JP4734730B2

JP4734730B2 - ブレ補正装置及び光学機器

Info

Publication number: JP4734730B2
Application number: JP2001045381A
Authority: JP
Inventors: 健太郎寺尾; 徹治鎌田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP2002244010A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学機器に用いられる被写体像のブレを補正するブレ補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、アクチュエータにより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、撮影光学系の光軸とブレ補正光学系の光軸のなす傾きを所定内の角度に調整し、光学性能を向上させる必要があり、特開平０５−２８９１４２号や特開平１１−１６０７４９号に偏芯シャフトを使用してブレ補正光学系の傾きを調整する手法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の偏芯シャフトを使用した手法では、偏芯シャフトといった特殊な形状の部材を必要としており、偏芯シャフトの加工が容易ではなく、製造コストも高いという問題があった。
また、偏芯シャフトと偏芯シャフトが案内される溝との間に機構上ガタが生じることは避けられず、撮影光学系の光軸とブレ補正光学系の光軸とのなす傾きを所定内の角度に調整し、かつ精度良く保持することが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、特殊な形状の部材を必要とせず、部品点数を極力増やすことなく小型であって、ブレ補正光学系の光軸の傾きを容易に調整可能なブレ補正装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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、本発明の実施形態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の発明は、ベース部材側摺動部を有するベース部材と、像ブレを補正するブレ補正光学系を支持して前記ベース部材に対して前記ブレ補正光学系の光軸と交差する方向に移動するレンズ枠と、前記レンズ枠の前記ベース部材に対向する面に互いに間隔を隔てて備えられ前記ベース部材側摺動部と摺動する複数のレンズ枠側摺動部と、前記ベース部材側摺動部と前記レンズ枠側摺動部とが当接するように前記ベース部材と前記レンズ枠との間に付勢力を印加する付勢部材とを含み、前記複数のレンズ枠側摺動部は、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を調整可能であることを特徴とするブレ補正装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のブレ補正装置において、前記複数のレンズ枠側摺動部の１つと、前記複数のレンズ枠側摺動部の他の１つとは、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔が異なることを特徴とするブレ補正装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、前記レンズ枠側摺動部は、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を変更するためのねじ部材を備えること、を特徴とするブレ補正装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記ベース部材側摺動部及び前記レンズ枠側摺動部は、前記ブレ補正光学系の回りに複数備えられていることを特徴とするブレ補正装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、レンズ枠側摺動部を有し、像ブレを補正するブレ補正光学系を支持して前記ブレ補正光学系の光軸と交差する方向に移動するレンズ枠と、前記レンズ枠と対向して備えられるベース部材と、前記ベース部材の前記レンズ枠に対向する面に互いに間隔を隔てて備えられ前記レンズ枠側摺動部と摺動する複数のベース部材側摺動部と、前記ベース部材側摺動部と前記レンズ枠側摺動部とが当接するように前記ベース部材と前記レンズ枠との間に付勢力を印加する付勢部材とを含み、前記複数のベース部材側摺動部は前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を調整可能であることを特徴とするブレ補正装置である。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５に記載のブレ補正装置において、前記複数のベース部材側摺動部の１つと、前記複数のベース部材側摺動部の他の１つとは、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔が異なることを特徴とするブレ補正装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５又は請求項６に記載のブレ補正装置において、前記ベース部材側摺動部及び前記レンズ枠側摺動部は、前記ブレ補正光学系の回りに複数備えられていることを特徴とするブレ補正装置である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のブレ補正装置を含むことを特徴とする光学機器である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
（第１実施形態）
図４は、本発明の実施形態によるブレ補正装置が内蔵されたカメラシステム（カメラ１とレンズ２）を示す断面図である。
カメラ１は、レンズ２が着脱可能である。レンズ２は、第一のレンズ群５１、第二のレンズ群５２、第三のレンズ群５５、第四のレンズ群５４、第五のレンズ群５５、第六のレンズ群５６及び絞り５７を含む６群構成のズームレンズである。
【００１４】
このレンズ２は、変倍時において、第一のレンズ群５１、第三のレンズ群５５、第五のレンズ群５５、第六のレンズ群５６及び絞り５７が、光軸Ｉと同じ方向（矢印Ｘの方向）に移動することによって変倍を行う。
第一のレンズ群５１は、光軸Ｉと同じ方向（矢印Ｘの方向）に移動することによって、像面１a に被写体の像を結ぶ焦点調節レンズ群である。
第二のレンズ群５２及び第四のレンズ群５４は、変倍時及び焦点調節時に、矢印Ｘの方向への移動は行わない。第二のレンズ群５２は、ブレ補正レンズ３及び非ブレ補正レンズ４、５からなる。ブレ補正レンズ３は、光軸Ｉと垂直な方向（矢印Ｙの方向）と紙面に垂直な方向に駆動することによって像のブレを補正するブレ補正光学系である。
【００１５】
図１，図２，図３は、本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズ３を駆動する駆動機構を示す図である。
ブレ補正レンズ３は、レンズ枠６に固定されている。レンズ枠６は、ヴォイスコイルモータ（ＶＣＭ）３０、３１によって、図３におけるＢｙの方向及びＢｘの方向に駆動される。このレンズ枠６には、２つのコイル１２、１６が固定されている。
【００１６】
ヴォイスコイルモータ３０は、図２に示すように、ヨーク１３、コイル１２、永久磁石１４及びヨーク１５により構成されている。ヨーク１３は、ケーシング部材８に固定されている。ヨーク１５は、ベース部材７に固定されており、永久磁石１４は、ヨーク１５上に固定されている。コイル１２は、ヨーク１３と永久磁石１４の間に配置されている。
よって、コイル１２に電流を流すことにより、コイル１２は、図３におけるＢｙの方向に力を受けて、ブレ補正レンズ３を駆動する。
【００１７】
同様に、ヴォイスコイルモータ３１は、ヨーク１７、コイル１６、永久磁石１８、ヨーク１９により構成されている。ヨーク１７は、ケーシング部材８に固定されている。ヨーク１９は、ベース部材７に固定されており、永久磁石１８は、ヨーク１９上に固定されている。コイル１６は、ヨーク１７と永久磁石１８の間に配置されている。
よって、コイル１６に電流を流すことにより、コイル１６は、図３におけるＢｘの方向に力を受けて、ブレ補正レンズ３を駆動する。
【００１８】
レンズ枠６は、図３に示すように、ガイド軸９にフック部６ｄ、６ｅで係合しており、レンズ枠６は、ガイド軸９に対して、ガイド軸９の長手方向に移動自在である。このガイド軸９は、ガイドアーム１０に回転自在に固定されている。ガイドアーム１０は、図１に示すように、ベース部材７に固定された軸１１に、その軸回りに回転自在に固定されている。
従って、レンズ枠６は、ガイド軸９により光軸Ｉ回りの回転が規制されているが、ガイド軸９の長手方向に移動可能であり、しかも、ガイド軸９がその長手方向と略直角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。
【００１９】
なお、図１，図２には、図示していないが、ベース部材７は、非ブレ補正レンズ５を固定支持している。また、非ブレ補正レンズ４は、ケーシング部材８に固定されている。
ベース部材７は、ケーシング部材８に対する係合部７ｈを備えている。同様に、ケーシング部材８は、ベース部材７に対する係合部８ｈを備えている。そして、ベース部材７は、その係合部７ｈにケーシング部材８の係合部８ｈが係合しており、固定用ビス４０，４１，４２により、スラスト方向から固定されている。
【００２０】
ケーシング部材８がベース部材７に対して係合した状態で、ブレ補正レンズ３及び前述したブレ補正レンズ３を駆動する駆動機構は、ベース部材７及びケーシング部材８によりケーシングされた状態となる。
【００２１】
ブレ補正レンズ３の位置を検出するための位置センサは、図２，図３に示すスリットが設けられているスリット部材２４，２５と、ＬＥＤ２０，２２及びＰＳＤ２１，２３により構成されている。スリット部材２４，２５は、レンズ枠６に固定されている。ＬＥＤ２０，２２は、ケーシング部材８に固定されている。ＰＳＤ２１，２３は、ベース部材７に固定されている。ＬＥＤ２０，２２から発せられる光は、スリット部材２４，２５に設けられているスリットを通り、ＰＳＤ２１，２３に達する。
従って、ブレ補正レンズ３の移動した位置により、ＰＳＤ２１，２３に達する光の位置が移動し、ＰＳＤ２１，２３の出力信号が変化する。この信号により、ブレ補正レンズ３のＢｙ，Ｂｘ方向の位置を検出することができる。
【００２２】
次に、本実施形態に係るブレ補正装置の支持調整手段について図１及び図３を用いて説明する。
ベース部材７には、硬度の高い金属からなる摺動受け材１０４，１０５，１０６がブレ補正レンズ３の回りに第１の支持部材として配置されている。
レンズ枠６には、摺動受け材１０４，１０５，１０６それぞれに相対する位置に樹脂材からなる摺動コマ１０１，１０２，１０３が圧入によって固定されて、第２の支持部材となっており、これら摺動受け材１０４，１０５，１０６及び摺動コマ１０１，１０２，１０３によって本実施形態の支持調整手段が形成されている。
また、レンズ枠６は、レンズ枠６のバネ掛け部６ａ，６ｂ，６ｃとベース部材７のバネ掛け部７ｄ，７ｅ，７ｆとの間に掛け渡されたバネ６４，６５，６６によって、摺動受け材１０４，１０５，１０６に摺動コマ１０１，１０２，１０３が当接するように付勢されている。
従ってレンズ枠６は、低負荷でしかも滑らかに可動可能な状態でベース部材７に支持され、３箇所の摺動部により、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の支持される面の傾き（ブレ補正レンズ３の光軸の傾き）が決まる。
【００２３】
先に説明したように、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入されているので、これらを他の摺動コマと容易に交換することができる。
そこで、本実施形態においては、摺動コマ１０１，１０２，１０３を光軸Ｉ方向のコマの高さｈ１が異なるものに交換することにより、各摺動部におけるレンズ枠６とベース部材７の間隔を変えることができる。
【００２４】
摺動コマ１０１，１０２，１０３に使用する部材を、コマ高さｈ１が異なる（形状が異なる）複数種類を予め用意しておき、所定のコマ高さの摺動コマ１０１，１０２，１０３を使用したときのレンズ枠６及びブレ補正レンズ３の傾きを測定すれば、いずれの摺動コマの高さをいくつにすればよいのかが簡単に得られる。したがって、摺動コマ１０１，１０２，１０３の高さｈ１を適宜選択して使用することによって、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の支持される面を傾けることができ、ブレ補正レンズ３の光軸を調整することができる。
また、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、回転対称な形状をしているので、旋盤加工や、転造加工等によって簡単に作製することができる。
【００２５】
本実施形態によれば、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入されているので、摺動コマ１０１，１０２，１０３を交換することによって容易にブレ補正レンズ３の傾きを調整することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態を説明する図である。
尚、以下に示す各実施形態の説明において、第１実施形態と共通する部分の説明は、共通の符号を付けることとして、重複する説明は、適宜省略する。
第２実施形態は、第１実施形態における摺動コマ１０１，１０２，１０３と、レンズ枠６との間にワッシャ２０７，２０８，２０９を間隔調整部材として設ける点のみが異なっている。
【００２７】
図５に示すように、第２実施形態においても、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入されている。しかし、摺動コマ１０１，１０２，１０３を交換することなく、摺動コマ１０１，１０２，１０３とレンズ枠６との間にワッシャ２０７，２０８，２０９を入れることにより、各摺動部におけるレンズ枠６とベース部材７の間隔を変えることができる。したがって、ワッシャ２０７，２０８，２０９を適宜入れることによって、レンズ枠６及び像ブレ補正レンズ３の支持される面を傾けることができ、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の光軸を調整することができる。
【００２８】
また、ワッシャ２０７，２０８，２０９の板圧ｈ２を複数種類用意しておけば、更に細かい調整が可能である。
摺動コマ１０１，１０２，１０３のコマ高さを複数種類用意する第１実施形態では、摺動コマ１０１，１０２，１０３の形状が簡単であっても、専用の部品を作製する必要があるのに対して、本実施形態におけるワッシャ２０７，２０８，２０９は、汎用の規格品を使用することができ、より低コストで、かつ、簡単に実施することができる。
【００２９】
本実施形態によれば、ワッシャ２０７，２０８，２０９を用いて、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の光軸を調整することができるので、より低コストで、かつ、簡単に調整を行うことができる。
【００３０】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態を説明する図である。
第３実施形態では、第１実施形態における摺動受け材１０４，１０５，１０６に代わって、摺動受け材３０４，３０５，３０６を交換可能な状態で設けた点のみが、第１実施形態と異なっている。
図６に示すように、摺動受け材３０４，３０５，３０６を、光軸Ｉ方向の板圧ｈ３が異なるもの（形状が異なるもの）に交換することにより、各摺動部におけるレンズ枠６とベース部材７の間隔を変えることができる。したがって、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の支持される面を傾けることができ、ブレ補正レンズ３の光軸を調整することができる。
【００３１】
本実施形態によれば、摺動受け材３０４，３０５，３０６を、光軸Ｉ方向の板圧ｈ３が異なるものに交換することにより、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の光軸を調整することができるので、例えば、スペース等の理由によってレンズ枠６側で調整を行えないような場合であっても、ブレ補正レンズ３の光軸を調整することができる。
【００３２】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態を説明する図である。
第４実施形態では、第１実施形態における摺動コマ１０１，１０２，１０３の位置を調整するねじ部材４１０，４１１，４１２を更に設けた点のみが、第１実施形態と異なっている。
図７に示すように、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入又は嵌合によって挿入されているが、摺動コマ１０１，１０２，１０３の摺動面の反対側に摺動コマ１０１，１０２，１０３の挿入深さ（突出高さｈ４）を規制するねじ部材４１０，４１１，４１２が設けられている。
ねじ部材４１０，４１１，４１２をドライバ等を用いて回転させて前後に移動させることにより、摺動コマ１０１，１０２，１０３の突出高さｈ４を変えることができる。したがって、レンズ枠６及びブレ補正レンズ３の支持される面を傾けることができ、ブレ補正レンズ３の光軸を調整することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、ねじ部材４１０，４１１，４１２を回転させることにより、摺動コマ１０１，１０２，１０３の突出高さｈ４を変えて、ブレ補正レンズ３の光軸を調整するので、ブレ補正レンズ３及びレンズ枠６を組み付けた状態で光軸の調整を行うことができる。したがって、ロット単位ではなく、個々のレンズ毎に調整を行う場合であっても、簡単に調整を行うことができる。
また、実際に投影解像等を確認しながら調整を行うこともできる。
更に、ねじによって調整を行うので、微妙な調整を行うことができる。
【００３４】
（変形形態）
以上説明した実施形態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。
（１）第１実施形態において、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入によって固定されている例を示したが、これに限らず、例えば、図８に示すように、摺動コマ１０１，１０２，１０３をレンズ枠６にねじ部を用いて固定するようにしてもよい。
【００３５】
（２）第２実施形態において、摺動コマ１０１，１０２，１０３は、レンズ枠６に圧入によって固定されている例を示したが、これに限らず、例えば、図９に示すように、摺動コマ１０１，１０２，１０３をレンズ枠６にねじ部を用いて固定するようにしてもよい。
【００３６】
（３）第４実施形態において、摺動コマ１０１，１０２，１０３と、ねじ部材４１０，４１１，４１２とを、別体にした例を示したが、これに限らず、例えば、ねじ部を有する摺動コマとして、これらを一体にしてもよい。
【００３７】
（４）第１〜第４実施形態において、それぞれを独立して実施した例を示したが、これに限らず、例えば、これらの実施形態を適宜組み合わせて、ブレ補正レンズ３の傾きを調整してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本願の請求項１の発明によれば、ベース部材側摺動部を有するベース部材と、像ブレを補正するブレ補正光学系を支持してベース部材に対してブレ補正光学系の光軸と交差する方向に移動するレンズ枠と、レンズ枠のベース部材に対向する面に互いに間隔を隔てて備えられベース部材側摺動部と摺動する複数のレンズ枠側摺動部と、ベース部材側摺動部とレンズ枠側摺動部とが当接するようにベース部材とレンズ枠との間に付勢力を印加する付勢部材とを含み、複数のレンズ枠側摺動部のうち少なくとも１つは、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を調整可能であるので、特殊な形状の部材を必要とせず、部品点数をあまり増やすことなく小型の構成によって、ブレ補正光学系の光軸の傾きを容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズ３を駆動する駆動機構を示す図である。
【図２】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズ３を駆動する駆動機構を示す図である。
【図３】本実施形態に係るブレ補正装置のブレ補正レンズ３を駆動する駆動機構を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるブレ補正装置が内蔵されたカメラシステム（カメラ１とレンズ２）を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を説明する図である。
【図６】本発明の第３実施形態を説明する図である。
【図７】本発明の第４実施形態を説明する図である。
【図８】第１実施形態の変形形態を示す図である。
【図９】第２実施形態の変形形態を示す図である。
【符号の説明】
１カメラ
２レンズ
３ブレ補正レンズ
４，５非ブレ補正レンズ
６レンズ枠
７ベース部材
８ケーシング部材
９ガイド軸
１０ガイドアーム
１１軸
１２，１６コイル
１３，１７ヨーク
１４，１８永久磁石
１５，１９ヨーク
２４，２５スリット部材
２０，２２ＬＥＤ
２１，２３ＰＳＤ
３０，３１ヴォイスコイルモータ
１０１〜１０３，４０１〜４０３摺動コマ
１０４〜１０６，３０４〜３０６摺動受け材
２０７〜２０９ワッシャ

Claims

ベース部材側摺動部を有するベース部材と、
像ブレを補正するブレ補正光学系を支持して前記ベース部材に対して前記ブレ補正光学系の光軸と交差する方向に移動するレンズ枠と、
前記レンズ枠の前記ベース部材に対向する面に互いに間隔を隔てて備えられ前記ベース部材側摺動部と摺動する複数のレンズ枠側摺動部と、
前記ベース部材側摺動部と前記レンズ枠側摺動部とが当接するように前記ベース部材と前記レンズ枠との間に付勢力を印加する付勢部材とを含み、
前記複数のレンズ枠側摺動部は、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を調整可能であることを特徴とするブレ補正装置。
請求項１に記載のブレ補正装置において、
前記複数のレンズ枠側摺動部の１つと、前記複数のレンズ枠側摺動部の他の１つとは、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔が異なることを特徴とするブレ補正装置。
請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、
前記レンズ枠側摺動部は、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を変更するためのねじ部材を備えること、を特徴とするブレ補正装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、
前記ベース部材側摺動部及び前記レンズ枠側摺動部は、前記ブレ補正光学系の回りに複数備えられていることを特徴とするブレ補正装置。
レンズ枠側摺動部を有し、像ブレを補正するブレ補正光学系を支持して前記ブレ補正光学系の光軸と交差する方向に移動するレンズ枠と、
前記レンズ枠と対向して備えられるベース部材と、
前記ベース部材の前記レンズ枠に対向する面に互いに間隔を隔てて備えられ前記レンズ枠側摺動部と摺動する複数のベース部材側摺動部と、
前記ベース部材側摺動部と前記レンズ枠側摺動部とが当接するように前記ベース部材と前記レンズ枠との間に付勢力を印加する付勢部材とを含み、
前記複数のベース部材側摺動部は前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔を調整可能であることを特徴とするブレ補正装置。
請求項５に記載のブレ補正装置において、
前記複数のベース部材側摺動部の１つと、前記複数のベース部材側摺動部の他の１つとは、前記レンズ枠と前記ベース部材との間隔が異なることを特徴とするブレ補正装置。
請求項５又は請求項６に記載のブレ補正装置において、
前記ベース部材側摺動部及び前記レンズ枠側摺動部は、前記ブレ補正光学系の回りに複数備えられていることを特徴とするブレ補正装置。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のブレ補正装置を含むことを特徴とする光学機器。