JP2004101721A - レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】ボール転動タイプの像振れ補正レンズのロールを防止する。
【解決手段】光軸直交面内を移動して像振れを補正する補正レンズ部材と、光軸直交面内において互いに直交する2方向に駆動する2組の電磁アクチュエータとを有する像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、補正レンズ部材を、鏡筒本体内の固定部材に付勢する付勢部材と、補正レンズ部材および固定部材間に配置され、2方向以外の方向に補正レンズ部材が移動するのを防止するガイド部材と、補正レンズ部材およびガイド部材間と、ガイド部材および固定群間とに配置され、転動移動可能な球状部材とを有する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影光学系の一部を駆動し、手振れ等のカメラ振れを光学的に補正する為の像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、手持ち撮影時等において生じ易い手振れ等による像振れを防止するため、カメラの振れ状況を振れ検出手段によって検出し、その検出結果に応じて補正レンズを光軸に直交する方向にシフト移動させる構成を持つ像振れ補正装置が知られている。
【0003】
このような像振れ補正装置を備えたカメラでは、撮影レンズ系の少なくとも一部を構成する補正レンズを移動可能に支持し、この補正レンズを主光学系の光軸に対して直交する面内において振れを吸収する方向に移動させることにより、振れによる結像位置のずれを補正し、像振れを解消するようにしている。
【0004】
このような像振れ補正装置では、コイルとマグネットにより電磁アクチュエータを構成し、いずれか一方を固定部に、他方を補正レンズを保持するレンズ保持枠に取り付けて、直接レンズ保持枠を移動させる構成になっている。
【0005】
なお、装置の小型化、省電力化を考慮すると、重量の重いマグネットを固定部に取り付け、重量の軽いコイルをレンズ保持枠に取り付けた方が有利である。このため、固定部からフレキシブルプリント基板でレンズ保持枠に取り付けられたコイルに配線するように構成されている。
【0006】
また、補正レンズ群を保持する保持枠は、従来ガイドバーにより像振れ補正方向のみに摺動移動可能に保持される構造や、鋼球を固定部材にバネにより押し当てて転動移動させる構造のものが存在する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の様に、補正レンズ群を保持する保持枠をガイドバーにより像振れ補正方向のみに摺動移動可能に保持される構造では、作動負荷が大きく、高速振幅での追従性が悪くなるといった課題がある。
【0008】
また、鋼球を固定部材にバネにより押し当てて転動移動させる構造では、保持枠の重量の偏りやフレキシブルプリント基板の負荷等により、補正レンズ群が回転方向に動く事で像振れ補正量が低減してしまうといった課題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、光軸直交面内を移動して像振れを補正する補正レンズ部材と、光軸直交面内において互いに直交する2方向に駆動する2組の電磁アクチュエータとを有する像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、補正レンズ部材を、鏡筒本体内の固定部材に付勢する付勢部材と、補正レンズ部材および固定部材間に配置され、2方向以外の方向に補正レンズ部材が移動するのを防止するガイド部材と、補正レンズ部材およびガイド部材間と、ガイド部材および固定群間とに配置され、転動移動可能な球状部材とを有することを特徴とする。
【0010】
すなわち、鋼球(球状部材)を固定部材にバネ(付勢部材)により押し当てて転動移動させる構造の像振れ補正装置に、像振れ補正を行う為に駆動する光軸直交方向の、お互いに直交する2方向にのみ移動可能な様にガイドするガイド部材を設け、作動負荷が少なく高速振幅での追従性の良い、かつ補正レンズ部材を回転方向に動かない(像振れ補正量を維持する)ようにしている。
【0011】
ここで、ガイド部材のうち補正レンズ部材側と固定部材側に、2方向に伸びるガイド溝を設けるようにしてもよい。
【0012】
なお、本発明のレンズ鏡筒はカメラに備え付けることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の一実施形態であるズームレンズ鏡筒の全体構成を示している。
【0014】
本実施形態のズームレンズ鏡筒におけるズーム光学系は、物体側から順に凸凹凸凸の4群からなるリヤフォーカス光学系である。
【0015】
図1において、1は第1群である固定レンズ群を保持する1群鏡筒である。3は第2群である変倍レンズ群を保持する2群保持枠であり、スリーブ部3aとU溝部3bが形成されている。スリーブ部3aとU溝部3bはそれぞれ、ガイドバー8、9に移動可能に係合しており、これにより2群保持枠3はガイドバー8、9によってガイドされながら略光軸方向に移動することができる。
【0016】
4は絞りユニットであり、駆動部4aによって不図示の絞り羽根4b、4cを駆動して光量を制御する。また、駆動部4dによって不図示のND4eを張り付け固定した不図示の羽根4fを駆動して光量を制御している。
【0017】
5は第3群であるアフォーカルレンズ群の一部を固定保持されるレンズ群と像振れ補正レンズ群とに分けて構成される像振れ補正ユニットである。6は第4群であるフォーカス群を兼ねた補正レンズ群を保持する4群保持枠(可動部材)であり、スリーブ部6aとU溝部6bが形成されている。
【0018】
スリーブ部6aとU溝部6bはそれぞれ、ガイドバー10、11に移動可能に係合しており、これにより4群保持枠6はガイドバー10、11によってガイドされながら略光軸方向に移動することができる。
【0019】
2群保持枠3にはラック12が取り付けられており、このラック12はズームモータ13の出力ねじ部と噛合している。このため、ズームモータ13が回転すると、出力ねじ部とラック12との作用により、2群保持枠3が光軸方向に駆動される。2群保持枠3の遮光壁部3aがフォトインタラプタ14を遮光する事で初期位置を決め、パルス制御を行う。
【0020】
7はホルダー鏡筒であり、撮像素子であるCCD21と赤外カットおよびローパスフィルター22を固定保持している。ホルダー鏡筒7は、不図示のボス7aと7bを有し、像振れ補正ユニット5と固定鏡筒2の位置を決めており、この固定鏡筒2とホルダー鏡筒7によって、像振れ補正ユニット5は、挟持されている。
【0021】
4群保持枠6には空芯のコイル15が固定されており、このコイル15に通電すると、像振れ補正ユニット5とホルダー鏡筒7により固定保持されたヨーク16,17および、マグネット18にて構成される磁気回路の作用によって、4群保持枠6が光軸方向に駆動される。
【0022】
ここで、4群保持枠6の初期位置は、4群保持枠6とホルダー鏡筒7との突き当てにより決定され、ここからの4群保持枠6の位置検出および駆動制御は、4群保持枠6に位置決め保持されたエンコーダマグネット19がMRセンサ20に対して移動することに伴ってMRセンサ20に作用する磁気の変化(又は磁気の強度変化)に応じたMRセンサ20からの出力信号に基づいて行われる。
【0023】
MRセンサ20は、90degの位相差を有する2相の正弦波出力を持ち、これら2相の出力によってエンコーダマグネット19(つまりは4群保持枠6)の移動量と移動方向を判定する事ができる。但し、MRセンサの出力は3相以上でもかまわない。また、位相角も90deg以外の角度であってもよい。
【0024】
次に、像振れ補正ユニット5の構成について、図2を用いて説明する。
【0025】
501は、固定枠であり3群アフォーカルレンズ群の固定群を固定保持している。505は、補正レンズである3群アフォーカルレンズ群の移動レンズ群を保持する可動枠である。固定枠501には、上ヨーク部材507が、センサー保持部材508aおよび508bと共にビスにより固定されている。
【0026】
可動枠505は、センサー保持部材508aおよび508bにビス固定されたバネ押え環512により保持されたコイルバネ511により固定枠501側へ付勢されており、可動枠505に設けられた3箇所の平面部505aとロール防止板504に垂直方向(以下、Y方向とする)に設けられた3箇所のV溝504bの間にそれぞれ鋼球515を、また固定枠501に設けられた3箇所の平面部501cとロール防止板504に水平方向(以下、X方向とする)に設けられた3箇所のV溝504aの間にそれぞれ鋼球514を挟むことで、光軸回りにロールする事を防止し、可動方向に自由に移動可能となっている。
【0027】
可動枠505には、コイル506a、506bが固定されており、それぞれ、X方向および、Y方向の駆動用として用いられる。503a、503bはマグネットであり、それぞれX,Y方向に2極に着磁されている。マグネット503a、503bは、鉄等の材料で作られた下ヨーク502a、502bに吸着しており、固定枠501に上ヨーク507とマグネット503a、503bの吸着力により固定保持されている。
【0028】
これによりX,Y方向駆動用の磁気回路が構成されている。すなわち、X方向の駆動としてマグネット503a、下ヨーク502aおよび上ヨーク507によって磁気回路が構成され、この中にコイル506aが挿入されている。また、Y方向の駆動用として、マグネット503b、下ヨーク502bおよび上ヨーク507によって、磁気回路が構成され、この中にコイル506bが挿入されている。
【0029】
こうしてX,Y方向駆動用の2つのムービングコイル方式の電磁アクチュエータが構成されている。
【0030】
509a、509bはIRED等の投光素子、510a、510bはPSD等の受光素子であり、補正レンズの位置センサーを構成する。これら投光素子および受光素子は、それぞれセンサーホルダー508a、508bに接着固定される。
【0031】
これらの投光素子と受光素子との間に可動枠505に一体的に設けられた細長い穴状のスリット505a、505bが挿入されると、投光素子509a、509bから投光された赤外光の内、スリット505a、505bを通過した光だけが受光素子510a、510bによって受光される。
【0032】
これにより、可動枠505のX方向およびY方向の位置を検出する事ができる。これらの投光素子509a、509bおよび受光素子510a、510bおよびコイル506a、506bは、フレキシブルプリント基板513に接続され、不図示のカメラ本体側のマイコンに接続されている。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、球状部材を固定部材に付勢部材の付勢力により押し当てて転動移動させる構造の像振れ補正装置に、像振れ補正を行う為に駆動する光軸直交方向の、お互いに直交する2方向にのみ移動可能なようにガイドするガイド部材を設ける事で、作動負荷が少なく高速振幅での追従性の良い、かつ補正レンズ部材を回転方向に動かない(像振れ補正量を維持する)メカ構造とする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるズームレンズ鏡筒を示す図。
【図2】本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の像振れユニット部を説明する図。
【符号の説明】
1 1群鏡筒
2 固定鏡筒
3 2群保持枠
4 絞りユニット
5 像振れ補正ユニット
6 4群保持枠
7 ホルダー鏡筒
8,9,10,11 ガイドバー
12 ラック
13 ステッピングモーター
14 フォトインタラプター
15 リニア駆動コイル
16,17 リニア駆動ヨーク
18 リニア駆動マグネット
19 エンコーダマグネット
20 MRセンサ
21 赤外カットおよびローパスフィルター
22 CCD

Claims (3)

  1. 光軸直交面内を移動して像振れを補正する補正レンズ部材と、光軸直交面内において互いに直交する2方向に駆動する2組の電磁アクチュエータとを有する像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、
    前記補正レンズ部材を、鏡筒本体内の固定部材に付勢する付勢部材と、
    前記補正レンズ部材および前記固定部材間に配置され、前記2方向以外の方向に前記補正レンズ部材が移動するのを防止するガイド部材と、
    補正レンズ部材およびガイド部材間と、ガイド部材および固定群間とに配置され、転動移動可能な球状部材とを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 前記ガイド部材が、前記補正レンズ部材側と前記固定部材側に、前記2方向に伸びるガイド溝を有していることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
  3. 請求項1又は2に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とするカメラ。
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