(57)【要約】【目的】  補正レンズの移動を如何なる方向であっても簡易な構造により軽快且つ高精度で移動でき、摩擦抵抗を軽減した構造を得る。【構成】  レンズ鏡筒内に設置され、光軸を偏心させる補正レンズ２と、レンズ鏡筒に加わる振動を検出する振動検知手段と、振動検知から得られる信号に基づいて補正レンズ２を駆動し、画像ぶれを防止する制御手段とを備え、補正レンズ２を光軸に対して偏心移動が可能な支持枠５と支持枠５を保持する保持枠３を設け、支持枠５と保持枠３は独立した球面状摺動面で偏心移動を行う。補正レンズ２の光軸が撮影光軸に一致する中立位置に保持された時、支持枠の独立した球面状摺動面の球軸は保持枠の独立した球面状摺動面の球軸の外側に配置している。【選択図】図１
2008003361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒内に設置され、光軸を偏心させる補正レンズと、前記レンズ鏡筒に加わる振動を検出する振動検知手段と、該振動検知から得られる信号に基づいて前記補正レンズを駆動し、画像ぶれを防止する制御手段とを備えた画像ぶれ防止装置において、前記補正レンズを光軸に対して偏心移動が可能な支持枠と該支持枠を保持する保持枠を有しており、該支持枠と該保持枠は独立した複数の球面状摺動面を有し、該支持枠の球面状摺動面の摺動により偏心移動を行うことを特徴とする画像ぶれ防止装置。
【請求項２】
補正レンズの光軸が撮影光軸に一致する中立位置に保持された時、前記支持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離は前記保持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像ぶれ防止装置。
【請求項３】
補正レンズの光軸が撮影光軸に一致する中立位置に保持された時、前記支持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離は前記保持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像ぶれ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ、光学機器において手ぶれにより発生する像ぶれを防止する像ぶれ防止装置に関するもので、特に画像振動を補正するためにレンズ鏡筒に設置する画像ぶれ防止装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズを構成する一部の補正レンズを光軸と垂直な方向に移動する機構は、例えばカメラにおいて像ぶれの原因であるカメラぶれの加速度を検知することによって像ぶれを予測し、この予測信号に基づいてレンズを光軸と直角の方向に移動することによって、像ぶれを抑制する防振装置が提案され、商品化されている。
【０００３】
これら防振装置については種々の方法が提案されているが、前記述のように撮影者の撮影姿勢によっては、如何なる方向に対しても補正レンズを光軸に直角方向に移動可能な機構が望ましく、例えば特開平１０−２６７８３号公報に示しているように画像ぶれを補正するために補正レンズ鏡枠側面の３箇所から放射状に案内軸１２ａを設け、防振装置本体側面に設けられている３箇所の案内溝１３ａにそれぞれを挿入し、ＸとＹ方向移動のためのムービングコイル１６ｙ及び１６ｐの合成力によって、光軸に直角な移動量と方向を決定するシステムを提案しているが、案内軸１２ａにローラを設置して移動時の接触抵抗を軽減せしめることも提案しているが、精度を高めるために案内溝１３ａにおけるローラを含めた案内軸１２ａの許容誤差をできるだけ僅少に押さえると移動負荷が増え、方向によってはローラの回転方向に対して直角な合成力が働いた場合、ローラの表面と案内溝表面が大きい摩擦抵抗を示し、移動負荷が大きくなり、補正レンズの光軸移動方向によっては移動速度が遅れ、画像ぶれ防止装置の正確な機能を発揮することができない問題があり、本出願人は特開２００３−３０７７６１号公報に示すように、補正レンズを光軸に対して垂直面で移動可能なように案内溝における面保持構造を改め、補正レンズを光軸に平行に設置する一個のヒンジ軸で支持し、該軸を全方向に傾倒可能な構造によって、補正レンズの移動を可能にする画像ぶれ防止装置を提案した。
【特許文献１】特開平１０−２６７８３
【特許文献２】特開２００３−３０７７６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補正レンズの移動を如何なる方向であってもより軽快且つ高精度で移動できる機構が望まれており、補正レンズの移動ばらつきの原因は補正レンズの保持構造において、摩擦抵抗と機構の複雑さの要因が大きくかかわっているため、摩擦抵抗をさらに軽減する簡単な構造にする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、レンズ鏡筒内に設置され、光軸を偏心させる補正レンズと、前記レンズ鏡筒に加わる振動を検出する振動検知手段と、該振動検知から得られる信号に基づいて前記補正レンズを駆動し、画像ぶれを防止する制御手段とを備え、前記補正レンズを光軸に対して偏心移動が可能な支持枠と該支持枠を保持する保持枠を設け、該支持枠と該保持枠はそれぞれ独立した複数の球面状摺動面の摺動により偏心移動を行う。さらに、補正レンズの光軸が撮影光軸に一致する中立位置に保持された時、前記支持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離は前記保持枠の独立した球面状摺動面の球軸の光軸からの距離よりも大きく又は小さくなるように配置した。
【発明の効果】
【０００６】
補正レンズを光軸に対して垂直面で移動可能なように案内溝における面保持構造や、補正レンズを光軸に平行に設置する一個のヒンジ軸を必要とせず、簡易な構造にすることができ、補正レンズを光軸に対して偏心移動が可能な支持枠と該支持枠を保持する保持枠を設けて支持枠と保持枠をそれぞれ独立した複数の球面状摺動面の摺動により偏心移動を行うようにしたので、平面同士で摺動する場合より常に点接触とすることにより摩擦抵抗の少ない補正レンズの移動を可能にし、移動速度の遅れ、画像ぶれ防止装置の正確な機能を発揮することができる。さらに、それぞれ対となるボールの軸と球面状摺動面の軸をずらすことで補正レンズを円弧動作が可能で、軸のずらす方向で像面側、物体側のどちら側にも支点をもたせた円弧の動作をさせることができ、軸のずらし量を変えることで円弧の半径を変えることもでき、簡易な構造で、且つ摩擦抵抗の少ない補正レンズの移動を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面等を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。
【０００８】
図１は本発明を適応した防振装置における補正レンズ移動機構の実施例を示し、図２は支持枠の球面状摺動面側を示す斜視図である。図３と図４は防振装置の補正レンズ移動の様子を示す図１のＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ断面図である。
【０００９】
図１に示す画像ぶれ防止装置における補正レンズ２の移動機構はレンズ鏡筒の固定側の保持枠Ａ３の内側において、光軸に対してほぼ垂直に、且つ全方向に移動可能なように、補正レンズ２を有する支持枠５が保持枠Ａ３と不図示の保持枠Ｂとの間に設置されていて、支持枠５には保持枠Ａ３に圧着させるバネを掛けるバネ掛け部５ａ、５ｂ、５ｃがあり、対応するバネ掛けリング６のバネ掛け部６ａ、６ｂ、６ｃにバネ７ａ、７ｂ、７ｃが引っ掛けられ固定される。これにより保持枠Ａ３に対して、補正レンズ２が光軸に対してほぼ垂直方向にスライド可能である。
【００１０】
支持枠５に設置されているバネ掛け部５ａ、５ｂ、５ｃの近傍に独立した不図示の球面状摺動面が３箇所ある。そして、保持枠３Ａは穴３ａ、３ｂ、３ｃ（不図示）に嵌合するボール受け８ａ、８ｂ、８ｃ（不図示）とボール９ａ、９ｂ、９ｃ（不図示）を介し、前述のバネ７ａ、７ｂ、７ｃにより支持枠５の３箇所の球面状摺動面に圧着させられる。
【００１１】
次に補正レンズ２を支持している支持枠５には図に示すようにコイル保持枠５ｄ、５ｅがあり、補正レンズ２を中心にしてそれぞれ９０°異なる方向に向いたＹ駆動コイル１２とＸ駆動コイル１４が固定されていて、保持枠Ａ３に設置固定されるヨーク１６ａに固着したマグネット１３をＹ駆動コイル１２に、ヨーク１６ｂに固着したマグネット１５はＸ駆動コイル１４に対向させ、各コイルを挟んで不図示の保持枠Ｂ４に設置固定されるヨーク１７ａ、１７ｂにより磁路が形成され、Ｘ駆動コイル１４に通電すればＸ方向に、Ｙ駆動コイルに通電すればＹ方向に移動可能となり、Ｘ駆動コイル１４とＹ駆動コイル１２に電流方向と電流量の合成によって全方向に移動が可能となる。
【００１２】
次に本発明の特徴である独立した球面状摺動面を有する支持枠について説明する。図２の支持枠５の球面状摺動面側を示す斜視図において、支持枠５はＹ駆動コイル１２を保持するコイル保持枠５ｄとＸ駆動コイル１４を保持するコイル保持枠５ｅとガイド軸受け１８にガイド軸２０を介するための長穴１１ａ、１１ｂを有する支持部１１を有している。補正レンズ２の移動側である支持枠５の球面状摺動面１０ａ、１０ｂ、１０ｃは保持枠Ａ３の３箇所の穴３ａ、３ｂ、３ｃ（不図示）及びボール受け８ａ、８ｂ、８ｃ（不図示）によって支持されるボール９ａ、９ｂ、９ｃ（不図示）と対向する位置に設けられ、バネ掛け部５ａ、５ｂ、５ｃに引っ掛けられるバネ７ａ、７ｂ、７ｃによって押しつけられる構成になっている。
【００１３】
図３は防振装置の補正レンズ移動の様子を示す図１のＡ−Ｃ断面図で、図３(Ｉ)は補正レンズの移動が行われていない状態を示し、図３(II)は補正レンズが上方に移動した状態を示し、図３(III)は補正レンズが下方に移動した状態を示している。
【００１４】
図３(Ｉ)の状態ではボール９ａ、９ｂの軸と球面状摺動面１０ａ、１０ｂの軸は光軸１と平行の状態を保っているが、球面状摺動面１０ａ、１０ｂの軸はボール９ａ、９ｂの軸の外側になっている。図３(II)の状態では支持枠５が図４(II)に示すようにＸ駆動コイル１４に電流が流れるとマグネット１５とヨーク１６ｂ、１７ｂから形成される磁力線の作用によってＸ駆動コイル１４に推力が発生し、上方に移動したためボール９ｂの軸と球面状摺動面１０ｂの軸が一致する方向に摺動し、ボール９ａの軸と球面状摺動面１０ａの軸は離れる方向に摺動する。ボール９ａ、９ｂは球面状摺動面１０ａ、１０ｂ上を摺動することによって、光軸１に対して補正レンズは光軸１上の像面側に支点をもった円弧の動作をする。図３(III)の状態では支持枠５が図４(III)に示すようにＸ駆動コイル１４に電流が流れるとマグネット１５とヨーク１６ｂ、１７ｂから形成される磁力線の作用によってＸ駆動コイル１４に推力が発生し、下方に移動したためボール９ａの軸と球面状摺動面１０ａの軸が一致する方向に摺動し、ボール９ｂの軸と球面状摺動面１０ｂの軸は離れる方向に摺動する。ボール９ａ、９ｂは球面状摺動面１０ａ、１０ｂ上を摺動することによって、同様に光軸１に対して補正レンズは光軸１上の物体側に支点をもった円弧の動作をする。
【００１５】
球面状摺動面１０ａ、１０ｂの軸がボール９ａ、９ｂの軸の外側になっている状態を説明したが、球面状摺動面１０ａ、１０ｂの軸がボール９ａ、９ｂの軸の内側になっている状態では光軸１に対して補正レンズは光軸１上の物体側に支点をもった円弧の動作をする。
【００１６】
次に実際の動作について説明すると画像ぶれ防止モードに設定された場合、レンズ鏡筒に図示してない振動検知手段により、振動検知から得られる信号に基づいて、振動方向と大きさが算出され、Ｘ駆動コイル１４及びＹ駆動コイル１２に駆動電流として出力される。今Ｘ駆動コイル１４にある方向の電流が流れるとマグネット１５とヨーク１６ｂ、１７ｂから形成される磁力線の作用によって該Ｘ駆動コイル１４に第一方向の推力が発生するが、これが光軸１に対して外側であればプラス方向で、逆電流であれば内側のマイナス方向に推力が発生し、補正レンズ２を伴って、支持枠５は球状摺動面及びピニオン２１，２２とガイド軸２０に従って滑動することになる。
【００１７】
次にＹ駆動コイル１２に電流が出力された場合、同じくマグネット１３とヨーク１６ａ、１７ａから形成される磁力線の作用によって、該Ｙ駆動コイル１２に第一方向に対して直角の第二方向の推力が発生するが、これが光軸１に対して外側であればプラス方向で、逆電流であれば内側のマイナス方向に推力が発生し、補正レンズ２を伴って、支持枠５は球状摺動面及びピニオン２１，２２とガイド軸２０に従って滑動することになる。
【００１８】
他の方向に対しては第一と第二の方向の合成ベクトルで求められるため、図示していない第一方向と第二方向の移動方向と移動量の検知手段によって、Ｘ駆動コイル１４とＹ駆動コイル１２に出力する電流制御で得られる。
【００１９】
今単純化するために図４にＸ駆動コイル１４に流した電流によって生じた第一方向の動作について図示しているが図４(Ｉ)は動作外の通常状態で、補正レンズ２の光軸が鏡筒の光軸１と一致した状態にある。補正レンズ２と支持枠５は固定側の保持枠Ａ３に対してガイド軸２０に圧嵌された右ピニオン２１、左ピニオン２２とガイド軸２０によって支持されている。
【００２０】
今、Ｘ駆動コイル１４に電流が流れ、光軸１に向かった方向、すなわち図４(II)のような上方向に推力が働くと、球面状摺動面１０ａはボール９ａ上を滑り、頂点方向に摺動することにより補正レンズ２を有する保持枠５を変移させる。
【００２１】
また、Ｘ駆動コイル１４に流れる電流によって、図４(III)のような下方向の推力が働く、球面状摺動面１０ａはボール９ａと点接触のまま、内周方向に摺動することにより補正レンズ２を有する保持枠５を変移させる。
【００２２】
以上のように図４はＸ駆動コイル１４に働く第一方向についての動作について考察したがＹ駆動コイル１２に働く第二方向の動作についても同様で光軸移動に際して、光軸１を支点に補正レンズ２と支持枠５が微少量移動することになり、第一と第二方向が合成された全方向移動に際しても、補正レンズ２と支持枠５を移動する。
【００２３】
支持枠５のガイド軸２０を保持するガイド軸受け１８は保持枠３Ａに固定される。ガイド軸２０によって支持部１１の長穴１１ａから、ガイド軸受け１８の不図示のガイド穴を通し支持部１１の他方の長穴１１ｂに貫通していて、このガイド軸２０の両端に右ピニオン２１と左ピニオン２２が固定されている。これらピニオン２１、２２はガイド受け１８のラック１８ｃ、１８ｄ（不図示）と噛み合っていて、右ピニオン２１は右ラック１８ｃと、左ピニオン２２は不図示の左ラック１８ｄと噛み合っているため、支持枠５はガイド受け１８に対して、左右のラック上をピニオン２１、２２が転がることによって、捩れることなく移動できる。
【００２４】
ガイド軸２０とガイド軸受け１８で支えられた支持枠５上のＸ駆動コイル１４とＹ駆動コイル１２は保持枠Ａ３に固定されているヨーク１６ａ、１６ｂのマグネット１３、１５と上部のヨーク１７ａ、１７ｂで作る磁路の空隙の中間位置に来るよう構成されているため、Ｘ駆動コイル１４とＹ駆動コイル１２に電流を流した時、電磁作用によって、駆動力が発生し、この合成ベクトルによって、支持枠５の移動が可能となる。この駆動力による移動形態は支持枠５の支持部１１の長穴１１ａ、１１ｂに貫通しているガイド軸２０がピニオン２１、２２の回転によって右ラック１８ｃと不図示の左ラック１８ｄ上を転がる場合、上下に移動し、ガイド軸受け１８がガイド軸２０上を左右に滑動する場合は左右に移動することになるため、ピニオン２１、２２の回転とガイド軸２０上のガイド軸受け１８の滑動動作の合成によって、支持枠５は回転成分が伴わないで、全方向に移動できることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】発明を適応した防振装置における補正レンズ移動機構の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】支持枠の球面状摺動面側を示す斜視図である。
【図３】防振装置の補正レンズ移動の様子を示す図１のＢ−Ｃ断面図である。
【図４】防振装置の補正レンズ移動の様子を示す図１のＡ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  光軸
２  補正レンズ
３  保持枠Ａ
４  保持枠Ｂ
５  支持枠
６  バネ掛けリング
７ａ  バネ
７ｂ  バネ
７ｃ  バネ
８ａ  ボール受け
８ｂ  ボール受け
９ａ  ボール
９ｂ  ボール
１０ａ  球面状摺動面
１０ｂ  球面状摺動面
１０ｃ  球面状摺動面
１１  支持部
１２  Ｙ駆動コイル
１３  マグネット
１４  Ｘ駆動コイル
１５  マグネット
１６ａ  ヨーク
１６ｂ  ヨーク
１７ａ  ヨーク
１７ｂ  ヨーク
【図１】
2008003361.tif 000003
【図２】
2008003361.tif 000004
【図３】
2008003361.tif 000005
【図４】
2008003361.tif 000006