JP3209805B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等に配置
され、記録される映像が手振れ等による振動の影響を受
けることを防止する防振装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にビデオカメラにおいて、手振
れ等の振動の影響が記録映像に及ぶことを防止する防振
装置を搭載したものが普及し始めている。

【０００３】この種の防振装置の一例として例えば特開
昭６０−１４３３３０号を挙げることができる。ここに
開示される防振装置は、手振れを電気的に処理して補正
するものである。即ち、撮像装置であるところのビデオ
カメラは像信号の蓄積と出力を繰返して連続した画像を
得ているが、この特開昭６０−１４３３３０号に開示さ
れている防振撮影装置は、該カメラの撮像素子上に得ら
れた画像信号と前回得られた画像信号を比較し、撮像素
子上での像の移動を検出することにより手振れを検出
し、撮像素子上の画像信号を取出す範囲を変化させて、
手振れの影響のない画像信号を与えようとするものであ
る。

【０００４】また、光学的補正手段を用いて手振れに起
因する像振れを補正する防振装置も本出願人により種々
提案されている。

【０００５】この種の防振装置は、一般に、光学的補正
手段としての例えば可変頂角プリズムと、該装置が搭載
されるビデオカメラ等に加わる振動を検出する振動セン
サと、前記可変頂角プリズムの頂角（可動中心に対する
変位量）を変化させる為のアクチュエータと、前記可変
頂角プリズムの頂角を検出する変位検出センサと、前記
振動センサにて検出された振れ方向とその量のデータに
基づいて前記可変頂角プリズムの駆動信号を算出して前
記アクチュエータを駆動する制御回路とを備えた構成と
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭６０−１４３３３０号に開示される様な電気的に
像振れ補正を行う防振装置においては、撮像素子上の所
定の範囲にて得られた信号を画像信号とするため、該撮
像素子上の全ての素子を使用できず、これは撮像素子の
密度が低下したのと等価になり、得られる画質が低下す
るという問題点があった。

【０００７】また、後者の光学的に像振れ補正を行う防
振装置においては、振動に対する追従性を向上させよう
とすると発振し易くなるために、振動に対する高い追従
性を得るのが困難であるという問題点があった。

【０００８】さらに、後者の可変頂角プリズムを光学的
補正手段として備えた防振装置においては、可変頂角プ
リズムを直接コイルに機械的に接続し、該コイルに通電
した際に、レンズ鏡筒に固定された永久磁石とコイルと
の間に作用する電磁力により、この可変頂角プリズムの
頂角を変化させるものであるので、防振機能を切ってカ
メラを使用する際にも、該可変頂角プリズムの頂角が外
部から加わる振動によって変化しない様、頂角を一定の
状態に保つ（可動中心に保持する）べく電流を流し続け
る等の制御（電気的ロック）が必要であり、結果として
電池の消耗を増大してしまうという問題点があった。

【０００９】又、電池の消耗を避けると共に防振機能が
切られた際に可変頂角プリズムの頂角を一定の状態に保
つ目的で、ロック機構（機械的ロック手段）を設ける構
成にすることも考えられるが、この様なロック機構を取
付けると、該ロック機構の大きさ分だけ該装置が搭載さ
れるカメラも大型化し、携帯性を損なうという問題を生
じてしまう。

【００１０】（発明の目的）本発明の第１の目的は、発
振を生じることなく振動に対する防振の追従性を向上さ
せることのできる防振装置を提供することである。

【００１１】本発明の第２の目的は、光学的補正手段を
所定の位置に保持するための電気的或は機械的手段を不
要とし、該装置の小型化及び省電化を達成することので
きる防振装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、パルス信号に
より制御されるアクチュエータと、振動検出手段からの
信号より光学的補正手段の駆動量を算出し、この算出結
果及びリセット位置検出手段にて検出された所定の位置
情報に基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御手
段とを設け、振動検出手段にて検出された振動に応じた
量だけ光学的補正手段をオープンループ制御により変位
させるようにしている。

【００１３】また、光学的補正手段の駆動を行うための
アクチュエータとしてモータを用い、光学的補正手段の
所定の位置における停止状態を、該モータのトルクを利
用することにより保持するようにしている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】図１乃至図５は本発明の第１の実施例の防
振装置に係る図であり、図１は防振装置の機械的構成部
分を示す分解斜視図、図２はその断面及び電気ブロック
を示す機構図、図３は図１に示した動力伝達部分の要部
断面図、図４及び図５はこの実施例における防振装置の
動作を示すフローチャートである。

【００１６】上記図１乃至図３において、先ず機械的構
成部分について説明する。

【００１７】１は可変頂角プリズム、２はカバー、３は
撮影レンズ、４は第１のステッピングモータ、５は第１
の動力伝達レバー、６は第２のステッピングモータ、７
は第２の動力伝達レバー、８は第１のフォトインタラプ
タ、９は第２のフォトインタラプタである。

【００１８】上記可変頂角プリズム１は、第１のガラス
板１ａ、第２のガラス板１ｂ、ベローズ１ｃ、第１の保
持鏡筒１ｅ、第２の保持鏡筒１ｋより成り、第１，第２
のガラス板１ａ，１ｂとベローズ１ｃと第１，第２の保
持鏡筒１ｅ，１ｋによって密閉された内部には、例えば
シリコンオイルの様な透明な液体１ｄが充填されてい
る。

【００１９】上記第１の保持鏡筒１ｅは例えばポリカー
ボネイト樹脂を成形して作られ、略円環形状を成してい
る。この第１の保持鏡筒１ｅの外周部分には、第１の軸
１ｇ、第１の突出部１ｈ、第２の軸１ｆが嵌合される第
１の穴ｆ’、及び、第２の突出部１ｊがそれぞれ設けら
れており、前記第１の突出部１ｈの先端部１ｉは球状を
成している。又、第１及び第２の突出部１ｈ，１ｊは、
第１の軸１ｇと第１の穴１ｆ’を結んだ軸に対して略垂
直な方向に設けられている。

【００２０】上記第２の保持鏡筒１ｋは例えばポリカー
ボネイト樹脂を成形して作られ、略円環形状を成してい
る。この第２の保持鏡筒１ｋの外周部分には、第４の軸
１ｑが嵌合される第２の穴１ｑ’、不図示の第３の軸１
ｐ（前記第１の軸１ｇと第２の軸１ｆの位置関係と同
様、前記第４の軸１ｑに対向した位置に設けられてい
る）、第３の突出部１ｒ、及び、不図示の第４の突出部
１ｎ（前記第１の突出部１ｈと第２の突出部１ｊの位置
関係と同様、第３の突出部１ｒに対向した位置に設けら
れている）がそれぞれ設けられており、前記第３の突出
部１ｒの先端部１ｍは球状を成している。又、第３及び
第４の突出部１ｒ，１ｎは、不図示の第３の軸１ｐと第
４の軸１ｑを結んだ軸に対して略垂直な方向に設けられ
ている。

【００２１】上記ベローズ１ｃは例えばポリエチレン樹
脂により作られ、いわゆる蛇腹形状を成している。

【００２２】また、前記第１の保持鏡筒１ｅには、透明
なガラスで出来た第１のガラス板１ａが隙間が生じない
様に接着により固定されており、前記第２の保持鏡筒１
ｋには、透明なガラスで出来た第２のガラス板１ｂが隙
間を生じない様に接着により固定されている。又、前記
ベローズ１ｃの一端は上記第１の保持鏡筒１ｅに隙間の
ない様に接着されており、他端は上記第２の保持鏡筒１
ｋに隙間のない様に接着されている。したがって、前述
した様に、第１の保持鏡筒１ｅと第１のガラス板１ａと
ベローズ１ｃと第２の保持鏡筒１ｋと第２のガラス板１
ｂによって密閉された空間が形成され、ここにシリコン
オイルの様な液体１ｄが充填される。

【００２３】上記カバー２は例えばポリカーボネイト樹
脂で作られ、略円環形状をなし、第１の軸受け部２ａ、
第２の軸受け部２ｂ、第３の軸受け部２ｃと、第４の軸
受け部２ｄ、第１のスリット部２ｅ、第２のスリット部
２ｆ、第１の穴２ｇ、第２の穴２ｈ、第１乃至第４の取
付けリブ２ｉ，２ｊ，２ｋ，２ｒ（２ｊ，２ｋ，２ｒは
２ｉと同一の形状をしており、図１では図示せず）、及
び、第１，第２のピン２ｍ，２ｎを有する。

【００２４】前記第１乃至第４の取付けリブ２ｉ，２
ｊ，２ｋ，２ｒには、それぞれビス穴が設けられてい
る。また、第１の軸受け部２ａと第２の軸受け部２ｂを
結んだ方向と、第３の軸受け部２ｃと第４の軸受け部２
ｄを結んだ方向は、光軸に垂直で且つ互いに垂直になる
様になっている。

【００２５】また、前記第１の軸受け部２ａは所定の深
さを有する穴であり、前記第２の軸受け部２ｂはカバー
２の内径側と外形側を貫通する穴である。そして、前記
第１の軸受け部２ａには可変頂角プリズム１の第１の軸
１ｇが嵌合され、前記第２の軸受け部２ｂには可変頂角
プリズム１の第２の軸１ｆ（尚、該第２の軸１ｆは第１
の穴１ｆ’に圧入等の手段により固定される）が嵌合さ
れる。この様な状態において、前記第２の軸受け部２ｂ
よりカバー２の外部へ露出した第２の軸１ｆの頭部は、
図２に示すように、カバー２に固定された第１の板バネ
１ｓによりその軸方向に付勢されている。この第１の板
バネ１ｓは、カバー２に設けられたピン２ｍにその穴１
ｓ’が嵌合され、熱カシメを行う等の手段により固定さ
れている。

【００２６】また、前記第３の軸受け部２ｃは上記第１
の軸受け部２ａと同様に所定の深さを有する穴であり、
前記第４の軸受け部２ｄは上記第２の軸受け部２ｂと同
様にカバー２の内径側と外径側を貫通する穴である。そ
して、前記第３の軸受け部２ｃには可変頂角プリズム１
の第３の軸１ｐ（不図示）が嵌合され、前記第４の軸受
け部２ｄには可変頂角プリズム１の第２の軸１ｑ（尚、
該第４の軸１ｑは第２の穴１ｑ’に圧入等の手段により
固定される）が嵌合される。この様な状態において、前
記第４の軸受け部２ｄよりカバー２の外部へ露出した第
４の軸１ｑの頭部は、上記第２の軸１ｆの頭部と同様、
カバー２に固定された第２の板バネ１ｔによりその軸方
向に付勢されている。この第２の板バネ１ｓは、カバー
２に設けられたピン２ｎにその穴１ｔ’が嵌合され、熱
カシメを行う等の手段により固定されている。

【００２７】上記第１のフォトインタラプタ８はカバー
２の第１の穴２ｇに嵌め込まれ、接着等の手段により固
定されている。そして、該第１のフォトインタラプタ８
のスリット部は可変頂角プリズム１の第１の保持鏡筒１
ｅに設けられた第２の突出部１ｊが通る様に構成されて
おり、更に該突出部１ｊは可変頂角プリズム１の水平方
向の頂角が０度の近傍でフォトインタラプタ８の発光部
と受光部の間を「遮光する」，「遮光しない」各状態に
切り換えることが可能な寸法形状となっている。

【００２８】また、上記第２のフォトインタラプタ９は
カバー２の第２の穴２ｈに嵌め込まれ、接着等の手段に
より固定されている。そして、該第２のフォトインタラ
プタ９のスリット部は可変頂角プリズム１の第２の保持
鏡筒１ｋに設けられた不図示の第４の突出部１ｎが通る
様に構成されており、更に該突出部１ｎは可変頂角プリ
ズム１の垂直方向の頂角が０度の近傍でフォトインタラ
プタ９の発光部と受光部の間を「遮光する」，「遮光し
ない」各状態に切り換えることが可能な寸法形状となっ
ている。

【００２９】以上の様な構成にすることにより、可変頂
角プリズム１の第１の保持鏡筒１ｅは第１及び第２の軸
１ｇ，１ｆを介してカバー２により略垂直方向に軸支さ
れ、また、第２の保持鏡筒１ｋは第３，第４の軸１ｐ，
１ｑを介してカバー２により略水平方向に軸支され、前
記第１の保持鏡筒１ｅの第１の突出部１ｈに光軸と平行
な方向の力が作用すると、可変頂角プリズム１の水平方
向の頂角（以下、ヨー角と記す）が変化し、又前記第２
の保持鏡筒１ｋに設けられた第３の突出部１ｒに光軸と
平行な方向の力が作用すると、可変頂角プリズム１の垂
直方向の頂角（以下、ピッチ角と記す）が変化する。

【００３０】上記撮影レンズ３は、レンズ鏡筒３ａ、撮
影光学系３ｓ，３ｔ，３ｕ，３ｖ（図２参照）、絞り３
ｗ、不図示の変倍用アクチュエータ、及び、不図示のピ
ント合せ用アクチュエータを有する周知の撮影レンズで
ある。

【００３１】前記レンズ鏡筒３ａの前方部分の外周部に
は第１乃至第４のフランジ３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｒ（３
ｉは不図示）が設けられ、これら第１ｎ乃至第４のフラ
ンジ３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｒには穴が設けられており、
不図示のビスをこれら穴に貫通させ、前記カバー２に設
けられた第１乃至第４の取付けリブ２ｉ，２ｊ，２ｋ，
２ｒ（図２ｉ以外は不図示）に設けられたネジ穴に締め
る事により、前述の可変頂角プリズム１が装着されたカ
バー２は該レンズ鏡筒３ａに固定されるされることにな
る。また、該レンズ鏡筒３ａには第１，第２のステッピ
ングモータ４，５を固定するための穴３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅが設けられており、該穴３ｂ，３ｃ，３ｄ，３
ｅにビスを介して第１及び第２のステッピングモータ
４，６が固定される。さらにレンズ鏡筒３ａにはＣＣＤ
ホルダ部３ｍが設けられ、固体撮像素子（ＣＣＤ）が固
定される。

【００３２】上記第１のステッピングモータ４は、周知
のＰＭ型ステッピングモータであるモータ部４ａ、該モ
ータ部４ａのロータの回転軸に一体で設けられたリード
スクリュ４ｂ、該リードスクリュ４ｂを軸支する軸受け
を有する取付けアングル４ｆ、該取付けアングル４ｆに
固定されたガイドバー４ｃ、及び、該ガイドバー４ｃと
嵌合するスリーブを有し且つ前記リードスクリュ４ｂと
嵌合するネジ部を有するリードナット部４ｄにより構成
されている。そして、前記リードナット４ｄは前記モー
タ部４ａのロータの回転に応じて光軸方向に移動する。

【００３３】上記第１の動力伝達レバー５は例えばポリ
アセタール樹脂を成形して作られており、第１の軸受け
部５ａと第２の軸受け部５ｂを有する。

【００３４】前記第１の軸受け部５ａは、前述の第１の
ステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられ
た球状をした先端部４ｅをガタなく軸支し、前記第２の
軸受け部５ｂは、前述の可変頂角プリズム１の第２の保
持鏡筒１ｋに設けられた第３の突出部１ｒの球形状を成
す先端部１ｍをガタなく軸支する。

【００３５】ここで、図３により前記第１の動力伝達レ
バー５の第１及び第２の軸受５ａ，５ｂと可変頂角プリ
ズム１の第３の突出部１ｒの先端部１ｍ、及び、第１の
ステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられ
た球状の先端部４ｅの関係について説明する。

【００３６】なお、図３においては、動力伝達レバー５
の第２の軸受部５ｂと可変頂角プリズム１の第３の突出
部３ｒに設けられた球形の先端部１ｍの関係のみを示し
ているが、動力伝達レバー５の第１の軸受部５ａと第１
のステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設けら
れた球状の先端部４ｅの関係も全く同様である。

【００３７】図３に示す様に、動力伝達レバー５の第２
の軸受部５ｂには、第１乃至第４のバネ部５ｂ₁ ，５ｂ
₂ ，５ｂ₃ ，５ｂ₄ （５ｂ₂ ，５ｂ₄ は不図示）、球面
状の摺動部５ｂ₅ 、及び、顎部５ｂ₆ が設けられてお
り、前記顎部５ｂ₆ の内径は可変頂角プリズム１の第３
の突出部１ｒの球状の先端部１ｍの外径よりも所定の量
だけ小さく、また、前記球面状の摺動部５ｂ₅ の径は上
記第３の突出部１ｒの球状の先端部１ｍの径と同じであ
る。

【００３８】この様な寸法形状であるために、可変頂角
プリズム１の第３の突出部１ｒの先端部１ｍは、動力伝
達レバー５の第２の軸受部５ｂに圧入により取付けられ
る。そして、組立て状態において、動力伝達レバー５の
第１乃至第４のバネ部５ｂ₁，５ｂ₂ ，５ｂ₃ ，５ｂ₄
は可変頂角プリズム１の第３の突出部１ｒの球状部１ｍ
を該動力伝達レバー５の球面状の摺動部５ｂ₅ に付勢す
る働きを持つ。

【００３９】上記の様な構成であるために、動力伝達レ
バー５は可変頂角プリズム１の第３の突出部１ｒの先端
部１ｍを中心として、いずれの方向にも回転自由度を有
する。また、同様に、動力伝達レバー５は第１のステッ
ピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられた球状
の先端部４ｅを中心として、いずれの方向にも回転自由
度を有する。

【００４０】この様に、第１のステッピングモータ４の
リードナット部４ｄと可変頂角プリズム１の第２の保持
鏡筒１ｋが動力の損失を生じず、且つ、ガタなく連結さ
れるために、第１のステッピングモータ４の回転に応じ
て正確に可変頂角プリズム１のピッチ角が変化する。

【００４１】上記第２のステッピングモータ６は、周知
のＰＭ型ステッピングモータであるモータ部６ａ、該モ
ータ部６ａのロータの回転軸に一体で設けられたリード
スクリュ６ｂ、該リードスクリュ６ｂを軸支する軸受け
を有する取付けアングル６ｆ、該取付けアングル６ｆに
固定されたガイドバー６ｃ、及び、該ガイドバー６ｃと
嵌合するスリーブを有し且つ前記リードスクリュ６ｂと
嵌合するネジ部を有するリードナット部６ｄにより構成
されている。そして、前記リードナット６ｄは前記モー
タ部６ａのロータの回転に応じて光軸方向に移動する。

【００４２】上記第１の動力伝達レバー７は例えばポリ
アセタール樹脂を成形して作られており、第１の軸受け
部６ａと第２の軸受け部６ｂを有する。

【００４３】前記第１の軸受け部６ａは、前述の第２の
ステッピングモータ６のリードナット部６ｄに設けられ
た球状をした先端部６ｅをガタなく軸支し、前記第２の
軸受け部６ｂは、前述の可変頂角プリズム１の第１の保
持鏡筒１ｅに設けられた第１の突出部１ｈの球形状を成
す先端部１ｉをガタなく軸支する。

【００４４】上記の様な構成であるために、動力伝達レ
バー７は可変頂角プリズム１の第１の突出部１ｈの先端
部１ｉを中心として、いずれの方向にも回転自由度を有
する。また、同様に、動力伝達レバー７は第２のステッ
ピングモータ６のリードナット部６ｄに設けられた球状
の先端部６ｅを中心として、いずれの方向にも回転自由
度を有する。

【００４５】この様に、第２のステッピングモータ６の
リードナット部６ｄと可変頂角プリズム１の第１の保持
鏡筒１ｅが動力の損失を生じず、且つ、ガタなく連結さ
れるために、第２のステッピングモータ６の回転に応じ
て正確に可変頂角プリズム１のヨー角が変化する。

【００４６】次に、本発明の第１の実施例における防振
装置の回路構成について、図２を用いて説明する。

【００４７】図２において、１０，１１は振動センサで
あるところの例えば第１，第２の振動ジャイロであり、
第１の振動ジャイロ１０は、レンズ鏡筒３ａもしくは不
図示のビデオカメラ本体に、図１に示すピッチ方向にレ
ンズが揺れた場合のみに該レンズが揺れる速度に応じた
電圧を出力するべく固定されており、第２の振動ジャイ
ロ１１は、同じくレンズ鏡筒３ａもしくは不図示のビデ
オカメラ本体に、図１に示すヨー方向にレンズが揺れた
場合のみに該レンズが揺れる速度に応じた電圧を出力す
るべく固定されている。

【００４８】１２は上記振動ジャイロ１０，１１からの
角速度信号がバッファアンプ１５，１６を介して入力さ
れるマイクロコンピュータ等の制御回路であり、第１乃
至第４の入力端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと第
１乃至第４の出力端子１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ
を有する。

【００４９】そして、前記第１の入力端子２２ａは前記
第１の振動ジャイロ１０の出力を増幅するバッファアン
プ１５の出力端子に接続されており、第２の入力端子１
２ｂは前記第２のフォトインタラプタ９の出力端子に接
続されている。又、前記第３の入力端子１２ｃは前記第
２の振動ジャイロ１１の出力を増幅するバッファアンプ
１６の出力端子に接続されており、第４の入力端子１２
ｄは前記第１のフォトインタラプタ８の出力端子に接続
されている。

【００５０】また、前記制御回路１２の第１の出力端子
１２ｅは第１の駆動回路１３の第１の入力端子１３ａに
接続され、第２の出力端子１２ｆは第１の駆動回路１３
の第２の入力端子１３ｂに接続されている。又、制御回
路１２の第３の出力端子１２ｇは第２の駆動回路１４の
第１の入力端子１４ａに接続され、第４の出力端子１２
ｆは第１の駆動回路１４の第２の入力端子２４ｂに接続
されている。

【００５１】前記第１の駆動回路２３の第１乃至第４の
出力端子１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ（図２では１
３ｄ〜１３ｆは不図示）は第１のステッピングモータ４
に接続されている。また、第２の駆動回路２４の第１乃
至第４の出力端子１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ（１
４ｄ〜１４ｆは不図示）は第２のステッピングモータ６
（図１には不図示）に接続されている。これら第１，第
２の駆動回路２３，２４は周知の駆動回路であり、第１
の入力端子１３ａ，１４ａの出力がハイレベルかローレ
ベルかでステッピングモータの回転方向が決定され、第
２の入力端子１３ｂ，１４ｂにパルスが入力する毎にス
テッピングモータを回転せしめるものである。

【００５２】次に、上記構成における防振装置の本発明
に係る部分の動作について、図４及び図５のフローチャ
ートにしたがって説明する。なお、図４は本実施例の防
振装置の防振動作（以下、メインループと呼ぶ）を示す
フローチャートであり、図５は図４のメインループに割
込み、メインループの情報に基づいてモータ駆動させる
割込み処理を示すプログラムである。

【００５３】図２に示す制御回路１２に電源が投入され
ることにより、図４のステップ１００からのピッチ，ヨ
ーのステッピングモータ４，６の制御を行う。［ステッ
プ１００］ 第１，第２の駆動回路１３，１４を介して
ピッチ，ヨーのステッピングモータ４，６を初期位置
（リセット位置）に移動させる。このリセット動作は、
可変頂角プリズムを他の部材にぶつけないために、リセ
ット位置からある所定の範囲内で可変頂角プリズムを制
御するために行う。また、防振を切る場合には、リセッ
ト位置に可変頂角プリズムを移動させ、リセット位置に
静止させる。 ［ステップ１０１］ ピッチ，ヨーカウンタをリセット
する。 ［ステップ１０２］ 振動ジャイロ１０，１１よりバッ
ファアンプ１５，１６を通してヨー，ピッチ方向の角速
度信号を取り込み、内蔵するＡ／Ｄ変換部にてＡ／Ｄ変
換する。 ［ステップ１０３］ 上記ステップ１０２でＡ／Ｄ変換
したヨー，ピッチ方向の角速度信号を積分し、角変位信
号に変換する。

【００５４】ここで、上記角変位信号はステッピングモ
ータ４，６の位置情報であり、これにしたがって該ステ
ッピングモータ４，６を駆動することにより、上記の様
にして可変頂角プリズム１のヨー角、ピッチ角が設定さ
れ、後述するようにして防振が可能となる。 ［ステップ１０４］ ここではヨー方向の角変位信号と
ヨーカウンタの値とを比較し、等しければステップ１０
８へ進み、等しくなければステップ１０５へ進む。 ［ステップ１０５］ ここではヨー方向の角変位信号が
ヨーカウンタの値よりも大きいか否かを判別し、大きけ
ればステップ１０６へ進み、そうでなければステップ１
０７へ進む。 ［ステップ１０６］ ヨー方向の角変位信号がヨーカウ
ンタの値よりも大きいので、ヨー方向駆動用のステッピ
ングモータ６を時計回りに駆動する。そしてステップ１
０９へ進む。 ［ステップ１０７］ ヨー方向の角変位信号がヨーカウ
ンタの値に等しいか小さいため、ヨー方向駆動用のステ
ッピングモータ６を反時計回りに駆動する。そしてステ
ップ１０９へ進む。 ［ステップ１０８］ ヨー方向の角変位信号とヨーカウ
ンタの値が等しいため、ヨー方向駆動用のステッピング
モータ６は所望の位置にあるとして、該ステッピングモ
ータ６を停止させる。そしてステップ１０９へ進む。 ［ステップ１０９］ ここではピッチ方向の角変位信号
とピッチカウンタの値とを比較し、等しければステップ
１１３へ進み、等しくなければステップ１１０へ進む。 ［ステップ１１０］ ここではピッチ方向の角変位信号
がピッチカウンタの値よりも大きいか否かを判別し、大
きければステップ１１１へ進み、そうでなければステッ
プ１１２へ進む。 ［ステップ１１１］ ピッチ方向の角変位信号がピッチ
カウンタの値よりも大きいので、ピッチ方向駆動用のス
テッピングモータ４を時計回りに駆動する。そしてステ
ップ１１４へ進む。 ［ステップ１１２］ ピッチ方向の角変位信号がピッチ
カウンタの値に等しいか小さいため、ピッチ方向駆動用
のステッピングモータ４を反時計回りに駆動する。そし
てステップ１１４へ進む。 ［ステップ１１３］ ピッチ方向の角変位信号とピッチ
カウンタの値が等しいため、ピッチ方向駆動用のステッ
ピングモータ４は所望の位置にあるとして、該ステッピ
ングモータ４を停止させる。そしてステップ１１４へ進
む。 ［ステップ１１４］ サンプリングタイム１msecを経過
したか否かを判別し、経過していなければこのステップ
に留まり、経過することによりステップ１０２へ戻り、
再び同様の動作を繰り返す。

【００５５】次に、図５を用いてピッチ，ヨー方向の駆
動を行うステッピングモータ４，６を実際に駆動する為
の信号を作成する割込み処理について説明する。

【００５６】図５に示す割込み処理は、前述の通り、図
４に示されるメインループの情報によってモータを駆動
するクロックパルスを作ると共に、ヨー，ピッチのカウ
ンタをアップダウンカウントさせるものであり、図４に
示すメインループの任意のタイミングに所定の時間間隔
で発生する。なお、この図５はヨー方向の防振動作のみ
を示すフローチャートであるが、ピッチ方向の防振動作
も全く同様にしておこなわれるため、ここでは省略して
いる。 ［ステップ２００］ ヨー方向駆動の割込みが入ったか
否かを判別し、割込みがあった場合にはステップ２０１
へ進む。 ［ステップ２０１］ ヨー方向のメインループで作られ
た駆動情報がステッピングモータ６を停止させるべく情
報であるか否かを判別し、そうであった場合にはステッ
プ２０２へ進み、そうでなければステップ２０３へ進
む。 ［ステップ２０２］ ここではヨー方向のメインループ
で作られた駆動情報がステッピングモータ６を停止させ
るべく情報であるため、該ステッピングモータ６を停止
させる。これは、図２の制御回路１２の出力端子１２ｆ
から駆動回路１３の入力端子１３ｂへの駆動パルスを停
止することにより実現される。そしてステップ２１２へ
進む。 ［ステップ２０３］ ここではヨー方向のメインループ
で作られた駆動情報がステッピングモータ６を駆動させ
るべく情報であるため、次にこの駆動方向が時計回りで
あるか否かの判別を行う。この結果、時計回りであれば
ステップ２０４へ進み、反時計回りであればステップ２
０８へ進む。 ［ステップ２０４］ ステッピングモータ６を時計回り
に回転させる。これは、制御回路１２の出力端子１２ｅ
から駆動回路１３の入力端子１３ａへ出力する駆動方向
信号をローレベルにし、制御回路１２の出力端子１２ｆ
から駆動回路１３の入力端子１３ｂへ駆動パルスを出力
することにより実現される。 ［ステップ２０５］ ヨー割込みカウンタを「１」アッ
プさせる。 ［ステップ２０６］ 上記ヨー割込みカウンタの値が任
意の定数Ａに達したか否かを判別し、≠Ａであるならば
ステップ２１３へ進み、任意の定数Ａに達した、つまり
＝Ａであるならばステップ２０７へ進む。 ［ステップ２０７］ ヨーカウンタの値を「１」アップ
させる。

【００５７】上記ステップ２０３においてステッピング
モータ６を反時計回りに駆動させることが判別された場
合には、前述した様にステップ２０８へと進む。 ［ステップ２０８］ ステッピングモータ６を反時計回
りに回転させる。これは、制御回路１２の出力端子１２
ｅから駆動回路１３の入力端子１３ａへ出力する駆動方
向信号をハイレベルにし、制御回路１２の出力端子１２
ｆから駆動回路１３の入力端子１３ｂへ駆動パルスを出
力することにより実現される。 ［ステップ２０９］ ヨー割込みカウンタを「１」アッ
プさせる。 ［ステップ２１０］ 上記ヨー割込みカウンタの値が任
意の定数Ａに達したか否かを判別し、≠Ａであるならば
ステップ２１３へ進み、任意の定数Ａに達した、つまり
＝Ａであるならばステップ２１１へ進む。 ［ステップ２１１］ ヨー駆動方向が反時計回りなの
で、ヨーカウンタの値を「１」ダウンさせる。 ［ステップ２１２］ メインループで作られた駆動情報
（モータ駆動方向、モータ停止）を割込みプログラムに
取り込む。 ［ステップ２１３］ ヨーモータを駆動するためのクロ
ックを作る次の割込みまでの時間を設定する。

【００５８】以上の動作を割込みが入った毎に行う。ま
た、前述した様に、ピッチ方向の駆動もヨー方向とタイ
ミングのずれた同様の割込み処理によって行われる。

【００５９】以上の図４及び図５の一連の動作を行う事
によって防振が行われるが、図６（ａ），（ｂ）を用い
て上記防振装置の動作を概説すると、以下の様になる。

【００６０】図６（ａ），（ｂ）のそれぞれ横軸は時間
を、図６（ａ）の縦軸は電圧を、又図６（ｂ）の縦軸は
可変頂角プリズム１の頂角（可動中心よりの変位角）
を、それぞれ表している。

【００６１】ビデオカメラに手振れ等により振動が加わ
ると、第１又は第２の振動ジャイロ１０，１１は図６
（ａ）の様な電圧（角速度信号）を出力する。すると、
これを受ける制御回路１２は内部で積分処理を行い、こ
れにて生成される変位信号を第１又は第２の駆動回路１
３，１４へ出力し、時刻に対し図６（ｂ）に実線で示す
位置に可変頂角プリズム１を動かす為に第１又は第２の
ステッピングモータ４，６を制御する。ことにより、図
６（ｂ）に破線で示すように可変頂角プリズム１の頂角
が変化し、防振動作が行われる。

【００６２】本実施例では、第１又は第２のステッピン
グモータ４，６の駆動制御にカウントを用いており、そ
して、この制御は該カウントのリセット値（可変頂角プ
リズムが可動中心時における値及びこれより防振動作中
に変化した値を含む）と角変位信号とによって行い、可
変頂角プリズムの頂角制御を行うようにしている。

【００６３】以上述べて来た様に、この第１の実施例で
は、可変頂角プリズム１を振動センサ（振動ジャイロ１
０，１１）の出力に基づいてステッピングモータ４，６
で動力伝達レバー５，７で動かし、防振を行う構成のた
め、撮影環境等の変化により可変頂角プリズム１を動か
すのに必要な力が変化しても制御系の発振を招くことな
く、防振撮影を行う事が可能である。

【００６４】また、光軸と平行になる様に配設されたス
テッピングモータ４，６の回転を光軸方向の動きに変換
して可変頂角プリズム１を動かしているため、防振機能
を切った際には該モータに通電を行ったり、特別なロッ
ク機構を設けなくても、可変頂角プリズム１を所定の位
置（可動中心位置）に保持することが可能となる。

【００６５】（第２の実施例）上記の第１の実施例では
可変頂角プリズム１を動かす動力源としてステッピング
モータを用いたが、直流モータを動力源とすることも可
能である。以下、この構成より成る防振装置を本発明の
第２の実施例として説明する。

【００６６】図５は本発明の第２の実施例における防振
装置の断面及び電気ブロックを示す機構図であり、上記
の様にこの実施例においては、可変頂角プリズムを直流
モータの回転により動かし、該直流モータの回転はこの
直流モータのロータに固定したパルス板とフォトインタ
ラプタにより検出する構成のものである。なお、図１と
同じ部分は同一符号を付してあり、その部分の説明は省
略する。

【００６７】図７において、２０は第１の直流モータで
あり、２０ａはモータ部、２０ｂはリードスクリュー、
２０ｃはガイドバー、２０ｄはリードナットである。ま
た、２１は第３のフォトインタラプタであり、２２は第
１のパルス板である。

【００６８】前記リードスクリュー２０ｂはモータ部２
０ａのロータと一体になっており、前述の第１の実施例
と同様、この直流モータ２０の回転に伴い該リードナッ
ト２０ｄが光軸方向に移動し、可変頂角プリズム１の頂
角を変化せしめる。また、モータ部２０ａのロータには
パルス板２２が固定されており、該パルス板２２は第３
のフォトインタラプタ２１の発光部と受光部間のスリッ
ト部に入る様になっており、第３のフォトインタラプタ
２１は直流モータ２０の回転に応じたパルス出力を制御
回路３１に出力する。

【００６９】また、３２は第１の直流モータ２１を駆動
するための第１の駆動回路であり、３３は不図示の第２
の直流モータを駆動するための第２の駆動回路である。

【００７０】図７においては、ピッチ側の直流モータ２
０のみを図示しているが、ヨー側も同様の機構を有す
る。

【００７１】上記構成において、制御回路３１の第１の
出力端子３１ａの出力がハイレベルとなると、第１の駆
動回路３２は直流モータ２０を駆動し、第１の出力端子
３１ａの出力がローレベルとなると、第１の駆動回路３
２は直流モータ２０にブレーキをかける様になってお
り、また、制御回路３１の第２の出力端子３１ｂがハイ
レベルとなると、第１の駆動回路３２は直流モータ２０
を時計回りに回転させ、制御回路３１の第２の出力端子
３１ｂがローレベルとなると、第１の駆動回路３２は直
流モータ２０を反時計回りに回転させる様に構成されて
おり、先に述べた第１の実施例における制御回路がモー
タを回転させる際にパルス列を出力したのに対し、本実
施例における制御回路３１は、駆動回路への出力をハイ
レベルにするかローレベルにするかによって直流モータ
を回転させるかブレーキをかけるか、また、時計回りに
回転させるか反時計回りに回転させるかを切り換える構
成となっている。

【００７２】この第２の実施例によれば、動力源として
直流モータであることから、ステッピングモータを動力
源とした上記第１の実施例に比べて、より高速応答が可
能になる。

【００７３】また、モータを停止する際には、所望の位
置の所定量手前でブレーキをかける等の手段を用いれ
ば、より高速応答が可能となる。

【００７４】（第３の実施例）以上の第１及び第２の実
施例においては、光軸と平行な位置にロータ軸を配置し
たリードスクリュー付きのモータを動力源とし、リード
ナットの光軸方向の動きを動力伝達レバーにより可変頂
角プリズムに伝える構成としていたが、モータの回転に
より直接可変頂角プリズムを動かす構成にすることも可
能である。以下、この構成より成る防振装置を本発明の
第３の実施例として説明する。

【００７５】図は本発明の第３の実施例における防振装
置の断面及び電気ブロックを示す機構図であり、上記の
様にこの実施例においては、可変頂角プリズムを直接モ
ータにより駆動する構成のものである。なお、図１と同
じ部分は同一符号を付してあり、その部分の説明は省略
する。

【００７６】図８において、４１は第１のステッピング
モータであり、可変頂角プリズム４０の第１の保持鏡筒
４０ｅの第１の軸４０ｆとロータの回転軸が一体となっ
て回転する様になっている。

【００７７】また、５１は制御回路、５２は前記制御回
路からの信号に基づいて第１のステッピングモータ４１
を駆動する第１の駆動回路、５３は不図示の第２のステ
ッピングモータを駆動する第２の駆動回路である。

【００７８】上記構成において、制御回路５１は振動ジ
ャイロ１０又は１１からの角速度信号を受けることによ
り、これを積分して変位信号に変換し、第１又は第２の
駆動回路５２，５３を駆動して直接第１のステッピング
モータ４１又は不図示の第２のステッピングモータを駆
動して可変頂角プリズム４１の頂角制御を行い、防振を
抑制する。また、防振機能を切る際は、第１又は第２の
ステッピングモータを停止させることにより、可変頂角
プリズム４０は該モータのディテントトルクによりロッ
クされることになる。

【００７９】この第３の実施例においては、可変頂角プ
リズム４０の頂角を直接ステッピングモータの回転によ
り変化させるので、高い応答周波数を得ることができ
る。なお、本実施例においては、１ステップ当りの光軸
補整量を十分細かくするために、いわゆるマイクロステ
ップ駆動を行う事が望ましい。

【００８０】以上述べた様に、第１乃至第３の実施例に
よれば、振動センサであるところの振動ジャイロの出力
に基づき、オープンループ制御（閉ループ制御ではな
い）で可変頂角プリズムの頂角を制御するようにしてい
る為、撮影環境の変化による負荷トルクの変化によっ
て、発振を生じたりする事なく、常に安定した防振効果
を得ることが可能となる。

【００８１】また、防振機能を切った際にも、アクチュ
エータであるステッピングモータや直流モータのディテ
ントトルク，コキングトルクによって可変頂角プリズム
をロックできるので、可変頂角プリズムを電気的ロック
する従来タイプのものに比べて消費電力を軽減させるこ
とができ、且つ、特別なロック機構（機械的ロック手
段）を必要としないので小型な防振装置とすることがで
き、該装置が組み込まれるビデオカメラ等の撮影装置の
小型化を図ることが可能となる。

【００８２】つまり、防振機能を有し、１つの電池で長
時間使用可能な、小型で携行性にすぐれたビデオカメラ
等の撮影装置を実現させることが可能となる。

【００８３】（変形例）本実施例では、光学的補正手段
として可変頂角プリズムを用いているが、これに限定さ
れるものではなく、撮影光軸に対して垂直方向の異なる
２方向にシフトして防振を行うシフト光学系や、慣性を
利用して防振を行う光学系を用いたものであっても同様
の効果を得ることができる。

【００８４】また、光学的補正手段（可変頂角プリズ
ム）を駆動する為の動力源として電磁モータを用いてい
るが、これに限定されるものではなく、パルス制御によ
って駆動可能なアクチュエータであれば、例えば超音波
モータのようなアクチュエータでも良い。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パルス信号により制御されるアクチュエータと、振動検
出手段からの信号より光学的補正手段の駆動量を算出
し、この算出結果及びリセット位置検出手段にて検出さ
れた所定の位置情報に基づいて前記アクチュエータの駆
動を制御する制御手段とを設け、振動検出手段にて検出
された振動に応じた量だけ光学的補正手段をオープンル
ープ制御により変位させるようにしている。

【００８６】よって、発振を生じることなく振動に対す
る防振の追従性を向上させることが可能となる。

【００８７】また、光学的補正手段の駆動を行うための
アクチュエータとしてモータを用い、光学的補正手段の
所定の位置における停止状態を、該モータのトルクを利
用することにより保持するようにしている。

【００８８】よって、光学的補正手段を所定の位置に保
持するための電気的或は機械的手段を不要とし、該装置
の小型化及び省電化を達成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における防振装置の機械
的部分を示す分解斜視図である。

【図２】図１の防振装置の断面及び電気ブロックを示す
機構図である。

【図３】図１の動力伝達レバーと可変頂角プリズムの突
出部との関係を示す断面図である。

【図４】図１の防振装置の本発明に係る部分の動作を示
すフローチャートである。

【図５】同じく図１の防振装置の本発明に係る部分の動
作を示すフローチャートである。

【図６】図１の防振装置の概略動作を説明するための信
号波形を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施例における防振装置の断面
及び電気ブロックを示す機構図である。

【図８】本発明の第３の実施例における防振装置の断面
及び電気ブロックを示す機構図である。

【符号の説明】

１，４０ 可変頂角プリズム ４，６ 第１及び第２のステッピングモー
タ ５，７ 第１及び第２の動力伝達レバー ８，９ 第１及び第２のフォトインタラプ
タ １０，１１ 振動ジャイロ １２，３１，５１ 制御回路 １３，１４，３２，３３，５２，５３ 第１及び第２
の駆動回路 ２０ 第１の直流モータ ４１ 第１のステッピングモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/232 G03B 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 該装置に加わる振れを検出する振動検出
   手段と、前記振れに起因する撮像面上での像振れを補正
   する為の光学的補正手段と、該光学的補正手段が所定の
   位置に来たことを検出するリセット位置検出手段と、パ
   ルス信号により制御される、前記光学的補正手段の駆動
   用のアクチュエータと、前記振動検出手段からの信号よ
   り前記光学的補正手段の駆動量を算出し、この算出結果
   及び前記リセット位置検出手段にて検出された所定の位
   置情報に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する
   制御手段とを備えた防振装置。
2. 【請求項２】 光学的補正手段の駆動用のアクチュエー
   タは、モータであることを特徴とする請求項１記載の防
   振装置。
3. 【請求項３】 アクチュエータの駆動を制御する制御手
   段は、リセット位置検出手段の出力信号により得られる
   光学的補正手段のリセット位置から所定の範囲内で該光
   学補正手段の駆動を行う手段であることを特徴とする請
   求項１又は２記載の防振装置。