JP2002099017A - ブレ補正装置 - Google Patents

ブレ補正装置

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JP2002099017A JP2000291708A JP2000291708A JP2002099017A JP 2002099017 A JP2002099017 A JP 2002099017A JP 2000291708 A JP2000291708 A JP 2000291708A JP 2000291708 A JP2000291708 A JP 2000291708A JP 2002099017 A JP2002099017 A JP 2002099017A
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健太郎 寺尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の専用アクチュエータを必要とせず、小
スペース、省電力で、しかも、短い時間で確実なロック
動作及びロック解除動作を可能とする。 【解決手段】 ブレを補正するブレ補正レンズ3と、ブ
レ補正レンズ3を駆動するVCM30,31と、ブレ補
正レンズ3側に設けられたロック孔6dと、ロック孔6
dと可動代をもつ係合可能範囲内で係合し、ブレ補正レ
ンズ3を固定したり、移動を制限するロックピン101
と、ロック孔6dとロックピン101とが係合可能な係
合可能範囲の略中心位置Cを記憶するEEPROM83
と、ロック孔6dとロックピン101とが係合するとき
に、EEPROM83に記憶されている位置に基づい
て、VCM30,31の駆動を制御するレンズ側CPU
81とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等の光学機
器に好適に用いられる被写体像のブレを補正するブレ補
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は、振れ検
出センサによって検出した振れ信号に基づいて、ブレ補
正光学系を光軸に垂直な面内に、アクチュエータにより
シフト移動させることによって、像のブレを補正するも
のが公知である(例えば、特公平7−117676
号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の装置は、ブレ補正を行わないときには、アクチュエー
タによる拘束がとかれ、光軸に垂直な面内で自由に動け
るようになるので、以下のような問題が生じる。例え
ば、ブレ補正装置を搭載したカメラは、持ち運ぶとき
に、又は、誤って落としたときに、ブレ補正光学系が動
いてしまい、機構内で衝突して破損する等のおそれがあ
った。また、このカメラは、ブレ補正を行わずに撮影す
ると、ブレ補正光学系が自重により可動範囲の下方に位
置してしまうので、像が劣化した状態で撮影することと
なってしまう。
【0004】この問題を解決するために、ブレ補正光学
系を鏡筒に対して固定させるロック(係止)機構が提案
されている(例えば、特開平8−211436号等)。
この装置は、可動部側に突起を持たせ、その突起の外側
で固定部側に支持された円環状部材を設けてあり、この
円環状部材には、突起が可動部の可動範囲で動いても接
触しない非接触箇所と、その非接触箇所よりも内側に入
り込んだ部分が設けてある。また、この円環状部材に
は、回転方向へ駆動させるアクチュエータが設けられて
おり、その円環状部材を回転させて、突起を放射方向か
ら押さえつけることにより、可動部をロック位置へと案
内している。
【0005】また、他のロック機構を備えた装置(例え
ば、特開平6−67274号)も知られている。この装
置は、可動部側に斜面状になったロック穴部を設け、そ
のロック穴部に対して、固定部側から棒状のロック部材
を挿入することにより、可動部を所望のロック位置まで
移動させている。
【0006】すなわち、前記何れの装置とも、ロック動
作の際に、ロック機構を駆動させるためのアクチュエー
タの力で、ブレ補正光学系及びブレ補正光学系を保持す
る保持枠を、所望のロック位置まで移動させなければな
らない。また、仮に、ロック動作を、例えばバネ等の弾
性部材で行うにしても、ロック解除動作時に、そのバネ
にブレ補正光学系及び枠体を持ち上げることを可能にす
る弾性エネルギーを、アクチュエータによりチャージし
なければならない。
【0007】ここで、例えば、実使用上、人間が一瞬と
感じ、違和感を覚えないといわれる20ms程度の動作
時間での、ロック機構の動作について考えてみる。ブレ
補正装置は、20ms前後で可動できるようにするため
には、当然ではあるが、最低でも20ms以下でロック
解除動作及びバネチャージを完了させなければならず、
そのためには、高出力の得られる高価で大型のアクチュ
エータを使用しなければならず、また、大電力を消費す
る。
【0008】このようなことは、小型軽量、省電力、低
コストの観点から好ましくない。また、小型軽量低コス
トが求められる携帯機器では、大型で大電力を供給する
電源を搭載することは好ましくない。この問題を解決す
るために、ロック機構の動作時間を延ばした場合に、使
用者が故障との誤認識をする可能性等、ブレ補正装置を
設けたことにより、逆に、不便に感じる危険性が高くな
り、好ましくない。
【0009】一方、後者の装置については、さらに、斜
面部で可動部を支持しなければならず、ロック部材は、
可動部の自重により、ロック穴部から抜ける方向にかか
る力を排除することができず、衝撃等によりさらなる力
が加わった場合に、容易に抜けてしまうことがあり、ロ
ック状態を維持できない危険性がある。
【0010】本発明の課題は、ブレ補正光学系を所望の
ロック位置にロックする場合、又は、ロック解除をする
場合に、大型の専用アクチュエータを必要とせず、小ス
ペース、省電力で、しかも、短い時間で確実なロック動
作及びロック解除動作が可能となるブレ補正装置を提供
することである。
【0011】
【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、移動することによりブレを補正
するブレ補正光学系(3)と、前記ブレ補正光学系を駆
動するブレ補正アクチュエータ(30,31)と、前記
ブレ補正光学系と一体に設けられた第1の係止部(6
d)と、前記第1の係止部と可動代をもつ係合可能範囲
内で係合し、前記ブレ補正光学系を固定又は前記ブレ補
正光学系の移動を制限する第2の係止部(101)と、
前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合可能な前
記係合可能範囲の略中心位置を記憶する記憶部(83)
と、前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合する
ときに、前記記憶部に記憶されている位置に基づいて、
前記ブレ補正アクチュエータの駆動を制御する制御部
(81)と、を含むブレ補正装置である。
【0012】請求項2の発明は、請求項1に記載のブレ
補正装置において、前記ブレ補正光学系の位置を検出す
る位置検出部を有し、前記記憶部は、前記第1の係止部
と前記第2の係止部とが係合している状態における前記
位置検出部の位置情報を記憶すること、を特徴とするブ
レ補正装置である。
【0013】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、前記第1の係止部及び
前記第2の係止部は、一方が略円柱形状のピンを有し、
残る一方は、前記ピンが挿入可能な有底穴又は貫通孔を
有すること、を特徴とするブレ補正装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面などを参照しながら、
本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図5は、本発明の実施形態によるブレ補正装置が内蔵さ
れたカメラシステム(カメラ1とレンズ2)を示す断面
図である。カメラ1は、レンズ2が着脱可能である。レ
ンズ2は、第一のレンズ群201、第二のレンズ群20
2、第三のレンズ群203、第四のレンズ群204、第
五のレンズ群205、第六のレンズ群206及び絞り2
07を含む6群構成のズームレンズである。
【0015】このレンズ2は、変倍時において、第一の
レンズ群201、第三のレンズ群203、第五のレンズ
群205、第六のレンズ群206及び絞り207が、光
軸Iと同じ方向(矢印Xの方向)に移動することによっ
て変倍を行う。第一のレンズ群201は、光軸Iと同じ
方向(矢印Xの方向)に移動することによって、像面1
a に被写体の像を結ぶ焦点調節レンズ群である。第二の
レンズ群202及び第四のレンズ群204は、変倍時及
び焦点調節時に、矢印Xの方向への移動は行わない。第
二のレンズ群202は、ブレ補正レンズ3及び非ブレ補
正レンズ4、5からなる。ブレ補正レンズ3は、光軸I
と垂直な方向(矢印Yの方向)と紙面に垂直な方向に駆
動することによって像のブレを補正するレンズである。
【0016】図6、図7、図8は、本実施形態に係るブ
レ補正装置のブレ補正レンズ3を駆動する駆動機構を示
す図である。ブレ補正レンズ3は、レンズ枠6に固定さ
れている。レンズ枠6は、ヴォイスコイルモータ(VC
M)30、31によって、図6におけるByの方向及び
Bxの方向に駆動される。このレンズ枠6には、2つの
コイル12、16が固定されている。
【0017】ヴォイスコイルモータ30は、図7に示す
ように、ヨーク13、コイル12、永久磁石14及びヨ
ーク15により構成されている。ヨーク13は、レンズ
枠8に固定されている。ヨーク15は、ベース部材7に
固定されており、永久磁石14は、ヨーク15上に固定
されている。コイル12は、ヨーク13と永久磁石14
の間に配置されている。よって、コイル12に電流を流
すことにより、コイル12は、図6におけるByの方向
に力を受けて、ブレ補正レンズ3を駆動する。
【0018】同様に、ヴォイスコイルモータ31は、ヨ
ーク17、コイル16、永久磁石18、ヨーク19によ
り構成されている。ヨーク17は、レンズ枠8に固定さ
れている。ヨーク19は、ベース部材7に固定されてお
り、永久磁石18は、ヨーク19上に固定されている。
コイル16は、ヨーク17と永久磁石18の間に配置さ
れている。よって、コイル16に電流を流すことによ
り、コイル16は、図6におけるBxの方向に力を受け
て、ブレ補正レンズ3を駆動する。
【0019】レンズ枠6は、図6に示すように、ガイド
軸9にフック部6d、6eで係合しており、レンズ枠6
は、ガイド軸9に対して、ガイド軸9の長手方向に移動
自在である。このガイド軸9は、ガイドアーム10に回
転自在に固定されている。ガイドアーム10は、図8に
示すように、ベース部材7に固定された軸11に、その
軸回りに回転自在に固定されている。従って、レンズ枠
6は、ガイド軸9により光軸I回りの回転が規制されて
いるが、ガイド軸9の長手方向に移動可能であり、しか
も、ガイド軸9がその長手方向と略直角方向に変位可能
であるので、By方向とBx方向の両方向に、移動可能
である。
【0020】更に、レンズ枠6は、ブレ補正レンズ3の
回りに配置した3つの摺動材に、3つのバネ60a、6
0b、60cで付勢されている。これを図6、図8で詳
細に説明する。レンズ枠6は、摺動材組み込み部6a、
6b、6cの内部に、摺動材50a、50b、50cが
組み込まれている。この摺動材50a、50b、50c
は、材料自身に摺動性のある材料、例えば、ポリアセタ
ール系の樹脂によって作製されている。
【0021】ベース部材7には、それぞれ摺動材50
a、50b、50cの相対する位置に、硬度の高い金属
からなる摺動材受け部材51a、51b、51cがそれ
ぞれ固定されている。摺動材受け部材51a、51b、
51cは、例えば、表面処理の必要のないステンレス材
が用いられている。
【0022】レンズ枠6は、レンズ枠6のバネ掛け部6
a’、6b’、6c’と、ベース部材7のバネ掛け部7
a、7b、7cに掛け渡されたバネ60a、60b、6
0cによって、摺動材50a、50b、50cを介し
て、摺動材受け部材51a、51b、51cに付勢され
ている。従って、レンズ枠6は、低負荷でしかも滑らか
に移動可能にベース部材7に支持されている。
【0023】なお、図7,図8には図示していないが、
ベース部材7は、非ブレ補正レンズ5を固定支持してい
る。また、非ブレ補正レンズ4は、レンズ枠8に固定さ
れている。ベース部材7は、レンズ枠8に対する係合部
7hを備えている。同様に、レンズ枠8は、ベース部材
7に対する係合部8aを備えている。そして、ベース部
材7は、その係合部7hにレンズ枠8の係合部8a が係
合しており、固定用ビス40、41、42、により、ス
ラスト方向から固定されている。
【0024】レンズ枠8がベース部材7に対して係合し
た状態で、ブレ補正レンズ3及び前述したブレ補正レン
ズ3を駆動する駆動機構は、非ブレ補正レンズ4、5、
ベース部材7、レンズ枠8によりケーシングされた状態
となる。
【0025】ブレ補正レンズ3の位置を検出するための
位置センサは、図6、図7に示すスリットが設けられて
いるスリット部材24、25、LED20、22、PS
D21、23により構成されている。スリット部材2
4、25は、レンズ枠6に固定されている。LED2
0、22は、レンズ枠8に固定されている。PSD2
1、23は、ベース部材7に固定されている。LED2
0、22から発せられる光は、スリット部材24、25
に設けられているスリットを通り、PSD21、23に
達する。従って、ブレ補正レンズ3の移動した位置によ
り、PSD21、23に達する光の位置が移動し、PS
D21、23の出力信号が変化する。この信号により、
ブレ補正レンズ3のBy、Bx方向の位置を検出するこ
とができる。
【0026】次に、本実施形態に係るズレ補正装置のロ
ック機構について説明する。図1、2は、図6の矢印A
の方向から見たA視図であって、図1は、本発明の実施
形態に係るブレ補正装置のロック機構がレンズ枠6をロ
ックしていない状態を示した図、図2は、本発明の実施
形態に係るブレ補正装置のロック機構がレンズ枠6をロ
ックしている状態を示した図である。このロック機構1
00は、ロックピン101、回転レバー102、ラッチ
ソレノイド103、圧縮バネ104等とを備えている。
【0027】ロックピン101は、ベース部材7とピン
支持部7d、7eによって、光軸Iに略平行な方向に支
持されている。レンズ枠6には、ロックピン101の径
よりも若干大きいロック孔6dが設けられている。ま
た、係合コマ101aとベース枠7の間には、ロックピ
ン101の径よりも大きい圧縮バネ104が設けられて
いる。圧縮バネ104は、係合部101aを矢印Dの方
向に付勢しており、ロックピン101は、常に、ロック
解除される方向に力が掛かっている。
【0028】ラッチソレノイド103は、ベース部材7
に取り付けられており、そのプランジャ103aは、ロ
ック時には光軸Iに略平行な矢印Dの方向に吸引され
る。このプランジャ103aは、レバー先端部102a
を介して回転レバー102と係合している。回転レバー
102は、ベース枠7の回転支持部7eと、回転レバー
孔102cを介して支持されており、回転支持部7e及
び回転レバー孔102cの略中心を軸として回転する。
回転レバー102は、レバーのもう一方の先端部102
bを介して、ロックピン101の係合部101aと係合
している。
【0029】ロック時においては、図2に示すように、
まず、ラッチソレノイド103がプランジャ103aを
光軸方向に略平行な力Fで吸引する。これにより、プラ
ンジャ103aは、レバー先端部102aを矢印Dの方
向に引っ張り、回転レバー102は、図2の時計回り
(矢印G方向)に、回転支持部7e及び回転レバー孔1
02cの略中心を軸として回転する。すると、レバー先
端部102bは、係合部101aを、矢印Eの方向にバ
ネ104の矢印D方向の力に打ち勝つ力で押さえつけ
る。以上の動作で、ロックピン101は、矢印Eの方向
に動き、ロック孔6dに挿入され、ロックされた状態と
なる。
【0030】ロック解除時においては、図1に示すよう
に、まず、ラッチソレノイド103の矢印D方向に、プ
ランジャ103aを吸引する力が非常に小さくなる。す
ると、バネ104の光軸Iに略平行な方向の矢印fの力
に打ち勝つことができなくなり、上述したのとは、逆の
動作を開始する。よって、ロックピン101は、矢印D
の方向に動き、ロック孔6dから抜け、ロックが解除さ
れた状態となる。
【0031】図3は、図1、2を矢印Bの方向から見た
図であり、工場出荷時において、ロック孔6dの略中心
位置Cを求める方法を示したものである。ロック孔6d
に対して、ロックピン101をロック孔6dの径方向の
片側に押し当てる状態、すなわち、ロックピン101が
ロック孔6dに対して、図3の101’の位置となるよ
うに、レンズ枠6を移動する。そのときに、レンズ枠6
の位置を、PSD21、23の出力から求めて、図7に
示すEEPROM83に記憶させる。
【0032】つぎに、ロック孔6dに対して、ロックピ
ン101をロック孔6dの、先ほどとは径方向に反対と
なる位置に押し当てる状態、すなわち、ロックピン10
1がロック孔6dに対して、図3の101''の位置とな
るように、レンズ枠6を移動する。そのときに、レンズ
枠6の位置を、PSD21、23の出力から求めて、E
EPROM83に記憶させる。以上の2つの位置におけ
る記憶から、その位置の中点にあたる位置を、ロック孔
6dの略中心位置Cであるとすることができ、この略中
心位置CをEEPROM83に記憶しておく。
【0033】レンズ側CPU81(図7参照)は、ロッ
クする際には、ロックする直前に、ロックピン101の
中心軸と、ロック孔6dの略中心位置Cとが一致するよ
うに、モータ駆動回路82を介して、ヴォイスコイルモ
ータ30、31を駆動して、レンズ枠6を移動した後
に、ロック動作を開始し、ロックピン101をロック孔
6dへ接触することなく挿入することができる。
【0034】また、レンズ側CPU81は、ロック解除
する場合にも、ロックピン101の中心軸と、ロック孔
6dの略中心位置Cとが一致するように、モータ駆動回
路82を介して、ヴォイスコイルモータ30、31を介
してレンズ枠6を移動した後に、ロック解除動作を開始
し、ロックピン101をロック孔6dへ接触することな
く抜くことができる。
【0035】本実施形態のロック機構100は、これら
の動作により、ロックピン101を用いてレンズ枠6を
所望のロック位置に移動させる必要がなく、ブレ補正シ
フト駆動用のヴォイスコイルモータ30、31を用いて
所望のロック位置にレンズ枠6を移動させることができ
る。また、ロックピン101とロック孔6dは、径方向
に一定のクリアランスを設けてあるので、ロックピン1
01とロック孔6dはロック動作及びロック解除動作時
において、接触することがなく、ロック動作及びロック
解除動作の失敗をせずに、かつ、ロック動作及びロック
解除用のアクチュエータは、大きな力を必要としない
で、短い時間でロック動作及びロック解除動作が可能で
ある。
【0036】図4は、ロック孔形状が平坦部になってい
る場合の図である。レンズ枠6にかかる紙面に対して下
向きの力Fgは、平坦部に略垂直にかかることになる。
したがって、ロックピン101に対して、矢印Dの方向
に力がかかることは、非常にまれである。また、衝撃等
によって、力Fgがさらに大きくなっても、ロックピン
101が矢印Dの方向に力を受ける量は微小であり、ロ
ック状態が意図せずに解除される可能性は、きわめて低
いと言える。
【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。ロックピン101は、その先端
が平坦であると、加工が容易であり、また、図3で説明
したロック孔6dに当てたときに、位置決めが正確にで
きると共に、ロック時の掛かり量が十分に確保すること
ができる。しかし、上記の利点を害さない範囲で、ロッ
クピン101の先端は、テーパー状になっていてもよ
い。
【0038】また、図3で説明したロック孔6dの略中
心位置を記憶する動作は、工場出荷時に行なう例で説明
したが、ブレ補正制御の初期化時、リセット時又はロッ
ク解除時等に毎回行なうようにしてもよい。これは、P
SD以外の素子を用いた場合に、基準位置がでなかった
り、ドリフト等の影響を排除できるからである。
【0039】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、ブレ補正光学系を所望位置にロックするときに、
また、ロック解除するときに、大型の専用アクチュエー
タを必要とせず、小スペース、省電力で、しかも、短い
時間で確実なロック動作及びロック解除動作を行なうこ
とができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るブレ補正装置のロック
機構がレンズ枠6をロックしていない状態を示した図で
ある。
【図2】本発明の実施形態に係るブレ補正装置のロック
機構がレンズ枠6をロックしている状態を示した図であ
る。
【図3】本発明の実施形態に係るブレ補正装置のロック
機構が、工場出荷時において、ロック孔6dの略中心位
置Cを求める方法を示したものである。
【図4】ロック孔形状が平坦部になっている場合の図で
ある。
【図5】本発明の実施形態によるブレ補正装置が内蔵さ
れたカメラシステム(カメラ1とレンズ2)を示す断面
図である。
【図6】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レン
ズ3を駆動する駆動機構を示す図である。
【図7】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レン
ズ3を駆動する駆動機構を示す図である。
【図8】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レン
ズ3を駆動する駆動機構を示す図である。
【符号の説明】
3 ブレ補正レンズ 4,5 非ブレ補正レンズ 6 レンズ枠 7 ベース枠 8 レンズ枠 9 ガイド軸 10 ガイドアーム 11 軸 50a,50b,50c 摺動材 51a,51b,51c 摺動材受け部材 24,25 スリット部材 20,22 LED 21,23 PSD 30,31 ヴォイスコイルモータ 81 レンズ側CPU 82 モータ駆動回路 83 EEPROM 12,16 コイル 13,17 ヨーク 14,18 永久磁石 15,19 ヨーク 100 ロック機構 101 ロックピン 102 回転レバー 103 ラッチソレノイド 104 圧縮バネ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動することにより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ブレ補正アクチュエータ
    と、 前記ブレ補正光学系と一体に設けられた第1の係止部
    と、 前記第1の係止部と可動代をもつ係合可能範囲内で係合
    し、前記ブレ補正光学系を固定又は前記ブレ補正光学系
    の移動を制限する第2の係止部と、 前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合可能な前
    記係合可能範囲の略中心位置を記憶する記憶部と、 前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合するとき
    に、前記記憶部に記憶されている位置に基づいて、前記
    ブレ補正アクチュエータの駆動を制御する制御部と、 を含むブレ補正装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のブレ補正装置におい
    て、 前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出部を有
    し、 前記記憶部は、前記第1の係止部と前記第2の係止部と
    が係合している状態における前記位置検出部の位置情報
    を記憶すること、 を特徴とするブレ補正装置。
  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、 前記第1の係止部及び前記第2の係止部は、一方が略円
    柱形状のピンを有し、 残る一方は、前記ピンが挿入可能な有底穴又は貫通孔を
    有すること、 を特徴とするブレ補正装置。
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