JPH10142649A - ブレ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投光素子や位置検出素子の各素子の個々のば
らつきによる光量変動をなくすことを可能にする。 【解決手段】 像のブレを補正するブレ補正レンズ１０
と、ブレ補正レンズ１０を駆動する電圧ドラバー５及び
モータ１４と、受光面上の光の位置を検出するＰＳＤ２
１、ブレ補正レンズ１０に設けられたスリット部材２２
及びＰＳＤ２１にスリット部材２２を介して光を投光す
るＬＥＤ２３を有し、ブレ補正レンズ１０の位置を検出
する位置検出部２０と、ＰＳＤ２１とＬＥＤ２３の検出
光軸方向の相対的な位置関係を調整する、ラックアンド
ピニオン機構等を利用した調整部４０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等における
手振れ等による像のブレを補正するブレ補正装置に関
し、特に、ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出部
を改良したブレ補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の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のブレを補
正するために、撮影レンズの一部のレンズ（以下、ブレ
補正レンズ）を光軸と直角方向に移動するものが知られ
ている。

【０００３】図６は、従来のブレ補正装置の一例を示す
ブロック図である。２つの角速度センサー３０ａ，３０
ｂは、カメラ１とレンズ２の振動を検出するセンサーで
あり、それぞれの角速度センサー３０ａ，３０ｂの出力
は、角速度処理回路４によって信号処理された後に、Ｃ
ＰＵ３に入力される。ＣＰＵ３は、角速度処理回路４か
らの角速度信号に基づいて、ブレ補正レンズ１０の移動
目標位置情報を含む制御信号を生成し、この制御信号
は、電圧ドライバー５に出力される。電圧ドライバー５
は、像のブレを補正するように、モーター１４ａ，１４
ｂによって、ブレ補正レンズ１０を光軸と直交する面内
でｘ−ｙ方向に駆動する。

【０００４】位置センサー２０ａ，２０ｂは、駆動され
たブレ補正レンズ１０の位置を検出するセンサーであ
り、この検出信号は、位置検出処理回路６によって、信
号処理された後に、現在位置情報としてＣＰＵ３にフィ
ードバックされる。

【０００５】次に、位置検出センサー２０ａ，２０ｂを
含む位置検出部全体の構造について説明する。図７は、
従来例に係るブレ補正装置の位置検出部を示す詳細図で
ある。なお、位置検出センサー２０ａ，２０ｂは、ｘ軸
方向、ｙ軸方向別々に配置されているが、構造が同様で
あるので、図７においては、位置検出センサー２０ａの
み図示してある。

【０００６】位置センサー２０ａ（２０ｂ）は、ケース
本体２８ａの底部に設けられた位置検出素子である一次
元ＰＳＤ(Position Sensitive Device）２１ａ（２１
ｂ）と、ブレ補正レンズ１０を保持するレンズ枠１１に
固定されたスリット部材２２ａ（２２ｂ）と、スリット
部材２２ａ（２２ｂ）に対して、ＰＳＤ２１ａ（２１
ｂ）と反対側の天板２９ａに設けられ、点光源の投光素
子であるＬＥＤ２３ａ（２３ｂ）とからなり、ＬＥＤ２
３ａ（２３ｂ）から発せられる光は、スリット部材２２
ａ（２２ｂ）を通って、ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）に達す
るように構成されている。なお、ブレ補正レンズ１０の
光軸に対して、位置センサー２０ａ，２０ｂの対称側に
は、ブレ補正レンズ１０を駆動するためのモーター１４
ａ，１４ｂ（図６参照）が取り付けられている。

【０００７】図８は、理想的なＰＳＤの出力を示す図で
ある。図８（ａ）に示すように、ＰＳＤ２１ａ（２１
ｂ）は、移動する光の位置情報を２つの電流値Ｉ１，Ｉ
２として出力し、これを演算することにより、受光位置
を求めるものである。従って、ブレ補正レンズ１０の移
動した位置により、一次元ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）に達
する光の位置が移動し、ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）の２つ
の出力信号が変化する。この出力信号は、検出位置処理
回路６によって処理され、ＣＰＵ３は、ブレ補正レンズ
１０のｘ，ｙ方向の位置を検出することができる。ま
た、図８（ｂ）に示すように、ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）
の有効受光面の検出方向の長さを２Ｌ１[mm]とすると、
理想的には、ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）の検出方向センタ
ー位置から±Ｌ１[mm]までが位置検出可能ストロークで
あり、ＰＳＤ２１ａ（２１ｂ）は、このストローク内で
光の位置を検出することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のブレ補
正装置において、ブレ補正レンズ１０の位置検出は、ブ
レ補正レンズ１０のレンズ枠１１と一体化されたスリッ
ト部材２２ａ，２２ｂに、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂからの
光を投光し、そのスリット光を、１次元ＰＳＤ２１ａ，
２１ｂで受光することによって行っている。また、位置
検出部は、ｘ−ｙ軸それぞれの軸について一つずつ設置
されており、ブレ補正レンズ１０の位置をｘ−ｙ平面内
で検出する。

【０００９】この位置検出部では、ＰＳＤ２１ａ，２１
ｂからの出力電流の総和は、ＰＳＤ２１ａ，２１ｂに入
射する光量に依存する。この出力電流の総和とは、ＰＳ
Ｄ２１ａ，２１ｂからの出力Ｉ１，Ｉ２の和であるＩ１
＋Ｉ２であって、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂが発光して、Ｐ
ＳＤ２１ａ，２１ｂに入射する光量のことである。

【００１０】このＬＥＤの入射光量が位置検出範囲にお
いて一定であるのが理想（図８参照）であるが、入射光
量が変動すると、ＰＳＤ２１ａ，２１ｂの出力から得ら
れるＩ１＋Ｉ２も同様の傾向に変動する。もちろん、Ｉ
１，Ｉ２，個々の変動傾向も同様である。このＬＥＤの
光量変動は、現実の位置検出部においてもかなり大きな
誤差の原因となる。

【００１１】位置検出は、ＰＳＤ出力信号Ｉ１，Ｉ２を
処理して行うが、前述したように、光量変動があると、
後の信号処理で出力範囲が変動してしまう。これを図
９，図１０によって説明する。

【００１２】図９は、ＰＳＤ出力電流信号の処理過程を
示すブロック図である。図９において、ＰＳＤ２１ａか
らの出力電流Ｉ１，Ｉ２は、電流−電圧変換器（Ｉ／Ｖ
変換器）２５ａ1 ，２５ａ2 によって、それぞれ電圧Ｖ
１，Ｖ２に変換される。この電圧Ｖ１，Ｖ２は、増幅器
２６ａ1 ，２６ａ2 によって増幅され、電圧Ｖ１' ，Ｖ
２' を得る。この電圧Ｖ１' ，Ｖ２' は、Ａ／Ｄ変換器
２７ａによってデジタル変換され、演算器２８ａによ
り、位置演算がなされる。

【００１３】図１０は、増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' を
表した線図である。増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' は、Ｉ
／Ｖ変換された電圧Ｖ１，Ｖ２をダイナミックレンジＤ
[V] が有効に使えるように設定されたゲインにより、増
幅されて得るものである。増幅後の信号Ｖ１' ，Ｖ２'
の出力範囲は、図１０中のＤ１〜Ｄ２[V] 内に収まるよ
うに設計されている。

【００１４】しかし、前述したように、出力電流Ｉ１，
Ｉ２に変動がある場合には、変換後の電圧Ｖ１，Ｖ２は
もちろん、増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' の出力範囲も変
動する。増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' の出力範囲が減少
する方向に変動した場合は、ダイナミックレンジＤ[V]
に対して、増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' の出力範囲は、
小さくなる。これにより、位置検出の分解能が低下し、
位置検出精度も低下することになる。

【００１５】逆に、増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' の出力
範囲が増加する方向に変動した場合は、増幅後の電圧Ｖ
１' ，Ｖ２' の出力範囲は、ダイナミックレンジＤ[V]
を超えてしまう。すなわち、Ｄ２[V] 付近で信号は飽和
してしまう。特に、後者のように、増幅後の電圧Ｖ１'
，Ｖ２' が飽和した場合には、位置検出に必要な情報
が得られず、現在のレンズ位置が求められなくなるとい
う問題が出てしまう。

【００１６】本発明の課題は、投光素子や位置検出素子
の各素子の個々のばらつきによる光量変動をなくすこと
ができるブレ補正装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、像のブレを補正するブレ補正光
学系（１０）と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部
（５，１４）と、受光面上の光の位置を検出する位置検
出素子（２１）及び前記位置検出素子に光を投光する投
光素子（２３）を有し、前記ブレ補正光学系の位置を検
出する位置検出部（２０）と、前記位置検出素子と前記
投光素子の検出光軸方向の相対的な位置関係を調整する
調整部（４０）とを備えている。

【００１８】請求項２の発明は、像のブレを補正するブ
レ補正光学系（１０）と、前記ブレ補正光学系を駆動す
る駆動部（５，１４）と、受光面上の光の位置を検出す
る位置検出素子（２１）、前記ブレ補正光学系に設けら
れたスリット部材（２２）及び前記位置検出素子に前記
スリット部材を介して光を投光する投光素子（２３）を
有し、前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出部
（２０）と、前記位置検出素子と前記投光素子の検出光
軸方向の相対的な位置関係を調整する調整部（４０）と
を備えている。

【００１９】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のブレ補正装置において、前記調整部は、多段階
に位置調整が可能であることを特徴とする。

【００２０】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
のいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記調
整部は、前記位置検出部の前記位置検出素子と前記投光
素子と共に、ユニット化した構造となっていることを特
徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、図面を参照しながら、本発明の
実施の形態をあげて説明する。図１は、第１実施形態に
よるブレ補正装置の位置検出部分を抜き出して示す詳細
図である。なお、前述した従来技術と同様な機能を果た
す部分は、同一の符号を付して、重複する図や説明を適
宜省略する。第１実施形態は、投光部２３の検出光軸方
向の位置を調整するために、ラックアンドピニオン機構
を用いた調整部４０が設けられている。調整部４０は、
図７に示したスリット部材２２ａ、ＰＳＤ２１ａを従来
と同様に不動とし、ＬＥＤ２３ａの位置を変えることに
よって、ＰＳＤ２１ａとＬＥＤ２３ａの間の距離を調整
するようにしたものである。

【００２２】この調整部４０は、天板２９ａに移動自在
に設けられたＬＥＤ２３ａのホルダ２３−１ａに形成さ
れたラック４１ａと、ラック４１ａに噛み合う歯が円周
に切ってあり、位置が固定のピニオンギア４２ａと、こ
のピニオンギア４２ａを伝達系４３ａを介して正逆回転
するモータ４４ａと、ＣＰＵ３からの駆動信号に基づい
て、モータ４４ａを駆動するドライバ４５ａなどを備え
ており、ピニオンギア４２ａを正逆回転させることによ
って、ラック４１ａを上下に移動させて、ラック４１ａ
と一体のＬＥＤ２３ａを、上下の移動方向（矢印参照）
に位置調整することができる。なお、ＬＥＤ２３ａにお
いて、上への方向をａ方向とする。

【００２３】図２は、第１実施形態に係るブレ補正装置
の調整動作を示すフローチャートでである。まず、ＣＰ
Ｕ３は、ＬＥＤ２３ａを発光させ（Ｓ１００）、そのと
きのＰＳＤ２１ａの受光光量Ｉ１＋Ｉ２を測定する（Ｓ
１０１）。次に、この光量が設計値±許容差内であるか
否かを判断し（Ｓ１０２）、許容差内であると判断した
ときには、調整は終了する。

【００２４】一方、ＣＰＵ３は、Ｓ１０２において、許
容差内でないと判断したときには、光量が設計値に対し
て大きいか否かの判断を行う（Ｓ１０３）。この判断か
ら、調整部４０によって、ＬＥＤ２３ａの位置を調整す
る。つまり、光量が設計値より大の場合には、レンジオ
ーバを防ぐために、ＬＥＤ２３ａとＰＳＤ２１ａとの距
離を遠ざけるように、ＬＥＤ２３ａの位置を上げる（Ｓ
１０４）。すなわち、調整部４０により、ＬＥＤ２３ａ
の位置をａ方向に移動する。逆に、光量が設計値より小
の場合には、レンジを有効に使えるように光量を上げる
ように、ＬＥＤ２３ａの位置を下げる（Ｓ１０５）。す
なわち、ＬＥＤ２３ａをａ方向と逆の方向に移動する。

【００２５】この作業を光量が設計値±許容差に納まる
まで繰り返し行い、光量が設計値±許容差内に納まった
ときに（Ｓ１０２）、調整は終了となる。このように、
ラックアンドピニオン機構を備えた調整部４０を用い
て、ＬＥＤ２３ａの高さ調整を一度だけ行うことによ
り、ＬＥＤ２３ａの個々のばらつきによらず、ＰＳＤ２
１ａの受光光量を一定に保つことができる。

【００２６】第１実施形態によれば、ブレ補正装置の中
の位置検出部において、調整部によってＬＥＤの位置を
調整できるようにしたので、ＬＥＤの個体差又は種類の
違いにより、ＬＥＤの光量が設計値から大きくばらつい
た場合に、位置検出出力信号がダイナミックレンジに対
して非常に小さい、又は、出力範囲オーバ（レンジオー
バ）となってしまうなどの光量変動に対応することがで
きる。この光量調整は、本実施形態に係るブレ補正装置
が組み上がったときに、調整部により一度だけ行なう。

【００２７】ここで、調整部４０について、さらに詳し
く説明する。ブレ補正レンズ１０の位置検出は、光源と
なる投光素子（ＬＥＤ）より得られる光量、位置検出素
子（ＰＳＤ）の出力範囲等を考慮して、後の処理回路６
を設計する。しかし、前述したのように、ＬＥＤの光量
変動は、実際にはかなり大きいので、光量を一定に保つ
ことができない。光量が変動すると、後の処理回路６で
レンジオーバしてしまう。

【００２８】その光量変動の要因としては、ＬＥＤの
個体差、ＬＥＤの種類、温度特性の３点が考えられ
る。特に、は、ＬＥＤ一つ一つで異なった光量を持つ
ことになる。ＬＥＤが持つ光量のばらつきは、一般的に
は、設計値に対して、１／２〜２倍程度であると言われ
ている。

【００２９】は、当然のことであるが、ＬＥＤの種類
によりその発光量には違いがある。一般的に、一定の発
光量の下では、その強度は、ＬＥＤの光軸方向のＬＥＤ
−ＰＳＤ間の相対距離（２６ａ）の２乗に反比例するこ
とがわかっている（図３）。つまり、ＬＥＤ−ＰＳＤ間
距離（２６ａ）が小さいほど、ＰＳＤが受光する光電流
は高い。よって、光量の変動は、ＬＥＤ−ＰＳＤ間の光
軸方向距離を調整する調整部４０を設けることによっ
て、キャンセルすることができる。

【００３０】本発明は、上記，を要因とする光量変
動を解決するための手段を設けたものであり、ＬＥＤと
ＰＳＤとの相対距離を調整することができる調整部を持
ち、この調整を行うことによって、発光量を調整するこ
とが可能となる。つまり、ＬＥＤの個々の光量に合わせ
て、ＬＥＤ−ＰＳＤ間距離を可変として、この距離を調
整すれば、一定の光量を保つことができる。また、ＬＥ
Ｄ，ＰＳＤを固定する部材を一体化すれば、この位置検
出部を採用する他のものにも応用することができる。

【００３１】（第２実施形態）図４は、本発明によるブ
レ補正装置の第２実施形態を示す図である。第２実施形
態は、押さえ環５４の締め具合によって、ＬＥＤ２３ａ
の高さを調整する調整部５０が設けられている。調整部
５０は、ホルダ部５１と、押さえ環５４と、ばね５７な
どを備えている。

【００３２】ホルダ部５１は、天板２９ａ（図１参照）
に固定されており、ＬＥＤ２３ａを収容するためのもの
であり、小径部，中径部，大径部を有する段付孔５２が
形成されている。段付孔５２は、大径部にねじ部５３が
形成されている。押さえ環５４は、ＬＥＤ２３ａに一体
に設けられており、外周にホルダ部５１のねじ部５３と
螺合するねじ部５５が形成され、上面にこの押さえ環５
４を回転させるためのねじ溝５６が形成されている。バ
ネ５７は、ＬＥＤ２３ａを図４の上方向へ付勢するため
のものであり、ＬＥＤ２３ａの首部とホルダ部５１の中
径部との間に挿入されている。

【００３３】この実施形態の調整部５０は、押さえ環５
４のねじ溝５６を回転させることにより、押さえ環５４
を上下に移動させ、この押さえ環５４と一体のＬＥＤ２
３ａの上下方向の位置を調整することができる。

【００３４】（第３実施形態）図５は、本発明によるブ
レ補正装置の第３実施形態を示す図である。第３実施形
態の調整部６０は、ホルダ６１と、ばね６３等を含み、
ばね６３の撓みを利用して、ＬＥＤ２３ａの高さを調整
する構造である。

【００３５】ホルダ部６１は、天板２９ａ（図１参照）
に固定されており、ＬＥＤ２３ａを収容するためのもの
であり、ばね６３が嵌まりやすい構造のばね掛け溝６２
が所定の間隔で上下方向に複数形成されている。ばね６
３は、ばね掛け溝６２に挿入され、上端がＬＥＤ２３ａ
の首部に当接している。

【００３６】第３実施形態の調整部６０は、ばね６３を
いずれかのばね掛け溝６２に挿入することにより、段階
的に粗位置決めを行い、その後に、第１実施形態と同様
に、光量測定を行いながら、不図示の駆動機構により、
下方に押圧して、ばね６３の撓みを利用して、微調整を
行なうことにより、ＬＥＤ２３ａを正確に位置決めする
ことができる。

【００３７】以上説明した実施形態に限定されることな
く、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明
の均等の範囲内である。例えば、ＬＥＤなどの投光素子
を位置決めする例で説明したが、ＰＳＤなどの位置検出
素子を移動させて位置決めするようにしてもよい。ま
た、調整部は、前述した各実施形態の構造に限らず、ラ
チェット機構等などを用いたものであってもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投光素子と位置検出素子の間の距離を調整するので、各
素子の個々のばらつきによる光量変動を一定に保つこと
ができる。また、投光素子と位置検出素子の間の距離を
調整する調整部を設け、さらに、各素子がユニット化し
た構造とすれば、各素子の種類による光量の違いにも対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるブレ補正装置の第１実施形態を示
す図である。

【図２】第１実施形態に係るブレ補正装置の調整動作を
示すフローチャートである。

【図３】投光素子−受光素子間距離と光量の関係を示す
線図である。

【図４】本発明によるブレ補正装置の第２実施形態を示
す図である。

【図５】本発明によるブレ補正装置の第３実施形態を示
す図である。

【図６】従来のブレ補正装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図７】従来例に係るブレ補正装置の位置検出部を示す
詳細図である。

【図８】理想的なＰＳＤの出力を示す図である。

【図９】ＰＳＤ出力電流信号の処理過程を示すブロック
図である。

【図１０】増幅後の電圧Ｖ１' ，Ｖ２' を表した線図で
ある。

【符号の説明】

１：カメラボディ ２：レンズ ３：ＣＰＵ ４：角速度処理回路 ５：電圧ドライバ ６：位置検出処理回路 １０：ブレ補正レンズ １１：ブレ補正レンズ枠 １４ａ，１４ｂ：駆動用モーター ２０ａ，２０ｂ： 位置センサー ２１ａ，２１ｂ： 位置検出素子（ＰＳＤ） ２２ａ，２２ｂ： スリット部材 ２３ａ，２３ｂ： ＬＥＤ ２４ａ，２４ｂ： ＬＥＤ−ＰＳＤ間距離 ２５ａ1 ，２５ａ2 ，２５ｂ1 ，２５ｂ2 ： 電流−電
圧変換器 ２６ａ1 ，２６ａ2 ，２６ｂ1 ，２６ｂ2 ： 増幅器 ２７ａ，２７ｂ： Ａ／Ｄ変換器 ２８ａ，２８ｂ： 演算部 ３０ａ，３０ｂ： 角速度センサー ４０：調整部 ４１ａ，４１ｂ： ラック ４２ａ，４２ｂ： ピニオンギア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像のブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 受光面上の光の位置を検出する位置検出素子及び前記位
   置検出素子に光を投光する投光素子を有し、前記ブレ補
   正光学系の位置を検出する位置検出部と、 前記位置検出素子と前記投光素子の検出光軸方向の相対
   的な位置関係を調整する調整部とを備えたブレ補正装
   置。
2. 【請求項２】 像のブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 受光面上の光の位置を検出する位置検出素子、前記ブレ
   補正光学系に設けられたスリット部材及び前記位置検出
   素子に前記スリット部材を介して光を投光する投光素子
   を有し、前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出
   部と、 前記位置検出素子と前記投光素子の検出光軸方向の相対
   的な位置関係を調整する調整部とを備えたブレ補正装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のブレ補正
   装置において、 前記調整部は、多段階に位置調整が可能であることを特
   徴とするブレ補正装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載のブレ補正装置において、 前記調整部は、前記位置検出部の前記位置検出素子と前
   記投光素子と共に、ユニット化した構造となっているこ
   とを特徴とするブレ補正装置。