(57)【要約】【課題】振れ検出センサの位置のずれを防止できると共に、コストダウンを図ることができる振れ検出装置及び光学装置を提供する。【解決手段】振れ検出装置１０は、標準シート１２から面取りされた略矩形の回路基板１１と、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙ等とを備えている。角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、検出軸が互いに略直交するように、回路基板１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂに、それぞれ互いに略直交して配置される。レンズ鏡筒２０の光軸方向Ｌと略直交する平面上であって、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの検出軸がＸ軸、Ｙ軸と略平行となるように、振れ検出装置１０をレンズ鏡筒２０に実装することにより、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの相対位置は略一定のまま、角速度センサ１０Ｘは、カメラシステム１００の回転中心を基準とするピッチングの振れを検出し、角速度センサ１０Ｙは、ピッチングと略直交するヨーイングの振れを検出する。【選択図】        図２
2004361783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置の振れを検出するための振れ検出装置において、
回路基板と、
前記回路基板の第１の面に配置され、第１方向の振れを検出する第１振れ検出部と、
前記回路基板の前記第１の面とは異なる第２の面に配置され、前記第１方向と略直交する第２方向の振れを検出する第２振れ検出部と、を備えた振れ検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振れ検出装置において、
前記第１振れ検出部及び前記第２振れ検出部は、前記回路基板の前記第１の面及び前記第２の面に、それぞれ互いに略直交して配置されること、を特徴とする振れ検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、
前記第１振れ検出部と前記第２振れ検出部は、互いに異なる発振周波数を有する角速度センサであること、を特徴とする振れ検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振れ検出装置を備え、
前記振れ検出装置は、前記光学装置の光軸方向と略直交する平面上に配置されていること、を特徴とする光学装置。
【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、レンズ鏡筒、ビデオ、双眼鏡等の光学装置での振れを検出する振れ検出装置及び光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学装置（カメラ等）のブレを防止するために、カメラの振れを検出し、カメラの振れに沿って、レンズの一部を動かすことにより、フィルム面上の像のブレを補正するブレ補正装置の技術が確立されつつある。
【０００３】
ブレ補正装置は、カメラの振れを検出するための振れ検出装置を備えている。
振れ検出装置は、例えば、振れ検出センサ（角速度センサ等）を備えており、光学装置の回転中心（例えば、フィルム面）を基準とする所定方向（ピッチング、ヨーイング等）の振れを検出する。
角速度センサには、光学装置の角速度を検出するための検出軸を有している。
このため、振れ検出装置は、例えば、撮影光学系の光軸との位置調整（検出軸の調整）を正確に行う必要がある。
【０００４】
従来、振れ検出装置の位置調整手段を有する光学装置としては、例えば、レンズマウントと一体化された固定筒と、振れ検出装置を固定し、固定筒上に装着される基板とを有するレンズ鏡筒（光学装置）において、固定筒に対して基板を回転自在に支持する回転中心レンズねじと、基板に形成された調整溝と、固定筒に回転自在設けられ、調整溝と係合する偏心カム部を有する偏心工具と、を備えた位置調整手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、振れ検出装置の取付け構造を簡素化すると共に、位置調整を容易とするために、同一基板上に角速度センサを配置した振れ検出装置が知られている。
図５は、従来の振れ検出装置を示す図ある。
振れ検出装置１１０は、回路基板１１１と、角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙ等とを備えている。回路基板１１１は、例えば、各種電子部品を搭載可能な絶縁板である標準シート１１２から面付け（子取り）される。回路基板１１１は、不図示のレンズ鏡筒等に取付け可能な形状となっている。角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙは、それぞれピッチング、ヨーイングの振れを検出するセンサであって、回路基板１１１の片面に配置されている。
【０００６】
また、回路基板１１１上の角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙの位置及び回路基板１１１の形状は、角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙの検出軸に基づいて決められている。
具体的には、角速度センサ１１０Ｘと角速度センサ１１０Ｙとは、レンズ鏡筒内部に設けられた固定筒の外周の少なくとも１／４を囲むように所定距離だけ離れて回路基板１１１に配置されている。また、回路基板１１１の形状は、レンズ鏡筒の内壁と固定筒との隙間に配置可能なように所定幅を有しており、さらに、回路基板１１１を折り曲げることなく固定筒を囲むことができるように曲線で規定されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１８１５３８号公報（第３−４頁、第２−３図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の振れ検出装置では、以下のような課題があった。
（１）角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙは、回路基板１１１の片面の端部付近にそれぞれ配置されているので、レンズ鏡筒に回路基板１１１をネジ締めにより取り付けた場合に、回路基板１１１が撓む可能性がある。回路基板１１１が撓むことにより、レンズ鏡筒に取り付けられた角速度センサ１１０Ｘ，１１０Ｙの位置がずれてしまい、光学装置の振れを正確に検出することができない場合があった。
（２）回路基板１１１の形状は、上述したように、固定筒を囲むための曲線を有しているので、標準シート１１２から回路基板１１１を効率よく面取りする（１枚の標準シート１１２からより複数の回路基板１１１を取り出す）ことが困難となり、コストアップの原因となっていた。
【０００９】
本発明の課題は、振れ検出センサの位置のずれを防止できると共に、コストダウンを図ることができる振れ検出装置及び光学装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、光学装置（１００）の振れを検出するための振れ検出装置（１０）において、回路基板（１１）と、前記回路基板（１１）の第１の面（１１ａ）に配置され、第１方向（Ｘ）の振れを検出する第１振れ検出部（１０Ｘ）と、前記回路基板（１１）の前記第１の面（１１ａ）とは異なる第２の面（１１ｂ）に配置され、前記第１方向（Ｘ）と略直交する第２方向（Ｙ）の振れを検出する第２振れ検出部（１０Ｙ）と、を備えた振れ検出装置である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の振れ検出装置において、前記第１振れ検出部（１０Ｘ）及び前記第２振れ検出部（１０Ｙ）は、前記回路基板（１１）の前記第１の面（１１ａ）及び前記第２の面（１１ｂ）に、それぞれ互いに略直交して配置されること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、前記第１振れ検出部（１０Ｘ）と前記第２振れ検出部（１０Ｙ）は、互いに異なる発振周波数を有する角速度センサであること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振れ検出装置（１０）を備え、前記振れ検出装置（１０）は、前記光学装置（１００）の光軸方向（Ｌ）と略直交する平面上に配置されていること、を特徴とする光学装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について、更に詳しく説明する。
図１は、本発明による振れ検出装置を実装したブレ補正可能なカメラシステムを示す説明図である。なお、カメラシステム１００は、振れ検出装置１０を備えた光学装置の一例として示したものである。
カメラシステム１００は、レンズ鏡筒２０と、レンズ鏡筒２０が装着されるカメラボディ４０等とを備えている。レンズ鏡筒２０は、ブレ補正レンズ１０１と、ブレ補正レンズ１０１を駆動するためのＶＣＭ１０５Ｘ，１０５Ｙと、ブレ補正レンズ１０１の位置を検出するためのＰＳＤ（不図示）と、振れ検出装置１０と、ＣＰＵ１０３Ｘ，１０３Ｙと、電圧ドライバ１０４Ｘ，１０４Ｙ等とを備えている。ブレ補正レンズ１０１は、光軸Ｌ（ここでは、Ｚ軸方向）の傾きを補正するように光軸Ｌと略垂直方向に移動できる。
【００１５】
カメラシステム１００の振れは、６自由度を有しており、３自由度の回転運動であるピッチング・ヨーイング・ローリング運動と、３自由度の並進運動であるＸ・Ｙ・Ｚ方向の運動とに分けられる。カメラシステム１００のブレ補正は、通常、ピッチング、ヨーイングの２自由度の運動に対して行われている。
【００１６】
振れ検出装置１０は、例えば、通常回転により生じるコリオリ力を検出する圧電振動式のセンサであって、ピッチング振れ検出用の角速度計である角速度センサ１０Ｘと、同じく、ヨーイング振れ検出用の角速度計である角速度センサ１０Ｙ等とを備えている（詳細は後述）。
【００１７】
ここで、カメラシステム１００でのブレ補正を概略的に説明する。
カメラシステム１００の振れは、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙにより検出される。カメラシステム１００は、ブレ補正を行うときに、この角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの出力をＣＰＵ１０３Ｘ，１０３Ｙに送り、ブレ補正レンズ１０１の目標駆動位置を算出する。
ＣＰＵ１０３Ｘ，１０３Ｙは、ブレ補正レンズ１０１を目標駆動位置に駆動するために、電圧ドライバ１０４Ｘ，１０４Ｙに指示信号を送る。電圧ドライバ１０４Ｘ，１０４Ｙは、この指示信号に沿ってＶＣＭ１０５Ｘ，１０５Ｙへの電力供給を行う。
ＶＣＭ１０５Ｘ，１０５Ｙは、ブレ補正レンズ１０１を駆動する。ブレ補正レンズ１０１の駆動量は、不図示のＰＳＤにより検出されているので、ＣＰＵ１０３Ｘ，１０３Ｙは、ブレ補正レンズ１０１のフィードバック制御を行うことができる。このように、カメラシステム１００は、振れに応じてブレ補正レンズ１０１を駆動することにより、ブレ補正を行うことができる。
【００１８】
図２は、本発明による振れ検出装置１０の実施形態を示す図である。
振れ検出装置１０は、例えば、光学装置であるカメラシステム１００の振れを検出するためのユニットであって、略矩形の回路基板１１と、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙ等とを備えている。
角速度センサ１０Ｘは、回路基板１１の第１の面（以下、表面という）１１ａに配置される。角速度センサ１０Ｙは、回路基板１１の表面１１ａとは異なる第２の面（以下、裏面という）１１ｂに配置される。角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、検出軸が互いに略直交するように、回路基板１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂに、それぞれ互いに略直交して配置される。
【００１９】
したがって、振れ検出装置１０をレンズ鏡筒２０に適切に実装した場合（後述）には、角速度センサ１０Ｘは、カメラシステム１００の回転中心を基準とするピッチング（Ｘ軸を基準とする）の振れを検出し、角速度センサ１０Ｙは、ピッチングと略直交するヨーイング（Ｙ軸を基準とする）の振れを検出する。
【００２０】
角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、例えば、それぞれの重心位置を略一致するように、表面１１ａと裏面１１ｂとにそれぞれ互いに略直交して配置される。また、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、回路基板１１を介して互いに近接しているが、異なる発振周波数を有しているので、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙ同士の干渉を防止することができる。
【００２１】
図３は、本発明による振れ検出装置１０の製造工程を示す図である。
回路基板１１は、標準シート１２から複数区分された後、この標準シート１２から分離された略矩形の基板である。標準シート１２は、例えば、各種電子部品を搭載可能な電気絶縁性基板と導電性材料（銅箔等）とを有する回路基板１１を面取りする（取り出す）ためのシートである。ここでは、回路基板１１の表面１１ａには、図示のように、角速度センサ１０Ｘが配置されている。
【００２２】
このように、回路基板１１の形状は略矩形であるので、標準シート１２から回路基板１１をより多く面取りする（１枚の標準シート１２からより多くの回路基板１１を取り出す）ことができる。また、振れ検出装置１０の製造工程において、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、回路基板１１の片面にそれぞれ一定方向に配置されるので、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙを標準シート１２上に効率的に配置することができる。
【００２３】
図４は、本発明による振れ検出装置１０を実装したレンズ鏡筒２０の概略断面図である。また、レンズ鏡筒２０は、図１で示したカメラシステム１００のＸＹ平面又はＸＹ平面に平行な平面での断面図に対応しており、同一部材には、同一符号を付し、重複部分についての説明を適宜省略する。
レンズ鏡筒２０は、固定筒２１等を備えている。この固定筒２１は、レンズ鏡筒２０の内部に設けられており、レンズ鏡筒２０と固定筒２１との間には、所定距離Ａの隙間がある。
【００２４】
振れ検出装置１０は、例えば、レンズ鏡筒２０の光軸方向Ｌと略直交する平面上であって、回路基板１１に配置されている角速度センサ１０Ｘ，１０ＹがそれぞれＸ軸、Ｙ軸に略平行であれば、適宜の位置に配置することができる。
角速度センサ１０ＹとＹ軸（又はＸ軸）とが一致するように、振れ検出装置１０をレンズ鏡筒２０の内部に配置する場合には、振れ検出装置１０は、図示のように、所定距離Ａの隙間に配置される。
【００２５】
角速度センサ１０Ｘ，１０ＹとＸ軸、Ｙ軸とが一致しないように、振れ検出装置１０をレンズ鏡筒２０の内部に配置するときに、光軸方向Ｌと略直交する平面（隙間）であって、回路基板１１に切り欠きを形成することで配置できるような平面がレンズ鏡筒２０にある場合には、振れ検出装置１０は、図示のように、所定距離Ａ’（＜Ａ）の隙間に配置される。したがって、レンズ鏡筒２０の径は、所定距離Ａに比べて小さくなる。
【００２６】
角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、上述したように、略矩形の回路基板１１の表面１１ａと裏面１１ｂとにそれぞれ互いに略直交すると共に、それぞれの重心位置が略一致するように配置されている。
したがって、レンズ鏡筒２０内の上述した平面上に振れ検出装置１０がネジ締め等により実装された場合であっても、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、回路基板１１を介して近接しているので、互いの相対位置がずれることがない。
【００２７】
本実施形態によれば、（１）角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの検出軸が互いに略直交し、かつ、重心位置が略一致するように互いに近接して配置されるので、振れ検出装置１０がレンズ鏡筒２０に実装された場合であっても、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの相対位置を略一定にすることができる。
（２）回路基板１１は略矩形であって、１枚の標準シート１２からより多くの回路基板１１を取り出すことができる。このため、振れ検出装置１０の製造コストダウンを図ることができる。
（３）角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、回路基板１１の片面にそれぞれ配置されているので、振れ検出装置１０の製造工程において、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙを回路基板１１上に効率的に配置することができる。
【００２８】
（変形形態）
以上説明した実施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である。
（１）回路基板１１は、標準シート１２から取り出される略矩形の基板としたが、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの検出軸が略直交するように回路基板１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂにそれぞれ配置され、さらに、回路基板１１を介して互いに近接しているのであれば、適宜の形状であってもよい。
【００２９】
（２）振れ検出装置１０は、光軸方向Ｌと略直交する平面上であって、角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙの検出軸がそれぞれＸ軸、Ｙ軸と略平行であればよいので、レンズ鏡筒２０と固定筒２１との間に適切な隙間があれば、回路基板１１の形状をその隙間に合わせた形状としてもよい。
【００３０】
（３）角速度センサ１０Ｘ，１０Ｙは、カメラシステム１００の振れを検出できるセンサであれば、加速度センサ等、適宜のセンサであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、（１）第１振れ検出部は、回路基板の第１の面に配置され、第１方向の振れを検出し、同じく、第２振れ検出部は、回路基板の第１の面とは異なる第２の面に配置され、第１方向と略直交する第２方向の振れを検出するようにしたので、振れ検出装置は、振れ検出部を回路基板の両面に配置した状態で、光学装置の第１方向及び第２方向を検出することができると共に、回路基板の面積を小さくすることもできる。
【００３２】
（２）第１振れ検出部及び第２振れ検出部は、回路基板の第１の面及び第２の面に、それぞれ互いに略直交して配置されるので、第１振れ検出部及び第２振れ検出部の検出軸をそれぞれ略直交させることができる。
【００３３】
（３）第１振れ検出部と第２振れ検出部は、互いに異なる発振周波数を有する角速度センサであるので、回路基板を介して互いに近接している第１及び第２振れ検出部が互いに干渉し合うことを防止することができる。
【００３４】
（４）光学装置は、振れ検出装置を備え、振れ検出装置は、光学装置の光軸方向と略直交する平面上に配置されているので、振れ検出装置を配置できる自由度が大きくなり、適切な隙間に配置することで、光学装置を小さくできる可能がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による振れ検出装置を実装したブレ補正可能なカメラシステムを示す説明図である。
【図２】本発明による振れ検出装置１０の実施形態を示す図である。
【図３】本発明による振れ検出装置１０の製造工程を示す図である。
【図４】本発明による振れ検出装置１０を実装したレンズ鏡筒２０の概略断面図である。
【図５】従来の振れ検出装置を示す図ある。
【符号の説明】
１０  振れ検出装置
１０Ｘ，１０Ｙ  角速度センサ
１１  回路基板
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１２  標準シート
２０  レンズ鏡筒
４０  カメラボディ
１００  カメラシステム
Ｘ  ピッチングの基準方向
Ｙ  ヨーイングの基準方向
Ｌ  光軸方向
【図１】
2004361783.tif 000003
【図２】
2004361783.tif 000004
【図３】
2004361783.tif 000005
【図４】
2004361783.tif 000006
【図５】
2004361783.tif 000007