補正レンズの光軸と直交する平面上を移動可能な移動枠の基準位置を、装置単体で正確且つ容易に設定することができる像ぶれ補正装置、その像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒及び撮像装置を、簡単な構造によって実現した。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図1〜図38は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図1は本発明の像ぶれ補正装置の第1の実施の例を示す斜視図、図2は平面図、図3は正面図、図4は図1に示すA−A線部分の断面図、図5は分解斜視図、図6は図5に示す状態を正面から見た説明図である。図7は構成部品を示す斜視図、図8は図7に示す移動枠の下面を上方に向けた状態の斜視図である。図9は本発明の像ぶれ補正装置に係る位置検出器の配置を示す説明図、図10は位置検出機構を説明するもので、図10Aは概略構成を示す説明図、図10Bはマグネットに対するホール素子の位置と磁束密度の関係を説明するグラフ、図11A〜図11Dは移動ガイドの例を説明する説明図、図12A〜図12Cは移動枠が基準位置にある状態を説明する説明図、図13A及び図13Bは移動枠が第1の方向の+側に移動した状態を説明する説明図、図14A及び図14Bは移動枠が第1の方向の−側に移動した状態を説明する説明図、図15A及び図15Bは移動枠が第2の方向の+側に移動した状態を説明する説明図、図16A及び図16Bは移動枠が第2の方向の−側に移動した状態を説明する説明図である。
図17は本発明の像ぶれ補正装置の第2の実施の例を示す断面図、図18〜図20は本発明の像ぶれ補正装置の第3の実施の例を説明するものであり、図18は断面図、図19は移動枠の斜視図、図20は支持枠の斜視図である。図21A及び図21Bは本発明の像ぶれ補正装置の第4の実施の例を説明する説明図、図22A及び図22Bは本発明の像ぶれ補正装置の第5の実施の例を説明する説明図、図23A及び図23Bは本発明の像ぶれ補正装置の第6の実施の例を説明する説明図、図24A及び図24Bは本発明の像ぶれ補正装置の第7の実施の例を説明する説明図、図25A及び図25Bは本発明の像ぶれ補正装置の第8の実施の例を説明する説明図、図26A及び図26Bは本発明の像ぶれ補正装置の第9の実施の例を説明する説明図、図27A及び図27Bは本発明の像ぶれ補正装置の第10の実施の例を説明する説明図、図28A及び図28Bは本発明の像ぶれ補正装置の第11の実施の例を説明する説明図である。
図29〜図31は本発明のレンズ鏡筒の第1の実施の例を示すもので、図29は斜視図、図30Aは正面図、図30Bは左側面図、図31はレンズ系の配置を説明する説明図である。図32〜図35は本発明の撮像装置の第1の実施の例を示すもので、図32は正面側から見た斜視図、図33はレンズカバーを移動させて対物レンズを露出した斜視図、図34は背面図、図35は平面図である。図36は本発明の像ぶれ補正装置の制御概念を説明するブロック図、図37は本発明に係る撮像装置の概略構成の第1の実施の例を示すブロック図、図38は同じく撮像装置の概略構成の第2の実施の例を示すブロック図である。
図1〜図16に示す本発明の像ぶれ補正装置の第1の実施の例は、ムービングマグネット方式の駆動機構を備えた像ぶれ補正装置1として構成したものである。この像ぶれ補正装置1は、図1〜図7に示すように、レンズ系の像ぶれを補正するための補正レンズ2と、この補正レンズ2を保持する移動枠3と、この移動枠3を移動ガイドの一具体例を示す3つの球体5を介して補正レンズ2の光軸に直交する平面上で移動可能に支持する支持枠4と、移動枠3をレンズ系の光軸と直交する第1の方向Xに移動させる2つの第1の電動アクチュエータ6A,6Bと、移動枠3をレンズ系の光軸と直交する方向であって第1の方向Xとも直交する第2の方向Yに移動させる2つの第2の電動アクチュエータ7A,7Bと、移動枠3の第1の方向に関する位置を検出する第1のホール素子8Aと、移動枠3の第2の方向Yに関する位置を検出する第2のホール素子8Bと、移動枠3の移動を所定の範囲で停止させる動作制限機構9等を備えて構成されている。
補正レンズ2は、後述するカメラ本体に手の震え等による揺れが生じたときに、そのときの像ぶれ量に対応してその位置を第1の方向X及び/又は第2の方向Y(通常は、第1の方向Xと第2の方向Yが合わさった方向)に移動させて像ぶれを補正するものである。この補正レンズ2は、移動枠3に固定されている。
図5〜図8等に示すように、移動枠3は、適度な厚さを有する板体からなるレンズ固定部11と、このレンズ固定部11と一体に設けた一対の第1のマグネット固定部12A,12B及び一対の第2のマグネット固定部13A,13B等を備えて構成されている。レンズ固定部11の略中央部には、補正レンズ2が嵌合される嵌合穴15が設けられており、この嵌合穴15に補正レンズ2が接着剤等の固着手段により固定されて一体に取り付けられている。更に、移動枠3の支持枠4と対向される下面には、制限受け部16が設けられている。この制限受け部16は、嵌合穴15の内周面として形成されている。この制限受け部16としての嵌合穴15には、支持枠4の後述する制限凸部32が挿入され、所定範囲内で半径方向へ移動可能に係合される。
一対の第1のマグネット固定部12A,12Bは、レンズ固定部11の半径方向外側であって嵌合穴15を挟んで対称となる位置に設けられており、両マグネット固定部12A,12Bを結ぶ方向が第1の方向Xとされている。これら一対の第1のマグネット固定部12A,12Bは、それぞれ2つの突起片18,18を有している。これら2つの突起片18,18は、それぞれ第2の方向Yに所定の間隔をあけて設けられ、第1の方向Xに突出されている。
また、一対の第2のマグネット固定部13A,13Bは、一対の第1のマグネット固定部12A,12Bから略90度回転変位した位置に配置されている。そして、嵌合穴15を挟んで対称となる位置に設けられた両マグネット固定部13A,13Bを結ぶ方向が、第2の方向Yとされている。これら一対の第2のマグネット固定部13A,13Bは、それぞれ2つの突起片19,19を有している。これら2つの突起片19,19は、それぞれ第1の方向Xに所定の間隔をあけて設けられ、第2の方向Yに突出されている。
2つの第1のマグネット固定部12A,12Bのうち、一方の第1のマグネット固定部12Aの突起片18,18間には、第1の電動アクチュエータ6Aの一部を構成する第1のマグネット21Aと第1のバックヨーク23Aが接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。更に、他方の第1のマグネット固定部12Bの突起片18,18間には、第1の電動アクチュエータ6Bの一部を構成する第1のマグネット21Bと第1のバックヨーク23Bが接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。
また、2つの第2のマグネット固定部13A,13Bのうち、一方の第2のマグネット固定部13Aの突起片19,19間には、第2の電動アクチュエータ7Aの一部を構成する第2のマグネット22Aと第2のバックヨーク24Aが接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。更に、他方の第2のマグネット固定部13Bの突起片19,19間には、第2の電動アクチュエータ7Bの一部を構成する第2のマグネット22Bと第2のバックヨーク24Bが接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。
2つの第1のマグネット21A,21B及び2つの第2のマグネット22A,22Bは、それぞれ四角形の平板として同一形状に形成されていると共に、所定の方向に強さの等しい磁力が発生するように着磁されている。即ち、2つの第1のマグネット21A,21B及び2つの第2のマグネット22A,22Bは、平面方向を2等分するように極性を異ならせていると共に、その平面方向と直交する厚み方向をも2等分するように極性を異ならせて構成されている。
この実施例では、図12B等に示すように、一方の第1のマグネット21Aは、支持枠4と対向する面(第1のコイル27Aに近い側の面)において補正レンズ2に近い半径方向内側にN極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にS極が着磁されている。そして、第1のマグネット21Aの支持枠4と反対側の面(第1のコイル27Aから遠い側の面)では、補正レンズ2に近い半径方向内側にS極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にN極が着磁されている。更に、他方の第1のマグネット21Bは、支持枠4と対向する面では、補正レンズ2に近い半径方向内側にS極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にN極が着磁されている。そして、第1のマグネット21Bの支持枠4と反対側の面では、補正レンズ2に近い半径方向内側にN極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にS極が着磁されている。
また、図12C等に示すように、一方の第2のマグネット22Aは、支持枠4と対向する面において補正レンズ2に近い半径方向内側にN極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にS極が着磁されている。そして、第2のマグネット22Aの支持枠4と反対側の面では、補正レンズ2に近い半径方向内側にS極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にN極が着磁されている。更に、他方の第2のマグネット22Bは、支持枠4と対向する面では、補正レンズ2に近い半径方向内側にS極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にN極が着磁されている。そして、第2のマグネット22Bの支持枠4と反対側の面では、補正レンズ2に近い半径方向内側にN極が着磁され、補正レンズ2から離れた半径方向外側にS極が着磁されている。しかしながら、第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bの極性の配置は、この実施例に限定されるものではなく、平面方向及び厚み方向で異なる極性を逆にして配置することもできる。
図7等に示すように、2つの第1のバックヨーク23A,23B及び2つの第2のバックヨーク24A,24Bは、それぞれ四角形の平板として同一形状に形成され、平面の大きさが第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bと同じ大きさに設定されている。2つの第1のバックヨーク23A,23Bは、2つのマグネット21A,21Bの一面(支持枠4と反対側の面)にそれぞれ接着剤等の固着方法によって固定されている。また、2つの第2のバックヨーク24A,24Bは、2つのマグネット22A,22Bの一面(支持枠4と反対側の面)にそれぞれ接着剤等の固着方法によって固定されている。
支持枠4は、移動枠3よりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4は、中央部に設けた貫通穴31と、一面に突出するように設けた制限凸部32と、その一面に凹部を形成することによって設けた3つの球体保持部33と、同じく一面に凹部を形成することによって設けた2つの第1のヨーク用凹部34A,34B及び2つの第2のヨーク用凹部35A,35Bを有している。
支持枠4の制限凸部32は、貫通穴31の周囲を囲う円筒状(リング状)の筒体部として形成されていて、その開口穴32aが貫通穴31に連続されている。この制限凸部32は、移動枠3に設けた制限受け部16よりも小さく設定されており、像ぶれ補正装置1を組み立てた状態において、その制限受け部16内に挿入される。この制限凸部32と制限受け部である嵌合穴15との間に設定された隙間の範囲内で移動枠3と支持枠4が、それぞれの平面方向へ相対的に移動可能とされている。そして、移動枠3に設けた制限受け部16の内周面が支持枠4に設けた制限凸部32の外周面に当接することにより、移動枠3のレンズ系の光軸と直交する方向への移動範囲が制限される。即ち、支持枠4に設けた制限凸部32と移動枠3に設けた制限受け部16により、移動枠3の第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限するストッパ部9が構成されており、このストッパ部9が動作制限機構となっている。
3つの球体保持部33は、それぞれ円形の凹部として形成されており、制限凸部32の周囲に等間隔に配置されている。この球体保持部33の直径は、球体5の直径よりも大きく設定されている。更に、球体保持部33の深さは、球体5の半径と同等か或いはそれよりも大きく設定されていて、球体5が容易に乗り越えられないようになっている。この球体保持部33に保持される球体5を介して移動枠3が支持枠4に移動可能に支持されている。このように構成することにより、移動枠3と球体5の間及び球体保持部33と球体5の間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、第1及び第2の電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの駆動力のロスを小さくできると共に、小さな推力で移動枠3を移動させることができる。なお、球体保持部33の深さは、球体5の半径より小さくてもよい。
本実施例では、移動枠3の安定性を確保するために球体保持部33及び球体5の数を3つとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係る球体及び球体保持部の数は4つ以上としてもよい。また、球体5の材質としては、第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bの磁力の影響を受けず、且つ、高い強度を有するものが好ましく、例えば、セラミックやステンレス鋼等を挙げることができる。しかしながら、球体5は、磁力の影響を受ける構造用炭素鋼等の金属であってもよく、また、磁性体であると否にかかわらずエンジニアリングプラスチックを用いることもできる。
また、本実施例では、図11A等に示すように、球体保持部33の直径を球体5の直径よりも大きく設定し、球体保持部33で球体5を転動自在に保持する構成としたが、これに限定されるものではない。本発明に係る球体保持部としては、例えば、図11Bに示すように、球体5を所定の位置で回転自在に保持する球体保持部33aを適用することもできる。この球体保持部33aは、球体5の直径と略同一の直径を有する円形の凹部として形成されており、これにより球体5を略一点で回転自在に保持している。このように構成することによっても、移動枠3及び球体保持部33aと球体5との間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、各電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの駆動力のロスを小さくして、小さな駆動力(推力)で移動枠3を移動させることができる。
更に、本実施の例では、移動ガイドの一具体例として球体5を適用する構成としたが、これに限定されるものではない。本発明に係る移動ガイドとしては、例えば、図11Cに示すように、支持枠4或いは移動枠3に一体に設けられる球面突部5Aを適用することもできる。球面突部5Aは、先端に球面5aを有しており、この球面5aが支持枠4或いは移動枠3に点接触される。そのため、支持枠4或いは移動枠3と球面突部5Aとの間に生じる摩擦抵抗を比較的小さくすることができ、各電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの駆動力のロスを小さくして、小さな駆動力(推力)で移動枠3を移動させることができる。
また、本発明に係る移動ガイドとしては、例えば、図11Dに示すように、支持枠4或いは移動枠3に一体に設けられる摺動突部5Bを適用することもできる。摺動突部5Bの先端には、水平方向に平行な平面をなす摺動面5bが形成されており、この摺動面5bが支持枠4或いは移動枠3に面接触される。そして、支持枠4或いは移動枠3と摺動突部5Bの摺動面5bとの間には、潤滑油等の潤滑剤を介在させる。これにより、支持枠4或いは移動枠3と摺動面5bとの間に生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、各電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの駆動力のロスを小さくして、小さな駆動力(推力)で移動枠3を移動させることができる。
一対の第1のヨーク用凹部34A,34Bは、移動枠3に取り付けた2つの第1のマグネット21A,21Bに対応する位置に設けられている。即ち、一対の第1のヨーク用凹部34A,34Bは、貫通穴31を挟んで対称となる位置に設けられており、互いに第1の方向Xに対向されている。また、一対の第2のヨーク用凹部35A,35Bは、移動枠3に取り付けた2つの第2のマグネット22A,22Bに対応する位置に設けられている。即ち、一対の第2のヨーク用凹部35A,35Bは、一対の第1のヨーク用凹部34A,34Bから略90度回転変位した位置に設けられており、貫通穴31を挟んで互いに第2の方向Yに対向されている。
一対の第1のヨーク用凹部34A,34Bには、第1の電動アクチュエータ6A,6Bの一部を構成する第1の対向ヨーク25A,25Bがそれぞれ接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。また、一対の第2のヨーク用凹部35A,35Bには、第2の電動アクチュエータ7A,7Bの一部を構成する第2の対向ヨーク26A,26Bがそれぞれ接着剤や固定ねじ等の固着方法によって固定されている。
第1の対向ヨーク25A,25B及び第2の対向ヨーク26A,26Bは、移動枠3に取り付けた第1のバックヨーク23A,23B及び第2のバックヨーク24A,24Bと同一のものであり、四角形の平板として形成されている。これら第1及び第2の対向ヨーク25A,25B,26A,26Bは、像ぶれ補正装置1の組み立て状態において、第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bにそれぞれ対向される。そして、各対向ヨーク25A,25B,26A,26Bに、各マグネット21A,21B,22A,22Bがその磁力によって引き寄せられることにより、移動枠3が3つの球体5を介して支持枠4に付勢される。
支持枠4に固定された第1及び第2の対向ヨーク25A,25B,26A,26Bには、フレキシブル配線板29が載置されている。フレキシブル配線板29は、第1の対向ヨーク25A,25Bに対応する第1のコイル搭載部29a,29bと、第2の対向ヨーク26A,26Bに対応する第2のコイル搭載部29c,29dと、これらを連結する複数の連結部29eを有している。
第1のコイル搭載部29a,29bは、支持枠4に固定された第1の対向ヨーク25A,25Bと重なり合うように配置され、それぞれ接着剤等の固着方法によって固定されている。また、第2のコイル搭載部29c,29dは、支持枠4に固定された第2の対向ヨーク26A,26Bと重なり合うように配置され、それぞれ接着剤等の固着方法によって固定されている。フレキシブル配線板29の第1のコイル搭載部29a,29bには、第1の電動アクチュエータ6A,6Bの一部を構成する2つの第1のコイル27A,27Bがそれぞれ搭載され、接着剤等の固着方法によって固定されている。また、第2のコイル搭載部29c,29dには、第2の電動アクチュエータ7A,7Bの一部を構成する2つの第2のコイル28A,28Bがそれぞれ搭載され、接着剤等の固着方法によって固定されている。
第1のコイル27A,27B及び第2のコイル28A,28Bは、平面的に巻回された略楕円形をなす偏平コイルからなり、それぞれが1本のコイル線を巻回することによって形成されている。各コイル27A,27B,28A,28Bは、フレキシブル配線板29の第1及び第2のコイル搭載部29a,29b,29c,29dに設けた所定の配線パターンとそれぞれ電気的に接続されている。
図7に示すように、4つのコイル27A,27B,28A,28Bにおいて、幅方向に対向する長辺側の2つの直線部分が、それぞれアクチュエータとして推力を発生する推力発生部27a,27b及び推力発生部28a,28bとなっている。第1のコイル27A,27Bは、それぞれの推力発生部27a,27bが延在する方向を第1の方向Xと直交する方向に向けて配設されている。そして、第2のコイル28A,28Bは、それぞれの推力発生部28a,28bが延在する方向を第2の方向Yと直交する方向に向けて配設されている。
像ぶれ補正装置1を組み立てた状態において、2つの第1のコイル27A,27Bの各推力発生部27a,27aには、第1のマグネット21A,21Bの一方の磁極部(この実施の例ではS極)が対向される。そして、第1のコイル27A,27Bの各推力発生部27b,27bには、第1のマグネット21A,21Bの他方の磁極部(この実施の例ではN極)が対向される。また、第2のコイル28A,28Bの各推力発生部28a,28aには、第2のマグネット22A,22Bの一方の磁極部(この実施の例ではS極)が対向され、各推力発生部28b,28bには、第2のマグネット22A,22Bの他方の磁極部(この実施の例ではN極)が対向される。
上述した第1のコイル27Aと、第1のマグネット21Aと、第1のバックヨーク23Aと、第1の対向ヨーク25Aにより、第1の電動アクチュエータ6Aが構成されている。そして、第1のコイル27Bと、第1のマグネット21Bと、第1のバックヨーク23Bと、第1の対向ヨーク25Bにより、第1の電動アクチュエータ6Bが構成されている。
また、第2のコイル28Aと、第2のマグネット22Aと、第2のバックヨーク24Aと、第2の対向ヨーク26Aにより、第2の電動アクチュエータ7Aが構成されている。そして、第2のコイル28Bと、第2のマグネット22Bと、第2のバックヨーク24Bと、第2の対向ヨーク26Bにより、第2の電動アクチュエータ7Bが構成されている。
図2等に示すように、2つの第1の電動アクチュエータ6A,6B及び2つの第2の電動アクチュエータ7A,7Bは、それぞれ補正レンズ2を中心として対称をなす位置に配置されている。そして、2つの第1の電動アクチュエータ6A,6Bは、第1の方向Xに対向されており、2つの第2の電動アクチュエータ7A,7Bは、第2の方向Yに対向されている。また、第1及び第2の電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bは、補正レンズ2の中心Eからのそれぞれの距離が等しくなるように設定されている。
このような配置構成において、第1のコイル27A,27Bに電流を流すと、第1のマグネット21A,21Bの磁力が各コイル27A,27Bと垂直をなす方向に作用しているため、フレミングの左手の法則により、2つの第1の電動アクチュエータ6A,6Bには第1の方向Xに向かう推力が発生する。また、第2のコイル28A,28Bに電流を流すと、第2のマグネット22A,22Bの磁力が各コイル28A,28Bと垂直をなす方向に作用しているため、フレミングの左手の法則により、2つの第2の電動アクチュエータ7A,7Bには第2の方向Yに向かう推力が発生する。
この場合、第1のコイル27A(その他のコイル27B,28A,28Bの場合も同様)において、推力の発生する直線部分からなる推力発生部27a,27bが2箇所にあり、その2箇所では電流の流れる方向が逆方向となる。しかしながら、2つの推力発生部27a,27bに作用する第1のマグネット21Aの磁力の方向も逆方向になっているため、2つの推力発生部27a,27bにて発生する推力の方向は、同一方向となる。これにより、両推力を合計した力が第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力となって、移動枠3を第1の方向Xへ移動させる力として作用することになる(その他の電動アクチュエータ6B,7A,7Bの場合も同様)。
そして、図12A等に示すように、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生する推力の中心F1に一致する線と第2の電動アクチュエータ7A,7Bにより発生する推力の中心F2に一致する線が交わる位置に、ストッパ部9の制限凸部32が配置されている。
補正レンズ2の駆動制御を行うためには、その補正レンズ2の位置を検出する位置検出器を設けることが好ましい。本実施の例では、図9等に示すように、位置検出器として、2個のホール素子8A,8Bを設けている。そして、2個のホール素子8A,8Bで第1のマグネット21Aと第2のマグネット22Aの磁力を検出し、その磁力の大きさに基づいて補正レンズ2の位置を算出するように構成している。
図9に示すように、第1のホール素子8Aは、第1のコイル27Aの巻回部の空隙内に配置され、フレキシブル配線板29の第1のコイル搭載部29aに搭載されている。この第1のホール素子8Aの中心部は、第1のマグネット21AのN極とS極の極境に設定されている。また、第2のホール素子8Bは、第2のコイル28Aの巻回部の空隙内に配置され、フレキシブル配線板29の第2のコイル搭載部29cに搭載されている。この第2のホール素子8Bの中心部は、第2のマグネット22AのN極とS極の極境に設定されている。
第1及び第2のホール素子8A,8Bは、各マグネット21A,22AのN極、S極の磁力を検出し、その磁力の強さに応じた検出信号をそれぞれ出力する。そして、各ホール素子8A,8Bからの検出信号に基づいて制御装置が、補正レンズ2の第1の方向Xと第2の方向Yの位置を演算して算出する。これにより、制御装置は、補正レンズ2の駆動制御を精度良く行なうことが可能となる。
図10A及び図10Bは、第1及び第2のマグネット21A,22Aの極境を横断する第1及び第2のホール素子8A,8Bが、その位置によってマグネット21A,22Aから受ける磁力の強さを示したものである。以下、第1のホール素子8Aを例に挙げて第1のマグネット21Aの磁力の検出について説明するが、第2のホール素子8Bにおいても同様に第2のマグネット22Aの磁力の強さを検出するものである。
図10Aに示すように、第1のマグネット21A、第1のバックヨーク23A及び第1の対向ヨーク25Aによる磁束は、第1のマグネット21Aの下側にあるN極21a(第2のマグネット22Aの場合はN極22a)から、対向する第1の対向ヨーク25Aに進行し、第1の対向ヨーク25A内を通って対向する第1のマグネット21Aの下側にあるS極21b(第2のマグネット21Aの場合はS極22b)に進行する。そして、第1のマグネット21AのN極21aとS極21bの極境上では、磁束はどちらの方向にも進行しない。
第1のホール素子8Aは、第1のマグネット21AのN極21aから第1の対向ヨーク25Aに進行する磁束の磁束密度をプラス(+)の値として検出し、第1の対向ヨーク25Aから第1のマグネット21AのS極21bに進行する磁束の磁束密度をマイナス(−)の値として検出する。また、第1のホール素子8Aは、その中心部がN極21aとS極21bの極境に対向した状態において、磁束密度の値を0として検出する。
いま、移動枠3が第1の方向Xに移動すると、第1のホール素子8Aと第1のマグネット21Aが相対的に移動する。このとき、第1のホール素子8Aがプラス(+)の磁束密度を検出すると、第1のホール素子8Aは相対的にN極21a側に移動したことになる。これにより、制御装置は、移動枠3が図13に示すような第1の方向Xの+側に移動したと判断すると共に、検出した磁束密度の絶対値によって移動距離を算出する。また、第1のホール素子8Aがマイナス(−)の磁束密度を検出すると、第1のホール素子8Aは相対的にS極21b側に移動したことになる。これにより、制御装置は、移動枠3が図14に示すような第1の方向Xの−側に移動したと判断すると共に、検出した磁束密度の絶対値によって移動距離を算出する。
上述したような構成を有する像ぶれ補正装置1は、例えば、次のようにして組み立てることができる。まず、第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bに、第1及び第2のバックヨーク23A,23B,24A,24Bを接着剤等の固着方法によりそれぞれ固定する。次に、各バックヨーク23A,23B,24A,24Bが固定された第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22Bを、移動枠3の第1及び第2のマグネット固定部12A,12B,13A,13Bに接着剤や固定ねじ等の固着方法によってそれぞれ固定する。
続いて、第1及び第2のマグネット21A,21B,22A,22B等が固定された移動枠3の嵌合穴15に補正レンズ2を嵌合し、接着剤等の固着方法により固定する。これにより、図5に示すような、補正レンズ2と、4つのマグネット21A,21B,22A,22Bと、4つのバックヨーク23A,23B,24A,24Bと、移動枠3が一体化された移動枠組立体が構成される。
次に、図7等に示すように、フレキシブル配線板29の4つのコイル搭載部29a,29b,29c,29dの上面に、第1及び第2のコイル27A,27B,28A,28Bをそれぞれ搭載する。そして、第1及び第2のコイル27A,28Aの開口から露出された第1及び第2のコイル搭載部29a,29cに第1及び第2のホール素子8A,8Bを搭載する。これにより、フレキシブル配線板29と、4つのコイル27A,27B,28A,28Bと、2つホール素子8A,8Bが一体化されたコイル組立体が構成される。
次に、支持枠4の第1及び第2のヨーク用凹部34A,34B,35A,35Bに、第1及び第2の対向ヨーク25A,25B,26A,26Bを接着剤や固定ねじ等の固着方法によってそれぞれ固定する。そして、支持枠4に取り付けた各対向ヨーク25A,25B,26A,26Bに、コイル組立体の各コイル搭載部29a,29b,29c,29dを搭載して固定する。これにより、コイル組立体と、支持枠4と、4つの対向ヨーク25A,25B,26A,26Bが一体化された支持枠組立体が構成される。
次に、支持枠組立体の3つの球体保持部33に、3つの球体5をそれぞれ載置する。そして、支持枠組立体の各コイル27A,27B,28A,28Bに、移動枠組立体の各マグネット21A,21B,22A,22Bをそれぞれ対向させ、支持枠組立体と移動枠組立体を重ね合わせる。これにより、支持枠4の制限凸部32が、移動枠3に設けた制限受け部16に挿入される。そして、移動枠組立体の各マグネット21A,21B,22A,22Bが、それぞれの磁力によって支持枠組立体の各対向ヨーク25A,25B,26A,26Bに引き寄せられ、移動枠組立体が3つの球体5を介して支持枠組立体に付勢される。これにより、移動枠組立体と、3つの球体5と、支持枠組立体が一体化され、像ぶれ補正装置1が組み立てられる。
像ぶれ補正装置1を組み立てた状態において、移動枠3は、各マグネット21A,21B,22A,22Bの磁力によって支持枠4側に付勢され、3つの球体5を介して支持枠4に移動可能に支持されている。これにより、移動枠3と支持枠4は、3つの球体5を介して密着されるため、ガタツキを生じることなく移動枠3を移動することができ、補正レンズ2の移動制御を極めて精度良く行うことができると共に、光学特性の劣化を最小限に抑えることができる。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1の作用は、例えば、次のようなものである。この像ぶれ補正装置1の補正レンズ2の移動は、フレキシブル配線板29を介して第1及び第2の電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの各コイル27A,27B,28A,28Bに対して適宜な値の駆動電流を選択的に又は同時に供給することによって実行される。
即ち、像ぶれ補正装置1の第1のコイル27A,27B及び第2のコイル28A,28Bは、フレキシブル配線板29を介して支持枠4の第1の対向ヨーク25A,25B及び第2の対向ヨーク26A,26Bにそれぞれ固定されている。このとき、第1のコイル27A,27Bの各推力発生部27a,27bは第2の方向Yに延在され、第2のコイル28A,28Bの各推力発生部28a,28bは第1の方向Xに延在されている。また、移動枠3に固定された第1のマグネット21A,21Bが、それぞれ第1のコイル27A,27Bの上方に配置され、第2のマグネット22A,22Bが、それぞれ第2のコイル28A,28Bの上方に配置されている。
その結果、第1の対向ヨーク25A,25Bと第1のマグネット21A,21B等によって形成されるそれぞれの磁気回路の磁束が、第1のコイル27A,27Bの各推力発生部27a,27bを上下方向へ透過するように作用する。同様に、第2の対向ヨーク26A,26Bと第2のマグネット22A,22B等によって形成されるそれぞれの磁気回路の磁束が、第2のコイル28A,28Bの各推力発生部28a,28bを上下方向へ透過するように作用する。
そして、各コイル27A,27B,28A,28Bが支持枠4に固定され、この支持枠4に移動可能に支持された移動枠3に各マグネット21A,21B,22A,22Bが固定されている。そのため、補正レンズ2は移動枠3を介して第1の方向X及び第2の方向Yを含む平面上のいずれの方向に対しても所定の範囲内、即ち、制限凸部32と制限受け部16によって制限される範囲内で移動することができる。
いま、第1の電動アクチュエータ6A,6Bの第1のコイル27A,27Bにそれぞれ電流を流すと、第1のコイル27A,27Bの各推力発生部27a,27bが第2の方向Yに延在されているため、各推力発生部27a,27bにおいて電流が第2の方向Yに流れる。このとき、第1のマグネット21A,21Bの磁束が各推力発生部27a,27bに対して垂直をなす上下方向に作用しているため、フレミングの法則により、第1のマグネット21A,21Bには第1の方向Xに向かう推力が作用する。これにより、第1のマグネット21A,21Bが固定された移動枠3が第1の方向Xに移動する。その結果、移動枠3に保持された補正レンズ2が、第1のコイル27A,27Bに流された電流の大きさに応じて、第1の方向Xに移動することになる。
同様に、第2の電動アクチュエータ7A,7Bの第2のコイル28A,28Bにそれぞれ電流を流すと、第2のコイル28A,28Bの各推力発生部28a,28bが第1の方向Xに延在されているため、各推力発生部28a,28bにおいて電流が第1の方向Xに流れる。このとき、第2のマグネット22A,22Bの磁束が各推力発生部28a,28bに対して垂直をなす上下方向に作用しているため、フレミングの法則により、第2のマグネット22A,22Bには第2の方向Yに向かう推力が作用する。これにより、第2のマグネット22A,22Bが固定された移動枠3が第2の方向Yに移動する。その結果、移動枠3に保持された補正レンズ2が、第2のコイル28A,28Bに流された電流の大きさに応じて、第2の方向Yに移動することになる。
第1のコイル27A,27Bと第2のコイル28A,28Bに同時に電流を流すと、上述した第1のコイル27A,27Bによる移動動作と第2のコイル28A,28Bによる移動動作とが複合的に実行される。即ち、第1のコイル27A,27Bに流れる電流の作用によって補正レンズ2が第1の方向Xに移動すると同時に、第2のコイル28A,28Bに流れる電流の作用によって補正レンズ2が第2の方向Yに移動する。その結果、補正レンズ2が斜め方向に移動して、像ぶれを補正することになる。
次に、上述したような構成を有する像ぶれ補正装置1におけるメカ端を用いた移動枠3の基準位置の設定について、図12〜図16を参照して説明する。メカ端を用いた移動枠3の基準位置の設定は、移動枠3の第1の方向Xに関する基準位置と第2の方向Yに関する基準位置を決定することにより設定される。
まず、移動枠3の第1の方向Xに関する基準位置の設定について説明する。移動枠3の第1の方向Xに関する基準位置の設定を行うには、図13A及び図13Bに示すように、移動枠3を第1の方向Xの+側に移動させて、制限受け部16を制限凸部32に当接させる。これにより、移動枠3は、第1の方向Xの+側への移動を停止する。そして、このときの第1のホール素子8Aの出力(以下、「X方向メカ端+出力」という。)を検出する。この際、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生される推力の中心F1の延長線上で制限受け部16が制限凸部32に当接されるため、移動枠3が制限受け部16に沿って回転することを防止することができる。その結果、X方向メカ端+出力を正確に検出することができる。
次に、図14A及び図14Bに示すように、移動枠3を第1の方向Xの−側に移動させて、制限受け部16を制限凸部32に当接させる。これにより、移動枠3は、第1の方向Xの−側への移動を停止する。そして、このときの第1のホール素子8Aの出力(以下、「X方向メカ端−出力」という。)を検出する。この際、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生される推力の中心F1の延長線上で制限受け部16が制限凸部32に当接される。そのため、移動枠3が制限受け部16に沿って回転することを防止することができ、X方向メカ端−出力を正確に検出することができる。その後、X方向メカ端+出力とX方向メカ端−出力との中間の出力の値を算出し、その出力が検出される位置を移動枠3の第1の方向Xに関する基準位置とする。
これと同様にして、移動枠3を第2の方向Yの+側及び−側に移動させて、制限受け部16を制限凸部32に当接させる。この場合においても、図15A,図15B及び図16A,図16Bに示すように、第2の電動アクチュエータ7A,7Bにより発生される推力の中心F2の延長線上で制限受け部16が制限凸部32に当接される。そのため、移動枠3が制限受け部16に沿って回転することを防止することができ、+Y方向メカ端出力及び−Y方向メカ端出力を正確に検出することができる。その後、+Y方向メカ端出力と−Y方向メカ端出力との中間の出力の値を算出し、その出力が検出される位置を移動枠3の第2の方向Yに関する基準位置とする。そして、図12A〜図12Cに示すように、移動枠3の第1の方向Xに関する基準位置であって第2の方向Yに関する基準位置でもある位置を、移動枠3の基準位置とする。
上述したように、制限受け部16及び制限凸部32は、移動枠3の第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を停止させると共に、その停止させた位置において移動枠3が回転することを防止する。そのため、X方向メカ端+出力、X方向メカ端−出力、+Y方向メカ端出力及び−Y方向メカ端出力に誤差が生じることがなく、装置単体で移動枠3の基準位置を正確に設定することができる。その結果、移動枠3に固定した補正レンズ2の位置を正確に把握することができ、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。
また、本実施例では、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生する推力の中心F1に一致する線と第2の電動アクチュエータ7A,7Bにより発生する推力の中心F2に一致する線が交わる位置に動作制限機構であるストッパ部9を配置した。そのため、1つのストッパ部9で移動枠3の第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を停止させると共に、その停止させた位置において移動枠3が回転することを防止することができる。その結果、移動が制限される位置まで移動枠3を移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3の基準位置を設定することができる像ぶれ補正装置1を簡単な構成で実現することができる。
更に、本実施例では、2つの第1の電動アクチュエータ6A,6B及び2つの第2の電動アクチュエータ7A,7Bを、それぞれ補正レンズ2を中心として対称な位置に配置した。そして、4つの電動アクチュエータ6A,6B,7A,7Bの各マグネット21A,21B,22A,22Bの磁力により移動枠3を支持枠4側に付勢した。そのため、各マグネット21A,21B,22A,22Bの磁力による反力が相互干渉して移動枠3の移動方向に対する直進性を妨げる抵抗力を相殺し、極めて直進性の良い高精度の像ぶれ補正を実現することができる。
図17は、本発明の像ぶれ補正装置の第2の実施の例を示す像ぶれ補正装置1Aを説明する断面図である。この像ぶれ補正装置1Aは、ムービングコイル方式の電動アクチュエータを備えて構成されている。即ち、像ぶれ補正装置1Aは、上述した第1の実施の例を示す像ぶれ補正装置1において、4つのマグネット21A,21B,22A,22Bを支持枠4に配置し、4つの対向ヨーク25A,25B,26A,26B及び4つのコイル27A,27B,28A,28Bを移動枠3に配置したものである。その他の構成は、前記第1の実施の例にかかる像ぶれ補正装置1と同様であるため、重複する説明は省略する。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Aにおいても、第1の方向X及び第2の方向Yへ移動が制限されるまで移動枠3を移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3の基準位置を正確に設定することができる。
図18〜図20は、本発明の像ぶれ補正装置の第3の実施の例を示す像ぶれ補正装置を説明するものであり、図18は像ぶれ補正装置の断面図、図19は移動枠の斜視図、図20は支持枠の斜視図である。この第2の実施の例の像ぶれ補正装置1Bが第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と異なるところは、移動枠に制限凸部を設け、支持枠に制限受け部を設けたところである。そのため、像ぶれ補正装置1と同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図18に示すように、像ぶれ補正装置1Bは、移動枠3Bと支持枠4B等を備えている。像ぶれ補正装置1Bの移動枠3Bは、補正レンズ2Bが嵌合される嵌合穴15Bを有している。この嵌合穴15Bには、段部15bが形成されていて、支持枠4B側の直径が小さくなっている。補正レンズ2Bは、嵌合穴15Bに見合った形状とされており、支持枠4B側が円柱状に形成されている。図19に示すように、移動枠3Bには、支持枠4Bと対向する面に制限凸部36が設けられている。この制限凸部36は、嵌合穴15Bの周囲を囲う円筒状(リング状)に形成されていて、その開口穴36aが嵌合穴15Bに連続されている。
図20等に示すように、支持枠4Bは、移動枠3Bの制限凸部36に対向する位置に制限受け部37が設けられている。この制限受け部37は、支持枠4Bの表裏面を貫通する貫通穴からなり、その形状は円形となっている。制限受け部37は、移動枠3Bの制限凸部36よりも大きく設定されている。この制限受け部37には、像ぶれ補正装置1Bを組み立てた状態で制限凸部36が挿入され、制限受け部37と制限凸部36が同心状態となる。即ち、移動枠3Bの制限凸部36と支持枠4Bの制限受け部37により、移動枠3の第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限するストッパ部9Bが構成されており、このストッパ部9Bが動作制限機構とされている。
ストッパ部9Bの制限受け部37は、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生される推力の中心F1の延長線と第2の電動アクチュエータ7A,7Bにより発生される推力の中心F2の延長線が交わる位置に配置されている。これにより、ストッパ部9Bは、第1の電動アクチュエータ6A,6Bにより発生する推力の中心F1の延長線上で制限受け部37に制限凸部36を当接させて、移動枠3Bの第1の方向Xへの移動を制限する。そのため、移動枠3Bの第1の方向への移動を制限した位置において、その移動枠3Bが制限受け部16に沿って回転することを防止することができる。
また、ストッパ部9Bは、第2の電動アクチュエータ7A,7Bにより発生する推力の中心F2の延長線上で制限受け部37に制限凸部36を当接させて、移動枠3Bの第2の方向Xへの移動を制限する。そのため、移動枠3Bの第2の方向への移動を制限した位置において、その移動枠3Bが制限受け部16に沿って回転することを防止することができる。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Bにおいても、移動枠3Bの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を所定の距離で停止させると共に、その停止させた位置において移動枠3Bが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Bを第1の方向X及び第2の方向Yへ移動が制限されるまで移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Bの基準位置を正確に設定することができる。
図21A及び図21Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第4の実施の例を示す像ぶれ補正装置1Bを示すものであり、図21Aは平面図、図21Bは図21Aに示すB−B線部分の断面図である。この像ぶれ補正装置1Cは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、像ぶれ補正装置1と異なるところは、第1電動アクチュエータと第2の電動アクチュエータをそれぞれ1つ設ける構成としたところである。その他の構成は、前記第1の実施の例にかかる像ぶれ補正装置1と同様であるため、重複する説明は省略する。
図21A及び図21Bに示すように、像ぶれ補正装置1Cは、移動枠3Cと、支持枠4Cと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、ストッパ部9等を有している。第1の電動アクチュエータ6Aは、補正レンズ2に対して第1の方向Xの+側に配置されている。第2の電動アクチュエータ7Aは、補正レンズ2に対して第2の方向Xの一方(−)に配置されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Cにおいても、移動枠3Cの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を所定の距離で停止させると共に、その停止させた位置において移動枠3Cが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Cを第1の方向X及び第2の方向Yへ移動が制限されるまで移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Cの基準位置を正確に設定することができる。
また、像ぶれ補正装置1Cは、移動枠3Cを第1の方向に移動させるアクチュエータとして第1電動アクチュエータ6Aを1つ設け、移動枠3Cを第2の方向に移動させるアクチュエータとして第2の電動アクチュエータ7Aを1つ設ける構成とした。そのため、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1よりも部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることができる。
図22A及び図22Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第5の実施の例を示す像ぶれ補正装置1Dを示すものであり、図22Aは平面図、図22Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Dは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、補正レンズ2を保持する移動枠3Dと、3つの球体5を介して移動可能に支持する支持枠4Dと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、第1のホール素子8Aと、第2のホール素子8Bと、移動枠3Dの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限する動作制限機構9Dを備えて構成されている。
図22Aに示すように、像ぶれ補正装置1Dの移動枠3Dは、平面形状が略四角形をなしており、第1の方向Xに対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。この移動枠3Dの略中央部には補正レンズ2が固定されている。また、移動枠3Dの1つの角部には、制限受け部39が設けられている。制限受け部39は、正方形の貫通穴からなり、第1の方向Xに対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。この制限受け部39には、像ぶれ補正装置1Dを組み立てた状態において、支持枠4Dの後述する制限凸部40が挿入される。
図22Bに示すように、像ぶれ補正装置1Dの支持枠4Dは、移動枠3Dよりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4Dは、第1の実施の例に係る支持枠4と同様に、貫通穴31と、3つの球体保持部33を有している。また、支持枠4Dには、移動枠3Dの制限受け部39に対向する位置に制限凸部40が設けられている。制限凸部40は、平面形状が正方形をなす角柱体からなる。この制限凸部40の4つの側面は、移動枠3Bに設けた制限受け部39の4つの辺にそれぞれ対向されている。これにより、支持枠4Dの制限凸部40を移動枠3Dの制限受け部39に当接させることにより、移動枠3Dの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が停止される。即ち、制限凸部40と制限受け部39により、移動枠3Dの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限するストッパ部9Dが構成されており、このストッパ部9Dが動作制限機構とされている。
像ぶれ補正装置1Dの第1の電動アクチュエータ6A及び第2の電動アクチュエータ7Aは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1に係る第1及び第2の電動アクチュエータ6A,7Aと同一の構成となっている。第1の電動アクチュエータ6Aは、ストッパ部9Dから第1の方向Xの+側に所定の間隔をあけた位置に設けられている。また、第2の電動アクチュエータ7Aは、ストッパ部9Dから第2の方向Yの一方(−)に所定の間隔をあけた位置に設けられている。即ち、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生する推力の中心F1の延長線と第2の電動アクチュエータ7Aにより発生する推力の中心F2の延長線が交わる位置に、ストッパ部9Dの制限凸部40が配置されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Dにおいても、ストッパ部9Dによって移動枠3Dの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を所定の距離で停止させると共に、その停止させた位置において移動枠3Dが回転することを防止することができる。その結果、第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が制限される位置まで移動枠3Dを移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Dの基準位置を正確に設定することができる。
図23A及び図23Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第6の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図23Aは平面図、図23Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Eは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、補正レンズ2を保持する移動枠3Eと、3つの球体5を介して移動可能に支持する支持枠4Eと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、第1のホール素子8Aと、第2のホール素子8Bと、移動枠3Eの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限する動作制限機構9E等を備えて構成されている。
図23Aに示すように、像ぶれ補正装置1Eの移動枠3Eは、第1の方向X及び第2の方向Yに凸となる十字形に形成されている。この移動枠3Eの略中央部には補正レンズ2が固定されている。また、移動枠3Eには、補正レンズ2から第1の方向Xの一方(−)に所定の間隔をあけた位置に第1の制限受け部41Aが設けられており、補正レンズ2から第2の方向Yの+側に所定の間隔をあけた位置に第2の制限受け部41Bが設けられている。
第1の制限受け部41Aは、長方形の貫通穴からなり、2つの長辺が第2の方向Yに延在され、2つの短辺が第1の方向Xに延在されている。また、第2の制限受け部41Bは、第1の制限受け部41Aと同じ大きさに設定された長方形の貫通穴からなり、2つの長辺が第1の方向Xに延在され、2つの短辺が第2の方向Yに延在されている。これら第1及び第2の制限受け部41A,41Bには、像ぶれ補正装置1Eを組み立てた状態において、支持枠4Eの後述する第1の制限凸部42A及び第2の制限凸部42Bがそれぞれ挿入される。
図23Bに示すように、像ぶれ補正装置1Eの支持枠4Eは、移動枠3Eよりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4Eは、第1の実施の例に係る支持枠4と同様に、貫通穴31と、3つの球体保持部33を有している。また、支持枠4Eには、移動枠3Eの第1の制限受け部41Aに対向する位置に第1の制限凸部42Aが設けられており、移動枠3Eの第2の制限受け部41Bに対向する位置に第2の制限凸部42Bが設けられている。
支持枠4Eの第1の制限凸部42Aは、平面形状が第1の制限受け部41Aよりも小さい正方形をなす角柱体からなる。第1の制限凸部42Aの4つの側面は、移動枠3Eに設けた第1の制限受け部41Aの4つの辺にそれぞれ対向される。これにより、第1の制限凸部42Aと第1の制限受け部41Aとの隙間は、第1の方向Xに対向する側が第2の方向Yに対向する側よりも小さくなっている。
また、第2の制限凸部42Bは、第1の制限凸部42Aと同一形状に形成されており、平面形状が正方形をなす角柱体からなる。第2の制限凸部42Bの4つの側面は、移動枠3Cに設けた第2の制限受け部41Bの4つの辺にそれぞれ対向されている。これにより、第2の制限凸部42Bと第2の制限受け部41Bとの隙間は、第2の方向Yに対向する側が第1の方向Xに対向する側よりも小さくなっている。
移動枠3Eを第1の方向Xに移動させると、移動枠3Eの第1の制限受け部41Aが支持枠4Eの第1の制限凸部42Aに当接され、これにより、移動枠3Eの第1の方向Xへの移動が制限される。即ち、第1の制限受け部41Aと第1の制限凸部42Aにより、移動枠3Eの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部9Eaが構成されている。
また、移動枠3Eを第2の方向Yに移動させると、移動枠3Eの第2の制限受け部41Bが支持枠4Eの第2の制限凸部42Bに当接され、これにより、移動枠3Eの第2の方向Yへの移動が制限される。即ち、第2の制限受け部41Bと第2の制限凸部42Bにより、移動枠3Eの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部9Ebが構成されている。そして、第1のストッパ部9Eaと第2のストッパ部9Ebにより、移動枠3Eの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を所定の範囲で制限する動作制限機構9Eが構成されている。
像ぶれ補正装置1Eの第1の電動アクチュエータ6A及び第2の電動アクチュエータ7Aは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1に係る第1及び第2の電動アクチュエータ6A,7Aと同一の構成となっている。像ぶれ補正装置1Eの第1の電動アクチュエータ6Aは、補正レンズ2を挟んで第1のストッパ部9Eaと対向する位置に配置されている。これにより、第1のストッパ部9Eaは、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線上で移動枠3Eの第1の方向Xへの移動を制限する。また、第2の電動アクチュエータ7Aは、補正レンズ2を挟んで第2のストッパ部9Ebと対向する位置に配置されている。これにより、第2のストッパ部9Ebは、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線で移動枠3Eの第2の方向Yへの移動を制限する。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Eによれば、動作制限機構9Eの第1のストッパ部9Eaが、移動枠3Eの第1の方向Xへの移動を第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線上で制限するため、その停止させた位置において移動枠3Eが回転することを防止することができる。また、動作制限機構9Eの第2のストッパ部9Ebが、移動枠3Eの第2の方向Yへの移動を第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線で制限するため、その停止させた位置において移動枠3Eが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Eを第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が制限される位置まで移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Eの基準位置を正確に設定することができる。
図24A及び図24Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第7の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図24Aは平面図、図24Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Fは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、補正レンズ2を保持する移動枠3Fと、3つの球体5を介して移動可能に支持する支持枠4Fと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、第1のホール素子8Aと、第2のホール素子8Bと、移動枠3Fの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限する動作制限機構9F等を備えて構成されている。
図24Aに示すように、像ぶれ補正装置1Fの移動枠3Fは、平面形状が略四角形をなしており、第1の方向に対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。この移動枠3Fの略中央部には補正レンズ2が固定されている。また、移動枠3Fには、第1の制限受け部43Aと第2の制限受け部43Bが設けられている。これら第1の制限受け部43A及び第2の制限受け部43Bは、補正レンズ2を挟んで移動枠3Fの対角線方向に対向されている。
第1の制限受け部43Aは、移動枠3Fの第1の方向Xの+側にある角部に設けられており、第2の制限受け部43Bが第1の方向Xの−側の角部に設けられている。これら第1及び第2の制限受け部43A,43Bは、正方形の貫通穴として同一形状に形成されていて、それぞれ第1の方向Xに対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。第1及び第2の制限受け部43A,43Bには、像ぶれ補正装置1Fを組み立てた状態において、支持枠4Fの後述する第1の制限凸部44A及び第2の制限凸部44Bがそれぞれ挿入される。
図24Bに示すように、像ぶれ補正装置1Fの支持枠4Fは、移動枠3Fよりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4Fは、第1の実施の例に係る支持枠4と同様に、貫通穴31と、3つの球体保持部33を有している。また、支持枠4Fには、移動枠3Fの第1の制限受け部43Aに対向する位置に第1の制限凸部44Aが設けられており、移動枠3Fの第2の制限受け部43Bに対向する位置に第2の制限凸部44Bが設けられている。
支持枠4Fの第1の制限凸部44Aは、平面形状が移動枠3Fに設けた第1の制限受け部43Aよりも小さい正方形をなす角柱体からなる。第1の制限凸部44Aの4つの側面は、移動枠3Fに設けた第1の制限受け部43Aの4つの辺にそれぞれ対向される。また、第2の制限凸部44Bは、第1の制限凸部44Aと同一形状に形成されており、平面形状が正方形をなす角柱体からなる。第2の制限凸部42Bの4つの側面は、移動枠3Fに設けた第2の制限受け部43Bの4つの辺にそれぞれ対向される。
像ぶれ補正装置1Fの第1の電動アクチュエータ6A及び第2の電動アクチュエータ7Aは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1に係る第1及び第2の電動アクチュエータ6A,7Aと同一の構成となっている。像ぶれ補正装置1Fの第1の電動アクチュエータ6Aは、移動枠3Fに固定した補正レンズ2の第1の方向Xの+側に設けられている。また、第2の電動アクチュエータ7Aは、移動枠3Fに固定した補正レンズ2の第2の方向Yの一方(−)に設けられている。
像ぶれ補正装置1Fでは、第1の制限受け部43Aと第1の制限凸部44Aによって第1の制限部9Faが構成されており、第2の制限受け部43Bと第2の制限凸部44Bによって第2の制限部9Fbが構成されている。これら第1の制限部9Fa及び第2の制限部9Fbは、移動枠3Fの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部と、移動枠3Fの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部を兼ねている。また、2つのストッパ9Fa,9Fbは、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線を挟むと共に、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線を挟むように配置されている。そして、第1の制限部9Faと第2の制限部9Fbにより、動作制限機構9Fが構成されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Fによれば、動作制限機構9Fの2つの制限部9Fa,9Fbが第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の両側で移動枠3Fの第1の方向Xへの移動を制限するため、その停止させた位置において移動枠3Fが回転することを防止することができる。また、2つの制限部9Fa,9Fbは、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の両側で移動枠3Fの第2の方向Yへの移動を停止させるため、その停止させた位置において移動枠3Fが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Fを第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が制限される位置まで移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Fの基準位置を正確に設定することができる。
また、2つの制限部9Fa,9Fbは、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1を挟むと共に、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2を挟むように配置されていれば、どこに配置しても移動枠3Fの回転を防止することができる。そのため、2つの制限部9Fa,9Fbの位置を設定する際の制約が少なくなり、設計の自由度を広げることができる。更に、2つの制限受け部43A,43Bを2つの制限凸部44A,44Bに当接させるだけで移動枠3Fの移動を停止させて確実に位置決めすることができ、信頼性の高い装置を実現することができる。
図25A及び図25Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第8の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図25Aは平面図、図25Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Gは、第7の実施の例の像ぶれ補正装置1Fと同様の構成を有しており、像ぶれ補正装置1Fと異なるところは、制限凸部のみである。そのため、像ぶれ補正装置1Fと同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図25A及び図25Bに示すように、像ぶれ補正装置1Gの支持枠4Gには、移動枠3Fの第1の制限受け部43Aに対向する位置に第1の制限凸部45Aが設けられており、移動枠3Fの第2の制限受け部43Bに対向する位置に第2の制限凸部45Bが設けられている。第1の制限凸部45A及び第2の制限凸部45Bは、円柱体として同一形状に形成されており、その平面の大きさは移動枠3Fの第1及び第2の制限受け部43A,43Bよりも小さく設定されている。
像ぶれ補正装置1Gでは、第1の制限受け部43Aと第1の制限凸部45Aによって第1の制限部9Gaが構成されており、第2の制限受け部43Bと第2の制限凸部45Bによって第2の制限部9Gbが構成されている。第1の制限部9Ga及び第2の制限部9Gbは、移動枠3Fの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部と、移動枠3Fの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部を兼ねている。また、2つのストッパ9Ga,9Gbは、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線を挟むと共に、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線を挟むように配置されている。そして、第1の制限部9Gaと第2の制限部9Gbにより、動作制限機構9Gが構成されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Gにおいても、第7の実施の例の像ぶれ補正装置1Fと同様に、移動枠3Fの基準位置を正確に設定することができる。また、2つの制限部9Ga,9Gbの位置を設定する際の制約が少ないため、設計の自由度を広げることができる。更に、2つの制限受け部43A,43Bを2つの制限凸部45A,45Bに当接させるだけで移動枠3Fを停止させて確実に位置決めすることができ、信頼性の高い装置を実現することができる。
図26A及び図26Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第9の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図26Aは平面図、図26Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Hは、第8の実施の例の像ぶれ補正装置1Gと同様の構成を有しており、像ぶれ補正装置1Gと異なるところは、制限受け部のみである。そのため、像ぶれ補正装置1Gと同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図26Aに示すように、像ぶれ補正装置1Hの移動枠3Hには、支持枠4Gの第1の制限凸部45Aが挿入される第1の制限受け部46Aと、支持枠4Gの第2の制限凸部45Bが挿入される第2の制限受け部46Bが設けられている。第1の制限受け部46A及び第2の制限受け部46Bは、円形の貫通穴として同一形状に形成されており、その大きさは支持枠4Gの第1及び第2の制限凸部45A,45Bの平面の大きさよりも大きく設定されている。
像ぶれ補正装置1Hでは、第1の制限受け部46Aと第1の制限凸部45Aによって第1の制限部9Haが構成されており、第2の制限受け部46Bと第2の制限凸部45Bによって第2の制限部9Hbが構成されている。第1の制限部9Ha及び第2の制限部9Hbは、移動枠3Hの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部と、移動枠3Hの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部を兼ねている。また、2つのストッパ9Ha,9Hbは、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線を挟むと共に、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線を挟むように配置されている。そして、第1の制限部9Haと第2の制限部9Hbにより、動作制限機構9Hが構成されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Hにおいても、第7及び第8の実施の例の像ぶれ補正装置1F,1Gと同様に、移動枠3Hの基準位置を正確に設定することができる。また、2つの制限部9Ha,9Hbの位置を設定する際の制約が少ないため、設計の自由度を広げることができる。更に、2つの制限受け部46A,46Bを2つの制限凸部45A,45Bに当接させるだけで移動枠3Hの移動を停止させて確実に位置決めすることができ、信頼性の高い装置を実現することができる。
図27A及び図27Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第10の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図27Aは平面図、図27Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Jは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、補正レンズ2を保持する移動枠3Jと、3つの球体5を介して移動可能に支持する支持枠4Jと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、第1のホール素子8Aと、第2のホール素子8Bと、移動枠3Jの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限する動作制限機構9J等を備えて構成されている。
図27Aに示すように、像ぶれ補正装置1Jの移動枠3Jは、平面形状が略四角形をなしており、第1の方向に対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。この移動枠3Jの略中央部には補正レンズ2が固定されている。また、移動枠3Jの4つの角部には、それぞれ第1〜第4の制限受け部46A〜46Dが設けられている。
第1の制限受け部46Aは、移動枠3Jの第1の方向Xの+側と第2の方向Yの+側との中間部にある角部に設けられている。この第1の制限受け部46Aは、角部を第1の方向X及び第2の方向Yに沿って切り欠くことにより形成されており、第2の方向Yに平行な面であるX方向受け面46Aaと、第1の方向Xに平行な面であるY方向受け面46Abとを有している。第2の制限受け部46Bは、移動枠3Jの第1の方向Xの+側と第2の方向Yの−側との中間部にある角部に設けられている。この第2の制限受け部46Bも第1の制限受け部46Aと同様に形成されており、第2の方向Yに平行な面であるX方向受け面46Baと、第1の方向Xに平行な面であるY方向受け面46Bbとを有している。
第3の制限受け部46Cは、移動枠3Jの第1の方向Xの−側と第2の方向Yの−側との中間部にある角部に設けられている。この第3の制限受け部46Cも第1の制限受け部46Aと同様に、第2の方向Yに平行な面であるX方向受け面46Caと、第1の方向Xに平行な面であるY方向受け面46Cbとを有している。また、第4の制限受け部46Dは、移動枠3Jの第1の方向Xの−側と第2の方向Yの+側との中間部にある角部に設けられている。この第4の制限受け部46Dも第1の制限受け部46Aと同様に、第2の方向Yに平行な面であるX方向受け面46Daと、第1の方向Xに平行な面であるY方向受け面46Dbとを有している。
図27Bに示すように、像ぶれ補正装置1Jの支持枠4Jは、移動枠3Jよりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4Jは、第1の実施の例に係る支持枠4と同様に、貫通穴31と、3つの球体保持部33を有している。また、支持枠4Jには、移動枠3Jの第1の制限受け部46Aに対応する位置に第1の制限凸部47Aが設けられており、第2の制限受け部46Bに対応する位置に第2の制限凸部47Bが設けられている。そして、移動枠3Jの第3の制限受け部46Cに対応する位置に第3の制限凸部47Cが設けられており、第4の制限受け部46Dに対応する位置に第4の制限凸部47Dが設けられている。これら4つの制限凸部47A〜47Dは、円柱体として同一形状に形成されている。
像ぶれ補正装置1Jの第1の電動アクチュエータ6A及び第2の電動アクチュエータ7Aは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1に係る第1及び第2の電動アクチュエータ6A,7Aと同一の構成となっている。像ぶれ補正装置1Jの第1の電動アクチュエータ6Aは、移動枠3Jに固定した補正レンズ2の第1の方向Xの+側に設けられている。また、第2の電動アクチュエータ7Aは、移動枠3Jに固定した補正レンズ2の第2の方向Yの一方(−)に設けられている。
像ぶれ補正装置1Jでは、第1の制限受け部46Aと第1の制限凸部47Aによって第1の制限部9Jaが構成され、第2の制限受け部46Bと第2の制限凸部47Bによって第2の制限部9Jbが構成されている。更に、第3の制限受け部46Cと第3の制限凸部47Cによって第3の制限部9Jcが構成され、第4の制限受け部46Dと第4の制限凸部47Dによって第4の制限部9Jdが構成されている。第1〜4の制限部9Ja,9Jb,9Jc,9Jdは、移動枠3Jの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部と、移動枠3Jの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部を兼ねている。即ち、2つの制限部9Ja,9Jbの組と2つの制限部9Jc,9Jdの組が、第1のストッパ部の役割を有し、2つのストッパ部9Ja,9Jdの組と2つのストッパ部9Jb,9Jcの組が第2のストッパ部の役割を有している。
移動枠3Jを第1の方向Xの+側に移動させると、第1の制限部9Jaにおいて第1の制限受け部46AのX方向受け面46Aaが第1の制限凸部47Aに当接される。これと同時に、第2の制限部9Jbにおいて第2の制限受け部46BのX方向受け面46Baが第2の制限凸部47Bに当接され、これにより、移動枠3Jの第1の方向Xの+側への移動が制限される。同様に、移動枠3Jを第1の方向Xの−側に移動させると、第3の制限部9Jcにおいて第3の制限受け部46CのX方向受け面46Caが第3の制限凸部47Cに当接される。これと同時に、第4の制限部9Jdにおいて第4の制限受け部46CのX方向受け面46Daが第4の制限凸部47Dに当接され、これにより、移動枠3Jの第1の方向Xの−側への移動が制限される。
また、移動枠3Jを第2の方向Yの+側に移動させると、第1の制限部9Jaにおいて第1の制限受け部46AのY方向受け面46Abが第1の制限凸部47Aに当接される。これと同時に、第4の制限部9Jdにおいて第4の制限受け部46DのY方向受け面46Dbが第4の制限凸部47Dに当接され、これにより、移動枠3Jの第2の方向Yの+側への移動が制限される。同様に、移動枠3Jを第2の方向Yの−側に移動させると、第2の制限部9Jbにおいて第2の制限受け部46BのY方向受け面46Bbが第2の制限凸部47Bに当接される。これと同時に、第3の制限部9Jcにおいて第3の制限受け部46CのY方向受け面46Cbが第3の制限凸部47Cに当接され、これにより、移動枠3Jの第2の方向Yの−側への移動が制限される。
第1のストッパ部の役割を有する2つの制限部9Ja,9Jbと2つの制限部9Jc,9Jdは、それぞれ第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線を挟むように配置されている。更に、第2のストッパ部の役割を有する2つの制限部9Ja,9Jdと2つの制限部9Jb,9Jcが、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線を挟むように配置されている。そして、第1〜4の制限部9Ja,9Jb,9Jc,9Jdにより、動作制限機構9Jが構成されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Jによれば、移動枠3Jの第1の方向Xの+側への移動を、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の両側に配置した第1及び第2の制限部9Ja,9Jbによって制限する。そのため、移動枠3Jの第1の方向Xの+側への移動を制限した位置において、その移動枠3Jが回転することを防止することができる。同様に、移動枠3Jの第1の方向Xの−側への移動は、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生する推力の中心F1の両側に配置した第3及び第4の制限部9Jc,9Jdによって制限する。そのため、移動枠3Jの第1の方向Xの−側への移動を制限した位置において、その移動枠3Jが回転することを防止することができる。
また、移動枠3Jの第2の方向Yの+側への移動は、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の両側に配置した第1及び第4の制限部9Ja,9Jdによって制限する。そして、移動枠3Jの第2の方向Yの−側への移動は、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の両側に配置した第2及び第3の制限部9Jb,9Jcによって制限する。そのため、移動枠3Jの第2の方向Yへの移動を停止させた場合においても、その停止させた位置において移動枠3Jが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Jを第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が制限される位置まで移動させ、そのときの第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Jの基準位置を正確に設定することができる。
図28A及び図28Bは、本発明の像ぶれ補正装置の第11の実施の例を示す像ぶれ補正装置を示すものであり、図28Aは平面図、図28Bは移動枠を取り外した状態の平面図である。この像ぶれ補正装置1Kは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1と同様の構成を有しており、補正レンズ2を保持する移動枠3Kと、3つの球体5を介して移動可能に支持する支持枠4Kと、第1の電動アクチュエータ6Aと、第2の電動アクチュエータ7Aと、第1のホール素子8Aと、第2のホール素子8Bと、移動枠3Kの第1の方向X及び第2の方向Yへの移動を制限する動作制限機構9K等を備えて構成されている。
図28Aに示すように、像ぶれ補正装置1Kの移動枠3Kは、平面形状が略四角形をなしており、第1の方向に対向される2辺と第2の方向Yに対向される2辺を有している。この移動枠3Kの略中央部には補正レンズ2が固定されている。また、移動枠3Kの4つの角部には、それぞれ第1〜第4の制限凸部48A〜48Dが設けられている。
第1の制限凸部48Aは、移動枠3Kの第1の方向Xの+側と第2の方向Yの+側との中間部にある角部に設けられている。この第1の制限凸部48Aは、角部を第1の方向X及び第2の方向Yに吐出させることにより形成されており、第2の方向Yに平行な面であるX方向凸面48Aaと、第1の方向Xに平行な面であるY方向凸面48Abとを有している。第2の制限凸部48Bは、移動枠3Kの第1の方向Xの+側と第2の方向Yの−側との中間部にある角部に設けられている。この第2の制限凸部48Bは、第1の制限凸部48Aと同様に形成されており、X方向凸面48BaとY方向凸面48Bbとを有している。
第3の制限凸部48Cは、移動枠3Kの第1の方向Xの−側と第2の方向Yの−側との中間部にある角部に設けられている。この第3の制限凸部48Cは、第1の制限凸部48Aと同様に形成されており、X方向凸面48CaとY方向凸面48Cbとを有している。また、第4の制限凸部48Dは、移動枠3Kの第1の方向Xの−側と第2の方向Yの+側との中間部にある角部に設けられている。この第4の制限凸部48Dは、第1の制限凸部48Aと同様に形成されており、X方向凸面48DaとY方向凸面48Dbとを有している。
図28Bに示すように、像ぶれ補正装置1Kの支持枠4Kは、移動枠3Kよりも大きい円形の板体からなっている。この支持枠4Kの中央部には、四角形の凹部49が設けられており、この凹部49に貫通穴31と、3つの球体保持部33が設けられている。支持枠4Kの凹部49は、第1の方向Xに対向されて互いに平行をなす2辺と、第2の方向Yに対向されて互いに平行をなす2辺を有する四角形に形成されている。この凹部49の4つの角部は、移動枠3Kの4つの制限凸部48A〜48Dにそれぞれ対応する第1〜4の制限受け部49A〜49Dとなっている。
第1の制限受け部49Aは、移動枠3Kに設けた第1の制限凸部48AのX方向凸面48Aaに対向されるX方向受け面49Aaと、第1の制限凸部48AのY方向凸面48Abに対向されるY方向受け面49Abとを有している。第2の制限受け部49Bは、移動枠3Kに設けた第2の制限凸部48BのX方向凸面48Baに対向されるX方向受け面49Baと、第2の制限凸部48BのY方向凸面48Bbに対向されるY方向受け面49Bbとを有している。
第3の制限受け部49Cは、移動枠3Kに設けた第3の制限凸部48CのX方向凸面48Caに対向されるX方向受け面49Caと、第3の制限凸部48CのY方向凸面48Cbに対向されるY方向受け面49Cbとを有している。また、第4の制限受け部49Dは、移動枠3Kに設けた第4の制限凸部48DのX方向凸面48Daに対向されるX方向受け面49Daと、第4の制限凸部48DのY方向凸面48Dbに対向されるY方向受け面49Dbとを有している。
像ぶれ補正装置1Kの第1の電動アクチュエータ6A及び第2の電動アクチュエータ7Aは、第1の実施の例の像ぶれ補正装置1に係る第1及び第2の電動アクチュエータ6A,7Aと同一の構成となっている。像ぶれ補正装置1Kの第1の電動アクチュエータ6Aは、移動枠3Kに固定した補正レンズ2の第1の方向Xの+側に設けられている。また、第2の電動アクチュエータ7Aは、移動枠3Kに固定した補正レンズ2の第2の方向Yの一方(−)に設けられている。
像ぶれ補正装置1Kでは、第1の制限凸部48Aと第1の制限受け部49Aによって第1の制限部9Kaが構成され、第2の制限凸部48Bと第2の制限受け部49Bによって第2の制限部9Kbが構成されている。更に、第3の制限凸部48Cと第3の制限受け部49Cによって第3の制限部9Kcが構成され、第4の制限凸部48Dと第4の制限受け部49Dによって第4の制限部9Kdが構成されている。第1〜4の制限部9Ka,9Kb,9Kc,9Kdは、移動枠3Kの第1の方向Xへの移動を制限する第1のストッパ部と、移動枠3Kの第2の方向Yへの移動を制限する第2のストッパ部を兼ねている。即ち、2つの制限部9Ka,9Kbの組と2つの制限部9Kc,9Kdの組が、第1のストッパ部の役割を有し、2つのストッパ部9Ka,9Kdの組と2つのストッパ部9Kb,9Kcの組が第2のストッパ部の役割を有している。
移動枠3Kを第1の方向Xの+側に移動させると、第1の制限部9KaのX方向凸面48AaとX方向受け面49Aaが当接される。これと同時に、第2の制限部9KbのX方向凸面48BaとX方向受け面49Baが当接され、これにより、移動枠3Kの第1の方向Xの+側への移動が制限される。移動枠3Kを第1の方向Xの−側に移動させると、第3の制限部9KcのX方向凸面48CaとX方向受け面49Caが当接される。これと同時に、第4の制限部9KdのX方向凸面48DaとX方向受け面49Daが当接され、これにより、移動枠3Kの第1の方向Xの−側への移動が制限される。
また、移動枠3Kを第2の方向Yの+側に移動させると、第1の制限部9KaのY方向凸面48AbとY方向受け面49Abが当接される。これと同時に、第4の制限部9KdのY方向凸面48DbとY方向受け面49Dbが当接され、これにより、移動枠3Kの第2の方向Yの+側への移動が制限される。移動枠3Kを第2の方向Yの−側に移動させると、第2の制限部9KbのY方向凸面48BbとY方向受け面49Bbが当接される。これと同時に、第3の制限部9KcのY方向凸面48CbとY方向受け面49Cbが当接され、これにより、移動枠3Kの第2の方向Yの−側への移動が制限される。
第1のストッパ部の役割を有する2つの制限部9Ka,9Kbと2つの制限部9Kc,9Kdは、それぞれ第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の延長線を挟むように配置されている。更に、第2のストッパ部の役割を有する2つの制限部9Ka,9Kdと2つの制限部9Kb,9Kcが、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の延長線を挟むように配置されている。そして、第1〜4の制限部9Ka,9Kb,9Kc,9Kdにより、動作制限機構9Kが構成されている。
このような構成を有する像ぶれ補正装置1Kによれば、移動枠3Kの第1の方向Xの+側への移動を、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の両側に配置した第1及び第2の制限部9Ka,9Kbによって制限する。そのため、移動枠3Kの第1の方向Xの+側への移動を制限した位置において、その移動枠3Kが回転することを防止することができる。同様に、移動枠3Kの第1の方向Xの−側への移動は、第1の電動アクチュエータ6Aにより発生される推力の中心F1の両側に配置した第3及び第4の制限部9Kc,9Kdによって制限する。そのため、移動枠3Kの第1の方向Xの−側への移動を制限した位置において、その移動枠3Kが回転することを防止することができる。
また、移動枠3Kの第2の方向Yの+側への移動は、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の両側に配置した第1及び第4の制限部9Ka,9Kdによって制限する。そして、移動枠3Kの第2の方向Yの−側への移動は、第2の電動アクチュエータ7Aにより発生される推力の中心F2の両側に配置した第2及び第3の制限部9Kb,9Kcによって制限する。そのため、移動枠3Kの第2の方向Yのへの移動を停止させた場合においても、その停止させた位置で移動枠3Kが回転することを防止することができる。その結果、移動枠3Kを第1の方向X及び第2の方向Yへの移動が制限される位置まで移動させ、そのときに検出した第1及び第2のホール素子8A,8Bの出力に基づいて移動枠3Kの基準位置を正確に設定することができる。
上述した第5〜11の実施例では、制限部を2つ或いは4つ設けて動作制限機構を構成する例について説明したが、本発明に係る動作制限機構としては、これに限定されるものではない。本発明に係る動作制限機構としては、例えば、2つの制限部によって移動枠の第1の方向への移動を制限すると共に、1つの制限部によって移動枠の第2の方向への移動を制限し、合計で3つの制限部によって構成とすることもできる。なお、制限部は、第1の方向及び第2の方向に対して、それぞれ1つ乃至4つ設ける構成とすることができる。即ち、本発明に係る動作制限機構としては、制限部を5つ乃至8つ設ける構成とすることもできる。
図29〜図31は、前述したような構成及び作用を有する像ぶれ補正装置1を備えた本発明のレンズ鏡筒の第1の実施の例を示すものである。このレンズ鏡筒50は、1つの光軸L上に複数のレンズを配置した5群レンズを有するレンズ系51と、このレンズ系51のレンズを固定又は移動可能に支持する筒体52と、レンズ系51の光軸L上に配置されると共に筒体52に固定された撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)54と、筒体52に装着されると共にレンズ系51の像ぶれを補正する像ぶれ補正装置1等を備えて構成されている。
図29及び図30A,30Bに示すように、レンズ鏡筒50のレンズ系51は、5組のレンズ群を同一光軸L上に配置した5群レンズ57〜61からなる折り曲げ式レンズとして構成されている。5群レンズ57〜61のうち、先端側に位置する1群レンズ57は、被写体に対向される対物レンズである第1のレンズ57Aと、この対物レンズ57Aの被写体と反対側に配置されたプリズム57Bと、このプリズム57Bに対向される第2のレンズ57Cによって構成されている。プリズム57Bは、断面形状が直角二等辺三角形をなす三角柱体からなり、90度回転変位した位置に隣り合う2つの面の一方に対物レンズ57Aが対向され、他方の面に第2のレンズ57Cが対向されている。
この1群レンズ57では、対物レンズ57Aを透過して一面からプリズム57Bに入射した光は、光軸Lに対して45度に傾斜した反射面で反射されて進行方向が90度折り曲げられる。次いで、折り曲げられた光は、他面から出射されて第2のレンズ57Cを透過する。そして、透過した光は、光軸Lに沿って2群レンズ58に向かって進行する。2群レンズ58は、第3のレンズ58Aと第4のレンズ58Bとの組み合わせからなり、光軸L上を移動可能に構成されている。2群レンズ58を透過した光は、3群レンズ59に入射される。
3群レンズ59は、レンズ鏡筒50の筒体52に固定される第5のレンズからなっている。3群レンズ59の後方には、第6のレンズからなる4群レンズ60が配置されている。この4群レンズ60と3群レンズ59の間には、レンズ系51を通過する光の量を調整可能な絞り機構62が配置されている。4群レンズ60は、光軸L上を移動可能に構成されている。4群レンズ60の後方には、第7のレンズ61Aと補正レンズ2とからなる5群レンズ61が配置されている。5群レンズ61のうち、第7のレンズ61Aはレンズ鏡筒50の筒体52に固定されている。また、この第7のレンズ61Aの後方に補正レンズ2が移動可能に配置されている。更に、補正レンズ2の後方に撮像素子54が配置されている。
2群レンズ58と4群レンズ60は、それぞれ別個独立に光軸Lに沿って光軸方向へ移動可能とされている。この2群レンズ58と4群レンズ60を所定方向へ移動させることにより、ズーム調整とフォーカス調整を行うことができる。即ち、ズーム時には、2群レンズ58と4群レンズ60をワイド(広角)からテレ(望遠)まで移動することによってズーム調整が実行される。また、フォーカス時には、4群レンズ60をワイド(広角)からテレ(望遠)まで移動することによってフォーカス調整を実行することができる。
撮像素子54は撮像素子用アダプタに固定されており、この撮像素子用アダプタを介してレンズ鏡筒50の筒体52に取り付けられている。撮像素子54の一側には光学フィルタ64が配置されている。そして、この光学フィルタ64と第7のレンズ61Aとの間には、補正レンズ2を有する像ぶれ補正装置1が配設されている。
補正レンズ2は、通常の状態において、その光軸をレンズ系51の光軸Lと一致させるように取り付けられている。そして、カメラの振動等によって撮像素子54の結像面に像ぶれが生じたときに、像ぶれ補正装置1が補正レンズ2を光軸Lと直交する2方向(第1の方向X及び第2の方向Y)に移動させて結像面の像ぶれを補正するようにしている。
次に、像ぶれ補正装置1が装着されたレンズ鏡筒50のレンズ系51の動作を、図31を参照して説明する。レンズ系51の対物レンズ57Aを被写体に向けると、被写体からの光が対物レンズ57Aからレンズ系51内に入力される。このとき、対物レンズ57Aを透過した光はプリズム57Bで90度屈折される。その後、この屈折した光は、レンズ系51の光軸Lに沿って撮像素子54に向かって移動する。即ち、プリズム57Bで反射されて1群レンズ57の第2のレンズ57Cを出た光は、2群レンズ58,3群レンズ59,4群レンズ60を経て5群レンズ61の第7のレンズ61A及び補正レンズ2を透過する。そして、光学フィルタ64を経て撮像素子54の結像面に被写体に対応した画像が結像される。
この場合、撮影時において、レンズ鏡筒50に手ぶれや振動が生じていないときに、被写体からの光は、実線で示す光56Aのように、1群レンズ57〜5群レンズ61のそれぞれ中心部を光軸Lに沿って移動する。よって、撮像素子54の結像面において所定位置に像を結ぶことになる。そのため、かかる場合には、像ぶれを生ずることなく綺麗な画像を得ることができる。
一方、撮影時において、レンズ鏡筒50に手ぶれや振動が発生すると、被写体からの光は、一点鎖線で示す光56Bか又は破線で示す光56Cのように、傾いた状態で1群レンズ57に入力されることになる。そのような入射光56B,56Cは、1群レンズ〜5群レンズのそれぞれにおいて、光軸Lからずれた状態で透過することになる。しかし、その手ぶれ等に応じて補正レンズ2を所定量移動させることにより、その手ぶれ等を補正することができる。これにより、撮像素子54の結像面において、所定位置に像を結ぶことができ、像ぶれを解消して綺麗な画像を得ることができる。
このレンズ鏡筒50の手ぶれや振動等の有無は、像ぶれ検出器によって検出するようにする。この像ぶれ検出器としては、例えば、ジャイロセンサを用いることができる。このジャイロセンサをレンズ鏡筒50と共にカメラに搭載する。そして、このジャイロセンサが、撮影者の手の震えや揺れ等によってレンズ鏡筒50に働く加速度、角速度、角加速度等を検出するようにする。このジャイロセンサで検出した加速度や角速度等の情報を制御装置に供給する。
そして、撮像素子54の結像面において所定位置に像を結ぶように、第1の電動アクチュエータ6A,6B及び/又は第2の電動アクチュエータ7A,7Bを駆動制御する。即ち、第1の方向Xの揺れに対しては、第1の電動アクチュエータ6A,6Bを駆動制御し、移動枠3を第1の方向Xに移動させる。また、第2の方向Yの揺れに対しては、第2の電動アクチュエータ7A,7Bを駆動制御し、移動枠3を第2の方向Yに移動させる。
本実施の例では、折り曲げ式レンズとして構成したレンズ鏡筒50に像ぶれ補正装置1を搭載したが、本発明に係る像ぶれ補正装置1は、レンズ系の光軸を水平方向に向けた直動式レンズ鏡筒に搭載することもできる。この場合、像ぶれ補正装置1の移動枠3は、各マグネット21A,21B,22A,22Bの磁力により付勢されるため、移動枠3を重力に反する方向に持ち上げて保持することができる。その結果、常に電動アクチュエータに通電して移動枠3を持ち上げる推力を発生させる必要がなく、消費電力を飛躍的に削減することができる。
図32〜図35は、前述したような構成を有するレンズ鏡筒50を備えた撮像装置の第1の実施の例を示すデジタルスチルカメラ100を表したものである。このデジタルスチルカメラ100は、情報記録媒体として半導体記録メディアを使用している。そして、デジタルスチルカメラ100は、被写体からの光学的な画像を撮像素子(CCDやCMOS等)で電気的な信号に変換している。これにより、このデジタルスチルカメラ100は、撮像素子に得られた撮像情報を半導体記録メディアに記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置に表示したりすることができるようになっている。
このデジタルスチルカメラ100は、撮像装置本体の一具体例を示すカメラ本体101と、被写体の像を光として取り込んで撮像素子54に導くレンズ鏡筒50と、撮像素子54から出力される映像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイ等からなる表示装置102と、レンズ鏡筒50の動作や表示装置102の表示等を制御する制御装置と、図示しないバッテリー電源等を備えて構成されている。
図32等に示すように、カメラ本体101は、横長とされた偏平の筒体からなっている。このカメラ本体101は、前後方向に重ね合わされたフロントケース105及びリアケース106と、このフロントケース105とリアケース106とで形成された空間部を前後に仕切るメインフレーム107と、フロントケース105の前面である第1の主面に上下方向へスライド可能に取り付けられたレンズカバー108等によって構成されている。メインフレーム107の前面(第1の主面)には、レンズ鏡筒50の対物レンズ57Aが臨まれている。そして、その対物レンズ57Aがレンズカバー108によって開閉可能とされている。
対物レンズ57Aは、メインフレーム107の一側の上部に配置されている。そして、レンズ鏡筒50が、撮像素子54を下にして図29等に示す第2の光軸L2を上下方向に向けた状態でカメラ本体101に取り付けられている。更に、レンズ系51の図29等に示す第1の光軸L1が、カメラ本体101の厚さ方向である前後方向に延在されている。これにより、像ぶれ補正装置1のレンズ駆動部である第1の電動アクチュエータ6A,6B及び第2の電動アクチュエータ7A,7Bが、カメラ本体101内において、第2の光軸L2と直交する方向に配置されている。なお、メインフレーム107には、配線基板上に所定のマイクロコンピュータ、抵抗やコンデンサその他の電子部品等を搭載することによって形成された図示しない制御装置と、フラッシュ装置110等が取り付けられている。
制御装置はレンズ鏡筒50と横並びに配置されており、これらの上方にフラッシュ装置110が配置されている。フラッシュ装置110は、フロントケース105の前面に露出される発光部と、その発光部を駆動制御する駆動部と、駆動部に所定の電力を供給するコンデンサ等を備えて構成されている。このフラッシュ装置110の発光部と対物レンズ57Aを露出させるため、フロントケース105の対応する位置にはレンズ嵌合穴111aとフラッシュ嵌合穴111bが設けられている。そして、レンズ嵌合穴111aには化粧板66と共に対物レンズ57Aが嵌合され、フラッシュ嵌合穴111bにはフラッシュ装置110の発光部が嵌合されている。
更に、フロントケース105には、レンズカバー108に設けた複数の脚片が挿通される図示しない複数の開口穴が設けられている。レンズカバー108は、複数の脚片に抜け止め部を設けることによってフロントケース105からの脱落が防止されている。このレンズカバー108は、複数の開口穴によって上下方向への移動が可能とされていると共に、図示しないロック手段により上端部と下端部においてロック可能とされている。図32に示すように、レンズカバー108が上端部にあるときには、対物レンズ57Aが完全に閉じられている。これにより、対物レンズ57Aの保護が図られる。一方、図33に示すように、レンズカバー108を下端部に移動すると、対物レンズ57Aが完全に開かれると共に電源スイッチがオンに入力される。これにより、撮影が可能となるように構成されている。
図34に示すように、リアケース106には、表示装置102の表示面を露出させるための四角形の開口窓112が設けられている。開口窓112は、リアケース106の第2の主面である背面を大きく開口して設けられている。また、開口窓112の内側には、表示装置102が配置されている。表示装置102は、開口窓112に対応した大きさを有する液晶ディスプレイと、この液晶ディスプレイの内面に重ね合わされるバックライトの組み合わせからなる。表示装置102の液晶ディスプレイ側には図示しないシール枠を介して図示しない保護板が配置されている。そして、この保護板の周縁部が開口窓112の内面に接触されている。
更に、リアケース106には、各種の操作スイッチが設けられている。操作スイッチとしては、例えば、機能モード(静止画、動画、再生等)を選択するモード選択ツマミ115、ズーム操作を実行するズームボタン116、画面表示を行う画面表示ボタン117、各種メニューを選択するメニューボタン118、メニューを選択するカーソル等を移動させる方向キー119、画面サイズの切り換えや画面削除を行う画面ボタン121等を挙げることができ、これらが適当な位置に配置されている。リアケース106の表示装置102側の端部にはスピーカ用孔122が開口されている。また、スピーカ用孔122の内側にスピーカが内蔵されている。そして、これと反対側のリアケース106の端部に、ストラップ用の支持金具123が取り付けられている。
また、図35等に示すように、カメラ本体101の上面には、電源をオン・オフさせる電源ボタン125、撮影の開始や停止を実行する撮影ボタン126、手ぶれが生じたときに像ぶれ補正装置1を動作させて像ぶれ補正を実行する手ぶれ設定ボタン127等が設けられている。更に、カメラ本体101上面の略中央部にはマイクロホン用孔128が開口されていて、その内側にマイクロホンが内蔵されている。これら電源ボタン125と撮影ボタン126と手ぶれ設定ボタン127は、カメラ本体101に装着されるスイッチホルダ124に取り付けられている。更に、マイクロホン用孔128もスイッチホルダ124に開口されている。このスイッチホルダ124に内蔵マイクロホンが固定されている。そして、スイッチホルダ124は、その一部をフロントケース105とリアケース106とで挟み込むようにしてカメラ本体101に保持されている。
図36は、前述した像ぶれ補正装置1の制御概念を説明するブロック図である。制御部130は、像ぶれ補正演算部131とアナログサーボ部132と駆動回路部133と4つの増幅器(AMP)134A,134B,135A,135B等を備えて構成されている。像ぶれ補正演算部131には、第1の増幅器(AMP)134Aを介して第1のジャイロセンサ136Aが接続されている。更に、像ぶれ補正演算部131には、第2の増幅器(AMP)134Bを介して第2のジャイロセンサ136Bも接続されている。
第1のジャイロセンサ136Aは、カメラ本体101に付加された手ぶれ等による第1の方向Xの変位量を検出し、第2のジャイロセンサ136Bは、カメラ本体101に付加された手ぶれ等による第2の方向Yの変位量を検出するものである。この実施例では、2個のジャイロセンサを設けて第1の方向Xの変位量と第2の方向Yの変位量を個別に検出する例について説明したが、1個のジャイロセンサで第1の方向X及び第2の方向Yの2方向の変位量を検出する構成としてもよいことは勿論である。
像ぶれ補正演算部131にはアナログサーボ部132が接続されている。アナログサーボ部132は、像ぶれ補正演算部131により算出された値をデジタル値からアナログ値に変換し、そのアナログ値に対応した制御信号を出力するものである。アナログサーボ部132には駆動回路部133が接続されている。駆動回路部133には、第3の増幅器(AMP)135Aを介して第1の位置検出器である第1のホール素子8Aが接続されている。また、この駆動回路部133には、第4の増幅器(AMP)135Bを介して第2の位置検出器である第2のホール素子8Bも接続されている。更に、駆動回路部133には、第1の電動アクチュエータ6A,6Bの第1のコイル27A,27Bと第2の電動アクチュエータ7A,7Bの第2のコイル28A,28Bがそれぞれ接続されている。
第1のホール素子8Aによって検出された移動枠3の第1の方向Xの変位量は、第3の増幅器135Aを介して駆動回路部133に入力される。また、第2のホール素子8Bによって検出された移動枠3の第2の方向Yの変位量は、第4の増幅器135Bを介して駆動回路部133に入力される。これらの入力信号とアナログサーボ部132からの制御信号に基づいて駆動回路部133では、像ぶれを補正するように補正レンズ2を移動させるために、第1のコイル27A,27Bと第2のコイル28A,28Bの一方又は両方に対して所定の電流を出力する。
図37は、前述したような構成及び作用を有する像ぶれ補正装置1を備えたデジタルスチルカメラ100の概略構成の第1の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ100は、像ぶれ補正装置1を有するレンズ鏡筒50と、制御装置の中心的役割をなす制御部140と、制御部140を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROM等を有する記憶装置141と、電源のオン・オフや撮影モードの選択或いは撮影等のための各種の指令信号等を入力する操作部142と、撮影された映像等を表示する表示装置102と、記憶容量を拡大する外部メモリ143等を備えて構成されている。
制御部140は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路等を備えて構成されている。この制御部140には、記憶装置141と、操作部142と、アナログ信号処理部144と、デジタル信号処理部145と、2つのA/D変換器146,147と、D/A変換器148と、タイミングジェネレータ(TG)149とが接続されている。アナログ信号処理部144は、レンズ鏡筒50に取り付けられた撮像素子54に接続されている。そして、アナログ信号処理部144は、この撮像素子54から出力される撮影画像に対応したアナログ信号によって所定の信号処理を実行する。このアナログ信号処理部144は、第1のA/D変換器146に接続されている。そして、このA/D変換器146によってアナログ信号がデジタル信号に変換される。
第1のA/D変換器146には、デジタル信号処理部145が接続されている。そして、このデジタル信号処理部145は、第1のA/D変換器146から供給されたデジタル信号によって所定の信号処理を実行する。このデジタル信号処理部145には、表示装置102と外部メモリ143が接続されている。そして、デジタル信号処理部145の出力信号であるデジタル信号に基づいて、被写体に対応した画像が表示装置102に表示され、或いは外部メモリ143に記憶される。また、第2のA/D変換器147には、ぶれ検出部であるジャイロセンサ136が接続されている。このジャイロセンサ136によってカメラ本体101の振れや揺れ等が検出され、その検出結果に応じて像ぶれ補正が実行される。
D/A変換器148には、像ぶれ補正のためのサーボ演算部である駆動制御部152が接続されている。駆動制御部152は、補正レンズ2の位置に応じて像ぶれ補正装置1を駆動制御することにより像ぶれを補正するものである。駆動制御部152には、位置検出部である第1のホール素子8Aと第2のホール素子8Bが接続されている。第1のホール素子8Aと第2のホール素子8Bは、像ぶれ補正装置1の移動枠3の位置を検出することによって、補正レンズ2の位置を検出する。そして、タイミングジェネレータ(TG)149は、撮像素子54と接続されている。
かくして、被写体の像が、レンズ鏡筒50のレンズ系51に入力されて撮像素子54の結像面に結像される。すると、その画像信号が、アナログ信号として出力され、アナログ信号処理部144で所定の処理が実行された後、第1のA/D変換器146によってデジタル信号に変換される。第1のA/D変換器146からの出力は、デジタル信号処理部145で所定の処理が実行された後、被写体に対応した画像として表示装置102に表示され、或いは外部メモリに記憶情報として記憶される。
このような撮影状態において、像ぶれ補正装置1が動作状態にあるものとして、カメラ本体101に振れや揺れ等が生じると、ジャイロセンサ136が、その振れや揺れ等を検出し、その検出信号を制御部140に出力する。この検出信号を受けて制御部140では、所定の演算処理を実行する。そして、制御部140は、像ぶれ補正装置1の動作を制御する制御信号を駆動制御部152に出力する。駆動制御部152では、制御部140からの制御信号に基づいて所定の駆動信号を像ぶれ補正装置1に出力する。そして、像ぶれ補正装置1では、移動枠3を第1の方向X及び/又は第2の方向Yに所定量だけ移動する。これにより、補正レンズ2の移動を介して像ぶれが解消され、綺麗な画像を得ることができる。
図38は、前述したような構成及び作用を有する像ぶれ補正装置1を備えたデジタルスチルカメラの概略構成の第2の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ100Aは、像ぶれ補正装置1を有するレンズ鏡筒50と、制御装置の中心的役割をなす映像記録/再生回路部160と、映像記録/再生回路部160を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROM等を有する内蔵メモリ161と、撮影された映像等を所定の信号に処理する映像信号処理部162と、撮影された映像等を表示する表示装置163と、記憶容量を拡大する外部メモリ164と、像ぶれ補正装置1を駆動制御する補正レンズ制御部165等を備えて構成されている。
映像記録/再生回路部160は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路等を備えて構成されている。この映像記録/再生回路部160には、内蔵メモリ161と、映像信号処理部162と、補正レンズ制御部165と、モニタ駆動部166と、増幅器167と、3つのインタフェース(I/F)171,172,173とが接続されている。映像信号処理部162は、レンズ鏡筒50に取り付けられた撮像素子54に増幅器167を介して接続されている。そして、所定の映像信号に処理された信号が映像記録/再生回路部160に入力される。
表示装置163は、モニタ駆動部166を介して映像記録/再生回路部160に接続されている。また、第1のインタフェース(I/F)171には、コネクタ168が接続されている。このコネクタ168に外部メモリ164が、着脱自在に接続可能とされている。第2のインタフェース(I/F)172には、カメラ本体101に設けられた接続端子174が接続されている。
補正レンズ制御部165には、第3のインタフェース(I/F)173を介してぶれ検出部である加速度センサ175が接続されている。この加速度センサ175は、カメラ本体101に付加される振れや揺れ等による変位を加速度として検出するものである。また、この加速度センサ175は、ジャイロセンサを適用することができる。補正レンズ制御部165には、補正レンズ2を駆動制御する像ぶれ補正装置1のレンズ駆動部である第1の電動アクチュエータ6A,6B及び第2の電動アクチュエータ7A,7Bが接続されている。また、この補正レンズ制御部165には、その補正レンズ2の位置を検出する位置センサである2つのホール素子8A,8Bも接続されている。
かくして、被写体の像がレンズ鏡筒50のレンズ系51に入力されて撮像素子54の結像面に結像される。すると、その画像信号が、増幅器167を介して映像信号処理部162に入力される。この映像信号処理部162で所定の映像信号に処理された信号が、映像記録/再生回路部160に入力される。これにより、映像記録/再生回路部160から被写体の像に対応した信号がモニタ駆動部166、内蔵メモリ161若しくは外部メモリ164に出力される。その結果、モニタ駆動部166を介して表示装置163に被写体の像に対応した画像が表示され、或いは、必要により情報信号として内蔵メモリ161若しくは外部メモリ164に記録される。
このような撮影状態において、像ぶれ補正装置1が動作状態にあるものとして、カメラ本体101に振れや揺れ等が生じると、加速度センサ175がその振れや揺れ等を検出する。そして、その検出信号が、補正レンズ制御部165を介して映像記録/再生回路部160に出力される。これを受けて映像記録/再生回路部160では、所定の演算処理を実行する。そして、映像記録/再生回路部160は、像ぶれ補正装置1の動作を制御する制御信号を補正レンズ制御部165に出力する。補正レンズ制御部165では、映像記録/再生回路部160からの制御信号に基づいて所定の駆動信号を像ぶれ補正装置1に出力する。そして、像ぶれ補正装置1では、移動枠3を第1の方向X及び/又は第2の方向Yに所定量だけ移動する。これにより、補正レンズ2の移動を介して像ぶれが解消され、綺麗な画像を得ることができる。
以上説明したように、本発明の像ぶれ補正装置、レンズ鏡筒及び撮像装置によれば、補正レンズの光軸に直交する平面と平行な方向に移動自在な移動枠を、第1の方向及び第2の方向への移動が制限される位置まで移動させても、その位置で移動枠が回転することを防止することができる。これにより、移動が制限される位置まで移動枠を移動させ、そのときの位置検出器の出力に基づいて移動枠の基準位置を正確に設定することができる。その結果、移動枠に固定した補正レンズの位置を正確に把握することができ、高精度な像ぶれ補正を行うことができる。しかも、像ぶれ補正装置単体で移動枠の基準位置を設定することができるため、簡易な設備及び工程で移動枠の基準位置を設定することができ、大幅なコストダウンを実現することができる。
また、制限凸部及び制限受け部からなるストッパ部を第1の電動アクチュエータにより発生される推力の中心の延長線と第2の電動アクチュエータにより発生する推力の中心の延長線が交わる位置に配置した。そのため、簡単な構成で第1の方向及び第2の方向への移動が制限された移動枠の回転を防止することができる。しかも、制限凸部を円筒状に形成すると共に制限受け部を円形の穴に形成したため、移動枠の移動範囲を、360°の全範囲に亘って全て同じ距離に設定することができる。その結果、移動枠を何れの方向に移動させても、移動枠に作用される推力の中心と一致した線上で制限凸部を制限受け部に当接させることができ、移動枠が制限凸部或いは制限受け部に沿って回転することを防止することができる。更に、補正レンズを嵌合させる嵌合穴の周囲を囲うように制限受け部を設けると共に、この制限受け部に係合する制限凸部を設けてストッパ部を構成したため、ストッパ部のための大きなスペースを確保する必要がなく、装置の小型化を実現することができる。
また、第1の電動アクチュエータにより発生される推力の中心部の両側で移動枠3の第1の方向への移動を制限すると共に、第2の電動アクチュエータにより発生される推力の中心部の両側で移動枠3の第2の方向への移動を制限する2つのストッパ部を設けた。そのため、ストッパ部の位置を設定する際の制約を少なくすることができ、設計の自由度を広げることができる。
更に、支持枠は、移動ガイドを介して移動枠を第1の方向及び第2の方向を含む平面上で移動可能に支持するため、装置自体の小型化を実現することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。しかも、移動枠が移動される際の摩擦抵抗を極めて小さくすることができる。その結果、第1及び第2の電動アクチュエータによって発生させる推力を小さくすることができ、消費電力を軽減することができる。また、移動枠と支持枠は、移動ガイドを介して密着されるため、移動枠にガタツキが生じる心配がなく、補正レンズの移動制御を極めて精度良く行うことができると共に、光学特性の劣化を最小限に抑えることができる。
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施の例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、デジタルビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、カメラ付き携帯電話その他の撮像装置にも適用できるものである。更に、レンズ鏡筒として5群レンズを用いた例について説明したが、4群レンズ以下であってもよく、また、6群レンズ以上のものに適用できることも勿論である。
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1J,1K…像ぶれ補正装置、 2…補正レンズ、 3,3B,3C,3D,3E,3F,3H,3J,3K…移動枠、 4,4B,4C,4D,4E,4F,4G,4J,4K…支持枠、 5…球体(球面ガイド)、 6A,6B…第1の電動アクチュエータ、 7A,7B…第2の電動アクチュエータ、 8A…第1のホール素子、 8B…第2のホール素子、 9…動作制限機構、 11…レンズ固定部、 12A,12B…第1のマグネット固定部、 13A,13B…第2のマグネット固定部、 16…制限受け部、 21A,21B…第1のマグネット、 22A,22B…第2のマグネット、 23A,23B…第1のバックヨーク、 24A,24B…第2のバックヨーク、 25A,25B…第1の対向ヨーク、 26A,26B…第2の対向ヨーク、 27A,27B…第1のコイル、 28A,28B…第2のコイル、 31…貫通穴、 32…制限凸部、 33,33a…球体保持部、 50…レンズ鏡筒、 100…デジタルスチルカメラ(撮像装置)、 X…第1の方向、 Y…第2の方向