JPH03214114A

JPH03214114A - カメラの像ブレ抑制装置

Info

Publication number: JPH03214114A
Application number: JP932390A
Authority: JP
Inventors: Koichi Washisu; 晃一鷲巣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1991-09-19

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カメラに搭
載されて、手ブレ等の振動を検出し、この情報に基づい
て上記ブレ等を抑制するカメラの像ブレ抑制装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

最近の撮影用機器、特にカメラには露出の決定やピント
合わせ等の撮影に必要な機能の殆どすべてが自動化され
ていて、カメラ自体の機能に起因する撮影の失敗は極め
て少なくなっている。

このため、最近ではカメラ以外の原因による撮影の失敗
、例えば手ブレ等の振動による撮影像のブレなどを自動
的に抑制するカメラの開発が進められている。

この手ブレは、通常カメラシャッタのレリーズ時などに
生ずる１〜１２Ｈｚの比較的低い周波数の振動であるが
、このような振動を受けても撮影された像にブレが生じ
ないようにするためには、手ブレによるカメラの振動を
検出して、その情報によりブレを補正する手段を精度よ
くかつ迅速に駆動する必要がある。

このような補正手段は、例えば、手ブレ等によりレンズ
鏡筒に生じた振動を検出する振動検出手段、この振動検
出手段からの出力を補正光学系を変位させる補正量に変
換する演算手段、補正光学系をレンズ鏡筒に対して径方
向に移動可能なように支持する支持手段、上記変位量だ
け補正光学系を移動させ、所定の位置に保持する移動制
御手段等を含むカメラの像ブレ抑制装置により実現され
る。

第５図はこのような像ブレ抑制装置を採用した従来のカ
メラの一部を示す斜視図で、振動検出手段として角速度
計を用い、演算手段としてアナログ積分回路を用いて上
記検出量を積分して補正すへさ変位を求め、この変位に
基づいて、磁気回路等による移動制御手段を用いて補正
光学系又はその支持手段を動かしてカメラブレを補正し
、像面上の像を見掛は上静止させて像ブレを抑制してい
る。

図において、５１ｐ及び５１ｙはそれぞれレンズ鏡筒５
２の縦ブレ及び横ブレの方向を示し、５４ｐ及び５４ｙ
はそれぞれ縦ブレ及び横ブレの角速度の方向を示してい
る。

なお、以下数字に添えた記号ｐは縦（ピッチ（ｐｉｔｃ
ｈ））方向、記号ｙは横（ヨー（ｙａ胃））方向を示す
ものとする。

そして上記の角速度はそれぞれレンズ鏡筒５２に固定さ
れた角速度計５３ｐ及び５３ｙにより検出され、その信
号がそれぞれアナログ積分回路５５ｐ及び５５ｙで積分
されて補正すべき変位値に変換される。この変位値の出
力信号により補正光学系５６が動かされ、像ブレが抑制
されて画像は像面５９で安定に結像される。

なお、５７ｐ及び５７ｙは上記補正光学系５６のそれぞ
れ縦及び横方向の移動制御手段、５８ｐ及び５８Ｖはそ
れぞれ縦及び横方向の位置検出手段である。

また像ブレ抑制装置自体に機械的積分作用を持たせ、上
記アナログ積分回路を省略したものもある。

第４図（ａ）は上述のような従来の像ブレ抑制装置の１
例の構造を説明する斜視図であり、第４図（ｂ）は、第
４図（ａ）における像ブレ抑制装置の正面図、第４図（
ｃ）及び第４図（ｄ）はそれぞれ第４図（ｂ）のピッチ
スライド軸部分の拡大図である。

第４図（ａ）の像ブレ抑制装置は、補正光学系を形成す
る補正レンズ４１を光軸に垂直で互いに直交する２方向
（第１方向であるピッチ方向４２ｐ及び第２方向である
ヨ一方向４２ｙ）に移動させることにより、光軸を偏心
させて像ブレを抑制している。

上記像ブレ抑制装置のピッチ方向４２ｐの補正に関連す
る各部材及び手段は、上記補正レンズ４１、補正レンズ
４１を固定保持する固定枠４３、固定枠４３を浮動的に
保持するレンズ保持枠４６等の支持手段、固定枠４３の
ピッチ方向４２［１の位置を検出する第１の位置検出手
段、固定枠４３をピッチ方向４２ｐに動かす第１の磁気
回路を含み、上記第１の位置検出手段の出力を増幅し上
記アナログ積分回路５５ｐから出力された指令信号に加
算して第１の磁気回路に戻し、補正レンズ４１を所定の
位置に保持する第１の移動制御手段等である。

固定枠４３に設けられたピッチスライド軸４５ｐは、垂
直な方向の２筒所でレンズ保持枠４６に設けられている
オイルレスメタル等のすベリ軸受４４ｐに嵌合支持され
ていて、垂直な方向には摺動できるが他の方向には移動
ができないように拘束されている。

またピッチスライド軸４５ｐと同軸に、かつ固定枠４３
とレンズ保持枠４６の間に設けられたピッチコイルバネ
４７ｐの弾力によって上記支持は浮動的なものになって
いる。

さらに、例えば第４図（ｂ）に示したピッチ方向４２ｐ
に補正レンズ４１を円滑に動かすために、ピッチスライ
ド＠４５ｐと軸受４４ｐの接触部分に第４図（ｃ）及び
（ｄ）に示した隙間４１８を設けて、固定枠４３が滑動
し易いようにしである。

固定枠４３をピッチ方向４２ｐに動かす磁気的手段は、
ピッチマグネット４９ｐで構成される第１の磁気回路、
及び固定枠４３に設けられ上記磁気回路中に置かれてい
るピッチコイル４８ｐで構成されていて、このピッチコ
イル４８ｐに電流を流して磁化すことにより、補正レン
ズ４１はピッチ方向４２ｐに動かされて、ピッチ方向の
補正が行なわれる。

固定枠４３のピッチ方向４２ｐの位置を検出する第１の
位置検出手段は、固定枠４３のピッチ方向の周縁部に設
けられたスリット４１０ｐ、レンズ鏡筒に固定された投
光器４１１１１（例えば赤外発光ダイオードＩＲＥＤ）
　、及び受光器４１２ｐ　（例えば半導体装置検出素子
ＰＳＤ　）等により構成されていて、投光器４１１ｐか
らの光りがスリット４１０ｐを通り受光器４１２ｐに入
射した位置を検出し、これよりレンズ鏡筒５２に対する
固定枠４３のピッチ方向４２ｐの位置を検出するように
なっている。

また、上記像ブレ抑制装置のヨ一方向４２ｙの補正に関
連する各部材及び手段は、上記レンズ保持枠４６を浮動
的に支持する固定体４１３、上記レンズ保持枠４６のヨ
一方向４２ｙの位置を検出する第２の位置検出手段、レ
ンズ保持枠４６をヨー方向４２ｙに動かす第２の磁気回
路を含み、上記第２の位置検出手段の出力を増幅し、上
記アナログ積分回路からの指令信号に加算して第２の６
１１気回路に戻し、補正レンズ４１を所定の位置に保持
する第２の移動制御手段等である。

レンズ保持枠に設けられたヨースライド軸４５ｙは、水
平な方向の２筒所で固定体４１３に設けられているオイ
ルレスメタル等のすべり軸受４４Ｙに嵌合支持されてい
て、水平な方向には摺動できるが他の方向には移動がで
きないように拘束されてる。

また、ヨースライド軸４５ｙと同軸に、かつレンズ保持
枠４６と固定体４１３の間に設けられたヨーコイルバネ
４７Ｙの弾力によって上記支持は浮動的なものとなって
いる。

レンズ保持枠４６を動かす磁気的手段は、ヨーマグネッ
ト４９ｙで構成される第２の磁気回路及びレンズ保持枠
４６に設けられ上記磁気回路中に胃かれているヨーコイ
ル４８Ｙ等で構成されていて、このヨーコイル４８Ｖに
電流を流して磁化すことにより、レンズ保持枠４６はヨ
一方向４２Ｙに動かされて、ヨ一方向の補正が行なわれ
る。

レンズ保持枠４６のヨ一方向４２ｙの位置を検出する位
置検出手段は、レンズ保持枠４６のヨ一方向の周縁部に
設けられたスリット４ｔｏｙ、レンズ鏡筒に固定された
投光器４１１ｙ（例えば赤外発光ダイオードＴＲＥＤ）
　、及び受光器４１２ｙ　（例えば半導体装置検出素子
ｐｓｏ　）により構成されていて、投光器４１１ｙから
の光りがスリット４ｔｏｙを通り、受光器４１２ｙに入
射した位置を検出することによって、固定体４１３に対
するレンズ保持枠４６のヨ一方向４２ｙの相対的位置が
検出されるようになっている。

上記補正レンズ及びレンズ保持枠の移動は、受光器の出
力を増幅器で増幅して磁気回路に戻し、受光器の出力が
ほぼゼロになった安定した状態で、この系に指令信号（
上記角変位信号）を与えることによって行なわれる。

即ち、本例では、例えば受光器４１２ｐの出力が増幅器
４１４ｐで増幅され、補償回路４１５ｐ、駆動回路４１
６ｐを経て、ピッチコイル４８ｐに入力されると、固定
枠４３が動かされて、スリット４１０ｐを通る光の方向
が変化し、従って受光器４１２ｐの出力が変化する。こ
こでコイル４８ｐの極性（従って固定枠４３の駆動方向
）を受光器４１２ｐの出力が小さくなる方向に設定する
と、ピッチ方向に関してはいわゆる閉ループ系が形成さ
れ、この系は受光器４１２ｐの出力がほぼゼロになった
点で安定状態に達する。そしてこの安定状態で、このよ
うな系に外部から指令信号４１７ｐを与えると、補正レ
ンズ４１は指令信号４１７ｐに忠実に従ってピッチ方向
４２１１に勅かされる。

またレンズ保持枠４６のヨ一方向４２ｙへの移動も上記
固定枠４３のピッチ方向４２ｐへの移動の場合と同様で
、受光器４１２ｙ、増幅器４１４ｙ、補償回路４１５ｙ
、駆動回路４１６ｙ及びコイル４８ｙによる安定した系
に外部から指令信号４１７ｙを与えると、レンズ保持枠
４６は指令信号４１７ｙに忠実に従ってヨ一方向４２ｙ
に動かされる。

なお、第４図（ａ）の補償回路４１５ｐ及び４１５ｙは
上記系をより安定させるための回路であり、また駆動回
路４１６ｐ及び４ｉａｙはコイル４８ｐ及び４８ｙへの
印加電流を補う回路である。

［発明が解決しようとする課題］しかし上記の例では、例えば第４図（Ｃ）あるいは第４
図（ｄ）に示したように、固定枠４３が滑動し易いよう
に軸受部分に隙間４１８を設けているために、ピッチス
ライド軸４５ｐと軸受４４ｐの間にこの隙間に相当する
遊び（ガタ）４１９が生じている。

このため、カメラのヨ一方向４２Ｙのブレを補正する目
的で補正レンズ４１を例えばヨ一方向４２ｙＬに移動さ
せるとき、レンズ保持枠４６がヨー方向４２ｙＬへ動か
されるが、補正レンズ４１の移動距離が指令υ動距離よ
りも最大で遊び４１９の量の誤差を生じ、所期の移動精
度が得られない欠点があった。

また、手ブレの補正を行なう必要がない撮影の場合でも
、例えばレリーズ時のミラー跳ね上げによる衝撃等で最
大で遊びの量だけ補正レンズがヨ一方向４２Ｙに移動さ
せられ、必要のない補正が行なわれて像ブレを起こして
しまうという欠点があった。

また、上記遊びを小さくするためには、像ブレ抑制装置
の組立精度を高める必要があり、量産に適しなくなる欠
点がある。

本発明の目的は、上記のような従来の像ブレ抑制装置の
問題点を解消し、上記遊びを検出してそれを指令信号に
加算する等の制御で遊び分の情報も制御情報に取り込み
、精度の高いカメラの像ブレ抑制装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成する本発明の像ブレ抑制装置の第１の
特徴は、レンズ鏡筒に生じた撮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、レンズ鏡筒に浮動的に支持されている補正光学
系を、上記補正量に基づいて移動制御して像面上の像を
見掛は上静止させるカメラの像ブレ抑制装置において、
光軸に垂直な面内に定められた第１の方向に関して移動
可能であるが他の方向の移動は拘束して上記補正光学系
を支持し、かつ、上記第１の方向とは異なる第２の方向
に関して移動可能であるが他の方向の移動は拘束されて
レンズ鏡筒に浮動的に支持さたレンズ保持枠により、上
記補正光学系の浮動的支持を構成させると共に、補正光
学系の上記第１の方向における位置を検知する第１の位
置検知手段と、この第１の位置検知手段の出力により補
正光学系を予め定められた位置に保持する第１の移動制
御手段と、レンズ保持枠の上記第２の方向における位置
を検知する第２の位置検知手段及びこのレンズ保持枠の
補正光学系に対する相対的位置を検知する第３の位置検
知手段と、これら第２、第３の位置検知手段の出力によ
りレンズ保持枠を予め定められた位置に保持する第２の
移動制御手段とを設けたことにある。

ざらに、本発明の像ブレ抑制装置の第２の特徴は、レン
ズ鏡筒に生し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
ズ鏡筒に浮動的に支持されている補正光学系を、上記補
正量に基づいて移動制御して像面上の像を見掛は上静止
させるカメラの像ブレ抑制装置において、光軸に垂直な
面内に定められた第１の方向に関して移動可能であるが
他の方向の移動は拘束して上記補正光学系を支持し、か
つ、上記第１の方向とは異なる第２の方向に関して移動
可能であるが他の方向の移動は拘束されてレンズ鏡筒に
浮動的に支持さたレンズ保持枠により、上記補正光学系
の浮動的支持を構成させると共に、補正光学系の上記第
１の方向における位置を検知する第１の位置検知手段と
、この第１の位置検知手段の出力により補正光学系を予
め定められた位置に保持する第１の移動制御手段と、補
正光学系の上記第２の方向における位置を検知する第２
の位置検知手段と、この第２の位置検知手段の出力によ
り補正光学系を直接に又は間接的に予め定められた位置
に保持する第２の移動制御手段とを設けたことにある。

上記において「直接に」とは、レンズ保持枠と補正光学
系の間で直接移動制御する場合をいい、「間接的に」と
は、例えばレンズ鏡筒とレンズ保持枠の間で移動制御す
ることにより、このレンズ保持枠に支持された補正光学
系を移動させる場合をいう。

［作　　　用コ上記のように構成した本発明によれば、補正レンズを支
持する軸受は部分の遊びの情報を、補正レンズを駆動す
る指令信号に取り込んで、移動精度を高めることができ
る。

［実　施　例］以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。以下、ｉｉ、第２及び第３図において、第４図（ａ
）の従来例の構成要素と共通の要素には同一の符合を使
用し、詳細な説明を省略することにする。

実施例１第１図は本発明の像ブレ抑制装置の一実施例を示す斜視
図である。

本例の像ブレ抑制装置は、第４図（ａ）に示した従来の
像ブレ抑制装置に加えて、さらに例えば軸受４４Ｍの近
傍で、磁気抵抗素子等よりなり第３の位置検知手段を形
成する位置検出センサ１１をレンズ保持枠４６に設け、
その出力信号を指令信号４１７ｙに加えるような構造に
なっている。

この位置検出センサ１１は、上記固定枠４３とレンズ保
持枠４６の間のヨ一方向４２Ｙの距離、即ち第４図（Ｃ
）あるいは第４図（ｄ）に示した遊び４１９の面内での
実際の位置を検出している。そして、この検出値を指令
信号４１７ｙに加算してコイル４８ｙに人力し、レンズ
保持枠４６をヨ一方向４２ｙに動かすことにより上記遊
び４１９を実質的に吸収している。

従って、ピッチスライド軸４５ｐと軸受４４ｐの間に隙
間４１８があっても、遊び４１９がないと同様の精度の
良い像ブレ抑制装置が得られる。

実施例２゜第２図は本発明の像ブレ抑制装置の第２の実施例を示す
斜視図である。

上記従来例では、レンズ保持枠４６のヨ一方向４２ｙの
位置検出を行なうスリット４１０ｙがレンズ保持枠４６
に設けられていたのに対し、本例では上記スリット４１
０ｙが除かれ、替わりに固定枠４３のヨ一方向４２ｙの
位置検出を行なうスリット２１ｙか、軸受４４Ｍの近傍
の固定枠４３上に設けられている。

そして投光器４１１ｐからの光線は上記スリット２１ｙ
を通って受光器４！２ｙに人力し、その出力は増幅器４
１４ｙ、補償回路４１５ｙ、駆動回路４１６ｙを経てヨ
ーコイル４８ｙに入力される。

このような構造の位置検出手段を採用することにより、
検出された固定枠４３の位置は遊びを含んだ値であるた
め、精度の良い像ブレ抑制装置が得られる。

実施例３゜第３図は本発明の像ブレ抑制装置の第３の実施例を示す
斜視図である。

実施例２の像ブレ抑制装置において、レンズ保持枠４６
を動かすヨーコイル４８ｙがレンズ保持枠４６のヨ一方
向４２ｙの端部に設けられているのに対し、本例ではヨ
ーコイル４８ｙは除かれ、替わりにレンズ保持枠４６を
動かすヨーコイル３１ｙが、固定枠４３のヨ一方向４２
Ｖの端部に設けられていて、第２の磁気回路は固定枠４
３を直接動かすような構造になっている。

ところで、上記実施例２に示した構造では、スリット２
１ｙが設けられている固定枠４３は、レンズ保持枠４５
及びヨーコイルバネ４７ｙを介してヨーコイル４８．Ｙ
と弾性的に結合されている。

しかしこのような構造の場合、ヨーコイル４８ｙによる
スリット２１ｙのヨ一方向４２ｙへの移動は、レンズ保
持枠４６を介して弾性的に行なわれるため、移動の方向
と検出の位相が同一でなく、ヨーコイル４ＵＩの極性を
受光器４１２ｙの出力が小さくなる方向に変化させる制
御が不安定になることがある。

しかし本例のような構造にすると、ヨーコイル３１ｙと
スリット２１ｙの結合が非弾性的なので、上記ヨーコイ
ル４８３１の極性の制御を安定に行なうことができ、か
つ上記の遊びに影響されることなく、移動精度の良い像
ブレ抑制装置が得られる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば像ブレ抑制装置の
すべり軸受部で生ずる遊び範囲内で、連係部材同士の実
際の位置関係を直接検知するか、あるいはこのようなす
べり軸受部の遊びに影響されることなく補正レンズの位
置を直接検知して、この検知した情報を像ブレ抑制装置
の指令信号に取り込むことで、移動精度の良い像ブレ抑
制装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明よりなる像ブレ抑制装置の第１の例の斜
視図、第２図は第２の例の斜視図、第３図は第３の例の
斜視図である。また、第４図（ａ）は従来の像ブレ抑制
装置の１例の構造を説明する斜視図であり、第４図（ｂ
）、第４図（Ｃ）及び第４図（ｄ）はその部分拡大図で
あり、第５図はカメラの縦ブレ及び横ブレを抑制する装
置の従来の１例の斜視図である。１１・・・位置検出センサ２１ｙ・・・スリット　　　３１ｙ・・・ヨーコイル４
８ｙ４１・・・補正レンズ　　　４２９・・・ピッチ方
向４２ｙ・・・ヨ一方向　　　４３・・・固定枠４４ｐ
・・・すべり軸受　　４４ｙ・・・すべり軸受４５ｐ・
・・ピッチスライド軸４５ｙ・・・ヨースライド軸４６・・・レンズ保持枠４７ｐ・・・ピッチコイルバネ４７ｙ・・・ヨーコイルバネ４８ｐ・・・ピッチコイル　４８ｙ・・・ヨーコイル４
９ｐ・・・ピッチマグネット４９Ｙ・・・ヨーマグネットＳｉｐ・・・縦ブレ　　　　ｓｔｙ・・・横ブレ５２・
・・レンズ鏡筒５３ｐ、５３ｙ・・・角速度計５４ｐ・・・縦ブレ角速度方向５４Ｍ・・・縦ブレ角速度方向５５ｐ、５５ｙ・・・アナログ積分回路５７ｐ、ｓ７ｙ
・・・移動制御手段ｓａｐ、ｓａｙ・・・位置検出センサ５９・・・像面４１０ｐ、　４１０ｙ・・・スリット４１１ｐ、ｎｌｙ・・・投光器４１２ｐ、４１２ｙ・・・受光器４１４ｐ、４１４ｙ・・・増幅器Ｈ５ｐ、４１５ｙ・・・補償回路４１６ｐ、４１６ｙ・・・駆動回路４１７ｐ、４ｔ７ｙ・・・指令信号４１８・・・隙間　　　　　４１９・・・遊び他４名第図（ｃ）５ｐ

Claims

【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、レンズ鏡筒に浮動的に支持されている補正光学系を
、上記補正量に基づいて移動制御して像面上の像を見掛
け上静止させるカメラの像ブレ抑制装置において、光軸
に垂直な面内に定められた第１の方向に関して移動可能
であるが他の方向の移動は拘束して上記補正光学系を支
持し、かつ、上記第１の方向とは異なる第２の方向に関
して移動可能であるが他の方向の移動は拘束されてレン
ズ鏡筒に浮動的に支持さたレンズ保持枠により、上記補
正光学系の浮動的支持を構成させると共に、補正光学系
の上記第１の方向における位置を検知する第１の位置検
知手段と、この第１の位置検知手段の出力により補正光
学系を予め定められた位置に保持する第１の移動制御手
段と、レンズ保持枠の上記第２の方向における位置を検
知する第２の位置検知手段及びこのレンズ保持枠の補正
光学系に対する相対的位置を検知する第３の位置検知手
段と、これら第２、第３の位置検知手段の出力によりレ
ンズ保持枠を予め定められた位置に保持する第２の移動
制御手段とを設けたことを特徴とするカメラの像ブレ抑
制装置。２、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、レンズ鏡筒に浮動的に支持されている補正光学系を
、上記補正量に基づいて移動制御して像面上の像を見掛
け上静止させるカメラの像ブレ抑制装置において、光軸
に垂直な面内に定められた第１の方向に関して移動可能
であるが他の方向の移動は拘束して上記補正光学系を支
持し、かつ、上記第１の方向とは異なる第２の方向に関
して移動可能であるが他の方向の移動は拘束されてレン
ズ鏡筒に浮動的に支持さたレンズ保持枠により、上記補
正光学系の浮動的支持を構成させると共に、補正光学系
の上記第１の方向における位置を検知する第１の位置検
知手段と、この第１の位置検知手段の出力により補正光
学系を予め定められた位置に保持する第１の移動制御手
段と、補正光学系の上記第２の方向における位置を検知
する第２の位置検知手段と、この第２の位置検知手段の
出力により補正光学系を直接に又は間接的に予め定めら
れた位置に保持する第２の移動制御手段とを設けたこと
を特徴とするカメラの像ブレ抑制装置。