(57)【要約】【課題】転動部材が転がることにより可動部の並進移動を許容しながら、可動部の回転移動を抑制することができるアクチュエータを提供する。【解決手段】本発明は、撮像用レンズ（１６）をその光軸に直交する平面内で移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータ（１０）であって、固定部（１２）と、中間支持部（１３）と、固定部と中間支持部の間に挟持され、中間支持部が光軸に直交する平面内の第１の方向に移動されるように、固定部に対して中間支持部を支持する第１転動部材（１８）と、撮像用レンズが取り付けられた可動部（１４）と、中間支持部と可動部の間に挟持され、可動部が光軸に直交する平面内の第１の方向とは異なる第２の方向に移動されるように、中間支持部に対して可動部を支持する第２転動部材（１９）と、可動部を固定部に対して駆動する駆動手段（２０、２２）と、を有することを特徴としている。【選択図】図２
2008304850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータであって、
固定部と、
中間支持部と、
上記固定部と上記中間支持部の間に挟持され、上記中間支持部が上記光軸に直交する平面内の第１の方向に移動されるように、上記固定部に対して上記中間支持部を支持する第１転動部材と、
上記撮像用レンズが取り付けられた可動部と、
上記中間支持部と上記可動部の間に挟持され、上記可動部が上記光軸に直交する平面内の上記第１の方向とは異なる第２の方向に移動されるように、上記中間支持部に対して上記可動部を支持する第２転動部材と、
上記可動部を上記固定部に対して駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
上記固定部及び上記中間支持部は、それらの対向する面に、上記第１転動部材を受け入れて上記第１転動部材を案内する第１案内溝が夫々形成されており、上記中間支持部及び上記可動部は、それらの対向する面に、上記第２転動部材を受け入れて上記第２転動部材を案内する第２案内溝が夫々形成されている請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
上記第１転動部材又は上記第２転動部材が、概ね円筒形のローラーである請求項１又は２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
上記第１転動部材が概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる上記第１案内溝は、上記第１の方向に延びて上記中間支持部の上記固定部に対する移動を上記第１の方向のみに規制するように構成され、又は、上記第２転動部材が概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる上記第２案内溝は、上記第２の方向に延びて上記可動部の上記中間支持部に対する移動を上記第２の方向のみに規制するように構成されている請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項５】
上記第１案内溝は少なくとも３組備えられ、これらのうちの少なくとも２組は、上記第１の方向にほぼ一直線上に配置されて上記中間支持部の上記固定部に対する移動を上記第１の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第１案内溝は、上記ボールの上記第１の方向以外の移動を許容するように構成され、又は、上記第２案内溝は少なくとも３組備えられ、これらのうちの少なくとも２組は、上記第２の方向にほぼ一直線上に配置されて上記可動部の上記中間支持部に対する移動を上記第２の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第２案内溝は、上記ボールの上記第２の方向以外の移動を許容するように構成されている請求項４記載のアクチュエータ。
【請求項６】
上記第１案内溝又は上記第２案内溝は、その横断面の少なくとも一部が、上記ボールの直径の５３乃至５６パーセントの曲率半径を有するように形成されている請求項４又は５記載のアクチュエータ。
【請求項７】
さらに、上記固定部に取り付けられた固定部磁性材、及び上記可動部に取り付けられた可動部磁性材を有し、上記可動部は、上記固定部磁性材と上記可動部磁性材の間に作用する磁力により、上記固定部に吸着される請求項１乃至６の何れか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
上記駆動手段は、上記固定部に取り付けられた駆動用コイルと、上記可動部に取り付けられた駆動用磁石と、を備え、さらに、上記駆動用コイルの背面側に配置され、上記駆動用磁石との間に作用する磁力により上記第１転動部材及び上記第２転動部材を挟持するコイルヨークを有し、上記駆動用磁石が、上記可動部磁性材として機能し、上記コイルヨークが上記固定部磁性材として機能する請求項７記載のアクチュエータ。
【請求項９】
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、
これら撮像用レンズの一部を上記可動部に取り付けた請求項１乃至８の何れか１項に記載のアクチュエータと、
を有することを特徴とするレンズユニット。
【請求項１０】
カメラ本体と、
請求項９記載のレンズユニットと、
を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関し、特に、撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１９６３８２号公報（特許文献１）には、振れ補正装置が記載されている。この振れ補正装置においては、振れ補正用のレンズを取り付けたシフト部材が、固定部に対して３つのボールで支持され、これにより、振れ補正用のレンズの、光軸に直交する平面内での移動を許容している。このように、可動部（シフト部材）を転動部材（ボール）により支持すると、転動部材が転がることにより可動部の移動が許容されるため、可動部を移動させる際の摺動抵抗を低く抑えることができるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９６３８２号公報
【特許文献２】特開平８−１５２６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００２−１９６３８２号公報記載の振れ補正装置においては、可動部の回転移動が拘束されていない。このため、２つのリニアモーターにより可動部にＸ方向、Ｙ方向の駆動力を作用させた場合、可動部には並進移動の他に、不必要な回転移動も発生してしまうことになり、像振れ補正制御の精度が悪化するという問題がある。
【０００５】
また、特開平８−１５２６５９号公報には、球体により可動部を支持した防振装置が記載されている。この防振装置においては、可動部の回転を阻止するためにＬ字型の支持軸が使用されており、この支持軸が可動部に対して摺動するように構成されている。このため、可動部が移動される際には大きな摺動抵抗が作用することになる。
【０００６】
一方、特開２００２−１９６３８２号公報記載の振れ補正装置においては、ボールを平坦な受け面上で転動させている。このため、転動部材（ボール）を挟持する挟持力が大きい場合には、受け面に作用する面圧が非常に大きくなり、受け面が摩耗しやすいという問題も発生する。さらに、上記振れ補正装置においては、転動部材を挟持する挟持力を、可動部を駆動するためのリニアモーターの駆動用磁石と駆動用コイルの背面側に配置されたコイルヨークとの吸着力により発生させている。ここで、駆動用磁石の磁力は、リニアモーターとして適正な駆動力を得ることができるように設定されることになる。このため、駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する吸着力が、転動部材を挟持する挟持力としては必要以上に大きくなり、受け面が摩耗しやすくなるという問題もある。
【０００７】
従って、本発明は、転動部材が転がることにより可動部の並進移動を許容しながら、可動部の回転移動を抑制することができるアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。
また、本発明は、転動部材を挟持する挟持力が大きい場合にも、その受け面の摩耗を抑制することができるアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、撮像用レンズをその光軸に直交する平面内で移動させ、像振れを防止するためのアクチュエータであって、固定部と、中間支持部と、固定部と中間支持部の間に挟持され、中間支持部が光軸に直交する平面内の第１の方向に移動されるように、固定部に対して中間支持部を支持する第１転動部材と、撮像用レンズが取り付けられた可動部と、中間支持部と可動部の間に挟持され、可動部が光軸に直交する平面内の第１の方向とは異なる第２の方向に移動されるように、中間支持部に対して可動部を支持する第２転動部材と、可動部を固定部に対して駆動する駆動手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明においては、撮像用レンズが取り付けられた可動部が、第２転動部材によって中間支持部に対して支持される。中間支持部は、第１転動部材によって固定部に対して支持される。第１転動部材は中間支持部を第１の方向に移動可能に支持し、第２転動部材は可動部を第２の方向に移動可能に支持する。駆動手段は、可動部を固定部に対して駆動し、撮像用レンズを移動させる。
【００１０】
このように構成された本発明によれば、第１転動部材及び第２転動部材が転がることにより、可動部の任意の方向への並進移動を可能にしながら、可動部の回転移動を抑制することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、固定部及び中間支持部は、それらの対向する面に、第１転動部材を受け入れて第１転動部材を案内する第１案内溝が夫々形成されており、中間支持部及び可動部は、それらの対向する面に、第２転動部材を受け入れて第２転動部材を案内する第２案内溝が夫々形成されている。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、第１及び第２案内溝が、第１及び第２転動部材の転動を、第１の方向及び第２の方向に夫々案内するので、可動部の回転移動をさらに抑制することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、第１転動部材又は第２転動部材は、概ね円筒形のローラーである。
このように構成された本発明によれば、第１転動部材又は第２転動部材が、固定部、中間支持部、可動部と線接触されるので、各転動部材及びその受け面の摩耗を抑制することができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、第１転動部材は概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる第１案内溝は、第１の方向に延びて中間支持部の固定部に対する移動を第１の方向のみに規制するように構成され、又は、第２転動部材が概ね球形の複数のボールであり、このボールを夫々受け入れる第２案内溝は、第２の方向に延びて可動部の中間支持部に対する移動を第２の方向のみに規制するように構成されている。
【００１５】
このように構成された本発明によれば、ボールの移動が、第１又は第２案内溝によって規制されるので、球形のボールで支持しながら、中間支持部又は可動部の移動方向を規制することができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、第１案内溝は少なくとも３組備えられ、これらのうちの少なくとも２組は、第１の方向にほぼ一直線上に配置されて中間支持部の固定部に対する移動を第１の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第１案内溝は、ボールの第１の方向以外の移動を許容するように構成され、又は、第２案内溝は少なくとも３組備えられ、これらのうちの少なくとも２組は、第２の方向にほぼ一直線上に配置されて可動部の中間支持部に対する移動を第２の方向のみに規制するように構成されると共に、他の第２案内溝は、ボールの第２の方向以外の移動を許容するように構成されている。
【００１７】
このように構成された本発明によれば、案内溝のうちの、ほぼ一直線上に配置された少なくとも２組によって中間支持部又は可動部の移動方向を厳密に規制しながら、案内溝の位置の製造誤差等を吸収することができる。これにより、中間支持部又は可動部の移動方向の厳密な規制を可能にしながら、中間支持部又は可動部の平行度を維持することができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは、第１案内溝又は第２案内溝は、その横断面の少なくとも一部が、ボールの直径の５３乃至５６パーセントの曲率半径を有するように形成されている。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、ボールが案内溝に押し付けられ、それらが僅かに弾性変形された場合における両者の接触面積を広くすることができるので、転動部材としてボールを使用しながら、ボール及び案内溝の摩耗を抑制することができる。
【００２０】
本発明において、好ましくは、さらに、固定部に取り付けられた固定部磁性材、及び可動部に取り付けられた可動部磁性材を有し、可動部は、固定部磁性材と可動部磁性材の間に作用する磁力により、固定部に吸着される。
【００２１】
このように構成された本発明によれば、各転動部材を挟持する挟持力が、磁力によって与えられるので、挟持力を付与するための機構に起因する摺動抵抗の発生を防止することができる。
【００２２】
本発明において、好ましくは、駆動手段は、固定部に取り付けられた駆動用コイルと、可動部に取り付けられた駆動用磁石と、を備え、さらに、駆動用コイルの背面側に配置され、駆動用磁石との間に作用する磁力により第１転動部材及び第２転動部材を挟持するコイルヨークを有し、駆動用磁石が、可動部磁性材として機能し、コイルヨークが固定部磁性材として機能する。
【００２３】
このように構成された本発明によれば、可動部を駆動するための駆動用磁石を可動部磁性材と兼用にすることができるので、アクチュエータを単純に構成することができる。
【００２４】
また、本発明のレンズユニットは、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の内部に収容された複数の撮像用レンズと、これら撮像用レンズの一部を可動部に取り付けた本発明のアクチュエータと、を有することを特徴としている。
また、本発明のカメラは、カメラ本体と、本発明のレンズユニットと、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、転動部材が転がることにより可動部の並進移動を許容しながら、可動部の回転移動を抑制することができる。
また、本発明のアクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、転動部材を挟持する挟持力が大きい場合にも、その受け面の摩耗を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるカメラを説明する。
図１は本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。
図１に示すように、本発明の第１実施形態のカメラ１は、レンズユニット２と、カメラ本体４と、を有する。レンズユニット２は、カメラ本体４に取り付けられ、入射した光をフィルム面Ｆに結像させるように構成されている。また、レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒の中に配置された複数の撮像用レンズ８と、これらの撮像用レンズのうちの１枚である像振れ補正用レンズ１６を所定の平面内で移動させるアクチュエータ１０と、レンズ鏡筒６の振動を検出する振動検出手段であるジャイロ３４ａ、３４ｂ（図１には３４ａのみ図示）と、を有する。概ね円筒形のレンズ鏡筒６は、内部に複数の撮像用レンズ８を保持しており、一部の撮像用レンズ８を移動させることによりピント調整を可能としている。
【００２７】
本実施形態のカメラ１は、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって振動を検出し、検出された振動に基づいてアクチュエータ１０を作動させて像振れ補正用レンズ１６を移動させ、カメラ本体４内のフィルム面Ｆに合焦される画像を安定化させている。本実施形態においては、ジャイロ３４ａ、３４ｂとして、圧電振動ジャイロを使用している。なお、本実施形態においては、像振れ補正用レンズ１６は、１枚のレンズによって構成されているが、画像を安定させるためのレンズは、複数枚のレンズ群であっても良い。本明細書において、像振れ補正用レンズとは、画像を安定させるための１枚のレンズ及びレンズ群を含むものとする。
【００２８】
次に、図２乃至図５を参照して、アクチュエータ１０を説明する。図２はアクチュエータ１０の分解斜視図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図である。また、図５（ａ）は図２のV−V線に沿う断面図であり、図５（ｂ）は駆動用コイルと駆動用磁石の位置関係を示す図である。
アクチュエータ１０は、移動枠１４を、レンズ鏡筒６に固定された固定枠１２に対してフィルム面Ｆに平行な平面内で移動させ、これにより移動枠１４に取り付けられた像振れ補正用レンズ１６を移動させ、レンズ鏡筒６が振動してもフィルム面Ｆに結像される像が乱れることがないように駆動される。
【００２９】
図２乃至図５に示すように、アクチュエータ１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定枠１２、この固定枠１２に対して移動可能に支持された中間支持部である中間支持枠１３、及び、この中間支持枠１３に対して移動可能に支持された可動部である移動枠１４を有する。固定枠１２と中間支持枠１３の間には、第１転動部材である３つの第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃが配置され、中間支持枠１３を固定枠１２に対して第１の方向Ｄ１に移動可能に支持している。さらに、中間支持枠１３と移動枠１４の間には、第２転動部材である３つの第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃが配置され、移動枠１４を中間支持枠１３に対して第１の方向とは異なる第２の方向Ｄ２に移動可能に支持している。なお、本実施形態においては、中間支持枠１３が移動される第１の方向Ｄ１は鉛直方向に向けられ、移動枠１４が移動される第２の方向Ｄ２は水平方向に向けられている。
【００３０】
さらに、アクチュエータ１０は、固定枠１２に取り付けられた２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂと、移動枠１４の、駆動用コイル２０ａ、２０ｂに夫々対応する位置に取り付けられた可動部磁性材である２つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂと、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂの内側に配置された位置検出手段である磁気センサ２４ａ、２４ｂと、を有する。また、アクチュエータ１０は、駆動用磁石２２ａ、２２ｂの磁力によって移動枠１４を固定枠１２に吸着させるために、固定枠１２に取り付けられた固定部磁性材であるコイルヨーク２６を有する。なお、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ及びこれに対応する位置に夫々取り付けられた駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、駆動手段を構成する。
【００３１】
さらに、図１に示すように、アクチュエータ１０は、ジャイロ３４ａ、３４ｂによって検出された振動と、磁気センサ２４ａ、２４ｂによって検出された移動枠１４の位置情報に基づいて、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流す電流を制御する制御手段であるコントローラ３６を有する。
【００３２】
固定枠１２は概ね正方形板状の形状を有し、その中央に円形の開口１２ａが形成されている。さらに、固定枠１２の隣り合う辺の中点付近に２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂが夫々配置されている。即ち、これら２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上に、中心角９０゜の間隔で配置されている。本実施形態においては、駆動用コイル２０ａは光軸の鉛直下方に配置され、駆動用コイル２０ｂは光軸に対して水平方向に配置されている。また、駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、夫々、その巻線が角の丸い矩形状に巻かれ、この矩形の中心線が光軸から放射方向に延びる軸線と一致するように配置されている。
【００３３】
さらに、固定枠１２には、３つの円筒形の第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃを夫々受け入れる第１案内溝である３つの固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。これらの固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、固定枠１２の３つの隅部に夫々配置されており、駆動用コイル２０ａが固定枠ガイド溝３０ａと３０ｃの間に、駆動用コイル２０ｂが固定枠ガイド溝３０ａと３０ｂの間に夫々位置するようになっている。また、各固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第１の方向Ｄ１と平行になるように配置されている。
【００３４】
また、図４に示すように、固定枠ガイド溝３０ａの幅は、第１ローラー１８ａの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、第１ローラー１８ａは、固定枠ガイド溝３０ａによって案内され、第１の方向Ｄ１にのみ転動可能に配置されている。なお、他の固定枠ガイド溝３０ｂ、３０ｃも固定枠ガイド溝３０ａと同様に形成され、第１ローラー１８ｂ、１８ｃは、第１の方向Ｄ１にのみ転動可能に配置されている。
【００３５】
中間支持枠１３は、概ね逆Ｌ字形の部材であり、固定枠１２と移動枠１４の間に、それらと平行に配置されている。さらに、中間支持枠１３は、固定枠１２との間に第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で固定枠１２に対して第１の方向Ｄ１に移動されるように構成されている。
【００３６】
また、中間支持枠１３の、固定枠１２と対向する面には、３つの第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃを夫々受け入れる第１案内溝である３つの中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成されている。各中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第１の方向Ｄ１と平行になるように配置されている。また、各中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、固定枠１２の固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃに夫々対応する位置に形成されている。即ち、逆Ｌ字形の中間支持枠１３の角部には中間支持枠第１ガイド溝３１ａが配置され、両端部には中間支持枠第１ガイド溝３１ｂ、３１ｃが夫々配置されている。
【００３７】
また、各中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃの幅は、第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、各中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって案内され、中間支持枠１３に対して第１の方向Ｄ１にのみ転動可能になっている。この構成により、固定枠１２に対する中間支持枠１３の移動は、第１の方向Ｄ１のみに規制される。
【００３８】
さらに、中間支持枠１３の、移動枠１４と対向する面には、３つの円筒形の第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃを夫々受け入れる第２案内溝である３つの中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されている。各中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第２の方向Ｄ２と平行になるように配置されている。また、各中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃの裏側に夫々形成されている。即ち、逆Ｌ字形の中間支持枠１３の角部には中間支持枠第２ガイド溝３２ａが配置され、両端部には中間支持枠第２ガイド溝３２ｂ、３２ｃが夫々配置されている。
【００３９】
また、各中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃの幅は、第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、各中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃによって案内され、中間支持枠１３に対して第２の方向Ｄ２にのみ転動可能になっている。
【００４０】
さらに、中間支持枠１３には、２つの長方形開口部１３ａが、中間支持枠第２ガイド溝３２ａと３２ｂの間、及び中間支持枠第２ガイド溝３２ａと３２ｃの間に夫々形成されている。これら長方形開口部１３ａは、固定枠１２に取り付けられた駆動用コイル２０ａ、２０ｂと、移動枠１４に取り付けられた駆動用磁石２２ａ、２２ｂが、各長方形開口部１３ａを介して向かい合うように形成されている（図３）。なお、各長方形開口部１３ａは、像振れ防止制御中に中間支持枠１３が移動された場合においても、中間支持枠１３と各駆動用コイルが干渉することがない大きさに形成されている。
【００４１】
移動枠１４は、概ね正方形板状の形状を有し、中間支持枠１３と平行に配置されている。移動枠１４の中央の開口には、像振れ補正用レンズ１６が取り付けられている。さらに、移動枠１４は、中間支持枠１３との間に第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で中間支持枠１３に対して第２の方向Ｄ２に移動されるように構成されている。
【００４２】
移動枠１４の、中間支持枠１３と対向する面には、３つの第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃを夫々受け入れる第２案内溝である３つの長方形の移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃが形成されている。各移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃは長方形の凹部として形成されており、長方形の長辺が第２の方向Ｄ２と平行になるように配置されている。また、各移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃに夫々対応する位置に形成されている。
【００４３】
さらに、各移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃの幅は、第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃの幅よりも僅かに大きく形成されている。このため、各第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、各移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃによって案内され、移動枠１４に対して第２の方向Ｄ２にのみ転動可能になっている。この構成により、中間支持枠１３に対する移動枠１４の移動は、第２の方向Ｄ２のみに規制される。
【００４４】
コイルヨーク２６は、長方形の形状を有し、駆動用コイル２０ａ、２０ｂの背面側に、即ち、固定枠１２の、中間支持枠１３と対向していない側の面に夫々取り付けられている。移動枠１４は、駆動用磁石２２ａ、２２ｂが、それに対応して取り付けられた各コイルヨーク２６に及ぼす磁力によって、固定枠１２に吸着される。この駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する磁力によって、固定枠１２と移動枠１４の間に配置された第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、中間支持枠１３、及び第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃが、固定枠１２と移動枠１４の間に挟持される。なお、本実施形態においては、駆動用磁石２２ａ、２２ｂの磁力線がコイルヨーク２６に効率良く到達するように、固定枠１２は非磁性材料で構成されている。
【００４５】
また、駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、長方形の形状を有し、移動枠１４の、中間支持枠１３と対向する面に夫々埋め込まれている。さらに、駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに対応する位置に配置されている。即ち、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上に中心角９０゜の間隔で配置されている。また、図２に示すように、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、その長辺を通る中心線が光軸から放射方向に延びる軸線と一致するように配置されている。
【００４６】
さらに、図５に示すように、駆動用磁石２２ａは、その着磁境界線Ｃが、水平方向に向くように配置されている。これにより、駆動用磁石２２ａは、対応する駆動用コイル２０ａに電流が流れると、鉛直方向（第１の方向Ｄ１）の駆動力を受ける。
【００４７】
なお、本明細書において、着磁境界線Ｃとは、各駆動用磁石の極性が変化する点を連ねた線を言うものとする。従って、本実施形態においては、着磁境界線Ｃは、長方形の駆動用磁石の各短辺の中点を通るように位置する。また、図５（ａ）に示すように、駆動用磁石は、その厚さ方向にも極性が変化しており、図５（ａ）において左下の角がＳ極、右下がＮ極、左上がＮ極、右上がＳ極になっている。
【００４８】
また、もう一方の駆動用コイル２０ｂについても、対応する駆動用磁石２２ｂ、及びコイルヨーク２６が同様の位置関係で配置されている。これにより、駆動用磁石２２ｂは、対応する駆動用コイル２０ｂに電流が流れると、水平方向（第２の方向Ｄ２）の駆動力を受ける。
【００４９】
このように、駆動用コイル２０ａに電流が流れると駆動用磁石２２ａは鉛直方向の駆動力を受け、これにより中間支持枠１３が固定枠１２に対して第１の方向Ｄ１に移動される。この結果、中間支持枠１３上に支持された移動枠１４も中間支持枠１３と共に移動され、像振れ補正用レンズ１６が鉛直方向に移動される。一方、駆動用コイル２０ｂに電流が流れると駆動用磁石２２ｂは水平方向の駆動力を受け、これにより移動枠１４が中間支持枠１３に対して第２の方向Ｄ２に移動される。この結果、像振れ補正用レンズ１６は水平方向に移動される。これら鉛直方向及び水平方向の移動が合成されることにより、像振れ補正用レンズ１６は、光軸に直交する平面内で任意の位置に並進移動される。
【００５０】
次に、図６及び図７を新たに参照して、移動枠１４の位置検出を説明する。
図６は駆動用磁石２２ａの移動と磁気センサ２４ａから出力される信号との関係を説明する図であり、図７は駆動用磁石と磁気センサの位置関係を示す図である。
【００５１】
図３及び図５に示すように、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂの内側には、磁気センサ２４ａ、２４ｂが夫々配置されている。各磁気センサは、移動枠１４が像振れ補正用レンズ１６の光軸と他の撮像用レンズ８の光軸が一致する像振れ防止制御の中心位置にあるとき、各磁気センサの感度中心点Ｓが、各駆動用磁石の着磁境界線Ｃ上に夫々位置するように配置されている。本実施形態においては、磁気センサとしてホール素子を使用している。
【００５２】
図６に示すように、磁気センサ２４ａの感度中心点Ｓが、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃ上に位置する場合には、磁気センサ２４ａからの出力信号は０である。移動枠１４と共に駆動用磁石２２ａが移動され、磁気センサ２４ａの感度中心点が駆動用磁石２２ａの着磁境界線上から外れると、磁気センサ２４ａの出力信号が変化する。図６に示すように、駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃに直交する方向、即ち、Ｙ軸方向（鉛直方向）に移動された場合には、磁気センサ２４ａは、正弦波状の信号を発生する。従って、この移動量が微小である場合には、磁気センサ２４ａは、駆動用磁石２２ａの移動距離にほぼ比例した信号を出力する。本実施形態において、駆動用磁石２２ａの移動距離が、駆動用磁石２２ａの短辺の長さの３％程度以内の場合には、磁気センサ２４ａから出力される信号は、磁気センサ２４ａの感度中心点Ｓと駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃの間の距離にほぼ比例する。また、本実施形態において、アクチュエータ１０は、各磁気センサの出力が距離にほぼ比例する範囲内で作動する。
【００５３】
図７（ａ）乃至（ｄ）に示すように、磁気センサ２４ａの感度中心点Ｓ上に駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃが位置する場合には、図７（ｂ）のように駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃの方向に移動されても磁気センサ２４ａからの出力信号は０のままである。また、図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃが磁気センサ２４ａの感度中心点Ｓから外れた場合には、感度中心点Ｓと着磁境界線Ｃの間の距離ｒに比例した信号が磁気センサ２４ａから出力される。従って、感度中心点Ｓと着磁境界線Ｃの間の距離ｒが同じであれば、図７（ｃ）のように駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃに直交する方向に移動された場合、図７（ｄ）のように駆動用磁石２２ａが任意の方向に並進移動された場合とも、何れも同じ大きさの信号が磁気センサ２４ａから出力される。
【００５４】
ここでは、磁気センサ２４ａについて説明したが、もう一方の磁気センサ２４ｂも、これに対応する駆動用磁石２２ｂとの位置関係に基づいて同様の信号を出力する。即ち、磁気センサ２４ｂは、駆動用磁石２２ｂが水平方向に移動された場合に信号を発生する。このため、各磁気センサ２４ａ、２４ｂによって検出された信号に基づいて、移動枠１４が固定枠１２に対して並進移動された位置を特定することができる。
【００５５】
次に、図８を参照して、アクチュエータ１０の制御を説明する。図８は、コントローラ３６における信号処理を示すブロック図である。図８に示すように、レンズユニット２の振動は、２つのジャイロ３４ａ、３４ｂによって時々刻々検出され、コントローラ３６に内蔵されたレンズ位置指令信号生成手段である演算回路３８ａ、３８ｂに入力される。本実施形態においては、ジャイロ３４ａはレンズユニット２のピッチング運動の角速度を、ジャイロ３４ｂはヨーイング運動の角速度を夫々検出するように構成され、配置されている。
【００５６】
演算回路３８ａ、３８ｂは、ジャイロ３４ａ、３４ｂから時々刻々入力される角速度に基づいて、像振れ補正用レンズ１６を移動させるべき位置を時系列で指令するレンズ位置指令信号を生成する。すなわち、演算回路３８ａは、ジャイロ３４ａによって検出されるピッチング運動の角速度を時間積分し、所定の修正信号を加算することによってレンズ位置指令信号の鉛直方向成分を生成し、同様に、演算回路３８ｂは、ジャイロ３４ｂによって検出されるヨーイング運動の角速度に基づいてレンズ位置指令信号の水平方向成分を生成するように構成されている。このようにして得られたレンズ位置指令信号に従って、像振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させることにより、写真撮影の露光中にレンズユニット２が振動した場合にも、カメラ本体４内のフィルム面Ｆに合焦される像は乱れることなく安定化される。
【００５７】
一方、磁気センサ２４ａによって測定された、駆動用コイル２０ａに対する駆動用磁石２２ａの移動量は、磁気センサアンプ４２ａによって所定の倍率に増幅される。差動回路４４ａは、演算回路３８ａから出力されたレンズ位置指令信号の鉛直成分と、磁気センサアンプ４２ａから出力された駆動用コイル２０ａに対する駆動用磁石２２ａの移動量との差に比例した電流を駆動用コイル２０ａに流す。従って、レンズ位置指令信号と磁気センサアンプ４２ａからの出力に差がなくなると、駆動用コイル２０ａには電流が流れなくなり、駆動用磁石２２ａに作用する駆動力が０になる。
【００５８】
同様に、磁気センサ２４ｂによって測定された、駆動用コイル２０ｂに対する駆動用磁石２２ｂの移動量は、磁気センサアンプ４２ｂによって所定の倍率に増幅される。差動回路４４ｂは、演算回路３８ｂから出力されたレンズ位置指令信号の水平成分と、磁気センサアンプ４２ｂから出力された駆動用コイル２０ｂに対する駆動用磁石２２ｂの移動量との差に比例した電流を駆動用コイル２０ｂに流す。従って、レンズ位置指令信号と磁気センサアンプ４２ｂからの出力に差がなくなると、駆動用コイル２０ｂには電流が流れなくなり、駆動用磁石２２ｂに作用する駆動力が０になる。
【００５９】
次に、図９を参照して、コントローラ３６の具体的な回路の一例を説明する。図９は、駆動用コイル２０ａに流す電流を制御する回路の一例を示す。なお、図９の回路では、各オペアンプを作動させるための電源供給ライン等の付属的な回路は省略されている。まず、図９に示すように、電源電圧＋Ｖｃｃとアース電位ＧＮＤの間に電気抵抗Ｒ７及びＲ８が直列に接続される。さらに、オペアンプＯＰ４のプラス入力端子が、電気抵抗Ｒ７とＲ８の間に接続される。また、オペアンプＯＰ４のマイナス入力端子は、オペアンプＯＰ４の出力端子に接続されている。これにより、オペアンプＯＰ４の出力端子の電圧は、電気抵抗Ｒ７及びＲ８によって、電源電圧＋Ｖｃｃとアース電位ＧＮＤの間の基準電圧ＶREFに設定され、維持される。
【００６０】
一方、磁気センサ２４ａの１番端子と２番端子の間には、電源電圧＋Ｖｃｃが印加される。また、磁気センサ２４ａの３番端子は、基準電圧ＶREFに接続されている。これにより磁気センサ２４ａに作用する磁気が変化すると、磁気センサ２４ａの４番端子の電圧が＋ＶｃｃとＧＮＤの間で変化する。
【００６１】
磁気センサ２４ａの４番端子は、可変抵抗ＶＲ２を介してオペアンプＯＰ１のマイナス入力端子に接続されており、可変抵抗ＶＲ２を調整することによって磁気センサ２４ａの出力のゲインが調整される。また、可変抵抗ＶＲ１の両固定端子が、＋Ｖｃｃ及びＧＮＤに夫々接続されている。可変抵抗ＶＲ１の可動端子は電気抵抗Ｒ１を介して、オペアンプＯＰ１のマイナス入力端子に接続されている。可変抵抗ＶＲ１を調整することによって、オペアンプＯＰ１の出力のオフセット電圧が調整される。また、オペアンプＯＰ１のプラス入力端子は、基準電圧ＶREFに接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子は、電気抵抗Ｒ２を介して、オペアンプＯＰ１のマイナス入力端子に接続されている。
【００６２】
駆動用コイル２０ａに対するレンズ位置指令信号を出力する演算回路３８ａはオペアンプＯＰ３のプラス入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ３の出力端子は、オペアンプＯＰ３のマイナス入力端子に接続されている。従って、オペアンプＯＰ３は、レンズ位置指令信号のバッファアンプとして作用する。
【００６３】
オペアンプＯＰ１の出力端子は、電気抵抗Ｒ３を介して、オペアンプＯＰ２のマイナス入力端子に接続されている。また、オペアンプＯＰ３の出力端子は、電気抵抗Ｒ４を介して、オペアンプＯＰ２のプラス入力端子に接続されている。このため、磁気センサ２４ａの出力とレンズ位置指令信号の差がオペアンプＯＰ２の出力端子から出力される。また、オペアンプＯＰ２のプラス入力端子は、電気抵抗Ｒ５を介して基準電圧ＶREFに接続され、オペアンプＯＰ２の出力端子は電気抵抗Ｒ６を介してオペアンプＯＰ２のマイナス入力端子に接続されている。これらの電気抵抗Ｒ５、Ｒ６によってマイナス側及びプラス側のゲインが設定される。
【００６４】
オペアンプＯＰ２の出力端子は、駆動用コイル２０ａの一端に接続され、駆動用コイル２０ａの他端は基準電圧ＶREFに接続される。従って、駆動用コイル２０ａには、オペアンプＯＰ２の出力と基準電圧ＶREFの電位差に応じた電流が流れる。駆動用コイル２０ａに電流が流れると磁界が発生し、駆動用磁石２２ａに磁力を作用させ、駆動用磁石２２ａを移動させる。この磁力は、駆動用磁石２２ａがコイル位置指令信号で指令された位置に近づく方向に作用する。駆動用磁石２２ａが移動されると、磁気センサ２４ａの４番端子から出力される電圧が変化する。駆動用磁石２２ａがレンズ位置指令信号で指令された位置まで移動すると、オペアンプＯＰ２のプラス入力端子及びマイナス入力端子に入力される電圧が等しくなり、駆動用コイル２０ａには電流が流れなくなる。
【００６５】
上述した、図９のオペアンプＯＰ１は、図８の磁気センサアンプ４２ａに対応し、オペアンプＯＰ２は、差動回路４４ａに対応している。また、図９では、駆動用コイル２０ａに流す電流を制御する回路について説明したが、駆動用コイル２０ｂに流す電流も全く同様の回路で制御することができる。
【００６６】
次に、図１及び８を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラ１の作用を説明する。まず、カメラ１の手ブレ防止機能の起動スイッチ（図示せず）をＯＮにすることにより、レンズユニット２に備えられたアクチュエータ１０が作動される。レンズユニット２に取り付けられたジャイロ３４ａ、３４ｂは、所定周波数帯域の振動を時々刻々検出し、コントローラ３６に内蔵された演算回路３８ａ、３８ｂに出力する。ジャイロ３４ａはレンズユニット２のピッチング方向の角速度の信号を演算回路３８ａに出力し、ジャイロ３４ｂはヨーイング方向の角速度の信号を演算回路３８ｂに出力する。演算回路３８ａは、入力された角速度信号を時間で積分して、ピッチング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号を生成する。同様に、演算回路３８ｂは、入力された角速度信号を時間で積分して、ヨーイング角度を算出し、これに所定の修正信号を加えて水平方向のレンズ位置指令信号を生成する。演算回路３８ａ、３８ｂによって時系列で出力されるレンズ位置指令信号によって指令される位置に、像振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させることによって、カメラ本体４のフィルム面Ｆに合焦される像が安定化される。
【００６７】
演算回路３８ａによって出力された鉛直方向のレンズ位置指令信号ｒYは、差動回路４４ａに入力される。同様に、演算回路３８ｂによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号ｒXは差動回路４４ｂに入力される。
【００６８】
一方、駆動用コイル２０ａの内側に配置された磁気センサ２４ａは磁気センサアンプ４２ａに、駆動用コイル２０ｂの内側の磁気センサ２４ｂは磁気センサアンプ４２ｂに検出信号を出力する。磁気センサアンプ４２ａ、４２ｂで夫々増幅された磁気センサの検出信号は、差動回路４４ａ、４４ｂに夫々入力される。
【００６９】
差動回路４４ａ、４４ｂは、入力された各磁気センサの検出信号と、レンズ位置指令信号ｒX、ｒYの差に応じた電圧を夫々発生し、この電圧に比例した電流を駆動用コイル２０ａ、２０ｂに流す。各駆動用コイルに電流が流れると電流に比例した磁界が発生する。この磁界により各駆動用コイルに対応して配置された各駆動用磁石は夫々、レンズ位置指令信号ｒX、ｒYによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受ける。
【００７０】
駆動用磁石２２ａが鉛直方向の駆動力を受けると、固定枠１２と中間支持枠１３との間に挟持されている第１ローラー１８ａ、１８ｂ、１８ｃが、固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃに案内されながら鉛直方向（第１の方向Ｄ１）に転動される。これにより、中間支持枠１３は固定枠１２に対して鉛直方向に移動され、移動枠１４も中間支持枠１３と共に鉛直方向に並進移動される。このとき、各第１ローラーは、固定枠ガイド溝及び中間支持枠第１ガイド溝の内部で転動されるので、移動枠１４の移動に対する抵抗力は転がり抵抗のみとなり、摺動抵抗が作用しないため、移動枠１４は小さな駆動力で滑らかに移動される。また、第１ローラー、固定枠１２及び中間支持枠１３は、表面硬度が高い材料で構成されているので、第１ローラーの転がり抵抗は特に小さくなる。
【００７１】
一方、駆動用磁石２２ｂが水平方向の駆動力を受けると、移動枠１４と中間支持枠１３との間に挟持されている第２ローラー１９ａ、１９ｂ、１９ｃが、移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃに案内されながら水平方向（第２の方向Ｄ２）に転動される。これにより、移動枠１４は中間支持枠１３に対して水平方向に並進移動される。このとき、各第２ローラーは、移動枠ガイド溝及び中間支持枠第２ガイド溝の内部で転動されるので、移動枠１４の移動に対する抵抗力は転がり抵抗のみとなり、摺動抵抗が作用しないため、移動枠１４は小さな駆動力で滑らかに移動される。また、第２ローラー、移動枠１４及び中間支持枠１３は、表面硬度が高い材料で構成されているので、第２ローラーの転がり抵抗は特に小さくなる。
【００７２】
また、中間支持枠１３の固定枠１２に対する移動は、固定枠ガイド溝３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び中間支持枠第１ガイド溝３１ａ、３１ｂ、３１ｃにより、鉛直方向のみに規制され、移動枠１４の中間支持枠１３に対する移動は、移動枠ガイド溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び中間支持枠第２ガイド溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃにより、水平方向のみに規制されているので、移動枠１４の回転移動が防止される。
【００７３】
さらに、第１、第２ローラーと各ガイド溝は線接触されているため、ボールを平面上で転動させる場合よりも接触面積が広くなり、第１、第２ローラー及び各ガイド溝に作用する面圧は小さくなる。
【００７４】
各駆動用コイルと駆動用磁石の間に作用する駆動力により、駆動用磁石がレンズ位置指令信号により指定された位置に到達すると、レンズ位置指令信号と磁気センサの検出信号が一致するので差動回路の出力は０となり、駆動力も０になる。また、外乱、又は、レンズ位置指令信号の変化等により、各駆動用磁石がレンズ位置指令信号により指定された位置から外れると、再び各駆動用コイルに電流が流され、各駆動用磁石はレンズ位置指令信号によって指定された位置に戻される。
【００７５】
以上の作用が時々刻々繰り返されることにより、各駆動用磁石を有する移動枠１４に取り付けられた像振れ補正用レンズ１６が、レンズ位置指令信号に追従するように移動される。これにより、カメラ本体４のフィルム面Ｆに合焦される像が安定化される。
【００７６】
本発明の第１実施形態のカメラによれば、第１ローラー及び第２ローラーが転動されることにより移動枠が移動されるので、移動枠に作用する摺動抵抗を抑制することができると共に、移動枠の任意の方向への並進移動を可能にしながら、移動枠の回転移動を抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態のカメラによれば、各ローラーの転動が、各ガイド溝によって第１の方向及び第２の方向に案内されるので、移動枠の回転移動を効果的に抑制することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態のカメラによれば、各ローラーは各ガイド溝と線接触されるので、それらの間の大きな接触面積を確保することができる。これにより、駆動用磁石とコイルヨークの間に大きな吸着力が作用する場合にも、各ローラー及び各ガイド溝の摩耗を抑制することができる。即ち、駆動用磁石の磁力が、駆動用コイルとの間で適正な駆動力を発生できるように設定され、駆動用磁石とコイルヨークの間に作用する吸着力が過大なものになっている場合にも、各ローラー及び各ガイド溝の摩耗を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態のカメラによれば、各ローラーを挟持する挟持力が、磁力によって与えられるので、弾性体等によって移動枠を固定枠に引き付けた場合や、押し付けた場合に比べ、挟持力を付与するための機構に起因する摺動抵抗を小さくすることができる。
【００８０】
さらに、本実施形態のカメラによれば、移動枠を駆動するための駆動用磁石を、挟持力を発生させるための可動部磁性材と兼用にすることができるので、アクチュエータを単純に構成することができる。
【００８１】
また、上述した本発明の第１実施形態のカメラにおいては、第１ローラー及び第２ローラーは、各ガイド溝によって案内されていたが、ガイド溝の一部又は全部を省略することもできる。即ち、円筒形のローラーは、転動される方向（円筒形の中心軸線に直交する方向）には容易に移動されるが、他の方向では摺動抵抗が発生するため移動されにくいという性質がある。このため、ガイド溝を省略した場合においても、ローラーによって支持された中間支持枠及び移動枠は、実質的にローラーが転動可能な方向のみに移動可能に支持される。これにより、中間支持枠は固定枠に対して第１の方向Ｄ１に移動されるように支持され、移動枠は中間支持枠に対して第２の方向Ｄ２に移動されるように支持されることになる。
【００８２】
また、第１ローラー及び第２ローラーは、夫々円筒形に構成されていたが、ローラーの形状を樽形等にすることもできる。
【００８３】
次に、図１０乃至図１２を参照して、本発明の第２実施形態によるカメラを説明する。図１０は、本実施形態のカメラに使用されているアクチュエータの分解斜視図である。また、図１１は図１０のXI−XI線に沿う断面図であり、図１２は図１０のXII−XII線に沿う断面図である。
【００８４】
本実施形態のカメラは、それに使用されているアクチュエータの中間支持枠及び移動枠の支持機構が上述した第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、本実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の構成については同一の符号を附して説明を省略する。
【００８５】
図１０に示すように、アクチュエータ１１０は、レンズ鏡筒６内に固定された固定部である固定枠１１２、この固定枠１１２に対して移動可能に支持された中間支持部である中間支持枠１１３、及び、この中間支持枠１１３に対して移動可能に支持された可動部である移動枠１１４を有する。固定枠１１２と中間支持枠１１３の間には、第１転動部材である３つの第１ボール１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃが配置され、中間支持枠１１３を固定枠１１２に対して第１の方向Ｄ１に移動可能に支持している。さらに、中間支持枠１１３と移動枠１１４の間には、第２転動部材である３つの第２ボール１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃが配置され、移動枠１１４を中間支持枠１１３に対して第１の方向Ｄ１とは異なる第２の方向Ｄ２に移動可能に支持している。なお、本実施形態においては、中間支持枠１１３が移動される第１の方向Ｄ１は鉛直方向に向けられ、移動枠１１４が移動される第２の方向Ｄ２は水平方向に向けられている。
【００８６】
さらに、アクチュエータ１１０は、２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂと、可動部磁性材である２つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂと、磁気センサ２４ａ、２４ｂと、を有する。また、アクチュエータ１１０は、固定枠１１２に取り付けられた固定部磁性材であるコイルヨーク２６を有する。
【００８７】
固定枠１１２は概ね正方形板状の形状を有し、その隣り合う辺の中点付近に２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂが夫々配置されている。
さらに、固定枠１１２には、３つの球形の第１ボール１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃを夫々受け入れる第１案内溝である３つの固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが形成されている。各固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、固定枠１１２の３つの隅部に夫々配置されている。
【００８８】
これらの固定枠ガイド溝のうち、駆動用コイル２０ｂの両側に配置された２つの固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂは、第１の方向Ｄ１に向けられた１本の直線上に延びるように形成されている。また、図１１に示すように、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂは、円弧状の断面形状を有する（図１１には固定枠ガイド溝１３０ａを図示）。このため、固定枠１１２と中間支持枠１１３の間に挟持され、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂに受け入れられた第１ボール１１８ａ、１１８ｂは、第１の方向Ｄ１に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第１の方向Ｄ１のみに転動されるように移動が規制される。
【００８９】
本実施形態においては、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂは、その断面曲線の曲率半径Ｒｓが第１ボール１１８ａ、１１８ｂの直径Ｄの約５５パーセントの大きさになるように形成されている。好ましくは、固定枠ガイド溝の断面曲線の曲率半径Ｒｓは、受け入れるボールの直径Ｄの約５３〜５６パーセントの大きさとする。これにより、ガイド溝の表面及びボールが僅かに弾性変形された際の、ガイド溝とボールの接触面積を拡大することができ、ガイド溝の表面及びボールに作用する面圧を小さくすることができる。
【００９０】
一方、固定枠ガイド溝１３０ｃは、第１の方向Ｄ１に延びるように形成されているものの、図１２に示すように、その底部が平坦に形成されている。このため、固定枠ガイド溝１３０ｃに受け入れられた第１ボール１１８ｃは、第１の方向Ｄ１以外の移動も許容される。
【００９１】
ここで、固定枠ガイド溝１３０ｃの表面と第１ボール１１８ｃの接触面積は、固定枠ガイド溝１３０ｃの底部が平坦に形成されているため、他の２つの固定枠ガイド溝における接触面積よりも小さくなる。しかしながら、固定枠ガイド溝１３０ｃは、第１ボールを挟持する吸着力の重心Ｇ（図１０）から離れた位置に配置されているので、第１ボール１１８ｃを固定枠ガイド溝１３０ｃに押し付ける押圧力は相対的に小さくなる。このため、固定枠ガイド溝１３０ｃ及び第１ボール１１８ｃに過大な面圧が作用することはない。
【００９２】
なお、吸着力の重心Ｇとは、駆動用磁石２２ａとコイルヨーク２６の間に作用する吸着力による力のモーメントと、駆動用磁石２２ｂとコイルヨーク２６の間に作用する吸着力による力のモーメントが釣り合う点を意味する。本実施形態においては、各吸着力は等しいため、吸着力の重心は、駆動用磁石２２ａの中心点と駆動用磁石２２ｂの中心点とを結ぶ線分の中点に位置する。
【００９３】
中間支持枠１１３は、概ね逆Ｌ字形の部材であり、固定枠１１２と移動枠１１４の間に、それらと平行に配置されている。さらに、中間支持枠１１３は、固定枠１１２との間に第１ボール１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で固定枠１１２に対して第１の方向Ｄ１に移動されるように構成されている。
【００９４】
また、中間支持枠１１３の、固定枠１１２と対向する面には、３つの第１ボール１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃを夫々受け入れる第１案内溝である３つの中間支持枠第１ガイド溝１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃが形成されている。さらに、各中間支持枠第１ガイド溝１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃは、固定枠１１２の固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに夫々対応する位置に形成されている。即ち、逆Ｌ字形の中間支持枠１１３の角部には中間支持枠第１ガイド溝１３１ａが配置され、両端部には中間支持枠第１ガイド溝１３１ｂ、１３１ｃが夫々配置されている。
【００９５】
これらの中間支持枠第１ガイド溝のうち、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂに対応して配置された２つの中間支持枠第１ガイド溝溝１３１ａ、１３１ｂは、第１の方向Ｄ１に向けられた１本の直線上に延びるように形成されている。また、中間支持枠第１ガイド溝溝１３１ａ、１３１ｂの断面形状は、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ（図１１）と同様に構成されている。このため、中間支持枠第１ガイド溝溝１３１ａ、１３１ｂに受け入れられた第１ボール１１８ａ、１１８ｂは、第１の方向Ｄ１に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第１の方向Ｄ１のみに転動されるように移動が規制される。この構成により、中間支持枠１１３の固定枠１１２に対する移動は、高い精度で第１の方向Ｄ１のみに規制される。
【００９６】
一方、中間支持枠第１ガイド溝１３１ｃは、第１の方向Ｄ１に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝１３０ｃ（図１２）と同様の断面形状に形成されている。このため、中間支持枠第１ガイド溝１３１ｃに受け入れられた第１ボール１１８ｃは、第１の方向Ｄ１以外の移動も許容される。この構成により、中間支持枠第１ガイド溝１３１ｃの位置に製造上の誤差が含まれている場合にも、この誤差を吸収することができ、固定枠１１２と中間支持枠１１３の平行度を維持することが可能になる。即ち、固定枠ガイド溝１３０ｃ及び中間支持枠第１ガイド溝１３１ｃが、第１ボールの第１の方向Ｄ１以外の移動を許容しない形状に形成されている場合には、中間支持枠第１ガイド溝１３１ｃと中間支持枠第１ガイド溝１３１ａの間隔等に製造上の誤差が存在すると、各第１ボールが同時に各ガイド溝の適所に位置することができなくなるので、中間支持枠１１３が固定枠１１２から浮き上がることになり、それらの間の平行度を維持することができなくなる。
【００９７】
さらに、中間支持枠１１３の、移動枠１１４と対向する面には、３つの球形の第２ボール１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを夫々受け入れる第２案内溝である３つの中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが形成されている。各中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、中間支持枠第１ガイド溝１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃの裏側に夫々形成されている。即ち、逆Ｌ字形の中間支持枠１１３の角部には中間支持枠第２ガイド溝１３２ａが配置され、両端部には中間支持枠第２ガイド溝１３２ｂ、１３２ｃが夫々配置されている。
【００９８】
これらの中間支持枠第２ガイド溝のうち、２つの中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｃは、第２の方向Ｄ２に向けられた１本の直線上に延びるように形成されている。また、中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｃの断面形状は、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ（図１１）と同様に構成されている。このため、中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｃに受け入れられた第２ボール１１９ａ、１１９ｃは、第２の方向Ｄ２に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第２の方向Ｄ２のみに転動されるように移動が規制される。
【００９９】
一方、中間支持枠第２ガイド溝１３２ｂは、第２の方向Ｄ２に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝１３０ｃ（図１２）と同様の断面形状に形成されている。このため、中間支持枠第２ガイド溝１３２ｂに受け入れられた第２ボール１１９ｂは、第２の方向Ｄ２以外の移動も許容される。
【０１００】
移動枠１１４は、概ね正方形板状の形状を有し、中間支持枠１１３と平行に配置されている。移動枠１１４の中央の開口には、像振れ補正用レンズ１６が取り付けられている。さらに、移動枠１１４は、中間支持枠１１３との間に第２ボール１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを挟持することによって支持され、光軸に直交する平面内で中間支持枠１１３に対して第２の方向Ｄ２に移動されるように構成されている。
【０１０１】
移動枠１１４の、中間支持枠１１３と対向する面には、３つの第２ボール１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを夫々受け入れる第２案内溝である３つの移動枠ガイド溝１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃが形成されている。各移動枠ガイド溝１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃは、中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに夫々対応する位置に形成されている。
【０１０２】
これらの移動枠ガイド溝のうち、中間支持枠第２ガイド溝１３２ａ、１３２ｃに対応して配置された２つの移動枠ガイド溝１３３ａ、１３３ｃは、第２の方向Ｄ２に向けられた１本の直線上に延びるように形成されている。また、移動枠ガイド溝１３３ａ、１３３ｃの断面形状は、固定枠ガイド溝１３０ａ、１３０ｂ（図１１）と同様に構成されている。このため、移動枠ガイド溝１３３ａ、１３３ｃに受け入れられた第２ボール１１９ａ、１１９ｂは、第２の方向Ｄ２に向けられた直線上に高い精度で位置決めされると共に、第２の方向Ｄ２のみに転動されるように移動が規制される。この構成により、移動枠１１４の中間支持枠１１３に対する移動は、高い精度で第２の方向Ｄ２のみに規制される。
【０１０３】
一方、移動枠ガイド溝１３３ｂは、第２の方向Ｄ２に延びるように形成されているものの、固定枠ガイド溝１３０ｃ（図１２）と同様の断面形状に形成されている。このため、移動枠ガイド溝１３３ｂに受け入れられた第２ボール１１９ｂは、第２の方向Ｄ２以外の移動も許容される。この構成により、移動枠ガイド溝１３３ｂの位置に製造上の誤差が含まれている場合にも、この誤差を吸収することができ、移動枠１１４と中間支持枠１１３の平行度を維持することが可能になる。
【０１０４】
本実施形態において、アクチュエータ１１０は、駆動用コイル２０ａに電流が流れると駆動用磁石２２ａが鉛直方向の駆動力を受け、これにより中間支持枠１１３が固定枠１１２に対して第１の方向Ｄ１に移動されるように構成されている。この結果、中間支持枠１１３上に支持された移動枠１１４も中間支持枠１１３と共に移動され、像振れ補正用レンズ１６が鉛直方向に移動される。一方、駆動用コイル２０ｂに電流が流れると駆動用磁石２２ｂは水平方向の駆動力を受け、これにより移動枠１１４が中間支持枠１１３に対して第２の方向Ｄ２に移動される。この結果、像振れ補正用レンズ１６は水平方向に移動される。これら鉛直方向及び水平方向の移動が合成されることにより、像振れ補正用レンズ１６は、光軸に直交する平面内で任意の位置に並進移動される。
【０１０５】
本発明の第２実施形態のカメラによれば、ボールの移動が、各ガイド溝によって第１の方向及び第２の方向に規制されるので、球形のボールを転動部材として使用しながら、中間支持枠及び移動枠の移動方向を規制することができる。
【０１０６】
また、本実施形態のカメラによれば、固定枠及び中間支持枠に形成された３組のガイド溝のうちの一直線上に配置された２組によって中間支持枠の移動方向を第１の方向に厳密に規制すると共に、他の１組のガイド溝は、第１ボールの第１の方向以外の移動を許容するように構成されている。これにより、各ガイド溝の位置に製造誤差等がある場合でも、それを吸収することができるので、製造誤差等により中間支持枠が固定枠から浮き上がるのを防止することができ、中間支持枠を平行に支持することができる。同様に、本実施形態のカメラによれば、中間支持枠及び移動枠に形成された３組のガイド溝のうちの一直線上に配置された２組によって移動枠の移動方向を第２の方向に厳密に規制すると共に、他の１組のガイド溝は、第２ボールの第２の方向以外の移動を許容するように構成されているので、移動枠を平行に支持することができる。
【０１０７】
また、本実施形態のカメラによれば、ガイド溝の横断面がボールの直径の約５５パーセントの曲率半径を有するように形成されているので、ボールがガイド溝に押し付けられ、それらが僅かに弾性変形された場合における両者の接触面積がボールを平坦な面に押し付けた場合よりも広くなる。これにより、転動部材としてボールを使用しながら、ボール及びガイド溝の摩耗を抑制することができる。
【０１０８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、本発明をフィルムカメラに適用していたが、本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等、静止画又は動画撮像用の任意のカメラに適用することができる。また、本発明を、これらのカメラのカメラ本体と共に使用されるレンズユニットに適用することもできる。
【０１０９】
また、上述した実施形態においては、中間支持枠及び移動枠は、夫々３つの転動部材によって支持されていたが、４つ以上の転動部材によってそれらを支持しても良い。
【０１１０】
さらに、上述した第１実施形態においては中間支持枠及び移動枠はローラーによって支持され、第２実施形態においてはボールによって支持されていたが、ローラーによる支持とボールによる支持を混在させても良い。例えば、中間支持枠をローラーによって支持し、移動枠をボールによって支持するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施形態によるカメラの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるカメラに内蔵されているアクチュエータの分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）図２のV−V線に沿う断面図、及び（ｂ）駆動用コイルと駆動用磁石の位置関係を示す図である。
【図６】駆動用磁石の移動と磁気センサから出力される信号との関係を説明する図である。
【図７】駆動用磁石と磁気センサの位置関係を示す図である。
【図８】コントローラにおける信号処理を示すブロック図である。
【図９】駆動用コイルに流す電流を制御する回路の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のカメラに使用されているアクチュエータの分解斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI線に沿う断面図である。
【図１２】図１０のXII−XII線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１      本発明の第１実施形態によるカメラ
２      レンズユニット
４      カメラ本体
６      レンズ鏡筒
８      撮像用レンズ
１０    アクチュエータ
１２    固定枠（固定部）
１２ａ  開口
１３    中間支持枠（中間支持部）
１３ａ  長方形開口部
１４    移動枠（可動部）
１６    像振れ補正用レンズ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  第１ローラー（第１転動部材）
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  第２ローラー（第２転動部材）
２０ａ  駆動用コイル
２０ｂ  駆動用コイル
２２ａ  駆動用磁石（可動部磁性材）
２２ｂ  駆動用磁石（可動部磁性材）
２４ａ  磁気センサ
２４ｂ  磁気センサ
２６    コイルヨーク（固定部磁性材）
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ    固定枠ガイド溝（第１案内溝）
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ    中間支持枠第１ガイド溝（第１案内溝）
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ    中間支持枠第２ガイド溝（第２案内溝）
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ    移動枠ガイド溝（第２案内溝）
３４ａ  ジャイロ
３４ｂ  ジャイロ
３６    コントローラ
３８ａ  演算回路
３８ｂ  演算回路
４２ａ  磁気センサアンプ
４２ｂ  磁気センサアンプ
４４ａ  差動回路
４４ｂ  差動回路
１１０  本発明の第２実施形態によるカメラに内蔵されているアクチュエータ
１１２  固定枠（固定部）
１１３  中間支持枠（中間支持部）
１１４  移動枠（可動部）
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ    第１ボール（第１転動部材）
１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ    第２ボール（第２転動部材）
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ    固定枠ガイド溝（第１案内溝）
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ    中間支持枠第１ガイド溝（第１案内溝）
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ    中間支持枠第２ガイド溝（第２案内溝）
１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ    移動枠ガイド溝（第２案内溝）
【図１】
2008304850.tif 000003
【図２】
2008304850.tif 000004
【図３】
2008304850.tif 000005
【図４】
2008304850.tif 000006
【図５】
2008304850.tif 000007
【図６】
2008304850.tif 000008
【図７】
2008304850.tif 000009
【図８】
2008304850.tif 000010
【図９】
2008304850.tif 000011
【図１０】
2008304850.tif 000012
【図１１】
2008304850.tif 000013
【図１２】
2008304850.tif 000014