JP2017201341A - 像振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】よりシンプルな機構である振動型モータにより駆動される像振れ補正装置を提供する。
【解決手段】固定部材に対し、相対移動する可動部材と、可動部材に保持された補正光学素子と、それぞれ固定部材または可動部材に配置された、第１及び第２の駆動部と、第１の駆動部により第１の駆動方向への駆動力が伝達される第１被駆動部材と、第２の駆動部により第１の駆動方向とは異なる第２の駆動方向への駆動力が伝達される第２被駆動部材とを有する。第１被駆動部材は、第１スライド部により、第１の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように、第１の駆動部及び第２の駆動部に対向して固定部材または可動部材に配置され、第２被駆動部材は、第２スライド部により、第２の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように可動部材に配置され、第１の駆動部は振動する振動子を備え、第１被駆動部材は、加圧により振動子と摩擦接触する像振れ補正装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、像振れ補正装置に関する。より詳細には、振動型モータを用いた像振れ補正装置に関する。

近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、像振れ補正装置の駆動源に電磁型モータより駆動力がすぐれた振動型モータが用いられているものがある。

振動型モータは、例えば、二つの突起部を有する振動板に圧電素子を貼りあわせた振動子と、二つの突起部が摺動する摺動部材から構成されている。ここでは、振動子の圧電素子に互いに位相の異なる２相の交流電圧を印加することで、突起部に振動を励振させ、この振動板の突起部を摺動部材に加圧することで、両者間に発生する摩擦力により振動子と摺動部材とが相対移動して駆動力を発生させる。

像振れ補正装置は、装置の振れに応じて補正光学素子をその光軸に垂直な平面内で、直交する二つの方向の駆動力の合成により様々な方向に駆動させ像振れを防止する。像振れ補正装置に前述の振動型モータを利用する場合、振動型モータが摩擦駆動のため、一方向の駆動がもう一方の駆動に干渉しないように構成する必要がある。

例えば、特許文献１では、固定部材に振動型モータを固定して、第１の可動部材を駆動する。第１の可動部材に更に振動型モータを固定して、補正光学素子を保持する第２の可動部材を駆動させる。しかし、この２つの可動部材を用いて２軸で駆動する方式では、駆動機構が複雑化し、必要なスペースが大きくなるという問題がある。

これに対して、近年、１可動部２軸駆動方式で直交する二つの方向の駆動を可能にする技術例が提案されている。

例えば、特許文献２では、振動子を固定とし、これに加圧された摺動部材が摩擦力で移動する第１の振動型モータユニットと第２の振動型モータユニットが固定部材に直交する二つの方向に配置されている。摺動部材には、駆動伝達部であるピンが一体化されている。この駆動伝達部であるピンは、補正光学素子を保持する可動部材にある長穴に貫通している。第１の振動型モータユニットの駆動伝達部であるピンの貫通する長穴の方向が、第２の振動型モータユニットの駆動方向で、第２の振動型モータユニットの駆動伝達部であるピン長穴の貫通する方向が、第１の振動型モータユニットの駆動方向となっている。

そこで、第１の振動型モータユニットの駆動による可動部材の移動量分、第２の振動型モータユニットの駆動伝達部のピンが貫通する長穴に、ピンが沿って移動出来ることで、可動部材の移動を妨げないようにしている。また、その逆も同様で、お互いの可動部材の移動に干渉しない構造としている。このようにして、お互いの駆動がもう一方の駆動軸の妨げにならない１可動部２軸駆動方式のスペースが小さい像振れ補正機構を実現している。

特開２０１４-１１５３５０号公報 特開２０１４-１４２５６２号公報

しかしながら、上述の特許文献２に開示された従来技術には以下のような問題がある。
補正光学素子を保持する可動部材を駆動するためには、可動部材と固定部材に挟みこまれているボールの他に、１方向に摺動部材の可動ガイド部と、駆動伝達部であるピンと長穴の可動ガイド部などの多くのガイド部が必要で、可動部材が２段構成となり機構も複雑化する。
そこで、本発明の目的は、よりシンプルな機構の像振れ補正装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の像振れ補正装置は、
固定部材と、
前記固定部材に対し、相対移動する可動部材と、
前記可動部材に保持された補正光学素子と、
それぞれ前記固定部材または前記可動部材に配置された、第１の駆動部及び第２の駆動部と、
前記第１の駆動部により、第１の駆動方向への駆動力が伝達される第１被駆動部材と、前記第２の駆動部により、前記第１の駆動方向とは異なる第２の駆動方向への駆動力が伝達される第２被駆動部材とを有する像振れ補正装置であって、
前記第１被駆動部材は、第１スライド部により、前記第１の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部に対向して前記固定部材または前記可動部材に配置され、
前記第２被駆動部材は、第２スライド部により、前記第２の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように前記可動部材に配置され、
前記第１の駆動部は振動する振動子を備え、前記第１被駆動部材は、加圧により前記振動子と摩擦接触することを特徴としている。

また、上記目的を達成するため、本発明の像振れ補正装置は、
固定部材と、
前記固定部材に対し、相対移動する可動部材と、
前記可動部材に保持された撮像素子と、
それぞれ前記固定部材または前記可動部材に固定された、第１の駆動部、及び第２の駆動部と、
前記第１の駆動部により、第１の駆動方向への駆動力が伝達される第１被駆動部材と、前記第２の駆動部により、前記第１の駆動方向とは異なる第２の駆動方向への駆動力が伝達される第２被駆動部材とを有する像振れ補正装置であって、
前記第１被駆動部材は、第１スライド部により、前記第２の駆動方向へ移動可能なように、第１の駆動部、及び第２の駆動部に対向して前記固定部材または前記可動部材に配置され、
前記第２被駆動部材は、第２スライド部により、前記第１の駆動方向へ移動可能なように前記可動部材に配置され、
前記第１の駆動部は振動する振動子であり、前記第１被駆動部材は、加圧により前記振動子と摩擦接触することを特徴としている。

本発明によれば、よりシンプルな機構の像振れ補正装置を提供できる。

本発明の実施形態における振動子、と振動子と摩擦接触する摺動部材の外観斜視図及び正面図である。 本発明の実施形態における振動子の振動モードを示す図である。 本発明の実施形態における振動型モータユニット（第１の駆動部、第２の駆動部）の構成を示す図である。 本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置を示す図である。 本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置を構成するリテーナを示す図である。 本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置において、可動部材をＸ方向に移動された図である。 本発明の実施形態における振動型モータユニットの振動子による可動部材の移動を説明する図である。 本発明の実施形態における２軸の振動型モータユニットがお互いに摩擦干渉しないことを説明する図である。 本発明の実施形態における図４の１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置で、第１の駆動部の駆動にボイスコイルモータを用いたことを説明する図である。 本発明の実施形態による像振れ補正装置を組込んだレンズ鏡筒の概略断面図である。

以下に、本発明の実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面において同一部分は同一符号で示している。

以下、図１乃至図５を用いて、振動型モータ駆動によって駆動される、本発明にかかる実施形態の像振れ補正装置の構成を説明する。

図１は、本発明の実施形態における振動子と、振動子と摩擦接触する摺動部材の外観斜視図及び正面図である。図１（ａ）は、振動子の外観斜視図であり、図１（ｂ）は、Ｙ方向から見た振動子の正面図である。図１において、振動子１０１と振動子１０１に摩擦接触する摺動部材３が示されている。

振動型モータの駆動源である振動子１０１は、駆動時に高周波駆動電圧が印加される圧電素子２と、圧電素子２に与えられる高周波駆動電圧により振動が発生する振動板１を備えている。なお、圧電素子２と振動板１は接着剤で接合されている。振動板１には振動を伝達する突起部１ａがＸ方向に並んで２つ形成されている。

振動子１０１にある圧電素子２に２相の高周波駆動電圧が印加され、振動子１０１に２相の振動を励振させる。振動子１０１は２相の振動を合成し、不図示の加圧機構を介して摺動部材３に対して加圧される。これにより、両者間に発生する摩擦力を用いた駆動力が振動子１０１に発生し、これが摺動部材３に伝達される。この駆動力はここでは摺動部材３がＸ方向に相対移動するような方向成分を備えるとする。このとき、Ｘ方向をこの振動子１０１の駆動方向とする。摺動部材３は基本の形状である、直方体形状であるが、その他の形状とすることも可能である。

図２は、本発明の実施形態における振動子の振動モードを示す図である。図２では振動子１０１の振動モードが示されている。振動型モータは、一般的に振動子１０１の圧電素子２に特定の周波数の高周波駆動電圧を印加することで、所望の振動モードを複数励振し、これら振動モードを重ね合せることにより、駆動するための振動を発生させる。本実施形態での振動は、図１の様な振動子１０１と摺動部材３の構成に対して、図２（ａ）と図２（ｂ）に示す２つの曲げ振動モードを振動子１０１に励振させている。

図２（ａ）の振動モードは、振動子１０１の短手方向の第１の曲げ振動モードであり、圧電素子２の２つの電極に同時に正の電圧または負の電圧を印加した場合の、それぞれの動作を示す。図２（ｂ）の振動モードは、振動子１０１の長手方向の第２の曲げ振動モードであり、同様に圧電素子２の２つの電極のそれぞれに、同時に正と負、または負と正の異なる電圧を印加した場合の、それぞれの動作を示す。２つの曲げ振動モードの曲げの方向は直交している。（図２（ａ）と図２（ｂ）において振動子１０１を示す方向が直交している。）

振動子１０１の形状は、２つの振動モードの共振周波数が一致するか、近くなるように設計される。
突起部１ａは、第１の曲げ振動において振動の腹１１となる位置、またはその近傍に配置されており、第１の曲げ振動によって、突起部１ａは、矢印１３で示すＺ方向に示す上下に往復運動をする。これが、駆動の突き上げ運動成分である。

また、突起部１ａの位置は、同時に第２の曲げ振動において振動の節１５となる位置、またはその近傍であり、第２の曲げ振動によって、突起部１ａは、配置された位置を支点として振り子運動をして矢印１６で示すＸ方向の往復運動をする。これが、駆動の送り運動成分である。

ここで、突き上げ運動と送り運動の際に振動子１０１の変形する方向は、Ｚ方向と定義する。
図２において振動子１０１の第１の曲げ振動の腹１１で振動し、振動子１０１の第２の曲げ振動の腹１４で振動する。また、図２における第２の曲げ振動モードを実現するために、圧電素子２は長手方向に２層に分極されている。

これら２つの振動モード（第１の曲げと第２の曲げ）を同時に励振し、直交する２つの振動モードを重ね合わせることで、突起部１ａが、矢印１３で示す上下方向の往復運動と矢印１６で示す振り子運動の合成として、ＸＺ面内で矢印１７で示す楕円運動をする。

この楕円運動により、振動子１０１は振動子１０１に加圧接触された摺動部材３と相対移動するように駆動することができる。

図３は、本発明の実施形態における振動型モータユニット３００（第１の駆動部２０１ａ、第２の駆動部２０１ｂ（図３では不図示））の構成を示す図である。図３に示すように、第１の駆動方向であるＸ方向に駆動する振動型モータユニット３００は振動子１０１を組み込んだ第１の駆動部２０１aと、第１被駆動部材である第１の摺動部材２０から構成されている。

同様に、第２の駆動方向であるＹ方向に駆動する振動型モータユニット３００は、第２の駆動部２０１ｂと、第２の被駆動部材である第２の摺動部材２１から構成される。しかしながら、ここでは不図示としている。Ｘ方向に駆動する振動型モータユニット３００とＹ方向に駆動する振動型モータユニット３０１の構成は同じなので、ここではＹ方向に駆動する振動型モータユニット３０１の説明は省略する。

図３（ａ）は、Ｘ方向に駆動する振動型モータユニット３００の正面図であり、図３（ｂ）はその側面図である。振動型モータユニット３００は、駆動源である振動子１０１の駆動時に高周波駆動電圧が印加される圧電素子２と、圧電素子２に接着剤で貼りつけられ、圧電素子２に与える高周波駆動電圧により、前述のＸ方向の駆動力を備える振動が発生する振動板１とを備えている。

振動板１には突起部１ａがＸ方向に並んで２つ形成されている。このとき、振動板１と圧電素子２からなる振動子１０１は第１の駆動部２０１ａを構成している。第１の駆動部２０１ａは、更に、第１の駆動部２０１ａを支えるユニットベース２６、ユニットベース２６上に配置され、振動子１０１に加圧力２５ａを与える加圧部材２５、振動子１０１を保持する振動子保持部材２４を備えている。また、第１の駆動部２０１ａは、振動子１０１の振動板１に固定され、Ｙ方向に延在する軸３０を備えている。振動子保持部材２４は断面Ｖ字型のＶ溝２４ａを備えている。

このような構成により、ユニットベース２６に固定されている加圧部材２５のバネ力である加圧力２５ａが振動子保持部材２４をＺ方向に加圧し、振動子保持部材２４にあるＶ溝２４ａが軸３０をＺ方向に加圧する。これにより、振動子１０１に設けられた２個の突起部１ａが第１の摺動部材２０に常に当接するように、傾き補正されながら第１の摺動部材２０に加圧されている。

一方、第１の駆動部２０１ａに対向する位置には第１のガイド部２７が設けられている。第１のガイド部２７は、移動ベース２３を備えている。移動ベース２３は、振動子１０１の駆動力で、振動子１０１とＸ方向に相対移動する。移動ベース２３には、Ｙ方向に延びる２か所の断面Ｖ字型のＶ溝２３ａが設けられている。

第１の摺動部材２０にはＹ方向に延びる断面Ｖ字型のＶ溝２０ａが２か所設けられ、移動ベース２３の２か所のＶ溝２３ａとの間に、転動部材２２が４個組み込まれている。Ｖ溝２０ａ、２３ａ及び転動部材２２は第１スライド部２９ａを構成している。これにより、第１の摺動部材２０と移動ベース２３はＹ方向に第１スライド部２９ａをガイドとして相対移動することができる。

同様に不図示の第２の摺動部材２１にも第２スライド部２９ｂが構成されており、これにより、第１の摺動部材２０と移動ベース２３はＸ方向には第２スライド部２９ｂに対して相対移動することができる。第２スライド部２９ｂは、不図示のＶ溝及び不図示の転動部材によって構成されている。振動子１０１の振動板１の第２の曲げ振動の節１５の位置（図２に記載）に、Ｙ方向の両側にのびる軸３０がある。軸３０は回転可能な状態で、振動子保持部材２４にあるＶ溝２４ａが受けている。

ユニットベース２６に固定されている、加圧部材２５の加圧力２５ａが振動子保持部材２４をＺ方向に加圧し、振動子保持部材２４に設けられたＶ溝２４ａが軸３０をＺ方向に加圧する。これにより、振動子１０１にある２個の突起部１ａが常に当接するように傾き補正されながら第１の摺動部材２０に加圧されている。

次に図４及び図５を用いて、光軸に垂直な平面内で異なる２つの方向に補正光学素子としてのレンズ３３を移動させる駆動部として、第１の駆動部２０１ａ、第２の駆動部２０１ｂを用いた１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置の構成を説明する。図４は、本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置を示す図であり、図５は、本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置を構成するリテーナ３５を示す図である。「１可動部２軸駆動方式」とは、１つの可動部を備え、この可動部を動かすことで２つの軸方向に駆動できることを表している。実施形態の場合は、２つの軸方向は、Ｘ方向とＹ方向を含む。

図４（ａ）は１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置３１０の正面図であり、図４（ｂ）が図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。ここで、第１の駆動方向はＸ方向で、第２の駆動方向はＹ方向である。図５は、１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置３１０を構成するリテーナ３５を示している。

像振れ補正装置３１０は固定部材３１、像振れを補正する像振れ補正光学素子であるレンズ３３、レンズ３３を保持する可動部材３２を備えている。平面方向に相対移動する可動部材３２と固定部材３１の間には３個の転動部材３４がレンズ３３を中心として１２０度等分で円周状に配置されている。３個の転動部材３４は、リテーナ３５に設けた保持穴３５ａの中に嵌合し、３個の転動部材３４の相対位置関係は変わらない。転動部材３４は、ここでは球体であるが、ローラであっても良い。

リテーナ３５は、３個のピン穴３５ｂが設けられ、固定部材３１に嵌合した３か所のリテーナピン３２ｃが、それぞれピン穴３５ｂに嵌合する。これにより、リテーナ３５は、固定部材３１に対して一体状態になり相対的に位置決めされている。リテーナピン３２ｃはピン穴３５ｂに対して所定の遊びを有しており、この遊びの範囲内で、リテーナピン３２ｃはＸ及びＹ方向に移動できる。

可動部材３２の外周には１２０度等分で３個のばね掛けポスト３１ｂが設けられ、固定部材３１の外周にも１２０度等分で３個のばね掛けポスト３１ａが設けられている。ばね掛けポスト３１ａとばね掛けポスト３１ｂは、円周状で同一位置にある。ばね掛けポスト３１ａ、ばね掛けポスト３１ｂには、引っ張りばね３６が張架され、固定部材３１と可動部材３２に引き込み力３６ａを発生させて、３個の転動部材３４を挟み込んでいる。これが、固定部材３１と可動部材３２の第２のガイド部２８を構成する。

Ｘ方向移動用の振動型モータユニット３００において、第１の駆動部２０１ａは振動子保持部材２４に設けたＶ溝２４ａと軸３０との係合による傾き補正機構を備えている。第１の駆動部２０１ａは、固定部材３１に配置され、駆動方向をＸ方向とする駆動力を発生し、第１の摺動部材２０は、第１スライド部２９ａをガイドとして可動部材３２に対し、Ｙ方向へ移動可能なように配置されている。

また、Ｙ方向移動の振動型モータユニット３００において、第２の駆動部２０１ｂは振動子保持部材２４に設けたＶ溝２４ａと軸３０との係合による傾き補正機構を備えている。第２の駆動部２０１ｂは、固定部材３１に配置され、駆動方向をＹ方向とする駆動力を発生し、第２の摺動部材２１は、第２スライド部２９ｂをガイドとして可動部材３２に対し、Ｘ方向へ移動可能なように配置されている。

第１の駆動部２０１ａの駆動方向と第２の駆動部２０１ｂの駆動方向は同一平面上で、直交している。また、第１の駆動部２０１ａと第２の駆動部２０１ｂとは、レンズ３３を中心として、円周方向に９０度位相をずらした位置に配置されている。

従って、第１の駆動部２０１ａの振動子１０１が励振されると、そのＸ方向の駆動力が第１の摺動部材２０に伝達される。しかしながら、第１の摺動部材２０は可動部材３２に対し、Ｙ方向へのみ移動可能に配置されているので、第１の摺動部材２０と可動部材３２は相対移動せずに、可動部材３２が第２スライド部２９ｂのガイドにより、固定部材３１に対し、Ｘ方向へ移動する。

同様に、第２の駆動部２０１ｂの振動子１０１が励振されると、そのＹ方向の駆動力が第２の摺動部材２１に伝達される。しかしながら、第２の摺動部材２１は可動部材３２に対し、Ｘ方向へのみ移動可能に配置されているので、第２の摺動部材２１と可動部材３２は相対移動せずに、可動部材３２が第１スライド部２９ａのガイドにより、固定部材３１に対し、Ｙ方向へ移動する。

それぞれの振動型モータユニット３００は、各ユニットベース２６が、固定部材３１にねじ止め（不図示）され、各移動ベース２３が、可動部材３２にねじ止め（不図示）されている。

Ｘ方向駆動用の第１の駆動部２０１ａの振動子１０１と、Ｙ方向駆動用の第２の駆動部２０１ｂの振動子１０１に、高周波駆動電圧を印加するためのフレキシブルプリント基板３８が固定部材３１に沿って外部の電源（不図示）に接続されている。

次に、図６乃至図８を参照して、よりシンプルな機構である振動型モータ駆動の像振れ補正装置について説明する。図６は、本発明の実施形態における１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置において、可動部材をＸ方向に移動した図である。また、図７は、本発明の実施形態における振動型モータユニットの振動子による可動部材の移動を説明する図である。更に、図８は、本発明の実施形態における２軸の振動型モータユニットがお互いに摩擦干渉しないことを説明する図である。

図６（ａ）は、１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置３１０の可動部材３２が−Ｘ方向である矢印３２ａが示す方向に移動した図で、図６（ｂ）は、＋Ｘ方向である矢印３２ｂが示す方向に移動した図である。

図７は、Ｘ方向駆動用の第１の駆動部２０１ａであり、図７（ａ）は振動子１０１の駆動により図６（ａ）のように可動部材３２が−Ｘ方向である矢印３２ａが示す方向に移動した図である。また、図７（ｂ）は振動子１０１の駆動により図６（ｂ）のように可動部材３２が＋Ｘ方向である矢印３２ｂが示す方向に移動した図である。

振動板１に固定された圧電素子２に高周波駆動電圧を印加し、振動子１０１に振動を励振させる。この時、振動子１０１は第１の摺動部材２０に加圧されているので、両者間に発生する摩擦力により駆動され、固定部材３１に固定された振動子１０１に対して、第１の摺動部材２０が＋Ｘ方向または−Ｘ方向に移動する。

第１の摺動部材２０のＶ溝２０ａと、移動ベース２３のＶ溝２３ａとの間に、転動部材２２が挟み込まれているため、第１の摺動部材２０がＸ方向に移動する。これにより、転動部材２２で連結している、移動ベース２３も移動し、これを取り付けている可動部材３２が矢印３２ａが示す＋Ｘ方向に、また、矢印３２ｂが示す−Ｘ方向に移動する。

振動子１０１の圧電素子２に印加する高周波駆動電圧の印加方法を変えることで、可動部材３２を＋Ｘ方向または、−Ｘ方向へ移動させることができる。

Ｙ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂも同様に、可動部材３２を＋Ｙ方向または−Ｙ方向に移動させる。図８は、Ｙ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂで、図８（ａ）はＸ方向の駆動用の第１の駆動部２０１ａにより、可動部材３２が−Ｘ方向である矢印３２ａが示す方向に駆動された状態を示す図である。図８（ｂ）はＹ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂより、可動部材３２が＋Ｘ方向である矢印３２ｂが示す方向に駆動された状態を示す図である。

Ｙ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂを駆動させることで、可動部材３２が−Ｘ方向である矢印３２ａが示す方向に、または＋Ｘ方向である矢印３２ｂが示す方向に移動する。

この時、移動ベース２３のＶ溝２３ａと、第２の摺動部材２１のＶ溝（不図示）と、Ｖ溝２３ａと第２の摺動部材２１のＶ溝（不図示）との間に挟み込まれている転動部材２２とから構成される第２スライド部２９ｂにより、移動ベース２３と第２の摺動部材２１はＸ方向に相対移動が可能である。また、加圧部材２５の加圧力２５ａにより、振動子１０１にある２個の突起部１ａが第１の摺動部材２０をＺ方向に加圧し、振動子１０１と第１の摺動部材２０の間で摩擦力３７が発生している。

これにより、可動部材３２が＋Ｘ方向（−Ｘ方向）に移動した時、これに固定されている移動ベース２３も＋Ｘ方向（−Ｘ方向）に移動する。しかし、移動ベース２３とＸ方向の第２スライド部２９ｂで連結する第２の摺動部材２１は、固定部材３１に固定されている振動子１０１に保持される。

つまり、移動ベース２３も＋Ｘ方向（−Ｘ方向）に移動するが、第２のガイド部２８により第２の摺動部材２１は、固定部材３１に固定されている振動子１０１に保持されて移動することはない。

以上により、Ｙ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂよる可動部材３２の移動による動きは、第１の駆動部１０２ａのＸ方向の動きによって干渉（阻害）されることがない。これは、Ｘ方向の駆動用の第１の駆動部２０１ａの第１の摺動部材２０と転動部材２２が相対移動できるためである。

また、これとは逆に、Ｘ方向の駆動用の第１の駆動部２０１ａによる可動部材３２の移動による動きは、第２の駆動部１０２ｂのＹ方向の動きによって干渉（阻害）されることがない。これは、Ｙ方向の駆動用の第２の駆動部２０１ｂの第２の摺動部材２１と転動部材２２が相対移動できるためである。

ここで、固定部材３１と可動部材３２との間に挟み込まれている転動部材３４によって第２のガイド部２８が構成されている。第１の摺動部材２０と転動部材２２が相対移動する転動部材２２による第１のガイド部２７と、第２のガイド部２８とで、Ｘ方向及びＹ方向の駆動に必要なガイド軸となり、案内機能を果たしている。

ガイド軸による摺動負荷は、転動部材２２と転動部材３４の、転がり摩擦であるために振動子１０１の駆動損失を、小さくすることができる。

また、Ｘ方向及びＹ方向のお互いの移動による動きを妨げるガイド軸を転動部材２２の第１スライド部２９ａや第２スライド部２９ｂの１軸とすることで、シンプルな構造となる。

更に、Ｘ方向及びＹ方向の駆動源の振動子１０１が、固定部材３１に固定されていることで、フレキシブルプリント基板３８のＵターン構造も必要なく、シンプルな構造となる。

以上のように、よりシンプルな機構である振動型モータ駆動の像振れ補正装置を実現することができる。

次に、本実施形態である像振れ補正装置３１０の、振動型モータユニット３００を構成する第１の駆動部２０１ａと振動型モータユニット３０１を構成する第２の駆動部２０１ｂによる駆動制御について述べる。

まず、フィードバック制御について説明する。相対移動する可動部材３２の一部にＸ方向及びＹ方向の駆動用のリニアスケール（不図示）を搭載し、固定部材３１の一部にＸ方向及びＹ方向の駆動用のリニアスケールセンサ（不図示）を搭載している。このリニアスケールセンサの読み取り値を使って第１の駆動部２０１ａのＸ方向への目的位置への移動、第２の駆動部２０１ｂのＹ方向への目的位置への移動を制御する。

Ｘ方向及びＹ方向の駆動用の転動部材３４による第２のガイド部２８は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれガイド軸が無く、共通ガイドである。そこで、第１の駆動部２０１ａの振動子１０１のＸ方向への駆動で、Ｙ方向へのズレ量が発生する。また、第２の駆動部２０１ｂの振動子１０１のＹ方向への駆動で、Ｘ方向へのズレ量が発生する。このズレ量は、リニアスケールセンサで読み取られ各Ｘ方向及びＹ方向の駆動へフィードバックされて、最終目的位置へ駆動するよう制御される。

次に、排他制御について述べる。第１の駆動部２０１ａの振動子１０１と第１の摺動部材２０の摩擦力による＋Ｘ方向（−Ｘ方向）への駆動時は、振動子１０１と第１の摺動部材２０が＋Ｘ方向（−Ｘ方向）へ相対移動する。

同時に、第２の駆動部２０１ｂの振動子１０１と第２の摺動部材２１の摩擦力による＋Ｙ方向（−Ｙ方向）への駆動が行われる。これにより、第１の駆動部２０１ａの振動子１０１と第１の摺動部材２０のＹ方向への保持力が低下し、振動子１０１と第１の摺動部材２０にＹ方向へのズレが発生する。

このズレは、振動子１０１と第１の摺動部材２０の第１のガイド部２７によるＹ方向へのストロークを減らす。ここで、例えば、この＋Ｙ方向（−Ｙ方向）のズレが累積すると、＋Ｙ方向（−Ｙ方向）へのストロークが無くなる。

更に、第２の駆動部２０１ｂによる＋Ｙ方向（−Ｙ方向）の駆動が行われる。このとき、第１の駆動部２０１ａの第１の摺動部材２０は＋Ｙ方向（−Ｙ方向）に移動できないため、振動子１０１は第１の摺動部材２０に加圧された状態で引き摺られ、Ｙ方向の駆動が阻害されてしまう。

そこで、これを防止するには、第１の駆動部２０１ａと第２の駆動部２０１ｂの駆動を排他制御させる必要がある。第１の駆動部２０１ａと第２の駆動部２０１ｂの駆動を同時に行わないで、交互に駆動させる。これにより、お互いの駆動が阻害されるのを防止することができる。

以上、制御について述べたが、次に、図４を用いて、本発明の実施形態における振動型モータにより駆動される像振れ補正装置３１０の構成について述べる。

本実施形態では、固定部材３１に振動子１０１と加圧部材２５を、可動部材３２に第１の摺動部材２０と第１スライド部２９ａを設ける構成である。しかしながら、第１スライド部２９ａを固定部材３１側に構成して振動子１０１と加圧部材２５を第１スライド部２９ａで駆動させ、可動部材３２に第１の摺動部材２０を設ける構成でも良い。

また、逆に、固定部材３１に第１の摺動部材２０を、可動部材３２に振動子１０１と加圧部材２５とこれを駆動する第１のガイド部２７を設ける構成でも良い。

また、固定部材３１に第１の摺動部材２０と第１スライド部２９ａ、可動部材３２に振動子１０１と加圧部材２５を設ける構成とすることもできる。

更に、第１の駆動部２０１ａまたは、第２の駆動部２０１ｂのどちらか一方が、駆動コイルと電磁磁石によって構成され、電磁磁石の発生する磁束を利用して電気エネルギーを機械エネルギーに変換して駆動するボイスコイルモータの構成とすることもできる。

図９は、本発明の実施形態における図４の１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置で、第１の駆動部２０１ａの駆動にボイスコイルモータを用いたことを説明する図である。

図９は、振動型モータユニット３００を構成する第１の駆動部２０１ａの駆動にボイスコイルモータ２０２を用いたことを示す図であり、図９（ａ）が１可動部２軸駆動方式の像振れ補正装置の正面図で、図９（ｂ）がそのＡ−Ａ断面図である。

ボイスコイルモータ２０２は、コイル４１、ヨーク４２、電磁磁石（永久磁石）４３から構成されている。これにより、Ｘ方向の駆動を行う。
また、第１の駆動部２０１ａまたは、第２の駆動部２０１ｂのどちらか一方が、ステッピングモータと送りねじの構成や、他駆動部の構成であっても良い。

更に、本実施形態では、補正光学素子としてのレンズ３３で像振れを補正しているが、レンズ３３の代わりに、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子をＸ及びＹ方向に駆動させ像振れを補正することもできる。

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及び変更が可能である。例えば、振動型モータは、振動子が超音波振動する超音波モータとすることができる。

図１０は、本発明の実施形態による像振れ補正装置を組込んだレンズ鏡筒の概略断面図である。レンズ鏡筒はカメラ本体に対して交換可能な交換レンズである。なお、レンズ鏡筒はほぼ回転対称形であるため、上側半分のみを表示している。また、レンズ鏡筒が本体に一体化されている撮像装置でも構わない。

カメラ本体１１０には交換レンズ（レンズ鏡筒）１２２が着脱自在に取り付けられ、カメラ本体１１０内には撮像素子１１０ａが設けられている。マウント１１１は交換レンズ１２２をカメラ本体１１０に取り付けるためのバヨネット部を有している。固定筒１１２はマウント１１１のフランジ部と当接し、不図示のビスによってマウント１１１に固定されている。固定筒１１２にはレンズ群Ｇ１を保持する前鏡筒１１３とレンズ群Ｇ３を保持する後鏡筒１１４が固定されている。

フォーカスレンズＧ２を保持するフォーカスレンズ保持枠１１５は、前鏡筒１１３と後鏡筒１１４に保持されたガイドバー１１６によって直進移動可能に保持されている。振動型モータユニット２００内の地板２０１には、フランジ部が形成されており（不図示）、後鏡筒１１４にビスにて固定されている。

上記のような構成で、振動型モータユニット２００の駆動部２０４が駆動すると、振動型モータユニット２００の駆動力は、駆動力伝達部２０３を介してフォーカスレンズ保持枠１１５に伝達される。フォーカスレンズ保持枠１１５は前述のガイドバー１１６によって直線移動する。

ここで、交換レンズ１２２には、光軸方向で所定の位置に像振れ補正装置３１０が配置されている。図１０においては、フォーカスレンズＧ２とレンズ群Ｇ３との間に配置されているが、他の位置に設けることも可能である。なお、図１０は模式的に描かれており、各部の寸法などは実際のものと異なる。また、振動型モータユニット２００は、超音波モータユニットであっても良い。

１０１ 振動子
１ 振動板
１ａ 突起部
２ 圧電素子
３ 摺動部材
１１ 腹（第１の曲げ振動モード）
１２ 節（第１の曲げ振動モード）
１３ 往復運動（突き上げ振動）
１４ 腹（第２の曲げ振動モード）
１５ 節（第２の曲げ振動モード）
１６ 往復運動（送り振動）
１７ 楕円運動
２０ 第１の摺動部材
２０ａ Ｖ溝
２１ 第２の摺動部材
２２ 転動部材
２３ 移動ベース
２３ａ Ｖ溝
２４ 振動子保持部材
２４ａ Ｖ溝
２５ 加圧部材
２５ａ 加圧力
２６ ユニットベース
２７ 第１のガイド部
２８ 第２のガイド部
２９ａ 第１スライド部
２９ｂ 第２スライド部
３０ 軸
３１ 固定部材
３１ａ ばね掛けポスト
３１ｂ ばね掛けポスト
３２ 可動部材
３２ａ 矢印
３２ｂ 矢印
３２ｃ リテーナピン
３３ レンズ（補正光学素子）
３４ 転動部材
３５ リテーナ
３５ａ 保持穴
３５ｂ ピン穴
３６ 引っ張りばね
３６ａ 引き込み力
３７ 摩擦力
３８ フレキシブルプリント基板
４１ コイル
４２ ヨーク
４３ 電磁磁石
１２２ レンズ鏡筒
２０１ａ 第１の駆動部
２０１ｂ 第２の駆動部
２０２ ボイスコイルモータ
３００ 振動型モータユニット
３０１ 振動型モータユニット
３１０ 像振れ補正装置

Claims (17)

1. 固定部材と、
   前記固定部材に対し、相対移動する可動部材と、
   前記可動部材に保持された補正光学素子と、
   それぞれ前記固定部材または前記可動部材に配置された、第１の駆動部及び第２の駆動部と、
   前記第１の駆動部により、第１の駆動方向への駆動力が伝達される第１被駆動部材と、前記第２の駆動部により、前記第１の駆動方向とは異なる第２の駆動方向への駆動力が伝達される第２被駆動部材とを有する像振れ補正装置であって、
   前記第１被駆動部材は、第１スライド部により、前記第１の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部に対向して前記固定部材または前記可動部材に配置され、
   前記第２被駆動部材は、第２スライド部により、前記第２の駆動方向と異なる方向へ移動可能なように前記可動部材に配置され、
   前記第１の駆動部は振動する振動子を備え、前記第１被駆動部材は、加圧により前記振動子と摩擦接触することを特徴とする像振れ補正装置。
2. 前記第２の駆動部は振動する第２の振動子を備え、前記第２被駆動部材は、加圧により前記第２の振動子と摩擦接触することを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記第１の駆動方向と前記第２の駆動方向は同一平面上で、直交していることを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記第１の駆動部及び前記第１被駆動部材と、前記第２の駆動部及び前記第２被駆動部材は、それぞれ振動型モータを構成してい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。
5. 前記振動型モータは、前記振動子が超音波振動する超音波モータであることを特徴とする請求項４に記載の像振れ補正装置。
6. 前記第２の駆動部は駆動コイルを備え、前記第２被駆動部材は電磁磁石を備えることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
7. 前記第１の駆動部と前記第２の駆動部は排他制御で駆動されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
8. 固定部材と、
   前記固定部材に対し、相対移動する可動部材と、
   前記可動部材に保持された撮像素子と、
   それぞれ前記固定部材または前記可動部材に固定された、第１の駆動部、及び第２の駆動部と、
   前記第１の駆動部により、第１の駆動方向への駆動力が伝達される第１被駆動部材と、前記第２の駆動部により、前記第１の駆動方向とは異なる第２の駆動方向への駆動力が伝達される第２被駆動部材とを有する像振れ補正装置であって、
   前記第１被駆動部材は、第１スライド部により、前記第２の駆動方向へ移動可能なように、第１の駆動部、及び第２の駆動部に対向して前記固定部材または前記可動部材に配置され、
   前記第２被駆動部材は、第２スライド部により、前記第１の駆動方向へ移動可能なように前記可動部材に配置され、
   前記第１の駆動部は振動する振動子であり、前記第１被駆動部材は、加圧により前記振動子と摩擦接触することを特徴とする像振れ補正装置。
9. 前記第２の駆動部は振動する振動子であり、前記第２被駆動部材は、加圧により前記振動子と摩擦接触することを特徴とする請求項８に記載の像振れ補正装置。
10. 前記第１の駆動方向と前記第２の駆動方向は同一平面上で、直交していることを特徴とする請求項８または９に記載の像振れ補正装置。
11. 前記第１の駆動部及び前記第１被駆動部材と、前記第２の駆動部及び前記第２被駆動部材は、それぞれ振動型モータを構成していることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
12. 前記振動型モータは、前記振動子が超音波振動する超音波モータであることを特徴とする請求項１１に記載の像振れ補正装置。
13. 前記第２の駆動部は駆動コイルを備え、前記第２被駆動部材は電磁磁石を備えることを特徴とする請求項８に記載の像振れ補正装置。
14. 前記第１の駆動部と前記第２の駆動部は排他制御で駆動されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
15. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒。
16. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置を備えた撮像装置。
17. 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を備えた撮像装置であって、前記補正光学素子は撮像素子であることを特徴とする撮像装置。

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