JP3792845B2

JP3792845B2 - 光学装置

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Publication number: JP3792845B2
Application number: JP21268397A
Authority: JP
Inventors: 石川　　正哲
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: DE69830366D1; DE69830366T2; EP0899607A3; EP0899607A2; JPH1144900A; US5978598A; EP0899607B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の、像振れ補正を行う光学装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のカメラは露出決定やピント合せ等の撮影にとって重要な作業は全て自動化されているため、カメラの操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可能性は非常に少なくなっている。
【０００３】
また最近では、カメラに加わる手振れによる像振れを補正するシステムも研究されており、撮影者の撮影失敗を誘発する要因は殆ど無くなってきている。
【０００４】
ここで、手振れによる像振れを補正するシステムについて簡単に説明する。
【０００５】
撮影時のカメラの手振れは、周波数として通常１Ｈｚ乃至１２Ｈｚの振動であるが、シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起していても像振れの無い写真を撮影可能とするため、基本的な考えとして上記手振れによるカメラの振動を検出し、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、手振れが生じても像振れを生じない写真を撮影可能とするためには、第１に、カメラの振動を正確に検出すること、第２に、カメラの振動による光軸変化を補正レンズを変位させて補正することが必要となる。
【０００６】
この振動（カメラ振れ）の検出は、原理的にいえば、加速度，速度等を検出する振動検出部と、該振動検出部の出力信号を電気的あるいは機械的に積分して変位を出力する積分器等を具備した演算部などにより成る振動検出装置等をカメラに搭載することによって行うことができる。そして、この検出情報に基づいて、撮影光軸を変化させるべく搭載された補正光学装置を制御する、つまり補正光学系を駆動手段を介して変位させることにより、像振れ補正が可能となる。
【０００７】
上記補正光学系を駆動するために従来では駆動手段として、コイルとマグネットを用い、コイルあるいはマグネットを固定部に、マグネットあるいはコイルを補正光学系に配置して、前記コイルに電流を流すことで駆動するようにしていた。そして、カメラを正位置に構えた時の縦振れ方向（以下、ピッチ方向と記す）、それと直交する横方向（以下、ピッチ方向と記す）の振れが振動検出装置によってそれぞれ検出されると、それに対応して前記駆動手段（ピッチ，ヨー方向の二方向を補正するために二対配置されている）を二方向にそれぞれを独立に駆動するようにした像振れ補正装置が提案されている。
【０００８】
以上のように像振れ補正装置を設けることにより、撮影者は手振れを気にせずに、簡便な撮影条件を享受できるものの、補正光学系の駆動のために駆動手段を追加することとなることから、以下の様な問題が懸念される。
【０００９】
一番目は、撮影者が実際の撮影を行う前に不用意にカメラを動かしたりすると、振れ量が大きいと検出して、補正光学系の駆動手段に不必要に大きな電流が流れてしまい、カメラのバッテリーを著しく消耗させてしまい、省エネルギー化、省電化の妨げになってしまうことである。
【００１０】
二番目は、例えばフィルム給送中やストロボ充電中に補正光学系の駆動用に大きな電流が流れると、大電流負荷が重畳されることによりカメラシステム上問題が発生することになる。
【００１１】
そこで、従来から、補正光学系の駆動手段に通電する電流量を所定レベルに制限する電流制限手段を設け、前記駆動手段での省電化を達成する提案が為されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピッチ，ヨーそれぞれ二方向に駆動する場合、それぞれの方向の駆動手段に加わる負荷は補正光学系に加わる重力に大きく依存するため、決して等しいわけではない。つまり、補正光学系に加わる重力方向の駆動に余計に負荷が加わることから重力方向の駆動手段には大きな負荷がかかることになる。だが、従来例においては、補正光学系の重さ分の不均衡を考慮せずに、補正光学系の駆動手段に対する通電可能な電流制限レベルはピッチ，ヨー共に同じ値であったため、重力方向の駆動手段は、他方向の駆動手段に対し著しく駆動力が劣化することとなっていた。
【００１３】
（発明の目的）本発明の目的は、重力が加わる方向に関係なく、補正光学系を駆動する為の第１及び第２の駆動手段それぞれに等しい駆動性能を与えることのできる光学装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、像振れを補正するための補正光学系と、第１の方向に前記補正光学系を駆動する第１の駆動手段と、前記第１の方向とは異なる第２の方向へ前記補正光学系を駆動する第２の駆動手段と、重力方向を検知する重力検知手段と、該重力検知手段の検知結果に基づいて、前記第１及び第２の駆動手段へ通電する電流量の制限レベルを変化させる電流制限レベル可変手段とを有し、前記電流制限レベル可変手段が、前記重力検知手段の検知結果に基づいて、前記第１及び第２の駆動手段のうち、重力の影響が大きく加わる方向の駆動手段側に通電する電流制限レベルを、他方の駆動手段側よりも大きくする光学装置とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１１は本発明の実施の一形態に係る手振れによる像振れを補正するシステム（補正光学装置や振動検出装置等を具備した像振れ補正装置）の概略を示す構成図であり、図中の矢印８１方向のカメラ縦振れ８１ｐ及び横振れ８１ｙに由来する像振れを補正するシステムを示すものである。
【００１８】
同図において、８２はレンズ鏡筒、８３ｐ，８３ｙは各々カメラ縦振れ振動、カメラ横振れ振動を検出する振動検出部で、それぞれの振動検出方向を８４ｐ，８４ｙで示してある。８５は補正光学装置（８７ｐ，８７ｙは各々補正レンズに推力を与えるコイル、８６ｐ，８６ｙは該補正レンズの位置を検出する位置検出素子）であり、該補正光学装置８５は振動検出センサ８３ｐ，８３ｙの出力を目標値として駆動され、像面８８での安定を確保する。
【００１９】
図１〜図１０は本発明の実施の一形態に係る像振れ補正装置における補正光学装置の機械的構成を示す図であり、図１は補正光学装置の主要部の構成部品を分解して示す斜視図、図２は図１の左方向から見た補正光学装置を示す（説明の為、ハード基板１１１は取り外し、内部が見える様にしてある）図、図３（ａ）は図２の矢印Ａ方向より見た図、図３（ｂ）は補正レンズ１１の位置検出に関する部分の構成を示す図、図４は図２のＢ−Ｂ’断面図（尚、図４（ａ）は図４（ｂ）の一部を拡大して示す平面及び断面図）、図５はコイルユニットの平面，側面及び断面を示す図、図６は本実施の形態における振れ補正用の駆動手段の構成を従来構成との比較により説明する為の図、図７は図１にも示したハード基板１１１を示す図、図８は図１にも示した支持枠１２や地板１３を図２に示した面の裏面側より見て示す図、図９は図１にも示したロックリング１１３やローリング規制リング１１２を図２に示した面より見て示す図、図１０はロックリング１１３による支持枠１２の係止，係止時を説明する為の図である。
【００２０】
まず、図１を用いて簡単に本発明の実施の一形態に係る像振れ補正装置における補正光学装置の構成を説明する。
【００２１】
補正レンズ１１は支持枠１２に支持され、支持枠１２が地板１３に結合される。そして、後述する永久磁石やコイル等より成る駆動手段によって、前記補正レンズ１１及び支持枠１２より成る補正光学系がピッチ方向１１４ｐ及びヨー方向１１４ｙに駆動され、像振れが補正される。１１３はロックリングであり、後述するステッピングモータ１９の出力がラック１１３ａに伝わることにより、前記支持枠１２、つまり補正光学系を所定の位置に係止することになる。１１２はローリング規制部材であり、３本の軸部１１２ａ₁ 〜１１２ａ₃ を地板１３を介して前記支持枠１２に嵌合することで、該支持枠１２の光軸回りのローリングを規制する事になる。１１１は前述のステッピングモータやコイル、更には位置検出手段を成す後述のホール素子などの各種の端子が同一平面上に集中して配線されることになるハード基板（プリント基板）である。
【００２２】
以下、詳細な構成について、図２以降の各図を用いて説明する。
【００２３】
１２は補正レンズ１１を支持する支持枠（図２及び図８参照）であり、該支持枠１２に図４等に示す永久磁石１４ｐ，１４ｙ（図２ではヨーク１５ｐ，１５ｙに隠されて見えない）が吸着したヨーク１５ｐ，１５ｙがカシメ或はネジ止めで固定されている。
【００２４】
１３は地板であり、該地板１３の永久磁石１４ｐ，１４ｙとの対向面に、コイル１６ｐ，１６ｙが取り付けられている（図４（ｂ）参照）。このコイル１６ｐ（１６ｙも同様）は、図５に示す様に、樹脂材のコイル枠１６ａと一体成形されており、コイル枠１６ａに圧入された導電部材である端子ピン１６ｂにコイル１６ｐの両端子が接続されてユニット化されており、端子ピン１６ｂが後述するハード基板１１１に貫通して半田付けされる。尚、図５（ａ）はコイルユニット１５の平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【００２５】
以上の様にして構成される、補正光学系の駆動手段を成すヨーク１５ｐ，１５ｙ、永久磁石１４ｐ，１４ｙ、コイル１６ｐ，１６ｙの関係について、図６を用いて説明する。尚、図６（ａ）は本発明の実施の一形態を示し、図６（ｂ）は適切でない例を示し、図６（ｃ）は従来例を示したものである。
【００２６】
図６（ｃ）の従来例においては、コイル７６ｐ，７６ｙは支持枠７５に取り付けられていた。そして、永久磁石７３は図示の様に第１のヨーク７１２と第２のヨーク７２とにより破線７３ｂで示す閉磁路を形成している。この様に閉磁路を形成するのは、それにより磁束の流れが整い、駆動効率が向上する為である。
【００２７】
本発明の実施の形態において、支持枠１２に永久磁石１４ｐ（１４ｙ）を取り付ける場合、閉磁路を形成する為には、図６（ｂ）に示す様に、支持枠１２上に永久磁石１４ｐ，１４ｙ及びこれに対向する位置に対向ヨーク１５ａｐ，１５ａｙを設ければ良い。これにより、閉磁路１４ａが形成される。
【００２８】
しかしながら、本発明の実施の形態においては、対向ヨーク１５ａｐ，１５ａｙを設ける事による駆動効率の向上と、該対向ヨーク１５ａｐ，１５ａｙを取り付ける事による重量増加がもたらす追従性の悪化のバランスの観点から、図６（ａ）に示す様に、対向ヨークを設けず、閉磁路使用を行っている。つまり、駆動効率を向上させる事よりも、重量を増加させない事により消費電力の絶対値が少なく出来る事に着目した構成にしている。
【００２９】
支持枠１２には、図２及び図８に示す様に、３方向に放射状に腕部１２ａが延出し、これら腕部１２ａにコロ１７がネジ止めされ（詳しくは、図４（ａ）に示す様にネジ１７ａを介して）、このコロ１７が次述のようにして地板１３の案内溝１３ａ（図１及び図３（ａ）参照）に嵌挿される。案内溝１３ａは図３（ａ）に示す様に矢印１３ｂ方向に延びる長穴となっている為、３点の各コロ１７はこの方向に移動出来る。即ち、支持枠１２は地板１３を含む平面内に、総ての方向に自由に摺動可能となる（図３（ａ）の光軸方向１３ｃにのみ位置規制される）。
【００３０】
組立時には、前記支持枠１２の腕部１２ａの３ケ所のうちの１ケ所或は２ケ所にコロ１７をネジ止めし、ネジ止めした該コロ１７を地板１３の案内溝１３ａに嵌挿させて支持枠１２を地板１３上に乗せ、最後に残りの案内溝１３ａを通して同じく残りのコロ１７を支持枠１２の腕部１２ａにネジ止めする事で、地板１３への支持枠１２の組み込みが終了する。
【００３１】
ここで、上記のコロ１７を図４（ａ）に示す様な偏心コロにする事で、補正レンズ１１の傾き調整が可能である（尚、図４（ａ）は前述した様に図４（ｂ）の一部を拡大した平面及び断面図である）。つまり、コロ１７を回転させる事で、腕部１２ａは光軸方向に前後するので、３つの腕部１２ａの光軸方向の位置を該コロ１７によって調整する事で、補正レンズ１１の傾きを調整でき、調整後にネジ１７ａを締め付ける事でコロ１７を腕部１２ａに回転不能にできる。
【００３２】
地板１３には、図２に示した面の裏面側より、図９（ａ−１），（ａ−２）に示すロックリング１１３が回転可能に支持されており、同じくモータ地板１９８（図２参照）を介して地板１３に取り付けられたステッピングモータ１９（図２参照）に設けられた不図示のギヤがラック１１３ａと噛み合って、該ロックリング１１３を回転方向に駆動することができる。このロックリング１１３に設けられた４箇所のカム部１１３ｂは、図８（ａ）に示す４点突起１２ｂとの関係で、支持枠１２の係止，非係止を行うことで、係止手段として機能している。
【００３３】
つまり、図９（ａ−１）に示すロックリング１１３を反時計方向に回転させると、図１０（ａ）に示す通り、該ロックリング１１３のカム部１１３ｂが支持枠１２の突起１２ｂと離れる為、支持枠１２はロックリング１１３に対してフリー（非係止状態）になる。また、ロックリング１１３を時計方向に回転させると、図１０（ｂ）に示す通り、カム部１１３ｂの平坦部１１３ｃが突起１２ｂと接触して、支持枠１２とロックリング１１３が係合する。即ち、支持枠１２を地板１３に対してロックさせる。
【００３４】
従って、振れ補正を行う時には、ステッピングモータ１９によりロックリング１１３を反時計回りに駆動して支持枠１２をロックリング１１３に対してフリーな状態（非係止状態）にし、一方、振れ補正終了時には、ロックリング１１３を時計回りに回転駆動して支持枠１２を地板１３に対しロックさせた状態（係止状態）にすることになる。
【００３５】
上述した様に、支持枠１２は地板１３に対しコロ１７と案内溝１３ａで結合し、光軸方向に位置規制されている。この支持方法は組立性に優れ、地板１３に案内溝１３ａが一体成形されている事、及び、コロ１７と案内溝１３ａの孔の間の嵌合管理は行い易い（一般に、レンズ鏡筒で多く使用されているコロとカムの関係を考えると理解し易い）。更にコロ１７を公知の偏心コロにする事で、支持枠１２と地板１３間の傾きを、該コロ１７の回転で調整出来るメリットが有る。
【００３６】
しかしながら、上記支持方法の場合、支持枠１２は図３に示すピッチ方向１１４ｐ及びヨー方向１１４ｙ（振れ補正方向）に自由に動くことが出来る他に、ローリング方向１１４ｒにも回転してしまう。この回転は振れ補正精度を悪化させてしまう。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、上記ローリングの影響を少なくする為に、以下の方法を採っている。
【００３８】
図８（ｂ）は図２の地板１３のみを裏から見た図であり、１１４ｙ方向に延びる長穴１３ｄ₁ ，１３ｄ₂ ，１３ｄ₃ が設けられている。この長穴１３ｄ₁ ，１３ｄ₂ ，１３ｄ₃ に、図９（ｂ−１），（ｂ−２）に示すローリング規制リング１１２から紙面裏方向に延出する軸部１１２ａ₁ ，１１２ａ₂ ，１１２ａ₃ が各々貫通する。前記軸部１１２ａ₁ と長穴１３ｄ₁ 、軸１１２ａ₃ と長穴１３ｄ₃ は各々嵌合関係にあり、この２点からローリング規制リング１１２は地板１３に対し１１４ｙ方向にのみ移動可能となる。
【００３９】
前記長穴１３ｄ₂ は長穴１３ｄ₁ ，１３ｄ₃ に比べて大きくなっており（図面ではほぼ同様に描いているが）、軸１１２ａ₂ との嵌合ガタを大きくしている。これは、３つの軸部１１２ａ₁ ，１１２ａ₂ ，１１２ａ₃ とも嵌合にすると重複嵌合になる為、ローリング規制リング１１２と地板１３の間の動きが渋くなる為である。即ち、３つの長穴の中でいずれか１つを大きく開けておく方が好ましい。
【００４０】
今、長穴１３ｄ₁ を基準に考えると、１１４ｙ方向のスパンは長穴１３ｄ₂ より長穴１３ｄ₃ の方が長い。よって、長穴１３ｄ₁ と長穴１３ｄ₃ を嵌合穴とすると、軸部１１２ａ₁ ，１１２ａ₃ との嵌合ガタが生じた場合でもローリング規制リング１１２と地板１３間のローリングガタを少なく抑えられる。（長穴１３ｄ₁ と長穴１３ｄ₂ を嵌合穴とすると、両者の１１４ｙ方向のスパンが短い為、ローリングガタは大きくなる）
ローリング規制リング１１２は地板１３に設けられた爪１３ｋ（図４（ｂ）及び図８（ｂ）参照）で光軸方向に弾性的に係合規制される。該ローリング規制リングの軸部１１２ａ₁ ，１１２ａ₂ ，１１２ａ₃ は地板１３を貫いて支持枠１２の裏面に設けられた１１４ｐ方向に延びる長穴１２ｃ₁ ，１２ｃ₂ ，１２ｃ₃ に入る（図８（ａ）の支持枠裏面図及び図４（ｂ）参照）。ここでも長穴１２ｃ₁ と軸部１１２ａ₁ ，１２ｃ₂ と軸部１１２ａ₂ を嵌合関係にして、長穴１２ｃ₃ を大きく設定する事で、重複嵌合を避けている。この時に長穴１２ｃ₃ を大きく開ける理由も長穴１３ｄの場合と同様である。よって、支持枠１２はローリング規制リング１１２に対し１１４ｐ方向にのみ移動可能である。
【００４１】
以上の様な構成にする事で、支持枠１２は地板１３に対して１１４ｐ，１１４ｙ方向にのみ移動可能で、ローリング方向１１４ｒには規制されるが、実際には軸部１１２ａと長穴１３ｄ，１２ｂ間の嵌合ガタ分による微少なローリングは未だ残るため、支持枠１２上の腕部１２ａに設けられたフック１２ｄと地板１３の周囲に設けられたフック１３ｅの間にはバネ１８が設けられている（図２及び図４参照）。前記バネ１８は、図２に示す様に、支持枠１２の中心から放射状に３方向に延びており、支持枠１２を八つ裂き状態に引っ張っている。フック１２ｄは支持枠１２の中心から径方向に大きく離れた位置に設けてある為、支持枠１２にローリング方向の力が働いた場合、その力を八つ裂き方向に配置されたバネの弾性力で抑える事が出来る。即ち、弾性的にローリング規制を行っている為に微小なローリングガタが生じない様にできる。
【００４２】
図７は図１，図３（ｂ），図４（ｂ）に示すハード基板１１１であり、図示のパターン１１１ｃｐ，１１１ｃｙの裏面側に、後述する位置検出手段であるホール素子１１０ｐ，１１０ｙ（図２でもその位置関係のみ図示してある）がリフローで結合されている。尚、位置検出手段として、ホール素子を用いた例を示しているが、ＭＲ素子等の磁気検出手段であれば良い。又、フォトリフレクタ等の光学的検出手段を用いても良い。
【００４３】
このハード基板１１１を地板１３の位置決めピン１３ｆと該ハード基板１１１の穴１１１ｄをガイドにして地板１３に取り付け、ネジを穴１１１ｅに貫通させネジ穴１３ｇにネジ止め（図２参照）する。この時、前述した様にユニット化されたコイルの端子ピン１６ｂは図２の紙面上方向に延出しており、後述するステッピングモータ１９のコイル４及び５の接続端子１９４ａ，１９４ｂ，１９５ａ，１９５ｂもこの方向に延びているため、自然に端子ピン１６ｂと接続端子１９４ａ，１９４ｂ，１９５ａ，１９５ｂも各々穴１１１ｂ，１１１ａ（図８参照）に貫通する。穴１１１ａ，１１１ｂはスルーホールになっており、ここで端子ピン１６ｐ，１９ａと半田付けして電気的接続を行う。
【００４４】
ハード基板１１１に取り付けられる位置検出手段としては、前述の様にホール素子１１０ｐ，１１０ｙを用いている（図３（ｂ）や図６（ａ）参照）。
【００４５】
以下、図６（ａ）を用いて、その動作を説明する。
【００４６】
ホール素子１１０ｐ（１１０ｙ）は周囲の磁界の変化に対応して出力を変化させる。図７（ａ）において、ホール素子１１０ｐ（１１０ｙ）は両極着磁した永久磁石１４ｐ（１４ｙ）と対向しており、支持枠１２の駆動（例えば、ピッチ方向１１４ｐ）につれてホール素子１１０ｐ（１１０ｙ）と永久磁石１４ｐ（１４ｙ）の関係がズレてくる為、該ホール素子１１０ｐ（１１０ｙ）に加わる磁界強度が変化し、該ホール素子１１０ｐ（１１０ｙ）はそれに対応する出力を行う事で支持枠１２の位置を検出する。
【００４７】
図１２は、前述の図１〜図１０で説明した補正光学装置を含む像振れ補正装置を搭載したレンズ交換式オートフォーカス（ＡＦ）一眼レフカメラの回路構成を示すブロック図である。
【００４８】
図中、２００はカメラ本体、３００は交換レンズ本体を示している。２０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵで、後述の如くカメラ本体２００内の種々の装置の動作を制御するとともに、レンズ本体３００の装着時にはカメラ接点２０２を介してレンズＣＰＵ３０１との通信を行なうものである。カメラ接点２０２は、レンズ本体３００側に信号を伝達する信号伝達接点２０２ａ、カメラ本体２００側の電源２０９よりレンズ本体３００側に電源を供給する電源用接点２０２ｂ、レンズ本体３００側とつながり接地されているグランド用接点２０２ｃから成っている。２０３は外部より操作可能な電源スイッチであり、カメラＣＰＵ２０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。２０４は外部より操作可能な２段ストローク式のレリーズ操作部材で、その信号はカメラＣＰＵ２０１に入力される。
【００４９】
カメラＣＰＵ２０１はレリーズ操作部材２０４の第１ストローク操作に応答するスイッチＳＷ１がＯＮであれば測光回路２０５による露光量の決定や合焦動作等を行ない撮影準備状態に入り、第２ストローク操作に応答するスイッチＳＷ２がＯＮまで操作されたことを検知すると、レンズ本体３００内のレンズＣＰＵ３０１（後述の如くレンズ本体３００内の種々の装置の動作を制御するとともに、カメラ本体２００に装着された時にはレンズ接点３０２を介してカメラＣＰＵ２０１との通信を行なうもの）に後述の絞り動作命令を送信するとともに、露光回路２０６に露光開始命令を送信して実際の露光動作を行なわせ、露光終了信号を受信すると給送回路２０７に給送開始命令を送信してフィルムの巻上げ動作を行なわせる。２０８は測距回路であり、レリーズ操作部材２０４の第１ストロークによりスイッチＳＷ１がＯＮされることによりカメラＣＰＵ２０１から送信されてくる測距開始命令に従って測距エリア内に存在する被写体を測距し、これに焦点を合わせるために必要な合焦レンズの移動量を決定してカメラＣＰＵ２０１に送信する。
【００５０】
３０２はレンズ接点であり、カメラ本体２００側より信号を伝達される信号伝達接点３０２ａ、カメラ本体２００側から電源を供給される電源用接点３０２ｂ、カメラ本体２００側とつながり接地されるグランド用接点３０２ｃから成っている。
【００５１】
３０３は外部より操作可能なＩＳスイッチであり、後述の像振れ補正動作（ＩＳ動作とも記す）を行なわせるかどうかを選択する（ＯＮでＩＳ動作選択）ことが可能である。３０４は振動検出装置であり、レンズＣＰＵ３０１からの命令に従いカメラの縦振れ（ピッチ方向）及び横振れ（ヨー方向）の加速度あるいは速度等を検出する振動検出部３０４ａと、該振動検出部３０４ａの出力信号を電気的あるいは機械的に積分した変位をレンズＣＰＵ３０１に出力する演算出力部３０４ｂとから構成されている。３０５は、例えば水銀スイッチから成り、カメラの重力方向を検知する重力検知部であり、検出した重力方向をＣＰＵ３０１に出力する。なお、水銀スイッチによる姿勢の検出技術については図１４を用いて後述する。
【００５２】
３０６は電流可変装置であり、前記重力検知部３０５の出力をもとにレンズＣＰＵ３０１にて、異なる二つの駆動方向（ピッチ、ヨーの二方向）についてそれぞれにどのレベルまで電流通電可能かの演算がなされるが、その演算結果をもとに二つの駆動方向の駆動部に供給される電流を制限する。３０６ａはピッチ方向の駆動部用の電流可変装置、３０６ｂはヨー方向の駆動部用の電流可変装置である。ここで各方向への駆動部に割り振る電流制限レベルは、例えば、各駆動方向毎に、重力検知部３０５の検知結果から、補正光学系を重力に抗して保持することに必要な電流を各駆動方向毎に演算し、その値に二方向ともに等しい所定値を加え、その値をそれぞれの電流制限レベルと設定することにより行なわれる。
【００５３】
３０７は図１〜図１０で詳述した補正光学装置であり、補正レンズ１１，支持枠１２や、前記補正レンズ１１をピッチ方向に駆動する永久磁石１４ｐ，コイル１６ｐから成るピッチ方向の補正光学系駆動部３０７ａ、前記補正レンズ１１をヨー方向に駆動する永久磁石１４ｙ，コイル１６ｙから成るヨー方向の補正光学系駆動部３０７ｂ等から成る。ここで、該補正光学装置３０７の補正光学系駆動部（ピッチ方向）３０７ａ、補正光学系駆動部（ヨー方向）３０７ｂはレンズＣＰＵ３０１により制御されるが、前述したように各駆動部に通電可能な電流レベルは電流可変装置３０６ａ，３０６ｂにより各方向毎に制限されるので、その範囲の中で制御されることとなる。
【００５４】
３０８は合焦装置であり、前述の如くカメラＣＰＵ２０１から送信された合焦レンズの移動量に従いレンズＣＰＵ３０１によって制御される駆動回路３０８ａと、該駆動回路３０８ａによって駆動される合焦レンズ３０８ｂとから構成されている。３０９は絞り装置であり、前述の如くカメラＣＰＵ２０１から送信された絞り動作命令に従いレンズＣＰＵ３０１によって制御される駆動回路３０９ａと、該駆動回路３０９ａによって駆動され、開口面積を決定する絞り部材３０９ｂとから構成されている。
【００５５】
図１３は、図１２に示した一眼レフカメラのカメラＣＰＵ２０１及びレンズＣＰＵ３０１における主要部分の動作を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、ステップ＃５００１において、電源スイッチ２０３がＯＮしているか否かを判別する。この結果、該電源スイッチ２０３がＯＮであれば、カメラ本体２００内の電源２０９よりレンズ本体３００へ電源供給がなされ、カメラ本体２００とレンズ本体３００との間で通信が開始される。又新しい電池が入れられた場合や、カメラ本体２００にレンズ本体３００が装着した場合も同様に、カメラ本体２００内の電源２０９よりレンズ本体３００へ電源供給がなされ、カメラ本体２００とレンズ本体３００との間で通信が開始される。
【００５７】
上記の様にカメラ本体２００とレンズ本体３００との間で通信が開始されると、ステップ＃５００２において、カメラＣＰＵ２０１がレリーズ操作部材２０４の第１ストロークによりスイッチＳＷ１信号がＯＮしているか否かを判別し、ＯＮしていれば次のステップ＃５００３へ進み、レンズＣＰＵ３０１がＩＳスイッチ３０３がＯＮ（ＩＳ動作選択）になっているか否かを判別する。ここでＩＳ動作選択がなされていればステップ＃５００４へ進み、ＩＳ動作選択がなされていなければステップ＃５０２０へ進む。
【００５８】
ステップ＃５００４では、レンズＣＰＵ３０１が内部タイマをスタートさせ、次のステップ＃５００５にて、重力検知部３０５に重力方向を検知させ、続くステップ＃５００６にて、得られる重力方向により電流制限レベルを決定する。具体的には、重力の影響が大きく加わる方向の補正光学系駆動部側に通電する電流制限レベルを、他方の補正光学系駆動部側よりも大きくするようする。換言すれば、重力の影響が大きく加わる方向の補正光学系駆動部側に対する通電許容レベルを、他方の補正光学系駆動部側よりも高くするようにしている。
【００５９】
次に、ステップ＃５００７では、カメラＣＰＵ２０１が測光回路２０５や測距回路２０８を駆動して測光，測距情報を得る。又レンズＣＰＵ３０１が上記測距情報に基づいて合焦装置３０８を駆動して合焦動作を、振動検出装置３０４を介して振れ検出の開始を、更には補正光学装置３０７を駆動して振れ補正制御を可能にする為に前述した係止手段の解除を行うようステッピングモータ１９に通電を、それぞれ行なう（＃５００７）。次のステップ＃５００８では、レンズＣＰＵ３０１が上記タイマの計時内容が所定の時間ｔ_１に達したか否かを調べ、達していなければ達するまでこのステップに留まる。これは、振動検出装置３０４の出力が安定するまでの時間待機する為の処理である。その後、所定の時間ｔ_１が経過すると、ステップ＃５００９において、レンズＣＰＵ３０１が振動検出装置３０４の出力による目標値信号と前述した位置検出手段の出力に基づいて、電流可変装置３０６により各駆動方向毎に設定された電流値内で補正光学装置３０７を制御、つまり補正光学系駆動部３０７ａ，３０７ｂを介して補正レンズ１１を駆動し、振れ補正制御を開始する。
【００６０】
次のステップ＃５００８では、カメラＣＰＵ２０１がレリーズスイッチ２０４の第２ストローク操作に応答するスイッチＳＷ２がＯＮしているか否かを調べ、ＯＮしていなければステップ＃５０１２へ進み、再びスイッチＳＷ１がＯＮしているかの判別を行い、該スイッチＳＷ１もＯＮしていなければステップ＃５０１３へ進む。そして、このステップ＃５０１３では、レンズＣＰＵ３０１は振れ補正制御を停止し、続くステップ＃５０１４にて、補正光学装置３０７内の補正レンズ１１を所定の位置（光軸中心位置）に係止手段により係止するようステッピングモータ１９に通電を行なう。
【００６１】
また、上記ステップ＃５０１０にてスイッチＳＷ２はＯＮしていないが、上記ステップ＃５０１２にてスイッチＳＷ１はＯＮしていることを判別した場合は再びステップ＃５０１０に戻る。そして、このステップ＃５０１０にて、今度はスイッチＳＷ２がＯＮしていることを判別するとステップ＃５０１１へ進み、レンズＣＰＵ３０１が絞り装置３０９を制御し、又カメラＣＰＵ２０１が露光回路２０６を駆動してフィルムへの露光動作を行う。この様に露光動作を終了すると、次のステップ＃５０１２にて、カメラＣＰＵ２０１がスイッチＳＷ１の状態を調べ、該スイッチＳＷ１がＯＦＦしたら、前述した様にステップ＃５０１３へ進み、レンズＣＰＵ３０１が振れ補正制御を停止し、続くステップ＃５０１４にて、補正光学装置３０７を所定の位置（光軸中心位置）に係止手段により係止するようステッピングモータ１９に通電を行う。
【００６２】
以上の動作を終了するとステップ＃５０１５へ進み、ここではレンズＣＰＵ３０１が上記内部タイマを一旦リセットして再度スタートさせ、次のステップ＃５０１６及び＃５０１７にて、再びスイッチＳＷ１が所定時間ｔ₂ 内にＯＮするかどうかの判別を行う。もし振れ補正を停止してから所定時間ｔ₂ 内に再度スイッチＳＷ１がＯＮしたならばステップ＃５０１７からステップ＃５０１８へ進み、カメラＣＰＵ２０１及びレンズＣＰＵ３０１が、測光，ＡＦ（測距動作及び合焦動作）及び補正レンズ１１の係止解除を行い、振れ検出はそのまま継続されているので次にステップ＃５００９へ進み、直ちに目標値信号と位置検出手段の出力に基づいて前記補正レンズ１１を駆動し、振れ補正動作を再び開始する。以下は前述と同様の動作を繰り返す。
【００６３】
この様な処理をすることにより、前述した様に撮影者がスイッチＳＷ１のＯＮ状態を停止した後に再度該スイッチＳＷ１がＯＮされた際に、その度に振動検出装置３０４を起動してその出力安定迄待機するといった不都合を無くすことが可能になる。
【００６４】
一方、上記ステップ＃５０１６において、振れ補正を停止してから所定時間ｔ₂ 以内にスイッチＳＷ１がＯＮしなかった場合はステップ＃５０１６からステップ＃５０１９へ進み、振れ検出を停止（振動検出装置３０４の動作を停止）する。その後はステップ＃５００２に戻り、スイッチＳＷ１のＯＮ待ち状態に入る。
【００６５】
また、上記ステップ＃５００３にてＩＳ動作の選択がなされていなければステップ＃５０２０へ進み、カメラＣＰＵ２０１が測光，ＡＦ（測距動作）を、レンズＣＰＵ３０１がＡＦ（合焦動作）を、それぞれ行う。そして、次のステップ＃５０２１にて、カメラＣＰＵ２０１がスイッチＳＷ２がＯＮしているか否かを調べ、ＯＮしていなければステップ＃５０２３へ進み、再びスイッチＳＷ１がＯＮしているか否かの判別を行い、もし該スイッチＳＷ１もＯＮしていなければステップ＃５００２に戻り、該スイッチＳＷ１のＯＮの待機状態に入る。
【００６６】
また、上記ステップ＃５０２１にてスイッチＳＷ２はＯＮしていないが、ステップ＃５０２３にてスイッチＳＷ１がＯＮしていた場合はステップ＃５０２１へ戻る。そして、このステップ＃５０２１にて、スイッチＳＷ２のＯＮを検知するとステップ＃５０２２へ進み、レンズＣＰＵ３０１が絞り装置３０９を制御すると共にカメラＣＰＵ２０１が露光回路２０６を駆動してフィルムへの露光動作を行う。そして、次のステップ＃５０２３へ進み、カメラＣＰＵ２０１がスイッチＳＷ１の状態を調べ、その結果に基づいてステップ＃５００２からステップ＃５０２１へ戻る。
【００６７】
本実施の形態における一眼レフカメラでは、電源スイッチ２０３がＯＦＦされるまで上記一連の動作を繰り返し、ＯＦＦされるとカメラＣＰＵ２０１とレンズＣＰＵ３０１との通信が終了し、レンズ本体３００への電源供給が終了する。
【００６８】
図１４は上記重力検知部３０５の構成の一例を説明する為の図であり、ここでは水銀スイッチにより姿勢検知をする場合を想定している。
【００６９】
図１４に示す様に、ガラス管などの封入管４０１に長さの異なる二つの接片４０２，４０３が配置され、内部に水銀４０４が封入されている。図１４において、Ｘとはカメラを正位置に構えた時の左右方向を示しており、Ｙとはカメラを正位置に構えた時の上下方向を示しており、Ｘ，Ｙ方向に対して４５。傾いて二つの水銀スイッチ４００ａ，４００ｂが配置されている。
【００７０】
図１４（ａ）の状態においては、水銀スイッチ４００ａ，４００ｂ共に封入された水銀４０４が接片４０２にしか接していないために、二つの接片４０２，４０３は接続されずＯＦＦの状態である。一方カメラの姿勢が変わって図１４（ｂ）の状態では、水銀スイッチ４００ａのみ接片４０２，４０３が接続されＯＮの状態となり、水銀スイッチ４００ｂは接片４０２，４０３は接続されずＯＦＦの状態である。
【００７１】
この様に、二つの水銀スイッチのＯＮ，ＯＦＦにより、カメラの姿勢を検出することができる。
【００７２】
以上が実施の形態の各構成と本発明の各構成の対応関係は既に明らかな通りであるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればどのようなものであってもよいことは言うまでもない。
【００７３】
（変形例）
上記の実施の形態では、重力の影響が大きく加わる方向の駆動手段とそうでない方向の駆動手段の駆動力を同じにする為に、それぞれの駆動手段に対して電流制限レベルを変えるようにしているが、これに限定されるものでは無く、ＰＭＷ制御により同様の効果を得ることができるものである。
【００７４】
また、上記の実施の形態では、重力方向の検知に水銀スイッチを用いているが、これに限定されるものではない。
【００７５】
本発明は、以上の実施の形態のソフト構成とハード構成は、適宜置き換えることができるものである。
【００７６】
また、本発明は、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラ等種々の形態のカメラ、更にはカメラ以外の光学機器やその他の装置、更にはそれらカメラや光学機器やその他の装置に適用される装置、又はこれらを構成する要素に対しても適用できるものである。
【００７７】
また、各請求項記載の発明または実施の各形態の構成が、全体として一つの装置を形成する様なものであっても、又は、分離もしくは他の装置と結合するようなものであっても、又は、装置を構成する要素のようなものであっても良い。
【００７８】
また、本発明の補正光学系としては、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシスト光学系のみながら、可変頂角プリズム等の光束変更手段であっても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重力が加わる方向に関係なく、補正光学系を駆動する為の第１及び第２の駆動手段それぞれに等しい駆動性能を与えることができる光学装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る補正光学装置の主要部の構成部品を分解して示す斜視図である。
【図２】図１の左方向から見た補正光学装置を示す図である。
【図３】図２の矢印Ａ方向より及び補正レンズの位置検出に関する部分の構成を示す図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係るコイルユニットの平面，側面及び断面を示す図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る振れ補正用の駆動手段の構成を従来構成との比較により説明する為の図である。
【図７】図１等に示したハード基板を示す平面図である。
【図８】図１等に示した支持枠や地板を図３の裏面側より見て示す図である。
【図９】図１等に示したロックリングやローリング規制リングを図２の面より見て示す図である。
【図１０】図１等に示したロックリングによる支持枠のロック機構を説明する為の図である。
【図１１】本発明の実施の一形態に係る像振れを補正するシステムの概略構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の一形態に係る像振れ補正装置を搭載した交換レンズとカメラ本体の回路構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２のカメラの一連の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１２のカメラに具備された重力方向を検知する為の手段の一例である水銀スイッチについて説明する為の図である。
【符号の説明】
１１補正レンズ
１２支持枠
２０１カメラＣＰＵ
３０１レンズＣＰＵ
３０４振動検出装置
３０５重力検知部
３０６電流可変装置
３０７補正光学装置

Claims

像振れを補正するための補正光学系と、第１の方向に前記補正光学系を駆動する第１の駆動手段と、前記第１の方向とは異なる第２の方向へ前記補正光学系を駆動する第２の駆動手段と、重力方向を検知する重力検知手段と、該重力検知手段の検知結果に基づいて、前記第１及び第２の駆動手段へ通電する電流量の制限レベルを変化させる電流制限レベル可変手段とを有し、
前記電流制限レベル可変手段は、前記重力検知手段の検知結果に基づいて、前記第１及び第２の駆動手段のうち、重力の影響が大きく加わる方向の駆動手段側に通電する電流制限レベルを、他方の駆動手段側よりも大きくすることを特徴とする光学装置。