(57)【要約】【課題】小型かつ低コストで、シフト部材の光軸直交面内における回転を低減させる振れ補正装置を提供する。【解決手段】振れ補正装置は、レンズを保持するシフト部材と、シフト部材を本体部に対して光軸に直交する面内の第１方向に移動させる第１駆動部および第１方向と異なる第２方向に移動させる第２駆動部とを有し、第１駆動部は、第１マグネット、第１コイル、および、第１ヨーク、第２駆動部は、第２マグネット、第２コイル、および、第２ヨークをそれぞれ光軸方向に順に配置して構成され、第１ヨークは光軸方向かつ第１マグネット側に突出する第１突起部を有し、第２ヨークは光軸方向かつ第２マグネット側に突出する第２突起部を有し、光軸方向視において、第２ヨークから遠い側の第１方向における第１突起部の幅は第２ヨークに近い側の幅よりも大きく、第１ヨークから遠い側の前記第２方向における第２突起部の幅は第１ヨークに近い側の幅よりも大きい。【選択図】図１
2013088684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するシフト部材と、
前記シフト部材を本体部に対して光軸に直交する面内の第１方向に移動させる第１駆動部と、
前記シフト部材を前記本体部に対して前記光軸に直交する面内の前記第１方向と異なる第２方向に移動させる第２駆動部と、を有し、
前記第１駆動部は、第１マグネット、第１コイル、および、第１ヨークを光軸方向に順に配置して構成され、
前記第２駆動部は、第２マグネット、第２コイル、および、第２ヨークを前記光軸方向に順に配置して構成され、
前記第１ヨークは、前記光軸方向かつ前記第１マグネットの側に突出する第１突起部を有し、
前記第２ヨークは、前記光軸方向かつ前記第２マグネットの側に突出する第２突起部を有し、
光軸方向視において、
前記第２ヨークから遠い側の前記第１方向における前記第１突起部の幅は、該第２ヨークに近い側の幅よりも大きく、
前記第１ヨークから遠い側の前記第２方向における前記第２突起部の幅は、該第１ヨークに近い側の幅よりも大きい、ことを特徴とする振れ補正装置。
【請求項２】
前記光軸方向視において、前記第１突起部および前記第２突起部はそれぞれ台形状であることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正装置。
【請求項３】
前記第１方向と前記第２方向は、前記光軸に直交する面内において互いに直交していることを特徴とする請求項１または２に記載の振れ補正装置。
【請求項４】
前記第１マグネットおよび前記第２マグネットは、前記シフト部材または前記本体部の一方に保持され、
前記第１コイル、前記第１ヨーク、前記第２コイル、および、前記第２ヨークは、前記シフト部材または前記本体部の他方に保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振れ補正装置。
【請求項５】
前記第１マグネットと前記第１ヨークとの間、および、前記第２マグネットと前記第２マグネットとの間にそれぞれ働く磁気吸引力により、前記シフト部材と前記本体部とで狭持された複数のボールを更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振れ補正装置。
【請求項６】
前記複数のボールが前記光軸に直交する面内で転動することにより、前記シフト部材が該面内でシフト移動することを特徴とする請求項５に記載の振れ補正装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振れ補正装置を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒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、像振れを補正するためにレンズをシフト移動させる振れ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器において、手振れで生じる像振れを補正するためにレンズをシフト移動させるシフトユニット（振れ補正装置）が知られている。特許文献１には、補正レンズ群を移動させる振れ補正装置が開示されている。この振れ補正装置は、いわゆるムービングコイルタイプのシフトユニットであり、固定側のベース部材に駆動用磁石が配置され、可動側のシフト部材にヨークおよびコイルが配置されている。
【０００３】
駆動用磁石とヨークとの間には磁気吸引力が働くため、駆動用磁石とヨークとには磁気的に釣り合う位置が存在する。したがって、駆動用磁石とヨークとの位置関係がその釣り合い位置から変化した場合、元の位置に戻ろうとする力（引き戻し力）が働く。これにより、シフト部材を光軸に直交する面内の鉛直方向（ピッチ方向）および水平方向（ヨー方向）にそれぞれ駆動する二つの駆動部を備えたシフトユニットは、一方の位置変化が他方の引き戻し力を発生させる。
【０００４】
特許文献１には、ピッチ方向駆動部における引き戻し力を軽減させる振れ補正装置が開示されている。この振れ補正装置には、ヨークに光軸方向に突出した突起部が設けられている。磁気による力の大きさは距離の２乗に反比例する。このため、シフト部材が光軸直交面内で移動して駆動用磁石と突起部との間の距離が変化した場合、駆動用磁石と突起部との間に働く引き戻し力は移動を助長する方向に働く。
【０００５】
しかし、この場合にヨー方向駆動部では前記引き戻し力が生じるため、シフト部材を光軸直交面内で回転させるモーメントが発生する。このため、振れ補正動作中にシフト部材が自由に回転してしまう。その回転運動によりシフト部材が固定部材に接触すると、衝突音が発生し、また、画像に乱れを生じることがある。また接触により部品が破損すると、その後のシフト部材の駆動に支障をきたす場合がある。
【０００６】
特許文献２には、シフト部材の光軸直交面内における回転を規制するためのガイド軸を設けた振れ補正装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９６３８２号公報
【特許文献２】特許第３２２９８９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示されているようなガイド軸を新たに設けると、振れ補正装置の小型化が妨げられる。また、装置構成の複雑化および部品点数の増加により、低コスト化も困難となる。
【０００９】
そこで本発明は、小型かつ低コストで、シフト部材の光軸直交面内における回転を低減させる振れ補正装置、レンズ鏡筒、および、光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての振れ補正装置は、レンズを保持するシフト部材と、前記シフト部材を本体部に対して光軸に直交する面内の第１方向に移動させる第１駆動部と、前記シフト部材を前記本体部に対して前記光軸に直交する面内の前記第１方向と異なる第２方向に移動させる第２駆動部とを有し、前記第１駆動部は、第１マグネット、第１コイル、および、第１ヨークを光軸方向に順に配置して構成され、前記第２駆動部は、第２マグネット、第２コイル、および、第２ヨークを前記光軸方向に順に配置して構成され、前記第１ヨークは、前記光軸方向かつ前記第１マグネット側に突出する第１突起部を有し、前記第２ヨークは、前記光軸方向かつ前記第２マグネット側に突出する第２突起部を有し、光軸方向視において、前記第２ヨークから遠い側の前記第１方向における前記第１突起部の幅は、該第２ヨークに近い側の幅よりも大きく、前記第１ヨークから遠い側の前記第２方向における前記第２突起部の幅は、該第１ヨークに近い側の幅よりも大きい。
【００１１】
本発明の他の側面としてのレンズ鏡筒は、前記振れ補正装置を有する。
【００１２】
本発明の他の側面としての光学機器は、前記レンズ鏡筒を有する。
【００１３】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型かつ低コストで、シフト部材の光軸直交面内における回転を低減させる振れ補正装置、レンズ鏡筒、および、光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例におけるシフトユニットの分解斜視図である。
【図２】本実施例におけるシフトユニットを備えたレンズ鏡筒の断面図である。
【図３】本実施例におけるシフトユニットを備えたレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図４】本実施例におけるシフトユニットのピッチ方向駆動部の断面図である。
【図５】従来例におけるシフトユニットの引き戻し力の説明図である。
【図６】本実施例におけるシフトユニットの引き戻し力の説明図である。
【図７】本実施例における別形態のヨーク形状を示す図である。
【図８】本実施例におけるレンズ鏡筒を備えた光学機器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
まず、図２および図３を参照して、本実施例におけるシフトユニット（振れ補正装置）を備えたレンズ鏡筒について説明する。図２は、シフトユニットを備えたレンズ鏡筒の断面図である。図３は、シフトユニットを備えたレンズ鏡筒の分解斜視図である。本実施例のレンズ鏡筒１００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像装置本体（光学機器）に取付可能に（交換可能に）構成されている。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、レンズ鏡筒と撮像装置本体とが一体的に構成されたカメラシステムにも適用可能である。
【００１８】
また本実施例のレンズ鏡筒１００は、凸凹凸凸の４群構成の変倍光学系を有するレンズ鏡筒である。Ｌ１は、固定の第１群レンズである。Ｌ２は、光軸ＯＡの方向（光軸方向）に移動することにより変倍動作を行う第２群レンズである。Ｌ３は、光軸ＯＡに直交する面内（光軸直交面内）で移動して振れ補正を行う第３群レンズ（補正レンズ群）である。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群レンズである。
【００１９】
１は、第１群レンズＬ１を保持する固定鏡筒である。２は、第２群レンズＬ２を保持する第２群移動枠である。３は、第３群レンズＬ３を光軸直交方向に（光軸直交面内で）移動させるシフトユニット（振れ補正装置）である。４は、第４群レンズＬ４を保持する第４群移動枠である。５は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子が固定される撮像素子ホルダである。固定鏡筒１は前部固定筒６にビス止めされ、撮像素子ホルダ５と前部固定筒６は後部固定筒７にビス止めされる。８、９、１０、１１はガイドバーであり、前部固定筒６と後部固定筒７により位置決め固定されている。ガイドバー８、９は、移動枠２を光軸方向に移動可能に支持する。ガイドバー１０、１１は、移動枠４を光軸方向に移動可能に支持する。シフトユニット３は、後部固定筒７に対して位置決めされ、ビスにより固定される。
【００２０】
１２は、光学系の開口径を変化させる絞り装置である。絞り装置１２は、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、いわゆるギロチン式の絞り装置である。１３は、第４群レンズＬ４を光軸方向に駆動し、合焦動作を行わせるためのＶＣＭ（ボイスコイルモーター）である。ＶＣＭ１３は、マグネット１３ａ、ヨーク１３ｂ、１３ｃ、および、コイル１３ｄを備えて構成されている。コイル１３ｄに電流を流すことでコイル１３ｄにローレンツ力が発生し、コイル１３ｄを光軸方向に駆動することが可能である。コイル１３ｄは、移動枠４に固定されており、コイル１３ｄの駆動と同時に移動枠４が光軸方向に駆動する。
【００２１】
１４は、第２群レンズＬ２を光軸方向に駆動し、変倍動作を行わせるためのズームモータである。ズームモータ１４は、回転するロータと同軸のリードスクリュー１４ａを有する。リードスクリュー１４ａには、第２群移動枠２に取り付けられたラック２ａが噛合っており、ロータの回転により、第２群レンズＬ２が光軸方向に駆動される。また、ねじりコイルバネ２ｂは、第２群移動枠２、ガイドバー８、９、ラック２ａ、および、リードスクリュー１４ａのそれぞれのガタを片寄せし、これからの嵌合または噛合いのガタを防止している。なおＶＣＭ１３は、ヨーク１３ｂを後部固定筒７に圧入固定し、ヨーク１３ｂにマグネット１３ａとヨーク１３ｃが磁力によって固定される。ズームモータ１４は、後部固定筒７に２本のビスで固定される。
【００２２】
１５は、第２群移動枠２に形成された斜光部２ｃの光軸方向への移動を光学的に検出するフォトインタラプタである。フォトインタラプタ１５は、第２群レンズＬ２が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、発光部および受光部を備えて構成される光学式センサである。光学式センサ１６は、発光部からの光を第４群移動枠４に接着固定されるスケール１７に照射し、スケール１７で反射した光を光学式センサ１６の受光部で読み取ることで第４群レンズＬ４の位置を検出する。
【００２３】
次に、図１および図４を参照して、第３群レンズＬ３を光軸直交方向に移動させるシフトユニット３（振れ補正装置）の構成について説明する。図１は、シフトユニット３の分解斜視図である。図４は、シフトユニット３のピッチ方向駆動部（第１駆動部）の拡大断面図であり、第３レンズＬ３の中心が光軸ＯＡ上にある場合を示している。
【００２４】
第３群レンズＬ３は、ピッチ方向駆動部（ピッチ方向駆動用アクチュエータ）およびヨー方向駆動部（ヨー方向駆動用アクチュエータ）により、光軸直交面内で駆動される。ピッチ方向駆動用アクチュエータは、ピッチ方向（レンズ鏡筒の鉛直方向）の角度変化による像振れを補正するアクチュエータである。ヨー方向駆動用アクチュエータは、ヨー方向（レンズ鏡筒の水平方向）の角度変化による像振れを補正するためのアクチュエータである。ピッチ方向駆動用アクチュエータおよびヨー方向駆動用アクチュエータは、ピッチ方向およびヨー方向それぞれの位置センサおよび振れ検出センサからの情報に基づいて、独立に駆動制御される。また、ピッチ方向用のアクチュエータおよび位置センサと、ヨー方向用のアクチュエータおよび位置センサとは互いに略直交（９０度）の角度をなすように配置されている。ただしこれらの構成自体は同一であるため、以下、ピッチ方向の構成についてのみ説明し、ヨー方向の構成については省略する。また特に指示の無い限り、ピッチ方向の要素には添え字ｐ、ヨー方向の要素には添え字ｙをそれぞれ付す。
【００２５】
２２は、第３群レンズＬ３を保持し、振れを補正するために光軸直交方向に変位させるシフト移動枠である。１８は、マグネットベースである。マグネットベース１８には、駆動用と位置検出用とを兼ねるマグネット２４ｐが圧入保持されている。マグネット２４ｐをマグネットベース１８に圧入して組み込むことにより、組み込み後にマグネットベース１８とマグネット２４ｐとの相対位置関係がずれることはない。マグネットベース１８は、シフト移動枠２２とビスで固定される。このため、位置検出機能も兼ねているマグネット２４ｐの位置は、第３群レンズＬ３を保持しているシフト移動枠２２に対して固定された位置に決定され、マグネット２４ｐによって第３群レンズＬ３の位置を正確に検出することができる。シフト移動枠２２とマグネットベース１８は、これらの間に金属プレート１９が挟み込まれた状態でビスにより結合固定される。金属プレート１９の材質としては、例えばステンレス鋼などが適して用いられる。本実施例において、シフト移動枠２２およびマグネットベース１８により、第３群レンズＬ３を保持するシフト部材が構成される。
【００２６】
２０は、シフトベース２１（本体部）とマグネットベース１８との間に配置された複数のボールである。本実施例では、光軸周りに３つのボール２０が光軸直交面内において配置されている。これら３つのボール２０は、後述のように、マグネット２４ｐとヨーク２９ｐとの間、および、マグネット２４ｙとヨーク２９ｙとの間にそれぞれ働く磁気吸引力により、シフトベース２１とマグネットベース１８とで狭持されている。ボール２０とマグネットベース１８との間には、前述した金属プレート１９が配置される。金属プレート１９が設けられていることにより、レンズ鏡筒が衝撃を受けた際にモールド部品であるマグネットベース１８にボール２０による打痕が付き、また長期間の振れ補正動作駆動で生じる磨耗によるシフトユニット３の駆動特性の劣化を防止できる。またボール２０は、シフトベース２１に形成されたボールフォルダ部２１ａで回転可能に保持される。なお、ボール２０の材質としては、その近傍に配置されたマグネット２４に吸着されないように、ステンレス鋼、またはＳＵＳ３０４などの非磁性体が好適である。
【００２７】
シフトベース２１（ボールフォルダ部２１ａの光軸方向端面）とマグネットベース１８（金属プレート１９）にボール２０を確実に当接させるための力は、マグネット２４ｐとヨーク２９ｐ（固定ヨーク）との間に作用する磁気吸引力である。この磁気吸引力でマグネットベース１８がシフトベース２１に近づく方向に付勢されることにより、３つのボール２０は、３つのボールフォルダ部２１ａの光軸方向端面と金属プレート１９の３箇所に対して押圧状態で当接する。３つのボール２０が当接する各面は、撮影光学系の光軸ＯＡに対して直交方向に広がっている。３つのボール２０の呼び径は同じである。このため、３つのボールフォルダ部２１ａにおいて光軸方向端面間の光軸方向における位置差を低減することにより、シフト移動枠２２に保持された第３群レンズＬ３を光軸ＯＡに対する倒れを生じさせずに光軸直交面内で移動させることができる。このように本実施例では、複数のボール２０が光軸直交面内で転動することにより、シフト移動枠２２およびマグネットベース１８が光軸直交面内でシフト移動する。
【００２８】
次に、マグネットベース１８（シフト部材）および第３群レンズＬ３を駆動するアクチュエータ（駆動部）について説明する。本実施例のアクチュエータは、シフト部材を本体部（シフトベース２１）に対して光軸に直交する面内の第１方向および第２方向にそれぞれ移動させる第１駆動部および第２駆動部からなる。本実施例において、第１方向と第２方向は、光軸に直交する面内において互いに直交する方向であり、例えば、第１方向はピッチ方向、第２方向はヨー方向であるが、これに限定されるものではない。第１駆動部は、マグネット２４ｐ（第１マグネット）、コイル２８ｐ（第１コイル）、および、ヨーク２９ｐ（第１ヨーク）を光軸方向に順に配置して構成されている。同様に第２駆動部は、マグネット２４ｙ（第２マグネット）、コイル２８ｙ（第２コイル）、および、ヨーク２９ｙ（第２ヨーク）を光軸方向に順に配置して構成されている。
【００２９】
図４に示されるように、マグネット２４ｐは光軸から放射方向に２極着磁されており、ヨーク２３ｐはマグネット２４ｐの光軸方向前側の磁束を閉じる。ヨーク２３ｐは、マグネット２４ｐに吸着固定されている。またヨーク２３ｐは、光軸方向かつマグネット２４ｐ側（第１マグネット側）に突出する突起部３０ｐ（第１突起部）を有する。同様にヨーク２３ｙは、光軸方向かつマグネット２４ｙ側（第２マグネット側）に突出する突起部３０ｙ（第２突起部）を有する。
【００３０】
コイル２８ｐはシフトベース２１に接着固定されており、ヨーク２９ｐはマグネット２４ｐの光軸方向後側の磁束を閉じるための固定ヨークである。ヨーク２９ｐは、コイル２８ｐに対してマグネット２４ｐとは反対側に配置され、シフトベース２１により保持されている。マグネット２４ｐ、ヨーク２３ｐ、ヨーク２９ｐ、および、コイル２８ｐにより磁気回路が構成される。なお、ヨーク２３ｐおよびヨーク２９ｐに用いられる材質としては、高い透磁率を有する、例えばＳＰＣＣなどの磁性体が適して用いられる。コイル２８ｐに電流を流すと、マグネット２４ｐの着磁境界に対して略直交する方向（実質的に直交と評価される方向）に、マグネット２４ｐとコイル２８ｐ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する。この力により、マグネットベース１８は光軸直交方向に移動する。このように本実施例のアクチュエータは、いわゆるムービングマグネット型アクチュエータである。
【００３１】
このような構成を有するアクチュエータが、縦方向および横方向のそれぞれ配置されているため、マグネットベース１８およびシフト移動枠２２を、互いに略直交する２つの光軸直交方向に駆動することができる。また、縦方向および横方向の駆動合成により、マグネットベース１８およびシフト移動枠２２を光軸直交面内の所定の範囲内で自由に移動させることができる。なお、マグネットベース１８が光軸直交方向に働くときの摩擦は、ボール２０がボールフォルダ部２１ａの壁に当接しない限り、ボール２０と金属プレート１９との間およびボール２０とボールフォルダ部２１ａとの間にそれぞれ発生する転がり摩擦のみである。このため、上記吸着力が作用するにもかかわらず、マグネットベース１８（すなわち第３群レンズＬ３を保持するシフト移動枠２２）はスムーズに光軸直交面内で移動することができ、かつ微小な移動量制御も可能となる。なお、ボール２０に潤滑油を塗布することで、更に摩擦力を低減させることができる。
【００３２】
次に、マグネットベース１８および第３群レンズＬ３の位置検出について説明する。２７ｐは、磁束密度を電気信号に変換するホール素子である。ホール素子２７ｐは、ＦＰＣ２６（フレキシブルプリントケーブル）に半田付けされている。ＦＰＣ２６は、シフトベース２１に対して位置決め固定されている。また、ＦＰＣ押さえ金具２５をビスでシフトベース２１に対して固定することにより、ＦＰＣ２６の浮きを防止し、かつ、ホール素子２７ｐの位置ずれを防止している。ホール素子２７ｐおよびマグネット２４ｐにより、マグネットベース１８および第３群レンズＬ３の位置を検出する位置センサが構成される。マグネットベース１８および第３群レンズＬ３が縦方向または横方向に駆動されたとき、ホール素子２７ｐによりマグネット２４ｐ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出力される。制御回路（不図示）は、ホール素子２７ｐの出力に基づいてマグネットベース１８および第３群レンズＬ３の位置を検出する。なお、マグネット２４ｐは、駆動用マグネットであるとともに、位置検出用マグネットとしても用いられている。
【００３３】
また、マグネット２４ｐとヨーク２９ｐとの間に働く吸着力は、クーロンの法則で示されるように、２物体の磁荷の強さと距離の２乗の逆数に比例する。このため、マグネット２４ｐが駆動部の中心位置にあるとき、ピッチ方向とヨー方向の吸着力はそれぞれの方向で釣り合った状態となる。すなわち、マグネット２４ｐとヨーク２９ｐの突起部３０ｐとの間に働く吸着力４０ａ、４０ｂが釣り合い、駆動用磁石であるマグネット２４ｐとヨーク２９ｐとの間の位置関係が定まる。このとき、ピッチ方向の引き戻し力５０ｐ（図４中の上方向）は略０であり、ヨー方向の引き戻し力５０ｙ（図４中の紙面下方向）も略０である。
【００３４】
次に、図５を参照して、従来例におけるシフトユニット（駆動部およびシフト部材）の移動と吸着力による引き戻し力との関係について説明する。図５は、従来例におけるシフトユニットの引き戻し力の説明図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、ピッチ方向駆動部を、図５（ｄ）、（ｅ）はピッチ方向およびヨー方向の駆動部とシフト部材とを、それぞれシフトユニットの前側（被写体側）から見た図である。図５において、マグネット２４０（駆動用磁石）、ヨーク２９０、突起部３００、および、第３群レンズＬ３（補正レンズ）以外の部材は省略している。図５に示されるように、従来例におけるヨーク２９０の突起部３００は、光軸直交面への投影形状が略長方形となっている。また、マグネット２４０ｐの四隅部に働く引き戻し力を、それぞれ、引き戻し力４１０、４２０、４３０、４４０とする。同様に、マグネット２４０ｙの四隅部に働く引き戻し力を、それぞれ、引き戻し力４５０、４６０、４７０、４８０とする。
【００３５】
図５（ａ）は、第３群レンズＬ３の中心が光軸上にある場合のピッチ方向駆動部を示す。このとき、マグネット２４０ｐはヨーク２９０ｐに対して中心位置にあるため、四隅部の引き戻し力４１０、４２０、４３０、４４０は釣り合った状態にある。すなわち、ピッチ方向の引き戻し力５００ｐおよびヨー方向の引き戻し力５００ｙは略０である。図５（ｂ）は、第３群レンズＬ３の中心がピッチ方向（上方向）に距離ｄだけ移動した場合のピッチ方向駆動部を示す。前述のように、磁気による力の大きさは距離の２乗に反比例するため、突起部３００ｐとの間に働く引き戻し力４１０ｐ、４２０ｐよりも、引き戻し力４３０ｐ、４４０ｐの方が大きい。したがって、引き戻し力５００ｐは移動を助長する方向に働く。ここで、マグネット２４０ｐと突起部３００ｐとの形状は駆動方向に対して対称であるため、引き戻し力４１０ｐ、４２０ｐの大きさは互いに略等しく、また引き戻し力４３０ｐ、４４０ｐの大きさも略等しい。また、ヨー方向には移動していないため、引き戻し力５００ｙは図５（ａ）の場合と同様に略０である。
【００３６】
次に、図５（ｃ）は、第３群レンズＬ３の中心がヨー方向に距離ｄだけ移動した場合のピッチ方向駆動部を示す。この場合も、マグネット２４０ｐと突起部３００ｐとの位置関係が変化して引き戻し力５００ｙが発生する。すなわち、磁気的に安定する図５（ａ）の状態に戻そうとする方向の力が働く。ここで、マグネット２４０ｐと突起部３００ｐとの形状は駆動方向に対して対称であるため、引き戻し力４１０ｙ、４３０ｙの大きさは略等しく、また引き戻し力４２０ｙ、４４０ｙの大きさも略等しい。また、ピッチ方向には移動していないため、引き戻し力５００ｐは、図５（ａ）の場合と同様に略０である。
【００３７】
図５（ｄ）は、第３群レンズＬ３の中心がピッチ方向に距離ｄだけ移動した場合を示す。図５（ｂ）を参照して説明したように、マグネット２４０ｐにはピッチ方向の引き戻し力５００ｐが働くが、コイル（不図示）への通電で発生したローレンツ力６００により、シフト部材の移動が可能である。一方、ヨー側のマグネット２４０ｙには、図５（ｃ）を参照して説明したように、引き戻し力５１０ｙが働く。引き戻し力５１０ｙにより、シフト部材には光軸と平行な軸を中心とする回転モーメントが働く。その結果、図５（ｄ）に示されるように、シフト部材には反時計回りのロール動作が発生する。そしてシフト部材は、回転モーメント、引き戻し力、および、ローレンツ力などの全てが釣り合う位置で静止する。
【００３８】
図５（ｅ）は、図５（ｄ）と逆方向に第３群レンズＬ３の中心が距離ｄだけ移動した場合を示す。図５（ｄ）と同様に、ヨー側のマグネット２４０ｙと突起部３００ｙとに生じる引き戻し力５１０ｙにより、シフト部材には光軸と平行な軸を中心とする回転モーメントが働く。その結果、図５（ｅ）に示されるようにシフト部材には時計回りのロール動作が発生する。そしてシフト部材は、回転モーメント、引き戻し力、および、ローレンツ力などの全てが釣り合う位置で静止する。
【００３９】
次に、図６を参照して、本実施例におけるシフト部材（駆動部およびシフト部材）の移動と吸着力による引き戻し力の関係を説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、ピッチ方向駆動部を、図６（ｄ）、（ｅ）はピッチ方向およびヨー方向の駆動部とシフト部材とを、それぞれシフトユニットの前側（被写体側）から見た図である。図６において、マグネット２４（駆動用磁石）、ヨーク２９、突起部３０、および、第３群レンズＬ３（補正レンズ群）以外の部材は省略している。なお、本実施例における突起部３０は、図６に示されるように光軸直交面への投影形状（光軸方向視）が略台形となっている。ここで、マグネット２４ｐの四隅部に働く引き戻し力を、図６に示されるようにそれぞれ引き戻し力４１、４２、４３、４４とする。同様に、マグネット２４ｙの四隅部に働く引き戻し力を、それぞれ引き戻し力４５、４６、４７、４８とする。
【００４０】
図６（ａ）は、第３群レンズＬ３の中心が光軸上にある場合のピッチ方向駆動部を示す。このとき、マグネット２４ｐは突起部３０ｐに対して駆動方向軸において中心位置にあるため、四隅部の引き戻し力４１と引き戻し力４３、および、引き戻し力４２と引き戻し力４４はほぼ釣り合った状態にある。すなわち、ピッチ方向の引き戻し力５０ｐおよびヨー方向の引き戻し力５０ｙは略０である。
【００４１】
図６（ｂ）は、第３群レンズＬ３の中心がピッチ上方向に距離ｄだけ移動した場合のピッチ方向駆動部である。前述のように、磁気による力の大きさは距離の２乗に反比例するため、突起部３０ｐとの間に働く引き戻し力は４１ｐ、４２ｐの合力よりも、引き戻し力４３ｐ、４４ｐの合力の方が大きい。したがって、引き戻し力５０ｐは移動を助長する方向に働く。ここで、光軸直交面への投影形状で、マグネット２４ｐの引き戻し力４１ｐ、４２ｐ、４３ｐ、４４ｐの大きさは、突起部３０ｐとの最短距離の差により、４４ｐ＞４３ｐ＞４２ｐ＞４１ｐの関係にある。したがって、マグネット２４ｐが突起部３０ｐに対して磁気的に安定するため、マグネット２４ｐが時計回り方向（図６（ｂ）中の白抜き矢印方向）に回転するように回転力５２が働く。
【００４２】
次に図６（ｃ）は、第３群レンズＬ３の中心がヨー方向に距離ｄだけ移動した場合のピッチ方向駆動部を示す。この場合も、マグネット２４ｐと突起部３０ｐとの位置関係が変化して引き戻し力が発生する。すなわち、磁気的に安定する状態に戻そうとする方向の力が働く。ここで、マグネット２４ｐと突起部３０ｐとの形状は駆動方向に対して対称であるため、引き戻し力４１ｙ、４３ｙとの大きさは互いに略等しく、引き戻し力４２ｙ、４４ｙの大きさは互いに略等しい。また、ピッチ方向には移動していないため、引き戻し力５０ｐは図６（ａ）の場合と同様に略０である。
【００４３】
図６（ｄ）は、第３群レンズＬ３の中心が、コイル２８ｐ（不図示）への通電で発生したローレンツ力６０により、ピッチ方向に距離ｄだけ移動した場合を示す。図６（ｂ）を参照して説明したように、マグネット２４ｐには回転力５２が働いている。一方、ヨー側のマグネット２４ｙには、図６（ｃ）を参照して説明したように、引き戻し力５１ｙが働く。引き戻し力５１ｙにより、シフト部材には光軸と平行な軸を中心とする回転モーメントが働く。その結果、図６（ｃ）に示されるように、シフト部材には反時計回りのロール動作が発生する。そしてシフト部材は、回転力、回転モーメント、引き戻し力、および、ローレンツ力などの全てが釣り合う位置では静止する。したがって本実施例の構成によれば、従来の構成に比べて、引き戻し力５１ｙによる回転モーメントがピッチ側のマグネット２４ｐの回転力５２によって緩和されているため、シフト部材のロール動作は低減される。
【００４４】
図６（ｅ）は、図６（ｄ）と逆方向に第３群レンズＬ３の中心が距離ｄだけ移動した場合を示す。図６（ｂ）を参照して説明したように、マグネット２４ｐには回転力５２が働いている。一方、図６（ｄ）の場合と同様に、ヨー側のマグネット２４ｙには引き戻し力５１ｙが働く。引き戻し力５１ｙにより、シフト部材には光軸と平行な軸を中心とする回転モーメントが働く。その結果、図６（ｅ）に示されるように、シフト部材には時計回りのロール動作が発生する。そしてシフト部材は、回転力、回転モーメント、引き戻し力、および、ローレンツ力などの全てが釣り合う位置で静止する。したがって本実施例の構成によれば、従来の構成に比べて、引き戻し力５１ｙによる回転モーメントがピッチ側のマグネット２４ｐの回転力５２によって緩和されているため、シフト部材のロール動作は低減される。
【００４５】
このように、可動群（シフト部材）のピッチ方向の移動において、ヨー側のマグネットの引き戻し力による回転モーメントと、ピッチ側のマグネットの回転力とが、常に逆方向に作用する。したがって、ピッチ上下方向のいずれに移動する場合でも、シフト部材のロール動作が低減される。また、本実施例ではピッチ方向の移動についてのみ説明したが、ヨー方向の移動についても同様にロール動作が低減される。以上より、本実施例ではシフト部材の移動でマグネットに働く回転力により、他方のマグネットとヨークとの間に働く引き戻し力による回転モーメントを緩和させるため、シフト部材のロール動作を低減することが可能である。
【００４６】
ここで図６（ａ）に示されるように、マグネット２４ｙ（ヨーク２９ｙ）に近い側の駆動方向（ピッチ方向）におけるヨーク２９ｐの突起部３０ｐの幅をＡ、マグネット２４ｙ（ヨーク２９ｙ）から遠い側の駆動方向における突起部３０ｐの幅をＢとする。このとき、Ａ＜Ｂの関係が成立する。すなわち、光軸方向視において、ヨーク２３ｙから遠い側の第１方向（ピッチ方向）における突起部３０ｐの幅は、ヨーク２３ｙに近い側の幅よりも大きい。同様に、光軸方向視において、ヨーク２３ｐから遠い側の第２方向（ヨー方向）における突起部３０ｙの幅は、ヨーク２３ｐに近い側の幅よりも大きい。また、マグネット２４ｐの駆動方向における幅をＣとした場合、幅Ａ、Ｂ、Ｃ、および、距離ｄとの間には、Ｂ＋２ｄ＜Ｃの関係が成立することが望ましい。
【００４７】
本実施例において、ヨーク２９ｐの突起部３０ｐ（ヨーク２９ｙの突起部３０ｙ）は、光軸方向視で台形状（略台形状）である。このような形状で生じるマグネットとヨークとの間に働く引き戻し力の回転モーメントを用いて、シフト部材の回転運動を低減している。しかし本実施例は、ヨークの突起部に働く引き戻し力が駆動方向に平行な軸に対して非対称となるようにすればよい。このため、ヨークの形状は略台形に限定されるものではなく、例えば図７に示される各突起部を適用することもできる。図７は、本実施例における別形態のヨーク形状（突起部の形状）を示す図である。図７（ａ）は階段状の突起部３０ａ、図７（ｂ）は三角形の３つの角を落とした突起部３０ｂ、図７（ｃ）はフラスコ状の突起部３０ｃ、図７（ｄ）は略三角形の突起部３０ｄをそれぞれ示している。図７（ａ）〜（ｄ）に示される各突起部は、ピッチ側のヨーク２９ｐに関しては、ヨー側のヨーク２９ｙから遠ざかる方向に向かって幅が広くなるような形状である。このような形状であれば、駆動方向に直交する方向において、ヨー側のヨーク２９ｙから遠ざかるにしたがい、マグネット２４ｐとヨーク２９ｐとの間に発生する磁気吸引力が強くなる。このため、ヨー側のヨーク２９ｙによるモーメントに対して逆向きのモーメントを作用させることができる。
【００４８】
次に、図８を参照して、本実施例におけるレンズ鏡筒を備えた光学機器について説明する。図８は、本実施例における光学機器（撮像装置）の構成図である。光学機器１２０において、レンズを通してＣＣＤ１１３（撮像素子）に結像した被写体の像は、カメラ信号処理回路１０１に入力され、増幅やγ補正などの所定の処理が行われる。カメラ信号処理回路１０１からの出力信号（映像信号）は、ＡＦゲート１０２またはＡＥゲート１０３を通過して所定の領域のコントラスト信号が取り出される。特にＡＦゲート１０２を通過したコントラスト信号は、ＡＦ回路１０４により高域成分に関する１つまたは複数の出力を生成する。
【００４９】
ＣＰＵ１０５は、ＡＥゲート１０３の信号レベルに応じて、露出が最適であるか否かを判別する。露出が最適でない場合、ＣＰＵ１０５は絞りシャッター駆動源１０９を介して、最適な絞り値またはシャッター速度でシャッターを駆動するように、絞りシャッター駆動源１０９を制御する。オートフォーカス動作では、ＡＦ回路１０４にて生成された出力がピークを示すように、ＣＰＵ１０５はフォーカス駆動源であるフォーカス駆動回路１１１を制御する。またＣＰＵ１０５は、適正露出を得るため、ＡＥゲート１０３を通過した信号出力の平均値を所定の値として、絞りエンコーダ１０８の出力がこの所定の値となるように絞りシャッター駆動源１０９を制御し、絞りシャッターの開口径を制御する。
【００５０】
フォトインタラプタなどのエンコーダを用いたフォーカス原点センサ１０６は、フォーカスレンズ群の光軸方向の絶対位置を検出するための絶対基準位置を検出する。フォトインタラプタなどのエンコーダを用いたズーム原点センサ１０７は、ズームレンズ群の光軸方向の絶対位置を検出するための絶対基準位置を検出する。ＣＰＵ１０５は、ズーム原点センサ１０７の情報に基づいて、ズーム駆動回路１１２を制御してズーム駆動源１１０を駆動する。撮像装置における振れ角度の検出は、例えば撮像装置に固定された振動ジャイロなどの角速度センサの出力を積分して行う。ピッチ角度検出センサ１１４およびヨー角度検出センサ１１５のそれぞれの出力は、ＣＰＵ１０５で処理される。ＣＰＵ１０５は、ピッチ角度検出センサ１１４からの出力に応じて、ピッチコイル駆動回路１１６を制御し、コイル２８ｐ（不図示）への通電制御を行う。またＣＰＵ１０５は、ヨー角度検出センサ１１５からの出力に応じて、ヨーコイル駆動回路１１７を制御し、コイル２８ｙ（不図示）への通電制御を行う。
【００５１】
以上の制御により、シフト移動枠２２（図１参照）が光軸直交面内でシフト移動する。ピッチ位置検出センサ１１８およびヨー位置検出センサ１１９のそれぞれの出力は、ＣＰＵ１０５で処理される。第３群レンズＬ３（補正レンズ群）がシフト移動すると、レンズ鏡筒内の通過光束が曲げられる。このため、撮像装置に振れが生じることによって本来生ずるＣＣＤ１１３上での被写体像の変移を相殺する方向に、相殺する曲げ量だけ通過光束を曲げるように第３群レンズＬ３をシフト移動させる。これにより、撮像装置が振れても結像している被写体像がＣＣＤ１１３上で動かない、いわゆる振れ補正を行うことができる。ＣＰＵ１０５は、ピッチ角度検出センサ１１４およびヨー角度検出センサ１１５により得られた撮像装置の振れ信号と、ピッチ位置検出センサ１１８およびヨー位置検出センサ１１９から得られたシフト量信号との差分に相当する信号（差分信号）を算出する。そしてＣＰＵ１０５は、この差分信号に対して増幅および位相補償を行い、ピッチコイル駆動回路１１６およびヨーコイル駆動回路１１７を用いてシフト移動枠２２をシフト移動させる。この制御により、上記差分信号がより小さくなるように第３群レンズＬ３が位置決め制御され、目標位置に保たれる。
【００５２】
なお本実施例では、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２２を駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではない。本実施例は、コイル２８およびヨーク２９をマグネットベース１８側に配置し、ヨーク２３およびマグネット２４をシフトベース２１側に配置した所謂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可能である。
【００５３】
本実施例によれば、小型かつ低コストで、シフト部材の光軸直交面内における回転を低減させる振れ補正装置、レンズ鏡筒、および、光学機器を提供することができる。
【００５４】
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。
【符号の説明】
【００５５】
３  シフトユニット（振れ補正装置）
２４ｐ、２４ｙ  マグネット
２８ｐ、２８ｙ  コイル
２９ｐ、２９ｙ  ヨーク
３０ｐ、３０ｙ  突起部
Ｌ３  第３群レンズ（補正レンズ群）
【図７】
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【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８】
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