JPH0566453A - 防振カメラ用補正光学機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池消耗を大幅に少なくすると共に、補正レ
ンズ駆動部の発熱による周辺部材への影響を防ぐことが
でき、更に、流体の白濁、気泡の混入による光学性能の
劣化を防ぎ、且つ流体漏れに対する信頼性を高めること
が可能となる。 【構成】 レンズ群の光軸を偏心させる補正レンズ５４
５とレンズ鏡筒の間に、流体１２が封入された弾性被膜
１１を設け、補正レンズをレンズ群の光軸と一致させて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ群の光軸を偏心
させる防振カメラ用補正光学機構の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】本発明の対象となる従来技術を以下に説
明する。

【０００３】現代のカメラでは、露出決定やピント合せ
等の撮影にとって重要な作業はすべて自動化されている
ため、カメラ操作に未熟な人でも撮影の失敗を起す可能
性は非常に少なくなっているが、カメラ振れによる撮影
の失敗だけは自動的に防ぐことが困難とされていた。

【０００４】そこで、近年このカメラ振れに起因する撮
影失敗をも防止することを可能とするカメラが意欲的に
研究されており、特に、撮影者の手振れによる撮影失敗
を防止することのできるカメラについての開発、研究が
進められている。

【０００５】撮影時のカメラの上記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−ズ時点においてこのような手振れを起していても
像振れのない写真を撮影可能とするための基本的な考え
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、上記目的（即ち、カメラの振れが生じ
ても像振れを生じない写真を撮影できること）を達成す
るためには、第１にカメラの振動を正確に検出し、第２
に手振れによる光軸変化を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、角加速度、角速度、角変位等を検出する振動
センサと該センサの出力信号を電気的或は機械的に積分
して角変位を出力するカメラ振れ検出手段をカメラに搭
載することによって行うことができる。そして、この検
出情報に基づき撮影光軸を偏心させる補正光学機構を駆
動させて像振れ抑制が行われる。

【０００７】ここで、角変位検出装置を用いた像振れ抑
制システム（防振システム）について、図５を用いてそ
の概要を説明する。

【０００８】図５の例は、図示矢印６１方向のカメラ縦
振れ６１ｐ及びカメラ横振れ６１ｙに由来する像振れを
抑制するシステムの図である。

【０００９】同図中、６２はレンズ鏡筒、６３ｐ，６３
ｙは各々カメラ縦振れ角変位、カメラ横振れ角変位を検
出する角変位検出装置で、それぞれの角変位検出方向を
６４ｐ，６４ｙで示してある。６５ｐ，６５ｙは演算回
路であり、角変位検出装置６３ｐ，６３ｙからの信号を
演算して補正光学系駆動信号に変換する。そしてこの信
号により補正光学機構６６（６７ｐ，６７ｙは各々その
駆動部、６８ｐ，６８ｙは補正光学位置検出センサ）を
駆動させて像面６９での安定を確保する。

【００１０】図６乃至図１０は前記振動センサとしての
角変位検出装置の構成例を示すものであり、以下これら
の図を用いて説明する。

【００１１】図６乃至図９において、５１は装置を構成
する各部品を取付ける地板、５２は内部に後述の浮体５
３及び液体５４を封入した室をもつ外筒である。５３は
軸５３ａ回りに回転自在に後述の浮体保持体５５により
保持された浮体で、突起５３ｂにはスリット状の反射面
が形成されており、永久磁石から成る材料にて構成され
て上記軸５３ａ方向に着磁されている。又、この浮体５
３は軸５３ａ回りの回転バランス及び浮力バランスがそ
れぞれとられたものとして構成されている。

【００１２】５５は後述のピボット軸受５６を介して浮
体５３を保持した状態で外筒５２に固定されている浮体
保持体である。５７は地板５１に取付けられたコの字形
状のヨ−クで、浮体５３と共に閉磁路を形成している。
５１４は巻線コイルで、浮体５３とヨ−ク５７の間に配
置されて外筒５２と固定関係に設けられている。５８は
通電により光を発生する発光素子(iRED)であり、地板５
１に取付けられている。５９は受ける光の位置によって
出力の変化する受光素子（ＰＳＤ）であり、地板５１に
取付けられている。そして、これら発光素子５８及び受
光素子５９が上記浮体５３の突起（反射面）５３ｂを介
して光を伝送する方式の光学的な角変位検出の手段を構
成している。

【００１３】５１０は発光素子５８の前面に配置された
マスクで、光を透過するスリット穴５１０ａを有してい
る。５１１は外筒５２に取付けられたストッパ部材で、
定められた範囲以上浮体５３が回転しないように回転規
制をしている。

【００１４】尚上記した浮体５３の回転自在の保持は次
のようにして行われている。即ち浮体５３の中心には図
７（図６のＡ−Ａ断面）で示すように、上下に先端が尖
鋭なピボット５１２が圧入されている。一方、前記の浮
体保持体５５のコ字形の上下腕の先端には互いに内向き
に対向してピボット軸受５６が設けられ、上記ピボット
５１２の尖鋭な先端がこのピボット軸受５６に嵌合する
ことで浮体の保持がされる。

【００１５】５１３は外筒５２の上蓋であり、シリコン
接着剤等を用いた公知の技術により該外筒５２内に液体
５４を封入すべくシ−ル接着されている。

【００１６】以上の構成において、浮体５３はいずれの
姿勢においても重力の影響による回転モ−メントが発生
することなく、またピボット軸に実質的に負荷が作用し
ないように、回転軸５３ａ回りに対し対称形状をしてい
るうえに、液体５４と同比重の材料にて構成されてい
る。現実には、アンバランス成分ゼロというのは不可能
ではあるが、形状誤差分は比重差分だけしかアンバラン
スとして作用しないので実質的には十分小さく、慣性に
対する摩擦のＳＮ比が極めて良好であることは容易に理
解できよう。

【００１７】かかる構成においては、外筒５２が回転軸
５３ａ回りに回転しても内部の液体５４は慣性により絶
対空間に対し静止するので、浮遊状態にある浮体５３は
回転せず、従って外筒５２と浮体５３は回転軸５３ａ回
りに相対的に回転することになる。これらの相対的な角
変位は、上記発光素子５８，受光素子５９を用いた光学
的検知手段で検出できる。

【００１８】さて、以上の構成を有する装置において、
角変位の検出は次のように行われる。

【００１９】まず、発光素子５８から発せられた光はマ
スク５１０のスリット穴５１０ａを通過し浮体５３に照
射され、ここで突起５３ｂのスリット状反射面により反
射されて受光素子５９に至る。上記光の伝送の際にはこ
の光はスリット穴５１０ａとスリット状反射面とにより
略平行光となり、受光素子５９の上にはボケのない像が
形成されることになる。

【００２０】そして外筒５２，発光素子５８，受光素子
５９はいずれも地板５１に固定されているものであって
一体に運動するので、外筒５２と浮体５３の間で相対的
な角変位運動が生じると、該変位に応じた量だけ受光素
子５９上のスリット像は移動することになる。従って、
受光した光の位置によって出力の変化する光電変換素子
である該受光素子５９の出力は、該スリット像の位置変
位に比例した出力となり、該出力を情報として外筒５２
の角変位を検出することができる。

【００２１】ところで、前述したように浮体５３は液体
５４と同比重をもつ永久磁石材料にて構成されている
が、それは例えば次の様にして成すものである。

【００２２】液体５４としてフッ素系の不活性液体を用
いた場合、プラスチック材をベ−スにフィラ−として永
久磁石材料（例えばフェライト等）の微粉を含有させて
その含有率を調整すれば、体積含有率８％前後にて液体
の比重 「１．８」 と同程度の比重にすることは容易であ
る。かかる材料にて浮体３を成形した後、又は同時に前
記軸５３ａ方向に着磁すれば、浮体５３は永久磁石とし
ての性質を持つこととなる。

【００２３】図９は浮体５３とヨ−ク５７と巻線コイル
５１４の関係を表した、図６のＢ−Ｂ断面である。

【００２４】該図の如く浮体５３は軸５３ａ方向に着磁
されており、この図では上側がＮ極、下側がＳ極に着磁
されている。Ｎ極から出た磁力線はコの字型のヨ−ク５
７を通り、Ｓ極に入るという閉磁路を構成しており、こ
の磁路内に配置された巻線コイル５１４に図の様に紙面
裏側から表側へ電流を流せば、フレミングの左手の法則
に従って該巻線コイル５１４は矢印ｆ方向に力を受け
る。ところが、該巻線コイル７は前述したように外筒５
２に対し固定されていることから動くことができず、よ
ってその反作用である矢印Ｆ方向に力が働き、該力によ
って浮体５３が駆動されることになる。この力は巻線コ
イル５１４に流す電流に比例し、力の方向も電流を上記
とは逆に流せば逆方向に働くことは言うまでもないこと
である。即ち以上の構成に於ては、浮体５３を自在に駆
動することが可能である。

【００２５】この駆動力により浮体５３に及ぼされるバ
ネ力は、原理的には浮体５３を外筒５２に対して一定の
姿勢に維持させる（つまり一体に移動させる）力である
から、そのバネ力が強いと外筒５２と浮体５３は一体と
なって運動してしまい、目的とする角変位の為の相対角
変位は生じないと云う問題を招くが、駆動力（バネ力）
が浮体５３の慣性に対し十分に小さければ、比較的低い
周波数の角変位にも応答し得る様に構成できる。

【００２６】図１０は以上の様な角変位検出装置の電気
回路を示す図である。

【００２７】電流−電圧変換アンプ５１５ａ，５１５ｂ
（及び抵抗Ｒ３３〜Ｒ３６）は発光素子５８の反射光５
１６により受光素子５９に生じる光電流５１７ａ，５１
７ｂを電圧に変化し、差動アンプ５１８（及び抵抗Ｒ３
７〜４０）は前記電流−電圧変換アンプ５１５ａ，５１
５ｂの出力差、つまり角変位（外筒５２と浮体５３の間
の相対的な角変位運動）を求める。この出力を抵抗５１
９ａ，５１９ｂで分割して極めて小さい出力にし、巻線
コイル５１４に電流を流す駆動アンプ５２０（及び抵抗
Ｒ４１，トランジスタＴＲ１１，ＴＲ１２）に入力し
て、負帰還（差動アンプ５１８が出力すると、浮体５３
が中心に戻る様に巻線コイル５１４の配線及び浮体５３
の着磁方向を設定する）を行うと、前述の様に液体５４
の慣性に対し十分に小さいバネ力（駆動力）が生じる。

【００２８】加算アンプ５２１（及び抵抗Ｒ４２〜４
５）は前記アンプ５１５ａ，５１５ｂの和（受光素子の
発光素子５８からの反射光５１６の受光量総和）を求め
ており、その出力を発光素子５８を発光させる駆動アン
プ５２２（及び抵抗Ｒ４７〜Ｒ４８，トランジスタＴＲ
１３，コンデンサＣ１１）に入力している。

【００２９】発光素子５８は温度差に極めて不安定にそ
の発光量を変化させてしまうが、上記の様に受光量総和
により発光素子５８を駆動させれば、受光素子５９の出
力する光電流総和は常に一定となり、差動アンプ５１８
の角変位検出感度は極めて安定なもとなる。

【００３０】図１１は他の振動センサとしてのサ−ボ角
加速度センサの構造図を示すものである。

【００３１】図１１において、５２３は外枠底部であ
り、この外枠底部５２３と一体的に固着される支持部５
２４及びボ−ルベアリング等摩擦の少ない軸受５２５
ａ，５２５ｂによりシャフト５２６の両端が支持されて
いて、該シャフト５２６によってコイル５２７ａ，５２
７ｂを取付けられたシ−ソ５２８が揺動可能に支持され
ている。

【００３２】上記コイル５２７ａ，５２７ｂ及びシ−ソ
５２８の上下には、これらと離隔されて蓋部としての磁
気回路板５３０ａ，５３０ｂと永久磁石５３１ａ，５３
１ｂ，５３２ａ，５３２ｂが対向して配置されていて、
磁気回路板５３０ａ，５３０ｂは上述の如く外枠の蓋部
も兼ねている。永久磁石５３１ａ，５３１ｂ，５３２
ａ，５３２ｂは各々外枠５２３の底部に固定される磁気
回路背板５３３ａ，５３３ｂ上に取付けられている。

【００３３】また、上記シ−ソ５２８のコイル５２７ａ
の上部には厚み方向に貫通したスリット５３４ａを形成
するスリット板５３４が設けられており、このスリット
５３４ａの上方の外枠の蓋部を兼ねる磁気回路板５３０
ａにはＳＰＣ（Separate Photo Diode）等の光電式の変
位測定器５３５が配置され、スリット５３４ａの下方の
磁気回路背板５３３ａ上には赤外発光ダイオ−ド等の発
光素子５３６が配置されている。

【００３４】以上の構成において、いま角加速度ａが図
１１の外枠に対して矢印５３７で示すように働いたとす
ると、シ−ソ５２８は相対的に角加速度ａと反対の方向
に傾き、この振れ角はスリット５３４ａを介する発光素
子５３６からのビ−ムの変位測定器５３５上の位置によ
り検出できる。

【００３５】ところで、上記永久磁石５３１ａ，５３１
ｂからの磁束は、各々永久磁石５３１ａ，５３１ｂ→コ
イル５２７ａ，５２７ｂ→磁気回路板５３０ａ，５３０
ｂ→コイル５２７ａ，５２７ｂ→永久磁石５３２ａ，５
３２ｂに、他方永久磁石５３２ａ，５３２ｂからの磁束
は、各々永久磁石５３２ａ，５３２ｂ→磁気回路背板５
３３ａ，５３３ｂ→永久磁石５３２ａ，５３２ｂを通
り、全体として閉磁気回路を形成しており、コイル５２
７ａ，５２７ｂに対し垂直な方向の磁束を形成するよう
になっている。そしてコイル５２７ａ，５２７ｂに制御
電流を流すことにより、フレミングの法則によって、シ
−ソ５２８を上記角加速度ａの振れ方向に沿って両側に
動かすことが出来るように設けられている。

【００３６】図１２は上記構成のサ−ボ角加速度センサ
に用いられる角加速度検出回路の構成の一例を示したも
のである。

【００３７】この回路は、上記変位検出器５３５からの
出力を増幅する変位検出増幅器５３８と、このフィ−ド
バック回路を安定な回路系とするための補償回路５３９
と、上記変位検出増幅器５３８からの増幅された出力を
更に電流増幅してコイル５２７ａ，５２７ｂに通電する
駆動回路５４０と、コイル５２７ａ，５２７ｂとが直列
的に接続されて成っている。

【００３８】そして本例においては、上記コイル５２７
ａ，５２７ｂに通電がなされた場合は、外部角加速度ａ
によるシ−ソ５２８の振れ方向とは反対方向に力が発生
するよう該コイル５２７ａ，５２７ｂの巻線方向及び永
久磁石５３１ａ，５３１ｂ，５３２ａ，５３２ｂの極性
が設定されている。

【００３９】以上の構成のサ−ボ角加速度センサの作動
原理を説明すると、いま上記構成の角加速度センサに外
部から図１２に示す様に角加速度ａが加わったとする
と、シ−ソ５２８は慣性力によって外枠に対して相対的
に反対回転方向に振れ、従ってシ−ソ５２８に設けられ
ているスリット５３４ａがＬ方向に移動する。このため
に発光素子５３６から変位検出器５３５に入射する光束
の中心が変位し、変位検出器５３５から、その変位量に
比例した出力が発生する。

【００４０】その出力は上述の如く変位検出増幅器５３
８で増幅され、更に補償回路を介して駆動回路５４０に
より電流増幅され、コイル５２７ａ，５２７ｂに通電さ
れる。

【００４１】以上のようにコイル５２７ａ，５２７ｂに
制御電流の通電があると、シ−ソ５２８には外部角加速
度ａのＬ方向とは逆の方向であるＲ方向への力が発生
し、変位検出器５３５に入射する光束が上記外部角加速
度ａの加わらない時の初期位置に戻るように制御電流が
調整して発生される。

【００４２】尚、この際コイル５２７ａ，５２７ｂを流
れる制御電流の値はシ−ソ５２８に加わる回転力に比例
しており、更にシ−ソ５２８に加わる回転力は該シ−ソ
５２８を原点に戻す力、つまり外部角加速度ａの大きさ
に比例しているから、抵抗５４１を通して電流を電圧Ｖ
として読取ることにより、例えばカメラの像振れ抑制シ
ステム等に必要な制御情報としての角加速度ａの大きさ
を求めることができる。

【００４３】図１３は前記図１２の角加速度検出回路を
より具体的に示した図である。

【００４４】図１３において、増幅アンプ５３８ａ，抵
抗５３８ｂ，５３８ｃは図１２の変位検出増幅器５３８
に相当し、変位測定器５３５からの光電流を電圧変換増
幅して位置検出を行う。コンデンサ５３９ａ及び抵抗５
３９ｂ，５３９ｃは補償回路５３９に相当し、駆動アン
プ５４０ａ，トランジスタ５４０ｂ，５４０ｃ，抵抗５
４０ｄ，５４０ｅ，５４０ｆはコイル５２７ａ，５２７
ｂの駆動を行う駆動回路５４０に相当する。

【００４５】以上の様にして得られた角加速度を公知の
積分回路で２階積分して角変位情報にし、角変位検出装
置の場合と同様にそれを基に補正光学機構を駆動して防
振を行うことができる。

【００４６】図１４はかかるシステムに好適に用いられ
る補正光学機構の構成を示す図であり、補正レンズ５４
５は光軸と直交する互いに直角な２方向〔ピッチ方向５
４６ｐとヨ−方向５４６ｙ（６１ｐ，６１ｙに対応す
る）〕に自在に駆動可能である。以下にその構成を示
す。

【００４７】図１４において、補正レンズ５４５を保持
する固定枠５４７は、ポリアセタ−ル樹脂（以下ＰＯＭ
と記す）等のすべり軸受５４８ｐを介してピッチスライ
ド軸５４９ｐ上を摺動出来る様になっている。又、固定
枠５４７はピッチスライド軸５４９ｐと同軸のピッチコ
イルバネ５５１ｐに挟まれており、中立位置付近に保持
される。ピッチスライド軸５４９ｐは第１の保持枠５５
０に取り付けられている。

【００４８】固定枠５４７に取付けられたピッチコイル
５５２ｐはピッチマグネット５５３ｐとピッチヨ−ク５
５４ｐで構成される磁気回路中に置かれており、電流を
流すことで前記固定枠５４７がピッチ方向５４６ｐに駆
動されることになる。又、ピッチコイル５５２ｐにはピ
ッチスリット５５５ｐが設けられており、発光素子５５
６ｐ（赤外発光ダイオ−ドiRED）と受光素子５５７ｐ
（半導***置検出素子ＰＳＤ）の関連により、固定枠５
４７のピッチ方向５４６ｐの位置検出を行う。

【００４９】第１の保持枠５５０にはＰＯＭ等のすべり
軸受５４８ｙが嵌合されており、ヨ−スライド軸５４９
ｙが取付けられたハウジング５５８上を摺動出来る。そ
してハウジング５５８は不図示のレンズ鏡筒に取付けら
れる為、第１の保持枠５５０はレンズ鏡筒に対しヨ−方
向５４６ｙに移動可能となる。又、ヨ−スライド軸５４
９ｙと同軸にヨ−コイルバネ５５１ｙが設けられてお
り、固定枠５４７と同様中立位置付近に保持される。

【００５０】又、上記固定枠５４７にはヨ−コイル５５
２ｙが設けられており、ヨ−コイル５５２ｙを挟むヨ−
マグネット５５３ｙとヨ−ヨ−ク５５４ｙの関連で固定
枠５４７はヨ−方向５４６ｙにも駆動される。上記ヨ−
コイル５５２ｙにはヨ−スリット５５５ｙが設けられて
おり、ピッチ方向と同様固定枠５４７のヨ−方向５４６
ｙの位置検出を行う。

【００５１】図１４において、受光素子５５７ｐ，５５
７ｙの出力を増幅器５５９ｐ，５５９ｙで増幅して図示
の様な各回路（後述）を介してコイル（ピッチコイル５
５２ｐ，ヨ−コイル５５２ｙ）に入力すると、固定枠５
４７が駆動されて受光素子５５７ｐ，５５７ｙの出力が
変化する。ここでコイル５５２ｐ，５５２ｙの駆動方向
（極性）を受光素子５５７ｐ，５５７ｙ出力が小さくな
る方向にすると、閉じた系（閉ル−プ）が形成され、受
光素子５５７ｐ，５５７ｙの出力がほぼゼロになる点で
安定する。

【００５２】なお、補償回路５６０ｐ，５６０ｙは図１
４の系をより安定化させる回路であり、加算回路５６３
ｐ，５６３ｙは増幅器５５９ｐ，５５９ｙと入力される
指令信号５６２ｐ，５６２ｙを加算する回路であり、駆
動回路５６１ｐ，５６１ｙはコイル５５２ｐ，５５２ｙ
の印加電流を補う回路である。

【００５３】上記の様な系に外部から指令信号５６２
ｐ，５６２ｙを与えると、補正レンズ５４５はピッチ方
向５４６ｐとヨ−方向５４６ｙに該指令信号５６２ｐ，
５６２ｙに極めて忠実に駆動される。

【００５４】図１５は補正光学機構を駆動する駆動手段
をより詳細に示した図であり、ここではピッチ方向５４
６ｐについてのみ説明する。

【００５５】電流−電圧変換アンプ５６３ａ，５６３ｂ
は発光素子５５６ｐにより受光素子５５７ｐ（抵抗Ｒ
１，Ｒ２より成る）に生じる光電流を電圧に変換し、差
動アンプ５６５は各電流−電圧変換アンプ５６３ａ，５
６３ｂの差を求めるものであり、この差信号が補正レン
ズ５４５のピッチ方向５４６ｐの位置を表す。以上、電
流−電圧変換アンプ５６３ａ，５６３ｂ，差動アンプ５
６５及び抵抗Ｒ３〜Ｒ１０にて図１４の増幅器５５９ｐ
を構成している。

【００５６】アンプ５６６は指令信号５６２ｐを、前記
差動アンプ５６５の差信号に加算するもので、抵抗Ｒ１
１〜Ｒ１４とで図１４の加算回路５６３ｐを構成してい
る。抵抗Ｒ１５，Ｒ１６及びコンデンサＣ１は公知の位
相進み回路であり、これが図１４の補償回路５６０ｐに
相当し、系を安定化させている。

【００５７】前記加算回路５６３ｐの出力は補償回路５
６０ｐを介して駆動アンプ５６７へ入力し、ここでコイ
ル５５２ｐの駆動信号が生成され、補正レンズ５４５が
変位する。該駆動アンプ５６７、抵抗Ｒ１７及びトラン
ジスタＴＲ１，ＴＲ２にて図１４の駆動回路５６１ｐを
構成している。

【００５８】加算アンプ５６８は電流−電圧変換アンプ
５６３ａ，５６３ｂの出力の和（受光素子５５７ｐの受
光量総和）を求め、この信号を受ける駆動アンプ５６９
はこれにしたがって発光素子５５６ｐを駆動する。以
上、加算アンプ５６８，駆動アンプ５６９、抵抗Ｒ１８
〜Ｒ２２及びコンデンサＣ２により発光素子５５６ｐの
駆動回路を構成している（図１４では不図示）。

【００５９】上記の発光素子５５６ｐは温度等に極めて
不安定にその投光量が変化し、それに伴い差動アンプ５
６５の位置感度が変化するが、上記の様に受光量総和一
定となる様に前述の駆動回路によって発光素子５５６ｐ
を制御すれば、位置感度が変化する事は無い。

【００６０】

【発明が解決しようとする課題】前述した補正光学機構
はピッチコイルバネ５５１ｐ，ヨ−コイルバネ５５１ｙ
によりレンズ鏡筒の中心付近に保持されているが、実際
には補正レンズ５４５の自重とピッチコイルバネ５５１
ｐ，ヨ−コイルバネ５５１ｙの釣合った点までズレて保
持され、レンズ鏡筒の光軸中心に一致しているわけでは
無い。そこで、補正光学機構の駆動回路５６１ｐ，５６
１ｙにより、補正レンズ５４５が受光素子５５７ｐ，５
５７ｙの出力がほぼ「０」になる点で保持される様にピ
ッチコイルバネ５５１ｐ，ヨ−コイルバネ５５１ｙに電
流が流される。

【００６１】ここで、補正レンズ５４５が光軸中心に来
る点で受光素子５５７ｐ，５５７ｙの出力がほぼ「０」
になる様に該受光素子５５７ｐ，５５７ｙの位置は調整
されており、上述した様に駆動回路５６１ｐ，５６１ｙ
は、補正レンズ５４５がその自重によりレンズ鏡筒の光
軸と一致していない場合、補正レンズ５４５を光軸と一
致させ、そしてそこを中心に振動センサの出力に応じて
駆動させるだけの力（補正レンズ５４５を重力に逆らっ
て保持し続ける力と手ブレに対応して動かす力）を常に
発生しなくてはならない。上記手ブレに対応して動かす
力は小さくて済むものの、重力に逆らって保持するため
にコイルに流し続ける電流は、電池の消耗ばかりではな
く、コイルに発生する熱が補正レンズ５４５やその周辺
の部材に熱膨張等の誤差を生みだし、像劣化につながっ
てしまっていた。

【００６２】そこで、これらの問題を解決する為に、以
下の方法が提案されている。

【００６３】図１６乃至図１８は補正光学機構の構造を
示す断面図である。

【００６４】２ｂはシフトレンズの鏡筒で、内部にＣリ
ングＷ，Ｗ’によって仮定されたレンズＧ１〜Ｇを持
ち、両端に平行平面ガラスＧ０，Ｇ０’が接着によって
気密に固着されている。２ａは懸架筒で、両端には平行
平面ガラスＧ，Ｇ’がパッキン材Ｐ，Ｐ’を介してリン
グ２Ｃ，２Ｃ’によって固定され、側面には、ゴム等の
可とう性材料で底に軸２Ｒを持つ漏斗状に一体成形され
たレンズ駆動部材Ｒ，Ｒ”が押え部材２ｄ，２ｄ”によ
って圧着され、気密構造となっている。レンズ駆動部材
と押え部材は光軸対称にもう一対配置され、結局４ケ配
置されている。これらのレンズ駆動補助部材は、軸部Ｒ
２の一端においてプランジャ３に連結され、軸部の先端
Ｒ３において、鏡筒２ｂに係合連結される。なお、レン
ズ駆動部材Ｒ，Ｒ”はその膜部が補正光学機構の位置を
大略維持する作用も果たしている。

【００６５】そして、その剛性は駆動方向に対しては大
きく、それと直角方向に極めて小さく、例えば駆動部材
Ｒは駆動部材Ｒ”を介してのレンズの駆動力に対して殆
ど抵抗とならない。気密な鏡筒部と気密な懸架筒の間に
は無色透明、均質な液体、例えばシリコン・オイルが満
たされた、鏡筒部に働く重力の影響を軽減又は除去し、
且つ潤滑材として作用する。その際、レンズ鏡筒の設計
により、レンズ部の比重を液体の比重と略一致させるよ
うにする。平行平面ガラスＧとＧ０、Ｇ’とＧ０’の端
面はレンズ鏡筒が駆動された時、流体の動圧効果によっ
てＧ，Ｇ’表面から浮上し易い様に浅い角度の面取りが
行われている。

【００６６】なお、上記構成で平行平面ガラスの一平面
はレンズの片側の面でも良い。

【００６７】従って、補正光学機構２が駆動力を受けて
懸架筒に対し、瞬間的に移動した時、平行平面ガラスＧ
０，Ｇ０’と平行平面ガラスＧ，Ｇ’の間ではそれぞれ
動圧が発生し、前後の間隔で同じ状態となるから、自動
調心が行われると共に平行移動が実現される。

【００６８】上記の様な方法により、補正レンズを光軸
に保持し続ける必要が無くなり、上述した欠点は回避さ
れるが、液体を用いることにより、以下の様な問題点が
あった。

【００６９】つまり、レンズ駆動部材Ｒ，Ｒ”は押え部
材２ｄ，２ｄ”により懸架筒２ａに圧着されているが、
極めて微少であるが隙間が生じており、そこを通して外
気と通気を行う。そして、液体の温度膨張，収縮の繰返
しにより液体内に気泡が生じて来る。そして、その様な
気泡が図１８に示す平面ガラスＧとＧ０の極めて狭い間
隔にひとたび入り込むとなかなかその隙間から抜けなく
なる。この様に平面ガラスＧ，Ｇ０の間に気泡が入ると
光学性能を著しく劣化させてしまう。

【００７０】又、低温等になると液体が自濁してしまう
事があり、平面ガラズＧとＧ０間が白濁した液体で満た
されてしまい、ファインダからレンズを通して被写体が
見えにくくなり、もちろん撮影は出来なくなってしまう
問題点があった。

【００７１】更に、懸架筒２ａ，レンズ駆動部材Ｒ，
Ｒ’，リング２ｃ等様々な部材で液体を密閉している
為、それらの結合部より液体が漏れる恐れがあった。

【００７２】本発明の目的は、電池消耗を大幅に少なく
すると共に、補正レンズ駆動部の発熱による周辺部材へ
の影響を防ぐことができ、更に、流体の白濁、気泡の混
入による光学性能の劣化を防ぎ、且つ流体漏れに対する
信頼性の高い防振カメラ用補正光学機構を提供すること
である。

【００７３】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ群の光
軸を偏心させる補正レンズとレンズ鏡筒の間に、流体、
或は、磁性流体が封入された弾性被膜を設け、補正レン
ズをレンズ群の光軸と一致させている。

【００７４】

【実施例】図１〜図３は本発明の第１実施例を示す図で
あり、図１４と同一の機能を持つ部分は同一符合を付し
てある。

【００７５】これらの図において、補正レンズ５４５は
光軸方向後方に伸びている口の字形の固定枠５４７（図
２参照）に支持され、この固定枠５４７はピッチスライ
ド軸５４９ｐによりピッチ方向５４６ｐに移動可能に保
持されている。又、このピッチスライド軸５４９ｐは第
１の保持枠５５０に取付けられ、同じ第１の保持枠５５
０に取付けられたヨ−スライド軸５４９ｙ（図１（ａ）
参照）によりハウジング５５８上をヨ−方向５４６ｙに
移動可能に保持されている為、補正レンズ５４５は光軸
と直角な２方向に移動可能である。

【００７６】又、第１の保持枠５５０にはピッチ，ヨ−
のコイル552p,552y が取付けられている為、補正レンズ
はこの２方向に駆動される。

【００７７】以上の構成は図１４の例と同じであり、不
図示の位置検出手段により図１４と同等に駆動制御され
る。

【００７８】ここで、図１４と異なるのは、ピッチ，ヨ
−スライド軸５４９ｐ，５４９ｙに同軸のピッチ，ヨ−
コイルバネが省かれており、内筒１４（補正レンズ５４
５に接触）と外筒１３（レンズ鏡筒内壁に接触）に貼付
けられたポリエチレン製のフィルム（弾性被膜）１１が
補正レンズ５４５と図示せぬレンズ鏡筒との間に設けら
れており、該フィルム１１内にはフロリナ−ト等の比重
の大きい流体１２が密閉封入されている。

【００７９】ポリエチレン製の上記フィルム１１は内筒
１４に接着される内側フィルム１１ｄと外筒１３に接着
される外側フィルム１１ｃの２枚構成であり、各々の端
部１１ａにて溶着されている。又、端部１１ａの１ヶ所
には注入孔１１ｂが設けられており、端部１１ａの溶着
後、注入孔１１ｂより流体を注入し、その後更に注入孔
１１ｂを溶着密閉する。

【００８０】弾性被膜であるフィルム１１で構成された
リング状部分のみ図示すると、図１（ｂ）の様に、内筒
１４，外筒１３に囲まれ、浮き輪の様になっているが、
浮き輪の様に弾性被膜の張力いっぱいまで流体１２を注
入しているわけではないので、図３（ａ），（ｂ）で示
す様に重力が加わると流体１２は下部に集り、内筒１４
は相対的に上部に押上げられる。この時、重力方向に対
し上方向の弾性被膜は図１（ａ）の様に潰れ、下方向の
弾性被膜は膨らむ。

【００８１】そして、補正レンズ５４５を内筒１４に嵌
合させると、補正レンズ５４５の自重により図３（ｃ）
に示す様に流体１２は上部に押上げられて内筒１４の中
心（補正レンズ５４５の中心）が光軸と一致する点で安
定する。

【００８２】実際には、補正レンズ５４５の重さ，流体
１２の比重により、補正レンズ５４５の安定点が光軸と
ズレて来るが、この様な時には前記補正レンズ５４５の
重さ，液体１２の比重を調整して、該補正レンズ５４５
が光軸中心で安定する様にしている。

【００８３】この様にフィルム（内部流体も含む）によ
り補正レンズ保持をした場合の特徴は、単に補正レンズ
重力分のキャンセルばかりでなく、その重力方向がいず
れの場合でも常に補正レンズが光軸中心で安定する点に
ある。

【００８４】更に詳述すると、図１４で示したピッチ，
ヨ−コイルバネ５５１ｐ，５５１ｙによる補正レンズ５
４５の保持の場合でも、例えばピッチ方向５４６ｐに重
力が加わる時に１対のピッチコイルバネ５５１ｐの１つ
を強くして、補正レンズ５４５が自重により重力方向に
下がった時に、強い方のピッチコイルバネ５５１ｐと釣
合い、光軸と一致させる事が出来るが、縦位置撮影，空
の撮影，下方向の撮影者でカメラの姿勢を変化させる
と、該補正レンズ５４５に加わる重力方向が変化する為
にこの補正レンズ５４５は光軸中心で安定しなくなり、
好ましくない。

【００８５】ところが、本実施例の場合においては、重
力方向が変化した場合、それにつれて流体１２が常にそ
の重力方向である下方向に集る為、補正レンズ５４５は
常に光軸中心で安定される。したがって、どの様なカメ
ラの姿勢においても、補正レンズ５４５を光軸中心に保
持し続ける事ができると共に、補正レンズ５４５を光軸
中心に保持し続ける為にコイルへ大電流を流し続ける必
要がなくなり、電池の消耗が格段に少なくなるばかりで
なく、該コイルに発生する熱により他の機能に影響を及
ぼす事がなくなる。

【００８６】また、補正レンズ５４５の前後の面は流体
１２で満たされていない為、流体に気泡が混じる事、温
度により流体１２が白濁する事により、光学性能の劣化
は生じない。又、流体１２は全て強性被膜に封入されて
いる為、該流体１２が漏れる心配もなくなった。

【００８７】以上の例において、流体１２により補正レ
ンズ５４５は光軸中心で安定している為、図１４で示し
た位置制御を構成せず、単に振動検出手段の出力でピッ
チ，ヨ−コイル５５２ｐ，５５２ｙを駆動し、その駆動
力を調整する事（補正レンズ５４５が流体１２を押しの
けて動く力とコイルの駆動力の調整）で補正レンズ５４
５の駆動量を制御しても良く、この場合、上記の様に補
正レンズ５４５の位置検出手段を省くことが出来る。

【００８８】図４は本発明の第２の実施例の補正光学機
構を備えた防振システムを示す図である。

【００８９】上記第１の実施例例と異なるのは、流体１
２が磁性流体４２になっている事、及び、外筒１３の周
囲に電磁石４１ｐ₁ ，４１ｐ₂、４２ｙ₁ ，４２ｙ₂ が
設けられている点であり、ピッチコイル，ヨ−コイル５
５２ｐ，５５２ｙは省かれている。

【００９０】図４において、電磁石４１ｐ₁ ，４１ｐ
₂ 、４２ｙ₁ ，４２ｙ₂ はともに駆動回路５６１ｐ，５
６１ｙに半導体４３ｐ₁ ，４３ｐ₂ 、４３ｙ₁ ，４３ｙ
₂ を介して接続されている。そのため、例えば駆動回路
５６１ｐにより電磁石４１ｐ₁，４１ｐ₂ に正電位を与
えた場合、電磁石４１ｐ₁ は励磁され、磁性流体４２は
電磁石４１ｐ₁ 付近に集り、補正レンズ５４５は磁性流
体４２に押出されてピッチ方向下方に移動する。又、逆
に負電位を与えた場合は、電磁石４１ｐ₂ が励磁される
為、補正レンズ５４５はピッチ方向上方に移動出来る。
ヨ−方向に関して度同様である。

【００９１】又、駆動回路５６１ｐは補正レンズ位置検
出手段（投光素子５５６ｐ，受光素子５５７ｐ）により
制御されて精度良い駆動を行わせるのは図１４の駆動制
御と同じである。

【００９２】以上のような構成にすることにより、磁性
流体４２そのものを補正レンズ５４５を光軸中心に安定
させる為だけではなく、手ブレに応じた駆動にも用いる
事が出来ており、ピッチコイル，ヨ−コイル，及び各々
のマグネット，ヨ−クを省き、構成を簡単にする事がで
き、更に第１の実施例に比べて軽量化も達成可能とな
る。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズ群の光軸を偏心させる補正レンズとレンズ鏡筒の
間に、流体、或は、磁性流体が封入された弾性被膜を設
け、補正レンズをレンズ群の光軸と一致させている。よ
って、電池消耗を大幅に少なくすると共に、補正レンズ
駆動部の発熱による周辺部材への影響を防ぐことがで
き、更に、流体の白濁、気泡の混入による光学性能の劣
化を防ぎ、且つ流体漏れに対する信頼性を高めることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の示す斜視図である。

【図２】図１のフィルム（弾性被膜）を示す斜視図であ
る。

【図３】図１のフィルム（弾性被膜）に補正レンズを取
付ける前と後の状態を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例を備えた防振システムの
概略構成を示す図である。

【図５】従来の防振システムの概略構成を示す斜視図で
ある。

【図６】従来の振動検出手段の一つである角変位検出装
置を示す平面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。

【図８】図６に示した角変位検出装置の斜視図である。

【図９】図６のＢ−Ｂ断面図である。

【図１０】図６に示した角変位検出装置の電気的構成を
示す回路図である。

【図１１】従来の振動検出手段の一つであるサ−ボ角加
速度計の構成を示す分解斜視図である。

【図１２】図１１のサ−ボ角加速度計の電気的構成を示
すブロック図である。

【図１３】図１２の電気的構成を具体的に示す回路図で
ある。

【図１４】図５の防振システムにおける補正光学機構の
機械的及び電気的構成を示す図である。

【図１５】図１４に示した電気的構成を具体的に示した
回路図である。

【図１６】従来の補正光学機構を備えたブレ補正レンズ
を示す断面図である。

【図１７】図１６の補正光学機構の構成を示す一部断面
図である。

【図１８】図１７の補正光学機構における問題点を説明
するための断面図である。

【符合の説明】

１１ フィルム（弾性被膜） １２ 流体 １３ 外筒 １４ 内筒 ４１ｐ₁ ，４１ｐ₂ 、４２ｙ₁ ，４２ｙ₂ 磁性流体 ４２ 磁性流体 ５４５ 補正レンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ群を保持するレンズ鏡筒内に配置
   され、前記レンズ群の光軸を偏心させる補正レンズと、
   流体が封入され、補正レンズと前記レンズ鏡筒の間に配
   置される弾性被膜とを備えた防振カメラ用補正光学機
   構。
2. 【請求項２】 レンズ群を保持するレンズ鏡筒内に配置
   され、前記レンズ群の光軸を偏心させる補正レンズと、
   磁性流体が封入され、補正レンズと前記レンズ鏡筒の間
   に配置される弾性被膜と、該弾性被膜内の磁性流体を吸
   引する電磁手段を備えた防振カメラ用補正光学機構。