JP2006071902A

JP2006071902A - 防振レンズ装置

Info

Publication number: JP2006071902A
Application number: JP2004254349A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takeda; 俊明武田
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】補正レンズを案内するガイド棒と軸受部の孔部との間のガタを、部品点数を増やすことなく取ることが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、Ｘ方向ボイスコイルモータ７０の可動子７０Ｂが、Ｘ方向に対し前記所定角度θ傾斜した右斜め下方向に移動すると、駆動力Ｆの力の分力のうち、下方に向いて発生したＹ方向の分力Ｆ２が、レンズ保持枠６６を下方に移動させる力としてレンズ保持枠６６に作用する。これにより、レンズ保持枠６６が下方に移動され、軸受部８０、８０の孔部８１、８１の上側内周面８１Ａがガイドバー７８に押し付けられてガタ取りされる。
【選択図】図４

Description

本発明は防振レンズ装置に係り、特に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補正レンズを備えた防振レンズ装置に関する。

光学性能の高倍率、高性能化に伴い最近のテレビカメラに使用されるレンズ装置には、テレビ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補正レンズを備えたものがある。補正レンズを備えたレンズ装置（以下、「防振レンズ装置」と称する）には、鉛直方向・水平方向の振動をそれぞれ検出する角速度センサ、及び補正レンズを鉛直方向・水平方向にそれぞれ駆動するリニアモータを備えた駆動装置等が設けられ、角速度センサで検出された振動情報に基づいて補正レンズを、駆動装置によって像ぶれを補正する位置に移動させる（例えば、特許文献１）。

このような防振レンズ装置は、補正レンズを鉛直方向・水平方向に円滑に移動させるため、鉛直方向・水平方向に補正レンズを案内する案内部材が設けられている。この案内部材は、防振レンズ装置の固定部である装置本体に、ガイド棒を鉛直方向・水平方向にそれぞれ取り付け、これらのガイド棒に、補正レンズの保持枠に形成された軸受部の孔部を挿通させることにより、補正レンズを鉛直方向・水平方向に案内している。

また、ガイド棒と軸受部とからなる案内部材を備えた防振レンズ装置は、ガイド棒と軸受部の孔部との間のガタが、補正レンズの斜行の原因にもなりその移動に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、従来の防振レンズ装置は、前記ガタを取るために、ばね等の付勢部材によって前記保持枠をガタを取る方向に付勢している。すなわち、付勢部材の付勢力によって軸受部の孔部の内周面をガイド棒に押し付けている。
特開２００２−１５６６９５号公報

しかしながら、前記従来の防振レンズ装置は、ガイド棒と軸受部の孔部との間のガタを取るために、そのガタを取る専用の付勢部材が設けられているので、部品点数が増加しレンズ装置の組み立てに手間がかかるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、補正レンズを案内するガイド棒と軸受部の孔部との間のガタを、部品点数を増やすことなく取ることができる防振レンズ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、カメラに取り付けられる装置本体と、前記装置本体に設けられるとともに、前記カメラの振動によって生じる像ぶれを補正する補正レンズと、前記補正レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を撮影光軸と直交する面で移動自在に支持するとともに、ガイド棒及び該ガイド棒が挿通される孔部が形成された軸受部からなり、ガイド棒及び軸受部のうち、一方が前記レンズ保持枠に取り付けられ、他方が前記装置本体に取り付けられた案内部材と、前記レンズ保持枠を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動力を、前記案内部材による案内方向に対し所定角度傾斜した方向で前記レンズ保持枠に伝達する動力伝達部材と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、補正レンズを保持したレンズ保持枠に駆動手段の駆動力を伝達する既存の動力伝達部材において、前記駆動力を、案内部材による案内方向に対し所定角度傾斜した方向でレンズ保持枠に伝達する機能を持たせた。本発明によれば、駆動手段の動力をレンズ保持枠に動力伝達部材を介して伝達すると、駆動手段の駆動力の力の分力のうち他方の分力によって軸受部の孔部の内周面とガイド棒とが相対的に押し付けられ、ガイド棒と軸受の孔部にガイドされて振動を補正する位置に移動する。これにより、本発明によれば、補正レンズを案内するガイド棒と軸受部の孔部との間のガタを、部品点数を増やすことなく取ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記動力伝達部材は、前記レンズ保持枠に形成された長孔と、前記長孔に係合され前記駆動手段の直動移動部に取り付けられた係合部材とから構成され、前記係合部材が前記長孔の内周面を前記所定角度傾斜した方向に押すことにより発生する力の分力のうち、一方の分力によって前記レンズ保持枠を前記案内部材に案内させて移動させ、他方の分力によって前記軸受部の前記孔部の内周面と前記ガイド棒とを相対的に押し付け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、長孔と係合部材とからなる簡単な構造の動力伝達部材において、長孔の形成方向と係合部材の移動方向とに角度（双方の方向が一致しない角度、及び直交しない角度）を持たせることにより分力を発生させた。したがって、その分力のうち一方の分力によって、レンズ保持枠を案内部材に案内させて移動させることができ、他方の分力によって、軸受部の孔部の内周面と前記ガイド棒とを相対的に押し付けることができる。

本発明に係る防振レンズ装置によれば、補正レンズを保持したレンズ保持枠に駆動手段の動力を伝達する既存の動力伝達部材において、駆動手段の前記駆動力を、案内部材による案内方向に対し所定角度傾斜した方向でレンズ保持枠に伝達する機能を持たせたので、補正レンズを案内するガイド棒と軸受部の孔部との間のガタを、部品点数を増やすことなく取ることができる。

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詳説する。

図１は、実施の形態の防振レンズ装置１０が取り付けられたテレビカメラ装置１２の側面図である。この防振レンズ装置１０は、レンズ装置１４とは別体に構成され、図２に示す防振レンズ装置１０のレンズ側マウント部１６がレンズ装置１４の後端のマウント部（不図示）にバヨネット機構によって接続され、また、図３に示す防振レンズ装置１０のカメラ側マウント部１８がカメラ２０の前端のマウント部（不図示）にバヨネット機構によって接続されている。なお、図２は防振レンズ装置１０を被写体側から見た正面図、図３は防振レンズ装置１０をカメラ２０側から見た正面図である。

図１に示すカメラ２０は、肩乗せタイプのＥＮＧカメラである。図１において二点鎖線で示すカメラマン２２は、カメラ２０の下部に形成された片乗せ部２４をカメラマン２２の右肩に乗載し、右手でカメラ２０を支持するとともに右目でファインダ２６を覗きながら、左手２８によってレンズ装置１４及び防振レンズ装置１０を操作する。

なお、実施の形態では、ＥＮＧカメラ用のレンズ装置１０に別体の防振レンズ装置１０が取り付けられたテレビカメラ装置１２を例示したが、これに限定されるものではなく、防振レンズ装置が内蔵されたＥＦＰレンズ装置を使用するテレビカメラ装置にも適用することができる。

レンズ装置１４は、フォーカスリング３０、ズームリング３２、アイリスリング３４等の操作リング、エクステンダ切替レバー３６等の各種操作部材がカメラマン２２の左手２８の各々の指によって操作される。この場合、フォーカスリング３０を回動操作することによりフォーカスレンズ（不図示）が光軸に沿って前後移動され、被写体の焦点が調節される。また、ズームリング３２を回動操作することによりズームレンズ（不図示）が光軸に沿って前後移動され、被写体の焦点距離が調節される。更に、アイリスリング３４を回動することにより、虹彩絞り機構（不図示）の開口径が変更され、絞り値が所望の値に調節される。

エクステンダ装置３８は、レンズ装置１４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装置であり、２倍に対応したレンズが内蔵されている。レンズの切り替えは、エクステンダ装置３８に設けられた手動操作用のレバー３６を回動操作することによって行われる。このレバー３６は、レンズ装置１４の下側に配置されているため、レバー３６に近い左手２８の親指２９によって操作される。

防振レンズ装置１０は図１〜図３に示すように、縦長に形成された本体ケーシング（装置本体）４０を有し、この本体ケーシング４０の中央部から若干量上方よりに、図４に示す補正レンズ４２が内蔵されている。また、本体ケーシング４０のカメラ２０側から見て左側面４４の下部には図３の如く、リモートコントロール用のコネクタ４６が下方に向けて突設されている。このコネクタ４６にリモコン装置（不図示）のケーブルを接続することにより、防振レンズ装置１０のＯＮ／ＯＦＦ、及び防振モードの切り替え等がカメラマン２２によってリモコン操作される。

また、本体ケーシング４０のカメラ２０側から見て右側面４８には、レンズからの信号を入力するためのコネクタ５２とカメラ２０へ接続するケーブル５４とが設けられている。レンズ装置１４のドライブユニット（不図示）側からのケーブルをコネクタ５２に接続するとともに、ケーブル５４の先端に設けられたコネクタ（不図示）をカメラ２０に接続することで双方向送受信が可能となっている。

ところで、防振レンズ装置１０は図３に示すように、本体ケーシング４０のカメラ２０側から見て左側面４４の上部に、防振レンズ装置１０のＯＮ／ＯＦＦを行う防振スイッチ５６が設けられている。この防振スイッチ５６は図１の如く、レンズ装置１４を操作するカメラマン２２の左手２８の親指２９によって押下操作される。防振スイッチ５６が押下操作されると、防振機能がＯＮになり補正レンズ４２が移動可能な状態となる。また、この後、防振スイッチ５６が押下操作されると、防振機能がＯＦＦになり補正レンズ４２は光軸上に静止する。この時、不図示のブレーキ機構によって補正レンズ４２の不用意な移動が規制される。なお、防振レンズ装置１０のＯＮ／ＯＦＦ状態は、本体ケーシング４０の上面の傾斜面４１に設けられた表示ランプ５８を視認することにより確認できる。すなわち、表示ランプ５８は、防振レンズ装置１０に内蔵されたＣＰＵ（不図示）によって、防振レンズ装置１０の防振機能のＯＮ時に点灯制御され、防振機能のＯＦＦ時に消灯制御される。

また、図３に示すように防振スイッチ５６の近傍で、カメラ２０側から見た本体ケーシング４０の背面側には防振特性切替スイッチ６０、補正方向切替スイッチ６２、及びレンズセレクトダイヤル６４が取り付けられている。防振特性切替スイッチ６０は、防振感度をＳＴＤモード（通常モード）とＨＩＧＨモード（高感度モード）とに切り替えるスイッチである。ＳＴＤモードとは、防振の効きが適度で防振特有の違和感が少ない防振モードであり、ＨＩＧＨモードとは、防振の効きを最優先した防振モードである。補正レンズ４２は、防振特性切替スイッチ６０によって選択されたＳＴＤモード、又はＨＩＧＨモードで駆動されるように防振レンズ装置１０に内蔵されたＣＰＵによってその動作が制御される。

補正方向切替スイッチ６２は、補正レンズ４２の振れ補正方向を鉛直・水平の両方向で実行するＶ＋Ｈ（Vertical and Horizontal ）モードと鉛直方向のみで実行するＶ（Vertical）モードとに切り替えるスイッチである。補正レンズ４２は、補正方向切替スイッチ６２によって選択されたＶ＋Ｈモード、又はＶモードで駆動されるように防振レンズ装置１０に内蔵されたＣＰＵによってその動作が制御される。

レンズセレクトダイヤル６４は、防振レンズ装置１０が取り付けられる様々な仕様のレンズ装置に対応して、その補正量（補正レンズ４２の移動量）を設定するダイヤルであり、そのレンズ装置に付されているナンバーに対応したナンバーを選択することにより、そのレンズ装置に対応した補正量で補正レンズの動作が制御される。

これらの防振特性切替スイッチ６０、補正方向切替スイッチ６２は、撮影中においてカメラマン２２の左手２８の親指２９によって切替操作される。また、レンズセレクトダイヤル６４は、撮影中に操作されるものではなく、事前に設定操作されるものである。

次に、防振レンズ装置１０の防振機構を図４に基づいて説明する。

防振レンズ装置１０の補正レンズ４２は、本体ケーシング４０（図１等参照）内に配置されるとともに、レンズ保持枠６６に保持されて撮影光軸Ｐ上に取り付けられている。補正レンズ４２は、レンズ保持枠６６を図４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６８と、レンズ保持枠６６を図４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（駆動手段）７０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、レンズ装置１４やカメラ２０に加わった振動によって生じる像ぶれを補正する。なお、防振レンズ装置には、Ｘ方向にのみレンズ保持枠を移動させて像ぶれを補正するタイプのものもある。

Ｙ方向ボイスコイルモータ６８は、固定子６８Ａが本体ケーシング４０（図１等参照）の内側面に固定され、可動子６８Ｂがプッシャー７２に支持されてＹ方向に移動される。プッシャー７２の両端部にはガイド７４、７４が形成され、これらのガイド７４、７４の貫通孔に、本体ケーシング４０（図１等参照）にＹ方向に固定されたガイドバー７６、７６が挿入されることにより、プッシャー７２がＹ方向に移動可能に支持される。また、プッシャー７２には、ガイドバー（ガイド棒）７８がＸ方向に沿って取り付けられ、このガイドバー７８に、レンズ保持枠６６の下縁に形成された一対の軸受部８０、８０の孔部８１、８１（図５、図６参照）が摺動自在に嵌合されている。ガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１とが本発明の案内部材を構成している。

一方、図４に示すＸ方向ボイスコイルモータ７０は、水平方向であるＸ方向に対して所定角度θ分だけ傾斜して配置される。このＸ方向ボイスコイルモータ７０の固定子７０Ａは、前記所定角度θ傾斜して本体ケーシング４０（図１等参照）の内側面に固定され、可動子（直動移動部材）７０Ｂがプッシャー８２に支持されてＸ方向に対し前記所定角度θ傾斜した方向に移動される。プッシャー８２の両端部にはガイド８４、８４が形成され、これらのガイド８４、８４の孔部に、Ｘ方向に対し前記所定角度θ傾斜して本体ケーシング（図１等参照）４０に固定されたガイドバー８６、８６が挿入されることにより、プッシャー８２がＸ方向に対し前記所定角度θ傾斜した方向に移動可能に支持される。また、プッシャー８２の中央部には、ローラ（係合部材）８８が回動自在に設けられ、このローラ８８は、レンズ保持枠６６にＹ方向に沿って形成された長孔９０に係合されている。ローラ８８と長孔９０とが、本発明の動力伝達部材を構成している。

なお、補正レンズ４２の防振機構には、レンズ保持枠６６のＸ方向位置を検出する位置センサ９２が被写体側から見て補正レンズ４２の右側に設けられるとともに、レンズ保持枠６６のＹ方向位置を検出する位置センサ９４が補正レンズ４２の上側に設けられている。また、図示していないが本体ケーシング４０には、本体ケーシング４０の振動を検出する振動検出センサ、及びスイッチ回路基板が設けられ、このスイッチ回路基板には図２、図３に示した防振スイッチ５６、防振特性切替スイッチ６０、補正方向切替スイッチ６２、及びレンズセレクトダイヤル６４が実装されている。なお、図４中符号９６は、レンズ保持枠に接触してレンズ保持枠６６の光軸方向の倒れを規制する突起であり、レンズ保持枠６６の両面側に配置されている。

次に、前記の如く構成された防振レンズ装置１０の作用について図４〜図６を参照しながら説明する。

まず、Ｙ方向ボイスコイルモータ６８による作用を説明する。Ｙ方向ボイスコイルモータ６８の可動子６８ＢがＹ方向に往復動作すると、レンズ保持枠６６は、Ｙ方向に移動するプッシャー７２に押し引きされるとともに、レンズ保持枠６６のＹ方向に沿って形成された長孔９０がプッシャー８２のローラ８８にＹ方向にガイドされることにより、レンズ保持枠６６がＹ方向に沿って移動する。

次に、Ｘ方向ボイスコイルモータ７０による作用を説明する。Ｘ方向ボイスコイルモータ７０の可動子７０Ｂが、Ｘ方向に対し前記所定角度θ傾斜した右斜め下方向（図５参照）に移動すると、Ｘ方向ボイスコイルモータ７０の駆動力Ｆによりローラ８８が長孔９０の右壁面９０Ａを前記所定角度θ傾斜した角度で押す。

そうすると、前記駆動力Ｆの力の分力のうちＸ方向の分力Ｆ１が、レンズ保持枠６６をＸ方向（右方向）に移動させるための力としてレンズ保持枠６６に作用するので、レンズ保持枠６６は、ガイドバー７８に沿ってＸ方向（右方向）に移動する。また、このとき駆動力Ｆの力の分力のうち、下方に向いて発生したＹ方向の分力Ｆ２が、レンズ保持枠６６を下方に移動させる力としてレンズ保持枠６６に作用する。これにより、レンズ保持枠６６が下方に移動されるため、図５の如く、軸受部８０、８０の孔部８１、８１の上側内周面８１Ａがガイドバー７８に押し付けられる。したがって、レンズ保持枠６６は、ガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１との間のガタ８３が取られた状態で、Ｘ方向の分力Ｆ１によりガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１とに案内されて図５の右方向（Ｘ方向）に移動する。

また、Ｘ方向ボイスコイルモータ７０の可動子７０Ｂが、Ｘ方向に対し前記所定角度θ傾斜した左斜め上方向（図６参照）に移動すると、Ｘ方向ボイスコイルモータ７０の駆動力Ｆ´によりローラ８８が長孔９０の左壁面９０Ｂを所定角度θ傾斜した角度で押す。

そうすると、駆動力Ｆ´の力の分力のうちＸ方向の分力Ｆ１´が、レンズ保持枠６６をＸ方向（左方向）に移動させるための力としてレンズ保持枠６６に作用するので、レンズ保持枠６６は、ガイドバー７８に沿ってＸ方向（左方向）に移動する。また、このとき駆動力Ｆの力の分力のうち、上方に向いて発生したＹ方向の分力Ｆ２´が、レンズ保持枠６６を上方に移動させる力としてレンズ保持枠６６に作用する。これにより、レンズ保持枠６６が上方に移動されるため、図６の如く、軸受部８０、８０の孔部８１、８１の下側内周面８１Ｂがガイドバー７８に押し付けられる。したがって、レンズ保持枠６６は、ガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１との間のガタ８３が取られた状態で、Ｘ方向の分力Ｆ１´によりガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１とに案内されて図６の左方向（Ｘ方向）に移動する。

このように防振レンズ装置１０によれば、ローラ８８と長孔９０とからなる簡単な構造の動力伝達部材において、ローラ８８の移動方向に角度θを持たせ、ローラ８８が長孔９０の内壁面９０Ａ、９０Ｂを押す構造により分力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１´、Ｆ２´を発生させたので、その分力のうち水平方向の分力Ｆ１、Ｆ１´によって、レンズ保持枠６６をＸ方向に移動させることができ、上下方向の分力Ｆ２、Ｆ２´によって、ガイドバー７８と軸受部８０の孔部８１との間のガタ８３を取ることができる。

したがって、防振レンズ装置１０によれば、ローラ８８と長孔９０とからなる簡単な構造の動力伝達部材において、ローラ８８の移動方向に傾斜角度を付けるだけで前記ガタを取ることができる。よって、部品点数を増やすことなく前記ガタを取ることができる。なお、ローラ８８の移動方向に対する長孔９０の形成方向の相対的な傾斜角度は、前記分力を得るために双方の方向が一致しない角度、及び直交しない角度に設定すればよい。また、前記傾斜角度θを大きめに設定すると、レンズ支持枠６６をＸ方向に移動させる力（分力Ｆ１、Ｆ１´）が弱くなるため好適ではなく、逆に前記傾斜角度θを小さめに設定すると、ガタを取る力（分力Ｆ２、Ｆ２´）が弱くなるため好適ではない。よって、前記傾斜角度θは、必要とする分力Ｆ１、Ｆ´に応じて設定されている。また、Ｙ方向ボイスコイルモータ６８側にも同様なガタ取り機構を適用してもよく、Ｙ方向ボイスコイルモータ６８側のみにガタ取り機構を適用してもよい。また、図７で示したＸ方向のみレンズ保持枠６６を移動させて像ぶれを補正する防振レンズ装置は、Ｘ方向のみ移動するローラ８８に対し、長孔９０´を鉛直線に対して所定角度θ´傾斜させることにより、同様の分力を得ることができる。この場合もレンズ保持枠６６は、Ｘ方向に移動自在に支持する同様の案内部材により支持され、この案内部材のガタを分力Ｆ２、Ｆ２´によって取ることができる。

実施の形態の防振レンズ装置１０は動力伝達部材として、ローラ８８と長孔９０とからなる既存の動力伝達部材を例示したが、動力伝達部材はこれに限定されるものではなく、駆動手段の駆動力の力の分力のうち一方の分力によってレンズ保持枠を案内部材に案内させて移動させ、他方の分力によって軸受部の孔部の内周面とガイド棒とを相対的に押し付ける機能を持った構成のものであれば適用することができる。

実施の形態の防振レンズ装置が取り付けられたテレビカメラ装置の側面図図１に示した防振レンズ装置を被写体側から見た正面図図１に示した防振レンズ装置をカメラ側から見た正面図防振レンズ装置の防振機構を示した構造図防振レンズ装置のガタ取り作用を説明するための模式図防振レンズ装置のガタ取り作用を説明するための模式図Ｘ方向のみレンズ保持枠を移動させて像ぶれを補正する防振レンズ装置の要部拡大図

符号の説明

１０…防振レンズ装置、１２…テレビカメラ装置、１４…レンズ装置、２０…カメラ、２２…カメラマン、４０…本体ケーシング、４２…補正レンズ、５６…防振スイッチ、５８…表示ランプ、６０…防振特性切替スイッチ、６２…補正方向切替スイッチ、６６…レンズ保持枠、６８…Ｙ方向ボイスコイルモータ、７０…Ｘ方向ボイスコイルモータ、７８…ガイドバー、８０…軸受部、８１…孔部、８８…ローラ、９０…長孔

Claims

カメラに取り付けられる装置本体と、
前記装置本体に設けられるとともに、前記カメラの振動によって生じる像ぶれを補正する補正レンズと、
前記補正レンズを保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を撮影光軸と直交する面で移動自在に支持するとともに、ガイド棒及び該ガイド棒が挿通される孔部が形成された軸受部からなり、ガイド棒及び軸受部のうち、一方が前記レンズ保持枠に取り付けられ、他方が前記装置本体に取り付けられた案内部材と、
前記レンズ保持枠を駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動力を、前記案内部材による案内方向に対し所定角度傾斜した方向で前記レンズ保持枠に伝達する動力伝達部材と、
を備えたことを特徴とする防振レンズ装置。
前記動力伝達部材は、前記レンズ保持枠に形成された長孔と、前記長孔に係合され前記駆動手段の直動移動部に取り付けられた係合部材とから構成され、
前記係合部材が前記長孔の内周面を前記所定角度傾斜した方向に押すことにより発生する力の分力のうち、一方の分力によって前記レンズ保持枠を前記案内部材に案内させて移動させ、他方の分力によって前記軸受部の前記孔部の内周面と前記ガイド棒とを相対的に押し付けることを特徴とする請求項１に記載の防振レンズ装置。