JPH07181536A - 手振れ補正カメラ - Google Patents

手振れ補正カメラ

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JPH07181536A
JPH07181536A JP5324390A JP32439093A JPH07181536A JP H07181536 A JPH07181536 A JP H07181536A JP 5324390 A JP5324390 A JP 5324390A JP 32439093 A JP32439093 A JP 32439093A JP H07181536 A JPH07181536 A JP H07181536A
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lens
correction
camera
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motor
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JP5324390A
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Isao Soshi
功 曽雌
Hidenori Miyamoto
英典 宮本
Minoru Kato
稔 加藤
Junichi Omi
淳一 尾見
Tatsuo Amanuma
辰男 天沼
Toshiyuki Nakamura
敏行 中村
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Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対の光学検出素子からモータの回転量・回
転方向に応じたパルス信号を互いに位相をずらして出力
し、補正レンズの移動量・移動方向を検出する。 【構成】 手振れ補正を行う補正レンズ3と、補正レン
ズ3を駆動するモータM3,M4と、このモータM3,
M4の回転を減速する減速ギア列27と、減速ギア列2
7で減速された回転によって補正レンズ3を所定方向に
シフトするシフト部材100x,100yと、補正レン
ズ3の移動量と移動方向を検出するフォトインタラプタ
30a,30bとを備えた手振れ補正カメラに適用さ
れ、モータM3,M4が時計方向に回転されるとフォト
インタラプタ30aはフォトインタラプタ30bよりも
1/4周期早いパルス信号を出力し、反時計方向に回転
されると1/4周期遅いパルス信号を出力する。この位
相差により補正レンズ3の移動方向が、またパルス信号
数により補正レンズ3の移動量が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、補正光学系を光軸と直
交する方向に移動させて、カメラの振動に起因する像振
れを防止するようにした手振れ補正カメラに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の手振れ補正カメラとして、例え
ば特開平3−87716号公報に開示されたものが知ら
れている。この公報に記載される手振れ補正カメラは、
撮影光学系の一部を構成して手振れに応じて撮影光学系
の光軸をずらす補正光学系と、この補正光学系を駆動す
る駆動機構とから構成される。一方、補正光学系は、指
示通り正確に移動するとは限らないため、補正光学系の
移動量および移動方向を検出して、指示値との差に応じ
て補正光学系の位置を修正する必要がある。このため、
上記公報では、スリット幕を有する指示部材を補正光学
系に取り付け、その両側に一対の発光素子と受光素子と
を配設して補正光学系の移動量と移動方向とを検出して
いる。すなわち、手振れに応じて補正光学系を移動させ
ると、スリット幕の位置が変化して受光素子で受光され
る受光量が変化するため、この受光量の変化を検出する
ことで、補正光学系の移動量と移動方向を検出してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の手振れ補正カ
メラでは、受光素子としてフォトダイオードやCCD撮
像素子を用いるが、素子の構造上、補正光学系のわずか
な位置の変動を正確に検出するのは難しい。また、受光
素子で受光された受光量によって補正光学系の移動量や
移動方向を検出する場合、その検出にはある程度の時間
を要するため、実際に発生した手振れに応じて迅速に補
正光学系の位置決めを行うのは難しい。
【0004】本発明の目的は、一対の光学検出素子から
モータの回転量および回転方向に応じたパルス信号を互
いに位相をずらして出力することにより、補正レンズの
移動量および移動方向を正確かつ迅速に検出するように
した手振れ補正カメラを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】実施例を示す図1および
図2に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、カメ
ラの振動に起因する像振れを補正するために駆動される
補正光学系3と、この補正光学系駆動用のモータM3,
M4と、このモータM3,M4の回転を減速する減速ギ
ア列27と、この減速ギア列27で減速された回転によ
って補正光学系3を所定方向に移動させるシフト部材1
00x,100yと、補正光学系3の移動量に関する物
理量を検出する検出手段45とを備えた手振れ補正カメ
ラに適用され、モータM3,M4の出力軸の回転量に応
じてパルス信号を出力する一対の光学検出素子30a,
30bを検出手段45に設け、モータM3,M4の出力
軸の回転方向に応じて一対の光学検出素子30a,30
bから出力されるパルス信号の位相が互いにずれて出力
されるように、一対の光学検出素子30a,30bを配
置することによって上記目的は達成される。
【0006】
【作用】モータM3,M4の出力軸の回転方向に応じて
一対の光学検出素子30a,30bからは互いに位相が
ずれたパルス信号が出力される。このパルス信号は、モ
ータM3,M4の出力軸の回転量に応じた数だけ出力さ
れるため、パルス信号の位相を検出することで補正光学
系3の移動方向が、パルス信号数を検出することで補正
光学系3の移動量が検出される。
【0007】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【0008】
【実施例】図1は、図2に示す手振れ補正カメラの一実
施例の概略構成図のI−I線断面図であり、これらの図
により、本実施例を説明する。図2において、1〜4は
撮影光学系を構成するレンズ群であり、レンズ群2,3
は一体となって光軸方向に移動し、また、レンズ群3は
後述するように手振れ量に応じて光軸と直交する方向に
移動する。以下では、レンズ群3を補正レンズと呼ぶ。
14はカメラ本体に固定された固定鏡筒であり、この固
定鏡筒14の周面には光軸方向の直進溝14a,14b
が形成されている。固定鏡筒14の外周面にはカム筒1
3が回転可能に外挿されており、リング15により抜け
止めされる。カム筒13の外周面に形成されたギア部1
5aには、ギア55,23を介してズーミングモータM
1の回転が伝達され、これによりカム筒13が回転す
る。またカム筒13の周面にはカム溝13a,13b,
13cが形成されるとともに、鏡筒リセット位置を検出
するための凸部13dが形成される。カム筒13が移動
して凸部13dが鏡筒リセットスイッチ57に振れると
リセットスイッチ57がオンし、カム筒13がリセット
位置に達したことを後述する第1CPU41に報知す
る。
【0009】固定鏡筒14の内周面先端側にはレンズ基
板7が挿通され、この基板7に手振れ補正装置100が
保持されている。この手振れ補正装置100は、レンズ
ホルダ9に保持された補正レンズ3と、この補正レンズ
3を駆動する駆動機構とから成り、駆動機構は図1に示
すように、補正レンズ3をX方向に駆動するX方向駆動
機構100xと、Y方向に駆動するY方向駆動機構10
0yとから成る。ここで、X方向およびY方向はともに
撮影レンズ1の光軸と直交する方向である。
【0010】Y方向駆動機構100yは、Y方向モータ
M3と、このモータM3の出力軸と一体に回転するギア
28と、このギア28の回転を減速する減速ギア列27
と、ギア列27に連結されたY方向シフト駆動軸26
と、駆動軸26の回転を直線運動に変換するY方向駆動
腕24とを有している。Y方向シフト駆動軸26は、一
対のフランジ26c,26dにより基板7に回転可能に
軸支され、その上部には減速ギア列27の最終ギアと噛
合するギア26aが連結されるとともに、下部には雄ね
じ部26bが形成されている。Y方向駆動腕24は基板
7に形成された空間に昇降可能にかつ回転不能に保持さ
れており、その内面に形成された雌ねじ部24aに上記
駆動軸26の雄ねじ部26bが螺合される。
【0011】駆動腕24の下端側には挟持部24bが形
成され、この挟持部24bと4つのスライダボール25
a,25b,25c,25dにより、駆動部24はレン
ズホルダ9の上部連結部9aを挟持し、これにより両者
が連結される。したがって、駆動腕24の昇降によりレ
ンズホルダ9に保持された補正レンズ3が図示Y方向に
移動し、その移動量はモータM3の回転量に依存する。
また、X方向駆動機構100xもY方向駆動機構100
yと同様の構成を備え、補正レンズ3を図示X方向に移
動させるようになっている。ここで、Y方向駆動機構1
00yおよびX方向駆動機構100xはそれぞれスライ
ドボールを介してレンズホルダ9と連結され、このよう
な両駆動機構により、補正レンズ3を光軸と直交するあ
らゆる方向に移動させることが可能となる。
【0012】再び図1において、Y方向モータM3の出
力軸と一体に回転する上記ギア28には、円板29が回
転可能に取り付けられ、その円板29には、図3に示す
ように、複数の孔Eが同心円上に穿設されている。図3
において、30a,30bは円板29の孔Eの形成部分
を挟んで対向する投光部と受光部とを有する周知のフォ
トインタラプタである。フォトインタラプタ30a,3
0bは、図3に示すように、隣り合う2個の孔Eの間隔
LLの3/4倍だけ隔てて配設されている。矩形部形状
をした各フォトインタラプタ30a,30bの中央部分
に投光部および受光部が配設され、この中央部分を孔E
が通過すると、受光部からローレベルのパルス信号が出
力される。
【0013】このように、フォトインタラプタ30a,
30bをL×3/4だけ隔てて配設したため、図3の円
板29がR方向(時計回り)に回転されると、フォトイ
ンタラプタ30bからはフォトインタラプタ30aに比
べて1/4周期位相の遅れたパルス信号が出力される
(図4(a),(b))。逆に、円板29がF方向(反
時計回り)に回転されると、フォトインタラプタ30b
からはフォトインタラプタ30aに比べて1/4周期位
相の早いパルス信号が出力される。
【0014】したがって、各フォトインタラプタ30
a,30bから出力される位相の違いによって、円板2
9の回転方向、すなわち補正レンズ3の移動方向が検出
される。また、各フォトインタラプタ30a,30b
は、円板29の孔Eを通過するたびにパルス信号を出力
するため、このパルス信号の数を計測することで円板2
9の回転量、すなわち補正レンズ3の移動量が検出され
る。
【0015】図1に示すX方向モータM4側にも、同様
の円板29およびフォトインタラプタ30a,30bが
設けられており、これによりモータM4の円板29の回
転量と回転方向が検出される。なお、図1において、3
1,32は、上記レンズホルダ9をそれぞれY方向駆動
機構100y、X方向駆動機構100x側に付勢するば
ねである。
【0016】上述のように構成された手振れ補正カメラ
には、図2に示すように、絞り兼用のシャッタ羽根12
と、このシャッタ羽根12を駆動するシャッタ駆動部6
とが一体化されたレンズシャッタ機構が取り付けられ、
シャッタ駆動部6はビス21により基板7に螺着され
る。このシャッタ駆動部6にはレンズホルダ8を介して
レンズ群2が保持され、基板7に植設されたカムフォロ
ア7cは、直進溝14a,14bを貫通してカム溝13
bに係合される。
【0017】また、基板7の先端側には撮影レンズ1を
保持するレンズホルダ5が挿通され、その外周面に植設
されたカムフォロア5aが直進溝14bを貫通してカム
溝13aに係合される。さらに、固定鏡筒14の基端側
には、内周面にヘリコイド10bが形成されたレンズ基
板10が挿通され、その外周面に植設されたカムフォロ
ア10aが直進溝14aを貫通してカム溝13cに係合
されている。
【0018】11はフォーカシングレンズ4を保持する
レンズホルダであり、その外周面に形成されたヘリコイ
ド11bが上記レンズ基板10のヘリコイド10bに螺
合されている。また、レンズホルダ11に設けられたギ
ア部11aにはフォーカシングモータM2の出力軸と一
体のギア18が噛合しており、モータM2の回転により
レンズホルダ11が回転される。20はフォーカシング
モータM2の回転量、すなわちフォーカシングレンズ4
の位置を検出するためのフォトインタラプタである。
【0019】次に、以上のように構成されたカメラの制
御系の構成を説明する。図2に示すズーミングモータM
1およびフォーカシングモータM2は、それぞれズーム
モータドライバ42およびフォーカシングモータドライ
バ49を介して第1CPU41に接続される。この第1
CPU41には、フォトインタラプタ20の出力により
フォーカシングレンズ4の移動量を検出するフォーカシ
ングモータ回転量検出回路50と、被写体の輝度を検出
する測光回路46と、焦点調節情報を検出する焦点調節
情報検出回路47と、不図示のレリーズボタンの半押し
操作でオンする半押しスイッチSW1と、レリーズボタ
ンの全押し操作でオンする全押しスイッチSW2と、レ
ンズ群1をズーミングさせるためのズームスイッチSW
3とがそれぞれ接続される。
【0020】一方、補正レンズ3を駆動するY方向モー
タM3およびX方向モータM4(図1)は、図2に示す
ように、フレキシブルプリント基板16を介して手振れ
補正モータドライバ44に接続され、手振れ補正モータ
ドライバ44は第2CPU51に接続される。この第2
CPU51には、X方向およびY方向の手振れ量を検出
する角速度センサ等から成る手振れセンサ48と、フォ
トインタラプタ20の出力により補正レンズ4の移動量
を検出する手振れ補正モータ回転量検出回路45と、フ
ィルム給送用モータM5の駆動を制御するフィルム給送
モータドライバ56がそれぞれ接続される。
【0021】図5は、図2に示す第1CPU41および
第2CPU51の動作シーケンスを示すフローチャート
である。レリーズボタンが半押しされると、第1CPU
41はステップS1の処理を開始する。ステップS1で
は、第1CPU41は測光回路46に測光を指示する信
号を送出する。測光回路46での測光結果は第1CPU
41に送出され、絞り量およびシャッタ速度が決定され
る。ステップS2では、第1CPU41は焦点調節情報
検出回路47に焦点調節情報検出の開始を指示する信号
を送出する。ステップS3では、第1CPU41は焦点
調節情報検出回路47での測定結果に基づいて被写体距
離を算出する。ステップS4では、第2CPU51は手
振れセンサ48に対して手振れ検出の開始を指示する信
号を送出する。ステップS5では、第1CPU41は全
押しスイッチSW2がオンか否かを判定する。判定が否
定されるとステップS6に移行し、半押しスイッチSW
1がオンか否かを判定する。判定が否定されると処理を
終了し、判定が肯定されるとステップS5に戻る。ステ
ップS5で判定が肯定されると図6のステップS7に移
行し、第1CPU41は焦点調節情報検出結果に基づい
てフォーカシングモータドライバ49を介してフォーカ
シングモータM2を駆動する。これにより、ギア18,
11aを介してレンズホルダ11が回転し、これに伴っ
て上述したヘリコイド10b,11bの作用によりレン
ズホルダ11が光軸方向に移動する。すなわち、フォー
カシングレンズ4が回転しつつ光軸方向に移動して焦点
調節が行われる。
【0022】ステップS8では、第2CPU51はステ
ップS3で算出した被写体距離と手振れセンサ48で検
出された手振れ量とに基づいて、補正レンズ3の移動量
Lを算出する。ここで、補正レンズ3の移動量L(m
m)は、手振れセンサ48で検出される手振れ角θ(r
ad)、被写体距離R(m)、およびフォーカシングレ
ンズ4の焦点距離から求まるズームゾーン係数d1,d
2を用いると次式で表される。
【数1】 L={d1×(1/R)+d2}×θ ・・・(1)
【0023】(1)式のd1とd2は、フォーカシング
レンズ4の焦点距離に応じて図7のように変化し、この
図7の関係は、不図示のROMに予め格納されている。
したがって、第2CPU51は、このROMから該当す
る焦点距離についての係数d1とd2を読み込み、
(1)式に基づいて補正レンズ3の移動量Lを算出す
る。なお、図7において、「パルス数」とは、該当する
焦点距離までフォーカシングレンズ4を移動させるまで
に、フォトインタラプタ30a,30bから出力される
パルス信号数をいい、図中のA,Bは誤差調整値であ
る。
【0024】ステップS9では、第2CPU51は算出
した補正レンズ3の移動量に基づいて補正レンズ3を移
動させる。すなわち、第2CPU51は手振れ補正モー
タドライバ44に信号を送ってモータM3,M4を駆動
させ、補正レンズ3をX,Y方向に移動させる。ステッ
プS10では、第2CPU51はフォトインタラプタ3
0a,30bの出力を手振れ補正モータ回転量検出回路
45を介して読み込み、実際に補正レンズ3が移動した
量を検出する。ステップS11では、第2CPU51は
ステップS8で算出した補正レンズ3の移動量と実際に
移動した補正レンズ3の移動量との差分を算出し、ま
た、再度手振れセンサ48によって手振れ量を検出し、
それらに基づいて補正レンズ3を移動させる。このステ
ップS10,S11の処理は、シャッタが閉じられるま
で繰り返し行われる。
【0025】ステップS12では、第1CPU41はシ
ャッタ駆動部6を制御し、測光結果に基づいて所定時間
だけシャッタを開口させる。所定時間が経過するとステ
ップS13に移行し、第2CPU51はシャッタを閉じ
た後に、ステップS10,S11での手振れ補正モータ
ドライバ44の制御処理を停止する。ステップS14で
は、第2CPU51は手振れセンサ48による手振れ検
出を停止させる。ステップS15では、第2CPU51
は補正レンズ3を所定の基準位置(例えば、補正レンズ
3の光軸がレンズ群1〜4の光軸と一致する位置)に復
帰させる。ステップS16では、第2CPU51はフィ
ルム給送モータドライバ56にフィルム巻き上げを指示
する。これにより、フィルムが1枚分巻き上げられ、同
時にフィルム面に日付等のデータが写し込まれる。ステ
ップS17では、第1CPU41は半押しスイッチSW
1がオフしたか否かを判定する。判定が否定されるとス
テップS16に留まり、判定が肯定されると処理を終了
する。
【0026】上記フローチャートのステップS10で
は、前述したように、隣接して配設された2組のフォト
インタラプタ30a,30bから出力されるパルス信号
数によって補正レンズ3の移動量を検出し、2つのパル
ス信号の位相差によって補正レンズ3の移動方向を検出
するようにしたため、補正レンズ3の移動量と移動方向
を正確かつ迅速に検出することができる。したがって、
その検出結果に基づいて補正レンズ位置の修正をするま
での時間が短縮されるため、精度の高い手振れ補正が可
能となる。すなわち、図3に示すモータM3,M4の円
板29が時計回りに回転する場合、各フォトインタラプ
タ30a,30bの出力はそれぞれ図4(a),(b)
のような波形図で示される。ここで、出力のハイレベル
を「H」、ローレベルを「L」で表すと、図4(c)に
示すように、各出力の組合わせパターンは4通り(それ
ぞれをA,B,C,Dとする)存在する。そして、円板
29が時計回りに回転すると、A→B→C→D→Aの順
にパターンが出力される。一方、反時計回りに回転する
と、D→C→B→A→Dの順にパターンが出力されるた
め、出力されるパターンの相違を検出することで、モー
タM3,M4の円板29の回転方向を検出することがで
きる。また、図4(a),(b)のパルス数を数えるこ
とで、補正レンズ3の移動量を正確に検出できる。
【0027】上記実施例では光学検出素子としてフォト
インタラプタを用いたが、これに代えて例えばフォトリ
フレクタを用いてもよい。また、上記実施例では、モー
タM3,M4の出力軸の回転量を直接検出するようにし
ているが、減速ギア列27を構成するギアのうちいずれ
かのギアの回転量を検出するようにしてもよい。さら
に、モータM3,M4の回転運動を直線運動に変換して
補正レンズ3をシフトする機構は上記実施例には限定さ
れない。図5,6のフローチャートでは、レリーズボタ
ンが半押しの状態で測光と焦点調節情報検出を行い、レ
リーズボタンが全押しされた後に、フォーカシングと手
振れ補正処理を行っているが、フォーカシングと手振れ
補正処理とを半押し時に行ってもよい。
【0028】このように構成された実施例にあっては、
補正レンズ3が補正光学系に、モータM3,M4が補正
光学系駆動用のモータに、減速ギア列27が減速ギア列
に、X方向駆動機構100xとY方向駆動機構100y
がシフト部材に、手振れ補正モータ回転量検出回路45
が検出手段に、フォトインタラプタ30a,30bが一
対の光学検出素子に、それぞれ対応する。
【0029】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、モータの出力軸の回転量に応じてパルス信号を出
力する一対の光学検出素子を、モータの出力軸の回転方
向に応じてパルス信号を互いに位相をずらして出力する
ように配置したため、パルス信号の数および位相を検出
することで、補正光学系の移動量および移動方向を正確
かつ迅速に検出することができる。したがって、検出し
た結果に基づいて即座に補正光学系の位置を修正できる
ため、手振れ補正の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2の手振れ補正カメラのI−I線の断面図で
ある。
【図2】本発明による手振れ補正カメラの一実施例のブ
ロック図である。
【図3】フォトインタラプタの配置を示す図である。
【図4】フォトインタラプタの出力を示す図である。
【図5】図2の第1CPUおよび第2CPUの動作を示
すフローチャートである。
【図6】図5に続くフローチャートである。
【図7】フォーカシングレンズの焦点距離とズームゾー
ン係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
3 補正レンズ 7 レンズ基板 9 レンズホルダ 24 Y方向シフト駆動腕 25a〜25d スライダボール 26 Y方向駆動軸 27 減速ギア列 30 フォトインタラプタ 100x X方向駆動機構 100y Y方向駆動機構 M3,M4 手振れ補正用モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾見 淳一 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 天沼 辰男 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 中村 敏行 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カメラの振動に起因する像振れを補正す
    るために駆動される補正光学系と、この補正光学系駆動
    用のモータと、このモータの回転を減速する減速ギア列
    と、この減速ギア列で減速された回転によって前記補正
    光学系を所定方向に移動させるシフト部材と、前記補正
    光学系の移動量に関する物理量を検出する検出手段とを
    備えた手振れ補正カメラにおいて、 前記検出手段は、前記モータの出力軸の回転量に応じて
    パルス信号を出力する一対の光学検出素子を備え、 前記一対の光学検出素子は、前記モータの出力軸の回転
    方向に応じて前記パルス信号を互いに位相をずらして出
    力するように配置されていることを特徴とする手振れ補
    正カメラ。
JP5324390A 1993-12-22 1993-12-22 手振れ補正カメラ Pending JPH07181536A (ja)

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