JPH08146480A - 光軸補正用レンズの位置センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、光軸補正用レンズの位
置検出を精度よく行なうことができるようにする。 【構成】 発光部８から照射される光を受光素子９の短
手方向の長さより長い帯状に形成し、発光部８からの光
２２の長手方向と受光素子９の長手方向とが光軸方向に
見て直交する向きになるように発光部８を光軸補正用レ
ンズ１の可動レンズ２側若しくは固定レンズ３側に、ま
た、受光素子９をその長手方向と光軸を中心とした放射
方向とが一致するように光軸補正用レンズ１の固定レン
ズ３側若しくは可動レンズ２側にそれぞれが相対するよ
うに取着する。

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
の位置センサに関する。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、光軸補正用レンズの位置検出を精度良く行な
うことができる新規な光軸補正用レンズの位置センサを
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
レンズ系の前方に凸レンズと凹レンズとからなるアフォ
ーカルレンズを光軸補正用レンズとして配置し、これら
凸レンズ及び／又は凹レンズを光軸に直交する方向に移
動させることにより手振れを補正する方式が知られてい
る。

【０００３】かかる方式にあっては、光軸補正用レンズ
の位置を検出しなければならず、その手段として、光軸
補正用レンズの位置を直交する２方向、例えば、ＨーＶ
方向（Ｈ方向を水平方向、Ｖ方向を垂直方向とする。）
の成分に分割し、それぞれの方向における光軸補正用レ
ンズの位置を２つの位置センサにて検出することが考え
られる。

【０００４】図５乃至図７は凸レンズと凹レンズとから
成るアフォーカルレンズを光軸補正用レンズとして、こ
れらレンズを光軸に直交する方向に移動させることによ
り手振れを補正する方式を説明するための図である。

【０００５】尚、２つある光軸補正用レンズの位置セン
サについては同一の構成のものを使用しているので、Ｈ
方向の位置を検知する光軸補正用レンズの位置センサ
（図５におけるＨーＨ方向に延びるもの）のみ説明し、
Ｖ方向の位置を検知する光軸補正用レンズの位置センサ
（図５におけるＶーＶ方向に延びるもの）については、
Ｈ方向の位置を検知する光軸補正用レンズの位置センサ
の同様の部分に付した符号と同じ符号を付することによ
り説明を省略する。

【０００６】光軸補正用レンズの位置センサａはＬＥＤ
から成る発光部ｂとＰＳＤから成る受光素子ｃとを有し
ている。

【０００７】ｄは図示しない主レンズ系の前方に配置さ
れた光軸補正用レンズであり、可動レンズｅと固定レン
ズｆとを有する。

【０００８】ｇは発光部ｂから照射される光の配光であ
り、該配光ｇの直径は受光素子ｃの短手方向の大きさよ
り大きくされ、発光部ｂが可動レンズｅ側に、そして受
光素子ｃが固定レンズｆ側にそれぞれ配置されている。

【０００９】ｈ、ｈは光軸補正用レンズｄの可動レンズ
ｅを固定レンズｆと平行な状態を保ちながら移動可能な
ように支持したサスペンションであり、ｉ、ｉは可動レ
ンズｅを所定の位置に移動させるための駆動手段であ
り、ｘは図示しない主レンズ系の光軸である。

【００１０】上記発光部ｂの配光ｇの光量の分布は、図
６（ａ）に等高線で示すように中心から周縁に向かう程
少なくなり、光軸補正用レンズの位置センサａは上記の
配光ｇの中心（最も光の強い位置）が受光素子ｃのどの
位置に移動したかにより位置検出を行なうものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記光軸補正
用レンズの位置センサａにあっては、発光部ｂの配光ｇ
が図６（ａ）に示すような規則的な等高線で現わせるよ
うな正しい配光ｊ（以下、正配光と言う）ではなく、図
６（ｂ）のように不規則な等高線でしか現わせないよう
な誤った配光ｋ（以下、過誤配光という）となる場合が
あった。

【００１２】図７に過誤配光ｋを照射するＬＥＤがＨ方
向検知用の光軸補正用レンズの位置センサａの発光部ｂ
に使用された場合における過誤配光ｋと受光素子ｃとの
関係を示す。

【００１３】図７（ａ）は過誤配光ｋと受光素子ｃの中
心とが一致している場合を示し、図７（ｂ）は過誤配光
ｋが下方に移動した状態（発光部がｖ方向へのみ移動し
た場合）を示している。

【００１４】そして、図７（ｂ）の場合には、Ｈ方向へ
の移動はなかったと判断しなければならないはずである
が、過誤配光ｋが下方に移動すると、受光素子ｃに受光
される過誤配光ｋの等高線が、図６（ａ）に示す正配光
ｊを図７（ｂ）に２点鎖線で示す位置に移動した時の光
量の分布と類似する為に、受光素子ｃは発光部ｂが距離
ｌ分だけ移動したものと判断してしまい、光軸補正用レ
ンズの位置センサａの誤検知の原因となっていた。ま
た、発光部ｂからの光の最も強い位置がＶーＶ線上から
ずれることも、誤検知の原因となっていた。

【００１５】上記問題を解決する為に、受光素子ｃの大
きさを配光ｇの移動範囲全てが入るように大きくすると
いう方法が考えられるが、受光素子ｃを大きくすること
は構造の大型化及びコストアップ（受光素子は大きくな
ると単価が高くなる。）という問題が発生する。

【００１６】また、配光ｇを受光素子ｃに対して小さく
絞ることにより、配光ｇの移動範囲全てが受光素子ｃ内
に入るようにする方法も考えられるが、配光ｇを小さく
絞る為には特殊なレンズを用いなければならず、構造の
複雑化及びコストアップを招くという問題がある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明光軸補正用レンズ
の位置センサは、上記した課題を解決するために発光部
から照射される光を受光素子の短手方向の長さより長い
帯状に形成し、発光部からの光の長手方向と受光素子の
長手方向とが光軸方向に見て直交する向きになるように
発光部を光軸補正用レンズの可動レンズ側若しくは固定
レンズ側に、また、受光部をその長手方向と光軸を中心
とした放射方向とが一致するように光軸補正用レンズの
固定レンズ側若しくは可動レンズ側にそれぞれが相対す
るように取着したものである。

【００１８】

【作用】従って、本発明光軸補正用レンズの位置センサ
によれば、受光素子を大きくすることによる構造の大型
化及びコストアップ、配光を小さく絞る為の構造の複雑
化及びコストアップ等の不利を招くことなく光軸補正用
レンズの位置検出の精度を向上させることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明光軸補正用レンズの位置セン
サの詳細を添付図面に示した実施例に従って説明する。

【００２０】尚、図示した実施例は光軸補正用レンズの
位置を直交する２方向、例えばＨーＶ方向（Ｈ方向を水
平方向、Ｖ方向を垂直方向とする。）の成分に分割し、
それぞれの方向における光軸補正用レンズの位置を２つ
の位置センサにて検出するようにしたものであり、２つ
ある光軸補正用レンズの位置センサについては同一の構
成のものを使用しているので、Ｈ方向の位置を検知する
光軸補正用レンズの位置センサ（図２におけるＨーＨ方
向に延びるもの）についてのみ詳細に説明し、Ｖ方向を
検知する光軸補正用レンズの位置センサ（図２における
ＶーＶ方向に延びるもの）についてはその各部にＨ方向
の位置を検知する光軸補正用レンズの位置センサにおけ
る同様の部分に付した符号と同じ符号を付することによ
り説明を省略する。

【００２１】１は光軸補正用レンズであり、可動レンズ
２と固定レンズ３とを有する。

【００２２】４は図示しない複数のレンズを有する主レ
ンズ系であり、光軸補正用レンズ１の後方（図２におけ
る左斜め下方に向かう方向を前方とし、右斜め上方に向
かう方向を後方とし、左斜め上方に向かう方向を右方と
し、右斜め下方に向かう方向を左方とする。以下の説明
に於いて方向を現わす場合には、この方向によるものと
する。）に配置され、主レンズ系４の前側に固定レンズ
３が位置している。

【００２３】５、５は光軸補正用レンズ１の可動レンズ
２を固定レンズ３と平行な状態を保持しながら移動可能
なように支持したサスペンションであり、６、６は可動
レンズ２を所定の位置に移動させる為のムービングコイ
ル型の駆動手段である。

【００２４】７、７は光軸補正用レンズの位置センサで
あり、ＬＥＤから成る発光部８、８とＰＳＤから成る受
光素子９、９とを有している。

【００２５】１０は略リング状をした可動レンズホルダ
であり、その中央には可動レンズ２を保持する開口１１
を有し、また、その上端部及び左端部には上記光軸補正
用レンズの位置センサ７、７の発光部８、８を取り付け
るための取付片１２、１２が外方へ向かって一体に突設
され、また、下端部及び右端部にはコイルボビン１３、
１３が外方へ向かって一体に突設されている。

【００２６】１４は略リング状をした固定レンズホルダ
であり、その中央には固定レンズ３を保持する開口１５
を有し、また、その上端部及び左端部には上記光軸補正
用レンズの位置センサ７、７の受光素子９、９を取り付
けるための取付片１６、１６が外方へ向かって一体に突
設されている。

【００２７】サスペンション５、５は垂直用バネ１７、
１７、・・・と水平用バネ１８、１８、・・・とを有す
るように、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たものであり、レンズ鏡
筒と可動レンズホルダ１０との間に架け渡されることに
より、可動レンズホルダ１０が主レンズ系４の前方に垂
直方向及び水平方向に移動可能なように支持される。

【００２８】駆動手段６、６は可動レンズホルダ１０の
コイルボビン１３、１３に巻装されたコイル１９、１９
と図示しない本体側に固定されたＥ字状のヨーク２０、
２０と該ヨーク２０、２０に取着されたマグネット２
１、２１とから成り、上記コイル１９、１９に給電する
ことにより、可動レンズホルダ１０が主レンズ系４に対
して垂直方向及び水平方向に移動される。

【００２９】２２、２２は発光部８、８から照射される
光をスリットを有する遮光板等により一部遮光して得た
加工配光であり、該加工配光２２、２２は受光素子９、
９の長手方向と直交する方向に延びる帯状をしており、
発光部８、８が可動レンズホルダ１０の取付片１２、１
２に、そして、受光素子９、９が固定レンズホルダ１４
の取付片１６、１６にそれぞれ取着される。

【００３０】Ｘは主レンズ系４の光軸である。

【００３１】上記発光部８から照射される正しい配光２
３（以下正配光と言う）は、図３（ａ）に等高線で示す
ように中心から周縁に向かう程光の量が少なくなり、光
軸補正用レンズの位置センサ７は上記正配光２３の中心
（最も光の強い位置）が受光素子９のどの位置に移動し
たかにより位置検出をするものである。

【００３２】しかし、発光部８から照射される光は、図
３（ｂ）に等高線で示すような不規則な配光２４（以下
過誤配光という）になってしまう場合もあり、発光部８
から照射される光が過誤配光２４のように不規則なもの
であった場合には、誤検知の原因となっていた（従来の
問題点参照）。

【００３３】しかしながら、上記加工配光２２にあって
は、左右を大きく遮光して図３（ｂ）に２点鎖線で示す
ように帯状にしてしまう為、図４（ａ）及び図４（ｂ）
に示すように過誤配光２４を加工して得た加工配光２２
であっても、Ｖ方向へのみ移動した場合にはＨ方向への
移動があったと検知してしまうことがない。また、仮に
Ｈ方向への移動があったと検知しても、最大ずれ幅が加
工配光２２の幅２５を超えることがないので、過誤配光
２４をそのまま使用した従来の位置検出手段よりは、精
度を向上させることが出来る。

【００３４】そして、従来のように位置検出の精度を向
上させる為に、構造を大きくしたり、複雑にしたり、コ
ストアップになってしまうことがない。

【００３５】また、加工配光２２の幅２５を狭くする程
位置検出精度が向上するのは言うまでもない。

【００３６】尚、上記実施例において、光軸補正用レン
ズの位置センサ７の発光部８は可動レンズ２側に固定さ
れ、受光素子９は固定レンズ３側に固定されたものを示
したが、発光部８を固定レンズ３側に固定し、受光素子
９を可動レンズ２側に固定しても同様の効果が得られ
る。

【００３７】

【発明効果】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位置センサは、主レンズ
系の前方に配置され、光軸に対して直交する略平面内で
偏心可能に支持された光軸補正用レンズの位置を検出す
るための、発光部と該発光部から照射される光を受光す
る一方向に長い受光素子とを有した光軸補正用レンズの
位置センサであって、上記発光部から照射される光を上
記受光素子の短手方向の長さより長い帯状に形成し、発
光部からの光の長手方向と受光素子の長手方向とが光軸
方向に見て直交する向きになるように発光部を光軸補正
用レンズの可動レンズ側に、また、受光部をその長手方
向と光軸を中心とした放射方向とが一致するように光軸
補正レンズの固定レンズ側にそれぞれ取着したことを特
徴とする。

【００３８】また、別の本発明光軸補正用レンズの位置
センサは、主レンズ系の前方に配置され、光軸に対して
直交する略平面内で偏心可能に支持された光軸補正用レ
ンズの位置を検出するための、発光部と該発光部から照
射される光を受光する一方向に長い受光素子とを有した
光軸補正用レンズの位置センサであって、上記発光部か
ら照射される光を上記受光素子の短手方向の長さより長
い帯状に形成し、発光部からの光の長手方向と受光素子
の長手方向とが光軸方向に見て直交する向きになるよう
に発光部を光軸補正用レンズの固定レンズ側に、また、
受光部をその長手方向と光軸を中心とした放射方向とが
一致するように光軸補正用レンズの可動レンズ側にそれ
ぞれ取着したことを特徴とする。

【００３９】従って、本発明光軸補正用レンズの位置セ
ンサによれば、受光素子を大きくすることによる構造の
大型化及びコストアップ、配光を小さく絞る為の構造の
複雑化及びコストアップ等の不利を招くことなく光軸補
正用レンズの位置検出の精度を向上させることが出来
る。

【００４０】尚、前記実施例において示した具体的な形
状乃至構造は、本発明光軸補正用レンズの位置センサを
実施するに当たっ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４と共に本発明光軸補正用レンズの
位置センサの実施の一例を示すものであり、本図は全体
を概略的に示す平面図である。

【図２】分解斜視図である。

【図３】発光部のもとになる配光例を（ａ）、（ｂ）各
別に示す概念図である。

【図４】加工後の配光と受光素子との関係を示す図であ
り（ａ）は配光が移動していない状態を示し、（ｂ）は
配光が移動した状態を示す概念図である。

【図５】図６及び図７と共に従来の光軸補正用レンズの
位置センサの一例を示すものであり、本図は分解斜視図
である。

【図６】発光部のもとになる配光例を（ａ）、（ｂ）各
別に示す概念図である。

【図７】配光と受光素子との関係を示す図であり（ａ）
は配光が移動していない状態を示し、（ｂ）は配光が移
動した状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 光軸補正用レンズ ２ 可動レンズ ３ 固定レンズ ４ 主レンズ系 ７ 光軸補正用レンズの位置センサ ８ 発光部 ９ 受光素子 ２２ 加工配光（光）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主レンズ系の前方に配置され、光軸に対
   して直交する略平面内で偏心可能に支持された光軸補正
   用レンズの位置を検出するための、発光部と該発光部か
   ら照射される光を受光する一方向に長い受光素子とを有
   した光軸補正用レンズの位置センサであって、上記発光
   部から照射される光を上記受光素子の短手方向の長さよ
   り長い帯状に形成し、発光部からの光の長手方向と受光
   素子の長手方向とが光軸方向に見て直交する向きになる
   ように発光部を光軸補正用レンズの可動レンズ側に、ま
   た、受光部をその長手方向と光軸を中心とした放射方向
   とが一致するように光軸補正レンズの固定レンズ側にそ
   れぞれ取着したことを特徴とする光軸補正用レンズの位
   置センサ。
2. 【請求項２】 主レンズ系の前方に配置され、光軸に対
   して直交する略平面内で偏心可能に支持された光軸補正
   用レンズの位置を検出するための、発光部と該発光部か
   ら照射される光を受光する一方向に長い受光素子とを有
   した光軸補正用レンズの位置センサであって、上記発光
   部から照射される光を上記受光素子の短手方向の長さよ
   り長い帯状に形成し、発光部からの光の長手方向と受光
   素子の長手方向とが光軸方向に見て直交する向きになる
   ように発光部を光軸補正用レンズの固定レンズ側に、ま
   た、受光部をその長手方向と光軸を中心とした放射方向
   とが一致するように光軸補正用レンズの可動レンズ側に
   それぞれ取着したことを特徴とする光軸補正用レンズの
   位置センサ。