JP2000194026A - 揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置 - Google Patents
揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置Info
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- JP2000194026A JP2000194026A JP37253698A JP37253698A JP2000194026A JP 2000194026 A JP2000194026 A JP 2000194026A JP 37253698 A JP37253698 A JP 37253698A JP 37253698 A JP37253698 A JP 37253698A JP 2000194026 A JP2000194026 A JP 2000194026A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の小型化、軽量化、消費電力の低減化を
図る。 【解決手段】 結像光学系により結ばれる像の揺れを光
学的に補正する光学補正手段１５１と、該光学補正手段
を移動させるためのバイモルフ１０，１１とを有する。
図る。 【解決手段】 結像光学系により結ばれる像の揺れを光
学的に補正する光学補正手段１５１と、該光学補正手段
を移動させるためのバイモルフ１０，１１とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結像光学系により
結ばれる像の揺れを光学的に補正する光学補正手段を有
する揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置
の改良に関するものである。
結ばれる像の揺れを光学的に補正する光学補正手段を有
する揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ビデオカメラなどの撮影装置
においては、ＡＥ（オート・エクスポージャ）、ＡＦ
（オートフォーカス）などあらゆる点で自動化、多機能
化が図られ、良好な撮影が容易に行えるようになってい
る。
においては、ＡＥ（オート・エクスポージャ）、ＡＦ
（オートフォーカス）などあらゆる点で自動化、多機能
化が図られ、良好な撮影が容易に行えるようになってい
る。
【０００３】また、近年ビデオカメラの小型化や、光学
系の高倍率化に伴い、撮影装置の揺れが撮影画像の品位
を低下させる大きな原因となっていることに着目し、こ
のカメラ揺れを補正する機能を有した撮影装置が種々提
案されている。
系の高倍率化に伴い、撮影装置の揺れが撮影画像の品位
を低下させる大きな原因となっていることに着目し、こ
のカメラ揺れを補正する機能を有した撮影装置が種々提
案されている。
【０００４】図４に、従来の揺れ補正機能を有した撮影
装置の構成の一例を示す。
装置の構成の一例を示す。
【０００５】同図における撮影部（撮像部）の構成とし
て、１５０は撮影レンズ、１１１は光電変換手段である
ＣＣＤなどの撮像素子である。１１２は前記撮像素子１
１より出力された電気信号を例えばＮＴＳＣなどの標準
ビデオ信号に変換する信号処理回路であり、標準ビデオ
出力が得られる。
て、１５０は撮影レンズ、１１１は光電変換手段である
ＣＣＤなどの撮像素子である。１１２は前記撮像素子１
１より出力された電気信号を例えばＮＴＳＣなどの標準
ビデオ信号に変換する信号処理回路であり、標準ビデオ
出力が得られる。
【０００６】次に、手揺れ補正部の構成として、３１は
例えばジャイロなどの角速度センサから成る検出手段で
あり、撮影装置に取り付けられている。３２は角速度セ
ンサなどの前記揺れ検出手段３１の出力より揺れ補正目
標値を演算する信号処理手段である。３３は前記信号処
理手段３２より算出された揺れ補正信号に基づきアクチ
ュエータ３４を駆動させるための駆動信号を発生させる
駆動回路である。３４は揺れ補正を行うシフト光学系１
５１を駆動するアクチュエータであって、コイルとマグ
ネットからなるリニアモータなどで構成されている。
例えばジャイロなどの角速度センサから成る検出手段で
あり、撮影装置に取り付けられている。３２は角速度セ
ンサなどの前記揺れ検出手段３１の出力より揺れ補正目
標値を演算する信号処理手段である。３３は前記信号処
理手段３２より算出された揺れ補正信号に基づきアクチ
ュエータ３４を駆動させるための駆動信号を発生させる
駆動回路である。３４は揺れ補正を行うシフト光学系１
５１を駆動するアクチュエータであって、コイルとマグ
ネットからなるリニアモータなどで構成されている。
【０００７】前記シフト光学系１５１は、撮影光学系の
光軸に対し略直交する方向に移動させられ、撮影素子１
６１面上の結像位置を撮影面と平行に上下左右に移動さ
せるものである。
光軸に対し略直交する方向に移動させられ、撮影素子１
６１面上の結像位置を撮影面と平行に上下左右に移動さ
せるものである。
【０００８】なお、図示されていないが、実際の構成に
は、シフト光学系１５１の移動量を検出する位置検出手
段が設けられており、その位置信号が駆動回路３３に帰
還され、位置制御が行われている。
は、シフト光学系１５１の移動量を検出する位置検出手
段が設けられており、その位置信号が駆動回路３３に帰
還され、位置制御が行われている。
【０００９】次に、図５を用いて、前記信号処理手段３
２について詳述する。
２について詳述する。
【００１０】同図において、３０１は撮影装置に固定さ
れた前記揺れ検出手段３１に相当するジャイロであり、
カメラの揺れに応じた信号を出力する。３０２は前記ジ
ャイロ３０１の直流分をカットするＤＣカットフィルタ
であり、例えばハイパスフィルタによって構成されてい
るものである。３０３は前記ジャイロ３０１より検出さ
れた揺れ信号（角速度信号）を増幅する増幅回路、３０
４は前記増幅回路３０３より出力された角速度信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
れた前記揺れ検出手段３１に相当するジャイロであり、
カメラの揺れに応じた信号を出力する。３０２は前記ジ
ャイロ３０１の直流分をカットするＤＣカットフィルタ
であり、例えばハイパスフィルタによって構成されてい
るものである。３０３は前記ジャイロ３０１より検出さ
れた揺れ信号（角速度信号）を増幅する増幅回路、３０
４は前記増幅回路３０３より出力された角速度信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００１１】３０５は前記Ａ／Ｄ変換器３０４のデジタ
ル出力の低周波成分を遮断するハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）であり、任意の帯域で特性を可変し得る機能を有す
る。３０６は前記ＨＰＦ３０５の出力（角速度信号）を
積分して角変位信号を出力する積分器であり、任意の帯
域で特性を可変し得る機能を有する。３０７は角速度信
号及び積分器回路３０６より出力された角速度信号と、
角速度信号に積分処理を施した積分信号、すなわち角変
位信号からパンニング，チルティングの判定を行うパン
・チルト判定回路である。
ル出力の低周波成分を遮断するハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）であり、任意の帯域で特性を可変し得る機能を有す
る。３０６は前記ＨＰＦ３０５の出力（角速度信号）を
積分して角変位信号を出力する積分器であり、任意の帯
域で特性を可変し得る機能を有する。３０７は角速度信
号及び積分器回路３０６より出力された角速度信号と、
角速度信号に積分処理を施した積分信号、すなわち角変
位信号からパンニング，チルティングの判定を行うパン
・チルト判定回路である。
【００１２】このパン・チルト判定回路３０７は角速度
信号及び角変位信号のレベルにより後述するパンニング
制御を行う。そして、Ａ／Ｄ変換器３０４，ＨＰＦ３０
５，積分器３０６，パン・チルト判定回路３０７は、例
えばマイクロコンピュータなどの演算部ＣＯＭによって
構成される。これらの構成より得られた角変位信号は後
の制御において揺れ補正目標値となる。
信号及び角変位信号のレベルにより後述するパンニング
制御を行う。そして、Ａ／Ｄ変換器３０４，ＨＰＦ３０
５，積分器３０６，パン・チルト判定回路３０７は、例
えばマイクロコンピュータなどの演算部ＣＯＭによって
構成される。これらの構成より得られた角変位信号は後
の制御において揺れ補正目標値となる。
【００１３】ここで、パン・チルト判定回路３０７の動
作について詳しく述べると、Ａ／Ｄ変換器３０４より出
力された角速度信号及び積分回路３０５より出力された
角変位信号を入力し、角速度が所定のしきい値以上、あ
るいは角速度が所定のしきい値以内であっても、角速度
信号を積分した角変位信号が所定のしきい値以上の場合
に、パンニングあるいはチルティングであると判定し、
このようなときには、ＨＰＦ３０５の低域カットオフ周
波数を高域側へと変移させ、低域の周波数に対して揺れ
補正系が応答しないように特性を変更し、更にパンニン
グ，チルティングが検出された場合には、シフト光学系
の補正位置を序々に移動範囲中心へとセンタリングする
ために、積分器３０６の積分特性の時定数を短くなる方
向に変移させ、積分器に蓄積された値が基準値（揺れを
検出していない状態においてとりうる値）とする制御
（以下、パンニング制御）を行う。
作について詳しく述べると、Ａ／Ｄ変換器３０４より出
力された角速度信号及び積分回路３０５より出力された
角変位信号を入力し、角速度が所定のしきい値以上、あ
るいは角速度が所定のしきい値以内であっても、角速度
信号を積分した角変位信号が所定のしきい値以上の場合
に、パンニングあるいはチルティングであると判定し、
このようなときには、ＨＰＦ３０５の低域カットオフ周
波数を高域側へと変移させ、低域の周波数に対して揺れ
補正系が応答しないように特性を変更し、更にパンニン
グ，チルティングが検出された場合には、シフト光学系
の補正位置を序々に移動範囲中心へとセンタリングする
ために、積分器３０６の積分特性の時定数を短くなる方
向に変移させ、積分器に蓄積された値が基準値（揺れを
検出していない状態においてとりうる値）とする制御
（以下、パンニング制御）を行う。
【００１４】なお、この間も角速度信号及び角変位信号
の検出は行われており、パンニング，チルティングが終
了した場合には、再び低域のカットオフ周波数を低下し
て揺れ補正範囲を拡張する動作が行われ、パンニング制
御から抜ける。
の検出は行われており、パンニング，チルティングが終
了した場合には、再び低域のカットオフ周波数を低下し
て揺れ補正範囲を拡張する動作が行われ、パンニング制
御から抜ける。
【００１５】この動作を、図６のフローチャートを用い
て説明する。
て説明する。
【００１６】ステップ＃０１より動作を開始するが、こ
の動作は所定のタイミングで繰り返し開始される。ま
ず、ステップ＃０２において、増幅された角速度信号を
アナログ量から演算部ＣＯＭで扱えるデジタル値に変換
する。そして、次のステップ＃０３において、前回用意
されたカットオフ周波数（ｆｃ）の値を用い、ＨＰＦ演
算を行う。次のステップ＃０４においては、前回用意さ
れた時定数の値を用い積分演算を行い、続くステップ＃
０５において、積分結果、すなわち角変位信号をアナロ
グ量に変換して出力する。
の動作は所定のタイミングで繰り返し開始される。ま
ず、ステップ＃０２において、増幅された角速度信号を
アナログ量から演算部ＣＯＭで扱えるデジタル値に変換
する。そして、次のステップ＃０３において、前回用意
されたカットオフ周波数（ｆｃ）の値を用い、ＨＰＦ演
算を行う。次のステップ＃０４においては、前回用意さ
れた時定数の値を用い積分演算を行い、続くステップ＃
０５において、積分結果、すなわち角変位信号をアナロ
グ量に変換して出力する。
【００１７】ステップ＃０６においては、角速度信号が
所定のしきい値以上であるかを判定し、しきい値未満で
あればステップ＃０７へ進み、ここでは積分値が所定の
しきい値以上であるかを判定する。この結果、角速度信
号が所定のしきい値以上、あるいは角速度信号が所定の
しきい値に満たなくとも、積分値が所定のしきい値以上
ならばパンニング・チルティング状態と判定してステッ
プ＃０８へ進み、角速度信号と積分値が共に所定のしき
い値に満たない場合は通常制御態、あるいはパンニング
・チルティングの終了状態と判定してステップ＃１０へ
進む。
所定のしきい値以上であるかを判定し、しきい値未満で
あればステップ＃０７へ進み、ここでは積分値が所定の
しきい値以上であるかを判定する。この結果、角速度信
号が所定のしきい値以上、あるいは角速度信号が所定の
しきい値に満たなくとも、積分値が所定のしきい値以上
ならばパンニング・チルティング状態と判定してステッ
プ＃０８へ進み、角速度信号と積分値が共に所定のしき
い値に満たない場合は通常制御態、あるいはパンニング
・チルティングの終了状態と判定してステップ＃１０へ
進む。
【００１８】ステップ＃０８においては、ＨＰＦ演算に
用いるカットオフ周波数の値を現在の値より所定の値だ
け高くし、低周波信号の減衰率を現在のそれより大きく
する。そして、次のステップ＃０９において、積分演算
に用いる時定数の値を現在の値より所定の値だけ短く
し、角変位出力が基準値に近づくようにする。
用いるカットオフ周波数の値を現在の値より所定の値だ
け高くし、低周波信号の減衰率を現在のそれより大きく
する。そして、次のステップ＃０９において、積分演算
に用いる時定数の値を現在の値より所定の値だけ短く
し、角変位出力が基準値に近づくようにする。
【００１９】また、ステップ＃１０においては、ＨＰＦ
演算に用いるカットオフ周波数の値を現在の値より所定
の値だけ低くし、低周波信号の減衰率を現在のそれより
小さくする。そして、次のステップ＃１１において、積
分演算に用いる時定数の値を現在の値より所定の値だけ
長くし、積分効果を上げる。
演算に用いるカットオフ周波数の値を現在の値より所定
の値だけ低くし、低周波信号の減衰率を現在のそれより
小さくする。そして、次のステップ＃１１において、積
分演算に用いる時定数の値を現在の値より所定の値だけ
長くし、積分効果を上げる。
【００２０】上記の動作を終了するとステップ＃１２に
おいて、パンニングの処理が終了する。
おいて、パンニングの処理が終了する。
【００２１】次に、従来のアクチュエータの構造につい
て、図７を用いて説明する。
て、図７を用いて説明する。
【００２２】図７はシフト光学系１５１を含む可動部を
光路方向（被写体側より撮像素子１１１側に向かって）
より見た図である。
光路方向（被写体側より撮像素子１１１側に向かって）
より見た図である。
【００２３】同図に示す３４及び３４’がリニアモータ
を応用したアクチュエータ・ブロックである。このアク
チュエータ・ブロックは、コイル５２１，５３１と、マ
グネット５２２，５３２及びヨーク５２３，５３３で構
成されている。
を応用したアクチュエータ・ブロックである。このアク
チュエータ・ブロックは、コイル５２１，５３１と、マ
グネット５２２，５３２及びヨーク５２３，５３３で構
成されている。
【００２４】これらのアクチュエータ３４，３４’は、
それぞれコイルに加える電流の向きにより、矢印に示す
方向の印加電流に応じたトルクをそれぞれ発生するよう
にマグネット５２２，５３２の極性を配置してある。
それぞれコイルに加える電流の向きにより、矢印に示す
方向の印加電流に応じたトルクをそれぞれ発生するよう
にマグネット５２２，５３２の極性を配置してある。
【００２５】なお、同図には示していないが、シフト光
学系１５１及び保持枠１６０を光軸に対し直交する平面
上の移動にのみ規制するガイドがあり、また、シフト光
学系１５１及び保持枠１６０の移動量を検出するエンコ
ーダが備えられている。
学系１５１及び保持枠１６０を光軸に対し直交する平面
上の移動にのみ規制するガイドがあり、また、シフト光
学系１５１及び保持枠１６０の移動量を検出するエンコ
ーダが備えられている。
【００２６】以上の説明よりわかるように、上記の従来
例においては、リニアモータの構造を持つアクチュエー
タ３４及び３４’を備え、シフト光学系１５１を一平面
上で可動させることにより撮像素子１１１上の被写体像
を撮影平面上で動かすことができる。
例においては、リニアモータの構造を持つアクチュエー
タ３４及び３４’を備え、シフト光学系１５１を一平面
上で可動させることにより撮像素子１１１上の被写体像
を撮影平面上で動かすことができる。
【００２７】この動作を先に述べた揺れ信号より求めら
れた揺れ補正信号に基づき行うことにより、撮影面上で
の被写体像の揺れをキャンセルすることが可能となる。
れた揺れ補正信号に基づき行うことにより、撮影面上で
の被写体像の揺れをキャンセルすることが可能となる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例において、リニアモータを応用したアクチュエータ
を用いることによるデメリットがある。
来例において、リニアモータを応用したアクチュエータ
を用いることによるデメリットがある。
【００２９】第１は、アクチュエータ３４，３４’自体
の体積の大きさである。マグネットとヨークにより磁気
回路を構成し、さらに磁気回路中にコイルを可動させる
ためのクリアランスと、コイルの移動量をカバーした磁
気回路の大きさを保ちながらレイアウトすることが求め
られるため、磁気回路が大きくなってしまう。
の体積の大きさである。マグネットとヨークにより磁気
回路を構成し、さらに磁気回路中にコイルを可動させる
ためのクリアランスと、コイルの移動量をカバーした磁
気回路の大きさを保ちながらレイアウトすることが求め
られるため、磁気回路が大きくなってしまう。
【００３０】また、可動方向が光軸に直交する一平面上
であることから、アクチュエータのレイアウトも、その
平面上となるため、必円筒形であるレンズ鏡筒から磁気
回路を含むアクチュエータが飛び出す構造となってしま
う。
であることから、アクチュエータのレイアウトも、その
平面上となるため、必円筒形であるレンズ鏡筒から磁気
回路を含むアクチュエータが飛び出す構造となってしま
う。
【００３１】第２は、上記のようにコイルとヨーク、マ
グネットから成るアクチュエータであるため、アクチュ
エータ自体の重量が無視できないことが挙げられる。さ
らに可動なシフト光学系１５１と保持枠１６０のコイル
５２１，５３１が接合されているため、可動部の重量も
増してしまう。その分多くの駆動トルクを必要とするた
め、アクチュエータもさらに大型化することとなってし
まう。
グネットから成るアクチュエータであるため、アクチュ
エータ自体の重量が無視できないことが挙げられる。さ
らに可動なシフト光学系１５１と保持枠１６０のコイル
５２１，５３１が接合されているため、可動部の重量も
増してしまう。その分多くの駆動トルクを必要とするた
め、アクチュエータもさらに大型化することとなってし
まう。
【００３２】第３は、シフト光学系１５１と保持枠１６
０を保持するための保持電流を常に供給しないと、シフ
ト光学系１５１と保持枠１６０を中心に保持できないと
いうことである。これはシフト光学系１５１と保持枠１
６０の可動部材が駆動効率を向上させるためにアクチュ
エータにより生じる駆動トルク以外の力を殆ど受けない
構造となっているために、アクチュエータ３４，３４’
の駆動トルクが無い場合、重力の影響を受けてしまい、
光軸に対し下方に落下してしまう問題がある。この重力
に打ち勝ち、シフト光学系１５１の光軸をセンタ近傍に
保持するためには、その力に応じた駆動トルクを常に発
生する必要があるため、いかなる場合でも重力に打ち勝
つトルクを発生させる保持電流をアクチュエータ３４，
３４’に常に加えておく必要がある。
０を保持するための保持電流を常に供給しないと、シフ
ト光学系１５１と保持枠１６０を中心に保持できないと
いうことである。これはシフト光学系１５１と保持枠１
６０の可動部材が駆動効率を向上させるためにアクチュ
エータにより生じる駆動トルク以外の力を殆ど受けない
構造となっているために、アクチュエータ３４，３４’
の駆動トルクが無い場合、重力の影響を受けてしまい、
光軸に対し下方に落下してしまう問題がある。この重力
に打ち勝ち、シフト光学系１５１の光軸をセンタ近傍に
保持するためには、その力に応じた駆動トルクを常に発
生する必要があるため、いかなる場合でも重力に打ち勝
つトルクを発生させる保持電流をアクチュエータ３４，
３４’に常に加えておく必要がある。
【００３３】（発明の目的）本発明の目的は、装置の小
型化、軽量化、消費電力の低減化を図ることのできる揺
れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置を提供
しようとするものである。
型化、軽量化、消費電力の低減化を図ることのできる揺
れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置を提供
しようとするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、結像光学系により結ばれ
る像の揺れを光学的に補正する光学補正手段と、該光学
補正手段を移動させるためのバイモルフとを有する揺れ
補正装置とするものである。
に、請求項１記載の本発明は、結像光学系により結ばれ
る像の揺れを光学的に補正する光学補正手段と、該光学
補正手段を移動させるためのバイモルフとを有する揺れ
補正装置とするものである。
【００３５】同じく上記目的を達成するために、請求項
３記載の本発明は、結像光学系により結ばれる像の揺れ
を光学的に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を
移動させるためのユニモルフとを有する揺れ補正装置と
するものである。
３記載の本発明は、結像光学系により結ばれる像の揺れ
を光学的に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を
移動させるためのユニモルフとを有する揺れ補正装置と
するものである。
【００３６】同じく上記目的を達成するために、請求項
７記載の本発明は、揺れを検出する揺れ検出手段と、結
像光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光
学補正手段と、該光学補正手段を移動させるためのバイ
モルフとを有する揺れ補正機能付き装置とするものであ
る。
７記載の本発明は、揺れを検出する揺れ検出手段と、結
像光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光
学補正手段と、該光学補正手段を移動させるためのバイ
モルフとを有する揺れ補正機能付き装置とするものであ
る。
【００３７】同じく上記目的を達成するために、請求項
９記載の本発明は、揺れを検出する揺れ検出手段と、結
像光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光
学補正手段と、該光学補正手段を移動させるためのユニ
モルフとを有する揺れ補正機能付き装置とするものであ
る。
９記載の本発明は、揺れを検出する揺れ検出手段と、結
像光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光
学補正手段と、該光学補正手段を移動させるためのユニ
モルフとを有する揺れ補正機能付き装置とするものであ
る。
【００３８】同じく上記目的を達成するために、請求項
１３記載の本発明は、撮影装置の揺れを検出する揺れ検
出手段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的
に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させ
るためのバイモルフとを有する撮影装置とするものであ
る。
１３記載の本発明は、撮影装置の揺れを検出する揺れ検
出手段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的
に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させ
るためのバイモルフとを有する撮影装置とするものであ
る。
【００３９】同じく上記目的を達成するために、請求項
１５記載の本発明は、撮影装置の揺れを検出する揺れ検
出手段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的
に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させ
るためのユニモルフとを有する撮影装置とするものであ
る。
１５記載の本発明は、撮影装置の揺れを検出する揺れ検
出手段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的
に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させ
るためのユニモルフとを有する撮影装置とするものであ
る。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００４１】図１は本発明の実施の第１の形態に係る撮
影装置の光学系及び撮像素子を横から見た図であり、同
図において、１５０は撮影レンズ、１５１はシフト光学
系、１１１は撮像素子であり、先の従来例と配置自体は
何らかわらない。さらに、２００は撮像素子１１１が取
り付けられている固定部材であり、撮影装置の筐体に固
定されている。１０，１１は短冊状のバイモルフであ
り、加える電圧により機械的なひずみをもち、撓み方向
に変形する。
影装置の光学系及び撮像素子を横から見た図であり、同
図において、１５０は撮影レンズ、１５１はシフト光学
系、１１１は撮像素子であり、先の従来例と配置自体は
何らかわらない。さらに、２００は撮像素子１１１が取
り付けられている固定部材であり、撮影装置の筐体に固
定されている。１０，１１は短冊状のバイモルフであ
り、加える電圧により機械的なひずみをもち、撓み方向
に変形する。
【００４２】この撓みを利用し、通常は、図１（ａ）に
示す様に、バイモルフ１０及び１１は直線的な形状をと
り、シフト光学系１５１を動作させるときに変化量に応
じた電圧をバイモルフ１０及び１１に加え、図１（ｂ）
に示す様な変位を持たせることができる。また、印加電
圧の極性を変えることにより、反対方向にも変位させる
こともできる。
示す様に、バイモルフ１０及び１１は直線的な形状をと
り、シフト光学系１５１を動作させるときに変化量に応
じた電圧をバイモルフ１０及び１１に加え、図１（ｂ）
に示す様な変位を持たせることができる。また、印加電
圧の極性を変えることにより、反対方向にも変位させる
こともできる。
【００４３】なお、図１では説明の便宜上、バイモルフ
を対向する面に２枚用いる構成で一方向の動作を説明し
ているが、実際には一平面上の任意の位置に移動させる
ために、少なくとももう一軸バイモルフを必要とする。
を対向する面に２枚用いる構成で一方向の動作を説明し
ているが、実際には一平面上の任意の位置に移動させる
ために、少なくとももう一軸バイモルフを必要とする。
【００４４】この状態を図２に示す。同図において、保
持枠１６０にバイモルフ１０及び１１が固定軸２０及び
２１を介して固定されている。同様にバイモルフ１２及
び１３もバイモルフ１０，１１に対し、９０度回転した
位置に配置されており、固定軸２２及び２３を介して固
定されている。
持枠１６０にバイモルフ１０及び１１が固定軸２０及び
２１を介して固定されている。同様にバイモルフ１２及
び１３もバイモルフ１０，１１に対し、９０度回転した
位置に配置されており、固定軸２２及び２３を介して固
定されている。
【００４５】この固定軸２０，２１，２２，２３は軸を
中心に回転可能であり、また固定部材２００にも同様の
構成でバイモルフを固定している。したがって、一方の
組のバイモルフを変位させた場合、変位のないバイモル
フにより変位が規制されることはない。
中心に回転可能であり、また固定部材２００にも同様の
構成でバイモルフを固定している。したがって、一方の
組のバイモルフを変位させた場合、変位のないバイモル
フにより変位が規制されることはない。
【００４６】さらに、図２において、１２１はスリット
であり、保持枠１６０に固定され、同時に変位するもの
とする。このスリットは図３（ａ），（ｂ）に示す様
に、１２２に示す投光部である発光ダイオード等と、１
２３に示す受光部であるＰＳＤ等の受光素子の間に配置
されており、スリット１２１の移動に伴い、ＰＳＤ１２
３の出力の変化を得ることができる。
であり、保持枠１６０に固定され、同時に変位するもの
とする。このスリットは図３（ａ），（ｂ）に示す様
に、１２２に示す投光部である発光ダイオード等と、１
２３に示す受光部であるＰＳＤ等の受光素子の間に配置
されており、スリット１２１の移動に伴い、ＰＳＤ１２
３の出力の変化を得ることができる。
【００４７】具体的には、図３（ａ）で示す様に、発光
ダイオード１２２より発した光線３３３の一部である３
３１がスリット１２１を抜け、ＰＳＤセンサ１２３面上
に照射される。ＰＳＤ１２３は照射位置に応じた出力を
不図示の出力端子より出力する。このＰＳＤセンサ１２
３の出力とスリットの位置、しいてはシフト光学系１５
１の変位は一意的に定まるため、ＰＳＤ１２３の出力よ
り、該シフト光学系１５１の変位が把握できる。
ダイオード１２２より発した光線３３３の一部である３
３１がスリット１２１を抜け、ＰＳＤセンサ１２３面上
に照射される。ＰＳＤ１２３は照射位置に応じた出力を
不図示の出力端子より出力する。このＰＳＤセンサ１２
３の出力とスリットの位置、しいてはシフト光学系１５
１の変位は一意的に定まるため、ＰＳＤ１２３の出力よ
り、該シフト光学系１５１の変位が把握できる。
【００４８】また、図３（ｂ）にスリット１２１が変位
したときの状態を示す。
したときの状態を示す。
【００４９】発光ダイオード１２２の照射３３３自体は
変わらないものの、スリット１２１が移動することによ
りスリット１２１を抜けてＰＳＤ１２３に到達する光線
は、先の図３（ａ）に示す３３１より図３（ｂ）に示す
３３２となるため、ＰＳＤ上での位置も変位することが
わかる。
変わらないものの、スリット１２１が移動することによ
りスリット１２１を抜けてＰＳＤ１２３に到達する光線
は、先の図３（ａ）に示す３３１より図３（ｂ）に示す
３３２となるため、ＰＳＤ上での位置も変位することが
わかる。
【００５０】したがって、上記従来例で説明した構成と
同様に、角速度センサなどの揺れ検出手段３１からの信
号を基に、信号処理手段３２にて揺れ補正情報を算出
し、駆動回路３３へ出力してバイモルフ１０，１１，１
２，１３を変位させる。また、この変位は図４に述べた
ようなＰＳＤを用いたエンコーダ３５により検出され駆
動回路３３に帰還されることにより、位置制御がなされ
るものである。
同様に、角速度センサなどの揺れ検出手段３１からの信
号を基に、信号処理手段３２にて揺れ補正情報を算出
し、駆動回路３３へ出力してバイモルフ１０，１１，１
２，１３を変位させる。また、この変位は図４に述べた
ようなＰＳＤを用いたエンコーダ３５により検出され駆
動回路３３に帰還されることにより、位置制御がなされ
るものである。
【００５１】なお、バイモルフ１０〜１３の駆動回路は
図４に述べたように帰還制御が働くため、一般的に用い
られている電圧制御の駆動手段で良く、単純な回路構成
で実現が可能である。又、その為の構成や動作は図４〜
図６と同様であるので、その説明は省略する。
図４に述べたように帰還制御が働くため、一般的に用い
られている電圧制御の駆動手段で良く、単純な回路構成
で実現が可能である。又、その為の構成や動作は図４〜
図６と同様であるので、その説明は省略する。
【００５２】以上述べたような構造のバイモルフ１０〜
１３を備えることにより、大きさの小型化、軽量化、消
費電力の低減等を実施することが可能となる。
１３を備えることにより、大きさの小型化、軽量化、消
費電力の低減等を実施することが可能となる。
【００５３】具体的には、アクチュエータは薄い短冊状
であり、図７に示す様な磁気回路を構成する必要が無い
ためにアクチュエータのサイズが大きくなることもな
く、レイアウトの自由度がある。また、アクチュエータ
自体の重さも、磁気回路から比較すると非常に軽い。さ
らに、通電を行わない場合は直線的に伸びている形状を
保持しているため、磁気回路で構成したときのような保
持電流も非常に小さくて済む。
であり、図７に示す様な磁気回路を構成する必要が無い
ためにアクチュエータのサイズが大きくなることもな
く、レイアウトの自由度がある。また、アクチュエータ
自体の重さも、磁気回路から比較すると非常に軽い。さ
らに、通電を行わない場合は直線的に伸びている形状を
保持しているため、磁気回路で構成したときのような保
持電流も非常に小さくて済む。
【００５４】（実施の第２の形態）上記実施の第１の形
態では、シフト光学系１５１を移動させる手段として、
バイモルフを用いた例を述べたが、これをユニモルフに
置き換えることも可能である。
態では、シフト光学系１５１を移動させる手段として、
バイモルフを用いた例を述べたが、これをユニモルフに
置き換えることも可能である。
【００５５】ここで簡単にバイモルフとユニモルフの違
いについて説明する。
いについて説明する。
【００５６】バイモルフは、既に説明したのと重複する
部分もあるが、図８（ａ）に示す様に、短冊上の薄い金
属板２０２の両面に、分極の方向（伸び縮みする方向）
をそろえた１組の圧電素子２０１を両面に貼ったもの
で、例えば図中上側の圧電素子２０１にスイッチＳＷ１
をオンにして電圧を与えることにより、該圧電素子２０
１が縮み方向の変形をおこし、バイモルフ自体が反り返
る（図８（ａ）の矢印方向）。また、反対方向に曲げる
場合は、図中下側の圧電素子２０１にスイッチＳＷ２を
オンにして電圧を与えることにより可能である。
部分もあるが、図８（ａ）に示す様に、短冊上の薄い金
属板２０２の両面に、分極の方向（伸び縮みする方向）
をそろえた１組の圧電素子２０１を両面に貼ったもの
で、例えば図中上側の圧電素子２０１にスイッチＳＷ１
をオンにして電圧を与えることにより、該圧電素子２０
１が縮み方向の変形をおこし、バイモルフ自体が反り返
る（図８（ａ）の矢印方向）。また、反対方向に曲げる
場合は、図中下側の圧電素子２０１にスイッチＳＷ２を
オンにして電圧を与えることにより可能である。
【００５７】一方、ユニモルフは、図８（ｂ）に示す様
に、金属板２０４の片面のみに圧電素子２０３を貼った
ものである。従って、スイッチＳＷ３をオンにすること
により、該圧電素子２０３が縮みを生じ、図８（ｂ）の
矢印方向にのみ反らすことが可能である。なお、反対側
に反らすことはその変形効率が悪いことから一般に行わ
れておらず、本実施の第２の形態においてもそのような
用い方はしない。
に、金属板２０４の片面のみに圧電素子２０３を貼った
ものである。従って、スイッチＳＷ３をオンにすること
により、該圧電素子２０３が縮みを生じ、図８（ｂ）の
矢印方向にのみ反らすことが可能である。なお、反対側
に反らすことはその変形効率が悪いことから一般に行わ
れておらず、本実施の第２の形態においてもそのような
用い方はしない。
【００５８】上記の様に本発明の実施の第２の形態は、
図８（ｂ）に示した構成のユニモルフをシフト光学系１
５１の駆動手段として用いるものである。
図８（ｂ）に示した構成のユニモルフをシフト光学系１
５１の駆動手段として用いるものである。
【００５９】バイモルフをユニモルフに変更する以外
は、図１と同様であるので、この図１を用いて、バイモ
ルフ１０，１１を、不図示ではあるがユニモルフ１
０’，１１’として以下に説明を行う。なお、この場
合、シフト光学系１５１を挟み込む構成としているの
で、ユニモルフ１０’と１１’とは、変形する方向を互
いに異なる側に向けて配置される。
は、図１と同様であるので、この図１を用いて、バイモ
ルフ１０，１１を、不図示ではあるがユニモルフ１
０’，１１’として以下に説明を行う。なお、この場
合、シフト光学系１５１を挟み込む構成としているの
で、ユニモルフ１０’と１１’とは、変形する方向を互
いに異なる側に向けて配置される。
【００６０】短冊状のユニモルフ１０’，１１’は、加
える電圧により機械的ひずみをもち、撓み方向に変形す
る。図１の様に配置されるユニモルフ１０’，１１’
は、上記の様に変形方向を異ならせ、固定部材２００に
固定されている。
える電圧により機械的ひずみをもち、撓み方向に変形す
る。図１の様に配置されるユニモルフ１０’，１１’
は、上記の様に変形方向を異ならせ、固定部材２００に
固定されている。
【００６１】通常は、図１（ａ）に示す様に、ユニモル
フ１０’，１１’は直線的な形状であり、シフト光学系
１５１を動作させるときに変化量に応じた電圧をユニモ
ルフ１０’あるいは１１’に加え、図１（ｂ）に示す様
な変位を持たせることができる。例えば、図１におい
て、ユニモルフ１０’，１１’を電圧印加時に外側に反
り変えるように配置した場合、ユニモルフ１０’にのみ
電圧を印加すると、図１（ｂ）に示す動作が可能であ
る。また、電圧を印加するユニモルフを変えることによ
り、反対方向にも変位させることもできる。
フ１０’，１１’は直線的な形状であり、シフト光学系
１５１を動作させるときに変化量に応じた電圧をユニモ
ルフ１０’あるいは１１’に加え、図１（ｂ）に示す様
な変位を持たせることができる。例えば、図１におい
て、ユニモルフ１０’，１１’を電圧印加時に外側に反
り変えるように配置した場合、ユニモルフ１０’にのみ
電圧を印加すると、図１（ｂ）に示す動作が可能であ
る。また、電圧を印加するユニモルフを変えることによ
り、反対方向にも変位させることもできる。
【００６２】以上述べたような構造のユニモルフを備え
ることにより、大きさの小型化、軽量化、消費電力の低
減等を実施することが可能となる。
ることにより、大きさの小型化、軽量化、消費電力の低
減等を実施することが可能となる。
【００６３】具体的には、アクチュエータは薄い短冊状
であり、図７に示す様な磁気回路を構成する必要が無い
ためにアクチュエータのサイズが大きくなることもな
く、レイアウトの自由度がある。また、アクチュエータ
自体の重さも、磁気回路から比較すると非常に軽い。さ
らに、通電を行わない場合は直線的に伸びている形状を
保持しているため、磁気回路で構成したときのような保
持電流も非常に小さくて済む。
であり、図７に示す様な磁気回路を構成する必要が無い
ためにアクチュエータのサイズが大きくなることもな
く、レイアウトの自由度がある。また、アクチュエータ
自体の重さも、磁気回路から比較すると非常に軽い。さ
らに、通電を行わない場合は直線的に伸びている形状を
保持しているため、磁気回路で構成したときのような保
持電流も非常に小さくて済む。
【００６４】（変形例）上記実施の形態においては、シ
フト光学系１５１の位置検出手段としてＰＳＤを利用し
ていたが、これに限らず、ホール素子とマグネットの組
み合わせ等でも可能である。
フト光学系１５１の位置検出手段としてＰＳＤを利用し
ていたが、これに限らず、ホール素子とマグネットの組
み合わせ等でも可能である。
【００６５】本発明は、各請求項記載の発明または実施
の各形態の構成が、全体として一つの装置を形成する様
なものであっても、又は、分離もしくは他の装置と結合
する様なものであっても、又は、装置を構成する要素の
ようなものであっても良い。
の各形態の構成が、全体として一つの装置を形成する様
なものであっても、又は、分離もしくは他の装置と結合
する様なものであっても、又は、装置を構成する要素の
ようなものであっても良い。
【００６６】また、本発明は、撮像素子を備えた撮影装
置に適用した例を述べているが、銀塩フィルムを用いる
撮影装置等の種々の形態の撮影装置、さらには撮影以外
の揺れ補正機能を有する光学機器やその他の装置、更に
はそれら撮影装置や光学機器やその他の装置に適用され
る装置、又はこれらを構成する要素に対しても適用でき
るものである。
置に適用した例を述べているが、銀塩フィルムを用いる
撮影装置等の種々の形態の撮影装置、さらには撮影以外
の揺れ補正機能を有する光学機器やその他の装置、更に
はそれら撮影装置や光学機器やその他の装置に適用され
る装置、又はこれらを構成する要素に対しても適用でき
るものである。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学補正手段を移動させるための手段にバイモルフある
いはユニモルフを用いるようにしているため、装置の小
型化、軽量化、消費電力の低減化を達成した揺れ補正装
置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置を提供できるも
のである。
光学補正手段を移動させるための手段にバイモルフある
いはユニモルフを用いるようにしているため、装置の小
型化、軽量化、消費電力の低減化を達成した揺れ補正装
置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置を提供できるも
のである。
【図１】本発明の実施の第１の形態における撮影装置の
主要部の構成を示す側面図である。
主要部の構成を示す側面図である。
【図２】図１の光学系等を正面より見た図である。
【図３】図２に示すエンコーダの構成を示す図である。
【図４】本発明及び従来例における揺れ補正機能を有し
た撮影装置の回路構成を示すブロック図である。
た撮影装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】図４の信号処理手段の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】図４の信号処理手段での動作を説明する為のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】従来の撮影装置に具備された補正光学系を駆動
するアクチュエータの一例を示す図である。
するアクチュエータの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の第２の形態に使用されるユニモ
ルフについて、実施の第１の形態にて用いられるバイモ
ルフとの比較において説明する為の構成図である。
ルフについて、実施の第１の形態にて用いられるバイモ
ルフとの比較において説明する為の構成図である。
１０〜１３ バイモルフ ３１ 揺れ検出手段 ３２ 信号処理手段 ３３ 駆動回路 ３４ アクチュエータ ３５ エンコーダ １２１ スリット １２２ 発光ダイオード １２３ ＰＳＤ １５０ 撮影レンズ １５１ シフト光学系 １６０ 保持部材 ２００ 固定部材 ２０１，２０３ 圧電素子 ２０２，２０４ 金属板
Claims (18)
- 【請求項１】 結像光学系により結ばれる像の揺れを光
学的に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動
させるためのバイモルフとを有する揺れ補正装置。 - 【請求項２】 前記バイモルフは、同一の可動方向に対
して複数具備されることを特徴とする請求項１記載の揺
れ補正装置。 - 【請求項３】 結像光学系により結ばれる像の揺れを光
学的に補正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動
させるためのユニモルフとを有する揺れ補正装置。 - 【請求項４】 前記ユニモルフは、同一の可動方向に対
して、変形方向を異ならせて複数具備されることを特徴
とする請求項３記載の揺れ補正装置。 - 【請求項５】 前記光学補正手段は、前記結像光学系の
光軸方向に対し略直交方向に可動することを特徴とする
請求項１又は３記載の揺れ補正装置。 - 【請求項６】 前記光学補正手段の移動量を検出するエ
ンコーダと、該エンコーダより出力と揺れ検出手段の出
力に基づいて前記光学補正手段の移動量を補正する帰還
回路とを有することを特徴とする請求項５記載の揺れ補
正装置。 - 【請求項７】 揺れを検出する揺れ検出手段と、結像光
学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光学補
正手段と、該光学補正手段を移動させるためのバイモル
フとを有する揺れ補正機能付き装置。 - 【請求項８】 前記バイモルフは、同一の可動方向に対
して複数具備されることを特徴とする請求項７記載の揺
れ補正機能付き装置。 - 【請求項９】 揺れを検出する揺れ検出手段と、結像光
学系により結ばれる像の揺れを光学的に補正する光学補
正手段と、該光学補正手段を移動させるためのユルモル
フとを有する揺れ補正機能付き装置。 - 【請求項１０】 前記ユニモルフは、同一の可動方向に
対して、変形方向を異ならせて複数具備されることを特
徴とする請求項９記載の揺れ補正機能付き装置。 - 【請求項１１】 前記光学補正手段は、前記結像光学系
の光軸方向に対し略直交方向に可動することを特徴とす
る請求項７又は９記載の揺れ補正機能付き装置。 - 【請求項１２】 前記光学補正手段の移動量を検出する
エンコーダと、該エンコーダより出力と前記揺れ検出手
段の出力に基づいて前記光学補正手段の移動量を補正す
る帰還回路とを有することを特徴とする請求項１１記載
の揺れ補正機能付き装置。 - 【請求項１３】 撮影装置の揺れを検出する揺れ検出手
段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補
正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させるた
めのバイモルフとを有する撮影装置。 - 【請求項１４】 前記バイモルフは、同一の可動方向に
対して複数具備されることを特徴とする請求項１３記載
の撮影装置。 - 【請求項１５】 撮影装置の揺れを検出する揺れ検出手
段と、撮影光学系により結ばれる像の揺れを光学的に補
正する光学補正手段と、該光学補正手段を移動させるた
めのユニモルフとを有する撮影装置。 - 【請求項１６】 前記ユニモルフは、同一の可動方向に
対して、変形方向を異ならせて複数具備されることを特
徴とする請求項１５記載の撮影装置。 - 【請求項１７】 前記光学補正手段は、前記撮影光学系
の光軸方向に対し略直交方向に可動することを特徴とす
る請求項１３又は１５記載の撮影装置。 - 【請求項１８】 前記光学補正手段の移動量を検出する
エンコーダと、該エンコーダより出力と前記揺れ検出手
段の出力に基づいて前記光学補正手段の移動量を補正す
る帰還回路とを有することを特徴とする請求項１７記載
の撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37253698A JP2000194026A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37253698A JP2000194026A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000194026A true JP2000194026A (ja) | 2000-07-14 |
| JP2000194026A5 JP2000194026A5 (ja) | 2006-02-09 |
Family
ID=18500612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37253698A Withdrawn JP2000194026A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 揺れ補正装置、揺れ補正機能付き装置及び撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000194026A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2006046350A1 (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 撮像装置 |
| JP2007049565A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Samsung Electronics Co Ltd | 角度生成回路，画像補正装置 |
| JP2007114585A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | 像ぶれ補正装置及び撮像装置 |
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| WO2015156135A1 (ja) * | 2014-04-08 | 2015-10-15 | オリンパス株式会社 | 駆動装置及び画像機器 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37253698A patent/JP2000194026A/ja not_active Withdrawn
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