(57)【要約】【課題】小型化可能な像振れ補正装置、および撮像装置を提供すること。【解決手段】像振れ補正装置は、第１の光学部材を保持する第１の鏡筒と、第２の光学部材を保持する第２の鏡筒と、第２の鏡筒に対して第１の鏡筒を第１の光学部材の光軸に直交する方向へ移動させるアクチュエーターと、第１の鏡筒の移動を規制するロック位置と、第１の鏡筒の移動を許容するアンロック位置との間を回転可能に第２の鏡筒に保持されるロック部材とを有し、ロック部材は、直交する方向において第２の光学部材に重なるように配置されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学部材を保持する第１の鏡筒と、
第２の光学部材を保持する第２の鏡筒と、
前記第２の鏡筒に対して前記第１の鏡筒を前記第１の光学部材の光軸に直交する方向へ移動させるアクチュエーターと、
前記第１の鏡筒の移動を規制するロック位置と、前記第１の鏡筒の移動を許容するアンロック位置との間を回転可能に前記第２の鏡筒に保持されるロック部材とを有し、
前記ロック部材は、前記直交する方向において前記第２の光学部材に重なるように配置されていることを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記第１の鏡筒は、前記直交する方向へ延びた第１の突起部を備え、
前記ロック部材は、前記直交する方向へ延びた第２の突起部を備え、
前記ロック部材が前記ロック位置に位置する場合、前記第１の突起部と前記第２の突起部が前記直交する方向において前記第２の光学部材に重なる位置で当接することで、前記第１の鏡筒の移動を規制す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】
前記第２の鏡筒は、前記第２の光学部材を保持する保持面を備え、
前記ロック部材は、前記保持面とは異なる面で前記第２の鏡筒に保持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記アクチュエーターの少なくとも一部は、前記直交する方向において前記第２の光学部材に重なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置と、
前記第１の光学部材を通過した光を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れ補正装置、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、および交換レンズ等の光学機器には、手振れ等の振れに起因して生じる像振れを低減するために、レンズを光学系の光軸に対してシフトさせる像振れ補正装置が搭載されている。像振れ補正装置は、光学機器の振れを検出する振れセンサーと、振れセンサーからの出力に応じてレンズをシフトさせるアクチュエーターとを有する。ただし、ユーザーにより像振れ補正を行わない選択がなされたときや光学機器の電源がオフのときには、レンズのシフトを制限しておく必要がある。
【０００３】
特許文献１には、レンズと一体でシフトするシフト鏡筒の外周に設けられた複数の突起部と当接してシフト鏡筒のシフトを制限するロック位置と制限を解除するアンロック位置との間を回転可能に支持されるロック部材を備える像振れ補正機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の像振れ補正機構では、光学部材やアクチュエーターを近接して配置する場合にロック部材を配置する領域を確保する必要があり、機構が大型化してしまう。
【０００６】
本発明は、小型化可能な像振れ補正装置、鏡筒装置、および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての像振れ補正装置は、第１の光学部材を保持する第１の鏡筒と、第２の光学部材を保持する第２の鏡筒と、第２の鏡筒に対して第１の鏡筒を第１の光学部材の光軸に直交する方向へ移動させるアクチュエーターと、第１の鏡筒の移動を規制するロック位置と、第１の鏡筒の移動を許容するアンロック位置との間を回転可能に第２の鏡筒に保持されるロック部材とを有し、ロック部材は、直交する方向において第２の光学部材に重なるように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化可能な像振れ補正装置、および撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る像振れ補正装置が搭載された撮像装置の断面図である。
【図２】像振れ補正装置の分解斜視図である。
【図３】像振れ補正装置の正面図である。
【図４】像振れ補正装置の図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】ロック部材がアンロック位置に位置する場合の像振れ補正装置の図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】ロック部材がロック位置に位置する場合の像振れ補正装置の図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】ロック部材がロック位置に位置する場合の像振れ補正装置の断面図である。
【図８】ロック部材の保持位置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る像振れ補正装置１００が搭載された撮像装置１０００の断面図である。撮像装置１０００は、鏡筒装置２０１、および鏡筒装置２０１が着脱可能に装着されるカメラ本体１を有する。
【００１２】
鏡筒装置２０１には、撮影光学系が収容されている。撮影光学系は、焦点調節のために撮影光学系の光軸に沿って移動するフォーカスレンズ２０５、光量調節を行う絞り２０６、像振れ補正装置１００に含まれる防振用の補正レンズ、および不図示の他のレンズによって構成される。以下の説明では、撮影光学系の光軸が延びる光軸方向をＸ軸方向とし、これに直交する方向をＺ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）とする。Ｚ軸方向とＹ軸方向をまとめてＺ／Ｙ軸方向とも記す。また、Ｚ軸回りの回転方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とし、Ｙ軸回りの回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。ピッチ方向とヨー方向をまとめてピッチ／ヨー方向とも記す。
【００１３】
鏡筒装置２０１は、ピッチ／ヨー方向における鏡筒装置２０１の振れを検出するセンサー２０３を備える。センサー２０３は、角速度センサーにより構成されている。像振れ補正装置１００は、鏡筒装置２０１の振れに応じて補正レンズを光軸（像振れ補正装置１００の中心軸または撮影光学系の光軸）に直交する方向へシフトさせることで像振れを低減（補正）する。
【００１４】
カメラ本体１は、マウント部１１を備え、鏡筒装置２０１を着脱可能に装着している。カメラ本体１内には、ＣＰＵ等により構成されるカメラマイクロコンピューター１２が設けられている。カメラマイクロコンピューター１２は、マウント部１１に設けられた接点ブロック１３を介して、鏡筒装置２０１内に設けられたＣＰＵ等により構成されるレンズマイクロコンピューター２０２と通信が可能である。
【００１５】
カメラ本体１は、撮影光学系の光路内に配置されるシャッターユニット１４、およびＣＭＯＳセンサー等により構成される撮像素子１５を備える。
【００１６】
カメラ本体１に設けられた不図示の電源スイッチがＯＮになると、カメラマイクロコンピューター１２およびレンズマイクロコンピューター２０２が起動する。カメラ本体１に設けられた不図示のレリーズスイッチが半押し操作されると、カメラマイクロコンピューター１２は測光および焦点検出を行う。測光と焦点検出は、撮像素子１５からの出力に基づいて生成された映像信号を用いて行われる。これにより、撮影光学系の焦点状態が検出される。
【００１７】
カメラマイクロコンピューター１２は、測光結果に応じてシャッター速度や絞り値を決定する。また、カメラマイクロコンピューター１２は、焦点検出結果に応じてフォーカス制御信号をレンズマイクロコンピューター２０２に送信する。レンズマイクロコンピューター２０２は、受信したフォーカス制御信号に応じてフォーカスアクチュエーター２０４を制御し、フォーカスレンズ２０５を合焦位置に移動させる。これにより、オートフォーカス（ＡＦ）が行われる。
【００１８】
また、レリーズスイッチが半押し操作されると、レンズマイクロコンピューター２０２は、像振れ補正装置１００の像振れ補正動作（防振動作）の制御を開始する。具体的には、レンズマイクロコンピューター２０２は、鏡筒装置２０１の振れに伴ってヨーおよびピッチ振れセンサー２０３から出力された角速度信号を積分して角変位とその方向を算出する。そして、算出した角変位に基づいて、撮像素子１５上での像振れを低減するための補正レンズのシフト量およびシフト方向を算出し、算出したシフト量およびシフト方向に応じて後述するアクチュエーターを駆動する。
【００１９】
レリーズスイッチが全押し操作されると、カメラマイクロコンピューター１２はレンズマイクロコンピューター２０２に対して測光結果に応じて決定した絞り値に対応する絞り制御信号を送信する。レンズマイクロコンピューター２０２は、受信した絞り制御信号に応じて絞り２０６を動作させる。また、カメラマイクロコンピューター１２は、シャッターユニット１４を測光結果に応じて決定したシャッター速度で開閉動作させる。これにより、撮像素子１５が露光される。
【００２０】
撮像素子１５は、鏡筒装置２０１を通過した光を光電変換して電気信号としての撮像信号を出力する。カメラマイクロコンピューター１２内の画像処理回路は、撮像信号に対して各種信号処理を行って映像信号を生成する。映像信号は、カメラ本体１の背面モニターに表示されたり、半導体メモリー等の記録媒体に記録されたりする。
【００２１】
以下、図２から図４を参照して、像振れ補正装置１００の構成について説明する。図２は、像振れ補正装置１００の分解斜視図である。図３は、像振れ補正装置１００の正面図である。図４は、像振れ補正装置１００の図３のＡ−Ａ線断面図である。
［基本構成］
像振れ補正装置１００は、補正レンズである第１の光学部材１０１、シフト鏡筒１０３、ベース鏡筒１０４、回転阻止板１０７、複数の第１の転動部材１０８、複数の第２の転動部材１０９、付勢バネ１１０、およびアクチュエーター１０５を備える。第１の転動部材１０８および第２の転動部材１０９は、本実施形態では、３つずつ設けられている。
【００２２】
ベース鏡筒（第２の鏡筒）１０４は、第２の光学部材１０２を保持し、不図示のコロを介して鏡筒装置２０１に対して固定される固定部と、付勢バネ１１０の一端が取り付けられるバネ保持部とが、それぞれ周方向３箇所に設けられている。また、ベース鏡筒１０４は、第１の転動部材１０８と当接する平面受け部を備える。
【００２３】
シフト鏡筒（第１の鏡筒）１０３は、第１の光学部材１０１を保持し、第１の光学部材１０１とともにＺ／Ｙ軸方向へシフトする。シフト鏡筒１０３には、第２の転動部材１０９と当接する平面受け部と、第２の転動部材１０９と当接するＹ軸方向へ延びた２つのＶ字溝とが設けられている。また、シフト鏡筒１０３には、付勢バネ１１０の一端が取り付けられるバネ保持部が周方向３箇所に設けられている。
［アクチュエーター］
アクチュエーター１０５は、シフト鏡筒１０３をＺ／Ｙ軸方向へ駆動する。アクチュエーター１０５は、第１コイル１１１ａ、第２コイル１１１ｂ、第１マグネット群１１２ａ、第２マグネット群１１２ｂ、第３マグネット群１１２ｃ、第４マグネット群１１２ｄ、第１ヨーク１１４、第２ヨーク１１５、および支柱部材１１６を備える。
【００２４】
第１コイル１１１ａおよび第２コイル１１１ｂは、シフト鏡筒１０３にＵＶ接着剤等で固定される。第１コイル１１１ａは、第１マグネット群１１２ａと第２マグネット群１１２ｂとの間に位置し、シフト鏡筒１０３をＹ軸方向へ駆動する。第２コイル１１１ｂは、第３マグネット群１１２ｃと第４マグネット群１１２ｄとの間に位置し、シフト鏡筒１０３をＺ軸方向へ駆動する。
【００２５】
第１ヨーク１１４および第２ヨーク１１５は、磁性体からなる。第１ヨーク１１４は、ベース鏡筒１０４にビス等により固定され、第１マグネット群１１２ａおよび第３マグネット群１１２ｃを磁気的に吸着保持している。第２ヨーク１１５は、第２マグネット群１１２ｂおよび第４マグネット群１１２ｄを磁気的に吸着保持している。第１ヨーク１１４および第２ヨーク１１５は、第１から第４マグネット群１１２ａ〜１１２ｄにより互いに磁気吸引され、支柱部材１１６を挟持することで所定の間隔を保持している。
【００２６】
第１コイル１１１ａに通電すると、第１マグネット群１１２ａおよび第２マグネット群１１２ｂとの間に働く電磁力により、第１コイル１１１ａにＹ軸方向の力が発生し、シフト鏡筒１０３がＹ軸方向へ駆動される。第１コイル１１１ａへの通電方向によってシフト鏡筒１０３の駆動方向は反転する。レンズマイクロコンピューター２０２は、第１コイル１１１ａに流す電流を制御することで、シフト鏡筒１０３に保持された第１の光学部材１０１をＹ軸方向へ自在に駆動し、像振れ補正を行う。第２コイル１１１ｂへの通電によるＺ軸方向への駆動についても同様である。
［アンチロール］
第１の転動部材１０８は、１つがベース鏡筒１０４の平面受け部と回転阻止板１０７の平面受け部とに狭持され、２つが第１ヨーク１１４のＺ軸方向へ延びたＶ字溝と回転阻止板１０７のＺ軸方向へ延びたＶ字溝とに狭持される。また、第２の転動部材１０９は、１つが第１ヨーク１１４の平面受け部とシフト鏡筒１０３の平面受け部とに狭持され、２つが回転阻止板１０７のＹ軸方向へ延びたＶ字溝とシフト鏡筒１０３のＹ軸方向へ延びたＶ字溝とに狭持される。第１の転動部材１０８および第２の転動部材１０９が転動することで、シフト鏡筒１０３をＺ／Ｙ軸方向へ負荷なくガイドし、Ｘ軸周りの回転を規制している。
【００２７】
付勢バネ１１０は、シフト鏡筒１０３とベース鏡筒１０４とに取り付けられ、第１の転動部材１０８、第２の転動部材１０９および回転阻止板１０７を介して、シフト鏡筒１０３をベース鏡筒１０４にＸ軸方向へ付勢する。このため、シフト鏡筒１０３は、Ｚ／Ｙ軸方向へ可動可能にＸ軸方向において支持される。
【００２８】
カバー部材１１７は、ベース鏡筒１０４にビス等で取り付けられ、シフト鏡筒１０３との間に所定の隙間を開けて不図示のＸ軸方向先当たり面を備える。像振れ補正装置１００に衝撃が加わり、付勢バネ１１０の付勢力が負けてシフト鏡筒１０３をＸ軸方向へ支持できず浮き上がってしまった場合に、シフト鏡筒１０３とＸ軸方向先当たり面とが当接する。これにより、シフト鏡筒１０３の浮き上がりを抑制し、部材の脱落や破損を防止することができる。
［ロックリング］
シフト鏡筒１０３は、第１の光学部材１０１の外周部からＸ軸方向へ延びた複数（本実施形態では８つ）の第１の突起部１０３ａを備える。
【００２９】
ロック部材１０６は、ベース鏡筒１０４とアクチュエーター１０５との間で、ベース鏡筒１０４にバヨネット構造によりＸ軸周りに回転可能に保持されている。また、ロック部材１０６は、第２の光学部材１０２の外周部からＸ軸方向へ延びた複数の（本実施形態では８つ）の第２の突起部１０６ａを備える。第１の突起部１０３ａと第２の突起部１０６ａとが当接した状態においては、シフト鏡筒１０３のＺ／Ｙ軸方向へのシフトが制限される。
【００３０】
ロックアクチュエーター１１３は、ロック部材１０６をＸ軸周りに回転させて、第１の突起部１０３ａと第２の突起部１０６ａとが当接した状態と非当接の状態を切り替える。
[ロックリング当接位置]
以下、図５および図６を参照して、ロック部材１０６とシフト鏡筒１０３との当接位置について説明する。図５は、ロック部材１０６がシフト鏡筒１０３のシフトの規制を解除する（シフト鏡筒３のシフトを許容する）アンロック位置に位置する場合の像振れ補正装置１００の図４のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、ロック部材１０６がシフト鏡筒１０３のシフトを規制するロック位置に位置する場合の像振れ補正装置１００の図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３１】
図５に示されるように、ロック部材１０６がＸ軸方向の−方向から見たときに反時計回り方向（ＣＣＷ方向）へ回転し、ロック部材１０６がアンロック位置に位置する場合、第１の突起部１０３ａと第２の突起部１０６ａとは当接しない。第２の突起部１０６ａは、第１の突起部１０３ａの周方向の間に位置している。第２の突起部１０６ａと第１の突起部１０３ａのＺ／Ｙ軸方向の距離は、シフト鏡筒１０３の可動領域より十分離れている。また、ベース鏡筒１０４およびアクチュエーター１０５は、シフト鏡筒１０３の可動領域よりもＺ／Ｙ軸方向において外方に位置し、シフト鏡筒１０３の駆動を阻害しない形状をとる。
【００３２】
図６に示されるように、ロック部材１０６がＸ軸方向の−方向から見たときに時計回り方向（ＣＷ方向）へ回転し、ロック部材１０６がロック位置に位置する場合、第１の突起部１０３ａと第２の突起部１０６ａとが当接している。第１の突起部１０３ａおよび第２の突起部１０６ａはＸ軸方向において互いに対向し、第１の突起部１０３ａの外周部の外接円と第２の突起部１０６ａの内周部の内接円とが微小な隙間を持った嵌め合いの関係にある。第２の突起部１０６ａが第１の突起部１０３ａの少なくとも一部とＸ軸周りの位相で重複すると、ロック部材１０６によりシフト鏡筒１０３のＺ／Ｙ軸方向の駆動が制限される。
［Ｘ方向省スペース化］
図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ、図６のＣ−Ｃ線断面図およびＤ−Ｄ線断面図である。図７（ａ）は、Ｘ軸方向における第２の光学部材１０２およびロック部材１０６と、第１の突起部１０３ａおよび第２の突起部１０６ａの位置関係を示している。図７（ｂ）は、Ｘ軸方向における第２の光学部材１０２およびアクチュエーター１０５の位置関係を示している。
【００３３】
ロック部材１０６のＸ軸方向における配置領域Ｌは、第２の光学部材１０２のＸ軸方向における配置領域Ｇ２とＸ軸方向で重複している。また、第１の突起部１０３ａと第２の突起部１０６ａとのＸ軸方向の当接領域Ｍも領域Ｇ２とＸ軸方向で重複している。さらに、アクチュエーター１０５のＸ軸方向における配置領域Ｎの少なくとも一部も領域Ｇ２とＸ軸方向で重複している。
【００３４】
上記構成により、ロック部材１０６を第２の光学部材１０２の外周に配置し、第１の突起部１０３ａを領域Ｇ２まで延出させることで、第１の光学部材１０１の外周にアクチュエーター１０５を配置するスペースを作ることができる。さらに、アクチュエーター１０５も領域Ｇ２に掛かるように配置することで、像振れ補正装置１００のＸ軸方向の厚みを抑制でき、省スペースな像振れ補正装置１００を実現できる。
［高精度化］
以下、図８を参照して、ロック部材１０６がロック位置に位置する場合のシフト鏡筒１０３のＺ／Ｙ軸方向の保持精度について説明する。図８は、像振れ補正装置１００の図６のＣ−Ｃ線断面図の一部を拡大した図であり、ロック部材１０６のＺ／Ｙ軸方向の保持位置とロック部材１０６がロック位置に位置する場合の衝撃荷重の伝わり方を示している。
【００３５】
ロック部材１０６は、ベース鏡筒１０４の摺動側面部１０４ａとＸ軸周りに摺動する外周側面部１０６ｂを備え、ベース鏡筒１０４に対してＺ／Ｙ軸方向に高精度に保持される。摺動側面部１０４ａは、ベース鏡筒１０４の第２の光学部材１０２を保持する光学部材保持部（保持面）１０４ｂの外周方向に対向して位置する。
【００３６】
ロック部材１０６がアンロック位置に位置する場合にシフト鏡筒１０３がＺ／Ｙ軸方向の移動を制限されると、シフト鏡筒１０３とベース鏡筒１０４との間に介在する部材はロック部材１０６のみであり、各部材の当接部のガタ等を最小限に抑えることができる。
【００３７】
続いて、ロック部材１０６がロック位置に位置する場合の像振れ補正装置１００に衝撃が加わった場合について説明する。ロック部材１０６がアンロック位置に位置する場合に像振れ補正装置１００に振動や落下による衝撃が与えられるとシフト鏡筒１０３にＺ／Ｙ軸方向への慣性力Ｆ１が働く。それに伴い、第１の突起部１０３ａが第２の突起部１０６ａに衝突してロック部材１０６にＺ／Ｙ軸方向への荷重Ｆ２が掛かる。第１の突起部１０３ａおよび第２の突起部１０６ａは、形状が片持ち梁であり、荷重が掛かると撓んでバネのように作用するため、Ｚ／Ｙ軸方向の荷重が掛かる時間が分散され、衝撃を緩和することができる。また、第１の突起部１０３ａはシフト鏡筒１０３の第１の光学部材１０１を保持する保持部１０３ｂにＸ軸方向で重複していないため、第１の光学部材１０１に与えられる負荷を軽減できる。さらに、摺動側面部１０４ａは、ロック部材１０６からのＺ／Ｙ軸方向への荷重Ｆ３を受ける。そのため、光学部材保持部１０４ｂにＺ／Ｙ軸方向への荷重は掛からず、第２の光学部材１０２に与えられる負荷を軽減できる。これにより、第１の光学部材１０１および第２の光学部材１０２のＺ／Ｙ軸方向への衝撃による保持ズレを抑制できる。
【００３８】
上記構成により、ロック部材１０６がロック位置に位置する場合にシフト鏡筒１０３、第１の光学部材１０１、ベース鏡筒１０４、および第２の光学部材１０２のＺ／Ｙ軸方向の高精度な保持を実現できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の構成によれば、像振れ補正装置１００を小型化することが可能である。また、ロック時にシフト鏡筒１０３を高い精度で保持することが可能である。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  像振れ補正装置
１０１  第１の光学部材
１０２  第２の光学部材
１０３  シフト鏡筒（第１の鏡筒）
１０４  ベース鏡筒（第２の鏡筒）
１０５  アクチュエーター
１０６  ロック部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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