JP2000330154A

JP2000330154A - 像振れ補正装置

Info

Publication number: JP2000330154A
Application number: JP13831499A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Okada; 忠典岡田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】電源を切ったり、外部から衝撃が加わったと
しても、補正レンズが機械的な端に衝突して不快ながた
つき音を発生するといったことや、装置を破壊しまうと
いったことを防止する。【解決手段】固定枠４０と、主光学系の一部である補
正レンズと、該補正レンズを保持し、前記固定枠に対し
て光軸と略直交する面内で移動する可動枠４１とを有
し、前記可動枠を移動させることによって像振れを抑制
する像振れ補正装置において、前記可動枠が像振れ補正
のために移動する範囲を越えて、機械的な端に達する際
に作用し、前記可動枠が前記機械的な端へ衝突する時の
衝撃を緩和するための衝撃吸収部材４３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に搭載さ
れ、像振れを光学的に補正する像振れ補正装置の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、手持ち撮影において生じ易い手振
れ等による像振れを防止するため、撮影レンズ系（主光
学系）又はその一部の光学系を補正レンズとし、この補
正レンズを振れを吸収する方向にシフト移動させること
により、振れによる結像位置のずれを修正し、像振れを
解消しようとするものが知られている。

【０００３】上記のようなシフト型振れ補正方式は、補
正レンズを移動させるための駆動機構としては、部品点
数が少なく応答性が良い点から、コイルとマグネットに
より電磁アクチュエータを構成し、いずれか一方を固定
側、他方を補正レンズ側に保持し、直接レンズ枠を移動
させる構成になっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のようなシ
フトタイプの振れ補正装置では、コイルへの通電を切っ
てしまうと保持力が全く働かないので、可動枠が装置内
でガタつくことにより不快な音が発生するうえ、撮影者
に不信感を与えることがある。

【０００５】また、外部から強い衝撃が加えられた時に
は、可動枠が機械的な端に勢いよく衝突し、装置を破壊
してしまう危険性がある。通常、コイルによる保持力は
使用状態での衝撃力から可動枠部重量の２〜３倍に設定
しているため、カメラを落とした場合は勿論、ぶつけた
程度でも補正レンズは機械的な端にぶつかることにな
る。保持力を強くしようとしても、装置の大きさや消費
電力の制限から限界があるという問題があった。

【０００６】（発明の目的）本発明の第１の目的は、電
源を切ったり、外部から衝撃が加わったとしても、補正
レンズが機械的な端に衝突して不快ながたつき音を発生
するといったことや、装置を破壊しまうといったことを
防止することのできる像振れ補正装置を提供しようとす
るものである。

【０００７】本発明の第２の目的は、ゴム材料の弾力性
で効果的に衝撃音と衝撃力を吸収することのできる像振
れ補正装置を提供しようとするものである。

【０００８】本発明の第３の目的は、衝撃吸収部材を固
定枠と可動枠の少なくとも一方に保持する構成にし、装
置の簡略化を図ることのできる像振れ補正装置を提供し
ようとするものである。

【０００９】本発明の第４の目的は、衝撃吸収部材を固
定枠と可動枠の少なくとも一方に一体的に成形する構成
にし、部品点数を増やすことなく衝撃音と衝撃力を吸収
することのできる像振れ補正装置を提供しようとするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の本発明は、固定枠と、主光学
系の一部である補正レンズと、該補正レンズを保持し、
前記固定枠に対して光軸と略直交する面内で移動する可
動枠とを有し、前記可動枠を移動させることによって像
振れを抑制する像振れ補正装置において、前記可動枠が
像振れ補正のために移動する範囲を越えて、機械的な端
に達する際に作用し、前記可動枠が前記機械的な端へ衝
突する時の衝撃を緩和するための衝撃吸収部材を有する
像振れ補正装置とするものである。

【００１１】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項２記載の本発明は、衝撃吸収部材を、ゴムリング
とした請求項１記載の像振れ補正装置とするものであ
る。

【００１２】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項３記載の本発明は、衝撃吸収部材を、固定枠と可
動枠の少なくとも一方に保持した請求項１又は２記載の
像振れ補正装置とするものである。

【００１３】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項４記載の本発明は、衝撃吸収部材を、固定枠と可
動枠の少なくとも一方に一体的に成形される請求項１記
載の像振れ補正装置とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に従って詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の実施の第１の形態に係るビ
デオカメラ用のズームレンズの断面図、図２は図１のズ
ームレンズ鏡筒の分解斜視図を示している。

【００１６】これらの図において、１は第一群レンズＬ
１を保持した固定鏡筒、２はローパスフィルタ３を保持
した後部鏡筒であり、さらに後方には図示しないＣＣＤ
センサが取り付けられる。４は固定レンズＬ３Ａと振れ
補正のため光軸と直角方向に駆動される補正レンズであ
るＬ３Ｂを保持した振れ補正ユニットであり、固定鏡筒
１と後部鏡筒２に挟持され、ビスによって固定されてい
る。５はズーミングを行う第２群レンズＬ２を保持した
第２群鏡筒であり、該第２群鏡筒５は前後を固定鏡筒１
と後部鏡筒２に保持されている２本のガイドバー６ａ，
６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。７
はフォーカス調節を行う第４群レンズＬ４を保持した第
４群鏡筒であり、前記第２群鏡筒５と同様に、ガイドバ
ー６ａ，６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されて
いる。ガイドバー６ａ，６ｂは光軸を挟んで設けられて
おり、これら２本のガイドバー６ａ，６ｂによって第２
群鏡筒５と第４群鏡筒７の光軸方向の案内と光軸周りの
回り止めとを行っている。８は電磁アクチュエータによ
って絞り羽根８ａ，８ｂを駆動するＩＧメータであり、
固定鏡筒１と振れ補正ユニット４によって挟持されてい
る。

【００１７】９はコの字形をした板金に駆動部と出力ネ
ジ部が一体に保持されたズームモータであり、固定鏡筒
１にビスで固定されている。一方、第２群鏡筒５にはラ
ック１０が取付けられており、該ラック１０がズームモ
ータ９のネジ部と噛合することによって光軸方向に駆動
される。この際、ラック１０はばね１１によって噛合方
向と、光軸方向に付勢されており、噛合いガタとスラス
トガタを取り除くようにしている。１２はフォーカスモ
ータであり、ズームモータ９と同様な構造であり、後部
鏡筒２にビスで固定されている。第４群鏡筒７にも第２
群鏡筒５と同様にラック１３及びばね１４が取り付けら
れ、該ラック１３がフォーカスモータ１２のネジ部に噛
合することで光軸方向に駆動されるよう構成されてい
る。

【００１８】ラック１０，１３はそれぞれ、第２群鏡筒
５と第４群鏡筒７に光軸方向に延びるよう形成された穴
部５ａ，７ａに軸部１０ａ，１３ａを嵌合させて取り付
けられ、第２群鏡筒５，第４群鏡筒７に対して上記軸部
１０ａ，１３ａを中心に回動可能となっている。このた
め、ガイドバー６ａ，６ｂとモータ出力軸との平行度に
ずれがあっても第２群鏡筒５，第４群鏡筒７のスムーズ
な移動が確保できる。また、ラック１０，１３はそれぞ
ればね１１，１４に回動方向一方に付勢され、ラック１
０，１３の噛合部はモータ出力ネジに圧接している。こ
のため、ラック１０，１３の噛合部とモータ出力軸の雄
ネジとを確実に噛合させることができる。この実施の形
態では、ズームモータ９，フォーカスモータ１２はステ
ッピングモータを使用している。

【００１９】１５は、基板１６に端子を半田付けした
後、固定鏡筒１にビスで固定されたインタラプタであ
り、投光部と受光部の間を第２群鏡筒５に一体的に設け
た遮光壁部５ｂが通過することで該第２群鏡筒５の基準
位置を検出し、ズームモータに入力するパルス数によっ
て各ズーム位置へ駆動するよう構成されている。フォー
カス調節も同様に、第４群鏡筒７に設けた遮光壁部７ｂ
を後部鏡筒２に取付けたインタラプタ１７，基板１８に
よって基準位置として検出し、ステップ駆動するよう構
成している。

【００２０】次に、振れ補正ユニット４の構成について
説明する。

【００２１】図３は上記振れ補正ユニット４の分解斜視
図であり、同図において、４０は固定枠であり、固定鏡
筒１との位置決めボス４０ａ（図２参照）及び、後部鏡
筒２との位置決めボス４０ｂを各々２個有し、固定鏡筒
１と後部鏡筒２によって挟持されている。固定枠４０の
内周には固定レンズＬ３Ａ（図１参照）が保持されてお
り、該固定レンズＬ３Ａの外周の円筒部４０ｄにはゴム
リング４３が保持されている。ゴムリング４３は、振れ
補正の電源を切っている時や、外部から強い衝撃を受け
た時に、後述する可動枠がまず始めに当接することによ
って、衝撃音を無くし、装置を保護する目的で取付けら
れている。

【００２２】４１は振れ補正レンズであるＬ３Ｂ（図１
参照）を保持した可動枠であり、該可動枠４１の外周に
設けた３箇所の穴４１ａにはピン４２が固定されてい
る。ピン４２は固定枠４０の長溝４０ｃに嵌合してい
る。これらのピン４２と長溝４０ｃが滑らかに摺動する
ことにより、可動枠４１は固定枠４０に対して所定の範
囲で光軸と直角方向に移動自在となっている。ここで、
ピン４２及びこれに対応した長溝４０ｃは１２０°ずつ
等間隔で、同一平面内に配置されており、摺動摩擦によ
る負荷で可動枠４１に光軸まわりのモーメントが働かな
いようバランスを保っている。

【００２３】次に、可動枠４１の駆動方法について説明
する。

【００２４】４５ａ，４５ｂはコイルであり、夫々水平
方向（以下、Ｘ方向と記す）及び垂直方向（以下、Ｙ方
向と記す）の駆動用として可動枠４１に固定されてい
る。４６ａ，４６ｂはマグネットであり、各々Ｘ，Ｙ方
向に２極に着磁されている。マグネット４６ａ，４６ｂ
は鉄等の材料で作られた下ヨーク４７ａ，４７ｂに吸着
させ、固定枠４０の裏側から穴部４０ｈ，４０ｉに挿入
され、固定されている。そして、下ヨーク４７ａ，４７
ｂ同様の材料による上ヨーク４８を前方から後述するセ
ンサホルダ４９と共に固定枠４０の支柱４０ｆ，４０ｇ
にビス５３で固定することによってＸ，Ｙ方向駆動用の
磁気回路を構成している。

【００２５】５０ａ，５０ｂはＩＲＥＤ等の投光素子、
５１ａ，５１ｂはＰＳＤ等の受光素子であり、センサホ
ルダ４９に外周側から挿入され接着固定される。そし
て、夫々の投光素子，受光素子の間に可動枠４１に一体
的に設けた細長い穴状のスリット４１ｃ，４１ｄが挿入
され、投光素子５１ａ，５１ｂから投光された赤外光の
うちスリット４１ｃ，４１ｄを通過したものだけを受光
素子５１ａ，５１ｂによって受光し、可動枠４１のＸ方
向、及びＹ方向の位置を検出している。これらの投光素
子５０ａ，５０ｂ、受光素子５１ａ，５１ｂはフレキシ
ブルプリント基板５２（図中では分割して示している）
に接続され、図示しないカメラ本体側に設けた制御回路
と接続されている。

【００２６】図４は、上記振れ補正ユニット４をＣＣＤ
側から見た正面図である（センサ部、上ヨーク４８は取
り除いている）。図５は、図４の振れ補正ユニット４を
Ａ−Ａで示す位置で切断した断面図である。

【００２７】フレキシブルプリント基板５２は一部分が
伸張され、その先端部５２ａが可動枠４１の平面部に両
面テープ等で固定されている。先端部５２ａにはコイル
４５ａ，４５ｂに通電するためのランド５２ｂが４個所
設けられており、コイル４５ａ，４５ｂの端子が半田付
けにて接続されている。図５で示すように、フレキシブ
ルプリント基板５２はＵ字状に曲げられた屈曲部５２ｃ
を経て、固定部であるセンサホルダ４９に両面テープ等
で固定されている。そして、センサ部（投光素子５０
ａ，５０ｂ、受光素子５１ａ，５１ｂ）の接続と一体と
なって図示しないカメラ本体側に設けた制御回路と接続
されている。

【００２８】次に、振れ補正ユニット４の制御系につい
て説明する。

【００２９】図６は、上記振れ補正ユニット４の制御系
を示している。７０は本システム全体の制御を司るマイ
コンである。７１は振動ジャイロなどによって構成され
る振れセンサであり、カメラの振れを角速度や角度とし
て検出する。マイコン７０は、振れセンサからの検出信
号に基づいてカメラ振れ量を演算し、このカメラ振れに
よって生ずる像振れをキャンセルするよう補正レンズＬ
３Ｂの目標位置を演算する。そして、この移動量の演算
結果に応じて、電磁アクチュエータのコイル４５ａ，４
５ｂに通電し、補正レンズＬ３Ｂを駆動する。その際、
補正レンズＬ３Ｂの位置を補正レンズ位置センサ（５
０，５１）により検出し、マイコン７０にフィードバッ
クすることで演算された目標位置に精度良く駆動され
る。

【００３０】ズームレンズにおいては、焦点距離によっ
て、同一振れ量であってもこれをキャンセルさせる補正
レンズＬ３Ｂの移動量（目標位置）が変化するため、第
２群レンズＬ２の駆動パルス数を計測し、ズーム位置セ
ンサ７２により焦点距離を検出し、それに応じて補正レ
ンズの駆動量を変化させるよう構成している。

【００３１】この実施の形態では、フレキシブルプリン
ト基板５２が固定部と可動部の両方に固定されており、
それによって補正レンズの回転を防止するよう構成して
いる。つまり、フレキシブルプリント基板５２が弾性変
形することで、その屈曲部５２ｃを回転中心として揺動
するように駆動される。補正レンズは若干回転するが、
通常の振れ補正ではほとんど中心に保持されている場合
が多いため、誤差量としては無視できる範囲である。

【００３２】また、振れ補正中は、補正レンズの移動可
能範囲全体を使用するために、振れ補正開始時は必ず補
正レンズが光軸中心に有る状態から開始するよう制御さ
れている。また、補正中は補正レンズが機械的な端付近
に近づき過ぎないように、撮影者に意識させない程度に
ゆっくりセンタリングするよう制御している。そのう
え、機械的な端にぶつからないように、電気的なストッ
パが働くように制御されている。しかし、電源を切って
しまった場合、補正レンズは保持力を失い、装置内でが
たつくこといなるし、振れ補正中であっても外部から保
持力以上の衝撃力がかかると機械的な端に衝突すること
になる。

【００３３】この実施の第１の形態では、通常の振れ補
正では電気的にストッパが働き、可動枠４１は固定枠４
０にぶつからない範囲（振れ補正の為に移動する範囲）
で駆動されている。そして、電源が切られた時には、前
記範囲を越えて可動枠４１の内壁４１ｅがゴムリング４
３に当接する。また、可動枠４１を裏面から見た平面図
である図７に示すように、内壁４１ｅは円環状に配置さ
れ、可動枠４１が光軸回りに回転しても同じシフト量で
ストッパが働くように構成している。従って、可動枠４
１が振動等によってがたついても不快な音が発生するこ
とがない。さらに外部から強い衝撃が加えられた時には
ゴムリング４３が変形し、内壁４１ｅが固定枠４０の筒
部４０ｊに当接する。これによって、衝撃吸収部材であ
るゴムリング４３そのものを保護し、可動部がストッパ
以外にぶつかることによって装置が破壊されるのを防止
するものである。

【００３４】（実施の第２の形態）図８及び図９は本発
明の実施の第２の形態に係る振れ補正ユニットの構成を
示す図であり、図８は可動枠４１を裏面から見た平面
図、図９は図８のＢ−Ｂで示す位置で切断した断面図で
ある。なお、この実施の形態の構成は、基本構成は上記
第１の形態と同じであるので、共通する構成要素につい
ては実施の第１の形態と同符号を付して説明に代える。

【００３５】稼働枠４１には内周５個所に等間隔に突起
２４１ａが一体的に成形されている（固定枠４０側に設
けても良い）。該可動枠４１は振れ補正中は固定枠４０
に当接することがないように駆動制御されているが、電
源オフ時や、衝撃が加わったときには、突起２４１ａが
固定枠４０の筒部２４０ａに当接する。そして、突起２
４１ａが変形することで衝撃を吸収し、さらに衝撃が強
い場合には可動枠４１の内壁２４１ｂが筒部２４０ａに
当接する。

【００３６】これによって、可動枠４１のがたつきによ
る衝突音を小さくし、装置も保護できるものである。図
８に示すように、突起２４１ａは等間隔で５個所配置
し、いずれの方向にシフトした場合でも衝撃を吸収でき
るようにしている。また、光軸を中心に円状に配置し、
可動枠４１の光軸回りの回転の影響を受けないように構
成されている。

【００３７】（実施の第３の形態）図１０及び図１１は
本発明の実施の第３の形態に係る振れ補正ユニットの構
成を示す図であり、図１０は可動枠４１を裏面から見た
平面図、図１１は図１０のＣ−Ｃで示す位置で切断した
断面図を示している。なお、この実施の形態の構成にお
いても、基本構成は上記第１の形態と同じであるので、
共通する構成要素については実施の第１の形態と同符号
を付して説明に代える。

【００３８】固定枠４０には３個所の突起３４０ａが一
体的に成形されている。可動枠４１には突起３４０ａの
対応する位置に段付きの穴３４１ａが設けられており、
振れ補正中は固定枠４０に当接することがないように駆
動制御されているが、電源オフ時や、衝撃が加わったと
きには突起３４０ａが穴３４１ａの小径部３４１ｂに当
接する。そして、突起３４０ａが変形することで衝撃を
吸収し、さらに衝撃が強い場合には可動枠４１の内壁３
４１ｃが固定枠４０の筒部３４０ｂに当接する。

【００３９】これによって、可動枠４１のがたつきによ
る衝突音を小さくし、装置も保護できるものである。図
１０に示すように、突起３４０ａは等間隔で３個所配置
し、いずれの方向にシフトした場合でも３個所均等に衝
撃を吸収し、可動枠４１が光軸回りに回転させられる力
を受けないように構成している。

【００４０】以上の実施の各形態によれば、可動枠が固
定枠に衝突する際、衝撃吸収部材（ゴムリング４３、突
起２４１ａ，３４０ａ）によって衝撃力を吸収するた
め、がたつきによる不快な音をたてることを防止でき、
同時に、装置が破壊されることも防止できるものであ
る。また、補正レンズが振れ補正範囲外に移動した時に
衝撃吸収作用が発生するように構成しているため、振れ
補正範囲を狭めることもない。

【００４１】（変形例）上記実施の第１の形態では、衝
撃吸収部材としてゴムを使用したが、ウレタン、ばね、
柔らかい樹脂材料など、他の材料を利用してもよい。ま
た、衝撃吸収部材は可動枠側、固定枠側いずれに保持さ
せても、両方に保持させても構わない。

【００４２】さらに、補正レンズの駆動手段としてムー
ビングコイルタイプのアクチュエータを採用している
が、モータや電歪素子、他の電磁アクチュエータでも良
い。また、位置検出手段に関しても、本実施例では投受
光素子を用いているが、磁気を利用したセンサ等でも同
様な効果を奏する。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、電源を切ったり、外部から衝撃が加わっ
たとしても、補正レンズが機械的な端に衝突して不快な
がたつき音を発生するといったことや、装置を破壊しま
うといったことを防止することができる像振れ補正装置
を提供できるものである。

【００４４】また、請求項２記載の本発明によれば、ゴ
ム材料の弾力性で効果的に衝撃音と衝撃力を吸収するこ
とができる像振れ補正装置を提供できるものである。

【００４５】また、請求項３記載の本発明によれば、衝
撃吸収部材を固定枠と可動枠の少なくとも一方に保持す
る構成にし、装置の簡略化を図ることができる像振れ補
正装置を提供できるものである。

【００４６】また、請求項４記載の本発明によれば、衝
撃吸収部材を固定枠と可動枠の少なくとも一方に一体的
に成形する構成にし、部品点数を増やすことなく衝撃音
と衝撃力を吸収することができる像振れ補正装置を提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に係るビデオカメラ用の
ズームレンズを示す断面図である。

【図２】図１のズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。

【図３】図１のズームレンズに搭載される振れ補正ユニ
ットの分解斜視図である。

【図４】図３の振れ補正ユニットを説明する平面図であ
る。

【図５】図４の振れ補正ユニットの断面図である。

【図６】本発明の実施の各形態に係る振れ補正装置の制
御系を示す図である。

【図７】図４の可動枠を裏面から見た平面図である。

【図８】本発明の実施の第２の形態に係る振れ補正ユニ
ットを説明する平面図である。

【図９】図８の振れ補正ユニットを示す断面図である。

【図１０】本発明の実施の第３の形態に係る振れ補正ユ
ニットを説明する平面図である。

【図１１】図１０の振れ補正ユニットの断面図である。

【符号の説明】

４振れ補正ユニット４０固定枠４１可動枠４２ピン４３ゴムリング（衝撃吸収部材）２４１ａ突起（衝撃吸収部材）３４１ａ突起（衝撃吸収部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定枠と、主光学系の一部である補正レ
ンズと、該補正レンズを保持し、前記固定枠に対して光
軸と略直交する面内で移動する可動枠とを有し、前記可
動枠を移動させることによって像振れを抑制する像振れ
補正装置において、前記可動枠が像振れ補正のために移動する範囲を越え
て、機械的な端に達する際に作用し、前記可動枠が前記
機械的な端へ衝突する時の衝撃を緩和するための衝撃吸
収部材を有することを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】前記衝撃吸収部材は、ゴムリングである
ことを特徴とする請求項１記載の像振れ補正装置。
【請求項３】前記衝撃吸収部材は、前記固定枠と前記
可動枠の少なくとも一方に保持されていることを特徴と
する請求項１又は２記載の像振れ補正装置。
【請求項４】前記衝撃吸収部材は、前記固定枠と前記
可動枠の少なくとも一方に一体的に成形されていること
を特徴とする請求項１記載の像振れ補正装置。