JPH0922039A

JPH0922039A - ブレ補正装置

Info

Publication number: JPH0922039A
Application number: JP7173406A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Imura; 好男井村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ブレ補正光学系を高精度で駆動でき、しか
も、駆動音が静かなブレ補正装置を提供する。【解決手段】補正光学系駆動機構は、ステータ１０６
ａを振動させて、このステータに接触したロータ１０６
ｂを回転させる超音波アクチュエータ１０６と、超音波
アクチュエータ１０６のロータ１０６ｂに設けられ、ブ
レ補正光学系を駆動する駆動量を発生するカム面１０６
ｃを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラのブレを補
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、この種のブレ補正装置として、例
えば、ブレ補正レンズをＤＣモータによって駆動するも
のが提案されている（特開平５−２０３８９５号）。こ
のブレ補正装置は、ＤＣモータの回転を減速ギヤ列によ
って減速した後に、送りねじ機構を介して、ブレ補正レ
ンズを駆動している。カメラのブレは、複雑でしかも個
人差があるので、ブレ補正レンズは、高速かつ高精度に
駆動する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のブレ補正装置は、減速ギヤ列を使用しており、ギヤ個
々の噛み合いでは、バックラッシュを設ける必要があ
る。このために、ブレ補正レンズを往復駆動する場合
に、ＤＣモータとブレ補正光学系の間にいわゆるガタが
存在し、モータが回転していてもブレ補正レンズが動か
ない事態が発生する。このガタは、ブレ補正レンズの駆
動精度を低下させることになる。また、ＤＣモータは、
回転数が通常１０，０００ｒｐｍ程度と高く、ギヤの噛
み合い部によって、音が発生する。最近カメラは、この
ようなモータの駆動音などが問題にされている。

【０００４】本発明の解決しようとする課題は、ブレ補
正光学系を高精度で駆動でき、しかも、駆動音が静かな
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】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、ブレを検出するブレ検出部と、
前記ブレを補正するように移動可能なブレ補正光学系
と、前記ブレ補正光学系を駆動する補正光学系駆動部
と、前記ブレ検出部の出力に基づいて、前記補正光学系
駆動部を駆動制御するブレ補正制御部とを備えたブレ補
正装置において、前記補正光学系駆動部は、ステータを
振動させて、このステータに接触したロータを回転させ
る超音波アクチュエータと、前記超音波アクチュエータ
のロータに設けられ、前記ブレ補正光学系を駆動する駆
動量を発生する駆動量発生部と、を備えたことを特徴と
する。

【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、前記駆動量発生部は、少なくとも一
部が前記超音波アクチュエータのロータと一体に設けら
れたことを特徴とする。

【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、前記超音波アクチュエ
ータは、電気−機械エネルギー変換素子の励振により縦
振動とねじり振動が生じることによって、駆動面に駆動
力が発生する弾性体からなるステータと、前記ステータ
の駆動面に接触して、そのステータとの間で相対運動を
おこなうロータとからなることを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
のいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記ブ
レ補正光学系は、レンズであって、光軸に対して略垂直
な方向に直線駆動されることを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
のいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記補
正光学系駆動部は、前記駆動量発生部によって発生した
駆動量を前記ブレ補正光学系に伝達する駆動量伝達機構
を有することを特徴としている。

【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、前記駆動量伝達機構は、単一のレバ
ー機構からなることを特徴とする。

【００１１】請求項７の発明は、請求項６に記載のブレ
補正装置において、前記駆動発生部に前記レバー機構を
付勢する付勢機構を有することを特徴とする。

【００１２】請求項８の発明は、請求項１から請求項７
のいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記補
正光学系駆動部は、前記超音波アクチュエータによって
発生した回転運動を前記ブレ補正光学系を移動させる直
線運動に変換する回転−直線変換機構を有することを特
徴とする。

【００１３】請求項９の発明は、請求項８に記載のブレ
補正装置において、前記回転−直線変換機構部は、前記
超音波アクチュエータの略１回転が前記ブレ補正光学系
の可動範囲に対応することを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、補正光学系駆動部の駆動
源は、超音波アクチュエータを使用しており、ＤＣモー
タに比べて、低回転数かつ高トルクの出力の特性を持っ
ているので、精度よく駆動でき、しかも、減速ギヤ列を
使用する必要がなく、静かに駆動できる。この超音波ア
クチュエータのロータに設けられた駆動量発生部は、ブ
レ補正光学系を駆動する駆動量を発生する。この駆動力
発生部は、ロータと一体に設けることができるので、構
造が極めて簡単となる。超音波アクチュエータは、縦振
動とねじり振動の合成により、駆動面に駆動力を発生す
るものが、構造が簡単かつ小型であるので、好適に使用
される。この駆動量は、駆動量伝達部によって、ブレ補
正光学系に伝達される。この駆動量伝達部は、単一のレ
バー機構によって構成することができ、この場合には、
擦り合う面がなく、動作が静かである。このレバー機構
は、付勢機構によって、駆動力発生部に付勢されている
ので、正逆回転時ともにガタがなく、正確に駆動力を伝
達できる。補正光学系駆動部は、回転−直線変換機構に
よって、超音波アクチュエータによって発生した回転力
をブレ補正光学系に伝達する。この回転−直線変換機構
は、超音波アクチュエータの１回転がブレ補正光学系の
可動範囲と１対１に対応しているので、制御がしやす
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、図面等を参照にして、実施形
態をあげて、本発明を詳細に説明する。図４は、第１の
実施形態に係るブレ補正装置の全体の構成を示すブロッ
ク図である。この実施形態は、ブレ補正装置をカメラに
適用したものであり、レンズ部１とカメラ本体部２とか
ら構成されている。レンズ部１は、第１のレンズ群３
と、第２のレンズ群４と、第３のレンズ群５と、絞り６
からなるの撮影光学系を備えている。

【００１６】第２のレンズ群４は、フォーカシィングレ
ンズであり、光軸Ｉの方向に駆動して焦点調節を行う。
第２のレンズ群４は、カメラ本体部２のＣＰＵ１５から
の焦点調節信号に基づいて、ＣＰＵ７によって処理した
命令に制御される駆動回路８を介して、駆動機構９によ
って駆動される。駆動機構９は、モータによってカム筒
又はヘリコイド等を駆動し、第２のレンズ群４は、この
カム筒又はヘリコイド等に係合して移動するような機構
が使用されている。

【００１７】第３のレンズ群５は、ブレ補正レンズ（以
下、ブレ補正レンズ５という）であり、２つの角速度セ
ンサー１０、１１によってそれぞれ検出された上下方
向、左右方向の振動に基づいて、ＣＰＵ１２がブレを求
め、このブレを打ち消すように駆動回路１３を制御し、
後述する駆動機構１４によって駆動される。

【００１８】スイッチＳＷ１は、シャッタ釦の半押しに
よってＯＮする半押しスイッチ、スイッチＳＷ２は、シ
ャッタ釦の全押しによってＯＮする全押しスイッチ、１
６は電池である。

【００１９】図５は、第１の実施形態に係るブレ補正装
置の動作を説明するフローチャートである。このＣＰＵ
１２は、不図示のメインスイッチをＯＮすると処理をス
タートし、シャッタ釦が半押しされて、半押しスイッチ
ＳＷ１がＯＮすると（Ｓ５０１）、角速度センサー１
０、１１によって振動を検出する、ブレ検出を開始する
（Ｓ５０２）。その後に、ＣＰＵ１２は、露出値を決定
したり、フォーカシィングレンズ４を駆動する焦点調整
等の撮影準備処理を行う（Ｓ５０３）。

【００２０】ＣＰＵ１２は、シャッタ釦が全押しされ
て、全押しスイッチＳＷ２がＯＮすると（Ｓ５０５）、
ブレを打ち消すようにブレ補正レンズ５を駆動する、ブ
レ防止を開始して（Ｓ５０６）、撮影処理を行う（Ｓ５
０７）。そして、撮影処理が終了すると、ブレ防止を停
止して（Ｓ５０８）、フィルムを巻き上げる等の撮影後
処理を行い（Ｓ５０９）、一連の動作を終了する。

【００２１】図１から図３は、第１の実施形態に係るブ
レ補正装置の駆動機構を詳細に説明する図である。駆動
機構９は、基板１０１と蓋１０３との間に、ブレ補正レ
ンズ５を保持するレンズ枠１０５を備えている。

【００２２】まず、図１，図２を参照しながら、ブレ補
正レンズ５をｙ軸方向に駆動する機構について説明す
る。超音波モータ１０６は、駆動機構９の駆動源であ
り、ステータ１０６ａとロータ１０６ｂから構成されて
いる。このロータ１０６ｂは、螺旋状のカム面１０６ｃ
が形成されている。この螺線状のカム面１０６ｃは、ロ
ータ１０６ｂの回転角との関係によって、ブレ補正レン
ズ５の駆動量を発生するようにしてある。レバー１０８
は、略Ｌ字型の側板を上板で連結した形状を呈してお
り、Ｌ字の曲げ部分に設けられた固定軸１０７を回転中
心として、回動自由に取り付けられている。レバー１０
８は、フォロア部１０８ａを備えており、このフォロア
部１０８ａは、超音波モータ１０６のロータ１０６ｂの
カム面１０６ｃに相対する位置に設けてある。また、レ
バー１０８は、シャフト部１０８ｂを備えており、この
シャフト部１０８ｂは、レンズ枠１０５のフランジ部１
０５ａに設けてある２つのフォーク部１０５ｂ、１０５
ｃに係合している。レンズ枠１０５は、フランジ部１０
５ａの光軸Ｉの反対側に、ピン１０５ｆが設けられてお
り、ピン１０５ｆと基板１０１の固定ピン１０１ｆとの
間に、バネ１０９が掛け渡されている。

【００２３】次に、このｙ方向駆動機構の動作を、図２
によって詳述する。バネ１０９の力は、レンズ枠１０５
を図面向かって下方向に付勢するように働き、レンズ枠
１０５のフォーク部１０５ｂ、１０５ｃ（１０５ｂは不
図示）は、レバー１０８のシャフト部１０８ｂを、レバ
ー１０８が固定軸１０７を回転中心として、図２の時計
方向に回転させようとする。従って、レバー１０８のフ
ォロアー部１０８ａは、超音波モータ１０６のロータ１
０６ｂに形成してある螺線状のカム面１０６ｃに当接す
る。これにより、超音波モータ１０６のロータ１０６ｂ
が回転することにより、レバー１０８を介して、ブレ補
正レンズ５はｙ軸方向に駆動される。

【００２４】基板１０１は、バネ１０９により付勢され
ているので、超音波モータ１０６のロータ１０６ｂがど
ちらの方向に回転しても、レバー１０８のフォロアー部
１０８ａは、超音波モータ１０６のロータ１０６ｂに形
成してある螺線状のカム面１０６ｃから離れることはな
く、しかも、レバー１０８のシャフト部１０８ｂとレン
ズ枠１０５のフォーク部１０５ｂ、１０５ｃ（１０５ｂ
は不図示）の係合部にガタが生じることもない。従っ
て、超音波モータ１０６のロータ１０６ｂの回転角とロ
ータ１０６ｂに形成してある螺線状のカム面１０６ｃと
から得られる、ブレ補正レンズ５の駆動量は、ブレ補正
レンズ５に正確に伝達される。

【００２５】次に、図１を参照しながら、ブレ補正レン
ズ５をｘ軸方向に駆動する機構について説明する。超音
波モータ１１０は、前述したのと同様に、駆動機構９の
駆動源であり、ステータ１１０ａとロータ１１０ｂから
構成されている。このロータ１１０ｂは、螺線状のカム
面１１０ｃが形成されている。レバー１１２は、略Ｌ時
型の形状を呈しており、固定軸１１１を回転中心とし
て、回動自由に取り付けられている。レバー１１２は、
フォロア部１１２ａを備えており、このフォロア部１１
２ａは、超音波モータ１１０のロータ１１０ｂのカム面
１１０ｃに相対する位置に設けてある。この螺線状のカ
ム面１１０ｃは、ロータ１１０ｂの回転角との関係によ
って、ブレ補正レンズ５の駆動量を発生するよう形成し
てある。レバー１１２は、シャフト部１１２ｂを備えて
おり、シャフト部１１２ｂは、レンズ枠１０５のフラン
ジ部１０５ａに設けてある２つのフォーク部１０５ｄ、
１０５ｅに係合している。レンズ枠１０５は、フランジ
部１０５ａの光軸Ｉの反対側に、ピン１０５ｇが設けら
れており、ピン１０５ｇと固定ピン１０１ｇの間にバネ
１１３が掛け渡されている。なお、ｘ軸方向駆動機構の
動作は、前述したｙ軸方向とほぼ同じであるので、説明
を省略する。

【００２６】つぎに、レンズ枠１０５がｙ軸方向に移動
する場合のｘ軸方向のガイド機構及びｘ軸方向に移動す
る場合のｙ軸方向のガイド機構について説明する。レン
ズ枠１０５のフランジ部１０５ａの２つのフォーク部１
０５ｂ、１０５ｃと、レバー１０８のシャフト部１０８
ｂの接触部は、ｘ軸と平行になるようにしてあり、しか
も、２つのフォーク部１０５ｂ、１０５ｃは、シャフト
部１０８ｂに対してｘ軸方向に移動可能である。従っ
て、シャフト部１０８ｂと２つのフォーク部１０５ｂ、
１０５ｃとによって、レンズ枠１０５をｘ軸方向に移動
可能とするガイド機構が構成される。

【００２７】同様に、レンズ枠１０５のフランジ部１０
５ａの２つのフォーク部１０５ｄ、１０５ｅと、レバー
１１２のシャフト部１１２ｂの接触部は、ｙ軸と平行に
なるようにしてあり、しかも、２つのフォーク部１０５
ｄ、１０５ｅは、シャフト部１１２ｂに対してｙ軸方向
に移動可能である。従って、シャフト部１１２ｂと２つ
のフォーク部１０５ｄ、１０５ｅとによって、レンズ枠
１０５をｙ軸方向に移動可能とするガイド機構が構成さ
れる。

【００２８】このことから、ブレ補正レンズ５は、２つ
の超音波モータ１０６、１１０により、ｘ軸とｙ軸から
構成される光軸Ｉに垂直な平面内の何れの方向にも駆動
可能となる。

【００２９】次に、図１と図３を参照して、光軸Ｉに垂
直な平面内にブレ補正レンズ５をガイドする機構につい
て説明する。基板１０１の４つの受け部１０１ｂ、１０
１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅと、レンズ枠１０５のフラン
ジ部１０５ａの４つの受け部１０５ｌ、１０５ｍ（残り
２つは不図示）との間に、リテーナ１０２の４つの孔部
１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅによって位置
を決定された、４つのボール１１４、１１５、１１６、
１１７を挟み込んである。蓋１０３の受け部１０３ｂ、
１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅと、レンズ枠１０５のフ
ランジ部１０５ａの４つの受け部１０５ｈ、１０５ｉ
（残り２つは不図示）との間に、リテーナ１０４の４つ
の孔部１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ（１０
４ｃは不図示）によって位置を決定された、４つのボー
ル１１８、１１９、１２０、１２１を挟み込んである。
リテーナ１０４は、切り欠き部１０４ｆ、１０４ｇ、１
０４ｈ、１０４ｉが設けられており、それぞれレンズ枠
１０５のフランジ部１０５ａのフォーク部１０５ｂ、１
０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｃの逃げとなっている。

【００３０】基板１０１の４つの受け部１０１ｂ、１０
１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅと、フランジ部１０５ａの４
つの受け部１０５ｌ、１０５ｍ（残り２つは不図示）
と、蓋１０３の受け部１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、
１０３ｅと、フランジ部１０５ａの４つの受け部１０５
ｈ、１０５ｉ（残り２つは不図示）とは、焼き入れ鋼等
の高硬度の材料によって構成されている。従って、ブレ
補正レンズ５は、光軸Ｉに垂直な平面内において、低負
荷で移動可能である。

【００３１】図６は、ロータ１０６ｂのカム面１０６ｃ
を展開して示した図である。超音波モータ１０６の可動
する制御範囲Ｍは、ロータ１０６ｂの１回転Ｎよりも狭
い範囲に設定してある。この制御範囲Ｍにおいて、レバ
ー１０８のフォロア１０８ａは、図７に示す変位量Ｑだ
け移動する。この変位量Ｑは、ブレ補正レンズ５の移動
量となる。また、フォロア１０８ａが中心Ｐにあるとき
に、ブレ補正レンズ５もセンタの位置にある。このよう
に、超音波モータ１０６の１回転がブレ補正レンズ５の
可動範囲と１対１に対応しているので、動作が確実であ
り、かつ、制御がしやすいという利点がある。

【００３２】（第２の実施形態）図７は、第２の実施形
態に係るブレ補正装置の主要部を示した断面図である。
なお、以下に説明する各実施形態では、前述した第1 の
実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を
付して、重複する説明を適宜省略する。第２の実施形態
は、第１の実施形態の超音波モータ１０６のロータ１０
６ｂを、ロータ２０６ｂとカム部材２０７とに分離した
例である。ロータ２０６ｂとカム部材２０７は、凸部２
０６ｃと凹部２０７ｂによって一体に回転するように結
合している。カム部材２０７は、第１の実施形態と同様
に、螺線状のカム面２０７ａが形成されている。従っ
て、カム部材２０７は、図２に示した例と同じ働きをし
ている。ここでは、カム部材２０７を設けたことによっ
て、螺線状のカム面２０７ａの形成が容易に行える、と
いう利点かある。更に、同一の超音波モータを使用して
も、異なったカム面を形成したカム部材を用意すること
によって、種々のレンズにも対応が可能となる。

【００３３】（第３の実施形態）図８は、第３の実施形
態に係るブレ補正装置の主要部を示した断面図である。
第３の実施形態は、ブレ補正ンズ５の駆動量を送りねじ
機構によって発生する例である。超音波モータ３０６
は、ロータ３０６ｂに雄ねじ３０６ｃが形成してある。
雌ねじ部材３０７は、この雄ねじ３０６ｃに螺合してい
る。雌ねじ部材３０７は、その外周部にネジの軸方向に
平行な溝３０７ｂが形成してあり、この溝３０７ｂに、
固定ピン３０１が嵌合している。従って、雌ねじ部材３
０７は、ロータ３０６ｂが回転することによって、ネジ
の軸方向に移動する。

【００３４】この雌ねじ部材３０７の移動量をブレ補正
レンズ５に伝達するように、雌ねじ部材３０７のピン部
３０７ａと、レバー３０８のフォーク部３０８ａとが係
合している。このことから、超音波モータ３０６のロー
タ３０６ｂによって、ブレ補正レンズ５の駆動量を発生
することができる。

【００３５】（第４の実施形態）図９は、第４の実施形
態に係るブレ補正装置の主要部を示した断面図である。
第４の実施形態は、ブレ補正レンズ５の駆動量をウォー
ムによって発生する例である。超音波モータ４０６は、
そのロータ４０６ｂにウォームギヤ４０６ｃが形成して
ある。レバー４０８は、このウォームギヤ４０６ｃと噛
み合うようにウォームホイール４０８ａが設けられてい
る。このことから、超音波モータ４０６は、そのロータ
４０６ｂによって、ブレ補正レンズ５の駆動量を発生す
ることができる。

【００３６】（第５の実施形態）図１０は、第５の実施
形態に係るブレ補正装置の主要部を示した断面図であ
る。第５の実施形態は、ブレ補正レンズ５の駆動量を螺
線溝によって発生する例である。超音波モータ５０６
は、そのロータ５０６ｂに外周に螺線溝５０６ｃが形成
してある。レバー５０８は、この螺線溝５０６ｃと係合
するように、フォロー部５０８ａが設けられている。こ
のことから、超音波モータ５０６は、そのロータ５０６
ｂによって、ブレ補正レンズ５の駆動量を発生すること
ができる。

【００３７】（他の実施形態）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。例えば、図
８から図１０で説明した実施形態は、図７で説明したよ
うに、雄ねじ、ウォーム、螺線溝を別部材によって形成
し、ロータと一体に回転するようにしてもよい。

【００３８】最後に、前述した各実施形態で説明した超
音波モータ１０６の構造と動作を説明する。なお、超音
波モータ１１０ついては、構造が同じであるので、説明
を省略する。図１１は、本発明によるブレ補正装置に使
用する超音波モータを示す断面図である。ステータ１０
６ａは、駆動信号により励振される電気−機械変換素子
である圧電体５４、５５（図１２参照）と、それらの圧
電体５４、５５が接合されており、その圧電体５４、５
５の励振により１次の縦振動と２次のねじり振動が生じ
ることによって、駆動面Ｅに駆動力が発生する弾性体５
２、５３とから構成されている。

【００３９】弾性体５２、５３は、第１大径部５２ａ、
５３ａと、第２大径部５２ｃ、５３ｃと、その間に形成
された小径部５２ｂ、５３ｂとを有した厚肉の円筒を縦
に２つに分割した形状の部材であり、その分割面に、圧
電体５４、５５が挟み込まれている。第１大径部５２
ａ、５３ａの長さは、第２大径部５２ｃ、５３ｃよりも
長くなっている。圧電体５４、５５は、合計４層から成
っており、２層の圧電体５４は、圧電定数ｄ₁₅が大きい
ねじり振動用の圧電体であり、残り２層の圧電体５５
は、圧電定数ｄ₃₁が大きい縦振動用の圧電体である。

【００４０】弾性体５２、５３は、高さ方向のほぼ中心
に、圧電体５４、５５の積層方向と平行に貫通孔が形成
されている。この弾性体５２、５３は、その貫通孔を用
いてボルト６３とナット６４で固定されることにより、
圧電体５４、５５を挟み込むと共に、軸方向の中心に挿
入された固定軸５７に固定される。

【００４１】ロータ１０６ｂは、移動子母材５６−１
と、ステータ１０６ａの駆動面に接触する摺動材５６−
２とから構成されており、内周部に嵌合されたベアリン
グ等による位置決め部材５８により固定軸５７に対して
の位置決めがなされている。また、ロータ１０６ｂは、
皿バネやスプリングバネや板バネ等の加圧部材５９によ
り、ステータ１０６ａの駆動面Ｅに加圧接触させられて
いる。

【００４２】固定軸５７は、弾性体５２、５３の軸方向
に形成された中空部に貫通しており、弾性体５２、５３
等からなるステータ１０６ａを固定すると同時に、ロー
タ１０６ｂを半径方向に位置決めするためのものであ
る。この固定軸５７は、先端にネジ部が形成されてお
り、加圧部材５９の加圧量を調整するナットなどの調整
部材６０が設けられている。

【００４３】図１２は、圧電体の励振により１次の縦振
動と２次のねじり振動が生じることを説明する図であ
る。圧電体５４、５５は、２つの弾性体５２、５３に挟
まれた２群から成っており、圧電体５４、５５の各群
は、それぞれ４層から成っていて、２層は圧電定数ｄ₁₅
が大きい圧電体５４から、残り２層が圧電定数ｄ₃₁が大
きい圧電体５５から構成されている。

【００４４】前者の圧電体５４は、圧電定数ｄ₁₅が大き
く、弾性体５２、５３の長手方向に対してせん断変位を
発生させる。圧電体５４は、円周方向に対してせん断変
形が交互になるように配置されている（矢印Ａ，Ｂ参
照）。このときに、手前側に最大にせん断変形する位置
が点対称になり、その反対側に最大にせん断変形する位
置が点対称になると好適である。圧電体５４は、このよ
うに配置されることによって、それぞれせん断変形した
ときに、ステータ１０６ａにねじり変位が発生し、底面
がねじれる。

【００４５】後者の圧電体５５は、圧電定数ｄ₃₁が大き
く、弾性体５２、５３の長手方向に対して伸縮変位を発
生させる（矢印Ｃ参照）。４つの縦振動用の圧電体５５
は、全てある電位が印加された場合に、同じ方向に変位
が生じるように配置されている。

【００４６】以上のように、圧電定数ｄ₁₅が大きいねじ
り振動用の圧電体５４と、圧電定数ｄ₃₁が大きい縦振動
用の圧電体５５とを配置した場合に、ねじり振動用の圧
電体５４に正弦波電圧を入力することによって、それに
応じて、ステータ１０６ａにねじり運動が発生し、縦振
動用の圧電体５５に正弦波電圧を入力することによっ
て、それに応じて、ステータ１０６ａに伸縮運動が発生
する。

【００４７】さらに、弾性体５２、５３は、第１大径部
５２ａ、５３ａと第２大径部５２ｃ、５３ｃとの間にね
じり剛性の弱い小径部５２ｂ、５３ｂを有しており、ま
た、第１大径部５２ａ、５３ａの長さが第２大径部５２
ｃ、５３ｃより長い。従って、ねじり振動は、小径部５
２ｂ、５３ｂと第１大径部５２ａ、５３ａの真中とに２
つの節が生じる２次モードとなる。

【００４８】一方、縦振動は、小径部５２ｂ、５３ｂに
よる形状の影響を受けにくいために、第１大径部５２
ａ、５３ａ及び第２大径部５２ｃ、５３ｃと小径部５２
ｂ、５３ｂとを含んだ長さの真中に１つの節が生じる１
次モードとなる。この場合に、駆動面Ｅは、ねじり振
動、縦振動とも振幅の大きい腹になる。

【００４９】この超音波モータ１０６は、第２大径部５
２ｃ、５３ｃの長さの変化に対するねじり振動の共振周
波数の変化よりも縦振動の共振周波数の変化の方が大き
い。従って、第２大径部５２ｃ、５３ｃの長さを変えて
いくことにより、ねじり振動の共振周波数と縦振動の共
振周波数とを一致させることができるし、ねじり振動の
共振周波数を縦振動の共振周波数よりも高くなるように
することもできる。

【００５０】次に、この超音波モータ１０６の動作を説
明する。図１３は、超音波モータの駆動回路を示した図
である。発振部２１は、駆動信号を発振し、その駆動信
号は移相部２２により２つの（１／４）λ位相差のある
信号に分割され、それぞれＴ増幅部２３およびＬ増幅部
２４により増幅される。Ｔ増幅部２３で増幅された駆動
信号は、ねじり振動用圧電体５４に入力され、Ｌ増幅部
２４で増幅された駆動信号は、縦振動用圧電体５５に入
力される。ステータ１０６ａは、駆動信号が入力された
場合に、圧電体５４、５５の励振により、１次の縦振動
と２次のねじり振動が生じ、その振動を合成した楕円運
動が駆動面Ｅに生じる。ロータ１０６ｂは、固定子５１
の駆動面Ｅに加圧されているので、ステータ１０６ａか
ら摩擦的に駆動力が伝達され、駆動される。

【００５１】図１４は、超音波モータのステータに発生
する縦振動とねじり振動を組み合わせて、駆動面に楕円
運動を生じさせることを説明する図である。図１４に示
すように、ねじり運動の周期と、伸縮運動の周期の位相
差を（１／４）λずらすと、駆動面Ｅ上の点Ｄには楕円
運動が生じる。

【００５２】ｔ＝（６／４）πの時点では、ねじり運動
Ｔの変位は、左側に最大であり、縦振動Ｔの変位はゼロ
である。この状態では、ロータ１０６ｂは、加圧部材５
９によってステータ１０６ａの駆動面Ｅに接触してい
る。この状態から、ｔ＝（７／４）π〜０〜（２／４）
πまでは、ねじり運動Ｔは、左側の最大から右側の最大
まで変位し、縦振動Ｔは、ゼロから上側の最大に変位し
再びゼロに戻る。従って、ステータ１０６ａの駆動面Ｅ
の点Ｄは、ロータ１０６ｂを押しながら、右方向に回転
し、ロータ１０６ｂは駆動される。次に、ｔ＝（２／
４）π〜（６／４）πまでは、ねじり運動Ｔは、右側の
最大から左側の最大まで変位し、縦振動Ｔは、ゼロから
下側の最大に変位し再びゼロに戻る。従って、ステータ
１０６ａの駆動面Ｅの点Ｄは、ロータ１０６ｂから離れ
ながら、左方向に回転するので、ロータ１０６ｂは駆動
されない。このときに、ロータ１０６ｂは、加圧部材９
により加圧されていても、固有振動数が異なるので、ス
テータ１０６ａの縮みに追従できない。

【００５３】この超音波モータ１０６は、１次の縦振動
の共振周波数より２次のねじり振動の共振周波数の方を
高くした。縦振動は、ステータ１０６ａとロータ１０６
ｂとのクラッチの役目を果たし、ねじり振動は、ロータ
１０６ｂに回転力を与える役目を果たしている。従っ
て、駆動周波数域は、ねじり振動の共振周波数より高い
周波数域とし、この駆動周波数域によって制御すれば回
転速度や駆動トルクを制御することができる。縦振動の
共振点は、この駆動周波数域内に存在しないために、安
定した駆動が得られ、駆動力や駆動効率を向上させるこ
とができる。

【００５４】また、この超音波モータ１０６は、ステー
タ１０６ａのみでねじり振動の共振振動数と縦振動の共
振周波数とを決定することができるために、ロータ１０
６ｂの形状を自由にできるといった利点がある。そのた
めには、ステータ１０６ａからロータ１０６ｂへの振動
の伝搬を小さくすることが必要であるが、例えば、振動
減衰の大きな摺動材を用いたり、移動子母材に減衰性の
大きな材料を用いて、移動子自体の振動減衰を大きくす
ることによって可能となる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補正光学系駆動部は、駆動超音波アクチュエータのロー
タに設けられた駆動力発生部によって、ブレ補正光学系
を駆動するための駆動量を発生するので、低回転かつ高
トルクで駆動でき、より高精度にブレを補正することが
可能となった。また、減速歯車列を用いる必要がないた
めに、静かな駆動が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係るブレ補正装置の駆動機構
を詳細に説明する図である。

【図２】第１の実施形態に係るブレ補正装置の駆動機構
を詳細に説明する図である。

【図３】第１の実施形態に係るブレ補正装置の駆動機構
を詳細に説明する図である。

【図４】第１の実施形態に係るブレ補正装置の全体の構
成を示すブロック図である。

【図５】第１の実施形態に係るブレ補正装置の動作を説
明する流れ図である。

【図６】第１の実施形態に係るブレ補正装置の超音波モ
ータの制御範囲とブレ補正光学系の移動量との関係を示
した図である。

【図７】第２の実施形態に係るブレ補正装置の主要部を
示した断面図である。

【図８】第３の実施形態に係るブレ補正装置の主要部を
示した断面図である。

【図９】第４の実施形態に係るブレ補正装置の主要部を
示した断面図である。

【図１０】第５の実施形態に係るブレ補正装置の主要部
を示した断面図である。

【図１１】本発明によるブレ補正装置に使用する超音波
モータを示す断面図である。

【図１２】圧電体の励振により１次の縦振動と２次のね
じり振動が生じることを説明する図である。

【図１３】超音波モータの駆動回路を示した図である。

【図１４】超音波モータのステータに発生する縦振動と
ねじり振動を組み合わせて、駆動面に楕円運動を生じさ
せることを説明する図である。

【符号の説明】

１０１基板１０１ｆ固定ピン１０３蓋１０４リテーナ１０５レンズ枠１０５ａフランジ部１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅフォーク部１０５ｆ，１０５ｇピン１０６，１１０超音波モータ１０６ａ，１１０ａステータ１０６ｂ，１１０ｂロータ１０６ｃ，１１０ｃカム面１０７，１１１固定軸１０８，１１２レバー１０８ａ，１１２ａフォロア部１０８ｂ，１１２ｂシャフト部１０９，１１３バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレを検出するブレ検出部と、前記ブレを補正するように移動可能なブレ補正光学系
と、前記ブレ補正光学系を駆動する補正光学系駆動部と、前記ブレ検出部の出力に基づいて、前記補正光学系駆動
部を駆動制御するブレ補正制御部とを備えたブレ補正装
置において、前記補正光学系駆動部は、ステータを振動させて、このステータに接触したロータ
を回転させる超音波アクチュエータと、前記超音波アクチュエータのロータに設けられ、前記ブ
レ補正光学系を駆動する駆動量を発生する駆動量発生部
と、を備えたことを特徴とするブレ補正装置。
【請求項２】請求項１に記載のブレ補正装置におい
て、前記駆動量発生部は、少なくとも一部が前記超音波アク
チュエータのロータと一体に設けられたことを特徴とす
るブレ補正装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のブレ補正
装置において、前記超音波アクチュエータは、電気−機械エネルギー変換素子の励振により縦振動とね
じり振動が生じることによって、駆動面に駆動力が発生
する弾性体からなるステータと、前記ステータの駆動面に接触して、そのステータとの間
で相対運動をおこなうロータとからなることを特徴とす
るブレ補正装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載のブレ補正装置において、前記ブレ補正光学系は、レンズであって、光軸に対して
略垂直な方向に直線駆動されることを特徴とするブレ補
正装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれか１項に
記載のブレ補正装置において、前記補正光学系駆動部は、前記駆動量発生部によって発
生した駆動量を前記ブレ補正光学系に伝達する駆動量伝
達機構を有することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項６】請求項５に記載のブレ補正装置におい
て、前記駆動量伝達機構は、単一のレバー機構からなること
を特徴とするブレ補正装置。
【請求項７】請求項６に記載のブレ補正装置におい
て、前記駆動発生部に前記レバー機構を付勢する付勢機構を
有することを特徴とするブレ補正装置。
【請求項８】請求項１から請求項７のいずれか１項に
記載のブレ補正装置において、前記補正光学系駆動部は、前記超音波アクチュエータに
よって発生した回転運動を前記ブレ補正光学系を移動さ
せる直線運動に変換する回転−直線変換機構を有するこ
とを特徴とするブレ補正装置。
【請求項９】請求項８に記載のブレ補正装置におい
て、前記回転−直線変換機構部は、前記超音波アクチュエー
タの略１回転が前記ブレ補正光学系の可動範囲に対応す
ることを特徴とするブレ補正装置。