JP2012237856A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度に防振群をセンタリングすること
【解決手段】カメラは、光学防振時にメカ端７００ａで規制された可動範囲７００内で機械的に移動可能に構成された第３レンズ群Ｌ３と、第３レンズ群Ｌ３の位置を検出するホール素子８４を有する磁気検出センサと、第４レンズ群Ｌ４を保持する４群ユニット４と、４群ユニットに設けられ、第３レンズ群Ｌ３の可動範囲を可動範囲７００よりも狭い可動範囲４Ａに機械的に規制するメカ端４ａと、非撮影状態にメカ端４ａを使用して磁気検出センサの出力から第３レンズ群Ｌ３のセンタリングを行うマイコン５３と、を有する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、光学機器に関する。

特許文献１は、沈胴構造を有するレンズ鏡筒において、光軸と垂直に移動する防振可動群の移動量を沈胴時は固定し、ＷＩＤＥ時はＴＥＬＥ時に比べて可動量を制限するレンズシフト式光学防振機構を開示している。

近年では、ブレ補正量（可動群移動量）の増加が求められ、高倍化に伴って防振群のセンター位置調整の高精度化が益々要求されている。また、従来のセンタリングは、光位置センサ（ＰＳＤ）やホール素子などの磁気検出センサの出力を検出しながら、可動群をメカ端に突き当て両メカ端のセンサ出力差から中心位置を割り出していた。

特開平１０−３１０３号公報

しかしながら、可動群がメカ端付近に近づくとセンサ出力の線形性が劣化し、可動群移動量を増加と防振群のセンターセンタリングの高精度化の要請の下では、線形性の劣化が無視できなくなってきた。

本発明は、高精度に防振群をセンタリングすることが可能な光学機器を提供することを例示的な目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、光学防振を行う際に移動される補正光学系と、前記補正光学系が移動する範囲を第１の可動範囲に機械的に規制する第１の規制部と、を有するユニットと、前記補正光学系の位置を検出する検出手段と、前記補正光学系とは異なる光学要素を支持する支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記補正光学系の可動範囲を前記第１の可動範囲よりも狭い第２の可動範囲に機械的に規制する第２の規制部と、非撮影状態に前記第２の規制部を使用して前記補正光学系のセンター調整を行う制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、高精度に防振群をセンタリングすることが可能な光学機器を提供することができる。

本実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図１に示すレンズ鏡筒の沈胴時の断面図である。 図１に示すレンズ鏡筒の広角端（ＷＩＤＥ端）における断面図である。 図１に示すレンズ鏡筒の望遠端（ＴＥＬＥ端）における断面図である。 図１に示す駆動カム環の平面図と断面図である。 図１に示す２群ユニット、絞りシャッターユニット、シフトユニット、４群ユニットの支持機構を異なる角度から見た斜視図である。 図１に示す駆動カム環のカム溝の展開図である。 図１に示す２群ユニット、絞りシャッターユニット、シフトユニット、４群ユニットのカム溝の展開図である。 図１に示す固定カム環のカム溝の展開図である。 図１に示す撮影装置のブロック図である。 沈胴状態と撮影状態における図１に示すシフトユニットの断面図である。 図１に示す出力ギヤ、ナルトギヤ、移動ギヤ、カムギヤの輪列を示した斜視図である。 図１に示すホール素子の特性と可動群の可動領域の模式図である。

図１は、本実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。本実施形態のレンズ鏡筒は、５群構成の変倍光学系を有し、非使用状態では各レンズ群間隔を通常使用時に対して縮めてレンズ全長を短縮する沈胴式レンズ鏡筒である。

図２はレンズ鏡筒の主要部分の沈胴時の断面図、図３はレンズ鏡筒の主要部分の広角端（ＷＩＤＥ端）の断面図、図４はレンズ鏡筒の主要部分の望遠端（ＴＥＬＥ端）の断面図、図５（ａ）は駆動カム環７の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図６（ａ）と（ｂ）は２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４の支持機構を異なる角度から見た斜視図である。図７は駆動カム環７の外面に設けられたカム溝２１の展開図である。

図８は駆動カム環７の内面に設けられた２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４のカム溝の展開図である。図９は固定カム環１５のカム溝の展開図である。図１２はズームモータユニット１７、出力ギヤ１７ａ、ナルトギヤ１６、移動ギヤ１９、カム環ギヤ７ａの輪列を示す斜視図である。

図１において、Ｌ１は第１レンズ群（光学要素）、Ｌ２は第２レンズ群（光学要素）である。Ｌ３は撮影時に光学防振を行う際に補正光学系として光軸と垂直な成分を有する方向に移動して光学防振を行う第３レンズ群である。ここで、「光軸と垂直な成分を有する方向」とは光軸と垂直な方向でもよいが、光軸と垂直な成分と光軸方向の成分を有する斜め方向も含む概念である。また、Ｌ４は第４レンズ群（光学要素）、Ｌ５は光軸方向に移動して合焦動作を行なう第５レンズ群（光学要素）である。

１は第１のレンズ群Ｌ１を保持する１群ユニット（支持部材）、２は第２レンズ群Ｌ２を保持する２群ユニット（支持部材）、３は第３レンズ群Ｌ３を光軸と垂直な平面内で移動可能とするシフトユニットである。４は第４レンズ群Ｌ４を保持する４群ユニット（支持部材）、５は第５レンズ群Ｌ５を保持する５群ユニット（支持部材）である。６は光量を調節する絞りシャッターユニット（光学要素）である。

１１は光学像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（光学素子）、ズームモータなどを取り付けるＣＣＤホルダ（支持部材）である。８は５群ユニット５を光軸方向に移動可能に支持するガイドバーである。ガイドバー８は５群ユニット５のＵ溝部と係合し、不図示のもう１本のガイドバーに５群ユニット５のスリーブ部が係合する。

１６は５群ユニット５を光軸方向に沿って進退移動させる駆動源となるＶＣＭ（ボイスコイルモータ）のマグネット−ヨークユニットである。５群ユニット５に接着固定されたコイル５ａがマグネット−ヨークユニット１６内部で通電され、磁束との関係でローレンツ力を発生し、５群ユニット５を光軸に沿って直進移動させる。

３５は磁気センサであるＧＭＲセンサであり、メカ端による基準位置出しと合わせ５群ユニット５の絶対位置の検出を行う。１３はＣＣＤホルダに固定された後部鏡筒であり、ＧＭＲセンサ３５がビス止めされている。また、マグネット−ヨークユニット１６は後部鏡筒１３とＣＣＤホルダ１１に挟まれて固定されている。ガイドバー８はＣＣＤホルダ１１と後部鏡筒１３とに両端を支持されて固定されている。不図示ではあるが、５群ユニット５を支持するバーはもう１本有り、これら２本のガイドバーによって、５群ユニット５を進退可能に支持している。

１５は固定カム環（支持部材）であり、ＣＣＤホルダ１１とビス４本で固定されている（内、１本は不図示）。固定カム環１５の内側には駆動カム環７を光軸方向へ進退させるためのカム溝１５ａが設けられている。カム溝１５ａは、図９に示すように、同軌跡のカム溝が３本有り、カムピン７をカム溝へ導入するカム挿入口１５ｃが固定カム環１５の端面に配置されている。

駆動カム環７は、図１２に示すように、ズームモータユニット１７から出力ギヤ１７ａに螺合するナルトギヤ１６、ナルトギヤ１６に螺合する移動ギヤ１９、移動ギヤ１９に駆動カム環７に設けられたカム環ギヤ７ａが螺合することで回転動力を伝達する。そして、カムピン７ａがカム溝１５ａに沿って沈胴、ＷＩＤＥ、ＴＥＬＥの順に移動し、駆動カム環７の光軸方向の位置を決定する。

駆動カム環７の回転は直進案内筒（支持部材）９を軸として行われる。直進案内筒９に固定されたバーホルダ（支持部材）１０に設けられた直進キー１０ａと固定カム環１５の内径に設けられた直進溝１５ｂが３ヵ所１２０°等分で係合し、バーホルダ１０および直進案内筒９の光軸に対する偏芯位置を決めている。

駆動カム環７は直進案内筒９とキーリング（支持部材）１２によって狭持され、直進案内筒９を軸として回転しながら、直進案内筒９、バーホルダ１０、キーリング１２と一体となって、カム溝１５ａによって決められる光軸位置へ直進移動する。

移動ギヤ１９はバーホルダ１０に対して、移動ギヤ押え板２０で押えられ、回転自在に設けられている。移動ギヤ１９もバーホルダと一体となって直進移動し、レンズ鏡筒の繰り出し、繰り込み作動において、常にナルトギヤ１６と螺合し、ギヤ輪列を成立させている。ナルトギヤ１６は上記動作において、常に移動ギヤ１９と螺合し続けるに足る長さとなっている。

ナルトギヤ１６は固定カム環１５とＣＣＤホルダ１１によって挟み込まれたナルトギヤシャフト１８を軸として定位置回転を行う。ズームモータユニット１７はＣＣＤホルダに不図示のビス３本によって固定される。

ズームの初期位置検出は、駆動カム環７に設けられた不図示の遮光ヒレとＣＣＤホルダに設けられたフォトインタラプタ２６によって行われる。遮光ヒレがフォトインタラプタ２６内を通過することで発生するＨｉ／Ｌｏ信号と、ズームモータユニット１７の内部に構成された不図示のパルス発生機構からのパルス信号によってズーム位置制御を行う。

駆動カム環７には、外面に１群ユニット１、内面に２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４をそれぞれ光軸に沿って進退させるカム溝２２、２３、２４、２５が設けられている。

固定カム環１５に設けられたカム溝１５ａには、駆動カム環７に設けられたカムピン７ｂが係合し、光軸に沿った進退移動及び光軸を中心とした回転運動を行う。これにより、１群ユニット１、２群ユニット２、絞りシャッターユニット、６、シフトユニット３、４群ユニット４が相対的に光軸に沿って進退移動する。そして、図３のＷＩＤＥ状態から図４のＴＥＬＥ状態の間での変倍動作を行うと共にレンズ鏡筒全体を図２の沈胴状態にさせている。

この時の２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４の支持構造について説明する。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、直進案内筒９の前端部付近に設けられたバー受け９ａ〜９ｄに一端を、バーホルダ１０に設けられたバー受け１０ｂ〜１０ｅに他端を保持されたガイドバー１４ａ〜１４ｄに直進移動可能に支持されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、２群ユニット２のスリーブ２ｃはガイドバー１４ｄに、Ｕ溝２ｂはガイドバー１４ｂに係合し、絞りシャッターユニット６のスリーブ６ｃはガイドバー１４ｂに、Ｕ溝６ｂは１４ｄに係合している。これにより、各ユニットの偏芯位置決めを行い、かつ、進退可能に支持されている。

シフトユニット３のスリーブ３ｃはガイドバー１４ｃに、シフトユニット３のＵ溝（不図示）はガイドバー１４ａに係合し、４群ユニット４のスリーブ４ｃはガイドバー１４ａに、Ｕ溝４ｂはガイドバー１４ｃに係合している。これにより、各ユニットの偏芯位置決めを行い、かつ進退可能に支持されている。

本実施形態では、隣接する２群ユニット２と絞りシャッターユニット６、シフトユニット３と４群ユニット４で、各ユニットのスリーブ、Ｕ溝を互いに２本のガイドバーに係合し合う構成となっている。

２群ユニット２のスリーブ近傍にカムピン２ａが設けられている。絞りシャッターユニット６のスリーブ近傍にカムピン６ａが設けられている。シフトユニット３のスリーブ近傍にカムピン３ａが設けられている。４群ユニット４のスリーブ近傍にカムピンが設けられている。それぞれが対応する直進案内筒の切欠き９ｅを貫通し、図８のカム溝２２、２３、２４、２５に係合する。

カム溝２２は２群ユニット２用であり、カム溝２３は絞りシャッターユニット６用であり、カム溝２４はシフトユニット３用であり、カム溝２５は４群ユニット４用である。駆動カム環７が直進案内筒９を軸に回転すると、これらのカム溝の軌跡に沿って各ユニットが光軸方向へ移動する。スリーブ、Ｕ溝、ガイドバーの係合構成は、各群のストローク、レンズ群間隔が成り立つ範囲で、係合する組み合わせを限るものではなく、例えば、２群ユニット２のスリーブ２ｃと４群ユニット４のスリーブ４ｃを同じガイドバーに係合することも可能である。

次に、１群ユニット１の支持方法を、図５を参照して説明する。１２はキーリングであり、キーリング１２に設けられたキー１２ａと１群筒内径に設けられた不図示の直進溝が係合し、１群ユニット１の偏芯位置を決めている。その上で、１群ユニット１の内径後端部に設けられたカムピン１ａが、駆動カム環７の外径に設けられた同軌跡のカム溝２１に係合し、他ユニットと同様、駆動カム環７が直進案内筒９を軸に回転することで、このカム溝の軌跡に沿って光軸方向へ移動する。

１群ユニット１と２群ユニット２のＴＥＬＥ時の間隔が非常に広く、例えば１群ユニット１にガイドバーを固定し、２群ユニット２を支持する構成だと、非常に長いガイドバーが必要となる。よって、１群ユニット１を直進溝とキー１２ａで支持し、他のユニットはガイドバーで支持している。

一方、１群ユニット１と他のユニットとの偏芯・倒れに対し一定の精度が必要であるため、１群ユニット１内の光学調整によって、その性能を確保できるようにしている。また、ガイドバーで支持された２群ユニット２、シフトユニット３、４群ユニット４にも互いに非常に高い偏芯・倒れ精度が要求されるが、ガイドバーを支持する部品は直進案内筒９とバーホルダ１０の２部品と少なく、非常に高精度に支持することが可能である。

次に２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４のカム溝２２、２３、２４、２５について説明する。

２群ユニット２のカム溝２２は駆動カム環７の端面にカムピン２ａを導入するカム導入口２２ａがあり、そこから導入されたカムピン２ａは駆動カム環の回転によってＴＥＬＥ、ＷＩＤＥ、沈胴と移動する。

絞りシャッターユニット６、４群ユニット４のカム溝２３、２５もカム導入口２３ａ、２５ａがあり、２群ユニット２のカム溝２２と同様にＴＥＬＥ、ＷＩＤＥ、沈胴の軌跡を辿る。シフトユニット３のカム溝２４も同様な軌跡である。

シフトユニット３のカムピン３ａのカム導入口は駆動カム環７の端面ではなく、沈胴側に設けられた駆動カム環７を貫通する穴である。シフトユニット３が駆動カム環７内径に組み込まれた跡に、この貫通穴２４ａからカムピン３ａをシフトユニット３に設けられた穴に圧入する。

各ユニットのカムピン、それに対応するカム溝は駆動カム環７の周方向において、４５°均等に配置されている。駆動カム環７が回転駆動する際には、各カムピンが、カム溝の沈胴、ＷＩＤＥ、ＴＥＬＥの同じ位置に配置されるようになっている。

図７に示すように、１群ユニット１には６本のカム溝が設けられているが、そのうち、１２０°均等に配置された３ヵ所のカム溝２１が通常の沈胴動作やズーム作動を行うカム溝である。残りの３ヵ所は、１群ユニット１が強い衝撃を受けた時の衝撃保持を行うためのカム溝であり、通常動作時は対応するカムピン１と一定のクリアランスがある。

１群ユニット１のカムピン１ａは駆動カム環の前側端面に配置されたカム導入口２１ａから導入され、カム軌跡は、カム導入口側からＴＥＬＥ、ＷＩＤＥ、沈胴の順となる。駆動カム環７の回転駆動に対し、全てユニットのカムピンがＴＥＬＥ、ＷＩＤＥ、沈胴位置にくるタイミングは同じになる。

図８において、カム溝１５ａの内、１本のカムは移動ギヤ１９が移動する切り欠き部を通過するため、カム溝１５ａが沈胴〜ＷＩＤＥの間で欠損する。この欠損区間を脱落部１５ｄとする。脱落部１５ｄにおいて、駆動カム環７のカムピン７ａは作動中にカム溝１５ａから脱落する。

脱落中は、駆動カム環の倒れが一時的に不定となる。このため、直進キー１０ａと直進溝１５ｂとで駆動カム環７後端部付近の偏芯位置を決めるだけでなく、図２〜図４に示す固定カム環１５の先端内径付近に設けられた植毛紙１５ｅによって１群ユニット１の外径を支持する。これによって、駆動カム環７の前端部の偏芯位置を決め、前後の位置決めにより倒れを防止することができる。

植毛紙１５ｅは、固定カム環１５の先端内径に周方向に長く３ヵ所に設けられ、製品として外観となる１群ユニット１の外面を擦るため、キズなどが発生しないようにクッション性の高い材質から構成されている。クッション性により、たとえカムピン７ａがカム溝１５ａに復帰しても多重篏合によってズーム作動を損ねることもない。

１群ユニット１、２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３、４群ユニット４の沈胴及び光学位置は、固定カム環１５のカム溝１５ａとの合成カムによって決められ、所望の光学位置へ、また、沈胴位置へ進退可能に構成されている。

１群ユニット１、２群ユニット２、絞りシャッターユニット６、４群ユニット４に設けられたカムピンはそれぞれ、各鏡筒モールドと一体的に成形されてもいいし、鏡筒に設けられた穴に金属などの別部材を圧入もしくは接着等により固定してもよい。シフトユニット３のカムピン３ａは別部材から構成される。

本実施形態のように５つのレンズユニットによって構成される変倍光学系は変倍率が大きく、各レンズユニットに求められる位置精度の要求が特に高い。そのため各部品には非常に高精度な寸法精度が要求されるが、要求精度によっては第１のレンズ群Ｌ１を光軸直交方向に偏芯させるなど、光学的に調節可能な構成としてもよい。

本実施形態においては、トラッキング調整と倒れ調整が行われる。トラッキング調整は、図２〜４の１群鏡筒２６を保持するトラッキングリング２７を１群ユニット１に対して定位置回転させ、１群ユニット１に設けられた光軸方向の高さが異なる不図示の受け面を選択的に切替えることで行われる。倒れ調整では、トラッキングリング２１上で１群ユニットを光軸に対して倒すことで光学性能を得る。１群ユニット１の組立においては、上記光学調整を行い、その後、図２〜４におけるフロントマスク２８と化粧リング２９を１群ユニット１にビス締めもしくは接着固定される。

図１１（ａ）と（ｂ）は沈胴状態と撮影状態におけるシフトユニット３と４群ユニット４の光軸方向の相対位置関係を示す断面図である。

シフトユニット３において、第３レンズ群Ｌ３は可動鏡筒８７に保持され、可動鏡筒８７に同じく保持されたマグネット８１、バックヨーク８０と、固定のシフトベース８６に保持されたコイル８２、アッパーヨーク８３によって磁気回路（駆動手段）が形成される。

シフトＦＰＣ８５（図１）を通じてコイルに通電し、可動鏡筒８７および第３レンズ群Ｌ３を光軸と垂直な面上で移動させる駆動力を磁気回路によって発生する。この際、可動鏡筒８７はシフトベース８６上に転動可能に配置された不図示の３つの鋼球に対し、マグネット８１とアッパーヨーク８３によって発生する吸着力によって押し付けられているため、光軸に垂直な平面上で偏芯動作可能となっている。

上記のような磁気回路は、もう１組用意されており、それによって上記の偏芯動作を実現している。ブレ補正を行う際には、シフトＦＰＣ上に実装され、コイル８２の内部に固定された磁気検出手段であるところのホール素子８４によって偏芯動作による磁気回路の磁束変化を電気変換し、後述の制御によって、所望のブレ補正を行う。

また、可動鏡筒８７の中心位置出し（センタリング）は、４群ユニットに設けられた第１の規制部であるところのメカ端４ａに突き当てることで行われるが、詳細は以下で述べる。８５はシフトプレートであり、前述の吸着力を上回る衝撃を可動鏡筒８７が受けた場合、可動鏡筒８７が脱落するのを防止する機能を果たす。

図１０はレンズ鏡筒を搭載した撮影装置５００のブロック図である。本実施形態のレンズユニットに対して、５１は被写体の空間周波数の高域成分を除去する為の光学ローパスフィルタである。５０はピント面に配置された光学像を電気信号に変換するための撮像素子であるＣＣＤ、ＣＣＤ５０から読み出された電気信号ａはカメラ信号処理回路５２により画像信号ｂとなる。５３はレンズ駆動を制御するマイコン（制御手段）である。

電源投入時、マイコン５３はフォーカスリセット回路５４およびズームリセット回路５５の出力に基づいて、フォーカスモータ駆動回路５６およびズームモータ駆動回路５７によりそれぞれのモータを回転させて、各レンズ群を光軸方向に移動させる。

フォーカスリセット回路５４及びズームリセット回路５５の出力は各可動部材が設定位置に到達すると（可動部材に設けられた遮光部材が固定部に設けられたフォトインタラプタの発光部を遮光する。もしくは透過する境界部に来たとき）反転する。その位置を基準として以後、フォーカスはステッピングモータの駆動ステップ数をマイコン５３内で計数する。またズームは内蔵のパルス板とフォトインタラプタ（不図示）によるパルス出力をマイコン５３で計数する。これらにより、マイコン５３は各レンズ群の絶対位置を知ることができ、これにより正確な焦点距離情報が得られる。この一連の動作をズームおよびフォーカスのリセット動作と名づける。

５８は絞りシャッターユニット５を駆動する絞り駆動回路であり、マイコン５３に取り込まれた映像信号の明るさ情報ｂに基づいて絞りの開口径の面積が絞りＦＰＣ８８（図１）を通じて制御される。なお、撮像素子はＣＭＯＳでもよい。

５９および６０は光学装置のＰＩＴＣＨ（縦方向の傾き角）およびＹＡＷ（横方向の傾き角）角度検出回路であり、角度の検出は例えば撮影装置５００に固定された振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行われる。

両角度検出回路５９、６０の出力、すなわち、撮影装置５００の傾き角度の情報はマイコン５３に取り込まれる。６１および６２はぶれ補正を行なうために第３レンズ群Ｌ３を光軸に対して垂直に移動させるための、ＰＩＴＣＨ（縦方向）およびＹＡＷ（横方向）コイル駆動回路である。

図１１のマグネット８１、ヨーク８０、８４を含む磁気回路のギャップにコイル８２を配置し、いわゆるムービングマグネットの構成によりシフトユニット３をシフトさせる駆動力を発生させる。

６３および６４は第３レンズ群Ｌ３の光軸に対するシフト量を検出するためのＰＩＴＣＨ（縦方向）およびＹＡＷ（横方向）位置検出回路であり、マイコン５３に取り込まれる。

第３レンズ群Ｌ３が光軸に垂直に移動すると、通過光束が曲げられて、ＣＣＤ５０上に結像している被写体の像の位置が移動する。このときの像の移動量を実際に撮影装置５００が傾いたことによって像が移動する方向と逆に同じ大きさだけ移動するようにマイコン５３で制御することによって撮影装置５００が傾いても（ぶれしても）結像している像が動かないブレ補正を実現できる。

マイコン５３内では、ＰＩＴＣＨ角度検出回路５９およびＹＡＷ角度検出回路６０により得られた撮影装置５００の傾き信号とＰＩＴＣＨ位置検出回路６３およびＹＡＷ位置検出回路６４から得られた第３レンズ群Ｌ３のシフト量信号をそれぞれ差し引く。それぞれの差信号を増幅および適当な位相補償を行なった信号でＰＩＴＣＨコイル駆動回路６１およびＹＡＷコイル駆動回路６２によりそれぞれ第３レンズ群Ｌ３を駆動する。

この制御により上記の差信号がより小さくなるように位置決め制御が行なわれ、目標位置に保たれる。本実施形態では第１〜第４レンズ群の相対移動により変倍動作を行っているので第３レンズ群Ｌ３のシフト量に対する像の移動量が焦点距離によって変化してしまう。そこで、ＰＩＴＣＨ角度検出回路５９およびＹＡＷ角度検出回路６０によって得られる撮影装置５００の傾き信号でそのまま第３レンズ群Ｌ３のシフト量を決定せずに、焦点距離情報により補正を行なう。これにより、撮影装置５００の傾きによる像の動きを第３レンズ群Ｌ３のシフトによりキャンセルする。

ここで、図１１、図１３を参照して、シフトユニット３の可動鏡筒８７のセンタリング（センター調整）方法について説明する。図１３（ａ）は、可動鏡筒８７に設けられたメカ端３ｄの円形の可動領域を示した模式図である。図１３（ｂ）、（ｃ）はホール素子の出力変化図であり、図１３（ｂ）のｘ軸はＰＩＴＣＨの移動量、ｙ軸はホール素子の出力変化を表している。図１３（ｃ）のｘ軸はＹＡＷの移動量、ｙ軸はホール素子の出力変化を表している。

可動鏡筒８７のセンター位置出し（光軸合わせ）を行うため、可動領域端のホール素子８４の出力値を用いる。このセンター調整は沈胴状態（図２）で行われる。図１１（ａ）に示すように、沈胴状態では、シフトユニット３の可動鏡筒８７に設けられたメカ端３ｂと４群ユニット４に設けられたメカ端（第２の規制部）４ａの光軸方向の位置が重なる（ほぼ等しくなる）。即ち、第３レンズ群Ｌ３の可動範囲は、メカ端７００ａによって機械的に規制された第３レンズ群Ｌ３の可動領域（第１の可動範囲）７００からメカ端４ａによって機械的に規制された可動領域（第２の可動範囲）４Ａに狭められる。また、図１３（ｂ）（ｃ）に示すように、メカ端４ａによって機械的に規制された可動領域４Ａは、電気的に可動範囲を規制する制御端（電気端）の可動領域（第３の可動範囲）７０１よりも狭い。

この非撮影状態で、撮像装置５００の電源がＯＮされると、可動鏡筒８７のセンター調整モードに入る。そして、図１３（ｄ）に示すように、可動鏡筒８７がＰＩＴＣＨ／ＹＡＷそれぞれの４方の各メカ端に突き当たる。この時、マイコン５３は、図１３（ａ）のメカ端時のホール素子出力値ｎ、ｍを読み取り、その中点の電位位置を中心位置として算出し、可動鏡筒８７のセンターとして設定する。

その後、撮影状態になると、メカ端３ｂとメカ端４ａの光軸方向の位置は重ならなくなり（離れ）、メカ端（第１の規制部）７００ａによって規制されたより広い可動領域７００内で可動鏡筒８７は動作可能となる。撮影時に実際に光学防振を行う際には、図１３（ｂ）（ｃ）に示すように、可動領域４Ａよりも広く可動領域７００より狭い、電気端の可動領域７０１の内部で行われる。

可動領域７００を使ってセンター調整を行ってもよいが、可動領域が広くなるほどホール素子出力理想線８４ａに対し、ホール素子実機線８４ｂに示すようにメカ端付近でホール素子出力の線形性が損なわれる傾向がある。

そこで、本実施形態では、シフトユニット３と隣接する４群ユニット４との沈胴〜撮影状態での相対位置関係の変化を利用し、沈胴状態で可動鏡筒８７の可動領域を狭くし、より線形性の高いセンサ出力で高精度なセンター調整を行っている。なお、補正光学系の（光軸からの）位置と検出手段の出力との関係は検出手段の出力が安定していれば直線に限られず曲線などでもよい。

本実施形態は、可動鏡筒８７のセンター調整を行うメカ端を第３レンズ群Ｌ３の光路に沿って隣の第４レンズ群Ｌ４を支持する４群ユニット４に設けているが、撮像素子を含むその他の光学要素を保持する移動群、固定部品を利用してもよい。また、メカカムの設計条件や防振性能によっては、所定の撮影時に、メカ端３ｂとメカ端４ａがオーバーラップしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

レンズ鏡筒は撮像装置（光学機器）に適用することができる。

Ｌ３…第３レンズ群（補正光学系）、Ｌ４…第４レンズ群（光学要素）、３…シフトユニット、４…４群ユニット（支持部材）、４ａ…メカ端（第２の規制部）、４Ａ…可動領域（第２の可動範囲）、５３…マイコン（制御手段）、８４…ホール素子（検出手段）、７００…可動領域（第１の可動範囲）、７００ａ…メカ端（第１の規制部）、

Claims (8)

1. 光学防振を行う際に移動される補正光学系と、前記補正光学系が移動する範囲を第１の可動範囲に機械的に規制する第１の規制部と、を有するユニットと、
   前記補正光学系の位置を検出する検出手段と、
   前記補正光学系とは異なる光学要素を支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記補正光学系の可動範囲を前記第１の可動範囲よりも狭い第２の可動範囲に機械的に規制する第２の規制部と、
   非撮影状態に前記第２の規制部を使用して前記補正光学系のセンター調整を行う制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
2. 前記制御手段は、撮影時に光学防振を行う際に前記補正光学系を前記第１の可動範囲よりも狭い、電気的に規制された第３の可動範囲で移動させ、
   前記第２の可動範囲は前記第３の可動範囲よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記検出手段は、前記第２の可動範囲においては前記補正光学系の移動に対して線形の出力を与えることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
4. 前記光学機器は前記非撮影状態で沈胴し、前記第１の規制部と前記第２の規制部との前記補正光学系の光軸方向の位置がほぼ等しくなり、前記補正光学系の可動範囲は前記第２の規制部によって規制され、撮影状態では前記第１の規制部と前記第２の規制部との前記補正光学系の光軸方向の位置が離れ、前記補正光学系の可動範囲は前記第１の規制部によって規制されることを特徴とする請求項１乃至３の１項に記載の光学機器。
5. 光学防振を行う際に移動される補正光学系と、
   前記補正光学系とは異なる光学要素を支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記補正光学系の可動範囲を機械的に規制する規制部と、
   前記補正光学系の位置を検出し、前記規制部によって規制された可動範囲においては前記補正光学系の移動に対して線形の出力を与える検出手段と、
   非撮影状態に前記規制部を使用して前記補正光学系のセンター調整を行う制御手段と、
   を有することを特徴とする光学機器。
6. 前記検出手段はホール素子を有する磁気検出手段であることを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載の光学機器。
7. 前記光学要素は、光路に沿って前記補正光学系の隣の光学系であることを特徴とする請求項１乃至６の１項に記載の光学機器。
8. 前記光学要素は、光学像を光電変換する撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至６の１項に記載の光学機器。