JP5611578B2 - 光学要素の位置制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学要素の位置制御装置に関する。

近年、カメラなどの光学装置で、光学系の光軸と直交する平面内でレンズや撮像素子などの光学要素（以下、振れ補正光学要素）を移動させるタイプの像振れ補正機構が多用されている。出願人は、このタイプの像振れ補正機構において、像振れ補正に使う使用域よりも振れ補正光学要素の可動範囲を大きく設定し、光学装置の非使用状態で光路外の離脱位置まで振れ補正光学要素を移動させる構成を提案した（特許文献１）。その具体的構成では、振れ補正光学要素である撮像素子を支持し光学系の光軸と直交する方向に移動可能な可動枠を、撮影状態では撮像素子が光軸上に位置する防振駆動範囲内で像振れ補正用の機構によって移動させ、収納状態では撮像素子が光軸上から離脱する位置まで、離脱駆動用の別機構によって移動させている。この離脱駆動用の機構は、光軸と平行な軸を中心として揺動される揺動部材を備えており、レンズ鏡筒が撮影状態から収納状態になるときに、揺動部材が回動して可動枠を光軸外の離脱位置へ向けて押圧する。一方、レンズ鏡筒が収納状態から撮影状態になるときには、揺動部材は可動枠に対する押圧を解除し、可動枠は光軸上の防振駆動範囲に復帰する。可動枠の防振駆動範囲への復帰動作は付勢手段によって行われ、その付勢方向への可動枠の移動を規制するストッパを備える。ストッパは像振れ補正用の機構の一部であって、像振れ補正用モータの駆動によってストッパの位置を変化させることで、防振駆動範囲内での可動枠の位置を変化させることができる。以上の構成によると、光学装置の非使用状態で、光軸外位置に離脱させた振れ補正光学要素（撮像素子）と、光軸上に残る他の光学要素（レンズ群など）を同じ光軸直交面内に配置させ、光学系を光軸方向に薄型化することができる。そして、振れ補正光学要素の支持構造に関しては、像振れ補正用の案内機構を延長して離脱位置まで可動枠を移動させるようにして（像振れ補正用と離脱移動用で案内機構を共用にして）、構造の簡略化を図ることができる。

特許文献１では、防振駆動範囲において、可動枠に機械的に当接するストッパの位置をモータで変化させることによって像振れ補正動作を行わせている。一方、特許文献２のように、コイルと磁石を備えた電磁アクチュエータを用いた像振れ補正機構も知られている。

特開２００６-１５４６７４号公報 特開２００６-１４６１２５号公報

特許文献１は、付勢手段による付勢力で可動枠がストッパに当て付く機械的な位置決め構造であるため、像振れ補正用モータの通電をオフにした場合や、可動枠を光軸外の離脱位置に移動させるような衝撃が作用した場合でも、振れ補正光学要素を防振駆動範囲に保持することができる。これに対し、特許文献２のような電磁アクチュエータを用いた像振れ補正機構では、可動枠に当接して機械的に位置制御をする部材を備えない非接触保持構造であるため、特許文献１のように光軸外の離脱位置まで可動枠の可動範囲を拡大すると、電磁アクチュエータの通電解除や外部からの衝撃によって、振れ補正光学要素が防振駆動範囲を外れて復帰しなくなるおそれがある。

本発明は、撮影状態における防振駆動範囲での駆動と、防振駆動範囲を外れる離脱駆動とが可能な光学要素を、少ない部品点数で確実に位置制御することができる光学要素の位置制御装置を提供することを目的とする。

本発明の光学要素の位置制御装置は、光学要素を保持し、該光学要素が光学系の光軸上に位置する防振駆動範囲から該防振駆動範囲外の離脱位置まで移動可能に支持部材に支持された移動部材；光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、防振駆動範囲内で移動部材を駆動制御する像振れ補正駆動手段；及び、像振れ補正駆動手段とは異なる駆動源によって、移動部材の防振駆動範囲に対応する挿入位置と離脱位置に対応する離脱保持位置の間で移動する挿脱動作部材；を備え、挿脱動作部材は、挿入位置から離脱保持位置への移動によって防振駆動範囲から離脱位置へ移動部材を押圧移動させる第１の押圧部と；離脱保持位置から挿入位置への移動によって離脱位置から防振駆動範囲へ移動部材を押圧移動させる第２の押圧部と；挿入位置にあるとき、防振駆動範囲内での移動部材の移動を規制せず、該防振駆動範囲を越える移動部材の少なくとも一方向の移動を規制する離脱規制部と；を有し、像振れ補正駆動手段は、支持部材と移動部材の一方と他方に設けた磁石とコイルを備えた電磁アクチュエータであり、移動部材の防振駆動範囲で磁石とコイルが光軸方向に対向し、移動部材の離脱位置では磁石とコイルが対向しなくなることを特徴としている。

本発明において、挿脱動作部材は任意の駆動態様を選択可能である。例えば、挿脱動作部材として、支持部材に光軸と略平行な回動中心で揺動可能に支持された揺動部材を用いることができる。この場合、揺動部材に形成した溝の内面として第１の押圧部、第２の押圧部及び離脱規制部を構成し、移動部材には該溝に対して移動可能に係合する突部を設けるとよい。

より詳しくは、揺動部材の溝は、揺動部材が挿入位置にあるとき移動部材の防振駆動範囲から離脱位置へ向かう移動方向に対して交差する方向に向くように形成された幅広溝領域と、該幅広溝領域に連通し該幅広溝領域よりも溝幅の狭い幅狭溝領域とを有し、幅狭溝領域の対向する一対の内面により第１の押圧部と第２の押圧部を構成し、幅広溝領域の内面により離脱規制部を構成するとよい。この場合、離脱規制部は、幅狭溝領域の第２の押圧部に連続する幅広溝領域の内面部分で離脱位置方向への移動部材の移動を規制し、幅狭溝領域の第１の押圧部に連続する幅広溝領域の内面部分で離脱位置と反対方向への移動部材の移動を規制するように構成することができる。

揺動部材に所要の揺動動作を与える手段として、揺動部材を挿入位置に付勢する付勢部材と、支持部材の光軸方向の所定位置で揺動部材に当接し、支持部材の光軸方向移動に応じて付勢部材の付勢力に抗して揺動部材を離脱保持位置に回動させる離脱案内部材を設けることが好ましい。

挿脱動作部材の異なる態様として、支持部材に対して光軸と略直交する方向に直進移動可能に支持された直進進退部材を用いることも可能である。この場合、移動部材に設けた突部を遊嵌状態で挿入させる凹部を直進進退部材に設け、この凹部の内面として第１の押圧部、第２の押圧部及び離脱規制部を構成するとよい。

本発明ではさらに、移動部材と支持部材の間に、移動部材とは異なる方向に移動可能な中間支持部材を介在させることが好ましい。具体的には、中間支持部材が移動部材を防振駆動範囲から離脱位置まで移動可能に支持すると共に、中間支持部材自体は、該移動部材の移動方向と交差する方向へ移動可能に支持部材に支持される。そして、像振れ補正駆動手段は、光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、中間支持部材と移動部材の両方を駆動制御する。これにより、光学要素の位置制御の自由度の高い像振れ補正機構を構成することができる。

本発明の光学要素の位置制御装置によれば、光学要素を保持する移動部材の防振駆動範囲と離脱位置の間の挿脱移動と、撮影状態での防振駆動範囲を越える移動部材の移動規制とを一つの挿脱動作部材によって行う構成であるため、少ない部品点数で確実に光学要素の位置制御を行うことができる。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒の一実施形態を示す収納（沈胴）状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒がズーム域のワイド端にある状態での断面図である。 同ズームレンズ鏡筒がズーム域のテレ端にある状態での断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮像光学系を構成する第２レンズ群の支持構造を示す、後方から見た分解斜視図である。 第２レンズ群を支持する防振ユニットの前方斜視図である。 防振ユニットの分解斜視図である。 第２レンズ群が防振駆動位置にある撮影状態での防振ユニットを光軸方向前方から見た図である。 撮影状態での防振ユニットを光軸方向後方から見た図である。 第２レンズ群が離脱位置にある収納状態での防振ユニットを光軸方向前方から見た図である。 収納状態での防振ユニットを光軸方向後方から見た図である。 第２レンズ群を防振駆動位置に保持した状態の第２レンズ群支持構造の後方斜視図である。 図１１の状態を異なる角度で示した後方斜視図である。 第２レンズ群が防振駆動位置と離脱位置の途中にある状態の第２レンズ群支持構造の後方斜視図である。 第２レンズ群を離脱位置に保持した状態の第２レンズ群支持構造の後方斜視図である。 図１４の状態を異なる角度で示した後方斜視図である。 第２レンズ群を防振駆動位置に位置させた状態の挿脱駆動機構と防振ユニットの関係を光軸方向後方から見た図である。 図１６の挿脱駆動機構の一部を拡大した図である。 第２レンズ群を離脱位置に位置させた状態の挿脱駆動機構と防振ユニットの関係を光軸方向後方から見た図である。 図１８の挿脱駆動機構の一部を拡大した図である。 ズームレンズ鏡筒の回路構成の概略を示すブロック図である。 挿脱駆動機構の構成を異ならせた第２の実施形態で、第２レンズ群を防振駆動位置に位置させた撮影状態での挿脱駆動機構と防振ユニットの関係を光軸方向後方から見た図である。 第２の実施形態で、第２レンズ群を離脱位置に位置させた収納状態での挿脱駆動機構と防振ユニットの関係を光軸方向後方から見た図である。 電磁アクチュエータの構成を異ならせた第３の実施形態で、第２レンズ群を防振駆動位置に位置させた撮影状態の防振ユニット光軸方向前方から見た図である。 第３の実施形態で、第２レンズ群を離脱位置に位置させた収納状態の防振ユニット光軸方向前方から見た図である。

図１から図３に断面を示す沈胴式ズームレンズ鏡筒１０は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ、第２レンズ群（光学要素）ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ１１及び撮像素子１２が配された撮像光学系を有する。この撮像光学系は焦点距離可変のズーム光学系であり、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２を光学系の撮影光軸Ｏに沿って所定の軌跡で進退させることによってズーミングを行う。また、撮影光軸Ｏに沿って第３レンズ群ＬＧ３を移動させることでフォーカシングを行う。以下の説明中で光軸方向とは、撮像光学系の撮影光軸Ｏと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方（被写体側）、後方とは光軸方向の後方（像面側）を意味する。

ズームレンズ鏡筒１０は、固定部材として筒状のハウジング１４を備える。ハウジング１４の後部に撮像素子ホルダ１５が固定され、撮像素子ホルダ１５の前面にローパスフィルタ１１と撮像素子１２が支持される。

図１５に示すように、第３レンズ群ＬＧ３は、３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａに保持されている。第３レンズ群ＬＧ３は横長の矩形状をなし、これに対応してレンズ保持筒部１３ａも角筒状に形成されている。３群レンズ枠１３はレンズ保持筒部１３ａから外径方向に突出する一対のガイド腕１３ｂ、１３ｃ（図９、図１５に一部を示す）を有し、各ガイド腕１３ｂ、１３ｃの先端に設けたガイド孔（不図示）が光軸方向に延びるガイドシャフト（不図示）に対して摺動可能に嵌ることで、ハウジング１４に対して光軸方向に移動可能に支持されている。３群レンズ枠１３は、制御回路６０（図２０）に駆動制御されるＡＦモータ６１（図２０）によって光軸方向に進退駆動される。

ハウジング１４の内側にはヘリコイド環１６が支持されている。ヘリコイド環１６の外周面には不図示のズームギヤと噛み合う周面ギヤ１６ａが形成されており、ズームギヤは制御回路６０に駆動制御されるズームモータ（挿脱動作部材の駆動源）６２（図２０）によって回転駆動されてヘリコイド環１６に回転力を伝達する。図１の収納（沈胴）状態から図２のワイド端になる直前までの間、ハウジング１４とヘリコイド環１６はヘリコイド結合されており、ズームモータ６２を駆動させると、ハウジング１４の内面ヘリコイド１４ａの案内によってヘリコイド環１６が回転しながら光軸方向に移動する。一方、ワイド端とテレ端の間の撮影状態にあるときには、ヘリコイド結合が解除され、代わりにハウジング１４の内周面に形成した周方向溝１４ｂに対してヘリコイド環１６の外面に設けた回転案内突起１６ｂ（図２、図３）が係合し、ズームモータ６２の駆動に応じてヘリコイド環１６が光軸方向に移動せずに定位置で回転される。ヘリコイド環１６の前部には、該ヘリコイド環１６と共に回転及び光軸方向移動を行う第１繰出筒１７が結合されている。

第１繰出筒１７とヘリコイド環１６の内側には、第１直進案内環２０が支持されている。第１直進案内環２０は、ハウジング１４の内周面に形成した直線溝１４ｃ（図２）と直進案内突起２０ａとの係合関係により光軸方向に直進案内されており、第１繰出筒１７とヘリコイド環１６に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように係合している。

第１直進案内環２０には、内周面と外周面を貫通する貫通ガイド溝２０ｂが形成されている。貫通ガイド溝２０ｂは、撮影光軸Ｏに対して斜行するリード溝部分と、撮影光軸Ｏを中心とする周方向溝部分とを有していて、カム環２１の外周面に設けた外径突起２１ａが摺動可能に嵌まっている。外径突起２１ａはさらに、第１繰出筒１７の内周面に形成した撮影光軸Ｏと平行な回転伝達溝１７ａに係合しており、カム環２１は第１繰出筒１７と共に回転される。カム環２１は、貫通ガイド溝２０ｂのリード溝部分に外径突起２１ａが係合するときには、このリード溝部分の案内を受けて回転しながら第１繰出筒１７（ヘリコイド環１６）及び第１直進案内環２０に対して光軸方向に進退され、貫通ガイド溝２０ｂの周方向溝部分に外径突起２１ａが係合するときには、第１繰出筒１７（ヘリコイド環１６）及び第１直進案内環２０に対して光軸方向に相対移動せずに定位置で回転する。ヘリコイド環１６や第１繰出筒１７と同様に、収納状態と撮影状態の間ではカム環２１が回転しながら光軸方向に進退移動され、ワイド端とテレ端の間の撮影状態ではカム環２１が定位置回転される。

第１直進案内環２０の内周面には撮影光軸Ｏと平行な直線溝２０ｃが形成されている。直線溝２０ｃに対して、第２直進案内環２２の直進案内突起２２ａと、第２繰出筒２３の直進案内突起２３ａが摺動自在に係合し、これらの係合関係によって、第２直進案内環２２と第２繰出筒２３はそれぞれ光軸方向に直進案内されている。なお、図中では直進案内突起２２ａと直進案内突起２３ａが共通の直線溝２０ｃに係合するように描かれているが、直進案内突起２２ａと直進案内突起２３ａが係合する直線溝を第１直進案内環２０の内周面上に別々に形成してもよい。カム環２１は、第２直進案内環２２と第２繰出筒２３のそれぞれに対して相対回転可能かつ光軸方向に一体に移動するように支持されている。

第２直進案内環２２は、周方向に位置を異ならせて設けた３つの直進案内キー２２ｂを直線溝２５ａ（図４、図７ないし図１８）に摺動自在に係合させることによって、２群レンズ移動環（支持部材）２５を光軸方向に直進案内する。２群レンズ移動環２５の内部には、防振ユニット２６を介して第２レンズ群ＬＧ２が支持されている。防振ユニット２６は、第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｏと略直交する平面に沿って移動可能に支持しており、その詳細については後述する。２群レンズ移動環２５内にはまた、シャッタＳを内蔵したシャッタユニット２７が防振ユニット２６の前部に固定されている。シャッタユニット２７内には、シャッタＳの開閉駆動を行わせるシャッタアクチュエータ６３（図２０）が設けられ、シャッタユニット２７の中央部にはシャッタＳによって開閉されるシャッタ開口２７ａが形成されている。

第２繰出筒２３の内周面には撮影光軸Ｏと平行な直線溝２３ｂが形成され、該直線溝２３ｂに対して第３繰出筒２８の直進案内突起２８ａが摺動自在に係合しており、第３繰出筒２８も光軸方向へ直進案内されている。第３繰出筒２８の内部には、１群レンズ枠２９を介して第１レンズ群ＬＧ１が支持されている。

カム環２１の内周面に形成した２群制御カム溝２１ｂに対し、２群レンズ移動環２５の外周面に設けた２群用カムフォロア２５ｂが係合している。２群レンズ移動環２５は第２直進案内環２２を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環２１が回転すると、２群制御カム溝２１ｂの形状に従って、２群レンズ移動環２５すなわち第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

第３繰出筒２８は内径方向に突出する１群用カムフォロア２８ｂを有し、この１群用カムフォロア２８ｂが、カム環２１の外周面に形成した１群制御カム溝２１ｃに摺動可能に嵌合している。第３繰出筒２８は第２繰出筒２３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環２１が回転すると、１群制御カム溝２１ｃの形状に従って、第３繰出筒２８すなわち第１レンズ群ＬＧ１が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

ズームレンズ鏡筒１０は、撮像素子１２の受光面上での画像の振れを軽減させる像振れ補正装置を備えている。詳細は後述するが、この像振れ補正装置は、ズームレンズ鏡筒１０に加わる振れをＸジャイロセンサ６４とＹジャイロセンサ６５（図２０）で検出し、その検出情報に基づいて防振ユニット２６で第２レンズ群ＬＧ２を撮像光軸Ｏと直交する方向に駆動する。

図６に示すように、防振ユニット２６は、第１ステージ（中間支持部材）３０と第２ステージ（移動部材）３１を備える。第１ステージ３０は、２群レンズ移動環２５内に固定されたＸガイドシャフト３２に対して摺動可能に支持され、第２ステージ３１は第１ステージ３０上に固定されたＹガイドシャフトト３３とＹガイドシャフト３４に対して摺動可能に支持されている。Ｘガイドシャフト３２は撮影光軸Ｏと直交する平面内で左右方向に軸線を向けており、以下ではこのＸガイドシャフト３２の延設方向である第１ステージ３０の移動方向をＸ方向またはＸ軸と呼ぶ。Ｙガイドシャフト３３、３４は、撮影光軸Ｏと直交する平面内でＸガイドシャフト３２と直交する上下方向に軸線を向けており、以下ではこのＹガイドシャフト３３、３４の延設方向である第２ステージ３１の移動方向をＹ方向またはＹ軸と呼ぶ。

第１ステージ３０は、Ｙ方向に離間しＸ方向に延設された上辺部３０ａ及び下辺部３０ｂと、Ｘ方向に離間しＹ方向に延設された側辺部３０ｃ及び側辺部３０ｄとを有し、これら各辺に囲まれる中央部を開口３０ｅとした四角枠形状をなす。開口３０ｅは、３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａが進入可能な大きさ及び形状であり、図９や図１０から分かるように、開口３０ｅ内の上辺部３０ａに隣接する位置にレンズ保持筒部１３ａを進入させたとき、レンズ保持筒部１３ａと下辺部３０ｂの間に空きスペースが得られる。下辺部３０ｂには、光軸方向後方に向けて曲折されてその前面側を凹状としたオフセット凹部３０ｆが形成されている。上辺部３０ａ上にはＸ方向に位置を異ならせてＸガイド孔３０ｇが２箇所形成され（図６）、各Ｘガイド孔３０ｇに対してＸガイドシャフト３２が摺動可能に挿通される。Ｙガイドシャフト３３は開口３０ｅ内の側辺部３０ｃに沿う位置に固定され、Ｙガイドシャフト３４は開口３０ｅ内の側辺部３０ｄに沿う位置に固定されており、各Ｙガイドシャフト３３、３４の下端部が下辺部３０ｂの下方に突出して、２群レンズ移動環２５内に形成した一対の長孔２５ｃ（図４）に挿入されている。長孔２５ｃは、Ｘ方向に長手方向を向けた長孔であり、該Ｘ方向へのＹガイドシャフト３３、３４の移動を案内する。一方、光軸方向へのＹガイドシャフト３３、３４の移動は、長孔２５ｃの前後の壁面によって規制される。以上の構造によって第１ステージ３０は、２群レンズ移動環２５に対してＸ方向に移動可能に支持される。

第２ステージ３１は、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠３５が固定されるレンズ保持筒部３１ａと、該レンズ保持筒部３１ａから斜め上方へ「Ｖ」字状に延設されＹ軸に関して略対称な形状をなす一対の支持腕部３１ｂ、３１ｃとを有する。各支持腕部３１ｂ、３１ｃにＹ方向へ貫通形成したＹガイド孔３１ｄ、３１ｅに対して、Ｙガイドシャフト３３、３４がそれぞれ摺動可能に挿通される。これにより第２ステージ３１は、第１ステージ３０に対してＹ方向へ移動可能に支持される。このＹ方向への移動により、第２ステージ３１が第１ステージ３０の開口３０ｅ内で占める位置が変化する。

第１ステージ３０と第２ステージ３１は、第２ステージ３１上に固定された２つの永久磁石４１、４２と、シャッタユニット２７に固定された２つのコイル４３、４４を有する電磁アクチュエータ（像振れ補正駆動手段）４０により駆動制御される。２つの永久磁石４１、４２の形状及び大きさは略同一であり、それぞれ細長矩形の薄板状をなし、短手方向の略中央を通り長手方向に向く磁極境界線Ｍ１、Ｍ２（図７ないし図１０）で分割される半割領域の一方がＮ極で他方がＳ極となっている。第２ステージ３１の支持腕部３１ｂ上には永久磁石４１が嵌合支持される磁石保持部３１ｆが形成され、支持腕部３１ｃ上には永久磁石４２が嵌合支持される磁石保持部３１ｇが形成されている。この磁石保持部３１ｆ、３１ｇへの取り付け状態で永久磁石４１と永久磁石４２は、第２レンズ群ＬＧ２の中心Ｃを通りＹ方向に延びる離脱方向中心線Ｐ（図７ないし図１０）に関して対称の関係で配置される。より詳しくは、磁極境界線Ｍ１と磁極境界線Ｍ２は、Ｙ方向の下方（後述する離脱位置側）から上方（後述する防振駆動位置側）に向かうにつれて、互いに離脱方向中心線Ｐから離れるように傾斜しており、離脱方向中心線Ｐに対する磁極境界線Ｍ１、Ｍ２それぞれの傾斜角が正逆で約４５度に設定されている。つまり、永久磁石４１と永久磁石４２は互いの長手方向（磁極境界線Ｍ１と磁極境界線Ｍ２）を略直交させる関係にある。そして、第２レンズ群ＬＧ２は、この永久磁石４１と永久磁石４２の長手方向の一端部（短辺部）に挟まれる位置に位置している。また、図７や図９に示すように、ズームレンズ鏡筒１０を正面視したとき、永久磁石４１はＹガイドシャフト３３と重なるＸ方向位置にあり、永久磁石４２はＹガイドシャフト３４と重なるＸ方向位置にある。図７ないし図１０は、Ｘ方向において離脱方向中心線Ｐ（第２レンズ群ＬＧ２の中心Ｃ）と撮影光軸Ｏが同位置にある状態を示しているが、第１ステージ３０がその可動範囲内でＸ方向に位置変化しても、永久磁石４１、４２がＹガイドシャフト３３、３４と重なる位置関係は維持される。

図４に示すように、コイル４３、４４はシャッタユニット２７の光軸方向後面側に支持されている。２つのコイル４３、４４の形状及び大きさは略同一であり、略平行な一対の長辺部と該長辺部を接続する一対の湾曲部を有する空芯コイルである。コイル４３はその長軸方向Ｑ１（図９）が永久磁石４１の磁極境界線Ｍ１と略平行になるように配置され、コイル４４はその長軸方向Ｑ２（図９）が永久磁石４２の磁極境界線Ｍ２と略平行になるように配置されている。コイル４３、４４に通電すると、その長辺部で長軸方向Ｑ１、Ｑ２へ電流が流れる。

シャッタユニット２７の後面にはさらに、コイル４３とシャッタ開口２７ａの間に位置センサ４５が設けられ、コイル４４とシャッタ開口２７ａの間に位置センサ４６が設けられている。位置センサ４５、４６は磁界の強さを検出するセンサであり、位置センサ４５、４６を用いることで、永久磁石４１、４２と共に移動する第２レンズ群ＬＧ２のＸ方向及びＹ方向の位置を検出することができる。

コイル４３、４４と位置センサ４５、４６は、シャッタユニット２７の後面に固定されるシャッタＦＰＣ４７上のモジュールとして設けられている。シャッタＦＰＣ４７は制御回路６０に接続し、制御回路６０によってコイル４３、４４に対する通電制御が行われる。また、位置センサ４５と位置センサ４６により検出された位置情報が制御回路６０に入力される。

以上の構成の電磁アクチュエータ４０では、永久磁石４１とコイル４３が光軸方向に対向してコイル４３が永久磁石４１の磁界内に位置する状態で該コイル４３に通電すると、撮影光軸Ｏと直交する平面内で磁極境界線Ｍ１及びコイル長軸方向線Ｑ１と略直交する方向への駆動力が作用する。また、永久磁石４２とコイル４４が光軸方向に対向してコイル４４が永久磁石４２の磁界内に位置する状態で該コイル４４に通電すると、撮影光軸Ｏと直交する平面内で磁極境界線Ｍ２及びコイル長軸方向線Ｑ２と略直交する方向への駆動力が作用する。これら駆動力の作用方向はいずれもＸ方向とＹ方向の両方に対して直角に交差する関係にあり、各コイル４３、４４への通電制御によって、第１ステージ３０のＸ方向移動と第２ステージ３１のＹ方向移動を任意に行わせることができる。このように電磁アクチュエータ４０によって第２レンズ群ＬＧ２の位置を制御することが可能な範囲を、第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）における防振駆動位置（防振駆動範囲、撮影位置）と呼ぶ。防振駆動位置では、第２レンズ群ＬＧ２の中心Ｃは、撮影光軸Ｏを中心とする所定範囲内に位置する。

Ｙガイドシャフト３３とＹガイドシャフト３４によって案内される第２ステージ３１のＹ方向の可動量は、電磁アクチュエータ４０により与えられるＹ方向の駆動量よりも大きい。図７、図８、図１１、図１２及び図１６に示すように、第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）が上記防振駆動位置にあるとき、支持腕部３１ｂ、３１ｃの上端部が第１ステージ３０の上辺部３０ａに近接して位置される。詳細には、第２レンズ群ＬＧ２の中心Ｃが撮影光軸Ｏと一致する位置では、支持腕部３１ｂ、３１ｃの上端部は上辺部３０ａとの間にスペースがあり、電磁アクチュエータ４０によって第２ステージ３１を当該位置からＹ方向の上方と下方のいずれにも移動させることが可能となっている。一方、図９、図１０、図１４、図１５及び図１８に示すように、第２ステージ３１は、支持腕部３１ｂ、３１ｃの下端部が下辺部３０ｂに近接する位置まで下方に移動することが可能である。この第２ステージ３１の下方移動端では、永久磁石４１とコイル４３、永久磁石４２とコイル４４はいずれも光軸方向に対向しなくなり、第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）は、電磁アクチュエータ４０により位置制御可能な防振駆動位置を外れる。この位置を第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）の離脱位置と呼ぶ。離脱位置では第２レンズ群ＬＧ２が第１ステージ３０の下辺部３０ｂと重なる位置まで下降されるが、レンズ保持筒部３１ａ及び２群レンズ枠３５の後部が、オフセット凹部３０ｆ内に進入するため、下辺部３０ｂとの干渉を生じることなく下降させることができる。２群レンズ移動環２５には、離脱位置まで移動されたレンズ保持筒部３１ａの一部を進入させる収納凹部２５ｄが形成されている。収納凹部２５ｂは、Ｘ方向の略中央に径方向の貫通部を有し、その両側に略対称な形状の一対の部分円形凹面部を有している。第１ステージ３０がＸ方向においてその可動範囲の中央から所定量以上ずれている状態で第２ステージ３１を離脱位置に移動させると、収納凹部２５ｄの部分円形凹面部とレンズ保持筒部３１ａの外面の当接によって、第２ステージ３１を支持する第１ステージ３０がＸ方向の可動範囲の略中央に案内される。一方、第１ステージ３０がＸ方向の可動範囲の中央付近に位置するときは、収納凹部２５ｄの部分円形凹面部にレンズ保持筒部３１ａを当接させずに第２ステージ３１を離脱位置に移動させることができる。離脱位置に達した第２ステージ３１は、支持腕部３１ｂ、３１ｃの下端部が第１ステージ３０の下辺部３０ｂに当接することによって、下方への移動が規制される。

図４に示すように、シャッタユニット２７の後面には、シャッタ開口２７ａの周囲に中央円形凹部２７ｂが形成されており、第２レンズ群ＬＧ２が防振駆動位置にあるとき、レンズ保持筒部３１ａ（２群レンズ枠３５）の前端部が中央円形凹部２７ｂに進入する。中央円形凹部２７ｂは、電磁アクチュエータ４０による防振駆動位置での第２レンズ群ＬＧ２のＸ及びＹ方向の移動によってはレンズ保持筒部３１ａと干渉することがない大きさに形成されている。また、シャッタユニット２７の後面には、中央円形凹部２７ｂから下方に向けて、防振駆動位置から離脱位置までのＹ方向の移動範囲で第２ステージ３１（２群レンズ枠３５）の前端部を進入させる直線状凹部２７ｃが形成されている。

電磁アクチュエータ４０による第２レンズ群ＬＧ２の位置制御が可能な範囲は防振駆動位置に限定され、防振駆動位置を外れた離脱位置との間の第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）のＹ方向駆動は、電磁アクチュエータ４０とは別に設けた挿脱駆動機構５０によって行われる。挿脱駆動機構５０は、支持軸５２によって２群レンズ移動環２５内に軸支された挿脱制御レバー（挿脱動作部材、揺動部材）５１を備える。図４に示すように、支持軸５２は、挿脱制御レバー５１に形成した軸孔５１ａに挿通され、その前端部が２群レンズ移動環２５内に形成した軸支持孔２５ｅに支持され、その後端部が２群レンズ移動環２５に固定されるレバー押さえ部材５３に支持されている。この支持状態で支持軸５２の軸線は撮影光軸Ｏと略平行であり、挿脱制御レバー５１は該支持軸５２を中心として揺動することができる。

図１６ないし図１９に示すように、挿脱制御レバー５１には、挿脱ガイド溝部（幅狭溝領域）５５と離脱防止溝部（離脱規制部、幅広溝領域）５６が連続して形成されている。挿脱ガイド溝部５５は、軸孔５１ａを中心とする回動半径方向に延びる溝であり、溝内部の対向面の一方が防振駆動位置から離脱位置への第２ステージ３１の移動を案内する離脱ガイド面（第１の押圧部）５５ａであり、他方が離脱位置から防振駆動位置への第２ステージ３１の移動を案内する挿入ガイド面（第２の押圧部）５５ｂである。離脱防止溝部５６は挿脱ガイド溝部５５の外径側端部に連通しており、対向する下方離脱防止面（離脱規制部）５６ａと上方離脱防止面（離脱規制部）５６ｂを有している。離脱防止溝部５６の溝幅（下方離脱防止面５６ａと上方離脱防止面５６ｂの間隔）は、挿脱ガイド溝部５５の溝幅（離脱ガイド面５５ａと挿入ガイド面５５ｂの間隔）よりも広い。

第２ステージ３１には、支持腕部３１ｂから後方に向けて突出する位置制御ピン（突部）３１ｈが設けられ、位置制御ピン３１ｈは挿脱制御レバー５１の揺動位置に応じて挿脱ガイド溝部５５内と離脱防止溝部５６内のいずれかに位置される。第２ステージ３１が離脱位置にあるとき、図１０、図１４、図１５、図１８及び図１９に示すように、挿脱制御レバー５１は軸孔５１ａを中心とするレバー延設方向が斜め下方に向く角度（以下、離脱保持位置と呼ぶ）に保持され、位置制御ピン３１ｈが挿脱ガイド溝部５５内に係合している。このとき第２ステージ３１のＹ方向の位置制御は、位置制御ピン３１ｈに対する挿脱ガイド溝部５５の離脱ガイド面５５ａ及び挿入ガイド面５５ｂの当接によって行われる。ここで挿脱制御レバー５１が図中の時計方向に回動されると、挿入ガイド面５５ｂが位置制御ピン３１ｈを上方に押圧し、第２ステージ３１が離脱位置から防振駆動位置に向けて移動される。

第２ステージ３１が防振駆動位置にあるとき、図８、図１１、図１２、図１６及び図１７に示すように、挿脱制御レバー５１は軸孔５１ａを中心とするレバー延設方向が斜め上方に向く角度（以下、挿入位置と呼ぶ）に保持され、位置制御ピン３１ｈが離脱防止溝部５６内に位置される。このとき、離脱防止溝部５６の延設方向（長手方向）がＸ方向と略平行になり、Ｘ方向での位置制御ピン３１ｈの位置規制を行わないため、電磁アクチュエータ４０によるＸ方向への第１ステージ３０及び第２ステージ３１の移動は妨げられない。また、離脱防止溝部５６は挿脱ガイド溝部５５よりも幅広に設定されており、下方離脱防止面５６ａ及び上方離脱防止面５６ｂと位置制御ピン３１ｈとの間には、電磁アクチュエータ４０によるＹ方向の第２ステージ３１の移動を妨げない十分な隙間が確保されている。挿脱制御レバー５１が挿入位置にあるときには、第２ステージ３１は電磁アクチュエータ４０によって位置制御されるが、下方離脱防止面５６ａに対して位置制御ピン３１ｈを当接させることによって、第２ステージ３１が電磁アクチュエータ４０の制御範囲である防振駆動位置を超えて離脱位置方向へ脱落するのを防ぐことができる。また、上方離脱防止面５６ｂに対して位置制御ピン３１ｈを当接させることによって、第２ステージ３１が電磁アクチュエータ４０の制御範囲である防振駆動位置を超えて離脱位置と反対方向へ脱落するのを防ぐことができる。但し、離脱位置と反対方向への移動制限は、位置制御ピン３１ｈと上方離脱防止面５６ｂの当接に代えて、第２ステージ３１の支持腕部３１ｂ、３１ｃと第１ステージ３０の上辺部３０ａの当接などによって行わせることもできる。

第２ステージ３１が防振駆動位置にある状態で挿脱制御レバー５１を挿入位置から離脱保持位置に向けて回動させると、離脱ガイド面５５ａが位置制御ピン３１ｈを下方に押圧し、第２ステージ３１が防振駆動位置から離脱位置に移動される。

挿脱制御レバー５１は、レバー付勢ばね（付勢部材）５４によって挿入位置へ回動付勢されており、２群レンズ移動環２５の内面には、この付勢力によって挿脱制御レバー５１が当接するストッパ２５ｆが設けられている。そのため、挿脱制御レバー５１は、特別な外力が加わらない状態では挿入位置に保持され、これに応じて第２ステージ３１は防振駆動位置に保持される。撮像素子ホルダ１５には光軸方向前方へ突出する離脱制御突起（離脱案内部材）５７（図１０ないし図１５、図１８及び図１９）が突設されており、２群レンズ移動環２５が光軸方向後方へ移動して撮像素子ホルダ１５に接近すると、離脱制御突起５７が挿脱制御レバー５１を押圧して、レバー付勢ばね５４の付勢力に抗して挿脱制御レバー５１が挿入位置から離脱保持位置へ回動される。詳細には、離脱制御突起５７の先端部には端面カム５７ａが形成されており、２群レンズ移動環２５が後退して離脱制御突起５７に接近すると、挿脱制御レバー５１に設けたカム当接部５１ｂが端面カム５７ａに当接する（図１３）。この当接によって、光軸方向後方への２群レンズ移動環２５の移動力から挿脱制御レバー５１を離脱保持位置へ回動させる分力が生じる。挿脱制御レバー５１が離脱保持位置に達すると、図１０、図１４、図１５、図１８及び図１９に示すように、離脱制御突起５７の側面に設けた撮影光軸Ｏと略平行な離脱保持面５７ｂが離脱保持面５１ｃに係合し、挿脱制御レバー５１が離脱保持位置に保持され続ける。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒１０は次のように動作する。図１に示す鏡筒収納状態において、ズームレンズ鏡筒１０が搭載される撮像装置に設けたメインスイッチがオンされると、ズームモータ６２が鏡筒繰出方向に駆動されてズームギヤが回転し、ヘリコイド環１６と第１繰出筒１７がハウジング１４の内面ヘリコイド１４ａにガイドされて前方へ回転繰出される。第１直進案内環２０は、ヘリコイド環１６及び第１繰出筒１７と共に前方に直進移動する。このとき、第１繰出筒１７から回転力が付与されるカム環２１は、第１直進案内環２０の前方への直進移動分と、該第１直進案内環２０との間に設けたリード構造（貫通ガイド溝２０ｂのリード溝部分と外径突起２１ａ）による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環１６とカム環２１が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造（ヘリコイド、リード）の機能が解除されて、光軸方向の定位置で回転のみ行うようになる。

カム環２１が回転すると、その内側では、第２直進案内環２２を介して直進案内された２群レンズ移動環２５が、２群用カムフォロア２５ｂと２群制御カム溝２１ｂの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環２１が回転すると、該カム環２１の外側では、第２繰出筒２３を介して直進案内された第３繰出筒２８が、１群用カムフォロア２８ｂと１群制御カム溝２１ｃの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、鏡筒収納状態からの第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング１４に対するカム環２１の前方移動量と、該カム環２１に対する第３繰出筒２８のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング１４に対するカム環２１の前方移動量と、該カム環２１に対する２群レンズ移動環２５のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｏ上を移動することにより行われる。図１の収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図２に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ６２を鏡筒繰出方向に駆動させると、図３に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、ヘリコイド環１６、第１繰出筒１７及びカム環２１は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。メインスイッチをオフすると、ズームモータ６２が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒１０は上記の繰出動作とは逆の収納動作を行い、図１の収納状態になる。

また、ワイド端からテレ端までの撮影可能状態にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてＡＦモータ６１を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ枠１３が撮影光軸Ｏに沿って移動してフォーカシングが実行される。

以上はズームレンズ鏡筒１０の全体的な動作であり、続いて、防振ユニット２６に関連する収納構造と、撮影状態での防振ユニット２６の動作を説明する。

図１の鏡筒収納状態では、３群レンズ枠１３は、撮像素子ホルダ１５の前面部に近接する後方移動端まで後退され、２群レンズ移動環２５も後方移動端に位置している。挿脱制御レバー５１はレバー付勢ばね５４によって挿入位置へ回動付勢されているが、２群レンズ移動環２５が後方移動端に位置する状態では、離脱制御突起５７の離脱保持面５７ｂと離脱保持面５１ｃの係合により付勢方向への回動が規制され、挿脱制御レバー５１は離脱保持位置に保持されている（図１０、図１４、図１５、図１８及び図１９）。この挿脱制御レバー５１の離脱保持位置では、挿脱ガイド溝部５５内の離脱ガイド面５５ａが位置制御ピン３１ｈの上方への移動を規制し、第２レンズ群ＬＧ２を保持する第２ステージ３１は撮影光軸Ｏに対して下方に変位した離脱位置に保持される。

図９、図１０及び図１８から分かるように、第２ステージ３１の離脱位置では、第２レンズ群ＬＧ２を保持するレンズ保持筒部３１ａが、Ｙ方向において第１ステージ３０の下辺部３０ｂと重なる位置まで下降される。前述の通り、下辺部３０ｂにオフセット凹部３０ｆを形成したことで、当該離脱位置でのレンズ保持筒部３１ａと下辺部３０ｂの干渉が生じない。また、図９に示すように、第２ステージ３１が離脱位置にあるときには永久磁石４１、４２も撮影光軸Ｏの下方に位置される。永久磁石４１、４２とこれを保持する支持腕部３１ｂ、３１ｃは、Ｙ方向で上方（防振駆動位置側）に進むほど互いの間隔を広くするＶ字状の配置になっているため、図９のように正面視したとき、永久磁石４１については、第１ステージ３０の下辺部３０ｂと側辺部３０ｃの境界付近に重なって位置し、永久磁石４２については、第１ステージ３０の下辺部３０ｂと側辺部３０ｄの境界付近に重なって位置する。したがって、第２ステージ３１を離脱位置に位置させることで、第１ステージ３０の開口３０ｅにおける開放領域が相対的に増大し、開口３０ｅ内の撮影光軸Ｏ付近の領域は、第２ステージが存在しない空きスペースとなっている。

そして、図１、図９及び図１０に示すように、この開口３０ｅの開放領域内（撮影状態では第２レンズ群ＬＧ２、第２ステージ３１、永久磁石４１、４２などが位置する領域）に３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａが進入して、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３がＹ方向に並列する位置関係となる。これにより、ズームレンズ鏡筒１０の収納状態では撮像光学系の光軸方向の厚みが小さくなり、鏡筒収納長の薄型化が達成される。

第２ステージ３１が離脱位置にあるとき、第１ステージ３０はＸ方向の可動範囲の中央（離脱方向中心線Ｐが撮影光軸Ｏ上を通る位置）付近に保持される。前述のように、Ｘ方向の可動範囲の中央を所定以上外れた状態で第２ステージ３１が離脱位置へ移動されると、レンズ保持筒部３１ａの外面と収納凹部２５ｄの部分円形凹面部の当接により、第１ステージ３０がＸ方向の可動範囲の略中央まで案内される。第２ステージ３１上には第２レンズ群ＬＧ２を挟んでＶ字状に支持椀部３１ｂ、３１ｃと永久磁石４１、４２が配置されているため、このようにＸ方向の可動範囲の略中央に位置を定めることで、第１ステージ３０の開口３０ｅに対して最もスペース効率の良いＸ方向の位置に支持椀部３１ｂ、３１ｃと永久磁石４１、４２を位置させることができる。また、３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａは四隅が面取りされた角筒形状であり、レンズ保持筒部１３ａを開口３０ｅに進入させたときには、図９に示すように、レンズ保持筒部１３ａの面取り部が第２ステージ３１の支持椀部３１ｂ、３１ｃや永久磁石４１、４２に沿う配置となるため、第２ステージ３１と３群レンズ枠１３の関係においてもスペース効率に優れた収納構造となっている。

ズームモータ６２の駆動によってズームレンズ鏡筒１０が図１の収納位置から繰り出され、２群レンズ移動環２５が光軸方向前方へ所定量移動されると、挿脱制御レバー５１が離脱制御突起５７から離れて離脱保持面５７ｂによる回動規制が解除され、レバー付勢ばね５４の付勢力によって挿脱制御レバー５１が離脱保持位置（図１０、図１４、図１５、図１８及び図１９）から挿入位置（図８、図１１、図１２、図１６及び図１７）へ向けて回動していく。すると、挿脱ガイド溝部５５内の挿入ガイド面５５ｂが位置制御ピン３１ｈを上方に押圧し、第２ステージ３１がＹ方向における防振駆動位置に向けて移動される。この段階で防振ユニット２６は３群レンズ枠１３よりも前方に移動されており、第１ステージ３０の開口３０ｅ内からレンズ保持筒部１３ａが既に離脱しているので、防振駆動位置へ向けて移動する第２ステージ３１が３群レンズ枠１３と干渉することはない。挿脱制御レバー５１によって第２ステージ３１がある程度上方に移動されると、永久磁石４１と永久磁石４２がそれぞれコイル４３とコイル４４に対向し、電磁アクチュエータ４０によって第１ステージ３０及び第２ステージ３１の位置制御を行うことが可能な状態、すなわち防振駆動位置に達する。前述の通り、防振駆動位置では位置制御ピン３１ｈは離脱防止溝部５６に対して遊嵌し、Ｘ及びＹ方向の移動が許容された状態にあり、第１ステージ３０及び第２ステージ３１の位置制御は電磁アクチュエータ４０によって行われる。

挿脱制御レバー５１による第２ステージ３１の防振駆動位置への移動は、図２のワイド端に達する前に完了する。防振駆動位置では挿脱制御レバー５１が離脱制御突起５７から前方に離れ、カム当接部５１ｂと端面カム５７ａが光軸方向に離間して対向している。これ以降は再び鏡筒収納動作を行うまで、挿脱制御レバー５１と離脱制御突起５７が当接することはなく、第２ステージ３１は防振駆動位置に保持され続ける。ワイド端からテレ端までのズーム域では、カム環２１の回転に応じて２群レンズ移動環２５の光軸方向位置が変化するが、２群レンズ移動環２５は図２に示すワイド端位置付近がズーム域における後方移動端であり、挿脱制御レバー５１が離脱制御突起５７に接触することはない。つまり、ズーム域全体で、第２ステージ３１が防振駆動位置に維持される。なお、外部からの衝撃が加わった場合や、コイル４３、４４への通電を解除して電磁アクチュエータ４０による保持を停止した場合でも、挿脱制御レバー５１の離脱防止溝部５６の下方離脱防止面５６ａ及び上方離脱防止面５６ｂと位置制御ピン３１ｈとの当接によって、２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）は防振駆動位置からの離脱が規制されるため、電磁アクチュエータ４０によって位置制御を行う状態にいつでも復帰することができる。

ズーム域では、ズームレンズ鏡筒１０に加わる振れの方向と大きさに応じて、電磁アクチュエータ４０によって第１ステージ３０と第２ステージ３１をＸ方向とＹ方向に駆動することで、撮像素子１２の受光面上での被写体像のずれ（像振れ）を抑制することができる。詳細には、Ｘジャイロセンサ６４とＹジャイロセンサ６５によってＸ軸とＹ軸周りにおける移動角速度を検出し、それぞれの振れの角速度を時間積分して移動角度を求め、該移動角度から焦点面（撮像素子１２の受光面）上でのＸ軸方向及びＹ軸方向の像の移動量を演算すると共に、この像振れをキャンセルするための各軸方向に関する第２レンズ群ＬＧ２の駆動量及び駆動方向を演算する。そして、この演算値に基づいて、コイル４３とコイル４４の通電制御を行う。

ズーム域からの鏡筒収納では、繰出時とは逆の動作が行われる。まず、ＡＦモータ６１の駆動によって３群レンズ枠１３を図１に示す後方移動端に位置させる。続いて、ズームモータ６２の収納方向駆動により、２群レンズ移動環２５が光軸方向後方に移動され、２群レンズ移動環２５と共に後退している挿脱制御レバー５１のカム当接部５１ｂが、離脱制御突起５７の端面カム５７ａに当て付く（図１３参照）。すると、カム当接部５１ｂが端面カム５７ａに押圧されて２群レンズ移動環２５の後退移動力から分力が生じ、挿脱制御レバー５１がレバー付勢ばね５４の付勢力に抗して挿入位置から離脱保持位置へ向けて回動される。すると、位置制御ピン３１ｈの位置が離脱防止溝部５６内から挿脱ガイド溝部５５内に変化し、挿入ガイド面５５ｂが位置制御ピン３１ｈを下方に押圧して、第２ステージ３１が防振駆動位置から離脱位置へ向けて移動される。２群レンズ移動環２５がさらに後方に移動すると、挿脱制御レバー５１の離脱保持面５１ｃが離脱制御突起５７の離脱保持面５７ｂに対向する位置関係となり、該離脱保持面５１ｃと離脱保持面５７ｂの当接によって、挿脱制御レバー５１は離脱保持位置に保持されて挿入位置への回動が規制される。つまり第２ステージ３１が離脱位置に保持される。

挿脱制御レバー５１による第２ステージ３１の防振駆動位置から離脱位置への移動は、２群レンズ移動環２５が図１に示す後方移動端に達するよりも前に完了する。そして、第２ステージ３１の離脱完了後に２群レンズ移動環２５がさらに後退移動することにより、開放領域を大きくした開口３０ｅ内に３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａが進入し（図９、図１０）、前述した収納状態（図１）となる。

なお、以上の鏡筒収納時の動作説明では、ズームモータ６２の収納方向駆動に先立ってＡＦモータ６１を駆動させて３群レンズ枠１３の後退動作を行わせるものとしたが、３群レンズ枠１３との干渉が生じる前に第２ステージ３１の離脱位置への移動が完了するという条件を満たしていれば、ＡＦモータ６１による３群レンズ枠１３の後退動作を省略することも可能である。この場合、光軸方向後方への移動は機械的に制限を受けないように３群レンズ枠１３の駆動機構を構成しておき、該３群レンズ枠１３に対してズームモータ６１の駆動力で後退する部材（２群レンズ移動環２５または他の部位）を当接させ、該部材と共に３群レンズ枠１３を図１の後方移動端まで後退させるとよい。

以上のようにズームレンズ鏡筒１０では、撮影状態で第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が光軸方向に離間して位置し、収納状態では下方に離脱移動した第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３をＹ方向に重ねて位置させることで、撮像光学系の収納長短縮が達成されている。そして、撮影状態において電磁アクチュエータ４０によって防振ユニット２６の第１ステージ３０と第２ステージ３１を位置制御して像振れ補正を行い、収納するときには、第１ステージ３０上に支持された第２ステージ３１のみを挿脱駆動機構５０によって離脱位置に移動させるように第２レンズ群ＬＧ２の位置制御装置を構成したので、離脱動作を行う部位が小型で軽量になっており、省スペース性と挿脱駆動機構５０の負荷軽減の効果が得られる。

挿脱駆動機構５０を構成する挿脱制御レバー５１は、挿入位置と離脱保持位置との間の揺動に応じて、挿脱ガイド溝部５５の対向する内面である離脱ガイド面５５ａと挿入ガイド面５５ｂによって位置制御ピン３１ｈを押圧することで、第２ステージ３１を防振駆動位置と離脱位置の間で挿脱移動させる。挿脱制御レバー５１が防振駆動位置にあるときは、位置制御ピン３１ｈを遊嵌状態で挿入させる幅広の溝部として形成された離脱防止溝部５６が、電磁アクチュエータ４０による第２ステージ３１（位置制御ピン３１ｈ）の駆動を許容しつつ、電磁アクチュエータ４０による駆動範囲を外れる第２ステージ３１（位置制御ピン３１ｈ）のＹ方向の移動を下方離脱防止面５６ａや上方離脱防止面５６ｂによって規制する。また、電磁アクチュエータ４０による駆動範囲を外れる第２ステージ３１（位置制御ピン３１ｈ）のＸ方向の移動を、離脱防止溝部５６の端面（図１７における左側の端面）によって規制する。したがって、第２ステージ３１のＹ方向の挿脱動作と、撮影状態での第２ステージ３１の防振駆動範囲からの離脱防止が一つの挿脱制御レバー５１で行われ、少ない部品点数で確実に第２レンズ群ＬＧ２の位置制御を行うことができる。

図２１及び図２２は、第２ステージ３１の位置制御を行う挿脱動作部材を、挿脱制御レバー５１のような揺動部材に代えて、Ｙ方向に直進移動する直進挿脱部材（挿脱動作部材、直進進退部材）７１で構成した挿脱駆動機構７０を示している。挿脱駆動機構７０は駆動源としてモータ（挿脱動作部材の駆動源）７２を備え、該モータ７２のドライブシャフト７３がＹ方向に沿って上方へ延出されている。ドライブシャフト７３の外面には送りねじが形成されており、直進挿脱部材７１はこの送りねじに螺合するねじ穴を有する。直進挿脱部材７１は、ドライブシャフト７３の軸回りの回転を行わないように回り止めされている。よって、モータ７２によりドライブシャフト７３を正逆に回転駆動すると、直進挿脱部材７１がＹ方向に上下移動される。図２１は、第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）の防振駆動位置に対応する直進挿脱部材７１の挿入位置を示し、図２２は、第２レンズ群ＬＧ２（第２ステージ３１）の離脱位置に対応する直進挿脱部材７１の離脱保持位置を示している。

直進挿脱部材７１は、Ｘ方向の一端部が開口されたコ字状の凹部７４を有し、該凹部７４内にＹ方向に離間する離脱ガイド面（第１の押圧部、離脱規制部）７５と挿入ガイド面（第２の押圧部、離脱規制部）７６が形成されている。離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６はそれぞれＸ方向に延びる面であって、互いの間に第２ステージ３１の位置制御ピン３１ｈが挿入されている。離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６のＹ方向の間隔や、凹部７４のＸ方向の深さは、いずれも位置制御ピン３１ｈの径サイズに対して所定以上に大きく、凹部７４に対して位置制御ピン３１ｈは遊嵌状態で挿入される。より詳しくは、離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６のＹ方向間隔と、凹部７４のＸ方向の深さは、電磁アクチュエータ４０（図２１及び図２２では省略されているが、先の実施形態と同様のものが搭載されている）による第２ステージ３１（及び第１ステージ３０）の像振れ補正用の移動を妨げないサイズに設定されている。よって、図２１に示す直進挿脱部材７１の挿入位置では、直進挿脱部材７１に妨げられることなく、防振ユニット２６の第１ステージ３０と第２ステージ３１を電磁アクチュエータ４０で位置制御して像振れ補正を行うことができる。そして、電磁アクチュエータ４０による防振駆動範囲を超える第２ステージ３１のＹ方向の移動は、離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６に対する位置制御ピン３１ｈの当接で規制される。つまり、直進挿脱部材７１が挿入位置にあるとき、離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６は、第２ステージ３１のＹ方向の過度移動を規制する離脱規制部として機能する。また、電磁アクチュエータ４０による防振駆動範囲を外れる第２ステージ３１のＸ方向の移動は、凹部７４の底面（図中右側の側面）に対する位置制御ピン３１ｈの当接で規制される。なお、挿脱制御レバー５１を用いる先の実施形態と同様に、第２ステージ３１の上方への移動規制については、離脱ガイド面７５と位置制御ピン３１ｈの当接に代えて、第２ステージ３１の支持腕部３１ｂ、３１ｃと第１ステージ３０の上辺部３０ａの当接などによって行わせることもできる。

モータ７２の駆動によって直進挿脱部材７１を図２１の挿入位置から図２２の離脱保持位置へ向けて移動させると、離脱ガイド面７５が位置制御ピン３１ｈを下方に押圧し、第２ステージ３１は電磁アクチュエータ４０によって位置制御される防振駆動位置を外れて離脱位置に保持される。反対に、モータ７２の駆動によって直進挿脱部材７１を図２２の離脱保持位置から図２１の挿入位置へ向けて移動させると、挿入ガイド面７６が位置制御ピン３１ｈを上方に押圧し、第２ステージ３１は電磁アクチュエータ４０によって位置制御される防振駆動位置に戻る。

挿脱駆動機構７０では、先の実施形態の挿脱制御レバー５１と同様に、第２ステージ３１のＹ方向の挿脱動作と、撮影状態での防振駆動位置からの第２ステージ３１の離脱規制を一つの直進挿脱部材７１によって行うため、少ない部品点数で第２レンズ群ＬＧ２の位置制御を行うことができる。また、離脱ガイド面７５と挿入ガイド面７６が、第２ステージ３１の挿脱動作時に位置制御ピン３１ｈを押圧する部位と、防振駆動位置からの第２ステージ３１の離脱規制を行う部位を兼用するため、挿脱動作部材としての直進挿脱部材７１を小型化することができる。

なお、像振れ補正駆動手段の構成は以上の実施形態と異なっていてもよい。図２３と図２４は、先に説明した電磁アクチュエータ４０と異なる形態の電磁アクチュエータ（像振れ補正駆動手段）８０を示している。電磁アクチュエータ８０は、第２ステージ３１上に固定された永久磁石８１と、第１ステージ３０上に固定された永久磁石８２と、シャッタユニット２７（図２３及び図２４には表れていないが、先の実施形態と同様のものである）の後面に固定された２つのコイル８３、８４を備えている。永久磁石８１、８２はそれぞれ細長矩形の薄板状をなし、短手方向の略中央を通り長手方向に向く磁極境界線Ｍ１１、Ｍ１２で分割される半割領域の一方がＮ極で他方がＳ極となっている。永久磁石８１は、磁極境界線Ｍ１１をＸ方向に向けて、第２ステージ３１の支持腕部３１ｂ上に設けられている。永久磁石８２は、磁極境界線Ｍ１２をＹ方向に向けて、第１ステージ３０の側辺部３０ｄ上に設けられている。コイル８３、８４は略平行な一対の長辺部と該長辺部を接続する一対の湾曲部を有する空芯コイルである。コイル８３は、その長軸方向Ｑ１１が永久磁石８１の磁極境界線Ｍ１１と略平行になるように配置され、コイル８４は、その長軸方向Ｑ１２が永久磁石８２の磁極境界線Ｍ１２と略平行になるように配置されている。シャッタユニット２７の後面にはさらに、コイル８３に隣接する位置に位置センサ８５が設けられ、コイル８４に隣接する位置に位置センサ８６が設けられている。位置センサ８５、８６を用いて、永久磁石８１、８２と共に移動する第２レンズ群ＬＧ２のＸ方向及びＹ方向の位置を検出することができる。

電磁アクチュエータ８０では、永久磁石８１とコイル８３が光軸方向に対向してコイル８３が永久磁石８１の磁界内に位置する状態（図２３）で該コイル８３に通電すると、撮影光軸Ｏと直交する平面内で磁極境界線Ｍ１１及びコイル長軸方向線Ｑ１１と略直交するＹ方向への駆動力が作用する。また、永久磁石８２とコイル８４が光軸方向に対向してコイル８４が永久磁石８２の磁界内に位置する状態（図２３、図２４）で該コイル８４に通電すると、撮影光軸Ｏと直交する平面内で磁極境界線Ｍ１２及びコイル長軸方向線Ｑ１２と略直交するＸ方向への駆動力が作用する。つまり、コイル８３への通電制御により第２ステージ３１をＹ方向に移動させ、コイル８４への通電制御により第１ステージ３０をＸ方向に移動させることができる。

第２ステージ３１は、第１の実施形態における挿脱駆動機構５０や第２の実施形態における挿脱駆動機構７０に相当する挿脱駆動機構によって、図２３に示す防振駆動位置と図２４に示す離脱位置との間を移動させることができる。離脱位置では、電磁アクチュエータ８０のうち永久磁石８１とコイル８３がＹ方向に離間して第２ステージ３１の位置制御を行わなくなるのに対し、永久磁石８２とコイル８４は第１ステージ３０の位置制御が可能な位置関係が維持されている点が先の実施形態と異なる。図２４に示すように、第２ステージ３１が離脱位置に移動すると、支持腕部３１ｂ上に支持された永久磁石８１が第１ステージ３０の開口３０ｅの下方に位置されるので、該開口３０ｅ内に進入する３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａと干渉しない。また、永久磁石８２は、第１ステージ３０上で常に開口３０ｅの外側に保持されているので、これも３群レンズ枠１３のレンズ保持筒部１３ａとは干渉しない。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示実施形態では第２ステージ３１がＹ方向に直進移動するが、第２ステージ３１をＹ方向への移動成分を含む揺動部材としても、本発明は成立する。

１０ ズームレンズ鏡筒
１１ ローパスフィルタ
１２ 撮像素子
１３ ３群レンズ枠
１３ａ レンズ保持筒部
１４ ハウジング
１５ 撮像素子ホルダ
１６ ヘリコイド環
１７ 第１繰出筒
２０ 第１直進案内環
２１ カム環
２２ 第２直進案内環
２３ 第２繰出筒
２５ ２群レンズ移動環（支持部材）
２５ｃ 長孔
２５ｄ 収納凹部
２５ｅ 軸支持孔
２５ｆ ストッパ
２６ 防振ユニット
２７ シャッタユニット
２８ 第３繰出筒
２９ １群レンズ枠
３０ 第１ステージ（中間支持部材）
３０ａ 上辺部
３０ｂ 下辺部
３０ｃ 側辺部
３０ｄ 側辺部
３０ｅ 開口
３０ｆ オフセット凹部
３０ｇ Ｘガイド孔
３１ 第２ステージ（移動部材）
３１ａ レンズ保持筒部
３１ｂ ３１ｃ 支持腕部
３１ｄ ３１ｅ Ｙガイド孔
３１ｆ ３１ｇ 磁石保持部
３１ｈ 位置制御ピン（突部）
３２ Ｘガイドシャフト
３３ ３４ Ｙガイドシャフト
３５ ２群レンズ枠
４０ 電磁アクチュエータ（像振れ補正駆動手段）
４１ ４２ 永久磁石
４３ ４４ コイル
４５ ４６ 位置センサ
５０ 挿脱駆動機構
５１ 挿脱制御レバー（挿脱動作部材、揺動部材）
５１ａ 軸孔
５１ｂ カム当接部
５１ｃ 離脱保持面
５２ 支持軸
５３ レバー押さえ部材
５４ レバー付勢ばね（付勢部材）
５５ 挿脱ガイド溝部（幅狭溝領域）
５５ａ 離脱ガイド面（第１の押圧部）
５５ｂ 挿入ガイド面（第２の押圧部）
５６ 離脱防止溝部（離脱規制部、幅広溝領域）
５６ａ 下方離脱防止面（離脱規制部）
５６ｂ 上方離脱防止面（離脱規制部）
５７ 離脱制御突起（離脱案内部材）
５７ａ 端面カム
５７ｂ 離脱保持面
６０ 制御回路
６１ ＡＦモータ
６２ ズームモータ（挿脱動作部材の駆動源）
６３ シャッタアクチュエータ
６４ Ｘジャイロセンサ
６５ Ｙジャイロセンサ
７０ 挿脱駆動機構
７１ 直進挿脱部材（挿脱動作部材、直進進退部材）
７２ モータ（挿脱動作部材の駆動源）
７３ ドライブシャフト
７４ 凹部
７５ 離脱ガイド面（第１の押圧部、離脱規制部）
７６ 挿入ガイド面（第２の押圧部、離脱規制部）
８０ 電磁アクチュエータ（像振れ補正駆動手段）
８１ 永久磁石
８２ 永久磁石
８３ コイル
８４ コイル
８５ ８６ 位置センサ
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群（光学要素）
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｍ１ Ｍ２ Ｍ１１ Ｍ１２ 磁極境界線
Ｏ 撮影光軸
Ｐ 離脱方向中心線
Ｑ１ Ｑ２ コイルの長軸方向
Ｓ シャッタ

Claims (7)

1. 光学要素を保持し、該光学要素が光学系の光軸上に位置する防振駆動範囲から該防振駆動範囲外の離脱位置まで移動可能に支持部材に支持された移動部材；
   光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、上記防振駆動範囲内で上記移動部材を駆動制御する像振れ補正駆動手段；及び
   上記像振れ補正駆動手段とは異なる駆動源によって、上記移動部材の上記防振駆動範囲に対応する挿入位置と上記離脱位置に対応する離脱保持位置の間で移動する挿脱動作部材；
   を備え、上記挿脱動作部材は、
   上記挿入位置から離脱保持位置への移動によって上記防振駆動範囲から離脱位置へ上記移動部材を押圧移動させる第１の押圧部と；
   上記離脱保持位置から挿入位置への移動によって上記離脱位置から防振駆動範囲へ上記移動部材を押圧移動させる第２の押圧部と；
   上記挿入位置にあるとき、上記防振駆動範囲内での上記移動部材の移動を規制せず、該防振駆動範囲を越える上記移動部材の少なくとも一方向の移動を規制する離脱規制部と；
   を有し、
   上記像振れ補正駆動手段は、上記支持部材と上記移動部材の一方と他方に設けた磁石とコイルを備えた電磁アクチュエータであり、上記移動部材の上記防振駆動範囲で上記磁石と上記コイルが光軸方向に対向し、上記移動部材の上記離脱位置では上記磁石と上記コイルが対向しなくなることを特徴とする光学要素の位置制御装置。
2. 請求項１記載の光学要素の位置制御装置において、上記挿脱動作部材は、上記支持部材に光軸と略平行な回動中心で揺動可能に支持された揺動部材であり、上記第１の押圧部、第２の押圧部及び離脱規制部は、該揺動部材に形成した溝の内面として形成され、上記移動部材は該溝に対して移動可能に係合する突部を有している光学要素の位置制御装置。
3. 請求項２記載の光学要素の位置制御装置において、上記揺動部材の溝は、該揺動部材が上記挿入位置にあるとき上記移動部材の上記防振駆動範囲から上記離脱位置へ向かう移動方向に対して交差する方向に向け形成された幅広溝領域と、該幅広溝領域に連通し該幅広溝領域よりも溝幅の狭い幅狭溝領域を有し、
   上記幅狭溝領域の対向する一対の内面により上記第１の押圧部と第２の押圧部が構成され、上記幅広溝領域の内面により上記離脱規制部が構成される光学要素の位置制御装置。
4. 請求項３記載の光学要素の位置制御装置において、上記離脱規制部は、上記幅狭溝領域の第２の押圧部に連続する上記幅広溝領域の内面部分で上記離脱位置方向への上記移動部材の移動を規制し、上記幅狭溝領域の第１の押圧部に連続する幅広溝領域の内面部分で上記離脱位置と反対方向への上記移動部材の移動を規制する光学要素の位置制御装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項記載の光学要素の位置制御装置において、上記支持部材は光軸方向に移動可能であり、
   上記揺動部材を上記挿入位置に付勢する付勢部材；及び
   上記支持部材の光軸方向の所定位置で上記揺動部材に当接して、支持部材の光軸方向移動に応じて上記付勢部材の付勢力に抗して揺動部材を上記離脱保持位置に回動させる離脱案内部材；
   を有している光学要素の位置制御装置。
6. 請求項１記載の光学要素の位置制御装置において、上記挿脱動作部材は、上記支持部材に対して上記光軸と略直交する方向に直進移動可能に支持された直進進退部材であり、該直進進退部材は上記移動部材に設けた突部を遊嵌状態で挿入させる凹部を有し、上記第１の押圧部、第２の押圧部及び離脱規制部は、該直進進退部材の凹部の内面として形成されている光学要素の位置制御装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載の光学要素の位置制御装置において、上記移動部材を上記防振駆動範囲から離脱位置まで移動可能に支持し、該移動部材の移動方向と交差する方向に移動可能に上記支持部材に支持された中間支持部材を備え、上記像振れ補正駆動手段は、光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、上記中間支持部材と上記移動部材の両方を駆動制御する光学要素の位置制御装置。

Images