【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影光学系の一部を駆動し、手振れ等のカメラ振れを光学的に補正する為の像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、手持ち撮影時等において生じ易い手振れ等による像振れを防止するため、カメラの振れ状況を振れ検出手段によって検出し、その検出結果に応じて補正レンズを光軸に直交する方向にシフト移動させる構成を持つ像振れ補正装置が知られている。
【０００３】
このような像振れ補正装置を備えたカメラでは、撮影レンズ系の少なくとも一部を構成する補正レンズを移動可能に支持し、この補正レンズを主光学系の光軸に対して直交する面内において振れを吸収する方向に移動させることにより、振れによる結像位置のずれを補正し、像振れを解消するようにしている。
【０００４】
このような像振れ補正装置では、コイルとマグネットにより電磁アクチュエータを構成し、いずれか一方を固定部に、他方を補正レンズを保持するレンズ保持枠に取り付けて、直接レンズ保持枠を移動させる構成になっている。
【０００５】
なお、装置の小型化、省電力化を考慮すると、重量の重いマグネットを固定部に取り付け、重量の軽いコイルをレンズ保持枠に取り付けた方が有利である。このため、固定部からフレキシブルプリント基板でレンズ保持枠に取り付けられたコイルに配線するように構成されている。
【０００６】
また、補正レンズ群を保持する保持枠は、従来ガイドバーにより像振れ補正方向のみに摺動移動可能に保持される構造や、鋼球を固定部材にバネにより押し当てて転動移動させる構造のものが存在する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の様に、補正レンズ群を保持する保持枠をガイドバーにより像振れ補正方向のみに摺動移動可能に保持される構造では、作動負荷が大きく、高速振幅での追従性が悪くなるといった課題がある。
【０００８】
また、鋼球を固定部材にバネにより押し当てて転動移動させる構造では、保持枠の重量の偏りやフレキシブルプリント基板の負荷等により、補正レンズ群が回転方向に動く事で像振れ補正量が低減してしまうといった課題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、光軸直交面内を移動して像振れを補正する補正レンズ部材と、光軸直交面内において互いに直交する２方向に駆動する２組の電磁アクチュエータとを有する像振れ補正装置を備えたレンズ鏡筒において、補正レンズ部材を、鏡筒本体内の固定部材に付勢する付勢部材と、補正レンズ部材および固定部材間に配置され、２方向以外の方向に補正レンズ部材が移動するのを防止するガイド部材と、補正レンズ部材およびガイド部材間と、ガイド部材および固定群間とに配置され、転動移動可能な球状部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、鋼球（球状部材）を固定部材にバネ（付勢部材）により押し当てて転動移動させる構造の像振れ補正装置に、像振れ補正を行う為に駆動する光軸直交方向の、お互いに直交する２方向にのみ移動可能な様にガイドするガイド部材を設け、作動負荷が少なく高速振幅での追従性の良い、かつ補正レンズ部材を回転方向に動かない（像振れ補正量を維持する）ようにしている。
【００１１】
ここで、ガイド部材のうち補正レンズ部材側と固定部材側に、２方向に伸びるガイド溝を設けるようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明のレンズ鏡筒はカメラに備え付けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の一実施形態であるズームレンズ鏡筒の全体構成を示している。
【００１４】
本実施形態のズームレンズ鏡筒におけるズーム光学系は、物体側から順に凸凹凸凸の４群からなるリヤフォーカス光学系である。
【００１５】
図１において、１は第１群である固定レンズ群を保持する１群鏡筒である。３は第２群である変倍レンズ群を保持する２群保持枠であり、スリーブ部３ａとＵ溝部３ｂが形成されている。スリーブ部３ａとＵ溝部３ｂはそれぞれ、ガイドバー８、９に移動可能に係合しており、これにより２群保持枠３はガイドバー８、９によってガイドされながら略光軸方向に移動することができる。
【００１６】
４は絞りユニットであり、駆動部４ａによって不図示の絞り羽根４ｂ、４ｃを駆動して光量を制御する。また、駆動部４ｄによって不図示のＮＤ４ｅを張り付け固定した不図示の羽根４ｆを駆動して光量を制御している。
【００１７】
５は第３群であるアフォーカルレンズ群の一部を固定保持されるレンズ群と像振れ補正レンズ群とに分けて構成される像振れ補正ユニットである。６は第４群であるフォーカス群を兼ねた補正レンズ群を保持する４群保持枠（可動部材）であり、スリーブ部６ａとＵ溝部６ｂが形成されている。
【００１８】
スリーブ部６ａとＵ溝部６ｂはそれぞれ、ガイドバー１０、１１に移動可能に係合しており、これにより４群保持枠６はガイドバー１０、１１によってガイドされながら略光軸方向に移動することができる。
【００１９】
２群保持枠３にはラック１２が取り付けられており、このラック１２はズームモータ１３の出力ねじ部と噛合している。このため、ズームモータ１３が回転すると、出力ねじ部とラック１２との作用により、２群保持枠３が光軸方向に駆動される。２群保持枠３の遮光壁部３ａがフォトインタラプタ１４を遮光する事で初期位置を決め、パルス制御を行う。
【００２０】
７はホルダー鏡筒であり、撮像素子であるＣＣＤ２１と赤外カットおよびローパスフィルター２２を固定保持している。ホルダー鏡筒７は、不図示のボス７ａと７ｂを有し、像振れ補正ユニット５と固定鏡筒２の位置を決めており、この固定鏡筒２とホルダー鏡筒７によって、像振れ補正ユニット５は、挟持されている。
【００２１】
４群保持枠６には空芯のコイル１５が固定されており、このコイル１５に通電すると、像振れ補正ユニット５とホルダー鏡筒７により固定保持されたヨーク１６，１７および、マグネット１８にて構成される磁気回路の作用によって、４群保持枠６が光軸方向に駆動される。
【００２２】
ここで、４群保持枠６の初期位置は、４群保持枠６とホルダー鏡筒７との突き当てにより決定され、ここからの４群保持枠６の位置検出および駆動制御は、４群保持枠６に位置決め保持されたエンコーダマグネット１９がＭＲセンサ２０に対して移動することに伴ってＭＲセンサ２０に作用する磁気の変化（又は磁気の強度変化）に応じたＭＲセンサ２０からの出力信号に基づいて行われる。
【００２３】
ＭＲセンサ２０は、９０ｄｅｇの位相差を有する２相の正弦波出力を持ち、これら２相の出力によってエンコーダマグネット１９（つまりは４群保持枠６）の移動量と移動方向を判定する事ができる。但し、ＭＲセンサの出力は３相以上でもかまわない。また、位相角も９０ｄｅｇ以外の角度であってもよい。
【００２４】
次に、像振れ補正ユニット５の構成について、図２を用いて説明する。
【００２５】
５０１は、固定枠であり３群アフォーカルレンズ群の固定群を固定保持している。５０５は、補正レンズである３群アフォーカルレンズ群の移動レンズ群を保持する可動枠である。固定枠５０１には、上ヨーク部材５０７が、センサー保持部材５０８ａおよび５０８ｂと共にビスにより固定されている。
【００２６】
可動枠５０５は、センサー保持部材５０８ａおよび５０８ｂにビス固定されたバネ押え環５１２により保持されたコイルバネ５１１により固定枠５０１側へ付勢されており、可動枠５０５に設けられた３箇所の平面部５０５ａとロール防止板５０４に垂直方向（以下、Ｙ方向とする）に設けられた３箇所のＶ溝５０４ｂの間にそれぞれ鋼球５１５を、また固定枠５０１に設けられた３箇所の平面部５０１ｃとロール防止板５０４に水平方向（以下、Ｘ方向とする）に設けられた３箇所のＶ溝５０４ａの間にそれぞれ鋼球５１４を挟むことで、光軸回りにロールする事を防止し、可動方向に自由に移動可能となっている。
【００２７】
可動枠５０５には、コイル５０６ａ、５０６ｂが固定されており、それぞれ、Ｘ方向および、Ｙ方向の駆動用として用いられる。５０３ａ、５０３ｂはマグネットであり、それぞれＸ，Ｙ方向に２極に着磁されている。マグネット５０３ａ、５０３ｂは、鉄等の材料で作られた下ヨーク５０２ａ、５０２ｂに吸着しており、固定枠５０１に上ヨーク５０７とマグネット５０３ａ、５０３ｂの吸着力により固定保持されている。
【００２８】
これによりＸ，Ｙ方向駆動用の磁気回路が構成されている。すなわち、Ｘ方向の駆動としてマグネット５０３ａ、下ヨーク５０２ａおよび上ヨーク５０７によって磁気回路が構成され、この中にコイル５０６ａが挿入されている。また、Ｙ方向の駆動用として、マグネット５０３ｂ、下ヨーク５０２ｂおよび上ヨーク５０７によって、磁気回路が構成され、この中にコイル５０６ｂが挿入されている。
【００２９】
こうしてＸ，Ｙ方向駆動用の２つのムービングコイル方式の電磁アクチュエータが構成されている。
【００３０】
５０９ａ、５０９ｂはＩＲＥＤ等の投光素子、５１０ａ、５１０ｂはＰＳＤ等の受光素子であり、補正レンズの位置センサーを構成する。これら投光素子および受光素子は、それぞれセンサーホルダー５０８ａ、５０８ｂに接着固定される。
【００３１】
これらの投光素子と受光素子との間に可動枠５０５に一体的に設けられた細長い穴状のスリット５０５ａ、５０５ｂが挿入されると、投光素子５０９ａ、５０９ｂから投光された赤外光の内、スリット５０５ａ、５０５ｂを通過した光だけが受光素子５１０ａ、５１０ｂによって受光される。
【００３２】
これにより、可動枠５０５のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する事ができる。これらの投光素子５０９ａ、５０９ｂおよび受光素子５１０ａ、５１０ｂおよびコイル５０６ａ、５０６ｂは、フレキシブルプリント基板５１３に接続され、不図示のカメラ本体側のマイコンに接続されている。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、球状部材を固定部材に付勢部材の付勢力により押し当てて転動移動させる構造の像振れ補正装置に、像振れ補正を行う為に駆動する光軸直交方向の、お互いに直交する２方向にのみ移動可能なようにガイドするガイド部材を設ける事で、作動負荷が少なく高速振幅での追従性の良い、かつ補正レンズ部材を回転方向に動かない（像振れ補正量を維持する）メカ構造とする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるズームレンズ鏡筒を示す図。
【図２】本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の像振れユニット部を説明する図。
【符号の説明】
１ １群鏡筒
２ 固定鏡筒
３ ２群保持枠
４ 絞りユニット
５ 像振れ補正ユニット
６ ４群保持枠
７ ホルダー鏡筒
８，９，１０，１１ ガイドバー
１２ ラック
１３ ステッピングモーター
１４ フォトインタラプター
１５ リニア駆動コイル
１６，１７ リニア駆動ヨーク
１８ リニア駆動マグネット
１９ エンコーダマグネット
２０ ＭＲセンサ
２１ 赤外カットおよびローパスフィルター
２２ ＣＣＤ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens barrel having an image blur correction device for driving a part of a photographing optical system and optically correcting camera shake such as camera shake.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to prevent image shake due to hand shake or the like that is likely to occur during hand-held shooting or the like, the shake state of the camera is detected by shake detection means, and the correction lens is shifted in a direction orthogonal to the optical axis according to the detection result. An image blur correction device having a configuration is known.
[0003]
In a camera equipped with such an image blur correction device, a correction lens constituting at least a part of a photographing lens system is movably supported, and the correction lens is disposed in a plane orthogonal to the optical axis of the main optical system. By moving in the direction in which the shake is absorbed, the shift of the image forming position due to the shake is corrected, and the image shake is eliminated.
[0004]
In such an image blur correction device, an electromagnetic actuator is configured by a coil and a magnet, and one of them is attached to a fixed portion, and the other is attached to a lens holding frame holding a correction lens, and the lens holding frame is directly moved. Has become.
[0005]
In consideration of miniaturization and power saving of the apparatus, it is more advantageous to attach a heavy magnet to the fixing portion and attach a light coil to the lens holding frame. For this reason, it is configured so that wiring is performed from a fixed portion to a coil attached to a lens holding frame by a flexible printed circuit board.
[0006]
Further, the holding frame for holding the correction lens group has a conventional structure in which the guide bar is slidably held only in the image blur correction direction, or a structure in which a steel ball is pressed against a fixed member by a spring to roll. Things exist.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the structure in which the holding frame for holding the correction lens group is slidably held only in the image blur correction direction by the guide bar as in the above-described conventional example, the operating load is large, and the followability at high-speed amplitude is deteriorated. There is such a problem.
[0008]
In a structure in which a steel ball is pressed against a fixed member by a spring and rolled, the correction lens group moves in the rotating direction due to uneven weight of the holding frame, a load on the flexible printed circuit board, and the like, so that the image blur correction amount is reduced. There is a problem of reduction.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides a correction lens member that moves in a plane orthogonal to an optical axis to correct image blur, and two sets of electromagnetic members that are driven in two directions orthogonal to each other in a plane orthogonal to the optical axis. In a lens barrel provided with an image blur correction device having an actuator, a biasing member for biasing a correction lens member to a fixed member in the lens barrel main body, and a biasing member disposed between the correction lens member and the fixed member, wherein two directions are provided. A guide member for preventing the correction lens member from moving in a direction other than the above, a spherical member disposed between the correction lens member and the guide member, between the guide member and the fixed group, and capable of rolling and moving. Features.
[0010]
That is, an image blur correction device having a structure in which a steel ball (spherical member) is pressed against a fixed member by a spring (biasing member) and rolls and moves is provided to each other in a direction orthogonal to the optical axis that is driven to perform image blur correction. A guide member is provided to guide the movable member only in two directions perpendicular to the direction of movement. The operating load is small, the followability at high speed is good, and the correction lens member is not moved in the rotational direction. ).
[0011]
Here, guide grooves extending in two directions may be provided on the correction lens member side and the fixed member side of the guide member.
[0012]
The lens barrel of the present invention can be provided in a camera.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows the overall configuration of a zoom lens barrel according to an embodiment of the present invention.
[0014]
The zoom optical system in the zoom lens barrel according to the present embodiment is a rear focus optical system composed of four groups of convex, concave, convex, and convex in order from the object side.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first-group lens barrel that holds a fixed lens group that is a first group. Reference numeral 3 denotes a second group holding frame for holding the variable power lens group which is the second group, and has a sleeve portion 3a and a U groove portion 3b. The sleeve portion 3a and the U-groove portion 3b are movably engaged with the guide bars 8 and 9, respectively, so that the second group holding frame 3 moves substantially in the optical axis direction while being guided by the guide bars 8 and 9. Can be.
[0016]
Reference numeral 4 denotes an aperture unit, which controls the amount of light by driving aperture blades 4b and 4c (not shown) by a driving unit 4a. Further, a driving unit 4d drives a blade 4f (not shown) to which an ND 4e (not shown) is attached and fixed, thereby controlling the amount of light.
[0017]
Reference numeral 5 denotes an image blur correction unit configured by dividing a part of the afocal lens group, which is the third group, into a lens group that is fixedly held and an image blur correction lens group. Reference numeral 6 denotes a fourth group holding frame (movable member) for holding a correction lens group also serving as a focus group, which is a fourth group, and has a sleeve portion 6a and a U groove portion 6b.
[0018]
The sleeve portion 6a and the U-groove portion 6b are movably engaged with the guide bars 10 and 11, respectively, so that the fourth group holding frame 6 can be moved substantially in the optical axis direction while being guided by the guide bars 10 and 11. Can be.
[0019]
A rack 12 is attached to the second group holding frame 3, and the rack 12 meshes with an output screw portion of the zoom motor 13. Therefore, when the zoom motor 13 rotates, the second group holding frame 3 is driven in the optical axis direction by the action of the output screw portion and the rack 12. The light shielding wall 3a of the second group holding frame 3 shields the photo interrupter 14 from light to determine an initial position and perform pulse control.
[0020]
Reference numeral 7 denotes a holder barrel, which fixedly holds a CCD 21 serving as an image sensor and an infrared cut and low-pass filter 22. The holder barrel 7 has bosses 7a and 7b (not shown) and determines the positions of the image blur correction unit 5 and the fixed barrel 2. The image blur correction unit is fixed by the fixed barrel 2 and the holder barrel 7. 5 is pinched.
[0021]
An air-core coil 15 is fixed to the fourth-group holding frame 6. When the coil 15 is energized, yokes 16 and 17 fixed by the image blur correction unit 5 and the holder barrel 7 and a magnet 18 are used. The operation of the magnetic circuit thus configured drives the fourth group holding frame 6 in the optical axis direction.
[0022]
Here, the initial position of the fourth-group holding frame 6 is determined by abutting of the fourth-group holding frame 6 with the holder barrel 7, and the position detection and drive control of the fourth-group holding frame 6 from here are performed by the fourth-group holding frame. An output signal from the MR sensor 20 corresponding to a change in magnetism (or a change in magnetic strength) acting on the MR sensor 20 as the encoder magnet 19 positioned and held in the frame 6 moves with respect to the MR sensor 20. It is done based on.
[0023]
The MR sensor 20 has a two-phase sine wave output having a phase difference of 90 deg, and the movement amount and the movement direction of the encoder magnet 19 (that is, the fourth group holding frame 6) can be determined based on these two-phase outputs. . However, the output of the MR sensor may be three or more phases. Also, the phase angle may be an angle other than 90 deg.
[0024]
Next, the configuration of the image blur correction unit 5 will be described with reference to FIG.
[0025]
Reference numeral 501 denotes a fixed frame which fixedly holds a fixed group of the three-group afocal lens group. Reference numeral 505 denotes a movable frame that holds a moving lens group of a third group afocal lens group that is a correction lens. The upper yoke member 507 is fixed to the fixed frame 501 together with the sensor holding members 508a and 508b with screws.
[0026]
The movable frame 505 is urged toward the fixed frame 501 by a coil spring 511 held by a spring retaining ring 512 screwed to the sensor holding members 508a and 508b, and includes three flat portions provided on the movable frame 505. A steel ball 515 is provided between three V-grooves 504b provided in a direction perpendicular to the roll prevention plate 504a (hereinafter, referred to as Y direction), and three flat portions 501c provided in the fixed frame 501. A steel ball 514 is sandwiched between three V-grooves 504a provided in a horizontal direction (hereinafter, referred to as an X direction) on a roll prevention plate 504, thereby preventing rolling around the optical axis and moving. It can move freely in any direction.
[0027]
The coils 506a and 506b are fixed to the movable frame 505, and are used for driving in the X and Y directions, respectively. 503a and 503b are magnets, each of which is magnetized to two poles in the X and Y directions. The magnets 503a and 503b are attracted to lower yokes 502a and 502b made of a material such as iron, and are fixedly held on a fixed frame 501 by the attracting force of the upper yoke 507 and the magnets 503a and 503b.
[0028]
Thus, a magnetic circuit for driving in the X and Y directions is configured. That is, a magnetic circuit is constituted by the magnet 503a, the lower yoke 502a, and the upper yoke 507 for driving in the X direction, and the coil 506a is inserted therein. For driving in the Y direction, a magnetic circuit is formed by the magnet 503b, the lower yoke 502b, and the upper yoke 507, and the coil 506b is inserted therein.
[0029]
Thus, two moving coil type electromagnetic actuators for driving in the X and Y directions are configured.
[0030]
Reference numerals 509a and 509b denote light projecting elements such as an IRED, and 510a and 510b denote light receiving elements such as a PSD, which constitute a position sensor of a correction lens. These light emitting element and light receiving element are bonded and fixed to sensor holders 508a and 508b, respectively.
[0031]
When elongated slits 505a and 505b provided integrally with the movable frame 505 are inserted between the light emitting element and the light receiving element, infrared light emitted from the light emitting elements 509a and 509b is inserted. Among them, only the light that has passed through the slits 505a and 505b is received by the light receiving elements 510a and 510b.
[0032]
Thus, the position of the movable frame 505 in the X and Y directions can be detected. These light emitting elements 509a and 509b, light receiving elements 510a and 510b, and coils 506a and 506b are connected to a flexible printed circuit board 513 and connected to a microcomputer (not shown) on the camera body side.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an optical axis driven to perform image shake correction is provided to an image shake correction apparatus having a structure in which a spherical member is pressed against a fixed member by the urging force of an urging member to perform rolling movement. By providing a guide member that guides the movable member only in two directions orthogonal to each other, the operating load is small, the followability at a high-speed amplitude is good, and the correction lens member is not moved in the rotation direction ( (A mechanism for maintaining the amount of image blur correction).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a zoom lens barrel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an image blur unit of the zoom lens barrel according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 first lens barrel 2 fixed lens barrel 3 second lens holding frame 4 aperture unit 5 image stabilization unit 6 fourth lens holding frame 7 holder lens barrels 8, 9, 10, 11 guide bar 12 rack 13 stepping motor 14 photo interrupter 15 Linear drive coils 16 and 17 Linear drive yoke 18 Linear drive magnet 19 Encoder magnet 20 MR sensor 21 Infrared cut and low-pass filter 22 CCD
