(57)【要約】【課題】光学防振装置において、可動保持部材をガイドする機構や回転抑制用のアクチュエータを設けることなく、可動保持部材の回転を抑制する。【解決手段】光学防振装置は、防振素子Ｌ３を保持する可動保持部材２４と、マグネット２６ｐ，２６ｙ、コイル３０ｐ，３０ｙ及びヨーク２５ｐ，２５ｙ，３１ｐ，３１ｙを構成要素とし、コイルへの通電により可動保持部材を第１及び第２の方向にシフトさせる推力を発生する第１及び第２のアクチュエータとを有する。第１のアクチュエータにて発生した推力による可動保持部材のシフトに伴って、第１及び第２のアクチュエータのコイルとマグネット間に発生する吸引力を第１の吸引力及び第２の吸引力とする。第１のアクチュエータの少なくとも１つの構成要素が、第２の吸引力による可動保持部材の光軸方向に直交する面内での回転を抑制するように第１の吸引力を発生させる形状を有する。【選択図】図８
2010271513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
防振素子を保持し、前記ベース部材に対して、それぞれ光軸方向に直交し、かつ互いに直交する第１の方向及び第２の方向にシフト可能な可動保持部材と、
前記ベース部材と前記可動保持部材のうち一方の部材に取り付けられたマグネット、他方の部材に取り付けられたコイル、及び磁路を形成するヨークをそれぞれの構成要素とし、前記コイルへの通電により前記可動保持部材を前記第１の方向及び前記第２の方向にシフトさせる推力をそれぞれ発生する第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータとを有し、
前記第１のアクチュエータにて発生した前記推力による前記可動保持部材の前記第１の方向へのシフトに伴って、前記第１及び第２のアクチュエータの前記コイルと前記マグネットの間に発生する吸引力をそれぞれ第１の吸引力及び第２の吸引力とするとき、
前記第１のアクチュエータにおける前記マグネット、前記コイル及び前記ヨークのうち少なくとも１つの構成要素が、前記第２の吸引力による前記可動保持部材の前記光軸方向に直交する面内での回転を抑制するように前記第１の吸引力を発生させる形状を有することを特徴とする光学防振装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの構成要素が、前記第１の吸引力の重心位置を前記第１のアクチュエータにて発生した前記推力の重心位置よりも前記第２のアクチュエータから遠ざける形状を有することを特徴とする請求項１に記載の光学防振装置。
【請求項３】
ベース部材と、
防振素子を保持し、前記ベース部材に対して、それぞれ光軸方向に直交し、かつ互いに直交する第１の方向及び第２の方向にシフト可能な可動保持部材と、
前記ベース部材と前記可動保持部材のうち一方の部材に取り付けられたマグネット、他方の部材に取り付けられたコイル、及び磁路を形成するヨークをそれぞれの構成要素とし、前記コイルへの通電により前記可動保持部材を前記第１の方向及び前記第２の方向にシフトさせる推力をそれぞれ発生する第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータとを有し、
前記第１のアクチュエータにて発生した前記推力による前記可動保持部材の前記第１の方向へのシフトに伴って、前記第１及び第２のアクチュエータの前記コイルと前記マグネットの間に発生する吸引力をそれぞれ第１の吸引力及び第２の吸引力とするとき、
前記第１のアクチュエータにおける前記マグネット、前記コイル及び前記ヨークのうち少なくとも１つの構成要素が、他の構成要素に対して、前記第２の吸引力による前記可動保持部材の前記光軸方向に直交する面内での回転を抑制するように前記第１の吸引力を発生させる位置に配置されていることを特徴とする光学防振装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの構成要素が、前記他の構成要素に対して、前記第１の吸引力の重心位置を前記第１のアクチュエータにて発生した前記推力の重心位置よりも前記第２のアクチュエータから遠ざける位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光学防振装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の光学防振装置を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置や交換レンズ等の光学機器に搭載され、像振れを低減する光学防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記光学防振装置は、光学機器に加わった手振れ等の振れに応じて、レンズ等の光学素子やＣＣＤセンサ等の撮像素子を含む可動部材を光軸方向に直交する方向（以下、光軸直交方向という）にシフトさせることで像振れを低減する。このような光学防振装置では、可動部材のスムーズな光軸直交方向への平行シフトを可能とする一方、該可動部材の光軸回りでの回転を阻止する必要がある。
図２（ａ）には、従来の光学防振装置の構成を示す。１００は補正レンズである。１０１は補正レンズ１００を保持する可動保持部材である。１０２ｙは可動保持部材１０１を光軸直交方向の１つであるヨー方向（水平方向）にシフト駆動するためのヨーアクチュエータであり、１０２ｐは可動保持部材１０１をヨー方向に直交するピッチ方向（上下方向）にシフト駆動するためのピッチアクチュエータである。
図２（ｂ）には、各アクチュエータの構成を示している。各アクチュエータは、可動保持部材１０１に固定される前ヨーク７４と、前ヨーク７４に吸着することで可動保持部材１０１に取り付けられるマグネット７５とを有する。また、各アクチュエータは、光学防振装置のベース部材に取り付けられるコイル７６と、該コイル７６の後側（マグネット７５とは反対側）にてベース部材に固定される後ヨーク７７とを有する。コイル７６への通電が行われない状態では、コイル７６はマグネット７５に対向する位置にある。
コイル７６に通電すると、コイル７６とマグネット７５からの磁力線の相互反発によってローレンツ力が発生し、該ローレンツ力を推力として可動保持部材１０１がヨー方向又はピッチ方向にシフトする。
図２（ｃ）には、可動保持部材１０１をピッチ方向にシフトさせるときにピッチアクチュエータ１０２ｐに発生する推力１０６と、両アクチュエータ１０２ｙ，１０２ｐにおいてコイル７６とマグネット７５との間に発生する吸引力１０７ｐ，１０７ｙとの関係を示す。吸引力１０７ｐ，１０７ｙは、可動保持部材１０１とともにシフトしたマグネット７５をコイル７６に対向する元の位置に戻そうとする力であり、以下、戻し力ともいう。
図２（ｂ）に示すように、コイル７６、マグネット７５及びヨーク７４，７７は、これらの中心を通る軸Ｘ，Ｙ，Ｚを対称軸とする対称形状に形成されている。この場合、ピッチアクチュエータ１０２ｐに発生した推力１０６の重心位置と戻し力１０７ｐの重心位置は、光軸方向に直交する面内において互いに一致する（同軸上に位置する）。
しかし、ヨーアクチュエータ１０２ｙに発生した戻し力１０７ｙの重心位置は、ピッチアクチュエータ１０２ｐにおける推力１０６と戻し力１０７ｙの重心位置から離れて位置する。このため、可動保持部材１０１に回転モーメント１０８が発生し、この回転モーメント１０８が可動保持部材１０１、つまりは補正レンズ１００を光軸回りで回転させる要因となる。可動保持部材１０１（補正レンズ１００）の回転は、可動保持部材１０１の位置の制御精度を低下させ、ひいては光学防振装置の性能を低下させる。
このような可動保持部材の回転を抑制するために、特許文献１には、可動保持部材の平行シフトを許容しつつ、回転を阻止するためのガイド軸を設けた光学防振装置が開示されている。また、特許文献２には、ピッチ及びヨーアクチュエータとは別に、可動保持部材の回転抑制用のアクチュエータを設けた光学防振装置が開示されている。
【特許文献１】特許第３２２９８９９号公報
【特許文献２】特開平６−２４２４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１にて開示された光学防振装置では、ガイド軸と可動保持部材におけるガイド軸に係合する部分（スリーブ部）との間のガタやこれらの間に発生する摩擦が問題となる。例えば、可動保持部材をピッチ方向にガイドするガイド軸と可動保持部材のスリーブ部との間のヨー方向でのガタによって、可動保持部材のヨー方向での位置精度が低下する。また、この光学防振装置では、可動保持部材に作用する回転モーメントが存在したままである。このため、ガイド軸とスリーブ部との間にこじりが発生し、該こじりによってガイド軸とスリーブ部との間の摩擦が大きくなり、光学防振装置の駆動特性が悪化する。
一方、特許文献２にて開示された光学防振装置では、回転抑制用のアクチュエータを設けることで、装置の大型化や部品点数の増加を招くだけでなく、制御が複雑化する。
本発明では、可動保持部材をガイドする機構や回転抑制用のアクチュエータを設けることなく、可動保持部材の回転を抑制できるようにした光学防振装置及びこれを備えた光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一側面としての光学防振装置は、ベース部材と、防振素子を保持し、ベース部材に対して、それぞれ光軸方向に直交し、かつ互いに直交する第１の方向及び第２の方向にシフト可能な可動保持部材と、ベース部材と可動保持部材のうち一方の部材に取り付けられたマグネット、他方の部材に取り付けられたコイル、及び磁路を形成するヨークをそれぞれの構成要素とし、コイルへの通電により可動保持部材を第１の方向及び第２の方向にシフトさせる推力をそれぞれ発生する第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータとを有する。第１のアクチュエータにて発生した推力による可動保持部材の第１の方向へのシフトに伴って、第１及び第２のアクチュエータのコイルとマグネットの間に発生する吸引力をそれぞれ第１の吸引力及び第２の吸引力とする。このとき、第１のアクチュエータにおけるマグネット、コイル及びヨークのうち少なくとも１つの構成要素が、第２の吸引力による可動保持部材の光軸方向に直交する面内での回転を抑制するように第１の吸引力を発生させる形状を有することを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての光学防振装置は、ベース部材と、防振素子を保持し、ベース部材に対して、それぞれ光軸方向に直交し、かつ互いに直交する第１の方向及び第２の方向にシフト可能な可動保持部材と、ベース部材と可動保持部材のうち一方の部材に取り付けられたマグネット、他方の部材に取り付けられたコイル、及び磁路を形成するヨークをそれぞれの構成要素とし、コイルへの通電により可動保持部材を第１の方向及び第２の方向にシフトさせる推力をそれぞれ発生する第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータとを有する。第１のアクチュエータにて発生した推力による可動保持部材の第１の方向へのシフトに伴って、第１及び第２のアクチュエータのコイルとマグネットの間に発生する吸引力をそれぞれ第１の吸引力及び第２の吸引力とする。このとき、第１のアクチュエータにおけるマグネット、コイル及びヨークのうち少なくとも１つの構成要素が、他の構成要素に対して、第２の吸引力による可動保持部材の光軸方向に直交する面内での回転を抑制するように第１の吸引力を発生させる位置に配置されていることを特徴とする。
なお、上記光学防振装置を有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、第１のアクチュエータに発生する吸引力を利用して第２のアクチュエータに発生する吸引力による可動保持部材の回転を抑制する。このため、ガイド機構や回転抑制用アクチュエータを設けることなく、可動保持部材の回転を良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００７】
図３及び図４には、本発明の実施例１である光学防振装置（像振れ補正装置）を備えたレンズ鏡筒を示している。このレンズ鏡筒は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影装置（光学機器）に一体に設けられて使用される。
レンズ鏡筒は、物体側から順に、凸凹凸凸の４つのレンズユニットにより構成される変倍光学系（撮影光学系）を有する。Ｌ１は固定された第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニットである。Ｌ３は光軸方向に直交する方向（ピッチ方向及びヨー方向：以下、光軸直交方向ともいう）でシフトして像振れを低減する防振素子としての第３レンズユニット（光学素子）である。Ｌ４は光軸方向に移動して変倍に伴う像面変動を補正したり焦点調節を行ったりする合焦動作を行う第４レンズユニットである。図４に示したＡＸＬは、撮影光学系の光軸を示している。
１は第１レンズユニットＬ１を保持する固定鏡筒であり、２は第２レンズユニットＬ２保持する第２移動枠である。３は第３レンズユニットＬ３を光軸直交方向にシフトさせる光学防振装置としてのシフトユニットである。４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４群移動枠である。５はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子５８が取り付けられる後部鏡筒である。
【０００８】
６，７，８，９は光軸方向に延びるガイドバーであり、これらの両端が固定鏡筒１と後部鏡筒５により保持されている。ガイドバー６，７は第２移動枠２を光軸方向にガイドし、ガイドバー８，９は第４移動枠４を光軸方向にガイドする。
シフトユニット３は、そのベース部材であるシフトベース２３が固定鏡筒１と後部鏡筒５との間に挟まれ、３つのビスを用いて固定鏡筒１及び後部鏡筒５とともに固定される。
１０は撮影光学系を通る光量を調節する絞りユニットであり、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。１０ａは絞り羽根を移動させるステッピングモータ等の絞りアクチュエータである。
１１は第４移動枠４を光軸方向に移動させるＶＣＭ（ボイスコイルモータ）である。ＶＣＭ１１は、マグネット１１ａとヨーク１１ｂとコイル１１ｃとにより構成されている。コイル１１ｃに通電することでローレンツ力が発生し、該ローレンツ力は、コイル１１ｃ及びこれを保持する第４移動枠４を光軸方向に移動させる。コイル１１ｃは第４移動枠４のコイル保持部４ａに固定されている。
１２は第２移動枠２を光軸方向に移動させるズームモータであり、ステッピングモータが用いられている。ズームモータ１２は、ロータとともに回転するリードスクリュー１２ａを有する。リードスクリュー１２ａには、第２移動枠２に取り付けられたラック２ａが噛み合っており、ロータ及びリードスクリュー１２ａの回転によって第２移動枠２が光軸方向に移動する。
【０００９】
ねじりコイルバネ２ｂは、第２移動枠２をガイドバー６，７に向けて付勢するとともに、ラック２ａを第２移動枠２とリードスクリュー１２ａに向けて付勢する。これにより、第２移動枠２のガイドバー６，７に対する光軸直交方向でのガタや、ラック２ａの第２移動枠２に対する光軸方向のガタや、ラック２ａのリードスクリュー１２ａに対する噛み合いガタが除去される。
ＶＣＭ１１は、後部鏡筒５に１つのビスにより固定される。ズームモータ１２は、固定鏡筒１に３つのビスで固定される。
１４は第２移動枠２に形成された遮光部２ｃの光軸方向への移動を検出するフォトインタラプラであり、第２移動枠２が所定の基準位置に位置してい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用いられる。
１６は発光部と受光部とを有する光学センサである。光学センサ１６は、発光部から発せられ、第４移動枠４のスケール保持部４ｂに固定されたスケール１５上の反射パターンで反射した光を受光部で読み取る。光学センサ１６からは、第４移動枠４の移動に伴って反射パターンに対応したパルス信号が出力される。このパルス信号をカウントすることで、第４移動枠４の位置を検出することができる。
次に図５及び図６を用いてシフトユニット３の構成を説明する。なお、図５には、シフトユニット３を分解して示している。また、図６には、シフトユニット３におけるヨーアクチュエータの部分（断面）を拡大して示している。
２３はベース部材としてのシフトベースであり、前述したように固定鏡筒１と後部鏡筒５に固定される。２４は第３レンズユニットＬ３を保持し、シフトベース２３に対して光軸直交方向（第１の方向としてのピッチ方向及び第２の方向としてのヨー方向）、言い換えれば光軸直交面内でシフト可能なシフト枠（可動保持部材）である。
２０はマグネットベースである。マグネットベース２０には、ピッチ方向駆動用のアクチュエータの構成要素の１つであるマグネット２６ｐと、ヨー方向駆動用のアクチュエータの構成要素の１つであるマグネット２６ｙとが保持されている。以下の説明において、ピッチ方向駆動用のアクチュエータをピッチアクチュエータといい。ヨー方向駆動用のアクチュエータをヨーアクチュエータという。
マグネットベース２０は、シフト枠２４にビスで固定される。これにより、マグネット２６ｐ，２６ｙがシフト枠２４に対して位置決めされた状態で取り付けられ（固定され）、マグネット２６ｐ，２６ｙをシフト枠２４の位置検出にも用いることができる。
【００１０】
シフト枠２４とマグネットベース２０は、これらの間に金属プレート２１が挟み込まれた状態でビスにより結合される。金属プレート２１の材質としては、ステンレス鋼等が適する。
２２はシフトベース２３とマグネットベース２０との間に配置された３つのボールであり、光軸方向に直交する面（以下、光軸直交面という）内おいて光軸回りの３箇所に配置されている。ボール２２とマグネットベース２０との間には前述した金属プレート２１が配置される。金属プレート２１が設けられることによって、レンズ鏡筒が衝撃を受けた際にボール２２によってモールド部品であるマグネットベース２０に傷（打痕）が付き、シフトユニット３の駆動特性が劣化するのを防止できる。また、ボール２２は、シフトベース２３に形成されたボール保持部２３ａによって転動可能に保持される。
ボール２２の材質としては、その近傍に配置されたマグネット２６ｙ，２６ｐに吸引されないように、ステンレス鋼等が好適である。
各ボール２２は、マグネット２６ｐ，２６ｙと後述する後ヨーク３１ｙ，３１ｐとの間に作用する吸引力によって、シフトベース２３（ボール保持部２３ａの光軸方向端面）とマグネットベース２０に固定された金属プレート２１とに常に当接する。これにより、シフト枠２４を光軸ＡＸＬに対する倒れを生じさせることなく光軸直交面内でシフトさせることができる。
次に、ピッチ及びヨーアクチュエータの構成について説明する。なお、各符号に付した添え字ｐはピッチアクチュエータの構成要素であることを示し、添え字ｙはヨーアクチュエータの構成要素であることを示す。
前述したマグネット２６ｐ，２６ｙは、図６に示すように、光軸直交方向と光軸方向にＳ極とＮ極に着磁されている。２５ｐ，２５ｙはマグネット２６ｐ，２６ｙの光軸方向の前側の磁束を閉じる（磁路を形成する）ための前ヨークである。前ヨーク２５ｐ，２５ｙは、マグネット２６ｐ，２６ｙに吸着されて固定されている。
３０ｐ，３０ｙはシフトベース２３に固定されたコイルであり、非通電状態ではマグネット２６ｐ，２６ｙに対向する。３１ｐ，３１ｙはマグネット２６ｐ，２６ｙの後側の磁束を閉じる（磁路を形成する）ための後ヨークである。後ヨーク３１ｐ，３１ｙは、コイル３０ｐ，３０ｙを挟んでマグネット２６ｐ，２６ｙとは反対側に配置され、シフトベース２３により保持されている。マグネット２６ｐ、ヨーク２５ｐ，３１ｐ及びコイル３０ｐによりピッチアクチュエータの磁気回路が構成され、マグネット２６ｙ、ヨーク２５ｙ，３１ｙ及びコイル３０ｙによりヨーアクチュエータの磁気回路が構成される。
【００１１】
コイル３０ｐ，３０ｙに通電すると、マグネット２６ｐ，２６ｙの着磁境界に対して直交する方向に、マグネット２６ｐ，２６ｙとコイル３０ｐ，３０ｙから発生する磁力線の相互反発によるローレンツ力が発生する。ローレンツ力は、マグネットベース２０を介してシフト枠２４に推力として作用し、該シフト枠２４をピッチ方向及びヨー方向にシフトさせる。このように、マグネット２６ｐ，２６ｙ及びこれが取り付けられたシフト枠２４がシフトするタイプのアクチュエータを、ムービングマグネット型アクチュエータという。
【００１２】
なお、本実施例では、ムービングマグネット型アクチュエータを備えたシフトユニットについて説明するが、コイル及びこれが取り付けられたシフト枠がシフトするタイプのムービングコイル型アクチュエータであってもよい。
そして、ピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータが、ローレンツ力がピッチ方向及びヨー方向に発生するように、９０度の位相差を持って配置されている。ピッチ方向へのシフトとヨー方向へのシフトの合成により、シフト枠２４を光軸直交面内の所定範囲で自由にシフトさせることができる。
本実施例のシフトユニット３において、シフト枠２４が光軸直交面内でシフトするときにシフト枠２４に作用する摩擦力は、ボール２２と金属プレート２１との間とボール２２とシフトベース２３（ボール保持部２３ａ）との間に発生する転がり摩擦のみである。このため、シフト枠２４は小さな推力でスムーズにシフトすることができ、かつ微小な移動量制御も可能となる。
次に、シフト枠２４の位置検出について説明する。２９ｐ，２９ｙは磁束密度の変化を検出するための位置検出器としてのホール素子であり、フレキシブルキシブルプリントケーブル（以下、ＦＰＣという）２８に半田付けされえている。ＦＰＣ２８は、シフトベース２３に固定されている。また、ＦＰＣ押さえ金具２７をビスによりシフトベース２３に固定することで、ＦＰＣ３２の浮きによるホール素子２９の位置ずれが防止される。
シフト枠２４がピッチ方向又はヨー方向にシフトし、ホール素子２９ｐ，２９ｙに対してマグネット２６ｐ，２６ｙが移動すると、ホール素子２９ｐ，２９ｙから磁束密度の変化に応じた電気信号が出力される。この電気信号に基づいてシフト枠２４（第３レンズユニットＬ３）のピッチ方向及びヨー方向での位置を検出することができる。
図７には、本実施例の撮像装置の電気的構成を示している。なお、図３〜図６に示した構成要素にはこれらの図と同じ符号を付して説明に代える。
５６は制御手段としてのコントロール回路であり、ＣＰＵ等により構成されている。コントロール回路５６は、ズームモータ１２，絞りアクチュエータ１０ａ及びＶＣＭ１１を制御する。
コントロール回路５６は、ズームリセットスイッチとしてのフォトインタラプタ８により第２移動枠２が基準位置に位置したことを検出した後、ズームモータ１２に入力されるパルス信号のパルス数をカウントする。これにより、第２移動枠２の基準位置からの移動量（つまりは基準位置に対する位置）を検出する。
【００１３】
また、コントロール回路５６は、ホール素子を用いて構成される絞りエンコーダ３６からの信号を用いて、絞り羽根の位置（開口径）を検出する。さらに、コントロール回路５６は、光学センサ１６から出力されるパルス信号をカウントすることで、第４移動枠４の位置を検出する。
５０はカメラ信号処理回路であり、撮像素子５８の出力に対して増幅処理やガンマ補正処理等の信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のうち輝度信号Ｙは、ＡＥゲート５２及びＡＦ（オートフォーカス）ゲート５１に供給される。ＡＥゲート５２及びＡＦゲート５１はそれぞれ、全映像画面のうち露出制御及びピント合わせに用いる信号取り出し範囲を設定する。
５３はＡＦゲート５１からの輝度信号Ｙを処理するＡＦ信号処理回路であり、輝度信号Ｙから高周波成分を抽出してコントラスト評価値信号を生成する。
５４はズームスイッチであり、５５はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ５５には、被写体距離ごとに、合焦状態を維持するための第２移動枠２と第４移動枠４との位置関係に関する情報を記憶している。ズームスイッチ５４が操作されると、コントロール回路５６は、ズームモータ１２を制御して第２移動枠２を移動させ、変倍を行わせる。このとき、コントロール回路５６は、ズームトラッキングメモリ５５に記憶された情報に基づいて、そのときの被写体距離に応じた第２移動枠２と第４移動枠４との位置関係が保たれるように、ＶＣＭ１１を制御して第４移動枠４を移動させる。
また、ＡＦ動作では、コントロール回路５６は、ＡＦ信号処理回路５３からのコントラスト評価値信号がピーク値を示すように、ＶＣＭ１１を制御して、第４移動枠４を移動させる。
【００１４】
さらに、適正露出を得るために、コントロール回路５６は、ＡＥゲート５２を通過した輝度信号Ｙの出力の平均値を基準値とし、絞りエンコーダ３６の出力がこの基準値に対応した値となるように、絞りアクチュエータ１０ａを制御し、光量をコントロールする。
５７，５８はそれぞれ、ピッチ方向及びヨー方向におけるレンズ鏡筒（つまりは撮像装置）の振れを検出する振動ジャイロ等の振れセンサである。コントロール回路５６は、これら振れセンサ５７，５８からの出力と、シフト枠２４の位置を検出するホール素子２９ｐ，２９ｙからの信号とに基づいてコイル３０ｐ，３０ｙへの通電を制御し、シフト枠２４をシフトさせて像振れを低減する。
次に、ピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータの構成について説明する。ここでは、ピッチアクチュエータにて発生した推力によるシフト枠２４のピッチ方向へのシフトに伴って、ピッチ及びヨーアクチュエータのコイル３０ｐ，３０ｙとマグネット２６ｐ，２６ｙの間に発生する吸引力をそれぞれピッチ吸引力及びヨー吸引力とする。吸引力は、シフト枠２４とともにシフトしたマグネット２６ｐ，２６ｙをコイル３０ｐ，３０ｙに対向する元の位置に戻そうとする力であり、戻し力ということもできる。
ピッチアクチュエータを第１のアクチュエータとするとき、ヨーアクチュエータが第２のアクチュエータに、ピッチ吸引力が第１の吸引力に、ヨー吸引力が第２の吸引力にそれぞれ相当する。逆に、ヨーアクチュエータを第１のアクチュエータとするとき、ピッチアクチュエータが第２のアクチュエータに、ヨー吸引力が第１の吸引力に、ヨー吸引力が第２の吸引力にそれぞれ相当する。
【００１５】
本実施例では、ピッチアクチュエータは、ヨーアクチュエータにて発生したヨー吸引力によるシフト枠２４の光軸直交面内での回転を抑制するようにピッチ吸引力を発生させる。具体的には、ピッチアクチュエータのマグネット２６ｐ、コイル３０ｐ及びヨーク２５ｐ，３１ｐのうち少なくとも１つの構成要素が、上記のようなピッチ吸引力を発生させる形状を有する。さらに具体的には、上記少なくとも１つの構成要素が、ピッチ吸引力の重心位置をピッチアクチュエータにて発生した推力（以下、ピッチ推力という）の重心位置よりもヨーアクチュエータから遠いざける（遠い側にずらす）形状を有する。
【００１６】
このことは、ヨーアクチュエータについても同じである。すなわち、ヨーアクチュエータは、ピッチアクチュエータにて発生したピッチ吸引力によるシフト枠２４の光軸直交面内での回転を抑制するようにヨー吸引力を発生させる。具体的には、ヨーアクチュエータのマグネット２６ｙ、コイル３０ｙ及びヨーク２５ｙ，３１ｙのうち少なくとも１つの構成要素が、上記のようなヨー吸引力を発生させる形状を有する。より具体的には、上記少なくとも１つの構成要素が、ヨー吸引力の重心位置をヨーアクチュエータにて発生した推力（以下、ヨー推力という）の重心位置よりもピッチアクチュエータから遠ざける（遠い側にずらす）形状を有する。
【００１７】
図１には、本実施例のピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータの構成要素を示している。７１はマグネットであり、先に説明したマグネット２６ｐ，２６ｙに相当する。７２はコイルであり、コイル３０ｐ，３０ｙに相当する。７０，７３は前ヨーク及び後ヨークであり、前ヨーク２５ｐ，２５ｙ及び後ヨーク３１ｐ，３１ｙにそれぞれ相当する。
図１において、Ｙ軸はアクチュエータの中心（非通電状態におけるマグネット７１及びコイル３０の中心）を通ってピッチ方向又はヨー方向（推力の発生方向）に延びる軸である。また、Ｘ軸はアクチュエータの中心を通り、光軸直交面に平行で、かつＹ軸に直交する方向である。さらに、Ｚ軸はアクチュエータの中心を通り、光軸方向に延びる軸である。
【００１８】
図１に示すように、本実施例では、マグネット７１、コイル７２及び後ヨーク７３は、Ｘ軸方向においてＹ軸を対称軸とした対称形状を有し、かつＹ軸方向においてＸ軸を対称軸とした対称形状を有する。Ｚ軸方向については、マグネット７１、コイル７２及び後ヨーク７３のいずれも均一な厚みを有する。
これに対し、前ヨーク７０は、Ｙ軸方向においてＸ軸を対称軸とした対称形状を有するが、Ｘ軸方向においてはＹ軸に関して非対称形状を有する。前ヨーク７０がピッチアクチュエータの一部を構成する場合、前ヨーク７０は、Ｙ軸よりもヨーアクチュエータから遠い側の部分Ａの体積が、近い側の部分Ｂに比べて大きくなるように形成されている。同様に、前ヨーク７０がヨーアクチュエータの一部を構成する場合、前ヨーク７０は、Ｙ軸よりもピッチアクチュエータから遠い側の部分Ａの体積が、近い側の部分Ｂに比べて大きくなるように形成されている
ヨークは、その体積が大きいほどより多くの磁束を集め、磁束密度をより高くすることが可能であり、磁束密度が高いほど、発生する吸引力（戻し力）も大きくなる。このため、前ヨーク７０の部分Ａ側に発生する吸引力は、部分Ｂ側に発生する戻し力よりも大きくなり、前ヨーク７０全体に発生する吸引力の重心位置は、Ｙ軸（アクチュエータの中心）から部分Ａ側に偏る。
一方、前述したように、コイル７２はＹ軸方向及びＸ軸方向において対称形状を有するので、推力の重心位置はＹ軸の位置（アクチュエータの中心）となる。したがって、ピッチ及びヨーアクチュエータのうち一方のアクチュエータにて発生する吸引力の重心位置が、該一方のアクチュエータにて発生する推力の重心位置に対して、他方のアクチュエータから遠い側にずれることになる。そして、一方のアクチュエータにて発生する重心位置がずれた吸引力が、他方のアクチュエータにて発生した吸引力によるシフト枠２４の光軸直交面内での回転を抑制するように作用する。
ここで、本実施例における推力と吸引力の重心（重心位置）について、図９を用いて説明する。図９中の点線は、アクチュエータにて発生する推力のＸ軸方向での分布を示しており、白抜き矢印は、該推力の合算値（積分値）である全推力がその重心位置に作用する様子を示している。推力は、アクチュエータの中心をピークとして、該アクチュエータの中心に関して対称に分布する。このため、推力の重心は、アクチュエータの中心に位置する。
一方、図９中の実線は、アクチュエータにて発生する吸引力の分布を示しており、黒矢印は、該吸引力の合算値（積分値）である全吸引力がその重心位置に作用する様子を示している。なお、実際には推力と吸引力は逆向きに発生するが、図９では同じ向きに作用するように示している。
前述したように前ヨーク７０をアクチュエータの中心に関して非対称形状とすることで、吸引力のピークはアクチュエータの中心からずれる。このため、吸引力の重心は、アクチュエータの中心からピークが存在する側、つまりは前ヨーク７０の部分Ａ側にずれる。
図８（ａ），（ｂ）には、本実施例のシフトユニット３を簡略化して示している。図８（ａ）はピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータのコイル３０ｐ，３０ｙに通電していない状態（非通電状態）を示している。また、図８（ｂ）は、ピッチアクチュエータのコイル３０ｐに通電してピッチ方向の推力を発生させ、図８（ａ）に示す状態からシフト枠２４，マグネット２６ｐ及び前ヨーク２５ｐをピッチ方向にシフトさせた状態を示している。
図８（ｂ）において、実線矢印で示した１１６はピッチアクチュエータにて発生した推力（ピッチ推力）を示し、該実線矢印のＸ軸方向での位置がピッチ推力１１６の重心位置に相当する。また、点線矢印で示した１１７ｐ，１１７ｙはそれぞれ、ピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータにて発生した吸引力（ピッチ吸引力及びヨー吸引力）を示しており、ピッチ推力１１６とは反対向きに作用する。ピッチ吸引力１１７ｐを示す点線矢印のＸ軸方向での位置が、該ピッチ吸引力１１７ｐの重心位置に相当する。また、ヨー吸引力１１７ｙを示す点線矢印のＹ軸方向での位置が、該ヨー吸引力１１７ｙの重心位置に相当する。
ピッチ推力１１６の重心位置から離れた位置を重心位置とするヨー吸引力１１７ｙは、図２（ｃ）でも説明したように、シフト枠２４を光軸直交面内で時計回り方向に回転させようとする回転モーメントを発生させる。
しかし、前述したように、ピッチアクチュエータの前ヨーク２５ｐは、ヨーアクチュエータから遠い側の部分Ａの体積が近い側の部分Ｂに比べて大きい。このため、ピッチ吸引力１１７ｐの重心位置は、ピッチ推力１１６の重心位置よりもヨーアクチュエータ（ヨー吸引力１１７ｙの重心位置）から遠くに位置する。つまり、ピッチ吸引力１１７ｐの重心位置は、ピッチ推力１１６の重心位置に対してヨー吸引力１１７ｙの重心位置とは反対側に位置する。このため、ピッチ吸引力１１７ｐは、シフト枠２４を光軸直交面内で反時計回り方向に回転させようとする回転モーメントを発生させる。
そして、このピッチ吸引力１１７ｐによる反時計回り方向への回転モーメントは、ヨー吸引力１１７ｙによる時計回り方向への回転モーメントを打ち消す方向に働くので、シフト枠２４の回転が抑制される。これにより、シフト枠２４は、光軸直交面内において、回転が抑制された状態でピッチ方向に平行シフトすることができる。
なお、ヨーアクチュエータに推力を発生させ、シフト枠２４、マグネット２６ｙ及び前ヨーク２５ｙをシフトベース２３に対してヨー方向にシフトさせた場合も、同様にシフト枠２４の回転が抑制され、シフト枠２４をヨー方向に平行シフトさせることができる。
さらに、ピッチアクチュエータとヨーアクチュエータのコイル３０ｐ，３０ｙの双方に通電した場合を図１０に示す。１１６ｐはピッチアクチュエータにて発生したピッチ推力であり、１１６ｙはヨーアクチュエータにて発生したヨー推力である。１１６ｐｙはこれらピッチ推力１１６ｐとヨー推力１１６ｙの合成推力である。
１１７ｐはピッチアクチュエータにて合成推力１１６ｐｙとは反対向きに発生したピッチ吸引力であり、その重心（矢印の起点）は、ピッチ推力１１６ｐの重心位置よりもヨーアクチュエータから遠い側に位置する。１１７ｙはヨーアクチュエータにて合成推力１１６ｐｙとは反対向きに発生したヨー吸引力であり、その重心は、ヨー推力１１６ｙの重心位置よりもピッチアクチュエータから遠い側に位置する。
ピッチ吸引力１１７ｐをピッチ方向とヨー方向に分解した分力を１１７ｐａ，１１７ｐｂで示す。ヨー吸引力１１７ｙをピッチ方向とヨー方向に分解した分力を１１７ｙａ，１１７ｙｂで示す。
例えば、ピッチ推力１１６ｐを基準とすると、シフト枠２４に時計回り方向の回転モーメントを発生させるヨー吸引力１１７ｙのピッチ方向分力１１７ｙａに対して、ピッチ吸引力１１７ｐのピッチ方向分力１１７ｐａが反時計回り方向の回転モーメントを発生させる。このため、シフト枠２４の回転が抑制される。このことは、ヨー推力１１６ｙを基準とした場合も同様である。
図１１には、従来の構成において、ピッチアクチュエータとヨーアクチュエータのコイルの双方に通電した場合を示す。
１１７ｐ′はピッチアクチュエータにて合成推力１１６ｐｙとは反対向きに発生したピッチ吸引力であり、その重心（矢印の起点）は、ピッチ推力１１６ｐの重心位置よりもヨーアクチュエータに近い側に位置する。１１７ｙ′はヨーアクチュエータにて合成推力１１６ｐｙとは反対向きに発生したヨー吸引力であり、その重心は、ヨー推力１１６ｙの重心位置よりもピッチアクチュエータに近い側に位置する。
例えば、ピッチ推力１１６ｐを基準とすると、ヨー吸引力１１７ｙ′のピッチ方向分力１１７ｙａ′だけでなく、ピッチ吸引力１１７ｐ′のピッチ方向分力１１７ｐａ′もシフト枠２４に時計回り方向の回転モーメントを発生させる。このため、シフト枠２４の回転を抑制することができない。
以上説明したように、本実施例では、シフト枠２４の回転を抑制するための機構（例えば、ガイド軸）やアクチュエータを設けることなく、シフト枠２４の回転を抑制することができる。これにより、シフトユニット３内のガタを増加させたり、シフトユニット３の構成部品数を多くしたり、シフトユニット３を大型化させることなく、シフト枠２４の位置の制御精度を向上させ、良好な性能を有するシフトユニット３を実現できる。
本実施例では、推力を発生するアクチュエータの構成要素の形状をそのアクチュエータの中心（Ｙ軸）についてＸ軸方向で非対称形状として、該アクチュエータにおける吸引力の重心位置を推力の重心位置に対してずらす場合について説明した。しかし、吸引力の重心位置を推力の重心位置に対してずらすための構成要素の形状は、上記のような非対称形状に限らず、例えばＺ軸方向での厚みをＸ軸方向で異ならせてもよい。
また、本実施例では、図１に示したように前ヨーク７０の形状を非対称形状とした場合について説明した。しかし、図１２及び図１３にそれぞれ示すようにマグネット７１やコイル７２の形状を非対称形状にしたり、図示はしないが後ヨーク７３の形状を非対称形状にしたりする等、吸引力の重心位置を推力の重心位置に対してずらす形状としてもよい。
さらに、本実施例では、マグネット、コイル及びヨーク（前ヨーク、後ヨーク）のうち１つの形状を吸引力の重心位置を推力の重心位置に対してずらす形状にする場合について説明した。しかし、マグネット、コイル及びヨーク（前ヨーク、後ヨーク）のうち２つ以上の形状をそのような形状としてもよい。
【実施例２】
【００１９】
ピッチ及びヨーアクチュエータのマグネット、コイル及びヨーク（前ヨーク、後ヨーク）のうち少なくとも１つの構成要素を、他の構成要素に対して、吸引力の重心位置を推力の重心位置に対してずらす位置に配置することで、実施例１と同様の効果が得られる。
つまり、例えば、ピッチアクチュエータにて発生したピッチ推力によるシフト枠２４のピッチ方向へのシフトに伴って、ピッチアクチュエータ及びヨーアクチュエータのコイルとマグネットの間に発生する吸引力をそれぞれピッチ吸引力及びヨー吸引力とする。このとき、ピッチアクチュエータにおけるマグネット、コイル及びヨークのうち少なくとも１つの構成要素を、他の構成要素に対して、ヨー吸引力によるシフト枠２４の光軸直交面内での回転を抑制するようにピッチ吸引力を発生させる位置に配置する。具体的には、上記少なくとも１つの構成要素を、他の構成要素に対して、ピッチ吸引力の重心位置をピッチ推力の重心位置よりもヨーアクチュエータから遠ざける位置にずらして配置する。
また、ヨーアクチュエータにおけるマグネット、コイル及びヨークのうち少なくとも１つの構成要素を、他の構成要素に対して、ピッチ吸引力によるシフト枠２４の光軸直交面内での回転を抑制するようにヨー吸引力を発生させる位置に配置する。具体的には、上記少なくとも１つの構成要素を、他の構成要素に対して、ヨー吸引力の重心位置をヨー推力の重心位置よりもピッチアクチュエータから遠ざける位置にずらして配置する。
【００２０】
図１４〜図１７には、ピッチ及びヨーアクチュエータの非通電状態での各アクチュエータにおける前ヨーク７０、マグネット７１、コイル７２及び後ヨーク７３の位置関係を示している。
図１４では、前ヨーク７０を、マグネット７１、コイル７２及び後ヨーク７３に対して図中の矢印方向にずらして配置している。図１５では、マグネット７１を、前ヨーク７０、コイル７２及び後ヨーク７３に対して図中の矢印方向にずらして配置している。図１６では、コイル７２を、前ヨーク７０を、マグネット７１及び後ヨーク７３に対して図中の矢印方向にずらして配置している。さらに、図１７では、後ヨーク７３を、前ヨーク７０、マグネット７１及びコイル７２に対して図中の矢印方向にずらして配置している。
なお、上記各実施例では、ムービングマグネット型のアクチュエータを用いてシフト移動枠２４をシフトさせる場合について説明した。しかし、本発明は、コイルをマグネットベース２０（シフト枠２４）側に設け、マグネットをシフトベース２３側に設けたムービングコイル型のアクチュエータを用いる場合にも適用することができる。
また、上記実施例では、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体的に設けられた撮像装置について説明したが、本発明は、撮像装置に対して着脱可能な交換レンズ（光学機器）にも適用することができる。また、防振機能を有する双眼鏡等の観察機器（光学機器）にも適用することができる。
【００２１】
さらに、上記実施例では、光学素子（レンズユニット）を光軸直交方向にシフトさせる光学防振装置について説明したが、本発明は、防振素子としての撮像素子を光軸直交方向にシフトさせる光学防振装置にも適用することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１である撮像装置に搭載されたシフトユニットのアクチュエータの構成を示す分解斜視図。
【図２】従来のシフトユニットの構成（ａ）、そのアクチュエータの構成（ｂ）及び可動保持部材をシフトさせたときの力関係（ｃ）を示す図。
【図３】実施例１の撮像装置のレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図。
【図４】実施例１におけるレンズ鏡筒の構成を示す断面図。
【図５】実施例１におけるシフトユニットの分解斜視図。
【図６】実施例１におけるシフトユニットのアクチュエータの一部を示す拡大断面図。
【図７】実施例１の撮像装置の電気的構成を示すブロック図。
【図８】実施例１におけるシフトユニットの構成（ａ）及びシフト枠をシフトさせたときの力関係（ｂ）を示す図。
【図９】実施例１における推力と吸引力の重心位置を説明する図。
【図１０】実施例１のシフトユニットにおいてピッチアクチュエータとヨーアクチュエータの双方に通電したときの力関係を示す図。
【図１１】従来のシフトユニットにおいてピッチアクチュエータとヨーアクチュエータの双方に通電したときの力関係を示す図。
【図１２】実施例１の変形例を示す斜視図。
【図１３】実施例１の他の変形例を示す斜視図。
【図１４】本発明の実施例２であるシフトユニットのアクチュエータの構成例を示す斜視図。
【図１５】実施例２のシフトユニットのアクチュエータの他の構成例を示す斜視図。
【図１６】実施例２のシフトユニットのアクチュエータの別の構成例を示す斜視図。
【図１７】実施例２のシフトユニットのアクチュエータのさらに他の構成例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２３】
Ｌ１  第１レンズユニット
Ｌ２  第２レンズユニット
Ｌ３  第３レンズユニット
Ｌ４  第４レンズユニット
１  固定鏡筒
２  第２移動枠
３  シフトユニット
４  第４移動枠
５  後部鏡筒
１０  絞りユニット
２０  マグネットベース
２３  シフトベース
２４  シフト枠
２５ｐ，２５ｙ，７０  前ヨーク
２６ｐ，２６ｙ，７１  マグネット
３０ｐ，３０ｙ，７２  コイル
３１ｐ，３１ｙ，７３  後ヨーク
【図１】
2010271513.tif 000003
【図２】
2010271513.tif 000004
【図３】
2010271513.tif 000005
【図４】
2010271513.tif 000006
【図５】
2010271513.tif 000007
【図６】
2010271513.tif 000008
【図７】
2010271513.tif 000009
【図８】
2010271513.tif 000010
【図９】
2010271513.tif 000011
【図１０】
2010271513.tif 000012
【図１１】
2010271513.tif 000013
【図１２】
2010271513.tif 000014
【図１３】
2010271513.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010271513.tif 000017
【図１６】
2010271513.tif 000018
【図１７】
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