JP2503925Y2 - カメラの防振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願考案は、手ブレなどのようなカメラの揺動により
生ずるブレを補正する働きを有する光学素子を備えたカ
メラの防振装置に関する。

〔従来技術〕

上記のようなブレを補正する手段としては、特開昭61
-248681号公報に記載されているような方法が示されて
いる。その構成を第６図を用いて以下に記す。

フードを含むレンズ系101と、上記レンズ系101の後面
に固定され上記レンズ系101を介して入射する光を受光
する光電変換素子102と、上記レンズ系101の入射側の一
部を外部に突出し残りの部分と上記光電変換素子102と
を内部に収納したカメラ枠体である外装部材103とから
カメラが構成されている。このカメラにおいて、防振機
構は以下のように構成されている。レンズ系101および
光電変換素子102を支持する手段であるジンバル機構104
は、105a,105bおよび106a,106b（図示せず）の二つの軸
と円環状部材107からなる。軸105a,105bは一端が円環状
部材107に固定され、他端がそれぞれカメラ枠体である
外装部材103の上面108a,下面108bに対して回動自在に取
り付けられる。また、軸106a,106bは一端がレンズ系101
の鏡筒に固定され、他端が円環状部材107に対して回動
自在に取り付けられる。従って、レンズ系101と光電変
換素子102は外装部材103に対して上記二つの軸のまわり
に回動自在に支持されている。109a,109bはウォームギ
ヤで、それぞれ軸106a,105bに嵌合せられ、ウォーム11
0,111を介してモータ112a,112bの駆動力が伝達され、レ
ンズ系101および光電変換素子102をジンバル機構104の
二つの軸105a,105b及び106a.106bの回りに回動する。以
上のように構成されたカメラの防振機構の動作について
以下に説明する。

光電変換素子102の出力から一定時刻を隔てた画像ど
うしの相関をとることによって画像のブレの大きさと方
向を検知し、その信号を受けて、モータ112a,112bを画
像ブレを打ち消す方向に駆動する。従って、カメラの外
装部材103にブレが加わったとしても上述のように補正
が行われ、結果としてレンズ系101と光電変換素子102は
被写体に正しく対したままに保たれるので、ブレのない
安定した画像が得られる。

それ以外にもジャイロ機構とジンバル機構とを組み合
わせた特公昭52-34374号公報や偏芯カム等の駆動装置を
用いる特願平1-259627号記載の手段が提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし第６図記載の手段に関しては、フードを含むレ
ンズ系101全体をブレ量に応じて二次元的に駆動させな
ければならなかった。一つのものを二次元的に駆動させ
るためにはどうしても第６図のようなジンバル的な構造
となってしまいレンズ系101の径よりも大きなスペース
が必要になる。そのため、カメラの防振装置としては、
構成が大きくなってしまうという不具合を有している。

さらに、カメラの防振装置として用いるためには瞬間
的に生じたブレに対して即座に補正を行えるような応答
性が必要であり、その応答性は早ければ早い程良い。し
かし、上記従来例はいずれも結像に寄与する撮影光学系
全体を駆動させており、応答性を早くするためには駆動
手段を多数設けるか或いはより強いパワーを持った大き
な駆動手段を設けなければ重たい撮影系を素早く駆動さ
せることができない。

本願考案は、上記問題に鑑み成されたものであって、
簡単な機構でしかも小さな装置でありながら応答性が早
くブレ補正が容易に行えるカメラの防振装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本願考案のカメラの防振装
置は、カメラの撮影光軸のブレ量とブレ方向とを検出す
る検知手段と、上記検知手段により検知されたブレ量と
ブレ方向に応じて作動する駆動手段と、上記駆動手段に
よって傾動駆動させられることにより撮像光軸を平行移
動させる第一のブレ補正光学素子と、上記駆動手段によ
って傾動駆動させられ、上記第一のブレ補正光学素子に
よって上記撮像光軸が平行移動させられる方向と直交す
る方向に撮像光軸を平行移動させる第二のブレ補正光学
素子と、を具備したことを特徴とする。

また、本願考案のカメラの防振装置は、カメラの撮像
光軸のブレ量とブレ方向とを検出する検知手段と、上記
検知手段の出力に基づいて上記撮影光軸と直交する第一
の方向及び該第一の方向と直交する第二の方向のブレ量
とブレ方向とを演算する演算手段と、撮像光軸を第一の
方向へ平行移動させる第一のブレ補正光学素子手段と、
上記第一のブレ補正光学素子によって第一の方向へ平行
移動させられた撮像光軸を第一の方向と直交する第二の
方向へさらに平行移動させる第二のブレ補正光学素子手
段と、上記演算結果に基づいて上記ブレ補正光学素子手
段を傾動させる駆動手段と、を具備したことを特徴とす
る。

〔作用〕

本願考案は、カメラの揺動により生じてしまう撮像光
軸のブレを二つの補正光学素子を駆動させて補正するも
のである。

その作用を説明する。まず検知手段によって撮像光軸
のブレ量及びブレ方向を検知する。そして検知手段は各
々が互いに直交する二方向の成分に分けて撮像光軸のブ
レ量及びブレ方向を出力する。その出力に基づいて、駆
動手段が二つの補正光学素子の一方を二つの成分に分か
れた撮像光軸のブレ量及びブレ方向の一方に合わせて移
動させ、他方の補正光学素子を二つの成分に分かれた撮
像光軸のブレ量及びブレ方向の他方に合わせて移動させ
るように駆動する。

〔実施例〕 第１図は、本願考案の第一実施例の防振装置を有する
カメラの概念図を示している。１は一眼レフカメラの断
面であり、光軸Ｏに沿って物体側から順に配列された撮
影光学系２とブレ補正部３とカメラ本体４とから構成さ
れている。カメラ本体４には、既知のクイックリターン
ミラー５があり、その後方には撮像媒体としてのフィル
ム６が、上方にはプリズム７、接眼レンズ８が夫々設け
られた構成となっている。

一方、本実施例の防振装置は、検知手段と駆動手段と
ブレ補正光学素子とから成り、検知手段は撮影光学系２
とカメラ本体４に、駆動手段及びブレ補正光学素子はブ
レ補正部３に夫々設けられている。第一のブレ補正光学
素子９と第二のブレ補正光学素子10は、光軸Ｏに対して
垂直となるように撮影光学系２とクイックリターンミラ
ー５との間に設けられている。上記第一のブレ補正光学
素子９と第二のブレ補正光学素子10の夫々の外周部には
軸11a,11b（図示せず）及び12a,12bが光軸Ｏに対して垂
直に対向配置されている。上記軸11a,11bは、第一のブ
レ補正光学素子９の外周部に設けられており、光軸に対
して垂直でありカメラ１の横方向であるＸ軸方向に光軸
を挟み込む形で設けられている。

一方、軸12a,12bは、第二のブレ補正光学素子10の外
周部に設けられており、光軸に対して垂直でありカメラ
１の縦方向であるＹ軸方向に光軸を挟み込む形で設けら
れている。本実施例で使用する駆動手段はフィードバッ
ク制御を行いながら駆動させるものであり、ディスク型
超音波モーター13,14から成っている。このディスク型
超音波モーター13,14は、夫々の軸の一方である軸11a及
び軸12aに対して垂直に嵌合配置されている。上記フィ
ードバック制御用の磁気式エンコーダー15,16は円盤状
のドラム15a,16aとMRセンサー15b,16bとから成ってい
る。なお、磁気式エンコーダ15は16と同様であるため、
図示は省略する。MRセンサー15b,16bは、円盤状のドラ
ム15a,16aの外周面に対して所定の微小間隔をおいて配
設されている。上記円盤状のドラム15a,16aは、夫々の
軸の他方である11b,12bの軸方向に対して垂直となるよ
うに設けられている。撮影光学系２の先端上部とカメラ
本体の前側上部とに夫々ブレを検知する手段である圧電
素子から成る加速度センサー17a,17bが設けられてい
る。また、これら加速度センサー17a,17bから出力され
るカメラのブレ量等を演算する電気回路18が、プリズム
７の上に設けられている。第２図は、第一実施例の防振
装置の内第一の補正光学素子９による補正を行う回路の
ブロック図である。加速度センサー17a,17bが各々A/D変
換器19a,19bに電気的に接続されている。A/D変換器19a,
19bは、双方共ROM20と電気的接続を持つCPU21と電気的
に接続されている。CPU21はD/A変換器22と、D/A変換器2
2は駆動制御回路23と、駆動制御回路23はディスク型超
音波モーター13と、ディスク型超音波モーター13は第一
のブレ補正光学素子９と、夫々電気的につながってい
る。第一のブレ補正光学素子９は磁気式エンコーダー15
と電気的に接続があり、磁気式エンコーダー15は駆動制
御回路23及びCPU21と電気的に接続されており、A/D変換
器19a,19b,CPU21,ROM20,D/A変換器22,駆動制御回路23,
を合わせて電気回路18を構成している。

第二のブレ補正光学素子10による補正を行う回路も同
様な構成を持つものであり群細は省く。

次に、第一図及び第二図から構成された本実施例の作
用を説明する。一般に一眼レフカメラは、撮影者がシャ
ッターを押すと図示していないシャッター制御回路によ
りシャッターが開きフィルムへの露光が開始される。こ
のシャッターの開信号により加速度センサー17a,17bに
よる検出が開始され、電気回路18により瞬間的なカメラ
の傾きによるフィルム面上の像ブレ量をＸ軸方向のブレ
量およびＹ軸方向のブレ量の各成分に分離した形で算出
する。算出されたＸ軸方向の像ブレ量に応じてディスク
型超音波モーター13が駆動し、算出されたＹ軸方向の像
ブレ量に応じてディスク型超音波モーター14が駆動する
ようになっている。その電気回路18内でのＸ軸方向の像
ブレ量に対する作用を説明する。上記加速度センサー17
a,17bにより検知された加速度値は、アナログの電圧信
号としてA/D変換器19a,19bに伝達され、アナログ信号を
デジタル信号へと変換してからCPU21に入力される。CPU
21に入力された加速度信号は、ROM20に格納されている
プログラムを用いて積分されディスク型超音波モーター
が持つべき角速度として算出される。このCPU21から出
力されたデジタルの角速度信号は、D/A変換器22によっ
てアナログ信号へと変換され駆動制御回路23に入力され
る。この駆動制御回路23はアナログで入力された加速度
信号に適した周波数信号をディスク型超音波モーター13
に送電する。送電された周波数信号を受けたディスク型
超音波モーター13は、受信した周波数信号に応じて駆動
速度を調節する。ディスク型超音波モーター13が駆動す
ることによってその駆動力は軸11aを伝わり、軸11a,11b
を回動軸として第一の補正光学素子９を回動させる。こ
の回動によって第一の補正光学素子９が光軸Ｏに対して
傾動し、結像光束の有する撮像光軸をＹ軸方向に移動さ
せＹ軸方向のブレを補正する。それに伴って軸11bに設
けられている磁気式エンコーダーのドラムも回動するた
め、その回動状態をMRセンサーによって読取り、角速度
及び補正光学素子の回動限界点を出力する。そこで出力
された値は、駆動制御回路23及びCPU21の双方に入力さ
れる。駆動制御回路23に入力された信号は、駆動制御回
路23中でCPU21から出力される角速度信号と比較され、
双方の値が合致するようにディスク型超音波モーター13
の駆動を制御する。CPU21に入力された信号から第一の
ブレ補正光学素子９の駆動した位置を確認し、駆動制御
回路23中で行われた角速度の比較によって生じた誤差を
補正するようにCPU21から出力する信号をコントロール
して誤差の補正を行っている。上記のように実施例で示
された回路はいわゆるフィードバック制御を行うもので
ある。同様にＸ軸方向の像ブレ量についても加速度セン
サー17a,17bによって検知された加速度値から電気回路1
8を介して、ディスク型超音波モーター14,第二の補正光
学素子10及びドラム16a,MRセンサー16bを含む磁気式エ
ンコーダー16を駆動させ、それをフィードバック制御し
て撮像光軸をＸ軸方向に移動させ補正を行っている。

この様にＸ軸方向,Y軸方向ごとに独立した補正光学素
子を備えることで、一つのレンズを二方向に動かすより
も機構を簡単にできると共に駆動対象が補正光学素子一
枚であるので駆動エネルギーが少量ですみ、小さなモー
ターでも応答性の早い構成とすることが可能である。

次に第二実施例を示す。第３図及び第４図は、補正光
学素子にロック機構部を設けた第二実施例である。第３
図は第一実施例で示したＹ軸方向のブレを補正する光学
素子であり、ロックピン24を押すと図示していない係止
手段が解除され、バネ25によりロック部材26が補正光学
枠27の凸部27aにはまり、枠の動きを固定する。ここで1
4は第二の補正光学素子10を動かすディスク型超音波モ
ーターであり、16はディスク型超音波モーター14の動き
を制御する駆動制御手段であるドラム16aとMRセンサー1
6bとから成る磁気式エンコーダである。

第４図は、ブレ補正光学素子を保持する枠部の外観図
を示し、第一及び第二のブレ補正光学素子9,10は保持枠
28によりそれぞれＸ軸回り及びＹ軸回りに回動自由に保
持されており、保持枠28は一眼レフカメラ１に対して光
軸中心に指標Ｘ及び指標Ｙ間を回動自由な構造になって
いる。ここで撮影者がＸ軸方向へ流し撮りを行う場合に
は、普通に撮影してしまうと防振装置が働いてしまい第
二のブレ補正光学素子によりＸ軸方向の像ブレ量を補正
するために流し撮りの様に意図的に像をズラす撮影がで
きなくなってしまう。そのため、まず流し撮りを行う方
向には防振機構が働かないように保持枠28を回転させ固
定方向を選択する。次にロックピン24を押すことによっ
て第３図で説明したような作用からブレ補正光学素子を
固定状態にすることができる。

この様にＸ軸方向,Y軸方向ごとに独立したブレ補正光
学素子を備えることで、簡単な構造のロック機構が実現
する。また、ロックピン24によって固定するので保持の
ための消費電流も削減できる。さらに保持枠28を回動さ
せることによって固定方向を選択することができるの
で、一つのロック部材でカメラの構え方と流し撮りを行
う方向に応じて適切なブレ補正光学素子の固定が行え
る。

なお第一実施例及び第二実施例で用いるブレ補正光学
素子としては平行平板，レンズ，プリズム，反射鏡等光
軸を移動させることのできる光学素子であれば何でも良
い。

第５図は、本願発明の防振装置のうちブレ補正光学素
子を二枚のレンズとした第三実施例を示したものであ
る。29はＸ軸方向の像ブレを補正する像側に凸面29′を
向けた片凸レンズから成る第一のブレ補正光学素子であ
り、30はＹ軸方向の像ブレを補正する物体側に凹面30′
を向けた片凹レンズから成る第二のブレ補正光学素子で
ある。凸面29′の曲率半径は、凹面30′の曲率半径より
も小さく、同一の曲率中心31を有している。ブレ補正光
学系29,30以外の構成は前記第一実施例と同様なもので
あるため、細かい構成は記載を省くものとする。撮影者
がシャッターボタンを押すと、その信号により図示して
いない検知手段が作動しブレ量を検知する。その出力か
ら一定時間ごとのカメラの傾きによるフィルム面上の像
ブレ量を電気回路によって算出する。その算出は、Ｘ軸
方向およびＹ軸方向成分に分離した形で行われる。そこ
で得られた算出値に基づいて図示していない駆動手段と
制御手段を用い、Ｘ軸方向の像ブレ量並びにＹ軸方向の
像ブレ量を各々のブレ補正光学素子29,30を曲率中心31
を中心に回動することで補正を行う仕組みとなってい
る。このように向かい合う面を密着しない程度の曲率差
を持たせた球面にし、二つのレンズの回動中心を同一に
することで、レンズを傾ける際に必要な“逃げ”のスペ
ースがいらなくなり、ブレ補正光学素子の全長を短くす
ることができる。

なお、本実施例には少なくとも二つのブレ補正光学系
がＸ軸方向とＹ軸方向とに各々傾動して補正するという
方法を示したが本願考案はその方法に限らず、周知技術
である液晶光学部材を用いて電気光学的に光軸を偏芯さ
せる方法や、光学系の外形を外周部から力学エネルギー
を加えて変化させるような方法を用いてもかまわない。

また、本実施例においてブレを検知する手段として圧
電素子からなる加速度センサーを設けた形になっている
が、とくにそれに限らず例えばサーボ型半導体及び歪ゲ
ージ式加速度センサーでも構わないし、角速度センサー
等を用いてもよい。

〔考案の効果〕

本願考案によれば、ブレ補正光学素子をそれぞれ独立
して傾動させるので、一つのレンズを二方向に駆動する
よりも防振装置の機構を簡略化できるとともに、駆動対
象が補正光学素子一枚であるので駆動エネルギーが少量
ですみ、小さなモータでも応答性の早いブレ補正の防振
装置を提供できる。また、撮像光軸を平行かつ互いに直
交する方向に移動させるので、ぶれの補正時と非補正時
で被写体像がフイルム面へ入光する際の角度が変わらな
いため、収差の影響がない写真を提供できる。さらに、
流し撮り等に応じてブレの補正方向を調整できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の第一実施例を表す断面図、第２図は
本願考案の第一実施例の回路図、第３図は本願考案の第
二実施例のブレ補正光学素子をロックするロック機構を
示した斜視図、第４図は本願考案の第二実施例のブレ補
正光学素子の保持枠を有する一眼レフカメラの外観を示
す斜視図、第５図は本願考案の第三実施例のブレ補正光
学素子の構成を示した断面図、第６図は従来の防振機構
を示した斜視図である。 ９……第一のブレ補正光学素子 10……第二のブレ補正光学素子 13,14……駆動手段 17a,17b……検知手段 18……電気回路

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カメラの撮影光軸のブレ量とブレ方向とを
   検出する検知手段と、 上記検知手段により検知されたブレ量とブレ方向に応じ
   て作動する駆動手段と、 上記駆動手段によって傾動駆動させられることにより撮
   像光軸を平行移動させる第一のブレ補正光学素子と、 上記駆動手段によって傾動駆動させられ、上記第一のブ
   レ補正光学素子によって上記撮像光軸が平行移動させら
   れる方向と直交する方向に撮像光軸を平行移動させる第
   二のブレ補正光学素子と、 から成ることを特徴とするカメラの防振装置。
2. 【請求項２】カメラの撮影光軸のブレ量とブレ方向とを
   検出する検知手段と、 上記検知手段の出力に基づいて、上記撮影光軸と直交す
   る第一の方向及び該第一の方向と直交する第二の方向の
   ブレ量とブレ方向とを演算する演算手段と、 撮像光軸を第一の方向へ平行移動させる第一のブレ補正
   光学素子手段と、 上記第一のブレ補正光学素子によって第一の方向へ平行
   移動させられた撮像光軸を第一の方向と直交する第二の
   方向へさらに平行移動させる第二のブレ補正光学素子手
   段と、 上記演算結果に基づいて、上記ブレ補正光学素子手段を
   傾動させる駆動手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの防振装置。
3. 【請求項３】上記第一または第二のブレ補正光学素子手
   段は、第一または第二のブレ補正光学素子のブレ補正作
   用を阻止するロック部材を有していることを特徴とする
   請求項２記載のカメラの防振装置。