JPH0980541A - 像移動装置 - Google Patents

像移動装置

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JPH0980541A
JPH0980541A JP7233926A JP23392695A JPH0980541A JP H0980541 A JPH0980541 A JP H0980541A JP 7233926 A JP7233926 A JP 7233926A JP 23392695 A JP23392695 A JP 23392695A JP H0980541 A JPH0980541 A JP H0980541A
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JP
Japan
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lens
frame body
power
supplied
optical system
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JP7233926A
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Yoshitoshi Kitagawa
好寿 北川
Tadao Kai
糾夫 甲斐
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない電力消費量により、被写体像のブレを
補正する像移動装置を安価に提供する。 【解決手段】 撮影光学系の少なくとも一部を保持する
枠体と、枠体を保持し、枠体の保持する光学系の中心と
撮影光学系の光軸との距離に応じた力を枠体に作用させ
る保持機構と、供給された電力に応じた力を発生させる
ことにより、枠体を光軸に垂直な面内において、互いに
平行でない方向へ駆動する2以上の駆動機構(13)
と、2以上の駆動機構を駆動させる少なくとも1つの駆
動回路(9)と、駆動回路を介して、2以上の駆動機構
に電力を供給する電力供給源(10)と、2以上の駆動
機構に供給される電力の合計値を制限するために、電力
供給源からの電流又は電圧を検出することにより、駆動
回路に供給する電力を一定値以下に制限する供給電力制
限部(7)とを有する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影光学系の撮影
面における被写体像を移動させることにより、被写体像
のブレを補正する像移動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、カメラ等の撮影機器において、被
写体像を撮影中(露光中)に撮影者が僅かでも動くと撮
影面上の被写体像が移動し、得られた写真は、輪郭が不
鮮明ないわゆるブレ写真となっていた。これに対して、
最近は、露光中に撮影光学系の一部又は全部からなる像
ブレ補正光学系を撮影者の動きを打ち消すように移動さ
せることにより、撮影面上における被写体像のブレを防
止する(以下「ブレ補正」という)像移動装置が研究・
開発されている。
【0003】このような像移動装置において、これまで
に実用化されたものとしては、ブレ補正光学系(以下
「VRレンズ」という)を撮影光学系の光軸に対して垂
直な面内で移動させることにより、ブレ補正を行う装置
がある。ところで、上述のように、VRレンズを移動さ
せると、被写体像を撮影面内で移動させることが可能と
なるが、VRレンズの移動量にしたがい、撮影面上の像
に収差の影響が発生し、被写体像が悪化する。このよう
な、収差の影響の程度は、光学系の性能によって異なる
ものであるが、いずれにしても、VRレンズは、無制限
に移動させることはできず、所定の範囲内で移動させる
必要がある。
【0004】このために、従来の像移動装置では、種々
の方法を用いてVRレンズの移動範囲を制限している。
一例として、特開平3−110530に開示されている
機械的にVRレンズの移動範囲を制限(以下、単に「補
正制限」という)する方法がある。この方法では、VR
レンズの駆動源として回転式モータを用い、その回転運
動を減速ギヤを介して減速した後に直線運動に変換し、
VRレンズの駆動力として使用する。一方、VRレンズ
の外周には、所定の距離を隔てて制限部材が配置され、
VRレンズが上記駆動力により光軸から一定距離以上移
動すると、制限部材により移動を阻止され、補正制限が
行われる構成となっている。
【0005】また、上記と異なる例として、特開平3−
110530に開示されている方法がある。特開平3−
110530によれば、像移動装置は、VRレンズの駆
動源である回転式モータのピニオンギヤと係合する減速
ギヤ列の一部と、一体的に設けられた円板を備えてい
る。この円板は、周縁部に多数の孔を等間隔に有する孔
付き円盤である。また、この像移動装置は、上記孔付き
円板の周縁部を挟み込むように設置されたフォトインタ
ラプタをも備えている。フォトインタラプタは、像移動
装置がVRレンズを駆動する、すなわち、回転式モータ
が回転運動を行うと、孔付き円板の孔を透過する光線の
パルス数を検出する。ここで、検出されたパルス数は、
ピニオンギヤの相対的な回転数(回転角度)に比例する
ものであることを利用し、パルス数が予め定められた値
を越えないようにモータを制御することにより補正制限
が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した機械
的な補正制限を行う像移動装置では、補正制限は、モー
タの駆動を止めることによって行われるものではなく、
単にVRレンズの移動を制限部材によって機械的に阻止
することによって行われるために、VRレンズ駆動用の
電源が無為に消費される。これは、電源として限られた
容量の電池を内蔵するカメラ等の携帯型撮影機器では、
特に重要な問題であった。一方、フォトインタラプタが
検出するパルス数により補正制限を行う像移動装置で
は、補正制限のために複雑な制御系を備えなければなら
ず、このために、安価な像移動装置を提供することが困
難であるという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、撮影光学系の少なくとも一
部を保持する枠体(22、23)と、枠体(22、2
3)を保持し、枠体(22、23)の保持する光学系
(21)の中心と前記撮影光学系の光軸との距離に応じ
た力を枠体(22、23)に作用させる保持機構(3
6、37、38、39)と、供給された電力に応じた力
を発生させることにより、枠体(22、23)を光軸に
垂直な面内において、互いに平行でない方向へ駆動する
2以上の駆動機構(13)と、2以上の駆動機構(1
3)を駆動させる少なくとも1つの駆動回路(9)と、
駆動回路(9)を介して、2以上の駆動機構(13)に
電力を供給する電力供給源(10)と、2以上の駆動機
構(13)に供給される電力の合計値を制限するため
に、電力供給源(10)からの電流又は電圧を検出する
ことにより、駆動回路(9)に供給する電力を一定値以
下に制限する供給電力制限部(7)とを有することを特
徴としている。
【0008】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
像移動装置において、供給電力制限部(7)は、電力供
給源(10)のエネルギー残余量を検出し、そのエネル
ギー残余量に応じて、駆動機構(13)へ供給される電
力を所定値以下に制限することを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
に係る実施形態について、さらに詳しく説明する。図1
は、本発明に係る像移動装置を用いたカメラの構成を説
明するブロック図である。
【0010】電源10は、不図示のメインスイッチが投
入されることにより、本実施形態に電力を供給するもの
である。スイッチS1は、レリーズボタンの半押しによ
り、S2は、レリーズボタンの全押しにより、それぞれ
on状態となるスイッチである。本実施形態では、スイ
ッチS1がonとなるとシャッタースピードや焦点距離
の調節などの撮影準備が行われ、また、スイッチS2が
onとなるとレリーズ動作が行われ、露光が開始され
る。
【0011】CPU6aは、被写体の光量を検出するA
Eセンサ(不図示)、被写体までの距離を検出するAF
センサ(不図示)等の他、VRセンサ3a、3b及び位
置検出センサ34、35を制御、又はこれらのセンサの
出力を検出・処理する電子回路である。ここで、VRセ
ンサ3は、カメラの振れを検出するセンサであり、CP
U6aは、VRセンサ3の出力に基づいて、その瞬間に
おけるカメラの姿勢(位置、速度、加速度、角度、角速
度、角加速度等)を検出する。また、位置検出センサ3
4、35は、後述するレンズ枠23の位置を検出するた
めのセンサである。
【0012】CPU6bは、CPU6aから伝達される
AEセンサ、AFセンサ等の検出結果等に基づいて露光
量制御部4、AF制御部5、巻き上げ部8を制御する電
子回路である。ここで、露光量制御部4は、AEセンサ
の検出結果に基づいて、不図示の絞り機構及びシャッタ
ー機構を制御することにより、撮影時の露光量を調整す
るものである。AF制御部5は、AFセンサの出力に基
づいて、光学系(不図示)の合焦動作を制御するもので
ある。また、巻き上げ部8は、撮影終了後などにフィル
ムの巻き上げ等を行うものである。
【0013】アクチュエータ13a、13bは、レンズ
枠23を光軸にほぼ垂直な平面内において駆動させるた
めのものであり、本実施形態では、ヴォイスコイルモー
タ(以下「VCM」という)を用いている。VCMの詳
細については、図2等で説明する。駆動回路9は、制限
部7を介してCPU6a制御信号の伝達を受けることに
より、電源10より供給される電流によって、アクチュ
エータ13a、13bを駆動する回路である。また、制
限部7は、電源10より駆動回路9へ供給される電流を
検出し、その値、すなわち、アクチュエータ13a、1
3bへ供給される電流の合計値が所定値以上とならない
ように制限する回路である。
【0014】図2及び図3は、本実施形態のVRレンズ
を駆動する機構を説明するための図であり、図2は、V
Rレンズを含む機構の正面図、図3は、図2のA−A断
面図である。図2のほぼ中央に描かれている円形部材
は、本実施形態のVRレンズ21である。VRレンズ2
1は、その外周においてレンズ室22により保持され、
さらに、レンズ室22は、外周においてレンズ枠23に
よって保持されている。
【0015】弾性体36〜39は、レンズ枠23をレン
ズ鏡筒内に支持するための金属製ワイヤなどである。弾
性体36は、光軸平行に設置され、それぞれの長さは、
ほぼ同一である。従って、これらに支持されたレンズ枠
23は、光軸にほぼ垂直な面内において任意の方向へ可
動であり、また、移動した結果、レンズ枠23がその面
に対して傾くことがない。
【0016】コイル24、磁石26、ヨーク28、40
(又は、コイル25、磁石27、ヨーク29、41)
は、図1に示すアクチュエータ13であり、いわゆるヴ
ォイスコイルモータ(VCM)を構成している。コイル
24、25は、細長い導電体のワイヤからなるコイル部
材であり、互いに平行な2つの直線部と、それぞれの直
線部の端を結ぶ2つの半円部とからなる陸上競技用トラ
ックに類似した形状を有している。コイル24、25
は、それぞれの直線部の垂直二等分線がVRレンズ21
のほぼ中心において、ほぼ直角に交わるように、レンズ
枠23の外縁部に取り付けられている。
【0017】ヨーク28、40及び磁石26は、コイル
24を光軸方向に横切る磁界を形成するための部材であ
り、ヨーク28とヨーク40は、磁石26を光軸方向に
挟むように、また、ヨーク28と磁石26は、コイル2
4を光軸方向に挟むように配置されている。同様に、ヨ
ーク29、41及び磁石27は、コイル25を横切る磁
界を形成するための部材であり、ヨーク29とヨーク4
1は、磁石27を光軸方向に挟むように、ヨーク29と
磁石27は、コイル25を光軸方向に挟むように配置さ
れている。
【0018】一方、コイル24、25は、前述の駆動回
路9に接続されており、駆動回路9を介して電源10か
ら電流の供給を受ける。コイル24(25)に電流が流
れると、その電流と磁石26(27)より発生する磁界
との間に電磁力(以下「推力」という)が発生する。こ
の推力は、コイル24(25)に流れる電流の向きによ
ってその向きを変え、また、電流の大きさに比例してそ
の大きさを増減させるものである。
【0019】レンズ位置検出部30(31)は、レンズ
枠23の側面であって、コイル25の直線部の垂直二等
分線(x軸)(コイル24の垂直二等分線(y軸))の
延長上に位置している突起部であり、その中央部にほぼ
光軸方向に進む光線が透過可能なスリット32(33)
を有している。
【0020】フォトインタラプタ34a(35a)は、
投光部と受光部とから主に構成される部材であり、その
投光部と受光部によってレンズ位置検出部30(31)
を光軸方向に挟むように設置されている(図3参照)。
このように配置することにより、フォトインタラプタ3
4a(35a)は、投光部より照射され、スリット32
を透過した光を受光部において検出することにより、レ
ンズ枠23のx軸方向(y軸方向)移動量を検出するこ
とが可能となっている。フォトインタラプタ34aによ
って検出されたレンズ枠23の移動量に関する情報は、
CPU6aにフィードバックされ、CPU6aは、それ
を基に駆動回路9へアクチュエータ13を制御するため
の新たな制御信号を出力する。本実施形態では、このよ
うな動作を繰り返すことにより、VRレンズ21を所定
の位置へ配置しブレ補正を行う。
【0021】次に、本実施形態の主な動作について説明
する。図4は、本実施形態の動作を示す流れ図である。
本実施形態では、レリーズスイッチが半押しされ、スイ
ッチS1がonとなると(S110)、VRセンサ3、
AEセンサ、AFセンサ等に電力が供給され、これらセ
ンサが稼働状態となる。また、露光量制御部4及びAF
制御部5も電力を供給され、稼働状態となり、AEセン
サ、AFセンサの出力に基づいて、シャッタスピードや
焦点距離の調節が行なわれる(S120)。次に、VR
センサ3の出力に基づいて、VRレンズ21の駆動量、
駆動速度、及び駆動方向等がCPU6aにおいて演算さ
れる(S140)。
【0022】この後に、レリーズボタンを全押しし、ス
イッチS2をonとすると(S150)、その後のブレ
補正動作に備え、VRレンズ21(図2参照)が光学系
の光軸にその中心を重ねるようにセンタリングされる
(S170)。さらに、CPU6aから駆動回路9に制
御信号が伝達され、駆動回路9が、この信号に基づいて
アクチュエータ13を駆動し、被写体像が撮影面上で動
かなようVRレンズ21が駆動される(S180)。ま
た、VRレンズ21が駆動されるようになった直後か
ら、露光量制御部4が、AEセンサの出力から求められ
た所定の露光量に従い、不図示のフィルムを露光する
(S190)。露光終了後は、VRレンズ21の駆動を
終了し(S210)、また、VRレンズ21を光軸中心
等の所定の位置に移動させた後に(S220)、本実施
形態の全動作が終了される。
【0023】次に、VRレンズ21の駆動機構の動作に
ついて説明する。前述のように、CPU6aから制御信
号の伝達を受けた駆動回路9は、アクチュエータ13を
駆動すべく、コイル24、25へそれぞれ適当な電流を
供給する。これにより、VRレンズ21は、コイル2
4、25に流れる電流と、磁石26、27から発生する
磁場との相互作用により生じる推力によって駆動され
る。VRレンズ21が、この推力により光軸中心から移
動すると、レンズ枠23を支持する弾性体36〜39は
撓み、光軸に向かう方向のバネ力が発生する。この結
果、VRレンズ21は、コイル24、25において発生
する推力と、弾性体36〜39において発生するバネ力
とが釣り合う位置まで移動する。
【0024】ここで、実際には、VRレンズを駆動する
機構全体の質量が、弾性体36〜39に対し重力方向へ
の力を作用させるほか、VRレンズ21を駆動制御する
ときに、様々な力が発生するために、VRレンズ21
は、これらの力と推力の釣り合った位置へ移動すること
となる。さらにまた、コイル24、25には、VRレン
ズ21の移動により逆起電力が発生するために、VCM
が発生する推力は低下し、VRレンズ21は、低下した
この推力とバネ力の釣り合いの位置へ移動する。
【0025】一方、本実施形態では、電源10と駆動回
路9との間に制限部7を設けることにより、コイル24
及び25へ供給される電流の合計値を一定値以下に制限
している。このために、VRレンズ21の駆動範囲は、
一定の領域以内に制限される。そこで、以下にVRレン
ズ21の駆動範囲について説明する。
【0026】説明を簡単とするために、レンズ枠23に
は、VCMにおいて発生する推力と、VRレンズ21
(レンズ枠23)が移動するために発生する弾性体のバ
ネ力との2種類の力のみが作用するものとする。まず、
VCMで発生する推力は、電流に比例して大きくなる。
一方、この推力に逆らう弾性体のバネ力は、VRレンズ
21の中心と光軸との間の距離に比例して大きくなる。
【0027】ここで、コイル24及び25に、それぞれ
電流Ia及びIbを通電すると、VRレンズ21の中心
は、光軸を中心とした座標系の位置(x,y)へ移動す
るものとする。コイル24又はコイル25を含む2つの
VCMにおいて発生する力の合計F1は、磁石の磁束密
度をBとし、コイルが磁力と電流によって有効に電磁力
を発生できる長さをLとすると、次式で表わされる。 F1=Ia・B・L+Ib・B・L (1) ただし、いずれのVCMにおいても、B、Lは等しいと
する。また、F1は、大きさを表わすのみであり、方向
は表わさないものとする。
【0028】一方、弾性体によって生じる力F2は、弾
性体全体のバネ定数をkとすると、x方向の力kxと、
y方向の力kyの合計となり、次式で表される。 F2=kx+ky (2) また、2つのVCMのへ流れる電流の合計値をIとすれ
ば、 I=Ia+Ib (3) となる。ここで、VRレンズ21は、F1とF2とが釣
り合う位置に位置決めされることから、 F1=F2 (4) の関係が成り立つ。
【0029】以上の式(1)から式(4)より、2つの
VCMへ流れる電流の合計値IとVRレンズ21の中心
位置(x,y)との関係が導かれる。図5は、その結果
を示す図であり、図中の範囲(1)で囲まれた領域が、
VRレンズ21の中心が移動できる領域である。
【0030】なお、通常の撮影では、カメラは、光軸が
略水平方向となる状態で取り扱われるために、前述のよ
うにVRレンズ及びVRレンズの駆動機構には、重力方
向の力が加わる。図5中に示された範囲(2)は、この
ような重力の影響をを考慮した場合におけるVRレンズ
21の中心が移動可能である範囲を表すものである。図
に示されるように、範囲(2)は、範囲(1)が重力方
向に略平行移動したものとなっている。
【0031】以上説明したように、本実施形態では、V
Rレンズ21を駆動するための駆動機構は、VRセンサ
3、CPU6a、制限部7、駆動回路9、電源10、ア
クチュエータ13、弾性体36〜39等から構成されて
いる。また、アクチュエータ13としては、供給する電
流に比例した推力を発生するVCMを採用し、制限部7
によって駆動回路9及びアクチュエータ13に供給され
る電流の合計値を所定値(以下「設定値」という)以下
に制限している。
【0032】ところで、制限部7により供給電流を制限
することは、アクチュエータ13等の抵抗値がほぼ一定
であることから、アクチュエータ13等において消費す
る電力を制限すること意味する。すなわち、本実施形態
は、制限部7の設定値を、カメラが使用する電源10に
応じた値に定めることにより、VRレンズ21の駆動機
構の省電力化を実現し、電源10の寿命を向上させてい
る。
【0033】ここで、「制限部7の設定値を、カメラが
使用する電源10に応じた値に定める」とは、電源10
の種類(カメラに外部から接続される大型の電源、又
は、カメラに内蔵される小型の乾電池など)に応じて設
定値を適切な一定値とすること、又は、電源10の起電
力等から、そのエネルギー残余量を検出し、検出された
エネルギー残余量に応じて設定値を段階的又は連続的に
変化させること等を意味する。
【0034】また、本実施形態では、制限部7により供
給電流を制限する結果、VRレンズ21の移動範囲も制
限される。すなわち、VRレンズ21の移動範囲は、制
限部7の設定値により、任意に増大、縮減する。従っ
て、本実施形態では、設定値を適切に定めることによ
り、レンズ枠23がレンズ鏡筒等に衝突することを防
ぎ、不快音の発生、衝撃によるカメラの動作不良等を防
止することが可能となっている。このことは、同時に、
レンズ枠23がレンズ鏡筒等に接触し、不動となった後
に、さらにアクチュエータ13に過剰な電流が供給され
る状態を回避するものであり、この点からも、本実施形
態は、電力の消費を制限し、電源寿命を向上させること
を可能としている。
【0035】また、本実施形態では、上記と同様に、V
Rレンズ21の移動範囲を制限することにより、VRレ
ンズ21の過剰移動に起因する収差の影響が撮影面上の
被写体像に現れることを防止すること、すなわち、従来
例において説明した補正制限を行うことが可能である。
この場合は、図5に示すようにVRレンズ21の移動範
囲(1)又は(2)が、撮影面上の被写体像に対する収
差の影響が許容できる許容範囲(4)より内側に存在す
るよう、制限部7の設定値を調整する。なお、本実施形
態による補正制限では、VRレンズ21の位置情報など
を利用しないため、従来例と比較して、簡単な制御系で
補正制限を実現することが可能となっている。
【0036】(その他の実施形態)なお、本発明は、上
記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態
は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された
技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効
果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技
術的範囲に包含される。
【0037】上記実施形態において、制限部7は、アク
チュエータ13a、13bに供給される電流の合計を所
定値以下に制限するものであったが、駆動回路9及びV
Rセンサ3の抵抗値は、ほぼ一定であることから、アク
チュエータ13a及び13bに加えられる電圧を所定値
以下に制限するものであっても、同様の効果を得ること
が可能である。また、制限部7は、アクチュエータ13
a及び13bに供給される電流(電圧)を、それぞれ独
立に所定値以下に制限するものであっても良い。この場
合、VRレンズ21の移動可能な範囲は、図5に示す範
囲(3)に示すような領域となる。
【0038】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項1又
は請求項2に係る発明によれば、撮影光学系の少なくと
も一部を保持する枠体は、供給された電力に応じた力を
発生させる2以上の駆動機構により駆動され、供給電力
制限部は、2以上の駆動機構に供給される電力の合計値
を所定値以下に制限するので、消費電力が小さく、か
つ、枠体の移動範囲を簡単な制御系で制限できる像移動
装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の構成を説明するブロッ
ク図である。
【図2】本発明に係る実施形態のVRレンズを駆動する
機構を説明する図である。
【図3】図2に示すVRレンズを駆動する機構のA−A
断面図である。
【図4】本発明に係る実施形態の動作を示す流れ図であ
る。
【図5】本発明に係る実施形態のVRレンズが移動する
範囲を示す図である。
【符号の説明】
3 VRセンサ 6 CPU 7 制限部 9 駆動回路 10 電源 13 アクチュ
エータ 22 レンズ室 23 レンズ枠 34、35 位置検出センサ 36〜39 弾
性体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影光学系の少なくとも一部を保持する
    枠体と、 前記枠体を保持し、前記枠体の保持する光学系の中心と
    前記撮影光学系の光軸との距離に応じた力を前記枠体に
    作用させる保持機構と、 供給された電力に応じた力を発生させることにより、前
    記枠体を光軸に垂直な面内において、互いに平行でない
    方向へ駆動する2以上の駆動機構と、 前記2以上の駆動機構を駆動させる少なくとも1つの駆
    動回路と、 前記駆動回路を介して、前記2以上の駆動機構に電力を
    供給する電力供給源と、 前記2以上の駆動機構に供給される電力の合計値を制限
    するために、前記電力供給源からの電流又は電圧を検出
    することにより、前記駆動回路に供給する電力を一定値
    以下に制限する供給電力制限部とを有することを特徴と
    する像移動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の像移動装置において、 前記供給電力制限部は、前記電力供給源のエネルギー残
    余量を検出し、そのエネルギー残余量に応じて、前記駆
    動機構へ供給される電力を所定値以下に制限する、 ことを特徴とする像移動装置。
JP7233926A 1995-09-12 1995-09-12 像移動装置 Pending JPH0980541A (ja)

Priority Applications (2)

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