JP4692027B2 - 像ぶれ補正装置とこれを有するカメラ - Google Patents

Description

本発明は、カメラの振動に伴って生じる像面上の像ぶれを防止する像ぶれ補正装置に関する。

従来、カメラの振動によって生じる像面上における像ぶれを補正するための像ぶれ補正装置は、撮影レンズの光軸に垂直な平面内で補正レンズを変位可能にするため、この平面内で互いに直交するＸ軸、Ｙ軸上にＸ軸用アクチュエータ、Ｙ軸用アクチュエータをそれぞれ配設していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−７６１６５号公報

しかしながら、従来の像ぶれ補正装置では補正レンズを変位するＸ軸用アクチュエータとＹ軸用アクチュエータをそれぞれの軸上に配設しているために、補正レンズ周りを小型化することが難しいと言う問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、Ｘ軸、Ｙ軸のどちらか一方向の補正レンズ周りを小型化可能な像ぶれ補正装置とこれを有するカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、補正レンズと、前記補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、前記レンズ枠に摺動嵌合する開口部を有する第２移動部材と、前記第１移動部材を駆動する第１アクチュエータと、前記第２移動部材を駆動する第２アクチュエータと、前記第１移動部材と前記第２移動部材を保持する固定部材と、前記第２アクチュエータの第１変位方向を前記レンズ枠の第２変位方向に変換する変換手段とを有し、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータの駆動方向は前記補正レンズの光軸に直交する前記第１変位方向であり、前記第２アクチュエータが前記第２移動部材を介して前記レンズ枠を変位させる前記第２変位方向は、前記第１変位方向に対して直交し、前記変換手段は、前記第１変位方向に対して略４５度傾けて前記第２移動部材に形成されたガイド溝と、前記固定部材に固定され前記ガイド溝に摺動嵌合されたガイドピンとを有し、前記第２移動部材が前記第２アクチュエータで前記第１変位方向に変位した際、前記ガイド溝と前記ガイドピンにより前記第２移動部材が前記第１変位方向に対して略４５度傾いた方向に移動し、前記開口部に摺動可能に嵌合した前記レンズ枠が前記第２変位方向に変位することを特徴とする像ぶれ補正装置を提供する。
また、本発明は、補正レンズと、前記補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、前記レンズ枠に摺動嵌合する開口部を有する第２移動部材と、前記第１移動部材を駆動する第１アクチュエータと、前記第２移動部材を駆動する第２アクチュエータと、前記第１移動部材と前記第２移動部材を保持する固定部材を有し、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータの駆動方向は前記補正レンズの光軸に直交する第１変位方向であり、前記第２アクチュエータが前記第２移動部材を介して前記レンズ枠を変位させる第２変位方向は、前記第１変位方向に対して直交し、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは、前記固定部材に支持された共通のマグネットを挟んで形成されていることを特徴とする像ぶれ補正装置を提供する。

また、本発明にかかる像ぶれ補正装置では、前記第２移動部材は、前記第２アクチュエータの前記第１変位方向を前記レンズ枠の前記第２変位方向に変換する変換手段を有することが好ましい。

また、本発明にかかる像ぶれ装置では、補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、前記第１移動部材と係合する第２移動部材と、前記第１移動部材及び前記第２移動部材を保持する固定部材と、前記固定部材に備えられたマグネットと、前記マグネットから磁力が供給され前記補正レンズの光軸と交差する第１方向の駆動力を前記第１移動部材に供給する前記第１移動部材に備えられた第１コイルと、前記マグネットから磁力が供給され前記第１方向の駆動力を前記第２移動部材に供給する前記第２移動部材に備えられた第２コイルと、前記第２移動部材に供給された前記第１方向の駆動力を、前記第１方向と交差する第２方向の駆動力に変換して前記第１移動部材に伝達する変換部とを含むことを特徴とする像ぶれ補正装置を提供する。

また、本発明にかかる像ぶれ装置では、前記固定部材は、前記第１移動部材と前記第２移動部材との間に備えられていることが好ましい。

また、本発明にかかる像ぶれ補正装置では、前記第１移動部材と前記第２移動部材は、前記固定部材を挟んで形成されていることが好ましい。

また、本発明は、前記像ぶれ補正装置を有するカメラを提供する。

本発明によれば、Ｘ軸、Ｙ軸のどちらか一方向の補正レンズ周りを小型化可能な像ぶれ補正装置とこれを有するカメラを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置を内蔵するカメラの一例を模式的に示す。図２は、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置を示し、（ａ）は第１移動部材を、（ｂ）は第２移動部材をそれぞれ示す。図３は、図２に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。図４は、図２に示す像ぶれ補正装置の第１移動部材を＋Ｙ方向に変位した状態を示し、（ａ）は第１移動部材の変位状態を、（ｂ）は第２移動部材の変位状態をそれぞれ示す。図５は、図４に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。図６は、図２に示す像ぶれ補正装置の第２移動部材を＋Ｙ方向に変位した状態を示し、（ａ）は第１移動部材の変位状態を、（ｂ）は第２移動部材の変位状態をそれぞれ示す。図７は、図６に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。

図１において、不図示の被写体からの光を撮影レンズ１０１で集光し、後述する補正レンズ１１を通じて撮像素子（例えば、ＣＣＤ）１０２に結像する。レリーズ釦１０３を半押しした際、像ぶれ検出手段（例えば、角速度センサ、角加速度センサなど）１０４が撮影者の手ぶれによるカメラ２００の揺れや像ぶれを検出して検出回路１０５を介して制御装置１０６に信号を伝達する。制御装置１０６は、検出回路１０５からの信号に基づき像ぶれ補正量を算出して、像ぶれ補正回路１０７を介して後述する像ぶれ補正装置１００により補正レンズ１１を光軸に直交するＸＹ面内で変位させ、ＣＣＤ１０２上における像ぶれを補正する。制御装置１０６は像ぶれ補正装置１００に設けられている位置検出装置１０８により補正レンズ１１の変位量を検出して制御装置１０６にフィードバックするように構成されている。このようにして、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置１００を内蔵するカメラ２００が構成されている。

続いて、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置１００に関して詳説する。なお、以降の説明のために各図中に示すようにＸＹＺ軸を定める。

図２、図３において、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置１００は、カメラ２００に固定された固定部材１を第１移動部材５と第２移動部材７が移動時の摩擦を軽減する為の鋼球３を介して挟み込み、ばね部材９ａ，９ｂが第１移動部材５の上下のばね掛け腕５ａａ、５ａｂと第２移動部材７の上下のばね掛け腕７ａａ、７ａｂを引っ張るように配設され、第１移動部材５と第２移動部材７が固定基板１に対して変位可能に構成されている。

第１移動部材５には、Ｚ軸方向（撮影レンズ１０１の光軸方向）に突出して設けられた円筒状のレンズ枠５ｃを有し、レンズ枠５ｃに補正レンズ１１が固定されている。第１移動部材５の上部には、第１コイル１３が固定部材１に対面する側に配置されている。固定部材１の第１コイル１３に対面する位置には、マグネット部材１５が固定部材１に固定されている。第１コイル１３とマグネット部材１５とで第１アクチュエータが構成されている。第１移動部材５には、第１移動部材５の移動方向をＹ軸方向に案内するガイド溝１７ａ、１７ｂが設けられ、ガイド溝１７ａ、１７ｂには、第２移動部材７に固定されたガイドピン１９ａ、１９ｂがＹ軸方向に摺動可能に係合されている。また、第１移動部材５の固定部材１側の面には、鋼球３を保持する凹部５ｂ、５ｄ、５ｅが設けられている。

第２移動部材７には、レンズ枠５ｃの外周部分をＹ軸方向には摺動可能に、Ｘ軸方向には移動を規制する開口部２１が設けられている。第２移動部材の上部には、第２コイル２３が第１コイル１３に対向する位置にマグネット部材１５に対面して配置されている。第２コイル２３とマグネット部材１５とで第２アクチュエータが構成されている。第２移動部材７には、Ｙ軸に対して略４５度傾けて形成されたガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃが形成され、ガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃには固定部材１に固定されたガイドピン２７ａ、２７ｂ、２７ｃが摺動可能に係合されている。また、第２移動部材７の固定部材１側の面には、鋼球３を保持する凹部７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられている。

このようにして、像ぶれ補正装置１００が構成されている。

次に、本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置１００の動作について図４から図７を参照しつつ説明する。

始めに補正レンズ１１のＹ軸方向の変位について説明する。図４、図５において、第１アクチュエータである第１コイル１３の第１の方向（図２（ａ）の実線の矢印で示す）に電流を流すと、第１コイル１３には、第１コイル１３の電流の方向とマグネット部材１５からの磁場の方向によりフレミングの左手の法則に基づく＋Ｙ方向の力が発生し、第１移動部材５を＋Ｙ方向に変位させる。第１移動部材５の変位量と変位速度は、第１コイル１３に流す電流の強さと電流の変化する早さによって調節することができる。第１移動部材５が変位することによって、第１移動部材５のレンズ枠５ｃに固定された補正レンズを＋Ｙ方向に所定量、所定速度で変位することができる。

第１コイル１３に第１の方向とは逆方向の第２の方向（図２（ａ）の破線の矢印で示す）に電流を流すと、同じくフレミングの左手の法則に基づく−Ｙ方向の力が発生し、第１移動部材５を−Ｙ方向に変位させる。第１移動部材５の変位量と変位速度は、上述と同様に第１コイル１３に流す電流の強さと電流の変化する早さによって調節することができる。第１移動部材５が変位することによって、第１移動部材５のレンズ枠５ｃに固定された補正レンズを−Ｙ方向に所定量、所定速度で変位することができる。

このように第１アクチュエータの第１コイル１３に正負の電流を流すことによって、補正レンズ１１を±Ｙ方向に変位させることができる。このとき、レンズ枠５ｃの外周部は第２移動部材７の開口部２１のＹ軸に平行な端面２１ａ、２１ａに接しているだけなので、第１移動部材５の±Ｙ方向の変位に伴って第２移動部材７が変位することは無い。なお、図４（ａ）において、破線は静止状態の第１移動部材５の位置を、実線は第１コイル１３に第１方向の電流を流した時の＋Ｙ方向の変位をそれぞれ示している。

次に、補正レンズ１１のＸ軸方向の変位について説明する。図６、図７において、第２アクチュエータである第２コイル２３の第１の方向（図２（ｂ）の実線の矢印で示す）に電流を流すと、第２コイル２３には、第２コイル２３の電流の方向とマグネット部材１５からの磁場の方向によりフレミングの左手の法則に基づき＋Ｙ方向の力が発生し、第２移動部材７を＋Ｙ方向に変位させる。第２移動部材７の変位量と変位速度は、Ｙ軸方向の変位と同様に第２コイル２３に流す電流の強さと電流の変化する早さによって調節することができる。

図６（ｂ）に示すように、第２移動部材７の＋Ｙ方向の変位は、Ｙ軸に略４５度傾けて形成されているガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃとガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃに係合しているガイドピン２７ａ、２７ｂ、２７ｃによって規制され、第２移動部材７をガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃに沿って、Ｙ軸に対して略４５度上方に変位する。この斜め４５度の変位は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向それぞれの変位に分解される。

第２移動部材７のＸ軸方向の変位（今の場合、−Ｘ方向の変位）は、ガイドピン１９ａ、１９ｂを介してガイド溝１７ａ、１７ｂに伝達され、第１移動部材５を−Ｘ方向に変位させてレンズ枠５ｃを−Ｘ方向に変位させる。また同時に第２移動部材７の−Ｘ方向の変位は、開口部２１のＹ軸に平行な端面２１ａ、２１ａを介してレンズ枠５ｃに伝達されてレンズ枠５ｃを−Ｘ方向に変位させる。この結果、補正レンズ１１は、−Ｘ方向に所定量、所定速度で変位する。

一方、第２移動部材７のＹ軸方向の変位（今の場合、＋Ｙ方向の変位）は、ガイドピン１９ａ、１９ｂがＹ軸方向に形成されたガイド溝１７ａ、１７ｂ沿って＋Ｙ方向に変位するだけであり第１移動部材５を変位させることは無い。また同時に第２移動部材７の＋Ｙ方向の変位は、開口部２１のＹ軸に平行な端面２１ａ、２１ａがレンズ枠５ｃに接して＋Ｙ方向に変位するだけでありレンズ枠５ｃを変位させることは無い。

このように、第２アクチュエータによる＋Ｙ方向の変位は、ガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃとガイドピン２７ａ、２７ｂ、２７ｃで−Ｘ方向の変位に変換され、第１移動部材５および第２移動部材７を介して補正レンズ１１に−Ｘ方向の変位を与える。

第２コイル２３に第１の方向とは逆方向の第２の方向（図２（ｂ）の破線の矢印で示す）に電流を流すと、同じくフレミングの左手の法則に基づく−Ｙ方向の力が発生し、第２移動部材７を−Ｙ方向に変位させる。第２移動部材７の変位量と変位速度は、上述と同様に第２コイル２３に流す電流の強さと電流の変化する早さによって調節することができる。

第２移動部材７の−Ｙ方向の変位は、Ｙ軸に略４５度傾けて形成されているガイド溝２５ａ，２５ｂ、２５ｃとガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃに係合しているガイドピン２７ａ、２７ｂ、２７ｃによって規制され、第２移動部材７をガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃに沿って、Ｙ軸に対して略４５度下方に変位する。この斜め４５度の変位は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向それぞれの変位に分解される。

第２移動部材７のＸ軸方向の変位（今の場合、＋Ｘ方向の変位）は、ガイドピン１９ａ、１９ｂを介してガイド溝１７ａ、１７ｂに伝達され、第１移動部材５を＋Ｘ方向に変位させてレンズ枠５ｃを＋Ｘ方向に変位させる。また同時に第２移動部材７の＋Ｘ方向の変位は、開口部２１のＹ軸に平行な端面２１ａ、２１ａを介してレンズ枠５ｃに伝達されてレンズ枠５ｃを＋Ｘ方向に変位させる。この結果、補正レンズ１１は、＋Ｘ方向に所定量、所定速度で変位する。

一方、第２移動部材７のＹ軸方向の変位（今の場合、−Ｙ方向の変位）は、ガイドピン１９ａ、１９ｂがＹ軸方向に形成されたガイド溝１７ａ、１７ｂ沿って−Ｙ方向に変位するだけであり第１移動部材５を変位させることは無い。また同時に第２移動部材７の−Ｙ方向の変位は、開口部２１のＹ軸に平行な端面２１ａ、２１ａがレンズ枠５ｃに接して−Ｙ方向に変位するだけでありレンズ枠５ｃを変位させることは無い。

このように、第２アクチュエータによる−Ｙ方向の変位は、ガイド溝２５ａ、２５ｂ、２５ｃとガイドピン２７ａ、２７ｂ、２７ｃで＋Ｘ方向の変位に変換され、第１移動部材５および第２移動部材７を介して補正レンズ１１に＋Ｘ方向の変位を与える。

このように第２アクチュエータの第２コイル２３に正負の電流を流すことによって、補正レンズ１１を±Ｘ方向に変位させることができる。

本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置１００によれば、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが、例えば、Ｙ軸方向の同じ場所に形成され、かつ両方のアクチュエータによる変位の方向が±Ｙ方向のみに限定されるにもかかわらず、補正レンズ１１をＸＹ平面内の任意の方向に変位させることができ、像面上の像ぶれを補正することが可能になる。この結果、従来Ｘ軸、Ｙ軸の両方の位置にそれぞれアクチュエータを配置する必要があって像ぶれ補正装置の小型化が難しかったのに対して、Ｘ軸またはＹ軸の一方の軸、かつ同じ場所に両方のアクチュエータを配置することができるので、補正レンズ周りのＸ軸、Ｙ軸のどちらか一方を小型化することが可能になる。

なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。

本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置を内蔵するカメラの一例を模式的に示す。 本発明の実施の形態にかかる像ぶれ補正装置を示し、（ａ）は第１移動部材を、（ｂ）は第２移動部材をそれぞれ示す。 図２に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。 図２に示す像ぶれ補正装置の第１移動部材を＋Ｙ方向に変位した状態を示し、（ａ）は第１移動部材の変位状態を、（ｂ）は第２移動部材の変位状態をそれぞれ示す。 図４に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。 図２に示す像ぶれ補正装置の第２移動部材を＋Ｙ方向に変位した状態を示し、（ａ）は第１移動部材の変位状態を、（ｂ）は第２移動部材の変位状態をそれぞれ示す。 図６に示す像ぶれ補正装置の断面図を示し、（ａ）は、Ａ−Ａ線にそった断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ示す。

符号の説明

１ 固定部材
３ 鋼球
５ 第１移動部材
７ 第２移動部材
９ ばね部材
１１ 補正レンズ
１３ 第１コイル
１５ マグネット部材
１７ ガイド溝
１９ ガイドピン
２１ 開口部
２３ 第２コイル
２５ ガイド溝
２７ ガイドピン
１００ 像ぶれ補正装置
１０１ 撮影レンズ
１０２ 撮像素子
１０３ レリーズ釦
１０４ 像ぶれ検出手段
１０５ 検出回路
１０６ 制御装置
１０７ 像ぶれ補正回路
１０８ 位置検出装置
２００ カメラ

Claims (7)

1. 補正レンズと、
   前記補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、
   前記レンズ枠に摺動嵌合する開口部を有する第２移動部材と、
   前記第１移動部材を駆動する第１アクチュエータと、
   前記第２移動部材を駆動する第２アクチュエータと、
   前記第１移動部材と前記第２移動部材を保持する固定部材と、
   前記第２アクチュエータの第１変位方向を前記レンズ枠の第２変位方向に変換する変換手段とを有し、
   前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータの駆動方向は前記補正レンズの光軸に直交する前記第１変位方向であり、前記第２アクチュエータが前記第２移動部材を介して前記レンズ枠を変位させる前記第２変位方向は、前記第１変位方向に対して直交し、
   前記変換手段は、前記第１変位方向に対して略４５度傾けて前記第２移動部材に形成されたガイド溝と、前記固定部材に固定され前記ガイド溝に摺動嵌合されたガイドピンとを有し、
   前記第２移動部材が前記第２アクチュエータで前記第１変位方向に変位した際、前記ガイド溝と前記ガイドピンにより前記第２移動部材が前記第１変位方向に対して略４５度傾いた方向に移動し、前記開口部に摺動可能に嵌合した前記レンズ枠が前記第２変位方向に変位することを特徴とする像ぶれ補正装置。
2. 補正レンズと、
   前記補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、
   前記レンズ枠に摺動嵌合する開口部を有する第２移動部材と、
   前記第１移動部材を駆動する第１アクチュエータと、
   前記第２移動部材を駆動する第２アクチュエータと、
   前記第１移動部材と前記第２移動部材を保持する固定部材を有し、
   前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータの駆動方向は前記補正レンズの光軸に直交する第１変位方向であり、前記第２アクチュエータが前記第２移動部材を介して前記レンズ枠を変位させる第２変位方向は、前記第１変位方向に対して直交し、
   前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータは、前記固定部材に支持された共通のマグネットを挟んで形成されていることを特徴とする像ぶれ補正装置。
3. 前記第２移動部材は、前記第２アクチュエータの前記第１変位方向を前記レンズ枠の前記第２変位方向に変換する変換手段を有することを特徴とする請求項２に記載の像ぶれ補正装置。
4. 前記第１移動部材と前記第２移動部材は、前記固定部材を挟んで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の像ぶれ補正装置。
5. 補正レンズを保持するレンズ枠を有する第１移動部材と、
   前記第１移動部材と係合する第２移動部材と、
   前記第１移動部材及び前記第２移動部材を保持する固定部材と、
   前記固定部材に備えられたマグネットと、
   前記マグネットから磁力が供給され前記補正レンズの光軸と交差する第１方向の駆動力を前記第１移動部材に供給する前記第１移動部材に備えられた第１コイルと、
   前記マグネットから磁力が供給され前記第１方向の駆動力を前記第２移動部材に供給する前記第２移動部材に備えられた第２コイルと、
   前記第２移動部材に供給された前記第１方向の駆動力を、前記第１方向と交差する第２方向の駆動力に変換して前記第１移動部材に伝達する変換部とを含むことを特徴とする像ぶれ補正装置。
6. 前記固定部材は、前記第１移動部材と前記第２移動部材との間に備えられていることを特徴とする請求項５に記載の像ぶれ補正装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の像ぶれ補正装置を有するカメラ。

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