(57)【要約】【課題】  ピント変動の低減や防振性能の向上を図れる小型の光学防振装置を提供する。【解決手段】光学防振装置１００は、正負のうち互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズ１１ａ，１１ｂをそれぞれ含む第１及び第２の可動部と、該第１及び第２の可動部を光軸方向とは異なる方向に移動可能に支持する支持部材１３と、第１及び第２の可動部を、支持部材に対して互いに逆方向に駆動するアクチュエータとを有する。アクチュエータは、支持部材に設けられた第１の要素１１０ｂと、第１の可動部に設けられ、第１の要素の第１面に対向する第２の要素１６ｂと、第２の可動部に設けられ、第１の要素の第２面に対向する第３の要素１６ｄとにより構成される。第１の要素は磁石及びコイルのうち一方であり、第２及び第３の要素は磁石及びコイルのうち他方である。【選択図】図２
2008292515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負のうち互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズをそれぞれ含む第１及び第２の可動部と、
該第１及び第２の可動部を光軸方向とは異なる方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記第１及び第２の可動部を、前記支持部材に対して互いに逆方向に駆動するアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータは、
前記支持部材に設けられた第１の要素と、
前記第１の可動部に設けられ、前記第１の要素の第１面に対向する第２の要素と、
前記第２の可動部に設けられ、前記第１の要素の前記第１面とは反対側の第２面に対向する第３の要素とにより構成され、
前記第１の要素は磁石及びコイルのうち一方であり、前記第２及び第３の要素は磁石及びコイルのうち他方であることを特徴とする光学防振装置。
【請求項２】
正負のうち互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズをそれぞれ含む第１及び第２の可動部と、
該第１及び第２の可動部を光軸方向とは異なる方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記第１及び第２の可動部を、前記支持部材に対して互いに逆方向に駆動するアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータは、
前記第１及び第２の可動部のうち一方に設けられた磁石と、
前記第１及び第２の可動部のうち他方に設けられたコイルとにより構成されていることを特徴とする光学防振装置。
【請求項３】
前記第１の可動部と前記支持部材との間に設けられ、前記第１の可動部を前記光軸方向とは異なる方向において弾性的に支持する第１の弾性部材と、
前記第２の可動部と前記支持部材との間に設けられ、前記第２の可動部を前記光軸方向とは異なる方向において弾性的に支持する第２の弾性部材とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学防振装置。
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の光学防振装置。
０．７≦ＮＦ１／ＮＦ２≦１．４
ただし、ＮＦ１は前記第１の可動部と前記第１の弾性部材を含む第１の可動構造の固有振動数であり、ＮＦ２は前記第２の可動部の質量と前記第２の弾性部材により構成される第２の可動構造の固有振動数である。
【請求項５】
前記第１及び前記第２の可動部は、前記支持部材又は他方の可動部との間に設けられたボールにより前記光軸方向とは異なる方向にガイドされることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学防振装置。
【請求項６】
前記支持部材として、前記第１の可動部を支持する第１の支持部材と、前記第２の可動部を支持する第２の支持部材とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学防振装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の光学防振装置を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸方向とは異なる方向に移動させて防振を行う光学防振装置及びこれを備えた撮像装置、交換レンズ及び観察装置等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような光学機器には、手振れ等に起因した像振れを抑制（補正）するために、補正レンズを光軸とは異なる方向（例えば、光軸に直交するピッチ方向及びヨー方向）に移動させる光学防振装置（以下、単に防振装置という）が搭載されることが多い。このような防振装置には、特許文献１にて開示されているように、非防振動作時には補正レンズをばねにより支えて中立位置に保持し、防振動作時には、アクチュエータによりばね力に釣り合う駆動力を発生させて補正レンズを移動させるものがある。このようなばね吊り式の防振装置では、補正レンズの位置を検出する必要がない、つまりは位置検出機構を設ける必要がないため、小型化や低コスト化が容易である。
【０００３】
ただし、このようなばね吊り式の防振装置では、補正レンズの重量が増すとその重量によってばねだけでは補正レンズを所望の中立位置に保持することが難しくなってくる。これにより、非防振動作時における結像面での像のシフト量が大きくなる。その一方で、補正レンズの重量増加に応じてばねのばね定数を大きくすると、防振動作時にばね力に抗して補正レンズを駆動するのに必要な力が大きくなり、アクチュエータの大型化や電池消費量の増加につながる。
【０００４】
また、補正レンズの重量が小さい場合でも、ある程度大きな振れに対しても防振効果が得られるように補正レンズの駆動ストロークを大きくしようとすると、アクチュエータへの供給電力が増加し、電池消費量の増加につながる。
【０００５】
このような問題を解決するために、互いに逆の光学パワーを有する補正レンズを互いに逆方向に移動させることで、個々の補正レンズの重量を減少させたり、補正レンズの駆動ストロークを小さく抑えたりする方法が特許文献２，３にて開示されている。
【特許文献１】特開平８−１８４８７０号公報
【特許文献２】特開平２−１６２３２０号公報
【特許文献３】特開平１１−１６７０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２にて開示された防振装置では、逆の光学パワーを有する補正レンズ同士をバランスさせるためのリンク機構が光軸方向に長く延びており、防振装置が大型になってしまう。また、補正レンズはリンク機構を介して光軸上の中心回りで回動するので、回動に伴って光軸方向に位置がずれ、ピント変動を招く可能性がある。
【０００７】
さらに、特許文献３にて開示された防振装置は、双眼鏡用の防振装置であるが、モータと送りねじを用いて補正レンズを駆動するため、補正レンズの高速駆動や良好な位置精度を確保することが難しい。しかも、ピッチ方向とヨー方向について別々の補正レンズを駆動するため、小型化が難しい。
【０００８】
本発明は、補正レンズを軽量化するとともに、駆動ストロークを小さくしつつある程度大きな振れに対しても防振効果を発揮でき、さらにピント変動の低減や防振性能の向上を可能とする小型の光学防振装置及びこれを備えた光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての光学防振装置は、正負のうち互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズをそれぞれ含む第１及び第２の可動部と、該第１及び第２の可動部を光軸方向とは異なる方向に移動可能に支持する支持部材と、第１及び第２の可動部を、支持部材に対して互いに逆方向に駆動するアクチュエータとを有する。アクチュエータは、支持部材に設けられた第１の要素と、第１の可動部に設けられ、第１の要素の第１面に対向する第２の要素と、第２の可動部に設けられ、第１の要素の該第１面とは反対側の第２面に対向する第３の要素とにより構成される。そして、第１の要素は磁石及びコイルのうち一方であり、第２及び第３の要素は磁石及びコイルのうち他方であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の側面としての光学防振装置は、正負のうち互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズをそれぞれ含む第１及び第２の可動部と、該第１及び第２の可動部を光軸方向とは異なる方向に移動可能に支持する支持部材と、第１及び第２の可動部を、支持部材に対して互いに逆方向に駆動するアクチュエータとを有する。そして、アクチュエータは、第１及び第２の可動部のうち一方に設けられた磁石と、第１及び第２の可動部のうち他方に設けられたコイルとにより構成されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、上記光学防振装置を備えた光学機器も本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、互いに逆の光学パワーを有する第１及び第２のレンズを互いに逆方向に移動させることで防振効果を得るので、個々のレンズを軽量化したりある程度大きな振れに対して防振効果を得るための駆動ストロークを小さくしたりすることができる。したがって、光学防振装置の省電力化を図ることができる。また、レンズの位置ずれに対するピント変動を抑制することができる。しかも、第１及び第２のレンズを駆動するアクチュエータを磁石とコイルを用いてコンパクトに構成するため、装置全体の小型化やレンズの高速駆動及び防振性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、図１８には、本発明の実施例１である光学防振装置を備えた光学機器（撮像装置）としてのデジタルカメラの外観を示す。なお、本実施例では、レンズ一体型のデジタルカメラについて説明するが、本実施例（及び後述する実施例３〜６）の光学防振装置は、交換レンズやビデオカメラ等の他の撮像装置に搭載することもできる。
【００１５】
４３はカメラ本体、４３ａは撮像を開始させるレリーズボタンである。４３ｂは撮影モードを設定するためのモードダイアルであり、その中央にはメインスイッチ４３ｄが設けられている。４３ｃはリトラクタブルフラッシュである。４８はカメラ本体４３の前部に設けられたレンズ鏡筒であり、内部に撮像光学系を収容している。撮像光学系は、被写体からの光束を後述する撮像素子上に結像させる。４１は撮像光学系の光軸である。
【００１６】
また、カメラ本体４３の背面には、図示しない液晶モニタが設けられている。該液晶モニタは、後述する撮像素子を用いて撮像された被写体像を表示する。
【００１７】
１００はレンズ鏡筒４８内に設けられた光学防振装置であり、４５ｐ、４５ｙはカメラ本体４３内に設けられた２つの振れセンサである。４４はカメラ本体４３内に設けられたＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成された撮像素子である。
【００１８】
振れセンサ４５ｐ、４５ｙは、振動ジャイロ等により構成され、矢印４２ｐ及び４２ｙで示す縦方向（以下、ピッチ方向という）の振れ及び横方向（以下、ヨー方向）の振れを検出して、該振れに応じた信号を出力する。該振れ信号は後述する駆動回路（図４参照）に入力される。駆動回路は、振れ信号に基づいて光学防振装置に対する通電を制御する。これにより、光学防振装置は、防振動作を行い、手振れ等に起因する撮像素子４４上での像振れを抑制する。
【００１９】
図１には、上記光学防振装置１００の正面図を、図２には、図１におけるＡ−Ａ断面を示す。
【００２０】
これらの図において、１１ａは正の光学パワー（焦点距離の逆数：屈折力と言い換えることもできる）を有する正補正レンズ、１２は該正補正レンズ１１ａを保持する保持枠である。また、１１ｂは負の（すなわち正とは逆の）光学パワーを有する負補正レンズであり、１７は負補正レンズ１１ｂを保持する保持枠である。
【００２１】
ここで、本実施例では、正補正レンズ１１ａは第１のレンズに、負補正レンズ１１ｂは第２のレンズに相当する。また、正補正レンズ１１ａ及び保持枠１２は、第１の可動部に、負補正レンズ１１ｂ及び保持枠１４は、第２の可動部に相当する。
【００２２】
１３は保持枠１２，１７を各補正レンズの光軸Ｏとは異なる方向（本実施例では、光軸Ｏに直交する方向）に移動可能に保持する支持部材としての地板である。
【００２３】
保持枠１２の前面には、周方向１２０度間隔でピン１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。また、地板１３の前面にも周方向１２０度間隔でピン１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。なお、本実施例でいう「前」とは、被写体側を意味し、図２中の左側に相当する。
【００２４】
ピン１２ａ〜１２ｃとピン１３ａ〜１３ｃにはそれぞれ、保持枠１２を光軸Ｏに直交する方向にて弾性的に支持する第１の弾性部材としての引っ張りコイルばね１５ａ、１５ｂ、１５ｃの両端のフックが掛けられている。
【００２５】
保持枠１２の背面と地板１３の前面との間の周方向３箇所には、ボール１４ａ、１４ｂ、１４ｃが転動可能に配置されている。
【００２６】
ここで、引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃは、図２に示すようにその外側（地板１３側）の端部よりも内側（保持枠１２側）の端部が地板１３から光軸方向前方に離れるように斜めに掛けられている。このため、保持枠１２は、地板１３に対して光軸方向後方に付勢され、保持枠１２は、地板１３との間でボール１４ａ〜１４ｃを挟み込む。これにより、保持枠１２は、地板１３に対して矢印１９ｐで示されるピッチ方向及び矢印１９ｙで示されるヨー方向にボール１４ａ〜１４ｃによってガイドされる。言い換えれば、保持枠１２は、地板１３とボール１４ａ〜１４ｃによって光軸方向への移動が阻止される。
【００２７】
なお、３本の引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃによって放射方向（以下、径方向ともいう）に引っ張られた保持枠１２は、各ばねの引っ張り力が適切に設定されることにより、矢印１９ｒにより示される光軸回りでの回転は阻止される。
【００２８】
また、ピッチ方向１９ｐ及びヨー方向１９ｙについては、引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃの引っ張り力が互いに相殺されるので、比較的弱い力によって移動することができる。
【００２９】
一方、保持枠１７の前面にも、周方向１２０度間隔で不図示の３つのピンが設けられている。また、地板１３の背面にも周方向１２０度間隔で不図示の３つのピンが設けられている。保持枠１７の各ピンと地板１３の各ピンとの間には、図２に１つだけ示した、保持枠１７を光軸Ｏに直交する方向にて弾性的に支持する第２の弾性部材である引っ張りコイルばね１５ｆの両端のフックが掛けられている。
【００３０】
また、保持枠１７の前面と地板１３の背面との間の周方向３箇所には、図２に１つだけ示した３つのボール１４ｆが転動可能に配置されている。
【００３１】
ここで、引っ張りコイルばね１５ｆは、その外側（地板１３側）の端部よりも内側（保持枠１７側）の端部が地板１３から光軸方向後方に離れるように斜めに掛けられている。このため、保持枠１７は、地板１３に対して光軸方向前方に付勢され、保持枠１７は、地板１３との間で３つのボール１４ｆを挟み込む。これにより、保持枠１７は、地板１３に対して上記ピッチ方向及びヨー方向にボール１４ｆによってガイドされる。言い換えれば、保持枠１７は、地板１３とボール１４ｆによって光軸方向への移動が阻止される。
【００３２】
移動可能に支持されるとともに、光軸方向への移動が阻止される。
【００３３】
３本の引っ張りコイルばね１５ｆによって放射方向（径方向）に引っ張られた保持枠１７は、各ばねの引っ張り力が適切に設定されることにより、光軸回りでの回転は阻止される。また、ピッチ方向及びヨー方向については、３本の引っ張りコイルばね１５ｆの引っ張り力が互いに相殺されるので、比較的弱い力によって移動することができる。
【００３４】
ここまでの構成を言い換えると、正補正レンズ１１ａと保持枠１２により構成される第１の可動部と負補正レンズ１１ｂと保持枠１７により構成される第２の可動部は、光軸方向において地板１３を挟むように、すなわち地板１３の両側に配置されている。そして、両可動部は、地板１３に対してピッチ、ヨー方向に移動可能で、かつ地板１３とボール１４ａ〜１４ｃ、１４ｆによって光軸方向での移動が阻止（制限）される。
【００３５】
保持枠１２の突起部１２ｄ、１２ｅと突起部１２ｆ、１２ｇにはそれぞれ、コイル１６ａ、１６ｂ（第２の要素）が接着により取り付けられている。コイル１６ａ、１６ｂは、光軸から見て９０度位相が異なる位置に取り付けられている。また、地板１３には、ネオジウム等の永久磁石（以下、単に磁石という）１１０ａ、１１０ｂ（第１の要素）が接着により取り付けられている。磁石１１０ａ、１１０ｂも光軸から見て９０度位相が異なる位置に取り付けられている。そして、コイル１６ａ、１６ｂは、磁石１１０ａ、１１０ｂの前面（第１の面）に所定のギャップを介して対向する。
【００３６】
一方、保持枠１７の不図示の突起部にも、２つのコイル（第３の要素）１６ｃ、１６ｄが接着により取り付けられている。ただし、コイル１６ｃについては図示していない。これらのコイル１６ｃ、１６ｄも、光軸から見て９０度位相が異なる位置であって、コイル１６ａ、１６ｂ及び磁石１１０ａ、１１０ｂと同じ位相の位置に取り付けられている。該２つのコイル１６ｃ、１６ｄは、磁石１１０ａ、１１０ｂの背面（第１の面とは反対側の第２の面）に所定のギャップを介して対向する。
【００３７】
図２に示すように、磁石１１０ａ、１１０ｂは、その厚み方向にＮ極とＳ極を有する２つの着磁領域が径方向内側と外側に設けられている。内側の着磁領域では、前面がＮ極、背面がＳ極となるように着磁されており、外側の着磁領域では、前面がＳ極、背面がＮ極となるように着磁されている。これにより、第１可動部側のコイル１６ａ、１６ｂと第２の可動部側のコイル１６ｃ、１６ｄを、図１の紙面に垂直な方向に磁束が貫いている。
【００３８】
なお、図１及び図２には示していないが、コイル１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを挟んで磁石１１０ａ、１１０ｂとは反対側にヨークを設けることで、コイル１６ａ〜１６ｄへの磁束を整流し、駆動効率を向上させている。
【００３９】
このような構成において、コイル１６ａに所定方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｃの方向に駆動され、該所定方向とは逆方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｃの方向とは逆方向に駆動される。また、コイル１６ｂに所定方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｄの方向に駆動され、該所定方向とは逆方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｄの方向とは逆方向に駆動される。こうして第１の可動部は、正補正レンズ１１ａの光軸Ｏに直交する面内で２次元的に偏心駆動される。
【００４０】
そして、その駆動量は、それぞれの駆動方向における引っ張りコイルばね１５ａ、１５ｂ、１５ｃのばね定数とコイル１６ａ、１６ｂと磁石１１０ａ、１１０ｂとにより発生する推力との釣り合いで決まる。すなわち、コイル１６ａ、１６ｂに流す電流量に基づいて正補正レンズ１１ａの偏心量を制御できる。
【００４１】
また、保持枠１７についても、同様にコイル１６ｃ、１６ｄに流す電流の方向に応じて矢印１８ｃ、１８ｄ及びこれらと反対の方向に駆動される。こうして第２の可動部も、負補正レンズ１１ｂの光軸Ｏに直交する面内で２次元的に偏心駆動される。そして、コイル１６ｃ、１６ｄに流す電流量に基づいて負補正レンズ１１ｂの偏心量を制御できる。本実施例では、コイル１６ｃ、１６ｄに、コイル１６ａ、１６ｂとは逆方向に電流を流すことで、第１及び第２の可動部を互いに逆方向に駆動する。
【００４２】
本実施例では、コイル１６ａと磁石１１０ａとにより第１の可動部を矢印１８ｃの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。また、コイル１６ｂと磁石１１０ｂとにより第１の可動部を矢印１８ｄの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。さらに、コイル１６ｃと磁石１１０ａとにより第２の可動部を矢印１８ｃの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。また、コイル１６ｄと磁石１１０ｂとにより第２の可動部を矢印１８ｄの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。
【００４３】
つまり、本実施例では、第１の可動部を駆動するアクチュエータと第２の可動部を駆動するアクチュエータとで、磁石１１０ａ，１１０ｂを共用している。言い換えれば、共通の１つの磁石に対して２つのコイルを用いることで、第１及び第２の可動部を特定方向及びこれと逆方向に駆動する１つのコンパクトなアクチュエータを構成している。これにより、防振装置全体の小型化を図ることができる。
【００４４】
本実施例では、各磁石を一体成形部品としているが、第１可動部側のコイルに対向する磁石と第２可動部側のコイルに対向する磁石とを別々に製作し、間に強磁性板等を挟んで互いに吸着させることで一体的な部品としてもよい。このことは、後述する実施例２でも同じである。
【００４５】
図３には、第１の可動部を駆動するためにコイル１６ａ、１６ｂへの通電を制御する制御回路の一部の構成を示している。ピッチ目標値３１ｐ及びヨー目標値３１ｙはそれぞれ、ピッチ方向１９ｐ及びヨー方向１９ｙに第１の可動部を駆動する目標値である。これら目標値は、特許文献１の図３０等にて開示されている公知の防振目標値演算回路により算出される。
【００４６】
そして、ピッチ目標値３１ｐ及びヨー目標値３１ｙはそれぞれ、アクチュエータの駆動力に応じてピッチ駆動力調整回路３２ｐ及びヨー駆動力調整回路３２ｙでゲイン調整される。
【００４７】
ピッチ駆動力調整回路３２ｐの出力はコイル１６ａ用の駆動回路３４ａに入力される。駆動回路３４ａは、ピッチ駆動力調整回路３２ｐの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ａへのパルス電流印加を行う。また、ピッチ駆動力調整回路３２ｐの出力は、加算回路３３ｂを介してコイル１６ｂ用の駆動回路３４ｂにも入力される。駆動回路３４ｂは、ピッチ駆動力調整回路３２ｐの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｂへのパルス電流印加を行う。これにより、ピッチ目標値３１ｐに応じてコイル１６ａ、１６ｂに対して同位相で同じ量の電流が印加され、第１の可動部は該ピッチ目標値３１ｐに応じたピッチ方向位置に駆動される。
【００４８】
一方、ヨー駆動力調整回路３２ｙの出力はコイル１６ｂ用の駆動回路３４ｂに入力される。駆動回路３４ｂは、ヨー駆動力調整回路３２ｙの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｂへのパルス電流印加を行う。また、ヨー駆動力調整回路３２ｙの出力は、反転回路３３ａを介してコイル１６ａ用の駆動回路３４ａにも入力される。駆動回路３４ａは、ヨー駆動力調整回路３２ｙの反転出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ａへのパルス電流印加を行う。これにより、ヨー目標値３１ｙに応じてコイル１６ａ、１６ｂに対して逆位相で同じ量の電流が印加され、第１の可動部は該ヨー目標値３１ｙに応じたヨー方向位置に駆動される。
【００４９】
具体的には、コイル１６ａ、１６ｂに同位相で同じ量の電流が印加された場合には、図４に示すように、コイル１６ａは矢印１８ｃの方向に駆動力を発生し、コイル１６ｂは矢印１８ｄの方向に駆動力を発生する。このため、これらの合力は矢印１８ｐで示すようにピッチ方向１９ｐに沿った駆動力となる。また、このときの駆動力は、２つのコイル１６ａ、１６ｂが９０度位相が異なるように配置されていることから、それぞれのコイル１６ａ、１６ｂで発生した駆動力の１／√２同士を合成した駆動力となる。
【００５０】
一方、コイル１６ａ、１６ｂに逆位相で同じ量の電流が印加された場合には、図５に示すように、コイル１６ａは矢印１８ｃ方向に駆動力を発生し、コイル１６ｂは矢印１８ｄの方向とは逆方向１８ｄ′に駆動力を発生する。このため、これらの合力は矢印１８ｙで示すようにヨー方向１９ｙに沿った駆動力となる。また、このときの駆動力は、２つのコイル１６ａ、１６ｂが９０度位相が異なるように配置されていることから、それぞれのコイル１６ａ、１６ｂで発生した駆動力の１／√２同士を合成した駆動力となる。
【００５１】
ピッチ及びヨー駆動力調整回路３２ｐ、３２ｙは、撮像光学系の偏心敏感度と撮像光学系の一部を構成する補正レンズ１１ａ，１１ｂの偏心量とを対応させるために設けられている。
【００５２】
図６には、図３に示した制御回路に、第２の可動部を駆動するためにコイル１６ｃ、１６ｄへの通電を制御する制御回路の一部の構成を示している。
【００５３】
ピッチ目標値３１ｐは、反転回路３５ｐでその方向が反転されてピッチ駆動力調整回路３６ｐに入力され、ここでゲイン調整された出力は、コイル１６ｃ用の駆動回路３７ａに入力される。駆動回路３７ａは、ピッチ駆動力調整回路３６ｐの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｃへのパルス電流印加を行う。また、ピッチ駆動力調整回路３６ｐの出力は、加算回路３３ｂを介してコイル１６ｄ用の駆動回路３７ｂにも入力される。駆動回路３７ｂは、ピッチ駆動力調整回路３６ｐの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｄへのパルス電流印加を行う。これにより、ピッチ目標値３１ｐの反転値に応じて、コイル１６ｃ、１６ｄに対して同位相で同じ量の電流が印加され、第２の可動部は該ピッチ目標値３１ｐの反転値に応じたピッチ方向位置に駆動される。
【００５４】
一方、ヨー目標値３１ｙは、反転回路３５ｙでその方向が反転されてヨー駆動力調整回路３６ｙに入力され、ここでゲイン調整された出力は、コイル１６ｄ用の駆動回路３７ｂに入力される。駆動回路３７ｂは、ヨー駆動力調整回路３６ｙの出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｄへのパルス電流印加を行う。また、ヨー駆動力調整回路３６ｙの出力は、反転回路３３ａを介してコイル１６ｃ用の駆動回路３７ａにも入力される。駆動回路３７ａは、ヨー駆動力調整回路３６ｙの反転出力に基づいてＰＷＭデューティ信号を生成し、コイル１６ｃへのパルス電流印加を行う。これにより、ヨー目標値３１ｙの反転値に応じてコイル１６ｃ、１６ｄに対して逆位相で同じ量の電流が印加され、第２の可動部は該ヨー目標値３１ｙの反転値に応じたヨー方向位置に駆動される。
【００５５】
コイル１６ｃ、１６ｄに同位相及び逆位相で同じ量の電流が印加された場合のピッチ方向及びヨー方向への駆動力の発生原理は、図４及び図５を用いて説明した原理と同じである。
【００５６】
このようにして、ピッチ目標値３１ｐとヨー目標値３１ｙに対して、第１及び第２の可動部（正補正レンズ１１ａと負補正レンズ１１ｂ）は互いに逆方向に駆動される。
【００５７】
図７には、正補正レンズ１１ａが図中の上方向６１ｐに、負補正レンズ１１ｂが下方向６２ｐに駆動されている様子を示す。このように、正補正レンズ１１ａと負補正レンズ１１ｂとを互いに逆方向に移動させることにより、撮像光学系の光軸４１は大きく偏向（偏心）される。これにより、各補正レンズの駆動ストロークに対して大きな防振有効振れ量（つまりは像振れを抑制可能な振れ量）を確保することができる。
【００５８】
ところで、第１及び第２の可動部には、その自重によって引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃ及び３つの引っ張りコイルばね１５ｆをそれぞれ変形させることで、重力方向への位置ずれが生ずる。
【００５９】
ここで、正補正レンズ１１ａ及び保持枠１２を含む第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃとにより構成される構造を第１の可動構造とする。また、負補正レンズ１１ｂ及び保持枠１７を含む第２の可動部と３つの引っ張りコイルばね１５ｆとにより構成される構造を第２の可動構造とする。
【００６０】
このとき、第１の可動構造と第２の可動構造の固有振動数を、以下の条件（１）を満足するように設定するとよい。第１の可動構造の固有振動数ＮＦ１は、主として第１の可動部の質量と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃの合成ばね定数とで決まる。また、同様に、第２の可動構造の固有振動数ＮＦ２は、主として第２の可動部の質量と３つの引っ張りコイルばね１５ｆの合成ばね定数とで決まる。
【００６１】
０．７≦ＮＦ１／ＮＦ２≦１．４  …（１）
この条件（１）を満足することで、両補正レンズ１１ａ、１１ｂの重力方向への位置ずれが多少生じても、各補正レンズによる光軸の偏心を相殺する効果が得られる。これにより、撮像素子４４上でのピントずれがほとんど生じない。また、両補正レンズ１１ａ、１１ｂの駆動ストロークのバランスが良く、両補正レンズ１１ａ、１１ｂの位置制御を行い易くすることができる。
【００６２】
固有振動数の比が１．４倍の場合には自重による位置ずれは２倍程度までに許容できる。
【００６３】
固有振動数はレンズを吊るバネが重力で撓む量と関係しており、固有振動数が同じであるならば第１の可動部、第２の可動部とも同じ量撓むので（互いに光学パワーが逆なので）光軸の偏心は完全に相殺される、今までの様に可動部が一つの場合には重力による撓みが直接光軸の偏心に影響していたのに比べると光学性能は格段に向上する。
固有振動数が同じではなく、例えば１.４倍差があったとすると、その時の第１の可動部と第２の可動部の重力によるバネ撓み量は固有振動数の平方（即ち、２乗）で効いてくる。  
【００６４】
第１の可動部の自重による重力方向への位置ずれを０．２ｍｍとすると、第２の可動部の自重による位置ずれは同じ方向に０．１ｍｍとなる。また、防振動作時において保持枠１２を１ｍｍ移動させる場合は、保持枠１７は逆方向に０．５ｍｍ移動させることになる。
【００６５】
従来の１つのレンズを駆動するばね吊り式の防振装置に比べると、可動部の自重による位置ずれに伴う撮像光学系の光軸の偏心は０．５倍に抑えることができる。また、防振動作時における防振有効振れ量を１．５倍に拡大することができる。
【００６６】
図８には、第１及び第２の可動部が自重で位置ずれしている状態を示している。図の下方向６２ｐに位置ずれしている正補正レンズ１１ａにより、撮像光学系の光軸４１は斜め下向きに向きを変えられるが、同じく下方向６２ｐに位置ずれしている負補正レンズ１１ｂによって光軸４１の向きは元の光軸方向に平行に戻される。このため、撮像素子４４上での光軸４１の位置は僅かにシフトするが、向きは変わらないので、撮像素子４４上でのピント状態はほとんど変化しない。
【００６７】
このように、正負のうち逆の光学パワーを有する補正レンズ１１ａ、１１ｂを互いに逆方向に駆動することで撮像光学系の光軸４１の偏向作用を高めることができる。したがって、各補正レンズ１１ａ、１１ｂの駆動ストロークが小さくても、十分な防振有効振れ量を確保することができる。また、補正レンズ１１ａ、１１ｂの自重による位置ずれに伴うピント変動を少なくすることができる。これにより、カメラの姿勢変化によるピントずれも抑えることもできる。
【００６８】
しかも、補正レンズを２つに分けたことで、個々の補正レンズの重量を軽くすることができる。このため、上述した駆動ストロークが小さいことと相まって、光学防振装置の省電力化を図ることができる。
【００６９】
さらに、上述したように、第１及第２の可動部をそれぞれ駆動するための磁石を共用したことで、アクチュエータをコンパクトに構成することができる。したがって、光学防振装置の小型化を図ることができる。また、アクチュエータを磁石とコイルとで構成したので、補正レンズ１１ａ、１１ｂの高速駆動や良好な位置精度での駆動が可能であり、防振性能を向上させることができる。
【００７０】
なお、本実施例では、前側に正補正レンズ、後側に負補正レンズを配置した場合について説明したが、前側に負補正レンズ、後側に正補正レンズを配置してもよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００７１】
また、本実施例では、地板に磁石を設け、可動部にコイルを設けたムービングコイル型の光学防振装置について説明したが、地板にコイルを設け、可動部に磁石を設けるムービングマグネット型の光学防振装置も本発明の実施例に含まれる。すなわち、アクチュエータのうち、地板に設けられる第１の要素は磁石及びコイルのうち一方で、第１及び第２の可動部にそれぞれ設けられる第２及び第３の要素は磁石及びコイルのうち他方であればよい。ムービングマグネット型の光学防振装置の場合、第１の可動部用の磁石と第２の可動部用の磁石とで共通のコイルを用いればよい。各可動部を吊っているばねのばね定数を適宜選択することで、第１及び第２の可動部の駆動量をそれぞれ制御することも可能である。このことは、後述する実施例２、５でも同じである。
【実施例２】
【００７２】
上記実施例１では、撮像装置に搭載される光学防振装置について説明したが、本発明の光学防振装置は、双眼鏡や望遠鏡等の観察装置（光学機器）にも応用できる。ここでは、双眼鏡への適用例について説明する。
【００７３】
双眼鏡は、一般に、対物レンズと、プリズム光学系と、接眼レンズとで構成されており、図９から図１３には、対物レンズとプリズム光学系との間に実施例１と同様の構成及び同様の機能を有する光学防振装置が設けられている。
【００７４】
なお、本実施例において実施例１と共通の部品又は同様な機能を有する部品については、実施例１と同じ符号を付す。
【００７５】
図９は、本実施例の光学防振装置を前方（対物レンズ側）から見た正面図、図１０は図９のＡ−Ａ断面を示す。また、図１１は図９のＢ−Ｂ断面を示す。
【００７６】
図９から図１１において、１１ａ、１１ｃは前側に配置された左右の正補正レンズ（第１のレンズ）であり、１１ｂ、１１ｄは後側（プリズム光学系側）に配置された左右の負補正レンズ（第２のレンズ）である。１２は左右の正補正レンズ１１ａ、１１ｂを保持する保持枠であり、１７は左右の負補正レンズ１１ｃ、１１ｄを保持する保持枠である。１３は両保持枠１２、１７の間に配置された地板である。
【００７７】
保持枠１２の背面の四隅には、ピン１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊが設けられている。また、地板１３の前面の四隅にも、ピン１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊが設けられている。
【００７８】
ピン１２ｇ〜１２ｊとピン１３ｇ〜１３ｊとの間にはそれぞれ、保持枠１２を光軸Ｏに直交する方向にて弾性的に支持する第１の弾性部材である引っ張りコイルばね１５ｇ、１５ｈ、１５ｉ、１５ｊの両端のフックが掛けられている。
【００７９】
また、保持枠１２の背面と地板３の前面との間の３箇所には、ボール１４ａ、１４ｂ、１４ｃが配置されている。なお、図９では、実際には見えないボール１４ａ〜１４ｃの配置位置を示している。
【００８０】
また、保持枠１２の背面には、地板１３を貫通するダンパー軸１４ｇが設けられている。図９では、実際には見えないダンパー軸１４ｇの配置位置を示している。
【００８１】
ここで、引っ張りコイルばね引っ張りコイルばね１５ｇ〜１５ｊは、図１１に示すようにその外側（地板１３側）の端部よりも内側（保持枠１２側）の端部が地板１３から前方に離れるように斜めに掛けられている。このため、保持枠１２は、地板１３に対して光軸方向後方に付勢され、保持枠１２は、地板１３との間でボール１４ａ〜１４ｃを挟み込む。これにより、保持枠１２は、地板１３に対して矢印１９ｐで示されるピッチ方向及び矢印１９ｙで示されるヨー方向にボール１４ａ〜１４ｃによりガイドされる。言い換えれば、保持枠１７は、地板１３とボール１４ａ〜１４ｃによって光軸方向への移動が阻止される。
【００８２】
なお、４本の引っ張りコイルばね１５ｇ〜１５ｊによって放射方向に引っ張られた保持枠１２は、各ばねの引っ張り力が適切に設定されることにより、矢印１９ｒにより示される光軸回りでの回転は阻止される。
【００８３】
また、ピッチ方向１９ｐ及びヨー方向１９ｙについては、引っ張りコイルばね１５ｇ〜１５ｊの引っ張り力が互いに相殺されるので、比較的弱い力によって移動することができる。
【００８４】
一方、保持枠１７の前面の四隅には、ピン１７ｋ、１７ｌ、１７ｍ、１７ｎが設けられている。また、地板１３の前面の四隅にも、ピン１３ｋ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｎが設けられている。
【００８５】
ピン１７ｋ〜１７ｎとピン１３ｋ〜１３ｎとの間にはそれぞれ、保持枠１７を光軸Ｏに直交する方向にて弾性的に支持する第２の弾性部材である引っ張りコイルばね１５ｋ、１５ｌ、１５ｍ、１５ｎの両端のフックが掛けられている。
【００８６】
また、保持枠１７の前面と地板１３の背面との間の３箇所（図９におけるボール１４ａ、１４ｂ、１４ｃと同じ位置）には、図１１に１つだけ示した３つのボール１４ｄが転動可能に配置されている。
【００８７】
また、保持枠１７の前面には、地板１３を貫通するダンパー軸１４ｈが設けられている。図９では、実際には見えないダンパー軸１４ｈの配置位置を示しており、この位置は、前述したダンパー軸１４ｇの位置とは異なる位置である。
【００８８】
ここで、引っ張りコイルばね１５ｋ〜１５ｎは、その外側（地板１３側）の端部よりも内側（保持枠１７側）の端部が地板１３から後方に離れるように斜めに掛けられている。このため、保持枠１７は、地板１３に対して前方に付勢され、保持枠１７は、地板１３との間で３つのボール１４ｄを挟み込む。これにより、保持枠１７は、地板１３に対して上記ピッチ方向及びヨー方向にボール１４ｄによってガイドされる。言い換えれば、保持枠１２は、地板１３とボール１４ｄによって光軸方向への移動が阻止される。
【００８９】
４本の引っ張りコイルばね１５ｋ〜１５ｎによって放射方向に引っ張られた保持枠１７は、各ばねの引っ張り力が適切に設定されることにより、光軸回りでの回転は阻止される。また、ピッチ方向及びヨー方向については、４本の引っ張りコイルばね１５ｋ〜１５ｎの引っ張り力が互いに相殺されるので、比較的弱い力によって移動することができる。
【００９０】
ここまでの構成を言い換えると、正補正レンズ１１ａ、１１ｃと保持枠１２により構成される第１の可動部と負補正レンズ１１ｂ、１１ｄと保持枠１７により構成される第２の可動部は、光軸方向において地板１３を挟むようにその両側に配置されている。そして、両可動部は、地板１３に対してピッチ、ヨー方向に移動可能で、かつ地板１３とボール１４ａ〜１４ｄによって光軸方向での移動が阻止（制限）される。
【００９１】
保持枠１２の中央部背面（地板１３との対向面）には、コイル（第２の要素）１６ａ、１６ｂが接着により取り付けられている。また、図９及び図１０に示すように、地板１３における中央部前面には、ネオジウム等の磁石（第１の要素）１１０ａ、１１０ｂが接着により取り付けられている。コイル１６ａ、１６ｂは、磁石１１０ａ、１１０ｂの前面（第１の面）に所定のギャップを介して対向する。
【００９２】
一方、保持枠１７の前面にも、コイル（第３の要素）１６ｃ、１６ｄが接着により取り付けられている。これらのコイル１６ｃ、１６ｄは、図９においてコイル１６ａ、１６ｂと同じ位置に配置されている。コイル１６ｃ、１６ｄは、磁石１１０ａ、１１０ｂの背面（第１の面とは反対側の第２の面）に所定のギャップを介して対向する。
【００９３】
図１０に示すように、磁石１１０ａ、１１０ｂは、その厚み方向にＮ極とＳ極を有する２つの着磁領域が左右方向斜めの内側と外側に設けられている。内側の着磁領域と外側の着時領域とでは、実施例１と同様に、Ｎ極とＳ極が前後で反対となるように着磁されている。これにより、第１可動部側のコイル１６ａ、１６ｂと第２の可動部側の２つのコイル１６ｃ、１６ｄを、図１の紙面に垂直な方向に磁束が貫いている。
【００９４】
なお、図１及び図２には示していないが、コイル１６ａ〜１６ｄを挟んで磁石１１０ａ、１１０ｂとは反対側にヨークを設けることで、コイル１６ａ、１６ｂへの磁束を整流し、駆動効率を向上させている。
【００９５】
このような構成において、コイル１６ａに所定方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｃの方向に駆動され、該所定方向とは逆方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｃの方向とは反対の方向に駆動される。また、コイル１６ｂに所定方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｄの方向に駆動され、該所定方向とは逆方向に電流を流すと、保持枠１２は矢印１８ｄの方向とは反対の方向に駆動される。こうして第１の可動部は、正補正レンズ１１ａ、１１ｃの光軸Ｏに直交する面内で２次元的に偏心駆動される。
【００９６】
そして、その駆動量は、それぞれの駆動方向における引っ張りコイルばね１５ｇ〜１５ｊのばね定数とコイル１６ａ、１６ｂと磁石１１０ａ、１１０ｂとにより発生する推力との釣り合いで決まる。すなわち、コイル１６ａ、１６ｂに流す電流量に基づいて正補正レンズ１１ａ、１１ｃの偏心量を制御できる。
【００９７】
また、保持枠１７についても、同様にコイル１６ｃ、１６ｄに流す電流の方向に応じて矢印１８ｃ、１８ｄ及びこれらと逆方向に駆動される。こうして第２の可動部も、負補正レンズ１１ｂ、１１ｄの光軸Ｏに直交する面内で２次元的に偏心駆動される。そして、コイル１６ｃ、１６ｄに流す電流量に基づいて負補正レンズ１１ｂの偏心量を制御できる。本実施例では、コイル１６ｃ、１６ｄに、コイル１６ａ、１６ｂとは逆方向に電流を流すことで、第１及び第２の可動部を互いに逆方向に駆動する。
【００９８】
コイル１６ａ〜１６ｄに電流を印加して保持枠１２、１７をピッチ方向１９ｐ及びヨー方向１９ｙに駆動する原理は、実施例１で図３から図６を用いて説明した原理と同じである。
【００９９】
本実施例でも、コイル１６ａと磁石１１０ａとにより第１の可動部を矢印１８ｃの方向及びこれとは反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。また、コイル１６ｂと磁石１１０ｂとにより第１の可動部を矢印１８ｄの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。
【０１００】
さらに、コイル１６ｃと磁石１１０ａとにより第２の可動部を矢印１８ｃの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。また、コイル１６ｄと磁石１１０ｂとにより第２の可動部を矢印１８ｄの方向及びこれと反対の方向に駆動するアクチュエータが構成される。
【０１０１】
つまり、本実施例では、第１の可動部を駆動するアクチュエータと第２の可動部を駆動するアクチュエータとで、磁石１１０ａ，１１０ｂを共用している。言い換えれば、共通の１つの磁石に対して２つのコイルを用いることで、第１及び第２の可動部を特定方向及びこれと逆方向に駆動するアクチュエータをコンパクトに構成している。これにより、防振装置全体の小型化を図ることができる。
【０１０２】
図１２には、図１１におけるダンパー軸１４ｇ、１４ｈ付近を拡大して示す。また、図１３には、図１２におけるＣ−Ｃ断面を示す。
【０１０３】
図１２に示すように、保持枠１２に設けられたダンパー軸１４ｇ及び保持枠１７に設けられたダンパー軸１４ｈはともに地板１３を貫通している。すなわち、図１３に示すように、地板１３に形成された丸い２つの開口部にダンパー軸１４ｇ、１４ｈが挿入されている。そして、該開口部とダンパー軸１４ｇ、１４ｈとの間には、ダンパー材１４ｉ、１４ｊが配置されている。
【０１０４】
ダンパー材１４ｉ、１４ｊは、ＵＶ硬化性のゲルやダンピング効果の大きなゴム等の粘弾性部材である。
【０１０５】
保持枠１２、１７がピッチ及びヨー方向１９ｐ、１９ｙに移動すると、ダンパー軸１４ｇ、１４ｈは開口部内でダンパー材１４ｉ、１４ｈを変形させる。これにより、各引っ張りコイルばねによる保持枠１２、１７の不要な振動が吸収され、観察される像の品位を高めている。
【０１０６】
また、本実施例でも、正補正レンズ１１ａ、１１ｃ及び保持枠１２を含む第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ｇ〜１５ｊとにより構成される構造を第１の可動構造とする。また、負補正レンズ１１ｂ、１１ｄ及び保持枠１７を含む第２の可動部と引っ張りコイルばね１５ｋ〜１５ｎにより構成される構造を第２の可動構造とする。この場合、第１の可動構造と第２の可動構造の固有振動数は、実施例１で説明した条件（１）を満足するとよい。これにより、実施例１で説明したのと同様の効果が得られる。
【０１０７】
本実施例でも、逆の光学パワーを有する補正レンズを互いに逆方向に駆動することで光軸の偏向作用を高めることができる。したがって、各補正レンズの駆動ストロークが小さくても、十分な防振有効振れ量を確保することができる。また、補正レンズの自重による位置ずれに伴うピント変動を少なくすることができる。これにより、双眼鏡等の観察装置の姿勢変化によるピントずれも抑えることもできる。
【０１０８】
しかも、補正レンズを分けたことで、個々の補正レンズの重量を軽くすることができる。このため、上述した駆動ストロークが小さいことと相まって、光学防振装置の省電力化を図ることができる。
【０１０９】
さらに、上述したように、逆の光学パワーを有する補正レンズをそれぞれ駆動するための磁石を共用したことで、アクチュエータをコンパクトに構成することができる。したがって、光学防振装置の小型化を図ることができる。また、アクチュエータを磁石とコイルとで構成したので、補正レンズの高速駆動や良好な位置精度での駆動が可能であり、防振性能を向上させることができる。
【実施例３】
【０１１０】
図１４には、本発明の実施例３である光学防振装置の断面を示している。この光学防振装置は、実施例１にて説明したデジタルカメラに搭載される。本実施例の光学防振装置は、基本的なばね吊り構成に関しては実施例１と同じであるが、アクチュエータの構成が異なる。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素又は同様の機能を有する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。
【０１１１】
本実施例では、正補正レンズ１１ａを保持する保持枠１２にコイル１６ａ、１６ｂを設ける。また、負補正レンズ１１ｂを保持する保持枠１７に磁石１１０ａ、１１０ｂを設ける。なお、コイル１６ａと磁石１１０ａは図示していないが、それぞれのコイル１６ｂと磁石１１０ｂとの正面視における配置関係は、実施例１（図１）と同じである。
【０１１２】
また、本実施例では、磁石１１０ｂは、保持枠１７に取り付けられたヨーク１１１に吸着することで保持枠１７に対して強固に固定される。また、ヨーク１１１によって実質的に磁石１１０ｂの厚みが増加することで、保磁力も高めることができる。
【０１１３】
コイル１６ｂに電流を流して、コイル１６ｂ及び保持枠１２により構成される第１の可動部が磁石１１０ｂに対して矢印６１ｐで示される方向に駆動されたとする。このとき、磁石１１０ｂはコイル１６ｂを矢印６１ｐの方向に駆動した推力の反作用を受け、これが推力となって磁石１１０ｂ及び保持枠１７により構成される第２の可動部が矢印６２ｐの方向に駆動される。すなわち、コイル１６ｂに通電することで、作用及び反作用によって第１及び第２の可動部を互いに逆方向に駆動することができる。コイル１６ａと磁石１１０ａとの間でも同様である。
【０１１４】
本実施例において、実施例１と同様のコイル、磁石、電流値、ばね定数を用いる場合、実施例１に比べて第１及び第２の可動部（保持枠１２、１７）の相対的な駆動量は半分になる。しかし、第２の可動部にコイルを設ける必要がなくなり、実施例１よりもアクチュエータ及び光学防振装置を小型化することができる。
【０１１５】
本実施例でも、第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃにより構成される第１の可動構造の固有振動数と、第２の可動部と３つの引っ張りコイルばね１５ｆにより構成される第２の可動構造の固有振動数は、条件（１）を満足するとよい。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃのばね定数と３つの引っ張りコイルばね１５ｆのばね定数とを一致させることで、第１及び第２の可動部は互いに同じ量だけ逆方向に駆動することができる。
【０１１６】
また、第１の可動部と第２の可動部の質量を同じにしておくことで、補正レンズ１１ａ、１１ｂの位置ずれ方向及び位置ずれ量をともに同じにすることができるので、それぞれの自重による位置ずれに伴う光軸偏心を抑えることができる。
【実施例４】
【０１１７】
図１５には、本発明の実施例４である光学防振装置の断面を示している。この光学防振装置は、実施例１にて説明したデジタルカメラに搭載される。本実施例の光学防振装置は、アクチュエータの構成は実施例３と同じであるが、ばね吊り構成が実施例１及び３と異なる。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素又は同様の機能を有する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。
【０１１８】
本実施例では、負補正レンズ１１ｂを保持する保持枠１７は、その背面と地板１３の前面との間に配置された３つのボール１４ｆによってピッチ方向及びヨー方向にガイドされる（地板１３とボール１４ｆによって光軸方向の移動が阻止される）。
【０１１９】
一方、正補正レンズ１１ａを保持する保持枠１２は、その背面と保持枠１７の前面との間に配置されたボール１４ａ〜１４ｃによってピッチ方向及びヨー方向にガイドされている。言い換えれば、保持枠１２は、ボール１４ａ〜１４ｃと保持枠１７とボール１４ｆと地板１３とによって光軸方向の移動が阻止されている。
【０１２０】
なお、保持枠１７と地板１３との間には、実施例１と同様に３つの引っ張りコイルばね１５ｆが斜めに掛けられている（ただし、傾き方向は異なる）。また、保持枠１２と地板１３との間には、実施例１と同様に引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃ（ただし、図には１５ｃのみ示す）が斜めに掛けられている。
【０１２１】
実施例３と同様に、例えば、コイル１６ｂに電流を流して、コイル１６ｂ及び保持枠１２により構成される第１の可動部が磁石１１０ｂに対して矢印６１ｐで示される方向に駆動されたとする。このとき、磁石１１０ｂはコイル１６ｂを矢印６１ｐの方向に駆動した推力の反作用を受け、これが推力となって磁石１１０ｂ及び保持枠１７により構成される第２の可動部が矢印６２ｐの方向に駆動される。すなわち、コイル１６ｂに通電することで、作用及び反作用によって第１及び第２の可動部を互いに逆方向に駆動することができる。不図示のコイル１６ａと磁石１１０ａとの間でも同様である。
【０１２２】
本実施例でも、第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃにより構成される第１の可動構造の固有振動数と、第２の可動部と３つの引っ張りコイルばね１５ｆにより構成される第２の可動構造の固有振動数は、条件（１）を満足するとよい。
【０１２３】
ここで、本実施例では、図１５において保持枠１２が矢印６１ｐ方向に移動すると、ボール１４ｃは矢印６２ｒの方向に回転する。この回転力により保持枠１７は矢印６２ｐの方向に駆動され、その駆動量はボール１４ｃの回転量により決まる。ボール１４ｃの回転量は保持枠１２の駆動量できまるため、保持枠１２と保持枠１７は同量だけ逆方向に移動することになる。これにより、保持枠１２と保持枠１７の移動量を実施例４に比べて高精度に制御できる。
【０１２４】
このように、本実施例では、第１の可動部が第２の可動部を介して地板１３によって支持される構成を採用することで、第１の可動部が第２の可動部の移動量を高精度に制御できるという効果を奏する。
【実施例５】
【０１２５】
図１６には、本発明の実施例５である光学防振装置の断面を示している。この光学防振装置は、実施例１にて説明したデジタルカメラに搭載される。本実施例の光学防振装置は、アクチュエータの構成は実施例１と同じであるが、ばね吊り構成が実施例１と異なる。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素又は同様の機能を有する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。
【０１２６】
本実施例では、正補正レンズ１１ａを保持する保持枠１２は地板１３によりピッチ方向及びヨー方向に移動可能に支持されている。ただし、負補正レンズ１１ｂを保持する保持枠１７は、地板１３とは別に設けられた地板２０によりピッチ方向及びヨー方向に移動可能に支持されている。
【０１２７】
このため、保持枠１２と地板１３との間には、実施例１と同様に３つの引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃ（ただし、図には１５ｃのみ示す）が斜めに掛けられている。これに対し、保持枠１７と地板２０との間に、３つの引っ張りコイルばね１５ｆが斜めに掛けられている。
【０１２８】
また、保持枠１２は、地板１３との間に配置されたボール１４ａ〜１４ｃによってピッチ方向及びヨー方向にガイドされる（地板１３とボール１４ａ〜１４ｃによって光軸方向の移動が阻止される）。一方、保持枠１７は、地板２０との間に配置された３つのボール１４ｆによってピッチ方向及びヨー方向にガイドされる（地板２０とボール１４ｆによって光軸方向の移動が阻止される）。
【０１２９】
地板１３には、実施例１と同様に、磁石１１０ｂが設けられており、保持枠１２、１７に設けられたコイル１６ｂ、１６ｄはそれぞれ、磁石１１０ｂの前面及び背面に対向している。なお、地板１３には、実施例１と同様に、不図示の磁石１１０ａも設けられており、保持枠１２、１７に設けられたコイル１６ａ、１６ｃはそれぞれ、磁石１１０ａの前面及び背面に対向している。
【０１３０】
実施例１と同様に、例えば、コイル１６ｂに電流を流すと、正補正レンズ１１ａと保持枠１２により構成される第１の可動部は、矢印６１ｐの方向に駆動される。このとき、コイル１６ｄに、コイル１６ｂとは逆方向に電流を流すと、負補正レンズ１１ｂと保持枠１７により構成される第２の可動部は、矢印６１ｐの方向とは逆の矢印６２ｐの方向に駆動される。
【０１３１】
本実施例でも、第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃにより構成される第１の可動構造の固有振動数と、第２の可動部と３つの引っ張りコイルばね１５ｆにより構成される第２の可動構造の固有振動数は、条件（１）を満足するとよい。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃのばね定数と３つの引っ張りコイルばね１５ｆのばね定数とを一致させることで、第１及び第２の可動部は互いに同じ量だけ逆方向に駆動することができる。
【０１３２】
本実施例では、第１及び第２の可動部をそれぞれ別の地板１３、２０によって支持している。このため、正補正レンズ１１ａ及び負補正レンズ１１ｂのそれぞれを個別に位置調整（傾きや平行偏心等の調整）することができる。したがって、より高性能な光学防振装置を構成することができる。
【実施例６】
【０１３３】
図１７には、本発明の実施例６である光学防振装置の断面を示している。この光学防振装置は、実施例１にて説明したデジタルカメラに搭載される。本実施例の光学防振装置は、実施例５と同様に、第１及び第２の可動部を別の地板１３、２０により支持する一方、アクチュエータとして実施例３に示したものを採用している。本実施例において、実施例１及び５と共通する構成要素又は同様の機能を有する構成要素には、実施例１、５と同符号を付して説明に代える。
【０１３４】
本実施例によれば、実施例５と同様に、正補正レンズ１１ａ及び負補正レンズ１１ｂのそれぞれを個別に位置調整することができる。しかも、実施例３と同様に、コイル１６ｂに通電することで、保持枠１７に設けられた磁石１１０ｂとの間での作用及び反作用によって第１及び第２の可動部を互いに逆方向に駆動するため、アクチュエータ及び光学防振装置を小型化することができる。
【０１３５】
なお、本実施例でも、第１の可動部と引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃとにより構成される第１の可動構造の固有振動数と、第２の可動部と３つの引っ張りコイルばね１５ｆにより構成される第２の可動構造の固有振動数は、条件（１）を満足するとよい。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、引っ張りコイルばね１５ａ〜１５ｃのばね定数と３つの引っ張りコイルばね１５ｆのばね定数とを一致させることで、第１及び第２の可動部は互いに同じ量だけ逆方向に駆動することができる。
【０１３６】
また、第１の可動部と第２の可動部の質量を同じにしておくことで、補正レンズ１１ａ、１１ｂの位置ずれ方向及び位置ずれ量をともに同じにすることができるので、それぞれの自重による位置ずれに伴う光軸偏心を抑えることができる。
【０１３７】
なお、実施例３〜６の光学防振装置を、実施例２で説明した双眼鏡等の観察装置にも適用することが可能である。
【０１３８】
また、上記各実施例では、ばね吊り式の光学防振装置について説明したが、上記各実施例で説明したアクチュエータの構成は、ばね吊り式ではない光学防振装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の実施例１である光学防振装置の正面図。
【図２】実施例１の光学防振装置の断面図。
【図３】実施例１の光学防振装置における第１の可動部を制御する制御回路の一部を示すブロック図。
【図４】実施例１の光学防振装置におけるピッチ方向の駆動原理を示す図。
【図５】実施例１の光学防振装置におけるヨー方向の駆動原理を示す図。
【図６】実施例１の光学防振装置における第１及び第２の可動部を制御する制御回路の一部を示すブロック図。
【図７】実施例１の光学防振装置の防振動作状態を示す断面図。
【図８】実施例１の光学防振装置における可動部の自重による位置ずれが生じた状態を示す断面図。
【図９】本発明の実施例２である光学防振装置の正面図。
【図１０】実施例２の光学防振装置の下断面図。
【図１１】実施例２の光学防振装置の横断面図。
【図１２】実施例２の光学防振装置の部分拡大図（正面図）。
【図１３】実施例２の光学防振装置の部分拡大図（断面図）。
【図１４】本発明の実施例３である光学防振装置の断面図。
【図１５】本発明の実施例４である光学防振装置の断面図。
【図１６】本発明の実施例５である光学防振装置の断面図。
【図１７】本発明の実施例６である光学防振装置の断面図。
【図１８】実施例１、３〜６の光学防振装置を搭載したデジタルカメラの外観図。
【符号の説明】
【０１４０】
１１ａ、１１ｃ  正補正レンズ
１１ｂ、１１ｄ  負補正レンズ
１２、１７  保持枠
１３、２０  地板
１４ａ〜１４ｄ  ボール
１５ａ〜１５ｎ  引っ張りコイルばね
１６ａ〜１６ｄ  コイル
１１０ａ、１１０ｂ  磁石
【図１】
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【図１１】
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【図１６】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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