JP3397536B2 - 補正光学装置 - Google Patents

補正光学装置

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JP3397536B2
JP3397536B2 JP23317295A JP23317295A JP3397536B2 JP 3397536 B2 JP3397536 B2 JP 3397536B2 JP 23317295 A JP23317295 A JP 23317295A JP 23317295 A JP23317295 A JP 23317295A JP 3397536 B2 JP3397536 B2 JP 3397536B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、カメラ等の光学
機器に生じる手振れ等の振動を検出し、これに基づいて
前記振動起因する像振れを抑制する防振装置に具備さ
れる補正光学装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在のカメラは露出決定やピント合せ等
の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているた
め、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は
非常に少なくなっている。
【0003】また、最近では、カメラに加わる手振れを
防ぐシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘
発する要因は殆ど無くなってきている。
【0004】ここで、手振れを防ぐシステムについて簡
単に説明する。
【0005】撮影時のカメラの手振れは、周波数として
通常1Hz乃至12Hzの振動であるが、シャッタのレ
リーズ時点においてこのような手振れを起していても像
振れの無い写真を撮影可能とする為の基本的な考えとし
て、上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出
値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならな
い。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じない
写真を撮影できることを達成するためには、第1にカメ
ラの振動を正確に検出し、第2に手振れによる光軸変化
を補正することが必要となる。
【0006】この振動(カメラ振れ)の検出は、原理的
にいえば、角加速度,角速度,角変位等を検出する振動
検出手段と、該センサの出力信号を電気的或は機械的に
積分して角変位を出力するカメラ振れ検出手段とをカメ
ラに搭載することによって行うことができる。そして、
この検出情報に基づいて撮影光軸を偏心させる補正光学
装置を駆動させることにより、像振れ抑制が可能とな
る。
【0007】ここで、振動検出手段を用いた防振システ
ムについて、図6を用いてその概要を説明する。
【0008】図6の例は、図示矢印81方向のカメラ縦
振れ81p及び横振れ81yに由来する像振れを抑制す
るシステムの図である。
【0009】同図中、82はレンズ鏡筒、83p,83
yは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出す
る振動検出手段で、それぞれの振動検出方向を84p,
84yで示してある。85は補正光学装置(86p,8
6yは各々補正光学装置85に推力を与えるコイル、8
6p,86yは補正光学装置85の位置を検出する位置
検出素子)であり、該補正光学装置85には後述する位
置制御ループを設けており、振動検出手段83p,83
yの出力を目標値として駆動され、像面88での安定を
確保する。
【0010】図7はかかる目的に好的に用いられる補正
光学装置の構造を示す分解斜視図であり、以下図8〜図
16を参照しつつ、この構造について説明する。
【0011】地板71(図10に拡大図あり)の背面突
出耳71a〔3ケ所(1ケ所は隠れて見えない)〕は不
図示の鏡筒に嵌合し、公知の鏡筒コロ等が孔71bにネ
ジ止めされ、鏡筒に固定される。
【0012】磁性体であり光択メッキが施された第2ヨ
ーク72は、孔72aを貫通するネジで地板71の孔7
1cにネジ止めされる。又、第2ヨーク72にはネオジ
ウムマグネット等の永久磁石(シフト用マグネット)7
3が磁気的に吸着されている。尚、各永久磁石73の磁
化方向は図7に図示した矢印73aの方向である。
【0013】レンズ74がCリング等で固定された支持
枠75(図11に拡大図あり)にはコイル76p,76
y(シフト用コイル)がパッチン接着(強引に押し込ま
れて接合された状態を意味する)され(図11は未接
着)、又、IRED等の投光素子77p,77yも支持
枠75の背面に接着され、スリット75ap,75ay
を通してその射出光が後述するPSD等の位置検出素子
78p,78yに入射する。
【0014】支持枠75の孔75b(3ケ所)にはPO
M(ポリアセタール樹脂)等の先端球状の支持球79
a,79b及びチャージバネ710が挿入され(図8及
び図9も参照)、支持球79aが支持枠75に熱カシメ
され固定される(支持球79bはチャージバネ710の
バネ力に逆らって孔75bの延出方向に摺動可能であ
る)。
【0015】上記図8は補正光学装置の組立後の横断面
図であり、支持枠75の孔75bに矢印79c方向に支
持球79b,チャージしたチャージバネ710,支持球
79aの順に挿入してゆき(支持球79a,79bは同
形状の部品)、最後に孔75bの周端部75cを熱カシ
メして支持球79aの抜け止めを行う。
【0016】 孔75bの図8と直交する方向の断面図
を図9(a)に示し、又図9(a)の断面図を矢印79
c方向より見た平面図を図9(b)に示しており、図9
(b)の符号A〜Dに示す範囲の深さを図9(a)のA
〜Dに示す。
【0017】ここで、支持球79aの羽根部79aaの
後端部は深さA面の範囲で受けられ規制される為、周端
部75aを熱カシメする事で支持球79aは支持枠75
に固定される。
【0018】支持球79bの羽根部79baの先端部は
深さB面の範囲で受けられる為に、該支持球79bがチ
ャージバネ710のチャージバネ力で孔75bより矢印
79cの方向に抜けてしまう事はない。
【0019】勿論補正手段の組立が終了すると支持球7
9bは図8に示す様に第2ヨーク72に受けられる為、
支持枠75より抜け出る事はなくなるが、組立性を考慮
して抜け止め範囲B面を設けている。
【0020】図8及び図9に示す支持枠75の孔75b
の形状は、該支持枠75を成形で作る場合においても複
雑な内径スライド型を必要とせず、矢印79cと反対側
に型を抜く単純な2分割型で成形可能な為、その分寸法
精度を厳しく設定出来る。
【0021】この様に、支持球79a,79bが同一部
品となっている為に部品コストが下がるばかりでなく、
組立ミスが無く、部品管理上も有利である。
【0022】上記支持枠75の軸受部75dには例えば
フッソ系のグリスを塗布し、ここにL字形の軸711
(非磁性のステンレス材)を挿入し(図7参照)、L字
軸711の他端は地板71に形成された軸受部71d
(同様にグリスを塗布し)に挿入し、3カ所の支持球7
9bを共に第2ヨーク72に乗せて支持枠75を地板7
1内に収める。
【0023】次に、図7に示す第1ヨーク712の位置
決め孔712a(3ケ所)を地板71の図10に示すピ
ン71f(3ケ所)に嵌合させ、同じく図10に示す受
け面71e(5ケ所)にて第1ヨーク712を受けて地
板71に対し磁気的に結合する(永久磁石73の磁力に
より)。
【0024】これにより、第1ヨーク712の背面が支
持球79aと当接し、図8に示す様に支持枠75は第1
ヨーク712と第2ヨーク72にて挟持され、光軸方向
の位置決めが為される。
【0025】支持球79a,79bと第1ヨーク71
2,第2ヨーク72の互いの当接面にもフッソ系グリス
が塗布してあり、支持枠75は地板71に対して光軸と
直交する平面内にて自由に摺動可能である。
【0026】上記L字軸711は支持枠75が地板71
に対し矢印713p,713y方向にのみ摺動可能に支
持していることになり、これにより支持枠75の地板7
1に対する光軸回りの相対的回転(ローリング)を規制
している。
【0027】尚、前記L字軸711と軸受部71d,7
5dの嵌合ガタは光軸方向には大きく設定しており、支
持球79a,79bと第1ヨーク712,第2ヨーク7
2の挾持による光軸方向規制と重複嵌合してしまうこと
を防いでいる。
【0028】前記第1ヨーク712の表面には絶縁用シ
ート714が被せられ、その上に複数のICを有するハ
ード基板715(位置検出素子78p,78y、出力増
幅用IC,コイル76p,76y駆動用IC等)が位置
決め孔715a(2ケ所)を地板71の図10に示すピ
ン71h(2ケ所)に嵌合され、孔715b,第1ヨー
ク712の孔712bとともに地板71の孔71gにネ
ジ結合される。
【0029】ここで、ハード基板715には位置検出素
子78p,78yが工具にて位置決めされて半田付けさ
れ、又信号伝達用のフレキシブル基板716も面716
aがハード基板715の背面に破線で囲む範囲715c
(図7参照)に熱により圧着される。
【0030】前記フレキシブル基板716から光軸と直
交する平面方向に一対の腕716bp,716byが延
出しており、各々支持枠75の引っ掛け部75ep,7
5ey(図11参照)に引っ掛けられ、投光素子77
p,77yの端子及びコイル76p,76yの端子が半
田付けされる。
【0031】これにより、IRED等の投光素子77
p,77y、コイル76p,76yの駆動はハード基板
715よりフレキシブル基板716を介在して行われる
ことになる。
【0032】前記フレキシブル基板716の腕部716
bp,716by(図7参照)には各々屈折部716c
p,716cyを有しており、この屈折部の弾性により
支持枠75が光軸と直交する平面内に動き回る事に対す
る該腕部716bp,716byの負荷を低減してい
る。
【0033】前記第1ヨーク712は型抜きによる突出
面712cを有し、該突出面712cは絶縁シート71
4の孔714aを通り、ハード基板715と直接接触し
ている。この接触面のハード基板715側にはアース
(GND:グランド)パターンが形成されており、ハー
ド基板715を地板にネジ結合する事で第1ヨーク71
2はアースされ、アンテナになってハード基板715に
ノイズを与える事を無くしている。
【0034】図7に示すマスク717は地板71のピン
71hに位置決めされ、前記ハード基板715上に両面
テープにて固定される。
【0035】前記地板71には永久磁石貫通孔71i
(図7,図10参照)が開けられており、ここから第2
ヨーク72の背面が露出している。そして、この貫通孔
71iに永久磁石718(ロック用マグネット)が組み
込まれ、第2ヨーク72と磁気結合している(図8参
照)。
【0036】ロックリング719(図7,図8,図12
参照)にはコイル720(ロック用コイル)が接着さ
れ、又ロックリング719の耳部719aの背面には軸
受719b(図13参照)があり、アマーチャピン72
1(図7参照)にアマーチュアゴム722を通し、該ア
マーチュアピン721を軸受719bに通した後、該ア
マーチュアピン721にアマーチュアバネ723を通
し、アマーチュア724に嵌入してカシメ固定する。
【0037】従って、アマーチュア724はアマーチュ
アバネ723のチャージ力に逆らってロックリング71
9に対し矢印725方向に摺動出来る。
【0038】図13は組立終了後の補正手段を、図7の
背面方向から見た平面図であり、この図において、ロッ
クリング719の外径切り欠き部719c(3ケ所)を
地板71の内径突起71j(3ケ所)に合せてロックリ
ング719を地板71に押し込み、その後ロックリング
を時計方向に回して抜け止めを行う公知のバヨネット結
合により、ロックリング719は地板71に取り付いて
いる。
【0039】従って、ロックリング719は地板71に
対し光軸回りに回転可能である。しかし、ロックリング
719が回転して再びその切り欠き719cが突起71
jと同位相になり、バヨネット結合が外れてしまうのを
防ぐ為にロックゴム726(図7,図13参照)を地板
71に圧入して、該ロックリング719がロックゴム7
26に規制される切り欠き部719dの角度θ(図13
参照)しか回転出来ない様に回転規制している。
【0040】磁性体のロック用ヨーク727(図7参
照)にも永久磁石718(ロック用マグネット)が取り
付けられ、その孔727a(2ケ所)を地板71のピン
71k(図13参照)に嵌合して嵌め込み、孔727b
(2ケ所)と71n(2ケ所)によりねじ結合してい
る。
【0041】地板71側の永久磁石718とロック用ヨ
ーク727側の永久磁石718、及び、第2のヨーク7
2,ロック用ヨーク727により、公知の閉磁路を形成
している。
【0042】又、前記ロックゴム726はロック用ヨー
ク727がネジ結合される事で抜け止めされる。尚、図
13においては上記の説明の為にロックヨーク727は
省いて図示している。
【0043】前記ロックリング719のフック719e
と地板71のフック71m間(図13参照)にはロック
バネ728が掛けられており、ロックリング719を時
計まわりに付勢している。吸着ヨーク729(図7,図
13参照)には吸着コイル730が差し込まれ、地板7
1の孔729aによりネジ結合される。
【0044】コイル720の端子及び吸着コイル730
の端子は、例えば4本縒り線のテトロン被覆線のツイス
トペア構成にしてフレキシブル基板716の幹部716
dに半田付けされる。
【0045】前記ハード基板715上のIC731p,
731yは各々位置検出端子78p,78yの出力増幅
用のICであるが、その内部構成は図20の様になって
いる(IC731p,731yは同構成の為、ここでは
731pのみ示す)。
【0046】図14において、電流−電圧変換アンプ7
31ap,731bpは投光素子77pにより位置検出
素子78p(抵抗R1,R2より成る)に生じる光電流
78i1p,78i2pを電圧に変換し、差動アンプ7
31cpは各電流−電圧変換アンプ731ap,731
bpの差出力を求め増幅している。
【0047】投光素子77p,77yの射出光は、前述
した通り、スリット75ap,75ayを経由して位置
検出素子78p,78y上に入射するが、支持枠75が
光軸と垂直な平面内で移動すると位置検出素子78p,
78yへの入射位置が変化する。
【0048】前記位置検出素子78pは矢印78ap方
向(図7参照)に感度を持っており、又スリット75a
pは矢印78apとは直交する方向(78ay方向)に
光束が拡がり、矢印78ap方向には光束が絞られる形
状をしている為、支持枠75が矢印713p方向に動い
た時のみ該位置検出素子78pの光電流78i1 p,7
8i2 pのバランスは変化し、差動アンプ731cpは
支持枠75の矢印713p方向に応じた出力をする。
【0049】又位置検出素子78yは矢印78ay方向
(図7参照)に検出感度を持ち、スリット75ayは矢
印78ayとは直交する方向(78ap方向)に延出す
る形状の為に、支持枠75が矢印713y方向に動いた
時のみ該位置検出素子78yは出力を変化させる。
【0050】加算アンプ731dpは電流−電圧変換ア
ンプ731ap,731bpの出力の和(位置検出素子
78pの受光量総和)を求め、この信号を受ける駆動ア
ンプ731epはこれに従って投光素子77pを駆動す
る。
【0051】上記投光素子77pは温度等に極めて不安
定にその投光量が変化する為、それに伴い位置検出素子
78pの光電流78i1 p,78i1 pの絶対量(78
1p+78i2 p)が変化する。その為、支持枠75
の位置を示す(78i1 p−78i2 p)である差動ア
ンプ731cpの出力も変化してしまう。
【0052】しかし、上記の様に受光量の総和が一定と
なる様に前述の駆動回路によって投光素子77pを制御
すれば、差動アンプ731cpの出力変化が無くなる。
【0053】図7に示すコイル76p,76yは永久磁
石73,第1のヨーク712,第2のヨーク72で形成
される閉磁路内に位置し、コイル76pに電流を流す事
で支持枠75は矢印713p方向に駆動され(公知のフ
レミングの左手の法則)、コイル76yに電流を流す事
で支持枠75は矢印713y方向に駆動される。
【0054】一般に位置検出素子78p,78yの出力
をIC731p,731yで増幅し、その出力でコイル
76p,76yを駆動すると、支持枠75が駆動されて
位置検出素子78p,78yの出力が変化する構成とな
る。
【0055】ここで、コイル76p,76yの駆動方向
(極性)を位置検出素子78p,78yの出力が小さく
なる方向に設定すると(負帰還)、該コイル76p,7
6yの駆動力により位置検出素子78p,78yの出力
がほぼ零になる位置で支持枠75は安定する。
【0056】この様に位置検出出力を負帰還して駆動を
行う手法を位置制御手法と云い、例えば外部から目標値
(例えば手振れ角度信号)をIC731p,731yに
混合させると、支持枠75は目標値に従って極めて忠実
に駆動される。
【0057】実際には差動アンプ731cp,731c
yの出力はフレキシブル基板716を経由して不図示の
メイン基板に送られ、そこでアナログ−ディジタル変換
(A/D変換)が行われ、マイコンに取り込まれる。
【0058】マイコン内では適宜目標値(手振れ角度信
号)と比較増幅され、公知のディジタルフィルタ手法に
よる位相進み補償(位置制御をより安定させる為)が行
われた後、再びフレキシブル基板716を通り、IC7
32(コイル76p,76y駆動用)に入力する。IC
732は入力される信号を基に前記コイル76p,76
yを公知のPWM(パルス幅変調)駆動を行い、支持枠
75を駆動する。
【0059】支持枠75は前述した様に矢印713p,
713y方向に摺動可能であり、上述した位置制御手法
により位置を安定させている訳であるが、カメラ等の民
生用光学機器においては電源消耗防止の観点からも常に
該支持枠75を制御しておく事は出来ない。
【0060】また、支持枠75は非制御状態時には光軸
と直交する平面内にて自由に動き回る事が出来る様にな
る為、その時のストローク端での衝突の音発生や損傷に
対しても対策しておく必要がある。
【0061】図11及び図13に示す様に支持枠75の
背面には3ケ所の放射状に突出した突起75fを設けて
あり、図13に示す様に突起75fの先端がロックリン
グ719の内周面719gに嵌合している。従って、支
持枠75は地板71に対して全ての方向に拘束されてい
る。
【0062】図15(a),(b)はロックリング71
9と支持枠75の動作の関係を示す平面図であり、図1
3の平面図から要部のみ抜出した図である。尚、説明を
解り易くする為に実際の組立状態とは若干レイアウトを
変化させている。又、図15(a)のカム部719f
(3ケ所)は、図8,図12に示す通り、ロックリング
719の円筒の母線方向全域に渡って設けられている訳
ではないので図15の方向からは実際には見えないが、
説明の為に図示している。
【0063】図8に示した通り、コイル720(720
aは図示しないフレキシブル基板等でロックリング71
9の外周を通り、端子719hよりフレキシブル基板7
16の幹部716d上の端子716eに接続される4本
縒り線の引き出し線)は永久磁石718で挟まれた閉磁
路内に入っており、コイル720に電流を流す事でロッ
クリング719を光軸回りに回転させるトルクを発生す
る。
【0064】このコイル720の駆動も不図示のマイコ
ンからフレキシブル基板716を介してハード基板71
5上の駆動用IC733に入力する指令信号で制御さ
れ、IC733はコイル720をPWM駆動する。
【0065】図15(a)において、コイル720に通
電するとロックリング719に反時計回りのトルクが発
生する様にコイル720の巻き方向が設定されており、
これによりロックリング719はロックバネ728のバ
ネ力に逆らって反時計方向に回転する。
【0066】尚、ロックリング719は、コイル720
に通電前はロックバネ728の力によりロックゴム72
6に当接して安定している。
【0067】ロックリング719が回転すると、アマー
チュア724が吸着ヨーク729に当接してアマーチュ
アバネ723を縮め、吸着ヨーク729とアマーチュア
724の位置関係をイコライズしてロックリング719
は図15(b)の様に回転を止める。
【0068】図16はロックリング駆動のタイミングチ
ャートである。
【0069】図16の矢印719iでコイル720に通
電(720bに示すPWM駆動)すると同時に吸着マグ
ネット730にも通電(730a)する。その為、吸着
ヨーク729にアマーチュア724が当接し、イコライ
ズされた時点でアマーチュア724は吸着ヨーク729
に吸着される。
【0070】次に、図16の720cに示す時点でコイ
ル720への通電を止めると、ロックリング719はロ
ックバネ728の力で時計回りに回転しようとするが、
上述した様にアマーチュア724が吸着ヨーク729に
吸着されている為、回転は規制される。この時、支持枠
75の突起75fはカム部719fと対向する位置に在
る(カム部719fが回転して来る)為、支持枠75は
突起75fとカム部719fの間のクリアランス分だけ
動ける様になる。
【0071】この為、重力G〔図15(b)参照〕の方
向に支持枠75が落下する事になるが、図16の矢印7
19iの時点で支持枠75も制御状態にする為、落下す
る事は無い。
【0072】支持枠75は非制御時はロックリング71
9の内周で拘束されているが、実際には突起75fと内
周壁719gの嵌合ガタ分だけガタを有する。即ち、こ
のガタ分だけ支持枠75は重力G方向に落ちており、支
持枠75の中心と地板71の中心がズレている事にな
る。
【0073】その為、矢印719iの時点から例えば1
秒費やしてゆっくり地板71の中心(光軸の中心)に移
動させる制御をしている。
【0074】これは急激に中心に移動させるとレンズ7
4を通して像の揺れを撮影者が感じて不快である為であ
り、この間に露光が行われても、支持枠75の移動によ
る像劣化が生じない様にする為である。(例えば1/8
秒で支持枠を5μm移動させる) 詳しくは、図16の矢印719i時点での位置検出素子
78p,78yの出力を記憶し、その値を目標値として
支持枠75の制御を始め、その後1秒間費やしてあらか
じめ設定した光軸中心の時の目標値に移動してゆく(図
16の75g参照)。
【0075】ロックリング719が回転され(アンロッ
ク状態)た後、振動検出手段からの目標値を基にして
(前述した支持枠75の中心位置移動動作に重なって)
支持枠75が駆動され、防振が始まる事になる。
【0076】ここで、防振を終わる為に矢印719jの
時点で防振オフにすると、振動検出手段からの目標値が
補正手段に入力されなくなり、支持枠75は中心位置に
制御されて止まる。この時に吸着コイル730への通電
を止める(730b)。すると、吸着ヨーク729によ
るアマーチュア724の吸着力が無くなり、ロックリン
グ719はロックバネ728により時計回りに回転さ
れ、図15(a)の状態に戻る。この時、ロックリング
719はロックゴム726に当接して回転規制される為
に回転終了時の該ロックリング719の衝突音は小さく
抑えられる。
【0077】その後(例えば20msec後)、補正手
段への制御を断ち、図16のタイミングチャートは終了
する。
【0078】図17は防振システムの概要を示すブロッ
ク図である。
【0079】図17において、91は図6の振動検出手
段83p,83yであり、振動ジャイロ等の角速度を検
出する振れ検出センサと該振れ検出センサ出力のDC成
分をカットした後に積分して角変位を得るセンサ出力演
算手段より構成される。
【0080】この振動検出手段91からの角変位信号は
目標値設定手段92に入力される。この目標値設定手段
92は可変差動増幅器92aとサンプルホールド回路9
2bより構成されており、サンプルホールド回路92b
は常にサンプル中の為に可変差動増幅器92aに入力さ
れる両信号は常に等しく、その出力はゼロである。しか
し、後述する遅延手段93からの出力で前記サンプルホ
ールド回路92bがホールド状態になると、可変差動増
幅器92aはその時点をゼロとして連続的に出力を始め
る。
【0081】可変差動増幅器92aの増幅率は防振敏感
度設定手段94の出力により可変になっている。何故な
らば、目標値設定手段92の目標値信号は補正光学装置
を追従させる目標値(指令信号)であるが、補正光学装
置の駆動量に対する像面の補正量(防振敏感度)はズー
ム,フォーカス等の焦点変化に基づく光学特性により変
化する為、その防振敏感度変化を補う為である。
【0082】従って、防振敏感度設定手段94は、ズー
ム情報出力手段95からのズーム焦点距離情報と露光準
備手段96の測距情報に基づくフォーカス焦点距離情報
が入力され、その情報を基に防振敏感度を演算あるいは
その情報を基にあらかじめ設定した防振敏感度情報を引
き出して、目標値設定手段92の可変差動増幅器92a
の増幅率を変更させる。
【0083】補正駆動手段97はハード基板715上に
実装されたIC731p,731y,732であり、目
標値設定手段92からの目標値が指令信号730p,7
30yとして入力される。
【0084】補正起動手段98はハード基板715上の
IC732とコイル76p,76yの接続を制御するス
イッチであり、通常時はスイッチ98aを端子98cに
接続させておく事でコイル76p,76yの各々の両端
を短絡しておき、論理積手段99の信号が入力されると
スイッチ98aを端子98bに接続し、補正光学機構9
10を制御状態(未だ振れ補正は行わないが、コイル7
6p,76yに電力を供給し、位置検出素子78p,7
8yの信号がほぼゼロになる位置に補正光学機構910
を安定させておく)にする。又この時同時に論理積手段
99の出力信号は係止手段914にも入力し、これによ
り係止手段は補正光学機構910を係止解除する。補正
光学機構910と補正駆動手段97で、前述の補正光学
装置を構成している。
【0085】尚、補正光学機構910はその位置検出素
子78p,78yの位置信号を補正駆動手段97に入力
し、前述した様に位置制御を行っている。
【0086】論理積手段99はレリーズ手段911のレ
リーズ半押しSW1信号と防振切換手段912の出力信
号の両信号が入力された時に、その構成要素であるアン
ドゲード99aが信号を出力する。つまり、防振切換手
段912の防振スイッチを撮影者が操作し、且つレリー
ズ手段911でレリーズ半押しを行った時に補正光学機
構910は係止解除され、制御状態になる。
【0087】レリーズ手段911のSW1信号は露光準
備手段96に入力され、これにより測光,測距,レンズ
合焦駆動が行われる共に、前述した様に防振敏感度設定
手段94にフォーカス焦点距離情報が入力される。
【0088】遅延手段93は論理積手段99の出力信号
を受けて、例えば1秒後に出力して前述した様に目標値
設定手段92より目標値信号を出力させる。
【0089】図示していないが、レリーズ手段911の
SW1信号に同期して振動検出手段91も起動を始め
る。そして、前述した様に積分器等、大時定回路を含む
センサ出力演算は起動から出力が安定する迄に、ある程
度の時間を要する。
【0090】前記遅延手段93は前記振動検出手段91
の出力が安定する迄待機した後に、補正光学機構910
へ目標値信号を出力する役割を演じ、振動検出手段91
の出力が安定してから防振を始める構成にしている。
【0091】露光手段913はレリーズ手段911のレ
リーズ押切りSW2信号入力によりミラーアップを行
い、露光準備手段96の測光値を元に求められたシャッ
タスピードでシャッタを開閉して露光を行い、ミラーダ
ウンして撮影を終了する。
【0092】撮影終了後、撮影者がレリーズ手段911
から手を離し、SW1信号をオフにすると、論値積手段
99は出力を止め、目標値設定手段92のサンプルホー
ルド回路92bはサンプリング状態になり、可変差動増
幅器92aの出力はゼロになる。従って、補正光学機構
910は補正駆動を止めた制御状態に戻る。
【0093】論理積手段99の出力がオフになった事に
より、係止手段914は補正光学装置910を係止し、
その後に補正起動手段98のスイッチ98aは端子98
cに接続され、補正光学機構910は制御されなくな
る。
【0094】振動検出手段91は、不図示のタイマによ
り、レリーズ手段911の操作が停止された後も一定時
間(例えば5秒)は動作を継続し、その後に停止する。
これは、撮影者がレリーズ操作を停止した後に引き続き
レリーズ操作を行う事は頻繁にあるわけで、その様な時
に毎回振動検出手段91を起動するのを防ぎ、その出力
安定迄の待機時間を短くする為であり、振動検出手段9
1が既に起動している時には該振動検出手段91は起動
既信号を遅延手段93に送り、その遅延時間を短くして
いる。
【0095】
【発明が解決しようとする課題】図16で述べた様に、
防振を止める時には支持枠75を中心に制御状態にして
おき、吸着マグネット730への通電を止め、ロックリ
ング719を回転させて支持枠75の係止を行う。
【0096】しかし実際には様々な使用状態が考えら
れ、例えば防振中に電池が突然消耗してしまった場合も
ある。
【0097】このような時には支持枠75を中心に制御
する事は出来なくなり、図18(a)に示す様に、支持
枠75は重力Gの方向(図の下方)に落下する。
【0098】そして、電源が消耗した事により吸着マグ
ネット730への通電も止まり、吸着ヨーク729とア
マーチュア724の吸着力が無くなり、ロックリング7
19はロックバネ728の弾性力で時計まわりに回転す
る。その為、カム部719fの力で支持枠75の突起7
5fは押し上げられ、支持枠75は中央に復帰する事に
なる。
【0099】ところが、ロックバネ728には支持枠7
5を中央に復帰させるだけの十分の弾性力を持たせる事
は難しいと云う問題が出て来た。
【0100】上記補正光学装置のコイル(ロック用コイ
ル)720は不図示の鏡筒内に収めなくてはならない
為、大型に出来ない。
【0101】支持枠75を係止解除する時にはコイル7
20に通電してロックリング719をロックバネ728
の弾性力に逆らって回転させ、アマーチュア724が吸
着ヨーク729にイコライズされる角度まで駆動しなく
てはならない。
【0102】ところがコイル720は寸法上の制約があ
る為、十分大きな駆動力を発生させる事が出来ず、ロッ
クバネ728の弾性力を強くするとアマーチュア724
が吸着ヨーク729に当接する角度までロックリング7
19が駆動されなくなってしまう。従って、ロックバネ
728の弾性力を強くすることが出来ない。
【0103】その為、上述の様に支持枠75が重力G方
向に落下している状態からロックリング719が支持枠
75の係止方向に回転しても、カム部719fは突起7
5fを持ち上げる十分な力を発生出来ず、ロックリング
719の回転が止まってしまう問題が生じて来た。
【0104】この問題は詳しく見ると、二通りの現象が
ある。
【0105】(A)支持枠75が落下した状態でロック
リング719が全く回転しない〔図18(a)の状
態〕。
【0106】(B)ロックリング719は回転するが、
途中で止まってしまう〔図18(b)参照〕。
【0107】上記(A)原因は、突起75fとカム部7
19fの静止摩擦の影響である。静止摩擦は動摩擦に比
べて極めて大きく、ロックバネ728の弾性力だけで静
止摩擦に打ち勝ちながら支持枠75を持ち上げてゆく事
が出来ない事による。
【0108】上記(B)の原因は、ロックリング719
の回転(係止方向)につれてロックバネ728は縮んで
ゆき、次第に弾性力が弱くなってゆく。その時ロックリ
ング719の回転当初は支持枠75を持ち上げられてい
たが、途中から支持枠75を持ち上げることが出来ない
事による。
【0109】以上、コイル720の駆動力に余裕がない
事により、本防振システムの使用状態によっては防振終
了後、補正手段(支持枠75,レンズ74,コイル76
p,76y等から成り、補正光学装置の機構部の中で地
板71に対して光軸に直交する方向に相対的に動かされ
る部分)を、係止手段(前記補正手段を係止する部分で
あり、ロックリング719,コイル720,ロックバネ
728等から構成される)により係止することが出来な
いと云う問題があった。
【0110】(発明の目的)本発明の目的は、安定して
補正手段を係止することのできる補正光学装置を提供す
ることにある。
【0111】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、請求項記載の本発明は、光軸を偏心させる補正
手段と、前記光軸を中心として回転することによって前
記補正手段の係止と係止の解除を行う係止手段と、該係
止手段前記補正手段の係止方向に付勢する弾性手段と
を備えた補正光学装置において、前記係止手段が、前記
補正手段を係止位置で係止するために前記補正手段と当
接するカム部を有し、該カム部が、前記弾性手段によっ
て前記係止手段が係止方向に回転された時に、係止方向
回転初期の所定の回転範囲にては係止動作を行わず、該
回転範囲を越えた後係止動作を行うカム形状をしている
ことを特徴とするものである
【0112】 また、上記目的を達成するために、請求
項4記載の本発明は、光軸を偏心させる補正手段と、前
記光軸を中心として回転することによって前記補正手段
の係止と係止の解除を行う係止手段と、係止手段を前
記補正手段の係止方向に付勢するものであって、前記係
止手段を係止方向に回転させていくに従い弾性力が弱く
なる特性を有する弾性手段とを備えた補正光学装置にお
いて、前記係止手段が、前記補正手段を係止位置で係止
するために前記補正手段と当接するカム部を有し、該カ
ム部が、前記係止手段が係止方向に回転していくに従
い、係止方向への前記係止手段の回転量を一定とした場
前記補正手段のリフト量が減少するカム形状をして
いることを特徴とするものである。
【0113】
【0114】
【0115】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
【0116】図1は本発明の実施の第1の形態に係る補
正光学装置に具備されるロックリング719の斜視図で
あり、従来のロックリング719(図15,図18)と
異なるのは、ロックリング719のカム部719f’の
形状である。その他の構成は従来と同様であるので、そ
の説明は省略する。
【0117】カム部719f’の3ケ所の中の1ケ所を
拡大して図2に示し、比較の為に従来のカム部719f
の拡大図を図3に示す。
【0118】図2,図3の(a)及び図4(b)は未だ
支持枠75は制御状態にある。そして、図2,図3の
(b)は電源が突然消耗し、支持枠75が落下してロッ
クリング719に当接した図である。また、図2,図3
の(c)はロックリング719の回転初期状態、図2,
図3の(d)は後期状態であり、完全に係止が終了した
状態は図4(a)となる。
【0119】図2,図3の(a),(b)の状態は、本
実施の形態も従来例も変化は無い。しかし、回転初期
(θだけ回転した時)の(c)の状態において、図2の
本実施の形態では、この時の回転角の範囲(直線21と
22の間)の突起75fのカム部719fに対する当接
面がロックリング719の回転中心と同心の円弧となっ
ている為、支持枠75を向心させる力を有さない。
【0120】そして、ロックリング719が回転してゆ
く事でロックバネ728(不図示)の弾性力が弱くなっ
てゆく事、及び、ロックリング719の慣性力が吸収さ
れてゆく事になるが、図2(d)の矢印24の辺りから
カム部719f’のカム角が寝てくる(ロックリング7
19の回転量を一定とすると、カムを寝かせるとその時
の支持枠75のリフト量が減るが、ロックリング719
の回転力を一定とするとその時の支持枠リフト力は増
す)為にロックリング719の弱い回転力でも支持枠を
持ち上げる事が出来る。
【0121】図3において、例えば図3(c)の状態で
ロックリング719が回転することが出来、図3(d)
の状態になったとしてもカム部719fのカム角はロッ
クリング719の回転にかかわらず一定な為に、ロック
バネ728(不図示)の弾性力がロックリング719の
回転につれて弱くなってゆくと、矢印32の地点で該ロ
ックリング719は回転を止めてしまう。
【0122】図2(d)の範囲25のようにカム角を寝
かせると、支持枠75を完全に押し上げるまでのロック
リング719の回転量が増えると云うデメリットが生ず
る。ロックリング719の回転量はコイル720及び対
向する永久磁石718の関係で決まってしまい、簡単に
は増やせない。
【0123】その為、図4(a)の様に支持枠75は完
全に係止された状態でも未だロックリング719のカム
部719f’の範囲にある〔図15(a)では支持枠は
カム部719fの範囲を抜けている〕。
【0124】しかしながら、上述した様にカム部719
f’の角度は支持枠75が係止されるにつれて寝て来て
いる為、支持枠75の振動(衝撃)が突起75fよりカ
ム部719f’に伝わり、ロックリング719を回転さ
せて係止が解除されてしまう事は無い(可逆性は無
い)。
【0125】(実施の第2の形態)図5は本発明の第2
の実施の形態に係る図であり、図2と異なるのは、ロッ
クリング719のカム部719f”に凹部51が設けら
れている点である。
【0126】図5の(a)〜(d)は、上記図2,図3
の(a)〜(d)と対応しており、この実施の形態にお
ける効果は(c)より現れる。
【0127】 図5(c)において、ロックリング71
9の回転初期においては凹部51により一旦支持枠突起
75fとカム部719f”の当接が外れる。その為、こ
の区間では突起75fとカム部719f”の摩擦が無
く、ロックバネ728(不図示)の弾性力でロックリン
グ719を十分加速する事が出来る。
【0128】従って、その後再び突起75fがカム部7
19f”と当接し、カム角度により支持枠75が持ち上
げられてゆく時、ロックリング719は十分な回転エネ
ルギーを有する為に安定して補正手段を係止する事が可
能である。
【0129】この様な凹部51、即ち支持枠75を持ち
上げる方向とは逆の角度のカム部を有する事で、この部
分でロックリング719に回転エネルギーを蓄える事が
出来、安定した補正手段係止動作が可能である。
【0130】以上の実施の各形態によれば、ロックリン
グ719のカム部719f’に助走区間〔図2(c)の
直線21と22の間)を設け、ロックリング719の慣
性力とロックバネ728の弾性力の合力で支持枠75を
係止する構成にしたため、従来例で述べた(A)の問題
を解消することができる。つまり、ロックバネ728の
弾性力が弱くても、ロックリング719を支持枠75の
係止位置まで回転させ、支持枠75を確実に係止するこ
とが可能になる。
【0131】また、ロックリング719のカム角度を、
ロックバネ728の弾性力が弱くなるにつれて、図2や
図5に示す様に、寝て来る構成にしているため、従来例
で述べた(B)の問題を解消することができる。つま
り、カム角度でロックバネ728の弾性力を補完してロ
ックリング719を支持枠75の係止位置まで回動させ
ることができ、支持枠75を確実に係止する事が可能と
なる。
【0132】又、上記の様にロックバネ728の弾性力
の変化につれてカム角度を寝かせているが、例えばロッ
クリング719の回転に伴う弾性力の変化が全く無いと
した場合でも、前述の(B)のロックリング途中止まり
は生じる。例えば、上記の様にロックリング719のカ
ム部719f’に助走区間を設け、ロックリングの慣性
力で支持枠75を係止始めることができたとしても、支
持枠75の突起75fとロックリング719のカム部7
19f’の間の摩擦で慣性力が弱まってゆき、ロックリ
ング719の回転は停止してしまう。
【0133】この問題に対しても、ロックリング719
のカム部719f’のカム角度を、支持枠75が係止さ
れるにつれて寝て来る構成にすることで、支持枠75と
ロックリング719間の摩擦を徐々に小さくしてゆき、
摩擦によるブレーキでロックリング慣性力が吸収されて
しまう事を防ぐことが出来る。
【0134】更に、図5に示す様に、カムの角を逆にし
た部分(ロックリング719が係止方向に駆動されても
支持枠75が係止解除方向になるカム角度)を設け、そ
の間でロックリング719を十分加速する構成にしてい
る為、確実に支持枠75を係止する事が出来る。
【0135】更に詳述すると、ロックリング719が吸
着ヨーク729に吸着保持された状態(最大係止解除位
置)におけるカム部719f”の突起75fとの当接位
置(支持枠落下時)の成す角は、ロックリング719が
支持枠係止方向に回転し、支持枠75が係止されてゆく
時の互いの成す角と逆になっており〔図5(b)参
照〕、ロックリング719が最大係止解除位置から係止
方向に回転すると、回転当初は支持枠をより落下させる
方向のカム角度形状であり、その後支持枠75を中心に
復帰させる方向のカム角度形状となっている。
【0136】この様にする事で、助走をよりスムーズに
可能にして、ロックバネ728の弱い弾性力で支持枠7
5を安定して係止することが可能になる。
【0137】 (発明と実施の形態の対応) 本実施の
形態において、レンズ74,支持枠75,コイル76
p,76y,IRED77p,77y,支持球79a,
79b,チャージバネ710が本発明の補正手段に相当
し、ロックリング719,カム部719f’及び719
f”,コイル720,アマーチュアピン721,アマー
チュアゴム722,アマーチュアバネ723,アマーチ
ュア724が本発明の係止手段に相当し、ロックバネ7
28が弾性手段に相当する。
【0138】 また、カム部719f’及び719f”
が本発明のカム部に相当する。
【0139】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。
【0140】(変形例)本発明は、振動検出手段として
は、角加速度計,加速度計,角速度計,速度計,角変位
計,変位計、更には画像振れ自体を検出する方法等、振
れが検出できるものであればどのようなものであっても
良い。
【0141】本発明は、振動検出手段と補正手段は、互
いに装着可能な複数の装置、例えばカメラとそれに装着
可能な交換レンズにそれぞれわけて設けることも可能で
ある。
【0142】本発明は、請求項または実施の形態の各構
成または一部の構成が別個の装置に設けられていてもよ
い。例えば、振動検出手段がカメラ本体に、補正手段が
前記カメラに装着されるレンズ鏡筒に、それらを制御す
る制御手段が中間アダプタに設けられていてもよい。
【0143】また、本発明は、一眼レフカメラ,レンズ
シャッタカメラ,ビデオカメラ等のカメラに適用した場
合を述べているが、その他の光学機器や他の装置、更に
は構成ユニットとしても適用することができるものであ
る。
【0144】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、補正手段を係止する係止手段が、前記補正手段を係
止位置で係止するために前記補正手段と当接するカム部
を有し、該カム部が、弾性手段によって前記係止手段が
係止方向に回転された時に、係止方向回転初期の所定の
回転範囲にては係止動作を行わず、該回転範囲を越えた
後係止動作を行うカム形状にしている。
【0145】
【0146】よって、弱い弾性力を持つ弾性手段であっ
ても、安定して補正手段を係止することができる。
【0147】 また、本発明によれば、補正手段を係止
する係止手段が、前記補正手段を係止位置で係止するた
めに前記補正手段と当接するカム部を有し、該カム部
が、前記係止手段が係止方向に回転していくに従い、係
止方向への前記係止手段の回転量を一定とした場合
記補正手段のリフト量が減少するカム形状にしている。
【0148】
【0149】よって、常に安定して補正手段を係止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態に係る補正光学装置
に具備されるロックリングを示す斜視図である。
【図2】図1のロックリングに備わったカム部の形状に
ついて説明する為の図である。
【図3】図7のロックリングに備わったカム部の形状に
ついて説明する為の図である。
【図4】図1のロックリングが駆動される時の様子を示
す図である。
【図5】本発明の実施の第2の形態に係る補正光学装置
に具備されるロックリングのカム部の形状について説明
する為の図である。
【図6】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図で
ある。
【図7】図6の補正光学装置の構造を示す分解斜視図で
ある。
【図8】図7の挟持手段が挿入される支持枠の孔の形状
を説明する為の図である。
【図9】図7の地板に支持枠を組み込んだ時の様子を示
す断面図である。
【図10】図7に示す地板を示す斜視図である。
【図11】図7に示す支持枠を示す斜視図である。
【図12】図7に示すロックリングを示す斜視図であ
る。
【図13】図7の支持枠等を示す正面図である。
【図14】図7の位置検出素子の出力を増幅するICの
構成を示す回路図である。
【図15】図7のロックリングが駆動される時の様子を
示す図である。
【図16】図15のロックリング駆動時における信号波
形を示す図である。
【図17】防振システムが搭載されたカメラの防振系の
回路構成を示すブロック図である。
【図18】図7のロックリングの駆動時に電池が消耗し
た場合について説明する為の図である。
【符号の説明】
74 レンズ 75 支持枠 76p,76y コイル 77p,77y 赤外発光ダイオード(IRED) 79a,79b 支持球 710 チャージバネ 718 永久磁石 719 ロックリング 719f’ カム部(実施の第1の形態) 719f” カム部(実施の第2の形態) 720 コイル 721 アマーチュアピン 722 アマーチュアゴム 723 アマーチュアバネ 724 アマーチュア 726 ロックゴム 727 ロックヨーク 728 ロックバネ 729 吸着ヨーク 730 吸着マグネット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−339050(JP,A) 特開 平6−245133(JP,A) 特開 平5−53671(JP,A) 特開 平3−5738(JP,A) 特開 平2−5035(JP,A) 特開 平8−327877(JP,A) 特開 平7−123526(JP,A) 特開 平9−18776(JP,A) 特開 平7−120655(JP,A) 特開 平4−340938(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 5/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸を偏心させる補正手段と、前記光軸
    を中心として回転することによって前記補正手段の係止
    と係止の解除を行う係止手段と、該係止手段を前記補正
    手段の係止方向に付勢する弾性手段とを備えた補正光学
    装置において、 前記係止手段は、前記補正手段を係止位置で係止するた
    めに前記補正手段と当接するカム部を有し、該カム部
    は、前記弾性手段によって前記係止手段が係止方向に回
    転された時に、係止方向回転初期の所定の回転範囲にて
    は係止動作を行わず、該回転範囲を越えた後係止動作を
    行う カム形状をしていることを特徴とする補正光学装
    置。
  2. 【請求項2】 前記係止手段の前記所定の回転範囲での
    前記カム部の形状は、前記係止手段の回転中心と同心の
    円弧形状をしていることを特徴とする請求項1記載の補
    正光学装置。
  3. 【請求項3】 前記係止手段の前記所定の回転範囲での
    前記カム部の形状は、前記補正手段との当接が外れる形
    状をしていることを特徴とする請求項1記載の補正光学
    装置。
  4. 【請求項4】 光軸を偏心させる補正手段と、前記光軸
    を中心として回転することによって前記補正手段の係止
    と係止の解除を行う係止手段と、係止手段を前記補正
    手段の係止方向に付勢するものであって、前記係止手段
    を係止方向に回転させていくに従い弾性力が弱くなる特
    性を有する弾性手段とを備えた補正光学装置において、 前記係止手段は、前記補正手段を係止位置で係止するた
    めに前記補正手段と当接するカム部を有し、該カム部
    は、前記係止手段が係止方向に回転していくに従い、係
    止方向への前記係止手段の回転量を一定とした場合
    記補正手段のリフト量が減少するカム形状をしているこ
    とを特徴とする補正光学装置。
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