレンズのときは望遠端の焦点距離）をｆと
したとき０．６＜Ｒ／ｆ＜１．５ ‥‥‥（３）なる条件を満足させている。

【００７３】条件式（３）の下限値を越えてレンズ面の
曲率が強くなると、保護ガラスより像面湾曲収差が多く
発生し、又、組立誤差により偏心して取り付けられたと
きに諸収差の発生が多くなってくる。

【００７４】又、上限値を越えてレンズ面の曲率が弱く
なってくると、諸収差の発生量は少なくなるが、撮像面
からの反射光が撮影レンズと可変頂角プリズム装置を通
り、該レンズ面で反射して再度可変頂角プリズム装置と
撮影レンズを通り、撮像面の近傍で再結像するようにな
るためにゴーストの低減効果が少なくなってくる。

【００７５】尚、本実施例において可変頂角プリズム装
置を構成する２つの光学部材を図１の実施例１に示すよ
うな物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズより
構成してもよい。

【００７６】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。

【００７７】数値実施例において、最後から２つのレン
ズ面はフェースプレートやフィルター等である。

【００７８】尚、数値実施例１，２，３においてＲ１〜
Ｒ４は可変頂角プリズム装置の２つの光学部材である。
数値実施例４，５においてＲ１，Ｒ２は保護ガラス、Ｒ
３〜Ｒ６は可変頂角プリズム装置の２つの光学部材であ
る。《数値実施例１》 F= 1 〜10.0 FNO=1:1.85 〜2.88 2ω= 44.2°〜 4.6° R 1= 9.574 D 1= 0.191 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= 9.574 D 2= 0.785 N 2=1.40000 ν 2= 50.0 R 3= 9.574 D 3= 0.191 N 3=1.51633 ν 3= 64.2 R 4= 9.574 D 4= 0.56 R 5= 10.354 D 5= 0.162 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 6= 3.899 D 6= 0.564 N 5=1.60311 ν 5= 60.7 R 7=-14.783 D 7= 0.014 R 8= 3.674 D 8= 0.373 N 6=1.63854 ν 6= 55.4 R 9= 14.802 D 9= 可変 R10= 14.536 D10= 0.114 N 7=1.80610 ν 7= 41.0 R11= 1.305 D11= 0.302 R12= -1.577 D12= 0.105 N 8=1.71300 ν 8= 53.8 R13= 1.554 D13= 0.287 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R14= -9.375 D14= 可変 R15= -2.968 D15= 0.086 N10=1.72000 ν10= 50.3 R16= 2.852 D16= 0.229 N11=1.80518 ν11= 25.4 R17= 25.522 D17= 可変 R18= 14.524 D18= 0.383 N12=1.60311 ν12= 60.7 R19= -2.285 D19= 0.11 R20= (絞り) D20= 0.214 R21= 3.125 D21= 0.383 N13=1.62299 ν13= 58.2 R22= -9.417 D22= 0.137 R23= -2.661 D23= 0.105 N14=1.84666 ν14= 23.8 R24= 51.316 D24= 0.014 R25= 2.562 D25= 0.392 N15=1.60311 ν15= 60.7 R26= -9.913 D26= 1.995 R27= -7.519 D27= 0.076 N16=1.83400 ν16= 37.2 R28= 1.499 D28= 0.095 R29= 8.608 D29= 0.201 N17=1.62299 ν17= 58.2 R30= -2.542 D30= 0.014 R31= 1.354 D31= 0.325 N18=1.54814 ν18= 45.8 R32= -7.448 D32= 0.478 R33= ∞ D33= 0.574 N19=1.51633 ν19= 64.2 R34= ∞ Ｒ／ｆ＝０．９６

【００７９】

【表１】《数値実施例２》 F= 1 〜10.0 FNO=1:1.85 〜2.88 2ω= 44.2°〜 4.6° R 1= 7.629 D 1= 0.190 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= 7.629 D 2= 0.782 N 2=1.40000 ν 2= 50.0 R 3= 7.629 D 3= 0.190 N 3=1.51633 ν 3= 64.2 R 4= 7.324 D 4= 0.56 R 5= 10.313 D 5= 0.162 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 6= 3.884 D 6= 0.562 N 5=1.60311 ν 5= 60.7 R 7=-14.725 D 7= 0.014 R 8= 3.660 D 8= 0.371 N 6=1.63854 ν 6= 55.4 R 9= 14.743 D 9= 可変 R10= 14.478 D10= 0.114 N 7=1.80610 ν 7= 41.0 R11= 1.299 D11= 0.301 R12= -1.571 D12= 0.104 N 8=1.71300 ν 8= 53.8 R13= 1.548 D13= 0.286 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R14= -9.338 D14= 可変 R15= -2.956 D15= 0.085 N10=1.72000 ν10= 50.3 R16= 2.841 D16= 0.228 N11=1.80518 ν11= 25.4 R17= 25.421 D17= 可変 R18= 14.467 D18= 0.381 N12=1.60311 ν12= 60.7 R19= -2.276 D19= 0.11 R20= (絞り) D20= 0.213 R21= 3.113 D21= 0.381 N13=1.62299 ν13= 58.2 R22= -9.379 D22= 0.137 R23= -2.651 D23= 0.104 N14=1.84666 ν14= 23.8 R24= 51.113 D24= 0.014 R25= 2.552 D25= 0.391 N15=1.60311 ν15= 60.7 R26= -9.874 D26= 1.987 R27= -7.489 D27= 0.076 N16=1.83400 ν16= 37.2 R28= 1.493 D28= 0.095 R29= 8.574 D29= 0.200 N17=1.62299 ν17= 58.2 R30= -2.532 D30= 0.014 R31= 1.349 D31= 0.324 N18=1.54814 ν18= 45.8 R32= -7.418 D32= 0.476 R33= ∞ D33= 0.572 N19=1.51633 ν19= 64.2 R34= ∞ Ｒ／ｆ＝０．７６（前面）Ｒ／ｆ＝０．７３（後面）

【００８０】

【表２】《数値実施例３》 F= 1 〜10.0 FNO=1:2.05 〜2.45 2ω= 44.6°〜 4.8° R 1= 8.223 D 1= 0.219 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= 8.223 D 2= 0.644 N 2=1.40000 ν 2= 50.0 R 3= 7.846 D 3= 0.219 N 3=1.51633 ν 3= 64.2 R 4= 7.846 D 4= 0.55 R 5= 9.231 D 5= 0.178 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 6= 3.516 D 6= 0.781 N 5=1.51633 ν 5= 64.2 R 7=-24.753 D 7= 0.027 R 8= 3.688 D 8= 0.513 N 6=1.66755 ν 6= 41.9 R 9= 33.367 D 9= 可変 R10= 3.339 D10= 0.109 N 7=1.69680 ν 7= 55.5 R11= 1.230 D11= 0.399 R12= -1.951 D12= 0.109 N 8=1.69680 ν 8= 55.5 R13= 1.740 D13= 0.150 R14= 1.935 D14= 0.233 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R15= 4.457 D15= 可変 R16= -2.503 D16= 0.109 N10=1.62299 ν10= 58.2 R17=-37.496 D17= 可変 R18= 5.693 D18= 0.370 N11=1.66755 ν11= 41.9 R19= -3.176 D19= 0.489 R20= (絞り） D20= 0.30 R21= 5.615 D21= 0.356 N12=1.68250 ν11= 44.7 R22= -5.035 D22= 0.177 R23= -1.737 D23= 0.109 N13=1.78472 ν13= 25.7 R24=-15.880 D24= 0.020 R25= 3.189 D25= 0.452 N14=1.66672 ν14= 48.3 R26= -3.998 D26= 0.482 R27= 2.782 D27= 0.109 N15=1.78472 ν15= 25.7 R28= 1.515 D28= 0.154 R29= 4.303 D29= 0.287 N16=1.65844 ν16= 50.9 R30= -3.631 D30= 0.822 R31= ∞ D31= 0.548 N17=1.51633 ν17= 64.2 R32= ∞ Ｒ／ｆ＝０．８２（前面）Ｒ／ｆ＝０．７８（後面）

【００８１】

【表３】《数値実施例４》 F= 1 〜10.0 FNO=1:1.85 〜2.88 2ω= 44.2°〜 4.6° R 1= 7.914 D 1= 0.247 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= 7.830 D 2= 0.59 R 3= ∞ D 3= 0.197 N 2=1.51633 ν 2= 64.2 R 4= ∞ D 4= 0.811 N 3=1.40000 ν 3= 50.0 R 5= ∞ D 5= 0.197 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 6= ∞ D 6= 0.58 R 7= 10.699 D 7= 0.168 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 8= 4.029 D 8= 0.583 N 6=1.60311 ν 6= 60.7 R 9=-15.276 D 9= 0.014 R10= 3.797 D10= 0.385 N 7=1.63854 ν 7= 55.4 R11= 15.295 D11= 可変 R12= 15.020 D12= 0.118 N 8=1.80610 ν 8= 41.0 R13= 1.348 D13= 0.312 R14= -1.629 D14= 0.108 N 9=1.71300 ν 9= 53.8 R15= 1.606 D15= 0.296 N10=1.84666 ν10= 23.8 R16= -9.687 D16= 可変 R17= -3.067 D17= 0.089 N11=1.72000 ν11= 50.3 R18= 2.947 D18= 0.237 N12=1.80518 ν11= 25.4 R19= 26.372 D19= 可変 R20= 15.008 D20= 0.395 N13=1.60311 ν13= 60.7 R21= -2.361 D21= 0.12 R22=（絞り) D22= 0.221 R23= 3.229 D23= 0.395 N14=1.62299 ν14= 58.2 R24= -9.730 D24= 0.142 R25= -2.750 D25= 0.108 N15=1.84666 ν15= 23.8 R26= 53.026 D26= 0.014 R27= 2.648 D27= 0.405 N16=1.60311 ν16= 60.7 R28=-10.243 D28= 2.062 R29= -7.770 D29= 0.079 N17=1.83400 ν17= 37.2 R30= 1.549 D30= 0.099 R31= 8.895 D31= 0.207 N18=1.62299 ν18= 58.2 R32= -2.627 D32= 0.014 R33= 1.399 D33= 0.336 N19=1.54814 ν19= 45.8 R34= -7.696 D34= 0.494 R35= ∞ D35= 0.593 N20=1.51633 ν20= 64.2 R36= ∞ Ｒ／ｆ＝７．９（前面）Ｒ／ｆ＝７．８（後面）

【００８２】

【表４】《数値実施例５》 F= 1 〜10.0 FNO=1:2.05 〜2.45 2ω= 44.6°〜 4.8° R 1= 7.044 D 1= 0.281 N 1=1.52300 ν 1= 58.6 R 2= 6.948 D 2= 1.13 R 3= ∞ D 3= 0.225 N 2=1.52300 ν 2= 58.6 R 4= ∞ D 4= 0.662 N 3=1.41650 ν 3= 52.2 R 5= ∞ D 5= 0.225 N 4=1.52300 ν 4= 58.6 R 6= ∞ D 6= 0.56 R 7= 9.490 D 7= 0.183 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 8= 3.614 D 8= 0.803 N 6=1.51633 ν 6= 64.2 R 9=-25.448 D 9= 0.028 R10= 3.791 D10= 0.528 N 7=1.66755 ν 7= 41.9 R11= 34.303 D11= 可変 R12= 3.433 D12= 0.112 N 8=1.69680 ν 8= 55.5 R13= 1.265 D13= 0.410 R14= -2.006 D14= 0.112 N 9=1.69680 ν 9= 55.5 R15= 1.789 D15= 0.155 R16= 1.989 D16= 0.239 N10=1.84666 ν10= 23.8 R17= 4.583 D17= 可変 R18= -2.573 D18= 0.112 N11=1.62299 ν11= 58.2 R19=-38.548 D19= 可変 R20= 5.852 D20= 0.380 N12=1.66755 ν12= 41.9 R21= -3.265 D21= 0.503 R22= (絞り) D22= 0.31 R23= 5.772 D23= 0.366 N13=1.68250 ν13= 44.7 R24= -5.176 D24= 0.182 R25= -1.785 D25= 0.112 N14=1.78472 ν14= 25.7 R26=-16.325 D26= 0.021 R27= 3.279 D27= 0.465 N15=1.66672 ν15= 48.3 R28= -4.110 D28= 0.495 R29= 2.860 D29= 0.112 N16=1.78472 ν16= 25.7 R30= 1.558 D30= 0.158 R31= 4.424 D31= 0.295 N17=1.65844 ν17= 50.9 R32= -3.733 D32= 0.845 R33= ∞ D33= 0.563 N18=1.51633 ν18= 64.2 R34= ∞ Ｒ／ｆ＝７．０（前面）Ｒ／ｆ＝６．９（後面）

【００８３】

【表５】

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、（３−イ）可変頂角プリズム装置の一要素である内部に
透明な物質を封入し、挟持する２つの光学部材の形状を
適切に設定することにより防振により画像ブレを補正す
ると共に撮像面からの反射光に基づいて発生するゴース
トを効果的に減少させ、良好なる画像が得られる可変頂
角プリズム装置を有した防振光学系を達成することがで
きる。

【００８５】（３−ロ）可変頂角プリズム装置の物体側
に装着する保護ガラスの形状を適切に設定することによ
り、防振により画像のブレを補正すると共に撮像面から
の反射光に基づいて発生するゴーストを効果的に除去
し、良好なる画像が得られる可変頂角プリズム装置を有
した防振光学系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の光学系の要部概略図

【図２】本発明の数値実施例１のレンズ断面図

【図３】本発明の数値実施例２のレンズ断面図

【図４】本発明の数値実施例３のレンズ断面図

【図５】本発明の実施例２の光学系の要部概略図

【図６】本発明の数値実施例４のレンズ断面図

【図７】本発明の数値実施例５のレンズ断面図

【図８】本発明の数値実施例１の諸収差図

【図９】本発明の数値実施例２の諸収差図

【図１０】本発明の数値実施例３の諸収差図

【図１１】本発明の数値実施例４の諸収差図

【図１２】本発明の数値実施例５の諸収差図

【図１３】カメラのブレと画像のブレとの関係を示す
説明図

【図１４】プリズム頂角と通過光束との関係を示す説
明図

【図１５】カメラの前方に可変頂角プリズムを配置し
たときの概略図

【図１６】可変頂角プリズムを駆動させるアクチュエ
ータの要部概略図

【図１７】可変頂角プリズム装置を用いた防振システ
ムのブロック図

【図１８】従来の可変頂角プリズム装置を用いた防振
光学系の要部概略図

【図１９】従来の可変頂角プリズム装置を用いた防振
光学系の要部概略図

【符号の説明】

１，７１可変頂角プリズム装置２，５，７２，７５光学部材４，７４透明な物質３，７３弾性部材６撮影レンズ７ローパスフィルター８撮像素子９物体８０保護ガラス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的に透明な物質を透明な２つの光学
部材で挟持して形成した空間内に封入し、外部からの付
勢力で該２つの光学部材のうち少なくとも一方を回動さ
せて任意のプリズム頂角を形成してプリズム作用を有す
るように構成した可変頂角プリズム装置を撮影レンズの
前方に装着し、該可変頂角プリズムのプリズム頂角を変
えて、該撮影レンズが振動したときの画像のブレを補正
する際、該２つの光学部材を物体側に凸面を向けたメニ
スカス形状のレンズより構成したことを特徴とする可変
頂角プリズム装置を有した防振光学系。
【請求項２】前記メニスカス形状のレンズの物体側と
像面側のレンズ面の曲率半径が略等しいことを特徴とす
る請求項１の可変頂角プリズム装置を有した防振光学
系。
【請求項３】光学的に透明な物質を透明な２つの光学
部材で挟持して形成した空間内に封入し、外部からの付
勢力で該２つの光学部材のうち少なくとも一方を回動さ
せて任意のプリズム頂角を形成してプリズム作用を有す
るように構成した可変頂角プリズム装置を撮影レンズの
前方に装着し、該可変頂角プリズムのプリズム頂角を変
えて、該撮影レンズが振動したときの画像のブレを補正
する際、該２つの光学部材の物体側に保護ガラスを設
け、該保護ガラスを物体側に凸面を向けたメニスカス形
状のレンズより構成したことを特徴とする可変頂角プリ
ズム装置を有した防振光学系。
【請求項４】前記メニスカス形状のレンズの物体側と
像面側のレンズ面の曲率半径が略等しいことを特徴とす
る請求項３の可変頂角プリズム装置を有した防振光学
系。