JP5570301B2 - 像振れ補正装置および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光学機器に搭載される像振れ補正装置に関するものである。

像振れ補正装置は、レンズを保持する可動部材を、カメラを横方向に振る方向（以下ヨー方向と記す）と縦方向に振る方向（以下ピッチ方向と記す）それぞれ独立にしかも光軸方向の移動を生じずに摩擦無く移動可能に支持する必要がある。

これを実現するため、特許文献１では、固定部材と、レンズを保持する可動部材との間に、ヨー方向およびピッチ方向に伸びるボール保持部を有する案内部材を設けていた。

特開平１１−００７０５１号公報

しかしながら、特許文献１で開示されている像振れ補正装置では、光軸方向に部品が重なるため、部品の加工精度がばらつくとレンズの位置がずれやすく、光学性能が悪化するという問題があった。また、装置全体の薄型化が難しいという問題があった。さらに、組み立て時や衝撃時にボールが外れてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、光軸方向の厚さを小型化した像振れ補正装置および光学機器を提供することを例示的な目的とする。

本発明の一側面としての像振れ補正装置は、鏡筒の中に配置される光学要素を光軸と直交する面内で移動させて像振れを補正する像振れ補正装置であって、前記光学要素を前記光軸と直交する第１の方向に移動するための第１の転動部材と、前記第１の転動部材を前記第１の方向に転動可能に支持する第１の転動受け部材と、前記第１の転動部材によって支持され、前記第１の方向に移動可能な案内部材と、前記第１の転動受け部材の前記第１の転動部材が設けられている側の面に固定され、前記鏡筒に対して固定される固定部材と、を有し、前記固定部材は、前記第１の転動部材を収容する第１の貫通孔を有することを特徴とする。

本発明によれば、光軸方向の厚さを小型化した像振れ補正装置および光学機器を提供することができる。

本発明の像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。 固定地板の正面図である。 可動鏡筒の正面図である。 本発明の像振れ補正装置の構成をあらわす模式図である。 一般的な防振システムについて説明するための構成図である。 第２の実施例における、転動ボールの中心をとおる断面図である。 従来の像振れ補正装置の部品構成を示す分解斜視図である。 従来の像振れ補正装置の構成をあらわす模式図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

まず、従来の像振れ補正装置について、図７および図８を用いて説明する。図７は従来の像振れ補正装置の構造を示す分解斜視図であり、図８は図７を組み立てた後の該像振れ補正装置を、光軸に平行に切断した模式図である。

この従来の像振れ補正装置は、補正レンズ３０１、固定地板３０２、可動鏡筒３０３、案内部材３０４、第１の転動ボール３０５、第１の転動受け部材３０６および３０７、第２の転動ボール３０８、第２の転動受け部材３０９および３１０を有する。また、給電ケーブル３１１、付勢部材３１２を有する。

転動ボール３０５および３０８は、転がり抵抗を低減するために硬い材質であることが望ましい。

また様々な部品との位置決めが設けられた固定地板３０２と可動鏡筒３０３は、複雑形状になるために、樹脂成型によって製造するのが最も適当である。

一方、レンズ重量が重くなるなど、可動部材の負荷が増えると、転動ボールと接触する箇所には大きな圧力が発生する。モールド樹脂と転動ボールを接触させる構造では、この圧力によって変形、磨耗してしまう恐れがある。したがって、モールド部材である可動鏡筒３０３、固定地板３０２には、転動ボールを受けるための転動受け部材３０６、３０７、３０９、３１０をそれぞれ取り付ける必要がある。また、転動受け部材は、ステンレス等の硬い材料が用いられ、プレス成型によって製造するのが適当である。

一方、この像振れ補正装置は、固定地板３０２に設けられた取り付け部によって、他のレンズ群や、フィルムやＣＣＤなどの撮像部材を支持する図示しない鏡筒部材に取り付けられる。したがって、固定地板３０２と不図示の鏡筒との間の光軸方向位置及び傾きを正確にすることで、他のレンズ群や撮像部材に対して高精度に位置決めできる。

しかし、この従来の像振れ補正装置では、固定地板３０２と補正レンズ３０１との間に、上記第１の転動受け部材、第１の転動ボール、案内部材、第２の転動ボール、第２の転動受け部材と、多くの部品を介している。

この中で、プレス成型によって加工する第１の転動受け部材、案内部材、第２の転動受け部材は、厚さのばらつきが大きく、ロットが変わると補正レンズ３０１と固定地板３０２の間の位置関係が変わってしまうという問題があった。特に図７、８に示す従来の像振れ補正装置のように、転動受け部材を２つの部品に分けた場合、それぞれの板厚のばらつきによって補正レンズ３０１が基準位置から倒れ、レンズの性能が悪化してしまうという問題があった。

さらに、図８に示されるように、光軸方向に部品が直列に重なる構成なので、光軸方向の薄型化が難しいという問題があった。

また、上記構成では、可動鏡筒３０３に固定したコイルに給電するための給電ケーブル３１１を、可動鏡筒３０３の上部に両面テープなどで固定していた。このため、両面テープが剥がれると他の部品に干渉してしまい、可動鏡筒３０３の動きを妨げる恐れがある、という問題があった。

さらに、ボールの回りは空間なので、組み立て時にボールが転がってしまい作業性が悪い、装置が振動や衝撃を受けたときにボールが所定の位置から脱落してしまう恐れがある、という問題があった。

次に、図１ないし図５を参照して、本発明の第１の実施例による像振れ補正装置について説明する。

まず、一般的な防振システムについて、図５を用いて説明する。

図５は、図示矢印４６１方向のカメラ縦振れ４６１ｐ及びカメラ横振れ４６１ｙに起因する像振れを抑制するシステムを想定している。

同図中、４６２は撮影光学系を有するレンズ鏡筒、４６３ｐ，４６３ｙは各々カメラ縦振れ角変位、カメラ横振れ角変位を検出する角変位検出装置で、それぞれの角変位検出方向を４６４ｐ，４６４ｙで示してある。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振れ補正装置４００の駆動目標信号に変換する。そして、この信号により像振れ補正装置４００を駆動させて、像面４６９での安定を確保する。４６７ｐ，４６７ｙは、各々像振れ補正装置４００の駆動部であり、４６８ｐ，４６８ｙは補正レンズのシフト位置検出センサである。

次に、図１ないし図４を参照して、本発明で提案する像振れ補正装置１００の構成について説明する。

図１は本実施例の部品構成を示す分解斜視図である。

本実施例における像振れ補正装置は、補正レンズ１０１、固定地板１０２、可動鏡筒１０３、案内部材１０４を有する。また、第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３、第１の転動受け部材１０６、第２の転動ボール１０７１、１０７２、１０７３、第２の転動受け部材１０８を有する。また、サブプレート１０９、給電ケーブル１１０、付勢ばね１１１、ピッチマグネット１１２１、１１２２、ヨーマグネット１１３１、１１３２、上側ヨーク１１４、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を有する。

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、光軸を偏心させる振れ光学要素である。光軸と直交する面内で移動することによって、撮像光学系の作る像を移動させることができる。これにより手振れを検知したときに、前述の方法により像面での安定を確保することができる。

なお、本実施例においては、振れ光学要素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良い。

固定地板（固定部材）１０２は、図２に示されるように、概略円盤状に形成され、中央部に開口部を有し、光束を通過させることができる。

また固定地板１０２は、図１に示されるように、外周側面部に３箇所の取り付けリングを固定できる取り付け穴１０２１を有している。この穴を利用し、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。すなわち、この取り付け穴１０２１が、像振れ補正装置の基準位置となる。

また固定地板１０２は、図２に示されるように、第１の転動ボール配置溝（第１の開口部）１０２２を有している。第１の転動ボール配置溝１０２２は、第１の転動ボールの数と同じ数（本実施例では三個）設けられ、その内部に第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３を収容することができる。また、第１の転動ボール配置溝１０２２の開口の大きさは、第１の転動ボール１０５１、１０５２、１０５３の可動範囲よりも大きい。すなわち、第１の転動ボール配置１０２２溝の開口の幅は、第１の転動ボールの幅をｄとすると、ｄよりも広く、２ｄよりも狭い。第１の転動ボール配置溝１０２２の開口の幅がｄより狭いと、第１の転動ボールが当接して転動することができなるからである。また、２ｄより広いと、省スペース化に不利であり、また後述する組み立てが困難になるからである。

また固定地板１０２は、第１の転動ボール配置穴１０２３（第１の開口部）を有している。第１の転動ボール配置穴１０２３は１つ設けられ、第２の転動ボール１０７３をその内部に収容することができ、その穴の開口の大きさは、第２の転動ボール１０７３の可動範囲よりも大きい。第２の転動ボール１０７３は、可動鏡筒１０３が光軸と直交する面内において転動するので、第１の転動ボール配置穴１０２３は、第１の転動ボール配置溝１０２２の開口より大きい開口を有している。なお、図２に示されるように、第１転動ボール配置穴１０２３の開口は円形形状を有し、第１の転動ボール配置溝１０２２の開口はピッチ方向に長い長孔形状を有する。ただし、本発明はこの形状に限定されるものではなく、例えば矩形形状であってもよい。

第１の開口部１０２２、１０２３は、図４に示すように、固定地板１０２の上面および下面と直交する貫通孔として構成されている。

また固定地板１０２には、付勢ばね（弾性部材）１１１を取り付けるばねかけ部１０２４を３箇所具えている。

可動鏡筒（可動部材）１０３は、図３に示されるように、中央の開口部に補正レンズ１０１を保持することができる。

また可動鏡筒１０３は、後述の方法で固定地板１０２に対して光軸と直交する平面内で移動可能に支持される。

また可動鏡筒１０３は、第２の転動ボール配置溝（第２の開口部）１０３１を２個と第２の転動ボール配置穴（第２の開口部）１０３２を１個有している。第２の転動ボール配置溝１０３１は、その内部に第２の転動ボール１０７１、１０７２を収容することができ、その溝の開口の大きさは、第２の転動ボールの可動範囲よりも大きくなっている。すなわち、第２の転動ボール配置溝１０３１の開口の幅は、第２の転動ボール１０７１、１０７２の幅ｄよりも広く、幅２ｄよりも狭い。第２の転動ボール配置溝１０３１の開口の幅がｄより狭いと、第２の転動ボール１０７１、１０７２が当接して転動することができなくなるからである。また、２ｄより広いと、省スペース化に不利であり、また後述する組み立てが困難になるからである。第２の転動ボール配置穴１０３２は、その内部に第２の転動ボール１０７３を収容することができ、その穴の開口の大きさは、第２の転動ボール１０７３の可動範囲よりも大きい。第２の転動ボール１０７３は、可動鏡筒１０３が光軸と直交する面内において転動するので、第２の転動ボール配置穴１０３２は、第２の転動ボール配置溝１０３１の開口より大きい開口を有している。なお、図３に示されるように、第２の転動ボール配置穴１０３２は円形形状を有し、第２の転動ボール配置溝１０３１はヨー方向に長い長孔形状を有する。ただし、本発明はこの形状に限定されるものではなく、例えば矩形形状であってもよい。

第２の開口部１０３１、１０３２は、図４に示すように、可動鏡筒１０３の上面及び下面と直交する貫通孔として構成されている。

可動鏡筒１０３は、サブプレート１０９を取り付ける溝部１０３３を有している。

可動鏡筒１０３は、付勢ばね１１１を固定するためのばねかけ部１０３４を３個有している。

また、可動鏡筒１０３は、位置センサによって検出される被検出部であるＬＥＤを取り付けるＬＥＤホルダ１０３５を有している。

また、可動鏡筒１０３は、ピッチコイル１１５およびヨーコイル１１６を固定することができる。

案内部材１０４は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、転動ボールに硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。

案内部材１０４は、固定地板１０２に対して、ヨー方向（第１の方向）に移動可能に支持されている。また、可動鏡筒１０３をピッチ方向（第２の方向）に移動可能に支持している。

ここで、ピッチ方向とヨー方向は互いに直交している。また、ピッチ方向とヨー方向は、それぞれ光軸に直交する方向である。これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して光軸に直交する面内で回転することなしに移動可能に支持される。

案内部材１０４は、図１および図４に示すように、第１の転動案内部１０４１を２個有している。第１の転動案内部１０４１は、ヨー方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。

また、第１の転動案内部１０４１が設けられる面とは反対側の面に、第２の転動案内部１０４２を２個有している。第２の転動案内部１０４２は、ピッチ方向に対する断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向にガタ無く転動可能に支持できる。

本実施例では２箇所の第１の転動案内部１０４１および２箇所の第２の転動案内部１０４２を、それぞれ同一部品に設けているので、それぞれの支持する方向を高い精度にすることができる。

第１の転動ボール（第１の転動部材）１０５１〜１０５３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。第１の転動ボール１０５１〜１０５３は、案内部材１０４を固定地板１０２に対してピッチ方向に移動可能に支持する。

第１の転動受け部材１０６は、ステンレスなどの耐磨耗性の高い材質によって形成される。これにより、転動ボールに硬い材質を用いても、接触部が削れることなく、長期間の使用に耐えうる。また、本実施例においては、マルテンサイト系ステンレスなどの強磁性体の材質を用いることで、電磁アクチュエータのヨークを兼用することができる。

第１の転動受け部材１０６は、固定地板１０２に接触してビス止めされる。そして固定地板１０２と接触する面に、第１のガイド部１０６１、１０６２を備えている。第１のガイド部１０６１、１０６２は、ヨー方向における断面がＶ字状に形成されている。これにより、第１の転動ボール１０５１および１０５２を、２点で接しながらピッチ方向にガタ無く転動可能に支持できる。

第２の転動ボール（第２の転動部材）１０７１〜１０７３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。第２の転動ボールは、可動鏡筒１０３を案内部材１０４に対してヨー方向に移動可能に支持する。

第２の転動受け部材１０８は、ステンレスなど、耐磨耗性に優れる金属により構成することが望ましい。

第２の転動受け部材１０８は、可動鏡筒１０３に接触して固定される。そして可動鏡筒１０３と接触する面に、第２のガイド部１０８１、１０８２を備えている。第２のガイド部１０８１、１０８２は、ピッチ方向における断面がＶ字状に形成されている。これにより、第２の転動ボール１０７１および１０７２を、２点で接しながらヨー方向に転動可能に支持できる。

サブプレート１０９は、ステンレスなど、耐磨耗性に優れる金属により構成することが望ましい。また、量産性のあるプレス加工により生産するのが望ましい。

サブプレート１０９は、可動鏡筒１０３に固定され、第２の転動ボール１０７３と接触することで、可動鏡筒１０３を固定地板１０２に対して移動可能に支持する。

給電ケーブル１１０は可撓性のある材質からなる。可動鏡筒１０３に取り付けられたヨーコイル、ピッチコイルおよび被検出用ＬＥＤ等の電気部品と、図示しない電源を電気的に接続する。つまり、給電ケーブル１１０は、電源からの電力を電気部品へ供給する。

付勢ばね（付勢部材）１１１は、可動鏡筒１０３と固定地板１０２の間に付勢力（押圧力）を生じさせる。

なお、付勢部材１１１は、ばねなどの弾性部材を用いる以外にも、静電力や磁気力を利用してもよい。光軸方向に可動鏡筒１０３を固定地板１０２に押し付け、第１および第２の転動ボールが常に接触状態になっているようにする。

ピッチマグネット１１２１および１１２２、ピッチコイル１１５、第１の転動受け部材１０６、上側ヨーク１１４によって、ピッチ方向アクチュエータを構成している。

また、ヨーマグネット１１３１および１１３２、ヨーコイル１１６、第１の転動受け部材１０６、上側ヨーク１１４によって、ヨー方向アクチュエータを構成している。

ピッチマグネット１１２１、１１２２は、ピッチコイル１１５に電力を流したときに、ピッチ方向の推力を生じさせるような磁界を作る。

ヨーマグネット１１３１、１１３２は、ヨーコイル１１６に電力を流したときに、ヨー方向の推力を生じさせるような磁界を作る。

上側ヨーク１１４、第１の転動受け部材１０６は、ピッチ方向アクチュエータ、ヨー方向アクチュエータのヨークとして働き、それぞれのマグネットの磁気抵抗を減らし、アクチュエータの効率を高める。

それぞれのアクチュエータは、公知の電磁アクチュエータである。なお、本実施例においては、第１の転動受け部材１０６がそれぞれのアクチュエータのヨークを兼ねることで、部品点数の削減を実現している。

本発明においては、アクチュエータの種類においては限定をせず、可動鏡筒１０３を固定地板１０２に対して、光軸に直交する２方向に移動させる公知のアクチュエータを使用できる。具体的には、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、超磁歪アクチュエータ等を使っても良い。また、本実施例のように１自由度型のアクチュエータを２個使っても良いし、２自由度型のアクチュエータを１個使っても良い。

固定地板１０２に第１の転動受け部材１０６、ピッチマグネット１１２１およびヨーマグネット１１３１を固定することで、固定部ユニットを構成する。

また、可動鏡筒１０３に補正レンズ１０１、第２の転動受け部材１０８、サブプレート１０９、給電ケーブル１１０、ピッチコイル１１５、ヨーコイル１１６を固定することで、鏡筒ユニットとする。このとき、給電ケーブル１１０を可動鏡筒１０３と第２の転動受け部材１０８の間に設けた空間にはさみこむように配置することで、給電ケーブル１１０の剥離を防止することができる。なお、給電ケーブル１１０は、可動鏡筒１０３ではなく、固定地板１０２に設けられるようにしてもよい。この場合は、給電ケーブル１１０を固定地板１０２と第１の転動受け部材１０６の間に設けた空間にはさみこむように配置することで、給電ケーブル１１０の剥離を防止することができる。

第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３は、固定部ユニットと案内部材１０４で挟持される。第１の転動ボール１０５１、１０５２は、案内部材１０４に設けられた第１の転動案内部１０４１および第１の転動受け部材１０６に設けられた第１のガイド部１０６１、１０６２により規制される。そして、案内部材１０４を固定地板１０２に対してガタなくピッチ方向のみに移動可能に支持する。案内部材１０４は、第１の転動ボール１０５１，１０５２，１０５３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。

第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３は、案内部材１０４と鏡筒ユニットで挟持される。第２の転動ボール１０７１、１０７２は、案内部材１０４に設けられた第２の転動案内部１０４２および第２の転動受け部材１０８に設けられた第２のガイド部１０８１、１０８２により規制される。そして、鏡筒ユニットを案内部材１０４に対してガタ無くヨー方向のみに移動可能に支持する。鏡筒ユニットは、第２の転動ボール１０７１，１０７２，１０７３の３つのボールに支持されることで、光軸方向に安定して位置が決まる。

このとき、第２の転動ボール１０７３は、案内部材１０４と接触して支持されても良いし、本実施例のように第１の転動ボール受け部材１０６と接触して支持されても良い。

これにより、可動鏡筒１０３は固定地板１０２に対して、光軸に直交する面内をガタ無く回転することなく移動可能に支持される。

そして、ピッチアクチュエータおよびヨーアクチュエータに所定の推力を発生させることで、補正レンズ１０１を所定の位置に移動させることができる。

本発明の効果について、本発明の模式図である図４と、従来の像振れ補正装置の模式図である図８を比較しながら説明する。

なお、図４および図８は像振れ補正装置を光軸に平行な断面で破断した図を模している。

図８を見るに、可動鏡筒３０３は、第２の転動受け部材３０９および３１０の第２の転動ボール３０８が接触する面とは反対側の面に取り付けられている。また、固定地板３０２は、第１の転動受け部材３０６および３０７の第１の転動ボール３０５および第２の転動ボール３０８が接触する面とは反対側に取り付けられている。つまり、固定地板３０２と可動鏡筒３０３は、第１の転動受け部材３０６および３０７と、第２の転動受け部材３０９および３１０との間に、第１の転動ボール３０５、案内部材３０４、第２の転動ボール３０８を挟んで（介して）位置決めされている。

したがって、第１の転動受け部材３０６および３０７、又は、第２の転動受け部材３０９および３１０の板厚がばらついた場合、レンズの位置が（例えば、斜めに傾く等）変化してしまう。これは、第１及び第２の転動受け部材は、量産性に優れるプレス加工で製造するのが望ましいが、一般にプレス加工では、ロットによって板厚にばらつきが生じ得るためである。

一方、図４では、可動鏡筒１０３が第２の転動受け部材１０８および１０９の第２の転動ボール１０７２、１０７２、１０７３が接触する面に取り付けられている。このような場合、第２の転動受け部材１０８および１０９の板厚にばらつきが生じていたとしても、他の光学部材との基準位置になる固定地板１０２と、補正レンズ１０１の間の位置関係に影響は与えない。可動鏡筒１０３は、第２の転動受け部材１０８および１０９（の板厚）を介して配置されないので、従来の像振れ補正装置に対し、誤差要因が少ない構成とすることができ、像振れ補正装置の光学性能を安定させることができる。

特に、本実施例のように第２の転動受け部材をサブプレート１０９、第２の転動受け部材１０８のように複数の部材に分けたときに、相互の板厚がばらついてもレンズの傾きが発生しせず、像振れ補正装置の光学性能を安定させることができる。

同様に、図４では、固定地板１０２が第１の転動受け部材１０６の第１の転動ボール１０５１、１０５２、第２の転動ボール１０７３が接触する面に取り付けられている。このような場合も、第１の転動受け部材１０６の板厚にばらつきが生じていたとしても、他の光学部材との基準位置になる固定地板１０２と、補正レンズ１０１の間の位置関係に影響は与えない。固定地板１０２は、第１の転動受け部材１０６（の板厚）を介して配置されないので、従来の像振れ補正装置に対し、誤差要因が少ない構成とすることができ、像振れ補正装置の光学性能を安定させることができる。

また、このような配置をとることで、像振れ補正装置の光軸方向の厚さを薄くすることができる。これについて、以下で詳しく説明する。

従来においては、図８に示すように、装置下端から案内部材３０４までの距離（厚さ）は、（固定地板の厚さ＋第１の転動受け部材の厚さ＋第１の転動ボールの直径）分だけ必要であった。

しかし本発明では、図４に示すように、固定地板１０２と第１の転動ボール１０５１，１０５２を光軸方向に並列に配置することが可能であるため、装置下端から案内部材１０４までの距離は、（第１の転動受け部材の厚さ＋第１の転動ボールの直径）分だけあれば良い。つまり、第１の転動受け部材１０６と案内部材１０４との間に、第１の転動ボール１０５１、１０５２と固定地板１０２の第１の開口部１０２２を光軸と直交する面内に並ぶように配置している。また、第２の転動受け部材１０９と第１の転動受け部材１０６との間に、第２の転動ボール１０７３と第１の開口部１０２３を光軸と直交する面内に並ぶように配置している。これにより、固定地板の厚さの分だけ像振れ補正装置を薄型化することができる。なお、このときに第１の転動ボールの直径は、固定地板との干渉を避けるために、少なくても固定地板の厚さよりも大きくする必要がある。

また、従来、装置上端から案内部材１０４までの距離は、図８に示すように（可動鏡筒の厚さ＋第２の転動受け部材の厚さ＋第２の転動ボールの直径）分だけ必要であった。

しかし本発明では、図４に示すように、可動鏡筒１０３と第２の転動ボール１０７１〜１０７３を光軸方向に並列に配置することが可能であるため、装置上端から案内部材１０４までの距離は、（第２の転動受け部材の厚さ＋第２の転動ボールの直径）分だけあれば良い。つまり、第２の転動受け部材１０８と案内部材１０４との間に、第２の転動ボール１０７１、１０７２と可動鏡筒１０３の第２の開口部１０３１を光軸と直交する面内に並ぶように配置している。また、第２の転動受け部材１０９と第１の転動受け部材１０６との間に、第２の転動ボール１０７３と第２の開口部１０３２を光軸と直交する面内に並ぶように配置している。これにより、可動鏡筒の厚さ分だけ像振れ補正装置を薄型化することができる。なお、このときに第２の転動ボールの直径は、可動鏡筒との干渉を避けるために、少なくても鏡筒の厚さよりも大きくする必要がある。

さらに、本発明は、図２及び３に示すように、固定地板１０２に第１の開口部が設けられ、可動鏡筒１０３に第２の開口部が設けられることで、組み立て性の良く、振動や衝撃時もボールの位置が外れにくい像振れ補正装置とすることができる。

従来の像振れ補正装置では、図８に示すように、転動ボール３０５および３０８の周囲には部品が配置されていなかった。このため装置全体が振動や衝撃を受け、可動鏡筒が光軸方向に案内部の深さ以上移動すると、ボールが抜け落ちてしまうという問題があった。

これに対し、本発明では、図４に示すように、転動ボールの周囲に防護壁（第１及び第２の開口部の側壁）が配置されるので、振動や落下衝撃時も転動ボールが案内部からはずれにくいという効果がある。

また、組み立て時にもボールが転がりにくくなるため、作業性が向上し、組み立てコストを低減させることができる。また、従来の構成では、ボールに磁性材料を用いると、アクチュエータの作る強磁場にボールが引き寄せられてしまうために組み立てが難しかった。しかし本実施例においては、ボールの移動を規制する防護壁があるため、ボールの材質に磁性材料を用いることができる。

また、本発明は、図４に示すように、ビス締結された第２の転動ボール受け部材１０８と、可動鏡筒１０３の間に設けた狭い空間の中に給電ケーブル１１０を配置させている。このため、給電ケーブル１１０を可動鏡筒１０３に安定して固定することができ、給電ケーブル１１０の剥離の心配がなく、可動鏡筒１０３の移動中に給電ケーブルが他の部品と擦れる懸念が少ない。また、従来（図８）に比べて給電ケーブルの厚さ分だけ像振れ補正装置を薄型化することができる。

本実施例では、図４に示すように給電ケーブル１１０を配置したが、本発明はこれに限定されない。つまり、ビス締結された第１の転動ボール受け部材１０６と、固定地板１０２の間に設けた狭い空間の中に給電ケーブル１１０を配置させてもよい。この場合も、給電ケーブル１１０を固定地板１０２に安定して固定することができ、給電ケーブル１１０が剥離する心配が無く、可動鏡筒の移動中に給電ケーブルが他の部品と擦れる懸念を少なくすることができる。また、従来（図８）に比べて給電ケーブルの厚さ分だけ像振れ補正装置を薄型化することができる。

以上、本実施例では、像振れ補正装置について説明したが、その像振れ補正装置はビデオカメラ、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、本実施例の像振れ補正装置を有する光学機器も本発明の一側面を構成する。

次に、本発明の第２の実施例を適用したレンズシフトを、図６を用いて説明する。

なお、第１の実施例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略する。

図６（Ａ）は、本実施例における第２の転動ボール１０７１および１０７２の中心を通り、ピッチ方向における断面で切断した図である。

また、図６（Ｂ）は、本実施例の第１の転動ボール１０５１および１０５２の中心を通り、ヨー方向における断面で切断した図である。

本実施例においては、可動鏡筒２０３に設けた第２の転動ボール配置溝の形状および固定地板２０２に設けた第１の転動ボール配置溝の断面形状のみが第１の実施例と異なり、その他は第１の実施例と同じである。

可動鏡筒２０３に設けた第２の転動ボール配置溝は、図６（Ａ）に示すように上底（第２の転動受け部材と接触する側）の幅が第２の転動ボールの直径（φｄとする）よりも大きく、下底（案内部材側）の幅が直径ｄよりも小さい台形の切断面をしている。すなわち、この台形の上底の幅は、第２の転動ボールの幅ｄより広く、幅２ｄより狭い。幅ｄより狭いと第２の転動ボールが入らなくなる。また、幅２ｄより広いと組み立てが困難になるからである。また、この台形の下底の幅は、第２の転動ボールの幅ｄより狭く、幅２／３ｄよりも広い。幅ｄより広いと第２の転動ボールが自由に通過できるので、組み立てが困難になる。また、幅２／３ｄより狭いと第２の転動ボールが第２の転動ボール配置溝の側壁と当接してしまい、転動することができなくなるからである。これにより、第２の転動ボール１０７１、１０７２を一方の面から入れることができ、他方の面からは抜けることがない。したがって、可動鏡筒２０３に第２の転動ボール１０７１、１０７２を入れ、さらに第２の転動受け部材１０８と可動鏡筒２０３を固定することにより、第２の転動ボール１０７１、１０７２を鏡筒ユニットと一体にすることができる。

これにより、振動や衝撃を受けたときも、第２の転動ボール１０７１、１０７２の脱落を防止することができる。また、組み立て時の作業性が上がり、組み立てコストを低減することができる。

固定地板２０２に設けた第１の転動ボール配置溝は、図６（Ｂ）に示すように上底（案内部材側）の幅が第１の転動ボールの直径（φｄとする）よりも小さく、下底（第１の転動受け部材と接触する側）の幅が直径ｄよりも大きい台形の切断面をしている。すなわち、この台形の上底の幅は、第１の転動ボールの幅ｄより狭く、幅２／３ｄよりも広い。幅ｄより広いと第１の転動ボールが自由に通過できるので、組み立てが困難になる。また、幅２／３ｄより狭いと第１の転動ボールが第１の転動ボール配置溝の側壁と当接してしまい、転動することができなくなるからである。また、この台形の下底の幅は、第１の転動ボールの幅ｄより広く、幅２ｄより狭い。幅ｄより狭いと第１の転動ボールが入らなくなる。また、幅２ｄより広いと組み立てが困難になるからである。これにより、第１の転動ボール１０５１、１０５２を一方の面から入れることができ、他方の面からは抜けることがない。したがって、固定地板２０２に第１の転動ボール１０５１、１０５２を入れ、さらに第１の転動受け部材１０６と固定地板２０２を固定することにより、第１の転動ボール１０５１、１０５２を固定部ユニットと一体にすることができる。

これにより、振動や衝撃を受けたときも、第１の転動ボール１０５１、１０５２の脱落を防止することができる。また、組み立て時の作業性が上がり、組立コストを低減することができる。

本発明の像振れ補正装置は像振れを抑制する防振光学系に適用することができる。

１０１ 補正レンズ
１０２ 固定地板
１０３ 可動鏡筒
１０４ 案内部材
１０５ 第１の転動ボール
１０６ 第１の転動受け部材
１０７ 第２の転動ボール
１０８ 第２の転動受け部材
１１０ 給電ケーブル

Claims (8)

1. 鏡筒の中に配置される光学要素を光軸と直交する面内で移動させて像振れを補正する像振れ補正装置であって、
   前記光学要素を前記光軸と直交する第１の方向に移動するための第１の転動部材と、
   前記第１の転動部材を前記第１の方向に転動可能に支持する第１の転動受け部材と、
   前記第１の転動部材によって支持され、前記第１の方向に移動可能な案内部材と、
   前記第１の転動受け部材の前記第１の転動部材が設けられている側の面に固定され、前記鏡筒に対して固定される固定部材と、
   を有し、
   前記固定部材は、前記第１の転動部材を収容する第１の貫通孔を有することを特徴とする像振れ補正装置。
2. 鏡筒の中に配置される光学要素を光軸と直交する面内で移動させて像振れを補正する像振れ補正装置であって、
   前記光学要素を前記光軸と直交する第１の方向とは異なる第２の方向に移動するための第２の転動部材と、
   前記第２の転動部材を前記第２の方向に転動可能に支持する第２の転動受け部材と、
   前記第２の転動部材によって支持され、前記第１の方向に移動可能な案内部材と、
   前記第２の転動受け部材の前記第２の転動部材が設けられている側の面に固定され、前記光学要素を保持する可動部材と、
   を有し、
   前記可動部材は、前記第２の転動部材を収容する第２の貫通孔を有することを特徴とする像振れ補正装置。
3. 電源からの電力を供給する給電ケーブルを更に有し、
   前記固定部材と前記第１の転動受け部材との間に前記給電ケーブルの少なくとも一部を配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。
4. 電源からの電力を供給する給電ケーブルを更に有し、
   前記可動部材と前記第２の転動受け部材との間に前記給電ケーブルの少なくとも一部を配置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。
5. 前記第１の貫通孔は、前記第１の転動受け部材と接触する側の開口の幅が前記第１の転動部材の直径よりも大きく、その反対側の開口の幅が前記第１の転動部材の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
6. 前記第２の貫通孔は、前記第２の転動受け部材と接触する側の開口の幅が前記第２の転動部材の直径よりも大きく、その反対側の開口の幅が前記第２の転動部材の直径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の像振れ補正装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の像振れ補正装置を有する光学機器。
8. 鏡筒の中に配置される光学要素を光軸と直交する面内で移動させて像振れを補正する像振れ補正装置であって、
   前記光学要素を前記光軸と直交する第１の方向に移動するための第１の転動部材と、
   前記光学要素を前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動するための第２の転動部材と、
   前記第１の転動部材を前記第１の方向に転動可能に支持する第１の転動受け部材と、
   前記第２の転動部材を前記第２の方向に転動可能に支持する第２の転動受け部材と、
   前記第１の転動部材及び前記第２の転動部材によって支持され、前記第１の方向に移動可能な案内部材と、
   前記第１の転動受け部材の前記第１の転動部材が設けられている側の面に固定され、前記鏡筒に対して固定される固定部材と、
   前記第２の転動受け部材の前記第２の転動部材が設けられている側の面に固定され、前記光学要素を保持する可動部材と、
   を有し、
   前記固定部材は、前記第１の転動部材を収容する第１の貫通孔を有すると共に、前記可動部材は、前記第２の転動部材を収容する第２の貫通孔を有することを特徴とする像振れ補正装置。