JP2005292212A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学機器の小型化、ズームレンズに用いた場合にその変倍効率の向上にも寄与する振れ補正光学系の構成を実現する。
【解決手段】 光学機器は、光量調節ユニット７と、該光量調節ユニットよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ３ａと、光量調節ユニットよりも像面側に配置された第２のレンズユニットＬ３ｂと、第１のレンズユニットおよび第２のレンズユニットを光軸直交方向に駆動する駆動手段３０３，３０７とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置や交換タイプのレンズ装置といった光学機器に関するものである。

撮像装置や交換レンズ装置には、光軸に略直交する方向（以下、光軸直交方向という）にレンズを移動させることによって撮影光学系の光軸を曲げ、手振れ等に起因する像振れを補正する振れ補正装置が搭載されていることが多い。このような振れ補正装置では、光量調節ユニットよりも像面側のレンズユニットを光軸直交方向に駆動するのが一般的である（特許文献１参照）。そして、振れ補正装置よりも物体側のレンズユニットは光軸直交方向については固定され、かつ、該物体側のレンズユニットと像面側のレンズユニットとの間の光軸方向間隔も固定である。
特開平７−３６０７４公報（段落００１３、図２等）

しかしながら、光量調節ユニットよりも像面側のレンズユニット（以下、補正レンズユニットという）のみを光軸直交方向に駆動する場合には、光学設計上若しくは光量調節ユニットおよび補正レンズユニットの駆動機構を含めた機構設計上の自由度が制限され、光学機器の小型化の障害になり得る。

また、例えば、光量調節ユニットよりも物体側のレンズユニット（以下、バリエータという）を光軸方向に移動させて変倍を行うズームレンズにおいて、上記像面側の補正レンズユニットのみを光軸直交方向に駆動する場合には、バリエータと補正レンズユニットとの間に光量調節ユニットが存在するため、バリエータを補正レンズユニットの近くまで移動させることができない。このため、ズームレンズの変倍効率を高めることが難しくなる。

本発明は、光学機器の小型化、さらにはズームレンズに用いた場合にその変倍効率の向上にも寄与する振れ補正光学系の構成を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、１つの観点としての本発明の光学機器は、光量調節ユニットと、該光量調節ユニットよりも物体側に配置された第１のレンズユニットと、光量調節ユニットよりも像面側に配置された第２のレンズユニットと、第１のレンズユニットおよび第２のレンズユニットを光軸直交方向に駆動する駆動手段とを有する。

本発明によれば、振れ補正光学系を有した光学機器の小型化に寄与し、さらにズームレンズの変倍効率の向上をも図ることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例であるビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置（以下、カメラという）の構成を示している。図１において、Ｌはズーミングが可能なレンズ鏡筒、Ｂはカメラ本体を示す。カメラ本体Ｂ内には、レンズ鏡筒Ｌ内の撮影光学系により形成された被写体像を記録するための銀塩フィルム又は撮像素子が収納されている。

図２および図３には、図１に示したレンズ鏡筒Ｌの構成を示している。撮影光学系は、物体側（各図の左側）から順に、凸，凹，凸，凸の４つのレンズユニットにより構成された変倍光学系（ズームレンズ系）である。また、図４には、レンズ鏡筒Ｌ内に搭載された振れ補正装置としてのシフトユニット３の断面を示している。

これらの図において、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍作用を行う第２レンズユニット、Ｌ３は光軸ＡＸＬ（図３参照）に対して略直交する平面（以下、光軸直交面という）内で、すなわち光軸に対して略直交する方向（以下、光軸直交方向という）に移動して振れ補正作用を行う第３レンズユニットである。この第３レンズユニットＬ３は、第３ａレンズサブユニット（請求項にいう第１のレンズユニットに相当する）Ｌ３ａと、該第３ａレンズサブユニットＬ３ａよりも像面側に配置された第３ｂレンズサブユニット（請求項にいう第２のレンズユニットに相当する）Ｌ３ｂとにより構成されている。また、Ｌ４は光軸方向に移動することにより焦点調節作用を行う第４レンズユニットである。

また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒、５は第１レンズユニットＬ１を所定位置に固定するため、その後端がシフトユニット３のベース部材であるシフトベース３１２に結合し、前端が前玉鏡筒１に結合した固定鏡筒である。

２は第２レンズユニットＬ２を保持するバリエータ移動枠である。シフトユニット３は、前述した第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを一体的に保持し、これらを光軸直交方向に移動させる。４は第４レンズユニットＬ４を保持するフォーカス移動枠、６はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）６０１を保持する後部鏡筒である。後部鏡筒６は、その前端がシフトベース３１２に結合している。

６０２は撮像素子６０１を後部鏡筒６に取り付けるための中間部材である。この中間部材６０２は、撮像素子６０１を接着等により固定した後、後部鏡筒５に対してビス止めされて後部鏡筒６に固定される。

８は固定鏡筒５と後部鏡筒６とにより両端が保持された第１ガイドバーである。また、第２ガイドバー９は固定鏡筒５に圧入保持されている。また、第３および第４ガイドバー１０，１１は、シフトベース３１２と後部鏡筒６とにより保持されている。

バリエータ移動枠２は、第１および第２ガイドバー８、９により光軸方向に移動可能に支持され、フォーカス移動枠４は第３および第４ガイドバー１０，１１により光軸方向に移動可能に支持されている。

シフトユニット３（シフトベース３１２）は、固定鏡筒５に対する位置決め後、後部鏡筒６と固定鏡筒５との間に挟み込まれてこれらに結合される。

７は撮影光学系に入射した光量を変化させる光量調節ユニットであり、２枚の絞り羽根７０２，７０３を光軸直交方向に移動させて開口径を変化させる。また、光量調節ユニット７には、２濃度のＮＤフィルタ７０６が絞り羽根７０２，７０３とは独立して光路に対して進退できるように構成されている。この光量調節ユニット７は、シフトベース３１２にビス止め固定されている。

後部鏡筒６は、固定鏡筒５に対して位置決めされ、かつ前述したようにシフトベース３１２を挟み込んだ上でビスにより後方より共締め固定される。この際、固定鏡筒５の後端上部に形成された係合穴部５０１と後部鏡筒６の前端上部に形成された係合突起部６０３とが係合する。

４０１，４０２，４０３は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動するフォーカスモータ（ボイスコイルモータ）を構成するコイル、ドライブマグネットおよび磁束を閉じるためのヨーク部材である。ここで、コイル４０１に電流を流すと、マグネット４０２とコイル１０１との間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し、フォーカス移動枠４とともに第４レンズユニットＬ４が光軸方向に駆動される。また、フォーカス移動枠４は、光軸方向に多極着磁された不図示のセンサマグネットを保持しており、後部鏡筒５におけるセンサマグネットに対向した位置には、センサマグネットの移動に伴う磁力線の変化を読み取るＭＲセンサ４０４がビス止め固定されている。ＭＲセンサ４０４からの信号を用いることで、フォーカス移動枠４、つまりは第４レンズユニットＬ４の所定の基準位置からの移動量を検出することができる。

２０１は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動するステッピングモータ（図７の３３）である。ステッピングモータ２０１の出力軸には、リードスクリュー２０２が形成されている。このステッピングモータ２０１は、支持部材２１０を介して固定鏡筒５にビス止め固定される。リードスクリュー２０２には、バリエータ移動枠２に取り付けられたラック２０３が噛み合っている。このため、ステッピングモータ２０１に通電されてリードスクリュー２０２が回転すると、第２レンズユニットＬ２が光軸方向に駆動される。

なお、ラック２０３、バリエータ移動枠２、第１および第２ガイドバー８，９およびリードスクリュー２０２は、ねじりコイルバネ２０４の付勢力によって互いのガタ付きが阻止されている。

２０５は、図７にも示すように、バリエータ移動枠２の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチであり、バリエータ移動枠２に形成された遮光部２０６の光軸方向への移動による遮光状態／透光状態の切り換わりを検出するフォトインタラプタにより構成されている。このズームリセット２０５は、基板を介してビス２０７により固定鏡筒５に固定されている。

次に、シフトユニット３と光量調節ユニット７の構成について詳しく説明する。シフトユニット３において、第３ａレンズサブユニットＬ３ａおよび第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂは、カメラの縦方向（ピッチ方向）の角度変化による像振れを補正するためのピッチ駆動アクチュエータと、カメラの横方向（ヨー方向）の角度変化による像振れを補正するためのヨー駆動アクチュエータとにより光軸直交面内で駆動される。

カメラ本体Ｂには、図７に示すように、ピッチ方向およびヨー方向の角度変化を検出するための振動ジャイロ等の振れセンサ５１，５２が搭載されており、コントロール回路（カメラの制御全体を司るＣＰＵ等）３７は、これら振れセンサ５１，５２からの出力と、第３ａレンズサブユニットＬ３ａおよび第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂの光軸直交面内での位置を検出する位置センサ（これについては後述する）からの信号とに基づいて各アクチュエータを制御する。なお、ピッチ方向とヨー方向では各アクチュエータはそれぞれ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は互いに９０度の角度をなすように配置されているが、構成自体は同一であるので、以下、ヨー方向（図２および図４の断面図に示す）のみについて説明する。

３１３は第３ａレンズサブユニットＬ３ａを保持する第１シフト鏡筒、３１４は第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを保持する第２シフト鏡筒（請求項にいう第２の保持部）である。第１シフト鏡筒３１３には、第３ａレンズサブユニットＬ３ａを保持するレンズ保持部（請求項にいう第１保持部）３１３ａと、該レンズ保持部３１３ａと第２シフト鏡筒３１４とを連結する連結部３１３ｂとが設けられている。連結部３１３ｂは、連結強度の確保のため、図１および図４の断面におけるレンズ保持部３１３ａの両側（請求項にいう第１の光軸直交方向の両側）に形成されている。第１シフト鏡筒３１３と第２シフト鏡筒３１４は、相対的な偏心をなくする、すなわち第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂの光軸を合わるための調整を行った後、接着剤３１３ｃにより接着固定される。

第２シフト鏡筒３１４は、第１シフト鏡筒３１３（連結部３１３ｂ）に対して接着されるので、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂとの間の光軸方向間隔は一定（固定）であり、かつ実際に光軸ＡＸＬを曲げて像振れ補正を行う際には両者は一体的に移動する。

３０１はマグネットベースである。マグネットベース３０１には、駆動用と位置検出用とを兼ねるマグネット３０３が圧入保持されている。マグネット３０３をマグネットベース３０１に圧入して組み込むことにより、該組み込み後にマグネットベース３０１とマグネット３０３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３０１は、既に第２シフト鏡筒３１４が一体化された第１シフト鏡筒３１３に対してビス３１５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３０３の位置は、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂに対して固定された位置に決まり、マグネットに３０３によって第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂの位置を正確に検出することができる。

第１シフト鏡筒３１３とマグネットベース３０１は、これらの間に金属プレート３０４が挟み込まれた状態でビス３１５で結合固定される。金属プレート３０４の材質としては、例えばステンレス鋼などが適する。

３０９はシフトベース３１２とマグネットベース３０１との間に配置されたボールであり、光軸直交面内における光軸回りに３つ配置されている。ボール３０９とマグネットベース３０１との間には前述した金属プレート３０４が配置される。この金属プレート３０４があることによって、カメラが衝撃を受けた際に、ボール３０９がモールド部品であるマグネットベース３０１に打痕が付き、シフトユニット３の駆動特性が劣化するのを防止できる。一方、ボール３０９とシフトベース３１２との間には、ステンレス鋼などから略Ｕ字形状に形成されたボールホルダ３１０が配置されている。このボールホルダ３１０は、シフトベース３１２に形成された穴部３１２ａ（図２参照）に圧入され、その内側にてボール３０９を回転可能に保持する。

なお、ボール３０９の材質としては、その近傍に配置されたマグネット３０３に吸引されないように、ステンレス鋼などが好適である。

シフトベース３１２（ボールホルダ３１０の光軸方向端面）とマグネットベース３０１（金属プレート３０４）にボール３０９を確実に当接させておくための力は、マグネット３０３と後ヨーク３１１との間に作用する吸引力である。この吸引力によってマグネットベース３０１がシフトベース３１２に近づく方向に付勢されることにより、３つのボール３０９は、３つのボールホルダ３１０の光軸方向端面と金属プレート３０４の３箇所に対して押圧状態で当接する。３つのボール３０９が当接する各面は、撮影光学系の光軸ＡＸＬに対して直交する方向に広がっている。３つのボール３０９の呼び径は同じであるので、３つのボールホルダ３１０の光軸方向端面間の光軸方向における位置差および金属プレート３０４における３つのボール当接箇所の光軸方向における位置差を小さく抑えることにより、第３レンズユニットＬ３を光軸に対する倒れを生じさせないで光軸直交面内で移動させることができる。

以上のように、マグネット３０３と後ヨーク３１１との間の吸引力を利用してマグネットベース３０１をシフトベース３１２に対して付勢しているので、該付勢のためのバネ部材等の部品が不要となり、シフトユニット３の小型化を図ることができる。

次に、マグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３を駆動するアクチュエータについて説明する。前述したように、３０３は、図３に示すように光軸ＡＸＬから放射方向に２極着磁されたマグネット、３０２はマグネット３０３の光軸方向前側の磁束を閉じるための前ヨークである。前ヨーク３０２は、マグネット３０３に吸着固定されている。３０８はシフトベース３１２に接着固定されたコイル、３１１はマグネット３０３の光軸方向後側の磁束を閉じるための後ヨークである。後ヨーク３１１は、コイル３０８を挟んでマグネット３０３とは反対側に配置され、シフトベース３１２により保持されている。これらマグネット３０３、ヨーク３０２，３１１およびコイル３０８により磁気回路が形成されている。

コイル３０８に電流を流すと、マグネット３０３の着磁境界に対して略直交する方向に、マグネット３０３とコイル３０８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し、マグネットベース３０１を光軸直交方向に移動させる。これは、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエータである。

このような構成のアクチュエータが、縦方向と横方向にそれぞれ配置されているので、マグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３を互いに略直交する２つ光軸直交方向に駆動することができ、これら縦方向と横方向の駆動の合成によりマグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３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３０１が光軸直交方向に動くときの摩擦は、ボール３０９と金属プレート３０４との間およびボール３０９とポールホルダー３１０との間のそれぞれに発生する転がり摩擦のみであるため、上記吸引力が作用するにもかかわらず、マグネットベース３０１（つまりは第３レンズユニットＬ３）はきわめて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３０３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。

次に、マグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３の位置検出について説明する。３０７は磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、フレキシブルプリントケーブル（以下、ＦＰＣという）３０６に半田付けされている。ＦＰＣ３０６はシフトベース３１２に対して位置決め固定されている。また、ＦＰＣ押え金具３０５をビス３１６でシフトベース３１２に対して固定することによって、ＦＰＣ３０６の浮きを防止し、かつ、ホール素子３０７の位置がずれるのを防止している。以上の構成により、マグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３の位置を検出する位置センサが形成されている。

マグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３が縦方向もしくは横方向に駆動されたとき、ホール素子３０７によって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ホール素子３０７から出力される。このホール素子３０７からの電気信号に基づいて、コントロール回路３７はマグネットベース３０１および第３レンズユニットＬ３の位置を検出することができる。なお、マグネット３０３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。

次に、シフトユニット３と光量調節ユニット７との関係について、図５も含めて説明する。光量調節ユニット７は、光軸付近において、押え板７０１、第１の絞り羽根７０２、第２の絞り羽根７０３、仕切り板７０４、絞り地板７０５およびＮＤフィルタ７０６からなる光軸方向の厚みを持つ。３１９はシフトベース３１２に形成されたセルフタップビス用の下穴部であり、７０８はビス７０７とシフトベース３１２とにより挟み込まれる取り付けベース部である。押え板７０１からＮＤフィルタ７０６までの厚み部は、第１のシフト鏡筒３１３におけるレンズ保持部３１３ａと第２シフト鏡筒３１４と両側の連結部３１３ｂにより囲まれた空間３１７内に、上記両側の連結部３１３ｂの配置方向に対して直交する方向（請求項にいう第２の光軸直交方向）から挿入される。そして、該挿入後、光量調節ユニット７は、取り付けベース部７０８においてシフトベース３１２に対してビス７０７で固定される。これにより、押え板７０１からＮＤフィルタ７０６までの厚み部は、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂとの間に位置する。

次に、シフトユニット３および光量調節ユニット７の組み立て手順を、図６を用いて説明する。本実施例のシフトユニット３は、主にマグネット３０３、前ヨーク３０２からなるシフトマグネットユニット３５０と、主にコイル３０８、ホール素子３０７および後ヨーク３１１からなるコイルユニット３５１と、主に第３ａ，第３ｂレンズサブユニットＬ３ａ，Ｌ３ｂや第１および第２シフト鏡筒３１３，３１４からなるシフト移動枠ユニット３５２とで構成される。

シフトマグネットユニット３５０は、マグネットベース３０１に対してマグネット３０３を圧入して組み込む。その後、前ヨーク３０２を光軸直交方向にマグネットベース３０１に滑り込ませ、マグネットベース３０１に対して圧入する。

コイルユニット３５１は、まずシフトベース３１２に対して後ヨーク３１１を光軸直交方向に滑り込ませ、シフトベース３１２に対して圧入する。後ヨーク３１１とシフトベース３１２の境界部３５３に接着剤を塗布し、より確実に後ヨーク３１１をシフトベース３１２に対して固定してもよい。その後、コイル３０８を光軸方向にシフトベース３１２に対して組み込む。その上から、ホール素子３０７を既に半田付けしたＦＰＣ３０６をコイル３０８の上にかぶせ、最後にフレキ押え板３０５を引掛け部３５４に引っ掛けた上で、ビス３１６でシフトベース３１２に締め付け、コイル３０８やＦＰＣ３０３を抑える。

シフト移動枠ユニット３５２は、第３ａレンズサブユニットＬ３ａを加締めて固定した第１鏡筒３１３と、第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを加締めて固定した第２鏡筒３１４を、前述のように接着剤３１３ｃで固定して組み立てられる。

シフトユニット３は、コイルユニット３５１の上に金属プレート３１０とボール３０９を乗せた後、シフト移動枠ユニット３５２の連結部３１３ｂとシフトマグネットユニット３５０とで、コイルユニット３５１およびシフトベース３１２の一部を挟み込むようにして組み立てる。このとき、第１鏡筒３１３のフランジ部３５５やビス下穴部３５６をシフトベース３１２の開口部３１２ｂ内を光軸方向前側に貫通させ、その後、シフトベース３１２よりも前側にてビス３１５によってシフトマグネットユニット３５０のマグネットベース３０１にビス止め固定される。

このように、シフト移動枠ユニット３５２とシフトマグネットユニット３５０とでコイルユニット３５１およびシフトベース３１２の一部を挟み込んだ後、シフト移動枠ユニット３５２とシフトマグネットユニット３５０をビス３１５によって固定することで、仮にカメラの前側から、マグネット３０３と後ヨーク３１１との間に作用する吸引力を上回る衝撃力が加わったとしても、シフト移動枠ユニット３５２の連結部３１３ｂがコイルユニット３５１又はシフトベース３１２の一部に当接してストッパーとなり、また、後側から衝撃を受けたときには、ボール３０９自体がストッパーとなるため、シフト移動枠ユニット３５２がシフトユニット３から脱落して駆動不能となることが防止される。

ここで、本来第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂとを一体的に連結するための連結部３１３ａをストッパーとしても用いることにより、連結部３１３ａとは別にストッパー部を設ける必要がなく、シフトユニット３の構成の簡略化やレンズ鏡筒の小型化に寄与する。

また、シフトマグネットユニット３５０とコイルユニット３５１は、連結部３１３ｂに対して光軸方向前側に配置され、かつ連結部３１３ｂよりも光軸ＡＸＬに近い位置に配置されている。本実施例では、連結部３１３ｂを設けたことにより、第３レンズユニットＬ３の外周回りのスペースが狭くなるが、上記のような配置を採ることで、レンズ鏡筒の径を大きくすることなくシフトマグネットユニット３５０とコイルユニット３５１を配置することができる。

光量調節ユニット７はシフトユニット３が完成した後、シフト移動枠ユニット３５２における上記空間３１７に差し込まれ、シフトベース３１２に対してビス７０７で固定される。このように、シフト移動枠ユニット３５２に対して光量調節ユニット７を後から差し込みビス止め固定するという構成をとることにより、光量調節ユニット７の組み付け前においてシフトユニット３の単品での性能評価を容易に行うことができ、かつ光量調節ユニット７の組み付け作業も容易である。

次に、第３レンズユニットＬ３の中心位置出し方法について図４と図６を用いて説明する。該光軸合わせは、シフトベース３１２に形成された開口部３１２ａの内周に設けられた壁部３１８が基準となる。設計値としては、光軸中心から壁部３１８までの距離は同じに設定されている。図４は、横方向の断面であるが、縦方向にも壁部３１８が上下２箇所に存在し、合計４箇所の壁部３１８が存在する。

まず、シフト移動枠ユニット３５２とシフトマグネットユニット３５０からなる可動部を光軸直交方向である図４中のＩ方向およびこの方向に直交する方向に移動させて壁部３１８に突き当て、それぞれの突き当て位置でのホール素子３０７の出力を読み取る。そして、読み取ったホール素子３０７の出力の中心に相当する位置（以下、中心位置という）が、第３レンズユニットＬ３の光軸が撮影光学系の光軸ＡＸＬに一致する位置となる。この位置は、カメラ本体Ｂに搭載されたメモリに記憶される。カメラに振れが生じていないときは、上記可動部が中心位置に保持されるようにコイル３０８への通電が制御される。

このように、シフトベース３１２は、可動部の中心位置出しのための壁部３１８を有する部材であり、かつコイル３０８や後ヨーク３１１を保持する部材としても用いられているため、部品点数の削減に寄与している。

図７には、本実施例のカメラにおける電気的構成を示している。この図において、図１〜図６にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図１〜図６と同符号を付す。

３３は第２レンズユニット２の駆動源であるステッピングモータ（以下、ズームモータという）２０１である。３４は第４レンズユニット４の駆動源であるボイスコイルモータのコイル４０１である。

３５は光量調節ユニット７の駆動源である絞りモータであり、ステッピングモータ等が用いられる。

フォトインタラプタ２０５は、第２レンズユニット２が光軸方向における基準位置に位置しているか否かを検出するズームリセットスイッチである。第２レンズユニット２が基準位置に位置したことが検出された後、ステッピングモータ２０１に入力するパルス信号数を連続してカウントすることにより、第２レンズユニット２の光軸方向の移動量（基準位置に対する位置）の検出を行うことができる。

７０９は絞りエンコーダであり、絞りモータ３５内にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。

３７はカメラの制御を司る、ＣＰＵ等からなるコントロール回路である。３８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６０１からの出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０に供給される。ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０はそれぞれ、露出制御およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。

４１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。

４２はズームスイッチ、４３はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ４３は、変倍に際して被写体距離とバリエータ（第２レンズユニット２）の位置に応じたフォーカシングレンズ（第４レンズユニット４）の位置情報を記憶している。なお、ズームトラッキングメモリとして、コントロール回路３７内のメモリを使用してもよい。

例えば、撮影者によりズームスイッチ４２が操作されると、コントロール回路３７は、ズームトラッキングメモリ４３の情報をもとに算出した第２レンズユニット２と第４レンズユニット４の所定の位置関係が保たれるように、現在の第２レンズユニット２の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第２レンズユニット２のセットすべき位置とが一致し、かつ現在の第４レンズユニット４の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された第４レンズユニット４のセットすべき位置とが一致するように、ズームモータ３３とボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。

また、オートフォーカス動作では、コントロール回路３７は、ＡＦ信号処理回路４１の出力がピークを示すようにボイスコイルモータ３４の駆動を制御する。

さらに、適正露出を得るために、コントロール回路３７は、ＡＥゲート３９を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコーダ３６の出力がこの基準値となるように絞りモータ３５の駆動を制御し、光量をコントロールする。

前述したうに、５１，５２はピッチ方向およびヨー方向の振れセンサてであり、コントロール回路３７は、これら振れセンサ５１，５２からの出力と、ＭＲセンサ４０４からの信号とに基づいて各コイル３０８への通電を制御して第３レンズユニットＬ３を駆動し、像振れを補正する。

以上説明したように、本実施例では、光量調節ユニット７の前後に配置された第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを光軸直交方向に駆動して像振れ補正を行う。

言い換えると、本実施例では、従来、光量調節ユニット７の像面側に配置されていた第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂのうち、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと光量調節ユニット７の位置を入れ替えたものに相当する。この場合、変倍作用を行う第２レンズユニット２をその可動範囲の後端に移動させたときに、従来に比べて該第２レンズユニット２と第３ａレンズサブユニットＬ３ａとを接近させることができる。これにより、従来に比べて、ズームレンズ光学系の全長を長くすることなく、変倍効率（第２レンズユニット２の移動量に対する変倍比の大きさ）を高めることができる。したがって、小型でありながら高い変倍効率を有する光学機器を実現することができる。

なお、上記実施例では、ムービングマグネット型のアクチュエータを用いて第３レンズユニットＬ３を駆動する場合について説明したが、本発明は、コイルを第３レンズユニットＬ３側に設け、マグネットをシフトベース３１２側に設けた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することができる。

また、上記実施例では、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを一体的に光軸直交方向に駆動する場合について説明したが、本発明は、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂを別々に（独立して）駆動する場合にも適用することができる。この場合、第３ａレンズサブユニットＬ３ａと第３ｂレンズサブユニットＬ３ｂに対して別々の駆動用アクチュエータを設ける。

さらに、上記実施例では、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体的に設けられた撮像装置について説明したが、本発明は、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、防振機能を有する双眼鏡等の観察機器等の光学機器にも適用することができる。

本発明の実施例であるカメラの斜視図。 実施例のカメラに搭載されたレンズ鏡筒の分解斜視図。 実施例のレンズ鏡筒の断面図。 実施例のレンズ鏡筒に搭載されたシフトユニットの断面図。 上記シフトユニットへの光量調節ユニットの組み込み方法を表す斜視図。 上記シフトユニットの組み立て手順を示した斜視図。 上記カメラの電気回路構成を示すブロック図。

符号の説明

Ｌ レンズ鏡筒
Ｂ カメラ本体
Ｌ１ 第１レンズユニット
Ｌ２ 第２レンズユニット
Ｌ３ 第３レンズユニット
Ｌ３ａ 第３ａレンズサブユニット
Ｌ３ｂ 第３ｂレンズサブユニット
Ｌ４ 第４レンズユニット
１ 前玉鏡筒
２ バリエータ移動枠
３ シフトユニット
４ フォーカス移動枠
５ 固定鏡筒
６ 後部鏡筒
７ 光量調節ユニット
３０３ マグネット
３０７ ホール素子
３０８ コイル
３０９ ボール
３１３ 第１シフト鏡筒
３１４ 第２シフト鏡筒
３１３ｂ 連結部
６０１ 撮像素子

Claims (7)

1. 光量調節ユニットと、
   該光量調節ユニットよりも物体側に配置された第１のレンズユニットと、
   前記光量調節ユニットよりも像面側に配置された第２のレンズユニットと、
   前記第１のレンズユニットおよび前記第２のレンズユニットを光軸直交方向に駆動する駆動手段とを有することを特徴とする光学機器。
2. 前記第１および第２のレンズユニットを一体的に保持する保持部材を有し、
   前記駆動手段は、前記保持部材を光軸直交方向に駆動することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記保持部材は、前記第１および第２のレンズユニットをそれぞれ保持する第１および第２の保持部と、該第１および第２の保持部を第１の光軸直交方向の両側において連結する連結部とを有し、
   前記第１および第２の保持部と前記連結部とにより囲まれた空間に、前記第１の光軸直交方向に対して直交する第２の光軸直交方向から挿入された前記光量調節ユニットが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
4. 前記保持部材は、前記第１および第２のレンズユニットをそれぞれ保持する第１および第２の保持部と、該第１および第２の保持部を連結する連結部とを有し、
   前記駆動手段は、コイル部材とマグネット部材とにより構成され、該コイル部材およびマグネット部材のうち一方の部材が前記保持部材に取り付けられ、かつ他方の部材が前記保持部材を光軸直交方向に移動可能に支持するベース部材に取り付けられており、
   前記一方の部材と前記連結部とが、光軸方向において前記他方の部材を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
5. 前記保持部材は、前記第１および第２のレンズユニットをそれぞれ保持する第１および第２の保持部と、該第１および第２の保持部を連結する連結部とを有し、
   前記駆動手段は、前記連結部に対して光軸方向において異なる位置であって、かつ前記連結部よりも光軸に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
6. 前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットの光軸方向の間隔が固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学機器。
7. 前記第１のレンズユニットよりも物体側に配置され、光軸方向に移動して変倍作用を行う第３のレンズユニットを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。