像振れ補正装置および光学機器
【課題】 光軸方向の厚さを小型化する。
【解決手段】 振れ補正手段１０１を保持する可動部材１０３と、固定部材１０２に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材１０４と、案内部材を、固定部材に対して転動により案内する第１の転動部材１０５と、可動部材を、案内部材に対して転動により案内する第２の転動部材と、案内部材に第１、第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１および第２の付勢手段と、可動部材を移動させる駆動手段とを有し、第１の転動部材と第２の転動部材は、案内部材の同一面側に配置される。
【解決手段】 振れ補正手段１０１を保持する可動部材１０３と、固定部材１０２に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材１０４と、案内部材を、固定部材に対して転動により案内する第１の転動部材１０５と、可動部材を、案内部材に対して転動により案内する第２の転動部材と、案内部材に第１、第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１および第２の付勢手段と、可動部材を移動させる駆動手段とを有し、第１の転動部材と第２の転動部材は、案内部材の同一面側に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に搭載される像振れ補正装置および光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、一般的な防振システムについて、図４を用いて説明する。図４は、図示矢印４６１方向のカメラ縦振れ４６１ｐ及びカメラ横振れ４６１ｙに起因する像振れを抑制するシステムを想定している。
【０００３】
図４のうち、４６２は撮影光学系を有するレンズ鏡筒、４６３ｐ，４６３ｙ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４６４ｐ，４６４ｙで示してある。４６５ｐ，４６５ｙは演算回路であり、角変位検出装置４６３ｐ，４６３ｙからの信号を演算して像振れ補正装置４００の駆動目標信号に変換する。そして、この信号により像振れ補正装置４００を駆動させて、像面４６９での安定を確保する。４６７ｐ，４６７ｙは、各々像振れ補正装置４００の駆動部であり、４６８ｐ，４６８ｙは補正レンズ位置検出センサである。
【０００４】
次に、従来の像振れ補正装置について、図５および図６を用いて説明する。図５は従来の像振れ補正装置の構造を示す分解斜視図であり、図６は図５を組み立てた後の該像振れ補正装置を、光軸に平行に切断した模式図である。
【０００５】
一般的に、像振れ補正装置は、補正レンズを保持する可動部材を、カメラを横方向に振る方向（以下ヨー方向と記す）と縦方向に振る方向（以下ピッチ方向と記す）それぞれ独立にしかも光軸方向の移動を生じずに摩擦無く移動可能に支持する必要がある。
【０００６】
この従来の像振れ補正装置は、補正レンズ３０１、固定地板３０２、可動鏡筒３０３、案内部材３０４、第１の転動ボール３０５、第１の転動受け部材３０６および３０７、第２の転動ボール３０８、第２の転動受け部材３０９および３１０を有する。また、付勢部材３１２を有する。なお、転動ボール３０５および３０８は、転がり抵抗を低減するために硬い材質であることが望ましい。また様々な部品との位置決め部分が設けられた固定地板３０２と可動鏡筒３０３は、複雑形状になるために、樹脂成型によって製造するのが最も適当である。
【０００７】
一方、補正レンズ３０１の重量が重くなるなど、可動鏡筒３０３の負荷が増えると、転動ボール３０５、３０８と接触する箇所には大きな圧力が発生する。モールド樹脂と転動ボール３０５、３０８を接触させる構造では、この圧力によって変形、磨耗してしまう恐れがある。したがって、モールド部材である可動鏡筒３０３、固定地板３０２には、転動ボール３０５、３０８を受けるための転動受け部材３０６、３０７、３０９、３１０をそれぞれ取り付ける必要がある。また、転動受け部材３０６、３０７、３０９、３１０は、ステンレス等の硬い材料が用いられ、プレス成型によって製造するのが適当である。
【０００８】
一方、この像振れ補正装置は、固定地板３０２に設けられた取り付け部によって、他のレンズ群や、フィルムやＣＣＤなどの撮像部材を支持する図示しない鏡筒部材に取り付けられる。したがって、固定地板３０２と不図示の鏡筒部材との間の光軸方向位置及び傾きを正確にすることで、他のレンズ群や撮像部材との位置関係を高精度に行うことができる。
【０００９】
また、特許文献１では、固定部材と、レンズを保持する可動部材との間に、ヨー方向およびピッチ方向に伸びるボール保持部を有する案内部材を設けていた。これにより可動部材は、回転方向への移動が規制されるため、ヨー方向およびピッチ方向へ所望の量だけ精度よく移動させることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−００７０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図５，６に開示した従来の像振れ補正装置では、固定地板３０２と補正レンズ３０１との間に、第１の転動受け部材３０６、３０７、第１の転動ボール３０５、案内部材３０４、第２の転動ボール３０８、第２の転動受け部材３０９，３１０と、多くの部品を介している。そのため、図５，６に開示した従来の像振れ補正装置や特許文献１で開示されている像振れ補正装置では、光軸方向に部品が重なるため、装置全体の薄型化が難しいという問題があった。
【００１２】
（発明の目的）
本発明の目的は、光軸方向の厚さを薄型化した像振れ補正装置および光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の像振れ補正装置は、固定部材と、振れ補正手段を保持し、光軸と直交する方向に移動可能な可動部材と、前記固定部材に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ前記可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材と、前記案内部材を、前記固定部材に対して前記第１の方向に転動により案内する第１の転動部材と、前記可動部材を、前記案内部材に対して前記第２の方向に転動により案内する第２の転動部材と、前記案内部材に前記第１の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１の付勢手段と、前記案内部材に前記第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第２の付勢手段と、前記可動部材を前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させる駆動手段とを有し、前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、前記案内部材の同一面側に配置されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光軸方向の厚さを薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例である像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施例の組立後の状態を示す正面図である。
【図３】実施例の光軸に平行に切断した状態を示す模式図である。
【図４】一般的な防振システムを示す斜視図である。
【図５】従来例の構造を示す分解斜視図である。
【図６】従来例の光軸に平行に切断した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に記載される通りである。
【実施例】
【００１７】
図１ないし図３を参照して、本実施例である像振れ補正装置１００の構成について説明する。
【００１８】
本実施例における像振れ補正装置１００は、振れ補正手段である補正レンズ１０１、固定部材である固定地板１０２、可動部材である可動鏡筒１０３、案内部材１０４を有する。また、第１の転動ボール１０５（１０５１、１０５２、１０５３）、第１の転動受け部材１０６、第２の転動ボール１０７（１０７１、１０７２、１０７３）、第２の転動受け部材１０８、第１の付勢磁石１０９、第２の付勢磁石１１０を有する。また、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２、ピッチマグネット１１３、ヨーマグネット１１４、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を有する。第１および第２の転動部材として第１および第２の転動ボール１０５、１０７が用いられているが、円柱形の転動部材でも良い。
【００１９】
固定地板１０２に第１の転動受け部材１０６、第１の付勢磁石１０９、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２、ピッチマグネット１１３およびヨーマグネット１１４を固定することで、固定部ユニットを構成する。
【００２０】
また、可動鏡筒１０３に補正レンズ１０１、第２の転動受け部材１０８、第２の付勢磁石１１０、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を固定することで、鏡筒ユニットを構成する。
【００２１】
図１は本実施例の部品構成を示す分解斜視図である。図２は、組立後の像振れ補正装置１００を正面から見た図である。なお、図２では説明のために案内部材１０４および第２のヨーク１１２は図示していない。図３は、像振れ補正装置１００を光軸に平行に切断した模式図である。
【００２２】
補正レンズ１０１は、図示しない撮像光学系の一部を構成するレンズであり、光軸を偏心させる振れ光学要素である。光軸と直交する方向に移動することによって、撮像光学系の作る像を移動させることができる。これにより手振れを検知したときに、前述の方法により像面での安定を確保することができる。
【００２３】
なお、本実施例においては、振れ補正手段として補正レンズ１０１を用いているが、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサなどの撮像素子を撮影レンズに対して移動させることでも、同様の効果が期待できる。
【００２４】
固定地板（固定部材）１０２は、概略円盤状に形成される。中央部に開口部を有し、可動鏡筒１０３を配置することができる。
【００２５】
また固定地板１０２は、図１に示されるように、外周側面部に３箇所の取り付けリングを固定できる取り付け穴１０２１を有している。この穴を利用し、他のレンズ群（例えば、結像光学系）を固定するレンズ鏡筒に固定される。すなわち、この取り付け穴１０２１が、像振れ補正装置１００の基準位置となる。
【００２６】
また固定地板１０２は、貫通する第１の転動ボール配置溝１０２２を有している。第１の転動ボール配置溝１０２２は、第１の転動ボール１０５（１０５１、１０５２、１０５３）の数と同じ数（本実施例では三個）設けられ、その内部に第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３を転動可能に収容することができる。また、第１の転動ボール配置溝１０２２の開口の大きさは、第１の転動ボール１０５の可動範囲よりも大きく、ヨー方向に長い長孔形状を有する。ただし、本発明はこの形状に限定されるものではなく、例えば矩形形状であってもよい。
【００２７】
そして固定地板１０２は、第１の付勢磁石１０９、ピッチマグネット１１３、ヨーマグネット１１４と嵌合する穴を具えており、それぞれの部品の位置決めをすることができる。
【００２８】
可動鏡筒１０３は、中央の開口部に補正レンズ１０１を保持することができる。また可動鏡筒１０３は、後述の方法で固定地板１０２に対して光軸と直交する方向に移動可能に支持される。
【００２９】
また可動鏡筒１０３は、貫通する第２の転動ボール配置溝１０３１を３個有している。第２の転動ボール配置溝１０３１は、その内部に第２の転動ボール１０７（１０７１、１０７２、１０７３）を転動可能に収容することができ、その溝の大きさは、第２の転動ボール１０７の可動範囲よりも大きくなっている。
【００３０】
第１の転動ボール配置溝１０２２は第１の転動部材配置溝を構成し、第２の転動ボール配置溝１０３１は、第２の転動部材配置溝を構成し、それらの高さは第１および第２の転動部材の直径より小さい。
【００３１】
また可動鏡筒１０３は、第２の付勢磁石１１０と嵌合する穴を具えており、第２の付勢磁石１１０の位置決めをすることができる。また可動鏡筒１０３は、ピッチコイル１１５およびヨーコイル１１６を保持することができる。また可動鏡筒１０３は、図示しない位置検出センサを具え、固定地板１０２に対するピッチ方向およびヨー方向の変位量を逐次測定することができる。位置検出センサは非接触式のものが適しており、公知の光学式センサ、磁気式センサなどが利用できる。
【００３２】
案内部材１０４は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、第１および第２の転動ボール１０５、１０７に硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第１の付勢磁石１０９および第２の付勢磁石１１０のヨークを兼用することができる。
【００３３】
案内部材１０４は、固定地板１０２に対して、ピッチ方向（第１の方向）に移動可能に支持されている。また、可動鏡筒１０３をヨー方向（第２の方向）に移動可能に支持している。
【００３４】
ここで、ピッチ方向とヨー方向は互いに直交している。また、ピッチ方向とヨー方向は、それぞれ光軸に直交する方向である。これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して光軸に直交する方向に回転することなしに移動可能に支持される。
【００３５】
案内部材１０４は、第１の転動案内部１０４１を２個有している。第１の転動案内部１０４１は、ヨー方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００３６】
また、第１の転動案内部１０４１が設けられる面と同じ面に、第２の転動案内部１０４２を２個有している。第２の転動案内部１０４２は、ピッチ方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００３７】
本実施例では２箇所の第１の転動案内部１０４１および２箇所の第２の転動案内部１０４２を、それぞれ同一部品に設けているので、それぞれの支持する移動方向を高い精度にすることができる。
【００３８】
第１の転動ボール（第１の転動部材）１０５１〜１０５３は、転がり抵抗を小さくするため、また高い加工精度で作るために、ステンレスやセラミックなどの硬度の高い材質で形成される。第１の転動ボール１０５１〜１０５３は、案内部材１０４を固定地板１０２に対してピッチ方向に転動により案内する。
【００３９】
第１の転動受け部材１０６は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、転動ボール１０５に硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第１の付勢磁石１０９のヨークを兼用することができる。
【００４０】
第１の転動受け部材１０６は、固定地板１０２に接触してビス止めされる。そして固定地板１０２と接触する面に、第１のガイド部１０６１、１０６２を備えている。第１のガイド部１０６１、１０６２は、ヨー方向に垂直な断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００４１】
第２の転動ボール（第２の転動部材）１０７１〜１０７３は、転がり抵抗を小さくするため、また高い加工精度で作るために、硬度の高い材質で形成される。第２の転動ボール１０７１〜１０７３は、可動鏡筒１０３を案内部材１０４に対してヨー方向に転動により案内する。
【００４２】
第２の転動受け部材１０８は、ステンレスなど、耐磨耗性に優れる金属により構成することが望ましい。これにより、転動ボールに硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第２の付勢磁石１１０のヨークを兼用することができる。
【００４３】
第２の転動受け部材１０８は、可動鏡筒１０３に接触して固定される。そして可動鏡筒１０３と接触する面に、第２のガイド部１０８１、１０８２を備えている。第２のガイド部１０８１、１０８２は、ピッチ方向に垂直な断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向に転動可能に支持できる。
【００４４】
第１の付勢磁石１０９は、光軸方向に着磁された磁石であり、第１の転動受け部材１０６に固定される。そのとき、案内部材１０４とは所定の空隙を持って対向することで、案内部材１０４と第１の転動受け部材１０６との間に光軸方向の吸引力を働かせることができる。これにより、第１の転動ボール１０５が、常に第１の転動受け部材１０６と案内部材１０４によって挟持されるようにしている。すなわち、第１の付勢磁石１０９および強磁性体である第１の転動受け部材１０６、案内部材１０４によって磁気回路を作り、本発明の第１の付勢手段を実現している。本実施例においては、２個の第１の付勢磁石１０９を用いている。その合力は複数（３個）の第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３を結んだ三角形の内側にある。これにより、第１の付勢磁石１０９が案内部材１０４に接触してしまうのを防止している。
【００４５】
また第１の付勢手段の合力の大きさは、可動鏡筒１０３と案内部材１０４の重量の和よりも大きく、好ましくは重量の和の３倍程度である。これにより、衝撃時などによって可動鏡筒１０３に任意の方向の慣性力が働いても、第１の付勢磁石１０９による付勢力と慣性力の合力が第１の転動ボール１０５を結んだ三角形の外側に出ることを防止できる。
【００４６】
第２の付勢磁石１１０は、光軸方向に着磁された磁石であり、第２の転動受け部材１０８に固定される。そのとき、案内部材１０４とは所定の空隙を持って対向することで、案内部材１０４と第２の転動受け部材１０８との間に光軸方向の吸引力を働かせることができる。これにより、第２の転動ボール１０７が、常に第２の転動受け部材１０８と案内部材１０４によって挟持されるようにしている。すなわち、第２の付勢磁石１１０および強磁性体である第２の転動受け部材１０８、案内部材１０４によって磁気回路を作り、本発明の第２の付勢手段を実現している。なお、第１、第２の付勢手段の構成方法として、本実施例のように磁力を用いる以外に、ばねなどの弾性部材や、静電力を利用する方法でも良い。
【００４７】
本実施例においては、３個の第２の付勢磁石１１０を用いている。その合力は複数（３個）の第２の転動ボール１０７１、１０７２、１０７３を結んだ三角形の内側にある。これにより、第２の付勢磁石１１０が案内部材１０４に接触してしまうのを防止している。
【００４８】
また第２の付勢手段の合力の大きさは、可動鏡筒１０３の重量よりも大きく、好ましくは重量の３倍程度である。これにより、衝撃時などによって可動鏡筒１０３に任意の方向の慣性力が働いても、第２の付勢磁石１１０による付勢力と慣性力との和が第２の転動ボール１０７を結んだ三角形の外側に出ることを防止できる。
【００４９】
ピッチマグネット１１３、ピッチコイル１１５、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２によって、ピッチ方向アクチュエータ（第１の駆動手段）を構成している。
【００５０】
また、ヨーマグネット１１４、ヨーコイル１１６、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２によって、ヨー方向アクチュエータ（第２の駆動手段）を構成している。
【００５１】
ピッチマグネット１１３は、ピッチコイル１１５に電力を流したときに、ピッチ方向の推力を生じさせるような磁界を作る。
【００５２】
ヨーマグネット１１６は、ヨーコイル１１６に電力を流したときに、ヨー方向の推力を生じさせるような磁界を作る。
【００５３】
第１のヨーク１１１および第２のヨーク１１２は、ピッチ方向アクチュエータ、ヨー方向アクチュエータのヨークとして働き、それぞれのマグネットの磁気抵抗を減らし、アクチュエータの効率を高める。
【００５４】
それぞれのアクチュエータは、公知の電磁アクチュエータである。なお本発明においては、アクチュエータの種類においては限定をせず、可動鏡筒１０３を固定地板１０２に対して、光軸に直交する２方向に移動させる公知のアクチュエータを使用できる。具体的には、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、超磁歪アクチュエータ等を使っても良い。また、本実施例のように１自由度型のアクチュエータを２個使っても良いし、２自由度型のアクチュエータを１個使っても良い。
【００５５】
本実施例では、案内部材１０４の同じ面側に第１の転動ボール１０５および第２の転動ボール１０７を並べて配置している。また、本実施例では、第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７は同じ直径のものを使用している。そのため、第１の転動受け部材１０６および第２の転動受け部材１０８は、同じ面内に配置される。
【００５６】
第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３は、案内部材１０４に転動可能に接触する。第１の転動ボール１０５１、１０５２は、案内部材１０４に設けられた第１の転動案内部１０４１および第１の転動受け部材１０６に設けられた第１のガイド部１０６１、１０６２により規制される。そして、案内部材１０４を固定地板１０２に対してガタなくピッチ方向のみに移動可能に支持する。案内部材１０４は、第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。
【００５７】
第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３は、案内部材１０４に転動可能に接触する。第２の転動ボール１０７１、１０７２は、案内部材１０４に設けられた第２の転動案内部１０４２および第２の転動受け部材１０８に設けられた第２のガイド部１０８１、１０８２により規制される。そして、可動鏡筒１０３を案内部材１０４に対してガタ無くヨー方向のみに移動可能に支持する。可動鏡筒１０３は、第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して、光軸に直交する方向にガタ無く回転することなく移動可能に支持される。そして、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータに所定の推力を発生させることで、補正レンズ１０１を所定の位置に移動させることができる。
【００５８】
本実施例の効果について、本実施例の模式図である図３と、従来の像振れ補正装置の模式図である図６を比較しながら説明する。
【００５９】
本実施例のような配置とすることで、像振れ補正装置の光軸方向の厚さを薄くすることができる。これについて、以下で詳しく説明する。
【００６０】
従来においては、図６に示すように、像振れ補正装置の厚さは、（固定地板３０２の厚さ＋第１の転動受け部材３０６の厚さ＋第１の転動ボール３０５の直径＋案内部材３０４の厚さ＋第２の転動ボール３０８の直径＋第２の転動受け部材３１０の厚さ＋可動鏡筒３０３の厚さ）分だけ必要であった。
【００６１】
しかし本実施例では、図３に示すように、第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７を、案内部材１０４の同一面側に配置している。そして、光軸方向に並列に配置し、第１の転動受け部材１０６と第２の転動受け部材１０８を光軸方向に並列に配置することが可能である。また、案内部材１０４と第１および第２の転動受け部材１０６、１０８の間に、可動鏡筒１０３および固定地板１０２を配置することができる。したがって装置下端から案内部材１０４までの距離は、（第１および第２の転動受け部材１０６、１０８の厚さ＋第１および第２の転動ボール１０５、１０７の直径＋案内部材１０４の厚さ）分だけあれば構成可能である。これは従来に比し、（固定地板３０２の厚さ＋第２の転動ボール３０８の直径＋第２の転動受け部材３１０の厚さ＋可動鏡筒３０３の厚さ）の分だけ、像振れ補正装置を光軸方向に薄い構成とすることができる。なお、本実施例では第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７のすべてを同じ直径にすることで、第１および第２の転動受け部材１０６、１０８を同一面に配置することを可能にし、光軸方向の厚さが最小になるような構成にしている。本発明はこれに限らず、第１および第２の転動ボール１０５，１０７の直径を変えてもよい。これにより、装置全体の光軸方向の厚さは大きくなってしまうものの、第１および第２の転動受け部材１０６、１０８を異なる面に配置することができ、装置全体の小径化に有利である。
【００６２】
また、このような構成をとることで、像振れ補正装置の光軸方向の位置を精度よく決めることができる。
【００６３】
図６に示すように、従来の像振れ補正装置の第１の転動受け部材３０６および３０７は、固定地板３０２を取り付ける面の反対側の面で第１の転動ボール３０５と接触している。また案内部材３０４は、第１の転動ボール３０５と接触する面の反対側の面で第２の転動ボール３０８と接触している。そして第２の転動受け部材３０９および３１０は、第２の転動ボール３０８と接触する面の反対側で可動鏡筒３０３を固定している。
【００６４】
したがって、案内部材３０４、第１の転動受け部材３０６および３０７、第２の転動受け部材３０９および３１０のいずかの板厚がばらついた場合、レンズの位置が（例えば、斜めに傾く等）変化してしまう。これは、第１及び第２の転動受け部材３０６、３０７は、量産性に優れるプレス加工で製造するのが望ましいが、一般にプレス加工では、ロットによって板厚にばらつきが生じ得るためである。
【００６５】
一方、図３に示す本実施例の像振れ補正装置の第１の転動受け部材１０６は、固定地板１０２を取り付けるのと同じ面側で第１の転動ボール１０５と接触している。また案内部材１０４は第１の転動ボール１０５と接触するのと同じ面側で第２の転動ボール１０７と接触している。そして第２の転動受け部材１０８は、第２の転動ボール１０７と接触するのと同じ面側で可動鏡筒１０３と接している。
【００６６】
したがって、第１の転動受け部材１０６、案内部材１０４、第２の転動受け部材１０８のいずれかの板厚がばらついても、全体寸法がばらつくだけであり、他の光学部材との基準位置になる固定地板１０２と、補正レンズ１０１の間の位置関係に影響は与えない。したがって従来の像振れ補正装置に対し、誤差要因が少ない構成とすることができ、像振れ補正装置の光学性能を安定させることができる。
【００６７】
以上、上記実施例では固定地板１０２および可動鏡筒１０３が案内部材１０４と第１及び第２の転動受け部材１０６、１０８の間に配置された。これにより、光軸方向に最も薄い構成とすることができた。しかし、本発明で提案する像振れ補正装置はこの形に限定されない。
【００６８】
上記構成を成り立たせるためには、可動鏡筒１０３および固定地板１０２の光軸方向の少なくても一部分の厚さが、転動ボール１０５、１０７の直径よりも薄い必要がある。従って、転動ボール１０５、１０７の直径の大型化や、可動鏡筒１０３および固定地板１０２の過度な薄型化による強度不足を招いてしまうことがある。
【００６９】
これを防ぐため、第２の転動受け部材１０８が第２の転動ボール１０７と接触する面の反対側に、可動鏡筒１０３を配置してもよい。これにより、可動鏡筒１０３の厚さを第２の転動ボール１０７の直径よりも大きくすることができ、強度低下を避けることができる。また、第１の転動受け部材１０６が第１の転動ボール１０５と接触する面の反対側に、固定地板１０２を配置してもよい。これにより、固定地板１０２の厚さを第１の転動ボール１０５の直径よりも大きくすることができ、固定地板１０２の強度低下を避けることができる。
【００７０】
この構成は上記実施例よりも光軸方向に厚くなってしまうものの、上記問題の発生を避けることができる。なお、この場合は第１および第２の転動ボール１０５、１０７を小径化することで、光軸方向の大型化を抑えることができる。
【００７１】
また本実施例では、像振れ補正装置について説明したが、その像振れ補正装置はビデオカメラ、デジタル及び銀塩スチルカメラといった撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープといった観察装置を含む光学機器に搭載可能である。したがって、本実施例の像振れ補正装置を有する光学機器も本発明の一側面を構成する。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ 補正レンズ
１０２ 固定地板
１０３ 可動鏡筒
１０４ 案内部材
１０５ 第１の転動ボール
１０６ 第１の転動受け部材
１０７ 第２の転動ボール
１０８ 第２の転動受け部材
１０９ 第１の付勢磁石
１１０ 第２の付勢磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に搭載される像振れ補正装置および光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、一般的な防振システムについて、図４を用いて説明する。図４は、図示矢印４６１方向のカメラ縦振れ４６１ｐ及びカメラ横振れ４６１ｙに起因する像振れを抑制するシステムを想定している。
【０００３】
図４のうち、４６２は撮影光学系を有するレンズ鏡筒、４６３ｐ，４６３ｙ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４６４ｐ，４６４ｙで示してある。４６５ｐ，４６５ｙは演算回路であり、角変位検出装置４６３ｐ，４６３ｙからの信号を演算して像振れ補正装置４００の駆動目標信号に変換する。そして、この信号により像振れ補正装置４００を駆動させて、像面４６９での安定を確保する。４６７ｐ，４６７ｙは、各々像振れ補正装置４００の駆動部であり、４６８ｐ，４６８ｙは補正レンズ位置検出センサである。
【０００４】
次に、従来の像振れ補正装置について、図５および図６を用いて説明する。図５は従来の像振れ補正装置の構造を示す分解斜視図であり、図６は図５を組み立てた後の該像振れ補正装置を、光軸に平行に切断した模式図である。
【０００５】
一般的に、像振れ補正装置は、補正レンズを保持する可動部材を、カメラを横方向に振る方向（以下ヨー方向と記す）と縦方向に振る方向（以下ピッチ方向と記す）それぞれ独立にしかも光軸方向の移動を生じずに摩擦無く移動可能に支持する必要がある。
【０００６】
この従来の像振れ補正装置は、補正レンズ３０１、固定地板３０２、可動鏡筒３０３、案内部材３０４、第１の転動ボール３０５、第１の転動受け部材３０６および３０７、第２の転動ボール３０８、第２の転動受け部材３０９および３１０を有する。また、付勢部材３１２を有する。なお、転動ボール３０５および３０８は、転がり抵抗を低減するために硬い材質であることが望ましい。また様々な部品との位置決め部分が設けられた固定地板３０２と可動鏡筒３０３は、複雑形状になるために、樹脂成型によって製造するのが最も適当である。
【０００７】
一方、補正レンズ３０１の重量が重くなるなど、可動鏡筒３０３の負荷が増えると、転動ボール３０５、３０８と接触する箇所には大きな圧力が発生する。モールド樹脂と転動ボール３０５、３０８を接触させる構造では、この圧力によって変形、磨耗してしまう恐れがある。したがって、モールド部材である可動鏡筒３０３、固定地板３０２には、転動ボール３０５、３０８を受けるための転動受け部材３０６、３０７、３０９、３１０をそれぞれ取り付ける必要がある。また、転動受け部材３０６、３０７、３０９、３１０は、ステンレス等の硬い材料が用いられ、プレス成型によって製造するのが適当である。
【０００８】
一方、この像振れ補正装置は、固定地板３０２に設けられた取り付け部によって、他のレンズ群や、フィルムやＣＣＤなどの撮像部材を支持する図示しない鏡筒部材に取り付けられる。したがって、固定地板３０２と不図示の鏡筒部材との間の光軸方向位置及び傾きを正確にすることで、他のレンズ群や撮像部材との位置関係を高精度に行うことができる。
【０００９】
また、特許文献１では、固定部材と、レンズを保持する可動部材との間に、ヨー方向およびピッチ方向に伸びるボール保持部を有する案内部材を設けていた。これにより可動部材は、回転方向への移動が規制されるため、ヨー方向およびピッチ方向へ所望の量だけ精度よく移動させることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−００７０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図５，６に開示した従来の像振れ補正装置では、固定地板３０２と補正レンズ３０１との間に、第１の転動受け部材３０６、３０７、第１の転動ボール３０５、案内部材３０４、第２の転動ボール３０８、第２の転動受け部材３０９，３１０と、多くの部品を介している。そのため、図５，６に開示した従来の像振れ補正装置や特許文献１で開示されている像振れ補正装置では、光軸方向に部品が重なるため、装置全体の薄型化が難しいという問題があった。
【００１２】
（発明の目的）
本発明の目的は、光軸方向の厚さを薄型化した像振れ補正装置および光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の像振れ補正装置は、固定部材と、振れ補正手段を保持し、光軸と直交する方向に移動可能な可動部材と、前記固定部材に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ前記可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材と、前記案内部材を、前記固定部材に対して前記第１の方向に転動により案内する第１の転動部材と、前記可動部材を、前記案内部材に対して前記第２の方向に転動により案内する第２の転動部材と、前記案内部材に前記第１の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１の付勢手段と、前記案内部材に前記第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第２の付勢手段と、前記可動部材を前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させる駆動手段とを有し、前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、前記案内部材の同一面側に配置されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光軸方向の厚さを薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例である像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施例の組立後の状態を示す正面図である。
【図３】実施例の光軸に平行に切断した状態を示す模式図である。
【図４】一般的な防振システムを示す斜視図である。
【図５】従来例の構造を示す分解斜視図である。
【図６】従来例の光軸に平行に切断した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に記載される通りである。
【実施例】
【００１７】
図１ないし図３を参照して、本実施例である像振れ補正装置１００の構成について説明する。
【００１８】
本実施例における像振れ補正装置１００は、振れ補正手段である補正レンズ１０１、固定部材である固定地板１０２、可動部材である可動鏡筒１０３、案内部材１０４を有する。また、第１の転動ボール１０５（１０５１、１０５２、１０５３）、第１の転動受け部材１０６、第２の転動ボール１０７（１０７１、１０７２、１０７３）、第２の転動受け部材１０８、第１の付勢磁石１０９、第２の付勢磁石１１０を有する。また、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２、ピッチマグネット１１３、ヨーマグネット１１４、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を有する。第１および第２の転動部材として第１および第２の転動ボール１０５、１０７が用いられているが、円柱形の転動部材でも良い。
【００１９】
固定地板１０２に第１の転動受け部材１０６、第１の付勢磁石１０９、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２、ピッチマグネット１１３およびヨーマグネット１１４を固定することで、固定部ユニットを構成する。
【００２０】
また、可動鏡筒１０３に補正レンズ１０１、第２の転動受け部材１０８、第２の付勢磁石１１０、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を固定することで、鏡筒ユニットを構成する。
【００２１】
図１は本実施例の部品構成を示す分解斜視図である。図２は、組立後の像振れ補正装置１００を正面から見た図である。なお、図２では説明のために案内部材１０４および第２のヨーク１１２は図示していない。図３は、像振れ補正装置１００を光軸に平行に切断した模式図である。
【００２２】
補正レンズ１０１は、図示しない撮像光学系の一部を構成するレンズであり、光軸を偏心させる振れ光学要素である。光軸と直交する方向に移動することによって、撮像光学系の作る像を移動させることができる。これにより手振れを検知したときに、前述の方法により像面での安定を確保することができる。
【００２３】
なお、本実施例においては、振れ補正手段として補正レンズ１０１を用いているが、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサなどの撮像素子を撮影レンズに対して移動させることでも、同様の効果が期待できる。
【００２４】
固定地板（固定部材）１０２は、概略円盤状に形成される。中央部に開口部を有し、可動鏡筒１０３を配置することができる。
【００２５】
また固定地板１０２は、図１に示されるように、外周側面部に３箇所の取り付けリングを固定できる取り付け穴１０２１を有している。この穴を利用し、他のレンズ群（例えば、結像光学系）を固定するレンズ鏡筒に固定される。すなわち、この取り付け穴１０２１が、像振れ補正装置１００の基準位置となる。
【００２６】
また固定地板１０２は、貫通する第１の転動ボール配置溝１０２２を有している。第１の転動ボール配置溝１０２２は、第１の転動ボール１０５（１０５１、１０５２、１０５３）の数と同じ数（本実施例では三個）設けられ、その内部に第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３を転動可能に収容することができる。また、第１の転動ボール配置溝１０２２の開口の大きさは、第１の転動ボール１０５の可動範囲よりも大きく、ヨー方向に長い長孔形状を有する。ただし、本発明はこの形状に限定されるものではなく、例えば矩形形状であってもよい。
【００２７】
そして固定地板１０２は、第１の付勢磁石１０９、ピッチマグネット１１３、ヨーマグネット１１４と嵌合する穴を具えており、それぞれの部品の位置決めをすることができる。
【００２８】
可動鏡筒１０３は、中央の開口部に補正レンズ１０１を保持することができる。また可動鏡筒１０３は、後述の方法で固定地板１０２に対して光軸と直交する方向に移動可能に支持される。
【００２９】
また可動鏡筒１０３は、貫通する第２の転動ボール配置溝１０３１を３個有している。第２の転動ボール配置溝１０３１は、その内部に第２の転動ボール１０７（１０７１、１０７２、１０７３）を転動可能に収容することができ、その溝の大きさは、第２の転動ボール１０７の可動範囲よりも大きくなっている。
【００３０】
第１の転動ボール配置溝１０２２は第１の転動部材配置溝を構成し、第２の転動ボール配置溝１０３１は、第２の転動部材配置溝を構成し、それらの高さは第１および第２の転動部材の直径より小さい。
【００３１】
また可動鏡筒１０３は、第２の付勢磁石１１０と嵌合する穴を具えており、第２の付勢磁石１１０の位置決めをすることができる。また可動鏡筒１０３は、ピッチコイル１１５およびヨーコイル１１６を保持することができる。また可動鏡筒１０３は、図示しない位置検出センサを具え、固定地板１０２に対するピッチ方向およびヨー方向の変位量を逐次測定することができる。位置検出センサは非接触式のものが適しており、公知の光学式センサ、磁気式センサなどが利用できる。
【００３２】
案内部材１０４は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、第１および第２の転動ボール１０５、１０７に硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第１の付勢磁石１０９および第２の付勢磁石１１０のヨークを兼用することができる。
【００３３】
案内部材１０４は、固定地板１０２に対して、ピッチ方向（第１の方向）に移動可能に支持されている。また、可動鏡筒１０３をヨー方向（第２の方向）に移動可能に支持している。
【００３４】
ここで、ピッチ方向とヨー方向は互いに直交している。また、ピッチ方向とヨー方向は、それぞれ光軸に直交する方向である。これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して光軸に直交する方向に回転することなしに移動可能に支持される。
【００３５】
案内部材１０４は、第１の転動案内部１０４１を２個有している。第１の転動案内部１０４１は、ヨー方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００３６】
また、第１の転動案内部１０４１が設けられる面と同じ面に、第２の転動案内部１０４２を２個有している。第２の転動案内部１０４２は、ピッチ方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００３７】
本実施例では２箇所の第１の転動案内部１０４１および２箇所の第２の転動案内部１０４２を、それぞれ同一部品に設けているので、それぞれの支持する移動方向を高い精度にすることができる。
【００３８】
第１の転動ボール（第１の転動部材）１０５１〜１０５３は、転がり抵抗を小さくするため、また高い加工精度で作るために、ステンレスやセラミックなどの硬度の高い材質で形成される。第１の転動ボール１０５１〜１０５３は、案内部材１０４を固定地板１０２に対してピッチ方向に転動により案内する。
【００３９】
第１の転動受け部材１０６は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、転動ボール１０５に硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第１の付勢磁石１０９のヨークを兼用することができる。
【００４０】
第１の転動受け部材１０６は、固定地板１０２に接触してビス止めされる。そして固定地板１０２と接触する面に、第１のガイド部１０６１、１０６２を備えている。第１のガイド部１０６１、１０６２は、ヨー方向に垂直な断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。
【００４１】
第２の転動ボール（第２の転動部材）１０７１〜１０７３は、転がり抵抗を小さくするため、また高い加工精度で作るために、硬度の高い材質で形成される。第２の転動ボール１０７１〜１０７３は、可動鏡筒１０３を案内部材１０４に対してヨー方向に転動により案内する。
【００４２】
第２の転動受け部材１０８は、ステンレスなど、耐磨耗性に優れる金属により構成することが望ましい。これにより、転動ボールに硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、第２の付勢磁石１１０のヨークを兼用することができる。
【００４３】
第２の転動受け部材１０８は、可動鏡筒１０３に接触して固定される。そして可動鏡筒１０３と接触する面に、第２のガイド部１０８１、１０８２を備えている。第２のガイド部１０８１、１０８２は、ピッチ方向に垂直な断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向に転動可能に支持できる。
【００４４】
第１の付勢磁石１０９は、光軸方向に着磁された磁石であり、第１の転動受け部材１０６に固定される。そのとき、案内部材１０４とは所定の空隙を持って対向することで、案内部材１０４と第１の転動受け部材１０６との間に光軸方向の吸引力を働かせることができる。これにより、第１の転動ボール１０５が、常に第１の転動受け部材１０６と案内部材１０４によって挟持されるようにしている。すなわち、第１の付勢磁石１０９および強磁性体である第１の転動受け部材１０６、案内部材１０４によって磁気回路を作り、本発明の第１の付勢手段を実現している。本実施例においては、２個の第１の付勢磁石１０９を用いている。その合力は複数（３個）の第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３を結んだ三角形の内側にある。これにより、第１の付勢磁石１０９が案内部材１０４に接触してしまうのを防止している。
【００４５】
また第１の付勢手段の合力の大きさは、可動鏡筒１０３と案内部材１０４の重量の和よりも大きく、好ましくは重量の和の３倍程度である。これにより、衝撃時などによって可動鏡筒１０３に任意の方向の慣性力が働いても、第１の付勢磁石１０９による付勢力と慣性力の合力が第１の転動ボール１０５を結んだ三角形の外側に出ることを防止できる。
【００４６】
第２の付勢磁石１１０は、光軸方向に着磁された磁石であり、第２の転動受け部材１０８に固定される。そのとき、案内部材１０４とは所定の空隙を持って対向することで、案内部材１０４と第２の転動受け部材１０８との間に光軸方向の吸引力を働かせることができる。これにより、第２の転動ボール１０７が、常に第２の転動受け部材１０８と案内部材１０４によって挟持されるようにしている。すなわち、第２の付勢磁石１１０および強磁性体である第２の転動受け部材１０８、案内部材１０４によって磁気回路を作り、本発明の第２の付勢手段を実現している。なお、第１、第２の付勢手段の構成方法として、本実施例のように磁力を用いる以外に、ばねなどの弾性部材や、静電力を利用する方法でも良い。
【００４７】
本実施例においては、３個の第２の付勢磁石１１０を用いている。その合力は複数（３個）の第２の転動ボール１０７１、１０７２、１０７３を結んだ三角形の内側にある。これにより、第２の付勢磁石１１０が案内部材１０４に接触してしまうのを防止している。
【００４８】
また第２の付勢手段の合力の大きさは、可動鏡筒１０３の重量よりも大きく、好ましくは重量の３倍程度である。これにより、衝撃時などによって可動鏡筒１０３に任意の方向の慣性力が働いても、第２の付勢磁石１１０による付勢力と慣性力との和が第２の転動ボール１０７を結んだ三角形の外側に出ることを防止できる。
【００４９】
ピッチマグネット１１３、ピッチコイル１１５、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２によって、ピッチ方向アクチュエータ（第１の駆動手段）を構成している。
【００５０】
また、ヨーマグネット１１４、ヨーコイル１１６、第１のヨーク１１１、第２のヨーク１１２によって、ヨー方向アクチュエータ（第２の駆動手段）を構成している。
【００５１】
ピッチマグネット１１３は、ピッチコイル１１５に電力を流したときに、ピッチ方向の推力を生じさせるような磁界を作る。
【００５２】
ヨーマグネット１１６は、ヨーコイル１１６に電力を流したときに、ヨー方向の推力を生じさせるような磁界を作る。
【００５３】
第１のヨーク１１１および第２のヨーク１１２は、ピッチ方向アクチュエータ、ヨー方向アクチュエータのヨークとして働き、それぞれのマグネットの磁気抵抗を減らし、アクチュエータの効率を高める。
【００５４】
それぞれのアクチュエータは、公知の電磁アクチュエータである。なお本発明においては、アクチュエータの種類においては限定をせず、可動鏡筒１０３を固定地板１０２に対して、光軸に直交する２方向に移動させる公知のアクチュエータを使用できる。具体的には、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、超磁歪アクチュエータ等を使っても良い。また、本実施例のように１自由度型のアクチュエータを２個使っても良いし、２自由度型のアクチュエータを１個使っても良い。
【００５５】
本実施例では、案内部材１０４の同じ面側に第１の転動ボール１０５および第２の転動ボール１０７を並べて配置している。また、本実施例では、第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７は同じ直径のものを使用している。そのため、第１の転動受け部材１０６および第２の転動受け部材１０８は、同じ面内に配置される。
【００５６】
第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３は、案内部材１０４に転動可能に接触する。第１の転動ボール１０５１、１０５２は、案内部材１０４に設けられた第１の転動案内部１０４１および第１の転動受け部材１０６に設けられた第１のガイド部１０６１、１０６２により規制される。そして、案内部材１０４を固定地板１０２に対してガタなくピッチ方向のみに移動可能に支持する。案内部材１０４は、第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。
【００５７】
第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３は、案内部材１０４に転動可能に接触する。第２の転動ボール１０７１、１０７２は、案内部材１０４に設けられた第２の転動案内部１０４２および第２の転動受け部材１０８に設けられた第２のガイド部１０８１、１０８２により規制される。そして、可動鏡筒１０３を案内部材１０４に対してガタ無くヨー方向のみに移動可能に支持する。可動鏡筒１０３は、第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して、光軸に直交する方向にガタ無く回転することなく移動可能に支持される。そして、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータに所定の推力を発生させることで、補正レンズ１０１を所定の位置に移動させることができる。
【００５８】
本実施例の効果について、本実施例の模式図である図３と、従来の像振れ補正装置の模式図である図６を比較しながら説明する。
【００５９】
本実施例のような配置とすることで、像振れ補正装置の光軸方向の厚さを薄くすることができる。これについて、以下で詳しく説明する。
【００６０】
従来においては、図６に示すように、像振れ補正装置の厚さは、（固定地板３０２の厚さ＋第１の転動受け部材３０６の厚さ＋第１の転動ボール３０５の直径＋案内部材３０４の厚さ＋第２の転動ボール３０８の直径＋第２の転動受け部材３１０の厚さ＋可動鏡筒３０３の厚さ）分だけ必要であった。
【００６１】
しかし本実施例では、図３に示すように、第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７を、案内部材１０４の同一面側に配置している。そして、光軸方向に並列に配置し、第１の転動受け部材１０６と第２の転動受け部材１０８を光軸方向に並列に配置することが可能である。また、案内部材１０４と第１および第２の転動受け部材１０６、１０８の間に、可動鏡筒１０３および固定地板１０２を配置することができる。したがって装置下端から案内部材１０４までの距離は、（第１および第２の転動受け部材１０６、１０８の厚さ＋第１および第２の転動ボール１０５、１０７の直径＋案内部材１０４の厚さ）分だけあれば構成可能である。これは従来に比し、（固定地板３０２の厚さ＋第２の転動ボール３０８の直径＋第２の転動受け部材３１０の厚さ＋可動鏡筒３０３の厚さ）の分だけ、像振れ補正装置を光軸方向に薄い構成とすることができる。なお、本実施例では第１の転動ボール１０５と第２の転動ボール１０７のすべてを同じ直径にすることで、第１および第２の転動受け部材１０６、１０８を同一面に配置することを可能にし、光軸方向の厚さが最小になるような構成にしている。本発明はこれに限らず、第１および第２の転動ボール１０５，１０７の直径を変えてもよい。これにより、装置全体の光軸方向の厚さは大きくなってしまうものの、第１および第２の転動受け部材１０６、１０８を異なる面に配置することができ、装置全体の小径化に有利である。
【００６２】
また、このような構成をとることで、像振れ補正装置の光軸方向の位置を精度よく決めることができる。
【００６３】
図６に示すように、従来の像振れ補正装置の第１の転動受け部材３０６および３０７は、固定地板３０２を取り付ける面の反対側の面で第１の転動ボール３０５と接触している。また案内部材３０４は、第１の転動ボール３０５と接触する面の反対側の面で第２の転動ボール３０８と接触している。そして第２の転動受け部材３０９および３１０は、第２の転動ボール３０８と接触する面の反対側で可動鏡筒３０３を固定している。
【００６４】
したがって、案内部材３０４、第１の転動受け部材３０６および３０７、第２の転動受け部材３０９および３１０のいずかの板厚がばらついた場合、レンズの位置が（例えば、斜めに傾く等）変化してしまう。これは、第１及び第２の転動受け部材３０６、３０７は、量産性に優れるプレス加工で製造するのが望ましいが、一般にプレス加工では、ロットによって板厚にばらつきが生じ得るためである。
【００６５】
一方、図３に示す本実施例の像振れ補正装置の第１の転動受け部材１０６は、固定地板１０２を取り付けるのと同じ面側で第１の転動ボール１０５と接触している。また案内部材１０４は第１の転動ボール１０５と接触するのと同じ面側で第２の転動ボール１０７と接触している。そして第２の転動受け部材１０８は、第２の転動ボール１０７と接触するのと同じ面側で可動鏡筒１０３と接している。
【００６６】
したがって、第１の転動受け部材１０６、案内部材１０４、第２の転動受け部材１０８のいずれかの板厚がばらついても、全体寸法がばらつくだけであり、他の光学部材との基準位置になる固定地板１０２と、補正レンズ１０１の間の位置関係に影響は与えない。したがって従来の像振れ補正装置に対し、誤差要因が少ない構成とすることができ、像振れ補正装置の光学性能を安定させることができる。
【００６７】
以上、上記実施例では固定地板１０２および可動鏡筒１０３が案内部材１０４と第１及び第２の転動受け部材１０６、１０８の間に配置された。これにより、光軸方向に最も薄い構成とすることができた。しかし、本発明で提案する像振れ補正装置はこの形に限定されない。
【００６８】
上記構成を成り立たせるためには、可動鏡筒１０３および固定地板１０２の光軸方向の少なくても一部分の厚さが、転動ボール１０５、１０７の直径よりも薄い必要がある。従って、転動ボール１０５、１０７の直径の大型化や、可動鏡筒１０３および固定地板１０２の過度な薄型化による強度不足を招いてしまうことがある。
【００６９】
これを防ぐため、第２の転動受け部材１０８が第２の転動ボール１０７と接触する面の反対側に、可動鏡筒１０３を配置してもよい。これにより、可動鏡筒１０３の厚さを第２の転動ボール１０７の直径よりも大きくすることができ、強度低下を避けることができる。また、第１の転動受け部材１０６が第１の転動ボール１０５と接触する面の反対側に、固定地板１０２を配置してもよい。これにより、固定地板１０２の厚さを第１の転動ボール１０５の直径よりも大きくすることができ、固定地板１０２の強度低下を避けることができる。
【００７０】
この構成は上記実施例よりも光軸方向に厚くなってしまうものの、上記問題の発生を避けることができる。なお、この場合は第１および第２の転動ボール１０５、１０７を小径化することで、光軸方向の大型化を抑えることができる。
【００７１】
また本実施例では、像振れ補正装置について説明したが、その像振れ補正装置はビデオカメラ、デジタル及び銀塩スチルカメラといった撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープといった観察装置を含む光学機器に搭載可能である。したがって、本実施例の像振れ補正装置を有する光学機器も本発明の一側面を構成する。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ 補正レンズ
１０２ 固定地板
１０３ 可動鏡筒
１０４ 案内部材
１０５ 第１の転動ボール
１０６ 第１の転動受け部材
１０７ 第２の転動ボール
１０８ 第２の転動受け部材
１０９ 第１の付勢磁石
１１０ 第２の付勢磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
振れ補正手段を保持し、光軸と直交する方向に移動可能な可動部材と、
前記固定部材に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ前記可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材と、
前記案内部材を、前記固定部材に対して前記第１の方向に転動により案内する第１の転動部材と、
前記可動部材を、前記案内部材に対して前記第２の方向に転動により案内する第２の転動部材と、
前記案内部材に前記第１の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１の付勢手段と、
前記案内部材に前記第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第２の付勢手段と、
前記可動部材を前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させる駆動手段とを有し、
前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、前記案内部材の同一面側に配置されることを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、光軸方向に並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項３】
前記固定部材に固定される第１の転動受け部材と、
前記固定部材に固定される第２の転動受け部材とを有し、
前記第１の付勢手段は、前記案内部材と前記第１の転動受け部材の間に前記第１の転動部材を挟持し、
前記第２の付勢手段は、前記案内部材と前記第２の転動受け部材の間に前記第２の転動部材を挟持し、
前記第１の転動受け部材と前記第２の転動受け部材は、光軸方向に並列に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記固定部材には、前記第１の転動部材が前記第１の方向に移動可能に収容される第１の転動部材配置溝が設けられ、
前記可動部材には、前記第２の転動部材が前記第２の方向に移動可能に収容される第２の転動部材配置溝が設けられ、
前記第１の転動部材配置溝および第２の転動部材配置溝の高さは、前記第１および第２の転動部材の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
前記第１の転動部材は、前記案内部材と２点で接触し、
前記第２の転動部材は、前記案内部材と２点で接触することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項６】
第１の付勢手段の合力は、複数の前記第１の転動部材を結んで作る面内を通り、かつ前記振れ補正手段と前記可動部材および前記案内部材を合わせた重量よりも大きく、
第２の付勢手段の合力は、複数の前記第２の転動部材を結んで作る面内を通り、かつ前記振れ補正手段と前記可動部材の重量よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項７】
前記第１および第２の転動受け部材は強磁性体であり、
前記第１の付勢手段は、前記第１の転動受け部材と前記案内部材の間に働く磁力によって実現され、
前記第２の付勢手段は、前記第２の転動受け部材と前記案内部材の間に働く磁力によって実現されることを特徴とする請求項３に記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備えた光学機器。
【請求項１】
固定部材と、
振れ補正手段を保持し、光軸と直交する方向に移動可能な可動部材と、
前記固定部材に対し光軸と直交する第１の方向に移動可能に支持され、かつ前記可動部材を光軸と直交し第１の方向とは異なる第２の方向に移動可能に支持する案内部材と、
前記案内部材を、前記固定部材に対して前記第１の方向に転動により案内する第１の転動部材と、
前記可動部材を、前記案内部材に対して前記第２の方向に転動により案内する第２の転動部材と、
前記案内部材に前記第１の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第１の付勢手段と、
前記案内部材に前記第２の転動部材を転動可能に接触させる力を発生する第２の付勢手段と、
前記可動部材を前記第１の方向および前記第２の方向へ移動させる駆動手段とを有し、
前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、前記案内部材の同一面側に配置されることを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記第１の転動部材と前記第２の転動部材は、光軸方向に並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項３】
前記固定部材に固定される第１の転動受け部材と、
前記固定部材に固定される第２の転動受け部材とを有し、
前記第１の付勢手段は、前記案内部材と前記第１の転動受け部材の間に前記第１の転動部材を挟持し、
前記第２の付勢手段は、前記案内部材と前記第２の転動受け部材の間に前記第２の転動部材を挟持し、
前記第１の転動受け部材と前記第２の転動受け部材は、光軸方向に並列に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記固定部材には、前記第１の転動部材が前記第１の方向に移動可能に収容される第１の転動部材配置溝が設けられ、
前記可動部材には、前記第２の転動部材が前記第２の方向に移動可能に収容される第２の転動部材配置溝が設けられ、
前記第１の転動部材配置溝および第２の転動部材配置溝の高さは、前記第１および第２の転動部材の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
前記第１の転動部材は、前記案内部材と２点で接触し、
前記第２の転動部材は、前記案内部材と２点で接触することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項６】
第１の付勢手段の合力は、複数の前記第１の転動部材を結んで作る面内を通り、かつ前記振れ補正手段と前記可動部材および前記案内部材を合わせた重量よりも大きく、
第２の付勢手段の合力は、複数の前記第２の転動部材を結んで作る面内を通り、かつ前記振れ補正手段と前記可動部材の重量よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項７】
前記第１および第２の転動受け部材は強磁性体であり、
前記第１の付勢手段は、前記第１の転動受け部材と前記案内部材の間に働く磁力によって実現され、
前記第２の付勢手段は、前記第２の転動受け部材と前記案内部材の間に働く磁力によって実現されることを特徴とする請求項３に記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備えた光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６８３９８（Ｐ２０１２−１６８３９８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３００１１（Ｐ２０１１−３００１１）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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