(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像ブレを補正するために光軸と略直交する平面内を移動するブレ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を保持する光学系保持部材とを含むブレ補正装置において、
前記光軸と略直交する前記平面内に前記光学系保持部材を弾性支持し、前記ブレ補正光学系による前記平面内の移動を許容する弾性支持部材と、
前記弾性支持部材の弾性力に抗して前記光学系保持部材を前記ブレ補正光学系の光軸中心に回転させる回転駆動手段と、
前記弾性支持部材の弾性力に抗して回転した前記光学系保持部材を保持する係止保持部材とを備えたことを特徴とする
ブレ補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレ補正装置において、
前記弾性支持部材は、少なくとも３本以上の弾性線材であることを特徴とする
ブレ補正装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブレ補正装置において、前記弾性支持部材は、前記光軸と略並行に配置されていることを特徴とするブレ補正装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、前記回転駆動手段は、コイルとマグネットとを含むことを特徴とするブレ補正装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、前記係止保持部材を用いた保持をする前に前記ブレ補正光学系をセンタリングすることを特徴とするブレ補正装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、前記ブレ補正装置を起動するブレ補正スイッチを有することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたブレ補正装置であって、前記ブレ補正スイッチが前記ブレ補正装置を停止させた際に、前記係止保持部材を用いた保持を行うことを特徴とするブレ補正装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか１項に記載されたブレ補正装置を用いたことを特徴とする撮影光学系。
【請求項９】
請求項８に記載された撮影光学系を用いたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズの一部又は全部を移動することにより、手振れなどによるブレを補正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は、カメラのブレを検知し、そのブレに沿って、レンズの一部を移動することにより、フィルム面上のブレを補正していた。
【０００３】
図７は、カメラブレを説明する概念図である。カメラ１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方向の運動を行なう。通常、カメラのブレ補正装置は、ピッチングとヨーイングの２自由度の運動に対して、ブレ補正が行われている。
【０００４】
次に、カメラがピッチングブレを起こしたときのブレ補正方法について説明する。図８（Ａ）は、カメラがブレていないときを模式化した図である。被写体Ａは、ブレ補正レンズ２を通して、フィルム面８のＢの位置に像を形成する。図８（Ｂ）は、カメラがピッチングを起こしたときを模式化した図である。カメラ１がピッチングを起したときには、フィルム面８上のＢの位置に結像していた像は、Ｂ' の位置に移動してしまう。これがフィルム面上でのブレである。このブレは、ブレ補正レンズ２を光軸と垂直な方向に駆動することにより、補正することが可能となる。
【０００５】
カメラのブレ運動は、角速度センサによりモニタされる。角速度センサは、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が用られている。この角速度センサは、ピッチングブレ検出用とヨーイングブレ検出用の２個の角速度計が用いられている。これらの角速度センサの出力を用いて、カメラのブレを補正するように、ブレ補正レンズを駆動する。
【０００６】
しかし、カメラが静止しているときに、ブレ補正制御を行った場合には、ブレ補正を行わない場合と比較して、像が悪化することがある。この理由は、角速度センサに加わったノイズやドリフト等によるものである。このような場合に、撮影者は、ブレ補正を行わないモードに設定して撮影を行う。
【０００７】
このようにブレ補正を行わない場合に、ブレ補正レンズが動かないようにロックする必要があった。また、撮影終了後に、カメラを携行する場合も同様であり、外部から加わる振動又は衝撃などにより、ブレ補正レンズが動いてしまわないように、ロックする必要があった。
【０００８】
特開平４−３２８５３２号は、係合穴を有し、光軸偏心手段に一体的に結合される第１のロック部材と、傾斜部及び平坦部を有し、装置の固定部或いは光軸偏心手段に移動可能に設けられ、第１のロック部材の係合穴と傾斜部を介して、該平坦部が係合することにより、光軸偏心手段を所定位置にロックする第２のロック部材とからなるロック手段が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平４−３２８５３２号は、ブレ補正レンズをロックするために、ロック手段がブレ補正レンズの外周に設けられているので、レンズ鏡筒が大径化するとともに、部品点数が増加し、コストアップにつながる、という問題があった。
【００１０】
本発明は、大幅な部品点数の増加やレンズ鏡筒の大径化をすることなく、ブレ補正光学系を確実にロックすることを可能にするブレ補正装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【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、像ブレを補正するために光軸と略直交する平面内を移動するブレ補正光学系（２）と、前記ブレ補正光学系（２）を保持する光学系保持部材（３）とを含むブレ補正装置において、前記光軸と略直交する前記平面内に前記光学系保持部材（３）を弾性支持し、前記ブレ補正光学系（２）による前記平面内の移動を許容する弾性支持部材（４）と、前記弾性支持部材（４）の弾性力に抗して前記光学系保持部材（３）を前記ブレ補正光学系（２）の光軸中心に回転させる回転駆動手段（２１）と、前記弾性支持部材（４）の弾性力に抗して回転した前記光学系保持部材（３）を保持する係止保持部材（２５）とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
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、前記弾性支持部材（４）は、少なくとも３本以上の弾性線材であることを特徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のブレ補正装置において、前記弾性支持部材（４）は、前記光軸と略並行に配置されていることを特徴とする。請求項４の発明は、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、前記回転駆動手段（２１）は、コイル（２４）とマグネット（２３）とを含むことを特徴とする。請求項５の発明は、請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、前記係止保持部材（２５）を用いた保持をする前に前記ブレ補正光学系（２）をセンタリングすることを特徴とする。請求項６の発明は、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載されたブレ補正装置であって、ブレ補正スイッチ（７）に基づいてブレ補正装置を起動することを特徴とする。請求項７の発明は、請求項６に記載されたブレ補正装置であって、前記ブレ補正スイッチ（７）によりブレ補正が行われない際に前記係止保持部材（２５）を用いた保持を行うことを特徴とする。請求項８の発明は、撮影光学系であって、請求項１から請求項７までの何れか１項に記載されたブレ補正装置を用いたことを特徴とする。請求項９の発明は、カメラ（１）であって、請求項８に記載された撮影光学系を用いたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面などを参照しながら、本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本実施形態によるブレ補正装置のブレ補正ユニットを示す断面図である。
ブレ補正レンズ２は、撮影光学系の一部を構成し、光軸と略直交する方向に移動して、ブレを補正する光学系であって、レンズ室３に取り付けられている。
【００１４】
ブレ補正駆動部１０は、ブレ補正レンズ２を駆動するためのものであり、ここでは、コイル１１、マグネット１２、ヨーク１３，１４等からなるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が用いられている。
コイル１１は、光軸Ｌと平行する方向を中心に巻かれており、レンズ室３に取り付けられている。マグネット１２は、２極に分極着磁されている。ヨーク１３，１４は、鉄等の透磁率の高い材料で作られている。ヨーク１３は、マグネット１２に対向して、コイル１１を挟むように取り付けられている。ヨーク１４は、マグネット１２がその磁力によって取り付けられている。
【００１５】
このブレ補正駆動部１０は、マグネット１２、ヨーク１３及び１４により、図中矢印Ｃに示されるような磁気回路が形成されており、この磁力線の中にあるコイル１１に電流を加えると、フレミングの左手の法則に従って、電流の流れる方向と磁力線の方向のそれぞれに対して直角方向に電磁力を発生し、ブレ補正レンズ２を図中矢印Ｄ方向に駆動することが可能となる。
【００１６】
レンズ位置検出部１５は、ブレ補正レンズ２の動きをモニタするためのものであり、スリット１６、発光素子（ＩＲＥＤ）１７、位置検出素子（ＰＳＤ）１８等から構成されている。
スリット１６は、レンズ室３に取り付けられており、表面の赤外線反射率が低い材料で作られ、検出方向と直角方向に長孔があけられている。発光素子１７は、位置検出用の光を発光する素子であり、例えば、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）などが用いられる。位置検出素子１８は、１次元型の位置検出用の素子であって、例えば、複合型フォトダイオードであるＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｅｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）などが用いられる。
【００１７】
レンズ位置検出部１５は、発光素子１７から投光された光がスリット１６を通って、位置検出素子１８に入射するので、スリット１６の動き、つまりブレ補正レンズ２の動きは、位置検出素子１８に入射する光の動きとなり、その出力によって、ブレ補正レンズ２の動きを検出することが可能となる。
【００１８】
ブレ補正駆動部１０及びレンズ位置検出部１５は、ブレ補正ユニットの内部に、Ｘ方向用，Ｙ方向用のものが一つずつ設けられている。
【００１９】
図２は、図１に対して、光軸を中心とし４５度回転させた部分を示す断面図である。
弾性支持部材４は、ベリリウム銅などの導電率の高い４本のワイヤ状の部材であって、円環型の電気基板５に対して、レンズ室３を片持ち的に支持している。ブレ補正レンズ２は、このような構造で弾性支持されることにより、一種のリンク機構を構成して、光軸Ｌに対してほぼ直交平面内を動くことが可能となる。また、この弾性支持部材４は、電気基板５を介してコイル１１への通電を行なう役割を果している。
【００２０】
図３は、本実施形態に係るブレ補正装置のロック機構を示す図である。
ロック機構２０は、ロック板２１と、ロック用ＶＣＭ部２２と、ラッチユニット２５などとを備えている。
ロック板２１は、天板６に設けられており、光軸に対して回転方向のみの運動が許容されている（図１，２参照）。このロック板２１は、円環状の部材であって、中心部の開口には、内周にラチェット車のような形状をした４つの切り欠き部２１ａが形成されている。この切り欠き部２１ａは、レンズ室３の上面に形成された４つの突起部３ａと対応して設けられており、ロック板２１が回転したときに、切り欠き部２１ａは、その内壁面が突起部３ａと係合する。
また、ロック板２１は、その外周に、コイル取付部２１ｂと、ラッチアーム部２１ｃが形成されている。
【００２１】
図４は、本実施形態に係るブレ補正装置のロック用ＶＣＭ部を詳細に示した図である。
ロック用ＶＣＭ部２２は、ロック板２１を回転駆動するためのものであり、ロック駆動用マグネット２３と、ロック駆動用コイル２４とを備えている。
ロック駆動用マグネット２３は、面内２極に分極着磁されたマグネットであり、ヨーク１３と共に、図中矢印Ｅ方向の磁界を形成している。コイル２４は、ロック板２１のコイル取付部２１ｂに一体に形成されており、コイル２４に電流を流すと図中左方向（矢印Ｆ）の力を発生する。
【００２２】
ラッチユニット２５は、図３に示すように、天板６に固定されたラッチマグネット部２５ａと、ロック板２１のラッチアーム部２１ｂに固定された鉄板２５ｂ等とからなり、ラッチマグネット２５ａに、鉄板２５ｂが吸着することによりラッチを行う。
また、鉄板２５ｂは、バネ２５ｃを介して取り付けられている。このバネ２５ｃは、鉄板２５ｂがマグネット２５ａに吸着されるときのショックを和らげる働きをしている。
【００２３】
図３（Ａ）において、コイル２４に電流を流すと、それと一体のロック板２１は、光軸を中心とした回転方向の力を発生することが可能となる。つまり、ロック板２１は、ロック用ＶＣＭ部２２によって、図中矢印Ｆ方向に回転する。
【００２４】
ロック板２１は、回転角がある角度以上になると、切り欠き部２１ａがレンズ室３に設けられた４個の突起３ａに当接する。さらに、ロック板２１が回転すると、レンズ室３を回して、弾性支持部材４をねじって、ラッチユニット２５によりラッチされる。
【００２５】
このように、レンズ室３は、ロック板２１により回転させられ、弾性支持部材４をねじった状態でラッチするので、ブレ補正レンズ２は、弾性支持部材４の付勢力によって、ロックされることになる。また、ブレ補正レンズ２は、ロック時に回転はするが、上下左右方向に動くことはないので、ロック動作で像が動いてしまうことはなく、撮影者は、不自然さを感じることなくロックを行うことができる。
【００２６】
また、ロック解除時は、ロック駆動用コイル２４にロック時と逆方向に通電することによって、ラッチマグネット２５ａから鉄板２５ｂを引き離し、ロック解除を行う。通常、マグネットから磁力によって吸着された鉄板を引き離すには、大きな力を要するが、ねじった弾性支持部材４のバネ力があるために、僅かな力でロックの解除を行うことができる。
【００２７】
このようなラッチ機構は、通常、ラッチ解除用のバネを必要とするが、本実施形態では、ブレ補正レンズ２を支持する弾性支持部材４自体が、このバネの役割を果たすために、特別にラッチ解除用のバネを用いる必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００２８】
図５は、本実施形態に係るブレ補正装置のヨーイング方向のシステムを示すブロック図である。
ヨーイング角速度センサ３１は、カメラ１がヨーイングによるブレを起したときに、そのカメラ１のヨーイング角速度をモニタするためのものであり、この角速度センサ３１の出力信号は、フィルタ回路３２に接続されている。
フィルタ回路３２は、高域のノイズ成分とＤＣ成分をカットする回路であり、その出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ３３を介してデジタル化され後に、ブレ補正ＣＰＵ３４に取り込まれる。
また、ブレ補正スイッチ７は、このブレ補正装置を起動するためのスイッチであり、その情報は、ブレ補正ＣＰＵ３４に入力される。
【００２９】
ブレ補正ＣＰＵ３４は、取り込まれたデータ、レンズＣＰＵ３５から送られているレンズの焦点距離情報３６、ＥＥＰＲＯＭ３７に格納されたレンズデータ、及び、メインＣＰＵ４１から送られてくる被写体距離情報などに基づいて、目標位置情報を生成する。
【００３０】
ここで、メインＣＰＵ４１は、ボディ側に設けられ、カメラの基本的な撮影制御を司る中央処理装置であり、測距及び測光の制御を行なうＡＦ・ＡＥＣＰＵ４２や、各種データを格納したＥＥＰＲＯＭ４３と接続されている。このメインＣＰＵ４１には、ＢＣ電圧４４が供給され、レリーズスイッチ４５からのレリーズ信号など各種情報が入力されている。また、撮影制御処理に基づいて、シャッタマグネット４６，スプールモータ４７，チャージモータ４８などを駆動制御するとともに、レンズ接点４９を介して、レンズ側のブレ補正ＣＰＵ３４と交信している。
【００３１】
ブレ補正ＣＰＵ３４は、前述した目標位置情報に基づいて、ブレ補正レンズ２を駆動するための駆動信号を生成し、ＰＷＭドライバ３８を介して、ブレ補正駆動部１０のコイル１１に通電することにより、ブレ補正レンズ２の駆動を行う。そして、駆動されたブレ補正レンズ２の位置情報は、レンズ位置検出部１５のＰＳＤ１８によりモニタされ、Ａ／Ｄコンバータ３９を介して、ブレ補正ＣＰＵ３４に取り込まれる。
【００３２】
また、ブレ補正ＣＰＵ３４は、ロック用ＶＣＭ２２に接続されており、ブレ補正レンズ２のロックを行うために、図６のフローに従って、ロック駆動信号を送る。
【００３３】
図６は、本実施形態に係るブレ補正装置のロックフローを示すフローチャートである。
ブレ補正ＣＰＵ３４は、ブレ補正スイッチ７の状態を検知し（Ｓｔｅｐ１０１）、ＯＮであれば、ロックの解除を開始する（Ｓｔｅｐ１０２）。ロック解除の後に、各種ブレ補正情報の取得を行う（Ｓｔｅｐ１０３）。ここで、各種ブレ補正情報とは、焦点距離，被写体距離，レンズ固有の情報などをいう。ブレ補正情報を取得した後に、ブレ補正制御を行なう（Ｓｔｅｐ１０４）。
【００３４】
ブレ補正制御中に、ブレ補正スイッチ７の状態は、随時検知する（Ｓｔｅｐ１０５）。ブレ補正スイッチ７がＯＮの場合には、ブレ補正情報の再取得を行い（Ｓｔｅｐ１０３）、焦点距離，被写体距離が変わっていないか否かを調べる。焦点距離，被写体距離が変化している場合は、情報に見合った制御に切り替える（Ｓｔｅｐ１０４）。
【００３５】
ブレ補正スイッチ７がＯＦＦになった場合には、ブレ補正レンズ２のロックを行う（Ｓｔｅｐ１０６）。なお、ロック前にセンタリング等の動作を行ってもよい。ロックの状態を確認するために、ＶＣＭ１０に通電し（Ｓｔｅｐ１０７）、ＰＳＤ１８の出力変動の確認を行う（Ｓｔｅｐ１０８）。
ＰＳＤ１８の出力が規定値以上に変動している場合には、ロック不十分であると判断して、再度ロック動作を行う（Ｓｔｅｐ１０６）。ＰＳＤ１８の出力の変動が規定値以下の場合には、ロック動作が完了したと判断して、動作を終了する。
【００３６】
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内である。
本実施形態では、ラッチマグネット２５ａとして、永久磁石を用いたが電磁石であってもよい。
また、ロック板の回転は、逆方向であってもよいし、正逆両方向に交互にねじるようにしてもよい。
【００３７】
なお、特開平８−８７０４６号は、補正光学系のアンロック状態からロック状態への移動を、弾性部材によって、ロック部材を介して行なうことを開示しているが、レンズ室は、本実施形態のように弾性支持部材によって支持されているのではなく、ステージによって支持されているので、ねじることができず、ロック時にロック方向に移動するための弾性部材（コイルバネ８７）が別に必要となる点で相違する。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、ブレ補正光学系の光軸中心に回転して、光学系保持部材を係止するので、レンズ鏡筒の大径化をすることなく、また、弾性支持部材の弾性力に抗して、回転した状態で保持するので、大幅な部品点数の増加がなく、しかも、ブレ補正光学系を確実にロックすることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態によるブレ補正装置のブレ補正ユニットを示す断面図である。
【図２】図１に対して、光軸を中心とし４５度回転させた部分を示す断面図である。
【図３】図１のブレ補正ユニットを光軸方向から見た図である。
【図４】本実施形態に係るブレ補正装置のロック用ＶＣＭ部を詳細に示す図である。
【図５】本実施形態に係るブレ補正装置のヨーイング方向のシステムを示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係るブレ補正装置のロックフローを示す流れ図である。
【図７】カメラブレを説明する概念図である。
【図８】カメラのブレを模式化して示した図である。
【符号の説明】
１  カメラ
２  ブレ補正レンズ
３  レンズ室
３ａ  突起部
４  弾性部材
５  電気基板
６  天板
７  ブレ補正スイッチ
１０  ブレ補正駆動部
１５  レンズ位置検出部
２０  ロック機構
２１  ロック板
２１ａ  切り欠き部
２２  ロック用ＶＣＭ部
２３  ロック駆動用マグネット
２４  ロック駆動用コイル
２５  ラチェットユニット
２５ａ  ラッチマグネット部
２５ｂ  鉄板
２５ｃ  バネ
３４  ブレ補正ＣＰＵ
【図１】
0003791057.tif 000002
【図２】
0003791057.tif 000003
【図３】
0003791057.tif 000004
【図４】
0003791057.tif 000005
【図５】
0003791057.tif 000006
【図６】
0003791057.tif 000007
【図７】
0003791057.tif 000008
【図８】
0003791057.tif 000009