(57)【要約】  第１及び第２のフォーカスレンズを個別に移動させるデュアルフォーカスタイプの光学装置において、アクチュエータ間での磁気的干渉をより一層緩和できるようにした光学装置及び撮像装置を提供する。  光軸方向から見た状態で、フォーカス用位置センサ（３３）と光軸（Ａｘ）とを結ぶ線を第１基準線（ＢＬ１）とし、第１基準線（ＢＬ１）に直交し且つ光軸（Ａｘ）を通る線を第２基準線（ＢＬ２）とする。第２基準線（ＢＬ２）により区分される第１領域（ＡＲ１）及び第２領域（ＡＲ２）の内、第１領域（ＡＲ１）にフォーカス用位置センサ（３３）を配する。Ｘ方向ＶＣＭ（５２）及びＹ方向ＶＣＭ（５３）を第２領域（ＡＲ２）に配する。Ｘ方向ＶＣＭ（５２）及びＹ方向ＶＣＭ（５３）がフォーカス用位置センサ（３３）に与える磁気の影響が抑制される。
2017187933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を合焦させる第１フォーカスレンズを保持し、前記第１フォーカスレンズの光軸方向に移動する第１レンズ枠と、
前記第１フォーカスレンズから前記光軸方向で離間して配され、前記被写体像を合焦させる第２フォーカスレンズを保持し、前記光軸方向に移動する第２レンズ枠と、
前記第１フォーカスレンズ及び第２フォーカスレンズの間に配されるブレ補正レンズを保持し、前記第１フォーカスレンズの光軸に直交する方向に移動するブレ補正レンズ枠と、
第１駆動用マグネット、第１ヨーク、及び前記第１レンズ枠に取り付けられる第１コイルを備え、前記第１コイルへの通電により前記第１レンズ枠を前記光軸方向に移動する第１ボイスコイルモータと、
第２駆動用マグネット、第２ヨーク、及び前記第２レンズ枠に取り付けられる第２コイルを備え、前記第２コイルへの通電により前記第２レンズ枠を前記光軸方向に移動する第２ボイスコイルモータと、
第３駆動用マグネット、第３ヨーク、及び前記ブレ補正レンズ枠に取り付けられる第３コイルを備え、前記第３コイルへの通電により前記ブレ補正レンズ枠を前記光軸に直交する面内で第１方向に移動する第３ボイスコイルモータと、
第４駆動用マグネット、第４ヨーク、及び前記ブレ補正レンズ枠に取り付けられる第４コイルを備え、前記第４コイルへの通電により前記ブレ補正レンズ枠を前記光軸に直交する面内で前記第１方向に直交する第２方向に移動する第４ボイスコイルモータと、
前記第１レンズ枠の前記光軸方向の位置を磁気的に検出する第１位置センサと、
前記第２レンズ枠の前記光軸方向の位置を磁気的に検出する第２位置センサと、
前記ブレ補正レンズ枠の前記第１方向の位置を磁気的に検出する第３位置センサと、
前記ブレ補正レンズ枠の前記第２方向の位置を磁気的に検出する第４位置センサと
を有し、
前記光軸方向から見た状態で、
前記第１位置センサと前記光軸とを結ぶ線を第１基準線とし、前記第１基準線に直交し且つ前記光軸を通る線を第２基準線とした場合に、前記第１位置センサ及び第２位置センサは前記第２基準線により区分される第１領域及び第２領域の内、前記第１領域に配され、
前記第３ボイスコイルモータの前記第３駆動用マグネット及び前記第３ヨークと、前記第４ボイスコイルモータの前記第４駆動用マグネット及び前記第４ヨークとは前記第２領域に配される光学装置。
【請求項２】
前記第１基準線に対し、前記第３位置センサ及び第４位置センサは線対称に配される請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記光軸方向から見た状態で、
前記第１位置センサと前記第２位置センサとは重なって配される請求項１又は２記載の光学装置。
【請求項４】
前記光軸方向から見た状態で、前記第１基準線に線対称で前記第３ボイスコイルモータと前記第４ボイスコイルモータとが配される請求項１から３いずれか１項記載の光学装置。
【請求項５】
前記第１位置センサ及び前記第２位置センサは、第１センサマグネット及び前記第１センサマグネットの位置の変化を磁気的に検出する第１磁気センサを有し、
前記第３位置センサ及び前記第４位置センサは、第２センサマグネット及び前記第２センサマグネットの位置の変化を磁気的に検出する第２磁気センサを有し、
前記第２磁気センサはホール素子であり、前記第１磁気センサは、前記ホール素子よりも弱い磁気を検出する磁気センサである請求項１から４いずれか１項記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１基準線上で前記光軸を挟んで配され、前記第１レンズ枠を前記光軸方向に案内する１対の第１ガイド部材と、
前記第１レンズ枠に形成され、前記第１ガイド部材が摺動するガイド部材摺動部とを有し、
前記第１コイルは前記第１フォーカスレンズの外周に配され、
前記第１駆動用マグネット及び前記第１ヨークは複数設けられ、複数の各前記第１駆動用マグネット及び各前記第１ヨークは前記第１基準線に線対称に配される請求項５記載の光学装置。
【請求項７】
前記第１基準線上で前記光軸を挟んで配され、前記第２レンズ枠を前記光軸方向に案内する１対の第２ガイド部材と、
前記第２レンズ枠に形成され、前記第２ガイド部材が摺動するガイド部材摺動部とを有し、
前記第２コイルは前記第２フォーカスレンズの外周に配され、
前記第２駆動用マグネット及び前記第２ヨークは複数設けられ、複数の各前記第２駆動用マグネット及び各前記第２ヨークとは前記第１基準線に線対称に配される請求項５記載の光学装置。
【請求項８】
前記第１駆動用マグネット及び前記第１ヨーク、前記第２駆動用マグネット及び前記第２ヨークはそれぞれ４個であり、各前記マグネット及び各前記ヨークは前記第２基準線に線対称で配される請求項７記載の光学装置。
【請求項９】
前記第１コイル及び前記第２コイルは前記光軸方向から見た状態で６角形に形成されている請求項８記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第１ボイスコイルモータ及び前記第２ボイスコイルモータを構成する前記第１駆動用マグネット及び前記第２駆動用マグネット、前記第１ヨーク及び前記第２ヨーク、前記第１コイル及び前記第２コイルは同一形状である請求項９記載の光学装置。
【請求項１１】
前記第１フォーカスレンズと前記第２フォーカスレンズは、光軸方向に移動する移動量が等しい請求項１０記載の光学装置。
【請求項１２】
前記第１フォーカスレンズと前記第２フォーカスレンズは、光軸方向に移動する移動量が等しく、かつ重量が等しい請求項１０記載の光学装置。
【請求項１３】
請求項１から１２いずれか１項記載の光学装置と、
前記光学装置を通して得られる前記被写体像を撮像する撮像素子と
を有する撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像装置であって、
前記光学装置は、前記撮像素子を有するカメラ本体に対して着脱自在なコネクタを有する交換レンズユニットに含まれる撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置やレンズ鏡筒等の光学装置では、小型化の要望が高く、しかもオートフォーカスの速度向上も求められている。このため、フォーカスシステムを複数のフォーカスレンズ群により構成し、単独のフォーカスレンズ群で構成する場合に比べてストローク長を短くすることが行われている（例えば、特許文献１）。これにより、鏡筒全長の短縮化及びオートフォーカスの速度向上が可能となる。また、マクロレンズにおいては、マクロ領域の性能劣化を改善することも可能となる。【０００３】
ところで、デジタルカメラ等の撮像装置や、レンズ鏡筒等の光学装置には防振機構が設けられている場合が多い。防振機構は、防振レンズとアクチュエータを有し、アクチュエータは防振レンズをピッチ方向及びヨー方向にシフトさせる。これにより、手振れによる像振れが低減される（例えば、特許文献２）。防振レンズをシフトさせるアクチュエータとしては、コイルとマグネットにより構成されるリニアアクチュエータ（ボイスコイルモータ（Voice Coil Motor））が使用される。【０００４】
また、フォーカスレンズ群等の可動レンズを移動させるアクチュエータとしては、回転タイプのモータの他に、ボイスコイルモータが使用される場合がある。また、このような光学装置には、絞り、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ及びシャッタといった光量制御部材と、これらのそれぞれを駆動させるアクチュエータとが設けられている。【０００５】
特許文献２に記載の光学装置では、防振レンズを互いに異なる方向にシフトさせる第１及び第２のアクチュエータと、可動レンズを移動させるマグネット及びコイルからなる第３アクチュエータと、光量制御部材を動作させるマグネット及びコイルからなる第４アクチュエータとを鏡筒部材内に収容し、これらのアクチュエータが光軸方向視において互いに重なり合わないように配置し、光学装置におけるアクチュエータ間での磁気的干渉を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４２７９１号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の光学装置のように、光軸方向視において、第１から第４のアクチュエータをすべて互いに重なり合わないように配置する場合には、各アクチュエータによる磁気的干渉を抑えることができるものの、小型化に寄与可能な効率的な配置が困難となる。【０００８】
そもそも、鏡筒全長の短縮化及びオートフォーカスの速度向上を可能とするべく、フォーカスシステムを複数のフォーカスレンズ群により構成する場合には、フォーカスレンズ群それぞれを動かすためのアクチュエータであるボイスコイルモータやこれらボイスコイルモータによる各フォーカスレンズ群の位置を検出するための位置センサとの磁気的干渉の他に、防振機構のボイスコイルモータやその位置センサとの磁気的干渉を考慮する必要がある。したがって、光軸方向視における各アクチュエータが互いに重なり合わないように配置するだけでは、磁気的干渉を効率よく抑えて各部を精度良く動作させることができない。【０００９】
本発明は、第１及び第２のフォーカスレンズを個別に移動させるデュアルフォーカスタイプの光学装置において、アクチュエータ間での磁気的干渉をより一層緩和できるようにした光学装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学装置は、第１フォーカスレンズ枠と、第２フォーカスレンズ枠と、ブレ補正レンズ枠と、第１〜第４ボイスコイルモータと、第１〜第４位置センサとを有する。第１フォーカスレンズ枠は、被写体像を合焦させる第１フォーカスレンズを保持し、第１フォーカスレンズの光軸方向に移動する。第２フォーカスレンズ枠は、第１フォーカスレンズから光軸方向で離間して配され、被写体像を合焦させる第２フォーカスレンズを保持し、光軸方向に移動する。ブレ補正レンズ枠は、第１フォーカスレンズ及び第２フォーカスレンズの間に配されるブレ補正レンズを保持し、第１フォーカスレンズの光軸に直交する方向に移動する。第１ボイスコイルモータは、第１駆動用マグネット、第１ヨーク、及び第１レンズ枠に取り付けられる第１コイルを備え、第１コイルへの通電により第１レンズ枠を光軸方向に移動する。第２ボイスコイルモータは、第２駆動用マグネット、第２ヨーク、及び第２レンズ枠に取り付けられる第２コイルを備え、第２コイルへの通電により第２レンズ枠を光軸方向に移動する。第３ボイスコイルモータは、第３駆動用マグネット、第３ヨーク、及びブレ補正レンズ枠に取り付けられる第３コイルを備え、第３コイルへの通電によりブレ補正レンズ枠を光軸に直交する面内で第１方向に移動する。第４ボイスコイルモータは、第４駆動用マグネット、第４ヨーク、及びブレ補正レンズ枠に取り付けられる第４コイルを備え、第４コイルへの通電によりブレ補正レンズ枠を光軸に直交する面内で第１方向に直交する第２方向に移動する。第１位置センサは、第１レンズ枠の光軸方向の位置を磁気的に検出する。第２位置センサは、第２レンズ枠の光軸方向の位置を磁気的に検出する。第３位置センサは、ブレ補正レンズ枠の第１方向の位置を磁気的に検出する。第４位置センサは、ブレ補正レンズ枠の第２方向の位置を磁気的に検出する。光軸方向から見た状態で、第１位置センサと光軸とを結ぶ線を第１基準線とし、第１基準線に直交し且つ光軸を通る線を第２基準線とする。第１位置センサ及び第２位置センサは第２基準線により区分される第１領域及び第２領域の内、第１領域に配される。第３ボイスコイルモータの第３駆動用マグネット及び第３ヨークと、第４ボイスコイルモータの第４駆動用マグネット及び第４ヨークとは第２領域に配される。【００１１】
なお、第１基準線に対し、第３位置センサ及び第４位置センサは線対称に配されることが好ましい。この場合には、第３位置センサ及び第４位置センサへの第１及び第２ボイスコイルモータの磁気影響の偏りを無くすことができ、また、防振性能を向上させることができる。光軸方向から見た状態で、第１位置センサと第２位置センサとは重なって配されることが好ましい。この場合には、磁気の影響を効率良く抑制することができる。また、光軸方向から見た状態で、第１基準線に線対称で、第３ボイスコイルモータと第４ボイスコイルモータとが配されることが好ましい。この場合にも、第３ボイスコイルモータ及び第４ボイスコイルモータから第１位置センサ及び第２位置センサが等距離で離されるため、第３ボイスコイルモータ及び第４ボイスコイルモータの磁気の影響をより均一に抑制することができる。【００１２】
第１位置センサ及び第２位置センサは、第１センサマグネット及び第１センサマグネットの位置の変化を磁気的に検出する第１磁気センサを有し、第３位置センサ及び第４位置センサは、第２センサマグネット及び第２センサマグネットの位置の変化を磁気的に検出する第２磁気センサを有し、第２磁気センサはホール素子であり、第１磁気センサは、ホール素子よりも弱い磁気を検出する磁気センサであることが好ましい。この場合には、ホール素子よりも弱い磁気を検出する第１磁気センサを有する第１位置センサ及び第２位置センサを最も磁気の影響が大きい第３ボイスコイルモータ及び第４ボイスコイルモータのマグネット及びヨークから離すことができ、これらによる磁気の影響を効率良く抑えることができる。【００１３】
第１レンズ枠を光軸方向に案内する１対の第１ガイド部材と、第１レンズ枠に形成され、第１ガイド部材が摺動するガイド部材摺動部とを有することが好ましい。１対の第１ガイド部材は、第１基準線上で光軸を挟んで配される。第１コイルは第１フォーカスレンズの外周に配される。第１駆動用マグネット及び第１ヨークは複数設けられ、複数の各第１駆動用マグネット及び各第１ヨークは第１基準線に線対称に配される。また、第２コイルは第２フォーカスレンズの外周に配される。第２駆動用マグネット及び第２ヨークは複数設けられ、複数の各第２駆動用マグネット及び各第２ヨークとは第１基準線に線対称に配される。この場合には、１個のコイルに対し、１対の第２ガイド部材を第１基準線上で光軸を挟んで配し、マグネット及びヨークを第１基準線に線対称で配しているので、コイル、マグネット、ヨークが対称位置にバランス良く配されて、第１ボイスコイルモータ及び第２ボイスコイルモータが円滑に動作する。【００１４】
第１駆動用マグネット及び第１ヨーク、第２駆動用マグネット及び第２ヨークはそれぞれ４個であり、各マグネット及び各ヨークは第２基準線に線対称で配されることが好ましい。また、第１コイル及び第２コイルは光軸方向から見た状態で６角形に形成されていることが好ましい。上記の配置とすることにより、各部材がバランス良く配されるため、第１ボイスコイルモータ及び第２ボイスコイルモータの動きを更に円滑にすることができる。【００１５】
第１ボイスコイルモータ及び第２ボイスコイルモータを構成する第１駆動用マグネット及び第２駆動用マグネット、第１ヨーク及び第２ヨーク、第１コイル及び第２コイルは同一形状であることが好ましい。また、第１フォーカスレンズと第２フォーカスレンズは、光軸方向に移動する移動量が等しいことが好ましい。更には、第１フォーカスレンズと第２フォーカスレンズは、光軸方向に移動する移動量が等しく、かつ重量が等しいことが好ましい。これらを同じ構成にすることにより、部品種類の減少が図れる他に、これら第１ボイスコイルモータと第２ボイスコイルモータとの同期が取りやすくなる。【００１６】
本発明の撮像装置は、上記の光学装置と、光学装置を通して得られる被写体像を撮像する撮像素子とを有することが好ましい。また、本発明の撮像装置において、光学装置は、撮像素子を有するカメラ本体に対して着脱自在なコネクタを有する交換レンズユニットに含まれることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１及び第２のフォーカスレンズをボイスコイルモータにより個別に移動させるデュアルフォーカスタイプの光学装置において、ボイスコイルモータと磁気センサとの磁気的干渉をより一層緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の撮像装置の模式的な構成を示す断面図である。
【図２】第１フォーカス機構、絞り機構、防振機構、及び第２フォーカス機構を光軸方向に分解して示す斜視図である。
【図３】第１フォーカス機構を光軸方向に分解して前側から見た状態を示す斜視図である。
【図４】第１フォーカス機構を光軸方向に分解して後側から見た状態を示す斜視図である。
【図５】第１フォーカス機構と防振機構との要部を光軸方向から見た正面図である。
【図６】フォーカスレンズ枠を光軸方向から見た裏面図である。
【図７】第１フォーカス機構と防振機構と第２フォーカス機構の要部を光軸方向に分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すように、本発明を実施した撮像装置１０は、光学装置としてのレンズユニット１１と、カメラ本体１２とを有する。レンズユニット１１は交換レンズユニットとして構成されている。このレンズユニット１１は、カメラ本体１２に対して着脱自在なコネクタ１３を有する。なお、レンズユニット１１は、カメラ本体１２と一体に構成してもよい。
【００２０】
レンズユニット１１は、光学系１４を鏡筒部材１９内に備える。光学系１４は、光軸Ａｘに沿って被写体側から順に配される第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、第５レンズ２５を有する。なお、第１レンズ２１〜第５レンズ２５はそれぞれ１枚のレンズとして模式的に示しているが、これらは複数枚のレンズ群であってもよい。
【００２１】
カメラ本体１２は、光学系１４を通して得られる被写体の光学像を撮像する撮像素子７を備える。制御部８は、撮像素子７に撮像タイミング等の各種撮像条件の情報を入力し、撮像素子７から出力される撮像された画像信号を取り込む。そして、取り込んだ画像信号に対してアナログ処理及びデジタル処理を施し、出力用の撮像画像データを生成する。
【００２２】
鏡筒部材１９内には、図２にも示すように、被写体側から順に第１フォーカス機構１５と、絞り機構１６と、防振機構１７と、第２フォーカス機構１８とが配される。
【００２３】
鏡筒部材１９の外周にはフォーカスリング２０が回転自在に取り付けられている。マニュアルフォーカスを行う場合には、フォーカスリング２０を回転させると、この回転に応じて、例えば第２レンズ２２としての第１フォーカスレンズ２２及び第４レンズ２４としての第２フォーカスレンズ２４が光軸Ａｘの方向（以下、光軸方向）にそれぞれ個別に移動する。この移動により、撮影距離に応じた所定の光軸方向の位置に、第１フォーカスレンズ２２、第２フォーカスレンズ２４が配されて、合焦が可能となる。
【００２４】
第１レンズ２１及び第５レンズ２５は固定レンズであり、鏡筒部材１９の前端側（被写体側）及び後端側（撮像素子７側）にそれぞれ固定されている。第２レンズ２２としての第１フォーカスレンズ２２、第３レンズ２３としてのブレ補正レンズ２３、及び第４レンズ２４としての第２フォーカスレンズ２４は可動レンズである。
【００２５】
第１フォーカスレンズ２２は第１フォーカス機構１５により駆動され、光軸方向に移動する。第２フォーカスレンズ２４は第２フォーカス機構１８により駆動され、光軸方向に移動する。
【００２６】
図３及び図４に示すように、第１フォーカス機構１５は、円筒状のフォーカス筒２８の中に、フォーカスレンズ枠３０（第１レンズ枠に相当）と、フォーカス用ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと言う、第１ＶＣＭに相当）３１と、第１ガイド部材としての１対のガイド棒３２ａ，３２ｂと、第１位置センサとしてのフォーカス用位置センサ３３と、ベース板２９とを有している。フォーカスレンズ枠３０は、第１フォーカスレンズ２２を保持している。フォーカスレンズ枠３０は、１対のガイド棒３２ａ，３２ｂによって光軸方向に移動自在に保持されている。ガイド棒３２ａ，３２ｂはベース板２９から光軸Ａｘに平行な方向に突出して配されている。これら１対のガイド棒３２ａ，３２ｂは、光軸Ａｘを中心として光軸Ａｘに直交するベース板２９の直径方向に離間して配されている。
【００２７】
フォーカス用ＶＣＭ３１は、１個のコイル３４（第１コイルに相当）と、４個の駆動用マグネット３５（第１駆動用マグネットに相当）及び４個のヨーク３６（第１ヨークに相当）とを備え、コイル３４への通電によりフォーカスレンズ枠３０を光軸方向に移動する。
【００２８】
コイル３４は銅線等を巻いて形成される空芯コイルである。このコイル３４は、第１フォーカスレンズ２２の外側位置で、フォーカスレンズ枠３０に取り付けられている。
【００２９】
図５に示すように、コイル３４は、光軸方向から見た状態で、６角形に形成されている。このコイル３４は、対向する１対の辺を他の残りの４つの辺よりも長くした長辺３４ａと、残りの４つの辺を短辺３４ｂとした縦長の略６角形になっている。また、短辺３４ｂを繋ぐ頂角部分が面取りしてあり、この面取りによる連結辺３４ｃも含まれるので、厳密には８角形になっている。このように頂角部分を面取りして厳密には８角形となるものも、本発明では略６角形として、６角形の中に含まれる。
【００３０】
図６に示すように、フォーカスレンズ枠３０も、コイル３４と同様に、光軸方向から見た状態で、外形が略６角形に形成されている。そして、１対の長辺３０ａの外周方向中央部には、摺動部４０，４１（ガイド部材摺動部に相当）が光軸Ａｘを通る直径方向に突出して形成されている。一方の摺動部４０の先端には摺動筒４０ａが、他方の摺動部４１の先端には摺動溝４１ａが形成されている。
【００３１】
図３に示すように、摺動筒４０ａは光軸方向に平行に形成されている。この摺動筒４０ａには、一方のガイド棒３２ａが挿通される。また、摺動溝４１ａには、ガイド棒３２ｂが係合する。これら１対のガイド棒３２ａ，３２ｂと摺動筒４０ａ，摺動溝４１ａとの係合によって、フォーカスレンズ枠３０は光軸方向に移動案内される。
【００３２】
図３及び図４に示すように、ヨーク３６は磁性体からなり、コイル３４及び駆動用マグネット３５を挟み込むように、外側ヨーク３６ａと内側ヨーク３６ｂとを対向させたＵ字状に形成されている。外側ヨーク３６ａの内側面には駆動用マグネット３５が取り付けられている。
【００３３】
フォーカスレンズ枠３０には、内側ヨーク３６ｂが入る開口３０ｅ（図６参照）が形成されている。この開口３０ｅに内側ヨーク３６ｂが入れられた後に、連結板３６ｄが外側ヨーク３６ａ及び内側ヨーク３６ｂの切欠きに嵌合される。これにより、図５に示すように、コイル３４の４つの短辺３４ｂの部分に、駆動用マグネット３５及びヨーク３６がそれぞれ配される。
【００３４】
ヨーク３６は、フォーカス筒２８の内周面に固定される。コイル３４は、ヨーク３６と駆動用マグネット３５との間に配され、通電により駆動用マグネット３５で発生する磁界内で光軸方向に移動する。
【００３５】
フォーカス用位置センサ３３は、フォーカスレンズ枠３０の光軸方向における位置を検出する。フォーカス用位置センサ３３は、棒状の位置検出用マグネット３３ａ（第１センサマグネットに相当）と磁気センサ３３ｂ（第１磁気センサに相当）とを有している。位置検出用マグネット３３ａは、フォーカスレンズ枠３０の摺動筒４０ａの外側面に埋め込まれて、表面が外部に露出している。
【００３６】
磁気センサ３３ｂには、巨大磁気抵抗効果（GMR：Giant Magneto Resistive effect）を利用したＧＭＲ素子が用いられる。磁気センサ３３ｂは、フォーカス筒２８の外側に取り付けられている。フォーカス筒２８には、位置検出用マグネット３３ａをフォーカス筒２８の外部に露出させる開口２８ａ（図３及び図４参照）が形成されている。この開口２８ａを介して、磁気センサ３３ｂは、位置検出用マグネット３３ａに近接して配される。これにより、磁気センサ３３ｂは、位置検出用マグネット３３ａの磁気を検出して、磁気の強さに応じた検出信号を出力する。
【００３７】
磁気センサ３３ｂの出力信号は、カメラ本体１２の制御部８に送られる。制御部８は、磁気センサ３３ｂの出力信号に基づきフォーカスレンズ枠３０の光軸方向における位置を検出し、第１フォーカスレンズ２２を第１フォーカス機構１５により所望の位置に移動して合焦を行う。
【００３８】
本実施形態では、図５に示すように、ガイド棒３２によるフォーカスレンズ枠３０のガイド位置と、コイル３４への通電によるフォーカスレンズ枠３０の磁力作用位置とが、光軸Ａｘを中心とする同心円上に位置している。このため、光軸Ａｘを中心としてガイド棒３２、駆動用マグネット３５、及びヨーク３６がバランスの取れた配置となる。従って、コイル３４への通電によってフォーカスレンズ枠３０を光軸方向に円滑に移動させることができる。
【００３９】
図２に示すように、第２フォーカス機構１８は、円筒状のフォーカス筒２８（図１参照）の中に、フォーカスレンズ枠（第２レンズ枠に相当）３０と、フォーカス用ＶＣＭ（第２ＶＣＭに相当）３１と、１対のガイド棒（第２ガイド部材）３２ａ，３２ｂと、フォーカス用位置センサ（第２フォーカス用位置センサ）３３とを備えている。フォーカスレンズ枠３０に第１フォーカスレンズ２２に代えて第２フォーカスレンズ２４が取り付けられている以外は、第１フォーカス機構１５と同一に構成されている。このため、同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。
【００４０】
なお、第１フォーカス機構１５と第２フォーカス機構１８との間で、各構成部材を識別したい場合には、第１フォーカス機構１５の部材には第１を付し、第２フォーカス機構１８の部材には第２を付している。第２フォーカス機構１８は、取り付け方向を第１フォーカス機構１５とは前後で逆向きにしているが、これは同じ向きにしてもよい。図７に示すように、光軸方向から見た状態で、第１フォーカス用位置センサ３３と第２フォーカス用位置センサ３３（第２位置センサに相当）とは重なるように、第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８は配されている。
【００４１】
図２に示すように、第１フォーカス機構１５と第２フォーカス機構１８との間には、絞り機構１６及び防振機構１７が取り付けられている。絞り機構１６は、光軸Ａｘに配された絞り羽根１６ａを有している。この絞り羽根１６ａにより形成される絞り開口の径を増減することにより、カメラ本体１２に入射する撮影光の光量が調整される。
【００４２】
防振機構１７は、ブレ補正レンズ２３と、ブレ補正レンズ枠５１と、Ｘ方向ＶＣＭ５２（第３ＶＣＭに相当）と、Ｙ方向ＶＣＭ５３（第４ＶＣＭに相当）と、Ｘ方向位置センサ５４（第３位置センサに相当、図７参照）と、Ｙ方向位置センサ５５（第４位置センサに相当、図７参照）と、固定板５６（図５参照）とを有している。ブレ補正レンズ枠５１はブレ補正レンズ２３を保持し、Ｘ方向（第１方向に相当、図７参照）及びＹ方向（第２方向に相当、図７参照）に移動自在に固定板５６に取り付けられている。
【００４３】
Ｘ方向ＶＣＭ５２は駆動用マグネット５２ａ（第３駆動用マグネットに相当）、コイル５２ｂ（第３コイルに相当）、及びヨーク５２ｃ（第３ヨークに相当）を有し、ブレ補正レンズ枠５１をＸ方向に移動させる。駆動用マグネット５２ａはヨーク５２ｃに固定され、ヨーク５２ｃは固定板５６に固定されている。コイル５２ｂはブレ補正レンズ枠５１に固定されている。Ｙ方向ＶＣＭ５３は駆動用マグネット５３ａ（第４駆動用マグネットに相当）、コイル５３ｂ（第４コイルに相当）、及びヨーク５３ｃ（第４ヨークに相当）を有し、ブレ補正レンズ枠５１をＹ方向に移動させる。駆動用マグネット５３ａはヨーク５３ｃに、ヨーク５３ｃは固定板５６にそれぞれ固定されている。また、コイル５３ｂはブレ補正レンズ枠５１に固定されている。
【００４４】
Ｘ方向位置センサ５４はブレ補正レンズ枠５１のＸ方向のレンズ位置を検出し、Ｙ方向位置センサ５５はブレ補正レンズ枠５１のＹ方向のレンズ位置を検出する。Ｘ方向位置センサ５４は、位置検出用マグネット５４ａ（第２センサマグネットに相当）と磁気センサ５４ｂ（第２磁気センサに相当）とを有している。同様に、Ｙ方向位置センサ５５も位置検出用マグネット５５ａ（第２センサマグネットに相当）と磁気センサ５５ｂ（第２磁気センサに相当）とを有している。
【００４５】
磁気センサ５４ｂ，５５ｂには、ホール素子が用いられる。磁気センサ５４ｂ，５５ｂは例えば固定板５６に固定されている。また、位置検出用マグネット５４ａ，５５ａはブレ補正レンズ枠５１に固定されている。磁気センサ５４ｂ，５５ｂは、位置検出用マグネット５４ａ，５５ａに近接して配される。これにより、磁気センサ５４ｂ，５５ｂは、位置検出用マグネット５４ａ，５５ａの磁気を検出し、磁気の強さに応じた検出信号を出力する。この検出信号は制御部８に送られる。制御部８では、図示を省略した振動ジャイロセンサにより撮像装置１０の移動を検知すると、この移動による画像のブレを打ち消す方向にＸ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３を用いてブレ補正レンズ２３をＸＹ面上で変位させることにより、画像ブレを補正する。
【００４６】
次に、本実施形態の作用を説明する。レリーズ操作により撮影が開始されると、第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８が作動して、第１フォーカスレンズ２２及び第２フォーカスレンズ２４が光軸方向に移動して、合焦制御が行われる。このように複数のフォーカスレンズ２２，２４を第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８を用いて合焦制御することにより、レンズ移動量が分散されるため、迅速な合焦が可能になる。特に、複数のフォーカスレンズ２２，２４を移動させるため、マクロ撮影において迅速且つ精度の良い合焦が可能になる。また、撮像装置１０のブレを検出すると、防振機構１７が作動して、ブレ補正レンズ２３をＸＹ面で移動させる。これにより、画像ブレが補正される。
【００４７】
図１及び図２に示すように、鏡筒部材１９内に、第１フォーカス機構１５、絞り機構１６、防振機構１７、及び第２フォーカス機構１８が順に互いに接近して配される。このため、これらの駆動源であるＶＣＭ３１，５２，５３と、磁気センサからなる位置センサ３３，５４，５５とを適切な位置に配置しないと、磁気的に干渉する懸念がある。干渉を受けると位置センサ３３，５４，５５が正確に位置を検出することができなくなり、誤動作や異音が発生する。
【００４８】
特に、第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８は、フォーカスレンズ枠３０の位置を、磁気センサ３３ｂとしてＧＭＲ素子を用いたフォーカス用位置センサ３３で検出しているため、隣接する防振機構１７のＶＣＭ５２，５３や、磁気センサ５４ｂ，５５ｂとしてホール素子を用いた位置センサ５４，５５からの磁界の影響を受け易い。このため、光軸方向から見て、ＧＭＲ素子を用いたフォーカス用位置センサ３３は、防振機構１７のＶＣＭ５２，５３や位置センサ５４，５５から最も遠いところに配置して、磁気干渉の発生を抑えている。
【００４９】
以下、図５を参照して、各位置センサ３３，５４，５５や各ＶＣＭ３１，５２，５３の配置を第１基準線ＢＬ１及び第２基準線ＢＬ２を用いて説明する。第１基準線ＢＬ１は、光軸方向から見た状態で、フォーカス用位置センサ３３と光軸Ａｘとを結ぶ線を延長したものである。第２基準線ＢＬ２は、第１基準線ＢＬ１に対して光軸Ａｘを通り且つ第１基準線ＢＬ１に直交する線である。なお、第１基準線ＢＬ１及び第２基準線ＢＬ２に対して４５°の角度で交わる２本の線は、Ｘ方向と平行な水平線ＨＬと、Ｙ方向と平行な垂直線ＶＬである。
【００５０】
フォーカスレンズ枠３０は、１対のガイド部材３２としてのガイド棒３２ａ，３２ｂにより光軸方向に移動自在に保持される。ガイド棒３２ａ，３２ｂは、第１基準線ＢＬ１上で光軸Ａｘを挟んで配される。コイル３４は第１フォーカスレンズ２２の外周に配され、１対の対向する長辺３４ａと、これに連続する２対の短辺３４ｂとを有し、略６角形状に形成されている。駆動用マグネット３５及びヨーク３６はコイル３４の短辺３４ｂにそれぞれ４個設けられている。これら４個の駆動用マグネット３５及びヨーク３６は、第１基準線ＢＬ１及び第２基準線ＢＬ２に対し、線対称で配されている。
【００５１】
フォーカス用位置センサ３３は第２基準線ＢＬ２により区分される第１領域ＡＲ１及び第２領域ＡＲ２の内、第１領域ＡＲ１に配される。これに対して、防振機構１７のＸ方向ＶＣＭ（第３ＶＣＭ）５２の第３駆動用マグネット５２ａ、第３コイル５２ｂ、第３ヨーク５２ｃと、Ｙ方向ＶＣＭ（第４ＶＣＭ）５３の第４駆動用マグネット５３ａ、第４コイル５３ｂ、第３ヨーク５２ｃとは、第２領域ＡＲ２の第１基準線ＢＬ１に対して線対称な位置に配される。このように、防振機構１７の各ＶＣＭ５２，５３の各マグネット５２ａ，５３ａ及びコイル５２ｂ，５３ｂが互いに光軸方向から見て等距離で、フォーカス用位置センサ３３から離されるため、第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８において、Ｘ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３がフォーカス用位置センサ３３に与える磁気の影響を抑制できる。従って、フォーカス用位置センサ３３の位置検出精度が低下することなく、合焦を精度良く行うことができる。また、フォーカス用位置センサ３３の検出位置の精度低下に基づき不安定な動作が無くなり、異音の発生などが抑えられる。
【００５２】
図７で示したように、光軸方向から見た状態で、第１フォーカス機構１５の第１フォーカス用位置センサ３３と第２フォーカス機構１８の第２フォーカス用位置センサ３３とは重なって配されることにより、各フォーカス用位置センサ３３による光軸Ａｘ周りの磁気の偏りを無くすことができる。また、光軸方向から見た状態で、第１基準線ＢＬ１に線対称な位置に、Ｘ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３の駆動用マグネット５２ａ，５３ａ及びコイル５２ｂ，５３ｂが配されることにより、Ｘ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３からフォーカス用位置センサ３３が等距離で離される。このため、Ｘ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３の磁気の影響をより均一に抑制することができる。
【００５３】
フォーカス用位置センサ３３には、ホール素子よりも弱い磁気が検出可能なＧＭＲ素子を用いている。そのため、高精度にフォーカス位置を検出することができる。反面、他のマグネットの磁気の影響を受け易くなる。このため、フォーカス用位置センサ３３をＸ方向ＶＣＭ５２及びＹ方向ＶＣＭ５３のマグネット５２ａ，５３ａ及びコイル５２ｂ，５３ｂから離す構成とすることにより、マグネット５２ａ，５３ａ及びコイル５２ｂ，５３ｂによるフォーカス用位置センサ３３に対する磁気の影響を効率良く抑えることができる。
【００５４】
また、第１基準線ＢＬ１に対し、位置センサ５４、５５が線対称に配されることで、第１及び第２のフォーカス用ＶＣＭ３１からの位置検出用マグネット５４ａ，５５ａへの磁気影響の偏りを無くすことができる。これにより、防振性能を向上させることができる。
【００５５】
１個のコイル３４に対し、１対のガイド部材３２を第１基準線ＢＬ１上で光軸Ａｘを挟んで配し、駆動用マグネット３５及びヨーク３６を第１基準線ＢＬ１に対し線対称で配しているので、コイル３４、駆動用マグネット３５、ヨーク３６等の各部材が対称位置にバランス良く配されて、フォーカス用ＶＣＭ３１を円滑に動かすことができる。
【００５６】
第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８の駆動用マグネット３５（第１、第２駆動用マグネットに相当）及びヨーク３６（第１、第２ヨークに相当）を４個とし、各駆動用マグネット３５及び各ヨーク３６は第２基準線ＢＬ２に線対称で配することにより、各部材がバランス良く配される。このため、第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８の動きを更に円滑にすることができる。また、第１及び第２フォーカス機構１５，１８のコイル３４（第１、第２コイルに相当）を光軸方向から見た状態で６角形に形成することにより、対向する１対の辺に摺動部４０，４１を、残りの２対の辺にマグネット３５及びヨーク３６を配することができ、バランスの良い配置が可能になり、フォーカスレンズ枠３０を円滑に動かすことができる。
【００５７】
コイル３４、駆動用マグネット３５及びヨーク３６を第１フォーカス機構１５及び第２フォーカス機構１８で同一に構成することにより、部品種類の減少が図れる他に、これら第１フォーカス機構１５と第２フォーカス機構１８との同期が取り易くなる。第１フォーカスレンズ２２と第２フォーカスレンズ２４は、光軸方向に移動する移動量を等しくすることにより、より一層同期が取りやすくなる。更に、光軸方向に移動する移動量及び重量を等しくすることにより、更に一層同期が取りやすくなる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、カメラ本体１２側の制御部８にて、フォーカス制御とブレ補正とを行っているが、これに代えて、レンズユニット１１に制御部を設けて、このレンズユニット１１の制御部でフォーカス制御とブレ補正とを行ってもよい。
【００５９】
ズーム機構を付与する場合には、回動自在なズームリング（図示省略）を設け、ズームリングの回動操作により、第１レンズ２１、第１フォーカス機構１５、絞り機構１６及び防振機構１７、第２フォーカス機構１８の各機構部のレンズ群の内、１つ以上のレンズを光軸方向に移動させる。これにより、ズームリングの回動操作に応じてズーム操作が可能になる。
【符号の説明】
【００６０】
７      撮像素子
８      制御部
１０    撮像装置
１１    レンズユニット
１２    カメラ本体
１３    コネクタ
１４    光学系
１５    第１フォーカス機構
１６    絞り機構
１６ａ  絞り羽根
１７    防振機構
１８    第２フォーカス機構
１９    鏡筒部材
２０    フォーカスリング
２１    第１レンズ
２２    第１フォーカスレンズ（第２レンズ）
２３    ブレ補正レンズ（第３レンズ）
２４    第２フォーカスレンズ（第４レンズ）
２５    第５レンズ
２８    フォーカス筒
２９    ベース板
３０    フォーカスレンズ枠（第１、第２レンズ枠）
３０ａ  長辺
３０ｅ  開口
３１    フォーカス用ＶＣＭ（第１、第２ボイスコイルモータ）
３２    ガイド部材（第１、第２ガイド部材）
３２ａ，３２ｂ  ガイド棒
３３    フォーカス用位置センサ（第１、第２位置センサ）
３３ａ  位置検出用マグネット（第１センサマグネット）
３３ｂ  磁気センサ（第１磁気センサ）
３４    コイル（第１、第２コイル）
３４ａ  長辺
３４ｂ  短辺
３４ｃ  連結辺
３５    駆動用マグネット（第１、第２駆動用マグネット）
３６    ヨーク（第１、第２ヨーク）
３６ａ  外側ヨーク
３６ｂ  内側ヨーク
３６ｄ  連結板
４０    摺動部（ガイド部材摺動部）
４０ａ  摺動筒
４１    摺動部（ガイド部材摺動部）
４１ａ  摺動溝
５１    ブレ補正レンズ枠
５２    Ｘ方向ＶＣＭ（第３ＶＣＭ）
５２ａ  駆動用マグネット（第３駆動用マグネット）
５２ｂ  コイル（第３コイル）
５２ｃ  ヨーク（第３ヨーク）
５３    Ｙ方向ＶＣＭ（第４ＶＣＭ）
５３ａ  駆動用マグネット（第４駆動用マグネット）
５３ｂ  コイル（第４コイル）
５３ｃ  ヨーク（第４ヨーク）
５４    Ｘ方向位置センサ（第３位置センサ）
５４ａ  位置検出用マグネット（第２センサマグネット）
５４ｂ  磁気センサ（第２磁気センサ）
５５    Ｙ方向位置センサ（第４位置センサ）
５５ａ  位置検出用マグネット（第２センサマグネット）
５５ｂ  磁気センサ（第２磁気センサ）
５６    固定板
Ａｘ    光軸
ＢＬ１  第１基準線
ＢＬ２  第２基準線
ＨＬ  水平線
ＶＬ  垂直線
ＡＲ１  第１領域
ＡＲ２  第２領域
【図１】
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【図２】
2017187933.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017187933.tif 000007
【図６】
2017187933.tif 000008
【図７】
2017187933.tif 000009
【国際調査報告】
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