(57)【要約】【課題】衝撃力が作用した際に球状体及びその受面が損傷されるのを防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て像振れを防止するアクチュエータ（１０）であって、固定部（１２）と、撮像用レンズが取り付けられた可動部（１４）と、この可動部を支持する複数の球状体（１８）と、可動部を駆動する駆動手段と、固定部に設けられ、球状体と当接する固定部球状体受面（２８ｂ）と、可動部に設けられ、球状体と当接する可動部球状体受面（３０ｂ）と、可動部と固定部が互いに近づくように付勢力を発生し、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間に球状体を挟持する付勢手段（２６）と、非像振れ防止制御時において、可動部が所定の保護位置に移動されたとき、球状体を挟持するように、球状体に作用する接触圧力を減じる球状体受面保護手段（２９、３０）と、を有することを特徴としている。【選択図】図２
2008233526.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、
この可動部を、上記固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する複数の球状体と、
上記可動部を上記固定部に対して駆動する駆動手段と、
上記固定部に設けられ、上記球状体と当接する固定部球状体受面と、
上記可動部に設けられ、上記球状体と当接する可動部球状体受面と、
上記可動部と上記固定部が互いに近づくように付勢力を発生し、上記固定部球状体受面と上記可動部球状体受面の間に上記球状体を挟持する付勢手段と、
非像振れ防止制御時において、上記可動部が所定の保護位置に移動されたとき、上記球状体を挟持するように、上記球状体に作用する接触圧力を減じる球状体受面保護手段と、
を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
上記球状体受面保護手段が、上記可動部が上記保護位置に移動されたとき互いに当接し、上記固定部球状体受面と上記可動部球状体受面の間の間隔を広げるように上記可動部及び上記固定部に形成された隆起部を備える請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
上記隆起部は、その頂面に連なるように形成された隆起部傾斜面を備え、上記可動部が上記隆起部傾斜面を摺動しながら上記保護位置に移動されることにより、上記固定部球状体受面と上記可動部球状体受面の間の間隔が広くなる請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
上記球状体受面保護手段が、上記固定部球状体受面及び上記可動部球状体受面の少なくとも一方に連なるように形成された球状体退避凹部を備え、上記可動部が上記保護位置に移動されたとき、上記球状体は上記球状体退避凹部に移動され、上記固定部と上記可動部は直接接触する請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項５】
上記球状体受面保護手段が、上記可動部を上記保護位置に向けて付勢する保護位置付勢手段と、この保護位置付勢手段の付勢力により互いに押し付け合うように上記固定部及び上記可動部に夫々設けられた荷重分担面と、を備える請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項６】
上記球状体受面保護手段が、上記固定部球状体受面及び上記可動部球状体受面の少なくとも一方に連なるように形成され、上記可動部が上記保護位置に移動されると、上記球状体と接触する球状体支持面部を備え、この球状体支持面部と上記球状体の接触面積は、上記固定部球状体受面又は上記可動部球状体受面と上記球状体との接触面積よりも広い請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項７】
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６の何れか１項に記載のアクチュエータと、
カメラ本体と、
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カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−３１９４６５号公報（特許文献１）には、レンズシフト装置（アクチュエータ）が記載されている。このレンズシフト装置では、補正レンズが取り付けられた可動枠を３つの鋼球により平行移動可能に支持し、リニアモーターにより可動枠を駆動して、像振れを防止している。このタイプのレンズシフト装置では、可動枠を鋼球によって支持することにより、可動枠の移動時に摺動抵抗が殆ど発生せず、移動枠を小さな駆動力で駆動することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開１０−３１９４６５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、特開平１０−３１９４６５号公報に記載されたタイプのアクチュエータでは、鋼球（球状体）と鋼球の受面が非常に狭い面積で接触するため、受面が損傷されやすいという問題がある。即ち、アクチュエータを搭載したカメラを落下させた場合等、カメラに大きな衝撃力が作用すると、可動枠等に作用する慣性力に基づく衝撃力が鋼球及びその受面に作用する。この衝撃力は、接触面積が小さい鋼球とその受面の間に特に大きな圧力を発生させるため、この圧力により受面が塑性変形され、鋼球の打痕が残る場合がある。受面に生じた打痕は、受面に対する鋼球の転がり抵抗を増大させるほか、打痕の周辺で転がり抵抗が急変するため、可動枠の制御に悪影響を及ぼす。さらに、受面が変形することにより、可動枠に取り付けられた補正レンズの平行度が悪化するため、合焦される画像の質が低下するという問題もある。
【０００５】
従って、本発明は、衝撃力が作用した際に球状体及びその受面が損傷されるのを防止することができるアクチュエータ及びそれを備えた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】
【０００６】
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、この可動部を、固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持する複数の球状体と、可動部を固定部に対して駆動する駆動手段と、固定部に設けられ、球状体と当接する固定部球状体受面と、可動部に設けられ、球状体と当接する可動部球状体受面と、可動部と固定部が互いに近づくように付勢力を発生し、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間に球状体を挟持する付勢手段と、非像振れ防止制御時において、可動部が所定の保護位置に移動されたとき、球状体を挟持するように、球状体に作用する接触圧力を減じる球状体受面保護手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
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は、複数の球状体によって、固定部に対して平行な平面上で移動できるように支持されている。各球状体は、付勢手段の付勢力により、固定部の固定部球状体受面と可動部の可動部球状体受面との間に挟持される。球状体受面保護手段は、非像振れ防止制御時において、可動部が所定の保護位置に移動されると、球状体と固定部球状体受面及び可動部球状体受面との間の、球状体を挟持する接触圧力を減じる。
【０００８】
このように構成された本発明によれば、球状体受面保護手段が、球状体とその受面の間の接触圧力を減じるので、衝撃力等が作用した際に、球状体及びその受面が損傷されるのを防止することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、球状体受面保護手段は、可動部が保護位置に移動されたとき互いに当接し、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔を広げるように可動部及び固定部に形成された隆起部を備える。
【００１０】
このように構成された本発明によれば、隆起部により固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔が広げられるので、球状体を挟持する接触圧力をほぼゼロにすることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、隆起部は、その頂面に連なるように形成された隆起部傾斜面を備え、可動部が隆起部傾斜面を摺動しながら保護位置に移動されることにより、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔が広くなる請求項２記載のアクチュエータ。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、可動部が隆起部傾斜面を摺動しながら保護位置に移動されるので、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔を円滑に広げることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、球状体受面保護手段は、固定部球状体受面及び可動部球状体受面の少なくとも一方に連なるように形成された球状体退避凹部を備え、可動部が保護位置に移動されたとき、球状体は球状体退避凹部に移動され、固定部と可動部は直接接触する。
【００１４】
このように構成された本発明によれば、保護位置において固定部と可動部が直接接触するので、アクチュエータの保護位置における厚さを薄くすることができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、球状体受面保護手段は、可動部を保護位置に向けて付勢する保護位置付勢手段と、この保護位置付勢手段の付勢力により互いに押し付け合うように固定部及び可動部に夫々設けられた荷重分担面と、を備えている。
【００１６】
このように構成された本発明においては、保護位置において、固定部及び可動部に設けられた荷重分担面が互いに当接するので、球状体を挟持する力の一部が、荷重分担面によっても分担される。これにより、球状体に作用する接触圧力が減少される。
【００１７】
このように構成された本発明によれば、保護位置においても球状体が挟持されているので、保護位置にあるアクチュエータを速やかに像振れ防止制御に復帰させることができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは、球状体受面保護手段は、固定部球状体受面及び可動部球状体受面の少なくとも一方に連なるように形成され、可動部が保護位置に移動されると、球状体と接触する球状体支持面部を備え、この球状体支持面部と球状体の接触面積は、固定部球状体受面又は可動部球状体受面と球状体との接触面積よりも広くなる。
【００１９】
このように構成された本発明においては、保護位置における球状体支持面部と球状体の接触面積が、固定部球状体受面又は可動部球状体受面と球状体の接触面積よりも広くなり、球状体に作用する接触圧力が減少される。
このように構成された本発明によれば、球状体が球状体支持面部によって支持されるので、保護位置において球状体を保持することができる。
【００２０】
また、本発明のカメラは、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、カメラ本体と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアクチュエータ及びそれを備えたカメラによれば、衝撃力が作用した際に球状体及びその受面が損傷されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
まず、図１乃至図７を参照して、本発明の第１実施形態によるカメラを説明する。図１は本実施形態によるカメラの断面図である。
【００２３】
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、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
次に、図２乃至図７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、図２のIII−III線に沿う側面断面図である。
【００２７】
図２及び図３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。
【００２８】
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るように構成されている。また、アクチュエータ１０は、像振れ補正制御時において、移動枠１４に取り付けられた像振れ補正用レンズ１６を移動させることにより、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制御される。一方、アクチュエータ１０は、非像振れ補正制御時において、移動枠１４を図２に想像線で示す保護位置に移動させることにより、スチールボール１８の受面を保護するように構成されている。
【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２つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂと、を有する。なお、駆動用コイル２０ａ、２０ｂ及びこれらに対応する位置に取り付けられた２つの駆動用磁石２２ａ、２２ｂはリニアモーターを構成し、移動枠１４を固定枠１２に対して駆動する駆動手段として機能する。
また、アクチュエータ１０は、移動枠１４と固定枠１２が互いに近づくように付勢力を発生する付勢手段である２本のコイルバネ２６を有する。
【００３０】
さらに、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂの巻線の内側には、磁気センサであるホール素子２４ａ、２４ｂが夫々配置されている。各ホール素子２４ａ、２４ｂ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及び駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、位置検出手段を構成する。
【００３１】
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、概ねドーナツ板状の形状を有し、光軸を中心とする円周上の３箇所に、スチールボール１８を受ける固定枠凹部２８が形成されている。固定枠凹部２８の詳細については後述する。
【００３３】
移動枠１４は、概ねドーナツ板状の形状を有し、固定枠１２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。また、移動枠１４には、移動枠凹部３０が、固定枠凹部２８と夫々対応する位置に、固定枠凹部２８と向かい合うように形成されている。移動枠凹部３０の詳細については後述する。
【００３４】
スチールボール１８は、図３に示すように、固定枠１２と移動枠１４の間に配置されている。また、各スチールボール１８は、図２に示すように、夫々、中心角１２０゜の間隔を隔てて３つ配置されると共に、固定枠凹部２８及び移動枠凹部３０の中に受け入れられている。さらに、各スチールボール１８は、固定枠１２と移動枠１４の間に、コイルバネ２６が発生する付勢力により挟持されている。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に対する移動が許容される。
【００３５】
２つの駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、固定枠１２上に夫々配置されている。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は、駆動用コイル２０ａに対して中心角９０゜間隔を隔てて配置されている。即ち、駆動用コイル２０ａ、２０ｂは、光軸を交点とする鉛直軸線及び水平軸線上に夫々配置されている。
【００３６】
駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、夫々細長い長方形の形状を有し、移動枠１４に埋め込まれている。各駆動用磁石２２ａ、２２ｂは、この細長い長方形の長辺がレンズユニット２の光軸を中心とする円の接線方向に向けられ、移動枠１４の各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに対応する位置に位置決めされている。この構成により、各駆動用コイルに電流が流れると、対応する駆動用磁石との間に鉛直方向及び水平方向の駆動力が発生し、移動枠１４が駆動される。
【００３７】
次に、移動枠１４の位置検出を説明する。
ホール素子２４ａは、像振れ補正制御の動作中心位置において、その感度中心点が駆動用磁石２２ａの着磁境界線上に位置するように配置されている。この場合においては、ホール素子２４ａからの出力信号はゼロである。駆動用磁石２２ａが移動枠１４と共に動作中心位置から移動され、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。
【００３８】
駆動用磁石２２ａ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の感度中心点と駆動用磁石２２ａの着磁境界線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、像振れ補正制御の作動領域においては各ホール素子の出力が移動距離にほぼ比例する範囲内で作動する。
【００３９】
また、ホール素子２４ａについて説明したが、ホール素子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。このため、各ホール素子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に対して移動した位置を特定することができる。
【００４０】
次に、図４乃至図７を参照して、スチールボール１８を受ける固定枠凹部２８及び移動枠凹部３０の構成を説明する。
図４（ａ）は固定枠凹部２８の平面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のb−b線に沿う断面図である。図５（ａ）は移動枠凹部３０の平面図であり、図５（ｂ）は（ａ）のb−b線に沿う断面図である。また、図６は、図２のVI−VI線に沿う断面図を、アクチュエータ１０の（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。さらに、図７は、保護位置における固定枠凹部２８及び移動枠凹部３０を示す平面図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、固定枠凹部２８は、概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、固定枠凹部２８の円周上の１箇所には、先端がすぼまるように突出した張出部２８ａが形成されており、この張出部２８ａは保護位置移動軸線Ａの方向に突出している。この保護位置移動軸線Ａに沿って移動枠１４が移動されることにより、移動枠１４は動作中心位置から保護位置に移動される。また、固定枠凹部２８の平面状の底面はスチールボール１８と当接する固定部球状体受面２８ｂを構成している。また、固定枠凹部２８の両側には、隆起部２９ａ、２９ｂが夫々配置されている。これらの隆起部２９ａ、２９ｂは、張出部２８ａが突出している保護位置移動軸線Ａ上に整列するように位置決めされている。
【００４２】
また、図４（ｂ）に示すように、一方の隆起部２９ａは固定枠凹部２８に隣接して配置され、他方の隆起部２９ｂは固定枠凹部２８から所定の間隔をあけて配置されている。さらに、隆起部２９ａは、固定部球状体受面２８ｂと平行に形成された平らな頂面２９ａ１と、固定枠凹部２８の反対側に、頂面２９ａ１に連なるように形成された隆起部傾斜面２９ａ２と、を有する。また、隆起部２９ｂは、固定部球状体受面２８ｂと平行に形成された平らな頂面２９ｂ１と、固定枠凹部２８の側に、頂面２９ｂ１に連なるように形成された隆起部傾斜面２９ｂ２と、を有する。
【００４３】
一方、図５（ａ）に示すように、移動枠凹部３０は、概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、移動枠凹部３０の円周上の１箇所には、先端がすぼまるように突出した張出部３０ａが形成されていると共に、移動枠凹部３０の平面状の底面はスチールボール１８と当接する移動部球状体受面３０ｂを構成している。また、張出部３０ａは、対応する固定枠凹部２８の張出部２８ａとは反対の方向に張り出すように形成されている。さらに、移動枠凹部３０の両側には、隆起部３１ａ、３１ｂが夫々配置されている。これらの隆起部３１ａ、３１ｂは、張出部３０ａが突出している保護位置移動軸線Ａ上に整列するように位置決めされている。
【００４４】
また、図５（ｂ）に示すように、隆起部２９ｂに対応する一方の隆起部３１ｂは移動枠凹部３０に隣接して配置され、他方の隆起部２９ａに対応する隆起部３１ａは移動枠凹部３０から所定の間隔をあけて配置されている。さらに、隆起部３１ａは、移動部球状体受面３０ｂと平行に形成された平らな頂面３１ａ１と、移動枠凹部３０の側に、頂面３１ａ１に連なるように形成された隆起部傾斜面３１ａ２と、を有する。また、隆起部３１ｂは、移動部球状体受面３０ｂと平行に形成された平らな頂面３１ｂ１と、移動枠凹部３０の反対側に、頂面３１ｂ１に連なるように形成された隆起部傾斜面３１ｂ２と、を有する。
【００４５】
なお、固定枠１２に形成された３つの固定枠凹部２８、及び移動枠１４に形成された３つの移動枠凹部３０は、各々同一の形状に形成されている。また、各固定枠凹部２８及び移動枠凹部３０は、図２に示すように、その保護位置移動軸線Ａが互いに平行になるように形成されている。また、各隆起部２９ａ、２９ｂ、３１ａ３１ｂは、球状体受面保護手段として機能する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータ１０が像振れ防止制御を実行する際には、スチールボール１８は、固定枠凹部２８の固定部球状体受面２８ｂと、移動枠凹部３０の移動部球状体受面３０ｂとの間に挟持される。また、この際、隆起部２９ａの隆起部傾斜面２９ａ２と、隆起部３１ａの隆起部傾斜面３１ａ２が向かい合うと共に、隆起部２９ｂの隆起部傾斜面２９ｂ２と、隆起部３１ｂの隆起部傾斜面３１ｂ２が向かい合う。なお、移動枠１４が像振れ防止制御により移動される移動範囲においては、各隆起部同士が互いに接触することはない。
【００４７】
次に、移動枠１４が、保護位置移動軸線Ａに沿って、図６（ａ）における左方向に移動されると、隆起部傾斜面２９ａ２と隆起部傾斜面３１ａ２、及び隆起部傾斜面２９ｂ２と隆起部傾斜面３１ｂ２が夫々接触するようになる。移動枠１４が保護位置移動軸線Ａに沿ってさらに移動されると、隆起部傾斜面２９ａ２と隆起部傾斜面３１ａ２、及び隆起部傾斜面２９ｂ２と隆起部傾斜面３１ｂ２が夫々摺動するようになる。これにより、移動枠１４は、コイルバネ２６の付勢力に抗して傾斜面を上り、移動枠１４と固定枠１２の間隔が広くなる。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、移動枠１４がスチールボール１８の保護位置まで移動されると、頂面２９ａ１と頂面３１ａ１、及び頂面２９ｂ１と頂面３１ｂ１が夫々接触するようになる。この保護位置においては、固定部球状体受面２８ｂと移動部球状体受面３０ｂの間隔がスチールボール１８の直径よりも大きくなるので、固定枠１２と移動枠１４がスチールボール１８を挟持する接触圧力が減少し、ゼロになる。
【００４９】
さらに、図７に示すように、スチールボール１８の保護位置においては、スチールボール１８は、固定枠凹部２８の張出部２８ａと、移動枠凹部３０の張出部３０ａが重なり合った比較的狭い空間に移動され、この空間内で自由に移動可能な状態にされる。
【００５０】
次に、アクチュエータ１０の作用を説明する。
まず、像振れ防止制御時においては、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。
【００５１】
コントローラ３６は、ジャイロ３４ａ、３４ｂから時々刻々入力される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及び鉛直方向成分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、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流して移動枠１４を駆動し、これに取り付けられた像振れ補正用レンズ１６を時々刻々移動させる。これにより、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。
【００５２】
一方、カメラ１の不使用時等の非像振れ防止制御時において、コントローラ３６は、各駆動用コイル２０ａ、２０ｂに電流を流すことにより、移動枠１４を保護位置移動軸線Ａに沿って移動させる。図６（ｂ）及び図７に示すように、スチールボール１８の保護位置においては、頂面２９ａ１と頂面３１ａ１、及び頂面２９ｂ１と頂面３１ｂ１が夫々接触され、固定部球状体受面２８ｂと移動部球状体受面３０ｂの間隔が広くなって、各スチールボール１８に作用する挟持力がゼロとなる。これにより、スチールボール１８は、固定枠凹部２８の張出部２８ａと、移動枠凹部３０の張出部３０ａが重なり合った空間内に配置されることになり、スチールボール１８はこの空間内で自由に移動可能な状態にされる。
【００５３】
この状態においてカメラ１に衝撃力が作用すると、スチールボール１８は空間内で移動され、固定部球状体受面２８ｂや移動部球状体受面３０ｂに衝突する。この衝突において固定部球状体受面及び移動部球状体受面に作用する衝撃力は、スチールボール１８に作用する慣性力のみに基づくものとなる。ここで、スチールボール１８の質量は非常に小さいため、固定部球状体受面２８ｂ及び移動部球状体受面３０ｂに作用する衝撃力も非常に小さなものになる。これにより、固定部球状体受面２８ｂ及び移動部球状体受面３０ｂの損傷が防止される。
【００５４】
また、再び像振れ防止制御に復帰する場合においては、コントローラ３６は、移動枠１４を、保護位置に移動させた時とは反対の方向に移動させる。これにより、隆起部傾斜面３１ａ２及び隆起部傾斜面３１ｂ２は、コイルバネ２６の付勢力により隆起部傾斜面２９ａ２及び隆起部傾斜面２９ｂ２を滑り降り、移動枠１４と固定枠１２の間隔が狭くなる。この状態においては、各スチールボール１８は、固定部球状体受面２８ｂと移動部球状体受面３０ｂの間に挟持され、小さな駆動力で移動枠１４を駆動することが可能になる。
【００５５】
本発明の第１実施形態のカメラによれば、スチールボールを挟持する接触圧力が、隆起部によって減少され、ゼロにされるので、衝撃力等が作用した際に、スチールボール及びその受面が損傷されるのを防止することができる。
【００５６】
本実施形態のカメラによれば、移動枠が隆起部傾斜面を摺動しながら保護位置に移動されるので、固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔が広くなった保護位置に、移動枠を円滑に移動させることができる。
【００５７】
また、本実施形態のカメラによれば、保護位置において、スチールボールが自由に移動可能な状態にされるので、スチールボールと固定部球状体受面及び可動部球状体受面が接触する位置がランダムに変化する。これにより、スチールボールの特定の箇所だけが摩耗する偏摩耗を防止することができる。
【００５８】
上述した第１実施形態においては、保護位置において、固定枠と移動枠の間隔が広くなるように隆起部が形成されていたが、対応する隆起部の頂面同士が接触した場合にも、固定枠と移動枠の間隔が殆ど変わらないように、隆起部を低く形成しても良い。隆起部をこのように低く構成した場合においても、球状体を挟持する力の一部が隆起部によって支持されるので、球状体に作用する圧力を減じることができる。即ち、このような構成においても、微視的には固定枠と移動枠の間隔は広くなっていると言うことができる。本明細書において「固定部球状体受面と可動部球状体受面の間の間隔を広げる」には、上記のような微視的に間隔が広くなる場合も含まれるものとする。
【００５９】
また、上述した第１実施形態では、保護位置において、隆起部の頂面同士が接触していたが、変形例として、隆起部の隆起部傾斜面同士が接触した状態によっても各球状体受面を保護することができる。図８は、本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【００６０】
本変形例におけるアクチュエータの固定枠１２及び移動枠１４の構成は、上述した第１実施形態と同様である。即ち、固定枠１２に形成された固定枠凹部２８及びその両側に形成された隆起部２９ａ、２９ｂの構成、及び移動枠１４に形成された移動枠凹部３０及びその両側に形成された隆起部３１ａ、３１ｂの構成は、上述した第１実施形態と同様である。ここで、上述した第１実施形態では、移動枠１４がスチールボールの保護位置に向けて移動される際、固定枠１２及び移動枠１４に夫々形成された隆起部の隆起部傾斜面同士が摺動され、保護位置においては、隆起部の頂面同士が当接する状態にされていた。一方、本変形例においては、隆起部の隆起部傾斜面同士が接触した状態を保護位置としている。
【００６１】
即ち、図８に示すように、本変形例においては、隆起部２９ａの隆起部傾斜面２９ａ２と隆起部３１ａの隆起部傾斜面３１ａ２が接触し、さらに、隆起部２９ｂの隆起部傾斜面２９ｂ２と隆起部３１ｂの隆起部傾斜面３１ｂ２が接触した位置を保護位置としている。なお、この際、スチールボール１８は、固定部球状体受面２８ｂ及び移動部球状体受面３０ｂと接触したままである。さらに、本変形例においては、図８に示す状態を維持するために、移動枠１４を保護位置に向けて付勢する保護位置付勢手段である移動枠引張バネ４０（図８に模式的に図示）が備えられている。
【００６２】
この移動枠引張バネ４０の付勢力により、移動枠１４の隆起部傾斜面３１ａ２及び３１ｂ２は、固定枠１２の隆起部傾斜面２９ａ２及び２９ｂ２に夫々押し付けられた状態になる。ここで、カメラ１に衝撃力等が作用し、これにより移動枠１４を固定枠１２に向けて押し付ける荷重が発生すると、この荷重により、固定部球状体受面２８ｂと移動部球状体受面３０ｂの間にスチールボール１８を挟持する挟持力が増大する。しかしながら、図８に示す保護位置においては、固定枠１２の隆起部傾斜面２９ａ２、２９ｂ２と移動枠１４の隆起部傾斜面３１ａ２、３１ｂ２が夫々接触しているため、これらの傾斜面においても荷重の一部が分担される。これにより、スチールボール１８を挟持する固定部球状体受面２８ｂ及び移動部球状体受面３０ｂと、スチールボール１８の間の接触圧力が減少するので、固定部球状体受面２８ｂ及び移動部球状体受面３０ｂの損傷が防止される。従って、本変形例において、隆起部傾斜面３１ａ２、３１ｂ２、及び隆起部傾斜面２９ａ２、２９ｂ２は、荷重分担面として機能する。
【００６３】
なお、本変形例では、像振れ防止制御時においても、移動枠１４には移動枠引張バネ４０による付勢力が作用しているが、移動枠１４は、この付勢力に打ち勝つ駆動力で駆動され、像振れ防止制御が実行される。
【００６４】
本変形例のカメラによれば、スチールボールは、保護位置においても固定枠と移動枠の間に挟持されているので、保護位置への移動及び保護位置からの復帰を速やかに実行することができる。
【００６５】
次に、図９乃至図１２を参照して、本発明の第２実施形態のカメラを説明する。本実施形態のカメラは、内蔵されているアクチュエータの固定枠凹部及び移動枠凹部の構成が、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、同様の点については同一の符号を附して説明を省略する。
【００６６】
図９は、本実施形態のカメラに内蔵されている固定枠に形成された固定枠凹部の平面図である。図１０は本実施形態のカメラに内蔵されている移動枠に形成された移動枠凹部の平面図である。また、図１１は、図９のXI−XI線に沿う断面図を、アクチュエータの（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。さらに、図１２は、保護位置における固定枠凹部及び移動枠凹部を示す平面図である。
【００６７】
図９に示すように、固定枠凹部２２８は、固定枠１２の平面部１２ａに形成された概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、固定枠凹部２２８の円周上の１箇所には、先端がすぼまるように、保護位置移動軸線Ａの方向に突出した張出部２２８ａが形成されていると共に、固定枠凹部２２８の平面状の底面はスチールボール１８と当接する固定部球状体受面２２８ｂを構成している。また、固定枠凹部２２８の張出部２２８ａの底面には、円形の窪みである球状体退避凹部２２９が形成されている。
【００６８】
一方、図１０に示すように、移動枠凹部２３０は、移動枠１４の平面部１４ａに形成された概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、移動枠凹部２３０の円周上の１箇所には、先端がすぼまるように突出した張出部２３０ａが形成されていると共に、移動枠凹部２３０の平面状の底面はスチールボール１８と当接する移動部球状体受面２３０ｂを構成している。また、張出部２３０ａは、対応する固定枠凹部２２８の張出部２２８ａとは反対の方向に張り出すように形成されている。さらに、移動枠凹部２３０の張出部２３０ａの底面には、円形の窪みである球状体退避凹部２３１が形成されている。
【００６９】
図１１（ａ）に示すように、アクチュエータ１０が像振れ防止制御を実行する際には、スチールボール１８は、固定枠凹部２２８の固定部球状体受面２２８ｂと、移動枠凹部２３０の移動部球状体受面２３０ｂとの間に挟持される。この状態においては、固定枠１２の平面部１２ａと、移動枠１４の平面部１４ａの間には隙間があり、これらが接触することはない。なお、移動枠１４が像振れ防止制御により移動される移動範囲においては、固定部球状体受面２２８ｂに形成された球状体退避凹部２２９、及び移動部球状体受面２３０ｂに形成された球状体退避凹部２３１にスチールボール１８が落ち込むことはない。
【００７０】
次に、移動枠１４が、保護位置移動軸線Ａに沿って、図１１（ａ）における左方向に移動されると、スチールボール１８は、球状体退避凹部２２９及び２３１に向かって転がる。さらに、移動枠１４が保護位置まで移動されると、図１１（ｂ）に示すように、球状体退避凹部２２９と球状体退避凹部２３１が重なり合うようになる。この状態においては、図１２に示すように、スチールボール１８は、球状体退避凹部２２９と２３１が重なり合った部分に位置するようになる。ここで、球状体退避凹部２２９の底部と、球状体退避凹部２３１の底部の間の距離は、スチールボール１８の直径よりも長いため、コイルバネ２６の付勢力により、固定枠１２の平面部１２ａと、移動枠１４の平面部１４ａが直接接触するようになる。また、この状態においては、スチールボール１８を固定部球状体受面２２８ｂと移動部球状体受面２３０ｂの間に挟持する接触圧力は減少し、ゼロになる。
【００７１】
さらに、図１２に示すように、スチールボール１８の保護位置においては、スチールボール１８は、固定枠凹部２２８の張出部２２８ａと、移動枠凹部２３０の張出部２３０ａが重なり合った比較的狭い空間に移動され、この空間内で自由に移動可能な状態にされる。
【００７２】
この状態においてカメラ１に衝撃力が作用すると、スチールボール１８は空間内で移動され、固定部球状体受面２２８ｂや移動部球状体受面２３０ｂに衝突する。この衝突において固定部球状体受面及び移動部球状体受面に作用する衝撃力は、スチールボール１８に作用する慣性力のみに基づくものであり、非常に小さなものになる。これにより、固定部球状体受面２２８ｂ及び移動部球状体受面２３０ｂの損傷が防止される。
【００７３】
また、再び像振れ防止制御に復帰する場合においては、コントローラ３６は、移動枠１４を、保護位置に移動させた時とは反対の方向に移動させる。これにより、スチールボール１８は、球状体退避凹部２２９及び２３１から転がり出て、図１１（ａ）に示すように、再び固定部球状体受面２２８ｂと移動部球状体受面２３０ｂの間に挟持されるようになる。
【００７４】
本発明の第２実施形態のカメラによれば、保護位置において固定枠の平面部と移動枠の平面部が直接接触するので、アクチュエータの厚さが保護位置において厚くなることがなく、アクチュエータをコンパクトに構成することができる。
【００７５】
また、本実施形態のカメラによれば、保護位置において、スチールボールが自由に移動可能な状態にされるので、スチールボールと固定部球状体受面及び可動部球状体受面が接触する位置がランダムに変化する。これにより、スチールボールの特定の箇所だけが摩耗する偏摩耗を防止することができる。
【００７６】
次に、図１３乃至図１７を参照して、本発明の第３実施形態のカメラを説明する。本実施形態のカメラは、内蔵されているアクチュエータの固定枠凹部及び移動枠凹部の構成が、上述した第１、第２実施形態とは異なる。従って、ここでは、本実施形態の第１、第２実施形態とは異なる点のみを説明し、同様の点については同一の符号を附して説明を省略する。
【００７７】
図１３は、本実施形態のカメラに内蔵されている固定枠に形成された固定枠凹部の平面図である。図１４は本実施形態のカメラに内蔵されている移動枠に形成された移動枠凹部の平面図である。また、図１５は、図１３のXV−XV線に沿う断面図を、アクチュエータの（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。さらに、図１６は保護位置における固定枠凹部及び移動枠凹部を示す平面図である。また、図１７は、図１６のXVII−XVII線に沿う断面図である。
【００７８】
図１３に示すように、固定枠凹部３２８は、固定枠１２に形成された概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、固定枠凹部３２８の円周上の１箇所には、スチールボール１８とほぼ同一直径の１／４球面状に形成され、保護位置移動軸線Ａの方向に突出した球状体支持面部３２８ａが形成されていると共に、固定枠凹部３２８の平面状の底面はスチールボール１８と当接する固定部球状体受面３２８ｂを構成している。
【００７９】
一方、図１４に示すように、移動枠凹部３３０は、移動枠１４に形成された概ね円形断面の凹部であり、この凹部の中にスチールボール１８が配置されるように構成されている。また、移動枠凹部３３０の円周上の１箇所には、スチールボール１８とほぼ同一直径の１／４球面状に形成され、保護位置移動軸線Ａの方向に突出した球状体支持面部３３０ａが形成されていると共に、移動枠凹部３３０の平面状の底面はスチールボール１８と当接する移動部球状体受面３３０ｂを構成している。また、球状体支持面部３３０ａは、対応する固定枠凹部３２８の球状体支持面部３２８ａとは反対の方向に張り出すように形成されている。
【００８０】
図１５（ａ）に示すように、アクチュエータ１０が像振れ防止制御を実行する際には、スチールボール１８は、固定枠凹部３２８の固定部球状体受面３２８ｂと、移動枠凹部３３０の移動部球状体受面３３０ｂとの間に挟持される。なお、移動枠１４が像振れ防止制御により移動される移動範囲においては、固定部球状体受面３２８ｂから連なる球状体支持面部３２８ａ、及び移動部球状体受面３３０ｂから連なる球状体支持面部３３０ａにスチールボール１８が移動されることはない。
【００８１】
次に、移動枠１４が、保護位置移動軸線Ａに沿って、図１５（ａ）における左方向に移動されると、スチールボール１８は、球状体支持面部３２８ａ及び３３０ａに向かって転がる。さらに、移動枠１４が保護位置まで移動されると、図１５（ｂ）及び図１６に示すように、球状体支持面部３２８ａと球状体支持面部３３０ａが隣接するようになる。この状態においては、図１５（ｂ）及び図１７に示すように、スチールボール１８は、球状体支持面部３２８ａ及び３３０ａと面接触する。ここで、球状体支持面部３２８ａ、３３０ａは、スチールボール１８とほぼ同一直径の球面状に形成されているので、スチールボール１８と球状体支持面部３２８ａ及び３３０ａが接触する接触面積は、夫々、スチールボール１８の表面積の約１／４になる。従って、スチールボール１８は、その表面の約１／２の領域で支持されることになる。このため、固定部球状体受面３２８ｂ及び移動部球状体受面３３０ｂと点接触していたスチールボール１８が、非常に広い接触面積で球状体支持面部３２８ａ及び３３０ａと接触するようになり、スチールボール１８を挟持する接触圧力を減少させることができる。
【００８２】
本発明の第３実施形態のカメラによれば、スチールボールが広い領域で球状体支持面部と接触するので、スチールボールを挟持する接触圧力を減少させると共に、スチールボールを保持することができる。
【００８３】
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。
【００８４】
また、上述した実施形態においては、保護位置は、像振れ防止制御の動作中心位置から移動枠を並進移動させた位置に設定されていたが、保護位置を、移動枠が動作中心位置から回転移動された位置に設定することもできる。この場合においては、保護位置移動軸線が、光軸を中心とする円周の接線方向に向けられるように、固定枠凹部及び移動枠凹部を形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【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】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】図２のIII−III線に沿う側面断面図である。
【図４】（ａ）は固定枠凹部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のb−b線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は移動枠凹部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のb−b線に沿う断面図である。
【図６】図２のVI−VI線に沿う断面を、アクチュエータの（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。
【図７】保護位置における固定枠凹部及び移動枠凹部を示す平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態のカメラに内蔵されている固定枠に形成された固定枠凹部の平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のカメラに内蔵されている移動枠に形成された移動枠凹部の平面図である。
【図１１】図９のXI−XI線に沿う断面図を、アクチュエータの（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。
【図１２】保護位置における固定枠凹部及び移動枠凹部を示す平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態のカメラに内蔵されている固定枠に形成された固定枠凹部の平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のカメラに内蔵されている移動枠に形成された移動枠凹部の平面図である。
【図１５】図１３のXV−XV線に沿う断面図を、アクチュエータの（ａ）動作中心位置、及び（ｂ）保護位置において示す図である。
【図１６】保護位置における固定枠凹部及び移動枠凹部を示す平面図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
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    平面部
１４      移動枠（可動部）
１４ａ    平面部
１６      像振れ補正用レンズ
１８      スチールボール（球状体）
２０ａ、２０ｂ  駆動用コイル
２２ａ、２２ｂ  駆動用磁石
２４ａ、２４ｂ  ホール素子
２６      コイルバネ（付勢手段）
２８      固定枠凹部
２８ａ    張出部
２８ｂ    固定部球状体受面
２９ａ、２９ｂ  隆起部（球状体受面保護手段）
２９ａ１  頂面
２９ａ２  隆起部傾斜面
２９ｂ１  頂面
２９ｂ２  隆起部傾斜面
３０      移動枠凹部
３０ａ    張出部
３０ｂ    移動部球状体受面
３１ａ、３１ｂ  隆起部（球状体受面保護手段）
３１ａ１  頂面
３１ａ２  隆起部傾斜面
３１ｂ１  頂面
３１ｂ２  隆起部傾斜面
３４ａ、３４ｂ  ジャイロ
３６      コントローラ
４０      移動枠引張バネ（保護位置付勢手段）
２２８    固定枠凹部
２２８ａ  張出部
２２８ｂ  固定部球状体受面
２２９    球状体退避凹部
２３０    移動枠凹部
２３０ａ  張出部
２３０ｂ  移動部球状体受面
２３１    球状体退避凹部
３２８    固定枠凹部
３２８ａ  球状体支持面部
３２８ｂ  固定部球状体受面
３３０    移動枠凹部
３３０ａ  球状体支持面部
３３０ｂ  移動部球状体受面
【図１】
2008233526.tif 000003
【図２】
2008233526.tif 000004
【図３】
2008233526.tif 000005
【図４】
2008233526.tif 000006
【図５】
2008233526.tif 000007
【図６】
2008233526.tif 000008
【図７】
2008233526.tif 000009
【図８】
2008233526.tif 000010
【図９】
2008233526.tif 000011
【図１０】
2008233526.tif 000012
【図１１】
2008233526.tif 000013
【図１２】
2008233526.tif 000014
【図１３】
2008233526.tif 000015
【図１４】
2008233526.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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