JP2000227614A

JP2000227614A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2000227614A
Application number: JP2824899A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yugi; 直人弓木; Takayuki Hayashi; 孝行林; Yutaka Takahashi; 裕高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒におい
て、ズームおよびフォーカスのアクチュエータの位置検
出センサとして、磁気センサを用いた場合、外乱磁場の
影響によりアクチュエータの性能が劣化するため、低コ
ストで、かつレンズ鏡筒の小型化を図りつつ、漏れ磁束
を低減することを目的とする。【解決手段】像ぶれ補正レンズ群１を保持するピッチ
ング及びヨーイングの移動枠２，４用のアクチュエータ
６ｐ、６ｙに対し、リニアアクチュエータ３３の磁気セ
ンサ４１を、外乱磁場の影響をキャンセルできる位置に
配置する。さらに、エンコーダ付きステッピングモータ
４７の磁気センサ５１を、外乱磁場の影響をキャンセル
できる位置に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等に
用いられるレンズ鏡筒に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にビデオカメラ用のレンズ鏡筒
は、４つのレンズ群で構成されており、そのうちズーム
やフォーカスのための移動レンズ群を、ガイドポールで
案内して光軸方向に移動させている。

【０００３】上記従来例におけるレンズ鏡筒を示すもの
として、特開平８−２４０７５９号公報における図９が
あげられる。

【０００４】上記に示した従来例におけるレンズ鏡筒で
は、同図中、固定のレンズ群１０１、ズーム用の光軸上
を移動するレンズ群１０２、固定のレンズ群１０３、変
倍および焦点調節のために光軸上を移動するレンズ群１
０４、絞りユニット１０５、撮像面１０６により構成さ
れている。

【０００５】レンズ移動枠１０７，１０８は、それぞれ
移動レンズ群１０２、１０４を保持する移動枠である。
レンズ移動枠１０７、１０８をそれぞれ光軸方向に駆動
するためのアクチュエータ１０９、１１０は、ステッピ
ングモータで構成されている。ステッピングモータ１０
９、１１０には、出力軸のねじ部１０９ａ、１１０ａが
設けられており、連結部材１１１，１１２により、レン
ズ移動枠１０７、１０８と連結されている。ガイドポー
ル１１３、１１４は、レンズ移動枠１０７，１０８を、
光軸方向に移動自在に保持している。

【０００６】このようなレンズ鏡筒において、ステッピ
ングモータ１０９に不図示の電気信号線を介して通電を
行うと、出力軸が回転し、ねじ部１０９ａと螺合してい
る連結部材１１１が光軸方向に移動する。そして連結部
材１１１と係合しているレンズ移動枠１０７、つまり移
動レンズ群１０２が光軸方向に移動する。同様に、ステ
ッピングモータ１１０に不図示の電気信号線を介して通
電を行うと、出力軸が回転し、ねじ部１１０ａと螺合し
ている連結部材１１２が光軸方向に移動する。そして連
結部材１１２と係合しているレンズ移動枠１０８、つま
り移動レンズ群１０４が光軸方向に移動する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンズ鏡筒においては、次のような問題点があっ
た。

【０００８】（１) 従来のレンズ鏡筒のアクチュエータ
として使用されているステッピングモータは、所定のパ
ルス数に対応した角度だけ回転させることにより、所定
位置に停止可能な構成となっている。しかしながら、ス
テッピングモータの駆動制御がオープンループであるた
め、停止位置精度が悪く、ヒステリシス特性があると共
に、回転数が比較的低い等の問題があった。よって、ズ
ームやフォーカスのレンズ移動枠の送り機構の駆動源と
して、ステッピングモータが使用されている場合には、
ズームやフォーカス速度が遅い。

【０００９】そこで、この課題を解決するため、特開平
８−２６６０９３号公報で開示されているように、ステ
ッピングモータの回転角を検出するセンサを取り付ける
ことにより、制御方式をクローズドループ制御に改善
し、高速回転駆動を可能とするエンコーダ付きステッピ
ングモータシステムが提案されている。

【００１０】また、従来のステッピングモータに代わ
り、ボイス型のリニアアクチュエータを用いて、フォー
カスレンズ群の位置変化に追随できる高速応答性と、低
消費電力化に優れたリニアアクチュエータシステムも考
えられる。従って、ズームおよびフォーカスの両方につ
いて、高速応答性、低消費電力化を図るため、ズームの
レンズ群を駆動させるためにエンコーダ付きステッピン
グモータを使用し、フォーカスのレンズ群を移動させる
ためにリニアアクチュエータを使用するシステムを用い
ることが最適であり、そのシステムの位置検出センサと
しては、位置検出精度をアップさせるため、磁気抵抗効
果型センサ（以下、磁気センサと略す）を用いることが
一般的である。

【００１１】しかしながら、昨今のビデオカメラの小
型、軽量化に伴い、レンズ鏡筒の小型、軽量化も望まれ
ているため、レンズ鏡筒を構成する部品間隔も小さくな
る傾向になる。ここで、一般に磁気センサは、外乱磁場
の影響を受けると、そのセンサ出力がひずむため、アク
チュエータの性能が劣化するという問題があり、上述の
エンコーダ付きステッピングモータとリニアアクチュエ
ータの駆動用マグネットからの漏れ磁束が、レンズ鏡筒
の小型化に伴い部品間隔が小さくなるため無視できなく
なり、特に、リニアアクチュエータの駆動用マグネット
から、エンコーダ付きステッピングモータの磁気センサ
へ、悪影響を及ぼすという問題が発生する。

【００１２】この漏れ磁束対策としては、従来、磁気シ
ールド部品等を別途用いる方法があるが、磁気シールド
部品を用いるとコストアップにつながり、さらにレンズ
鏡筒の小型化を達成するためには、そのスペースがな
い。そのため、小型、軽量化を図るレンズ鏡筒では、エ
ンコーダ付きステッピングモータとリニアアクチュエー
タの両方を搭載し、ズームおよびフォーカスレンズの駆
動の高速応答性、低消費電力化を図ったシステムを実現
できない。 (２)レンズ鏡筒の小型、軽量化、さらには高倍率化に伴
い、特に焦点距離が長焦点側では、手振れにより安定し
た画面を得ることが困難であるという問題がある。この
ため従来は、手ぶれ補正の方式として、電子式が用いら
れていた。しかしながら、レンズ鏡筒の小型、軽量化、
高倍率化に伴い手振れ量が大きくなると、補正範囲の拡
大が必要となるが、電子式の手振れの補正範囲は、ＣＣ
Ｄの画素数に依存するため、多画素化が必要となる。さ
らには、ＣＣＤの小型化、ビデオカメラの高画質化とと
もに、ＣＣＤの多画素化の限界が生じ、電子式手振れ補
正システムが破綻する。

【００１３】そこで、補正範囲も大きく、高画質化を図
ることができる光学式手振れ補正システムが提案されて
いる。この光学式手振れ補正システムの中でも、特開平
３−１８６８２３号公報に開示されているように、所定
のレンズ群を光軸と垂直な面内で移動させることによ
り、手振れを補正する、いわゆるインナーシフト方式が
提案されている。

【００１４】このインナーシフト方式は、結像のために
必要なレンズ群が、ぶれ補正手段のためのシフトレンズ
群と共用できるため、レンズ鏡筒の短縮、小型軽量化を
実現することができる。しかしながら、光軸と直角な方
向に補正レンズ群を移動させるため、２つのアクチュエ
ータを別途追加する必要がある。つまり、これまでのレ
ンズ鏡筒にて構成されていたズーム、フォーカス、絞り
駆動用のアクチュエータに加え、２つの手振れ補正用の
シフトアクチュエータが必要となるため、合計５つのア
クチュエータを１つのレンズ鏡筒内に配置することが必
要となる。

【００１５】したがって、アクチュエータの数が増加す
るため、レンズ鏡筒の小型化が困難となり、昨今のレン
ズ鏡筒の小型化と相反するため、これらのアクチュエー
タをいかにコンパクトに配置するかが重要な課題とな
る。（３）さらに、上記（１）の課題で示したように、ズー
ムおよびフォーカスのアクチュエータとして、磁気セン
サを用いたエンコーダ付きステッピングモータとリニア
アクチュエータを搭載すると、２つの像ぶれ補正用のシ
フトアクチュエータからの漏れ磁束が発生し、磁気セン
サへ悪影響を及ぼすという課題が発生する。

【００１６】そこで、本発明は上記従来の課題を解決す
るものであり、リニアアクチュエータおよびエンコーダ
付きステッピングモータを搭載したレンズ鏡筒におい
て、小型、軽量化を図ったレンズ鏡筒を提供しようとす
るものである。さらには、手振れ補正用のシフトアクチ
ュエータを搭載したレンズ鏡筒においても、小型、軽量
化を実現しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のレンズ鏡筒は、駆動方向と垂直に磁化された
マグネットと、ヨークと、マグネットと所定の空隙を有
してマグネットの発生する磁束と直交するように電流を
通電することにより駆動方向に可動自在なコイルと、位
置検出手段とにより構成されたリニアアクチュエータ
と、ステッピングモータと、円筒状あるいは円柱状であ
って、円周方向に多極着磁され、ステッピングモータに
同軸に回転可能に取り付けられたエンコーダマグネット
と、エンコーダマグネットの周縁に対向して配設された
磁気センサとにより構成されたエンコーダ付きステッピ
ングモータと、リニアアクチュエータにより光軸方向に
駆動される第１の移動レンズ群と、エンコーダ付きステ
ッピングモータにより光軸方向に駆動される第２の移動
レンズ群とを備え、リニアアクチュエータのマグネット
及びヨークにより構成される磁気回路の駆動方向から見
て略対称中心位置にエンコーダ付きステッピングモータ
の磁気センサを配設したことを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
レンズ群を保持し、光軸方向に異なる高さで、光軸と直
交する第１、第２の方向に摺動可能な第１、第２のレン
ズ移動枠と、第１、第２のレンズ移動枠を駆動する第
１、第２のアクチュエータとを備え、第１、第２のアク
チュエータの内、光軸像面側に配設されたアクチュエー
タは、光軸方向から見て、光軸物体側に配設されたレン
ズ移動枠に重なるように配設されたことを特徴とするも
のである。

【００１９】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
用の第１のレンズ群を保持し、光軸方向に異なる高さ
で、光軸と直交する第１、第２の方向に摺動可能な第
１、第２のレンズ移動枠と、第１、第２のレンズ移動枠
を駆動する第１、第２のアクチュエータと、光軸方向に
第２のレンズ群を移動するリニアアクチュエータとを備
え、第１、第２のアクチュエータの内、光軸物体側に配
設されたアクチュエータの光軸像面側に、光軸方向から
配設されたことを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
用の第１のレンズ群を保持し、光軸と直交する第１、第
２の方向に摺動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、第
１、第２のレンズ移動枠を駆動する第１、第２のアクチ
ュエータと、第１、第２のレンズ移動枠を摺動可能に保
持する固定枠と、第２のレンズ群を光軸方向に移動させ
るエンコーダ付きステッピングモータとを備え、固定枠
は、第１、第２のアクチュエータに囲まれた部分に凹部
を形成し、凹部内にエンコーダ付きステッピングモータ
を配設したことを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
レンズ群を保持し、光軸と直交する第１、第２の方向に
摺動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、第１のレンズ
移動枠を駆動するために、第１のコイルと、片面に所定
の着磁をして第１のコイルに対向して配置した第１のマ
グネットと、第１のマグネットを保持した略コの字形状
の第１のヨークとを有した第１のアクチュエータと、第
２のレンズ保持枠を駆動するために、第２のコイルと、
片面に所定の着磁をして第２のコイルに対向して配置し
た第２のマグネットと、第２のマグネットを保持した略
コの字形状のヨークとを有した第２のアクチュエータ
と、第１、第２のレンズ移動枠と第１、第２のアクチュ
エータを保持し、第１、第２のアクチュエータに囲まれ
た部分に凹部を有する固定枠とからなる像ぶれ補正装置
を有したレンズ鏡筒であって、固定枠の凹部に、第２の
レンズ群を光軸方向に移動させるエンコーダ付きステッ
ピングモータを備え、光軸中心から見て、第１、第２の
マグネットの極性が反対となるように配設したことを特
徴とするものである。

【００２２】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
レンズ群を保持し、光軸方向に異なる高さで、光軸と直
交する第１、第２の方向に摺動可能な第１、第２のレン
ズ移動枠と、第１、第２のレンズ移動枠を駆動する第
１、第２のアクチュエータと、絞り駆動用アクチュエー
タを備え、第１、第２のアクチュエータの内、光軸像面
側に配設されたアクチュエータの光軸物体側に、絞り駆
動用アクチュエータを配設したことを特徴とするもので
ある。

【００２３】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
レンズ群を保持し、光軸方向に異なる高さで、光軸と直
交する第１、第２の方向に摺動可能な第１、第２のレン
ズ移動枠と、第１、第２のレンズ移動枠を駆動する第
１、第２のアクチュエータとからなる像ぶれ補正装置を
有したレンズ鏡筒であって、第１のレンズ移動枠と一体
に配設され、第１のレンズ移動枠の位置を検出する第１
の位置検出手段の発光部と、第２のレンズ移動枠と一体
に配設され、第２のレンズ移動枠の位置を検出する第２
の位置検出手段の発光部と、第１、第２の位置検出手段
の受光部を配設した基板とを備え、第１、第２の位置検
出手段の発光部は、光軸方向から見て略同一高さに配設
されたことを特徴とするものである。

【００２４】また、本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正
レンズ群を保持し、光軸と直交する第１、第２の方向に
摺動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、第１のレンズ
移動枠と一体で、第１の移動枠の駆動手段と位置検出手
段になる第１の電気部品と、第２のレンズ移動枠と一体
で、第２のレンズ移動枠の駆動手段と位置検出手段にな
る第２の電気部品と、第１、第２のレンズ移動枠を摺動
自在に固定する固定枠と、第１の電気部品と電気的に接
続された第１のフレキシブルプリントケーブルと、第２
の電気部品と電気的に接続された第２のフレキシブルプ
リントケーブルとからなる像ぶれ補正装置を備えたレン
ズ鏡筒であって、第１のフレキシブルプリントケーブル
の一端は、第１の駆動手段の光軸中心を挟んだ反対側
で、かつ第２の駆動手段の同一側で第１のレンズ移動枠
に固定され、第２のフレキシブルプリントケーブルの一
端は、第１、第２の駆動手段の光軸中心を挟んだ反対側
で第２のレンズ移動枠に固定され、第１、第２のフレキ
シブルプリントケーブルの他端は、第１の移動枠の摺動
方向に対し略平行となるように、第２の移動手段の光軸
中心を挟んだ反対側で固定枠に固定されたことを特徴と
するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態におけるレンズ鏡筒について、図
１〜図５を用いて説明する。図１は第１の実施の形態に
よるリニアアクチュエータとエンコーダ付きステッピン
グモータを搭載したレンズ鏡筒の概略斜視図、図２はリ
ニアアクチュエータの漏れ磁束の流れを示す概念図、図
３はＭＲ素子の磁気抵抗変化率特性を示す図、図４はＭ
Ｒ素子を用いた位置検出手段の概略斜視図、図５はエン
コーダ付きステッピングモータへの漏れ磁束の流れを示
す概念図である。

【００２６】フォーカスレンズ移動枠３１はフォーカス
レンズ群３０を保持すると共に、光軸と平行に配設さ
れ、両端をレンズ鏡筒（不図示）に固定されたガイドポ
ール３２ａ、３２ｂに沿って光軸方向（Ｘ方向）に摺動
自在に構成されている。このフォーカスレンズ移動枠３
１を光軸方向に駆動させるリニアアクチュエータ３３の
固定子３４は、駆動方向（Ｘ方向）と垂直に磁化された
メインマグネット３５と、コの字型のメインヨーク３６
及び板状のサイドヨーク３７とにより構成され、レンズ
鏡筒に設けられている。さらにこの固定子３４からなる
磁気回路３８は、駆動方向から見て左右対称で、かつ駆
動方向（Ｘ方向）にも略左右対称に成るよう構成されて
いる。一方、リニアアクチュエータ３３の可動子３９の
構成部品であるコイル４０は、マグネット３５と所定の
空隙を有するようにフォーカスレンズ移動枠３１に固定
されており、マグネット３５の発生する磁束と直交する
ようコイル４０に電流を流すことにより、フォーカスレ
ンズ移動枠３１が光軸方向に駆動する仕組みになってい
る。

【００２７】またこのフォーカスレンズ移動枠３１の位
置制御を行うため、位置検出装置として、固定側のレン
ズ鏡筒には、磁気センサ４１が磁気回路３８の駆動方向
（Ｘ方向）の対称中心位置、かつ駆動方向から見た磁気
回路３８の対称中心位置に設けられている。一方、可動
側のフォーカスレンズ移動枠３１には、Ｎ極とＳ極とを
交互に着磁した磁気スケール４２が、磁気センサ４１の
検出面に対して所定の距離をもって対向するように取り
付けられている。この磁気センサ４１は、強磁性薄膜を
材料としたＭＲ素子４３ａ、４３ｂから構成された２相
式の磁気抵抗効果型センサで、このＭＲ素子４３ａ、４
３ｂは、磁気スケール４２のＮ極とＳ極までの着磁ピッ
チの１／４間隔で駆動方向に設けられており、このＭＲ
素子４３ａ、４３ｂに流す電流の向きが、マグネット３
５の磁化方向と垂直になる方向に磁気センサ４１と磁気
スケール４２はそれぞれ配置されている。

【００２８】次に磁気センサ４１を用いた位置検出方法
について説明する。図３に示す磁気抵抗変化の方向性と
して、ＭＲ素子４３ａ、４３ｂの電流方向に対して垂直
かつ検出面に垂直な方向（Ｙ方向）の磁界に対しては、
抵抗値はほとんど変化しないが、ＭＲ素子４３ａ、４３
ｂの電流方向に対して垂直かつ検出面に平行な方向（Ｘ
方向）の磁界に対しては抵抗値が大きく変化し、さらに
ＭＲ素子４３ａ、４３ｂの電流方向に対して平行な方向
（Ｚ方向）の磁界に対しては抵抗値が若干変化するとい
う特性を持つ。この特性から、図４に示す着磁パターン
をもつ磁気スケール４２が磁気センサ４１に対して位置
変化することにより、Ｘ方向に発生する正弦波状の磁界
強度変化パターンに対応してＭＲ素子４３ａ、４３ｂの
抵抗値が変化する。ここでＹ方向にもＸ方向と位相が１
８０°異なる正弦波状の磁界強度変化パターンが発生す
るが、上記特性によりＭＲ素子４３ａ、４３ｂの抵抗値
はほとんど変化しない。よってこのＭＲ素子４３ａ、４
３ｂに印加した電圧を出力信号とすると、出力信号は位
相が９０°異なる２つの正弦波状の波形となり、この２
つの信号波形を信号処理回路（図示せず）で変調内挿処
理することで、レンズ移動枠３１の位置や駆動方向が検
出され、このデータに基づき制御回路（図示せず）によ
りフォーカスレンズ群３０の位置を高精度に制御するこ
とができる。

【００２９】しかしながら、高精度なリニアアクチュエ
ータを実現するには、磁気センサ４１へ飛び込む外乱磁
場を抑える必要がある。リニアアクチュエータ３３にお
いては、光軸方向（Ｘ方向）に外乱磁場があると、正弦
波状の磁界強度変化パターンの信号に外乱磁場が重畳す
ることで、信号波形がオフセットするため、出力信号の
波形が歪み、位置検出の誤差が増加する。さらに光軸に
直交する方向（Ｚ方向）では、磁気抵抗変化の感度が少
ないものの、磁気抵抗変化率が減少し、ＭＲ素子の感度
が落ちるという問題が発生する。

【００３０】そのため、リニアアクチュエータ３３にお
いては、Ｘ方向、ならびにＺ方向における外乱磁場の影
響、特にメインマグネット３５からの影響を受けないよ
うにする必要がある。

【００３１】そこで先述したように、磁気回路３８の中
心に磁気センサ４１を配置することにより、漏れ磁束低
減を行っている。つまり図２(ａ)に示すように、ＭＲ素
子４３ａ、４３ｂは、Ｘ方向及びＺ方向に磁気抵抗が変
化するという特性を持つ。そのため磁気回路３８は駆動
方向（Ｘ方向）に略対称に構成されていることから、そ
の対称中心に位置する磁気センサ４１のＸ方向の漏れ磁
束は微少な値になる。さらに図２(ｂ)に示すように、磁
気回路３８を駆動方向から見て略左右対称に構成したこ
とによって、その対称中心に位置する磁気センサ４１の
Ｚ方向の漏れ磁束も微少な量となる。以上のように、磁
気センサ４１の配置位置を最適化することにより、漏れ
磁束の低減を実現することができる。

【００３２】次に、ズームレンズ群４５を光軸方向に移
動するためのエンコーダ付きステッピングモータ４７に
ついて説明する。

【００３３】エンコーダ付きステッピングモータ４７
は、ステッピングモータ４８と、このステッピングモー
タの回転軸に一体的に設けられたリードスクリュー部４
９と、上記ステッピングモータの回転軸に取り付けら
れ、周方向に交互にＮ、Ｓ極が着磁されたセンサマグネ
ット５０と、このセンサマグネット５０に対向して固定
配置された角度検出用の磁気センサ５１とにより構成さ
れている。なお図１では、センサマグネット５０と磁気
センサ５１は、磁気センサ５１を固定するカバー５１ａ
にて覆われている。リードスクリュー部４９には、ズー
ムレンズ群４５を保持したズームレンズ移動枠４６に係
合されたネジ部材５２が、螺合される構成となってい
る。したがって、このリードスクリュー部４９の回転に
よって、矢印ａで示す方向にズームレンズ群４５が直線
移動されるようになっている。エンコーダ付きステッピ
ングモータシステムの図示せぬＣＰＵは、磁気センサ５
１により出力された角度及び電気位相のカウンタ値に基
づいて、回転軸の角度情報及び電気位相角情報を算出す
る。そしてこのＣＰＵは、この角度情報及び電気位相角
情報により、ドライブ指令値を計算し、ドライバで駆動
電流を流すことにより、エンコーダ付きステッピングモ
ータ４７を制御する。

【００３４】しかしながら、エンコーダ付きステッピン
グモータ４７の磁気センサ５１は、リニアアクチュエー
タ３３の磁気センサ４１と同様に、外乱磁場の影響を受
けると、磁気センサ５１の出力ひずみが発生し、アクチ
ュエータ性能が劣化する。なおこの外乱磁場の大きさの
限界値については、リニアアクチュエータ３３の磁気セ
ンサ４１では、１０ガウス程度であるが、エンコーダ付
きステッピングモータ４７の磁気センサ５１は、センサ
マグネット５０が円筒状で、磁気センサ面が平面という
こともあり、リニアアクチュエータ３３の外乱磁場の限
界値に比べ、さらに小さい。またエンコーダ付きステッ
ピングモータ４７ついては、ステッピングモータ４８の
マグネット４８ａからの外乱磁場の影響は少ないが、レ
ンズ鏡筒の小型化を図っているため、リニアアクチュエ
ータ３３との部品間距離が小さくなっており、特にリニ
アアクチュエータ３３のメインマグネット３５からの影
響を受けやすい。そこでエンコーダ付きステッピングモ
ータ４７についても、外乱磁場の影響を受けにくい位置
に磁気センサ５１を配設する構成をとる必要があるた
め、その内容を説明する。

【００３５】エンコーダ付きステッピングモータ４７で
は、図５に示す位置に磁気センサ５１が配設されている
場合、センサマグネット５０の回転方向の接線方向（Ｚ
方向）と、磁気センサ５１に流れる電流方向（Ｘ方向）
の２方向について、外乱磁場の影響を抑える必要があ
る。そこでエンコーダ付きステッピングモータ４７の磁
気センサ５１は、以下の原理に基づき配設されている。
リニアアクチュエータ３３の磁気回路３８は、駆動方向
から見て左右対称に構成されているので、その対称中心
に位置する磁気センサ５１でのＺ方向の漏れ磁束はほぼ
ゼロとなる。同様に、磁気回路３８はＸ方向にも略対称
に構成されていることから、その対称中心に位置する磁
気センサ５１のＸ方向の漏れ磁束もほぼゼロとなる。し
たがってエンコーダ付きステッピングモータ４７の磁気
センサ５１は、外乱磁場の影響を受けることがないの
で、高精度なアクチュエータシステムを実現することが
できる。

【００３６】以上のように、本実施の形態によれば、従
来のステッピングモータを用いたシステムに変わり、ズ
ームにはエンコーダ付きステッピングモータを、フォー
カスにはリニアアクチュエータを同時に用いたシステム
を構成することができる。したがってズーム機能につい
ては、送り速度が約３０〜２０００ｐｐｓまで対応でき
るため、超高速、あるいは超低速ズームが可能となり、
高機能化を図ったレンズ鏡筒、かつそれを用いたビデオ
カメラを提供することができる。さらにクローズドルー
プ制御を行い、回転角、トルクを制御することも可能と
なるため、消費電力化、低騒音化も実現できる。またフ
ォーカス機能については、高速応答性に加え、磁気セン
サを使用して高分解能と高精度が得られることにより、
優れたフォーカス特性を実現することができる。さら
に、外乱磁場の低減方法にについて、従来法とは異な
り、シールド部品等を用いる必要がなく、磁気センサの
配置を工夫しただけであるので、低コスト化、さらには
設置スペース増加に伴うレンズ鏡筒の大型化を抑制する
ことができ、小型、軽量化を図ったレンズ鏡筒を提供す
ることができる。

【００３７】なお本実施の形態のリニアアクチュエータ
のメインマグネットの着磁の極性については、図２、図
５の反対となっても、同様の効果が得られることは言う
までもない。

【００３８】また本実施の形態のリニアアクチュエータ
として、固定側のレンズ鏡筒に磁気センサを、可動側の
レンズ移動枠に磁気スケールを設けたが、反対に固定側
のレンズ鏡筒に磁気スケール、可動側のレンズ移動枠に
磁気センサを設けても、同様な効果が得られることは言
うまでもない。

【００３９】また本発明の実施の形態では、ＭＲ素子を
用いた磁気抵抗効果型の磁気センサ用いているが、磁力
の強さに対応した出力信号を出すものであればその種類
を問わず、あらゆる磁気センサに適用できる。（第２の実施の形態）次に、この発明の第２の実施の形
態について、図６〜図８を用いて説明する。図６は第２
の実施の形態による像ぶれ補正装置とリニアアクチュエ
ータを搭載したレンズ鏡筒の概略斜視図、図７は像ぶれ
補正装置の要部斜視図、図８は像ぶれ補正回路のブロッ
ク図である。なお、これまで説明したものについては同
一の番号を付し、その説明は省略する。

【００４０】撮影時に像ぶれを補正するレンズ群１は、
図６のＺ方向に移動可能な保持枠２に固定されている。
以後、この保持枠２をピッチング移動枠と称する。この
ピッチング移動枠２は、軸受２ａとその反対側に回り止
め２ｂを設けることにより、２本のピッチングシャフト
３ａ，３ｂを介して摺動可能な構成になっている。また
ピッチング移動枠２の下側には、電磁アクチュエータ６
ｐが配置されている。この電磁アクチュエータ６ｐは、
ピッチング移動枠２に取り付けられたコイル７ｐと、後
述する固定枠１０に取り付けられるマグネット８ｐ及び
ヨーク９ｐにより構成されている。このヨーク９ｐに
は、その両側に突起９ｐａが設けられ、固定枠１０には
その突起と９ｐａと嵌合可能な嵌合穴１０ｐａがピッチ
ング移動枠２の摺動方向とほぼ同方向に設けられてい
る。したがって、ヨーク９ｐを固定枠１０に固定する際
には、接着等を行う必要がない。またマグネット８ｐは
片側に２極着磁がされており、片側解放のコの字型のヨ
ーク９ｐに固定されている。

【００４１】ピッチング移動枠２の光軸像面側には、像
ぶれを補正するレンズ群１を、Ｙ方向に移動させる枠４
が取り付けられている。以後、この保持枠４をヨーイン
グ移動枠と称する。ヨーイング移動枠４の光軸物体側に
は、先ほど述べたピッチング移動枠２をＺ方向に摺動さ
せるための２本のピッチングシャフト３ａ，３ｂの両端
を固定する固定部４ｃ，４ｄが設けられている。同様
に、ヨーイング移動枠４は、軸受４ａとその反対側に回
り止め４ｂを設けることにより、２本のヨーイングシャ
フト５ａ，５ｂを介して摺動可能な構成になっている。
この２本のヨーイングシャフト５ａ，５ｂは、ヨーイン
グ移動枠４の光軸像面側に設けられた固定枠１０の固定
部１０ｃ，１０ｄに固定される。またヨーイング移動枠
４の左側には、電磁アクチュエータ６ｙが配置されてい
る。この電磁アクチュエータ６ｙは、ヨーイング移動枠
４に取り付けられたコイル７ｙと、固定枠１０に取り付
けられるマグネット８ｙ及びヨーク９ｙにより構成され
ている。同様に、このヨーク９ｙには、その両側に突起
９ｙａが設けられ、固定枠１０にはその突起と９ｙａと
嵌合可能な嵌合穴１０ｙａがヨーイング移動枠４の摺動
方向とほぼ同方向に設けられている。したがって、ヨー
ク９ｙを固定枠１０に固定する際には、接着等を行う必
要がない。またマグネット８ｙは片側に２極着磁がされ
ており、片側解放のコの字型のヨーク９ｐに固定されて
いる。

【００４２】したがって、ピッチング移動枠２のコイル
７ｐに電流が流されると、マグネット８ｐとヨーク９ｐ
とによりＺ軸方向に電磁力が発生する。これと同様に、
ヨーイング移動枠４のコイル７ｙに電流が流されると、
マグネット８ｙとヨーク９ｙとによりＹ軸方向に電磁力
が発生する。このように、２つの電磁アクチュエータ６
ｐ，６ｙにより、像ぶれを補正するレンズ群１は、光軸
に略垂直な２方向に駆動される。

【００４３】次に位置検出部について説明する。Ｚ方向
のピッチング移動枠２の検出部１１ｐは、発光素子１２
ｐ（例えばＬＥＤ）、スリット１３ｐ及びＰＳＤ基板１
５に取り付けられた受光素子１４ｐ（ＰＳＤ）により構
成される。同様に、Ｙ方向のヨーイング移動枠４の検出
部１１ｙは、発光素子１２ｙ、スリット１３ｙ及びＰＳ
Ｄ基板１５に取り付けられた受光素子１４ｙにより構成
される。発光素子１２ｐ，１２ｙは、スリット１３ｐ，
１３ｙを通して投光し、スリット１３ｐ，１３ｙを通過
した光は、受光素子１４ｐ，１４ｙに入射する。したが
って、像ぶれ補正レンズ群１の動きは、受光素子１４
ｐ，１４ｙに入射する光の動きとなる。受光素子１４
ｐ，１４ｙは、その受光面上に入射した光の位置情報を
２つの電流値として出力し、その出力値が演算され、位
置が検出される。

【００４４】次に、ピッチング移動枠２及びヨーイング
移動枠４と、固定枠１０とを接続するフレキシブルプリ
ントケーブルについて説明する。

【００４５】ピッチング移動枠２の上面には、フレキシ
ブルプリントケーブル１６が、補正レンズ群１を囲むよ
うに取り付けられ、コイル８ｐ及び発光素子１２ｐと電
気的に接続され、１６ｂ部にて、摺動方向Ｚとほぼ直交
するように固定される。一方、フレキシブルプリントケ
ーブル１６の他端１６ａは、固定枠１０の側面１０ｅ部
に、ピッチング移動枠２の摺動方向Ｚとほぼ平行となる
ように固定される。したがって、コイル７ｐ及び発光素
子１２ｐは、それぞれ図示せぬ駆動電流を供給する回路
に接続されることになる。同様に、ヨーイング移動枠４
の側面には、フレキシブルプリントケーブル１７が取り
付けられ、コイル７ｙ、発光素子１２ｙと電気的に接続
され、１７ｂ部にて、摺動方向Ｙとほぼ平行となるよう
に固定されている。一方、フレキシブルプリントケーブ
ル１７の他端１７ａは、固定枠１０の側面１０ｅ部に、
ピッチング移動枠２の摺動方向Ｚとほぼ平行となるよう
に固定される。したがって、コイル７ｙ及び発光素子１
２ｙは、それぞれ図示せぬ駆動電流を供給する回路に接
続されることになる。以上これらの構成部品により、像
ぶれ補正用のシフトユニット２０を構成している。

【００４６】さらにこのシフトユニット２０は、レンズ
径方向の大きさを小さくするため、シフトユニットの組
立状態を示した図７のような構成となっている。ピッチ
ング移動枠２とヨーイング移動枠４は、光軸方向に異な
る高さにて構成されており、ピッチング移動枠２が光軸
物体側に設けられている。さらにピッチング移動枠２の
軸受２ａ部の光軸像面側には、ヨーイング用シフトアク
チュエータ６ｙのヨーク９ｙが、入り込むように、光軸
方向から見て重なるように構成されている。したがっ
て、シフトユニット２０の半径方向の大きさ、つまり幅
Ｂを短縮することができるので、シフトユニット２０の
小型化につながる。

【００４７】このように構成されたレンズ鏡筒につい
て、以下、その動作を述べる。

【００４８】まず像ぶれ補正装置を内蔵したビデオカメ
ラに作用した手振れは、９０度に配置された２個の角速
度センサ２１（図示せず）により検出される。角速度セ
ンサ２１により得られた出力は、時間積分される。そし
てカメラのぶれ角度に変換され、像ぶれ補正レンズ群１
の目標位置情報に変換される。この目標駆動位置情報に
応じて像ぶれ補正レンズ群１を移動させるために、サー
ボ回路２２は、目標位置情報と現在の像ぶれ補正レンズ
群１の位置情報との差を演算し、電磁アクチュエータ６
ｐ，６ｙに信号を伝送する。電磁アクチュエータ６ｐ，
６ｙは、この信号に基づいて像ぶれ補正レンズ群１を駆
動する。像ぶれ補正レンズ群１の動作は、位置検出部１
１ｐ，１１ｙにより検出され、フィードバックされ、ビ
デオカメラに生じた像ぶれを補正することができる。

【００４９】ヨーイング移動枠４の駆動については、駆
動回路から指令を受けた電磁アクチュエータ６ｙは、フ
レキシブルプリントケーブル１７を通して、コイル７ｙ
に電流が流れると、Ｙ方向に力が働き、ヨーイング移動
枠４をＹ方向に駆動する。また、ピッチング移動枠２の
駆動については、駆動回路から指令を受けた電磁アクチ
ュエータ６ｐは、フレキシブルプリントケーブル１６を
通して、コイル７ｐに電流が流れると、Ｚ方向に力が働
き、ピッチング移動枠２をＺ方向に駆動する。よって、
補正レンズ群１をヨーイング移動枠４ならびにピッチン
グ移動枠２により、光軸と直交する面内を任意に動かす
ことが可能となるため、手振れにより発生した像ぶれを
補正することが可能となる。

【００５０】以上のように、本実施の形態によれば、像
ぶれ補正用のシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒にお
いて、光軸と直交する方向に補正レンズ群を移動させる
ピッチングおよびヨーイングの２つの移動枠を、光軸方
向に対して異なる高さに配置し、光軸方向から見て、ヨ
ーイング移動枠のアクチュエータ部を、ピッチング移動
枠と重なるように配設したことにより、シフトユニット
の幅方向の大きさを短縮することが可能となるため、シ
フトユニットを搭載したレンズ鏡筒の小型化を実現する
ことができる。（第３の実施の形態）次に、この発明の第３の実施の形
態について、図９〜図１１を用いて説明する。図９は第
３の実施の形態による像ぶれ補正装置とリニアアクチュ
エータを搭載したレンズ鏡筒の概略斜視図、図１０はア
クチュエータのヨークの配置を示す図、図１１は像ぶれ
補正装置用シフトアクチュエータの漏れ磁束の流れを示
す図である。なお、これまで説明したものについては同
一の番号を付し、その説明は省略する。

【００５１】本発明の実施の形態のシフトユニット２０
は、第２の実施の形態にて説明したものと同一である。
なお図９は、図をわかりやすくするため、シフトユニッ
ト２０の固定枠１０は省略している。また、シフトユニ
ット２０のピッチングおよびヨーイングのマグネット８
ｐ、８ｙ、ならびにリニアアクチュエータ３３のマグネ
ット３５の着磁の向きは、図に示す通りである。シフト
ユニット２０のピッチング移動枠２およびヨーイング移
動枠４は、光軸方向に異なる高さに配置してあり、ピッ
チング移動枠２が光軸物体側に配設されている。そのピ
ッチング用アクチュエータ６ｐを構成しているヨーク９
ｐの光軸像面側には、第１の実施の形態にて説明したフ
ォーカスレンズ群３０を光軸方向に駆動するためのリニ
アアクチュエータ３３のメインヨーク３６およびサイド
ヨーク３７が配設されている。シフトユニット２０とリ
ニアアクチュエータ３３のアクチュエータの配置を示す
上面図を図１０に示す。またこのリニアアクチュエータ
３３の位置検出手段としては、磁気センサ４１を用いて
行っているが、外乱磁場の影響を受けるとセンサ出力が
ひずみ、アクチュエータの性能が劣化することはすでに
説明した。そのため、シフトユニット２０とリニアアク
チュエータ３３を１つのレンズ鏡筒にて配置するために
は、シフトユニット２０からのリニアアクチュエータ３
３への漏れ磁束を低減することが必要となる。この漏れ
磁束の低減を行うには、シフトユニット２０とリニアア
クチュエータ３３の間隔を大きくすることにより解決で
きるが、レンズ鏡筒の大型化につながるため、特に光軸
方向の小型化を達成するためには、シフトユニット２０
とリニアアクチュエータ３３を隣接させつつ、漏れ磁束
を低減する必要がある。そこで、その低減方法について
説明する。

【００５２】リニアアクチュエータ３３の磁気センサ４
１の設置位置については、第１の実施の形態において説
明したように、光軸方向（Ｘ方向）とその直交方向（Ｚ
方向）の２方向について、外乱磁場の影響がほぼゼロと
なる磁気回路３８の中心位置に、磁気センサ４１を配設
することにより、漏れ磁束の低減を行った。その状態に
対し、ピッチング用アクチュエータ６ｐのマグネット８
ｐの着磁が図９の場合には、磁気センサ４１の配置位置
では、ピッチング用アクチュエータ６ｐの影響により図
１１のような漏れ磁束が発生する。第１の実施の形態に
て説明した磁気センサ４１の位置は、Ｚ軸方向にて、ｂ
の位置に配置されていた。（○印の位置）しかしなが
ら、ピッチング用アクチュエータ６ｐの影響により、−
Ｚ方向に漏れ磁束が発生しているため、○印の位置で
は、磁気センサ４１に漏れ磁束が飛び込む。そこでリニ
アアクチュエータ３３のメインマグネット３５の着磁
が、図９に示すような場合には、白抜きの矢印のように
漏れ磁束が発生するので、磁気センサ４１の位置を、Ｚ
方向にｂだけずらして、●印の位置にする。その結果、
ピッチング用アクチュエータ６ｐとリニアアクチュエー
タ３３からのＺ軸方向の漏れ磁束がキャンセルするの
で、磁気センサ４１への飛び込み量は、ほぼゼロとな
る。またＸ方向については、ピッチング用アクチュエー
タ６ｐの影響はない。さらに磁気センサ４１のＸ方向の
位置は変更していないため、磁気センサ４１は、リニア
アクチュエータ３３の磁気回路３８において、Ｘ方向に
おける磁気的中心にあるため、リニアアクチュエータか
らの影響もない。なお、ヨーイング用アクチュエータ６
ｙからの漏れ磁束の影響は、ピッチング用アクチュエー
タ６ｐに比べ、距離が離れているために影響は少ない。

【００５３】以上のように、本実施の形態によれば、手
振れ補正を行うシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒に
おいて、外乱磁場の影響をなくす配置にしたことによ
り、リニアアクチュエータを搭載することができる。し
たがって、フォーカスレンズ群の駆動をリニアアクチュ
エータにて行うことにより、高速応答性に加え、磁気セ
ンサを用いて高分解能と高精度が得られるため、優れた
フォーカス特性を実現することができる。さらに漏れ磁
束の低減について、従来法とは異なり、磁気センサの設
置位置を工夫するだけであり、シールド部品等を用いる
必要が一切ないので、低コスト化、さらには設置スペー
ス増加に伴うレンズ鏡筒の大型化を抑制することができ
る。さらに、シフトユニットのピッチング移動枠および
ヨーイング移動枠の光軸方向の高さを異なるように構成
し、光軸物体側に配置したピッチング用アクチュエータ
のすぐ光軸像面側に、フォーカスレンズ駆動用のリニア
アクチュエータを配置したことにより、光軸方向のスペ
ースを有効に使いつつ、幅方向の短縮が可能となるた
め、レンズ鏡筒の小型化を実現することができる。

【００５４】なお本実施の形態において、シフトユニッ
トのピッチング用アクチュエータ、並びにリニアアクチ
ュエータのマグネットの着磁の極性については、図９に
示すようにしたが、それぞれを逆にした着磁の極性であ
っても、同様な効果が得られることは言うまでもない。（第４の実施の形態）次に、この発明の第４の実施の形
態について、図１２〜図１３を用いて説明する。図１２
は第４の実施の形態による像ぶれ補正装置とエンコーダ
付きステッピングモータを搭載したレンズ鏡筒の概略斜
視図、図１３はレンズ鏡筒の正面図である。なお、これ
まで説明したものについては同一の番号を付し、その説
明は省略する。

【００５５】ズームレンズ群４５はズームレンズ移動枠
４６に保持されている。レンズ移動枠４６のスリーブ部
４６ａには、ネジ部材５２が係合されており、このネジ
部材５２はエンコーダ付きステッピングモータ４７の出
力軸のリードスクリュー部４９に螺合されている。この
ため、エンコーダ付きステッピングモータ４７を回転さ
せることにより、ズームレンズ移動枠４６をガイドポー
ル３２ａ、３２ｃに沿って光軸方向に移動させることが
できる。またエンコーダ付きステッピングモータ４７
は、光軸方向から見て、シフトユニット２０のシフトア
クチュエータ６ｐ、６ｙの配置領域と重ならない位置に
配置するため、シフトユニット２０の固定枠１０に凹部
１０ａを設けている。この凹部１０ａは、シフトユニッ
ト２０のピッチングとヨーイング用のシフトアクチュエ
ータ６ｐ、６ｙのヨーク９ｐ、９ｙに挟まれた部分にあ
る。シフトユニット２０は、光軸中心に対し、ヨーク９
ｐ、９ｙのあるｅｐ、ｅｙ部の幅が、位置検出部１１
ｐ、１１ｙのあるｄｐ、ｄｙ部に比べ大きくなるため、
このｅｐ、ｅｙ部を有効に使用することが、レンズ鏡筒
の光軸中心からの大きさをいかに短縮できるかにつなが
る。また反対側のｄｐ、ｄｙ部には、レンズ鏡筒の構成
部品を設置することなく、図１３の１０ｆに示したよう
に、略円弧状の形状とすることにより、この部分の外側
に配置するビデオカメラの外装の形状も略円弧状とする
ことが可能となるため、デザイン性に優れたビデオカメ
ラを実現することができる。そこで、この固定枠１０の
凹部１０ａにエンコーダ付きステッピングモータ４７の
ネジ部材５２の螺合部が位置するように、エンコーダ付
きステッピングモータ４７を配置している。これによ
り、シフトユニット２０と干渉することなく、ステッピ
ングモータ４７を光軸に近い位置に配置することがで
き、レンズ鏡筒の径方向の小型化を図ることができる。

【００５６】以上のように、本実施の形態によれば、シ
フトレンズユニットに凹部を設け、その凹部にズーム用
のステッピングモータを配置したことにより、通常の鏡
筒に比べ、光軸と直交する２方向へ補正レンズ群を駆動
するシフトアクチュエータを２個搭載する像ぶれ補正装
置を搭載したレンズ鏡筒であっても、ズーム用のステッ
ピングモータを光軸中心近くに配置することが可能とな
るため、レンズ鏡筒の半径方向サイズの小型化を実現す
ることができる。

【００５７】なお本実施の形態による説明では、ズーム
レンズ群を駆動するアクチュエータとしてエンコーダ付
きステッピングモータを記述したが、通常のステッピン
グモータを用いても同様の効果が得られることは言うま
でもない。（第５の実施の形態）次に、この発明の第５の実施の形
態について、図１４〜図１５を用いて説明する。図１４
は第５の実施の形態による像ぶれ補正装置の漏れ磁束の
流れを示す図、図１５は図１２に示したレンズ鏡筒にリ
ニアアクチュエータを追加した図である。なお、これま
で説明したものについては同一の番号を付し、その説明
は省略する。

【００５８】本発明の実施の形態について、シフトユニ
ット２０およびエンコーダ付きステッピングモータ４７
は、第４の発明の実施の形態において説明したものと同
一であり、光軸と直交する２方向に像ぶれ補正レンズ群
１を移動するアクチュエータを配置し、ピッチングとヨ
ーイング用アクチュエータ６ｐ、６ｙのヨーク９ｐ、９
ｙで挟まれた場所に、ズーム用のエンコーダ付きステッ
ピングモータ４７を配置するものである。

【００５９】ところで、第１の発明の実施の形態におい
て、エンコーダ付きステッピングモータ４７への磁気セ
ンサ５１への外乱磁場の影響を少なくするため、磁気セ
ンサ５１を、リニアアクチュエータ３３の磁気回路３８
の磁気的中心に設置することにより解決したが、シフト
ユニット２０、つまりピッチングとヨーイング用アクチ
ュエータ６ｐ、６ｙを追加したことにより、この２つの
アクチュエータからの漏れ磁束も対策する必要がある。
そこでその低減方法について説明する。

【００６０】ピッチング用アクチュエータ６ｐのマグネ
ット８ｐは、光軸と直交する方向に対して、図１９に示
すように、光軸物体側から見て、上側がＮ極、下側がＳ
極となるように着磁されている。またヨーイング用アク
チュエータ６ｙのマグネット８ｙは、光軸と直交する方
向に対して、光軸物体側から見て、左側がＮ極、右側が
Ｓ極となるように着磁されている。つまりピッチングと
ヨーイングとは、光軸中心から見て、極性が逆となるよ
うに配置されている。そのため、ヨークとマグネットに
より構成される磁気回路は、マグネットの極性を逆とし
たことにより、ピッチングとヨーイングとでは磁束の流
れる方向が逆となり、その結果、漏れ磁束の流れの方向
も逆となる。

【００６１】エンコーダ付きステッピングモータ４７の
磁気センサ５１は、Ｘ方向とＺ方向について、漏れ磁束
を低減する必要があることは、第１の発明の実施の形態
にて記述した。そこでまず、Ｘ方向の漏れ磁束の流れに
ついて詳細に説明する。ヨーイング用アクチュエータ６
ｙの漏れ磁束は、図１４(ａ)に示すエンコーダ付きステ
ッピングモータ４７の磁気センサ５１の位置では、矢印
ｊの方向に流れる。逆に、ピッチング用アクチュエータ
６ｐの漏れ磁束は、図１４（ｂ）に示すエンコーダ付き
ステッピングモータ４７の磁気センサ５１の位置では、
矢印ｋの方向に流れる。したがって、磁気センサ５１の
位置では、ピッチングおよびヨーイング用アクチュエー
タ６ｐ、６ｙの漏れ磁束の流れが逆方向となるため、漏
れ磁束がキャンセルし、磁気センサ５１への飛び込み量
を低減することができる。一方、Ｚ方向については、漏
れ磁束の影響がないので、磁気センサ５１への飛び込み
量は少ない。したがって、Ｘ及びＺの２方向について、
漏れ磁束の影響をなくすことができるので、磁気センサ
出力のひずみをなくし、高精度な位置検出精度を得るこ
とができる。

【００６２】さらに、エンコーダ付きステッピングモー
タ４７、リニアアクチュエータ３３及びシフトユニット
２０を、第１の実施の形態において説明したエンコーダ
付きステッピングモータ４７とリニアアクチュエータ３
３との位置、および第３の実施の形態において説明した
シフトユニット２０とリニアアクチュエータ３３との位
置に配置することにより、外乱磁場気の影響を少なし、
図１５に示すように１つのレンズ鏡筒内にて配置するこ
とが可能となる。なお図１５においては、図をわかりや
すくするため、固定枠１０を省略している。

【００６３】以上のように、本実施の形態によれば、手
振れ補正を行うシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒に
おいて、手振れ補正の性能向上に加え、エンコーダ付き
ステッピングモータを用いたことにより、送り速度が約
３０〜２０００ｐｐｓまで対応できるため、超高速、あ
るいは超低速ズームが可能となり、高機能化を図ったレ
ンズ鏡筒、かつそれを用いたビデオカメラを供すること
ができる。またクローズドループ制御を行い、回転角、
トルクを制御することも可能となるため、低消費電力
化、低騒音化も実現できる。さらに漏れ磁束の低減につ
いて、従来法とは異なり、シールド部品等を用いる必要
がないので、低コスト化、さらには設置スペース増加に
伴うレンズ鏡筒の大型化を抑制することができるので、
小型、軽量化を図ったレンズ鏡筒を提供することができ
る。

【００６４】また、第４の実施の形態で説明したよう
に、エンコーダ付きステッピングモータの磁気センサ
を、リニアアクチュエータの磁気回路のほぼ中心に配置
することにより、また第５の実施の形態で説明したよう
に、シフトユニットのピッチング用クチュエータの光軸
像面側にリニアアクチュエータを配設したことにより、
シフトユニットとエンコーダ付きステッピングモータを
搭載したレンズ鏡筒においても、フォーカスレンズ駆動
用のリニアアクチュエータを搭載することができる。よ
って、高速応答性に加え、磁気センサを使用した結果、
高分解能と高精度が得られることにより、優れたフォー
カス特性も実現することができる。

【００６５】なお本実施の形態において、シフトユニッ
トのピッチングおよびヨーイング用アクチュエータ、並
びにリニアアクチュエータのマグネットの着磁の極性に
ついては、図９に示すようにしたが、それぞれを逆にし
た着磁の極性であっても、同様な効果が得られることは
言うまでもない。（第６の実施の形態）次に、この発明の第６の実施の形
態について、図１６〜図１８を用いて説明する。図１６
は第６の実施の形態による像ぶれ補正装置とエンコーダ
付きステッピングモータとアイリスユニットを搭載した
レンズ鏡筒を示す図、図１７はレンズ鏡筒の正面図、図
１８はレンズ鏡筒の斜視図である。なお、これまで説明
したものについては同一の番号を付し、その説明は省略
する。

【００６６】本発明の実施の形態のシフトユニット２０
は、第２の実施の形態にて説明したものと同一である。
シフトユニット２０のピッチング移動枠２およびヨーイ
ング移動枠４は、光軸方向に異なる高さにあり、ヨーイ
ング移動枠４が光軸像面側に配設されている。さらにこ
のヨーイング用アクチュエータ６ｙの光軸物体側には、
絞りユニット６２のメータ６１が配設されている。した
がって、絞りユニット６２のメータ６１をこのように配
設したことにより、ズーム用のステッピングモータ４７
とシフトユニット２０と干渉することがない。以上の
ように、これまで第１から第５の発明の実施の形態にて
説明した構成要素、つまり像ぶれ補正用のシフトユニッ
ト２０、エンコーダ付きステッピングモータ４７、リニ
アアクチュエータ３３及び絞りユニット６２という５つ
のアクチュエータを、図１８に示すように１つの鏡筒内
に配置することが可能となるため、小型でありながら、
高機能化を図ったレンズ鏡筒を実現することができる。（第７の実施の形態）次に、この発明の第７の実施の形
態について、図１９〜２０を用いて説明する。図１９は
第７の実施の形態によるレンズ鏡筒のＰＳＤ基板を示す
図、図２０はレンズ鏡筒のＬＥＤとＰＳＤの配置を示す
図である。なお、これまで説明したものについては同一
の番号を付し、その説明は省略する。

【００６７】本発明の実施の形態のシフトユニット２０
は、第２の実施の形態にて説明したものと同一である。
シフトユニット２０のピッチング移動枠２及びヨーイン
グ移動枠４の位置検出を行う発光素子１２ｐ、１２ｙ
と、受光素子１４ｐ、１４ｙは、位置検出精度を向上さ
せるため、正確に位置決め固定する必要がある。そこで
図１９に示すように、受光素子１４ｐ、１４ｙを、同一
のＰＳＤ基板１５上に位置決め固定した。さらに光軸方
向におけるスペースを有効に使用するため、ピッチング
移動枠２及びヨーイング移動枠４を異なる高さに配置し
たが、ピッチングおよびヨーイングの発光素子１２ｐ、
１２ｙが設けられたスリット１３ｐ、１３ｙについて
は、同一高さとなるように構成した。したがって、ピッ
チングおよびヨーイングとも、スリット１３ｐ、１３ｙ
と受光素子１４ｐ、１４ｙとの間隔ｃが同一となるた
め、発光素子１２ｐ、１２ｙから発光され、受光素子１
４ｐ、１４ｙの受光面に到達する光の量は同一となるた
め、同一の位置検出精度を得ることができる。

【００６８】以上のように、本実施の形態によれば、手
ぶれ補正を行うシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒に
おいて、ピッチング移動枠およびヨーイング移動枠の光
軸方向の高さを変えることにより、５つのアクチュエー
タをコンパクトに搭載することができる。さらに、発光
素子のスリット部については、移動枠の高さが違うにも
かかわらず、同一高さに配置することにより、２つの受
光素子を同一基板上に配置することが可能となる。した
がって、受光素子の位置決め精度を向上させることがで
きることにより、位置検出精度をアップさせることがで
きる。さらに、受光素子を搭載した基板を容易に固定枠
に取り付け可能となるため、組立性の向上を図ることが
できる。（第８の実施の形態）次に、この発明の第８の実施の形
態について、図２１〜図２２を用いて説明する。図２１
は第８の実施の形態によるレンズ鏡筒の像ぶれ補正装置
のヨーイングの正面図、第２２は像ぶれ補正装置のピッ
チングの正面図である。なお、これまで説明したものに
ついては同一の番号を付し、その説明は省略する。

【００６９】本発明の実施の形態において、シフトユニ
ット２０は、第２の実施の形態にて説明したものと同一
である。シフトユニット２０において、ピッチング移動
枠２及びヨーイング移動枠４と、固定枠１０とを接続す
るフレキシブルプリントケーブル１６、１７について説
明する。

【００７０】ピッチング移動枠２のフレキシブルプリン
トケーブル１６の一端１６ｂは、光軸中心に対し、ピッ
チング用アクチュエータ６ｐと反対側で、かつヨーイン
グ用アクチュエータ６ｙと同一側に、ピッチング移動枠
２の摺動方向Ｚとほぼ直交するように固定されている。
つまり特許請求の範囲にて記述した第１のレンズ移動枠
は、このピッチング移動枠２に該当する。一方、ヨーイ
ング移動枠４のフレキシブルプリントケーブル１７の一
端１７ｂは、光軸中心に対し、ピッチング用アクチュエ
ータ６ｐと反対側で、かつヨーイング用アクチュエータ
６ｙと反対側に、ヨーイング移動枠４の摺動方向Ｙと略
平行に固定されている。つまり特許請求の範囲にて記述
した第２のレンズ移動枠は、このヨーイング移動枠４に
該当する。そして、フレキシブルプリントケーブル１
６、１７の他端１６ａ、１７ａは、固定枠１０の１０ｅ
部に摺動方向Ｚと略平行となるように固定されている。

【００７１】このように構成された像ぶれ補正装置につ
いて、以下その動作を述べる。

【００７２】ヨーイング移動枠４の駆動については、駆
動回路から指令を受けた電磁アクチュエータ６ｙは、フ
レキシブルプリントケーブル１７を通じて、コイル７ｙ
に電流が流れると、Ｙ方向に力が働き、ヨーイング移動
枠４をＹ方向に駆動する。またピッチング移動枠２の駆
動については、駆動回路から指令を受けた電磁アクチュ
エータ６ｐは、フレキシブルプリントケーブル１６を通
じて、コイル７ｐに電流が流れると、Ｚ方向に力が働
き、ピッチング移動枠２をＺ方向に駆動する。この際、
ピッチングおよびヨーイングのフレキシブルプリントケ
ーブル１６、１７は、固定枠１０に設けられたＲ部１０
ｆに沿って撓むことになる。そこでピッチングのフレキ
シブルプリントケーブル１６は、ピッチング移動枠２に
固定された一端１６ｂと、固定枠１０に固定された他端
１６ａの間にて撓むことになる。同様に、ヨーイングの
フレキシブルプリントケーブル１７は、ヨーイング移動
枠４に固定された一端１７ｂと、固定枠１０に固定され
た他端１７ａの間にて撓むことになる。したがって、こ
の両方のフレキシブルプリントケーブル１６、１７は、
この限られたスペース内において、より長い可動部を構
成することできるので、フレキシブルプリントケーブル
１６、１７の反力が発生しにくくなり、負荷低減につな
がる。

【００７３】以上のように、本実施の形態によれば、ヨ
ーイング移動枠及びピッチング移動枠のフレキシブルプ
リントケーブルの可動部の長さを、限られたスペース内
にて、最大限長くすることができるので、フレキシブル
プリントケーブルの撓みにより発生する反力の影響を、
ヨーイング移動枠ならびにピッチング移動枠の両方に対
して最小限に抑えることができ、制御特性の悪化を抑え
ることができる。その結果、像ぶれの抑圧度を高めた優
れた像ぶれ補正装置を提供することができる。

【００７４】なお、本実施の形態においては、フレキシ
ブルプリントケーブルの他端を固定枠に、摺動方向Ｚに
対して略平行に固定すると記述したが、摺動方向Ｚに対
して略平行にフレキシブルプリントケーブルが規制され
れば、本文中の固定場所にて、フレキシブルプリントケ
ーブルを折り曲げるなどして他の部分で固定する方法を
用いても差し支えない。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、本発明のレンズ鏡筒によ
れば、磁気抵抗効果型センサを用いたリニアアクチュエ
ータとエンコーダ付きステッピングモータを用いてレン
ズ鏡筒を構成し、リニアアクチュエータからの漏れ磁束
がエンコーダ付きステッピングモータの磁気抵抗効果型
センサへ影響を及ぼさないので、ズームおよびフォーカ
スのレンズ駆動において、高速、低消費電力化を図るこ
とができる。さらに、漏れ磁束の低減について、従来法
とは異なり、シールド部品等を用いる必要がないので、
低コスト化、さらには設置スペース増加に伴う鏡筒の大
型化を抑制することができるので、小型、軽量化を図っ
たレンズ鏡筒を提供できるという顕著な効果が得られ
る。

【００７６】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、２つ
のアクチュエータを略直交する方向に移動させるアクチ
ュエータを有する像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒に
おいて、２つの移動枠を光軸方向に異なる高さで配置
し、光軸方向から見て、重なるように配置したことによ
り、レンズ鏡筒の幅方向のサイズを短縮することが可能
となるので、像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒の小型
化を図ることができるという顕著な効果が得られる。

【００７７】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、フォ
ーカスレンズを駆動するためのリニアアクチュエータ
と、２つのアクチュエータを略直交する方向に移動させ
るアクチュエータを有する像ぶれ補正装置を有したレン
ズ鏡筒において、像ぶれ補正装置の２つの移動枠を光軸
方向に異なる高さで配置し、光軸物体側に配置したアク
チュエータの光軸像面側に、リニアアクチュエータを配
設したことにより、小型化を図りながらリニアアクチュ
エータを３つ搭載したレンズ鏡筒を実現することがで
き、フォーカスモータ並びに像ぶれ補正装置のアクチュ
エータの高速化、低消費電力化を図ることができるとい
う顕著な効果が得られる。

【００７８】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、通常
の鏡筒に比べ、光軸と直交する２方向へ補正レンズを駆
動するアクチュエータが２個追加する必要がある像ぶれ
補正装置を搭載したレンズ鏡筒であっても、２つのシフ
トアクチュエータのヨークの間にズームレンズを駆動す
るステッピングモータを配設したことにより、ズームス
テッピングモータを光軸中心近くに配設することが可能
となるため、レンズ鏡筒の半径方向サイズの小型化を実
現することができるという顕著な効果が得られる。

【００７９】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、手振
れ補正を行うシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒にお
いて、シフトユニットのピッチングおよびヨーイング用
アクチュエータのマグネットの極性を逆としたことによ
り、エンコーダ付きステッピングモータの磁気センサへ
の漏れ磁束を低減することができるので、像ぶれ補正を
できるだけでなく、超高速、あるいは超低速ズームが可
能となる。さらに漏れ磁束の低減について、従来法とは
異なり、シールド部品等を用いる必要がないので、低コ
スト化、さらには設置スペース増加に伴う鏡筒の大型化
を抑制することができるので、小型、軽量化を図ったレ
ンズ鏡筒を提供できるという顕著な効果が得られる。

【００８０】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、絞り
を駆動するための絞りメータと、２つのアクチュエータ
を略直交する方向に移動させるアクチュエータを有する
像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒において、像ぶれ補
正装置の２つの移動枠を光軸方向に異なる高さで配置
し、光軸像面側に配置したアクチュエータの光軸物体側
に、絞りのメータを配設したことにより、小型化を図り
ながら、像ぶれ補正装置のアクチュエータの高速化、低
消費電力化を図ることができるという顕著な効果が得ら
れる。

【００８１】また、本発明のレンズ鏡筒によれば、手振
れ補正を行うシフトユニットを搭載したレンズ鏡筒にお
いて、ピッチングとヨーイングの位置検出手段である発
光素子と受光素子を、光軸方向に同一高さに配置したこ
とにより、スペースを有効に使用しつつ、組立性の向上
を図ることができるという顕著な効果が得られる。請求
項８のレンズ鏡筒によれば、手振れ補正を行うシフトユ
ニットを搭載したレンズ鏡筒において、ピッチングとヨ
ーイングのフレキシブルプリントケーブルを、スペース
を有効に使用しつつ、その可動部の長さを最大限長くす
ることが可能となるため、フレキシブルプリントケーブ
ルの撓みによる反力の影響を抑えることができる。した
がって、負荷低減を図り、像ぶれの抑圧度を高めること
ができるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるリニアアクチ
ュエータとエンコーダ付きステッピングモータを搭載し
たレンズ鏡筒の概略斜視図

【図２】第１の実施の形態によるリニアアクチュエータ
の漏れ磁束の流れを示す概念図

【図３】ＭＲ素子の磁気抵抗変化特性を示す図

【図４】ＭＲ素子を用いた位置検出手段の概略斜視図

【図５】第１の実施の形態によるエンコーダ付きステッ
ピングモータへの漏れ磁束の流れを示す概念図

【図６】第２の実施の形態によるレンズ鏡筒の概略斜視
図

【図７】第２の実施の形態による像ぶれ補正装置の要部
斜視図

【図８】第２の実施の形態による像ぶれ補正回路のブロ
ック図

【図９】第３の実施の形態によるレンズ鏡筒の概略斜視
図

【図１０】第３の実施の形態によるアクチュエータのヨ
ークの配置を示す図

【図１１】第３の実施の形態による像ぶれ補正装置用シ
フトアクチュエータの漏れ磁束の流れを示す図

【図１２】第４の実施の形態によるレンズ鏡筒の概略斜
視図

【図１３】第４の実施の形態によるレンズ鏡筒の正面図

【図１４】第５の実施の形態による像ぶれ補正装置の漏
れ磁束の流れを示す図

【図１５】第５の実施の形態による図１２に示したレン
ズ鏡筒にリニアアクチュエータを追加した図

【図１６】第６の実施の形態による像ぶれ補正装置とエ
ンコーダ付きステッピングモータとアイリスユニットを
搭載したレンズ鏡筒を示す図

【図１７】第６の実施の形態によるレンズ鏡筒の正面図

【図１８】第６の実施の形態によるレンズ鏡筒の斜視図

【図１９】第７の実施の形態によるレンズ鏡筒のＰＳＤ
基板を示す図

【図２０】第７の実施の形態によるレンズ鏡筒のＬＥＤ
とＰＳＤの配置を示す図

【図２１】第８の実施の形態によるレンズ鏡筒の像ぶれ
補正装置のヨーイングの正面図

【図２２】第８の実施の形態によるレンズ鏡筒の像ぶれ
補正装置のピッチングの正面図

【符号の説明】

１像ぶれ補正レンズ群２ピッチング移動枠４ヨーイング移動枠６ｐ，６ｙシフト用のアクチュエタ９ｐ、９ｙヨーク１０固定枠１２ｐ、１２ｙ発光素子１４ｐ、１４ｙ受光素子１５ＰＳＤ基板１６ピッチング枠のフレキシブルプリントケーブル１７ヨーイング枠のフレキシブルプリントケーブル２０シフトユニット３３リニアアクチュエータ４１、５１磁気センサ４７エンコーダ付きステッピングモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動方向と垂直に磁化されたマグネット
と、ヨークと、前記マグネットと所定の空隙を有して前
記マグネットの発生する磁束と直交するように電流を通
電することにより駆動方向に可動自在なコイルと、位置
検出手段とにより構成されたリニアアクチュエータと、
ステッピングモータと、円筒状あるいは円柱状であっ
て、円周方向に多極着磁され、前記ステッピングモータ
に同軸に回転可能に取り付けられたエンコーダマグネッ
トと、前記エンコーダマグネットの周縁に対向して配設
された磁気センサとにより構成されたエンコーダ付きス
テッピングモータと、前記リニアアクチュエータにより
光軸方向に駆動される第１の移動レンズ群と、前記エン
コーダ付きステッピングモータにより光軸方向に駆動さ
れる第２の移動レンズ群とを備え、前記リニアアクチュ
エータの前記マグネット及びヨークにより構成される磁
気回路の駆動方向から見て略対称中心位置に前記エンコ
ーダ付きステッピングモータの前記磁気センサを配設し
たことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】像ぶれ補正レンズ群を保持し、光軸方向
に異なる高さで、光軸と直交する第１、第２の方向に摺
動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、前記第１、第２
のレンズ移動枠を駆動する第１、第２のアクチュエータ
とを備え、前記第１、第２のアクチュエータの内、光軸
像面側に配設されたアクチュエータは、光軸方向から見
て、光軸物体側に配設されたレンズ移動枠に重なるよう
に配設されたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】像ぶれ補正用の第１のレンズ群を保持
し、光軸方向に異なる高さで、光軸と直交する第１、第
２の方向に摺動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、前
記第１、第２のレンズ移動枠を駆動する第１、第２のア
クチュエータと、光軸方向に第２のレンズ群を移動する
リニアアクチュエータとを備え、前記第１、第２のアク
チュエータの内、光軸物体側に配設されたアクチュエー
タの光軸像面側に、光軸方向から見て重なるように前記
リニアアクチュエータを配設したことを特徴とするレン
ズ鏡筒。
【請求項４】像ぶれ補正用の第１のレンズ群を保持
し、光軸と直交する第１、第２の方向に摺動可能な第
１、第２のレンズ移動枠と、前記第１、第２のレンズ移
動枠を駆動する第１、第２のアクチュエータと、前記第
１、第２のレンズ移動枠を摺動可能に保持する固定枠
と、第２のレンズ群を光軸方向に移動させるエンコーダ
付きステッピングモータとを備え、前記固定枠は、前記
第１、第２のアクチュエータに囲まれた部分に凹部を形
成し、前記凹部内に前記エンコーダ付きステッピングモ
ータを配設したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】像ぶれ補正用の第１のレンズ群を保持
し、光軸と直交する第１、第２の方向に摺動可能な第
１、第２のレンズ移動枠と、前記第１のレンズ移動枠を
駆動するために、第１のコイルと、片面に所定の着磁を
して前記第１のコイルに対向して配置した第１のマグネ
ットと、前記第１のマグネットを保持した略コの字形状
の第１のヨークとを有した第１のアクチュエータと、前
記第２のレンズ保持枠を駆動するために、第２のコイル
と、片面に所定の着磁をして前記第２のコイルに対向し
て配置した第２のマグネットと、前記第２のマグネット
を保持した略コの字形状のヨークとを有した第２のアク
チュエータと、前記第１、第２のレンズ移動枠と前記第
１、第２のアクチュエータを保持し、前記第１、第２の
アクチュエータに囲まれた部分に凹部を有する固定枠と
からなる像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒であって、
前記固定枠の凹部に、第２のレンズ群を光軸方向に移動
させるエンコーダ付きステッピングモータを備え、光軸
中心から見て、前記第１、第２のマグネットの極性が反
対となるように配設したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】像ぶれ補正レンズ群を保持し、光軸方向
に異なる高さで、光軸と直交する第１、第２の方向に摺
動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、前記第１、第２
のレンズ移動枠を駆動する第１、第２のアクチュエータ
と、絞り駆動用アクチュエータを備え、前記第１、第２
のアクチュエータの内、光軸像面側に配設されたアクチ
ュエータの光軸物体側に、前記絞り駆動用アクチュエー
タを配設したことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】像ぶれ補正レンズ群を保持し、光軸方向
に異なる高さで、光軸と直交する第１、第２の方向に摺
動可能な第１、第２のレンズ移動枠と、前記第１、第２
のレンズ移動枠を駆動する第１、第２のアクチュエータ
とからなる像ぶれ補正装置を有したレンズ鏡筒であっ
て、前記第１のレンズ移動枠と一体に配設され、前記第
１のレンズ移動枠の位置を検出する第１の位置検出手段
の発光部と、前記第２のレンズ移動枠と一体に配設さ
れ、前記第２のレンズ移動枠の位置を検出する第２の位
置検出手段の発光部と、第１、第２の位置検出手段の受
光部を配設した基板とを備え、前記第１、第２の位置検
出手段の発光部は、光軸方向から見て略同一高さに配設
されたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】像ぶれ補正レンズ群を保持し、光軸と直
交する第１、第２の方向に摺動可能な第１、第２のレン
ズ移動枠と、前記第１のレンズ移動枠と一体で、前記第
１の移動枠の駆動手段と位置検出手段になる第１の電気
部品と、前記第２のレンズ移動枠と一体で、前記第２の
レンズ移動枠の駆動手段と位置検出手段になる第２の電
気部品と、前記第１、第２のレンズ移動枠を摺動自在に
固定する固定枠と、前記第１の電気部品と電気的に接続
された第１のフレキシブルプリントケーブルと、前記第
２の電気部品と電気的に接続された第２のフレキシブル
プリントケーブルとからなる像ぶれ補正装置を備えたレ
ンズ鏡筒であって、前記第１のフレキシブルプリントケ
ーブルの一端は、前記第１の駆動手段の光軸中心を挟ん
だ反対側で、かつ前記第２の駆動手段の同一側で前記第
１のレンズ移動枠に固定され、前記第２のフレキシブル
プリントケーブルの一端は、前記第１、第２の駆動手段
の光軸中心を挟んだ反対側で前記第２のレンズ移動枠に
固定され、前記第１、第２のフレキシブルプリントケー
ブルの他端は、前記第１のレンズ移動枠の摺動方向に対
し略平行となるように、前記第２の駆動手段の光軸中心
を挟んだ反対側で前記固定枠に固定されたことを特徴と
するレンズ鏡筒。