(57)【要約】【課題】小型で消費電力が小さく、信頼性が高い像振れ補正装置を提供する。【解決手段】像振れ補正装置１００は、ベース部材１０１と、光学素子１３（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Ｘ，Ｙに移動可能な可動部材１０２と、第１の方向に直交する第２の方向Ｚにおいて可動部材のベース部材に対する位置決めを行う少なくとも３つの支持部材１１１ａ〜１１１ｃと、ベース部材および可動部材のうち一方の部材に設けられた複数の磁石部材１１７ａ〜１１７ｃと、ベース部材および可動部材のうち他方の部材に設けられ、磁石部材との間に第２の方向における磁気吸引力を作用させる磁性部材１０７とを有する。第２の方向から見たときに、複数の磁石部材と磁性部材との間の磁気吸引力の合力の作用位置が、少なくとも３つの支持部を結んだ多角形Ｔの内側にある。【選択図】図５
2013003552.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可動部材の前記ベース部材に対する位置決めを行う少なくとも３つの支持部材と、
前記ベース部材および前記可動部材のうち一方の部材に設けられた複数の磁石部材と、
前記ベース部材および前記可動部材のうち他方の部材に設けられ、前記磁石部材との間に前記第２の方向における磁気吸引力を作用させる磁性部材とを有し、
前記第２の方向から見たときに、前記複数の磁石部材と前記磁性部材との間の前記磁気吸引力の合力の作用位置が、前記少なくとも３つの支持部を結んだ多角形の内側にあることを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
前記第２の方向から見たときに、前記可動部材が前記ベース部材に対して前記第１の方向に移動していない基準位置に位置する状態における前記合力の作用位置が、前記多角形の重心に位置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】
前記第２の方向から見たときに、前記複数の磁石部材の中心が、前記多角形の内側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
【請求項４】
前記可動部材の前記第１の方向での移動可能範囲のすべてにおいて、前記磁石部材の少なくとも一部が前記磁性部材と前記第２の方向において対向することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記ベース部材と前記可動部材との間に配置されたボールであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項６】
前記可動部材を前記第１の方向に移動させる電磁アクチュエータを有し、
該電磁アクチュエータは、前記磁性部材を磁路の一部を形成するヨークとして用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
【請求項７】
請求項１から６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防振レンズ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】
特許文献１には、補正レンズを保持して光軸に直交する方向にシフトするシフト部材をばねの付勢力によってベース部材に押し付け、シフト部材を光軸方向にて支持して該シフト部材の光軸方向での位置決めを行う像振れ補正装置が開示されている。この装置では、シフト部材とベース部材との間に転動可能なボールが配置されている。そして、上記ばねの付勢力によってシフト部材とベース部材との間にボールを挟み込むことで、シフト部材の光軸方向での位置決めを行いつつ、アクチュエータによるシフト部材のスムーズな（低駆動負荷での）シフトを可能としている。
【０００４】
また、特許文献２には、シフト部材にヨークを保持させる一方、ベース部材にアクチュエータの駆動用磁石を保持させ、該駆動用磁石とヨークとの間の磁気的吸引作用によってシフト部材をベース部材に押し付ける像振れ補正装置が開示されている。この特許文献２にて開示された像振れ補正装置でも、シフト部材とベース部材との間にはボールが３つ配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１９４６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６３８２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にて開示された装置では、シフト部材をシフトさせたときにばねに該シフト部材をシフト中心に戻そうとする力（分力）が発生するため、そのばね力によってアクチュエータによるシフト部材の駆動負荷が大きくなる。これにより、アクチュエータの大型化や消費電力の増加を招く。また、上記分力を小さくするためにばねの長さを長くすると、装置が大型化するおそれがある。
【０００７】
一方、特許文献２にて開示された装置では、２つのアクチュエータに設けられた２つの駆動用磁石による強力な吸引力の合力が、３つのボールの配置中心に対して偏って（３つのボールを結んだ三角形よりも外側の位置に）作用する。このため、３つのボールのうち特定のボールとその受け面との間にのみに大きな圧力が発生して、耐久性が低下したり駆動負荷が増加したりする。また、外部からの衝撃によってベース部材に対してシフト部材が傾くことで駆動用磁石とヨークが吸着し、駆動ができなくなるおそれもある。
【０００８】
本発明は、小型で消費電力が小さく、信頼性が高い像振れ補正装置を提供する。
【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の方向において可動部材のベース部材に対する位置決めを行う少なくとも３つの支持部材と、ベース部材および可動部材のうち一方の部材に設けられた複数の磁石部材と、ベース部材および可動部材のうち他方の部材に設けられ、磁石部材との間に第２の方向における磁気吸引力を作用させる磁性部材とを有する。そして、第２の方向から見たときに、複数の磁石部材と磁性部材との間の磁気吸引力の合力の作用位置が、少なくとも３つの支持部を結んだ多角形の内側にあることを特徴とする。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、磁気吸引力の合力の作用位置を適切に設定することにより、小型で消費電力が小さく、信頼性が高い像振れ補正装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ装置の構成を示す図。
【図２】実施例１のレンズ装置に搭載された像振れ補正装置の前側から見た分解斜視図。
【図３】上記像振れ補正装置の後側から見た分解斜視図。
【図４】上記像振れ補正装置の正面図および断面図。
【図５】上記像振れ補正装置の側面図および断面図。
【図６】上記像振れ補正装置における付勢マグネットの磁気吸引力を説明する図。
【図７】上記像振れ補正装置におけるシフト鏡筒のシフト量と磁気吸引力との関係を示すグラフ図。
【図８】本発明の実施例２の像振れ補正装置の断面図。
【図９】実施例２の像振れ補正装置における付勢マグネットの磁気吸引力を説明する図。
【図１０】ギャップと磁気吸引力との関係を示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１には、本発明の実施例１である光学機器としてのレンズ装置を示しており、該レンズ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。
【００１５】
図１において、１０はレンズ装置である。１１，１２は振れ検出センサであり、手振れ等によるレンズ装置１０の振れを検出して該振れに応じた信号（振れ信号）を出力する。振れ検出センサ１１は縦振れ（ピッチ振れ）を検出し、振れ検出センサ１２は横振れ（ヨー振れ）を検出する。振れ検出センサ１１，１２としては、例えば角速度センサが用いられる。
【００１６】
１００は像振れ補正装置である。１３は補正レンズ（光学素子）であり、光軸に直交する方向に移動（シフト）することで、光軸をそれに直交する方向に変位させる。補正レンズ１３は、後述するシフト鏡筒によって保持されている。
【００１７】
１４，１５は位置センサであり、補正レンズ１３（シフト鏡筒）の位置を検出して位置検出信号を出力する。位置センサ１４は、ヨー方向における補正レンズ１３の位置を検出し、位置センサ１５はピッチ方向における補正レンズ１３の位置を検出する。また、位置センサ１４，１５としては、補正レンズ１３の駆動負荷を低減するために非接触タイプのセンサを用いることが望ましい。本実施例では、補正レンズ１３（シフト鏡筒）に固定された赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）と、該ＩＲＥＤから射出された赤外光を検出する半導体位置検出素子（ＰＳＤ）とにより構成される光学式センサを用いている。位置センサ１４，１５としては、他に、マグネットの磁束の変化により位置を検出する磁気式センサ、静電容量の変化により位置を検出するセンサおよび電気抵抗の変化により位置を検出するセンサ等を用いてもよい。
【００１８】
１６は振れ補正回路であり、振れ検出センサ１１，１２からの振れ信号と位置センサ１４，１５からの位置検出信号とに基づいて補正レンズ１３の位置を制御する。具体的には、各振れ検出センサからの振れ信号（角速度信号）を積分してレンズ装置１０の振れ変位を求め、各位置センサからの位置検出信号により検出される補正レンズ１３の位置が該振れ変位に対応する目標位置に向かうように補正レンズ１３の位置を制御する。これにより、レンズ装置１０の振れに起因する像振れが低減（補正）される。
【００１９】
なお、本実施例では、位置センサ１４，１５を用いて補正レンズ１３の位置を閉ループ制御する場合について説明したが、位置センサを用いずに補正レンズ１３の位置を開ループ制御してもよい。
【００２０】
図２には、像振れ補正装置１００を前側（例えば、被写体側）から見て分解して示している。また、図３には、像振れ補正装置１００を後側（例えば、像側）から見て分解して示している。また、図４（ａ），（ｂ）には、像振れ補正装置１００を図４（ｃ）に示す光軸に沿った面（図にはＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線で示す）で切断したときの断面を示している。さらに、図５（ａ）には、像振れ補正装置１００を図５（ｂ）に示す光軸に直交する面（図にはＣ−Ｃ線で示す）で切断したときの断面を示している。
【００２１】
各図中のＸ方向とＹ方向はいずれも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方向である。Ｘ方向は、振れ検出センサ１２が検出するヨー振れの方向と対応しており、以下、ヨー方向ともいう。また、Ｙ方向は、振れ検出センサ１１が検出するピッチ振れの方向と対応しており、以下、ピッチ方向ともいう。また、各図において、補正レンズ１３を保持したシフト鏡筒１０２は、補正レンズ１３の光軸が撮影光学系の光軸と一致する基準位置に位置している。補正レンズ１３の光軸および撮影光学系の光軸が延びる方向は第２の方向に相当し、以下の説明では光軸方向という。
【００２２】
１０１は樹脂製の地板であり、図１に示したレンズ装置１０に固定される。地板１０１は、光軸方向に突出した円筒状の突起部１０１ａと、ガイドバー摺動部１０１ｂ，１０１ｃとを有する。なお、地板１０１とこれに固定される部材を含む部分を、像振れ補正装置１００の固定部（またはベース部）ともいう。また、地板１０１は、「ベース部材および可動部材のうち他方の部材」に相当する。
【００２３】
１０２はシフト鏡筒であり、補正レンズ１３を保持し、地板１０１に対して光軸に直交する面内で、つまりはヨー方向およびピッチ方向にシフト可能（移動可能）である。シフト鏡筒１０２は、サブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃと、円形の開口部１０２ｄと、ガイドバー摺動部１０１ｅ，１０１ｆと、ピッチスリット１０２ｇと、ヨースリット１０２ｈとを有する。なお、シフト鏡筒１０２、補正レンズ１３およびこれらと一体的に地板１０１に対してシフトする部分を、像振れ補正装置１００の可動部ともいう。また、シフト鏡筒１０２は、「ベース部材および可動部材のうち一方の部材」に相当する。
【００２４】
図５を用いて、シフト鏡筒１０２のシフト可能範囲（移動可能範囲）について説明する。図５（ｃ）には、図５（ａ）の点線部分Ｃを拡大して示している。Ｒ１は突起部１０１ａの外周の半径を示し、Ｒ２は開口部１０２ｄの内周の半径を示す。
【００２５】
地板１０１の突起部１０１ａの外周とシフト鏡筒１０２の開口部１０２ｄの内周は、光軸に直交する方向に所定のクリアランスを持つように構成されている。すなわち、Ｒ２はＲ１より大きい。また、突起部１０１ａの外周の中心と開口部１０２ｄの内周の中心は一致している。このとき、シフト鏡筒１０２が光軸に直交する面内を基準位置から距離（Ｒ２−Ｒ１）だけ移動したときに、突起部１０１ａの外周と開口部１０２ｄの内周が当接し、シフト鏡筒１０２のシフト可能範囲が制限される。突起部１０１ａの外周と開口部１０２ｄの内周はそれぞれ円形であるので、シフト鏡筒１０２の光軸に直交する面内でのシフト可能範囲は半径（Ｒ２−Ｒ１）の円となる。
【００２６】
なお、本実施例ではシフト鏡筒１０２のシフト可能範囲を円形としているが、長方形等、他の形状を有する範囲としてもよい。また、突起部１０１ａの外周の中心と開口部１０２ｄの内周の中心は一致していなくても構わない。また、本実施例では、シフト鏡筒１０２のシフト可能範囲を突起部１０１ａの外周の中心と開口部１０２ｄの内周が当接することで制限しているが、制御上でシフト可能範囲を制限する等、他の方法で制限してもよい。
【００２７】
１０３はヨー駆動コイル、１０４はピッチ駆動コイルであり、それぞれシフト鏡筒１０２に固定されている。
【００２８】
１０５ａ〜１０５ｄ，１０６ａ〜１０６ｄはネオジウムマグネット等の磁石材料により形成された駆動マグネットである。以下の説明において、駆動マグネット１０５ａ〜１０５ｄを第１の駆動マグネット群１０５ともいい、駆動マグネット１０６ａ〜１０６ｄを第２の駆動マグネット群１０６ともいう。
【００２９】
１０７は磁性材料により形成された磁性部材としての第１のヨークであり、地板１０１に固定されている。この第１のヨーク１０７には、第１の駆動マグネット群１０５が磁気的な吸着により固定されている。第１のヨーク１０７は、光軸に直交する平面として形成されたボール転動部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃと、同様に光軸に直交する平面として形成されたマグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとを有する。
【００３０】
１０８は磁性材料により形成された第２のヨークであり、シフト鏡筒１０２よりも前側において該シフト鏡筒１０２に対して所定のギャップをあけて配置され、ビスにより地板１０１に固定される。第２のヨーク１０８には、第２の駆動マグネット群１０６が磁気的な吸着により固定されている。なお、第１のヨーク１０７や第２のヨーク１０８には、例えば、ＳＵＹ等の純鉄や磁性ＳＵＳ等のいわゆる軟磁性材料を用いることができる。
【００３１】
図４（ａ）を用いてシフト鏡筒１０２のシフト駆動原理について説明する。駆動マグネット１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄは光軸方向においてＮ極とＳ極に着磁されており、第１のヨーク１０７および第２のヨーク１０８を通る磁路を形成している。ピッチ駆動コイル１０４の一方の面は、光軸方向に所定のギャップを有して駆動マグネット１０５ｃ，１０５ｄに対向するように配置されている。また、ピッチ駆動コイル１０４の他方の面は、光軸方向に所定のギャップを有して駆動マグネット１０６ｃ，１０６ｄに対向するように配置されている。
【００３２】
ピッチ駆動コイル１０４に通電すると、駆動マグネット１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄが発生させている磁界によりピッチ駆動コイル１０４にＹ方向の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ピッチ駆動コイル１０４とともにシフト鏡筒１０２がＹ方向にシフト駆動される。ピッチ駆動コイル１０４への通電方向を切り換えることで、シフト鏡筒１０２のシフト駆動方向を逆転させることができる。図１に示した振れ補正回路１５は、ピッチ駆動コイル１０４への通電を制御することにより、シフト鏡筒１０２と一体に固定された補正レンズ１３をＹ方向にシフトさせる。Ｘ方向の駆動についても同様であり、ヨー駆動コイル１０３に通電することで、駆動マグネット１０５ａ，１０５ｂ，１０６ａ，１０６ｂが発生させている磁界によりヨー駆動コイル１０３にＸ方向の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ヨー駆動コイル１０３とともにシフト鏡筒１０２がＸ方向にシフト駆動される。
【００３３】
ピッチ駆動コイル１０４、駆動マグネット１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄ、第１のヨーク１０７および第２のヨーク１０８によりピッチ電磁アクチュエータが構成される。また、ヨー駆動コイル１０３、駆動マグネット１０５ａ，１０５ｂ，１０６ａ，１０６ｂ、第１のヨーク１０７および第２のヨーク１０８によりヨー電磁アクチュエータが構成される。第１のヨーク１０７は、これら電磁アクチュエータにおいて磁路の一部を形成するヨークであるとともに、後述する付勢マグネットとの間に磁気吸引力を発生させてシフト鏡筒１０２を地板１０１に向けて付勢する機能も有する。
【００３４】
本実施例では、駆動コイル１０３，１０４をシフト鏡筒１０２（すなわち可動側）に固定し、駆動マグネット１０５ａ〜１０５ｄ，１０６ａ〜１０６ｄを地板１０１（すなわち固定側）に固定することで、いわゆるムービングコイル型アクチュエータを構成している。しかし、駆動コイルを固定側に固定し、駆動マグネットを可動側に固定した、いわゆるムービングマグネット型アクチュエータを採用してもよい。
【００３５】
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃは円盤形状を有するサブプレートであり、その表面が光軸に直交する面となるようにシフト鏡筒１０２に形成されたサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに挿入されて固定される。
【００３６】
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは非磁性材料により形成された支持部材としての３つのボールである。なお、ボール（つまりは支持部材）は少なくとも３つあればよく、４つ以上であっても構わない。３つのボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、シフト鏡筒１０２と地板１０１との間であって光軸回りの３箇所にピッチ方向およびヨー方向に転動可能に配置されている。これらボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、光軸方向において地板１０１に対してシフト鏡筒１０２を支持している。言い換えれば、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、地板１０１に対してシフト鏡筒１０２をピッチ方向およびヨー方向にガイドしながら、地板１０１に対するシフト鏡筒１０２の光軸方向での位置決めを行う。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、ボール１１１ａは、第１のヨーク１０７のボール転動部１０７ａとサブプレート１０９ａとの間に配置される。同様に、ボール１１１ｂは、ボール転動部１０７ｂとサブプレート１０９ｂとの間に、ボール１１１ｃはボール転動部１０７ｃとサブプレート１０９ｃとの間それぞれ配置される。各ボールは各ボール転動部と各サブプレートのそれぞれに１点で接触し、シフト鏡筒１０２のシフトに伴って各ボール転動部と各サブプレートに対して滑らずに転動する。これにより、シフト鏡筒１０２は、ヨー方向およびピッチ方向に低負荷でシフトすることが可能になる。
【００３８】
シフト鏡筒１０２におけるサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内周面は、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの光軸に直交する面内での転動範囲を制限している。シフト鏡筒１０２が基準位置に位置しているときに、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃがサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの中心に位置しているとする。この際、シフト鏡筒１０２がシフト可能範囲のどこにシフトしてもボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃがサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内周面に当接しないようにサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内径が設定される。また、シフト鏡筒１０２が基準位置に位置しているときに、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃがサブプレート固定部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの端で内周に当接しているとする。この際、シフト鏡筒１０２がシフト可能範囲のどこにシフトしていても、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが脱落しないように第１のヨーク１０７におけるボール転動部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃの径が設定される。
【００３９】
１１２はガイドバーであり、Ｘ方向への延出部１１２ａとＹ方向への延出部１１２ｂとを有する。Ｘ方向への延出部１１２ａは、地板１０１に設けられたガイドバー摺動部１０１ｂ，１０１ｃと係合している。これにより、ガイドバー１１２は、地板１０１に対してＸ方向への移動と光軸回りでの回転が阻止されるとともに、Ｙ方向に移動可能に保持される。また、Ｙ方向への延出部１１２ｂは、シフト鏡筒１０２に設けられたガイドバー摺動部１０２ｅ，１０２ｆと係合している。これにより、シフト鏡筒１０２は、ガイドバー１１２に対してＹ方向への移動と光軸回りの回転が阻止されるとともに、Ｘ方向に移動可能に保持される。したがって、シフト鏡筒１０２は、ガイドバー１１２を介して、地板１０１に対し、光軸に直交する面内におけるＸ方向およびＹ方向にのみに移動し、回転は阻止される。
【００４０】
１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃはネオジウムマグネット等の磁石材料により円筒形状に形成され、光軸方向にＮ極とＳ極が存在するように着磁された磁石部材としての付勢マグネットである。本実施例では、３つ（複数）の付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃがシフト鏡筒１０２に固定される。
【００４１】
１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは磁性材料により形成されたバックヨークであり、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃからの磁路の一部を形成する。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、付勢マグネット１１７ａは第１のヨーク１０７のマグネット吸着部１０７ｄに対して光軸方向に所定のギャップを持って対向しており、両者の間には光軸方向での磁気吸引力が発生する。同様に、付勢マグネット１１７ｂとマグネット吸着部１０７ｅとの間および付勢マグネット１１７ｃとマグネット吸着部１０７ｆとの間にも光軸方向での磁気吸引力が発生する。これらの磁気吸引力の合力によってシフト鏡筒１０２は光軸方向における地板側に付勢され、シフト鏡筒１０２と地板１０１との間に配置されたボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃによってシフト鏡筒１０２の地板１０１に対する光軸方向での位置決めが行われる。
【００４３】
本実施例では、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃを可動部の一部であるシフト鏡筒１０２（一方の部材）に固定し、第１のヨーク１０７（マグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆ）を固定部の一部である地板１０１（他方の部材）に固定した。しかし、付勢マグネットを地板（一方の部材）に固定し、第１のヨーク（マグネット吸着部）をシフト鏡筒（他方の部材）に固定してもよい。
【００４４】
本実施例では、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃは互いに同一の形状を有し、マグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとの間のギャップも互いに同じ距離になるように設定されている。このため、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃとマグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとの間でそれぞれ発生する磁気吸引力も互いに同じである。しかし、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃの形状やマグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとの間のギャップの距離を互いに異ならせてもよい。
【００４５】
図６および図７を用いて、第１のヨーク１０７の形状について説明する。以下の説明では、付勢マグネット１１７ａとマグネット吸着部１０７ｄについて述べるが、付勢マグネット１１７ｂとマグネット吸着部１０７ｅおよび付勢マグネット１１７ｃとマグネット吸着部１０７ｆについても同様である。
【００４６】
Ｒ３は付勢マグネット１１７ａの半径であり、Ｒ４はマグネット吸着部１０７ｄの半径である。Ｙｇは付勢マグネット１１７ａとマグネット吸着部１０７ｄとの間の光軸方向でのギャップ（クリアランス）を示す。Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３はシフト鏡筒１０２のシフト量（移動量）であり、Ｘ０＜Ｘ１＜Ｘ２＜Ｘ３の関係を有する。Ｆ０〜Ｆ３は付勢マグネット１１７ａに作用する磁気吸引力を示す。光軸方向をＺ方向とし、光軸に直交する方向をＸ方向とする。
【００４７】
図６（ａ）は、シフト鏡筒１０２が基準位置にある状態を示す。Ｘ０＝０である。付勢マグネット１１７ａのＳ極面の全体がマグネット吸着部１０７ｄに対向し、付勢マグネット１１７ａにはＺ方向の磁気吸引力Ｆ０のみが作用する。
【００４８】
図６（ｂ）は、シフト鏡筒１０２が基準位置からＸ１だけシフトした状態を示す。付勢マグネット１１７ａのＳ極面の全体がマグネット吸着部１０７ｄに対向し、付勢マグネット１１７ａにはＺ方向の磁気吸引力Ｆ１のみが作用する。図６（ａ）に示す状態に対して光軸方向のクリアランスＹｇは変わらず、Ｘ方向の磁気吸引力は発生しないため、磁気吸引力Ｆ１は以下の関係を満たす。
Ｆ１＝Ｆ０
特に図６（ｂ）に示す状態は、上記の関係を満たす状態のうち最もシフト鏡筒１０２のシフト量が大きい状態を示す。この状態での付勢マグネット１１７ａの端部からマグネット吸着部１０７ｄの端部までのＸ方向での距離をαとするとき、シフト量Ｘ１は以下の式を満たす。
Ｘ１＝Ｒ４−Ｒ３−α
シフト量Ｘが以下の関係を満たすとき、シフト鏡筒１０２の駆動負荷となるＸ方向の磁気吸引力は発生せず、像振れ補正装置１００の消費電力の低減を図ることができる。
０＜Ｘ＜Ｘ１
図６（ｃ）は、シフト鏡筒１０２が基準位置からＸ２だけシフトした状態を示す。Ｘ２はシフト鏡筒１０２の最大シフト量（最大移動量）である。図６（ａ）〜（ｃ）から分かるように、シフト鏡筒１０２のシフト可能範囲のすべてにおいて、付勢マグネット１１７ａの少なくとも一部がマグネット吸着部１０７ｄと光軸方向において対向する。
【００４９】
図６（ｃ）に示す状態において、付勢マグネット１１７ａに作用する磁気吸引力はＦ２であり、該磁気吸引力Ｆ２はＸ方向成分（分力）Ｆｘ２とＺ方向成分（分力）Ｆｚ２とに分けられる。磁気吸引力Ｆｚ２は、設計上必要な付勢マグネット１１７ａに作用するＺ方向の磁気吸引力をＦｄとして、以下の関係を満たす。
Ｆｄ≦Ｆｚ２＜Ｆ１＝Ｆ０
なお、Ｆｄの値は、衝撃等によって磁気吸引力とは反対方向に作用する力を受けたときに、シフト鏡筒１０２が地板１０１に対して浮いてボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが脱落しないような値である。例えば、外部から４Ｇの加速度を受けてもシフト鏡筒１０２が浮かない条件とすれば、シフト鏡筒１０２を含む可動部の重量をＭとし、重力加速度をＧとして以下の式を満たす。
３×Ｆｄ＝４×Ｍ×Ｇ
シフト鏡筒１０２のシフト量Ｘが以下の関係を満たすとき、設計上必要なシフト鏡筒１０２のＺ方向の付勢力が確保され、像振れ補正装置１００の信頼性が高くなる。
０＜Ｘ≦Ｘ２
図６（ｄ）はシフト鏡筒１０２が基準位置からＸ３だけシフトした状態を示す。付勢マグネット１１７ａに作用する磁気吸引力はＦ３であり、該磁気吸引力Ｆ３はＸ方向成分（分力）Ｆｘ３とＺ方向成分（分力）Ｆｚ３に分けられる。磁気吸引力Ｆｚ３は、上述した磁気吸引力Ｆｄに対して、以下の関係を満たす。
Ｆｚ３＜Ｆｄ
この場合、衝撃等によって磁気吸引力と反対方向の力を受けたとき、シフト鏡筒１０２が地板１０１に対して浮いてボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが脱落するおそれがあり、像振れ補正装置１００の信頼性が低くなる。
【００５０】
前述したようにシフト鏡筒１０２の光軸に直交する面内でのシフト可能範囲は制限されており、その範囲は基準位置を中心とした半径（Ｒ２−Ｒ１）の円である。シフト鏡筒１０２がシフトしたとき付勢マグネット１１７ａも一体となって移動し、この移動量の最大値は（Ｒ２−Ｒ１）で表される。地板１０１の突起部１０１ａの外周の半径Ｒ１と、シフト鏡筒１０２の開口部１０２ｄの内周の半径Ｒ２と、付勢マグネット１１７ａの半径Ｒ３と、マグネット吸着部１０７ｄの半径Ｒ４とは、以下の関係を満たす。
Ｒ２−Ｒ１＜Ｒ４−Ｒ３
このとき、シフト鏡筒１０２がシフト可能範囲内の任意の位置にシフトしても、シフト鏡筒１０２の駆動負荷となるＸ方向成分の磁気吸引力が発生せず、像振れ補正装置１００の消費電力を低減できる。
【００５１】
また、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は以下の関係を満たしてもよい。
Ｒ２−Ｒ１＜Ｒ４＋Ｒ３
このとき、シフト鏡筒１０２がシフト可能範囲内の任意の位置にシフトしても、設計上必要なシフト鏡筒１０２のＺ方向の付勢力が確保されるので、像振れ補正装置１００の信頼性が高い。
【００５２】
また、シフト鏡筒１０２のシフト量Ｘが下記の範囲内にあるとき、シフト鏡筒１０２の駆動負荷となるＸ方向成分の磁気吸引力が発生せず、像振れ補正装置１００の消費電力を低減できる。
０＜Ｘ＜Ｘ１（＝Ｒ４−Ｒ３）
次に、図５（ａ）を用いて、上述した各部材の光軸方向視での（第２の方向から見たときの）レイアウトについて説明する。
【００５３】
本実施例では、光軸方向視において、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃが、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃよりも外側（光軸から離れた位置）に配置されている。さらに詳しくは、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃのそれぞれの中心が、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ多角形である３角形の内側に位置する。
【００５４】
また、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ、駆動マグネット１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄおよびガイドバー１１２は、地板１０１上で補正レンズ１３を除いたリング状の領域に配置されている。
【００５５】
付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃは、光軸の位置を中心とする円Ｂと周方向に等間隔の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との３つの交点に配置される。このため、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃにより発生する３つの磁気吸引力の合力、すなわちシフト鏡筒１０２の付勢力の作用位置は、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ多角形（３角形）Ｔの内側に位置する。より詳しくは、光軸の位置に一致する。
【００５６】
また、シフト鏡筒１０２を支持するボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、光軸の位置を中心とする円Ａと周方向に等間隔の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との交点に配置される。このため、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ３角形Ｔの重心は、光軸の位置、すなわちシフト鏡筒１０２の付勢力の作用位置と一致する。したがって、外部からの衝撃等によりシフト鏡筒１０２が地板１０１に対して傾いて、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃとマグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとが吸着する可能性は低く、像振れ補正装置１００の信頼性が高くなる。
【００５７】
また、シフト鏡筒１０２の付勢力は、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに対して均等に作用する。すなわち、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと第１のヨーク１０７のボール転動部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃとの間の圧力は互いに同じとなる。同様に、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃとサブプレート１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃとの間の圧力は互いに同じとなる。したがって、特定のボールとこのボールが接触する面のみに大きな圧力が発生してそれらの耐久性が低下する可能性は低く、このことによっても像振れ補正装置１００の信頼性が高くなる。さらに、特定のボールとこのボールが接触する面のみについて摩擦が大きくなり、シフト鏡筒１０２の駆動負荷が増大する可能性も低いので、像振れ補正装置１００の消費電力を低減し、かつ駆動特性を良好にすることができる。
【００５８】
駆動マグネット１０５ａ，１０５ｂは、直線Ｌ１と直線Ｌ２とで挟まれた領域に配置されており、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃおよびボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと光軸方向において重なり合わない。また、駆動マグネット１０５ｃ，１０５ｄは、直線Ｌ１と直線Ｌ３で挟まれた領域に配置されており、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃおよびボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと光軸方向にて重なり合わない。このため、像振れ補正装置１００の光軸方向での厚さを小さくすることができ、像振れ補正装置１００の小型化を実現することができる。
【００５９】
ガイドバー１１２のＸ方向への延出部１１２ａは、ボール１１１ｂと付勢マグネット１１７ｂとの間に配置されており、Ｙ方向への延出部１１２ｂは、ボール１１１ｃと付勢マグネット１１７ｃとの間に配置されている。また、ボール１１１ｂと付勢マグネット１１７ｂは、シフト鏡筒１０２のガイドバー摺動部１０１ｅ，１０１ｆの間に配置されており、ボール１１１ｃと付勢マグネット１１７ｃは、地板１０１のガイドバー摺動部１０１ｂ，１０１ｃの間に配置されている。ガイドバー１１２、ガイドバー摺動部１０１ｅ，１０１ｆおよびガイドバー摺動部１０１ｂ，１０１ｃは、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃおよびボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと光軸方向において重なり合わない。このことによっても、像振れ補正装置１００の光軸方向での厚さを小さくすることができ、像振れ補正装置１００の小型化を実現することができる。
【００６０】
なお、本実施例では、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃとボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを光軸回り（周方向）にて等間隔に配置したが、周方向において不等間隔に配置してもよい。また、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃのそれぞれの光軸からの距離を異ならせてもよいし、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃのそれぞれの光軸からの距離を異ならせてもよい。
【００６１】
さらに、本実施例では、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃとボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを周方向にて同位相に配置したが、互いの位相を異ならせてもよい。例えば、これらを周方向に交互に配置してもよい。
【実施例２】
【００６２】
次に、図８を用いて、本発明の実施例２の像振れ補正装置２００における光軸方向視でのレイアウトについて説明する。実施例１では、光軸方向視において、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃをボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃよりも外側に配置した。これに対し、本実施例では、光軸方向視において、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃをボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃよりも内側（光軸に近い位置）に配置する。さらに言えば、光軸方向視において、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃがボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ多角形（３角形）Ｔの外側に位置する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付して説明を省略する。
【００６３】
本実施例では、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃは、光軸の位置を中心とする円Ｂと周方向に等間隔の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との交点に配置される。このため、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃにより発生する３つの磁気吸引力の合力、すなわちシフト鏡筒１０２の付勢力の作用位置は、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ多角形（３角形）Ｔの内側に位置する。より詳しくは、光軸の位置に一致する。また、シフト鏡筒１０２を支持するボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは、光軸の位置を中心とする円Ａと周方向に等間隔の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３との交点に配置される。このため、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ（の中心）を結んだ３角形Ｔの重心は、光軸の位置、すなわちシフト鏡筒１０２の付勢力の作用位置と一致する。なお、本実施例では、実施例１とは異なり、円Ｂの直径よりも円Ａの直径の方が大きい。
【００６４】
図９には、シフト鏡筒１０２と第１のヨーク１０７とを、直線Ｌ１と光軸を含む面によって切断した断面を模式的に示している。Ｒａは円Ａの半径であり、ボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの光軸からの距離に相当する。Ｒｂは円Ｂの半径であり、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃの光軸からの距離に相当する。Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃはそれぞれ、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃが発生する磁気吸引力を示す。
【００６５】
図９中の各部材は、付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃと第１のヨーク１０７のマグネット吸着部１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｆとの間のギャップが互いに同じ距離になるように配置されている。このとき磁気吸引力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃは互いに等しく、光軸の位置（図中には光軸中心と記す）を中心としたシフト鏡筒１０２の回転モーメントＩ０は、以下の式のように表される。
Ｉ０＝Ｆａ×Ｒｂ−Ｆｂ×Ｒｂ／２−Ｆｃ×Ｒｂ／２＝０
すなわち、シフト鏡筒１０２には光軸回りでの回転力が発生しない。
【００６６】
図１０には、上記ギャップと磁気吸引力との関係を示している。この図から、ギャップが小さくなるほど磁気吸引力が指数関数的に増加することが分かる。
【００６７】
磁気吸引力のギャップ敏感度、すなわちギャップの変化に対する磁気吸引力の変化の大きさは、付勢マグネットを大きくする又は付勢マグネットの材料をより発生する磁力が大きい材料に変更してギャップを大きくすることによって小さくすることができる。しかし、前者は装置の大型化を招き、後者の材料変更には限界があるため、磁気吸引力のギャップ敏感度は大きくならざるを得ない。
【００６８】
このため、外部からの衝撃、部品の寸法誤差および取り付け誤差等によって特定の付勢マグネットとマグネット吸着部との間のギャップのみが小さくなると、磁気吸引力のバランスが崩れる。その結果、特定の付勢マグネットとマグネット吸着部が吸着し、シフト鏡筒１０２が傾いて駆動不能となる可能性が考えられる。
【００６９】
ここで、例えば付勢マグネット１１７ａとマグネット吸着部１０７ｄとのギャップのみが他に比べて小さくなった場合を考える。ギャップが小さくなるので磁気付勢力ＦａはＦｂ，Ｆｃに対して大きくなり、付勢マグネット１１７ａによる回転モーメントが発生する。光軸回りでのシフト鏡筒１０２の回転モーメントＩ１は、以下の式のように表される。
Ｉ１＝Ｆａ×Ｒｂ−Ｆｂ×Ｒｂ／２−Ｆｃ×Ｒｂ／２＞０
すなわち、シフト鏡筒１０２には、図中にＭで表される回転力が発生することになる。
【００７０】
しかし、本実施例では、シフト鏡筒１０２を光軸方向において支持しているボール１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが付勢マグネット１１７ａ，１１７ｂ、１１７ｃよりも外周側（光軸からより離れた位置）に配置されている。このため、シフト鏡筒１０２に回転力Ｍが作用しても、ボール１１１ａの存在によって付勢マグネット１１７ａとマグネット吸着部１０７ｄとのギャップはそれ以上小さくならず、これらが吸着することはない。したがって、シフト鏡筒１０２が傾いて駆動不能となるおそれがなく、像振れ補正装置２００の信頼性が高くなる。
【００７１】
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１３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。
【００７２】
また、上記各実施例では、支持部材としてボールを用いた場合について説明したが、ボール以外の支持部材を用いてもよい。例えば、シフト鏡筒および地板のうち一方の部材から他方の部材に向かって延びる支持部材としての突起を設け、該突起の先端を他方の部材に接触させるようにしてもよい。この場合、突起の先端を球面形状に形成して、シフト鏡筒のシフトに伴って発生する突起と他方の部材との間の摩擦を低減することが好ましい。
【００７３】
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】
【００７４】
小型で信頼性が高い像振れ補正装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１３  補正レンズ
１００  像振れ補正装置
１０１  地板
１０２  シフト鏡筒
１０７  第１のヨーク
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ  ボール
１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ  付勢マグネット
【図１】
2013003552.tif 000003
【図２】
2013003552.tif 000004
【図３】
2013003552.tif 000005
【図４】
2013003552.tif 000006
【図５】
2013003552.tif 000007
【図６】
2013003552.tif 000008
【図７】
2013003552.tif 000009
【図８】
2013003552.tif 000010
【図９】
2013003552.tif 000011
【図１０】
2013003552.tif 000012