JP2584006Y2 - 角加速度センサ - Google Patents
角加速度センサInfo
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- JP2584006Y2 JP2584006Y2 JP1992050648U JP5064892U JP2584006Y2 JP 2584006 Y2 JP2584006 Y2 JP 2584006Y2 JP 1992050648 U JP1992050648 U JP 1992050648U JP 5064892 U JP5064892 U JP 5064892U JP 2584006 Y2 JP2584006 Y2 JP 2584006Y2
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Description
【0001】
【技術分野】本考案は、例えばスチルカメラ撮影時に手
ブレによる撮影レンズ光軸の揺れを検出する際に用いる
角加速度センサに関する。
ブレによる撮影レンズ光軸の揺れを検出する際に用いる
角加速度センサに関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】本出願人は、カメラに加
わる手ブレを検出するための角加速度センサ、およびこ
の角加速度センサの出力に応じて手ブレを打ち消す方向
に補正レンズを駆動して像ブレのない写真を得るカメラ
を提案している(実開平3-96617 号、特開平3-48229
号)。これらの角加速度センサおよび像ブレ防止カメラ
によれば、カメラに手ブレがあっても、像ブレを減少さ
せた写真を得ることができる。ところで、その後の実験
によって、より完全に像ブレをなくすためには、像ブレ
をなくすカメラ自体の構造もさることながら、カメラに
加わる手ブレを極めて高感度高精度に検出することが不
可欠であり、上記出願で提案した角加速度センサは、改
良の余地があることが判明した。
わる手ブレを検出するための角加速度センサ、およびこ
の角加速度センサの出力に応じて手ブレを打ち消す方向
に補正レンズを駆動して像ブレのない写真を得るカメラ
を提案している(実開平3-96617 号、特開平3-48229
号)。これらの角加速度センサおよび像ブレ防止カメラ
によれば、カメラに手ブレがあっても、像ブレを減少さ
せた写真を得ることができる。ところで、その後の実験
によって、より完全に像ブレをなくすためには、像ブレ
をなくすカメラ自体の構造もさることながら、カメラに
加わる手ブレを極めて高感度高精度に検出することが不
可欠であり、上記出願で提案した角加速度センサは、改
良の余地があることが判明した。
【0003】すなわち、本出願人が提案した角加速度セ
ンサは、基本的には、長さ方向の中央付近に回動中心軸
を持ち、両端にそれぞれ永久磁石を有するセンサアーム
と、一方の永久磁石に対向して設置された磁気センサ
と、他方の永久磁石に対向し磁束が巻線と鎖交するよう
に設置されたコイルとを備えたものである。この角加速
度センサは、原理的には、センサアームの揺動に伴う磁
気センサの出力変化により、角加速度を検出することが
できるが、センサアームの回動中心軸の僅かな遊び(ガ
タ)が、出力を不正確、不安定にするという問題がある
ことが判明した。
ンサは、基本的には、長さ方向の中央付近に回動中心軸
を持ち、両端にそれぞれ永久磁石を有するセンサアーム
と、一方の永久磁石に対向して設置された磁気センサ
と、他方の永久磁石に対向し磁束が巻線と鎖交するよう
に設置されたコイルとを備えたものである。この角加速
度センサは、原理的には、センサアームの揺動に伴う磁
気センサの出力変化により、角加速度を検出することが
できるが、センサアームの回動中心軸の僅かな遊び(ガ
タ)が、出力を不正確、不安定にするという問題がある
ことが判明した。
【0004】より具体的に説明すると、センサアームの
回動中心軸の軸受部には、いわゆるピボット軸受を用い
て軸受間距離を正確に組み立てまたは調整すれば、原理
的には軸受部の摩擦を増加させずにラジアル、スラスト
両方向のガタを抑えることができる筈である。しかしな
がらガタを極小に抑えるためには、軸受間距離を軸を締
め付けないように厳密に調整しなければならず、多大な
手間と技術が必要である。このため、実際上回転軸とし
て機能させるためには僅かなガタを残さざるを得ない。
しかし、このガタが僅かでも存在すると、これに起因し
て不都合な出力が生じ、小さい手ブレを検出することは
できない。
回動中心軸の軸受部には、いわゆるピボット軸受を用い
て軸受間距離を正確に組み立てまたは調整すれば、原理
的には軸受部の摩擦を増加させずにラジアル、スラスト
両方向のガタを抑えることができる筈である。しかしな
がらガタを極小に抑えるためには、軸受間距離を軸を締
め付けないように厳密に調整しなければならず、多大な
手間と技術が必要である。このため、実際上回転軸とし
て機能させるためには僅かなガタを残さざるを得ない。
しかし、このガタが僅かでも存在すると、これに起因し
て不都合な出力が生じ、小さい手ブレを検出することは
できない。
【0005】
【考案の目的】従って本考案は、センサアームの回動中
心軸回りの遊び(ガタ)が実質的に存在せず、高感度高
精度で角加速度を検出することができる角加速度センサ
を得ることを目的とする。
心軸回りの遊び(ガタ)が実質的に存在せず、高感度高
精度で角加速度を検出することができる角加速度センサ
を得ることを目的とする。
【0006】
【考案の概要】本考案は、磁力を用いてセンサアームの
回動中心をピボット軸受に安定的に保持することによ
り、センサアームの回動中心軸回りの遊びを除去すると
いう発想に基づいて完成されたものである。
回動中心をピボット軸受に安定的に保持することによ
り、センサアームの回動中心軸回りの遊びを除去すると
いう発想に基づいて完成されたものである。
【0007】すなわち本考案は、長さ方向の中央付近に
回動中心軸を持ち両端にそれぞれ永久磁石を有するセン
サアームと、このセンサアームの上記回動中心軸を支持
するピボット軸受部を有する固定部と、一方の永久磁石
に対向させて固定部に設置された磁気センサと、他方の
永久磁石に対向させ巻線が磁束と鎖交するようにして固
定部に設置されたコイルとを備えた角加速度センサにお
いて、センサアームとその回動中心軸の少なくとも一方
を磁性材料から構成し、この磁性材料からなるセンサア
ームまたは回動中心軸を、該回動中心軸の軸線方向の一
方に吸引付勢してピボット軸受に密着させる永久磁石を
設けたことを特徴としている。
回動中心軸を持ち両端にそれぞれ永久磁石を有するセン
サアームと、このセンサアームの上記回動中心軸を支持
するピボット軸受部を有する固定部と、一方の永久磁石
に対向させて固定部に設置された磁気センサと、他方の
永久磁石に対向させ巻線が磁束と鎖交するようにして固
定部に設置されたコイルとを備えた角加速度センサにお
いて、センサアームとその回動中心軸の少なくとも一方
を磁性材料から構成し、この磁性材料からなるセンサア
ームまたは回動中心軸を、該回動中心軸の軸線方向の一
方に吸引付勢してピボット軸受に密着させる永久磁石を
設けたことを特徴としている。
【0008】そして、永久磁石は、回動中心軸の軸線に
対して偏心した位置に設ける。永久磁石を偏心位置に設
けることで、ピボット軸受の避けられない僅かな遊びの
中で、センサアームを常時一定の方向に傾け、安定した
出力を得ることができる。
対して偏心した位置に設ける。永久磁石を偏心位置に設
けることで、ピボット軸受の避けられない僅かな遊びの
中で、センサアームを常時一定の方向に傾け、安定した
出力を得ることができる。
【0009】
【考案の実施例】以下図示実施例に基づいて本考案を説
明する。本考案は、角加速度を検出するための角加速度
センサを対象とするものであるが、まず図7、図8につ
いて、バイモルフ圧電板を駆動源としたカメラの像ブレ
補正装置の一例を説明する。
明する。本考案は、角加速度を検出するための角加速度
センサを対象とするものであるが、まず図7、図8につ
いて、バイモルフ圧電板を駆動源としたカメラの像ブレ
補正装置の一例を説明する。
【0010】カメラの主撮影レンズ21の前または後に
は、補正レンズ22が位置している。この補正レンズ2
2は主撮影レンズ21とともに撮影光学系を構成する。
補正レンズ22は補正レンズ枠23に固定されている。
は、補正レンズ22が位置している。この補正レンズ2
2は主撮影レンズ21とともに撮影光学系を構成する。
補正レンズ22は補正レンズ枠23に固定されている。
【0011】この補正レンズ22の側部には、一端を固
定物24に固定して水平方向に伸びるバイモルフ圧電板
25が位置し、このバイモルフ圧電板25の他端部(自
由端部)が補正レンズ枠23に固定されている。バイモ
ルフ圧電板25は周知のように、印加する駆動電圧の極
性に応じて上下に湾曲し、その湾曲量(自由端の変位
量)は、駆動電圧の大小によって制御できる。主撮影レ
ンズ21と補正レンズ22の光軸は、バイモルフ圧電板
25に電圧を印加しないとき、一致する。従って、バイ
モルフ圧電板25に駆動電圧を印加することにより、補
正レンズ枠23を介して補正レンズ22を上下に変位さ
せることができる。
定物24に固定して水平方向に伸びるバイモルフ圧電板
25が位置し、このバイモルフ圧電板25の他端部(自
由端部)が補正レンズ枠23に固定されている。バイモ
ルフ圧電板25は周知のように、印加する駆動電圧の極
性に応じて上下に湾曲し、その湾曲量(自由端の変位
量)は、駆動電圧の大小によって制御できる。主撮影レ
ンズ21と補正レンズ22の光軸は、バイモルフ圧電板
25に電圧を印加しないとき、一致する。従って、バイ
モルフ圧電板25に駆動電圧を印加することにより、補
正レンズ枠23を介して補正レンズ22を上下に変位さ
せることができる。
【0012】いまカメラブレによって主撮影レンズ21
が上下方向に変位し光軸ブレ(角度ブレ)が発生したと
すると、それに伴いフィルム上においても同方向の画像
ブレが発生するが、この画像ブレを補正するに足る極性
と大きさの駆動電圧をバイモルフ圧電板25に与えるこ
とにより、光軸ブレをキャンセルし、フィルム面上の画
像を不動にし、あるいは少なくとも、カメラブレによる
画像ブレを小さくすることができる。バイモルフ圧電板
25に加えるべき駆動電圧は、カメラブレの大きさと加
速度を検出して決定する。
が上下方向に変位し光軸ブレ(角度ブレ)が発生したと
すると、それに伴いフィルム上においても同方向の画像
ブレが発生するが、この画像ブレを補正するに足る極性
と大きさの駆動電圧をバイモルフ圧電板25に与えるこ
とにより、光軸ブレをキャンセルし、フィルム面上の画
像を不動にし、あるいは少なくとも、カメラブレによる
画像ブレを小さくすることができる。バイモルフ圧電板
25に加えるべき駆動電圧は、カメラブレの大きさと加
速度を検出して決定する。
【0013】26は、補正レンズ枠23の過剰変位を防
止するストッパ部材で、補正レンズ枠23のストッパ突
起27に対応する、上下の一対のストッパ腕28、29
を有する。カメラに外的ショックが加わったとき等に、
バイモルフ圧電板25に過度な変形が生じるのを防止す
るものである。
止するストッパ部材で、補正レンズ枠23のストッパ突
起27に対応する、上下の一対のストッパ腕28、29
を有する。カメラに外的ショックが加わったとき等に、
バイモルフ圧電板25に過度な変形が生じるのを防止す
るものである。
【0014】低廉なカメラ等では、主撮影レンズ21と
補正レンズ22を分離せず、例えば単玉非球面成形レン
ズによって主撮影レンズ21と補正レンズ22を兼用さ
せることが可能である。
補正レンズ22を分離せず、例えば単玉非球面成形レン
ズによって主撮影レンズ21と補正レンズ22を兼用さ
せることが可能である。
【0015】上記の例は、カメラブレが通常上下方向に
生じることから、補正レンズ22の変位方向を上下方向
としたものであるが、特殊な用途には、別の方向に補正
レンズ22を変位させることもできる。さらに補正レン
ズ枠23に対して直交する関係で一対のバイモルフ圧電
板25を設け、補正レンズ22を直交二方向に移動可能
とすることもできる。
生じることから、補正レンズ22の変位方向を上下方向
としたものであるが、特殊な用途には、別の方向に補正
レンズ22を変位させることもできる。さらに補正レン
ズ枠23に対して直交する関係で一対のバイモルフ圧電
板25を設け、補正レンズ22を直交二方向に移動可能
とすることもできる。
【0016】本発明の角加速度センサは、例えば以上の
像ブレ補正装置のバイモルフ圧電板25に駆動信号を与
えるために用いられる。図1ないし図4はその実施例を
示している。
像ブレ補正装置のバイモルフ圧電板25に駆動信号を与
えるために用いられる。図1ないし図4はその実施例を
示している。
【0017】筒状のセンサ外装(固定部)2内には、セ
ンサアーム3が位置し、このセンサアーム3はその長手
方向の中心位置に回動中心軸4を有している。この回動
中心軸の両端部は、円錐状のニードル部4aを構成し、
センサ外装2には、このニードル部4aを支持するピボ
ット軸受9が固定されている。このピボット軸受9は、
ニードル部4aを点で支持する円錐状凹部9aを備えて
いる。
ンサアーム3が位置し、このセンサアーム3はその長手
方向の中心位置に回動中心軸4を有している。この回動
中心軸の両端部は、円錐状のニードル部4aを構成し、
センサ外装2には、このニードル部4aを支持するピボ
ット軸受9が固定されている。このピボット軸受9は、
ニードル部4aを点で支持する円錐状凹部9aを備えて
いる。
【0018】このセンサアーム3は、鉄系の強磁性材料
からなっていて、センサ外装2は非磁性材料からなって
いる。回動中心軸4も強磁性材料から構成することがで
きる。そして、このセンサ外装2には、一対のピボット
軸受9の一方の側部、つまり回動中心軸4の軸線から偏
心した位置に、永久磁石10が固定されている。この永
久磁石10は、図3に誇張して示すように、センサアー
ム3を吸引付勢して、一方のニードル部4aを対応する
ピボット軸受9の円錐状凹部9a底部に確実に保持し、
かつセンサアーム3に一定方向の倒れ特性(モーメン
ト)を与えて、回動中心軸の他方のニードル部4aを、
対応するピボット軸受9の円錐状凹部9aの一定の位置
に片寄せて保持する。
からなっていて、センサ外装2は非磁性材料からなって
いる。回動中心軸4も強磁性材料から構成することがで
きる。そして、このセンサ外装2には、一対のピボット
軸受9の一方の側部、つまり回動中心軸4の軸線から偏
心した位置に、永久磁石10が固定されている。この永
久磁石10は、図3に誇張して示すように、センサアー
ム3を吸引付勢して、一方のニードル部4aを対応する
ピボット軸受9の円錐状凹部9a底部に確実に保持し、
かつセンサアーム3に一定方向の倒れ特性(モーメン
ト)を与えて、回動中心軸の他方のニードル部4aを、
対応するピボット軸受9の円錐状凹部9aの一定の位置
に片寄せて保持する。
【0019】センサアーム3の両端には、それぞれ永久
磁石5、6が固定されている。他方、外装2には、この
永久磁石5に対向させて磁気センサとしてのホール素子
7が固定され、永久磁石6に対向させてコイル8が固定
されている。永久磁石5は、ホール素子7に沿う方向に
着磁されており、永久磁石6はセンサアーム3の長手方
向に着磁されている。この永久磁石6とコイル8は、永
久磁石6の磁束がコイル8の巻線に鎖交する関係で設置
されている。すなわちコイル8へ電流を流すと、センサ
アーム3に回転力が発生する関係である。外装2は、永
久磁石5と6の磁界が、ホール素子7およびコイル8の
作用範囲から外れないように、回動角を規制する機能を
持っている。
磁石5、6が固定されている。他方、外装2には、この
永久磁石5に対向させて磁気センサとしてのホール素子
7が固定され、永久磁石6に対向させてコイル8が固定
されている。永久磁石5は、ホール素子7に沿う方向に
着磁されており、永久磁石6はセンサアーム3の長手方
向に着磁されている。この永久磁石6とコイル8は、永
久磁石6の磁束がコイル8の巻線に鎖交する関係で設置
されている。すなわちコイル8へ電流を流すと、センサ
アーム3に回転力が発生する関係である。外装2は、永
久磁石5と6の磁界が、ホール素子7およびコイル8の
作用範囲から外れないように、回動角を規制する機能を
持っている。
【0020】ホール素子7は、その正面中央に永久磁石
5が位置しているとき、つまりセンサアーム3が図の平
衡位置にあるときには出力を生じないが、センサアーム
3が回動して永久磁石5の位置がずれると、そのずれ量
と方向に応じた出力が得られる。このホール素子7に代
えて、MR(Magnetic Resistance )素子(磁気抵抗素
子)を用いても、同様の出力を得ることができる。MR
素子は、磁界中の半導体に流れる電流は磁界の増加によ
って半導体内を通過する道のりが長くなるために電気抵
抗も増加する(磁気抵抗効果)という性質を用いた磁気
センサである。
5が位置しているとき、つまりセンサアーム3が図の平
衡位置にあるときには出力を生じないが、センサアーム
3が回動して永久磁石5の位置がずれると、そのずれ量
と方向に応じた出力が得られる。このホール素子7に代
えて、MR(Magnetic Resistance )素子(磁気抵抗素
子)を用いても、同様の出力を得ることができる。MR
素子は、磁界中の半導体に流れる電流は磁界の増加によ
って半導体内を通過する道のりが長くなるために電気抵
抗も増加する(磁気抵抗効果)という性質を用いた磁気
センサである。
【0021】図6は、この角加速度センサ1のホール素
子7およびコイル8を含む駆動回路である。ホール素子
7の出力端子7a、7bには、永久磁石5の移動方向と
量に応じた出力が生じ、この両出力が差動アンプ20に
入力される。この差動アンプ20の出力は、コイル8に
入力され、コイル8に連なる抵抗11の両端の電圧が積
分回路12、13および増幅器14を介してバイモルフ
圧電板25に与えられる。
子7およびコイル8を含む駆動回路である。ホール素子
7の出力端子7a、7bには、永久磁石5の移動方向と
量に応じた出力が生じ、この両出力が差動アンプ20に
入力される。この差動アンプ20の出力は、コイル8に
入力され、コイル8に連なる抵抗11の両端の電圧が積
分回路12、13および増幅器14を介してバイモルフ
圧電板25に与えられる。
【0022】角加速度センサ1は、図5に示すように、
カメラ15内に設置される。すなわちカメラ15を水平
にして撮影するとき、センサアーム3が垂直になる位置
関係で、かつ回動軸4が光軸と垂直になる位置関係で設
けられる。いま写真撮影時に何らかの原因で、点Pを中
心とする回転運動のカメラブレが生じ、光軸Oが時間の
関数θ(t) だけブレてO’の位置になったとする。説明
のためθ(t) は極端に大きく描いてある。もし角加速度
センサ1のコイル8に電流を流さなければ、センサアー
ム3は慣性のために破線で示すように地面に対して垂直
を保つ方向に回動しようとする。しかし本装置は、図6
の回路によりセンサアーム3が常に光軸に対して垂直を
保つように動作し、ブレ角度θ(t) の角加速度d2θ/dt2
に比例した出力を得ることができる。
カメラ15内に設置される。すなわちカメラ15を水平
にして撮影するとき、センサアーム3が垂直になる位置
関係で、かつ回動軸4が光軸と垂直になる位置関係で設
けられる。いま写真撮影時に何らかの原因で、点Pを中
心とする回転運動のカメラブレが生じ、光軸Oが時間の
関数θ(t) だけブレてO’の位置になったとする。説明
のためθ(t) は極端に大きく描いてある。もし角加速度
センサ1のコイル8に電流を流さなければ、センサアー
ム3は慣性のために破線で示すように地面に対して垂直
を保つ方向に回動しようとする。しかし本装置は、図6
の回路によりセンサアーム3が常に光軸に対して垂直を
保つように動作し、ブレ角度θ(t) の角加速度d2θ/dt2
に比例した出力を得ることができる。
【0023】すなわち、図5のように光軸ブレθ(t) が
生じると、慣性のため、永久磁石5はホール素子7の素
子面中央からずれ、素子7の出力端子7a、7bには、
電位差が発生する。この電位差は差動アンプ10に入力
されて増幅され、増幅された電圧は、コイル8と抵抗1
1の直列回路に入力される。そしてこのときコイル8に
流れる電流により、永久磁石6を介してセンサアーム3
に回転力が加わり、永久磁石5がホール素子7の素子面
中央に戻るように作用する。つまり、コイル8に直列に
接続された抵抗11の両端には、光軸ブレθ(t) に伴っ
て発生するセンサアーム3の慣性力に打ち勝って、永久
磁石5をホール素子7の素子面中央に保つに必要な電流
値に比例した電圧が発生する。この電圧は光軸ブレθ
(t) の角加速度d2θ/dt2に比例する。従ってこの電圧を
積分回路12、13に通すと、積分回路13の出力に
は、光軸ブレ量θ(t) に比例した出力が得られる。この
出力を増幅器14で増幅した後、図7、図8で説明した
バイモルフ圧電板25に入力すれば、光軸ブレの量に対
応した量だけ補正レンズ22(22a)を移動させて、
画像ブレの発生を防止し、あるいは少なくとも画像ブレ
を小さくすることができる。
生じると、慣性のため、永久磁石5はホール素子7の素
子面中央からずれ、素子7の出力端子7a、7bには、
電位差が発生する。この電位差は差動アンプ10に入力
されて増幅され、増幅された電圧は、コイル8と抵抗1
1の直列回路に入力される。そしてこのときコイル8に
流れる電流により、永久磁石6を介してセンサアーム3
に回転力が加わり、永久磁石5がホール素子7の素子面
中央に戻るように作用する。つまり、コイル8に直列に
接続された抵抗11の両端には、光軸ブレθ(t) に伴っ
て発生するセンサアーム3の慣性力に打ち勝って、永久
磁石5をホール素子7の素子面中央に保つに必要な電流
値に比例した電圧が発生する。この電圧は光軸ブレθ
(t) の角加速度d2θ/dt2に比例する。従ってこの電圧を
積分回路12、13に通すと、積分回路13の出力に
は、光軸ブレ量θ(t) に比例した出力が得られる。この
出力を増幅器14で増幅した後、図7、図8で説明した
バイモルフ圧電板25に入力すれば、光軸ブレの量に対
応した量だけ補正レンズ22(22a)を移動させて、
画像ブレの発生を防止し、あるいは少なくとも画像ブレ
を小さくすることができる。
【0024】そして、本発明の角加速度センサ1は、以
上の制御を行なう上で、カメラに加わる小さい角加速度
も高精度で検出することができる。すなわち、角加速度
センサ1のセンサアーム3は、永久磁石10によって一
方のピボット軸受9に引き寄せられており、かつ一定の
方向への倒れ特性が与えられているために、センサアー
ム3の一端部の永久磁石5とホール素子7の位置関係、
および同他端部の永久磁石6とコイル8の位置関係は、
それぞれカメラ動作中の振動(例えば撮影レンズ駆動用
のモータの動作による振動)程度では変化しない。この
ため、ホール素子7の出力が安定する。
上の制御を行なう上で、カメラに加わる小さい角加速度
も高精度で検出することができる。すなわち、角加速度
センサ1のセンサアーム3は、永久磁石10によって一
方のピボット軸受9に引き寄せられており、かつ一定の
方向への倒れ特性が与えられているために、センサアー
ム3の一端部の永久磁石5とホール素子7の位置関係、
および同他端部の永久磁石6とコイル8の位置関係は、
それぞれカメラ動作中の振動(例えば撮影レンズ駆動用
のモータの動作による振動)程度では変化しない。この
ため、ホール素子7の出力が安定する。
【0025】これは、カメラに加わる振動等により、永
久磁石5とホール素子7の位置関係、および永久磁石6
とコイル8の位置関係が僅かに変化する場合と比較する
と明らかである。図11は、永久磁石による吸引作用の
ない従来のセンサアーム3’の支持態様、およびこの際
に生じる回動中心軸4’の位置変化を誇張して示したも
のである。このように回動中心軸4’の位置が一対のピ
ボット軸受9の中で変化すると、当然の永久磁石5とホ
ール素子7の位置関係、および永久磁石6とコイル8の
位置関係が変化し、その結果、ホール素子7の直流出力
が変動してしまう。この変動が高精度の角加速度検出を
妨げる。つまり、角加速度センサ1の出力には、回動軸
部のアンバランスに起因する僅かな直流出力成分が存在
するが、この直流出力成分は一定であれば(変動しなけ
れば)問題にならない。なぜなら、手ブレの検出は極端
な低振動数まで対象にする必要はないので、角加速度か
ら角速度に変換するときに直流分をカットして積分でき
るからである。このときのカットオフ周波数は、手ブレ
補正装置を制御する場合の対象最低シャッタ速度等によ
って設定されるものであり、通常1〜数Hzに設定され
る。
久磁石5とホール素子7の位置関係、および永久磁石6
とコイル8の位置関係が僅かに変化する場合と比較する
と明らかである。図11は、永久磁石による吸引作用の
ない従来のセンサアーム3’の支持態様、およびこの際
に生じる回動中心軸4’の位置変化を誇張して示したも
のである。このように回動中心軸4’の位置が一対のピ
ボット軸受9の中で変化すると、当然の永久磁石5とホ
ール素子7の位置関係、および永久磁石6とコイル8の
位置関係が変化し、その結果、ホール素子7の直流出力
が変動してしまう。この変動が高精度の角加速度検出を
妨げる。つまり、角加速度センサ1の出力には、回動軸
部のアンバランスに起因する僅かな直流出力成分が存在
するが、この直流出力成分は一定であれば(変動しなけ
れば)問題にならない。なぜなら、手ブレの検出は極端
な低振動数まで対象にする必要はないので、角加速度か
ら角速度に変換するときに直流分をカットして積分でき
るからである。このときのカットオフ周波数は、手ブレ
補正装置を制御する場合の対象最低シャッタ速度等によ
って設定されるものであり、通常1〜数Hzに設定され
る。
【0026】図9と図10はそれぞれ、本発明による角
加速度センサ1(図3)と従来センサ(図11)による
ホール素子7の出力(上段)およびその積分出力(下
段)を示している。従来センサでは、図10に示すよう
に、t=t0で回動中心軸4’の移動が発生すると、直流出
力がB0からB1に変化し、その結果、この出力から直流成
分をカットし積分した波形においてもt=t0で大きな出力
変動が生じる。直線Lの傾きは直流成分カット回路の時
定数で決まる。これに対して本発明では、回動中心軸4
の移動自体が生じないために、図9に示すように、直流
出力B0が存在したとしても、これは常に一定に保たれ、
従って、この出力から直流成分をカットし積分した波形
においては、出力変動が生じない。従って、従来発生し
ていた軸受部の遊びによる角速度の誤検出が生じないの
で、比較的小さい角速度変化も正確に検出できる。
加速度センサ1(図3)と従来センサ(図11)による
ホール素子7の出力(上段)およびその積分出力(下
段)を示している。従来センサでは、図10に示すよう
に、t=t0で回動中心軸4’の移動が発生すると、直流出
力がB0からB1に変化し、その結果、この出力から直流成
分をカットし積分した波形においてもt=t0で大きな出力
変動が生じる。直線Lの傾きは直流成分カット回路の時
定数で決まる。これに対して本発明では、回動中心軸4
の移動自体が生じないために、図9に示すように、直流
出力B0が存在したとしても、これは常に一定に保たれ、
従って、この出力から直流成分をカットし積分した波形
においては、出力変動が生じない。従って、従来発生し
ていた軸受部の遊びによる角速度の誤検出が生じないの
で、比較的小さい角速度変化も正確に検出できる。
【0027】図4は、センサアームの回動中心軸の軸受
構造の凹凸関係を逆にした実施例である。すなわち、回
動中心軸4Aの両端部に円錐状凹部4bを形成し、ピボ
ット軸受9Aに、この円錐状凹部4bに係合するニード
ル部9bを設けている。この実施例によっても、第一の
実施例と同様の作用を得ることができる。
構造の凹凸関係を逆にした実施例である。すなわち、回
動中心軸4Aの両端部に円錐状凹部4bを形成し、ピボ
ット軸受9Aに、この円錐状凹部4bに係合するニード
ル部9bを設けている。この実施例によっても、第一の
実施例と同様の作用を得ることができる。
【0028】なお前述のように、撮影時に発生する光軸
ブレは、シャッタボタンの押し下げ動作によって発生す
る上下方向のものが多いため、上記実施例では、上下方
向の光軸ブレ(角度ブレ)を対象に本考案を説明した。
しかしさらに左右方向の光軸ブレ(角度ブレ)も検出す
る場合には、カメラの例えば底部付近に、回動中心軸4
が光軸Oおよび地面に対して垂直になるようにして別の
角加速度センサ1を設置し、補正レンズ22を直交関係
の一対のバイモルフ圧電板25によって駆動するように
すればよい。
ブレは、シャッタボタンの押し下げ動作によって発生す
る上下方向のものが多いため、上記実施例では、上下方
向の光軸ブレ(角度ブレ)を対象に本考案を説明した。
しかしさらに左右方向の光軸ブレ(角度ブレ)も検出す
る場合には、カメラの例えば底部付近に、回動中心軸4
が光軸Oおよび地面に対して垂直になるようにして別の
角加速度センサ1を設置し、補正レンズ22を直交関係
の一対のバイモルフ圧電板25によって駆動するように
すればよい。
【0029】本考案の角加速度センサ1は、カメラの像
ブレ補正装置以外の用途にも使用できる。この場合に
は、増幅器14の出力を角加速度(の関数)として出力
すればよい。例えば、小型船舶(模型を含む)の揺れ防
止用の角加速度センサとして使用し得る。
ブレ補正装置以外の用途にも使用できる。この場合に
は、増幅器14の出力を角加速度(の関数)として出力
すればよい。例えば、小型船舶(模型を含む)の揺れ防
止用の角加速度センサとして使用し得る。
【0030】
【考案の効果】以上のように本考案は、長さ方向の中央
付近に回動中心軸を持ち両端にそれぞれ永久磁石を有す
るセンサアームと、このセンサアームの上記回動中心軸
を支持するピボット軸受部を有する固定部と、一方の永
久磁石に対向させて固定部に設置された磁気センサと、
他方の永久磁石に対向させ巻線が磁束と鎖交するように
して固定部に設置されたコイルとを備えた角加速度セン
サにおいて、磁性材料と、回動中心軸の偏心部に設けた
永久磁石との磁気吸引作用により、センサアームの回動
中心軸の位置が変化しないようにしたので、安定した出
力を得ることができ、角加速度を高感度高精度に検出す
ることができる。
付近に回動中心軸を持ち両端にそれぞれ永久磁石を有す
るセンサアームと、このセンサアームの上記回動中心軸
を支持するピボット軸受部を有する固定部と、一方の永
久磁石に対向させて固定部に設置された磁気センサと、
他方の永久磁石に対向させ巻線が磁束と鎖交するように
して固定部に設置されたコイルとを備えた角加速度セン
サにおいて、磁性材料と、回動中心軸の偏心部に設けた
永久磁石との磁気吸引作用により、センサアームの回動
中心軸の位置が変化しないようにしたので、安定した出
力を得ることができ、角加速度を高感度高精度に検出す
ることができる。
【図1】本考案による角加速度センサの実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図2】同横断面図である。
【図3】同センサアームの回動中心軸の軸受部の拡大図
である。
である。
【図4】本考案の他の実施例を示す図3に対応する拡大
図である。
図である。
【図5】図1ないし図3の角加速度センサを搭載したカ
メラの側面図である。
メラの側面図である。
【図6】本考案の角加速度センサをカメラの像ブレ補正
装置に適用した場合の駆動回路の一例を示す回路ブロッ
ク図である。
装置に適用した場合の駆動回路の一例を示す回路ブロッ
ク図である。
【図7】カメラの像ブレ補正装置の簡単な例を示す正面
図である。
図である。
【図8】図6の平面図である。
【図9】本考案による加速度センサの出力例を示すグラ
フである。
フである。
【図10】従来の加速度センサの出力例を示すグラフで
ある。
ある。
【図11】従来の角加速度センサのセンサアームの軸受
構造を示す、図3に対応する拡大図である。
構造を示す、図3に対応する拡大図である。
1 角加速度センサ 2 センサ外装(固定部) 3 センサアーム 4 4A 回動中心軸 4a ニードル部 4b 円錐状凹部 5 6 永久磁石 7 ホール素子(磁気センサ) 8 コイル 9 9A ピボット軸受 9a 円錐状凹部 9b ニードル部 10 永久磁石
Claims (1)
- 【請求項1】 長さ方向の中央付近に回動中心軸を持ち
両端にそれぞれ永久磁石を有するセンサアーム;このセ
ンサアームの上記回動中心軸を支持するピボット軸受部
を有する固定部;一方の永久磁石に対向させて上記固定
部に設置された磁気センサ;および他方の永久磁石に対
向させ巻線が磁束と鎖交するようにして上記固定部に設
置されたコイル;を備えた角加速度センサにおいて、 上記センサアームとその回動中心軸の少なくとも一方を
磁性材料から構成し、上記固定部に、上記回転中心軸の軸線に対して偏心した
位置にあって、 この磁性材料からなるセンサアームまた
は回動中心軸を、該回動中心軸の軸線方向の一方に吸引
付勢してピボット軸受に密着させる永久磁石を設けたこ
とを特徴とする角加速度センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992050648U JP2584006Y2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 角加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992050648U JP2584006Y2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 角加速度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0612971U JPH0612971U (ja) | 1994-02-18 |
JP2584006Y2 true JP2584006Y2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=12864764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992050648U Expired - Fee Related JP2584006Y2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 角加速度センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2584006Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093926A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Pentax Corp | 手ぶれ補正装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56168616U (ja) * | 1980-05-19 | 1981-12-12 | ||
JPS639403U (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-22 | ||
JP3096617U (ja) * | 2003-03-20 | 2003-09-26 | 知也 本間 | 滑り止め付き桶 |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP1992050648U patent/JP2584006Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0612971U (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |