JPH0980552A - 像ブレ補正装置 - Google Patents

像ブレ補正装置

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JPH0980552A
JPH0980552A JP7235120A JP23512095A JPH0980552A JP H0980552 A JPH0980552 A JP H0980552A JP 7235120 A JP7235120 A JP 7235120A JP 23512095 A JP23512095 A JP 23512095A JP H0980552 A JPH0980552 A JP H0980552A
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JP
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substrate
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image blur
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JP7235120A
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Inventor
Fumiya Taguchi
文也 田口
Shinichi Hirano
真一 平野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度なブレ補正制御を実現する。 【解決手段】 角速度センサ101、ローパスフィルタ
102、ハイパスフィルタ103、増幅器104、A/
Dコンバータ105を基板107上に実装し、角速度セ
ンサ101の微少な検出信号をデジタル信号に変換する
までの処理を基板107内で終わらせる。これにより、
アナログ信号の引き回し経路が短くなって、ノイズの影
響を受けにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、カメラのブレ状
態を検出して像ブレを補正する像ブレ補正装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】カメラ(スチルカメラやビデオカメラ)
のブレ状態を角速度センサ等のセンサによって検出し、
検出されたブレの方向と逆の向きに補正光学系を移動さ
せて像ブレを補正する像ブレ補正装置が特開平2-183217
号公報等に開示されている。
【0003】図8は従来のレンズ交換可能なカメラに搭
載された像ブレ補正装置のブロック図である。同図にお
いて、1はカメラボディ部、2は撮影レンズ部である。
カメラボディ部1には電池3がある。カメラボディ部1
と撮影レンズ部2とは電気接点8〜12を介して接続さ
れる。電気接点8は電池3から給電制御スイッチ(半導
体スイッチ)6を介して撮影レンズ部2に給電するため
の接点、電気接点9はカメラボディ部1内のDC/DC
コンバータ5の出力を撮影レンズ部2に給電するための
接点、電気接点10はカメラボディ部1内のCPU4と
撮影レンズ部2内のマスタCPU14との間の通信を行
うための接点群、電気接点11は電池3の陰極端子につ
ながるGND(グランド)ライン、電気接点12はカメ
ラボディ部1の金物に接地されたGNDラインである。
【0004】カメラボディ部1において、7−1はカメ
ラのレリーズボタンの第1ストロークでオンとなるスイ
ッチ、7−2はカメラのレリーズボタンの第2ストロー
クでオンとなるスイッチである。スイッチ7−1がオン
するとCPU4の端子(HAN)が「L」レベルとな
る。スイッチ7−2がオンするとCPU4の端子(RL
S)が「L」レベルとなる。CPU4はカメラボディ部
1内の主要な制御を司る。CPU4は、端子(HAN)
が「L」レベルとなると、DC/DCコンバータ5を起
動制御し、電気接点9を介して撮影レンズ部2内のマス
タCPU14および電気的に書き換え可能な不揮発性メ
モリ(EEPROM)15への給電を行う。マスタCP
U14は電気接点10を介して給電要求信号をカメラボ
ディ部1内のCPU4へ送る。CPU4は、マスタCP
U14からの給電要求信号を受けて、給電制御スイッチ
6をオンとし、撮影レンズ部2内のDC/DCコンバー
タ17への給電を行う。
【0005】また、マスタCPU14は、電気接点9を
介して電源の供給を受けると、撮影レンズ部2内のDC
/DCコンバータ17を起動し、定電圧レギュレータ1
8,スレーブCPU20,モータドライバ21および2
4への給電を行う。定電圧レギュレータ18は、DC/
DCコンバータ17からの供給電圧を定電圧とし、カメ
ラのブレ量を検出するアナログ処理回路19’へ供給す
る。アナログ処理回路の場合、信号成分のダイナミック
レンジを大きくとるためその処理回路の電源もノイズの
レベルは低くなくてはならない。DC/DCコンバータ
17からの供給電圧を直接用いると、この電源がスイッ
チング電源であるという特性上、ノイズのレベルは十分
低いレベルではない。そのために、定電圧レギュレータ
18を用いて定電圧とし、アナログ処理回路19’に供
給している。
【0006】撮影レンズ部2において、16−1および
16−2は2ビットの設定スイッチであり、像ブレ補正
制御モードを選択する際に用いられるスイッチである。
スイッチ16−1をオンとするとマスタCPU14の端
子(D1)が「L」レベルとなる。スイッチ16−2を
オンとするとマスタCPU14の端子(D2)が「L」
レベルとなる。このスイッチ16−1,16−2の設定
により図9に示す如く像ブレ補正制御モードが選択され
る。
【0007】アナログ処理回路19’にて検出されたブ
レ量はアナログ処理されてマスタCPU14へ与えられ
る。像ブレ補正制御モードが第2の補正動作モードに設
定されている状態(スイッチ16−2のみオン)で、カ
メラボディ部1内のスイッチ7−1がオンとされた場
合、マスタCPU14はアナログ処理回路19’からの
ブレ量に基づいてモータ22および25を駆動すべき量
を演算し、スレーブCPU20に伝達する。スレーブC
PU20は、マスタCPU14から伝達されてきた駆動
量に応じ、モータドライバ21および24を介してモー
タ22および25を駆動する。モータ22および25は
回転運動を直線運動に変換し補正光学系(図示せず)を
駆動する。モータ22および25の回転による補正光学
系の位置は位置検出回路23および26で検出される。
位置検出回路23および26としては、例えばフォトイ
ンタラプタ素子が用いられ、このフォトインタラプタ素
子からのフィードバックパルスでその制御量との偏差を
知る。このようにして、像ブレ補正制御モードが第2の
補正動作モードに設定されていた場合、露光外にも補正
動作が行われる。
【0008】像ブレ補正制御モードが第1の補正動作モ
ードに設定されている状態(スイッチ16−1のみオ
ン)では、カメラボディ部1内のスイッチ7−2がオン
とされた場合にのみ、アナログ処理回路19’にて検出
されたブレ量に応じて補正光学系が駆動される。これに
より、像ブレ補正制御モードが第1の補正動作モードに
設定されていた場合、露光中のみに補正動作が行われ
る。なお、マスタCPU14は、電気接点8を介して撮
影レンズ部2に供給される電圧を端子(AN2)を通し
てモニタしている。この電圧の値が所定の値を下回る場
合、警告を発したり、制御の停止を行う。また、モータ
ー22および25が回り、大電流が電気接点11に流れ
込んだときに、電気接点11と電気接点12との電位差
が大きくならないように、電気接点11と電気接点12
との間に抵抗13が設けられている。
【0009】図10にアナログ処理回路19’の詳細ブ
ロック図を示す。同図において、101は角速度セン
サ、102はローパスフィルタ、103はハイパスフィ
ルタ、104は増幅器、105はA/Dコンバータ、1
06は基板である。このアナログ処理回路19’では、
角速度センサ101がカメラのブレ状態を角速度として
検出し、角速度センサ101からの検出信号がローパス
フィルタ102へ与えられる。ローパスフィルタ102
は、角速度センサ101からの検出信号の高域周波数成
分をカットし、次段のハイパスフィルタ103へ送る。
ハイパスフィルタ103は、ローパスフィルタ102を
通過してきた信号の低域周波数成分をカットし、次段の
増幅器104へ送る。増幅器104は、ハイパスフィル
タ103を通過してきた信号すなわち所定の周波数帯域
(手ブレの周波数域:数Hz〜数十Hz)の信号を増幅し、
次段のA/Dコンバータ105へ送る。A/Dコンバー
タ105は増幅器104からの信号(アナログ信号)を
デジタル信号に変換する。このA/Dコンバータ105
により変換されたデジタル信号がブレ量としてCPU1
4へ与えられる。
【0010】ここで、角速度センサ101は、撮影レン
ズ部2内の検出に最適な場所に配置されている。すなわ
ち、角速度センサ101の出力振幅は数十mVレンジと小
さく、周辺の電子回路からのノイズに影響されやすい。
このため、角速度センサ101は、その性質上、カメラ
の振動源からの影響を受けにくい位置に配置する。この
例では鏡筒上に単独で配置されている。一方、ローパス
フィルタ102,ハイパスフィルタ103および増幅器
104は基板106上に実装されており、角速度センサ
101と基板106との間はリード線もしくはFPC
(フレキシブルプリント基板)等を引き回して接続して
いる。また、A/Dコンバータ105と基板106との
間も角速度センサ101と基板106との間と同様にし
て、リード線もしくはFPC等を引き回して接続してい
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の像ブレ補正装置によると、そのアナログ処理
回路19’において、角速度センサ101と基板106
との間およびA/Dコンバータ105と基板106との
間をリード線やFPC等で接続するようにしており、角
速度センサ101やA/Dコンバータ105を基板10
6に対して遠ざかった位置に配置する構成とした場合、
アナログ信号の引き回し経路が長くなり、ノイズの影響
を受け易いという問題があった。
【0012】なお、別の例として、角速度センサ10
1,ローパスフィルタ102,ハイパスフィルタ103
および増幅器104を同一基板上に実装し、増幅器10
4からの信号を圧接もしくはコネクタ等の接続を介して
別基板上のA/Dコンバータ105に与えるという構成
がとられているものもある。しかし、この場合にも、角
速度センサ101等が実装された基板に対してA/Dコ
ンバータ105が実装された別基板を遠ざかった位置に
配置する構成とした場合、アナログ信号の引き回し経路
が長くなり、ノイズの影響を受け易い。
【0013】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、アナログ信
号の引き回し経路が短く、ノイズの影響を受けにくい、
高精度なブレ補正制御を実現することの可能な像ブレ補
正装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、上述し
た像ブレ補正装置において、センサ(101)、周波数
選択手段(102,103)、増幅手段(104)およ
びA/D変換手段(105)を同一基板(107)上に
実装するようにしたものである。この発明によれば、同
一基板(107)上で、センサ(101)の微少な検出
信号がデジタル信号に変換される。第2発明(請求項2
に係る発明)は、第1発明において、A/D変換手段
(105)をマイクロコンピュータ(108)に内蔵し
たものである。この発明によれば、A/D変換手段(1
05)から演算処理手段(214)までの信号線の引き
回しが不要となる。
【0015】第3発明(請求項3に係る発明)は、第1
発明において、基板(107)をリジッド基板としたも
のである。この発明によれば、センサ(101)、周波
数選択手段(102,103)、増幅手段(104)お
よびA/D変換手段(105)が、リジッド基板(10
7)上に実装される。第4発明(請求項4に係る発明)
は、第1発明において、基板(107)を円環状のリジ
ッド基板(107−2)とし、このリジッド基板(10
7−2)の中央の孔(107−2a)に光学系を配置す
るようにしたものである。この発明によれば、センサ
(101)、周波数選択手段(102,103)、増幅
手段(104)およびA/D変換手段(105)が実装
された円環状のリジッド基板(107)の中央の孔(1
07a)に、光学系が配置される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示
す像ブレ補正装置におけるアナログ処理回路19の詳細
ブロック図である。同図において、図10と同一符号は
同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
本実施の形態では、角速度センサ101、ローパスフィ
ルタ102、ハイパスフィルタ103、増幅器104、
A/Dコンバータ105を1枚の同一の基板107上に
実装し、角速度センサ101の微少な検出信号をデジタ
ル信号に変換するまでの処理を基板107内で終わらせ
るようにしている。
【0017】これにより、従来のアナログ処理回路1
9’(図10)では角速度センサ101と基板106と
の間およびA/Dコンバータ105と基板106との間
をリード線やFPC等で接続していたが、本実施の形態
ではこれが不要となり、アナログ信号の引き回し経路が
短くなって、ノイズの影響を受けにくくなり、高精度な
ブレ補正制御を実現することができるようになる。な
お、言うまでもないが、本実施の形態では、デジタル信
号をCPU14へ引き回す構成となるため、これによっ
てもノイズの影響を受けにくくなる。
【0018】この構成を実際の基板で構成した例を図2
および図3に示す。図2の例では、ピッチ方向とヨー方
向の角速度をそれぞれ検出できるように、X方向角速度
センサ101−1とY方向角速度センサ101−2をリ
ジッド基板107−1上に互いに直角に配置している。
基板107−1をリジッドにすることで角速度センサ1
01−1,101−2の位置決めを正確に行うことがで
きる。また、リジッド基板107−1上には、X方向角
速度センサ101−1,Y方向角速度センサ101−2
の他、ローパスフィルタ102およびハイパスフィルタ
103を構築してなるフィルタ回路IC1、増幅器10
4を構築してなる増幅回路IC2、A/Dコンバータ1
05およびコネクタ109を実装しており、リジッド基
板107−1の基板面はカメラの光軸方向に向けて配置
している。
【0019】このアナログ処理回路19−1では、X方
向角速度センサ101−1およびY方向角速度センサ1
01−2によりカメラのX方向およびY方向のブレ状態
が角速度として検出され、X方向角速度センサ101−
1およびY方向角速度センサ101−2からの検出信号
(アナログ信号)がフィルタ回路IC1に与えられる。
そして、フィルタ回路IC1にて所定の周波数帯域の信
号(アナログ信号)が選択され、この選択された信号が
増幅回路IC2にて増幅され、A/Dコンバータ105
へ与えられる。A/Dコンバータ105は増幅回路IC
2からの信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換す
る。そして、このA/Dコンバータ105により変換さ
れたデジタル信号が、リジッド基板107−1上のコネ
クタ109より外部に伝えられる。リジッド基板107
−1上の回路への給電もこのコネクタ109を介して行
われる。
【0020】図3の例では、ピッチ方向とヨー方向の角
速度をそれぞれ検出できるように、X方向角速度センサ
101−1とY方向角速度センサ101−2を互いにリ
ジッド基板107−2上に直角に配置している。基板1
07−2をリジッドにすることで角速度センサ101−
1,101−2の位置決めを正確に行うことができる。
また、リジッド基板107−2上には、図2の例と同様
に、X方向角速度センサ101−1,Y方向角速度セン
サ101−2の他、フィルタ回路IC1、増幅回路IC
2、A/Dコンバータ105およびコネクタ109を実
装しており、リジッド基板107−2の基板面はカメラ
の光軸方向に向けて配置している。図3の例が図2の例
と異なるところは、リジッド基板107−2を円環状に
形成し、このリジッド基板107−2の中央の孔107
−2aに光学系を配置するようにしたところにある(図
4参照)。このようにすることによって、レンズ鏡筒内
の少ない容積を有効に利用することができる。
【0021】なお、上述の説明では、A/Dコンバータ
105からのデジタル信号を引き回してCPU14へ送
るようにしたが、図5に示すようにCPU14としてA
/Dコンバータ105を内蔵するマイクロコンピュータ
(マイコン)108を使用し、このマイクロコンピュー
タ108を基板107上に実装するようにしてもよい。
このようにすることによって、A/Dコンバータ105
からのCPU14へのデジタル信号の引き回しを不要と
して、コストダウンを図ることができる。また、ブレ補
正制御実行中は常に高速でA/D変換を実行する必要が
あり、A/Dコンバータ105内蔵のマイクロコンピュ
ータ108を用いれば、A/Dコンバータ105とマイ
クロコンピュータ108との間で実施されるデジタル通
信による近接アナログ回路に対するノイズ障害を抑える
ことができる。また、上述の説明では、カメラのブレ状
態を検出するセンサとして角速度センサ101を使用し
たが、必ずしも角速度で検出するものとしなくてもよ
く、他の方法で検出するものとしてもよい。
【0022】図6はカメラの信号処理システムのブロッ
ク図である。この例では、アナログ量を検出して出力す
るセンサの代表例として、角速度センサ204、AF
(焦点検出)センサ207、AE(受光)センサ210
を示している。角速度センサ201は、アナログ処理回
路205およびA/Dコンバータ206と共に、基板2
04上に実装されている。AFセンサ207は、アナロ
グ処理回路208およびA/Dコンバータ209と共
に、基板202上に実装されている。AEセンサ210
は、アナログ処理回路211およびA/Dコンバータ2
12と共に、基板203上に実装されている。
【0023】214は角速度センサ204での検出結果
に基づいて所定の演算処理を行う演算処理回路、216
はAFセンサ207での検出結果に基づいて所定の演算
処理を行う演算処理回路、218はAEセンサ210で
の検出結果に基づいて所定の演算処理を行う演算処理回
路である。215,217,218は演算処理回路21
4,216,218での演算結果に基づいてモータ等を
駆動するドライバである。この信号処理システムでは、
基板201と演算処理回路214との間、基板202と
演算処理回路216との間、基板203と演算処理回路
218との間を符号213で示すリード線やFPC等で
接続するようにしており、演算処理回路214,21
6,218へは基板201,202,202においてA
/D変換されたデジタルデータが送られる。
【0024】すなわち、この信号処理システムでは、基
本的な概念としてアナログ量は信号線で引き回す前に必
要なアナログ処理を施した後A/D変換して、デジタル
データにて伝送する。カメラにおけるアナログ量を検出
するセンサは演算処理回路から離れた位置に配置される
ことが多い。このような場合、センサの出力信号をアナ
ログ信号の状態のままアナログ処理回路まで引き回して
しまうことになる。アナログ信号をフレキシブルプリン
ト基板等のパターンによって引き回した場合、パターン
の分布定数的な直列のインダクタ成分、並列のキャパシ
タ成分により、他の信号線との電気的結合や、空間の信
号との結合により、引き回しの部分からノイズの影響を
受けることになる。
【0025】インダクタ成分が伝送線路に存在する場
合、線路上に電流変化が起こると電圧の形をしたノイズ
が発生する。また、キャパシタ成分が並列に他の線路に
対して入っている場合は、他の線路から電気力線が飛ん
できていることを意味し、結合先の他の線路の電圧が変
化すると電気力線も変化し、伝送信号もこの影響を受け
電圧が変化する。アナログ信号は連続的な電圧の値をと
るために、他からの影響で電圧が変化してしまうことは
すなわち忠実な信号伝送はできないことを示している。
【0026】これを避けるためには、アナログ信号は引
き回しを長くすると分布定数線路の性質によりノイズの
影響を受ける可能性が増えるので、これを極力避け、引
き回す前にアナログ信号処理をした後すぐにデジタル変
換し、デジタル信号の状態で引き回すようにする。すな
わち、図6に示すように、デジタル変換したデータを演
算処理回路214,216,218まで引き回す。ま
た、A/Dコンバータが内蔵されているマイクロコンピ
ュータ等を用いる場合は、図7に示すように、マイクロ
コンピュータ220,221,222(A/Dコンバー
タ+演算処理回路)を基板201,202,203上に
実装する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第1発明では、カメラのブレ状態を検出
するセンサ,周波数選択手段,増幅手段およびA/D変
換手段を同一基板上に実装するようにしたので、同一基
板上でセンサの微少な検出信号がデジタル信号に変換さ
れるものとなり、アナログ信号の引き回し経路が短くな
って、ノイズの影響を受けにくくなり、高精度なブレ補
正制御を実現することができるようになる。
【0028】第2発明では、第1発明において、A/D
変換手段をマイクロコンピュータに内蔵するようにした
ので、A/D変換手段から演算処理手段までのデジタル
信号の引き回しが不要となり、コストダウンを図ること
ができる。また、ブレ補正制御実行中は常に高速でA/
D変換を実行する必要があり、A/Dコンバータ内蔵の
マイクロコンピュータを用いれば、A/Dコンバータと
マイクロコンピュータとの間で実施されるデジタル通信
による近接アナログ回路に対するノイズ障害を抑えるこ
とができる。第3発明では、第1発明において、基板を
リジッド基板としたので、センサの位置決めを正確に行
うことができる。第4発明では、第1発明において、基
板を円環状のリジッド基板とし、このリジッド基板の中
央の孔に光学系を配置するようにしたので、レンズ鏡筒
内の少ない容積を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を示す像ブレ補正装置
におけるアナログ処理回路の詳細ブロック図である。
【図2】 図1に示した構成を実際の基板で構成した一
例を示す図である。
【図3】 図1に示した構成を実際の基板で構成した別
の例を示す図である。
【図4】 図3においてリジッド基板の中央の孔に光学
系が配置される状況を示す図である。
【図5】 本発明の一実施の形態を示す像ブレ補正装置
におけるアナログ処理回路の他の例を示すブロック図で
ある。
【図6】 本発明を適用してなるカメラの信号処理シス
テムのブロック図である。
【図7】 A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピュー
タを使用した場合のカメラの信号処理システムのブロッ
ク図である。
【図8】 カメラに搭載された従来の像ブレ補正装置の
ブロック図である。
【図9】 設定スイッチの状況と像ブレ補正制御モード
との対応関係を示す図である
【図10】 従来のアナログ処理回路の詳細ブロック図
である。
【符号の説明】
19…アナログ処理回路、101…角速度センサ、10
2…ローパスフィルタ、103…ハイパスフィルタ、1
04…増幅器、105…A/Dコンバータ、107…基
板、19−1…アナログ処理回路、101−1…X方向
角速度センサ、101−2…Y方向角速度センサ、IC
1…フィルタ回路、IC2…増幅回路、107−1…リ
ジッド基板、109…コネクタ、19−2…アナログ処
理回路、107−2…リジッド基板、107−2a…中
央の孔、19−3…アナログ処理回路、108…マイク
ロコンピュータ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カメラのブレ状態を検出するセンサと、
    このセンサからの検出信号より所定の周波数帯域の信号
    を選択する周波数選択手段と、この周波数選択手段によ
    って選択された信号を増幅する増幅手段と、この増幅手
    段によって増幅された信号をデジタル信号に変換するA
    /D変換手段と、このA/D変換手段からのデジタル信
    号に基づいて像ブレを補正する像ブレ補正手段とを備え
    た像ブレ補正装置において、 前記センサ、前記周波数選択手段、前記増幅手段および
    前記A/D変換手段が同一基板上に実装されていること
    を特徴とする像ブレ補正装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、A/D変換手段がマ
    イクロコンピュータに内蔵されていることを特徴とする
    像ブレ補正装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、基板がリジッド基板
    であることを特徴とする像ブレ補正装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、基板が円環状のリジ
    ッド基板であり、このリジッド基板の中央の孔に光学系
    が配置されていることを特徴とする像ブレ補正装置。
JP7235120A 1995-09-13 1995-09-13 像ブレ補正装置 Pending JPH0980552A (ja)

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