(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、シフト鏡筒の光軸に直交する方向への移動量が大きく、かつ径が小さい振れ補正機構を備えたレンズ鏡筒を提供することである。【解決手段】  上記課題を解決するため、本発明は光学部材を保持する保持部材と、前記保持部材を前記光学部材の光軸に直交する平面内で移動可能に保持する固定部材と、前記保持部材とともに前記固定部材に移動可能に保持され、前記保持部材の移動方向を規制する機構部と、前記保持部材の位置を検出する検出手段と、を有する振れ補正手段を備えたレンズ鏡筒であって、前記検出手段は、前記機構部が移動可能な空間に対して前記光学部材の光軸方向の外側に配置されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記光学部材の光軸に直交する平面内で移動可能に保持する固定部材と、
前記保持部材とともに前記固定部材に移動可能に保持され、前記保持部材の移動方向を規制する機構部と、
前記保持部材の位置を検出する検出手段と、
を有する振れ補正手段を備えたレンズ鏡筒であって、
前記検出手段は、前記機構部が移動可能な空間に対して前記光学部材の光軸方向の外側に配置される
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記振れ補正手段は、光軸方向からみて前記検出手段と前記機構部とが重なる範囲を有するとともに、光軸方向に直交する方向からみて前記検出手段と前記範囲における前記機構部が重ならないように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記機構部は前記保持部材と前記固定部材の間の空間に配置されており、
該空間に対して光軸方向の外側に前記検出手段を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記保持部材からみて、光軸方向における前記固定部材の反対側に配置され、前記保持部材が前記固定部材に対して光軸方向に移動可能な範囲を制限する規制部材を有し、
前記検出手段は検出部と被検出部を有しており、前記規制部材にいずれか一方が配置され、前記保持部材に他方が配置される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記保持部材を前記固定部材に付勢する付勢部材を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記光軸を中心に回転対称に複数の前記付勢部材が配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記規制部材は不要光を遮光する
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記機構部は、
前記保持部材の移動を第１の方向に規制する第１の回転防止部材と、
保持部材の移動を前記第１の方向と直交する第２の方向に規制する第２の回転防止部材と、
複数のボールと、を有するとともに、前記保持部材と前記固定部材との間に挟持された振れ補正手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
撮像素子を含むカメラと、該撮像素子に被写体の像を形成する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒と、を有することを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡筒、とくに振れ補正機構を有するレンズ鏡筒と、これを有する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ鏡筒やカメラには、手振れ等による像振れを防止するための振れ補正機構が搭載されることが多い。振れ補正機構は、カメラの振れ情報を検出し、検出結果に応じてカメラの振れをキャンセルするように構成されている。
【０００３】
従来の振れ補正機構には、振れ補正レンズが光軸と直交する平面内でロールする（光軸を中心に回転する）ことで補正効果が低下する課題があった。そこで特許文献１では、シフト鏡筒と固定筒の間にロール防止機構を備えた振れ補正機構が開示されている。
【０００４】
この機構では、光軸に直交する方向に溝が形成された２つのロール防止部材を対向させ、互いの溝部でボールを挟持する。この構成によって、シフト鏡筒の移動可能な方向が、溝部の延びる方向に規制される。したがって、シフト鏡筒のロールを防止し、振れ補正効果の低下を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２８０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、レンズの小型化とともに振れ補正機構の性能を向上するため、シフト鏡筒の光軸に直交する方向への移動量の拡大（所謂大ストローク）が求められるようになってきた。
【０００７】
特許文献１に記載のレンズ鏡筒では、ロール防止部材に逃げ形状を形成して、ロール防止部材と、シフト鏡筒の位置を検出する検出手段とを光軸方向にオーバーラップさせ、径の小さいレンズ鏡筒を提供している。しかし、特許文献１のレンズ鏡筒においてシフト鏡筒の移動量を拡大すると、ロール防止部材が位置検出センサーと干渉する課題があった。一方でロール防止部材の逃げ形状を拡げると、ロール防止部材の強度が不足する課題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、シフト鏡筒の光軸に直交する方向への移動量が大きく、かつ径が小さい振れ補正機構を備えたレンズ鏡筒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、上記課題を解決するため、本発明は光学部材を保持する保持部材と、前記保持部材を前記光学部材の光軸に直交する平面内で移動可能に保持する固定部材と、前記保持部材とともに前記固定部材に移動可能に保持され、前記保持部材の移動方向を規制する機構部と、前記保持部材の位置を検出する検出手段と、を有する振れ補正手段を備えたレンズ鏡筒であって、前記検出手段は、前記機構部が移動可能な空間に対して前記光学部材の光軸方向の外側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シフト鏡筒の光軸に直交する方向への移動量が大きく、かつ径が小さい振れ補正機構を備えたレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】振れ補正装置１００の分解斜視図
【図２】シフト鏡筒３００、および地板５００の斜視図
【図３】板金７０６、板金７０９を被写体側から見た図
【図４】駆動装置の図３Ａ−Ａにおける断面図
【図５】規制部材８００組付け図
【図６】位置検出手段の図３Ｂ−Ｂにおける断面図
【図７】浮き規制部８０３の図３Ｃ−Ｃにおける断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明のレンズ鏡筒における振れ補正機構１００の分解斜視図である。図１のＸ方向、Ｙ方向は、いずれも光軸に直交する方向である。また、Ｘ方向とＹ方向は互いに直交する方向である。
【００１４】
振れ補正装置１００は、本実施例のレンズ鏡筒の内部に配置される機構であり、振れ補正用レンズ（光学部材）４００を光軸に直交する面（以下、ＸＹ平面と称する）内で移動させることにより、振れ補正を行う。
【００１５】
（シフト鏡筒と地板の構成）
図２は、シフト鏡筒（保持部材）３００と、地板（固定部材）５００を示した図である。図２の下側にはシフト鏡筒３００を、上側には地板５００をそれぞれ示している。
【００１６】
シフト鏡筒３００は、補正用レンズ４００を保持する。シフト鏡筒３００および補正用レンズ４００は、後述する駆動手段によって、地板５００に対してＸ方向、Ｙ方向に駆動される。
【００１７】
シフト鏡筒３００の当接部３０４は、シフト鏡筒３００が光軸中心から所定のストローク（移動量）でＸＹ平面内を移動したとき、地板５００の当接部５０１に接触することで、移動範囲を制限される。
【００１８】
またシフト鏡筒３００は、３つのコイルバネ（付勢部材）７０５によって地板５００に近付く方向に付勢される。図７にはコイルバネ７０５の付勢の構造を示している。
【００１９】
さらに、３つのコイルバネ７０５は光軸を中心に実質的に回転対称に配置されているため、地板５００の中心軸（不図示）に対してシフト鏡筒３００の中心軸（光軸）がずれたとき、これらが同軸になるように付勢される。
【００２０】
なお、コイルばね７０５の配置が光軸を中心に回転対称に近い配置であれば、同様の効果を得ることができる、また、各コイルばねの付勢力を、各コイルばねの配置に合わせて変えても（調整しても）よい。また、地板５００の中心軸とシフト鏡筒３００の中心軸を同軸に復元させる機能をコイルばね以外の機構に持たせてもよい。
【００２１】
シフト鏡筒３００はその他に、サブプレート３０１、位置決めピン３０２、振れ止めピン３０３、コイル６０１、コイル６０２（図１参照）を有する構成である。
【００２２】
（駆動手段の構成）
図３は、振れ補正機構１００の一部を被写体側から見た図である。
【００２３】
シフト鏡筒３００の駆動手段は、シフト鏡筒３００の有するコイル６０１およびコイル６０２に対して、マグネット群６０３（図１参照）、マグネット群６０４、および図１に示すヨーク７０１、ヨーク７０３が作用する構成である。コイル６０１がシフト鏡筒をＸ（ヨー）方向に、コイル６０２がＹ（ピッチ）方向にシフト鏡筒３００を駆動させる。
【００２４】
次いで図１に戻って駆動手段の各構成の配置を補足する。
【００２５】
像面側のヨーク７０１は４つのヨーク止めビス７０２で地板５００に固定される。ヨーク７０１には、Ｘ方向に延びるＶ溝部７０１ａが２箇所、および平面部７０１ｂが１箇所、それぞれ形成されている。
【００２６】
ヨーク７０１は磁性体であり、マグネット群６０３がその磁力で吸着される。マグネット群６０３は、ヨーク７０１に形成された複数の凸部Ｔによって位置決めされる。
【００２７】
被写体側のヨーク７０３も同じく地板５００に固定される。ヨーク７０３のＸＹ平面上の位置は、地板５００に設けられた位置決めピン５０４と振れ止めピン５０５で決まる。マグネット群６０４は、磁性体であるヨーク７０３に磁力で吸着し、ヨーク７０３に形成された複数の凸部（不図示、ヨーク７０１と同様）によって位置決めされる。
【００２８】
図４は、図３のＡ−Ａにおける駆動手段の断面図である。支柱７０４がヨーク７０１とヨーク７０３の対向面にそれぞれ当接することで、マグネット群６０３、およびマグネット群６０４がコイル６０１に対して光軸方向に所定のギャップをもって配置されている（コイル６０２に対しても同様）。
【００２９】
被写体側のマグネット群６０４では、光軸の径方向の内側のマグネットがＮ極、外側のマグネットがＳ極である。一方、像面側のマグネット群６０３では、内側のマグネットがＳ極、外側のマグネットはＮ極である。なお閉磁路が各コイルを光軸方向に貫くように形成されれば、マグネット等の配置はこれに限られない。
【００３０】
（駆動メカニズム）
コイル６０１が通電されると、電磁力によってシフト鏡筒３００がＸ方向（ヨー方向）に力を受ける。同じくコイル６０２が通電されると、シフト鏡筒３００がＹ方向（ピッチ方向）に力を受ける。シフト鏡筒３００は、コイルバネ７０５による付勢力とシフト鏡筒３００に働く重力との合力が、電磁力と釣り合うまで移動される。
【００３１】
本実施例における振れ補正機構１００では、振れ補正回路（不図示）が取得したカメラやレンズ鏡筒の振れ情報に基づき、コイル６０１、コイル６０２に通電する電流を制御する。
【００３２】
（ロール防止機構）
図１に示すように振れ補正機構１００は、板金（第一の回転防止部材）７０６、および板金（第２の回転防止部材）７０９を有する。これらはシフト鏡筒３００の光軸中心の回転（ロール）を防止するために、ロール防止機構（機構部）を構成している。言い換えれば、シフト鏡筒３００の移動方向を規制している。
【００３３】
像面側の板金７０６には、Ｘ方向に延びたＶ溝部７０６ａが２箇所、光軸方向に垂直な平面部７０６ｂが１箇所、Ｙ方向に延びたＶ溝部７０６ｃが２箇所、Ｘ方向に延びた長穴部７０６ｄが２箇所、それぞれ形成されている（図１参照）。
【００３４】
Ｖ溝部７０６ａは、ヨーク７０１のＶ溝部７０１ａと対向するように構成されており、Ｖ溝部７０６ａとヨーク７０１のＶ溝部７０１ａにより、２つのボール７０７ａをそれぞれ挟持する。
【００３５】
平面部７０６ｂは、地板５００のサブプレート５０６と対向しており、平面部７０６ｂと、地板５００のサブプレート５０６によりボール７０７ｂを挟持する。
【００３６】
これら２つのボール７０７ａ、およびボール７０７ｂは非磁性材料で構成される。これらの３つのボールをまとめて第１のボール群と称する。板金７０６は、第１のボール群によって、レンズ装置の光軸に直交する平面に略水平に保持される。
【００３７】
長穴部７０６ｄには、つば部７０８ａを有するストッパー７０８が挿入され、地板５００のストッパー穴５０７（一方は不図示）に圧入やネジロック等で固定される。つば部７０８ａは、板金７０６の光軸方向の移動を規制するとともに、第１のボール群の脱落を防止している。
【００３８】
一方、被写体側の板金７０９にはＹ方向に延びたＶ溝部７０９ａが２箇所、位置決め穴７０９ｂ、振れ止め切欠き７０９ｃが形成される。
【００３９】
板金７０９のＸＹ平面における位置は、図２に示すように、位置決め穴７０９ｂがシフト鏡筒３００の位置決めピン３０２に、振れ止め切欠き７０９ｃが、同じくシフト鏡筒３００の振れ止めピン３０３に嵌合して決まる。また、板金７０９の光軸方向の位置は、板金７０９が３つの板金止めビス７１０（図１）でシフト鏡筒３００に固定されることで決まる。
【００４０】
また、図１に示すようにＶ溝部７０９ａは、板金７０６のＶ溝部７０６ｃと対向するように構成されており、Ｖ溝部７０９ａと、板金７０６のＶ溝部７０６ｃにより２つのボール７１１ａをそれぞれ挟持する。
【００４１】
また、シフト鏡筒３００のサブプレート３０１とヨーク７０１の平面部７０１ｂは、ボール７１１ｂを挟持している。
【００４２】
これら２つのボール７１１ａとボール７１１ｂは非磁性材料で構成される。これらの３つのボールをまとめて第２のボール群と称する。
【００４３】
第２のボール群によって、板金７０９はレンズ装置の光軸に直交する平面に略水平に保持される。したがって、板金７０９を保持するシフト鏡筒３００は、レンズ装置の光軸に直交する平面に略水平に保持される。
【００４４】
前述の３つのコイルバネ７０５の付勢力によって、第１のボール群は、像面側のヨーク７０１と、像面側の板金７０６とに挟持された状態で転動できる。第１のボール群のうちのボール７０７ａは、Ｘ方向に延びる各Ｖ溝部（７０６ａ、７０１ａ）に挟持されているので、板金７０６は像面側のヨーク７０１（地板５００）に対してＸ方向（第１の方向）にのみ移動する。
【００４５】
同じく３つのコイルバネ７０５の付勢力によって、第２のボール群は、シフト鏡筒３００および被写体側の板金７０９と、像面側の板金７０６および像面側のヨーク７０１との間に挟持された状態で転動できる。ボール７１１ａはＹ方向に延びる各Ｖ溝部（７０９ａ、７０６ｃ）に挟持されているので、板金７０９は板金７０６に対して、Ｙ方向（第２の方向）にのみ移動する。
【００４６】
以上の構成により、板金７０６、板金７０９によってシフト鏡筒３００の移動可能な方向がそれぞれＸ方向とＹ方向とに規制され、ロール方向への移動が防止される。
【００４７】
（付勢力）
３つのコイルバネ７０５の付勢力の合計は、シフト鏡筒３００等の駆動される部分にかかる衝撃力を１Ｇとした場合、４Ｇ相当に設定される（ある衝撃基準値に対して安全率が４となるように設計されている）。
【００４８】
しかし、４Ｇ以上の衝撃力がシフト鏡筒３００に加わり、シフト鏡筒３００が被写体側に大きく移動した（ばねの付勢力に対して浮いた）場合、第２のボール群が所定位置から脱落する可能性がある。
【００４９】
このため本実施例では、衝撃に対して、第２のボール群が脱落しない程度にシフト鏡筒３００の光軸方向への移動範囲を制限する（浮きを規制する）規制部材（浮き規制部材）８００を設けている。
【００５０】
（浮き防止）
図５は、規制部材８００の組み付け図である。
【００５１】
規制部材８００はヨーク７０３の被写体側から組み付けられる。すなわち、規制部材８００はシフト鏡筒３００からみて、光軸方向における地板５００の反対側に配置される。
【００５２】
規制部材８００には、位置決め切欠き８０１、振れ止め切欠き８０２が形成されており、これらは地板５００の位置決めピン５０４（図１）、振れ止めピン５０５（図１）に嵌合する。更に、規制部材８００は止めビス８０５で地板５００に固定される。
【００５３】
図７に示すように、規制部材８００の像面側の面は規制面８０３であり、シフト鏡筒３００の先あたり面３０７と当接することでシフト鏡筒３００が光軸方向への移動範囲を制限し、第２のボール群が脱落するのを防ぐ。
【００５４】
更に、規制部材８００にはセンサーマグネット（被検出部）９０１、９０２がインサート成形やＵＶ接着等で固定される。
【００５５】
また、規制部材８００には開口が形成され、該開口の内周部Ｓは、不要な光線（不要光）を遮光する機能を備えている。例えば、内周部Ｓには不要光の反射を防ぐ遮光線形状等が形成される。
【００５６】
（センサー）
シフト鏡筒３００は、センサーマグネット９０１、９０２と対向する位置検出センサー（検出部）２０１、２０２を有する。これらは、本実施例においてはホールＩＣである。位置検出センサー２０１、２０２と、センサーマグネット９０１、９０２で、本実施例の検出手段が構成されている。なお位置検出センサー２０１は、シフト鏡筒３００のＸ方向（ヨー方向）の位置を、位置検出センサー２０２はＹ方向（ピッチ方向）の位置を、それぞれ検出する。本実施例においては、シフト鏡筒３００の位置から間接的に振れ補正用レンズ４００を取得することになる。
【００５７】
図５に示すように、シフト鏡筒３００には、位置検出センサー２０１、２０２が光軸に対して周方向に略９０°ずれて２箇所設けられる。この配置は、光軸方向からみて駆動手段（コイル６０１、６０２、マグネット群６０３、６０４、およびヨーク７０１、７０３）と重ならない配置である。位置検出センサー２０１、２０２は保持部３０６に挿入され、ＵＶ接着等で固定される。
【００５８】
（効果）
図６には、位置検出手段の図３Ｂ−Ｂにおける断面図を示す。
【００５９】
図６に示すように、本実施例においては、検出手段の一方である位置検出センサー２０２が、板金７０９の端部７０９Ｅ（一点鎖線）よりも光軸方向の被写体側に保持される。位置検出センサー２０１（不図示）も同様である。また、光軸方向に厚みのあるセンサーマグネット９０２が、板金７０９の端部７０９Ｅよりも光軸方向の被写体側の規制部材８００に保持される。
【００６０】
すなわち本実施例においては、シフト鏡筒３００の位置を検出する検出手段の配置が、ロール防止のため機構部（板金７０６、板金７０９、第１、２のボール群）の移動する空間に対して、光軸方向の外側（本実施例においては被写体側）にある。
【００６１】
より具体的には、機構部を構成する部品のうち光軸方向からみて、検出手段と重なる部品（本実施例では板金７０９）が移動し得る空間（本実施例ではＹ方向に広がる空間）に対し、光軸方向の外側に検出手段が配置される。
【００６２】
言い換えれば、光軸方向からみて、機構部と検出手段が重複する範囲（本実施例では板金７０９の一部の範囲）において、この範囲にある機構部と検出手段が、光軸に直交する方向からみて重ならないように（オーバーラップしないように）構成している。
【００６３】
別の観点では、シフト鏡筒３００、地板５００に挟まれる空間の、光軸方向の外側に、検出手段を有する構成である。
【００６４】
このように構成することで、シフト鏡筒の駆動とともに移動する機構部が、検出手段と干渉する可能性を非常に小さくすることができる。つまり、検出手段による制限なく、シフト鏡筒３００の移動量を増加させることができる。
【００６５】
また、従来のように板金７０６または板金７０９を切り欠く必要がないので、小型でありながらこれらの部品強度を向上することができる。
【００６６】
また、本実施例では、機構部が衝撃を受けた際に第１、２のボール群が脱落しないように、規制部材８００が必要である。本実施例においては、この規制部材８００が検出手段のうちセンサーマグネット９０１、９０２を保持の機能を兼ねているから、検出手段を保持するための部材を新たに設ける必要がなく、コストを抑制でき、省スペースである。
【００６７】
また本実施例は、シフト鏡筒３００に検出部（位置検出センサー２０１、位置検出センサー２０２）、シフト鏡筒３００の規制部材８００に被検出部（センサーマグネット９０１、９０２）となるように検出部を設けている。規制部材８００はシフト鏡筒３００と独立している部材の中でも最もシフト鏡筒３００に近接する物体であるから、検出手段の検出精度を向上することができる。
【００６８】
（変形例）
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。
【００６９】
本実施例においては、検出手段を機構部の一部である板金７０９が移動し得る範囲の最も被写体側である７０９Ｅよりも被写体側に設けた。しかしながら、例えば同じく機構部の一部である板金７０６の移動し得る範囲の最も像面側（図６の一点鎖線７０６Ｅ参照）よりも像面側に設けるように構成してもよい。また例えば、光軸方向からみて、検出手段が機構部の一部であるいずれかのボールに重複するが、光軸に直交する方向からみて、該ボールと該検出手段が重ならないように構成しても、本発明は実施可能である。この場合は、光軸に直交する方向からみて、機構部の一部である板金とは重複する。
【００７０】
また、検出手段を構成する検出部と被検出部について、検出部をシフト鏡筒３００に、被検出部を規制部材８００に配置する構成で説明した。しかし、検出部と被検出部の関係が逆となってもよい。すなわち、シフト鏡筒３００、規制部材８００のいずれか一方に検出部、他方に被検出部が配置される。また、検出手段は上記の実施例に限られない。
【００７１】
以上の実施形態においては交換式レンズを例に説明した。しかし本発明は、撮像素子を含むカメラと、該撮像素子に被写体の像を形成するレンズ装置と、を有する撮影装置にも適用可能である。この場合、撮像素子に被写体の像を形成するレンズ装置として、本実施形態のレンズ装置を用いることが好ましい。
【符号の説明】
【００７２】
１００  振れ補正装置
２０１、２０２  位置検出センサー
３００  シフト鏡筒
４００  振れ補正用レンズ
５００  地板
７０５  コイルバネ
７０６  板金
７０７  第１のボール群
７０９  板金
７１１  第２のボール群
８００  規制部材
９０１、９０２  センサーマグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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