JP2002236248A - レンズ鏡筒 - Google Patents
レンズ鏡筒Info
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- Lens Barrels (AREA)
Abstract
などの小型化に対応することが可能なレンズ鏡筒を提供
する。 【解決手段】 像ぶれ補正レンズL2を備えた像ぶれ補
正装置5は、シャッターユニット6と一体で構成されて
いる。像ぶれ補正装置5は、2本のガイドポール19に
より支持し、そのうち1本は、2つの像ぶれアクチュエ
ータ23x、23yの間に構成する。シャッターユニッ
ト6に設けたカムピン11を、カム筒2に形成したカム
溝13に嵌合させ、カム筒2を回転させることにより、
像ぶれ補正装置5が、ズーム倍率に応じて光軸方向に移
動可能となる。
Description
レンズ鏡筒において、特にその小型化に関するものであ
る。
量化、光学ズームの高倍率化が進み、その使い勝手が格
段に向上した。このため、一般撮影者にとってビデオカ
メラは、ごく普通の映像機器となっている。しかしその
反面、小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化は、撮影
に習熟していないビデオカメラの使用者にとっては、撮
影時に手ぶれが生じると、画面が安定しなくなるという
原因になっていた。よって、このようなトラブルを少な
くするため、手ぶれ補正装置を搭載するビデオカメラが
多く開発され、既に商品化されている。
は、発明者が先に出願した特開2000−75335号
公報にて記載されているように、補正レンズ群を光軸と
垂直な2方向に動かすことにより、撮影者による手ぶれ
を補正し、安定な画像を得る方法が提案されている。
レンズ鏡筒においては、次のような問題点があった。 (1) 昨今のデジタルスチルカメラの急激な普及によ
り、高解像度で静止画を撮影し、その撮影画像を大きく
引き伸ばして印刷する機会が増えている。デジタルスチ
ルカメラの場合は、その光学倍率が3倍程度であるが、
特にストロボを発光できない状況下の撮影では、3倍程
度でも手ぶれが発生し、手ぶれの影響にて印刷画像が見
苦しくなるという不都合が生じる。そのデジタルスチル
カメラにおいては、非使用時の携帯性を良くするため、
収納可能な沈胴式レンズ鏡筒を搭載することが一般的で
ある。しかしながら、ビデオカメラ等に搭載された従来
の像ぶれ補正装置は、この沈胴式には対応した構成とは
なっていない。
動可能とし、小型化を図ったレンズ鏡筒を提供しようと
するものである。
に本発明のレンズ鏡筒は、像ぶれ補正レンズと像ぶれ補
正レンズを光軸と直交する2方向に駆動する第1、第2
のアクチュエータからなる像ぶれ補正手段と、像ぶれ補
正手段を光軸方向に摺動自在に保持するガイド手段と、
ガイド手段と嵌合され第1、第2のアクチュエータの間
に設けた嵌合部と、像ぶれ補正手段を光軸方向に移動さ
せる駆動手段とを備えたことを特徴としたものである。
この構成により、駆動手段により像ぶれ補正手段を光軸
方向に移動させることが可能なレンズ鏡筒を実現でき、
沈胴式のカメラなどにも対応することが可能となる。
レンズと前記像ぶれ補正レンズを光軸と直交する2方向
に駆動する第1、第2のアクチュエータを有する像ぶれ
補正手段と、前記像ぶれ補正手段を光軸方向に摺動自在
に保持するガイド手段と、前記ガイド手段に沿って前記
像ぶれ補正手段を光軸方向に移動させる駆動手段と、少
なくとも1枚のレンズを有し、前記像ぶれ補正手段の外
周を覆った状態で光軸方向に摺動自在に支持されたレン
ズ枠を備え、前記ガイド手段は前記第1、第2のアクチ
ュエータの間を光軸方向に保持されたことを特徴とする
ものである。
スにおける最大限の口径のレンズを実現でき、比較的暗
い場所でも撮影が可能な明るいレンズを提供出来る。
レンズ鏡筒を装着した電子撮像カメラであって、撮影時
には前記レンズ枠が装置本体から突出し、非撮影時には
前記レンズ枠が装置本体から突出しないことを特徴とす
るものである。
ばることなく、持ち運び容易な電子撮像カメラを提供す
るものである。
に基づいて説明する。
鏡筒およびこのレンズ鏡筒を有するカメラについて、図
1〜図6を用いて説明する。図1は第1の実施の形態に
おけるレンズ鏡筒の分解斜視図、図2は同レンズ鏡筒の
像ぶれ補正装置とシャッターユニットを示す斜視図、図
3(a)および(b)は同レンズ鏡筒の沈胴状態と撮影
状態をそれぞれ示す要部断面図、図4はCCDから見た
像ぶれ補正装置の部品配置図、図5は同レンズ鏡筒を有
するカメラのハードウェアの構成を示すブロック図、図
6(a)および(b)は同カメラの沈胴状態と撮影状態
をそれぞれ示す斜視図である。ここで、図1はレンズ前
方上方向から見た斜視図、図2はレンズ後方上方向から
見た斜視図となっている。
ンズL1と2群レンズ(像ぶれ補正レンズ)L2とをカ
ム筒2によって光軸方向に前後移動させて焦点距離を変
える光学系である。そして、ズームレンズの結像位置に
は、CCD3がバックプレート7に取り付けられた状態
で配設されている。この1群レンズL1および2群レン
ズL2は、それぞれ1群レンズ枠4及び像ぶれ補正装置
5に保持されている。また、像ぶれ補正装置5は、CC
D3の露光時間を制御するシャッターユニット6に一体
に保持されている。このシャッターユニット6は、一定
の開口径を形成する絞り羽根あるいはシャッター羽根6
aと、その羽根を駆動する駆動モータ6bとを有してい
る。
群レンズL2とを案内する固定筒8には、光軸A方向に
沿うように複数の直進溝9がその外周に形成され、この
直進溝9に、1群レンズ枠4に突設されたカムピン1
0、及びシャッターユニット6に突設されたカムピン1
1がそれぞれ嵌合されている。カムピン10は、1群レ
ンズ枠4の外周部に等間隔(120゜間隔)で3本突設
され、これに対して直進溝9も等間隔で3本形成されて
いる。
ムピン10を介して直進溝9に安定して支持されるの
で、光軸A方向に前後移動することができる。さらにこ
のカムピン10は、直進溝9を貫通してカム筒2の内周
に形成されたカム溝12に嵌合される。またシャッター
ユニット6には、その一端が固定枠8に固定され、片持
ち支持された2本のガイドポール19により摺動自在に
支持されるように、軸受け6c(特許請求の範囲記載の
嵌合部)ならびに廻り止め6dが形成されており、光軸
A方向に前後移動することができる。
1本突設されている。さらにこのカムピン11は、固定
枠8を貫通してカム筒2の内周に形成されたカム溝13
に嵌合される。カム溝12,13は、1群レンズ枠4と
シャッターユニット6との移動軌跡に応じて決定される
非線形形状にて、カム溝12は3本、カム溝13は1本
形成されている。
に設けられている。このカム筒2の外周部にはギア14
が形成され、このギア14に駆動力伝達ギア15が噛合
されている。駆動力伝達ギア15は、減速ギアトレイン
16を介してカム筒駆動モータ17(以下、駆動モータ
と略す)の出力軸に連結されている。したがって、駆動
モータ17を駆動すると、その駆動力が減速ギアトレイ
ン16から駆動力伝達ギア15に伝達されて、カム筒2
が回転される。これにより、1群レンズ枠4が直進溝9
に、シャッターユニット6がガイドポール19に、それ
ぞれガイドされながらカム溝12,13の形状に沿って
移動するのでズーミングが行われる。
ンズ枠18に保持されている。この3群レンズ枠18
は、光軸Aと平行に配設された図示せぬ2本のガイドポ
ールに支持され、モータ20(図4に図示)により、光
軸Aに沿って前後方向に直線移動される構成になってい
る。
用いて説明する。
れを補正するレンズ群L2は、図2において示すY方向
に移動可能な保持枠21に固定されている。以後、この
保持枠21をピッチング移動枠と称する。このピッチン
グ移動枠21には、Y方向に沿って配設されるピッチン
グシャフト22aを受ける軸受け21aと、Y方向に沿
って配設されるピッチングシャフト22bに係合される
廻り止め21bを設けられ、これらの2本のピッチング
シャフト22a、22bを介してY方向に沿って摺動可
能な構成になっている。
電磁アクチュエータ23yが配置されている。この電磁
アクチュエータ23yは、ピッチング移動枠21に取り
付けられたコイル24yと、シャッターユニット6に取
り付けられるマグネット25y及びヨーク26yにより
構成されている。マグネット25yは片側に2極着磁が
されており、片側解放のコの字型ヨーク26yに固定さ
れている。
は、電磁アクチュエータ23xが配置されている。この
電磁アクチュエータ23xは、ピッチング移動枠21に
取り付けられたコイル24xと、シャッターユニット6
に取り付けられるマグネット25xおよびヨーク26x
とにより構成されている。マグネット25xは片側に2
極着磁がされており、片側解放のコの字型ヨーク26x
に固定されている。
ぶれを補正するレンズ群L2を、X方向に移動させる枠
27が取り付けられている。以後、この枠27をヨーイ
ング移動枠と称する。ヨーイング移動枠27のZ方向に
は、先ほど述べたピッチング移動枠21をY方向に摺動
させるための2本のピッチングシャフト22a,22b
の両端を固定する固定部28c,28d(それぞれ2箇
所)が設けられている。
配設されるヨーイングシャフト30aを受ける軸受部2
9aと、X方向に沿って配設されるヨーイングシャフト
30bに係合される廻り止め29bを設けられ、これら
の2本のヨーイングシャフト30a,30bを介してX
方向に沿って摺動可能な構成になっている。ヨーイング
シャフト30aは、ヨーイング移動枠27の−Z方向に
設けられたシャッターユニット6の固定部6e(2箇
所)に固定される。
ッターユニット6に設けられた廻り止め部6fにより摺
動自在である。したがって、ピッチング移動枠21のコ
イル24yに電流が流されると、マグネット25yとヨ
ーク26yとによりY軸方向に電磁力が発生する。これ
と同様に、ピッチング移動枠21のコイル24xに電流
が流されると、マグネット25xとヨーク26xとによ
りX軸方向に電磁力が発生する。このように、2つの電
磁アクチュエータ23y,23xにより、像ぶれを補正
するレンズ群L2は、光軸Z方向に略垂直なX,Yの2
方向に駆動される。
置を検出する位置検出手段31について説明する。2群
レンズL2を搭載したピッチング移動枠21の位置検出
手段31は、発光素子32(以下、LEDと称す)と、
ピッチング移動枠21に形成されたスリット穴33と、
シャッターユニット6に固定された受光素子34(以
下、2次元PSDと称す)とにより構成されている。こ
の位置検出手段31は、X,Y軸平面上のピッチング移
動枠21の位置を、一組のLED32と2次元PSD3
4により検出するものである。
3を通して投光する。LED32よりスリット33を通
過した投射光は、2次元PSD34に入射され、LED
32のスポット光をその入射した位置に対応した光電流
出力に変換する。そして、その光電流出力を演算するこ
とにより、像ぶれ補正用の2群レンズL2の2次元位置
座標を求めることができる。
持する軸受け6cを、2つのアクチュエータ23x,2
3yの間に配置する理由について説明する。
であるため、この中に像ぶれ補正装置5を配置する必要
がある。さらに、シャッターユニット6の駆動モータ6
b、3群レンズ枠18を駆動するモータ20も配置する
必要がある。カメラ35の非使用時にはレンズ鏡筒1が
沈胴状態となるため、レンズ鏡筒1の光軸A方向の長さ
が短くなり、その状態にて、この像ぶれ補正装置5、シ
ャッターユニット6の駆動モータ6b、3群レンズ枠1
8駆動用モータ20を構成するためには、光軸A方向に
重なるように配置する必要がある。
yの間のスペース5aは、シャッターユニット6の駆動
モータ6b、あるいは3群レンズ枠18駆動用モータ2
0の方が大きいために配置することができず、デッドス
ペースであった。したがってこのスペース5aに軸受け
6cを配置し、反対側に廻り止め6dを配置することに
より、スペースを有効に利用し、レンズ鏡筒1を大型化
することなく、像ぶれ補正装置5を光軸A方向に駆動す
ることが可能となる。
(図6参照)のハードウェアの構成を、図5を用いて説
明する。
段としてのマイクロコンピュータ39が搭載されてい
る。このマイクロコンピュータ39は、カメラ35に設
けられた電源ボタン36および変倍用レバー37の信号
に基づき、モータ制御手段40を介して駆動モータ17
を制御する。駆動モータ17は、モータ駆動制御手段4
0の指令により所定量回転し、駆動モータ17の駆動力
により、レンズ鏡筒1が駆動される。
制御手段40より出力される、例えばパルス数をカウン
トすることにより、レンズ鏡筒1が、現在どのズーム位
置にあるのかを判断する。また、変倍用レバー37を操
作することにより、レンズ鏡筒1は、所定のズーム位置
に移動される。
より、シャッター駆動制御手段41が、シャッターユニ
ット6の駆動モータ6bを制御する。したがって、シャ
ッターユニット6の羽根6aの開閉により、CCD3の
露光時間を制御し、任意のズーム倍率にて画像を撮影す
ることができる。
映像を電気信号に変換する撮像素子である。CCD駆動
制御手段43によりその動作が制御される。CCD3に
はアナログ信号処理手段44が接続され、このアナログ
信号処理手段44は、CCD3により得られた映像信号
に対し、ガンマ処理などのアナログ信号処理を施す。ア
ナログ信号処理手段44にはA/D変換手段45が接続
され、このA/D変換手段45は、アナログ信号処理手
段44から出力されたアナログの映像信号をデジタル信
号に変換する。A/D変換手段45にはデジタル信号処
理手段46が接続され、このデジタル信号処理手段46
は、A/D変換手段45によりデジタル信号に変換され
た映像信号に対し、ノイズ除去や輪郭強調等のデジタル
信号処理を施す。
ラ35自体の動きを検出する角速度センサ47が設けら
れている。この角速度センサ47は、カメラ35が静止
している状態での出力を基準に、カメラ5の動きの方向
により正負両方の角速度信号を出力する。また、角速度
センサ47は、ヨーイングおよびピッチングの2方向の
動きを検出する2個のセンサより構成されている。な
お、図5では1方向のみ図示している。このように角速
度センサ47は、手ぶれおよびその他の振動によるカメ
ラ35の動きを検出する動き検出手段の機能を有してい
る。
号レベルの調整を行うための回路である。A/D変換手
段49はアンプ48の出力信号をデジタル信号に変換す
る変換手段であり、その出力はマイクロコンピュータ3
9に与えられる。マイクロコンピュータ39は、A/D
変換手段49を介して取り込んだ角速度センサ47の出
力信号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、
ゲイン調整、クリップ処理等を施し、動き補正に必要な
2群レンズL2の駆動制御量を求めて、補正レンズ群駆
動制御手段42に出力する。
補正用の2群レンズL2を駆動および制御する制御手段
であり、撮像光学系(1群レンズL1,2群レンズL
2,フォーカス調整用レンズ群L3)の光軸Aに直交す
る平面内で、2群レンズL2を上下左右に移動させる。
位置検出手段31により、2群レンズL2の実際の移動
量を検出し、この位置検出手段31により、補正レンズ
群駆動制御手段42と共に2群レンズL2を駆動制御す
るための帰還制御ループを形成している。このような2
群レンズL2と補正レンズ群駆動制御手段42とは、撮
像光の光軸Aを制御する動き補正手段を形成している。
を以下に述べる。
メラ35に電源が入り、レンズ鏡筒1の駆動用モータ1
7が回転される。そして、カム筒2を回転させることに
より、沈胴状態から撮影状態まで1群レンズL1および
2群レンズL2が移動される。そのときのレンズ鏡筒1
の断面図を図3(a)に示す。カム筒2の回転により、
1群レンズ枠4、およびシャッターユニット6と一体に
なった像ぶれ補正装置5は、図3(a)における左方向
に直進する。
でカム筒2を回転させることにより、1群レンズ枠4、
およびシャッターユニット6と一体になった像ぶれ補正
装置5とが、カム溝12,13に沿って光軸A方向に前
後移動するので、ズーミングを行うことができる。フォ
ーカス調整については、モータ20を駆動することによ
り、3群レンズ枠18を光軸A方向に移動させて行う。
は、撮像状態から沈胴状態に向けてカム筒2が回転され
る。そのときのレンズ鏡筒1の断面図を図3(b)に示
す。カム筒2の回転により、1群レンズ枠4、およびシ
ャッターユニット6と一体になった像ぶれ補正装置5
は、図3(b)における右方向に直進する。その結果、
レンズ鏡筒1の光軸A方向の長さはLとなり、撮影時に
比べ短縮化を図ることができる。
明する。像ぶれ補正装置5を搭載したカメラ35に作用
した手ぶれは、互いに90度に配置された2個の角速度
センサ47により検出される。角速度センサ47により
得られた出力は、カメラ35のぶれ角度に変換され、マ
イクロコンピュータ39により、2群レンズL2の目標
位置情報に変換される。
を移動させるために、補正レンズ群駆動制御手段42
は、目標位置情報と現在の2群レンズL2の位置情報と
の差を演算し、電磁アクチュエータ23y,23xに信
号を伝送する。電磁アクチュエータ23y,23xは、
この信号に基づいて2群レンズL2を駆動する。2群レ
ンズL2の動作は、位置検出手段31により検出され、
フィードバックされ、カメラ35に生じた像ぶれを補正
することができる。
5は、非使用時には図6(a)に示す状態となり、沈胴
式のレンズ鏡筒1の突起がない携帯性に優れたカメラ3
5となる。また撮影時には図6(b)の状態となり、レ
ンズ鏡筒1を繰り出すことにより、任意のズーム倍率で
撮影することが可能となる。
型化が図られているため、1群レンズL1は、像ぶれ補
正装置5の外側を覆う形で配置することができるので、
限られた鏡筒径の中でも、できる限り大きくでき、大口
径レンズとすることができる。つまり、明るいレンズと
することができる。
を覆うことにより、レンズ鏡筒の沈胴時の全長Lが短く
なり、携帯性に優れたカメラとすることができる。
者の手ぶれを補正する像ぶれ補正装置5を、ズーム倍率
に応じて光軸A方向に移動可能としたので、像ぶれ補正
装置を光軸方向に固定した場合に比べて、光学設計の自
由度が高まり、小型化、さらなる高画素に対応した沈胴
式のレンズ鏡筒1にも対応できる。さらにカメラ35の
非使用時には沈胴可能としたことにより、携帯性に優れ
たカメラを提供することができる。
ル19により支持し、ガイドポール支持手段を像ぶれ補
正用の2つのアクチュエータ間に構成したことにより、
従来はデッドスペースであった場所を有効に利用し、他
の部品との干渉を避けることができるため、精度良く光
軸方向に移動させることができるばかりでなく、レンズ
鏡筒のさらなる小型化を実現できる。
スペースの中でできるだけ明るいレンズとすることが可
能となる。
レンズ鏡筒を収納することが可能である沈胴式のレンズ
鏡筒1について説明したが、撮影時、非使用時の光学全
長は同じで、ズーム倍率に応じて像ぶれ補正装置が光軸
方向に移動する構成であっても、従来以上に小型化を図
ったレンズ鏡筒を実現できる。
定するものではなく、例えば位置検出手段31は、光学
式に替えて磁気式センサとしてもよい。また位置検出手
段31については、X,Y方向についてそれぞれ1個ず
つ設け、その2つのセンサの間に軸受け6cを配置する
構成であっても良い。
りに反対側にある廻り止め6dを設けても良く、その場
合には、軸受け6cと廻り止め6dとの配置位置が反対
となる。
3を備えたデジタルスチルカメラ用であることを前提に
説明したが、従来からある銀塩フィルム用の沈胴式レン
ズ鏡筒として用いても、同様の効果が得られる。
正レンズを搭載した像ぶれ補正装置を光軸方向に沿って
移動可能としたことにより、これまで以上に光学設計の
自由度が高まり、小型化、さらには高画素化に対応した
レンズ鏡筒を実現できる。さらにカメラ非使用時には沈
胴可能となり、携帯性に優れたカメラを提供出来るとと
もに、小型ながら明るいレンズを提供出来る。また、像
ぶれ補正装置を2本のガイドポールにより支持し、ガイ
ドポール支持手段を2つのアクチュエータの間に構成し
たことにより、従来はデッドスペースであった場所を有
効に利用し、他の部品との干渉を避けることができるた
め、精度良く光軸方向に移動させることができるばかり
でなく、レンズ鏡筒のさらなる小型化を実現することが
できるという顕著な効果が得られる。
斜視図
ニットを示す斜視図
の部品配置図
ぞれ示す要部断面図
構成を示すブロック図
示す斜視図
Claims (3)
- 【請求項1】 像ぶれ補正レンズと前記像ぶれ補正レン
ズを光軸と直交する2方向に駆動する第1、第2のアク
チュエータからなる像ぶれ補正手段と、前記像ぶれ補正
手段を光軸方向に摺動自在に保持するガイド手段と、前
記ガイド手段と嵌合され前記第1、第2のアクチュエー
タの間に設けた嵌合部と、前記像ぶれ補正手段を光軸方
向に移動させる駆動手段とを備えたことを特徴とするレ
ンズ鏡筒。 - 【請求項2】 像ぶれ補正レンズと前記像ぶれ補正レン
ズを光軸と直交する2方向に駆動する第1、第2のアク
チュエータを有する像ぶれ補正手段と、前記像ぶれ補正
手段を光軸方向に摺動自在に保持するガイド手段と、前
記ガイド手段に沿って前記像ぶれ補正手段を光軸方向に
移動させる駆動手段と、少なくとも1枚のレンズを有
し、前記像ぶれ補正手段の外周を覆った状態で光軸方向
に摺動自在に支持されたレンズ枠を備え、前記ガイド手
段は前記第1、第2のアクチュエータの間を光軸方向に
保持されたことを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項3】 請求項2に記載のレンズ鏡筒を装着した
電子撮像カメラであって、撮影時には前記レンズ枠が装
置本体から突出し、非撮影時には前記レンズ枠が装置本
体から突出しないことを特徴とする電子撮像カメラ。
Priority Applications (1)
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JP2001034917A JP2002236248A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | レンズ鏡筒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001034917A JP2002236248A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | レンズ鏡筒 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001034917A Pending JP2002236248A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | レンズ鏡筒 |
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Country | Link |
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