JPH0670220A - Camera shake preventing device - Google Patents
Camera shake preventing deviceInfo
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- JPH0670220A JPH0670220A JP22273192A JP22273192A JPH0670220A JP H0670220 A JPH0670220 A JP H0670220A JP 22273192 A JP22273192 A JP 22273192A JP 22273192 A JP22273192 A JP 22273192A JP H0670220 A JPH0670220 A JP H0670220A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの手ぶれ防止装
置に関し、特に機械的補償機構の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera shake prevention device, and more particularly to the structure of a mechanical compensation mechanism.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カメラを手で持って撮影するとき、人体
の振動によってカメラが振動し、結像面の像が静止せ
ず、像の鮮鋭度が低下する現象を手ぶれと呼んでいる
が、カメラが振動しても結像された像が常に一定になる
ようレンズなどの光学系を制御する技術である手ぶれ防
止装置は従来よりさまざまな方法が考えられている。2. Description of the Related Art When a user holds a camera to take a picture, the camera shakes due to the vibration of the human body, the image on the image plane does not stop, and the sharpness of the image deteriorates. Conventionally, various methods have been considered for an image stabilization apparatus, which is a technology for controlling an optical system such as a lens so that the formed image is always constant even if the camera vibrates.
【０００３】像の補償方法には、つぎのようなものがあ
る。Image compensation methods include the following.
【０００４】(1）撮影レンズの光軸に垂直な２軸でレン
ズを回動自在に支持してぶれと逆方向に撮影レンズの向
きを制御する方法。(1) A method in which the lens is rotatably supported by two axes perpendicular to the optical axis of the taking lens and the orientation of the taking lens is controlled in the direction opposite to the blur.
【０００５】(2）撮影レンズまたは撮像面のいずれかを
光軸に垂直な２軸方向にスライドさせて撮像面が振動し
ないように制御する方法。(2) A method in which either the taking lens or the image pickup surface is slid in two axial directions perpendicular to the optical axis so that the image pickup surface does not vibrate.
【０００６】(3）焦点面に写真フィルムでなく、光電変
換素子が配設される場合、機械的方法によらず、撮像面
に置かれた光電変換素子からの電気信号を電気的に処理
して、画像に見かけ上、振動がないように補償する方
法。(3) When a photoelectric conversion element is provided on the focal plane instead of a photographic film, an electric signal from the photoelectric conversion element placed on the image pickup surface is electrically processed regardless of a mechanical method. To compensate the image so that there is no apparent vibration.
【０００７】(4）撮影光学系の前面に、くさび形プリズ
ム(光学くさび)を配置して、くさび形プリズムの頂角を
変化させ光軸の向きを制御する方法。(4) A method of arranging a wedge prism (optical wedge) in front of the photographing optical system and changing the apex angle of the wedge prism to control the direction of the optical axis.
【０００８】このうち、前記(1)，(2)，(3)の方法は、
使用する撮影レンズに対して、手ぶれ防止装置を最適化
する必要があり、特定の撮影レンズに対してのみ、有効
に動作する。Of these, the above methods (1), (2) and (3) are
It is necessary to optimize the anti-shake device for the taking lens used, and it works effectively only for a specific taking lens.
【０００９】前記(4)の方法は、くさび形プリズムを用
いて、画像のぶれを補償するものであり、以下にその補
償原理について、具体的に説明する。図５は、くさび形
プリズム１の頂角と光線の偏角との関係を示す画像ぶれ
補償原理図である。くさび形プリズム１の頂角をα度、
屈折率をｎ、光線の偏角をδ度とすると、数１の式が成
立する。The method (4) described above uses a wedge prism to compensate for image blur. The compensation principle will be specifically described below. FIG. 5 is an image blur compensation principle diagram showing the relationship between the apex angle of the wedge-shaped prism 1 and the deviation angle of the light beam. The apex angle of the wedge prism 1 is α degrees,
When the refractive index is n and the deflection angle of the light ray is δ degrees, the equation of the formula 1 is established.
【００１０】[0010]
【数１】δ＝（ｎ−１）α 図５のように、頂角がα度のくさび形プリズム１を撮影
光学系の前面に置くと、無い場合に対し、偏角δ度分だ
け撮影光線が傾き、撮影視野をシフトすることができ
る。偏角δは後ろの撮影光学系の種類には無関係のた
め、アダプタ方式にして撮影レンズの前面にフィルタね
じ等で固定できるようにすれば、複数の異なる撮影レン
ズに交換して使用することができ、(1)〜(4)中、唯一汎
用性のある方法である。## EQU1 ## δ = (n-1) α As shown in FIG. 5, when the wedge prism 1 having an apex angle of α degrees is placed in front of the photographing optical system, the image is taken by an angle of δ degrees as compared with the case where there is no wedge prism. The rays of light can be tilted to shift the field of view. The declination δ is unrelated to the type of the photographic optical system at the back, so if an adapter system is used and it can be fixed to the front of the photographic lens with a filter screw, etc., it can be used by exchanging with multiple different photographic lenses. It is possible and is the only general-purpose method among (1) to (4).
【００１１】上記、くさび形プリズムの頂角を変化させ
る方法として、従来、以下の３方法が提案されている。The following three methods have been conventionally proposed as methods for changing the apex angle of the wedge prism.
【００１２】(a）２枚の透明な平面ガラスの間に液体を
封入し、平面ガラスの角度を変化させる方法。(液体プ
リズム方式) (b）頂角が等しい２組のくさび形プリズムを設け、これ
を相互に回転させることにより、頂角を変化させる方
法。(A) A method in which a liquid is enclosed between two transparent flat glasses to change the angle of the flat glasses. (Liquid prism method) (b) A method of changing the apex angle by providing two sets of wedge prisms with the same apex angle and rotating them mutually.
【００１３】(c）屈折率と曲率が等しい平凸レンズと平
凹レンズとを互いの曲面側が僅かな隙間を保つように保
持し、それぞれのレンズのうち、どちらか一方を曲面に
沿ってスライドさせ、頂角を変化させる方法。(C) A plano-convex lens and a plano-concave lens having the same refractive index and curvature are held so that their curved surfaces maintain a slight gap, and one of the lenses is slid along the curved surface, How to change the vertical angle.
【００１４】上記、３方法について具体的に説明する。The above three methods will be specifically described.
【００１５】図６は、前記(a)の液体プリズム方法の手
ぶれ防止装置の構造を示した断面図で、100はカメラの
撮影レンズ、120は鏡筒で、軸上光路140を結び、焦点面
110に結像する。手ぶれ防止装置は撮影レンズの雄ねじ
側フィルタねじ70と雌ねじ側のフィルタねじ130を利用
して取り付けられている。２枚の透明な平面ガラス10，
20，および、可撓性部材からなる枠30により、機密性容
器を構成し、内部に流動性の液体40を封入している。ア
クチュエータ80により、平面ガラス10の傾きを変えるこ
とにより、液体プリズムの頂角を変化させる。なお、90
は液体プリズムの頂角を測定するセンサである。FIG. 6 is a sectional view showing the structure of the image stabilizing device of the liquid prism method of (a) above. 100 is a photographing lens of a camera, 120 is a lens barrel, which connects an axial optical path 140 and a focal plane.
The image is formed at 110. The camera shake prevention device is attached using the male screw side filter screw 70 and the female screw side filter screw 130 of the taking lens. 2 pieces of transparent flat glass,
20 and the frame 30 made of a flexible member constitute a hermetic container, and the fluid liquid 40 is enclosed inside. By changing the inclination of the flat glass 10 by the actuator 80, the apex angle of the liquid prism is changed. 90
Is a sensor for measuring the apex angle of the liquid prism.
【００１６】図７は、前記(b)の２組のくさび形プリズ
ムを用いた手ぶれ防止装置の構造を示した断面図で、被
装着側のカメラの構造は図６と同様であるので省略す
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the camera shake preventing device using the two sets of wedge prisms shown in (b). Since the structure of the camera on the mounted side is the same as that of FIG. 6, its description is omitted. .
【００１７】210および220は、頂角が等しい２組のくさ
び形プリズムで、プリズム枠230および240はレンズ取付
枠290に対し、光軸Ｋを回転中心として、回動可能に取
り付けられ、モータ270および270′と、伝達歯車260お
よび260′によって、それぞれのくさび形プリズム210，
220を光軸Ｋを回転軸として、独立に回転させることが
できる(図７中、矢印ＢおよびＣ方向)。これにより、撮
影レンズに入射する光線の偏角を任意に設定し、ぶれを
補償する。この方法は、特開昭63−169614号公報に開示
されている。Reference numerals 210 and 220 denote two sets of wedge-shaped prisms having the same apex angle. The prism frames 230 and 240 are rotatably attached to a lens attachment frame 290 about an optical axis K as a rotation center, and a motor 270. And 270 ′ and the transmission gears 260 and 260 ′ respectively cause the wedge prisms 210,
220 can be independently rotated about the optical axis K as a rotation axis (in the directions of arrows B and C in FIG. 7). Thereby, the deflection angle of the light beam incident on the photographing lens is arbitrarily set and the blur is compensated. This method is disclosed in JP-A-63-169614.
【００１８】図８は、前記(c)の対向した平凸レンズと
平凹レンズを用いた手ぶれ防止装置の構造を示した断面
図で、平凸レンズ320と平凹レンズ310とは、同じガラス
材(屈折率が等しい)からなり、平凸レンズ320の凸面の
曲率と、平凹レンズ310の凹面の曲率とは等しく、か
つ、曲面同士が対向し、わずかな空気間隔を保ってい
る。このような構成により、互いのレンズの度、および
収差を打ち消し合うことができ、くさび形プリズムを構
成することができる。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of the image stabilizing device using the plano-convex lens and the plano-concave lens facing each other in (c). The plano-convex lens 320 and the plano-concave lens 310 have the same glass material (refractive index). Are equal to each other), the curvature of the convex surface of the plano-convex lens 320 is equal to the curvature of the concave surface of the plano-concave lens 310, the curved surfaces face each other, and a slight air gap is maintained. With such a configuration, it is possible to cancel out the lens power and aberration of each other, and to form a wedge-shaped prism.
【００１９】平凸レンズ320はレンズ固定枠330に固定さ
れているが、平凹レンズ310は両レンズ間に挿入された
ボール340および340′によって、平凸レンズ320との間
隔を一定に保ちながら、矢印Ｄ方向にスライド可能に支
持されていて、アクチュエータ350により、リンク継手3
60を介して平凹レンズ310を矢印Ｄ方向に駆動させるこ
とができる。Although the plano-convex lens 320 is fixed to the lens fixing frame 330, the plano-concave lens 310 is kept at a constant distance from the plano-convex lens 320 by the balls 340 and 340 'inserted between the lenses, and the arrow D Supported slidably in the direction, the actuator 350 allows the link joint 3
The plano-concave lens 310 can be driven in the direction of arrow D via 60.
【００２０】図９は図８のアクチュエータ350を動作さ
せて、リンク継手360により平凹レンズ310が、上方向に
スライドしたときの状態を示したものである。このよう
にして、くさび形プリズムの頂角を任意に変化させ、画
像のぶれを補償することができる。FIG. 9 shows a state in which the plano-concave lens 310 is slid upward by the link joint 360 by operating the actuator 350 of FIG. In this way, it is possible to arbitrarily change the apex angle of the wedge prism to compensate for image blur.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】上記、くさび形プリズ
ムの頂角を変化させる従来の方法には、以下の問題点が
あった。The above-mentioned conventional method for changing the apex angle of the wedge prism has the following problems.
【００２２】(ア）図６に示すような液体プリズム方法
では、液体40を２枚の透明な平面ガラス10，20と可撓性
部材からなる枠30で封入しているため、液体プリズムの
頂角を一定にしても、その容器の形状には自由度があ
る。そのため、アクチュエータ80の変位量と液体プリズ
ムの頂角とは非線形となり、制御が困難である。その対
策として液体プリズムの頂角を計測するセンサ90を上下
・左右方向に２系統設け、センサから得られる頂角の値
をアクチュエータ80にフィードバックする方法が考えら
れる。しかしながら、上記の非線形な駆動や、頂角の重
力による初期変形などの問題を有し、駆動効率の低下を
招き、コストアップにもなっていた。(A) In the liquid prism method as shown in FIG. 6, since the liquid 40 is enclosed by the frame 30 composed of the two transparent flat glasses 10 and 20 and the flexible member, the top of the liquid prism is closed. Even if the corners are constant, there is a degree of freedom in the shape of the container. Therefore, the displacement amount of the actuator 80 and the apex angle of the liquid prism are non-linear, which makes control difficult. As a countermeasure, a method may be considered in which two sensors 90 for measuring the vertical angle of the liquid prism are provided in the vertical and horizontal directions, and the value of the vertical angle obtained from the sensor is fed back to the actuator 80. However, there are problems such as the above-mentioned non-linear driving and initial deformation due to gravity of the apex angle, leading to a decrease in driving efficiency and an increase in cost.
【００２３】(イ）図７に示すような２組のくさび形プ
リズムを用いる方法では、双方のくさび形プリズム21
0，220の偏角ベクトルの合成により、装置全体の偏角が
得られるが、合成ベクトルの量(偏角)がプラスからマイ
ナスに変化したとき、瞬時に相互のくさび形プリズムの
角度を180度反転させねばならない。このような非常に
瞬発的な駆動を通常のアクチュエータ(モータ270，27
0′，伝達歯車260，260′)で行うことは実際上、不可能
であった。(A) In the method using two sets of wedge prisms as shown in FIG. 7, both wedge prisms 21
By combining the angle vector of 0, 220, the angle of the whole device can be obtained. However, when the amount of the vector (angle) changes from positive to negative, the angle of the wedge-shaped prisms of each other is instantly 180 degrees. I have to flip it over. Such an extremely instantaneous drive is performed by a normal actuator (motor 270, 27
0 ', transmission gears 260, 260') was practically impossible.
【００２４】(ウ）図８に示すような平凸レンズ320と平
凹レンズ310とを用いる方法では、これら２つのレンズ
のスライド機構(アクチュエータ350，リンク継手360，
ボール340，340′)のために装置が大型化する欠点があ
り、また、所望の偏角を得るためには各々のレンズを厚
くする必要があり、スライドにともなってレンズの質点
移動が大きいため、装置自身で、振動を発生し、画像の
ぶれを助長してしまうという問題があった。(C) In the method using the plano-convex lens 320 and the plano-concave lens 310 as shown in FIG. 8, a slide mechanism for these two lenses (actuator 350, link joint 360,
Ball 340, 340 ') has the drawback of increasing the size of the device, and in order to obtain the desired declination, it is necessary to make each lens thick, and the mass movement of the lens is large with sliding. However, there is a problem in that the device itself causes vibration and promotes blurring of an image.
【００２５】本発明は、以上のような従来の欠点を解決
するもので、簡単な構成で、くさび形プリズムの頂角を
変化させ、装置の小型化を図り、安価に提供することを
目的とするものである。The present invention solves the above-described conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide a simple structure, change the apex angle of a wedge-shaped prism, downsize the device, and provide the device at a low cost. To do.
【００２６】[0026]
【課題を解決するための手段】本発明は、液体プリズム
を用い、液体を挟む前後２枚の平面透明板の前面投影形
状の重心の位置(透明板が円板形の場合には中心の位置)
に前後の平面透明板を連結する関節部を設け、アクチュ
エータの変位量と液体プリズムの頂角との関係を線形に
なるようにして、制御を容易にした。また、関節部は、
それを支える可動側平面透明板，流動性液体，および可
動側ピンからなる質量系の重力による変位が発生しない
よう、質量系の重心の位置に設けた。According to the present invention, a liquid prism is used, and the position of the center of gravity of the front projection shape of two flat transparent plates sandwiching a liquid (the central position when the transparent plate is a disk shape) is used. )
By providing a joint part for connecting the front and rear flat transparent plates to each other, the relationship between the displacement amount of the actuator and the apex angle of the liquid prism is made linear to facilitate the control. Also, the joint part is
It was installed at the position of the center of gravity of the mass system so that the mass system consisting of the movable side transparent plate supporting it, the fluid, and the movable pin would not be displaced by gravity.
【００２７】[0027]
【作用】本発明によれば、液体を挟む前後２枚の平面透
明板を関節で連結することにより、関節部を回転中心と
して、可動側の平面透明板が回転、傾斜し、液体プリズ
ムの頂角が変化する。したがって、液体プリズムの頂角
は、液体を封入する容器の形状には依存しないため、ア
クチュエータの変位量と液体プリズムの頂角との関係を
線形にすることができる。According to the present invention, by connecting the two front and rear flat transparent plates sandwiching the liquid with the joint, the flat transparent plate on the movable side is rotated and tilted about the joint, and the top of the liquid prism is rotated. The corners change. Therefore, since the apex angle of the liquid prism does not depend on the shape of the container in which the liquid is sealed, the relationship between the displacement amount of the actuator and the apex angle of the liquid prism can be made linear.
【００２８】また、関節部は、この関節部を支える可動
側平面透明板，流動性液体，および可動側ピンからなる
質量系の重力による変位が発生しないよう、各質量系に
より発生するトルクが釣り合う位置に設けたため、液体
プリズムの重力による初期変形によって、アクチュエー
タの非動作状態で頂角が初期的に発生しない。Further, in the joint portion, the torques generated by the respective mass systems are balanced so that the displacement of the mass system composed of the movable-side flat transparent plate supporting the joint, the fluid, and the movable-side pin due to gravity does not occur. Since it is provided at the position, the vertical angle is not initially generated in the non-operating state of the actuator due to the initial deformation of the liquid prism due to gravity.
【００２９】[0029]
【実施例】図１は本発明の一実施例におけるカメラの手
ぶれ防止装置の非動作状態の断面図を示し、図中、100
はカメラの撮影レンズ、120は鏡筒で、軸上光路140を結
び、焦点面110に結像する。手ぶれ防止装置は撮影レン
ズの雄側のフィルタねじ70と雌側のフィルタねじ130を
利用して取り付けられている。即ち、手ぶれ防止装置の
固定側平面透明板(ガラス)10(以下、平面ガラス10とい
う)、可動側平面透明板(ガラス)20(以下、平面ガラス20
という)、および、可撓性部材からなる枠30(蛇腹部30a
を有する)により、機密性容器を構成し、内部に流動性
の液体40を封入している。なお、固定側平面ガラス10，
可動側平面ガラス20，および撮影レンズ100の前面投影
形状はいずれも円形である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a cross-sectional view of a camera shake preventing device in a non-operating state according to an embodiment of the present invention.
Is a taking lens of the camera, and 120 is a lens barrel, which connects the on-axis optical path 140 and forms an image on the focal plane 110. The image stabilization device is attached using the filter screw 70 on the male side and the filter screw 130 on the female side of the taking lens. That is, the fixed-side flat transparent plate (glass) 10 (hereinafter, referred to as flat glass 10) of the image stabilization device, the movable-side flat transparent plate (glass) 20 (hereinafter, flat glass 20)
And a frame 30 (bellows portion 30a) made of a flexible member.
In this case, the airtight container is configured and the fluid liquid 40 is sealed inside. The fixed side flat glass 10,
The movable side flat glass 20 and the front projection shape of the taking lens 100 are both circular.
【００３０】可動側平面ガラス20の中心にはピン50が植
設され、その先端部50aは球状となっている。一方、固
定側平面ガラス10の中心には継手60が植設され、その凹
部にピン50の球状の先端部50aが嵌合して関節(リンク機
構)を構成している。このため、可動側平面ガラス20
は、関節部を回転中心として、撮影光軸に垂直な２軸方
向に回動自在に連結される。A pin 50 is planted in the center of the movable side flat glass 20, and its tip portion 50a is spherical. On the other hand, a joint 60 is planted in the center of the fixed-side flat glass 10, and the spherical tip end portion 50a of the pin 50 is fitted in the recessed portion to form a joint (link mechanism). Therefore, the movable side flat glass 20
Is rotatably connected in a biaxial direction perpendicular to the photographing optical axis with the joint portion as the center of rotation.
【００３１】なお、カメラのぶれ量は図示せざる加速度
(または角速度)検出器で検出され、同じく図示せざるぶ
れ量演算回路、および駆動回路を経てアクチュエータ80
に電気的に接続されている。なお、アクチュエータには
高応答性，静粛性，駆動時の高線形性等の点でボイスコ
イルを用いる。Note that the camera shake amount is the acceleration not shown.
(Or angular velocity) is detected by the detector, and the actuator 80 is also passed through the unillustrated shake amount calculation circuit and drive circuit.
Electrically connected to. A voice coil is used for the actuator because of its high responsiveness, quietness, and high linearity during driving.
【００３２】図２は上述した図１の動作状態を示した断
面図を示す。アクチュエータ80に駆動電流を流して、可
動側平面ガラス20の下部を矢印Ａ方向に移動させると、
可動側平面ガラス20は、上記の関節部の先端部50aを回
転中心として傾斜し、液体プリズムは頂角αを生じる。
この場合、頂角αの値はアクチュエータ80の移動量のみ
に依存し、枠30や、液体のとる形状には関係しない。こ
のため、アクチュータの変位量と液体プリズムの頂角と
は線形関係となり、制御が容易となる。FIG. 2 is a sectional view showing the operating state of FIG. 1 described above. When a drive current is applied to the actuator 80 to move the lower part of the movable-side flat glass 20 in the direction of arrow A,
The movable-side flat glass 20 is tilted with the tip end portion 50a of the joint portion as the center of rotation, and the liquid prism produces an apex angle α.
In this case, the value of the apex angle α depends only on the movement amount of the actuator 80, and does not relate to the frame 30 or the shape of the liquid. Therefore, the displacement amount of the actuator and the apex angle of the liquid prism have a linear relationship, which facilitates control.
【００３３】図２の状態では、偏角δ度分だけ撮影光線
が下方向に傾き、撮影視野を下方向にシストさせること
ができる。アクチュエータ80に流す電流を逆方向にすれ
ば、同様にして、撮影視野を上方向にシフトさせること
ができる。なお、以上は上下方向のぶれ補償を可能にす
るが、左右方向のぶれ補償も行う場合には、アクチュエ
ータをこれと直交する方向にもう１系列追加すれば良
い。In the state of FIG. 2, the photographing light beam is tilted downward by an angle of deviation δ degrees, and the photographing field of view can be shifted downward. If the current passed through the actuator 80 is reversed, the photographing field of view can be similarly shifted upward. It should be noted that although the above enables the blur compensation in the vertical direction, if the blur compensation in the horizontal direction is also performed, another series of actuators may be added in the direction orthogonal to this.
【００３４】つぎに、本実施例の、重力による液体プリ
ズムの変形を相殺する構造について説明する。図３，図
４は、本実施例の液体プリズムの光軸断面の動作モデル
を示したものであり、図３，図４の各符号は前記図１と
対応する。Next, the structure of this embodiment for canceling the deformation of the liquid prism due to gravity will be described. 3 and 4 show an operation model of the optical axis cross section of the liquid prism of the present embodiment, and the reference numerals in FIGS. 3 and 4 correspond to those in FIG.
【００３５】なお、カメラの撮影レンズ100は図示して
いないが、それぞれの図中、可動側平面ガラス20の右側
に図１と同様存在している。Although the photographing lens 100 of the camera is not shown, it is present on the right side of the movable side flat glass 20 in each figure as in FIG.
【００３６】図３(a)および図４(a)はアクチュエータ80
の非動作状態を、図３(b)および図４(b)はアクチュエー
タ80の図において右方向への動作状態を、図３(c)およ
び図４(c)はアクチュエータ80の図において左方向の反
対方向への動作状態を示す。また、図３と図４とは関節
部の先端部50aの位置が異なっている。The actuator 80 is shown in FIGS. 3 (a) and 4 (a).
3 (b) and 4 (b) show the operating state of the actuator 80 in the right direction, and FIGS. 3 (c) and 4 (c) show the operating state of the actuator 80 in the left direction. Shows the operating state in the opposite direction. 3 and 4 are different in the position of the distal end portion 50a of the joint portion.
【００３７】まず、図３の場合について説明する。関節
部の先端部50aは前後の平面ガラス10，20の中心点Ｅ，
Ｆのほぼ中点に位置している。アクチュエータ80を作動
させて図３(b)あるいは図３(c)のように可動側平面ガラ
ス20の下側端点ＣをＣ′あるいはＣ″の位置まで移動さ
せたとき、可動側平面ガラス20(線分ＣＤ)は点Ｏを中心
として、それぞれ線分点Ｄ′Ｆ′あるいは線分Ｄ″Ｆ″
の位置まで回転移動する。直線ＥＯと線分Ｃ′Ｄ′，線
分Ｃ″Ｄ″との交点をそれぞれＧ，Ｈとすると、図３
(b)において、四辺形ＡＥＧＤ′で囲まれる体積より、
四辺形ＢＣ′ＧＥで囲まれる体積の方が大きくなる。し
たがって、封入された液体40は中心軸(線分ＥＧ)より、
下側に多く移動している。同様に、図３(c)において、
四辺形ＢＣ″ＨＥで囲まれる体積より、四辺形ＡＥＨ
Ｄ″で囲まれる体積の方が大きくなる。したがって、封
入された液体40は中心軸より、上側に多く集まる。First, the case of FIG. 3 will be described. The front end portion 50a of the joint portion is the center point E of the front and rear flat glasses 10 and 20,
It is located almost at the midpoint of F. When the actuator 80 is operated to move the lower end point C of the movable-side flat glass 20 to the position C ′ or C ″ as shown in FIG. 3B or 3C, the movable-side flat glass 20 ( The line segment CD) is centered on the point O and is a line segment point D'F 'or a line segment D "F", respectively.
Rotate to the position. Assuming that the intersections of the straight line EO and the line segment C′D ′ and the line segment C ″ D ″ are G and H, respectively, FIG.
In (b), from the volume enclosed by the quadrilateral AEGD ′,
The volume enclosed by the quadrangle BC'GE is larger. Therefore, the enclosed liquid 40 is, from the central axis (segment EG),
Many have moved to the lower side. Similarly, in FIG. 3 (c),
From the volume enclosed by the quadrangle BC ″ HE, the quadrangle AEH
The volume surrounded by D ″ is larger. Therefore, the enclosed liquid 40 collects more on the upper side than the central axis.
【００３８】液体は重力の影響で中心軸よりも下側に移
動しようとする傾向がある。図３(a)の状態でアクチュ
エータ80を作動させないと、液体は中心軸よりも下側に
多く集まり、図３(b)に近い状態となる。このため、液
体プリズムの頂角を０に保つためにはアクチュエータを
常に作動させてやる必要があり、駆動効率を低下させる
という問題が生ずる。The liquid tends to move below the central axis due to the influence of gravity. If the actuator 80 is not operated in the state of FIG. 3 (a), a large amount of liquid collects below the central axis, and the state is close to that of FIG. 3 (b). Therefore, in order to keep the apex angle of the liquid prism at 0, it is necessary to constantly operate the actuator, which causes a problem of lowering driving efficiency.
【００３９】そこで、これを改善する構造を図４に示
す。関節部の先端部50aは前側の固定側平面ガラス10よ
りさらに前側に位置している。アクチュエータ80を作動
させて図４(b)あるいは図４(c)のように可動側平面ガラ
ス20の下側端点をＣをＣ′あるいはＣ″の位置まで移動
させたとき、可動側平面ガラス20(線分ＣＤ)は点Ｏを中
心として、それぞれ線分Ｄ′Ｆ′あるいは線Ｄ″Ｆ″の
位置まで回転移動する。直線ＥＯと線分Ｃ′Ｄ′，線分
Ｃ″Ｄ″との交点をそれぞれＩ，Ｊとすると、図４(b)
において、四辺形ＡＥＩＤ′で囲まれる体積と、四辺形
ＢＣ′ＩＥで囲まれる体積とがほぼ等しくなる。したが
って、封入された液体40を中心軸(線分ＥＩ)に対する移
動量は０である。同様に、図４(c)の状態においても、
四辺形ＡＥＪＤ″で囲まれる体積と、四辺形ＢＣ″ＪＥ
で囲まれる体積とはほぼ等しくなる。したがって、封入
された液体の中心軸に対する移動量は０である。A structure for improving this is shown in FIG. The front end portion 50a of the joint portion is located further to the front side than the fixed-side flat glass 10 on the front side. When the actuator 80 is actuated to move the lower end point of the movable-side flat glass 20 to the position C ′ or C ″ as shown in FIG. 4B or 4C, the movable-side flat glass 20 is moved. (Line segment CD) rotates about point O to the position of line segment D'F 'or line D "F". Line EO and line segment C'D', line segment C "D" Assuming that the intersection points are I and J, respectively, Fig. 4 (b)
In, the volume surrounded by the quadrangle AEID ′ and the volume surrounded by the quadrangle BC′IE are substantially equal. Therefore, the amount of movement of the enclosed liquid 40 with respect to the central axis (line segment EI) is zero. Similarly, in the state of FIG. 4 (c),
Volume enclosed by quadrilateral AEJD ″ and quadrilateral BC ″ JE
Is almost equal to the volume surrounded by. Therefore, the amount of movement of the enclosed liquid with respect to the central axis is zero.
【００４０】以上のように、重力の影響で、液体は中心
軸よりも下側に移動しようとする傾向を図４の構造によ
って相殺することができ、アクチュエータ80を作動させ
ない場合には、可撓性部材からなる枠30のばね性によ
り、液体プリズムは図４(a)のように頂角０の状態に保
たれる。As described above, the tendency of the liquid to move to the lower side of the central axis due to the influence of gravity can be offset by the structure of FIG. 4, and when the actuator 80 is not operated, it is flexible. The liquid prism is kept at a vertical angle of 0 as shown in FIG. 4A by the spring property of the frame 30 made of a flexible member.
【００４１】しかしながら、実際には、可動側平面ガラ
ス20，枠30およびリンク機構などに重力がかかる。その
ため、可動側平面ガラス20および可動側のリンク(線分
ＯＦ)は、関節部のＯを中心として、図４中、時計方向
に回動しようとするため、図４(c)のように可動側平面
ガラス20を傾斜させようとする。However, in reality, gravity is applied to the movable side flat glass 20, the frame 30, the link mechanism and the like. Therefore, the movable side flat glass 20 and the movable side link (line segment OF) try to rotate in the clockwise direction in FIG. 4 about the O of the joint portion, and thus move as shown in FIG. 4 (c). An attempt is made to tilt the side flat glass 20.
【００４２】この方向は、前述の液体の重力による傾斜
の方向とは逆となる。したがって、アクチュエータを作
動させない状態で、液体プリズムの頂角を０に保つため
には可動側平面ガラス，流動性液体，および可動側ピン
などの可動側各質量系によるトルクが釣り合う位置に前
記関節部を設置すれば良い。This direction is opposite to the above-mentioned direction of inclination of the liquid due to gravity. Therefore, in order to keep the apex angle of the liquid prism at 0 without operating the actuator, the joint portion is located at a position where the torque of each movable mass system such as the movable side flat glass, the fluid liquid, and the movable side pin is balanced. Should be installed.
【００４３】図４では液体の重量のみについて考慮し、
可動側平面ガラス20，枠30，およびリンク機構などの重
量については考慮していないため、固定側平面ガラス10
よりかなり前方に関節部を配設しているが、より現実的
に、可動側平面ガラス，流動性液体，および可動側ピン
からなる可動質量系について考慮した場合には、図１の
実施例のように、固定側平面ガラス10から比較的近い位
置に関節部を配置することができ、装置の小型化の点で
有利である。In FIG. 4, considering only the weight of the liquid,
Since the weight of the movable side flat glass 20, the frame 30, and the link mechanism is not considered, the fixed side flat glass 10
Although the joint portion is arranged considerably further forward, more realistically, when the movable mass system including the movable side flat glass, the fluid liquid, and the movable side pin is considered, the joint of the embodiment of FIG. As described above, the joint portion can be arranged at a position relatively close to the fixed-side flat glass 10, which is advantageous in terms of downsizing of the device.
【００４４】なお、撮影光学系の前面にリンク機構を設
けた場合、リンク機構が焦点面に像として現れ、見苦し
くなることが考えられる。このような現象が発生するの
は、次のような場合である。When the link mechanism is provided on the front surface of the photographing optical system, the link mechanism may appear as an image on the focal plane and may be unsightly. This phenomenon occurs in the following cases.
【００４５】(1）撮影レンズの焦点距離が短い場合 (2）撮影レンズの撮影距離を極端に近距離に設定した場
合(マクロ撮影など) (3）撮影レンズの絞りが絞り込まれている場合 しかしながら、手ぶれ防止装置が必要とされる状況とし
て考えられるのは次のような状況がほとんどである。(1) When the focal length of the taking lens is short (2) When the taking distance of the taking lens is set to an extremely short distance (macro shooting, etc.) (3) When the aperture of the taking lens is narrowed In most cases, the following situations can be considered as situations in which an anti-shake device is required.
【００４６】(5）撮影レンズの焦点距離が長い場合 (6）撮影レンズの撮影距離が比較的長い場合 上記(5)，(6)の項目は上記(1)，(2)の項目とは全く逆で
ある。また、撮影レンズの絞りを開くように制御するこ
とは容易であるため、リンク機構が焦点面に像として現
れる頻度は少なく、実用上は全く問題がない。(5) When the focal length of the photographic lens is long (6) When the photographic distance of the photographic lens is relatively long The items (5) and (6) above are not the items (1) and (2) above. The exact opposite is true. Further, since it is easy to control the aperture of the taking lens to open, the link mechanism rarely appears as an image on the focal plane, and there is no problem in practical use.
【００４７】また、可動側平面ガラスを撮影レンズ側に
設けることによって、前記関節部と撮影レンズとが位置
的に干渉することを防止し、液体プリズムをより撮影レ
ンズ側に近ずけることができるため、液体プリズムの有
効径を小型化することができ、駆動系を外力から保護す
るのに有利である。Further, by providing the movable side flat glass on the side of the taking lens, it is possible to prevent positional interference between the joint portion and the taking lens and to bring the liquid prism closer to the side of the taking lens. Therefore, the effective diameter of the liquid prism can be reduced, which is advantageous for protecting the drive system from external force.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように本発明のカメラの手
ぶれ防止装置は、簡単な構成で、アクチュエータの変化
量と液体プリズムの頂角との関係を線形にすることがで
き、制御を容易にすることができる。As described above, the camera shake preventing device of the present invention has a simple structure and can linearize the relationship between the amount of change in the actuator and the apex angle of the liquid prism, thus facilitating control. can do.
【００４９】また、可動側平面ガラス，流動性液体，お
よび可動側ピンなどの重量により発生するトルクを互い
に打ち消し合う位置にリンク機構の関節部を設けている
ため、頂角の変化に伴う液体の質点移動を最小にするこ
とができ、駆動系の慣性質量を低減して、駆動効率を向
上させることができ、アクチュエータの非動作状態でプ
リズムの頂角をほぼ０にすることができ、頂角センサを
省略することができ、コストを低減できると共にアクチ
ュエータの駆動効率を向上させることができる。Further, since the joint portion of the link mechanism is provided at a position where torques generated by the weights of the movable-side flat glass, the fluid liquid, the movable-side pin, and the like cancel each other out, the liquid due to the change of the apex angle The mass movement can be minimized, the inertial mass of the drive system can be reduced, the drive efficiency can be improved, and the apex angle of the prism can be almost zero when the actuator is not operating. The sensor can be omitted, the cost can be reduced, and the driving efficiency of the actuator can be improved.
【図１】本発明の一実施例におけるカメラの手ぶれ防止
装置の非動作状態を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a non-operating state of a camera shake preventing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の動作状態を示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an operating state of FIG.
【図３】図１の第１の動作モデルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first operation model of FIG.
【図４】図１の第２の動作モデルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second behavior model of FIG.
【図５】くさび形プリズムの画像ぶれ補償原理を示した
図である。FIG. 5 is a diagram showing a principle of image blur compensation of a wedge prism.
【図６】従来の液体プリズムを用いた手ぶれ防止装置の
構造を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional image stabilization device using a liquid prism.
【図７】従来の２組のくさび形プリズムを用いた手ぶれ
防止装置の構造を示した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional image stabilization device using two wedge-shaped prisms.
【図８】従来の対向した平凸レンズと平凹レンズを用い
た手ぶれ防止装置の構造を示した断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional image stabilizing apparatus using a plano-convex lens and a plano-concave lens facing each other.
【図９】図８の動作状態を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing the operating state of FIG.
10…固定側平面透明板(ガラス)、 20…可動側平面透明
板(ガラス)、 30…枠、 30a…蛇腹部、 40…流動性
の液体、 50…ピン、 50a…球状の先端部、60…継
手、 70…フィルタねじ(雄ねじ側)、 80…アクチュエ
ータ、 100…撮影レンズ、 110…カメラの焦点面、
120…鏡筒、 130…フィルタねじ(雌ねじ側)、 140…
撮影レンズの軸上光路。10 ... Fixed side transparent plate (glass), 20 ... Movable side transparent plate (glass), 30 ... Frame, 30a ... Bellows part, 40 ... Fluid liquid, 50 ... Pin, 50a ... Spherical tip part, 60 … Coupling, 70… Filter screw (male thread side), 80… Actuator, 100… Shooting lens, 110… Camera focal plane,
120… Lens barrel, 130… Filter screw (female screw side), 140…
On-axis optical path of the shooting lens.
Claims (3)
入配置し、カメラの手ぶれの量に応じて、前記液体プリ
ズムの頂角を変化させ、撮影光軸に上下左右方向の偏角
を発生させて、画像の振動を補償するカメラの手ぶれ防
止装置において、流動性液体を挟む前後２枚の平面透明
板の前面投影形状の重心の位置から、相手側の平面透明
板の方向にピンを植設し、ピンの先端を関節で連結し、
前記平面透明板は前記関節部を回転中心として、撮影光
軸に垂直な２軸方向に回動自在に連結されることを特徴
とするカメラの手ぶれ防止装置。1. A liquid prism is inserted and disposed on the optical axis of a photographing lens, and the apex angle of the liquid prism is changed according to the amount of camera shake of the camera to generate vertical and horizontal deviation angles on the photographing optical axis. Then, in the camera shake prevention device for compensating for image vibration, a pin is planted in the direction of the mating flat transparent plate from the position of the center of gravity of the front projected shapes of the two flat transparent plates sandwiching the fluid liquid. Installed, connect the tip of the pin with a joint,
The camera shake prevention device of a camera, wherein the flat transparent plate is rotatably connected in two axial directions perpendicular to a photographing optical axis with the joint portion as a rotation center.
固定側、もう片方を可動側とし、可動側の平面透明板を
撮影レンズ側に設けたことを特徴とする請求項１記載の
カメラの手ぶれ防止装置。2. The one of the two flat transparent plates is a fixed side and the other is a movable side, and the movable side flat transparent plate is provided on the photographing lens side. Camera shake prevention device.
支える可動側平面透明板、流動性液体、および可動側ピ
ンからなる質量系の重力による変位が発生しないよう、
各質量系により可動側ピンに発生するトルクが釣り合う
位置に設けたことを特徴とする請求項１記載のカメラの
手ぶれ防止装置。3. The joint portion at the tip of the pin is configured so that displacement of a mass system composed of a movable-side flat transparent plate supporting the pin tip, the fluid liquid, and the movable-side pin due to gravity does not occur.
The camera shake prevention device for a camera according to claim 1, wherein the device is provided at a position where the torque generated in the movable side pin by each mass system is balanced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273192A JPH0670220A (en) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | Camera shake preventing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273192A JPH0670220A (en) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | Camera shake preventing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0670220A true JPH0670220A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=16787020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22273192A Pending JPH0670220A (en) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | Camera shake preventing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670220A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-08-21 JP JP22273192A patent/JPH0670220A/en active Pending
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