JPH0943657A - レンズ鏡筒及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振用の光学要素を保持した補正手段を光軸
と直交する面内で少ない摩擦力で効率的に駆動させて画
像振れを補正したレンズ鏡筒及びそれを用いた光学機器
を得ること。 【解決手段】 光学要素を保持して光軸と直交方向に駆
動する光学保持手段を鏡筒内に固定した支持手段に駆動
可能に装着すると共に、該鏡筒の一部に該鏡筒に加わる
振れ情報を検出する為の振れ検出手段と該振れ検出手段
で得られた振れ検出信号に所定周期的毎に所定量の信号
を加算若しくは減算させる制御手段とを設け、該振れ検
出信号と該所定量の信号とに基づいて駆動手段により該
光学保持手段を駆動して画像ブレを補正していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレンズ鏡筒及びそれを用
いた光学機器に関し、特に手振れ等の比較的低い周波数
（１Ｈｚ〜１２Ｈｚ程度）の振動を受けたときに像面上
に生じる画像振れを光学系中の一部のレンズ（光学要
素）を保持する光学保持手段（補正手段）を光軸と直交
する方向に駆動させて補正するようにした３５ｍｍフィ
ルムカメラやビデオカメラ等の光学機器（カメラ）に好
適なものである。

【０００２】

【従来の技術】現在のカメラは露出決定やピント合わせ
等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されている
為、カメラ操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性
は非常に少なくなっている。

【０００３】又最近ではカメラに加わる手振れを防ぐシ
ステム（防振システム）も研究されており、撮影者の撮
影ミスを誘発する要因はほとんどなくなってきている。
ここで、手振れを防ぐシステムについて簡単に説明す
る。

【０００４】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。シャッターのレ
リーズ時点においてこのような手振れを起こしていても
像振れのない写真を撮影可能とする為の基本的な考えと
しては、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ることである。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
影する為には、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である。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検出手段と、該振
動検出手段から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とをカメラに搭
載することによって行っている。そしてこの検出情報に
基づきレンズやプリズム等の光学要素を保持した光学保
持手段（補正手段）を光軸と直交する方向に偏位させて
像振れを防止している。

【０００５】図１５はカメラ等に用いられている従来の
振動検出手段を用いた防振システムの要部概略図であ
る。同図は矢印８１方向（カメラ縦振れ８１ｐ，カメラ
横振れ８１ｙ）における像振れを抑制するシステムを示
している。

【０００６】図中、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３ｙ
は各々振動検出手段であり、カメラ縦振れ振動（振動方
向８４ｐ）、カメラ横振れ振動（振動方向８４ｙ）を検
出している。８５は振動による像振れを補正する為の補
正手段であり、補正用光学素子（プリズムやレンズ等）
を保持している。８６ｐ，８６ｙは各々コイルであり、
補正手段８５に推力を与えている。８７ｐ，８７ｙは各
々位置検出素子であり、補正手段８５の位置を検出して
いる。補正手段８５は位置制御ループを利用して振動検
出手段８３ｐ，８３ｙからの出力信号を目標値として駆
動し、これにより振動における像振れを補正している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、撮影の際に
はカメラを上向き，下向き等してあらゆる姿勢で行って
いる。その際に、このような像振れ補正機能手段を設け
た撮影レンズをカメラ本体に取り付け撮影を行うには、
防振用の光学要素（補正レンズ）を保持した光学保持手
段を鏡筒内に固定した支持手段に駆動可能に取着する際
に用いるチャージバネのバネ定数を光学要素の自重によ
って光軸方向の倒れが発生し光学性能が不安定となる為
にある程度大きくしておく必要がある。

【０００８】しかしながら、チャージバネのバネ定数を
大きくすると、それと共に用いる支持球と、該支持球が
当接する支持手段の当接面における摩擦力も大きくな
る。そうなると光学要素の動きが悪くなり、像振れ補正
残りが増えてしまう。

【０００９】一般的に、摩擦力を低減する方法の一つと
して、フルイダイジングという方法がある。この方法
は、静摩擦力より動摩擦力の方が小さいという現象を応
用したもので、摩擦力が発生する部分を振動させること
によって、摩擦の状態を静摩擦から動摩擦へと変化さ
せ、摩擦力を低減する方法である。そして、その振動振
幅が大きいほど、摩擦力の低減の効果が大きい。

【００１０】この方法を像振れ補正機構に応用すればチ
ャージバネ力のアップによる摩擦力の増加の影響を低減
することができる。このとき光学要素を振動させる振幅
は当然のことながら光学性能に影響を与えない程度の微
小振幅とする必要がある。しかしながら、光学要素を振
動させると、その振動が光学機器にも伝わり、振動や音
が発生するので撮影者に不快感を与えてしまう。

【００１１】本発明は、防振の為に光学要素（補正レン
ズ）を駆動させる為にフルイダイジング方法を利用して
摩擦力を低減させて駆動制御する際にフルイダイジング
の動作を適切に制御することにより、撮影者に伝わる振
動を少なくし、撮影者に不快感を与えることなく、振動
等による画像ブレを効果的に防止したレンズ鏡筒及びそ
れを用いた光学機器の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明のレンズ鏡筒は、光学要素を保持して光軸
と直交方向に駆動する光学保持手段を鏡筒内に固定した
支持手段に駆動可能に装着すると共に、該鏡筒の一部に
該鏡筒に加わる振れ情報を検出する為の振れ検出手段と
該振れ検出手段で得られた振れ検出信号に所定周期的毎
に所定量の信号を加算若しくは減算させる制御手段とを
設け、該振れ検出信号と該所定量の信号とに基づいて駆
動手段により該光学保持手段を駆動して画像ブレを補正
していることを特徴としている。

【００１３】特に、前記制御手段により、前記振れ検出
信号に所定量の信号を加算若しくは減算させる際の所定
周期の時間又は／及び所定量の信号を変更する変更手段
を有していることを特徴としている。

【００１４】（２）本発明の光学機器は、前述の構成
（１）のレンズ鏡筒を用いて所定面上に画像を形成する
ようにしたことを特徴としている。

【００１５】特に、前記変更手段は撮影準備中と撮影中
とで前記所定周期の時間又は／及び所定量の信号を変更
していることや、前記光学機器はシャッター手段を有し
ており、前記変更手段は該シャッター手段のシャッター
時間によって前記所定周期の時間又は／及び所定量の信
号を変更していること等を特徴としている。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の防振システムを用いた光学機
器のレンズ鏡筒の実施例１の要部斜視図である。同図に
おいて地板７１の背面突出耳７１ａ（同図では３ヶ所設
けているが、図では２ヶ所示している。）は鏡筒（不図
示）に嵌合し、公知の鏡筒コロ等が孔７１ｂにネジ止め
され、鏡筒に固定されている。

【００１７】磁性体より成り、光沢メッキが施された第
２ヨーク（固定部）７２は円周上に設けた孔７２ａを貫
通するネジで地板７１の孔７１ｃにネジ止めされてい
る。又第２ヨーク７２にはネオジウムマグネット等の永
久磁石７３（シフトマグネット）が磁気的に吸着されて
いる。尚、矢印７３ａは各永久磁石７３の磁化方向であ
る。７４は防振用の光学要素としてのレンズである。レ
ンズ７４をＣリング等で固定した支持枠７５にはコイル
７６ｐ，７６ｙ（シフトコイル）がパッチン接着され、
又IRED等の投光素子７７ｐ，７７ｙも支持枠７５の背面
に接着されている。投光素子７７ｐ，７７ｙからの光束
はスリット７５ａｐ，７５ａｙを通して後述するＰＳＤ
等の位置検出素子７８ｐ，７８ｙに入射する。

【００１８】支持枠７５の孔７５ｂ（３ヶ所）には図２
に示すようにＰＯＭ等の先端球状の支持球７９ａ，７９
ｂ及びチャージバネ７１０が装入され、支持球７９ａが
支持枠７５に熱カシメされ固定されている（支持球７９
ｂはチャージバネ７１０のバネ力に逆らって孔７５ｂの
延出方向に摺動可能となっている。）。

【００１９】図２はレンズ鏡筒の組立後の横断面図を示
しており、支持枠７５の孔７５ｂに矢印７９ｃ方向に支
持球７９ｂ，チャージしたチャージバネ７１０，支持球
７９ａ，の順に装入して、次いで（支持球７９ａ，７９
ｂは同形状部品）最後に孔７５ｂの周端部７５ｃを熱カ
シメして支持球７９ａの抜け止めを行っている。

【００２０】図３は図２の孔７５ｂと直交する要部断面
図、図４は図３の矢印７９ｃ方向から見たときの要部平
面図である。図４における各点Ａ〜Ｄは図３（Ｃ）の各
点Ａ〜Ｄに対応している。ここで支持球７９ａの羽根部
７９ａａの後端部は深さＡ面の範囲で受けられ規制され
ている。この為周端部７５ｃを熱カシメすることにより
支持球７９ａを支持枠７５に固定している。

【００２１】支持球７９ｂの羽根部７９ｂａの先端部は
深さＢ面の範囲で受けられている。この為に支持球７９
ｂがチャージバネのチャージバネ力で孔７５ｂより矢印
７９ｃの方向に抜けてしまうことがないようにしてい
る。レンズ鏡筒の組立が終了すると支持球７９ｂは第２
ヨーク７２に受けられる。この為支持枠７５より抜け出
ることは無くなるが、組立性を考慮して抜け止め範囲に
Ｂ面を設けている。

【００２２】図２〜図４において支持枠７５の孔７５ｂ
の形状は支持枠７５を成形で作る場合においても複雑な
内径スライド型を必要とせず、矢印７９ｃと反対側に型
を抜く単純な２分割型で成形可能としてその分、寸法精
度を厳しく設定できるようにしている。又支持球７９
ａ，７９ｂとも同部品である為、組立ミスがなく部品管
理上も有利となっている。図１において支持枠７５の軸
受部７５ｄには例えばフッ素系のグリスを塗布し、Ｌ字
形の軸７１１（非磁性のステンレス材）を装入し、Ｌ字
軸７１１の他端を地板７１に形成された軸受部７１ｄ
（同様にグリス塗布）に装入し、３ヶ所の支持球７９ｂ
と共に第２ヨーク７２に乗せて支持枠７５を地板７１内
に収めている。

【００２３】次に第１ヨーク７１２の位置決め孔７１２
ａ（３ヶ所）を地板７１のピン７１ｆ（図５の３ヶ所）
に嵌合させ、受け面７１ｅ（５ヶ所）にて第１ヨーク７
１２を受けて地板７１に対し、磁気的に結合する（永久
磁石７３の磁力方向７３ａ）。これにより第１ヨーク７
１２の背面が支持球７９ａと当接し、図２に示すように
支持枠７５を第１ヨーク７１２と第２ヨーク７２にて挟
持して、光軸方向の位置決めをしている。

【００２４】支持球７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２
と第２ヨーク７２の互いの当接面にもフッ素系グリスが
塗布してあり、支持枠７５は地板７１に対して光軸と直
交する平面内にて自由に摺動可能となっている。Ｌ字軸
７１１は支持枠７５が地板７１に対し矢印７１３ｐ，７
１３ｙ方向にのみ摺動可能となるように支持しており、
これにより支持枠７５の地板７１に対する光軸回りの相
対的回転（ローリング）を規制している。

【００２５】尚、Ｌ字軸７１１と軸受部７１ｄ，７５ｄ
の嵌合ガタは光軸方向には大きく設定してあり、支持球
７９ａ，７９ｂと第１ヨーク７１２，第２ヨーク７２の
挟持による光軸方向規制と重複嵌合してしまうことを防
いでいる。第１ヨーク７１２の表面には絶縁用シート７
１４が被せられ、その上に複数のＩＣ（位置検出素子７
８ｐ，７８ｙ、出力増幅用ＩＣ、コイル（７５ｐ，７６
ｙ）、駆動用ＩＣ等）を有するハード基板７１５が位置
決め孔７１５ａ（２ヶ所）を地板７１のピン７１ｈ（図
５の２ヶ所）に嵌合され、孔７１５ｂ，第１ヨーク７１
２の孔７１２ｂと共に地板７１の孔７１ｇにネジ結合さ
れている。

【００２６】ここでハード基板７１５には位置検出素子
７８ｐ，７８ｙが工具にて位置決めされてハンダ付けし
て固定している。又信号伝達用のフレキシブル基板７１
６も面７１６ａがハード基板７１５の背面に破線で囲む
範囲７１５ｃに熱圧着している。フレキシブル基板７１
６からは光軸と直交する平面方向に一対の腕７１６ｂ
ｐ，７１６ｂｙが延出しており、図６に示すように各々
支持枠７５の引っ掛け部７５ｅｐ，７５ｅｙに引っ掛け
られIRED７７ｐ，７７ｙの端子及びコイル７６ｐ，７６
ｙの端子がハンダ付けされている。

【００２７】これによりIRED７７ｐ，７７ｙとコイル７
６ｐ，７６ｙの駆動をハード基板７１５よりフレキシブ
ル基板７１６を介在して行っている。フレキシブル基板
７１６の腕部７１６ｂｐ，７１６ｂｙには各々屈曲部７
１６ｃｐ，７１６ｃｙが設けられており、この屈曲部７
１６ｃｐ，７１６ｃｙの弾性により支持枠７５が光軸と
直交する平面内に動き回ることに対する腕部７１６ｂ
ｐ，７１６ｂｙの負荷を低減している。

【００２８】第１ヨーク７１２はエンボスによる突出面
７１２ｃを有し、突出面７１２ｃは絶縁シート７１４の
孔７１４ａを通りハード基板７１５と直接接触してい
る。この接触面のハード基板７１５側にはアース（ＧＮ
Ｄ；グランド）パターンが形成されており、ハード基板
７１５を地板７１にネジ結合することで第１ヨーク７１
２はアースされ、アンテナになってハード基板７１５に
ノイズを与えることが無くなるようにしている。

【００２９】マスク７１７は地板７１のピン７１ｈに位
置決めされてハード基板７１５上に両面テープにて固定
されている。地板７１には永久磁石用の貫通孔７１ｉが
開けられており、ここから第２ヨーク７２の背面が露出
している。この貫通孔７１ｉにはヨーク７２７に設けた
永久磁石７１８（ロックマグネット）が組み込まれ、第
２ヨーク７２と磁気結合している（図２）。

【００３０】図７は組立終了後のレンズ鏡筒を図１の背
面方向から見たときの概略図である。ロックリング（係
止部）７１９の外径切り欠き部７１９ｃ（図８の３ヶ
所）を地板７１の内径突起７１ｊ（３ヶ所）に位相を合
わせてロックリング７１９を地板７１に押し込み、その
後ロックリング７１９をアンロック方向（図示反時計回
り方向）に回して地板７１に対しバヨネット結合してい
る。これによりロックリング７１９が地板７１に対し光
軸方向に拘束し、光軸回りには回転可能となるようにし
ている。

【００３１】そしてロックリング７１９が回転して再び
該ロックリング７１９の切り欠き部７１９ｃが突起７１
ｊと同位相になり、バヨネット結合が外れてしまうこと
を防ぐ為に弾性部材としてロックゴム（制限部材）７２
６を地板７１に設けている。これによりロックリング７
１９がロックゴム７２６により規制される駆動範囲（切
り欠き部７１９ｄの角度θ₀ ）しか回転できないように
回転規制している。

【００３２】即ち、ロックゴム７２６を設けていないと
きはロックリング７１９は地板７１に対して広い駆動範
囲を持つようになる。これによってもバヨネット結合、
バヨネット結合の解除が可能であるが、ロックゴム７２
６を設け、駆動範囲を角度θ₀ に規制することにより外
径切り欠き部７１９ｃが内径突起７１ｊと同位相まで回
転できなくなり、これによりバヨネット抜け止めをして
いる。

【００３３】ここでロックゴム７２６は地板７１の孔
（不図示）に圧入して植設している。ロックゴム２６の
倒れ方向に関しては地板７１の背面突出耳７１ａとネジ
穴（セルフタップ穴）７１Ｌ周辺の地板７１に対する凸
形状部により、外周の略半周を囲むことにより規制して
いる。又ヨーク７２７を地板７１にネジ結合して図１１
（図７の周方向に沿った断面概略図）のようにロックゴ
ム７２６をヨーク７２７と第２ヨーク７２との間に挟ん
でゴムの弾性を若干チャージして抜け止めしている。こ
れによりネジや接着剤の追加を行うこと無しでロックゴ
ム７２６を地板７１に固定している。

【００３４】次に図９，図１０を用いてロックゴム７２
６とロックリング７１９との当接位置関係及びロックリ
ング７１９の駆動範囲について説明する。図９，図１０
は図７の平面部から要部のみ抜出した概略図であり、説
明を解りやすくする為に実際の組立状態とは若干、形
状，レイアウトを変化させている。

【００３５】図９はロック状態を示す平面図である。図
中、ロックリング７１９はロックバネ７２８で時計回り
に付勢されているが、ロックゴム７２６がロックリング
７１９の辺７１９ｉと当接して回り止めしている。そし
てこのロックリング７１９の回り止めは地板７１とは別
体のゴムの為、弾性的に行われ、ロック時の衝撃を吸収
し、大きな音を発生しないようにしている。又ロックゴ
ム７２６の当接辺７１９ｉはコイル７２０の近傍に設け
ている。コイル７２０近傍はロックリング７１９の中で
も質量が集中している部分であり、ロックリング７１９
の回転時に最も大きな慣性力を有する。

【００３６】フック７１９ｅの部分で回り止めをすると
コイル７２０と離れている為にロックリング７１９が変
形し、この変形によりロック時の衝撃時の音質が悪く、
不快となり、且つロックリング７１９が地板７１より抜
けやすくなる（パッチン結合の為）。この為本発明にお
いてはコイル７２０近傍でロックリング７１９を弾性的
に回り止めして緩衝作用があること、質量集中点で受け
ることによりロックリング７１９のロック時の変形がな
く、且つロック時の音が小さく、且つ音質も良くなるよ
うにしている。

【００３７】又バヨネット結合はパッチン結合より強固
であり、且つロックリング７１９の変形がない為ロック
リング７１９が地板７１から外れることがない。ロック
リング７１９はロック方向とアンロック方向に駆動され
るが、この駆動が規制され、止められる時の音も両方向
で発生する。

【００３８】しかしアンロック方向の駆動終了直前で
は、まずはじめにアーマチュア７２４が吸着ヨーク７２
９に弱い力で当接（アーマチュアバネ７２３の弾性力に
よる）し、そのとき小さな金属音がするが、その後アー
マチュアバネ７２３の弾性により駆動終了時の音は発生
しない。又上記金属音も撮影者のレリーズ操作（防振シ
ステムオン時）に同期して発生する為、撮影者にとって
不快感は少ない。以上のようにしてロック時の発生音を
小さくしている。

【００３９】本実施例では上述したようにロックゴム７
２６を設けてコイル７２０近傍でロックリング７１９と
当接するようにしている。このように本実施例では （Ａ１）ロック方向に付勢バネを有するロックリング７
１９を （Ａ２）地板７１に対してロック方向（時計回り方向）
に回して装入し、 （Ａ３）次いでアンロック方向に回してバヨネット結合
し、ロックゴムで抜け止めする。

【００４０】以上３つの構成を捕らえることにより、 （Ｂ１）簡易なバヨネット抜け止め構造でロックリング
を地板に対して安定的に結合でき、 （Ｂ２）ロック時の発生音を小さく抑えることができる （Ｂ３）更にロックゴムの配置をコイル近傍にすること
でロックリングの変形を防ぎ、ロック時発生音質を悪化
させることがない。等の効果を得ている。

【００４１】又本発明に係るロックゴム７２６はロック
リング７１９のアンロック時のストッパーにもなってい
ることを特徴としている。

【００４２】図１０はロックリング７１９がアンロック
方向に回転してアーマチュア７２４が吸着ヨーク７２９
に当接した瞬間の概略図である。この時ロックゴム７２
６の外周とロックリングの辺７１９ｊのクリアランスを
θ₂ 、ロックリング耳部７１９ａとアーマチュア７２４
のクリアランスをφ（アーマチュア７２４を吸着ヨーク
７２９にイコライズする駆動余裕量）としたとき θ₂ ＜φ となっている。

【００４３】即ち辺７１９ｊがないと図９の状態から図
１０の状態（駆動余裕量を使い切った状態）迄のロック
リング７１９の駆動角をθ₁ とすると θ₁ −φ＜θ₀ ＜θ₁ の関係になっている。

【００４４】これにより図１０の状態で更にロックリン
グ７１９がアンロック方向に駆動を続けてもロックゴム
７２６が辺７１９ｊと弾性的に当接する方がロックリン
グ耳部７１９ａがアーマチュア７２４を押し付けるより
も早い為にアーマチュア７２４は吸着ヨーク７２９に確
実に吸着される。

【００４５】以上のように両方向を回転を規制するスト
ッパとし、且つストッパを１つの弾性手段で形成するこ
と及びストッパは部材の部品間に挟まれるだけで固定さ
れていること、及びストッパはバヨネット抜け止めを兼
用させることで組立作業性が良く、作動時に不快な発生
音がなく、安定した機構且つ確実に作動する係止手段
（係止装置）を得ている。

【００４６】以上のレンズ鏡筒における機構部は大別す
ると、レンズ７４、支持枠７５、コイル７６ｐ，７６
ｙ、IRED７７ｐ，７７ｙ、支持球７９ａ，７９ｂ、チャ
ージバネ７１０、支持軸７１１は光軸を偏心させる光学
保持手段（補正手段）の一要素を構成し、地板７１、第
２ヨーク７２、永久磁石７３、第１ヨーク７１２は補正
手段を支持する支持手段の一要素を構成し、永久磁石７
１８、ロックリング７１９、コイルバネ７２０、アーマ
チュア軸７２１、アーマチュアゴム７２２、アーマチュ
アバネ７２３、アーマチュア７２４、ヨーク７２７、ロ
ックバネ７２８、吸着ヨーク７２９、吸着コイル７３０
は補正手段を係止する係止手段の一要素を構成してい
る。アーマチュア７２４、ヨーク７２９、コイル７３０
は保持部の一要素を構成している。アーマチュア軸７２
１、アーマチュアゴム７２２、アーマチュアバネ７２３
はイコライズ手段の一要素を構成している。

【００４７】次に図１に戻り、ハード基板７１５上のＩ
Ｃ７３１ｐ，７３１ｙは各々位置検出素子７８ｐ，７８
ｙの出力増幅用のＩＣである。図１２はその内部構成の
説明図である（ＩＣ７３１ｐ，７３１ｙは同構成の為、
ここではＩＣ７３１ｐのみ示す。）。

【００４８】同図において、電流−電圧変換アンプ７３
１ａｐ，７３１ｂｐは投光素子７７ｐにより位置検出素
子７８ｐ（抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₂ より成る）に生じる光電流７
８_i1p ，７８_i2p を電圧に変換している。差動アンプ７
３１ｃｐは各電流−電圧変換アンプ７３１ａｐ，７３１
ｂｐの差出力を求め増幅している。

【００４９】投光素子７７ｐ，７７ｙからの射出光は前
述したとおりスリット７５ａｐ，７５ａｙを経由して位
置検出素子７８ｐ，７８ｙ上に入射する。支持枠７５が
光軸と垂直な平面内で移動すると位置検出素子７８ｐ，
７８ｙへの入射位置が変化する。位置検出素子７８ｐは
矢印７８ａｐ方向に感度を持っており、又スリット７５
ａｐは矢印７８ａｐとは直交する方向（７８ａｙ方向）
に光束が拡がり、矢印７８ａｐ方向には光束が絞られる
形状をしている。

【００５０】この為支持枠７５が矢印７１３ｐ方向に動
いたときのみ位置検出素子７８ｐの光電流７８_i1p ，７
８_i2p のバランスは変化し、差動アンプ７３１ｃｐは支
持枠７５の矢印７１３ｐ方向に応じた出力をする。位置
検出素子７８ｙは矢印７８ａｙ方向に検出感度を持ち、
スリット７５ａｙは矢印７８ａｙとは直交する方向（７
８ａｐ方向）に延出する形状の為に支持枠７５が矢印７
１３ｙ方向に動いたときのみ位置検出素子７８ｙは出力
を変化させる。

【００５１】加算アンプ７３１ｄｐは電流−電圧変換ア
ンプ７３１ａｐ，７３１ｂｐ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７３１ａｐはこれに従って投光素子７７ｐを駆動す
る。

【００５２】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する為、それに伴い位置検出素
子７８ｐ，７８ｙの光電流７８_i1p ，７８_i2p の絶対量
７８_i1p ＋７８_i2p が変化する。その為支持枠７５の位
置を示す７８_i1p −７８_i2pである差動アンプ７３１ｃ
ｐの出力も変化してしまう。

【００５３】この為、上記のように受光量総和一定とな
るように前述の駆動回路によって投光素子７７ｐを制御
して差動アンプ７３１ｃｐの出力変化がなくなるように
している。

【００５４】図１のコイル７６ｐ，７６ｙは永久磁石７
３、第１のヨーク７１２、第２のヨーク７２で形成され
る閉磁路内に位置し、コイル７６ｐに電流を流すことで
支持枠７５は矢印７１３ｐ方向に駆動し、（公知のフレ
ミングの左手の法則）コイル７６ｙに電流を流すことで
支持枠７５は矢印７１３ｙ方向に駆動している。

【００５５】一般に位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力
をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙで増幅し、その出力でコイル
７６ｐ，７６ｙを駆動すると支持枠７５が駆動されて位
置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が変化する構成とな
る。ここでコイル７６ｐ，７６ｙ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７６ｐ，７６ｙの駆動力に
より位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力が略零になる位
置で支持枠７５は安定する。

【００５６】このように位置検出素子７８ｐ，７８ｙか
らの出力を負帰還して駆動を行う手法（ここでは位置制
御手法という。）で、例えば外部から目標値（例えば手
振れ角度信号）をＩＣ７３１ｐ，７３１ｙに混合させる
と、支持枠７５は目標値に従って極めて忠実に駆動す
る。

【００５７】実際には差動アンプ７３１ｃｐ，７３１ｃ
ｙの出力はフレキシブル基板７１６を経由して不図示の
メイン基板に送られ、そこでアナログ−デジタル変換
（Ａ／Ｄ変換）が行われ、マイコンに取り込まれる。マ
イコン内では適宜目標値（手振れ角度信号）と比較増幅
され、デジタルフィルタ手法による位相進み補償（位置
制御をより安定させる為）が行われた後、再びフレキシ
ブル基板７１６を通りＩＣ７３２（コイル７６ｐ，７６
ｙ駆動用）に入力する。

【００５８】ＩＣ７３２は入力される信号を基にコイル
７６ｐ，７６ｙをＰＷＭ（パルス幅変調）駆動を行い、
支持枠７５を駆動する。支持枠７５は矢印７１３ｐ，７
１３ｙ方向に摺動可能であり、上述した位置制御手法に
より位置を安定させている。尚カメラ等の民生用光学機
器においては電源消耗防止の観点からも常に支持枠７５
を制御している訳ではない。支持枠７５は非制御状態時
には光軸と直交する平面内にて自由に動き回ることがで
きるようになる為、そのときのストローク端での衝突の
音発生や損傷に対して以下のように対策している。

【００５９】図６乃至図１０に示すように支持枠７５の
背面には３ヶ所の放射状に突出した突起７５ｆを設けて
あり、図７或いは図９に示すように突起７５ｆの先端が
メカロックリング７１９の内周面７１９ｇに嵌合してい
る。これにより支持枠７５が地板７１に対して総ての方
向に拘束されるようにしている。

【００６０】図１３はメカロックリング駆動のタイミン
グチャートであり、矢印７１９ｉでコイル７２０に通電
（７２０ｂに示すＰＷＭ駆動）すると同時に吸着マグネ
ット７３０にも通電（７３０ａ）する。その為吸着ヨー
ク７２９にアーマチュア７２４が当接し、イコライズさ
れた時点でアーマチュア７２４は吸着ヨークに吸着され
る。

【００６１】次に７２０ｃに示す時点でコイル７２０へ
の通電を止めるとロックリング７１９はロックバネ７２
８の力で時計回りに回転しようとするが、上述したよう
にアーマチュア７２４が吸着ヨーク７２９に吸着されて
いる為回転は規制される。このとき支持枠７５の突起７
５ｆはカム７１９ｆと対向する位置にある（カム７１９
ｆが回転してくる）為、支持枠は突起７５ｆとカム７１
９ｆの間のクリアランス分だけ動けるようになる。

【００６２】この為、重力Ｇの方向に支持枠７５が落下
することになるが、図１３の矢印７１９ｉの時点で支持
枠７５も制御状態にする為、落下することはない。支持
枠７５は非制御時はロックリング７１９の内周で拘束さ
れているが、実際には突起７５ｆと内周壁７１９ｇの嵌
合ガタ分だけガタを有する。即ち、このガタ分だけ支持
枠７５は重力方向下方に落ちており、支持枠７５の中心
と地板７１の中心がずれていることになる。その為矢印
７１９ｉの時点から、例えば１秒費やしてゆっくり地板
の中心（光軸の中心）に移動させる制御をしている。

【００６３】これは急激に中心に移動させるとレンズ７
４を通して像の揺れを撮影者が感じて不快である為であ
り、この間に露光が行われても支持枠７５の移動による
像劣化が生じないようにする為である（例えば１／８秒
で支持枠を５μｍ移動させる）。詳しくは矢印７１９ｉ
時点での位置検出素子７８ｐ，７８ｙの出力を記憶し、
その値を目標値として支持枠７５の制御を始め、その後
１秒間費やして予め設定した光軸中心のときの目標値に
移動してゆく（７５ｇ）。ロックリング７１９が回転さ
れ（アンロック状態）た後、振動検出手段からの目標値
も基にして（前述した支持枠の中心位置移動動作に重な
って）支持枠７５が駆動され防振が始まることになる。

【００６４】ここで防振を終る為に矢印７１９ｊの時点
で防振オフにすると振動検出手段からの目標値が本装置
に入力されなくなり、支持枠７５は中心位置に制御され
て止まる。このときに吸着コイル７３０への通電を止め
る（７３０ｂ）。すると吸着ヨーク７２９のアーマチュ
ア７２４の吸着力が無くなり、ロックリング７１９はロ
ックバネ７２８により時計回りに回転され、図９の状態
に戻る。このときロックリング７１９はストッパピン７
２６に当接して回転規制される。その後（例えば２０ms
ec後）本装置への制御を断ち、図１３のタイミングチャ
ートは終了する。

【００６５】図１４は本発明の光学機器の実施例１の要
部ブロック図である。同図は光学機器として一眼レフカ
メラに適用した場合を示している。同図においてＬＹＳ
はレンズ鏡筒（レンズ），ＫＹＳはカメラ本体（カメラ
ボディ）を示す。１０１はレンズ鏡筒側に設けた制御手
段や変更手段等を有するマイコン（レンズマイコン）で
あり、カメラボディ側から通信用の接点１０９ｃ（クロ
ック信号用），１０９ｄ（ボディ→レンズ信号伝達用）
を通じて通信を受け、その指令値によって振れ補正系
（振れ検出手段）１０２，フォーカス駆動系１０４，絞
り駆動系１０５の動作を行わせたり、振れ補正系１０２
の制御を行ったりする。

【００６６】前記振れ補正系１０２は振れを検知する振
れセンサ１０６、補正レンズの変位検出用の位置センサ
１０７及び前記振れセンサ１０６と位置センサ１０７の
出力を基にレンズマイコン１０１にて算出された制御信
号によって補正レンズを駆動して像ブレ補正を行う振れ
補正駆動系１０８からなる。

【００６７】又、１２４（ＳＷＩＳとも記す）は像振れ
補正動作を選択する為の像振れ補正動作用スイッチであ
り、像振れ補正動作を選択する場合にはこのスイッチＳ
ＷＩＳをＯＮにする。

【００６８】前記フォーカス駆動系１０４はレンズマイ
コン１０１からの指令値によって焦点調節用のレンズ
（フォーカスレンズ）を駆動してフォーカシングを行
う。前記絞り駆動系１０５はレンズマイコン１０１から
の指令値によって絞りを設定された位置まで絞る又は開
放状態に復帰させるという動作を行う。

【００６９】又、前記レンズマイコン１０１はレンズ内
の状態（ズーム位置、フォーカス位置、絞り値の状態
等）や、レンズに関する情報（開放絞り値，焦点距離，
測距演算に必要なデータ等）を通信用の接点１０９ｅ
（レンズ→ボディ信号伝達用）よりカメラボディ側に伝
達することも行う。

【００７０】レンズマイコン１０１，振れ補正系１０
２，フォーカス駆動系１０４，絞り駆動系１０５から、
レンズ電気系１１０が構成される。そしてこのレンズ電
気系１１０に対しては接点１０９ａ，グランド接点１０
９ｂを通じてカメラ内電源１１８から供給が行われる。

【００７１】カメラボディ内部にはカメラボディ内電気
系１１１として、測距部１１２，測光部１１３，シャッ
タ部１１４，表示部１１５，その他の制御部１１６及び
これらの動作開始・停止等の管理、露出演算、測距演算
等を行うカメラマイコン１１７が内蔵されている。これ
らのカメラボディ内電気系１１１に対しても、その電源
はカメラ内電源１１８より供給される。

【００７２】また１２１（ＳＷ１とも記す）は測光や測
距を開始させる為のスイッチであり、１２２（ＳＷ２と
も記す）はレリーズ動作を開始させる為のレリーズスイ
ッチであり、これらは一般的には２段ストロークスイッ
チであって、レリーズボタンの第１ストロークでスイッ
チＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチ
ＳＷ２がＯＮになるように構成されている。１２３（Ｓ
ＷＭとも記す）は露出モード選択スイッチであり、露出
モード変更は該スイッチのＯＮ，ＯＦＦで行ったり、該
スイッチ１２３と他の操作部材との同時操作により行う
方法などがある。

【００７３】次に、上記構成のカメラ（光学機器）の交
換レンズ（レンズ鏡筒）側での動作の説明を行う。レン
ズマイコン１０１は図１６のフローチャートに示すよう
に動作し、前述のレンズ制御を行っている。図１６に従
って動作説明をする。カメラでＳＷ１のＯＮ等の何らか
の操作がなされると、カメラからレンズへ通信がなさ
れ、レンズマイコン１０１はステップ＃１から動作を開
始する。

【００７４】［ステップ＃１］レンズ制御、像振れ補正
制御の為の初期設定を行う。

【００７５】［ステップ＃２］カメラからの指令に基づ
いてフォーカス駆動を行う。

【００７６】［ステップ＃３］ズーム・フォーカスポジ
ションの検出を行う。

【００７７】［ステップ＃４］カメラからの通信、ＳＷ
ＩＳの状態に応じて像振れ補正装置のロック・アンロッ
ク制御を行う。

【００７８】［ステップ＃５］カメラからＨＡＬＴ（レ
ンズ内のアクチュエータの全駆動を停止する）命令を受
信したかどうかの判定を行う。

【００７９】［ステップ＃６］ＨＡＬＴ制御を行う。こ
こでは全駆動を停止し、マイコンをスリープ（停止）状
態にする。

【００８０】これらの動作の間に、カメラからの通信に
よるシリアル通信割込み、像振れ補正制御割込みの要求
があれば、それらの割込み処理を行う。シリアル通信割
込み処理は、通信データのデコード、絞り駆動等のレン
ズ処理を行う。そして、通信データのデコードによっ
て、ＳＷ１のＯＮ，ＳＷ２のＯＮ，シャッタ秒時等が判
別できる。又、像振れ補正割込は一定周期毎に発生し、
その処理動作を示すフローチャートを図１７に示し、動
作説明をする。カメラのメイン動作中に割込みが発生す
ると、レンズマイコン１０１は図１７のステップ＃１１
から像振れ補正の制御を開始する。

【００８１】［ステップ＃１１］振れセンサ１０６であ
る角速度センサの出力を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。

【００８２】［ステップ＃１２］像振れ補正を行うかど
うかの判定を行う。これは、例えばＳＷＩＳのＯＮとＳ
Ｗ１のＯＮのＡＮＤによって像振れ補正が開始するシス
テムの場合、メインルーチンで、その判定を行い、その
結果をフラグに反映し、ここではそのフラグによって判
定を行う。

【００８３】［ステップ＃１３］像振れ補正を行わない
のでハイパスフィルタ・積分演算の初期化を行う。

【００８４】［ステップ＃１４］ハイパスフィルタ演算
を行う。

【００８５】［ステップ＃１５］積分演算を行う。この
演算結果は角変位となる。

【００８６】［ステップ＃１６］ズーム・フォーカスの
ポジションによって、振れ角変位に対する補正レンズの
偏心量（敏感度）が変化するので、その調整を行う。

【００８７】［ステップ＃１７］演算結果（像振れ補正
駆動用データ）をマイコン内のＳＦＴＤＲＶで設定され
るＲＡＭ領域に格納する。

【００８８】［ステップ＃１８］ＳＷ２の状態を判定す
る。これも、メインルーチンでカメラからの通信で判別
されるＳＷ２の状態をフラグに反映し、そのフラグによ
り判定する。ＯＮであればステップ＃１９へ、ＯＦＦで
あればステップ＃２０へ進む。

【００８９】［ステップ＃１９］ＳＷ２のＯＮ、つまり
露光中であるので、特性を良くする為にフルイダイジン
グレベル（ＲＡＭのＨＦＬＶＬに設定）を２に設定す
る。

【００９０】［ステップ＃２０］露光中ではないので、
撮影者に与える振動を少なくする為に、フルイダイジン
グレベル（ＲＡＭのＨＦＬＶＬに設定）を１に設定す
る。

【００９１】［ステップ＃２１］フルイダイジングの設
定周期に達したかを判定する。一定周期でフルイダイジ
ングを行う為には、例えばこの割込みが５００μｓｅｃ
であるとすると、割込みの回数をカウントして行き、そ
のカウント値が設定した周期の値に達すれば、フルイダ
イジングのタイミングが設定できる。

【００９２】［ステップ＃２２］フルイダイジングのタ
イミングに達していないので、割込み回数のカウントを
＋１する。

【００９３】［ステップ＃２３］フルイダイジングのタ
イミングに達したので、ＳＦＴＤＲＶにＨＦＬＶＬを加
算し、像振れ補正駆動用データとする。そして、フルイ
ダイジングのカウントを０に戻しておく。

【００９４】［ステップ＃２４］補正レンズの位置セン
サからの出力をＡ／Ｄ変換し、その結果をＲＡＭのＳＦ
ＴＰＳＴに格納する。

【００９５】［ステップ＃２５］フィードバック演算
（ＳＦＴＤＲＶ−ＳＦＴＰＳＴ）を行う。

【００９６】［ステップ＃２６］ループゲインとステッ
プ＃２５の演算結果を乗算する。

【００９７】［ステップ＃２７］安定な制御系にする為
に位相補償演算を行う。

【００９８】［ステップ＃２８］ステップ＃２７の結果
をＰＷＭとしてマイコンのポートに出力し、補正レンズ
駆動用のコイルドライバーに入力され、補正レンズが駆
動され、像ブレが補正される。そして、割込みが終了す
る。

【００９９】以上のように動作すれば、露光中以外の撮
影結果に関係ない場合は多少特性が悪くてもかまわない
ので、撮影者に伝わる振動を少なくする為に、フルイダ
イジングのレベルを小さく（当然ゼロでも良い）し、時
間的に短い露光中は多少大きくすることで、撮影者に振
動による不快感を与えずに撮影結果の向上を図ってい
る。

【０１００】次に本発明の実施例２について説明する。
実施例１ではフルイダイジングのレベルを変更する例を
示したが、本実施例では一定周期を変更している。前述
の本発明の像振れ補正機構を有したレンズ鏡筒は、高次
の制御系であり、閉ループ特性は１６０Ｈｚ付近に共振
点を持つ。フルイダイジングの効果は、その周波数が制
御系の共振周波数と同じである時、最大となる。これは
共振点では応答振幅が最大になるので、振動振幅量に依
存するフルイダイジングの効果も最大となる。

【０１０１】図１８に実施例２の動作を示すフローチャ
ートを示す。構成は実施例１と同様の構成とし、説明は
省略する。実施例１と違うステップはステップ＃３９〜
ステップ＃４３なので、その部分のみ説明する。

【０１０２】［ステップ＃３９］露光中であるので、フ
ルイダイジングの周期ＨＦＴＩＭＥを６ｍｓｅｃ（約１
６０Ｈｚ）に設定し、効果を最大にする。

【０１０３】［ステップ＃４０］露光中ではないので、
フルイダイジングの周期ＨＦＴＩＭＥを４ｍｓｅｃ（２
５０Ｈｚ）に設定し、撮影者に与える振動を押さえる。

【０１０４】［ステップ＃４１］フルイダイジングの周
波数設定用カウント値がＨＦＴＩＭＥに設定した値に達
したかを判定する。

【０１０５】［ステップ＃４２］フルイダイジングのタ
イミングに達していないので、周波数設定用カウント値
を＋１する。

【０１０６】［ステップ＃４３］フルイダイジングのタ
イミングに達したので、像振れ補正駆動用データにレベ
ル１を加算し、新しい像振れ補正駆動用データとする。

【０１０７】以上のように、フルイダイジングの周波数
を変更することによっても、実施例１と同様の効果を得
ている。

【０１０８】次に本発明の実施例３について説明する。
フルイダイジングはその振幅とシャッタ秒時によっては
逆効果になる可能性がある。例えば、手振れの影響の少
ない高速秒時では摩擦による悪影響はほとんどなく、解
像力も高いのに、フルイダイジングをしてしまうとその
振動により解像力が落ち、多少ぼやけた撮影結果になっ
てしまう。従って、手振れの影響の大きい低秒時のみフ
ルイダイジングを行えば、このようなことは無くなる。

【０１０９】図１９のフローチャートにこの動作手順を
示す。構成は前実施例と同様とし、説明は省略する。
又、図１７のフローチャートにステップ＃５１と＃５２
が加わっただけなので、その部分のみ説明する。

【０１１０】［ステップ＃５１］ステップ＃１８でＳＷ
２０Ｎとなったので、シャッタ秒時が１／１５よりも遅
いかどうかの判定を行う。シャッタ秒時はメインルーチ
ンでのカメラとの通信により判明する。シャッタ秒時が
１／１５以下であればステップ＃１９へ、１／１５より
速ければステップ＃５２へ進む。

【０１１１】［ステップ＃５２］シャッタ秒時が１／１
５より速いのでフルイダイジングのレベルを０にし、フ
ルイダイジングを行わないようにする。

【０１１２】このように動作を行えば、手振れの影響の
少ない高速秒時でフルイダイジングの振動により解像力
が落ちることはなくなり、低速秒時では像振れ補正の特
性が向上するので、性能が向上する。ここでは、シャッ
タ秒時によってフルイダイジングのレベルを変更する例
を示したが、フルイダイジングの周波数を変更しても良
い。

【０１１３】上記の実施例では像振れ補正装置は交換レ
ンズに組み込んだ例を示したが、像振れ補正装置が交換
レンズ内になく、エクステンダーのようにカメラとレン
ズの間に入るアダプタや、交換レンズの前方に取り付け
るコンバージョン・レンズのどの中に入る付属品として
の形態をとっても良い。

【０１１４】又、レンズシャッタカメラ，ビデオカメラ
等のカメラに適用しても良く、更には、その他の光学機
器や他の装置、構成ユニットとしても適用することがで
きる。又、上記実施例では振れセンサとして角速度セン
サを例にしているが、角加速度センサ，加速度センサ，
速度センサ，角変位センサ，変位センサ，更には画像振
れ自体を検出する方法等、振れが検出できるものであれ
ばどのようなものであっても良い。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、防振の為に光学要素（補正レンズ）
を駆動させる為にフルイダイジング方法を利用して摩擦
力を低減させて駆動制御する際にフルイダイジングの動
作を適切に制御することにより、撮影者に伝わる振動を
少なくし、撮影者に不快感を与えることなく、振動等に
よる画像ブレを効果的に防止したレンズ鏡筒及びそれを
用いた光学機器を達成することができる。

【０１１６】又本発明によれば、撮影準備中と撮影中で
フルイダイジングのレベル、周波数を変更できるので、
撮影準備中はレベルを少なくして撮影者に伝わる振動を
殆どなくし、時間的に短い撮影中は大きくしても振動は
気にならなく、撮影結果も向上する。

【０１１７】更にシャッタ秒時でも変更できるようにな
っているので不必要な高速シャッタ秒時の場合は、小さ
いレベル又はゼロにすればフルイダイジングによる解像
力の低下を招くことはなく、低速シャッタ秒時では像振
れ補正の特性が向上するので、性能面での向上が図れる
等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の一部分の要部斜視図

【図２】図１の一部分の要部断面図

【図３】図２の一部分の説明図

【図４】図３の矢印７９ｃ方向から見たときの要部平面
図

【図５】図１の一部分の要部斜視図

【図６】図１の一部分の要部斜視図

【図７】図１の一部分の要部平面図

【図８】図１の一部分の要部斜視図

【図９】図１の一部分の要部平面図

【図１０】図１の一部分の要部平面図

【図１１】図１の一部分の要部断面図

【図１２】本発明の実施例１の説明図

【図１３】本発明の実施例１の説明図

【図１４】本発明の実施例１の要部ブロック図

【図１５】従来のレンズ鏡筒の要部斜視図

【図１６】本発明の実施例１に係る動作のフローチャー
ト

【図１７】本発明の実施例１に係る動作のフローチャー
ト

【図１８】本発明の実施例２に係る動作のフローチャー
ト

【図１９】本発明の実施例３に係る動作のフローチャー
ト

【符号の説明】

７１ 地板（支持手段） ７２ 第２ヨーク ７３，７１８ 永久磁石 ７１２ 第１ヨーク ７１９ ロックリング（係止部） ７２７ ヨーク ７５ 支持枠（光学保持手段） ７２６ 弾性手段（制限部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学要素を保持して光軸と直交方向に駆
   動する光学保持手段を鏡筒内に固定した支持手段に駆動
   可能に装着すると共に、該鏡筒の一部に該鏡筒に加わる
   振れ情報を検出する為の振れ検出手段と該振れ検出手段
   で得られた振れ検出信号に所定周期的毎に所定量の信号
   を加算若しくは減算させる制御手段とを設け、該振れ検
   出信号と該所定量の信号とに基づいて駆動手段により該
   光学保持手段を駆動して画像ブレを補正していることを
   特徴とするレンズ鏡筒。
2. 【請求項２】 前記制御手段により、前記振れ検出信号
   に所定量の信号を加算若しくは減算させる際の所定周期
   の時間又は／及び所定量の信号を変更する変更手段を有
   していることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のレンズ鏡筒を用い
   て所定面上に画像を形成するようにしたことを特徴とす
   る光学機器。
4. 【請求項４】 前記変更手段は撮影準備中と撮影中とで
   前記所定周期の時間又は／及び所定量の信号を変更して
   いることを特徴とする請求項３の光学機器。
5. 【請求項５】 前記光学機器はシャッター手段を有して
   おり、前記変更手段は該シャッター手段のシャッター時
   間によって前記所定周期の時間又は／及び所定量の信号
   を変更していることを特徴とする請求項３の光学機器。