JP2017015963A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子の不要な移動を低減することができるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、光軸上に配置されるとともに、第１の補正光学素子及び光軸上の第１の回転中心を球心とする第１の球の球面に沿って第１の補正光学素子を移動させる第１の磁石６０５を有する第１のユニット１０５と、光軸上に配置されるとともに、第２の補正光学素子及び光軸上の第２の回転中心を球心とし且つ第１の球の半径より小さい半径の第２の球の球面に沿って第２の補正光学素子を移動させる第２の磁石２０５を有する第２のユニット１０６とを有し、第２のユニット１０６は、第２の磁石２０５における第１の磁石６０５との間の磁束の漏れを低減する磁性部２１１を有する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に、結像面に結像される像の振れを補正可能なレンズ鏡筒に関する。

像を結像面に結像させる光学系を有するレンズ鏡筒は、当該光学系に含まれる光学素子としての補正レンズを移動させ、結像面に結像される像の振れを低減する振れ補正装置を備える。振れ補正装置は、補正レンズを移動させるための磁石及びコイルを備え、コイルに通電することにより、磁石及びコイルによって補正レンズを光軸上の回転中心を球心とする球面に沿って移動させ、結像面に結像される像の振れを補正する（例えば、特許文献１参照）。近年では、複数の振れ補正装置を設け、振れ補正装置の夫々が協働して結像面に結像される像の振れを高精度に制御するレンズ鏡筒も知られている。

特開２０１４−０８９３２５号公報

しかしながら、複数の振れ補正装置を設けるレンズ鏡筒の振れ制御処理において、所望の制御が行われない場合がある。通常、カメラ用レンズ鏡筒では、補正レンズを含む光学素子を備えた複数のユニットが光軸に沿う方向に並んで配置されるが、レンズ鏡筒を小型化するために、各ユニットは近接に配置される。このため、複数の振れ補正装置を設けるレンズ鏡筒では、振れ補正装置同士が近接に配置される場合がある。この場合、隣り合う振れ補正装置の各々に設けられる磁石の間に吸引力が生じて当該振れ補正装置の各々に設けられる補正レンズを意図しない位置に移動させる。その結果、各振れ補正装置は振れ制御処理において所望の制御を行うことができない。すなわち、従来のレンズ鏡筒は、隣り合う振れ補正装置の各々に設けられる磁石から生じる吸引力によって光学素子の不要な移動を行うおそれがある。

本発明の目的は、光学素子の不要な移動を低減することができるレンズ鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、光軸上に配置されるとともに、第１の補正光学素子及び前記光軸上の第１の回転中心点を球心とする第１の球の球面に沿って前記第１の補正光学素子を移動させる第１の磁石を有する第１のユニットと、前記光軸上に配置されるとともに、第２の補正光学素子及び前記光軸上の第２の回転中心点を球心とし且つ前記第１の球の半径より小さい半径の第２の球の球面に沿って前記第２の補正光学素子を移動させる第２の磁石を有する第２のユニットとを有し、前記第２のユニットは、前記第２の磁石における前記第１の磁石との対向部からの磁束の漏れを低減する磁性部を有することを特徴とする。

本発明によれば、光学素子の不要な移動を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を概略的に示す断面図であり、図１（ａ）は各レンズの位置がＴＥＬＥ状態の位置である場合を示し、図１（ｂ）は各レンズの位置がＷＩＤＥ状態の位置である場合を示す。 図１における第２の振れ補正装置の分解斜視図であり、図２（ａ）は第２の振れ補正装置を被写体側から眺めた場合を示し、図２（ｂ）は第２の振れ補正装置を結像面側から眺めた場合を示す。 組み立てられた図２の第２の振れ補正装置を示す図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（ｃ）〜図３（ｅ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３における第１の駆動部を示す図であり、図４（ａ）は、第１の駆動部をセンサからＡ２ａ線に沿って眺めた場合を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図２におけるセンサで検知される磁束密度を説明するためのグラフである。 図１における第１の振れ補正装置の分解斜視図であり、図６（ａ）は第１の振れ補正装置を被写体側から眺めた場合を示し、図６（ｂ）は第１の振れ補正装置を結像面側から眺めた場合を示す。 組み立てられた図６の第１の振れ補正装置を示す図であり、図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）におけるＥ−Ｅ線に沿う断面図であり、図７（ｄ）は図６（ａ）におけるＦ−Ｆ線に沿う断面図である。 図６におけるセンサで検知される磁束密度を説明するためのグラフである。 図１のレンズ鏡筒に設けられる各駆動部の配置の一例を示す平面図である。 図１における第１の振れ補正装置及び第２の振れ補正装置の間に生じる吸引力を説明するための断面図である。 図１０における吸引力によって磁石に作用する作用力を説明するための図である。 図１における第２の振れ補正装置の磁石周辺の磁力を説明するための図であり、図１２（ａ）は第２の振れ補正装置に磁性部を設けない場合の第２の振れ補正装置の磁石周辺の磁力線を示し、図１２（ｂ）は第２の振れ補正装置に磁性部を設けない場合の第２の振れ補正装置の磁石周辺の磁束密度を示し、図１２（ｃ）は第２の振れ補正装置に磁性部を設けた場合の第２の振れ補正装置の磁石周辺の磁力線を示し、図１２（ｄ）は第２の振れ補正装置に磁性部を設けた場合の第２の振れ補正装置の磁石周辺の磁束密度を示す。 図１における第１の振れ補正装置の変形例を説明するための断面図である。 図２の磁性部の変形例を説明するための図である。 図６における固定部材に設けられる磁性シールドを説明するための断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒１００の構成を概略的に示す断面図であり、図１（ａ）は各レンズの位置がＴＥＬＥ状態の位置である場合を示し、図１（ｂ）は各レンズの位置がＷＩＤＥ状態の位置である場合を示す。

図１（ａ）において、レンズ鏡筒１００は、ズームレンズ１０１ａ、フォーカスレンズ１０１ｄ、案内筒１０２、カム環１０３、ズーム鏡筒１０４、第１の振れ補正装置１０５（第１のユニット）、及び第２の振れ補正装置１０６（第２のユニット）を備える。第１の振れ補正装置１０５は第１の補正レンズ１０１ｂを備え、第２の振れ補正装置１０６は第２の補正レンズ１０１ｃを備える。

ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃ、フォーカスレンズ１０１ｄは、光軸Ｏを沿う方向に重なるように配置される。ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃ、フォーカスレンズ１０１ｄの順で透過された光に基づく像が案内筒１０２に設けられる結像面Ｉに結像される。レンズ鏡筒１００は、ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃを光軸Ｏに沿う方向に協調的に移動させ、結像面Ｉ上の像の大きさを調整可能である。図１（ａ）では、ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃの各々の位置は、ＴＥＬＥ状態の位置、つまり、像が結像面Ｉに最も大きく結像される位置である。また、レンズ鏡筒１００は、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃのみを協調的に移動させ、結像面Ｉに結像される像の位置を移動可能である。さらに、レンズ鏡筒１００は、フォーカスレンズ１０１ｄのみを光軸Ｏに沿う方向に移動させ、フォーカス位置を調整可能である。

案内筒１０２は光軸Ｏを中心とする円筒の筐体状を呈する。案内筒１０２の外面には光軸Ｏに直交する方向に当接部１０２ａ及び案内キー１０２ｂが突出する。案内筒１０２の内面には、光軸Ｏに沿って眺めたとき、ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃ、フォーカスレンズ１０１ｄの各々と重なる位置に結像面Ｉが設けられる。また、案内筒１０２の光軸Ｏに沿う内面には当該光軸Ｏに沿う方向に延びる溝形状の案内溝１０２ｃ、１０２ｄが形成されている。

カム環１０３は、光軸Ｏを中心とする円筒の筐体状を呈し、案内筒１０２によって支持される。カム環１０３は、図示しない付勢手段によって光軸Ｏに沿う方向に付勢されて当接部１０２ａに常に当接され、カム環１０３の内面と案内筒１０２の外面は互いに嵌合されている。これにより、カム環１０３は、案内筒１０２に対して、光軸Ｏに沿う方向への移動は規制されるが、光軸Ｏを中心に回転駆動可能に支持される。カム環１０３の外面には第１のカム溝１０３ａ、カム環１０３の内面には第２のカム溝１０３ｂ及び第３のカム溝１０３ｃが形成される。第１のカム溝１０３ａ、第２のカム溝１０３ｂ、及び第３のカム溝１０３ｃの各々は光軸Ｏを中心とするらせん状の溝形状を呈する。

ズーム鏡筒１０４は、光軸Ｏを中心とする円筒の筐体状を呈し、ズームレンズ１０１ａを一体に保持する。ズーム鏡筒１０４の内面には、光軸Ｏに沿う方向に延びる溝形状の案内溝１０４ａが形成され、光軸Ｏに直交する方向に３つのカムピン１０４ｂが等間隔に突出する。案内溝１０４ａ及び案内キー１０２ｂは、カム環１０３が光軸Ｏに沿う方向に移動可能に嵌合され、カムピン１０４ｂ及び第１のカム溝１０３ａはズーム鏡筒１０４が光軸Ｏに対して回転駆動不可能に嵌合される。これにより、ズーム鏡筒１０４は、カム環１０３が光軸Ｏを中心に回転駆動した場合、案内筒１０２に対して、光軸Ｏを中心とする回転駆動が規制されるが、光軸Ｏに沿う方向に移動可能となる。

第１の振れ補正装置１０５は、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、第１の補正レンズ１０１ｂを移動可能に支持する。第１の振れ補正装置１０５には光軸Ｏを直交する方向に案内キー１０５ａ及び複数のカムピン１０５ｂが突出する。本実施の形態では、第１の振れ補正装置１０５に３つのカムピン１０５ｂが等間隔に突出する。案内キー１０５ａ及び案内溝１０２ｃは、光軸Ｏを中心とする回転方向に嵌合され、カムピン１０５ｂ及び第２のカム溝１０３ｂは光軸Ｏに沿う方向に嵌合され、第１の振れ補正装置１０５は光軸Ｏに直交する方向に支持されている。これにより、第１の振れ補正装置１０５は、カム環１０３が光軸Ｏを中心に回転駆動した場合、案内筒１０２に対して、光軸Ｏを中心とする回転駆動が規制されるが、光軸Ｏに沿う方向に移動可能となる。第１の振れ補正装置１０５は、光軸Ｏ上における第１の補正レンズ１０１ｂの中点Ｍ１を通り且つ光軸Ｏ上の回転中心Ｃ１（第１の回転中心点）を球心とする回転半径Ｒ１の第１の球の球面Ｓ１に沿って第１の補正レンズ１０１ｂを移動可能に支持する。

第２の振れ補正装置１０６は、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、第２の補正レンズ１０１ｃを移動可能に支持する。第２の振れ補正装置１０６には光軸Ｏを直交する方向に案内キー１０６ａ及び複数のカムピン１０６ｂが形成されている。本実施の形態では、第２の振れ補正装置１０６に３つのカムピン１０６ｂが等間隔に突出する。案内キー１０６ａ及び案内溝１０２ｄは光軸Ｏを中心とする回転方向に嵌合され、カムピン１０６ｂ及び第３のカム溝１０３ｃは光軸Ｏに沿う方向に嵌合され、第２の振れ補正装置１０６は光軸Ｏに直交する方向に支持されている。これにより、第２の振れ補正装置１０６は、カム環１０３が光軸Ｏを中心に回転駆動した場合、案内筒１０２に対して、光軸Ｏを中心とする回転駆動が規制されるが、光軸Ｏに沿う方向に移動可能となる。第２の振れ補正装置１０６は、光軸Ｏ上における第２の補正レンズ１０１ｃの中点Ｍ２を通り且つ光軸Ｏ上の回転中心Ｃ２（第２の回転中心点）を球心とする回転半径Ｒ２の第２の球の球面Ｓ２に沿って第２の補正レンズ１０１ｃを移動可能に支持する。第２の球の回転半径Ｒ２は第１の球の回転半径Ｒ１より小さい。つまり、本実施の形態では、第２の補正レンズ１０１ｃは第１の補正レンズ１０１ｂより小さい回転半径で駆動する。

レンズ鏡筒１００は、カム環１０３を回転駆動することにより、ズームレンズ１０１ａ、第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃを含む各レンズの位置を調整可能である。例えば、レンズ鏡筒１００は、各レンズの位置を図１（ａ）のＴＥＬＥ状態の位置から図１（ｂ）のＷＩＤＥ状態の位置に調整可能であり、また、ＷＩＤＥ状態の位置からＴＥＬＥ状態の位置に調整可能である。ＷＩＤＥ状態の位置は、像が結像面Ｉに最も小さく結像される各レンズの位置を示す。本実施の形態では、各レンズの位置がＴＥＬＥ状態の位置に調整されると、第１の振れ補正装置１０５及び第２の振れ補正装置１０６が近接する。

図２は、図１における第２の振れ補正装置１０６の分解斜視図であり、図２（ａ）は第２の振れ補正装置１０６を被写体側から眺めた場合を示し、図２（ｂ）は第２の振れ補正装置１０６を結像面Ｉ側から眺めた場合を示す。また、図３は、組み立てられた図２の第２の振れ補正装置１０６を示す図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（ｃ）〜図３（ｅ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

図２及び図３において、第２の振れ補正装置１０６は、固定部材２０１、可動部材２０２、ボール２０３、ばね２０４、磁石２０５（第２の磁石），２０６、コイル２０７，２０８、センサ２０９，２１０、磁性部２１１を備える。なお、図２及び図３は、第２の振れ補正装置１０６が基準状態の位置、つまり、第２の補正レンズ１０１ｃを含む各レンズの光軸が光軸Ｏで一致する位置に第２の補正レンズ１０１ｃ及び可動部材２０２が配置される場合を示す。

固定部材２０１は、光軸Ｏに沿って所定の厚さを有し、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、光軸Ｏに沿う外面及び光軸Ｏに対向する対向面を備え、中央に第２の補正レンズ１０１ｃからの光を通過させる開口部を有する。固定部材２０１は、案内キー１０６ａ、３つのカムピン１０６ｂ、３つのばねかけ部２０１ａ、２つのセンサ保持部２０１ｂ、３つのボール受け部２０１ｃ、及び２つのコイル保持部２０１ｄを備える。案内キー１０６ａ、各カムピン１０６ｂは、光軸Ｏに対して垂直に外面から突出する。各ばねかけ部２０１ａは梁形状を呈し、光軸Ｏに対して垂直に外面から等間隔に突出する。各センサ保持部２０１ｂは、光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように外面から突出し、各センサ２０９，２１０を保持する。各ボール受け部２０１ｃは、光軸Ｏ上の点Ｃ２を球心とする半径Ｒ２ａの球の球面の一部をなす、凹球面形状を呈し、開口部を囲むように、光軸Ｏを中心に等間隔で対向面に形成されている。各コイル保持部２０１ｄは、光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように対向面に形成され、各コイル２０７，２０８を保持する。

可動部材２０２は、光軸Ｏに沿って所定の厚さを有し、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、中央に第２の補正レンズ１０１ｃを備え、光軸Ｏに沿う外面を備える。また、可動部材２０２は、ボール受け部２０２ａ、３つのばねかけ部２０２ｂ、及び２つの磁石保持部２０２ｃを備える。ボール受け部２０２ａは、光軸Ｏ上の点Ｃ２を中心とする半径Ｒ２ｂの球の球面の一部であって、且つ光軸Ｏに沿って固定部材２０１に向かう方向に凸球面形状を呈する。各ばねかけ部２０２ｂは梁形状を呈し、光軸Ｏに対して垂直に外面から等間隔に突出する。各磁石保持部２０２ｃは光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように外面から突出し、各磁石２０５，２０６を保持する。

可動部材２０２は、図３（ｂ）に示すように、ばねかけ部２０２ｂと固定部材２０１のばねかけ部２０１ａとをばね２０４で接続され、図３（ｃ）に示すように、ボール２０３を介して支持される。可動部材２０２は、ボール受け部２０１ｃ及びボール受け部２０２ａに狭持された直径ｄ２の球形状のボール２０３が転動すると、ボール受け部２０１ｃに沿って移動する。ボール受け部２０２ａの半径Ｒ２ｂは、ボール受け部２０１ｃの半径Ｒ２ａとボール２０３の直径ｄ２との和であるＲ２ａ＋ｄ２と等しい。そのため、可動部材２０２が移動しても、常にボール受け部２０１ｃとボール受け部２０２ａの球面の中心は点Ｃ２と一致する。すなわち、可動部材２０２に設けられた第２の補正レンズ１０１ｃは、固定部材２０１に対して、光軸Ｏ上の点Ｃ２を中心とした球面に沿って移動可能である。可動部材２０２において、当該可動部材２０２に重力を含む外力が作用しない場合、ばね２０４のばね力のバランスによって可動部材２０２が基準状態の位置に保持される。一方、可動部材２０２に重力を含む外力が作用する場合、可動部材２０２が基準状態の位置から移動し、可動部材２０２が外力とばね２０４のばね力とが釣り合う位置に保持される。

磁石２０５，２０６は直方体の永久磁石であり、各磁石保持部２０２ｃによって保持され、第２の補正レンズ１０１ｃと一体に保持される。コイル２０７，２０８は中空の小判形状となるように導線が巻回されている。コイル２０７は図２のＣａ方向に巻回され、コイル２０８は図２のＣｂ方向に巻回されている。各コイル２０７，２０８は、導線が巻回された方向と直交する面が各磁石２０５，２０６と対向するように、各コイル保持部２０１ｄによって固定されている。コイル２０７，２０８は、光軸Ｏに直交する面及び光軸Ｏに沿う面の各々に対して傾いて配置される（例えば、図３（ｃ））。ここで、コイル２０７における導線が巻回された方向と直交し、且つコイル２０７の中心を通る直線をＡ２ａとし、コイル２０８における導線が巻回された方向と直交し、且つコイル２０８の中心を通る直線をＡ２ｂと定義する。直線Ａ２ａ，Ａ２ｂの各々は、点Ｃ２を通り、光軸Ｏ方向から眺めて互いに直交する。

センサ２０９，２１０は、磁束密度を検出するホール素子を備え、検出面が各磁石２０５，２０６と対向するように各センサ保持部２０１ｂで固定されている。センサ２０９，２１０は検出された磁束密度の変化に応じて各磁石２０５，２０６の相対位置を検出可能である。磁性部２１１は、磁石２０５と共に磁石保持部２０２ｃに固定され、第２の補正レンズ１０１ｃと一体に保持されている。磁性部２１１は、所望の厚さを有する板状を呈し、軟磁性材料で形成されたヨークである。磁性部２１１は磁石２０５に磁気的に吸着され、磁石２０５に当接されている。本実施の形態では、磁性部２１１は磁石２０５にのみ当接され、磁石２０６に当接されない。以下、磁石２０５、コイル２０７、センサ２０９、磁性部２１１を第１の駆動部３０１、磁石２０６、コイル２０８、センサ２１０を第２の駆動部３０２として説明する。なお、本実施の形態では、第１の駆動部３０１は、第２の駆動部３０２の構成に磁性部２１１を加えた構成であり、その他は第２の駆動部３０２と同様の構成を有するため、以下、一例として、第１の駆動部３０１について説明する。

図４は、図３における第１の駆動部３０１を示す図であり、図４（ａ）は、第１の駆動部３０１をセンサ２０９からＡ２ａ線に沿って眺めた場合を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）において、磁石２０５は側面２０５ａ〜２０５ｃを備える。側面２０５ａはコイル２０７と対向し、側面２０５ｂは側面２０５ａの反対側の面であって、且つセンサ２０９と対向し、側面２０５ｃは側面２０５ａ，２０５ｂの各々と直交し、且つ磁性部２１１と対向する。側面２０５ａ，２０５ｂの各々は、境界線Ｄｉｖ２ａを境界として互いに異なる磁極で着磁される。例えば、側面２０５ｂにおいて、境界線Ｄｉｖ２ａで分割された分割面２０５ｂ１はＳ極に着磁され、分割面２０５ｂ２はＮ極に着磁される。また、側面２０５ａ，２０５ｂの各々は互いに異なる磁極で着磁される。例えば、分割面２０５ｂ１がＳ極に着磁されている場合、図４（ｂ）に示すように、分割面２０５ｂ１の反対側の面である分割面２０５ａ１はＮ極に着磁される。一方、分割面２０５ｂ２がＮ極に着磁されている場合、分割面２０５ｂ２の反対側の面である分割面２０５ａ２はＳ極に着磁される。

第１の駆動部３０１では、コイル２０７に電流が流れると、コイル２０７が作る電場が作用して磁石２０５に対し、側面２０５ａ，２０５ｂに沿う方向にローレンツ力が発生する。これにより、可動部材２０２は、当該ローレンツ力によって磁石２０５と共に点Ｃ２を中心に図４（ｂ）に示すＤ２ａ方向に移動する。その後、可動部材２０２はローレンツ力とばね２０４のばね力が釣り合う位置で保持される。第１の駆動部３０１は、コイル２０７に流れる電流の量を調整してローレンツ力の大きさを調整する。また、コイル２０７に流れる電流の向きを調整してローレンツ力の向きを調整する。例えば、コイル２０７に当該コイル２０７が巻回された方向と逆方向に電流が流れると、可動部材２０２は、図３（ｄ）に示すように、点Ｃ２を中心として反時計回りに回転する。また、コイル２０７に当該コイル２０７が巻回された方向と同じ方向に電流が流れると、可動部材２０２は、図３（ｅ）に示すように、点Ｃ２を中心として時計回りに回転する。これにより、第１の駆動部３０１は可動部材２０２に支持された第２の補正レンズ１０１ｃを移動させ、補正レンズ１０１ｃの光軸Ｏｃを調整する。同様に、第２の駆動部３０２は磁石２０６及びコイル２０８によって線Ａ２ｂに直交し且つＤ２ａ方向に直交するＤ２ｂ方向に第２の補正レンズ１０１ｃを移動させ、補正レンズ１０１ｃの光軸Ｏｃを調整する。本実施の形態では、レンズ鏡筒１００は、第１の駆動部３０１、第２の駆動部３０２の各々を制御し、第２の補正レンズ１０１ｃの光軸Ｏｃを調整することによって結像面Ｉ上に結像される像を移動する。

移動された可動部材２０２の位置は、各センサ２０９，２１０で検出される各磁石２０５，２０６の磁束密度の変化によって検知される。可動部材２０２の移動によって各センサ２０９，２１０の中心点Ｓ２ａ，Ｓ２ｂの位置と各磁石２０５，２０６の位置との相対位置が変化すると、各センサ２０９，２１０で検出される磁束密度も変わる。各センサ２０９，２１０で検出された磁束密度Ｈ２ａ，Ｈ２ｂ、可動部材２０２が基準状態の位置から移動した回転角度ｄθ２ａ，ｄθ２ｂとすると、磁束密度Ｈ２ａ，Ｈ２ｂ及びｄθ２ａ，ｄθ２ｂは図５のような特性となる。本実施の形態では、制御のし易さから、可動部材２０２の移動範囲を線形特性が得られる‐ｄθ２ａｍａｘ〜ｄθ２ａｍａｘ、‐ｄθ２ｂｍａｘ〜ｄθ２ｂｍａｘとしている。

図６は、図１における第１の振れ補正装置１０５の分解斜視図であり、図６（ａ）は第１の振れ補正装置１０５を被写体側から眺めた場合を示し、図６（ｂ）は第１の振れ補正装置１０５を結像面Ｉ側から眺めた場合を示す。また、図７は、組み立てられた図６の第１の振れ補正装置１０５を示す図であり、図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）におけるＥ−Ｅ線に沿う断面図であり、図７（ｄ）は図７（ａ）におけるＦ−Ｆ線に沿う断面図である。

図６及び図７において、第１の振れ補正装置１０５は、固定部材６０１（支持部材）、可動部材６０２、ボール６０３、ばね６０４、磁石６０５（第１の磁石），６０６、コイル６０７，６０８、及びセンサ６０９，６１０を備える。なお、図６及び図７では、第１の振れ補正装置１０５が基準状態、つまり、各レンズの光軸が光軸Ｏで一致するように、第１の補正レンズ１０１ｂ及び可動部材６０２が配置される状態を示す。

固定部材６０１は、所定の厚さを有し、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、光軸Ｏに沿う外面及び光軸Ｏに対向する対向面を備え、中央に第１の補正レンズ１０１ｂからの光を通過させる開口部を有する。固定部材６０１は、案内キー１０５ａ、３つのカムピン１０５ｂ、２つのばねかけ部６０１ａ、２つのセンサ保持部６０１ｂ、ボール受け部６０１ｃ、及び２つのコイル保持部６０１ｄを備える。案内キー１０５ａ、各カムピン１０５ｂは、光軸Ｏに対して垂直に外面から突出する。各ばねかけ部６０１ａは梁形状を呈し、光軸Ｏに対して垂直に外面から等間隔に突出する。各センサ保持部６０１ｂは、光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように外面から突出し、各センサ６０９，６１０を保持する。ボール受け部６０１ｃは、光軸Ｏ上の点Ｃ１を中心とする半径Ｒ１ａの球の球面の一部であって、光軸Ｏに沿って可動部材６０２に向かう方向に凸球面形状を呈する。各コイル保持部６０１ｄは、光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように形成され、各コイル６０７，６０８を保持する。

可動部材６０２は、光軸Ｏを中心とする略円板形状を呈し、中央に第１の補正レンズ１０１ｂを備え、光軸Ｏに沿う外面を備える。また、可動部材６０２は、３つのボール受け部６０２ａ、２つのばねかけ部６０２ｂ、及び２つの磁石保持部６０２ｃを備える。各ボール受け部６０２ａは光軸Ｏ上の点Ｃ１を球心とする半径Ｒ１ｂの球の球面の一部をなす凹球面形状を呈し、光軸Ｏに対して垂直に外面から等間隔に突出する。各ばねかけ部６０２ｂは、梁形状を呈し、光軸Ｏに対して垂直に外面から突出する。各磁石保持部６０２ｃは光軸Ｏに対して垂直且つ互いに直交するように外面から突出し、各磁石６０５，６０６を保持する。可動部材６０２は、図７（ｂ）に示すように、ばねかけ部６０２ｂと固定部材６０１のばねかけ部６０１ａとをばね６０４で接続され、図７（ｃ）に示すように、ボール６０３を介して支持される。可動部材６０２は、ボール受け部６０１ｃ及びボール受け部６０２ａに狭持された直径ｄ１の球形状のボール６０３が転動すると、ボール受け部６０１ｃに沿って移動する。これにより、可動部材６０２に設けられた第１の補正レンズ１０１ｂは、固定部材６０１に対して、光軸Ｏ上の点Ｃ１を球心とした球面に沿って移動可能である。可動部材６０２において、当該可動部材６０２に重力を含む外力が作用しない場合、ばね６０４のばね力のバランスによって可動部材６０２は基準状態の位置に保持される。一方、可動部材６０２に重力を含む外力が作用する場合、可動部材６０２は基準状態の位置から移動し、可動部材６０２は外力とばね６０４のばね力とが釣り合う位置に保持される。

磁石６０５，６０６は直方体の永久磁石であり、各磁石保持部６０２ｃによって保持され、第１の補正レンズ１０１ｂと一体に保持される。コイル６０７，６０８は中空の小判形状となるように導線が巻回され、コイル６０７はＣｃ方向に巻回され、コイル６０８はＣｄ方向に巻回されている。各コイル６０７，６０８は、導線が巻回された方向と直交する面が各磁石６０５，６０６と対向するように、各コイル保持部６０１ｄによって固定されている。磁石６０５，６０６及びコイル６０７，６０８は、光軸Ｏに直交する面及び光軸Ｏに沿う面の各々に対して傾いて配置される（例えば、図７（ｃ））。ここで、コイル６０７における導線が巻回された方向と直交し、且つコイル６０７の中心を通る直線をＡ１ａとし、コイル６０８における導線が巻回された方向と直交し、且つコイル６０８の中心を通る直線をＡ１ｂと定義する。直線Ａ１ａ，Ａ１ｂの各々は、点Ｃ１を通り、光軸Ｏ方向から眺めて互いに直交する。センサ６０９，６１０は、磁束密度を検出するホール素子を備え、検出面が各磁石６０５，６０６と対向するように各センサ保持部６０１ｂで固定されている。センサ６０９，６１０は検出された磁束密度の変化に応じて各磁石６０５，６０６の相対位置を検出可能である。各センサ６０９，６１０で検出された磁束密度Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ、可動部材６０２が基準状態の位置から移動した回転角度ｄθ１ａ，ｄθ１ｂとすると、磁束密度Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ及びｄθ１ａ，ｄθ１ｂは図８のような特性となる。本実施の形態では、制御のし易さから、可動部材６０２の移動範囲を線形特性が得られる‐ｄθ１ａｍａｘ〜ｄθ１ａｍａｘ、‐ｄθ１ｂｍａｘ〜ｄθ１ｂｍａｘとしている。以下、磁石６０５、コイル６０７、センサ６０９を第３の駆動部７０１、磁石６０６、コイル６０８、センサ６１０を第４の駆動部７０２として説明する。

次に、レンズ鏡筒に設けられる各駆動部の配置について説明する。なお、本実施の形態では、磁石２０５との間で吸引力が生じる一例として、磁石２０５に磁石６０５やコイル６０７が近接する場合を前提とする。

図９は、図１のレンズ鏡筒１００に設けられる各駆動部の配置の一例を示す平面図である。

図９において、第１の駆動部３０１及び第３の駆動部７０１は、光軸Ｏに沿って眺めた場合、重なるように配置される。例えば、各レンズの位置がＴＥＬＥ状態の位置である場合、磁石２０５は磁石６０５やコイル６０７と近接する。この場合、磁石２０５では、磁石６０５やコイル６０７との磁気の干渉により、図１０に示すように、磁石６０５やコイル６０７との間に光軸Ｏに沿う方向に吸引力Ｆ１が発生する。当該吸引力Ｆ１により、磁石２０５を設ける可動部材２０２及び磁石６０５やコイル６０７を設ける可動部材６０２が夫々移動される可能性がある。また、吸引力Ｆ１の分力としての磁石の移動方向に作用する作用力Ｆ２において、回転半径θ１で移動する場合の作用力Ｆ２１（図１１（ａ））は、当該回転半径θ１より大きい回転半径θ２で移動する場合の作用力Ｆ２２（図１１（ｂ））より大きい。つまり、回転半径が小さくなるほど、作用力Ｆ２は大きくなる。本実施の形態では、磁石２０５を含む可動部材２０２が磁石６０５を含む可動部材６０２より回転半径が小さく、磁石２０５へより大きな作用力が働くので、磁石２０５は当該作用力によって所望の位置から逸脱しやすい。その結果、可動部材２０２に設けられた第２の補正レンズ１０１ｃが意図しない位置に移動され、結像面Ｉに結像される像が劣化してしまう。

これに対応して、本実施の形態では、レンズ鏡筒１００は、磁石６０５より回転半径が小さい磁石２０５を設ける第２の振れ補正装置１０６に磁石２０５における磁石６０５との間の磁束の漏れを低減する磁性部２１１を有する。

図１２は、図１における第２の振れ補正装置１０６の磁石２０５周辺の磁力を説明するための図であり、図１２（ａ）は第２の振れ補正装置１０６に磁性部２１１を設けない場合の第２の振れ補正装置１０６の磁石２０５周辺の磁力線を示し、図１２（ｂ）は第２の振れ補正装置１０６に磁性部２１１を設けない場合の第２の振れ補正装置１０６の磁石２０５周辺の磁束密度を示し、図１２（ｃ）は第２の振れ補正装置１０６に磁性部２１１を設けた場合の第２の振れ補正装置１０６の磁石２０５周辺の磁力線を示し、図１２（ｄ）は第２の振れ補正装置１０６に磁性部２１１を設けた場合の第２の振れ補正装置１０６の磁石２０５周辺の磁束密度を示す。

図１２（ａ）及び図１２（ｃ）に示すように、磁石２０５に磁性部２１１を設けると、磁石２０５に磁性部２１１を設けない場合（図１２（ａ））より磁石６０５及び磁石２０５の間、例えば、領域Ｂ１の磁力が小さくなる。また、図１２（ｂ）及び図１２（ｄ）に示すように、磁石２０５に磁性部２１１を設けると、磁石２０５近傍と同等の磁束密度を示す領域Ｂ２が小さくなり、磁石６０５近傍の磁束密度が低くなる。すなわち、磁石２０５に磁性部２１１を設けることで、磁石２０５からの磁束の漏れが低減し、その結果、磁石２０５の磁束の漏れによって生じる吸引力Ｆ１が低減される。なお、本実施の形態では、磁石２０５及び磁石６０５の間の磁気の干渉について説明するが、磁石２０５及びコイル６０７についても磁性部２１１を設けることで、同様に、磁石２０５及びコイル６０７の間の磁気の干渉を低減する効果を奏することができる。

本実施の形態によれば、レンズ鏡筒１００は、磁石６０５より回転半径が小さい磁石２０５を設ける第２の振れ補正装置１０６に、磁石２０５における磁石６０５との間の磁束の漏れを低減する磁性部２１１を設ける。これにより、磁石２０５の磁束の漏れによって生じる吸引力Ｆ１を低減することができ、もって、吸引力Ｆ１による第２の補正レンズ１０１ｃの不要な移動を低減することができる。

本実施の形態において、磁石６０５及び磁石２０５の磁気の干渉を低減する観点からは、磁石６０５及び磁石２０５の間に磁性部２１１を設ければ足りるが、第２の補正レンズ１０１ｃは、第１の補正レンズ１０１ｂより小さい回転半径Ｒ２で移動するので、不必要な作用力によって所望の位置から逸脱しやすい。したがって、第２の補正レンズ１０１ｃを移動させる磁石２０５へ極力不必要な吸引力を作用させない必要がある。ここで、例えば、磁性部２１１を第１の振れ補正装置１０５に設けると、磁性部２１１及び磁石２０５は離間するため、磁性部２１１及び磁石２０５の間に吸引力が生じる。該吸引力は磁石２０５へ作用するが、本発明では、磁石２０５を有する第２の振れ補正装置１０６が磁性部２１１を有し、磁性部２１１及び磁石２０５は近接するため、磁性部２１１及び磁石２０５の間に吸引力が生じない。その結果、磁石２０５へ不必要な吸引力が作用するのを防止することができ、もって、第２の補正レンズ１０１ｃが所望の位置から逸脱するのを防止することができる。

また、本実施の形態では、磁性部２１１は軟磁性材料で形成され、また、磁性部はヨークである。これにより、磁性部２１１を簡易に構成することができ、もって、第２の振れ補正装置１０６の構造の複雑化を回避し、コストを低減するとともに、第２の振れ補正装置１０６の配置の自由度を向上することができる。

さらに、本実施の形態では、光軸Ｏに沿う方向から眺めたときに、磁石２０５は、磁石６０５及びコイル６０７の少なくとも一方と重なる位置に配置される。つまり、磁性部２１１は光軸Ｏに沿う方向から眺めたときに磁石６０５及びコイル６０７の少なくとも一方と重なる位置に配置される。これにより、磁性部２１１は磁石６０５及びコイル６０７から磁石２０５へ向かう磁束を効率よく遮断することができる。

以上、本発明について実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。

例えば、第３の駆動部７０１は、基準状態において、図１３に示すように、直線Ａ１ａが光軸Ｏに沿うように配置されてもよい。この場合であっても、磁性部２１１により、磁石２０５の磁束の漏れによって生じる吸引力Ｆ１を低減することができ、もって、吸引力Ｆ１による第２の補正レンズ１０１ｃの不要な移動を低減することができる。

また、本実施の形態では、磁性部２１１は、磁石２０５と同じ部材で一体に構成され、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、磁石２０５における磁石６０５との対向部の磁極と異なる磁極が着磁された着磁部であってもよい。例えば、磁石２０５における磁石６０５との対向部が、図１４（ａ）に示すようにＳ極である場合、磁性部２１１はＮ極に着磁された着磁部からなる。これにより、磁性部２１１及び磁石２０５を一体で構成することができ、もって、第２の振れ補正装置１０６の構造をより簡素化することができる。

さらに、本実施の形態では、磁性部２１１及び磁石２０５の配列方向に関し、磁性部２１１の厚さは、磁石２０５の厚さの半分以下であることが望ましい。これにより、磁性部２１１及び磁石２０５を含む第２の振れ補正装置１０６が大きくなりすぎることなく、もって、第２の振れ補正装置１０６に近接する第１の振れ補正装置１０５等の駆動を阻害することを防止することができる。

本実施の形態では、磁性部２１１及び磁石２０５の配列方向から眺めたとき、磁性部２１１は磁石２０５を覆っていることが望ましい。これにより、磁石２０５の磁束の漏れによって生じる吸引力Ｆ１を確実に低減することができる。

また、本実施の形態では、第１の振れ補正装置１０５に設けられた固定部材６０１における磁石６０５に対向する部分が、図１５に示すように、磁石６０５の磁束の漏れを低減する磁性シールド１５０１で形成されてもよい。これにより、磁石６０５の磁束の漏れによって生じる吸引力Ｆ１を確実に低減することができる。

ところで、磁石２０５における磁石６０５との対向部にのみ磁性部２１１が配置されると、磁性部２１１との相互作用によって磁石２０５における磁石６０５との対向部が生じる磁力が他の部位から生じる磁力と異なるため、磁石２０５において生じる磁力が不均一となる。その結果、磁石２０５を用いた第２の補正レンズ１０１ｃの制御性が低下してしまう。これに対応して、本実施の形態では、磁性部２１１は磁石２０５における磁石６０５との対向部及び該対向部と反対側の非対向部のいずれからの磁束の漏れを低減するように配置されてもよい。具体的に、図１５に示すように、磁性部２１１を磁石２０５における磁石６０５に対向する対向部及び該対向部と反対側の非対向部のいずれにも設けてもよい。この場合、磁性部２１１は磁石２０５における磁石６０５との対向部及び該対向部と反対側の非対向部のいずれにも配置されるので、磁石２０５における磁石６０５との対向部及び該対向部と反対側の非対向部から生じる磁力が均一になる。これにより、磁石２０５において生じる磁力が不均一になることを防止することができ、もって、第２の補正レンズ１０１ｃの制御性の低下を抑制することができる。

本実施の形態では、吸引力Ｆ１の分力としての磁石２０５に働く作用力Ｆ２は、ボール２０３が転動する際の静止摩擦力より小さくすることが望ましい。これにより、吸引力Ｆ１が生じても静止摩擦力によって作用力Ｆ２が打ち消され、ボール２０３が転動することがなく、もって、吸引力Ｆ１による第２の補正レンズ１０１ｃの不要な移動を確実に抑制することができる。

本実施の形態では、振れ補正光学素子として第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃを用いているが、振れ補正光学素子は第１の補正レンズ１０１ｂ、第２の補正レンズ１０１ｃに限定されず、撮像素子やプリズム等を用いてもよい。

本実施の形態では、第１の振れ補正装置１０５は、固定部材６０１に固定されたコイル６０７，６０８と、可動部材６０２に支持された磁石６０５，６０６及び第１の補正レンズ１０１ｂを用いたムービングマグネット方式の装置に限定されない。例えば、固定部材６０１に固定された磁石６０５，６０６と、可動部材６０２に支持されたコイル６０７，６０８及び第１の補正レンズ１０１ｂを用いたムービングコイル方式の装置であってもよい。

１００ レンズ鏡筒
１０１ｂ 第１の補正レンズ
１０１ｃ 第２の補正レンズ
１０５ 第１の振れ補正装置
１０６ 第２の振れ補正装置
２０５，６０５ 磁石
２１１ 磁性部
６０１ 固定部材
６０７ コイル
１５０１ 磁性シールド

Claims (10)

1. 光軸上に配置されるとともに、第１の補正光学素子及び前記光軸上の第１の回転中心点を球心とする第１の球の球面に沿って前記第１の補正光学素子を移動させる第１の磁石を有する第１のユニットと、
   前記光軸上に配置されるとともに、第２の補正光学素子及び前記光軸上の第２の回転中心点を球心とし且つ前記第１の球の半径より小さい半径の第２の球の球面に沿って前記第２の補正光学素子を移動させる第２の磁石を有する第２のユニットとを有し、
   前記第２のユニットは、前記第２の磁石における前記第１の磁石との対向部からの磁束の漏れを低減する磁性部を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記磁性部は軟磁性材料で形成されることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記磁性部はヨークであることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記磁性部は、前記第２の磁石における前記第１の磁石との対向部の磁極と異なる磁極を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１のユニットは、前記第１の磁石に対向して配置されるコイルをさらに有し、
   前記光軸に沿う方向から眺めたときに、前記第２の磁石は、前記第１の磁石及び前記コイルの少なくとも一方と重なる位置に配置され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. 前記磁性部は板状を呈し、前記磁性部及び前記第２の磁石の配列方向に関し、前記磁性部の厚さは、前記第２の磁石の厚さの半分以下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. 前記磁性部及び前記第２の磁石の配列方向から眺めたとき、前記磁性部は前記第２の磁石を覆うことを特徴とする請求項６記載のレンズ鏡筒。
8. 前記磁性部は、前記第２の磁石における前記第１の磁石との対向部及び該対向部と反対側の非対向部のいずれからの磁束の漏れを低減するように配置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記第１のユニットは、前記第１の補正光学素子を移動可能に支持する支持部材を有し、
   前記支持部材における前記第１の磁石に対向する部分が前記第１の磁石の磁束の漏れを低減する磁性シールドで形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記第１の補正光学素子及び前記第２の補正光学素子を透過した光に基づく像が結像面に結像され、
    前記第１のユニット、前記第２のユニット及び結像面は、前記光軸に沿って重なるように配置され、
    前記第２のユニットは、前記第１のユニットより結像面に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。