JPH1164916A - 光学素子保持装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学素子保持装置中の各部材が磁気回路を乱
して、精度良く光学素子をシフト位置制御することがで
きない。 【解決手段】 光学素子９を保持し、転動部材２，６，
１６により光軸に垂直な面内で移動可能に支持された可
動保持部材８を電磁駆動部材１１，，１２，１３，１４
によって駆動する光学素子保持装置において、上記転動
部材、可動保持部材の移動に伴って移動する部材４，
８、転動部材を転動可能に保持する部材１，４，１７、
転動部材と可動保持部材とを圧接させる加圧部材１８お
よび各部材を互いに組み付けるための締結部材１９，２
０を非磁性体により形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等の光学素
子を光軸と垂直な面内でシフトさせる光学素子保持装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】撮影レンズを構成するレンズ群の一部を
光軸と垂直な面内でシフトさせる装置は、例えばカメラ
において、像ブレを抑制する防振光学系などに利用でき
る。この装置は、像ブレの原因であるカメラブレの加速
度を検知することで像ブレを予測し、この予測信号に基
づいてレンズを光軸と垂直な面内でシフトさせる。

【０００３】このようなレンズのシフト装置としては、
特開平３−１８８４３０号公報にて提案されてるものが
ある。このものでは、カメラブレを、カメラを横方向に
振る方向（以下、ヨー方向という）と縦方向に振る方向
（以下、ピッチ方向という）のブレに分解し、ブレ補正
用シフトレンズ（以下、補正レンズという）をヨー方向
とピッチ方向のそれぞれ独立にシフトさせるものであ
る。なお、この装置では、補正レンズを光軸方向の移動
を生じずにシフトさせることができるように、ガイドバ
ーと軸受とを摺動させて又は滑り板等の面同士を摺動さ
せて補正レンズが移動するように構成されている。

【０００４】但し、上記特開平３−１８８４３０号公報
提案の装置では、摩擦による摺動抵抗が大きく、電磁力
により補正レンズをシフト駆動するのに必要なエネルギ
ーが大きくなってしまうという不都合がある。また、ガ
イドバーと軸受間の嵌合による微小なガタにより厳密に
は光軸方向の移動を生じてしまうという不都合がある。

【０００５】また、特開昭６３−１５５０３８号公報に
は、補正レンズを平行４節リンクにより光軸周りの回転
を規制しつつ保持するとともに、平行４節リンクの光軸
方向の変位をガイドと付勢ばねで吸収するとともに、補
正レンズをボールを介在させて基準平面に上記ばねによ
り押し付ける構成が提案されている。

【０００６】ところが、上記特開昭６３−１５５０３８
号公報提案の装置では、レンズ鏡筒と環状部材とが緩く
嵌合しているため、少ないながらも光軸と垂直方向にガ
タを生じる。また、駆動の際に前記緩い嵌合部にて摩擦
による摺動抵抗が発生し、駆動抵抗の少ないリンクとボ
ールを用いたメリットが損なわれてしまう。更に、平行
４節リンクとボールによる併設支持により機構が複雑に
なり、部品点数が多くコストアップとなる。加えて、上
記公報には、一方向のシフト機構のみが提案されている
だけだが、同機構を前記方向と垂直方向にも設けたとし
ても、平行４節リンクの構造上簡単には斜め方向へのシ
フトはできないという不都合がある。

【０００７】また、特開平５−２９７４４３号公報に
は、補正レンズの光軸周りの回転を規制する部材に加え
て、少なくとも３つのボール等の支持点を支持枠と補正
レンズの固定枠との間に設けるとともに与圧手段により
押し付け、補正レンズをシフトさせても確実に光軸に対
して垂直を保つ構成が提案されている。

【０００８】但し、上記特開平５−２９７４４３号公報
提案の装置では、補正レンズの光軸周りの回転を規制す
る手段がガイドバーと軸受間の嵌合による摺動や長孔と
ピン等による摺動であり、まだ十分に摩擦による摺動抵
抗が小さいとは言えない。また、補正レンズの光軸周り
の回転を規制する手段に加えて、少なくとも３つのボー
ルと与圧手段をも有するため、機構が複雑になり、部品
点数が多くコストアップとなるという不都合がある。

【０００９】また、特開平７−２９４９７５号公報に
は、Ｘ軸（ヨー）方向とＹ軸（ピッチ）方向に補正レン
ズを送りねじにより独立に進退させる装置において、互
いの駆動方向が干渉しないよう補正レンズ枠と可動部材
との間にローラを介在させて、全方向にシフト可能とし
た構成が提案されている。更に、シフト時に補正レンズ
が倒れないように、補正レンズ枠と基板の間にボールを
介在させ、ばねで付勢する構成が提案されている。

【００１０】但し、上記特開平７−２９４９７５号公報
提案の装置では、摺動摩擦抵抗の発生部が可動部材のガ
イド部材とガイド軸との間にあり、補正レンズ枠と可動
部材間のローラによるころがり摩擦抵抗も加わり、やは
り補正レンズをシフト駆動する際の抵抗が大きい。ま
た、それらにボールによる支持機構も加わり、機構が複
雑になり部品点数が多くコストアップとなるという不都
合もある。

【００１１】ところで、これら公知例とは別に、補正レ
ンズの光軸周りの回転を規制する手段としてばね部材
（引っ張りコイルばね）の復元力を用い、複数のばね部
材のバランスで補正レンズの初期位置復帰を行える形で
構成された装置も考えられている。

【００１２】但し、この装置では、補正レンズをシフト
駆動する際に、必ずばね部材の負荷がかかるため電磁力
による駆動部に負担となる。しかも、補正レンズのシフ
ト量が大きくなるほどばね部材の変位が増えて負荷が増
えるので、電磁力によるシフト駆動部には大きな負担と
なる。従って、補正レンズを精度良くシフト位置制御す
るには、シフト駆動部が発生する電磁力を大きくしなけ
ればなれず、シフト駆動部の大型化やシフト駆動部に与
えるエネルギーの増大化を招くという不都合がある。

【００１３】以上のような従来の装置を改善するため、
すなわち、補正レンズを簡単な構成で、かつ極力少ない
駆動抵抗しか生じないように支持し、しかも光軸方向の
ガタなく確実に光軸に対して垂直に保つことができるよ
うにするため、本出願人は、次のような装置を提案して
いる。この装置は、補正レンズを保持する可動枠を回転
可能なボール群（鋼球）を介して支持する際に、案内部
材を可動枠と支持枠との間に挟み、この案内部材にボー
ルを互いに直交する方向にガイドする溝部を形成して、
補正レンズをピッチ方向とヨー方向に可動枠の光軸周り
の回転を防止しつつ光軸に垂直な面内で移動可能とした
装置である。また、この装置では、可動枠とボール群
（鋼球）とを光軸方向に圧接させる加圧部材を設けてい
る。

【００１４】一方、特開平９−６１８７７号公報には、
ガイドバーと軸受との摺動関係による抵抗の大きさと、
嵌合によるガタ発生の不具合はあるものの、可動枠と共
にピッチ方向に移動可能な非磁性体（ＳＵＳ）からなる
Ｌ字のガイドバーにより、可動枠を支持枠に対してピッ
チ方向とヨー方向へ独立にシフトさせることができる装
置が提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記出
願人提案の装置では、可動枠を支持する回転可能なボー
ル群（鋼球）が磁性体であり、しかも可動枠駆動用の電
磁駆動部材の磁気回路中に上記ボール群の一部が配置さ
れてしまうので、磁気回路が乱されてしまうと共に、ボ
ール群の一部が磁石方向に引っ張られ、また自転しにく
くもなり、可動枠のシフト駆動に抵抗が生じて高精度な
シフト位置制御ができなくなるという不都合がある。

【００１６】更に、組立時にボール群を所定のボール保
持部に組み込もうとしても、ボールが磁石に吸着されて
うまく組み込めないという不都合がある。また、ボール
群と可動枠とを圧接させる加圧部材が、みがき特殊帯鋼
のような磁性体でできており、しかも電磁駆動部材の磁
気回路近傍に配置されると、電磁駆動部材から磁束が漏
れてシフト駆動力の低下を招き、高精度なシフト位置制
御ができなくなるという不都合がある。また、装置の各
構成要素を互いに組み付けるためにビスやワッシャ等の
締結部材が用いられるが、これら締結部材が磁性体であ
る鋼材により作られていて、電磁駆動部材の磁気回路中
或いは磁気回路近傍に存在しているため、磁気回路を乱
すと共に、組立時に磁石に吸着されて組み付けにくいと
いう不都合がある。

【００１７】なお、特開平９−６１８７７号公報提案の
装置では、Ｌ字のガイドバーが非磁性体（ＳＵＳ）であ
り、しかもガイドバーを、可動枠駆動用の電磁駆動部材
の磁気回路から離して配置できるので、仮にＬ字のガイ
ドバーが磁性体であっても、磁気の影響を受けてシフト
位置制御に不具合が出ることはなかった。

【００１８】しかしながら、前述のように、ガイドバー
と軸受の摺動関係による抵抗の大きさと、嵌合によるガ
タ発生の不具合が解決されているわけではない。

【００１９】そこで、本発明は、補正レンズを簡単な構
成で、かつ極力駆動抵抗が少なくなるように支持でき、
しかも光軸方向のガタなく確実に光軸に対して垂直な状
態で補正レンズの高精度なシフト位置制御が可能であ
り、さらには、電磁駆動部材の磁気回路中又はその近傍
に配置される部材における磁気の影響を排除でき、組み
立ても容易な光学素子保持装置を提供することを目的と
している。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、補正レンズ等の光学素子を保持し、球
状部材等の転動部材により光軸に垂直な面内で移動可能
に支持された可動保持部材を電磁駆動部材によって駆動
する光学素子保持装置において、上記転動部材、可動保
持部材の移動に伴って移動する部材、転動部材を転動可
能に保持する部材、転動部材と可動保持部材とを圧接さ
せる加圧部材および各部材を互いに組み付けるための締
結部材を非磁性体により形成している。

【００２１】すなわち、可動保持部材の可動支持を転動
部材により行うことで、光学素子を、簡単な構成で、か
つ極力駆動抵抗が少なくなるように支持でき、しかも光
軸方向のガタなく確実に光軸に対して垂直に保ってシフ
ト移動させることができるようにするとともに、電磁駆
動部材の磁気回路中又はその近傍に配置される上記各部
材を磁気による影響を受けない非磁性体とすることによ
り、磁気回路の乱れや電磁駆動部材の磁力によって上記
転動部材の回転に不必要な抵抗が生じるの回避して高精
度のシフト位置制御が可能で、しかも組み立て易い光学
素子保持装置を実現している。

【００２２】なお、上記転動部材を保持する部材に、こ
の部材よりも高硬度を有して転動部材に当接する非磁性
体部材を取り付けて、転動部材との当接面の変形防止と
耐摩耗性を向上させるようにしてもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）まず、図３には、本発明の第１実施形
態であるレンズ鏡筒（光学機器）における防振装置（光
学素子保持装置）の電気的構成を示している。この防振
装置は、振動センサーとして角変位検出装置を用いて、
カメラのブレ６１（縦ブレ６１ｐ及び横ブレ６１ｙ）に
起因する像ブレを抑制する装置であり、特開平５−２９
７４４３号公報等で詳しく述べられている防振装置と基
本的に同じものである。

【００２４】同図中、６２は撮影光学系を有するレンズ
鏡筒である。６３ｐ，６３ｙはそれぞれ、縦ブレ角変
位、横ブレ角変位を検出する角変位検出装置で、図にお
いては、それぞれの角変位検出方向を６４ｐ，６４ｙで
示している。

【００２５】６５ｐ，６５ｙは演算回路であり、角変位
検出装置６３ｐ，６３ｙからの信号に基づいて演算を行
い、補正レンズ９を保持する可動枠８のシフト駆動目標
信号を出力する。１３ｐ，１３ｙはそれぞれ可動枠８を
ピッチ方向およびヨー方向に駆動するための駆動コイル
であり、不図示の制御回路により上記目標信号に応じて
通電制御される。６８ｐ，６８ｙは可動枠８（補正レン
ズ９）のピッチ方向およびヨー方向位置を検出するため
の位置検出センサーである。制御回路は、この位置セン
サー６８ｐ，６８ｙからのフィードバック信号に基づい
て可動枠８を目標信号に対応するシフト位置まで移動さ
せ、安定した像面６９を得る。

【００２６】図１および図２には、上記第１実施形態で
あるレンズ鏡筒の機械的構成を示している。これらの図
において、１は支持枠（請求の範囲にいう転動部材を保
持する部材の１つ）で、非磁性体であるエンジニアリン
グプラスチックス材により形成されている。この支持枠
１は、図３に示したレンズ鏡筒６２に対して、円筒外周
面１ａを嵌合させて光軸方向のみ移動可能に取り付けら
れる。支持枠１の前側端面１ｂには、その中央に撮影光
束を通過させる開口部１ｃが形成されている。なお、２
１は撮影光学系および補正レンズ９の光軸である。

【００２７】２は第１ボール（請求の範囲にいう転動部
材）であり、非磁性体のステンレススチール（ＳＵＳ）
材により形成されている。なお、本実施形態では、３個
の第１ボール２が用いられている。

【００２８】３は支持枠１の前側端面１ｂにおける開口
部１ｃの周りに、略１２０°の角度間隔でほぼ均等に３
つ形成された第１ボール保持部である。各第１ボール保
持部３は、２点で各第１ボール２に当接して、これら当
接点にて第１ボール２の光軸方向と光軸垂直方向の２方
向の位置規制が可能なＶ字型断面形状を有しており、第
１ボール２を回転可能に保持する。なお、本実施形態で
は、３個の第１ボール２の径は互いに等しく、各第１ボ
ール保持部３に保持されて前側端面１ｂから突出した３
個の第１ボール２の光軸方向前端（頂点部）の光軸方向
位置も互いに等しい。

【００２９】４は板状の案内部材（請求の範囲にいう転
動部材を保持する部材の１つであるとともに、可動保持
部材の移動に伴って移動する部材の１つ）であり、非磁
性体であるエンジニアリングプラスチックス材により形
成されている。この案内部材４の中央には、撮影光束を
通過させる開口部４ａが形成されている。また、案内部
材４の背面４ｂにおける第１ボール２と対向する位置に
は、第１ボール保持溝５が形成されている。各第１ボー
ル保持溝５は、２点で第１ボール２に当接してこれら当
接点にて第１ボール２の光軸方向と光軸垂直方向の２方
向の位置規制が可能なＶ字型断面形状を有しており、第
１ボール２を回転可能に保持するとともに、案内部材４
の支持枠１に対する最大ヨー方向シフト量より長くヨー
方向ｙに延びている。なお、３つの第１ボール保持溝５
における第１ボール２との当接点の光軸方向位置は互い
に等しいため、第１ボール２を介して支持枠１に支持さ
れた案内部材４は、光軸に対して垂直状態を維持したま
まヨー方向ｙにシフト可能である。

【００３０】６は第２ボール（請求の範囲にいう転動部
材）であり、非磁性体のステンレススチール（ＳＵＳ）
材により形成されている。７は案内部材４の前面４ｃに
おける開口部４ａの周りに略１２０°の角度間隔でほぼ
均等に３つ形成された第２ボール保持部である。各第２
ボール保持部７は、２点で各第２ボール６に当接して、
これら当接点にて第２ボール６の光軸方向と光軸垂直方
向の２方向の位置規制が可能なＶ字型断面形状を有して
おり、第２ボール６を回転可能に保持する。なお、本実
施形態では、３個の第２ボール６の径は互いに等しく、
各第２ボール保持部７に保持されて前面４ｃから突出し
た３個の第２ボール６の光軸方向前端（頂点部）の光軸
方向位置も互いに等しい。

【００３１】８は可動枠（請求の範囲にいう可動保持部
材）であり、非磁性体であるエンジニアリングプラスチ
ックス材により形成されている。この可動枠８の中央に
は、補正レンズ９を保持する開口部８ａが形成されてお
り、背面８ｂにおける第２ボール６と対向する位置に
は、第２ボール保持溝１０が形成されている。各第２ボ
ール保持溝１０は、２点で第２ボール６に当接してこれ
ら当接点にて第２ボール６の光軸方向と光軸垂直方向の
２方向の位置規制が可能なＶ字型断面形状を有してお
り、第２ボール６を回転可能に保持するとともに、可動
枠８の案内部材４（および支持枠１）に対する最大ピッ
チ方向シフト量より長くピッチ方向ｐに延びている。な
お、３つの第２ボール保持溝１０における第２ボール６
との当接点の光軸方向位置は互いに等しいため、第２ボ
ール６を介して案内部材４に支持された可動枠８は、光
軸に対して垂直状態を維持したままピッチ方向ｐにシフ
ト可能である。

【００３２】１１ｐはピッチマグネット、１２ｐはピッ
チヨークで、これらはともに支持枠１の上側中央凹部１
ｐに固定されている。１３ｐはピッチコイルで、可動枠
８の上端中央部に固定されている。１１ｙはヨーマグネ
ット、１２ｙはヨーヨークで、これらはともに支持枠１
の横側中央凹部１ｙに固定されている。１３ｙはヨーコ
イルで、可動枠８の横端中央部に固定されている。１４
は前側ヨークで、ピッチ用およびヨー用の共通部品とし
て構成されている。これらコイル１３ｐ，１３ｙは、マ
グネット１１ｐ，１１ｙと前側ヨーク１４との間にわず
かなエアギャップを有し、マグネットとヨークにより形
成される磁気回路中に配置される。このため、コイル１
３ｐに電流を流すと可動枠８はピッチ方向に駆動され、
コイル１３ｙに電流を流すと可動枠８はヨー方向に駆動
される。これらマグネット，ヨーク（前側ヨーク１４も
含む）およびコイルにより請求の範囲にいう電磁駆動部
材が構成される。

【００３３】また、可動枠８にはピッチスリット１５ｐ
とヨースリット１５ｙとが形成されており、これらスリ
ット１５ｐ，１５ｙに対向して図３に示した位置検出セ
ンサー６８ｐ，６８ｙが配置されている。これら位置検
出センサー６８ｐ，６８ｙは、赤外発光ダイオードｉＲ
ＥＤ等からなる発光素子（但し、スリットの背後に隠れ
るため図示せず）と半導体位置検出素子ＰＳＤ等からな
る受光素子により構成されており、発光素子から照射さ
れてスリット１５ｐ，１５ｙを通って受光素子に入射し
た光の入射位置（受光素子に対するスリット１５ｐ，１
５ｙの位置）によって可動枠８のピッチ方向とヨー方向
の位置検出を行う。

【００３４】８ｃは可動枠８の前面８ｄに、この前面８
ｄより僅かに前方に突出形成された３つのボール受面
（可動保持部材の移動に伴って移動する部材の１つ）で
ある。各ボール受面８ｃは、後述する押え用ボール１６
（３個のうち１個は部品の背後に隠れるため図示せず）
の当接を受ける平滑で光軸と垂直な面として形成されて
おり、可動枠８の後述するリテーナ１７や支持枠１に対
する最大ヨーおよびピッチ方向シフト範囲より広い面積
を有する。

【００３５】押え用ボール（請求の範囲にいう転動部
材）１６は、非磁性体のステンレススチール（ＳＵＳ）
材により形成されている。リテーナ（請求の範囲にいう
転動部材を保持する部材の１つ）１７は、非磁性体のス
テンレススチール（ＳＵＳ）材により板状に形成されて
いる。このリテーナ１７の中央には撮影光束を通過させ
る開口部１７ａが形成されている。また、リテーナ１７
における開口部１７ａの周りには、略１２０°の角度間
隔でほぼ均等に押え用ボール１６を回転可能に保持する
穴部１７ｂ（３個のうち１個は部品の背後に隠れるため
図示せず）が形成されている。なお、各穴部１７ｂは、
各押え用ボール１６の中心を含み光軸に垂直な面を包含
する位置にてボール１６を保持する。ここで、３個の押
え用ボール１６は径が等しく、各ボール１６における穴
部１７ｂから突出した光軸方向前端（前側頂点部）およ
び後端（後側頂点部）の光軸方向位置は互いに等しい。
また、リテーナ１７の外周には、固定用の腕部１７ｃが
形成されている。

【００３６】１８は板バネ（請求の範囲にいう加圧部材
の１つ）であり、非磁性体のばね用ステンレススチール
（ＳＵＳ）板材やばね用リン青銅板材により形成されて
いる。この板バネ１８の中央には撮影光束を通過させる
開口部１８ａが形成されている。また、板バネ１８の外
周には、略１２０°の角度間隔でほぼ均等に固定用の腕
部１８ｂが形成されている。

【００３７】この板バネ１８はその背面１８ｃで３個の
押え用ボール１６と当接し、可動枠８がシフト駆動され
る際に過大な負荷とならないよう、しかも可動枠８に搭
載される補正レンズ９やコイル１３ｐ，１３ｙ等を含む
可動枠ユニット８ｕと案内部材４及び各ボールを加えた
重さに打ち勝ち光軸方向にそれらを押え得る最小限の力
でこれらを押圧している。

【００３８】１９は押圧力調整ワッシャ（請求の範囲に
いう加圧部材および締結部材の１つ）であり、非磁性体
の黄銅材により形成されている。この押圧力調整ワッシ
ャ１９は、板バネ１８の押圧力を調節するためリテーナ
１７と板バネ１８との間隔を変化させて板バネ１８の押
え用ボール１６に当接して変位する量を調節する。

【００３９】２０は前側ヨーク１４，リテーナ１７，板
バネ１８および押圧力調整ワッシャ１９を支持枠１に固
定組み付けするとともに、可動枠８および案内部材４を
支持枠１に対して可動組み付けするための３本のビス
（請求の範囲にいう締結部材の１つ）であり、非磁性体
のステンレススチール（ＳＵＳ）材や黄銅材により形成
されている。各ビス２０は、前側ヨーク１４，リテーナ
１７および板バネ１８に形成されたビス通し穴１４ａ
（３個のうち１個は部品の背後に隠れるため図示せ
ず），１７ｄ，１８ｄとワッシャ１９自体の穴に挿入さ
れて、支持枠１に設けられたビス締め部１ｄに締め込ま
れる。

【００４０】このようにして組み立てられた防振装置で
は、ヨーコイル１３ｙに通電されると、ヨー方向駆動用
の電磁力が発生する。この際、第２ボール保持溝１０の
側面（Ｖ溝形成面）、第２ボール６および第２ボール保
持部７の側面を介して可動枠８とヨー方向について係合
したかたちとなる案内部材４が、第１ボール保持溝５に
おいて第１ボール２により案内されながらヨー方向に駆
動され、結果として可動枠ユニット８ｕが所定量ヨー方
向へシフトする。

【００４１】また、ピッチコイル１３ｐに通電される
と、ピッチ方向駆動用の電磁力が発生する。この際、可
動枠８は、第１ボール保持部３の側面、第１ボール２お
よび第１ボール保持溝５の側面（Ｖ溝形成面）を介して
支持枠１にピッチ方向について固定保持されたかたちと
なる案内部材４に対して、第２ボール保持溝１０におい
て第２ボール６により案内されながらピッチ方向に駆動
され、結果として可動枠ユニット８ｕが所定量ピッチ方
向へシフトする。

【００４２】従って、ピッチ方向とヨー方向の合成によ
る位置に駆動目標信号が与えられると、ピッチコイル１
３ｐとヨーコイル１３ｙにそれぞれ通電され、電磁力に
より可動枠ユニット８ｕは所定方向へシフトする。そし
て、ピッチスリット１５ｐとヨースリット１５ｙのそれ
ぞれに対応して設けられた位置検出センサ６８ｐ，６８
ｙにより可動枠ユニット８ｕのピッチ方向とヨー方向の
位置検出が行われ、目標位置に可動枠ユニット８ｕがシ
フトしたかどうかを駆動目標信号にフィードバックす
る。

【００４３】このように可動枠ユニット８ｕがシフトす
る際、可動枠ユニット８ｕは支持枠１に対し、ボール
２，６および案内部材４を介して板バネ１８の光軸方向
への適切な押圧力により光軸方向のガタなく平行に支持
されるため、光軸に垂直な平面上でシフトすることがで
きる。従って、光軸に対する倒れや光軸方向のガタ等に
よる光学性能の劣化は生じ難い。

【００４４】また、本実施形態では、電磁駆動部材の磁
気回路中又はその近傍に配置される各部材１，２，４，
６，８，１６，１７，１８，，１９，２０が非磁性体に
より形成されているので、磁気回路が乱されず、また磁
気の影響により各ボール２，６，１６の回転が阻害され
ることがなく、高精度の可動枠ユニット８ｕのシフト位
置制御を行うことができる。

【００４５】さらに、各ボール２，６，１６やビス２
０、ワッシャ１９を非磁性体により形成しているため、
組立時にこれら部材が磁力により吸着されることがな
く、組立てを容易かつスムーズに行うことができる。

【００４６】しかも、軸と軸受の摺動による摩擦抵抗に
比べ極めて抵抗の少ないボール２，６のころがり摩擦を
用いて支持されるので、電磁駆動によるシフト駆動力を
小さくすることができる。また、ばね部材による復元力
を用いず、案内部材４により可動枠８の光軸周りの回転
を防止しているので、シフト時のばね部材からの負荷が
可動枠ユニット８ｕに加わらない。よって、電磁駆動に
よるシフト駆動力を小さくするのに好都合である。

【００４７】（第２実施形態）図４および図５には、本
発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒の機械的構成を示
している。なお、本実施形態における電気的構成は、第
１実施形態にて図３を用いて説明したものと同様であ
る。

【００４８】これらの図において、２０１は支持枠（請
求の範囲にいう転動部材を保持する部材の１つ）で、非
磁性体であるエンジニアリングプラスチックス材により
形成されている。この支持枠２０１１は、レンズ鏡筒に
対して、円筒外周面２０１ａを嵌合させて光軸方向のみ
移動可能に取り付けられる。支持枠２０１の前側端面２
０１ｂには、その中央に撮影光束を通過させる開口部２
０１ｃが形成されている。なお、２２１は撮影光学系お
よび補正レンズ２０９の光軸である。

【００４９】２０２は第１ボール（請求の範囲にいう転
動部材）であり、非磁性体のステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）材により形成されている。なお、本実施形態では、
３個の第１ボール２０２が用いられている。

【００５０】２０３は支持枠２０１の前側端面２０１ｂ
における開口部２０１ｃの周りに接合された第１ボール
保持部材（請求の範囲にいう転動部材を保持する部材の
１つ）であり、略１２０°の角度間隔でほぼ均等に３つ
形成された第１ボール保持部２０３ａを有している。こ
の第１ボール保持部材２０３は、支持枠２０１の材料よ
りも硬い非磁性体のステンレススチール（ＳＵＳ）材や
セラミックス材により形成されている。各第１ボール保
持部２０３ａは、２点で各第１ボール２０２に当接し
て、これら当接点にて第１ボール２０２の光軸方向と光
軸垂直方向の２方向の位置規制が可能なＶ字型断面形状
を有しており、第１ボール２０２を回転可能に保持す
る。なお、本実施形態では、３個の第１ボール２０２の
径は互いに等しく、各第１ボール保持部２０３ａに保持
されて前側端面２０１ｂから突出した３個の第１ボール
２０２の光軸方向前端（頂点部）の光軸方向位置も互い
に等しい。

【００５１】２０４は板状の案内部材（請求の範囲にい
う転動部材を保持する部材の１つであるとともに、可動
保持部材の移動に伴って移動する部材の１つ）であり、
非磁性体であるエンジニアリングプラスチックス材によ
り形成されている。この案内部材２０４の中央には、撮
影光束を通過させる開口部２０４ａが形成されている。
また、案内部材２０４の背面２０４ｂには、第１ボール
保持溝部材（請求の範囲にいう転動部材を保持する部材
の１つであるとともに、可動保持部材の移動に伴って移
動する部材の１つ）２０５が接合されており、この第１
ボール保持溝部材２０５における第１ボール２０２と対
向する位置には、第１ボール保持溝２０５ａが形成され
ている。

【００５２】この第１ボール保持溝部材２０５は、案内
部材２０４の材料よりも硬い非磁性体のステンレススチ
ール（ＳＵＳ）材やセラミックス材により形成されてい
る。各第１ボール保持溝２０５ａは、２点で第１ボール
２０２に当接してこれら当接点にて第１ボール２０２の
光軸方向と光軸垂直方向の２方向の位置規制が可能なＶ
字型断面形状を有しており、第１ボール２０２を回転可
能に保持するとともに、案内部材２０４の支持枠２０１
に対する最大ヨー方向シフト量より長くヨー方向ｙに延
びている。なお、３つの第１ボール保持溝２０５ａにお
ける第１ボール２０２との当接点の光軸方向位置は互い
に等しいため、第１ボール２０２を介して支持枠２０１
に支持された案内部材２０４は、光軸に対して垂直状態
を維持したままヨー方向ｙにシフト可能である。

【００５３】２０６は第２ボール（請求の範囲にいう転
動部材）であり、非磁性体のステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）材により形成されている。２０７は案内部材２０４
の前面２０４ｃに接合された第２ボール保持部材（請求
の範囲にいう転動部材を保持する部材の１つであるとと
もに、可動保持部材の移動に伴って移動する部材の１
つ）であり、開口部２０４ａの周りに略１２０°の角度
間隔でほぼ均等に３つ形成された第２ボール保持部２０
７ａを有している。この第２ボール保持部材２０７は、
案内部材２０４の材料よりも硬い非磁性体のステンレス
スチール（ＳＵＳ）材やセラミックス材により形成され
ている。

【００５４】各第２ボール保持部２０７ａは、２点で各
第２ボール２０６に当接して、これら当接点にて第２ボ
ール２０６の光軸方向と光軸垂直方向の２方向の位置規
制が可能なＶ字型断面形状を有しており、第２ボール２
０６を回転可能に保持する。なお、本実施形態では、３
個の第２ボール２０６の径は互いに等しく、各第２ボー
ル保持部２０７ａに保持されて前面２０４ｃから突出し
た３個の第２ボール２０６の光軸方向前端（頂点部）の
光軸方向位置も互いに等しい。

【００５５】２０８は可動枠（請求の範囲にいう可動保
持部材）であり、非磁性体であるエンジニアリングプラ
スチックス材により形成されている。この可動枠２０８
の中央には、補正レンズ２０９を保持する開口部２０８
ａが形成されている。また、可動枠２０８の背面２０８
ｂには、第２ボール保持溝部材（請求の範囲にいう転動
部材を保持する部材の１つであるとともに、可動保持部
材の移動に伴って移動する部材の１つ）２１０が接合さ
れており、この第２ボール保持溝部材２１０における第
２ボール２０６と対向する位置には、第２ボール保持溝
２１０ａが形成されている。

【００５６】この第２ボール保持溝部材２１０は、可動
枠２０８の材料よりも硬い非磁性体のステンレススチー
ル（ＳＵＳ）材やセラミックス材により形成されてい
る。各第２ボール保持溝２１０ａは、２点で第２ボール
２０６に当接してこれら当接点にて第２ボール２０６の
光軸方向と光軸垂直方向の２方向の位置規制が可能なＶ
字型断面形状を有しており、第２ボール２０６を回転可
能に保持するとともに、可動枠２０８の案内部材２０４
（および支持枠２０１）に対する最大ピッチ方向シフト
量より長くピッチ方向ｐに延びている。なお、３つの第
２ボール保持溝２１０における第２ボール２０６との当
接点の光軸方向位置は互いに等しいため、第２ボール２
０６を介して案内部材２０４に支持された可動枠２０８
は、光軸に対して垂直状態を維持したままピッチ方向ｐ
にシフト可能である。

【００５７】２１１ｐはピッチマグネット、２１２ｐは
ピッチヨークで、これらはともに支持枠２０１の上側中
央凹部２０１ｐに固定されている。２１３ｐはピッチコ
イルで、可動枠２０８の上端中央部に固定されている。
２１１ｙはヨーマグネット、２１２ｙはヨーヨークで、
これらはともに支持枠２０１の横側中央凹部２０１ｙに
固定されている。２１３ｙはヨーコイルで、可動枠２０
８の横端中央部に固定されている。２１４は前側ヨーク
で、ピッチ用およびヨー用の共通部品として構成されて
いる。これらコイル２１３ｐ，２１３ｙは、マグネット
２１１ｐ，２１１ｙと前側ヨーク２１４との間にわずか
なエアギャップを有し、マグネットとヨークにより形成
される磁気回路中に配置される。このため、コイル２１
３ｐに電流を流すと可動枠２０８はピッチ方向に駆動さ
れ、コイル２１３ｙに電流を流すと可動枠２０８はヨー
方向に駆動される。これらマグネット，ヨーク（前側ヨ
ーク２１４も含む）およびコイルにより請求の範囲にい
う電磁駆動部材が構成される。

【００５８】また、可動枠２０８にはピッチスリット２
１５ｐとヨースリット２１５ｙとが形成されており、こ
れらスリット２１５ｐ，２１５ｙに対向して、第１実施
形態にて説明したものと同様の位置検出センサーが配置
される。

【００５９】２０８ｃは可動枠２０８の前面２０８ｄ
に、この前面２０８ｄより僅かに前方に突出形成された
３つのボール受面（可動保持部材の移動に伴って移動す
る部材の１つ）である。各ボール受面２０８ｃは、後述
する押え用ボール２１６（３個のうち１個は部品の背後
に隠れるため図示せず）の当接を受ける平滑で光軸と垂
直な面として形成されており、可動枠２０８の後述する
リテーナ２１７や支持枠２０１に対する最大ヨーおよび
ピッチ方向シフト範囲より広い面積を有する。

【００６０】押え用ボール（請求の範囲にいう転動部
材）２１６は、非磁性体のステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）材により形成されている。リテーナ（請求の範囲に
いう転動部材を保持する部材の１つ）２１７は、非磁性
体のステンレススチール（ＳＵＳ）材により板状に形成
されている。このリテーナ２１７の中央には撮影光束を
通過させる開口部２１７ａが形成されている。また、リ
テーナ２１７における開口部２１７ａの周りには、略１
２０°の角度間隔でほぼ均等に押え用ボール２１６を回
転可能に保持する穴部２１７ｂ（３個のうち１個は部品
の背後に隠れるため図示せず）が形成されている。な
お、各穴部２１７ｂは、各押え用ボール２１６の中心を
含み光軸に垂直な面を包含する位置にてボール２１６を
保持する。ここで、３個の押え用ボール２１６は径が等
しく、各ボール２１６における穴部２１７ｂから突出し
た光軸方向前端（前側頂点部）および後端（後側頂点
部）の光軸方向位置は互いに等しい。また、リテーナ２
１７の外周には、固定用の腕部２１７ｃが形成されてい
る。

【００６１】２１８は板バネ（請求の範囲にいう加圧部
材の１つ）であり、非磁性体のばね用ステンレススチー
ル（ＳＵＳ）板材やばね用リン青銅板材により形成され
ている。この板バネ２１８の中央には撮影光束を通過さ
せる開口部２１８ａが形成されている。また、板バネ２
１８の外周には、略１２０°の角度間隔でほぼ均等に固
定用の腕部２１８ｂが形成されている。

【００６２】この板バネ２１８はその背面２１８ｃで３
個の押え用ボール２１６と当接し、可動枠２０８がシフ
ト駆動される際に過大な負荷とならないよう、しかも可
動枠２０８に搭載される補正レンズ２０９やコイル２１
３ｐ，２１３ｙ等を含む可動枠ユニット２０８ｕと案内
部材２０４及び各ボールを加えた重さに打ち勝ち光軸方
向にそれらを押え得る最小限の力でこれらを押圧してい
る。

【００６３】２１９は押圧力調整ワッシャ（請求の範囲
にいう加圧部材および締結部材の１つ）であり、非磁性
体の黄銅材により形成されている。この押圧力調整ワッ
シャ２１９は、板バネ２１８の押圧力を調節するためリ
テーナ２１７と板バネ２１８との間隔を変化させて板バ
ネ２１８の押え用ボール２１６に当接して変位する量を
調節する。

【００６４】２２０は前側ヨーク２１４，リテーナ２１
７，板バネ２１８および押圧力調整ワッシャ２１９を支
持枠１に固定組み付けするとともに、可動枠２０８およ
び案内部材２０４を支持枠２０１に対して可動組み付け
するための３本のビス（請求の範囲にいう締結部材の１
つ）であり、非磁性体のステンレススチール（ＳＵＳ）
材や黄銅材により形成されている。各ビス２２０は、前
側ヨーク２１４，リテーナ２１７および板バネ２１８に
形成されたビス通し穴２１４ａ（３個のうち１個は部品
の背後に隠れるため図示せず），２１７ｄ，２１８ｄと
ワッシャ２１９自体の穴に挿入されて、支持枠２０１に
設けられたビス締め部２０１ｄに締め込まれる。

【００６５】このようにして組み立てられた防振装置で
は、ヨーコイル２１３ｙに通電されると、ヨー方向駆動
用の電磁力が発生する。この際、第２ボール保持溝２１
０ａの側面（Ｖ溝形成面）、第２ボール２０６および第
２ボール保持部２０７ａの側面を介して可動枠２０８と
ヨー方向について係合したかたちとなる案内部材２０４
が、第１ボール保持溝２０５ａにおいて第１ボール２０
２により案内されながらヨー方向に駆動され、結果とし
て可動枠ユニット２０８ｕが所定量ヨー方向へシフトす
る。

【００６６】また、ピッチコイル２１３ｐに通電される
と、ピッチ方向駆動用の電磁力が発生する。この際、可
動枠２０８は、第１ボール保持部２０３ａの側面、第１
ボール２０２および第１ボール保持溝２０５ａの側面
（Ｖ溝形成面）を介して支持枠２０１にピッチ方向につ
いて固定保持されたかたちとなる案内部材２０４に対し
て、第２ボール保持溝２１０ａにおいて第２ボール２０
６により案内されながらピッチ方向に駆動され、結果と
して可動枠ユニット２０８ｕが所定量ピッチ方向へシフ
トする。

【００６７】従って、ピッチ方向とヨー方向の合成によ
る位置に駆動目標信号が与えられると、ピッチコイル２
１３ｐとヨーコイル２１３ｙにそれぞれ通電され、電磁
力により可動枠ユニット２０８ｕは所定方向へシフトす
る。そして、ピッチスリット２１５ｐとヨースリット２
１５ｙのそれぞれに対応して設けられた位置検出センサ
６８ｐ，６８ｙにより可動枠ユニット２０８ｕのピッチ
方向とヨー方向の位置検出が行われ、目標位置に可動枠
ユニット２０８ｕがシフトしたかどうかを駆動目標信号
にフィードバックする。

【００６８】このように可動枠ユニット２０８ｕがシフ
トする際、可動枠ユニット２０８ｕは支持枠２０１に対
し、ボール２０２，２０６および案内部材２０４を介し
て板バネ２１８の光軸方向への適切な押圧力により光軸
方向のガタなく平行に支持されるため、光軸に垂直な平
面上でシフトすることができる。従って、光軸に対する
倒れや光軸方向のガタ等による光学性能の劣化は生じ難
い。

【００６９】また、本実施形態では、電磁駆動部材の磁
気回路中又はその近傍に配置される各部材２０１，２０
２，２０４，２０６，２０８，２１６，２１７，２１
８，，２１９，２２０が非磁性体により形成されている
ので、磁気回路が乱されず、また磁気の影響により各ボ
ール２０２，２０６，２１６の回転が阻害されることが
なく、高精度の可動枠ユニット８ｕのシフト位置制御を
行うことができる。

【００７０】しかも、本実施形態では、ボール２０２，
２０６が当接する保持部２０３ａ，２０５ａや保持溝２
０７ａ，２１０ａの強度（硬度）を上げているので、こ
れら保持部や保持溝の衝撃等の外力による変形防止と耐
摩耗性の向上を図ることができ、信頼性の高い高精度な
シフト位置制御を行うことができる。なお、保持部や保
持溝の強度（硬度）を上げるために非磁性体の部材２０
３，２０５，２０７，１０を用いることで、前述のよう
に電磁駆動部材の磁気回路を乱さず、また磁気の影響も
受けない。

【００７１】さらに、各ボール２０２，２０６，２１６
やビス２２０、ワッシャ２１９を非磁性体により形成し
ているため、組立時にこれら部材が磁力により吸着され
ることがなく、組立てを容易かつスムーズに行うことが
できる。

【００７２】しかも、軸と軸受の摺動による摩擦抵抗に
比べ極めて抵抗の少ないボール２０２，２０６のころが
り摩擦を用いて支持されるので、電磁駆動によるシフト
駆動力を小さくすることができる。また、ばね部材によ
る復元力を用いず、案内部材２０４により可動枠２０８
の光軸周りの回転を防止しているので、シフト時のばね
部材からの負荷が可動枠ユニット２０８ｕに加わらな
い。よって、電磁駆動によるシフト駆動力を小さくする
のに好都合である。

【００７３】なお、上記各実施形態では、第１ボール保
持部３，２０３ａを支持枠１，２０１側に、第１ボール
保持溝５，２０５ａを案内部材４，２０４側に設け、第
２ボール保持部７，２０７ａを案内部材４，２０４側
に、第２ボール保持溝１０，２１０ａを可動枠８，２０
８側に設けた場合について説明したが、逆に第１ボール
保持部を案内部材側に、第１ボール保持溝を支持枠側に
設け、第２ボール保持部を可動枠側に、第２ボール保持
溝を案内部材側に設けてもよい。

【００７４】また、上記各実施形態では、押え用ボール
１６，２１６およびリテーナ１７，２１７を用いた場合
について説明したが、板バネ１８，２１８に押え用ボー
ルに相当する半球状の突部を一体に設け、押え用ボール
とリテーナをなくしてコストダウンを図ってもよい。

【００７５】また、上記各実施形態では、レンズを可動
保持する装置およびこれを備えたレンズ鏡筒について説
明したが、本発明は、レンズ以外の光学素子を保持する
装置にも適用することができ、またレンズ鏡筒以外の光
学機器にも適用することができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動保持部材の可動支持を転動部材により行っているの
で、光学素子を、簡単な構成で、光軸方向のガタなく確
実に光軸に対して垂直に保ってシフト移動させることが
できる。しかも、電磁駆動部材の磁気回路中又はその近
傍に配置される各部材を磁気による影響を受けない非磁
性体としているので、磁気回路の乱れや電磁駆動部材の
磁力によって転動部材の回転に不必要な抵抗が生じるの
回避でき、高精度のシフト位置制御が可能で、かつ組み
立て易い光学素子保持装置を実現することができる。

【００７７】なお、上記転動部材を保持する部材に、こ
の部材よりも高硬度を有して転動部材に当接する非磁性
体部材を取り付ければ、転動部材との当接面の変形防止
と耐摩耗性の向上を図ることができ、信頼性の高い高精
度のシフト位置制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒におけ
る防振装置の分解斜視図である。

【図２】上記防振装置の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）
である。

【図３】上記防振装置の電気的構成を示す概略斜視図で
ある。

【図４】本発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒におけ
る防振装置の分解斜視図である。

【図５】上記防振装置の断面図（図４のＢ−Ｂ断面図）
である。

【符号の説明】

１，２０１ 支持枠 ２，２０２ 第１ボール ４，２０４ 案内部材 ６，２０６ 第２ボール ８，２０８ 可動枠 ９，２０９ 補正レンズ １１ｐ，１１ｙ，２１１ｐ，２１１ｙ マグネット １２ｐ，１２ｙ，２１２ｐ，２１２ｙ，１４，２１４
ヨーク １３ｐ，１３ｙ，２１３ｐ，２１３ｙ コイル １６，２１６ 押え用ボール １７，２１７ リテーナ １８，２１８ 板バネ １９，２１９ 押圧力調整ワッシャ ２０，２２０ ビス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子を保持し、転動部材により光軸
   に垂直な面内で移動可能に支持された可動保持部材を、
   電磁駆動部材によって駆動する光学素子保持装置におい
   て、 前記転動部材が非磁性体により形成されていることを特
   徴とする光学素子保持装置。
2. 【請求項２】 前記転動部材が球状部材であることを特
   徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
3. 【請求項３】 前記電磁駆動部材以外に、前記可動保持
   部材の移動に伴って移動する部材を有しており、 この可動保持部材の移動に伴って移動する部材が非磁性
   体により形成されていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の光学素子保持装置。
4. 【請求項４】 前記転動部材を転動可能に保持する部材
   を有しており、 この転動部材を保持する部材が非磁性体により形成され
   ていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
   載の光学素子保持装置。
5. 【請求項５】 前記転動部材を保持する部材に、この部
   材よりも高硬度を有して前記転動部材に当接する非磁性
   体部材を取り付けたことを特徴とする請求項４に記載の
   光学素子保持装置。
6. 【請求項６】 前記転動部材と前記可動保持部材とを圧
   接させる加圧部材を有しており、 前記加圧部材が非磁性体により形成されていることを特
   徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学素子保
   持装置。
7. 【請求項７】 前記各部材を互いに組み付けるための締
   結部材を有しており、 前記締結部材が非磁性体により形成されていることを特
   徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学素子保
   持装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の光学
   素子保持装置を備えたことを特徴とする光学機器。