JP2007199319A - レンズ鏡筒、カメラシステム、及び、レンズ鏡筒調整装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ鏡筒を、光軸Iに対する位置が固定された固定光学系L1,L2,L4と、光軸Iに対してこの光軸Iと直交する面内で移動可能に支持されたブレ補正光学系L3と、ブレ補正光学系L3を光軸Iと直交する面内で駆動するブレ補正光学系駆動部220と、光軸I上に配置された使用位置と、光軸I上から退避した収納位置との間を移動する退避光学系L3と、ブレ補正光学系L3の光軸Iと直交する面内における基準位置の補正情報が記録された補正情報記録部320とを備える構成とする。
【選択図】図1
Description
しかし、調心機構は、これを設けることによって部品点数が増加して構造が複雑となり、特にブレ補正装置を備えたレンズ鏡筒の場合には設置スペースの確保も困難である。
請求項1の発明は、光軸に対する位置が固定された固定光学系と、前記光軸に対してこの光軸と直交する面内で移動可能に支持されたブレ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を前記光軸と直交する面内で駆動するブレ補正光学系駆動部と、前記光軸上に配置された使用位置と、前記光軸上から退避した収納位置との間を移動する退避光学系と、前記ブレ補正光学系の前記光軸と直交する面内における基準位置の補正情報が記録された補正情報記録部とを備え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、前記補正情報記録部は、前記レンズ鏡筒が装着されるカメラボディ側に設けられる情報取得装置に対して前記補正情報を提供することを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5に記載のカメラシステムにおいて、前記ブレ補正光学系及び前記退避光学系を含む光学系によって結像される被写体像に応じて画像信号を出力する撮像部を備え、前記補正情報記録部に記録された前記補正情報は、前記撮像部の出力に基づいて生成されることを特徴とするカメラシステムである。
実施例1のカメラシステムは、例えばデジタルスチルカメラであって、光学式のブレ補正装置を有するレンズ鏡筒を備えたものである。
図1は、実施例1のレンズ鏡筒のワイド端側における撮影状態(使用状態)を示す断面図である。図2は、レンズ鏡筒のテレ端における撮影状態を示す断面図である。図3は、図1のIII−III部矢視図である。
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。
なお、ブレ補正レンズ群L3、第4レンズ群L4もズーミング用レンズとして機能し、光軸I方向に移動する。
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なわず、光軸Iに対する位置が固定された固定光学系となっている。
また、第4レンズ群室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、複数のプラスチック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。
ガイド部材111は、後述するブレ補正ユニット200の振動枠210を案内する案内部であって、第1レンズ群筒110の対物側の端面における第1レンズ群L1の外径側の領域から、光軸I方向像側に突き出して形成され、その先端側(光軸I方向像側)に近づくにつれて徐々に細くなるようにテーパ状に形成されている。このガイド部材111による案内動作については後に説明する。
レンズバリアユニット112は、第1レンズ群筒110の対物側の端部に固定されている。
ここで、第2レンズ群室20は、その外周面部につば状に突き出して形成されたフランジ部を有し、このフランジ部をナット21によって第2レンズ群保持枠120に締結されている。また、このフランジ部のナット21に対する反対側の面部には、第2レンズ群L2の位置を微調整するための調整ワッシャ22が備えられている。
第1カム筒160、第2カム筒170は、それぞれ円筒状に形成され、図示しない連動機構によって、固定筒150に対して光軸I回りに回転可能となっている。
第1カム筒160は、固定筒150の内径側に挿入され、その外周面部に固定筒150の内周面に形成されたカム溝に挿入されるカムフォロワが形成され、内周面部に第2レンズ群保持枠120及びブレ補正レンズ群保持枠130にそれぞれ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ている。
第2カム筒170は、第1カム筒160のさらに内径側に挿入され、その内径側には第1レンズ群筒110が挿入されている。第2カム筒170は、その内周面に第1レンズ群筒110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ている。
CCD台190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。
この振動枠210は、その外周縁部を凹ませて形成され、上述したガイド部材111が挿入される凹部210aが設けられている。
また、振動枠210は、回転軸211、バネ212、回転止め213を備えている。
回転軸211は、振動枠210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211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211は、通常撮影時における光軸Iの斜め上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。
回転止め213は、振動枠210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の外径側でありかつアーム部31とは光軸に対して略対称に配置された突起部32と当接することによって、バネ212の付勢力によるブレ補正レンズ群室30の回転を規制するものである。
コイル221は、振動枠210に固定されている。
マグネット222は、ブレ補正レンズ群保持枠130に固定され、コイル221と対向して配置された永久磁石である。
ヨーク223は、マグネット222のコイル221とは反対側の面部に固定されている。
ヨーク224は、振動枠210の光軸I方向像側に配置され、ブレ補正レンズ群保持枠130に対して固定されたブレ補正ユニットカバー240に固定され、コイル221のマグネット222側とは反対側の面部に対向して配置されている。
図3に示すように、VCM220P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、VCM220Yは、通常撮影時における光軸Iの側方であって、VCM220P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230Pは、通常撮影時におけるVCM220Yの上側の領域に配置されている。
位置検出器230Yは、VCM220Y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。
図4は、レンズ鏡筒100の撮影状態から収納状態への移行中の状態を示す横断面図である。
先ず、レンズ鏡筒100は、第1カム筒160及び第2カム筒170を回転駆動して、第1レンズ群筒110及び第2レンズ群保持枠120を光軸I方向像側に移動させる。
そして、第1レンズ群筒110の移動と連動して、第1レンズ群筒110に固定されたガイド部材111は、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3との間隔が撮影状態における最小値よりも小さい状態において、ブレ補正ユニット200の振動枠210に形成された凹部210aに挿入される。
ブレ補正レンズ群L3は、図5に示すように、ブレ補正レンズ群室30のカム面部34が押圧されることによって、他のレンズ群の光軸I上から退避する。
レンズ鏡筒100は、ブレ補正レンズ群L3の退避終了後、第1レンズ群筒110、第2レンズ群保持枠120、ブレ補正レンズ群保持枠130をさらに光軸I方向像側に移動させて、図6に示すように、第4レンズ群L4と光軸I上から退避したブレ補正レンズ群L3とが光軸I方向において重なって配置された状態となる。
カメラシステム1は、上述したレンズ鏡筒100に加えて、制御回路310、メモリ320を備えている。
制御回路310は、CCD60、VCM220、位置検出器230をそれぞれ制御するMPUを備え、カメラシステム1を総括的に制御して、公知の露光制御、画像処理、AF制御、ブレ補正制御等を行うものである。
メモリ320は、ブレ補正レンズ群L3を光軸Iと直交する面内で駆動する際の基準位置の補正情報を保持するものであって、制御回路310は、この補正情報に基づいてブレ補正制御におけるブレ補正レンズ群L3のセンター位置を設定するようになっている。この補正情報の生成方法については、後に詳しく説明する。
これらの制御回路310、メモリ320は、レンズ鏡筒100が装着される図示しないカメラボディ内に収容されている。
先ず、レンズ鏡筒100の対物側に被写体であるテストチャートを配置し、レンズ鏡筒100が結像するテストチャートの被写体像をCCD60によって撮像する。
図8は、テストチャートの例を示す図である。
テストチャートは、例えば、図8(a)に示すように、CCD60によって撮像される画像の画角に対応して形成された矩形のシート410の中心部に、点状のマーキング411を設けたものである。
また、テストチャートは、例えば図8(b)に示すように、シート410と同様のシート420の中心部及び周辺部に、点状のマーキング421を分布させたものであってもよい。
また、テストチャートの周辺部に設けられたマーキング421は、変形や流れが無視しうる程度に小さい像となる。
これに対し、一部のレンズ群が光軸Iに対して偏心していると、テストチャートの中心部のマーキング411,421の像の位置が画像の中心部に対してずれたり、その像の変形が発生するとともに、周辺部のマーキング421の像に変形や流れが生じる。
そして、制御回路310は、最良の評価が得られたブレ補正レンズ群L3の位置に関する情報を、ブレ補正レンズ群L3の基準位置に関する情報である補正情報としてメモリ320に記録し、レンズ鏡筒100の調整を完了する。
そして、カメラシステム1の使用時において、制御部310は、補正情報に基づいて得られた位置をセンター位置(基準位置)として用いて、ブレ補正制御を行う。
この調整は、例えば、カメラシステムの製造工程において、レンズ鏡筒100を組み立てた後に、これをカメラボディに装着する前に行われるものであって、CCD60を取り外した状態のレンズ鏡筒100を、以下説明する調整装置500に装着して行われる。
調整装置500は、CCD510、制御回路520、レーザ照射装置530を備えている。
CCD510は、レンズ鏡筒100においてCCD60が装着される箇所に、このCCD60に代えて装着される固体撮像素子である。
制御回路520は、CCD510と、レンズ鏡筒100側のVCM220、位置検出器230とをそれぞれ制御するMPUを備え、VCM220を制御してブレ補正レンズ群L3をシフト駆動しながら、CCD510が出力する画像信号を評価して補正情報を生成する機能を備えている。この補正情報の生成方法については後に詳しく説明する。
レーザ照射装置530は、制御回路520が生成した補正情報に基づいて、後述するフレキシブルプリント基板(FPC)600上に形成された配線を切断し、この切断パターンによってFPCに補正情報を記録する記録部である。
先ず、CCD60を取り外したレンズ鏡筒100を図9に示すように調整装置500に装着するとともに、レンズ鏡筒100の対物側に被写体であるテストチャートを配置し、レンズ鏡筒100が結像するテストチャートの被写体像をCCD510によって撮像する。
そして、制御回路520は、実施例1における制御回路310と同様に、ブレ補正レンズ群L3をシフト変位させながら、CCD510が出力する画像信号の評価を行い、最良の評価が得られるブレ補正レンズ群L3の位置を検出して補正情報を生成し、この補正情報をレーザ照射装置530に出力する。
FPC600は、基材部610、配線部620を備えている。
基材部610は、絶縁性及び可撓性を有する材料によってシート状に形成されている。
配線部620は、基材部610の表面に例えば金属等の導電性を有する材料の薄膜としてエッチング等によって形成され、基材部610の端縁部に配列された例えば9つの接点部C0〜C8と、これらの接点部C0〜C8を相互に導通させるランド部621とを備えている。
そして、接点部C1〜C4、及び、接点部C5〜C8は、その接点部C0との導通の有無によって、X方向、Y方向の補正情報をそれぞれ4ビットの情報として記録するものである。
例えば、図10(b)は、接点部C1,C3,C5,C6を非導通状態とし、他の接点部C2,C4,C7,C8を導通状態としたものを示している。
処理後のFPC600は、レンズ鏡筒100の所定の外表面部に貼付される。そして、カメラボディ側には、レンズ鏡筒100を装着した際に、これらの接点部C0〜C8とそれぞれ導通する図示しない接点部を有する図示しない読取装置が設けられ、各接点部の導通状態を検出することによって、カメラシステム1の生産ライン等における組立時に、各レンズ鏡筒100固有の補正情報を、制御回路310側に自動的に伝達できるようになっている。そして、制御回路310は、この補正情報に基づいてブレ補正制御を行う。
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)各実施例は、ブレ補正光学系と退避光学系とが重複している場合を示したが、本発明はこれに限らず、例えばブレ補正光学系と退避光学系とが独立しているものや、退避光学系の一部のみがブレ補正光学系となっているものに対しても適用することができる。例えば、4群構成のレンズにおいて、第2レンズ群をブレ補正レンズ群とし、第3レンズ群を退避させるようにしてもよい。
この場合であっても、光学系全体の性能が最適化されるようにブレ補正光学系の基準位置を設定することによって、退避光学系の芯ズレに起因する画質の劣化を防止することができる。
(2)実施例2は、記録部としてレーザ照射装置によってランド部を切断可能なFPCを用いているがこれに限らず、他の記録手段を用いてもよい。例えば、図11に示す2次元バーコード700を用いてもよい。この場合、レンズ鏡筒調整装置は、実施例2のレーザ照射装置に代えて、補正情報を含む2次元バーコードを印刷するプリンタを備え、印刷されたプリンタをレンズ鏡筒100に貼付するようにしてもよい。この場合、レンズ鏡筒をカメラシステムに組み込む際は、2次元バーコードに記録された補正情報をバーコードリーダによって読み取り、この補正情報を、メモリの読み書きが可能な公知の出入力装置によってカメラシステム内に設けられたメモリに入力する。
さらに、レンズ鏡筒に例えばセリアル番号等の個体識別情報が設けられる場合は、レンズ鏡筒の調整工程において、この個体識別情報と補正情報とを関連付けたデータを記録し、レンズ鏡筒のカメラシステムへの組み込み時にこのデータを検索して入力してもよい。
(3)各実施例は、レンズ鏡筒の外部(カメラボディ側)に設けられたメモリに補正情報を記録しているが、これに限らず、レンズ鏡筒内にこのようなメモリを装備してもよい。
(4)各実施例のレンズ鏡筒は、例えばレンズ非交換式のデジタルスチルカメラの撮影用レンズ鏡筒であったが、本発明はこれに限らず、例えばレンズ交換式カメラ、フィルムカメラ、ムービーカメラ等のレンズ鏡筒にも適用することができる。
200 ブレ補正ユニット、220 VCM、230 位置検出器
310 制御回路、320 メモリ、500 調整装置、510 CCD、520 制御回路、530 レーザ照射装置
Claims (7)
- 光軸に対する位置が固定された固定光学系と、
前記光軸に対してこの光軸と直交する面内で移動可能に支持されたブレ補正光学系と、
前記ブレ補正光学系を前記光軸と直交する面内で駆動するブレ補正光学系駆動部と、
前記光軸上に配置された使用位置と、前記光軸上から退避した収納位置との間を移動する退避光学系と、
前記ブレ補正光学系の前記光軸と直交する面内における基準位置の補正情報が記録された補正情報記録部と、
を備えるレンズ鏡筒。 - 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
前記退避光学系は、その少なくとも一部に前記ブレ補正光学系を含むこと
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 請求項1又は請求項2に記載のレンズ鏡筒において、
前記補正情報記録部は、前記レンズ鏡筒が装着されるカメラボディ側に設けられる情報取得装置に対して前記補正情報を提供すること
を特徴とするレンズ鏡筒。 - 光軸に対する位置が固定された固定光学系と、
前記光軸に対してこの光軸と直交する面内で移動可能に支持されたブレ補正光学系と、
前記ブレ補正光学系を前記光軸と直交する面内で駆動するブレ補正光学系駆動部と、
前記光軸上に配置された使用位置と、前記光軸上から退避した収納位置との間を移動する退避光学系と、
前記ブレ補正光学系の前記光軸と直交する面内における基準位置の補正情報が記録された補正情報記録部と、
前記補正情報記録部に記録された前記補正情報に基づいて前記ブレ補正光学系駆動部を制御する制御部と
を備えるカメラシステム。 - 請求項4に記載のカメラシステムにおいて、
前記退避光学系は、その少なくとも一部に前記ブレ補正光学系を含むこと
を特徴とするカメラシステム。 - 請求項4又は請求項5に記載のカメラシステムにおいて、
前記ブレ補正光学系及び前記退避光学系を含む光学系によって結像される被写体像に応じて画像信号を出力する撮像部を備え、
前記補正情報記録部に記録された前記補正情報は、前記撮像部の出力に基づいて生成されること
を特徴とするカメラシステム。 - 光軸に対する位置が固定された固定光学系と、
前記光軸に対してこの光軸と直交する面内で移動可能に支持されたブレ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を前記光軸と直交する面内で駆動するブレ補正光学系駆動部と、
前記光軸上に配置された使用位置と、前記光軸上から退避した収納位置との間を移動する退避光学系と
を備えるレンズ鏡筒の調整に用いられるレンズ鏡筒調整装置において、
前記レンズ鏡筒が結像する被写体像に応じて画像信号を出力する撮像部と、
前記レンズ鏡筒の前記ブレ補正光学系駆動部を制御して前記ブレ補正光学系を変位させながら前記撮像部が出力する画像信号を評価し、前記ブレ補正光学系の前記光軸と直交する面内における基準位置の補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報生成部が出力する前記補正情報を記録する記録部と
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒調整装置。
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