JPH0337615A

JPH0337615A - ２軸駆動装置

Info

Publication number: JPH0337615A
Application number: JP17190189A
Authority: JP
Inventors: Koichi Washisu; 晃一鷲巣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1991-02-19

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】（発明の利用分野）本発明は、比較的低い周波数の振動を受ける例えばカメ
ラ等の機器に搭載されて、ＩＨｚ乃至１２１］ｚ程度の
周波数の振動を検出して、これを像プレ防止の情報とし
て像プレ防止を図る防振装置等に配置される２軸駆動装
置の改良に関するものである。

（発明の背景）本発明の対象となる従来技術を、カメラの場合を例にし
て以下に説明する。

近年のカメラでは、露出決定やピント合せ等の撮影にと
って重要な作業はすべて自動化されている為、カメラ操
作に未熟な人でも撮影を失敗してしまう可能性は非常に
少なくなっているが、カメラブレ（振れ）による撮影の
失敗だけは自動的に防ぐことをができなかった。それ故
に、最近ではカメラプレに起因する撮影の失敗をも防止
できるカメラが研究されており、特に、撮影者の手ブレ
による撮影の失敗を防止することのできるカメラについ
ての開発研究が進められている。

上記の手ブレは周波数として通常ＩＨｚ乃至１２Ｈｚの
振動であるが、カメラシャッタのレノーズ時点において
このような手ブレを起していても像ブレのない写真を撮
影可能とするためには、上記手ブレ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正確に変位
させてやらなければならない。従って、前述の目的（す
なわち、カメラのプレが生じても像ブレを生じない写真
を撮影できること）を達成するためには精度の良い駆動
をする補正レンズが必要となる。

上記カメラブレの検出は、原理的にいえば、角加速度、
角速度等を検出する振動センサ及び該センサ信号を電気
的、あるいは機械的に積分して角変位を出力するカメラ
プレ検出システムをカメラに搭載することによって行う
ことができる。

ここで、角速度計を用いた像プレ抑制システムについて
第４図を用いてその概要を説明する。

第４図例は、図示矢印６１方向のカメラ縦ブレ６１　Ｐ
　（Ｐ　：Ｐｉｔｃｈ　）及びカメラ横ブレ６１Ｙ（Ｙ
　：　ｙａｗ）を抑制するシステムの図である。同図中
６２はレンズ鏡筒、６３Ｐ、６３Ｙは各々カメラ縦プレ
角速度、カメラ横プレ角速度を検出する角速度計である
ところの縦ブレ、横プレ検出器であり、それぞれの角速
度検出方向を６４Ｐ、６４Ｙで示す、６５Ｐ、６５Ｙは
角速度計６３Ｐ、６３Ｙよりの信号を積分して手プレ角
変位に変換する公知のアナログ積分回路であり、該出力
は、補正光学系６６　（６７Ｐ、６７Ｙは各々その駆動
部、６８Ｐ、６８Ｙは位置検出センサ）を駆動させて像
面６９での安定を確保する為の信号として用いられる。

又、補正光学機構自体に機械的積分作用を持たせ、上記
アナログ積分回路を省くことも出来る。

第５図（ａ）はその様なシステムに好適に用いられる２
軸駆動の補正光学系であり、補正光学系を支持するレン
ズ枠５１ａ、５１ｂは光軸５２に対し直交する互いに直
角な２方向５３Ｐ、５３Ｙ方向に自在に移動出来る構造
になっている。

第５図（ａ）において、保持枠５４に対し、ボールベア
リング５５Ｐ＋　、５５Ｐ２．５５’／＋　、５５Ｙ２
　　（５５Ｐ２．５５Ｙ２は不図示）に支持された各々
５６Ｐ、５６Ｙ方向に回転可能なブラケット５７Ｐ、、
５７Ｐ、、５７Ｙ、、５７Ｙ２が設けられている。又、
各ブラケット上でボールベアリング５８Ｐ、、５８Ｐ、
、５８Ｙ、、５８Ｙ　２　　（５８Ｐ　ｌは不図示）に
支持され、各々５６Ｙ、５６Ｐ方向に回転可能な梁５９
Ｐ、、５９Ｐ２，５９Ｙ、　、５９Ｙ、（５９Ｐ２．５
９Ｙ２は５９Ｐ、、５９Ｙ、にかくれ一部しか見えない
）が延出している。

そのため、梁５９Ｐ＋　、５９Ｐｔ　、５９Ｙ＋　。

５９Ｙ２は保持枠５４に対し、ブラケット５７Ｐ、、５
７Ｐ２，５７Ｙ＋　、５７Ｙａを中心にして５６Ｐ、５
６Ｙ方向の両方向に回転可能となっている。

第５図（ｂ）は梁５９Ｙ２の一部を拡大した図であるが
、梁５９Ｙ２の端部には光軸５２方向以外に可撓なスプ
リングワイヤ５１０が取付けられており、スプリングワ
イヤ５１０によりレンズ枠５１ａを支持している。

そのため、梁５９Ｐ＋　、５９Ｐ２もしくは５９ｙ、、
５９Ｙｚは各々のブラケットを中心に平行リンク構造と
なり、レンズ枠５１ａ、５１ｂを５３Ｐ、５３Ｙ方向に
平行シフトさせる。

ここで、第５図（ｂ）に示される様にブラケット５７Ｙ
２には磁気抵抗効果等を利用した位置検出センサ５１１
Ｙが取付けられており、梁５９Ｙ２に埋込まれた磁性体
５１２Ｙと対向して梁５９Ｙ２の５６Ｐ回りの回転量を
検出する。

同様にブラケット５７Ｐ２にも位置検出センサが取付け
られており、梁５９Ｐ２の５６Ｙ回りの回転量を検出す
る。

再び第５図（ａ）に戻って、梁５９Ｐ２．５９Ｙ２には
、駆動源としてのボイスコイル５１３Ｐ、５１３Ｙが取
付けられている。

第５図（Ｃ）は梁５９Ｙ２に取付けられたボイスコイル
５１３Ｐの拡大図であり、５１４Ｐは不図示の外部固定
部材に固定されたヨークであり（５１６Ｐ＋　、５１６
Ｐａは永久磁石）、公知の磁気回路構成により、点線５
１７の様に磁束が貫いている。又、ボイスコイル５１３
Ｐのコイルは矢印５３Ｙ方向に巻かれているため、コイ
ルに電流を流す事で矢印５３Ｐ方向に駆動力を発生し、
レンズ枠５１ａ、５１ｂを矢印５３Ｐ方向互いに逆向き
にシフトさせる。

梁５９Ｐ２に取付けられたボイスコイル５１３Ｙも同様
にレンズ枠５１ａ、５１ｂを矢印５３Ｙ方向互いに逆向
きにシフトさせる。

そして、レンズ枠５１ａとレンズ枠５１ｂに入るレンズ
の屈折力を互いに逆極性とする事で、レンズ枠５１ａ及
び５１ｂが逆方向にシフトした時に光軸は同方向に偏心
する。

又、位置検出センサ５１１Ｙとボイスコイル５１３Ｐ及
び位置検出センサ５　］、　ｌ　Ｐとボイスコイル５１
３Ｙは第５図（ａ）に示した様に公知のサーボループを
構成しており、アナログ積分回路６５Ｐ、６５Ｙからの
指令信号に忠実に光学系を５３Ｐ、５３Ｙ方向に駆動さ
せる事が出来る。

第６図は防振カメラ用の別の補正光学系を示したもので
あり、不図示の固定部材に固定されたボールベアリング
から軸４２Ｙ、、４２Ｙ、を介して支持される支持枠４
１は、４５Ｙ回りに回転可能であり、又、支持枠４１に
設けられたボールベアリング４３Ｐ、、４３Ｐ２　（４
３Ｐ２は不図示）に支持軸を介して支持された鏡筒４４
は支持枠４１に対し４５Ｐ回りに回転可能で、全体とし
てジンバル構成となっている。

鏡筒４４には第５図（Ｃ）　と同様なボイスコイル４６
Ｐ、４６Ｙが取付けられており、不図示の鏡筒の４５Ｐ
、４５Ｙ回りの回転検知センサとのサーボループを構成
し、アナログ積分回路からの指令によりレンズ４７ａ、
４７ｂ　（４７ｂは不図示）を光軸４９と直交する互い
に直角な２方向４８Ｐ、４８Ｙに光軸となす角を変化し
つつ平行移動させる。

しかしながら、この様な２軸駆動系においては、互いの
軸の駆動が干渉する欠点があった。

第５図（ａ）において、ボイスコイル５１３Ｐで光学系
を５３Ｐ方向に駆動する事を考える。ここで、ボールベ
アリング５８Ｙ２の取付けが僅かに狂っていて梁５９Ｙ
２の回転する平面が５３Ｐ方向でない場合、駆動力は５
３Ｐ方向ばかりでなく、５３Ｙ方向にも漏れて来る。

又、光学系の重心がボイスコイル５１３Ｐの駆動軸から
ずれている場合でも光学系は５３Ｐ方向以外にわじれの
力を受け、それによる各部歪みが増大され、例えば前述
ボールベアリング５８Ｙ２を支持するブラケット５７Ｙ
２が撓み、梁５９Ｙ２の回転方向が変化する、ボイスコ
イル５１３Ｐの取付は方向が５３Ｐ方向とずれて来る、
等により駆動力が他方向にも漏れて来る。

以上の問題が生じた場合、防振レンズは防振すべき方向
の手ブレを十分に抑制する事が出来ないばかりでなく、
他方向のブレを増大させてしまう事になってしまう。

（発明の目的）本発明の目的は、上述した問題点を解決し、互いに干渉
のない２軸駆動装置を提供することである。

（発明の特徴）上記目的を達成するために、本発明は、一方の軸方向の
駆動力の所望の割合を他方の軸方向に加える干渉調整手
段を設け、以て、干渉する駆動方向の駆動力を意図的に
漏らして打ち消すようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例）第１図（ａ）は本発明の第１の実施例の主要部分（第５
図（ａ）の第５図（ｃ）に対応する部分）を示す図であ
り、他の構成は全く同様である。

図において、ボイスコイル５１３Ｐはホルダ１１にねじ
止めされている。ホルダ１１は梁５９Ｙ２を挟んでおり
、ねじ１２ａ、１２ｂで固定されている。調整ねじ１３
には第１図（ｂ）に示すようにウオーム１４が設けられ
ており、又梁５９Ｙ２にはビニオン１５が切られている
。

そのため、ねじ１２ａ、１２ｂが緩んでいる状態で調整
ねじ１３を回すと、ホルダ１１と梁５９Ｙ２は相対的に
回転する。よって、この調整ねじ１３を回すと、第１図
（ｃ）に示す様にボイスコイル５１３Ｐの駆動力の方向
１６　（Ｆ）は、矢印１７（Ｆ′）方向に変化し、その
ベクトル分解した矢印１８（Ｆ２”）方向にも駆動力が
加わる。

したがって、第５図（ａｌ　の駆動系のボイスコイル５
１３Ｐのみを駆動しながら、位置検出センサ５１１Ｐの
信号がゼロになる様に調整ねじ１３を回す事で、漏れ駆
動力をゼロにする事が出来る。

ボイスコイル５１３Ｙにも同様な調整ねじを設けており
、これにより５３Ｙ方向の駆動力の漏れを調整する。

第２図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す図であり、
ホルダ２１は長穴２２ａ、２２ｂを介してボイスコイル
５１３Ｐをねじ止めしている。そのため、ねじを緩める
事でボイスコイル５１３Ｐを梁５９Ｙ２に対して矢印２
３方向に平行移動出来る。

そして、ホルダ２１には穴２４が設けられ、ボイスコイ
ル５１３Ｐには長穴２２ａ、２２ｂと直交する長穴２５
が設けられており、共に調整治具２６の軸２６ａ、２６
ｂが嵌合する様に構成されている。

そのため、調整治具２６を穴２４に入れ回す事でボイス
コイル５１３Ｐと梁５９Ｙ２の矢印２３方向の位置を微
調する事が出来る。

第２図（ｂ）は、ボイスコイル５１３Ｐと光学系２７の
関係を示す図であるが、図においてボイスコイル５１３
Ｐを矢印２３方向にシフトさせる事で、その駆動方向と
光学系２７の重心の位置関係を変化させる事が出来る。

ここで、意図的に駆動方向軸上から重心をずらすと、光
学系２７にはねじりトルクＴが加わり、各部の歪み等に
より駆動方向が変化してゆく。

そのため、前述の様に位置センサ出力を見ながらボイス
コイル５１３Ｐの駆動方向を微調してゆく事で、漏れ駆
動力をゼロにする事が出来る。

第３図（ａ）は本発明の第３の実施例を示すブロック図
であり、前述の第１．２の実施例の如くメカ的な調整で
干渉を防ぐのではなく、電気回路上で干渉を調整したも
のである。

図中、位置検出センサ３１、補償回路３４、駆動回路３
５、そして点線で示すコイルから梁を介して位置検出セ
ンサ３１へのループは公知の位置制御系である。

ここで、ピッチ位置検出センサ３１Ｐの出力は、増幅率
可変回路３２Ｐを介してアナログ積分回路６５Ｙ（第５
図（ａ）　参照）からのヨー指令信号３３Ｙとの差が求
められ、ヨー駆動回路３５Ｙに入力される。

同様に、ヨー位置検出センサ３１Ｙの出力は、増幅率可
変回路３２Ｙを介してアナログ積分回路６５Ｐ（第５図
（ａ）　参照）からのピッチ指令信号３３Ｐとの差が求
められ、ピッチ駆動回路３５Ｐに人力される。

そのため、ピッチ方向のブレが生じた時、ピッチ方向を
抑制する如く補正光学系を動かすばかりでなく、その一
定割合所望の極性でヨ一方向にも駆動される。

いま、ピッチ方向の駆動の一部がヨ一方向に漏れている
場合、増幅率可変回路３２Ｐで割合、極性を調整した信
号をヨーボイスコイルに入力して打ち消す事が出来る。

ヨー駆動力がピッチ方向に漏れている場合でも、増幅率
可変回路３２Ｙを調整する事で打ち消す事が出来る。

尚、第３図（ａ）では補正光学系６６の位置制御ループ
を含んだ例により干渉調整の説明をしたが、第３図（ｂ
）に示す様に、ピッチ駆動回路３５Ｐ、３４Ｙと位置検
出センサ３１Ｐ、３１Ｙが分離したオーブンの駆動系に
おいても同様に干渉調整を行うことができる事は言うま
でもない。

本実施例によれば、メカ的或は電気的に駆動力を調整し
て、干渉する駆動方向に意図的に漏らして打ち消す事で
、互いの干渉のない２軸駆動補正光学系を得られ、精度
の良い防振カメラを実現出来る。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、一方の軸方向の
駆動力の所望の割合を他方の軸方向に加える干渉調整手
段を設け、以て、干渉する駆動方向の駆動力を意図的に
漏らして打ち消すようにしたから、互いに干渉のない２
軸駆動装置を提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例の主要部分を示す
斜視図、第１図（ｂ）はその要部拡大図、第１図（Ｃ）
は第１の実施例における干渉調整について説明する図、
第２図（ａ）は本発明の第２の実施例の主要部分を示す
斜視図、第２図（ｂ）はその干渉調整について説明する
図、第３図（ａ）は本発明の第３の実施例を示す電気ブ
ロック図、第３図（ｂ）は本発明の第３の実施例の変形
例を示す電気ブロック図、第４図は従来の２軸駆動装置
が配置された防振カメラを示す図、第５図（ａ）は本発
明に係るその主要部構成を示す斜視図、第５図（ｂ）（
ｃ）はその要部拡大図、第６図は本発明に係る２軸駆動
装置が配置される防振カメラの光学系を示す斜視図であ
る。１３・・・・・・調整ねじ、１４・・・・・・ウオーム
、１５・・・・・・ビニオン、２１・・・・・・ホルダ
、２２・・・・・・長穴、２４・・・・・・穴、２５・
・・・・・長穴、２６・・・・・・調整治具、３１・・
・・・・位置検出センサ、３２・・・・・・増幅率可変
回路、３３・・・・・・指令信号、３５・・・・・・駆
動回路、５１３・・・・・・ボイスコイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに直角な第１及び第２の軸方向に自在に駆動
される質量を持つ部材と、該部材を前記第１、第２の軸
方向に駆動する第１、第２の駆動手段とを備えた２軸駆
動装置において、一方の軸方向の駆動力の所望の割合を
他方の軸方向に加える干渉調整手段を設けたことを特徴
とする２軸駆動装置。
（２）干渉調整手段は、第１、第２の駆動手段の駆動方
向を、第１、第２の軸方向に対して所望の割合傾斜させ
て行う手段であることを特徴とする請求項１記載の２軸
駆動装置。
（３）干渉調整手段は、第１、第２の駆動手段の駆動方
向を、第１、第２の軸方向に対して所望の割合平行移動
させて行う手段であることを特徴とする請求項１記載の
２軸駆動装置。
（４）干渉調整手段内に、第１、第２の軸方向の質量の
位置を検出する第１、第２の位置検出手段と、該第１、
第２の位置検出手段の出力を所望の割合で正もしくは負
に増幅して、第２、第１の駆動手段に入力する入力可変
手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の２軸駆
動装置。