JP2003075882A - 像振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成の像振れ補正装置において精度の
高い像振れ補正を実現する。 【解決手段】 補正レンズ１１を保持するレンズ保持部
材１０を第２の回転板４０の開口部４１に固定し、固定
板２０の開口部２１、第１の回転板３０の開口部３１に
挿通させる。第１の回転板３０を第１の取付機構５０に
より第１のピボット軸５１を中心として回転可能に固定
板２０に取付け、第２の回転板４０を第２の取付機構６
０により第２のピボット軸６１を中心として回転可能に
第１の回転板３０に取付ける。補正レンズ１１の、第１
の回転板３０による変位と第２の回転板４０の回転によ
る変位が合成されて像振れが相殺されるよう、第１およ
び第２の駆動機構７０、８０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手振れ等に起因す
る光学機器の像振れを補正するための像振れ補正装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の光学機器には、手振れ
等に起因して発生する像振れを補正するための像振れ補
正装置を備えたものがある。出願人は、特開平６−３５
０２２号公報で、他の光学系と共に結像光学系を構成す
る補正光学系をその光軸に垂直な平面上において像振れ
を相殺する方向に移動させることにより、像振れを補正
するタイプの補正レンズ駆動機構を提案している。具体
的には、互いに直交する２方向（垂直方向および水平方
向）の撮影光学系のぶれが相殺されるよう、補正光学系
を上述の平面上において変位させることにより像振れが
補正される。

【０００３】同号公報で提案されている補正レンズ駆動
機構は、その機械的な構成を簡単なものとし、小さなパ
ワーで補正レンズを駆動可能とするという観点から、上
述の平面に沿って補正レンズを回転させるという構成が
採用されている。光学機器の内部に固定される板状の固
定部材の上に第１の回転軸を中心に回転可能に第１の回
転板が設けられ、第１の回転板の上に第２の回転軸を中
心に回転可能に第２の回転板が設けられ、固定部材、第
１および第２の回転板を挿通するよう、補正レンズを支
持する補正レンズ支持部材が配設されている。第１およ
び第２の回転軸は補正レンズの光軸と平行となるよう設
けられ、第１および第２の回転板はそれぞれ対応する駆
動機構により回転させられる。

【０００４】この像振れ補正装置においては、同公報に
記載されているように、像振れ補正制御において、直線
近似演算により算出された駆動量に基づいて、第１およ
び第２の回転板が擬似直線運動される。すなわち、手振
れによる像の水平移動を打ち消すべく第１の回転板が回
動させられ、像の垂直移動を打ち消すべく第２の回転板
が回動させられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
水平方向成分および垂直方向成分のそれぞれの直線移動
成分ごとに直線近似演算した回転駆動量により、水平方
向成分に対応した第１の回転板と垂直方向成分に対応し
た第２の回転板とをそれぞれ駆動制御する構成、すなわ
ち一つの直線移動成分に対して1つの回転板の回転駆動
を割り当てて補正する構成においては、小型化のために
回転軸と補正光学系の光軸との距離を短くすると、直線
近似の誤差が大きくなり、駆動量の精度が低下する。ま
た、第２の回転板は第１の回転板上に支持される構成で
ある上に、各回転板を擬似直線運動させる制御が行なわ
れると、像ぶれの水平方向、垂直方向の移動を打ち消す
ために、一方の回転板を他方の回転板の回転によって生
じる誤差を無視して擬似直線運動させ、さらにその状態
で他方の回転板も同様に一方の回転板の回転によって生
じる誤差を無視して擬似直線運動させるので、さらに誤
差が増幅される。このため、装置全体の小型化が難し
く、操作性や携帯性の面から小型化が望まれる光学機器
においては不都合となるという問題がある。

【０００６】本発明は以上の問題を解決するものであ
り、簡易な構成で小型かつ精度の高い像振れ補正装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る像振れ補正
装置は、光学機器の像振れを検出するぶれ検出手段と、
光学機器の結像光学系の一部を構成し、像振れを補正す
るための補正光学系と、光学機器内に固定される固定部
材と、固定部材に支持され、補正光学系の光軸と平行な
第１の回転軸を中心として補正光学系を回転させるため
の第１の回転部材と、第１の回転部材に支持され、補正
光学系の光軸と平行な第２の回転軸を中心として補正光
学系を回転させるための第２の回転部材と、ぶれ検出手
段の検出結果に基づいて、結像光学系の光軸の角度ぶれ
に伴う結像光学系の焦点面上における第１の直線方向に
沿った被写体像の移動成分を演算し、第１の回転部材と
第２の回転部材の双方をそれぞれ回転制御することによ
り、第１の直線方向に沿った移動成分を相殺する制御手
段とを備えることを特徴とする。

【０００８】好ましくは、制御手段は、さらに上述の焦
点面上において第１の直線方向と交わる第２の直線方向
に沿った被写体像の移動成分を演算し、第１の直線方向
に沿った被写体像の移動成分および第２の直線方向に沿
った被写体像の移動成分がともに相殺されるよう第１お
よび第２の回転部材の双方を回転制御すべく、第１およ
び第２の回転部材のそれぞれの回転角度を演算する。

【０００９】選択的に、第１の直線方向と第２の直線方
向は、互いに直交し、その交点は結像光学系の光軸の焦
点面との交点に一致する。

【００１０】好ましくは、制御手段は、第１の直線方向
に沿った被写体像の移動成分、第２の直線方向に沿った
被写体像の移動成分、第１の回転部材の回転角度および
第２の回転部材の回転角度が以下の関係を満たすよう、
第１および第２の回転部材の回転角度を演算する。

【００１１】

【数２】

【００１２】選択的に、補正光学系の補正光学系光軸が
結像光学系を構成する他の光学系の光軸と一致する状態
において、第１の回転軸と補正光学系光軸に垂直な平面
との交点と補正光学系光軸と同平面の交点とを結ぶ直線
と、第２の回転軸と同平面の交点と補正光学系光軸と同
平面の交点とを結ぶ直線は、直交しない。

【００１３】好ましくは、第１の回転部材を第１の回転
軸を中心として回転させるための第１の駆動部材と、第
１の回転部材を第１の駆動部材へ付勢する第１の付勢部
材を有する第１の駆動機構と、第２の回転部材を第２の
回転軸を中心として回転させるための第２の駆動部材
と、第２の回転部材を第２の駆動部材へ付勢する第２の
付勢部材を有する第２の駆動機構とを備える。

【００１４】例えば、第１の駆動部材は、固定部材に固
定されたステッピングモータであり、第１の付勢部材は
一方の端部が固定部材に固定され、他方の端部が第１の
回転部材に固定されたコイルスプリングであり、第２の
駆動部材は第１の回転部材に固定されたステッピングモ
ータであり、第２の付勢部材は一方の端部が第１の回転
部材に固定され、他方の端部が第２の回転部材に固定さ
れたコイルスプリングである。

【００１５】好ましくは、第１の回転軸を回転軸心と
し、第１の回転部材に固定され、一端が固定部材に設け
られた軸受部に当接する第１のピボット軸と、第１のピ
ボット軸の他端が当接する軸受部が設けられた板状の第
１の弾性部材と、固定部材に固定され、第１の弾性部材
の弾性力が常時、第１のピボット軸を固定部材に付勢す
る方向に作用するよう第１の弾性部材を支持する第１の
支持要素とを有する第１の支持機構と、第２の回転軸を
回転軸心とし、第２の回転部材に固定され、一端が第１
の回転部材に設けられた軸受部に当接する第２のピボッ
ト軸と、第２のピボット軸の他端が当接する軸受部が設
けられた板状の第２の弾性部材と、第１の回転部材に固
定され、第２の弾性部材の弾性力が常時、第２のピボッ
ト軸を第１の回転部材に付勢する方向に作用するよう第
２の弾性部材を支持する第２の支持要素とを有する第２
の支持機構とを備える。

【００１６】より好ましくは、第１のピボット軸の一端
と他端は円錐状に形成され、固定部材および第１の弾性
部材の軸受部はテーパー状に形成され、第１のピボット
軸は、第１のピボット軸の一端と他端がそれぞれ対応す
る軸受部の中心に当接するよう配設され、第２のピボッ
ト軸の一端と他端は円錐状に形成され、第１の回転部材
および第２の弾性部材の軸受部はテーパー状に形成さ
れ、第２のピボット軸は、第２のピボット軸の一端と他
端がそれぞれ対応する軸受部の中心に当接するよう配設
される。

【００１７】以上のように、本発明によれば、互いに異
なる２軸を中心として補正光学系を回転させるタイプの
像振れ補正装置において、結像光学系の光軸の角度ぶれ
に伴う焦点面上における第１の直線方向に沿った被写体
像の移動成分が、第１の回転部材と第２の回転部材の双
方を回転させることにより相殺されるため、常時、精度
の高い像振れ補正が実行される。

【００１８】さらに、２つの回転部材の回転運動を組み
合わせることにより被写体像の変位を相殺する構成とし
ているため、像振れ補正の精度を高めるべく第１の回転
軸と補正光学系の距離、および第２の回転軸と補正光学
系の距離を大きく設ける必要がない。したがって、装置
全体の小型化が図られる。

【００１９】板状の第１の弾性部材を用いてその弾性力
により、第１の回転部材が固定部材に支持される構成と
すれば、補正光学系の光軸方向における第１の回転部材
の位置が高精度に保持される。同様に、板状の第２の弾
性部材を用いてその弾性力により、第２の回転部材が第
１の回転部材に支持される構成とすれば、補正光学系の
光軸方向における第２の回転部材の位置が高精度に保持
される。すなわち、第１および第２の回転部材の光軸方
向における面倒れが防止され、安定した像振れ補正が実
行される。

【００２０】また、第１のピボット軸の両端を円錐状に
形成し、固定部材および第１の弾性部材の軸受部をテー
パー状に形成し、第１のピボット軸の両端がそれぞれ対
応する軸受部の中心に当接するよう配設し、第２のピボ
ット軸の両端を円錐状に形成し、第１の回転部材および
第２の弾性部材の軸受部をテーパー状に形成し、第２の
ピボット軸の両端がそれぞれ対応する軸受部の中心に当
接するよう配設することにより、第１および第２の回転
部材の回転運動時の回転摩擦が軽減されるため、第１お
よび第２の回転部材がスムーズに回転させられ、精度の
高い駆動制御が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に係る第１実施形
態が適用される補正レンズ駆動機構の正面図であり、図
２は、その側面を拡大して示す図である。補正レンズ駆
動機構は例えばカメラに具備される。レンズ保持部材１
０は略円筒状を呈しており、その内部には補正レンズ１
１が保持されている。固定板２０と第１の回転板３０と
第２の回転板４０はそれぞれ薄板状の部材であり、第１
の回転板３０が固定板２０と第２の回転板４０の間に位
置するよう、所定の間隔をおいて配設される。

【００２２】円板状の固定板２０はカメラ内において所
定の取り付け機構により固定される。固定板２０の略中
央には、レンズ保持部材１０を挿通させるための略矩形
の開口部２１が形成されている。第１の回転板３０は円
板の一部を切り欠いた形状を有しており、略中央にはレ
ンズ保持部材１０を挿通させるための円形の開口部３１
が形成されている。第２の回転板４０の略円板上の挿通
部４０ａと略三角形状の支持部４０ｂが一体化した形状
を有する。挿通部４０ａの略中央にはレンズ保持部材１
０が嵌合する開口部４１が形成されており、レンズ保持
部材１０は開口部４１に固定されている。

【００２３】第１の回転板３０は第１の取り付け機構５
０により固定板２０に取り付けられている。第１の取付
機構５０は第１のピボット軸５１、軸受５２、５３、支
柱５４、５５、板ばね５６を有する。

【００２４】板ばね５６は、弾性部材を固定板２０の周
縁部に沿って円弧状に成型した部材である。円柱状の支
柱５４および支柱５５は、固定板２０の第１の回転板３
０に対向する面上において、第１のピボット軸５１の近
傍であって第１の回転板３０が切りかかれた部分に相当
する位置に、板ばね５６の形状に対応して固定されてい
る。支柱５４および５５の固定板２０に固定された端部
と反対側の端部は、後述するようにそれぞれ板ばね５６
に設けられた穴に固定的に嵌合している。以上のよう
に、板ばね５６の両端部はそれぞれ第１のピボット軸５
１、支柱５５に支持され、中央部は支柱５４に支持され
ている。

【００２５】図３は、図１の線Ｉ−Ｉ矢視断面図であ
り、補正レンズ１１の光軸ＯＰから上の部分が拡大して
示されている。第１のピボット軸５１は第１の回転板３
０の周縁部近傍に設けられた穴３２を挿通し、かつ固定
的に嵌合している。第１のピボット軸５１の両端部はそ
れぞれ円錐状に成型されている。軸受５２は、固定板２
０の第１の回転板３０に対向する面上において、第１の
ピボット軸５１に対応する位置に固定板２０と一体的に
形成されている。軸受５３は、板ばね５６において第１
のピボット軸５１に相当する位置に形成された穴５６ａ
に固定されている。軸受５２および５３にはそれぞれテ
ーパー状（円錐状）の凹部が形成されており、第１のピ
ボット軸５１は、円錐状の両端部の頂点が、軸受５２、
５３の凹部の中心に当接するよう配設される。

【００２６】円柱状の支柱５４は本体部５４ａと、本体
部５４ａより小径の頭部５４ｂを有する。頭部５４ｂは
板ばね５６に設けられた穴５６ｂ（図１参照）に固定的
に嵌合し、本体部５４ａにおいて頭部５４ｂが形成され
ている底面は板ばね５６に当接している。同様に、円柱
状の支柱５５は本体部５５ａと、本体部５５ａより小径
の頭部５５ｂ（図１参照）を有し、頭部５５ｂは板ばね
５６に設けられた穴５６ｃ（図１参照）に固定的に嵌合
し、本体部５５ａの底面は板ばね５６に当接している。
すなわち、固定板２０と板ばね５６の間隔は、支柱５
４、５５により規定される。

【００２７】第１のピボット軸５１、支柱５４および５
５は、いずれも補正レンズ１１の光軸ＯＰと平行となる
よう設けられる。さらに、軸受５２の凹部の中心と軸受
５３の凹部の中心との間の光軸ＯＰに沿った長さが、第
１のピボット軸５１の両端部の円錐部分の頂点間の長さ
よりも若干短くなるよう、固定板２０と板ばね５６の距
離は支柱５４、５５により定められている。したがっ
て、板ばね５６の付勢力が第１の回転板３０に対して、
常時、固定板２０へ向かう方向へ作用する。換言すれ
ば、板ばね５６により第１のピボット軸５１は常時、固
定板２０に圧接されている。上述のように、第１のピボ
ット軸５１の両端部は軸受５２、５３のテーパー状の凹
部の中心に当接しているため、板ばね５６により圧接さ
れていても、第１のピボット軸５１の回転摩擦が軽減さ
れ、その回転運動が妨げられることはない。すなわち、
第１の回転板３０は第１のピボット軸５１を回転中心と
して回転可能に固定板２０に支持されている。

【００２８】図１および図２に示すように、第２の回転
板４０は、第１の取付機構５０と同様の第２の取付機構
６０により第１の回転板３０に取り付けられている。第
２の取付機構６０は第２のピボット軸６１、第１の回転
板３０の周縁部に沿って円弧状に形成された板ばね６
６、第１の回転板３０に一体的に形成される軸受（図示
せず）、板ばね６６に設けられる軸受６３、円柱状の支
柱６４、６５を有する。

【００２９】第２のピボット軸６１は、図１に示される
ように、補正レンズ１１の光軸ＯＰを中心として、第１
のピボット軸５１から反時計回りに９０度回転させた位
置に配設される。換言すれば、図１中の一点鎖線で示す
ように、光軸ＯＰに垂直な垂直平面に上において、垂直
平面と第１のピボット軸５１の軸心との交点と光軸ＯＰ
とを結ぶ直線と、垂直平面と第２のピボット軸６１の軸
心との交点と光軸ＯＰを結ぶ直線とが互いに直交し、か
つ同一寸法となるよう、第１および第２のピボット軸５
１、６１は位置付けられている。

【００３０】第２のピボット軸６１は第２の回転板４０
の支持部４０ｂの頂点近傍に設けられた穴（図示せず）
を挿通し、かつ固定的に嵌合している。第２のピボット
軸６１の両端部はそれぞれ円錐状に成型されている。第
１の回転板３０の第２の回転板４０に対向する面上にお
いて、第２のピボット軸６１に対応する位置に第１の回
転板３０と一体的に形成される軸受、および板ばね６６
において第２のピボット軸６１に相当する位置に固定さ
れている軸受６３には、上述の第１の取付機構５０と同
様、それぞれテーパー状（円錐状）の凹部が形成されて
いる。第２のピボット軸６１は、円錐状の両端部の頂点
が、第１の回転板３０の軸受、軸受６３の凹部の中心に
当接するよう配設される。

【００３１】円柱状の支柱６４および支柱６５は、第１
の回転板３０において、第２のピボット軸６１の近傍で
あって、板ばね６６の形状に対応して設けられている。
すなわち、板ばね６６の両端部はそれぞれ第２のピボッ
ト軸６１、支柱６５に支持され、中央部は支柱６４に支
持されている。支柱６４および６５の第１の回転板３０
に固定された端部と反対側の端部６４ｂ、６５ｂは、そ
れぞれ第１の取付機構５０の板ばね５６と支柱５４、５
５と同様の構成により、板ばね６６に設けられた穴６６
ｂ、６６ｃに固定的に嵌合している。すなわち、第１の
回転板３０と板ばね６６の間隔は、支柱６４、６５によ
り規定される。

【００３２】第２のピボット軸６１、支柱６４および６
５は、いずれも補正レンズ１１の光軸ＯＰと平行となる
よう設けられる。また、第２のピボット軸６１が第１の
回転板３０へ圧接される方向へ板ばね６６の付勢力が作
用するよう、第１の回転板３０と板ばね６６の距離は支
柱６４、６５により定められている。第２のピボット軸
６１の両端部は対応する軸受のテーパー状の凹部の中心
に当接しているため、板ばね６６により圧接されていて
も、第２のピボット軸６１の回転摩擦が軽減され、その
回転運動が妨げられることはない。すなわち、第２の回
転板４０は第２のピボット軸６１を回転中心として回転
可能に第１の回転板３０に支持されている。

【００３３】固定板２０の開口部２１および第１の回転
板３０の開口部３１は、第１および第２の回転板３０、
４０の回転運動を妨げないようレンズ保持部材１０の外
径より大きく設けられている。換言すれば、レンズ保持
部材１０の移動範囲は開口部２１、３１の内周面により
規定される。尚、図１は補正レンズ１１の光軸ＯＰが、
カメラの撮影光学系（結像光学系）を構成する他の光学
系の光軸と一致した状態にレンズ保持部材１０が位置決
めされている。本明細書ではこのレンズ保持部材１０の
位置を基準位置と呼ぶ。

【００３４】第１の回転板３０は、図１に示されるよう
に、光軸ＯＰを挟んで第１のピボット軸５１の反対側に
設けられる第１の駆動機構７０により、回転させられ
る。第１の駆動機構７０はリニアステップアクチュエー
タである直動型の第１のステッピングモータ７１と第１
のコイルスプリング７２を有する。第１のステッピング
モータ７１は、モータケース７１ａ内に配設されたパル
ス駆動されるロータ（図示せず）と、ロータの正逆転に
応じて軸方向に沿って移動するシャフト７１ｂを有す
る。ロータが正転するとシャフト７１ｂは軸方向に沿っ
て突出し、逆転すると引き込まれる。モータケース７１
ａは図２に示されるように、取付板７３により固定板２
０に固定されている。

【００３５】第１のコイルスプリング７２の一方の端部
は固定板２０において第１の回転板３０に対向する面上
に突設されたピン２２に係合し、他方の端部は第１の回
転板３０において固定板２０に対向する面上に突設され
たピン３２に係合しており、第１の回転板３０を、シャ
フト７１ｂが引き込まれる方向へ、常時、付勢してい
る。すなわち、第１のコイルスプリング７２は、第１の
回転板３０を図１中の反時計回りへ付勢している。した
がって、シャフト７１ｂの先端部に設けられたボール
は、常時、第１の回転板３０の被押圧部３３の側面の側
面に当接している。

【００３６】以上の構成により、第１の回転板３０は、
第１のステッピングモータ７１のロータが正転すれば図
１において第１のピボット軸５１を中心として時計回り
へ回転させられ、逆転すれば反時計回りへ回転させられ
る。したがって、第１のステッピングモータ７１の駆動
パルスを制御することにより、第１の回転板３０の回転
が制御される。

【００３７】第２の回転板４０は、図１に示されるよう
に、光軸ＯＰを挟んで第２のピボット軸６１の反対側に
設けられる第２の駆動機構８０により、回転させられ
る。第２の駆動機構８０は、第１の駆動機構７０と同
様、リニアステップアクチュエータである直動型の第２
のステッピングモータ８１と第２のコイルスプリング８
２を有する。第２のステッピングモータ８１のロータが
正転するとシャフト８１ｂは軸方向に沿って突出し、逆
転すると引き込まれる。モータケース８１ａは図２に示
されるように、取付板８３により第１の回転板３０に固
定されている。

【００３８】第２のコイルスプリング８２の一方の端部
は第１の回転板３０において第２の回転板４０に対向す
る面上に突設されたピン３４に係合し、他方の端部は第
２の回転板４０において第１の回転板３０に対向する面
上に突設されたピン４２に係合しており、第２の回転板
４０を、シャフト８１ｂが引き込まれる方向へ、常時、
付勢している。すなわち、第２のコイルスプリング８２
は、第２の回転板４０を、図１中の反時計回りへ付勢し
ている。したがって、シャフト８１ｂの先端部に設けら
れたボールは、常時、第２の回転板４０の被押圧部４３
の側面に当接している。

【００３９】以上の構成により、第２の回転板４０は、
第２のステッピングモータ８１のロータが正転すれば図
１において第２のピボット軸６１を中心として時計回り
へ回転させられ、逆転すれば反時計回りへ回転させられ
る。したがって、第２のステッピングモータ８１の駆動
パルスを制御することにより、第２の回転板４０の回転
が制御される。

【００４０】図１〜図３に示す補正レンズ駆動機構は、
補正レンズ１１がカメラの撮影光学系の一部を構成する
よう、カメラ内において配設され、像振れが発生してい
ない状態、若しくは像振れ制御が実行されないとき、補
正レンズ１１は基準位置に位置決めされる。

【００４１】図４は、第１実施形態における補正レンズ
１１の駆動制御のブロック図である。横方向角速度セン
サ１００は、カメラの横方向における振れの方向及び角
速度を検出し、縦方向角速度センサ１０１は、カメラの
縦方向における振れの方向及び角速度を検出する。横方
向および縦方向の角速度センサ１００、１０１には例え
ば圧電ジャイロ等が用いられる。横方向角速度センサ１
００の出力信号は増幅処理が施され、Ａ／Ｄ（アナログ
・デジタル）変換された後、点線部で示すＣＰＵ１に入
力され、横方向積分演算部１０２において積分演算さ
れ、撮影光学系の横方向における角度変位情報ｘが算出
される。同様に、縦方向角速度センサ１０１の出力信号
は増幅処理が施され、Ａ／Ｄ変換された後、縦方向積分
演算部１０３において積分演算され、撮影光学系の縦方
向における角度変位情報ｙが算出される。

【００４２】横方向角度変位情報ｘは、第１の回転板３
０の回転角度θを算出するための第１の回転角度演算部
１０４と第２の回転板４０の回転角度δを算出するため
の第２の回転角度演算部１０５に入力される。同様に、
縦方向角度変位情報ｙは、それぞれ第１の回転角度演算
部１０４と第２の回転角度演算部１０５に入力される。

【００４３】ＣＰＵ１のＥＥＰＲＯＭ２００には、横方
向および縦方向の角度変位情報ｘ、ｙと、角度変位情報
ｘ、ｙを相殺するのに必要な第１および第２の回転板３
０、４０の回転角度θ、δとの対応を示すテーブルが格
納されている。第１の回転角度演算部１０４では、横方
向および縦方向の角度変位情報ｘ、ｙに基づいてＥＥＰ
ＲＯＭ２００に格納されたテーブルを参照することによ
り、第１の回転板３０の回転角度θを算出し、第２の回
転角度演算部１０５では、横方向および縦方向の角度変
位情報ｘ、ｙに基づいてＥＥＰＲＯＭ２００内に格納さ
れたテーブルを参照することにより、第２の回転板４０
の回転角度δを算出する。尚、横方向および縦方向の角
度変位情報ｘ、ｙと第１および第２の回転板３０、４０
の回転角度θ、δとの関係については後述する。

【００４４】第１の回転角度演算部１０４で演算された
第１の回転板３０の回転角度θは第１のパルス数変換部
１０６に入力される。第１のパルス数変換部１０６で
は、回転角度θが第１のステッピングモータ７１の駆動
パルス数に変換される。同様に、第２の回転角度演算部
１０５で演算された第２の回転板４０の回転角度δは第
２のパルス数変換部１０７に入力され、回転角度δが第
２のステッピングモータ８１の駆動パルス数に変換され
る。

【００４５】第１のパルス数変換部１０６で演算された
第１のステッピングモータ７１の駆動パルス数、および
第２のパルス数変換部１０７で演算された第２のステッ
ピングモータ８１の駆動パルス数は、それぞれＣＰＵ１
の外部の第１のドライバ回路１０８、第２のドライバ回
路１０９の入力信号として出力され所定の信号処理が施
された後、第１のステッピングモータ７１および第２の
ステッピングモータ８１のコイル電流として出力され
る。

【００４６】図５は本発明に係る第２実施形態が適用さ
れる補正レンズ駆動機構の正面図である。第１実施形態
と同様の部材には同一の符号が付されている。また、図
５は図１と同様、レンズ保持部材１０が基準位置にある
状態を示す。この第２実施形態においては、図５中の一
点鎖線で示すように、レンズ支持部材１０が基準位置に
位置決めされている状態において、第１のピボット軸５
１の軸心と光軸ＯＰに垂直な垂直平面との交点と、光軸
と垂直平面の交点とを結ぶ直線と、第２のピボット軸６
１の軸心と垂直平面の交点と、光軸ＯＰと垂直平面の交
点とを結ぶ直線とのなす角度が９０度ではなく、鋭角と
なっている点で第1実施形態とは異なっている。その他
の構成は第１実施形態と同様であり、第１および第２の
回転板３０、４０の駆動制御も図４のブロック図を用い
て説明した制御と同様である。

【００４７】ここで、図６を参照して第１および第２の
回転角度演算回路１０４、１０５における演算処理につ
いて説明する。図６は第２実施形態が適用されるカメラ
の撮影光学系の焦点面における２次元座標である。この
２次元座標の原点Ｓ０（０，０）は撮影光学系の光軸と
焦点面との交点と一致し、第１のピボット軸５１の軸心
と焦点面との交点Ｐ１（０，ｄ１）がＹ軸上に存在す
る。図６中、Ｐ２（ｄ２，ｄ３）は第２のピボット軸６
１の軸心と焦点面の交点である。補正レンズ１１が基準
位置にあるとき、補正レンズ１１の光軸ＯＰと焦点面の
交点は原点Ｓ０に一致する。尚、図６において第１およ
び第２のピボット軸５１、６１を中心として反時計回り
の回転は正の成分、時計回りの回転は負の成分として処
理される。

【００４８】点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ線分をＬ１、点Ｐ１
を回転中心としてＹ軸から線分Ｌ１への時計回りの角度
をα１、原点Ｓ０とＰ２を結ぶ線分をＬ２、原点Ｓ０を
回転中心としてＸ軸から線分Ｌ２への時計回りの角度を
α２とすると、Ｌ１、Ｌ２、α１、α２は以下の式
（１）〜（４）で示される関係を有する。

【００４９】

【数３】

【００５０】補正レンズ１１が基準位置にある状態か
ら、第１の回転板３０が角度θだけ反時計回りに回転さ
せられると、第２のピボット軸６１の軸心と焦点面との
交点は点Ｐ２から点Ｐ３へ変位し、補正レンズ１１の光
軸ＯＰと焦点面との交点はＳ０からＳ１へ変位する。こ
の状態でさらに第２の回転板４０が角度δだけ時計回り
に回転させられると、補正レンズ１１の光軸ＯＰと焦点
面との交点はＳ１からＳ２へ変位する。点Ｐ３のＸ座標
ＸＰ３およびＹ座標ＹＰ３は以下の式（５）および
（６）で示される。

【００５１】

【数４】

【００５２】点Ｐ３と点Ｓ１の距離は線分Ｌ２であるか
ら、点Ｓ２のＸ座標ＸＳ２およびＹ座標ＹＳ２は以下の
式（７）および（８）で示される。

【００５３】

【数５】

【００５４】式（７）に式（５）を代入し、式（８）に
式（６）を代入すると、点Ｓ２のＸ座標ＸＳ２およびＹ
座標ＹＳ２は以下の式（９）および（１０）で表され
る。

【００５５】

【数６】

【００５６】横方向角速度センサ１００からの出力信号
をＡ／Ｄ変換し積分演算して得られる、撮影光学系の光
軸の横方向の変位、すなわち像振れにおける横方向の移
動成分をｘとし、縦方向角速度センサ１０１からの出力
信号をＡ／Ｄ変換し積分演算して得られる、撮影光学系
の光軸の縦方向の変位、すなわち像振れにおける縦方向
の移動成分をｙとすると、以下の式（１１）および（１
２）で表される関係を満たすよう第１の回転板３０およ
び第２の回転板４０を回転させれば、像振れが補正され
ることとなる。

【００５７】

【数７】

【００５８】上述のように、第１および第２実施形態に
おいては、横方向の移動成分ｘおよび縦方向の移動成分
ｙと、第１の回転板３０の回転角度θおよび第２の回転
板４０の回転角度δとの対応関係を示すテーブルがＥＥ
ＰＲＯＭ２００に格納されている。このテーブルの内容
は、式（１１）および（１２）の横方向移動成分ｘと縦
方向移動成分ｙに所定の間隔で離散する複数の変数値を
代入し、第１の回転板の回転角度θと第２の回転板の回
転角度δの値を算出し、その結果得られる横方向移動成
分ｘ、縦方向移動成分ｙの組み合せと、第１の回転板の
回転角度θ、第２の回転板の回転角度δの組み合せとの
対応関係である。

【００５９】すなわち、式（１１）及び（１２）におい
ては、直線近似は行なわずに、横方向または縦方向の一
つの直線移動成分は、２つの回転板のそれぞれの回転角
θ、δを用いて表わされており、理論上、誤差がない。
したがって、従来のような、直線近似によって一つの回
転板のみの回転角制御で一つの直線移動成分の像ぶれを
補正する構成に比べ、誤差のない回転板の駆動量演算値
が演算できる。また回転角θとδがそれぞれ独立して求
められているので、一方の回転板が他方の回転板上に回
転可能に軸支されている構成であっても、一方の回転板
の駆動量誤差が他方の回転板の駆動量演算に干渉するこ
とはないため、高精度な演算ができ、また各回転板の回
転軸どうしの配置を、補正光学系の光軸に対して９０度
の関係にしなくても良いので、回転板や駆動機構の配置
の自由度が向上する。

【００６０】第１の回転板３０の回転角度算出部１０４
および第２の回転板４０の回転角度算出部１０５（図４
参照）では、ＥＥＰＲＯＭ２００にアクセスし、横方向
および縦方向の積分演算部１０２、１０３から入力され
る角度変位情報ｘ、ｙに基づいてこのテーブルが参照さ
れ、第１および第２の回転板３０、４０の回転角度θ、
δが演算される。横方向角速度センサ１００、縦方向角
速度センサ１０１からの出力信号に上述の処理を施した
結果得られる角度変位情報が、テーブルに格納された横
方向の移動成分ｘ、縦方向の移動成分ｙに該当しない値
である場合は、テーブル中の前後の値に基づいて、公知
の直線補間法を用いて第１および第２の回転板３０、４
０の回転板の回転角度θ、δが算出される。

【００６１】尚、第１および第２実施形態は本発明をカ
メラに適応する例について説明したがこれに限るもので
はなく、望遠鏡等の単眼の光学機器に適応させることも
可能である。また、補正装置を２つ並列させることによ
り、双眼鏡等にも適応可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、補正光
学系を光軸に垂直な面に沿ってで駆動制御するタイプの
像振れ装置において、精度の高い像振れ補正が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態が適用される補正レ
ンズ駆動機構の正面図である。

【図２】図１の補正レンズ駆動機構を側面から拡大して
示す図である。

【図３】図１の線Ｉ−Ｉの矢視断面図を拡大して示す図
である。

【図４】第１実施形態の補正レンズの駆動制御のブロッ
ク図である。

【図５】本発明に係る第２実施形態が適用される補正レ
ンズ駆動機構の正面図である。

【図６】第２実施形態の像振れ補正装置が設けられる光
学機器の撮影光学系の焦点面における、第１および第２
の回転軸、補正レンズの光軸の相対的位置関係を示す図
である。

【符号の説明】

１０ レンズ保持部材 １１ 補正レンズ ２０ 固定板 ３０ 第１の回転板 ４０ 第２の回転板 ５０ 第１の取付機構 ５１ 第１のピボット軸 ５２、５３ 軸受 ５４、５５ 支柱 ５６ 板ばね ６０ 第２の取付機構 ６１ 第２のピボット軸 ６３ 軸受 ６４、６５ 支柱 ６６ 板ばね ７０ 第１の駆動機構 ８０ 第２の駆動機構

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学機器の像振れを検出するぶれ検出手
   段と、 前記光学機器の結像光学系の一部を構成し、前記像振れ
   を補正するための補正光学系と、 前記光学機器内に固定される固定部材と、 前記固定部材に支持され、前記補正光学系の光軸と平行
   な第１の回転軸を中心として前記補正光学系を回転させ
   るための第１の回転部材と、 前記第１の回転部材に支持され、前記補正光学系の光軸
   と平行な第２の回転軸を中心として前記補正光学系を回
   転させるための第２の回転部材と、 前記ぶれ検出手段の検出結果に基づいて、前記結像光学
   系の光軸の角度ぶれに伴う前記結像光学系の焦点面上に
   おける第１の直線方向に沿った被写体像の移動成分を演
   算し、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材の双方
   をそれぞれ回転制御することにより、前記第１の直線方
   向に沿った移動成分を相殺する制御手段とを備えること
   を特徴とする像振れ補正装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、さらに前記焦点面上に
   おいて前記第１の直線方向と交わる第２の直線方向に沿
   った被写体像の移動成分を演算し、前記第１の直線方向
   に沿った被写体像の移動成分および前記第２の直線方向
   に沿った被写体像の移動成分がともに相殺されるよう前
   記第１および第２の回転部材の双方を回転制御すべく、
   前記第１および第２の回転部材のそれぞれの回転角度を
   演算することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１の直線方向と前記第２の直線方
   向は、互いに直交し、その交点は前記結像光学系の光軸
   の前記焦点面との交点に一致することを特徴とする請求
   項２に記載の像振れ補正装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記第１の直線方向に
   沿った被写体像の移動成分、前記第２の直線方向に沿っ
   た被写体像の移動成分、前記第１の回転部材の回転角度
   および前記第２の回転部材の回転角度が以下の関係を満
   たすよう、前記第１および第２の回転部材の回転角度を
   演算することを特徴とする請求項３に記載の像振れ補正
   装置。 【数１】
5. 【請求項５】 前記補正光学系の補正光学系光軸が前記
   結像光学系を構成する他の光学系の光軸と一致する状態
   において、前記第１の回転軸と前記補正光学系光軸に垂
   直な平面との交点と前記補正光学系光軸と前記平面の交
   点とを結ぶ直線と、前記第２の回転軸と前記平面の交点
   と前記補正光学系光軸と前記平面の交点とを結ぶ直線
   は、直交しないことを特徴とする請求項１に記載の像振
   れ補正装置。
6. 【請求項６】 前記第１の回転部材を前記第１の回転軸
   を中心として回転させるための第１の駆動部材と、前記
   第１の回転部材を前記第１の駆動部材へ付勢する第１の
   付勢部材を有する第１の駆動機構と、 前記第２の回転部材を前記第２の回転軸を中心として回
   転させるための第２の駆動部材と、前記第２の回転部材
   を前記第２の駆動部材へ付勢する第２の付勢部材を有す
   る第２の駆動機構とを備えることを特徴とする請求項１
   に記載の像振れ補正装置。
7. 【請求項７】 前記第１の駆動部材は前記固定部材に固
   定されたステッピングモータであり、前記第１の付勢部
   材は一方の端部が前記固定部材に固定され、他方の端部
   が前記第１の回転部材に固定されたコイルスプリングで
   あり、 前記第２の駆動部材は前記第１の回転部材に固定された
   ステッピングモータであり、前記第２の付勢部材は一方
   の端部が前記第１の回転部材に固定され、他方の端部が
   前記第２の回転部材に固定されたコイルスプリングであ
   ることを特徴とする請求項６に記載の像振れ補正装置。
8. 【請求項８】 前記第１の回転軸を回転軸心とし、前記
   第１の回転部材に固定され、一端が前記固定部材に設け
   られた軸受部に当接する第１のピボット軸と、前記第１
   のピボット軸の他端が当接する軸受部が設けられた板状
   の第１の弾性部材と、前記固定部材に固定され、前記第
   １の弾性部材の弾性力が常時、前記第１のピボット軸を
   前記固定部材に付勢する方向に作用するよう前記第１の
   弾性部材を支持する第１の支持要素とを有する第１の支
   持機構と、 前記第２の回転軸を回転軸心とし、前記第２の回転部材
   に固定され、一端が前記第１の回転部材に設けられた軸
   受部に当接する第２のピボット軸と、前記第２のピボッ
   ト軸の他端が当接する軸受部が設けられた板状の第２の
   弾性部材と、前記第１の回転部材に固定され、前記第２
   の弾性部材の弾性力が常時、前記第２のピボット軸を前
   記第１の回転部材に付勢する方向に作用するよう前記第
   ２の弾性部材を支持する第２の支持要素とを有する第２
   の支持機構とを備えることを特徴とする請求項１に記載
   の像振れ補正装置。
9. 【請求項９】 前記第１のピボット軸の前記一端と前記
   他端は円錐状に形成され、前記固定部材および前記第１
   の弾性部材の前記軸受部はテーパー状に形成され、前記
   第１のピボット軸は、前記第１のピボット軸の前記一端
   と前記他端がそれぞれ対応する前記軸受部の中心に当接
   するよう配設され、 前記第２のピボット軸の前記一端と前記他端は円錐状に
   形成され、前記第１の回転部材および前記第２の弾性部
   材の前記軸受部はテーパー状に形成され、前記第２のピ
   ボット軸は、前記第２のピボット軸の前記一端と前記他
   端がそれぞれ対応する前記軸受部の中心に当接するよう
   配設されることを特徴とする請求項８に記載の像振れ補
   正装置。