JP2016014764A - 像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】落下衝撃を受けた場合においても、可動部材の食いつきを回避することができる像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器を提供する。
【解決手段】固定部材と、可動部材と、ガイド部材と、第1転動ボールと、第2転動ボールと、第1ガイド部と、第2ガイド部と、を有し、可動部材を固定部材に対して光軸に垂直な方向に駆動する像振れ補正装置であって、第1転動ボールの第1の方向と直交する方向における第1ガイド部からの外れを規制するための部材として、固定部材とガイド部材の対向する面のうち、一方に第1ストッパー、他方に第1ストッパー対向壁を有し、かつ、第2転動ボールの第2の方向と直交する方向における第2ガイド部からの外れを規制するための部材として、ガイド部材と可動部材の対向する面のうち、一方に第2ストッパー、他方に第2ストッパー対向壁を有する。
【選択図】図6
【解決手段】固定部材と、可動部材と、ガイド部材と、第1転動ボールと、第2転動ボールと、第1ガイド部と、第2ガイド部と、を有し、可動部材を固定部材に対して光軸に垂直な方向に駆動する像振れ補正装置であって、第1転動ボールの第1の方向と直交する方向における第1ガイド部からの外れを規制するための部材として、固定部材とガイド部材の対向する面のうち、一方に第1ストッパー、他方に第1ストッパー対向壁を有し、かつ、第2転動ボールの第2の方向と直交する方向における第2ガイド部からの外れを規制するための部材として、ガイド部材と可動部材の対向する面のうち、一方に第2ストッパー、他方に第2ストッパー対向壁を有する。
【選択図】図6
Description
本発明は、像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器に関する。
従来、デジタルカメラなどの光学機器において、撮影時の手振れなどにより生じ易い像振れを防止するための像振れ補正装置が存在する。この像振れ補正装置は、例えば、光学機器に備わるレンズ鏡筒において、像振れ状況を検出手段により検出し、その検出結果に基づいて像振れ補正用レンズを光軸に対して直交する面内でシフト移動させる構成を有するのが一般的である。この場合、光軸直交面において手振れを吸収する方向に補正レンズを移動させて、手振れによる結像位置のずれを補正することで、像振れが解消される。
このような像振れ補正装置として、光学系の一部の像ぶれ補正用のレンズ群を保持した移動枠を光軸方向と垂直な2方向に移動方向を規制させるためにガイドバーを用いたレンズ鏡筒が知られている(特許文献1)。
特許文献1の像振れ補正装置では、ピッチガイドベースをヨー方向(横方向)にガイドするための第1ガイドバーがあり、第1ガイドバーはシフトベースに固定、保持されている。よって、ピッチガイドベースは、シフトベースに対して、第1ガイドバーに沿って、ヨー方向にしか動かないように構成されている。
また、特許文献1の像振れ補正装置では、移動枠をピッチ方向(縦方向)にガイドするための第2ガイドバーがあり、第2ガイドバーはピッチガイドベースに固定、保持されている。よって、移動枠は、ピッチガイドベースに対して、第2ガイドバーに沿って、ピッチ方向にしか動かないように構成されている。これらの構成により、移動枠はシフトベースに対してピッチ方向、ヨー方向に自在に動くことが可能な構成になっている。
しかしながら、特許文献1の像振れ補正装置では、ガイドバーによって移動枠、ピッチガイドベースの移動方向が規制されているため、摩擦負荷が高いという問題点がある。そこで、摩擦負荷を小さくするために、移動枠、ピッチガイドベース、シフトベースの構成において、滑り摩擦のガイドバーに代わり、転がり摩擦のボールを用いることが考えられる。
ここで、転がり摩擦のボールを用いる場合、V溝に保持されたボールが落下衝撃によって外れることへの対処が必要となる。そこで、このようなボールの外れを防止するために、移動枠に対して光軸前方(被写体側)に固定壁を設け、移動枠と固定壁の間に移動枠が可動するために必要かつ、ボールが脱落しない一定の間隔が確保されることが考えられる。
しかしながら、V溝は斜面になっているため、落下衝撃を受けた時にボールが乗り上がり、斜面上に位置する場合が存在する。この時、移動枠と固定壁間の間隔は縮まり、ついには接触して接触圧が上がることで食いつきが生じ、可動部材としての移動枠が不作動になる可能性があることが課題となる。
本発明の目的は、落下衝撃を受けた場合においても、可動部材の食いつきを回避することができる像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る像振れ補正装置は、固定部材と、像振れ補正素子を保持し、前記像振れ補正素子の光軸に垂直な平面内において前記固定部材に対し可動である可動部材と、前記固定部材に対して光軸に垂直な平面内において移動可能であり、かつ前記可動部材が光軸に垂直な平面において回転しないようにガイドするガイド部材と、前記固定部材と前記ガイド部材との間に設けられる第1転動ボールと、前記ガイド部材と前記可動部材との間に設けられる第2転動ボールと、前記第1転動ボールを挟持して第1の方向に案内する第1ガイド部と、前記第2転動ボールを挟持して前記第1の方向とは異なる第2の方向に案内する第2ガイド部と、を有し、前記可動部材を前記固定部材に対して光軸に垂直な方向に駆動する像振れ補正装置であって、前記第1転動ボールの前記第1の方向と直交する方向における前記第1ガイド部からの外れを規制するための部材として、前記固定部材と前記ガイド部材の対向する面のうち、一方に第1ストッパー、他方に第1ストッパー対向壁を有し、かつ、前記第2転動ボールの前記第2の方向と直交する方向における前記第2ガイド部からの外れを規制するための部材として、前記ガイド部材と前記可動部材の対向する面のうち、一方に第2ストッパー、他方に第2ストッパー対向壁を有することを特徴とする。
また、本発明に係るレンズ鏡筒、光学機器は、上記像振れ補正装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、落下衝撃を受けた場合においても、可動部材の食いつきを回避することができる像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器を提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
《第1の実施形態》
(レンズ鏡筒および光学機器)
まず、本発明の実施形態に係る像振れ補正装置を搭載するレンズ鏡筒の構成について説明する。ここで、このレンズ鏡筒は、光学機器として、デジタルスチルカメラやビデオカメラや監視カメラなどの撮像装置、あるいはプロジェクタなどに採用されるものとする。また、以下の各図において、レンズ鏡筒の光軸方向において被写体に対する方向(像振れ補正レンズの光軸方向)にZ軸を取り、該Z軸に対する垂直平面において、鉛直方向(ピッチ方向)にY軸を取り、水平方向(ヨー方向)にX軸を取って説明する。
(レンズ鏡筒および光学機器)
まず、本発明の実施形態に係る像振れ補正装置を搭載するレンズ鏡筒の構成について説明する。ここで、このレンズ鏡筒は、光学機器として、デジタルスチルカメラやビデオカメラや監視カメラなどの撮像装置、あるいはプロジェクタなどに採用されるものとする。また、以下の各図において、レンズ鏡筒の光軸方向において被写体に対する方向(像振れ補正レンズの光軸方向)にZ軸を取り、該Z軸に対する垂直平面において、鉛直方向(ピッチ方向)にY軸を取り、水平方向(ヨー方向)にX軸を取って説明する。
図1は、レンズ鏡筒1の構成を示す概略断面図である。レンズ鏡筒1は、略円筒の形状の第1ホルダ2および第2ホルダ3を有する。さらに、レンズ鏡筒1は、その内部に、第1群レンズL1と、第2群レンズL2と、第3群レンズL3と、第4群レンズL4と、を備えた凸、凹、凸、凸の光学素子群で構成される光学系(変倍光学系)と、撮像素子4とを有する。
第1ホルダ2は、レンズ鏡筒1のZ軸方向の前部に位置する固定鏡筒であり、第1群レンズL1と、第2群レンズL2とを有する。第1群レンズL1は、第1固定枠5に保持された光学素子で、レンズ鏡筒1の前部に位置し、第1ホルダ2にビス止めされる。第2群レンズL2は、第1ホルダ2の内部の第1移動枠6に保持され、光軸方向に移動することで変倍動作を行う光学素子である。また、第1ホルダ2は、第1移動枠6を駆動させるための不図示のズームモータと、Z軸方向に延設された不図示の第1ガイドバーと第2ガイドバーを有する。
不図示のズームモータは、回転するロータと同軸のリードスクリューを有し、第1移動枠6に取り付けられたラックと噛合ったリードスクリューをロータにより回転させることにより、第2群レンズL2を光軸方向に移動させる。そして、不図示の第1ガイドバーは、第1移動枠6をZ軸方向で移動可能に支持し、一方、第2ガイドバーは、第1移動枠6と係合させることで第1移動枠6の第1ホルダ2内での円周方向の回転を規制する。
さらに、第1ホルダ2は、第1移動枠6に形成された遮光部の光軸方向への移動を光学的に検知することで、第2群レンズL2が基準位置にあることを検出するためのズームリセットスイッチとして利用するフォトインタラプタ(不図示)を備える。
第2ホルダ3は、第1ホルダ2にビス止めにて接続され、レンズ鏡筒1の後部に位置する固定鏡筒であり、第3群レンズL3と、第4群レンズL4と、絞り装置7と撮像素子4を有する。第3群レンズL3は、第2ホルダ3の内部に設置された像振れ補正装置の駆動部としてのシフトユニット8に保持され、光軸に直交する面内で移動することで像振れ補正を実施する光学素子(像振れ補正素子)である。第4群レンズL4は、後述する撮像素子4の撮像面に対面しつつ、第2ホルダ3の内部の第2移動枠9に保持され、光軸方向に移動することで合焦動作を行う光学素子である。
また、第2ホルダ3は、第2移動枠9を駆動させるための不図示のフォーカスモータと、Z軸方向に延設された不図示の第3ガイドバーと第4ガイドバーを有する。フォーカスモータは、回転するロータと同軸のリードスクリューを有し、第2移動枠9に取り付けられたラックと噛合ったリードスクリューをロータにより回転させることにより、第4群レンズL4を光軸方向に移動させる。
不図示の第3ガイドバーは、第2移動枠9をZ軸方向で移動可能に支持し、一方、第4ガイドバー10は、第2移動枠9と係合させることで第2移動枠9の第2ホルダ3内での円周方向の回転を規制する。さらに、第2ホルダ3は、不図示であるが、第2移動枠9に形成された遮光部の光軸方向への移動を光学的に検知することで、第4群レンズL4が基準位置にあることを検出するためのフォーカスリセットスイッチとして利用するフォトインタラプタを備える。
絞り装置7は、第2群レンズL2を構成する前段レンズと第3群レンズL3を構成する後段レンズとの間に絞り羽根が位置するように設置し、光学系の開口径を変化させる装置である。なお、本実施形態では、1つのモータにより2枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる構成としている。また、第2ホルダ3は、撮像素子4を保持する保持構造を備える。撮像素子4は、第1乃至第4群の各レンズL1乃至L4によって結像される被写体像を光電変換する撮像部である。
この撮像素子4としては、本実施形態ではCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを採用する。なお、撮像素子4として、例えばCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサなど他の種類の撮像素子を用いることもできる。また、撮像素子4は、不図示であるが、各種配線を介し、レンズ鏡筒1を有する撮像装置内のメイン基板に接続される。
(像振れ補正装置)
次に、本実施形態に係る像振れ補正装置としてのシフトユニット8について説明する。図2と図3は、被写体側から見た場合と像面側から見た場合のシフトユニット8の各構成部品を示す分解斜視図である。このシフトユニット8は、上述の通り、第2ホルダ3の内部にて位置決めの上、ビス止めにて設置される。
次に、本実施形態に係る像振れ補正装置としてのシフトユニット8について説明する。図2と図3は、被写体側から見た場合と像面側から見た場合のシフトユニット8の各構成部品を示す分解斜視図である。このシフトユニット8は、上述の通り、第2ホルダ3の内部にて位置決めの上、ビス止めにて設置される。
シフトユニット8は、固定部材としてのシフトベース11と、ガイド部材としてのピッチガイドベース12と、可動部材としてのシフト移動枠13とを備える。シフトベース11は、シフトユニット8の本体であり、後述するアクチュエータのコイルを保持する保持部と、ピッチガイドベース12をヨー方向だけに移動可能とする3個の第1転動ボール14をガイドするヨー方向(x方向)に延びた第1V溝15と、を有する。
ピッチガイドベース12は、シフトベース11に対して光軸に垂直な平面内において移動可能であり、かつシフト移動枠13が光軸に垂直な平面において回転しないようにガイドする役割を備える。そして、ピッチガイドベース12は、シフトベース11と対向する面に第1転動ボール14をガイド(案内)するヨー方向に延びた第2V溝16(第1V溝15と共に第1転動ボール14を挟持)と第1平溝31(図3)を有する。
また、シフト移動枠13と対向する面には、シフト移動枠13をピッチ方向だけに移動可能とする3個の第2転動ボール17をガイドするピッチ方向(y方向)に延びた第3V溝18(後述する第4V溝19と共に第2転動ボール17を挟持)を有する。
また、ピッチガイドベース12は、駆動用と位置検出用とを兼ねるマグネット20(図2、図3)をインサート成型している。マグネット20は、ピッチガイドベース12にインサート成型されるので、該ピッチガイドベース12との相対位置関係がずれることは無い。
シフト移動枠13は、像振れ補正レンズ(像振れ補正素子、防振用光学素子)である第3群レンズL3を保持し、手振れを補正するために像振れ補正レンズの光軸に垂直な平面内においてシフトベース11に対し可動である可動部材である。そして、後述するアクチュエータのコイルを保持する保持部と、ピッチガイドベース12と対向する面に第2転動ボール17をガイドするピッチ方向(y方向)に延びた第4V溝19とを有する。
本実施形態では、1組のV溝(第1V溝15、第2V溝16)で構成される第1ガイド部、1組のV溝(第3V溝18、第4V溝19)で構成される第2ガイド部は、夫々3個の転動ボールに対応して3個設けられる。
ここで、図2に示すコイルスプリング21が、一方をシフトベース11に、他方をシフト移動枠13に引っかけるように構成されており、ピッチガイドベース12を中間部材として、シフトベース11とシフト移動枠13で挟み込む力を発生する役割を備える。第1転動ボール14をシフトベース11とピッチガイドベース12とに設けられた第1V溝15と第2V溝16に当接させるための力は、コイルスプリング21によるばね付勢力である。
同様に、第2転動ボール16をピッチガイドベース12とシフト移動枠13とに設けられた第3V溝18と第4V溝19に当接させる力も、コイルスプリング21によるばね付勢力である。
ヨー方向駆動コイル22(図2、図3)は、シフトベース11に対して、不図示の接着剤により、接着固定されている。また、ピッチ方向駆動コイル23(図2、図3)は、シフト移動枠13に対して、不図示の接着剤により接着固定されている。そして、ヨー方向駆動コイル22、ピッチ方向駆動コイル23は、いずれも前述のマグネット20と同様に、45度傾いた状態で、マグネット20と対向する位置に配置されている。
なお、マグネット20は、ヨー方向駆動コイル22に対向する面に対し、L3a方向(図2、図3)に2極着磁され、ピッチ方向駆動コイル23に対向する面に対してもL3a方向に2極着磁されるように構成されている。図2、図3に示すL3aの方向は、ピッチ方向とヨー方向のいずれの方向に対しても45度傾きを持った方向である。
ここで、ヨー方向駆動コイル22に通電すると、ヨー方向駆動コイル22とマグネット20との間で、L3a方向への駆動力が発生する。この駆動力は、ヨー方向駆動コイル22に通電する電流の大きさと方向(極性)により制御される。ヨー方向駆動コイル22は、固定部材であるシフトベース11に接着固定されているので、駆動力はピッチガイドベース12を動かす力として働く。
この時、駆動力の方向はL3aの方向であるが、前述のように、ピッチガイドベース12は、シフトベース11に対してヨー方向(x方向)のみに移動可能な様に構成されている。そのため、L3a方向駆動力のヨー方向への分力が、ピッチガイドベース12に対して働き、ヨー方向(x方向)のみに駆動させる。
また、ピッチ方向駆動コイル23に通電すると、ピッチ方向駆動コイル23とマグネット20との間で、L3a方向への駆動力が発生する。この駆動力は、ピッチ方向駆動コイル23に通電する電流の大きさと方向(極性)により制御される。ピッチ方向駆動コイル23は、シフト移動枠13に接着固定されていて、かつ、ピッチガイドベース12は前述のように、ヨー方向駆動コイル20に通電することで位置制御されるので、駆動力はシフト移動枠13を動かす力として働く。
この時、駆動力方向はL3aの方向であるが、前述のように、シフト移動枠13は、ピッチガイドベース12に対して、ピッチ方向(y方向)のみに移動可能な様に構成されている。そのため、L3a方向駆動力のピッチ方向への分力が、シフト移動枠13に対して働き、ピッチ方向(y方向)のみに駆動させることになる。つまり、シフト移動枠13はシフトベース11に対してピッチ方向、ヨー方向へ自在に可動できる構成となっている。
図2に示すヨー方向位置検出用センサ24は、ヨー方向駆動コイル22の内側に固定配置され、また図3に示すピッチ方向位置検出用センサ25はピッチ方向駆動コイル23の内側に固定配置される。ヨー方向位置検出用センサ24、ピッチ方向位置検出用センサ25は、共に、例えばホール素子を用いる。このようにヨー方向、ピッチ方向の夫々の位置検出センサ24、25を配置し、位置検出センサに対するマグネット20の位置変位が発生すると、位置変位に応じて磁束が変化する。そして、マグネット20からの磁束の大きさに応じて、位置検出センサの電気信号を出力し、位置検出が可能となる。
(像振れ補正装置の作用)
次に、本実施形態に係る像振れ補正装置の作用について説明する。
次に、本実施形態に係る像振れ補正装置の作用について説明する。
1)正常時
図4に、シフトベース11の第1V溝15と、ピッチガイドベース12の第2V溝16に対し、第1転動ボール14が乗り上げていない正常時の状態を示す。図4(a)は正面図であり、図4(b)はA−A断面を示している。
図4に、シフトベース11の第1V溝15と、ピッチガイドベース12の第2V溝16に対し、第1転動ボール14が乗り上げていない正常時の状態を示す。図4(a)は正面図であり、図4(b)はA−A断面を示している。
本実施形態では、ヨー方向(x方向)に移動する第1転動ボール14のヨー方向と直交するピッチ方向(y方向)における第1ガイド部としての1組のV溝(第1V溝15、第2V溝16)からの外れを規制するための部材として、以下の部材が設けられる。即ち、ピッチガイドベース12の第2V溝16周辺に、第1転動ボール14がピッチ方向に動くことを規制する第1ストッパー26が設けられ、シフトベース11の第1V溝15周辺に、第1ストッパー26と対向する位置に第1ストッパー対向壁27が設けられる。
また、図5に、ピッチガイドベース12の第3V溝18と、シフト移動枠13の第4V溝19に対し、第2転動ボール17が乗り上げていない正常時の状態を示す。図5(a)は正面図であり、図5(b)はB−B断面を示している。
本実施形態では、ピッチ方向(y方向)に移動する第2転動ボール17のピッチ方向と直交するヨー方向(x方向)における第2ガイド部としての1組のV溝(第3V溝18、第4V溝19)からの外れを規制するための部材として、以下の部材が設けられる。即ち、シフト移動枠13の第4V溝19周辺には、第2転動ボール17がヨー方向に動くことを規制する第2ストッパー28が設けられ、ピッチガイドベース12の第3V溝18周辺には第2ストッパー28と対向する位置に第2ストッパー対向壁29が設けられる。
ここで、本実施形態では、絞り装置7とシフト移動枠13の対向する面の絞り装置7側の面を固定壁30としている。固定壁30は、コイルスプリング21の光軸方向付勢力によって付勢されている第1転動ボール14と第2転動ボール17が、落下衝撃を受けたときにV溝を乗り上げることで、シフト移動枠13が絞り装置7に接触することを回避させる役割を果たしている。
そして、シフト移動枠13と固定壁30の間隔をD、第1V溝15と第2V溝16の角度をθ1、第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27の間隔d1とする。なお、間隔d1は、第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27をピッチ方向(y方向)で逆に設ける場合にも同じ間隔とする。
また、第3V溝18と第4V溝19の角度をθ2、第2ストッパー28と第2ストッパー対向壁29の間隔d2とする。なお、間隔d2は、第2ストッパー28と第2ストッパー対向壁29をヨー方向(x方向)で逆に設ける場合にも同じ間隔とする。
2)落下衝撃時
ここで、図6に、シフトユニット8が落下衝撃を受けて、ピッチガイドベース12がピッチ方向(y方向)にY1移動した時の状態を示す。図6(a)は正面図であり、図6(b)はA−A断面を示している。第1V溝15と第2V溝16の角度はθ1であるので、ピッチガイドベース12がピッチ方向にY1移動すると、光軸方向にZ1=Y1/tan(θ1/2)だけ第1転動ボール14は固定壁30に近づく。
ここで、図6に、シフトユニット8が落下衝撃を受けて、ピッチガイドベース12がピッチ方向(y方向)にY1移動した時の状態を示す。図6(a)は正面図であり、図6(b)はA−A断面を示している。第1V溝15と第2V溝16の角度はθ1であるので、ピッチガイドベース12がピッチ方向にY1移動すると、光軸方向にZ1=Y1/tan(θ1/2)だけ第1転動ボール14は固定壁30に近づく。
このとき、シフト移動枠13と固定壁30の間隔Dがゼロになり接触すると、接触部の接触圧が上がり、シフトユニット8は食いつき不作動となる。よって、シフト移動枠13と固定壁30が接触する前に、第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27が接触すれば食いつきを防止できる。条件としては、d1−Y1=0の時、D−Z1>0となる。
また、図7にシフトユニット8が落下衝撃を受けて、シフト移動枠13がヨー方向にX2移動した時の状態を示す。図7(a)は正面図であり、図7(b)はB−B断面を示している。第3V溝18と第4V溝19の角度はθ2であるので、シフト移動枠13がヨー方向にX2移動すると、光軸方向にZ2=X2/tan(θ2/2)だけ第2転動ボール17は固定壁30に近づく。
このとき、シフト移動枠13と固定壁30の間隔Dがゼロになり接触すると、接触部の接触圧が上がり、シフトユニット8は食いつき不作動となる。よって、シフト移動枠13と固定壁30が接触する前に、第2ストッパー28と第2ストッパー対向壁29が接触すれば食いつきを防止できる。条件としては、d2−X2=0の時、D−Z2>0となる。
(本実施形態における食いつきを防止する条件)
上記より第1V溝15と第2V溝16のなす角が同じ角度θ1で、第3V溝18と第4V溝19のなす角が同じ角度θ2の場合、ピッチ方向、ヨー方向の両方を考慮すると、以下が食いつきを防止する条件となる。
上記より第1V溝15と第2V溝16のなす角が同じ角度θ1で、第3V溝18と第4V溝19のなす角が同じ角度θ2の場合、ピッチ方向、ヨー方向の両方を考慮すると、以下が食いつきを防止する条件となる。
d1−Y1=0、d2−X2=0のとき、D−(Z1+Z2)>0
この条件式は、以下のようにも表わすことができる。
この条件式は、以下のようにも表わすことができる。
D>(d1/tan(θ1/2)+d2/tan(θ2/2))となる。
《第2の実施形態》
次に、本実施形態の第2の実施形態に係る像振れ補正装置について説明する。第1の実施形態では、1組のV溝(第1V溝15、第2V溝16)の夫々の角度が同じ角度θ1で、またもう1組のV溝(第3V溝18と第4V溝19)の夫々の角度が同じ角度θ2としたが、本実施形態では夫々異なる角度とする点のみが第1の実施形態と異なる。即ち、本実施形態では、第1V溝15の角度θ1と第2V溝16の角度θ3が異なり(θ1>θ3)、また第3V溝18の角度θ2と第4V溝19の角度θ4が異なる(θ2>θ4)。以下、本実施形態に係る像振れ補正装置の作用を説明する。
次に、本実施形態の第2の実施形態に係る像振れ補正装置について説明する。第1の実施形態では、1組のV溝(第1V溝15、第2V溝16)の夫々の角度が同じ角度θ1で、またもう1組のV溝(第3V溝18と第4V溝19)の夫々の角度が同じ角度θ2としたが、本実施形態では夫々異なる角度とする点のみが第1の実施形態と異なる。即ち、本実施形態では、第1V溝15の角度θ1と第2V溝16の角度θ3が異なり(θ1>θ3)、また第3V溝18の角度θ2と第4V溝19の角度θ4が異なる(θ2>θ4)。以下、本実施形態に係る像振れ補正装置の作用を説明する。
1)正常時
図8に、第1V溝15と第2V溝16に対し、第1転動ボール14が乗り上げていない正常時の状態を示す。図8(a)は正面図であり、図8(b)はC−C断面を示している。部品番号に関しては、第1の実施形態と同様なので省略する。シフト移動枠13と固定壁30の間隔をD、第1V溝15の角度をθ1、第2V溝16の角度をθ3、第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27の間隔をd1とし、θ1>θ3とする。
図8に、第1V溝15と第2V溝16に対し、第1転動ボール14が乗り上げていない正常時の状態を示す。図8(a)は正面図であり、図8(b)はC−C断面を示している。部品番号に関しては、第1の実施形態と同様なので省略する。シフト移動枠13と固定壁30の間隔をD、第1V溝15の角度をθ1、第2V溝16の角度をθ3、第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27の間隔をd1とし、θ1>θ3とする。
また、図9に、第3V溝18と第4V溝19に対し、第2転動ボール17が乗り上げていない正常時の状態を示す。図9(a)は正面図であり、図9(b)はD−D断面を示している。第3V溝18の角度をθ2、第4V溝19の角度をθ4、第2ストッパー28と第2ストッパー対向壁29の間隔をd2とし、θ2>θ4とする。
2)落下衝撃時
図10に、シフトユニット8が落下衝撃を受けて、ピッチガイドベース12がピッチ方向(y方向)にY1移動した時の状態を示す。図10(a)は正面図であり、図10(b)はC−C断面を示している。第1V溝15の角度θ1、第2V溝16の角度θ3に関し、θ1>θ3である。そのため、ピッチガイドベース12がピッチ方向にY1移動すると、斜面が急な第2V溝16の方が第1V溝15よりも光軸方向への移動量が大きくなり、光軸方向にZ3=Y1/tan(θ3/2)だけ第1転動ボール14は固定壁30に近づく。
図10に、シフトユニット8が落下衝撃を受けて、ピッチガイドベース12がピッチ方向(y方向)にY1移動した時の状態を示す。図10(a)は正面図であり、図10(b)はC−C断面を示している。第1V溝15の角度θ1、第2V溝16の角度θ3に関し、θ1>θ3である。そのため、ピッチガイドベース12がピッチ方向にY1移動すると、斜面が急な第2V溝16の方が第1V溝15よりも光軸方向への移動量が大きくなり、光軸方向にZ3=Y1/tan(θ3/2)だけ第1転動ボール14は固定壁30に近づく。
このとき、シフト移動枠13と固定壁30の間隔Dがゼロになり接触すると、接触部の接触圧が上がり、シフトユニット8は食いつき不作動となる。よって、シフト移動枠13と固定壁30が接触する前に第1ストッパー26と第1ストッパー対向壁27が接触すれば食いつきを防止できる。条件としては、d1−Y1=0の時、D−Z3>0となる。
また、図11にシフトユニット8が落下衝撃を受けて、シフト移動枠13がヨー方向(x方向)にX2移動した時の状態を示す。図11(a)は正面図であり、図11(b)はD−D断面を示している。第3V溝18の角度θ2、第4V溝19の角度θ4に関し、θ2>θ4である。そのため、シフト移動枠13がヨー方向にX2移動すると、斜面が急な第4V溝19の方が第3V溝18よりも光軸方向への移動量が大きくなり、光軸方向にZ4=X2/tan(θ4/2)だけ第2転動ボール17は固定壁30に近づく。
このとき、シフト移動枠13と固定壁30の間隔Dがゼロになり接触すると、接触部の接触圧が上がり、シフトユニット8は食いつき不作動となる。よって、シフト移動枠13と固定壁30が接触する前に、第2ストッパー28と第2ストッパー対向壁29が接触すれば食いつきを防止できる。条件としては、d2−X2=0の時、D−Z4>0となる。
(本実施形態における食いつきを防止する条件)
上記より第1V溝15の角度θ1と第2V溝16の角度θ3が異なりθ1>θ3で、第3V溝18の角度θ2と第4V溝19の角度θ4が異なりθ2>θ4の場合、以下が食いつきを防止する条件となる。
上記より第1V溝15の角度θ1と第2V溝16の角度θ3が異なりθ1>θ3で、第3V溝18の角度θ2と第4V溝19の角度θ4が異なりθ2>θ4の場合、以下が食いつきを防止する条件となる。
d1−Y1=0、d2−X2=0のとき、D−(Z3+Z4)>0
この条件式は、以下のようにも表わすことができる。
この条件式は、以下のようにも表わすことができる。
D>(d1/tan(θ3/2)+d2/tan(θ4/2))となる。
(変形例)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
(変形例1)
上述した実施形態では固定壁30を設けたが、本発明はこれを設けることに限定されず、第1ストッパーと第1ストッパー対向壁、第2ストッパーと第2ストッパー対向壁を設けることで、固定壁30を無くす構成とすることもできる。
上述した実施形態では固定壁30を設けたが、本発明はこれを設けることに限定されず、第1ストッパーと第1ストッパー対向壁、第2ストッパーと第2ストッパー対向壁を設けることで、固定壁30を無くす構成とすることもできる。
(変形例2)
上述した実施形態では、第1ガイド部、第2ガイド部として移動方向断面がV溝で構成されるものを示したが、本発明はこれに限らず、移動方向断面が半円、反楕円などの形状の溝で構成されるものであっても良い。
上述した実施形態では、第1ガイド部、第2ガイド部として移動方向断面がV溝で構成されるものを示したが、本発明はこれに限らず、移動方向断面が半円、反楕円などの形状の溝で構成されるものであっても良い。
11・・シフトベース、12・・ピッチガイドベース、13・・シフト移動枠、14・・第1転動ボール、15・・第1V溝、16・・第2V溝、17・・第2転動ボール、18・・第3V溝、19・・第4V溝、26・・第1ストッパー、27・・第1ストッパー対向壁、28・・第2ストッパー、29・・第2ストッパー対向壁
Claims (11)
- 固定部材と、
像振れ補正素子を保持し、前記像振れ補正素子の光軸に垂直な平面内において前記固定部材に対し可動である可動部材と、
前記固定部材に対して光軸に垂直な平面内において移動可能であり、かつ前記可動部材が光軸に垂直な平面において回転しないようにガイドするガイド部材と、
前記固定部材と前記ガイド部材との間に設けられる第1転動ボールと、
前記ガイド部材と前記可動部材との間に設けられる第2転動ボールと、
前記第1転動ボールを挟持して第1の方向に案内する第1ガイド部と、
前記第2転動ボールを挟持して前記第1の方向とは異なる第2の方向に案内する第2ガイド部と、
を有し、前記可動部材を前記固定部材に対して光軸に垂直な方向に駆動する像振れ補正装置であって、
前記第1転動ボールの前記第1の方向と直交する方向における前記第1ガイド部からの外れを規制するための部材として、前記固定部材と前記ガイド部材の対向する面のうち、一方に第1ストッパー、他方に第1ストッパー対向壁を有し、かつ、
前記第2転動ボールの前記第2の方向と直交する方向(x)における前記第2ガイド部からの外れを規制するための部材として、前記ガイド部材と前記可動部材の対向する面のうち、一方に第2ストッパー、他方に第2ストッパー対向壁を有することを特徴とする像振れ補正装置。 - 前記第1ガイド部、前記第2ガイド部は夫々1組のV溝で構成されることを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。
- 夫々3個の前記第1転動ボール、前記第2転動ボールが設けられ、前記夫々1組のV溝が3個設けられることを特徴とする請求項2に記載の像振れ補正装置。
- 前記可動部材の被写体側に固定壁を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 前記可動部材の被写体側に固定壁を備え、
前記第1ガイド部の1組のV溝の同じ角度をθ1、
前記第2ガイド部の1組のV溝の同じ角度をθ2、
前記第1ストッパーと前記第1ストッパー対向壁との間隔をd1、
前記第2ストッパーと前記第2ストッパー対向壁との間隔をd2、
前記可動部材と前記固定壁の間隔をDとするとき、
D>(d1/tan(θ1/2)+d2/tan(θ2/2))
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項2または3に記載の像振れ補正装置。 - 前記可動部材の被写体側に固定壁を備え、
前記第1ガイド部の1組のV溝の異なる角度をθ1、θ3、
前記第2ガイド部の1組のV溝の異なる角度をθ2、θ4、
前記第1ストッパーと前記第1ストッパー対向壁との間隔をd1、
前記第2ストッパーと前記第2ストッパー対向壁との間隔をd2、
前記可動部材と前記固定壁の間隔をDとするとき、
θ1>θ3、θ2>θ4
かつ、
D>(d1/tan(θ3/2)+d2/tan(θ4/2))
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項2または3に記載の像振れ補正装置。 - 前記固定部材は前記第1の方向へ駆動させる第1駆動コイル、前記可動部材は前記第2の方向へ駆動させる第2駆動コイルを有し、前記ガイド部材はマグネットを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 前記固定部材に前記第1の方向の位置を検出する第1の位置検出用センサと、前記可動部材に前記第2の方向の位置を検出する第2の位置検出用センサと、を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 第1、第2の位置検出用センサはホール素子であることを特徴とする請求項8に記載の像振れ補正装置。
- 前記像振れ補正素子は像振れ補正レンズであり、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を有することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を有することを特徴とする光学機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014136655A JP2016014764A (ja) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | 像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014136655A JP2016014764A (ja) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | 像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016014764A true JP2016014764A (ja) | 2016-01-28 |
Family
ID=55230990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014136655A Pending JP2016014764A (ja) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | 像振れ補正装置およびそれを用いたレンズ鏡筒、光学機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016014764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020008815A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | キヤノン株式会社 | 振れ補正装置並びにこれを備えるレンズ装置およびカメラシステム |
-
2014
- 2014-07-02 JP JP2014136655A patent/JP2016014764A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020008815A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | キヤノン株式会社 | 振れ補正装置並びにこれを備えるレンズ装置およびカメラシステム |
| JP7130476B2 (ja) | 2018-07-12 | 2022-09-05 | キヤノン株式会社 | 振れ補正装置並びにこれを備えるレンズ装置およびカメラシステム |
| US11556014B2 (en) | 2018-07-12 | 2023-01-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization apparatus, lens apparatus, and camera system |
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