JP2011028046A - 像振れ補正装置およびレンズ鏡筒 - Google Patents

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公介 木矢村
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Abstract

【課題】 作動負荷が小さく小型で信頼性の高いローリング規制機構を備えた像振れ補正装置。
【解決手段】 光軸直交面内を移動する振れ補正手段と、固定部と、光軸に直交する第1の方向に振れ補正手段と一体に移動可能なガイド部と、固定部とガイド部に狭持された3つのボールと、固定部に対するガイド部の光軸方向の移動を規制する手段と、を有し、固定部は各ボールに当接する平面部を備え、ガイド部は各ボールに当接する平面部を備え、固定部の第1当接部とガイド部の第1当接部のうち少なくとも一方は第1ボールと2箇所で当接する溝形状であり、固定部の第2当接部とガイド部の第2当接部のうち少なくとも一方は第2ボールと2箇所で当接する溝形状であり、規制手段は光軸方向から見て第1ボールと第2ボールを通る直線aと第3ボールを通り直線aと平行な直線bとの間に配置した。
【選択図】 図2

Description

本発明は、手振れなどの振れを補正する像振れ補正装置に関し、特に光学系の一部を駆動して振れを補正する像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒に関するものである。
従来から、手振れなどのカメラ振れを防止するため、カメラの振れを振れ検出手段によって検出し、その結果に応じて補正レンズを光軸に直交する方向に駆動させる構成の像振れ補正装置が知られている。このような像振れ補正装置の中には、補正レンズが光軸直交面内で回転移動(ローリング)することで像振れ補正効果が低減することを防ぐために、いわゆるローリング規制機構が備えられているものがある。
特許文献1では、補正レンズを保持する保持枠をガイドバーで支持することで、補正レンズを像振れ方向のみに摺動可能に保持する構造が開示されている。
特許文献2では、ベース部材とガイド部材とレンズ保持部材の間にボールを配置し、弾性部材により全体を付勢することで補正レンズを保持する構造が開示されている。ボールは各部材の溝部で狭持され、補正レンズを像振れ補正方向のみに移動可能に保持すること
特開平10−197911号公報 特開2008−185643号公報
しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では、ガイドバーと保持枠の間で摺動摩擦が発生するため、作動負荷が大きく、補正レンズの追従性が低くなる恐れがある。
また、上述の特許文献2に開示された従来技術では、2つのガイド部材を組み立てる際にボールが脱落して信頼性を損ねる恐れがある。
そこで、本発明の目的は、作動負荷が小さく小型で信頼性の高いローリング規制機構を備えた像振れ補正装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の像振れ補正装置およびレンズ鏡筒は、光軸直交面内を移動して像振れを補正する振れ補正手段(13)と、固定部(201)と、光軸に直交する第1の方向に振れ補正手段と一体に移動可能なガイド部(110)と、固定部とガイド部に狭持された第1ボール(111a)、第2ボール(111b)、第3ボール(111c)と、固定部に対するガイド部の光軸方向の移動を規制する規制手段(112,113)と、を有し、固定部は第1ボールに当接する第1当接部(107a)と第2ボールに当接する第2当接部(107b)と第3ボールに当接する平面部(107c)とを備え、ガイド部は第1ボールに当接する第1当接部(110d)と第2ボールに当接する第2当接部(110e)と第3ボールに当接する平面部(110c)とを備え、固定部の第1当接部とガイド部の第1当接部のうち少なくとも一方は第1ボールと2箇所で当接する溝形状であり、固定部の第2当接部とガイド部の第2当接部のうち少なくとも一方は第2ボールと2箇所で当接する溝形状であり、規制手段は光軸方向から見て第1ボールと第2ボールを通る直線aと第3ボールを通り直線aと平行な直線bとの間に配置されることを特徴とする。
本発明によれば作動負荷が小さく小型で信頼性の高いローリング規制機構を備えた像振れ補正装置を提供することができる。
レンズ鏡筒10の斜視図 像振れ補正装置100の分解斜視図(表側) 像振れ補正装置100の分解斜視図(裏側) 像振れ補正装置100の正面図と断面図 像振れ補正装置100の断面の拡大図 像振れ補正装置100の断面図 組立中の像振れ補正装置100の正面図 組立中の像振れ補正装置100の断面図 組立中の像振れ補正装置100の断面図 組立中の像振れ補正装置100の斜視図
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。
図1〜10を参照して、本発明の実施例による像振れ補正装置100について説明する。
図1はレンズ鏡筒10の斜視図である。
11,12は振れ検出センサであり、レンズに与えられた振れを検出する。11は縦振れ(ピッチ振れ)を検出し、12は横振れ(ヨー振れ)を検出する。
13は補正レンズであり、光軸に垂直な方向に変位して光軸を偏心させることが可能である。
100は像振れ補正装置であり、補正レンズ13を光軸に垂直な方向に変位させることが可能である。
15は振れ補正回路であり、振れ検出センサ11,12の出力とPSD124,125の出力をもとに像振れ補正装置100を閉ループ制御している。PSD124,125の出力が小さくなる方向に像振れ補正装置100を制御すると、補正レンズ13はほぼ光軸中心の位置で安定する。この状態で、例えば振れ検出センサ11,12の出力を目標値として入力値に加算することで、振れに応じて補正レンズ13が変位し、振れ補正制御が可能となる。
図2は像振れ補正装置100を表側(物体側)から見たときの分解斜視図、図3は裏側(像面側)から見たときの分解斜視図、図4は像振れ補正装置100の光軸に垂直な方向の断面図である。図中のX方向とY方向は、いずれも光軸に直交する方向である。また、X方向とY方向は互いに直交している。また、X方向は振れ検出センサ12が検出する横振れ(ヨー振れ)の方向と一致しており、Y方向は振れ検出センサ11が検出する縦振れ(ピッチ振れ)の方向と一致している。
101は地板であり、後述する各部品を固定するとともに、不図示のコロ14a,14b,14cを介して像振れ補正装置100をレンズ鏡筒10に固定する。地板101はポリカーボネート樹脂などにより形成されている。地板101は、サブプレート固定部101a,ストッパー圧入穴101b,101c、凹部101d,101e、ゴム固定部101f,101gを有している。凹部101d,101eの光軸方向に垂直な面内での位置は、第1のヨーク107の溝部107a,107bの光軸方向に垂直な面内での位置と、組立状態で一致するように設定されている。
コロ14a,14b,14cは、光軸を中心とした周方向に等分に120°間隔で配置されている。また、3つのコロ14a,14b,14cのうち2つあるいは3つは、レンズ鏡筒側の嵌合中心と像振れ補正装置側の嵌合中心を偏心させて構成しているので、回転させることで像振れ補正装置100の光軸に対する傾きを調整することが可能である。
102はシフト鏡筒であり、補正レンズ13を保持する。サブプレート固定部102a,位置決めピン102b,102c、開口部102d,102e、ピッチスリット102f、ヨースリット102g、ロック突起102h〜k、当接部102l〜oを有している。開口部102d,102eの光軸方向に垂直な面内での位置は、第2の板金115の溝部115a,115bの光軸方向に垂直な面内での位置と、組立状態で一致するように設定されている。当接部102l〜oは、シフト鏡筒102が光軸に垂直な面内を移動し、光軸中心から所定の移動量Xmax(メカ端)だけ移動したときに地板101の内周部に当接するように設計されている。すなわち、地板101の内周部によって、シフト鏡筒102が光軸に垂直な面内を移動できる範囲は、半径Xmaxの円の中に制限されている。
103,104はコイルであり、シフト鏡筒102に対してUV接着剤などで固着されている。103はヨーコイル、104はピッチコイルである。
105a〜105d,106a〜106dはネオジウムマグネットなどからなるマグネットであり、マグネット105a〜105dを第1のマグネット群105、マグネット106a〜106dを第2のマグネット群106とする。
107は磁性体からなる第1のヨークであり、ヨーク止めビス118a〜118dによって地板101に固定されている。また、第1のマグネット群105が磁気的に吸着され固定されている。また、図中Y方向に延びた溝部107a,107b、光軸方向に垂直な平面部107cを有している。
108は磁性体からなる第2のヨークであり、共締めビス119によってシフト基板126とともに地板101に固定されている。また、第2のヨーク108に第2のマグネット群106が磁気的に吸着され固定されている。
マグネット105a〜105d,106a〜106dは光軸方向にN極とS極に着磁されており、第1のマグネット群105、第2のマグネット群106、第1のヨーク107、第2のヨーク108によって磁路が形成されている。また、コイル103,104は第1のマグネット群105と第2のマグネット群106に対向し、光軸方向に所定のギャップを有して配置されている。
シフト鏡筒102は、スラストばね117a〜cによって光軸中心に保持力を受けている。ヨーコイル103に通電すると、シフト鏡筒102が電磁力によって図中のX方向に力を受け、スラストばね117a〜cによる保持力とシフト鏡筒102にはたらく重力との合力と釣り合う位置まで駆動される。また、ピッチコイル104に通電すると、シフト鏡筒102が電磁力によって図中のY方向に力を受け、スラストばね117a〜cによる保持力とシフト鏡筒102にはたらく重力との合力と釣り合う位置まで駆動される。
振れ補正回路15は、コイル103,104に流す電流を制御することにより、シフト鏡筒102と一体に固定された補正レンズ13を光軸方向に垂直な平面内で自在に駆動させ、振れ補正制御を行っている。
109は第1のサブプレートであり、地板101のサブプレート固定部101aに固着または圧入され、光軸方向に垂直な面に対して水平に固定されている。
110は第1の板金であり、図中X方向に延びた溝部110a,110b、光軸方向に垂直な平面部110c、図中Y方向に延びた溝部110d,110e、図中Y方向に延びた長穴110f,110gを有している。第1の板金110は、第1のボール群111a〜111cによって光軸に垂直な面に対して水平に支持されている。
111a〜cは非磁性材料からなるボールである。ボール111a〜cをまとめて第1のボール群111とする。ボール111aは第1のヨーク107の溝部107aと第1の板金110の溝部110aに挟まれており、ボール111bは第1のヨーク107の溝部107bと第1の板金110の溝部110bに挟まれている。また、ボール111cは第1のサブプレート109と第1の板金110の平面部110cに挟まれている。
第1の板金110は、スラストばね117a〜117cによって第1のヨーク107側に付勢されているため、ボール111a,111bは各溝部に沿って転動する。したがって第1の板金110は、第1のヨーク107に対してY方向にのみ変位可能に支持されることになる。
112,113はつば部112a,112bを有するストッパーであり、第1の板金110の長穴110f,110gに挿入され地板101のストッパー圧入穴101b,101cに圧入または接着などにより固定されている。つば部112a,113aによって第1の板金110の光軸方向変位を規制し、第1のボール群111が脱落するのを防いでいる。ストッパー112,113の配置については後述する。
地板101のサブプレート固定部101aはボール111cの光軸直交面内の移動を規制し、ボール111cが脱落するのを防いでいる。
114は第2のサブプレートであり、シフト鏡筒102のサブプレート固定部102aに固着または圧入され、光軸方向に垂直な面に対して水平に固定されている。
115は第2の板金であり、図中X方向に延びた溝部115a,115b、位置決め穴115c,115dを有している。第2の板金115は、位置決め穴115c,115dがシフト鏡筒102の位置決めピン102b,102cに嵌合するとともに、板金止めビス120a,120bによってシフト鏡筒102に固定されている。また、第2の板金115は、第2のボール群116によって光軸に垂直な面に対して水平に支持されている。
116a〜cは非磁性材料からなるボールである。ボール116a〜cをまとめて第2のボール群116とする。ボール116aは第1の板金110の溝部110aと第2の板金115の溝部115aに挟まれており、ボール116bは第1の板金110の溝部110bと第2の板金115の溝部115bに挟まれている。また、ボール116cは第1のヨーク107の平面部107cと第2のサブプレート114に挟まれている。
第2の板金115は、スラストばね117a〜117cによって第1の板金110側に付勢されているため、ボール116a,116bは各溝部に沿って転動する。したがって第2の板金115は、第1の板金110に対してX方向にのみ変位可能に支持されることになる。
シフト鏡筒102のサブプレート固定部102aはボール116cの光軸直交面内の移動を規制し、ボール116cが脱落するのを防いでいる。
ここで、図4と図5を用いて第1のヨーク107と第1の板金110と第2の板金115に設けられた溝部の形状について説明する。
図4(a)は像振れ補正装置100を光軸方向のシフト基板126側から見た正面図である。図4(b)は像振れ補正装置100を図4(a)中のA−A断面で切った断面図である。A−A断面は、光軸と平行でボール111bの中心を通りX方向に延びる断面である。図4(c)は像振れ補正装置100を図4(a)中のB−B断面で切った断面図である。B−B断面は、光軸と平行でボール116aの中心を通りY方向に延びる断面である。
図5(a)は図4(b)の点線で囲まれた部分を拡大した断面の拡大図である。
第1のヨーク107の溝部107bは、開口部107dと斜面部107eからなる。開口部107dは光軸方向に貫通するように形成されている。開口部107dは第1のヨーク107を打ち抜き加工することにより形成されている。斜面部107eは光軸方向に対して45°の角度を持っており、開口部107dのボール111b側の端部に全周にわたって形成されている。斜面部107eとボール111bとは2点で接し、第1の板金110のY方向への移動に伴ってボール111bが斜面部107e上をY方向に転動する。
第1の板金110の溝部110eは、開口部110hと斜面部110iからなる。開口部110hは光軸方向に貫通するように形成されている。開口部110hは第1の板金110を打ち抜き加工することにより形成されている。斜面部110iは光軸方向に対して45°の角度を持っており、開口部110hのボール111b側の端部に全周にわたって形成されている。斜面部110iとボール111bとは2点で接し、第1の板金110のY方向への移動に伴ってボール111bが斜面部110i上をY方向に転動する。
ここでは溝部107bと溝部110eについて説明したが、溝部107aと溝部110dの形状も同様であるので説明を省略する。
図5(b)は図4(c)の点線で囲まれた部分を拡大した断面の拡大図である。
第1の板金110の溝部110aは、凸部110hと凹部110iと斜面部110jからなる。凸部110hはボール116aの逆方向に突出している。凹部110iはボール116aに対向する面に形成されており、深さはボール116aと当接しないように設定されている。凸部110hと凹部110iは第1の板金110を半抜き加工することにより形成されている。斜面部110jは光軸方向に対して45°の角度を持っており、凹部110iの端部に全周にわたって形成されている。斜面部110jとボール116aとは2点で接し、可動部202のX方向への移動に伴ってボール116aが斜面部110j上をX方向に転動する。
第2の板金115の溝部115aは、開口部115eと斜面部115fからなる。開口部115eは光軸方向に貫通するように形成されている。開口部115eは第2の板金115を打ち抜き加工することにより形成されている。斜面部115fは光軸方向に対して45°の角度を持っており、開口部115eのボール116a側の端部に全周にわたって形成されている。斜面部115fとボール116aとは2点で接し、可動部202のX方向への移動に伴ってボール116aが斜面部115f上をX方向に転動する。
ここでは溝部110aと溝部115aについて説明したが、溝部110bと溝部115bの形状も同様であるので説明を省略する。
上記の説明では、溝部107a,107b,110d,110e,115x,115xは打ち抜き加工による貫通穴形状、溝部110a,110bは半抜き加工による凹形状としたが、各溝部は貫通穴形状であっても凹形状であってもよい。また、各溝部は斜面部を有する形状としたが、斜面部が無くてもよいし、ボール当接面が曲面であってもよい。
ここで、図6を用いて第1のボール群111(111a〜c)と第2のボール群116(116a〜c)とストッパー112,113の光軸方向から見た配置について説明する。以下の説明では、各ボールが転動可能範囲の中央に位置しているとする。
図6は像振れ補正装置100を図4(c)中のE−E断面で切った断面図である。E−E断面は、光軸と垂直で第1の板金110と第2の板金115の間を通る断面である。図中の円Aは光軸を中心とする光軸直交面内の円であり、図中の直線BはX方向とY方向のそれぞれに対して45°の角度を持った光軸直交面内の直線である。
第1のボール群111(111a〜c)は、円A上に配置されている。ボール111a,111bは直線Bを基準として対称に配置されており、ボール111cは直線B上に配置されている。ボール111a,111bの中心を通る直線aと、ボール111cの中心を通り直線Bに垂直な直線bとを考えると、直線a,bは互いに平行である。
ストッパー112,113は直線aと直線bの間に直線Bを基準として対称に配置されている。長穴110f,110gの大きさは、ボール111a,111bが溝部を転動して第1の板金101がY方向に移動してもストッパー112,113と干渉しないように設定されている。つば部112a,112bは、第1の板金101がY方向に移動しても第1の板金101と光軸方向に重なり、第1の板金101の光軸方向移動を規制可能に構成されている。また、ストッパー112,113の中心を通る直線cを考えると、直線a,b,cは互いに平行であり、直線aから直線cまでの距離L1と、直線bから直線cまでの距離L2は以下の関係にある。
L1<L2
第2のボール群116(116a〜c)は、円A上に等間隔(120°間隔)で配置されている。ボール116a,116bは直線Bを基準として対称に配置されており、ボール116cは直線B上に配置されている。ボール116a,116bの中心を通る直線dを考えると、直線dは直線a,b,cと平行である。また、直線aから直線dまでの距離と直線bから直線dまでの距離はL3で等しい。
第1のボール群111(111a〜c)と第2のボール群116(116a〜c)は、第1のマグネット群105、コイル103,104、第2のマグネット群106に対して光軸方向に垂直な面内で重ならないように配置されている。
117a〜cは地板101のフックとシフト鏡筒102のフックとの間にかけられたスラストばねである。第1のボール群111と第2のボール群116とを介して、シフト鏡筒102,第2の板金115,第1の板金110を地板101側に付勢している。
118a〜dは第1のヨーク107を地板101に固定するヨーク止めビスである。
119はシフト基板126と第2のヨーク108を地板101に固定する共締めビスである。
120a,120bは第2の板金115をシフト鏡筒102に固定する板金止めビスである。
121a〜dは第1のヨーク107と第2のヨーク108の間に挟まれて固定されている金属製の支柱である。第1のマグネット群105と第2のマグネット群106との間の吸着力を支えることにより、地板101が変形するのを防ぐことが可能である。
122,123は赤外発光ダイオード(IRED)であり、シフト鏡筒102に固定されている。シフト鏡筒102に設けられたピッチスリット102f、ヨースリット102gを通してIRED122,123から赤外線が射出される。122がピッチIRED,123がヨーIREDである。
124,125は半導体位置検出素子(PSD)であり、IRED122,123の光を検知してシフト鏡筒102の位置検出を行う。124はピッチPSDであり、ピッチIRED122の光を検知してシフト鏡筒102のY方向の位置検出を行う。125はヨーPSDであり、ヨーIRED123の光を検知してシフト鏡筒102のX方向の位置検出を行う。
126はシフト基板であり、PSD124,125が実装されている。共締めビス119によって地板101に固定されている。
127a〜bは基板止めビスであり、シフト基板126を第2のヨーク108に固定している。
不図示のフレキシブル基板(FPC)128によって、シフト基板126からコイル103,104、ロックモータ130に電力を供給するとともに、IRED124,125、PI132からシフト基板126へ検知信号を伝達している。
129はロックリングであり、地板101に対していわゆるバヨネット方式で組みつけられている。ロックリング129は地板101の内周に嵌合しており、回転可能に支持されている。ギア部129a、遮光部129b、ロック部129c〜f、アンロック部129g〜jを有している。
130はステップモータなどからなるロックモータであり、ロックモータ止めビス131によって地板101に固定されている。ロックモータ130の駆動にともないピニオン130aが回転し、ロックリング129のギア部129aを介してロックリング129に駆動力が伝達され、ロックリング129を周方向に回転駆動させることが可能である。
ロックモータ130によりロックリング129を回転させ、ロック状態とアンロック状態とを切り替えることができる。ロック状態では、ロックリング129のロック部129c〜fがシフト鏡筒102のロック突起102h〜kと同位相となる。ロックリング129のロック部129c〜fとシフト鏡筒102のロック突起102h〜kは所定のクリアランスd1を持つ。アンロック状態では、ロックリング129のアンロック部129c〜fがシフト鏡筒102のロック突起102h〜kと同位相となる。ロックリング129のロック部129c〜fとシフト鏡筒102のロック突起102h〜kは所定のクリアランスd2を持つ。
d1はメカ端Xmaxに対し小さく、d2はメカ端Xmaxより大きくすることで、ロック状態では補正レンズ13の移動を制限し、アンロック状態では補正レンズ13がメカ端Xmaxまで移動可能にすることができる。例えば像振れ制御がONの場合はロックリング129をアンロック状態として補正レンズ13を移動させて像振れ補正制御を許可することが可能である。また、像振れ制御がOFFの場合はロックリング129をロック状態として全体の光学系に影響を与えないように補正レンズ13の移動を制限することが可能である。
131はロックモータ止めビスである。
132はPIであり、不図示のPI止めビス133によって地板101に固定されている。PI132のギャップ132aをロックリング129の遮光部129bが通ることでロックリング129の回転を検知することが可能である。
134,135は板ばねであり、板ばね止めビス136a,136bによって地板101に固定されている。板ばね134,135はロックリング129を地板101側に付勢しており、ロックリング129のばたつきを押さえることが可能である。
136a,136bは板ばね止めビスである。
137,138はゴムであり、地板101のゴム固定部101f,101gに固定されている。ゴム137,138はロックリング129に接するか、または、ロックリング129を地板101側に付勢しており、ロックリング129のばたつきを押さえ、振動を吸収することが可能である。
201は固定部であり、地板101、第1のヨーク107、ヨーク止めビス118a〜118d、第1のマグネット群105、第1のサブプレート109、ロックモータ130、ロックモータ止めビス131からなる。
202は可動部であり、補正レンズ13、シフト鏡筒102、コイル103,104、第2の板金115、板金止めビス120a〜d、第2のサブプレート114、IRED122,123からなる。
以上の構成によると、第1の板金110は固定部201に対してY方向のみに移動が制限される。また、可動部202は、第1の板金110に対してX方向のみに移動が制限される。すなわち、可動部202の移動方向は、像振れの補正方向であるX方向とY方向のみに限定され、回転移動することがない。したがって、補正レンズ13が光軸を中心に回転移動(ローリング)することで像振れ補正効果が低減することを防ぐ、いわゆるローリング規制機構を提供することが可能である。
また、以上の構成によると、固定部201、第1の板金110、可動部202がそれぞれ転動ボールを介して支持されている。したがって、補正レンズ13を駆動する際の作動負荷が小さい。
また、以上の構成によると、第1の板金110を光軸方向に支持する第1のボール群111のうち、2つのボール(111a,111b)でローリング規制を行い、1つのボール(111c)は固定部201に転動している。また、可動部202を光軸方向に支持する第2のボール群116のうち、2つのボール(116a,116b)でローリング規制を行い、1つのボール(116c)は第1の板金110を介さずに直接固定部201に転動している。また、第1のボール群111と第2のボール群116は第1のマグネット群105、コイル103,104、第2のマグネット群106に対して光軸に垂直な面内で重ならないように配置されている。よって、第1の板金110に対し、第1のマグネット群105、コイル103,104、第2のマグネット群106が光軸方向に入れ子に配置可能である。したがって、光軸方向に小型のローリング規制機構を備えた像振れ補正装置を提供することが可能である。
ここで、図7〜10を用いて組立中の振れ補正装置100について説明する。
図7は、組立中の振れ補正装置100の正面図である。図7の前工程では、固定部201に対して、光軸方向から第1のボール群111、第1の板金110、ストッパー112,113が順に組み付けられる。
図8は、図7に示した組立中の像振れ補正装置100を図7中のD−D断面で切った断面図である。D−D断面は、光軸とボール111cの中心を通る断面である。L1,L2は図6中のL1,L2と同様である。D1はストッパー112,113のつば部112a,113aの直径を示している。不図示のD2はボール111a〜111cの直径を示している。d1は第1のヨーク107の上面とつば部112a,113aの下面との間の光軸方向距離を示している。d2は、サブプレート固定部101aの上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離を示している。d3は、第1のヨーク107の上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離を示している。
ボール111cは、凹形状のサブプレート固定部101aの内側で、第1のサブプレート109と平面部110cに狭持されている。距離d2が直径D2を超えない限り、ボール111cは第1のサブプレート109と平面部110cの間から脱落することはない。また、ボール111aは、図5(a)で示したように、一部が溝部107aと溝部110dに挿入保持されている。距離d3が直径D2を超えない限り、ボール111aは溝部107aと溝部110dから脱落することはない。ボール111bについても同様で、距離d3が直径D2を超えない限り、ボール111bは溝部107bと溝部110eから脱落することはない。
図8中の矢印A,B,Cは第1の板金110の移動方向を示している。距離d2またはd3が大きくなり、第1のボール群111が特に脱落しやすい3つの条件を示している。以下、図9を用いて外部の力によって第1の板金110が移動した場合の距離d2と距離d3の変化について述べる。
図9(a)は、外部の力によって第1の板金110がA方向(光軸方向)にシフト移動した場合の断面図を示している。第1の板金110がつば部112a,113aが第1の板金110の上面に当接し、距離d2,d3はそれぞれ距離d2+Δa,d3+Δaへと変化する。板金110の浮き量Δaは以下の式で表される。
Δa=d1
つば部112a,113aの高さ、すなわち距離d1は、距離d2+Δaが直径D2を超えないように、また、距離d3+Δaが直径D2を超えないように、以下の式を満たすように設定されている。
d2+Δa=d2+d1<D2
d3+Δa=d3+d1<D2
よって、ボール111aは溝部107aと溝部110dの間から脱落することはなく、ボール111bは溝部107bと溝部110eの間から脱落することはない。また、ボール111cはサブプレート固定部101aによって光軸直交面内の移動が規制され、第1のサブプレート109と平面部110cの間から脱落することはない。
図9(b)は、外部の力によって第1の板金110が図6中の直線aを中心にB方向に回転移動し、平面部110cが持ち上がる場合の断面図を示している。第1の板金110が回転移動して、つば部112a,113aが第1の板金110の上面に当接し、距離d2は距離d2+Δbへと変化する。ボール111cの位置での第1の板金110の浮き量Δbは以下の式で表される。
Δb=d1×(L1+L2)/(L1+D1/2)
つば部112a,113aの高さ、すなわち距離d1は、距離d2+Δbが直径D2を超えないように、以下の式を満たすように設定されている。
d2+Δb=d2+d1×(L1+L2)/(L1+D1/2)<D2
よって、ボール111cはサブプレート固定部101aによって光軸直交面内の移動が規制され、第1のサブプレート109と平面部110cの間から脱落することはない。
図9(c)は、外部の力によって第1の板金110が図6中の直線bを中心にC方向に回転移動し、溝部110d,110eが持ち上がる場合の断面図を示している。第1の板金110が回転移動して、つば部112a,113aが第1の板金110の上面に当接し、距離d3は距離d3+Δcに大きくなる。ボール111a,111bの位置での第1の板金110の浮き量Δcは以下の式で表される。
Δc=d1×(L1+L2)/(L2+D1/2)
つば部112a,113aの高さ、すなわち距離d1は、距離d3+Δcが直径D2を超えないように、以下の式を満たすように設定されている。
d3+Δc=d3+d1×(L1+L2)/(L2+D1/2)<D2
よって、ボール111aは溝部107aと溝部110dの間から脱落することはなく、ボール111bは溝部107bと溝部110eの間から脱落することはない。
ボール脱落防止のためには、第1の板金110が図8の状態で距離d2と距離d3を小さくすることが望ましい。距離d2を小さくするためには、サブプレート固定部101aの上面を高くすればよい。一方、距離d2と比較して距離d3を小さくすることは容易ではない。距離d3を小さくするための第1の方法として、地板101のボール111a,111bの周囲にサブプレート固定部101aと同様な壁を形成することが可能である。しかし、第1のヨーク107が2体化され、溝部107aと溝部107bの相対高さや平行度のばらつきが発生し、シフト鏡筒102の傾きやローリングにより振れ補正性能を阻害する。距離d3を小さくするための第2の方法として、溝部107a,107b,110d,110eの溝幅を大きくしてボール111a,111bの挿入量を大きくすることが可能である。しかし、溝部107a,107b,110d,110eの拡大により、第1のヨーク107と第1の板金110の強度を保つため外形や厚さ寸法を大きくせざるを得ず、小型化を阻害する。
距離L1は距離L2に対して小さいため、浮き量Δb,Δcには以下の関係がある。
Δb>Δc
前述したように、第1のヨーク107の上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離d3を小さくすると、振れ補正性能や小型化を阻害してしまう。しかし、距離L1が距離L2に対して小さいため、第1の板金110が移動した場合の浮き量Δbに対して浮き量Δcを小さくすることが可能である。したがって、第1の板金110が移動した場合の第1のヨーク107の上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離d3+Δcを小さくすることが可能である。
以上説明したように、外部の力によって第1の板金110が移動しても、ストッパー112,113によって第1の板金110の光軸方向移動が規制される。そのため、サブプレート固定部101aの上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離はボール111cの直径を超えず、ボール111cの脱落を防止することができる。
また、外部の力によって第1の板金110が移動しても、ストッパー112,113によって第1の板金110の光軸方向移動が規制される。そのため、第1のヨーク107の上面と第1の板金110の下面との間の光軸方向距離はボール111a,111bの直径を超えず、ボール111a,111bの脱落を防止することができる。
また、ストッパー112,113とボール111cとの光軸方向から見た距離に対して、ストッパー112,113とボール111a,111bとの光軸方向から見た距離を小さくしている。そのため、ボール111a,111bの位置における第1の板金110の浮き量を小さくでき、振れ補正性能や小型化を阻害せずにボールの脱落を防止することができる。
ボールの脱落が防止されているため、図8に示した固定部201、第1のボール群111、第1の板金110、ストッパー112,113からなる組立中の振れ補正装置100は全体を一体のユニットとして取り扱うことが可能である。
図10は、組立中の振れ補正装置100の斜視図である。前工程では、可動部202が組み立てられており、図10で示した工程では、図8に示した組立中の振れ補正装置100と、可動部202と、第2のボール群116を組み立てる。図中矢印方向が組立時の鉛直下向きとなる。
もし、固定部201を図とは上下逆の方向に保持し、ボール116cを第1のヨーク107の平面部107cに置いた状態で組み立てようとすると、ボール116cの位置が定まらず、ボールの脱落が発生する可能性がある。そのため、図10で示した工程では、可動部202を図の方向に保持した後、第2のボール群116を所定の位置に配置した状態で組み立てる必要がある。この組立方法であれば、ボール116cはサブプレート固定部102aによって光軸直交面内の移動が規制されるため、ボールの脱落を防止できる。
続けて、固定部201、第1のボール群111、第1の板金110、ストッパー112,113からなる組立中の振れ補正装置100を図の方向に保持する。そのためには、図8で示した工程に対して、固定部201の方向を上下逆に変更する必要がある。その際、自身にはたらく重力の変化により第1の板金110が移動するが、図9を用いて示したように、ストッパー112,113によって第1の板金110の光軸方向移動が規制され、第1のボール群111の脱落を防止できる。
以上の構成によると、第1の板金110が移動しても、ストッパー112,113によって第1の板金110の光軸方向移動が規制される。また、ストッパー112,113の光軸方向から見た位置によって、第1の板金110が移動した場合のボール111a,111bの位置における第1の板金110の浮き量を小さくできる。
したがって、組立中に重力の変化や衝撃などの外部の力が発生しても、第1のボール群111の脱落を防止できるため、信頼性の高いローリング規制機構を提供することが可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
10 レンズ鏡筒
11,12 振れ検出センサ
13 補正レンズ
14a〜c コロ
15 振れ補正回路
100 像振れ補正装置
101 地板
102 シフト鏡筒
103 ヨーコイル
104 ピッチコイル
105 第1のマグネット群
106 第2のマグネット群
107 第1のヨーク
108 第2のヨーク
109 第1のサブプレート
110 第1の板金
111 第1のボール群
112,113 ストッパー
114 第2のサブプレート
115 第2の板金
116 第2のボール群
117a〜c スラストばね
118a〜d ヨーク止めビス
119 共締めビス
120a〜b 板金止めビス
121a〜d 支柱
122,123 IRED
124,125 PSD
126 シフト基板
127a〜b 基板止めビス
128 FPC
129 ロックリング
130 ロックモータ
131 ロックモータ止めビス
132 PI
133 PI止めビス
134,135 板ばね
136a〜b 板ばね止めビス
137,138 ゴム
201 固定部
202 可動部

Claims (5)

  1. 光軸直交面内を移動して像振れを補正する振れ補正手段(13)と、
    固定部(201)と、
    光軸に直交する第1の方向に振れ補正手段と一体に移動可能なガイド部(110)と、
    固定部とガイド部に狭持された第1ボール(111a)、第2ボール(111b)、第3ボール(111c)と、
    固定部に対するガイド部の光軸方向の移動を規制する規制手段(112,113)と、
    を有し、
    固定部は第1ボールに当接する第1当接部(107a)と第2ボールに当接する第2当接部(107b)と第3ボールに当接する平面部(107c)とを備え、
    ガイド部は第1ボールに当接する第1当接部(110d)と第2ボールに当接する第2当接部(110e)と第3ボールに当接する平面部(110c)とを備え、
    固定部の第1当接部とガイド部の第1当接部のうち少なくとも一方は第1ボールと2箇所で当接する溝形状であり、
    固定部の第2当接部とガイド部の第2当接部のうち少なくとも一方は第2ボールと2箇所で当接する溝形状であり、
    規制手段は光軸方向から見て第1ボールと第2ボールを通る直線aと第3ボールを通り直線aと平行な直線bとの間に配置される
    ことを特徴とする振れ補正装置。
  2. 規制手段が2箇所に配置されることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。
  3. 規制手段は直線aと平行な直線c上の2箇所に配置され、直線aと直線cとの距離は直線bと直線cとの距離より小さいことを特徴とする請求項1に記載の振れ補正装置。
  4. 第1の方向の振れを検出する振れ検出手段(11)と、
    振れ補正手段を第1の方向に駆動可能な駆動手段(104、105、106)と、
    を有し、
    固定部の第1当接部とガイド部の第1当接部のうち少なくとも一方の溝形状および固定部の第2当接部とガイド部の第2当接部のうち少なくとも一方の溝形状は、第1の方向に延出する溝形状である
    ことを特徴とする請求項1から請求項3に記載の振れ補正装置。
  5. 固定部の第1当接部とガイド部の第1当接部のうち少なくとも一方は第1ボールと斜面で当接する溝形状であり、
    固定部の第2当接部とガイド部の第2当接部のうち少なくとも一方は第2ボールと斜面で当接する溝形状である
    ことを特徴とする請求項1から請求項4に記載の振れ補正装置。
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