(57)【要約】【課題】防振レンズの回転を良好に抑制でき、少ない摩擦抵抗でレンズをガイドする。【解決手段】光学防振装置は、レンズ保持部材１０１と、ベース部材１０２に対して光軸直交方向にて固定された第１のガイド部材１１０と、第１のガイド部材とレンズ保持部材との間に配置された第２のガイド部材１１１と、ベース部材とレンズ保持部材との間に配置された第１のボール１０９ａとを有する。第１及び第２のガイド部材は、第２のボール１１２ａの転動を伴う第３の方向への相対移動が許容され、第２のボールによる第３の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第２のボールに当接する第１の制限部を有する。第２のガイド部材及びレンズ保持部材は、第３のボールの転動を伴う第４の方向への相対移動が許容され、第３のボールによって第４の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第３のボールに当接する第２の制限部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
レンズを保持し、前記ベース部材に対する前記レンズの光軸に直交する面内での移動が可能なレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材に、前記光軸に直交する第１の方向及び第２の方向への駆動力をそれぞれ与える第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータと、
前記ベース部材に対して前記光軸に直交する方向において固定された第１のガイド部材と、
前記第１のガイド部材と前記レンズ保持部材との間に配置され、前記ベース部材に対して前記光軸に直交する方向において移動可能な第２のガイド部材と、
前記ベース部材と前記レンズ保持部材との間に配置され、前記レンズ保持部材の前記ベース部材に対する前記光軸に直交する面内での移動に伴い転動可能な第１のボールと、
前記第１のガイド部材と前記第２のガイド部材との間に配置された第２のボールと、
前記第２のガイド部材と前記レンズ保持部材との間に配置された第３のボールとを有し、
前記第１のガイド部材及び前記第２のガイド部材は、前記第２のボールの転動を伴う前記光軸に直交する第３の方向への相対移動が許容され、かつ前記第２のボールによる前記第３の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第２のボールに当接する第１の制限部をそれぞれ有し、
前記第２のガイド部材及び前記レンズ保持部材は、前記第３のボールの転動を伴う前記光軸に直交する第４の方向への相対移動が許容され、かつ前記第３のボールによって該第４の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第３のボールに当接する第２の制限部をそれぞれ有することを特徴とする光学防振装置。
【請求項２】
前記第１の制限部及び前記第２の制限部はそれぞれ、前記相対移動が制限される方向において、前記第２のボール及び前記第３のボールに対して少なくとも２箇所で当接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】
前記第１のボールは、前記ベース部材と前記レンズ保持部材とに当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学防振装置。
【請求項４】
前記第３及び第４の方向が、前記第１及び第２の方向とは異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学防振装置。
【請求項５】
前記レンズ保持部材を前記ベース部材に向けて付勢する第１の付勢部材と、
前記第１のガイド部材を前記レンズ保持部材に向けて付勢する第２の付勢部材とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学防振装置。
【請求項６】
前記第１の付勢部材と前記第２の付勢部材とが同一の付勢部材であり、
該付勢部材は、前記第１のガイド部材、前記第２のガイド部材及び前記レンズ保持部材を前記ベース部材に向けて付勢することを特徴とする請求項５に記載の光学防振装置。
【請求項７】
ボールと、該ボールに当接して前記レンズ保持部材をその可動中心位置の方向に戻す力を発生させる面とを含む復帰機構を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学防振装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の光学防振装置を備えた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、ビデオカメラ、デジタル及び銀塩スチルカメラといった撮影装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープといった観察装置を含む光学機器に搭載される光学防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような光学機器には、いわゆる手振れによる像振れを抑えるために光学防振装置が搭載されることが多い。光学防振装置は、光学機器の振れを加速度センサや角速度センサ等の振れセンサにより検出し、その検出結果に応じて補正レンズを光軸に直交する面内で移動させることで像面での像の変位を抑える。補正レンズの駆動には、マグネットとコイルにより構成される電磁アクチュエータが使用されるのが一般的である。
【０００３】
光学防振装置では、補正レンズを、光軸に直交する面内で自由に平行移動できるように保持することが必要である一方、アクチュエータによる駆動及び位置制御を正確に行うために、補正レンズの光軸回りでの回転（ロール）を防止する必要がある。
【０００４】
特許文献１にて開示された光学防振装置では、補正レンズの光軸回りの回転を防止するためにガイド機構を設けている。さらに、該ガイド機構のがたつきをばね付勢によって抑えることで、防振動作時の振動の発生を抑えたり、駆動音を低減したりしている。
【０００５】
また、特許文献２では、Ｌ字形状のガイド軸で補正レンズの光軸回りの回転を防止した光学防振装置が開示されている。該ガイド軸による補正レンズのガイド方向は、アクチュエータによる駆動方向に対して４５度の向きに設定されている。
【０００６】
ただし、上記特許文献１，２の光学防振装置では、補正レンズの光軸回りの回転を抑制するためのガイド機構として、滑りによって補正レンズを平行移動ガイドする構成を有する。したがって、ガイド機構において発生する滑り摩擦が、特に補正レンズの微小駆動時に駆動応答性を劣化させるという問題がある。
【０００７】
このため、特許文献３には、転動可能なボールを用いて補正レンズの光軸回りの回転を抑える光学防振装置が開示されている。この装置は、互いに直交する方向に延びたＶ溝部が両面に形成されたガイド部材を有する。さらに、該ガイド部材の一方の面のＶ溝部内に配置されて装置のベース部材との間に挟み込まれるボール（鋼球）と、他方の面のＶ溝部内に配置されて補正レンズを保持するレンズ保持部材との間に挟み込まれるボールとを有する。
【特許文献１】特開平１１−２５８６５１号公報（段落００５１〜００５１、図２，４等）
【特許文献２】特開平１０−１９７９１１号公報（段落００２２〜００２６、図７等）
【特許文献３】特開２００４−１０１７２１号公報（段落００５１〜００５１、図２，４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献３にて開示された光学防振装置では、ガイド部材の両面にＶ溝部が形成されている一方、ベース部材及びレンズ保持部材におけるボールとの当接面は平面として形成されている。ボールの転がり摩擦は滑り摩擦よりも小さいので、微小な振動や低周波の振動が装置に加わっている状態では平面としての当接面に対して滑らずに転がる。これにより補正レンズの光軸回りでの回転を良好に抑制できるとともに、滑り摩擦による駆動応答性の劣化も防止できる。
【０００９】
しかしながら、大きな振幅の振動や高周波の振動が加わった場合や回転方向の強い外力（トルク）が加わった場合に、ボールが当接面に対して滑り、光軸回りの回転を抑えられない。
【００１０】
本発明は、大きな振動や高周波の振動、さらには大きな外力が加わった場合でも、補正レンズの光軸回りでの回転を良好に抑制でき、かつ摩擦抵抗少なく補正レンズをガイド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】
【００１１】
本発明の一側面としての光学防振装置は、ベース部材と、レンズを保持し、ベース部材に対するレンズの光軸に直交する面内での移動が可能なレンズ保持部材と、レンズ保持部材に、光軸に直交する第１の方向及び第２の方向への駆動力をそれぞれ与える第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータと、ベース部材に対して光軸に直交する方向において固定された第１のガイド部材と、第１のガイド部材とレンズ保持部材との間に配置され、ベース部材に対して光軸に直交する方向において移動可能な第２のガイド部材と、ベース部材とレンズ保持部材との間に配置され、レンズ保持部材のベース部材に対する光軸に直交する面内での移動に伴い転動可能な第１のボールと、第１のガイド部材と第２のガイド部材との間に配置された第２のボールと、第２のガイド部材とレンズ保持部材との間に配置された第３のボールとを有する。そして、第１のガイド部材及び第２のガイド部材は、第２のボールの転動を伴う光軸に直交する第３の方向への相対移動が許容され、かつ第２のボールによる第３の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第２のボールに当接する第１の制限部をそれぞれ有する。さらに、第２のガイド部材及びレンズ保持部材は、第３のボールの転動を伴う光軸に直交する第４の方向への相対移動が許容され、かつ第３のボールによって該第４の方向とは異なる方向への相対移動が制限されるように該第３のボールに当接する第２の制限部をそれぞれ有することを特徴とする。
【００１２】
なお、上記光学防振装置を備えた光学機器も本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ保持部材の光軸回りでの回転を制限しながら光軸直交面内にて任意の方向にレンズ保持部材を少ない摩擦抵抗で移動させることができる。このため、駆動応答性及び防振性能を向上させることができ、振動や騒音の発生の少ない光学防振装置及び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】
【００１４】
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】
【００１５】
図２及び図３には、本発明の実施例１である光学防振装置を備えたレンズ装置を示している。図２はレンズ装置の分解斜視図、図３は断面図である。
【００１６】
本実施例のレンズ装置は、物体側から凸凹凸凸の４つのレンズユニットにより構成された変倍光学系を有する。これらの図において、一点鎖線は、変倍光学系の光軸を示す。
【００１７】
Ｌ１は固定の第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動することで変倍を行う第２レンズユニットである。第３レンズユニットＬ３は、固定の前側レンズサブユニットＬ３ａと、可動の振れ補正用後側レンズサブユニットレンズ（以下、補正レンズという）Ｌ３ｂとにより構成されている。補正レンズＬ３ｂは、その光軸（又は変倍光学系の光軸）に直交する平面（以下、光軸直交面という）内で移動（シフト）することで防振動作（像振れ補正動作）を行う。
【００１８】
Ｌ４は光軸方向に移動することで、変倍に伴う像面変動の補正と焦点調節を行う第４レンズユニットである。
【００１９】
１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒、２は前部固定筒である。第１鏡筒１は、ビスを用いて前部固定筒２と一体化される。
【００２０】
３は第２レンズユニット２を保持する第２鏡筒である。４は変倍光学系を通過する光量を調節する光量調節ユニット（絞り）であり、複数枚の絞り羽根を移動させて絞り開口径の大きさを変化させることで光量を調節する。また、光量調節ユニット４は、静止画撮像時にシャッタとしても機能する。
【００２１】
５は上記光学防振装置としての防振ユニットであり、詳しくは後述する。６は光量調節ユニット４と防振ユニット５がビスにより固定される後部固定筒である。前部固定筒２と後部固定筒６は、ビスにより一体化される。
【００２２】
７は第４レンズユニットＬ４を保持する第４鏡筒である。８は後部枠であり、後部固定筒６にビスにより固定される。なお、ビスによって固定される各部材は、ピンと穴の組み合わせによって、各レンズユニットの光軸が互いに一致するように位置決めされる。
【００２３】
第２鏡筒３は、前部固定筒２と後部固定筒６に両端を支持された２本のバー９，１０を用いて、いわゆるバー・スリーブ方式によって光軸方向に移動可能に支持されている。１１は第２鏡筒３を光軸方向に移動させるステッピングモータユニットであり、モータ部１１ａと、前部固定筒２に取り付けられる取り付け板金１１ｂと、モータ部１１ａの出力軸として形成された送りネジ部１１ｃとにより構成されている。
【００２４】
第２鏡筒３には、送りネジ部１１ｃに噛み合う不図示のラック部材が取り付けられている。これにより、モータユニット１１（送りネジ部１１ｃ）が回転すると、第２鏡筒３は光軸方向に駆動される。
【００２５】
１２は第２鏡筒３の基準位置を検出するためのフォトインタラプタである。第２鏡筒３に設けられた不図示の遮光部がフォトインタラプタ１２の投光素子の光束を遮る位置が基準位置となる。第２鏡筒３を基準位置に移動させるズームリセット動作は、レンズ装置（後述するビデオカメラ）の電源投入時に行われる。そして、該基準位置からステッピングモータユニット１１の駆動パルス数をカウントすることで、第２レンズユニットＬ２の位置を検出できる。
【００２６】
第４鏡筒７は、後部固定筒６と後部枠８とによって両端を支持される２本のバー１３，１４を用いたバー・スリーブ方式により光軸方向に移動可能に支持されている。１５は第４鏡筒７を光軸方向に移動させるリニアモータである。該リニアモータは、図２に示すように、光軸に直交する向きにＳ極とＮ極を有する駆動磁石１５ａと、第４鏡筒７に接着により一体化された駆動コイル１５ｂと、駆動磁石１５ａからの磁路を形成するためのヨーク１５ｃ，１５ｄとにより構成されている。
【００２７】
駆動コイル１５ｂに電流が流れると、駆動磁石１５ａの発生する磁束との磁気的な干渉により、いわゆるローレンツ力が発生し、これにより、第４鏡筒７は光軸方向に駆動される。本実施例では、図２に示すように、リニアモータ１５をバー１３と光軸を挟んで２組配置することで、第４鏡筒７をバランス良く駆動可能としている。
【００２８】
図２において、１６は後部固定筒６に固定され、投受光素子により構成される位置検出ヘッドである。１７は第４鏡筒７に接着により一体化される光学スケールである。位置検出ヘッド１６の投光素子から投光された光束は、光学スケール１７に設けられた繰り返しパターンで反射され、位置検出ヘッド１６の受光素子上に繰り返しパターンの像を結ぶ。第４鏡筒７が光軸方向に移動すると、位置検出ヘッド１６の受光素子上に形成さける繰り返しパターン像も移動するので、第４鏡筒７の動き情報を電気信号として取り出せる。
【００２９】
ただし、得られる動き情報は相対移動量であるので、基準位置の設定及びその検出が必要となる。この基準位置は、例えば、フォトインタラプタと遮光部（遮光部材）とを用いる方法や、後部固定筒６又は後部枠８に設けた突起部に第４鏡筒７に設けられた基準面を当接させる方法を採ることができる。第４鏡筒７を基準位置に移動させるフォーカスリセット動作は、レンズ装置（後述するビデオカメラ）の電源投入時に行われる。そして、該基準位置からの相対移動量を検出することで、第４レンズユニットＬ４の位置を求めることができる。
【００３０】
次に、防振ユニット５の構成について図１、図３及び図４を用いて詳細に説明する。図１は防振ユニット５を前側（物体側）から見たときの分解斜視図、図４は防振ユニット５を裏面側（像面側）から見たときの分解斜視図である。
【００３１】
１０１は補正レンズ（後側レンズサブユニット）Ｌ３ｂを保持するレンズ保持部材としてのシフト鏡筒である。１０２は該防振ユニットのベース部材の一部を構成するベース鏡筒であり、前側レンズサブユニットＬ３ａを保持している。
【００３２】
１０３ｐは磁石であり、図３に示すように、光軸に直交する方向の半分ずつの部分においてＳ極とＮ極とが光軸方向で反対位置となるように着磁されている。１０４ｐは磁石１０３ｐの背面に配置された下ヨークであり、磁気回路の一部を構成する。１０５ｐは駆動コイルであり、磁石１０３ｐの上下に配置された２つの磁極に対向するように配置されている。
【００３３】
１０６は磁気回路の一部を構成する上ヨークである。下ヨーク１０４ｐ、磁石１０３ｐ及び上ヨーク１０６は、ベース鏡筒１０２に固定されて磁気回路を形成している。駆動コイル１０５ｐは、シフト鏡筒１０１に接着により固定される。
【００３４】
駆動コイル１０５ｐに通電されると、磁気回路内のギャップ磁束と駆動コイル１０５ｐが発生する磁束とが磁気的に干渉して、いわゆるローレンツ力が発生し、これによりシフト鏡筒１０１に駆動力が与えられ、シフト鏡筒１０１がピッチ方向に駆動される。すなわち、下ヨーク１０４ｐ、磁石１０３ｐ、駆動コイル１０５ｐ及び上ヨーク１０６によって、シフト鏡筒１０１（つまりは補正レンズＬ３ｂ）を光軸に直交するピッチ方向（垂直方向）に移動させる第１のアクチュエータが構成される。ピッチ方向は、第１の方向に相当する。
【００３５】
なお、各符号の添え字ｐは、ピッチ方向の回転振れによる像振れを補正するための構成要素であることを示す。一方、ヨー方向（光軸に直交する方向であって水平方向）の回転振れによる像振れを補正するための構成要素には、添え字ｙを付している。このことは、後述する位置検出のための構成及び後述する他の実施例でも同じである。
【００３６】
また、シフト鏡筒１０１や他の部材の移動方向である光軸に直交する方向（又は光軸に直交する面内）について、「直交」とは、完全に光軸に直交する場合はもちろん、許容誤差の範囲内で完全な直交からずれている場合（直交とみなせる場合）も含む。このことも、後述する他の実施例において同じである。
【００３７】
下ヨーク１０４ｙ、磁石１０３ｙ、駆動コイル１０５ｙ及び上ヨーク１０６によって、シフト鏡筒１０１をヨー方向に移動させる第２のアクチュエータが構成される。ヨー方向は、第２の方向に相当する。
【００３８】
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃは第１のボール（球状部材）であり、本実施例では３つ設けられている。第１のボール１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃは、ＳＵＳ４４０Ｃやセラミックといった硬くて形状精度及び表面仕上げの良いものを用いるとよい。特に、セラミックは非磁性体であり、磁石に吸着されないので、周囲の磁気により悪影響を受けず、好ましい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００３９】
３つのボール１０９ａ〜１０９ｃは、ベース鏡筒１０２に形成された、底面が平面である矩形の凹部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ内に配置されている。該凹部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内側面は、第１のボール１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃの移動範囲を制限する。また、第１のボール１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃは、シフト鏡筒１０１に形成された平面部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに当接する。シフト鏡筒１０１は、後述する第１の付勢部材からの付勢力によって、凹部１０２ａ〜１０２ｃの底面と平面部１０１ａ〜１０１ｃとにより光軸方向において挟持される。
【００４０】
各凹部は、その中心位置に第１のボールが位置した状態から、シフト鏡筒１０１がその可動中心位置（変倍光学系の光軸位置）から機械的な最大可動位置まで移動する間に該第１のボールの転動を許容する大きさを有する。
【００４１】
これにより、シフト鏡筒１０１は、ベース鏡筒１０２に対して、光軸直交面内で第１のボール１０９ａ〜１０９ｃを転動させながら移動することができる。シフト鏡筒１０１の機械的な最大可動量は、シフト鏡筒１０１の円筒部１０１ｄとベース鏡筒１０２の内周にピッチ方向及びヨー方向に形成された平坦部１０２ｄとの間にある程度の隙間が残るように決められている。
【００４２】
次に、シフト鏡筒１０１の光軸回りの回転（以下、単にロールという）の抑制（制限）について説明する。
【００４３】
１１０は第１のガイド部材であるガイド部材である。１１１はガイド部材１１０とシフト鏡筒１０１との間に配置された第２のガイド部材であるロール防止部材である。
【００４４】
１１２ａ，１１２ｂは第２のボールであり、本実施例では２つ設けられている。第２のボール１１２ａ，１１２ｂは、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１のそれぞれに形成された第１の制限部内に配置されている。
【００４５】
１１０ａ，１１０ｂはガイド部材１１０における２箇所に形成され、上記第１の制限部として機能する第１のガイド溝部である。また、１１１ａ，１１１ｂはロール防止部材１１１の２箇所に形成され、上記第１の制限部として機能する第１のガイド溝部である。第１のガイド溝部１１０ａ，１１１ａが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第２のボール１１２ａが配置されている。また、第１のガイド溝部１１０ｂ，１１１ｂが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第２のボール１１２ｂが配置されている。
【００４６】
ガイド部材１１０は、後述する第２の付勢部材からの付勢力によってロール防止部材１１１（及びシフト鏡筒１０１）に向かって付勢されており、該付勢力によって各第１のガイド溝部は第２のボールを挟持している。第１のガイド溝部は、第２のボールに係合していると言い換えることもできる。
【００４７】
各第１のガイド溝部は、図中の矢印Ａ方向に延びるように形成されており、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１が第２のボールを転動させながら該矢印Ａ方向に相対移動可能な長さを有する。各第１のガイド溝部の矢印Ａ方向での端面と第２のボールとの当接により、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１との相対移動範囲が制限される。矢印Ａ方向は、光軸に直交する第３の方向に相当する。
【００４８】
さらに、各第１のガイド溝部は、第２のボールとの当接（係合）によって矢印Ａ方向とは異なる方向へのガイド部材１１０とロール防止部材１１１の相対移動を制限する。
【００４９】
つまり、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１は、第２のボールの転動を伴う第３の方向への相対移動が許容され、かつ第２のボールによる第３の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第２のボールに当接する第１の制限部をそれぞれ有する。
【００５０】
なお、第１のガイド溝部の詳細な形状については後述する。
【００５１】
１１３ａ，１１３ｂは第３のボールであり、本実施例では２つ設けられている。第３のボール１１３ａ，１１３ｂは、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１のそれぞれに形成された第２の制限部内に配置されている。
【００５２】
１１１Ａ，１１１Ｂはロール防止部材１１１の２箇所に形成され、上記第２の制限部として機能する第２のガイド溝部である。また、１０１Ａ，１０１Ｂはシフト鏡筒１０１の２箇所に形成され、上記第２の制限部として機能する第２のガイド溝部である。第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第３のボール１１３ａが配置されている。また、第２のガイド溝部１１１Ｂ，１０１Ｂが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第３のボール１１３ｂが配置されている。
【００５３】
ロール防止部材１１１は、ガイド部材１１０を介して作用する、後述する第２の付勢部材からの付勢力によってシフト鏡筒１０１に向かって付勢されており、該付勢力によって各第２のガイド溝部は第３のボールを挟持している。第２のガイド溝部は、第３のボールに係合していると言い換えることもできる。
【００５４】
各第２のガイド溝部は、図中の矢印Ｂ方向に延びるように形成されており、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１が第３のボールを転動させながら該矢印Ｂ方向に相対移動可能な長さを有する。各第２のガイド溝部の矢印Ｂ方向での端面と第３のボールとの当接により、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１の同方向への相対移動範囲が制限される。矢印Ｂ方向は、光軸に直交する第４の方向に相当する。
【００５５】
さらに、各第２のガイド溝部は、第３のボールとの当接（係合）によって矢印Ｂ方向とは異なる方向へのロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１の相対移動を制限する。
【００５６】
つまり、ロール防止部材１１１及びシフト鏡筒１０１は、第３のボールの転動を伴う第４の方向への相対移動が許容され、かつ第３のボールによって第４の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第３のボールに当接する第２の制限部をそれぞれ有する。なお、第２のガイド溝部の詳細な形状については後述する。
【００５７】
なお、本実施例では、矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向は、ピッチ方向及びヨー方向に対してそれぞれ４５度の角度をなしている。
【００５８】
１１４ａ，１１４ｂはガイド部材１１０をロール防止部材１１１及びシフト鏡筒１０１に向かって光軸方向に付勢する第２の付勢部材としてのガイドスプリングである。
【００５９】
１１５はベース鏡筒１０２に対して位置決めされた上でビスにより固定されるセンサベースである。ベース鏡筒１０２とセンサベース１１５により固定部材としてのベース部材が構成される。
【００６０】
ガイド部材１１０は、このガイド部材１１０に設けられた位置決めピン１１０ｄ，１１０ｅがセンサベース１１５に設けられた位置決め穴１１５ｄと回り止め長穴１１５ｅとにそれぞれ挿入されることで、光軸直交面内で位置決めされる。
【００６１】
ガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂは圧縮コイルバネであり、その一端が位置決めピン１１０ｄ，１１０ｅの根元部に当接し、他端がセンサベース１１５に当接することで、ガイド部材１１０をシフト鏡筒１０１に向かって付勢する。
【００６２】
１１２ｃはボール１１２ａ，１１２ｂと共にガイド部材１１０とロール防止部材１１１との間に配置されたボールである。該ボール１１２ｃは、ロール防止部材１１１に形成された底面が平面である凹部１１１ｃ内に配置されている。凹部１１１ｃは、第１のガイド溝部１１１ａと同様に、矢印Ａ方向に該ボール１１２ｃの転動を許容する大きさを有する。また、ボール１１２ｃは、ガイド部材１１０に形成された平面部１１０ｃに当接している。
【００６３】
なお、凹部１１１ｃは、矢印Ａ方向に直交する方向（矢印Ｂ方向）については、ボール１１２ｃの大きさに対して余裕を持った幅を有する。これにより、各第１のガイド溝部の製造誤差によるガイド部材１１０とロール防止部材１１１の矢印Ｂ方向における若干のずれを許容し、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１が矢印Ａ方向にスムーズに相対移動できるようにしている。
【００６４】
ガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂによる付勢力の合力は、３つのボール１１２ａ〜１１２ｃを頂点とする三角形の内側を通るように作用する。これにより、ガイド部材１１０を安定的にシフト鏡筒１０１に向かって付勢することができる。
【００６５】
１１３ｃは第３のボール１１３ａ，１１３ｂと共にロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１との間に挟まれたボールである。該ボール１１３ｃは、シフト鏡筒１０１に形成された底面が平面である凹部１０１Ｃ内に配置されている。凹部１０１Ｃは、ガイド溝１０１ｂと同様に、矢印Ｂ方向に該ボール１１３ｃの転動を許容する大きさを有する。また、ボール１１３ｃは、ロール防止部材１１１に形成された凹部１１１Ｃ内に配置され、その底面に当接している。
【００６６】
なお、凹部１０１Ｃおよび凹部１１１Ｃは、矢印Ｂ方向に直交する方向（矢印Ａ方向）については、ボール１１３ｃの大きさに対して余裕を持った幅を有する。これにより、各第２のガイド溝部の製造誤差によるロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１の矢印Ａ方向における若干のずれを許容でき、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１が矢印Ｂ方向にスムーズに相対移動できるようにしている。
【００６７】
ガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂによる付勢力の合力は、３つのボール１１３ａ〜１１３ｃを頂点とする三角形の内側を通るように作用する。これにより、ロール防止部材１１１を安定的にシフト鏡筒１０１に向かって付勢することができる。
【００６８】
本実施例では、第２の付勢部材として説明したガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂの付勢力で、シフト鏡筒１０１もベース鏡筒１０２に向かって付勢している。つまり、ガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂは第１の付勢部材を兼ねている。
【００６９】
次に、図５Ａ、図６Ａ及び図６Ｂを用いて、ボールを挟持するガイド溝部の形状について説明する。ここでは、代表として、第３のボール１１３ａを挟持する第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａの形状について説明する。
【００７０】
図５Ａは、第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａを、矢印Ｂ方向に直交する面で切断したときの断面図である。また、図６Ａ及び図６Ｂは、第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａを、矢印Ａ方向に直交する面で切断したときの断面図である。
【００７１】
図５Ａの断面において、第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａはそれぞれ、その開口側から底面側に向かって間隔が狭まるように傾斜した２つの斜面を有する。第２のガイド溝部１１１Ａの２つの斜面に第３のボール１１３ａが２箇所で当接し、第２のガイド溝部１０１Ａの２つの斜面に第３のボール１１３ａが２箇所で当接することで、該第３のボール１１３ａが挟み込まれる。なお、各第２のガイド溝部における第３のボールとの当接箇所は、２箇所より多くてもよい。
【００７２】
これにより、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、シフト鏡筒１０１がロール防止部材１１１に対して光軸直交面内で移動するのに伴い、第３のボール１１３ａは、各斜面が延びる矢印Ｂ方向に転動する。一方、上記２つの斜面が配置された溝幅方向（矢印Ｂに直交する矢印Ａ方向）への移動は、該２つの斜面との当接によって阻止される。
【００７３】
なお、第２のガイド溝部１１１Ｂ，１０１Ｂもこれと同様に構成されている。また、第１のガイド溝部（１１０ａ，１１１ａ），（１１０ｂ，１１１ｂ）は各斜面が延びる方向は矢印Ａ方向であるが、形状としては同じである。第２のボール１１２ａ，１１２ｂは、各斜面が延びる矢印Ａ方向には転動が許容され、溝幅方向には移動が阻止される。
【００７４】
以上の構成により、ロール防止部材１１１は、矢印Ａ方向にのみ移動が可能で、シフト鏡筒１０１は、ロール防止部材１１１に対して矢印Ｂの方向のみ移動可能である。これにより、シフト鏡筒１０１は光軸回りの回転が制限（阻止）された状態で光軸直交面内で平行移動可能となる。
【００７５】
ここで、図６Ａは、第３のボール１１３ａが第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａ内の初期位置（矢印Ｂ方向における中央位置）に位置する状態を示している。この初期状態からシフト鏡筒１０１がロール防止部材１１１に対して移動する場合には、シフト鏡筒１０１がその最大可動量移動するまで、第３のボール１１３ａは第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａ内で転動する。言い換えれば、第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａは、初期状態からシフト鏡筒１０１が移動する場合には、第３のボール１１３ａの転動のみを許容する矢印Ｂ方向長さを有する。
【００７６】
一方、例えばボール１１３ａが初期位置から図６Ａにて左側に大きくずれている状態からシフト鏡筒１０１が左方向に変位すると、第３のボール１１３ａは、シフト鏡筒１０１がその最大可動量移動する前に第２のガイド溝部１１１Ａの左端面に当接する。このため、これ以後、シフト鏡筒１０１が最大可動量移動するまで、ボール１１３ａは転動せずに第２のガイド溝１０１Ａに対して滑ることになる。つまり、第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａに滑り摩擦が発生し、防振ユニット５の駆動応答性を劣化させる。
【００７７】
このため、本実施例では、該レンズ装置の起動時に、一旦シフト鏡筒１０１をその最大可動量だけ移動させ、そこからシフト鏡筒１０１を可動中心位置まで戻す。これにより、はじめに第２のガイド溝部１１１Ａ，１０１Ａ内で初期位置から大きくずれていた第３のボール１１３ａは、初期位置又はその近くまで戻る。
【００７８】
つまり、すべてのガイド溝部（凹部も同様である）の長手方向範囲を適切な長さに設定し、シフト鏡筒１０１を機械的な最大可動量又は実使用時の最大移動量だけ駆動した後、可動中心位置に戻すことで、ボールを初期位置に移動させることができる。この動作を、以下の説明において、ボールのリセット動作と称する。
【００７９】
ボールのリセット動作により、実使用時にはシフト鏡筒１０１はすべての駆動方向に対してボールの転動のみでガタなくガイドされ、滑り摩擦を伴わないので、駆動応答性が良好となる。
【００８０】
以上説明した第１及び第２のガイド溝部の矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向の長さとボールのリセット動作については、後述する他の実施例でも同じである。
【００８１】
次に、図５Ｂを用いて、第３のボール１１３ａ，１１３ｂとともに配置されるボール１１３ｃを収容する、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１に形成された凹部１１１Ｃ，１０１Ｃについて説明する。図５Ｂは、凹部１１１Ｃ，１０１Ｃを、矢印Ｂ方向に直交する面で切断したときの断面図である。
【００８２】
凹部１１１Ｃ，１０１Ｃはそれぞれ、平面形状の底面を有し、これらの底面がボール１１３ｃの光軸方向両端に当接することで挟み込まれる。一方、前述したように、矢印Ｂ方向に直交する矢印Ａ方向には、ボール１１３ｃの大きさに対して余裕を持った幅を有する。これにより、先にも説明したように、各ガイド溝部の製造誤差によるロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１の矢印Ａ方向における若干のずれを許容でき、ロール防止部材１１１とシフト鏡筒１０１が矢印Ｂ方向にスムーズに相対移動できる。第２のボール１１２ａ，１１２ｂとともに設けられたボール１１２ｃを収容する、ガイド部材１１０とロール防止部材１１１に設けられた凹部１１０ｃ，１１１ｃについても同様である。
【００８３】
次に、図１、図３及び図４を用いて、シフト鏡筒１０１の位置を検出する構成について説明する。
【００８４】
１１６ｐは発光素子であるｉＲＥＤであり、赤外光束を光軸方向に発光する。ｉＲＥＤ１１６ｐは取り付け板金１１８ｐを介してシフト鏡筒１０１に固定される。１１７ｐは受光素子であるＰＳＤであり、固定板金１１９ｐを介してセンサベース１１５にビスにより固定される。１０１ｐはシフト鏡筒１０１に設けられたｉＲＥＤ１１６ｐの投光窓である。
【００８５】
１１５ｐはセンサベース１１５に設けられたスリットである。ｉＲＥＤ１１６ｐから投光された赤外光束は、スリット１１５ｐで通過光束が制限されてＰＳＤ１１７ｐで受光される。
【００８６】
スリット１１５ｐは横方向（ヨー方向）に長い開口部であり、ＰＳＤ１１７ｐはピッチ方向に検出感度を持っている。ｉＲＥＤ１１６ｐ及び投光窓１０１ｐは移動するシフト鏡筒１０１に設けられており、スリット１１５ｐ及びＰＳＤ１１７ｐは固定されたセンサベース１１５に設けられている。
【００８７】
ピッチ方向において、例えばシフト鏡筒１０１が上方向に移動すると、スリット１１５ｐを通過する光束はＰＳＤ１１７ｐ上で下方向に変位する。これにより、シフト鏡筒１０１のピッチ方向の移動量が検出される。一方、シフト鏡筒１０１が横方向（ヨー方向）に移動するときは、スリット１１５ｐは横方向に長い開口部であるので、ｉＲＥＤ１１６ｐからの赤外光束はスリット１１５ｐを通過してＰＳＤ１１７ｐに到達する。しかし、ＰＳＤ１１７ｐは、横方向には検出感度を有していないので、その移動は検出されない。
【００８８】
このように、ｉＲＥＤ１１６ｐ、投光窓１０１ｐ、スリット１１５ｐ及びＰＳＤ１１７ｐによって構成される位置検出器により、シフト鏡筒１０１のピッチ方向での位置検出が行われる。
【００８９】
一方、ｉＲＥＤ１１６ｙ、投光窓１０１ｙ、スリット１１５ｙ及びＰＳＤ１１７ｙによって構成される位置検出器により、ピッチ方向と同様の検出原理で、シフト鏡筒１０１のヨー方向での位置検出が行われる。
【００９０】
１２０ｐはピッチ方向におけるシフト鏡筒１０１の駆動及び位置検出に関わる電気素子と外部回路との電気的接続に用いられるフレキシブル基板である。また、１２０ｙはヨー方向におけるシフト鏡筒１０１の駆動及び位置検出に関わる電気素子と外部回路との電気的接続に用いられるフレキシブル基板である。
【００９１】
次に、本実施例の防振ユニット５を有するレンズ装置をレンズ鏡筒部として備えた光学機器としてのビデオカメラの構成を、図７を用いて説明する。なお、本実施例では、レンズ装置を一体的に備えたビデオカメラについて説明するが、上記構成を有する防振ユニット５は、ビデオカメラや一眼レフカメラに取り外し可能に装着される光学機器としての交換レンズ装置にも搭載することができる。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００９２】
レンズ装置１５０は、図２及び図３で説明したレンズ装置であり、本実施例の防振ユニット５を含む。
【００９３】
レンズ装置１５０内の変倍光学系を通過した光束は、赤外カット及び光学ローパス機能を有する光学フィルタ１４８を通って像面上に光学像を結ぶ。像面にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子１４９が配置されており、光学像は該撮像素子１４９によって電気信号に変換される。撮像素子１４９から読み出された電気信号ａは、カメラ信号処理回路１５１により画像信号ｂに変換される。
【００９４】
１５２はレンズ駆動を制御するマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータ１５２は、上述したフォトインタラプタ１２を含むズームリセット回路１５４の出力をモニタしながらズームモータ駆動回路１５６を通じて第２レンズユニットＬ２を移動させる。また、マイクロコンピュータ１５２は、上述した位置検出ヘッド１６と光学スケール１７とにより構成されるフォーカス位置検出回路１５３の出力をモニタしながらフォーカス駆動回路１５５を通じて第４レンズユニットＬ４を移動させる。これにより、マイクロコンピュータ１５２は、正確な焦点距離情報とフォーカス位置情報とを得ながらズーム制御及びフォーカス制御を行うことができる。
【００９５】
１５７は光量調節ユニット４を駆動する露出制御駆動回路であり、カメラ信号処理回路１５１からマイクロコンピュータ１５２に取り込まれた画像信号ｂの明るさ情報に基づいて、光量調節ユニット４の絞り開口径や不図示のＮＤフィルタの出し入れが制御される。
【００９６】
１５８，１５９はビデオカメラのピッチ方向及びヨー方向の振れ角度を検出する角度検出回路である。振れ角度の検出は、振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行われる。両角度検出回路１５８，１５９の出力、すなわち傾き角度情報は、マイクロコンピュータ１５２に取り込まれる。なお、本実施例では、第１及び第２のアクチュエータの駆動力発生方向であるピッチ方向及びヨー方向と位置検出回路１５８，１５９による位置検出方向とを一致させているが、これらは異なっていてもよい。
【００９７】
１６０，１６１は防振ユニット５のシフト鏡筒１０１をピッチ方向及びヨー方向に移動させるために上述した駆動コイル１０５ｐ，１０５ｙへの通電を行うコイル駆動回路である。
【００９８】
１６２，１６３はシフト鏡筒１０１のピッチ方向及びヨー方向の位置（シフト位置）を検出するためにｉＲＥＤ１１６ｐ，１１６ｙ及びＰＳＤ１１７ｐ，１１７ｙを駆動する位置検出回路である。ＰＳＤ１１７ｐ，１１７ｙからの出力は、マイクロコンピュータ１５２に取り込まれる。なお、位置検出回路（位置検出器）については、ｉＲＥＤ及びＰＳＤを用いた光学式ではなく、磁石とホール素子を用いた磁気式のものを用いてもよい。
【００９９】
シフト鏡筒１０１（補正レンズＬ３ｂ）を光軸直交面内で移動させると、補正レンズＬ３ｂを通過する光束が曲げられて撮像素子１４９上に形成されている光学像が移動する。シフト鏡筒１０１の移動による光学像の移動方向をビデオカメラが傾いたことによる本来の光学像の移動方向と逆とし、シフト鏡筒１０１の移動による光学像の移動量を本来の光学像の移動量と同じとするように駆動コイル１０５ｐ，１０５ｙへの通電を制御する。これにより、ビデオカメラが傾いても（手振れしても）撮像素子１４９上に形成される光学像はほとんど動かない。つまり、光学防振が行われる。
【０１００】
マイクロコンピュータ１５２は、角度検出回路１５８，１５９により得られた傾き角度情報から位置検出回路１６２，１６３により得られたシフト位置情報を差し引き、それぞれの差分信号に対して増幅及び位相補償を行う。そして、この結果得られた駆動情報に応じて、上記差分が小さくなるように、コイル駆動回路１６０，１６１を通じて駆動コイル１０５ｐ，１０５ｙへの通電をフィードバック制御する。
【０１０１】
なお、前述したボールのリセット動作は、ビデオカメラの電源投入時にズーム及びフォーカスリセット動作に引き続いて、又は時分割で同時に行なわれる。これにより、ビデオカメラの電源投入前に各ボールが初期位置からずれていたとしても、撮像開始時からはボールの転がりによってシフト鏡筒１０１がガイドされるとともにロールが阻止され、優れた防振性能を発揮する。
【０１０２】
また、ボールのリセット動作を、ビデオカメラにより撮像を行っていない状態をマイクロコンピュータ１５２で判断して適宜行うことで、撮像時に常に優れた防振性能を得ることができる。例えば、ビデオカメラの傾き角度をモニタし、使用者がビデオカメラを単に持ち歩いている状態と判断したときにボールのリセット動作を行う。また、一般に手振れ角度は０．５度から１度程度である場合が多く、撮像前にビデオカメラの機能を操作したりファインダ上で被写体を探したりする際には、手振れ角度を超える傾きが生じる。このため、その大きな傾きを検出してボールのリセット動作を行わせてもよい。
【０１０３】
以上説明したように、本実施例では、シフト鏡筒１０１の光軸方向変位を阻止しつつ光軸直交面内での移動を許容するために転動可能なボールを使用し、さらにシフト鏡筒１０１のロールを防止しつつその平行移動をガイドするためにも転動可能なボールを使用する。これにより、シフト鏡筒１０１の駆動抵抗を小さく抑えることができ、シフト鏡筒を微小駆動する場合でも正確なシフト鏡筒１０１の位置制御を行うことができる。すなわち、良好な防振性能を有する防振ユニットを実現することができる。
【０１０４】
しかも、シフト鏡筒１０１をがたつきが少ない状態で移動させることができるので、防振動作の静音化を図ったり、精度の高い位置フィードバック制御を行ったりすることができる。
【０１０５】
また、本実施例では、シフト鏡筒１０１の光軸直交面内でのガイドを、該シフト鏡筒１０１とレンズ装置内の固定部材となるベース鏡筒１０２との間で挟持した第１のボール１０９ａ〜１０９ｃによって行う。これにより、ベース鏡筒１０２とシフト鏡筒１０１との間にロール防止のためのボールやガイド部材１１０又はロール防止部材１１１が介在している場合のようにこれらの部材の製造誤差が累積してシフト鏡筒１０１の位置精度に及ぶことを回避できる。したがって、シフト鏡筒１０１の位置制御精度を向上させることができる。
【０１０６】
また、本実施例では、第１の付勢部材と第２の付勢部材とを兼ねるガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂを用いることで、構成部品の削減による防振ユニットの小型化を実現している。また、このガイドスプリング１１４ａ，１１４ｂは、シフト鏡筒１０１が光軸直交面内で移動するのに伴って光軸直交方向に変形しないので、該変形によるシフト鏡筒１０１の駆動負荷の増加を回避できる。
【０１０７】
さらに、本実施例では、第１及び第２のアクチュエータの駆動力発生方向であるピッチ方向（第１の方向）及びヨー方向（第２の方向）に対して、ロールを阻止するために第２のガイド溝部１０１Ａ，１０１Ｂの延びる第３の方向を異ならせている。これにより、シフト鏡筒１０１において、第２のガイド溝部１０１Ｂを、第１及び第２のアクチュエータの内側に形成される角部に配置することができる。したがって、本来デッドスペースとなる該角部を有効利用して、シフト鏡筒１０１ひいては防振ユニット５を小型化することができる。このことは、後述する実施例３，４でも同じである。ただし、第１及び第２の方向と第３及び第４の方向とをそれぞれ一致させてもよい。
【実施例２】
【０１０８】
図８、図９及び図１０には、本発明の実施例２である防振ユニットの構成を示す。図８は防振ユニットを前側から見たときの分解斜視図、図９は防振ユニット５を裏面側から見たときの分解斜視図である。また、図１０は防振ユニットの断面図である。本実施例の防振ユニットも、図２及び図３に示したレンズ装置に搭載され、該レンズ装置は図７に示したビデオカメラのレンズ鏡筒部を構成する。
【０１０９】
２０１は補正レンズＬ３ｂを保持するレンズ保持部材としてのシフト鏡筒である。２０２はベース部材としてのベース鏡筒であり、前側レンズサブユニットＬ３ａを保持している。
【０１１０】
２０３ｐは磁石であり、図１０に示すように、光軸に直交する方向の半分ずつの部分においてＳ極とＮ極とが光軸方向で反対位置となるように着磁されている。２０４ｐは磁石２０３ｐの背面に配置された下ヨークであり、磁気回路の一部を構成する。２０５ｐは駆動コイルであり、磁石２０３ｐの上下に配置された２つの磁極に対向するように配置されている。２０６は磁気回路の一部を構成する上ヨークである。下ヨーク２０４ｐ、磁石２０３ｐ及び上ヨーク２０６はベース鏡筒２０２に固定されて磁気回路を形成している。駆動コイル２０５ｐは、シフト鏡筒２０１に接着により固定される。
【０１１１】
駆動コイル２０５ｐに通電されると、磁気回路内のギャップ磁束と駆動コイル２０５ｐが発生させる磁束とが磁気的に干渉してローレンツ力が発生し、これによりシフト鏡筒２０１に駆動力が与えられ、シフト鏡筒２０１がピッチ方向に駆動される。すなわち、下ヨーク２０４ｐ、磁石２０３ｐ、駆動コイル２０５ｐ及び上ヨーク２０６によって、シフト鏡筒２０１（つまりは補正レンズＬ３ｂ）をピッチ方向に移動させる第１のアクチュエータが構成される。ピッチ方向は、第１の方向に相当する。
【０１１２】
また、下ヨーク２０４ｙ、磁石２０３ｙ、駆動コイル２０５ｙ及び上ヨーク２０６によって、シフト鏡筒２０１をヨー方向に移動させる第２のアクチュエータが構成される。ヨー方向は、第２の方向に相当する。
【０１１３】
２０７はシフト鏡筒２０１をベース鏡筒２０２に向かって付勢する第１の付勢部材としてのシフトスプリングである。シフトスプリング２０７は、その一端がシフト鏡筒２０１におけるレンズ周囲の円筒部に嵌まる大きさの内径を有する圧縮コイルバネである。２０８はシフトスプリング２０７の他端を保持するスプリングホルダであり、ビスによりベース鏡筒２０２に固定される。
【０１１４】
次に、シフト鏡筒２０１のベース鏡筒２０２に対する支持構成と光軸回りの回転制限について説明する。
【０１１５】
２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃは３つの第１のボールである。これら３つの第１のボール２０９ａ〜２０９ｃは、ベース鏡筒２０２の３箇所に形成された、底面として平面を有する矩形の凹部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ内に配置される。一方、シフト鏡筒２０１の３箇所には、３つの第１のボール２０９ａ〜２０９ｃが当接する平面部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃが形成されている。これら第１のボール２０９ａ〜２０９ｃは、シフトスプリング２０７からの付勢力によって、凹部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃの底面と平面部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃとの間に挟持される。
【０１１６】
各凹部は、その中心位置に第１のボールが位置した状態から、シフト鏡筒２０１がその可動中心位置から機械的な最大可動位置まで移動する間に該第１のボールの転動を許容する大きさを有する。
【０１１７】
これにより、シフト鏡筒２０１は、ベース鏡筒２０２に対して、光軸直交面内で第１のボール２０９ａ〜２０９ｃを転動させながら移動することができる。シフト鏡筒２０１の機械的な最大可動量は、シフト鏡筒２０１の円筒部２０１ｄとベース鏡筒２０２の内周にピッチ方向及びヨー方向に形成された平坦部２０２ｄとの間にある程度の隙間が残るように決められている。
【０１１８】
２１０は第１のガイド部材としてのガイド部材である。２１１はガイド部材２１０とシフト鏡筒２０１との間に配置される第２のガイド部材としてのロール防止部材である。
【０１１９】
２１２ａ，２１２ｂは２つの第２のボールである。第２のボール２１２ａ，２１２ｂは、ガイド部材２１０とロール防止部材２１１のそれぞれに形成された第１の制限部内に配置されている。
【０１２０】
２１０ａ，２１０ｂはガイド部材２１０の２箇所に設けられた第１の制限部としての第１のガイド溝部である。また、２１１ａ，２１１ｂはロール防止部材２１１の２箇所に設けられた第１の制限部としての第１のガイド溝部である。各第１のガイド溝部は、ガイド部材２１０及びロール防止部材２１１を貫通するように設けられ、矢印Ａ方向に延びる長溝形状を有する。第１のガイド溝部２１０ａ，２１１ａは光軸方向にて向かい合い、その間に第２のボール２１２ａが配置される。また、第１のガイド溝部２１０ｂ，２１１ｂは光軸方向にて向かい合い、その間に第２のボール２１２ｂが配置される。
【０１２１】
ガイド部材２１０は、後述する第２の付勢部材からの付勢力によってロール防止部材２１１（及びシフト鏡筒２０１）に向かって付勢されており、該付勢力によって各第１のガイド溝部は第２のボールを挟持する。
【０１２２】
各第１のガイド溝部は、図中の矢印Ａ方向に延びるように形成されており、ガイド部材２１０とロール防止部材２１１が第２のボールを転動させながら該矢印Ａ方向に相対移動可能な長さを有する。各第１のガイド溝部の矢印Ａ方向での端面と第２のボールとの当接により、ガイド部材２１０とロール防止部材２１１との相対移動範囲が制限される。矢印Ａ方向は、光軸に直交する第３の方向に相当する。
【０１２３】
さらに、各第１のガイド溝部は、第２のボールとの当接（係合）によって矢印Ａ方向とは異なる方向へのガイド部材２１０とロール防止部材２１１の相対移動を制限する。
【０１２４】
つまり、ガイド部材２１０とロール防止部材２１１は、第２のボールの転動を伴う第３の方向への相対移動が許容され、かつ第２のボールによる第３の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第２のボールに当接する第１の制限部をそれぞれ有する。
【０１２５】
２１３ａ，２１３ｂは２つの第３のボールである。第３のボール２１３ａ，２１３ｂは、ロール防止部材２１１とシフト鏡筒２０１のそれぞれに形成された第２の制限部内に配置されている。
【０１２６】
２１１Ａ，２１１Ｂはロール防止部材２１１の２箇所に形成された第２の制限部としての第２のガイド溝部である。また、２０１Ａ，２０１Ｂはシフト鏡筒２０１の２箇所に形成された第２の制限部としての第２のガイド溝部である。
【０１２７】
ロール防止部材２１１に形成された第２のガイド溝部２１１Ａ，２１１Ｂは、ロール防止部材２１１を貫通し、矢印Ｂ方向に延びる長溝形状を有する。一方、シフト鏡筒２０１に形成された第２のガイド溝部２０１Ａ，２０１Ｂは、矢印Ｂ方向に延び、実施例１において説明した第２のガイド溝部と同じ形状を有する。第２のガイド溝部２１１Ａ，２０１Ａは光軸方向にて向かい合い、その間に第３のボール２１３ａが配置される。また、第２のガイド溝部２１１Ｂ，２０１Ｂは、光軸方向にて向かい合い、その間に第３のボール２１３ｂが配置される。
【０１２８】
ロール防止部材２１１は、後述する第２の付勢部材からの付勢力によってシフト鏡筒２０１に向かって付勢されており、該付勢力によって各第２のガイド溝部は第３のボールを挟持する。
【０１２９】
各第２のガイド溝部は、ロール防止部材２１１とシフト鏡筒２０１が第３のボールを転動させながら該矢印Ｂ方向に相対移動可能な長さを有する。各第２のガイド溝部の矢印Ｂ方向での端面と第３のボールとの当接により、ロール防止部材２１１とシフト鏡筒２０１の同方向への相対移動範囲が制限される。矢印Ｂ方向は、光軸に直交する第４の方向に相当する。
【０１３０】
さらに、各第２のガイド溝部は、第３のボールとの当接（係合）によって矢印Ｂ方向とは異なる方向へのロール防止部材２１１とシフト鏡筒２０１の相対移動を制限する。
【０１３１】
つまり、ロール防止部材２１１及びシフト鏡筒２０１は、第３のボールの転動を伴う第４の方向への相対移動が許容され、かつ第３のボールによって第４の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第３のボールに当接する第２の制限部をそれぞれ有する。
【０１３２】
ここで、本実施例では、第３の方向は第１の方向（ピッチ方向）に一致し、また、第４の方向は第２の方向（ヨー方向）に一致する。
【０１３３】
２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，２１４ｄはガイド部材２１０をシフト鏡筒２０１に向かって光軸方向に付勢する第２の付勢部材としてのガイドスプリングである。
【０１３４】
ガイド部材２１０は、このガイド部材２１０に設けられた位置決め穴２１０ｄと回り止め長穴２１０ｅとに、ベース鏡筒２０２に設けられた位置決めピン２０２Ｄ，２０２Ｅが挿入されることで、ベース鏡筒２０２に対して光軸直交面内で位置決め固定される。
【０１３５】
ガイドスプリング２１４ａ〜２０１ｄは圧縮コイルバネであり、その一端がベース鏡筒２０２に形成された穴部内の底面に当接し、他端がガイド部材２１０に当接することで、ガイド部材２１０をシフト鏡筒２０１に向かって光軸方向に付勢する。ガイドスプリング２１４ａ〜２０１ｄを第２のボール２１２ａ，２１２ｂ及び第３のボール２１３ａ，２１３ｂに対してバランス良く配置することで、ガイド部材２１０及びロール防止部材２１１をシフト鏡筒２０１に向かって安定的に付勢することができる。
【０１３６】
以上の構成により、ロール防止部材２１１は矢印Ａ方向にのみ移動可能で、シフト鏡筒２０１はロール防止部材２１１に対して矢印Ｂ方向にのみ移動可能である。これにより、シフト鏡筒２０１は光軸回りの回転が制限（阻止）された状態で光軸直交面内で平行移動可能となる。
【０１３７】
そして、実施例１でも説明したボールのリセット動作により、実使用時にはシフト鏡筒２０１はすべての駆動方向に対してボールの転動のみでガタなくガイドされ、滑り摩擦を伴わないので、駆動応答性が良好となる。
【０１３８】
本実施例では、シフト鏡筒２０１をシフトスプリング２０７とガイドスプリング２１４ａ〜２０１ｄで光軸方向における互いに反対側から付勢するので、シフトスプリング２０７の付勢力をガイドスプリング２１４ａ〜２１４ｄの付勢力の合力より大きく設定している。
【０１３９】
続いて、本実施例におけるシフト鏡筒２０１の位置を検出する構成について説明する。
【０１４０】
２１５はセンサホルダであり、ビスによりベース鏡筒２０２に固定される。２１６は発光素子であるｉＲＥＤであり、赤外光束を光軸方向に発光する。ｉＲＥＤ２１６は接着によりシフト鏡筒２０１に固定される。
【０１４１】
２１７は受光素子である２次元ＰＳＤであり、センサホルダ２１５に接着により固定される。２０１ｓはシフト鏡筒２０１に設けられたｉＲＥＤ２１６の投光窓である。
【０１４２】
２１５ｓはセンサホルダ２１５に設けられた絞り窓である。ｉＲＥＤ２１６から投光された赤外光束は、絞り窓２１５ｓで通過光束が制限されて２次元ＰＳＤ２１７で受光される。
【０１４３】
ｉＲＥＤ２１６及び投光窓２０１ｓは移動するシフト鏡筒２０１に設けられており、絞り窓２１５ｓ及び２次元ＰＳＤ２１７は固定されたセンサホルダ２１５に設けられている。シフト鏡筒２０１が可動中心位置から光軸直交面内で任意の方向に変位すると、ｉＲＥＤ２１６から投光された赤外光束は、絞り窓２１５ｓを通過して２次元ＰＳＤ２１７上でシフト鏡筒２０１の移動方向とは反対方向に移動する。これにより、２次元ＰＳＤ２１７からシフト鏡筒２０１の移動量に対応した電気信号が得られる。
【０１４４】
このことをさらに図１１を用いて詳しく説明する。図１１には、ｉＲＥＤ２１６の発光部２１６ｓと絞り窓２１５ｓと２次元ＰＳＤ２１７の受光部２１７ｓとの関係を示している。矢印Ｄはピッチ方向、矢印Ｃはヨー方向に相当する。
【０１４５】
図１１には、シフト鏡筒２０１とともに発光部２１６ｓが２次元ＰＳＤ２１７の直交する２つの検出軸Ｄ′，Ｃ′の交点に対向する位置から２１６ｓ′の位置に移動した状態を示している。この状態において、発光部２１６ｓから発せられ、絞り窓２１５ｓを通過して受光部２１７ｓに投影されている赤外光束は、検出軸Ｄ′，Ｃ′の交点からシフト鏡筒２０１の移動量に比例した距離の位置に移動する。したがって、Ｄ′及びＣ′の方向での受光位置を検出することで、シフト鏡筒２０１の可動中心位置からのピッチ方向及びヨー方向への移動量の情報を得ることができる。
【０１４６】
このように、ｉＲＥＤ２１６、投光窓２０１ｓ、絞り窓２１５ｓ及び２次元ＰＳＤ２１７により位置検出器が構成される。
【０１４７】
本実施例にて、２次元ＰＳＤを使用できるのは、シフト鏡筒２０１の光軸回りの回転がほとんどがたなく制限（阻止）されているからである。仮にがたが存在していると、シフト鏡筒２０１とこれに固定されたｉＲＥＤ２１６がそのがた分だけ回転する。この場合、例えば、ｉＲＥＤ２１６が矢印Ｄ方向に移動したにもかかわらず、２次元ＰＳＤ２１７からは検出軸Ｄ′の方向での出力変化がほとんどなく、検出軸Ｃ′の方向での出力に変化が生ずるという現象が生じ、正確なシフト鏡筒２０１の位置検出が行えない。
【０１４８】
以上説明したように、本実施例では、シフト鏡筒２０１の光軸方向変位を阻止しつつ光軸直交面内での移動を許容するために転動可能なボールを使用し、さらにシフト鏡筒２０１のロールを防止しつつその平行移動をガイドするためにも転動可能なボールを使用する。これにより、シフト鏡筒２０１の駆動抵抗を小さく抑えることができ、シフト鏡筒を微小駆動する場合でも正確なシフト鏡筒２０１の位置制御を行うことができる。すなわち、良好な防振性能を有する防振ユニットを実現することができる。
【０１４９】
しかも、シフト鏡筒２０１をがたつきが少ない状態で移動させることができるので、防振動作の静音化を図れる。また、本実施例で説明した２次元ＰＳＤの使用や実施例１のような２組の位置検出器を任意の位置に配置して使用した場合にも精度の高い位置フィードバック制御を行ったりすることができる。
【０１５０】
また、本実施例では、シフト鏡筒２０１の光軸直交面内でのガイドを、該シフト鏡筒２０１とレンズ装置内の固定部材となるベース鏡筒２０２との間で挟持した第１のボール２０９ａ〜２０９ｃによって行う。これにより、ベース鏡筒２０２とシフト鏡筒２０１との間にロール防止のためのボールやガイド部材１１０又はロール防止部材１１１が配置されていても、シフト鏡筒２０１の位置制御精度が低下することを回避できる。
【実施例３】
【０１５１】
図１２及び図１３は、本発明の実施例３である防振ユニットの構成を示している。図１２は防振ユニットを前側から見たときの分解斜視図、図１３は防振ユニット５を裏面側から見たときの分解斜視図である。
【０１５２】
本実施例の防振ユニットは、実施例１で説明した防振ユニットの変形例であり、シフト鏡筒３０１のベース部材３０２に対する支持構成、光軸回りの回転制限のための構成及びアクチュエータの構成は共通である。このため、共通する構成要素及び構成部分には、実施例１の１００番台の符号に対して下２桁を共通とした３００番台の符号を付し、これらについての説明は省略する。
【０１５３】
ただし、本実施例は、ボールを利用してロール防止部材３１１やシフト鏡筒３０１の可動中心位置への復帰力（以下、中心復帰力という）を発生させる復帰機構を有する点で実施例１と異なる。また、本実施例は、シフト鏡筒３０１の位置を検出する構成を持たない点で、実施例１と大きく異なり、実施例１でのセンサベース１１５に代えて、アッパーベース３１５が用いられている。
【０１５４】
まず、復帰機構について説明する。本実施例では、ロール防止部材３１１及びガイド部材３１０に設けられてボール３１２ｃを挟持する凹部３１１ｃの底面と面３１０ｃの形状を工夫することで、ロール防止部材３１１の中心復帰力を発生させる。また、ロール防止部材３１１及びシフト鏡筒３０１に設けられ、第３のボール３１３ａ，３１３ｂを挟持する第２のガイド溝部（３１１Ａ，３０１Ａ），（３１１Ｂ，３０１Ｂ）の形状を工夫することで、シフト鏡筒３０１の中心復帰力を発生させる。
【０１５５】
これについて図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて詳しく説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂは、ボール３１２ｃを挟持する凹部３１１ｃと面３１０ｃとを矢印Ａ方向に沿って切断したときの断面図である。
【０１５６】
図１４Ａは、ロール防止部材３１１とガイド部材３１０とが相対移動していない状態を示す。ボール３１２ｃは、凹部３１１ｃ及び面３１０ｃの中心に位置している。凹部３１１ｃの底面は、面３１０ｃに向かって凹となる曲面として形成されている。一方、面３１０ｃは、凹部３１１ｃに向かって凹となる曲面として形成されている。
【０１５７】
図１４Ａの状態では、面３１０ｃ（ガイド部材３１０）は、ガイドスプリング３１４ａ，３１４ｂからの付勢力を受けて、ボール３１２ｃを介して凹部３１１ｃの底面（ロール防止部材３１１）を図中の真下に押している。
【０１５８】
図１４Ｂは、図１４Ａの状態からロール防止部材３１１が矢印Ａ方向（図の左方向）に変位した状態を示している。図１４Ａの状態から図１４Ｂの状態に至る間は、凹部３１１ｃの底面と面３１０ｃとが曲面により形成されているため、ボール３１２ｃは該曲面上を転動する。そして、図１４Ｂの状態では、ボール３１２ｃは底面３１１ｃの曲率に応じた右方向の力、すなわち中心復帰力をロール防止部材３１１に加える。面３１１ｃの曲率が大きくなると、中心復帰力も大きくなる。
【０１５９】
このように、凹部３１１ｃの底面と面３１０ｃの形状を曲面、言い換えれば、ロール防止部材３１１の変位量に応じて傾斜角度が連続的に変化する面とする。これにより、ロール防止部材３１１の変位量に比例した大きさの中心復帰力をロール防止部材３１１に与えることができる。
【０１６０】
また、ロール防止部材３１１及びシフト鏡筒３０１に設けられた第２のガイド溝部３１１Ｂ，３０１Ｂは、矢印Ｂ方向に直交する断面については実施例１において図５Ａを用いて説明した形状と同じ形状を有する。ただし、矢印Ｂ方向に沿った断面形状は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示した形状である。このため、シフト鏡筒３０１がロール防止部材３１１に対し矢印Ｂ方向に移動すると、第３のボール３１３ｂが第２のガイド溝部３１１Ｂ，３０１Ｂの曲率に応じた中心復帰力をシフト鏡筒３０１に加える。該曲率が大きくなると、中心復帰力も大きくなる。
【０１６１】
このように、第２のガイド溝部３１１Ｂ，３０１Ｂの形状を曲面、言い換えれば、シフト鏡筒３０１の変位量に応じて傾斜角度が連続的に変化する面とする。これにより、シフト鏡筒３０１の変位量に比例した大きさの中心復帰力をシフト鏡筒３１１に与えることができる。
【０１６２】
以上説明した復帰機構を備えることで、シフト鏡筒３０１の位置は、第１及び第２のアクチュエータにより発生される駆動力に応じて決まる。このため、シフト鏡筒３０１の位置を、位置検出回路によって検出することなく、第１及び第２のアクチュエータへの入力電流値の制御のみによって制御する、いわゆるオープン制御が可能となる。
【０１６３】
さらに、本実施例では、ボールが当接する面の傾斜角度を、シフト鏡筒３０１の移動量に応じて変化するアクチュエータの駆動力を考慮して変化させている。これにより、アクチュエータの駆動力（入力電流値）と中心復帰力とのバランスを常に良好なものとし、シフト鏡筒３０１の位置制御精度を向上させることができる。
【０１６４】
次に、本実施例の防振ユニットを備えたレンズ装置（レンズ鏡筒部）を搭載したビデオカメラの構成を図１５に示す。
【０１６５】
防振ユニットが上述した復帰機構を有するため、ビデオカメラとしても、実施例１で説明した位置検出回路は不要となる。マイクロコンピュータ３５２は、防振ユニットのオープン制御を行う。
【０１６６】
これ以外の構成は実施例１で説明したビデオカメラの構成と同じである。このため、共通する構成要素には、実施例１と同じ又は実施例１の１００番台の符号に対して下２桁を共通とした３００番台の符号を付し、これらについての説明は省略する。
【０１６７】
なお、防振ユニットのオープン制御を行う場合、ビデオカメラに作用する重力を含む慣性力の大きさや方向によってはシフト鏡筒３０１の位置に誤差を生じる可能性がある。より正確なシフト鏡筒３０１の位置制御を行うためには、ビデオカメラに加速度センサを搭載し、慣性力に起因して生じる制御誤差をキャンセルすることが好ましい。
【０１６８】
また、シフト鏡筒３０１の復帰機構としては、本実施例で説明した構成以外の構成を有する機構を用いてもよい。
【実施例４】
【０１６９】
図１６及び図１７には、本発明の実施例４である防振ユニットの構成を示している。図１６は上記防振ユニットを前側から見たときの分解斜視図であり、図１７は該防振ユニットを裏面側から見たときの分解斜視図である。本実施例の防振ユニットも、図２及び図３に示したレンズ装置に搭載され、該レンズ装置は図７に示したビデオカメラのレンズ鏡筒部を構成する。
【０１７０】
４０１は補正レンズＬ３ｂを保持するレンズ保持部材としてのシフト鏡筒である。４０２はベース部材の一部を構成するベース鏡筒であり、前側レンズサブユニットＬ３ａを保持している。本実施例では、ベース鏡筒４０２は、第１のガイド部材を兼ねている。
【０１７１】
４０３ｐは磁石であり、実施例１と同様に、光軸に直交する方向の半分ずつの部分においてＳ極とＮ極とが光軸方向で反対位置となるように着磁されている。４０４ｐは磁石４０３ｐの背面に配置された下ヨークであり、磁気回路の一部を構成する。４０５ｐは駆動コイルであり、磁石４０３ｐの上下に配置された２つの磁極に対向するように配置されている。
【０１７２】
４０６は磁気回路の一部を構成する上ヨークである。下ヨーク４０４ｐ、磁石４０３ｐ及び上ヨーク４０６は、ベース鏡筒４０２に固定されて磁気回路を形成している。駆動コイル４０５ｐは、シフト鏡筒４０１に接着により固定される。
【０１７３】
駆動コイル４０５ｐに通電されると、磁気回路内のギャップ磁束と駆動コイル４０５ｐが発生する磁束とが磁気的に干渉してローレンツ力が発生し、これによりシフト鏡筒４０１に駆動力が与えられ、シフト鏡筒４０１がピッチ方向に駆動される。すなわち、下ヨーク４０４ｐ、磁石４０３ｐ、駆動コイル４０５ｐ及び上ヨーク４０６によって、シフト鏡筒４０１（つまりは補正レンズＬ３ｂ）をピッチ方向に移動させる第１のアクチュエータが構成される。ピッチ方向は、第１の方向に相当する。
【０１７４】
また、下ヨーク４０４ｙ、磁石４０３ｙ、駆動コイル４０５ｙ及び上ヨーク４０６によって、シフト鏡筒４０１をヨー方向に移動させる第２のアクチュエータが構成される。ヨー方向は、第２の方向に相当する。
【０１７５】
４０７はシフト鏡筒４０１をベース鏡筒４０２に向かって光軸方向に付勢する第１の付勢部材としてのシフトスプリングである。シフトスプリング４０７は、その一端がシフト鏡筒４０１におけるレンズ周囲の円筒部に嵌まる大きさの内径を有する圧縮コイルバネである。４０８はシフトスプリング４０７の他端を保持するスプリングホルダであり、ビスによりベース鏡筒４０２に固定される。
【０１７６】
次に、シフト鏡筒４０１のベース鏡筒４０２に対する支持構成と光軸回りの回転制限について、図１６〜図１９を用いて説明する。図１８は防振ユニットを後側から見た図であり、図１９は図１８に示した防振ユニットのＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【０１７７】
４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃは第１のガイド部材でもあるベース鏡筒４０２の３箇所に設けられた第１の制限部としての第１のガイド溝部である。４１２ａ，４１２ｂは第１のガイド溝部４０２ａ，４０２ｂ内に配置される第２のボールである。
【０１７８】
４１１は第２のガイド部材としてのロール防止部材である。４１１ａ，４１１ｂはロール防止部材４１１の２箇所に形成された第１の制限部としての第１のガイド溝部である。４１１ｃはロール防止部材４１１に形成された底面としての平面を有する凹部である。
【０１７９】
第１のガイド溝部４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４１１ａ，４１１ｂは、実施例１にて説明した第１のガイド溝部と同じ形状を有する。また、凹部４１１ｃも、実施例１にて説明した凹部１１１ｃと同じ形状を有する。
【０１８０】
第１のガイド溝部４０２ａ，４１１ａが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第２のボール４１２ａが配置されている。また、ガイド溝部４０２ｂ，４１１ｂが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第２のボール４１２ｂが配置されている。さらに、シフト鏡筒４０１の第１のガイド溝部４０２ｃとロール防止部材４１１の凹部４１１ｃとが光軸方向にて向かい合ってできる空間内にボール４１２ｃが配置されている。
【０１８１】
ロール防止部材４１１は、第２の付勢部材も兼ねるシフトスプリング４０７からの付勢力をシフト鏡筒４０１を介して受けてベース鏡筒４０２に向かって付勢される。そして、該付勢力によって、各第１のガイド溝部と凹部４１１ｃは第２のボール４１２ａ，４１２ｂ又はボール４１２ｃを挟持する。
【０１８２】
各第１のガイド溝部は、図中の矢印Ａ方向に延びるように形成されており、第１のガイド部材でもあるベース鏡筒４０２とロール防止部材４１１が第２のボールを転動させながら該矢印Ａ方向に相対移動可能な長さを有する。各第１のガイド溝部の矢印Ａ方向での端面と第２のボールとの当接により、ベース鏡筒４０２とロール防止部材４１１との相対移動範囲が制限される。矢印Ａ方向は、光軸に直交する第３の方向に相当する。
【０１８３】
さらに、各第１のガイド溝部は、第２のボールとの当接（係合）によって矢印Ａ方向とは異なる方向へのベース鏡筒４０２とロール防止部材４１１の相対移動を制限する。
【０１８４】
つまり、ベース鏡筒４０２とロール防止部材４１１は、第２のボールの転動を伴う第３の方向への相対移動が許容され、かつ第２のボールによる第３の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第２のボールに当接する第１の制限部をそれぞれ有する。
【０１８５】
４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃはシフト鏡筒４０１の３箇所に設けられた第２の制限部としての第２のガイド溝部である。４１３ａ，４１３ｂは第２のガイド溝部４０１ａ，４０１ｂ内に配置される第３のボールである。４１３ｃは第２のガイド溝部４０１ｃ内に配置されるボールである。
【０１８６】
４１１Ａ，４１１Ｂはロール防止部材４１１の２箇所に形成された第２の制限部としての第２のガイド溝部であり、４１１Ｃはロール防止部材４１１に形成された底面としての平面を有する凹部である。
【０１８７】
第２のガイド溝部４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４１１Ａ，４１１Ｂの形状は、実施例１で説明した第２のガイド溝部の形状と同じである。また、凹部４１１Ｃも、実施例１で説明した凹部１１１Ｃと同じ形状である。
【０１８８】
第２のガイド溝部４１１Ａ，４０１ａが向かい合ってできる空間内に第３のボール４１３ａが配置されている。また、第２のガイド溝部４１１Ｂ，４０１ｂが光軸方向にて向かい合ってできる空間内に第３のボール４１３ｂが配置されている。さらに、シフト鏡筒４０１の第２のガイド溝部４０１ｃとロール防止部材４１１の凹部４１１Ｃとが光軸方向にて向かい合ってできる空間内にボール４１３ｃが配置されている。
【０１８９】
シフト鏡筒４０１は、第１の付勢部材としてのシフトスプリング４０７からの付勢力を受け、該付勢力によって各第２のガイド溝部と凹部４１１Ｃは第３のボール４１３ａ，４１３ｂ又はボール４１３ｃを挟持する。
【０１９０】
各第２のガイド溝部は、図中の矢印Ｂ方向に延びるように形成されており、ロール防止部材４１１とシフト鏡筒４０１が第３のボールを転動させながら該矢印Ｂ方向に相対移動可能な長さを有する。各第２のガイド溝部の矢印Ｂ方向での端面と第３のボールとの当接により、ロール防止部材４１１とシフト鏡筒４０１の同方向への相対移動範囲が制限される。矢印Ｂ方向は、光軸に直交する第４の方向に相当する。
【０１９１】
さらに、各第２のガイド溝部は、第３のボールとの当接（係合）によって矢印Ｂ方向とは異なる方向へのロール防止部材４１１とシフト鏡筒４０１の相対移動を制限する。
【０１９２】
つまり、ロール防止部材４１１及びシフト鏡筒４０１は、第３のボールの転動を伴う第４の方向への相対移動が許容され、かつ第３のボールによって第４の方向と異なる方向への相対移動が制限されるように第３のボールに当接する第２の制限部をそれぞれ有する。
【０１９３】
シフトスプリング４０７の付勢力は、ボール４１２ａ〜４１２ｃ及びボール４１３ａ〜４１３ｃのそれぞれを頂点とする三角形の内部を通って作用するので、ロール防止部材４１１及びシフト鏡筒４０１をベース鏡筒４０２に向けて安定的に付勢することができる。
【０１９４】
本実施例では、ロール防止部材４１１はベース鏡筒４０２に対して矢印Ａ方向にのみ移動可能であり、シフト鏡筒４０１はロール防止部材４１１に対して矢印Ｂ方向にのみ移動可能である。
【０１９５】
これにより、シフト鏡筒４０１は、光軸回りの回転が制限（阻止）された状態で光軸直交面内で平行移動可能となる。
【０１９６】
シフト鏡筒４０１の機械的な最大可動量は、シフト鏡筒４０１にピッチ方向及びヨー方向に設けられた平坦部４０１ｄと、スプリングホルダ４０８に設けられた円筒部４０８ｄとの間にある程度の隙間が残るように設定される。
【０１９７】
本実施例では、第２のボール４１２ａ，４１２ｂ、第３のボール４１３ａ，４１３ｂ及びボール４１２ｃ，４１３ｃが、シフト鏡筒４０１をベース部材４０２に対する光軸方向の変位を制限しつつ光軸直交面内でピッチ及びヨー方向にガイドする機能を有する。すなわち、第２のボール４１２ａ，４１２ｂ、第３のボール４１３ａ，４１３ｂ及びボール４１２ｃ，４１３ｃは第１のボールを兼ねている。
【０１９８】
次に、シフト鏡筒４０１の位置を検出する構成について説明する。４１５はセンサホルダであり、ビスによってベース鏡筒４０２に固定される。
【０１９９】
４１６ｐは発光素子であるｉＲＥＤであり、赤外光束を光軸方向に発光する。ｉＲＥＤ４１６ｐは接着によりシフト鏡筒４０１に固定される。４１７ｐは受光素子であるＰＳＤであり、接着によりセンサホルダ４１５に固定される。
【０２００】
４０１ｐはシフト鏡筒４０１に設けられたｉＲＥＤ４１６ｐの投光窓である。４１５ｐはセンサホルダ４１５に設けられたスリットである。ｉＲＥＤ４１６ｐから投光された赤外光束は、スリット４１５ｐで通過光束が制限されてＰＳＤ４１７ｐで受光される。
【０２０１】
ｉＲＥＤ４１６ｐ、投光窓４０１ｐ、スリット４１５ｐ及びＰＳＤ４１７ｐによって構成される位置検出器により、実施例１で説明した検出原理と同じ原理でシフト鏡筒４０１のピッチ方向での位置検出が行われる。
【０２０２】
また、ｉＲＥＤ４１６ｙ、投光窓４０１ｙ、スリット４１５ｙ及びＰＳＤ４１７ｙによって構成される位置検出器により、ピッチ方向と同様の検出原理で、シフト鏡筒４０１のヨー方向での位置検出が行われる。
【０２０３】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られるほか、第１のガイド部材としてベース部材を用い、第１及び第２の付勢部材を同一部材で構成することで、実施例１〜３に比べて構成部品を削減し、さらなる防振ユニットの小型化を図ることができる。
【０２０４】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、請求項の範囲内で種々の変形や変更が可能である。例えば、第１〜第３のボールの数は、上記実施例にて説明した数以外の数であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明の実施例１である防振ユニットの分解斜視図。
【図２】実施例１の防振ユニットを搭載したレンズ装置の分解斜視図。
【図３】図２のレンズ装置の断面図。
【図４】実施例１の防振ユニットの分解斜視図。
【図５Ａ】実施例１の防振ユニットにおけるガイド溝部の断面図。
【図５Ｂ】実施例１の防振ユニットにおける凹部の断面図。
【図６Ａ】実施例１の防振ユニットにおけるガイド溝部の長手方向断面図。
【図６Ｂ】実施例１の防振ユニットにおけるガイド溝部の長手方向断面図。
【図７】実施例１のレンズ装置を備えたビデオカメラのシステム構成を示すブロック図。
【図８】本発明の実施例２である防振ユニットの分解斜視図。
【図９】実施例２の防振ユニットの分解斜視図。
【図１０】実施例２の防振ユニットの断面図。
【図１１】実施例２の防振ユニットに搭載された位置検出器の検出原理を示す模式図。
【図１２】本発明の実施例３である防振ユニットの分解斜視図。
【図１３】実施例３の防振ユニットの分解斜視図。
【図１４Ａ】実施例３の防振ユニットに設けられた復帰機構の構成を示す断面図。
【図１４Ｂ】実施例３の防振ユニットに設けられた復帰機構の構成を示す断面図。
【図１５】実施例３の防振ユニットを搭載したレンズ装置を備えたビデオカメラのシステム構成を示すブロック図。
【図１６】本発明の実施例４である防振ユニットの分解斜視図。
【図１７】実施例４の防振ユニットの分解斜視図。
【図１８】実施例４の防振ユニットの背面図。
【図１９】実施例４の防振ユニットの断面図。
【符号の説明】
【０２０６】
１０１，２０１，３０１，４０１  シフト鏡筒
１０２，２０２，３０２，４０２  ベース鏡筒
１０９ａ〜１０９ｃ，１１２ａ〜１１２ｃ，１１３ａ〜１１３ｃ，２０９ａ〜２０９ｃ，２１２ａ，２１２ｂ，２１３ａ，２１３ｂ，３０９ａ〜３０９ｃ，３１２ａ〜３１２ｃ，３１３ａ〜３１３ｃ，４１２ａ〜４１２ｃ，４１３ａ〜４１３ｃ  ボール
１１０，２１０，３１０  ガイド部材
１１１，２１１，３１１，４１１  ロール防止部材
【図３】
2008185643.tif 000003
【図１】
2008185643.tif 000004
【図２】
2008185643.tif 000005
【図４】
2008185643.tif 000006
【図５Ａ】
2008185643.tif 000007
【図５Ｂ】
2008185643.tif 000008
【図６Ａ】
2008185643.tif 000009
【図６Ｂ】
2008185643.tif 000010
【図７】
2008185643.tif 000011
【図８】
2008185643.tif 000012
【図９】
2008185643.tif 000013
【図１０】
2008185643.tif 000014
【図１１】
2008185643.tif 000015
【図１２】
2008185643.tif 000016
【図１３】
2008185643.tif 000017
【図１４Ａ】
2008185643.tif 000018
【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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