JPH0980547A - ブレ補正装置 - Google Patents

ブレ補正装置

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JPH0980547A
JPH0980547A JP7234511A JP23451195A JPH0980547A JP H0980547 A JPH0980547 A JP H0980547A JP 7234511 A JP7234511 A JP 7234511A JP 23451195 A JP23451195 A JP 23451195A JP H0980547 A JPH0980547 A JP H0980547A
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shake correction
blur correction
optical system
position detection
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JP7234511A
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English (en)
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Jun Matsushima
潤 松島
Tadashi Otani
忠 大谷
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動の影響などによる不正確な校正値を撮影
前に検知して、精度の高いブレ補正を実現する。 【解決手段】 振動により生じる像ブレを補正するブレ
補正光学系と、ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、ブ
レ補正光学系の位置を検出する位置検出部と、ブレ補正
光学系を所定範囲だけ移動させることによって位置検出
部の校正を行う校正部とを含み、校正部は、ブレ補正光
学系を所定範囲で複数回移動させて(S201,20
4,208)、複数の校正値を得るようにし(S20
7,211)、複数の校正値のうちで、所定数の校正値
が所定範囲に入っていないときに(S212)、異常で
あると判断する(S213)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等における
手ブレ等による像ブレを防止するブレ補正装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のブレ補正装置として、撮
影時にカメラが振動することにより生じるブレを防止す
るために、撮影レンズの一部のレンズ(以下、ブレ補正
レンズという)を光軸と直角方向に移動するものが知ら
れている。
【0003】図5は、従来例に係るブレ補正装置付きカ
メラを示すブロック図である。CPU12は、測距、測
光などカメラの撮影機能の制御とともに、ブレ補正機能
の制御を行うための処理装置であり、測光回路11、メ
インスイッチ13、半押しスイッチ14、全押しスイッ
チ15、ブレ検出装置31X,31Y及び測距回路41
等からの出力がそれぞれ接続されている。
【0004】撮影レンズ20は、図5の破線によって囲
まれているように、レンズ21、22、ブレ補正レンズ
23及びフォーカシングレンズ24等から構成されてい
る。ブレ補正レンズ23は、撮影レンズの光軸を変化さ
せて、ブレを補正するためのものであり、X軸及びY軸
方向に移動可能に支持されている。このブレ補正レンズ
23は、CPU12からのブレ補正制御信号に基づい
て、アクチェータ駆動回路35X,35Yを介して、ア
クチェータ36X,36Yにより、X軸又はY軸方向に
駆動される。フォーカシングレンズ24は、焦点調節の
ために光軸方向に移動するレンズであり、CPU12か
らのフォーカス制御信号に基づいて、モータ駆動回路4
3を介して、モータ44によって駆動される。レンズ位
置検出装置37(図8参照)は、ブレ補正レンズ23の
位置を検出するためのものであり、位置センサ38X,
38Yからの出力がレンズ位置検出回路39X,39Y
を介して、CPU12にそれぞれ接続されている。レン
ズ位置検出装置47は、フォーカシングレンズ24の位
置を検出するためのものであり、CPU12に接続され
ている。
【0005】図6は、従来例に係るブレ補正レンズの駆
動装置を詳細に示す図、図7は、ブレ補正レンズの支持
構造を示す図である。ブレ補正レンズ23は、アクチュ
エータ36X,36Yによって、X軸又はY軸方向に駆
動される。アクチュエータ33Xは、X軸方向駆動用で
あって、移動コイル36X−1と、マグネット36X−
2と、ヨーク36X−3及び36X−4によって構成さ
れ、移動コイル36X−1に通電することにより、X軸
方向の力を発生する。同様に、アクチュエータ36Y
は、Y軸方向駆動用であって、移動コイル36Y−1に
通電することにより、Y軸方向の力を発生する。ブレ補
正レンズ23は、図7に示すように、ブレ補正レンズ鏡
筒51に保持されており、ブレ補正レンズ鏡筒51は、
4本の可撓性支持棒52により片持ち式に支持され、光
軸に対して直交する方向に動くことができる。
【0006】図8は、従来例に係るブレ補正装置の制御
系統を示すブロック図である。ブレ検出装置31は、カ
メラのブレ運動をモニタするためのものであり、角速度
センサ32と、積分処理回路33から構成されている。
角速度センサ32は、コリオリ力を検出する圧電振動式
のセンサが用いられている。積分処理回路33は、角速
度センサ32の出力を時間積分して、カメラのブレ角度
に変換する。
【0007】ブレ補正制御装置11−1は、ブレ検出装
置31の出力に基づいて、ブレ補正レンズ23の目標駆
動位置情報を生成し、レンズ駆動装置34に出力する。
このときに、サーボ回路11−1aは、目標駆動位置情
報と、レンズ位置検出装置37によって検出されたブレ
補正レンズ23の現在の位置情報との差に、位相補償な
どを行う。
【0008】ブレ駆動装置34は、ブレ補正制御装置1
1−1からの目標駆動位置情報に基づいて、ブレ補正レ
ンズ23を移動させるものであり、駆動回路35と、ア
クチュエータ36とから構成されている。駆動回路35
は、サーボ処理回路11−1aの信号に基づいて、アク
チェータ36に駆動電流を供給する。アクチュエータ3
6は、この駆動電流を基づいて、ブレ補正レンズ23を
光軸に直交する面内で移動する。ブレ補正レンズ23の
動きは、光学的なレンズ位置検出装置37によりモニタ
して、サーボ処理回路11−1aにフィードバックす
る。
【0009】次に、レンズ位置検出装置について、説明
する。レンズ位置検出装置37は、ブレ補正レンズ23
の位置を検出する光学検出器38がX軸方向、Y軸方向
にそれぞれ設けられている。位置センサ38X,38Y
は、図6に示すように、ブレ補正レンズ鏡筒51に取り
付けられ、X軸方向又はY軸方向に長孔が形成された検
出用スリット38X−1,38Y−1と、天板54に取
り付けられた赤外線発光ダイオード(IRED)38X
−2,38Y−2と、底板53に取り付けられ、IRE
D38X−2,38Y−2から投光された光を、検出用
スリット38X−1,38Y−1を介して入射される1
次元の位置検出ダイオード(PSD)38X−3,38
Y−3等から構成されている。検出用スリット38X−
1,38Y−1の動き、つまりブレ補正レンズ23の動
きは、PSD38X−3,38Y−3に入射する光の動
きとなる。PSD38X−3,38Y−3は、その受光
面上に入射した光の位置の情報を2つの電流値として出
力し、それを演算をすることによって位置を検出する。
【0010】次に、図9,図10を参照しながらレンズ
位置の演算について説明をする。図9は、PSDの出力
電流値からスリット光の位置を演算する演算回路の一例
を示す回路図である。PSD38−3から出力された2
つの電流値I1,I2は、電流電圧変換部39−1によ
り、それぞれ電圧値V1,V2に変換され、その2つの
電圧値V1,V2は、演算部39−2に入力される。演
算部39−2は、図9中に示した演算式により、PSD
38−3の受光面上において、スリット光の位置xを計
算して、それを電圧値V0 として出力する。
【0011】図10(a)は、1次元のPSD38−3
上の位置に対して、前記2つの電流値I1,I2を示し
たグラフである。図10(a)において、横軸xは、P
SD38−3の受光面上の座標であり、受光面の中心を
座標の原点にとってあり、LはPSD38−3の受光面
の全長である。縦軸Iは、電流値である。PSD38−
3上に流れる電流の値I1,I2は、それぞれ受光面の
位置によって異なり、かつ、I1,I2のグラフは、I
軸に対して対称となっている。
【0012】図6において、IRED38−2の光が、
スリット38−1を通って、PSD38−3上に入射し
たとき、PSD38−3は、受光面上のスリット光の位
置における2つの電流値I1,I2を出力する。例え
ば、図10(b)に示したように、PSD38−3上の
位置xに、スリット光が入射した場合には、その位置に
対応した電流値I1,I2を出力する。
【0013】図11は、PSD上のスリット光の位置と
出力電圧値との関係を示したグラフである。図11のグ
ラフにおいて、横軸xは、PSDの受光面上での座標を
示し、受光面の中心を原点にとってある。また、縦軸V
は、出力電圧値である。図11からもわかるように、P
SD38−3の受光面上において、スリット光の位置と
出力電圧値とは比例関係にあり、演算部39−2からの
出力電圧値をモニタすることによって、スリット光の位
置、すなわちブレ補正レンズ23の位置を検出すること
ができる。
【0014】しかし、図8に示すようなブレ補正装置に
おいては、レンズ位置検出装置37によってブレ補正レ
ンズ23の位置を直接モニタしているわけではなく、I
RED38−3の発光に対して、ブレ補正レンズ23と
一体化した部材51に取り付けられたスリット38−1
を通して、PSD38−3の出力として間接的にモニタ
し、その出力をフィードバックしている。このために、
ブレ補正レンズ23の位置と、レンズ位置検出装置37
の出力との間に誤差があった場合に、その誤差を制御上
補うことができず、そのままブレ補正レンズ23の位置
の誤差となってしまう。そこで、従来のブレ補正装置
は、ブレ補正レンズ23の位置とPSD38−3の位置
との校正を行っている。この校正は、メインスイッチを
入れた直後に、ブレ補正レンズ23を可動制限範囲で駆
動することによって行っていた。
【0015】次に、図12を参照しながら、図5に示し
たカメラのメインスイッチをいれてから撮影が終了する
までの動作を説明する。図12は、図5のカメラのCP
Uの動作を示すフローチャートである。まず、CPU1
2は、処理を開始し(ステップS100)、メインスイ
ッチ13のオン信号を入力して(ステップS101)、
ブレ補正レンズ23の位置とPSD38−3の出力との
校正処理を行う(ステップS102)。
【0016】次に、CPU12は、半押しSW14のO
N信号が入力されると(ステップS103)、角速度セ
ンサ32をONとする(ステップS104)。そして、
測光と測距の処理を行った後に(ステップS105)、
さらに、全押しSW15がONされているか否かを判断
し(ステップS106)、ONになっていなければ、ス
テップS107に進む。ONになっていれば、CPU1
2は、半押しSW14がONになっているか否かを判断
し(ステップS107)、ONになっていればステップ
S103に戻り、半押しSW14がOFFであれば、処
理を終了する。
【0017】一方、CPU12は、ステップS106に
おいて、全押しSW15がONになっいると判断した場
合には、防振追従制御をONする(ステップS10
9)。次いで、露光開始して(ステップS110)、所
定時間後に、露光を終了する(ステップS111)。さ
らに、防振追従制御も終了するとともに(ステップS1
12)、角速度センサ32をOFFする(ステップS1
13)。最後に、フィルム巻き上げを行い(ステップS
114)、一連の処理を終了する(ステップS11
5)。
【0018】図13は、従来のブレ補正レンズの位置と
PSDによる位置出力とのX軸の校正処理の流れを示す
フローチャートである。図14は、X軸の校正時のブレ
補正レンズの動きを示す図であり、図面右方向がXの+
方向、上方向がYの+方向である。まず、図13のフロ
ーチャートに従って、従来の校正処理を説明する。ステ
ップS300において、処理を開始すると、ブレ補正レ
ンズ鏡筒部51をXの+方向へ移動させ(ステップS3
01)、X軸の位置検出出力を検出し、X軸の位置検出
出力が変化しているか否かを判定し(ステップS30
2)、変化していれば、ステップS301に戻り、Xの
+方向へ移動する。
【0019】ステップS302において、X軸の位置検
出出力が変化していなければ、ブレ補正レンズ鏡筒51
の位置が、図14(a)に示すように、可動可能制限部
材53X−1に当たっているので、ステップS303に
進む。ステップS303では、このときのX軸の位置検
出出力Vx (+)を記憶する。
【0020】次に、ブレ補正レンズ鏡筒51をXの−方
向へ移動させ(ステップS304)、X軸の位置検出出
力を検出し、X軸の位置検出出力が変化しているか否か
を判定し(ステップS305)、変化していれば、ステ
ップS304に戻り、Xの−方向へ移動する。ステップ
S305において、X軸の位置検出出力が変化していな
ければ、ブレ補正レンズ鏡筒51の位置が、図14
(b)で示すように、可動可能制限部材53X−2に当
たっているので、ステップS306に進む。ステップS
306では、このときのX軸の位置検出出力Vx (−)
を記憶する。
【0021】最後に、ステップS307において、Gx
={Vx (+)−Vx (−)}/(可動可能制限範囲)
を演算した後に、記憶し、校正処理を終了する(ステッ
プS308)。ここでは、X軸に関する校正処理を説明
したが、Y軸の場合も同様な処理を行う。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のブレ補
正装置は、ブレ補正レンズ23の位置とPSD38によ
る位置出力との校正を、メインスイッチ13を入れた直
後に、ブレ補正レンズ23の可動制限範囲でブレ補正レ
ンズ鏡筒51を1回だけ駆動して行っていた。しかし、
ブレ補正レンズ鏡筒51が制限部材53に当たったとき
に、振動の影響などによって正確な校正値が得られない
ことがあり、これを撮影前に検知することができずに、
精度の高いブレ補正ができないことがある、という課題
があった。
【0023】
【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の発明は、振動により生じる像ブレを補正
するブレ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を駆動する
駆動部と、前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検
出部と、前記ブレ補正光学系を所定範囲だけ移動させる
ことによって前記位置検出部の校正を行う校正部とを含
むブレ補正装置であって、前記校正部は、前記ブレ補正
光学系を前記所定範囲で複数回移動させることを特徴と
する。
【0024】請求項2の発明は、請求項1に記載のブレ
補正装置において、前記校正部は、前記ブレ補正光学系
を前記所定範囲で複数回駆動させることにより、複数の
校正値を得ることを特徴とする。
【0025】請求項3の発明は、請求項2に記載のブレ
補正装置において、前記校正部は、前記複数の校正値の
うちで、所定数の校正値が所定範囲に入っていないとき
に、前記位置検出部又は前記駆動部が異常であると判断
することを特徴とする。
【0026】請求項4の発明は、請求項2に記載のブレ
補正装置において、前記校正部は、前記複数の校正値の
平均値を校正値とすることを特徴とする。
【0027】請求項5の発明は、請求項2に記載のブレ
補正装置において、前記校正部は、前記複数の校正値の
差が所定の値より大きいときに、前記位置検出部又は前
記駆動部が異常であると判断することを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。な
お、前述した従来例と同様な機能を果たす部分には、同
一の符号を付して、重複する図面及び説明を適宜省略す
る。図1は、本発明によるブレ補正装置を備えたカメラ
のCPUの動作を示すフローチャートである。図1にお
いて、ステップSで位置検出部校正処理を行った後に
に、校正ステップS116において、校正処理が正常に
終了したか否かを判断し、正常に終了しない場合には、
ステップS117に進み、処理を終了する。校正処理が
正常に終了している場合には、ステップS103に進
む。この他の部分は、図12のフローと同様である。
【0029】図2及び図3は、本実施形態にかかるブレ
補正レンズの位置とPSDの出力との校正を行う方法を
示すフローチャートである。図4は、校正時のブレ補正
レンズの動きを示す図であり、図中右方向がXの+方
向、上方向がYの+方向である。
【0030】まず、ステップS200において、処理を
開始すると、図4(a)に示すように、ブレ補正レンズ
鏡筒部51をXの+方向へ移動させる(ステップS20
1)。次に、ステップS202において、X軸の位置検
出出力を検出し、X軸の位置検出出力が変化しているか
否かを判断し、変化していれば、ステップS201に戻
り、Xの+方向へ移動する。
【0031】ステップS202において、X軸の位置検
出出力が変化していなければ、ブレ補正レンズ鏡筒51
の位置は、図4(a)に示すように、可動制限部材53
X−1に当たっているので、ステップS203に進む。
ステップS203では、このときのX軸の位置検出出力
Vx 1(+)を記憶する。
【0032】次に、ステップS204において、ブレ補
正レンズ鏡筒51をXの−方向へ移動させる。ステップ
S205では、X軸の位置検出出力を検出し、X軸の位
置検出出力が変化しているか否かを判断する。変化して
いれば、ステップS204に戻り、Xの−方向へ移動す
る。
【0033】ステップS205において、X軸の位置検
出出力が変化していなければ、ブレ補正レンズ鏡筒51
の位置は、図4(b)に示すように、可動制限部材53
X−2に当たっているので、ステップS206に進む。
ステップS206では、このときのX軸の位置検出出力
Vx 1(−)を記憶する。
【0034】次に、ステップS207において、Gx 1
={Vx 1(+)−Vx 1(−)}/(可動制限範囲)
を演算して、記憶する。
【0035】さらに、ステップS208において、再び
ブレ補正レンズ鏡筒51をXの+方向へ移動させる。ス
テップS209では、X軸の位置検出出力を検出し、X
軸の位置検出出力が変化しているか否かを判断する。変
化していれば、ステップS208に戻り、Xの+方向へ
移動する。
【0036】ステップS209において、X軸の位置検
出出力が変化していなければ、ブレ補正レンズ鏡筒51
の位置は、図4(c)に示すように、可動制限部材53
X−1に当たっているので、ステップS210に進む。
ステップS210では、このときのX軸の位置検出出力
Vx 2(+)を記憶する。
【0037】次に、ステップS211において、Gx 2
={Vx 2(+)−Vx 1(−)}/(可動制限範囲)
を演算し、記憶する。
【0038】ここで、ステップS212に進み、校正値
Gx 1、Gx 2が所定校正値範囲C1〜C2に入ってい
るか否かを判断し、いずれか一方でもその範囲に入って
いない場合には、ステップS213に進む。ステップS
213では、異常と判断し、ステップS214に進み、
処理を終了する。ステップS212において、校正値G
x 1、Gx 2がともに所定校正値範囲C1〜C2に入っ
ている場合には、図3のステップS215に進む。
【0039】ステップS215では、校正値Gx 1とG
x 2の差が所定値C3より小さいか否かを判断し、校正
値Gx 1とGx 2の差が所定値C3以上である場合に
は、ステップS216で異常と判断し、ステップS21
7で処理を終了する。ステップS215において、校正
値Gx 1とGx 2の差が所定値C3より小さい場合に
は、ステップS218に進む。ステップS218では、
Gx =(Gx 1+Gx 2)/2の式を用いて校正値の平
均値を演算し、記憶した後に、ステップS219で処理
を終了する。ここでは、X軸に関する校正処理について
のみ説明したが、Y軸の場合も同様な処理を行う。
【0040】以上説明した実施の形態に限定されること
なく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発
明の均等の範囲に含まれる。例えば、位置検出部のセン
サは、PSDを例にあげて説明したが、フォトダイオー
ドや磁気センサ等を用いたもの、さらに、デジタル式セ
ンサを用いたものであっても、同様に適用できる。図
2、図3では、3回の移動を行った例で説明したが、時
間が許す限り、それ以上の移動を行ってもよい。校正値
が著しく異なる場合には、位置検出部が異常である他
に、支持棒52が変形するなどの駆動部の異常を検出す
ることができる。
【0041】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項1に
よれば、ブレ補正光学系を所定範囲で複数回移動させる
ので、確実に校正を行なうことができ、高い精度のブレ
補正が可能となった。
【0042】請求項2によれば、ブレ補正光学系を所定
範囲で複数回駆動させて、複数の校正値を得るようにし
たので、確実に校正を行なうことができ、高い精度のブ
レ補正が可能となった。
【0043】請求項3によれば、複数の校正値のうち
で、所定数の校正値が所定範囲外のときに、異常と判断
するようにしたので、撮影前に位置検出部や駆動部など
の異常を検出できるようになった。
【0044】請求項4によれば、複数の校正値の平均値
を校正値とするようにしたので、確実に校正を行なうこ
とができ、高い精度のブレ補正が可能となった。
【0045】請求項5によれば、複数の校正値の差が所
定値より大きいときに、異常であると判断するようにし
たので、撮影前に位置検出部や駆動部などの異常を検出
できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるブレ補正装置を備えたカメラのC
PUの動作を示すフローチャートである。
【図2】本実施形態にかかるブレ補正レンズの位置とP
SDの出力との校正を行う方法を示すフローチャート
(その1)である。
【図3】本実施形態にかかるブレ補正レンズの位置とP
SDの出力との校正を行う方法を示すフローチャート
(その2)である。
【図4】本実施形態にかかるブレ補正装置の校正時のブ
レ補正レンズの動きを示す図である。
【図5】従来例に係るブレ補正装置付きカメラを示すブ
ロック図である。
【図6】従来例に係るブレ補正レンズの駆動装置を詳細
に示す図である。
【図7】ブレ補正レンズの支持構造を示す図である。
【図8】従来例に係るブレ補正装置の制御系統を示すブ
ロック図である。
【図9】PSDの出力電流値からスリット光の位置を演
算する演算回路の一例を示す回路図である。
【図10】1次元のPSD38−3上の位置に対して、
2つの電流値I1,I2を示したグラフである。
【図11】PSD上のスリット光の位置と出力電圧値と
の関係を示したグラフである。
【図12】図5のカメラのCPUの動作を示すフローチ
ャートである。
【図13】従来のブレ補正レンズの位置とPSDによる
位置出力とのX軸の校正処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図14】X軸の校正時のブレ補正レンズの動きを示す
図であり、図面右方向がXの+方向、上方向がYの+方
向である。
【符号の説明】
23 ブレ補正レンズ 51 ブレ補正レンズ鏡筒 55X,55Y,56 校正用制限部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動により生じる像ブレを補正するブレ
    補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 前記ブレ補正光学系の位置を検出する位置検出部と、 前記ブレ補正光学系を所定範囲だけ移動させることによ
    って前記位置検出部の校正を行う校正部とを含むブレ補
    正装置であって、 前記校正部は、前記ブレ補正光学系を前記所定範囲で複
    数回移動させることを特徴とするブレ補正装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のブレ補正装置におい
    て、 前記校正部は、前記ブレ補正光学系を前記所定範囲で複
    数回駆動させることにより、複数の校正値を得ることを
    特徴とするブレ補正装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のブレ補正装置におい
    て、 前記校正部は、前記複数の校正値のうちで、所定数の校
    正値が所定範囲に入っていないときに、前記位置検出部
    又は前記駆動部が異常であると判断することを特徴とす
    るブレ補正装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載のブレ補正装置におい
    て、 前記校正部は、前記複数の校正値の平均値を校正値とす
    ることを特徴とするブレ補正装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のブレ補正装置におい
    て、 前記校正部は、前記複数の校正値の差が所定の値より大
    きいときに、前記位置検出部又は前記駆動部が異常であ
    ると判断することを特徴とするブレ補正装置。
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