(57)【要約】【課題】像ブレ補正に用いる駆動源の負荷の増大を抑え、かつ、装置全体の小型化を図ることができる像ブレ補正装置を提供する。【解決手段】固定地板１０３と、補正レンズ１０１を保持し、固定地板１０３に対して光軸に直交する方向に移動可能に支持された可動鏡筒１０２と、固定地板１０３に対して光軸に平行な回転軸を中心に回転可能に支持され、第１の関節部を有する第１の回転体１０４と、固定地板１０３に対して光軸に平行な回転軸を中心に回転可能に支持され、第２の関節部を有する第２の回転体１０５と、第１の回転体１０４を駆動する第１のモータ１０６と、第２の回転体１０５を駆動する第２のモータ１０７とを備える像ブレ補正装置を設ける。そして、可動鏡筒１０２は、第１の関節部と回転可能に連結され、かつ、第２の関節部と回転可能かつ予め決められた方向に並進可能に連結している。【選択図】図１
2013186297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
像ブレを補正するブレ補正手段を保持し、前記固定部材に対して支持されて、撮像光学系の光軸に直交する方向に移動する可動部材と、
第１の関節部を有し、前記固定部材に対して支持されて前記光軸に平行な回転軸を中心に回転する第１の回転体と、
第２の関節部を有し、前記固定部材に対して支持されて前記光軸に平行な回転軸を中心に回転する第２の回転体と、
前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、
前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部とを備え、
前記可動部材は、前記第１の関節部と連結されて回転し、前記第２の関節部と連結して、回転し、かつ予め決められた方向に直進する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。
【請求項２】
前記第１の回転体の第１の関節部の回転可能範囲は、前記第１の回転体の回転中心点から前記第２の回転体の回転中心点へとＹ軸をとり、前記第１の回転体の回転中心点を通り前記Ｙ軸と直交するＸ軸をとると、前記Ｘ軸に対する角度が−４５°から＋４５°の領域と、＋１３５°から＋２２５°の領域の、少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項３】
前記第２の回転体の第２の関節部の回転可能範囲は、前記第１の回転体の回転中心点から前記第２の回転体の回転中心点へとＹ軸をとり、前記第１の回転体の回転中心点を通り前記Ｙ軸と直交するＸ軸をとると、前記Ｘ軸に対する角度が＋４５°から＋１３５°の領域と、＋２２５°から＋３１５°の領域の、少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の像ブレ補正装置。
【請求項４】
前記第１の駆動部の回転軸または前記第２の駆動部の回転軸は、前記光軸と平行である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項５】
前記第１の駆動部の回転軸または前記第２の駆動部の回転軸は、前記光軸と直交する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項６】
前記第１の回転体および前記第２の回転体の目標位置の算出に用いる前記像ブレ補正装置の角変位を検出する第１および第２の角変位検出手段を備え、
前記第１の回転体および前記第２の回転体は、回転可能範囲を制限されており、
前記第１の回転体および前記第２の回転体をそれぞれの回転可能範囲の中央に位置させた時の前記第１の関節部から前記第２の関節部への方向が、前記第１の角変位検出手段による角変位の検出方向と平行であり、
前記第１の角変位検出手段による角変位の検出方向と前記第２の角変位検出手段による角変位の検出方向とが直交する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項７】
前記可動部材は、前記第２の関節部に対して連結して、前記第１の関節部と前記第２の関節部とを結んだ直線の方向に直進する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項８】
前記ブレ補正手段が、補正レンズである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置を備えた光学機器。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の像ブレ補正装置を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ブレ補正装置、光学機器および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像ブレ補正装置を備えるデジタルカメラ等の撮像装置が提案されている。像ブレ補正装置は、レンズ又は撮像素子を保持する可動部材を、光軸方向から見て左右方向（ヨー方向）と上下方向（ピッチ方向）とにそれぞれ独立して移動させ、光軸と直交する面内で位置決めする。可動部材の駆動源には、ボイスコイルモータやステッピングモータが用いられる。
【０００３】
特許文献１は、ステッピングモータを利用した振れ防止装置を開示する。この振れ補正装置においては、ヨー方向のステージにピッチ方向のステージを重畳させている。また、特許文献２は、２つのモータと支持アームとを直列に連結することで、補正レンズの平面上での位置を決める補正光学装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０３８９５号公報
【特許文献２】特開平７−５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示する振れ防止装置では、可動鏡筒の回転防止等のための部品の点数が増え、複雑な構成となってしまう。したがって、この振れ防止装置では、小型化や省コスト化を図ることができない。また、特許文献２が開示する補正光学装置は、第１のモータにより第２のモータを移動させる構造を有しているので、第１のモータが駆動させる対象の質量が大きい。したがって、モータの低出力化や、モータへの給電が困難である。
【０００６】
本発明は、像ブレ補正に用いる駆動源の負荷の増大を抑え、かつ、装置全体の小型化を図ることができる像ブレ補正装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態の像ブレ補正装置は、固定部材と、像ブレを補正するブレ補正手段を保持し、前記固定部材に対して支持されて、撮像光学系の光軸に直交する方向に移動する可動部材と、第１の関節部を有し、前記固定部材に対して支持されて前記光軸に平行な回転軸を中心に回転する第１の回転体と、第２の関節部を有し、前記固定部材に対して支持されて前記光軸に平行な回転軸を中心に回転する第２の回転体と、前記第１の回転体を駆動する第１の駆動部と、前記第２の回転体を駆動する第２の駆動部とを備える。前記可動部材は、前記第１の関節部と連結されて回転し、前記第２の関節部と連結して、回転し、かつ予め決められた方向に直進する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の像ブレ補正装置によれば、像ブレ補正装置の構造を単純化し、像ブレ補正装置の部品点数を少なくすることができる。これにより、装置全体の小型化を図ることができる。また、本発明の像ブレ補正装置によれば、像ブレ補正に用いる駆動源には、それぞれの駆動源が駆動対象とする回転体に関する負荷のみが働く。これにより、駆動源の負荷の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例における像ブレ補正装置の分解斜視図である。
【図２】図１の像ブレ補正装置の組立後の正面図である。
【図３】像ブレ補正装置の各点の軌跡を説明するためのモデル図である。
【図４】像ブレ補正装置の動作の一例である。
【図５】像ブレ補正装置を用いた像ブレ補正システムである。
【図６】像ブレ補正システムの処理を示すブロック図である。
【図７】第２の実施例における像ブレ補正装置の分解斜視図である。
【図８】図２の像ブレ補正装置の組立後の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図１ないし図６を参照して、本発明の実施例１の像ブレ補正装置について説明する。まず、本実施例の像ブレ補正装置を構成する部品について、図１および図２を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施例の像ブレ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。像ブレ補正装置１００が、本実施例の像ブレ補正装置である。本実施例の光学機器は、像ブレ補正装置１００を備えており、例えば、望遠鏡、双眼鏡、撮像装置である。
【００１２】
図２は、組立後の像ブレ補正装置の正面図である。図２（Ａ）は、組立後の像ブレ補正装置を示す。図２（Ｂ）は、補正レンズおよび可動鏡筒の図示が省略された像ブレ補正装置を示す。
【００１３】
像ブレ補正装置１００は、補正レンズ１０１、可動鏡筒１０２、固定地板１０３、第１の回転体１０４、第２の回転体１０５、第１のモータ１０６、第２のモータ１０７、転動ボール１０８、付勢手段１０９を備える。
【００１４】
補正レンズ１０１は、図示しない撮像光学系の一部を構成するレンズであり、光軸を偏心させる。光軸と直交する面内を移動させることによって、撮像光学系の作る像を移動させることができる。これにより、手振れが検知された場合に、像面での安定を確保することができる。すなわち、補正レンズ１０１は、像ブレを補正するブレ補正手段として機能する。なお、本実施例においては、ブレ補正手段としてレンズを用いているが、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いてもよい。
【００１５】
可動鏡筒（可動部材）１０２は、中央の開口部に補正レンズ１０１を保持する。また、可動鏡筒１０２は、固定地板１０３に対して光軸と直交する方向に一定の範囲内において移動可能に支持される。可動鏡筒１０２は、丸穴１０２１および長穴１０２２を備える。丸穴１０２１は、第１の回転体１０４に設けられた第１の関節部２０００と嵌合している。また、長穴１０２２は、第２の回転体１０５に設けられた第２の関節部２００１と嵌合している。長穴１０２２は、長穴１０２２の長手方向を延長させると丸穴１０２１の中心を通るように設定されている。
【００１６】
固定地板１０３は、概略円盤状に形成されている固定部材である。固定地板１０３は、中央部に可動鏡筒の外形よりも大きな開口部を有し、可動鏡筒１０２を開口部に配置させることができる。可動鏡筒１０２は、この開口部によって可動範囲を規制される。
【００１７】
また、固定地板１０３は、外周側面部に３か所の取り付け穴１０３１を有している。固定地板１０３は、取り付け穴１０３１の利用によって、他のレンズ群（例えば、結像光学系）を固定するレンズ鏡筒に固定される。また、固定地板１０３は、第１の回転体１０４を軸支する第１の軸受け部１０３２、第２の回転体１０５を軸支する第２の軸受け部１０３３を有する。
【００１８】
第１の回転体１０４は、回転軸１０４１を中心軸とする平歯車である。第１の回転体１０４は、固定地板１０３に対して回転可能に支持される。回転軸１０４４は、補正レンズ１０１の光軸と概略平行に形成されている。回転軸１０４４から所定の半径を離し、ダボ状の第１の関節部２０００が、回転軸１０４４と平行に伸びるように形成されている。第１の関節部２０００は、可動鏡筒の丸穴１０２１と嵌合し、可動鏡筒１０２と回転方向のみの自由度を持つように接続されている。
【００１９】
図２（Ｂ）に示すように、第１の回転体１０４は概略扇形をしている。これにより、第１の回転体１０４と他の部品との干渉を避けることができ、装置全体の小型化に有利である。扇形の中心角度は第１の回転体１０４の回転可能角度よりもわずかに大きい。また、扇形の外周部には、歯車が形成され、この歯車により、第１のモータ１０６との間の駆動力の伝達と減速が行なわれる。
【００２０】
第２の回転体１０５は、回転軸１０５１を中心軸とする平歯車である。第２の回転体１０５は、固定地板１０３に対して回転可能に支持される。回転軸１０５１は、補正レンズ１０１の光軸と概略平行に形成されている。回転軸１０５１から所定の半径を離し、ダボ状の第２の関節部２００１が回転軸１０５１と平行に伸びるように形成されている。第２の関節部２００１は、可動鏡筒１０２の長穴１０２２と嵌合し、可動鏡筒１０２と回転方向および長穴方向への並進方向への自由度を持つように接続されている。
【００２１】
本実施例では、長穴１０２２は、丸穴１０２１の中心を通るように設けられているため、可動鏡筒１０２は丸穴１０２１への直線方向への自由度を持っている。すなわち、可動鏡筒１０２は、第１の回転体１０４に設けられた第１の関節部２０００と回転可能に連結され、かつ、第２の回転体１０５に設けられた第２の関節部２００１と回転可能かつ予め決められた方向に直進可能に連結している。上記予め決められた方向とは、第１の関節部２０００と第２の関節部２００１とを結んだ直線の方向である。この構成により、第１および第２の回転体を所定の位置に移動させることで、補正レンズ１０１を任意の位置に移動することができる。なお、本実施例で用いる補正レンズ１０１は、光軸を中心とした回転体である。したがって、補正レンズ１０１の中心位置の位置決めさえ正確に行えれば、可動鏡筒１０２が回転移動しても問題はない。一方、ブレ補正手段として撮像素子などの非回転対称体を用いる場合は、回転の影響を無視できる範囲内で使用する、可動鏡筒とブレ補正手段の間に別の回転機構を用いる、等の対策が必要である。
【００２２】
図２（Ｂ）に示すように、第２の回転体１０５は概略扇形をしている。これにより、第２の回転体１０５と他の部品との干渉を避けることができ、装置全体の小型化に有利である。扇形の中心角度は第２の回転体１０５の回転可能角度よりもわずかに大きい。また、扇形の外周部には歯車が形成され、この歯車により、第２のモータ１０７との間の駆動力の伝達と減速が行なわれる。
【００２３】
第１のモータ１０６は、第１の回転体１０４を駆動すなわち回転移動させる駆動源（第１の駆動部）である。第１のモータ１０６は、固定地板１０３に取り付けられる。本実施例では、駆動源としてステッピングモータを利用することで、オープンループによる制御も可能である。第１のモータ１０６のロータ部には、ピニオンギヤが取り付けられ、回転を第１の回転体１０４に伝えることができる。第２のモータ１０７は、第２の回転体１０５を駆動すなわち回転移動させる駆動源（第２の駆動部）である。第２のモータ１０７は、固定地板１０３に取り付けられる。本実施例では、駆動源としてステッピングモータを利用することで、オープンループによる制御も可能である。第２のモータ１０７のロータ部にはピニオンギヤが取り付けられ、回転を第２の回転体１０５に伝えることができる。
【００２４】
転動ボール１０８は、転がり抵抗を小さくするため、また高い加工精度で作るために、硬度の高い材質で形成される。転動ボール１０８は、可動鏡筒に設けられた３個の転動ボール脱落壁に３個それぞれ配置され、可動鏡筒１０２をガタなくスムーズに移動可能に支持する。
【００２５】
付勢手段１０９は、可動鏡筒１０２と固定地板１０３の間に吸引力を発生させる。本実施例では、付勢手段１０９は、可動鏡筒１０２に取り付ける付勢磁石１０９１と、固定地板１０３に取り付ける付勢ヨーク１０９２の組み合わせによって実現される。付勢ヨーク１０９２は、強磁性体の板金である。本実施例では、付勢ヨーク１０９２は、転動ボールと接触するボール受けを兼ねている。なお、付勢手段として、本実施例のように磁力を利用する以外にも、ばねの弾性力を利用してもよいし、静電力を利用してもよい。
【００２６】
転動ボール１０８と付勢手段１０９との組み合わせにより、光軸と直交する面内において、可動鏡筒１０２を固定地板１０３に対して移動可能に支持している。これにより、可動鏡筒の固定地板１０３に対する転動支持を実現しており、動作時の摩擦を小さくしている。また、非接触力である磁力を利用した付勢手段を用いることで、摺動摩擦の発生を小さくしている。
【００２７】
次に、図２乃至図４を参照して、像ブレ補正装置の動作について説明する。上述のように、可動鏡筒１０２は付勢手段の磁力により固定地板方向に吸引されることで３個の転動ボールと常に接触し、光軸方向の位置が決まる。この状態で、第１および第２の回転体１０５を所定の位置に移動させることで、補正レンズ１０１を任意の位置に移動することができる。
【００２８】
第１の動作として、第１の回転体１０４が静止した状態で第２の回転体１０５を回転させると、可動鏡筒１０２は第１の関節部２０００を回転中止とする円弧状の軌道を描いて移動する。第２の動作として、第２の回転体１０５が静止した状態で第１の回転体１０４を回転させると、可動鏡筒１０２の丸穴は第１の関節部２０００とともに第１の回転軸を中心とする回転運動をする。また、可動鏡筒１０２の長穴は第２の関節部２００１に嵌合され、わずかに回転しながら摺動する。丸穴と長穴の間に位置する補正レンズ１０１の中心点は、概略楕円状の軌道を描いて移動する。これら２つの動作を組み合わせることで補正レンズ１０１を平面内の任意の位置に移動することができる。以下に、これらの動作を説明する。
【００２９】
まず、図２に示すように、第１の回転体１０４の回転中心点を原点Ｏとして、原点Ｏから第２の回転軸の中心点（回転中心点）へ向かう方向にＹ軸をとる。また、第１の回転体１０４の回転中心点を通りＹ軸と直交する方向にＸ軸をとる。第１の関節部２０００の中心点をＡ点、第２の関節部２００１の中心点をＢ点、第２の回転軸の中心をＣ点、第２の補正レンズ１０１の中心点をＬ点とする。
【００３０】
Ｏ点からＣ点までの距離をｄ、Ｏ点からＡ点までの距離をＲａ、Ｃ点からＢ点までの距離をＲｂ、Ａ点からＬ点までの距離をＳとする。また、直線ＯＡとＸ軸のなす角をα、直線ＣＢとＸ軸のなす角をβ、直線ＡＢと直線ＡＬのなす角をγとする。この関係を図３に示す。
【００３１】
第１の回転体１０４の回転によって、第１の関節部２０００（Ａ点）の描く軌跡と、第２の回転体１０５の回転によって、第２の関節部２００１（Ｂ点）の描く軌跡は、以下の式（１）、式（２）で表される。
【００３２】
【数１】
2013186297.tif 000003
Ｓおよびγの値は、可動鏡筒１０２上の寸法のみで決まり、第１および第２の回転体の位置によらずに一定である。したがって直線ＡＢが決まれば、補正レンズ１０１の中心位置Ｌ点の位置が決まり、以下の式（３）、式（４）が成立する。
【００３３】
【数２】
2013186297.tif 000004
【００３４】
この結果の一例として、Ｒａ＝Ｒｂ＝１，ｄ＝８、Ｓ＝５、γ＝０°のときの、αとβをそれぞれ−４５°＜α＜４５°, ２２５°＜β＜３１５°の範囲で動かした時のＡ点、Ｂ点、Ｌ点の動きを図４に示す。図４では、βの角度を一定にしたときのαの角度変化によるＬ点の軌跡を曲線でつなげて表示する。Ａ点、Ｂ点の動きに応じて、補正レンズ１０１の中心点Ｌを平面内の任意の位置に移動できることが分かる。
【００３５】
次に、像ブレ補正装置の可動範囲について説明する。補正レンズ１０１には、所定の面内（通常は所定の直径を持つ円内）を移動できることが求められる。像ブレ補正装置の可動範囲は、この領域をすべて含むように設定される必要がある。これを満たすためには、第１および第２の回転体は、３６０度回転する必要はなく、部分的に回転できれば十分である。これにより、本実施例のように、第１および第２の回転体を扇形に切り欠くことができ、装置全体の小型化につながる。第１の回転体１０４の可動範囲（αの取り得る範囲）と第２の回転体１０５の可動範囲（βの取り得る範囲）には、以下のような条件にするとよい。
【００３６】
すなわち、図４を参照した説明からわかるように、第１の回転体１０４の回転により補正レンズ１０１が主にｙ方向に移動するようにし、第２の回転体１０５の回転により補正レンズ１０１が主にｘ方向に移動するように設定する。これにより、可動範囲を広く、２方向に独立して移動させることができる。
【００３７】
αが０°または１８０°であり、βが９０°または２７０°のとき、第１の回転体１０４の回転による移動と、第２の回転体１０５の回転による移動は直交し、それぞれの移動はほぼ直線となる。したがって、第１の回転体１０４および第２の回転体１０５の可動領域がこの付近になるように設定すればよい。また、この付近に可動領域を設定することにより、回転体の回転運動を効率的かつ変動少なく補正レンズ１０１の移動に変換することができる。
【００３８】
本実施例では、第１の中心軸から第２の中心軸へ結んだ直線（＝ｙ軸）と、第１の中心軸から第１の関節部２０００へ結んだ直線とのなす角が、−４５°から＋４５°( 図３に０°近傍と示す) を含むように、第１の回転体１０４の可動範囲を設定している。あるいは、第１の中心軸から第１の関節部２０００へ結んだ直線とのなす角が、１３５°から２２５°（１８０°近傍） を含むように、第１の回転体１０４の可能範囲を制限しても、同等の効果が実現できる。すなわち、第１の回転体１０４の第１の関節部の回転可能範囲は、例えば、Ｘ軸に対する角度が−４５°から＋４５°の領域と、＋１３５°から＋２２５°の領域の、少なくとも一方を含む。
【００３９】
また、第１の中心軸から第２の中心軸へ結んだ直線（＝ｙ軸）と、第２の中心軸から第２の関節部２００１へ結んだ直線とのなす角が、４５°から１３５°（９０°近傍と示す） を含むように、第２の回転体１０５の可動範囲を設定している。あるいは、第２の中心軸から第２の関節部２００１へ結んだ直線とのなす角が、２２５°から３１５°（１８０°近傍と示す） を含むように、第２の回転体１０５の回転可動範囲を制限しても、同等の効果が実現できる。すなわち、第２の回転体１０５の第２の関節部の回転可能範囲は、例えば、Ｘ軸に対する角度が＋４５°から＋１３５°の領域と、＋２２５°から＋３１５°の領域の、少なくとも一方を含む。
【００４０】
次に、図５および図６を参照して、本実施例の像ブレ補正装置を用いた像ブレ補正システムについて説明する。図５は、本実施例の像ブレ補正装置を搭載した光学機器としてのデジタル一眼レフ用の交換レンズの構成を模式的に示す図である。図５に示す像ブレ補正システムを搭載した光学機器は、像ブレ補正装置４００を有する。像ブレ補正装置４００は、図１に示す像ブレ補正装置１００に対応する。像ブレ補正装置４００は、矢印４６１方向のカメラ縦振れ４６１ｐとカメラ横振れ４６１ｙとに起因する像ブレを抑制する。
【００４１】
４６２は、撮影光学系を有するレンズ鏡筒、４６３ｐは、カメラ縦振れ角変位を検出する角変位検出装置（第１の角変位検出手段）である。４６３ｙは、カメラ横振れ角変位を検出する角変位検出装置（第２の角変位検出手段）である。角変位検出装置４６３ｐの角変位検出方向は、矢印４６４ｐが示す方向である。また、角変位検出装置４６３ｙの角変位検出方向は、矢印４６４ｙが示す方向である。すなわち、角変位検出装置４６３ｐ，４６３ｙは、第１の回転体１０４および第２の回転体１０５の目標位置の算出に用いる像ブレ補正装置の角変位を検出する。４６５ｐ，４６５ｙは演算回路であり、角変位検出装置４６３ｐ，４６３ｙからの信号を演算して像ブレ補正装置４００の駆動目標信号に変換する。そして、この信号により像ブレ補正装置４００が駆動され、像面４６９での安定が確保される。
【００４２】
４６７ｐ，４６７ｙは、像ブレ補正装置４００の駆動源である。第１の駆動源４６７ｐは、例えば、図１中の第１のモータ１０６に対応する。また、第２の駆動源４６７ｙは、例えば、図１中の第２のモータ１０７に対応する。４６８ｐ，４６８ｙは、補正レンズのシフト位置検出センサである。シフト検出センサ４６８ｐ、４６８ｙの信号と駆動目標信号の差がゼロになるように、閉ループ制御をしてもよいし、シフト検出センサを取り付けずに開ループ制御をしてもよい。
【００４３】
第１の回転体１０４および第２の回転体１０５のそれぞれの回転による補正レンズの動きが、それぞれ独立であり、直線と近似できるという条件が成立する場合は、像ブレ補正装置４００は、以下のような制御を行なう。すなわち、像ブレ補正装置４００は、第１の回転体１０４の回転によりピッチ方向の制御を行い、第２の回転体１０５の回転によりヨー方向の制御を行なう。
【００４４】
前述したＲａ やＲｂ がレンズ可動範囲に比べて大きく、αやβの可動領域が小さいときにこのような条件となる。このとき、第１および第２の回転体を、それぞれの可動範囲の中心に位置させ、直線ＡＢの方向すなわち第１の関節部２０００から第２の関節部２００１への方向をピッチ方向と一致させた場合を想定する。
【００４５】
この場合、第１の回転体１０４の移動により、補正レンズ１０１は、ほぼピッチ方向に移動し、第２の回転体１０５の移動により、補正レンズ１０１は、ほぼヨー方向に移動する。つまり、直線ＡＢの方向は角変位検出装置４６３ｐによる角変位の検出方向と平行となり、角変位検出装置４６３ｐによる角変位の検出方向と角変位検出装置４６３ｙによる角変位の検出方向とが直交する。上記補正レンズ１０１の移動軌跡が、補正レンズ１０１に要求される位置精度と比較して直線と近似できる場合、ピッチ方向の目標信号に所定の係数を掛けて第１の回転体１０４の目標位置とできる。また、ヨー方向の目標信号に所定の係数をかけて第２の回転体１０５の目標位置とすることができる。
【００４６】
図６（Ａ）は、レンズの移動軌跡がレンズに要求される位置精度と比較して直線と近似できる場合における、第１の駆動源４６７ｐ、第２の駆動源４６７ｙに入力する目標信号の算出処理の概念図である。
【００４７】
一方、補正レンズ１０１に要求される位置精度が高い場合や、像ブレ補正装置の機械的条件により補正レンズ１０１の動きが直線近似できない場合は、ヨー方向の移動を実現するために、第１の回転体１０４、第２の回転体１０５の両方を回転させる。また、ピッチ方向の移動を実現するために、第１の回転体１０４、第２の回転体１０５の両方を回転させる。これらの場合における第１の駆動源４６７ｐ、第２の駆動源４６７ｙに入力する目標信号の算出処理の概念図を図６（Ｂ）に示す。変換回路４６６は、式（４）の逆関数である、下記の式（５）式，式（６) を用いて、演算回路４６５ｐ，４６５ｙからの目標信号の座標変換処理を行い、この座標変換処理によって得られる目標信号を第１、第２の駆動源に入力する。
【００４８】
【数３】
2013186297.tif 000005
ただし、以下の式が成立している。
【００４９】
【数４】
2013186297.tif 000006
これにより、ヨー方向、ピッチ方向の角変位計から演算された目標（Ｌx 、Ｌy ）から、第１の回転体１０４の目標位置αと第２の回転体１０５の目標位置βを算出できる。その計算は、あらかじめマトリクス表を作成しておき、そのマトリクス表を参照していく方法でもよいし、逐次、式（５）および式（６）を計算することで算出してもよい。式（５）および式（６）式から、任意のＬx 、Ｌy を満たすためのα、βは一つではなく、最大４組の解があるが、それぞれの回転体の可動角度を調整することで、Ｌx 、Ｌy とα、βは一対一に対応するようになる。
【００５０】
次に、本実施例の像ブレ補正装置が奏する効果について述べる。本実施例の像ブレ補正装置では、第１の駆動部（第１のモータ１０６）を動作させると、第１の回転体１０４および可動鏡筒、補正レンズ１０１が移動し、第２の回転体１０５や第２の駆動部（第２のモータ１０７）は不動である。また、第２の駆動部を動作させると、第２の回転体１０５および可動鏡筒、補正レンズ１０１が移動し、第１の回転体１０４や第１の駆動部は不動である。このように、本実施例の像ブレ補正装置によれば、それぞれの駆動部は動作させたい対象のみの負荷が働き、余計な部材を駆動させず、負荷を小さくすることができる。したがって、低出力の駆動部でも動作をさせることができ、小型化や低コスト化を実現することができる。
【００５１】
また、本実施例の像ブレ補正装置では、２つの出力ピンにそれぞれ丸穴、長穴を嵌合させるという方法で可動鏡筒１０２の位置決めを行なっている。したがって、可動鏡筒に回転防止機構を別に設ける必要がなく、省部品化を実現することができる。
【００５２】
また、回転体と駆動部の伝達機構に、ウォームスクリューや減速比の高い減速機構など、適切な伝達機構を用いる場合は、駆動部への通電を行なわないときでも補正レンズ１０１の位置を保持することができる。したがって、本実施例の像ブレ補正装置によれば、補正レンズ１０１の位置保持のためのロック機構を別に用意する必要がなく、部品点数の増大を避けることができる。これにより、小型化や省コスト化を実現することができる。
【００５３】
なお、本発明に適用される駆動源の種類や配置は、上述したものに限定されない。本実施例のように駆動源としてステッピングモータを使う以外にも、ボイスコイルモータや圧電素子を使った超音波モータ、超磁歪アクチュエータなど、公知の駆動源を用いて第１および第２の回転体１０５を回転させてもよい。
【００５４】
また、本実施例では、回転体と駆動源の間に伝達機構を用いているが、回転体を駆動源のロータと直結させる、ダイレクト駆動方式を用いてもよい。これにより、伝達部を省略することができ、省部品化や、伝達部で発生するガタを無くすことができるというメリットがある。
【００５５】
図７は、実施例２の像ブレ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。図８は、組立後の像ブレ補正装置の正面図である。像ブレ補正装置２００が備える部品のうち、図１に示す像ブレ補正装置１００が備える部品と同じ部品については、同じ番号を付すことによって説明を省く。
【００５６】
像ブレ補正装置２００は、補正レンズ１０１、可動鏡筒２０２、固定地板２０３、第１の回転体２０４、第２の回転体２０５、第１のモータ２０６、第２のモータ２０７、転動ボール１０８、付勢手段１０９を備える。
【００５７】
実施例１の像ブレ補正装置１００では、第１および第２の駆動部の回転軸が、光軸と平行に配置されているが、実施例２の像ブレ補正装置２００では、第１および第２の駆動部の回転軸が光軸と直交に配置されている。像ブレ補正装置２００では、それぞれの駆動軸と回転体との伝達にウォームギヤを用いることで、回転軸の角度変換を行なっている。像ブレ補正装置２００が備える構成のうち、駆動軸と回転体との伝達にウォームギヤを用いること以外は、像ブレ補正装置１００と同様である。
【００５８】
実施例２では、第１および第２の駆動部の回転軸を、光軸と直交する方向に配置している。したがって、実施例２の像ブレ補正装置は、像ブレ補正装置の光軸方向の小型化に有利である。本発明の像ブレ補正装置には、公知の様々な伝達機構を用いることができるため、駆動源の配置自由度が高い。そのため、小型化や他部品との干渉を避ける際に有利である。
【００５９】
実施例２の像ブレ補正装置では、第１の関節部２０００を可動鏡筒に設け、第１の回転体２０５には丸穴を設けている。これにより実施例１の像ブレ補正装置が奏する効果と同様の効果を実現できる。なお、第２の関節部２００１を可動鏡筒に設け、第２の回転体に長穴を設けることでも、実施例１と同様に補正レンズを平面内の任意の位置に移動することができる。
【００６０】
実施例２の像ブレ補正装置を用いて、図５および図６を参照して説明した像ブレ補正システムと同様の機能を有する像ブレ補正システムを構成することもできる。
【００６１】
本発明の構成は、各実施例に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００６２】
上記実施例１、２では、可動鏡筒側に補正レンズ１０１を配置したが、可動部と固定部の関係は逆でもよく、固定地板に補正レンズを配置し、可動鏡筒側を固定する配置も可能である。また、上記実施例１、２では、本発明を像ブレ補正装置に対して適用した例を説明した。しかし本発明の適用例は像ブレ補正装置に限らない。本発明を、駆動対象を異なる２方向に独立に制御可能とするステージ装置に利用することもできる。
【００６３】
また、本発明の像ブレ補正装置を、ビデオカメラ、デジタル及び銀塩スチルカメラといった撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープといった観察装置を含む光学機器に搭載可能である。したがって、本発明の像ブレ補正装置を有する光学機器や撮像装置も本発明の一側面を構成する。
【符号の説明】
【００６４】
１０３  固定地板
１０２  可動鏡筒
【図１】
2013186297.tif 000007
【図２】
2013186297.tif 000008
【図３】
2013186297.tif 000009
【図４】
2013186297.tif 000010
【図５】
2013186297.tif 000011
【図６】
2013186297.tif 000012
【図７】
2013186297.tif 000013
【図８】
2013186297.tif 000014