JPH02137813A - 像ぶれ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は光学的監視装置やステイルカメラ等の光学的
機器に適用される像ぶれ補正装置に関するものである。

［従来の技術］ 最近、ステイルカメラに搭載するための像ぶれ補正装置
に関する各種の提案が行われており、像ぶれ補正装置付
きステイルカメラの開発も進められている。

従来知られている像ぶれ補正装置は、カメラ等の機器の
ぶれ（加速度、速度もしくは変位）を検出するためのぶ
れ検出器と、該機器の結像面上での像ぶれを生じさせぬ
ために該機器のぶれによって生じる像ぶれ七相殺する方
向に動かされる補正光学系と、該ぶれ検出器の出力に基
いて該補正光学系に与えるべきぶれ補正量を演算する演
算装置と、該演算装置の出力に基いて該補正光学系を駆
動するアクチュエータと、該補正光学系の移動量及び位
置を検出するサーボ検出器と、該演算装置の出力と該サ
ーボ検出器の出力との偏差に基いて該アクチュエータを
駆動する補正光学系駆動制御装置と、によって構成され
ており、該像ぶれ補正装置の制御系は第１４図の如きブ
ロック図で表わされる。なお、第１４図において、補正
光学系［１量検出器は前記サーボ検出器を表わしている
。

［発明が解決しようとする課題］ 前記の如き制御系で構成された公知の像ぶれ補正装置に
おいては、カメラ等の機器のぶれを検出するぶれ検出器
と補正光学系の移動量を検出する補正光学系移動量検出
器とを該機器に搭載しなければならないため該機器や該
装置が大型となる欠点があるばかりでなく、制御系が複
雑なため電子回路も複雑となり、従って、該機器や該装
置が高コストになるという欠点があった。

従って、この発明の目的は、従来の像ぶれ補正装置より
も小型化できるとともに従来よりも低コストで製造でき
る新規な像ぶれ補正装置を提供することであり、また、
像ぶれ補正装置付幹光学機器をｌ」）型且つ低コストに
することので仕る新規な像ぶれ補正装置を提供すること
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、光学機器等のぶれを検出するぶれ検出器が補
正光学系の移動量を検出する補正光学系移動量検出器と
しての機能を有するように像ぶれ補正装置を構成したこ
とを特徴とするものであり、本発明によれば光学機器や
像ぶれ補正装置を従来よりも小型且つ低コストにするこ
とが可能になフた。

また、本発明ではぶれ検出器が補正光学系の補正可能範
囲内の位置に対応した出力を発生するように構成されて
いるため、該ぶれ検出器の出力から該補正光学系の状態
と該検出器の状態とを判定することができるとともに該
補正光学系に対して補正可能範囲内の位置に通した動作
を与えることができる。

以下に示す本発明の具体的実施例では、該ぶれ検出器の
一方の要素が該光学機器に固定され、該ぶれ検出器の他
方の要素が該補正光学系に固定されており、該ぶれ検出
器のぶれ検出出力に応じて該補正光学系が正しく駆動さ
れた時には該ぶれ検出器の出力が補正光学系の８重量に
応じて減少するように構成されている。また、該ぶれ検
出器は、そのもうひとつの出力が補正光学系の補正可能
範囲内の位置に対応して変化するように構成されている
。以下に示す実施例では該ぶれ検出器は投光素子と受光
素子を有しており、該受光素子の前方には補正光学系の
補正可能範囲内の各位置に対応した透過率変化を有して
いるマスクが配置されている。また、像ぶれ補正装置に
は該検出器の出力から該補正光学系及び該検出器の位置
を判定する判定回路が設けられ、該判定回路を含む副制
御手段によって該検出器の復元動作が制御されるととも
に補正光学系の動作速度の制御や、補正光学系の再位置
決めなどが行われる。

［作　　　用コ 光学機器のぶれを検出する検出器３１及び３２が該光学
機器のぶれに対応した出力を発生すると、補正光学系駆
動用アクチュエータ３３及び３４が駆動されて補正光学
系３０が動かされる。補正光学系３０が勅かされると該
検出器３１及び３２の構成要素である受光素子１４も補
正光学系とともに動かされ、補正光学系３０の動きとと
もに該検出器３１及び３２の出力が減少するように構成
されているため、該受光素子１４は該検出器３１及び３
２の出力が零となる位置へ向って動かされる。検出器３
１及び３２の出力から判定回路（６４，１２４）がその
時点での補正光学系の位置を判定し、補正光学系が像ぶ
れ補正可能箱゛囲の限界位置に近い位置にあると判定し
た時には該検出器３１及び３２の浮体定位用電磁石のコ
イル１１に対する通電量を増加させることによって該検
出器の復元動作を変化させ、これにより、補正光学系の
動作速度の変更や、補正光学系の再位置決めを行う。

［実　施　例］ 以下に第１図乃至第１３図を参照して本発明の詳細な説
明する。

第１図は本実施例の像ぶれ補正装置の機械的構造部分を
前方から見た斜視図、第２図は第１図に示した該装置の
要部を水平面で切断するとともに下側から見た図、第３
図は第１図に示した構成から検出器の要部及び補正光学
系の要部並びに補正光学系駆動用アクチュエータを取出
して示した斜視図、である。

第１図及び第２図において、２１及び２２は後述の補正
光学系及び補正光学系駆動用アクチュエータを担持する
とともにカメラ等の光学機器内に固定される前側地板と
後側地板である。前側地板２１には光路孔２１ａが貫設
されるとともに補正光学系駆動用アクチエエータ３３を
支持する穴２１ｂが貫設されており、後側地板２２にも
光路孔２２ａ（第２図参照）及び補正光学系駆動用アク
チュエータ３４を支持する穴２２ｂが貫設されている。

また、前側地板２１及び後側地板２２の一側縁に形成さ
れた凹所には第１の検出器３１が取付けられる一方、前
側地板２１及び後側地板２２の同じ側縁部の下面には第
２の検出器３２（第２図及び第３図をも参照）が取付け
られている。第１の検出器３１は該光学機器め水平軸線
まわりの回動変位を検出すめための検出器であって第１
図及び第３図に示すように側方に向いて配置されている
。

方、第２の検出器３２は第１の検出器３１と同じ構造で
はあるが該光学機器の鉛直軸線まわりの回動変位を検出
するために下向きに配置されている。なお、該検出器３
１及び３２の構造及び機能については後に改めて説明す
る。

前側地板２１と後側地板２２との間に形成された空間に
は可変頂角プリズム装置によって構成された補正光学系
３０が配置され、該補正光学系３０は前側地板２１と後
側地板２２とによって一支持されている。

該補正光学系３０を構成する可変頂角プリズム装置は、
第２図及び３図に示すように、環状の前方枠１９、該前
方枠１９に固定された円形の前方ガラス板１５、該前方
枠１９に対して所定の間隔を以て後方に配置された環状
の後方枠２０、該後方枠２０に取付けられた円形の後方
ガラス板１６、前方枠１９の外周と後方枠２０の外周と
にそれぞれ両端部で嵌着されて前方枠１９と後方枠２０
との間に延在するベローズ形の可撓性筒状体１７（第２
図参照）、前方ガラス板１５及び後方ガラス板１６並び
に可撓性筒状体１７で囲まれた密閉室に充填密封された
透明液体１８（第２図参照）、などの詰要素によって構
成されている。

前方枠１９の外周面の最上部位置及び最下部位置には第
３図に示すように、鉛直なビン１９ａを回転可能に挿入
するためのビン孔を有した突部１９ｂ及び１９ｃが形成
されており、該ビン１９ａは（第２図では下側のビンの
みが示され、第３図では上側のビンのみが示されている
）第２図に示すように前側地板２１の後面から後方へ向
って突設された一対の腕２１ｃ（第２図では下側の腕の
みが示されているが、上側にももう一本の腕２１ｃが設
けられている）に突設されている。すなわち、前方枠１
９は該ビン１９ａを中心として回動可能に前側地板２１
に支持されている。

前方枠１９の下側の突部１９ｃには第２検出器３２の構
成要素である受光素子１４を固定した受光素子支持板２
７が取付けられており、該受光素子支持板２７は受光素
子１４と他の回路基板及び電源等とを接続するコネクタ
ーとなっている。

前方枠１９の一側縁（第３図において右側の側Ｍ）には
右側へ突出する短い腕１９ｄ（第２図参照、なお、この
腕１９ｄは第３図に示される後方枠２０の腕２０ｂと同
じ形状のものである。）が設けられており、該腕１９ｄ
には第２図に示すように第１の補正光学系駆動用アクチ
ュエータ３３（以下には第１アクチユエータと記載）の
軸３３ａが固定されている。

第１アクチユエータ３３は、いわゆるボイス・コイル型
電磁プランジャであり、前側地板２１の穴２１ｂ内に嵌
装して固定される円筒形のヨーク２６、該ヨーク２６内
に固定された永久磁石２４、永久磁石２４に取付けられ
たポールピース２５、軸３３ａに固定されコイル２３、
等の諸部材によって構成されている。該アクチュエータ
３３はコイル２３に通電された時には永久磁石２４とコ
イル３３との間に生じる電磁力によって軸３３ａが後側
へ向って動いて前方枠１９をピン１９ａを中心として回
動させる、という動作を行う。

後方枠２０の外周面の側方位置には前記突部１９ｂ及び
１９ｃに類似する突部２０ｄ　（第２図参照）及び２Ｏ
Ｃ（第３図参照）が突設され、該突部２０ｄ及び２０ｃ
には水平な一対のビン２０ａ（第２図及び第３図参照）
を回転可能に挿入するためのビン孔が設けられている。

ビン２０ａは、第２図に示すように前側地板２１の後面
から後方へ向って突出する腕２１ａに植設されており（
第２図では一方のビン２０ａシか示されていない）、後
方枠２０は該ピン２０ａを中心として（すなわち、補正
光学系の光軸と直交する水平軸線を中心として）回動可
能に前側地板２１に支持されている。なお、突部２０ｃ
には第３図に示されるように、第１検出器３１の構成要
素である受光素子１４を固定した受光素子支持板２８が
取付けられており、該受光素子支持板２Ｂは受光素子１
４のコネクタを兼ねている。

後方枠２０の外周面の頂端部には第３図に示されるよう
に短かい腕２０ｂが突設されており、該腕２０ｂには第
２図及び第３図に示されるように第２のアクチュエータ
３４の軸３４ａが固定されている。

第２アクチユエータ・３４は第１アクチユエータ３３と
同一構造のボイスコイル型電磁プランジャであり、後側
地板２２の穴２２ｂ内に嵌装固定される底付き円筒形の
ヨーク２６、該ヨーク２６内に固定された永久磁石２４
、永久磁石２４に取付けられたポールピース２５、軸３
４ａに固定されたコイル２３、等の部分を有している。

コイル２３に通電された時には軸３４ａが第３図におい
て前方へ勅かされて後方枠２０の腕部２０ｂを前方へ押
すので後方枠２０はピン２０ａを中心として（すなわち
、水平軸線まわりに）時計方向に回動される。

前記の如き構造を有する可変頂角プリズム装置において
は、前方枠１９及び後方枠２０のいずれか少くとも一方
がそれぞれビン１９ａ及び２０ａを中心として回動され
ると前方ガラス板１５及び後方ガラス板１６の一方が鉛
直面に対して傾くので前方ガラス板１５に入射してきた
光線が屈折され、その結果、結像面上の像が光軸に対し
て直交方向に移動して像ぶれ補償が行われる。

次に、再び第１図乃至第３図を参照して検出器３１及び
３２の構造と機能について説明する。なお、検出器３１
′ＥＬび３２は同じ構造であるから、両者の構成部品は
同一番号で表示されている。検出器３１及び３２はハイ
ドロスタティックセンサーと称される型式の角変位検出
器であり、本発明の像ぶれ補正装置では光学機器のぶれ
（水平軸線まわりの回動変位及び鉛直軸線まわりの回動
変位）を検出するための゛ぶれ検出器“を構成するとと
もに補正光学系の移動量を検出するためのサーボ検出器
としての機能を有している。

第１図乃至第３図において、１は前側地板２１及び後側
地板２２に固定される筐体、２は透明液体３が密封充填
されるとともに筐体１に固定されている筒状体、４は水
平軸線（第１検８器３１の場合）を中心として該透明液
体中に回転可能に設けられた羽根車状の浮体、５は浮体
４の角筒状の軸受部の４個の外周面にそれぞれ取付けら
れたスリット付きミラー　６は第２図及び第３図に明示
されるように浮体４を回転可能に支持するピボット軸を
有するとともに筒状体２の内周壁面の溝に嵌合して該筒
状体２に固定されている浮体支持部材、フは浮体４の羽
根状部分を所定位置に訝導し且つ静止させるための電磁
石を構成しているヨーク、８及び９は。

該ヨーク７の両端に結合されるとともに筒状体２の外周
面に端部が接触しているヨーク、１０は筐体１の内壁面
に突設されたピン１ａが相対摺動可能に挿入される弧状
溝１０ａ　（浮体４の軸４ａを中心とする円弧溝）を有
するとともにヨーク乃至ヨーク９を担持している浮体定
位装置支持台、１１はヨーフッに嵌装されて該ヨーフッ
とともに電磁石を構成しているコイル、１２は筐体１に
取付けられるとともに腕部１２ａが浮体定位装置支持台
１０を筒状体２から離れる方向へ付勢している板バネ、
１３は筐体１に固定された発光素子（ｒＲＥＤ）、１４
は第３図に示されるように可変頂角プリズム装置の前方
枠１９及び後方枠２０に固定される受光素子支持板２７
及び２８の各々に固定された受光素子、２９は受光素子
１４の前面に配置されるとともに受光素子支持板２７及
び２８に固定されているマスク、である。

ヨーク７〜９とコイル１１は浮体４を定位置に屈導し且
つ静止させるための浮体定位装置を構成しており、コイ
ル１１に通電が行われると、ヨーク７→ヨーク８−浮体
４→ヨーク９→ヨーク７の磁気回路が形成され浮体４の
羽根状部先端はヨーク８及び９の先端に対向した第２図
図示の位置に向って吸引されるとともに該位置において
電磁的に拘束される。

浮体定位装置支持台１０は、弧状溝１０ａ内のビン１ａ
の位置を相対的に移動させることによって（すなわち、
浮体定位装置支持台１０を浮体４の軸４ａを中心として
回動させることにより）筒状体２に対する相対位置を変
更することができ、従って筒状部２に対するヨーク８及
び９の先端の位置を変更することができる。浮体定位装
置支持台１０を回動させるために該板１０の外周縁には
ギヤ部１０ｂが形成されており、ギヤ部１０ｂに噛み合
っている不図示のギヤを回動させることによって該支持
台１０を回動させることができる。

受光素子１４は公知の半導体装置検出素子（ＰＳＤ）に
よって構成されており、受光素子支持板２７及び２８は
該受光素子の出力を後述の検出回路に伝達するためのコ
ネクタを兼ねている。

前記の検出器３１及び３２は以下の如き原理によりて光
学機器のぶれ（角変位）を検出する。すなわち、光学機
器が水平軸線まわりもしくは鉛直軸線まわりに動揺した
場合、該光学機器と一体の筒状体２と発光素子１３及び
受光素子１４も該光学機器とともに水平軸線もしくは鉛
直軸線を中心として回動するが、浮体４は該筒状体２内
の透明液体３の慣性力のため軸４ａを中心として回動せ
ずに原位置に留まる。このため、浮体４に取付けられて
いるミラー５が発光素子１３及び受光素子１４に対して
相対的に回動された状態となり、その結果、受光素子１
４ヘミラー５から入射する光の方向が変り、受光素子１
４には該光学機器の回動位置を表わす出力が生じること
になる。

コイル１１及びヨーク７〜９から成る浮体定位装置の第
１の機能は、検出器３１及び３２の作動開始前に浮体４
の羽根状部分をヨーク８及び９の先端の位置に静止さ、
せておくことにあり、換言すれば、浮体４を初期位置に
位置決めすることによって該検出器をリセットさせるこ
とである。すなわち、該検出器においては、該検出器の
測定動作開始直前にコイル１１に通電が行われてヨーク
７→ヨーク８→浮体４→ヨーク９→ヨーク７の磁気回路
が形成され、これにより浮体４が第２図に示す“零位置
”に位置決めされて該検出器のリセットが行われる。

該浮体定位装置の第２の機能は、該検出器３１及び３２
によって光学機器のぶれが検出されて該補正光学系が駆
動された時、該検出器出力を減する方向に該浮体を移動
させる速度を該検出器出力の大きさに応じて変化させ、
これにより、該補正光学系の速度を補正可能範囲内の位
置に応じて変化させることである。なお、こ−の第２の
機能については後に第８図等を参照して改めて説明する
。

該浮体定位装置に前記の如き第２の機能を発揮させるた
めに該コイル１１に対する通電量を変化させる手段が後
述の電気的制御装置の中に形成されているが、本発明の
像ぶれ補正装置に含まれる電気的制御装置については後
に改めて説明する。

受光素子１４の前方に配置されているマスク２９には第
４図に示されるように三角状の開口２９ａが形成されて
いる。マスク２９の役割りは検出器３１及び３２の出力
を補正光学系の補正動作範囲内の各位置に対応した大き
さとなるようにすることであり、マスク２９の開口２９
ａの横巾は補正光学系の補正動作範囲に対応している。

従って、受光素子１４への入射光が開口２９ａのどの位
置を通過したものであるかによって受光素子１４への入
射光量が変化し、また、受光素子１４の出力の大きさも
変化する。第４図に示したマスク２９の場合、開口２９
ａの上下の寸法が最も大きい位置は補正光学系の補正動
作範囲の一方の限界に相当し、開口２ｇａの上下の寸法
が零となる位置は補正光学系の補正動作範囲の他方の限
界に相当している。従って、ミラー５からマスク２９に
向って発射された光束が開口２９ａを通過し得ない位置
でマスク２９に入射する場合は受光素子１４には出力が
発生せず、その場合の光学機器の動揺は補正光学系によ
っては補正不可能な動揺であるということになる。

第５図は本実施例の像ぶれ補正装置の中の電気的制御装
置の概略構成を示した図である。該制御装置には、前記
の検出器３１及び３２内の受光素子１３及び受光素子１
４に関連する各種回路と、該検出器３１及び３２内の浮
体定位装置の電磁石を制御する回路、補正光学系アクチ
ュエータのコイルへの通電を制御する回路、前記各種回
路を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＩＩと記載す
る）５６、が含まれている。

第５図において、１４ａ及び１４ｂは受光素子１４を構
成する２個のダイオードであり、発光素子１３から受光
素子１４に光が入射した時にはダイオード１４ａからは
出力電圧Ａが発生し、・ダイオード１４ｂからは出力電
圧Ｂが発生するようになっている。（なお、第５図にお
いて受光素子１４は２個のダイオードによってモデル化
されて表示されたものであり、実際には公知のＰＳＤが
使用されているが、ＰＳＤの出力もそれへの入射光の位
置を表わす２つの出力Ａ及びＢとなる。） ５２は加減算回路から成る検出回路であって、出力とし
て（Ａ−Ｂ）及び（Ａ＋Ｂ）を表わす信号を発生する。

出力（Ａ＋Ｂ）は受光素子１４の総出力であり、出力（
Ａ−Ｂ）は受光素子１４への光束の入射位置を表わすと
ともに検出器に対して補正光学系が追従しているか否か
を表わしている。

受光レベル検出回路６１は公知のコンパレータから成る
回路であり、基準レベル設定器６２において設定された
基準レベルにｖＣと検出回路５２からの入力信号（Ａ＋
Ｂ）を比較して人力信号（Ａ＋Ｂ）が基準レベルにＶＣ
よりも低い時には発光素子駆動回路５８に出力を発生す
る。

６３は、発光素子駆動回路５８から発光素子１３に流さ
れる電流の大きさを検出してその検出値を表わす出力を
発生する発光レベル検出回路、６４は発光レベル検出回
路６３の出力と後述の発光レベル記憶回路６５における
記憶レベルとの差に相当する出力を発生するとともに補
正光学系及び検出器の状態を判定する判定回路、である
。該発光レベル記憶回路６５は可変頂角プリズム装置が
補正動作範囲の中央に位置している時にＣＰＩＩ５６か
らの制御信号すに応じてその時の発光レベル検出回路６
３の出力を記憶する機能を有している。６０は像ぶれ補
正装置に動作開始を行わせるためのスタートスイッチで
あり、光学機器の電源スィッチや機能スイッチなどと兼
用されている。

発光レベル検出回路６３、発光レベル記憶回路６５、前
記判定回路６４、及び電磁石駆動回路５７、から成る回
路群と前記検出器とは、補正光学系の補正可能範囲を超
える大きな振動が光学機器に加えられた時や特殊な振動
が光学機器に加えられた時に該検出器の復元動作を制御
することによって該補正光学系の動作速度を変更させた
り該補正光学系を再位置決めさせたりする副制御手段を
構成している。なお、この副制御手段に対して、検出回
路５２とアクチエエータ駆動回路５３とは前記アクチュ
エータに対する主制御手段を構成している。

なお、前記副制御手段の機能については後に改めて説明
する。

第６図は発光素子駆動回路５８、発光レベル検出回路６
３、検出器状態判定回路６４、発光レベル記憶回路６５
、に関する具体的な回路構成例を示したものであるが、
本発明の像ぶれ補正装置はこの回路構成例に限定される
ものではない。

第６図において、６０１は発光素子１３　（ｉ　ＲＥＤ
）を駆動するトランジスタ、６０２はＣＰＵ５６からの
制御信号ａにより発光素子の発光を許可したり禁止した
りするトランジスタ、Ｂ０３は発光素子の発光量に等測
的に相当する発光素子電流を検出する電流検出用抵抗、
６０４及び１ｉ０５は発光素子１３の電流を定電流制御
する際の安定生を増す為のフィルターを構成する抵抗と
コンデンサ、６０６は発光素子１３の出力（Ａ＋Ｂ）に
相当した電流を定電流駆動するための演算増幅器、であ
り、°これらにより、受光レベル検出回路６１を含んだ
受光素子駆動回路５８が構成されテイル、６０７は演算
増幅器、８０８はＣＰｔ１５６からの制御信号すにより
アナログスイッチ６１８をオンオフさせるバッファ、Ｂ
０９はサンプルホールド（記憶用）コンデンサ８１０に
アナログスイッチ１ｉ１８がオンしてい間の演算増幅器
６０７の入力を記憶させる為のバッファであり、これら
により所定時期の発光素子電流値を記憶する記憶回路が
構成されている。

６１１は発光素子電流検出抵抗６０３に接続されて発光
素子電流に対する電圧値を出力する演算増幅器であり、
発光レベル検出回路６３を構成している。

Ｂ１１１は抵抗６１２〜６１５とともに減算回路を構成
している演算増幅器であり、該減算回路は発光レベル記
憶回路６５の出力信号と発光レベル検出回路６３の出力
信号との差を出力として発生する。

６１７は該減算回路の出力信号をＣＰＵに送る際にアナ
ログ値をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器であり、
これら８１２〜６１７の回路要素によって前記判定回路
６４が構成されている。

第７図は第５図のＣＰＵ５６において実行されるプログ
ラムのフローチャートである。また、第８図及び第９図
は前記検出器３２と補正光学系の種々の状態を示した図
である。

以下に第１図乃至第９図を参照して本実施例の像ぶれ補
正装置の動作を説明する。

第５図においてスイッチ６０が投入されると、ＣＰｔ１
５６は第７図に示されるようにそれ自身に内蔵するタイ
マーを動作させた後、該タイマーと連動する電磁石駆動
回路５７を動作させる。このため、検出器３１及び３２
内の電磁石のコイル１１に通電が行われ、コイル１１に
対する通電は該タイマーの動作終了時までの間継続する
。コイル１１に通電が行われると。ヨーク８及び９が磁
化されるため、浮体４の羽根状部はヨーク８及び９の先
端に整列する位置まで動かされた後にヨーク８及び９の
各先端と整列した第２図の位置で停止し、これにより、
該検出器３１及び３２はリセットされる。この時、光学
機器に水平軸線もしくは鉛直軸線を中心とする振れが生
じていなければ、検出器３１及び３２内の発光素子１３
及び受光素子１４並びにミラー５と補正光学系の可変頂
角プリズム装置の各々の姿勢は第８図（ａ）に示された
状態となっている。なお、第８図において、４０は該光
学機器の撮影レンズ、４１は該光学機器の結像面であり
、可変頂角プリズム装置へ入射する平行光束ａ、ｂ、ｃ
は結像面４１において光軸上の点Ｐに像を結ぶ。

前記の如く検出器３１及び３２がリセットされた後、Ｃ
Ｐｔ１５Ｂは発光素子駆動回路５８を駆動させて発光素
子１４に発光を行わせる。この時、光学機器に前記の如
き振れが生じていなければ発光素子１３及びミラー５並
びに受光素子１４の相対位置関係は第８図（ａ）の如く
初期状態となっているため補正光学系は駆動されない。

ここで、光学機器に振れが生じた場合の動作説明に入る
前に、発光素子１３及び受光素子１４に関連する回路の
機能及び動作について第６図を参照して説明する。

発光素子１３から発射された光束が受光素子１４に入射
すると受光素子１４の両端にそれぞれＡ、Ｂの出力電圧
が生じ、受光素子１４から生じた検出信号（Ａ＋Ｂ）に
より演算増幅器６０６はこの（Ａ＋Ｂ）と基準電圧にｖ
Ｃとを比較し、仮に（Ａ＋Ｂ）の出力が小さい場合、ト
ランジスタ６０１を動作させて発光素子電流を多くしよ
うとする。すると、発光素子１３の発光光量も大きくな
り、受光素子１４の受光量も増え、（Ａ＋Ｂ）がにｖＣ
に等しくなるまで、発光素子の電流は上昇する。なお、
発光素子駆動回路５８はＣＰ［Ｉ５６からの制御信号ａ
が、ロウレベルの時に上記動作を行ない、ハイレベルの
時には上記動作が禁止されるように構成されており、こ
の回路が動作している時には、自動的に受光素子１４の
全受光信号（Ａ＋Ｂ）は検出器３１及び３２の状態にか
かわらず一定となる。

像ぶれ補正装置が第８図（ａ）の如き初期状態に設定さ
れた状態では該検出器内の発光素子１３と受光素子１４
とミラー５との相対的位置関係が一義的に定まることに
なる。この時に流れる発光素子１３の電流に相当する電
圧を電流検出抵抗６０３にて検出し、これを発光レベル
記憶回路６５にてサンプルし、その電圧値をサンプルホ
ールド用コンデンサ６１０に蓄積する。この状態で初期
位置電流が決定されると、ＣＰυ５６は制御信号すによ
りアナログスイッチ６１８をオフし、以後このコンデン
サ６１０の電圧値は保持される。すなわち、初期位置電
流値が記憶される。

なお、検出回路５２の出力（Ａ−Ｂ）は発光素子１３か
ら発射された光束が受光素子１４の中心に（補正光学系
の補正可能範囲の中心）入射した時に零となるので像ぶ
れ補正装置が第８図（ａ）の如き初期状態にある時には
検出回路５２の一方の出力（Ａ−Ｂ）は零であり、従っ
て、補正光学系駆動用アクチュエータのための駆動回路
５３は不作動状態に保持される。

前記初期状態から光学機器が水平軸線もしくは鉛直軸線
を中心としてぶれる（回動されると、検出器３１及び３
２のいずれかの筒状体２が浮体４の軸を中心として該光
学機器とともに回動されるが、浮体４は該筒状体２内の
液体３の慣性力のため動かずに原位置に留まり、その結
果、発光体素子１３とミラー５との相対位置が変化して
ミラー５から受光素子１４への入射光束の位置も変化す
る。

第８図（ｂ）は上記のような状態を示したものであり、
光学機器が鉛直軸線（ビン１９ａと平行な軸線）を中心
として回動された状態であり、従って結像レンズ４０及
び結像面４１も傾き、結像面４１上の像は初期の結像位
置Ｐから位置Ｑに移動して、いわゆる像ぶれが発生する
。また、この時、受光素子１４とミラー５との相対位置
が変化する一方、発光素子１３から発射された光束がマ
スク２９の間口２Ｂａを通過する位置も変化するため、
受光素子１４への入射位置が変化するとともに入射光量
も変化する。このため、検出回路５２の一方の出力（Ａ
−Ｂ）は零ではなくなり、また、他方の出力（Ａ＋Ｂ）
も変化する。従って、受光レベル検出回路６１への入力
が変化するので受光レベル検出回路６１は該人力が基準
レベルにｖＣよりも大きい場合には発光素子駆動回路５
８に対する出力を発生し、これにより発光素子１３に対
する駆動電流が増加（もしくは低減）される。そして、
この時の発光素子駆動電流を発光レベル検出回路６３が
検出すると、その検出値は前記の判定回路６４に入力さ
れ、該判定回路６４では前記初期位置の時の発光素子電
流の記憶値と現在の発光素子電流の検出値との比較から
現在の検出器。

の状態（すなわち、受光素子１４及び発光素子１３とミ
ラー５との相対的位置関係）と補正光学系（可変頂角プ
リズム装置）の状態とが判定される。該判定回路６４に
含まれる演算増幅器６１Ｂの出力端子には発光レベル検
出回路６３の出力電圧と発光レベル記憶回路６５のコン
デンサ６１０の端子電圧との差に比較する出力が生じ、
該出力はＡ／Ｄ変換器６１７でディジタル値に変換され
、ＣＰｕ５６からの制御信号Ｃに応じて電磁石駆動回路
５７に印加される。

なお、電磁石駆動回路５７はＣＰＩＪ５６から印加され
る制御信号によって動作するように構成されており、従
って該回路５７はＣＰｕ５６から制御信号が印加された
時に該判定回路６４からの入力信号の大きさに応じて駆
動される。

一方、第８図（ｂ）の状態では検出回路５２（第５図）
の他方の出力（Ａ−Ｂ）も零ではなくなるからアクチュ
エータ駆動回路５３には該検出回路５２から（Ａ−Ｂ）
の出力が入力され、（Ａ−Ｂ）に対応した電流がアクチ
ュエータ３３のコイル２３に流される。アクチエエータ
３３のコイル２３に通電が行われると、該アクチエエー
タ３３の軸３３ａが第２図において手前側に動かされ、
可変頂角プリズムの前方枠１９が第２図においてビン１
９ａを中心として時計方向に回動され（第８図において
はビン１９ａを中心として反時計方向に回動され）、従
９て、前方枠１９に担持された第２検出器３２の受光素
子１４もビン１９ａを中心として第８図（ｂ）の位置か
ら反時計方向に回動される。そして、浮体４に固定され
ているミラー５からの反射光が前方枠１９の回動開始前
と同じ入射状態で受光素子１４に入射するようになるま
で前方枠１９が回動された時、検出回路５２（第５図）
の出力（Ａ−Ｂ）が零となるのでアクチュエータ駆動回
路５３の動作は停止し、アクチエエータ３３のコイル２
３への通電も停止されて前方枠１９の回動が停止する。

第８図（ｃ）はミラー５からの反射光が前方枠１９の回
動開始前（すなわち、補正光学系の動作開始前）と同じ
入射状態で受光素子１４に入射するようになるまで前方
枠１９が回動された時（すなわち、像ぶれ補正が行われ
た時）の可変頂角プリズム及び検出器３２の状態を示し
たものである。この状態では可変頂角プリズムへの入射
光束ａ、ｂ、ｃは結像レンズ４０の焦点位置Ｐに像を形
成し、従って像ぶれ補正が行われた状態となっている。

次に前記の副制御手段の機能及びその必要性などについ
て説明する。

一般に像ぶれ補正装置を搭載したカメラ等の光学機器に
おいては、次のような場合に像ぶれ補正が適正に行われ
なくなる危険性が内在している。

すなわち、カメラ等の実際の使用時には次のような状態
が生ずることが予想される。

（ａ）補正光学系の補正可能範囲を超える大きな振幅で
カメラが振動する場合。

（ｂ）補正光学系の補正可能範囲の中央近辺で力・ミラ
が小さな振幅で振動を続けた後に大きく振れ、その後、
その大きく振れた位置において小さく振動する場合。

上記（ａ）の場合、補正光学系は補正可能範囲内では正
しく補正を行なうが、該補正範囲を超えると同時に全く
補正が不可能となる。これを結像面上の像の振れとして
みると、ある時点まで補正により静止していた像は該時
点を境に大きく振れることになり、従りて、かえって像
ぶれが大きくなるという結果を招くことになる。

また、ある時点を境に急激に像が振れ始めるため、ビデ
オ、双眼鏡等に像振れ補正装置を取りつけた際、観賞者
に不快感を与えてしまうことになる。

一方、前記（ｂ）の場合、カメラが大きく振れた後は前
記補正光学系が補正可能範囲の片側に偏って位置してい
るため、次に大きな振れが加えられたときに補正光学系
が殆んど動くことができず、従って、この場合も像ぶれ
補正が正常に行われなくなる。しかも、この場合、補正
光学系が殆んど動けないにもかかわらず補正光学。

系駆動用アクチュエータには通電が続けられるので無駄
な電力消費が生じ、電池等の消耗が大きくなるという問
題が発生する。

それ故、前記（ａ）及び（ｂ）のような場合において像
ぶれが拡大したり或いは補正光学系が全く正常に動作し
ないという状況を生じさせぬようにするためには次のよ
うな対策が必要となる。すなわち、前記（ａ）の場合に
おいて急激な像ぶれを生じさせないためには補正光学系
が補正可能範囲の限界値に近づくにつれて補正速度を小
さくするように該補正光学系を制御することが望ましい
。

一方、前記（ｂ）の場合において補正光学系の補正動作
を可能とするためには、カメラに最初の大きな振れが生
じた後は次に生ずるであろう大きな振動に備えて補正光
学系をゆりくりと補正可能範囲の中央に戻すことが望ま
しい。

本発明の像ぶれ補正装置では、前記の如き動作を補正光
学系に与えるために前記の副制御手段が設けられており
、補正光学系が補正可能範囲の限界値に近い位置にある
時には該副制御手段によって該補正光学系の速度が制御
される。

すなわち、本発明の像ぶれ補正装置では、たとえば第９
図に示すように可変頂角プリズムが補正可能範囲の限界
値（前方枠１９の左側最大傾き角）近くまで駆動されつ
つある時には該判定回路６４の出力を受けた電磁石駆動
回路５７が該判定回路６４の出力の絶対値に応じて電磁
石１１への通電量を大きくして浮体４に対する磁気的付
勢力を増加させるので補正光学系が補正範囲の端に近づ
くにつれて補正速度を小さくすることができるとともに
補正可能範囲の端では補正光学系をゆっくりとした速度
から停止させることができる。従って、前記（ａ）の場
合においてもある時点から急激に大きな像ぶれが起るこ
とはない。

また、補正光学系が第９図に示すように補正可能範囲の
一方の限界位置で停止している場合には、該判定回路６
４と電磁石駆動回路５７との前記動作により、浮体を第
２図に示す初期位。

置にゆっくりと戻し、その後再び補正動作を正常に行え
るように準備させることができる。

従って、前記（ｂ）の場合においても、常に像ぶれ補正
が可能となる。

検出器３１及３３２内に設けられているマスク２９は補
正光学系の補正可能範囲に対応する横巾の開口２９ａを
有し、該開口２９の縦方向の寸法は該開口の一方の端か
ら他方の端まで直線的に変化しているので該開口２９ａ
を通る光量は該開口２９ａへの入射位置に応じて変化す
ることになる。従って、受光素子１４の出力は該検出器
の発光素子と受光素子との相対的位置関係を示すととも
に該補正光学系の状態を示すものとなっている。それ故
、本発明では、発光素子の出力の変化もしくは受光素子
の出力から補正光学系の状態（補正光学系がその補正可
能範囲の中心に近い位置にあるか、該範囲の限界に近い
位置にあるか、等の状態）を判定し、その判定結果に基
いて補正光学系を前記のように制御することにより、光
学機器に複雑な振動が加えられた時にも像ぶれ補正を可
能にしている。

第１０図乃至第１２図は本発明の第２実施例の像ぶれ補
正装置の電気的構成及び制御プログラムのフローチャー
トである。なお、本実施例の像ぶれ補正装置の機械的構
造は第１実施例の装置と同じであるので図示を省略しで
ある。

第１０図において、１２０はＣＰｔ１　、１２１は発光
素子駆動回路、１２２は受光素子１４の出力信号Ａ及び
Ｂを取込んで出力（Ａ＋Ｂ）及び（Ａ−Ｂ）発生する検
出回路、１２３は受光レベル記憶回路、１２４は第５図
に示した判定回路６４と同じ構成及び機能を有する判定
回路、１２５は検出発生する割算回路、である、なお、
第５図と同じ符号で表示されている回路要素は第１実施
例と同じものであるが、第１０図で第５図と同じ名称で
表示されている上記の各種回路も′ｓ５図に示した回路
とほぼ同一の機能を有している回路である。

第１１図は第１０図に示した検出回路１２２、受光レベ
ル記憶回路１２３、検出器及び補正光学系の状態を判定
する判定回路１２４、の具体的構成の一例を示した回路
図である。なお、第１１図に示した回路のうち、受光レ
ベル記憶回路１２３、前記判定回路１２４の構成も第６
図に示した受光レベル記憶回路６５、判定回路６４、と
それぞれ同じ構成である。

第１１図において、７０３は抵抗７０１及び７Ｇ２とと
もに電流−電圧変換器を構成している演算増幅器、７０
６は抵抗７０４及び７０５とともに電流−電圧変換器を
構成している演算増幅器であり、演算増幅器７０３を有
する電流−電圧変換器は受光素子１４の一方の素子１４
ａの出力電流に対応した出力電圧ｖＡを発生し、演算増
幅器７０６を有する電流−電圧変換器は受光素子１４の
他方の素子１４ｂの出力電流に対応した出力電圧Ｖａを
発生する。抵抗７０７〜７１０と演算増幅器７１１とに
よって構成された減算器は入力Ｖ＾と入力Ｖ、との差に
等しい出力（Ａ−Ｂ）を発生し、抵抗７１３〜７１６と
演算増幅器７１７とで構成された加算器は入力ｖＡと入
力Ｖ、との和に等しい出力（Ａ＋Ｂ）を発生する。

７１２は前記減算器の出力（Ａ−Ｂ）と加算器の出力（
Ａ＋Ｂ）とをディジタル値に変換した出力を発生するＡ
／Ｄ変換器、７２３は演算増幅器で構成さｈたバッファ
（電圧フォロワ）、である。

なお、７１８は記憶用コンデンサ７２２の端子電圧（記
憶値）と前記加算器の出力電圧との差を出力するコンパ
レータ、７１９はＣＰＩＩ　１２０からの制御信号すを
受けるバッファ、７２０はバッファ７１９から出力が生
じた時にＯＮするアナログスイッチ、　７２”１はコン
パレータ７１８の出力信号が入力されるバッファである
。抵抗７２４〜７２７は演算増幅器７２８とともに減算
器を構成しており、該減算器は受光レベル記憶回路１２
３の出力とバッファ７２３の出力（Ａ＋Ｂ）との差に等
しい出力を発生する。７２９は該減算器の出力をディジ
タル値に変換し、ＣＰｔ１１２Ｇからの制御信号Ｃが入
力された時に電磁石回路５７（第１０図）、に入力信号
を印加するＡ／Ｄ変換器である。

本実施例において第１実施例と異なる点は、入力信号で
駆動されること、及び補正光学系の状態が受光素子の出
力から判定されるように構成されていること、などであ
る。

なお、回路動作及び像ぶれ補正装置の機械的動作は第１
実施例とほぼ同じであるから説明を省略する。

第１３図は前記検出器３１及び３２に装備されるマスク
に関する別の実施例を示したものである０本実施例のマ
スク４２９は開口やスリットなどを有さす、第１３図に
おいて横方向（検出動作方向）に沿って光透過率が変化
するように構成されている非穴あきマスクである。この
マスク４２９の透光部の大きさ（横方向長さ）は補正光
学系の補正可能範囲に対応しており、該透光部に入射す
る光束は補正光学系の補正可能範囲内の位置に対応した
出力を受光素子１４に生じさせることになる０本実施例
のマスクは印刷技術などの精密加工技術で製造すること
ができるため高精度の検出が可能となり、また、アナロ
グ信号でなくディジタル信号として検出信号を発生する
ことが容易となるという特徴がある。

゛以上に示した本発明の実施例では、検出器３１及び３
２が投光素子と受光素子とを含む光学的検出器として示
されているが、投光素子と受光素子に代えて他のどんな
形式の検出器を用いてもよいことは明らかである。また
、前記実施例では、補正光学系が補正可能範囲の限界値
に近い位置にある時には検出器内の浮体に対すや磁界を
変化させることによって補正光学系の速度や位置を制御
しているが、アクチュエータを直接に制御するようにし
てもよい。

なお、補正光学系の状態を判定する前記判定回路の出力
を適当な表示装置に入力させることにより、補正光学系
の状態を光学機器使用者に知らせるように構成してもよ
い。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の像ぶれ補正装置では光
学機器等のぶれを検出するぶれ検出器が補正光学系の移
動量を検出する補正光学系移動量検出器としての機能を
も有しているため、像ぶれ補正装置の小型化及び低コス
ト化が可能となるとともに該光学機器の小型化及び低コ
スト化を図ることができる。また、本発明の像ぶれ補正
装置は該ぶれ検出器の動作から該補正光学系の状態を判
定して該補正光学系にその補正可能範囲内の位置に適し
た動作を行わせるように構成されているので光学機器に
複雑な振動が生じた時にも常に適正な像ぶれ補正が可能
となる一方、像ぶれ補正が不可能な時には補正光学系ア
クチュエータへの無駄な通電が行われないので、無駄な
電力消費を生ずる恐れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の像ぶれ補正装置のｍ成約構造部分を前
方から見た斜視図、第２図は第１図において要所を水平
面に沿って切断するとともに該装置を下から見た図、第
３図は第１図及び第２図に示した機械的構造部分が補正
光学系３０と検出器３１及び３２と補正光学系駆動用ア
クチュエータ３３及び３４とを取出して前方から見た斜
視図、第４図は該検出器３１及び３２の中に設けられて
いる浮体４及びミラー５並びにマスク２９と受光素子１
４を示した拡大斜視図、第５図は本発明の第１実施例の
像ぶれ補正装置の電気的構成部分を示した図、第６図は
第５図に示した構成において発光素子駆動回路５８と発
光レベル検出回路６３と発光レベル記憶回路６５と判定
回路６４とから成る副制御手段の具体的な回路構成の一
例を示した図、第７図は第５図に示したＣＰＵ５６にお
いて実行される制御シーケンスのフローチャート、第８
図（ａ）は補正光学系が駆動されていない状態にあると
ともに検出器３２が初期位置（非動作状態）にある時の
平面図、第８図（ｂ）は光学機器等が鉛直軸線まわりに
回動されて結像面に像ぶれを生じた時の検出器３２と補
正光学系３０の状態を示した平面図、第８図（ｃ）は第
８図（ｂ）の状態が生じた後に補正光学系３０が像ぶれ
補正のために回動されて像ぶれ補正が行われた状態を示
す平面図、第９図は補正光学系が補正可能範囲の限界値
まで動かされた時の状態を示した図、第１０図は本発明
の第２実施例の像ぶれ補正装置の電気的構成を示した図
、第１１図は第１０図において検出回路１２２と受光レ
ベル記憶回路１２３と判定回路１２４とを含む副制御手
段の具体的な回路構成の一例を示した図、第１２図は第
１０図に示したＣＰｔ１１２０において実行される制御
シーケンスのフローチャート、第１３図は検出器３１及
び３２内に設けるマスクに関する変形実施例を示した図
、第１４図は従来の像ぶれ補正装置における制御系のブ
ロック図、である。 １・・・検出器の筐体　　２・・・筒状体３・・・透明
液体　　　　４・・・浮体５・・・ミラー　　　　　６
・・・浮体支持部材７〜９・・・（浮体定位用電磁石の
）ヨーク１０・・・浮体定位装置支持台 １１・・・（浮体定位用電磁石の）コイル１２・・・板
バネ　　　　１３・・・発光素子１４・・・受光素子 １９・・・（補正光学系の）前方枠 ２０・・・（補正光学系の）後方枠 １５及び１６・・・ガラス板 １８・・・透明液体 ２１・・・（補正光学系支持用の）前側地板２２・・・
（補正光学系支持用の）後側地板２３・・・（補正光学
系駆動用アクチエエータの）コイル ２７及び２８・・・受光素子支持板 ３０・・・補正光学系 ３１・・・第１の検出器　３２・・・第２の検出器３３
及び３４・・・補正光学系駆動用アクチエエータ 他４名 党３図 鵬４図 轄５図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　光学機器のぶれを検出する検出器と、該光学機器の
   結像面上の像ぶれを補正するための補正光学系と、該検
   出器の出力に基いて該補正光学系及び該検出器の動作を
   制御する制御手段と、を有して成り、 該検出器は該補正光学系の補正可能範囲内 の位置を表わす出力を発生するとともに該補正光学系の
   移動量に応じて該出力が減少するように構成されており
   、 該検出器の出力に基いて該補正光学系が該 補正可能範囲内のどの位置にあるかを判定する判定手段
   が該制御手段に設けられていることを特徴とする像ぶれ
   補正装置。 ２　該補正光学系に連動して相対位置が変化する発光素
   子及び受光素子が該検出器に内蔵され、該画素子の相対
   位置の変化方向に沿って光透過率の変化する透光部を有
   したマスク部材が該受光素子の前方に設けられており、
   該透光部が該補正光学系の補正可能範囲に対応している
   ことを特徴とする請求項１記載の像ぶれ補正装置。 ３　該制御手段には該判定手段における基準値を記憶し
   ておくための記憶手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の像ぶれ補正装置。