JP2006215095A - 像ぶれ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小さな駆動力で補正レンズを移動させることができ、迅速、且つ高精度の像ぶれ補正を行うことのできる像ぶれ補正装置を提供する。
【解決手段】像ぶれ補正装置５０は、像のぶれを補正する補正レンズ１３Ａと、補正レンズ１３Ａを保持する保持枠５２と、保持枠５２をそれぞれＰ、Ｙ方向に移動自在に支持する第１、第２のスライダー６０、７０と、この第１、第２のスライダー６０、７０をそれぞれＰ、Ｙ方向に駆動する第１、第２コイルモータ８０、９０とによって構成される。第１スライダー６０は、Ｐ方向に形成された鏡胴（第３移動筒２３）用のＰ案内部６１と、Ｙ方向に形成された保持枠５２用のＹ案内部６２とによって略Ｌ状に形成され、第２スライダー７０は、Ｙ方向に形成された鏡胴用のＹ案内部７１と、Ｐ方向に形成された保持枠５２用のＰ案内部７２によって略Ｌ状に形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は像ぶれ補正装置に係り、特にカメラ等の携帯光学機器における像ぶれ補正装置に関する。

カメラの像ぶれ補正装置は、撮影光軸に直交する面内で補正レンズを移動自在に支持し、カメラに振動が加わった際に、その振動を打ち消す方向に補正レンズをアクチュエータで移動させることによって像ぶれを補正している。例えば、特許文献１に記載の像ぶれ補正装置は、補正レンズの固定枠をピッチ方向に移動自在となるように第１保持枠で保持し、この第１保持枠をヨー方向に移動自在となるように第２保持枠に保持している。そして、固定枠に取り付けたピッチコイルや、第１保持枠に取り付けたヨーコイルを用いて、補正レンズをピッチ方向或いはヨー方向に移動させて、像ぶれを補正している。
特許２６４１１７２号

しかしながら、特許文献１に記載の像ぶれ補正装置は、第１保持枠が第２保持枠の上に取り付けられているため、補正レンズをヨー方向に移動させる際に、固定枠と第１保持枠の両方を移動させることになり、大きな駆動力が必要になるという問題があった。このため、電池の消耗が早くなるという問題や、補正レンズの移動が遅れて高精度の像ぶれ補正ができなくなるという問題があった。

また、特許文献１は、補正レンズをヨー方向に移動させる際とピッチ方向で移動させる際とで必要な駆動力が異なり、移動特性が変化するので、高精度の像ぶれ補正ができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、小さな駆動力で補正レンズを移動させることができ、迅速、且つ高精度の像ぶれ補正を行うことのできる像ぶれ補正装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は前記目的を達成するために、結像光学系によって形成される像のぶれを補正する補正光学系と、前記補正光学系を保持するとともに、前記結像光学系の光軸に直交する面内で、異なる第１、第２の方向に移動自在に支持される光学系保持部材と、前記第１方向に沿って形成された案内部を介して前記光学系保持部材を第１方向にスライド自在に支持するとともに、前記第２方向に沿って形成された案内部を介して前記結像光学系の鏡胴に第２方向にスライド自在に支持される略Ｌ状の第１スライダーと、前記第２方向に沿って形成された案内部を介して前記光学系保持部材を第２方向にスライド自在に支持するとともに、前記第１方向に沿って形成された案内部を介して前記結像光学系の鏡胴に第１方向にスライド自在に支持される略Ｌ状の第２スライダーと、前記第１スライダーに接続され、該第１スライダーを前記第１方向に駆動する第１駆動手段と、前記第２スライダーに接続され、該第２スライダーを前記第２方向に駆動する第２駆動手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１、第２の駆動手段を駆動することによってそれぞれ、第１、第２のスライダーが独立して移動し、補正光学系の光学系保持部材が第１、第２の方向に移動する。すなわち、第１駆動手段を駆動した際には、第１スライダーのみが移動して光学系保持部材が第１方向に移動し、第２駆動手段を駆動した際には、第２スライダーのみが移動して光学系保持部材が第２方向に移動する。したがって、第１駆動手段は、第１スライダーを移動させるだけなので、第２駆動手段や第２スライダーを移動させるための余計な駆動力を必要とせず、少ない動力で保持部材を移動させることができる。同様に、第２駆動手段は、第２スライダーを移動させるだけなので、第１駆動手段や第１スライダーを移動させる余計な駆動力を必要とせず、少ない動力で保持部材を移動させることができる。よって、請求項１の発明によれば、保持部材を少ない動力で移動させることができるので、消費電力を削減することができるとともに、保持部材を迅速、且つ精度よく移動させることによって像ぶれ補正を正確に行うことができる。

また、請求項１の発明によれば、第１、第２のスライダーを略Ｌ状に形成したので、装置を大型化することなく、補正光学系を大きく移動させることができる。すなわち、請求項１に記載の第１、第２のスライダーは、装置全体を大きくすることなく案内範囲を大きくするのに適した略Ｌ状に形成されており、装置の小型化と補正光学系の移動範囲の拡大の両方を達成することができる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記第１、第２スライダーと、前記保持部材、或いは前記鏡胴との間には、緩衝部材が設けられることを特徴とする。したがって、請求項２の発明によれば、第１、第２スライダーと、保持部材或いは鏡胴が衝突した際に、その衝撃を緩衝部材によって吸収することができるので、衝撃の際に発生する像ぶれを抑制することができる。

本発明に係る像ぶれ補正装置によれば、第１、第２の駆動手段によって第１、第２のスライダーを独立して移動させるようにしたので、保持部材を少ない動力で移動させることができる。また、第１、第２のスライダーを略Ｌ状に形成したので、補正光学系の可動範囲を十分に確保しつつ、装置を小型化することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る像ぶれ補正装置の好ましい実施の形態を説明する。

図１は、本発明に係る像ぶれ補正装置が適用されたレンズ装置を示す断面図である。図１に示すように、レンズ装置１０には、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ群１３、及び第４レンズ群１４が収容されている。このうち、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、及び第４レンズ群１４は結像光学系を構成しており、第３レンズ群１３は結像光学系の像のぶれを補正する補正光学系を構成している。

レンズ装置１０は、カメラ本体１６に固定される固定筒２０と、この固定筒２０に対して繰り出し及び繰り込み可能な第１移動筒２１、第２移動筒２２、及び第３移動筒２３とを備えている。第１移動筒２１には第１レンズ群１１が保持され、第２移動筒２２には第２レンズ群１２が保持され、第３移動筒２３には第３レンズ群１３が保持される。また、固定筒２０、第１移動筒２１、第２移動筒２２、第３移動筒２３は、光軸Ｏを中心として内外多重に配設されている。なお、第４レンズ群１４は、保持枠２４によって保持される。

固定筒２０は、一端に開口部を有し、他端を開放した筒状部材である。開口部には、撮影光学系の結像面２６が形成されており、この開口部に撮影素子であるＣＣＤ２８の保持枠３０が取り付けられる。保持枠３０は、開口部の縁部に掛止され、押え板（不図示）に押さえられて開口部に取り付けられる。これにより、保持枠３０に保持されたＣＣＤ２８が結像面２６に配置される。

固定筒２０の外側には回転筒２５が光軸Ｏを中心として回動自在に支持されている。この回転筒２５は、第１移動筒２１にカム機構を介して連結されており、回転筒２５を回転させることによって第１移動筒２１が光軸Ｏ方向に繰り出し、或いは繰り込みされるようになっている。すなわち、回転筒２５の内周面にはカム溝３２が形成されており、このカム溝３２に第１移動筒２１のカムピン３４が係合される。カムピン３４は、固定筒２０に形成された光軸Ｏ方向のガイド孔３６に貫通した状態で配置される。したがって、回転筒２５を回転させることによってカム溝３２に係合したカムピン３４が移動し、このカムピン３４がガイド孔３６にガイドされて光軸Ｏ方向に移動する。これにより第１移動筒２１に保持された第１レンズ群１１を光軸Ｏ方向に移動させることができる。同様に、回転筒２５は、第２移動筒２２、第３移動筒２３に不図示のカム機構を介して接続されており、回転筒２５を回転させることによって第２移動筒２２、第３移動筒２３が光軸Ｏ方向に移動するようになっている。

第４レンズ群１４を保持する保持枠２４は、光軸Ｏ方向に配設されたガイド棒３８、３８にガイドされ、光軸Ｏ方向に移動自在に支持されており、第３移動筒２３に連動して光軸方向に移動するように構成されている。

第３移動筒２３には、第３レンズ群１３を構成する固定レンズ１３Ｂと補正レンズ１３Ａが支持され、さらに補正レンズ１３Ｂの前方にアイリス機構４０が取り付けられている。固定レンズ１３Ｂは第３移動筒２３に固定され、光軸Ｏ上に配置されている。補正レンズ１３Ａは、光軸Ｏに直交する面上で移動自在に支持されており、この補正レンズ１３Ａを移動させることによって像ぶれの補正を行っている。以下、補正レンズ１３Ａを用いた像ぶれ補正装置について説明する。

図２は、像ぶれ補正装置５０を拡大した断面図であり、図３は、像ぶれ補正装置５０の分解斜視図である。また、図４は、像ぶれ補正装置５０を光軸Ｏ方向に見た断面図である。

これらの図に示すように、像ぶれ補正装置５０は主として、補正レンズ１３Ａを保持する保持枠５２と、この保持枠５２を支持する第１スライダー６０、第２スライダー７０と、この第１スライダー６０、第２スライダー７０を移動させる第１コイルモータ８０、第２コイルモータ９０で構成される。

保持枠５２は、光軸Ｏに直交する面内において、直交する二方向に移動自在に支持されている。この二方向をピッチ方向（第１の方向に相当：以下Ｐ方向という）、ヨー方向（第２の方向に相当：以下Ｙ方向という）とする。

保持枠５２はその外形が略矩形状に形成されている。図４に示すように、保持枠５２の側面には、Ｐ方向に配置されたＰガイド棒５４と、Ｙ方向に配置されたＹガイド棒５５が取り付けられる。一方、第３移動筒２３には、Ｐ方向に配置されたＰガイド棒５６と、Ｙ方向に配置されたＹガイド棒５７とが保持されている。Ｐガイド棒５６、Ｙガイド棒５７はそれぞれ、光軸Ｏを挟んでＰガイド棒５４、Ｙガイド棒５５の反対側に配置される。

第１スライダー６０は、Ｐ方向に形成されたＰ案内部６１と、Ｙ方向に形成されたＹ案内部６２とを有し、このＰ案内部６１とＹ案内部６２によって略Ｌ状に形成されている。Ｐ案内部６１は、その外側側面の両端に突出部６１Ａ、６１Ａ（図４参照）を有し、この突出部６１Ａ、６１Ａに、前述したＰガイド棒５６が挿通されるガイド孔（不図示）が形成されている。したがって、突出部６１Ａ、６１Ａのガイド孔にＰガイド棒５６を挿通させることによって、第１スライダー６０が第３移動筒２３に対してＰ方向にスライド自在に支持される。

第１スライダー６０のＹ案内部６２の上面には、その両端部に突出部６２Ａ、６２Ａが形成されており、この突出部６２Ａ、６２Ａに、Ｙガイド棒５５が挿通されるガイド孔（不図示）が形成されている。したがって、突出部６２Ａ、６２Ａのガイド孔にＹガイド棒５５を挿通させることによって、第１スライダー６０が保持枠５２に対してＹ方向に移動自在に支持される。

また、第１スライダー６０のＹ案内部６２には、一対の挟持部６２Ｂ、６２Ｂが外側に突出形成されている。この挟持部６２Ｂ、６２Ｂは対向して配設され、且つ、図３に示すように円弧状に形成されており、第１コイルモータ８０のコイル８１を保持できるようになっている。第１コイルモータ８０は、駆動時にコイル８１をＰ方向に駆動させるように構成される。

なお、挟持部６２Ｂにはガタつき防止用の突起部６２Ｃが設けられる。この突起部６２Ｃは第３移動筒２３に形成された溝６３に挿入されて係合され、これによって、第１スライダー６０が光軸Ｏ方向にガタつくことが防止される。

第２スライダー７０は、Ｙ方向に形成されたＹ案内部７１と、Ｐ方向に形成されたＰ案内部７２とを有し、Ｙ案内部７１とＰ案内部７２によって略Ｌ状に形成されている。第２スライダー７０は、図４に示すように、光軸Ｏと直交する面内において、第１スライダー６０と同一平面上に配置され、且つ、第１スライダー６０と第２スライダー７０によって光軸Ｏを囲む矩形枠体を形成するように配置される。

第２スライダー７０のＹ案内部７１は、その外側側面の両端に突出部７１Ａ、７１Ａを有し、この突出部７１Ａ、７１Ａに、前述のＹガイド棒５７が挿通されるガイド孔（不図示）が形成されている。したがって、突出部７１Ａのガイド孔にＹガイド棒５７を挿通させることによって、第２スライダー７０が第３移動筒２３に対してＹ方向にスライド自在に支持される。

第２スライダー７０のＰ案内部７２の上面には、その両端に突出部７２Ａ、７２Ａが形成されており、この突出部７２Ａ、７２Ａに、前述のＰガイド棒５４が挿通されるガイド孔が形成されている。したがって、突出部７２Ａのガイド孔にＰガイド棒５４を挿通させることによって、第２スライダー７０が保持枠５２に対してＰ方向に移動自在に支持される。

また、第２スライダー７０のＰ案内部７２には、一対の挟持部７２Ｂ、７２Ｂが突出形成されている。この挟持部７２Ｂ、７２Ｂは対向して配置されるとともに、図３に示すように円弧状に形成されており、第２コイルモータ９０のコイル９１を保持できるようになっている。第２コイルモータ９０は、駆動時にコイル９１をＹ方向に駆動させるように構成される。

なお、挟持部７２Ｂにはガタつき防止用の突起部７２Ｃが設けられる。この突起部７２Ｃは第３移動筒２３に形成された凹溝７３に挿入されて係合され、これによって、第２スライダー７０が光軸Ｏ方向にガタつくことが防止される。

図４に示すように第１スライダー６０、第２スライダー７０にはそれぞれ、ホール素子６４、７４が取り付けられている。また、第３移動筒２３には、ホール素子６４、７４に対向する位置に、マグネット６６、７６（図３参照）が取り付けられている。したがって、ホール素子６４、７４とマグネット６６、７６から成る位置検出センサによって、第１スライダー６０、第２スライダー７０の位置を検出することができる。なお、位置検出センサの構成はこれに限定されるものではなく、例えばＬＥＤとＰＳＤ（Position Sensor Device）から成る非接触式センサを用いてもよい。

上述した第３移動筒２３に取り付けたＰガイド棒５６、Ｙガイド棒５７には、筒状の緩衝部材５８、５８が取り付けられている。緩衝部材５８、５８は、衝撃を吸収する材料、例えばゴムやウレタン樹脂等から成り、第１スライダー６０と第３移動筒２３との間、或いは第２スライダー７０と第３移動筒２３との間に配置されている。したがって、第１スライダー６０と第３移動筒２３との衝突時、或いは第２スライダー７０と第３移動筒２３との衝突時に、その衝撃を緩衝部材５８によって吸収することができ、衝撃による第１スライダー、第２スライダー、第３移動筒の破損を防止する。

同様に、保持枠５２のＰガイド棒５４、Ｙガイド棒５５には、筒状の緩衝部材５９、５９が取り付けられる。緩衝部材５９、５９は、衝撃を吸収する材料、例えばスポンジやウレタン樹脂等から成り、第２スライダー７０と保持枠５２、或いは第１スライダー６０と保持枠５２との間に配置されている。したがって、第２スライダー７０と保持枠５２との衝突時、或いは第１スライダー６０と保持枠５２との衝突時に、その衝撃を緩衝部材５９によって吸収することができ、衝撃による第１スライダー、第２スライダー、第３移動筒の破損を防止する。

第１コイルモータ８０は主として、コイル８１と、コ型ヨーク８２と、円盤型ヨーク８３によって構成され、コイル８１は前述した第１スライダー６０に保持される。コ型ヨーク８２は、第３移動筒２３に固定されており、一方の端部８２Ａがコイル８１の中空部に挿通配置される。またコ型ヨーク８２の他端部には、コイル８１に対向してマグネット８４が取り付けられている。円盤型ヨーク８３は金属板によってリング状に形成されており、第３移動筒２３に固定される。円盤型ヨーク８３にはコイル８１に対向してマグネット８５が取り付けられる。また、円盤型ヨーク８３には、図１のアイリス機構４０が取り付けられている。円盤型ヨーク８３は、アイリス機構４０に対する磁気遮蔽部材として兼用されている。

第２コイルモータ９０は主として、コイル９１、コ型ヨーク９２、及び前述の円盤型ヨーク８３によって構成され、コイル９１は第２スライダー７０によって保持される。コ型ヨーク９２は、第３移動筒２３に取り付けられており、一方の端部９２Ａがコイル９１の中空部に挿通配置される。また、コ型ヨーク９２の他端部９２Ｂにはコイル９１に対向してマグネット（不図示）が取り付けられる。円盤型ヨーク８３は、第１コイルモータ８０と兼用されており、コイル９１に対向してマグネット９５が取り付けられている。

次に上記の如く構成された像ぶれ補正装置５０の作用について説明する。

第１コイルモータ８０を駆動すると、コイル８１が取り付けられた第１スライダー６０に駆動力が伝わり、第１スライダー６０がＰ方向に移動する。これにより、第１スライダー６０にＹガイド棒５５を介して取り付けられた保持枠５２がＰ方向に移動し、補正レンズ１３ＡがＰ方向に移動する。その際、第２スライダー７０は保持枠５２に対してＰ方向にスライド自在に支持されているので、第２スライダー７０が移動することがない。すなわち、第１コイルモータ８０を駆動すると、第２スライダー７０は移動せずに、第１スライダー６０のみが独立して移動する。

一方、第２コイルモータ９０を駆動すると、コイル９１に取り付けられた第２スライダー７０に駆動力が伝わり、第２スライダー７０がＹ方向に移動する。これにより、第２スライダー７０にＰガイド棒５４を介して取り付けられた保持枠５２がＹ方向に移動し、補正レンズ１３ＡがＹ方向に移動する。その際、第１スライダー６０は保持枠５２に対してＹ方向にスライド自在に支持されているので、第１スライダー６０が移動することがない。すなわち、第２コイルモータ９０を駆動すると、第１スライダー６０は移動せずに、第２スライダー７０のみが独立して移動する。

このように本実施の形態によれば、第１コイルモータ８０、第２コイルモータ９０をそれぞれ駆動することによって、第１スライダー６０、第２スライダー７０が独立して移動するので、少ない動力で補正レンズ１３Ａの保持枠５２をＰ方向、Ｙ方向に移動させることができる。すなわち、第１コイルモータ８０は、第２スライダー７０や第２コイルモータ９０を移動させる必要がないので、少ない動力で保持枠５２をＰ方向に移動させることができ、同様に、第２コイルモータ９０は、第１スライダー６０や第１コイルモータ８０を移動させる必要がないので、少ない動力で保持枠５２をＹ方向に移動させることができる。したがって、本実施の形態によれば、保持枠５２を移動させる動力を削減することができる。

また、本実施の形態によれば、第１コイルモータ８０、第２コイルモータ９０をそれぞれ駆動することによって、第１スライダー６０、第２スライダー７０を独立して移動させるので、保持枠５２を迅速、且つ正確に移動させることができる。すなわち、第１コイルモータ８０を駆動する際には第２スライダー７０や第２コイルモータ９０の影響を受けることがなく、同様に第２コイルモータ９０を駆動する際には第１スライダー６０や第１コイルモータ８０の影響を受けることがないので、保持枠５２を正確に移動させることができる。したがって、保持枠５２で保持された補正レンズによって高精度の像ぶれ補正を行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、第１コイルモータ８０及び第２コイルモータ９０において、コ型ヨーク８２、９２と円盤型ヨーク８３を組み合わせるようにしたので、大きな駆動力を確保し、且つ、第１コイルモータ８０及び第２コイルモータ９０を小型化することができる。すなわち、円盤状ヨーク８３を用いずにコ型ヨークを二つ連結して用いた場合には、二つのコ型ヨークをコイル８１、９１の中空部に挿入配置するために、コイル８１、９１の中空部を大きくする必要があり、その分だけコイルモータが大型化するという問題がある。また、その場合には、アイリス機構４０に対する磁気遮蔽部材を別途、設ける必要があるために、装置が大型化するという問題がある。これに対して、本実施の形態では、円盤型ヨーク８３とコ型ヨーク８１、９１を組み合わせたので、コイル８１、９１にはコ字型ヨーク８２、９２を一つだけ挿入配置すればよく、コイル８１、９１を小さくすることができる。よって、第１コイルモータ８０及び第２コイルモータ９０を小型化することができ、さらには円盤型ヨーク８３を設けたことによって磁気遮蔽部材を別途設ける必要がないので装置全体を小型化することができる。

本発明に係る像ぶれ補正装置が適用されたレンズ装置の構成を示す断面図 像ぶれ補正装置を示す断面図 像ぶれ補正装置の構成を示す斜視図 像ぶれ補正装置の正面図

符号の説明

１３Ａ…補正レンズ、２３…第３移動筒、５０…像ぶれ補正装置、５２…保持枠、５４、５６…Ｐガイド棒、５５、５７…Ｙガイド棒、６０…第１スライダー、７０…第２スライダー、８０…第１コイルモータ、９０…第２コイルモータ

Claims (2)

1. 結像光学系によって形成される像のぶれを補正する補正光学系と、
   前記補正光学系を保持するとともに、前記結像光学系の光軸に直交する面内で、異なる第１、第２の方向に移動自在に支持される光学系保持部材と、
   前記第１方向に沿って形成された案内部を介して前記光学系保持部材を第１方向にスライド自在に支持するとともに、前記第２方向に沿って形成された案内部を介して前記結像光学系の鏡胴に第２方向にスライド自在に支持される略Ｌ状の第１スライダーと、
   前記第２方向に沿って形成された案内部を介して前記光学系保持部材を第２方向にスライド自在に支持するとともに、前記第１方向に沿って形成された案内部を介して前記結像光学系の鏡胴に第１方向にスライド自在に支持される略Ｌ状の第２スライダーと、
   前記第１スライダーに接続され、該第１スライダーを前記第１方向に駆動する第１駆動手段と、
   前記第２スライダーに接続され、該第２スライダーを前記第２方向に駆動する第２駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 前記第１、第２スライダーと、前記保持部材、或いは前記鏡胴との間には、緩衝部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。

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