ブレ補正ユニット、レンズ鏡筒及び光学機器
【課題】ねじ止めによる部材の変形を回避すると同時に、ロックリング及び周辺部材の設計自由度を阻害しないロックリングの組立構造を備えるブレ補正ユニットを提供する。
【解決手段】
像ブレを補正するために光軸（α）と交差する方向に移動する可動部（２０）と、前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部（１０）と、略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部（３０）と、前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材（１１）と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【解決手段】
像ブレを補正するために光軸（α）と交差する方向に移動する可動部（２０）と、前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部（１０）と、略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部（３０）と、前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材（１１）と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレ補正ユニット、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れなどによる撮像画像のブレを抑制するブレ補正ユニットとして、ブレ補正用のレンズを保持する可動枠と、当該可動枠を相対移動可能に保持する固定枠に加えて、ブレ補正を行わない時に可動枠を固定するロックリングを有するものが提案されている。可動枠がロックリングによって固定されることにより、ブレ補正レンズ群は、ブレ補正動作が実施されない場合には光軸中心付近に固定され、撮影光学系は好適な光学特性を発揮することができる。
【０００３】
さらに、ロックリングの組立構造として、ロックリングを光軸方向に挟み込む蓋部材を用いて、当該蓋部材を固定枠にねじ止めするものが提案されている（特許文献１等参照）。また、その他のロックリングの組立構造として、取付位置から光軸周りに相対回転させることによって、ロックリングと固定対象とを組み合わせるバヨネット方式を採用する構造も提案されている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６９１３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、蓋部材でロックリングを挟み込む組立方式では、ロックリングの他に蓋部材やネジという部品が必要となるため部品点数が多く、生産性およびコストの面で課題を有する。また、蓋部材の固定のためにねじをねじ込む際に固定枠が変形し、撮影光学系の光学性能の劣化を招く場合があり、問題となっていた。また、バヨネット方式による組立方式では、ロックリングと周辺部材との干渉を避けるためにロックリング及び他の部材に要求される空間的な制約が大きくなり、設計自由度が小さくなるという問題を有している。バヨネット方式による組立方式では、ロックリングが組立後に作動する角度領域だけでなく、組立の際にロックリングが通過する角度領域についても、他の部材との干渉を避ける必要があるからである。
【０００６】
本発明に係るブレ補正ユニット等は、ねじ止めによる部材の変形を回避すると同時に、ロックリング及び周辺部材の設計自由度を阻害しないロックリングの組立構造を備えるブレ補正ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るブレ補正ユニットは、
像ブレを補正するために光軸（α）と交差する方向に移動する可動部（２０）と、
前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部（１０）と、
略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部（３０）と、
前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材（１１）と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、例えば、前記弾性部材は、前記光軸方向の先端側に、前記弾性部材から前記光軸側に向けて突出する先端部（１３）が形成されていても良い。
【０００９】
また、例えば、前記先端部は、前記光軸方向先端側であって前記光軸に対する傾きが第１の角度（θ１）である第１面（１４）と、前記第１面より前記光軸方向後側であって前記光軸に対する傾きが前記第１の角度より大きい第２の角度（θ２）で前記ロック部および前記保持部の前記他方と接触する第２面（１５）と、を有しても良い。
【００１０】
また、例えば、前記第２面は、略球状に突出した表面を備え前記ロック部および前記保持部の前記他方と摺動する摺動突部（１５ａ）を有しても良い。
【００１１】
本発明に係るレンズ鏡筒及び光学機器は、上記いずれかのブレ補正ユニットを搭載する。
【００１２】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るブレ補正ユニットを搭載したカメラシステムの概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示すカメラシステムに搭載されたブレ補正ユニットの分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すブレ補正ユニットに含まれるロックリングの平面図及びその部分拡大図である。
【図４】図４は、図２に示すブレ補正ユニットに含まれる固定枠の平面図及び断面図である。
【図５】図５は、ロックリングの組立の第１の段階を表す平面図及び断面図である。
【図６】図６は、ロックリングの組立の第２の段階を表す断面図である。
【図７】図７は、ロックリングの組立の第３の段階を表す平面図及び断面図である。
【図８】図８は、図７の一部を拡大した拡大断面図である。
【図９】図９は、図７の他の一部を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係るブレ補正装置を備えるカメラシステム５０の概略断面図である。カメラシステム５０は、レンズ鏡筒５２と、レンズ鏡筒５２が装着されるカメラボディ５４から成る。本実施形態に係るレンズ鏡筒５２は、６群構成のズームレンズであり、第１のレンズ群５６と、第２のレンズ群５８と、第３のレンズ群６０と、第４のレンズ群６２と、第５のレンズ群６４と、第６のレンズ群６６と、絞り７６とを有する。
【００１５】
第１のレンズ群５６と、第３のレンズ群６０と、第５のレンズ群６４と、第６のレンズ群６６は、レンズ鏡筒５２の倍率調整の際に、カメラシステム５０の光軸α方向に沿って移動する。また、第１のレンズ群５６は、レンズ鏡筒５２のピント合わせの際に、カメラシステム５０の光軸α方向に沿って移動する。カメラシステム５０は、第１のレンズ群５６を移動させて焦点調整を行うことによって、カメラボディ５４の内部に備えられる像面７４に、被写体の像を結ぶ。
【００１６】
第２のレンズ群５８と、第４のレンズ群６２とは、レンズ鏡筒５２の倍率調整およびピント合わせの際に、光軸α方向の位置が変化しない。第２レンズ群５８は、非ブレ補正レンズ群７０，７２と、ブレ補正レンズ群７８とから成る。
【００１７】
ブレ補正レンズ群７８は、ブレ補正を行うためのレンズ群であり、後述のブレ補正ユニット８０（図２等参照）によって、光軸αに略垂直な方向に移動することができる。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒５２に備えられるブレ補正ユニット８０（図２等参照）を例に説明を行うが、本発明を適用するブレ補正ユニットとしてはこれに限定されず、カメラボディ５４に備えられるものであってもよく、ビデオカメラや携帯電話等に備えられるものであってもよい。
【００１８】
図２は、図１に示すブレ補正レンズ群７８を移動させるブレ補正ユニット８０の分解斜視図である。ブレ補正ユニット８０は、蓋部材４０、可動枠２０、固定枠１０、ロックリング３０等を有する。図２には表示していないが、可動枠２０は、その中心部にブレ補正レンズ群７８（図５〜図７参照）を保持し、像ブレを補正するために光軸αに略垂直な方向に移動することができる。
【００１９】
固定枠１０は、可動枠２０とは異なり、光軸αに垂直な方向に関しては移動せず、可動枠２０を光軸αに略垂直な方向に相対移動可能に保持する。可動枠２０は、固定枠１０に対して、３つの鋼球４４と２つのコイルばね４６を介して保持されている。可動枠２０と固定枠１０は、３つの鋼球４４を間に挟んだ状態で、コイルばね４６によって互いに押し付け合う方向に付勢されている。コイルばね４６は、可動枠２０と固定枠１０とを光軸α方向に連結し、可動枠２０と固定枠１０が光軸α方向に分離することを防止する。
【００２０】
固定枠１０には、ロックリング３０を保持する機能を有する弾性部材１１が設けられている。弾性部材１１は、ロックリング３０が固定枠１０に対して光軸α方向に抜け落ちることを防止する。弾性部材１１等と関連するロックリング３０の組立構造については、後ほど詳述する。
【００２１】
可動枠２０及び固定枠１０には、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）が設置されており、可動枠２０に保持されるブレ補正レンズ群７８は、ＶＣＭからの駆動力を受けて光軸αに略垂直な方向に移動し、像ブレを補正する。また、可動枠２０及び固定枠１０には、可動枠２０の位置を検出するための位置検出センサも設置されている。レンズ鏡筒５２の内部等に設置される制御部（不図示）は、角速度センサ等の検出センサによる振れの結果や、可動枠２０の位置を検出する位置検出センサ等の出力を用いて、ＶＣＭの駆動及びこれに伴うブレ補正レンズ群７８の移動を制御し、像ブレを補正する。
【００２２】
蓋部材４０は、可動枠２０が光軸α方向に脱落することを防止する。蓋部材４０は、固定枠１０との間に、可動枠２０を光軸α方向に挟み込むように配置され、ネジ４７によって固定枠１０に固定される。
【００２３】
ロックリング３０は、略円環形状であり、ブレ補正を行わない時に、可動枠２０が固定枠１０に対して相対移動しないようにロックするための部材である。ロックリング３０は、固定枠１０に対して、光軸αを中心として相対回転可能に保持されるが、詳細な構造については後ほど詳述する。
【００２４】
図３は、図２に示すロックリング３０を、固定枠１０の側から観察した平面図である。ロックリング３０は、固定枠１０に取り付けられたモータからの回転力を受けるギア部３３を有している。ロックリング３０は、ギア部３３から伝えられる回転力により光軸αを中心として回転し、ロック位置と解除位置の間で変位する。またロックリング３０は、回転範囲を制限するための制限部３４を有している。制限部３４は、ロックリング３０が所定の範囲を超えて回転しようとすると固定枠１０に設けられた突起に接触し、所定の範囲内のみで回転するようにロックリング３０の回転範囲を制限する。
【００２５】
ロックリング３０の内周面には、光軸α側に向かって突出する嵌合部３８が形成されている。ロックリング３０がロック位置にある場合、嵌合部３８は、図２に示す可動枠２０の突起部２８と係合し、可動枠２０の相対移動を禁止する。また、ロックリング３０がロック位置から解除位置に変位することにより、嵌合部３８と突起部２８の係合は解除される。ロックリング３０が解除位置にある場合、可動枠２０の突起部２８は、嵌合部３８の間に形成された逃げ部３９に位置し、可動枠２０は、ブレ補正動作のための移動を行うことができる。
【００２６】
図３に示すロックリング３０は、ロックリング３０における外周面の一部であって固定枠１０の対向内周面１７に係合する対向外周面３７を有している。図４（ａ）は、固定枠１０をロックリング３０側から見た平面図であり、図４（ｂ）は固定枠１０の断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ロックリング３０の対向内周面１７は、弾性部材１１が設けられている位置を除いて周方向に延在しており、組立状態においては、ロックリング３０の対向外周面３７と対向する（図７及び図９参照）。ロックリング３０の対向外周面３７が、固定枠１０の対向内周面１７と係合することにより、ロックリング３０は、光軸αを中心とする回転運動を、円滑に行うことができる。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、固定枠１０には、周方向に沿って略等間隔に、３つの弾性部材１１が設けられている。固定枠１０とロックリング３０の組立後の状態を表す図７（ｂ）の部分拡大図である図８に示すように、弾性部材１１は、固定枠１０から突出して光軸α方向に延在しており、基端部１２と先端部１３とを有する。先端部１３は、弾性部材１１における光軸α方向の先端側に形成されており、弾性部材１１が延在する位置から光軸α側に向かって突出している。弾性部材１１の基端部１２は、ロックリング３０を固定枠１０に係合させる際に弾性部材１１が好適に弾性変形できるように、先端部１３より肉薄に形成されている。
【００２８】
ロックリング３０は、図４（ａ）に示す固定枠１０の第３面１６と、図８及び図９等に示す弾性部材１１の先端部１３によって光軸α方向の移動を規制され、光軸α方向に関して保持される。なお、固定枠１０の第３面１６は、光軸αに略直交する方向に延在する面であり、第３面１６には、略球状に突出した表面を備え、ロックリング３０と点当たりして摺動する摺動突部１６ａが形成されている。
【００２９】
以下に、図５から図７を用いて、ロックリング３０の組立方法について説明する。図５は、ロックリング３０の組立の第１の段階を表す図であり、図５（ａ）は、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０をロックリング３０側から見た平面図であり、図５（ｂ）は光軸αを通る断面によるロックリング３０等の断面図である。第１の段階では、ロックリング３０を、可動枠２０が取り付けられた固定枠１０に対して、弾性部材１１の先端側から、光軸α方向に沿って接近させる。
【００３０】
図６は、ロックリング３０の組立の第２の段階を表す図であり、図５（ｂ）と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０を、光軸αを通る断面で見た断面図である。図６に示すように、第２の段階では、弾性部材１１の先端部１３（特に後述の第１面１４（図８参照））が、ロックリング３０の外周面と接触することにより、弾性部材１１が、光軸αと交差する方向に弾性変形する。すなわち、弾性部材１１の先端部１３（図８参照）は、弾性部材１１に外力が加わらない状態では、ロックリング３０の外周面より光軸αに近接しているため、弾性部材１１は、ロックリング３０を固定枠１０に係合させる際に、一次的に外径側へ押し広げられる。
【００３１】
図７は、ロックリングの組立の第３の段階を表す図であり、図７（ａ）は、図５（ａ）と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０をロックリング３０側から見た平面図である。また、図７（ｂ）は、図５（ｂ）及び図６と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０を、光軸αを通る断面で見た断面図である。第３の段階では、ロックリング３０の外周面が弾性部材１１の先端部１３（図８等参照）と対向する位置を通り過ぎ、基端部１２（図８等参照）と対向している。したがって、弾性部材１１における先端部１３の光軸α側端部は、ロックリング３０と接触しない状態となり、弾性部材１１は、図５と同様の状態に戻る。このようにして、ロックリング３０は、光軸α方向に脱落しないように、固定枠１０に対して組み立てられる。
【００３２】
図７の拡大図である図８に示すように、弾性部材１１の先端部１３は、光軸α方向先端側に位置しており光軸αに対する傾きが第１の角度θ１である第１面１４と、第１面１４より光軸α方向後側に位置しており光軸αに対する傾きが第１の角度θ１より大きい第２の角度θ２である第２面１５とを有する。第２面１５は、ロックリング３０の第２対向面３５と接触し、固定枠１０から分離しないように、ロックリング３０を保持する。第２面１５には、略球状に突出した表面を備え、ロックリング３０の第２対向面３５と摺動する摺動突部１５ａが形成されている。摺動突部１５ａは、第２対向面３５に対して点接触するため、ロックリング３０は、光軸αを中心として円滑に変位することができる。
【００３３】
図８に示す第１の角度θ1は、組立時にロックリング３０の外周面をスムーズに通過させることができるように、０度より大きく９０度より小さい角度とすることが好ましい。また、第２の角度θ２は、組立後にロックリング３０が誤って脱落しないように、第１の角度θ１より大きい角度とすることが好ましく、図８に示す例では略９０度である。
【００３４】
図７の他の部分に関する拡大図である図９に示すように、組立後の状態において、ロックリング３０の第３対向面３６は、固定枠１０の第３面１６に接触する。したがって、ロックリング３０は、弾性部材１１における先端部１３の第２面１５と、固定枠１０の第３面１６の間に挟まれて、光軸α方向に関して保持される。なお、ロックリング３０の第２対向面３５及び第３対向面３６は、光軸αと略直交する方向に延在する面である。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係るブレ補正ユニット８０は、固定枠１０に設けられた弾性部材１１を有し、弾性部材１１の弾性変形を利用して、ロックリング３０を組立・保持する機構を採用している。したがって、ブレ補正ユニット８０は、ロックリング３０を固定するための他の部材が必要なく、部品点数を低減することができ、生産性およびコストの面で有利である。また、ロックリング３０の固定のために、固定枠１０にねじをねじ込む必要がないため、組立時における固定枠１０の変形の危険性が少なく、固定枠１０の変形に伴う光学性能の劣化を防止できる。
【００３６】
また、ブレ補正ユニット８０は、弾性部材１１の光軸αと交差する方向の弾性変形を利用することにより、ロックリング３０を固定枠１０に対して、光軸α方向に沿って近づけていくだけで、ロックリング３０を組み立てることができる。したがって、ブレ補正ユニット８０は、ロックリング３０の組立が極めて容易であり、しかもバヨネット方式に比べて設計における空間的制約が少なく、ロックリング３０およびその周辺部材の設計自由度が高い。
【００３７】
また、ロックリング３０は、弾性部材１１の先端部１３と固定枠１０の間に挟持され、好適に保持される。さらに、先端部１３の第２面１５に摺動突部１５ａを形成することにより、ロックリング３０はより円滑に回転移動することが可能である。また、弾性部材１１における第１面１４の角度θ１と、第２面１５の角度θ２を適切に設計することにより、ロックリング３０のより円滑な組立及び確実な保持を実現することができる。
【００３８】
なお、弾性部材１１の材質は特に限定されず、樹脂や金属によって形成することができるが、固定枠１０と一体に形成されることが、部品点数削減及び組立の簡易化の観点から好ましい。また、弾性部材１１は、ロックリング３０側に設けることも可能であり、この場合は、弾性部材１１は、ロックリング３０と一体に形成されることが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…固定枠
１１…弾性部材
１２…基端部
１３…先端部
１４…第１面
１５…第２面
１５ａ，１６ａ…摺動突部
１６…第３面
１７…対向内周面
２０…可動枠
２８…突起部
３０…ロックリング
３３…ギア部
３４…制限部
３５…第２対向面
３６…第３対向面
３７…対向外周面
３８…嵌合部
３９…逃げ部
４０…蓋部材
４４…鋼球
４６…コイルばね
４７…ネジ
５０…カメラシステム
５２…レンズ鏡筒
５４…カメラボディ
５６〜６６…第１〜第６のレンズ群
７０，７２…非ブレ補正レンズ群
７４…像面
７６…絞り
７８…ブレ補正レンズ群
８０…ブレ補正ユニット
α…光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレ補正ユニット、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れなどによる撮像画像のブレを抑制するブレ補正ユニットとして、ブレ補正用のレンズを保持する可動枠と、当該可動枠を相対移動可能に保持する固定枠に加えて、ブレ補正を行わない時に可動枠を固定するロックリングを有するものが提案されている。可動枠がロックリングによって固定されることにより、ブレ補正レンズ群は、ブレ補正動作が実施されない場合には光軸中心付近に固定され、撮影光学系は好適な光学特性を発揮することができる。
【０００３】
さらに、ロックリングの組立構造として、ロックリングを光軸方向に挟み込む蓋部材を用いて、当該蓋部材を固定枠にねじ止めするものが提案されている（特許文献１等参照）。また、その他のロックリングの組立構造として、取付位置から光軸周りに相対回転させることによって、ロックリングと固定対象とを組み合わせるバヨネット方式を採用する構造も提案されている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６９１３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、蓋部材でロックリングを挟み込む組立方式では、ロックリングの他に蓋部材やネジという部品が必要となるため部品点数が多く、生産性およびコストの面で課題を有する。また、蓋部材の固定のためにねじをねじ込む際に固定枠が変形し、撮影光学系の光学性能の劣化を招く場合があり、問題となっていた。また、バヨネット方式による組立方式では、ロックリングと周辺部材との干渉を避けるためにロックリング及び他の部材に要求される空間的な制約が大きくなり、設計自由度が小さくなるという問題を有している。バヨネット方式による組立方式では、ロックリングが組立後に作動する角度領域だけでなく、組立の際にロックリングが通過する角度領域についても、他の部材との干渉を避ける必要があるからである。
【０００６】
本発明に係るブレ補正ユニット等は、ねじ止めによる部材の変形を回避すると同時に、ロックリング及び周辺部材の設計自由度を阻害しないロックリングの組立構造を備えるブレ補正ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るブレ補正ユニットは、
像ブレを補正するために光軸（α）と交差する方向に移動する可動部（２０）と、
前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部（１０）と、
略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部（３０）と、
前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材（１１）と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、例えば、前記弾性部材は、前記光軸方向の先端側に、前記弾性部材から前記光軸側に向けて突出する先端部（１３）が形成されていても良い。
【０００９】
また、例えば、前記先端部は、前記光軸方向先端側であって前記光軸に対する傾きが第１の角度（θ１）である第１面（１４）と、前記第１面より前記光軸方向後側であって前記光軸に対する傾きが前記第１の角度より大きい第２の角度（θ２）で前記ロック部および前記保持部の前記他方と接触する第２面（１５）と、を有しても良い。
【００１０】
また、例えば、前記第２面は、略球状に突出した表面を備え前記ロック部および前記保持部の前記他方と摺動する摺動突部（１５ａ）を有しても良い。
【００１１】
本発明に係るレンズ鏡筒及び光学機器は、上記いずれかのブレ補正ユニットを搭載する。
【００１２】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るブレ補正ユニットを搭載したカメラシステムの概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示すカメラシステムに搭載されたブレ補正ユニットの分解斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すブレ補正ユニットに含まれるロックリングの平面図及びその部分拡大図である。
【図４】図４は、図２に示すブレ補正ユニットに含まれる固定枠の平面図及び断面図である。
【図５】図５は、ロックリングの組立の第１の段階を表す平面図及び断面図である。
【図６】図６は、ロックリングの組立の第２の段階を表す断面図である。
【図７】図７は、ロックリングの組立の第３の段階を表す平面図及び断面図である。
【図８】図８は、図７の一部を拡大した拡大断面図である。
【図９】図９は、図７の他の一部を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係るブレ補正装置を備えるカメラシステム５０の概略断面図である。カメラシステム５０は、レンズ鏡筒５２と、レンズ鏡筒５２が装着されるカメラボディ５４から成る。本実施形態に係るレンズ鏡筒５２は、６群構成のズームレンズであり、第１のレンズ群５６と、第２のレンズ群５８と、第３のレンズ群６０と、第４のレンズ群６２と、第５のレンズ群６４と、第６のレンズ群６６と、絞り７６とを有する。
【００１５】
第１のレンズ群５６と、第３のレンズ群６０と、第５のレンズ群６４と、第６のレンズ群６６は、レンズ鏡筒５２の倍率調整の際に、カメラシステム５０の光軸α方向に沿って移動する。また、第１のレンズ群５６は、レンズ鏡筒５２のピント合わせの際に、カメラシステム５０の光軸α方向に沿って移動する。カメラシステム５０は、第１のレンズ群５６を移動させて焦点調整を行うことによって、カメラボディ５４の内部に備えられる像面７４に、被写体の像を結ぶ。
【００１６】
第２のレンズ群５８と、第４のレンズ群６２とは、レンズ鏡筒５２の倍率調整およびピント合わせの際に、光軸α方向の位置が変化しない。第２レンズ群５８は、非ブレ補正レンズ群７０，７２と、ブレ補正レンズ群７８とから成る。
【００１７】
ブレ補正レンズ群７８は、ブレ補正を行うためのレンズ群であり、後述のブレ補正ユニット８０（図２等参照）によって、光軸αに略垂直な方向に移動することができる。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒５２に備えられるブレ補正ユニット８０（図２等参照）を例に説明を行うが、本発明を適用するブレ補正ユニットとしてはこれに限定されず、カメラボディ５４に備えられるものであってもよく、ビデオカメラや携帯電話等に備えられるものであってもよい。
【００１８】
図２は、図１に示すブレ補正レンズ群７８を移動させるブレ補正ユニット８０の分解斜視図である。ブレ補正ユニット８０は、蓋部材４０、可動枠２０、固定枠１０、ロックリング３０等を有する。図２には表示していないが、可動枠２０は、その中心部にブレ補正レンズ群７８（図５〜図７参照）を保持し、像ブレを補正するために光軸αに略垂直な方向に移動することができる。
【００１９】
固定枠１０は、可動枠２０とは異なり、光軸αに垂直な方向に関しては移動せず、可動枠２０を光軸αに略垂直な方向に相対移動可能に保持する。可動枠２０は、固定枠１０に対して、３つの鋼球４４と２つのコイルばね４６を介して保持されている。可動枠２０と固定枠１０は、３つの鋼球４４を間に挟んだ状態で、コイルばね４６によって互いに押し付け合う方向に付勢されている。コイルばね４６は、可動枠２０と固定枠１０とを光軸α方向に連結し、可動枠２０と固定枠１０が光軸α方向に分離することを防止する。
【００２０】
固定枠１０には、ロックリング３０を保持する機能を有する弾性部材１１が設けられている。弾性部材１１は、ロックリング３０が固定枠１０に対して光軸α方向に抜け落ちることを防止する。弾性部材１１等と関連するロックリング３０の組立構造については、後ほど詳述する。
【００２１】
可動枠２０及び固定枠１０には、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）が設置されており、可動枠２０に保持されるブレ補正レンズ群７８は、ＶＣＭからの駆動力を受けて光軸αに略垂直な方向に移動し、像ブレを補正する。また、可動枠２０及び固定枠１０には、可動枠２０の位置を検出するための位置検出センサも設置されている。レンズ鏡筒５２の内部等に設置される制御部（不図示）は、角速度センサ等の検出センサによる振れの結果や、可動枠２０の位置を検出する位置検出センサ等の出力を用いて、ＶＣＭの駆動及びこれに伴うブレ補正レンズ群７８の移動を制御し、像ブレを補正する。
【００２２】
蓋部材４０は、可動枠２０が光軸α方向に脱落することを防止する。蓋部材４０は、固定枠１０との間に、可動枠２０を光軸α方向に挟み込むように配置され、ネジ４７によって固定枠１０に固定される。
【００２３】
ロックリング３０は、略円環形状であり、ブレ補正を行わない時に、可動枠２０が固定枠１０に対して相対移動しないようにロックするための部材である。ロックリング３０は、固定枠１０に対して、光軸αを中心として相対回転可能に保持されるが、詳細な構造については後ほど詳述する。
【００２４】
図３は、図２に示すロックリング３０を、固定枠１０の側から観察した平面図である。ロックリング３０は、固定枠１０に取り付けられたモータからの回転力を受けるギア部３３を有している。ロックリング３０は、ギア部３３から伝えられる回転力により光軸αを中心として回転し、ロック位置と解除位置の間で変位する。またロックリング３０は、回転範囲を制限するための制限部３４を有している。制限部３４は、ロックリング３０が所定の範囲を超えて回転しようとすると固定枠１０に設けられた突起に接触し、所定の範囲内のみで回転するようにロックリング３０の回転範囲を制限する。
【００２５】
ロックリング３０の内周面には、光軸α側に向かって突出する嵌合部３８が形成されている。ロックリング３０がロック位置にある場合、嵌合部３８は、図２に示す可動枠２０の突起部２８と係合し、可動枠２０の相対移動を禁止する。また、ロックリング３０がロック位置から解除位置に変位することにより、嵌合部３８と突起部２８の係合は解除される。ロックリング３０が解除位置にある場合、可動枠２０の突起部２８は、嵌合部３８の間に形成された逃げ部３９に位置し、可動枠２０は、ブレ補正動作のための移動を行うことができる。
【００２６】
図３に示すロックリング３０は、ロックリング３０における外周面の一部であって固定枠１０の対向内周面１７に係合する対向外周面３７を有している。図４（ａ）は、固定枠１０をロックリング３０側から見た平面図であり、図４（ｂ）は固定枠１０の断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ロックリング３０の対向内周面１７は、弾性部材１１が設けられている位置を除いて周方向に延在しており、組立状態においては、ロックリング３０の対向外周面３７と対向する（図７及び図９参照）。ロックリング３０の対向外周面３７が、固定枠１０の対向内周面１７と係合することにより、ロックリング３０は、光軸αを中心とする回転運動を、円滑に行うことができる。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、固定枠１０には、周方向に沿って略等間隔に、３つの弾性部材１１が設けられている。固定枠１０とロックリング３０の組立後の状態を表す図７（ｂ）の部分拡大図である図８に示すように、弾性部材１１は、固定枠１０から突出して光軸α方向に延在しており、基端部１２と先端部１３とを有する。先端部１３は、弾性部材１１における光軸α方向の先端側に形成されており、弾性部材１１が延在する位置から光軸α側に向かって突出している。弾性部材１１の基端部１２は、ロックリング３０を固定枠１０に係合させる際に弾性部材１１が好適に弾性変形できるように、先端部１３より肉薄に形成されている。
【００２８】
ロックリング３０は、図４（ａ）に示す固定枠１０の第３面１６と、図８及び図９等に示す弾性部材１１の先端部１３によって光軸α方向の移動を規制され、光軸α方向に関して保持される。なお、固定枠１０の第３面１６は、光軸αに略直交する方向に延在する面であり、第３面１６には、略球状に突出した表面を備え、ロックリング３０と点当たりして摺動する摺動突部１６ａが形成されている。
【００２９】
以下に、図５から図７を用いて、ロックリング３０の組立方法について説明する。図５は、ロックリング３０の組立の第１の段階を表す図であり、図５（ａ）は、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０をロックリング３０側から見た平面図であり、図５（ｂ）は光軸αを通る断面によるロックリング３０等の断面図である。第１の段階では、ロックリング３０を、可動枠２０が取り付けられた固定枠１０に対して、弾性部材１１の先端側から、光軸α方向に沿って接近させる。
【００３０】
図６は、ロックリング３０の組立の第２の段階を表す図であり、図５（ｂ）と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０を、光軸αを通る断面で見た断面図である。図６に示すように、第２の段階では、弾性部材１１の先端部１３（特に後述の第１面１４（図８参照））が、ロックリング３０の外周面と接触することにより、弾性部材１１が、光軸αと交差する方向に弾性変形する。すなわち、弾性部材１１の先端部１３（図８参照）は、弾性部材１１に外力が加わらない状態では、ロックリング３０の外周面より光軸αに近接しているため、弾性部材１１は、ロックリング３０を固定枠１０に係合させる際に、一次的に外径側へ押し広げられる。
【００３１】
図７は、ロックリングの組立の第３の段階を表す図であり、図７（ａ）は、図５（ａ）と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０をロックリング３０側から見た平面図である。また、図７（ｂ）は、図５（ｂ）及び図６と同様に、ロックリング３０、固定枠１０及び可動枠２０を、光軸αを通る断面で見た断面図である。第３の段階では、ロックリング３０の外周面が弾性部材１１の先端部１３（図８等参照）と対向する位置を通り過ぎ、基端部１２（図８等参照）と対向している。したがって、弾性部材１１における先端部１３の光軸α側端部は、ロックリング３０と接触しない状態となり、弾性部材１１は、図５と同様の状態に戻る。このようにして、ロックリング３０は、光軸α方向に脱落しないように、固定枠１０に対して組み立てられる。
【００３２】
図７の拡大図である図８に示すように、弾性部材１１の先端部１３は、光軸α方向先端側に位置しており光軸αに対する傾きが第１の角度θ１である第１面１４と、第１面１４より光軸α方向後側に位置しており光軸αに対する傾きが第１の角度θ１より大きい第２の角度θ２である第２面１５とを有する。第２面１５は、ロックリング３０の第２対向面３５と接触し、固定枠１０から分離しないように、ロックリング３０を保持する。第２面１５には、略球状に突出した表面を備え、ロックリング３０の第２対向面３５と摺動する摺動突部１５ａが形成されている。摺動突部１５ａは、第２対向面３５に対して点接触するため、ロックリング３０は、光軸αを中心として円滑に変位することができる。
【００３３】
図８に示す第１の角度θ1は、組立時にロックリング３０の外周面をスムーズに通過させることができるように、０度より大きく９０度より小さい角度とすることが好ましい。また、第２の角度θ２は、組立後にロックリング３０が誤って脱落しないように、第１の角度θ１より大きい角度とすることが好ましく、図８に示す例では略９０度である。
【００３４】
図７の他の部分に関する拡大図である図９に示すように、組立後の状態において、ロックリング３０の第３対向面３６は、固定枠１０の第３面１６に接触する。したがって、ロックリング３０は、弾性部材１１における先端部１３の第２面１５と、固定枠１０の第３面１６の間に挟まれて、光軸α方向に関して保持される。なお、ロックリング３０の第２対向面３５及び第３対向面３６は、光軸αと略直交する方向に延在する面である。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係るブレ補正ユニット８０は、固定枠１０に設けられた弾性部材１１を有し、弾性部材１１の弾性変形を利用して、ロックリング３０を組立・保持する機構を採用している。したがって、ブレ補正ユニット８０は、ロックリング３０を固定するための他の部材が必要なく、部品点数を低減することができ、生産性およびコストの面で有利である。また、ロックリング３０の固定のために、固定枠１０にねじをねじ込む必要がないため、組立時における固定枠１０の変形の危険性が少なく、固定枠１０の変形に伴う光学性能の劣化を防止できる。
【００３６】
また、ブレ補正ユニット８０は、弾性部材１１の光軸αと交差する方向の弾性変形を利用することにより、ロックリング３０を固定枠１０に対して、光軸α方向に沿って近づけていくだけで、ロックリング３０を組み立てることができる。したがって、ブレ補正ユニット８０は、ロックリング３０の組立が極めて容易であり、しかもバヨネット方式に比べて設計における空間的制約が少なく、ロックリング３０およびその周辺部材の設計自由度が高い。
【００３７】
また、ロックリング３０は、弾性部材１１の先端部１３と固定枠１０の間に挟持され、好適に保持される。さらに、先端部１３の第２面１５に摺動突部１５ａを形成することにより、ロックリング３０はより円滑に回転移動することが可能である。また、弾性部材１１における第１面１４の角度θ１と、第２面１５の角度θ２を適切に設計することにより、ロックリング３０のより円滑な組立及び確実な保持を実現することができる。
【００３８】
なお、弾性部材１１の材質は特に限定されず、樹脂や金属によって形成することができるが、固定枠１０と一体に形成されることが、部品点数削減及び組立の簡易化の観点から好ましい。また、弾性部材１１は、ロックリング３０側に設けることも可能であり、この場合は、弾性部材１１は、ロックリング３０と一体に形成されることが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…固定枠
１１…弾性部材
１２…基端部
１３…先端部
１４…第１面
１５…第２面
１５ａ，１６ａ…摺動突部
１６…第３面
１７…対向内周面
２０…可動枠
２８…突起部
３０…ロックリング
３３…ギア部
３４…制限部
３５…第２対向面
３６…第３対向面
３７…対向外周面
３８…嵌合部
３９…逃げ部
４０…蓋部材
４４…鋼球
４６…コイルばね
４７…ネジ
５０…カメラシステム
５２…レンズ鏡筒
５４…カメラボディ
５６〜６６…第１〜第６のレンズ群
７０，７２…非ブレ補正レンズ群
７４…像面
７６…絞り
７８…ブレ補正レンズ群
８０…ブレ補正ユニット
α…光軸
【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交差する方向に移動する可動部と、
前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部と、
略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部と、
前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のブレ補正ユニットであって、
前記弾性部材は、前記光軸方向の先端側に、前記弾性部材から前記光軸側に向けて突出する先端部が形成されていることを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブレ補正ユニットであって、
前記先端部は、前記光軸方向先端側であって前記光軸に対する傾きが第１の角度である第１面と、前記第１面より前記光軸方向後側であって前記光軸に対する傾きが前記第１の角度より大きい第２の角度で前記ロック部および前記保持部の前記他方と接触する第２面と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のブレ補正ユニットであって、
前記第２面は、略球状に突出した表面を備え前記ロック部および前記保持部の前記他方と摺動する摺動突部を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレ補正ユニットを搭載するレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレ補正ユニットを搭載する光学機器。
【請求項１】
像ブレを補正するために光軸と交差する方向に移動する可動部と、
前記可動部を前記光軸と交差する方向に相対移動可能に保持する保持部と、
略円環形状であり、外周面の少なくとも一部が前記保持部に係合し、前記可動部の相対移動を禁止するロック位置と、前記可動部の相対移動を可能とする解除位置との間で変位するロック部と、
前記ロック部および前記保持部の一方に設けられ、前記光軸方向に延在し、前記ロック部および前記保持部の他方と係合させる際に前記光軸と交差する方向に弾性変形可能な弾性部材と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のブレ補正ユニットであって、
前記弾性部材は、前記光軸方向の先端側に、前記弾性部材から前記光軸側に向けて突出する先端部が形成されていることを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブレ補正ユニットであって、
前記先端部は、前記光軸方向先端側であって前記光軸に対する傾きが第１の角度である第１面と、前記第１面より前記光軸方向後側であって前記光軸に対する傾きが前記第１の角度より大きい第２の角度で前記ロック部および前記保持部の前記他方と接触する第２面と、を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のブレ補正ユニットであって、
前記第２面は、略球状に突出した表面を備え前記ロック部および前記保持部の前記他方と摺動する摺動突部を有することを特徴とするブレ補正ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレ補正ユニットを搭載するレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレ補正ユニットを搭載する光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０９０４０（Ｐ２０１３−１０９０４０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１９７７（Ｐ２０１１−２５１９７７）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
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