(57)【要約】【課題】転動部材を用いて可動部材の移動を案内する像振れ補正装置において、小型化を実現する。【解決手段】像振れ補正装置は、ベース部材２，３と、光学素子１を保持し、ベース部材に対して第１の方向Ｙに移動可能な可動部材４，５と、第１の方向に直交する第２の方向（光軸方向）においてベース部材と可動部材との間に配置され、第１の方向への可動部材の移動に伴って該第１の方向に転動する転動部材７１，７２，７３とを有する。ベース部材は、転動部材の回転中心Ｏから、第２の方向において第１の距離ｒ１の位置で該転動部材と接触する第１の転動案内部３１を有し、可動部材は、転動部材の回転中心から第２の方向において第２の距離ｒ２の位置で該転動部材と接触する第２の転動案内部を有する。第１の距離は第２の距離よりも大きい。【選択図】図８
2013003332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
光学素子または撮像素子を保持し、前記ベース部材に対して第１の方向に移動可能な可動部材と、
前記第１の方向に直交する第２の方向において前記ベース部材と前記可動部材との間に配置され、前記第１の方向への前記可動部材の移動に伴って該第１の方向に転動する転動部材とを有し、
前記ベース部材は、前記転動部材の回転中心から、前記第２の方向において第１の距離の位置で該転動部材と接触する第１の転動案内部を有し、
前記可動部材は、前記転動部材の前記回転中心から前記第２の方向において第２の距離の位置で該転動部材と接触する第２の転動案内部を有し、
前記第１の距離が前記第２の距離よりも大きいことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記第１および第２の転動案内部はそれぞれ、前記転動部材と２点で接触することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項３】
前記転動部材は、前記第１および第２の転動案内部との接触面として、球面形状の接触面および２つの円錐面により形成された２つの接触面のうちいずれかを有することを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記転動部材は、前記第１および第２の転動案内部との接触面として、互いに径が異なる２つの円筒面により形成された２つの接触面を有することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
ベース部材と、
光学素子または撮像素子を保持し、前記ベース部材に対して互いに直交する２方向を含む第１の方向に移動可能な可動部材と、
前記第１の方向に直交する第２の方向において前記ベース部材と前記可動部材との間に配置された案内部材と、
前記第２の方向において前記ベース部材と前記案内部材との間に配置され、前記第１の方向に含まれる前記２方向のうち一方の方向への前記可動部材の移動に伴って該一方の方向に転動する第１の転動部材と、
前記第２の方向において前記ベース部材または前記案内部材と前記可動部材との間に配置され、前記第１の方向に含まれる前記２方向のうち他方の方向への前記可動部材の移動に伴って該他方の方向に転動する第２の転動部材とを有し、
前記ベース部材は、前記第１の転動部材の回転中心から、前記第２の方向において第１の距離の位置で該第１の転動部材と接触する第１の転動案内部を有し、
前記案内部材は、前記第１の転動部材の前記回転中心から、前記第２の方向において第２の距離の位置で第１の転動部材と接触する第２の転動案内部を有し、
前記ベース部材または前記案内部材は、前記第２の転動部材の回転中心から、前記第２の方向において第３の距離の位置で該第２の転動部材と接触する第３の転動案内部を有し、
前記可動部材は、前記第２の転動部材の前記回転中心から、前記第２の方向において第４の距離の位置で前記第２の転動部材と接触する第４の転動案内部を有し、
前記第１の距離が前記第２の距離よりも大きいこと、および前記第３の距離が前記第４の距離と異なることのうち少なくとも一方の条件を満足することを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項６】
前記第１および第２の転動案内部と前記第３および第４の転動案内部はそれぞれ、前記第１の転動部材および前記第２の転動部材と２点で接触することを特徴とする請求項５に記載の像振れ補正装置。
【請求項７】
前記第１および第２の転動部材はそれぞれ、前記第１および第２の転動案内部との接触面、および前記第３および第４の転動案内部との接触面として、球面形状の接触面および２つの円錐面により形成された２つの接触面のうちいずれかを有することを特徴とする請求項６に記載の像振れ補正装置。
【請求項８】
前記第１および第２の転動部材はそれぞれ、前記第１および第２の転動案内部との接触面、および前記第３および第４の転動案内部との接触面として、互いに径が異なる２つの円筒面により形成された２つの接触面を有することを特徴とする請求項５に記載の像振れ補正装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備えた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、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、交換レンズ、双眼鏡、望遠鏡およびフィールドスコープ等の光学機器に好適な像振れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れ等のカメラ振れに起因した画像の劣化を防止するため、カメラ振れに応じてレンズや撮像素子を光軸に直交する方向に移動（シフト）させる像振れ補正装置（防振装置）を搭載した光学機器が知られている。
【０００３】
像振れ補正装置においては、レンズや撮像素子を保持する可動部材を横方向（以下、ヨー方向という）と縦方向（以下、ピッチ方向という）に独立に移動可能に支持する必要がある。
【０００４】
特許文献１，２には、ベース部材とレンズを保持する可動部材との間に案内部材を配置し、さらにベース部材と案内部材との間に第１のボールを、案内部材と可動部材との間に第２のボールをそれぞれ転動可能に配置した像振れ補正装置が開示されている。この像振れ補正装置では、第１のボールを介して案内部材をベース部材に対してヨー方向（又はピッチ方向）にのみ移動可能に支持し、また第２のボールを介して可動部材を案内部材に対してピッチ方向（又はヨー方向）にのみ移動可能に支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−００７０５１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２にて開示された装置では、案内部材と可動部材の小型化が難しく、装置全体の小型化を妨げていた。このことを、図１２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。これらの図において、５０３はベース部材、５０６は案内部材、５７１は第１のボールである。また、括弧書きで示した案内部材５０６に対して、同様に括弧書きで示した５０５は可動部材、５８１は第２のボールである。
【０００７】
図１２（ａ）に示すように、ベース部材５０３および案内部材５０６は、ボール５７１と接触する２つの面を有する断面Ｖ字状の溝部（以下、Ｖ溝部という）を備えている。Ｖ溝部の２面でボール５７１と接触することで、案内部材５０６はベース部材５０３に対して該Ｖ溝部が延びる方向にのみ移動可能に案内される。
【０００８】
案内部材５０６をベース部材５０３に対して移動させた場合、ボール５７１は案内部材５０６およびベース部材５０３のそれぞれに対して同じ距離を移動する。したがって、案内部材５０６およびベース部材５０３に設けられるＶ溝部の長さは、図１２（ｂ）に示すように案内部材の移動量Ｓの少なくとも半分の長さが必要である。このため、案内部材５０６の小型化には限界があった。そして、案内部材５０６の可動範囲は、案内部材５０６の長さＬｍに移動量Ｓを加えた大きさとなり、この可動範囲には他の部品を配置することができない。また、これと同じ関係が案内部材５０６と可動部材５０５とそれらの間に配置された第２のボール５８１との間にも成り立ち、この結果、装置全体の小型化が制限される。
【０００９】
本発明は、ボール等の転動部材を用いて可動部材や案内部材の移動を案内する場合に、装置全体の小型化を実現できるようにした像振れ補正装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての像振れ補正装置は、ベース部材と、光学素子または撮像素子を保持し、ベース部材に対して第１の方向に移動可能な可動部材と、第１の方向に直交する第２の方向においてベース部材と可動部材との間に配置され、第１の方向への可動部材の移動に伴って該第１の方向に転動する転動部材とを有する。ベース部材は、転動部材の回転中心から、第２の方向において第１の距離の位置で該転動部材と接触する第１の転動案内部を有し、可動部材は、転動部材の回転中心から第２の方向において第２の距離の位置で該転動部材と接触する第２の転動案内部を有する。そして、第１の距離が第２の距離よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の一側面としての像振れ補正装置は、ベース部材と、光学素子または撮像素子を保持し、ベース部材に対して互いに直交する２方向を含む第１の方向に移動可能な可動部材と、第１の方向に直交する第２の方向においてベース部材と可動部材との間に配置された案内部材と、第２の方向においてベース部材と案内部材との間に配置され、第１の方向に含まれる２方向のうち一方の方向への可動部材の移動に伴って該一方の方向に転動する第１の転動部材と、第２の方向においてベース部材または案内部材と可動部材との間に配置され、第１の方向に含まれる２方向のうち他方の方向への可動部材の移動に伴って該他方の方向に転動する第２の転動部材とを有する。ベース部材は、第１の転動部材の回転中心から、第２の方向において第１の距離の位置で該第１の転動部材と接触する第１の転動案内部を有し、案内部材は、第１の転動部材の回転中心から、第２の方向において第２の距離の位置で第１の転動部材と接触する第２の転動案内部を有し、ベース部材または案内部材は、第２の転動部材の回転中心から、第２の方向において第３の距離の位置で該第２の転動部材と接触する第３の転動案内部を有し、可動部材は、第２の転動部材の回転中心から、第２の方向において第４の距離の位置で第２の転動部材と接触する第４の転動案内部を有する。そして、第１の距離が第２の距離よりも大きいこと、および第３の距離が第４の距離と異なることのうち少なくとも一方の条件を満足することを特徴とする。
【００１２】
なお、上記像振れ補正装置を備えた光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１３】
転動部材を用いてベース部材に対する可動部材や案内部材の移動を案内する像振れ補正装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ装置に搭載された像振れ補正装置の分解斜視図。
【図２】上記像振れ補正装置の正面図。
【図３】上記像振れ補正装置の断面図。
【図４】上記像振れ補正装置の他の断面図。
【図５】実施例１のレンズ装置の概略構成を示す図。
【図６】上記像振れ補正装置に用いられている回転阻止板を説明する図。
【図７】上記像振れ補正装置に用いられている接触板を説明する図。
【図８】上記像振れ補正装置に用いられている地板、ボールおよび案内部材の動きを説明する図。
【図９】本発明の実施例２における転動部材と転動案内部を説明する断面図。
【図１０】本発明の実施例３における転動部材と転動案内部を説明する断面図。
【図１１】本発明の実施例４における転動部材と転動案内部を説明する断面図。
【図１２】従来の像振れ補正装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図５には、本発明の実施例１である光学機器としての撮像装置を示しており、該撮像装置は像振れ補正装置（防振装置）を搭載している。なお、本発明の実施例には、図示はしないが、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、交換レンズ、双眼鏡、望遠鏡およびフィールドスコープ等の各種光学機器が含まれる。
【００１７】
図５において、４６２は撮像装置のレンズ鏡筒部である。４６９はレンズ鏡筒部４６２内の撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子である。４０１は撮影光学系の一部を構成する光学素子としての補正レンズである。
【００１８】
矢印４６１ｐは縦振れ（ピッチ振れ）の方向であるピッチ方向を、矢印４６１ｙは横振れ（ヨー振れ）の方向であるヨー方向を示している。ピッチ方向およびヨー方向は、撮影光学系または補正レンズ４０１の光軸に直交する方向（第１の方向）であり、かつ互いに直交する２方向である。なお、以下の説明において、撮影光学系または補正レンズ４０１の光軸が延びる方向を、光軸方向（第２の方向）という。
【００１９】
４６３ｐ，４６３ｙはそれぞれ、撮像装置のピッチ振れの角変位およびヨー振れの角変位を検出するための振れセンサであり、それぞれの角変位の検出方向を矢印４６４ｐ，４６４ｙで示している。
【００２０】
４６５ｐ，４６５ｙは演算回路であり、それぞれ振れセンサ４６３ｐ，４６３ｙからの信号に基づいて像振れ補正装置４００のピッチ方向およびヨー方向での駆動目標位置を算出する。４６８ｐ，４６８ｙはそれぞれ補正レンズ４０１のピッチ方向およびヨー方向での位置を検出するシフト位置検出センサである。演算回路４６５ｐ，４６５ｙは、シフト位置検出センサ４６８ｐ，４６８ｙによるピッチ方向およびヨー方向での検出位置が駆動目標位置に近づくように、ピッチおよびヨーアクチュエータ（駆動コイル）４６７ｐ，４６７ｙへの通電を制御する。これにより、補正レンズ４０１は光軸に直交する方向に移動（シフト）し、撮像装置のピッチ振れおよびヨー振れによる撮像素子４６９上での被写体像の振れを低減する。
【００２１】
次に、図１〜図３を用いて、図５に示した像振れ補正装置４００に相当する像振れ補正装置の構成について詳しく説明する。図１には、像振れ補正装置を分解して示している。また、図２には、組み立て後の像振れ補正装置を前側（例えば、被写体側）から見て示している。図３には、組み立て後の像振れ補正装置を、光軸を含む面（図２に示すＡ−Ａ線として示す面）で切断したときの断面を示している。図１中のＰはピッチ方向を、Ｙはヨー方向を示す。
【００２２】
２はベース部材の一部を構成する地板であり、図５に示したレンズ鏡筒部４６２に固定される。地板２の中央部には光を通過させる開口部が形成され、また該開口部回り（光軸回り）の３箇所には、後に詳しく説明するボール保持開口が形成されている。
【００２３】
１は補正レンズであり、図５に示した補正レンズ４０１に相当する。４は補正レンズ１を保持する可動部材としてのシフト鏡筒４である。シフト鏡筒４は、地板２に対して、光軸に直交する面内で、すなわちピッチ方向およびヨー方向にシフト可能（移動可能）である。シフト鏡筒４の２箇所には、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータの駆動コイル１１Ｐ，１１Ｙが固定されている。
【００２４】
３は第１のヨークであり、強磁性材料により形成されている。第１のヨーク３は地板２に固定され、地板２と一体となってベース部材を構成する。第１のヨーク３は、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータのヨーク部として機能し、その２箇所には、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータの駆動マグネット１２Ｐ，１２Ｙが磁力により吸着して固定されている。また、第１のヨーク３の２箇所には、上述した２方向のうち一方の方向であるヨー方向に延びる第１の転動案内部３１が形成されている。第１の転動案内部３１は、後に詳しく説明するが、第１のボールをヨー方向に転動可能にガイドする。
【００２５】
５はボール受け板であり、ステンレス等の硬度が高く耐摩耗性に優れた材料により形成されている。ボール受け板５は、シフト鏡筒４に固定される。このボール受け板５の詳しい形状を図６に示す。
【００２６】
ボール受け板５は、ピッチ方向に延びる部分とヨー方向に延びる部分とこれらが接続される部分（接続部分）とを有する。ピッチ方向に延びる部分およびヨー方向に延びる部分には、上述した２方向のうち他方の方向であるピッチ方向に延びる２つの第４の転動案内部５１が形成されている。これら２つの第４の転動案内部５１は、後に詳しく説明するが、２つの第２のボールをピッチ方向に転動可能にガイドする。２つの第４の転動案内部５１がボール受け板５という同一部品に設けられているので、２つの第２のボールを精度良くピッチ方向にガイドすることができる。
【００２７】
ボール受け板５は、シフト鏡筒４と固定されるので、シフト鏡筒４と一体とみなすことができる。このため、シフト鏡筒４とボール受け板５によって可動部材が構成されるものと扱ってもよい。
【００２８】
６は案内部材としての回転阻止板であり、ステンレス等の硬度が高く耐摩耗性に優れた材料により形成される。回転阻止板６は、光軸方向においてボール受け板５（シフト鏡筒４）と地板２との間に配置される。回転阻止板６の詳しい形状を図７に示す。
【００２９】
回転阻止板６は、ピッチ方向に延びる部分とヨー方向に延びる部分とこれらが接続される部分（接続部分）とを有する。ピッチ方向に延びる部分および接続部分のうち地板２側の面には、ヨー方向に延びる２つの第２の転動案内部６１が形成されている。また、ピッチ方向およびヨー方向に延びる部分のうちボール受け板５側の面には、ピッチ方向に延びる２つの第３の転動案内部６２が形成されている。第２の転動案内部６１は、後に詳しく説明するが、２つの第１のボールをヨー方向に転動可能にガイドする。また、第３の転動案内部６２は、後に詳しく説明するが、２つの第２のボールをピッチ方向に転動可能にガイドする。
【００３０】
２つの第２の転動案内部６１と２つの第３の転動案内部６２とが回転阻止板６という同一部品に設けられているので、それぞれ２つの第１のボールと第２のボールを精度良くヨー方向およびピッチ方向にガイドすることができる。
【００３１】
７１，７２，７３は球面形状の接触面を有する第１の転動部材としての第１のボールである。第１のボール７１，７２，７３は、光軸方向において第１のヨーク３と回転阻止板６との間に配置されている。第１のボール７１，７３は、第１のヨーク３に形成された第１の転動案内部３１に接触するとともに、回転阻止板６に形成された第２の転動案内部６１に接触することにより、回転阻止板６の第１のヨーク３（つまりは地板２）に対する光軸方向での位置決めを行う。また、第１のボール７１，７３は、回転阻止板６の地板２に対するヨー方向の移動（シフト）に伴って第１の転動案内部３１および第２の転動案内部６１によりガイドされながらヨー方向に転動する。
【００３２】
回転防止板６は、２つの第１のボール７１，７３に案内されることにより、ピッチ方向の移動および回転方向の移動が阻止されている。残る１つの第１のボール７２は、回転防止板６の光軸方向への移動のみを阻止するように、回転防止板６の平面部に接触しながらヨー方向に転動する。
【００３３】
８１，８２，８３は球面形状の接触面を有する第２の転動部材としての第２のボールである。第２のボール８１，８２，８３は、光軸方向において回転阻止板６とボール受け板５との間に配置されている。第２のボール８１，８３は、回転阻止板６に形成された第３の転動案内部６２に接触するとともに、ボール受け板５に形成された第４の転動案内部５１に接触する。これにより、ボール受け板５（つまりはシフト鏡筒４）の回転阻止板６に対する光軸方向での位置決めを行う。また、第２のボール８１，８３は、ボール受け板５（シフト鏡筒４）の回転阻止板６に対するピッチ方向の移動（シフト）に伴って第３の転動案内部６２および第４の転動案内部５１によりガイドされながらピッチ方向に転動する。
【００３４】
ボール受け板５（シフト鏡筒４)は、２つの第２のボール８１，８３に案内されることにより、ヨー方向の移動および回転方向の移動が阻止されている。残る１つの第２のボール８２は、ボール受け板５（シフト鏡筒４）の光軸方向への移動のみを阻止するように、ボール受け板５の平面部に接触しながらピッチ方向に転動する。
【００３５】
９１，９２，９３は付勢部材としての付勢ばねである。付勢ばね９１，９２，９３は、それぞれの一端が地板２に固定され、他端がシフト鏡筒４に固定されることで、光軸方向におけるシフト鏡筒４から地板２に向かう付勢力を発生させる。これにより、シフト鏡筒４、ボール受け板５、第２のボール８１，８２，８３、回転阻止板６および第１のボール７１，７２，７３を、第１のヨーク３および地板２に向けて押圧し、これらの間のガタを除去する。
【００３６】
なお、付勢ばね等の弾性部材を用いる以外にも、静電力や磁力を利用してシフト鏡筒４を地板２に向けて付勢してもよい。
【００３７】
１０は第２のヨークであり、強磁性材料により形成されている。第２のヨーク１０は、シフト鏡筒４に対して地板２とは反対側に配置されて地板２に固定される。第２のヨーク１０は、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータのヨーク部として機能し、その２箇所には、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータの駆動マグネット１３Ｐ，１３Ｙが磁力により吸着して固定されている。
【００３８】
図５において説明したように、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータの駆動コイル１１Ｐ，１１Ｙに通電することで、駆動マグネット１２Ｐ，１３Ｐおよび１２Ｙ，１３Ｙが発生させている磁界により駆動コイル１１Ｐ，１１Ｙにローレンツ力が作用する。そして、該ローレンツ力が推力となって駆動コイル１１Ｐ，１１Ｙとともにシフト鏡筒４がピッチ方向およびヨー方向にシフト駆動される。駆動コイル１１Ｐ，１１Ｙへの通電方向を切り換えることで、シフト鏡筒４のシフト駆動方向を逆転させることができる。
【００３９】
次に図４を用いて、第１のボール７１，７２，７３および第２のボール８１，８２，８３を用いた上記各部材の支持構造について説明する。図４には、像振れ補正装置を第１のボール７１および第２のボール８１を通る面（図２中にＢ−Ｂ線で示す）で切断したときの断面を示している。まず、地板２に固定された第１のヨーク３と回転阻止板６との関係について説明する。
【００４０】
第１のヨーク３に設けられた第１の転動案内部３１は、それが延びる方向（ヨー方向）に対して直交する断面がＶ字形状であるＶ溝として形成されている。これにより、第１のボール７１は、該Ｖ溝の２つの内面と２点で接触しながら第１のヨーク３に対してヨー方向に転動することができる。また、第１のボール７１の第１のヨーク３に対するピッチ方向への移動（転動および滑り）は阻止される。
【００４１】
回転阻止板６に設けられた第２の転動案内部６１は、それが延びるヨー方向に対して直交する断面がＶ字形状であるＶ溝として形成されている。これにより、第１のボール７１は、該Ｖ溝の２つの内面と２点で接触しながら回転阻止板６に対してヨー方向に転動することができる。また、第１のボール７１の回転阻止板６に対するピッチ方向への移動は阻止される。
【００４２】
第１および第２の転動案内部３１，６１はそれぞれ第１のヨーク３と回転阻止板６に２つずつ設けられている。このため、回転阻止板６は、第１のヨーク３（地板２）に対してヨー方向へのシフトのみが可能に支持され、そのピッチ方向へのシフトおよび光軸回りでの回転は阻止される。
【００４３】
次に、回転阻止板６とシフト鏡筒４に固定されたボール受け板５との関係について説明する。
【００４４】
回転阻止板６に設けられた第３の転動案内部６２は、それが延びる方向（ピッチ方向）に対して直交する断面がＶ字形状であるＶ溝として形成されている。これにより、第２のボール８１は、該Ｖ溝の２つの内面と２点で接触しながら回転阻止板６に対してピッチ方向に転動することができる。また、第２のボール８１の回転阻止板６に対するヨー方向への移動は阻止される。
【００４５】
ボール受け板５に設けられた第４の転動案内部５１は、それが延びるピッチ方向に対して直交する断面がＶ字形状であるＶ溝として形成されている。これにより、第２のボール８１は、該Ｖ溝の２つの内面と２点で接触しながらボール受け板５に対してピッチ方向に転動することができる。また、第２のボール８１のボール受け板５に対するピッチ方向への移動は阻止される。
【００４６】
第３および第４の転動案内部６２，５１はそれぞれ回転阻止板６とボール受け板５に２つずつ設けられている。このため、ボール受け板５（シフト鏡筒４）は、回転阻止板６に対してピッチ方向へのシフトのみが可能に支持され、そのヨー方向へのシフトおよび光軸回りでの回転は阻止される。
【００４７】
このように回転阻止板６が地板２（第１のヨーク３）に対してヨー方向にシフト可能に支持され、シフト鏡筒４（ボール受け板５）が回転阻止板６に対してピッチ方向にシフト可能に支持される。これにより、シフト鏡筒４を地板２に対してヨー方向およびピッチ方向にシフト可能に支持することができる。
【００４８】
次に、第２の転動案内部６１（つまりは回転阻止板６）および第４の転動案内部５１（つまりはボール受け板５）のうち少なくとも一方を小型化する方法について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は、第１の転動案内部３１を有する第１のヨーク３と、第１のボール７１と、第２の転動案内部６１を有する回転阻止板６を、第１のボール７１の転動方向（ヨー方向）に直交する面で切断したときの断面を示す。
【００４９】
なお、回転阻止板６に対してはボール受け板５も同様の関係にある。このため、同図は、括弧書きにて示すように、第３の転動案内部６２を有する回転阻止板６と、第２のボール８１と、第４の転動案内部５１を有するボール受け板５を、第２のボール８１の転動方向（ピッチ方向）に直交する面で切断したときの断面も示している。このことは、図８（ｂ）についても同じである。
【００５０】
図８（ａ）に示すように、Ｖ溝として形成された第１の転動案内部３１は、第１のボール７１と２点で接触する２つの面により構成される。この２つの面のなす角をθ１とする。また、同様にＶ溝として形成された第２の転動案内部６１は、第１のボール７１と２点で接触する２つの面により構成される。この２つの面のなす角をθ２とする。
【００５１】
図８（ａ）に示すように、第１のボール７１の回転中心Ｏから第１の転動案内部３１の接触点（接触位置）までの光軸方向での距離（第１の距離）ｒ１は、第１のボール７１の半径をＲとすると、
Ｒｃｏｓ（θ１／２）
となる。
【００５２】
また、第１のボールの回転中心Ｏから第２の転動案内部６１の接触点（接触位置）までの光軸方向での距離（第２の距離）ｒ２は、
Ｒｃｏｓ（θ２／２）
となる。
【００５３】
本実施例では、θ１をθ２よりも小さく設定している。このため、距離ｒ１は距離ｒ２よりも大きい。
【００５４】
図８（ｂ）には、第１のヨーク３に対する第１のボール７１および回転阻止板６の動きを示す。第１のボール７１と第１のヨーク３（第１の転動案内部３１）は、第１のボール７１の回転中心Ｏから光軸方向において距離ｒ１の位置にて接触しているので、第１のボール７１は、１回転だけ転動すると、第１のヨーク３に対して２πｒ１だけ移動する。また、第１のボール７１と回転阻止板６（第２の転動案内部６１）は、第１のボール７１の回転中心Ｏから光軸方向において距離ｒ２の位置にて接触しているので、第１のボール７１は、１回転だけ転動すると、回転阻止板６に対して２πｒ２だけ移動する。
【００５５】
第１のボール７１は第１のヨーク３および回転阻止板６に対して滑ることなく転動するため、第１のボール７１の１回転の転動により、回転阻止板６は第１のヨーク３（地板２）に対して、２π（ｒ１＋ｒ２）だけシフトする。
【００５６】
回転阻止板６に必要なシフト量をＳとするとき、第１のボール７１は第１のヨーク３に対してＳ×ｒ１／（ｒ１＋ｒ２）だけ移動し、回転阻止板６に対してＳ×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）だけ移動する。したがって、第１の転動案内部３１は、最低でもＳ×ｒ１／（ｒ１＋ｒ２）の長さが必要であり、第２の転動案内部６１は、最低でもＳ×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）の長さが必要である。
【００５７】
従来のように第１のボールの回転中心から、第１の転動案内部での該第１のボールとの接触点までの距離ｒ１と第２の転動案内部での接触点までの距離ｒ２とを同じ（ｒ１＝ｒ２）にした場合は、第１および第２の転動案内部に互いに同じ長さが必要になる。すなわち、第１のヨークにも回転阻止板にも第１および第２の転動案内部の長さとして最低でも０．５Ｓだけ必要になる。
【００５８】
これに対し、本実施例では、ｒ１＞ｒ２の条件を満足することで、第１の転動案内部３１に必要な長さは０．５Ｓよりも大きくなり、第２の転動案内部６１に必要な長さは０．５Ｓよりも小さくなる。
【００５９】
例えば、θ１を１２０°とし、θ２を６０°とした場合、第１の転動案内部３１に必要な長さは０．６５Ｓとなり、第２の転動案内部６１に必要な長さは０．３５Ｓとなる。この結果、第２の転動案内部６１を従来の場合に比べて、０．１５Ｓだけ短くすることができる。回転阻止板６の大きさは第２の転動案内部６１の大きさに依存している。つまり、回転阻止板６を安定的に保持する目的から第２の転動案内部６１をどこに配置するかが決まり、そこに配置した第２の転動案内部６１に対して十分な強度を確保できる肉厚を加えたものが第２の転動案内部６１の大きさとなる。このことを、図７に示す。
【００６０】
図７において、回転阻止板６のシフト方向における長さ（ここでは２つの第２の転動案内部６１を含む部分の長さ）Ｌｍは、Ｌ１とＬ２とＬ３の長さによって決まる。このうち、Ｌ１は回転阻止板６をバランス良く支持するために必要な長さとして決まっている。また、Ｌ３は、第２の転動案内部６１に十分な強度を持たせるために必要な幅として決まっている。さらに、Ｌ２は最低でも第１のボール７１が第２の転動案内部６１に対して転動する距離として必要な長さであり、実際には端部の影響を避けるために若干の余裕を持たせている。
【００６１】
本実施例によれば、Ｌ２を小さくすることができる。これにより、回転阻止板６のシフト方向であるヨー方向における長さＬｍを小さくすることができる。
【００６２】
そして、地板２に対してシフトする回転阻止板６のシフト方向での長さを短くしたことで、像振れ補正装置全体の小型化が可能となる。
【００６３】
図８（ｂ）に示すように、回転阻止板６のシフト方向の長さをＬｍとすると、シフトする回転阻止板６が存在し得る領域であるシフト領域の長さは、長さＬｍにシフト量Ｓを加えたＬｍ＋Ｓとなる。このシフト領域には他の部品を配置することができず、Ｌｍ＋Ｓが長いほど装置の大型化につながる。ここにいう他の部品とは、地板２に固定する部品や、ピッチ／ヨーアクチュエータ、補正レンズ位置センサおよび像振れ補正装置に隣接配置されることが覆い絞りの駆動機構等である。
【００６４】
したがって、本実施例のように長さＬｍを短くすることで、シフト領域Ｌｍ＋Ｓも短くなり、装置全体を小型化することができる。
【００６５】
一方、本実施例では、第１の転動案内部３１の長さは従来よりも長くなっている。しかし、第１のヨーク３は固定された部材であり、移動しないため、装置全体の大型化につながりにくい。また、本実施例では、第１のヨーク３をピッチ／ヨーアクチュエータのヨークとして使用しており、その条件で大きさが決まっているので、第１の転動案内部３１が長くなっても第１のヨーク３の大型化には直接つながらない。
【００６６】
また、先にも述べたように、このような第１のヨーク３と回転阻止板６との関係は、回転阻止板６とボール受け板５にも適用できる。すなわち、回転阻止板６における第３の転動案内部６２のＶ溝のなす角を、ボール受け板５における第４の転動案内部５１のＶ溝のなす角よりも大きくする。言い換えれば、第２のボールの回転中心から、第３の転動案内部６２での該第２のボールとの接触点までの距離（第３の距離）ｒ３を、第４の転動案内部５１での接触点までの距離（第４の距離）ｒ４よりも大きく（ｒ３＞ｒ４の条件を満足するように）する。これにより、第４の転動案内部５１のピッチ方向での長さを短くすることができ、ボール受け板５をそのシフト方向であるピッチ方向にて小型化することができる。したがって、ボール受け板５のシフト領域を小さくして、装置全体の小型化を図ることができる。
【００６７】
また、設計条件によっては、ボール受け板５のシフト領域を大きくしつつも回転阻止板６を小型化したいことがある。例えば、ボール受け板５に対しては光軸方向にて干渉を避けられているが、回転阻止板６に対しては光軸に直交する方向に逃げを設ける必要がある他の部品が存在するような場合である。
【００６８】
このような場合は、回転阻止板６に設ける第３の転動案内部６２のＶ溝のなす角を、ボール受け板５における第４の転動案内部５１のＶ溝のなす角よりも小さくする。言い換えれば、第２のボールの回転中心から、第３の転動案内部６２での該第２のボールとの接触点までの距離ｒ３を、第４の転動案内部５１での接触点までの距離ｒ４よりも小さく（ｒ３＜ｒ４の条件を満足するように）する。これにより、回転阻止板６の第３の転動案内部６２の長さを短くすることができ、回転阻止板６と他の部品との干渉を避けることができるとともに、装置全体の小型化を図ることができる。
【００６９】
本実施例では、距離ｒ１が距離ｒ２より大きい（ｒ１＞ｒ２）こと、および距離ｒ３が距離ｒ４と異なる（ｒ３＞ｒ４またはｒ３＜ｒ４）ことの両方の条件を満足する場合について説明した。しかし、必ずしも両方の条件を満足する必要はなく、少なくとも一方の条件を満足すればよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【実施例２】
【００７０】
次に、本発明の実施例２の像振れ補正装置について説明する。実施例１と同様の機能を有する部材には、実施例１と同名称を付して詳しい説明は省略する。実施例１では、転動部材としてボールを用いたが、本実施例では、図９（ａ），（ｂ）に示すようにボールとは異なる回転体を用いる。図９（ａ）には、第１の転動案内部１３１を有する第１のヨーク１３と、第２の転動案内部１６１を有する回転阻止板１６と、回転体１７１とを分解して示している。図９（ｂ）は、これらを回転体１７１の転動方向であるヨー方向に直交する面で切断したときの断面を示している。
【００７１】
回転体１７１は、２つの円錐面の底面同士を貼り合わせてできる形状の接触面を有し、該２つの円錐面の頂点同士を結んだ軸を回転中心として転動する。
【００７２】
第１の転動案内部１３１および第２の転動案内部１６１はそれぞれ、ヨー方向に延びる２本の円柱形状を有する軸部材によって形成されている。これら２つの軸部材の円筒面が回転体１７１の接触面（２つの円錐面）と２点で接触する。
【００７３】
第２の転動案内部１６１を構成する２本の軸部材の間隔は、第１の転動案内部１３１を構成する２本の軸部材の間隔よりも大きく設定されている。これにより、実施例１と同様に、ｒ１＞ｒ２の関係が得られ、回転阻止板１６および装置全体の小型化を図ることができる。また、同様の構成を、回転阻止板１６に設けられる第３の転動案内部と回転体受け板（実施例１のボール受け板５に相当する）に設けられる第４の転動案内部に適用することで、ｒ３＞ｒ４またはｒ３＜ｒ４の関係が得られる。これにより、回転体受け板および装置全体の小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００７４】
次に、本発明の実施例３の像振れ補正装置について説明する。実施例１と同様の機能を有する部材には、実施例１と同名称を付して詳しい説明は省略する。本実施例でも、図１０（ａ），（ｂ）に示すようにボールとは異なる回転体を用いる。図１０（ａ）には、第１の転動案内部２３１を有する第１のヨーク２３と、第２の転動案内部２６１を有する回転阻止板２６と、回転体２７１とを分解して示している。図１０（ｂ）は、これらを回転体２７１の転動方向であるヨー方向に直交する面で切断したときの断面を示している。
【００７５】
回転体２７１は、２つの円錐面の頂点同士を向かい合わせてできる形状の接触面を有し、該２つの円錐面の頂点同士を結んだ軸を回転中心として転動する。
【００７６】
第１の転動案内部２３１および第２の転動案内部２６１はそれぞれ、ヨー方向に延びる１本の円柱形状を有する軸部材によって形成されている。これら軸部材の円筒面が回転体２７１の接触面（２つの円錐面）と２点で接触する。
【００７７】
第２の転動案内部２６１を構成する軸部材の径は、第１の転動案内部２３１を構成する軸部材の径よりも小さく設定されている。これにより、実施例１と同様に、ｒ１＞ｒ２の関係が得られ、回転阻止板２６および装置全体の小型化を図ることができる。また、同様の構成を、回転阻止板２６に設けられる第３の転動案内部と回転体受け板（実施例１のボール受け板５に相当する）に設けられる第４の転動案内部に適用することで、ｒ３＞ｒ４またはｒ３＜ｒ４の関係が得られる。これにより、回転体受け板および装置全体の小型化を図ることができる。
【実施例４】
【００７８】
次に、本発明の実施例４の像振れ補正装置について説明する。実施例１と同様の機能を有する部材には、実施例１と同名称を付して詳しい説明は省略する。本実施例でも、図１１に示すようにボールとは異なる回転体を用いる。図１１には、第１の転動案内部３３１を有する第１のヨーク３３と、第２の転動案内部３６１を有する回転阻止板３６と、回転体３７１とを、回転体３７１の転動方向であるヨー方向に直交する面で切断したときの断面を示している。
【００７９】
回転体３７１は、互いに径が異なる２つの円筒面を同軸に設けてできる形状の接触面を有し、該２つの円筒面（以下、大径円筒面および小径円筒面という）の中心軸を回転中心として転動する。なお、本実施例では、大径円筒面を挟んで２つの小径円筒面が設けられているが、このような場合でも、互いに異なる径としては２つであるので、２つの円筒面として扱う。
【００８０】
第１の転動案内部３３１は、ヨー方向に延びる１本の平溝（底面が平面の溝）として形成されている。平溝の幅は、大径円筒面の幅よりわずかに大きく設定されている。この第１の転動案内部（平溝）３３１に対して、回転体３７１のうち大径円筒面が１本の線で接触し、該平溝の両側面により回転体３７１のピッチ方向への移動が阻止される。また、第２の転動案内部３６１はヨー方向に延び、第１の転動案内部３３１と同じ幅の平溝を間に挟んだ２本の平突起（突出端面が平面である突起）として形成されている。この第２の転動案内部３６１に対して、回転体３７１のうち小径円筒面が２本の線で接触する。また、２本の平突起の間の平溝の両側面により回転体３７１のピッチ方向への移動が阻止される。
【００８１】
本実施例では、回転体３７１に半径ｒ１の大径円筒面と半径ｒ２の小径円筒面とを設けることで、実施例１と同様に、ｒ１＞ｒ２の関係が得られ、回転阻止板３６および装置全体の小型化を図ることができる。また、同様の構成を、回転阻止板３６に設けられる第３の転動案内部と回転体受け板（実施例１のボール受け板５に相当する）に設けられる第４の転動案内部に適用することで、ｒ３＞ｒ４またはｒ３＜ｒ４の関係が得られる。これにより、回転体受け板および装置全体の小型化を図ることができる。
【００８２】
本実施例では、回転体３７１を各転動案内部にて線接触により支持できるため、各転動案内部に作用する圧力を小さくすることができる。これにより、転動案内部に対する耐摩耗性の要求が緩くなり、樹脂製の部材に転動案内部を設けることも可能となる。このため、回転体受け板を削除して樹脂製のシフト鏡筒に転動案内部を設ける等、部品点数の削減を図ることも可能である。
【００８３】
なお、上記各実施例では、像振れ補正のために光学素子である補正レンズをシフトさせる場合について説明したが、光学像を光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子をその受光面に平行な方向にシフトさせるようにしてもよい。
【００８４】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
小型の像振れ補正装置およびこれを搭載した光学機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  補正レンズ
２  地板
３１  第１の転動案内部
４  シフト鏡筒
５  ボール受け板
５１  第４の転動案内部
６  回転阻止板
６１  第２の転動案内部
６２  第３の転動案内部
７１，７２，７３  第１のボール
８１，８２，８３  第２のボール
【図１】
2013003332.tif 000003
【図２】
2013003332.tif 000004
【図３】
2013003332.tif 000005
【図４】
2013003332.tif 000006
【図５】
2013003332.tif 000007
【図６】
2013003332.tif 000008
【図７】
2013003332.tif 000009
【図８】
2013003332.tif 000010
【図９】
2013003332.tif 000011
【図１０】
2013003332.tif 000012
【図１１】
2013003332.tif 000013
【図１２】
2013003332.tif 000014