(57)【要約】【目的】  一本ヒンジ軸構造の手振れ防止装置において、手ぶれ補正モード終了後、補正レンズを光軸位置に復帰させるバネの設置に当たり、構造上、省スペースで且つ移動時の抵抗ムラの生じない効果的な設置をする。【構成】  光軸１を中心に保持枠３にはＹ駆動マグネット１１とＸ駆動マグネット１２が直角状に下ヨーク１０が固定され、保持枠３には直角に配置したＹ・Ｘ駆動マグネット１１と１２の約交点に貫通穴３ａが開いており、穴３ａに対して光軸１を挟んだ対向位置にガイド受１３が固定され、ガイド受１３は両端が直動歯車で、左ラック１３ｅと右ラック１３ｆとなり、内側で起立し、長穴１３ｂが開いた軸受部１３ａと長穴１３ｄが開いた軸受部１３ｃが一体で成形され、ガイド軸１７を底辺とした三角形の頂点に当たる位置に傾倒可能なヒンジ軸７を設置し、ヒンジ軸７を芯として固定側の保持枠３と可動側の支持枠４の間に圧縮バネ２０が設置されている。【選択図】        図３
2005156893.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知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、画像振れを防止する制御手段とを備えた画像振れ防止装置であって、お互い垂直の関係にある第一方向と第二方向の駆動機構によって前記補正レンズを光軸中心に全方向に移動可能な補正レンズ可動機構の前記補正レンズの支持枠を固定部に対して一本の軸で枢支し、該軸の傾倒動作によって可能となる補正レンズ可動機構において、前記軸を芯とし、可動部と固定部の間に圧縮コイルバネを設置することにより、前記補正レンズが全方向移動に対して光軸位置に復帰する習性を与えたことを特徴とする画像振れ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的防振装置に関し、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振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振れの原因であるカメラ振れの加速度を検知することによって像振れを予測し、この予測信号に基づいてレンズを直角方向に移動することによって、像振れを抑制する防振装置が提案されている。
【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、如何なる振動方向でも補正レンズを光軸に対して直角方向に補正移動可能な機構でなくてはならなく、一提案として、補正レンズ鏡枠側面の３箇所から放射状に案内軸を設け、防振装置本体側面に設けられている３箇所の案内溝にそれぞれ挿入し、補正レンズ鏡枠が全方向に補正移動可能とし、更に該補正レンズ鏡枠が光軸中心に保持出来るよう本体側面３箇所からから付勢されたコイルばねで宙づりする構造が開示されていて、ＸとＹ方向移動のための二つのムービングコイルに働く合成力と前記ばねの弾性抗力の差で決まる量だけ、光軸に直角な移動を決定するシステムを提案しているが、前記補正レンズ鏡枠を光軸に対して直角に保持するために前記案内軸と固定部の案内溝の嵌合精度を高める必要があり、そのために軸と溝の間に生ずる摩擦抵抗が増え、迅速な垂直移動の妨げになっている。
【０００４】
移動時の摩擦抵抗を減らすため、補正レンズ鏡枠の案内軸と溝の嵌合精度を緩め、遊動させたいがこのために生じる移動時の振動が補正精度に影響を与えることから好ましくない。このため一方に寄せて補正レンズ枠の光軸に対する垂直平面の精度を保つように、補正レンズ枠を光軸に保つ付勢ばねの分力によって保持面に当てる方法も提案されているが結果的には保持面に圧力を掛けることから摩擦抵抗を減らす効果は得られていない。
【０００５】
この改善策として、同出願人は一本のヒンジ軸で補正レンズ枠を支え、全方向に傾倒可能な構造とし、補正のための移動を全方向に可能な構造を特願２００２−１１２７５６（特開２００３−３０７７６１）及び特願２００２−３４１６１６で提案している。ヒンジ軸の両端末は球、又は球状成形されたもので、図２に示すように両端でこれを受けた構造となっていて、従来の摩擦面を摺動する構造に比し、遙かに移動時の軽量化が実現出来ている。
【特許文献１】特開平１０−０２６７８４号公報
【特許文献２】特開平１０−００３１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、引用例にあるように、前記特願２００２−１１２７５６及び特願２００２−３４１６１６の一本ヒンジ軸構造においても補正アルゴリズム上更なる高速応答の必要性と、補正レンズが如何なる補正移動位置にあっても、手ぶれ補正モード終了後、速やかに光軸中心に戻る必要があることから、補正レンズが光軸位置に復帰出来るよう、補正レンズ支持枠が光軸側に付勢されていることが望ましいが、バネの設置に当たり、構造上、省スペースで且つ移動時の抵抗ムラの生じない効果的な設置が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一本のヒンジ軸の全方向傾倒動作によって補正レンズの補正移動を行う構造
のため、如何なる方向の傾倒位置にあっても、補正レンズが光軸位置にあるヒンジ軸の直立状態に復するよう可動部の補正レンズ支持枠と固定部の間にヒンジ軸を芯にした圧縮バネを設置して解決を図った。
【発明の効果】
【０００８】
補正レンズ支持枠から放射状に付勢バネを設置する従来方法に比べ省部品、省スペースの利点を有し、本発明の一本ヒンジ軸で支持する方式では移動方向によってはバネの抵抗ムラが生じる場合があるが、本方式は全方向に対して均一な弾性抗力が得られ、効果的な光軸付勢が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は、本発明装置の１実施例の断面図であって、図２ａ，ｂは全方向傾倒ヒンジ軸の動作説明図で、図３は本発明の画像振れ防止装置ユニットの斜視図を示している。
【００１１】
画像振れ防止装置とはレンズ鏡筒内の固定部に対して、補正レンズ２を振動に応じて補正すべく必要な方向必要な距離だけ光軸１からシフトさせる機構であり、重要なことは補正レンズ２を固定部の光軸１に対し、可動可能な保持機構と光軸１を中心に回転が伴わないで、約垂直な全方向にスムーズに移動させることが可能な機構が必要となる。このため発明者は先願特許（特願２００２−３４１６１６）で全体構成を示す図３の実施例を提案し、この画像振れ防止装置ユニットに採用したものである。
【００１２】
このため図３に示す画像振れ防止装置ユニットの全体構成から説明すると、図３は部品を大きく分けてレンズ鏡筒に固定される固定側の保持枠３と後ろから取り付ける押さえ板６と補正レンズ２を保持して全方向に可動な支持枠４に分けられている。
【００１３】
光軸１を中心に中空環状の保持枠３には板状対磁石のＹ駆動マグネット１１とＸ駆動マグネット１２が直角状に配置固着した下ヨーク１０が固定されていて、保持枠３には直角に配置したＹ・Ｘ駆動マグネット１１と１２の約交点に当たる位置に大きめの貫通穴３ａが開いていて、この穴３ａに対して光軸１を挟んだ対向位置にガイド受１３が固定されている。このガイド受１３は図のように両端が直動歯車で、左ラック１３ｅと右ラック１３ｆとなり、内側で起立し、長穴１３ｂが開いた軸受部１３ａと長穴１３ｄが開いた軸受部１３ｃが一体で成形されている。
【００１４】
一方、中心に補正レンズ２を支持固定した支持枠４にはお互い直角になるようＹ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６が図のように配設されていて、この直交点に当たる位置に後述するヒンジ軸７のＡヒンジ玉７ａを受けるＡヒンジ玉受４ａが在る。このＡヒンジ玉受４ａに対して光軸１を通過する垂直線に対して、水平に設置されたガイド軸受５が在り、スライド穴５ａと５ｂを有していてガイド軸１７がガイド軸受５に対し回転とスライドが可能となっている。またガイド軸受５は保持枠３に固定されているガイド受１３の軸受部１３ａと１３ｃの間に設置し、ガイド軸１７が長穴１３ｄを通し、ガイド軸受５のスライド穴５ｂから５ａを通し、ガイド受１３の軸受部１３ａの長穴１３ｂを貫通させている。またこのガイド軸１７の両端には右ピニオン１９と左ピニオン１８を固定し、右ピニオン１９は右ラック１３ｆと、左ピニオン１８は左ラック１３ｅと噛み合わせている。
【００１５】
これらの左・右ピニオン１８，１９が左・右ラック１３ｅ、１３ｆと噛み合いながら転がることにより、ガイド軸１７がガイド受１３の長穴１３ｂ、１３ｄ内を片方に振れることなく、平行に移動可能となるため、支持枠４を光軸１に対して垂直方向に正確に移動できると同時に支持枠４のガイド軸受５はガイド軸１７に対して、左右にスライドできることから、支持枠４は光軸１に対し左右垂直に移動することができる。この二つのガイドに従った動きは互いに直角の関係にあり、補正レンズ２の保持枠３と一体に固着されているＹ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６の合成された駆動力により、全方向に定量的な移動が可能となっている。
【００１６】
Ｙ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６の駆動力発生方法としては前記のように保持枠３に設置され下ヨーク１０に固着されているＹ駆動マグネット１１とＸ駆動マグネット１２の上部に一定間隙を保持した上ヨーク１４が設置されていて、Ｙ・Ｘ駆動マグネット１１と１２によって、間隙に発生する磁力線が閉ループを描くようになっているがこの間隙にＹ・Ｘ駆動マグネット１１及び１２の表面と上ヨーク１４の表面との間に僅少ながら空隙を保てる位置に支持枠４のＹ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６が挿入維持されている。
【００１７】
補正レンズ２の光軸と鏡筒の光軸１が一致している状態ではＹ駆動マグネット１１の磁極対向位置にＹ駆動コイル１５のそれぞれのコイル辺が、Ｘ駆動マグネット１２の磁極対向位置にはＸ駆動コイル１６のそれぞれのコイル辺が僅少な間隙を保ちながら正確に覆うようになっているため、Ｙ駆動コイル１５及びＸ駆動コイル１６に電流を流す大きさと方向で、間隙に発生している磁力線との電磁作用によって光軸１に対して内側或いは外側に移動する駆動力が発生する。Ｙ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６はそれぞれ９０度開いた位置にあるため、駆動方向はそれぞれ９０度異なり、手振れ補正のための任意の方向移動はＹ駆動コイル１５とＸ駆動コイル１６の方向と駆動力の合成ベクトルで得られることになる。
【００１８】
補正レンズ２を含む支持枠４を手振れ防止に必要な補正量を手振れ動作に同期した迅速な応答が必要となるため、支持における摺動摩擦を極力避けなければならないことから、本装置では図３に示すように前記のガイド軸１７を底辺とした三角形の頂点に当たる位置に全方向に傾倒可能なヒンジ軸７を設置して支持枠４を固定側の保持枠３及び押さえ板６に対して支持する方法を採用している。このヒンジ軸７を含む光軸１に対する断面図が図１で、ここに明示してあるようにヒンジ軸７は両先端が球形を成し、Ａヒンジ玉７ａとＢヒンジ玉７ｂで構成され、Ａヒンジ玉７ａは支持枠４のＡヒンジ玉受４ａで受け、上からＡヒンジ玉受板９で押さえられている。他方のＢヒンジ玉７ｂは押さえ板６のＢヒンジ玉受６ａで受けられ、下からＢヒンジ玉受板８で押さえられている。このＡヒンジ玉７ａとＢヒンジ玉７ｂの間をヒンジ軸７が保持枠３の穴３ａを貫通した状態で支持し、保持枠３と支持枠４の間を一定間隔に維持している。
【００１９】
図１の断面図に示すように、ヒンジ軸７のＡヒンジ玉７ａを囲むＡヒンジ玉受４ａとＡヒンジ玉受板９は図に示すように対向面がテーパー状になっていて、このテーパー面でＡヒンジ玉７ａの球面を受けるようにしているため、球面における接触面積が小さいことにより、支持枠４に対してヒンジ軸７は全方向に自在に傾けることが出来ると同時に、極めて軽快な動作が得られる。他方のＢヒンジ玉７ｂにおいても同様に押さえ板６のＢヒンジ玉受６ａとＢヒンジ玉受板８は対向するテーパー面で囲むように受けているため、固定側の保持枠３に対してヒンジ軸７は全方向に自在に傾けることができ、且つ極めて軽快な動作が得られる。この原理的動作を示した図が図２のＡで補正レンズ２の光軸が固定側鏡筒の光軸１と一致している状態で、非補正の状態が実線で示すヒンジ軸７の直立状態位置であって、これが全方向に傾倒することにより補正レンズ２を補正に必要な移動方向と移動量が得られことを示している。
【００２０】
以上のような本装置の構成において、更に高速な動作を補償し、また補正レンズ２が如何なる補正移動位置にあっても、手振れ補正モード終了後、速やかに光軸中心に戻る必要があることから、補正レンズ２が光軸１の位置に復帰出来るよう、支持枠４が光軸１の方向に付勢されていることが望ましいが、バネの設置に当たり、支持枠４の移動に障害がなく、更に省スペースで且つ移動方向における付勢ムラの生じない効果的な設置が求められる。
【００２１】
この課題に対し図１及び図３に示すようにヒンジ軸７を芯として固定側の保持枠３と可動側の支持枠４の間に圧縮バネ２０を設置して解決を図った。本装置の補正動作の基本は上述のようにヒンジ軸７の全方向の傾倒動作にあることから、ヒンジ軸７に対し直立位置復帰への習性を与えることが動作上及び設置スペース上極めて効果的である。
【００２２】
図１に示す状態は光軸１と補正レンズ２の光軸が一致した手振れ防止の補正動作前の状態を示していて、ヒンジ軸７が固定側の支持枠３に対して直立姿勢であって、圧縮バネ２０も撓みの無い状態にあるが図２のＢに示すように補正に必要な支持枠４の移動量γに対してヒンジ軸７はα°傾斜することになるが、これにつれて図のようにヒンジ軸７の傾斜に従って圧縮バネ２０が撓み、ヒンジ軸７の直立復帰への付勢が生じる。図２のＢは支持枠４が固定側の保持枠３に対して右へ移動した例を示してあるが実際は全方向について対応可能で、如何なる方向と移動量に対しても圧縮バネ２０に撓みが生じ、これに従って直立姿勢への付勢力が加わり、補正レンズ２の光軸が鏡筒の光軸１に合致する位置に復する復帰習性が備わることになる。以上のようにヒンジ軸７を芯にする圧縮バネ２０を挿入するだけの簡単な方法で目的が達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
ジョイステックに近似する一本の軸が全方向に傾倒動作可能な構造を有する産業商品において、軸の直立位置への復帰習性を与えたい場合、本発明のように前記軸を芯にした圧縮バネを挿入することにより、容易に解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の画像振れ防止装置の断面図である。
【図２】本発明の一軸式ヒンジ軸の動作説明図である。
【図３】本発明の画像振れ防止装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  光軸
２  補正レンズ
３  保持枠
４  支持枠
５  ガイド軸受
６  押さえ板
７  ヒンジ軸
８  Ｂヒンジ玉受板
９  Ａヒンジ玉受板
１０  下ヨーク
１１  Ｙ駆動マグネット
１２  Ｘ駆動マグネット
１３  ガイド受
１４  上ヨーク
１５  Ｙ駆動コイル
１６  Ｘ駆動コイル
１７  ガイド軸
１８  左ピニオン
１９  右ピニオン
２０  圧縮バネ
【図１】
2005156893.tif 000003
【図２】
2005156893.tif 000004
【図３】
2005156893.tif 000005