JP2012032430A - レンズ鏡筒及びそれを有する光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 像振れ補正用の補正レンズを保持するレンズ保持部を固定枠に対し光軸と垂直断面内で移動させるとき、レンズ保持部にコイル（又はマグネット）を装着したときに生ずるレンズ保持部とコイル（又はマグネット）との空隙を通過する有害光を効果的に遮光することができるレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 固定部と、光軸直交面内で移動し、像振れ補正用の補正レンズ群を保持し、固定部に支持されたレンズ保持部と、レンズ保持部を光軸直交面内で駆動する駆動手段と、駆動手段を構成する一部材はレンズ保持部に光軸方向から見たとき間隙をもって固定されており、駆動手段を構成する他の部材は固定部に固定されており、レンズ保持部の遮光手段固定部に一面が固定され、一端部が駆動手段の一部材のうちレンズ保持部側の面に当接して、レンズ保持部と駆動手段の一部材との間隙を、光軸方向から見たとき塞ぐように配置された遮光手段と、を有すること。
【選択図】 図４

Description

本発明は、手振れなどの振動により発生する像振れを補正する像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒に関する。特に光学系の一部を光軸方向に対して垂直方向に駆動して像振れを補正するビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ等の光学機器に好適なものである。

カメラが振動したときに生ずる像振れを補正する像振れ補正装置をレンズ鏡筒内に有したカメラが知られている（特許文献１）。特許文献１に開示されている像振れ補正装置では、カメラの振れを振れ検出手段によって検出し、その結果に応じて像振れ補正用の補正レンズを保持するレンズ保持枠を光軸に直交する方向に駆動させている。レンズ保持枠は光軸と直交する面内で移動するために、レンズ保持枠とレンズ保持枠を移動可能に保持する固定枠との間に空間をあけて配置されている。この空間内を補正レンズの外側を被写体からの光束（有害光束）が通過して結像面に入射すると結像性能が低下する。

そこで特許文献１では、固定枠にレンズ保持枠の径より小さな内径を持つ遮光部材を設けている。そしてレンズ保持枠が光軸と直交する面内で移動したとき、レンズ保持枠と固定枠との間に生ずる空間を通過する有害光束を遮光し、有害光束が結像面及び像振れ補正機構へ入射するのを阻止している。

特開平０６−００３７２７号公報

一般にデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器における像振れ補正装置では、固定枠（固定筒）に対し、レンズ保持部を光軸に対し垂直断面内で移動させるときの駆動手段としては、コイルとマグネットが用いられている。そして一方の外周部にコイル、他方の外周部にマグネットをコイルと対抗して装着して、双方の相対的移動を行っている。コイルやマグネットは製作上の誤差より外形寸法が種々と異なる場合がある。特にコイルは電線を巻回した巻線より構成されるため外形寸法に大きな差が生じる。

このときの誤差を考慮して、例えばコイルをレンズ保持部に装着するときには、光軸方向から見たとき、レンズ保持部とコイルとの間を密着して構成することができず、ある程度の空隙をもって装着している。このため被写体からの光束のうちレンズ保持部とコイルとの間から入射し、像面に到達して画質を低下させる有害光が生ずる場合がある。このことはレンズ保持部にコイルの代わりにマグネットを装着する場合も同様である。

本発明は像振れ補正用の補正レンズを保持するレンズ保持部を固定枠に対し光軸と垂直断面内で移動させるレンズ鏡筒に関する。

本発明は、レンズ保持部にコイル（又はマグネット）を装着したときに生ずるレンズ保持部とコイル（又はマグネット）との空隙を通過する有害光を効果的に遮光することができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、固定部と、光軸直交面内で移動し、像振れ補正用の補正レンズ群を保持し、前記固定部に支持されたレンズ保持部と、前記レンズ保持部を光軸直交面内で駆動する駆動手段と、前記駆動手段を構成する一部材は前記レンズ保持部に光軸方向から見たとき間隙をもって固定されており、前記駆動手段を構成する他の部材は前記固定部に固定されており、前記レンズ保持部の遮光手段固定部に一面が固定され、一端部が前記駆動手段の一部材のうち前記レンズ保持部側の面に当接して、前記レンズ保持部と前記駆動手段の一部材との間隙を、光軸方向から見たとき塞ぐように配置された遮光手段と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、レンズ保持部にコイル（又はマグネット）を装着したときに生ずるレンズ保持部とコイル（又はマグネット）との空隙を通過する有害光を効果的に遮光することができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明のレンズ鏡筒１０の要部斜視図 図１の像振れ補正装置１００の分解斜視図（正面側） 図１の像振れ補正装置１００の分解斜視図（背面側） 図１の像振れ補正装置１００の正面図および断面図 図１の像振れ補正装置１００の側面図および断面図 図１の像振れ補正装置１００の背面図 シフト鏡筒１０２がＹ軸の正方向に移動した時の正面図および断面図 シフト鏡筒１０２がＹ軸の負方向に移動した時の正面図および断面図 実施例１における組立途中のシフト鏡筒１０２の正面図 図９に係るコイル１０３（１０４）の正面図 本発明の実施例２に係る像振れ補正装置２００の断面拡大図 本発明の実施例２に係る像振れ補正装置２００の組立方法を示す断面図

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。本発明のレンズ鏡筒はデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に用いられる。本発明のレンズ鏡筒１０はカメラ本体に装着したとき、固定の固定部（地板）（固定筒）１０１と、光軸直交面（ＸＹ面）内で移動し、像振れ補正用の補正レンズ群１３を保持し、固定部１０１に支持されたレンズ保持部（シフト鏡筒）１０２とを有している。更にレンズ保持部１０２を光軸直交面内（ＸＹ面内）で駆動する駆動手段（コイル１０３、１０４、マグネット１０５、１０６）を有する。ここで駆動手段の一方がマグネットであり他方がコイルである。

駆動手段を構成する一部材（コイル１０３、１０４）はレンズ保持部１０２に光軸方向から見たとき間隙をもって固定されており、駆動手段を構成する他の部材（マグネット１０５、１０６）は固定部１０１に固定されている。レンズ保持部１０２と駆動手段の一部材（コイル１０３、１０４）との間隙を、光軸方向から見たとき塞ぐように可撓性又は弾性のある遮光シートより成る遮光手段１０９が設けられている。遮光手段１０９はレンズ保持部１０２にレンズ保持部１０２が光軸直交面内で互いに直交して移動する２方向に設けられている。遮光手段１０９の一面（接着面）はレンズ保持部の遮光手段固定部（シート貼付部）１０２ｇに貼付固定されている。遮光手段１０９の一端部は駆動手段の一部材（マグネット１０４）のうちレンズ保持部側の面１０４ａ（光軸と平行な面）に当接している。

遮光手段は、光軸を含む光軸平面内（ＹＺ平面内）において遮光手段の一部分と光軸直交方向と有限の角度αで遮光手段固定部１０２ｇに固定されている。例えば角度αは
４°＜α＜４５°
なる条件を満足するように遮光手段固定部１０２ｇに固定されている。

［実施例１］
本発明の実施例１によるレンズ鏡筒１０について説明する。図１はレンズ鏡筒１０の要部斜視図である。１１，１２は振れ検出センサであり、レンズ鏡筒１０に与えられた振れを検出する。振れ検出センサ１１は縦振れ（ピッチ振れ）を検出し、振れ検出センサ１２は横振れ（ヨー振れ）を検出する。１３は撮像光学系の一部を構成する像振れ補正用の補正レンズであり、光軸に垂直な方向に（光軸直交面内で）変位して光軸を偏心させ像振れを補正する。１００は振れ補正装置であり、補正レンズ１３を光軸直交面内で変位させている。１４，１５は位置センサであり、補正レンズ１３の光軸と垂直方向の変位を検出する。位置センサ１４はヨー方向に対応する変位を検出し、位置センサ１５はピッチ方向に対応する変位を検出する。

１６，１７は振れ補正回路であり、振れ検出センサ１１，１２からの出力と位置センサ１４，１５からの出力をもとに補正レンズ１３の位置を閉ループ制御している。位置センサ１４，１５からの出力が基準となる値に近づく方向に制御すると、補正レンズ１３は、ほぼ光軸中心の位置で安定する。この状態で、例えば振れ検出センサ１１，１２からの出力に対し所定のゲインを与えた値を目標値として入力値に加算することで、レンズ鏡筒１０の振れに応じて補正レンズ１３が光軸と垂直方向に変位し、振れ補正制御を行っている。

以下、図２〜図６を用いて像振れ補正装置１００を有するレンズ鏡筒について説明する。図中のＸ方向とＹ方向は、いずれも光軸に直交する方向であり、互いに直交している。また、Ｘ方向は振れ検出センサ１２が検出する横振れ（ヨー振れ）の方向と対応しており、Ｙ方向は振れ検出センサ１１が検出する縦振れ（ピッチ振れ）の方向と対応している。また、位置センサ１４は後述するＰＳＤ１２５と、位置センサ１５は後述するＰＳＤ１２４と対応している。特に記載がない場合は、補正レンズ１３（不図示）およびシフト鏡筒１０２が基準位置に位置しているとする。

１０１はポリカーボネート樹脂などにより形成される地板（固定部）であり、不図示のコロ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介してレンズ鏡筒１０に対して固定されている。地板１０１は、開口部１０１ａ，ロックヨーク固定部１０１ｂ，壁部１０１ｃ，ゴム固定部１０１ｄを有している。壁部１０１ｃは光軸方向に延出した円筒形状であり、ボール１１１ｃの光軸直交面内の移動を規制し、ボール１１１ｃが脱落するのを防いでいる。

コロ１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、中心軸方向を光軸と直交させて、光軸を中心とした周方向に等分に１２０°間隔で配置されている。また、３つのコロ１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち２つあるいは３つは、レンズ鏡筒１０側の嵌合中心と像振れ補正装置１００側の嵌合中心を偏心させて構成しているので、回転させることで像振れ補正装置１００の光軸に対する傾きを調整することが可能である。

１０２はポリカーボネート樹脂などにより形成されるシフト鏡筒（レンズ保持部）である。シフト鏡筒１０２は、外周部１０２ａ，開口部１０２ｂ，サブプレート固定部１０２ｃ，ピッチスリット１０２ｄ、ヨースリット１０２ｅ、ロック突起１０２ｆ、シート貼付部（遮光手段固定部）１０２ｇ（図４（ｃ））を有している。補正レンズ１３は開口部１０２ｂに挿入され、シフト鏡筒１０２と一体に固定されている。サブプレート固定部１０２ｃは光軸方向に延出した円筒形状であり、ボール１１６ｃの光軸直交面内の移動を規制し、ボール１１６ｃが脱落するのを防いでいる。シート貼付部１０２ｇは、光軸と直交する面から所定の角度α（５°＜α＜４５°）を有した平面より成っている。

図５（ａ）はシフト鏡筒１０２の光軸を含む要部断面図（要部側面図）である。図５（ｂ）はシフト鏡筒１０２の光軸と直交する要部断面図である。図５（ｂ）の断面図を用いてシフト鏡筒１０２の駆動範囲について説明する。シフト鏡筒１０２の外周部１０２ａと地板１０１の開口部１０１ａは、光軸直交方向に所定の距離Ｄ１を持つように構成されている。すなわち、シフト鏡筒１０２の外周部１０２ａの円状の部分Ａ１〜Ａ６は、それぞれ開口部１０１ａの円状の部分Ｂ１〜Ｂ６と距離Ｄ１を持って対向している。外周部１０２ａのストレート部Ａ１１、Ａ１２は、円周方向に９０度、離れておりそれぞれ開口部１０１ａのストレート部Ｂ１１〜Ｂ１２と距離Ｄ１を持って対向している。さらに、シフト鏡筒１０２の円周方向に９０度の間隔で設けた４ヶ所のロック突起１０２ｆの外周Ａ７〜Ａ１０は、それぞれ開口部１０１ａの部分Ｂ７〜Ｂ１０と距離Ｄ１より大きい距離Ｄ１’を持って対向している。

したがって、シフト鏡筒１０２が光軸直交面内を基準位置からＤ１だけ移動したときに、シフト鏡筒１０２の外周部１０２ａの外周Ａ１〜Ａ６と地板１０１の開口部１０１ａの内周の部分Ｂ１〜Ｂ６が当接する。その結果、シフト鏡筒１０２の光軸直交面内の移動可能範囲は基準位置からＤ１に規制される。

本実施例では、シフト鏡筒１０２の基準位置を補正レンズ１３の中心が光軸中心と一致する位置としているが、シフト鏡筒１０２の基準位置において補正レンズ１３の中心が光軸中心に対して偏心するように構成しても構わない。

本実施例ではシフト鏡筒１０２の移動範囲を外周部１０２ａの外周の円状の部分Ａ１〜Ａ６と開口部１０１ａの内周の円状の部分Ｂ１〜Ｂ６が当接することで制限しているが、例えば制御上の移動可能範囲を設定するなど、他の方法で制限しても構わない。１０３，１０４は駆動手段の一部を構成するヨーコイルとピッチコイルであり、シフト鏡筒１０２に対してＵＶ接着剤などで固着されている。ヨーコイル１０３は横方向の駆動を行い、ピッチコイル１０４は縦方向の駆動を行う。

１０５ａ〜１０５ｄ，１０６ａ〜１０６ｄはネオジウムマグネットなどからなるマグネットであり、地板１０１に設けられている。マグネット１０５ａ〜１０５ｄを第１のマグネット群１０５、マグネット１０６ａ〜１０６ｄを第２のマグネット群１０６を構成する。それぞれ図の通りに光軸方向にＮ極とＳ極が向くように配置されている。１０７は磁性体からなる第１のヨークであり、位置決めピンとビスによって地板１０１に対する相対的な位置決めがなされた状態で、地板１０１に固定されている。また、第１のマグネット群１０５が磁気的に吸着され固定されている。また、図中Ｙ方向に延びた溝部１０７ａ，１０７ｂ、光軸方向に直交した平面からなるボール転動部１０７ｃを有している。１０８は磁性体からなる第２のヨークであり、シフト基板１２６とともに、位置決めピンとビスによって地板１０１に対する相対的な位置決めがなされた状態で、地板１０１に固定されている。また、第２のヨーク１０８に第２のマグネット群１０６が磁気的に吸着され固定されている。

図４（ａ）はシフト鏡筒１０２の光軸と直交する要部断面図、図４（ｂ）はシフト鏡筒１０２の光軸Ｌａを含む要部断面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の一部分の説明図である。図４（ｂ）の要部断面図を用いてシフト鏡筒１０２の駆動原理について説明する。地板１０１に設けたマグネット１０５ａ〜１０５ｄ，１０６ａ〜１０６ｄは光軸方向にＮ極とＳ極に着磁されている。図４（ｂ）ではマグネット１０５ｃ，１０５ｄ、マグネット１０６ｃ，１０６ｄ、第１のヨーク１０７、第２のヨーク１０８を示し、これらによって図中の点線矢印で示した磁路が形成されている。ピッチコイル１０４の一方の面は、光軸方向に所定の間隔を有してマグネット１０５ｃ，１０５ｄに対向するように配置されている。また、ピッチコイル１０４の他方の面は、光軸方向に所定の間隔を有してマグネット１０６ｃ，１０６ｄに対向するように配置されている。

ピッチコイル１０４へ通電すると、マグネット１０５ｃ，１０５ｄ，１０６ｃ，１０６ｄとの間にはたらく電磁力によりピッチコイル１０４にＹ方向の力が発生し、シフト鏡筒１０２がＹ方向に駆動される。ピッチコイル１０４への通電方向によってシフト鏡筒１０２の駆動方向は逆転する。振れ補正回路１５は、ピッチコイル１０４に流す電流を制御することにより、シフト鏡筒１０２と一体に固定された補正レンズ１３をＹ方向に自在に駆動させ、振れ補正制御を行っている。ヨーコイル１０３への通電によるＸ方向の駆動についても同様である。

１０９（１０９ａ、１０９ｂ）は、遮光性を有するとともに、可撓性あるいは弾性を有するゴムシートなどからなる遮光シート（遮光手段）であり、片面（接着面）に接着剤が塗布されている。遮光シート１０９は、シフト鏡筒１０２に固定されている。図４（ｃ）の拡大図で示すように、遮光シート１０９（１０９ｂ）は一端（可撓部）をコイル（駆動手段）１０３，１０４の外周部の光軸Ｌａに対し平面な面１０４ａに当接させている。この状態で、シフト鏡筒１０２のシート貼付部（遮光手段固定部）１０２ｇに貼り付けられている。また、遮光シート（遮光手段）１０９はコイル１０３，１０４の光軸方向の厚さｔをはみ出ない範囲でシフト鏡筒１０２に固定されている。遮光シート１０９はシフト鏡筒１０２とコイル１０４との間を通る光束の少なくとも一部を遮光している。遮光シート１０９は光軸直交面Ｌｂに対してα（α≠０）の角度でシート貼付部１０２に固定されている。

図９は組立途中のシフト鏡筒１０２の正面図である。図９はシフト鏡筒１０２にコイル１０３，１０４および遮光シート１０９が組みつけられた状態を示している。コイル１０３，１０４は、図１０（ｂ）の点線で示すように、外形寸法が大小するような製造上の誤差が発生する場合がある。そのため、外形寸法が大きくなった場合のシフト鏡筒１０２との干渉を防ぐために、シフト鏡筒１０２とコイル１０３がＸ方向に所定の隙間ｄを持つように構成されている。同様に、シフト鏡筒１０２とコイル１０４がＹ方向に所定の隙間ｄを持つように構成されている。隙間ｄは前記製造上の誤差や、シフト鏡筒１０２とコイル１０３，１０４の組み付け誤差などによりばらつく可能性がある。しかし、遮光シート１０９が弾性を持つため、隙間ｄがばらついたとしても、一端をコイル１０３，１０４の外周部に当接させた状態で、もう一端はシフト鏡筒１０２のシート貼付部１０２ｇに貼り付けることができる。したがって、シフト鏡筒１０２とコイル１０３，１０４との隙間を確実に遮光できる。

また、例えば遮光シート１０９の光軸と直交面内のＸ方向（Ｙ方向）の長さをＬ１とすると、遮光シート１０９ｂはＸ方向にＬ１、遮光シート１０９ａはＹ方向にＬ１の範囲において、シフト鏡筒１０２とコイル１０３，１０４との隙間を遮光する。また、製造上、コイル１０３，１０４の光軸方向からみた外形のストレート部１０３ａ，１０４ａは、直線ではなく曲線となる場合がある。例えば図１０（ａ）の点線で示すように、外側を凸とした曲率Ｒを持つなどである。そのような場合でも、遮光シート１０９が可撓性（可撓部）を持つため、コイル１０３，１０４の外形の補正レンズ側の面に合わせて撓み、当接させることができる。したがって、シフト鏡筒１０２とコイル１０３，１０４との隙間を確実に遮光できる。

遮光シート１０９ｂによって、図４（ｃ）中の例えば点線Ａで示す光線（第２のヨーク１０８の内周から入り、シフト鏡筒１０２とコイル１０４との隙間を抜け、コイル１０４の外形に反射し、地板１０１の開口部１０１ａから出る光線）を遮断する。これにより結像面（像面）への有害光線の到達を阻止することができる。同様に遮光シート１０９ａによってシフト鏡筒１０２とコイル１０３との隙間を抜ける光線を遮断することができる。なお、シフト鏡筒１０２とコイル１０３，１０４との隙間がある以外の部分においては、シフト鏡筒１０２の一部で遮光している。例えば補正レンズ１３を通らず開口部１０１ａを通過した点線Ｂで示す光線（第２のヨーク１０８の内周から入り、地板１０１の開口部１０１ａから出る光線）についてはシフト鏡筒１０２の一部によって遮断するように構成されている。

１１０は第１の板金であり、図中Ｙ方向に延びた溝部１１０ａ，１１０ｂ、光軸方向に垂直な平面部１１０ｃ、図中Ｘ方向に延びた溝部１１０ｄ，１１０ｅ、図中Ｙ方向に延びた長穴１１０ｆ，１１０ｇを有している。１１１ａ〜１１１ｃは非磁性材料からなるボールである。ボール１１１ａ〜１１１ｃをまとめて第１のボール群１１１とする。ボール１１１ａは第１のヨーク１０７の溝部１０７ａと第１の板金１１０の溝部１１０ａに挟まれており、ボール１１１ｂは第１のヨーク１０７の溝部１０７ｂと第１の板金１１０の溝部１１０ｂに挟まれている。また、ボール１１１ｃは第１のロックヨーク１３２の平面部１３２ａと第１の板金１１０の平面部１１０ｃに挟まれている。

第１の板金１１０は、後述するスラストばね１１７ａ〜１１７ｃによって光軸方向に地板１０１に向かって付勢される。このため、第１のボール群１１１ａ〜１１１ｃの３箇所で、第１のヨーク１０７と第１のロックヨーク１３２を介して、地板１０１に対して光軸方向に支持される。さらに、ボール１１１ａは第１のヨーク１０７の溝部１０７ａと第１の板金１１０の溝部１１０ａに沿って図中Ｙ方向にのみ転動可能である。また、ボール１１１ｂは第１のヨーク１０７の溝部１０７ｂと第１の板金１１０の溝部１１０ｂに沿って図中Ｙ方向にのみ転動可能である。したがって、第１の板金１１０は、ボール１１１ａと溝部１０７ａと溝部１１０ａ、および、ボール１１１ｂと溝部１０７ｂと溝部１１０ｂにガイドされ、光軸直交面内で地板１０１に対してＹ方向にのみ移動可能に支持されることになる。

１１２，１１３は非磁性体からなるストッパーである。ストッパー１１２，１１３は、第１の板金１１０の長穴１１０ｆ，１１０ｇに挿入され地板１０１に圧入または接着などにより固定されている。第１の板金１１０の光軸方向変位を規制し、第１のボール群１１１が脱落するのを防いでいる。１１４はサブプレートであり、シフト鏡筒１０２のサブプレート固定部１０２ｃに固着または圧入され、光軸方向に垂直な面に対して水平に固定されている。１１５は第２の板金であり、図中Ｘ方向に延びた溝部１１５ａ，１１５ｂを有している。第２の板金１１５は、ビスなどによってシフト鏡筒１０２に固定されている。

１１６ａ〜１１６ｃは非磁性材料からなるボールである。ボール１１６ａ〜１１６ｃをまとめて第２のボール群１１６とする。ボール１１６ａは第１の板金１１０の溝部１１０ｄと第２の板金１１５の溝部１１５ａに挟まれており、ボール１１６ｂは第１の板金１１０の溝部１１０ｅと第２の板金１１５の溝部１１５ｂに挟まれている。また、ボール１１６ｃは第１のヨーク１０７の平面部１０７ｃとサブプレート１１４に挟まれている。シフト鏡筒１０２および第２の板金１１５は、後述するスラストばね１１７ａ〜１１７ｃによって光軸方向に地板１０１に向かって付勢される。このため、第２のボール群１１６ａ〜１１６ｃの３箇所で、地板１０１および第１の板金１１０に対して光軸方向に支持される。

さらに、ボール１１６ａは第１の板金１１０の溝部１１０ｄと第２の板金１１５の溝部１１５ａに沿って図中Ｘ方向にのみ転動可能である。また、ボール１１６ｂは第１の板金１１０の溝部１１０ｅと第２の板金１１５の溝部１１５ｂに沿って図中Ｘ方向にのみ転動可能である。したがって、シフト鏡筒１０２は、ボール１１６ａと溝部１１０ｄと溝部１１５ａ、および、ボール１１６ｂと溝部１１０ｅと溝部１１５ｂにガイドされ、光軸直交面内で第１の板金１１０に対してＸ方向にのみ移動可能に支持されることになる。

前述したように、第１の板金１１０は、光軸方向と直交する方向においては、地板１０１に対してＹ方向にのみ移動可能である。また、シフト鏡筒１０２は、第１の板金１１０に対してＸ方向にのみ移動可能である。そのため、シフト鏡筒１０２は、光軸方向と直交する方向においては、地板１０１に対してＸ方向およびＹ方向にのみ移動可能に支持され、回転方向の移動は規制される。

１１７ａ〜１１７ｃは地板１０１とシフト鏡筒１０２との間にかけられたスラストばねである。周方向に均等に配置され、第１のボール群１１１と第２のボール群１１６とを介して、シフト鏡筒１０２，第２の板金１１５，第１の板金１１０を、光軸方向に地板１０１側に向かって付勢している。１２１ａ〜１２１ｄは第１のヨーク１０７と第２のヨーク１０８の間に挟まれて固定されている金属製の支柱である。支柱１２１ａ〜１２１ｄは第１のマグネット群１０５と第２のマグネット群１０６との間の吸着力を支えることにより、各部材が変形するのを防いでいる。

１２２，１２３は赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）であり、シフト鏡筒１０２に固定されている。シフト鏡筒１０２に設けられたピッチスリット１０２ｄ、ヨースリット１０２ｅを通してＩＲＥＤ１２２，１２３から赤外線が射出される。赤外発光ダイオード１２２がピッチＩＲＥＤ，赤外発光ダイオード１２３がヨーＩＲＥＤである。１２４，１２５は半導体位置検出素子（ＰＳＤ）であり、ＩＲＥＤ１２２，１２３から放射された光を検知してシフト鏡筒１０２の位置検出を行う。ＰＳＤ１２４はピッチ用ＰＳＤであり、ピッチＩＲＥＤ１２２の光を検知してシフト鏡筒１０２のＹ方向の位置検出を行う。ＰＳＤ１２５はヨー用のＰＳＤであり、ヨーＩＲＥＤ１２３から放射された光を検知してシフト鏡筒１０２のＸ方向の位置検出を行う。

１２６はシフト基板であり、ＰＳＤ１２４，１２５が実装されている。シフト基板１２６はビスによって地板１０１に固定されている。不図示のフレキシブル基板によって、シフト基板１２６からコイル１０３，１０４、ＩＲＥＤ１２２，１２３、ロックコイル１３０に電力を伝達するとともに、ＰＳＤ１２４，１２５、フォトインタラプタ１３５からシフト基板１２６へ検知信号を伝達している。

１２９はロックリングであり、地板１０１に対していわゆるバヨネット方式で組みつけられている。図６（ａ）、（ｂ）に示すようにロックリング１２９は地板１０１の内周に嵌合しており、地板１０１に対して光軸を中心に回転可能に支持されている。ロックリング１２９は遮光部１２９ａ、ロック部１２９ｂ、アンロック部１２９ｃ、ストッパー当接部１２９ｄ，１２９ｅ、スライダ当接部１２９ｆを有している。
１３０はロックコイルであり、ロックリング１２９に対してＵＶ接着剤などで固着されている。

１３１はネオジウムマグネットなどからなるロックマグネットである。ロックマグネット１３１は、ロックマグネット１３１ａ〜１３１ｄからなる。それぞれ図の通りに光軸方向にＮ極とＳ極が向くように配置されている。１３２は磁性体からなる第１のロックヨークであり、ビスによって地板１０１に固定されている。また、第１のロックヨーク１３２には、ロックマグネット１０５ａ，１０５ｂが磁気的に吸着され固定されている。また、光軸方向に直交した平面部１３２ａを有している。１３３は磁性体からなる第２のロックヨークであり、ビスによって地板１０１に固定されている。また、第２のロックヨーク１３３にはロックマグネット１０５ｃ，１０５ｄが磁気的に吸着され固定されている。

１３４はゴムなどの弾性体からなるストッパーゴムであり、地板１０１のゴム固定部１０１ｄに挿入されるとともに、地板１０１の第１のヨーク１０７と第２のロックヨーク１３３に狭持されて固定されている。１３５はギャップ間の光の透過を検知するフォトインタラプタであり、ビスによって地板１０１に固定されている。フォトインタラプタ１３５のギャップをロックリング１２９の遮光部１２９ａが通ることでロックリング１２９の回転を検知することが可能である。

１３６（１３６ａ〜１３６ｃ）はＰＯＭなどの摺動性の高い樹脂材料からなるスライダであり、光軸に対して放射状で、かつ、周方向に均等になるように配置されている。地板１０１に対して光軸中心に向かう方向に移動可能に支持されているとともに、ロックリング１２９のスライダ当接部１２９ｆに当接するように保持されている。１３７（１３７ａ〜１３７ｃ）はスライダばねであり、スライダ１３６を光軸中心方向に付勢している。

図６を用いて振れ補正装置１００のロック状態とアンロック状態について説明する。なお、図６では、説明のため、第２のロックヨーク、ロックマグネット１０５ｃ，１０５ｄを不図示としている。

図６（ａ）は振れ補正装置１００のロック状態を示した背面図である。ロック状態では、ロックリング１２９のストッパー当接部１２９ｄがストッパーゴム１３４に当接している。このとき、シフト鏡筒１０２の４ヶ所のロック突起１０２ｆとロックリング１２９の４ヶ所のロック部１２９ｂとがそれぞれ対向し、所定の距離Ｄ２を保っている。ロック突起１０２ｆの外接円の半径をＲ１、ロック部１２９ｂの半径をＲ２とすると、前記距離Ｄ２はＲ２−Ｒ１と等しく、シフト鏡筒１０２の光軸直交面内の移動可能範囲Ｄ１に対し、以下の式が成り立つ。

Ｄ２＝Ｒ２−Ｒ１
Ｄ１＞Ｄ２
前述したように、シフト鏡筒１０２の光軸直交方向の移動はＸ方向およびＹ方向にのみ移動可能であり、回転方向の移動は規制される。そのため、ロック状態ではシフト鏡筒１０２の光軸直交方向の移動量は基準位置から距離Ｄ２の範囲に制限される。距離Ｄ２はできるだけゼロに近いことが望ましい。

ロックコイル１３０に所定の方向の電圧を印加すると、ロックコイル１３０に発生する磁界とロックマグネット１３１の磁界の相互作用により、ロックリング１２９に光軸を中心とした回転方向の力（図中Ａ方向）が発生する。その結果、ロックリング１２９のストッパー当接部１２９ｅがストッパーゴム１３４に当接するまで回転し、振れ補正装置１００がアンロック状態となる。回転途中でロックリング１２９の遮光部１２９ａが地板１０１に設けたフォトインタラプタ１３５のギャップを通過するため、ロックリング１２９の回転を検知することができる。

なお、ロックリング１２９の外周部に設けられたスライダ当接部１２９ｆには半径方向に突出したなだらかな凸部が形成されているため、ロック状態とアンロック状態との途中でスライダ１３６が凸部を乗り越えることになる。その際、ロックリング１２９はスライダばね１３７の光軸中心方向の付勢力による回転負荷に打ち勝って回転しなければならず、ロック状態とアンロック状態が例えば衝撃などで容易に切り換わることを防ぐことができる。

図６（ｂ）は振れ補正装置１００のアンロック状態を示した背面図である。アンロック状態では、ロックリング１２９のストッパー当接部１２９ｅがストッパーゴム１３４に当接している。このとき、シフト鏡筒１０２の４ヶ所のロック突起１０２ｆとロックリング１２９の４ヶ所のアンロック部１２９ｃとがそれぞれ対向し、所定の距離Ｄ３を保っている。シフト鏡筒１０２の光軸直交面内の移動範囲Ｄ１に対し、以下の式が成り立つ。

Ｄ３＞Ｄ１＞Ｄ２
したがって、アンロック状態では、シフト鏡筒１０２がロックリング１２９に干渉することは無く、光軸直交方向に基準位置から距離Ｄ１の範囲で移動可能である。振れ補正装置１００はロックコイル１３０への電圧印加により、ロック状態とアンロック状態を自在に切換可能であり、例えば振れ補正制御を行う場合以外はロック状態として、シフト鏡筒１０２の不要な移動による光学性能の悪化を防ぐことができる。

以下、図７、図８を用いてシフト鏡筒１０２が像振れ補正のため基準位置ｊから移動した場合について説明する。図７は、シフト鏡筒１０２が基準位置からＹ方向で正方向に距離Ｓだけ移動した状態の像振れ補正装置１００を示している。図７（ａ）から分かるように、シフト鏡筒１０２の図中下側が第２のヨーク１０８の開口部１０８ａから露出する範囲が大きくなっている。そのため、シフト鏡筒１０２が基準位置に位置する場合に比べて、地板１０１の開口部１０１ａから光線が通過するおそれが増大する。

しかし、このような場合、遮光シート１０９ｂによって、図４（ｃ）で述べたような点線Ａで示す光線に加えて、図７（ｃ）中の点線Ｃで示す結像面に達する光線を遮光することができる。ここで、点線Ｃで示す光線は第２のヨーク１０８の内周から入り、シフト鏡筒１０２とコイル１０４との隙間を抜け、そのまま地板１０１の開口部１０１ａから出て結像面に達する光線である。したがって、シフト鏡筒１０２が移動した場合にも、結像面への有害光線の到達を阻止することができる。

同様に遮光シート１０９ａによってシフト鏡筒１０２とコイル１０３との隙間を抜ける光線を遮断することができる。なお、図７（ａ）に示すように、遮光シート１０９の長さＬ１は、シフト鏡筒１０２が移動可能な範囲において、第２のヨーク１０８から露出するシフト鏡筒１０２とコイル１０４との隙間が最大となるときの隙間の長さＬ２より大きいことが望ましい。

図８は、シフト鏡筒１０２が基準位置からＹの負方向にＳだけ移動した状態の像振れ補正装置１００を示している。図８（ｂ）から分かるように、シフト鏡筒１０２の図中上側が第２のヨーク１０８の開口部１０８ａから露出する範囲が大きくなっている。そのため、シフト鏡筒１０２が基準位置に位置する場合に比べて、地板１０１の開口部１０１ａから光線が通過するおそれが増大する。しかし、このような場合、図４（ｃ）で述べたような点線Ｂで示す光線はシフト鏡筒１０２の一部によって遮断することができる。したがって、シフト鏡筒１０２が移動した場合にも、結像面への有害光線の到達を阻止することができる。

図８（ｃ）から分かるように、コイル１０４および遮光シート１０９ｂが、マグネット１０５ｄとマグネット１０６ｄとの光軸方向の隙間に入り込んでいる。前述したように、遮光シート１０９ｂの光軸方向の長さはコイル１０３，１０４の光軸方向の厚さｔをはみ出ない範囲で固定されている。このため、シフト鏡筒１０２が移動しても遮光シート１０９が他部品、例えばマグネット１０５ｄおよびマグネット１０６ｄに干渉するおそれはない。したがって、特別に他部品とのクリアランスを設ける必要は無く、像振れ補正装置１００の小型化が容易である。また、一般に、コイルとマグネットの距離が近ければ近いほど、駆動力を大きくすることができる。そのため、第１のマグネット群１０５と第２のマグネット群１０６との光軸方向の隙間は、各部品の寸法公差を積み上げても干渉しない範囲でできるだけ小さくすることが望ましい。

本実施例では、マグネット１０５ｄとマグネット１０６ｄとの光軸方向の隙間を小さくしてコイルとマグネットの距離を近づけても遮光シート１０９ｂと干渉するおそれはない。そのため、第１のマグネット群１０５と第２のマグネット群１０６との光軸方向の隙間を小さくしてシフト鏡筒１０２の駆動力を大きくし、像振れ補正装置１００を省電力化することができる。

［実施例２］
本発明の実施例２の像振れ補正装置２００を用いたレンズ鏡筒について、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。図１１は像振れ補正装置２００の断面の一部分の拡大図を示しており、実施例１における図４（ｃ）に相当する。シフト鏡筒２０２のシート貼付部２０２ｇは、コイル２０４を挿入する側に設けられ、光軸と直交する面から所定の角度α（５°＜α＜４５°）を有した平面である。

２０９ｂは、遮光性および可撓性あるいは弾性のあるゴムシートなどからなる遮光シート（遮光手段）であり、片面（一面、接着面）に接着剤が塗布されている。矩形状の遮光シート２０９ｂの一側面Ａは、シフト鏡筒２０２のシート貼付部２０２ｇに遮光シート２０９ｂの接着剤塗布面（接着面）が面するように貼り付けられている。また、遮光シート２０９ｂのもう一端Ｂは、光軸方向に撓ませた状態で、コイル２０４の光軸と平面な面の外周部２０４ａに遮光シート２０９ｂの接着剤塗布面の反対面が面するように当接している。同様に、遮光シート２０９ａと光軸に対し直交する方向に配置した遮光シート２０９ａ（不図示）も、一端を撓ませた状態で、コイル２０３（不図示）の外周部２０３ａ（不図示）に当接している。

図中にＣで示した点線は、撓みがない状態での遮光シート２０９ｂの一端Ｂに相当する部分を示している。矩形状より成る遮光シート２０９ｂの短辺の長さをＬ３とすると、端Ａから端ＣのＹ方向の長さはＬ３ｃｏｓαで表される。また、シフト鏡筒２０２のシート貼付部２０２ｇの長さをＬ４とすると、Ｙ方向の長さはＬ４ｃｏｓαで表される。前述の通り、シフト鏡筒２０２とコイル２０３，２０４との隙間ｄは製造上の誤差や組立上の誤差によってばらつく可能性がある。隙間ｄのばらつきの最大値をｄｍａｘ、最小値をｄｍｉｎとすると、本実施例では以下の式が成り立つように各部品が構成されている。

Ｌ３ｃｏｓα＞Ｌ４ｃｏｓα＋ｄｍａｘ
したがって、隙間ｄが最大値ｄｍａｘとなったときでも、遮光シート２０９ｂはコイル２０３，２０４に当接して撓み、シフト鏡筒２０２とコイル２０３，２０４との隙間を確実に遮光することができる。なお、隙間ｄが最小値ｄｍｉｎとなったときでも、遮光シート２０９はコイル２０３，２０４の光軸方向の厚さｔをはみ出ないように構成されている。遮光シート２０９を光軸方向に撓ませると、板バネと同様に平面に戻る方向に力Ｆがはたらく。この力Ｆの向きはシフト鏡筒２０２と遮光シート２０９がはがれる方向の力の向きとなる。

しかし、本実施例ではシフト鏡筒２０２のシート貼付部２０２ｇが光軸と直交する面から所定の角度αを有しているため、シート貼付部２０２ｇが光軸と直交する面である場合に比べ、力Ｆを小さくすることができる。したがって、経時変化や振れ補正動作や外部からの衝撃などにより、シフト鏡筒２０２と遮光シート２０９の接着がはがれて他部品に干渉することを防ぎ、像振れ補正装置２００の信頼性を保つことができる。

図１２は像振れ補正装置２００の組立方法を示す断面図である。図１２（ａ）はシフト鏡筒２０２に遮光シート２０９が取り付けられた後で、かつ、コイル２０３，２０４が取り付けられる前の状態を示している。この状態では、遮光シート２０９に撓みは無く、シフト鏡筒２０２のシート貼付部２０２ｇに沿ってまっすぐに延出している。

この状態からコイル２０３，２０４を光軸方向被写体側（図中の矢印方向）からシフト鏡筒２０２に組み付ける。前述のように、隙間ｄが最大値となったときでも遮光シート２０９の一部はコイル２０３，２０４の外周部２０４ａに当接するように構成されているため、コイル２０３，２０４と遮光シート２０９には図中のＡで示したようなオーバーラップが発生する。そのため、コイル２０３，２０４を取り付ける際に、組み付け力によって遮光シート２０９を撓ませることが可能になる。また、その際、コイル２０３，２０４の外周部２０４ａに遮光シート２０９の接着剤塗布面の反対側の面が当接するため、遮光シート２０９がコイル２０３，２０４に付着するおそれはない。図１２（ｂ）はシフト鏡筒２０２にコイル２０３，２０４が取り付けられた直後の状態を示している。遮光シート２０９ｂは図１１で示したように一端を撓ませた状態で、コイル２０４の外周部２０４ａに当接している。

以上述べた組立方法では、コイル２０３，２０４を組み付けると同時に遮光シート２０９を撓ませることができ、その際に遮光シート２０９がコイル２０３，２０４に付着しないようにできるため、像振れ補正装置２００の組立性が高い。

以上のように各実施例によれば、小型で結像面への有害光線の到達を効果的に阻止することができる像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒を提供することができる。

１０ レンズ鏡筒 １１，１２ 振れ検出センサ １３ 補正レンズ
１００ 像振れ補正装置 １０１ 地板 １０２ シフト鏡筒
１０３ ヨーコイル １０４ ピッチコイル １０５ 第１のマグネット群
１０６ 第２のマグネット群 １０７ 第１のヨーク １０８ 第２のヨーク
１０９ 遮光シート

Claims (7)

1. 固定部と、光軸直交面内で移動し、像振れ補正用の補正レンズ群を保持し、前記固定部に支持されたレンズ保持部と、前記レンズ保持部を光軸直交面内で駆動する駆動手段と、前記駆動手段を構成する一部材は前記レンズ保持部に光軸方向から見たとき間隙をもって固定されており、前記駆動手段を構成する他の部材は前記固定部に固定されており、前記レンズ保持部の遮光手段固定部に一面が固定され、一端部が前記駆動手段の一部材のうち前記レンズ保持部側の面に当接して、前記レンズ保持部と前記駆動手段の一部材との間隙を、光軸方向から見たとき塞ぐように配置された遮光手段と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記遮光手段は、光軸を含む光軸平面内において前記遮光手段の一部分と光軸直交方向とのなす角度をαとするとき
   ４°＜α＜４５°
   なる条件を満足するように前記遮光手段固定部に固定されていることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
3. 前記遮光手段は可撓性または弾性のある遮光シートより成り、前記遮光手段の一面は前記遮光手段固定部に接着し固定される接着面より成り、前記遮光手段の一端部のうち、前記接着面と反対側の面が前記駆動手段の一部材の光軸に平行な面に撓んだ状態で当接していることを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
4. 前記固定部は前記補正レンズまたは前記レンズ保持部が挿入される開口部を有し、前記レンズ保持部の一部は、前記補正レンズを通らずに前記開口部を通って結像面に達する光束を遮光する形成より成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記遮光手段は、光軸方向の長さが前記レンズ保持部に固定された前記駆動手段を構成する一部材の光軸方向の長さから出ないように前記レンズ保持部に固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記駆動手段を構成する一部材と前記駆動手段を構成する他の部材とのうち、一方がマグネットであり他方がコイルであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。