JP3355745B2 - 光軸補正用レンズの駆動機構 - Google Patents

光軸補正用レンズの駆動機構

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JP3355745B2 JP34457293A JP34457293A JP3355745B2 JP 3355745 B2 JP3355745 B2 JP 3355745B2 JP 34457293 A JP34457293 A JP 34457293A JP 34457293 A JP34457293 A JP 34457293A JP 3355745 B2 JP3355745 B2 JP 3355745B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な光軸補正用レンズ
の駆動機構に関する。詳しくは、例えば、ハンディタイ
プのビデオカメラ装置、あるいは望遠鏡等のように使用
状態においていわゆる手振れ補正が必要な光学系機器に
おいて好適な光軸補正用レンズの駆動機構に関し、駆動
時における消費電力を減少させることができる新規な光
軸補正用レンズの駆動機構を提供しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、ハンディタイプのビデオカメラ
装置において、その手振れを補正する方式として、撮影
レンズ系の前方に2つのレンズを組み合せてなるアフォ
ーカルレンズを光軸補正用レンズとして配置し、光軸に
対して直交し、かつ、互いに直交する2つの方向(通常
は鉛直方向と水平方向)に各別に移動させるか又は一方
のレンズのみを光軸に対して直交する平面方向に移動さ
せることにより手振れを補正する方式がある。
【0003】かかるアフォーカルレンズは通常2つの凹
曲面と2つの凸曲面との4つの曲面を組み合せることに
より構成されて、例えば、凹面と凸面とから成るレンズ
(以下「凹凸レンズ」という。)及び凸面と凹面とから
成るレンズ(以下「凸凹レンズ」という。)の組み合せ
や凹面と凹面とから成るレンズ(以下「凹凹レンズ」と
いう。)及び凸面と凸面とから成るレンズ(以下「凸凸
レンズ」という。)等の組み合せが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図8は前側に凸凹レン
ズaを、また、後側に凹凸レンズbを配置して構成した
アフォーカルレンズcを示すものである。
【0005】図9は前側に凹凸レンズbを、また、後側
に凸凹レンズaを配置して構成したアフォーカルレンズ
dを示すものである。
【0006】図10は前側に凹凸レンズbを、また、後
側にも凹凸レンズbを配置して構成したアフォーカルレ
ンズeを示すものである。
【0007】図11は前側に凸凹レンズaを、また、後
側に凸凹レンズaを配置して構成したアフォーカルレン
ズfを示すものである。
【0008】しかしながら、このようなアフォーカルレ
ンズc、d、e、fに用いられた凸凹レンズa及び凹凸
レンズbは光軸に対して直交する面において面対称でな
いため、その成形が難しいという問題がある。更に、上
記図8及び図9に示したアフォーカルレンズc、dにあ
ってはその光軸方向における大きさが大きくなり、小型
化に反するという問題もある。
【0009】そこで、図12に示すように、前側に凸凸
レンズgを、また、後側に凹凹レンズhを配置して構成
したアフォーカルレンズiが考えられる。
【0010】このようなアフォーカルレンズiにおいて
は、後側に配設された凹凹レンズhをサスペンション
j、jにて光軸に直交する平面方向に移動可能に支持
し、また、駆動機構kにより所定の位置へ移動し得るよ
うになっている。
【0011】しかしながら、凹凹レンズhはその中心部
が薄く周縁部が厚く形成されているため、重量が嵩み、
これを移動させるための駆動機構kの駆動電力を大きく
しなければならず、消費電力が大きくなってしまうとい
う問題があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明光軸補正
用レンズの駆動機構は、上記した問題を解決するため
に、凸レンズと凹レンズとの2つのレンズから成り主レ
ンズ系の前方に配置された光軸補正用レンズと、光軸に
対して鉛直方向と水平方向に直交しかつ互いに直交する
2方向に移動自在に各別に支持したサスペンションと、
上記光軸補正用レンズを直交する2方向に各別に移動さ
せる駆動手段とを備え、サスペンションは光軸補正用レ
ンズのうち凸レンズを主レンズ系の主光軸に対して常に
平行になるように支持し、駆動手段は凸レンズを所定の
位置に光軸に対して平行に移動させるようにしたもので
ある。
【0013】
【作用】従って、本発明光軸補正用レンズの駆動機構に
よれば、アフォーカルレンズのうち可動側のレンズを
レンズにしたため、同じ口径で、同じ屈折率を有する
レンズに比較して体積を小さくすることができ、従っ
て、重量を軽くでき、依って、これを駆動させるための
駆動電力を少なくすることができる。また、外部から加
速度を受けたとき、保持された凸レンズは、その質量の
慣性により加速度を受ける前の位置に残るように働く。
そのため、目的の補正量を駆動する駆動機構の駆動力を
セーブすることもできる。
【0014】
【実施例】以下に、本発明光軸補正用レンズの駆動機構
の詳細をビデオカメラ装置に適用した実施の一例に従っ
て説明する。
【0015】尚、後述する各部材の符号に付した「h」
又は「v」の添え字は、「h」は水平(H)方向に関す
るものであることを示し、また、「v」は垂直(V)方
向に関するものであることを示すものとする。
【0016】1は光軸補正用レンズの駆動機構であり、
アフォーカルレンズ2を構成する凹凹レンズ3及び凸凸
レンズ4と該凸凸レンズ4をその光軸X´が撮影レンズ
系5の主光軸Xと平行な状態を保ちながら移動可能に支
持したサスペンション6、6と凸凸レンズ4を所定の位
置に移動させる駆動手段7等を有する。
【0017】凹凹レンズ3はレンズ鏡筒8の前端部に取
着され、その光軸は撮影レンズ系5の主光軸Xと一致さ
れている。
【0018】凸凸レンズ4はレンズホルダー9に支持さ
れ、凹凹レンズ3と撮影レンズ系5との間に位置される
と共に、その光軸X´は撮影レンズ系5の主光軸Xと平
行になるように位置される。
【0019】尚、本実施例においては、凸凸レンズ4を
凹凹レンズ3の後方に位置させたので、凸凸レンズ4の
前方は凹凹レンズ3によって保護され、可動するレンズ
の前方にそれ専用の保護レンズを設ける必要がなく、全
体の軽量化にも寄与することができる。
【0020】レンズホルダー9は略リング状をしてお
り、その上端部及び右端部にはコイルボビン10h、1
0vが外方に向かって一体に突設されている。
【0021】コイルボビン10は互いに平行な2つのボ
ビン片10a、10aから成り、該2つのボビン片10
aと10aとの間の空間の中心がレンズホルダー9の軸
心を中心とした放射方向に一致するようになっている。
【0022】サスペンション6は、前後方向に長く水平
な向きに位置され互いに上下に離間した2つの垂直用バ
ネ片11、11と、各垂直用バネ片11、11の一方の
側縁の前端部間を連結した垂直な向きの支持片12と、
各垂直用バネ片11、11の反支持片12側の後端部間
を連結した垂直な向きの被支持片13とから成り、支持
片12及び被支持片13の垂直用バネ片11、11寄り
の位置には上下に長い矩形孔12a、13aがそれぞれ
形成され、これにより、支持片12及び被支持片13の
垂直用バネ片11、11寄りの位置であってその上下両
端縁に垂直な向きで細幅の水平用バネ片14、14、・
・・が形成される。
【0023】このようなサスペンション6は所定の大き
さの板金材料に穿孔加工及び折り曲げ加工を施すことに
より形成される。
【0024】そして、このように形成されたサスペンシ
ョン6、6はその被支持片13、13が上記撮影レンズ
系5の撮影レンズ鏡筒15の左右両側面に垂直な向き
で、かつ、支持片12、12が撮影レンズ系5よりも前
方ヘ突出した状態で、ネジ等により固定される。
【0025】レンズホルダー9はその左右両端部がサス
ペンション6、6の支持片12、12の先端間に所定の
向き(上端部のコイルボビン10が上方に延び、右端部
のコイルボビン10が右方に延びる向き)でネジ等によ
り支持され、また、サスペンション6、6の各バネ片1
1、11、・・・、14、14、・・・が撓んでいない
状態で、上記凸凸レンズ4の光軸X´が撮影レンズ系5
の主光軸Xと一致するようになっている。
【0026】駆動手段7はレンズホルダー9のコイルボ
ビン10のボビン片10a、10aに巻回されたムービ
ングコイル16と図示しない本体側に固定された断面E
字状のヨーク17と該ヨーク17に取着されたマグネッ
ト18、18から成る。
【0027】ヨーク17はその真ん中の片17aが上記
コイルボビン10のボビン片10aと10aとの間の間
隔より充分に小さく形成されていると共に、該真ん中の
片17aがボビン片10aと10aとの間の空間に外方
から挿入される位置に配置され、また、その両端の片1
7b、17bに上記マグネット18、18が取着されて
いる。
【0028】そして、ムービングコイル16に給電する
ことにより、レンズホルダー9は上記放射方向に移動す
ることになる。
【0029】また、このような駆動手段7h、7vはレ
ンズホルダー9の上端部と右端部とにそれぞれ配置され
ており、これにより、上端部に配置された駆動手段7v
の駆動により凸凸レンズ4を垂直方向に、また、右端部
に配置された駆動手段7hの駆動により凸凸レンズ4を
水平方向に移動させることができる。
【0030】尚、図示は省略したが、レンズホルダー9
にはH方向及びV方向における位置成分を各別に検出す
るための位置センサが取着され、また、鏡筒側には角速
度センサからなる手振れ検出センサが取付けられてお
り、手振れ検出センサにより手振れを検出すると振れ検
出信号が出力され、該振れ検出信号は角速度データであ
るため、これを手振れ量演算回路にて積分演算して角度
の変化分を検出するようになっている。
【0031】そして、手振れ量演算回路にて検出された
角度データは光軸補正用レンズ位置制御回路にて位置セ
ンサにより得られた凸凸レンズ4の位置データと比較さ
れ、補正すべき角度の量が検出され、この補正データを
上記駆動手段7h、7vに出力して、凸凸レンズ4をH
方向及び/又はV方向に移動させ、光軸の補正が為され
る。
【0032】また、駆動手段7h、7vにより凸凸レン
ズ4がH方向及び/又はV方向に移動されると、再び、
上記位置センサにより凸凸レンズ4の位置が検出され、
この位置データが目標値に一致するように位置閉ループ
サーボ制御が行われる。
【0033】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明光軸補正用レンズの駆動機構は、凸レンズと
凹レンズとの2つのレンズから成り主レンズ系の前方に
配置された光軸補正用レンズと、光軸に対して鉛直方向
と水平方向に直交しかつ互いに直交する2方向に移動自
在に各別に支持したサスペンションと、上記光軸補正用
レンズを直交する2方向に各別に移動させる駆動手段と
を備え、サスペンションは光軸補正用レンズのうち凸レ
ンズを主レンズ系の主光軸に対して常に平行になるよう
に支持し、駆動手段は凸レンズを所定の位置に光軸に対
して平行に移動させるようにしたことを特徴とする。
【0034】従って、本発明光軸補正用レンズの駆動機
構によれば、アフォーカルレンズのうち可動側のレンズ
凸レンズにしたため、同じ口径で、同じ屈折率を有す
凹レンズに比較して体積を小さくすることができ、従
って、重量を軽くでき、依って、これを駆動させるため
の駆動電力を少なくすることができる。また、外部から
加速度を受けたとき、保持された凸レンズは、その質量
の慣性により加速度を受ける前の位置に残るように働
く。そのため、目的の補正量を駆動する駆動機構の駆動
力をセーブすることもできる。
【0035】尚、上記実施例において、凸凸レンズを凹
凹レンズと主レンズ系との間に位置させたものについて
説明したが、本発明はこれに限らず、凸凸レンズを凹凹
レンズの前方に位置させて、これを光軸に対して直交す
る平面方向に移動可能に支持しても良い。
【0036】また、上記した実施例に示した各部の構造
や形状は、本発明の実施に際しての具体化のほんの一例
を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術
的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図7と共に本発明光軸補正用レンズの
駆動機構の実施の一例を示すものであり、本図は要部の
分解斜視図である。
【図2】図3と共に光軸補正用レンズの光軸と主レンズ
系の光軸とが一致した状態を示すもので、本図は一部を
切り欠いて示す要部の縦断面図である。
【図3】要部の横断面図である。
【図4】図5と共に光軸補正用レンズが上方に移動され
た状態を示すもので、本図は一部を切り欠いて示す要部
の縦断面図である。
【図5】要部の横断面図である。
【図6】図7と共に光軸補正用レンズが左方に移動され
た状態を示すもので、本図は一部を切り欠いて示す要部
の縦断面図である。
【図7】要部の横断面図である。
【図8】従来の光軸補正用レンズの組み合せの一例を示
す概略図である。
【図9】従来の光軸補正用レンズの組み合せの他の例を
示す概略図である。
【図10】従来の光軸補正用レンズの組み合せの別の例
を示す概略図である。
【図11】従来の光軸補正用レンズの組み合せの更に別
の例を示す概略図である。
【図12】従来の光軸補正用レンズの組み合せの更にま
た別の例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 光軸補正用レンズの駆動機構 2 アフォーカルレンズ(光軸補正用レンズ) 3 凹凹レンズ(凹レンズ) 4 凸凸レンズ(凸レンズ) 5 撮影レンズ系(主レンズ系) 6 サスペンション 7 駆動手段 X´ 凸凸レンズの光軸(凸レンズの光軸) X 主光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 5/00 G02B 7/02 G03B 5/06 H04N 5/232

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凸レンズと凹レンズとの2つのレンズか
    ら成り主レンズ系の前方に配置された光軸補正用レンズ
    と、光軸に対して鉛直方向と水平方向に直交しかつ互い
    に直交する2方向に移動自在に各別に支持したサスペン
    ションと、上記光軸補正用レンズを直交する2方向に各
    別に移動させる駆動手段とを備え、 上記サスペンションは上記光軸補正用レンズのうち凸レ
    ンズを上記主レンズ系の主光軸に対して常に平行になる
    ように支持し、 上記駆動手段は上記凸レンズを所定の位置に光軸に対し
    て平行に移動させるようにした ことを特徴とする光軸補
    正用レンズの駆動機構。
  2. 【請求項2】 上記凸レンズが凸凸レンズであって、上
    記凹レンズが凹凹レンズであることを特徴とする請求項
    1に記載の光軸補正用レンズの駆動機構。
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JP4874720B2 (ja) * 2006-06-21 2012-02-15 Hoya株式会社 保持機構

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