JP2008224723A - 手振れ補正装置及びそれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】補正レンズを中立位置に保持するための電力が不要であり、かつ、駆動時の負荷が小さく、また、レンズ鏡筒を大径化することのない手振れ補正装置及びそれを備えた光学機器を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒１３内の光学系１２には、光軸に直交する方向に移動可能とされた手振れ補正用の補正レンズ１２ｄが設けられている。補正レンズ１２ｄを透明磁性体によって形成し、補正レンズ１２ｄの光軸方向に磁性透明板３８を対向配置する。磁性透明板３８及び補正レンズ１２ｄの各対向面は、吸引力が生じるように磁気分極されており、磁性透明板３８は、補正レンズ１２ｄの光軸が光学系の主光軸Ｌに一致するように磁力によって補正レンズ１２ｄを保持する。なお、磁性透明板３８に代えて、補正レンズ１２ｄの鉛直上方または鉛直下方に磁石を配置することにより、補正レンズ１２ｄの保持を行うことも可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、手振れ等によって生じる像ぶれを補正する手振れ補正装置及びそれを備えた光学機器に関する。

従来より、デジタルカメラなどの光学機器には、手振れ等の振動によって生じる像ぶれを補正する手振れ補正装置を備えたものがある。手振れ補正装置には、振動を検出する角速度センサと、光学系の光軸を補正する補正レンズを光軸に直交する方向に駆動する駆動装置が設けられ、駆動装置は、角速度センサによって検出された振動情報に基づき、像ぶれを補正する方向に補正レンズを移動させる。

補正レンズ駆動用のアクチュエータとしては、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が一般に使用されている。ＶＣＭは、磁界中に置かれた駆動コイルへ通電を行うことによって生じるローレンツ力により駆動を行うものであり、駆動コイルが無通電の場合には駆動力が生じない。このため、手振れ補正を使用せずに撮影を行う場合には、重力に抗して補正レンズを光学系の光軸中心（中立位置）に保持するために、駆動コイルへ通電を行う必要がある。

そこで、特許文献１では、補正レンズの下端部に磁石を取り付け、この下方に、同極が対向するように磁石を固定配置することが提案されている。これらの磁石の反発力により、補正レンズは、その自重に抗して持ち上げられるため、中立位置への保持に際して駆動コイルに通電を行う必要はなく、消費電力を抑えることができるといった効果がある。
特開平７−３１１３６８号公報

しかしながら、特許文献１記載の手振れ補正装置では、取り付けられた磁石により補正レンズの重量が増すため、補正レンズを駆動するための負荷が大きく、補正動作時の消費電力が増すといった問題がある。また、取り付けられた磁石により補正レンズの径が大きくなり、レンズ鏡筒が大型化（大径化）するといった問題もある。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、補正レンズを中立位置に保持するための電力が不要であり、かつ、駆動時の負荷が小さく、また、レンズ鏡筒を大径化することのない手振れ補正装置及びそれを備えた光学機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の手振れ補正装置は、光学系に作用する振動を検出する振動検出手段と、透明磁性体によって形成され、光軸に直交する方向に移動可能とされた補正レンズと、前記補正レンズの光軸が前記光学系の主光軸に一致するように磁力によって前記補正レンズを保持する保持手段と、前記振動検出手段によって検出された振動情報に基づき、像ぶれを補正するように前記補正レンズを駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。

なお、前記保持手段は、前記補正レンズの光軸方向に対向配置された透明磁性体であり、前記補正レンズとの対向面は、前記補正レンズとの間で吸引力が生じるように磁気分極されていることが好ましい。

前記補正レンズと前記保持手段との各対向面は、一様にＳ極またはＮ極となっていることが好ましい。また、前記補正レンズと前記保持手段との各対向面は、光軸中心に関して回転対称となるように磁気分極され、Ｓ極及びＮ極の領域が各面内に形成されていることも好ましい。これにより、保持精度がより高まる。

また、前記保持手段は、前記補正レンズより径が大きいことが好ましい。これにより、保持力がより高まる。また、前記保持手段は、レンズ形状とされ、前記光学系の一部をなしていることが好ましい。これにより、光学系の部品点数が削減される。

また、前記保持手段を前記補正レンズに近接した近接位置と前記補正レンズから離間した離間位置との間で移動させる移動手段をさらに備えることが好ましい。これにより、手振れ補正動作を行う場合に、補正レンズの保持を解除し、駆動電力を削減することができる。

また、前記保持手段を、前記補正レンズの鉛直下方に、前記補正レンズの下端部に対向するように配置された磁性体とし、前記補正レンズとの間で反発力が生じるように磁気分極することも好ましい。また、前記保持手段を、前記補正レンズの鉛直上方に、前記補正レンズの上端部に対向するように配置された磁性体とし、前記補正レンズとの間で吸引力が生じるように磁気分極することも好ましい。

また、前記駆動手段が、前記補正レンズの周囲に取り付けられた駆動コイルと、前記駆動コイルの近傍に固定配置され、前記駆動コイルに磁界を与える固定磁石とを備えた場合に、前記駆動コイルを、前記補正レンズの中心に関して前記保持手段から９０°以上離れた位置に配置することが好ましい。これにより、固定磁石からの磁界による影響が低減される。

また、前記補正レンズの周囲に取り付けられた被検出磁石と、前記被検出磁石の近傍に固定配置され、前記被検出磁石の磁気を検出するホール素子とからなる位置検出手段をさらに備えた場合に、前記被検出磁石を、前記補正レンズの中心に関して前記保持手段から９０°以上離れた位置に配置することも好ましい。これにより、固定磁石からの磁界による影響が低減される。

また、前記保持手段を前記補正レンズに近接した近接位置と前記補正レンズから離間した離間位置との間で移動させる移動手段をさらに備えることが好ましい。これにより、手振れ補正動作を行う場合に、補正レンズの保持を解除し、駆動電力を削減することができる。

また、前記光学系を備えた筐体の姿勢を検出する姿勢検出手段をさらに備え、前記移動手段は、前記姿勢検出手段の検出結果に基づき、前記筐体が上下逆の姿勢となった場合に、前記保持手段を前記離間位置へ移動させることが好ましい。これにより、筐体が上下逆の姿勢となり、保持手段からの磁力が補正レンズを中立位置に保持させる方向と逆に作用することが回避される。

また、本発明の光学機器は、上記いずれかの手振れ補正装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光学系の光軸を補正する補正レンズを透明磁性体によって形成し、補正レンズの光軸が光学系の主光軸に一致するように磁力によって補正レンズを保持する保持手段を設けたので、手振れ補正動作を行わない場合に補正レンズを中立位置に保持するための電力が不要であり、かつ、手振れ補正動作時の補正レンズの駆動負荷が小さく、また、光学系を備えるレンズ鏡筒の大径化を抑えることができる。

図１において、本発明の第１の実施形態に係わるデジタルカメラ１０の本体１１の前面には、光学系１２を内蔵したレンズ鏡筒１３、撮影時にストロボ光を被写体に向けて発光するストロボ発光部１４等が設けられている。

また、本体１１の上面には、操作ダイヤル１５、シャッタボタン１６等の操作部材が設けられている。操作ダイヤル１５は、電源のオン／オフ、及び動作モード（撮影モード、再生モード等）の切り替えに用いられ、シャッタボタン１６は撮影操作に用いられる。なお、シャッタボタン１６は、押圧式の２段スイッチとなっており、デジタルカメラ１０は、押圧により第１段目のスイッチＳＷ１がオンすると撮影準備動作（露出調整やフォーカス調整）を行い、さらに押圧されて第２段目のスイッチＳＷ２がオンすると撮影動作を行う。

図２において、本体１１の背面には、液晶モニタ（ＬＣＤ）１７の他、ズームボタン１８、カーソルボタン１９、決定ボタン２０等の操作部材が配設されている。ＬＣＤ１７は、動作モードに応じて、撮影画像、再生画像、各種設定メニュー等の表示を行う。ズームボタン１８は、ズーム倍率の変更操作に用いられる。カーソルボタン１９は、各種の設定の切り換えや、ＬＣＤ１７に表示されるメニュー画面上の項目の選択操作に用いられる。決定ボタン２０は、カーソルボタン１９によって選択した項目を決定する決定操作に用いられる。

また、本体１１の側面には、データ記録媒体としてのメモリカード２１が着脱自在に取り付けられるメモリカードスロット２２が設けられている。

図３において、主制御部（ＣＰＵ）３０は、前述の各操作部材から入力される指示信号に応じてデジタルカメラ１０の各部の動作制御を行う。具体的には、シャッタボタン１６の操作に応じた撮影動作、操作ダイヤル１５の操作に応じた電源の起動／停止や動作モードの切り替え動作、カーソルボタン１９及び決定ボタン２０に応じた各種動作の制御を行う。

光学系１２には、固定レンズ１２ａ、ズームレンズ１２ｂ、フォーカスレンズ１２ｃ、及び補正レンズ１２ｄが含まれる。固定レンズ１２ａは、レンズ鏡筒１３の最前部に固定配置されている。ズームレンズ１２ｂ及びフォーカスレンズ１２ｃは、光学系１２の主光軸Ｌに沿って移動自在に保持されており、それぞれステッピングモータ３１，３２によって駆動される。補正レンズ１２ｄは、主光軸Ｌと直交する方向に移動自在に保持されており、ＶＣＭ（駆動手段）３３によって駆動される。なお、ステッピングモータ３１，３２は、モータドライバ３４を介してＣＰＵ３０により動作制御され、また、ＶＣＭ３３は、ＶＣＭ駆動部３５を介してＣＰＵ３０により動作制御される。

ＣＰＵ３０は、モータドライバ３４を制御して、ズームレンズ１２ｂ及びフォーカスレンズ１２ｃの位置調整（ズーミング及びフォーカス調整）を行う。また、ＣＰＵ３０は、手振れ補正モード時には、手振れ検出部（振動検出手段）３６によって検出された振動情報に基づいて、ＶＣＭ駆動部３５を駆動して補正レンズ１２ｄの位置調整を行い、光路を偏向することにより、ＣＣＤ３７の撮像面に入射する被写体像の像ぶれを低減させる。

補正レンズ１２ｄは、高濃度の酸化テルビウム等を含んだ磁性ガラスからなる透明磁性体であり、補正レンズ１２ｄの前面側（被写体側）には、同じく磁性ガラスからなる磁性透明板（保持手段）３８が所定間隔離間した位置に対向配置されている。補正レンズ１２ｄと磁性透明板３８との各対向面は、吸引力が生じるように互いに反対の極性に磁気分極されている。磁性透明板３８は、主光軸Ｌを中心として固定配置されており、補正レンズ１２ｄを、その光軸が主光軸Ｌに一致するように引きつけて保持する。なお、補正レンズ１２ｄ及び磁性透明板３８は、磁性プラスチック等の他の透明磁性体によって形成してもよい。

また、詳しくは後述するが、補正レンズ１２ｄの位置を検出するための位置検出部（位置検出手段）３９が補正レンズ１２ｄの近傍に設けられており、位置検出部３９は、検出した位置情報をＣＰＵ３０に入力する。ＣＰＵ３０は、入力された位置情報により補正レンズ１２ｄの正確な位置を把握する。このように、手振れ検出部３６、補正レンズ１２ｄ、ＶＣＭ３３、磁性透明板３８、及び位置検出部３９により、本発明の手振れ補正装置が構成されている。

ＣＣＤ３７は、主光軸Ｌに対して撮像面が垂直となるように固定配置されており、ＣＣＤ駆動部４０を介してＣＰＵ３０によって動作制御される。ＣＣＤ３７は、光学系１２を介して入射された被写体像を電気的な撮像信号に変換して出力する。なお、撮像素子としては、ＣＣＤに代えて、ＣＭＯＳ型等の固体撮像素子を用いてもよい。

ＣＣＤ３７から出力された撮像信号は、アナログ信号処理部４１に入力され、ゲイン補正や２重相関サンプリング等のアナログ信号処理が施される。アナログ信号処理部４１から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器４２に入力され、デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器４２から出力された撮像信号は、バス４３を介し、メモリ制御部４４により画像データとしてメインメモリ４５内に書き込まれる。

メモリ制御部４４は、バス４３に接続されたＣＰＵ３０からの指示に基づき、メインメモリ４５から画像データの読み出しを行う。この他、バス４３には、デジタル信号処理部４６、圧縮伸張処理部４７、外部メモリ制御部４８、及び表示制御部４９が接続されている。

デジタル信号処理部４６は、メインメモリ４５から読み出された画像データに対して、ＹＣ変換、ガンマ補正、輪郭補正、ホワイトバランス補正などの所定の画像処理を施す。圧縮伸張処理部４７は、デジタル信号処理部４６により画像処理が施された画像データに対して、ＪＰＥＧ圧縮等の所定の圧縮処理を施す。外部メモリ制御部４８は、メモリカードスロット２２に装着されたメモリカード２１への画像データの書き込み、または、メモリカード２１に書き込まれた画像データの読み出しを行う。表示制御部４９は、ＬＣＤ１７への画像データの表示やメニュー画面の表示等を行う。

また、ＣＰＵ３０には、ストロボ発光部１４を駆動するストロボ駆動部５０が接続されている。ＣＰＵ３０は、ストロボ発光が要される場合には、ストロボ駆動部５０を制御し、撮影動作とともにストロボ発光部１４を発光させる。

図４において、補正レンズ１２ｄは、レンズ枠５２に保持されている。このレンズ枠５２の周囲には、前述のＶＣＭ３３の一部をなす駆動コイル５３ａ，５３ｂ、及び、前述の位置検出部３９の一部をなす被検出磁石５４ａ，５４ｂが取り付けられている。駆動コイル５３ａ，５３ｂは、主光軸Ｌを中心として互いに略９０°の回転対称となる位置に取り付けられており、被検出磁石５４ａ，５４ｂは、主光軸Ｌに関して駆動コイル５３ａ，５３ｂと対称となる位置に取り付けられている。

ＶＣＭ３３は、駆動コイル５３ａ，５３ｂと、レンズ鏡筒１３に固定配置された固定磁石５５ａ，５５ｂとからなる周知のフラットコイル式ＶＣＭである。固定磁石５５ａ，５５ｂはそれぞれ、駆動コイル５３ａ，５３ｂに適切な磁界を与えるように配置されている。各駆動コイル５３ａ，５３ｂには、前述のＶＣＭ駆動部３５から通電が行われ、固定磁石５５ａ，５５ｂからの磁界によって、駆動コイル５３ａ，５３ｂにローレンツ力が生じる。このローレンツ力は、駆動コイル５３ａ，５３ｂに通電される電流の方向によって向きが変化し、また、電流量によってその力の大きさが変化する。駆動コイル５３ａには、Ｘ方向（水平方向）にローレンツ力が生じ、駆動コイル５３ｂには、Ｙ方向（垂直方向）にローレンツ力が生じる。補正レンズ１２ｄは、このローレンツ力により、主光軸Ｌに直交するＸＹ平面内で駆動される。

位置検出部３９は、被検出磁石５４ａ，５４ｂと、ホール素子５６ａ，５６ｂとからなる周知の非接触型位置検出センサである。ホール素子５６ａ，５６ｂはそれぞれ、被検出磁石５４ａ，５４ｂの近傍に固定配置されており、磁気を検出し、各被検出磁石５４ａ，５４ｂの移動量に比例した信号値を出力する。つまり、ホール素子５６ａ，５６ｂは、補正レンズ１２ｄのＸＹ方向への移動量を検出し、検出値をＣＰＵ３０に送信する。

また、前述の手振れ検出部３６は、２つの角速度センサ５７ａ，５７ｂからなる。角速度センサ５７ａはＸ方向への振れ量を検出し、角速度センサ５７ｂはＹ方向への振れ量を検出する。角速度センサ５７ａ，５７ｂは、振れ量の検出結果（振動情報）をＣＰＵ３０に送信する。

以上のように、本実施形態のデジタルカメラ１０では、補正レンズ１２ｄは透明磁性体により形成されており、その光軸方向に近接するように磁性透明板３８が配置されているため、駆動コイル５３ａ，５３ｂに給電を行わない状態において、補正レンズ１２ｄは、主光軸Ｌを中心とした中立位置に保持される。具体的には、図５に示すように、補正レンズ１２ｄは、点線で示すように自重によって下方に変位することなく、光軸Ｌ′が主光軸Ｌに一致するように中立位置へ持ち上げられる。この作用により、デジタルカメラ１０は、手振れ補正モードを使用しない場合の電力消費が抑えられる。また、手振れ補正モード時に補正レンズ１２ｄを駆動する際、重力に抗して補正レンズ１２ｄを駆動する必要がないため、駆動電力が少なくて済む。

補正レンズ１２ｄと磁性透明板３８との間に吸引力を生じさせるための磁気の分極パターンについては、図６〜図９に示すように、種々の形態が挙げられる。図６は、補正レンズ１２ｄと磁性透明板３８との各対向面を互いに反対の極性となるように一様に磁気分極を行った例である。補正レンズ１２ｄの対向面６０は一様にＳ極となっており、磁性透明板３８の対向面６１は一様にＮ極となっている。なお、磁性透明板３８の径Ｄ１を補正レンズ１２ｄの径Ｄ２より大きくすることにより、磁性透明板３８への吸引力（保持力）を高めることができる。

図６では、補正レンズ１２ｄ及び磁性透明板３８を光軸方向（前後）に極性を分けるように磁気を分極させているが、図７に示すように、中心に関してＹ方向（上下）に極性を分けるように磁気分極することも好ましい。図７では、補正レンズ１２ｄは、上部がＳ極、下部がＮ極となっており、磁性透明板３８は、上部がＮ極、下部がＳ極となっている。対向面６０，６１は、極性が互いに逆となっているため、光軸方向に関しては吸引力が生じるとともに、Ｙ方向に関しては反発力が生じる。これにより、補正レンズ１２ｄは、その光軸Ｌ′がＹ方向に関して正確に主光軸Ｌに一致するように保持される。

図８は、さらに補正レンズ１２ｄ及び磁性透明板３８を、中心に関してＹ方向（上下）及びＸ方向（左右）に極性を分けるように磁気分極を行った例である。各対向面６０，６１の極性は、中心に関して上下左右に４分割されており、対向する極性は互いに逆となっているため、光軸方向に関しては吸引力が生じるとともに、Ｙ方向及びＸ方向に関しては反発力が生じる。これにより、補正レンズ１２ｄは、その光軸Ｌ′がＹ方向及びＸ方向に関して正確に主光軸Ｌに一致するように中立位置に保持される。

そして、図９は、補正レンズ１２ｄ及び磁性透明板３８の各対向面６０，６１を、中心に関して均等に６分割するように磁気分極を行った例である。対向面６０，６１は、対向する極性が互いに逆となっており、光軸方向に関して吸引力が生じるとともに、補正レンズ１２ｄは、上記の例よりさらに精度よく中立位置に保持される。

図６〜図９に示した各例は、いずれも光軸中心に関して回転対称となるように磁気分極されており、さらに分極数を増やし、より保持精度を高めるようにしてもよい。なお、上記各例において、Ｓ極とＮ極とを反転してもよいことは言うまでもない。

上記実施形態では、保持手段としての磁性透明板３８を、補正レンズ１２ｄの前面側（被写体側）に配置しているが、図１０に示すように、を、補正レンズ１２ｄの後面側（ＣＣＤ３７側）にも磁性透明板６２を設けることで、補正レンズ１２ｄの保持力をさらに高めることができる。磁性透明板６２の磁気分極パターンは、補正レンズ１２ｄとの間に吸引力が生じればよく、磁性透明板３８の場合と同様に、種々の変形が可能である。なお、前面側の磁性透明板３８を排し、後面側の磁性透明板６２のみとしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施形態では、磁性透明板３８，６２を厚さが均一な平板状としているが、図１１に示すように、これらをレンズ形状とし、光学系１２の一部として用いてもよい。これにより、レンズ鏡筒１３内の部品点数を削減することができる。

また、上記実施形態では、磁性透明板３８，６２をレンズ鏡筒１３内に固定配置しているが、磁性透明板３８，６２を主光軸Ｌに沿って移動可能としてもよい。図１２は、磁性透明板３８を移動可能とした例である。磁性透明板３８は、ネジ棒６３が螺合されるネジ孔６４を備えた保持枠６５によって保持されており、保持枠６５は、レンズ鏡筒１３内を主光軸Ｌに沿ってスライド自在とされている。ネジ棒６３は、主光軸Ｌに沿って配置されており、駆動モータ６６によって正方向または逆方向に回転され、この回転により、磁性透明板３８が主光軸Ｌに沿って移動される。保持枠６５、ネジ棒６３、及び駆動モータ６６により、移動機構（移動手段）が構成されている。

駆動モータ６６は、モータドライバ６７を介してＣＰＵ３０によって駆動制御される。ＣＰＵ３０は、手振れ補正モード時には、磁性透明板３８を補正レンズ１２ｄから遠ざけ、中立位置への保持力を解除することにより補正レンズ１２ｄを駆動しやすくし、それ以外の場合には、磁性透明板３８を補正レンズ１２ｄに近づけ、補正レンズ１２ｄを中立位置へ保持する。具体的には、図１３に示すように、電源が投入されると、まず、磁性透明板３８を補正レンズ１２ｄに近接した位置（近接位置：図１２において実線で示す位置）に移動させる（ステップＳ１）。次いで、操作ダイヤル１５の操作により撮影モードに設定され（ステップＳ２のＹｅｓ判定）、シャッタボタン１６が半押しされると（ステップＳ３のＹｅｓ判定）、手振れ補正モードが設定されているか否かを判定する（ステップＳ４）。手振れ補正モードが設定されている場合には（ステップＳ４のＹｅｓ判定）、磁性透明板３８を補正レンズ１２ｄから離間した位置（退避位置：図１２において２点鎖線で示す位置）に移動させる（ステップＳ５）。このとき、同時に手振れ補正動作を開始する。そして、シャッタボタン１６が全押しされると（ステップＳ６のＹｅｓ判定）、撮影動作を行う（ステップＳ７）。一方、手振れ補正モードが設定されていない場合には（ステップＳ４のＮｏ判定）、磁性透明板３８を退避させず、磁性透明板３８を近接位置に保持したまま撮影動作を行う。このように、手振れ補正動作が必要な場合のみ磁性透明板３８を退避させて補正レンズ１２ｄを駆動しやすくすることで、さらなる省電力化を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明を行う。上記実施形態では、磁性透明板を補正レンズ１２ｄの前方／後方に配置することにより中立位置への保持を行っているが、本実施形態では、補正レンズ１２ｄの鉛直下方または鉛直上方に磁石を配置することにより、中立位置への保持を行う。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

図１４において、レンズ鏡筒１３には、補正レンズ１２ｄの鉛直下方に、補正レンズ１２ｄと反発力が生じるように保持用磁石（保持手段）７０が固定配置されている。駆動コイル５３ａは、補正レンズ１２ｄの中心に対して水平な位置に配置されており、駆動コイル５３ｂは、補正レンズ１２ｄの鉛直上方に配置されている。これらに対応するように、固定磁石５５ａ，５５ｂが配置されている。また、被検出磁石５４及びホール素子５６によって構成される位置検出部７１は、補正レンズ１２ｄの中心に関して駆動コイル５３ａと略対称な位置に配置されている。

補正レンズ１２ｄは、例えば図１５に示すように、中心に関してＹ方向に極性を分け、上部をＳ極、下部をＮ極としている。これに対して磁気的な反発力が生じるように、保持用磁石７０は、上部をＮ極、下部をＳ極としている。保持用磁石７０により、補正レンズ１２ｄは、点線で示すように自重によって下方に変位することなく、光軸Ｌ′が主光軸Ｌに一致するように持ち上げられる。この作用により、手振れ補正モードを使用しない場合の電力消費が抑えられる。また、手振れ補正モード時に補正レンズ１２ｄを駆動する際、重力に抗して補正レンズ１２ｄを駆動する必要がないため、駆動電力が少なくて済む。

なお、補正レンズ１２ｄ及び保持用磁石７０の磁気分極パターンは、図１５で示した例に限られず、補正レンズ１２ｄと保持用磁石７０との間で反発力が生じれば、いかなるパターンであってもよい。また、位置検出部７１及び駆動コイル５３ａ，５４ｂは、保持用磁石７０からの磁気的な影響を避けるために、補正レンズ１２ｄの中心に関して保持用磁石７０から９０°以上離れた位置（つまり、補正レンズ１２ｄの中心を通る水平線より上方）に配置することが好ましい。

また、第１の実施形態と同様に、保持用磁石７０を移動可能とすることも省電力化を図るうえで好ましい。図１６において、保持用磁石７０は、ネジ棒７２が螺合されるネジ孔７３を備えた保持部材７４によって保持されており、保持部材７４は、レンズ鏡筒１３内を主光軸Ｌに沿ってスライド自在とされている。ネジ棒７２は、主光軸Ｌに沿って配置されており、駆動モータ７５によって正方向または逆方向に回転され、この回転により、保持用磁石７０が主光軸Ｌに沿って移動される。保持部材７４、ネジ棒７２、及び駆動モータ７５により、移動機構（移動手段）が構成されている。

駆動モータ７５は、モータドライバ７６を介してＣＰＵ３０によって駆動制御される。ＣＰＵ３０は、手振れ補正モード時には、保持用磁石７０を補正レンズ１２ｄから遠ざけ、中立位置への保持力を解除することにより補正レンズ１２ｄを駆動しやすくし、それ以外の場合には、保持用磁石７０を補正レンズ１２ｄに近づけ、補正レンズ１２ｄを中立位置へ保持する。具体的な制御動作は、第１の実施形態の図１３で示した制御動作と同様であり、シャッタボタン１６が半押しされ、手振れ補正モードが設定されている場合に、保持用磁石７０を近接位置（図１６において実線で示す位置）から退避位置（図１６において２点鎖線で示す位置）に移動させる。

また、図１７に示すように、補正レンズ１２ｄの鉛直上方に保持用磁石７７を設けてもよい。この場合は、補正レンズ１２ｄとの間に磁気的な吸引力が生じるように保持用磁石７７を磁気分極すればよい。図１７では、保持用磁石７７の下部をＮ極、上部をＳ極としており、補正レンズ１２ｄは、点線で示すように自重によって下方に変位することなく、光軸Ｌ′が主光軸Ｌに一致するように持ち上げられる。この場合も同様に移動機構を設け、保持用磁石７７を退避位置へ移動可能とすることも好ましい。さらに、補正レンズ１２ｄの下方及び上方に保持用磁石７０，７７を共に設けることも好ましい。

本第２の実施形態では、本体１１が上下逆の姿勢とされた場合には、保持用磁石７０，７７からの磁力が補正レンズ１２ｄを中立位置に保持させる方向とは逆に作用してしまうため、本体１１の姿勢に応じて保持用磁石７０，７７を移動させることも好ましい。図１８は、図１６に示した例に、加速度センサからなる姿勢検出部（姿勢検出手段）８０を追加したものである。ＣＰＵ３０は、姿勢検出部８０により本体１１が上下逆向き（正立でない）と検出された場合に、モータドライバ７６を制御し、保持用磁石７０を退避位置へ移動させる。これにより、本体１１が正立でない場合に生じる上記の逆向きの作用が解除される。

以上説明した実施形態では、手振れ補正装置を備えた光学機器としてデジタルカメラを例に挙げているが、本発明はこれに限定されることなく、銀塩カメラや望遠鏡等、他種の光学機器にも適用可能である。

デジタルカメラの前面側斜視図である。 デジタルカメラの背面側斜視図である。 デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態を適用したレンズ鏡筒内の構成を示す斜視図である。 レンズ鏡筒の縦断面図である。 補正レンズ及び磁性透明板の磁気分極の一例を示す断面図である。 補正レンズ及び磁性透明板の磁気分極の一例を示す断面図である。 補正レンズ及び磁性透明板の磁気分極の一例を示す正面図であり、（Ａ）は磁性透明板、（Ｂ）は補正レンズを示す。 補正レンズ及び磁性透明板の磁気分極の一例を示す正面図であり、（Ａ）は磁性透明板、（Ｂ）は補正レンズを示す。 補正レンズの前後に磁性透明板を設けた例を示す断面図である。 磁性透明板をレンズ形状とした例を示す断面図である。 磁性透明板を移動可能とした例を示す断面図である。 磁性透明板の移動制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を適用したレンズ鏡筒内の構成を示す斜視図である。 補正レンズ及び保持用磁石の磁気分極の一例を示す断面図である。 保持用磁石を移動可能とした例を示す断面図である。 補正レンズの上方に保持用磁石を設けた例を示す断面図である。 姿勢検出部を設けた例を示す断面図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１１ 本体
１２ 光学系
１２ｄ 補正レンズ
１３ レンズ鏡筒
３０ ＣＰＵ
３３ ＶＣＭ
３５ ＶＣＭ駆動部
３６ 手振れ検出部
３８，６２ 磁性透明板
３９ 位置検出部
５２ レンズ枠
５３ａ，５３ｂ 駆動コイル
５４ａ，５４ｂ 被検出磁石
５５ａ，５５ｂ 固定磁石
５６ａ，５６ｂ ホール素子
５７ａ，５７ｂ 角速度センサ
６０，６１ 対向面
７０，７７ 保持用磁石
７１ 位置検出部
８０ 姿勢検出部

Claims (14)

1. 光学系に作用する振動を検出する振動検出手段と、
   透明磁性体によって形成され、光軸に直交する方向に移動可能とされた補正レンズと、
   前記補正レンズの光軸が前記光学系の主光軸に一致するように磁力によって前記補正レンズを保持する保持手段と、
   前記振動検出手段によって検出された振動情報に基づき、像ぶれを補正するように前記補正レンズを駆動する駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする手振れ補正装置。
2. 前記保持手段は、前記補正レンズの光軸方向に対向配置された透明磁性体であり、前記補正レンズとの対向面は、前記補正レンズとの間で吸引力が生じるように磁気分極されていることを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
3. 前記補正レンズと前記保持手段との各対向面は、一様にＳ極またはＮ極となっていることを特徴とする請求項２に記載の手振れ補正装置。
4. 前記補正レンズと前記保持手段との各対向面は、光軸中心に関して回転対称となるように磁気分極され、Ｓ極及びＮ極の領域が各面内に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の手振れ補正装置。
5. 前記保持手段は、前記補正レンズより径が大きいことを特徴とする請求項２から４いずれか１項に記載の手振れ補正装置。
6. 前記保持手段は、レンズ形状とされ、前記光学系の一部をなしていることを特徴とする請求項２から５いずれか１項に記載の手振れ補正装置。
7. 前記保持手段を前記補正レンズに近接した近接位置と前記補正レンズから離間した離間位置との間で移動させる移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２から６いずれか１項に記載の手振れ補正装置。
8. 前記保持手段は、前記補正レンズの鉛直下方に、前記補正レンズの下端部に対向するように配置された磁性体であり、前記補正レンズとの間で反発力が生じるように磁気分極されていることを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
9. 前記保持手段は、前記補正レンズの鉛直上方に、前記補正レンズの上端部に対向するように配置された磁性体であり、前記補正レンズとの間で吸引力が生じるように磁気分極されていることを特徴とする請求項１に記載の手振れ補正装置。
10. 前記駆動手段は、前記補正レンズの周囲に取り付けられた駆動コイルと、前記駆動コイルの近傍に固定配置され、前記駆動コイルに磁界を与える固定磁石とを備え、前記駆動コイルは、前記補正レンズの中心に関して前記保持手段から９０°以上離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の手振れ補正装置。
11. 前記補正レンズの周囲に取り付けられた被検出磁石と、前記被検出磁石の近傍に固定配置され、前記被検出磁石の磁気を検出するホール素子とからなる位置検出手段をさらに備え、前記被検出磁石は、前記補正レンズの中心に関して前記保持手段から９０°以上離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項８から１０いずれか１項に記載の手振れ補正装置。
12. 前記保持手段を前記補正レンズに近接した近接位置と前記補正レンズから離間した離間位置との間で移動させる移動手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８から１１いずれか１項に記載の手振れ補正装置。
13. 前記光学系を備えた筐体の姿勢を検出する姿勢検出手段をさらに備え、前記移動手段は、前記姿勢検出手段の検出結果に基づき、前記筐体が上下逆の姿勢となった場合に、前記保持手段を前記離間位置へ移動させることを特徴とする請求項１２に記載の手振れ補正装置。
14. 請求項１から１３いずれか１項に記載の手振れ補正装置を備えたことを特徴とする光学機器。

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