JP4552439B2 - 像ブレ補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ等における手振れ等による像ブレを補正するブレ補正装置に関するものである。

従来、この種の装置としてブレ補正光学系を光軸に略垂直な面内に、ＶＣＭ等のアクチュエータでシフト移動させることによって、像のブレを補正するものが知られている。
このようなブレ補正装置では、ブレ補正光学系を保持するレンズ枠に、ＶＣＭのコイル又は磁石が設けられている。レンズ枠には、さらに、ブレ補正光学系の位置を検出するための位置検出部が設けられている。
このレンズ枠は、ブレ補正動作を行うときにブレ補正光学系とともに移動することになるが、光軸に略平行な軸を中心にレンズ枠が大きく回転すると、駆動力が低減する場合や、位置検出が正確に行えない場合があり、ブレ補正の性能を低下させるおそれがある。

そのため、光軸に略平行な軸を中心とする回転を規制し、かつ光軸に略垂直な面内において移動可能とするガイド機構が設けられている。
例えば、特許文献１には、移動可能なレンズ枠に係合したガイド軸と、ベース部材に取り付けられたガイドアームを用いたガイド機構が提案されている。
また、特許文献２には、Ｌ字形状のガイド軸を用いたガイド機構が提案されている。

しかし、ガイド軸を移動可能なレンズ枠に係合させて用いる特許文献１に記載の手法では、可動群の光軸に略垂直な面上の空間を、ガイド軸が占有することになる。
図５は、従来のブレ補正装置の一部を断面とした図である。
図５に示した従来例は、特許文献１の図１から図４に示されているブレ補正装置と同様な構成を有しているものとし、特許文献１に記載されている部品の符号についても特許文献１と同一の符号を付している。

図５に示した従来例では、ベース部材７に対して一端が回転可能に設けられたガイドアーム１０のもう一端にガイド軸９が支持されいる。このガイド軸９を中心に回転可能かつガイド軸９に沿った方向に移動可能にガイド軸９にレンズ枠６のフック部６ｄ，６ｅが係合している。従来のブレ補正装置では、ガイド軸９の可動範囲には、部品を配置することができず、また、ガイド軸９とベース部材７との隙間についても、部品を配置することが困難であり、ガイド軸９が大きな空間を占有してしまっていた。

図５に示す例では、ロックピン３０，ロックバネ３１，三角ロックレバー３５及びラッチソレノイド３３を備え、ブレ補正レンズ１を特定の位置でロックするロック機構は、ガイド軸９が大きな空間を占有してしまっていることから、蓋部材８の外部に配置されている。
このように、従来のブレ補正装置では、装置を小型化することが難しく、特に光軸方向において大型化してしまうという問題があった。
また、Ｌ字形状のガイド軸を用いると、占有面積を多く取るため、位置検出部の配置等において制約が生じるという欠点があった。
特開平１０−３１０２号公報 特開平９−４３６６１号公報

本発明の課題は、スペースを多く占有することなく、かつ光軸方向のスペースを圧縮し、部品点数も増やすことなく、ブレ補正光学系の回転を規制するガイドを確実に行うことが可能な像ブレ補正装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１に記載の発明は、ブレを補正するブレ補正光学系（１０１）と、前記ブレ補正光学系を保持するレンズ枠（１０６）と、主光学系の光軸に略直交する平面上において前記レンズ枠を移動可能に支持するベース枠（１０７）と、前記ベース枠に係合する軸部材であって、その軸に沿った方向（Ｙ１，Ｙ２）に移動可能なガイド軸（１０９）と、前記ガイド軸を中心に回転可能に前記ガイド軸（１０９）に係合するガイド軸係合部（１００ｃ，１１０ｄ）と、前記ガイド軸と平行、かつ前記ガイド軸とは別の軸周りで前記レンズ枠と相対的に回転可能に係合するレンズ枠係合部（１００ａ，１１０ｂ）とを有したガイドアーム部材（１１０）と、を備え、前記レンズ枠係合部は、前記レンズ枠と係合する第１部分（１００ａ）と、前記ガイド軸と平行な方向に前記第１部分と間隔を隔てて備えられ前記レンズ枠と係合する第２部分（１１０ａ）とを含むことを特徴とする像ブレ補正装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の像ブレ補正装置において、前記第１部分と前記第２部分との間に、ブレ補正装置を構成する他の部材（１３０，１３１，１３３，１３５）が配置されていること、を特徴とする像ブレ補正装置である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の像ブレ補正装置において、前記他の部材は、前記ブレ補正光学系をロックするロック機構であること、を特徴とする像ブレ補正装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の像ブレ補正装置において、前記レンズ枠はロック穴を有しており、前記ロック機構は、前記ブレ補正光学系を特定の位置で保持する際に、前記ロック穴に打ち込まれるロックピンを有していること、を特徴とする像ブレ補正装置である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の像ブレ補正装置において、前記ガイド軸係合部と前記レンズ枠係合部とは、前記光軸に沿った方向に配置されていること、を特徴とする像ブレ補正装置である。

本発明によれば、ベース枠に係合する軸部材であって、その軸に沿った方向に移動可能なガイド軸と、ガイド軸を中心に回転可能に前記ガイド軸に係合するガイド軸係合部を有した部材であってガイド軸に沿いガイド軸とは別の仮想回転軸周りでレンズ枠と相対的に回転可能に係合するレンズ枠係合部を有したガイドアーム部材とを備えるので、部品点数を増やすことなく、ブレ補正光学系の滑らかな移動とその回転を規制するガイドを確実に行いながらも、光軸方向において利用可能な空間を確保することができる。
また、レンズ枠係合部は、仮想回転軸に沿った方向に分離した２箇所においてレンズ枠と係合するように配置されており、２箇所に分離したレンズ枠係合部の間に、ブレ補正装置を構成する他の部材が配置されているので、光軸方向の厚さをより薄くすることができ、光軸方向のスペースを犠牲にすることなく、しかも全体光学系の構成に自由度を持たせることができる。

スペースを多く占有することなく、かつ光軸方向のスペースを圧縮しつつ、ブレ補正光学系の回転を規制するガイドを確実に行うという目的を、ガイド軸をベース部材によって支持することにより、部品点数も増やすことなく、単純な構成により実現した。

以下、図面等を参照しながら、本発明の実施例について詳しく説明する。
図１は、本実施例におけるブレ補正装置を光軸方向から見た図である。
図２は、本実施例におけるブレ補正装置のＡ−Ａ’断面図である。
図３は、本実施例におけるブレ補正装置のＣ−Ｃ’断面図である。
図４は、本実施例におけるブレ補正装置のＤ−Ｄ’断面図である。
なお、図１は、後述の蓋部材１０８を取り外した状態を示している。
また、図２，３において、これらの断面に示した部分と同様な機能を持ち、これらの断面に現れないものについては、括弧を付して符号を示すものとする。
ブレ補正レンズ１０１は、レンズ枠１０６に固定されているブレ補正光学系である。
レンズ枠１０６は、ヴォイスコイルモータ（以下、ＶＣＭ）１４０、１４１によって図１におけるＢｙの方向及びＢｘの方向に駆動される。
レンズ枠１０６には、２つのコイル１１２、１１６が固定されている。

ＶＣＭ１４０は、ヨーク１１３、コイル１１２、永久磁石１１４及びヨーク１１５により構成されている。ヨーク１１３は、蓋部材１０８に固定されている。ヨーク１１５は、ベース部材１０７に固定されており、永久磁石１１４は、ヨーク１１５上に固定されている。コイル１１２は、ヨーク１１３と永久磁石１１４の間に配置されている。
よって、コイル１１２に電流を流すことにより、コイル１１２は、図１におけるＢｙの方向に力を受けて、ブレ補正レンズ１０１を駆動する。

同様に、ＶＣＭ１４１は、ヨーク１１７、コイル１１６、永久磁石１１８、ヨーク１１９により構成されている。ヨーク１１７は、蓋部材１０８に固定されている。コイル１１６は、ヨーク１１７と永久磁石１１８の間に配置されている。
よって、コイル１１６に電流を流すことにより、コイル１１６は、図１におけるＢｘの方向に力を受けて、ブレ補正レンズ１０１を駆動する。

ブレ補正レンズ１０１の位置を検出するための位置センサは、図１、図３に示すスリットが設けられているスリット部材１２４，１２５とＬＥＤ１２０，１２２及びＰＳＤ１２１，１２３により構成されている。スリット部材１２４，１２５及びＬＥＤ１２０，１２２は、レンズ枠１０６に固定されている。ＰＳＤ１２１，１２３は、ベース部材１０７に固定されている。ＬＥＤ１２０，１２２から発せられる光は、スリット部材１２４，１２５に設けられているスリットを通り、ＰＳＤ１２１，１２３に達する。
従って、ブレ補正レンズ１０１の移動した位置により、ＰＳＤ１２１，１２３に達する光の位置が移動し、ＰＳＤ１２１，１２３の出力信号が変化する。この信号によりブレ補正レンズ１０１のＢｙ，Ｂｘ方向の位置を検出することができる。

ブレ補正レンズ１０１を特定の位置でロックするためのロック機構は、図４に示すロックピン１３０，ロックバネ１３１，三角ロックレバー１３５及びラッチソレノイド１３３により構成されている。
ロックピン１３０は、ロックピン支持部１０８ａ，１０８ｂにおいて蓋部材１０８と係合しており、光軸Ｉに略平行な方向Ｘ１、Ｘ２に移動可能である。ロックピン１３０は、ロックピンつば部１３０ａを有しており、蓋部材１０８とロックピンつば部１３０ａの間に設けられたロックバネ１３１によって、図４のＸ２の方向、すなわちロック解除の方向に付勢されている。

ラッチソレノイド１３３は、光軸Ｉに垂直な蓋部材１０８の面上に固定されており、プランジャー１３３ａは、図４のＹ１、Ｙ２方向に、電流を流すことにより移動可能である。
三角ロックレバー１３５は、蓋部材１０８に設けられた不図示のロックレバー支持部において蓋部材１０８に回転自在に取り付けられており、三角レバー突起１３５ｂは、ロックピンつば部１３０ａと係合しており、もう一方の三角レバー突起１３５ａは、プランジャー１３３ａと係合している。
ロック動作時は、ラッチソレノイド１３３に通電することにより、プランジャー１３３ａがＹ１の方向に引き込まれ、三角ロックレバー１３５を介してロックピン１３０をＸ１の方向に突出させることができ、レンズ枠１０６に開けられたロック穴１０６ｈにロックピン１３０が打ち込まれる。したがって、ブレ補正レンズ１０１を特定位置に保持することが可能である。
一方、ロック解除動作時は、ラッチソレノイド１３３にロック動作時とは逆に通電することにより、プランジャー１３３ａがＹ１の方向に引き込まれる力が弱められ、ロックバネ１３１がロックピン１３０をＸ２の方向に移動させることが可能である。

ベース部材１０７は、蓋部材１０８に対する係合部１０７ｈを備えている。同様に、蓋部材１０８は、ベース部材１０７に対する係合部１０８ｈを備えている。そして、ベース部材１０７は、その係合部１０７ｈに蓋部材１０８の係合部１０８ｈが係合しており、固定用ビス１４５，１４６，１４７により光軸方向から固定されている。
蓋部材１０８がベース部材１０７に対して係合した状態で、ブレ補正レンズ１０１及び前述したブレ補正レンズ１０１を駆動する駆動機構は、ベース部材１０７及び蓋部材１０８によりケーシングされた状態となる。

ブレ補正レンズ１０１を保持するための保持機構は、図２に示す摺動受け材１５１，１５２，１５３と、摺動コマ１５６，１５７，１５８及びバネ１６１，１６２，１６３により構成されている。
摺動受け材１５１，１５２，１５３は、ブレ補正レンズ１０１の周りでベース部材１０７に固定されている。
摺動コマ１５６，１５７，１５８は、レンズ枠１０６に摺動受け材１５１，１５２，１５３それぞれに相対する位置に固定されている。摺動受け材１５１，１５２，１５３及び摺動コマ１５６，１５７，１５８は、それぞれ接触し、摺動部を構成している。
また、レンズ枠１０６は、レンズ枠１０６のバネ掛け部１０６ｅ，１０６ｆ，１０６ｇとベース部材１０７のバネ掛け部１０７ｅ，１０７ｆ，１０７ｇとの間に掛け渡されたバネ１６１，１６２，１６３によって摺動受け材１５１，１５２，１５３に摺動コマ１５６，１５７，１５８が当接する方向に支持されている。
従ってレンズ枠１０６は、低負荷でしかもなめらかに移動可能な状態で、光軸Ｉ方向に浮くことなく、ベース部材１０７に保持されている。

次に、本実施形態に係るブレ補正装置のガイド機構について説明する。
レンズ枠１０６には、ガイドアーム用軸１０６ａ，１０６ｂが設けられている。このガイドアーム用軸１０６ａ，１０６ｂには、ガイドアーム１１０に設けられたガイド軸係合部１１０ａ，１１０ｂが回転自在に係合している。したがって、ガイドアーム１１０は、後述のガイド軸１０９とは別の仮想回転軸周りでガイドアーム用軸１０６ａ，１０６ｂに回転自在となるように取り付けられている。

このように、レンズ枠係合部１１０ａ，１１０ｂは、仮想回転軸に沿った方向に分離した２箇所においてレンズ枠１０６と係合するように配置されているので、レンズ枠係合部１１０ａと１１０ｂとの間に、ブレ補正装置を構成する他の部材を配置することができる。本実施例では、これらレンズ枠係合部１１０ａと１１０ｂとの間に、上述のロック機構が配置されている。
ガイド軸１０９は、ガイドアーム１１０のガイド軸係合部１１０ｃ，１１０ｄに回転自在に取り付けられている。ガイド軸１０９は、ベース部材１０７のフック部１０７ａ，１０７ｂと係合しており、ベース部材１０７に対してガイド軸１０９は、その長手方向（図１，４のＹ１、Ｙ２方向）に移動自在である。

従って、レンズ枠１０６は、ガイド軸１０９により光軸Ｉ回りの回転が規制されているが、ベース部材１０７に対して、ガイド軸１０９及びガイドアーム１１０と一体となって、ガイド軸１０９の長手方向（図１，図４のＹ１、Ｙ２方向）に移動可能であり、しかも、レンズ枠１０６は、ガイド軸１０９の長手方向と略直角方向（図１のＹ３、Ｙ４方向）に変位可能であるので、Ｂｙ方向とＢｘ方向の両方向に、移動可能である。
この構造により、従来であればガイド軸１０９で占有されていたレンズ枠１０６の外周部に空間を確保することができる。本実施例では、蓋部材１０８に固定されたラッチソレノイド１３３等からなるロック機構をＸ１の方向に寄せて配置することとして、光軸方向の厚さを大幅に短縮することが可能となっている。

以上より、ガイド軸１０９及びガイドアーム１１０を、レンズ枠１０６及びベース部材１０７に対して、従来通りに配置した場合と同様な動作が可能となり、かつ光軸方向において利用可能な空間を確保することができる。
よって、その空間に他の部材を配置することにより、光軸方向の厚さをより薄くすることができる。
また、光軸方向の厚さを薄くすることにより、ズームやフォーカスの際にブレ補正装置に接近する他のレンズ群や絞り等の移動量を増やすことができ、鏡筒全体の小型化、光学性能の改善、最短撮影距離短縮やズーム高倍率化が可能となる。
（変形例）

以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本実施例において、ロック機構をＸ１の方向に寄せて配置することとして、光軸方向の厚さを短縮する例を示したが、これに限らず、例えば、蓋部材に取り付けられているロック機構以外の部材を、Ｘ１方向に寄せて配置してもよい。

本実施例におけるブレ補正装置を光軸方向から見た図である。 本実施例におけるブレ補正装置のＡ−Ａ’断面図である。 本実施例におけるブレ補正装置のＣ−Ｃ’断面図である。 本実施例におけるブレ補正装置のＤ−Ｄ’断面図である。 従来のブレ補正装置の一部を断面とした図である。

符号の説明

１０１ ブレ補正レンズ
１０６ レンズ枠
１０６ａ，１０６ｂ ガイドアーム用軸
１０６ｃ，１０６ｄ フック部
１０６ｅ〜１０６ｇ バネ掛け部
１０６ｈ ロック穴
１０７ ベース部材
１０７ａ，１０７ｂ フック部
１０７ｃ，１０７ｄ ガイドアーム用軸
１０７ｅ〜１０７ｇ バネ掛け部
１０７ｈ 係合部
１０８ 蓋部材
１０８ａ，１０８ｂ ロックピン支持部
１０８ｈ 係合部
１０９ ガイド軸
１１０ ガイドアーム
１１２，１１６ コイル
１１３，１１５，１１７，１１９ ヨーク
１１４，１１８ 永久磁石
１２４，１２５ スリット部材
１２０，１２２ ＬＥＤ
１２１，１２３ ＰＳＤ
１３０ ロックピン
１３１ ロックバネ
１３３ ラッチソレノイド
１３５ 三角ロックレバー
１４０，１４１ ＶＣＭ
１５１，１５２，１５３ 摺動受け材
１５６，１５７，１５８ 摺動コマ

Claims (5)

1. ブレを補正するブレ補正光学系と、
   前記ブレ補正光学系を保持するレンズ枠と、
   主光学系の光軸に略直交する平面上において前記レンズ枠を移動可能に支持するベース枠と、
   前記ベース枠に係合する軸部材であって、その軸に沿った方向に移動可能なガイド軸と、
   前記ガイド軸を中心に回転可能に前記ガイド軸に係合するガイド軸係合部と、前記ガイド軸と平行、かつ、前記ガイド軸とは別の軸周りで前記レンズ枠と相対的に回転可能に係合するレンズ枠係合部とを有したガイドアーム部材と、を備え、
   前記レンズ枠係合部は、前記レンズ枠と係合する第１部分と、前記ガイド軸と平行な方向に前記第１部分と間隔を隔てて備えられ前記レンズ枠と係合する第２部分とを含むことを特徴とする像ブレ補正装置。
2. 請求項１に記載の像ブレ補正装置において、
   前記第１部分と前記第２部分との間に、ブレ補正装置を構成する他の部材が配置されていること、
   を特徴とする像ブレ補正装置。
3. 請求項２に記載の像ブレ補正装置において、
   前記他の部材は、前記ブレ補正光学系をロックするロック機構であること、
   を特徴とする像ブレ補正装置。
4. 請求項３に記載の像ブレ補正装置において、
   前記レンズ枠はロック穴を有しており、
   前記ロック機構は、前記ブレ補正光学系を特定の位置で保持する際に、前記ロック穴に打ち込まれるロックピンを有していること、
   を特徴とする像ブレ補正装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の像ブレ補正装置において、
   前記ガイド軸係合部と前記レンズ枠係合部とは、前記光軸に沿った方向に配置されていること、
   を特徴とする像ブレ補正装置。