JP3618952B2 - 振れ補正装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学機器に加わる振れを補正する補正手段を有した振れ補正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センサと、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積分器等を含み、その角変位に相当する信号を出力する振動検出回路等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、振動検出回路を用いた防振システムについて、図22を用いてその概要を説明する。
【0008】
図22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,83y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回路で、それぞれの振動検出方向を84p,84yで示してある。85は振れ補正系(87p,87yは各々振れ補正系85に推力を与えるコイル、86p,86yは振れ補正系85の位置を検出する位置検出素子)であり、該振れ補正系85には後述する位置制御ループを設けており、振動検出回路83p,83y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23〜図25は以上説明した防振システムに用いられる振れ補正装置を示す図である。更に詳しくは、図23は振れ補正装置の正面図(図22のレンズ鏡筒82の物体側から見た図)、図24(a)は図23の矢印A方向から見た側面図、図24(b)は図23のD1−D1断面図、図24(c)は図23のD2−D2断面図、図25は図23の裏面図である。
【0011】
これらの図において、71aは地板71に3ケ所に等分に設けられた嵌合枠であり、図22のレンズ鏡筒82の内周に嵌合し、両者を孔71b(図24(a),(b)参照)を利用して結合させている。この地板71には図22に示す様にボビンに巻かれたシフトコイル72p,72yが固定され、又ロックコイル73が巻かれたステータ74が固定されている。ロータ75はその軸まわりに回転可能に地板71に取り付けられ、該ロータ75,ステータ74及びロックコイル73により、公知のステップモータを構成している。
【0012】
地板71には、その外周側面に3ケ所に等分の長孔71c(図24(a)にのみ図示し、図23及び図24(c)ではその位置を矢印で示している)が設けられている。また、地板71の裏面にはロックリング76(図25参照)が矢印76a回りに回転可能に取り付けられており、ロータ75のピニオン75aと歯車76aが噛み合って、該ロックリング76はステップモータにより図25の矢印76a回りに振動(回転)させられる。
【0013】
補正レンズ(図示しない)を保持する支持枠77は、図23や図24(a)に示す様に外周放射方向に3等分に延出する支持軸77aを有しており、その先端部が地板71の長孔71cと嵌合している。
【0014】
3ケ所の嵌合部は図24に示す長孔71c,支持軸77aの関係とそれぞれ同一であり、図から明らかな様に、各々の関係は光軸70(図24(a)参照)の方向には固定され、光軸70と直角な方向には互いに摺動可能になっている(孔71cが長孔の為)。即ち、支持枠77は地板71に対し光軸方向には移動規制されるが、その垂直な平面内においては自由に動くことができる。この動く方向を分解すると、図23に示すピッチ方向78p,ヨー方向78y,ロール方向78rに分けられる。
【0015】
図23に示す様に支持枠77のピン77bと地板のピン71dの間には対の引っ張りバネ79が掛けられており、支持枠77を両側から引っ張っている。又支持枠77にはシフトマグネット710が吸着されたシフトヨーク711が取り付けられており、地板71上のシフトコイル72p,72yと対向している(図24(b)等参照)。
【0016】
そして両者の関連により、シフトコイル72pに電流を流すと支持枠77は矢印78p方向に引っ張りバネ79の弾性力に逆らって駆動され、又シフトコイル72yに電流を流すと同様に引っ張りバネ79の弾性力に逆らって矢印78y方向に駆動される。ロール方向78rには回転力は生じない事、及び、支持枠77は引っ張りバネ79により両側から引っ張られてこの方向に弾性的に回転規制されている事から、支持枠77がこの方向に回転する事は無い。
【0017】
今、カメラの振れを検出する振動検出回路空の振れ情報に基づき支持枠77を矢印78p,78y方向に駆動すると(シフトコイルに通電して)、前述した様に像面の安定化が図れる訳であるが、防振システムを使用していない時には支持枠77が地板711に対し不動にしておく必要がある。何故ならば、携帯時等の外乱振動により支持枠77が揺れ、地板71との間で衝撃音が発生する事、及び、それによる破損を避ける為である。
【0018】
図25がこの時(防振システムを使用しない時)の状態を示した図であり、支持枠77の4ケ所の突起77eはロックリング76の内周壁76aと当接している。従って、支持枠77は矢印78p,78y方向の移動は規制されている。
【0019】
防振システムを使用する時は、ステップモータによりロックリング76を図24において時計回りに所定量回転させる。すると、突起77eと対向する面はカム部76cとなり、互いに当接が離れる。よって、支持枠77はロックリング76に対しフリーになり、矢印78p,78y方向に駆動可能となる。
【0020】
以上説明した振れ補正装置を要素別にまとめると、支持枠77、シフトマグネット710、シフトヨーク711及び不図示の補正レンズが補正手段に相当し、地板71、シフトコイル72p,72y及び引っ張りバネ79が前記補正手段を支持する支持手段に相当し、ロックリング76が前記補正手段を係止する係止手段に相当し、ロックコイル73、ステータ74及びロータ75が上記係止手段を駆動する駆動手段に相当する。
【0021】
以上の構成の振れ補正装置において、補正手段(支持枠77等)を精度良く駆動して正確な振れ補正を行う為には、補正手段の駆動位置を常に監視し、その位置情報を駆動回路にフィードバックするのが望ましい。
【0022】
図26はその構成を説明する為の回路構成を示すブロック図であり、支持枠77の地板71に対する相対位置を検出する位置検出回路61(図23〜図25では不図示)の出力信号61aはA/D(アナログ−デジタル)変換回路62でデジタル信号62aに変換され、演算回路63A,差動増幅器63B及び補償回路63Cを有するマイコン63に入力する。
【0023】
他方、目標値出力回路64の出力信号64a(レンズ鏡筒の振れを検出する振動検出回路の出力を適宜演算して求めた補正手段の振れ補正目標値)はA/D変換回路65でデジタル信号65aに変換され、マイコン63に入力する。
【0024】
前記信号65a(目標値)は、マイコン63内の演算回路63Aにより積分処理,DCカット等の演算やカメラの撮影状態に応じて増幅された信号63aとして差動増幅器63Bに入力する。差動増幅器63Bは前記信号63aと62aの差分、即ち目標として動かしたい位置の信号63aと実際の補正手段の位置の信号62aの誤差分だけ補償回路63Cを介して出力信号63cとして駆動回路66に送る。これにより、この駆動回路66より信号66aがシフトコイル72へ出力され、補正手段が駆動される。
【0025】
この様な方法を位置制御手法と云い、補正手段は目標値に対し忠実に駆動され、手振れを精度良く補正することができる。
【0026】
尚、補償回路63Cは位置制御を安定化させる為の公知の位相補償である。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した振れ補正装置において、図26で説明した位置制御手法を用いる事で手振れを精度良く補正できる訳であるが、位置検出回路61の検出精度が低い場合には補正手段の駆動位置が正確に求められない為に、目標値どおりに補正手段を駆動できなくなる。補正手段のコンパクト化の為に位置検出用としてフォトインタラプタやフォトリフレクタを用い、補正手段の位置をアナログ検出する場合、その感度の温度変化の一例を図27に示す。
【0028】
図27において、個体1は高温程感度が高くなっているのに対し、個体2は高温で感度が低くなっている。
【0029】
この様に温度による感度変化に何ら傾向が無い為に、温度センサを用いて感度を補正する事ができない。この為、この感度変化の分だけ振れ補正の精度が低下すると言う問題があった。
【0030】
(発明の目的) 本発明の目的は、温度変化による位置検出手段の感度変動を無くし、振れ補正精度を向上させることのできる振れ補正装置を提供しようとするものである。
【0032】
【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及び2記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段を保持する保持手段と、振れ補正駆動される前に前記補正手段が前記保持手段により保持されていた位置にあるときの、前記位置検出手段の出力により、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0033】
同じく上記目的を達成するために、請求項3記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、投光手段と受光手段により構成され、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値とから演算された演算値に基づいて前記投光手段への印加電流を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0034】
同じく上記目的を達成するために、請求項4記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値とから演算された演算値に基づいて前記位置検出手段の出力増幅率を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0035】
同じく上記目的を達成するために、請求項5記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、投光手段と受光手段により構成され、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値が予め定められた値になるように、フィードバック制御により前記投光手段への印加電流を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0036】
同じく上記目的を達成するために、請求項6記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力を増幅手段で増幅した出力値が予め定められた値になるように、フィードバック制御により前記増幅手段の増幅率を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0037】
同じく上記目的を達成するために、請求項7〜9記載の本発明は、振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値との関係に基づいて前記位置検出手段の位置検出感度の変化を求め、前記補正手段の駆動目標値を変更する目標値変更手段とを有する振れ補正装置とするものである。
【0040】
【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。
【0041】
図1及び図2は本発明の実施の第1の形態に係る振れ補正装置を示す図であり更に詳しくは、図1は振れ補正装置の要部構成を示す平面図、図2は図1のD3−D3断面及び矢印B方向から見た側面を示す図である。尚、従来例で説明した振れ補正装置(図22〜図24)と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略する。
【0042】
図1において、ヨーク711の上には反射率の異なる2パターンを有する反射板11p,11yが設けられている。この反射板11pの紙面上方には、図2(a)に示す様に、フォトリフレクタ12pが対向しており、該フォトリフレクタ12pは基板13に半田付けされ、地板71と固定されている。
【0043】
今、反射板11pが支持枠77の矢印P方向の駆動に伴って動くと、フォトリフレクタ12pとの対向面の反射率が変化し、それによりフォトリフレクタ12pの出力が変化する。反射板11yについても同様にフォトリフレクタ(不図示)が設けられており、矢印Y方向の反射板11yの動きにより出力を変化させる。
【0044】
図1に示した様に、反射板11pの2つの反射パターンの境界線は矢印Y方向に平行に延出している為、反射板11pのY方向の移動ではフォトリフレクタ12pは出力しない。反射板11yも同様で対向するフォトリフレクタはY方向の移動のみ検出しP方向は検出しない。
【0045】
この様にして矢印P,Y方向の補正手段の動きを独立に検出するのであるが、反射板11p,11yの反射率の異なる2つのパターンの境界線は、補正手段が係止手段により係止されている位置(略駆動中心)においてフォトリフレクタと対向する構成になっている。
【0046】
フォトリフレクタは対向する反射板の反射率が極めて低い時(例えば黒パターン)には出力は殆ど無く、反射率が高くなっていくに従って出力が増大する。
【0047】
図1に示す様な2つの反射率パターン(白と黒)の場合、黒パターンでは出力が無く、白パターンで最大出力となり、境界部ではそれらの中間出力となる。即ち、補正手段が係止されている位置においては、対のフォトリフレクタは共に中間出力をしており、それら出力値はフォトリフレクタの感度により変化する。具体的には、感度が高い時は中間出力も大きく、感度が低い時は中間出力も小さくなる。
【0048】
図3は、フォトリフレクタの駆動電流(後述する)を変化させた時の矢印P,Y方向の検出感度と、係止位置におけるフォトリフレクタ出力を併記した図であり、感度と中心値(補正手段の係止位置におけるフォトリフレクタの出力)は駆動電流の増加に従って同一の割合で増加している。更に詳しくは、フォトリフレクタの駆動電流の増加に従って同一の割合で増加するべく、補正手段の係止位置を設定している(詳細は図4を用いて後述する)。従って、中心値の変動を知る事で感度の変動を知ることができる。
【0049】
今、補正手段の係止位置におけるフォトリフレクタの出力が感度変化に伴って変化する様にフォトリフレクタと反射板を配置している為、防振開始前の補正手段の係止位置のフォトリフレクタの出力を見れば、その時の感度を知る事ができ、感度が温度で変動していても、使用毎に感度を較正する事が可能になる。
【0050】
ここで、フォトリフレクタの駆動電流の増加に従って同一の割合で感度が増加する様に補正手段の係止位置を設定している理由について、図4を用いて説明する。
【0051】
図4に示す様に、フォトリフレクタの振れ補正ストローク(補正手段の)に対応する出力は、温度により変化する(この出力の勾配が感度)。そして、補正手段を振れ補正ストロークのX0 の位置で係止している時、例えば温度40度では出力はV1 である。この時の出力をV2 になる様に、例えばフォトリフレクタの投光電流を減らせば、勾配も20度のものと同じになり、40度における感度が補正される訳である。同じ様に−20度の時の出力V4 がV2 になる様に投光電流を増やせば、この時の感度も20度と同じにできる。
【0052】
これに対し、例えば補正手段を係止する位置がX1 であった場合には、温度によるフォトリフレクタの出力V5 〜V8 は互いにあまり差がなくなり、この出力見て感度を補正しようとしても、精度の良い感度補正は望めない。精度の良い感度補正を可能にするには、フォトリフレクタの出力が温度で大きく変化する位置に補正手段を係止する必要がある。
【0053】
そこで本実施の形態では、補正手段が係止手段によって係止される位置が、フォトリフレクタの出力が温度で大きく変化する位置に対応することに着目し、換言すれば、係止手段を利用すれば補正手段を係止する為の新たな手段を不要に出来る事に着目し、この係止位置(図4のX0 位置)でのフォトリフレクタの出力を中心値として用い、精度の良い感度補正が行えるようにしている。
【0054】
図5は本発明の実施の第1の形態における回路構成を示すブロック図であり、図25と異なるのは、位置検出回路17の回路構成(図2を用いて後述する)と、マイコン63内に、感度較正回路14と記憶中心値出力回路15が設けられ、感度較正回路14の出力信号14aはD/A(デジタル−アナログ)変換回路16に入力されここでアナログ信号に変換され、出力信号16aとして前記位置検出回路17に入力している。
【0055】
位置検出回路17は、図6に示す様に、フォトリフレクタ12aと、フォトリフレクタ12の投光側の駆動電流を制御する可変抵抗12bと、フォトリフレクタ12の受光側の出力を電流・電圧変換するアンプ12c等により構成され、前記D/A変換回路16からの出力信号16aは抵抗12bの抵抗値を変更するように入力される。
【0056】
フォトリフレクタ12aの駆動電流を変える事で感度が変化することは図3で示したが、これは図6の可変抵抗12bの抵抗値を変更する事でフォトリフレクタ投光側の電流量を制御し、発光量を増減させる事で行っている。
【0057】
図7はフォトリフレクタ12aの感度較正時の動作を示すフローチャートであり、振れ補正を行う直前、或いは、カメラのメインスイッチを入れた時、レンズをカメラに装置した時、レリーズボタンを半押しした時等に、このフローはスタートする。そして、このフロー終了までは未だ補正手段を駆動制御はしないようにしている。
【0058】
ステップ#1001では、記憶中心値出力回路15から記憶中心値V0 を読み込む。この記憶中心値は、振れ補正装置の生産時にフォトリフレクタの感度を調整(個体差を無くす為)後に、補正手段の係止位置におけるフォトリフレクタの出力を測定した値である。
【0059】
次のステップ#1002では、A/D変換回路62からの信号62a、つまり現在の位置検出出力Va(補正手段の係止位置での位置検出出力)を読み込む。温度等で感度の変化が生じている時は、前述した様にV0 とVaは異なる値になって来る。
【0060】
ステップ#1003では、V0とVaの差を求める。そして、次のステップ#1004において、この差が許容範囲a内(aに等しい場合を含む)か否かを判別し、許容範囲a内の時はステップ#1005に進み、このフローは終了する。一方、V0 とVaの差が許容範囲a内でなかった場合はステップ#1006へ進み、ここでは「V0−Va」の極性を判別し、V0よりVaが大きい時は感度が高くなったと判別してステップ#1007へ進み、V0よりVaが小さい時は感度が低くなったと判別してステップ#1008へ進む。
【0061】
ステップ#1007では、感度が高くなった場合であるので、図6の可変抵抗12bの抵抗値を一定量(例えば100Ω)大きくする(フォトリフレクタ12aの投光器に流す電流を少なくする)様に感度較正回路14から信号14aを出力する。一方、ステップ#1008では、感度が低くなった場合であるので、可変抵抗12bの抵抗値を一定量小さくする。その後は何れの場合もステップ#1002へ戻り、以下「V0 −Va」が許容範囲a内になるまで上記の動作を繰り返す。
【0062】
即ち、このフローでは、補正手段の係止位置における位置検出出力が予め定めた値になる様に、位置検出回路17への印加電流を変更する動作を繰り返すフィードバック制御を行っている。
【0063】
そして、このフロー終了時には、VaはV0 に近い値(±a内)になっており、感度の変化も補正される。
【0064】
図8は、上記のフローに従って感度較正を行った結果であり、図27の感度の温度変化が良好に補正されていることがわかる。
【0065】
上記図7のフローでは、フィードバック制御を行う事で、VaをV0に近づけていくが、V0とVaの演算値により可変抵抗12bの抵抗値を決定してしまう方法もある。以下、この例について説明する。
【0066】
図9はその様なフローチャートを示しており、ステップ#1001からステップ#1002までは、上記の図7と同様の為、その説明は省略する。
【0067】
次のステップ#1009では、VaとV0 の比「Va/V0 (中心値の変化率)」を求める。感度の変化率γは中心値の変化率と対応している為(図3参照)、この変化率γで可変抵抗12bの抵抗値を変更すれば感度は補正される。
【0068】
続くステップ#1010では、上記の様に感度較正回路14より変化率γに対応した信号14aを出力し、D/A変換回路16を介する信号16aによって位置検出回路17内の可変抵抗12bの抵抗値を変更し、ステップ#1011でこのフローを終了する。
【0069】
上記図9の様な動作を行う構成にした場合、図7の様にフローを繰り返していない分、感度補正までの時間が短縮できるメリットがある。
【0070】
以上説明した様に、
1)振れを補正する補正手段の位置を検出する位置検出回路17の、前記補正手段が係止されて配置されている位置の出力により、位置検出回路17の感度を較正する感度較正回路14を設け、補正手段が振れ補正駆動を行う前に感度較正回路14を動作させる事、
2)感度較正回路14としては、補正手段の位置を検出する位置検出回路17の出力が予め定められた値になる様に該位置検出回路17の出力を制御する位置検出制御手段とする事、
3)動作の詳細としては、位置検出回路17の出力が予め定めた値になる様に、該位置検出回路17の印加電流を変更するフィードバック制御を行う、又は、位置検出回路17の出力と予め定めた値の演算値に基づき該位置検出回路17への印加電流を変更する事、
により、カメラの使用条件下(温度等)毎に感度の較正が行え、温度による感度変化に個体差のある位置検出回路17を用いた場合でも、常に感度を一定にでき、振れ補正精度の低下を防ぐことができた。
【0071】
(実施の第2の形態)
図10は本発明の実施の第2の形態に係る振れ補正装置の要部構成を示すブロック図であり、図5と異なるのは、D/A変換された信号16aにより、図11に具体的な構成を示した位置検出回路21内のアンプ12cの可変抵抗12dの抵抗値を変更する点である。
【0072】
この様な構成にする事により、フォトリフレクタ12aの出力の増幅率が変化し、位置検出感度を制御する事ができる。
【0073】
そして、上記実施の第1の形態の様に補正手段が係止されている位置での位置検出出力を防振システム使用毎に観察し、その出力が初期設定値よりずれていた時は、その分感度が変化したと判別して、アンプ12cの増幅率を変更すれば、感度変化は補正される。
【0074】
図12は感度補正時の動作を示すフローチャートであり、基本的には前述の図7のフィードバック制御法と同一であるが、図7のステップ#1007,#1008にて、フォトリフレクタ12の投光器の印加電流を変更していたのに対し、この実施の第2の形態では、ステップ#2001,#2002において、図11のアンプ12cの増幅率を増減(例えば、ステップ#1002→#1003→#1004→#1006→#2001の一循で可変抵抗12dを3%ずつ減少させていく)している点にある。
【0075】
このフローを、位置検出出力Va(アンプ12cの出力)が記憶中心値V0 に近づく(±aの許容範囲内まで)まで繰り返することで、感度変化を補正する事ができる。
【0076】
又、図13のフローチャート(基本的に図9と変わりないが、図9のステップ#1010がステップ#2003に変更されている)に示す様に、ステップ#1009で求めた出力変化率γの分だけ、ステップ#2003にて可変抵抗12dの抵抗値を変更して、アンプ12cの増幅率を変え、感度変化を補正しても良い。
【0077】
(実施の第3の形態)
上記実施の第2の形態においては、増幅率の変更は、位置検出回路21内で行っていたが、これに限定されるばかりでなく、マイコン63内で量子化された信号62aを増減しても良い。
【0078】
図14はこの場合の回路構成を示す本発明の第3の形態に係る振れ補正装置のブロック図であり、図10と異なるのは、A/D変換回路62の出力信号62aは感度較正回路14を介して差動増幅器63Bに入力しており、又、図10に示した感度較正回路14から位置検出回路21へ戻るループ(信号14a,16a)を無くした点である。
【0079】
感度較正回路14では、量子化された信号62aの補正手段の係止位置における値が記憶中心値出力回路15の値に近づく様に乗・除してゆく。そして、両出力が許容範囲内に収まった後は、その乗・除した後の増幅率を差動増幅器63Bに送り、補正手段の制御を始める。
【0080】
図15はその動作の一例を示すフローチャートであり、ステップ#2004では、nを「0」にすると共に、γを「1」に初期設定する。次のステップ#2005では、記憶中心値出力回路15から記憶中心値V0 を読み込む。この記憶中心値は、前述した様に、振れ補正装置の生産時にフォトリフレクタの感度を調整(個体差を無くす為)後に、補正手段の係止位置におけるフォトリフレクタの出力を測定した値である。次のステップ#2006では、A/D変換回路62からの信号62a、つまり現在の位置検出出力Va(補正手段の係止位置での位置検出出力)を読み込む。温度等で感度の変化が生じている時は、前述した様にV0 とVaは異なる値になって来る。
【0081】
次のステップ#2007では、V0 とVaγの差を求める。そして、次のステップ#2008において、この差が許容範囲a内か否かを判別し、許容範囲a内の時はステップ#2009に進み、このフローは終了する。一方、V0 とVaγの差が許容範囲a内でなかった場合はステップ#2010へ進み、ここでは「V0 −Vaγ」の極性を判別し、V0 よりVaγが大きい時は感度が高くなったと判別してステップ#2011へ進み、V0 よりVaγが小さい時は感度が低くなったと判別してステップ#2012へ進む。
【0082】
ステップ#2011又は#2012では、γを算出する。最初の場合はステップ#2004でnが「0」に設定されているので、それぞれのステップではγの値は「1.1 」と「0.9 」となる。続くステップ#2013では、nの値を「0.1 」アップさせる。そして、前述のステップ#2006へ戻る。
【0083】
以上から明らかな様に、ステップ#2006→#2007→#2008→#2010→#2011(又は#2012)→#2013→#2006のループ毎に、出力Vaに一定の比率(γ)を乗じて、感度を更新していることがわかる。
【0084】
上記のループを繰り返した結果、VaγがV0 に対し許容範囲a内に入ると、ステップ#2009にてこのフローが終了する。その後は、その時の比率γK (1±nk )を信号62aに乗じた値を用いて補正手段の制御を始める。その為、補正手段は位置検出回路21の感度補正された出力で制御される為、振れを精度良く補正できる。
【0085】
又、図16のフローチャートに示す様に、ステップ#1009で求めた比(図13と同様)γを、その後信号21a(Va)のA/D変換出力である信号62aに常に乗じて(ステップ#2014)、補正手段の制御を行っても、同様に位置検出回路21は感度補正され、振れを精度良く補正できる。
【0086】
以上の実施の第2及び第3の形態の様に、振れを補正する補正手段の振れ補正前の係止位置における位置検出出力が、予め定めた値(生産時の初期値)になる様に、位置検出回路21の出力の増幅率を変更する(予め定めた値との演算値で増幅率を決定する(図13,図16)、或いはフィードバック制御(フローチャートを繰り返して)増幅率を決定する(図12,図15))ことで、該位置検出回路21の感度変動を補正でき、振れ補正精度の劣化を防ぐことができる。
【0087】
(実施の第4の形態)
上記実施の第1及び第2の形態においては、位置検出回路の感度変動を、該位置検出回路の駆動電流変更(実施の第1の形態)、或いは、増幅率変更(実施の第2の形態)で補正した。
【0088】
しかしながら、位置検出回路の感度が変化しても、振れ補正の為の補正手段の駆動目標値がそれに応じて変化すれば、手振れは精度良く補正され、位置検出回路の感度補正は必要ない。
【0089】
本発明の実施の第4の形態は上述の様な考え方を基にしたものであり、図17に第4の実施の形態に係る振れ補正装置の回路構成を示すブロック図を示している。尚、上記の実施の第1及び第2の形態に示した回路構成や従来例の図26と同じ部分は同一符号を付してある。
【0090】
図17において、マイコン63内の目標値変更回路31には位置検出回路61からの信号(補正手段係止時はその位置出力Va)と記憶中心値出力回路15からの信号15a(V0 )が入力されている。
【0091】
目標値変更回路31での動作を、図18のフローチャートに示している。尚、図7等と同じ部分は同一のステップ番号を付してある。
【0092】
このフローは、補正手段が振れ補正を開始する直前にスタートし、まずステップ#1001では、予め記憶してある初期値V0 (生産時に求めた常温下における補正手段の係止位置での位置検出出力)を入力し、次のステップ#1002にて、その時の補正手段係止位置(未だ振れ補正を行っていない為、補正手段は係止されている)における位置検出回路61の出力Vaを取り込む。
【0093】
次のステップ#1009では、両者の比γを求め、続くステップ#3001では、前述の比γを演算回路63Aに送り、目標値をγ倍増幅する様にして、このフローは終了する。
【0094】
目標値出力回路64からはカメラの振れ信号が入力されており、補正手段はこの信号に忠実に駆動される訳である。
【0095】
例えば、この信号を図19に示す様な正弦波とする(正弦波状の振れが加わった場合)。尚、目標値信号の基準値(振れが無い時に出力する信号であり、振れがある時は大体その信号の中心値となる)は、V0 (補正手段の係止位置における位置検出出力の初期設定値と同一)に定めてある。
【0096】
そして、目標値変更回路31からの信号31aにより、演算回路63Aは図19(a)の信号をγ倍して、図19(b)に示す波形を持つ信号とする。よって、目標値はγ倍(振幅AがγAとなる)され、基準値もV0 からγV0 になる。γV0 は図18のステップ#1009から分る様に、Vaと等しい。
【0097】
即ち、補正手段はVaを基準値としてγ倍だけ大きく駆動される事になるが、位置検出回路61の感度もγ倍変動している為に実際の補正量は該位置検出回路61の感度変化前と同量になり、該位置検出回路16の感度変化による振れ補正精度の劣化を防ぐことができる。
【0098】
以上説明した様に、振れを補正する補正手段の振れ補正前の振れ補正ストロークの略中央位置の位置検出出力と予め定めた値の比率に基づいて、補正手段の駆動目標値及びその基準値を変更する事で、振れ補正精度の劣化を防ぐことができた。
【0099】
(変形例)
上記実施の第1〜第4の形態において、補正手段の位置検出はフォトリフレクタ12p(12y)と反射板11p(11y)を用いて行っていた。しかし本発明はこの様な配置に限定されるものでは無く、図20に示す様に、フォトリフレクタ12p,12yを反射板41p,41y(高反射率の一様なパターン)に対向させて配置し、矢印P,Y方向の補正手段の動きによるギャップgの変化を反射光量の変化で検出してもよく、この場合も補正手段が係止されている位置によるフォトリフレクタ12p(12y)の出力がその感度で変化する様にギャップgを設定すれば良い。
【0100】
又、図21に示す様に、フォトインタラプタ42p,42yを設け、その光路間にヨーク711の突部711aを挟み、その光路内での侵入量変化(補正手段が矢印P,Yに働くことによる)で位置検出を行ってもよく、例えば補正手段が係止されているときに突部711aがフォトインタラプタの光路を半分塞ぐ適度に設定しておいたときは、この位置におけるフォトインタラプタ出力は感度で変化する為、この出力を用いて感度補正が可能である。
【0101】
また、位置検出を行う手段としては、上記フォトリフレクタ,フォトインタラプタに限らず、他の磁気センサや光学センサを用いても良いのは云うまでもない。
【0102】
更に、本発明は、一眼レフカメラやビデオカメラ等のカメラに好適なものであるが、これに限定されるものではなく、防振システムを具備することにより有効な機能を発揮する光学機器への適用も可能である。
【0103】
また、本発明は、上記の実施の各形態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。
【0104】
更に、本発明は、以上の実施の各形態、又はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよい。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温度変化による位置検出手段の感度変動を無くし、振れ補正精度を向上させることができる振れ補正装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態に係る振れ補正装置の要部構成を示す平面図である。
【図2】図1のD3−D3断面及び矢印B方向から見た図である。
【図3】図1の補正手段の係止位置とフォトリフレクタの駆動電流及び感度の関係を示す図である。
【図4】図1の補正手段の係止位置とフォトリフレクタの感度の温度変化との関係を示す図である。
【図5】本発明の実施の第1の形態に係る振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図6】図5の位置検出回路の構成を示す回路図である。
【図7】本発明の実施の第1の形態に係る振れ補正装置の主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図8】図7の動作をした後におけるフォトリフレクタの感度と温度変化との関係を示す図である。
【図9】本発明の実施の第1の形態に係る振れ補正装置の主要部分の他の動作例を示すフローチャートである。
【図10】本発明の実施の第2の形態に係る振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図11】図10の位置検出回路の構成を示す回路図である。
【図12】本発明の実施の第2の形態に係る振れ補正装置の主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図13】本発明の実施の第2の形態に係る振れ補正装置の主要部分の他の動作例を示すフローチャートである。
【図14】本発明の実施の第3の形態に係る振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の実施の第3の形態に係る振れ補正装置の主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図16】本発明の実施の第3の形態に係る振れ補正装置の主要部分の他の動作例を示すフローチャートである。
【図17】本発明の実施の第4の形態に係る振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図18】本発明の実施の第4の形態に係る振れ補正装置の主要部分の動作を示すフローチャートである。
【図19】図17の目標値出力回路の出力を説明する為の波形図である。
【図20】本発明の実施の第1〜第4の形態に係る補正手段の位置検出の他の例を説明する為の主要部分の平面及びその一部断面を示す図である。
【図21】同じく本発明の実施の第1〜第4の形態に係る補正手段の位置検出の別の例を説明する為の主要部分の平面及びその一部側面を示す図である。
【図22】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図である。
【図23】従来の振れ補正装置の要部を示す平面図である。
【図24】図23の振れ補正装置の矢印A方向より見た側面及びD1−D1,D2−D2の断面を示す図である。
【図25】図23の振れ補正装置の裏面より見た平面図である。
【図26】従来の振れ補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図27】一般的なフォトリフレクタ個々の感度と温度変化の関係を示す図である。
【符号の説明】
11p,11y 反射板
12p,12y フォトリフレクタ
12a フォトリフレクタ
12b 可変抵抗
12c アンプ
17,21,61 位置検出回路
14 感度較正回路
15 記憶中心値出力回路
31 目標値変更回路
63A 演算回路
64 目標値出力回路
66 駆動回路
71 地板
77 支持枠
Claims (9)
- 振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段を保持する保持手段と、振れ補正駆動される前に前記補正手段が前記保持手段により保持されていた位置にあるときの、前記位置検出手段の出力により、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 前記感度較正手段は、前記補正手段が振れ補正駆動を行う前に動作する手段であることを特徴とする請求項1記載の振れ補正装置。
- 振れを補正する補正手段と、投光手段と受光手段により構成され、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値とから演算された演算値に基づいて前記投光手段への印加電流を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値とから演算された演算値に基づいて前記位置検出手段の出力増幅率を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 振れを補正する補正手段と、投光手段と受光手段により構成され、前記補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値が予め定められた値になるように、フィードバック制御により前記投光手段への印加電流を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力を増幅手段で増幅した出力値が予め定められた値になるように、フィードバック制御により前記増幅手段の増幅率を変更することで、前記位置検出手段の感度を較正する感度較正手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 振れを補正する補正手段と、該補正手段の位置を検出する位置検出手段と、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値との関係に基づいて前記位置検出手段の位置検出感度の変化を求め、前記補正手段の駆動目標値を変更する目標値変更手段とを有することを特徴とする振れ補正装置。
- 前記目標値変更手段は、前記補正手段が振れ補正駆動される前に保持されていた位置における前記位置検出手段の出力値と予め定められた値の比の分だけ、前記駆動目標値の増幅率を変更する手段であることを特徴とする請求項7記載の振れ補正装置。
- 前記補正手段は、振れ補正駆動開始前は振れ補正駆動ストロークの略中央に保持されており、この振れ補正駆動ストロークの略中央に前記補正手段が保持されている時の、前記位置検出手段の出力値を前記駆動目標値の基準値とする基準値変更手段を有することを特徴とする請求項8記載の振れ補正装置。
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