(57)【要約】【課題】外径を大型化させることなく、可動部を係止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、撮像用レンズを移動させ、像振れを防止するアクチュエータ（１）であって、固定部（１２）と、撮像用レンズ（１６）を備えた可動部（１４）と、可動部を支持する少なくとも３つの球状体（１８）と、可動部を移動させる駆動手段と、球状体を取り囲むように固定部に設けられ、球状体が任意の方向に転動可能な転動領域（５０）と、可動部に設けられ、球状体が任意の方向に転動可能な転動領域（５４）と、固定部の転動領域に連続して光軸を中心とする円の接線方向に延びるように形成され、光軸から球状体までの距離を所定の距離に拘束する位置拘束領域（５２）と、可動部の転動領域と連続するように光軸を中心とする円の接線方向に延びる位置拘束領域（５６）と、を有することを特徴としている。【選択図】図２
2008287159.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、
上記撮像用レンズが取り付けられた可動部と、
この可動部と上記固定部の間に挟持され、上記可動部を移動可能に支持する少なくとも３つの球状体と、
上記可動部を、上記固定部に対して並進移動及び回転移動させる駆動手段と、
上記各球状体を夫々取り囲むように上記固定部に設けられ、上記球状体が内側で任意の方向に転動可能な転動領域を画定する固定部転動領域画定壁と、
上記各球状体を夫々取り囲むように上記可動部に設けられ、上記球状体が内側で任意の方向に転動可能な転動領域を画定する可動部転動領域画定壁と、
上記固定部の転動領域に連続して上記光軸を中心とする円のほぼ接線方向に延びるように形成され、上記光軸から上記球状体までの距離を所定の距離に拘束する位置拘束領域を画定する少なくとも２つの固定部拘束領域画定壁と、
これらの固定部拘束領域画定壁に夫々対応して、上記可動部の転動領域と連続するように上記光軸を中心とする円のほぼ接線方向に延びる位置拘束領域を画定する可動部拘束領域画定壁と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
さらに、上記固定部の転動領域から連続して延びる線状の固定部調整領域を画定する固定部調整領域画定壁と、上記可動部の転動領域から連続して延びる線状の可動部調整領域を画定する可動部調整領域画定壁と、を有し、上記固定部調整領域及び上記可動部調整領域の少なくとも一方は、上記光軸を中心とする円の円周と交差するように画定されている請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
上記固定部転動領域画定壁及び上記可動部転動領域画定壁は３組形成され、これらのうちの２組には上記位置拘束領域が形成され、他の１組には上記固定部調整領域及び上記可動部調整領域が形成されている請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
上記固定部拘束領域画定壁又は上記可動部拘束領域画定壁によって囲まれた、上記球状体と接触する面が、上記球状体の表面とほぼ同一の曲率半径の曲面を有する請求項１乃至３の何れか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
さらに、上記球状体が、上記固定部及び上記可動部の各位置拘束領域に位置する状態において、上記可動部の上記固定部に対する回転を係止する回転係止手段を有する請求項１乃至４の何れか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
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５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７】
カメラ本体と、
請求項６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２００６−１１９２４９号公報（特許文献１）には、像振れ防止用のアクチュエータが記載されている。このアクチュエータでは、像振れ補正用レンズが取り付けられた移動枠を３つのスチールボールによって支持し、像振れ補正用レンズを光軸に直交する平面内で移動させている。また、このアクチュエータにおいては、移動枠を、光軸を中心に係止位置まで回動させ、移動枠の周囲に形成された突起と、それに対応して設けられたカム状の部材を係合させることにより移動枠を係止している。
【０００３】
この特開２００６−１１９２４９号公報に記載されたアクチュエータにおいては、移動枠を係止するために特別のアクチュエータを設けることなく、移動枠を係止できるので有利である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１９２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特開２００６−１１９２４９号公報記載のアクチュエータにおいては、移動枠（可動部）を係止するための突起と、これと係合させるためのカム状の部材を移動枠の外周に配置する必要があり、アクチュエータの外径が大型化するという問題がある。
【０００６】
また、上記のアクチュエータにおいては、移動枠（可動部）の係止時においても、移動枠を係止するスチールボール（球状体）は係止されていないため、移動枠の係止中に衝撃力が作用した場合に、スチールボールが脱落する虞があるという問題がある。
【０００７】
さらに、上記のアクチュエータにおいては、移動枠（可動部）の係止時においてもスチールボールが位置決めされていないため、像振れ防止制御に復帰されたとき、スチールボールを適所に、確実に位置させることが難しいという問題がある。
【０００８】
従って、本発明は、外径を大型化させることなく、可動部を係止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。
【０００９】
また、本発明は、可動部の係止時において球状体を係止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。
【００１０】
さらに、本発明は、可動部の係止時において球状体を位置決め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】
【００１１】
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、撮像用レンズが取り付けられた可動部と、この可動部と固定部の間に挟持され、可動部を移動可能に支持する少なくとも３つの球状体と、可動部を、固定部に対して並進移動及び回転移動させる駆動手段と、各球状体を夫々取り囲むように固定部に設けられ、球状体が内側で任意の方向に転動可能な転動領域を画定する固定部転動領域画定壁と、各球状体を夫々取り囲むように可動部に設けられ、球状体が内側で任意の方向に転動可能な転動領域を画定する可動部転動領域画定壁と、固定部の転動領域に連続して光軸を中心とする円のほぼ接線方向に延びるように形成され、光軸から球状体までの距離を所定の距離に拘束する位置拘束領域を画定する少なくとも２つの固定部拘束領域画定壁と、これらの固定部拘束領域画定壁に夫々対応して、可動部の転動領域と連続するように光軸を中心とする円のほぼ接線方向に延びる位置拘束領域を画定する可動部拘束領域画定壁と、を有することを特徴としている。
【００１２】
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、少なくとも３つの球状体によって、固定部に対して移動可能に支持される。各球状体は、これを取り囲むように固定部に設けられた固定部転動領域画定壁の内側の転動領域と、可動部に設けられた可動部転動領域画定壁の内側の転動領域の間に挟持される。これらの転動領域に連続するように、光軸を中心とする円の接線方向に延びる少なくとも２つの位置拘束領域が、固定部拘束領域画定壁及び可動部拘束領域画定壁によって画定される。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、球状体が少なくとも２つの位置拘束領域に挟持されることにより、可動部の、光軸を中心とする円の半径方向の移動が少なくとも２点で拘束されるため、可動部の並進移動が係止される。これにより、アクチュエータの外径を大型化させることなく、可動部を係止することができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、さらに、固定部の転動領域から連続して延びる線状の固定部調整領域を画定する固定部調整領域画定壁と、可動部の転動領域から連続して延びる線状の可動部調整領域を画定する可動部調整領域画定壁と、を有し、固定部調整領域及び可動部調整領域の少なくとも一方は、光軸を中心とする円の円周と交差するように画定されている。
【００１５】
このように構成された本発明によれば、固定部調整領域及び／又は可動部調整領域が光軸を中心とする円の円周と交差しているので、固定部調整領域と可動部調整領域の間に挟持された球状体と光軸の間の距離を可変することができる。これにより、固定部調整領域と可動部調整領域の間に挟持された球状体を確実に位置決めしながら、位置拘束領域の位置及び寸法の誤差を許容することができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、固定部転動領域画定壁及び可動部転動領域画定壁は３組形成され、これらのうちの２組には位置拘束領域が形成され、他の１組には固定部調整領域及び可動部調整領域が形成されている。
このように構成された本発明によれば、可動部を３点でガタなく支持することができる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、固定部拘束領域画定壁又は可動部拘束領域画定壁によって囲まれた、球状体と接触する面が、球状体の表面とほぼ同一の曲率半径の曲面を有する。
【００１８】
このように構成された本発明によれば、球状体が各位置拘束領域に位置する状態において、球状体と接触する接触面積を広くすることができるので、接触する圧力を減じることができる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、さらに、球状体は、固定部及び可動部の各位置拘束領域に位置する状態において、可動部の固定部に対する回転を係止する回転係止手段を有する。
【００２０】
このように構成された本発明によれば、回転係止手段が可動部の固定部に対する回転を係止することにより、可動部を、各位置拘束領域によって並進移動が係止された状態に維持することができる。
【００２１】
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。
さらに、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】
【００２２】
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、外径を大型化させることなく、可動部を係止することができる。
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、可動部の係止時において球状体を係止することができる。
さらに、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、可動部の係止時において球状体を位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１乃至図１３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は本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施形態のカメラ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、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、撮像用レンズのうちの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。
【００２５】
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。
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。
【００２６】
本発明の実施形態のカメラ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。
【００２７】
次に、図２乃至図５を参照して、アクチュエータ１０の構成を説明する。図２は、移動枠が像振れ防止制御の動作中心位置にあるアクチュエータ１０の正面図である。また、図３は、移動枠が係止位置にあるアクチュエータ１０の正面図である。さらに、図４は図３のIV−IV線に沿う側面断面図であり、図５（ａ）は図２のV−V線に沿う側面断面図である。また、図５（ｂ）は、駆動用磁石の着磁の状態を示す斜視図である。
【００２８】
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と、この固定枠１２に対して移動可能に支持された可動部である移動枠１４と、この移動枠１４を支持する球状体である３つのスチールボール１８と、を有する。
【００２９】
さらに、アクチュエータ１０は、固定枠１２に取り付けられた３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、移動枠１４の、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに夫々対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、を有する。
【００３０】
また、図５（ａ）に示すように、アクチュエータ１０は、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ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に取り付けられた吸着用ヨーク２６と、駆動用磁石の磁力を固定枠１２の方に効果的に差し向けるように、駆動用磁石の裏側に取り付けられたバックヨーク２８と、を有する。なお、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及びこれらに対応する位置に取り付けられた３つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃはリニアモーターを構成し、移動枠１４を固定枠１２に対して並進運動させ、且つ回転運動させる駆動手段として機能する。
【００３１】
さらに、図５（ａ）に示すように、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの巻線の内側には、磁気センサであるホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されている（図５には２４ａのみ図示）。各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、これらと夫々向き合うように配置されている各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの磁気を検出して、固定枠１２に対する移動枠１４の位置を検出するように構成されている。これらのホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、位置検出手段を構成する。
【００３２】
また、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、ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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、２０ｃ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。さらに、コントローラ３６には、移動枠１４を、目標位置である係止位置に移動させるための係止位置移動手段３７、及び移動枠１４を係止位置に向けて付勢する信号を出力する係止方向付勢手段４７が内蔵されている。
【００３３】
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。
【００３４】
固定枠１２は、図２に示すように、外周に縁を設けた概ねドーナツ板状の形状を有する。また、固定枠１２には、各スチールボール１８を受けるための凹部である固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃが形成されている。これらの固定枠受部の詳細については後述する。さらに、固定枠１２には、移動枠１４を係止するための回転係止手段である係止用フック１７が、回動可能に取り付けられている。この係止用フック１７は、ソレノイド（図示せず）に連結されており、移動枠１４を係止するために回動される。
【００３５】
移動枠１４は、図２に示すように、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定枠１２の中に、固定枠１２の縁に取り囲まれるように配置されている。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。また、移動枠１４には、各スチールボール１８を受けるための凹部である移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃが形成されている。移動枠受部の詳細については後述する。さらに、移動枠１４の、係止用フック１７に対応する位置には、係止時において係止用フック１７と係合される係止用突起１７ａが形成されている。
【００３６】
スチールボール１８は、図４に示すように、固定枠１２に形成された各固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃと移動枠１４に形成された各移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの間に夫々配置されている。また、各スチールボール１８は、図２及び図３に示すように、夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて３つ配置され、各スチールボール１８が、各駆動用コイルの間に位置するように配置されている。各スチールボール１８は固定枠１２及び移動枠１４の間に形成された受部の中に配置され、移動枠１４は駆動用磁石２２によって固定枠１２に吸着されるので、各スチールボール１８は固定枠１２と移動枠１４の間に挟持されることになる。これにより、移動枠１４は固定枠１２に平行な平面上に支持され、各スチールボール１８が挟持されながら転がることによって、移動枠１４の固定枠１２に対する任意の方向の並進運動及び回転運動が許容される。
【００３７】
また、本実施形態においては、スチールボール１８として鋼製の球体を使用しているが、スチールボール１８は必ずしも球体でなくても良い。即ち、アクチュエータ１０の作動中において固定枠１２及び移動枠１４と接触する部分が概ね球面の形状を有する形態であればスチールボール１８として使用することができる。なお、本明細書において、このような形態を球状体という。
【００３８】
３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、固定枠１２上に夫々配置されている。また、これらの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その中心が、レンズユニット２の光軸を中心とする円周上にそれぞれ配置されている。本実施形態においては、駆動用コイル２０ａは光軸の鉛直上方に配置され、駆動用コイル２０ｂ、２０ｃは、駆動用コイル２０ａに対して中心角１２０゜ずつ間隔を隔てて配置されている。即ち、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、光軸を中心とする円周上に等間隔に配置されている。また、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ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円周の半径方向と一致するように配置されている。
【００３９】
駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、夫々長方形の形状を有し、移動枠１４に埋め込まれている。また、駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、移動枠１４の円周上の各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対応する位置に位置決めされている。なお、本明細書において、駆動用コイルに対応する位置とは、駆動用コイルによって形成される磁界の影響が実質的に及ぶ位置を意味している。
【００４０】
３つの吸着用ヨーク２６は、固定枠１２の各駆動用コイルの裏側、即ち、移動枠１４の反対側に夫々取り付けられている。各吸着用ヨーク２６は、これらに対応して配置された各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの磁力によって吸着され、これにより移動枠１４は固定枠１２に吸着される。なお、本実施形態においては、駆動用磁石の磁力線が、吸着用ヨーク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。
【００４１】
バックヨーク２８は概ね長方形の形状を有し、３つの駆動用磁石の裏側に夫々配置されている。図５（ａ）に示すように、各バックヨーク２８を、各駆動用磁石の裏側、即ち、各駆動用コイルの反対側に夫々取り付けることにより、各駆動用磁石の磁束が、固定枠１２の方に効率良く差し向けられるようにしている（図２、図３は、バックヨーク２８を取り除いた状態を図示している。）。
【００４２】
次に、図５を参照して、駆動用磁石が及ぼす磁力について説明する。概ね長方形に夫々形成された駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６は、各長辺、短辺が重なり合うように配置されている。また、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その各辺が、長方形のバックヨーク２８の各長辺、短辺と夫々平行になるように配置されている。さらに、各駆動用磁石は、その磁極の境界線である着磁境界線Ｃが、各駆動用磁石が配置されている円周の半径方向に一致するように向けられている。
【００４３】
これにより、駆動用磁石２２ａ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６は、磁気回路を構成し、図５（ａ）に矢印で示す磁力線が形成される。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、各駆動用磁石が配置された円周の接線方向の駆動力を受ける。他の駆動用コイル２０ｂ、２０ｃについても、同様の位置関係で対応する駆動用磁石２２ｂ、２２ｃ、バックヨーク２８及び吸着用ヨーク２６が配置されている。
【００４４】
なお、本明細書において、着磁境界線Ｃとは、駆動用磁石の両端が夫々Ｓ極、Ｎ極となるように着磁されているとき、その着磁されている磁極の境界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長辺の中点を通るように位置する。また、図５（ｂ）に示すように、駆動用磁石２２ａは、その厚さ方向にも極性が変化しており、図５（ｂ）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。
【００４５】
次に、図６及び図７を参照して、移動枠１４の位置検出を説明する。
図６及び図７は、駆動用磁石２２ａの移動とホール素子２４ａから出力される信号との関係を説明する図である。図６に示すように、ホール素子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、ホール素子２４ａからの出力信号はゼロである。移動枠１４と共に駆動用磁石２２ａが移動され、ホール素子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、ホール素子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、Ｘ軸方向に移動すると、ホール素子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、ホール素子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の長辺の長さの３％程度以内の場合には、ホール素子２４ａから出力される信号は、ホール素子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、本実施形態では、アクチュエータ１０は、通常作動領域においては各ホール素子の出力が距離にほぼ比例する範囲内で作動する。
【００４６】
図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ホール素子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が回転移動した場合、図７（ｃ）のように駆動用磁石２２ａが着磁境界線Ｃの方向に移動した場合とも、ホール素子２４ａからの出力信号はゼロである。また、図７（ｄ）乃至（ｆ）に示すように、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃがホール素子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の距離ｒに比例した信号がホール素子２４ａから出力される。従って、感度中心点Ｓから着磁境界線Ｃまでの距離ｒが同じであれば、図７（ｄ）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した場合、図７（ｅ）のように駆動用磁石２２ａが並進及び回転移動した場合、図７（ｆ）のように任意の方向に並進移動した場合とも、何れも同じ大きさの信号がホール素子２４ａから出力される。
【００４７】
ここでは、ホール素子２４ａについて説明したが、他のホール素子２４ｂ、２４ｃも、それらに対応する駆動用磁石２２ｂ、２２ｃとの位置関係に基づいて同様の信号を出力する。このため、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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に対して並進移動及び回転移動した位置を特定することができる。
【００４８】
次に、図８を参照して、アクチュエータ１０による像振れ防止制御を説明する。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のヨーイング運動の角速度を、ジャイロ３４ｂはピッチ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。
【００４９】
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ヨーイング運動の角速度を時間積分し、所定の光学特性補正を行うことによってレンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘ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ピッチング運動の角速度に基づいてレンズ位置指令信号の鉛直方向成分Ｄｙ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。
【００５０】
コントローラ３６に内蔵されたコイル位置指令信号生成手段は、演算回路３８ａ、３８ｂによって生成されたレンズ位置指令信号に基づいて、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号を生成するように構成されている。コイル位置指令信号は、像振れ補正用レンズ１６をレンズ位置指令信号で指定された位置へ移動させたときの、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃとそれに対応した駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの位置関係を表す信号である。すなわち、各駆動用磁石が、各駆動用コイルに対するコイル位置指令信号によって指令された位置に移動されると、その結果、像振れ補正用レンズ１６は、レンズ位置指令信号によって指令された位置へ移動される。本実施形態においては、駆動用コイル２０ａが光軸の鉛直上方に設けられているので、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａは、演算回路３８ａから出力されるレンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘと等しくなる。従って、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号を生成するコイル位置指令信号生成手段である演算回路４０ａは、演算回路３８ａから出力をそのまま出力する。一方、駆動用コイル２０ｂ、２０ｃに対するコイル位置指令信号ｒｂ、ｒｃは、レンズ位置指令信号の水平方向成分Ｄｘ及び鉛直方向成分Ｄｙに基づいて、コイル位置指令信号生成手段である演算回路４０ｂ、４０ｃによって生成される。
【００５１】
一方、ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって測定された、各駆動用コイルに対する駆動用磁石の移動量は、磁気センサアンプ４２ａ、４２ｂ、４２ｃによって所定の倍率に増幅される。駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃから出力された各コイル位置指令信号ｒａ、ｒｂ、ｒｃと、各磁気センサアンプ４２ａ、４２ｂ、４２ｃから出力された信号との差に比例した電流を各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに流す。従って、コイル位置指令信号と各磁気センサアンプからの出力に差がなくなると、即ち、各駆動用磁石がコイル位置指令信号によって指令された位置に到達すると、各駆動用コイルには電流が流れなくなり、駆動用磁石に作用する駆動力がゼロになる。なお、演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃと駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃの間に配置された切替スイッチ４５、及び第２切替スイッチ４６は、像振れ防止制御モードにおいては、常に演算回路と駆動回路を直接接続する位置にされている。
【００５２】
次に、図９を参照して、移動枠１４を並進運動させる場合における、レンズ位置指令信号とコイル位置指令信号との関係を説明する。図９は、固定枠１２上に配置された駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及び移動枠１４上に配置された駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの位置関係を示す図である。まず、３つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、その中心点が、点Ｑを原点とする半径Ｒの円周上の点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に夫々配置されている。また、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃも、それらの感度中心点Ｓが点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に位置するように夫々配置されている。さらに、移動枠１４が動作中心位置にある場合には、像振れ補正用レンズ１６の中心と撮像用レンズ８の光軸が一致し、各駆動用コイルに対応した各駆動用磁石の着磁境界線Ｃの中点も夫々点Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ上に位置し、各着磁境界線Ｃは、点Ｑを中心とする円の半径方向に向けられる。移動枠１４は、この動作中心位置を中心に並進移動され、像振れ防止制御が実行される。
【００５３】
次に、点Ｑを原点とする水平軸線をＸ軸、鉛直軸線をＹ軸とし、図９に実線で示すように、画像安定化用レンズ１６の中心点Ｑ１が、Ｙ軸方向にＤｙ、Ｘ軸方向に−Ｄｘ並進移動された場合を考える。移動枠１４をこのように移動させると、各駆動用磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃの着磁境界線Ｃは、図９に一点鎖線で示された位置に移動される。ここで、駆動用磁石２２ａの着磁境界線Ｃと点Ｓａとの間の距離をｒａ、駆動用磁石２２ｂの着磁境界線Ｃと点Ｓｂとの間の距離をｒｂ、駆動用磁石２２ｃの着磁境界線Ｃと点Ｓｃとの間の距離をｒｃとする。この距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃは、画像安定化用レンズ１６をＹ軸方向にＤｙ、Ｘ軸方向に−Ｄｘ移動させたとき、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃによって検出される移動距離に該当する。これらの距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の移動距離Ｄｘ、Ｄｙに対して一意的に決定されるものである。従って、画像安定化用レンズ１６をＸ軸方向、Ｙ軸方向に夫々Ｄｘ、Ｄｙ移動させるためには、これに対応した距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃをコイル位置指令信号として与えればよい。
【００５４】
ここで、各距離ｒａ、ｒｂ、ｒｃの正の方向を図９に矢印ａ、ｂ、ｃで示すように定義すると、ｒａ、ｒｂ、ｒｃと、Ｄｘ、Ｄｙの関係は次の（数式１）で与えられる。
【数１】
2008287159.tif 000003
図８において説明した各演算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、夫々上記数式１に対応する演算を実行して、各コイル位置指令信号を生成している。
【００５５】
次に、移動枠１４を回転運動させる場合におけるコイル位置指令信号を説明する。移動枠１４を回転運動させるには、各コイル位置指令信号として同一の値を与えればよい。即ち、移動枠１４を角度θ［ｒａｄ］だけ時計回りに回転させるための各コイル位置指令信号は、
【数２】
2008287159.tif 000004
によって与えられる。このように、各駆動用磁石が各駆動用コイルに対して同一距離接線方向に移動されることにより、移動枠１４は、像振れ補正用レンズ１６の光軸と撮像用レンズ８の光軸が一致した状態を保持しながら、光軸を中心に回転される。
【００５６】
次に、図１及び図８を参照して、本発明の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）をオンにすることにより、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のヨーイ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はピッチ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積分して、ヨーイング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘ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積分して、ピッチング角度を算出し、これに所定の光学特性補正を加えて鉛直方向のレンズ位置指令信号Ｄｙ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。
【００５７】
演算回路３８ａによって出力された水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘは、演算回路４０ａを介して、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａとして出力される。また、演算回路４０ｂには、水平方向のレンズ位置指令信号Ｄｘ及び鉛直方向のレンズ位置指令信号Ｄｙが入力され、数式１の中段の式に基づいて駆動用コイル２０ｂに対するコイル位置指令信号ｒｂが生成される。同様に、演算回路４０ｃには、レンズ位置指令信号Ｄｘ、Ｄｙが入力され、数式１の下段の式に基づいて駆動用コイル２０ｃに対するコイル位置指令信号ｒｃが生成される。
【００５８】
一方、駆動用コイル２０ａに対応するホール素子２４ａは磁気センサアンプ４２ａに検出信号を出力する。磁気センサアンプ４２ａによって増幅された検出信号は、駆動用コイル２０ａに対するコイル位置指令信号ｒａから差し引かれ、これらの差に比例した電流が、駆動回路４４ａを介して駆動用コイル２０ａに出力される。同様に、ホール素子２４ｂの検出信号とコイル位置指令信号ｒｂの差に比例した電流が駆動回路４４ｂを介して駆動用コイル２０ｂに出力され、ホール素子２４ｃの検出信号とコイル位置指令信号ｒｃの差に比例した電流が駆動回路４４ｃを介して駆動用コイル２０ｃに出力される。
【００５９】
各駆動用コイルに電流が流れることにより、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、コイル位置指令信号ｒａ、ｒｂ、ｒｃによって指定された位置に近づく方向の駆動力を受け、移動枠１４が移動される。駆動用磁石が、この駆動力によってコイル位置指令信号により指定された位置に到達すると、コイル位置指令信号とホール素子の検出信号が一致するので駆動回路の出力はゼロとなり、駆動力もゼロになる。また、外乱、又は、コイル位置指令信号の変化等により、各駆動用磁石がコイル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、各駆動用磁石はコイル位置指令信号によって指定された位置に戻される。
【００６０】
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。
【００６１】
次に、図１０乃至図１３を新たに参照して、本発明の実施形態のカメラ１に内蔵されているアクチュエータ１０の移動枠１４を係止する機構、及びその作用を説明する。図１０乃至図１３は、固定枠１２及び移動枠１４に夫々形成された固定枠受部及び移動枠受部を拡大して示す図である。即ち、図１０は、固定枠１２に形成された固定枠受部１３ａの（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿う断面図である。また、図１１は、固定枠１２に形成された固定枠受部１３ａと移動枠１４に形成された移動枠受部１５ａの位置関係を示す図であり、（ａ）像振れ補正制御の動作中心位置、（ｂ）係止位置への移行状態、（ｃ）係止位置を夫々示している。さらに、図１２は、固定枠受部１３ｃの（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿う断面図である。また、図１３は、固定枠受部１３ｃと移動枠受部１５ｃの位置関係を示す図であり、（ａ）像振れ補正制御の動作中心位置、（ｂ）係止位置への移行状態、（ｃ）係止位置を夫々示している。
【００６２】
上述したように、アクチュエータ１０は、像振れ防止制御時には図２に示す動作中心位置を中心に移動枠１４を並進移動させ、画像を安定化させている。一方、像振れ防止制御を実行しない場合や、カメラ１の不使用時には、移動枠１４を図３に示す係止位置に移動させる。本実施形態においては、係止位置は、図２に示す動作中心位置から移動枠１４を像振れ補正用レンズ１６の光軸を中心に時計回りに回転させた位置に設定されている。
【００６３】
固定枠１２に形成された固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び移動枠１４に形成された移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、固定枠１２及び移動枠１４に夫々形成された凹部であり、これらの中に各スチールボール１８を配置することにより各スチールボール１８の脱落を防止すると共に、係止位置においては、移動枠１４を係止するように作用する。
【００６４】
次に、固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及び移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃの構成を説明する。図２に示すように、固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、固定枠１２の、光軸を中心とする円周Ｄ上に配置されており、互いに１２０゜ずつ間隔をあけて各駆動用コイルの間に位置決めされている。また、駆動用コイル２０ａの両側に配置された固定枠受部１３ａ、１３ｂは夫々同一形状に形成され、駆動用コイル２０ｂと２０ｃの間に配置された固定枠受部１３ｃは、形状が固定枠受部１３ａ、１３ｂとは異なっている。
【００６５】
一方、移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、移動枠１４上の、固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃに夫々対応する位置に形成されている。即ち、各移動枠受部は、光軸を中心とする円周Ｄ上に配置されており、互いに１２０゜ずつ間隔をあけて各駆動用磁石の間に位置決めされている。また、駆動用磁石２２ａの両側に配置された移動枠受部１５ａ、１５ｂは夫々同一形状に形成され、駆動用磁石２２ｂと２２ｃの間に配置された移動枠受部１５ｃは、形状が移動枠受部１５ａ、１５ｂとは異なっている。
【００６６】
図１０（ａ）に示すように、固定枠受部１３ａは、概ね円形の窪みである転動領域５０と、この転動領域５０に連続して形成された位置拘束領域５２と、を有する。転動領域５０は、その周縁が固定部転動領域画定壁５０ａによって画定されている。また、図１０（ｃ）に示すように、転動領域５０は底面が平坦に形成された比較的広い領域であり、この領域においては、スチールボール１８は、任意の方向に転動することができる。一方、位置拘束領域５２は、転動領域５０から連続して形成され、概ね円形の転動領域５０からほぼ半径方向に突出するように構成されている。また、位置拘束領域５２は、幅の狭い領域であり、光軸を中心とする円周Ｄ（図２）のほぼ接線方向に延びている。位置拘束領域５２は、その周縁が固定部拘束領域画定壁５２ａによって画定されている。また、図１０（ｂ）に示すように、位置拘束領域５２は、その底面が円弧状の断面を有するように形成されており、この円弧の曲率半径は、スチールボール１８の半径とほぼ同一に形成されている。
【００６７】
固定枠受部１３ａ内に配置されたスチールボール１８は、その中心点が、図１０（ａ）の二点鎖線Ａ１で囲まれた領域、及び二点鎖線Ａ１上に移動することができる。即ち、転動領域５０においては、スチールボール１８の中心が二点鎖線Ａ１上まで転動すると、スチールボール１８の表面が固定部転動領域画定壁５０ａに接触し、それ以上外方に移動することができなくなる。一方、位置拘束領域５２においては、固定部拘束領域画定壁５２ａの間隔が狭いため、スチールボール１８は、両側の固定部拘束領域画定壁５２ａと同時に接触する。従って、位置拘束領域５２においては、スチールボール１８は、位置拘束領域５２が延びる円周Ｄ方向にのみ移動可能であり、円周Ｄに直交する方向のスチールボール１８の移動は拘束される。即ち、位置拘束領域５２においてスチールボール１８の中心が移動することができる領域は線状になり、この線状の領域は、固定枠受部１３ａが配置されている円周Ｄ（図２）とほぼ一致する。
【００６８】
一方、固定枠受部１３ａに対応して、移動枠１４に形成された移動枠受部１５ａは、固定枠受部１３ａとほぼ同一の形状に構成されており、転動領域５４及び位置拘束領域５６（図１１）を備えている。さらに、転動領域５４は、その周縁が可動部転動領域画定壁５４ａによって画定され、位置拘束領域５６その周縁が可動部拘束領域画定壁５６ａによって画定されている。また、図２に示すように、移動枠受部１５ａの位置拘束領域５６も円周Ｄのほぼ接線方向に延びているが、固定枠受部１３ａの位置拘束領域５２とは反対方向に延びている。
【００６９】
なお、ここでは、固定枠受部１３ａ及び移動枠受部１５ａの構成を説明したが、図２及び図３に示すように、固定枠受部１３ｂ及び移動枠受部１５ｂも全く同様に構成されている。また、本実施形態においては、位置拘束領域は、円周Ｄのほぼ接線方向に延びるように、直線状に形成されているが、位置拘束領域の長さが長い場合には、位置拘束領域を円周Ｄに沿って延びる円弧状に形成することもできる。本明細書において、「円のほぼ接線方向に延びる」には、ほぼ接線方向に直線状に延びる形態、及び円周に沿ってほぼ円弧状に延びる形態の両方が含まれるものとする。
【００７０】
次に、図１１を参照して、固定枠受部１３ａと移動枠受部１５ａの相対位置、及びスチールボール１８が転動可能な領域を説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、像振れ補正制御の動作中心位置においては、固定枠受部１３ａの転動領域５０と移動枠受部１５ａの転動領域５４が、ほぼ重畳した状態となる。この状態においては、スチールボール１８の中心は、転動領域５０の固定部転動領域画定壁５０ａによって画定される二点鎖線Ａ１で囲まれた領域と、転動領域５４によって画定される一点鎖線Ａ２で囲まれた領域の重複部分に移動することができる。像振れ補正制御の作動中は、移動枠１４が固定枠１２に対して相対移動されることにより、スチールボール１８の中心が、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の重複部分の中で移動される。例えば、図１１（ａ）において、移動枠１４が固定枠１２に対して最も下方に移動された場合には、移動枠受部１５ａは、図中に点線で示す位置まで移動され、このとき、スチールボール１８も点線で示す位置まで移動される。
【００７１】
次に、移動枠１４を係止位置まで移動させる際には、図１１（ａ）に示す像振れ補正制御の動作中心位置から、移動枠１４が時計回り（図１１おける右方向）に移動される。これにより、図１１（ｂ）に示すように、固定枠受部１３ａ内の二点鎖線Ａ１と、移動枠受部１５ａ内の一点鎖線Ａ２の重複部分が狭くなり、スチールボール１８の移動可能領域も次第に狭くなる。
【００７２】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、移動枠１４が係止位置まで移動されると、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の重複部分は、線状の領域となる。即ち、この状態においては、スチールボール１８は、固定枠受部１３ａ位置拘束領域５２に位置すると同時に、移動枠受部１５ａの位置拘束領域５６に位置する。このため、移動枠受部１５ａの固定枠受部１３ａに対する円周Ｄの半径方向（図１１における上下方向）の移動はスチールボール１８によって阻止され、移動枠受部１５ａの円周方向（図１１における左右方向）の移動のみが許容される。
【００７３】
ここで、図３に示すように、移動枠１４が係止位置まで移動された場合には、固定枠受部１３ｂ及び移動枠受部１５ｂも、図１１（ｃ）と同様の相対位置に移動される。従って、移動枠受部１５ｂの固定枠受部１３ｂに対する円周Ｄの半径方向の移動はスチールボール１８によって阻止され、移動枠受部１５ｂの円周方向の移動のみが許容される。即ち、移動枠１４は、円周Ｄの半径方向の移動が、移動枠受部１５ａ、１５ｂの２つの点で拘束されることになる。これにより、係止位置では、移動枠１４の並進移動が拘束され、像振れ補正用レンズ１６の光軸を中心とした回転のみが許容される状態となる。この係止位置においては、移動枠１４に取り付けられた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。
【００７４】
次に、図１２を参照して、固定枠受部１３ｃの構成を説明する。
図１２（ａ）に示すように、固定枠受部１３ｃは、概ね円形の窪みである転動領域５８と、この転動領域５８に連続して形成された固定部調整領域６０と、を有する。転動領域５８は、その周縁が固定部転動領域画定壁５８ａによって画定されている。また、図１２（ｃ）に示すように、転動領域５８は底面が平坦に形成された比較的広い領域であり、この領域においては、スチールボール１８は、任意の方向に転動することができる。一方、固定部調整領域６０は、概ね円形の転動領域５８から連続して、円形の接線方向に延びる幅の狭い領域として形成されている。また、固定部調整領域６０は、光軸を中心とする円周Ｄ（図２）の接線方向に対して外方に傾斜して、円周Ｄと交差するように延びるている。この固定部調整領域６０は、その周縁が固定部調整領域画定壁６０ａによって画定されている。また、図１２（ｂ）に示すように、固定部調整領域６０は、その底面が円弧状の断面を有するように形成されており、この円弧の曲率半径は、スチールボール１８の半径とほぼ同一に形成されている。
【００７５】
固定枠受部１３ｃ内に配置されたスチールボール１８は、その中心点が、図１２（ａ）の二点鎖線Ａ１で囲まれた領域、及び二点鎖線Ａ１上に移動することができる。即ち、転動領域５８においては、スチールボール１８の中心が二点鎖線Ａ１上まで転動すると、スチールボール１８の表面が固定部転動領域画定壁５８ａに接触し、それ以上外方に移動することができなくなる。一方、固定部調整領域６０においては、固定部調整領域画定壁６０ａの間隔が狭いため、スチールボール１８は、両側の固定部調整領域画定壁６０ａと同時に接触する。従って、固定部調整領域６０においては、スチールボール１８は、固定部調整領域６０が延びる方向にのみ移動可能であり、これに直交する方向のスチールボール１８の移動は拘束される。即ち、固定部調整領域６０においてスチールボール１８の中心が移動することができる領域は線状になり、この線状の領域は、固定枠受部１３ｃが配置されている円周Ｄ（図２）と交差する。
【００７６】
一方、固定枠受部１３ｃに対応して、移動枠１４に形成された移動枠受部１５ｃは、固定枠受部１３ｃとほぼ同一の形状に構成されており、転動領域６２及び可動部調整領域６４（図１３）を備えている。さらに、転動領域６２は、その周縁が可動部転動領域画定壁６２ａによって画定され、可動部調整領域６４は、その周縁が可動部調整領域画定壁６４ａによって画定されている。また、図２に示すように、移動枠受部１５ｃの可動部調整領域６４も円周Ｄと交差する方向に延びているが、固定枠受部１３ｃの固定部調整領域６０とは反対の方向に延びている。
【００７７】
次に、図１３を参照して、固定枠受部１３ｃと移動枠受部１５ｃの相対位置、及びスチールボール１８が転動可能な領域を説明する。
まず、図１３（ａ）に示すように、像振れ補正制御の動作中心位置においては、固定枠受部１３ｃの転動領域５８と移動枠受部１５ｃの転動領域６２が、ほぼ重畳した状態となる。この状態においては、スチールボール１８の中心は、転動領域５８の固定部転動領域画定壁５８ａによって画定される二点鎖線Ａ１で囲まれた領域と、転動領域６２によって画定される一点鎖線Ａ２で囲まれた領域の重複部分に移動することができる。像振れ補正制御の作動中は、移動枠１４が固定枠１２に対して相対移動されることにより、スチールボール１８の中心が、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の重複部分の中で移動される。例えば、図１３（ａ）において、移動枠１４が固定枠１２に対して最も上方に移動された場合には、移動枠受部１５ｃは、図中に点線で示す位置まで移動され、このとき、スチールボール１８も点線で示す位置まで移動される。
【００７８】
次に、移動枠１４を係止位置まで移動させる際には、図１３（ａ）に示す像振れ補正制御の動作中心位置から、移動枠１４が時計回り（図１３おける左方向）に移動される。これにより、図１３（ｂ）に示すように、固定枠受部１３ｃ内の二点鎖線Ａ１と、移動枠受部１５ｃ内の一点鎖線Ａ２の重複部分が狭くなり、スチールボール１８の移動可能領域も次第に狭くなる。
【００７９】
次いで、図１３（ｃ）に示すように、移動枠１４が係止位置まで移動されると、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の重複部分は、それらの交点となる。即ち、この状態においては、スチールボール１８は、固定枠受部１３ｃ固定部調整領域６０に位置すると同時に、移動枠受部１５ｃの移動部調整領域６４に位置する。このため、スチールボール１８の中心の位置は、固定部調整領域６０内の二点鎖線Ａ１と移動部調整領域６４内の一点鎖線Ａ２の交点のみに限定される。この二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の交点の位置は、移動枠１４の固定枠１２に対する回転位置によって変化する。
【００８０】
上述したように、係止位置においては、移動枠１４は、固定枠受部１３ａ、１３ｂ及び移動枠受部１５ａ、１５ｂの作用によって、像振れ補正用レンズ１６の光軸と他の撮像用レンズ８の光軸が一致するように拘束されている。即ち、移動枠１４は、係止位置において、固定枠受部１３ａ、１３ｂ及び移動枠受部１５ａ、１５ｂにより、光軸を中心とする回動のみ許容される状態にされており、固定枠受部１３ｃ及び移動枠受部１５ｃは、この回動を、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の交点の位置を変化させることにより許容する。
【００８１】
また、固定部調整領域６０内の二点鎖線Ａ１と移動部調整領域６４内の一点鎖線Ａ２は交差するように向けられているので、固定枠受部及び移動枠受部の位置及び形状に誤差が含まれている場合にも、二点鎖線Ａ１と一点鎖線Ａ２の交点が必ず存在する。このため、係止位置において、固定部調整領域６０と移動部調整領域６４が重複する点が存在しなくなり、スチールボール１８が固定部調整領域６０内及び移動部調整領域６４内に同時に位置することができなくなることはない。
【００８２】
これに対し、本実施形態において、固定枠受部１３ｃ及び移動枠受部１５ｃが、固定枠受部１３ａ及び移動枠受部１５ａと同一の形状に構成され、位置拘束領域を備えていたとすれば、係止位置において、光軸から各スチールボール１８までの距離が３点で拘束されることとなる。このため、固定枠受部及び移動枠受部の位置及び形状に誤差が含まれている場合や、熱膨張により寸法に狂いが生じた場合には、各スチールボール１８を３組の位置拘束領域内に同時に挟持することができなくなる。この場合には、何れかのスチールボール１８が位置拘束領域内の適所に収納されず、移動枠１４が固定枠１２から浮き上がり、像振れ補正用レンズ１６の係止位置がずれることになる。
【００８３】
次に、移動枠１４を係止位置へ移動させる作用を説明する。
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）がオフにされ、或いは、カメラ１の電源スイッチ（図示せず）がオフにされると、コントローラ３６に内蔵された係止位置移動手段３７（図８）は、移動枠１４を係止位置に向けて移動させる。即ち、コントローラ３６は、切替スイッチ４５を係止位置移動手段３７の側に切り替えると共に、係止位置移動手段３７は、移動枠１４を係止位置に移動させるためのコイル位置指令信号を出力する。具体的には、係止位置移動手段３７が、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対して同一のコイル位置指令信号を与えることにより、移動枠１４は像振れ補正用レンズ１６の光軸を中心に、図２における時計回りに回転される。
【００８４】
これにより、固定枠受部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び移動枠受部１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示す状態から、図１１（ｂ）及び図１３（ｂ）に示す状態へ移行する。また、コントローラ３６は、係止用フック１７（図２）に連結されたソレノイド（図示せず）に信号を送ってこれに通電させ、係止用フック１７を想像線で示す位置に回動させる。
【００８５】
移動枠１４が、さらに時計回りに回動され、各スチールボール１８が、位置拘束領域及び調整領域にさしかかると、コントローラ３６は、第２切り替えスイッチ４６（図８）に信号を送って、第２切り替えスイッチ４６を、係止方向付勢手段４７からの信号が各駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃに入力される位置に切り替える。これにより、磁気センサアンプ４２ａ、４２ｂ、４２ｃの出力は、駆動回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃへの入力から切り離され、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃには、各ホール素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃの検出信号に関わりなく同一の電流が流れるようになる。数式２で説明したように、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに同一の電流を流すことは、移動枠１４を回転方向のみに駆動することに相当する。従って、第２切り替えスイッチ４６が切り替えられた後は、移動枠１４は、回転方向のみに駆動され、制御される。
【００８６】
移動枠１４が更に時計回りに回動され、図３に示す位置に到達すると、固定枠受部１３ａ、１３ｂ及び移動枠受部１５ａ、１５ｂに挟持されたスチールボール１８は、夫々、位置拘束領域５２、５６の間に挟持されるようになる。一方、固定枠受部１３ｃ及び移動枠受部１５ｃの間に挟持されたスチールボール１８は、固定部調整領域６０と可動部調整領域６４の間に挟持されるようになる。
【００８７】
移動枠１４が図３に示す位置に到達すると、コントローラ３６は、ソレノイド（図示せず）に信号を送って通電を停止し、係止用フック１７を図３に実線で示す位置に回動させる。これにより、固定枠１２に取り付けられた係止用フック１７と、移動枠１４に設けられた係止用突起１７ａが係合する。ここで、図３に示す状態においては、移動枠１４の固定枠１２に対する移動は、位置拘束領域５２、５６及び、これらの間に挟持されたスチールボール１８の作用により、回転移動のみ可能に拘束されている。この状態において、係止用フック１７と係止用突起１７ａが係合されることにより、移動枠１４の回転が拘束され、移動枠１４の並進移動及び回転移動が係止される。
【００８８】
最後に、コントローラ３６は、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃへの通電を停止させる。移動枠１４は、ソレノイド（図示せず）への通電を停止した状態で係止されているので、電力を消費することなく、移動枠１４を係止位置に維持することができる。
【００８９】
また、係止位置においては、各スチールボール１８は、スチールボール１８とほぼ同一の曲率半径の曲面に形成された位置拘束領域５２と５６の間、及び固定部調整領域６０と可動部調整領域６４の間に夫々挟持されている。従って、各スチールボール１８と、固定枠受部及び移動枠受部との間の接触面積が比較的広くなるため、カメラ１に衝撃力が作用した場合において、固定枠受部及び移動枠受部に作用する圧力が小さくなる。
【００９０】
さらに、係止位置においては、各スチールボール１８は、位置拘束領域５２と５６の間、及び固定部調整領域６０と可動部調整領域６４の間に夫々挟持されているため、各スチールボール１８が固定枠受部及び移動枠受部の中で係止され、ガタつくことがない。また、係止位置における各スチールボール１８の位置は、位置拘束領域及び調整領域の中で拘束され、ほぼ一意的に位置決めされる。
【００９１】
次に、移動枠１４を係止位置から動作中心位置に復帰させる場合には、コントローラ３６は、ソレノイド（図示せず）に信号を送って通電させ、係止用フック１７を図３に想像線で示す位置に回動させる。これにより、係止用フック１７と係止用突起１７ａの係合が解除される。次いで、係止位置移動手段３７は、移動枠１４を反時計回りに所定角度回動させるレンズ位置指令信号を出力し、移動枠１４を、図２に示す像振れ防止制御の動作中心位置に復帰させる。さらに、コントローラ３６は、ソレノイド（図示せず）に信号を送って通電を停止し、係止用フック１７を図２に実線で示す位置に回動させる。
【００９２】
ここで、係止位置において、各スチールボール１８の位置は、ほぼ一意的に位置決めされている。また、移動枠１４を係止位置から反時計回りに所定角度回動させることにより、各スチールボール１８が転動して移動される位置もほぼ一意的に決定される。従って、アクチュエータ１０が動作中心位置に復帰された際の、各スチールボール１８の転動領域内での位置を適所に設定することができる。
【００９３】
本発明の実施形態のカメラによれば、係止位置において、スチールボールが２つの位置拘束領域に挟持されることにより、移動枠の、光軸を中心とする円の半径方向の移動が２点で拘束されるため、移動枠の並進移動が係止される。即ち、特別な部材を設けることなく、スチールボールの受部に位置拘束領域を設けるだけで移動枠の並進移動を係止することができる。これにより、アクチュエータの外径を大型化させることなく、移動枠を係止することができる。
【００９４】
また、本発明の実施形態のカメラによれば、１つのスチールボールが、固定部調整領域と可動部調整領域の間に挟持されているので、これらの間に挟持されたスチールボールと光軸の間の距離を可変することができる。これにより、固定部調整領域と可動部調整領域の間に挟持されたスチールボールを確実に位置決めしながら、位置拘束領域の位置及び寸法の誤差を許容することができる。
【００９５】
さらに、本発明の実施形態のカメラによれば、位置拘束領域がスチールボールの表面とほぼ同一の曲率半径を有する曲面で構成されているので、位置拘束領域がスチールボールと接触する接触面積を広くすることができ、接触圧力を減じることができる。
【００９６】
また、本発明の実施形態のカメラによれば、係止用フックが移動枠の固定枠に対する回転を係止することにより、移動枠を、各位置拘束領域によって並進移動が係止された状態に維持することができる。
【００９７】
さらに、本発明の実施形態のカメラによれば、移動枠を係止位置に移動させる際、第２切り替えスイッチを切り替えて、移動枠を係止方向付勢手段によって駆動している。このため、移動枠は、ホール素子から出力される位置信号に関わりなく、係止方向付勢手段の出力によって、移動枠が係止方向に回転されるように付勢される。これにより、移動枠の移動が拘束されている方向に駆動力が発生されることにより駆動用コイルに過剰な電流が流れるのを防止することができ、適正な電流で移動枠を係止方向に付勢することができる。
【００９８】
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。
【００９９】
また、上述した実施形態においては、３つのスチールボールを、２組の位置拘束領域、及び１組の調整領域によって挟持していたが、スチールボールは３つ以上でも良く、また、調整領域を省略して、２組以上の位置拘束領域を設けても良い。
【０１００】
さらに、上述した実施形態においては、係止用フックによって移動枠の回転を係止していたが、回転係止手段として、係止時において固定枠から移動枠に延びるシャフトを設けておき、移動枠に、このシャフトを受け入れる凹部又は孔を設けても良い。
【０１０１】
また、上述した実施形態においては、固定枠や移動枠に凹部を形成することにより、転動領域画定壁、拘束領域画定壁等を形成していたが、これらの壁を、固定枠や移動枠から突出するように形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態によるカメラの断面図である。
【図２】移動枠が像振れ防止制御の動作中心位置にあるアクチュエータの正面図である。
【図３】移動枠が係止位置にあるアクチュエータの正面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う側面断面図である。
【図５】（ａ）図２のV−V線に沿う側面断面図、及び（ｂ）駆動用磁石の着磁の状態を示す斜視図である。
【図６】駆動用磁石の移動とホール素子から出力される信号との関係を説明する図である。
【図７】駆動用磁石の移動とホール素子から出力される信号との関係を説明する図である。
【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】固定枠上に配置された駆動用コイル、及び移動枠上に配置された駆動用磁石の位置関係を示す図である。
【図１０】固定枠に形成された固定枠受部の（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【図１１】固定枠に形成された固定枠受部と移動枠に形成された移動枠受部の位置関係を示す図であり、（ａ）像振れ補正制御の動作中心位置、（ｂ）係止位置への移行状態、（ｃ）係止位置を示す。
【図１２】固定枠受部の（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【図１３】固定枠受部と移動枠受部の位置関係を示す図であり、（ａ）像振れ補正制御の動作中心位置、（ｂ）係止位置への移行状態、（ｃ）係止位置を示す。
【符号の説明】
【０１０３】
１      本発明の実施形態のカメラ
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）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  固定枠受部
１４    移動枠（可動部）
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  移動枠受部
１６    像振れ補正用レンズ
１７    係止用フック（回転係止手段）
１７ａ  係止用突起
１８    スチールボール（球状体）
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  駆動用コイル
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  駆動用磁石
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  ホール素子
２６    吸着用ヨーク
２８    バックヨーク
３４ａ、３４ｂ  ジャイロ
３６    コントローラ
３７    係止位置移動手段
３８ａ、３８ｂ  演算回路
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  演算回路
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ  磁気センサアンプ
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ  駆動回路
４５    切替スイッチ
４６    第２切り替えスイッチ
４７    係止方向付勢手段
５０    転動領域
５０ａ  固定部転動領域画定壁
５２    位置拘束領域
５２ａ  固定部拘束領域画定壁
５４    転動領域
５４ａ  可動部転動領域画定壁
５６    位置拘束領域
５６ａ  可動部拘束領域画定壁
５８    転動領域
５８ａ  固定部転動領域画定壁
６０    固定部調整領域
６０ａ  固定部調整領域画定壁
６２    転動領域
６２ａ  可動部転動領域画定壁
６４    可動部調整領域
６４ａ  可動部調整領域画定壁
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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