JP2014174270A - Image blur correction device, lens barrel, optical equipment, and imaging apparatus - Google Patents

Image blur correction device, lens barrel, optical equipment, and imaging apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve optical performance when an optical element is moved by variably setting the curvature radius of a surface where the optical element for correcting an image blur is moved.SOLUTION: A lens barrel includes a lens moving mechanism supporting a lens 1041, to make it movable in an optical axis direction and an image blur correction device 110 moving a correction lens 111 along a predetermined surface, to correct the image blur. The image blur correction device 110 includes a movable part 112 holding the correction lens 111 and a driving part moving the movable part 112. A rolling ball 114 arranged between the movable part 112 and a fixed base plate 113 movably supports the movable part 112. A retainer 115 is rotatable around a point on an optical axis as a rotation center point and the curvature radius of the predetermined surface when the movable part 112 is moved is set. The retainer 115 is rotated according to the movement in the optical axis direction of the lens 1041, so that the movable part 112 can be moved along a plane or a spherical surface.

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置や、デジタル一眼レフ用の交換レンズ、双眼鏡および望遠鏡等の光学機器に搭載される像振れ補正装置に関する。   The present invention relates to an image shake correction apparatus mounted on an imaging apparatus such as a digital camera, an optical device such as a digital single lens reflex interchangeable lens, binoculars, and a telescope.

デジタルカメラ等に搭載されるレンズ鏡筒には、像振れ補正装置を備えるものがある。像振れ補正装置は、光学部材又は撮像素子を保持する像振れ補正ユニットを、光軸と直交する平面内の2方向(ヨー方向およびピッチ方向)に駆動することで、撮影時に発生する手振れの影響を緩和する。   Some lens barrels mounted on digital cameras and the like include an image blur correction device. The image shake correction apparatus drives an image shake correction unit that holds an optical member or an image sensor in two directions (yaw direction and pitch direction) in a plane orthogonal to the optical axis, thereby affecting the influence of camera shake that occurs during shooting. To ease.

特許文献1に開示の像振れ補正装置は、補正レンズを保持する像振れ補正ユニットを、所定の点を球心とする球面上の2方向にて駆動することで、補正レンズが移動した場合の光学性能の低下を防止する。   The image blur correction device disclosed in Patent Document 1 drives an image blur correction unit that holds a correction lens in two directions on a spherical surface with a predetermined point as a sphere, thereby moving the correction lens. Prevent degradation of optical performance.

特開2008−134329号公報JP 2008-134329 A

光学機器を構成する複数のレンズ群は、ズーミング操作やフォーカス調節によって移動する。よって、補正レンズを回動させた際の光学性能を最良化するためには、補正レンズの回動中心からの曲率半径を、レンズ群の位置に応じて変更する必要がある。しかし、特許文献1で開示されている像振れ補正装置は、補正レンズが回動する球心の位置が固定されており、補正レンズが移動する球面の曲率半径が一定である。そのため、特許文献1に開示の像振れ補正装置を用いたレンズ鏡筒では、光学系の光軸方向の移動や構成する部品数の変化に応じて、補正レンズを回動させた際の光学性能を最良化できない。   The plurality of lens groups constituting the optical apparatus move by zooming operation or focus adjustment. Therefore, in order to optimize the optical performance when the correction lens is rotated, it is necessary to change the radius of curvature from the rotation center of the correction lens according to the position of the lens group. However, in the image blur correction device disclosed in Patent Document 1, the position of the sphere center around which the correction lens rotates is fixed, and the curvature radius of the spherical surface on which the correction lens moves is constant. Therefore, in the lens barrel using the image blur correction device disclosed in Patent Document 1, the optical performance when the correction lens is rotated in accordance with the movement of the optical system in the optical axis direction or the change in the number of components to be configured. Cannot be optimized.

本発明の目的は、像振れ補正用の光学素子が移動する面の曲率半径を可変設定することにより、光学素子を移動させた際の光学性能を向上させることである。   An object of the present invention is to improve the optical performance when the optical element is moved by variably setting the radius of curvature of the surface on which the image blur correcting optical element moves.

前記課題を解決するために、本発明に係る装置は、光学素子を保持する可動部を、光軸と直交する方向に移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、前記可動部を移動させる駆動手段と、前記駆動手段により前記可動部が移動する面の曲率半径を設定する曲率半径設定手段を備える。   In order to solve the above-described problems, an apparatus according to the present invention is an image shake correction apparatus that corrects image shake by moving a movable portion that holds an optical element in a direction orthogonal to an optical axis. Drive means for moving the part, and curvature radius setting means for setting the curvature radius of the surface on which the movable part moves by the drive means.

本発明によれば、像振れ補正用の光学素子が移動する面の曲率半径を可変設定することにより、光学素子を移動させた際の光学性能を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the optical performance when the optical element is moved by variably setting the radius of curvature of the surface on which the image blur correcting optical element moves.

本発明の第1実施形態におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lens barrel in 1st Embodiment of this invention. 図1のレンズ鏡筒の断面図である。It is sectional drawing of the lens-barrel of FIG. 本発明の第1実施形態における像振れ補正装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an image shake correction apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図3の像振れ補正装置を光軸上反対方向から見た分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the image shake correction apparatus of FIG. 3 viewed from the opposite direction on the optical axis. リテーナが第1の位置にあるときの像振れ補正装置の断面図である。It is sectional drawing of an image blur correction apparatus when a retainer exists in a 1st position. 図5の状態での正面図であり、一部の部品のみを示しているIt is a front view in the state of FIG. 5, and has shown only some components. リテーナが第2の位置にあるときの像振れ補正装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the image blur correction device when the retainer is in a second position. 図7の状態での正面図であり、一部の部品のみを示している。It is a front view in the state of FIG. 7, and shows only some components. 本発明の第2実施形態におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lens barrel in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態で用いる像振れ補正装置の正面図であり、一部の部品のみを示している。It is a front view of the image blur correction apparatus used in 2nd Embodiment of this invention, and shows only one part. リテーナとカム筒の位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of a retainer and a cam cylinder. 本発明の第3実施形態の像振れ補正装置の光軸と平行な面での断面図である。It is sectional drawing in the surface parallel to the optical axis of the image blur correction apparatus of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の像振れ補正装置の光軸と平行な面での断面図である。It is sectional drawing in the surface parallel to the optical axis of the image blur correction apparatus of 4th Embodiment of this invention.

以下に、本発明の各実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。各実施形態に係る像振れ補正装置は、ビデオカメラ、デジタルおよ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。例えば、各実施形態は撮像装置にて撮像光学系を構成する像振れ補正光学系に適用できる。像振れ補正レンズを用いて、手振れ等の振動による画像振れを補正するユニットは駆動制御部によって制御される。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The image shake correction apparatus according to each embodiment can be mounted on an optical apparatus including an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, and a silver salt still camera, and an observation apparatus such as a binocular, a telescope, and a field scope. For example, each embodiment can be applied to an image blur correction optical system that forms an imaging optical system in an imaging apparatus. A unit that corrects image blur due to vibration such as camera shake using the image blur correction lens is controlled by a drive control unit.

[第1実施形態]
図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態に係るレンズ鏡筒について説明する。
図1は、レンズ鏡筒100の構成部品を示す分解斜視図である。レンズ鏡筒100は、直進筒101、カム筒102、固定レンズ群103、可動レンズ群104、像振れ補正装置110を備える。図2は、組み立て後のレンズ鏡筒100を、その光軸と平行な面で切断した場合の断面図である。図2(A)はカム筒102が第1の角度位置にある状態を示す。図2(B)はカム筒102が第2の角度位置にある状態を示す。以下では、光軸方向被写体側を前側とし、光軸方向撮像素子側を後側とし、光軸に直交する方向であって光軸に近づく側(レンズ鏡筒の径方向内側)を内側と定義して各部の位置関係を説明する。
直進筒101は略円筒形状の部材であり、直進筒101の内周部に固定レンズ群103および像振れ補正装置110を保持する。また直進筒101は、直進筒101の外周部でカム筒102を回転可能に軸支する。直進筒101は、軸方向に延在する複数の直進溝1011を有する。3本の直進溝1011は、可動レンズ群104が有する3本のカムフォロワ1043とそれぞれ嵌合する。この嵌合により、直進筒101は可動レンズ群104を光軸方向にて移動可能に支持する。
[First Embodiment]
The lens barrel according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing components of the lens barrel 100. The lens barrel 100 includes a rectilinear barrel 101, a cam barrel 102, a fixed lens group 103, a movable lens group 104, and an image blur correction device 110. FIG. 2 is a cross-sectional view of the assembled lens barrel 100 taken along a plane parallel to its optical axis. FIG. 2A shows a state where the cam cylinder 102 is at the first angular position. FIG. 2B shows a state where the cam cylinder 102 is at the second angular position. In the following, the subject side in the optical axis direction is defined as the front side, the imaging element side in the optical axis direction is defined as the rear side, and the side perpendicular to the optical axis and approaching the optical axis (the radially inner side of the lens barrel) is defined as the inner side. Then, the positional relationship of each part will be described.
The rectilinear cylinder 101 is a substantially cylindrical member, and holds the fixed lens group 103 and the image blur correction device 110 on the inner periphery of the rectilinear cylinder 101. The rectilinear cylinder 101 pivotally supports the cam cylinder 102 at the outer periphery of the rectilinear cylinder 101 so as to be rotatable. The rectilinear cylinder 101 has a plurality of rectilinear grooves 1011 extending in the axial direction. The three rectilinear grooves 1011 are respectively fitted with the three cam followers 1043 included in the movable lens group 104. By this fitting, the rectilinear cylinder 101 supports the movable lens group 104 so as to be movable in the optical axis direction.

カム筒102は円筒状部材であり、直進筒101に対してその外側にて回転可能に軸支される。カム筒102は鏡筒カム溝1021、曲率操作溝1022を有する。鏡筒カム溝1021は、螺旋状に形成された3本の溝であり、可動レンズ群104のカムフォロワ1043とそれぞれ嵌合する。曲率操作溝1022はカム筒102の後端寄りの位置に形成されており、その詳細については後述する。   The cam cylinder 102 is a cylindrical member, and is pivotally supported by the rectilinear cylinder 101 so as to be rotatable on the outside thereof. The cam cylinder 102 has a lens barrel cam groove 1021 and a curvature operation groove 1022. The lens barrel cam grooves 1021 are three grooves formed in a spiral shape, and are respectively fitted to the cam followers 1043 of the movable lens group 104. The curvature operation groove 1022 is formed at a position near the rear end of the cam cylinder 102, and details thereof will be described later.

固定レンズ群103は、第1レンズ群1031、第1レンズ枠1032を備える。第1レンズ枠1032は第1レンズ群1031を保持し、直進筒101に固定される。
可動レンズ群104は、第2レンズ群1041、第2レンズ枠1042、複数のカムフォロワ1043を備える。第2レンズ枠1042は第1レンズ群1041を保持する。カムフォロワ1043は、第2レンズ枠1042の外周部に3個所取り付けられており、直進溝1011および鏡筒カム溝1021とそれぞれ嵌合する。複数のカムフォロワ1043は直進溝1011と鏡筒カム溝1021の交点に案内される。このため、カム筒102の回転とともに、可動レンズ群104は直進溝1011の方向に沿って光軸方向に進退可能である。
このように本実施形態では、直進筒101、カム筒102、可動レンズ群104によってレンズ移動機構が構成される。
The fixed lens group 103 includes a first lens group 1031 and a first lens frame 1032. The first lens frame 1032 holds the first lens group 1031 and is fixed to the rectilinear tube 101.
The movable lens group 104 includes a second lens group 1041, a second lens frame 1042, and a plurality of cam followers 1043. The second lens frame 1042 holds the first lens group 1041. Three cam followers 1043 are attached to the outer periphery of the second lens frame 1042, and engage with the rectilinear groove 1011 and the lens barrel cam groove 1021, respectively. The plurality of cam followers 1043 are guided to the intersections of the rectilinear grooves 1011 and the lens barrel cam grooves 1021. Therefore, as the cam cylinder 102 rotates, the movable lens group 104 can advance and retract in the optical axis direction along the direction of the rectilinear groove 1011.
As described above, in this embodiment, the linear movement cylinder 101, the cam cylinder 102, and the movable lens group 104 constitute a lens moving mechanism.

像振れ補正装置110は、補正レンズ111、リテーナ115(図2参照)を有する。像振れ補正装置110は、補正レンズ111を、光軸上の回転中心点(以下、点Oと記す)を中心とする球面上の任意の位置へ回動可能に支持する。なお、本明細書では平面上でのレンズ駆動を、球面上の駆動の一種とみなし、その場合の回転中心点Oを補正レンズ111から無限遠の位置とする。つまり、光軸に直交する平面を、回転中心点Oを基準とする曲率半径が無限大の球面とみなすこととする。   The image blur correction apparatus 110 includes a correction lens 111 and a retainer 115 (see FIG. 2). The image blur correction device 110 supports the correction lens 111 so as to be rotatable to an arbitrary position on a spherical surface centered on a rotation center point on the optical axis (hereinafter referred to as a point O). In this specification, lens driving on a plane is regarded as a kind of driving on a spherical surface, and the rotation center point O in that case is set to a position at infinity from the correction lens 111. That is, a plane orthogonal to the optical axis is regarded as a spherical surface having an infinite curvature radius with respect to the rotation center point O.

像振れ補正装置110は、不図示の駆動制御部からの制御指令に従って補正レンズ111を駆動する。これによって、撮像光学系を通過した光像を移動させる像振れ補正動作が行われ、撮像面での像の安定性を確保できる。補正レンズ111は、撮像光学系により結像される像を偏心させることができ、像振れ補正光学系を構成する。本実施形態では、像振れ補正光学系を構成する光学素子として第3レンズ群(補正レンズ)111を用いる。これに限らず、撮像光学系に対してCCD(電荷結合素子)センサなどの撮像手段を駆動する構成でも撮像面での像の安定性を確保できる。この場合、撮像手段が像振れ補正光学系を構成する。   The image blur correction device 110 drives the correction lens 111 in accordance with a control command from a drive control unit (not shown). As a result, an image blur correction operation for moving the optical image that has passed through the imaging optical system is performed, and the stability of the image on the imaging surface can be ensured. The correction lens 111 can decenter an image formed by the imaging optical system, and constitutes an image blur correction optical system. In the present embodiment, a third lens group (correction lens) 111 is used as an optical element constituting the image blur correction optical system. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to ensure the stability of the image on the imaging surface even when the imaging means such as a CCD (charge coupled device) sensor is driven with respect to the imaging optical system. In this case, the imaging means constitutes an image blur correction optical system.

リテーナ115は、光軸上の点を中心として回動可能に支持される案内部材である。リテーナ115の回動により、補正レンズ111と回転中心点Oまでの距離を変更できる。換言すると、補正レンズ111が球面上を移動する場合の当該球面の曲率半径を設定または変更することができる。リテーナ115は、その移動により曲率半径設定手段を構成する。リテーナ115は突起部1152を有する(図1参照)。この突起部1152は、カム筒102に設けた曲率操作溝1022と嵌合する。リテーナ115の詳細については後述する。   The retainer 115 is a guide member that is rotatably supported around a point on the optical axis. The distance between the correction lens 111 and the rotation center point O can be changed by rotating the retainer 115. In other words, the curvature radius of the spherical surface when the correction lens 111 moves on the spherical surface can be set or changed. The retainer 115 constitutes a curvature radius setting means by its movement. The retainer 115 has a protrusion 1152 (see FIG. 1). The protrusion 1152 is fitted with a curvature operation groove 1022 provided in the cam cylinder 102. Details of the retainer 115 will be described later.

補正レンズ111が撮像光学系の中心から移動すると、一般に光学性能は低下してしまうが、適切な光学設計を施すことにより、その性能低下は無視し得る程度に抑えることができる。また、補正レンズ111が球面に沿って移動する場合、当該球面の曲率半径を適切な大きさに設定することで、光学性能の低下がさらに抑えられる。本実施形態で用いる撮像光学系は、図2(A)の状態と図2(B)の状態とで、光学性能上最も有利な曲率半径が異なる。   When the correction lens 111 moves from the center of the imaging optical system, the optical performance generally decreases. However, by performing an appropriate optical design, the performance deterioration can be suppressed to a negligible level. Further, when the correction lens 111 moves along the spherical surface, the optical performance can be further prevented from lowering by setting the radius of curvature of the spherical surface to an appropriate size. The imaging optical system used in the present embodiment has the most advantageous radius of curvature in terms of optical performance between the state shown in FIG. 2A and the state shown in FIG.

次に、レンズ鏡筒100の機構部について説明する。
第1レンズ群1031、第2レンズ群1041、第3レンズ群1051は、レンズ鏡筒100の撮像光学系を構成する。レンズ鏡筒100を通過した被写体からの光は、撮像素子の受光面や写真フィルムの感光面などに結像する。レンズ鏡筒100は、被写体像の倍率変化や焦点調節、撮像光学系の収差調節などのために、カム筒102を操作してレンズ群同士の光軸方向の間隔を調節する。カム筒102が図2(A)に示すように第1の角度位置にある場合には、例えば撮像光学系を望遠側に設定した状態である。また、カム筒102が図2(B)に示すように第2の角度位置にある場合には、例えば撮像光学系を広角側に設定した状態である。
Next, the mechanism part of the lens barrel 100 will be described.
The first lens group 1031, the second lens group 1041, and the third lens group 1051 constitute an imaging optical system of the lens barrel 100. The light from the subject that has passed through the lens barrel 100 forms an image on the light receiving surface of the image sensor or the photosensitive surface of the photographic film. The lens barrel 100 operates the cam barrel 102 to adjust the distance in the optical axis direction between the lens groups in order to change the magnification of the subject image, adjust the focus, and adjust the aberration of the imaging optical system. When the cam cylinder 102 is at the first angular position as shown in FIG. 2A, for example, the imaging optical system is set to the telephoto side. When the cam cylinder 102 is at the second angular position as shown in FIG. 2B, for example, the imaging optical system is set to the wide angle side.

カム筒102は、曲率操作溝1022によりリテーナ115の突起部1152に連結されている。このため、カム筒102の回転によりレンズ群の光軸方向の移動に伴って、補正レンズ111が移動できる面の曲率半径も変更される。像振れ補正装置110は、それぞれの位置において、最も光学性能低下が少なくなる曲率半径に設定される。これはリテーナ115の移動による曲率半径設定機能に基づく。すなわち、撮像光学系のレンズ群が光軸方向に移動し、その位置変化に応じて像振れ補正光学系の移動を決定する面の曲率半径が変更される。これにより、撮影倍率の変更や焦点調節によって像振れ補正光学系の位置関係が変化した場合、それぞれの位置において、像振れ補正光学系が移動できる面の曲率半径を、光学性能上最も有利な値に設定することができる。   The cam cylinder 102 is connected to the protrusion 1152 of the retainer 115 by a curvature operation groove 1022. For this reason, the radius of curvature of the surface on which the correction lens 111 can move is also changed with the movement of the lens group in the optical axis direction by the rotation of the cam cylinder 102. The image blur correction device 110 is set to a radius of curvature that minimizes the decrease in optical performance at each position. This is based on the curvature radius setting function by the movement of the retainer 115. That is, the lens group of the imaging optical system moves in the optical axis direction, and the curvature radius of the surface that determines the movement of the image blur correction optical system is changed according to the change in position. As a result, when the positional relationship of the image blur correction optical system changes due to a change in photographing magnification or focus adjustment, the radius of curvature of the surface on which the image blur correction optical system can move at each position is the most advantageous value in terms of optical performance. Can be set to

次に、像振れ補正装置110について、図3ないし図8を参照して詳細に説明する。
まず、像振れ補正装置110の構成部品を説明する。図3は、像振れ補正装置110を前側から見た場合の分解斜視図である。図4は、像振れ補正装置110を後ろ側から見た場合の分解斜視図である。像振れ補正装置110は、補正レンズ111を保持する可動部112を備える。可動部112と固定地板113との間に、複数の転動ボール114、リテーナ115が配置される。像振れ補正装置110はさらに、複数の付勢ばね116、第1の駆動部117、第2の駆動部118、蓋119を備える。第1の駆動部117は、第1の磁石1171と第1のコイル1172によって構成される。第2の駆動部118は、第2の磁石1181と第2のコイル1182によって構成される。第1の駆動部117と第2の駆動部118は、不図示の駆動制御部からの駆動信号によって第1のコイル1172、第2のコイル1182がそれぞれ通電されることでローレンツ力を発生させる。
Next, the image blur correction device 110 will be described in detail with reference to FIGS.
First, components of the image blur correction device 110 will be described. FIG. 3 is an exploded perspective view of the image blur correction apparatus 110 when viewed from the front side. FIG. 4 is an exploded perspective view of the image blur correction device 110 viewed from the rear side. The image blur correction device 110 includes a movable unit 112 that holds a correction lens 111. A plurality of rolling balls 114 and a retainer 115 are disposed between the movable portion 112 and the fixed ground plate 113. The image blur correction device 110 further includes a plurality of biasing springs 116, a first driving unit 117, a second driving unit 118, and a lid 119. The first drive unit 117 includes a first magnet 1171 and a first coil 1172. The second drive unit 118 includes a second magnet 1181 and a second coil 1182. The first drive unit 117 and the second drive unit 118 generate Lorentz force by energizing the first coil 1172 and the second coil 1182 with a drive signal from a drive control unit (not shown).

図5は、組み立て後の像振れ補正装置110を、光軸と平行な平面で切断した場合の断面図である。この状態でリテーナ115は第1の位置にある。図6は、図5の状態での正面図である。図7は、組み立て後の像振れ補正装置110を、光軸と平行な平面で切断した場合を示す断面図である。この状態でリテーナ115は第2の位置にある。図8は、図7の状態での正面図である。なお、図6および図8では説明の便宜のため、固定地板113、転動ボール114、リテーナ115のみを示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the assembled image blur correction device 110 taken along a plane parallel to the optical axis. In this state, the retainer 115 is in the first position. FIG. 6 is a front view in the state of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the assembled image blur correction device 110 taken along a plane parallel to the optical axis. In this state, the retainer 115 is in the second position. FIG. 8 is a front view in the state of FIG. 6 and 8, only the fixed ground plate 113, the rolling balls 114, and the retainer 115 are shown for convenience of explanation.

可動部112は、中央の開口部に補正レンズ111を保持する可動部材である。可動部112は、可動側ボール支持平面部1121と可動側ボール支持球面部1122(図4参照)、可動側ばねかけ部1123を有する。可動側ボール支持平面部(以下、可動側平面部という)1121および可動側ボール支持球面部(以下、可動側球面部という)1122は、転動ボール114と接触する可動側接触領域を構成する。可動側接触領域は、平面形状の第1領域と、球面の一部をなす形状をした第2領域を有する。   The movable portion 112 is a movable member that holds the correction lens 111 in the central opening. The movable portion 112 includes a movable side ball support flat surface portion 1121, a movable side ball support spherical surface portion 1122 (see FIG. 4), and a movable side spring hook portion 1123. The movable side ball support plane part (hereinafter referred to as the movable side plane part) 1121 and the movable side ball support spherical part (hereinafter referred to as the movable side spherical part) 1122 constitute a movable side contact area that contacts the rolling ball 114. The movable-side contact area has a planar first area and a second area that forms a part of a spherical surface.

可動側平面部1121は光軸と直交する平面を有し、補正レンズ111の周囲にて3個所に等分配置される。可動側球面部1122は、3個所の可動側平面部1121の外周側にそれぞれ配置される。転動ボール114との接触面は光軸上に位置する回転中心点Oを球心とする球面の一部をなす。可動側ばねかけ1123は、付勢ばね116の一端を保持する。可動側ばねかけ1123は、補正レンズ111の周囲にて光軸回り方向の3個所に等分配置される。
固定地板113は略円盤状に形成され、他のレンズ群(例えば、結像光学系を構成するレンズ群)を固定するレンズ鏡筒に固定される。固定地板113は中央に開口部を備え、該開口部に可動部112が配置されることで、可動部112の移動範囲を制限する。固定地板113は光軸回り方向の3箇所に、固定側ボール支持平面部1131、固定側ボール支持球面部1132を有する。固定側ボール支持平面部(以下、固定側平面部という)1131および固定側ボール支持球面部(以下、固定側球面部という)1132は、転動ボール114が接触する固定側接触領域を構成する。固定側接触領域は、平面形状の第1領域と、球面の一部をなす形状をした第2領域を有する。
The movable side flat portion 1121 has a plane orthogonal to the optical axis, and is equally distributed at three locations around the correction lens 111. The movable side spherical surface portion 1122 is disposed on the outer peripheral side of the three movable side flat surface portions 1121. The contact surface with the rolling ball 114 forms a part of a spherical surface with the rotation center point O located on the optical axis as a centroid. The movable side spring hook 1123 holds one end of the biasing spring 116. The movable side spring hooks 1123 are equally arranged around the correction lens 111 at three locations around the optical axis.
The fixed ground plate 113 is formed in a substantially disk shape, and is fixed to a lens barrel that fixes another lens group (for example, a lens group constituting the imaging optical system). The fixed ground plate 113 has an opening in the center, and the movable portion 112 is disposed in the opening, thereby limiting the movement range of the movable portion 112. The fixed ground plate 113 has a fixed-side ball support flat surface portion 1131 and a fixed-side ball support spherical surface portion 1132 at three locations around the optical axis. The fixed-side ball support flat surface portion (hereinafter referred to as “fixed-side flat surface portion”) 1131 and the fixed-side ball support spherical surface portion (hereinafter referred to as “fixed-side spherical surface portion”) 1132 constitute a fixed-side contact region where the rolling ball 114 contacts. The fixed-side contact region has a planar first region and a second region having a part of a spherical surface.

固定側平面部1131は、可動側平面部1121に対向するように、3個所等分配置される。固定側球面部1132は、可動側球面部1122に対向するように、3個所の固定側平面部1131の外周側にそれぞれ配置される。固定側球面部1132は、転動ボール114との接触面が、光軸上に位置する回転中心点Oを球心とする球面の一部をなす。したがって、固定側球面部1132は可動側球面部1122と同心の球面上にある。また、固定側球面部1132の半径は、可動側球面部1122の半径よりも、転動ボール114の直径だけ小さい。固定側平面部1131および固定側球面部1132の、光軸回り方向の幅は、転動ボール114の直径に可動部112の移動可能量の半分を加えた長さよりも大きい。よって、固定側平面部1131および固定側球面部1132の溝部内に転動ボール114を収納することができる。
固定地板113は中央の開口部の周囲にリテーナ支持部1133を有し、リテーナ115を回転可能に軸支する。固定地板113は底面部に固定側ばねかけ部1134(図4参照)を有する。付勢ばね116の一端を取り付けるための固定側ばねかけ部1134は、光軸回り方向の3個所に等分配置される。固定地板113は側面部に回転規制部1135を有する。回転規制部1135は、固定地板113の外周部に設けられた切欠部であり、リテーナ115の可動範囲を規制する。
The fixed side plane portion 1131 is equally divided into three portions so as to face the movable side plane portion 1121. The fixed-side spherical surface portion 1132 is disposed on the outer peripheral side of the three fixed-side flat surface portions 1131 so as to face the movable-side spherical surface portion 1122. In the fixed spherical surface portion 1132, the contact surface with the rolling ball 114 forms a part of a spherical surface with the rotation center point O located on the optical axis as a spherical center. Therefore, the fixed-side spherical portion 1132 is on a spherical surface that is concentric with the movable-side spherical portion 1122. Further, the radius of the fixed spherical surface portion 1132 is smaller than the radius of the movable spherical surface portion 1122 by the diameter of the rolling ball 114. The width in the direction around the optical axis of the fixed-side flat surface portion 1131 and the fixed-side spherical surface portion 1132 is larger than the length obtained by adding half the movable amount of the movable portion 112 to the diameter of the rolling ball 114. Therefore, the rolling balls 114 can be accommodated in the grooves of the fixed side flat surface portion 1131 and the fixed side spherical surface portion 1132.
The fixed ground plate 113 has a retainer support portion 1133 around the central opening, and rotatably supports the retainer 115. The fixed ground plate 113 has a fixed-side spring hook 1134 (see FIG. 4) on the bottom surface. Fixed side spring hooks 1134 for attaching one end of the urging spring 116 are equally arranged at three locations around the optical axis. The fixed ground plate 113 has a rotation restricting portion 1135 on the side surface portion. The rotation restricting portion 1135 is a notch provided in the outer peripheral portion of the fixed ground plate 113 and restricts the movable range of the retainer 115.

転動ボール114は、固定地板113に対して可動部112を転動支持する可動支持部材である。その詳しい機能については後述する。本実施形態では3個の転動ボール114を使用するが、その数は限定されない。また、可動支持部材は転動ボール114のような球形に限定されず、摺動性の良いサイコロ状の部材であってもよい。
リテーナ115は略円盤状に形成され、リテーナ支持部1133により支持されることで、固定地板113に対し、後述の第1の位置と第2の位置の間で回転可能に軸支される。リテーナ115は、光軸回り方向にて3個所にカム溝部1151を有する。カム溝部1151の中心軸は、いわゆるアルキメデスの螺旋状に形成され、リテーナ115の回転に対して一定の割合で回転中心からの距離が変化する。カム溝部1151の幅は転動ボール114の直径に可動部112の移動可能量の半分を加えた長さよりも大きい。つまり、カム溝部1151の内部に転動ボール114を収納することができる。
The rolling ball 114 is a movable support member that rolls and supports the movable portion 112 with respect to the fixed ground plate 113. The detailed function will be described later. In the present embodiment, three rolling balls 114 are used, but the number is not limited. Further, the movable support member is not limited to a spherical shape such as the rolling ball 114, and may be a dice-like member with good slidability.
The retainer 115 is formed in a substantially disc shape, and is supported by the retainer support portion 1133 so that the retainer 115 is pivotally supported with respect to the fixed base plate 113 between a first position and a second position described later. The retainer 115 has cam groove portions 1151 at three locations in the direction around the optical axis. The central axis of the cam groove 1151 is formed in a so-called Archimedean spiral, and the distance from the rotation center changes at a constant rate with respect to the rotation of the retainer 115. The width of the cam groove 1151 is larger than the length obtained by adding half the movable amount of the movable portion 112 to the diameter of the rolling ball 114. That is, the rolling ball 114 can be stored in the cam groove 1151.

リテーナ115はその外周縁部から外側に突出した突起部1152を有する。突起部1152は、固定地板113の回転規制部1135の切欠部内に配置される。以下では、突起部1152が回転規制部1135の一方の端部(切欠部の内側縁部)と接触する位置を、リテーナ115の第1の位置と定義する。また、突起部1152が回転規制部1135の他方の端部と接触する位置を、リテーナ115の第2の位置と定義する。光軸方向から見た場合、第1の位置において、カム溝部1151は可動側平面部1121および固定側平面部1131と交わる。このとき、カム筒102は、図2(A)に示す第1の角度位置にある。また、第2の位置において、カム溝部1151は可動側球面部1122および固定側球面部1132と交わる。このとき、カム筒102は、図2(B)に示す第2の角度位置にある。   The retainer 115 has a protrusion 1152 protruding outward from the outer peripheral edge thereof. The protrusion 1152 is disposed in the notch of the rotation restricting portion 1135 of the fixed ground plate 113. Hereinafter, the position at which the protrusion 1152 contacts one end of the rotation restricting portion 1135 (the inner edge of the notch) is defined as the first position of the retainer 115. Further, the position where the protrusion 1152 contacts the other end of the rotation restricting portion 1135 is defined as the second position of the retainer 115. When viewed from the optical axis direction, the cam groove portion 1151 intersects the movable side plane portion 1121 and the fixed side plane portion 1131 at the first position. At this time, the cam cylinder 102 is at the first angular position shown in FIG. Further, in the second position, the cam groove 1151 intersects the movable side spherical portion 1122 and the fixed side spherical portion 1132. At this time, the cam cylinder 102 is at the second angular position shown in FIG.

3本の付勢ばね116は、変形量に比例する付勢力を発生する引っ張りばねである。付勢ばね116は、その一端が可動側ばねかけ部1123に取り付けられ、他端が固定側ばねかけ部1134に取り付けられる。これにより、固定地板113と可動部112との間に付勢力が発生する。この付勢力により、転動ボール114は固定地板113と可動部112との間に挟持され、転動ボール114は固定地板113と可動部112との接触状態を保つ。なお、本実施形態では付勢力として弾性力を利用しているが、ばねに限らず、可動部材と固定部材との間に付勢力を与えるために静電力や磁力などを利用した付勢手段であってもよい。   The three urging springs 116 are tension springs that generate an urging force proportional to the amount of deformation. One end of the biasing spring 116 is attached to the movable side spring hooking portion 1123, and the other end is attached to the fixed side spring hooking portion 1134. Thereby, an urging force is generated between the fixed ground plate 113 and the movable portion 112. With this urging force, the rolling ball 114 is sandwiched between the fixed ground plate 113 and the movable portion 112, and the rolling ball 114 maintains a contact state between the fixed ground plate 113 and the movable portion 112. In this embodiment, an elastic force is used as the biasing force. However, the biasing means is not limited to a spring, and biasing means that uses an electrostatic force or a magnetic force to apply a biasing force between the movable member and the fixed member. There may be.

第1の駆動部117は、補正レンズ111の光軸と直交する第1の方向へ可動部112を移動させる駆動力を発生する。本実施形態では、第1の磁石1171と第1のコイル1172によるボイスコイル型モータを用いる。第1の磁石1171は、可動部112と一体に構成され、第1のコイル1172と対向する面が二分割され、それぞれN極およびS極に着磁される。第1のコイル1172は、第1の磁石1171の着磁面と対向して配置され、固定部材である蓋119に固定されている。第1のコイル1172への通電によって、第1の磁石1171で発生する磁束との作用でローレンツ力が生じ、可動部112が駆動される。なお、第1の駆動部117の原理や種類の如何は問わないので、ステッピングモータや超音波モータなどの公知の駆動部を利用してもよい。   The first driving unit 117 generates a driving force that moves the movable unit 112 in a first direction orthogonal to the optical axis of the correction lens 111. In this embodiment, a voice coil motor using a first magnet 1171 and a first coil 1172 is used. The first magnet 1171 is configured integrally with the movable portion 112, and the surface facing the first coil 1172 is divided into two parts, which are magnetized to N and S poles, respectively. The first coil 1172 is disposed to face the magnetized surface of the first magnet 1171 and is fixed to a lid 119 that is a fixing member. When the first coil 1172 is energized, Lorentz force is generated by the action of the magnetic flux generated by the first magnet 1171, and the movable portion 112 is driven. The principle and type of the first drive unit 117 are not limited, and a known drive unit such as a stepping motor or an ultrasonic motor may be used.

第2の駆動部118は、補正レンズ111の光軸方向および第1の駆動部117の駆動方向と直交する第2の方向へ可動部112を移動させる駆動力を発生する。第1の駆動部117と同様のボイスコイルモータの構成をもつ。第2の駆動部118は、第1の駆動部117とは90°の回転位相差もって配置されており、その詳細な説明は省略する。
蓋119は中心穴をもつ円盤状に構成され、固定地板113に固定される固定部材である。固定地板113とともに形成される空間内に可動部112やリテーナ115等が収納される。これにより、像振れ補正装置110に衝撃力が加わった場合や、姿勢差が変化した場合でも、内部の部品の脱落を防止できる。蓋119は、第1のコイル1172および第2のコイル1182を保持する(図5、図7参照)。
The second driving unit 118 generates a driving force that moves the movable unit 112 in the second direction orthogonal to the optical axis direction of the correction lens 111 and the driving direction of the first driving unit 117. The configuration of the voice coil motor is the same as that of the first drive unit 117. The second drive unit 118 is arranged with a 90 ° rotational phase difference from the first drive unit 117, and a detailed description thereof is omitted.
The lid 119 is configured as a disk having a center hole and is a fixing member fixed to the fixed base plate 113. The movable part 112, the retainer 115, etc. are accommodated in the space formed with the fixed ground plate 113. Thereby, even when an impact force is applied to the image blur correction device 110 or when the posture difference changes, it is possible to prevent the internal components from falling off. The lid 119 holds the first coil 1172 and the second coil 1182 (see FIGS. 5 and 7).

次に像振れ補正装置110の動作を説明する。
リテーナ115が第1の位置にある場合、図6に示すように、転動ボール114は、カム溝部1151および固定側平面部1131に囲まれた空間内に配置される。このとき、カム溝部1151に案内されることによって、転動ボール114は固定側球面部1132への転動を阻止されている。また、転動ボール114は可動部112に対して可動側平面部1121と接している。可動部112は、付勢ばね116による付勢力によって固定地板113との間に転動ボール114を挟持しているので、可動部112の、固定地板113に対する光軸方向の位置が安定して決まる。この状態で、可動部112は光軸に直交する平面内を移動可能に支持されている。第1の駆動部117および第2の駆動部118の各コイルに所定の電流を流すことにより、可動部112を平面内の目標位置に移動させることができる。この平面とは、可動側平面部1121および固定側平面部1131に対して平行な面である。可動部112の移動により、手振れなどの振動に対して撮像光学系の結ぶ像が補正されて安定化される。なお、可動部112の回転方向の位置は、3本の付勢ばね116の付勢力によって決まる安定点の位置となる。以下では、可動部112が転動ボール114によって移動可能に支持される面を、「移動可能面」と呼ぶ。リテーナ115が第1の位置にある状態で、移動可能面は平面となっている。
Next, the operation of the image blur correction apparatus 110 will be described.
When the retainer 115 is in the first position, as shown in FIG. 6, the rolling ball 114 is disposed in a space surrounded by the cam groove portion 1151 and the fixed-side plane portion 1131. At this time, the rolling ball 114 is prevented from rolling to the fixed spherical surface portion 1132 by being guided by the cam groove portion 1151. Further, the rolling ball 114 is in contact with the movable side flat portion 1121 with respect to the movable portion 112. Since the movable portion 112 holds the rolling ball 114 between the movable base 112 and the fixed ground plate 113 by the biasing force of the biasing spring 116, the position of the movable portion 112 in the optical axis direction with respect to the fixed ground plate 113 is determined stably. . In this state, the movable portion 112 is supported so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis. By causing a predetermined current to flow through the coils of the first drive unit 117 and the second drive unit 118, the movable unit 112 can be moved to a target position in the plane. This plane is a plane parallel to the movable side plane portion 1121 and the fixed side plane portion 1131. The movement of the movable portion 112 corrects and stabilizes the image formed by the imaging optical system against vibrations such as camera shake. The position of the movable portion 112 in the rotational direction is a stable point determined by the urging forces of the three urging springs 116. Hereinafter, the surface on which the movable portion 112 is movably supported by the rolling ball 114 is referred to as a “movable surface”. With the retainer 115 in the first position, the movable surface is a flat surface.

次に、リテーナ115を第2の位置に切り替えた場合を説明する。図8は、リテーナ115が図6の状態から時計回り方向に回転した状態を示す。転動ボール114は、カム溝部1151および固定側球面部1132に囲まれた空間内に移動する。このとき転動ボール114は、カム溝部1151に案内されることによって、固定側平面部1131に戻らないように阻止される。転動ボール114は、可動部112に対して可動側球面部1122で接している。可動部112は、付勢ばね116による付勢力によって固定地板113との間に転動ボール114を挟持している。   Next, a case where the retainer 115 is switched to the second position will be described. FIG. 8 shows a state in which the retainer 115 is rotated clockwise from the state of FIG. The rolling ball 114 moves into a space surrounded by the cam groove 1151 and the fixed spherical surface portion 1132. At this time, the rolling ball 114 is prevented from returning to the fixed flat surface portion 1131 by being guided by the cam groove portion 1151. The rolling ball 114 is in contact with the movable portion 112 at the movable spherical surface portion 1122. The movable portion 112 holds the rolling ball 114 between the movable portion 112 and the fixed ground plate 113 by the urging force of the urging spring 116.

前述のように可動側球面部1122の曲率半径は、固定側球面部1132の曲率半径に転動ボール114の直径を加えた長さに等しい。したがって、転動ボール114の位置によらずに、固定地板113に対して光軸方向における可動部112の位置は安定して決まる。この状態で、可動部112は、光軸上に位置する回転中心点Oを中心として、球面上を移動可能に支持されている。すなわち、この場合の移動可能面は球面である。可動部112を径方向に移動させていくに従い、補正レンズ111の光軸は、移動前の元の光軸に対して次第に傾いていく。第1の駆動部117および第2の駆動部118の各コイルに所定の電流を流すことにより、可動部112を球面上の目標位置に移動させることができる。この移動により、手振れなどの振動に対して撮像光学系の結ぶ像を補正して安定化させることができる。なお、可動部112の回転方向の位置は、3本の付勢ばね116の付勢力により決まる安定点の位置となる。   As described above, the radius of curvature of the movable-side spherical surface portion 1122 is equal to the length obtained by adding the diameter of the rolling ball 114 to the radius of curvature of the fixed-side spherical surface portion 1132. Therefore, regardless of the position of the rolling ball 114, the position of the movable portion 112 in the optical axis direction with respect to the fixed ground plate 113 is determined stably. In this state, the movable portion 112 is supported so as to be movable on the spherical surface around the rotation center point O located on the optical axis. That is, the movable surface in this case is a spherical surface. As the movable portion 112 is moved in the radial direction, the optical axis of the correction lens 111 is gradually inclined with respect to the original optical axis before the movement. By causing a predetermined current to flow through the coils of the first drive unit 117 and the second drive unit 118, the movable unit 112 can be moved to a target position on the spherical surface. By this movement, it is possible to correct and stabilize the image formed by the imaging optical system against vibrations such as camera shake. Note that the position of the movable portion 112 in the rotational direction is a stable point determined by the urging forces of the three urging springs 116.

第1実施形態では、カム筒102の回転によってリテーナ115の回転位置を切り替えることで、可動部112の移動可能面を平面から球面へ、または球面から平面へと切り替えることができる。よって、撮像光学系の光軸方向の位置変化に応じて、リテーナ115を回転させることで、カム筒102が図2(A)の状態と図2(B)の状態にあるときの双方において光学性能が最良となる。   In the first embodiment, the movable surface of the movable portion 112 can be switched from a flat surface to a spherical surface or from a spherical surface to a flat surface by switching the rotational position of the retainer 115 by the rotation of the cam cylinder 102. Therefore, by rotating the retainer 115 in accordance with the change in the position of the imaging optical system in the optical axis direction, the optical system is optical in both the state shown in FIG. 2A and the state shown in FIG. Best performance.

[変形例]
次に、第1実施形態の変形例を説明する。
(1)転動ボールの支持面を、曲率半径の異なる複数の曲面の組み合わせで構成する変形形態。
第1実施形態では可動側平面部1121および固定側平面部1131をそれぞれ平面形状に構成した。これらの平面部を球面部とし、その曲率半径を、可動側球面部1122および固定側球面部1132と曲率半径とは異なる構成にしてもよい。これにより、可動部112の移動可能面を、曲率半径の異なる複数の球面から選択することができる。なお、平面は曲率半径が無限大の球面と捉えることできる。よって可動側接触領域である可動側球面部1122と可動側平面部1121は、曲率半径の異なる球面で形成されていると言える。同様に、固定側接触領域である固定側球面部1132と固定側平面部1131は、曲率半径の異なる球面で形成されていると言える。
[Modification]
Next, a modification of the first embodiment will be described.
(1) A modified form in which the support surface of the rolling ball is composed of a combination of a plurality of curved surfaces having different radii of curvature.
In the first embodiment, the movable side flat portion 1121 and the fixed side flat portion 1131 are each configured in a planar shape. These plane portions may be spherical portions, and the radius of curvature thereof may be different from that of the movable side spherical portion 1122 and the fixed side spherical portion 1132 and the radius of curvature. Thereby, the movable surface of the movable part 112 can be selected from a plurality of spherical surfaces having different curvature radii. The plane can be regarded as a spherical surface having an infinite curvature radius. Therefore, it can be said that the movable spherical surface portion 1122 and the movable flat surface portion 1121 which are movable contact regions are formed of spherical surfaces having different curvature radii. Similarly, it can be said that the fixed-side spherical portion 1132 and the fixed-side flat surface portion 1131 which are fixed-side contact regions are formed of spherical surfaces having different curvature radii.

(2)転動ボールの支持面のうち、対向する面同士を、異なる中心点(球心)を持つ球面で構成する変形形態。
第1実施形態において、可動側平面部1121、可動側球面部1122は、それぞれ固定側平面部1131、固定側球面部1132を、転動ボール114の直径の大きさだけオフセットさせた面であった。すなわち、可動側平面部1121は、固定側平面部1131と同心の球面である(この場合、平面は球心が無限遠にあるとみなす)。また、可動側球面部1122は、固定側球面部1132と同心の球面である。これにより、リテーナ115が第1の位置、第2の位置のそれぞれにあるときに、転動ボール114の位置に依存せずに、それぞれの回転中心点から補正レンズ111までの距離を変えずに可動部112を移動することができる。
これに対して、可動側の転動ボール支持面と固定側ボール支持面のどちらか一方のみが、曲率半径の異なる面で形成される構成が挙げられる。例えば、可動部にはボール支持平面とボール支持球面が形成され、それぞれに対向する固定地板側のボール支持面が両面とも平面の場合である。この構成では、転動ボール114の位置などによって、補正レンズ111の光軸方向の位置が変化し得る。この変動量を見込んだ設計が可能であれば、対向し合う面の一方の面のみが曲率半径の異なる面で形成される場合でも、リテーナ115の回動により、可動部112の移動可能面を切り替えることができる。これにより、他方の面の形状が簡易化するので製造が容易となり、像振れ補正装置の生産性の向上に寄与する。
(2) A modification in which opposing surfaces of the rolling ball support surfaces are formed of spherical surfaces having different center points (sphere centers).
In the first embodiment, the movable side flat surface portion 1121 and the movable side spherical surface portion 1122 are surfaces obtained by offsetting the fixed side flat surface portion 1131 and the fixed side spherical surface portion 1132 by the size of the diameter of the rolling ball 114, respectively. . That is, the movable-side plane portion 1121 is a spherical surface concentric with the fixed-side plane portion 1131 (in this case, the plane is regarded as having a spherical center at infinity). The movable spherical surface portion 1122 is a spherical surface concentric with the fixed spherical surface portion 1132. Thus, when the retainer 115 is in each of the first position and the second position, the distance from the respective rotation center point to the correction lens 111 is not changed without depending on the position of the rolling ball 114. The movable part 112 can be moved.
On the other hand, there is a configuration in which only one of the movable-side rolling ball support surface and the fixed-side ball support surface is formed with surfaces having different curvature radii. For example, this is a case where a ball support plane and a ball support spherical surface are formed on the movable part, and the ball support surfaces on the fixed ground plate facing each other are both flat. In this configuration, the position of the correction lens 111 in the optical axis direction can change depending on the position of the rolling ball 114 and the like. If the design allowing for this amount of variation is possible, even if only one of the opposing surfaces is formed with surfaces having different radii of curvature, the movable surface of the movable portion 112 can be moved by rotating the retainer 115. Can be switched. Thereby, since the shape of the other surface is simplified, the manufacturing becomes easy, which contributes to the improvement of the productivity of the image blur correction apparatus.

(3)光学系を構成する部品数に応じてリテーナの駆動制御を行う変形形態。
第1実施形態では、撮像光学系の光軸方向の位置変化に応じてカム筒102がリテーナ115を回転させることで、補正レンズを回動させた際の光学性能の最良化が実現される。しかし、光学性能の最良化を実現するための、補正レンズから回転中心点Oまでの距離は、光学系の光軸方向の位置関係のみによって変化するとは限らない。例えば、撮影光学系にエクステンダやコンバーションレンズといった別の光学系を取り付けた場合に、前記の距離は変わり得る。このような別の光学系を取り付ける位置は、レンズ鏡筒の先端でもあっても、後端であっても、中間であってもよい。この場合、別の光学系の取り付け位置を検出する検出部を設け、位置検出情報に応じてリテーナ115を駆動する駆動制御部を備えた構成となる。すなわち、光学系を構成する部品数の変化に応じて、回転中心点Oから補正光学系までの距離を設定し、または変更する制御が行われる。像振れ補正用の補正レンズが移動する球面の曲率半径を可変設定することにより、光学系の光軸方向の移動や構成する部品数の変化に応じて、補正レンズを回動させた際の光学性能を最良化することができる。
(3) A modification in which the drive control of the retainer is performed in accordance with the number of parts constituting the optical system.
In the first embodiment, the cam cylinder 102 rotates the retainer 115 according to the change in the position of the imaging optical system in the optical axis direction, so that the optical performance can be optimized when the correction lens is rotated. However, the distance from the correction lens to the rotation center point O for realizing the optimization of the optical performance does not always change only by the positional relationship of the optical system in the optical axis direction. For example, when another optical system such as an extender or a conversion lens is attached to the photographing optical system, the distance can be changed. The position for attaching such another optical system may be the front end, the rear end, or the middle of the lens barrel. In this case, a detection unit that detects the mounting position of another optical system is provided, and a drive control unit that drives the retainer 115 according to the position detection information is provided. That is, control is performed to set or change the distance from the rotation center point O to the correction optical system in accordance with a change in the number of parts constituting the optical system. By variably setting the radius of curvature of the spherical surface on which the correction lens for image blur correction moves, the optical when the correction lens is rotated according to the movement of the optical system in the optical axis direction or the change in the number of components Performance can be optimized.

[第2実施形態]
次に本発明の第2実施形態に係るレンズ鏡筒200について、図9ないし図11を参照して説明する。なお、第2実施形態にて前記第1実施形態の場合と同様の機能を有する部材には既に使用した符号を付すことで、それらの詳細な説明を省略する。このような省略の仕方は後述の実施形態でも同様である。
まず、本実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材について説明する。図9は、レンズ鏡筒200の構成例を示す分解斜視図である。レンズ鏡筒200は、直進筒101、カム筒202、固定レンズ群103、可動レンズ群104、像振れ補正装置210を備える。
カム筒202は、複数のカム溝部2021、曲率操作溝部2022、弾性変形部2023を有する。曲率操作溝部2022と弾性変形部2023はカム筒202の後端寄りに形成されている。曲率操作溝部2022は、像振れ補正装置210に設けられたリテーナ215の突起部2152と嵌合する。曲率操作溝部2022とカム筒202の円筒部は弾性変形部2023で連結されている。
[Second Embodiment]
Next, a lens barrel 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. Such a method of omission is the same in the embodiments described later.
First, members constituting the lens barrel of this embodiment will be described. FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the lens barrel 200. The lens barrel 200 includes a rectilinear barrel 101, a cam barrel 202, a fixed lens group 103, a movable lens group 104, and an image blur correction device 210.
The cam cylinder 202 has a plurality of cam grooves 2021, a curvature operation groove 2022, and an elastic deformation portion 2023. The curvature operation groove 2022 and the elastic deformation portion 2023 are formed near the rear end of the cam cylinder 202. The curvature operation groove 2022 is fitted with a protrusion 2152 of a retainer 215 provided in the image blur correction device 210. The curvature operating groove 2022 and the cylindrical portion of the cam barrel 202 are connected by an elastic deformation portion 2023.

次に像振れ補正装置210について、図10を参照して説明する。図10はリテーナ215が第1の位置にあるときの正面図である。像振れ補正装置210は、補正レンズ111、可動部112、固定地板213、転動ボール114(カム溝部2151内)、リテーナ215、付勢ばね116、第1の駆動部117、第2の駆動部118、蓋119を備える。説明の便宜のため、固定地板213、転動ボール114、リテーナ215のみを示す。
固定地板213は、回転規制部2135の両端がN極およびS極にそれぞれ着磁されており、その他について第1実施形態で説明した固定地板113と同様である。またリテーナ215は、突起部2152が鉄などの強磁性体で形成されている点で突起部1152と相違する。
Next, the image blur correction apparatus 210 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a front view when the retainer 215 is in the first position. The image blur correction device 210 includes a correction lens 111, a movable portion 112, a fixed base plate 213, a rolling ball 114 (in the cam groove portion 2151), a retainer 215, a biasing spring 116, a first drive portion 117, and a second drive portion. 118 and a lid 119. For convenience of explanation, only the fixed base plate 213, the rolling balls 114, and the retainer 215 are shown.
The fixed ground plate 213 has both ends of the rotation restricting portion 2135 magnetized to an N pole and an S pole, respectively, and is otherwise the same as the fixed ground plate 113 described in the first embodiment. The retainer 215 is different from the protrusion 1152 in that the protrusion 2152 is formed of a ferromagnetic material such as iron.

突起部2152と回転規制部2135の間には、磁気的な吸引力を働かせることができる。リテーナ215が第1の位置または第2の位置にあるときは、リテーナ215の持つ磁気的なポテンシャルエネルギーを相対的に小さくすることができる。すなわち、転動ボール114が複数のボール支持面部同士の境界を移動できない状態では、これらの境界を移動できる状態に比べて、リテーナ215の持つポテンシャルエネルギーが小さくなる。その結果、リテーナが第1の位置および第2の位置にある場合に安定位置が得られる。なお、複数のボール支持面部同士の境界とは、可動側平面部1121と可動側球面部1122との境界、および固定側平面部1131と固定側球面部1132との境界である。   A magnetic attractive force can be applied between the protrusion 2152 and the rotation restricting portion 2135. When the retainer 215 is in the first position or the second position, the magnetic potential energy of the retainer 215 can be relatively reduced. That is, in a state where the rolling ball 114 cannot move along the boundaries between the plurality of ball support surface portions, the potential energy of the retainer 215 is smaller than in a state where the rolling balls 114 can move along these boundaries. As a result, a stable position is obtained when the retainer is in the first position and the second position. The boundaries between the plurality of ball support surface portions are the boundary between the movable side flat surface portion 1121 and the movable side spherical surface portion 1122 and the boundary between the fixed side flat surface portion 1131 and the fixed side spherical surface portion 1132.

リテーナ215が第1の位置と第2の位置の間に位置した状態で可動部112が駆動された場合、転動ボール114がボール支持平面部とボール支持球面部との境界を乗り越えることで、可動部112の動作が不安定になる可能性がある。すなわち、可動部112の移動可能面が球面になるか、または平面になるかの選択が、転動ボール114の位置に依存してしまう。転動ボール114の位置は衝撃などによって容易に変化し得るので、再現性のある駆動ができなくなる。本実施形態の構成を採ることにより、このような現象の発生頻度を低減できる。なお、リテーナ215を第1の位置および第2の位置で安定状態に維持するための手段としては、磁気的なエネルギーを利用する方法に限らず、弾性力や静電力を利用した手段でも同様の効果を実現できる。また、各ボール支持面を曲率半径の異なる3つ以上の領域に分割した形態でも、転動ボール114がそれぞれの領域の境界を移動できるときのポテンシャルエネルギーを、各領域の境界を移動できないときのポテンシャルエネルギーよりも高くすればよい。これにより、同様の効果が得られる。   When the movable part 112 is driven in a state where the retainer 215 is positioned between the first position and the second position, the rolling ball 114 gets over the boundary between the ball support plane part and the ball support spherical part, There is a possibility that the operation of the movable portion 112 becomes unstable. That is, the selection of whether the movable surface of the movable portion 112 is a spherical surface or a flat surface depends on the position of the rolling ball 114. Since the position of the rolling ball 114 can be easily changed by impact or the like, reproducible driving cannot be performed. By adopting the configuration of this embodiment, the frequency of occurrence of such a phenomenon can be reduced. Note that the means for maintaining the retainer 215 in a stable state at the first position and the second position is not limited to a method using magnetic energy, and the same applies to a means using elastic force or electrostatic force. The effect can be realized. In addition, even when each ball support surface is divided into three or more regions having different radii of curvature, the potential energy when the rolling ball 114 can move between the boundaries of each region is the same as when the boundary between the regions cannot be moved. What is necessary is just to make it higher than potential energy. Thereby, the same effect is acquired.

像振れ補正装置210は、カム筒202の回転角とリテーナ215の回転角との関係が、いわゆるヒステリシス特性を有する。この特性について、図11を参照して説明する。
図11(A)は、カム筒202とリテーナ215の機構を説明する模式図である。カム筒202の回転角度をXで表わし、リテーナ215の回転角度をYで表す。曲線2153は、リテーナ215の持つポテンシャルエネルギーを表している。図11(A)の下に行くほどポテンシャルエネルギーが低くなって、リテーナ215は安定する。また、領域Zは、転動ボール114が可動側平面部1121と可動側球面部1122との境界や、固定側平面部1131と固定側球面部1132との境界を移動できる領域を示す。
図11(A)の状態にて、カム筒202を正方向(右方向)に微小量だけ移動させたとしても、突起部2152と回転規制部2135の間に働く磁気吸引力により、リテーナ215は移動しない。カム筒202をさらに移動し、弾性変形部2023に蓄えられる弾性エネルギーが、リテーナ215が第1の位置にあるときのポテンシャルエネルギーを超えると、リテーナ215は第2の位置まで急激に移動する。このとき、リテーナ215は第1の位置と第2の位置との間にある領域Zを越える。これは、リテーナ215のポテンシャルエネルギーの分布と、弾性変形部2023の特性を適切な関係に設計しておくことで実現できる。
In the image blur correction device 210, the relationship between the rotation angle of the cam barrel 202 and the rotation angle of the retainer 215 has a so-called hysteresis characteristic. This characteristic will be described with reference to FIG.
FIG. 11A is a schematic diagram for explaining the mechanism of the cam cylinder 202 and the retainer 215. The rotation angle of the cam cylinder 202 is represented by X, and the rotation angle of the retainer 215 is represented by Y. A curve 2153 represents the potential energy of the retainer 215. The potential energy decreases as it goes downward in FIG. 11A, and the retainer 215 becomes stable. A region Z indicates a region where the rolling ball 114 can move on the boundary between the movable side flat surface portion 1121 and the movable side spherical surface portion 1122 and on the boundary between the fixed side flat surface portion 1131 and the fixed side spherical surface portion 1132.
In the state shown in FIG. 11A, even if the cam cylinder 202 is moved by a minute amount in the positive direction (right direction), the retainer 215 is moved by the magnetic attraction force acting between the protrusion 2152 and the rotation restricting portion 2135. Do not move. When the cam cylinder 202 is further moved and the elastic energy stored in the elastic deformation portion 2023 exceeds the potential energy when the retainer 215 is in the first position, the retainer 215 moves rapidly to the second position. At this time, the retainer 215 crosses the region Z between the first position and the second position. This can be realized by designing the potential energy distribution of the retainer 215 and the characteristics of the elastic deformation portion 2023 in an appropriate relationship.

リテーナ215を第2の位置から第1の位置に移動させる場合には、前記と逆の動作となり、リテーナ215が領域Zで安定することはない。図11(B)には、XとYの関係をグラフに示す。横軸にカム筒202の回転角度Xを示し、縦軸にリテーナ215の回転角度Yを示す。第1の位置から第2の位置への移動経路と、第2の位置から第1の位置への移動経路が異なっており、ヒステリシス特性を示すことが分かる。
第2実施形態では、カム筒202がどの回転位置にあっても、転動ボール114が平面部と球面部の境界を乗り越える状態となって不安定化することを回避できる。その結果、可動部112の動作が安定する。
When the retainer 215 is moved from the second position to the first position, the operation is opposite to that described above, and the retainer 215 is not stabilized in the region Z. FIG. 11B is a graph showing the relationship between X and Y. The horizontal axis represents the rotation angle X of the cam cylinder 202, and the vertical axis represents the rotation angle Y of the retainer 215. It can be seen that the movement path from the first position to the second position is different from the movement path from the second position to the first position, and exhibits hysteresis characteristics.
In the second embodiment, it can be avoided that the rolling ball 114 gets over the boundary between the flat surface portion and the spherical surface portion and becomes unstable regardless of the rotation position of the cam cylinder 202. As a result, the operation of the movable part 112 is stabilized.

なお、第2実施形態では、カム筒202の回転角度と撮像光学系の光軸方向のレンズ位置は等価である。カム筒202の回転角度とリテーナ215の回転角度との関係がヒステリシス性をもつことは、撮像光学系の光軸方向のレンズ位置とリテーナ215の回転角度との関係がヒステリシス性をもつことに等しい。カム筒202の回転角とリテーナ215の回転角との関係にヒステリシス性を付与するためには、例えばカム筒202の回転角を位置センサで検出し、リテーナ215の角度をアクチュエータで制御する制御手段を講じてもよい。制御手段にヒステリシス回路を用いることにより、電気的な回路を用いて前記と同様の効果が得られる。   In the second embodiment, the rotation angle of the cam cylinder 202 and the lens position in the optical axis direction of the imaging optical system are equivalent. The relationship between the rotation angle of the cam cylinder 202 and the rotation angle of the retainer 215 has hysteresis, and the relationship between the lens position in the optical axis direction of the imaging optical system and the rotation angle of the retainer 215 has hysteresis. . In order to give hysteresis to the relationship between the rotation angle of the cam cylinder 202 and the rotation angle of the retainer 215, for example, control means for detecting the rotation angle of the cam cylinder 202 with a position sensor and controlling the angle of the retainer 215 with an actuator. May be taken. By using a hysteresis circuit for the control means, the same effect as described above can be obtained using an electrical circuit.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係るレンズ鏡筒について、図12を参照して説明する。第3実施形態に係るレンズ鏡筒が第1実施形態の場合と相違する点は、像振れ補正装置310の構成である。像振れ補正装置310は、補正レンズ111、可動部312、固定地板313、転動ボール114、リテーナ115、付勢ばね116、第1の駆動部117、第2の駆動部118、蓋119を備える。
[Third Embodiment]
Next, a lens barrel according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The lens barrel according to the third embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the image blur correction device 310. The image blur correction device 310 includes a correction lens 111, a movable portion 312, a fixed base plate 313, a rolling ball 114, a retainer 115, an urging spring 116, a first drive portion 117, a second drive portion 118, and a lid 119. .

図12は、組み立て後の像振れ補正装置310を、光軸と平行な平面で切断した場合の断面図である。このとき、リテーナ115は第1の位置にある。本実施形態では、可動側と固定側のそれぞれのボール支持面部を、曲率半径の異なる複数の領域に分割するのではなく、曲率半径が連続的に変化していく無段階のボール支持面部を用いる。
可動部312は、可動側ボール支持面部3121を有する。可動側ボール支持面部3121の径方向の断面形状(固定地板313との対向面側)は、例えば双曲線や放物線などの曲率半径が連続的に変化する曲線によって形成される。本実施形態では、径方向の距離が大きくなるほど、曲率半径が小さくなる曲線を用いており、この曲線を光軸回りに回転させた回転面により可動側ボール支持面部3121が形成される。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the assembled image blur correction device 310 taken along a plane parallel to the optical axis. At this time, the retainer 115 is in the first position. In this embodiment, the stepless ball support surface portion in which the curvature radius continuously changes is used instead of dividing the ball support surface portions on the movable side and the fixed side into a plurality of regions having different curvature radii. .
The movable part 312 has a movable ball support surface part 3121. The cross-sectional shape in the radial direction of the movable-side ball support surface portion 3121 (on the side facing the fixed ground plate 313) is formed by a curve in which the radius of curvature continuously changes, for example, a hyperbola or a parabola. In this embodiment, a curve is used in which the radius of curvature decreases as the radial distance increases, and the movable-side ball support surface portion 3121 is formed by a rotating surface obtained by rotating the curve around the optical axis.

固定地板313は、固定側ボール支持面部3131を有する。固定側ボール支持面部3131の径方向の断面形状(可動部312との対向面側)は、曲率半径が連続的に変化する曲線によって形成される。本実施形態では、可動側ボール支持面部3121を形成する曲面を、転動ボール114の直径の大きさだけオフセットさせた曲面により固定側ボール支持面部3131が形成される。
リテーナ115の角度位置を変更することにより、転動ボール114と可動側ボール支持面部3121および固定側ボール支持面部3131との接触点を選択することができる。接触点を外周側に移動した場合、可動部312の移動可能面の曲率半径を小さくすることができる。逆に接触点を内周側に移動した場合には、可動部312の移動可能面の曲率半径を大きくすることができる。一方、可動部312の移動可能領域を大きくすると、移動可能範囲の中心付近と境界付近とでは、可動部312が移動する際の曲率半径が変化する。その曲率半径の変化量を無視できる場合や、該変化量を見越した設計ができる場合には、リテーナ115の位置を連続的に変えることで、移動可能面の曲率半径を連続的に変化させることができる。
The fixed ground plate 313 has a fixed-side ball support surface portion 3131. The cross-sectional shape in the radial direction of the fixed-side ball support surface portion 3131 (the surface facing the movable portion 312) is formed by a curve whose curvature radius changes continuously. In the present embodiment, the fixed-side ball support surface portion 3131 is formed by a curved surface formed by offsetting the curved surface forming the movable-side ball support surface portion 3121 by the diameter of the rolling ball 114.
By changing the angular position of the retainer 115, the contact point between the rolling ball 114, the movable side ball support surface portion 3121 and the fixed side ball support surface portion 3131 can be selected. When the contact point is moved to the outer peripheral side, the radius of curvature of the movable surface of the movable portion 312 can be reduced. Conversely, when the contact point is moved to the inner peripheral side, the radius of curvature of the movable surface of the movable portion 312 can be increased. On the other hand, when the movable area of the movable part 312 is increased, the radius of curvature when the movable part 312 moves changes between the center of the movable range and the vicinity of the boundary. When the amount of change in the radius of curvature can be ignored or when the design can be made in anticipation of the amount of change, the radius of curvature of the movable surface can be continuously changed by continuously changing the position of the retainer 115. Can do.

第3実施形態では、像振れ補正装置310を用いることにより、カム筒の位置、すなわち撮像光学系のレンズ位置に応じて、像振れ補正光学系の移動可能面の曲率半径を連続的に変化させることができる。これにより、光学系の光軸方向の連続的な位置変化に対して、それぞれの位置に応じて光学性能を最良化できる。
なお、第3実施形態では、可動支持部材である転動ボール114によって可動部312を転動支持する構成を例示した。これにより、可動部312に発生する摺動摩擦を小さくすることができるので、高精度な位置決めを実現できる。変形例として、転動ボール114をカム溝部1151および固定側の支持面部に嵌合させる構成を採用してもよい。その場合、可動部312は転動支持ではなく摺動支持される。摺動摩擦が発生するものの、リテーナ115の位置を決めると、転動ボール114の位置が一意に決まる。これにより、転動ボール114の位置に起因する、移動可能面の曲率半径のばらつきを小さくすることができる。
In the third embodiment, by using the image blur correction device 310, the radius of curvature of the movable surface of the image blur correction optical system is continuously changed according to the position of the cam cylinder, that is, the lens position of the imaging optical system. be able to. Thereby, the optical performance can be optimized according to each position with respect to the continuous position change in the optical axis direction of the optical system.
In the third embodiment, the configuration in which the movable portion 312 is supported by rolling with the rolling ball 114 that is a movable support member is exemplified. Thereby, since the sliding friction which generate | occur | produces in the movable part 312 can be made small, highly accurate positioning is realizable. As a modification, a configuration in which the rolling ball 114 is fitted to the cam groove portion 1151 and the support surface portion on the fixed side may be employed. In that case, the movable part 312 is slidably supported, not supported by rolling. Although sliding friction occurs, when the position of the retainer 115 is determined, the position of the rolling ball 114 is uniquely determined. Thereby, the dispersion | variation in the curvature radius of the movable surface resulting from the position of the rolling ball 114 can be made small.

[第4実施形態]
次に本発明の第4実施形態に係るレンズ鏡筒を説明する。図13は像振れ補正装置410の要部を示す図である。以下、前記実施形態と相違する像振れ補正装置410の構成例を詳述する。
本実施形態においては、位置センサ405によって、直進筒101に対するカム筒102の回転位置を検出して電気信号に変換する。検出信号は駆動制御部406に送られる。なお、エクステンダやコンバージョンレンズの装着の有無に応じて、移動可能面の曲率半径を変更する場合には、位置センサ405がカム筒102の回転位置ではなく、光学系を構成する光学部品の変更や部品数の変化を検出する。
[Fourth Embodiment]
Next, a lens barrel according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating a main part of the image blur correction device 410. Hereinafter, a configuration example of the image blur correction device 410 that is different from the above embodiment will be described in detail.
In the present embodiment, the position sensor 405 detects the rotational position of the cam cylinder 102 relative to the rectilinear cylinder 101 and converts it into an electrical signal. The detection signal is sent to the drive control unit 406. When the radius of curvature of the movable surface is changed depending on whether or not the extender or conversion lens is attached, the position sensor 405 is not the rotational position of the cam cylinder 102, but the change of the optical components constituting the optical system, Detect changes in the number of parts.

像振れ補正装置410は、補正レンズ111、可動部412、固定地板413、付勢ばね116、第1のコイル1172、第2のコイル1182、蓋119を備える。図13(A)は、補正レンズ111の移動可能面の曲率半径をR1に設定した場合の、光軸と平行な平面で切断した断面図である。図13(B)は、補正レンズ111の移動可能面の曲率半径をR2に設定した場合の、光軸と平行な平面で切断した断面図である。
可動部412は、補正レンズ111を保持し、接触部4121を介して固定地板413に対して移動可能に支持される。固定地板413は、変形接触面部4131と、接触面アクチュエータ4132を備える。変形接触面部4131は、接触部4121と接触するため、適度な表面硬度と強度を有する。接触面アクチュエータ4132は、駆動制御部406からの指令値に基づいて、変形接触面部4131を変形させる。変形接触面部4131は適切な厚さと物性値を有しており、接触面アクチュエータ4132によって、所定の曲率半径を持つ球面に弾性変形する。接触面アクチュエータ4132としては、例えば圧電素子やリードスクリューを用いたステッピングモータなどを使用できる。また、圧電素子を用いたバイモルフ型アクチュエータや、人工筋肉型アクチュエータを利用することで変形接触面部と接触面アクチュエータを一体化させた構成を用いてもよい。
The image blur correction device 410 includes a correction lens 111, a movable portion 412, a fixed ground plate 413, an urging spring 116, a first coil 1172, a second coil 1182, and a lid 119. FIG. 13A is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the optical axis when the radius of curvature of the movable surface of the correction lens 111 is set to R1. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the optical axis when the radius of curvature of the movable surface of the correction lens 111 is set to R2.
The movable portion 412 holds the correction lens 111 and is supported so as to be movable with respect to the fixed base plate 413 via the contact portion 4121. The fixed ground plate 413 includes a deformation contact surface portion 4131 and a contact surface actuator 4132. Since the deformed contact surface portion 4131 comes into contact with the contact portion 4121, it has an appropriate surface hardness and strength. The contact surface actuator 4132 deforms the deformed contact surface portion 4131 based on the command value from the drive control unit 406. The deformable contact surface portion 4131 has an appropriate thickness and physical property value, and is elastically deformed into a spherical surface having a predetermined radius of curvature by the contact surface actuator 4132. As the contact surface actuator 4132, for example, a stepping motor using a piezoelectric element or a lead screw can be used. Further, a configuration in which the deforming contact surface portion and the contact surface actuator are integrated by using a bimorph actuator using a piezoelectric element or an artificial muscle actuator may be used.

次に像振れ補正装置410の動作を説明する。
カム筒102の回転により撮像光学系の光軸方向の位置を変化させると、位置センサ405は、直進筒101に対するカム筒102の回転位置を検出する。駆動制御部406は、検出位置に応じて、所定の量だけ接触面アクチュエータ4132を駆動する。その結果、変形接触面部4131は適切な曲率半径となるように変形する。可動部412は、変形接触面部4131の形状にしたがって移動可能に支持される。その結果、補正レンズ111の移動可能面の曲率半径を所定の値に設定することができる。
図13(A)は、例えば撮像光学系を広角側に設定したときの状態を示し、移動可能面の曲率半径がR1に設定される。また図13(B)は、例えば撮像光学系を望遠側に設定したときの状態を示し、移動可能面の曲率半径がR2に設定される。R1およびR2の値を適切な値と設定することで、補正レンズ111を移動させた際の光学性能を最良化できる。
Next, the operation of the image blur correction device 410 will be described.
When the position of the imaging optical system in the optical axis direction is changed by the rotation of the cam cylinder 102, the position sensor 405 detects the rotational position of the cam cylinder 102 relative to the rectilinear cylinder 101. The drive control unit 406 drives the contact surface actuator 4132 by a predetermined amount according to the detection position. As a result, the deformed contact surface portion 4131 is deformed so as to have an appropriate curvature radius. The movable part 412 is supported so as to be movable according to the shape of the deformation contact surface part 4131. As a result, the radius of curvature of the movable surface of the correction lens 111 can be set to a predetermined value.
FIG. 13A shows a state when the imaging optical system is set to the wide angle side, for example, and the radius of curvature of the movable surface is set to R1. FIG. 13B shows a state when the imaging optical system is set to the telephoto side, for example, and the radius of curvature of the movable surface is set to R2. By setting the values of R1 and R2 to appropriate values, the optical performance when the correction lens 111 is moved can be optimized.

なお、前記構成に限らず、変形接触面部および接触面アクチュエータについては、可動部に配置してもよい。また、前記実施形態と同様に、可動部材と固定部材の間に転動部材(ボールや円柱部材等)を配置してもよい。像振れ補正光学系の移動可能面の曲率を変更できる構成であれば、その実現手段の如何は問わない。
第4実施形態においては、位置センサ405、駆動制御部406、および接触面アクチュエータ4132によって、曲率半径設定手段が構成される。接触面アクチュエータ4132を用いて変形接触面部4131を、任意の曲率半径の形状に設定できる。この他、光学系の光軸方向の位置関係に応じて、変形接触面部4131を所定の曲率半径に変形させる機構部(カムやギヤ等を利用した伝達機構)を用いてもよい。この場合、伝達機構が曲率半径設定手段を構成する。
本発明は、前記の各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In addition, you may arrange | position to a movable part about not only the said structure but a deformation | transformation contact surface part and a contact surface actuator. Further, as in the above embodiment, a rolling member (such as a ball or a cylindrical member) may be disposed between the movable member and the fixed member. As long as the curvature of the movable surface of the image blur correction optical system can be changed, any means for realizing it can be used.
In the fourth embodiment, a curvature radius setting unit is configured by the position sensor 405, the drive control unit 406, and the contact surface actuator 4132. Using the contact surface actuator 4132, the deformed contact surface portion 4131 can be set to have an arbitrary radius of curvature. In addition, a mechanism unit (a transmission mechanism using a cam, a gear, or the like) that deforms the deformable contact surface portion 4131 to a predetermined radius of curvature according to the positional relationship of the optical system in the optical axis direction may be used. In this case, the transmission mechanism constitutes a curvature radius setting unit.
The present invention is not limited to those exemplified in the above embodiments, and materials, shapes, dimensions, forms, numbers, arrangement locations, and the like can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. .

102 カム筒
104 可動レンズ群
110 像振れ補正装置
111 補正レンズ
112 可動部
1121,1122 可動側接触領域
113 固定地板
1131,1132 固定側接触領域
114 転動ボール(可動支持部材)
115 リテーナ(案内部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Cam cylinder 104 Movable lens group 110 Image shake correction apparatus 111 Correction lens 112 Movable part 1121,1122 Movable side contact area 113 Fixed ground plate 1131,1132 Fixed side contact area 114 Rolling ball (movable support member)
115 Retainer (guide member)

Claims (15)

光学素子を保持する可動部を、光軸と直交する方向に移動させることにより像振れを補正する像振れ補正装置であって、
前記可動部を移動させる駆動手段と、
前記駆動手段により前記可動部が移動する面の曲率半径を設定する曲率半径設定手段を備えることを特徴とする像振れ補正装置。
An image blur correction apparatus that corrects image blur by moving a movable portion that holds an optical element in a direction perpendicular to the optical axis,
Drive means for moving the movable part;
An image blur correction apparatus comprising: a curvature radius setting unit that sets a curvature radius of a surface on which the movable unit moves by the driving unit.
光軸上の点を回転中心点として回動可能であって、前記曲率半径設定手段を構成する案内部材と、
前記可動部が有する可動側接触領域と対向する固定側接触領域を有し、前記案内部材を支持する固定部材と、
前記可動部の可動側接触領域および前記固定部材の固定側接触領域に接触して前記可動部を移動し得る状態で支持する可動支持部材と、
前記可動部と前記固定部材との間に前記可動支持部材を保持する付勢力を発生させる付勢手段を備え、
前記案内部材は軸を中心に回動し、前記可動支持部材が前記可動側接触領域および前記固定側接触領域と接触する位置を変更して前記曲率半径を設定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。
A guide member that is rotatable about a point on the optical axis as a rotation center point, and that constitutes the curvature radius setting means;
A fixed member that has a fixed-side contact region facing the movable-side contact region of the movable part and supports the guide member;
A movable support member that supports the movable part in a state where the movable part can be moved in contact with the movable side contact area of the movable part and the fixed side contact area of the fixed member;
An urging means for generating an urging force for holding the movable support member between the movable portion and the fixed member;
2. The curvature radius is set by changing the position where the guide member rotates about an axis and the movable support member contacts the movable contact area and the fixed contact area. The image blur correction device according to 1.
前記可動側接触領域および前記固定側接触領域は、曲率半径の異なる球面の一部をなす形状をした複数の領域をそれぞれ有しており、
前記案内部材は光軸回りに回動し、前記可動支持部材が接触する領域を前記複数の領域から選択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。
The movable-side contact area and the fixed-side contact area each have a plurality of areas having a shape that forms a part of a spherical surface with different curvature radii,
The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the guide member rotates around an optical axis, and an area in contact with the movable support member is selected from the plurality of areas.
前記可動側接触領域および前記固定側接触領域は、平面形状の第1領域および球面の一部をなす形状をした第2領域をそれぞれ有しており、
前記案内部材は光軸回りに回動し、前記可動支持部材が接触する前記第1領域または第2領域を選択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。
The movable-side contact region and the fixed-side contact region each have a planar first region and a second region that forms a part of a spherical surface,
The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the guide member rotates around an optical axis and selects the first region or the second region in contact with the movable support member.
前記可動側接触領域または前記固定側接触領域は、曲率半径が連続的に変化する曲面の領域を有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。   The image blur correction apparatus according to claim 2, wherein the movable contact area or the fixed contact area has a curved area in which a radius of curvature continuously changes. 前記曲率半径設定手段は、前記可動部に接触する変形接触面部と、該変形接触面部の曲率半径を設定するアクチュエータまたは機構部を備えることを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。   The image blur correction device according to claim 1, wherein the curvature radius setting unit includes a deformation contact surface portion that contacts the movable portion, and an actuator or a mechanism portion that sets a curvature radius of the deformation contact surface portion. 前記駆動手段はコイルおよび磁石を備え、
前記可動部に前記コイルまたは磁石が固定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
The driving means comprises a coil and a magnet;
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the coil or the magnet is fixed to the movable portion.
請求項1から7のいずれか1項に記載の像振れ補正装置と、
レンズを光軸方向に移動可能に支持するレンズ移動機構を備えたレンズ鏡筒であって、
前記レンズが光軸方向に移動する際に、前記像振れ補正装置の曲率半径設定手段が前記曲率半径を設定することを特徴とするレンズ鏡筒。
An image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A lens barrel having a lens moving mechanism for supporting the lens so as to be movable in the optical axis direction;
A lens barrel in which, when the lens moves in the optical axis direction, a curvature radius setting unit of the image blur correction apparatus sets the curvature radius.
請求項2から5のいずれか1項に記載の像振れ補正装置と、
レンズを光軸方向に移動可能に支持するレンズ移動機構を備えたレンズ鏡筒であって、
前記レンズ移動機構は、前記レンズを光軸方向に移動させるとともに、前記案内部材を回動させるカム筒を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
An image blur correction device according to any one of claims 2 to 5,
A lens barrel having a lens moving mechanism for supporting the lens so as to be movable in the optical axis direction;
The lens barrel includes a cam barrel that moves the lens in the optical axis direction and rotates the guide member.
光学系を構成する光学部品の変更を検出する検出手段を備え、
前記曲率半径設定手段は前記検出手段が検出した前記光学部品に従って前記曲率半径を設定することを特徴とする請求項8または9に記載のレンズ鏡筒。
A detecting means for detecting a change in an optical component constituting the optical system;
The lens barrel according to claim 8 or 9, wherein the curvature radius setting means sets the curvature radius in accordance with the optical component detected by the detection means.
前記レンズの光軸方向の位置と前記案内部材の位置との関係にヒステリシス性をもたせる制御手段を備えることを特徴とする請求項9に記載のレンズ鏡筒。   The lens barrel according to claim 9, further comprising a control unit that imparts hysteresis to a relationship between a position of the lens in the optical axis direction and a position of the guide member. 前記可動支持部材が接触する前記可動側接触領域および前記固定側接触領域は、曲率半径の異なる複数の領域をそれぞれ有しており、
前記制御手段は、前記可動支持部材が前記複数の領域の境界を通過できる場合の前記案内部材のポテンシャルエネルギーを、前記可動支持部材が前記複数の領域の境界を通過できない場合のポテンシャルエネルギーよりも高く設定することを特徴とする請求項11に記載のレンズ鏡筒。
The movable-side contact region and the fixed-side contact region that are in contact with the movable support member each have a plurality of regions with different curvature radii,
The control means is configured such that the potential energy of the guide member when the movable support member can pass through the boundaries of the plurality of regions is higher than the potential energy when the movable support member cannot pass through the boundaries of the plurality of regions. The lens barrel according to claim 11, wherein the lens barrel is set.
請求項6に記載の像振れ補正装置と、
レンズを光軸方向に移動可能に支持するレンズ移動機構を備えたレンズ鏡筒であって、
前記レンズが光軸方向に移動する際に、前記像振れ補正装置の曲率半径設定手段は、前記レンズの位置または光学系を構成する部品数を検出して前記アクチュエータまたは機構部を駆動することにより前記曲率半径を設定することを特徴とするレンズ鏡筒。
An image blur correction device according to claim 6;
A lens barrel having a lens moving mechanism for supporting the lens so as to be movable in the optical axis direction;
When the lens moves in the optical axis direction, the curvature radius setting means of the image blur correction device detects the position of the lens or the number of parts constituting the optical system and drives the actuator or mechanism unit. A lens barrel characterized by setting the radius of curvature.
請求項1から13のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。   An optical apparatus comprising the lens barrel according to claim 1. 請求項1から13のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。

An image pickup apparatus comprising the lens barrel according to claim 1.

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