(57)【要約】【課題】像振れを補正する補正部材を保持する可動部材の固定部材に対する光軸方向および倒れ方向の誤差の発生を防止して光学性能を維持するとともに、装置全体の小型化を図ることができる像振れ補正装置を提供する。【解決手段】固定部材１０１と、像振れを補正する補正レンズ１０２を保持し、撮像光学系の光軸に直交する方向に移動する可動部材１０３と、可動部材１０３を第１、第２の方向へ移動する第１、第２の移動部材と、固定部材１０１に対して可動部材１０３を転動支持する第１の転動部材１０８と、前記固定部材に対して前記第１の移動部材を転動支持する第２の転動部材と、第１の移動部材に対して第２の移動部材を転動支持する第３の転動部材１１０と、第２の移動部材と可動部材との間に付勢力を発生させる付勢手段１１２とを備える像振れ補正装置１００を設ける。【選択図】図３
2014021321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
像振れを補正する補正部材を保持し、光軸に直交する方向に移動する可動部材と、
前記可動部材を第１の方向へ移動する第１の移動部材と、
前記可動部材を第２の方向へ移動する第２の移動部材と、
前記第１の移動部材を駆動する第１の駆動部と、
前記第２の移動部材を駆動する第２の駆動部と、
前記固定部材に対して前記可動部材を転動支持する第１の転動部材と、
前記固定部材に対して前記第１の移動部材を転動支持する第２の転動部材と、
前記第１の移動部材に対して前記第２の移動部材を転動支持する第３の転動部材と、
前記第２の移動部材と前記可動部材との間に付勢力を発生させる付勢手段とを備える
ことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記可動部材、前記固定部材、前記第１の移動部材、前記第２の移動部材が、前記光軸と平行な方向に前記可動部材、前記固定部材、前記第１の移動部材、前記第２の移動部材の順に配置され、
前記付勢手段は、前記第２の移動部材と前記可動部材との間に吸引力を発生させる
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】
前記可動部材は、前記可動部材と前記固定部材とが備える面と接触する前記第１の転動部材によって、前記固定部材に対して前記光軸と直交する面内で移動可能に支持され、
前記第１の移動部材は、前記固定部材と前記第１の移動部材とが備える面と接触する前記第２の転動部材によって、前記固定部材に対して回転可能に支持され、
前記第２の移動部材は、前記第１の移動部材と前記第２の移動部材とが備える面と接触する前記第３の転動部材によって、前記第１の移動部材に対して回転可能に支持される
ことを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記第１の転動部材は、前記可動部材の１面および前記固定部材の１面と接触し、
前記第２の転動部材は、前記固定部材の１面および前記第１の移動部材の１面、および前記固定部材または前記第１の移動部材の別の１面の合計３面と接触し、
前記第３の転動部材は、前記第１の移動部材の１面および前記第２の移動部材の１面、および前記第１の移動部材または前記第２の移動部材の別の１面の合計３面と接触する
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５】
前記固定部材が、互いに対向する第１および第２の面を有しており、
前記第１の面と前記第２の面との間に、前記可動部材、前記第２の移動部材、前記第１の移動部材が、前記光軸と平行な方向に前記可動部材、前記第２の移動部材、前記第１の移動部材の順に配置されており、
前記可動部材は、前記第１の面と前記可動部材が備える面と接触する前記第１の転動部材によって、前記固定部材に対して前記光軸と直交する面内で移動可能に支持され、
前記付勢手段は、前記第２の移動部材と前記可動部材との間に反発力を発生させる
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６】
前記付勢手段は、前記可動部材と前記第２の移動部材とに設けられた一対の磁性体である
ことを特徴とする請求項１乃至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の移動部材は、前記固定部材の面と前記第１の移動部材が備える面と接触する前記第２の転動部材によって、前記固定部材に対して面内で並進移動可能に支持され、
前記第２の移動部材は、前記第１の移動部材が備える面と前記第２の移動部材が備える面と接触する前記第３の転動部材によって、前記第１の移動部材に対して並進移動可能に支持される
ことを特徴とする請求項１、２、５、６のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備える光学機器。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備える撮像装置。
【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それを備える光学機器および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置の装置振れによる像振れを補正するために撮像装置に搭載される像振れ補正装置が提案されている。像振れ補正装置は、例えば、レンズ又は撮像素子を保持する可動部材を、必要に応じて光軸方向から見て左右方向（ヨー方向）と上下方向（ピッチ方向）とに移動させ、光軸と直交する面内で駆動制御をする機能を有する。
【０００３】
この機能を備える撮像装置として、例えば、以下の特許文献１、２に開示される撮像装置がある。特許文献１は、像振れを補正する補正部材である補正レンズを保持する可動部材を第１の方向に移動する第１の移動部材と、第２の方向に移動する第２の移動部材を用いて、可動部材を光軸と直交する面内に移動させる撮像装置を開示している。また、特許文献２は、可動部材を転動支持することで、摺動摩擦やガタの発生を抑える振れ補正装置を開示している。特許文献２が開示している振れ補正装置は、固定部材の上に回転防止部材と可動部材を重畳させ、固定部材と可動部材の間に付勢力を働かせる付勢手段を備えている。これにより、一つの付勢手段によって可動部材および回転防止部材の双方に付勢力を働かせて、付勢手段の増加を避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−４６３２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５８９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示している像振れ補正装置では、第１の移動部材、第２の移動部材、可動部材のそれぞれが摺動支持されているので、転動支持に比べて大きな摩擦抵抗が発生する。このため、可動部材を精度よく位置決めすることが困難である。また、特許文献２が開示している振れ補正装置は、可動部材と固定部材との間に回転防止部材が挟まる構成を有する。したがって、回転防止部材の寸法誤差によって、可動部材が固定部材に対して倒れ方向や光軸方向の誤差が発生しやすく、光学性能が低下してしまう。
【０００６】
図１０は、像振れ補正装置の一例を示す図である。特許文献１が開示している像振れ補正装置を、付勢手段を増やすことなく転動支持を行なうには、図１０（Ａ）に示すような構成が考えられる。図１０（Ａ）に示す像振れ補正装置で、光軸方向に固定部材１、第１の移動部材４、第２の移動部材５、補正レンズ２を保持する可動部材３の順番で重畳させ、可動部材３と固定部材１の間に付勢手段６を働かせる。しかし、図１０（Ａ）に示す像振れ補正装置は、可動部材と固定部材との間に第１の移動部材と第２の移動部材が挟まる構成を有する。したがって、第１の移動部材と第２の移動部材の寸法誤差によって、可動部材の固定部材に対する光軸方向および倒れ方向の誤差が発生しやすく、光学性能が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
一方、図１０（Ｂ）のように、固定部材１、補正レンズ２を保持する可動部材３、第１の移動部材４、第２の移動部材５の順番で重畳させ、固定部材１と第２の移動部材５の間に付勢手段６を働かせる像振れ補正装置の構成が考えられる。しかし、この構成では、固定部材１と、第１の移動部材および第２の移動部材との間に可動部材が配置されるので、第１の移動部材、第２の移動部材の移動方向を規制するのが難しい。したがって、装置全体を小型化させるのが困難である。
【０００８】
本発明は、像振れを補正する補正部材を保持する可動部材の固定部材に対する光軸方向および倒れ方向の誤差の発生を防止して光学性能を維持するとともに、装置全体の小型化を図ることができる像振れ補正装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態の像振れ補正装置は、固定部材と、像振れを補正する補正部材を保持し、光軸に直交する方向に移動する可動部材と、前記可動部材を第１の方向へ移動する第１の移動部材と、前記可動部材を第２の方向へ移動する第２の移動部材と、前記第１の移動部材を駆動する第１の駆動部と、前記第２の移動部材を駆動する第２の駆動部と、前記固定部材に対して前記可動部材を転動支持する第１の転動部材と、前記固定部材に対して前記第１の移動部材を転動支持する第２の転動部材と、前記第１の移動部材に対して前記第２の移動部材を転動支持する第３の転動部材と、前記第２の移動部材と前記可動部材との間に付勢力を発生させる付勢手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基準となる固定部材と、補正部材を保持する可動部材との間に、第１の転動部材のみが配置され、補正部材の位置を決めることにおいて介在する部材を最小になるような構成を実現している。したがって、補正部材を保持する可動部材の光軸方向の位置および倒れ方向の誤差が発生しにくく、光学性能の低下を避けることができる。
【００１１】
また、第１および第２の移動部材、可動部材を転動支持するために、一つの付勢手段によって、第１の移動部材、第２の移動部材、可動部材の３部品それぞれに付勢力を働かせている。これにより、部品の増加を避けることができ、装置全体の小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図の例である。
【図２】組み立て後の像振れ補正装置を光軸を通る断面で破断した断面図の例である。
【図３】像振れ補正装置の構造を説明する図である。
【図４】像振れ補正装置を、第１の転動部材の中心を通り光軸に平行な面で切断した断面図である。
【図５】像振れ補正装置の動作を説明する図である。
【図６】補正レンズの中心部の動きを示す図である。
【図７】実施例２の像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図の例である。
【図８】組み立て後の像振れ補正装置を光軸を通る断面で破断した断面図の例である。
【図９】像振れ補正装置の構造を説明する図である。
【図１０】像振れ補正装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
図１乃至図６を参照して、実施例１の像振れ補正装置について説明する。本実施例の像振れ補正装置は、像振れ補正装置であって、撮像装置（例えば、デジタルカメラ）、双眼鏡、望遠鏡等の光学機器に搭載される。まず、本実施例における像振れ補正装置を構成する部品について、図１および図２を用いて説明する。
【００１４】
図１は、像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図の例である。また、図２は、組み立て後の像振れ補正装置を光軸を通る断面で破断した断面図の例である。像振れ補正装置１００は、固定部材１０１、補正レンズ１０２、可動鏡筒１０３、第１の移動部材１０４、第２の移動部材１０５、第１の駆動部１０６、第２の駆動部１０７、第１の転動部材１０８、第２の転動部材１０９を備える。また、像振れ補正装置１００は、第３の転動部材１１０、付勢磁石１１１、付勢ヨーク１１２、第１の減速ギヤ１１３、第２の減速ギヤ１１４、前蓋１１５、後蓋１１６を備える。
【００１５】
固定部材１０１は、概略円盤状に形成され、他のレンズ群（例えば、撮像光学系）を固定するレンズ鏡筒に固定される。また、固定部材１０１は、固定溝１０１１を有している。固定溝１０１１は、ヨー方向に形成される長穴であり、可動鏡筒１０３に設けられた駆動ピンの動きを案内することができる。
【００１６】
補正レンズ１０２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、光軸を偏心させる補正光学系である。光軸と直交する面内を移動させることによって、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、像面での安定を確保することができる。すなわち、補正レンズ１０２は、像振れを補正する補正部材として機能する。
【００１７】
可動鏡筒１０３は、中央の開口部に補正レンズ１０２を保持することができる。可動鏡筒１０３と、可動鏡筒１０３に取り付けられた付勢ヨーク１１２とが、撮像光学系の光軸に直交する方向に移動する可動部材として機能する。
【００１８】
可動鏡筒１０３は、第１の駆動ピン１０３１と長穴１０３２とを備えている。第１の駆動ピン１０３１は、固定部材１０１に設けられた固定案内部１０１１および第１の回転部材に設けられたカム溝１０４１に嵌合する。また、長穴１０３２は、第２の移動部材に設けられた第２の駆動ピン１０５１と嵌合している。また、可動鏡筒１０３は、ボール保持枠１０３３を３個所備えている。ボール保持枠１０３３内に転動部材１０８が配置されることで、転動部材１０８の脱落を防止することができる。
【００１９】
第１の移動部材１０４は、中空円筒状であり、中央の開口部に補正レンズ１０２を配置することができる。したがって，第１の移動部材１０４の中心軸は、補正レンズ１０２が可動領域の中心に位置する時の光軸と概略同軸となる。第１の移動部材１０４は、第２の転動部材１０９によって、固定部材１０１に対して回転可能に支持される。また、第１の移動部材１０４は、可動鏡筒の駆動ピン１０３１を案内するカム溝１０４１を有する。本実施例では、第１の移動部材の回転角度をα、回転軸からカム溝１０４１の中心までの距離をＲａとすると、カム溝１０４１の中心はＲａ＝ｋα（ｋは定数）と表せる、いわゆるアルキメデスの螺旋となるようにしている。また、第１の移動部材１０４は、外周の一部に歯車を有し、第１の駆動部１０６の回転を伝達することができる。
【００２０】
第２の移動部材１０５は、中空円筒状であり、中央の開口部に補正レンズ１０２を配置することができる。したがって、第２の移動部材の中心軸は、補正レンズ１０２が可動領域の中心に位置する時の光軸と概略同軸となる。第２の移動部材１０５は、第３の転動部材１１０によって、固定部材１０１に対して回転可能に支持される。第２の移動部材は、第１の駆動ピンと補正レンズを挟んだ対向側に、第２の駆動ピン１０５１を備える。第２の駆動ピン１０５１は、長穴１０３２と嵌合することができる。また第２の移動部材１０５は、外周の一部に歯車を有し、第２の駆動部１０７の回転を伝達することができる。
【００２１】
第１の駆動部１０６は、第１の移動部材を回転移動させるモータであり、固定部材１０１に取り付けられる。本実施例では、駆動部としてステッピングモータを利用することで、オープンループによる制御も可能である。第１の駆動部のロータ部にはピニオンギヤが取り付けられ、回転を第１の移動部材の歯車に伝えることができる。なお、本実施例では、第１の駆動部の回転を第１の減速ギヤ１１３によって減速させることにより、所定の回転精度および駆動力を得ている。
【００２２】
第２の駆動部１０７は、第２の移動部材を回転移動させるモータであり、固定部材１０１に取り付けられる。本実施例では、駆動部としてステッピングモータを利用することで、オープンループによる制御も可能である。第２の駆動部のロータ部には、ピニオンギヤが取り付けられ、回転を第２の移動部材の歯車に伝えることができる。なお、本実施例では、第２の駆動部の回転を第２の減速ギヤ１１４によって減速させることにより、所定の回転精度および駆動力を得ている。
【００２３】
第１の転動部材１０８は、固定部材１０１に対して可動部材を転動支持する。本実施例では、第１の転動部材１０８の数は３つであるが、第１の転動部材１０８の数は３つに限定されず、任意の複数個であればよい。第１の転動部材１０８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。
【００２４】
第２の転動部材１０９は、固定部材１０１に対して第１の移動部材１０４を回転可能に転動支持する。本実施例では、第２の転動部材１０９の数は５つであるが、第２の転動部材１０９の数は５つに限定されず、任意の複数個であればよい。第２の転動部材１０９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。
【００２５】
第３の転動部材１１０は、第１の転動部材１０１に対して第２の移動部材１０５を回転可能に転動支持する。本実施例では、第３の転動部材１１０の数は５つであるが、第３の転動部材１１０の数は５つに限定されず、任意の複数個であればよい。第３の転動部材１１０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。
【００２６】
付勢磁石１１１は、底面が着磁された磁石である。付勢磁石１１１は、第２の移動部材１０５とほぼ同径であり、第２の移動部材１０５に固定される。付勢ヨーク１１２は、磁性を有するステンレスなどの強磁性材料によって形成された、概略円盤上の板である。付勢ヨーク１１２は、可動鏡筒１０３に取り付けられることで可動部材の一部となる。また、付勢ヨーク１１２は、付勢磁石１１１の着磁面と対向して配置され、その間に磁気的な吸引力を発生されることによって、付勢手段として機能する。つまり、付勢ヨーク１１２は、第２の移動部材１０５と可動部材との間に付勢力を発生させる。可動部材の位置が変化しても、常に一対の磁性体である付勢ヨーク１１２と付勢磁石１１１が対向しているために、付勢ヨーク１１２の外径は、付勢磁石の外径に可動部材の移動量を加えたものよりも大きくしている。また、同じ理由により、付勢ヨーク１１２の内径は、付勢磁石の内径から可動部材の移動量を引いたものよりも小さくしている。
【００２７】
第１の減速ギヤ１１３は、同軸で歯数の異なる大歯車および小歯車で構成され、固定部材１０１に回転可能に支持される。第１の減速ギヤ１１３は、第１の駆動部１０６の回転を減速して第１の移動部材１０４に伝える。第２の減速ギヤ１１４は、同軸で歯数の異なる大歯車および小歯車で構成され、固定部材１０１に回転可能に支持される。第２の減速ギヤ１１４は、第２の駆動部１０７の回転を減速して第２の移動部材１０５に伝える。
【００２８】
前蓋１１５は、固定部材１０１に連結される。固定部材１０１とともに可動鏡筒１０３、付勢ヨーク１１２、第１の転動部材１０８を挟み込み、衝撃を受けた時などに内部の部品の脱落することを防いでいる。
【００２９】
後蓋１１６は、固定部材１０１に連結される。固定部材１０１とともに第１の移動部材１０４、第２の移動部材１０５、第２の転動部材１０９、第３の転動部材１１０、付勢磁石１１１を挟み込み、衝撃を受けた時などに内部の部品の脱落することを防いでいる。
【００３０】
図３は、像振れ補正装置の構造を説明する図である。図３中に示す像振れ補正装置の構造は、図２に示す断面図を簡略化したものである。図４は、像振れ補正装置を、第１の転動部材の中心を通り光軸に平行な面で切断した断面図である。実施例１では、可動部材、固定部材、第１、第２の移動部材が、光軸と平行な方向に可動部材、固定部材、第１の移動部材、第２の移動部材の順に配置されている。
【００３１】
図３に示すように、本実施例における像振れ補正装置では、固定部材１０１の１面に接するように、第１の転動部材１０８を配置している。第１の転動部材１０８と接するように、可動鏡筒１０３に取り付けられた付勢ヨーク１１２を配置している。また、固定部材１０１の他の１面に接するように、第２の転動部材１０９を配置している。また、第２の転動部材１０９と接するように、第１の移動部材１０４を配置している。
【００３２】
また、第１の移動部材１０４と接するように、第３の転動部材１１０を配置している。また、第３の転動部材１１０と接するように、付勢磁石１１１を取り付けた第２の移動部材１０５を配置している。そして、これらの部材の両端となっている可動部材と第２の移動部材１０５との間に、付勢ヨーク１１２と付勢磁石１１１の磁力による付勢力を発生させている。これにより、第１の転動部材１０８は、可動部材と固定部材１０１に挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。また、第２の転動部材１０９は、固定部材１０１と第１の移動部材１０４に挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。また、第３の転動部材１１０は第１の移動部材１０４と第２の移動部材１０５に挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。
【００３３】
次に、可動部材の支持について詳しく説明する。図４に示すように、可動部材と第１の転動部材１０８との接触面は、一つの面となっている。また、固定部材１０１と第１の転動部材１０８との接触面は、一つの面となっている。これにより、可動部材を光軸と直交する面内において転動支持することができる。
【００３４】
また、第１の転動部材１０８とボール保持枠１０３３との隙間Ｌは、可動部材の可動量の半分よりも大きい。これにより、可動部材の可動範囲において、第１の転動部材１０８とボール保持枠１０３３が接触することなしに可動部材を転動支持することができる。
【００３５】
なお、本実施例では、固定部材１０１および可動部材が第１の転動部材１０８と接する３つの面を、同一平面上にすることで、可動部材が固定部材１０１に対して平面内を移動可能になるようにしている。なお、固定部材１０１および可動部材が第１の転動部材１０８と接する３つの面を、同一球面上にすれば、可動部材が固定部材１０１に対して球面内を移動可能にすることもできる。
【００３６】
次に、第１の移動部材の支持について詳しく説明する。図２および図３に示すように、固定部材１０１と第２の転動部材１０９との接触面は、第１の移動部材１０４の回転中心を中心軸とする円錐面となっている。また、第１の移動部材１０４と第２の転動部材１０９との接触面は、円筒形状となっている。第１の移動部材１０４は、第２の転動部材１０８と２点で接触する。具体的には、第２の転動部材１０８は、第１の移動部材１０４の２面すなわち円筒の側面部と円筒の底面部と接触する。
【００３７】
第２の転動部材１０９は、固定部材１０１の円錐面、第１の移動部材１０４の円筒部側面、底面の合計３面と接触する。これにより、第２の転動部材１０９は、光軸と平行な回転軸を中心軸とする回転方向のみの自由度を持つ。また、第１の移動部材１０４は、第２の転動部材１０９と円筒部底面で接触することにより、光軸方向の位置がガタなく決まり、円筒部側面で接触することにより、径方向の位置がガタなく決まる。すなわち、第１の移動部材１０４は、固定部材１０１に対して光軸と平行な回転軸まわりに回転可能に支持される。このように、第２の転動部材１０９によって、第１の移動部材１０４をガタなく回転可能に転動支持することができる。
なお、円錐面を第１の移動部材１０４側に設け、円筒部側面と底面を固定部材１０１側に設け、その３面と第２の転動部材１０９を接触させる構成でも、同様の効果が実現できる。
【００３８】
次に、第２の移動部材１０５の支持について詳しく説明する。図２および図３に示すように、第１の移動部材１０４と第３の転動部材１１０との接触面は、第２の移動部材１０５の回転中心を中心軸とする円錐面となっている。また、第２の移動部材１０５と第３の移動部材１１０との接触面は、円筒形状となっている。第２の移動部材１０５は、各々の第３の転動部材１１０とそれぞれ２点で接触し、一点は円筒の側面部、もう一点は円筒の底面部で接触する。
【００３９】
第３の転動部材１１０は、第１の移動部材１０４の円錐面、第２の移動部材１０５の円筒部側面、底面の３つの面と接触する。これにより、第３の転動部材１１０は、第２の移動部材１０５の回転軸を中心軸とする回転方向のみの自由度を持つ。また、第２の移動部材１０５は、第３の転動部材１１０と円筒部底面で接触することにより、光軸方向の位置がガタなく決まり、円筒部側面で接触することにより、径方向の位置がガタなく決まる。すなわち、第２の移動部材１０５は、第１の移動部材１０４に対して、光軸と平行な回転軸まわりに回転可能に支持される。このように、第３の転動部材１１０によって第２の移動部材１０５をガタなく回転可能に転動支持することができる。なお、円錐面を第２の移動部材１０５側に設け、円筒部側面と底面を第１の移動部材１０４側に設け、その３面と第３の転動部材１１０を接触させる構成でも、同様の効果が実現できる。
【００４０】
次に、可動鏡筒の位置決めおよび動作について、図５および図６を用いて説明する。図５は、像振れ補正装置の動作を説明する図である。図５中には、固定案内部１０１１、可動鏡筒１０３、第１の回転部材１０４、第２の回転部材１０５のみを示す。
【００４１】
前述のように、可動鏡筒１０３は、第１の転動部材１０８に支持されることで、光軸方向の位置が決まる。さらに、可動鏡筒の第１の駆動ピン１０３１が固定案内部１１１１とカム溝１０４１に案内されることで、可動鏡筒上の１点が位置決めされる。そして、長穴１０３２が、第２の移動部材に設けられた第２の駆動ピン１０５１によって嵌合されることで、可動鏡筒の角度方向が決まる。以上により、可動鏡筒１０３の位置が一意に決められる。この状態で、第１の移動部材１０４と第２の移動部材１０５とを所定の位置に移動させる。これにより、補正レンズ１０２を光軸と直交する面上の任意の位置に移動させることができる。
【００４２】
第２の移動部材１０５が静止した状態で、第１の移動部材１０４を回転させた場合、駆動ピン１０３１が、カム溝１０４１に押し出され、固定案内部１０１１に沿って移動する。可動鏡筒１０３は、長穴１０３３を駆動ピン１０５１に案内されながら移動する。
【００４３】
固定案内部１１１１と長穴１０３３のなす角は、平行であるか、若しくは平行に近い角度となる。したがって、補正レンズ１０２の中心は、図５中の点線矢印に沿った方向への移動、すなわち概略直線移動をする。より正確には、可動鏡筒１０３の動きは、駆動ピン１０５１の位置によっては、若干の回転移動を伴う。以上説明した、第２の移動部材１０５が静止した状態で第１の移動部材１０４を回転させた場合の可動鏡筒１０３の移動方向が、本実施例における第１の方向である。
【００４４】
一方、第１の移動部材１０４が静止した状態で第２の移動部材１０５を回転させた場合、可動鏡筒１０３は、駆動ピン１０３１を中心とする回転運動をする。したがって、補正レンズ１０２の中心を、移動軌跡が円弧になるように移動させることができる。すなわち、補正レンズ１０２の中心は、図５中の破線矢印に沿った方向に移動する。以上説明した、第１の移動部材１０４が静止した状態で第２の移動部材１０５を回転させた場合の可動鏡筒１０３の移動方向が、本実施例における第２の方向である。
【００４５】
図６は、本実施例の補正レンズの中心部の動きを示す図である。可動鏡筒１０３の上記第１の方向、第２の方向への移動を組み合わせることで、補正レンズ１０２を平面内の任意の位置に移動することができる。なお、本実施例で用いる補正レンズ１０２は、光軸を中心とした回転対称体である。したがって、補正レンズ１０２の中心位置の位置決めさえ正確に行えれば、可動鏡筒１０３が回転移動しても問題はない。一方、補正部材として撮像素子などの非回転対称体を用いる場合は、回転の影響を無視できる範囲内で使用する、可動鏡筒と補正部材との間に別の回転機構を用いる、等の対策が必要である。
【００４６】
以下に、実施例１の効果について説明する。本実施例の像振れ補正装置では、補正レンズを保持する可動部材１０３と、基準となる固定部材１０１との間には、第１の転動部材１０８のみが配置される構造を有している。つまり、可動部材１０３と固定部材１０１との間には、可動部材１０３を転動支持するための最低限の部品のみが配置されている。したがって、固定部材１０１に対して可動部材の平行度および光軸方向の位置を高精度に位置決めすることが容易となり、可動部材の固定部材１０１に対する光軸方向および倒れ方向の誤差の発生を防止することができる。これにより、本実施例の像振れ補正装置を備える光学機器の光学性能を維持することができる。
【００４７】
また、本実施例の像振れ補正装置では、可動部材１０３と第２の移動部材１０５との間に、第１の転動部材１０８、固定部材１０１、第２の転動部材１０９、第１の移動部材１０４、第３の転動部材１１０を挟み込む構造をとっている。そして、付勢手段によって、可動部材１０３と第２の移動部材１０５との間に付勢力を働かせている。これにより、一つの付勢手段によって、可動部材、第１の移動部材１０４、第２の移動部材１０５という３つの部材に付勢力を生じさせ、それぞれの部材の転動支持を可能にしている。したがって、付勢手段のための部品の増加を避けることができる。可動部材、第１の移動部材１０４、第２の移動部材１０５を転動支持することにより、摩擦抵抗およびガタの発生を小さくすることができ、可動部材の位置決め精度向上、駆動機構の高効率化、低騒音化を実現することができる。
【００４８】
前述した図１０（Ａ）に示すような、可動部材３が第１の移動部材４に支持される構造では、可動部材３の支持のために、第１の移動部材４を可動部材３の可動範囲よりも大きくする必要があり、第１の移動部材４が大型化してしまう。
【００４９】
本実施例では、最も移動量の大きい可動部材は、固定部材１０１に支持される。また、第１の移動部材１０４および第２の移動部材１０５と可動部材とは、連結部のみで接触している。このため、第１の移動部材１０４および第２の移動部材１０５の大きさを、可動部材の可動範囲よりも大きくする必要がなく、大型化を避けるのが容易である。
【００５０】
また、本実施例では、第１の転動部材１０８は、可動部材に取り付けられた付勢ヨーク１１２と接する。前述のように、転動部材として硬度の高い材質を用いている。また、付勢ヨーク１１２は磁性を有するステンレスを用いられており、可動部材に比べて硬度を高めることが容易である。したがって、この両者を接触させることで、長期間にわたって接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。
【００５１】
本発明は、駆動部の種類や配置について、実施例１の駆動部の種類や配置に限定されない。実施例１では、第１および第２の駆動部としてステッピングモータを用いたが、それ以外にも、ボイスコイルモータや圧電素子を使った超音波モータ、超磁歪アクチュエータなど、公知の駆動源を用いて第１および第２の移動部材を移動させてもよい。
【００５２】
また、実施例１では、付勢手段の実現方法として、磁力を利用した。これにより、可動部材と第１の移動部材１０４との間に、非接触の付勢力を働かせることを実現した。また、第２の移動部材１０５が回転しても、可動部材と第２の移動部材１０５の間に安定した付勢力を働かせることを実現した。しかし、付勢手段の実現方法は、実施例１における実現方法に限定されない。付勢手段の実現方法として、静電力力を利用したり、弾性ばねによる復元力を利用したりしても、実施例１と同様の効果が得られる。
【００５３】
（実施例２）
図７乃至図９を参照して、実施例２の像振れ補正装置について説明する。像振れ補正装置２００が実施例２の像振れ補正装置である。像振れ補正装置２００は、撮像装置（例えば、デジタルカメラ）、双眼鏡、望遠鏡等の光学機器に搭載される。
【００５４】
図７は、像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図の例である。また、図８は、組み立て後の像振れ補正装置を光軸を通る断面で破断した断面図の例である。また、図９は、本実施例の像振れ補正装置の構造を説明する図である。図９中に示す像振れ補正装置の構造は、図８に示す断面図を簡略化したものである。なお、実施例１と同様の部品については、同じ番号を付すことによって説明を省略する。
【００５５】
像振れ補正装置２００は、固定部材２０１、補正レンズ１０２、可動鏡筒２０３、第１の移動部材２０４、第２の移動部材２０５、第１の駆動部２０６、第２の駆動部１０７、第１の転動部材１０８を備える。また、像振れ補正装置２００は、第２の転動部材１０９、第３の転動部材１１０、第１の付勢磁石２１１、第２の付勢磁石２１２、蓋２１３を備える。
【００５６】
固定部材２０１は、概略円盤状に形成され、他のレンズ群（例えば、撮像光学系）を固定するレンズ鏡筒に固定される。また固定部材２０１は、固定溝２０１１を有している。固定溝２０１１はヨー方向に形成される長穴であり、可動部材に設けられた駆動ピンの動きを案内することができる。
【００５７】
可動鏡筒２０３は、中央の開口部に補正レンズ１０２を保持する。可動鏡筒２０３は、第１の駆動ピン２０３１および長穴２０３２を備える。第１の駆動ピン２０３１は、固定部材２０１に設けられた固定案内部２０１１および第２の移動部材２０５に設けられたカム溝２０５１に嵌合する。また、長穴２０３２は、第１の移動部材２０４に設けられた第２の駆動ピン２０４１と嵌合している。また、可動部材１０３は、ボール受け部１０３３を３個所備える。ボール保持枠１０３３内に第１の転動部材１０８が配置されることで、第１の転動部材１０８の脱落を防止しながら転動部材１０８と接触する。
【００５８】
第１の移動部材２０４は、概略Ｃ字型形状であり、第１の駆動ピン２０３１と補正レンズ１０２とを挟んだ対向側に、第２の駆動ピン２０４１を備える。第２の駆動ピン２０４１は、長穴２０３２と嵌合することができる。
【００５９】
また、第１の移動部材２０４は、２箇所のＶ字断面溝を有する。図７および図９に示すように、Ｖ字断面溝は、固定案内部２０１１の案内方向と直交方向（ピッチ方向）に延びるＶ字状の断面を有する溝であり、Ｖ字状の断面は表裏両面に形成される。
【００６０】
表側のＶ字断面溝は、第２の転動部材１０９と接触し、裏側のＶ字断面溝は、第３の転動部材１１０と接触する。これにより、第１の移動部材２０４は、ピッチ方向に移動可能に転動支持される。また、第３の転動部材１１０は、第１の移動部材２０４に対して転動支持される。また、第１の移動部材２０４は、外周の一部にラック歯車部を有し、第１の駆動部１０６によって駆動される。
【００６１】
第２の移動部材２０５は、概略Ｃ字型形状であり、可動鏡筒２０３の駆動ピン２０３１を案内するカム溝２０５１を有する。本実施例では、カム溝２０５１の形状は、固定案内部２０１１の案内方向に対して一定の傾きをもつ直線形状としている。
【００６２】
また、第２の移動部材２０５は、第１の移動部材２０４と対向する側に、２箇所のＶ字断面溝を有する。図７および図９に示すように、Ｖ字断面溝は、固定案内部２０１１の案内方向と直交方向（ピッチ方向）に延びるＶ字状の断面を有する溝であり、第３の転動部材１１０と接触する。これにより、第２の移動部材２０５は、ピッチ方向に移動可能に転動支持される。また、第２の移動部材２０５は、外周の一部にラック歯車部を有し、第２の駆動部１０７によって駆動される。
【００６３】
第１の付勢磁石２１１は、概略円盤形状であり、底面が着磁される。第１の付勢磁石２１１は、可動鏡筒２０３に固定される。第２の付勢磁石２１２は、概略円盤形状であり、第１の付勢磁石２１１と同形状である。第１の付勢磁石と対向する面が同極に着磁され、第１の付勢磁石から反発力を受ける。第２の付勢磁石２１２は、第２の移動部材２０５に固定される。
【００６４】
蓋２１３は、固定部材２０１に連結されて、本実施例の固定部材の一部をなす。蓋２１３は、固定部材２０１とともに、可動鏡筒２０１、第１の移動部材２０４、第２の移動部材２０５、第１および第２の磁石、第１ないし第３の転動部材を挟み込み、衝撃を受けた時などに内部の部品の脱落することを防いでいる。固定部材２０１が有する面のうち、蓋２１３と対向する面が、本実施例の固定部材の第１の面として機能する。また、蓋２１３が有する面のうち、第１の面と対向する面が、本実施例の固定部材の第２の面として機能する。
【００６５】
蓋２１３は、第１の移動部材２０４と対向する側に、２箇所のＶ字断面溝を有する。図９に示すように、Ｖ字断面溝は、固定案内部の案内方向と直交方向（ピッチ方向）に延びるＶ字状の断面を有する溝であり、第２の転動部材１０９と接触する。これにより、第２の転動部材１０９が転動支持される。
【００６６】
図９を参照して、像振れ補正装置の構造について説明する。像振れ補正装置２００は、固定部材の一方の面（第１の面）２０１に接するように、第１の転動部材１０８を配置し、第１の転動部材１０８と接するように、可動鏡筒２０３を配置している。また、第２の転動部材１０９が，蓋２１３（第２の面）と第１の移動部材２０４とに接するように、蓋２１３と第１の移動部材２０４との間に配置されている。また、第３の転動部材１１０が第１の移動部材２０４と第２の移動部材とに接するように、第１の移動部材２０４と第２の移動部材との間に配置されている。すなわち、第１の面と第２の面との間に、可動部材、第２の移動部材、第１の移動部材が、光軸と平行な方向に可動部材、第２の移動部材、第１の移動部材の順に配置されている。
【００６７】
第２の移動部材２０５には、第２の付勢磁石２１２が取り付けられている。そして、可動鏡筒２０３と第２の移動部材２０５との間に、第１の付勢磁石２１１と第２の付勢磁石２１２によって生じる反発方向の付勢力を働かせている。これにより、第１の転動部材１０８が、可動部材２０３と固定部材２０１とに挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。また、第２の転動部材１０９は、固定部材２０１と第１の移動部材２０４とに挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。また、第３の転動部材１１０は、固定部材２０１と第２の移動部材２０５とに挟持され、光軸方向の位置が安定して決まる。
【００６８】
次に、第１の移動部材２０４の支持について詳しく説明する。蓋２１３と第２の転動部材１０９との接触面は、前述のようにピッチ方向に延びるＶ字状の断面となっている。したがって第２の転動部材１０９は、蓋２１３に対してガタなくピッチ方向に転動可能である。また、第１の移動部材２０４と第２の転動部材１０９との接触面は、ピッチ方向に延びるＶ字状の断面となっている。したがって、第１の移動部材２０４は、第２の転動部材１０９に対してガタなくピッチ方向に移動可能である。すなわち、第１の移動部材２０４は、第２の転動部材１０９によって、蓋２１３に対して光軸と直交する面内で並進移動可能に支持される。これにより、第１の移動部材２０４は、蓋２１３に対して、ガタなくピッチ方向に転動支持される。
【００６９】
次に、第２の移動部材２０５の支持について詳しく説明する。第１の移動部材２０４と第３の転動部材１１０との接触面は、前述のようにピッチ方向に延びるＶ字状の断面となっている。したがって、第３の転動部材１１０は、第１の移動部材２０４に対してガタなくピッチ方向に転動可能である。また、第２の移動部材２０５と第３の転動部材１１０との接触面は、ピッチ方向に延びるＶ字状の断面となっている。すなわち、第２の移動部材２０５は、第３の転動部材１１０によって、第１の移動部材２０４に対して光軸と直交する面内で並進移動可能に支持されている。したがって、第２の移動部材２０５は、第３の転動部材１１０に対してガタなくピッチ方向に転動支持される。
【００７０】
図９に示す実施例２の像振れ補正装置の変形例として、実施例１の像ブレ補正装置の構成の一部を適用するようにしてもよい。すなわち、図９に示す第１の移動部材２０４が、固定部材２１３と第１の移動部材２０４とが備える面と接触する第２の転動部材１０９によって、固定部材２１３に対して回転可能に支持されるようにしてもよい。また、第２の移動部材２０５が、第１の移動部材２０４と第２の移動部材２０５とが備える面と接触する第３の転動部材１１０によって、第１の移動部材２０４に対して回転可能に支持されるようにしてもよい。
【００７１】
なお、図３を参照して前述した実施例１の像振れ補正装置の変形例として、実施例２の像ブレ補正装置の構成の一部を適用するようにしてもよい。すなわち、図３に示す第１の移動部材１０４が、固定部材１０１の面と第１の移動部材１０４が備える面と接触する第２の転動部材１０９によって、固定部材１０１に対して面内で並進移動可能に支持されるようにしてもよい。また、第２の移動部材１０５が、第１の移動部材１０４が備える面と第２の移動部材１０５が備える面と接触する第３の転動部材１１０によって、第１の移動部材１０４に対して並進移動可能に支持されるようにしてもよい。
【００７２】
次に、可動鏡筒２０３の位置決めおよび動作について説明する。前述のように、可動鏡筒２０３は、第１の転動部材１０８に支持されることで、光軸方向の位置が決まる。さらに、可動鏡筒２０３の第１の駆動ピン２０３１が固定案内部２０１１とカム溝２０５１に案内されることで、可動鏡筒２０３上の１点が位置決めされる。そして、長穴２０３２が第２の駆動ピン２０４１によって嵌合されることで、可動鏡筒２０３の角度方向が決まる。以上により、可動鏡筒２０３の位置が一意に決められる。この状態で、第１の移動部材２０４と第２の移動部材２０５とを所定の位置に移動させることで、補正レンズ１０２を光軸と直交する面上の任意の位置に移動させることができる。
【００７３】
第１の移動部材２０４が静止した状態で第２の移動部材２０５をピッチ方向に移動させた場合、駆動ピン２０３１が、カム溝２０５１に押し出され、固定案内部に沿って移動する。可動鏡筒２０３は、長穴２０３３を駆動ピン１０４１に案内されながら移動する。
【００７４】
固定案内部１１１１と長穴１０３３のなす角は、平行であるか、若しくは平行に近い角度となるため、補正レンズ１０２の中心は、図５中の点線矢印に沿った方向への移動、すなわち概略直線移動をする。より正確には、可動鏡筒１０３の動きは、駆動ピン１０４１の位置によっては、若干の回転移動を伴う。以上説明した、第１の移動部材２０４が静止した状態で第２の移動部材２０４を移動させた場合の可動鏡筒２０３の移動方向が、本実施例における第１の方向である。
【００７５】
一方、第２の移動部材２０５が静止した状態で、第２の移動部材１０４をピッチ方向に移動させた場合、可動鏡筒２０３は、駆動ピン２０３１を中心とする回転運動をする。したがって、補正レンズ１０２の中心を、移動軌跡が円弧になるように移動させることができる。すなわち、補正レンズ１０２の中心は、図５中の破線矢印に沿った方向に移動する。以上説明した、第２の移動部材２０５が静止した状態で第１の移動部材２０４を移動させた場合の可動鏡筒２０３の移動方向が、本実施例における第２の方向である。可動鏡筒２０３の上記第１の方向、第２の方向への移動を組み合わせることで、補正レンズ１０２を平面内の任意の位置に移動することができる。
【００７６】
以下に、実施例２の効果について説明する。本実施例の像振れ補正装置では、固定部材が二つの対向する面を有している。そして、その二つの面の間に可動部材、第１の移動部材２０４、第２の移動部材２０５が配置される。このように、固定部材で内部の部品を囲むような構成を有するので、脱落防止のために別の部品を追加する必要がない。
【００７７】
また、本実施例の像振れ補正装置は、付勢手段として可動部材と第２の移動部材の間に吸引方向の力が働く構成を有する実施例１の像振れ補正装置と異なり、可動部材と第２の移動部材の間に反発力が働く構成を有する。可動部材と第２の移動部材の間に反発力が働く構成を有する実施例２の像振れ補正装置も、第１の実施例の像振れ補正装置と同様の効果を奏することができる。
【００７８】
また、実施例１では、第１および第２の移動部材は回転運動をするが、実施例２では、第１および第２の移動部材は、並進移動をする。このように、本発明では第１および第２の移動部材の移動方向については限定をしない。可動部材を所定の領域内で二次元移動することができれば、第１および第２の移動部材の移動方向は任意の方向でよい。
【００７９】
以上、本発明の構成は、上記各実施例に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。実施例１、２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、こ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】
【００８０】
１０１  固定部材
１０２  補正レンズ
１０３  可動鏡筒
１０４  第１の移動部材
１０５  第２の移動部材
１０６  第１の駆動部
１０７  第２の駆動部
１０８  第１の転動部材
１０９  第２の転動部材
１１０  第３の転動部材
１１１  付勢磁石
１１２  付勢ヨーク
【図１】
2014021321.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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