JP4403609B2 - ブレ補正装置及び光学装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、交換レンズ、ビデオ、双眼鏡などの光学装置でレンズの一部又は全部を移動させることにより、ブレを補正するブレ補正装置及び光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カメラのブレを防止するために、カメラのブレを検知して、そのブレに沿って、レンズの一部を移動させることにより、フィルム面上の像ブレを補正する技術が確立されつつある。
【０００３】
図１５は、カメラのブレ補正装置の従来例を示す概念図である。
カメラのブレは、６自由度を有しており、３自由度の回転運動であるピッチング・ヨーイング・ローリング運動と、３自由度の並進運動であるＸ・Ｙ・Ｚ方向の運動である。通常、ブレ補正は、ピッチング・ヨーイングの２自由度の運動に対して行っている。
【０００４】
ブレ補正装置２００は、角速度センサ２０１と、ＣＰＵ２０２と、ＶＣＭ駆動ドライバー２０３と、ＶＣＭ２０４と、位置検出部２０５などとを備えている。なお、このブレ補正装置２００は、ピッチング・ヨーイングの２系統の制御系を備えているが、同様な構成であるので、図１５には、ｐ，ｙの添え字を付して、共通した説明を行う。
【０００５】
角速度センサ２０１は、カメラのブレ運動をモニタするセンサであり、通常、回転により生じるコリオリ力を検出する圧電振動式の角速度計を用いており、ピッチングブレ検出用の角速度計２０１ｐと、ヨーイングブレ検出用の角速度計２０１ｙの２個を使用している。
【０００６】
ＣＰＵ２０２は、角速度センサ２０１の量子化された出力を、ブレ補正レンズ２０６の目標位置情報に変換する処理を行う部分である。この目標位置情報は、ＶＣＭ駆動ドライバー２０３を用いて、ブレ補正ユニットの電磁駆動部であるＶＣＭ２０４に入力し、ブレの補正を行うように、ブレ補正レンズ２０６を移動する。このブレ補正ユニットは、例えば、本出願人による特開平１０−３１０２号のようなものを使用できるので、ここでは、詳しく説明は省略する。
【０００７】
位置検出部２０５は、ブレ補正レンズ２０６の位置をモニタする部分であり、その出力は、ＣＰＵ２０２に入力され、ブレ補正レンズ２０６の駆動制御に用いられる。
【０００８】
ブレ補正レンズ２０６の駆動は、通常、カメラの撮影準備動作（レリーズボタンの半押し動作、以下、単に半押しという）信号に同期して開始し、半押しタイマーＯＦＦ信号に同期して終了する。
また、ブレ補正制御を行うか否かを決定するために、レンズ鏡筒の外部には、ブレ補正スイッチを設け、このスイッチの状態に基づいて、撮影者は、ブレ補正制御の動作、非動作の選択を行うのが通常である。
【０００９】
一方、ブレ補正レンズの駆動を行わない場合には、ブレ補正レンズの光軸を撮像光学系の光軸中心に一致するような位置でロックする必要がある。ブレ補正制御を行わずに撮影する場合に、ブレ補正レンズがロックされていないと、ブレ補正レンズが撮影中に動いてしまい、ファインダ像の揺れや、撮影した写真を悪化させてしまう可能性がある。ブレ補正レンズのロック機構としては、特開平９−８０５６１号のようなものが提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のブレ補正装置では、マグネットを有する電磁駆動部が用いられていた。この電磁駆動部は、高い効率が要求されるので、高価なマグネットを２個も用いるのが一般的であった。このために、部品点数が増え、組立の工数を増やしてしまう、という問題があった。
【００１１】
また、ブレ補正レンズ２０６をロックするために、駆動機構として、新たにステッピングモータやラッチソレノイド（特開平９−８０５６１号）等の電磁駆動部を設ける必要があり、ブレ補正ユニットを更に大きくしてしまうという問題があった。
【００１２】
一方、従来のロック機構は、レンズ鏡筒に不用意に加わった衝撃に対して弱く、大きな衝撃を受けるとロック解除してしまう可能性があった。ロック解除してしまったレンズ鏡筒を、カメラに装着して撮影を行うと、撮影中に、ブレ補正レンズが動いてしまい、画像の劣化を招いてしまう恐れがあった。
また、ブレ補正スイッチのオフに連動して、機械的にブレ補正レンズのロック補助を行う方法も提案されているが、ロック連動のためのスペースを要することや、部品点数が増える等の問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、部品点数を削減して、小形化を図ることを可能にするブレ補正装置を提供することである。本発明の他の目的は、大きな衝撃を受けてもロック解除する恐れがなく、信頼性が高く、誤作動が起こりにくいと共に、部品点数が少なく、省スペースが可能なロック機構を有するブレ補正装置及び光学装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレを補正するために光軸に交差する面内で駆動可能なブレ補正光学系（１１）と、電磁的な駆動力を生じさせるブレ補正コイルとを有し、装置のブレを補正するブレ補正駆動部（３１，３２，１３）と、前記ブレ補正光学系をロックするために光軸回りに回転可能なロック部と、電磁的な駆動力を生じさせるロックコイルとを有し、前記ブレ補正光学系をロックするロック駆動部と、前記ブレ補正コイルと前記ロックコイルとの間に備えられた永久磁石（３１）とを含み、前記ブレ補正コイルは、前記永久磁石の前記ブレ補正コイル側に生じた磁力を用いて、前記ブレ補正光学系を光軸に交差する面内で駆動させるための電磁的な駆動力を生じさせ、前記ロックコイルは、前記永久磁石の前記ロックコイル側に生じた磁力を用いて、前記ロック部を光軸回りに回転させるための電磁的な駆動力を生じさせること、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のブレ補正装置において、前記永久磁石の磁力を前記ブレ補正コイルに供給するための突起部と、前記ロックコイルに対応する部分に備えられた切り欠きとを有し、前記永久磁石の前記ロックコイル側に吸着固定されるヨークを含むこと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、前記永久磁石は、光軸に交差する面において分極され、前記永久磁石の分極部分と前記ロックコイルとの距離は、前記永久磁石の分極部分と前記ブレ補正コイルとの距離よりも近いこと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載のブレ補正装置において、前記ロックコイルは、前記永久磁石のＳ極に対向する第１部分と、前記永久磁石のＮ極に対向する第２部分とを有すること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、前記永久磁石は、１つのリング状の磁石（３１）又は複数の円弧状の磁石（１３１ａ〜１３１ｄ）により構成させていること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、前記ブレ補正駆動部は、前記永久磁石（３１）と、前記永久磁石に固定され、その永久磁石に沿って所定間隔を隔てて形成された突起部（３２ｃ）を有するヨーク（３２）と、前記永久磁石と前記突起部とに跨がり、所定間隔を隔てて配置され、前記ブレ補正光学系（１１）と連結された４個の前記ブレ補正コイル（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｓ）とを含む、ことを特徴とするブレ補正装置である。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６に記載のブレ補正装置において、前記ブレ補正光学系は、４本の弾性を有する線状部材（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）によって支持されており、前記線状部材は、少なくとも２本（１６ａ，１６ｃ）が前記永久磁石の磁極が切り替わる部分の付近に設けられていること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、 前記ロック部は、前記ブレ補正光学系の保持枠に設けられた固定用突起部（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）よりも、少なくとも前記ブレ補正光学系の可動範囲分だけ大きな切り欠き部（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）をそれぞれ有し、光軸回りに回転する第１及び第２の固定用回転部材（４２，４３）と、前記第１及び第２の固定用回転部材を互いに反対方向に回転させる回転連動部材（４５）とを備え、前記ロックコイル（４１ａ，４１ｂ）は、前記第１又は第２の固定用回転部材に設けられ、前記ロックコイルの電磁的な駆動力により前記第１又は第２の固定用回転部材が反対方向に回転して、それぞれの前記切り欠き部が回転方向に相対移動することにより、前記固定用突起部をロック又はロック解除すること、を特徴とするブレ補正装置である。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、前記ロック駆動部は、前記ブレ補正光学系の光軸中心に回転する動作と、光軸方向に移動する動作を行うこと、を特徴とするブレ補正装置である。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までの何れか１項に記載されたブレ補正装置を備えたことを特徴とする光学装置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、実施形態をあげて、詳しく説明する。
［第１実施形態］
（ブレ補正ユニット）
図１は、本発明によるブレ補正装置の第１実施形態のブレ補正ユニットの概略を示す展開図である。
このブレ補正装置は、可動ユニット１と、基準ユニット２と、磁気回路ユニット３と、ロックユニット４等とを備えている。
【００２７】
可動ユニット１は、ブレを補正するように作動するブレ補正レンズ１１と、ブレ補正レンズ１１を支えるレンズ室１２と、ブレ補正のための電磁駆動部を構成する駆動コイル１３ａ〜１３ｄと、これらの駆動コイル１３ａ〜１３ｄを固定するコイル固定用基板１４と、コイル固定用基板１４に取り付けられた位置検出パターン１５ｘ、１５ｙ等とを備えている。この可動ユニット１は、バネ性を有する細い４本のりん青銅の線材１６ａ〜１６ｄによって、基準ユニット２に位置決めして取り付けられている。
【００２８】
４本の線材１６ａ〜１６ｄは、駆動コイル１３ａ〜１３ｄとは、４５度ずれた位置に配置されており、スペース効率をよくすると共に、駆動の均一化を図っている。また、後述するリング状マグネット３１は、４５度方向で磁極が切り替わるように、面内２極に分極着磁されているので、２本の線材１６ａ，１６ｃは、この分極点付近に配置される。
【００２９】
基準ユニット２は、鏡筒取り付け部２１と、鏡筒取り付け部２１に固定された円環型電気基板２２等とを備えている。鏡筒取り付け部２１は、不図示のカムピンがねじ込まれており、このカムピンによって、ブレ補正ユニットをレンズ鏡筒に取り付ける構造となっている。
【００３０】
また、円環型電気基板２２は、スルーホール２２ａ〜２２ｄが４箇所に設けられており、前述したりん青銅の線材１６ａ〜１６ｄがそれぞれ半田付けによって固定できるようになっている。また、円環型電気基板２２の裏側には、後述するフォトリフレクタ２４（図２参照）が取り付けられ、可動ユニット１に設けられた位置検出パターン１５ｘ、１５ｙにより、ブレ補正レンズ１１の位置が検出される構造となっている。なお、図示されてはいないが、この円環型電気基板２２に、ブレ補正レンズ１１の駆動ドライバやフォトリフレクタ２４の出力処理アンプ等を搭載してもよい。この基準ユニット２には、磁気回路ユニット３もビス等（不図示）によって固定されている。
【００３１】
磁気回路ユニット３は、永久磁石であるリング状マグネット３１と、このリング状マグネット３１を固定したヨーク３２等とを備えている。リング状マグネット３１は、４５度方向で磁極が切り替わるように、面内２極に分極着磁されたマグネットである。また、ヨーク３２は、マグネット３１の磁極の切り替わり付近が切り欠部３２ａ，３２ｂとなっており、後述するロックユニット４のコイルが、この切り欠部３２ａ，３２ｂに収まる構造となっている。このヨーク３２は、内周側に、光軸前方に突出する環状の突起部３２ｃが形成されている。そして、この突起部３２ｃとリング状マグネット３１とを跨がるように、前述した駆動コイル１３ａ〜１３ｄが対向配置されている。
【００３２】
ロックユニット４は、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂと、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂを接着によって固定し、光軸中心に回転自在に支持されたロック回転円盤４２と、同じく光軸中心に回転自在に支持されたロック回転円盤４３と、これらの回転円盤４２，４３を保持するロック基板４４等とを備えいてる。ロック基板４４は、磁気回路ユニット３のヨーク３２に固定され、ロックユニット４を保持する構造となっている（図２参照）。
【００３３】
（ブレ補正レンズの駆動部）
図２，図３は、本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズの駆動部を示す断面図であって、図２は、図１のII-II 断面図、図３は、図１のIII-III 断面図である。ここでは、ブレ補正ユニットのＸ方向への駆動機構部のみを示している。
図２において、ブレ補正レンズ１１は、レンズ室１２に嵌合され、押さえ環１７によって固定されている。レンズ室１２には、コイル固定用基板１４が熱カシメ（不図示）等で固定され、コイル固定用基板１４上に、駆動コイル１３ａ，１３ｃが半田付けされている。
【００３４】
リング状マグネット３１は、駆動コイル１３ａ、１３ｃと一定のギャップを隔てて配置されている。このリング状マグネット３１は、その磁力によってヨーク３２に吸着固定され、磁気回路を形成している。リング状マグネット３１は、Ｎ極からヨーク３２の突起部３２ｃに向かって磁力線が飛ぶために、図２の矢印に示されるような磁気回路を形成することになる。従って、駆動コイル１３ａ，１３ｃに電流を流すと、図中上下方向（Ｘ方向）に力を発生することになる。
【００３５】
駆動コイル１３ａ，１３ｃは、直列に接続されており、同方向の力を発生するようにコイルが接続されている。駆動コイル１３ａ，１３ｃへの給電は、図３に示すように、バネ性を有するりん青銅の線材１６ａ〜１６ｄを通して行われる。そして、円環基板２２から、その円環基板２２のスルーホール部２２ａ〜２２ｄ、りん青銅の線材１６ａ〜１６ｄ、コイル固定用基板１４（図２も併せて参照）を通して、駆動コイル１３ａ，１３ｃに電流を供給する。駆動コイル１３ａ，１３ｃは、Ｘ方向への駆動コイルとして直列に接続され、同様に、駆動コイル１３ｂ，１３ｄは、Ｙ方向への駆動コイルとして直列に接続されている。
【００３６】
このように、ブレ補正レンズ１１の駆動コイルを、Ｘ方向用として２個、Ｙ方向用として２個用いることにより、駆動力を２分させ、駆動コイルを小さくすることが可能となる。また、駆動コイルの小型化により、ブレ補正ユニット全体の外径を小さくすることが可能となる。
【００３７】
（ブレ補正レンズの位置検出方法）
ブレ補正レンズ１１の位置は、図２に示すように、円環基板２２の裏面に半田付けされたフォトリフレクタ２４によりモニタされる。フォトリフレクタ２４は、ＩＲＥＤとフォト・トランジスタとを備えており、ＩＲＥＤから発光された赤外光が反射板１５に当たって反射しフォト・トランジスタに入射する。反射板１５は、図１に示すように、検出方向（駆動方向）に沿って反射光が変化するように、濃淡のパターンを有している。このために、反射板１５の位置によって、フォト・トランジスタの出力が変化し、フォト・トランジスタの出力をモニタすることによって、ブレ補正レンズ１１の位置を検出することが可能となる。
【００３８】
（ブレ補正レンズのロックユニット部）
本実施形態に係るブレ補正装置は、特に、一眼レフ用の交換レンズに用いる場合に、ロックユニット部が必要である。この理由は、ロックユニット部がない場合には、ブレ補正装置を作動させないときに、ブレ補正レンズ１１が不用意に動いてしまい、ファインダ上での像が見にくくなってしまう。また、ロックユニット部がない場合には、光軸中心にブレ補正レンズ１１を保持することが困難であるために、画像の劣化を生ずる可能性がある。
【００３９】
図４は、本実施形態に係るブレ補正装置のロックユニット部を詳細に示す図であって、図４（Ａ）は、アンロック状態を、図４（Ｂ）は、ロック状態をそれぞれ示す図である。図５は、図４のロックユニット部のロック駆動コイルを示す図である。
ロックユニット４は、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂと、ロック回転基板４２，４３と、ロック基板４４と、回転板４５等とを備えている。
【００４０】
前述したように、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂは、リング状マグネット３１の磁極切り替わり付近（図５のＡ）で、ヨーク３２の切り欠部３２ａ，３２ｂに納まる構造となっている。そして、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂに電流を流すと（図５のＢ）、光軸回りの回転方向に力を発生する（図５のＣ）。このロック駆動コイル４１ａ，４１ｂは、電流を流したときに、同方向に力を発生するように直列に接続されている。ロック駆動コイルは、本実施形態では、２個としたが、駆動力が十分であれば１個でもよい。
【００４１】
ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂが光軸回りの反時計方向に力を発生すると、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂを取り付けたロック回転基板４２が反時計方向に回転する。ロック回転基板４２には、切り欠部４２ｄが設けられ、回転板（回転連動部材）４５のピン４５ａが嵌合されている。ロック回転基板４２が反時計方向に回転することにより、回転板４５が時計方向に回転し、回転板４５のもう一方のピン４５ｂが嵌合されているロック回転基板４３の切り欠部４３ｄにより、ロック回転基板４３は、時計方向に回転する。
【００４２】
また、レンズ室１２には、３個の突起部１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられており、それらの突起部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応して、ロック回転基板４２，４３には、それぞれに３個づつ切り欠部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃが、設けられている。アンロック状態の場合には、突起部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの周囲には、図４（Ａ）に示すように、切り欠部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ等との間に、十分な可動スペースが確保されている。
【００４３】
しかし、ロック回転基板４２，４３の回転に伴って、ロック回転基板４２，４３の各切り欠部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４３ａ，４３ｂ，４３ｃにより、レンズ室１２の突起部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを挟み込みレンズ室１２を抑える構造となっている。本実施形態では、レンズ室の突起を３個とし、３個の突起を抑える構造としたが、２個でも問題ない。ロック回転基板４２，４３の切り欠部によって、レンズ室１２の突起部を両側から挟み込んで固定するので、レンズ室１２を線材１６ａ〜１６ｄで支持していても、捩じれることはない。
【００４４】
また、ロック基板４４は、ロック状態を維持するために、くの字型のバネ４４ａが突き出ており、ロック回転基板４２の突起部４２ｅを抑える構造となっている。このバネ４４ａによって、ロック駆動コイル４１ａ，４１ｂへの通電を止めても、ロック状態を維持することが可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ブレ補正レンズ駆動用のマグネットを、ロック駆動用にも兼用することにしたので、ブレ補正ユニットの光軸方向の厚さを減らし、構成部品を少なくすることが可能となる。
また、ブレ補正レンズの駆動マグネットを、１個のリング状マグネットに減らし、部品点数を削減することができる。
【００４６】
［第２実施形態］
（ブレ補正ユニット）
図６は、本発明によるブレ補正装置の第２実施形態のブレ補正ユニットの概略を示す展開図である。
第２実施形態のブレ補正装置は、可動ユニット１０１と、基台１０２と、磁気回路ユニット１０３と、ロックユニット１０４と、環状メイン基板１０５等とを備えている。
【００４７】
（可動ユニット）
可動ユニット１０１は、ブレ補正レンズ１１１を保持し、光軸と垂直な平面内を２次元的に可動できる支持部と駆動部とからなっている。
【００４８】
図７は、第２実施形態による可動ユニットの詳細を示す展開図である。
駆動コイル１１３（１１３ａ〜１１３ｄ）は、ブレ補正レンズ１１１を電磁的に駆動するコイルである。駆動コイル１１３は、耐熱性の高いプラスチックの中子１１３ａ−３に、銅線を整列に巻いてあり、そのコイル端末１１３ａ−４，１１３ａ−５が引き出されている。この中子１１３ａ−３には、金属の端子１１３ａ−１，１１３ａ−２がインサートされている。
【００４９】
可動基板１１４は、円環状の電気基板である。可動基板１１４には、電気パターンを有する孔１１４ａ−１，１１４ａ−２が設けられている。駆動コイル１１３ａ〜１１３ｄは、その端子１１３ａ−１を可動基板１１４の孔１１４ａ−１に、端子１１３ａ−２を孔１１４ａ−２にそれぞれ挿入し、コイル端末１１３ａ−４を端子１１３ａ−１に、また、コイル端末１１３ａ−５を端子１１３ａ−２にそれぞれ絡めて半田付けを行う。これにより、駆動コイル１１３と可動基板１１４との導通が確保される。
【００５０】
可動基板１１４には、コイル取付用の孔が全部で８ヶ所に設けられており、駆動コイル１１３ａ〜１１３ｄを均等な位置に取り付けられるようになっている。なお、駆動コイルの線材は、丸線ではなく、リボン線を用いてもよい。その場合には、治具により、可動基板１１４とコイルとの位置決めを行い、可動基板１１４のパターン上に、直接半田付けによって、コイルの固定を行えばよい。
【００５１】
銅板１１６（１１６ａ〜１１６ｄ）は、４ＷＳのワイヤを取り付けるための銅板であり、導電性のある金属、例えば、りん青銅等の板材を曲げたものである。この銅板１１６ａ〜１１６ｄは、同じ形状であるので、銅板１１６ｂを例に説明すると、その底中央に、後述する４ＷＳワイヤを通して、半田付けするための直径０．３ｍｍ程度の孔１１６ｂ−３があけられている。また、この銅板１１６には、上述した可動基板１１４の孔１１４ｂ−１及び１１４ｂ−２に半田付けにより固定できるように、端子部１１６ｂ−１，１１６ｂ−２が設けられている。
【００５２】
可動基板１１４には、銅板固定用の孔が、全部で８ヶ所設けられており、銅板１１６ａ〜１１６ｄを光軸を中心として均等な角度で４ヶ所取り付けられるようになっている。また、この銅板固定用孔にも、電気的パターンが設けられ、前述したコイル取付用の孔部のパターンと導通が取れる構造となっている。
【００５３】
レンズ室１１２は、ブレ補正レンズ１１１を保持する部材である。このレンズ室１１２には、フランジ１１２ａが４ヶ所（１ヶ所は不図示）設けられている。可動基板１１４は、このフランジ１１２ａの上部に嵌合し、フランジ部１１２ａで接着により固定される。
【００５４】
なお、レンズ室１１２には、後述するロックに用いるための半円状の突起１１２ｂが２ヶ所（１ヶ所は不図示）光軸に対して対称な位置に設けられている。また、可動基板１１４には、後述する位置検出用のパターンを有した板材１１５ｘ，１１５ｙが取り付けられている。
【００５５】
図６に戻り、可動ユニット１０１の説明を行う。前述した可動ユニット１０１は、直径０．１ｍｍ程度のバネ性を有したベリリウム銅等の線材４本（４ＷＳワイヤ）により保持されている。この線材は、前述した銅板１１６の孔部１１６−３に半田付けされ、可動基板１１４の孔１１４ｃを通り、円環状メイン基板１０５のスルーホール１０５ａに半田付けされる。この線材により、ブレ補正レンズ１１１は、光軸と直交する平面内を２次元的に動くことが可能となる。また、ブレ補正レンズ１１１は、この円環状メイン基板１０５から、その４ＷＳワイヤを通して、コイルに電流を流すことが可能となる。
【００５６】
４ＷＳワイヤを用いてブレ補正レンズ１１１を支持する場合に、可動部の重心位置をブレ補正レンズ１１１のレンズ中心、更に、駆動力中心と一致させるようにすることが重要である。もし、重心位置がづれていると、ブレ補正レンズ１１を駆動したときに、可動ユニット１０１にねじれを生じ、ブレ補正レンズ１１１の位置を正確に制御することが難しくなってしまうからである。
【００５７】
本実施形態では、駆動コイル１１３ａ〜１１３ｄを、ブレ補正レンズ１１１の周囲に均等な角度で４個配置することにより、可動ユニット１０１の重心を、ブレ補正レンズ１１１の中心に、また、駆動中心に位置させることを可能にしている。
【００５８】
（基台と円環状メイン基板）
円環状メイン基板１０５は、その背面にフォトリフレクタ（不図示）が取り付けられており、可動基板１１４に設けられたパターン１１５ｘ，１１５ｙに対して、赤外光を投光し、その反射光を受光するようになっている。
パターン１１５ｘ，１１５ｙには、濃淡が設けられており、可動ユニット１０１が動いたときに、それらのパターン１１５ｘ，１１５ｙも動くので、フォトリフレクタから見た反射率が変化する。フォトリフレクタは、この反射率の違いを検知して、ブレ補正レンズ１１１の位置を検出できるようになっている。
【００５９】
円環状メイン基板１０５には、切り欠き１０５ｃと孔１０５ｂとが設けられており、基台１０２のピン１０２ａ及び１０２ｂと嵌合して、位置決めされる。更に、ビス１５１により、基台１０２に固定される構造となっている。基台１０２には、不図示のレンズ鏡筒に取り付けるためのビス孔１０２ｄが３ヶ所設けられている。これらビス孔１０２ｄを用いて、このブレ補正ユニットを、レンズ鏡筒に取り付ける構造となっている。
【００６０】
基台１０２の背面には、可動ユニット１０１が入り込み、さらに、磁気回路ユニット１０３が、可動ユニット１０１の動きを阻害しないように取り付けられている。
【００６１】
（磁気ユニット）
磁気ユニット１０３は、２個の円弧状マグネット１３１と、この円弧状マグネット１３１を固定した２個のヨーク１３２とから構成されている。円弧状マグネット１３１は、その中心位置で磁極が切り替わるように、面内２極に分極着磁されたマグネットである。リング状のマグネットを用いずに、円弧状のマグネットとすることにより、マグネットの重量が減るだけでなく、マグネット間の隙間に他機能を入れることが可能となる。更に、リング状マグネットでは、磁極の切り替わり位置を正確に見つけることは難しいが、円弧状とすることにより、磁極の切り替わり位置を気にせずに組み立てることが可能となる。
【００６２】
上述した円弧状マグネットを着磁切り替わり付近で２個に分割し、４個の円弧状マグネットを用いて、上述した磁気回路と同様なものを構成しても構わない。この場合に、マグネットの数は増えるが、面内で分極着磁する必要がなくなるので、着磁の切り替わり付近の磁束の低下を減らし、後で述べるロックの駆動効率を上げることができる、という効果がある。
【００６３】
また、ヨーク１３２は、マグネットの磁極切り替わり付近で分割された構造となっており、後述するロックユニット１０４のコイル１４１ａ及び１４１ｂが、このヨークのない部分に入り込むような構造となっている。
【００６４】
（ロックユニット）
ロックユニット１０４は、ブレ補正を行わないときに、ブレ補正レンズ１１１の動きを規正して、ロックするためのユニットである。ロックユニット１０４は、ビス１４０によりヨーク切り欠き部１３２ａを通して、基台１０２に固定される。また、基台１０２の背部には、位置決め用のピン（不図示）により、磁気回路ユニット１０３及びロックユニット１０４の位置決めを行うような構造となっている。
【００６５】
（ブレ補正駆動原理）
次に、ブレ補正レンズの駆動原理について説明を行う。
図８は、駆動コイル１１３と磁気回路ユニット１０３を取り出した図である。図９は、図８中のＨ平面で切断した断面図である。
コイル１１３には、紙面表裏方向（Ｄ）に電流が流れている。マグネット１３１のＮ極よりヨーク１３２の突起部に磁束が飛び（Ｅ１，Ｅ２）、ヨーク１３２の下面を通ってマグネット１３１のＳ極に戻ってくる（Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５）。このとき、コイル１１３には、図中矢印の方向（Ｅ１，Ｅ２）に磁束が横切ることになる。コイル１１３に電流を流すと、フレミング左手の法則より、紙面左右方向（Ｆ）に駆動力を発生することになる。
【００６６】
（ロックユニットの詳細）
次に、図１０に沿って、ロックユニットの詳細な説明を行う。
図１０は、本実施形態によるロックユニットを示す展開図である。
ロック基台１４４は、ロックユニット１０４を支持する部材であり、その内側には、嵌合部が設けられている。ロック円盤１４３は、その外周がロック基台１４４の嵌合部に嵌合することにより、ロック基台１４４に対して、回転及び光軸方向に動作可能に保持されている。
また、ロック円盤１４２も、同様に、その外周でロック基台１４４に嵌合しており、回転及び光軸方向に動作可能に保持されている。ロック円盤１４２には、ロックコイル１４１ａ及び１４１ｂが接着により固定されている。
【００６７】
反転板１４５は、ロック円盤１４２の動きに対して、ロック円盤１５３を反対方向に回転させるためのものである。反転板１４５は、表面に２本のピンを、裏面に１本のピン（不図示）を有し、裏面のピンは、ロック基台１４４に設けられた嵌合孔（不図示）に嵌まっている。
反転板１４５は、一方のピン１４５ａがロック円盤１４２の切り欠き部１４２ａに嵌合し、他方のピン１４５ｂがロック円盤１４３の切り欠き部１４３ａに嵌合している。これにより、ロック円盤１４２がロック動作時に時計方向に回転すると、反転板１４５により、ロック円盤１４３は、反時計方向に回転することになる。
【００６８】
ロック基台１４４の背面には、円環板バネ１４６がビス１４７により固定されている。円環板バネ１４６には、ピン１４６ａ〜１４６ｃが設けられており、各ピン１４６は、ロック基台１４４の孔部１４４ａに嵌合し、その頭部でロック円盤１４２を光軸方向に付勢し、３本のピン１４６で支える構造となっている。
【００６９】
ラッチピン保持部材１４８には、ラッチピン１４９が圧入され、基台１４４にビス１４９Ａにより固定されている。ラッチピン１４９は、ロック円盤１４２に設けられた２ヶ所の切り欠き１４２ｂ又は切り欠き１４２ｃに嵌合可能な構造となっている。
【００７０】
（ロック駆動原理）
次に、本発明のロック駆動原理について説明する。
図１１は、ロック駆動に必要な構成要素を抜き出した斜視図である。
図１２は、図１１中Ｇ１平面での断面模式図であり、図１３は、図１１中Ｇ２平面での断面模式図である。
図１１に示すように、ロック開始前の状態では、マグネット磁極切り替わり位置とロックコイル中心位置とは、ずれている。
【００７１】
図１２に示すように、Ｎ極からＳ極に磁束が流れるために（Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４）、図中（Ｉ）で示す方向にコイルに電流を流すと、図中Ｚ方向に駆動力（Ｋ）を発生する。この駆動力の方向（Ｋ１，Ｋ２）は、コイルの回転位置角度（θ）によって変化する。
【００７２】
図１３に示すように、コイル長手方向の断面で見ると、θ方向とＺ方向の駆動力を発生する。つまり、コイルの辺によって、駆動力方向が異なる。
【００７３】
図１４は、コイルの回転位置θに対するＺ方向の駆動力とθ方向の駆動力を示すグラフである。図１４に示すように、コイル回転位置θにより、回転方向駆動力（Ｌ）は変化しないが、光軸方向駆動力（Ｍ）は、大きく変化し、コイル回転位置がロック位置とアンロック位置とでは逆転することが判る。
【００７４】
次に、図１０に沿って、順を追って説明を行う。
アンロック状態では、ラッチピン１４９は、ロック円盤１４２の切り欠き部１４２ｂに嵌まり、ロック付勢ピン１４６ａ〜１４６ｃは、円環状板バネ１４６によって、図中左方向にロック円盤１４２を付勢しているために、アンロック状態が保持される。
【００７５】
次に、ロックコイルに通電すると、ロックコイル１４１ａ及び１４１ｂには、時計回りの力が発生すると共に、光軸方向に、付勢ピン１４６ａ〜１４６ｃを押し下げる力を発生する。このときに、ラッチピン１４９が切り欠き１４２ｂから抜けない限り、ロック円盤１４２は、時計方向に回転することができない。
【００７６】
ラッチピン１４９が切り欠き１４２ｂから抜けると、ロック円盤１４２は、時計方向（Ｐ）回転する。このときに、ロック円盤１４３は、反転板１４５により、反時計方向（Ｑ）に回転を始める。ロック円盤１４２の回転により、ロックコイルの回転位置が変化すると、光軸方向の力は逆転し、図中左方向に力を発生する（図１３のＫ１，Ｋ２参照）。
ラッチピン１４９が切り欠き１４２ｃに嵌まると、ロック円盤１４２及びロック円盤１４３の回転は止まり、ロック動作は完了する。ロック状態では、ロック付勢ピン１４６ａ〜１４６ｃと、円環状板バネ１４６によって、図中左方向にロック円盤１４２を付勢しているので、ロック状態が保持される。
【００７７】
また、ロック円盤１４２には、くぼみ１４２ｄ及び１４２ｅが、また、ロック円盤１４３には、くぼみ１４３ｂ及び１４３ｃがあり、ロック状態のときは、くぼみ１４２ｄと１４３ｂ、１４２ｅと１４３ｃにより、レンズ室１１２に設けられた突起（不図示）を挟み込み、レンズ室１１２の動きを制限ロックする。
アンロックする場合は、ロックコイルにロック時と逆方向に通電することにより、ロック時と逆の動きを行い、アンロック状態に移ることが可能である。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、光軸方向への動きと、回転方向への動きとを、別々に行うことにより、ロック及びアンロックを行うので、ブレ補正ユニットに外乱が入った場合でも、アンロック状態のときにはロック状態に、また、ロック状態のときにはアンロック状態に、移ってしまう可能性が低くすることができ、ロック時の保持精度がよく、より信頼性の高い、ロック機構を提供することができる。
【００７９】
［変形形態］
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１） ブレ補正ユニットの側に、シャッタ又は電磁絞りがある場合にも、前述したロック用の回転駆動機構を用いて駆動することが可能である。
また、回転駆動用の４個のマグネットの内、２個をブレ補正レンズロック用に、残りの２個をシャッタ又は電磁絞りに用いることも可能である。
【００８０】
（２） 前述した実施形態では、リング状マグネット３１を面内２極に分極着磁し、ロック駆動コイルを、分極点２箇所に配置する構造としたが、回転駆動力が不足している場合には、面内４極に分極着磁したリング状マグネットを用いて、磁極の切り替わり４箇所に、４個の回転駆動コイルを用いてもよい。
その場合には、ブレ補正レンズの駆動コイルの駆動力発生方向が逆になるために、２個のＸ方向駆動コイル及び２個のＹ方向駆動コイル、それぞれのコイルの接続方向が逆になる。
【００８１】
（３） リング状マグネットは、１つのリング状の例で説明したが、２つ又はそれ以上に分割したものでもよい。
（４） 第２実施形態において、ラッチピン１４９が切り欠き１４２ｂ又は１４２ｃに嵌合する例で説明したが、光軸方向の移動で押圧される摩擦部材を配置して、摩擦力でロックするようにしてもよい。
（５） 第２実施形態において、光軸方向と光軸回りの２つの動作でロック、アンロックの動作を行ったが、光軸を中心にした回転ではなく、光軸と直交する面内で直線的に動くような動作でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブレ補正装置の実施形態のブレ補正ユニットの概略を示す展開図である。
【図２】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズの駆動部を示す断面図（図１のII-II 断面図）である。
【図３】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズの駆動部を示す断面図（図１のIII-III 断面図）である。
【図４】本実施形態に係るブレ補正装置のロックユニット部を詳細に示す図であって、図４（Ａ）は、アンロック状態を、図４（Ｂ）は、ロック状態をそれぞれ示す図である。
【図５】図４のロックユニット部のロック駆動コイルを示す図である。
【図６】本発明によるブレ補正装置の第２実施形態のブレ補正ユニットの概略を示す展開図である。
【図７】第２実施形態による可動ユニットの詳細を示す展開図である。
【図８】第２実施形態による駆動コイルと磁気回路ユニットを取り出した図である。
【図９】図８中のＨ平面で切断した断面図である。
【図１０】第２実施形態によるロックユニットを示す展開図である。
【図１１】ロック駆動に必要な構成要素を抜き出した斜視図である。
【図１２】図１１中Ｇ１平面で破断して示す断面模式図である。
【図１３】図１１中Ｇ２平面で破断して示す断面模式図である。
【図１４】コイルの回転位置θに対するＺ方向の駆動力とθ方向の駆動力を示すグラフである。
【図１５】カメラのブレ補正装置の従来例を示す概念図である。
【符号の説明】
１，１０１ 可動ユニット
１１，１１１ ブレ補正レンズ
１２，１１２ レンズ室
１３ａ〜１３ｄ，１１３ａ〜１１３ｄ 駆動コイル
１４，１１４ コイル固定用基板
１５ｘ，１５ｙ，１１５ｘ，１１５ｙ 位置検出パターン
１６ａ〜１６ｄ 線材
２ 基準ユニット
２１ 鏡筒取り付け部
２２ 円環型電気基板
２４ フォトリフレクタ
１０２ 基台
１０５ 環状メイン基板
３，１０３ 磁気回路ユニット
３１，１３１ リング状マグネット
３２，１３２ ヨーク
４，１０４ ロックユニット
４１ａ，４１ｂ，１４１ａ，１４１ｂ ロック駆動コイル
４２，４３，１４２，１４３ ロック回転円盤
４４，１４４ ロック基板

Claims (10)

1. ブレを補正するために光軸に交差する面内で駆動可能なブレ補正光学系と、電磁的な駆動力を生じさせるブレ補正コイルとを有し、装置のブレを補正するブレ補正駆動部と、
   前記ブレ補正光学系をロックするために光軸回りに回転可能なロック部と、電磁的な駆動力を生じさせるロックコイルとを有し、前記ブレ補正光学系をロックするロック駆動部と、
   前記ブレ補正コイルと前記ロックコイルとの間に備えられた永久磁石とを含み、
   前記ブレ補正コイルは、前記永久磁石の前記ブレ補正コイル側に生じた磁力を用いて、前記ブレ補正光学系を光軸に交差する面内で駆動させるための電磁的な駆動力を生じさせ、
   前記ロックコイルは、前記永久磁石の前記ロックコイル側に生じた磁力を用いて、前記ロック部を光軸回りに回転させるための電磁的な駆動力を生じさせること、を特徴とするブレ補正装置。
2. 請求項１に記載のブレ補正装置において、
   前記永久磁石の磁力を前記ブレ補正コイルに供給するための突起部と、前記ロックコイルに対応する部分に備えられた切り欠きとを有し、前記永久磁石の前記ロックコイル側に吸着固定されるヨークを含むこと、を特徴とするブレ補正装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、
   前記永久磁石は、光軸に交差する面において分極され、前記永久磁石の分極部分と前記ロックコイルとの距離は、前記永久磁石の分極部分と前記ブレ補正コイルとの距離よりも近いこと、を特徴とするブレ補正装置。
4. 請求項３に記載のブレ補正装置において、
   前記ロックコイルは、前記永久磁石のＳ極に対向する第１部分と、前記永久磁石のＮ極に対向する第２部分とを有すること、を特徴とするブレ補正装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、
   前記永久磁石は、１つのリング状の磁石又は複数の円弧状の磁石により構成させていること、を特徴とするブレ補正装置。
6. 請求項１から請求項５までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、
   前記ブレ補正駆動部は、前記永久磁石に固定され、その永久磁石に沿って所定間隔を隔てて形成された突起部を有するヨークと、
   前記永久磁石と前記突起部とに跨がり、所定間隔を隔てて配置され、前記ブレ補正光学系と連結された４個の前記ブレ補正コイルとを含む、ことを特徴とするブレ補正装置。
7. 請求項６に記載のブレ補正装置において、
   前記ブレ補正光学系は、４本の弾性を有する線状部材によって支持されており、
   前記線状部材は、少なくとも２本が前記永久磁石の磁極が切り替わる部分の付近に設けられていること、を特徴とするブレ補正装置。
8. 請求項１から請求項７までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、
   前記ロック部は、前記ブレ補正光学系の保持枠に設けられた固定用突起部よりも、少なくとも前記ブレ補正光学系の可動範囲分だけ大きな切り欠き部をそれぞれ有し、光軸回りに回転する第１及び第２の固定用回転部材と、
   前記第１及び第２の固定用回転部材を互いに反対方向に回転させる回転連動部材とを備え、
   前記ロックコイルは、前記第１又は第２の固定用回転部材に設けられ、前記ロックコイルの電磁的な駆動力により前記第１又は第２の固定用回転部材が反対方向に回転して、それぞれの前記切り欠き部が回転方向に相対移動することにより、前記固定用突起部をロック又はロック解除すること、を特徴とするブレ補正装置。
9. 請求項１から請求項８までの何れか１項に記載のブレ補正装置において、
   前記ロック駆動部は、前記ブレ補正光学系の光軸中心に回転する動作と、光軸方向に移動する動作を行うこと、を特徴とするブレ補正装置。
10. 請求項１から請求項９までの何れか１項に記載されたブレ補正装置を備えたことを特徴とする光学装置。

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