JP3044930B2 - 像振れ補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は手振れによる結像面上の像振れを
抑制する像振れ補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の像振れ補正装置は種々提
案されており、その代表的なものは、振れ検知装置によ
りカメラに生じた手振れ振動を検知し、この検知信号に
基づいて撮影光学系内の振れ補正光学素子を変位させ、
像振れを解消させるもので、図９はその概略構成を示し
たものである。

【０００３】図９において、凸レンズ群１及び凹レンズ
群２より成るアフォーカル光学系の後方に、凸レンズ群
３より成る振れ補正光学系が配置されている。この補正
光学系３は光軸偏心手段としてのレンズ枠４に保持さ
れ、このレンズ枠４は固定枠５に対して光軸に垂直な平
面内において２次元方向に移動可能に支持されている。
そして補正光学系３の移動により結像面６上の像が移動
する。

【０００４】カメラの触れを検出する角変位計７は、カ
メラに生じた角度振れ、すなわち角変位信号θを出力す
る。この角変位信号θは係数変換器８で像振れ補正変位
信号ｄに変換され、この像振れ補正変位信号ｄはオペア
ンプ１１を介してアクチュエータ９に供給される。アク
チュエータ９は供給された像振れ補正変位信号ｄによっ
て、前述のレンズ枠４をシフト駆動される様に動作す
る。

【０００５】前記レンズ枠４の実際の位置変位を検出す
る位置検出手段を構成している位置検出センサ１０は、
この位置検出センサ１０からの信号ｄ_L をオペアンプ１
１を介してアクチュエータ９の入力系にフィードバック
させて、レンズ枠４及び補正光学系３の駆動制御を振動
変位に対応させるフィードバックループを構成させてい
る。

【０００６】以上の構成によって、手振れによる像振れ
を解消するように、レンズ枠４が駆動されるため、像振
れ補正する事ができる。

【０００７】なお、像振れの原因となる手振れは、上下
方向（ピッチ方向）と左右方向（ヨー方向）の２成分に
分けられるので、前記角変位計７ないしオペアンプ１１
も２組用意され、カメラのピッチ振れとヨー振れを補正
する様に構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、補正光学系３が光軸に対してある範囲、例え
ば±ｄ₀ の範囲を移動可能に構成されているので、レン
ズ枠４と固定枠５の間には最低ｄ₀ のすきまを設けてお
く必要があり、結像に関与しない不要光線Ｌがすきまｄ
₀ を通過して結像面６へ達する恐れがある。

【０００９】ただし、従来例の様に焦点距離が不変のシ
ングルレンズでは、上記不要光線Ｌが結像面６に到達し
ない様なレンズ構成とする事は比較的容易であるが、ズ
ームレンズでは上記不要光線が結像面６に到達してしま
う可能性が大きい。

【００１０】図１０はズームタイプの像振れ補正光学系
で、ｗｉｄｅからＴｅｌｅへのズーム操作で第１レンズ
群ないし第３レンズ群が図の様に移動する一方、第４レ
ンズ群と絞り１２は固定である。そして、第２レンズ群
のシフト駆動により、結像面６上の像を移動させて像振
れを補正する。

【００１１】なお、第２レンズ群はズーム操作で光軸方
向に移動するので、レンズ枠４、固定枠５及びアクチュ
エータ等の機構部材も一体となって光軸方向に移動す
る。

【００１２】ここで、レンズ枠４と固定枠５の間を通過
する不要光線はＷｉｄｅ端ではＬ_W、Ｔｅｌｅ端ではＬ_T
となる。そして、Ｌ_W は結像面６の外側へ達し、Ｌ_T
は不図示の第３レンズ群保持枠にて遮断され、いずれの
場合も結像面６には到達しない。

【００１３】ただし図１０は補正光学系３が原点に位置
した場合の不要光線を示しており、仮にこの時の不要光
線が結像面に到達していなくても、像振れ補正時に補正
光学系３がシフト駆動されると、シフト方向とは反対側
のすきまが大きくなり、前記不要光線Ｌ_W あるいはＬ_T
が結像面に到達してゴーストを生じてしまうという問題
点が生ずる。

【００１４】また、この不要光線Ｌ_W あるいはＬ_T は像
振れ補正光学機構内に迷光となって侵入し、後述する補
正光学系の位置検出手段である受光素子に入射してその
出力にエラーを生じさせ、像振れ補正精度を低下される
という問題点も発生させる。

【００１５】本発明は上記のような問題点を解消した像
振れ補正装置を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の像振れ補正装置
は、撮影光学系の振れによる像振れを補正する補正光学
系と、該補正光学系を保持するレンズ保持枠と固定枠と
を有し、該レンズ保持枠を該固定枠に対して、撮影光軸
と垂直な面内で移動可能に支持しており、該レンズ保持
枠を移動させて、像振れ補正を行う像振れ補正装置にお
いて、該固定枠に該レンズ保持枠の径より小さな内径を
持つ遮光部材を設け、該遮光部材は該レンズ保持枠が所
定の方向に移動したときに該所定の方向と逆の方向では
該レンズ保持枠で該遮光部材の内径を通過した光束を遮
光するように構成していることを特徴としている。

【００１７】

【実施例】図１ないし図４に本発明の第１実施例を示
し、図１は本発明の特徴を最もよく表わす図面であり、
図１において、補正光学系２１を保持するレンズ保持枠
２２は、その腕状突部２２ａ，２２ｂに固設されたポリ
アセタール樹脂等のすべり軸受け２３ｐを介して、中間
アーム２５の突部２５ａに固着されているピッチスライ
ド軸２４ｐ上を摺動できる様になっている。

【００１８】中間アーム２５は他の突部２５ｂ，２５ｃ
に固設されたすべり軸受２３ｙを介して、ヨースライド
軸２４ｙ上を摺動する。このヨースライド軸２４ｙはヨ
ー軸保持台２６に固着され、このヨー軸保持台２６は固
定枠２７に固着される。

【００１９】上記レンズ保持枠２２の突部２２ｃにはピ
ッチガイドピン２８ｐが植設され、このピッチガイドピ
ン２８ｐが中間アームのガイド溝２５ｄと嵌合しながら
ピッチ方向に摺動するので、レンズ保持枠２２の倒れが
防止され、ピッチ方向の平行移動のみが許容される。

【００２０】固定枠２７の凹部２７ａにはヨーガイドピ
ン２８ｙが台座２９を介して固設され、中間アーム２５
のガイド溝２５ｅと嵌合する。よって中間アーム２５は
倒れが防止され、ヨー方向の平行移動のみが許容され
る。

【００２１】以上の構成により、レンズ保持枠２２は中
間アーム２５に対してピッチ方向に摺動可能となり、中
間アーム２５は固定枠２７に対してヨー方向に摺動可能
となるので、レンズ保持枠２２及び補正光学系２１は固
定枠２７に対して、ピッチ方向、ヨー方向のいずれに対
しても移動可能となり、かつそれ以外の方向への運動は
阻止される。

【００２２】次にレンズ保持枠２２のピッチ方向、ヨー
方向の変位検出機構について説明する。レンズ保持枠２
２の突部２２ｄに設けられた穴２２ｅには、スリット３
０ｐ、集光レンズ３１ｐ、赤外発光ダイオード（ＩＲＥ
Ｄ）３２ｐが埋設され、ＩＲＥＤ３２ｐに対向した固定
枠２７上にはピッチ方向の位置検出素子（ＰＳＤ）３３
ｐが設置されている。

【００２３】そして、ＩＲＥＤ３２ｐから投光された近
赤外光がスリット３０ｐを通過してＰＳＤ３３ｐ上に投
射され、このＰＳＤ３３ｐは投射光の位置に応じた信号
を出力するので、レンズ保持枠２２のピッチ方向の変位
が検出される。同様にレンズ保持枠２２の対角側突起２
２ｆの穴２２ｇに埋設されたスリット３０ｙ、集光レン
ズ３１ｙ、ＩＲＥＤ３２ｙと、固定枠２７上のＰＳＤ３
３ｙとにより、レンズ保持枠２２のヨー方向変位を検出
する。

【００２４】次にレンズ保持枠２２のピッチ方向、ヨー
方向の駆動力発生機構について説明する。レンズ保持枠
２２にはコイル３４ｐ，３４ｙが固設され、固定枠２７
にはヨーク３５ｐ，３５ｙ及び永久磁石３６ｐ，３６ｙ
で構成された磁気回路がネジ３７ｐ，３７ｙにより固定
されている。そして、磁気回路のギャップに挿入された
コイル３４ｐ，３４ｙに通電する事によりレンズ保持枠
２２にピッチ方向、ヨー方向の推力を与える。

【００２５】フレキシブルプリント基板３８はＩＲＥＤ
３２ｐ，３２ｙの駆動回路、ＰＳＤ３３ｐ，３３ｙの信
号処理回路、コイル３４ｐ，３４ｙの駆動制御回路を含
み、ネジ３７ｐ，３７ｙを用いて固定枠２７に取付られ
る。

【００２６】なお、ＩＲＥＤ３２ｐ，３２ｙ及びコイル
３４ｐ，３４ｙは移動体であるレンズ保持枠２２に固着
されるため、可撓性給電ワイヤ３９ｐ，３９ｙ，４０
ｐ，４０ｙを介して、フレキシブルプリント基板３８の
裏面側に配線される。

【００２７】一方、ＰＳＤ３３ｐ，３３ｙは固定部であ
る固定枠２７上に配置されているので、ＰＳＤ３３ｐ，
３３ｙのリード部がフレキシブルプリント基板３８の穴
３８ｂ，３８ｃを介して該フレキシブルプリント基板の
裏面側に直接半田付される。このフレキシブルプリント
基板３８はズーム操作時に補正光学機構と一体となって
光軸方向に移動するため、この移動を吸収するための屈
曲部３８ａを有し、この屈曲部３８ａを介してレンズあ
るいはカメラ本体側の回路基板に接続される。

【００２８】遮光板（遮光部材）３９はレンズ保持２２
と固定枠２７の間のすきまｄ_S（図２参照）を通過する
有害光束を遮光すると共に振れ補正光学機構の各部品が
撮影レンズ前方から見えてしまうのを防止する。この遮
光板３９はネジ４０により、固定枠２７上の３ケ所の突
起２７ｄ，２７ｅ，２７ｆに取付けられる。また、遮光
板３９は補正光学機構全体の剛性確保の役割も有する。

【００２９】コイル３４ｐ，３４ｙの通電により該コイ
ルはヨーク３５ｐ，３５ｙ及び永久磁石３６ｐ，３６ｙ
より成る磁気回路から力を受けるが、この磁気回路もま
た反作用によりコイル３４ｐ，３４ｙの通電により力を
受けると、ヨーク３６ｐ，３６ｙを支える板状の固定枠
２７は撓みを生じ、機構部全体に有害な振動を生じる。

【００３０】そこで、固定部２７の円板部と突起部２７
ｄ，２７ｅ，２７ｆ及び遮光板３９とでカゴ型構造と
し、機構部全体の剛性を高めている。また、ヨーク３５
ｐ，３５ｙの撓みを防ぐため、ヨーク３５ｐ，３５ｙと
遮光板３９とをネジ４１ｐ，４１ｙで結合し、より一層
の剛性アップを図っている。

【００３１】以上のように構成された像振れ補正光学機
構により、補正光学系２１をピッチ方向、ヨー方向に駆
動して手振れによる像振れを補正する。そして、本実施
例では補正光学機構がズーミングにより光軸上を移動す
るため、突起２７ｄ，２７ｅ，２７ｆの側面には被駆動
用ピン４２，４３，４４がネジ４５にて植設されてい
る。このピン４２，４３，４４は互いに１２０°の位相
差を有する位置に植設され、この各ピンが図２に示すズ
ーム駆動カムと嵌合し、該カムを有するカム筒の回転に
より、固定枠２７、すなわち、補正光学系２１が光軸方
向に移動してズーミングが行われる。

【００３２】本実施例の断面図を示す図２において、５
１はピン４３と嵌合する直進溝を有する固定筒、５２は
ピン４３と嵌合する曲線カム溝を有するカム筒であり、
このカム筒５２を回転させる事によりピン４３及び固定
枠２７を光軸方向に進退させる。

【００３３】５４は第３レンズ群５３を保持する３群保
持枠であり、この３群保持枠５４にネジ５６により植設
されたピン５５が固定筒５１の直進溝及びカム筒５２の
カム溝に嵌合している。５８は第１レンズ群５７を保持
する１群保持枠であり、この１群保持枠５８はヘリコイ
ドネジ５９ａを有するヘリコイド筒５９に取付けられて
いる。６０はヘリコイドネジ６０ａを有する直進筒であ
り、この直進筒６０の内壁にネジ６２によりピン６１が
植設され、このピン６１が固定筒５１の直進溝及びカム
筒５２のカム溝に嵌合している。

【００３４】次に上記実施例の動作について説明する。
カム筒５２を回転させると、このカム筒５２上に設けら
れた３組のカム溝により、固定枠２７、３群保持枠５
４、直進筒６０が各々所定量光軸方向に進退しズーミン
グがなされる。また、ヘリコイド筒５９の回転により第
１レンズ群５７が光軸方向に進退してフォーカシングが
なされる。

【００３５】そして、３群保持枠５４の下方にあけられ
た孔５４ａにフレキシブルプリント基板３８の屈曲部３
８ａが収納され、この屈曲部３８ａにより振れ補正光学
機構の光軸方向移動に伴うフレキシブルプリント基板３
８の移動を吸収する。

【００３６】次に図２において遮光板３９の作用につい
て説明する。補正光学系２１がシフトしていない状態で
は、レンズ保持枠２２と固定枠２７の間にすきまｄ_S が
設けられている。そして、補正光学系２１がこのすきま
ｄ_S までシフト可能とすると、遮光板３９の内径とレン
ズ保持枠２２の外径のオーバラップ量ｄ_OVがｄ_OV＞ｄ_S
となっていれば、すきまｄ_S を通過する直射光束を遮光
できる。

【００３７】そして、オーバラップ量ｄ_OVを大きくする
程、遮光安全性が高まるが、有効光束も遮光する事にな
るので、オーバーラップ量ｄ_OVはすきまｄ_S よりやや大
きめにしておくことが望ましい。

【００３８】図３は補正光学系２１が原点すなわち中心
に位置する場合、図４は補正光学系２１が図において下
方向すなわちピッチ方向へすきまｄ_S だけシフトした場
合の図である。

【００３９】図３においては、補正光学系２１へ入射す
る入射光束はすべて遮光板３９で規制されているが、図
４においては、入射光束の上側は補正光学系２１の有効
系、即ちレンズ保持枠２２で規制され、入射光束の下側
は遮光板３９で規制される。

【００４０】よって、いずれの場合でも有害光は遮光板
３９より後方へ入り込む事はないので、結像面あるいは
ＰＳＤ３３ｙへの有害光到達が阻止される。 第２実施例 前記第１実施例では、遮光板３９の大きさはレンズ保持
枠２２と固定枠２７のすきまを覆う事のできる必要最小
限のオーバーラップ量ｄ_OVを有していたが、第２実施例
では遮光板７１の開口部７１ａを故意に小さくして、有
効光束の制限も積極的に行なう様にしたものである。

【００４１】図５、図６は第１実施例の図３、図４に対
応する第２実施例の作用図であり、遮光板以外の構成は
第１実施例と同一であるから、同一部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。

【００４２】遮光板７１の開口部７１ａは図５に示すよ
うに、前記第１実施例の遮光板３９の開口部３９ａより
小さく設定されている。よって図６に示すように、補正
光学系２１が最大ストロークまでシフトしても、この補
正光学系２１に入射する入射光束は遮光板７１で規制さ
れる。

【００４３】本実施例では補正光学系２１が最大量シフ
トした場合でも該補正光学系の外周部、いわゆる、コバ
に有効光線が当らないため、コバ面による乱反射が効果
的に防止できる。 第３実施例 前記第１、第２実施例では遮光板３９，７１は固定枠２
７に取付られているが、第３実施例は遮光板７２をレン
ズ保持枠２２に取付けたものである。

【００４４】図７、図８は第１実施例の図３、図４に対
応する第３実施例の作用図である。本実施例において
は、レンズ保持枠２２上に第１の遮光板７２が設けら
れ、補正光学系２１のシフト量の大小に関らず、該補正
光学系に入射する入射光束を制限するのは第１の遮光板
７２あるいはレンズ保持枠２２のガラス突当部２２ｊで
ある。

【００４５】第２の遮光板７３は前述した様に像振れ補
正光学機構の剛性確保と内部部品の遮へいのために固定
枠２７上に設けられているが、この第２の遮光板７３を
設ける代わりに、第１の遮光板７２の外径を大きくして
もよい。しかし、この場合には移動部の重量が多少増す
ので、第１の遮光板７２を比重の小さな物質で作ること
が望ましい。

【００４６】なお、第１ないし第３の実施例のいずれを
採用するかは、対象とする補正光学系の特性により決め
れば良い。すなわち、像振れ補正光学系シフト時の収差
を、該補正光学系の光束制限部が固定の場合とシフトす
る場合について計算し、収差の少ない方を採用すれば良
い。 他の変形例 第１及び第２実施例では補正光学系２１の物体側に遮光
板３９，７１を配置したが、これを像側に配置しても良
い。また、この場合には遮光板３９，７１と固定枠２７
を同一の部材で構成してもよい。また、固定枠２７を物
体側に配置して遮光板３９，７１と兼用させる構造でも
よい。

【００４７】一方、第３実施例においても第１の遮光板
７２を像振れを補正光学系２１の像側に配置しても、あ
るいは固定枠２７と第２の遮光板７３の間に配置しても
よい。

【００４８】また、これらの遮光板を補正光学系２１の
物体側と像側の両方に用いてもよいことは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、結像面及び像振れ補正
機構内への有害な光線の到達を遮断し、像振れ補正機構
内の光学系位置検出手段への迷光到達を阻止し、ゴース
ト・フレア等のないクリア画像が得られるとともに正確
な像振れ補正が行なえる。

【００５０】

【００５１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を実施した像振れ補正装置の分解
斜視図。

【図２】図２は図１の主要部断面図。

【図３】図３は実施例１の動作を説明する作用図。

【図４】図４は実施例１の動作を説明する作用図。

【図５】図５は実施例２の動作を説明する作用図。

【図６】図６は実施例２の動作を説明する作用図。

【図７】図７は実施例３の動作を説明する作用図。

【図８】図８は実施例３の動作を説明する作用図。

【図９】図９は従来の像振れ補正装置の概念図。

【図１０】図１０は従来の像振れ補正光学系における迷
光説明図。

【符号の説明】

２１ 補正光学系 ２２ レンズ保持枠 ２７ 固定枠 ３９ 遮光板（遮光部材） ７１ 遮光板（光束規制部材を兼ねる遮光部材） ７２ 第１の遮光板（遮光部材） ７３ 第２の遮光板（遮光部材）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系の振れによる像振れを補正す
   る補正光学系と、該補正光学系を保持するレンズ保持枠
   と固定枠とを有し、該レンズ保持枠を該固定枠に対し
   て、撮影光軸と垂直な面内で移動可能に支持しており、
   該レンズ保持枠を移動させて、像振れ補正を行う像振れ
   補正装置において、該固定枠に該レンズ保持枠の径より
   小さな内径を持つ遮光部材を設け、該遮光部材は該レン
   ズ保持枠が所定の方向に移動したときに該所定の方向と
   逆の方向では該レンズ保持枠で該遮光部材の内径を通過
   した光束を遮光するように構成していることを特徴とす
   る像振れ補正装置。