JP2008064846A - 像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型もしくは小型で、且つ光軸と垂直な平面における補正光学系の制御位置精度が高い像ぶれ補正装置を提供する。
【解決手段】像ぶれを補正するための補正光学系１１１０と、補正光学系を保持する保持部材１０３０と、保持部材を光軸と垂直な平面において第１の方向へ移動させる第１駆動手段１０５１，１０６１と、保持部材を光軸と垂直な平面において前記第１の方向とは異なる第２の方向へ移動させる第２駆動手段１０５０，１０６０とを有する像ぶれ補正装置であって、保持部材の中央に第２駆動手段を配置し、第２駆動手段から第１の方向に離れて第１駆動手段を配置し、第１駆動手段とは反対側に第２駆動手段から第１の方向に離れて補正光学系を配置している。
【選択図】図１８

Description

本発明は、像ぶれを補正する像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を具備するレンズ鏡筒および撮像装置に関するものである。

現代のカメラでは、露出決定やピント合せ等の撮影にとって重要な作業は自動化されている。そのため、カメラ操作に未熟な人でも撮影の失敗を起す可能性は非常に少なくなっているが、カメラ振れによる撮影失敗は自動的に防ぐことが困難である。それ故、最近ではカメラ振れに起因する撮影失敗も防止するカメラが研究されている。特に、撮影者の手振れによる撮影失敗を防止することのできるカメラについての開発、研究が進められている。

上記の手振れは周波数として通常１Ｈｚ乃至１２Ｈｚの振動である。シャッタのレリーズ時点においてこのような手振れを起していても像ぶれのない写真を撮影可能とするためには、まず、上記手振れによるカメラの振動を検出する。そして、その検出値に応じて補正レンズを変位させてやらなければならない。従って、カメラの振れが生じても像ぶれを生じない写真撮影を可能にするには、カメラの振動を正確に検出し、手振れによる光軸変化を補正することが必要となる。

上記カメラ振れの防止は、原理的に言えば角加速度、角速度等を検出する振動センサ及び該センサよりの信号を電気的或は機械的に積分して角変位を出力するカメラ振れ検出システムを具備する。そして、光軸を偏心させる補正光学系及びその駆動機構をカメラに搭載することによって行うことができる。これに伴い、上記補正光学系を偏心可能にレンズ鏡筒内に保持する機構も各種提案されている。

また、近年、屈曲光学系と呼ばれる、光軸が途中でプリズムやミラーで９０度折り曲がった光学系を用いて、薄型で携帯性の良いカメラが開示されている。したがって、この薄型のカメラ内部にあるレンズ鏡筒も薄型の形状となっている。

特許文献１に、カメラ振れが生じた時に結像面上での像ぶれの発生を防止するように動かされる補正光学系を内蔵しているカメラが開示されている。このカメラにおいて、補正光学系は、撮影光軸と平行に延在する少なくとも３本の互いに等しい長さの可撓性の支持棒によって片持式に支持された構造となっている。

また、光を電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子に被写体光を集光する撮影レンズ部材と、撮像素子を搭載する基板とを有する。そして、一端が撮影レンズ部材に固定され、他の一端が基板に固定された４本の可撓部材によって、撮影レンズ部材を偏心可能に支持している構造のものが、特許文献２に開示されている。
特開平２−６６５３６号公報 特開２００２−２０７１４８号公報

最近では、カメラにおける像ぶれを補正する装置に関して、数々の提案がなされている。これらの提案に開示されている像ぶれ補正装置では、補正光学系の構造が複雑であり、特にコンパクトカメラ等には不適であった。即ち、補正光学系は光軸に対して直交する方向に移動させなければならない。そのため、補正光学系の保持枠をスライド可能に支持させる必要があるため、構造の複雑化は避けられなかった。しかも光軸と直交する方向へ該保持枠を精密に動かす為の駆動機構及び駆動制御手段も一般に複雑で且つ高価である。よって、公知の像ぶれ補正装置はコンパクトカメラには適していなかった。

この点に鑑み、上記の特許文献１では、補正光学系を、撮影光軸と平行に延在する少なくとも３本の互いに等しい長さの可撓性の支持棒によって片持式に支持した構造としている。

同様に、特許文献２においても、４本のワイヤによって撮影レンズを保持する保持部を、光軸に垂直な平面内Ｘ，Ｙで変位可能に支持している。同一形状のワイヤ４本は、光軸周りに対称形に配置されている。そして、撮影レンズをＸ方向に駆動するマグネットとコイルによって発生する駆動力が光軸を通過するように、それらマグネットとコイルが配置されている。

上記の補正光学系を支持する複数のワイヤ部材は、光軸中心に均等分割角度で、半径方向には均等距離に配置されている。特許文献１における例えば３本ワイヤでの支持は、光軸周り１２０度均等配置になっている。また、いずれの従来例とも、補正光学系を偏心させる駆動力ベクトルが、光軸を通過するように駆動源を配置している。この為、補正光学系を支持する部材形状は、光軸周りに対称形の正三角形や正方形となっていた。

薄型化が望まれている屈曲光学系を用いたカメラに、像ぶれ補正装置を組み込むためには、補正光学系を支持する部材も長方形状が適切である。しかしながら、上記の従来例では、正三角形や正方形状であり、レンズ鏡筒やカメラの薄型化を阻害する可能性があった。

そこで、カメラ全体を小型にする為や薄型にする為に、安易にこれらの配置を変更したとする。すると、駆動源にて発生する駆動力ベクトルと、ワイヤやバネによって元の位置に戻そうとする復元バネ力ベクトルの位置がずれて回転モーメントが発生する。そのため、像ぶれ補正光学系に、必要な並進運動（光軸と垂直な平面での運動）と共に不要な回転運動（光軸回りの運動）が発生し、像ぶれ補正の精度が低下する虞があった。

（発明の目的）
本発明の目的は、薄型もしくは小型で、且つ光軸と垂直な平面における補正光学系の制御位置精度が高い像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒および撮像装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、像ぶれを補正するための補正光学系と、前記補正光学系を保持する保持部材と、前記保持部材を光軸と垂直な平面において移動可能に支持する支持手段と、前記保持部材を光軸と垂直な平面において第１の方向へ移動させる第１駆動手段と、前記保持部材を光軸と垂直な平面において前記第１の方向とは異なる第２の方向へ移動させる第２駆動手段とを有する像ぶれ補正装置であって、前記保持部材の中央に前記第２駆動手段を配置し、前記第２駆動手段から前記第１の方向に離れて前記第１駆動手段を配置し、前記第１駆動手段とは反対側に前記２駆動手段から前記第１の方向に離れて前記補正光学系を配置した像ぶれ補正装置とするものである。

同じく上記目的を達成するために、本発明は、本発明の上記像ぶれ補正装置を具備するレンズ鏡筒とするものである。

同じく上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に、光線を折り曲げる屈曲光学系、光軸方向へ駆動される第１のレンズ系、本発明の上記像ぶれ補正装置、光軸方向へ駆動される第２のレンズ系、および、撮像素子を有する撮像装置とするものである。

本発明によれば、薄型もしくは小型で、且つ光軸と垂直な平面における補正光学系の制御位置精度が高い像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒または撮像装置を提供できるものである。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１および２に示す通りである。

図１ないし図２４を用いて、本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒について説明する。

図１はレンズ鏡筒の正面図および側面図である。図２は、図１の状態から、カバー板１４７０、カバー箱１４８０を取り外し、レンズ鏡筒内部が見える様にした図である。図３は広角状態を示す正面斜視図、図４は標準状態を示す正面斜視図、図５は望遠状態を示す正面斜視図である。図６は固定枠を省略して示す正面図および側面図、図７は固定枠を省略して示す正面斜視図である。図８はシャッタユニットと第５群枠と像ぶれ補正装置を示す斜視図、図９は第５群枠と像ぶれ補正装置を示す斜視図である。図１０は像ぶれ補正装置を示す斜視図、図１１は像ぶれ補正装置の一部を分解して示す上斜視図である。図１２は像ぶれ補正装置の一部を分解して示す下斜視図、図１３は像ぶれ補正装置の一部を分解して示す上斜視図である。図１４は像ぶれ補正装置の一部を分解して示す下斜視図、図１５は像ぶれ補正装置を分解して示す上斜視図、図１６は像ぶれ補正装置を分解して示す下斜視図である。図１７は像ぶれ補正装置の一部を省略して示す斜視図、図１８は像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。図１９は像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。図２０は像ぶれ補正装置において＋Ｙ方向に移動した状態を示す上面図、図２１は像ぶれ補正装置において−Ｙ方向に移動した状態を示す上面図である。図２２は像ぶれ補正装置において＋Ｘ方向に移動した状態を示す上面図、図２３は像ぶれ補正装置において−Ｘ方向に移動した状態を示す上面図である。また、図２４は像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。

先ず、このレンズ鏡筒の光学系の構造を説明する。このレンズ鏡筒の撮影光学系は、６群構成であり、第１群と第２群の間に光軸を９０度に曲げるプリズム１４１１が配置された屈曲光学系である。図２（ｂ）の側面図において、紙面左側に撮影する被写体が存在し、その被写体からの光束が、第１群枠１４１０に内包された第１レンズ群を通過し、第１レンズ群後部に配置されたプリズム１４１１によって紙面下方に折り曲げられる。その後、光束は、図３、図９、図１１等に示すように、第２群枠１４２０に内包される第２レンズ群、固定枠１４００に内包される第３レンズ群１１２０、レンズ保持部材１０３０に内包される第４レンズ群１１１０を通過する。さらに、図５に示すように、第５群枠１４４０に内包される第５レンズ群１１０５、基部支持部材１０１０に内包される第６レンズ群１１００（図１３参照）を順番に通過する。そして、撮像素子保持板１４５０に保持される撮像素子１４６０（図６参照）に、被写体像を結像している。

第２レンズ群を内包する第２群枠１４２０は、図６（ａ）等に示すように、専用のステッピングモータ１４２２により光軸方向に進退可能である。光軸方向の初期位置は、第２群枠１４２０の一部が第２群用ＰＩ（フォトインタラプタ）１４２１を通過することで検出される。その後の変位量は、ステッピングモータ１４２２の制御パルス数を積算する事で求められる。このようにして、第２群枠１４２０の位置検出が可能となる。

同様に、第５レンズ群１１０５を内包する第５群枠１４４０は、図６（ｂ）等に示すように、専用のステッピングモータ１４４２により光軸方向に進退可能である。光軸方向の初期位置は、第５群枠１４４０の一部が第５群用ＰＩ（フォトインタラプタ）１４４１を通過することで検出される。その後の変位量は、ステッピングモータ１４４２の制御パルス数を積算する事で求められる。このようにして、第５群枠１４４０の位置検出が可能となる。

撮影倍率を変更するズーミング時には、図３から図４、そして図５への配置の変化の様になる。詳しくは、第２レンズ群を内包する第２群枠１４２０を、各図の紙面下側の撮像素子保持板１４５０側へ移動させる。また、第５レンズ群１１０５を内包する第５群枠１４４０は、紙面上方の第１群枠１４１０側へ移動させる。この事で、広角状態から望遠状態へと、被写体像を大きくする事が可能である。よって、第２群枠１４２０と第５群枠１４４０を逆方向に移動させれば、望遠状態から広角状態へとズーミング可能である。

ある焦点距離、即ちあるズーム状態において、被写体にピントを合わせる合焦時には、第５レンズ群１１０５を内包する第５群枠１４４０を、ステッピングモータ１４４２の駆動によって、更に紙面上方の第１群枠１４１０側に移動させる。この事によって、無限から至近距離までの合焦が可能となる。合焦の判定は、撮像素子１４６０で捕らえられた被写体像のコントラストを最大になるように、レンズ群を進退させるコントラスト式ＡＦ（オートフォーカス）で行っている。

シャッタユニット１４３０は、図６等に示すように、第２群枠１４２０の下方である撮像素子１４６０側にて、固定枠１４００に固定されている。このシャッタユニット１４３０は、撮影時に、シャッタ羽根の開閉によって撮像素子１４６０に与える光量を適正に制御している。

図１５において、像ぶれ補正装置の磁石側の組立順を説明する。図１５は、像ぶれ補正装置を構成する部品を１点づつ、紙面上下方向の光軸方向に分解した上方分解斜視図である。

基部支持部材１０１０は、四隅にワイヤを固定する固定部１０１０ａ，１０１０ｂ，１０１０ｃ，１０１０ｄが配置される。そして、各々その中心の穴部に、４本のワイヤ１０２０、ワイヤ１０２１、ワイヤ１０２２、ワイヤ１０２３の下端が接着固定される。四本のワイヤの上端は、レンズ保持部材１０３０の四隅に配置されたワイヤ固定部１０３０ａ,１０３０ｂ,１０３０ｃ,１０３０ｄに通し、接着固定される。

この実施例１でのワイヤ線径は、ワイヤ１０２０とワイヤ１０２１が直径０．２９ｍｍであり、ワイヤ１０２２とワイヤ１０２３も直径０．２９ｍｍである。材質は、４本ともステンレス鋼であり、その表面には黒色塗装をして、表面反射を低減している。

磁石１０５０は、その一部１０５０ａの表面がＮ極で裏面がＳ極、残る側１０５０ｂの表面がＳ極で裏側がＮ極に２極着磁されている。同様に、磁石１０５１も、その一部１０５１ａの表面がＮ極で裏面がＳ極、残る側１０５１ｂの表面がＳ極で裏側がＮ極に２極着磁されている。レンズ保持部材１０３０の中央にある四角穴１０３０ｆに、長方形状の鉄系素材のヨーク１０４０と、磁石１０５０が嵌め込まれ、接着固定される。この時の磁石は、一部１０５０ａの表面Ｎ極側が第２の方向（Ｙ方向）に向くように嵌め込まれる。

また、レンズ保持部材１０３０の長手方向一端（−Ｘ方向）の四角穴１０３０ｇには、長方形状の鉄系素材のヨーク１０４１と、磁石１０５１が嵌め込まれ、接着固定される。この時の磁石１０５１は、残る側１０５１ｂの表面Ｓ極側が第４レンズ群１１１０の光軸のある第１の方向（Ｘ方向）に向くように嵌め込まれる。レンズ保持部材１０３０の長手方向の他端（＋Ｘ方向）にあるレンズ固定部１０３０ｅには第４レンズ群１１１０が固定される。

続いて、図１６において、像ぶれ補正装置のコイル側の組立順を説明する。この図１６では、固定枠１４００の上側は省略して図示している。

コイル１０６０、１０６１は、線径０．０８ｍｍのニクロム線を、長円形に数百回巻いて接着剤で固められたもので、中央には長円形の穴１０６０ａ、１０６１ａが開いている。ニクロム線の両端１０６０ｂと１０６０ｃ、１０６１ｂと１０６１ｃは、不図示の回路に繋がれ、通電方向と量を制御される。

固定枠１４００のレンズ受け部１４００ａには、レンズ固定部材１１２１を用いて第３レンズ群１１２０が固定されている。なお、１１２２は光束を規制するためのマスクである。固定枠１４００の長手方向のレンズ受け部１４００ａに隣接する一方には、長円形のコイル受け穴１４００ｂがある。そして、穴内部のガイド突起１４００ｃと１４００ｄに、バックヨーク１０７０の穴１０７０ａと１０７０ｂを通しながらバックヨーク１０７０が接着固定される。次に、コイル１０６０中央の長穴１０６０ａの両端がガイド突起１４００ｃと１４００ｄに嵌り込むように、コイル１０６０が長円形のコイル受け穴１４００ｂに嵌め込され、接着固定される。同様に、コイル１０６０に隣接する部位に、長円形のコイル受け穴１４００ｅがある。そして、穴内部のガイド突起１４００ｆと１４００ｇに、バックヨーク１０７１の穴１０７１ａと１０７１ｂを通しながらバックヨーク１０７１が接着固定される。次に、コイル１０６１中央の長穴１０６１ａの両端がガイド突起１４００ｆと１４００ｇに嵌り込むように、コイル１０６１が長円形のコイル受け穴１４００ｅに嵌め込され、接着固定される。

以上の組立により、図１１のように、補正光学系となる第４レンズ群１１１０と磁石を持つレンズ保持部材１０３０側ユニットと、コイルを持つ固定枠１４００側のユニットが完成する。

コイルを持つ固定枠１４００側のユニットは、図５の様に、シャッタユニット１４３０の撮像素子１４６０側で、固定枠１４００に固定される。レンズ保持部材１０３０側ユニットは、その基部支持部材１０１０が撮像素子１４６０付近の固定枠１４０５に固定される事で、レンズ鏡筒に組み込まれる。

次に、図１７から図２３を用いて、コイル１０６０,１０６１への通電による、レンズ保持部材１０３０の挙動を説明する。

図１７は、像ぶれ補正装置の主要部分を示した斜視図である。また、図１９は、像ぶれ補正装置部分の一部を省略した、光軸上方から見下ろした図である。ここで、説明の為、コイル１０６０とコイル１０６１は、空中に浮いた図となっている。

光軸に垂直な平面内で変位可能なレンズ保持部材１０３０と、それに固定されている第４レンズ群１１１０、磁石１０５０，１０５１、ワイヤ１０２０，１０２１，１０２２，１０２３が示されている。また、固定枠１４００に固定されているコイル１０６０とコイル１０６１のみも示されている。ここでは、説明を容易にする為、光軸中心で、図１８等の紙面右方向を第１の方向（Ｘ方向）、紙面上方向を第２の方向（Ｙ方向）として、中心線を表記している。

今、コイル１０６０の端子１０６０ｂから１０６０ｃに１５０ｍＡの通電を行うとする。すると、電磁気の原理に基づいて、図２０の様に、磁石１０５０上に＋Ｙ方向の駆動力Ｆｙが発生し、レンズ保持部材１０３０に保持されている第４レンズ群１１１０は＋Ｙ方向にδＹ＝０．２ｍｍだけ変位する。この時、ワイヤ１０２０の先端がδＹ＝０．２ｍｍだけ撓み、−Ｙ方向にレンズ保持部材１０３０を戻そうとする反力Ｓａを発生している。同様に各ワイヤは、ワイヤ反力Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを発生している。ワイヤ１０２０とワイヤ１０２１の線径はφ０．２９ｍｍで、ワイヤ１２２２とワイヤ１２２３の線径もφ０．２９ｍｍである。そして、各ワイヤ先端での変位が同一であるため、ワイヤ反力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの総合の反力（総合ワイヤ反力）Ｓｙのベクトルは、レンズ保持部材１０３０の中央にある駆動力Ｆｙの発生点近くを通過する。

この様に、ほぼ駆動力Ｆｙの発生点を、総合ワイヤ反力Ｓｙの発生ベクトルが通過する為、光軸回りの回転モーメントの発生が小さく、レンズ保持部材１０３０はほとんど回転せずに＋Ｙ方向に０．２ｍｍ平行移動可能となる。よって、第４レンズ群１１１０もほとんど回転運動をせずに＋Ｙ方向に０．２ｍｍ平行移動可能となる。

図２１は、コイル１０６０に、図２０時とは逆方向に、電流を１５０ｍＡ通電した時の変位図である。レンズ保持部材１０３０は、発生した−Ｙ方向の電磁力Ｆｙによって、−Ｙ方向へδＹ＝０．２ｍｍ変位する。この時、電磁力Ｆｙの発生点の近くを総合ワイヤ反力Ｓｙベクトルが通過する。そのため、光軸回りの回転モーメントの発生が小さく、第４レンズ群１１１０はほとんど回転運動をせずに−Ｙ方向に０．２ｍｍ平行移動可能となる。

図２２では、コイル１０６０には通電せず、コイル１０６１のみに１５０ｍＡ通電した時の変位図である。レンズ保持部材１０３０は、発生した＋Ｘ方向の電磁力Ｆｘによって、＋Ｘ方向へδＸ＝０．２ｍｍ変位する。この時、電磁力Ｆｘの発生点に対して、紙面上下対象位置に、ワイヤ反力Ｓａ、ワイヤ反力Ｓｃとワイヤ反力Ｓｂ、ワイヤ反力Ｓｄが位置する。そのために、総合ワイヤ反力Ｓｘのベクトルが、電磁力Ｆｘの発生点を通過する。この為、光軸回りの回転モーメントがほとんど発生せず、第４レンズ群１１１０は＋Ｘ方向に０．２ｍｍ平行移動可能となる。

図２３は、コイル１０６１に、図２２時とは逆方向に、電流を１５０ｍＡ通電した時の変位図である。レンズ保持部材１０３０は、発生した−Ｘ方向の電磁力Ｆｘによって、-−Ｘ方向へδＸ＝０．２ｍｍ変位する。この時総合ワイヤ反力Ｓｘのベクトルは、電磁力Ｆｘの発生点を通過する。この為、光軸回りの回転モーメントがほとんど発生せず、第４レンズ群１１１０は-−Ｘ方向に０．２ｍｍ平行移動可能となる。

この様に、総合ワイヤ反力のベクトルは、コイル１０６０で発生する第２の方向（Ｙ方向）の電磁力Ｆｙの発生点にも、コイル１０６１で発生する第１の方向（Ｘ方向）の電磁力Ｆｘの発生点にもほぼ交差している。また、これを言い換えると、コイル１０６０によって発生する電磁力Ｆｙとコイル１０６１によって発生する電磁力Ｆｘのほぼ交点上に、総合ワイヤ反力の発生点が位置するとも言える。

実際、像ぶれ補正の為に第４レンズ群１１１０は第１の方向（Ｘ方向）と第２の方向（Ｙ方向）に同時にある量変位させる必要がある。しかし、それはコイル１０６０とコイル１０６１の通電量と通電方向を制御する事で可能となる。この時も、図２０から図２３の組合せから、総合ワイヤ反力ＳｘやＳｙの発生点と電磁力ＦｘやＦｙの発生点がほぼ一致する事は容易に推測できる。よって、任意の変位時も、レンズ保持部材１０３０は、ほとんど回転せずに、並進移動可能となる。よって、第４レンズ群１１１０もほとんど回転運動をせずにＸ，Ｙ平面内で、並進移動可能となる。

以上の様に、像ぶれの補正光学系である第４レンズ群１１１０を挟んで一直線上に、第１の方向（Ｘ方向）に駆動する磁石１０５１と、第２の方向（Ｙ方向）に駆動する磁石１０５０を並べる事が可能となる。よって、第２の方向（Ｙ方向）に薄い像ぶれ補正装置を構成することができる。

図９において、このレンズ鏡筒では、ズーミングとフォーカシングで光軸に駆動する第５群枠１４４０の外側の空いた空間に、像ぶれ補正装置の、４本のワイヤ１０２０，１０２１，１０２２，１０２３が配置されている。そのため、レンズ鏡筒を大きくする事無く、像ぶれ補正光学系である第４レンズ群１１１０を、光軸に垂直な平面内に移動可能に支持する事が可能となっている。

レンズ保持部材１０３０の中央に第２駆動源（コイル１０６０、磁石１０５０等より成る）を配置している。その為、第２の方向（Ｙ方向）への駆動時は、駆動力と摩擦や弾性によって発生する抵抗力の釣合いが取れて、レンズ保持部材１０３０が回転運動を起こすことがない。よって、第２の方向に精度高い駆動が可能となる。

また、移動したレンズ保持部材１０３０を光軸中心に戻す力（復元力）をもつ弾性部材（ワイヤ１０２０〜１０２３）を具備する支持手段（基部支持部材１０１０）を有している。よって、その復元力と駆動力の吊り合いで、レンズ保持部材１０３０の移動制御が可能となる。このことから、レンズ保持部材１０３０の位置を検出する検出手段を省略でき、像ぶれ補正装置の小型化が可能となる。

また、四隅に設けられる弾性部材で発生する総合復元力点はほぼレンズ保持部材１０３０の中央にあり、その中央に第２駆動源を配置している。その為、第２の方向（Ｙ方向）への駆動時は、総合復元力点と第２の駆動源の位置がほぼ一致する。また、第１の方向（Ｘ方向）の駆動においては、第１駆動源（コイル１０６１、磁石１０５１等より成る）がレンズ保持部材１０３０の中央に対して第１の方向にずれた位置に配置される。その為、第１駆動源の駆動力ベクトルが総合復元力点を通過する。なお、総合復元力点とは、複数の弾性部材それぞれに発生する復元力を総合し、その総合復元力の中心を一つの弾性部材の復元力の発生点とみなした場合の復元力点をいう。

上記のように、第２の方向の駆動においては、総合復元力点と第２駆動源の駆動力発生点が一致する。また、第１の方向の駆動においては、総合復元力点を第１駆動源の駆動力ベクトルが通過する。この為、レンズ保持部材が回転運動を起こさずに、光軸を直交する平面内で並進移動が可能となり、光学性能を低下させずに像ぶれ補正が可能となる。また、屈曲光学系がレンズ鏡筒内に配置される像ぶれ補正装置においても、レンズ保持部材中央に第２駆動源を配置し、隣接するの一端に補正光学系を、他端に第１駆動源を配置している。その為、第２駆動源で発生する駆動力とレンズ保持部材の重心がほぼ一致する。また、第１駆動源で発生する駆動力がほぼ重心を通過する。よって、レンズ鏡筒の姿勢による重力の影響が小さくなる。

以上の理由により、レンズ保持部材が回転を起こさずに、光軸と垂直な平面で並進移動が可能となり、光学性能を低下させずに像ぶれ補正が可能となる。また、補正光学系と第１駆動源と第２駆動源が、一直線に並ぶ為、レンズ保持部材を薄くする事が可能となる。

また、第１の方向と第２の方向が９０度を成すため、Ｘ，Ｙ平面内で制御設定される移動方向を、容易に第１の方向と第２の方向の合成で実現することができ、小型で高精度な像ぶれ補正が可能となる。

また、ヤング率の高い金属を用いる事で、弾性部材を細くする事が可能となり、像ぶれ補正装置を小型にする事が可能となる。

また、弾性部材表面での、不要な光線の反射量が低減できるので、可撓性部材をより光路に近づける事が可能となり、像ぶれ補正装置を小型にする事が可能となる。

また、像ぶれ補正装置が組み込まれたレンズ鏡筒のため、像ぶれ補正をした高画質な映像を記録する事が可能となる。

図２５は本発明の実施例２に係る像ぶれ補正装置の上面図である。また、図２６は、図２５のＡ−Ａ断面図であり、光軸方向の高さ関係を示している。ここでは、上記実施例１と異なる点のみについて説明する。

これは、補正光学系２１１０をＸ，Ｙ平面内で駆動制御して、像ぶれを低減する像ぶれ補正装置の要部を示すものであり、撮影光学系の中に組み込まれている。

レンズ保持部材２０３０は円盤形状であり、その中心には、このレンズ保持部材２０３０をＹ方向（紙面上下方向）に駆動する為の磁石２０５０が固定されている。その磁石２０５０の−Ｘ方向（紙面左側）には、このレンズ保持部材２０３０をＸ方向（紙面左右方向）に駆動する為の磁石２０５１が配置されている。磁石２０５０の＋Ｘ方向（紙面右側）には、補正光学系２１１０が固定されている。

レンズ保持部材２０３０の外周には、３本の引っ張りコイルバネ２０２０，２０２１，２０２２が等角度で配置され、固定枠２４００に一端が固定されている。よって、レンズ保持部材２０３０が現位置からＸ，Ｙ方向にずれた際は、引っ張りコイルバネの総合的力により元の現位置に戻ろうとする。

レンズ保持部材２０３０をＹ方向に駆動する電磁力を発生するコイル２０６０は、磁石２０５０の上方で固定枠２４００の一部（図不指示）に保持されている。レンズ保持部材２０３０をＸ方向に駆動する電磁力を発生するコイル２０６１は、磁石２０５１の上方で、固定枠２４００の一部（不図示）に保持されている。

Ｘ，Ｙの駆動方法は、上記の実施例１と同様であり、実施例１の磁石１０５０の機能が、実施例２の磁石２０５０に置き換わり、実施例１の磁石１０５１の機能が、実施例２の磁石２０５１に置き換わる。また、実施例１のコイル１０６０の機能が、実施例２のコイル２０６０に置き換わり、実施例１のコイル１０６１の機能が、実施例２のコイル２０６１に置き換わったものである。

磁石２０５０の＋Ｙ方向（紙面上位置）には、このレンズ保持部材２０３０のＸ方向移動量を検知するＸ方向位置センサ２５１０が配置されている。また、磁石２０５０の−Ｙ方向（紙面下位置）には、このレンズ保持部材２０３０のＹ方向移動量を検知するＹ方向位置センサ２５２０が配置されている。

上記実施例２においては、円形のレンズ保持部材２０３０において、レンズ保持部材２０３０の中央に第２駆動源を配置し、円周縁に配置された弾性部材（引っ張りコイルバネ２０２０〜２０２２）により総合復元力点がレンズ保持部材２０３０中央に位置する。その為、第２駆動力と総合復元力点が一致し、レンズ保持部材２０３０が回転運動を起こさずに、光軸と垂直な平面で並進移動が可能となり、光学性能を低下させずに像ぶれ補正が可能となる。

また、総合的復元力と重心がほぼ一致しているため、重力方向に対して像ぶれ補正装置の姿勢が変化しても、レンズ枠が回転を起こさずに、光軸を法線とする面内で並進移動が可能となり、光学性能を低下させずに像ぶれ補正が可能となる。

また、円形のレンズ保持部材２０３０において、該レンズ保持部材２０３０の空いている場所に、位置センサ２５２０，２５２１を配置している。そのため、レンズ保持部材２０３０を大きくする事無く、該レンズ保持部材２０３０の変位を測定する事で、精度高い像ぶれ補正が可能となる。

本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒を示す正面図および側面図である。 図１の状態から上面の蓋を取除いた図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において広角状態を示す正面斜視図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において標準状態を示す正面斜視図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において望遠状態を示す正面斜視図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において固定枠を省略して示す正面図および側面図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において固定枠を省略して示す正面斜視図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒においてシャッタユニットと第５群枠と像ぶれ補正装置を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係るレンズ鏡筒において第５群枠と像ぶれ補正装置を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を分解して示す上斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を分解して示す下斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を分解して示す上斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を分解して示す下斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置を分解して示す上斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置を分解して示す下斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を省略して示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置においてプラスＹ方向に移動した状態を示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置においてマイナスＹ方向に移動した状態を示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置においてプラスＸ方向に移動した状態を示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置においてマイナスＸ方向に移動した状態を示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置の一部を省略して示す上面図である。 本発明の実施例１に係る像ぶれ補正装置を示す上面図である。 図２５のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１０１０，２０１０ 基部支持部材
１０２０ ワイヤ（可撓性部材）
１０２１ ワイヤ（可撓性部材）
１０２２ ワイヤ（可撓性部材）
１０２３ ワイヤ（可撓性部材）
１０３０，２０３０ レンズ保持部材
１０４０ ヨーク
１０４１ ヨーク
１０５０，２０５０ 磁石
１０５１，２０５１ 磁石
１０６０，２０６０ コイル
１０６１，２０６１ コイル
１０７０ バックヨーク
１０７１ バックヨーク
１１００ 第６レンズ群
１１０５ 第５レンズ群
１１１０ 第４レンズ群
１１２０ 第３レンズ群
１１２１ レンズ固定部材
１１２２ マスク
１４００ 固定枠
１４０５ 固定枠
１４１１ プリズム
１４１０ 第１群枠
１４２０ 第２群枠
１４２１ 第２群用ＰＩ（フォトインタラプタ）
１４２２ ステッピングモータ
１４３０ シャッタ−ユニット
１４４０ 第５群枠
１４４１ 第５群用ＰＩ（フォトインタラプタ）
１４４２ ステッピングモータ
１４５０ 撮像素子保持板
１４６０ 撮像素子
１４７０ カバー板
１４８０ カバー箱
２１１０ 補正光学系
２０２０ 引っ張りコイルバネ
２０２１ 引っ張りコイルバネ
２０２２ 引っ張りコイルバネ
２４００ 固定枠

Claims (10)

1. 像ぶれを補正するための補正光学系と、
   前記補正光学系を保持する保持部材と、
   前記保持部材を光軸と垂直な平面において移動可能に支持する支持手段と、
   前記保持部材を光軸と垂直な平面において第１の方向へ移動させる第１駆動手段と、
   前記保持部材を光軸と垂直な平面において前記第１の方向とは異なる第２の方向へ移動させる第２駆動手段とを有する像ぶれ補正装置であって、
   前記保持部材の中央に前記第２駆動手段を配置し、
   前記第２駆動手段から前記第１の方向に離れて前記第１駆動手段を配置し、
   前記第１駆動手段とは反対側に前記２駆動手段から前記第１の方向に離れて前記補正光学系を配置したことを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 前記支持手段は、複数の弾性部材を有し、
   前記弾性部材が前記保持部材を光軸と垂直な平面において移動可能に弾性支持し且つその弾性力が移動された前記保持部材を光軸中心に復元させる復元力として作用することを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
3. 前記保持部材は、長手方向が前記第１の方向となる長方形状をしており、
   前記複数の弾性部材は、可動端が前記保持部材の４つの角に取り付けられており、
   前記第２駆動手段が、前記保持部材の中央に配置され、
   前記第１駆動手段が、前記保持部材の長手方向において前記第２駆動手段の近傍に配置され、
   前記補正光学系が、前記保持部材の長手方向において前記第２駆動手段の近傍且つ前記第１駆動手段とは反対側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ補正装置。
4. 前記保持部材は、円形状をしており
   前記複数の弾性部材は、可動端が前記保持部材の円縁部に取り付けられており、
   前記第２駆動手段が、前記保持部材の中央に配置され、
   前記第１駆動手段が、前記第１の方向において前記第２駆動手段の近傍に配置され、
   前記補正光学系が、前記第１の方向において前記第２駆動手段の近傍且つ前記第１駆動手段とは反対側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ補正装置。
5. 前記複数の弾性部材それぞれに発生する復元力を総合し、その総合復元力の中心を一つの弾性部材の復元力の発生点とみなした場合の総合復元力点に、前記第２駆動手段を配置し、
   前記総合復元力点を通過する前記第１の方向に、前記第１駆動手段を配置したことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の像ぶれ補正装置。
6. 前記第１の方向と前記第２の方向は、光軸に垂直で且つ相互に９０度をなすことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の像ぶれ補正装置。
7. 前記総合復元力点は、前記保持部材の重心位置に一致していることを特徴とする請求項５または６に記載の像ぶれ補正装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の像ぶれ補正装置を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
9. 前記レンズ鏡筒は、物体側から順に、光線を折り曲げる屈曲光学系、光軸方向へ駆動される第１のレンズ系、前記像ぶれ補正装置、光軸方向へ駆動される第２のレンズ系、および、撮像素子を有することを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 物体側から順に、光線を折り曲げる屈曲光学系、光軸方向へ駆動される第１のレンズ系、請求項１ないし７のいずれかに記載の像ぶれ補正装置、光軸方向へ駆動される第２のレンズ系、および、撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
    

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