JP2017021101A - レンズ鏡筒、像ぶれ補正装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像ぶれ補正ユニットを小型軽量化し、高精度な駆動制御を可能とするレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒２は、２群レンズ９５を保持するレンズ保持枠９６と、レンズ保持枠９６に設けられ、光軸方向に２層構造を有する磁石７０と、光軸方向で磁石７０を挟み込むように配置される２つのコイル９３ａ，９３ｂとを備える。磁石７０は、光軸方向から見たときに、２極以上に着磁され、コイル９３ａ，９３ｂはそれぞれ、光軸方向から見たときに、磁石７０の互いに直交する異なる磁極境界部と対向するように、且つ、一部が重複するように配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ鏡筒、像ぶれ補正装置及び撮像装置に関する。

撮像時に撮像装置本体から繰り出し、非使用時に撮像装置本体に繰り込む沈胴式のレンズ鏡筒を備えるデジタルカメラ等の撮像装置が知られており、このような撮像装置に対しては、小型軽量化や光学ズーム倍率の高倍率化、携帯性の向上等が求められている。

ここで、近年、撮像装置には、手ぶれによる画像の乱れを補正する像ぶれ補正ユニットが搭載されることが一般的となっている。像ぶれ補正ユニットは、部品点数が多く、構造が複雑であるため、像ぶれ補正ユニットを小型軽量化させることは撮像装置の小型軽量化に寄与する。

そこで、特許文献１は、像ぶれ補正用レンズを備えるシフト鏡筒を、光軸と直交する面内の直交する２方向へ駆動する像ぶれ補正ユニットを提案している。具体的には、特許文献１に記載された像ぶれ補正ユニットでは、光軸方向において、像ぶれ補正用レンズを保持するシフト鏡筒と、固定筒であるシフトベース鏡筒と、の間にガイド部材が配置される。このとき、ガイド部に設けられた磁石が、光軸方向の両側からシフト鏡筒とシフトベース鏡筒のそれぞれに設けられた２つのコイルによって挟み込まれる。ガイド部は、シフトベース鏡筒に対してガイド用Ｖ溝と転動ボールによってヨー方向のみ移動可能である。また、シフト鏡筒は、ガイド部に対してガイド用Ｖ溝と転動ボールとによってピッチ方向のみ移動可能である。

よって、シフト鏡筒は、ガイド部材のヨー方向への移動に伴ってヨー方向へ移動することができ、また、ピッチ方向での移動が規制されているガイド部材に対してピッチ方向に移動することができる。こうして、シフト鏡筒に保持された像ぶれ補正用レンズは、光軸と直交する面内で互いに直交するヨー方向とピッチ方向に移動可能となっている。

特開２０１４‐０３５４７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、シフトベース鏡筒と像ぶれ補正用レンズを保持するシフト鏡筒との間にガイド部を配置する必要があり、また、ピッチ方向とヨー方向それぞれに規制するために合計で６個の転動ボールが必要となる。そのため、部品点数が多くなって重量が増加してしまい、また、部品の占有体積が大きくなってしまう、つまり、鏡筒が大型化してしまう、という問題がある。

また、磁石をコイルで挟み込み、ピッチ方向とヨー方向とを別々に規制する構造となっているため、ピッチ方向とヨー方向に動く必要のある像ぶれ補正用レンズを保持するシフト鏡筒に、必ず、コイルを配置する必要が生じる。その場合、コイルへの通電のために必要となるフレキシブルプリント基板等の配線を這い回す必要があるため、シフト鏡筒にはフレキシブルプリント基板を引き摺る負荷が発生し、この負荷がシフト鏡筒を高精度に制御する障害になる。

本発明は、像ぶれ補正ユニットを構成する部品点数の削減と像ぶれ補正ユニットの小型軽量化が可能であり、更に高精度な駆動制御を可能とするレンズ鏡筒を提供する目的とする。

本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズを備えるレンズ鏡筒であって、前記レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠に設けられ、前記レンズ鏡筒の光軸方向に２層構造を有する１つの磁石と、前記光軸方向で前記磁石を挟み込むように配置される２つのコイルと、を備え、前記磁石は、前記光軸方向から見たときに、２極以上に着磁され、前記２つのコイルはそれぞれ、前記光軸方向から見たときに、前記磁石の互いに直交する異なる磁極境界部と対向するように、且つ、一部が重複するように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、像ぶれ補正ユニットを構成する部品点数を削減することができ、また、像ぶれ補正ユニットの小型軽量化が可能となる。更に、像ぶれ補正ユニットの高精度な駆動制御が可能となることで、良好な像ぶれ補正効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す外観斜視図である。 図１に示す撮像装置が備えるレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図２に示すレンズ鏡筒を構成する、本発明の第１実施形態に係る２群鏡筒の分解斜視図である。 図３に示す２群鏡筒において像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す正面図及び断面図である。 図４に示す像ぶれ補正ユニットに用いられる磁石の構成を説明する図である。 図３に示す２群鏡筒と従来のレンズ鏡筒のそれぞれにおいて防振に利用される領域と防振以外に利用可能な領域との関係を説明する正面図である。 図３に示す２群鏡筒を構成する、本発明の第２実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す正面図及び側面図である。 図３に示す２群鏡筒を構成する、本発明の第３実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す正面図及び側面図である。 図８に示す像ぶれ補正ユニットが備えるＬ字型磁石の構成を説明する正面図である。 図３に示す２群鏡筒を構成する、本発明の第４実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す背面図及び側面図である。 図１０に示す像ぶれ補正ユニットが備えるＬ字型磁石の構成を説明する正面図である。 第２及び第３実施形態で用いたレンズ保持枠と第４実施形態で用いるレンズ保持枠を比較した背面図である。 第４実施形態における位置検出素子の配置を説明する正面図及び側面図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の概略構成を示す外観斜視図である。撮像装置１は、典型的には、所謂、コンパクトタイプのデジタルカメラであり、大略的に、カメラ本体部１Ａとレンズ鏡筒２から構成される。

レンズ鏡筒２の前面には、撮像装置１の電源のオン／オフに従って撮影レンズの光路を開閉するレンズバリア装置３（図２参照）が配置されており、図１には、レンズバリア装置３が開いた状態が示されている。レンズ鏡筒２は、撮像装置１の電源がオフの状態ではカメラ本体部１Ａ内に沈胴した状態（繰り込んだ状態）となり、撮像装置１の電源がオンの状態で、図１に示すようにカメラ本体部１Ａから繰り出した状態となる、沈胴式レンズ鏡筒である。なお、レンズ鏡筒２は、焦点距離（撮像画角）の変更が可能なズームレンズ鏡筒として構成されている。

カメラ本体部１Ａの上面には、ポップアップ式のストロボ装置４が配置されており、ストロボ装置４は、必要に応じて被写体に照明光（ストロボ光）を照射する。また、カメラ本体部１Ａの上面には、撮影準備動作（オートフォーカス動作や自動露出動作等）を開始するためのレリーズボタン６が設けられており、カメラ本体部１Ａの前面には、ファインダ窓５が設けられている。撮像装置１の構成は、図１に示すものに限定されるものではない。

図２は、レンズ鏡筒２の分解斜視図である。レンズ鏡筒２は、１群鏡筒７、絞りユニット８、２群鏡筒９、移動カム環１０、直進筒１１、３群鏡筒１２、固定筒１３、撮像素子保持部材１４、鏡筒駆動モータ１５及び鏡筒フレキシブル基板１６を備える。

１群鏡筒７は、１群撮影レンズを保持し、レンズバリア装置３を備える。絞りユニット８は、光量を調節する絞り機構を備え、絞りユニット８の駆動部には、絞りフレキシブル基板８１が這い回されている。２群鏡筒９は、２群撮影レンズを保持し、像ぶれ補正ユニット（像ぶれ補正装置）とシャッタを備え、像ぶれ補正ユニットとシャッタの駆動部にシャッタ・防振フレキシブル基板９１（以下「防振ＦＰＣ９１」と記す）が這い回されている。移動カム環１０は、１群鏡筒７、絞りユニット８及び２群鏡筒９を駆動するための駆動カムを内周部に備えており、鏡筒駆動モータ１５より動力を伝達されるギア部１０１を有する。

直進筒１１は、移動カム環１０に回転可能に保持され、１群鏡筒７及び絞りユニット８及び２群鏡筒９を直進規制する。３群鏡筒１２は、３群撮影レンズを保持する。固定筒１３は、内周部に移動カム環１０を駆動するための駆動カムを備える。撮像素子保持部材１４は、撮像素子を保持する。レンズ鏡筒２を通過した光が光学像として撮像素子に結像し、撮像素子は、光電変換により光学像を画像データに変換する。

鏡筒フレキシブル基板１６は、カメラ本体１Ａに設けられた不図示の制御回路に取り付けられており、制御回路は、レンズ鏡筒２に備わる各種の駆動部へ電源や制御信号を、鏡筒フレキシブル基板１６を介して供給する。絞りフレキシブル基板８１と防振ＦＰＣ９１は、固定筒１３の外側において、鏡筒フレキシブル基板１６とコネクタにより接続されている。なお、レンズ鏡筒２の構成は、以下に説明する像ぶれ補正ユニットの構成が適用可能な構成であれば、上記構成に限定されるものではない。

図３は、２群鏡筒９（第１実施形態に係る２群鏡筒）の分解斜視図である。２群鏡筒９は、ベース部材９０、防振ＦＰＣ９１、カバー部材９２、コイル９３ａ，９３ｂ、位置検出素子９４ａ，９４ｂ、２群レンズ９５、レンズ保持枠９６、バネ９７及びボール９８を備える。

ベース部材９０は、２群鏡筒９の基台であり、１２０°等分に配置されたフォロワーピン９０ｆが移動カム環１０の駆動カムに沿って移動することにより、光軸方向に進退する。防振ＦＰＣ９１には、コイル９３ａ，９３ｂ及び位置検出素子９４ａ，９４ｂが実装されており、ベース部材９０の撮像面側に配置されるシャッタ機構（不図示）を駆動させるシャッタ駆動部９０ｄと電気的に接続される。なお、位置検出素子９４ａ，９４ｂは、例えば、周知のホール素子等である。

レンズ保持枠９６は、像ぶれ補正レンズである２群レンズ９５を保持する。レンズ保持枠９６には、１つの磁石７０が接着或いはインサート成形等により、固定されている。バネ９７は、レンズ保持枠９６をベース部材９０に対して撮像面側に付勢し、レンズ保持枠９６のフック部９６ｆとベース部材９０のフック部（不図示）との間で光軸方向に掛けられる。ボール９８は、ベース部材９０に設けられた球受け部９０ａとレンズ保持枠９６に設けられた球受け部９６ｇ（図４及び図１３参照）によって光軸方向で挟持され、レンズ保持枠９６をベース部材９０に対して光軸方向と直交する平面内で転動させる。

カバー部材９２は、レンズ保持枠９６の光軸方向への浮きを規制する。カバー部材９２のフック部９２ａとベース部材９０の突起部９０ｃとが係合すると共に、カバー部材９２の穴部９２ｂにベース部材９０のボス９０ｂが嵌挿されることにより、カバー部材９２はベース部材９０に対して位置決め固定される。

防振ＦＰＣ９１に実装されるコイル９３ａと位置検出素子９４ａは、カバー部材９２のボス９２ｃと防振ＦＰＣ９１の穴部９１ａによって位置決めされ、磁石７０に対して被写体側に配置される。一方、防振ＦＰＣ９１に実装されるコイル９３ｂと位置検出素子９４ｂは、ベース部材９０のボス９０ｇ（図４（ｂ）参照）と防振ＦＰＣ９１の穴部９１ｂとによって位置決めされ、磁石７０に対して撮像面側に配置される。このように２群鏡筒９は、防振ＦＰＣ９１をベース部材９０の前後に這い回すことにより、コイル９３ａ，９３ｂが磁石７０を挟み込む構成となっている。このような構成とすることにより、レンズ保持枠９６を後述の通りに駆動する際の防振ＦＰＣ９１に起因する駆動負荷を軽減することができ、レンズ保持枠９６の高精度な駆動制御を可能として、良好な像ぶれ補正効果を得ることができる。

図４（ａ）は、２群鏡筒９において像ぶれ補正ユニットを構成する主要部品を被写体側から見た正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す矢視Ａ−Ａでの断面図である。なお、図４（ａ）では、カバー部材９２を不図示としている。コイル９３ａ，９３ｂは、実質的に同じものであるが、レンズ鏡筒２内での配置形態が異なる。コイル９３ａ，９３ｂは、直線部（長辺部）と曲率部（短辺部）とを有する。コイル９３ａ，９３ｂは、それぞれ、磁石７０を光軸方向において挟み込むように配置されており、光軸方向から見たときにコイル９３ｂの長手方向とコイル９３ａの長手方向とが互いに直交するように配置されている。

図５は、磁石７０の構成を説明する図であり、図５に示すＺ方向は、撮像面側から被写体側へ向かう方向を示している。光軸方向から見たときの形状が略正方形の磁石７０は、光軸方向において２層構造となっている。被写体側の磁石は、２行２列の合計で４極（Ｎ極７０ａ，Ｓ極７０ｂ，Ｎ極７０ｃ，Ｓ極７０ｄ）に着磁され、各極の磁極境界部は十字型となっている。同様に、撮像面側の磁石も２行２列の合計で４極（Ｓ極７０ｅ，Ｎ極７０ｆ，Ｓ極７０ｇ，Ｎ極７０ｈ）に着磁され、各極の磁極境界部は十字型となっている。光軸方向において、Ｎ極７０ａ，Ｓ極７０ｂ，Ｎ極７０ｃ，Ｓ極７０ｄはそれぞれ、Ｓ極７０ｅ，Ｎ極７０ｆ，Ｓ極７０ｇ，Ｎ極７０ｈと対向している。

コイル９３ａは、被写体側のＮ極７０ａとＳ極７０ｄとの磁極境界部７１ａを包含するように配置されている。また、コイル９３ｂは、撮像面側のＳ極７０ｇとＮ極７０ｈとの磁極境界部７１ｈを包含するように配置されている。これにより、磁石７０のＳ極７０ｄとＮ極７０ｈの１極は、コイル９３ａとコイル９３ｂに共有される。また、磁極境界部７１ａと磁極境界部７１ｈをコイル９３ａとコイル９３ｂとが包含することによって、図４（ａ）に示されるように、コイル９３ａとコイル９３ｂの一部が、光軸方向から見たときに重複する。これにより、コイル９３ａ，９３ｂを磁石７０に対して同方向に配置する場合に比べて、光軸と直交する方向での省スペース化を図り、２群鏡筒９の小型化が可能となる。

２群レンズ９５を保持するレンズ保持枠９６は、フレミング左手の法則により、コイル９３ａへの通電（駆動信号の供給）によってＸ方向に駆動され、コイル９３ｂへの通電によってＹ方向に駆動される。つまり、コイル９３ａ，９３ｂのそれぞれへの通電を制御することによって、レンズ保持枠９６を光軸と直交する平面内で移動させることができる。

磁石７０は、光軸方向の２層のそれぞれが４極に着磁された構造を有する。そのため、コイル９３ａのＲ部（長手方向の端部）は、Ｎ極７０ａとＳ極７０ｂとの磁極境界部７１ｂ及びＮ極７０ｃとＳ極７０ｄとの磁極境界部７１ｄを越えて、反対の磁極に入り込む。同様に、コイル９３ｂのＲ部は、Ｓ極７０ｅとＮ極７０ｈとの磁極境界部７１ｅ及びＮ極７０ｆとＳ極７０ｇとの磁極境界部７１ｇを越えて、反対の磁極に入り込む。よって、磁石７０は、レンズ保持枠９６を駆動させたい方向とは逆方向の力（反力）を受けることになる。しかし、コイル９３ａの直線部（長手方向端の曲率部に挟まれた部分）とコイル９３ｂの直線部に対するこれらの曲率部のエリアは小さく、全体としての影響は小さいため、無視することができる。なお、反力の影響を更に小さくする方法としては、磁石７０を大きくして、コイル９３ａの直線部又はコイル９３ｂの直線部を長くする方法が挙げられる。

光軸方向の２層のそれぞれが４極に着磁された磁石７０を用いる場合、Ｓ極７０ｂとＮ極７０ｆの１極は、レンズ保持枠９６の駆動に使用しない。しかし、図４に示すように、Ｓ極７０ｂとＮ極７０ｃの磁極境界部７１ｃに位置検出素子９４ａを配置することにより、レンズ保持枠９６のＸ方向の位置検出をすることが可能になる。同様に、Ｎ極７０ｆとＳ極７０ｅの磁極境界部７１ｆに位置検出素子９４ｂを配置することにより、レンズ保持枠９６のＹ方向の位置検出をすることができる。つまり、磁石７０に着磁された４極分を防振駆動と位置検出とに有効に利用することができる。また、角型で４極に着磁された磁石７０には、切り出しが容易で着磁バランスがよいため、着磁ヨークの形成に支障なく、安価に作製することができるという利点がある。

次に、ボール９８とコイル９３ａ，９３ｂの配置に関して述べる。レンズ保持枠９６をベース部材９０に対してバランスよく保持するには、Ｙ軸に対して略対称な形状を有するレンズ保持枠９６を支える３つのボール９８のうちの１つは、Ｙ軸上に配置されることが望ましい。ここで、コイル９３ａの長手方向をＹ軸に沿って配置すると、磁石７０を挟んだ撮像面側には、コイル９３ｂをその長手方向がＸ軸に沿うように配置することができるため、Ｙ軸上に１つのボール９８を配置するスペースを容易に確保することができる。

なお、本実施形態では、磁極境界部７１ｈを包含するようにコイル９３ｂが配置されているが、コイル９３ｂは、Ｙ軸について磁極境界部７１ｈと対称な位置にある磁極境界部７１ｆを包含するように配置されていても構わない。いずれの場合でも、コイル９３ｂの長手方向はＸ軸と平行であるため、Ｙ軸上にスペースができるため、３つのボール９８のうちの１つをＹ軸上に配置することが可能になる。

コイル９３ａとボール９８とが光軸方向において離れて配置されており、且つ、光軸方向から見たときにコイル９３ａとボール９８とが重複していると（図４（ａ）参照）、２群鏡筒９を小型化する上で効率がよい。このとき、図４（ｂ）に示すように、コイル９３ｂと３つのボール９８のうちの１つとが光軸方向においてほぼ同じ位置にあると、無駄なスペースが生じず、最も望ましい。

図６（ａ）は、２群鏡筒９において防振に利用される領域Ａと防振以外に利用可能な領域Ｂとの関係を説明する正面図であり、図４（ａ）と同様に被写体側から見た状態が示されている。防振以外に利用できる領域Ｂは、例えば、シャッタ駆動部９０ｄや鏡筒２の沈胴時に絞りユニット８の駆動部（不図示）が入り込むスペース９０ｅ（図３参照）として利用可能である。また、領域Ｂは３群鏡筒１２を進退させるスクリュやガイドシャフト等を配置するスペースとしても利用することができる。

図６（ｂ）は、２つの磁石を使用する従来のレンズ鏡筒において、防振に利用される領域Ａ１と防振以外に利用可能な領域Ｂ１を説明する図である。従来のレンズ鏡筒では、シャッタ駆動部９０ｄや絞りユニット８の駆動部が入り込むスペース９０ｅを配置するだけで領域Ｂ１が埋め尽くされている。

図６（ａ），（ｂ）を比較すると明らかなように、第１実施形態では、従来例と同等の大きさのシャッタ駆動部９０ｄや絞りユニット８の駆動部が入り込むスペース９０ｅを設けたとしても、十分にスペースが余っている。よって、このスペースを利用して、像ぶれ補正ユニットの周辺に他の部品をレイアウトすることができ、レンズ鏡筒２全体の小型化が可能になる。

第１実施形態において像ぶれ補正ユニットを構成する部品が小さくなっている理由の１つとして、磁石７０を１つしか用いない構成としたことで、磁石自体の占有体積が小さくなり、軽量化を図ることが可能となっていることが挙げられる。そして、これに伴って、磁石７０を保持するレンズ保持枠９６の体積を小さくすることができ、これによっても小型軽量化が可能となっている。こうして、レンズ保持枠９６全体が小型軽量化されることで、レンズ保持枠９６を駆動する駆動力も小さくてよいため、コイル９３ａ，９３ｂの小型化も可能になる。

上記説明の通り、第１実施形態では４極に着磁された角型の磁石７０を１つ用いた構成とすることにより、部品点数を削減してコストダウンを図ることができると共に、レンズ保持枠９６を小型軽量化することができる。これにより、レンズ保持枠９６を駆動する像ぶれ補正ユニット全体を小型軽量化することができる。また、２群鏡筒９を構成する周辺部品のレイアウト自由度を向上させることができることで、２群鏡筒９の小型化、軽量化が可能となり、ひいては、カメラ本体部１Ａの光軸方向での薄型化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、４極に着磁された矩形板状の磁石７０を用いて像ぶれ補正ユニットを構成した。これに対して、第２実施形態では、３極に着磁されたＬ字型磁石を用いて、レンズ保持枠を駆動する像ぶれ補正ユニットを構成する。

図７は、２群鏡筒９に設けられる、本発明の第２実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す正面図及び側面図である。より詳しくは、図７（ａ）は、Ｌ字型磁石７０Ｌ、レンズ保持枠９６Ａ、コイル９３ａ，９３ｂ、位置検出素子９４ａ，９４ｂ及びボール９８の位置関係を被写体側から見て示す正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に対応する側面図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態で用いたレンズ保持枠９６の形状の一部を変更するため、レンズ保持枠の符号を「９６Ａ」に変更して説明を行う。

Ｌ字型磁石７０Ｌは、第１実施形態で説明した磁石７０においてレンズ保持枠９６の駆動に使用しない１極（Ｓ極７０ｂとＮ極７０ｆ）を除去した構造を有する。即ち、Ｌ字型磁石７０Ｌは、Ｌ字型の形状を有し、一端から他端へ略正方形の同等の形状を有する３つの磁極が形成されるように３極に着磁された構造を有する。

以下の説明では、Ｌ字型磁石７０Ｌについて、第１実施形態で説明した磁石７０と共通する構成（例えば、磁極（着磁状態））については、同じ符号を付し、第１実施形態と共通する構成についての説明を省略する。

Ｌ字型磁石７０Ｌは、Ｓ極７０ｄとＮ極７０ｈの他磁極と接触していないエッジ７０ｐが光軸から離れてＹ軸上に配置され、逆Ｖ字となるように光軸側に開き、Ｙ軸について対称となるように、レンズ保持枠９６Ａに固定されている。Ｌ字型磁石７０Ｌは、言い換えれば、磁石７０からＳ極７０ｂとＮ極７０ｆとを除去したものを被写体側から見て反時計回りに４５度だけ回転させたものと同等になる。これに伴い、コイル９３ａ，９３ｂも、図４に示した状態から反時計回りに４５度だけ回転させて配置されている。よって、コイル９３ａ，９３ｂは、Ｌ字型磁石７０Ｌに形成された３極の磁極のうち中央の１極を光軸方向の被写体側と撮像面側とで共有しており、このように１つの磁極を共有する態様は、第１実施形態と同様である。

Ｌ字型磁石７０Ｌとコイル９３ａ，９３ｂによるレンズ保持枠９６Ａの駆動方法は、第１実施形態と同じである。そのため、駆動方法についての説明を省略し、以下、Ｌ字型磁石７０Ｌを用いた場合の特徴について以下に説明する。

第１実施形態で説明した、光軸方向の２層のそれぞれが４極に着磁された磁石７０からＳ極７０ｂとＮ極７０ｆを除去したままの構成でも、レンズ保持枠９６Ａの駆動は可能である。これに対して、Ｌ字型磁石７０Ｌを図７（ａ）に示す配置とすることで、Ｓ極７０ｂとＮ極７０ｆとが除去された領域Ｃに２群レンズ９５を挿入することができる。領域Ｃは、換言すれば、Ｌ字型磁石７０Ｌの一端と他端のそれぞれの磁極を結ぶ方向において、Ｌ字型磁石７０Ｌの一端と他端の各磁極の間に形成される空間と定義することができる。したがって、レンズ保持枠９６Ａをレンズ保持枠９６よりも小型化することができる。

例えば、第１実施形態で説明した磁石７０を被写体側から見たときの平面形状がＤ×Ｄの正方形であるとする。その場合、図７（ａ）のＬ字型磁石７０Ｌの２つの光軸側のエッジ７０ｑからＹ軸上のエッジ７０ｐまでのＹ方向での距離は、３×２^１／２×Ｄ／４（≒１．０６Ｄ）となる。このＹ方向距離で比較すると、Ｌ字型磁石７０Ｌよりも磁石７０の方が僅かに短い。

しかし、Ｌ字型磁石７０Ｌを２群レンズ９５に接するまで近付けることができる場合、２カ所のエッジ７０ｑを繋ぐ線よりも内側に２群レンズ９５を挿入することができ、特に、２群レンズ９５の曲率が小さくなるにしたがって挿入可能な面積は広くなる。これにより、磁石７０との差分０．０６Ｄを上回って、レンズ保持枠９６Ａでは、Ｙ軸方向での小型化が可能になる。

なお、２群レンズ９５とＬ字型磁石７０Ｌとを直接接触させることは好ましくない。そこで、２群レンズ９５とＬ字型磁石７０Ｌとの間にレンズ保持枠９６Ａのモールド材料を介在させることが望ましい。この場合でも、介在部の肉厚は、成型精度や機械的強度等を考慮して薄く設定することが可能であるため、介在部を設けることによってＹ軸方向での小型化が不可能になることはない。

なお、第２実施形態では、レンズ保持枠９６Ａの駆動方向は、第１実施形態ではＸ方向とＹ方向であったのに対し、第２実施形態では、図７（ａ）に示すＸ１方向及びＹ１方向となる。このとき、第１実施形態と同様に、隣接する磁極の磁界によって駆動させたい方向の逆方向に僅かな力（反力）が発生するが、１極分の磁極が除去されているため、この反力は第１実施形態よりも弱い力となり、実質的に無視することができる。

また、レンズ保持枠９６Ａの位置検出は、位置検出素子９４ａ，９４ｂを用いて行うが、第２実施形態では、コイル９３ａに包含されていない磁極境界部は、光軸方向においてコイル９３ｂと対向している。同様に、コイル９３ｂに包含されていない磁極境界部は、光軸方向においてコイル９３ａと対向している。この場合、位置検出素子９４ａをコイル９３ａの空芯部に対向する位置に、位置検出素子９４ｂをコイル９３ｂの空芯部に対向する位置にそれぞれ配置することで、位置検出を行うことができる。

上記説明の通り、第２実施形態では、第１実施形態で用いた磁石７０の一部を除去したＬ字型磁石７０Ｌを用いることにより、軽量化が可能となる。また、Ｌ字型磁石７０Ｌを用いることで、２群レンズ９５の挿入スペースが生じる。これにより、２群レンズ９５とＬ字型磁石７０Ｌとを結ぶ方向（Ｙ方向）での更なる小型化が可能となる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、２極に着磁されたＬ字型磁石を用いて、レンズ保持枠９６Ａを駆動する。図８は、２群鏡筒９に設けられる、本発明の第３実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す正面図及び側面図である。より詳しくは、図８（ａ）は、Ｌ字型磁石７２、レンズ保持枠９６Ａ、コイル９３ａ，９３ｂ、位置検出素子９４ａ，９４ｂ及びボール９８の位置関係を被写体側から見て示す正面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応する側面図である。図９は、Ｌ字型磁石７２の構成（着磁状態）を説明する正面図であり、図中のＺ方向は被写体へ向く方向である。

Ｌ字型磁石７２は、光軸方向において２層構造となっており、被写体側の磁石は、Ｌ字の形状に沿ったＳ極７２ａとＮ極７２ｂの２極に着磁され、撮像面側の磁石は、Ｎ極７２ｃとＳ極７２ｄの２極に着磁されている。光軸方向において、Ｓ極７２ａはＮ極７２ｃと対向し、Ｎ極７２ｂはＳ極７２ｄと対向している。

コイル９３ａ，９３ｂはそれぞれ、Ｌ字型磁石７２の磁力境界線を長手方向の中心として配置され、ここでは、Ｌ字型磁石７２を挟んで、被写体側にコイル９３ａが、撮像面側にコイル９３ｂがそれぞれ配置されている。第２実施形態と異なり、第３実施形態では、コイル９３ａ，９３ｂはそれぞれ、Ｌ字型磁石７２の形状に沿うように、つまり、コイル９３ａの長手方向がＹ１方向と平行となり、コイル９３ｂの長手方向がＸ１方向と平行となるように配置される。そのため、光軸方向から見たときに、Ｌ字型磁石７２からのコイル９３ａ，９３ｂのはみ出し量が少なく、これにより、光軸方向と直交する方向において必要となるスペースを更に小さくして、像ぶれ補正ユニットの小型化を図ることができる。

第２実施形態と同様に、Ｌ字型磁石７２を用いた場合には、Ｌ字型磁石７２の一端と他端とを結ぶ方向において、Ｌ字型磁石７２の一端と他端との間に形成される空間に、２群レンズ９５を挿入することができる。よって、第３実施形態でも、Ｌ字型磁石７２を用いることにより、レンズ保持枠９６をＹ方向で省スペース化することができる。

なお、第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、レンズ保持枠９６Ａは、コイル９３ａへの通電によりＸ１方向に駆動され、コイル９３ｂへの通電によりＹ１方向に駆動される。このとき、第１及び第２実施形態と同様に、隣接する磁極の磁界によって駆動させたい方向の逆方向に僅かな力（反力）が発生する。しかし、第３実施形態では、コイル９３ａのＹ１方向長さとコイル９３ｂのＸ１方向長さを長くとることができるため、この反力は、駆動力全体に対してその割合は小さく、無視することができる。このとき、スペースの許す範囲でコイル９３ａのＹ１方向長さとコイル９３ｂのＸ１方向長さを長くすることにより、反力の影響を更に抑えることができる。

なお、上記第１乃至第３実施形態での説明から明らかな通り、レンズ保持枠９６を駆動するための磁石は２極以上に着磁されていればよく、これにより２つのコイル９３ａ，９３ｂによる駆動が可能である。但し、５極以上に着磁されていても、使用されない着磁境界部が生じるため、４極以下とすることが望ましい。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第３実施形態で用いたＬ字型磁石７２に代えて、Ｌ字型磁石７２の角部７２ｇ（図８参照）に切り欠き部を設けたＬ字型磁石７２Ｌを用いる。

図１０は、２群鏡筒９に設けられる、本発明の第４実施形態に係る像ぶれ補正ユニットの主要部品の構成を示す背面図及び側面図である。より詳しくは、図１０（ａ）は、Ｌ字型磁石７２Ｌ、レンズ保持枠９６Ｂ、コイル９３ａ，９３ｂ、位置検出素子９４ａ，９４ｂ及びボール９８の位置関係を撮像面側から見て示す正面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に対応する側面図である。図１１は、Ｌ字型磁石７２Ｌの構成（着磁状態）を説明する正面図であり、図中のＺ方向は、被写体へ向く方向である。なお、第４実施形態では、第２及び第３実施形態で用いたレンズ保持枠９６Ａの形状の一部を変更するため、レンズ保持枠の符号を「９６Ｂ」に変更して説明を行う。

Ｌ字型磁石７２Ｌは、第３実施形態で説明したＬ字型磁石７２の角部７２ｇ（屈曲部の外側領域の一部）を除去することにより、切り欠き部７２ｆが設けられた構造を有する。Ｌ字型磁石７２Ｌにおける着磁状態は、第３実施形態で説明したＬ字型磁石７２の着磁状態に準ずるため、詳細な説明は省略する。

第３実施形態で説明したＬ字型磁石７２の角部７２ｇは、レンズ保持枠９６Ａを駆動する上で、影響力は小さいものの、駆動させたい方向とは逆方向の力（反力）を発生させるため、除去されていることが望ましい。Ｌ字型磁石７２Ｌでは、切り欠き部７２ｆの領域を、Ｌ字の中心線まで、つまり、Ｓ極７２ａとＮ極７２ｃを分断するが、Ｎ極７２ｂとＳ極７２ｄは分断しないように設けている。こうして、レンズ保持枠９６Ｂを、コイル９３ａへの通電によりＸ１Ａ方向に駆動し、コイル９３ｂへの通電によりＹ１方向に駆動することができ、その際に、切り欠き部７２ｆが設けられていることによって反力を小さくすることができる。

図１２は、第２及び第３実施形態で用いたレンズ保持枠９６Ａと、第４実施形態で用いるレンズ保持枠９６Ｂを比較した背面図である。図１２左図に示すように、Ｌ字型磁石７２Ｌには切り欠き部７２ｆが設けられているため、そのスペースに球受け部９６ｇ又はボール９８を配置することができる。したがって、レンズ保持枠９６Ｂは、切り欠き部７２ｆを設けないＬ字型磁石７２を保持するレンズ保持枠９６Ａよりも、図示する距離Ｄ１だけ、Ｙ方向での小型化が可能となる。

図１３（ａ）は、第４実施形態における位置検出素子９４ａ，９４ｂの配置を説明する正面図である。なお、図１３（ａ）では、コイル９３ｂの図示を省略している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に対応する側面図である。

前述した第３実施形態では、位置検出素子９４ａをコイル９３ａの空芯部に対向する位置に配置し、位置検出素子９４ｂをコイル９３ｂの空芯部に対向する位置に配置した。しかし、これに限らず、Ｌ字型磁石７２を挟んで、コイル９３ｂに対向する位置に位置検出素子９４ａを、コイル９３ａに対向する位置に位置検出素子９４ｂをそれぞれ、配置することも可能である。

換言すれば、第４実施形態では、位置検出素子９４ａをコイル９３ａと同じ側でコイル９３ａに包含されない磁極境界部に配置し、位置検出素子９４ｂをコイル９３ｂと同じ側でコイル９３ｂに包含されない磁極境界部に配置している。このような配置の場合、コイル９３ａによるＸ１Ａ方向の駆動を位置検出素子９４ｂで検出し、コイル９３ｂによるＢ方向の駆動を位置検出素子９４ａで検出する。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、レンズ保持枠９６を、ボール９８による支持に代えて、直交するシャフトによる支持としてもよい。

また、Ｌ字型磁石７０Ｌ，７２，７２Ｌは、Ｙ軸について対称となる２つの磁石を組み合わせることによって構成しても構わない。その場合、例えば、２つの磁石をレンズ保持枠９６Ｂに接着又はインサート成形等によって固定すればよく、これにより、一体構造を有するＬ字型磁石よりも安価に製造することが可能になる。なお、２つの磁石を用いてＬ字型磁石７０Ｌ，７２，７２Ｌを構成しても、機能的には１つの磁石と同等となるため、防振性能の低下等が生じることはない。

１ 撮像装置
１Ａ カメラ本体部
２ レンズ鏡筒
９ ２群鏡筒
７０ 磁石
７０Ｌ，７２，７２Ｌ Ｌ字型磁石
９０ ベース部材
９１ 防振ＦＰＣ
９３ａ，９３ｂ コイル
９４ａ，９４ｂ 位置検出素子
９５ ２群レンズ
９６ レンズ保持枠
９８ ボール

Claims (16)

1. レンズを備えるレンズ鏡筒であって、
   前記レンズを保持するレンズ保持枠と、
   前記レンズ保持枠に設けられ、前記レンズ鏡筒の光軸方向に２層構造を有する１つの磁石と、
   前記光軸方向で前記磁石を挟み込むように配置される２つのコイルと、を備え、
   前記磁石は、前記光軸方向から見たときに、２極以上に着磁され、
   前記２つのコイルはそれぞれ、前記光軸方向から見たときに、前記磁石の互いに直交する異なる磁極境界部と対向するように、且つ、一部が重複するように配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記２つのコイルはそれぞれ、長辺部と短辺部とを有し、
   前記光軸方向から見たときに、前記２つのコイルのそれぞれの前記長辺部が直交していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記磁石は、角型で２行２列の合計で４極に着磁され、
   前記２つのコイルは、前記４極の磁極のうちの少なくとも１極を、前記光軸方向の被写体側と撮像面側とで共有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記磁石の磁極境界部のうち、前記コイルに包含されていない磁極境界部に、前記光軸方向と直交する面内における前記レンズ保持枠の位置を検出する位置検出素子が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記レンズ保持枠に対して前記光軸方向の撮像面側に配置されるベース部材と、
   前記光軸方向において前記レンズ保持枠と前記ベース部材に挟持される３つのボールと、を備え、
   前記３つのボールのうち少なくとも１つは、前記光軸方向から見たときに、前記２つのコイルのうちの１つと重複する位置に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記磁石は、Ｌ字型の形状を有し、一端から他端へ略正方形の同等の形状を有する３つの磁極が形成されるように３極に着磁され、
   前記２つのコイルは、前記３極の磁極のうち中央の１極を前記光軸方向の被写体側と撮像面側とで共有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記レンズ保持枠の前記光軸方向と直交する面内での位置を検出する位置検出素子が、前記磁石の磁極境界部の、前記２つのコイルのそれぞれの空芯部に対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記レンズ保持枠において、前記磁石の前記一端と前記他端のそれぞれの磁極を結ぶ方向において前記一端と前記他端との間に形成される空間に前記レンズの一部が挿入されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記磁石は、Ｌ字型の形状を有し、Ｌ字の形状に沿ったＬ字型の２極に着磁され、
   前記２つのコイルはそれぞれ、前記磁石の２極の一部を前記光軸方向の被写体側と撮像面側とで共有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記レンズ保持枠において、前記磁石の一端と他端とを結ぶとの間に形成される空間に前記レンズの一部が挿入されていることを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記磁石は、前記磁石における屈曲部の外側領域の一部が除去された切り欠き部を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のレンズ鏡筒。
12. 前記レンズ保持枠に対して前記光軸方向の撮像面側に配置されるベース部材と、
    前記光軸方向において前記レンズ保持枠と前記ベース部材に挟持される３つのボールと、を備え、
    前記３つのボールのうち少なくとも１つは、前記光軸方向から見たときに、前記切り欠き部に挿入されて配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
13. 前記光軸方向と直交する面内における前記レンズ保持枠の位置を検出する位置検出素子が、前記磁石の磁極境界部の、前記２つのコイルのそれぞれの空芯部に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
14. 前記光軸方向と直交する面内における前記レンズ保持枠の位置を検出する位置検出素子が、前記磁石の前記被写体側において前記２つのコイルのうち前記被写体側に配置されたコイルに包含されない着磁境界部と、前記磁石の前記撮像面側において前記２つのコイルのうち前記撮像面側に配置されたコイルに包含されない着磁境界部のそれぞれに配置されていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
15. 像ぶれ補正レンズと、
    前記像ぶれ補正レンズを保持するレンズ保持枠と、
    前記レンズ保持枠に設けられ、前記像ぶれ補正レンズの光軸方向に２層構造を有する１つの磁石と、
    前記光軸方向で前記磁石を挟み込むように配置される２つのコイルと、
    前記２つのコイルに駆動信号を供給して、前記レンズ保持枠を前記光軸方向と直交する面内で移動させる制御回路と、を備え、
    前記磁石は、前記光軸方向から見たときに、２極以上に着磁され、
    前記２つのコイルはそれぞれ、前記光軸方向から見たときに、前記磁石の互いに直交する異なる磁極境界部と対向するように、且つ、一部が重複するように配置されていることを特徴とする像ぶれ補正装置。
16. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒を通過した光が結像した光学像を画像データに変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置。