JP2005114810A - 防振レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防振レンズを囲むようにしてレンズ保持枠に凹部を形成し、この凹部を介してレンズ保持枠に取り付けられたＬＥＤの配線を引き出すことによって、配線の損傷や断線を防止できる防振レンズ装置を提供する。
【解決手段】防振レンズ装置１０は、防振レンズ２０を保持するレンズ保持枠２４に、ＬＥＤ５０、５８が取り付けられ、このＬＥＤ５０、５８にフレキシブルケーブル５４が接続される。レンズ保持枠２４には、凹部２４Ｅが、防振レンズ２０を囲むようにして円周状に連続して形成されている。フレキシブルケーブル５４は、この凹部２４Ｅを介してレンズ保持枠２４の外部に引き出される。
【選択図】 図３

Description

本発明は防振レンズ装置に係り、特に高倍率のＴＶカメラ用レンズに内蔵され、ＴＶカメラに加わった振動によって生じる像ぶれを補正する防振レンズ装置に関する。

従来、この種の防振レンズ装置は、防振レンズを保持したレンズ保持枠をレンズ装置の鏡胴内に撮影光軸と直交する面内で移動自在に支持し、カメラに振動が加わると、その振動を打ち消す方向に防振レンズをリニアモータによって移動させて像ぶれを補正している（例えば、特許文献１参照）。

また、防振レンズ装置は、レンズ保持枠の位置を検出する位置センサを備えており、この位置センサの測定値に基づいてレンズ保持枠の移動を行っている。位置センサとしては、例えばＬＥＤとＰＳＤ（Position Sensor Device）から成る非接触式のものが知られている。この位置センサは、ＬＥＤ、ＰＳＤの一方がレンズ保持枠に取り付けられ、もう一方がレンズ鏡胴に固定されている。そして、ＬＥＤから発光した光をＰＳＤで受光することによって、レンズ保持枠の位置が検出される。
特開２０００−３９６３８号公報

しかしながら、従来の防振レンズ装置は、位置センサから引き出されたリード線等の配線が折曲したり、断線したりするおそれがあった。すなわち、レンズ保持枠側に取り付けられた位置センサ（ＬＥＤ或いはＰＳＤの一方）から引き出された配線が、レンズ保持枠を移動した際に周囲の部材に接触して損傷したり、或いは周囲の部材に引っ掛かって断線したりするおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズ保持枠に取り付けられた部材から引き出された配線の損傷や断線を防止することのできる防振レンズ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は前記目的を達成するために、鏡胴内で光軸と直交する面内で移動することによって、前記鏡胴に加わった振動で生じる像ぶれを補正する防振レンズと、該防振レンズを保持するレンズ保持枠と、該レンズ保持枠に取り付けられた部材から引き出される配線と、を備えた防振レンズ装置において、前記レンズ保持枠には凹部が形成され、該凹部を介して前記配線が前記レンズ保持枠の外部に引き出されることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、配線がレンズ保持枠の凹部を介してレンズ保持枠の外部に引き出されるので、レンズ保持枠を移動させて配線が長手方向に押し引きされた場合、配線は凹部の内部で弛み、レンズ保持枠の外部では弛まない。したがって、レンズ保持枠の外部に引き出された配線が、周囲の部材に接触したり引っ掛かったりすることがないので、配線の損傷や断線を防止することができる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記凹部は、前記防振レンズの周囲に円周状に連続して形成されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、防振レンズの周囲のスペースを利用して凹部を形成するので、レンズ保持枠が大きくなることを防止でき、装置を小型化することができる。

また、請求項２の発明によれば、凹部が防振レンズの周囲に円周状に連続して形成されるので、凹部に収納される配線が長くなる。これにより、配線が凹部の内部で大きく弛むことができるので、レンズ保持枠が大きく移動した場合であっても、レンズ保持枠の外部に引き出された配線が弛むことを防止できる。

請求項３に記載の発明は請求項２の発明において、前記配線はフレキシブルケーブルであり、該フレキシブルケーブルは、円弧状に湾曲した状態で、前記凹部に収納されることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、フレキシブルケーブルが円弧状に湾曲した状態で凹部に収納されるので、レンズ保持枠が移動してフレキシブルケーブルが長手方向に押し引きされると、凹部内のフレキシブルケーブルが変形して曲率が変化する。これにより、レンズ保持枠の外部に引き出されたフレキシブルケーブルが弛むことを防止でき、フレキシブルケーブルが損傷したり断線したりすることを防止できる。

本発明に係る防振レンズ装置によれば、配線がレンズ保持枠の凹部を介してレンズ保持枠の外部に引き出されるので、レンズ保持枠を移動した際に、レンズ保持枠の外部に引き出された配線がレンズ保持枠の周囲の部材に接触したり、引っ掛かったりすることを防止でき、配線の損傷や断線を防止することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る防振レンズ装置の好ましい実施の形態を説明する。

図１は、実施の形態の防振レンズ装置１０がカメラ１２のマウント１４に取り付けられ、カメラ１２とともにレンズ支持部材１６によって支持された状態が示されている。同図に示すカメラ１２は、肩乗せ可能なＥＮＧカメラであり、また、防振レンズ装置１０は、例えばズーム比が４２倍、重量が約５．５ｋｇの高倍率で重量物のレンズ装置である。防振レンズ装置１０及びカメラ１２は、レンズ支持部材１６上において前後、左右、及び上下に相対的に移動されて光軸合わせされるとともに、レンズ支持部材１６を介して、図２に示す三脚１８の雲台１９に取り付けられて使用される。

図１に示す防振レンズ装置１０の内部には、被写体側からカメラ１２に向かって、不図示のフォーカスレンズ、ズームレンズ、アイリス、防振レンズ２０（図３参照）、エクステンダ、及びマスターレンズが順に配置されて構成されている。

フォーカスレンズは、固定鏡胴２２に回動自在に設けられたフォーカスリング９２を回動操作することにより光軸Ｐに沿って前後移動される。これにより、被写体の焦点が調節される。

ズームレンズは、所定の位置関係をもって光軸Ｐ方向に移動する変倍系レンズと補正系レンズとからなり、固定鏡胴２２に回動自在に設けられたズームリング９４を回動操作することにより光軸Ｐに沿って前後移動される。これにより、被写体の焦点距離が調節される。

アイリスは、アイリスリング９６を回動すると、これに連動して絞り開口を拡縮駆動する虹彩絞り機構を有している。これにより、アイリスリング９６を回動すると、開口径が変更され、絞り値が調節される。

エクステンダは、防振レンズ装置１０の光学系によって結像される像の倍率を例えば１倍と２倍とで切り換えるための各倍率に対応したレンズ（以下、これらのレンズを「エクステンダレンズ」と称する）を備え、ドライブユニット８０（図２参照）のモータによる動作又は手動操作されるレバー９８の回動操作によって、光軸Ｐ上に挿入されるエクステンダレンズが所望の倍率のエクステンダレンズに切り替えられる。

マスターレンズは、エクステンダレンズから出射された被写体光をカメラ１２のＣＣＤに導くレンズである。

フォーカスリング９２、ズームリング９４、及びアイリスリング９６は、図２の二点鎖線で示すカメラマン１００の左手によって操作される。テレビカメラを操作するカメラマン１００は、カメラ１２の側方に位置し、右手で雲台１９の操作棒１０２を把持するとともにカメラ１２の電子ビューファインダ１０４を覗きながら被写体を確認し、左手で防振レンズ装置１０を操作する。左手において、比較的大きなフォーカスリング９２を小指と薬指とで回動操作し、ズームリング９４を中指で回動操作し、人指し指でアイリスリング９６を回動操作する。そして、各操作リング９２、９４、９６にそれらを操作する指を当てた状態で、フリーの親指にて図１の防振用コントローラ８６のＯＮ／ＯＦＦスイッチ８８等を操作する。防振用コントローラ８６は、固定鏡胴２２の外周部に形成された平坦部１２２に配置されており、ブラケット１２４を介して固定鏡胴２２の外周部に取り付けられ、固定ねじ１２８によって固定されている。

防振用コントローラ８６には、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ８８の他、防振特性切替スイッチ１０８、ＯＮ／ＯＦＦ表示灯（不図示）、及び補正方向切替スイッチ（不図示）が取り付けられている。この防振用コントローラ８６を操作することによって、防振レンズ装置１０の防振機能全般が操作される。

次に、防振レンズ装置１０の防振機構を図３に基づいて説明する。防振レンズ装置１０の防振レンズ２０は、固定鏡胴２２内に配置されるとともに、レンズ保持枠２４に保持されて撮影光軸Ｐ上に取り付けられている。防振レンズ２０は、レンズ保持枠２４を図３上でＸ方向（水平方向）に移動させるＸ方向ボイスコイルモータ２６と、レンズ保持枠２４を図３上でＹ方向（鉛直方向）に移動させるＹ方向ボイスコイルモータ２８とによって撮影光軸Ｐと直交する面内でＸＹ方向に移動されることにより、防振レンズ装置１０やカメラ１２に加わった振動によって生じる像ぶれを補正する。

Ｘ方向ボイスコイルモータ２６は、固定子２６Ｂが固定鏡胴２２の内側面に固定され、可動子２６Ａがプッシャー３０に支持されてＸ方向に移動するようになっている。プッシャー３０の両端部にはガイド孔３０Ａ、３０Ａが形成され、このガイド孔３０Ａ、３０Ａに、固定鏡胴２２にＸ方向に固定されたガイドバー３２、３２が挿入されることによって、プッシャー３０がＸ方向に移動可能に支持される。また、プッシャー３０には、ガイドバー３４がＹ方向に沿って取り付けられ、このガイドバー３４に、レンズ保持枠２４の側縁に設けられた軸受部３６が摺動自在に嵌合されている。

一方、Ｙ方向ボイスコイルモータ２８は、固定子２８Ｂが固定鏡胴２２の内側面に固定され、可動子２８Ａがプッシャー３８に支持されてＹ方向に移動するようになっている。プッシャー３８の両端部にはガイド孔３８Ａ、３８Ａが形成され、このガイド孔３８Ａ、３８Ａに、固定鏡胴２２にＹ方向に固定されたガイドバー４０、４０が挿入されることによって、プッシャー３８がＹ方向に移動可能に支持される。また、プッシャー３８には、ガイドバー４２がＸ方向に沿って取り付けられ、このガイドバー４２に、レンズ保持枠２４の側縁に設けられた軸受部４４が摺動自在に嵌合されている。

したがって、Ｘ方向ボイスコイルモータ２６の可動子２６ＡがＸ方向に移動すると、レンズ保持枠２４はプッシャー３０に押し引きされるとともに、プッシャー３８のガイドバー４２にＸ方向にガイドされながらＸ方向に移動する。また、Ｙ方向ボイスコイルモータ２８の可動子２８ＡがＹ方向に移動すると、レンズ保持枠２４はプッシャー３８に押し引きされるとともに、プッシャー３０のガイドバー３４にＹ方向にガイドされながらＹ方向に移動する。これにより、防振レンズ２０が撮影光軸Ｐと直交する面内でＸＹ方向に移動する。

防振レンズ２０の防振機構には、レンズ保持枠２４のＸ方向位置を検出する位置センサ４８が設けられるとともに、レンズ保持枠２４のＹ方向位置を検出する位置センサ４６が設けられている。

位置センサ４６は、図４に示すＬＥＤ５０及びＰＳＤ（Position Sensor Device）５２から構成される。ＬＥＤ５０は、フレキシブルケーブル５４の端部５４Ａに取り付けられた状態で、レンズ保持枠２４の取付溝２４Ａに嵌め込まれて固定される。レンズ保持枠２４の取付溝２４Ａにはスリット２４Ｃが形成され、このスリット２４Ｃに対向してＰＳＤ５２が配置される。ＰＳＤ５２は、基板５６に取り付けられ、この基板５６を介して固定鏡胴２２（図３参照）に固定される。ＰＳＤ５２は、ＬＥＤ５０からスリット２４Ｃを介して照射された光のスポット位置をアナログ的に検出し、この位置情報が防振レンズ装置１０のＣＰＵに出力される。

一方、図３に示した位置センサ４８は、図４に示すＬＥＤ５８及びＰＳＤ６０から構成される。ＬＥＤ５８は、フレキシブルケーブル５４の端部５４Ｂに取り付けられた状態で、レンズ保持枠２４の取付溝２４Ｂに嵌め込まれて固定される。レンズ保持枠２４の取付溝２４Ｂにはスリット（不図示）が形成され、このスリットに対向してＰＳＤ６０が配置される。ＰＳＤ６０は、基板６２に取り付けられ、この基板６２を介して固定鏡胴２２（図３参照）に固定される。ＰＳＤ６０は、ＬＥＤ５８からスリットを介して照射された光のスポット位置をアナログ的に検出し、この位置情報が防振レンズ装置１０の前記ＣＰＵに出力される。

これにより、前記ＣＰＵには、レンズ保持枠２４のＸ方向位置を示す情報が位置センサ４８から、そして、レンズ保持枠２４のＹ方向位置を示す情報が位置センサ４６からそれぞれ入力される。この位置情報に基づいて、Ｘ方向ボイスコイルモータ２６及びＹ方向ボイスコイルモータ２８が駆動される。

図３及び図４に示すように、レンズ保持枠２４には、凹部２４Ｅが、防振レンズ２０を囲むようにして円周状に連続して形成されている。さらに凹部２４Ｅには、プッシャー３０とプッシャー３８との中間位置（すなわち、取付溝２４Ａや取付溝２４Ｂの略１８０度反対側の位置）に切欠き部２４Ｆが形成されている。

前述したフレキシブルケーブル５４は、円弧状に湾曲された状態でレンズ保持枠２４の凹部２４Ｅ内に収納され、切欠き部２４Ｆを介してレンズ保持枠２４の外部に引き出される。そして、フレキシブルケーブル５４の固定部５４Ｃが固定鏡胴２２の内周面に固定される。フレキシブルケーブル５４は、図４に示す如く固定部５４Ｃから分岐されて、Ｘ方向ボイスコイルモータ２６やＹ方向ボイスコイルモータ２８に接続される。さらに、フレキシブルケーブル５４の端部５４Ｄが防振制御基板（不図示）に接続される。以下、レンズ保持枠２４の凹部２４Ｅに収納されたフレキシブルケーブル５４の円弧状部分を円弧部５４Ｅと称す。

図５に示すように、レンズ保持枠２４の凹部２４Ｅは、その深さｄが、フレキシブルケーブル５４の円弧部５４Ｅの高さ寸法ｈよりも大きく形成される。したがって、円弧部５４Ｅは凹部２４Ｅ内に完全に収納される。また、凹部２４Ｅの幅ｗは、円弧部５４Ｅの厚みｔよりも十分に大きく形成される。したがって、円弧部５４Ｅは、凹部２４Ｅ内でその曲率を変えて変形することができる。

次に、前記の如く構成された防振レンズ装置１０の作用について説明する。

レンズ保持枠２４は、Ｘ方向ボイスコイルモータ２６やＹ方向ボイスコイルモータ２８を駆動することによって、光軸Ｐと直交する面内で移動される。その際、レンズ保持枠２４に取り付けられたＬＥＤ５０及びＬＥＤ５８も移動するため、ＬＥＤ５０やＬＥＤ５８に接続されたフレキシブルケーブル５４は長手方向に押し引きされる。このため、従来装置では、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が弛んで周囲の部材に接触し、損傷や断線を生じるおそれがあった。

これに対し、本実施の形態では、フレキシブルケーブル５４がレンズ保持枠２４の凹部２４Ｅを介してレンズ保持枠２４の外部に引き出されているので、フレキシブルケーブル５４が長手方向に押し引きされると、フレキシブルケーブル５４は凹部２４Ｅ内で変形し、レンズ保持枠２４の外部では殆ど変形しない。すなわち、フレキシブルケーブル５４が長手方向に押し引きされると、フレキシブルケーブル５４は凹部２４Ｅ内で曲率を変えるべく変形し、フレキシブルケーブル５４にかかる力を吸収するので、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が弛むことを防止できる。

図６は、上述した防振レンズ装置１０の作用を説明する説明図である。

防振レンズ２０が光軸Ｐ上に配置された場合、フレキシブルケーブル５４の円弧部５４Ｅは、図６に実線で示すように、凹部２４Ｅの略中央位置に沿って配置されている。

この状態からレンズ保持枠２４が図６の上方向、左方向、或いは左上方向に移動した場合、フレキシブルケーブル５４は、長手方向に引っ張られる。そして、フレキシブルケーブル５４の円弧部５４Ｅが、二点鎖線Ｍで示す如く、曲率が小さくなるように変形する。これにより、フレキシブルケーブル５４の長手方向にかかる力を吸収することができ、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が変形することを防止できる。

レンズ保持枠２４が図６の下方向、右方向、或いは右下方向に移動した場合、フレキシブルケーブル５４は、長手方向に圧迫される。その際、フレキシブルケーブル５４の円弧部５４Ｅは、二点鎖線Ｎで示す如く、曲率が大きくなるように変形する。これにより、フレキシブルケーブル５４の長手方向にかかる力を吸収することができ、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が変形することを防止できる。

このように本実施の形態によれば、レンズ保持枠２４が移動してフレキシブルケーブル５４が押し引きされると、凹部２４Ｅ内に収納されたフレキシブルケーブル５４の円弧部５４Ｅが変形するので、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が弛むことを防止できる。したがって、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が周囲の部材（例えばＸ方向ボイスコイルモータ２６、Ｙ方向ボイスコイルモータ２８、固定鏡胴２２等）に接触したり、引っ掛かったりすることを防止できるので、フレキシブルケーブル５４が損傷したり断線したりすることを防止できる。

以上説明したように、本実施の形態の防振レンズ装置１０によれば、レンズ保持枠２４に形成した凹部２４Ｅを介して、フレキシブルケーブル５４をレンズ保持枠２４の外部に引き出すようにしたので、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が損傷したり、断線したりすることを防止することができる。

また、本実施の形態では、ＬＥＤ５０、５８の取付溝２４Ａ、２４Ｂから離れた位置に切欠き部２４Ｆを設け、この切欠き部２４Ｆからフレキシブルケーブル５４をレンズ保持枠２４の外部に引き出すようにしたので、フレキシブルケーブル５４は長手方向において十分な長さが凹部２４Ｅに収納される。したがって、フレキシブルケーブル５４は大きく変形することができ、フレキシブルケーブル５４にかかる力を十分に吸収することができる。よって、レンズ保持枠２４の外部に引き出されたフレキシブルケーブル５４が弛むことをより確実に防止することができる。

また、切欠き部２４Ｆはプッシャー３０とプッシャー３８との中間位置に形成されているので、フレキシブルケーブル５４をＸ方向ボイスコイルモータ２６やＹ方向ボイスコイルモータ２８の配線として兼用した際に、配線全体の長さを短くすることができる。

また、本実施の形態によれば、フレキシブルケーブル５４を円弧状に湾曲させた状態でレンズ保持枠２４の凹部２４Ｅ内に配置させるようにしたので、凹部２４内のフレキシブルケーブル５４は、その曲率を変化させるだけで変形することができる。したがって、凹部２４Ｅ内のフレキシブルケーブル５４にかかる負荷が小さくなるので、フレキシブルケーブル５４が凹部２４Ｅ内で損傷することを防止することができる。

さらに、本実施の形態では、防振レンズ２０の周囲のスペースを利用して、レンズ保持枠２４に凹部２４Ｅを形成したので、レンズ保持枠２４が大型化することを防止できる。すなわち、レンズ保持枠２４は、Ｘ方向ボイスコイルモータ２６やＹ方向ボイスコイルモータ２８等を周囲に配置する都合上、防振レンズ２０の周囲にスペースを有しており、本実施の形態では、このスペースを利用したため、レンズ保持枠２４を大きくすることなく、凹部２４Ｅを形成することができる。

なお、上述した実施の形態は、フレキシブルケーブル５４を凹部２４Ｅ内で防振レンズ２０の周りに略半周させてからレンズ保持枠２４の外部に引き出すようにしたが、凹部２４Ｅ内に収納するフレキシブルケーブル５４の長さは、これに限定するものではなく、例えばフレキシブルケーブル５４を凹部２４Ｅ内で、防振レンズ２０の周りを略一周させてから引き出すようにしてもよい。凹部２４Ｅ内に収納されるフレキシブルケーブル５４の長さが長くなるほど、凹部２４Ｅ内のフレキシブルケーブル５４が変形しやすくなり、フレキシブルケーブル５４の長手方向にかかる力を吸収し易くなるので、フレキシブルケーブル５４の損傷や断線をより確実に防止することができる。

また、上述した実施の形態は、ＬＥＤ５０、５８から引き出される配線として、フレキシブルケーブル５４の例で説明したが、これに限定するものではなく、リード線等の他の配線を用いてもよい。さらに、配線の代わりに光ファイバー等を用いた場合にも、本発明を適用することができる。

また、上述した実施の形態は、レンズ保持枠２４にＬＥＤ５０、５８を取り付けたが、レンズ保持枠２４にＰＳＤ５２、６０を取り付けて、ＬＥＤ５０、５８を固定鏡胴２２に取り付けてもよい。この場合には、ＰＳＤ５２、６０に接続される配線をレンズ保持枠２４の凹部２４Ｅを介して引き出すようにするとよい。さらに、レンズ保持枠２４に取り付ける部品は、ＬＥＤ５０、５８やＰＳＤ５２、６０に限定されるものではなく、配線が引き出される部材であればよい。したがって、例えば加速度センサや角度センサ等をレンズ保持枠２４に取り付けてもよく、この場合にも配線をレンズ保持枠２４の凹部２４Ｅを介して引き出すことによって、配線の損傷や断線を防止することができる。

なお、レンズ保持枠２４の凹部２４Ｅの形状は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、配線を収納できればよい。例えば図７に示す如く、レンズ保持枠２４の外周面側から凹部２４Ｅを形成してもよい。

実施の形態の防振レンズ装置を備えたテレビカメラの側面図 図１に示したテレビカメラが三脚に取り付けられた状態を示す斜視図 図１に示した防振レンズ装置の防振機構を示した正面図 図３に示した防振機構の組立斜視図 レンズ保持枠の凹部形状を示す断面図 防振レンズ装置の作用を示す正面図 図５と異なる形状のレンズ保持枠の凹部形状を示す断面図

符号の説明

１０…防振レンズ装置、１２…カメラ、１６…レンズ支持部材、２０…防振レンズ、２２…固定鏡胴、２４…レンズ保持枠、２４Ｅ…凹部、２６…Ｘ方向ボイスコイルモータ、２８…Ｙ方向ボイスコイルモータ、３０、３８…プッシャー、３２、３４、４０、４２…ガイドバー、４６、４８…位置センサ、５０、５８…ＬＥＤ、５２、６０…ＰＳＤ、５４…フレキシブルケーブル、５６、６２…基板

Claims (3)

1. 鏡胴内で光軸と直交する面内で移動することによって、前記鏡胴に加わった振動で生じる像ぶれを補正する防振レンズと、該防振レンズを保持するレンズ保持枠と、該レンズ保持枠に取り付けられた部材から引き出される配線と、を備えた防振レンズ装置において、
   前記レンズ保持枠には凹部が形成され、該凹部を介して前記配線が前記レンズ保持枠の外部に引き出されることを特徴とする防振レンズ装置。
2. 前記凹部は、前記防振レンズの周囲に円周状に連続して形成されることを特徴とする請求項１に記載の防振レンズ装置。
3. 前記配線はフレキシブルケーブルであり、該フレキシブルケーブルは、円弧状に湾曲した状態で、前記凹部に収納されることを特徴とする請求項２に記載の防振レンズ装置。

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