【手続補正書】
【提出日】平成22年2月23日(2010.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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可能であるので、回動に伴って光軸方向に位置がずれると、ピント変動を招く可能性がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１７は、第２の可動部に相当する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、図１に示す矢印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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、保持枠１２は比較的弱い力によってピッチ及びヨー方向に移動することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
一方、保持枠１７の背面にも、周方向１２０度間隔で図２に１つだけ示す３つのピン１７ａが設けられている。また、地板１３の背面にも、周方向１２０度間隔で図２に１つだけ示す３つのピン１３ｄ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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、保持枠１７は比較的弱い力によってピッチ及びヨー方向に移動することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
保持枠１２の突起部１２ｆ、１２ｇと突起部１２ｄ、１２ｅ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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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外側と内側に設けられている。外側の着磁領域では、前面がＮ極、背面がＳ極となるように着磁されており、内側の着磁領域では、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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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を追加して示している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の可動構造及び第２の可動構造において同じ量だけバネが撓むので（互いに光学パワーが逆なので）光軸の偏心は相殺される、従来の様に可動構造が一つの場合には重力によるバネの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、そのときの第１の可動構造と第２の可動構造における重力によるバネの撓み量は固有振動数の平方（即ち、２乗）で効いてくる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
保持枠１２の前面の四隅には、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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ここで、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。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、保持枠１２は比較的弱い力によって移動することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
一方、保持枠１７の背面の四隅には、ピン１７ｋ、１７ｌ、１７ｍ、１７ｎが設けられている。また、地板１３の背面の四隅にも、ピン１３ｋ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｎが設けられている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、保持枠１７は比較的弱い力によって移動することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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つの着磁領域が斜め左右方向の外側と内側に設けられている。外側の着磁領域と内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９の紙面に垂直な方向に磁束が貫いている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
なお、図９及び図１０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。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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は図９における矢印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。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
図１２及び図１３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に形成された丸い２つの開口部に挿入されている。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。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。このことは、コイル１６ａと磁石１１０ａとの間でも同様である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の可動部を互いに同じ量だけ逆方向に駆動することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。このことは、不図示のコイル１６ａと磁石１１０ａとの間でも同様である。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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３に比べて高精度に制御できる。