光学ユニットおよび光学機器
【課題】光学ユニット全体としての小型化を図りつつ、光制御装置を防振装置に安定的に取り付ける。
【解決手段】光学ユニットは、レンズＬ３を保持し、ベース部材８６に対してシフト可能なシフト部材８７ａと、シフト部材を互いに異なる方向にそれぞれシフトさせる第１および第２の防振アクチュエータ８１，８２，８９，９０とを有する防振装置に、シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置５が取り付けられて構成されている。シフト部材には、第１および第２の防振アクチュエータの外縁Ｌ１，Ｌ２よりもレンズに近い領域に貫通開口８７ｃが形成されている。光制御装置は、シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域にてベース部材に取り付けられる第１の取り付け部５ｂ，５ｃと、該貫通開口を通ってベース部材に取り付けられる第２の取り付け部５ａとを有する。
【解決手段】光学ユニットは、レンズＬ３を保持し、ベース部材８６に対してシフト可能なシフト部材８７ａと、シフト部材を互いに異なる方向にそれぞれシフトさせる第１および第２の防振アクチュエータ８１，８２，８９，９０とを有する防振装置に、シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置５が取り付けられて構成されている。シフト部材には、第１および第２の防振アクチュエータの外縁Ｌ１，Ｌ２よりもレンズに近い領域に貫通開口８７ｃが形成されている。光制御装置は、シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域にてベース部材に取り付けられる第１の取り付け部５ｂ，５ｃと、該貫通開口を通ってベース部材に取り付けられる第２の取り付け部５ａとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ機能や光量調節機能と防振機能とを備えた光学ユニットおよびこれを含む光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の光学機器は、小型でありながらも、シャッタ機能や光量調節機能を含む光制御装置と、像振れ補正機能を有する防振装置とを備えたものが多い。
例えば特許文献１には、光制御装置と防振装置とがコンパクトに一体的にまとめられた光学機器が開示されている。この光学機器では、防振装置において防振レンズを光軸に直交する２方向にシフトさせる２つの電磁アクチュエータを高密度に配置するため、防振装置における防振レンズの可動範囲の外側に設けた１箇所の受け部に、光制御装置をビス止めする取り付け構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の取り付け構造では、シャッタ羽根（絞り羽根）を保持する地板の形状や該羽根を駆動するアクチュエータの位置に応じた光制御装置の重心（質量中心）位置との関係で、光制御装置を防振装置に安定的に取り付けられない可能性がある。すなわち、光学機器の姿勢の変化や光学機器に加わった振動によって、光制御装置の防振装置に対する浮き（ばたつき）が発生し、光学性能が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、ユニット全体としての小型化を図りつつ、光制御装置を防振装置に安定的に取り付けることができるようにした光学ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学ユニットは、ベース部材と、レンズを保持し、像振れを低減するためにベース部材に対して光軸に直交する面内でシフト可能なシフト部材と、シフト部材を光軸に直交する面内において互いに直交する第１の方向および第２の方向にそれぞれシフトさせる第１の防振アクチュエータおよび第２の防振アクチュエータとを有する防振装置に、シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置が取り付けられて構成される。シフト部材における、第１の防振アクチュエータの第１の方向での外縁および第２の防振アクチュエータの第２の方向での外縁よりもレンズに近い領域に光軸方向に貫通する開口が形成されている。そして、光制御装置は、光軸に直交する面内におけるシフト部材のシフト範囲よりも外側の領域においてベース部材に取り付けられる第１の取り付け部と、該開口を通ってベース部材に取り付けられる第２の取り付け部とを有することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記光学ユニットを備えた光学機器も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域に設けた第１の取り付け部によって光制御装置をベース部材に取り付けるだけでなく、シフト部材の内側の領域に設けられた開口を通った第２の取り付け部によっても取り付ける。このため、本発明によれば、第２の取り付け部をシフト範囲よりも外側の領域に設ける場合のように光学ユニットを大型化することなく、光制御装置をベース部材（つまりは防振装置）に安定的に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例であるデジタルカメラのレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図２】上記レンズ鏡筒の沈胴状態の構成を示す断面図。
【図３】上記レンズ鏡筒の広角端での構成を示す断面図。
【図４】上記レンズ鏡筒の望遠端での構成を示す断面図。
【図５】実施例における光制御／防振ユニット（絞りシャッタユニットおよびシフトユニット）の構成を示す分解斜視図。
【図６】実施例におけるシフトユニットの部分断面図。
【図７】実施例における絞りシャッタユニット（小絞り状態およびシャッタ開状態）の正面図。
【図８】上記絞りシャッタユニット（絞り退避状態およびシャッタ閉状態）の正面図。
【図９】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態を示す正面図（ただし、前側シフト鏡筒は省略）。
【図１０】上記光制御／防振ユニットの断面図。
【図１１】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態を示す正面図。
【図１２】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態における連結部と開口部を示す部分正面図。
【図１３】上記光制御／防振ユニットの変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例である光学機器としてのデジタルカメラ１００における沈胴式レンズ鏡筒の構成を分解して示している。図２、図３および図４にはそれぞれ、該レンズ鏡筒の沈胴状態、広角端および望遠端での断面を示している。
これらの図において、物体側から順に、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は第２レンズユニット、Ｌ３は第３レンズユニット（防振レンズ）、Ｌ４は第４レンズユニットである。第１および第２レンズユニットＬ１，Ｌ２は、レンズ鏡筒の伸縮とともに光軸方向に移動して変倍（ズーム）を行う。第３レンズユニットＬ３は、光軸に対して直交する方向にシフトして像振れを低減する像振れ補正（防振）を行う。また、第４レンズユニットＬ４は、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒であり、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２保持枠である。３は第３レンズユニットＬ３を光軸に対して直交する方向にシフト可能に保持する防振装置としてのシフトユニットである。４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４保持枠であり、５は光量調節機能とシャッタ機能とを有する光制御装置としての絞りシャッタユニットである。絞りシャッタユニット５とシフトユニット３によって、光学ユニットとしての光制御／防振ユニットが構成される。
６はシフトユニット３の像面側の端部（後端部）に設けられたカムピンであり、８ａおよび９は第４保持枠４を光軸方向にガイドするガイドバーである。８ｂは第４保持枠４を付勢するばねをガイドするばねバーである。
１１はガイドバー８ａ，９とばねバー８ｂの後端部を保持し、またＣＣＤセンサ等の光電変換素子により構成される撮像素子を保持するＣＣＤホルダである。
１６ａは第４保持枠４を光軸方向に移動させるアクチュエータとしてのフォーカスモータであり、ステッピングモータにより構成されている。フォーカスモータ１６ａのロータと一体回転するリードスクリュー１６ｃには、ナット１６ｂが噛み合っており、リードスクリュー１６ｃが回転することでナット１６ｂを介して第４保持枠４が光軸方向に駆動される。第４保持枠４には、ナット１６ｂの回転を阻止する回転ストッパ４ａと、カメラが衝撃を受けたときにナット１６ｂが回転ストッパ４ａから物体側に脱落することを防止するための脱落防止ストッパ４ｂとが設けられている。
フォーカスモータ１６ａは、後述する固定カム環１３にビスにより固定されている。１８は第４保持枠４をナット１６ｂに向けて付勢するフォーカスばねである。
３５は第４保持枠４が光軸方向における基準位置に位置することを検出するためのフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３５は、第４保持枠４に形成された遮光部（図示せず）がフォトインタラプタ３５の発光部と受光部の間に入り込むことで、第４保持枠４が基準位置に位置することを示す信号を出力する。これにより、フォーカス初期位置の検出が行われ、この後、フォーカスモータ１６ａに印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、フォーカス位置が制御される。
固定カム環１３は、ＣＣＤホルダ１１にビスによって固定されている。固定カム環１３の内周面には、駆動スリーブ７に設けられたカムピン７ａが係合するスリーブカム溝部（図示せず）が形成されている。
駆動スリーブ７の外周にはカムギヤ部７ｃが形成されており、該カムギヤ部７ｃには、ズームアクチュエータとしてのズームモータユニット２８からの駆動力によって回転するギヤ１４が噛み合っている。ギヤ１４は、固定カム環１３の周壁に形成された開口内にて定位置回転するように保持されており、固定カム環１３の外周側においてズームモータユニット２８の出力ギヤと噛み合い、固定カム環１３の内周側においてカムギヤ部７ｃに噛み合っている。
ズームモータユニット２８からの駆動力がギヤ１４およびカムギヤ部７ｃを介して駆動スリーブ７に伝達されると、該駆動スリーブ７が光軸回りで回転する。これにより、カムピン７ａと固定カム環１３のスリーブカム溝部との係合よるカム作用によって駆動スリーブ７が光軸方向に移動する。駆動スリーブ７の光軸回りでの回転は、該駆動スリーブ７と不図示のバヨネット構造によって相対回転可能で、かつ光軸方向に一体移動可能に結合された直進カム環１０の外周で行われる。
直進カム環１０の周方向３箇所には、径方向外方に突出するキー１０ｈが形成されている。これらキー１０ｈは、固定カム環１３の内周面における周方向３箇所に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１３ｂに係合している。このため、直進カム環１０は、回転しながら光軸方向に移動する駆動スリーブ７とともに、固定カム環１３に対して回転することなく光軸方向に移動する。
１２は移動カム環である。移動カム環１２の外周面には、第１鏡筒１を光軸方向に移動させるための第１カム溝部１２ｂが形成されている。また、移動カム環１２の内周面には、第２保持枠２およびシフトユニット３をそれぞれ光軸方向に移動させるための第２カム溝部１２ｃおよびシフトカム溝部１２ｄが形成されている。第１鏡筒１には、第１カム溝部１２ｂに係合するカムピン１ａが設けられている。また、第２保持枠２には、第２カム溝部１２ｃに係合するカムピン２ａが設けられている。さらに、シフトユニット３には、シフトカム溝部１２ｄに係合するカムピン６が設けられている。
移動カム環１２は、案内筒１７と不図示のバヨネット構造によって相対回転可能で、かつ光軸方向に一体移動可能に結合されている。
案内筒１７の後端部における周方向３箇所には、径方向外方に突出する案内キー１７ａが形成されている。該案内キー１７ａは、直進カム環１０の内周面における周方向３箇所に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１０ａに係合している。このため、案内筒１７は、回転する移動カム環１２とともに、直進カム環１０に対して回転することなく光軸方向に移動する。
第２保持枠２には、直進キー２ｂが形成されており、該直進キー２ｂは、案内筒１７の周壁に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１７ｂに係合している。このため、移動カム環１２が回転しても、第２保持枠２は回転しない。
ステッピングモータとしてのズームモータユニット２８は、ＣＣＤホルダ１１にビスによって固定され、前述したようにその出力ギヤがギヤ１４に噛み合っている。
このように構成されたレンズ鏡筒において、ズームモータユニット２８からの駆動力によって駆動スリーブ７が回転すると、駆動スリーブ７と直進カム環１０が光軸方向に移動する。また、移動カム環１２が、その外周に設けられたカムピン１２ａと直進カム環１０の周壁を貫通するように形成されたカム溝部（図示せず）との係合によるカム作用によって、案内筒１７の外周において回転しながら案内筒１７とともに光軸方向に移動する。
移動カム環１２が回転することで、第１鏡筒１が駆動スリーブ７、直進カム環１０、移動カム環１２および案内筒１７に対して光軸方向に移動する。また、移動カム環１２が回転することで、第２保持枠２およびシフトユニット３がそれぞれ光軸方向に移動する。これにより、レンズ鏡筒の望遠端、広角端および沈胴位置間での伸縮と、望遠端と広角端間でのズームが行われる。
３６はシフトユニット３が光軸方向における基準位置に位置することを検出するためのフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３６は、シフトユニット３に形成された遮光部３ｂ（図３参照）がフォトインタラプタ３６の発光部と受光部の間に入り込むことで、シフトユニット３が基準位置に位置することを示す信号を出力する。これにより、ズーム初期位置の検出が行われ、この後、ズームモータユニット２８に印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、ズーム位置が制御される。
図５には、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３により構成される光制御／防振ユニットの構成を分解して示している。また、図６には、シフトユニット３の断面を示している。
シフトユニット３において、第３レンズユニットＬ３のうち物体側のレンズエレメントは、前側シフト鏡筒８７ｂによって保持されている。また、第３レンズユニットＬ３のうち像面側のレンズエレメントは、シフト部材としての後側シフト鏡筒８７ａによって保持されている。前側シフト鏡筒８７ｂと後側シフト鏡筒８７ａとは互いにビスによって結合され、一体となって後述するシフトベース８６に対して光軸に直交する面内にてシフト可能である。
後側シフト鏡筒８７ａにおける光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置には、シフトアクチュエータの一部を構成する要素であるコイル８２，９０とアッパーヨーク８３，９１とが保持されている。コイル８２，９０はシフトベース８６に面する側に、アッパーヨーク８３，９１は前側シフト鏡筒８７ｂに面する側に配置されている。
シフトベース８６は、シフトユニット３のベース部材（第１のベース部材）である。該シフトベース８６における光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置（コイル８２，９０に対向する位置）には、シフトアクチュエータの他の一部を構成する要素であるマグネット８１，８９が保持されている。また、マグネット８１，８９の背面には、バックヨーク８０が固定されている。
コイル８２、アッパーヨーク８３、マグネット８１およびバックヨーク８０によりシフト鏡筒８７ａ，８７ｂを垂直方向（ピッチ方向：第１の方向）にシフトさせる第１の防振アクチュエータとしてのピッチシフトアクチュエータが構成される。また、コイル９０、アッパーヨーク９１、マグネット８９およびバックヨーク８０によりシフト鏡筒８７ａ，８７ｂを水平方向（ヨー方向：第２の方向）にシフトさせる第２の防振アクチュエータとしてのヨーシフトアクチュエータが構成される。すなわち、シフトユニット３には、光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置に２つのシフトアクチュエータが設けられている。
シフトベース８６の周方向３箇所に形成されたボール保持枠内にはそれぞれ、該ボール保持枠内で転動可能なボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃが配置されている。これらボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃには、マグネット８１，８９とアッパーヨーク８３，９１間に作用する吸着力によって後側シフト鏡筒８７ａが押圧状態で当接する。これにより、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂは、光軸に対する倒れが阻止された状態でボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃによってピッチ方向およびヨー方向にガイドされる。
８５はコイル８２，９０に通電するためのシフトＦＰＣである。該シフトＦＰＣ８５には、２つのホール素子８４が実装されている。該２つのホール素子８４はそれぞれ、コイル８２，９０の内側開口内に配置され、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂがピッチ方向およびヨー方向にシフトした際の磁気の変化に応じた検出信号を出力する。この検出信号を用いることで、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂのピッチ方向およびヨー方向でのシフト位置を検出することができる。
カメラ１００には、ピッチ方向とヨー方向のカメラ振れを検出する角速度センサ等により構成される不図示の振れセンサが設けられている。不図示の制御回路は、該振れセンサにより検出されたカメラ振れの方向と大きさに応じて、像振れを低減するためのシフト鏡筒８７ａ，８７ｂのシフト方向とシフト量を算出し、その算出結果に基づいてコイル８２，９０への通電を制御する。このとき、制御回路は、ホール素子８４により得られるシフト鏡筒８７ａ，８７ｂの実際のシフト量を用いて、コイル８２，９０への通電をフィードバック制御する。
図７および図８には、絞りシャッタユニット５の構成を、光軸方向視（光通過方向視）において示している。５００は絞りシャッタユニット５のベース部材（第２のベース部材）としての絞りシャッタベースである。該絞りシャッタベース５００には、光が通過する固定開口５００ａが形成されている。
５０１は光制御部材としての光量調節部材であり、該光量調節部材５０１には、固定開口５００ａよりも小さな径を有する（すなわち、通過光量を減少させる）小絞り開口５０１ａが形成されている。なお、本実施例では、小絞り開口が形成された光量調節部材を用いる場合について説明するが、光量調節部材としてＮＤフィルタのように透過光量を減衰させるフィルタ部材を用いてもよい。
光量調節部材５０１は、絞りシャッタベース５００に形成された軸部（第１の軸）５０５ａを中心として回動可能である。具体的には、光量調節部材５０１は、図７に示すように小絞り開口５０１ａが形成された部分が固定開口５００ａを覆う減光位置と、図８に示すように小絞り開口５０１ａが形成された部分が固定開口５００ａから退避する退避位置との間で回動する。
光量調節部材５０１に形成された長穴部には、光量調節駆動レバー５０３の駆動軸部が係合している。これら長穴部と駆動軸部との係合部は、第２の係合部に相当する。光量調節駆動レバー５０３は、絞り駆動源としての絞りモータ（第２の光制御アクチュエータ）５ｅの出力部を構成し、絞りモータ５ｅの回転力を光量調節部材５０１に伝達してこれを軸部５０５ａを中心として回動させる。
５０２ａ，５０２ｂはそれぞれ光制御部材としての第１のシャッタ部材および第２のシャッタ部材である。第１のシャッタ部材５０２ａは、絞りシャッタベース５００に形成された軸部５０５ａを中心として回動可能である。すなわち、第１のシャッタ部材５０２ａは、光量調節部材５０１と共通の軸回りで回動する。一方、第２のシャッタ部材５０２ｂは、絞りシャッタベース５００に形成された軸部（第２の軸）５０５ｂを中心として回動可能である。第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂは、図７に示すように固定開口５００ａを開放する開位置と、図８に示すように固定開口５００ａを覆って閉じる閉位置との間で回動可能である。
第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂのそれぞれに形成された長穴部には、シャッタ駆動レバー５０４の駆動軸部が係合している。これら長穴部と駆動軸部との係合部は、第１の係合部に相当する。シャッタ駆動レバー５０４は、シャッタ駆動源としてのシャッタモータ（第１の光制御アクチュエータ）５ｄの出力部を構成する。シャッタ駆動レバー５０４は、シャッタモータ５ｄの回転力を第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂに伝達してこれらをそれぞれ軸部５０５ａ，５０５ｂを中心として回動させる。
第２のシャッタ部材５０２ｂの回動中心である軸部５０５ｂは、シャッタ駆動レバー５０４と第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂとが係合する第１の係合部に対して、第１のシャッタ部材５０２ａの回動中心である軸部５０５ａとは反対側に位置する。また、光量調節部材５０１と光量調節駆動レバー５０３とが係合する第２の係合部は、軸部５０５ａに対して第１の係合部とは反対側に位置する。
そして、光量調節部材５０１は、図９に示すように、軸部５０５ａを中心として軸部５０５ｂに近づく方向に回動することにより減光位置から退避位置に回動する。言い替えれば、光量調節部材５０１は、絞りモータ５ｅ側からシャッタモータ５ｄ側に回動して減光位置から退避位置に回動する。
以上のように絞りシャッタユニット５を構成することで、光量調節部材５０１の回動範囲と、第１のシャッタ部材５０２ａの回動範囲とを５０％以上重ね合わせることができる。これにより、絞りシャッタユニット５（絞りシャッタベース５００）を、光軸方向視において、固定開口５００ａに対して軸部５０５ａ，５０５ｂと第１および第２の係合部とは反対側の位置を中心（要）とした中心角（広がり角度）９０度の扇形状に構成できる。このように、本実施例によれば、特に光軸に直交する方向において小型化された絞りシャッタユニット５を実現することができる。
なお、扇形状の中心角は９０度でなくてもよく、１００度等の鈍角であってもよいし、８０度等の鋭角であってもよい。
そして、扇形状の絞りシャッタユニット５は、図９および図１０に示すように、前述した２つのシフトアクチュエータの光軸側の端面（シフトユニット３の径方向における内側の端面）が面する、中心角が９０度の扇形状のスペース内に配置される。これにより、図１０および図６に示すように、絞りシャッタユニット５の少なくとも一部（例えば、少なくとも光量調節部材５０１とシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂ）を、シフトアクチュエータの光軸方向の厚みＤ内に配置することができる。言い換えれば、絞りシャッタユニット５を、２つのシフトアクチュエータとの干渉を避けつつ、後側シフト鏡筒８７ａに近づけて配置することができる。
したがって、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３の光軸方向の厚みを薄くすることができる。この結果、沈胴状態でのレンズ鏡筒の光軸方向での全長を短くすることができる。
カメラ１００に設けられた不図示の制御回路は、動画撮影時に、撮像素子からの出力信号により得られた輝度情報に基づいて、光量調節部材５０１を減光位置又は退避位置に回動させるように絞りモータ５ｅを制御する。これにより、撮像素子に適切な明るさの被写体像が形成され、撮像素子からの出力信号を用いて良好な動画像を生成することができる。また、制御回路は、静止画撮影時に、所定のシャッタ速度で第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂが閉位置から開位置を経て再び閉位置に戻るようにシャッタモータ５ｄを制御する。これにより、撮像素子からの出力信号を用いて良好な静止画像を生成することができる。
次に、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３により構成される光制御／防振ユニットの組み立て方法について、図５および図１１を用いて説明する。
絞りシャッタユニット５（絞りシャッタベース５００）には、取り付け部５ａ，５ｂ，５ｃが形成されており、これら取り付け部５ａ，５ｂ，５ｃをシフトユニット３（シフトベース８６）に設けられた受け部８６ｃ，８６ｂ，８６ａに当接させる。これにより、シフトベース８６に対する絞りシャッタユニット５の光軸方向での位置が決まる。そして、絞りシャッタユニット５は、取り付け部５ｃにおいて受け部８６ａにビスにより固定される。
取り付け部（第１の取り付け部）５ｂ，５ｃは、絞りシャッタユニット５の重心を考慮して、絞りシャッタユニット５の外周における絞りモータ５ｅの近傍とシャッタモータ５ｄの近傍にそれぞれ設けられている。言い替えれば、取り付け部５ｂ，５ｃは、光軸に直交する面内における後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域においてシフトベース８６に取り付けられる。
また、扇形状を有する絞りシャッタユニット５において、その外周の２箇所に取り付け部５ｂ，５ｃを設けるだけでは、扇形状の中心側においてシフトベース８６に対する浮き（ばたつき）が発生する可能性がある。このため、扇形状の中心部に取り付け部（第２の取り付け部）５ａを設け、絞りシャッタユニット５は、取り付け部５ｂ，５ｃと合わせて３点にてシフトベース８６に当接して取り付けられる（支持される）ように構成されている。
取り付け部５ａは、後側シフト鏡筒８７ａに光軸方向に貫通するように形成された貫通開口８７ｃを通って受け部８６ｃに当接する。貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａがシフトしても、貫通開口８７ｃの周縁部が取り付け部５ａに干渉しない大きさおよび形状を有する。また、取り付け部５ａの先端には位置決めボス５ｆが形成されており、該位置決めボス５ｆがシフトベース８６に形成された位置決め穴８６ｄに挿入されることで、絞りシャッタユニット５のシフトベース８６に対する回転方向の位置が決められる。
図１２には、後側シフト鏡筒８７ａにおいて貫通開口８７ｃが形成される領域を示している。貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける、ピッチシフトアクチュエータのピッチ方向での外縁（光軸側とは反対側の端面）Ｌ１およびヨーシフトアクチュエータのヨー方向での外縁Ｌ２よりも第３レンズユニットＬ３（光軸）に近い領域に形成されている。特に本実施例では、貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける２つのコイル８２，９０の光軸側の端面８２ａ，９０ａよりも第３レンズユニットＬ３に近い領域（２つのコイル８２，９０と第３レンズユニットＬ３とにより囲まれた領域）に形成されている。
そして、前述したように、取り付け部５ａは、貫通開口８７ｃの内側を通って絞りシャッタユニット５側から後側シフト鏡筒８７ａまで延びている。
なお、図１２に示した貫通開口８７ｃが形成された領域は例に過ぎない。前述したように２つのシフトアクチュエータの外縁Ｌ１，Ｌ２よりも第３レンズユニットＬ３に近い領域であれば、例えば図１２中にハッチングで示すように、２つのシフトアクチュエータの光軸側の端面よりも外側の領域Ａに貫通開口を形成してもよい。
このように本実施例では、後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域に設けられた取り付け部５ｂ，５ｃにより絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に取り付けている。しかも、後側シフト鏡筒８７ａの内側の領域に形成された貫通開口８７ｃを通った取り付け部５ａによっても絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に取り付けている。このため、取り付け部５ａを後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域に設ける場合に比べて、光制御／防振ユニットを大型化することなく、絞りシャッタユニット５をシフトベース８６（シフトユニット３）に安定的に取り付けることができる。
なお、図１３に示すように、取り付け部５ａにその先端側からビス下穴を形成し、シフトベース８６の受け部８６ｃの背面側から挿入したビスを該ビス下穴に締め込むことによって、取り付け部５ａをシフトベース８６に固定することも可能である。
そして、このように絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に固定した状態で、後側シフト鏡筒８７ａとの間に絞りシャッタユニット５を挟むように配置された前側シフト鏡筒８７ｂを後側シフト鏡筒８７ａにビスにより固定する。以上のようにして、光制御／防振ユニットの組み立てが完了する。
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、シフトアクチュエータを構成するコイルをシフト鏡筒に保持させ、マグネットをシフトベースに保持させた、いわゆるムービングコイルタイプのシフトユニットを用いた場合について説明した。しかし、本発明は、マグネットをシフト鏡筒に保持させ、コイルをシフトベースに保持させた、いわゆるムービングマグネットタイプのシフトユニットを用いる場合にも適用することができる。この場合、貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける２つのマグネットの外縁よりも第３レンズユニットＬ３（光軸）に近い領域に形成される。
【００１２】
また、上記実施例では、シフトユニットに光量調節動作とシャッタ動作の両方を行う絞りシャッタユニットを取り付けた場合について説明したが、本発明にいう光制御装置は、光量調節動作とシャッタ動作のうち少なくとも一方を行えばよい。
さらに、上記実施例では、沈胴タイプのレンズ鏡筒を有するカメラについて説明したが、本発明は、沈胴タイプではないレンズ鏡筒を有するカメラや交換レンズ等の他の光学機器にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
シャッタ機能と光量調節機能の双方を有するコンパクトな光制御装置を提供できる。
【符号の説明】
【００１４】
３ シフトユニット
５ 絞りシャッタユニット
５ａ，５ｂ，５ｃ 取り付け部
５ｄ シャッタモータ
５ｅ 絞りモータ
５０１ 光量調節部材
５０２ａ，５０２ｂ シャッタ部材
８７ａ，８７ｂ シフト鏡筒
８７ｃ 貫通開口
８６ シフトベース
８１，８９ マグネット
８２，９０ コイル
１００ カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ機能や光量調節機能と防振機能とを備えた光学ユニットおよびこれを含む光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の光学機器は、小型でありながらも、シャッタ機能や光量調節機能を含む光制御装置と、像振れ補正機能を有する防振装置とを備えたものが多い。
例えば特許文献１には、光制御装置と防振装置とがコンパクトに一体的にまとめられた光学機器が開示されている。この光学機器では、防振装置において防振レンズを光軸に直交する２方向にシフトさせる２つの電磁アクチュエータを高密度に配置するため、防振装置における防振レンズの可動範囲の外側に設けた１箇所の受け部に、光制御装置をビス止めする取り付け構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２１５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の取り付け構造では、シャッタ羽根（絞り羽根）を保持する地板の形状や該羽根を駆動するアクチュエータの位置に応じた光制御装置の重心（質量中心）位置との関係で、光制御装置を防振装置に安定的に取り付けられない可能性がある。すなわち、光学機器の姿勢の変化や光学機器に加わった振動によって、光制御装置の防振装置に対する浮き（ばたつき）が発生し、光学性能が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、ユニット全体としての小型化を図りつつ、光制御装置を防振装置に安定的に取り付けることができるようにした光学ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学ユニットは、ベース部材と、レンズを保持し、像振れを低減するためにベース部材に対して光軸に直交する面内でシフト可能なシフト部材と、シフト部材を光軸に直交する面内において互いに直交する第１の方向および第２の方向にそれぞれシフトさせる第１の防振アクチュエータおよび第２の防振アクチュエータとを有する防振装置に、シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置が取り付けられて構成される。シフト部材における、第１の防振アクチュエータの第１の方向での外縁および第２の防振アクチュエータの第２の方向での外縁よりもレンズに近い領域に光軸方向に貫通する開口が形成されている。そして、光制御装置は、光軸に直交する面内におけるシフト部材のシフト範囲よりも外側の領域においてベース部材に取り付けられる第１の取り付け部と、該開口を通ってベース部材に取り付けられる第２の取り付け部とを有することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記光学ユニットを備えた光学機器も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域に設けた第１の取り付け部によって光制御装置をベース部材に取り付けるだけでなく、シフト部材の内側の領域に設けられた開口を通った第２の取り付け部によっても取り付ける。このため、本発明によれば、第２の取り付け部をシフト範囲よりも外側の領域に設ける場合のように光学ユニットを大型化することなく、光制御装置をベース部材（つまりは防振装置）に安定的に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例であるデジタルカメラのレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図２】上記レンズ鏡筒の沈胴状態の構成を示す断面図。
【図３】上記レンズ鏡筒の広角端での構成を示す断面図。
【図４】上記レンズ鏡筒の望遠端での構成を示す断面図。
【図５】実施例における光制御／防振ユニット（絞りシャッタユニットおよびシフトユニット）の構成を示す分解斜視図。
【図６】実施例におけるシフトユニットの部分断面図。
【図７】実施例における絞りシャッタユニット（小絞り状態およびシャッタ開状態）の正面図。
【図８】上記絞りシャッタユニット（絞り退避状態およびシャッタ閉状態）の正面図。
【図９】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態を示す正面図（ただし、前側シフト鏡筒は省略）。
【図１０】上記光制御／防振ユニットの断面図。
【図１１】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態を示す正面図。
【図１２】上記光制御／防振ユニットの組み合わせ状態における連結部と開口部を示す部分正面図。
【図１３】上記光制御／防振ユニットの変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例である光学機器としてのデジタルカメラ１００における沈胴式レンズ鏡筒の構成を分解して示している。図２、図３および図４にはそれぞれ、該レンズ鏡筒の沈胴状態、広角端および望遠端での断面を示している。
これらの図において、物体側から順に、Ｌ１は第１レンズユニット、Ｌ２は第２レンズユニット、Ｌ３は第３レンズユニット（防振レンズ）、Ｌ４は第４レンズユニットである。第１および第２レンズユニットＬ１，Ｌ２は、レンズ鏡筒の伸縮とともに光軸方向に移動して変倍（ズーム）を行う。第３レンズユニットＬ３は、光軸に対して直交する方向にシフトして像振れを低減する像振れ補正（防振）を行う。また、第４レンズユニットＬ４は、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒であり、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２保持枠である。３は第３レンズユニットＬ３を光軸に対して直交する方向にシフト可能に保持する防振装置としてのシフトユニットである。４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４保持枠であり、５は光量調節機能とシャッタ機能とを有する光制御装置としての絞りシャッタユニットである。絞りシャッタユニット５とシフトユニット３によって、光学ユニットとしての光制御／防振ユニットが構成される。
６はシフトユニット３の像面側の端部（後端部）に設けられたカムピンであり、８ａおよび９は第４保持枠４を光軸方向にガイドするガイドバーである。８ｂは第４保持枠４を付勢するばねをガイドするばねバーである。
１１はガイドバー８ａ，９とばねバー８ｂの後端部を保持し、またＣＣＤセンサ等の光電変換素子により構成される撮像素子を保持するＣＣＤホルダである。
１６ａは第４保持枠４を光軸方向に移動させるアクチュエータとしてのフォーカスモータであり、ステッピングモータにより構成されている。フォーカスモータ１６ａのロータと一体回転するリードスクリュー１６ｃには、ナット１６ｂが噛み合っており、リードスクリュー１６ｃが回転することでナット１６ｂを介して第４保持枠４が光軸方向に駆動される。第４保持枠４には、ナット１６ｂの回転を阻止する回転ストッパ４ａと、カメラが衝撃を受けたときにナット１６ｂが回転ストッパ４ａから物体側に脱落することを防止するための脱落防止ストッパ４ｂとが設けられている。
フォーカスモータ１６ａは、後述する固定カム環１３にビスにより固定されている。１８は第４保持枠４をナット１６ｂに向けて付勢するフォーカスばねである。
３５は第４保持枠４が光軸方向における基準位置に位置することを検出するためのフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３５は、第４保持枠４に形成された遮光部（図示せず）がフォトインタラプタ３５の発光部と受光部の間に入り込むことで、第４保持枠４が基準位置に位置することを示す信号を出力する。これにより、フォーカス初期位置の検出が行われ、この後、フォーカスモータ１６ａに印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、フォーカス位置が制御される。
固定カム環１３は、ＣＣＤホルダ１１にビスによって固定されている。固定カム環１３の内周面には、駆動スリーブ７に設けられたカムピン７ａが係合するスリーブカム溝部（図示せず）が形成されている。
駆動スリーブ７の外周にはカムギヤ部７ｃが形成されており、該カムギヤ部７ｃには、ズームアクチュエータとしてのズームモータユニット２８からの駆動力によって回転するギヤ１４が噛み合っている。ギヤ１４は、固定カム環１３の周壁に形成された開口内にて定位置回転するように保持されており、固定カム環１３の外周側においてズームモータユニット２８の出力ギヤと噛み合い、固定カム環１３の内周側においてカムギヤ部７ｃに噛み合っている。
ズームモータユニット２８からの駆動力がギヤ１４およびカムギヤ部７ｃを介して駆動スリーブ７に伝達されると、該駆動スリーブ７が光軸回りで回転する。これにより、カムピン７ａと固定カム環１３のスリーブカム溝部との係合よるカム作用によって駆動スリーブ７が光軸方向に移動する。駆動スリーブ７の光軸回りでの回転は、該駆動スリーブ７と不図示のバヨネット構造によって相対回転可能で、かつ光軸方向に一体移動可能に結合された直進カム環１０の外周で行われる。
直進カム環１０の周方向３箇所には、径方向外方に突出するキー１０ｈが形成されている。これらキー１０ｈは、固定カム環１３の内周面における周方向３箇所に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１３ｂに係合している。このため、直進カム環１０は、回転しながら光軸方向に移動する駆動スリーブ７とともに、固定カム環１３に対して回転することなく光軸方向に移動する。
１２は移動カム環である。移動カム環１２の外周面には、第１鏡筒１を光軸方向に移動させるための第１カム溝部１２ｂが形成されている。また、移動カム環１２の内周面には、第２保持枠２およびシフトユニット３をそれぞれ光軸方向に移動させるための第２カム溝部１２ｃおよびシフトカム溝部１２ｄが形成されている。第１鏡筒１には、第１カム溝部１２ｂに係合するカムピン１ａが設けられている。また、第２保持枠２には、第２カム溝部１２ｃに係合するカムピン２ａが設けられている。さらに、シフトユニット３には、シフトカム溝部１２ｄに係合するカムピン６が設けられている。
移動カム環１２は、案内筒１７と不図示のバヨネット構造によって相対回転可能で、かつ光軸方向に一体移動可能に結合されている。
案内筒１７の後端部における周方向３箇所には、径方向外方に突出する案内キー１７ａが形成されている。該案内キー１７ａは、直進カム環１０の内周面における周方向３箇所に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１０ａに係合している。このため、案内筒１７は、回転する移動カム環１２とともに、直進カム環１０に対して回転することなく光軸方向に移動する。
第２保持枠２には、直進キー２ｂが形成されており、該直進キー２ｂは、案内筒１７の周壁に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１７ｂに係合している。このため、移動カム環１２が回転しても、第２保持枠２は回転しない。
ステッピングモータとしてのズームモータユニット２８は、ＣＣＤホルダ１１にビスによって固定され、前述したようにその出力ギヤがギヤ１４に噛み合っている。
このように構成されたレンズ鏡筒において、ズームモータユニット２８からの駆動力によって駆動スリーブ７が回転すると、駆動スリーブ７と直進カム環１０が光軸方向に移動する。また、移動カム環１２が、その外周に設けられたカムピン１２ａと直進カム環１０の周壁を貫通するように形成されたカム溝部（図示せず）との係合によるカム作用によって、案内筒１７の外周において回転しながら案内筒１７とともに光軸方向に移動する。
移動カム環１２が回転することで、第１鏡筒１が駆動スリーブ７、直進カム環１０、移動カム環１２および案内筒１７に対して光軸方向に移動する。また、移動カム環１２が回転することで、第２保持枠２およびシフトユニット３がそれぞれ光軸方向に移動する。これにより、レンズ鏡筒の望遠端、広角端および沈胴位置間での伸縮と、望遠端と広角端間でのズームが行われる。
３６はシフトユニット３が光軸方向における基準位置に位置することを検出するためのフォトインタラプタである。フォトインタラプタ３６は、シフトユニット３に形成された遮光部３ｂ（図３参照）がフォトインタラプタ３６の発光部と受光部の間に入り込むことで、シフトユニット３が基準位置に位置することを示す信号を出力する。これにより、ズーム初期位置の検出が行われ、この後、ズームモータユニット２８に印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることにより、ズーム位置が制御される。
図５には、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３により構成される光制御／防振ユニットの構成を分解して示している。また、図６には、シフトユニット３の断面を示している。
シフトユニット３において、第３レンズユニットＬ３のうち物体側のレンズエレメントは、前側シフト鏡筒８７ｂによって保持されている。また、第３レンズユニットＬ３のうち像面側のレンズエレメントは、シフト部材としての後側シフト鏡筒８７ａによって保持されている。前側シフト鏡筒８７ｂと後側シフト鏡筒８７ａとは互いにビスによって結合され、一体となって後述するシフトベース８６に対して光軸に直交する面内にてシフト可能である。
後側シフト鏡筒８７ａにおける光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置には、シフトアクチュエータの一部を構成する要素であるコイル８２，９０とアッパーヨーク８３，９１とが保持されている。コイル８２，９０はシフトベース８６に面する側に、アッパーヨーク８３，９１は前側シフト鏡筒８７ｂに面する側に配置されている。
シフトベース８６は、シフトユニット３のベース部材（第１のベース部材）である。該シフトベース８６における光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置（コイル８２，９０に対向する位置）には、シフトアクチュエータの他の一部を構成する要素であるマグネット８１，８９が保持されている。また、マグネット８１，８９の背面には、バックヨーク８０が固定されている。
コイル８２、アッパーヨーク８３、マグネット８１およびバックヨーク８０によりシフト鏡筒８７ａ，８７ｂを垂直方向（ピッチ方向：第１の方向）にシフトさせる第１の防振アクチュエータとしてのピッチシフトアクチュエータが構成される。また、コイル９０、アッパーヨーク９１、マグネット８９およびバックヨーク８０によりシフト鏡筒８７ａ，８７ｂを水平方向（ヨー方向：第２の方向）にシフトさせる第２の防振アクチュエータとしてのヨーシフトアクチュエータが構成される。すなわち、シフトユニット３には、光軸回りにおいて互いに９０度位相が異なる位置に２つのシフトアクチュエータが設けられている。
シフトベース８６の周方向３箇所に形成されたボール保持枠内にはそれぞれ、該ボール保持枠内で転動可能なボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃが配置されている。これらボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃには、マグネット８１，８９とアッパーヨーク８３，９１間に作用する吸着力によって後側シフト鏡筒８７ａが押圧状態で当接する。これにより、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂは、光軸に対する倒れが阻止された状態でボール８８ａ，８８ｂ，８８ｃによってピッチ方向およびヨー方向にガイドされる。
８５はコイル８２，９０に通電するためのシフトＦＰＣである。該シフトＦＰＣ８５には、２つのホール素子８４が実装されている。該２つのホール素子８４はそれぞれ、コイル８２，９０の内側開口内に配置され、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂがピッチ方向およびヨー方向にシフトした際の磁気の変化に応じた検出信号を出力する。この検出信号を用いることで、シフト鏡筒８７ａ，８７ｂのピッチ方向およびヨー方向でのシフト位置を検出することができる。
カメラ１００には、ピッチ方向とヨー方向のカメラ振れを検出する角速度センサ等により構成される不図示の振れセンサが設けられている。不図示の制御回路は、該振れセンサにより検出されたカメラ振れの方向と大きさに応じて、像振れを低減するためのシフト鏡筒８７ａ，８７ｂのシフト方向とシフト量を算出し、その算出結果に基づいてコイル８２，９０への通電を制御する。このとき、制御回路は、ホール素子８４により得られるシフト鏡筒８７ａ，８７ｂの実際のシフト量を用いて、コイル８２，９０への通電をフィードバック制御する。
図７および図８には、絞りシャッタユニット５の構成を、光軸方向視（光通過方向視）において示している。５００は絞りシャッタユニット５のベース部材（第２のベース部材）としての絞りシャッタベースである。該絞りシャッタベース５００には、光が通過する固定開口５００ａが形成されている。
５０１は光制御部材としての光量調節部材であり、該光量調節部材５０１には、固定開口５００ａよりも小さな径を有する（すなわち、通過光量を減少させる）小絞り開口５０１ａが形成されている。なお、本実施例では、小絞り開口が形成された光量調節部材を用いる場合について説明するが、光量調節部材としてＮＤフィルタのように透過光量を減衰させるフィルタ部材を用いてもよい。
光量調節部材５０１は、絞りシャッタベース５００に形成された軸部（第１の軸）５０５ａを中心として回動可能である。具体的には、光量調節部材５０１は、図７に示すように小絞り開口５０１ａが形成された部分が固定開口５００ａを覆う減光位置と、図８に示すように小絞り開口５０１ａが形成された部分が固定開口５００ａから退避する退避位置との間で回動する。
光量調節部材５０１に形成された長穴部には、光量調節駆動レバー５０３の駆動軸部が係合している。これら長穴部と駆動軸部との係合部は、第２の係合部に相当する。光量調節駆動レバー５０３は、絞り駆動源としての絞りモータ（第２の光制御アクチュエータ）５ｅの出力部を構成し、絞りモータ５ｅの回転力を光量調節部材５０１に伝達してこれを軸部５０５ａを中心として回動させる。
５０２ａ，５０２ｂはそれぞれ光制御部材としての第１のシャッタ部材および第２のシャッタ部材である。第１のシャッタ部材５０２ａは、絞りシャッタベース５００に形成された軸部５０５ａを中心として回動可能である。すなわち、第１のシャッタ部材５０２ａは、光量調節部材５０１と共通の軸回りで回動する。一方、第２のシャッタ部材５０２ｂは、絞りシャッタベース５００に形成された軸部（第２の軸）５０５ｂを中心として回動可能である。第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂは、図７に示すように固定開口５００ａを開放する開位置と、図８に示すように固定開口５００ａを覆って閉じる閉位置との間で回動可能である。
第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂのそれぞれに形成された長穴部には、シャッタ駆動レバー５０４の駆動軸部が係合している。これら長穴部と駆動軸部との係合部は、第１の係合部に相当する。シャッタ駆動レバー５０４は、シャッタ駆動源としてのシャッタモータ（第１の光制御アクチュエータ）５ｄの出力部を構成する。シャッタ駆動レバー５０４は、シャッタモータ５ｄの回転力を第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂに伝達してこれらをそれぞれ軸部５０５ａ，５０５ｂを中心として回動させる。
第２のシャッタ部材５０２ｂの回動中心である軸部５０５ｂは、シャッタ駆動レバー５０４と第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂとが係合する第１の係合部に対して、第１のシャッタ部材５０２ａの回動中心である軸部５０５ａとは反対側に位置する。また、光量調節部材５０１と光量調節駆動レバー５０３とが係合する第２の係合部は、軸部５０５ａに対して第１の係合部とは反対側に位置する。
そして、光量調節部材５０１は、図９に示すように、軸部５０５ａを中心として軸部５０５ｂに近づく方向に回動することにより減光位置から退避位置に回動する。言い替えれば、光量調節部材５０１は、絞りモータ５ｅ側からシャッタモータ５ｄ側に回動して減光位置から退避位置に回動する。
以上のように絞りシャッタユニット５を構成することで、光量調節部材５０１の回動範囲と、第１のシャッタ部材５０２ａの回動範囲とを５０％以上重ね合わせることができる。これにより、絞りシャッタユニット５（絞りシャッタベース５００）を、光軸方向視において、固定開口５００ａに対して軸部５０５ａ，５０５ｂと第１および第２の係合部とは反対側の位置を中心（要）とした中心角（広がり角度）９０度の扇形状に構成できる。このように、本実施例によれば、特に光軸に直交する方向において小型化された絞りシャッタユニット５を実現することができる。
なお、扇形状の中心角は９０度でなくてもよく、１００度等の鈍角であってもよいし、８０度等の鋭角であってもよい。
そして、扇形状の絞りシャッタユニット５は、図９および図１０に示すように、前述した２つのシフトアクチュエータの光軸側の端面（シフトユニット３の径方向における内側の端面）が面する、中心角が９０度の扇形状のスペース内に配置される。これにより、図１０および図６に示すように、絞りシャッタユニット５の少なくとも一部（例えば、少なくとも光量調節部材５０１とシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂ）を、シフトアクチュエータの光軸方向の厚みＤ内に配置することができる。言い換えれば、絞りシャッタユニット５を、２つのシフトアクチュエータとの干渉を避けつつ、後側シフト鏡筒８７ａに近づけて配置することができる。
したがって、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３の光軸方向の厚みを薄くすることができる。この結果、沈胴状態でのレンズ鏡筒の光軸方向での全長を短くすることができる。
カメラ１００に設けられた不図示の制御回路は、動画撮影時に、撮像素子からの出力信号により得られた輝度情報に基づいて、光量調節部材５０１を減光位置又は退避位置に回動させるように絞りモータ５ｅを制御する。これにより、撮像素子に適切な明るさの被写体像が形成され、撮像素子からの出力信号を用いて良好な動画像を生成することができる。また、制御回路は、静止画撮影時に、所定のシャッタ速度で第１および第２のシャッタ部材５０２ａ，５０２ｂが閉位置から開位置を経て再び閉位置に戻るようにシャッタモータ５ｄを制御する。これにより、撮像素子からの出力信号を用いて良好な静止画像を生成することができる。
次に、絞りシャッタユニット５とシフトユニット３により構成される光制御／防振ユニットの組み立て方法について、図５および図１１を用いて説明する。
絞りシャッタユニット５（絞りシャッタベース５００）には、取り付け部５ａ，５ｂ，５ｃが形成されており、これら取り付け部５ａ，５ｂ，５ｃをシフトユニット３（シフトベース８６）に設けられた受け部８６ｃ，８６ｂ，８６ａに当接させる。これにより、シフトベース８６に対する絞りシャッタユニット５の光軸方向での位置が決まる。そして、絞りシャッタユニット５は、取り付け部５ｃにおいて受け部８６ａにビスにより固定される。
取り付け部（第１の取り付け部）５ｂ，５ｃは、絞りシャッタユニット５の重心を考慮して、絞りシャッタユニット５の外周における絞りモータ５ｅの近傍とシャッタモータ５ｄの近傍にそれぞれ設けられている。言い替えれば、取り付け部５ｂ，５ｃは、光軸に直交する面内における後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域においてシフトベース８６に取り付けられる。
また、扇形状を有する絞りシャッタユニット５において、その外周の２箇所に取り付け部５ｂ，５ｃを設けるだけでは、扇形状の中心側においてシフトベース８６に対する浮き（ばたつき）が発生する可能性がある。このため、扇形状の中心部に取り付け部（第２の取り付け部）５ａを設け、絞りシャッタユニット５は、取り付け部５ｂ，５ｃと合わせて３点にてシフトベース８６に当接して取り付けられる（支持される）ように構成されている。
取り付け部５ａは、後側シフト鏡筒８７ａに光軸方向に貫通するように形成された貫通開口８７ｃを通って受け部８６ｃに当接する。貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａがシフトしても、貫通開口８７ｃの周縁部が取り付け部５ａに干渉しない大きさおよび形状を有する。また、取り付け部５ａの先端には位置決めボス５ｆが形成されており、該位置決めボス５ｆがシフトベース８６に形成された位置決め穴８６ｄに挿入されることで、絞りシャッタユニット５のシフトベース８６に対する回転方向の位置が決められる。
図１２には、後側シフト鏡筒８７ａにおいて貫通開口８７ｃが形成される領域を示している。貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける、ピッチシフトアクチュエータのピッチ方向での外縁（光軸側とは反対側の端面）Ｌ１およびヨーシフトアクチュエータのヨー方向での外縁Ｌ２よりも第３レンズユニットＬ３（光軸）に近い領域に形成されている。特に本実施例では、貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける２つのコイル８２，９０の光軸側の端面８２ａ，９０ａよりも第３レンズユニットＬ３に近い領域（２つのコイル８２，９０と第３レンズユニットＬ３とにより囲まれた領域）に形成されている。
そして、前述したように、取り付け部５ａは、貫通開口８７ｃの内側を通って絞りシャッタユニット５側から後側シフト鏡筒８７ａまで延びている。
なお、図１２に示した貫通開口８７ｃが形成された領域は例に過ぎない。前述したように２つのシフトアクチュエータの外縁Ｌ１，Ｌ２よりも第３レンズユニットＬ３に近い領域であれば、例えば図１２中にハッチングで示すように、２つのシフトアクチュエータの光軸側の端面よりも外側の領域Ａに貫通開口を形成してもよい。
このように本実施例では、後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域に設けられた取り付け部５ｂ，５ｃにより絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に取り付けている。しかも、後側シフト鏡筒８７ａの内側の領域に形成された貫通開口８７ｃを通った取り付け部５ａによっても絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に取り付けている。このため、取り付け部５ａを後側シフト鏡筒８７ａのシフト範囲よりも外側の領域に設ける場合に比べて、光制御／防振ユニットを大型化することなく、絞りシャッタユニット５をシフトベース８６（シフトユニット３）に安定的に取り付けることができる。
なお、図１３に示すように、取り付け部５ａにその先端側からビス下穴を形成し、シフトベース８６の受け部８６ｃの背面側から挿入したビスを該ビス下穴に締め込むことによって、取り付け部５ａをシフトベース８６に固定することも可能である。
そして、このように絞りシャッタユニット５をシフトベース８６に固定した状態で、後側シフト鏡筒８７ａとの間に絞りシャッタユニット５を挟むように配置された前側シフト鏡筒８７ｂを後側シフト鏡筒８７ａにビスにより固定する。以上のようにして、光制御／防振ユニットの組み立てが完了する。
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、シフトアクチュエータを構成するコイルをシフト鏡筒に保持させ、マグネットをシフトベースに保持させた、いわゆるムービングコイルタイプのシフトユニットを用いた場合について説明した。しかし、本発明は、マグネットをシフト鏡筒に保持させ、コイルをシフトベースに保持させた、いわゆるムービングマグネットタイプのシフトユニットを用いる場合にも適用することができる。この場合、貫通開口８７ｃは、後側シフト鏡筒８７ａにおける２つのマグネットの外縁よりも第３レンズユニットＬ３（光軸）に近い領域に形成される。
【００１２】
また、上記実施例では、シフトユニットに光量調節動作とシャッタ動作の両方を行う絞りシャッタユニットを取り付けた場合について説明したが、本発明にいう光制御装置は、光量調節動作とシャッタ動作のうち少なくとも一方を行えばよい。
さらに、上記実施例では、沈胴タイプのレンズ鏡筒を有するカメラについて説明したが、本発明は、沈胴タイプではないレンズ鏡筒を有するカメラや交換レンズ等の他の光学機器にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
シャッタ機能と光量調節機能の双方を有するコンパクトな光制御装置を提供できる。
【符号の説明】
【００１４】
３ シフトユニット
５ 絞りシャッタユニット
５ａ，５ｂ，５ｃ 取り付け部
５ｄ シャッタモータ
５ｅ 絞りモータ
５０１ 光量調節部材
５０２ａ，５０２ｂ シャッタ部材
８７ａ，８７ｂ シフト鏡筒
８７ｃ 貫通開口
８６ シフトベース
８１，８９ マグネット
８２，９０ コイル
１００ カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
レンズを保持し、像振れを低減するために前記ベース部材に対して光軸に直交する面内でシフト可能なシフト部材と、
前記シフト部材を前記光軸に直交する面内において互いに直交する第１の方向および第２の方向にそれぞれシフトさせる第１の防振アクチュエータおよび第２の防振アクチュエータとを有する防振装置によって、
シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置が取り付けられて構成された光学ユニットであって、
前記シフト部材における、前記第１の防振アクチュエータの前記第１の方向での外縁および前記第２の防振アクチュエータの前記第２の方向での外縁よりも前記レンズに近い領域に光軸方向に貫通する開口が形成されており、
前記光制御装置は、
前記光軸に直交する面内における前記シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域において前記ベース部材に取り付けられる第１の取り付け部と、
前記開口を通って前記ベース部材に取り付けられる第２の取り付け部とを有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記光制御装置は、駆動源としての光制御アクチュエータを有し、
前記光軸に直交する面内において、前記第２の取り付け部は、前記レンズに対して、前記第１の取り付け部および前記光制御アクチュエータとは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記光制御装置のうち少なくとも一部が、前記第１および第２の防振アクチュエータの光軸側の端面が面するスペース内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の光学ユニットを有することを特徴とする光学機器。
【請求項１】
ベース部材と、
レンズを保持し、像振れを低減するために前記ベース部材に対して光軸に直交する面内でシフト可能なシフト部材と、
前記シフト部材を前記光軸に直交する面内において互いに直交する第１の方向および第２の方向にそれぞれシフトさせる第１の防振アクチュエータおよび第２の防振アクチュエータとを有する防振装置によって、
シャッタ動作および光量調節動作のうち少なくとも一方を行う光制御装置が取り付けられて構成された光学ユニットであって、
前記シフト部材における、前記第１の防振アクチュエータの前記第１の方向での外縁および前記第２の防振アクチュエータの前記第２の方向での外縁よりも前記レンズに近い領域に光軸方向に貫通する開口が形成されており、
前記光制御装置は、
前記光軸に直交する面内における前記シフト部材のシフト範囲よりも外側の領域において前記ベース部材に取り付けられる第１の取り付け部と、
前記開口を通って前記ベース部材に取り付けられる第２の取り付け部とを有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記光制御装置は、駆動源としての光制御アクチュエータを有し、
前記光軸に直交する面内において、前記第２の取り付け部は、前記レンズに対して、前記第１の取り付け部および前記光制御アクチュエータとは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記光制御装置のうち少なくとも一部が、前記第１および第２の防振アクチュエータの光軸側の端面が面するスペース内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の光学ユニットを有することを特徴とする光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−３９０８５（Ｐ２０１１−３９０８５Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３３７５（Ｐ２００９−１８３３７５）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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