JPH075514A

JPH075514A - 補正光学装置

Info

Publication number: JPH075514A
Application number: JP17091793A
Authority: JP
Inventors: Koichi Washisu; 晃一鷲巣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】補正レンズ駆動時の摩擦を低減させてその駆
動精度を向上させると共に、組立性、小型軽量化、省電
化を達成する。【構成】鏡筒部１１に対して相対的に駆動され、該鏡
筒部に保持されるレンズ群の光軸を偏心させる補正レン
ズ１６を、前記光軸と直交する平面内で、互いに異なる
複数の方向に各々を従属的に移動可能に支持し且つ少な
くとも一方の駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりとす
る支持手段１３、１５を備え、また、該支持手段を、光
軸と平行な軸まわりに回転可能に鏡筒部１１に軸支され
る支持アーム１３と、前記光軸と直交する軸方向に摺動
可能に前記支持アームに支持され、補正レンズを保持す
る支持枠１５とにより構成し、補正レンズの少なくとも
一方の駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりとすると共
に、異なる方向への駆動を従属的に行う構造としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光学機器に加わ
る振動を検出してそれを補正レンズを駆動することによ
って抑制する防振装置等に具備される、補正光学装置の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の対象となる従来技術を以下に説
明する。

【０００３】現代のカメラでは、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
ため、カメラ操作に未熟な人でも撮影の失敗を起す可能
性は非常に少なくなっているが、カメラ振れによる撮影
の失敗だけは自動的に防ぐことが困難とされていた。

【０００４】そこで、近年このカメラ振れに起因する撮
影失敗をも防止することを可能とするカメラが意欲的に
研究されており、特に、撮影者の手振れによる撮影失敗
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。

【０００５】撮影時のカメラの手振れは、周波数として
通常１Ｈｚ乃至１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレ
リーズ時点においてこのような手振れを起していても像
振れのない写真を撮影可能とするための基本的な考えと
して、上記手振れ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変位させてやらなければなら
ない。従って、カメラの振れが生じても像振れを生じな
い写真を撮影できることを達成するためには、第１にカ
メラの振動を正確に検出し、第２に手振れによる光軸変
化を補正することが必要となる。

【０００６】この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的
にいえば、角加速度、角速度、角変位等を検出する振動
センサと該センサの出力信号を電気的或は機械的に積分
して角変位を出力するカメラ振れ検出手段をカメラに搭
載することによって行うことができる。そして、この検
出情報に基づき補正光学装置に備わった撮影光軸を偏心
させる補正レンズを駆動させて像振れ抑制が行われる。

【０００７】ここで、角変位検出装置を用いた防振シス
テムについて、図９を用いてその概要を説明する。

【０００８】図９の例は、図示矢印４１方向のカメラ縦
振れ４１ｐ及びカメラ横振れ４１ｙに由来する像振れを
抑制するシステムの図である。

【０００９】同図中、４２はレンズ鏡筒、４３ｐ，４３
ｙは各々カメラ縦振れ角変位、カメラ横振れ角変位を検
出する角変位検出手段（振動検出手段）で、それぞれの
角変位検出方向を４４ｐ，４４ｙで示してある。４５は
補正レンズ等を有する補正光学装置（４６ｐ，４６ｙは
各々補正レンズに推力を与えるコイル、４７ｐ，４７ｙ
は補正レンズの位置を検出する位置検出素子）であり、
該補正光学装置４５には後述する位置制御ループが設け
られており、角変位検出手段４３ｐ，４３ｙの出力を目
標値として駆動され、像面４８での安定を確保する。

【００１０】図１０は上記補正光学装置の機械的構成の
一例を示す分解斜視図である。

【００１１】補正レンズ７１がカシメられた支持枠７２
に軸受７３ｙが圧入されている。そして、軸受７３ｙに
は支持軸７４ｙが軸方向に摺動可能に支持されている。
そして、支持軸７４ｙの凹部７４ｙａは支持アーム７５
の爪７５ａに嵌込まれる。又、支持アーム７５にも軸受
７３ｐが圧入され、支持軸７４ｐが軸方向に摺動可能に
支持されている。

【００１２】なお、図１０に支持アーム７５の裏面図も
併記すると共に、爪７５ａを明示する為の一部正面図も
併記している。

【００１３】支持枠７２の投光器取付穴７２ｐａ，７２
ｙａにはＩＲＥＤ等の投光素子７６ｐ，７６ｙを接着
し、接着基板を兼ねた蓋７７ｐ，７７ｙ（支持枠７２に
接着される）にその端子が半田付けされる。また、支持
枠７２にはスリット７２ｐｂ，７２ｙｂが設けられてお
り、投光素子７６ｐ，７６ｙの投光はスリット７２ｐ
ｂ，７２ｙｂを通し、後述するＰＳＤ７８ｐ，７８ｙに
入射する。又、支持枠７２にはコイル７９ｐ，７９ｙも
接着され、端子は蓋７７ｐ，７７ｙに半田付けされる。

【００１４】鏡筒７１０には支持球７１１が嵌入（３か
所）され、また支持軸７４ｐの凹部７４ｐａが嵌込まれ
る爪部７１０ａを有している。

【００１５】ヨーク７１２ｐ₁ ，７１２ｐ₂ ，７１２ｐ
₃ 、マグネット７１３ｐ₁ ，７１３ｐ₂ は重ねて接着さ
れ、同様にヨーク７１２ｙ₁ ，７１２ｙ₂ ，７１２ｙ
₃ 、マグネット７１３ｙ₁ ，７１３ｙ₂ も重ねて接着さ
れる。尚、マグネットの曲性は矢印７１３ｐａ，７１３
ｙａの配置となる。

【００１６】ヨーク７１２ｐ₂ ，７１２ｙ₂ は鏡筒７１
０の凹部７１０ｐｂ，７１０ｙｂにネジ止めされる。

【００１７】センサ座７１４ｐ，７１４ｙ（７１４ｙは
不図示）にＰＳＤ等の位置検出素子７８ｐ，７８ｙを接
着し、センサマスク７１５ｐ，７１５ｙを被せてフレキ
シブル基板７１６に位置検出素子７８ｐ，７８ｙの端子
が半田付けされる。センサ座７１４ｐ，７１４ｙの凸部
７１４ｐａ，７１４ｙａ（７１４ｙａは不図示）を鏡筒
７１０の取付穴７１０ｐｃ，７１０ｙｃに嵌入し、フレ
キシブル基板ステイ７１７にてフレキシブル基板７１６
は鏡筒７１０にネジ止めされる。フレキシブル基板７１
６の耳部７１６ｐａ，７１６ｙａは各々鏡筒７１０の穴
７１０ｐｄ，７１０ｙｄを通り、ヨーク７１２ｐ₁ ，７
１２ｙ₁ 上にネジ止めされ、蓋７７ｐ，７７ｙ上のコイ
ル端子、投光素子端子は各々フレキシブル基板７１６の
耳部７１６ｐａ，７１６ｙａのランド部７１６ｐｂ，７
１６ｙｂとポリウレタン銅線（３本縒り線）に接続され
る。

【００１８】メカロックシャーシ７１８にはプランジャ
７１９がネジ止めされ、バネ７２０をチャージしたメカ
ロックアーム７２１にプランジャ７１９が嵌込まれ、軸
ビス７２２によりメカロックシャーシ７１８に回転可能
にネジ止めされる。

【００１９】メカロックシャーシ７１８は鏡筒７１０に
ネジ止めされ、プランジシャ７１９の端子はフレキシブ
ル基板７１６のランド部７１６ｂに半田付けされる。

【００２０】先端球状の調整ネジ７２３（３か所）はヨ
ーク７１２ｐ₁ 、メカロックシャーシ７１８にネジ込み
貫通され、調整ネジ７２３と支持球７１１で支持枠７２
の摺動面（斜線部７２ｃ）を挟んでいる。調整ネジ７２
３は摺動面に僅かなクリアランスで対向する様にネジ込
み調整されている。

【００２１】カバー７２４は鏡筒７１０に接着され、上
記した補正光学装置の前面をカバーしている。

【００２２】図１１は上記図１０の補正光学装置の駆動
制御系について説明するための図である。

【００２３】位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力を増幅
回路７２７ｐ，７２７ｙで増幅してコイル７９ｐ，７９
ｙに入力すると、支持枠７２が駆動されて位置検出素子
７８ｐ，７８ｙの出力が変化する。ここでコイル７９
ｐ，７９ｙの駆動方向（極性）を位置検出素子７８ｐ，
７８ｙの出力が小さくなる方向に設定すると（負帰
還）、コイル７９ｐ，７９ｙの駆動力により位置検出素
子７８ｐ，７８ｙの出力がほぼ零になる位置で支持枠７
２は安定する。尚、加算回路７３１ｐ，７３１ｙは位置
検出素子７８ｐ，７８ｙからの出力と外部からの指令信
号７３０ｐ，７３０ｙを加算する回路であり、補償回路
７２８ｐ，７２８ｙは制御系をより安定させる回路であ
り、駆動回路７２９ｐ，７２９ｙはコイル７９ｐ，７９
ｙへの印加電流を補う回路である。

【００２４】そして、図１１の系に外部から指令信号７
３０ｐ，７３０ｙを加算回路７３１ｐ，７３１ｙを介し
て与えると、支持枠７２は指令信号７３０ｐ，７３０ｙ
に極めて忠実に駆動される。

【００２５】図１１の制御系のように位置検出出力を負
帰還してコイルを制御する手法を位置制御手法と云い、
指令信号７３０ｐ，７３０ｙとして手振れの量を与える
と支持枠７２は手振れ量に比例して駆動される。

【００２６】図１２は上記図１１に示した補正光学装置
の駆動制御系の詳細に示した回路図であり、ここではピ
ッチ方向７２５ｐについてのみ説明する（ヨー方向７２
５ｙも同様であるため）。

【００２７】電流−電圧変換アンプ７２７ａ，７２７ｂ
は投光素子７６ｐにより位置検出素子７８ｐ（抵抗Ｒ
１，Ｒ２より成る）に生じる光電流７２７ｉ₁ ，７２７
ｉ₂ を電圧に変換し、差動アンプ７２７ｃは各電流−電
圧変換アンプ７２７ａ，７２７ｂの差（支持枠７２のピ
ッチ方向７２５ｐの位置に比例した出力）を求めるもの
である。以上、電流−電圧変換アンプ７２７ａ，７２７
ｂ、差動アンプ７２７ｃ及び抵抗Ｒ３〜Ｒ１０にて図１
１の増幅器７２７ｐを構成している。

【００２８】指令アンプ７３１ａは外部より入力される
指令信号７３０ｐを差動アンプ７２７ｃの差信号に加算
するもので、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４とで図１１の加算回路
７３１ｐを構成している。

【００２９】抵抗Ｒ１５，１６及びコンデンサＣ１は公
知の位相進み回路であり、これが図１１の補償回路７２
８ｐに相当する。

【００３０】前記加算回路７３１ｐの出力は補償回路７
２８ｐを介して駆動アンプ７２９ａへ入力し、ここでピ
ッチコイル７９ｐの駆動信号が生成され、補正レンズ７
１が変位する。該駆動アンプ７２９ａ、抵抗Ｒ１７及び
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２にて図１１の駆動回路７２
９ｐを構成している。

【００３１】加算アンプ７３２ａは電流−電圧変換アン
プ７２７ａ，７２７ｂの出力の和（位置検出素子７８ｐ
の受光量総和）を求め、この信号を受ける駆動アンプ７
３２ｂはこれにしたがって投光素子７６ｐを駆動する。
以上、加算アンプ７３２ａ，駆動アンプ７３２ｂ、抵抗
Ｒ１８〜Ｒ２２及びコンデンサＣ２により投光素子７６
ｐの駆動回路を構成している（図１１では不図示）。

【００３２】上記の投光素子７６ｐは温度等に極めて不
安定にその投光量が変化し、それに伴い差動アンプ７２
７ｃの位置感度が変化するが、上記の様に受光量総和一
定となる様に前述の駆動回路によって投光素子７６ｐを
制御すれば、位置感度変化は少なくなる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した補正光学
装置において、補正レンズ７１は光軸と直角な平面内の
２方向７２５ｐ，７２６ｙ（図１１参照）に同時に駆動
可能に支持しなければならず、したがって、支持軸７４
ｐ，７４ｙ（図１０参照）を必要とし、更に支持軸７４
ｐ，７４ｙ回りの回転を防ぐ為に支持球７１１，調整ネ
ジ７２３で支持枠７２（斜線部７２ｃ）を挟む必要があ
る。

【００３４】この様な構成では以下の様な問題を含んで
いる。

【００３５】１）支持枠７２，支持アーム７５は支持軸
７４ｙ，７４ｐ上を摺動するが、摺動時の摩擦が補正レ
ンズ７１の駆動精度を劣化させる。

【００３６】２）調整ネジ７２３，支持球７１１と支持
枠７２間の摩擦も駆動精度を劣化させ、特に重力が光軸
と平行の時（鏡筒が上向き、或は、下向き時）、補正光
学装置の自重が総て調整ネジ７２３或は支持球７１１に
加わり、上記摩擦が増大する。つまり、鏡筒の姿勢差で
駆動精度が変化する。更に、調整ネジ７２３の調整工程
も煩雑な作業である。

【００３７】また、防振範囲を広げる為（極めて大きな
手振れでも十分抑制させる）に補正レンズ７１の駆動ス
トロークを広げていくと、以下の問題も生じる。

【００３８】３）位置検出センサ（図１０，図１１の受
光素子７８ｐ，７８ｙ）の検出ストロークを駆動ストロ
ーク以上に確保する必要があり、その事は位置検出セン
サの選択肢を小さくしてしまい、位置検出センサの小型
化，省電力化を妨げる。

【００３９】４）コイル７９ｐ，７９ｙ、ヨー７１２
ｐ，７１２ｙも大型化させる必要があり、重くなってし
まう。

【００４０】以上の１）〜４）の問題が補正光学装置の
駆動精度（補正レンズの）向上，組立性，小型軽量化，
省電力化を妨げていた。

【００４１】上述した問題点は補正レンズを駆動方向に
シフトさせる構造故に生じたものであり、例えば、光軸
と平行の、光軸以外の軸を中心として補正レンズを回転
させ、その時の回転成分の中の該補正レンズのシフト成
分を用いて振れ補正を行う構成にした場合を考えてみ
る。

【００４２】このとき、回転中心近傍に位置検出センサ
を設けると、検出ストロークは少なくて済み、又補正レ
ンズの駆動を回転中心で（モータで）行えば、磁気回路
も大型化しない。また、スライド軸の摩擦等の問題も少
なくなる。

【００４３】ここで、この様な回転式の補正光学装置の
一例を図１３に示す。

【００４４】図１３はその構造をレンズ正面から見た図
であり、図１３において、回転枠９３ｐ，９３ｙは各々
不図示の鏡筒に設けられた軸９５ｐ，９５ｙに回転可能
に軸支され、その他端には磁性板９４ｐ，９４ｙが固着
されており、鏡筒に支持されるステータ９６ｐａ，９６
ｐｂ，９６ｙａ，９６ｙｂ上のコイル９７ｐａ，９７ｐ
ｂ，９７ｙａ，９７ｙｂへの通電量を調整する事で、各
々軸９５ｐ，９５ｙ回りに駆動される。

【００４５】前記回転枠９３ｐ，９３ｙには各々長孔が
形成されており、該長孔の長手方向とは垂直方向の側の
辺９３ｐａ，９３ｐｂ，９３ｙａ，９３ｙｂでレンズ９
１の支持枠９２を挟んでいる。したがって、回転枠９３
ｐのみを回転させると、支持枠９２は辺９３ｙａ，９３
ｙｂに規制され、ピッチ方向９８ｐのみに移動し、反対
に回転枠９３ｙのみを回転させると、支持枠９２は辺９
３ｐａ，９３ｐｂに規制され、ヨー方向９８ｙのみに移
動する。つまり、２つの回動が互いに独立して支持枠９
２に伝達される。

【００４６】しかしながら、以上の構成では、２軸回転
駆動力を互いに独立して伝達させる機構故に、以下の問
題を生じている。

【００４７】第１に、支持枠９２と長孔の辺９３ｐａ，
９３ｐｂ，９３ｙａ，９３ｙｂ間で発生する摩擦による
駆動力低下，騒音、又、この間のガタによる駆動精度の
低下を招くといった問題があり、第２に、例えば回転枠
９３ｙが傾いていた時に回転枠９３ｐを回転させると、
支持枠９２はピッチ方向９８ｐより傾いた方向に駆動さ
れてしまうといった問題がある。

【００４８】（発明の目的）本発明の第１の目的は、補
正レンズ駆動時の摩擦を低減させてその駆動精度を向上
させると共に、組立性、小型軽量化、省電化を達成する
ことのできる補正光学装置を提供することである。

【００４９】本発明の第２の目的は、補正レンズの少な
くとも一方の駆動方向を光軸と平行な軸まわりとした構
成にした際の、それぞれの方向への駆動誤差を無くし、
精度の良い駆動を実現することのできる補正光学装置を
提供することである。

【００５０】

【課題を解決するための手段】本発明は、鏡筒部に対し
て相対的に駆動され、該鏡筒部に保持されるレンズ群の
光軸を偏心させる補正レンズと、該補正レンズを、前記
光軸と直交する平面内で、互いに異なる複数の方向に各
々を従属的に移動可能に支持し且つ少なくとも一方の駆
動方向を前記光軸と平行な軸まわりとする支持手段とを
備え、また、前記支持手段を、光軸と平行な第１の軸ま
わりに回転可能に鏡筒部に軸支される支持アームと、前
記光軸と平行な第２の軸まわりに回転可能に前記支持ア
ームに軸支され、補正レンズを保持する支持枠とにより
構成したり、光軸と直交する軸方向に摺動可能に鏡筒部
に支持される支持アームと、前記光軸と平行な軸まわり
に回転可能に前記支持アームに軸支され、補正レンズを
保持する支持枠とにより構成したり、或は、光軸と平行
な軸まわりに回転可能に鏡筒部に軸支される支持アーム
と、前記光軸と直交する軸方向に摺動可能に前記支持ア
ームに支持され、補正レンズを保持する支持枠とにより
構成し、補正レンズの少なくとも一方の駆動方向を前記
光軸と平行な軸まわりとすると共に、異なる方向への駆
動を従属的に行う構造、つまりそれぞれの方向へ単独的
に駆動する（移動させる）のではなく、一方の方向へ補
正レンズを駆動する部材上に他方の方向（例えば前記方
向と直交する方向）へ該補正レンズを駆動する部材を連
結した構造としている。

【００５１】また、本発明は、第１の方向の駆動により
生じる第２の方向の駆動誤差量も検出する構成の、第２
の方向の位置検出手段であり、第２の方向への駆動は、
位置制御ループ内に配置された該位置検出手段の出力に
基づいて行う位置補償制御手段、第１の方向の駆動量か
ら該第１の方向の駆動により生じる第２の方向の駆動誤
差量を算出し、該駆動誤差量に基づいて第２の方向への
移動量を指示する位置補償制御手段、或は、第１の方向
の駆動量に伴う駆動誤差量を予め記憶した記憶手段を具
備し、第１の方向への駆動毎に前記記憶手段より該第１
の方向への駆動に伴う駆動誤差量を求め、該駆動誤差量
に基づいて第２の方向への駆動量を指示位置補償制御手
段を設け、補正レンズの少なくとも一方の駆動方向を前
記光軸と平行な軸まわりとする構成故に生じる駆動誤差
量を、例えば、第１の方向の駆動量に伴う駆動誤差量を
予め記憶した記憶手段を具備し、第１の方向への駆動毎
に前記記憶手段より該第１の方向への駆動に伴う駆動誤
差量を求め、該駆動誤差量を考慮して第２の方向への駆
動量を指示して打ち消すようにしている。

【００５２】

【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。

【００５３】図１は本発明の第１の実施例における補正
光学装置の要部構成を示す機構図である。

【００５４】モータ１２ｙは鏡筒１１の凹部１１ａに孔
１１ｂを介してネジ止めされる。このモータ１２ｙの
（回転）軸１２ｙａには支持アーム１３が取付けられて
おり、該支持アーム１３はこの軸１２ｙａまわり（第１
の軸まわり１３ｙ）に回転駆動される。支持アーム１３
の他端にはモータ１２ｐが取付けられており、該モータ
１２ｐの（回転）軸１２ｐａには支持枠１５が取付けら
れ、該支持枠１５はこの軸１２ｐａまわり（第２の軸ま
わり１３ｐ）に回転駆動される。

【００５５】つまり、支持枠１５は２つの方向（軸１２
ｙａ，軸１２ｐａまわり）に各々が従属（尚、ここで従
属とは、駆動される可動部上に別の駆動される部材が載
る事を示す）して駆動される。そして、この支持枠１５
にはレンズ１６が組込まれている。また、支持枠１５に
はスリット板１４が取付けられており、スリット板１４
には後述するスリット１１０ｐ，１１０ｙが設けられて
いる。又、支持枠１５には投光素子１８を保持したホル
ダ１９部が前記スリット板１４に対向して組込まれる。

【００５６】位置検出素子１７ｐ，１７ｙは鏡筒１１に
取付けられる。更に詳述すると、図１は補正レンズ１６
の中心０が光軸と一致している時であるが、その時に位
置検出素子１７ｙの検出方向が軸１２ｙａと投光素子１
８の中心（スリット１１０ｙの中心に殆ど等しい）を結
ぶ線分１２ｙｂと直角な方向に、位置検出素子１７ｙは
鏡筒１１に取付けられ、又位置検出素子１７ｐの検出方
向が軸１２ｐａと投光素子１８の中心（スリット１１０
ｐの中心に殆ど等しい）を結ぶ線分１２ｐｂと直角な方
向に、位置検出素子１７ｐは鏡筒１１に取付けられる。
鏡筒１１の切欠き１１ｃはモータ１２ｐが入り込む為の
逃げである。

【００５７】補正光学装置の駆動制御系は図１１と同様
の構成から成り、指令信号７３０ｐ，７３０ｙの入力が
無い時には、補正レンズ１６は位置検出素子１７ｐ，１
７ｙの出力信号が共にゼロになる点（レンズの中心Ｏと
光軸が一致する点）で安定している。

【００５８】次に、スリット板１４に形成されるスリッ
ト１１０ｐの開口形状について述べる。

【００５９】図１において、モータ１２ｙを駆動する
と、補正レンズ１６は矢印７２６ｙ方向に駆動される
が、回転駆動故に矢印７２５ｐ方向にも移動が生じ誤差
となってしまう。その為、この誤差量を検出してその量
だけ矢印７２５ｐ方向にモータ１２ｐを駆動して打消す
必要が有る。そこで、スリット１１０ｐの開口形状は、
駆動方向の検出ばかりでなく、この誤差量も検出する形
状に形成されている。

【００６０】図２はこれについて説明する為の図であ
り、図２において、補正レンズ１６の中心Ｏが軸１２ｙ
ａを中心に駆動する（軌跡０ａ）。このとき、支持アー
ム１３（図２では不図示）にて補正レンズ１６が角度θ
だけ駆動されると、該補正レンズ１６はｘ方向にＬだけ
駆動されるが、ｙ方向にもδだけ誤差を生む。この誤差
δをモータ１２ｐ用の位置検出素子１７ｐで検出する事
を考える。

【００６１】今、スリット形状が実線で示す様に軸１２
ｙａを中心とする円（軸１２ｙａを中心とし、投光素子
１８の中心と軸１２ｙａを半径とする円１３ｙ：第１の
円）に沿った形状であると、スリット１１０ｐ’が軸１
２ｙａまわりに補正レンズ１６と共に動いても位置検出
素子１７ｐの出力は全く変化しない。

【００６２】ここで、このときのスリット各点の座標は
スリットから軸１２ｙａの半径をｒとすると（ｘ’，ｙ’）＝（ｒsin θ, ｒcos θ) で表される。

【００６３】又、誤差量δは補正レンズ１６の中心Ｏと
軸１２ｙａの半径をＲとすると δ＝Ｒ（１−cos θ) よって、スリット座標を（ｘ，ｙ）＝〔ｒsin θ, ｒcos θ＋Ｒ（１−cos
θ）〕に設定すると、位置検出素子１７ｐは誤差δだけを検出
し、それを補正すべくモータ１２ｐを駆動する（位置制
御故に位置検出素子の出力が変化すると、それをゼロに
する様に駆動される）。

【００６４】破線で示したスリット１１０ｐが求めるス
リット形状となるが、求めるスリット形状はＲとｒの関
係の変化により点１１０ｐａ（殆ど投光素子１８の中
心）を通る曲線１１０ｐ''，１１０ｐ''' ，１１０
ｐ''''へ変化してゆく。しかし、スリット１１０ｐの曲
線が円１３ｙ（第１の円）の内側に存在する（スリット
の曲線が点１１０ｐａ以外で円１３ｙと交わる）ことは
無い。つまり、スリット１１０ｐの曲線は円１３ｙの外
側に存在し、点１１０ｐａを通り、ｙ軸に対称な曲線に
設定すると、駆動誤差量δを減少させることが可能にな
る。同様にしてスリット１１０ｙの形状も決定される。

【００６５】この様に回転系で補正レンズ１６を駆動さ
せると、従来例の摺動系に比べて摩擦が極めて少なく出
来、又、支持アーム１３，支持枠１５は光軸と平行な軸
１２ｙａ，１２ｐａの回転方向以外には強固に支持され
ている為に従来例の支持球，調整ピンは必要なく、それ
に伴う摩擦及び調整を無くすことができる。

【００６６】又、位置検出素子は補正レンズ１６の中心
Ｏの回軸半径より内側に設けられている為に、該中心Ｏ
の駆動ストロークよりも検出ストロークを小さくでき、
位置検出素子の選択肢を広げることが可能となり、小型
化，低電力化を達成することができる。

【００６７】（第２の実施例）図３は本発明の第２の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１，図２
と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００６８】この第２の実施例は、上記第１の実施例に
比べ、投光素子１８が鏡筒１１から伸びた腕１１ｄの孔
１１ｅに取付けられ固定される例であるが、この様な場
合にもスリットの形状が図２と同様に決定することによ
り、２軸方向の駆動干渉を減少させる事が可能となる。

【００６９】（第３の実施例）図４は本発明の第３の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１乃至図
３と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００７０】この実施例は位置検出手段としてロータリ
エンコーダを用いた例であり、図４において、モータ１
２ｙ，１２ｐの回転軸１２ｙａ，１２ｐａにはパルス板
１１３ｙ，１１３ｐが取付けられており、該パルス板１
１３ｙを挟むフォトインタラプタ１１４ｙは鏡筒１１の
溝１１ｆに接着され、パルス板１１３ｐを挟むフォトイ
ンタラプタ１１４ｐはモータ１２ｐに接着されている。

【００７１】したがって、モータ１２ｙ，１２ｐの回転
量はパルス板１１３ｙ，１１３ｐの回転を介してフォト
インタラプタ１１４ｙ，１１４ｐにて検出され、各々位
置演算回路１１５ｐ，１１５ｙに入力される。

【００７２】支持枠１５にホルダ１９を介して取付けら
れた投光素子１８の投光は、孔１１１ｐ，１１１ｙを通
して受光素子１１２ｐ，１１２ｙに入射される。尚、受
光素子１１２ｐ，１１２ｙは受光素子１７ｐ，１７ｙの
様に位置を検出する為の高価、且つ、大型な位置検出素
子（ＰＳＤ）である必要が無く、ＳＰＣ等を用いて方向
判別のみ正確に行えるセンサであれば良く、更には図３
の様に光学式では無く、磁気式センサを用いても良い。

【００７３】前記受光素子１１２ｐ，１１２ｙの出力も
位置演算回路１１５ｐ，１１５ｙに入力され、これによ
り、該位置演算回路１１５ｐ，１１５ｙは受光素子１１
２ｐ，１１２ｙの駆動方向の情報とフォトインタラプタ
１１４ｙ，１１４ｐの回転量情報により補正光学装置の
位置情報を算出し、演算回路１１６ｐ，１１６ｙを介し
て指令信号７３０ｐ，７３０ｙに加える。

【００７４】図４では受光素子１１２ｐ，１１２ｙで駆
動方向の判別を行っているが、フォトインタラプタ１１
４ｙ，１１４ｐの隣りにパルス板１１３ｙ，１１３ｐの
パルスと位相をズラせてもう１つフォトインタラプタを
設け、２つのフォトインタラプタの出力により方向を求
める公知の方法により位置情報を求めても良い。

【００７５】この方法によると、パルス出力により位置
検出が可能な為、温度，経時的な位置検出出力の変動が
無くなり精度良い位置検出が可能になるばかりでなく、
補正光学装置を公知のディジタルで制御する手法を用い
る場合には位置検出出力をＡ／Ｄする必要が無く、回路
処理が極めて簡単にできる。

【００７６】尚、上記のモータ１２ｙ，１２ｐは、コア
レスモータ，コアドモータ，或は電流，電圧計のメータ
の様なムービングコイル型式等色々なものを用いること
ができる（第１及び第２の実施例においても同様であ
る）。

【００７７】（第４の実施例）図５は本発明の第４の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１乃至図
４と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００７８】この実施例はステップモータを用いて補正
レンズ１６を駆動する例を示したものであり、図１と異
なるのは、モータの変更の他に、投光素子，位置検出素
子，スリットを無くしている点である。

【００７９】ステップモータ４１ｙ，４１ｐは指令信号
７３０ｐ，７３０ｙに基づいて駆動回路４２ｐ，４２ｙ
で駆動される。該ステップモータ４１ｙ，４１ｐの特徴
として指令駆動量に対してモータの駆動量は正確に再現
される（ステップ送りの為）為、駆動位置検出素子は必
要無くなり、小型，軽量化が可能になる。

【００８０】尚、ステップモータ４１ｙで補正レンズ１
６を７２６ｙ方向に駆動する際、図１に例と同様に７２
５ｐ方向にも駆動量に見合う誤差量δが生じる。この誤
差量δは図２で示した様にモータの回転角θに対して δ₁ ＝Ｒ（１−cos θ）である。

【００８１】今、ステップモータ４１ｐの中心と補正レ
ンズ１６の中心Ｏの距離をＲ’とすると、ステップモー
タ４１ｐをＲ’sin θ’＝δ₁ ∴θ’＝sin^-1 〔Ｒ／Ｒ’・
（１−cos θ）〕となる様にθ’だけ駆動すると、７２５ｐ方向の誤差δ
₁ は補正される。

【００８２】尚、ステップモータ４１ｐのこの駆動によ
り７２６ｙ方向に δ₂ ＝Ｒ’（１−cos θ’）の誤差が生じる。この誤差量δ₂ を補正する為にステッ
プモータ４１ｙを θ''＝sin^-1 〔Ｒ’／Ｒ・（１−cos θ')〕＝√〔１−（Ｒ／Ｒ’・（１−cos θ）〕² となる様にθ''だけ駆動すれば良い。

【００８３】実際には、上記の演算 θ’＝sin^-1 〔Ｒ／Ｒ’・（１−cos θ）〕を（駆動回路４２ｐ，４２ｙに対応する駆動量を）演算
回路４３ｐ，４３ｙにて行い、互いの方向の駆動回路４
２ｐ，４２ｙに入力する事で、上記の繰返し計算は一連
の動作で行うことが出来、互いの誤差量は極めて小さく
できる。

【００８４】以上の様にステップモータを用いる事で、
位置検出素子を必要する事は無く、簡素な補正光学装置
を構成することができる。尚、図４の例では、駆動誤差
を打消す手段が示されていないが、図５の演算回路４３
ｐ，４３ｙと同様な構成の回路を設け、位置演算回路１
１５ｐ，１１５ｙの出力を基に位置補償を行うようにし
ても良い。

【００８５】（第５の実施例）図６は本発明の第５の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１と同様
の部分は同一符号を付し、その説明は省略する。

【００８６】この実施例は、上記の第乃至第４の実施例
と異なり、７２５ｐ方向は回転では無く、スライド移動
方式としている。

【００８７】図６において、４５は図に示す様に２極着
磁された永久磁石、４６は鏡筒１１の溝１１ｇに取付け
られる樹脂性のケースであり、前記永久磁石４５が嵌込
まれ、外側にコイル４６ａが巻かれている。これらによ
り、該コイル４６ａに電流を流す事で永久磁石４５が回
転する、ムービングマグネットモータを形成している。
４６ｂはケース４６に接着される（ホール素子等の）磁
気式位置検出素子であり、永久磁石４５の回転量を検出
して増幅回路７２７ｙに送る。

【００８８】永久磁石４５には支持アーム１３が取付け
られ、支持アーム１３の他端にはヨーク４８がネジ止め
されている。ヨーク４８には支持軸４１０が固定されて
おり、支持枠１５は支持軸４１０上をピッチ方向７２５
ｐに摺動する。支持枠１５には永久磁石４７ａ，４７ｂ
が取付けられ、ヨーク４８に巻かれたコイル４９に電流
を流し、その極性で永久磁石４７ａ，４７ｂの吸収，反
発の方向が変化し、支持枠１５はピッチ方向７２５ｐに
駆動される。一対のストッパ４１１は支持枠１５に固定
され、支持アーム１３を挟んで該支持枠１５の支持軸４
１０回りの回転を抑制している。

【００８９】スリット板１４のスリット４４ｐは、図２
のスリット形状１１０ｐ’の様に、支持枠１５が永久磁
石４５により回転駆動されても、その対向する位置検出
素子７８ｐの出力は変化せず、支持枠１５がピッチ方向
７２５ｐに駆動された時のみ出力を変化させる。

【００９０】尚、スリット板１４は、図３と同様に、位
置検出素子７８ｐと鏡筒１１の腕１１ｄの孔１１ｅの間
に挟まれ、孔１１ｅには投光素子１８が取付けられる。

【００９１】以上の構成において、ピッチ方向７２５ｐ
の駆動制御は図１１の例と同様であるが、ヨー方向７２
６ｙに駆動するとき、永久磁石４５が補正レンズ１６を
回転駆動させることで行われる。このとき、前述した様
に位置検出素子７８ｐは出力変動を生じないが、実際に
はピッチ方向７２５ｐにも誤差δが永久磁石４５の回転
量に応じて生じている。

【００９２】したがって、増幅回路７２７ｙの出力より
演算回路４３ｙで誤差量δを求め、ピッチ方向７２５ｐ
の駆動に入力して、その分ピッチ方向に駆動させて誤差
を打消している。

【００９３】（第６の実施例）図７は本発明の第６の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１乃至図
６と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００９４】上記の第４及び第５の実施例では、誤差量
δを演算回路４３ｐ，４３ｙで駆動毎に求めていたが、
予めピッチ，ヨー駆動量に応じた誤差量を記憶してお
き、駆動量に見合った誤差量を記憶手段から読み出し、
誤差修正を行っても良い。

【００９５】この実施例はその様な構成を示しており、
機械的な構成は図６と同じであるが、演算手段４３ｙの
代わりに記憶手段５１を設けており、指令信号７３０ｙ
の駆動指令出力が記憶手段５１に入力され、指令駆動量
に対応する誤差量δを記憶手段５１より読み出してピッ
チ方向の駆動指令７３０ｐに加算し、誤差を打消す構成
にしている。

【００９６】（第７の実施例）図８は本発明の第７の実
施例における補正光学装置の機構図であり、図１乃至図
７と同様の部分は同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００９７】この実施例はピッチ方向を回転駆動で構成
し、ヨー方向は摺動構成とした例であり、鏡筒１１の凹
部１１ｉにＬ型の支持軸６１が固定され、支持軸６１は
ヨー方向に延出し、支持アーム１３が嵌合してヨー方向
に摺動する構成になっている。支持アーム１３の板状舌
１３ａは鏡筒１１の支持球７１１と腕１１ｄの調整ピン
７２３に挟まれて矢印６６の回転止めが構成されてい
る。

【００９８】支持アーム１３の凹部１３ｂ，１３ｄには
支持枠１５に取付けられた板バネ（弾性支持部材）６４
が入り込み接着される。この様にバネ支持にすると、軸
支持に伴う摩擦も無くす事ができる。

【００９９】支持枠１５にはコイル６２ｐが取付けられ
ており、支持アーム１３の板状舌１３ａに取付けられた
永久磁石６３ｐとの関連により、支持枠１５は板バネ６
４を中心に弧１３ｐの様に回転駆動される。支持枠１５
上のスリット１４ｙと支持枠１５にホルダ１９を介して
取付けられる投光素子１８と支持アーム１３上の位置検
出素子７８ｐの関連により、この回転駆動の位置検出が
行われる。

【０１００】支持アーム１３にもコイル６２ｙが取付け
られ、鏡筒１１に取付けられた永久磁石６３ｙとの関連
により、支持アーム１３はヨー方向に駆動される。

【０１０１】６５はうず電流を利用した非接触式の位置
検出素子であり、鏡筒１１の突出部１１ｊに取付けら
れ、支持枠１５のターゲット面１５ａと対向して該ター
ゲット面１５ａと位置検出素子６５間の間隔を測長して
いる。つまり、ヨー方向の位置検出を行い、コイル６２
ｙに帰還する位置制御を行っている。

【０１０２】ここで、ターゲット面１５ａの面形状は弧
１３ｐに沿わせるのでは無く、図２で説明したのと同様
に、支持枠１５が回転した時に生ずるヨー方向の誤差量
もターゲット面１５ａと位置検出素子６５の間隔変化と
なる面形状（弧１３ｐと逆の弧形状）になっており、誤
差量も含まれた位置制御が成される為にピッチ方向の回
転駆動時に生ずるヨー方向の誤差はヨー方向の駆動で打
消される。

【０１０３】尚、位置検出素子６５はうず電流センサに
限られるものではなく、例えば静電容量等他の非接触式
測長器を用いても良い。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鏡筒部に対して相対的に駆動され、該鏡筒部に保持され
るレンズ群の光軸を偏心させる補正レンズと、該補正レ
ンズを、前記光軸と直交する平面内で、互いに異なる複
数の方向に各々を従属的に移動可能に支持し且つ少なく
とも一方の駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりとする
支持手段とを備え、また、前記支持手段を、光軸と平行
な第１の軸まわりに回転可能に鏡筒部に軸支される支持
アームと、前記光軸と平行な第２の軸まわりに回転可能
に前記支持アームに軸支され、補正レンズを保持する支
持枠とにより構成したり、光軸と直交する軸方向に摺動
可能に鏡筒部に支持される支持アームと、前記光軸と平
行な軸まわりに回転可能に前記支持アームに軸支され、
補正レンズを保持する支持枠とにより構成したり、或
は、光軸と平行な軸まわりに回転可能に鏡筒部に軸支さ
れる支持アームと、前記光軸と直交する軸方向に摺動可
能に前記支持アームに支持され、補正レンズを保持する
支持枠とにより構成し、補正レンズの少なくとも一方の
駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりとすると共に、異
なる方向への駆動を従属的に行う構造、つまりそれぞれ
の方向へ単独的に駆動する（移動させる）のではなく、
一方の方向へ補正レンズを駆動する部材上に他方の方向
（例えば前記方向と直交する方向）へ該補正レンズを駆
動する部材を連結した構造としている。

【０１０５】よって、補正レンズ駆動時の摩擦を低減さ
せてその駆動精度を向上させると共に、組立性、小型軽
量化、省電化を達成することが可能となる。

【０１０６】また、本発明によれば、第１の方向の駆動
により生じる第２の方向の駆動誤差量も検出する構成
の、第２の方向の位置検出手段であり、第２の方向への
駆動は、位置制御ループ内に配置された該位置検出手段
の出力に基づいて行う位置補償制御手段、第１の方向の
駆動量から該第１の方向の駆動により生じる第２の方向
の駆動誤差量を算出し、該駆動誤差量に基づいて第２の
方向への移動量を指示する位置補償制御手段、或は、第
１の方向の駆動量に伴う駆動誤差量を予め記憶した記憶
手段を具備し、第１の方向への駆動毎に前記記憶手段よ
り該第１の方向への駆動に伴う駆動誤差量を求め、該駆
動誤差量に基づいて第２の方向への駆動量を指示位置補
償制御手段を設け、補正レンズの少なくとも一方の駆動
方向を前記光軸と平行な軸まわりとする構成故に生じる
駆動誤差量を、例えば、第１の方向の駆動量に伴う駆動
誤差量を予め記憶した記憶手段を具備し、第１の方向へ
の駆動毎に前記記憶手段より該第１の方向への駆動に伴
う駆動誤差量を求め、該駆動誤差量を考慮して第２の方
向への駆動量を指示して打ち消すようにしている。

【０１０７】よって、補正レンズの少なくとも一方の駆
動方向を光軸と平行な軸まわりとした構成にした際の、
それぞれの方向への駆動誤差を無くし、精度の良い駆動
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図２】図１のスリット板に設けられるスリットの開口
形状について説明する為の図である。

【図３】本発明の第２の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図４】本発明の第３の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図５】本発明の第４の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図６】本発明の第５の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図７】本発明の第６の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図８】本発明の第７の実施例における補正光学装置を
示す機構図である。

【図９】従来の防振システムの概略機構を示す斜視図で
ある。

【図１０】従来のシフト式の補正光学装置の機械的機構
を示す分解斜視図である。

【図１１】従来の補正光学装置の駆動制御系を含んだ機
構図である。

【図１２】図１１の駆動制御系の具体的な構成例を示す
回路図である。

【図１３】従来の回転式の補正光学装置の機械的機構を
示す正面図である。

【符号の説明】

１１鏡筒１２ｐ，１２ｙモータ１３支持アーム１４スリット板１５支持枠１６補正レンズ１２ｐ，１２ｙモータ１１０ｐ，１１０ｙスリット１１３ｐ，１１３ｙパルス板１１４ｐ，１１４ｙフォトインタラプタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡筒部に対して相対的に駆動され、該鏡
筒部に保持されるレンズ群の光軸を偏心させる補正レン
ズと、該補正レンズを、前記光軸と直交する平面内で、
互いに異なる複数の方向に各々を従属的に移動可能に支
持し且つ少なくとも一方の駆動方向を前記光軸と平行な
軸まわりとする支持手段とを備えた、前記鏡筒部内に配
置される補正光学装置。
【請求項２】支持手段は、補正レンズを、少なくとも
一方の駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりに弾性支持
する手段であることを特徴とする請求項１記載の補正光
学装置。
【請求項３】支持手段は、前記光軸と平行な第１の軸
まわりに回転可能に鏡筒部に軸支される支持アームと、
前記光軸と平行な第２の軸まわりに回転可能に前記支持
アームに軸支され、補正レンズを保持する支持枠とを備
えた手段であることを特徴とする請求項１記載の補正光
学装置。
【請求項４】支持手段は、前記光軸と直交する軸方向
に摺動可能に鏡筒部に支持される支持アームと、前記光
軸と平行な軸まわりに回転可能に前記支持アームに軸支
され、補正レンズを保持する支持枠とを備えた手段であ
ることを特徴とする請求項１記載の補正光学装置。
【請求項５】支持手段は、前記光軸と平行な軸まわり
に回転可能に鏡筒部に軸支される支持アームと、前記光
軸と直交する軸方向に摺動可能に前記支持アームに支持
され、補正レンズを保持する支持枠とを備えた手段であ
ることを特徴とする請求項１記載の補正光学装置。
【請求項６】前記光軸と直交する平面内の第１の方向
駆動時に生じる該第１の方向以外の駆動誤差量を、第２
の方向への駆動により減少させる位置補償制御手段を設
けたことを特徴とする請求項１記載の補正光学装置。
【請求項７】位置補償制御手段は、第１の方向の駆動
により生じる第２の方向の駆動誤差量も検出する構成
の、第２の方向の位置検出手段であり、第２の方向への
駆動は、位置制御ループ内に配置された該位置検出手段
の出力に基づいて行われることを特徴とする請求項６記
載の補正光学装置。
【請求項８】位置補償制御手段は、第１の方向の駆動
による駆動量から該第１の方向の駆動により生じる第２
の方向の駆動誤差量を算出し、該駆動誤差量に基づいて
第２の方向への駆動量を指示する手段であることを特徴
とする請求項６記載の補正光学装置。
【請求項９】位置補償制御手段は、第１の方向の駆動
量に伴う誤差量を予め記憶した記憶手段を具備し、第１
の方向への駆動毎に前記記憶手段より該第１の方向への
駆動に伴う駆動誤差量を求め、該駆動誤差量に基づいて
第２の方向への駆動量を指示する手段であることを特徴
とする請求項６記載の補正光学装置。
【請求項１０】位置検出手段は、前記光軸に直交する
平面内に移動不能に設けられ、第２の方向に位置検出感
度を持つ光学式位置検出器と、前記光軸に直交する平面
内に移動不能に、或は、支持手段上に設けられ、前記光
学式位置検出器に投光する投光器と、支持手段上に設け
られ、前記投光器から光学式位置検出器への投光を絞り
込むスリットとを具備しており、前記スリットの形状
を、補正レンズの回転軸と投光器間を半径とし、前記回
転軸を中心として前記光軸と直交する平面内に出来る円
の外側に存在する、前記投光器上を通る直線或は曲線よ
り成る形状としたことを特徴とする請求項７記載の補正
光学装置。
【請求項１１】位置検出手段は、前記光軸に直交する
平面内に移動不能に設けられ、補正レンズを支持する支
持手段に対向して、該対向距離を測長する非接触式変位
検出器と、支持手段上に設けられ、前記非接触式変位検
出器と対向するターゲット面を具備しており、前記ター
ゲット面の形状を、補正レンズの回転軸と該ターゲット
面間を半径とし、前記回転軸を中心として前記光軸と直
交する平面内に出来る円の外側に存在する、直線或は曲
線より成る面形状としたことを特徴とする請求項７記載
の補正光学装置。