JPH02282717A

JPH02282717A - カメラの像ブレ補正装置

Info

Publication number: JPH02282717A
Application number: JP10542989A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Enomoto; 茂男榎本
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-11-20
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2706973B2

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】「技術分野」本発明は、カメラの撮影光学系の光軸のブレに伴って発
生するフィルム面上の画像ブレを補正する装置に関する
。

「従来技術およびその問題点」カメラで特に手持ち撮影を行なう場合には、構え方が不
完全であるとき、暗い被写体でスローシャッタのとき、
撮影者が動きながら撮影するとき等に手ブレによる光軸
ブレが起こりやすい。手ブレの発生した写真は、画像が
流れて極めて見苦しい。この手ブレは、ハード面からは
レンズを明るくしたりフィルム感度を上げてシャッタス
ピードを高めることにより、またソフト面からは撮影者
の習熟によりある程度防ぐことができるが、いずれも限
度がある。

このような像ブレの発生を防止するため既に、撮影光軸
のブレの原因となるカメラブレが発生したとき、そのブ
レの大きさをカメラに加わる角速度または角加速度とし
て検出し、この角速度または角加速度に応じ、補正レン
ズをカメラブレの生じた方向と反対の方向に変位させて
そのブレを元に戻すごとにより画像ブレの発生を防止す
るという着想の像ブレ補正装置が提案されている。

しかしこの像ブレ補正装置の実用化には、カメラに搭載
し得る小型で高性能のアクチュエータの開発が不可欠で
ある。

「発明の目的」本発明は従って、小型で高性能のアクチュエータを備え
、検出したカメラブレに応じて、迅速にかつ効率よく補
正レンズを動作させ、像ブレをより確実に防止できる像
ブレ補正装置を得ることを目的とする。また本発明は、
小型カメラに搭載し得る小型の像ブレ補正装置を得るこ
とを目的とする。

「発明の概要」本発明は、表面進行波を利用したアクチュエータとして
広く知られている超音波モータの原理を応用したアクチ
ュエータを開発し、このアクチュエータによって補正レ
ンズを駆動する像ブレ補正装置を得たものである。

すなわち本発明は、カメラに加わる角加速度を検知して
、撮影光学系のブレを打ち消す方向に補正レンズを移動
させるカメラの像ブレ補正装置において、撮影光軸側を
中心とする円弧状のスラスト面と、該スラスト面の周方
向に表面進行波を発生する手段とを有する弾性体からな
るステータと；このステータのスラスト面に接触する接
触部と、補正レンズの外側に設けた回動中心軸とを有し
、この回動中心軸を中心に円弧運動を行なう回動部材と
を設けて、この回動部材に補正レンズを設置し、カメラ
に加わるブレに応じてステータのスラスト面に表面進行
波を発生させ、回動部材を回動させて補正レンズを移動
させるようにしたことを特徴としている。

また本発明は、直交する２方向のカメラブレに対応する
ための像ブレ補正装置を合わせて提案する。この像ブレ
補正装置は、上記ステータと回動部材をそれぞれ一対設
けるとともに、一対の回動部材の回動中心軸を、撮影光
軸を中心として略直角をなす位置に配置し、この一対の
回動部材に、該一対の回動部材の回動が互いに独立して
補正レンズに伝達される態様で該補正レンズを支持した
ものであって、カメラに加わる互いに直交する方向のブ
レに応じて一対のステータのスラスト面に表面進行波を
発生させ、一対の回動部材を回動させて補正レンズを移
動させることにより、直交２方向のカメラブレ、つまり
一平面内でのあらゆる方向のカメラブレに対処して、像
ブレを防止できるようにしたを特徴としている。

「発明の実施例」以下図示実施例について本発明を説明する。第１Ａ図、
ＩＢ図は本発明の第一の実施例を示す。

カメラの主撮影レンズ１１の後には、補正レンズ１２が
位置している。この補正レンズ１２は主撮影レンズ１１
とともに撮影光学系を構成する。主撮影レンズ１１のレ
ンズ枠１３は、焦点調節のため、固定枠・１４内で光軸
０方向に移動可能である。補正レンズ１２は補正レンズ
枠１５に固定されている。

固定枠１４には、光軸０を中心とする環状のステータ１
６が固定されている。このステータ１６は、リン青銅、
ステンレス綱等の金属弾性体からなっていて、その−面
（図の左側）には、円形の圧電体板１７が接着されてい
る。周知のように、この圧電体板１７は、二層構成をな
していて、かつ適当な分極処理と電極配置がなされてお
り、適切な位相差を持った周波電圧を印加することによ
り、圧電体板１７と反対側のステータ１６のスラスト面
１８に表面進行波が生じる。

他方補正レンズ１２の図の下方には、回動中心軸１９に
よって回動部材２０が回動自在に支持されている。この
回動部材２０は、補正レンズ１２の補正レンズ枠１５を
支持する円形の支持開口２１を有し、さらに回動中心軸
１９の反対側に伸びる腕部２２を有している。この腕部
２２には、ステータ１６の上に位置するライニング材２
３が接着されていて、このライニング材２３が永久磁石
２４と磁性材料ブロック２５の磁気吸引力により、ステ
ータ１６のスラスト面１８に接触する。

すなわち永久磁石２４は回動部材２０に、磁性材料ブロ
ック２５はステータ１６（固定枠１４）にそれぞれ固定
されていて、両者の磁気吸引力により、回動部材２０が
ステータ１６側に引かれている。勿論、ばね付勢力によ
って回動部材２０をステータ１６側に移動付勢してもよ
い。ライニング材２３は、ステータ１６のスラスト面１
８との接触部を構成している６回動部材２０の腕部２２には、回動範囲を規制するため
の凹部２７が形成され、固定枠１４には、この凹部２７
内にクリアランスをもって位置するストッパビン２８が
植設されている。

上記構成の木像ブレ補正装置は、ステータ１６の圧電体
板１７に所定の周波電圧を印加して、ステータ１６のス
ラスト面１８に表面進行波を発生させると、回動部材２
０に回転駆動力が発生する。超音波モータは、回動部材
２０がステータ１６の中心に回転中心を持つロータであ
る場合に相当するが、本発明では、回動部材２０がステ
ータ１６の中心とは異なる回動中心軸１９を回動中心と
している。このため回動部材２０は回動中心軸１９を中
心に円弧運動し、従って回動部材２０に保持されている
補正レンズ１２が光軸Ｏと直交する平面内で移動する。

つまり、回動部材２０の回動中心軸１９と、ステータ１
６の中心（光軸０）とは位置が異なるため、発生する表
面進行波の方向（ステータ１６の周方向）と、回動部材
２０の運動方向（回動中心軸１９を中心とする円弧）と
は異なるが、本発明において、回動部材２０に要する回
動角は高々±３°程度で十分であるから、両者の方向は
一致していると見ることができ、回動部材２０は滑らか
に回動する。

回動部材２０の回動角および方向は、圧電体板１７に与
える交流電圧の時間、および周波電圧の位相（差）によ
って決定することができる。すなわち回動部材２０は、
圧電体板１７に与える交流電圧の位相差によって定まる
左右いずれかに、印加電圧の波数に比例した量だけ移動
し、その移動量に応じて、補正レンズ１２を通ってフィ
ルム面上に結像する像を移動させることができる。厳密
には、補正レンズ１２は直線運動でなく円弧運動するが
、その距離は極めて短い（±０．５ｍｍ程度）ので近似
的に直線運動とみなすことができる。

従って、いまカメラに左右方向のブレが生じてフィルム
面３０上の被写体像が移動しようとじた場合には、その
カメラブレの量と速度に対応した適切な交流電圧を圧電
体板１７に印加すれば、被写体像をフィルム面３０上に
静止させてお（ことができることになる。

なおステータ１６および圧電体板１７は、完全な円形に
した方が表面進行波の発生効率がよく、回動部材２０を
円滑に回転させることができる。

しかしステータ１６には、回動部材２０が接触している
部分に表面進行波が発生すればよいから、例えばこのス
テータ１６および圧電体板１７を円弧状にして、小型化
を図ることも可能である。

また補正レンズ１２の位置を決定する回動部材２０は、
永久磁石２４と磁性材料ブロック２５の磁気吸引力（ま
たはばね付勢力）によって、そのライニング材２３がス
テータ１６のスラスト面１８と摩擦接触しているから、
カメラに振動や衝撃が加わっても不安定に移動すること
がなく、カメラ姿勢差によって補正レンズ１２の位置が
移動することもない。

第１Ａ図、１８図では、説明の便宜上、回動部材２０の
回動中心軸１９を光軸Ｏの下方に位置させ、補正レンズ
１２を左右方向に移動する構成としたが、実際のカメラ
において発生する像ブレは、シャッタボタン押し下げ時
に発生する上下方向の角度ブレに起因するものが多い、
そこで実際のカメラに本発明を適用する場合には、回動
中心軸１９を光軸Ｏの左右いずれかに位置させ、縦方向
の像ブレを補正するようにするのが実際的である。

第２図は、以上の像ブレ補正装置を有するカメラの制御
系を示すものである。カメラ３１には、第１図の装置が
搭載されているが、図には主撮影レンズ１１、補正レン
ズ１２、ステータ１６および圧電体板１７のみを示して
いる。カメラ３１にはさらに、角速度センサまたは角加
速度センサ３２が搭載されている。この角速度センサま
たは角加速度センサ３２は、カメラブレの大きさを検出
可能なものであればよいが、例えば松下電子部品株式会
社製の角速度センサｒＥＹＫ−ＧＯ２ＣＪ　　（品番）
を用いることができる。この角速度センサは、振動して
いる音叉によって生じたコリオリの力を利用したもので
、２個のバイモルフを丁字形に配置したジャイロ信号検
出部、音叉駆動回路、および信号処理回路よりなってい
る。また特願平１−　　　　　　（平成元年４月３日出
願）において本出願人が提案した角加速度センサも用い
ることができる。

角加速度センサ３２によって検出されるカメラブレ信号
は、信号処理回路３４に入力され、この信号処理回路３
４は光軸Ｏの角度ブレ量に比例した出力を生じ、これを
コンパレータ３５に入力する。他方交流電圧の発生源で
ある源発振部３６からの交流電圧は、圧電体板１７に印
加する２相の交流電圧を発生する交流電圧発生器３７に
入力され、ドライバ回路３８を介して圧電体板１７に与
えられる。交流電圧発生器３７の出力はまた、２相の交
流電圧の位相関係によって交流電圧波数を減算または加
算するカウンタ３９に導かれ、Ｄ／Ａコンバータ４０を
介して、コンパレータ３５に入力される。コンパレータ
３５は、信号処理回路３４の出力とＤ／Ａコンバータ４
０の出力の大小比較を行なった結果によって、交流電圧
発生器３７からの２相の交流出力の位相関係を変更させ
、または交流電圧発生を停止させる。

上記構成の制御装置は、シャッタボタンの押し下げ操作
に伴い、光軸ブレが発生すると、交流電圧発生器３７お
よびドライバ回路３８を介して。

圧電体板１７に、光軸ブレによって発生する像ブレをな
くすように補正レンズ１２を移動させる交流電圧を印加
することができる。従って、シャッタボタン押し下げ時
にカメラブレが発生しても、像ブレがない、あるいは抑
制された写真を得ることができる。

第１図、第２図の実施例では、補正レンズ１２の移動方
向は一次元である。このため、例えばシャッタボタン押
し下げ時に発生する光軸の縦ブレによる画像ブレについ
ては抑制された写真が得られるものの、長時間シャッタ
等において発生する上下左右のあらゆる方向の成分を含
む手ブレについては対応できない。

第３Ａ図、第３Ｂ図は、補正レンズ１２を光軸Ｏと直交
する平面内のあらゆる方向に移動可能として、上下左右
のカメラブレに対処できるようにした実施例を示す、こ
の装置は、基本的に、第１Ａ、１８図に示した像ブレ補
正装置を二組用い、一対の回動部材２０Ｖ、２０Ｈの回
動中心位置を光軸０を中心として略直角をなす位置に配
置したこと、および一対の回動部材２０Ｖ、２０Ｈに、
該一対の回動部材の回動が互いに独立して補正レンズ１
２に伝達されるように、補正レンズ１２を支持したこと
に特徴がある。

第３Ａ図、第３Ｂ図においては、二組の像ブレ補正装置
について、垂直方向のそれについては、第１Ａ、１８図
で説明した要素の符合にＶのサフィックスを、水平方向
のそれについては同Ｈのサフィックスを付している。各
像ブレ補正装置の構成は、第１Ａ図、１８図と同一であ
るので、説明を省略する０回動部材２０Ｖの回動中心軸
１９Ｖと回動部材２０Ｈの回動中心軸１９Ｈが、光軸０
を中心に直角をなしていることは、第３Ｂ図に明らかで
ある。第３Ａ図は、図示の便宜上、第３Ｂ図のｖ−■断
面とＨ−Ｈ断面とを重ねて描いたものである。

回動部材２０Ｖの支持開口２１Ｖは、一対の水平方向の
平行辺２１ＶＨを有する小判状をしていて、補正レンズ
１２の円形の補正レンズ枠１５と、平行辺２１ＶＨの中
心部で線接触する。これに対し、回動部材２０Ｈの支持
開口２１Ｈは、対の垂直方向の平行辺２１ＨＶを有する
小判状をしていて、補正レンズ１２の円形の補正レンズ
枠１５と、同様に平行辺２１ＨＶの中心部で線接触する
。

以上の支持態様によると、回動部材２０Ｖが回動中心軸
１９Ｖを中心に揺動すると補正レンズ１２が上下方向に
移動し、回動部材２０Ｈは補正レンズ１２のこの動きを
妨げることがない、同様に、回動部材２０Ｈが回動中心
軸１９Ｈを中心に揺動すると補正レンズ１２が左右方向
に移動し、回動部材２０Ｖは補正レンズ１２のこの動き
を妨げることがない、従って、補正レンズ１２を上下方
向、左右方向に自由に移動させることができる。勿論、
他の支持態様によって、互いに直交する一対の回動部材
２０の回動が互いに独立して補正レンズ１２に伝達され
るように支持してもよい。

圧電体板１７Ｖと１７Ｈは、それぞれ、カメラに加わる
上下方向のカメラブレを検知する角速度または角加速度
センサと、左右方向のカメラブレを検知する角速度また
は角加速度センサによって、第２図について説明したの
と同様に制御される。よって、カメラに加わるあらゆる
方向のブレに対して、そのブレを補正するように補正レ
ンズ１２を移動させ、像ブレを減少させあるいは防ぐこ
とができる。

第１図および第３図の実施例にみるように、本発明の像
ブレ補正装置は、その構成要素を平板状の薄い部材から
構成することが可能であり、従ってカメラ内の限られた
スペースに容易に搭載可能である。

「発明の効果」以上のように本発明は、表面進行波による超音波モータ
の原理を応用して補正レンズを支持した回動部材を円弧
運動させ、像ブレを補正するので、小型カメラに搭載可
能で、確実に作動する像ブレ補正装置が得られる。特に
回動部材を互いに直交する関係で一対設ければ、あらゆ
る方向のカメラブレに対処することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ、１８図は本発明によるカメラの像ブレ補正装置
の第一の実施例を示すもので、第１Ａ図は１８図のＡ−
Ａ線に沿う断面図、第１Ｂ図は主要要素の正面図である
。第２図は第１図の像ブレ補正装置の制御系を示すブロッ
ク図、第３Ａ、３Ｂ図は本発明によるカメラの像ブレ補正装置
の別の実施例を示すもので、第３Ａ図は、第３Ｂ図のＶ
　−Ｖ　線、Ｈ−Ｈ線に沿う断面を合成した断面図、第
３１に図は主要要素の正面図で１１・・・主撮影レンズ
、１２・・・補正レンズ、１３・・・レンズ枠、１４・
・・固定枠、１５・・・補正レンズ枠、１６・・・ステ
ータ、１７・・・圧電体板、１８・・・スラスト面、１
９・・・回動中心軸、２ｏ・・・回動部材、２１・・・
支持開口、２１ＶＨ１２１ＨＶ・・・平行辺、２２・・
・腕部、２３・・・ライニング材（接触部）、２４・・
・永久磁石、２５・・・磁性材料ブロック、２７・・・
凹部、２８・・・ストッパビン、３ｏ・・・フィルム面
、３１・・・カメラ、３２・・・角速度または角加速度
センサ、３４・・・信号処理回路、３５・・・コンパレ
ータ、３６・・・源発振部、３７・・・交流電圧発生器
、３８・・・ドライバ回路、３９・・・カウンタ、４ｏ
・・・Ｄ／Ａコンバータ。特許出願人　　旭光学工業株式会社同代理人　　　　三　浦　邦　夫ある。手続ネ南正書（自発）平成元年５月３１日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カメラに加わるブレを検知して、像ブレを減少さ
せる方向に補正レンズを移動させるカメラの像ブレ補正
装置において、撮影光軸側を中心とする円弧状のスラスト面と、該スラ
スト面の周方向に表面進行波を発生する手段とを有する
弾性体からなるステータ；このステータのスラスト面に
接触する接触部と、上記補正レンズの外側に設けた回動
中心軸とを有し、この回動中心軸を中心に円弧運動を行
なう回動部材；およびこの回動部材に設置された上記補正レンズを備えたこと
を特徴とするカメラの像ブレ補正装置。
（２）カメラに加わる互いに直角をなす方向の一対のブ
レを検知して、像ブレを減少させる方向に補正レンズを
移動させるカメラの像ブレ補正装置において、撮影光軸側を中心とする円弧状のスラスト面と、該スラ
スト面の周方向に表面進行波を発生する手段とを有する
弾性体からなるステータを一対設け、この一対のステータのそれぞれのスラスト面に接触する
接触部と、上記補正レンズの外側に設けた回動中心軸と
を有し、この回動中心軸を中心に円弧運動を行なう回動
部材を一対設け、この一対の回動部材の回動中心軸を、撮影光軸を中心と
して略直角をなす位置に配置し、この一対の回動部材に、該一対の回動部材の回動が互い
にほぼ独立して補正レンズに伝達される態様で該補正レ
ンズを支持したことを特徴とするカメラの像ブレ補正装
置。