JP2703581B2 - 像ぶれ防止装置 - Google Patents
像ぶれ防止装置Info
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- JP2703581B2 JP2703581B2 JP26382188A JP26382188A JP2703581B2 JP 2703581 B2 JP2703581 B2 JP 2703581B2 JP 26382188 A JP26382188 A JP 26382188A JP 26382188 A JP26382188 A JP 26382188A JP 2703581 B2 JP2703581 B2 JP 2703581B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラ、光学機器等において発生する像ぶ
れを防止する像ぶれ防止装置に関するものである。
れを防止する像ぶれ防止装置に関するものである。
上述の様な像ぶれ防止装置としては、例えば本出願人
が既にUS Ser.No.085,731として出願している如きもの
があげられる。この装置は、像ぶれを補正する為の補正
光学系を撮影光軸に略垂直な面内で結像面上での像ぶれ
を打ち消す方向、即ち像ぶれの方向とは反対方向に変位
させて結像面上の像がぶれないようにするものである。
その為に上記装置では、それぞれ１つの自由度を有する
２つの平行四辺形リンクを、それらの自由度が上記撮影
光軸に略垂直な面内で互いに垂直方向となるように直列
に連結してその先端に上記補正光学系を保持し、以て該
補正光学系が撮影光軸に略垂直な面内で結像面上の像が
ぶれる方向とは反対の方向に変位可能となるようにする
と共に、上記平行四辺形枠をそれぞれカムに弾性的に押
し付け、ぶれの方向とは反対方向に補正光学系を変位さ
せるようにこのカムをモータで駆動することにより結像
面での像ぶれを防止するようにしている。
が既にUS Ser.No.085,731として出願している如きもの
があげられる。この装置は、像ぶれを補正する為の補正
光学系を撮影光軸に略垂直な面内で結像面上での像ぶれ
を打ち消す方向、即ち像ぶれの方向とは反対方向に変位
させて結像面上の像がぶれないようにするものである。
その為に上記装置では、それぞれ１つの自由度を有する
２つの平行四辺形リンクを、それらの自由度が上記撮影
光軸に略垂直な面内で互いに垂直方向となるように直列
に連結してその先端に上記補正光学系を保持し、以て該
補正光学系が撮影光軸に略垂直な面内で結像面上の像が
ぶれる方向とは反対の方向に変位可能となるようにする
と共に、上記平行四辺形枠をそれぞれカムに弾性的に押
し付け、ぶれの方向とは反対方向に補正光学系を変位さ
せるようにこのカムをモータで駆動することにより結像
面での像ぶれを防止するようにしている。
しかしながら、上述のような装置においては、補正光
学系が変位可能範囲の限界付近にある状態で像ぶれ防止
動作を開始すると、動作開始後すぐに補正光学系がこの
変位可能範囲の限界に突き当たって像ぶれ防止動作不能
となってしまう場合がある。
学系が変位可能範囲の限界付近にある状態で像ぶれ防止
動作を開始すると、動作開始後すぐに補正光学系がこの
変位可能範囲の限界に突き当たって像ぶれ防止動作不能
となってしまう場合がある。
本発明は以上の事情に鑑みて為されたもので、 像ぶれ防止のための可動光学補正手段と、前記可動光
学補正手段を駆動し、像ぶれ防止動作を行う駆動手段
と、前記駆動手段による像ぶれ防止動作を開始する際
に、前記可動光学手段を可動範囲の中心に位置するよう
にする作用手段とを有する像ぶれ防止装置とし、前記駆
動手段による像ぶれ防止動作を開始する際に、前記可動
光学手段を可動範囲の中心に位置するようにして、前記
可動光学手段が変位可能範囲の限界に達してしまい、そ
れ以上像ぶれが防止動作できなくなってしまうことを防
ごうとするものである。
学補正手段を駆動し、像ぶれ防止動作を行う駆動手段
と、前記駆動手段による像ぶれ防止動作を開始する際
に、前記可動光学手段を可動範囲の中心に位置するよう
にする作用手段とを有する像ぶれ防止装置とし、前記駆
動手段による像ぶれ防止動作を開始する際に、前記可動
光学手段を可動範囲の中心に位置するようにして、前記
可動光学手段が変位可能範囲の限界に達してしまい、そ
れ以上像ぶれが防止動作できなくなってしまうことを防
ごうとするものである。
以下、本発明の実施例を図面を基に説明する。
以下の実施例に示す像ぶれ防止装置のスペックは、焦
点距離300mm、開放絞りf2.8の望遠レンズを装着したカ
メラにて実験した、該カメラに作用するぶれの周波数、
振幅、及び角速度の測定結果を基礎として決定したもの
を例としている。尚、上記以外の光学機器に対しても、
本発明の手法が同様に適用できることは言うまでもな
い。
点距離300mm、開放絞りf2.8の望遠レンズを装着したカ
メラにて実験した、該カメラに作用するぶれの周波数、
振幅、及び角速度の測定結果を基礎として決定したもの
を例としている。尚、上記以外の光学機器に対しても、
本発明の手法が同様に適用できることは言うまでもな
い。
この実験は、適当な男女を抽出して行なわれた。その
実験結果によると、カメラに作用するぶれの周波数帯域
は1Hzから10〜12Hzの間であった。露光時間1/60秒の間
に結像面であるフィルム面上での像変位の平均振幅は60
〜80μｍであり、最大振幅は200〜260μｍになる。この
最大振幅は、カメラのシャッタ幕の移動に要する時間7m
sを上記1/60秒の露光時間にプラスした合計時間24msの
間、即ち、全画面の露光が終了する為に要する時間を考
慮すると300μｍまで達する可能性がある。
実験結果によると、カメラに作用するぶれの周波数帯域
は1Hzから10〜12Hzの間であった。露光時間1/60秒の間
に結像面であるフィルム面上での像変位の平均振幅は60
〜80μｍであり、最大振幅は200〜260μｍになる。この
最大振幅は、カメラのシャッタ幕の移動に要する時間7m
sを上記1/60秒の露光時間にプラスした合計時間24msの
間、即ち、全画面の露光が終了する為に要する時間を考
慮すると300μｍまで達する可能性がある。
以上の様な特性を有するぶれに対して、像ぶれ防止を
効果あるものとする為には、露光時間1/60秒の間の残留
振幅が20μｍ以内に押さえられる必要がある。
効果あるものとする為には、露光時間1/60秒の間の残留
振幅が20μｍ以内に押さえられる必要がある。
又、補正光学性が補償すべき最高線速度は20mm/sであ
った。これによって露光時間1/60秒即ち24msの全露光時
間、補正を行い得る補正光学系の最大変位は約0.5mmに
決定できる。
った。これによって露光時間1/60秒即ち24msの全露光時
間、補正を行い得る補正光学系の最大変位は約0.5mmに
決定できる。
第１図は、前述した本出願人による像ぶれ防止装置を
本実施例の為に簡略して示した光学補償装置の構成を示
すもので、ぶれの角変位を光学的に補償する１次元の要
素が示されている。
本実施例の為に簡略して示した光学補償装置の構成を示
すもので、ぶれの角変位を光学的に補償する１次元の要
素が示されている。
第１図に於いて、２は像ぶれを補正する為の補正光学
系、１は該補正光学系２を保持する可動部で、案内装置
３により撮影光軸に垂直な面内で１次元の移動が案内さ
れる。４はモータ５により駆動されて可動部１を移動さ
せるカムで、モータ５の出力軸に固定されている。６は
駆動部１を案内装置３によって案内される方向に沿って
押圧する与圧ばねで、可動部１に設けられたころ７をカ
ム４に常に当接させて、可動部１がころ７を介してカム
４に従動できるようにしている。
系、１は該補正光学系２を保持する可動部で、案内装置
３により撮影光軸に垂直な面内で１次元の移動が案内さ
れる。４はモータ５により駆動されて可動部１を移動さ
せるカムで、モータ５の出力軸に固定されている。６は
駆動部１を案内装置３によって案内される方向に沿って
押圧する与圧ばねで、可動部１に設けられたころ７をカ
ム４に常に当接させて、可動部１がころ７を介してカム
４に従動できるようにしている。
第１図では省略されているが、実際は撮影光軸に直交
する面内に於いて、図示されている機構とは直交する方
向に補正光学系２を移動させる為の図示の機構と同様の
要素を含んだ第２の自由度を有する機構が設けられる。
これによって補正光学系２は撮影光軸に垂直な面内で、
像ぶれを防止する方向に自由に移動することができる。
する面内に於いて、図示されている機構とは直交する方
向に補正光学系２を移動させる為の図示の機構と同様の
要素を含んだ第２の自由度を有する機構が設けられる。
これによって補正光学系２は撮影光軸に垂直な面内で、
像ぶれを防止する方向に自由に移動することができる。
以上の構成により、カメラにぶれが発生すると、後述
する制御構成により、このぶれの方向及び量が検出され
てカム４がモータ５により上記ぶれの方向及び量に応じ
て補正光学系２を撮影光軸に垂直な面内で像ぶれを打ち
消す方向即ち、結像面の像ぶれの方向とは反対方向に変
位させ、結像面上での像ぶれを防止する。
する制御構成により、このぶれの方向及び量が検出され
てカム４がモータ５により上記ぶれの方向及び量に応じ
て補正光学系２を撮影光軸に垂直な面内で像ぶれを打ち
消す方向即ち、結像面の像ぶれの方向とは反対方向に変
位させ、結像面上での像ぶれを防止する。
以下、上記機構の作動を制御する制御構成について説
明するが、簡略化の為に以下の説明では第１図示の第１
の自由度を有する機構に対するもののみの説明にとど
め、不図示の第２の自由度を有する機構はそれと全く同
じであるので説明を省略する。
明するが、簡略化の為に以下の説明では第１図示の第１
の自由度を有する機構に対するもののみの説明にとど
め、不図示の第２の自由度を有する機構はそれと全く同
じであるので説明を省略する。
第2a図は第１図の光学補償装置Ｓに対する入出力関係
を示すもので、入力Umotが第１図のモータ５に入力さ
れ、出力信号として補正光学系２の速度信号Vlensが出
力される。
を示すもので、入力Umotが第１図のモータ５に入力さ
れ、出力信号として補正光学系２の速度信号Vlensが出
力される。
第2b図は、第１図の装置の電気的及び機械的パラメー
タ全てを記号にて表わしたものである。この記号表示か
ら、第１図の装置の伝達関数が分析される。この第2b図
には、モータ５、カム４、可動部１及び、与圧ばね６の
与圧力Fconstに関する４つの部分が含まれている。直流
モータ５の電気部分は、抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、モ
ーターの起電圧Ｅであり、機械部分として、慣性Ｉ、摩
擦ρを含む。カム４は、トルク−力変換係数δと記号化
される。可動部１は質量ｍ、与圧ばねのばね定数Ｋ、ば
ねの動摩擦λ、与圧ばね６の与圧力及び重量を表わすF
constによって記号化されている。
タ全てを記号にて表わしたものである。この記号表示か
ら、第１図の装置の伝達関数が分析される。この第2b図
には、モータ５、カム４、可動部１及び、与圧ばね６の
与圧力Fconstに関する４つの部分が含まれている。直流
モータ５の電気部分は、抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、モ
ーターの起電圧Ｅであり、機械部分として、慣性Ｉ、摩
擦ρを含む。カム４は、トルク−力変換係数δと記号化
される。可動部１は質量ｍ、与圧ばねのばね定数Ｋ、ば
ねの動摩擦λ、与圧ばね６の与圧力及び重量を表わすF
constによって記号化されている。
これら様々のパラメータを分析することによって、直
流モータ５に印加される電圧Umotと力Fconstに応じた補
正光学系２の速度に関する伝達関数Ｓを得ることができ
る。
流モータ５に印加される電圧Umotと力Fconstに応じた補
正光学系２の速度に関する伝達関数Ｓを得ることができ
る。
第２図の記号化モデルの伝達関数は、モータ５の電気
部分については： Ｍ＝Ψ・ｉ Ｅ＝Ψ・ω Umot−Ｅ＝Ri＋sLi Umot＝（Ｒ＋sL）ｉ＋Ψω 但し、Ｍは出力トルク、Ψはトルク係数、ｉは電流、ω
はモータ５の出力軸の角速度、ｓはラプラス演算子を表
わす。モータ５の機械部分については： Ｍ＝Mi＋Ｍρ＋Ｍδ ＝sIω＋ρ・ω＋δＦδ 但し、Mi、Ｍρは慣性Ｉ、摩擦ρによる内部損失トル
ク、Ｍδはモータ５の出力トルク、Ｆδは補正光学系２
に働く駆動力を表わす。
部分については： Ｍ＝Ψ・ｉ Ｅ＝Ψ・ω Umot−Ｅ＝Ri＋sLi Umot＝（Ｒ＋sL）ｉ＋Ψω 但し、Ｍは出力トルク、Ψはトルク係数、ｉは電流、ω
はモータ５の出力軸の角速度、ｓはラプラス演算子を表
わす。モータ５の機械部分については： Ｍ＝Mi＋Ｍρ＋Ｍδ ＝sIω＋ρ・ω＋δＦδ 但し、Mi、Ｍρは慣性Ｉ、摩擦ρによる内部損失トル
ク、Ｍδはモータ５の出力トルク、Ｆδは補正光学系２
に働く駆動力を表わす。
タム４−可動部１の結合については堅固と仮定される
ので、回転系（モータ５）と並進系（補正光学系２）の
間の関係は 但し、Ylens、αは各々可動部１の位置及び加速度を
表わす。可動部１については Ｆδ＝Fm＋Fk＋Ｆδ＋Fconst. ＝（s2m＋ｓλ＋ｋ）Ylens＋Fconst 但し、Fm、Fk、Ｆδは可動部１の質量ｍ、剛性ｋ、動摩
擦λに対応する各力を表わす。全体については 但し、添字totはモータ出力軸上からみたトータルを
表わす。可動部１の重量及び与圧ばね６の与圧力Fconst
が一定の値であるとすると、以下の式に示す電圧Uconst
に等しい固定電圧をモータ５に与えることによって、こ
れらを相殺することができる： Fconstの相殺に加えて、光学補償装置Ｓの動的特性を
示す伝達関数Ｓ（ｓ）は防振に有効な周波数領域におい
て次の様に単純化できる： 第4a図は、この単純化モデルの動特性を示すもので、
パラメータPs1、Ps2及びSconstは以下のように定義され
る： 第4a図からわかるように、低周波数域においては、モ
ータ５に印加される電圧Umotは基本的に可動部１の変位
に比例し、高周波数域においては、可動部１の加速度に
比例する。これら両周波数の間では、電圧Umotは可動部
１の速度に比例する。
ので、回転系（モータ５）と並進系（補正光学系２）の
間の関係は 但し、Ylens、αは各々可動部１の位置及び加速度を
表わす。可動部１については Ｆδ＝Fm＋Fk＋Ｆδ＋Fconst. ＝（s2m＋ｓλ＋ｋ）Ylens＋Fconst 但し、Fm、Fk、Ｆδは可動部１の質量ｍ、剛性ｋ、動摩
擦λに対応する各力を表わす。全体については 但し、添字totはモータ出力軸上からみたトータルを
表わす。可動部１の重量及び与圧ばね６の与圧力Fconst
が一定の値であるとすると、以下の式に示す電圧Uconst
に等しい固定電圧をモータ５に与えることによって、こ
れらを相殺することができる： Fconstの相殺に加えて、光学補償装置Ｓの動的特性を
示す伝達関数Ｓ（ｓ）は防振に有効な周波数領域におい
て次の様に単純化できる： 第4a図は、この単純化モデルの動特性を示すもので、
パラメータPs1、Ps2及びSconstは以下のように定義され
る： 第4a図からわかるように、低周波数域においては、モ
ータ５に印加される電圧Umotは基本的に可動部１の変位
に比例し、高周波数域においては、可動部１の加速度に
比例する。これら両周波数の間では、電圧Umotは可動部
１の速度に比例する。
この電圧Umotが可動部１の速度に比例する周波数領域
を、像ぶれ防止に必要な１〜10（Hz）の周波数間隔に広
げることで、第３図に示す様な速度による自動制御系を
実現することができる。以下、第３図のブロック図を用
いてさらに詳細に説明する。
を、像ぶれ防止に必要な１〜10（Hz）の周波数間隔に広
げることで、第３図に示す様な速度による自動制御系を
実現することができる。以下、第３図のブロック図を用
いてさらに詳細に説明する。
第３図に於いて、Accは加速度計で、ファインダを覗
いて構図を決めている時やフィルム露光の際に、カメラ
に作用する手ぶれ等のぶれ状態を検出し、これを角加速
度に比例する信号γとして出力する。次にこの信号γ
は、加速度−速度コンバータa/vによって積分され、角
速度特性の信号UVに変換されて信号減衰器VFに入力され
る。信号減衰器VFでは、後述する様にカム４が終端位置
に近づくにつれて信号UVを弱めるようにして、モータ５
がカム４を終端位置を越した位置まで移動させてしま
い、それによって補正光学系２が大きな像ぶれを生じさ
せてしまうことがないようにしている。
いて構図を決めている時やフィルム露光の際に、カメラ
に作用する手ぶれ等のぶれ状態を検出し、これを角加速
度に比例する信号γとして出力する。次にこの信号γ
は、加速度−速度コンバータa/vによって積分され、角
速度特性の信号UVに変換されて信号減衰器VFに入力され
る。信号減衰器VFでは、後述する様にカム４が終端位置
に近づくにつれて信号UVを弱めるようにして、モータ５
がカム４を終端位置を越した位置まで移動させてしま
い、それによって補正光学系２が大きな像ぶれを生じさ
せてしまうことがないようにしている。
信号減衰器VF以降の回路は閉ループを構成しており、
信号減衰器VFよりの出力は電子補償回路Ｃに送られる。
電子補償回路Ｃでは、モータ５により駆動される可動部
１の速度Vlensがモータ５に供給される電圧Umotに比例
する周波数域を第4b図に示される理想的な伝達関数とし
て像ぶれ防止に必要な周波数帯域となるように選別し、
広げる使用をする。すなわち電子補償回路Ｃは第６図に
示されるように伝達関数のゼロが光学補償装置ｓの極P
s1とPs2に対応するようにする。電子補償回路Ｃの詳細
を第５図に示す。
信号減衰器VFよりの出力は電子補償回路Ｃに送られる。
電子補償回路Ｃでは、モータ５により駆動される可動部
１の速度Vlensがモータ５に供給される電圧Umotに比例
する周波数域を第4b図に示される理想的な伝達関数とし
て像ぶれ防止に必要な周波数帯域となるように選別し、
広げる使用をする。すなわち電子補償回路Ｃは第６図に
示されるように伝達関数のゼロが光学補償装置ｓの極P
s1とPs2に対応するようにする。電子補償回路Ｃの詳細
を第５図に示す。
第３図に示されるように電子補償回路Ｃからの供給電
圧Umotは光学補償装置Ｓのモータ５に送られ、モータ５
はカム４によって補正光学系２を撮影光軸に垂直な面内
で結像面に於ける像ぶれの方向とは反対方向に変位させ
て結像面での像ぶれを防止する。
圧Umotは光学補償装置Ｓのモータ５に送られ、モータ５
はカム４によって補正光学系２を撮影光軸に垂直な面内
で結像面に於ける像ぶれの方向とは反対方向に変位させ
て結像面での像ぶれを防止する。
一方、補正光学系２の変位が可動部１の位置Ylensと
して高精度微分測定を実行するブロックＭによって検出
される。ブロックＭではこの検出結果を微分し、可動部
１の速度Vlensに比例する信号Umesを出力する。この信
号Umesは、PIDフィルタに送られ、カメラに作用するぶ
れの速度信号UVと可動部１の速度信号Umesの間の誤差信
号Udiffを増幅して信号Ucorrとし、電子補償回路ｃの手
前に再注入される。
して高精度微分測定を実行するブロックＭによって検出
される。ブロックＭではこの検出結果を微分し、可動部
１の速度Vlensに比例する信号Umesを出力する。この信
号Umesは、PIDフィルタに送られ、カメラに作用するぶ
れの速度信号UVと可動部１の速度信号Umesの間の誤差信
号Udiffを増幅して信号Ucorrとし、電子補償回路ｃの手
前に再注入される。
この閉ループ制御は、カメラに作用する振動を光学的
に安定化させる役割を果たす。つまり、該制御は、カメ
ラに作用するぶれの振動速度Ωcameraと、可動部１に固
定された補正光学系２の速度Vlensの誤差から生じる位
置的なずれ即ち、残留像ぶれ量を最小となるように制御
することを目的としている。つまり、この閉ループ制御
は、速度に基づいて機能し、速度誤差が可能な限り小さ
くなるまで、速度修正信号を発生させる。尚、ここで提
案したPIDフィルタの代わりに、状態変数用レギュレー
タ、デジタル制御又は位置自動制御を用いることもでき
る。
に安定化させる役割を果たす。つまり、該制御は、カメ
ラに作用するぶれの振動速度Ωcameraと、可動部１に固
定された補正光学系２の速度Vlensの誤差から生じる位
置的なずれ即ち、残留像ぶれ量を最小となるように制御
することを目的としている。つまり、この閉ループ制御
は、速度に基づいて機能し、速度誤差が可能な限り小さ
くなるまで、速度修正信号を発生させる。尚、ここで提
案したPIDフィルタの代わりに、状態変数用レギュレー
タ、デジタル制御又は位置自動制御を用いることもでき
る。
第７図はPIDフィルタの回路図を示している。可動部
１の速度とカメラに作用するぶれの速度の間の差特性で
ある。電圧Udiffは、このフィルタで増幅されて修正電
圧Ucorrとなる。第７図に於いてスイッチINは、カム４
を中立位置である初期位置に戻す為のセンタリング操作
に際して一定時間出力されるロジック信号centにより開
閉を制御される。このセンタリング操作については後述
する。このスイッチINは、このセンタリング操作が終わ
るまでは開放され続ける。
１の速度とカメラに作用するぶれの速度の間の差特性で
ある。電圧Udiffは、このフィルタで増幅されて修正電
圧Ucorrとなる。第７図に於いてスイッチINは、カム４
を中立位置である初期位置に戻す為のセンタリング操作
に際して一定時間出力されるロジック信号centにより開
閉を制御される。このセンタリング操作については後述
する。このスイッチINは、このセンタリング操作が終わ
るまでは開放され続ける。
第８図は、周波数ｆに対する第７図の回路の特性を示
している。
している。
第３図に戻り、ブロックＭからは更に、可動部１の位
置にYlensに比例する電圧信号Uposが出力される。信号U
posは第９図に詳細な電気回路が示されているセンタリ
ングモジュールCEに送られてセンタリング操作の為の第
２の閉ループを形成する。第９図に示されるように、セ
ンタリングモジュールCEに送られた信号Uposは差動増幅
器A1に入力され、その出力は、前述と同様のセンタリン
グ操作に際して出力されるロジック信号centにより信号
centが高レベルでサンプリングし、信号centの立下がり
でホールドするサンプルホールド回路Ｓ＋Ｈに入力され
る。このロジック信号centによって、モジュールCEはセ
ンタリング操作の間可動部１の位置を表わす信号Uposの
関数である電圧Uconstを第３図に示される様に電子補償
回路Ｃの手前に注入し、カム４を中立位置に戻す様にモ
ータ５を駆動して補正光学系２を変位可能ゾーンの真中
に移動させる。このセンタリング操作は補正光学系２が
変位可能ゾーンの限界付近にあると、像ぶれ防止作に際
して補正光学系２がこの変位可能ゾーンの限界に突き当
たって動作不能となる為、像ぶれ防止動作開始にあたっ
てこのセンタリング操作により補正光学系２を変位可能
ゾーンの真中に初期設定して、補正光学系２が変位可能
ゾーンの限界に突き当たらないようにすることを目的と
している。
置にYlensに比例する電圧信号Uposが出力される。信号U
posは第９図に詳細な電気回路が示されているセンタリ
ングモジュールCEに送られてセンタリング操作の為の第
２の閉ループを形成する。第９図に示されるように、セ
ンタリングモジュールCEに送られた信号Uposは差動増幅
器A1に入力され、その出力は、前述と同様のセンタリン
グ操作に際して出力されるロジック信号centにより信号
centが高レベルでサンプリングし、信号centの立下がり
でホールドするサンプルホールド回路Ｓ＋Ｈに入力され
る。このロジック信号centによって、モジュールCEはセ
ンタリング操作の間可動部１の位置を表わす信号Uposの
関数である電圧Uconstを第３図に示される様に電子補償
回路Ｃの手前に注入し、カム４を中立位置に戻す様にモ
ータ５を駆動して補正光学系２を変位可能ゾーンの真中
に移動させる。このセンタリング操作は補正光学系２が
変位可能ゾーンの限界付近にあると、像ぶれ防止作に際
して補正光学系２がこの変位可能ゾーンの限界に突き当
たって動作不能となる為、像ぶれ防止動作開始にあたっ
てこのセンタリング操作により補正光学系２を変位可能
ゾーンの真中に初期設定して、補正光学系２が変位可能
ゾーンの限界に突き当たらないようにすることを目的と
している。
第10図は、モジュールCEの特性を示すもので、補正光
学系２の位置が閾値−Uthres〜Uthresの範囲外にある時
は、補正光学系２を変位可能範囲の中心方向に一定速度
にて移動させる為の一定電圧Umax又は−Umaxをモータ５
に印加する。一方、補正光学系２が上記閾値−Uthres〜
Uthresの範囲内にある時はモータ５に印加する電圧を補
正光学系２が変位可能ゾーンの真中の位置（Upos＝０）
で平衡電圧Ubalとなるように電圧を上記一定電圧Umax又
は−Umaxから平衡電圧Ubalに向けて変化させる。この平
衡電圧Ubalは、カム４の中立位置でモータ５が可動部１
の重量及び可動部１をカム４に付勢するばね６の与圧力
によりもたらされる力Fconstと平衡状態になってその位
置で停止するトルクを発生させる為のものである。
学系２の位置が閾値−Uthres〜Uthresの範囲外にある時
は、補正光学系２を変位可能範囲の中心方向に一定速度
にて移動させる為の一定電圧Umax又は−Umaxをモータ５
に印加する。一方、補正光学系２が上記閾値−Uthres〜
Uthresの範囲内にある時はモータ５に印加する電圧を補
正光学系２が変位可能ゾーンの真中の位置（Upos＝０）
で平衡電圧Ubalとなるように電圧を上記一定電圧Umax又
は−Umaxから平衡電圧Ubalに向けて変化させる。この平
衡電圧Ubalは、カム４の中立位置でモータ５が可動部１
の重量及び可動部１をカム４に付勢するばね６の与圧力
によりもたらされる力Fconstと平衡状態になってその位
置で停止するトルクを発生させる為のものである。
第９図に於いて、可動部１がセンタリング操作を終了
すると、ロジック信号centは低レベルとなり、サンプル
ホールド回路Ｓ＋Ｈは出力電圧Uconstを平衡電圧Ubal近
傍の値に固定し、可動部１の速度自動制御が機能可能に
なる。つまり、この時点から補正光学系１は、撮影光軸
に垂直な内面で垂直な２軸方向にぶれ補正の為に移動可
能になる。
すると、ロジック信号centは低レベルとなり、サンプル
ホールド回路Ｓ＋Ｈは出力電圧Uconstを平衡電圧Ubal近
傍の値に固定し、可動部１の速度自動制御が機能可能に
なる。つまり、この時点から補正光学系１は、撮影光軸
に垂直な内面で垂直な２軸方向にぶれ補正の為に移動可
能になる。
第３図に於いて、ブロックＮはモータ５を流れる電流
を測定し出力するもので、光学補償装置Ｓとの間に閉ル
ープを形成する。ブロックＮから出力される電流i mes
は第11図に詳細が示されるように分流器を通って電位を
生じ、この電位はハイパスフィルタＦを通って、差動増
幅器A3内へ送りこまれる。電流i mesの交流部分が定め
られた周波数閾値を超えた周波数になった時から、上記
閾値からの超過値UZに比例する逆電圧Uaccが光学補償装
置Ｓのモータ５に与えられる供給電圧Umotに加えられ、
これによってモータ５の加速度は、可動部１が、カム４
から離れる限界の加速度以下に押えられる。つまりこの
閉ループによる作用は、モータ５からカム４に伝達され
る加速度が、与圧バネ６による可動部１のカム４に対す
る追従限界を超えると、可動部１が瞬間的にカム４から
離れて制限不能な状態に陥ってしまうのでこれを防止す
る為に与圧バネ６による可動部１のカム４に対する追従
限界を超えないようにカム４を駆動するモータ５の加速
度を制限するものである。その為に上記閉ループではモ
ータ５に流れる電流i mesの高い周波数成分（約100Hz以
上）のみをハイパスフィルタにより選択し、この電流i
mesに基づいてモータ５の所定の閾値以上の加速度を制
限するようにしているがこれはこの様な高い周波数の場
合、モータ５に流れる電流がモータ５の加速度に比例す
るからである。
を測定し出力するもので、光学補償装置Ｓとの間に閉ル
ープを形成する。ブロックＮから出力される電流i mes
は第11図に詳細が示されるように分流器を通って電位を
生じ、この電位はハイパスフィルタＦを通って、差動増
幅器A3内へ送りこまれる。電流i mesの交流部分が定め
られた周波数閾値を超えた周波数になった時から、上記
閾値からの超過値UZに比例する逆電圧Uaccが光学補償装
置Ｓのモータ５に与えられる供給電圧Umotに加えられ、
これによってモータ５の加速度は、可動部１が、カム４
から離れる限界の加速度以下に押えられる。つまりこの
閉ループによる作用は、モータ５からカム４に伝達され
る加速度が、与圧バネ６による可動部１のカム４に対す
る追従限界を超えると、可動部１が瞬間的にカム４から
離れて制限不能な状態に陥ってしまうのでこれを防止す
る為に与圧バネ６による可動部１のカム４に対する追従
限界を超えないようにカム４を駆動するモータ５の加速
度を制限するものである。その為に上記閉ループではモ
ータ５に流れる電流i mesの高い周波数成分（約100Hz以
上）のみをハイパスフィルタにより選択し、この電流i
mesに基づいてモータ５の所定の閾値以上の加速度を制
限するようにしているがこれはこの様な高い周波数の場
合、モータ５に流れる電流がモータ５の加速度に比例す
るからである。
なお、以上説明した実施例において、補正光学系２は
特許請求の範囲における「可動光学補正手段」に、カム
４、モータ５、ころ７は「駆動手段」に、明細書16頁19
行乃至17頁７行に記載のセンタリングモジュールCEのセ
ンタリング動作は「作用手段」にそれぞれ対応する。
特許請求の範囲における「可動光学補正手段」に、カム
４、モータ５、ころ７は「駆動手段」に、明細書16頁19
行乃至17頁７行に記載のセンタリングモジュールCEのセ
ンタリング動作は「作用手段」にそれぞれ対応する。
以上説明したように本発明によれば、可動光学手段が
変位可能範囲の限界に達してしまい、それ以上像ぶれ防
止動作ができなくなってしまうことを防ぎ、変位可能範
囲を有効に使って像ぶれ防止動作を行うことを可能にす
るものである。
変位可能範囲の限界に達してしまい、それ以上像ぶれ防
止動作ができなくなってしまうことを防ぎ、変位可能範
囲を有効に使って像ぶれ防止動作を行うことを可能にす
るものである。
第１図は、本発明の実施例光学補償装置の駆動機構を１
次元的に極く簡略して示した図、 第2a及び2b図は、第１図の光学補償装置に働く、機械的
及び電気的パラメータを含む分析モデルを示した図、 第３図は、第１図の光学補償装置の制御系を示すブロッ
ク図、 第4a図は、光学補償装置Ｓの周波数特性を示すグラフ、 第4b図は、第３図の回路の電子補償モジュールの周波数
特性を示すグラフ、 第５図は、第３図の回路の電子補償モジュールＣの具体
的な回路図、 第６図は、第５図の回路の周波数特性を示すグラフ、 第７図は、第３図の回路図のPIDフィルタの具体的な回
路図、 第８図は、第７図の回路の周波数特性を示すグラフ、 第９図は、第３図の回路図のセンタリングモジュールCE
の具体的な回路図、 第10図は、第９図の回路の入出力特性を示すグラフ、 第11図は、第３図の回路のブロックＮの具体的な回路図
である。 〔主要部分の符号の説明〕 １……可動部 ２……補正光学系 ４……カム ５……モータ ６……与圧ばね Acc……加速度系 a/v……加速度−速度コンバータ Ｃ……電子補償回路 Ｓ……光学補償装置 M,N……測定ブロック PID……PIDフィルタ CE……センタリングモジュール
次元的に極く簡略して示した図、 第2a及び2b図は、第１図の光学補償装置に働く、機械的
及び電気的パラメータを含む分析モデルを示した図、 第３図は、第１図の光学補償装置の制御系を示すブロッ
ク図、 第4a図は、光学補償装置Ｓの周波数特性を示すグラフ、 第4b図は、第３図の回路の電子補償モジュールの周波数
特性を示すグラフ、 第５図は、第３図の回路の電子補償モジュールＣの具体
的な回路図、 第６図は、第５図の回路の周波数特性を示すグラフ、 第７図は、第３図の回路図のPIDフィルタの具体的な回
路図、 第８図は、第７図の回路の周波数特性を示すグラフ、 第９図は、第３図の回路図のセンタリングモジュールCE
の具体的な回路図、 第10図は、第９図の回路の入出力特性を示すグラフ、 第11図は、第３図の回路のブロックＮの具体的な回路図
である。 〔主要部分の符号の説明〕 １……可動部 ２……補正光学系 ４……カム ５……モータ ６……与圧ばね Acc……加速度系 a/v……加速度−速度コンバータ Ｃ……電子補償回路 Ｓ……光学補償装置 M,N……測定ブロック PID……PIDフィルタ CE……センタリングモジュール
Claims (1)
- 【請求項１】像ぶれ防止のための可動光学補正手段と、
前記可動光学補正手段を駆動し、像ぶれ防止動作を行う
駆動手段と、前記駆動手段による像ぶれ防止動作を開始
する際に、前記可動光学手段を可動範囲の中心に位置す
るようにする作用手段とを有することを特徴とする像ぶ
れ防止装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4094/87-0 | 1987-10-19 | ||
| CH4094/87A CH676637A5 (en) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | Image stabiliser for camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01131521A JPH01131521A (ja) | 1989-05-24 |
| JP2703581B2 true JP2703581B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=4269711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26382188A Expired - Lifetime JP2703581B2 (ja) | 1987-10-19 | 1988-10-19 | 像ぶれ防止装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2703581B2 (ja) |
| CH (1) | CH676637A5 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330312B2 (en) | 2003-06-16 | 2008-02-12 | Olympus Corporation | Image blur compensation device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996545A (en) * | 1989-04-03 | 1991-02-26 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for correcting blurred image of camera using angular acceleration sensor and angular acceleration sensor |
| JP4387491B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2009-12-16 | キヤノン株式会社 | 能動制振装置およびこれを用いた半導体露光装置 |
| US7400825B2 (en) | 2003-10-20 | 2008-07-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Imaging device and method of controlling the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2715776A (en) * | 1942-05-25 | 1955-08-23 | Sperry Rand Corp | Stabilized gun control system with aided tracking |
| FR2425086A1 (fr) * | 1978-05-03 | 1979-11-30 | Telecommunications Sa | Perfectionnements aux systemes optiques de surveillance panoramique |
| US4315610A (en) * | 1978-08-02 | 1982-02-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Optical image stabilizing system |
| US4502109A (en) * | 1982-09-14 | 1985-02-26 | Vickers, Incorporated | Apparatus for estimating plural system variables based upon a single measured system variable and a mathematical system model |
| US4713697A (en) * | 1985-04-18 | 1987-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Camera apparatus |
| JPH06271384A (ja) * | 1993-03-19 | 1994-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 単結晶引き上げ方法 |
-
1987
- 1987-10-19 CH CH4094/87A patent/CH676637A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-10-19 JP JP26382188A patent/JP2703581B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330312B2 (en) | 2003-06-16 | 2008-02-12 | Olympus Corporation | Image blur compensation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH676637A5 (en) | 1991-02-15 |
| JPH01131521A (ja) | 1989-05-24 |
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Legal Events
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003 Year of fee payment: 11 |
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Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091003 |
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