JPH0980538A - 像ブレ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を大型化せずにスリット光を正確に検出
して、ブレ補正光学系を高精度に駆動する。 【解決手段】 像ブレ補正装置は、振動により発生する
像ブレを補正するために、撮影光学系の光軸を変化させ
るように移動可能なブレ補正光学系１０と、ブレ補正光
学系１０の位置を検出する位置検出部（１６，１７，１
８）とを備える。位置検出部は、ブレ補正光学系１０に
連結され、光の透過穴が形成されたスリット部１６と、
スリット部１６と所定間隔を介して配置され、スリット
部１６側に発光し、その発光領域がスリット部１６の移
動方向に長くなるように広がる発光部１７（１７−１，
１７−２）と、スリット部１６を介して発光部１７と対
向して配置され、スリット部１６の前記透過穴を通過し
た発光部１７からの光を受ける受光部１８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カメラ等におい
て手ブレ等による像ブレを補正する像ブレ補正装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の像ブレ補正装置として、
撮影時にカメラが振動することにより生じる像ブレを補
正するために、撮影光学系の一部の光学系（ブレ補正光
学系）を、光軸に略垂直な方向に移動させる等して、撮
影光学系の光軸を変化させるものが知られている。

【０００３】図１１は、従来の像ブレ補正装置の一例を
示す断面図である。ブレ補正光学系１０は、撮影時の像
ブレを補正するレンズ群であり、鏡筒２１により保持さ
れている。鏡筒２１の近傍には、電磁的アクチュエータ
（１２，１３，１４等）が配置されている。電磁的アク
チュエータは、鏡筒２１すなわちブレ補正光学系１０を
駆動させるためのものである。電磁的アクチュエータ
は、磁石１２と、ヨーク１３と、コイル１４とから構成
されている。さらにこれらは、ブレ補正光学系１０をＸ
軸方向に駆動させるための磁石１２ａ，ヨーク１３ａ，
及びコイル１４ａと、Ｙ軸方向に駆動させるための磁石
１２ｂ，ヨーク１３ｂ（図示せず），及びコイル１４ｂ
とから構成されている。

【０００４】コイル１４ａに電流が流されると、磁石１
２ａとヨーク１３ａとによりＸ軸方向の電磁力が発生す
る。これと同様に、コイル１４ｂに電流が流されると、
磁石１２ｂとヨーク１３ｂとによりＹ軸方向の電磁力が
発生する。鏡筒２１は、ブレ補正光学系１０の外周を略
９０゜間隔で囲むように、可撓性を有する４本の支持棒
１１ａ〜１１ｄにより弾性支持されている。従って、電
磁的アクチュエータの電磁力により、鏡筒２１すなわち
ブレ補正光学系１０は、光軸に略垂直な方向に移動され
る。

【０００５】図１２は、ブレ補正の制御の一例を示すブ
ロック線図である。先ず、カメラに作用した手ブレは、
角速度センサにより検出される。ここで、角速度センサ
としては、コリオリ力を検出する圧電振動式角速度セン
サが一般的に用いられる。角速度センサにより得られた
出力は、時間積分され、カメラのブレ角度に変換され、
さらにブレ補正光学系１０の目標駆動位置情報に変換さ
れる。この目標駆動位置情報に応じてブレ補正光学系１
０を移動させるために、サーボ回路は、目標駆動位置情
報と現在のブレ補正光学系１０の位置情報との差を演算
し、電磁的アクチュエータに信号を送信する。電磁的ア
クチュエータは、この信号に基づいてブレ補正光学系１
０を駆動する。ブレ補正光学系１０の動作は、位置検出
部により検出され、フィードバックされる。

【０００６】図１１において、位置検出部は、スリット
１６、発光素子（ＩＲＥＤ）１７、及び受光素子（１次
元ＰＳＤ）１８により構成されており、光学的手段によ
り位置を検出するものである。さらにこれらは、ブレ補
正光学系１０のＸ軸方向の移動を検出するスリット１６
ａ、発光素子１７ａ、及び受光素子１８ａと、Ｙ軸方向
の移動を検出するスリット１６ｂ、発光素子１７ｂ（図
示せず）、及び受光素子１８ｂとから構成されている。

【０００７】スリット１６は、鏡筒２１と一体で設けら
れている。スリット１６ａには、Ｙ軸方向に長く形成さ
れた穴が設けられている。また、スリット１６ｂには、
Ｘ軸方向に長く形成された穴が設けられている。発光素
子１７は、天板１９に取り付けられている。また、受光
素子１８は、底板２０に取り付けられている。

【０００８】発光素子１７は、スリット１６側に投光す
る。この光のうち、スリット１６の穴を通過した光は、
受光素子１８に入射する。従って、ブレ補正光学系１０
の動きは、受光素子１８に入射する光の動きとなる。受
光素子１８は、その受光面上に入射した光の位置情報を
２つの電流値として出力する。この出力値が演算され
て、位置が検出される。

【０００９】図１３は、受光素子１８から出力される電
流値に基づいて、位置を演算し出力するための演算回路
の一例を示す図である。受光素子１８から出力された２
つの電流値Ｉ1 ，Ｉ2 は、アンプによりそれぞれ電圧値
Ｖ1 ，Ｖ2 に変換され、その２つの電圧値は、演算部に
入力される。演算部は、以下の（数１）により、受光素
子１８の受光面上での光の位置を演算し、それを位置情
報として出力する。 （数１）Ｘ＝（Ｌ／２）×（（Ｖ1 −Ｖ2 ）／（Ｖ1 ＋
Ｖ2 ））、Ｌ：受光素子１８の長さ

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
像ブレ補正装置では、以下の課題があった。図１４は、
位置検出部の透過光の様子を示す図である。図１４にお
いて、Ｄ1は、発光素子１７と受光素子１８の受光面と
の間の距離であり、Ｄ2 は、スリット１６と受光素子１
８の受光面との間の距離である。スリット１６が発光素
子１７の真下にあるとき（図中（ａ））、すなわちブレ
補正光学系１０が駆動中心位置にあるときは、受光素子
１８の位置出力と、スリット１６の中心位置とは一致す
る。しかし、ブレ補正光学系１０が駆動されスリット１
６が発光素子１７の真下からずれると（図中（ｂ））、
スリット１６の位置と受光素子１８の位置出力とは一致
しなくなり、δｘ1 だけ誤差を生じる。この誤差は、 （数２）δｘ1 ＝Ｄ2 ・ｘ／（Ｄ1 −Ｄ2 ） となる。従って、スリット１６の移動量ｘに比例してδ
ｘ1 が大きくなる。

【００１１】図１５は、位置検出部における、スリット
１６の移動量ｘに対する受光素子１８の位置出力を示し
たグラフである。図１５では、ブレ補正光学系１０の駆
動中心位置を原点にとっている。また、点線は、スリッ
ト１６の中心の動きを示したものである。図１５におい
て、有効ストロークと示している範囲では、スリット１
６の移動量と受光素子１８の位置出力は比例しており、
このストローク内では精度よく位置検出を行うことがで
きる。しかし、スリット１６の移動量ｘが大きくなる
と、発光素子１７からの光がスリット１６の厚みにより
けられ、移動量ｘがさらに大きくなると、スリット光が
受光素子１８から外れてしまうため、スリット１６の移
動量ｘに対して受光素子１８の位置出力が比例しなくな
る。そのため、移動量ｘが大きい部分は歪んでいる。

【００１２】従来技術における像ブレ補正装置では、構
造上、Ｄ1 を長くすることができなかった。そのため、
スリット１６の移動量ｘがあまり大きくならないうちに
スリット光が受光素子１８から外れてしまう。また、Ｄ
1 が小さいとスリット１６の厚みによる光のけられの影
響が大きくなる。以上のことから、Ｄ1 が小さいと図中
の有効ストロークが、ブレ補正光学系１０の駆動中心位
置付近の狭い範囲に限られてしまうという問題があっ
た。これにより、ブレ補正光学系１０の駆動量が大きい
場合に、ブレ補正光学系１０の位置を正確に検出するこ
とができず、精度をあげることができないという問題が
あった。一方、ブレ補正光学系１０の駆動量が少ない
と、補正できる範囲が小さくなり、像ブレ補正効果が低
下するという問題があった。

【００１３】ここで、スリット１６に入射する光を平行
光に近づければ、上記誤差を少なくすることができる。
このようにするためには、発光素子１７とスリット１６
との間の距離（Ｄ1 −Ｄ2 ）を長くする必要がある。ま
た、スリット１６の有効ストロークを長くするために受
光素子１８を大きくする必要がある。しかし、このよう
にすると、装置が大型化してしまうという問題がある。
一方、スリット１６の有効ストロークが小さいと、発光
素子１７と受光素子１８との相対位置を高精度に保たな
ければならず、実際の組立時において発光素子１７と受
光素子１８との位置調整が必要となり、コストが高くな
るという問題がある。

【００１４】本発明の課題は、装置を大型化せずにスリ
ット光を正確に検出して、ブレ補正光学系を高精度に駆
動することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、振動により発生する像ブレを
補正するために、撮影光学系の光軸を変化させるように
移動可能なブレ補正光学系（１０）と、前記ブレ補正光
学系の位置を検出する位置検出部（１６，１７，１８）
とを備える像ブレ補正装置であって、前記位置検出部
は、前記ブレ補正光学系に連結され、光の透過穴が形成
されたスリット部（１６）と、前記スリット部と所定間
隔を介して配置され、前記スリット部側に発光し、その
発光領域が前記スリット部の移動方向に長くなるように
広がる発光部（１７）と、前記スリット部を介して前記
発光部と対向して配置され、前記スリット部の前記透過
穴を通過した前記発光部からの光を受ける受光部（１
８）とを備えることを特徴とする。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１に記載の像ブ
レ補正装置において、前記発光部は、前記スリット部の
移動方向に並設された複数の光源部を備えることを特徴
とする。請求項３の発明は、請求項２に記載の像ブレ補
正装置において、前記光源部からの光量は、前記スリッ
ト部の移動に応じて制御されることを特徴とする。請求
項４の発明は、請求項１に記載の像ブレ補正装置におい
て、前記発光部は、光源部と、前記光源部と前記スリッ
ト部との間に配置され、前記光源部からの光を拡散する
ための拡散部とを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の
いずれか１項に記載の像ブレ補正装置において、前記発
光部の発光領域は、前記スリット部の前記透過穴の可動
範囲を含むことを特徴とする。請求項６の発明は、請求
項１〜請求項５のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置
において、前記発光部の発光領域は、前記受光部の受光
領域を含むことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の一実施形態について説明する。本発明の実施形態にお
いて、従来例と同一部分には同一符合を付している。図
１は、本発明による像ブレ補正装置の第１の実施形態を
示す図であり、従来例で示した図１１に対応するもので
ある。また、図２は、図１の像ブレ補正装置を内蔵した
カメラのブロック図である。図１において、図１１と異
なる点は、発光素子１７ａが２つ設けられている点であ
る。Ｘ軸方向用の発光素子１７ａは、発光素子１７ａ−
１と１７ａ−２とから構成され、それぞれ天板１９に形
成された穴内に配置されている。発光素子１７ａ−１と
１７ａ−２とは、スリット１６ａの移動方向に並設され
ている。これにより、発光素子１７の発光領域は、スリ
ット１６の移動方向に長くなるように広がる。なお、図
示しないが、Ｙ軸方向用の発光素子１７ｂは、上述と同
様に、発光素子１７ｂ−１と１７ｂ−２とから構成さ
れ、スリット１６ｂの移動方向に並設されている。

【００１９】図２において、ＣＰＵ５１は、カメラに内
蔵されており、角速度センサ５２、駆動部５３、発光素
子１７−１及び１７−２、並びに受光素子１８と電気的
に接続されている。発光素子１７−１及び１７−２は、
スリット１６側に投光する。スリット１６の穴を通過し
た光は、受光素子１８に入射する。これによって、ブレ
補正光学系１０の位置が検出される。角速度センサ５２
により検出された信号は、ＣＰＵ５１に伝達される。Ｃ
ＰＵ５１は、角速度センサ５２からの信号と、位置検出
部からのブレ補正光学系１０の位置情報に基づき、ブレ
補正光学系１０を駆動する位置を演算し、それを駆動部
５３に出力する。駆動部５３は、ＣＰＵ５１からの信号
に基づきブレ補正光学系１０を駆動する。ブレ補正光学
系１０の動きは、受光素子１８によりモニタされ、ＣＰ
Ｕ５１にフィードバックされる。

【００２０】図３は、第１の実施形態の位置検出部の透
過光の様子を示す図である。図３に示すように、受光素
子１８の中心上に、発光素子１７−１と１７−２との中
央位置が配置されている。スリット１６が駆動中心位置
から図中、右方向に動くときは、移動量ｘが大きくなる
に従って、発光素子１７−１とスリット１６の穴とが遠
ざかり、発光素子１７−１からの光は、スリット１６の
厚みによってけられるようになる。従って、受光素子１
８の受光面上では、発光素子１７−１からの光の強度が
弱くなる。一方、スリット１６の図中右方向への移動に
従って、スリット１６の穴と発光素子１７−２とが接近
する。これにより、発光素子１７−１からの光のけられ
が大きい位置にスリット１６が移動したときは、スリッ
ト１６の穴に、発光素子１７−２から十分な光量の光が
入射するするようになる。よって、スリット１６の検出
位置と受光素子１８の検出位置との間の誤差δｘ2 は、
図１４で示した従来例での誤差δｘ1 よりも小さくな
る。

【００２１】同様に、スリット１６が図中左方向に移動
して、発光素子１７−２からの光のけられが大きくなる
と、発光素子１７−１からスリット１６の穴に十分な光
量の光が入射するようになるので、この場合にも、誤差
δｘ2 は、誤差δｘ1 よりも小さくなる。これにより、
スリット１６の移動量が大きいときの、スリット１６の
厚みによる光のけられを従来より小さくすることができ
る。また、スリット１６を通過した光が受光素子１８か
ら外れない領域が長くなる。よって、スリット１６の移
動量と受光素子１８の位置出力とが比例するスリット１
６の有効ストロークを長くすることができる。さらに、
発光素子１７−１及び１７−２と受光素子１８との間の
距離を短くしたままで位置検出精度を向上させ、受光素
子１８の大きさを小さくすることが可能となり、ひいて
は像ブレ補正装置を小型化することができる。また、発
光素子１７−１及び１７−２と受光素子１８との取付位
置精度が緩和されるため、組立時の位置調整が不要とな
り、コストを下げることができる。

【００２２】図４は、本発明による像ブレ補正装置の第
２の実施形態を説明するグラフである。第２の実施形態
は、第１の実施形態と同一の構成であるが、発光素子１
７−１と１７−２とから出射される光量が制御される点
が異なる。図４において、横軸は、スリット１６の移動
量であり、縦軸は、発光素子１７−１及び１７−２の光
量である。図３において、スリット１６が右方向に移動
するに従って、発光素子１７−１の光量を少なくすると
ともに発光素子１７−２の光量を多くし、これとは逆に
スリット１６が左方向に移動するに従って、発光素子１
７−１の光量を多くするとともに発光素子１７−２の光
量を少なくするように制御する。このように制御すれ
ば、本発明の効果をより高めることができる。

【００２３】図５は、第２の実施形態における発光素子
１７の光量の制御を示すフローチャートである。先ず、
Ｓ１０でブレ補正が開始される。次のＳ２０では、ブレ
補正光学系１０の目標駆動位置ｘを設定する。Ｓ３０及
びＳ４０では、それぞれ発光素子１７−１及び１７−２
の光量Ｌ1 、Ｌ2 を設定する。ここで、Ｌｃは、スリッ
ト１６が駆動中心位置にあるときの発光素子１７−１、
１７−２の光量である。また、ｋは、比例定数である。
２つの発光素子１７−１及び１７−２の光量を設定した
ら、Ｓ５０に進んで、ブレ補正光学系１０をｘの位置に
移動させる。

【００２４】その後、Ｓ６０でブレ補正が開始されてい
るか否かを判定し、開始されていればＳ２０に戻り、開
始されていなければ終了する。なお、以上の制御は、発
光素子１７−１及び１７−２の光量をスリット１６の移
動量に比例するように変化させていたが、実験によって
得られた任意の関数に従って、発光素子１７−１及び１
７−２の光量を変化させても良い。

【００２５】図６は、第１，第２の実施形態の受光素子
１８の位置出力を示すグラフであり、従来例で示した図
１５に対応するものである。このグラフにより、本実施
形態においては、受光素子１８の位置出力をスリット１
６の動きにより近づけることができ、スリット１６の有
効ストロークを長くすることができる。

【００２６】図７は、本発明による像ブレ補正装置の第
３の実施形態を示す図である。第３の実施形態では、発
光素子１７ａ（及び１７ｂ）は、１つのみが設けられて
おり、第１，第２の実施形態のように複数設けられてい
ない。また、発光素子１７ａとスリット１６ａとの間に
は、拡散板２２ａが設けられている。これと同様に、図
示しないが、発光素子１７ｂとスリット１６ｂとの間に
は、拡散板２２ｂが設けられている。

【００２７】図８は、第３の実施形態における位置検出
部の透過光の様子を示す図である。図８において、発光
素子１７から出射した光は、拡散板２２に入射する。光
は、拡散板２２により拡散され、拡散板２２からの拡散
光がスリット１６に照射される。そして、この光のうち
スリット１６の穴を通過した光が受光素子１８に入射す
る。以上の構成により、発光素子１７からの光を広範囲
にわたりスリット１６に照射することができ、スリット
１６の厚みによる光のけられ等を少なくすることができ
る。従って、位置検出誤差δｘ3 を小さくすることがで
きる。さらに、スリット１６の穴を通過した光が、受光
素子１８の受光面から外れない領域を長くすることがで
きる。これにより、発光素子１７と受光素子１８との間
の間隔を短くして装置の小型化を図ることができる。ま
た、組立時の位置調整を不要とし、コストを低減するこ
とができる。

【００２８】図９は、第３の実施形態における受光素子
１８の位置出力を示すグラフであり、第１，第２の実施
形態の図６に対応するものである。拡散板２２を設ける
ことで、受光素子１８の位置出力がスリット１６の動作
に近づき、スリット１６の有効ストロークを長くするこ
とができる。

【００２９】図１０は、本発明の第４の実施形態におけ
る位置検出部を示す図である。第４の実施形態では、ス
リット１６の移動方向に延在するチップを有する発光素
子１７’が設けられている。発光素子１７’の長さは、
スリット１６の可動範囲より長く、かつ、受光素子１８
の長さより長く形成されている。このように形成して
も、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

【００３０】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、均等の範囲内で以下のような種々の変形が可能であ
る。 （１）第１，第２の実施形態において、発光素子１７
は、２つ並設したが、３つ以上の発光素子を配置しても
良く、さらにこれらの光量を第２の実施形態と同様に制
御しても良い。さらに、複数の発光素子１７を、１つの
パッケージ内に収納しても良い。このようにすれば、さ
らなる装置の小型化が可能となる。 （２）第３の実施形態（図７，図８）において、発光素
子１７’は、１つのみ設けたが、これに限らず複数設置
しても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、スリット部の移動量が
大きいときの、スリット部の厚みによる光のけられを小
さくすることができる。また、スリット部を通過した光
が受光部から外れない領域が長くなる。よって、スリッ
ト部の移動量と受光部の位置出力とが比例するスリット
部の有効ストロークを長くすることができる。さらに、
発光部と受光部との間の距離を短くしたままで位置検出
精度を向上させ、受光部の大きさを小さくすることが可
能となり、ひいては像ブレ補正装置を小型化することが
できる。また、発光部と受光部との取付位置精度が緩和
されるため、組立時の位置調整が不要となり、コストを
下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による像ブレ補正装置の第１の実施形態
を示す図である。

【図２】図１の像ブレ補正装置を内蔵したカメラのブロ
ック図である。

【図３】第１の実施形態の位置検出部の透過光の様子を
示す図である。

【図４】本発明による像ブレ補正装置の第２の実施形態
を説明するグラフである。

【図５】第２の実施形態における発光素子１７の光量の
制御を示すフローチャートである。

【図６】第１，第２の実施形態の受光素子１８の位置出
力を示すグラフである。

【図７】本発明による像ブレ補正装置の第３の実施形態
を示す図である。

【図８】第３の実施形態における位置検出部の透過光の
様子を示す図である。

【図９】第３の実施形態における受光素子１８の位置出
力を示すグラフである。

【図１０】本発明の第４の実施形態における位置検出部
を示す図である。

【図１１】従来の像ブレ補正装置の一例を示す断面図で
ある。

【図１２】従来のブレ補正の制御の一例を示すブロック
線図である。

【図１３】受光素子１８から出力される電流値に基づい
て、位置を演算し出力するための演算回路の一例を示す
図である。

【図１４】位置検出部の透過光の様子を示す図である。

【図１５】位置検出部における、スリット１６の移動量
ｘに対する受光素子１８の位置出力を示したグラフであ
る。

【符号の説明】 １０ ブレ補正光学系 １１ 支持棒 １２ 磁石 １３ ヨーク １４ コイル １６ スリット １７、１７’ 発光素子 １８ 受光素子 １９ 天板 ２０ 底板 ２１ 鏡筒 ２２ 拡散板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動により発生する像ブレを補正するた
   めに、撮影光学系の光軸を変化させるように移動可能な
   ブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出部とを備
   える像ブレ補正装置であって、 前記位置検出部は、 前記ブレ補正光学系に連結され、光の透過穴が形成され
   たスリット部と、 前記スリット部と所定間隔を介して配置され、前記スリ
   ット部側に発光し、その発光領域が前記スリット部の移
   動方向に長くなるように広がる発光部と、 前記スリット部を介して前記発光部と対向して配置さ
   れ、前記スリット部の前記透過穴を通過した前記発光部
   からの光を受ける受光部とを備えることを特徴とする像
   ブレ補正装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の像ブレ補正装置におい
   て、 前記発光部は、前記スリット部の移動方向に並設された
   複数の光源部を備えることを特徴とする像ブレ補正装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の像ブレ補正装置におい
   て、 前記光源部からの光量は、前記スリット部の移動に応じ
   て制御されることを特徴とする像ブレ補正装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の像ブレ補正装置におい
   て、 前記発光部は、 光源部と、 前記光源部と前記スリット部との間に配置され、前記光
   源部からの光を拡散するための拡散部とを備えることを
   特徴とする像ブレ補正装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記
   載の像ブレ補正装置において、 前記発光部の発光領域は、前記スリット部の前記透過穴
   の可動範囲を含むことを特徴とする像ブレ補正装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記
   載の像ブレ補正装置において、 前記発光部の発光領域は、前記受光部の受光領域を含む
   ことを特徴とする像ブレ補正装置。