JP3150224B2

JP3150224B2 - 振れ補正装置

Info

Publication number: JP3150224B2
Application number: JP9651593A
Authority: JP
Inventors: 忠典岡田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH06289454A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ、光学機器等
において、手振れ等により生じる像ぶれを、補正光学手
段を変位させることにより補正（抑制）する像ぶれ補正
装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】撮影者の手振れによる撮影失敗を防止す
ることを目的とした装置として、手振れによる振動を検
出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させ、像の
光軸変化を補正するといった構成のものが数多く提案さ
れている。具体的には、振動の検出を角加速度計，角速
度計といった振動センサで行い、該振動センサからの信
号に基づいて電気的、あるいは、機械的に角変位を算出
し、この角変位情報に基づいて補正レンズを駆動するよ
う構成されている。

【０００３】前記補正レンズによる補正方法には、撮影
レンズの一部に対し、光軸を平行偏心（シフト）させる
方法、光軸を傾ける（チルト）方法、あるいは、それら
を組合せる方法や、撮影光学系の前部に可変頂角プリズ
ム（ＶＡＰ）を配置する方法などがある。

【０００４】それらの中で特に撮影レンズの一部を偏心
させる方法について説明すると、振れ補正ユニットのベ
ース部材に、撮影光軸と直角な方向（例えばピッチ方
向）に移動自由に連結部材を保持し、その連結部材に前
記とは直角な方向（例えばヨー方向）に移動自由に補正
レンズの固着された補正レンズ枠を保持することによっ
て、ベース部材に対し、補正レンズ枠を光軸と直角な、
ピッチ，ヨー何れの方向にも移動自由に保持するように
構成されていた。

【０００５】また、補正レンズを駆動するためのアクチ
ュエータとしては、前記補正レンズ枠に、前述の撮影光
軸と直角なピッチ，ヨー方向に対してそれぞれボイスコ
イルを固着し、これらボイスコイルに対応する一対のヨ
ーク及びマグネットをベース部材に固着している。

【０００６】また、補正レンズのピッチ，ヨー方向それ
ぞれの偏心位置検出のために、投光素子（又は受光素
子）をそれぞれ補正レンズ枠に保持させ、それに対応す
る受光素子（又は投光素子）をそれぞれベース部材に保
持させ、前記投光素子よりの受光素子での受光量に応じ
て補正レンズの位置検出を行い、その位置情報によって
正確な補正レンズの駆動制御を実現している。

【０００７】

【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、振れ補正ユニットを構成する際、ベース部材
に対して偏心移動する補正レンズ枠に、補正レンズを予
め固着させてからユニットとして組立てる構造であった
ため、組立てる過程において補正レンズに傷等を付けて
しまった場合、ほぼ最初の工程まで戻って組立て直さな
ければならないという問題があった。

【０００８】また、組立て時は油付着など補正レンズに
よごれが付着しやすく、除去作業に手間がかかってしま
うという不具合も生じていた。

【０００９】さらに、振れ補正ユニットとして完成後、
作動試験の工程で性能の出ないユニットを発見しても、
上記の様に補正レンズ枠に補正レンズを固着してしまっ
ているため、高価で製造に手間のかかる補正レンズを再
利用することが困難になるという問題があった。

【００１０】（発明の目的）本発明は、該装置の組
立工程途中において、補正光学手段に傷をつけたり、汚
れが付着したりするのを防止することのできる像ぶれ補
正装置を提供しようとするものである。更に、組立完了
後の該装置の性能試験において不良品となった際におけ
る補正光学手段の再利用を容易なものにすることのでき
る像ぶれ補正装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、請求項１記載の本発明は、変位することにより像
ぶれを補正する補正光学手段と、該補正光学手段を支持
する支持部材と、該支持部材を変位可能に保持する保持
部材とを有する像ぶれ補正装置であって、前記支持部材
と前記保持部材とが光軸方向にずれて位置する部分を有
し、前記支持部材には、前記保持部材の方向から前記補
正光学手段の取り付けが可能な嵌合部が形成され、前記
保持部材には、前記補正光学手段の外形より大きく、前
記支持部材の外形より小さい径を有する開口部が形成さ
れ、前記支持部材が前記保持部材に保持されるように組
み立てられた後に前記保持部材の方向から前記補正光学
手段が前記支持部材の前記嵌合部に取り付けられた像ぶ
れ補正装置とするものである。また、請求項２記載の本
発明は、変位することにより像ぶれを補正する補正光学
手段と、該補正光学手段を支持する支持部材と、該支持
部材を変位可能に保持する保持部材と、前記補正光学手
段を駆動するための駆動手段と、該駆動手段を制御する
ための制御手段と前記駆動手段とを電気的に接続する回
路が配され、前記保持部材に固着保持される基板とを有
する像ぶれ補正装置であって、前記支持部材が前記保持
部材に保持されるように組み立てられた状態で前記補正
光学手段の取り付けが可能な嵌合部が、前記支持部材に
形成され、前記補正光学手段を前記支持部材の前記嵌合
部へ装着する際の、通り抜け用の開口部が、前記保持部
材に形成され、前記補正光学手段を前記支持部材の前記
嵌合部へ装着する際の、通り抜け用の開口部が、前記基
板に形成される像ぶれ補正装置とするものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１及び図２は本発明の一実施例に係る図
であり、図１は振れ補正装置を組込んだズーム機能を備
えたレンズ鏡筒の断面図、図２は振れ補正ユニットの分
解斜視図である。

【００１４】図１において、Ａ〜Ｄはそれぞれ光学レン
ズ（尚、Ｂは補正レンズ）を示し、各々一群鏡筒１，後
述する振れ補正ユニット２の構成要素であるレンズ保持
環２０１，三群鏡筒３，四群鏡筒４に固着されている。

【００１５】５は図示しないカメラ本体に対して固定さ
れるマウント６が固着されている外筒、７は前記外筒５
にビスにより固着された固定筒、８はズーム操作環９と
一体的に光軸回りに回転自由に保持されるズームカム筒
である。

【００１６】一群鏡筒１には、キー１ａが取付けられ、
該キー１ａはズームカム筒８のカム溝８ａ及び固定筒７
の直進溝７ａに係合している。又、振れ補正ユニット２
はベース部材２０２にコロ２０３が固定され、コロ２０
３はズームカム筒８のカム溝８ｂ及び固定筒７の直進溝
７ｂに係合している。従って、ズーム操作環９の回転操
作によりズームカム筒８も回転し、周知のカム機構によ
り一群鏡筒１及び振れ補正ユニット２は光軸方向に移動
する。図１はワイド状態を示を示しており、テレ側に操
作することによって一群鏡筒１は前方へ、振れ補正ユニ
ット２は後方へ移動する。

【００１７】１０は固定筒７の内周で回転及び光軸方向
に移動可能に保持されたフォーカスカム筒であり、ズー
ムカム筒８に固定したズームキー８ｃが直進溝１０ａに
係合し、又、固定筒７に配置したピン７ｃがカム溝１０
ｂに係合することにより、ズームカム筒８の回転ととも
に回転しながら光軸方向に移動する。

【００１８】三群鏡筒３はコロ３ａを有し、コロ３ａは
前記フォーカスカム筒１０のカム溝１０ｃ及び固定筒７
の外周に定位置回転可能に保持されたフォーカス駆動筒
１１の直進溝１１ａに係合している。フォーカス駆動筒
１１は後部にギヤ１１ｂを有し、モータ１２の回転力が
減速ギヤ列１３を介して該ギヤ１１ｂへと伝わって回転
し、これにより三群鏡筒３が光軸方向に移動し、焦点調
節が行われる。

【００１９】四群鏡筒４は前端に公知の絞りユニット１
４を保持し、固定筒７に固定されている。

【００２０】１５は電気部品を配置した実装基板であ
り、焦点調節，絞り駆動及び振れ補正ユニット２を図示
しないカメラ本体からの通信により制御するものであ
る。１６は、固定筒７の後部にビスにより固着された、
後述の電池を保持するための電池ケースで、接点金具１
６ａ，１６ｂが取付けられており、接点金具１６ａ，１
６ｂより前述の実装基板１５の防振制御回路への電気配
線（不図示）が行われている。１７は振れ補正ユニット
２を制御，駆動するための電源として用いられる電池で
あり、本実施例においては円筒状のリチウム電池２本を
二極が光軸と平行となるように配置している。１８は電
池１７の電池ケース１６よりの脱落を防止し、安定した
電力を供給するための電池蓋であり、前述の外筒５に対
し、光軸方向へ移動可能に保持されている。

【００２１】電池装着の際には、まず電池１７を外筒５
の開口部５ａより電池ケース１６内に押込む。これによ
り、接点金具１６ａの付勢力により電池１７は仮固定さ
れる。続いて、電池蓋１８を後方から外筒５の開口部５
ａに嵌込み、前方へスライドさせる。すると、電池蓋１
８に備わった爪部１８ａが外筒５の内周に設けられた溝
５ｂに落ち込み、電池蓋１８は係止される。又、電池１
７を交換する際は、電池蓋１８を前方外周部１８ｂを押
しながら後方へスライドさせる。これにより、爪部１８
ａが外筒５の溝５ｂから外れて電池蓋１８は取外すこと
ができ、電池１７を交換することができる。

【００２２】１９は振れ補正を行うか否かを切換えるス
イッチで、このスイッチ１９がオンの状態で、カメラ本
体との通信情報により振れ補正ユニット２の駆動制御が
可能となる。２０は手振れ等のカメラ振れを検出するた
めの振動センサであり、本実施例では角速度を検出する
振動ジャイロを想定している。

【００２３】上記振動センサ２０は、レンズ鏡筒をカメ
ラ本体に装着した際、カメラの縦方向（ピッチ方向）の
回転振れ、及び、横方向（ヨー方向）の回転振れを検出
できるように固定筒７のマウント近傍外周部に上面と側
面に各々１ケずつ固着されている。また、各々の振動セ
ンサ２０は実装基板１５の防振制御回路と電気配線が行
われており、このセンサ出力は防振制御回路にて角変位
に変換され、更に焦点距離情報，被写体距離情報等を加
えて補正レンズの偏心量が算出され、駆動制御に用いら
れる。

【００２４】２１は、図１に示すように固定筒７に取付
けられ、電池蓋１８が装着されるとその爪部１８ａによ
って接片２１ａがもう１つの接片２１ｂに接触する、つ
まりオンするように構成された電池蓋装着検知スイッチ
である。

【００２５】次に、振れ補正ユニット２の構成につい
て、図２を用いて説明する。

【００２６】図２において、２０２は振れ補正ユニット
２のベース部材であり、外周に３箇所等分でコロ２０３
が固定されており、このコロ２０３が図１に示したズー
ムカム筒８のカム溝８ｂ及び固定筒７の直進溝７ｂと係
合することで、前述したズーミング操作により、振れ補
正ユニット２全体が光軸方向に移動する。２０４はピン
２０５ａに対し左右方向（以下、Ｘ方向と記す）に移動
可能に支持された連結アームであり、上下方向（以下、
Ｙ方向と記す）向きにはピン２０５ｂが固定され、その
ピン２０５ｂに対してＹ方向に移動可能に偏心枠２０６
が保持されている。

【００２７】上記ピン２０５ａをベース部材２０２の穴
２０２ａに固定することによって偏心枠２０６はベース
部材２０２に対してＸ方向，Ｙ方向とも移動可能に保持
されたことになる。更に、偏心枠２０６が光軸方向（Ｚ
方向）に移動しないようにガイド板２０７をベース部材
２０２に固定し、偏心枠２０６をガイド板２０７とベー
ス部材２０２で挾持するよう構成する。

【００２８】偏心枠２０６にはボイスコイル２０８ａ，
２０８ｂが各々Ｘ，Ｙ方向への駆動用として接着，固定
されている。また、ベース部材２０２にはボイスコイル
２０８ａ，２０８ｂに対応する位置にマグネット２０９
が接着されたヨーク２１０ａ，２１０ｂがビスによって
固定される。

【００２９】偏心枠２０６の偏心位置検出手段は、投光
素子であるところのＩＲＥＤ２１１ａ，２１１ｂをスリ
ット２１２ａ，２１２ｂと共に偏心枠２０６の穴２０６
ａ，２０６ｂに嵌入固定し、また受光素子であるところ
のＰＳＤ２１３ａ，２１３ｂをベース部材２０２に固定
して成る。

【００３０】２１４は、前記ベース部材２０２の後面に
貼付される、防振制御回路の一部を構成する回路パター
ンと電気部品の実装されたフレキシブルプリント基板で
あり、前方側へ屈曲する一対の張出部２１４ａ，２１４
ｂを有し、各々Ｕ字状に曲げられる。そして、偏心枠２
０６に配した前記コイル２０８ａとＩＲＥＤ２１１ａの
端子が張出部２１４ａの穴に挿入され半田付され、前記
コイル２０８ｂとＩＲＥＤ２１１ｂの端子が張出部２１
４ｂに同様に半田付けされる。又、張出部２１４ａ及び
２１４ｂはドーナツ状をした実装部に対し、ほぼ対向す
る位置から引出されている。また、Ｕ字状に屈曲される
部分は、屈曲する方向を各々Ｘ方向，Ｙ方向とし、互い
にほぼ直角となるように構成されている。これは、張出
部２１４ａ，２１４ｂを屈曲させたことによって発生す
る復元力を偏心枠２０６がＸ方向とＹ方向に均等に加わ
るようにするためである。

【００３１】前記フレキシブルプリント基板２１４は後
方へ屈曲される引出し部２１４ｃを有し、支持部材２１
５によって該ユニットの後方へ導かれている。前記引出
し部２１４ｃは支持部材２１５の端部で１度前方へ折返
された後、再び２１４ｄでＵ字状に屈曲され、後方へ伸
びている（図１参照）。引出し部２１４ｃの後端は実装
基板１５に電気接続され、防振制御回路との通信を行っ
ている。振れ補正ユニット２はズーミング操作によって
光軸方向へ移動するため、その際は屈曲部２１４ｄが移
動して行くことにより安定した信号通信が可能となって
いる。

【００３２】次に、振れ補正を行わない場合の補正光学
系（補正レンズＢ等）のロック機構について、図２及び
図３を用いて説明する。

【００３３】２１６はロックレバーであり、ベース部材
２０２に段ビス２１７によって取付けられ、該段ビス２
１７の軸を中心として揺動可能に支持されている。２１
８は内部にソレノイドを配したプランジャーであり、ベ
ース部材２０２に固定され、フレキシブルプリント基板
２１４に電気配線されている。２１９はコイルバネであ
り、ベース部材２０２に保持され、ロックレバー２１６
をプランジャー２１８から遠去ける方向に付勢してい
る。

【００３４】前記プランジャー２１８に通電すると、作
動軸２１８ａの段部がロックレバー２１６の溝部２１６
ａに係合しているため、コイルバネ２１９に付勢力に抗
してロックレバー２１６を引寄せ、内部のマグネットに
より安定状態となり、通電を切ってもその状態を推持し
ている。この時、偏心枠２０６は中心位置へと駆動さ
れ、ロックレバー２１６の突起２１６ｂが偏心枠２０６
の穴２０６ｃに入り込み、偏心枠２０６は中心位置でロ
ックされる。

【００３５】次に、プランジャー２１８に逆通電を行う
と、安定状態から解除され、コイルバネ２１９の付勢力
によってロックレバー２１６の突起２１６ｂが偏心枠２
０６の穴２０６ｃから外れ、偏心枠２０６は偏心移動可
能の状態となる。

【００３６】ここで、振れ補正ユニット２の組立におい
て、補正レンズＢを保持するレンズ保持環２０１は、フ
レキシブルプリント基板２１４を配置し、各コイル２０
８ａ，２０８ｂ、ＩＲＥＤ２１１ａ，２１１ｂ、ＰＳＤ
２１３ａ，２１３ｂ、プランジャー２１８等の配線を行
ってから組込む。これは、組立時における補正レンズＢ
への傷や油とびなどによるよごれを防止するためであ
る。また、ユニットとしての性能をチェックする際、不
良品が発生しても、製造に手間がかかり高価な補正レン
ズＢを再利用することを目的としている。

【００３７】本実施例においては、複数のレンズより
成る補正レンズＢをレンズ保持環２０１に嵌入固着した
ものを１つのレンズユニットとし、これを振れ補正ユニ
ット２の後方から、フレキシブルプリント基板２１４に
設けられた開口部２１４ｅ，ベース部材２０２に設けら
れた開口部２０２ｂを挿通させ、その螺子部２０１ｃを
偏心枠２０６の螺子部２０６ｄに螺合させ、固定するよ
うにしている。その際に、レンズ保持環２０１には偏心
枠２０６に対する光軸ずれを防止するための嵌合面２０
１ａ（開口部２０６ｅと当接する）及びピントずれを防
止するための光軸方向の胴付面２０１ｂを有している。

【００３８】２２０は前面には遮光線が形成された遮光
板であり、振れ補正ユニット２の組立過程にて性能チェ
ックした後に良品となったユニットに取付けられ、補正
レンズＢの偏心量検出時のＰＳＤ２１３ａ，２１３ｂへ
の迷光を防止し、レンズ鏡筒前面から入射する有効光束
を制限する働きを有すると共に、偏心枠２０６等の外観
上不必要な部材の外部からの見えを防止する働きを持
つ。

【００３９】次に、振れ補正装置の作動について説明す
る。

【００４０】レンズ鏡筒をカメラ本体に装着し、カメラ
本体のメインスイッチをオンの状態にする。そして、レ
ンズ鏡筒の振れ補正開始スイッチ１９をオンの状態にす
ると、電池１７より制御回路への給電が開始される。振
れ補正動作はカメラのレリーズボタンに連動して行われ
る。つまり、レリーズボタンを半押しにすると、前述し
たプランジャー２１８によるロック機構の解除が行わ
れ、振動センサ２０の出力に応じて補正レンズＢが偏心
させられ、振れ補正動作が行われる。そして、レリーズ
ボタンの更なる押込みを行うと、公知のようにフィルム
への露光が行われ、これが終了すると、補正レンズＢを
中心位置へ駆動し、再びプランジャー２１８によるロッ
クが行われ、振れ補正動作が停止する。また、レリーズ
ボタンから指を離し、半押し状態を解除することによっ
て所定時間経過後同様に補正レンズＢのロックが行わ
れ、振れ補正が停止可能となる。勿論、スイッチ１９を
オフにすれば、補正レンズＢはロックされ、振れ補正は
停止する。

【００４１】電池１７の電力は、振れ補正動作を繰返す
ことによって次第に小さくなって行く。本実施例におい
ては、実装基板１５上の防振制御回路によって電池１７
の電力レベルを検出し、補正レンズＢの駆動が不可能で
あると判断すると、該補正レンズＢを中心位置（撮影光
軸と補正レンズＢの光軸が一致する位置）にロックし、
補正動作を禁止するよう構成している。

【００４２】また、防振制御回路は、電池蓋装着検知ス
イッチ２１によって電池蓋１８が外されたことを検知す
ると、補正レンズを中心位置にロックし、振れ補正動作
を禁止する。

【００４３】更に、防振制御回路は、電池蓋装着検知ス
イッチ２１によって電池蓋１８が外されたことを検知す
ると、振れ補正開始スイッチ１９がオンの状態であっ
て、カメラのレリーズ信号により振れ補正動作実行中で
あっても、直ちに振れ補正動作を禁止すると共に補正レ
ンズＢを中心位置にロックする。これは、振れ動作実行
中に突然電源がカットされると、補正レンズＢはロック
されず偏心自由のまま保持され、該ユニット内でガタつ
く状態になってしまうのを防ぐためであり、電池１７を
外す前段階としての電池蓋１８の開放を検知（電池蓋装
着スイッチ２１の状態より）し、接点金具１６ａの付勢
力により電池が外れず電力が供給されているうちに、補
正レンズＢを中心位置にロックしようとするものであ
る。

【００４４】これにより、撮影者が操作ミスによって振
れ補正中に電池を交換しようとしても、補正レンズＢは
中心位置でロックされ、ガタつきによる不快な音を立て
ることも、補正レンズＢ、更には振れ補正ユニット２を
破壊することも防止することが可能となる。

【００４５】（発明と実施例の対応）以上の実施例
において、補正レンズＢが本発明の補正光学手段に、偏
心枠２０６が本発明の支持部材に、ベース部材２０２が
本発明の保持部材に、偏心枠２０６の開口部２０６ｅが
本発明の嵌合部に、ベース部材２０２の開口部２０２ｂ
が本発明の保持部材の開口部に、ボイスコイル２０８
ａ，２０８ｂ、マグネット２０９、ヨーク２１０ａ，２
１０ｂが本発明の駆動手段に、フレキシブルプリント基
板２１４が本発明の基板に、その開口部２１４ｅが本発
明の基板の開口部に、それぞれ相当する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、装置の組立工程途中において、補正光学手段に傷を
つけたり、汚れが付着したりするのを防止することがで
きるようになる。更に、組立完了後の該装置の性能試験
において不良品となった際における補正光学手段の再利
用を容易なものにすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である振れ補正装置を備えた
レンズ鏡筒の断面図である。

【図２】本発明の一実施例である振れ補正装置の振れ補
正ユニットの分解斜視図である。

【図３】図２の補正光学系ロック機構について説明する
ための要部側面図である。

【符号の説明】

Ｂ補正レンズ２０１レンズ保持環２０２ベース部材２０２ｂ開口部２０６偏心枠２０６ｅ嵌合部２０８ａ，２０８ｂボイスコイル２０９ａ，２０９ｂマグネット２１０ａ，２１０ｂヨーク２１１ａ，２１１ｂＩＲＥＤ２１２ａ，２１２ｂスリット２１３ａ，２１３ｂＰＳＤ２１４フレキシブルプリント基板２１４ｅ開口部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】変位することにより像ぶれを補正する補
正光学手段と、該補正光学手段を支持する支持部材と、
該支持部材を変位可能に保持する保持部材とを有する像
ぶれ補正装置であって、前記支持部材と前記保持部材と
は光軸方向にずれて位置する部分を有し、前記支持部材
には、前記保持部材の方向から前記補正光学手段の取り
付けが可能な嵌合部が形成され、前記保持部材には、前
記補正光学手段の外形より大きく、前記支持部材の外形
より小さい径を有する開口部が形成され、前記支持部材
が前記保持部材に保持されるように組み立てられた後に
前記保持部材の方向から前記補正光学手段が前記支持部
材の前記嵌合部に取り付けられたことを特徴とする像ぶ
れ補正装置。
【請求項２】変位することにより像ぶれを補正する補
正光学手段と、該補正光学手段を支持する支持部材と、
該支持部材を変位可能に保持する保持部材と、前記補正
光学手段を駆動するための駆動手段と、該駆動手段を制
御するための制御手段と前記駆動手段とを電気的に接続
する回路が配され、前記保持部材に固着保持される基板
とを有する像ぶれ補正装置であって、前記支持部材が前
記保持部材に保持されるように組み立てられた状態で前
記補正光学手段の取り付けが可能な嵌合部が、前記支持
部材に形成され、前記補正光学手段を前記支持部材の前
記嵌合部へ装着する際の、通り抜け用の開口部が、前記
保持部材に形成され、前記補正光学手段を前記支持部材
の前記嵌合部へ装着する際の、通り抜け用の開口部が、
前記基板に形成されることを特徴とする像ぶれ補正装
置。