JP2001228498A - 像ぶれ補正装置 - Google Patents

像ぶれ補正装置

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JP2001228498A
JP2001228498A JP2000039320A JP2000039320A JP2001228498A JP 2001228498 A JP2001228498 A JP 2001228498A JP 2000039320 A JP2000039320 A JP 2000039320A JP 2000039320 A JP2000039320 A JP 2000039320A JP 2001228498 A JP2001228498 A JP 2001228498A
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JP2000039320A
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Hiromitsu Sasaki
啓光 佐々木
Yukio Uenaka
行夫 上中
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補正動作中のパン・ティルト動作による影響
を受けても、像ぶれの発生を防止することができる像ぶ
れ補正装置を提供する 【構成】 像ぶれ補正光学系を保持した保持部材と、こ
の保持部材を前記像ぶれ補正光学系の光軸と直交し、且
つ互いに直交した第1の方向と第2の方向のそれぞれに
独立して移動させる駆動手段とを備え、この第1または
第2の方向を搭載された機器の正位置に対して水平方向
から45°をなす方向にした像ぶれ補正装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、像ぶれの発生を防止する
像ぶれ補正光学系を備えた像ぶれ補正装置に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】従来、カメラやビデオカ
メラの光学機器において、像ぶれ補正光学系を光軸と直
交する方向に移動させることにより手ぶれによる像ぶれ
の発生を防止する像ぶれ補正装置を備えたものが知られ
ている。
【0003】像ぶれ補正光学系は、撮影光軸のぶれの大
きさに応じて光軸と直交する2次元平面内で移動される
ものである。従来は、像ぶれの発生に方向性がないこと
に鑑み、あらゆる方向の像ぶれに対しても同じ補正効果
を保証することができる範囲内で像ぶれ補正光学系の移
動を規制している。一方、像ぶれの補正は、像ぶれ補正
光学系の移動範囲内でのみ可能であり、移動限界が補正
限界となる。そのため、大きな像ぶれが発生した場合に
は、像ぶれを補正する方向に像ぶれ補正光学系は移動さ
れるが移動範囲内では補正することができず、移動限界
に達して初期位置に戻される。
【0004】特に、上述のような像ぶれ補正装置を一眼
レフカメラに搭載した場合には、測光中も像ぶれ補正光
学系に像ぶれ補正を実行させるように構成されているも
のが多い。そのため、使用者がパン・ティルト動作によ
り構図を変えている間も、カメラ内部では像ぶれ補正光
学系により像ぶれ補正が同時に行われる場合も少なくな
い。この場合には、パン・ティルト動作により、大きな
像ぶれが生じた場合と同様、像ぶれ補正光学系は移動範
囲内で像ぶれを補正することができず、すぐに移動限界
に達してしまう。そのため、像ぶれ補正光学系が初期位
置と移動限界の移動を繰り返して画像が定まらず、撮影
者に不快感を与えてしまうこともある。これを解消する
には、像ぶれ補正光学系の機械的な移動範囲を広くする
ことも考えられるが、装置の小型化を希望する現状にお
いて好ましくない。
【0005】
【発明の目的】本発明は、補正動作中のパン・ティルト
動作による影響を受けても、像ぶれの発生を防止するこ
とができる像ぶれ補正装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【発明の概要】本発明を適用した像ぶれ補正装置は、像
ぶれ補正光学系を保持した保持部材と、この保持部材を
前記像ぶれ補正光学系の光軸と直交し、且つ互いに直交
した第1の方向と第2の方向のそれぞれに独立して移動
させる駆動手段とを備え、前記第1または第2の方向を
搭載された機器の正位置に対して水平方向から45°を
なす方向としたことに特徴を有する。前記保持部材を前
記第1の方向と前記第2の方向のそれぞれに独立して移
動させることにより、前記像ぶれ補正光学系の補正可能
な範囲を拡大することができる。また、前記第1または
第2の方向を搭載された機器の正位置に対して水平方向
から45°をなす方向としたことにより、水平方向及び
垂直方向における前記像ぶれ補正光学系の補正範囲が拡
大されるので、パン・ティルト動作等による水平・垂直
方向での像ぶれを効果的に防止することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を説
明する。図1は、一眼レフカメラの撮影レンズに設けら
れた、本発明を適用した像ぶれ補正装置のシステム概略
図である。撮影レンズ2には、第1レンズ群L1、第2
レンズ群(像ぶれ補正レンズ群)L2及び第3レンズ群
L3からなる3群構成の撮影光学系が備えられている。
本像ぶれ補正装置は、像ぶれ補正ユニット10に第2レ
ンズ群L2を光軸Oと直交するX,Y方向に移動させる
ことで手ぶれ等による像ぶれの発生を防止する構成とな
っている。像ぶれ補正ユニット10は、第2レンズ群L
2をX方向に移動させる第1駆動手段と、第2レンズ群
L2をY方向に移動させる第2駆動手段とを備え、第
1、第2駆動手段の駆動方向がカメラボディ1の正位置
に対して水平、垂直方向から45°をなす方向となるよ
う固定鏡筒部材9に固定されている。第1レンズ群L1
及び第3レンズ群L3は、固定鏡筒部材9に固定されて
いる。なお、本明細書中において、カメラボディ1の正
位置とは、カメラボディ1を撮影画面が横長となる姿勢
で構えた状態をいい、水平方向とは撮影画面の長手方向
をいい、垂直方向とは撮影画面の短手方向をいう。
【0008】また、撮影レンズ2内には、手ぶれ等によ
るカメラボディ1のX方向、Y方向の角速度(ぶれ量)
を検出する一対のジャイロ(X方向用及びY方向用)を
有する角速度センサ7が備えられている。一方、カメラ
ボディ1内には、角速度センサ7からの出力に応じて像
ぶれ補正ユニット10を駆動制御するCPU8が備えら
れている。CPU8は、角速度センサ7からの出力に応
じた駆動電流を第1駆動手段に与えて第2レンズ群L2
をY方向に移動させ、駆動電流を第2駆動手段に与えて
第2レンズ群L2をX方向に移動させる。
【0009】図2に、第2レンズ群L2の移動可能範
囲、即ち像ぶれ補正可能範囲を示す。図2のX方向及び
Y方向は光軸Oに直交する方向であり、X方向とY方向
もそれぞれ互いに直交している。基準位置A(光軸O上
の点)から見た第2レンズ群L2の相対位置を座標
(a,b)と表わすとする。但し、相対位置(a,b)
は、基準位置Aを原点とし、図2のX方向をX軸、Y方
向をY軸としたXY座標で表してある。本実施形態で
は、第2駆動手段による第2レンズ群L2の移動範囲を
基準位置AからX方向への移動量|a|が移動量r以下
となる範囲に、また第1駆動手段による第2レンズ群L
2の移動範囲を基準位置AからY方向への移動量|b|
が移動量r以下となる範囲に、X方向またはY方向の移
動をそれぞれ独立して規制できるように構成してある。
従って、第2レンズ群L2の移動範囲は、図2からも分
かるように、基準位置Aをその内接円の中心とし、一辺
が2rとなる正方形の範囲となる。この移動範囲におい
て、第2レンズ群L2の移動量R(=(a2
21/2)は水平、垂直方向の移動量(2r21/2が最
大となる。そのため、特に水平方向又は垂直方向の像ぶ
れ、例えばパン・ティルト動作による像ぶれの補正に有
効である。
【0010】次に図3〜図6を参照して像ぶれ補正ユニ
ット10の機械的構成について説明する。図3は、像ぶ
れ補正ユニット10の斜視外観図である。像ぶれ補正ユ
ニット10は、第2レンズ群L2をその中央に備え、光
軸Oを軸とした略円筒状のユニットとして構成され、第
1または第2駆動手段の駆動方向がカメラボディ1の正
位置に対して水平方向から45°をなす方向となるよう
に固定鏡筒部材9に固定されている。
【0011】図4は、像ぶれ補正ユニット10の分解斜
視図である。像ぶれ補正ユニット10は、光軸Oを中心
とした開口11aを中央に備えた本体11と、この本体
11に対してネジ13によりネジ止めされるヨーク板1
2との間に、第2レンズ群L2を光軸Oと直交するX、
Y方向に移動可能に保持する移動枠15を有している。
第2レンズ群L2は、移動枠15に固定されたレンズ枠
14に支持されている。
【0012】本体11と移動枠15の間には、L形ガイ
ドバー24が設けられている。L形ガイドバー24は、
Y方向に延びる第1ガイド部24aと、X方向に延びる
第2ガイド部24bを有している。第1ガイド部24a
の本体11と対向する面には、一対のガイドリング26
が固定されており、この一対のガイドリング26は、本
体11に形成された、Y方向に沿って整列した一対のガ
イド孔11dに沿って摺動可能に嵌められる。一方、第
2ガイド部24bの移動枠15と対向する面には、一対
のガイドリング25が固定されており、一対のガイドリ
ング25は移動枠15に形成されたX方向に沿って整列
した一対のガイド孔15fに沿って摺動可能に嵌められ
る。したがって、移動枠15は、L形ガイドレバー2
4、ガイドリング25及びガイド孔15fによってX方
向の移動が可能となり、またL形ガイドレバー24、ガ
イドリング25及びガイド孔11dによってY方向の移
動が可能となっている。
【0013】本体11には、移動枠15と対向する内側
面上に形成されたL形座面11b上に、L形座面11b
の形状に対応するL形ヨーク板20がネジ21により固
定されている。L形ヨーク板20は、Y方向に延びる第
1ヨーク部20aとX方向に延びる第2ヨーク部20b
を有している。第1ヨーク部20a上には、Y方向に延
びる一対の第1永久磁石22aが固定され、第2ヨーク
部20b上には、X方向に延びる一対の第2永久磁石2
2bが固定されている。一方、移動枠15には、上述の
第1永久磁石22aと光軸方向で対向する第1コイル1
6aがその長手方向をY方向に沿わせて移動枠15に固
定され、上述の第2永久磁石22bと光軸方向で対向す
る第2コイル16bがその長手方向をX方向に沿わせて
移動枠15に固定されている。第1コイル16aと第1
永久磁石22aとの間には磁気回路が形成され、第1コ
イル16aに流す電流の方向及び大きさを調節すること
により、移動枠15及び第2レンズ群L2をY方向に移
動させることができる。同様にして、第2コイル16b
と第2永久磁石22bとの間にも上述の磁気回路が形成
され、第2コイル16bに流す電流の方向及び大きさを
調節することにより、移動枠15及び第2レンズ群L2
をX方向に移動させることができる。即ち、第1コイル
16aと第1永久磁石22aとで第1の駆動手段が構成
され、第2コイル16bと第2永久磁石22bとで第2
の駆動手段が構成される。なお、第1及び第2コイル1
6a、16bの非通電時、即ち第1、2駆動手段の非駆
動時には、移動枠15は停止位置に保持されずカメラボ
ディ1の姿勢に応じて重力方向に移動するが、撮影画像
に実質的な影響を及ぼすことはない。
【0014】移動枠15には、開口15aを挟んで第1
コイル16aと反対側の端部に第1赤外線LED19a
が固定され、また開口15aを挟んで第2コイル16b
と反対側の端部に第2赤外線LED19bが固定されて
いる。一方、本体11には、移動枠15に設けられた第
1赤外線LED19aと光軸方向で対向する位置に第1
PSD(1次元PSD)30aが固定され、移動枠15
に設けられた第2赤外線LED19bと光軸方向で対向
する位置に第2PSD(1次元PSD)30bが固定さ
れている。第1赤外線LED19aから射出された光束
は、移動枠15に形成されたY方向に延びる第1スリッ
ト(不図示)を通過して第1PSD30aに照射され
る。第1PSD30a上に照射される光束の位置は移動
枠15のX方向への移動とともに変位するため、第1P
SD30aから出力される電流値の変動により移動枠1
5及び第2レンズ群L2のX方向位置を検出することが
できる。同様にして、第2赤外線LED19bから射出
され第2PSD30b上に照射される光束の位置は移動
枠15のY方向の移動とともに変位するため、第2PS
D30bから出力される電流値の変動により移動枠15
及び第2レンズ群L2のY方向位置を検出することがで
きる。即ち、第1赤外線LED19aと第1PSD30
aとで第1の位置検出手段が構成され、第2赤外線LE
D19bと第2PSD30bとで第2の位置検出手段が
構成される。
【0015】また、移動枠15には、第1コイル16a
の長手方向の各端部近傍から光軸前方に向かって所定長
さ突出する一対の移動規制突起15d、15eが設けら
れており、さらに第2コイル16bの長手方向の各端部
近傍から光軸前方に向かって所定長さ突出する一対の移
動規制突起15b、15cが設けられている。なお本明
細書中で「光軸前方」とは、光がカメラボディ1(撮影
画面)から被写体側に向かって進む光軸方向(図4で左
進行方向)である。
【0016】ヨーク板12の中央には、第2レンズ群L
2をX、Y方向に移動自在に収容する円形の開口12a
が形成されている。またヨーク板12には、移動枠15
に形成した移動規制突起15b、15c、15d、15
eのそれぞれに対応させて、ヨーク板12の一部を切り
欠いて形成した移動規制部12b、12c、12d、1
2eが形成されている。移動規制部12b〜12eは、
対応する移動規制突起15b〜15eの最大移動範囲に
対応する大きさに切り欠かれており、移動枠15がX方
向またはY方向に移動し、移動規制突起15d、15e
または15b、15cがこの切り欠き部分の内縁部12
d、12eまたは12b、12cと当接すると、移動枠
15の動作が規制される。したがって、移動枠15のX
方向及びY方向の各方向への最大移動範囲は、これら移
動規制突起15b〜15e及び移動規制部12b〜12
eによって決定される。
【0017】像ぶれ補正ユニット10とCPU8は、第
1フレキシブルプリント配線板50及び第2フレキシブ
ルプリント配線板60によって接続されている。第1フ
レキシブル配線板50の像ぶれ補正ユニット10に接続
された側の端部は、第1配線部52と第2配線部51の
2つに分岐されている。第1配線部52上には、第1赤
外線LED19aが直付けされており、さらに第1コイ
ル16bから延びた2本の導線(巻線の両端部)53が
直付けされている(図5、図6参照)。同様に、第2配
線部51上には、第2赤外線LED19bが直付けされ
ており、さらに第2コイル16aから延びた2本の導線
(巻線の両端部)54が直付けされている(図5、図6
参照)。第2フレキシブルプリント配線板60の像ぶれ
補正ユニット10に接続された側の端部は、不図示であ
るが、第1配線部と第2配線部の2つに分岐されてい
る。第1配線部上には、第1PSD30aが直付けさ
れ、また第2配線部上には、第2PSD30bが直付け
されている。
【0018】以上の構成に基づき、本像ぶれ補正装置が
行う像ぶれ補正処理について、図7のブロック図及び図
8のフローチャートを参照して説明する。この像ぶれ補
正処理は、カメラボディ1に設けられたレリーズボタン
100の操作に連動してレリーズスイッチSWRまたは
測光スイッチSWSがオンされると実行され、CPU8
によって制御される。CPU8は、先ず、カメラボディ
1のX方向、Y方向の角度をメモリする角度変数V2
X、V2Yを初期化する(S11)。次に、角度センサ
7からX方向、Y方向の角速度をそれぞれ入力し、変数
V1X、V1Yにメモリする(S13)。そして、変数
V1X、V1Yのメモリ値を角度変数V2X、V2Yの
メモリ値にそれぞれ加算し、角度変数V2X、V2Yを
上書きメモリする(S15)。即ち、角度変数V2X、
V2Yには、角速度センサ7から入力した角速度を積分
処理して得られる角度情報がメモリされることとなる。
【0019】続いて、CPU8は、第1PSD30aか
ら移動枠15のX方向の位置情報Xを入力して位置情報
変数V3Xにメモリするとともに、第2PSD30bか
ら移動枠15のY方向の位置情報Yを入力して位置情報
変数V3Yにメモリする(S17)。次に、位置情報変
数V3Xと角度変数V2Xの差分を駆動変数V4Xにメ
モリするとともに、位置情報変数V3Yと角度変数V2
Yの差分を駆動変数V4Yにメモリする(S19)。そ
して、駆動変数V4X、V4Yに基づき第1コイル16
a、第2コイル16bに流す電流の方向及び大きさを算
出し、算出した方向及び大きさで第1コイル16a及び
第2コイル16bを通電する(S21)。これにより、
移動枠15及び第2レンズ群L2が移動される。続い
て、レリーズスイッチSWRがオンしているかどうかを
チェックする(S23)。レリーズスイッチSWRがオ
ンしていたときは(S23;Y)、露光時間が終了する
までS13からS27の処理を繰返し(S25;N)、
露光時間が終了したら(S25;Y)、駆動変数V4
X、V4Yに0をメモリして(S29)、第1コイル1
6a及び第2コイル16bへの通電を遮断し(S3
1)、像ぶれ補正処理を終了する。一方、レリーズスイ
ッチSWRがオンしていなかったときは(S23;
N)、次に測光スイッチSWSがオンしているかどうか
をチェックし(S27)、測光スイッチSWSがオンし
ていたときはS13に戻る(S27;Y)。測光スイッ
チSWSがオンしていなかったときは(S27;N)、
駆動変数V4X、V4Yに0をメモリして(S29)、
第1コイル16a及び第2コイル16bへの通電を遮断
し(S31)、像ぶれ補正処理を終了する。
【0020】なお、像ぶれ補正処理中に、移動枠15が
移動限界に達した場合には、移動枠15の移動規制突起
15b、15c、15d、15eのうち少なくとも一つ
が、対応するヨーク板12の移動規制部12b、12
c、12d、12e規制部に当接して、移動枠15の移
動が機械的に規制される。
【0021】以上のように、本実施形態では、像ぶれ補
正ユニット10を、第1または第2駆動手段の駆動方向
がカメラボディ1の正位置に対して水平方向(または垂
直方向)から45°をなす方向となるように固定鏡筒部
材9に固定しているため、像ぶれ補正量は水平方向、垂
直方向で最大となり、水平方向、垂直方向の補正範囲を
拡大することができる。そのため、パン・ティルト動作
等による水平方向または垂直方向の像ぶれに対して有効
である。なお、本実施形態での水平、垂直方向の補正可
能範囲(図2)は、第1、2駆動手段の駆動方向をカメ
ラボディ1の正位置に対して水平、垂直方向とした場合
(図2の点線で囲まれた範囲)に対して約1.4倍拡大
される。また、本実施形態では、補正可能範囲を図2に
示すような正方形の範囲としてX方向、Y方向にそれぞ
れ独立して規制するため、移動枠15が移動範囲内にあ
るか否かをX方向、Y方向独立して判断でき、CPU8
が複雑な演算をしなくても済むという利点も生じる。
【0022】以上の説明では、本像ぶれ補正装置を一眼
レフカメラに搭載した場合について説明したが、本発明
はこれに限定されず、いわゆるレンズシャッタ式カメ
ラ、ビデオカメラ、望遠鏡等にも適用可能である。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、本発明
は、像ぶれ補正光学系を保持した保持部材と、この保持
部材を前記像ぶれ補正光学系の光軸と直交し、且つ互い
に直交した第1の方向と第2の方向のそれぞれに独立し
て移動させる駆動手段とを備え、この第1または第2の
方向を搭載された機器等の正位置に対して水平方向から
45°をなす方向にしたので、水平方向及び垂直方向の
補正可能範囲を拡大することができ、パン・ティルト動
作等による水平方向または垂直方向における像ぶれの発
生を効果的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した像ぶれ補正装置のシステム
概略図である。
【図2】 同像ぶれ補正装置の補正可能範囲を示す図で
ある。
【図3】 同像ぶれ補正装置の像ぶれ補正ユニットの外
観斜視図である。
【図4】 同像ぶれ補正ユニット主要部の分解斜視図で
ある。
【図5】 同像ぶれ補正ユニット内主要部の正面図であ
る。
【図6】 同像ぶれ補正ユニットの移動枠の正面図であ
る。
【図7】 同像ぶれ補正装置の制御系の主要構成をブロ
ックで示す図である。
【図8】 同像ぶれ補正装置の像ぶれ補正処理に関する
フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 カメラボディ 2 撮影レンズ 7 角速度センサ 8 CPU 10 像ぶれ補正ユニット 11 本体 15 移動枠(移動部材) 16a 第1コイル 16b 第2コイル 19a 第1赤外線LED 19b 第2赤外線LED 22a 第1永久磁石 22b 第2永久磁石 30a 第1PSD 30b 第2PSD 50 第1フレキシブル配線板 60 第2フレキシブル配線板 L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群(像ぶれ補正レンズ群) L3 第3レンズ群

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像ぶれ補正光学系を保持した保持部材
    と、 この保持部材を前記像ぶれ補正光学系の光軸と直交し、
    且つ互いに直交した第1の方向と第2の方向のそれぞれ
    に独立して移動させる駆動手段とを備え、 前記第1及び第2の方向を搭載された機器の正位置に対
    して水平方向から45°をなす方向としたことを特徴と
    する像ぶれ補正装置。
  2. 【請求項2】 前記像ぶれ補正装置は、 前記駆動手段として、通電されると前記保持部材を移動
    させる電磁駆動手段であって、前記第1の方向に前記保
    持部材を移動させる第1の駆動手段と、前記第2の方向
    に前記保持部材を移動させる第2の駆動手段とを有し、 ぶれが発生したときに前記第1の方向におけるぶれ量と
    前記第2の方向におけるぶれ量のそれぞれを検出するぶ
    れ量検出手段と、検出した各ぶれ量から前記第1または
    第2の駆動手段に与える駆動電流を演算する演算手段
    と、該演算手段が求めた駆動電流を前記第1または第2
    の駆動手段に与えて、前記第1の駆動手段と前記第2の
    駆動手段とを独立して制御する制御手段を有する請求項
    1に記載の像ぶれ補正装置。
  3. 【請求項3】 前記像ぶれ補正装置は、 前記第1の方向における前記保持部材の位置を検出する
    第1の位置検出手段と、前記第2の方向における前記保
    持部材の位置を検出する第2の位置検出手段とを備え、 前記制御手段は、前記第1の位置検出手段により前記保
    持部材が移動限界に達したことを検知したときは、前記
    第1の駆動手段への通電を停止し、前記第2の位置検出
    手段により前記保持部材が移動限界に達したことを検知
    したときは、前記第2の駆動手段への通電を停止する請
    求項2記載の像ぶれ補正装置。
  4. 【請求項4】 前記像ぶれ補正装置は、カメラの撮影レ
    ンズ内部に設けられている請求項1ないし3のいずれか
    一項に記載の像ぶれ補正装置。
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