JP2006154511A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、収納位置から被写体側に向けて繰り出し可能なレンズ鏡筒を有する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus having a lens barrel that can be extended from a storage position toward a subject.
従来、電子カメラやビデオカメラなどの撮像装置においては、フォーカスレンズを光軸方向に移動させることにより、被写体距離やズーム変倍(以下、ズーミングという)に応じた焦点調節が行われている。ここで、ビデオカメラにおいては、動画記録中におけるフォーカシング動作音が録音されないような静粛性と、動画記録中のズーミングに対してフォーカスレンズを確実に追従させるための高速性とが求められており、静粛性および高速性の両立を図るために、フォーカスレンズの駆動源としてボイスコイルモータが用いられている。このボイスコイルモータは、フォーカスレンズ鏡筒に保持されるコイルと、レンズ鏡筒本体に配置されたマグネッおよびヨークとを有し、マグネットとヨークが作る磁界内でコイルに電流を流すことにより、コイルに作用力が働く。このコイルに働く作用力が、フォーカスレンズ鏡筒の移動に用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging apparatus such as an electronic camera or a video camera, focus adjustment is performed in accordance with subject distance and zoom magnification (hereinafter referred to as zooming) by moving a focus lens in the optical axis direction. Here, the video camera is required to be quiet so that the focusing operation sound is not recorded during moving image recording, and to be fast enough to make the focus lens follow the zooming during moving image recording, In order to achieve both quietness and high speed, a voice coil motor is used as a focus lens drive source. This voice coil motor has a coil held in a focus lens barrel, and a magnet and a yoke arranged in the lens barrel body. By passing a current through the coil in a magnetic field created by the magnet and the yoke, the coil The acting force works. The acting force acting on this coil is used to move the focus lens barrel.
一方、電子カメラにおいては、携帯性が重視されることから、非使用時にはカメラ本体内に収納可能な構造の沈胴式レンズ鏡筒が用いられることが多い。特に、小型のカメラにおいては、カメラ本体厚さを可能な限り薄くすることが強く要求されており、この要求を満たすために、収納時の鏡筒全長を可能な限り短くすることが求められている。 On the other hand, in an electronic camera, since portability is important, a retractable lens barrel having a structure that can be accommodated in the camera body is often used when not in use. In particular, small cameras are strongly required to make the camera body thickness as thin as possible. To meet this requirement, the total length of the lens barrel during storage is required to be as short as possible. Yes.
このような沈胴式レンズ鏡筒について図6を参照しながら説明する。図6は従来の沈胴式レンズ鏡筒の構成を示す縦断面図である。 Such a retractable lens barrel will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional retractable lens barrel.
沈胴式レンズ鏡筒は、図6に示すように、ズーミングを行うための1群レンズ1および2群レンズ2をそれぞれ保持する1群鏡筒4および2群鏡筒5と、焦点調節を行うための3群レンズ3(フォーカスレンズ)を保持する3群鏡筒6と、CCDホルダ11に固定されている固定筒21を備える。
The retractable lens barrel, as shown in FIG. 6, performs the focus adjustment with the first
固定筒21の内周面には、円周方向に沿ったカム溝21aが形成されている。カム溝21aは、移動カム環22に設けられたカムフォロワピン22aと摺動可能に係合し、移動カム環22は、カム溝21aに案内されて、回転しながら光軸方向へ進退可能である。
A
固定筒21の外周には、駆動リング23が設けられており、駆動リング23は、ズームモータ(図示せず)によって光軸周りに回転する。駆動リング23の内周面には、光軸方向に延びるガイド溝23aが形成されている。ガイド溝23aは、移動カム環22に固定された被駆動ピン22bと摺動可能に係合し、駆動リング23の回転を移動カム環22に伝達する。この駆動リング23の回転により、移動カム環22は回転される。
A
移動カム環22は、1群鏡筒4と2群鏡筒5とを保持し、移動カム環22の光軸方向への進退に伴い1群鏡筒4と2群鏡筒5とは、光軸方向へ進退する。移動カム環22内周面には、1群鏡筒4と2群鏡筒5とをそれぞれガイドするためのカム溝22c,22dがそれぞれ独立に設けられている。1群鏡筒4および2群鏡筒5には、それぞれ、移動カム環22のカム溝22cおよび22dに摺動可能に係合するカムフォロワピン4a,5bが設けられており、各カムフォロワピン4a,5bは、光軸を中心としておのおの3カ所に固定されている。
The
また、移動カム環22と一体的に光軸方向に進退し、かつ移動カム環22に対して光軸周りに回転可能な直進ガイドリング24が設けられている。直進ガイドリング24には、それぞれ、光軸方向に延びるガイド溝24a,24bが設けられており、各ガイド溝24a,24bは、それぞれ、1群鏡筒4および2群鏡筒5と係合する。これにより、1群鏡筒4および2群鏡筒5は、対応するガイド溝24a,24bに案内される。図6においては、簡便のため上記2つのガイド溝24a,24bが共通に描かれている。直進ガイドリング24には、さらに、突起24cが設けられており、突起24cは、固定筒21の内周面に光軸方向に延びるように形成されたガイド溝21bに摺動可能に係合する。これにより、直進ガイドリング24の光軸周りの回転が規制される。
Further, a
ここで、駆動リング23が回転駆動されると、移動カム環22は、固定筒21のカム溝21aに沿って回転しながら光軸方向に移動し、移動カム環22の移動に伴い直進ガイドリング24も移動する。この際、直進ガイドリング24は、光軸周りの回転が規制されているので、光軸方向へ並進移動するだけである。そして、1群鏡筒4と2群鏡筒5は、直進ガイドリング24によって回転が規制され、移動カム環22に対して光軸方向に並進移動することになる。
Here, when the
以上のようにして駆動リング23を回転駆動させることによって、1群鏡筒4と2群鏡筒5との間の適切な位置関係を保持しながら、1群鏡筒4および2群鏡筒5を光軸方向へ移動させることができる。
By rotating the
3群鏡筒6は、主ガイド軸40に支持された状態で光軸方向へ移動する。主ガイド軸40は、一端がCCDホルダ11に、他端がキャップ44によってそれぞれ保持されている軸部材である。光軸に対して主ガイド軸40の反対側には、回り止めとしてのガイド(図示せず)がキャップ44と一体的に設けられており、当該ガイドは、3群鏡筒6の一部であるU字溝(図示せず)に摺動可能に係合する。キャップ44は、CCDホルダ11に固定されている。3群鏡筒6には、光軸方向と直交する方向へ突出する2枚のツバ部6bが設けられており、ツバ部6b間の間隙には、駆動用送りナット42が挿入されている。送りナット42は、3群鏡筒6に固定されている。
The third
上記送りナット42には、送りスクリューを成す回転軸43aが螺合されている。回転軸43aは、光軸と平行に延び、その一端は、モータ43の出力軸に直結され、その他端は、キャップ44に支持されている。ここで、送りナット42が3群鏡筒6に固定されているので、回転軸43aの回転運動は送りナット42の並進運動に変換され、送りナット42は回転軸43aに沿って並進移動する。送りナット42の移動に伴い3群鏡筒6は、主ガイド軸40に支持されながら光軸方向へ移動し、これにより、フォーカシングが行われる。また、3群鏡筒6とCCDホルダ11との間には、引張りスプリング(図示せず)が配置され、当該スプリングにより3群鏡筒6はCCDホルダ11側に附勢されている。
The
CCDホルダ11には、光軸と同軸上に配置されているローパスフィルタ7およびCCD8が搭載されている。CCD8の撮像面には、被写体からの光が、1群レンズ1、2群レンズ2、3群レンズ3、およびローパスフィルタ7を介して結像され、その光学像は電気信号に変換されて出力する。CCD8の出力信号は、フレキシブルプリント基板(以下、FPCという)9を介して処理回路へ伝送される。また、CCD8はCCD保持板10に保持されている。
The
以上のような構成のレンズ鏡筒において、沈胴時(収納時)には、1群鏡筒4、2群鏡筒5がそれぞれCCDホルダ11に向けて移動し、各群レンズ4,5間隔が最小限に狭められる。また、沈胴時のレンズ鏡筒全長がカメラの厚さを決定することになるので、沈胴時のレンズ鏡筒全長をさらに短くするために、3群鏡筒6は、CCD8の全面に置かれたローパスフィルタ7に接近する位置まで移動するように構成されている。このようにして、レンズ鏡筒全長の短縮化が図られている。
In the lens barrel configured as described above, when retracted (stored), the
次に、3群鏡筒6(フォーカスレンズ)の移動範囲について図7を参照しながら説明する。図7は図6の3群鏡筒6(フォーカスレンズ)の移動位置とズーム倍率との関係を表すグラフである。ここで、図7において横軸はズーム倍率を表し、その左端がワイド端、右端がテレ端をそれぞれ表す。縦軸は、3群鏡筒6の光軸方向の位置を表し、2本のカム曲線(無限カムおよび至近カム)は、無限距離および至近距離の被写体に対する3群鏡筒6の位置をそれぞれ表す。また破線は、3群鏡筒6の沈胴時(収納時)の位置を表す。
Next, the movement range of the third group barrel 6 (focus lens) will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the moving position of the third group barrel 6 (focus lens) in FIG. 6 and the zoom magnification. Here, in FIG. 7, the horizontal axis represents the zoom magnification, and the left end represents the wide end and the right end represents the tele end. The vertical axis represents the position of the
3群鏡筒6の撮影時の位置は、沈胴時の位置から離れているが、これは、上述したように、沈胴時のレンズ鏡筒全長を短縮するために、3群鏡筒6をCCDホルダ11へ向けて移動させているためである。逆に、これは、沈胴状態(収納状態)から撮影状態に変わるときに3群鏡筒6を大きく移動させなければならないことを意味する。
近年、動画撮影が可能な電子カメラが登場し、このような電子カメラに対しては、動画撮影中のフォーカス駆動音が記録されないよう、駆動音を低減することが要求されている。この要求に対応するために、電子カメラにおいて、ビデオカメラに用いられているボイスコイルモータをフォーカスレンズの駆動に用いることが有効であると考えられる。 In recent years, electronic cameras capable of shooting moving images have appeared, and such electronic cameras are required to reduce driving sound so that focus driving sound during moving image shooting is not recorded. In order to meet this requirement, it is considered effective to use a voice coil motor used in a video camera for driving a focus lens in an electronic camera.
しかしながら、沈胴式レンズ鏡筒においては、上述したように、沈胴時と撮影時のフォーカスレンズ位置(3群鏡筒6の位置)が大きく異なるので、広い範囲でフォーカスレンズを駆動するために、長尺のヨークを備えるボイスコイルモータを用いる必要がある。また、広い範囲で磁界を発生させるために、より強力なマグネットが必要である。その結果、ボイスコイルモータを用いると、レンズ鏡筒の小型化が妨げられ、またコストアップが生じることになる。 However, in the retractable lens barrel, as described above, the focus lens position (the position of the third group lens barrel 6) at the time of retracting is greatly different from that at the time of photographing. It is necessary to use a voice coil motor having a long yoke. In addition, a stronger magnet is required to generate a magnetic field in a wide range. As a result, when the voice coil motor is used, the lens barrel is prevented from being miniaturized and the cost is increased.
また、電源投入時においては、システムの立ち上げ、レンズ鏡筒を繰り出すためのズームモータの起動、フォーカス鏡筒の撮影位置までの移動など、各所で一斉に動作が開始されるので、突入電力が重なり非常に多くの電力が必要とされる。これに対応するために、電源回路や電池に対して余裕がある設計を行う必要があり、これはコストアップや装置の大型化を招くことになる。 In addition, when the power is turned on, the system starts up, starts the zoom motor to extend the lens barrel, and moves the focus barrel to the shooting position. Overly, very much power is required. In order to cope with this, it is necessary to design the power supply circuit and the battery with a margin, which increases the cost and enlarges the apparatus.
本発明の目的は、装置の大型化およびコストアップを招くことなく、焦点調節レンズの駆動源としてボイスコイルモータを採用することができる撮像装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can employ a voice coil motor as a drive source of a focus adjustment lens without increasing the size and cost of the apparatus.
本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも焦点調節レンズを含む光学レンズ群を内蔵し、収納位置から被写体側に向けて繰り出し可能でかつ前記収納位置へ退避可能なレンズ鏡筒を有する撮像装置であって、ボイスコイルモータを有し、該ボイスコイルモータの駆動力を用いて、前記焦点調節レンズを、前記ボイスコイルモータの駆動可能範囲に亘って光軸方向へ進退させるための第1の焦点調節レンズ駆動手段と、前記第1の焦点調節レンズ駆動手段の前記ボイスコイルモータとは異なる種類の駆動源を有し、該駆動源の駆動力を用いて、前記焦点調節レンズを光軸方向へ進退させるための第2の焦点調節レンズ駆動手段とを備え、前記第2の焦点調節レンズ駆動手段は、前記焦点調節レンズを前記収納位置と前記ボイスコイルモータの駆動可能範囲の始点に対応する基準位置との間で進退させることを特徴とする撮像装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention incorporates an optical lens group including at least a focus adjustment lens, and has an imaging apparatus having a lens barrel that can be extended from the storage position toward the subject and retracted to the storage position. A first coil for moving the focusing lens forward and backward in the direction of the optical axis over the driveable range of the voice coil motor by using the driving force of the voice coil motor. The focus adjustment lens drive means and the voice coil motor of the first focus adjustment lens drive means have a different type of drive source, and the focus adjustment lens is moved in the optical axis direction using the drive force of the drive source. Second focus adjusting lens driving means for moving the focus adjusting lens back and forth, and the second focus adjusting lens driving means moves the focus adjusting lens to the storage position and the voice coil mode. To provide an imaging apparatus characterized by advancing and retracting between a reference position corresponding to the start of the driving range of the.
本発明によれば、装置の大型化およびコストアップを招くことなく、焦点調節レンズの駆動源としてボイスコイルモータを採用することができる。 According to the present invention, it is possible to employ a voice coil motor as a drive source for the focus adjustment lens without increasing the size and cost of the apparatus.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図、図2は図1の3群レンズ(3群鏡筒)の移動位置とズーム倍率との関係を表すグラフ、図3は図1のレンズ鏡筒100の構成を示す縦断面図、図4は図3のレンズ鏡筒が沈胴した状態を示す縦断面図である。本実施の形態においては、撮像装置として、ズーム変倍を行う2段式の沈胴鏡筒を有する電子カメラを例にして説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the moving position of the third group lens (third group lens barrel) in FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the
撮像装置は、図1に示すように、レンズ鏡筒100を備える。レンズ鏡筒100は、ズーミングを行うための光軸方向へ移動可能な1群レンズ鏡筒部101および2群レンズ鏡筒部102と、光軸方向へ移動してズーム変倍による焦点移動を補正するとともに焦点調節を行うための3群レンズ鏡筒部103と、開口を有し、当該開口径を変えることによって光量を調節する光学絞り104と、シャッタ105と、3群レンズ鏡筒部103の位置を検出するための位置センサ106と、3群レンズ鏡筒部103のリセット位置を検出するリセットスイッチ(RST)127とを有する。ここで、3群レンズ鏡筒部103のリセット位置は、後述するVCM114の駆動可能範囲の始点に対応する基準位置である。
The imaging apparatus includes a
1群レンズ鏡筒部101および2群レンズ鏡筒部102の光軸方向へ移動の駆動源としては、小型直流モータからなるズームモータ110が用いられる。ズームモータ110は、ズームドライバ(DR)111から出力される駆動信号により駆動される。ズームドライバ111は、後述するCPU120からの指示に基づきズームモータ110の駆動信号を生成し、出力する。
As a drive source for moving the first group
光学絞り104およびシャッタ105の駆動源としては、絞りシャッタ駆動部112が用いられ、絞りシャッタ駆動部112は、絞りシャッタドライバ(DR)113から出力される駆動信号により駆動される。絞りシャッタドライバ(DR)113は、CPU120からの指示に基づき絞りシャッタ駆動部112の駆動信号を生成し、出力する。
As a drive source for the
3群レンズ鏡筒部103の光軸方向への移動の駆動源としては、ボイスコイルモータ(以下、VCMという)114が用いられる。VCM114は、コイル、マグネットおよびヨークから構成される。VCM114は、VCMドライバ(DR)115から出力される駆動信号により駆動される。VCMドライバ115は、後述するAF制御回路126からの指示信号に基づいてVCMドライバ(DR)115の駆動信号を生成し、出力する。
A voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) 114 is used as a driving source for moving the third
レンズ鏡筒100の1群レンズ鏡筒部101、2群レンズ鏡筒部102および3群レンズ鏡筒部103を介して結像された光学像は、固体撮像素子例えばCCD107により電気信号に変換され、該電気信号は、A/D変換器121によりデジタル信号に変換された後に、信号処理回路122に入力される。信号処理回路122は、入力されたデジタル信号に対して所定の信号処理を施す回路である。信号処理回路122の出力信号は、AF評価回路124、画像表示装置(LCD)108、および記録装置123へ与えられる。
An optical image formed through the first group
AF評価回路124は、信号処理回路122の出力信号に基づいて撮像された画像の所定範囲から高周波成分を抽出し、この抽出された高周波成分に基づいて、合焦の程度を判断するためのAF評価値を生成する。AF評価値は、AF制御回路126へ入力される。さらに、AF制御回路126には、位置センサ106の出力パルスおよびリセットスイッチ(RST)127の出力が取りこまれる。AF制御回路126は、リセットスイッチ127の出力(3群レンズ鏡筒部103のリセット位置)を基点として、位置センサ106の出力パルスをカウントすることによって、3群レンズ鏡筒部103の位置を算出し、また位置センサ106の出力パルスから移動速度を算出し、3群レンズ鏡筒部103を適正に駆動するのに必要な信号をVCMドライバ115にフィードバックする。また、AF制御回路126は、入力されたAF評価値、カム記憶メモリ116から読み出されたズーム倍率に応じたフォーカスカムデータに基づいてVCMドライバ115に対する指示信号を生成する。
The
カム記憶メモリ116には、図2に示すような、ズーム倍率と被写体距離によって決まる3群レンズ鏡筒部103の合焦位置を表すための数列データ、マトリクスデータまたは補間式などの情報がフォーカスデータとして記憶されている。また、フォーカスデータとして、3群レンズ103の合焦位置の他に、合焦位置に対応するフォーカスモータの駆動パルス数などを記憶するようにしてもよい。
In the
CPU120は、装置全体を制御するためのものであり、ズームスイッチ125を介して操作者により指示されたズーム方向、ズーム速度などに基づいて3群レンズ鏡筒部103の駆動方向および駆動速度を指示するための指示信号を生成し、AF制御回路126に出力する。また、CPU120は、上述したように、ズームドライバ111および絞りシャッタドライバ113に対する指示信号を生成し、出力する。
The
次に、レンズ鏡筒100の構成について図3を参照しながら説明する。ここで、レンズ鏡筒100において、図6に示すレンズ鏡筒と同一部材については、同一の符号を付すとともに、その説明は省略する。
Next, the configuration of the
レンズ鏡筒100においては、1群レンズ1および1群鏡筒4が1群レンズ鏡筒部101(図1に示す)を、2群レンズ2および2群鏡筒5が2群レンズ鏡筒部102(図1に示す)を、3群レンズ(フォーカスレンズ)3および3群鏡筒6が3群レンズ鏡筒部103(図1に示す)を、それぞれ構成する。また、レンズ鏡筒100においては、コイル51が3群鏡筒6に保持されている。コイル51は、FPC(フレキシブルプリント基板;図示せず)によってVCMドライバ114(図1に示す)に接続され、コイル51には、正逆方向に通電可能である。キャップ44には、磁性体からなるヨーク52と、ヨーク52とマグネット53とが取り付けられ、マグネット53は、ヨーク52と隣接するように配置されている。マグネット53により、ヨーク52の間隙には磁場が発生される。ヨーク52は、コイル51に対して、3群鏡筒6の移動に伴いヨーク52の一部がコイル51の内部空間に進入することが可能なように位置決めされている。上記マグネット53、ヨーク52およびコイル51は、互いに協働して3群鏡筒6を駆動するVCM114(図1に示す)を構成する。このVCM114の作用については、周知のものであり、その詳細な説明は省略するが、磁界内でコイル51に電流を流すと、コイル51に特定方向の作用力が発生し、この作用力により3群鏡筒6が光軸方向へ駆動される。
In the
ここで、本実施の形態においては、3群鏡筒6にコイル51が保持され、キャップ44にヨーク52およびマグネット53が固定されている例を示したが、これに代えて、3群鏡筒6にマグネット53およびヨーク52を保持し、キャップ44にコイル51を固定するようにしてもよい。
Here, in the present embodiment, an example in which the
3群鏡筒6には、突部(図示せず)が設けられており、当該突部がCCDホルダ11に固定されているフォトセンサ(図示せず)の光路を横切ると、フォトセンサは、信号を出力する。このフォトセンサは、3群鏡筒6(3群レンズ鏡筒部103)のリセット位置に対応する位置にあり、その出力信号は、3群鏡筒6のリセット位置を示す。上記突部およびフォトセンサは、図1に示すリセットスイッチ127を構成する。
The third
上記リセット位置を基準とする3群鏡筒6の相対位置は、図1に示す位置センサ106を構成するMRセンサ等のリニアセンサによって検出され、このリニアセンサの出力は、3群鏡筒6の位置制御および速度制御に用いられる。なお、絶対位置を検出可能なリニアセンサ等を用いればリセット検出のためのセンサは不要である。
The relative position of the third
3群鏡筒6の端部とCCDホルダ11との間には、コイルスプリング54が配置されており、コイルスプリング54は、3群鏡筒6が沈胴する(CCDホルダ11に向けて移動される)と、圧縮されて反発力を生じる。また、3群鏡筒6には、光軸方向と直交する方向へ張り出す腕部6aが形成されており、腕部6aは、直進ガイドリング24が沈胴すると、直進ガイドリング24の端部と当接される。
A
次に、本実施の形態におけるフォーカス動作とズーム動作とについて図1を参照しながら説明する。 Next, a focus operation and a zoom operation in the present embodiment will be described with reference to FIG.
ズームスイッチ125の出力がCPU120に入力されると、CPU120は、ズームスイッチ125の出力に基づいてズーム方向およびズーム倍率を決定し、決定された内容を示す指示をズームドライバ111およびAF制御回路126に与える。ズームドライバ111は、CPU120からの指示に対応する駆動信号を生成し、ズームモータ110に出力する。ズームモータ110は、上記駆動信号により回転駆動される。これにより、1群レンズ鏡筒部101および2群レンズ鏡筒部102は、所望のズーム倍率が得られる位置へ移動される。
When the output of the
AF制御回路126は、カム記憶メモリ116に記憶されているカムデータ(図2に示す)の中から、現在のズーム倍率における無限距離の被写体に対するカムデータを呼び出し、VCM114を駆動して現在のズーム倍率における無限距離被写体に対応する位置まで3群レンズ103を繰り出す。3群レンズ鏡筒部103が現在のズーム倍率における無限距離被写体に対応する位置まで移動されると、CCD107から出力された撮像信号がA/D変換器121を介して信号処理回路122に取り込まれ、信号処理回路122により撮像信号に対して画像処理が施される。そして、AF評価回路124により、画像処理後の画像信号中の合焦判定を行う領域(フォーカスエリア)に対応する信号部分から高周波成分が抽出され、この抽出された高周波成分に基づいて合焦の程度を判断するためのAF評価値が作成される。これは、合焦の程度によって撮影画像のコントラストが変化し、高周波成分の変化として現れることを利用するものである。
The
上記AF評価値は、AF制御回路126に入力され、AF制御回路126は、入力された評価値に基づいて3群レンズ鏡筒部103(3群鏡筒6)を被写体側に向けて移動し、これに対するAF評価値を再び得るという動作を繰り返す。被写体距離に対応する3群レンズ鏡筒部103の位置で、AF評価値は最大となり、その前後においては、AF評価値が下った山型を成すので、AF制御回路126により山のピーク位置まで3群レンズ鏡筒部103(3群鏡筒6)が移動されて停止された後に、露出補正、本撮影が行われる。上記のような焦点調節動作は、いわゆる山登りAF方式として一般的に知られているものである。
The AF evaluation value is input to the
次に、レンズ鏡筒100における沈胴時および繰り出し時の動作について図3および図4を参照しながら説明する。
Next, operations when the
レンズ鏡筒100の沈胴時においては、図4に示すように、1群鏡筒4、2群鏡筒5、3群鏡筒6がCCDホルダ11に向けて移動され、各レンズ間隔が可能な限り狭められている。これにより、レンズ鏡筒全長の短縮化が図られている。このとき、3群鏡筒6の腕部6aが直進ガイドリング24に当接され、これにより、3群鏡筒6は、コイルスプリング54を圧縮しながらCCDホルダ11に向けて押し込まれた状態にある。この状態からカメラの電源が投入されると、レンズ鏡筒100は、被写体側に向けて繰り出され、これに伴い直進ガイドリング24は、被写体側に向けて移動を開始する。直進ガイドリング24により押し込まれていた3群鏡筒6は、コイルスプリング54の反発力によって直進ガイドリング24の移動に追従して被写体側に向けて移動され、図3に示すような状態になる。コイル51とヨーク52が図3に示すような位置関係になるすなわち3群鏡筒6がリセット位置に到達すると、VCM114が駆動可能な状態になり、コイル51に対して通電が開始され、VCM114による3群鏡筒6の駆動が開始される。ここで、3群鏡筒6がリセット位置に到達したか否か(VCM114が駆動可能な状態になったか否か)の検出は、上述したように、リセットスイッチ127の出力に基づいて行われる。
When the
カメラ起動時(電源投入時)においては、上記のように1群鏡筒4および2群鏡筒5(1群レンズ鏡筒部101および2群レンズ鏡筒部102)が移動されると同時にカメラシステムが立ち上げられ、さらに撮影開始までの時間を短縮するために3群鏡筒6(3群レンズ鏡筒部103)がリセット位置まで移動される。この際、本実施の形態においては、コイルスプリング54の反発力により、3群鏡筒6がVCM駆動可能範囲の始点に対応するリセット位置まで移動されるので、カメラ起動時における電力消費量を低減させることができる。よって、従来のように、1群鏡筒4および2群鏡筒5の移動、システムの立ち上げ、3群鏡筒6の移動のそれぞれに対する駆動電流が重なり、大量の電力が消費されるという事態を回避することができる。また、駆動電力として電池が用いられている場合において、この電池がある程度消耗していれば、従来においては、カメラ起動時に電力不足となってシステムがダウンすることが予想されるが、本実施の形態においては、カメラ起動時における電力不足の発生を極力回避することができ、また、大容量の電池を搭載する必要もない。その結果、大容量の電力源の搭載に起因するカメラ本体の大型化を阻止することができる。なお、沈胴の際に3群鏡筒6が2群鏡筒など他の鏡筒部材によって押し込まれるように構成されても良い。
When the camera is activated (when the power is turned on), the first
次に、VCM114による3群鏡筒6(3群レンズ103)の駆動範囲について図2を参照しながら説明する。ここで、図2において、横軸はズーム倍率を表し、その左端がワイド端、右端がテレ端をそれぞれ表す。縦軸は、3群鏡筒6の光軸方向の位置を表し、2本のカム曲線(無限カムおよび至近カム)は、無限距離および至近距離の被写体に対する3群鏡筒6の位置をそれぞれ表す。また破線は、3群鏡筒6の沈胴時(収納時)の位置を表す。
Next, the driving range of the third group barrel 6 (third group lens 103) by the
図2に示すように、3群鏡筒6の撮影時の位置は、沈胴時の位置から離れているが、これは、上述したように、沈胴時のレンズ鏡筒全長を短縮するために、3群鏡筒6をCCDホルダ11へ向けて移動させているためである。逆に、これは、沈胴状態から撮影状態に変わるときに3群鏡筒6を大きく移動させる必要があることを意味する。
As shown in FIG. 2, the position of the third
本実施の形態においては、コイルスプリング54の反発力により3群鏡筒6が移動される範囲が非VCM駆動範囲として示されている。また、VCMにより3群鏡筒6が移動される範囲がVCM駆動範囲として示され、このVCM駆動範囲は、3群鏡筒6をフォーカス動作のために駆動する範囲である。
In the present embodiment, the range in which the
このように、3群鏡筒6をフォーカス動作のために駆動するVCM駆動範囲以外の範囲すなわち非VCM駆動範囲においては、コイルスプリング54の反発力を利用して3群鏡筒6が移動されるので、VCM114を構成する要素すなわちヨーク52やマグネット53などを小型化することが可能になり、レンズ鏡筒100の低コスト化および小型化を図ることができる。また、カメラ起動時(電源投入時)に3群鏡筒6の駆動に電力を必要としないので、消費電力の低減を可能とする。
As described above, in the range other than the VCM driving range for driving the
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について図5を参照しながら説明する。図5は本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置のレンズ鏡筒の沈同時の状態を示す縦断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which the lens barrel of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention is simultaneously depressed.
本実施の形態においては、3群鏡筒6をVCM駆動可能位置(リセット位置)まで移動させるための駆動手段として、コイルスプリング54に代えてマグネットが用いられている。レンズ鏡筒100の他の構成は、上記第1の実施の形態の構成(図3および図4に示す構成)と同じであるので、ここでは、異なる部分についてのみ説明する。
In the present embodiment, a magnet is used in place of the
具体的には、図5に示すように、3群鏡筒6の腕部6aにはマグネット6cが固定されており、直進ガイドリング24にはマグネット24eが固定されている。マグネット24eとマグネット6cとは、互いに吸引力が作用するように対向して配置されている。レンズ鏡筒の繰り出し時、3群鏡筒6は、マグネット24eとマグネット6cとが互い引き合う力により、直進ガイドリング24に追従しながら被写体側に向けて移動される。そして、3群鏡筒6がVCM駆動可能位置まで移動されると、コイル51に対して通電が行われ、3群鏡筒6に対する駆動がVCM駆動に切り替わる。ここで、当然のことながら、VCM114による3群鏡筒6に対する駆動力は、マグネット24eとマグネット6cとが互い引き合う力により大きい。
Specifically, as shown in FIG. 5, a magnet 6 c is fixed to the
これに対し、沈胴時には、直進ガイドリング24のマグネット24eが3群鏡筒6のマグネット6cと磁力により固着した後、直進ガイドリングが3群鏡筒6をCCDホルダ11に向けて沈胴位置(収納位置)まで押し込むことになる。
On the other hand, at the time of retracting, the magnet 24e of the
このような構成において、マグネット24eとマグネット6cとが固着する瞬間に衝撃音が発生する場合には、3群鏡筒6の保持力を大きくする、または3群鏡筒6を直進ガイドリング24とほぼ等速でCCDホルダ11に向けて移動させるような構成を採用すればよい。
In such a configuration, when an impact sound is generated at the moment when the magnet 24e and the magnet 6c are fixed, the holding force of the
上記各実施の形態においては、本発明の撮像装置として、ズーム変倍を行う2段式の沈胴式レンズ鏡筒を有する電子カメラを説明したが、これに限定されることはなく、単焦点のレンズ鏡筒、または1段式または3段以上の多段式の沈胴式レンズ鏡筒を有するものでもよい。 In each of the above embodiments, an electronic camera having a two-stage collapsible lens barrel that performs zoom zooming has been described as the imaging apparatus of the present invention. It may have a lens barrel, or a single-stage or a multi-stage retractable lens barrel having three or more stages.
3 3群レンズ(フォーカスレンズ)
6 3群鏡筒
6a 腕部
6c,24e マグネット
24 直進ガイド
51 コイル
52 ヨーク
53 マグネット
54 コイルスプリング
100 レンズ鏡筒
106 位置センサ
114 VCM(ボイスコイルモータ)
115 VCMドライバ
120 CPU
127 リセットスイッチ
3
6
115
127 Reset switch
Claims (7)
ボイスコイルモータを有し、該ボイスコイルモータの駆動力を用いて、前記焦点調節レンズを、前記ボイスコイルモータの駆動可能範囲に亘って光軸方向へ進退させるための第1の焦点調節レンズ駆動手段と、
前記第1の焦点調節レンズ駆動手段の前記ボイスコイルモータとは異なる種類の駆動源を有し、該駆動源の駆動力を用いて、前記焦点調節レンズを光軸方向へ進退させるための第2の焦点調節レンズ駆動手段とを備え、
前記第2の焦点調節レンズ駆動手段は、前記焦点調節レンズを前記収納位置と前記ボイスコイルモータの駆動可能範囲の始点に対応する基準位置との間で進退させることを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus having a lens barrel that includes an optical lens group including at least a focus adjustment lens, can be extended from a storage position toward a subject, and can be retracted to the storage position,
A first focus adjustment lens drive that has a voice coil motor, and uses the driving force of the voice coil motor to advance and retract the focus adjustment lens in the direction of the optical axis over the driveable range of the voice coil motor Means,
The second focus adjustment lens drive means has a drive source of a different type from the voice coil motor, and uses the drive force of the drive source to move the focus adjustment lens in the optical axis direction. Focusing lens driving means,
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the second focus adjustment lens driving unit moves the focus adjustment lens back and forth between the storage position and a reference position corresponding to a start point of a driveable range of the voice coil motor.
前記第2の焦点調節レンズ駆動手段は、前記移動部材の移動に係合する係合部材を有し、前記移動部材と前記係合部材との係合により、前記焦点調節レンズを前記基準位置から前記収納位置へ移動させることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The lens barrel includes a moving member that moves toward the storage position in the optical axis direction in conjunction with the retraction of the lens barrel to the storage position;
The second focus adjustment lens driving unit includes an engagement member that engages with the movement of the moving member, and the focus adjustment lens is moved from the reference position by the engagement of the movement member and the engagement member. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is moved to the storage position.
前記第2の焦点調節レンズ駆動手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記焦点調節レンズが前記基準位置へ到達したことを検出すると、前記ボイスコイルモータに対して通電を行うことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 Detecting means for detecting the position of the focusing lens;
The second focus adjustment lens driving means energizes the voice coil motor when detecting that the focus adjustment lens has reached the reference position based on a detection result of the detection means. The imaging apparatus according to claim 1.
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JP2017098903A (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | キヤノン株式会社 | Imaging element and imaging apparatus |
CN113114880A (en) * | 2021-03-19 | 2021-07-13 | 维沃移动通信有限公司 | Camera module and electronic equipment |
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- 2004-11-30 JP JP2004347139A patent/JP2006154511A/en active Pending
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