JP2003270693A

JP2003270693A - 像振補正装置およびこれを用いた撮像装置

Info

Publication number: JP2003270693A
Application number: JP2002069955A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimokawabe; 明下河邉; Tetsuharu Kamata; 徹治鎌田
Original assignee: Rikogaku Shinkokai
Current assignee: Rikogaku Shinkokai
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の振れを適切に補正すると共に、装置の
小型化および低コスト化を図ることができる像振補正装
置を提供する。【解決手段】鏡筒１Ｃの長手方向における任意の１点
Ｌ₁の変位量ｘ_d1を検出する第１変位検出手段４１１
と、レンズ変位検出手段４４で検出された前記鏡筒１Ｃ
に対する補正レンズ４２の変位量ｙ_dと、前記補正レン
ズ４２を変位させる際の駆動手段４３の駆動力ｆａとに
基づき、前記鏡筒１Ｃの長手方向における他の任意の１
点Ｌ₂の変位量ｘ_d2を検出する第２変位検出手段４１２
と、前記第１変位検出手段４１１および前記第２変位検
出手段４１２で検出された鏡筒１Ｃの変位量に基づき像
振れ量を算出する像振量算出手段４１３とから構成され
た像振量検出手段４１を備えることを特徴とする像振補
正装置４を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像振補正装置およ
びこれを用いた撮像装置並びに光学機器全般に係り、特
に、像振れを補正する駆動手段をセンサとして機能させ
ることにより、撮像装置の角度および並進の振れに起因
した像振れを補正するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカメラ、ビデオ等の撮像機器、望
遠鏡または双眼鏡等の光学機器においては、手ぶれ等に
よる前記光学機器の画像の乱れを防ぐために、この画像
の乱れ（以下「像振れ」という）を補正するための像振
補正装置が備えられたものがある。

【０００３】ここで、前記従来の光学機器における像振
れは、光学機器の光軸が所定角度から傾く角度振れと、
前記光軸が所定位置から平行に移動する並進振れに大別
される。すなわち、前記従来の光学機器においては、図
１の従来の１例のカメラの概念図に示すように、鏡筒１
Ｃの軸線方向（以下「Ｘ軸方向」という）と垂直なＹ軸
方向、または前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向と垂直なＺ軸
方向で光軸が所定位置から平行移動する並進振れと、Ｙ
軸回り（Φ方向）またはＺ軸回り（Ψ方向）で光軸が所
定角度から傾く角度振れとが像振れの大きな要因となっ
ていた。

【０００４】このため、前記従来の光学機器、例えば、
従来のカメラに備えられた像振補正装置では、ＸＹ平面
内でＸ軸方向に互いに所定間隔で離間された一対の加速
度センサが鏡筒１Ｂ上に設けられ、Ｚ軸回り（Ψ方向）
の角度振れおよびＹ軸方向の並進振れが検出されると共
に、ＸＺ平面内においてＸ軸方向で互いに所定間隔で離
間された一対の加速度センサが鏡筒１Ｂ上に設けられ
て、Ｙ軸回り（Φ方向）の角度振れおよびＺ軸方向の並
進振れが検出され、これらの加速度センサによる検出値
に基づいて、前記Ｙ軸回り（Φ方向）およびＺ軸回り
（Ψ方向）の角度振れ、並びにＹ軸方向およびＺ軸方向
の並進振れに起因する像振れが補正されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の像振補正装置では、前記ＸＹ平面
およびＸＺ平面の各々に加速度センサが備えられるた
め、装置の構成が複雑化すると共に、装置が大型化し、
さらにコストが増大するという問題があった。

【０００６】また、前記従来の像振補正装置において
は、前記Ｙ軸回り（Φ方向）およびＺ軸回り（Ψ方向）
の各々で角度振れのみを検出するように構成され、装置
が比較的簡素化されたものもあるが、このような像振補
正装置では前記Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々の並進振
れを補正できないため、画像の振れを適切に補正するの
が困難であった。

【０００７】本発明は前記問題点を解決するために創作
されたものであって、その目的は、画像の振れを適切に
補正すると共に、装置の小型化および低コスト化を図る
ことが可能な像振補正装置およびこれを用いた撮像装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、鏡筒内に配置された結像光学系により結
像面上に結像された像の像振れ量を像振量算出手段で算
出し、この算出結果に基づいて駆動手段により前記鏡筒
の軸線に対して垂直な方向に補正レンズを変位させ、さ
らに、この変位量をレンズ変位検出手段で検出すること
によって結像面上に結像された像の像振れ量を補正する
像振補正装置において、前記像振量算出手段を、前記鏡
筒の長手方向における任意の１点の変位量を検出する第
１変位検出手段と、前記レンズ変位検出手段で検出され
た前記鏡筒に対する前記補正レンズの変位量と、前記補
正レンズを変位させる際の前記駆動手段の駆動力とに基
づき、前記鏡筒の長手方向における他の任意の１点の変
位量を検出する第２変位検出手段と、前記第１変位検出
手段手段および前記第２変位検出手段で検出された鏡筒
の変位量に基づき像振れ量を算出する像振量算出手段と
から構成された像振補正装置を提供する。

【０００９】このように構成すれば、前記鏡筒に対する
補正レンズの変位量を検出するためのレンズ変位検出手
段と、前記補正レンズを変位させるための駆動手段を、
第２変位検出手段として用いるため、第１変位検出手段
以外に検出手段を備えずに、結像面に結像される被写体
の像の像振れ量を検出し、この像振れ量を適切に補正す
ることができるので、結像面における被写体の像振れ量
の補正に必要な検出手段の数量を削減することができ、
この装置の小型化および低コスト化を図ることが可能な
像振補正装置が具現される。

【００１０】また、前記課題を解決するために、本発明
は、鏡筒の前方に配置された被写体の像を、この鏡筒内
に配置された結像光学系により、この鏡筒の後方に配置
された結像面上に結像させると共に、請求項１に記載の
像振補正装置によって前記結像面上に結像される被写体
の像振れを補正して撮像する撮像装置で、前記第１変位
検出手段により前記鏡筒の長手方向における任意の１点
の変位量を検出し、前記第２変位検出手段により前記鏡
筒の長手方向における他の任意の１点の変位量を検出
し、前記第１変位検出手段および前記第２変位検出手段
による検出結果に基づき、前記像振補正装置に含まれる
像振量算出手段により前記結像面上に結像された像の像
振れ量を算出し、この算出結果に基づいて前記像振補正
装置に含まれる駆動手段により補正レンズを変位させ、
前記結像面上に結像される被写体の像振れ量を補正する
像振補正装置を用いた撮像装置を提供する。

【００１１】このように構成すれば、請求項１に記載の
像振補正装置を用いて、結像光学系により結像面に結像
される被写体の像の像振れを補正することができるた
め、像振れの補正に必要な検出手段の数量を削減し、こ
の装置の小型化および低コスト化を図ることが可能な撮
像装置が具現される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る一
実施形態のカメラ１の全体を模式的に示す斜視図であ
り、図２は図１に示すカメラ１に含まれる鏡筒１Ｃとそ
の周辺部分の模式的な断面図である。図１および図２に
示すように、本発明に係るカメラ１は、カメラ本体１Ａ
と、カメラ本体１Ａの前面の略中央部から、カメラ本体
１Ａの前方に向けて突出して設けられた鏡筒１Ｃと、こ
の鏡筒１Ｃの内部に配置された結像光学系２と、カメラ
本体１Ａに含まれる鏡筒１Ｃの後方に、ハロゲン化銀の
銀塩を含む感光材料が塗布された感光フィルムである銀
塩フィルムを配置して構成された結像面３と、結像光学
系２により結像面３上に結像された像の像振れ量を補正
するための像振補正装置４と、結像光学系２を鏡筒１Ｃ
の軸線方向（Ｘ軸方向）に移動させて結像面３上におけ
る被写体の像の焦点を調節するための図示しない焦点機
構とを備えて構成されている。

【００１３】（像振補正装置）本発明に係る像振補正装
置４（図２）は、結像面３上に結像された像の振れ量を
算出するための像振量算出手段４１と、結像光学系２の
光軸上に配置された補正レンズ４２と、像振量算出手段
４１で算出された像振れ量に基づいて鏡筒１Ｃの軸線方
向（Ｘ軸方向）と垂直なＺ軸方向に補正レンズ４２を変
位させるための駆動手段としてＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅｃ
ｏｉｌｍｏｔｏｒ；ボイスコイルモータ）等を含んで
構成される駆動手段４３と、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｏｒ；位置決め検
出器）等のセンサを含み、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ
４２の変位量ｙ_dを検出するためのレンズ変位検出手段
４４とを備えて構成されている。以下、本発明に係る像
振補正装置４およびこれを用いた撮像装置（カメラ１）
に含まれる各部材について説明する。

【００１４】（補正レンズ）本発明に含まれる補正レン
ズ４２（図２）は、鏡筒１Ｃに対する変位量ｙ_dに基づ
き、駆動手段４３の駆動により、鏡筒１Ｃの軸線方向
（Ｘ軸方向）に対して垂直なＺ軸方向に変位され、この
ようにして鏡筒１Ｃで補正レンズ４２に変位を生じさせ
て、結像光学系２で結像面３上に結像された像を、像振
れを打ち消す方向に変位させて像振れを補正するもので
ある。本発明では、この補正レンズ４２は、特に限定さ
れるものではなく、従来公知の各種の凹レンズまたは凸
レンズを用いることが可能である。この補正レンズ４２
は、鏡筒１Ｃで、鏡筒１Ｃの軸線（Ｘ軸）と結像面３と
の交点Ｏに対して鏡筒１Ｃの前端側に距離Ｌ₂だけ離間
した位置である点Ｌ₂に、平行板ばね等の弾性支持体４
２１で弾性支持されると共に、結像光学系２を構成する
各レンズの鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方向）に対する相
対位置が固定されて配置されている。

【００１５】なお、この補正レンズ４２は、鏡筒１Ｃに
対して弾性支持体４２１により弾性支持されることが好
ましい。本発明では、この弾性支持体４２１は、特に限
定されるものではなく、補正レンズ４２を鏡筒１Ｃの軸
線方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に
変位させ、かつ弾性支持できるものであれば従来公知の
各種の弾性部材を用いることが可能である。例えば、補
正レンズ４２を弾性支持するための弾性支持体４２１と
してコイルばねを用いてもよい。

【００１６】（像振量算出手段）本発明に含まれる像振
量算出手段４１（図２）は、鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸
方向）と結像面３との交点Ｏに対して鏡筒１Ｃの前端側
に距離Ｌ₁だけ離間した点Ｌ₁の変位量ｘ_d1を検出するた
めの第１変位検出手段４１１と、鏡筒１Ｃの点Ｌ₂にお
ける鏡筒１Ｃの変位量ｘ_d2を検出するための第２変位検
出手段部４１２と、第１変位検出手段４１１および第２
変位検出手段４１２で検出された鏡筒１Ｃの点Ｌ₁、点
Ｌ₂の各変位量ｘ_d1、ｘ_d2に基づき像振れ量を算出する
ための像振量算出手段４１３とを備えて構成されてい
る。

【００１７】（第１変位検出手段）本発明に含まれる第
１変位検出手段４１１（図２）は、例えば、鏡筒１Ｃの
点Ｌ₁に加速度センサ等を取り付けて構成され、鏡筒１
Ｃに作用する加速度に基づいて、鏡筒１Ｃの軸線方向
（Ｘ軸方向）に対して垂直なＺ軸方向への鏡筒１Ｃの点
Ｌ₁の変位量ｘ_d1を検出するものである。このような第
１変位検出手段４１１は、当該分野で従来公知の各種の
検出器の中から選択された各種のセンサを適用すること
ができ、例えば、加速度センサを第１変位検出手段４１
１に用いることができる。

【００１８】（第２変位検出手段）本発明に含まれる第
２変位検出手段４１２（図２）は、レンズ変位検出手段
４４で検出された鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変
位量ｙ_dと、補正レンズ４２を変動させる際の駆動手段
４３の駆動力ｆ_aとに基づき、鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ
軸方向）に対して垂直なＺ軸方向への鏡筒１Ｃの点Ｌ₂
の変位量ｘ_d2を検出するものである。このとき、駆動手
段４３の駆動力ｆ_aは、駆動手段４３へ入力される電流
の電流値に比例するので、本発明では、この電流値を検
出して得られた電流値に基づいて駆動力ｆ_aを決定する
ように構成される。

【００１９】（結像光学系）本発明に含まれる結像光学
系２はレンズ群で構成され、鏡筒１Ｃの前方に配置され
た被写体の像を結像面３上に結像するものである。本発
明では、このような結像光学系２は、特に限定されるも
のではなく、従来公知の各種のレンズを適用することが
できる。そして、この結像光学系２は、各レンズ群の相
対位置が固定されている形態、または変倍操作や焦点調
節を行う際に、各レンズ群の相対位置が変化する形態の
いずれの形態とすることが可能である。

【００２０】（補正レンズを変位させる駆動手段）本発
明に含まれる、補正レンズ４２を（図２）駆動させるた
めの駆動手段は、特に限定されるものではなく、補正レ
ンズ４２を変位させる際の駆動力ｆ_aを求めることがで
きるものであれば、従来公知の各種の駆動手段を用いる
ことができる。例えば、この駆動手段４３として、従来
公知の電磁アクチュエータを用いることができる。

【００２１】前記の点Ｌ₂の変位量ｘ_d2を検出する方法
について具体的に説明すると、例えば、レンズ変位検出
手段４４（図２）で検出された鏡筒１Ｃに対する補正レ
ンズ４２の変位量をｙ_dとし、駆動手段４３の駆動力を
ｆ_aとしたとき、第２変位検出手段４１２では、次の式
（１）を用いた演算を実行することにより、鏡筒１Ｃの
軸線方向（Ｘ軸方向）に対して垂直なＺ軸方向への鏡筒
１Ｃの点Ｌ₂の変位量ｘ_d ₂を算出することができる。

【００２２】

【数１】

【００２３】前記式（１）中、ｍは補正レンズ４２の質
量であり、ｃは補正レンズ４２と鏡筒１Ｃとの間の減衰
係数であり、ｋは補正レンズ４２と鏡筒１Ｃとの間のバ
ネ係数を示す。

【００２４】また、像振量算出手段４１３（図２）は、
第１変位検出手段４１１で検出された鏡筒１Ｃの点Ｌ₁
の変位量ｘ_d1と、第２変位検出手段４１２で検出された
鏡筒１Ｃの点Ｌ₂の変位量ｘ_d2とに基づき、結像面３に
結像された像の像振れ量を算出するものである。

【００２５】例えば、第２変位検出手段４１１（図２）
で検出された点Ｌ₁における変位量がｘ_d1であり、第２
変位検出手段４１２で算出された点Ｌ₂における変位量
がｘ_d ₂である場合、像振量算出手段４１３では、次の式
（２）および式（３）を用いた演算を実行することによ
り、図３に示すＹ軸の回り（Φ方向）の鏡筒１Ｃの角度
振れ量φ_dと、図３に示すＺ軸方向への鏡筒１Ｃの並進
振れ量ｚ_dとを算出することができる。

【００２６】

【数２】

【００２７】

【数３】

【００２８】次いで、次の式（４）および式（５）とを
用いた演算を実行することにより、鏡筒１Ｃ（図２）の
角度振れ量と並進振れ量とに基づき、結像面３に結像さ
れた像の図４（ａ）に示すＹ軸回り（Φ方向、点Ｏから
紙面に対して鉛直方向に延びる軸回り）の角度振れによ
る像振れ量ｄ_iaと、図４（ｂ）に示すＺ軸方向への並進
振れによる像振れ量ｄ_ipとを算出することができる。

【００２９】

【数４】

【００３０】

【数５】

【００３１】前記式（４）および式（５）中、ａは結像
光学系２（図２）の前側主点Ｈ₁から被写体までの距離
であり、ｂは結像光学系２の後側主点Ｈ₂から結像面３
までの距離であり、Ｒは結像面３から被写体までの距離
であり、Ｔは結像光学系２を構成するレンズ群と補正レ
ンズ４２とから構成される光学系の厚さであり、ａ、
ｂ、Ｒは各々、結像光学系３のＸ軸上における位置を測
定するための図示しないエンコーダで測定されるように
なっている。

【００３２】そして、結像面３上に結像された像のＹ軸
（図２）を基準とした像振れ量ｄ_iは、Ｙ軸回り（Φ方
向）の角度振れによる像振れ量ｄ_iaとＺ軸方向の並進振
れによる像振れ量ｄ_ipとを加えて構成されるので、次の
式（６）で表される。

【００３３】

【数６】

【００３４】そして、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２
の変位量ｙ_dと、結像面３上に結像される像の変位量ｑ
との関係は、次の式（７）で表される。

【００３５】

【数７】

【００３６】前記式（７）中、Ｋ_Lは補正レンズ４２を
含んだ光学系の特性によって決定される定数であり、光
学系の設計段階で所定の値に設定されるものである。そ
して、補正レンズ４２が凹レンズの場合にはＫ_L＜０で
あり、補正レンズ４２が凸レンズの場合には、Ｋ_L＞０
である。

【００３７】以上の点を踏まえると、駆動手段４３によ
り補正レンズ４２を変位動作させた後における、結像面
３に結像された像の鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方向）に
対して垂直な方向（Ｚ軸方向）への像振れ量ｐは、次の
式（８）で表すことができる。

【００３８】

【数８】

【００３９】そこで、像振量算出手段４１（図２）で
は、前記式（１）〜式（８）を踏まえて、次の式（９）
を用いた演算を実行し、前記式（８）で表される、補正
後における結像面３に結像された像の像振れ量ｐ＝０と
なるような、鏡筒１に対する補正レンズ４２の変位量ｙ
ｄを算出する。

【００４０】

【数９】

【００４１】そして、この像振補正装置４（図２）で
は、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変位量ｙｄが、
像振量算出手段４１３で算出された補正レンズ４２の変
位量ｙｄとなるよう駆動手段４３を駆動制御して、結像
面３に結像された像の像振れを補正するようになってい
る。この補正レンズ４２の移動動作を行う際にも、駆動
手段４３の駆動力ｆ_aとレンズ変位検出手段４４で検出
された鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変位量ｙ_dと
に基づき、第２変位検出手段４１２で前記式（１）を用
いた演算を実行することにより鏡筒１Ｃの点Ｌ₂の変位
量ｘ_d2を算出し、さらに第１変位検出手段４１１で検出
された鏡筒１Ｃの点Ｌ₁の変位量ｘ_d1と、第２変位検出
手段４１２で検出された鏡筒１Ｃの点Ｌ₂の変位量ｘ_d2
とに基づいて、像振量算出手段４１３で前記式（２）〜
式（９）を用いた演算を実行することにより、結像面３
に結像された像の鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方向）に対
して垂直な方向（Ｚ軸方向）への像振れ量ｐ＝０となる
ような、鏡筒１に対する補正レンズ４２の変位量ｙｄを
算出し、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変位量ｙｄ
が、像振量算出手段４１３で算出した補正レンズ４２の
変位量ｙｄとなるよう駆動手段４３を駆動制御するとい
った動作を繰り返すようになっている。

【００４２】このように構成される本発明に係る像振補
正装置４を備えたカメラ１（図１）は、鏡筒１Ｃの前方
に配置された被写体の像を、図示しない従来公知の焦点
機構で結像光学系２の焦点調節を行いながら、結像光学
系２で結像面３上に結像させると共に、その像の像振れ
量を像振補正装置４で補正するものである。

【００４３】この像振補正装置４による像振れの補正
は、以下のようにして行われる。本発明に係る像振補正
装置４を備えたカメラ１は、この像振補正装置４により
Ｙ軸方向の並進振れおよびＹ軸回り（Φ方向）の角度振
れと、Ｚ軸方向の並進振れおよびＺ軸回り（Ψ方向）の
角度振れに基づいて、結像面３上に結像された被写体の
像の像振れを補正するものである。ここでは、理解を容
易にするためにＺ軸方向の並進振れおよびＹ軸回り（Φ
方向）の角度振れから構成される像振補正装置４を例と
して、前記カメラ１の像振れについて説明する。

【００４４】カメラ１（図１）は、その作動中には、本
発明に係る像振補正装置４で、鏡筒１Ｃの軸線（Ｘ軸）
と結像面３との交点Ｏに対し、鏡筒１Ｃで前端側に距離
Ｌ₁だけ離間した点Ｌ₁の変位量ｘ_d1が第１変位検出手段
４１１で常時検出されるようになっている。また、鏡筒
１Ｃに対する補正レンズ４２の変位量ｙ_dがレンズ変位
検出手段４４で常時検出されると共に、駆動手段４３の
駆動力ｆ_aが常時検出されるようになっている。

【００４５】カメラ１（図１）では、このように検出さ
れた鏡筒１Ｃで前端側に距離Ｌ₁だけ離間した点Ｌ₁の変
位量ｘ_d1、補正レンズ４２の変位量ｙ_dおよび駆動手段
４３の駆動力ｆ_aに基づき、第２変位検出手段４１２で
前記式（１）を用いた演算が繰り返し適宜回数、実行さ
れ、続いて鏡筒１Ｃの交点Ｏに対して鏡筒１Ｃで前端側
に距離Ｌ₂だけ離間した点Ｌ₂の変位量ｘ_d2が算出される
ようになっている。

【００４６】そして、第１変位検出手段４１１で検出さ
れた変位量ｘ_d1と第２変位検出手段４１２で検出された
変位量ｘ_d2とに基づき、像振量算出手段４１３で前記式
（２）〜式（９）を用いた演算が繰り返し実行され、結
像面３に結像された像の鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方
向）に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）への像振れ量ｐ＝
０となるような、鏡筒１に対する補正レンズ４２の変位
量ｙｄを算出し、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変
位量ｙｄが、像振量算出手段４１３で算出した補正レン
ズ４２の変位量ｙｄとなるよう駆動手段４３を駆動制御
するようになっている。

【００４７】例えば、本発明では、像振れが生じていな
い状態では、第１変位検出手段４１１で検出される鏡筒
１Ｃの点Ｌ₁の変位量ｘ_d1は「０」であり、第２変位検
出手段４１２で検出される鏡筒１Ｃの点Ｌ₂における変
位量ｘ_d2は「０」であるため、像振量算出手段４１３で
算出される像振れ量ｄ_iは「０」となる。このため、像
振れ補正を行うために必要な補正レンズ４２の変位量ｙ
_dは「０」となり、その結果、駆動手段４３による補正
レンズ４２の変位動作は実行されない。

【００４８】このような状態で、カメラ１（図１）の作
動中に手振れ等によるカメラの振れが発生して、鏡筒１
Ｃが静止した状態からＺ軸方向に並進移動し、さらにＹ
軸回り（Φ方向）で角度振れが生じると、第１変位検出
手段４１１で鏡筒１Ｃの点Ｌ ₁（図２）の変位量ｘ_d1が
検出される。一方、このような状態では、駆動手段４３
（図２）で補正レンズ４２の変位動作が未だ実行されて
おらず、したがって駆動手段４３の駆動力ｆ_aは「０」
であり、かつレンズ変位検出手段４４における検出値ｙ
_dも「０」であるため、その結果、第２変位検出器４１
２で検出される鏡筒１Ｃの点Ｌ₂の変位量ｘ_d2も「０」
となる。そして、これらの変位量ｘ_d1、ｘ_d2に基づき、
像振量算出手段４１３が前記式（２）〜式（９）を用い
た演算を実行することにより、結像面３上に結像された
像の像振れ量ｐ、および像振れ量の補正に必要な補正レ
ンズ４２の変位量ｙ_dを算出することができる。

【００４９】さらに、このようにして得られた補正レン
ズ４２の変位量ｙ_dに基づき、駆動手段４３を駆動させ
て、鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方
向（Ｚ軸方向）に補正レンズ４２を移動させると共に、
鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変位量ｙ_dをレンズ
変位検出手段４４で検出する。

【００５０】この補正レンズ４２の変位動作を行う際に
も、第１変位検出手段４１１で鏡筒１Ｃの点Ｌ₁の変位
量ｘ_d1を検出し、また、駆動手段４３の駆動力ｆ_aとレ
ンズ変位検出手段４４における検出値ｙ_dとに基づき、
第２変位検出手段４１２で前記式（１）を用いた演算を
実行して点Ｌ₂の変位量ｘ_d2を算出し、これらの変位量
ｘ_d1，ｘ_d2に基づき、像振量算出手段４１３で前記式
（２）〜式（９）を用いた演算を実行して、像振れ補正
に必要な補正レンズ４２の変位量ｙ_dを算出することが
できる。

【００５１】そして、このようにして得られた算出結果
に基づいて、駆動手段４３により補正レンズ４２が変位
されると共に、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の変位
量ｙ _dがレンズ変位検出手段４４により検出されるとい
った動作が適宜繰り返される。本発明では、このような
動作が実行されることによって、カメラ１の作動中に手
振れ等が発生しても、結像面３上に結像された像の像振
れが打ち消される方向に補正レンズ４２が継続的に変位
され、結像面３上の像の像振れが順次補正されるように
なっている。

【００５２】このように構成された本発明に係る像振補
正装置４によれば、鏡筒１Ｃに対する補正レンズ４２の
変位量ｙ_dを検出するためのレンズ変位検出手段４４
と、補正レンズ４２を鏡筒１Ｃの軸線方向（Ｘ軸方向）
に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に変位させるための駆
動手段４３とを、第２変位検出手段４１２として用いる
ため、第１変位検出手段４１１を構成する加速度センサ
以外に検出手段を備える必要なく、結像面３に結像され
る被写体の像の像振れ量を検出し、この像振れ量を適切
に補正することができる。その結果、本発明に係る像振
補正装置４およびこれを用いた撮像装置１は、結像面３
における被写体の像振れ量の補正に必要な検出手段の数
量を削減することができ、ひいては装置の小型化および
低コスト化を図ることが可能となる。

【００５３】

【実施例】次に、本発明に係る像振補正装置の実施例に
ついて、図面を参照しながら具体的に説明する。前記の
構成を有する本発明に係る像振補正装置４に対して、い
わゆる手振れの帯域（３Ｈｚ〜７Ｈｚ）で振動を作用さ
せ、結像面３上に結像された像の角度振れおよび並進振
れの補正に関するシミュレーションを行った。その結
果、角度振れに関しては図５に示すような補正性能が得
られ、並進振れに関しては図６に示すような補正性能が
得られた。図５は、本発明に係る像振補正装置４で、結
像面３上に結像された像の角度振れの補正のシミュレー
ションを行った際の補正性能を示す図であり、図６は、
本発明に係る像振補正装置４で、結像面３上に結像され
た像の並進振れの補正のシミュレーションを行った際の
並進振れに関する補正性能を示す図である。

【００５４】図５に示すように、この実施例で本発明に
係る像振補正装置４に作用させた角度振れの像振れ量は
−８３ｄＢ（ｍ／ｒａｄ．）である。この像振れ量は、
１ｄｅｇ．の角度振れに対して像振れ量１．２μｍに相
当する。また、図６に示すように、本発明に係る像振補
正装置４に作用させた並進振れの像振れ量は、−７４ｄ
Ｂ（ｍ／ｍ）である。この並進振れの像振れ量は、１ｍ
ｍの並進振れに対して像振れ量０．２μｍに相当する。

【００５５】通常の写真用フィルムの場合、結像面３上
に結像された被写体の像のボケ量の大きさを表す、いわ
ゆる「許容錯乱円」で、人間が識別することが可能な最
小許容錯乱円は直径３０μｍ程度とされているので、こ
のような本発明に係る像振補正装置４が有する補正の性
能は、像振れを補正するために実用上充分なものである
と言える。このように、本発明に係る像振補正装置４に
よれば、カメラに備えられる検出器の点数を増やすこと
なく、実用上充分な像振れの補正を行うことが可能であ
る。

【００５６】この実施例では、Ｙ軸を中心とした（Φ方
向への）角度振れとＺ軸方向への並進振れとを含む、結
像面３上に結像された像の像振れ量を補正する場合を例
として説明したが、本発明はこの実施例のみに限定され
るものではなく、適宜変更することができる。例えば、
前記Ｚ軸方向への並進振れのみ、またはＹ軸を中心とし
た（Φ方向への）角度振れのみを含む像振れでも実用上
充分な補正を行うことができる。また、この実施例は、
Ｙ軸回りの角度振れとＺ軸方向の並進振れとからなる像
振れの補正を行うように構成されたものであるが、本発
明ではＺ軸回りの角度振れとＹ軸方向の並進振れとから
なる像振れの補正も、前記したのと同様にして実用上充
分な補正を行うことが可能である。

【００５７】さらに、本発明では、レンズ変位検出手段
４４を、鏡筒１ＣのＸ軸方向に対するＹ軸およびＺ軸方
向への補正レンズ４２の変位量を検出するよう構成し、
かつ駆動手段４３で補正レンズ４２をＹ軸およびＺ軸方
向に変位させるよう構成し、レンズ変位検出手段４２で
検出された補正レンズ４２のＹ軸およびＺ軸方向への変
位量と補正レンズ４２をＹ軸およびＺ軸方向に変位させ
るための駆動手段４３の駆動力とに基づき、それぞれＹ
軸およびＺ軸を基準として、前記のＹ軸を基準とする像
振れ補正と同様の操作を行い、Ｙ軸およびＺ軸を基準と
する結像面３上に結像された像の像振れを補正するよう
に構成してもよい。本発明に係る像振補正装置４は、こ
のようにして像振れ補正を行う場合でもより精度良く像
振れの補正を行うことができる。

【００５８】また、この実施例では、結像面３としてハ
ロゲン化銀の銀塩を含む感光材料が塗布された感光フィ
ルムである銀塩フィルムを用いた場合について説明した
が、本発明にあっては、結像光学系２によって任意の被
写体の像を結像させることができる画像媒体あれば、各
種のものを使用することが可能である。例えば、前記銀
塩フィルムに代えて、当該分野で従来公知のＣＣＤ（ｃ
ｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ：電荷結合
素子）等の画像蓄積アレイを用いてもよい。

【００５９】さらに、結像光学系２を構成するレンズ群
は、鏡筒１Ｃの前方に配置された被写体の像を結像面３
上に結像できるものであれば使用することが可能であ
る。さらにまた、本発明では、結像光学系２として、各
レンズ群の相対位置が固定されている形態のみならず、
変倍操作や焦点調節を行う際に、各レンズ群の相対位置
が変化する形態とすることも可能である。このようにし
て、本発明によれば、カメラに備えられる検出器の点数
をより削減して、かつ実用的に充分な像振れ補正を行う
ことが可能となり、ひいてはコストの上昇を抑えて、適
切な像振れ補正を行うことが可能な像振補正装置を具現
することができる。

【００６０】以上、本発明に好適な実施例について説明
したが、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
なく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜変
更することが可能である。例えば、補正レンズ４２を弾
性支持する弾性支持体４２１である平行板ばねを用いて
構成されているが、この平行板バネに代えてコイルばね
を用いることも可能である。

【００６１】また、この実施例では駆動手段４３として
ＶＣＭを用いたが、このＶＣＭに代えてＤＣモータを用
いることも可能である。さらに、この実施例では、第１
変位検出手段４１１の配置位置を鏡筒１Ｃの内面とした
が、本発明では、円筒部１Ｂであってもよい。そして、
鏡筒１Ｃの軸線（Ｘ軸）と結像面３との交点Ｏから点Ｌ
₁、点Ｌ₂までの距離は任意とすることができる。すなわ
ち、本発明では、第１変位検出手段４１１やレンズ変位
検出手段４４を構成するセンサの取り付けや鏡筒１Ｃの
振れ量の検出を行うために、必要に応じて、鏡筒１Ｃの
軸線（Ｘ軸）と結像面３との交点Ｏから点Ｌ₁、点Ｌ₂ま
での距離を適宜設定することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明した通りに構成される本発明に
よれば、以下の効果を奏する。すなわち、本発明に係る
請求項１によれば、鏡筒に対する補正レンズの変位量を
検出するためのレンズ変位検出手段と、補正レンズを変
位させるための駆動手段とを、第２変位検出手段として
用いるため、第１変位検出手段以外に検出手段を備える
ことなく、結像面に結像される被写体の像の像振れ量を
検出し、この像振れ量を適切に補正することができる。
したがって、結像面における被写体の像振れ量の補正に
必要な検出手段の数量を削減でき、装置の小型化および
低コスト化が図られた像振補正装置を提供することがで
きる。

【００６３】また、請求項２の発明によれば、請求項１
に記載の像振補正装置を用いて、結像光学系により結像
面に結像される被写体の像の像振れを補正するので、像
振れの補正に必要な検出手段の数量を削減して、装置の
小型化および低コスト化が図られた撮像装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態を含むカメラ全体の概
略を説明するための斜視図である。

【図２】図１に示されるカメラを構成する鏡筒部分を模
式的に示す断面図である。

【図３】図２に示されるカメラの鏡筒の角度振れおよび
並進振れの量と検出位置との関係を説明するための図で
ある。

【図４】図１に示されるカメラの鏡筒の角度振れおよび
並進振れの量と結像面に結像される像の角度振れおよび
並進振れの量との関係を説明するための図である。

【図５】本発明に係る像振補正装置の角度振れの補正の
補正性能を説明するための図である。

【図６】本発明に係る像振補正装置の並進振れの補正の
補正性能を説明するための図である。

【符号の説明】

１カメラ１Ａカメラ本体１Ｃ鏡筒２結像光学系３結像面４像振補正装置４１像振量算出手段４１１第１変位検出手段４１２第２変位検出手段４１３像振量算出手段４２補正レンズ４２１弾性支持体４３駆動手段４４レンズ変位検出手段Ｌ₁ 鏡筒の長手方向における任意の１点Ｌ₂ 鏡筒の長手方向における他の任意の１点ｘ_d1 鏡筒の点Ｌ₁の変位量ｘ_d2 鏡筒の点Ｌ₂の変位量ｙ_d 鏡筒に対する補正レンズの変位量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡筒内に配置された結像光学系により結
像面上に結像された像の像振れ量を像振量算出手段で算
出し、この算出結果に基づいて駆動手段により前記鏡筒
の軸線に対して垂直な方向に補正レンズを変位させ、さ
らに、この変位量をレンズ変位検出手段で検出すること
によって結像面上に結像された像の像振れ量を補正する
像振補正装置において、前記像振量算出手段は、前記鏡筒の長手方向における任
意の１点の変位量を検出する第１変位検出手段と、前記
レンズ変位検出手段で検出された前記鏡筒に対する前記
補正レンズの変位量と、前記補正レンズを変位させる際の前記駆動手段の駆動力
とに基づき、前記鏡筒の長手方向における他の任意の１
点の変位量を検出する第２変位検出手段と、前記第１変位検出手段、および前記第２変位検出手段で
検出された鏡筒の変位量に基づき像振れ量を算出する像
振量算出手段と、から構成されることを特徴とする像振
補正装置。
【請求項２】鏡筒の前方に配置された被写体の像を、
この鏡筒内に配置された結像光学系により、この鏡筒の
後方に配置された結像面上に結像させると共に、請求項
１に記載の像振補正装置によって前記結像面上に結像さ
れる被写体の像振れ量を補正して撮像する撮像装置であ
って、前記第１変位検出手段により前記鏡筒の長手方向におけ
る任意の１点の変位量を検出し、前記第２変位検出手段
により前記鏡筒の長手方向における他の任意の１点の変
位量を検出し、前記第１変位検出手段および前記第２変
位検出手段による検出結果に基づき、前記像振補正装置
に含まれる像振量算出手段により前記結像面上に結像さ
れた像の像振れ量を算出し、この算出結果に基づいて前
記像振補正装置に含まれる駆動手段により補正レンズを
変位させ、前記結像面上に結像される被写体の像振れ量
を補正することを特徴とする像振補正装置を用いた撮像
装置。