(57)【要約】【課題】可動部材の支持案内手段と可動部材の光軸回りの回転を抑制する回転防止手段とを光軸方向から見て一部が重なるように配置することによって、小型化を図ることが可能となる像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器を提供する。【解決手段】補正レンズを保持する可動部材とベース部材とを備え、該可動部材を該ベース部材に対して光軸と垂直な面内方向に移動させ、像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、前記可動部材の前記ベース部材に対する光軸方向への移動を規制し、前記可動部材の前記光軸と垂直な面内方向への移動を案内する可動部材の支持案内手段３１２ａ〜ｃと、前記可動部材の光軸まわりの回転を規制する回転防止手段３０２とを有し、前記回転防止手段の一部が前記可動部材の支持案内手段と光軸方向から見て重なるように配置された構成とする。【選択図】            図３
2006350157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補正レンズを保持する可動部材とベース部材とを備え、該可動部材を該ベース部材に対して光軸と垂直な面内方向に移動させ、像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、
前記可動部材の前記ベース部材に対する光軸方向への移動を少なくとも３箇所で規制し、前記可動部材の前記光軸と垂直な面内方向への移動を案内する可動部材の支持案内手段と、
前記可動部材の光軸まわりの回転を規制する回転防止手段と、
前記回転防止手段を、前記ベース部材に対して前記光軸と垂直な面内方向において第一の方向への移動を案内する第一の案内手段と、
前記可動部材を、前記回転防止手段に対して前記光軸と垂直な面内方向において前記第一の方向と直交する第二の方向への移動を案内する第二の案内手段と、
を有し、前記回転防止手段の一部が前記可動部材の支持案内手段の少なくとも２箇所において、光軸方向から見て重なるように配置されていることを特徴とする像ぶれ補正装置。
【請求項２】
前記第一の案内手段は、前記ベース部材に設けられた少なくとも２箇所の支持部によって構成され、前記可動部材の支持案内手段の少なくとも１箇所が光軸方向から見て前記２箇所の支持部の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項３】
前記第二の案内手段は、前記可動部材に設けられた少なくとも２箇所の支持部よりなり、前記可動部材の支持案内手段の少なくとも１箇所が光軸方向から見て前記２箇所の支持部の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項４】
前記回転防止手段は、略９０度に屈曲させたＬ形部材で構成され、該Ｌ形部材におけるＬ形の１辺が前記第一の案内手段によって支持され、該Ｌ形部材におけるＬ形の他辺が前記第二の案内手段によって支持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項５】
前記可動部材の支持案内手段は、前記可動部材と前記ベース部材との対向面間において、前記ベース部材の表面に形成された凹部空間内に保持されたボールを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項６】
前記第一の方向が、前記光軸に垂直な面内における水平方向であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の像ぶれ補正装置。
【請求項７】
複数のレンズ群よりなる光学系を有し、一部のレンズ群を光軸と垂直な面内方向に移動させる像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、
前記像ぶれ補正装置が、請求項１〜３のいずれか１項の像ぶれ補正装置によって構成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
光軸方向から見て、前記回転防止部材が移動しない側の外周方向に、光学要素の駆動手段を配置したことを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項の像ぶれ補正装置を有することを特徴とする観察機器等の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手持ち撮影時において生じ易い手ぶれ等による像ぶれを防止するため、カメラのぶれ情報をぶれ検出手段によって検出し、その検出結果に応じて光学的もしくは電子的にそのぶれをキャンセルすることにより、像ぶれの補正を実現する像ぶれ補正装置が種々提案されている。
このような像ぶれ補正装置として、可動部材に保持されている補正レンズを、ヨー方向（カメラ等の使用姿勢時における光軸に垂直な面内での水平方向）あるいはピッチ方向（カメラ等の使用姿勢時における光軸に垂直な面内での垂直方向）に、光軸回りに回転させることなく変移させるようにした像ぶれ補正装置が知られている。例えば、特許文献１ではつぎのように構成した像ぶれ補正装置が提案されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１では、光軸と垂直な面内を移動する可動部材に当接する３つの当接部をベース部材に設け、この３つの当接部によって可動部材の光軸方向の位置を規制すると共に、回転防止手段によって可動部材の光軸回りの回転を防止するため、例えば図１２に示すような構成が採られている。
図１２において、１１は支持枠、５４５は補正レンズ、５４７は固定枠、５５０は第１の保持枠、５５８は支持枠１１と一体とされているハウジングの構成部である。また、５４９ｐは可動部材に保持されている補正レンズ５４５をピッチ方向に変移させるためのピッチシャフト、５４８ｐはその軸受けである。また、５４９ｙはヨー方向に変移させるためのヨーシャフト、５４８ｙはその軸受けである。
【０００４】
支持枠１１上に３点の凹部を備えた支持部１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられており、これらの凹部が固定枠５４７に斜線で示された凸部５４７ａ、５４７ｂ、５４７ｃと、それぞれ嵌合するように構成されている。これにより、固定枠５４７はこれら支持部１２ａ、１２ｂ、１２ｃによって３点で挟まれ、補正レンズを含む可動部材の平面が決定され、可動部材の移動方向や光軸に対しての傾き等を正確に規定することができる。
また、上記した第１の保持枠５５０、ハウジング５５８に支持されている軸受５４８ｐ、５４８ｙ、ピッチシャフト５４９ｐ、ヨーシャフト５４９ｙは、可動部材の光軸回りの回転を規制する回転防止手段としての機能を果たしている。
【特許文献１】特許第３２２９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例の特許文献１のものでは、補正レンズを含む可動部材の移動方向や光軸に対しての傾き等を正確に規定することができるが、レンズ鏡筒の小型化を図る際に不都合が生じる。すなわち、可動部材の光軸方向の位置を規制する３つの当接部と、可動部材の光軸回りの回転を抑制する回転防止手段は、それぞれ光軸方向から見て異なる場所に配置されているので、特にレンズ鏡筒の小径化の妨げとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、可動部材の光軸方向の位置を規制し、光軸と垂直な面内方向への移動を案内する可動部材の支持案内手段と可動部材の光軸回りの回転を抑制する回転防止手段とを光軸方向から見て一部が重なるように配置することによって、小型化を図ることが可能となる像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を達成するために、以下のように構成した像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器を提供するものである。
すなわち、本発明の像ぶれ補正装置は、補正レンズを保持する可動部材とベース部材とを備え、該可動部材を該ベース部材に対して光軸と垂直な面内方向に移動させ、像ぶれを補正する像ぶれ補正装置において、前記可動部材の前記ベース部材に対する光軸方向への移動を少なくとも３箇所で規制し、前記可動部材の前記光軸と垂直な面内方向への移動を案内する可動部材の支持案内手段と、前記可動部材の光軸まわりの回転を規制する回転防止手段と、前記回転防止手段を、前記ベース部材に対して前記光軸と垂直な面内方向において第一の方向への移動を案内する第一の案内手段と、前記可動部材を、前記回転防止手段に対して前記光軸と垂直な面内方向において前記第一の方向と直交する第二の方向への移動を案内する第二の案内手段と、を有し、前記回転防止手段の一部が前記可動部材の支持案内手段の少なくとも２箇所において、光軸方向から見て重なるように配置されていることを特徴としている。
また、本発明のレンズ鏡筒は、複数のレンズ群よりなる光学系を有し、一部のレンズ群を光軸と垂直な面内方向に移動させる像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、前記像ぶれ補正装置が、上記した像ぶれ補正装置によって構成されていることを特徴としている。
また、本発明の撮像装置は、上記したレンズ鏡筒を有することを特徴としている。
また、本発明の観察機器等の光学機器は、上記した像ぶれ補正装置を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、可動部材の光軸方向の位置を規制し、光軸と垂直な面内方向への移動を案内する可動部材の支持案内手段と可動部材の光軸回りの回転を抑制する回転防止手段とを光軸方向から見て一部が重なるように配置することによって、小型化を図ることが可能となる像ぶれ補正装置、該像ぶれ補正装置を備えたレンズ鏡筒、光学機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記構成により、前記したように回転防止手段と前記可動部材の支持案内手段の一部が、光軸方向から見て重なるように配置することで、像ぶれ補正装置を含む装置構成の小型化を図ることができるが、本発明の実施の形態においては、上記した像ぶれ補正装置を、より具体的につぎのように構成することができる。
本発明の実施の形態においては、前記第一の案内手段は、例えば、前記ベース部材に設けられた少なくとも２箇所の支持部によって構成され、前記可動部材の支持案内手段の少なくとも１箇所が光軸方向から見て前記２箇所の支持部の間に配置されている構成を採ることができる。また、前記第二の案内手段は、前記可動部材に設けられた少なくとも２箇所の支持部よりなり、前記可動部材の支持案内手段の少なくとも１箇所が光軸方向から見て前記２箇所の支持部の間に配置されている構成を採ることができる。これらにより、前記回転防止手段を安定して支持でき、前記可動部材の移動をスムーズにし、精度の高い像ぶれ補正が可能となる。
その際、本実施の形態においては、前記回転防止手段は、略９０度に屈曲させたＬ形部材で構成され、該Ｌ形部材におけるＬ形の１辺が前記第一の案内手段によって支持され、該Ｌ形部材におけるＬ形の他辺が前記第二の案内手段によって支持されるように構成することができる。
また、本実施の形態においては、光軸方向から見て、前記回転防止部材が移動しない側の外周方向に、光学要素の駆動手段を配置した構成を採ることができる。これによりレンズ鏡筒内のスペースを有効に利用でき、小型化・小径化に寄与することできる。
また、本実施の形態においては、前記第一の方向を光軸に垂直な面内における水平方向（例えば光学機器の主たる使用姿勢時の略水平方向）とすることができる。これにより、前記可動部材が前記第二の方向に移動するときに、前記回転防止手段の自重の影響を受けることなく移動することができ、前記可動部材を駆動する駆動手段の駆動力を余計に使うことがなく、省エネルギーに寄与することができる。
【実施例】
【００１０】
［実施例１］
実施例１においては、本発明を適用し、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群による凸凹凸凸の４群構成の変倍光学系を有するレンズ鏡筒において、第３レンズ群に像振れ補正をするシフトユニットを構成した。
本実施例の像振れ補正をするシフトユニットの詳細を説明する前に、先ず、図１及び図２を用いて、本実施例におけるレンズ鏡筒の全体構成について説明する。図１は本実施例におけるレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図、図２は本実施例におけるレンズ鏡筒の構成を示す主要断面図である。なお、これらの図において説明のために一部の形状は省略されている。
【００１１】
図１及び図２において、Ｌ１は固定の第１レンズ群、Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍動作を行う第２レンズ群、Ｌ３は光軸と垂直な平面内を移動してぶれ補正動作を行う第３レンズ群である。尚、第３レンズ群Ｌ３は、第３ａレンズ群Ｌ３ａと、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとにより構成されている。Ｌ４は光軸方向に移動することにより合焦動作を行う第４レンズ群である。
また、１は第１レンズ群Ｌ１を保持する前玉鏡筒、２は第２レンズ群Ｌ２を保持する変倍移動枠、３は第３レンズ群Ｌ３を光軸と垂直な平面内で移動可能とするシフトユニットである。４は第４レンズ群を保持する合焦移動枠、５はその前端が前玉鏡筒と３本のビスで前方から結合された固定鏡筒である。
６はＣＣＤ等の撮像素子６０１が固定される後部鏡筒である。６０２は撮像素子６０１を後部鏡筒６に取り付けるための中間部材である。
【００１２】
後部鏡筒６は、固定鏡筒５に対して位置決めされ、シフトユニット３を挟み込んだ上で２本のビスと一箇所の係合部（係合爪６０３と係合穴５０１）により前方から固定される。中間部材６０２は、撮像素子６０１を接着等により固定した後、後部鏡筒６に対してビス止により固定される。
シフトユニット３は固定鏡筒５と後部鏡筒６に位置決めされた上で挟み込まれ、２本のビスにより前方からビス締め固定されている。
７は光量調節ユニットであり、他の光学要素の駆動手段である。光軸付近において押え板７０１、２枚の絞り羽根７０２，７０３、仕切り板７０４、絞り地板７０５およびＮＤフィルター７０６、ＮＤ地板７０７、絞りアーム７０８、ＮＤアーム７０９、ビス７１０より構成されている。２枚の羽根７０２、７０３を光軸に垂直な平面内を互いに逆方向に移動させて光学系の開口径を変化させる、いわゆるギロチン式の光量調節装置とされている。
光量調節ユニット７は、ビス７１０によりシフトユニット３に固定されている。また、ＮＤフィルター７０６は２濃度であり、絞り羽根７０２、７０３とは独立して進退可能である。
【００１３】
８は固定鏡筒５と後部鏡筒６とによりその両端が保持されたガイドバーであり、９は固定鏡筒５に圧入保持されたガイドバーである。
また、１０、１１は後部鏡筒６とシフトユニット３とによりその両端を保持されたガイドバーである。変倍移動枠２はガイドバー８と９、また合焦移動枠４はガイドバー１０と１１により光軸方向に移動可能に支持されている。なお、変倍移動枠２及び合焦移動枠４はそれぞれ、一方のガイドバーに対して光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部で嵌合することにより、光軸方向への倒れが防止され、他方のガイドバーにＵ溝部で係合することにより上記一方のガイドバー回りでの回転が防止される。
【００１４】
２００は、第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に移動し変倍動作を行わせる為のステッピングモータ（以下ズームモータともいう）であり、回転するロータ２０１と、同軸のリードスクリュー２０２とを有する。
また、リードスクリュー２０２には変倍移動枠２に取り付けられたラック２０３が噛み合っており、ロータ２０１及びリードスクリュー２０２が回転することにより変倍移動枠２（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向に駆動される。ステッピングモータ２００は２本のビスによって固定鏡筒５と後部鏡筒６にまたがって固定されている。
なお、変倍移動枠２とラック２０３との間に配置されたねじりコイルばね２０４によって、変倍移動枠２がガイドバー８、９に対してガイドバー径方向に、ラック２０３が変倍移動枠２に対して光軸方向に、さらにラック２０３がリードスクリュー２０２への噛み合い方向にそれぞれ片寄せ付勢され、各部のガタをなくしている。
【００１５】
２０５はフォトインタラプタからなるズームリセットスイッチであり、変倍移動枠２に形成された遮光部２０６の光軸方向への移動による遮光／透光状態の切り換えを電気的に検出し、第２レンズ群Ｌ２の基準位置を検出する。ズームリセットスイッチ２０５はビスにより固定鏡筒５に固定されている。
４００は第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動し合焦動作を行わせる為のフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）であり、コイル４０１、ドライブマグネット４０２、２つのヨーク４０３ａ、４０３ｂから構成されている。コイル４０１に電流を流すと、コイル４０１とマグネット４０２の間に発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、移動群Ｌ４を移動せしめる。
また、合焦移動枠４には光軸方向に多極着磁された不図示のセンサマグネットが保持されている。また、固定鏡筒５には該センサマグネットと光軸外側に対向した位置にＭＲセンサ４０４が保持されており、ＭＲセンサ４０４からの信号を用いることで、移動群Ｌ４の所定の基準位置を検出することができる。
【００１６】
次に、図３〜図６を用いて第３レンズ群Ｌ３を光軸に直交な平面内で移動可能とするシフトユニット３の構成について詳しく説明する。
図３はシフトユニット３をユニット分解し像面方向から見た図、図４はシフトユニット３の分解斜視図、図５はシフトユニット３及び光量調節ユニット７の断面図である。
本実施例のシフトユニット３は、３つのユニット、つまりシフトマグネットユニット３１、シフトベースユニット３２、シフト移動枠ユニット３３より構成されている。このうちシフトベースユニット３２はベース部材を、また、シフトマグネットユニット３１とシフト移動枠ユニット３３はシフトベースユニット３２をその間に配置した状態で、ビス３０１により一体となり可動部材を構成している（以下、シフトマグネットユニット３１とシフト移動枠ユニット３３を一体として表現するときは可動ユニット３４と記述する。）
可動ユニット３４は、第３レンズ群Ｌ３を保持した状態でカメラの横方向またはカメラの縦方向の振れによる像振れを補正するために、ヨー方向（光軸に垂直な面内における水平方向；第一の方向）またはピッチ方向（光軸に垂直な面内における垂直方向；第二の方向）に、シフトベースユニット３２に対してシフト移動可能となっている。
【００１７】
３３１、３３２はそれぞれシフト移動枠ユニットを構成している第１シフト鏡筒、第２シフト鏡筒であり、第１シフト鏡筒３３１は第３ａレンズ群Ｌ３ａを、第２シフト鏡筒３３２は第３レンズ群Ｌ３ｂを保持している。
第１シフト鏡筒３３１には、第３ａレンズ群Ｌ３ａを保持するレンズ保持部３３１ａと、第２シフト鏡筒３３２とを連結する連結部３３１ｂとが設けられている。
第１シフト鏡筒３３１と第２シフト鏡筒３３２は、相対的な偏心をなくする、すなわち第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの光軸を合わせるための調整を行った後、接着固定される。
第２シフト鏡筒３３２は第１シフト鏡筒３３１の連結部３３１ｂに対して接着され、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの光軸方向間隔は一定である。
３１１はシフトマグネットユニット３１を構成しているマグネットベース、３１２は同じくシフトマグネットユニット３１を構成している金属プレートである。マグネットベース３１１の光軸像面側の面と金属プレート３１２の光軸方向前玉側の面は接している。金属プレート３１２の材質としては、例えばステンレス鋼などが適している。
【００１８】
３２１はシフトベースユニット３２を構成しているシフトベースであり、固定鏡筒５と後部鏡筒６との間に挟み込まれて固定される。
３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃはシフトベースユニット３２を構成している金属プレートである。金属プレート３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃはシフトベース３２１に設けられた凹部３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃにそれぞれ配置される。金属プレート３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃの材質としては、例えばステンレス鋼が適当である。
３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃは金属プレート３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃと、金属プレート３１２との間に挟持された３つのボールである。これらボール３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃは、その近傍に配置されている、後述するマグネットに吸引されないように、例えばステンレス鋼が適当である。
【００１９】
また、３つのボール３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃは金属プレート３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃにそれぞれ当接し、さらにマグネットベース３１１に接して一体となった金属プレート３１２上の面３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃに当接する。これら３箇所ずつの当接面は、光学系の光軸に対して略垂直な面であり、３つのボール３２３ａ、３２３ｂ、３２３ｃの呼び径が同じ場合は、３箇所の当接面の光軸方向位置の相互差を小さく抑えることにより、可動部ユニット３４を光軸に対して直角な姿勢を保ったままで保持及びシフト案内が可能となる。
３０２は、円筒形状の棒を略９０度に屈曲させたＬ形軸であり、後述するように回転防止手段を構成している。Ｌ形軸３０２の材質にはＳＵＳ３０３のようなステンレス鋼が好適である。
Ｌ形軸３０２はシフトベース３２１に設けられた、後述する支持部にピッチ方向に組み込んだ後、シフトマグネットユニット３１とシフト移動枠ユニット３３を一体化する際、マグネットベース３１１や第１シフト鏡筒３３１に設けられた、後述する支持部に組み込まれる。
【００２０】
次に、シフトユニット３の駆動手段について説明する。
なお、ピッチ方向及びヨー方向の駆動手段及び位置検出手段は、同一構成を有し、光軸回りに９０度の位相差を持っているのみであるので、ここではピッチ方向の駆動手段について説明する。図中ピッチ方向の番号にはｐ、ヨー方向の番号にはｙの添え字を記す。
３１３ｐは光軸に対して放射方向に２極着磁された位置検出機能も兼用する駆動用マグネットである。３１４ｐはマグネット３１３ｐの光軸方向前玉側の磁束を閉じるためのバックヨーク、３２４ｐはコイル、３２５ｐはマグネット３１３ｐの光軸方向像面側の磁束を閉じるためのヨークである。ヨーク３２５ｐは、マグネット３１３ｐとは光軸方向において略同一の投影形状を有している。３２６はフレキシブルプリントケーブル（以下ＦＰＣと記す）である。
マグネット３１３ｐはマグネットベース３１１に圧入することにより位置決め固定されている。バックヨーク３１４ｐはマグネットベースに、光軸中心方向にスライドさせて組み込まれる。コイル３２４ｐはシフトベース３２１に圧入により固定されている。ヨーク３２５ｐはシフトベース３２１に光軸中心方向にスライドさせて組み込まれる。
【００２１】
また、ヨーク３２５ｐは半抜き加工により凸部３２５’ｐが設けられている。これらの凸部３２５’ｐはマグネット３１３ｐの２極着磁の両磁極からほぼ均等な距離にあるので、両方の磁極が凸部３２５’ｐを引っ張る力もほぼ均等となり、バランスの取れた状態になっている。３２１ｄ、３２１ｅ、３２１ｆ、３２１ｇ、３２１ｈ、３２１ｉ、３２１ｊ、３２１ｋはＦＰＣ３２６を位置決め固定するためにシフトベース３２１に設けられた部材であり、ＦＰＣ３２６は該位置決め部材３２１ｄ〜３２１ｋに組み込むことにより位置決めされシフトベース３２１に固定される。
コイル３２４ｐとヨーク３２５ｐはシフトベース３２１に固定され、マグネット３１３ｐとバックヨーク３１４ｐはマグネットベース３１１に固定されている。そして、これらマグネット３１３ｐとバックヨーク３１４ｐとヨーク３２５ｐとにより磁気回路が形成される。コイル３２４ｐはこの磁気回路内に配置された構成であるため、コイル３２４ｐに電流を流すと、マグネット３１３ｐにおける２極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、マグネットと共に可動部ユニット３４がシフト移動する。
【００２２】
このような構成の駆動手段がピッチ方向及びヨー方向に関して設けられているので、光軸直交平面内で略直交するピッチ方向及びヨー方向への駆動力を与えることができる。
すなわち、本実施形態は、マグネット３１３ｐを含む磁気回路のギャップにコイル３２４ｐを配置し、マグネット３１３ｐとともに可動ユニット３４及び第３レンズ群Ｌ３ａをシフト駆動する、いわゆるムービングマグネット型の駆動手段となっている。
また、マグネット３１３ｐとヨーク３２５ｐの間には磁気的吸引作用が生じ、この吸引力によってヨーク３２５ｐはマグネット３１３ｐ側に引き付けられる。つまり、ピッチ方向及びヨー方向の磁気回路での合力が、３つのボール３２３ａ〜３２３ｃの内側に働くように、これら磁気回路及びボール３２３ａ〜３２３ｃを配置することで、３つのボール３２３ａ〜３２３ｃを挟んで可動ユニット３４をシフトベース３２１側に付勢することができる。
【００２３】
また、３つのボール３２３ａ〜３２３ｃと金属プレート３２２ａ〜３２２ｃ及び金属プレート３１２の当接面との間には、上記吸引力に依らなくてもボール３２３ａ〜３２３ｃがシフトベース３２１及び可動ユニット３４の間から用意に脱落しない程度の粘度を有する潤滑油が塗布されており、上記吸引力を上回る慣性力が可動ユニット３４に働いて金属プレート３１２の当接面３１２ａ〜３１２ｃがボール３２３ａ〜３２３ｃから浮いた状態となっても、ボール３２３ａ〜３２３ｃの位置が容易にずれるのを防止できる。
【００２４】
次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いてボール３２３ａに対するシフトベースユニット３２と可動ユニット３４との関係を説明する。
なお、他のボール３２３ｂ、３２３ｃについても同一の関係となっているため、ここでは３２３ａについてのみ説明する。
図６（ａ）はボール３２３ａの略中心を光軸に略平行な面で切った断面図を模式化したものである。図６（ｂ）はボール３２３ａ及びその周囲を前玉方向から見た模式図である。
３２７ａは、シフトベース３２１に設けられた、光軸方向視において矩形状の開口を有する凹部３２１ａに金属プレート３２２ａを配置して形成される空間である。ボール３２３ａは図６（ａ）に示す空間３２７ａ内に配置され、金属プレート３２２ａの内底面３２２ａ１と当接する。ボール３２３ａの移動は金属プレート３２２ａの内側面３２２ａ２、３２２ａ３と、シフトベース３２１の内壁３２１ａ１、３２１ａ２で形成される４つの面、つまり、当接面３２２ａ１を囲んだ４面により制限されている。
【００２５】
ボール３２３ａは金属プレート３２２ａの面３２２ａ１及び金属プレート３１２の当接面３１２ａにそれぞれ当接した状態で、該４面３２２ａ２、３２２ａ３、３２１ａ１、３２１ａ２により制限された範囲内を移動する。尚、これらボール３２３ａ、金属プレート３２２ａ、金属プレート３１２、ボールの移動を制限する４面３２２ａ２、３２２ａ３、３２１ａ１、３２１ａ２、及びボールの移動する領域の全てによって、可動ユニット３４をシフトベースユニット３２に対し、光軸と垂直な面内方向に移動させる可動部材の支持案内手段が構成される。
また、ボール３２３ａは、金属プレート３２２ａと金属プレート３１２に挟持され移動制限範囲内を転動する。ここで、転がり摩擦は滑り摩擦に対して十分小さいので、ボール３２３ａは金属プレート３２２ａ及び金属プレート３１２の当接面３２２ａ１及び３１２ａに対して滑ることがなく、ボール３２３ａを転がしながら可動ユニット３４はシフトベースユニット３２に対して移動し、このとき、ボール３２３ａの中心に対して、可動ユニット３４とシフトベースユニット３２は相対移動するため、シフトベースユニット３２に対するボール３２３ａの移動量は可動ユニット３４の移動量の半分となる。
【００２６】
次に、位置検出手段について説明する。
前述したように、３１３ｐは位置検出兼駆動用のマグネットである。
３２８ｐは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、ＦＰＣ３２６の光軸像面側に半田付けにより固定される。ＦＰＣ３２６は圧入固定されているコイル３２４ｐの光軸前玉側の面を覆うように固定されるため、ホール素子３２８ｐはコイル３２４ｐの内側に配置される構成となる。
可動部ユニット３４及び第３レンズ群Ｌ３がピッチ方向若しくはヨー方向に駆動されたとき、ホール素子３２８ｐ（シフトベースユニット３２側）によってマグネット３１３ｐ（可動ユニット３４側）の磁束密度の変化が検出され、この磁束密度の変化を示す電気信号がホール素子３２８ｐから出力される。このホール素子３２８ｐからの電気信号に基づいて、後述のコントロール回路（図１１の３７）が可動ユニット３４及び第３レンズ群Ｌ３の位置を検出することができる。
【００２７】
また、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの２極着磁の境界が自らの検出方向軸（ピッチ方向軸及びヨー方向軸）に対して直角に配置されているため、他方のマグネット３１３ｐの検出方向軸の動きに対して、その動きがマグネット３１３ｐの大きさに比べて小さい場合は、ホール素子３２８ｐに対する磁束分布が実用上変化しない。このため、２軸独立に可動ユニット３４の位置を検出することができる。
また、本実施例のように、一つのマグネットで駆動と位置検出の両方を共用させることで、従来の位置検出手段を構成している公知のセンサマグネットが不要となり、シフトユニット３全体の光軸方向の薄型化が可能となっている。
【００２８】
次に、再び図１と図５を用いて光量調節ユニット７とシフトユニット３の位置関係について説明する。
３３３は第１のシフト鏡筒におけるレンズ保持部３３１ａ、第２シフト鏡筒３３２及び両側の連結部３３１ｂにより囲まれた空間であり、この空間３３３の光軸方向寸法は、光量調節ユニット７の押え板７０１〜ＮＤ地板７０７までの光軸方向寸法よりも若干大きくなっている。光量調節ユニット７は、レンズ前玉方向から見て可動ユニット３４のピッチ移動方向下側、つまりレンズ正姿勢におけるシフトユニット３の下側に隣接している。
【００２９】
次に、光量調節ユニット７の組立て方について説明する。
光量調節ユニット７は、該空間３３３内に、光軸直交方向にシフトユニットのピッチ方向下側から挿入され、シフトベース３に対して、ビス７０８により固定される。このように、シフトユニット３の空間３３３内に対して光量調節ユニット７を後から差し込みシフトベース３にビス止め固定するという構成をとることにより、光量調節ユニット７の組み付け前においてシフトユニット３の単品での性能評価を容易に行うことができ、かつ光量調節ユニット７の組み付け作業も容易である。
【００３０】
次に、再び図３、図４を用いてＬ形軸の案内手段について説明する。
３２１ｇ、３２１ｈはシフトベースに設けられた凹型形状の支持部である。３３１ｃ、３３１ｄは第１シフト鏡筒３３１に設けられた支持部であり、Ｌ形軸３０２のヨー方向の光軸像面方向を支持している。Ｌ形軸３０２が該支持部３２１ｇ、３２１ｈと相対摺動することで、可動ユニット３４は光軸直交平面内の回転を抑制されヨー方向へ移動する。これらの支持部３２１ｇ、３２１ｈ、３３１ｃ、３３１ｄの全てによって、第一の案内手段が構成される。
３２１ｉ、３２１ｊは、シフトベース３２１に設けられた支持部であり、支持部３２１ｉ、３２１ｊによりＬ形軸３０２のピッチ方向の光軸方向位置が決まる。３１１ａ、３１１ｂはマグネットベース３１１に設けられた凹型形状の支持部である。可動ユニット３４は支持部３１１ａ、３１１ｂを以ってＬ型軸３０２と相対摺動することにより光軸直交平面内の回転を抑制されながらピッチ方向にシフト移動する。これらの支持部３２１ｉ、３２１ｊ、３１１ａ、３１１ｂの全てによって、第二の案内手段が構成される。
【００３１】
図７を用いて案内手段の寸法構成について説明する。
図７はＬ形軸３０２と前記案内手段の構成をわかりやすく説明するためにＬ形軸３０２と案内手段を、Ｌ形軸３０２の軸方向に対して略垂直方向に切断した断面模式図である。
ＤはＬ形軸３０２の外径寸法である。Ｈ１は、支持部３１１ａ、３１１ｂ及び支持部３２１ｇ、３２１ｈの凹部の光軸方向開口幅寸法であり、その大きさはＬ形軸３０２が嵌合する寸法とする。Ｈ２は支持部３２１ｉ、３２１ｊの光軸方向対向面間隔寸法であり、同様にＬ形軸３０２が嵌合する寸法である。支持部３２１ｉや３２１ｊはシフトベースユニット３２を構成するシフトベース３２１に設けられているため、支持部３２１ｉ、３２１ｊの光軸方向寸法を嵌合寸法にすることでＬ形軸３０２の光軸方向の位置が決まる。
【００３２】
一方このとき、支持部３１１ａ、３１１ｂ及び支持部３３１ｃ、３３１ｄがＬ形軸３０２の光軸方向を支持している面とＬ形軸３０２までの間隔は若干遊びを持った寸法となっている。支持部３１１ａ、３１１ｂ及び支持部３３１ｃ、３３１ｄはそれぞれ可動ユニット３４側に設けられており、可動ユニット３４はシフトベースユニット３２を介して光軸方向の位置が決まっているため、仮に光軸方向の寸法公差が積み重なった場合にもそれを逃げられる最小限の余裕が必要となるからであり、このような寸法構成をとることで、Ｌ形軸３０２を光軸方向及び光軸直交の双方に詰まることなく、摺動案内することができる。
【００３３】
次に図８を用いて、光軸方向から見たときのＬ形軸３０２と前記案内手段との位置関係について説明する。
図８はシフトユニット３と光量調節ユニット７を前玉方向から見た図である。尚、図８はシフトユニット３の内部の構成、位置関係をわかりやすく説明するためにＬ形軸３０２、前記案内手段及び前記可動部の支持案内手段を点線で表示し、光軸直交平面内における可動部材の支持案内手段が占める領域を斜線Ａ、Ｂで示し、一部形状は省略している。
図８に示されるように、光軸方向から見て支持部３２１ｇ、３２１ｈ、３３１ｃ、３３１ｄが配列されているピッチ方向間に、可動部材の支持案内手段Ａが配置されている。また、支持部３２１ｉ、３２１ｊ、３１１ａ、３１１ｂが配列されているヨー方向間に、可動部材の支持案内手段Ｂが配置されている。これらにより、嵌合長を極力長くする構成が採られている。
このように嵌合長を長くする構成により、Ｌ形軸３０２の嵌合ガタ内におけるふれ角を極力小さくし、可動ユニット３４のピッチ方向、ヨー方向の案内をより正確に行うことができる。
【００３４】
また、シフトユニット３を径大化させることなく嵌合長を長く構成にするために、本実施例では可動部材の支持案内手段の光軸方向にＬ形軸３０２が移動するに十分なだけのスペースを確保している。このため、図８に示すように光軸方向から見て、可動部材の支持案内手段Ａ、ＢとＬ形軸３０２とは、ピッチ方向、ヨー方向共にその一部が重なる構成となっており、シフトユニット３を径大化することなく嵌合長を長くとることが可能となっている。さらに、本実施例では、光量調節ユニット７が可動ユニット３４のピッチ移動下方向に隣接していることから、Ｌ形軸３０２の移動方向をヨー方向とすることで、つぎに説明するようにレンズ鏡筒の小径化を図る上で有効である。
【００３５】
次に、Ｌ形軸３０２の移動方向の詳細について、図９（ａ）、図９（ｂ）を用いて説明する。
図９（ａ）、図９（ｂ）はＬ形軸３０２の移動と、可動ユニット３４、シフトベースユニット３２の関係をわかりやすく説明するために、Ｌ形軸３０２及び支持部３１１ａ、３１１ｂ、３２１ｇ、３２１ｈのみを示した模式図である。なお、図９（ａ）は可動ユニット３４がピッチ方向に移動する場合、図（ｂ）はＬ形軸３０２及び可動ユニット３４がヨー方向に移動する場合の模式図である。
図９（ａ）、図９（ｂ）に示しているもののうち、移動しない部材を斜線で示している。
可動ユニット３４がピッチ方向に移動するとき、Ｌ形軸３０２はその移動を摺動案内するのみであるが、可動ユニット３４がヨー方向に移動するときは、可動ユニットと一体となり、支持部３２１ｇ、３２１ｈと相対摺動しながらヨー方向へ移動する。
【００３６】
本実施例では、シフトユニット３に隣接している光量調節ユニット７は可動ユニット３４のピッチ移動下方向に隣接しているため、Ｌ形軸３０２の移動方向を光量調節ユニット７のないヨー方向に移動する構成としてる。仮にＬ形軸３０２の移動方向をピッチ方向とした構成としたならば、隣接する光量調節ユニット７をＬ形軸３０２の移動量分だけ光軸外周側へずらさなければならず、レンズ鏡筒の径大化を招いてしまうからである。よって、本実施例のような構成とすることで、シフトユニット３を径大化することなく、レンズ鏡筒の小径化に有効となる。また、本実施例では可動ユニット３４がピッチ方向に移動するときに、Ｌ形軸３０２の自重の影響を受けることなく移動できるので、可動ユニット３４を駆動する前記駆動手段の駆動力を余計に使うことがなく、省エネルギーに寄与できる。
【００３７】
以上のように、本実施例によれば、光軸方向から見て、可動部材の支持案内手段Ａ、Ｂと、Ｌ形軸３０２とが、ピッチ方向、ヨー方向とにおいて一部が重なるように構成することで、シフトユニット３を径大化することなく、小型化を図ることが可能となる。
なお、上記実施例では、ムービングマグネット型のアクチュエータを用いて第３レンズ群Ｌ３を駆動する場合について説明したが、本発明は、コイルを可動部材に設け、マグネットをベース部材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、可動ユニットが２体に分かれた構成について説明したが、本発明はこのような２体に分かれたユニットに限定されるものではない。
また、上記実施例では、可動部材の光軸回りの回転防止手段をＬ形軸３０２によるもので説明したが、他に例えば案内溝を有する図１０のような板や、ピッチ方向、ヨー方向にそれぞれ独立した、例えば特許文献１のような、ピッチシヤフト、ヨーシヤフト等による回転防止手段でもよく、可動部材の回転を規制できるものであればよく、本実施例の構成に限定されるものではない。
また、可動部材の支持案内手段はボールによるもので説明したが、可動部材もしくは固定部材に放射方向に固定されたピンと、光軸方向を規制する長溝による案内手段でもよい。
【００３８】
［実施例２］
実施例２においては、実施例１の像ぶれ補正を可能としたレンズ鏡筒を搭載したカメラを構成した。
【００３９】
図１１に、実施例１のレンズ鏡筒を搭載したカメラの電気回路構成を説明するブロック図を示す。
図１１において、１１３３は第２レンズ群２の駆動源であるズームモータである。１１３４は第４レンズ群４の駆動源であるボイスコイルモータのコイルである。
３５は光量調節ユニット７の駆動源である絞りモータであり、ステッピングモータ等が用いられる。
フォトインタラプタ２０５は、第２レンズ群Ｌ２が光軸方向における基準位置に位置しているか否かを検出するズームリセットスイッチである。第２レンズ群Ｌ２が基準位置に位置したことが検出された後、ズームモータ１１３３に入力するパルス信号数を連続してカウントすることにより、第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の移動量（基準位置に対する位置）の検出を行うことができる。３６は絞りエンコーダである。
３７はカメラの制御を司る、ＣＰＵ等からなるコントロール回路である。３８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６０１からの出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート３９よびＡＦゲート４０に供給される。ＡＥゲート３９及びＡＦゲート４０はそれぞれ、露出制御およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００４０】
４１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。４２はズームスイッチ、４３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４３は、変倍に際して被写体距離とバリエータ（第２レンズ群Ｌ２）の位置に応じたフォーカシングレンズ（第４レンズ群Ｌ４）の位置情報を記憶している。なお、ズームトラッキングメモリとして、コントロール回路３７内のメモリを使用してもよい。
例えば、撮影者によりズームスイッチ４２が操作されると、コントロール回路３７は、ズームトラッキングメモリ４３の情報をもとに算出した第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４の所定の位置関係が保たれるように、現在の第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第２レンズ群Ｌ２のセットすべき位置とが一致し、かつ現在の第４レンズ群Ｌ４の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第４レンズ群Ｌ４のセットすべき位置とが一致するように、ズームモータ１１３３とフォーカスモータ１１３４の駆動を制御する。  また、オートフォーカス動作では、コントロール回路３７は、ＡＦ信号処理回路４１の出力がピークを示すようにボイスコイルモータの駆動を制御する。
さらに、適正露出を得るために、コントロール回路３７は、ＡＥゲート３９を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコーダ３５の出力がこの基準値となるように絞りモータ３５の駆動を制御し、光量をコントロールする。５１、５２はピッチ方向およびヨー方向の角度変化を検出するための振動ジャイロ等の振れセンサであり、コントロール回路３７は、これら振れセンサ５１、５２からの出力と、ホールセンサ３２８からの信号とに基づいてコイル３２４への通電を制御して第３レンズ群Ｌ３を駆動し、像振れを補正する。
【００４１】
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、本発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、あるいは３５ｍｍフィルム用の写真カメラやデジタルスチルカメラやビデオカメラ等にも適用できる。また、防振機能を有する双眼鏡等の観察機器等の光学機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１におけるレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図２】本発明の実施例１におけるレンズ鏡筒の構成を示す主要断面図。
【図３】本発明の実施例１におけるシフトユニットを分解して像面方向から見た図。
【図４】本発明の実施例１におけるシフトユニットの分解斜視図。
【図５】本発明の実施例１におけるシフトユニット及び光量調節ユニットの断面図。
【図６】本発明の実施例１におけるボールに対するシフトベースユニットと可動ユニットとの関係を説明する図であり、（ａ）はボールとその周囲の構成の光軸方向断面模式図、（ｂ）はボールとその周囲の構成を前玉方向から見た模式図。
【図７】本発明の実施例１におけるＬ形軸とその周囲の構成を説明するための断面模式図。
【図８】本発明の実施例１における光軸方向から見たときのＬ形軸と案内手段との位置関係を説明するシフトユニットと光量調節ユニットを前玉側から見た図。
【図９】本発明の実施例１におけるＬ形軸の移動方向を説明する図であり、（ａ）は可動ユニットがピッチ上方向に移動したときのＬ形軸とシフトユニットの位置関係を表す模式図、（ｂ）は可動マグネットユニットとＬ形軸がヨー左方向に移動したときのＬ形軸とシフトユニットの位置関係を表す模式図。
【図１０】本発明の実施例１におけるＬ形軸の別の形態の構成例を示す図。
【図１１】本発明の実施例２における像ぶれ補正を可能としたレンズ鏡筒を搭載したカメラの電気回路構成を説明するためのブロック図。
【図１２】従来例である特許文献１における像ぶれ補正装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
Ｌ１：第１レンズ群
Ｌ２：第２レンズ群
Ｌ３：第３レンズ群
Ｌ３ａ：第３ａレンズ群
Ｌ３ｂ：第３ｂレンズ群
Ｌ４：第４レンズ群
１：前玉鏡筒
２：変倍移動枠
３：シフトユニット
４：合焦移動枠
５：固定鏡筒
６：後部鏡筒
７：光量調節ユニット
３１：シフトマグネットユニット
３２：シフトベースユニット
３３：シフト移動枠ユニット
３４：可動ユニット
３０２：Ｌ形軸
３２９：金属プレート
６０１：撮像素子
７１１：フレキシブルプリント
【図１】
2006350157.tif 000003
【図２】
2006350157.tif 000004
【図３】
2006350157.tif 000005
【図４】
2006350157.tif 000006
【図５】
2006350157.tif 000007
【図６】
2006350157.tif 000008
【図７】
2006350157.tif 000009
【図８】
2006350157.tif 000010
【図９】
2006350157.tif 000011
【図１０】
2006350157.tif 000012
【図１１】
2006350157.tif 000013
【図１２】
2006350157.tif 000014