JP2021021844A - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持部を高精度に保持可能な低負荷で小型のレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置（２００）は、第１のカムフォロア（２１４ａ）により保持され光軸方向（Ｏ）に移動可能な第１のレンズ保持部（１０１）と、第２のカムフォロア（２１４ｂ）により保持され光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部（３０４）と、第１のレンズ保持部と第２のレンズ保持部との間に設けられた付勢部材（１０２）とを有し、付勢部材は、光軸方向から見た場合に第１のカムフォロアまたは第２のカムフォロアの少なくとも一方に対して同位相の光軸寄りに配置されており、第１のカムフォロアまたは第２のカムフォロアの少なくとも一方と光軸方向において重なっている。【選択図】図８

Description

本発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。

従来、複数のレンズ保持枠を独立して移動させながら複数のレンズ保持枠の間に付勢部材を設けて複数のレンズ保持枠の間の傾きを抑制するレンズ装置が知られている。例えば、特許文献１には、２つのレンズ保持枠の間に３つの弾性部材を配置し、２つのレンズ保持枠を互いに引き寄せて同一方向への倒れのみを許容可能にしたレンズ装置が開示されている。また、特許文献２には、３つのレンズ保持枠に対して２つの弾性部材をタスキ掛けすることにより、３つのレンズ保持枠のガタ取りを行い同一方向への倒れのみを許容可能にしたレンズ装置が開示されている。

特開２００６−０７８５６３号公報 特開２０１７−１２９６４１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたレンズ装置では、弾性部材の長さが２つのレンズ保持枠の間で規制されるため、バネ定数を大きくする必要がある。その結果、レンズ保持枠の駆動負荷が大きくなる。特許文献２に開示されたレンズ装置では、レンズ保持枠の周囲のスペースが２つの弾性部材で占有されるため、別部材を配置することが難しい。また、特許文献２に開示されたレンズ装置においてレンズ保持枠の周囲に別部材を配置しようとすると、別部材を２つの弾性部材の外側に配置する必要がある。その結果、レンズ装置のサイズが大きくなってしまう。

そこで本発明は、レンズ保持部を高精度に保持可能な低負荷かつ小型のレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、第１のカムフォロアにより保持され光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、第２のカムフォロアにより保持され前記光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部と前記第２のレンズ保持部との間に設けられた付勢部材とを有し、前記付勢部材は、光軸方向から見た場合に前記第１のカムフォロアまたは前記第２のカムフォロアの少なくとも一方に対して同位相の光軸寄りに配置されており、前記第１のカムフォロアまたは前記第２のカムフォロアの少なくとも一方と前記光軸方向において重なっている。

本発明の他の側面としてのレンズ装置は、第１のカムフォロアにより保持され光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、像振れ補正機構を有し、第２のカムフォロアにより保持され前記光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、前記第１のレンズ保持部と前記第２のレンズ保持部との間に設けられた付勢部材とを有し、前記像振れ補正機構は、前記付勢部材に当接する第１の当接部を有するカバー部材と、複数のヨークと、前記複数のヨークを保持するヨーク保持部材とを有し、前記第１の当接部は、前記光軸方向から見た場合、前記ヨーク保持部材の少なくとも一部と重なっている。

本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像素子と前記レンズ装置とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、レンズ保持部を高精度に保持可能な低負荷で小型のレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

本実施形態における撮像装置の正面側斜視図である。 本実施形態における撮像装置の背面側斜視図である。 本実施形態における撮像装置のブロック図である。 本実施形態における撮像装置の断面図（ＷＩＤＥ状態）である。 本実施形態における撮像装置の断面図（ＴＥＬＥ状態）である。 本実施形態における像振れ補正機構の分解斜視図である。 本実施形態におけるレンズ装置の部分分解斜視図である。 本実施形態における像振れ補正機構とフォーカス駆動部の光軸方向における投影図である。 本実施形態におけるレンズ装置の部分断面図（ＷＩＤＥ状態）である。 本実施形態におけるレンズ装置の部分断面図（ＴＥＬＥ状態）である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（撮像装置の基本構成）
まず、図１および図２を参照して、本実施形態における撮像装置について説明する。図１および図２は、本実施形態における撮像装置（デジタルカメラ）１０の外観図であり、図１は正面側斜視図、図２は背面側斜視図をそれぞれ示す。撮像装置１０は、カメラ本体（撮像装置本体）１と、カメラ本体１に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）２００とを備えて構成される。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、レンズ装置とカメラ本体とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

図１に示されるように、レンズ装置２００に収容される撮像光学系の光軸Ｏに沿った方向（光軸方向）をＸ軸方向とし、Ｘ軸に直交する方向をＺ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）とする。以下、Ｚ軸方向およびＹ軸方向をまとめてＺ／Ｙ軸方向とも記す。また、Ｚ軸回りの回転方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とし、Ｙ軸回りの回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。ピッチ方向とヨー方向（以下、まとめてピッチ／ヨー方向とも記す）は、互いに直交するＺ軸とＹ軸である２軸回りでの回転方向である。

カメラ本体１のうち前方（被写体側）から見て左側（後方から見て右側）の部分には、ユーザがカメラ本体１を手で把持するためのグリップ部２が設けられている。カメラ本体１の上面部には、電源操作部３が配置されている。カメラ本体１が電源オフ状態にあるときにユーザが電源操作部３をオン操作すると、カメラ本体１が電源オン状態となり撮像が可能となる。また、カメラ本体１が電源オン状態にあるときにユーザが電源操作部３をオフ操作すると、カメラ本体１が電源オフ状態になる。

カメラ本体１の上面部には、モードダイアル４、レリーズボタン５、および、アクセサリシュー６が設けられている。モードダイアル４をユーザが回転操作することで、撮像モードを切り替えることができる。撮像モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮像モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮像モードおよび動画の撮像を行うための動画撮像モード等が含まれる。また、レリーズボタン５をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮像準備動作を指示することができ、全押し操作することで撮像を指示することができる。アクセサリシュー６には、不図示の外部フラッシュや外部ファインダ（ＥＶＦ）等のアクセサリが脱着可能に装着される。カメラ本体１には、レンズ装置２００の撮像光学系により形成される被写体像（光学像）を光電変換（撮像）する撮像素子１５が設けられている。

レンズ装置２００は、レンズマウント２２１を介して、カメラ本体１に設けられたカメラマウント７に機械的および電気的に接続される。前述のように、レンズ装置２００内には、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容されている。レンズ装置２００の外周には、ユーザ操作により光軸回りで回転可能なズーム操作環２０６が設けられている。ズーム操作環２０６の外周部には、ユーザが操作する際、手が滑ることがないようにローレット形状が設けられている。ズーム操作環２０６がユーザによって回転操作されると、撮像光学系を構成するズーム群がズーム操作環２０６の回転角度に対応した所定の光学位置へと移動する。これによりユーザは、所望の画角での撮影が可能となる。

図２に示されるように、カメラ本体１の背面には、背面操作部８と表示部９とが設けられている。背面操作部８は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ本体１の電源がＯＮ状態であり、静止画または動画撮像モードが設定されている場合、表示部９には、撮像素子１５により撮像されている被写体像のスルー画像が表示される。また表示部９には、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件を示す撮像パラメータが表示され、ユーザはその表示を見ながら背面操作部８を操作することにより、撮像パラメータの設定値を変更することが可能となる。背面操作部８は、記録された撮像画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで撮像画像が表示部９に再生表示される。

次に、図３を参照して、撮像装置１０の電気的および光学的な構成について説明する。図３は、撮像装置１０のブロック図である。カメラ本体１は、カメラ本体１およびレンズ装置２００に電力を供給する電源部１０と、電源操作部３、モードダイアル４、レリーズボタン５、背面操作部８、および、表示部９のタッチパネル機能を含む操作部１１とを有する。カメラ本体１およびレンズ装置２００の全体のシステムとしての制御は、カメラ本体１に設けられたカメラ制御部１２とレンズ装置２００に設けられたレンズ制御部１０３とが互いに連係することによって行われる。カメラ制御部１２は、記憶部１３に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行する。その際、カメラ制御部１２は、レンズマウント２２１に設けられた電気接点１０４の通信端子を介して、レンズ制御部１０３と各種制御信号やデータ等の通信を行う。電気接点１０４は、電源部１０からの電力をレンズ装置２００に供給する電源端子を含む。

レンズ装置２００が有する撮像光学系は、ズーム操作環２０６と連結されており、ズーム群１１１および第三のレンズ群（防振レンズ群）２０９を有する。ズーム群１１１は、光軸方向に移動して画角を変更する。第三のレンズ群２０９は、像振れを低減する防振素子としての第１の光学部材（シフトレンズ）３０１を保持するシフト鏡筒３０３を含む。第三のレンズ群２０９は、シフト鏡筒３０３を光軸Ｏに対して直交するＺ／Ｙ軸方向に移動（シフト）させて像振れを低減する防振動作を行う。また撮像光学系は、光量調節動作を行う絞り２０５と、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズを含むフォーカス群２０４とを有する。またレンズ装置２００は、第三のレンズ群２０９を駆動してシフト鏡筒３０３をシフトさせる防振駆動部３０５、絞り２０５を駆動する絞り駆動部３１３、および、フォーカス群２０４を駆動してフォーカスレンズを移動させるフォーカス駆動部２０３を有する。本実施形態において、防振駆動部３０５は防振アクチュエータ、フォーカス駆動部２０３はフォーカスアクチュエータである。

カメラ本体１は、シャッタユニット１４、撮像素子１５、シャッタ駆動部１６、画像処理部１７、および、カメラ制御部１２を有する。シャッタユニット１４は、レンズ装置２００内の撮像光学系で集光され、撮像素子１５で露光される光の量を制御する。撮像素子１５は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。画像処理部１７は、撮像信号に対して各種画像処理を行った後、画像信号を生成する。表示部９は、画像処理部１７から出力された画像信号（スルー画像）を表示し、前述したように撮像パラメータを表示し、または、記憶部１３や不図示の記録媒体に記録された撮像画像を再生表示する。

カメラ制御部１２は、操作部１１から受けた絞り値やシャッタ速度の設定値に応じて、絞り駆動部３１３およびシャッタ駆動部１６を介して、絞り２０５およびシャッタユニット１４の駆動を制御する。またカメラ制御部１２は、操作部１１（レリーズボタン５）における撮像準備操作（半押し操作）に応じて、フォーカス群２０４の駆動を制御する。

例えば、オートフォーカスの動作が指示された場合、焦点検出部１８は、画像処理部１７で生成された画像信号に基づいて、撮像素子１５で結像される被写体像の焦点状態を判定し、焦点信号を生成してカメラ制御部１２に送信する。それと同時に、フォーカス駆動部２０３は、フォーカス群２０４の現在位置を検出し、レンズ制御部１０３を介してその信号をカメラ制御部１２に送信する。カメラ制御部１２は、被写体像の焦点状態とフォーカス群２０４の現在位置とを比較し、そのずれ量からフォーカス駆動量を算出してレンズ制御部１０３に送信する。そしてレンズ制御部１０３は、フォーカス駆動部２０３を介してフォーカス群２０４を目標位置まで駆動制御し、被写体像の焦点ずれを補正する。

自動露出制御の動作が指示された場合、カメラ制御部１２は、画像処理部１７で生成された輝度信号を受信して測光演算を行う。カメラ制御部１２は、測光演算結果に基づいて、操作部１１（レリーズボタン５）における撮像指示操作（全押し操作）に応じて、絞り２０５の絞り駆動部３１３を制御する。それと共に、カメラ制御部１２は、シャッタ駆動部１６を介してシャッタユニット１４の駆動を制御し、撮像素子１５による露光処理を行う。

カメラ本体１は、ユーザによる手振れ等の像振れを検出可能な振れ検出手段として、ピッチ振れ検出部１９およびヨー振れ検出部２０を有する。ピッチ振れ検出部１９およびヨー振れ検出部２０はそれぞれ、角速度センサ（振動ジャイロ）や角加速度センサを用いて、ピッチ方向（Ｚ軸回りの回転方向）およびヨー方向（Ｙ軸回りの回転方向）の像振れを検出して振れ信号を出力する。カメラ制御部１２は、ピッチ振れ検出部１９からの振れ信号を用いてシフト鏡筒３０３のＹ軸方向でのシフト位置を算出する。同様にカメラ制御部１２は、ヨー振れ検出部２０からの振れ信号を用いてシフト鏡筒３０３のＺ軸方向でのシフト位置を算出する。そして、カメラ制御部１２は、算出したピッチ／ヨー方向のシフト位置に応じて、シフト鏡筒３０３を目標位置まで駆動制御し、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する防振動作を行う。

また本実施形態において、ユーザの半押し操作に応じて、レンズマイクロコンピュータ２０１は、像振れ補正機構３００の像振れ補正動作（防振動作）の制御を開始するように構成してもよい。具体的には、レンズマイクロコンピュータ２０１は、レンズ鏡筒２００の振れを検出するセンサ２０２から出力された角速度信号を積分して、角変位とその方向を算出する。そしてレンズマイクロコンピュータ２０１は、角変位に基づいて、撮像素子１５上での像振れを低減するための補正レンズのシフト量およびシフト方向を算出し、シフト量とシフト方向に応じて後述するアクチュエータ（防振駆動部３０５）を駆動することができる。

レンズ装置２００は、撮像光学系の画角を変更するためのズーム操作環２０６、および、ズーム操作環２０６の回転角度を検出するズーム検出部１０５を有する。ズーム検出部１０５は、ユーザが操作するズーム操作環２０６の回転角度を絶対値として検出し、例えば抵抗式のリニアポテンションメータを用いて構成されている。ズーム検出部１０５により検出された画角の情報は、レンズ制御部１０３に送信され、カメラ制御部１２による各種の制御に反映される。一方、各種の情報の一部は、撮像画像とともに記憶部１３や取り外し可能な記録媒体に記録される。

（ズーム動作の構成）
次に、図４および図５を参照して、撮像装置１０における構成部品の位置関係について説明する。図４および図５は、光軸Ｏを含むＸＹ平面上の断面図であり、図４はズームの繰り込み状態（ＷＩＤＥ状態）、図５は繰り出し状態（ＴＥＬＥ状態）をそれぞれ示す。ここで示される中心線は、撮像光学系によって決定される光軸と略一致するため、以下では光軸Ｏと同義とする。

レンズ装置２００は、撮像光学系の画角を変更することが可能である。なお本実施形態では、撮像光学系の一例として６群構成を採用しているが、これに限定されるものではない。画角に応じた所定の光学位置へ移動した各レンズ群は、被写体からの光を撮像素子１５の撮像面上に結像させる。レンズ群は、物体側から第一のレンズ群２０７、調整群を含む第二のレンズ群２０８、絞り２０５と像振れ補正機構３００とを含む第三のレンズ群（防振レンズ群）２０９、フォーカス群２０４を含む第四から第六のレンズ群（後群２１０）とから構成される。第二のレンズ群２０８の調整群は、意図的に光学的な位置をずらして固定されることで、撮像光学系全体としての光学性能を維持するように構成されている。全体の光学性能の状態を確認しながら調整群を所望の位置に移動させることで、各構成部品に生じる製造誤差や組立ばらつきなどの影響をキャンセルすることができる。なお本発明は、レンズ群の構成を限定するものではなく、例えば第三のレンズ群２０９や後群２１０は調整群として機能するものであってもよい。また、一部のレンズ群が移動可能ではなく、固定されていてもよい。

レンズ装置２００は、ピッチ／ヨー方向におけるレンズ装置２００の振れを検出するセンサ２０２を有する。センサ２０２は、角速度センサにより構成されているが、これに限定されるものではない。

直進案内筒２１１の外周には、ズーム操作環２０６と連結されたカム筒２１３が光軸Ｏを中心として回転可能に保持されている。直進案内筒２１１には、各ズーム群の回転方向への移動を規制して光軸方向への直進を案内する直進案内溝２１１ａが形成されている。カム筒２１３には、各ズーム群に対応して回転方向にそれぞれ異なる角度を持つカム溝２１３ａが形成されている。一方、第一から第六のレンズ群（ズーム群）にはそれぞれカムフォロアが設けられており、各カムフォロアは対応する直進案内溝２１１ａとカム溝２１３ａとに係合している。ユーザがズーム操作環２０６を回転操作すると、カム筒２１３が回転し、カムフォロア２１４は直進案内溝２１１ａとカム溝２１３ａとの係合によってそれぞれのズーム群を同時に光軸方向に進退させる。

直進案内筒２１１は、固定筒２１５を介してレンズマウント２２１に固定される固定部品である。直進案内筒２１１の外周面には、等分位置に不図示のバヨネット爪が配置されている。一方、カム筒２１３の内周面には、不図示の周溝が設けられている。またカム筒２１３は、ズーム操作環２０６と連結されている。ズーム操作環２０６が回転操作されると、カム筒２１３は、バヨネット爪と周溝との嵌合により、光軸Ｏを中心として回転する。

ズーム操作環２０６は、角度を検出する不図示のズーム検出部を有する。ズーム検出部は、ユーザが操作するズーム操作環２０６の角度を絶対値として検出するように構成され、例えば抵抗式のリニアポテンショメーターを用いて構成されている。ズーム検出部により検出された画角の情報は、レンズマイクロコンピュータ２０１に送信され、カメラ制御部１２による各種の制御に反映される。一方、各種の情報の一部は、撮像画像とともに記録媒体に記録される。

（像振れ補正装置の構成）
次に、図６を参照して、本実施形態における像振れ補正装置３００の構成について説明する。図６は、像振れ補正装置３００の分解斜視図である。像振れ補正装置３００は、以下に説明する各部材により構成されている。

（基本構成）
像振れ補正装置３００は、第１の光学部材（補正レンズ）３０１、シフト鏡筒３０３、ベース鏡筒３０４、および、回転阻止板（回転阻止部材）３０７を有する。また像振れ補正装置３００は、複数（本実施形態では３つ）の第１の転動部材３０８、複数（本実施形態では３つ）の第２の転動部材３０９、付勢バネ３１０、および、シフト鏡筒３０３をＺ／Ｙ軸方向に駆動する防振駆動部３０５を有する。

ベース鏡筒３０４は、第２の光学部材３０２を保持し、カムフォロア２１４を介して直進案内溝２１１ａとカム溝２１３ａとに固定される３つの固定部と、３つの付勢バネ３１０の一端が取り付けられるバネ保持部とがそれぞれ周方向３箇所に設けられている。またベース鏡筒３０４は、第１の転動部材３０８と当接する平面受け部を有する。

シフト鏡筒３０３は、第１の光学部材３０１を保持し、第１の光学部材３０１とともに光軸Ｏに直交するＺ／Ｙ軸方向にシフトする。シフト鏡筒３０３には、第１の転動部材３０８に当接する平面受け部と第２の転動部材３０９に当接するＹ軸方向に延びた２つのＶ字溝と３つの付勢バネ３１０の一端が取り付けられるバネ保持部とがそれぞれ周方向３箇所に設けられている。

（アクチュエータ）
防振駆動部（防振アクチュエータ）３０５は、第１のコイル３１１ａ、第２のコイル３１１ｂ、第１のマグネット群３１２ａ、第２のマグネット群３１２ｂ、第３のマグネット群３１２ｃ、および、第４のマグネット群３１２ｄを有する。また防振駆動部３０５は、第１のヨーク３１４、第２のヨーク３１５、および、ヨーク保持部材３１６を有する。

第１のコイル３１１ａおよび第２のコイル３１１ｂは、シフト鏡筒３０３に接着剤等の固定手段によって固定される。第１のコイル３１１ａは、第１のマグネット群３１２ａと第２のマグネット群３１２ｂとの間に位置し、Ｙ軸方向に駆動される。第２のコイル３１１ｂは、第３のマグネット群３１２ｃと第４のマグネット群３１２ｄとの間に位置し、Ｚ軸方向に駆動される。

第１のヨーク３１４および第２のヨーク３１５は、磁性体からなる。第１のヨーク３１４は、ベース鏡筒３０４に位置決めとビス等の固定手段によって固定され、第１のマグネット群３１２ａおよび第３のマグネット群３１２ｃを磁気的に吸着保持している。第２のヨーク３１５は、第２のマグネット群３１２ｂおよび第４のマグネット群３１２ｄを磁気的に吸着保持している。第１のヨーク３１４および第２のヨーク３１５は、マグネット群３１２ａ〜３１２ｄにより互いに磁気吸引され、ヨーク保持部材３１６を挟持することで所定の間隔を保持している。

第１のコイル３１１ａおよび第２のコイル３１１ｂへ通電すると、マグネット群３１２ａ〜３１２ｄとの間に働く電磁力により第１のコイル３１１ａにＹ軸方向の力が発生し、シフト鏡筒３０３がＹ軸方向に駆動される。第１のコイル３１１ａへの通電方向により、シフト鏡筒３０３の駆動方向は反転する。第１のコイル３１１ａに流す電流をレンズマイクロコンピュータ２０１により制御することで、シフト鏡筒３０３に保持された第１の光学部材３０１をＹ軸方向に自在に駆動させ像振れ補正制御を行うことができる。また、第２のコイル３１１ｂへの通電によるＺ軸方向への駆動についても同様である。

（アンチロール）
第１の転動部材３０８は、１つがベース鏡筒３０４の平面受け部と回転阻止板３０７の平面受け部とに狭持され、２つが第１のヨーク３１４のＺ軸方向に延在するＶ字溝と回転阻止板３０７のＺ軸方向に延在するＶ字溝とに狭持される。第２の転動部材３０９は、１つが第１のヨーク３１４の平面受け部とシフト鏡筒３０３の平面受け部とに狭持され、２つが回転阻止板３０７のＹ軸方向に延在するＶ字溝とシフト鏡筒３０３のＹ軸方向に延在するＶ字溝とに狭持される。第１の転動部材３０８および第２の転動部材３０９が転動することで、シフト鏡筒３０３をＺ／Ｙ軸方向に負荷なくガイドし、Ｘ軸周りの回転（ロール）を規制することができる。

付勢バネ３１０は、シフト鏡筒３０３とベース鏡筒３０４とに取り付けられ、第１の転動部材３０８、第２の転動部材３０９、および、回転阻止板３０７を介して、シフト鏡筒３０３をベース鏡筒３０４に対してＸ軸方向に付勢する。このためシフト鏡筒３０３は、Ｚ／Ｙ軸方向へ可動可能にＸ軸方向において支持される。

カバー部材３１７は、ベース鏡筒３０４にビス等で取り付けられ、シフト鏡筒３０３との間に所定の隙間を開けて不図示のＸ軸方向先当たり面を備える。像振れ補正装置３００に衝撃が加わり、付勢バネ３１０の付勢力が負けてシフト鏡筒３０３をＸ軸方向に支持できず浮き上がってしまった場合、シフト鏡筒３０３とＸ軸方向先当たり面とが当接して、既定以上の浮き上がりを抑制する。これにより、部材の脱落や破損を防止することができる。

またカバー部材３１７は、シフト鏡筒３０３のＺ／Ｙ軸方向における位置検出部（検出部）３１７ｂを有する。位置検出部３１７ｂは、ホールセンサ等の磁気センサであり、Ｘ軸方向に対向するシフト鏡筒３０３の検出用マグネット３０３ｂの磁界を検出する。検出された磁界に関しては、位置検出部３１７ｂまたはレンズマイクロコンピュータ２０１にて演算処理を行い、シフト鏡筒３０３のＺ／Ｙ軸方向の位置に換算され、第１のコイル３１１ａおよびに第２のコイル３１１ｂへ流す電流にフィードバックされる。

（ロックリング）
シフト鏡筒３０３は、第１の光学部材３０１の外周部からＸ軸方向に延出した複数箇所の第１の突起部３０３ａを有する。ロック部材３０６は、ベース鏡筒３０４と防振駆動部３０５との間でベース鏡筒３０４にバヨネット構造によりＸ軸周りに回転可能に保持されている。またロック部材３０６は、第２の光学部材３０２の外周部からＸ軸方向に延出した複数箇所の第２の突起部３０６ａを有する。ロック部材３０６がＸ軸周りに回転して第１の突起部３０３ａと第２の突起部３０６ａとが当接した状態において、シフト鏡筒３０３はベース鏡筒３０４に対してＺ／Ｙ軸方向に固定される。

ロックアクチュエータ３１３は、レンズマイクロコンピュータ２０１により制御することで、ロック部材３０６をＸ軸周りに回転させて、第１の突起部３０３ａと第２の突起部３０６ａとが当接した状態と非当接の状態を切り替える。像振れ補正装置３００は、前述の各部材が組み込まれて像振れ補正装置３００としてユニット化されている。

（鏡筒と付勢部材との位置関係）
次に、図７乃至図１０を参照して、第三のレンズ群（防振レンズ群）２０９および後群２１０の構成部品とスプリングユニット１０２との位置関係について説明する。図７は、レンズ装置２００における第三のレンズ群２０９および後群２１０の周囲の構成を示す部分分解斜視図である。図８は、像振れ補正機構３００を基準として防振駆動部３０５と後群２１０のフォーカス駆動部２０３を光軸方向に投影した投影図である。

図７に示されるように、第三のレンズ群２０９と後群２１０との間には、３つのスプリングユニット（付勢部材）１０２が狭持されている。スプリングユニット１０２は、第三のレンズ群２０９と後群２１０とにＸ軸方向の付勢力を付与しながらＸ軸方向にスムーズに伸縮する。なお本実施形態において、スプリングユニット１０２は、シリンダーに圧縮コイルばねが内包された構成を有するが、Ｘ軸方向の付勢力が付与されればその形態に限定されるものではない。後群２１０の後群鏡筒（第１のレンズ保持部）１０１には、スプリングユニット１０２を保持するための保持部１０１ａが３箇所設けられている。カバー部材３１７には、スプリングユニット１０２の端面との当接部（第１の当接部）３１７ａが３箇所設けられている。カムフォロア２１４は、３つのスプリングユニット１０２とＸ軸周りにおいて同じ位相に配置されている。

図８に示されるように、Ｘ軸方向から像振れ補正機構３００を見ると、３つのスプリングユニット１０２は、カムフォロア２１４ｂと同位相で且つカムフォロア２１４ｂよりも光軸Ｏに近い側（光軸寄り）に配置されている。このようにスプリングユニット１０２は、カムフォロア２１４ｂの近傍に配置されている。これは、第三のレンズ群２０９を支持しているカムフォロア２１４ｂの中心軸付近を付勢することで力学的バランスを保ち、第１の光学部材３０１と第２の光学部材３０２の後群２１０に配置される光学部材に対する傾きを抑えるためである。

本実施形態において、第三のレンズ群２０９のカムフォロア（第２のカムフォロア）２１４ｂと後群２１０のカムフォロア（第１のカムフォロア）２１４ａとを同位相とすることが好ましい。また本実施形態において、３つのスプリングユニット１０２の中心を繋いで形成される円（スプリングユニット１０２と光軸Ｏとの間の距離を半径とする円）をＣとする。このとき、光軸方向から見た場合、円Ｃで囲まれる領域（円領域）は、防振駆動部３０５およびフォーカス駆動部２０３のそれぞれの少なくとも一部と重なっている。また、円Ｃがスプリングユニット１０２で分割される弧をＢ１、Ｂ２、Ｂ３、円領域のうち弧Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれと光軸Ｏとで囲まれる領域をＡ１、Ａ２、Ａ３と定義する。フォーカス駆動部２０３は領域（第１の領域）Ａ１、防振駆動部３０５のピッチ成分（マグネット群３１２ａ／３１２ｂ）は領域（第２の領域）Ａ２、防振駆動部３０５のヨー成分（マグネット群３１２ｃ／３１２ｄ）は領域（第３の領域）Ａ３に配置される。このようにスプリングユニット１０２で区切られたスペースをそれぞれのアクチュエータ（フォーカス駆動部２０３、防振駆動部３０５）で満たすことで、Ｘ方向投影内のスペースを有効活用し、第三のレンズ群２０９と後群２１０とを小径化することが可能となる。

図９および図１０は、図８中の線Ａ−Ａで切断した断面図であり、図９は第三のレンズ群２０９と後群２１０とが最も離れるＷＩＤＥ状態、図１０は第三のレンズ群２０９と後群２１０とが最も近づくＴＥＬＥ状態をそれぞれ示している。スプリングユニット１０２とカムフォロア２１４とがＸ軸周りにおいて同じ位相（略同じ位相）に配置されている。またスプリングユニット１０２は、後群２１０のカムフォロア２１４ａよりも光軸Ｏの近く（光軸寄り）に配置されている。またスプリングユニット１０２とカムフォロア２１４ａは、Ｘ軸方向（ＹＺ平面上）において互いに重複する（重なる）ように配置されている。これにより、スプリングユニット１０２とカムフォロア２１４ａとを重複させない配置と比べて、スプリングユニット１０２のバネ長の自由度を向上させることができる。すなわち、スプリングユニット１０２のバネを長くすることでバネ定数を下げて、後述のＷＩＤＥ状態とＴＥＬＥ状態とのスプリングユニット１０２の荷重の変動を小さくすることができる。

なお本実施形態では、スプリングユニット１０２と後群２１０のカムフォロア２１４ａとが光軸方向に重複する場合を述べたが、スプリングユニット１０２と第三のレンズ群２０９のカムフォロア２１４ｂとが光軸方向に重複しても良い。また、スプリングユニット１０２とカムフォロア２１４ａ、２１４ｂの両方とが重複していてもよい。このような構成によれば、スプリングユニット１０２のバネ長の自由度を更に向上させることが可能となる。

（荷重の伝わり方）
図９に示されるＷＩＤＥ状態においては、スプリングユニット１０２は後群２１０に荷重Ｆ１ａを付与し、後群鏡筒１０１のスプリングユニット１０２周辺の部材内に応力が発生してカムフォロア２１４ａに荷重が伝わる。これによりカムフォロア２１４ａは、直進案内溝２１１ａおよびカム溝２１３ａに荷重Ｆ１ｂで当接している。またスプリングユニット１０２は像振れ補正機構３００に荷重Ｆ２ａが付与し、カバー部材３１７は当接部３１７ａにて荷重Ｆ２ａを受ける。本実施形態において、当接部３１７ａは、光軸方向から見た場合、ヨーク保持部材３１６の少なくとも一部と重なっている。カバー部材３１７と第２のヨーク３１５との間には、防振駆動部３０５から放射される電磁波を遮蔽するためのシールド部材３１８が狭持されている。シールド部材３１８は、カバー部材３１７と第２のヨーク３１５との当接部（第２の当接部）３１８ａにおいて当接している。荷重Ｆ２ａは、第２のヨーク３１５とヨーク保持部材３１６に応力を発生させ、第１のヨーク３１４に荷重Ｆ２ｂを付与する。第１のヨーク３１４は、前述のとおりベース鏡筒３０４に固定されているため、ベース鏡筒３０４に応力が発生しカムフォロア２１４ｂに荷重が伝わる。これによりカムフォロア２１４ｂは、直進案内溝２１１ａおよびカム溝２１３ａに荷重Ｆ２ｃで付勢される。

レンズ装置２００は、前述のズーム操作によりＷＩＤＥ状態からＴＥＬＥ状態にかけて第三のレンズ群２０９と後群２１０とが互いの距離が近づくようにＸ軸方向に進退する。それに伴い、スプリングユニット１０２はＸ軸方向に圧縮され、第三のレンズ群２０９と後群２１０とを付勢する荷重が増加する。

同様に、図１０に示されるＴＥＬＥ状態においては、スプリングユニット１０２は後群２１０に荷重Ｆ３ａを付与し、後群鏡筒１０１のスプリングユニット１０２周辺の部材内に応力が発生してカムフォロア２１４ａに荷重が伝わる。これによりカムフォロア２１４ａは、直進案内溝２１１ａおよびカム溝２１３ａに荷重Ｆ３ｂで当接している。またスプリングユニット１０２は像振れ補正機構３００に荷重Ｆ４ａが付与し、カバー部材３１７は当接部３１７ａにて荷重Ｆ４ａを受ける。荷重Ｆ４ａは、シールド部材３１８の当接部３１８ａを介しての第２のヨーク３１５とヨーク保持部材３１６に応力を発生させ、第１のヨーク３１４に荷重Ｆ４ｂを付与する。第１のヨーク３１４からベース鏡筒３０４に応力が発生し、カムフォロア２１４ｂに荷重が伝わる。これによりカムフォロア２１４ｂは、直進案内溝２１１ａおよびカム溝２１３ａに荷重Ｆ４ｃで付勢される。

このように、カムフォロア２１４がＷＩＤＥ状態では荷重Ｆ１ｂと荷重Ｆ２ｃ、ＴＥＬＥ状態では荷重Ｆ３ｂと荷重Ｆ４ｃのそれぞれで付勢される。これにより、第二のレンズ群２０９および後群２１０が直進案内溝２１１ａおよびカム溝２１３ａにガタ寄せされ、レンズ装置２００において安定して位置を保持することができる。なお、ＷＩＤＥ状態からＴＥＬＥ状態の間の遷移領域においても、同様に安定して位置を保持することができる。なお本実施形態において、シールド部材３１８の当接部３１８ａは、ヨーク保持部材３１６と当接していないが、第２のヨーク３１５とヨーク保持部材３１６の少なくとも一方と当接して荷重が伝われば、その構成に限定されるものではない。

（実施形態の効果）
次に、本実施形態の効果について述べる。本実施形態では、スプリングユニット１０２をＸ軸方向から見たときに防振駆動部３０５と重なる位置に配置することができる。このため、後群鏡筒１０１をＹＺ平面方向に大きくすることなくスプリングユニット１０２をカムフォロア２１４の内側に配置することが可能となり、レンズ装置２００を小型化することができる。特にスプリングユニット１０２周りに防振駆動部３０５およびフォーカス駆動部２０３を配置する場合、スプリングユニット１０２で分割されたスペースのそれぞれに配置することでスペースを有効利用し小径化することができる。

スプリングユニット１０２をカムフォロア２１４の内側に配置することで、カムフォロア２１４とスプリングユニット１０２をＸ軸周りで同じ位相（略同一の位相）に配置することができる。また、スプリングユニット１０２を後群２１０のカムフォロア２１４ａと光軸方向において重複させている。これにより、スプリングユニット１０２のバネ長を長くしてバネ定数を下げて、ＷＩＤＥ状態とＴＥＬＥ状態とのスプリングユニット１０２の付勢力変動を小さくすることができる。レンズ装置２００は、付勢力を受けたときに少なからず変形による傾きで光学性能の変化が発生するが、付勢力の変動を小さくできるため、光学性能の変化を抑制することができる。また、カムフォロア２１４とスプリングユニット１０２をＸ軸周りで同じ位相に配置することで、付勢力を最短の経路でカムフォロア２１４に伝えることができる。このため、後群鏡筒１０１とベース鏡筒３０４のＸ軸周り円周方向の変形を抑制し、光学性能の変化を抑制することができる。また、ヨーク保持部材３１６の直上で付勢力が付与されるため、第２のヨーク３１５の変形や倒れを抑制し、防振駆動部３０５の性能を阻害することなく安定して付勢力を得ることができる。またシールド部材３１８は、カバー部材３１７と第２のヨーク３１５に当接部３１８ａにより穴を開けることなく狭持しているため、電磁波の遮蔽性能を落とすことがない。

このように本実施形態において、レンズ装置２００は、第１のレンズ保持部（後群鏡筒１０１）、第２のレンズ保持部（ベース鏡筒３０４）、および、付勢部材（スプリングユニット１０２）を有する。第１のレンズ保持部は、第１のカムフォロア（カムフォロア２１４ａ）により保持され光軸方向に移動可能である。第２のレンズ保持部は、第２のカムフォロア（カムフォロア２１４ｂ）により保持され光軸方向に移動可能である。付勢部材は、第１のレンズ保持部と第２のレンズ保持部との間に設けられている。付勢部材は、光軸方向から見た場合に第１のカムフォロアまたは第２のカムフォロアの少なくとも一方に対して同位相（略同位相）の光軸寄りに配置されており、第１のカムフォロアまたは第２のカムフォロアの少なくとも一方と光軸方向において重なっている。

好ましくは、第２のカムフォロアは、第１のカムフォロアよりも被写体側に配置されている。また好ましくは、付勢部材は、光軸方向から見た場合、第１のカムフォロアおよび第２のカムフォロアの両方に対して同位相の光軸寄りに配置されている。また好ましくは、付勢部材は、第１のカムフォロアと光軸方向において重なっている。また好ましくは、レンズ装置２００は、第１のレンズ保持部に設けられたフォーカス駆動部２０３と、第２のレンズ保持部に設けられた防振駆動部３０５とを有する。光軸方向から見た場合、少なくとも３つの付勢部材により形成される円Ｃで囲まれる円領域は、フォーカス駆動部および防振駆動部の少なくとも一部と重なっている。ここで、円領域において、付勢部材により分けられた３つの弧Ｂ１〜Ｂ３と光軸とでそれぞれ囲まれる３つの領域をそれぞれ第１の領域（Ａ１）、第２の領域（Ａ２）、および、第３の領域（Ａ３）とする。このとき、好ましくは、フォーカス駆動部は第１の領域に配置され、防振駆動部は第２の領域および第３の領域に配置されている。より好ましくは、防振駆動部は、ピッチ方向の駆動を行う第１の防振駆動部（第１のマグネット群３１２ａ、第２のマグネット群３１２ｂ）と、ヨー方向の駆動を行う第２の防振駆動部（第３のマグネット群３１２ｃ、第４のマグネット群３１２ｄ）とを有する。そして第１の防振駆動部は第２の領域に配置され、第２の防振駆動部は第３の領域に配置されている。

また本実施形態において、第２のレンズ保持部は、像振れ補正機構３００を有する。像振れ補正機構は、付勢部材に当接する第１の当接部（当接部３１７ａ）を有するカバー部材３１７、複数のヨーク（第２のヨーク３１５）、および、複数のヨークを保持するヨーク保持部材３１６を有する。第１の当接部は、光軸方向から見た場合、ヨーク保持部材の少なくとも一部と重なっている。

好ましくは、カバー部材は、像振れ補正機構の移動量を検出する検出部（位置検出部３１７ｂ）を有する。また好ましくは、像振れ補正機構は、シールド部材３１８を有する。シールド部材は、ヨークとカバー部材とに狭持されており、ヨークまたはヨーク保持部材の少なくとも一方とカバー部材と当接する第２の当接部（当接部３１８ａ）を有する。第２の当接部は、光軸方向から見た場合、ヨーク保持部材の少なくとも一部と重なっている。また好ましくは、付勢部材は、光軸を中心とした回転方向において第１のカムフォロアまたは第２のカムフォロアの少なくとも一方と同位相（略同位相）に配置されている。

本実施形態によれば、レンズ保持部を高精度に保持可能な低負荷で小型のレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

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

１０１ 後群鏡筒（第１のレンズ保持部）
１０２ スプリングユニット（付勢部材）
２００ レンズ装置
２１４ａ カムフォロア（第１のカムフォロア）
２１４ｂ カムフォロア（第２のカムフォロア）
３０４ ベース鏡筒（第２のレンズ保持部）

Claims (12)

1. 第１のカムフォロアにより保持され光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、
   第２のカムフォロアにより保持され前記光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、
   前記第１のレンズ保持部と前記第２のレンズ保持部との間に設けられた付勢部材と、を有し、
   前記付勢部材は、光軸方向から見た場合に前記第１のカムフォロアまたは前記第２のカムフォロアの少なくとも一方に対して同位相の光軸寄りに配置されており、前記第１のカムフォロアまたは前記第２のカムフォロアの少なくとも一方と前記光軸方向において重なっていることを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第２のカムフォロアは、前記第１のカムフォロアよりも被写体側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記付勢部材は、前記光軸方向から見た場合、前記第１のカムフォロアおよび前記第２のカムフォロアの両方に対して同位相の光軸寄りに配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記付勢部材は、前記第１のカムフォロアと前記光軸方向において重なっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
5. 前記第１のレンズ保持部に設けられたフォーカス駆動部と、
   前記第２のレンズ保持部に設けられた防振駆動部と、を更に有し、
   前記光軸方向から見た場合、少なくとも３つの前記付勢部材により形成される円で囲まれる円領域は、前記フォーカス駆動部および前記防振駆動部の少なくとも一部と重なっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
6. 前記円領域において、前記付勢部材により分けられた３つの弧と光軸とでそれぞれ囲まれる第１の領域、第２の領域、および、第３の領域のうち、前記フォーカス駆動部は前記第１の領域に配置され、前記防振駆動部は前記第２の領域および前記第３の領域に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記防振駆動部は、
   ピッチ方向の駆動を行う第１の防振駆動部と、
   ヨー方向の駆動を行う第２の防振駆動部と、を有し、
   前記第１の防振駆動部は、前記第２の領域に配置され、
   前記第２の防振駆動部は、前記第３の領域に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
8. 第１のカムフォロアにより保持され光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部と、
   像振れ補正機構を有し、第２のカムフォロアにより保持され前記光軸方向に移動可能な第２のレンズ保持部と、
   前記第１のレンズ保持部と前記第２のレンズ保持部との間に設けられた付勢部材と、を有し、
   前記像振れ補正機構は、
   前記付勢部材に当接する第１の当接部を有するカバー部材と、
   複数のヨークと、
   前記複数のヨークを保持するヨーク保持部材と、を有し、
   前記第１の当接部は、前記光軸方向から見た場合、前記ヨーク保持部材の少なくとも一部と重なっていることを特徴とするレンズ装置。
9. 前記カバー部材は、前記像振れ補正機構の移動量を検出する検出部を更に有することを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
10. 前記像振れ補正機構は、シールド部材を更に有し、
    前記シールド部材は、前記ヨークと前記カバー部材とに狭持されており、前記ヨークまたは前記ヨーク保持部材の少なくとも一方と前記カバー部材と当接する第２の当接部を有し、
    前記第２の当接部は、前記光軸方向から見た場合、前記ヨーク保持部材の少なくとも一部と重なっていることを特徴とする請求項８または９に記載のレンズ装置。
11. 前記付勢部材は、光軸を中心とした回転方向において前記第１のカムフォロアまたは前記第２のカムフォロアの少なくとも一方と同位相に配置されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。
12. 撮像素子と、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ装置と、を有することを特徴とする撮像装置。