JP2004126028A

JP2004126028A - Collapsible mount type lens barrel

Info

Publication number: JP2004126028A
Application number: JP2002287607A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yugi; 弓木　直人; Yutaka Takahashi; 高橋　裕
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collapsible mount type lens barrel capable of suppressing the deterioration of optical performance caused by collapsing to the minimum. <P>SOLUTION: The either ends of guide poles 4a and 4b are fixed on a 1st group moving frame 3 holding a 1st group lens L1, and a 2nd group moving frame 5 holding a 2nd group lens L2 is held to slide on the guide poles 4a and 4b. A 3rd group frame 8 holding a 3rd group lens L3 for correcting image blur holds the other ends of the guide poles 4a and 4b so as to freely slide. Thus, the collapsible mount type lens barrel whose entire length is short and where an image blur correcting device is mounted while the deterioration of the optical performance is suppressd to the minimum is provided, thereby the tilt direction of the lenses L1 and L2 to the lens L3 is made the same. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像ぶれ補正装置を搭載した沈胴式レンズ鏡筒に関する。特に、光学性能を保ちつつ、小型化、全長が短縮化された沈胴式レンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮影画像をすぐに確認することができるデジタルスチルカメラ（以下、ＤＳＣと称す）が急速に普及している。このＤＳＣ用のレンズ鏡筒としては、非撮影時における携帯性を考慮し、非撮影時には鏡筒の長さが短くなる、いわゆる沈胴式のレンズ鏡筒が採用されているのが一般的である。
【０００３】
図１６に、従来の沈胴式のレンズ鏡筒の分解斜視図を示す（例えば、特許文献１参照）。この沈胴式のレンズ鏡筒６０は、１つのカム筒６１により移動レンズ枠６２，６３を前後方向に移動させることにより焦点距離を変える光学系である。このカム筒６１の内周面にはカム溝６４，６５が形成され、このカム溝６４，６５が移動レンズ枠６２，６３の移動軌跡をそれぞれ決定する。移動レンズ枠６２，６３は、それぞれの外周面に設けられた３本のカムピン６２ａ，６３ａがそれぞれカム溝６４，６５と係合することにより、光軸（Ｚ軸）方向に移動する。カム筒６１は、固定筒７０の外側に設けられ、光軸の回りに回転自在である。カム筒６１の外周にはギア６６が形成され、このギア６６に駆動力伝達ギア６７が噛合される。駆動力伝達ギア６７は、減速ギアトレイン６８を介してカム筒駆動アクチュエータ６９の出力軸に連結されている。したがって、カム筒駆動アクチュエータ６９を駆動すると、その駆動力が減速ギアトレイン６８を介して駆動力伝達ギア６７に伝達されて、カム筒６１が回転される。これにより、移動レンズ枠６２，６３がそれぞれカム溝６４，６５の形状に沿って移動するので、沈胴状態から広角端を経由し、ズーミングが行われる。
【０００４】
また、光学ズームの高倍率化に伴い、手ぶれの影響が目立つようになってきており、その影響を少なくするため、像ぶれ補正装置が内蔵されたＤＳＣも商品化されつつある。このＤＳＣ用の像ぶれ補正装置としては、補正用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（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０７５９８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−１１７１２９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の沈胴式のレンズ鏡筒においては、次のような問題点があった。
【０００８】
１．ＤＳＣ本体の小型化により、ＤＳＣ用のレンズ鏡筒としては、未使用時にレンズ鏡筒の全長を短縮する沈胴式が一般的である。しかしながら、像ぶれ補正装置を搭載したレンズ鏡筒に沈胴式を適用したものは開発されていない。
【０００９】
２．像ぶれ補正装置を搭載した４群構成の高倍率対応のレンズ鏡筒では、光学性能の高性能化を図るため、レンズ枚数が多く、厳しい組立精度が要求される。図１６に示した従来の沈胴式レンズ鏡では、レンズ鏡筒を沈胴させるためにレンズを光軸方向に移動させると、光学性能が著しく悪化するため、高倍率ズームレンズへの適用が困難である。
【００１０】
３．上記の従来の沈胴式のレンズ鏡筒においては、減速ギアトレイン６８、カム枠（カム筒６１）を用いてズーミングを行っていたため、ズーム速度の高速化、ズーム音の静音化に対しては不向きである。
【００１１】
そこで、本発明は、像ぶれ補正装置を搭載した高倍率対応のレンズ鏡筒であって、沈胴式による小型化を実現し、沈胴による光学性能の悪化量を最小限に抑えることができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の沈胴式レンズ鏡筒は、第１レンズ群を保持する第１枠と、前記第１枠に一端が固定された、相互に平行な少なくとも２つの棒状のガイド部材と、前記第１枠よりも像面側に配置され、第２レンズ群を保持し、前記ガイド部材により摺動自在に保持された第２枠と、前記第２枠よりも像面側に配置され、前記ガイド部材を光軸と略平行に且つ摺動可能に支持し、像ぶれ補正用の第３レンズ群を保持する像ぶれ補正手段と、前記第１枠を前記像ぶれ補正手段に対して光軸方向に移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、撮影時には前記第１枠を物体側に移動させ、非撮影時には前記第１枠を像面側に移動させることを特徴とする。
【００１３】
上記の本発明の沈胴式レンズ鏡筒によれば、第１レンズ群、第２レンズ群が、像ぶれ補正用の第３レンズ群に対し、少なくとも同一方向に傾く。このように、光学性能への影響度が最も高い、像ぶれ補正用の第３レンズ群に対する第１，第２レンズ群の傾き方向を同一方向にすることができるので、光学性能の低下量を最小限に抑えつつ、全長が短い、像ぶれ補正装置が搭載された沈胴式レンズ鏡筒を提供することができる。
【００１４】
また、ズーミング用駆動アクチュエータとは別に沈胴用アクチュエータとして第１枠を光軸方向に移動させる駆動手段を備え、撮影時には第１枠を物体側に移動させた状態とし、非撮影時には第１枠を像面側に移動させた状態とするので、ズーミング時にはカム枠が駆動されず、ズーム時間の高速化、ズーム音の低騒音化が実現できる。
【００１５】
上記の本発明の沈胴式レンズ鏡筒において、前記ガイド部材は、それぞれ、光軸方向に貫通する、相互に離間した二つの貫通穴に圧入されて、前記第１枠に固定されていることが好ましい。
【００１６】
かかる好ましい構成によれば、ガイド部材の光軸に対する平行度の調整を容易に行うことができ、光軸とガイド部材とを平行に固定することができる。また、従来のガイド手段を専用の治具にて仮固定して接着する方式に比べ、組立工数の削減を図ることができる。
【００１７】
また、上記の本発明の沈胴式レンズ鏡筒において、複数のカム溝が形成されたカム枠と、前記カム枠の前記カム溝が形成されていない部分に、光軸方向を長手方向として設けられた駆動ギアと、前記カム枠のカム溝と係合し、かつ前記駆動ギアと噛合して光軸の回りに回転することにより前記第１枠を光軸方向に移動させる駆動枠と、前記第３レンズ群を光軸と直交する２方向に駆動する第１、第２アクチュエータとを備え、前記第１、第２アクチュエータの間に前記駆動ギアが配置されていることが好ましい。
【００１８】
かかる好ましい構成によれば、像ぶれ補正用の第１，第２アクチュエータの間に駆動ギアを設けたことにより、カム溝と干渉することなく、駆動ギアを光軸中心に寄せることが可能となるため、レンズ鏡筒の小径化を図ることができる。
【００１９】
また、上記の本発明の沈胴式レンズ鏡筒において、更に、前記像ぶれ補正手段と前記第２枠との間にシャッターユニットを備え、前記シャッターユニットは、前記第２枠側の面に駆動アクチュエータを備え、前記第２枠は、前記駆動アクチュエータの一部が入り込む凹部を備えることが好ましい。
【００２０】
かかる好ましい構成によれば、シャッターユニットと２群移動枠との間隔を小さくすることができるので、沈胴式レンズ鏡筒の全長を短くすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態における沈胴式レンズ鏡筒について、図１〜図１２を用いて説明する。図１は本実施の形態における沈胴式レンズ鏡筒の分解斜視図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は同沈胴式レンズ鏡筒のガイドポールの固定方法を説明する片断面図、図３は同沈胴式レンズ鏡筒のガイドポール支持部を説明する分解斜視図、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は同沈胴式レンズ鏡筒におけるレンズの傾きを説明する図、図５は同沈胴式レンズ鏡筒におけるカム溝の展開図、図６は同沈胴式レンズ鏡筒におけるカム枠の分解斜視図、図７は同沈胴式レンズ鏡筒における像ぶれ補正装置の構成を示す分解斜視図、図８は像ぶれ補正装置の位置検出部の変位量とマグネットの磁束密度との関係を示す図、図９は同沈胴式レンズ鏡筒の沈胴時での断面図、図１０は同沈胴式レンズ鏡筒の望遠端使用時での断面図、図１１は同沈胴式レンズ鏡筒の広角端使用時での断面図、図１２は同沈胴式レンズ鏡筒における像ぶれ補正装置の動作を説明するブロック図である。
【００２２】
沈胴式のレンズ鏡筒１について、図１から図６を用いて説明する。図示したように、沈胴式レンズ鏡筒の光軸をＺ軸（物体側を正とする）とするＸＹＺ３次元直交座標系を設定する。Ｌ１は１群レンズ、Ｌ２は光軸（Ｚ軸）上を移動して変倍を行う２群レンズ、Ｌ３は像ぶれ補正用の３群レンズ、Ｌ４は変倍に伴う像面変動の補正及び合焦のために光軸上を移動する４群レンズである。
【００２３】
１群保持枠２は１群レンズＬ１を保持しており、１群レンズＬ１の中心軸が光軸と平行となるように、筒状の１群移動枠３に対してネジ等で固定されている。この１群移動枠３には、光軸と平行な２本のガイドポール（ガイド部材）４ａ，４ｂの一端が固定されている。このガイドポール４の固定方法については、後述する。
【００２４】
２群移動枠５は２群レンズＬ２を保持し、先述の２本のガイドポール４ａ，４ｂによって支持されることにより、光軸方向に摺動可能となっている。また２群移動枠５は、ステッピングモータなどの２群レンズ駆動アクチュエータ６の送りネジ６ａと、２群移動枠５に設けたラック７のネジ部とが噛合することにより、２群レンズ駆動アクチュエータ６の駆動力にて、光軸方向に移動して変倍を行う。
【００２５】
３群枠８は、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３（３群レンズ）を保持し、後述する像ぶれ補正装置３１を構成している。
【００２６】
４群移動枠９は、３群枠８とマスターフランジ１０との間に挟まれた、光軸と平行な２本のガイドポール１１ａ，１１ｂにて支持されることにより、光軸方向に摺動可能となっている。また４群移動枠９は、ステッピングモータなどの４群レンズ駆動アクチュエータ１２の送りネジ１２ａと、４群移動枠９に設けたラック１３のネジ部とが噛合することにより、４群レンズ駆動アクチュエータ１２の駆動力にて、光軸方向に移動し、変倍に伴う像面変動の補正と合焦とを行う。
【００２７】
撮像素子（ＣＣＤ）１４は、マスターフランジ１０に取り付けられている。
【００２８】
ここで、１群移動枠３へのガイドポール４ａ，４ｂの固定方法について、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、いずれもＺ軸に対して一方の側のみを図示した片断面図である。以下の説明では、Ｚ軸に対して一方の側のガイドボール４ａの固定部３ａへの固定方法を説明するが、他方の側のガイドボール４ｂの固定部３ｂへの固定方法も全く同様である。
【００２９】
図２（ａ）は、ガイドポール４ａの一端を固定するための固定部３ａの樹脂成形方法を示す片断面図である。図２（ａ）に示すように、１群移動枠３の内側面に、ガイドポール４ａの一端を固定するための固定部３ａが成形される。固定部３ａはＺ軸と略平行で、相互に離間した貫通穴３ａ１，３ａ２からなる。このような貫通穴３ａ１，３ａ２は、３つの成形型２９ａ，２９ｂ，２９ｃを用いて樹脂成形される。断面が略台形の成形型２９ｃの両側面に円柱状の成形型２９ａ，２９ｂを当接させた状態で樹脂成形を行う。その後、円柱状の成形型２９ａ，２９ｂをＺ軸と略平行で且つ相互に逆向きの方向Ａ，Ｂに、略台形の成形型２９ｃをＺ軸に向かう方向Ｃに、それぞれ引き抜くことにより、貫通穴３ａ１，３ａ２が得られる。このとき、得られる貫通穴３ａ１，３ａ２にガイドポール４ａを圧入したとき、ガイドポール４ａがＺ軸と平行に固定されるように、円柱状の成形型２９ａ，２９ｂのＺ軸と直交する面内での位置を調整する。
【００３０】
その後、図２（ｂ）に示すように、貫通穴３ａ１，３ａ２に図の右側（撮像素子１４側）からガイドポール４ａを圧入する。貫通穴３ａ１，３ａ２の内径ｄ１，ｄ２はガイドポール４ａの外径Ｄよりも数ミクロン程度大きく設定されているが、円柱状の成形型２９ａ，２９ｂの中心軸３０ａ，３０ｂ（図２（ａ）参照）のＺ軸と直交する面内での相対的位置ずれや傾きにより、ガイドポール４ａは２つの貫通穴３ａ１，３ａ２によって強固に固定される。かくして、ガイドポール４ａはＺ軸と平行に１群移動枠３に固定される。
【００３１】
図２（ｃ）は、従来のガイドボール４ａの固定方法を示した片断面図である。従来の固定方法は以下の通りである。まず、ガイドポール４ａの外径Ｄに対して十分に大きい内径ｄ３の１つの連続する貫通穴からなる固定部３ｄを樹脂成形する。次いで、ガイドポール４ａを固定部３ｄに挿入し、専用の治具にて仮固定し、ガイドポール４ａと固定部３ｄとの間に接着剤を導入して固定する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態のガイドボールの固定方法では、ガイドボール４ａを貫通穴３ａ１，３ａ２に圧入するだけでガイドボール４ａをＺ軸と平行に固定することができる。従って、従来のようにガイドボール４ａを仮固定するための専用の治具や接着剤が不要であり、また、接着剤を固化させる手間や時間も不要である。よって、低コスト且つ短時間にガイドボール４ａを固定することができる。さらに、成形型２９ａ，２９ｂのＺ軸と直交する面内での位置を調整するだけで、ガイドポール４ａをＺ軸と平行に精度よく固定することができる。
【００３３】
次に、ガイドポール４ａ，４ｂの支持方法について、図３を用いて説明する。
【００３４】
３群枠８には支持部８ａ（主軸側），８ｂ（廻り止め側）が設けられている。ガイドポール４ａ，４ｂが支持部８ａ，８ｂを貫入することにより、ガイドポール４ａ，４ｂは光軸と平行に保持される。この２つの支持部８ａ，８ｂに対してガイドポール４ａ，４ｂが光軸方向に摺動するため、ガイドポール４ａ，４ｂの一端に固定された１群移動枠３に保持された１群レンズＬ１は、３群枠８に設けられた像ぶれ補正用レンズＬ３に対して精度が保たれる。さらに、ガイドポール４ａ，４ｂが、２群移動枠５に設けられた支持部５ａ（廻り止め側），５ｂ（主軸側）を摺動可能に貫入することにより、２群移動枠５はガイドポール４ａ，４ｂに光軸方向に摺動自在に支持されるため、２群移動枠５に保持された２群レンズＬ２は、３群枠８に設けられた像ぶれ補正用レンズＬ３に対して精度が保たれる。
【００３５】
ここで、上記に説明した１群レンズＬ１，２群レンズＬ２，３群レンズＬ３の関係を、図４（ａ）〜図４（ｃ）を用いて説明する。図中、矢印Ｌ１ａ，Ｌ２ａは、それぞれ１群レンズＬ１，２群レンズＬ２の中心軸の向きを示している。
【００３６】
図４（ａ）は３つのレンズ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の理想状態を示しており、Ｚ軸（レンズ鏡筒の光軸であり、これは３群レンズＬ３の中心軸と一致する）に対して１群レンズＬ１の中心軸Ｌ１ａ及び２群レンズＬ２の中心軸Ｌ２ａが平行になっている。
【００３７】
図４（ｂ）は図１６に示す従来のレンズ鏡筒と同様の方式により、１群レンズＬ１及び２群レンズ群Ｌ２を、図１６の移動レンズ枠６２に設けたカムピン６２ａ及び移動レンズ枠６３に設けたカムピン６３ａによりそれぞれ支持した場合を示している。この場合、カムピン６２ａ，６３ａ及びカム溝６４，６５の精度のばらつきにより、１群レンズＬ１の中心軸Ｌ１ａ及び２群レンズＬ２の中心軸Ｌ２ａは、相互に平行ではなく、且つＺ軸とも平行とはならない。従って、光学性能が悪化する可能性が大きい。
【００３８】
図４（ｃ）は本実施の形態の場合を示している。１群レンズＬ１及び２群レンズＬ２は、同一のガイドポール４ａ，４ｂに支持されているため、１群レンズＬ１の中心軸Ｌ１ａ及び２群レンズＬ２の中心軸Ｌ２ａがＺ軸に対して仮に傾いたとしても、両中心軸Ｌ１ａ，Ｌ２ａの向きは常に一致する。すなわち、光学性能に対する影響度が最も高い像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３に対して１群レンズＬ１及び２群レンズＬ２は常に同一方向に傾くため、光学性能の悪化量を最小限に抑えることができる。
【００３９】
次に、１群レンズＬ１を光軸方向に移動させる構成について説明する。
【００４０】
略中空円筒状の駆動枠１５の撮像素子１４側の内周面の一部にギア１５ａが形成されている。また、その物体側（Ｚ軸の正の側）の内周面に略１２０°間隔に３つの突起部１５ｂが形成されている。突起部１５ｂが１群移動枠３の撮像素子１４側の外周面に設けられた周方向の３つの溝部３ａと係合することにより、駆動枠１５は１群移動枠３に対して光軸を中心として相対的に回転可能であり、光軸方向には駆動枠１５と１群移動枠３とは一体で移動する。さらに駆動枠１５の内周面には、３本のカムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが１２０°間隔に圧入固定されている。
【００４１】
筒状のカム枠１７の外表面には、略１２０゜間隔にて３本のカム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成されている。図５に、カム枠１７の外周面の展開図を示す。カム枠１７のカム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃに駆動枠１５のカムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃがそれぞれ係合する。各カム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、撮像素子１４側（Ｚ軸の負の側）にカム枠１７の周方向とほぼ平行な部分１９ａと、物体側（Ｚ軸の正の側）にカム枠１７の周方向とほぼ平行な部分１９ｃと、部分１９ａと部分１９ｃとを螺旋状に繋ぐ部分１９ｂとを有する。カムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、部分１９ａにあるとき、１群レンズＬ１は撮像素子１４側に繰り込まれた状態（沈胴状態）で停止する。この状態から、駆動枠１５が光軸回りに回転することにより、カムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃは部分１９ｂを経て、部分１９ｃに至る。カムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが部分１９ｃにあるとき、１群レンズＬ１は物体側に繰り出されて停止する。
【００４２】
図６に示すように、カム枠１７の外周面であって、カム溝１８ｂとカム溝１８ｃとの間には、スプライン状の駆動ギア１９の両端の駆動ギア軸２０を回転可能に保持する軸受け部１７ｄと、駆動ギア１９との干渉を避けるために半円筒面状に窪ませた駆動ギア取り付け部（凹部）１７ａとが形成されており、これにより駆動ギア１９はカム枠１７の外周面上に回転自在に保持されている。駆動ギア１９は、後述するマスターフランジ１０に取り付けられた駆動ユニット２１の駆動力を駆動枠１５に設けられたギア部１５ａに伝達する。したがって、駆動ギア１９が回転することにより、駆動枠１５が光軸の回りに回転し、この際、駆動枠１５に設けられたカムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、カム枠１７のカム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃ内を移動することにより、駆動枠１５は光軸方向にも移動する。このとき、１群移動枠３は、これに固定された２本のガイドポール４ａ，４ｂが３群枠８の支持部８ａ，８ｂに貫入されていることにより、光軸回りの回転が制限されるから、駆動枠１５が光軸方向に移動するに従って、１群移動枠３は光軸方向に直進移動する。
【００４３】
２群移動枠５の駆動アクチュエータ６は、カム枠１７の取り付け部１７ｂに固定される。また、４群移動枠９の駆動アクチュエータ１２は、マスターフランジ１０の取り付け部１０ａに固定される。駆動ギア１９に駆動力を伝達する駆動ユニット２１は、駆動アクチュエータ２２と複数のギアからなる減速ギアユニット２３とからなり、マスターフランジ１０の取り付け部１０ｂに固定される。
【００４４】
２群移動枠５用の原点検出センサ２５は、発光素子および受光素子からなる光検出センサであり、２群移動枠５の光軸方向の位置、つまり２群レンズＬ２の原点位置を検出する。４群移動枠９用の原点検出センサ２６は、４群移動枠９の光軸方向の位置、つまり４群レンズＬ４の原点位置を検出する。駆動枠１５用の原点検出センサ２７は、駆動枠１５の回転方向の位置、つまり駆動枠１５と一体で移動する１群移動枠３及び１群レンズＬ１の原点位置を検出する。
【００４５】
次に、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を用いて像ぶれ補正を行う像ぶれ補正装置３１について、図７を用いて説明する。
【００４６】
撮影時に像ぶれを補正するための像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３は、第１の方向（Ｙ方向）であるピッチング方向と、第２の方向（Ｘ方向）であるヨーイング方向とに移動可能であるピッチング移動枠３２に固定されている。このピッチング移動枠３２は、−Ｘ方向側に軸受３２ａと＋Ｘ方向側に廻り止め３２ｂとを有している。この軸受３２ａにＹ軸方向と平行なピッチングシャフト３３ａを挿入し、廻り止め３２ｂに後述するＹ軸方向と平行なピッチングシャフト３３ｂを係合することにより、ピッチング移動枠３２は第１の方向（Ｙ）方向に摺動可能になっている。
【００４７】
ピッチング移動枠３２に対して−Ｚ方向側には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を第２の方向（Ｘ方向）に移動させるヨーイング移動枠３４が取り付けられている。ヨーイング移動枠３４には、先ほど述べたピッチング移動枠３２をピッチング方向（Ｙ方向）に摺動させるための２本のピッチングシャフト３３ａ，３３ｂの両端を固定する固定部３４ａが設けられている。また、ヨーイング移動枠３４は、＋Ｙ方向側に軸受３４ｂと−Ｙ方向側にヨーイングシャフト３５ｂ及びその両端が圧入固定される固定部３４ｃとを有している。この軸受３４ｂにＸ方向と平行なヨーイングシャフト３５ａを挿入し、Ｘ方向と平行なヨーイングシャフト３５ｂを３群枠８の廻り止め部８ｄに係合することにより、ヨーイング移動枠３４は第２の方向（Ｘ方向）に摺動可能になっている。
【００４８】
ヨーイング移動枠３４に対して−Ｚ方向側に設けられた３群枠８には、先述したヨーイング移動枠３４をヨーイング方向（Ｘ方向）に摺動させるためのヨーイングシャフト３５ａの両端を固定する固定部８ｃとヨーイングシャフト３５ｂを係合する廻り止め部８ｄとが設けられている。
【００４９】
略Ｌ字型形状の電気基板３６は、ピッチング移動枠３２の−Ｚ方向側の面に取り付けられている。電気基板３６には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３をピッチング方向に駆動する第１のコイル３７ｙ及びヨーイング方向に駆動する第２のコイル３７ｘと、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３のピッチング方向の位置を検出するホール素子３８ｙ及びヨーイング方向の位置を検出するホール素子３８ｘとが設けられている。なお、このコイル３７ｙ，３７ｘは、積層コイルとして電気基板３６に一体に構成されている。
【００５０】
マグネット３９ｙ、３９ｘは片側に２極着磁されている。このマグネット３９ｙ，３９ｘは、それぞれ断面コの字型のヨーク４０ｙ、４０ｘに固定されている。ヨーク４０ｙは、Ｙ方向より、３群枠８の嵌合部８ｙに圧入固定される。同様に、ヨーク４０ｘは、Ｘ方向より、３群枠８の嵌合部８ｘに圧入固定される。
【００５１】
第１の電磁アクチュエータ４１ｙは、第１のコイル３７ｙと、マグネット３９ｙと、第１のヨーク４０ｙとにより構成される。同様に、第２の電磁アクチュエータ４１ｘは、第１のコイル３７ｘと、マグネット３９ｘと、第１のヨーク４０ｘとにより構成される。第１の電磁アクチュエータ４１ｙがピッチング移動枠３２を第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）に駆動する第１の駆動手段を構成し、第２の電磁アクチュエータ４１ｘがピッチング移動枠３２を第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）に駆動する第２の駆動手段を構成する。
【００５２】
以上の構成によって、電気基板３６の第１のコイル３７ｙに電流が流されると、第１のマグネット３９ｙとヨーク４０ｙとにより第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）に沿った電磁力が発生する。これと同様に、電気基板３６の第２のコイル３７ｘに電流が流されると、第２のマグネット３８ｘとヨーク４０ｘとにより第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）に沿った電磁力が発生する。このように２つの電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘにより、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３は光軸Ｚにほぼ垂直なＸ，Ｙの２方向に駆動される。
【００５３】
次に、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の位置を検出する位置検出部４２ｙ，４２ｘについて説する。磁束を電気信号に変換するホール素子３８ｙ，３８ｘは、電気基板３６に位置決め固定されている。検出用マグネットとしては、先に説明した電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘのマグネット３９ｙ，３９ｘが兼用される。したがって、ホール素子３８ｙ、３８ｘとマグネット３９ｙ，３９ｘとにより位置検出部４２ｙ，４２ｘが構成される。ここで、図８を用いてマグネット３９ｘ，３９ｙの磁束の状態を説明する。図の横軸は光軸を中心としてピッチング方向（Ｙ方向）又はヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を、縦軸は磁束密度をそれぞれ示している。また横軸の中央は、マグネット３９ｘ，３９ｙの２極着磁の境界部分であり、このとき磁束密度はゼロとなる。この位置は、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の光軸中心と略一致する。マグネット３９ｙ，３９ｘに対して、ホール素子３８ｙ，３８ｘが移動することにより、変位量がゼロの位置を中心とする破線で示す範囲内では、変位量の変化に対して磁束密度が略直線的に変化する。したがって、ホール素子３８ｙ，３８ｘから出力される電気信号を検出することにより、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３のピッチング方向（Ｙ方向）およびヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を検出することが可能となる。
【００５４】
フレキシブルプリントケーブル４３は、電気基板３６に取り付けられコイル３７ｘ，３７ｙ、ホール素子３８ｘ，３８ｙと図示せぬカメラ本体の回路との間の信号の伝達を行う。
【００５５】
以上の構成要素３２〜４３により、像ぶれ補正装置３１を構成している。
【００５６】
このように構成された沈胴式レンズ鏡筒１について、その動作を以下に述べる。
【００５７】
最初に、この沈胴式のレンズ鏡筒１の動作について、まず図９に示す非撮影時（未使用時）の状態から、図１０に示す状態を経て、図１１に示す撮影時（広角端）の状態に移行する際の動作について説明する。
【００５８】
図９の非撮影時の状態より、カメラ本体の電源スイッチ等がオンとなると撮影準備状態になる。最初に１群レンズＬ１を駆動する１群レンズ駆動アクチュエータ２２が回転し、減速ギアユニット２３を介して駆動ギア１９を回転させる。駆動ギア１９が回転することにより、駆動ギア１９と噛合している駆動枠１５が、カム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃに沿って光軸を中心として回転する。そして原点検出センサ２７を初期化した後、駆動枠１５が物体方向（Ｚ軸方向）に移動することにより、１群移動枠３も物体方向に移動する。そして、１群レンズ駆動アクチュエータ２２が所定の回転量だけ回転したのを図示せぬ回転量検出センサが検出すると、１群移動枠３が所定の位置まで移動した後、１群レンズ駆動駆動アクチュエータ２２の回転が停止する。この停止位置では、図５のカム溝の展開図において、カムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、カム枠１７の周方向とほぼ平行な部分１９ｃに到達している。図１０はこのときの状態を示している。
【００５９】
次に、２群レンズ駆動アクチュエータ６が回転し、送りネジ６ａを介してラック７を駆動することにより、２群移動枠５がＺ軸に沿って動き出す。そして原点検出センサ２５を初期化した後、物体方向に移動し、２群移動枠５は、図１１に示す広角端の位置にて停止し、カメラ本体は撮影可能状態となる。ここで１群移動枠３および２群移動枠５は、３群枠８の支持部８ａ，８ｂに保持された同一のガイドポール４ａ，４ｂにて支えられながら所定位置まで移動する。したがって、１群レンズＬ１および２群レンズＬ２が光軸に対して傾いたとしても、それらの傾き方向は像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３に対して同一であるため、所定の光学性能を確保することができる。
【００６０】
実際の撮影時には、２群レンズ駆動アクチュエータ６と４群レンズ駆動アクチュエータ１２により、それぞれ変倍動作と変倍に伴う像面変動の補正及び合焦の動作とを行う。変倍を行う際、広角端の状態では、図１１に示す状態にて撮影を行い、望遠端の状態では、２群レンズＬ２を−Ｚ方向（撮像素子１４側端）に移動させて図１０に示す状態にて撮影を行う。よって、広角端から望遠端まで、任意の位置にて撮影することが可能となる。
【００６１】
次に図１１に示す撮影時の状態から、図１０に示す状態を経て、図９に示す非撮影時の状態に移行する際の動作について説明する。
【００６２】
図１１の撮影時の状態（広角端）より、カメラの電源スイッチ等がオフされると撮影が終了し、最初に２群移動枠５が２群レンズ駆動アクチュエータ６により撮像素子１４側に移動して、図１０に示す状態となる。次に１群レンズ駆動アクチュエータ２２が回転し、減速ギアユニット２３を介して駆動ギア１９を上記とは逆方向に回転させる。駆動ギア１９が回転することにより、駆動ギア１９と噛合している駆動枠１５が光軸を中心として回転し、同時に、カム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃによって撮像素子１４方向に移動することにより、１群移動枠３も移動する。そして原点検出センサ２７により駆動枠１５の回転を検出すると、１群移動枠３が所定の位置まで移動した後、１群レンズ駆動アクチュエータ２２の回転が停止する。この停止位置では、図５のカム溝の展開図において、カムピン１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、カム枠１７の周方向とほぼ平行な部分１９ａに到達している。これにより、図９に示す状態に移行し、撮影時の状態に比べて長さＣだけ短くなった沈胴状態となる。
【００６３】
ここで、沈胴式レンズ鏡筒１の光軸方向の長さを変える沈胴動作については１群レンズＬ１を駆動する１群レンズ駆動アクチュエータ２２を用い、ズーミング動作については２群レンズ駆動アクチュエータ６を単独で使用している。そのため、実際の撮影でのズーミング動作は、１群レンズＬ１を繰り出した状態で行うため、１群レンズ駆動アクチュエータ２２を動作させる必要はなく、２群レンズ駆動アクチュエータ６のみを駆動して図１０と図１１との間の所定位置に２群レンズＬ２を移動させてズーミングを行うことができる。したがって、ズーミング動作を行うなどの撮影を行う際には、図１６に示した従来方式の沈胴式レンズ鏡筒とは異なり、ズーム倍率に応じて、鏡筒の繰り出し動作及び繰り込み動作を行う必要がない。図１６の従来の沈胴式のレンズ鏡筒においては、ズーミング動作時に、１つの駆動アクチュエータ６９を回転させ、減速ギアトレイン６８を介してカム筒６１を回転させて、移動レンズ枠６２，６３を同時に駆動していたため、ズーミング速度が遅く、駆動音が大きい。本発明の沈胴式のレンズ鏡筒１は、２群レンズ駆動アクチュエータ６としてステッピングモータを使用し、そのステッピングモータに取り付けられた送りネジ６ａを介して、２群移動枠５を直接駆動するため、送り速度も速く、動作音も小さい。従って、沈胴式のレンズ鏡筒であっても、ズーム速度の高速化、ズーム音の低騒音化を実現できる。したがって、撮影者は瞬時に画角を変更することが可能となり、被写体を追いかける、動画を撮影するなど、従来のＤＳＣでは不向きであった使用方法を行うことができる。
【００６４】
次に、像ぶれ補正装置３１の動作について、図１２を用いて説明する。
【００６５】
像ぶれは、手ぶれによりカメラに変位や振動が生じることに発生する。像ぶれ補正装置３１を内蔵したカメラでは、この変位や振動を、検出方向が略９０゜になるように配置された２個の角速度センサ４４ｙ，４４ｘにより検出する。角速度センサ４４ｙ，４４ｘからの出力は時間積分される。そしてカメラ本体のぶれ角度に変換され、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の目標位置情報に変換される。この目標位置情報に応じて像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を移動させるために、サーボ駆動回路４５は、目標位置情報と位置検出部４２ｙ，４２ｘにより検出された現在の像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の位置情報との差を演算し、電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘに信号を伝送する。電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘは、この信号に基づいて像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を駆動する。
【００６６】
第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）の駆動については、サーボ駆動回路４５から指令を受けた電磁アクチュエータ４１ｙは、フレキシブルプリントケーブル４３を通じて第１のコイル３７ｙに電流を流し、ピッチング方向（Ｙ方向）に力を発生させ、ピッチング移動枠３２をピッチング方向（Ｙ方向）に駆動する。
【００６７】
また、第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）の駆動については、サーボ駆動回路４５から指令を受けた電磁アクチュエータ４１ｘは、フレキシブルプリントケーブル４３を通じて第２のコイル３７ｘに電流を流し、ヨーイング方向（Ｘ方向）に力を発生させ、ヨーイング移動枠３４とこの上に搭載されたピッチング移動枠３２とをヨーイング方向（Ｘ方向）に駆動する。
【００６８】
よって、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３をピッチング移動枠３２及びヨーイング移動枠３４により、光軸と直交する２次元平面内において任意に動かすことが可能となるため、手ぶれにより発生する像ぶれを補正することが可能となる。
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、１群レンズＬ１及び２群レンズＬ２が、像ぶれ補正用レンズＬ３に対し、少なくとも同一方向に傾くように構成したことにより、像ぶれ補正装置が搭載されたレンズ鏡筒において、光学性能の低下量を最小限に抑えつつ、未使用時の全長を短くすることが可能となる。
【００７０】
また、ガイドボール４ａ，４ｂが、光軸方向に貫通する、相互に離間した二つの貫通穴に圧入されて固定されていることにより、従来の、ガイドポールを専用の治具で仮固定して接着する方式に比べ、組立工数の削減を図ることができる。また、貫通穴を形成する成形型２９ａ，２９ｂのＺ軸と直交する面内での相対位置を調整することにより、ガイドボール４ａ，４ｂの向きを容易に調整することができ、ガイドポール４ａ，４ｂを光軸と平行に固定することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、１群レンズＬ１を設けた１群枠２と１群移動枠３とを別々の構成としたが、一体の構成とし、その一体部分にガイドポールを固定する構成としても良い。
【００７２】
また、本実施の形態に記載した像ぶれ補正装置３１において、ホール素子を用いた位置検出手段を別の場所に設けた構成であっても良い。あるいは磁気式の位置検出手段に替えて、例えば発光素子と受光素子とからなる光学式の位置検出手段を設けても差し支えない。
【００７３】
また、本実施の形態においては、１群移動枠３と２群移動枠５とを順に移動させたが、繰り出し又は沈胴時間の短縮のために両者を同時に移動させてもよい。例えば、鏡筒の繰り出し時には、１群移動枠３の移動が開始し、１群移動枠３が所定位置に停止する前に、２群移動枠５の沈胴位置からの移動を開始し、広角端位置に停止させてもよい。また、鏡筒の沈胴時には、２群移動枠５の移動が開始し、２群移動枠５が所定位置に停止する前に、１群移動枠３の移動を開始させ、沈胴位置に停止させてもよい。
【００７４】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態における沈胴式レンズ鏡筒について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３は本実施の形態の沈胴式レンズ鏡筒における駆動ギア１９と像ぶれ補正装置３１との位置関係を説明する分解斜視図、図１４は、本実施の形態の沈胴式レンズ鏡筒における駆動ギア１９と像ぶれ補正装置３１とを光軸と平行な方向から見た正面図である。本実施の形態のレンズ鏡筒は、以下の説明を除いて実施の形態１と同様である。実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
図１３を用いて、駆動ギア１９の取り付け位置について説明する。
【００７６】
駆動ギア１９は、マスターフランジ１０に取り付けられた減速ギアユニット２１の駆動力を駆動枠１５に伝達するためのものであり、駆動枠１５が光軸方向に移動するため、光軸方向に所定の長さが必要となる。また、駆動枠１５を光軸方向に移動させるためにカム枠１７にカム溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けており、駆動ギア１９をこのカム溝と干渉しないようにカム枠１７に取り付ける必要がある。更に、マスターフランジ１０とカム枠１７との間には、像ぶれ補正装置３１が設けられる。このような制約のために、駆動ギア１９は、像ぶれ補正装置３１と干渉することがないように、光軸に対して９０°をなすような位置に配置された２つの電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘの間に配置される。この結果、カム枠１７に駆動ギア１９を設け、さらにはその両側にカム溝１８ｂ，１８ｃを形成できるので、像ぶれ補正装置３１を有した沈胴式レンズ鏡筒１において、像ぶれ補正装置３１と沈胴用の駆動ギア１９とが干渉することなく、駆動ギア１９を光軸中心方向に寄せて配置することが可能となる。
【００７７】
さらに図１４で示すように、駆動ギア１９を２つの電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘの間に配置することにより、２点鎖線で示したカム枠１７の円内に像ぶれ補正装置３１を搭載した３群枠８がほぼ収まるので、沈胴式レンズ鏡筒１の小径化が可能となる。
【００７８】
以上のように本実施の形態によれば、２つの像ぶれ補正用アクチュエータ４１ｙ，４１ｘの間に沈胴用の駆動ギア１９を設けたことにより、カム溝と干渉することなく、駆動ギア１９を光軸中心方向に寄せることが可能となるため、レンズ鏡筒の全長の短縮と共に、小径化を図ることができる。
【００７９】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態における沈胴式レンズ鏡筒について、図１５を用いて説明する。図１５は本実施の形態の沈胴式レンズ鏡筒におけるシャッターユニット２４と２群移動枠５との位置関係を説明する分解斜視図である。本実施の形態のレンズ鏡筒は、以下の説明を除いて実施の形態１と同様である。実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
図１５を用いて、シャッターユニット２４の駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂの配置位置について説明する。
【００８１】
シャッターユニット２４は、撮像素子１４の露光量及び露光時間を制御するため、一定の開口径を形成する絞り羽根とシャッター羽根とを備える。絞り羽根は駆動アクチュエータ２４ａにより駆動され、シャッター羽根は駆動アクチュエータ２４ｂにより駆動される。駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂは、シャッターユニット２４の、像ぶれ補正装置３１とは反対側の面、すなわち２群移動枠５側の面に突出して設けられている。そこで、２群移動枠５のシャッターユニット２４側の面には、駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂの位置に対応する２箇所に凹部５ｃ，５ｄが設けられている。この結果、２群移動枠５とシャッターユニット２４との距離が狭くなった時に、駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂの一部が２群移動枠５の凹部５ｃ，５ｄにそれぞれ入り込むことにより、駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂと２群移動枠５との干渉が防止される。
【００８２】
よって、例えば図１０に示す望遠端においては、２群レンズＬ２と像ぶれ補正レンズ群Ｌ３との間隔を所定の間隔とするため、シャッターユニット２４の駆動アクチュエータ２４ａの一部が、２群移動枠５の凹部５ｃに入り込む。
【００８３】
以上のように本実施の形態によれば、シャッターユニット２４の駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂを、シャッターユニット２４の２群移動枠５側の面に設け、且つ、２群移動枠５に駆動アクチュエータ２４ａ，２４ｂの一部が入り込む凹部を設けることにより、シャッターユニット２４と２群移動枠５との間隔を小さくすることができるので、沈胴式レンズ鏡筒の全長を短くすることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の沈胴式レンズ鏡筒によれば、第１レンズ群、第２レンズ群が、像ぶれ補正用の第３レンズ群に対し、少なくとも同一方向に傾く。このように、光学性能への影響度が最も高い、像ぶれ補正用の第３レンズ群に対する第１，第２レンズ群の傾き方向を同一方向にすることができるので、光学性能の低下量を最小限に抑えつつ、全長が短い、像ぶれ補正装置が搭載された沈胴式レンズ鏡筒を提供することができる。
【００８５】
また、ズーミング用駆動アクチュエータとは別に沈胴用アクチュエータとして第１枠を光軸方向に移動させる駆動手段を備え、撮影時には第１枠を物体側に移動させた状態とし、非撮影時には第１枠を像面側に移動させた状態とするので、ズーミング時にはカム枠が駆動されず、ズーム時間の高速化、ズーム音の低騒音化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒において、ガイドポールを固定するために１群移動枠に固定部を成形する方法を示す片断面図である。図２（ｂ）は、本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒において、１群移動枠に形成された固定部にガイドポールを圧入固定する様子を示した片断面図である。図２（ｃ）は、従来のガイドボールの固定方法を示した片断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒のガイドポール支持部を説明する分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は理想的な沈胴式レンズ鏡筒におけるレンズの傾きを示した図、図４（ｂ）は従来の沈胴式レンズ鏡筒におけるレンズの傾きを示した図、図４（ｃ）は本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒におけるレンズの傾きを示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒におけるカム溝の展開図である。
【図６】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒におけるカム枠の分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒における像ぶれ補正装置の構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒における像ぶれ補正装置の位置検出部の変位量と磁束密度との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒の沈胴時での断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒の望遠端使用時での断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒の広角端使用時での断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における沈胴式レンズ鏡筒における像ぶれ補正装置の動作を説明するためのブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における沈胴式レンズ鏡筒における駆動ギアと像ぶれ補正装置との位置関係を説明する分解斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における沈胴式レンズ鏡筒における駆動ギアと像ぶれ補正装置とを光軸と平行な方向から見た正面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における沈胴式レンズ鏡筒のシャッターユニットと２群移動枠との位置関係を説明する分解斜視図である。
【図１６】従来の沈胴式レンズ鏡筒の分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｌ１　１群レンズ
Ｌ２　２群レンズ（ズーム用レンズ）
Ｌ３　像ぶれ補正用レンズ群（３群レンズ）
Ｌ４　４群レンズ（フォーカス用レンズ）
１　沈胴式レンズ鏡筒
２　１群枠
３　１群移動枠
４ａ，４ｂ　ガイドポール
５　２群移動枠
５ｃ，５ｄ　２群移動枠凹部
６　２群レンズＬ２駆動アクチュエータ
８　３群枠
８ａ，８ｂ　ガイドポール支持部
９　４群移動枠
１０　マスターフランジ
１２　４群レンズＬ４駆動アクチュエータ
１４　撮像素子（ＣＣＤ）
１５　駆動枠
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ　カムピン
１７　カム枠
１７ａ　駆動ギア取り付け部
１７ｂ　駆動アクチュエータの取り付け部
１７ｃ　原点検出センサの取り付け部
１７ｄ　駆動ギアの軸受け部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ　カム溝
１９　駆動ギア
２１　駆動ギアユニット
２２　１群レンズＬ１駆動アクチュエータ
２４　シャッターユニット
２４ａ　駆動アクチュエータ
２５　２群レンズ用原点検出センサ
３１　像ぶれ補正装置
３２　ピッチング移動枠
３４　ヨーイング移動枠
３６　電気基板
３７ｙ，３７ｘ　コイル
３８ｙ，３８ｘ　ホール素子
３９ｙ，３９ｘ　マグネット
４０ｙ，４０ｘ　ヨーク
４１ｙ，４１ｘ　電磁アクチュエータ
４２ｙ、４２ｘ　位置検出部
４３　フレキシブルプリントケーブル
４４ｘ，４４ｙ　角速度センサ
４５　サーボ駆動回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a collapsible lens barrel equipped with an image blur correction device. In particular, the present invention relates to a collapsible lens barrel having a reduced size and a reduced overall length while maintaining optical performance.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, digital still cameras (hereinafter, referred to as DSCs) that can immediately confirm a captured image have been rapidly spread. As a lens barrel for this DSC, a so-called collapsible lens barrel in which the length of the lens barrel is shortened during non-photographing is generally adopted in consideration of portability during non-photographing. .
[0003]
FIG. 16 shows an exploded perspective view of a conventional collapsible lens barrel (for example, see Patent Document 1). The collapsible lens barrel 60 is an optical system that changes the focal length by moving the movable lens frames 62 and 63 in the front-rear direction by one cam cylinder 61. Cam grooves 64, 65 are formed on the inner peripheral surface of the cam cylinder 61, and the cam grooves 64, 65 determine the movement trajectories of the movable lens frames 62, 63, respectively. The movable lens frames 62 and 63 move in the optical axis (Z-axis) direction when three cam pins 62a and 63a provided on the respective outer peripheral surfaces engage with the cam grooves 64 and 65, respectively. The cam cylinder 61 is provided outside the fixed cylinder 70 and is rotatable around the optical axis. A gear 66 is formed on the outer periphery of the cam cylinder 61, and a driving force transmission gear 67 meshes with the gear 66. The driving force transmission gear 67 is connected to an output shaft of a cam cylinder driving actuator 69 via a reduction gear train 68. Therefore, when the cam cylinder driving actuator 69 is driven, the driving force is transmitted to the driving force transmission gear 67 via the reduction gear train 68, and the cam cylinder 61 is rotated. As a result, the movable lens frames 62 and 63 move along the shapes of the cam grooves 64 and 65, respectively, so that zooming is performed from the collapsed state via the wide-angle end.
[0004]
Also, with the increase in the magnification of the optical zoom, the influence of camera shake has become conspicuous, and in order to reduce the influence, a DSC incorporating an image blur correction device is also being commercialized. As the image blur correction device for DSC, a method has been proposed in which a camera lens is corrected by moving a correction lens group in two directions perpendicular to the optical axis to obtain a stable image (for example, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-107598
[0006]
[Patent Document 2]
JP 2001-117129 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional collapsible lens barrel has the following problems.
[0008]
1. Due to the miniaturization of the DSC main body, a retractable lens barrel for shortening the entire length of the lens barrel when not in use is generally used as a lens barrel for the DSC. However, a lens barrel in which a retractable lens is mounted on an image blur correction device has not been developed.
[0009]
2. In a four-unit lens barrel with a high-magnification function equipped with an image blur correction device, a large number of lenses and strict assembly precision are required to improve the optical performance. In the conventional collapsible lens mirror shown in FIG. 16, when the lens is moved in the optical axis direction in order to collapse the lens barrel, the optical performance is significantly deteriorated, so that it is difficult to apply to a high-magnification zoom lens. .
[0010]
3. In the above-mentioned conventional collapsible lens barrel, since zooming is performed using the reduction gear train 68 and the cam frame (cam cylinder 61), it is not suitable for increasing the zoom speed and reducing the noise of the zoom sound. It is.
[0011]
Accordingly, the present invention is directed to a high-magnification compatible lens barrel equipped with an image blur correction device, which is capable of realizing miniaturization by a retractable type and minimizing the amount of deterioration in optical performance due to the retractable type. The purpose is to provide a tube.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a collapsible lens barrel according to the present invention includes a first frame for holding a first lens group, and at least two bar-like members having one end fixed to the first frame and parallel to each other. A second frame, which is disposed closer to the image plane than the first frame, holds the second lens group, and is slidably held by the guide member, and an image plane higher than the second frame. Image blur correction means, which is disposed on the side, supports the guide member substantially slidably in parallel with the optical axis, and holds a third lens group for image blur correction; and Driving means for moving the first frame toward the object side during photographing, and moving the first frame toward the image plane during non-photographing. Features.
[0013]
According to the retractable lens barrel of the present invention described above, the first lens group and the second lens group are inclined at least in the same direction with respect to the third lens group for image blur correction. As described above, the inclination directions of the first and second lens groups with respect to the third lens group for correcting image blur, which have the highest degree of influence on the optical performance, can be made the same direction. It is possible to provide a collapsible lens barrel equipped with an image blur correction device having a short overall length while minimizing the length.
[0014]
Also, a driving means for moving the first frame in the optical axis direction is provided as a collapsing actuator separately from the zooming driving actuator, and the first frame is moved to the object side during photographing, and the first frame is moved when not photographing. Since the cam frame is moved to the image plane side, the cam frame is not driven during zooming, so that the zoom time can be increased and the zoom sound can be reduced.
[0015]
In the above retractable lens barrel of the present invention, the guide member may be fixed to the first frame by being press-fitted into two mutually separated through holes penetrating in the optical axis direction. preferable.
[0016]
According to such a preferred configuration, the parallelism of the guide member to the optical axis can be easily adjusted, and the optical axis and the guide member can be fixed in parallel. Also, the number of assembly steps can be reduced as compared with the conventional method in which the guide means is temporarily fixed and bonded by a dedicated jig.
[0017]
In the collapsible lens barrel of the present invention, a cam frame having a plurality of cam grooves and a portion of the cam frame where the cam grooves are not formed are provided with the optical axis direction as a longitudinal direction. A driving frame that engages with a cam groove of the cam frame, and engages with the driving gear to rotate about the optical axis to move the first frame in the optical axis direction; It is preferable that the apparatus further includes first and second actuators for driving the three lens groups in two directions orthogonal to the optical axis, and the drive gear is disposed between the first and second actuators.
[0018]
According to this preferred configuration, the drive gear is provided between the first and second actuators for correcting image blur, so that the drive gear can be moved to the center of the optical axis without interfering with the cam groove. Therefore, the diameter of the lens barrel can be reduced.
[0019]
Further, in the collapsible lens barrel according to the present invention, a shutter unit is further provided between the image blur correcting unit and the second frame, and the shutter unit is provided with a drive actuator on a surface on the second frame side. Preferably, the second frame includes a concave portion into which a part of the drive actuator enters.
[0020]
According to this preferred configuration, the distance between the shutter unit and the second group moving frame can be reduced, so that the total length of the retractable lens barrel can be reduced.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The collapsible lens barrel according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of a retractable lens barrel according to the present embodiment, and FIGS. 2A, 2B, and 2C are partial cross-sectional views illustrating a method of fixing a guide pole of the retractable lens barrel. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a guide pole supporting portion of the collapsible lens barrel, and FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams illustrating tilt of the lens in the collapsible lens barrel. 5 is a development view of a cam groove in the collapsible lens barrel, FIG. 6 is an exploded perspective view of a cam frame in the collapsible lens barrel, and FIG. 7 is a configuration of an image blur correction device in the collapsible lens barrel. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the amount of displacement of the position detection unit of the image blur correction device and the magnetic flux density of the magnet. FIG. 9 is a sectional view of the collapsible lens barrel when collapsed. 10 is a sectional view of the collapsible lens barrel when the telephoto end is used, and FIG. 11 is a sectional view of the collapsible lens barrel. Kakutan sectional view at the time of use, FIG. 12 is a block diagram illustrating the operation of the image blur correction apparatus in the collapsible lens barrel.
[0022]
The collapsible lens barrel 1 will be described with reference to FIGS. As shown in the drawing, an XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system is set in which the optical axis of the retractable lens barrel is the Z axis (the object side is positive). L1 is a first-group lens, L2 is a second-group lens that moves on the optical axis (Z-axis) to perform zooming, L3 is a third-group lens for image blur correction, and L4 is a lens for correcting image plane fluctuation due to zooming. The fourth lens group moves on the optical axis for focusing.
[0023]
The first-group holding frame 2 holds the first-group lens L1, and is fixed to the cylindrical first-group moving frame 3 with screws or the like so that the central axis of the first-group lens L1 is parallel to the optical axis. I have. One end of two guide poles (guide members) 4a, 4b parallel to the optical axis is fixed to the first group moving frame 3. The method of fixing the guide pole 4 will be described later.
[0024]
The second group moving frame 5 holds the second group lens L2 and is slidable in the optical axis direction by being supported by the two guide poles 4a and 4b described above. The second group moving frame 5 is engaged with a feed screw 6a of a second group lens driving actuator 6 such as a stepping motor and a screw portion of a rack 7 provided on the second group moving frame 5 so that the second group lens driving actuator 6 With the driving force described above, the lens is moved in the optical axis direction to perform zooming.
[0025]
The third group frame 8 holds an image blur correction lens group L3 (third group lens), and forms an image blur correction device 31 described later.
[0026]
The fourth group moving frame 9 is slid in the optical axis direction by being supported by two guide poles 11a and 11b parallel to the optical axis and sandwiched between the third group frame 8 and the master flange 10. It is possible. Further, the fourth group moving frame 9 is engaged with a feed screw 12a of a fourth group lens driving actuator 12 such as a stepping motor and a screw portion of a rack 13 provided on the fourth group moving frame 9 so as to be engaged. Is moved in the direction of the optical axis by the driving force, and correction and focusing of the image plane fluctuation due to zooming are performed.
[0027]
The image pickup device (CCD) 14 is attached to the master flange 10.
[0028]
Here, a method of fixing the guide poles 4a and 4b to the first-group moving frame 3 will be described with reference to FIGS. 2A to 2C are partial cross-sectional views illustrating only one side with respect to the Z axis. In the following description, a method for fixing the guide ball 4a on one side to the fixing portion 3a with respect to the Z axis will be described, but the method for fixing the guide ball 4b on the other side to the fixing portion 3b is exactly the same. .
[0029]
FIG. 2A is a partial cross-sectional view showing a resin molding method of the fixing portion 3a for fixing one end of the guide pole 4a. As shown in FIG. 2A, a fixing portion 3 a for fixing one end of the guide pole 4 a is formed on the inner surface of the first-group moving frame 3. The fixing portion 3a is formed of through holes 3a1 and 3a2 that are substantially parallel to the Z axis and are separated from each other. Such through holes 3a1 and 3a2 are resin-molded using three molds 29a, 29b and 29c. Resin molding is performed in a state where cylindrical molding dies 29a and 29b are in contact with both side surfaces of a molding die 29c having a substantially trapezoidal cross section. Thereafter, the cylindrical molds 29a and 29b are pulled out in directions A and B substantially parallel to the Z axis and opposite to each other, and the substantially trapezoidal mold 29c is pulled out in a direction C toward the Z axis. Holes 3a1 and 3a2 are obtained. At this time, when the guide poles 4a are press-fitted into the obtained through holes 3a1 and 3a2, the guide poles 4a are fixed in parallel with the Z axis so that the cylindrical molds 29a and 29b are orthogonal to the Z axis. Adjust the position with.
[0030]
Thereafter, as shown in FIG. 2B, the guide pole 4a is press-fitted into the through holes 3a1 and 3a2 from the right side of the drawing (the image sensor 14 side). Although the inner diameters d1 and d2 of the through holes 3a1 and 3a2 are set to be several microns larger than the outer diameter D of the guide pole 4a, the central axes 30a and 30b of the cylindrical molds 29a and 29b (FIG. 2A) The reference pole 4a is firmly fixed by the two through holes 3a1 and 3a2 due to the relative displacement and inclination in a plane perpendicular to the Z axis of FIG. Thus, the guide pole 4a is fixed to the first group moving frame 3 in parallel with the Z axis.
[0031]
FIG. 2C is a sectional view showing a conventional method of fixing the guide ball 4a. The conventional fixing method is as follows. First, a fixed portion 3d formed of one continuous through hole having an inner diameter d3 sufficiently larger than the outer diameter D of the guide pole 4a is formed by resin molding. Next, the guide pole 4a is inserted into the fixing part 3d, temporarily fixed with a dedicated jig, and fixed by introducing an adhesive between the guide pole 4a and the fixing part 3d.
[0032]
As described above, according to the guide ball fixing method of the present embodiment, the guide ball 4a can be fixed in parallel with the Z axis only by press-fitting the guide ball 4a into the through holes 3a1 and 3a2. Therefore, there is no need for a special jig or adhesive for temporarily fixing the guide ball 4a as in the related art, and there is no need for labor and time for solidifying the adhesive. Therefore, the guide ball 4a can be fixed at low cost and in a short time. Further, the guide pole 4a can be fixed accurately in parallel with the Z axis only by adjusting the position of the molding dies 29a and 29b in a plane orthogonal to the Z axis.
[0033]
Next, a method of supporting the guide poles 4a and 4b will be described with reference to FIG.
[0034]
The third group frame 8 is provided with support portions 8a (main shaft side) and 8b (rotation stop side). When the guide poles 4a and 4b penetrate the support portions 8a and 8b, the guide poles 4a and 4b are held parallel to the optical axis. Since the guide poles 4a and 4b slide in the optical axis direction with respect to the two support portions 8a and 8b, the first group lens L1 held by the first group moving frame 3 fixed to one end of the guide poles 4a and 4b. Is maintained with respect to the image blur correction lens L3 provided in the third group frame 8. Further, the guide poles 4a and 4b slidably penetrate the support portions 5a (rotation-stop side) and 5b (main shaft side) provided on the second group moving frame 5, so that the second group moving frame 5 Since the second group lens L2 held by the second group moving frame 5 is supported by the second group moving frame 5 with respect to the image blur correcting lens L3 provided in the third group frame 8, the lens is supported by the slidable optical axis directions 4a and 4b. Is kept.
[0035]
Here, the relationship between the first group lens L1, the second group lens L2, and the third group lens L3 described above will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). In the figure, arrows L1a and L2a indicate the directions of the central axes of the first group lens L1 and the second group lens L2, respectively.
[0036]
FIG. 4A shows an ideal state of the three lens units L1, L2, and L3, with respect to the Z axis (the optical axis of the lens barrel, which coincides with the central axis of the third lens unit L3). The center axis L1a of the first lens unit L1 and the center axis L2a of the second lens unit L2 are parallel to each other.
[0037]
FIG. 4B shows a cam pin 62a and a movable lens frame 63 provided on the movable lens frame 62 of FIG. 16 by using the same method as the conventional lens barrel shown in FIG. 3 shows a case where each cam pin 63a is supported by a corresponding one of the cam pins 63a. In this case, due to variations in the accuracy of the cam pins 62a and 63a and the cam grooves 64 and 65, the central axis L1a of the first lens group L1 and the central axis L2a of the second lens group L2 are not parallel to each other and are also parallel to the Z axis. Not be. Therefore, there is a high possibility that the optical performance is deteriorated.
[0038]
FIG. 4C shows the case of the present embodiment. Since the first group lens L1 and the second group lens L2 are supported by the same guide poles 4a and 4b, the center axis L1a of the first group lens L1 and the center axis L2a of the second group lens L2 are temporarily inclined with respect to the Z axis. Even if it does, the directions of both central axes L1a and L2a always coincide. That is, the first lens unit L1 and the second lens unit L2 are always tilted in the same direction with respect to the image blur correction lens unit L3 having the highest influence on the optical performance, so that the deterioration amount of the optical performance can be minimized. .
[0039]
Next, a configuration for moving the first lens unit L1 in the optical axis direction will be described.
[0040]
A gear 15a is formed on a part of the inner peripheral surface of the substantially hollow cylindrical drive frame 15 on the image sensor 14 side. Also, three projections 15b are formed on the inner peripheral surface on the object side (positive side of the Z axis) at intervals of approximately 120 °. When the protrusion 15b engages with three circumferential grooves 3a provided on the outer peripheral surface of the first group moving frame 3 on the image sensor 14 side, the drive frame 15 moves the optical axis with respect to the first group moving frame 3. The drive frame 15 and the first-group moving frame 3 move integrally in the optical axis direction. Further, three cam pins 16a, 16b, 16c are press-fitted and fixed at 120 ° intervals on the inner peripheral surface of the drive frame 15.
[0041]
On the outer surface of the cylindrical cam frame 17, three cam grooves 18a, 18b and 18c are formed at intervals of about 120 °. FIG. 5 is a development view of the outer peripheral surface of the cam frame 17. The cam pins 16a, 16b, 16c of the drive frame 15 engage with the cam grooves 18a, 18b, 18c of the cam frame 17, respectively. Each of the cam grooves 18a, 18b, 18c has a portion 19a substantially parallel to the circumferential direction of the cam frame 17 on the image sensor 14 side (negative side of the Z axis) and a cam frame on the object side (positive side of the Z axis). 17 has a portion 19c that is substantially parallel to the circumferential direction, and a portion 19b that spirally connects the portion 19a and the portion 19c. When the cam pins 16a, 16b, and 16c are in the portion 19a, the first lens unit L1 stops in a state of being retracted toward the image sensor 14 (retracted state). From this state, when the drive frame 15 rotates around the optical axis, the cam pins 16a, 16b, and 16c reach the portion 19c via the portion 19b. When the cam pins 16a, 16b, 16c are in the portion 19c, the first lens unit L1 is extended toward the object side and stopped.
[0042]
As shown in FIG. 6, a bearing for rotatably holding the drive gear shafts 20 at both ends of the spline-shaped drive gear 19 between the cam groove 18b and the cam groove 18c on the outer peripheral surface of the cam frame 17. In order to avoid interference with the drive gear 19, a drive gear mounting portion (recess) 17a which is depressed into a semi-cylindrical surface is formed, whereby the drive gear 19 is mounted on the outer peripheral surface of the cam frame 17. It is held rotatably. The drive gear 19 transmits a driving force of a drive unit 21 attached to the master flange 10 described later to a gear portion 15 a provided on the drive frame 15. Therefore, the rotation of the drive gear 19 causes the drive frame 15 to rotate around the optical axis. At this time, the cam pins 16a, 16b, 16c provided on the drive frame 15 are moved by the cam grooves 18a, 18b of the cam frame 17. , 18c, the drive frame 15 also moves in the optical axis direction. At this time, the rotation of the first group moving frame 3 around the optical axis is restricted by the two guide poles 4a, 4b fixed to the first group moving frame 3 penetrating the support portions 8a, 8b of the third group frame 8. Therefore, as the drive frame 15 moves in the optical axis direction, the first group moving frame 3 moves straight in the optical axis direction.
[0043]
The drive actuator 6 of the second group moving frame 5 is fixed to the mounting portion 17b of the cam frame 17. The drive actuator 12 of the fourth group moving frame 9 is fixed to the mounting portion 10a of the master flange 10. The drive unit 21 for transmitting the driving force to the drive gear 19 includes a drive actuator 22 and a reduction gear unit 23 composed of a plurality of gears, and is fixed to the mounting portion 10b of the master flange 10.
[0044]
The origin detection sensor 25 for the second group moving frame 5 is a light detection sensor including a light emitting element and a light receiving element, and detects the position of the second group moving frame 5 in the optical axis direction, that is, the origin position of the second group lens L2. The origin detection sensor 26 for the fourth group moving frame 9 detects the position of the fourth group moving frame 9 in the optical axis direction, that is, the origin position of the fourth group lens L4. The origin detection sensor 27 for the drive frame 15 detects the position of the drive frame 15 in the rotation direction, that is, the origin position of the first-group moving frame 3 and the first-group lens L1 that move together with the drive frame 15.
[0045]
Next, an image blur correction device 31 that performs image blur correction using the image blur correction lens group L3 will be described with reference to FIG.
[0046]
The image blur correction lens group L3 for correcting image blur during photographing is movable in a pitching direction which is a first direction (Y direction) and a yawing direction which is a second direction (X direction). It is fixed to the pitching movement frame 32. The pitching movement frame 32 has a bearing 32a on the −X direction side and a detent 32b on the + X direction side. A pitching shaft 33a parallel to the Y-axis direction is inserted into the bearing 32a, and a pitching shaft 33b parallel to the Y-axis direction, which will be described later, is engaged with the rotation stopper 32b, so that the pitching movement frame 32 moves in the first direction (Y ) Direction.
[0047]
On the −Z direction side with respect to the pitching movement frame 32, a yawing movement frame 34 for moving the image blur correction lens unit L3 in the second direction (X direction) is attached. The yawing moving frame 34 is provided with a fixing portion 34a for fixing both ends of two pitching shafts 33a and 33b for sliding the pitching moving frame 32 described above in the pitching direction (Y direction). Further, the yawing movement frame 34 has a bearing 34b on the + Y direction side, a yawing shaft 35b on the −Y direction side, and a fixing portion 34c to which both ends are press-fitted and fixed. A yawing shaft 35a parallel to the X direction is inserted into the bearing 34b, and the yawing shaft 35b parallel to the X direction is engaged with the rotation preventing portion 8d of the third group frame 8, whereby the yawing movement frame 34 is moved in the second direction. (X direction) is slidable.
[0048]
The third group frame 8 provided on the −Z direction side with respect to the yawing movement frame 34 has a fixing for fixing both ends of the yawing shaft 35 a for sliding the yawing movement frame 34 in the yawing direction (X direction). A part 8c and a detent part 8d for engaging the yawing shaft 35b are provided.
[0049]
The substantially L-shaped electric board 36 is attached to the surface of the pitching movement frame 32 on the −Z direction side. The electric board 36 includes a first coil 37y for driving the image blur correction lens group L3 in the pitching direction, a second coil 37x for driving the image blur correction lens group L3 in the yawing direction, and the positions of the image blur correction lens group L3 in the pitching direction. A hall element 38y for detecting and a hall element 38x for detecting a position in the yawing direction are provided. The coils 37y and 37x are formed integrally with the electric board 36 as a laminated coil.
[0050]
The magnets 39y and 39x are two-pole magnetized on one side. The magnets 39y and 39x are fixed to yokes 40y and 40x each having a U-shaped cross section. The yoke 40y is press-fitted and fixed to the fitting portion 8y of the third group frame 8 from the Y direction. Similarly, the yoke 40x is press-fitted and fixed to the fitting portion 8x of the third group frame 8 from the X direction.
[0051]
The first electromagnetic actuator 41y includes a first coil 37y, a magnet 39y, and a first yoke 40y. Similarly, the second electromagnetic actuator 41x includes a first coil 37x, a magnet 39x, and a first yoke 40x. The first electromagnetic actuator 41y constitutes first driving means for driving the pitching movement frame 32 in the pitching direction (Y direction) which is the first direction, and the second electromagnetic actuator 41x connects the pitching movement frame 32 to the second direction. The second driving means is configured to drive in the yawing direction (X direction), which is the direction of.
[0052]
With the above configuration, when a current flows through the first coil 37y of the electric board 36, an electromagnetic force is generated by the first magnet 39y and the yoke 40y in the pitching direction (Y direction) which is the first direction. I do. Similarly, when a current flows through the second coil 37x of the electric board 36, an electromagnetic force is generated by the second magnet 38x and the yoke 40x in the yawing direction (X direction) which is the second direction. I do. As described above, the image blur correction lens group L3 is driven by the two electromagnetic actuators 41y and 41x in two directions X and Y substantially perpendicular to the optical axis Z.
[0053]
Next, the position detection units 42y and 42x that detect the position of the image blur correction lens unit L3 will be described. The Hall elements 38y and 38x for converting the magnetic flux into an electric signal are positioned and fixed on the electric board 36. As the detection magnet, the magnets 39y and 39x of the electromagnetic actuators 41y and 41x described above are also used. Therefore, the position detectors 42y and 42x are configured by the Hall elements 38y and 38x and the magnets 39y and 39x. Here, the state of the magnetic flux of the magnets 39x and 39y will be described with reference to FIG. The horizontal axis of the figure indicates the position in the pitching direction (Y direction) or the yawing direction (X direction) around the optical axis, and the vertical axis indicates the magnetic flux density. The center of the horizontal axis is the boundary between the two poles of the magnets 39x and 39y. At this time, the magnetic flux density becomes zero. This position substantially coincides with the center of the optical axis of the image blur correction lens unit L3. The movement of the Hall elements 38y and 38x with respect to the magnets 39y and 39x causes the magnetic flux density to be substantially linear with respect to the change in the displacement within a range indicated by a broken line centered on the position where the displacement is zero. Change. Therefore, by detecting the electric signals output from the Hall elements 38y and 38x, it is possible to detect the positions of the image blur correction lens unit L3 in the pitching direction (Y direction) and the yawing direction (X direction). .
[0054]
The flexible printed cable 43 is attached to the electric board 36 and transmits signals between the coils 37x and 37y, the hall elements 38x and 38y, and a circuit of the camera body (not shown).
[0055]
The above components 32 to 43 constitute an image blur correction device 31.
[0056]
The operation of the collapsible lens barrel 1 thus configured will be described below.
[0057]
First, the operation of the collapsible lens barrel 1 is changed from the non-imaging (unused) state shown in FIG. 9 to the imaging state shown in FIG. 11 (wide-angle end) through the state shown in FIG. The operation at the time of shifting to the state will be described.
[0058]
When the power switch and the like of the camera body are turned on from the state at the time of non-photographing in FIG. First, the first-group lens drive actuator 22 that drives the first-group lens L1 rotates, and rotates the drive gear 19 via the reduction gear unit 23. As the drive gear 19 rotates, the drive frame 15 meshing with the drive gear 19 rotates about the optical axis along the cam grooves 18a, 18b, 18c. After the origin detection sensor 27 is initialized, the drive frame 15 moves in the object direction (Z-axis direction), so that the first-group moving frame 3 also moves in the object direction. When a rotation amount detection sensor (not shown) detects that the first lens drive actuator 22 has rotated by a predetermined rotation amount, the first lens group moving frame 3 moves to a predetermined position, and then the first lens drive actuator 22 Rotation stops. In this stop position, the cam pins 16a, 16b, 16c have reached a portion 19c substantially parallel to the circumferential direction of the cam frame 17 in the developed view of the cam groove in FIG. FIG. 10 shows the state at this time.
[0059]
Next, the second-group lens drive actuator 6 rotates and drives the rack 7 via the feed screw 6a, so that the second-group moving frame 5 starts moving along the Z-axis. Then, after initializing the origin detection sensor 25, it moves in the direction of the object, the second-group moving frame 5 stops at the position at the wide-angle end shown in FIG. 11, and the camera body is ready for photographing. Here, the first group moving frame 3 and the second group moving frame 5 move to predetermined positions while being supported by the same guide poles 4a, 4b held by the support portions 8a, 8b of the third group frame 8. Therefore, even if the first lens unit L1 and the second lens unit L2 are inclined with respect to the optical axis, their inclination directions are the same as those of the image blur correction lens unit L3, so that a predetermined optical performance is ensured. Can be.
[0060]
At the time of actual photographing, the second-group lens drive actuator 6 and the fourth-group lens drive actuator 12 respectively perform a zooming operation and a correction of an image plane variation caused by the zooming and a focusing operation. When zooming, at the wide-angle end, shooting is performed in the state shown in FIG. Shooting is performed in the state shown in FIG. Therefore, it is possible to shoot at an arbitrary position from the wide-angle end to the telephoto end.
[0061]
Next, an operation when shifting from the state at the time of photographing shown in FIG. 11 to the state at the time of non-photographing shown in FIG. 9 via the state shown in FIG.
[0062]
When the power switch or the like of the camera is turned off from the state at the time of shooting (wide-angle end) in FIG. 11, shooting ends, and the second-group moving frame 5 is first moved to the image sensor 14 by the second-group lens drive actuator 6. Thus, the state shown in FIG. 10 is obtained. Next, the first lens drive actuator 22 is rotated, and the drive gear 19 is rotated via the reduction gear unit 23 in the opposite direction. When the drive gear 19 rotates, the drive frame 15 meshed with the drive gear 19 rotates about the optical axis, and at the same time, moves toward the image sensor 14 by the cam grooves 18a, 18b, and 18c, whereby 1 The group moving frame 3 also moves. When the rotation of the drive frame 15 is detected by the origin detection sensor 27, the rotation of the first-group lens drive actuator 22 is stopped after the first-group moving frame 3 moves to a predetermined position. At this stop position, the cam pins 16a, 16b, 16c have reached a portion 19a substantially parallel to the circumferential direction of the cam frame 17 in the developed view of the cam groove in FIG. As a result, the state is shifted to the state shown in FIG.
[0063]
Here, the collapsing operation for changing the length of the collapsible lens barrel 1 in the optical axis direction uses the first lens drive actuator 22 for driving the first lens L1, and the zooming operation uses the second lens drive actuator 6 alone. Used in. Therefore, since the zooming operation in actual photographing is performed with the first group lens L1 extended, it is not necessary to operate the first group lens drive actuator 22, and only the second group lens drive actuator 6 is driven to obtain the zooming operation shown in FIG. Zooming can be performed by moving the second lens unit L2 to a predetermined position between FIG. Therefore, when performing photographing such as performing a zooming operation, unlike the collapsible lens barrel of the conventional system shown in FIG. 16, it is necessary to perform the extending operation and the retracting operation of the lens barrel according to the zoom magnification. Absent. In the conventional collapsible lens barrel shown in FIG. 16, during the zooming operation, one drive actuator 69 is rotated, and the cam barrel 61 is rotated via the reduction gear train 68 so that the movable lens frames 62 and 63 are simultaneously moved. Since it was driven, the zooming speed is slow and the driving noise is loud. The collapsible lens barrel 1 of the present invention uses a stepping motor as the second group lens driving actuator 6 and directly drives the second group moving frame 5 via a feed screw 6a attached to the stepping motor. Feeding speed is fast and operation noise is low. Therefore, even with a collapsible lens barrel, it is possible to realize a high zoom speed and a low noise zoom sound. Therefore, the photographer can instantly change the angle of view, and can perform a usage method that is not suitable for the conventional DSC, such as following a subject or shooting a moving image.
[0064]
Next, the operation of the image blur correction device 31 will be described with reference to FIG.
[0065]
Image blur occurs when camera shake causes displacement or vibration in the camera. In the camera having the built-in image blur correction device 31, the displacement and the vibration are detected by two angular velocity sensors 44y and 44x arranged so that the detection direction is substantially 90 degrees. Outputs from the angular velocity sensors 44y and 44x are integrated over time. Then, the image data is converted into a camera shake angle and converted into target position information of the image shake correction lens unit L3. In order to move the image blur correction lens group L3 according to the target position information, the servo drive circuit 45 generates the target image information and the current image blur correction lens group L3 detected by the position detectors 42y and 42x. The difference from the position information is calculated, and a signal is transmitted to the electromagnetic actuators 41y and 41x. The electromagnetic actuators 41y and 41x drive the image blur correction lens group L3 based on this signal.
[0066]
Regarding the driving in the pitching direction (Y direction), which is the first direction, the electromagnetic actuator 41y that has received a command from the servo drive circuit 45 causes a current to flow through the first coil 37y through the flexible print cable 43, and the pitching direction (Y direction). Direction), and drives the pitching movement frame 32 in the pitching direction (Y direction).
[0067]
As for the driving in the yawing direction (X direction), which is the second direction, the electromagnetic actuator 41x that has received a command from the servo drive circuit 45 passes a current to the second coil 37x through the flexible printed cable 43, and the yaw direction. A force is generated in the (X direction) to drive the yawing movement frame 34 and the pitching movement frame 32 mounted thereon in the yawing direction (X direction).
[0068]
Therefore, the image blur correction lens unit L3 can be arbitrarily moved in a two-dimensional plane orthogonal to the optical axis by the pitching movement frame 32 and the yawing movement frame 34, and thus image blur caused by camera shake is corrected. It becomes possible.
[0069]
As described above, according to the present embodiment, the first-group lens L1 and the second-group lens L2 are configured to be inclined at least in the same direction with respect to the image-blur correction lens L3. In the lens barrel obtained, it is possible to shorten the total length when not used, while minimizing the decrease in optical performance.
[0070]
In addition, since the guide balls 4a and 4b are press-fitted and fixed in two mutually separated through holes penetrating in the optical axis direction, the conventional guide pole is temporarily fixed with a dedicated jig. The number of assembly steps can be reduced as compared with the bonding method. Further, by adjusting the relative positions of the forming dies 29a and 29b forming the through holes in a plane orthogonal to the Z axis, the directions of the guide balls 4a and 4b can be easily adjusted, and the guide poles 4a and 4b can be easily adjusted. 4b can be fixed parallel to the optical axis.
[0071]
In the present embodiment, the first-group frame 2 provided with the first-group lens L1 and the first-group moving frame 3 are separately configured. However, the first-group lens L1 and the first-group moving frame 3 are integrally configured, and a guide pole is fixed to the integrated portion. It is good.
[0072]
Further, in the image blur correction device 31 described in the present embodiment, a configuration may be adopted in which a position detection unit using a Hall element is provided at another place. Alternatively, instead of the magnetic position detecting means, an optical position detecting means including, for example, a light emitting element and a light receiving element may be provided.
[0073]
Further, in the present embodiment, the first group moving frame 3 and the second group moving frame 5 are sequentially moved. However, both may be moved at the same time in order to extend or shorten the retracting time. For example, when the lens barrel is extended, the movement of the first-group moving frame 3 starts, and before the first-group moving frame 3 stops at the predetermined position, the second-group moving frame 5 starts moving from the collapsed position, and the wide-angle end. It may be stopped at a position. Also, when the lens barrel is collapsed, the movement of the second group moving frame 5 starts, and before the second group moving frame 5 stops at the predetermined position, the movement of the first group moving frame 3 is started and stopped at the retracted position. Is also good.
[0074]
(Embodiment 2)
Next, a collapsible lens barrel according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating the positional relationship between the drive gear 19 and the image blur correction device 31 in the collapsible lens barrel according to the present embodiment, and FIG. 14 is a drive diagram for the collapsible lens barrel according to the present embodiment. FIG. 4 is a front view of the gear 19 and the image blur correction device 31 as viewed from a direction parallel to the optical axis. The lens barrel of the present embodiment is the same as Embodiment 1 except for the following description. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0075]
The mounting position of the drive gear 19 will be described with reference to FIG.
[0076]
The drive gear 19 is for transmitting the drive force of the reduction gear unit 21 attached to the master flange 10 to the drive frame 15. The drive frame 15 moves in the optical axis direction, so that a predetermined Length is required. The cam frame 17 is provided with cam grooves 18a, 18b and 18c for moving the drive frame 15 in the optical axis direction, and the drive gear 19 needs to be mounted on the cam frame 17 so as not to interfere with the cam grooves. . Further, an image blur correction device 31 is provided between the master flange 10 and the cam frame 17. Due to such a restriction, the drive gear 19 is provided with two electromagnetic actuators 41y and 41x arranged at positions 90 ° to the optical axis so as not to interfere with the image blur correction device 31. Placed between. As a result, the drive gear 19 is provided on the cam frame 17 and the cam grooves 18b and 18c can be formed on both sides of the cam frame 17. Therefore, in the collapsible lens barrel 1 having the image blur correction device 31, The drive gear 19 can be arranged closer to the center of the optical axis without interference with the retractable drive gear 19.
[0077]
Further, as shown in FIG. 14, by disposing the drive gear 19 between the two electromagnetic actuators 41y and 41x, the third group in which the image blur correction device 31 is mounted within the circle of the cam frame 17 indicated by the two-dot chain line. Since the frame 8 is substantially accommodated, the diameter of the retractable lens barrel 1 can be reduced.
[0078]
As described above, according to the present embodiment, since the retractable drive gear 19 is provided between the two image blur correction actuators 41y and 41x, the drive gear 19 can be illuminated without interfering with the cam groove. Since the lens barrel can be moved toward the axial center, the overall length of the lens barrel can be shortened and the diameter can be reduced.
[0079]
(Embodiment 3)
Next, a collapsible lens barrel according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is an exploded perspective view illustrating the positional relationship between the shutter unit 24 and the second group moving frame 5 in the collapsible lens barrel according to the present embodiment. The lens barrel of the present embodiment is the same as Embodiment 1 except for the following description. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0080]
The arrangement positions of the drive actuators 24a and 24b of the shutter unit 24 will be described with reference to FIG.
[0081]
The shutter unit 24 includes an aperture blade and a shutter blade that form a fixed opening diameter in order to control the exposure amount and the exposure time of the image sensor 14. The aperture blade is driven by a drive actuator 24a, and the shutter blade is driven by a drive actuator 24b. The drive actuators 24 a and 24 b are provided so as to protrude from a surface of the shutter unit 24 opposite to the image blur correction device 31, that is, a surface on the second group moving frame 5 side. Therefore, concave portions 5c and 5d are provided at two positions corresponding to the positions of the drive actuators 24a and 24b on the surface of the second group moving frame 5 on the shutter unit 24 side. As a result, when the distance between the second-group moving frame 5 and the shutter unit 24 is reduced, a part of the driving actuators 24a and 24b enter the concave portions 5c and 5d of the second-group moving frame 5, respectively. Interference between 24b and the second group moving frame 5 is prevented.
[0082]
Therefore, for example, at the telephoto end shown in FIG. 10, in order to set the interval between the second lens unit L2 and the image blur correction lens unit L3 to a predetermined interval, a part of the drive actuator 24a of the shutter unit 24 is 5 into the recess 5c.
[0083]
As described above, according to the present embodiment, the drive actuators 24 a and 24 b of the shutter unit 24 are provided on the surface of the shutter unit 24 on the second group moving frame 5 side, and the drive actuators 24 a and 24 b are provided on the second group moving frame 5. By providing a concave portion into which a part of 24b enters, the interval between the shutter unit 24 and the second group moving frame 5 can be reduced, so that the total length of the retractable lens barrel can be shortened.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the retractable lens barrel of the present invention, the first lens group and the second lens group are inclined at least in the same direction with respect to the third lens group for correcting image blur. As described above, the inclination directions of the first and second lens groups with respect to the third lens group for correcting image blur, which have the highest degree of influence on the optical performance, can be made the same direction. It is possible to provide a collapsible lens barrel equipped with an image blur correction device having a short overall length while minimizing the length.
[0085]
Also, a driving means for moving the first frame in the optical axis direction is provided as a collapsing actuator separately from the zooming driving actuator, and the first frame is moved to the object side during photographing, and the first frame is moved when not photographing. Since the cam frame is moved to the image plane side, the cam frame is not driven during zooming, so that the zoom time can be increased and the zoom sound can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2A is a partial cross-sectional view illustrating a method of forming a fixing portion on a first-group moving frame to fix a guide pole in a retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention. is there. FIG. 2B is a partial cross-sectional view showing a state in which a guide pole is press-fitted and fixed to a fixing portion formed on the first-group moving frame in the collapsible lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2C is a sectional view showing a conventional method of fixing a guide ball.
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a guide pole support of the collapsible lens barrel according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a diagram showing the inclination of a lens in an ideal collapsible lens barrel, and FIG. 4B is a diagram showing the inclination of a lens in a conventional collapsible lens barrel. FIG. 4C is a diagram showing the inclination of the lens in the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a development view of a cam groove in the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a cam frame in the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an image blur correction device in a retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a displacement amount of a position detection unit of the image blur correction device and a magnetic flux density in the retractable lens barrel according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the collapsible lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention at the time of collapsing.
FIG. 10 is a sectional view of the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention when the telephoto end is used.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention when the wide-angle end is used.
FIG. 12 is a block diagram for explaining the operation of the image blur correction device in the retractable lens barrel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a positional relationship between a drive gear and an image blur correction device in a retractable lens barrel according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 14 is a front view of a drive gear and an image blur correction device in a retractable lens barrel according to Embodiment 2 of the present invention, as viewed from a direction parallel to an optical axis.
FIG. 15 is an exploded perspective view illustrating a positional relationship between a shutter unit of a collapsible lens barrel and a second group moving frame according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 16 is an exploded perspective view of a conventional collapsible lens barrel.
[Explanation of symbols]
L1 1 group lens
L2 2 group lens (zoom lens)
L3 Image blur correction lens group (3rd lens group)
L4 4 group lens (focusing lens)
1 collapsible lens barrel
2 1 group frame
3 1 group movement frame
4a, 4b Guide pole
5 2nd group movement frame
5c, 5d 2 group moving frame recess
6 Two-group lens L2 drive actuator
8 3 group frame
8a, 8b Guide pole support
9 4 group movement frame
10 Master flange
12 Fourth lens L4 drive actuator
14. Image sensor (CCD)
15 Drive frame
16a, 16b, 16c cam pin
17 cam frame
17a Drive gear attachment
17b Mounting part of drive actuator
17c Origin detection sensor mounting part
17d Bearing of drive gear
18a, 18b, 18c Cam groove
19 Drive gear
21 Drive gear unit
22 1st lens unit L1 drive actuator
24 Shutter unit
24a drive actuator
25 Origin detection sensor for 2nd lens
31 Image stabilization device
32 Pitching movement frame
34 Yawing movement frame
36 electrical board
37y, 37x coil
38y, 38x Hall element
39y, 39x magnet
40y, 40x York
41y, 41x electromagnetic actuator
42y, 42x position detector
43 Flexible Printed Cable
44x, 44y angular velocity sensor
45 Servo drive circuit

Claims

A first frame for holding the first lens group;
At least two mutually parallel rod-shaped guide members having one end fixed to the first frame,
A second frame disposed closer to the image surface side than the first frame, holding the second lens group, and slidably held by the guide member;
Image blur correction means disposed on the image plane side of the second frame, supporting the guide member substantially slidably and substantially parallel to the optical axis, and holding a third lens group for image blur correction;
Driving means for moving the first frame in the optical axis direction with respect to the image blur correction means,
The collapsible lens barrel, wherein the driving unit moves the first frame to the object side during photographing, and moves the first frame to the image plane side when not photographing.

2. The collapsible lens according to claim 1, wherein each of the guide members is press-fitted into two mutually separated through holes penetrating in the optical axis direction and fixed to the first frame. 3. Lens barrel.

A cam frame formed with a plurality of cam grooves,
A drive gear provided on a portion of the cam frame where the cam groove is not formed, with the optical axis direction as a longitudinal direction,
A drive frame that engages with the cam groove of the cam frame and engages with the drive gear to rotate the first frame in the optical axis direction by rotating around the optical axis;
First and second actuators for driving the third lens group in two directions orthogonal to the optical axis;
The retractable lens barrel according to claim 1, wherein the drive gear is disposed between the first and second actuators.

Further, a shutter unit is provided between the image blur correction unit and the second frame,
The shutter unit includes a drive actuator on a surface on the second frame side,
The collapsible lens barrel according to claim 1, wherein the second frame includes a recess into which a part of the drive actuator enters.