JPH0434526A - 像ぶれ防止装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、手振れ等により光学機器の画像が振れるのを
防止する画像振れ防止装置の改良に関するものである。

（発明の背景） 従来より、手振れ等により生じる画像の振れを防止する
為の機能を具備した光学機器は知られている。

実例を上げると、例えば米国特許第２９５９０８８号や
同第２８２９５５７号等では、補正光学系を可動に配し
、その慣性によって画像振れを防止するものが開示され
ている。

第１９図はこの種の画像振れ防止装置の全体構成を示す
もので、第１９図において、焦点面１４上に画像を結像
する為のレンズ鏡筒（以下単に鏡筒と記す）４に固定さ
れた主レンズ１２．１３に対し、レンズ１．２が画像振
れを補正するための補正光学系である。これら補正光学
系の焦点距離は鏡筒４に固定された負のパワーを持つレ
ンズ１の焦点距離をｆ、とし、可動支持部材３に支えら
れている正のパワーを持つレンズ２の焦点距離なｆ２と
すると、 ｆ＋＝ｆｚ の関係を満足する様に設定されている。

前記可動支持部材３は、２軸可動の支持を行う為のジン
バル５によりレンズ２の像側主点から、該焦点距離ｆｔ
（＝　ｊ＝）の位置で鏡筒４に支持されている。

第２０図は、このジンバル５の２軸可動支持の構成を示
すもので、レンズ２を保持する可動支持部材３はｙ軸回
りの自由度を有する支持部材５ｙに支持され、支持部材
５ｙはｙ軸方向とは垂直のＸ軸回りの自由度を有する支
持部材５ｘに支持され、更に該支持部材５ｘは鏡筒４に
より支持されて、２軸の回転自由度を有する補正光学系
を構成している。

第１９図において、１０は可動支持部材３の釣合いが取
れるようにする為のバランサーとしてのカウンター・ウ
ェイトで、ジンバル５を挟んで可動支持部材３のレンズ
２とは反対側に取付けられて、ジンバル５に対しレンズ
２とのバランスが取れるようにしである。

そして以上の構成により、所謂慣性振り予成の防振光学
系が実現できる。つまり、第１９図の構成によれば、以
下に示す様にして画像振れが防止される。

例えば、第１９図に示す構成が望遠鏡だとして、目標物
に向けられた鏡筒４の内部では、主レンズ１２．１３及
び補正光学系１．２により該目標物の光学像が焦点面１
４上に結像されている。

拡大率の高い望遠鏡では、手持ちでの使用の場合、特に
手振れ等により該鏡筒４に０．１〜１０Ｈｚ程度の範囲
の周波数成分を有する振動が発生し、この振動により画
像振れが生じる。

ところが、上記光学機構によれば、この振動に対し可動
支持部材３の慣性によりレンズ２とレンズｌどの間に相
対的な変位が生じ、レンズ２とレンズ１との相対変位に
より上記画像の振れが抑制されることになるのである。

第１９図において、更に、可動支持部材３に取付けられ
た部材９はアルミ片等の非磁性体の導体で、鏡筒４に固
定されたマグネット６及び７にて形成される磁気的効果
により、前記鏡筒４の振動速度に応じた抑制力（ダンピ
ング・フォース）が発生する。これは、例えば構図を変
えるために鏡筒４を急激に変位させた様な場合に、可動
支持部材３が鏡筒４の内壁に突き当たるのを防止するた
めのダンピング作用を発生させるためのものである。

具体的には、第２１図にその拡大図が示されるマグネッ
ト６．７に対し導体９により発生する渦電流がレンズ２
の光軸と主レンズ１２．１３の光軸（主光軸１５）とが
一致する可動中心位置からの可動支持部材３の変位量を
小さくする方向に力を発生し、ダンピング効果を得る。

なお、マグネット６．７は第２１図上では鏡筒４の上部
のみに取付けられているが、これは説明の便宜を図る為
の省略であり、鏡筒４の下部及び左右にも同様のマグネ
ットが設けられて２軸制御が行われることは言うまでも
ない。

又、第１９図において、１１は可動支持部材３に前記カ
ウンター・ウェイト１０と一体的に取付けられた磁性体
であり、鏡筒４に固定されたマグネット８との間で構成
される磁気的効果によりレンズ２の光軸が主光軸１５に
一致する可動中心位置に可動支持部材３を戻すセンタリ
ング動作を行う。このセンタリング動作は、振れの無い
場合にはレンズ２の中心部を用いた方が光学的特性が良
好であるので、製造誤差や上記変位の周波数成分で直流
成分に当る変位の除去を行い、レンズ２の光軸を主光軸
１５に一致させるようにするためのものである。

具体的には、第２１図にその拡大図が示されるように磁
性体１１とマグネット８とが互いに同極（Ｎ極同士）の
磁極を面しており、互いに磁気的に反発する様に構成さ
れている。そして、該マグネット８の中心が主光軸１５
と一致しているので、レンズ２の光軸を主光軸１５に一
致させる様な求心力（センタリング・フォース）が発生
することになる。

以上の様なダンピングやセンタリングの構成により、防
止特性を向上させることができる。

ところで、上記装置において、補正光学系（可動支持部
材３）は鏡筒４に対して極めて動き易い状態にある。そ
の為、該装置（或は該装置が組み込まれた機器）の運搬
時等に大きな衝撃が加わると、可動支持部材３が鏡筒４
に激しくぶつかり、可動支持部材３が変形したりして防
振性能が劣化することになる。

この対策として、従来より該装置を使用しない場合等に
は、モータ等を用いて固定手段を作動させ、前記可動支
持部材３を可動中心位置に固定しておくことが一般に行
われている。

しかしながら、前記固定手段により固定された可動支持
部材３の固定位置は前記モータを制御する回路の温度ド
リフトや固定手段の構成部材の誤差（位置ずれ等による
）によって変化してしまう事があり、この様な場合、防
振制御により前記可動支持部材３が規制される位置とに
ずれを生じてまい、可動支持部材３の固定時と非固定時
（防振制御時）で画像が異なって見えてしま不都合があ
った。

（発明の目的） 本発明は、上述した問題点を解決し、可動レンズ群の固
定時と非固定時における画像のずれを無くすことのでき
る画像振れ防止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、固定手段により
固定された状態にある時の可動レンズ群の固定レンズ群
に対する相対位置情報を相対位置検出手段より得、これ
を前記可動レンズ群の基準位置データとして保持する保
持手段と、画像振れ防止動作時には、相対位置検出手段
の出力から前記保持手段よりの基準位置データを減じ、
得られる値をこの時の相対位置検出手段の出力として規
制手段へ出力する演算手段とを設け、以て、固定手段に
より固定された可動レンズ群の位置を基準位置とし、防
振制御時には該基準位置を目指した位置規制を前記規制
手段により行うようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第２図乃至第４図は本発明に係わる画像振れ防止装置の
構成を示すもので、該装置は前記第１９図の画像振れ防
止装置と同様の慣性振り子方式によるものであり、第１
９図と同じ部分には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。

第２図において、主撮像光学系が前玉レンズ９１、変倍
レンズ９２、結像用の固定レンズ９３゜９４により構成
されており、変倍レンズ９２は可動の移動環９６により
焦点距離変化の為に移動可能に配設されている。該変倍
レンズ９２の移動位置は変倍エンコーダ（以下ＥＮＣと
記す）９５により検出可能で、このＥＮＣ９５の出力に
より撮影光学系の焦点距離がどの様な状態にあるかを把
握可能である。因に第２図においては、ＥＮＣ９５は２
　ｂｉｔの光学反射式を例示している。

第２図、第３．４図（第２図Ａ−Ａ断面図）。

において、１４０は可動支持部材３を鏡筒４に対して一
時固定（ロック）する為の回転部材であり、ギア１４０
ａを有する。１４１ａ　　１４１ｂは可動支持部材３の
ロック位置を決める為のビンであり、先端形状が球のネ
ジであり、バネ１４３ａ、１４３ｂにより付勢されてい
る。１４２はビン１４１ａ、１４１ｂにより決められた
位置に可動支持部材３を付勢する為の板バネである。ビ
ン１４１ａ、１４１ｂを回転させることにより、可動支
持部材３のロック時の位置を調整可能であり、ロック時
の光学性能を良好にする事ができる。１４４ａ、１４４
ｂは引張りコイルバネであり、前記回転部材１４０を鏡
筒４に対して反時計回りに付勢している。第３図では前
記回転部材１４０はストッパ４ａに当接し、可動支持部
材３のロック状態にある。１４５は前記回転部材１４０
を回転させるためのモータ、１４６は外周に突起部１４
６ａを有し、モータ１４５の出力軸１４５ａに固定され
た円板、１４７はギア１４０ａに噛み合い、モータ１４
５の出力軸１４５ａに対し制限された角度だけ回転自由
に結合されたギア、１４Ｂは回転部材１４０を可動支持
部材３のロック解除位置に留める為のロック部材、１４
９は前記ロック部材１４Ｂを付勢する板バネ、１５０は
前記ロック部材１４８の動きによりＯＮ、ＯＦＦし、ロ
ックかロック解除かの状態信号を発生するマニアルロッ
クスイッチ（ＭＬＳＷ）である（ロック解除時にＯＮと
なる）。

第２図において、鏡筒４の内壁及び可動支持部材３にセ
ンサ系（３０，３１，３２）が、その軸対称部にトルク
発生器系（４１，４２，４３）がそれぞれ配設されてい
る。又、Ｘ軸とｙ軸は各々同様の構成で、かつＸ軸とｙ
軸とは直交する位置に配設される。

前記センサ系の構成を第７図に示す、この系は、鏡筒４
の内壁に取付けられたＬＥＤ等の発光素子３０、該発光
素子３０の為の電源３４とこれを受光するＰＳＤ等の一
次元受光位置検出素子３２と、可動支持部材３に取付け
られたスリット基３１とから成っている。

発光素子３０と一次元の受光位置検出素子３２の間に設
けられたスリット基３１は補正光学系であるレンズ２を
保持する可動支持部材３の移動に伴い図の矢印方向に動
くので、受光位置検出素子３２からその振れ角に応じた
信号が検出され、それがセンサアンプ３３から可動支持
部材３の鏡筒４に対する変位信号として出力される。

次に、前記トルク発生器系の構成をボイスコイル型の構
成とした場合の例を第８図に示す。この系は、鏡筒４の
内壁に取付けられたボイスコイル４２と可動支持部材３
に取付けられたマグネット４１とから成る。

入力端子４３に制御信号が入力されると、その電流量と
極性に応じボイスコイル４２とマグネット４１の間で磁
気的結合力（或は磁気的反発力）が発生し、第８図の矢
印方向にトルクを発生させることが出来る。

前述した様に、センサ系（３０，３１，３２）とトルク
発生器系（４１，４２）はＸ軸とｙ軸を直交させた配置
と成しており、ジンバル支持と相まつ、可動支持部材３
の移動をダンピング及びセンタリングすべく可動支持部
材３をＸ軸回り及びｙ軸回りにトルク制御出来る。

第１図は、上記センサアンプ３３の出力を入力し、可動
支持部材３の鏡筒４に対する変位状態に応じてボイスコ
イル４２の駆動を制御し、可動支持部材３の前記Ｘ軸回
り及びｙ軸回りに対するトルク制御を行う為の制御系を
示すブロック図である。

第１図において、前記可動支持部材３のＸ軸回り及びｙ
軸回りに対するセンサアンプ３３（第１図において可動
支持部材３のＸ軸回りに対するセンサ系（ここでは３２
〜３３の他、３３．３４をも含める）は、３０ｘ、３１
ｘ、３２ｘ、３３ｘ３４ｘで示し、ｙ軸回りに対するセ
ンサ系は、３０３／、　３ｔｙ、３２ｙ、ｓ３ｙ、３４
ｙで示しである）からの可動支持部材３の鏡筒４に対す
る変位信号は、マイコン等により構成される制御回路５
０内のＡ／Ｄ変換器５１１によりディジタル・データに
変換され、ロック時の可動支持部材３の位置信号（セン
サアンプ３３の出力）を保持している基準データ保持器
５１２よりの基準データ（回路の温度ドリフトや各部材
の位置ずれにより可動支持部材３のロック時の位置が可
動中心位置よりもずれる、つまり変位量（振れ角θ）が
ｒＯＪでなくなる）との差が加算器５１３により取られ
、その後の回路へと出力される。

上記のようにしてＡ／Ｄ変換され、後述するように処理
された信号はＤ／Ａ変換器５２４にてアナログ・データ
に変換され、制御回路５０より出力される。そして、こ
のアナログ・データに基づいて駆動回路５３ｘ、５３ｙ
により前記トルク発生器系４１．４２　（第１図では前
記可動支持部材３のＸ軸回りに対するものを４１ｘ、４
２ｘで示し、ｙ軸回りに対するものを４１；ｙ、４２ｙ
で示しである）が駆動制御される。

以上の制御回路５０による防振制御の基本は、防振と、
パンニングやチルティングに関するレンズ部の過度な動
きの防止、という相反する２つの要素を満足させる為に
、慣性振り子である可動支持部材３の鏡筒４に対する変
位に対して、トルク発生器系４１ｘ、４２Ｘ及び４１３
／、４２３／にダンピング及びセンタリングの為の非線
形な制御トルクを発生させる。

この制御トルクの特性例を第９図に示す。

第９図の制御トルクの特性によれば、可動支持部材３が
可動中心付近に位置する場合は、慣性振り子による防振
作用を妨げないようにトルク発生器系４１ｘ、４２ｘ及
び４１ｙ、４２ｙにはダンピングの為のトルクを殆ど発
生させない。

一方、パンニング（構図を変える為に鏡筒４を水平方向
に動かすこと）やチルティング（構図を変えるために鏡
筒４を垂直方向に動かすこと）の様に鏡筒４をある方向
へ大きく動かした様な場合等、可動支持部材３が慣性振
り子の作用によって可動中心から大きく変位すると、そ
の変位量が大きくなるに従いトルク発生器系４１ｘ、４
２ｘ及び４１ｙ、４２ｙに可動支持部材３を可動中心に
引き戻す為の急激に増大するセンタリング及びダンピン
グ力を発生させ、可動支持部材３が鏡筒４の内壁にぶつ
かるのを防止する。

第９図のトルクカーブを振り子の主光軸１５の方向から
見ると、第１０図の様なイメージに成る。一つの同心円
が一定量のトルク変化を示しているので、外周つまり鏡
筒４の端に近付くにつれ、同心円の間隔が密になり、可
動支持部材３が可動中心から変位するに従ってトルク特
性の傾きが急になることが分る。即ち、第９図で言う非
線形カーブを描いてトルクが上昇する様子を示している
。

このようにセンタリング及びダンピングトルクを制御す
ることにより、可動支持部材３が鏡筒４に近接した時点
でセンタリング及びダンピング作用を大きく働かせて該
可動支持部材３が鏡筒４の内壁にぶつかるのを防止し、
それ以外では、このセンタリング及びダンピング作用を
極力少なくし、慣性振り子による防振作用を妨げないよ
うにしている。

第９図の制御特性を実現するために制御回路５０では、
例えばセンサアンプ３３ｘ、３３ｙより入力される可動
支持部材３の変位量（振れ角θ）に応じて第９図のトル
クカーブが得られる様な係数に、、に２を制御回路５０
内のメモリに格納されたルック・アップ・テーブル（以
下ＬＵＴと記す）５１６，５１７より選択して、制御関
数ＤＡＴＡ＝に１　＊θ＋に２　＊ｄθ／ｄｔ＋に３Ｉ
Ｓθｄｔ を演算しく但し係数に３は一定の小さな値であり、又＊
は乗算を意味する）、このＤＡＴＡを制御トルクとして
トルク発生器系４１ｘ、４２ｘ及び４１ｙ、４２ｙに発
生させるようにする。

上記制御関数において、「Ｋ１＊θ」の項は第１図図示
ＬＵＴ５１６．合成器５１９１乗算器５２１により求め
られ、これは可動支持部材３の可動中心から変位量に応
じたセンタリング・フォースを発生させるスプリング項
として作用し、ｒＫ、＊ｄθ／ｄｔＪ項はダンピング環
で、第１図図示ＬＵＴ５１７．微分器５１８１合成器５
２０、乗算器５２２により求められ、急激なパンニング
やチルティング等に対する抑制効果を有し、ｒＫ３＊ｌ
θｄｔＪ項はセンタリングの為のもので、積分器５１５
内にて求められ、蓄積誤差や量産時の製造誤差等の各種
要因にて発生する誤差をキャンセルして可動支持部材３
を可動中心位置に復帰させる効果を有する。このような
積分行為は、制御系に対する影響度を低く設定するので
、他項のような非線形処理は行わない。

そして、前記それぞれの項が第１図図示加算器５２３に
て加算され、次段のＤ／Ａ変換器５２４にてアナログ・
データに再び変換されて駆動回路５３ｘ、５３ｙを介し
てトルク発生器４２ｘ、４２ｙへ出力される。

また、この制御回路５０は、前記可動支持部材３のロッ
ク及びその解除の制御を駆動回路１６αを介して前記モ
ータ１４５により行う。第１１図はこの部分の詳細を示
す回路図であり、前記駆動回路１６０は、ダイオードＤ
１〜Ｄ５．抵抗Ｒ１〜Ｒ４、電源（Ｖｃｃ）の消失時に
ＯＮするトランジスタＴｒ、電源消失時にバックアップ
用電源として用いられる容量の小さなキャパシタＣ，モ
ータ１４５の駆動を制御する駆動部ＤＲから構成されて
いる。

さらに、この制御回路５０は後述するように、第３図及
び第４図に示した機械的固定手段による可動支持部材３
のロック及びロック解除に際しての電気的固定手段とし
ても動作する。

第１図及び第１１図において、ＡＳ　（Ａｕｔｏ　５ｔ
ａｂｌｉｚｅｒ）　Ｓ　Ｗは防振機能を働かせるか否か
の選択スイッチである。

なお、第１図の制御回路５０内の点線５１．５２で示し
た枠内の構成は上記ＬＵＴ５１６，５１７内の係数デー
タを除き同一構成であるので片側（点線５２の枠内）は
簡単の為、図示を省略しである。又、点線５１の枠内の
構成のうち基準データ保持器５１２から加算器５２３ま
での部分は制御回路５０の処理内容をハード的に示した
ものである。

この例では、変倍エンコーダ（ＥＮＣ９５）の出力に応
じて前記制御トルクの与え方を望遠時に対し、広角時を
強くするようにしている。この様子を図示したのが第１
２図であり、撮影光学系の焦点距離が望遠（長焦点距離
）端から広角（短焦点距離）端へ変化するにつれて制御
トルクカーブな（ｃ）−＝　（ｂ）−”　（ａ）の様に
、より強いトルクの与えられる非線形特性となるように
変化させる。

その為、制御回路５０内では、ＬＵＴ５１６゜５１７に
広角端のトルクカーブ（ａ）を与える為の可動支持部材
３の振れ角θに応じた前記制御関数の係数に１．に２と
望遠端時のトルクカーブ（Ｃ）を与える為の可動支持部
材３の振れ角θに応じた前記制御開数に、、に２が設定
されており、これら係数を可動支持部材３の振れ角θに
応じて選択し、ＥＮＣ９５の値に応じて上述の様なトル
クカーブが得られる様に合成演算して前記制御関数の係
数に０．に２とするようにしている。

これは、通常、望遠での手持ち撮影では広角撮影時に比
べ手振れが目立つ事が知られているので、バンニングの
様な大きな動きへの対策であって、防振という本来の目
的にとってはマイナス作用である制御トルクを光学機器
の使用状況に合せ、望遠撮影時の特性を広角撮影時に比
べ弱くして防振効果に適したものとしている。

これにより、望遠端付近での防振特性を損なうことなく
、防振光学系全体の小型化と軽量化を達成することがで
きる。

この点について、以下に少し説明を加える。

第１３図において、Ｉ、ＩＩは夫々第２図のレンズ１．
２と同様の補正光学系の第一レンズ群及び第二レンズ群
、■は主撮像系である。ＩＶ、　Ｖは夫々軸外の光線を
表す。

（Ａ）は防振の為の第二群の振れ量が大きい時、（Ｂ）
は上記の振れ量が小さい時である。

防振光学系の第一レンズ群と、第二レンズ群の各レンズ
の大きさは夫々軸外の光線ＩＶ、　Ｖがレンズ系を通る
高さによって決定される。

従って、第１３図に示す様に、振れ角の小さい時は振れ
角が大きい時に比べて軸外光束を通る高さが低くなる為
に光学系の大きさを小さくすることができる。

光学系の大きさを決定する軸外光線は通常広角端或はそ
の付近のズーム域における最大像高に結像する光線であ
る。

望遠端付近では画角が小さくなる為に広角端付近である
程度の振れ角の光線を確保しておけば（広角側では望遠
側に比してそれ程画像振れは気にならない為）充分な防
振範囲を得ることができる。

従って、第１２図に示したようなトルク特性によって広
角端付近の防振時における振れ角すなわち制御範囲を望
遠端よりも小さくすれば、望遠端付近での防振特性を損
なう事無く、防振光学系全体の小型化と軽量化を達成す
ることができるのである（第１３図（Ａ）−（Ｂ）’）
。

また、前記制御回路５０内のＬＵＴ５１６，５１７には
、第１２図の（ｄ）に示すようなトルク制御を行って電
気的に可動支持部材３を可動中心位置にロックするため
の制御係数が設定されており、第３図及び第４図に示す
機械的固定手段を作動させるのに先立って該動作（以下
電気ロック動作と記す）が行われる。

次に、以上の第１図の制御系の動作を第１４図のフロー
チャートにしたがって説明するが、初期状態として、ス
イッチＡＳＳＷはＯＦＦしており、可動支持部材３は第
３図に示すように機械的固定手段によりロックされた状
態にあるものとする。

「ステップ１」　スイッチＡＳＳＷがＯＮされたか否か
を判別し、ＯＮを確認することによりステップ２へ進む
。

「ステップ２」　ロック状態にある可動支持部材３の位
置情報なセンサアンプ３３の出力より取り込み、これを
基準データ保持器５１２に保持させておく。

「ステップ３」　ロック解除動作を行う。

このロック解除動作の詳細を第１５図のフローチャート
を用いて説明する。

「ステップ３−１」　第１２図の（ｄ）に示すような制
御トルクカーブの得られる制御関数をＬＵＴ５１６，５
１７内のロック用のテーブルから読み出し、これにより
得られる制御トルクデータをＤ／Ａ変換器５２４により
アナログ・データに変換し、これを振れ角データ（トル
ク制御信号）として駆動回路５３ｘ、５３ｙへ出力し、
可動支持部材３を可動中心へ位置させる、電気ロック動
作を行う。

なお、この電気ロック動作を行う理由は、以後のステッ
プにおいて機械的固定手段によるロックが解除された衝
撃により可動支持部材３が大きく動いてしまうのを防止
する為である。

「ステップ３−２」　駆動回路１６０を介してモータ１
４５を時計回りに回転させる。

この様にモータ１４５が時計回りに駆動されると、これ
に伴って回転部材１４０が第３図の状態から時計回りに
コイルバネ１４４ａ、１４４ｂを伸ばしながら回転し、
可動支持部材３のロックが解除される。その後ロック部
材１４８のつめ部１４８ａが前記回転部材１４０の凹部
１４０ｂに入ると同時にスイッチ１５０がＯＮとなり、
機械的固定手段により成されていたロックの解除動作が
完了する（第４図の状態）。

「ステップ３−３」　ここでは機械的固定手段により成
されていたロックの解除動作が完了したか否かをスイッ
チ１５０の状態から判別する。前述のようにスイッチ１
５０がＯＮとなることによりステップ３−４へ進む。

「ステップ３−４」　前記モータ１４５の駆動を停止す
る。

「ステップ３−５」　前記電気ロック動作を停止する。

以上の動作を終了することにより第１４図のメインルー
チンへとリターンし、ステップ４からの動作を開始する
。

「ステップ４」　ここではスイッチＡＳＳＷがＯＮであ
るので、防振制御を開始する。

この防振制御の詳細を第１６図のフローチャートを用い
て説明する。

「ステップ４−１」　焦点距離の検出の為にＥＮＣ９５
の値（ＥＮＣデータ）を取り込む。

「ステップ４−２」　可動支持部材３のＸ軸回りの制御
トルク信号を演算する処理の為にモードｉをＸと指定す
る。

［ステップ４−３Ｊ　　ＬＵＴ選択モードｊ＝１に設定
し、上記制御関数の係数をメモリしたＬＵＴのどれを使
用するかを選択する。

「ステップ４−４」　可動支持部材３のＸ軸回りの振れ
角θ（以下θＸと記す）に応じたセンサアンプ３３ｘの
出力をＡ／Ｄ変換器５１１よりディジタル・データとし
て取り込む。

「ステップ４−５」　前記取り込んだディジタル・デー
タから前記ステップ２において保持したロック時の可動
支持部材３の位置情報である基準データを加算器５１３
により差し引き、次段へ出力する。

ここで、このような演算を行うのは、可動支持部材３の
ロック時の位置と防振制御が行われて可動支持部材３が
可動中心に位置制御されている時の位置がずれていると
、ロック時とロック解除時の画像の位置ずれを生じ、見
苦しいものとなってしまうが、これを防止する為である
。更に詳述すると、例えば該装置がカメラに組み込まれ
ていると仮定した場合、動きの速い被写体を追う場合は
防振制御では十分な防振効果を得られない為、ロック状
態にて使用し、その後再び防振制御を行った撮影へと移
行するするような場合に上述のような問題が生じてくる
が、本実施例のように機械的固定手段によるロック時の
位置を基準にすることで、このような問題を解決するこ
とが可能となる。

「ステップ４−６」　ステップ４−３のＬＵＴ選択モー
ドｊ＝１の設定に従い、可動支持部材３のＸ軸回りに対
して第１２図に示すような広角端時の制御トルクカーブ
（ａ）及び望遠端時の制御トルク（Ｃ）の得られる上記
制御関数の係数に１をメモリしたＬＵＴ−１ｘ　−Ｗ及
びＬＵＴ−１ｘ　−Ｔから前述の振れ角θＸに対応した
係数に＋ｗ及びに、アを読み出す。

「ステップ４−７」　現在の焦点距離に対する上記制御
関数の係数に１を、前述の係数ＫＩＷ及びＫｉｔに対す
る前述のＥＮＣ９５の値に応じた合成演算により求める
。

この合成演算の一例をハード的に示したものを第１８図
に示す。

第１８図において、合成器５１９（合成器５２０も同様
）では、ＥＮＣ９５の分解能に応じた係数βを発生する
係数発生器８１と１の補数（１−β）を発生する演算器
８２とｒＫ＋ｔ＊β」及びｒＫ＋ｗ”ｋ（１−ρ）」を
演算する乗算器の８４と８３を有し、該乗算器の出力を
加算演算する加算器８５により焦点距離に応じた係数に
１を出力する。

なお、ＥＮＣ９５の出力に対応し、ＥＮＣのステップ数
（分解能）と同数のＬＵＴを用意し、この合成器を省略
するようにしても良い。

「ステップ４−８Ｊ　　ＬＵＴ選択モードｊカ月。

２の設定に対し、共に処理が終了したか否かを確認する
。もし、終了していない場合（ｊ＝２）は、ステップ４
−９へ進む。

「ステップ４−９」　ここではＬＵＴ選択モードｊ＝２
と設定し直してステップ４−６へと戻り、ＬＵＴ選択モ
ードｊ＝２の設定に従い、可動支持部材３のＸ軸回りに
対して第１２図に示すような広角端時の制御トルクカー
ブ（ａ）及び望遠端時の制御トルクカーブ（ｃ）の得ら
れる上記制御開数に２をメモリしたＬＵＴ−２ｘ　−Ｗ
及びＬＵＴ−２ｘ　−Ｔから前述のθＸに対応した係数
に２Ｗ及びＫＩＴを読み出し、ステップ４−７にて前述
の合成演算により上記制御関数の係数に２を求める。

［ステップ４−１０Ｊ　　前述のθＸを微分（ｄθｘ／
ｄｔ）してデータΔとする。

「ステップ４−１１Ｊ　　前述のθＸを積分（１θｘｄ
ｔ）　してこれに係数に３を乗算し、データｄ１とする
。

この係数に３は、前述したように制御系に対する影響度
を低く設定すべく一定の小さな値とし、他の係数に、、
に２のような非線形処理は行わない。

「ステップ４−１２Ｊ　　前述のθＸに先に求めた係数
に１を乗算し、これをデータｄ２とする。

「ステップ４−１３Ｊ　　前述のデータΔに先に求めた
係数に２を乗算し、これをデータｄ３とする。

「ステップ４−１４Ｊ　　上記データｄｉ、ｄ２゜ｄ３
を加算し、これを”ＤＡＴＡ”として−時格納する。

つまり、ここで ＤＡＴＡ＝６１＋ｄ２＋ｄ３ ＝に１＊θｘ＋に２　＊ｄθｘ　／　ｄ　ｔ＋に３＄５
θｘｄｔ により前記制御関数の演算結果が得られる。

「ステップ４−１５Ｊ　　現在の処理モードｉが可動支
持部材３のＸ軸回りに関するものかを判別する。

奇数回目であればＸ軸回りに関するものであり（Ｎｏの
場合）、ステップ４−１６へ進み、偶数回目であればｙ
に関するものであり（ＹＥＳの場合）、ステップ４−１
８へ進む。

「ステップ４−１６Ｊ　　演算結果のＤＡＴＡ″′をＸ
軸回りに対する制御トルクデータとしてＤｘに格納する
。

「ステップ４−１７Ｊ　　処理モードｉをｙに変更し、
ステップ４−３へ戻り、次に可動支持部材３のｙ軸回り
の制御トルク信号の演算の為の処理を上記Ｘ軸回りの場
合と同様に行う。

但し、この場合、ステップ４−６では、可動支持部材３
のｙ軸回りに対して第１２図に示すような広角端時の制
御トルクカーブ（ａ）及び望遠端時の制御トルクカーブ
（Ｃ）の得られる上記制御関数の係数に１をメモリした
ＬＵＴ−１！／　−Ｗ及びＬＵＴ−１ｙ　−Ｔから可動
支持部材３のｙ軸回りの振れ角θ（以下θｙと記す）に
対応した係数に＋ｗ及び係数ＫＩＴを読み出すと共に、
第１２図に示す様な広角端時の制御トルクカーブ（ａ）
及び望遠端時の制御トルクカーブ（ｃ）の得られる上記
制御関数の係数に２をメモリしたＬＵＴ−１ｙ−’Ｗ及
びＬＵＴ−１ｙ−Ｔから前述の振れ角θｙに対応した係
数に＋ｗ及び係数Ｋｔｔを読み出すことになる。

「ステップ４−１８Ｊ　　演算結果の“ＤＡＴＡ“をｙ
軸回りに対する制御トルクデータとしてＤｙに格納する
。

「ステップ４−１９Ｊ　　制御トルクデータＤｘとＤｙ
をＤ／Ａ変換器５２４によりアナログ・データに変換し
、これをトルク制御信号として駆動回路５３ｘ、５３ｙ
へ出力し、可動支持部材３のＸ軸回りのトルク制御を行
う。

この様にして、焦点距離が望遠から広角側になるに従っ
て強いトルクを与える前記制御関数のトルクカーブに従
い、可動支持部材３がバンニングやチルティングの動作
等によって鏡筒４の内壁に近付くにつれて、Ｘ軸回りの
トルク発生器系（４１ｘ、４２ｘ）及びｙ軸回りのトル
ク発生器系（４１ｙ、４２ｙ）に可動支持部材３を可動
中心位置へ戻す為の非線形に急増するトルクが発生し、
これにより可動支持部材３は可動中心方向へ効果的に戻
される。

以上の動作を終了すると第１４図のメインルーチンへリ
ターンし、ステップ５へと進む。

「ステップ５」　スイッチＡＳＳＷがＯＦＦされたか否
かを判別し、ＯＦＦを確認することによりステップ６へ
進む。

「ステップ６」　ここではロック動作を行う。

このロック動作の詳細を第１７図のフローチャートを用
いて説明する。

「ステップ６−１」　第１２図の（ｄ）に示すような制
御トルクカーブの得られる制御関数をＬＵＴ５１６，５
１？内のロック用のテーブルから読み出し、これにより
得られる制御トルクデータに基づいて電気ロック動作を
行う。

ここでこの電気ロック動作を行う理由は、以後のステッ
プにおいて機械的固定手段によるロックがスムーズに行
われるようにする為である。つまり、可動支持部材３が
ある振れ角を持った状態時に機械的固定手段によるロッ
ク動作が開始された場合、可動支持部材３に大きなショ
ックが生じる恐れがあるからである。

「ステップ６−２」　機械的固定手段によるロック動作
を開始する為に駆動回路１６０を介してモータ１４５を
反時計回りに回転させる。

この時の動作を第５図乃至第６図を用いて行う、尚第５
図は第４図モータ１４５付近の拡大図であり、第６図は
第５図Ｂ方向から見た図である。

上記の様にモータ１４５が反時計回りに駆動されると、
その出力軸１４５ａに設けられた凸部１４５ｂがギア１
４７に設けられた溝部１４７ａに嵌り込んでいる為にギ
ア１４７も反時計回りに回転するようになるが、上記溝
部１４７ａと１４５ｂには図に示す様に角度θ分の隙間
があり、第４図の状態（ロック解除状態）から出力軸１
４５ａのみ反時計回りにθだけ回転可能となる。この回
転により前記出力軸１４５ａに固定された円板１４６が
回転し、その突起部１４６ａがロック部材１４８を跳ね
上げ、つめ部１４８ａが前記回転部材１４０の溝部１４
０ｂより外れ、該回転部材１４０はコイルバネ１４４ａ
、１４４ｂの付勢に従ってストッパ４ａに当接するまで
回転し、やがて第３図に示すようなロック状態となる。

「ステップ６−３」　タイマＶｔにｒＮＪを代入する。

なお、このｒＮＪはモータ１４５の出力軸１４５ａが反
時計回りにθだけ回転し、それに伴って回転する円板１
４６の突起部１４６ａがロック部材１４８を跳ね上げ、
つめ部１４８ａが回転部材１４０の溝部１４０ｂより外
れるのに要する十分な時間である。

「ステップ６−４」　タイマＶｔな値を「１」減じる。

「ステップ６−５」　ここでは前記タイマＶｔの値が「
０」に達したか否かを判別し、ｒＯＪに達したことを確
認するとステップ６−６へ進む。

「ステップ６−６」　モータ１４５の行動を停止する。

「ステップ６−７」　前記電気ロック動作を解除する。

以上の動作を終了することにより、第１４図のメインル
ーチンへリターンし、ステップ１へと戻る。

ところで、前記可動支持部材３のロックは制御回路５０
により行うように成っていたが、実際の使用状態におい
てはスイッチＡＳＳＷのＯＮ時（ロック解除時）に電源
が消失する次の事態が考えられる。

■電源スイッチがいきなり切られる。

■電源電圧が回路動作保障電圧以下に低下し・てしまう
。

■電源であるところの電池が外れる（故意、過失）。

この様な場合には制御回路５０は機能を停止する為に該
制御回路５０に頼らずにモータ１４５を反時計回りに駆
動し、可動支持部材３をロックする必要がある。

第１１図に詳細を示す駆動回路１６０はこの際に対応す
べく機能を兼ね備えており、上記のいずれかによって電
源が消失すると、トランジスタＴｒがＯＮＬ、駆動部Ｄ
Ｒの入力１　（ｉｎりがハイレベルとなり、キャパシタ
Ｃが放電しきるまでモータ１４５は反時計回りに駆動さ
れる、よっ・て、前述したようにロック部材１４８が跳
ね上げられ、コイルバネ１４４ａ、１４４ｂの付勢によ
って可動支持部材３は確実にロックされる。

本実施例によれば、ロック時の可動支持部材３の位置情
報を基準にして防振制御を行うようにしている為、例え
ば該装置がカメラに組み込まれていると仮定した場合、
動きの速い被写体の場合はロック状態にて使用し、その
後該被写体が停止すると再び防振制御を行った撮影を行
うといった用いられ方をしても、ロック時とロック解除
時での画像のずれは生じず、画面品位を保つことができ
る。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、基準データ保持器５１２が本発明の
保持手段に、加算器５１３が演算手段に、それぞれ相当
する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、固定手段により
固定された状態にある時の可動レンズ群の固定レンズ群
に対する相対位置情報を相対位置検出手段より得、これ
を前記可動レンズ群の基準位置データとして保持する保
持手段と、画像振れ防止動作時には、相対位置検出手段
の出力から前記保持手段よりの基準位置データを減じ、
得られる値をこの時の相対位置検出手段の出力として規
制手段へ出力する演算手段とを設け、以て、固定手段に
より固定された可動レンズ群の位置を基準位置とし、防
振制御時には該基準位置を自損した位置規制を前記規制
手段により行うようにしたから、可動レンズ群の固定時
と非固定時における画像のずれを無くすことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像振れ防止装置の
制御系を示す図、第２図は同じくその断面図、第３図乃
至第４図は第２図Ａ−Ａ断面図、第５図は第４図のモー
タの近傍を示す拡大図、第６図は第５図Ｂ方向より見た
図、第７図は第２図図示センサ系の具体的な構成例を示
す斜視図、第８図は第２図図示トルク発生器系の具体的
な構成例を示す斜視図、第９図は第１図図示制御系の基
本となる制御トルク特性図、第１０図は第９図の制御ト
ルクな主光軸側から見た場合のイメージ図、第１１図は
第１図モータの駆動系の詳細を示す回路図、第１２図は
本実施例において焦点距離に応じて制御トルクの特性を
異ならしめた場合の制御トルク特性図、第１３図は第２
図の実施例装置を小型化することができることを説明す
るための光学構成図、第１４図乃至第１７図は本発明の
一実施例における動作を示すフローチャート、第１８図
は第１図図示合成器の具体的な構成を示す回路図、第１
９図は従来の画像振れ防止装置の構成を示す断面図、第
２０図は第１９図のジンバル支持の構成を説明するため
の部分拡大図、第２１図は第１９図の構成の部分拡大図
である。 １．２・・・・・・補正光学系、３・・・・・・可動支
持部材、４・・・・・・レンズ鏡筒、５・・・・・・ジ
ンバル、３０・・・・・・発光素子、３１．３５・・・
・・・スリット基、３２・・・・・・受光位置検出素子
、３３・・・・・・センサアンプ、４１・・・・・・マ
グネット、４２・・・・・・ボイスコイル、５０・・・
・・・制御回路、１４０・・・・・・回転部材、１４１
ａ、１４１ｂ・・・・・・ネジ、１４２・・・・・・板
バネ、１４３ａ、１．４３ｂ・・・・・・バネ、１４４
ａ、１４４ｂ・・・・・・コイルバネ、１４５・・・・
・・モータ、１４８・・・・・・ロック部材、１４９・
・・・・・板バネ、５１２・・・・・・基準データ保持
器、５１３・・・・・・加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡筒に保持された固定レンズ群と可動レンズ群と
   から成る補正レンズ群を有し、画像の振れを補正する補
   正光学手段と、前記可動レンズ群の前記固定レンズ群に
   対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、該相対
   位置検出手段の出力に基づいて前記可動レンズ群の前記
   固定レンズ群に対する相対変位を規制する駆動力を発生
   する規制手段と、前記可動レンズ群を一時的に固定する
   固定手段とを備えた慣性振り子型式の画像振れ防止装置
   において、前記固定手段により固定された状態にある時
   の前記可動レンズ群の前記固定レンズ群に対する相対位
   置情報を前記相対位置検出手段より得、これを前記可動
   レンズ群の基準位置データとして保持する保持手段と、
   防振動作時には、前記相対位置検出手段の出力から前記
   保持手段よりの基準位置データを減じ、得られる値をこ
   の時の相対位置検出手段の出力として前記規制手段へ出
   力する演算手段とを設けたことを特徴とする画像振れ防
   止装置。