JPH03188430A - 像ぶれ防止装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は比較的低い周波数の振動を受ける機器の振動抑
制のために用いられる装置に関し、例えばカメラ等の機
器に生じるＩＨｚないし１２）１ｚ程度の周波数の振動
（手ブレ）を検出してこれを像ブレ抑制の情報として像
ブレ防止を図るシステムに関するものである。

［従来の技術］ 本発明の対象となる従来技術を、カメラの場合を例にし
て以下に説明する。

現代のカメラは露出決定やピント合わせ等の撮影にとっ
てｒｔ要な作業はすべて自動化されているため、カメラ
操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少
なくなっているが、カメラブレによる撮影失敗は自動釣
に防ぐことが困難とされていた。このカメラブレに起因
する撮影失敗をも防止するカメラが近時意欲的に研究さ
れ、特に、撮影者の手ブレによる撮影失敗を防止する目
的のカメラについて開発、研究が進められている。

撮影時のカメラの手ブレは、周波数として通常ＩＨｚな
いし１２１（Ｚの振動であるが、カメラシャッターのレ
リース時点においてこのような手ブレを起こしていても
像ブレのない写真を撮影可能とするための基本的な考え
方として、上記手ブレによるカメラの振動を検出し、そ
の検出値に応じて補正レンズを変位させることが必要と
されている。従って、上記目的（すなわち、カメラのブ
レが生じても像ブレを生じない写真を撮影できること）
を達成するためには第１にカメラの振動を正確に検出し
、手ブレによる光軸変化を補正することが必要となる。

この振動（カメラブレ）の検出は、原理的にいえば、角
加速度、角速度等を検出する振動センサと、該センサ信
号を電気的、あるいは機械的に積分して角変位を出力す
るカメラブレ検出システムとをカメラに搭載することに
よっておこなうことができる。そしてこの検出情報に基
づき、撮影光軸を偏心させる補正光学機構を駆動させて
像ブレ抑制が行なわれる。ここで振動検出センサとして
角速度計を用いた像ブレ抑制システムの従来の一例を第
４図を用いてその概要を説明する。この例は、図示４１
の矢印方向のカメラ縦ブレ４１ｐ及びカメラ横ブレ４１
ｙに由来する像ブレを抑制するものである。同図中４２
はレンズ鏡筒、４３ｐ、　４３ｙは各々カメラの縦ブレ
角速度、カメラの横ブレ角速度を検出するための角速度
計であり、４４ｐ、　４４ｙはそれぞれの角速度の検出
方向を示す。４５ｐ、　４５ｙは公知のアナログ積分回
路を用いて構成された積分器であり、角速度計からの信
号を積分して手ブレ角変位に変換する。そして、その信
号により補正光学機構４６　（４７ｐ、４７ｙは各々そ
の駆動部、４８９．４８ｙは補正レンズの位置検出セン
サ）を駆動させて像面４９での安定を確保する。なお、
補正光学機構自体に機械的積分作用を持たせ、上記のア
ナログ積分回路を省くことも出来る。

第２図は、上述した補正光学機構４６の従来の構成例を
具体的に説明するための図である。この図において、補
正レンズ２３が先端部に組付けられた補正レンズ鏡筒４
６°は、ジンバル２１によって上述の検出ブレ方向４１
ｐ、４１ｙと一致する直交２軸２２Ｌ２２Ｖの軸回り回
転が可能に支持されている。すなわち、ジンバル２１は
固定部である鏡筒４２（この第２図では図示せず）に対
し軸２２Ｆ回りの回転が可能に支持され、更に補正レン
ズ鏡筒４６°を軸２２ｐ回りの回転が可能に支持してい
る。

そして補正レンズ鏡筒４６゛の後端部には、固定部であ
る鏡筒４２に設けられたボイスコイル２４ｐ、２４ｙと
゛対向してヨーク２５ｐ、２５ｙと永久磁石２６９．２
６ｙが設けられていて、ボイスコイル２４ｐ。

２４ｙの通電励磁により、フレミングの法則に従った磁
気駆動力を生ずるようになっている。

従ってこのボイスコイル２４ｐ、２４ｙへの通電励磁を
、像ブレ抑制のための補正量に見合って制御することで
、目的とする像面４９上での像ブレ抑制が実現される。

第２図（ａ）の符号２９ｐ、　２９ｙ　〜２１２ｐ、　
２１２ｙはこのボイスコイル２４ｐ、２４ｙへの通電励
磁を制御するための電気的な制御回路を示しており、例
えばシンバル２１に設けた磁気抵抗効果型センサ２７ｐ
、２７ｙと、これに対向して補正レンズ鏡筒４６°に設
けた磁性マーカー２８ρ、　ｚａｙ　　（ただし２８ｙ
は作図上図示せず）との関係で、補正レンズ鏡筒４６°
の各軸２２ｐ、２２ｙ回りの偏角が電気的信号として取
り出され、この信号が位置検出増幅回路２９Ｌ２９Ｖに
入力される。そして増幅された信号は更に、特性安定用
の補償回路２１０ｐ。

２１０ｙ、差動増幅器２１１ｐ、２１１ｙ、駆動回路２
１２ｐ。

２１２ｙに順次に伝えられて、ボイスコイル２４ｐ。

２４ｙを励磁させる。そして上記差動増幅器２１１ｐ、
２１１３１には、上述したカメラブレ検出システム（振
動検出システム）の積分回路４ｓｐ、４ｓｙからの信号
が入力されるようになっている。

以上の構成により上記制御回路は、積分回路４５ｐ、４
５ｙからの人力がない場合には補正レンズ鏡筒４６°を
所定の中立位置で撮影光軸と平行となるように位置制御
し、他方カメラにブレが生じた場合には、積分回路４５
ｐ、４５ｙからの人力により、補正レンズ鏡筒４６′　
を揺動させて、像面４９上での像ブレを抑制するように
撮影光軸を偏心させる。

なお上記補正光学機構の補正レンズ鏡筒４６゜は、ジン
バル２１を間にして先端部の補正レンズ２３と、後端部
のヨーク２Ｆｌ、２５ｙ等とが重量バランスをとるよう
に設けられていて、これにより軸２２ｐ、２２ｙは実質
的にその重心を通り、これによって、これら軸２２ｐ　
、ｚｚｙ回りの回転外乱（ブレ）が生じない限り、ボイ
スコイル２４ｐ、２４ｙの力を必要とせずに撮影光軸と
の平行が保たれる。

［発明が解決しようとしている課題］ しかし、上記従来例の構成では、第２図（ｂ）に示す様
に補正レンズ鏡筒４６°が駆動されて撮影光軸から傾く
と、目的とする光軸が偏心の他に、以下の欠点を生ずる
。その一つは第２図（ｂ）の傾きにより、補正レンズ２
３はシンバル２１を中心とした回転軌跡に従って回転し
、レンズ周縁部には光軸方向に最大δ１の位置ずれを起
す。このため撮影された写真は周辺にゆくに従ってピン
トが甘くなった見苦しい写真になってしまう。

この問題を解決する為に、第３図（ａ）に示す平行リン
ク式の補正光学機構も提案されている。

この平行リンク式の補正光学機構を第３図により説明す
ると、これは補正レンズ系を支持するレンズ枠３１を、
光軸３２に対し直交する互いに直角な２方向３３ｐ、３
３ｙに平行リンクを用いて移動出来る構造としたもので
ある。すなわち、第３図（ａ）において、固定の保持枠
３４に対しボールベアリング３５ｐ＋、　３５１）２．
３ｓｙ１．３５ｙ２（３５ｐｔ。

３５ｙ２は作図上図示せず）により支持されて各々３６
ｐ、３６ｙ方向に回転可能なブラケット３７ｐ、。

３７ｐ２．３７７、、３７ｙ２が設けられ、これら各ブ
ラケット上からはボールベアリング３８ｐ、、　３８ｐ
２゜３Ｂ＞’＋、３８Ｖ２　（３８ｐｌは作図上図示せ
ず）により支持されて各々３６ｙ、　３６ｐ方向に回転
可能な梁３９ｐｌ、　３９ｐ２．３９ｙ１．３９Ｙ２　
（３９９２，３Ｄｔは作図上一部しか見えない）が延出
されている。

これにより６梁は各々保持枠３４に対しブラケット３７
１）１．３７９２．３７ｙ１．３７ｙ２を中心にして３
６ｐ。

３６Ｖの両方向に回転可能となっている。

第３図（ｂ）は梁３９ｙ２の一部を拡大した図であり、
梁の先端には光軸３２に直角な方向に可撓なスプリング
ワイヤ３１０が取り付けられていて、このスプリングワ
イヤ３１０によレンズ枠３１を支持している。そのため
梁３９ｐ＋、　３９Ｇ１２（もくくは３９ｙ１．３９ｙ
２）はブラケットを中心に平行リンク構造となりレンズ
枠３１を３３ｐ（又は３３ｙ）方向に平行シフトさせる
ことができる。

そしてブラケット３７ｙ２に磁気抵抗効果等を利用した
位置センサ３１１を取り付け、これに対向して梁３９ｙ
２に埋め込んだ磁性体３１２どの関係で、梁３９ｙ２の
３６ｐ回りの回転量を検出する構成を設け、同様にブラ
ケット３７ｐ２にも位置センサを取り付け、梁３７ｐ、
の３６Ｍ回りの回転量を検出するように設ける。更にま
た梁３９ｐｚ、　３９Ｖ＊には第３図（ａ）　に示した
如く駆動源としてのボイスコイル３１３ｐ、　３１３ｙ
を取り付ける。第３図（ｃ）は梁３９ｙ２に取り付けた
上記ボイスコイル３１３ｐの拡大図であり、不図示の固
定部（レンズ鏡筒４２の一部）に固定されたヨーク３１
４ｐ（３１５１）、。

３１５１）２は永久磁石）には図示破線３１６に示す如
く磁気回路が形成される。この状態でボイスコイル３１
３９のコイル（矢印３１７ｙ方向に巻かれている）に電
流を流す事で、矢印３１８ｐ方向に駆動力を発生し、レ
ンズ枠３１を矢印３３ｐ方向にシフトさせることがで仕
る。梁３９ｐ２に取り付けられたボイスコイル３１３ｙ
も同様に構成され、通電によりレンズ枠３１を矢印３３
ｙ方向にシフトさせることができる。

この様な構成の補正光学機構は、第２図（ｂ）で説明し
たレンズ周縁部のピントボケが起こらない利点がある。

しかし、この構成の機構では第３図（ｄ）に示す様に平
行リンク構造故に、光軸偏心時に補正レンズが光軸方向
にδ、たけシフトすることが避けられない、その為ピン
トが全体として僅かにズレる。このようなピントズレの
問題は、最近の自動焦点機構を採用しているカメラにお
いては、自動焦点機構の駆動により追従補正させること
が可能である。しかし、この自動焦点機構で追従させる
方式では、像ブレ抑制時に自動焦点機構のレンズ繰り出
し作動が行なわれて、その音が問えるのは不快であるし
、又カメラにおける手ブレには、かなり高周波（３０８
Ｚ）のブレも含まれているが、この高周波ピントズレ化
も自動焦点機構で補正してゆく事は機構の応答性の上で
難かしい。

従って上記機構の補正光学機構では、ある程度のピント
ズレは容認しなくてはならないという難がある。

更に又、別の欠点として第２図（ａ）及び第３図（ａ）
で示した補正光学機構にあフては、共に回転中心をもつ
構成であるために、回転中心から各々長さｆ、、ｆｉ２
の位置に補正レンズが保持され、この長さ１．、　ｆＬ
、を短くしてゆくと僅かの光軸偏心で大きなピントズレ
が生ずる事になる。

それ故に長さＪＬＩ、ＩＬ２を短くする事は好ましくな
く、必要的に補正光学機構が大型化してしまうという問
題がある。これはカメラの小型化が求められている現在
において機構上の大きな欠点となる。

本発明は以上のような従来の機構のもつ問題点に鑑み、
像ブレ抑制によるピントズレを生じない、新規な構成の
像ブレ抑制装置を提供することを目的とする。

［課題を解決する手段及び作用］ 上記目的を実現する本発明よりなるカメラの像ブレ抑制
装置の特徴は、レンズ鏡筒に生じた振動の検出情報に基
づいて、像面上の像ブレ抑制に必要な光軸偏心のための
補正量を求め、レンズ鏡筒に対し径方向に移動できるよ
うに浮動的に支持された補正光学系を、上記補正量に従
って移動制御するカメラの像ブレ抑制装置であって、上
記補正光学系の浮動的な支持は、光軸に直角な面内に定
められた第１の方向に関し補正光学系を移動可能に支持
するがその他の方向の移動は拘束する第１の保持枠と、
上記面内で第１の方向とは異なる第２の方向に関し第２
の保持枠を移動可能に支持するがその他の方向の移動は
拘束する第２の保持枠とを有し、この′！Ｊ２の保持枠
はレンズ鏡筒に固定されているという構成をなすところ
にある。

上記構成により、像ブレ抑制制御時における補正光学系
の光軸方向のズレ発生を回避することができる。

なお補正光学系を含む機械的な構成部は、焦点合せ、ズ
ーム等の操作のために必要に応じて光軸方向に移動可能
に設けてもよい。

［実　施　例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明よりなる像ブレ抑制装置の補正光学機構
を説明するための図であり、同装置の他の構成は、第４
図に示した従来例と同様のものとして構成することがで
きるので、その図示及び説明は省略する。

第１図において、１２は補正レンズ、１３はこの補正レ
ンズ１２が固定されている環状のレンズ保持枠であり、
本例では水平方向（第１図（ａ）の左右方向）の両側に
軸受けのためのボス部１３ａ。

１３ａが延出形成されていて、このボス部１３ａ。

１３ａを図の上下方向に貫通した孔部に嵌合されたオイ
ルレスメタルからなるブツシュ１４を介し、後記第１の
保持枠１６に固定のピッチシャフト１５が上下方向摺動
可能に支持されていて、これによりレンズ保持枠１３は
、左右のすべり軸受けを介して第１の保持枠１６により
上下方向に移動可能に支持されている。

またこれらピッチシャフト１５には、その第１の保持枠
１６への取付は部（上下に２カ所ある）とレンズ保持枠
１３のボス部１３ａとの間にピッチコイルバネ１７．１
７が外装されていて、これらのピッチコイルバネ１７．
　、１７のバネカバランスにより、レンズ保持枠１３が
図の上下方向に関して中立した位置に保持されるように
なっている。

また上記レンズ保持枠１３の図の上部、下部にはそれぞ
れピッチコイル１８（図では一部を断面で示している）
が固定されると共に、このピッチコイル１８を厚み方向
から挟むようにその両側に第１の保持枠１６に固定のピ
ッチマグネット１９及びピッチヨーク１１０が設けられ
（第１図（ｂ）参照）、これによりピッチマグネット１
９及びピッチヨーク１１０により構成される磁気回路１
１１中に位置した上記ピッチマグネット１９を通電励磁
することで、レンズ保持枠１３（従って補正レンズ１２
）を第１の保持枠１６に対し図の上下方向であるピッチ
方向１１ｐに駆動できるようになフている。

なおピッチコイル１Ｂにはスリット１１２が設けられて
いて、これを挟んで両側の位置に第１の保持枠１６に固
定した例えば赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）等の投光
器１１３と、例えば半導体検出素子（ｐｓｏ）等の受光
器１１４の組合わせで、レンズ保持枠１３の第１の保持
枠１６に対するピッチ方向ｌｉｐの位置検出ができるよ
うになフている。

以上の構成は、レンズ保持枠１３を第１の保持枠１６に
よってピッチ方向に関して浮動的に支持する構成を示し
ているが、これと同様の構成によって第１の保持枠１６
は第２の保持枠１１９によってヨ一方向１１ｙに浮動的
に支持される。

すなわち第１の保持枠１６には、ヨ一方向ｔｔｙに延び
るヨーシャフト１１５がその上部、下部に一対に設けら
れていて、これが、第２の保持枠１１９のボス部である
ハウジング１１７，１１７の図の左右方向に貫通した孔
部にオイルレスメタルからなるブツシュ１１６を介し滑
合して、第１の保持枠１６がヨ一方向である図の左右方
向摺動可能に支持されている。これにより、レンズ保持
枠１３は第１の保持枠１６に対しピッチ方向に浮動的に
支持されると共に、第２の保持枠１１９に対しヨ一方向
に浮動的に支持されることになる。

なお１１８，１１８は、第１の保持枠工６を第２の保持
枠１１９に対し中立位置に保持するためにヨーシャフト
１１５に外装された一対のヨーコイルバネである。

また１２１は第１の保持枠１６に固定されたヨーコイル
であり、上記ピッチコイルの場合と同様に、厚み方向に
関しスペーサ１２４を介して離間して第２の保持枠１１
９に固定されたヨーマグネット１２２、図示しないヨー
ヨークで形成される磁気回路中に配置されて、これによ
りヨーマグネット１２２を通電励磁することで、第１の
保持枠１６を第２の保持枠１１９に対し図の左右方向で
あるヨ一方向１１ｙに駆動できるようになっている。

なおヨーコイル１８にはスリット１２３が設けられてい
て、これを挟んで両側の位置に第２の保持枠１１９に固
定した赤外発光ダイオード（ＩＲｌ”ｌ））等の投光器
と、半導体検出素子（ＰＳＤ）等の受光器（いずれも図
示せず）の組合せで、第１の保持枠１６の第２の保持枠
１１９に対するヨ一方向の位置検出ができるようになっ
ている。

以上によって、レンズ保持枠１３（従って補正レンズ１
２）は、光軸０と直交する平面（第１図（ｂ）のＰ−Ｐ
’　を含む平面）内をピッチ方向ｌｉｐとヨ一方向１１
ｙについてそれぞれ浮動的に支持されることになり、し
かも像ブレ抑制のために該平面内で移動されて光軸を偏
心制御する場合にも、光軸方向の移動を生じないので、
所謂ピントズレの問題を招くことがないという効果があ
る。

また上記のようにピッチシャフトやヨーシャフトを用い
て補正レンズ１２を直交する２軸方向（１１ｐ、１１ｙ
）に移動可能に支持した構成であるため、従来の補正光
学機構に比べて光軸方向に関する機構の寸法を小さくで
き、これによってカメラやレンズを大型化することなく
像ブレ抑制システムをカメラに組込むことができるとい
う効果もある。

なお本発明は上記した実施例のものに限定されるもので
はなく、種々の変更した態様で実施できることは言うま
でもない０例えば上述の実施例ではピッチ方向やヨ一方
向の浮動的な支持のためにそれぞれ一対のシャフトを用
いているが、これは各々１本のシャフトを用いて移動可
能の支持を行なわせると共に、この軸回りの回転を拘束
する構成を採用したり、移動を駆動制御するためのピッ
チコイルやヨーコイルを各々一つのみとしたり、ボイス
コイルを用いるようにしてもよい。更には補正レンズの
浮動的な支持のためのシャフトを用いたスライド軸受け
の構成に替え、補正レンズを固定したレンズ保持枠を光
軸方向の両側に配置した滑り板で摺動可能に挟持する形
式とすることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明よりなる像ブレ抑制装置は
、像ブレ抑制のために光軸を偏心させる補正光学機構を
、補正レンズに光軸方向の′８１１１Ｉ成分を与えない
構成によって浮動的に支持することができるので、像ブ
レ抑制時のピントズレの問題がないという効果がある。

また補正光学機構が光軸方向に関してその寸法を小さく
して構成できるので、カメラの小型化が実現できるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の像ブレ抑制装置の補正光学機構
の構成概要−例を示す一部断面を含む正面図、第１図（
ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ線の縦断面図である。 第２図（ａ）は従来の一例の補正光学機構を説明する斜
視図、第２図（ｂ）は光学偏心時の状態を説明する図、
第３図（ａ）は従来の他の一例の補正光学機構を説明す
る斜視図、第３図（ｂ）は補正光学機構の一部を拡大し
て示した図、第３図（ｃ）は像ブレ抑制のための駆動手
段を説明する拡大図、第３図（ｄ）は光軸偏心時の状態
を説明する図である。 第４図は従来のカメラにおける像ブレ抑制システムの概
要を説明するための斜視図である。 １２：補正レンズ　　１３：レンズ保持枠１６：第１の
保持枠　１１９：第２の保持枠１４、１１６　　：すべ
り軸受け １８、１２１　　：駆動コイル 第２図 （ｂ） 第３図 他４名 第３ （ａ） 図 １３ｐ 第 図 （ｂ） １０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レンズ鏡筒に生じた振動の検出情報に基づいて、像
   面上の像ブレ抑制に必要な光軸偏心のための補正量を求
   め、レンズ鏡筒に対し径方向に移動できるように浮動的
   に支持された補正光学系を、上記補正量に従って移動制
   御するカメラの像ブレ抑制装置であって、 上記補正光学系の浮動的な支持は、光軸に 直角な面内に定められた第１の方向に関し補正光学系を
   移動可能に支持するがその他の方向の移動は拘束する第
   １の保持枠と、上記面内で第１の方向とは異なる第２の
   方向に関し第２の保持枠を移動可能に支持するがその他
   の方向の移動は拘束する第２の保持枠とを有し、この第
   ２の保持枠はレンズ鏡筒に固定されていることを特徴と
   するカメラの像ブレ抑制装置。 ２、請求項１において、補正光学系と第１の保持枠を移
   動可能に支持する支持手段、及び第１の保持枠と第２の
   保持枠を移動可能に支持する支持手段は、これら相互に
   連係する部材のいずれか一方から延出形成したスライド
   軸が、いずれか他方に設けられた軸受けに滑合するもの
   であることを特徴とするカメラの像ブレ抑制装置。 ３、請求項１又は２において、第１の方向と第２の方向
   が直交することを特徴とするカメラの像ブレ抑制装置。