JP2010008696A - Optical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は像ぶれ補正機構を有する光学機器に関する。 The present invention relates to an optical apparatus having an image blur correction mechanism.
近年、像ぶれ補正装置を備えた光学機器(カメラなど)が多く提案されている。しかし、光学機器を使用しているときに、機器を落下させたり衝撃を与えたりすると、像ぶれ補正装置が破損してしまう場合がある、という問題があった。 In recent years, many optical devices (such as cameras) equipped with an image blur correction device have been proposed. However, there is a problem that when the optical apparatus is used, the image blur correction apparatus may be damaged if the apparatus is dropped or given an impact.
像ぶれ補正装置の破損を防ぐ手段として、非使用状態において、ぶれ補正要素を、像ぶれ補正時に使用する範囲外に退避させることで、像ぶれ補正用の光学要素の安定保持をはかる発明が提案されている(特許文献1)。しかし、この特許文献1に記載された発明では、使用状態における破損を防止することはできなかった。
本発明は、光学機器の使用時に落下などによって衝撃を受けても、像ぶれ補正機構の破損を防止できる光学機器を提供することが目的である。 An object of the present invention is to provide an optical device that can prevent the image blur correction mechanism from being damaged even when it is subjected to an impact due to dropping or the like when the optical device is used.
そこで、本発明は、像ぶれ補正用のレンズと、前記像ぶれ補正用のレンズを保持し、光軸と垂直な方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材の光軸方向の移動を規制するための固定部材と、前記可動部材と前記固定部材との間に挟持されて前記可動部材および前記固定部材のそれぞれに対して光軸と垂直な方向に相対移動可能な少なくとも三つのボールと、前記ボールの相対移動を制限範囲内に規制する、前記可動部材もしくは前記固定部材に設けられた少なくとも三つの規制部と、前記可動部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動の制御を行う制御手段と、を有し、前記ボールが、前記制限範囲より内側にあって、且つ、前記制限範囲よりも狭い補正範囲内に位置する状態で、前記可動部材を光軸と垂直な方向に移動させることによって、像ぶれ補正を行うことのできる光学機器であって、前記光学機器の使用状態において前記光学機器に加わる加速度の異常を検出したら、前記制御手段に異常検出信号を出力する異常検出手段を有し、前記制御手段は前記異常検出信号が入力されると、前記駆動手段を駆動させることで、前記ボールが前記制限範囲内で、且つ、前記補正範囲外の退避位置にくるように前記可動部材を移動させること、を特徴とする光学機器である。 Therefore, the present invention holds an image blur correction lens, a movable member that holds the image blur correction lens and is movable in a direction perpendicular to the optical axis, and restricts movement of the movable member in the optical axis direction. And at least three balls that are sandwiched between the movable member and the fixed member and are movable relative to each of the movable member and the fixed member in a direction perpendicular to the optical axis, Controlling the relative movement of the ball within a restricted range, controlling at least three restricting portions provided on the movable member or the fixed member, driving means for driving the movable member, and driving of the driving means Control means, and the movable member is moved in a direction perpendicular to the optical axis in a state where the ball is located inside the limit range and within a correction range narrower than the limit range. Letting Therefore, an optical apparatus capable of performing image blur correction, and having an abnormality detection means for outputting an abnormality detection signal to the control means when detecting an abnormality in acceleration applied to the optical apparatus in the usage state of the optical apparatus. When the abnormality detection signal is input, the control unit drives the driving unit so that the ball is in the retracted position within the limit range and out of the correction range. It is an optical apparatus characterized by moving.
本発明によれば、光学機器の使用状態において光学機器に加わる加速度の異常を検知すると、可動部を像ぶれ補正時に使用する補正範囲の外に退避させるので、像ぶれ補正機構の破損を防止することができる。 According to the present invention, when an abnormality in the acceleration applied to the optical device is detected in the use state of the optical device, the movable portion is retracted outside the correction range used at the time of image blur correction, thereby preventing the image blur correction mechanism from being damaged. be able to.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
(カメラ装置の構成)
図2は、本発明を凸凹凸凸の4群構成の変倍光学系を有するカメラ装置に適用した場合の構成図である。
(Configuration of camera device)
FIG. 2 is a configuration diagram in a case where the present invention is applied to a camera apparatus having a four-group variable magnification optical system having convex and concave projections.
図2において、L1は固定の第1レンズ群、L2は光軸方向に移動することにより変倍動作を行う第2レンズ群、L3は光軸と垂直な平面内で移動して像ぶれ補正動作を行う第3レンズ群、L4は光軸方向に移動する事により合焦動作を行う第4レンズ群である。 In FIG. 2, L1 is a fixed first lens group, L2 is a second lens group that performs a zooming operation by moving in the optical axis direction, and L3 is moved in a plane perpendicular to the optical axis to perform image blur correction operation. The third lens group L4 performs the focusing operation by moving in the optical axis direction.
2は第2レンズ群L2を保持する移動枠、3は第3レンズ群L3を光軸と垂直な平面内で移動可能とするシフトユニット、4は第4レンズ群L4を保持する移動枠である。
マイコン42では多数の信号を取り入れ、その信号処理を行う。また、入力信号に応じて多数の信号を出力し、カメラの制御等を施す。撮像手段40は入射光を撮影信号に変換しカメラ信号処理回路41に撮影信号を出力する。カメラ信号処理回路41は前記撮影信号に所定の増幅やガンマー補正などを施した上で、マイコン42に信号を出力する。なお撮像手段としてはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)を用いることができる。
The
光学系の開口径を変化させる絞り装置9は、絞り駆動手段9aにより2枚の絞り羽根を互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる、いわゆるギロチン式の絞り装置である。44は絞り装置9の駆動磁石の回転位置をホール素子で検出する絞りセンサーである。
The
マイコン42は、カメラ信号処理回路41からの入力信号と絞りセンサー44からの絞り駆動部の回転量などの入力信号に応じて、絞り駆動手段9aに絞り駆動の信号を出力し、光量調整を行う。また、後で詳しく示すように、像ぶれ補正駆動回路47に電流を流すことで第3レンズ群L3を駆動させる信号を出力する。同様に、第4レンズ群駆動回路45に電流を流すことにより、第4レンズ群L4を駆動させる信号を出力する。なお、これらの第3レンズ群L3及び第4レンズ群L4は、コイルに電流を流すことで駆動力を得るモータで駆動している。記録手段43ではマイコン42で信号処理された画像信号や記録条件などを記録する。
The
振動ジャイロセンサー、慣性ジャイロセンサー、複数の加速度センサーなどを用いることにより角加速度を検出する角加速度センサー48は、角加速度情報をマイコン42に出力する。得られた角加速度情報によって、後述のように、カメラの姿勢や、カメラのぶれなどを検出することができる。
An angular acceleration sensor 48 that detects angular acceleration by using a vibration gyro sensor, an inertial gyro sensor, a plurality of acceleration sensors, and the like outputs angular acceleration information to the
加速度センサー49はカメラの使用状態において、カメラに加わった加速度の情報をマイコン42に出力する。マイコン42は加速度センサー49の加速度情報によりカメラの姿勢を判断して、正位置撮影や縦位置撮影の判断を行っている。また、加速度センサー49は、カメラの使用状態において、カメラに異常な加速度が加わった際に、その加速度の異常を検出しマイコン42に出力する。なお、本発明の加速度センサーとしては、例えば、特開2005−30937号公報に記載されているものなどを用いることが出来る。また、上記文献に記載の加速度センサーは3軸のものだが、2軸のものと1軸のものを組み合わせて3軸としてもよいし、1軸のものを3つ用いて3軸としてもよい。
The acceleration sensor 49 outputs information on acceleration applied to the camera to the
また、像ぶれ補正駆動回路47と、第4レンズ群駆動回路45の両方の駆動状態から加速度の異常を検出することで、前記加速度センサー49の代わりとすることも可能である。すなわち、カメラの光軸が地面に対し略水平方向に保持されているときには、第3レンズ群L3は自重により下に力がかかるが、第3レンズ群L3は光軸を保持するための機構がないので、光軸を保持するために像ぶれ補正駆動回路47には保持電流が流れる。一方、第4レンズ群L4は自重による力で移動することがないので、第4レンズ群駆動回路45には保持電量が流れない。カメラの光軸が地面に対し略垂直方向に保持されているときには、第3レンズ群L3は自重によりレンズ光軸がずれる力がかからないので、像ぶれ補正駆動回路47には保持電流が流れない。第4レンズ群L4は光軸方向の保持機構がないので第4レンズ群駆動回路45には保持電流が流れる。
Further, by detecting an abnormality in acceleration from the driving states of both the image blur correction drive circuit 47 and the fourth lens
光学機器が落下状態にあると、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4には自重がかからないので像ぶれ補正駆動回路47と第4レンズ群駆動回路45に流れる保持電流は共にほぼゼロとなる。そこで、像ぶれ補正駆動回路47と第4レンズ群駆動回路45の両方の保持電流が予め定められた値より小さい値しか流れない状態が予め定められた時間より長い場合に、落下と判断することで、落下を検出するセンサーとすることができる。なお、予め定められた値は、落下時に流れるわずかな保持電流及び誤差を考慮して設定すればよい。また、例えば、50cm以上の高さから落ちた場合を落下として検出したいのであれば、予め定められた時間を0.22秒(50cmの落下で地面に衝突するまでの時間)と定めればよい。
When the optical device is in the fall state, the third lens group L3 and the fourth lens group L4 are not subjected to their own weight, so the holding currents flowing through the image blur correction drive circuit 47 and the fourth lens
なお、加速度センサー49は3軸の加速度センサーや、複数の加速度センサーを用いることにより、カメラにかかる上下、左右、前後方向の加速度を検出することができる。 Note that the acceleration sensor 49 can detect vertical, horizontal, and longitudinal acceleration applied to the camera by using a triaxial acceleration sensor or a plurality of acceleration sensors.
50は変倍操作を指示するズームスイッチである。51はフォーカス操作を指示するフォーカススイッチである。52は電源スイッチである。
ズームモータ10は第2レンズ群L2を光軸方向に移動し変倍動作を行わせる為の駆動手段である。
The
フォトインタラプタ11は、第2レンズ群L2の基準位置を検出するための第2レンズ群初期位置センサーである。電源スイッチ52が入れられるとズームモータ10は、マイコン42からの信号によりフォトインタラプタ11にて初期位置を検出し、その位置からのステップ数でズームスイッチ50の操作に対応した位置制御が行なわれる。
The photo interrupter 11 is a second lens group initial position sensor for detecting the reference position of the second lens group L2. When the power switch 52 is turned on, the
第4レンズ群位置センサー54は光学スケール(不図示)と光学センサー(不図示)で構成されている。なお、光学センサーは、発光部と、この発光部の発した光が光学スケールによって反射される光量を測定するセンサーとを有しており、光学スケールと光学センサーとは光学スケールの反射光量を検出するのに必要な所定の間隔を持って対向する位置に配置されている。 The fourth lens group position sensor 54 includes an optical scale (not shown) and an optical sensor (not shown). The optical sensor has a light emitting unit and a sensor for measuring the amount of light reflected from the optical scale by the light emitting unit. The optical scale and the optical sensor detect the amount of reflected light from the optical scale. It is arranged at a position facing each other with a predetermined interval necessary for this.
マイコン42は、第4レンズ群位置センサー54からの入力信号と、フォーカススイッチ51などの信号に応じて、第4レンズ群駆動回路45に駆動信号を出力する。第4レンズ群駆動回路45は、マイコン42からの入力信号に応じて、第4レンズ群L4を光軸方向に駆動する。
The
(像ぶれ補正装置の構成)
次に、本発明において、像ぶれ補正の主要部分である、シフトユニット3の構成について図3を用いて説明する。図3は、本発明のシフトユニットの構造を示す分解斜視図である。
(Configuration of image blur correction device)
Next, in the present invention, the configuration of the
第3レンズ群L3は、ピッチ方向の像ぶれを補正するための縦方向、及び、ヨー方向の像振れを補正するための横方向へ、光軸と垂直の平面内で案内機構(後述)に規制されながら、光軸まわりの任意の位置へ位置決めされる。なお、ピッチ方向とはカメラの縦方向の角度変化を、ヨー方向とはカメラの横方向の角度変化を意味している。 The third lens unit L3 is guided to a guide mechanism (described later) in a plane perpendicular to the optical axis in a vertical direction for correcting image blur in the pitch direction and in a horizontal direction for correcting image blur in the yaw direction. It is positioned at an arbitrary position around the optical axis while being regulated. Note that the pitch direction means a change in angle in the vertical direction of the camera, and the yaw direction means a change in angle in the horizontal direction of the camera.
シフト鏡筒(保持部材)21は第3レンズ群L3を保持する可動部材である。シフトユニット3の固定部分のベースとなるシフトベース(支持基板)19は、可動部材を光軸方向に規制する前側の固定部材である。センサベース23は後側の固定部材であり、2本の位置決めピンで位置を決められ、ビス2本でシフトベース19に結合される。
The shift barrel (holding member) 21 is a movable member that holds the third lens unit L3. A shift base (support substrate) 19 serving as a base of a fixed portion of the
22a、22b、22cはシフトベース19およびシフト鏡筒21に挟持された三つのボールである。三つのボールは、近傍に配置される後述の駆動用磁石に吸引されないように、その材質として、例えばSUS304(オーステナイト系のステンレス鋼)が好適である。
前記ボール22a、22b、22cが当接している面は、シフトベース19側がそれぞれ19a、19b、19c、シフト鏡筒21側がそれぞれ21a、21b、21cである。それぞれの当接面は、光学系の光軸に対して垂直であり、三つのボールの外径が同じ場合は、それぞれの面の光軸方向の位置の相互差を小さく押える事により、シフトレンズ群L3を光軸に対して直角に保ったまま、保持および移動案内が可能となる。
The surfaces on which the
圧縮コイルバネ20は、シフト鏡筒21を、三つのボール22a、22b、22cを挟持してシフトベース19に付勢させる付勢手段であり、シフト鏡筒21とセンサベース23の間で圧縮されて設置されている。圧縮コイルバネ20の一方の端はシフト鏡筒21に、第3レンズ群L3の光軸と略同軸に嵌合している。他方の端はセンサベース23にレンズの光軸に略同軸に嵌合し、他端に位置決めされているシフト鏡筒21の角度方向の姿勢が正規位置となるように該センサベース23に接着等で固定される。なお、ボールがシフトベース19とシフト鏡筒21により挟持されていない状態でもボールが当接面から容易に脱落しない程度の粘度を有する潤滑油が、三つのボールとそれぞれの当接面間に塗布されている。それによって、付勢力を上回る慣性力がシフト鏡筒21に働いて、ボールが非挟持状態になっても、ボールの位置が容易にずれるのを防止できる。圧縮コイルバネ20の材料としては、近傍に配置される、後述の検出用および駆動用磁石に吸引されないものが適しているため、リン青銅線などが好適である。
The
次に、前記第3レンズ群L3の駆動手段について説明する。なお駆動手段は、縦方向および横方向に設けられているが、それぞれが90度の角度を成して同一の構成なので、ここでは縦方向のみを説明する。また、以下では、図中の部品を示す番号には縦方向の構成要素にはp、横方向の構成要素にはyの添え字を付けて表現する。 Next, driving means for the third lens unit L3 will be described. Although the driving means are provided in the vertical direction and the horizontal direction, since each has the same configuration with an angle of 90 degrees, only the vertical direction will be described here. Further, in the following, the numbers indicating the parts in the figure are represented by attaching a suffix p to the vertical component and y to the horizontal component.
前記第3レンズ群L3の駆動手段は、光軸に対して放射方向に2極に着磁された駆動用磁石24p、駆動用磁石24pの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク25p、駆動用磁石24pの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨーク27、コイル26pで構成される。コイル26pはシフト鏡筒21に接着固定されている。また、ヨーク27は、駆動用磁石24pとはコイル26pが移動する空間を形成するようにシフトベース19に磁石の磁力により固定され、磁気回路を構成している。
The driving means of the third lens unit L3 includes a driving magnet 24p magnetized in two radial directions with respect to the optical axis, a
前記コイル26pに電流を流すと、駆動用磁石24pの2極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石24pとコイル26pに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、シフト鏡筒21を移動させることができる。すなわち、ムービングコイル型の駆動手段となっている。それによって、シフト鏡筒21に保持された第3レンズ群L3を移動させることができる。なお、上記構成は縦および横方向に配置してあるので、シフト鏡筒21を略直交する二つの方向に駆動する事が出来る。
When a current is passed through the
次に、像ぶれ補正位置センサー46について説明する。 Next, the image blur correction position sensor 46 will be described.
図3において、28pと28yは、光軸に対して放射方向に2極に着磁された検出用磁石である。そして、29pと29yは、検出用磁石28p、28yの光軸方向前側の磁束を閉じる為のヨークであり、両者はシフト鏡筒21に固定されている。30pと30yは、磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサベース23に位置決め固定されている。以上の構成によりシフト鏡筒21のピッチ方向とヨー方向の各々の像ぶれ補正位置センサー46を成している。マイコン42は像ぶれ補正位置センサー46の信号により、前述した駆動手段を、縦方向および横方向それぞれ独立に駆動制御する。
In FIG. 3, 28p and 28y are magnets for detection magnetized in two poles in the radial direction with respect to the optical axis.
(案内機構)
続いて、案内機構の詳細を図4(a)〜(d)を用いて説明する。なお、以下ではボール22bについて説明するが、ボール22a、22cについても同一の関係となっている。
(Guiding mechanism)
Next, details of the guide mechanism will be described with reference to FIGS. In the following, the
図4(a)は、シフト鏡筒21が中心位置(レンズ群L3が他のレンズ群の光軸と一致している状態)にあり、さらにボール22bも、規制部21dの制限範囲内の中心に位置している状態を示す図である。なお、規制部21dは、シフトベース19の当接面19bの周囲に設けられ、ボール22bの移動を規制している。
In FIG. 4A, the
図4(b)は、図4(a)に示す状態からシフト鏡筒21が下向きの矢印方向に駆動手段によって駆動された状態を示している。シフト鏡筒21は別の個所に設けられた可動機械端(以下、機械端と略す)まで駆動され中心位置よりaだけ移動している。前述の通り、ボール22bはシフトベース19およびシフト鏡筒21に挟持されているので、図4(a)の矢印方向に転がり、図4(b)の位置に移動する。転がり摩擦は滑り摩擦に対して十分小さいので、ボールと当接面は滑ることなく、シフト鏡筒21はボールの転がりでシフトベース19に対して相対移動する。このとき、ボールの中心に対し、シフト鏡筒21とシフトベース19は相対的に反対方向に移動しているので、シフトベース19に対するボールの移動量bは、シフト鏡筒21の移動量aの半分となり、図4(b)に示すように移動量bはaの半分(a÷2)となる。
FIG. 4B shows a state in which the
図4(c)は、図4(a)をシフト鏡筒21側から見た、シフトベース19とボール22bの図で、ボール22bは縦および横方向の制限範囲の中心に位置している。ボール22bのまわりには規制部21dによって四角形の制限範囲(この制限範囲の端部のことを以下では制限端と略す)ができている。この制限端の大きさは、ボールの半径をrとした時、中心から(r+b+c)で表わされる。なお、cは機械的な余裕量である。
FIG. 4C is a view of the
ここで、ボール22bが制限範囲の中心からc以上ずれた位置にある場合、図5(b)のようにシフト鏡筒21が駆動されると、シフト鏡筒21が機械端に当たる前に、ボール22bが制限端に当たってしまう。それ以上駆動させようとしても、シフト鏡筒21はボール22bと滑ってしまい、ボール22bを制限端に押し付けたまま機械端まで駆動される。この状態から、更に、シフト鏡筒21を中心位置まで戻すと、ボール22bは制御範囲の中心からcの距離まで転がって戻る事になる。
Here, when the
以上のように、シフト鏡筒21を縦および横方向に、両側の機械端まで駆動して中心位置まで戻すと、最初にボール22bがどの位置にあっても、図5(d)に示すように、その中心位置は制限範囲の中心からcの距離の四角形内に位置づけされることになる。この一連の動作をボールのリセット動作と名づける。
As described above, when the
ボール移動の制限範囲は例えば次のように設ければよい。まず、駆動手段が力を発生する略直交する二つの方向に略平行4辺を持つ四角形を設ける。そしてこの四角形は、ボールを2辺に片寄せした際にできる、ボールと他方の辺との隙間が、可動部材の同方向の機械的な最大可動量または、可動部材の実使用時の最大移動量の半分よりも大きくなるようにする。その上で、シフトベース19およびシフト鏡筒21のボールと当接する面19a、19b、19cおよび21a、21b、21cの面積を必要最小限にする。以上のようにしてボール移動の制限範囲を決めれば、ボールのリセット動作を行っても、実使用時にはボールが制限範囲に当たらず、ボールの転がりのみでシフト鏡筒21を支持および案内することが可能な構成となる。
The restricted range of ball movement may be provided as follows, for example. First, a quadrangle having four substantially parallel sides is provided in two substantially orthogonal directions in which the driving means generates a force. And this quadrilateral has a gap between the ball and the other side that is created when the ball is moved to two sides. The maximum mechanical movement in the same direction of the movable member or the maximum movement of the movable member during actual use. Try to be larger than half of the amount. In addition, the areas of the
なお、ボール移動の制限範囲は、ボールのリセット動作によって、実使用状態でボールが制限端と当たらない位置まで正しく位置をリセットできるのであれば、どのような形状でもよく、光軸方向からみて多角形や円形の形状であってもよい。 The limit range of the ball movement may be any shape as long as the position of the ball can be correctly reset to the position where the ball does not hit the limit end in the actual use state by the ball reset operation. It may be square or circular.
また、前述したように、ボールとそれぞれの当接面との間に潤滑油を塗布することで、ボールと当接面との滑り摩擦力を小さくして、位置制御への影響を小さくする事が出来る。 In addition, as described above, by applying lubricating oil between the ball and each contact surface, the sliding frictional force between the ball and the contact surface can be reduced to reduce the influence on the position control. I can do it.
なお、この実施の形態においては、ボールの移動を規制する規制部21dをシフトベース19に設けたが、シフト鏡筒側に設けてもよい。また、三つのボールを使用した例を示したが、それ以上のボールの使用も可能である。
In this embodiment, the restricting portion 21d for restricting the movement of the ball is provided on the
(像ぶれ補正動作)
次に、以上で述べたシフトユニット3による像ぶれ補正動作について説明する。
(Image blur correction operation)
Next, the image blur correction operation by the
まず、角加速度を検出する角加速度センサー48がカメラのぶれを検出すると、角加速度の情報をマイコン42に出力する。マイコン42は、入力された角加速度の情報から、カメラの角度変化に応じた像ぶれ補正レンズ群L3の移動量を算出する。さらに、像ぶれ補正位置センサー46からの入力信号と算出した前記移動量に応じた駆動信号を像ぶれ補正駆動回路47に出力し、第3レンズ群L3を光軸に直交する方向に駆動し、像ぶれを低減する。
First, when the angular acceleration sensor 48 that detects angular acceleration detects camera shake, it outputs angular acceleration information to the
(シフト鏡筒の退避動作)
次に、カメラの使用状態において、カメラに異常な加速度が加わった際のシフト鏡筒21の退避動作について、図1を用いて説明する。
(Retraction operation of the shift barrel)
Next, the retracting operation of the
加速度センサー49が異常な加速度を検出すると、マイコン42に異常検出信号を出力する。マイコン42は異常検出信号を受けると、ボール22が像ぶれ補正として使用する範囲外の退避位置に位置するように、シフト鏡筒21を駆動させる。なお、シフト鏡筒21の駆動手段は前述の通りである。図1は、シフト鏡筒21が中心位置にある状態および退避位置に退避した状態を示している。退避位置に退避させることで、落下などにより衝撃を受けても、シフトベース19とボールが当接する面22a、22b、22cおよびシフト鏡筒21と当接する面21a、21b、21cのうち像ぶれ補正をする際に使用する範囲に打痕や傷ができるのを防止できる。なお、退避位置は像ぶれ補正をする際に使用する範囲の外であればよく、一箇所に限らず、複数箇所設けることができる。例えば、シフト鏡筒21の可動機械端などにすることができる。
When the acceleration sensor 49 detects abnormal acceleration, an abnormality detection signal is output to the
なお、レンズ光軸に対し、垂直な方向に落下している状態を検知した場合、シフトユニット3のシフト鏡筒21を落下方向下側の機械端に移動させ、落下方向下側の機械端で受けることで破損しにくくすることができる。また、略レンズ光軸方向に落下している状態を検知した場合、シフト鏡筒21を機械端の最短位置に移動させることで、落下速度が速い場合でも機械端に到達させることが出来、破損しにくくすることができる。このとき、
カメラがどのような姿勢で落下しているかという情報は、前記角加速度センサー48が検出する角加速度情報から得ることができる。
When a state of falling in a direction perpendicular to the lens optical axis is detected, the
Information on how the camera is falling can be obtained from the angular acceleration information detected by the angular acceleration sensor 48.
(退避動作の手順)
次に、カメラに異常な加速度が加わった際のシフトユニット3におけるシフト鏡筒21の退避手順の一例について、図5を用いて説明する。図5は本発明におけるシフト鏡筒の退避制御の手順の一例を示したフローチャートである。
(Evacuation procedure)
Next, an example of a procedure for retracting the
まず、ステップ1で退避動作を開始する。 First, in step 1, the evacuation operation is started.
ステップ2では退避選択手段53により、退避動作を行うか否かを選択する。これは撮影時に無重力状態となった場合、落下や異常な加速と判断されて、撮影不能になることを回避するためである。退避選択手段53がOFFのときには、ステップ2にもどる。退避選択手段がONのときには、ステップ3に進む。
In
ステップ3では、加速度センサー49の出力値が予め定められた第1の所定値以下、または、第2の所定値以上であるかどうか検出する。第1の所定値以下の時には、重力加速度がかかっていないか、少ない状態であり、落下している可能性がある。落下した後、地面や床等に衝突する可能性が高いので、シフト鏡筒21を退避させる必要がある。また、加速度が第2の所定値以上の時には、ストラップを持って大きく振られているような状態が考えられる。大きく振られた後には他のものとぶつかる可能性が高いので、先と同様に退避させる必要がある。そこで、加速度センサー49の出力値が第1の所定値以下または第2の所定値以上のときには、ステップ4に進む。加速度センサー49の出力値が第1の所定値以下または第2の所定値以上でないときには、ステップ2に戻る。
In
なお、各所定値については適宜設けることができる。例えば、落下しているときに10分の1G以下の値を出力するのであれば、第1の所定値は10分の1Gとすればよい。また、カメラが大きく振られているときに2G以上の値を出力するのであれば、第2の所定値を2Gに設定すればよい。 In addition, about each predetermined value, it can provide suitably. For example, if a value of 1/10 G or less is output when falling, the first predetermined value may be 1/10 G. Further, if a value of 2G or more is output when the camera is shaken largely, the second predetermined value may be set to 2G.
ステップ4では、加速度センサー49の出力値が、第1の所定値以下の状態が第1の所定時間、または第2の所定値以上の状態が第2の所定時間継続しているかどうかを検出する。これは、振動などで短い時間だけ、加速度センサー49の出力値が小さくなったり、大きくなったりする場合があり、誤動作してしまうことがあるからである。つまり、第1の所定時間あるいは第2の所定時間継続することを検出してから次のステップ5に進むようにすることで誤動作を低減している。第1の所定時間あるいは第2の所定時間継続していない場合には、ステップ2に戻る。
In
なお、各所定時間は、カメラ装置の衝撃に対する強さによって適宜設けることができる。例えば、50cm以上の高さから落ちた場合を落下として検出したいのであれば、第1の所定時間を0.22秒(50cmの落下で地面に衝突するまでの時間)と定めればよい。 Each predetermined time can be appropriately set depending on the strength of the camera device against an impact. For example, if it is desired to detect a fall from a height of 50 cm or more as a fall, the first predetermined time may be set to 0.22 seconds (the time until a 50 cm drop hits the ground).
ステップ5では、シフトユニット3のシフト鏡筒21を退避位置に退避させる。退避動作については、前述の通りである。ステップ5の動作終了後にステップ6に進む。
In
ステップ6は、加速度センサー49の出力値が、第3の所定の時間、予め定められた第3の所定値以下、または、第4の所定の時間、第4の所定値以上であるかどうかを検出する。この場合、衝撃が大きくなる可能性が高く、レンズ鏡筒や光学機器が大きく破損する可能性が高いので、ステップ7に進み電源を切る。そうでない場合はステップ8へ進む。
なお、第3の所定値、第4の所定値も第1の所定値、第2の所定値と同様に、適宜設けることができる。例えば、カメラが先よりさらに大きく振り回されている場合に5Gの値を出力するのであれば、第4の所定値を5Gとすればよい。また、電源を切る動作をシフト鏡筒21の退避動作と同時に行うようにしたいのであれば、第2の所定値と第4の所定値を同じ値に設定すればよい。
It should be noted that the third predetermined value and the fourth predetermined value can be provided as appropriate, similarly to the first predetermined value and the second predetermined value. For example, if a 5G value is output when the camera is swung further than before, the fourth predetermined value may be 5G. If it is desired to perform the operation of turning off the power simultaneously with the retracting operation of the
予め定められた所定時間内に、第5の所定値以上になったことがある場合、落下等の衝撃によってカメラに異常加速度が加わった場合が考えられ、故障した可能性が高いので、ステップ7に進み電源を切り、ステップ10に進み、退避動作を終了する。一方、加速度センサー49の出力値が予め定められた所定時間内に第5の所定値以上になったことが無ければ、光学機器が故障した可能性が低いので、ステップ9へ進みリセット動作を行って、シフト鏡筒21を元の位置に復帰させる。
If it has become more than the fifth predetermined value within a predetermined time, it is possible that an abnormal acceleration is applied to the camera due to an impact such as a drop, and it is highly possible that the camera has failed. The power is turned off and the power is turned off. On the other hand, if the output value of the acceleration sensor 49 has not exceeded the fifth predetermined value within a predetermined time, it is unlikely that the optical device has failed. Thus, the
なお、第5の所定値は適宜設けることができる。例えば、落下による衝撃を受けた場合に加速度センサー49が出力する値が10Gであれば、10Gに設定すればよい。 Note that the fifth predetermined value can be provided as appropriate. For example, if the value output by the acceleration sensor 49 when receiving an impact due to dropping is 10G, the value may be set to 10G.
以上、本発明の光学機器としてカメラ装置を例に説明したが、その他の撮像装置、レンズ鏡筒、双眼鏡、望遠鏡、顕微鏡などの光学機器にも適用できる。 The camera apparatus has been described as an example of the optical apparatus of the present invention, but the present invention can also be applied to other imaging apparatuses, lens barrels, binoculars, telescopes, microscopes, and other optical apparatuses.
L3 第3レンズ群
3 シフトユニット
19 シフトベース
19b ボールとシフトベースの当接面
20 圧縮コイルバネ
21 シフト鏡筒
21b ボールとシフト鏡筒の当接面
21d 規制部
22 ボール
23 センサベース
24 駆動用磁石
25、27、29 ヨーク
26 コイル
28 検出用磁石
30 ホール素子
42 マイコン
48 角加速度センサー
49 加速度センサー
52 電源スイッチ
L3
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