JP2007102050A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】収納時にブレ補正光学系を他の光学系の光軸上から退避させ、かつ、撮影時にブレ補正光学系の位置決めを正確に行えるレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】振動に応じて光軸Ｉと略直交する面内で駆動される被駆動部材２２０と、被駆動部材２２０に装着されたブレ補正光学系Ｌ３と、使用時においてブレ補正光学系Ｌ３に対して光軸Ｉ方向に配列される通常光学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４とを備えるレンズ鏡筒を、ブレ補正光学系Ｌ３は被駆動部材２２０に対して相対移動可能に支持され、この相対移動によってその光軸を通常光学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４の光軸Ｉと略一致させた使用位置と、非使用時に通常光学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４の光軸Ｉ上から退避しかつ使用位置に対して通常撮影時における上側に設けられた退避位置との間を移動する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、カメラの撮影用レンズ群等を収容するレンズ鏡筒に関するものである。

カメラの撮影用レンズ鏡筒は、その不使用時に光軸方向の寸法を短縮してカメラボディ内に収容するようにしたいわゆる沈胴式のものが知られている。
このような沈胴式のレンズ鏡筒は、収納時の全長をより短縮するため、複数のレンズ群のうち一部のレンズ群を光軸と直交する方向に退避させ、これによって形成された空間部内に他のレンズ群を収容するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。

また、カメラの撮影用レンズ鏡筒は、光学式のブレ補正装置を備えたものが知られている。ブレ補正装置は、光学系に加わった振動を角速度センサ等によって検出し、この振動に応じて複数のレンズ群のうち一部のレンズ群（ブレ補正レンズ群）を光軸と直交する面内で駆動することによって、結像面における像ブレを低減するものである。

ブレ補正装置を備えたレンズ鏡筒は、コンパクトに収納するためにブレ補正レンズ群を他のレンズ群の光軸上から退避させるものが提案されている。例えば、レンズ鏡筒は、ブレ補正レンズ群を、ブレ補正制御によって駆動される振動枠に対して、光軸とオフセットして配置された回転軸回りに回転可能に支持することが考えられるが、この場合、ブレ補正制御による振動枠の振動に起因してブレ補正レンズ群が振動枠に対して変位すると、良好なブレ補正が行えなくなる。
特開２００３−３１５８６１号公報

本発明の課題は、収納時にブレ補正光学系を他の光学系の光軸上から退避させ、かつ、撮影時にブレ補正光学系の位置決めを正確に行えるレンズ鏡筒を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
請求項１の発明は、振動に応じて光軸と略直交する面内で駆動される被駆動部材と、前記被駆動部材に装着されたブレ補正光学系と、使用時において前記ブレ補正光学系に対して前記光軸方向に配列される通常光学系とを備えるレンズ鏡筒において、前記ブレ補正光学系は、前記被駆動部材に対して相対移動可能に支持され、この相対移動によってその光軸を前記通常光学系の光軸と略一致させた使用位置と、非使用時に前記通常光学系の光軸上から退避しかつ前記使用位置に対して通常撮影時における上側に設けられた退避位置との間を移動することを特徴とするレンズ鏡筒である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記通常光学系の少なくとも一部は、前記退避位置における前記ブレ補正光学系に対して、前記通常光学系の光軸方向における位置が重なった状態で収容されることを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒において、前記ブレ補正光学系は、前記被駆動部材に備えられた回転軸回りに回転可能に軸支されることを特徴とするレンズ鏡筒である。

本発明によれば、ブレ補正光学系が通常撮影時における上方側に退避する構成としたから、撮影状態においてはブレ補正光学系がその自重によって被駆動部材に押し付けられた状態となり、撮影状態における位置決めを確実に行うことができる。

本発明は、収納時にブレ補正光学系を他の光学系の光軸上から退避させ、かつ、撮影時にブレ補正光学系の位置決めを正確に行えるレンズ鏡筒を提供するという目的を、ブレ補正光学系を振動枠に対して回転可能に軸支し、レンズ鏡筒の収納時にブレ補正光学系を通常撮影時における上側に退避させることによって実現した。

以下、本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例１について説明する。本実施例のレンズ鏡筒は、例えばデジタルスチルカメラの撮影用レンズ鏡筒として用いられるものである。
図１は、実施例１のレンズ鏡筒の断面図であって、撮影状態を示す図である。図２は、図１のII−II部矢視図である。

レンズ鏡筒は、その内部に撮像用レンズ群として、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、ブレ補正レンズ群（第３レンズ群）Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を備え、また、シャッタユニット５０、ＣＣＤ６０、ローパスフィルタ７０を備えている。

第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、それぞれ光軸Ｉ方向に移動することによって撮影用レンズ群の焦点距離を変化させるズーミング用レンズ群であり、それぞれ円環状のレンズ枠を有する第１レンズ群室１０、第２レンズ群室２０に固定されている。
また、第１レンズ群室１０は、その対物側の端部に、レンズ鏡筒の収納時に第１レンズ群Ｌ１の入射面をカバーするレンズバリア１１が備えられている。

ブレ補正レンズ群Ｌ３は、レンズ鏡筒に加わった振動に応じて光軸Ｉと略直交する方向に変位することによって、結像面における像ブレを低減するものであって、円環状のレンズ枠を有するブレ補正レンズ群室３０に固定され、このブレ補正レンズ群室３０は、後述するブレ補正ユニット２００の振動枠２２０に支持されている。
ここで、ブレ補正レンズ群Ｌ３以外のレンズ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４は、このような変位を行わない通常光学系となっている。

第４レンズ群Ｌ４は、その光軸Ｉ方向の移動によって撮影用レンズ群の撮影距離を変更するフォーカシング用レンズ群であって、円環状のレンズ枠を有する第４レンズ群枠４０に固定されている。
また、第４レンズ群枠４０は、図示しないフォーカシング機構を用いて、公知のＡＦ制御によって光軸Ｉ方向に駆動されるようになっている。

シャッタユニット５０は、ブレ補正レンズ群Ｌ３の入射側に設けられ、複数の金属薄片によって構成されたシャッタ部を備え、ＣＣＤ６０への露光量を調節するものである。
ＣＣＤ６０は、撮影用レンズ群が結像した画像を電気的な信号に変換して出力する固体撮像素子であって、第４レンズ群Ｌ４の射出側に設けられている。
ＬＰＦ７０は、撮像画像上におけるモアレの発生を防止するために設けられる光学式のものであって、第４レンズ群Ｌ４とＣＣＤ６０との間に配置されている。

さらに、レンズ鏡筒は、内側直進筒１１０、内側カム筒１２０、外側カム筒１３０、外側直進筒１４０、固定筒１５０、ＣＣＤ台１６０を備えている。
内側直進筒１１０は、略円筒状に形成され、その内径側に第１レンズ群室１０が固定されている。内側直進筒１１０は、その内径側に内側カム筒１２０が挿入され、この内側カム筒１２０との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時、及び、焦点距離の変更時に光軸Ｉ方向に移動可能であり、図１に示すように、撮影状態においては、レンズ鏡筒の対物側の先端部を構成するものである。

内側カム筒１２０は、略円筒状に形成され、上述したように内側直進筒１１０の内径側に挿入されるとともに、その内径側に第２レンズ群室２０及び後述するブレ補正ユニット２００が挿入されるものである。第２レンズ群室２０は、内側カム筒１２０との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時、及び、焦点距離の変更時に、内側直進筒１１０とは独立して光軸Ｉ方向に移動可能となっている。また、ブレ補正ユニット２００は、内側カム筒１２０との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時に光軸Ｉ方向に移動可能となっている。

外側カム筒１３０は、略円筒状に形成され、外側直進筒１４０の内径側に挿入されるとともに、その内径側に内側直進筒１１０が挿入されている。
また、外側カム筒１３０は、その内周面部に、内側カム筒１２０の外径側に形成されたカムフォロワが挿入されるカム溝が形成され、これらのカム機構によって、内側カム筒１２０は、外側カム筒１３０に対して光軸Ｉ方向に駆動されるようになっている。

外側直進筒１４０は、略円筒状に形成され、固定筒１５０の内径側に挿入されるとともに、その内径側に外側カム筒１３０が挿入されている。
ここで、外側直進筒１４０は、固定筒１５０に対して光軸Ｉ方向に相対変位が可能であるが、光軸Ｉ回りの相対回転は拘束されることによって、固定筒１５０に対して光軸Ｉ方向に直進案内されている。また、内側直進筒１１０は、外側直進筒１４０に対して光軸Ｉ方向に相対変位が可能であるが、光軸Ｉ回りの相対回転は拘束され、外側直進筒１４０と同様に、固定筒１５０に対して光軸Ｉ方向に直進案内されている。

固定筒１５０は、図示しないカメラのボディ側に固定されるレンズ鏡筒の基部であって、略円筒状に形成され、レンズ鏡筒の最外径側に配置されている。
ＣＣＤ台１６０は、固定筒１５０の光軸Ｉ方向像側の端部に固定され、その開口端を閉塞する面部であって、ＣＣＤ６０及びＬＰＦ７０が固定されるものである。

ブレ補正ユニット２００は、図２に示すように、固定枠２１０、振動枠２２０、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３０、位置検出器２４０、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２５０を備えている。

固定枠２１０は、ブレ補正ユニット２００の基部であって、上述した内側カム筒１２０の内径側に保持された円盤上の部材である。
振動枠２２０は、固定枠２１０の光軸Ｉ方向像側の面部に備えられ、固定枠２１０に対して、光軸Ｉと直交する面内を平行移動可能に支持されている。また、振動枠２２０は、公知のブレ補正制御によって光軸Ｉと直交する面内で駆動される被駆動部材である。

また、振動枠２２０は、回転軸２２１、バネ２２２、回転止め２２３を備えている。
回転軸２２１は、振動枠２２０の光軸Ｉ方向像側の面部から突き出して形成されたピン状の部分であって、ブレ補正レンズ群室３０の外径側に突き出して形成されたアーム部３１の先端部を回転可能に軸支するものである。この回転軸２２１の中心軸は、光軸Ｉと略平行に配置されている。また、回転軸２２１は、通常撮影時における光軸Ｉの斜め下方に配置されている。
なお、本明細書において、通常撮影時とは、光軸Ｉ及び画面の長辺方向を略水平として撮影する際の状態を指すものとする。

バネ２２２は、回転軸２２１とブレ補正レンズ群室３０との接続部に設けられ、ブレ補正レンズ群室３０を、振動枠２２０に対して回転軸２２１回りの所定の方向（本実施例の場合には光軸Ｉ方向像側から見て時計回り）に回転付勢するものである。
ここで、このバネ２２２の付勢力は、公知のブレ補正制御によって振動枠２２０を駆動した際に、その振動に起因してブレ補正レンズ室３０が振動枠２２０に対して相対変位しない程度に設定される。
回転止め２２３は、振動枠２２０の表面から突き出して形成された凸部であって、ブレ補正レンズ群室３０が振動枠２２０に対して所定の撮影位置にあるときにアーム部３１と当接し、ブレ補正レンズ群室３０の回転を規制するものである。

ＶＣＭ２３０は、図示しないブレ補正制御部からの制御信号に応じて、振動枠２２０を固定枠２１０に対して光軸Ｉと直交する面内で駆動するアクチュエータであって、振動枠２２０に固定された図示しないコイル及び固定枠２１０に固定された図示しないマグネット及びヨークを備えている。

実施例１において、ブレ補正ユニット２００は、レンズ鏡筒のピッチング、ヨーイングにそれぞれ対応したブレ補正を行うものであり、ＶＣＭ２３０は、ピッチング、ヨーイングに対して振動枠を駆動するものがそれぞれ設けられ、図２において、対ピッチング用のものにはＰ、対ヨーイング用のものにはＹをそれぞれ符号に付して図示する（後述する位置検出器２４０も同様）。
図２に示すように、対ピッチング用のＶＣＭ２３０Ｐは、通常撮影時における光軸Ｉの下側に配置されている。また、対ヨーイング用のＶＣＭ２３０Ｙは、通常撮影時における光軸Ｉの側方であって、ＶＣＭ２３０Ｐに対して光軸Ｉ回りの角度において９０°離間した位置に配置されている。

位置検出器２４０は、振動枠２２０に固定された図示しないホール素子と、固定枠２１０に固定された図示しないマグネットとを備え、振動枠２２０の固定枠２１０に対する変位に起因してホール素子が検出する磁気強度の変化に基づいて、固定枠２１０に対する振動枠２２０の位置を検出するものである。
対ピッチング用、対ヨーイング用の位置検出器２４０Ｐ，２４０Ｙは、それぞれＶＣＭ２３０Ｐ，２３０Ｙに対して光軸Ｉを挟んだ反対側の領域に配置されている。

ＦＰＣ２５０は、固定筒１５０とブレ補正ユニット２００とにわたして形成され、ＶＣＭ２３０のコイルへの電力供給や、位置検出器２４０のホール素子の出力信号の伝達を行うものである。ＦＰＣ２５０は、帯状に形成され、ブレ補正ユニット２００のＶＣＭ２３０Ｐと隣接する領域（通常撮影時におけるレンズ鏡筒下側）に配置されている。

次に、実施例１のレンズ鏡筒が撮影状態から収納状態に移行する際の動作について説明する。
先ず、ブレ補正レンズ群Ｌ３は、図示しない駆動機構によってブレ補正レンズ群室３０を回転軸２２１回りに回転させることによって、図２に破線によって示すように、撮影状態における位置に対して通常撮影時における斜め上方側に移動し、他のレンズ群の光軸Ｉ上から退避する。ここで、この駆動機構は、上述したバネ２２２の付勢力よりも大きい駆動力を発生するように構成される。

その後、レンズ鏡筒は、内側カム筒１２０、外側カム筒１３０を図示しない駆動機構によって連動して回転駆動することによって、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、ブレ補正レンズ群Ｌ３を、それぞれ固定筒１５０に対して光軸Ｉ方向像側に移動させることによって、その全長を短縮して図示しないカメラボディ内に沈胴させる収納状態へ移行する。
図３は、レンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。
ブレ補正レンズ群Ｌ３は、図３に示すように、光軸Ｉ方向において第４レンズ群Ｌ４と部分的に重なった状態で収納される。また、ブレ補正レンズ群Ｌ３は、その射出側の端部が、ＣＣＤ台１６０を凹ませて形成された凹部１６１内に収容され、これによって、収納状態におけるレンズ鏡筒の全長を短縮するようにしている。

以上のように、本実施例によれば、ブレ補正レンズ群Ｌ３は、通常撮影時における上方側へ退避する構成としたから、撮影状態においては、ブレ補正レンズ群Ｌ３を保持するブレ補正レンズ群室３０が、バネ２２２の付勢力に加えてこれらの自重によって振動枠２２０の回転止め２２３に押圧された状態となるから、撮影状態におけるその位置決めを確実に行うことができる。

次に、本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例２について説明する。なお、上述した実施例１と共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図４は、実施例２のレンズ鏡筒の撮影状態における断面図である。
実施例２のレンズ鏡筒は、実施例１のブレ補正ユニット２００のＦＰＣ２５０に代えて、２分割されたＦＰＣ２５１，２５２を備えている。
ＦＰＣ２５１，２５２は、それぞれ通常撮影時におけるレンズ鏡筒の上側、下側にそれぞれ配置されている。
実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果に加えて、例えばＦＰＣに要求される極数が多い場合や、スペースの制約等に起因してＦＰＣを実施例１のように１箇所に集中して設けることが困難な場合であってもＦＰＣを分散させることによって対応することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）ブレ補正光学系を通常光学系の光軸上から退避させる機構は、上述した実施例の構成に限らず、他の構成としてもよい。例えば、ブレ補正光学系を回転軸回りに回転させて退避させる場合に、その回転軸を光軸に対して傾斜して配置してもよい。また、回転させて退避させるものに限らず、例えば平行移動等によって退避するようにしてもよい。
（２）各実施例は、例えば４群構成のズームレンズの第３群をブレ補正光学系としたものであったが、レンズ群の群構成やブレ補正光学系の配置は適宜変更することができる。
（３）各実施例は、例えばデジタルスチルカメラの撮影用レンズ鏡筒に関するものであったが、本発明はこれに限らず、ムービーカメラ、フィルムカメラ等の撮影用レンズ鏡筒や、カメラ以外の光学機器に備えられるものであってもよい。

本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例１の撮影状態における断面図である。 図１のII−II部矢視図である。 図１のレンズ鏡筒の収納状態における断面図である。 本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例２の撮影状態における断面図である。

符号の説明

Ｌ１ 第１レンズ群、Ｌ２ 第２レンズ群、Ｌ３ ブレ補正レンズ群（第３レンズ群）、Ｌ４ 第４レンズ群
１０ 第１レンズ群室、１１ レンズバリア、２０ 第２レンズ群室、３０ ブレ補正レンズ群室、４０ 第４レンズ群室、５０ シャッタユニット、６０ ＣＣＤ、７０ ＬＰＦ
２００ ブレ補正ユニット、２１０ 固定枠、２２０ 振動枠、２３０ ＶＣＭ、２４０ 位置検出器

Claims (3)

1. 振動に応じて光軸と略直交する面内で駆動される被駆動部材と、
   前記被駆動部材に装着されたブレ補正光学系と、
   使用時において前記ブレ補正光学系に対して前記光軸方向に配列される通常光学系と
   を備えるレンズ鏡筒において、
   前記ブレ補正光学系は、前記被駆動部材に対して相対移動可能に支持され、この相対移動によってその光軸を前記通常光学系の光軸と略一致させた使用位置と、非使用時に前記通常光学系の光軸上から退避しかつ前記使用位置に対して通常撮影時における上側に設けられた退避位置との間を移動することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
   前記通常光学系の少なくとも一部は、前記退避位置における前記ブレ補正光学系に対して、前記通常光学系の光軸方向における位置が重なった状態で収容されること
   を特徴とするレンズ鏡筒。
3. 請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
   前記ブレ補正光学系は、前記被駆動部材に備えられた回転軸回りに回転可能に軸支されること
   を特徴とするレンズ鏡筒。
   
   

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