JPH035738A - カメラの像安定化装置 - 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〕 本発明は、画像のブレ状態を検出するブレ検出手段の出
力に応答して結像系を駆動し、前記ブレ状態を補正する
カメラの像安定化装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来から上述の如きカメラの像安定化装置は特開昭６３
−４９７２９号公報等により種々提案されている。

一般にこの種の像安定化装置は、手振れ等のカメラの振
動に由来して生ずる被写体像の振動を防ぐため被制御対
象である結像系をフィードバック系制御機構により、振
動の抑圧方向に駆動させる構成となっている。

例えばカメラのブレ振動（通常は撮影光軸に対するカメ
ラの傾斜振動）を加速度信号として検出し、この加速度
信号を信号処理系により積分して変位信号（あるいは速
度信号）を得、これに依存して前記レンズ系を振動抑圧
方向（結像の見掛は上の振動を抑圧する方向）に駆動さ
せるものとして構成される。

第７図はこのような従来の信号処理系を含む像安定化装
置の原理的構成を一例的に示したものであり、この第７
図において、■は加速度計であり、不図示のカメラの撮
影光軸に対する傾動を加速度信号として検出する。この
検出された加速度信号ａは第１の積分器２で速度信号Ｖ
に積分され、さらに第２の積分器３で変位信号ｄに変換
される。

５はアクチュエータであり、像ブレ防止のために、径方
向の移動が可能に設けられているカメラの結像系４（通
常は結像レンズ系）を前記変位信号ｄの入力によって径
方向に駆動制御させるように動作する。

６は前記結像系４の実際の位置変位を検出する位置検知
手段を構成している位置検出センサであり、この位置検
知手段からの信号をアクチュエータ５の入力系であるオ
ペアンプ７にフィードバックさせて、結像系４の駆動制
御を振動変位に対応させるフィードバックループを構成
させている。

なお８は前記アクチュエータ５の非作動時に結像系４を
移動可能範囲の片側限界位置に押し付けているバネであ
り、非作動時に結像系４が無用な動きを起こさないよう
にしているものである。

この従来例の構成においては、アクチュエータが作動状
態となった時の結像系４の径方向の位置は、該バネ８と
アクチュエータ５が発生する力とのつりあ、いで決まる
ことになるが、前記バネ８が存在しているために像ブレ
防止の作動開始動作を適切に与えるために、更に結像系
センタリング手段を設けるのが普通となる。

このことを簡単に説明すると、前記構成における結像系
４の径方向の全ストロークをＥとし、結像系４がその中
央位ｆｉ（Ａ’／２の位置）にある場合を原点とすると
、前記アクチュエータ５の非動作時には結像系４はバネ
８で一１！／２の位置に押し付けられていることになる
。次にアクチュエータ５を非作動時から作動状態に切換
たとすると、上述のセンタリング手段がなければ結像系
４は前記−Ａ／２の位置に押し付けられたままの状態で
像ブレ防止の動作を開始しなければならないことになる
。そうすると結像系４は負の限界位置にあるから、これ
ではこれ以上の負方向への移動を行なうことができず、
良好な像ブレ防止効果を期待できない。

そこでアクチュエータ５の作動によって結像系が任意に
正・負いずれの方向へも移動できるようにするため、該
アクチュエータ５の作動開始時点で結像系４を一１／２
位置から前記原点位置に直ちにもってくる（この動作を
センタリングという）ための手段を付加し、このセンタ
リング後に像ブレ防止の制御を開始させるようにしてい
るのである。

前記センタリングの動作は例えばカメラではシャッタの
レリーズ動作の直前において特に有効となる。即ち、レ
リーズ動作中のフィルム露光時には像安定化動作が有効
でなければならないが、結像系４がストローク中央から
大きく外れた位置にあるときに、レリーズ動作が開始さ
れるとストローク余裕が小さい側に対しては、結像系４
がストローク端に突き当たる可能性が大きくなり、像安
定化動作が無効になりやすい。

そのために、レリーズ動作を行う直前に、センタリング
動作を行い、結像系４をストローク中央に移動させてか
らレリーズ動作を開始する事が望ましい。

ところが、センタリング動作は、それに要する時間が、
第８図に示すように結像系４のセンタリングの動作時間
及びセンタリング後の振動減衰時間のために３０〜１０
０　ｍ　ｓ　ｅ　ｃ程度の時間Ｔｌが必要であり、従っ
てセンタリングの設定時間Ｔ２としては、Ｔｌ＜Ｔ２と
なるように、それ以上長（設定し、センタリング設定時
間の間はレリーズ動作が開始しないようにする必要があ
り、撮影者がレリーズボタンを押してから、レリーズ動
作が開始するまでのいわゆるタイムラグが太き（なりシ
ャッターチャンスを逃すという欠点があった。

尚、第８図に於いてｖｌは結像系４の変位、ｖ２は後述
するワンショット回路２０の出力の反転信号である。ｖ
ｌについては縦軸は０　、１６７　ｍ　ｍ　／　ｄ　ｉ
　ｖ　。

待機位置−１２／　２＝−０，６ｍｍ、　Ｖ　、　、　
Ｖ　２共通の横軸は時間で２０　ｍ　ｓ　／　ｄ　ｉ　
ｖである。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情に鑑み為されたもので、画像のブレ
状態を検出するブレ検出手段と、該ブレ検出手段の出力
に応答して結像系を駆動し、前記ブレ状態を補正する駆
動手段を有するカメラの像安定化装置に於いて、前記駆
動手段は、前記結像系を駆動する為のカム手段を有し、
該カム手段の有効作動領域外に該カム手段の空走領域を
設け、センタリングに要する時間を短縮できるようにし
ようとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を基に説明する。

第２図は一眼レフカメラに本発明を適用した場合の全体
の構成図であり、第７図と同一の構成部分には同一の番
号を付して詳細な説明は省略する。

第２図に於いて、９はタックリターンミラー、１０は絞
り、１１はシャッタ、１２はフィルム面である。

１３はレリーズ制御回路であり、ノクラレルｌ１０１１
５、ゲート回路１４を通して入力されるレリーズ信号が
ローレベル（以下ｒＬＪという）からノ１イレベル（以
下ｒＨＪという）となったときに、クイックリターンミ
ラー９、絞り１０、シャッタ１１の動作を制御し、一連
のレリーズ動作を行わせる。そしてレリーズ動作が終了
すると、レリーズ動作終了信号をパラレルＩ１０，１５
を通してメインＣＰＵ。

１６に出力する。

１４はゲート回路で、ワンショット回路２０の出力がｒ
ＨＪのとき、パラレルＩ１０，１５からレリーズ制御回
路１３に対して出力されるレリーズ信号を制限する。

１５はパラレルＩ１０　、で、メインＣＰＵ、１６とレ
リーズスイッチ１７、レリーズ制御回路１３や他の不図
示のスイッチ回路との間の信号のやりとりを行なう。

１６はメインＣＰＵ　、でレリーズスイッチ１７が押さ
れたことを検知してレリーズ信号を発生する。またカメ
ラ内部での露出演算、測距演算なども行う。

１７はレリーズスイッチ４でパラレルＩ１０　。

１５とパラレル■１０２１９に接続される。

１８は像ブレ防止装置用中央演算回路ＣＰＵ　２であり
、レリーズスイッチ１７が押されたことをパラレルｌ１
０２１９を通して検知するとセンタリング動作を実行さ
せる。

１９はインターフェースであるパラレル■１０２であり
、その出力ポートはワンショット回路２０に接続され、
また入力ポートはレリーズスイッチ１７及びワンショッ
ト回路２０の出力が接続されている。

２０はワンショット回路で、パラレルＩ１０　、。

１９からの出力がｒＬＪ→ｒＨＪとなる立ち上がりでｒ
ＨＪパルスを出力するようになっており、ゲート回路１
４、パラレルＩ１０□　１９および前述の第７図で説明
した積分器３のリセット入力に接続されている。

２１はセンタリング用基準電源でパワーアンプ２２に接
続され、結像系４をアクチュエータ５で駆動する。

次に第２図の構成の動作について説明する。

まず、レリーズスイッチ１７が押されるとＣＰＵ２１８
はパラレルｌ１０２１９の出力をｒＨＪにすることでセ
ンタリング動作を開始させ、メインＣＰＵ　。

１６はパラレルＩ１０，１５からレリーズ信号をｒＨＪ
にする。このときセンタリング動作が優先されるよう、
メインＣＰＵ、１６ではレリーズスイッチエアのＯＮを
検知してからレリーズ信号発生までにソフトウェアによ
りタイムラグを置くよう構成されている。パラレル■１
０２１９のｒＬＪ→ｒＨＪの立上り時に、ワンショット
回路２０はｒＨＪパルスを出力し、センタリング設定時
間として所定の時間、パルスをｒＨＪに保持する。この
ｒＨＪパルスの立上りを受けて積分器３はリセットされ
、その出力が０になるため、パワーアンプ２２に入力す
る指令電圧はセンタリング用基準電源２１からの電圧だ
けになり、このためアクチュエータ５に対して基準電源
２１の電圧によって指示される位置、即ち結像系４の原
点位置に向う位置フィードバックの作用が働き、これが
センタリング動作となる。ワンショット回路２０の出力
がｒＨＪの状態では、ゲート回路１４によってレリーズ
制御回路１３へのレリーズ信号は制限されるため、レリ
ーズ動作は禁止状態にある。ここでワンショット回路２
０の出力がｒＨＪになっている時間をセンタリングに必
要な時間以上にあらかじめ設定してお（ことによってセ
ンタリング動作が終了する前にレリーズ動作が開始され
るのを防ぐことができる。ワンショット回路２０の出力
がｒＬＪになると積分器３のリセットは解除され、積分
器３からは変位信号ｄが出力されるようになり、センタ
リング動作後の像ブレ防止動作が開始される。同時にゲ
ート回路１４に対する入力もｒＬＪとなるため、レリー
ズ信号の制限は解除される。

以上で像ブレ防止装置の結像系のセンタリング動作は終
了する。

本実施例ではワンショット回路２０の出力がｒＨＪのと
きには、レリーズ動作全体を制限するよう構成されてい
るが、−眼レフカメラのようにミラーのアップダウンや
絞りの絞り込みなど一連の動作でレリーズシーケンスが
成り立っている場合は、これをシャッタの開く前の任意
の段階で停止させるよう構成してもよい。

第３図、第４図は、第２図の結像系４まわりの詳細を示
すものである。

第３図及び第４図に於いて第１図の結像光学系４を構成
する光学部品群３２は、リング３５の内側に固着されて
おり、リング３５はマイラ（Ｍ　ｙ　Ｉ　ａ　ｒ登録商
標）のフィルムから打ち抜かれた２つの可撓性舌３８及
び３９によって、直径方向に対向し平行な２枚のブレー
ト３６及び３７の各端部にヒンジ接続されている。これ
らの舌３８及び３９は、各ブレート３６及び３７の端部
と前記リング３５との間に１０分の数ミリメートルの遊
びを残し、ブレート３６３７及びリング３５のそれぞれ
に設けられたスリット内にさし込まれて、これらのスリ
ットの内側に膠着されている。

一方これらブレート３６及び３７の他方の先端は、互い
に平行となる様、リング３５との接続と同様の方法で、
第二リング４０に゛ヒンジ接続されている。

その結果、これらのリング３５及び４０と、それらと継
手を介して連結しているブレート３６及び３７は、１つ
の変形可能な要素を成し、これらの平行な側に垂直なそ
の断面は平行四辺形となる。こうした変形可能な要素を
、複雑さを避けるため、これ以降「平行四辺形」と呼ぶ
事とする。

第二リング４０は更に平行で正対する２枚の別のブレー
ト４１．４２にヒンジ接続され、その方法はブレート３
６及び３７に関して前に記したものと同様である。前記
ブレート４１及び４２に垂直な直径面はそれ自身ブレー
ト３６及び３７に垂直な直径面に垂直である。ブレート
４１及び４２の他方端部は、レンズの台枠と一体になっ
ている２つの固着要素４３及び４４に、やはりマイラ舌
を介してヒンジ接続している。第二のリング４０とブレ
ート４１及び４２は、それらの先端を２つの固着要素４
３及び４４に連続させる事によって、最初の変形可能平
行四辺形（以下、第一の変形可能な平行四辺形という）
に垂直な第二の変形可能平行四辺形を成す。したがって
、これらの２つの四辺形は直列に配置され、且つ第２の
リング４０によって連結されるので、第二のリング４０
は同時に第−及び第二の変形可能平行四辺形の一部とな
る。各ブレート４１及び４２の端部の一方が固定されて
いるので、これらの同様なブレートの他方の端部に連接
されたリング４０は、第一の平行四辺形３５．３６．　
３７及び４０を変形させずに、相応の変位を生じさせる
当該平行四辺形のブレート４１及び４２に平行な直径面
で変位させる事ができる。第一平行四辺形のブレート３
６及び３７は、リング４０に連接され、リング４０は第
一の平行四辺形に垂直な第二の平行四辺形のブレート４
１及び４２に連接している。その結果、下記の変形面に
垂直な面に与えられた剛性の故に、このリングは、ブレ
ート４１及び４２によって、平行四辺形４０．　４１及
び４２の変形面のみを動くことができる。したがって、
リング４０は、第一の平行四辺形３５．３６゜３７及び
４０の変形面に於て、変形可能平行四辺形における固着
部４３及び４４と同様な役割を果たし、その結果、この
リング４０は、平行四辺形４０．４１゜４２の変形面に
垂直な他の平行四辺形３５．３６．３７゜４０の変形面
にのみ光学部品群３２を支持するリング３５を変位させ
ることができる。

したがって、平行四辺形４０，４１．４２の変形面に垂
直な面でリング４０に作用を及ぼすことによって、この
面における平行四辺形３５．３６．３７．４０の剛性の
故に、当該面に於て、リング４０とリング３５を変位さ
せ、また、平行四辺形３５．３６．３７゜４０の変形面
でリング３５に作用を及ぼすことによって、この面にお
けるその剛性の故に、他の平行四辺形４０．４１．４２
に影響を与えずに、第一の変形面に垂直な面でリング３
５のみを変位させる。

第一の直流電動機４６は、固着要素４３にもうけられた
受座に取り付けられる。この電動機の軸には、カム４７
が備えられ、このカムは、リング４０と当該カム間の摩
擦をできるだけ減少させるためのボールベアリング４８
を設けたリング４０の縁部の一部に向かい合って位置さ
れている。このカム４７とベアリング４８は、一方がリ
ング４０に固着され、他方が固定部４５に固着された非
常に安定度の高い力を有するばね４９によって、互いに
押し付けられている。

反射面を有するブレート５０は、リング４０から突出し
ており、該リング４０が変位し得る面に垂直な面にある
。ブレート５０の両側には、それぞれ光電位置検出器５
１．　５２が配せられている。平衡位置は、その位置に
於て、各検出器が、ブレート５０によって反射され、各
検出器に連結している発光ダイオードから放射される光
を同量だけ受は取る位置である。この平衡位置は、ボー
ルベアリング４８とカム４７の中央とが接触する時に選
択される。

リング４０自身も、直流電動機５３を有し、その電動機
の軸にはカム５４が取り付けられている。この電動機５
３は、光軸に関し電動機４６より９０°の位置に配置さ
れている。これはすなわち、このカム５４が四辺形３５
．３６．３７及び４０の変形面で働くことである。ボー
ルベアリング５５は、上記カム５４の正面にあるリング
３５の縁部部分に設けられており、一方がリング３５に
固着され、他方が固定部４５に固着された非常に安定し
ている力を有するばね５６によって、上記リングに押し
付けられている。このばね５６と上記ばね４９の力は、
カム５４とカム４７によってリング３５および４０に伝
達され得る最高加速度に抗して各カム４７および５４と
各ボールベアリング４８および５５との間の緩みを防止
するように選択される。

ブレート５８はリング３５より突出しており、該リング
の変位面に垂直な面に延長している。このブレート５８
の両面は光を反射するもので、発光ダイオードより成る
光源にそれぞれが連結している光検出器５９および６０
とそれぞれ向かい合っている。検出器５１及び５２と同
様、上記検出器５９及び６０も他の物理的、磁気的、静
電容量的、誘導的、などの原理に基づ（検出器で代用で
きることはもちろんである。

さらに６１及び６２はカム４７及びカム５４の不作動時
のストッパであり、カム４７及びカム５４が作動してい
ない時はリング３５及びリング４０の端部に当接してい
る。この部分の構成を第１図を用いて詳述する。第１図
はカム５４の不作動時の状態を示したものである。リン
グ３５はばね５６によって図の下方に押しつけられてお
り、ストッパ６２に当接している。カム５４はボールベ
アリング５５と当接するまで直流電動機５３の軸中心で
角度θだけ空走角度が設けられている。作動時にはカム
５４は角度θだけ空走回転した後にボールベアリング５
５と当接し、ばね５６の力に抗し前述のセンタリング動
作を行なう。

第５図は以上の構成においてセンタリング動作時の結像
光学系の動きを示したものである。Ｖｌ’Ｖ２’は第８
図のＶｌ、Ｖ２に対応し、縦横両軸も第８図と同じもの
である。Ｔ３は結像光学系のセンタリングの動作時間と
その振動減衰時間を示す。この様にカムに空走領域が有
ると、モータ自体の起動時には負荷が極めて小さくなり
、立ち上がりは極めて早く、さらに結像系４を起動する
時点では、衝突によって起動できるため、全体として立
上りに要する時間は短くなり、時間Ｔ３は前述の第８図
の時間ＴＩに比較して約２分の１の時間に短縮されてい
ることがわかる。そこで第５図に示したセンタリングの
設定時間Ｔ４も、前述の第８図のセンタリングの設定時
間Ｔ２に対して大幅に短い時間を設定する事か可能であ
る。尚、この時の空走領域は３３μｍ１カムの回転角θ
で約６°である。

以上説明したように、像安定化の光学部品群３２の作動
装置という設計概念によって、遊びをなくし、摩擦を減
少させ、運動中の物体の慣性を受は入れられるものにす
る事ができる。

又、空走領域を持たせる為のストッパ６１．　６２は、
光学部品群３２のサスペンションを構成するリング部材
３５．　４０との衝突時に生じる加速度を過大なものと
しない目的で、それ自体緩衝作用を持つ事が望ましい。

前述した様に空走領域の実際の大きさはかなり小さいた
め、アクチュエータ取付部、カムリフト、サスペンショ
ン部品等の寸法誤差によって過大となったり、逆に空走
領域が確保できなかったりする。その為、ストッパーは
さらに空走領域の調整機能を持つ事が望ましい。

その例を第６図に示す。ここでストッパ６２′はネジ部
６２′ｂがリング４０′上のメネジ部４０′Ｃにかみ合
う事によって取付けられており、頭部６２′Ｃを回す事
により、空走量θもしくはｄを調整可能としている。調
整後は押えビスＢによって固定される。又、先端部６２
′ａはゴム、エラストマ等の緩衝材から成り、リング３
５との衝突時の加速度を低めサスペンションの保護、使
用感の改善を果している。

尚、以上の実施例では、本発明をカメラに適用した場合
について説明したが、本発明はカメラに限らず、他の光
学機器の像安定化装置であっても広く適用できることは
言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、像安定化装置に於い
て、画像のブレ状態を補正する為に結像系を駆動するカ
ム手段の有効作動領域外に空走領域を設けたので、セン
タリング動作と、その振動減衰時間を大幅に短縮する事
が可能となり、レリーズボタンを押してからレリーズ動
作が開始するまでのタイムラグを小さ（でき、シャッタ
ーチャンスを逃すことがな（なるなど、その有効性は極
めて高いものである。

さらに本発明によれば携帯特等不作動時にはカム手段は
非接触の状態で保持されるのでカメラを持ち運ぶ時等の
外的衝撃で、カム手段やモータ軸を損傷する可能性がな
くなるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わるカム手段の構成図、 第２図は本発明の実施例に係わるカメラの像安定化装置
の全体構成図、 第３図、第４図は第２図の結像系まわりの詳細図、第５
図は本発明に係わる像安定化装置の作動状態を示す図、 第６図は第１図のカム手段の他の実施例を示す構成図、 第７図は従来の像安定化装置を説明する構成図、第８図
は第７図の作動状態を示す図、 １・・・・・・・・・・・・・・・・・加速度計２．３
　・・・・・・・・・・・・・・・・積分器４・・・・
・・・・・・・・・・・・・・結像系５・・・・・・・
・・・・・・アクチュエータ６・・・・・・・・・・・
・・位置検出センサ７・・・・・・・・・・・・・・・
オペアンプ８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ハネ２１・・・・・・・・センタリング用基準電源３５
．４０・・・・・・・・・・・・・・リング４６、　５
３・・・・・・・・・・・・直流電動機４７、５４・・
・・・・・・・・・・・・・カム４８．５５・・・・・
・・・・ボールベアリング６１．６２・・・・・・・・
・・・・・ストツパ第δ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像のブレ状態を検出するブレ検出手段と、該ブレ検出
   手段の出力に応答して結像系を駆動し、前記ブレ状態を
   補正する駆動手段を有するカメラの像安定化装置に於い
   て、前記駆動手段は、前記結像系を駆動する為のカム手
   段を有し、該カム手段の有効作動領域外に該カム手段の
   空走領域を設けたことを特徴とするカメラの像安定化装
   置。