JP5861317B2

JP5861317B2 - 防振装置、レンズ鏡筒および光学機器

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Publication number: JP5861317B2
Application number: JP2011182962A
Authority: JP
Inventors: 裕行石上
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: JP2013044960A

Description

本発明は、防振装置、レンズ鏡筒および光学機器に関する。

補正レンズを保持した保持枠を複数のばねで懸架してアクチュエータで駆動することにより、補正レンズを変位させて像ぶれを補正するレンズ鏡筒がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］特開２０１１−０２８１０１号公報

アクチュエータが保持枠に対して作用させる駆動力の駆動方向と、当該駆動力により生じる保持枠の変位方向とがずれた場合、補正レンズの変位量の制御精度が低下する。また、低下した制御精度を補うには、アクチュエータの出力を高くして駆動効率が低下することを余儀なくされる。

本発明の第一態様として、ベース部材と、像振れを補正する補正レンズと、補正レンズを保持し、補正レンズの光軸に対して直交する平面内でベース部材に対して相対的に変位し得る保持部材と、保持部材をベース部材へ付勢する複数の弾性部材と、保持部材を平面内で変位させる駆動部と、複数の弾性部材の配置に起因する駆動部の駆動方向と保持部材の変位方向とのずれを緩和するように、ベース部材と保持部材との間で弾性力を生じさせるフレキシブルプリント基板とを備える防振装置が提供される。

本発明の第二態様として、上記防振装置を備えたレンズ鏡筒が提供される。また、本発明の第三態様として、上記防振装置を備えた光学機器が提供される。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。レンズユニット２００の模式的断面図である。防振装置４００の背面図である。防振装置４００の部分的な断面図である。防振装置４００の部分的な断面図である。防振装置４００の部分的な断面図である。フレキシブルプリント基板２９０の斜視図である。防振装置４００の模式的な背面図である。他のフレキシブルプリント基板２９８の斜視図である。他のフレキシブルプリント基板２９９の斜視図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。下記の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、光学機器の一種である一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。

なお、説明を簡潔にする目的で、以降の説明においては、カメラボディ３００に装着したレンズユニット２００に対して物体側を、一眼レフカメラ１００の前側または先側と記載する。また、レンズユニット２００に対して物体から遠い側を、一眼レフカメラ１００における後側または背面側と記載する。

レンズユニット２００は、固定筒２１０と、固定筒２１０の内側に形成された光学系と、固定筒２１０の後端近傍に配されたレンズ側制御部２１６とを有する。固定筒２１０は、後端に設けられたレンズ側マウント部２１２により、カメラボディ３００のボディ側マウント部３６０に結合される。

レンズ側マウント部２１２およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作により解除できる。これにより、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズ側マウント部２１２を有する他のレンズユニット２００を装着できる。

レンズ側制御部２１６は、レンズユニット２００における合焦、変倍、防振等の動作を制御する。また、レンズ側制御部２１６は、カメラボディ３００のボディ側制御部３２２と通信して、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を連携させる。

固定筒２１０の内側には、物体側から順に、第一レンズ群２２０、第二レンズ群２３０、絞りユニット２７０、第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０が光軸Ｘに沿って配され、光学系を形成する。第四レンズ群２５０を形成する前群２５１および後群２５３の間には補正レンズ群２６０が配される。

第一レンズ群２２０、第二レンズ群２３０、第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０のうちのひとつまたはいくつかは、アクチュエータの駆動力または操作環の操作により生じた駆動力により光軸Ｘ方向に移動して光学系を変倍させる。第三レンズ群２４０は、アクチュエータの駆動力または操作環の操作により光軸Ｘ方向に移動して光学系の焦点位置を変化させる。

補正レンズ群２６０は、アクチュエータにより駆動されて、光軸Ｘに対して直交する方向に変位する。これにより、撮影中に一眼レフカメラ１００がぶれた場合に生じる像ぶれを補正する。なお、以降の説明において、光軸Ｘに対して直交する方向を「シフト方向」と記載する。

カメラボディ３００は、レンズ側マウント部２１２に結合されるボディ側マウント部３６０の後方にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が、ミラーユニット３７０の上方にはピント板３５２が、それぞれ配される。

ピント板３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。また、ファインダ光学系３５６の近傍に測光センサ３９０が配される。

ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、ボディ基板３２０および背面表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される背面表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。ボディ基板３２０には、ボディ側制御部３２２、画像処理部３２４等の電子回路が実装される。

ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を含む。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。

サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。よって、サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。また、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。

メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束を斜めに横切る観察位置に停止する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は略水平になり、入射光束を避けた撮影位置に停止する。

メインミラー３７１が観察位置にある場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束の多くはメインミラー３７１に反射されてピント板３５２に導かれる。ピント板３５２は、撮像素子３３０の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。

ピント板３５２に形成された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。ファインダ３５０から観察される像は、ペンタプリズム３５４を通したことにより正立正像として観察される。

また、ピント板３５２からファインダ３５０に向かう光束の一部は測光センサ３９０に向かって分岐される。測光センサ３９０は、受光した光束から被写体輝度を検出してボディ側制御部３２２に参照させる。これにより、ボディ側制御部３２２は、撮影する場合の露出条件を算出する。

メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。よって、観察位置になるメインミラー３７１に入射した光束の一部は、ハーフミラー領域を透過ししサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。

合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。これにより、ボディ側制御部３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合に移動するレンズの目標位置を決定する。

上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタユニット３１０が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、光学フィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に撮影される。

図２は、レンズユニット２００を単独で示す図である。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

レンズユニット２００において、第一レンズ群２２０は、保持部材であるレンズ保持部２２２に保持される。レンズ保持部２２２は、固定筒２１０に対して光軸Ｘ方向に進退することにより、レンズユニット２００の全長を変化させる。図示の状態では、レンズ保持部２２２が後退して、レンズユニット２００は縮胴している。

レンズ保持部２２２が固定筒２１０に対して前進してレンズユニット２００が伸胴されると、第一レンズ群２２０の後方に広い空間が形成される。これにより、レンズユニット２００の光学系を変倍させる場合に、第二レンズ群２３０を光軸Ｘ方向に移動させることができる。

第二レンズ群２３０は、保持部材であるレンズ保持部２３２に保持される。レンズ保持部２３２は、固定筒２１０に対して光軸Ｘ方向に移動する。これにより、レンズ保持部２３２に保持された第二レンズ群２３０も光軸Ｘ方向に移動する。

第三レンズ群２４０は、保持部材であるレンズ保持部２４２に保持される。レンズ保持部２４２は、ガイドバー２４４に案内されて光軸Ｘ方向に移動する。これにより、レンズユニット２００の光学系の焦点位置を光軸Ｘ方向に移動させることができる。

第四レンズ群２５０は、保持部材であるレンズ保持部２５２に保持された前群２５１と、保持部材であるレンズ保持部２５４に保持された後群２５３とを含む。一対のレンズ保持部２５２、２５４は、ベース部材２５６により連結されて一体となる。また、前側のレンズ保持部２５２は、ガイドバー２４４を支持することにより、第三レンズ群２４０を間接的に支持する。

レンズ保持部２５２の前端には、絞りユニット２７０も固定される。よって、絞りユニット２７０、第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０は、光軸Ｘに沿って一体的に移動する。更に、第二レンズ群２３０は、第四レンズ群２５０に対して、光軸Ｘ方向に相対的に移動する。このような第三レンズ群２４０および第四レンズ群２５０の移動は、レンズユニット２００の光学系の変倍および合焦に関与する。

補正レンズ群２６０は、保持部材であるレンズ保持部２６２に保持され、第四レンズ群２５０の前群２５１および後群２５３の間に配される。レンズ保持部２６２はシフト方向に変位して、レンズユニット２００において生じる像振れを補償する。

第四レンズ群２５０の後端とレンズ側マウント部２１２との間には、レンズユニット基板２１４が配される。レンズユニット基板２１４は環状の形状を有し、入射光束がレンズユニット２００からカメラボディ３００に入射することを妨げない。

レンズユニット基板２１４には、レンズ側制御部２１６の他、加速度センサ２１９等の電子回路が実装される。加速度センサ２１９は、レンズユニット２００の空間的な変位を検出する。

また、レンズユニット基板２１４には、フレキシブルプリント基板２９０の一端に結合されたソケット２１８が設けられる。フレキシブルプリント基板２９０の他端は、レンズユニット２００内で電力または電気信号の入出力を必要とする要素に結合される。これにより、レンズユニット２００の各部は、レンズ側制御部２１６の制御の下に電力の供給を受けて動作する。

なお、フレキシブルプリント基板２９０の一部は、固定筒２１０側に固定された押さえ板２８０に貼着され、光軸Ｘに平行な方向に固定される。これにより、レンズユニット２００の内部において移動する部材とフレキシブルプリント基板２９０との干渉が防止される。

図３は、防振装置４００の背面図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図３は、補正レンズ群２６０およびレンズ保持部２６２を含む防振装置４００を、レンズユニット２００の後方側から見た様子を示す。第四レンズ群２５０の後群２５３を保持するレンズ保持部２５４は取り除かれている。

図３において、レンズ保持部２６２の周囲には、前群２５１を保持するレンズ保持部２５２の一部と、レンズ保持部２６２を支持するベース部材２５６の一部とが現れている。レンズ保持部２５２およびベース部材２５６は相互に結合されている。

レンズ保持部２６２は、周縁部に結合された弾性部材である３本のばね２６６により、ベース部材２５６に対して３箇所で結合される。よって、レンズ保持部２６２は、ばね２６６の付勢力の釣合いにより、ベース部材２５６に対してシフト方向に位置決めされる。また、レンズ保持部２６２は、ばね２６６の付勢力に抗して駆動された場合は、ベース部材２５６に対してシフト方向に相対移動できる。

レンズ保持部２６２は、補正レンズ群２６０を保持すると共に、一対の位置検出用磁石２６４を搭載する。一対の位置検出用磁石２６４は、互いに直交して配された永久磁石を含み、レンズ保持部２６２と共に変位する。よって、位置検出用磁石２６４が生じる磁界の変化をベース部材２５６から計測することにより、レンズ保持部２６２のベース部材２５６に対するシフト方向の二次元的な変位量を検出できる。

また、レンズ保持部２６２は、一対のボイスコイル２６５を搭載する。一対のボイスコイル２６５は個別に駆動電流を供給されて、個別に変化する磁界を発生する。よって、一対のボイスコイル２６５は、ベース部材２５６に固定された永久磁石と共に、それぞれボイスコイルモータを形成する。

一対のボイスコイルモータが発生する駆動力の方向は互いに異なる。よって、一対のボイスコイル２６５に供給する駆動電流を個別に変化させることにより、レンズ保持部２６２を、ベース部材２５６に対してシフト方向に二次元的に変位させることができる。

レンズ保持部２６２に搭載されたボイスコイル２６５はベース部材２５６に対して変位するので、ボイスコイル２６５にはフレキシブルプリント基板２９０を通じて駆動電流が供給される。このため、フレキシブルプリント基板２９０の一端は、一対のボイスコイル２６５の間でレンズ保持部２６２に固定される。フレキシブルプリント基板２９０の他端は、ベース部材２５６に結合されたレンズ保持部２５２に対して固定される。

レンズ保持部２６２において、フレキシブルプリント基板２９０の端部は、補正レンズ群２６０の周囲に沿って一対の分岐部２９１を形成する。分岐部２９１は、先端近傍において、ボイスコイル２６５のリード線２６９に電気的に結合される。

レンズ保持部２６２から引き出されたフレキシブルプリント基板２９０は、一対のボイスコイル２６５に挟まれた空間領域を引き回されて、最終的に、固定筒２１０に保持されたレンズユニット基板２１４のソケット２１８に結合される。これにより、一対のボイスコイル２６５のそれぞれは、レンズ側制御部２１６の制御の下に、カメラボディ３００から駆動電流を供給される。

このように、位置検出用磁石２６４およびボイスコイル２６５を搭載して補正レンズ群２６０を保持するレンズ保持部２６２は、ばね２６６によりレンズ保持部２６２を支持するベース部材２５６と共に、防振装置４００を形成する。防振装置４００は、加速度センサ２１９の出力を参照するレンズ側制御部２１６により制御される。

図４は、防振装置４００の部分的な断面図であり、図３に一点鎖線Ａで示した面において光軸Ｘから始まる断面を示す。図１から図３までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図示の断面において、ベース部材２５６は、下ヨーク２６１、駆動用磁石２６３および上ヨーク２６７を有する。下ヨーク２６１は、透磁率の高い材料により形成され、ベース部材２５６の表面に沿って配される。駆動用磁石２６３は、下ヨーク２６１に重ねて配される。駆動用磁石２６３は、永久磁石により形成できる。

上ヨーク２６７は、透磁率の高い材料により形成され、下ヨーク２６１と平行に、下ヨーク２６１から離間して配される。下ヨーク２６１および上ヨーク２６７は、磁気的に相互に結合される。これにより、駆動用磁石２６３および上ヨーク２６７の間には、磁束密度の高い磁界が形成される。

レンズ保持部２６２に搭載されたボイスコイル２６５は、駆動用磁石２６３および上ヨーク２６７の間で、上記の強い磁界の中に配される。よって、駆動電流が供給されてボイスコイル２６５が磁力を発生した場合、駆動用磁石２６３の発生した磁界との相互作用によりレンズ保持部２６２を変位させる駆動力が生じる。

このように、レンズ保持部２６２に搭載された一対のボイスコイル２６５は、それぞれが個別にボイスコイルモータを形成する。これらのボイスコイルモータは、それぞれ、レンズ保持部２６２をベース部材２５６に対してシフト方向に変位させる駆動力を発生する駆動部２７２となる。

なお、駆動部２７２が生じる駆動力の方向および駆動部２７２に駆動された補正レンズ群２６０の変位の方向は、シフト方向以外の成分を含む場合もある。しかしながら、駆動方向および変位方向にシフト方向の成分が含まれていれば、光学系において生じる像ぶれを補正することができる。

図５は、防振装置４００の部分的な断面図であり、図３に一点鎖線Ｂで示した面において光軸Ｘから始まる断面を示す。図１から図３までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図示の断面において、ベース部材２５６とレンズ保持部２６２は、光軸Ｘと平行に配された弾性部材であるばね２６６により結合される。また、図示の断面において、ベース部材２５６とレンズ保持部２６２との間には転動ボール２６８が配される。ばね２６６は、弾性を有し、レンズ保持部２６２をベース部材２５６に向かって引き付ける。これにより、転動ボール２６８はベース部材２５６およびレンズ保持部２６２の間に挟持される。

また、転動ボール２６８は、図３に示した３本のばね２６６の各々の近傍にそれぞれ配される。よって、３個の転動ボール２６８に押し付けられたレンズ保持部２６２は、転動ボール２６８を支持するベース部材２５６に規定された平面上に位置決めされる。ここで規定された平面は、レンズユニット２００におけるシフト方向、即ち、光軸Ｘと直交する方向に展開される。

レンズ保持部２６２に対してシフト方向の駆動力が作用した場合、転動ボール２６８はベース部材２５６およびレンズ保持部２６２の間で転動する。よって、レンズ保持部２６２は、ばね２６６の付勢力に抗して、ベース部材２５６に対してシフト方向に円滑に変位する。

レンズ保持部２６２に対して作用する駆動力が消失した場合、レンズ保持部２６２にはばね２６６の付勢力が作用する。この場合も、転動ボール２６８がベース部材２５６およびレンズ保持部２６２の間で転動するので、レンズ保持部２６２はばね２６６の付勢力に従ってシフト方向に円滑に変位する。

なお、ばね２６６の数が３個に限られないことはもちろんである。また、ばね２６６は、光軸Ｘに対して傾きをもって配されてもよい。

図6は、防振装置４００の部分的な断面図であり、図３に一点鎖線Ｃで示した面において光軸Ｘから始まる断面を示す。図１から図３までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

既に説明した通り、レンズ保持部２６２は位置検出用磁石２６４を搭載する。位置検出用磁石２６４は、レンズ保持部２６２の近傍に一定の磁界を形成する。

ベース部材２５６は、磁気センサ２５９を有する。磁気センサ２５９は、ホール素子等の磁気検出素子を含み、レンズ保持部２６２の位置検出用磁石２６４に対向する位置に固定される。

レンズ保持部２６２がベース部材２５６に対して変位した場合、位置検出用磁石２６４もレンズ保持部２６２と共に変位する。磁気センサ２５９は、位置検出用磁石２６４の変位により生じた磁界の変化を検出する。レンズ側制御部２１６は、このような磁気センサ２５９の出力に基づいて、シフト方向に変位するレンズ保持部２６２の位置を精度よく検知する。

図７は、防振装置４００の模式的な背面図であり、図３と同じ視点から描かれる。ただし、ばね２６６およびフレキシブルプリント基板２９０のレンズ保持部２６２に対する作用に注目して、他の部材は簡潔に表した。図１から図６までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

防振装置４００においては、補正レンズ群２６０および位置検出用磁石２６４を含みレンズ保持部２６２と共に変位する組立体が、ボイスコイル２６５を含む駆動部２７２の駆動対象となる。駆動部２７２が生じる駆動力Ｆ_１、Ｆ_２は、図中に実線の十字で示す駆動対象の重心Ｇに向かって作用する。これにより、駆動部２７２は、補正レンズ群２６０を保持したレンズ保持部２６２をシフト方向に変位させ、像ぶれを補正する。

一方、駆動対象となる組立体を支持する３本のばね２６６は、レンズ保持部２６２に搭載された一対のボイスコイル２６５を避けて配置される。このため、３本のばね２６６は、概ね二等辺三角形の頂点に相当する位置に配される。３本のばね２６６が互いに同じばね定数を有する場合、３本のばね２６６による付勢力の合力がレンズ保持部２６２に対して及ぼす作用の作用点Ｓ_０は、図中に点線の十字で示す位置になる。

上記のように、ばね２６６の配置に起因して重心Ｇと作用点Ｓ_０とが離間している場合、重心Ｇに向かって作用する駆動力Ｆ_１、Ｆ_２がレンズ保持部２６２に生じさせる運動には、重心Ｇの回りを回転する成分が含まれる。このため、駆動力Ｆ_１、Ｆ_２の一部がレンズ保持部２６２の回転運動に費やされ、駆動部２７２の駆動効率が低下する。

しかしながら、防振装置４００においては、レンズ保持部２６２がシフト方向に変位した場合、ベース部材２５６およびレンズ保持部２６２の間でフレキシブルプリント基板２９０の渦巻き状の部分も変形する。変形したフレキシブルプリント基板２９０は、それ自体の弾性により、レンズ保持部２６２の変位に対して抗する弾性力を生じる。

即ち、防振装置４００において、フレキシブルプリント基板２９０は、ベース部材２５６と共に固定されたレンズ保持部２５２に形成された受け部２５８と、レンズ保持部２６２において補正レンズ群２６０の周囲で隆起する枠部２５７の側面との間に位置する。受け部２５８および枠部２５７の側面は、いずれも図７の紙面に対して垂直に立ち上がって、フレキシブルプリント基板２９０を間に挟む。

また、受け部２５８および枠部２５７の間において、フレキシブルプリント基板２９０は、光軸Ｘに平行な基板面の少なくとも一部を巻回されて弾性変形している。これにより、フレキシブルプリント基板２９０は、シフト方向、即ち、光軸Ｘに直交する方向に弾性力を生じる。

なお、上記のように巻き回したので、フレキシブルプリント基板２９０には、互いに対向する一対の平面部２９５、２９７が形成される。一方の平面部２９５は、レンズ保持部２６２の表面に貼着されたフレキシブルプリント基板２９０を屈曲させて、紙面に垂直に立ち上げることにより形成される。レンズ保持部２６２から立ち上がった平面部２９５には、レンズ保持部２６２と一体的に形成され、光軸Ｘと平行に立ち上がる受け部２５５が添わされる。他方の平面部２９７は、レンズ保持部２５２の内面に形成された受け部２５８に沿って形成される。

図８は、防振装置４００におけるフレキシブルプリント基板２９０の取り回しを示す斜視図である。フレキシブルプリント基板２９０は、配線部２９２、端子部２９４およびベースフィルム２９６を有する。

ベースフィルム２９６は、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート等の絶縁性を有し且つ柔軟なフィルムにより形成される。ベースフィルム２９６が、フレキシブルプリント基板２９０の外形を規定する。

配線部２９２は、ベースフィルム２９６に接着された導体箔により形成される。配線部２９２の端部には、ボイスコイル２６５のリード線２６９を接続する端子部２９４が設けられる。

フレキシブルプリント基板２９０において、端子部２９４を除く配線部２９２の表面は、絶縁性を有するポリイミド膜、フォトソルダーレジスト層等により形成されたカバーレイにより保護される。フレキシブルプリント基板２９０の弾性は、ベースフィルム２９６およびカバーレイの弾性が支配的に決定する。

防振装置４００内のレンズ保持部２６２において、フレキシブルプリント基板２９０の端部は、一対の分岐部２９１を形成する。一対の分岐部２９１は、枠部２５７の周囲に沿って配され１本に集合した後、補正レンズ群２６０の径方向に直線的に延在する。

レンズ保持部２６２の縁部に達したフレキシブルプリント基板２９０は、曲がり部２９３において略直角に曲がり、受け部２５５に沿って立ち上がって一方の平面部２９５を形成した後、渦巻き状に１回転巻かれる。フレキシブルプリント基板２９０の他端には、光軸Ｘと平行な他方の平面部２９７が、受け部２５８に沿って形成される。

レンズ保持部２６２が補正レンズ群２６０の径方向に変位した場合、フレキシブルプリント基板２９０においては、互いに平行な平面部２９５、２９７の間隔が変化する。即ち、レンズ保持部２６２の変位により平面部２９５、２９７の間隔が拡がった場合、フレキシブルプリント基板２９０においては、図中に示す間隔Ｄ_１が狭くなり、間隔Ｄ_２が広くなる変形が生じる。よって、フレキシブルプリント基板２９０は、元の形状に戻るべく付勢力を生じる。これにより、レンズ保持部２６２には受け部２５５を通じて付勢力が作用する。

また、レンズ保持部２６２の変位により平面部２９５、２９７の間隔が狭まった場合、フレキシブルプリント基板２９０は、図中に示す間隔Ｄ_１が広くなり、間隔Ｄ_２が狭くなる変形を生じる。よって、フレキシブルプリント基板２９０は、元の形状に戻るべく生じた付勢力を、受け部２５５を通じてレンズ保持部２６２に作用させる。

このように、フレキシブルプリント基板２９０は、互いに対向する一対の平面部２９５、２９７の間で、光軸Ｘに平行な基板面の少なくとも一部を巻回されて弾性変形している。これにより、フレキシブルプリント基板２９０は、補正レンズ群２６０の径方向、即ち、光軸Ｘに直交する方向に弾性力を生じる。また、巻き回されたフレキシブルプリント基板２９０は、平面部２９５、２９７が離間する場合も、接近する場合も、いずれの場合も弾性変形に起因する付勢力を生じる。

再び図７を参照すると、上記のように、防振装置４００においては、補正レンズ群２６０を保持したレンズ保持部２６２に対して、複数のばね２６６に加えて、フレキシブルプリント基板２９０も付勢力を作用させる。ここで、複数のばね２６６の付勢力と、フレキシブルプリント基板２９０の弾性力との合力の作用点Ｓ_１は、ばね２６６の付勢力の作用点Ｓ_０よりも重心Ｇに近い。

よって、ばね２６６およびフレキシブルプリント基板２９０が協働して支持するレンズ保持部２６２を駆動部２７２により駆動した場合、駆動部２７２の駆動力Ｆ_１、Ｆ_２の作用方向と、レンズ保持部２６２の変位方向とのずれが緩和される。これにより、駆動部２７２による駆動効率が向上される。

図９は、他のフレキシブルプリント基板２９８の斜視図である。図８に示したフレキシブルプリント基板２９０は、単一の方向に巻き回されていた。このため、フレキシブルプリント基板２９０が生じる付勢力には、フレキシブルプリント基板２９０の巻き径が拡がる方向の成分が含まれる。

図９に示すフレキシブルプリント基板２９８は、レンズ保持部２５２の受け部２５８に接する平面部２９７から分岐する形状を有する。分岐した部分は、互いに反対方向に巻き回された上で、レンズ保持部２６２側の平面部２９５において再び集合する。曲がり部２９３から先の部分は、レンズ保持部２６２の表面に貼着される。

上記のようなフレキシブルプリント基板２９０において、レンズ保持部２６２の変位により平面部２９５、２９７の間隔が拡がった場合、フレキシブルプリント基板２９０においては、図中に示す間隔Ｄ_３が広くなり、間隔Ｄ_２が狭くなる変形が生じる。よって、フレキシブルプリント基板２９０は、元の形状に戻るべく付勢力を生じる。これにより、レンズ保持部２６２には付勢力が作用する。

また、レンズ保持部２６２の変位により平面部２９５、２９７の間隔が狭まった場合、フレキシブルプリント基板２９０は、図中に示す間隔Ｄ_３が狭くなり、間隔Ｄ_４が広くなる変形を生じる。よって、フレキシブルプリント基板２９０は、元の形状に戻るべく付勢力を生じ、レンズ保持部２６２に作用させる。

上記のような形状を有するフレキシブルプリント基板２９８は、補正レンズ群２６０の径方向に延在する対称軸に対して線対称な形状を有する。よって、フレキシブルプリント基板２９８弾性力は、レンズ保持部２６２に対する付勢力として効率よく利用される。

図１０は、また他のフレキシブルプリント基板２９９の斜視図である。フレキシブルプリント基板２９９は、互いに鏡像の関係にある形状を有する一対のフラットケーブル４０１、４０２を組み合わせて形成される。

なお、フラットケーブル４０１、４０２は、両者を合わせて形成されるフレキシブルプリント基板２９９と区別する目的で便宜的にそのように記載しているに過ぎず、フラットケーブル４０１、４０２の材料および構造は、フレキシブルプリント基板２９０、２９８と等しい。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

即ち、一方のフラットケーブル４０１は、図８に示したフレキシブルプリント基板２９０における分岐部２９１の一方と、分岐部２９１以外の部分とを組み合わせた形状を有する。また、他方のフラットケーブル４０２は、フラットケーブル４０１に対して鏡像関係にある形状を有する。よって、一対のフラットケーブル４０１、４０２を組み合わせた場合、フレキシブルプリント基板２９８と同様に、補正レンズ群２６０の径方向に延在する対称軸に対して対称な形状を有するフレキシブルプリント基板２９９が形成される。

個々のフラットケーブル４０１、４０２において、ベース部材２５６とレンズ保持部２６２の間で巻き回された部分は、それぞれがフレキシブルプリント基板２９０において巻き回された部分と同じように変形して作用する。また、一対のフラットケーブル４０１、４０２の組み合わせでは、巻き回す方向が互いに反対なので、巻きが戻る方向の付勢力は互いに打ち消し合う。

このように、複数のフラットケーブル４０１、４０２を用いて形成したフレキシブルプリント基板２９９により、作用点Ｓ_１を重心Ｇに近づけることもできる。上記のような形状を有するフレキシブルプリント基板２９９は、補正レンズ群２６０の径方向に延在する対称軸に対して対称な形状を有するので、フレキシブルプリント基板２９９弾性力を、レンズ保持部２６２に対する付勢力として効率よく利用できる。

なお、フレキシブルプリント基板２９０、２９８、２９９が生じる付勢力は、フレキシブルプリント基板２９０、２９８、２９９の巻き数の他、フレキシブルプリント基板２９０、２９８、２９９自体の厚さ、幅、線数等により調整できる。また、フレキシブルプリント基板２９０、２９８、２９９の巻き径の大きさによっても付勢力の多寡を調整できる。

また、ここまで、一眼レフカメラ１００のレンズユニット２００に設けられた防振装置４００を例にあげて説明した。しかしながら、レンズユニット２００とカメラボディ３００とが一体に形成されたカメラにも上記の構造を組み込むことができる。

また、メインミラー３７１を備えていない、ライブビュー専用のミラーレスカメラのレンズユニット２００においても同様の構造を形成できる。更に、望遠鏡（単眼鏡、双眼鏡）、測量器、顕微鏡等の他の光学機器においても、上記防振装置４００を形成できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００一眼レフカメラ、２００レンズユニット、２１０固定筒、２１２レンズ側マウント部、２１４レンズユニット基板、２１６レンズ側制御部、２１８ソケット、２１９加速度センサ、２２０第一レンズ群、２２２、２３２、２４２、２５２、２５４、２６２レンズ保持部、２３０第二レンズ群、２４０第三レンズ群、２４４ガイドバー、２５０第四レンズ群、２５１前群、２５３後群、２５５、２５８受け部、２５６ベース部材、２５７枠部、２５９磁気センサ、２６０補正レンズ群、２６１下ヨーク、２６３駆動用磁石、２６４位置検出用磁石、２６５ボイスコイル、２６６ばね、２６７上ヨーク、２６８転動ボール、２６９リード線、２７０絞りユニット、２７２駆動部、２８０押さえ板、２９０、２９８、２９９フレキシブルプリント基板、２９１分岐部、２９２配線部、２９３曲がり部、２９４端子部、２９５、２９７平面部、２９６ベースフィルム、３００カメラボディ、３１０シャッタユニット、３２０ボディ基板、３２２ボディ側制御部、３２４画像処理部、３３０撮像素子、３３２光学フィルタ、３４０背面表示部、３５０ファインダ、３５２ピント板、３５４ペンタプリズム、３５６ファインダ光学系、３６０ボディ側マウント部、３７０ミラーユニット、３７１メインミラー、３７２メインミラー保持枠、３７３メインミラー回動軸、３７４サブミラー、３７５サブミラー保持枠、３７６サブミラー回動軸、３８０合焦光学系、３８２焦点検出センサ、３９０測光センサ、４００防振装置、４０１、４０２フラットケーブル

Claims

ベース部材と、
像振れを補正する補正レンズと、
前記補正レンズを保持し、前記補正レンズの光軸に対して直交する平面内で前記ベース部材に対して相対的に変位し得る保持部材と、
前記保持部材を前記ベース部材へ付勢する複数の弾性部材と、
前記保持部材を前記平面内で変位させる駆動部と、
前記複数の弾性部材の配置に起因する前記駆動部の駆動方向と前記保持部材の変位方向とのずれを緩和するように、前記ベース部材と前記保持部材との間で弾性力を生じさせるフレキシブルプリント基板と
を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記光軸に平行な基板面の少なくとも一部が巻回されることにより前記光軸に直交する方向に前記弾性力を生じさせる防振装置。
前記複数の弾性部材の付勢力と前記フレキシブルプリント基板の弾性力との合力の作用点は、前記複数の弾性部材の付勢力のみの合力の作用点より、前記補正レンズおよび前記保持部材の重心位置に近い請求項１に記載の防振装置。
前記フレキシブルプリント基板は、分岐した前記基板面が互いに逆向きかつ線対称に巻回されている請求項１または２に記載の防振装置。
前記フレキシブルプリント基板は、巻回された前記基板面の両端に互いに対向する平面部を有し、
前記ベース部材は、一端である前記平面部を受ける受け部を有し、
前記保持部材は、他端である前記平面部を受ける受け部を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の防振装置。
前記複数の弾性部材は、前記光軸と平行に懸架される複数のばね部材である請求項１から４のいずれか一項に記載の防振装置。
前記複数のばね部材は、それぞれ前記補正レンズの周囲である３箇所に配置される請求項５に記載の防振装置。
前記駆動部は、前記ベース部材と前記保持部材の一方に配置されたコイルと他方に配置されたマグネットを含むボイスコイルモータである請求項１から６のいずれか一項に記載の防振装置。
前記フレキシブルプリント基板の配線は、前記保持部材に配置された前記コイルと接続される請求項７に記載の防振装置。
前記ボイスコイルモータは、前記平面内の第１方向に駆動力を生じさせる第１ボイスコイルモータと、前記第１方向とは異なる前記平面内の第２方向に駆動力を生じさせる第２ボイスコイルモータとを含み、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第１ボイスコイルモータと前記第２ボイスコイルモータに挟まれた空間領域において、前記ベース部材と前記保持部材との間に配置される請求項７または８に記載の防振装置。
請求項１から９のいずれか一項に記載の防振装置を備えるレンズ鏡筒。
請求項１から９のいずれか一項に記載の防振装置を備える光学機器。