JP2008076485A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ鏡胴、及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging device.
従来、レンズの玉枠(移動枠)に固定したピンと、入子式に嵌合する複数の筒状部材に形成したカムスロットとの係合を利用して、レンズを光軸方向に駆動させていた。 Conventionally, the lens is driven in the optical axis direction by utilizing the engagement between the pin fixed to the lens frame (moving frame) of the lens and the cam slot formed in the plurality of cylindrical members fitted in a telescopic manner. It was.
ところが、このようなカム機構においては、カムスロットが形成される筒状部材やこれと係合するピン等の部品を小型化しようとしても、加工上および組立上の限度があり、このため、カム機構の小型化が光学系の小型化についていけないという問題があった。 However, in such a cam mechanism, there is a limit in processing and assembling even when trying to downsize parts such as a cylindrical member in which a cam slot is formed and a pin engaged therewith. There was a problem that the miniaturization of the mechanism could not keep up with the miniaturization of the optical system.
また、上記カム機構においては、光軸方向に進退する各レンズが光軸に対して傾斜するのを防止する傾き規制機構が設けられるが、レンズを保持する移動枠が光軸を中心として回転しながら進退するために、複数の移動枠についてその相互干渉を避けながら小型化を図ろうとすると、傾き規制機構のスパンを長くとることができなくなり、この結果、レンズの傾斜を防止することが困難となっていた。 In addition, the cam mechanism is provided with a tilt regulating mechanism that prevents each lens moving forward and backward in the optical axis direction from tilting with respect to the optical axis. However, the moving frame that holds the lens rotates around the optical axis. In order to move forward and backward while trying to reduce the size of a plurality of moving frames while avoiding their mutual interference, the span of the tilt regulating mechanism cannot be made long, and as a result, it is difficult to prevent the lens from tilting. It was.
さらに、従来のカム機構においては、各レンズが上記筒状部材の内側に収容されるため、組立後に光学系の調心を行うことは困難であった。
そこで、螺旋状のねじを外周面に設けた棒状の駆動軸をレンズの光軸に対して平行に配置するとともに、駆動軸のねじに係合するねじをレンズ枠に設けて、駆動軸の回転によりレンズを光軸方向に移動させることが行われるようになっている。この場合、光軸の傾きや位置ずれを防止する必要があり、そのために、レンズの光軸に平行なガイド軸を設け、ガイド軸を通す貫通孔をレンズ枠に設けて、ガイド軸によってレンズ枠を移動可能に支持するのが一般的である。この構成では、鏡胴の形状に制約がなく、駆動軸やガイド軸と共に、駆動軸を回転させる駆動部を鏡胴内に配置することができて、全体としての大きさを抑えることが容易になる。
Further, in the conventional cam mechanism, since each lens is housed inside the cylindrical member, it is difficult to align the optical system after assembly.
Therefore, a rod-shaped drive shaft provided with a spiral screw on the outer peripheral surface is arranged in parallel to the optical axis of the lens, and a screw that engages with the screw of the drive shaft is provided on the lens frame to rotate the drive shaft. Thus, the lens is moved in the optical axis direction. In this case, it is necessary to prevent tilting and displacement of the optical axis. For this purpose, a guide shaft parallel to the optical axis of the lens is provided, and a through hole through which the guide shaft passes is provided in the lens frame. It is common to support the movably. In this configuration, there is no restriction on the shape of the lens barrel, and a drive unit for rotating the drive shaft can be arranged in the lens barrel together with the drive shaft and the guide shaft, so that the overall size can be easily suppressed. Become.
近年では、このような構成を採用するとともに、撮像光学系の光軸をミラーやプリズムによって折り曲げる屈曲光学系を採用することで、カメラの薄型化(前後方向についての小型化)を図ることも行われている(例えば特許文献1参照)。 In recent years, in addition to adopting such a configuration, by adopting a bending optical system that bends the optical axis of the imaging optical system with a mirror or prism, the camera can also be thinned (downsized in the front-rear direction). (For example, see Patent Document 1).
また、圧電素子等の電気機械素子を利用した直線駆動機構を用いて可動レンズを光軸方向に駆動する方法も行われている。例えば特許文献2では、2つのレンズ群に連結する平板状移動体を、光軸方向に直交する方向に互いにその位置をずらして配置し、直線駆動機構を用いてそれぞれ駆動することにより、小型で各レンズへのアクセスを容易にしたレンズ駆動機構が開示されている。
しかしながら、特許文献1の構成では、鏡胴にレンズを組み立てるための大きな開口があるため、剛性を保つために鏡胴の肉厚を厚くする必要がある。そのため、小型、軽量化をする上での障害になっていた。 However, in the configuration of Patent Document 1, since there is a large opening for assembling a lens in the lens barrel, it is necessary to increase the thickness of the lens barrel in order to maintain rigidity. Therefore, it has become an obstacle to reducing the size and weight.
特許文献2で開示されているレンズ駆動機構は固定基板上にレンズを組み立てる構成のため、組み立ては容易である。しかしながら、基板だけでは剛性を十分高くできないので、高精度が要求される高倍率のズームレンズや屈曲光学系には適用できない。
Since the lens driving mechanism disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、小型で高い剛性を持ち、組み込みやすいレンズ鏡胴、及び小型の撮像装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lens barrel and a small imaging device that are small and have high rigidity and are easy to incorporate.
1.
玉枠に保持される2つのレンズ群を含む撮像光学系と、
前記各々の玉枠を光軸方向に相対的に移動可能に支持する2つの駆動軸と、
を備えた箱形形状のレンズ鏡胴において、
2つの駆動軸を含む平面と直交する前記レンズ鏡胴の対向する壁面に、それぞれ光軸方向に位置をずらして開口部を設けたことを特徴とするレンズ鏡胴。
1.
An imaging optical system including two lens groups held by a ball frame;
Two drive shafts that support the respective ball frames so as to be relatively movable in the optical axis direction;
In a box-shaped lens barrel with
A lens barrel characterized in that openings are provided on the opposing wall surfaces of the lens barrel perpendicular to a plane including two drive shafts, with the positions being shifted in the optical axis direction.
2.
前記2つの駆動軸を前記レンズ鏡胴の同じ壁面側に、前記2つのレンズ群の光軸方向と光軸に直交する方向にそれぞれ互いにその位置をずらして配置したことを特徴とする1に記載のレンズ鏡胴。
2.
2. The two drive shafts are disposed on the same wall surface side of the lens barrel and are shifted from each other in the optical axis direction of the two lens groups and in a direction perpendicular to the optical axis. Lens barrel.
3.
前記2つの駆動軸は、リニアアクチュエータによって光軸方向に駆動されることを特徴とする1または2に記載のレンズ鏡胴。
3.
The lens barrel according to 1 or 2, wherein the two drive shafts are driven in a direction of an optical axis by a linear actuator.
4.
前記玉枠に連結し、前記玉枠の当接部に挿入された前記2つの駆動軸と接する押圧板と、
前記押圧板を前記2つの駆動軸に押し当てる方向に付勢するバネ部材と、を有し、
前記バネ部材はそれぞれの前記開口部の側から脱着可能に配置されていることを特徴とする3に記載のレンズ鏡胴。
4).
A pressing plate connected to the lens frame and in contact with the two drive shafts inserted into the contact portion of the lens frame;
A spring member that urges the pressing plate in a direction in which the pressing plate is pressed against the two drive shafts,
4. The lens barrel according to claim 3, wherein the spring member is detachably arranged from each opening side.
5.
前記撮像光学系は、前記2つのレンズ群よりも被写体側に光を反射する反射素子を
含み、
撮像光学系の光軸が反射素子によって折り曲げられ、前記撮像光学系の入射光軸と前記2つのレンズ群の光軸とが形成する平面は前記2つの駆動軸を含む平面と略平行であることを特徴とする1乃至4の何れか1項に記載のレンズ鏡胴。
5.
The imaging optical system includes a reflective element that reflects light closer to the subject side than the two lens groups,
The optical axis of the imaging optical system is bent by a reflecting element, and the plane formed by the incident optical axis of the imaging optical system and the optical axes of the two lens groups is substantially parallel to the plane including the two drive axes. 5. The lens barrel according to any one of 1 to 4, wherein:
6.
撮像時に前記玉枠に保持された2つのレンズ群が光軸方向に移動する範囲は、重なっていることを特徴とする1乃至5の何れか1項に記載のレンズ鏡胴。
6).
6. The lens barrel according to any one of claims 1 to 5, wherein ranges in which the two lens groups held by the lens frame move in the optical axis direction at the time of imaging overlap each other.
7.
1乃至6の何れか1項に記載のレンズ鏡胴を有することを特徴とする撮像装置。
7).
An image pickup apparatus comprising the lens barrel according to any one of 1 to 6.
本発明によれば、駆動手段をレンズ鏡胴の同じ面側に、光軸方向と光軸方向に直交する方向にそれぞれ互いにその位置をずらして配置し、レンズ鏡胴の前記駆動手段を配置した面と直交する2面に、面に近い方の前記駆動手段の光軸方向の位置にあわせてそれぞれ開口部を設けるので、小型で高い剛性を持ち、組み込みやすいレンズ鏡胴、及び小型の撮像装置を提供できる。 According to the present invention, the driving means is arranged on the same surface side of the lens barrel, the optical axis direction and the direction orthogonal to the optical axis direction are shifted from each other, and the driving means of the lens barrel is arranged. Since the openings are provided on the two surfaces orthogonal to the surface in accordance with the position in the optical axis direction of the driving means closer to the surface, the lens barrel having a small size and high rigidity and easy to incorporate, and a small imaging device Can provide.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本発明に係るレンズ鏡胴1を備えたカメラ100の一例を示す外観図である。図1はカメラ100前面の斜視図である。
FIG. 1 is an external view showing an example of a
図1において、点線で示す1は本発明の実施の形態で説明したレンズ鏡胴であり、カメラ本体部102の内部にレンズ鏡胴1が組み込まれている状態を表している。161はレリーズボタン、162は電源スイッチである。電源スイッチ162に連動してカメラ100は起動状態になる。レリーズボタン161はその1段の押し込みによりカメラ100の撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その2段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。
In FIG. 1, 1 indicated by a dotted line is the lens barrel described in the embodiment of the present invention, and represents a state in which the lens barrel 1 is incorporated in the
図2は、本発明の実施の形態に係る変倍光学系を有するレンズ鏡胴1の開口部を説明する外観斜視図、図3は、レンズ鏡胴1のワイド時の状態を示す断面図である。 FIG. 2 is an external perspective view for explaining the opening of the lens barrel 1 having the variable magnification optical system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lens barrel 1 in a wide state. is there.
図2(a)はレンズ鏡胴1の外観斜視図、図2(b)はレンズ鏡胴1を図2(a)と反対側の面から見た外観斜視図である。以下の説明においては、図1、図2に示すXYZ3次元直交座標系を適宜用いて、方向および向きを示すこととする。 2A is an external perspective view of the lens barrel 1, and FIG. 2B is an external perspective view of the lens barrel 1 as viewed from the surface opposite to FIG. 2A. In the following description, directions and directions will be indicated by appropriately using the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system shown in FIGS.
図2に示したレンズ鏡胴1の内部構成を、図3を用いて説明する。図3(b)は図1のレンズ鏡胴1のZ方向から見た正面図である。また、図3(a)は図3(b)の断面C−Cから見た断面図、図3(c)は図3(b)の断面D−Dから見た断面図、図3(d)は図3(b)の断面A−Aから見た断面図、図3(e)は図3(b)の断面B−Bから見た断面図である。 The internal configuration of the lens barrel 1 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3B is a front view of the lens barrel 1 of FIG. 1 viewed from the Z direction. 3A is a cross-sectional view as seen from a cross-section CC in FIG. 3B, FIG. 3C is a cross-sectional view as seen from a cross-section DD in FIG. 3B, and FIG. ) Is a cross-sectional view seen from the cross-section AA of FIG. 3B, and FIG. 3E is a cross-sectional view seen from the cross-section BB of FIG.
図3において、10は第1可動レンズ群、20は第2可動レンズ群、70は第1の固定レンズ、71はプリズム、72は第2の固定レンズであり、この2つの可動レンズ群と固定された光学部品により撮像光学系が形成されている。第1の固定レンズ70から入射した光束は、プリズム71でY軸負方向に折り曲げられて第1可動レンズ群10と第2可動レンズ群20、第2の固定レンズ72により撮像素子8の撮像面に結像する。撮像素子8の撮像面の前には、図示せぬ赤外カットフィルタまたは赤外カットフィルタとオプティカルローパスフィルタが積層された光学フィルタが配置されている。撮像素子8と撮像素子8を駆動する回路を搭載した撮像素子基板9は固定枠4に固定されている。
In FIG. 3, 10 is a first movable lens group, 20 is a second movable lens group, 70 is a first fixed lens, 71 is a prism, and 72 is a second fixed lens, which are fixed to the two movable lens groups. An imaging optical system is formed by the optical parts. The light beam incident from the first fixed
本実施形態では第1の固定レンズ70から入射しプリズム71で折り曲げられるまでの光軸L1はZ軸方向、プリズム71で折り曲げられてから撮像素子8上に結像するまでの光軸L2はY軸方向である。プリズム71は本発明の反射素子である。以下、第1可動レンズ群10、第2可動レンズ群20の移動方向については、Y軸正方向を対物側、Y軸負方向を像面側と呼ぶ。
In the present embodiment, the optical axis L1 from the first fixed
なお、本発明の実施の形態では、光学装置として小型化に適した屈曲光学系を用いた撮影光学系で説明するが、本発明は屈曲光学系を用いた撮影光学系に限られるものではない。また反射素子としてプリズムを用いた例を説明するが、プリズムに限定されるものではなく蒸着ミラー等を用いても良い。 In the embodiment of the present invention, a description will be given of a photographing optical system using a bending optical system suitable for miniaturization as an optical device, but the present invention is not limited to a photographing optical system using a bending optical system. . An example in which a prism is used as a reflective element will be described, but the invention is not limited to a prism, and a vapor deposition mirror or the like may be used.
図3(a)に示すように、ロッド40とロッド41は光軸L2の方向、すなわちY軸方向と光軸L2と直交する方向であるZ軸方向に位置をずらして配置されている。ロッド40とロッド41は図2(b)に示す固定枠の面4d側に取り付けられている。ロッド40、ロッド41は本発明の駆動軸である。
As shown in FIG. 3A, the
また、図2(a)に示すようにロッド40に近い固定枠の面4bには第1の開口部2が、図2(b)に示すようにロッド41に近い固定枠の面4cは第2の開口部3がそれぞれ設けられている。固定枠の面4bと固定枠の面4cは固定枠の面4dと直交する面である。第1の開口部2と第2の開口部3は、固定枠の面4bと固定枠の面4cに光軸L2方向にそれぞれの位置をずらして設けられている。第1の開口部2、第2の開口部3は第1玉枠11、第2玉枠21を駆動手段5、駆動手段6に脱着可能な大きさであり、それぞれの開口から各レンズ群を組み立てることにより、鏡胴の組み立て作業を簡単に行うことができる。また、故障時などの部品交換も容易に行うことができる。
2A, the
このように、1つの玉枠を脱着可能な大きさの開口部を固定枠の面4bと固定枠の面4cに斜交いの位置に設けるので、それぞれの面の開口を小さくすることができ固定枠4の剛性を高めることができる。
As described above, since the opening of a size that allows one ball frame to be attached / detached is provided at a position obliquely intersecting the
なお、各開口部は固定枠に取り付ける不図示カバーにより被覆されており光が入ることはない。 Each opening is covered with a cover (not shown) attached to the fixed frame, so that no light enters.
次に、本発明のレンズ鏡胴1の組み立てについて図4、図5を用いて説明する。図4、は第1玉枠11をロッド40に取り付けた時の平面図である。図5は第1玉枠11をロッド40への取り付け手順を説明する説明図である。図5は図4に示すE−E部の断面図であり、図5(g)の断面図が図4の状態を示している。
Next, assembly of the lens barrel 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view when the
図5を用いて、第1玉枠11のロッド40への取り付けを順に説明する。
The attachment of the
図5(a)は固定枠4にロッド40と図5(a)には図示せぬ圧電素子42が取り付けられた状態である。
5A shows a state in which a
次に、第1の開口部2から図5(b)のように第1玉枠11を入れ、図5(c)のように当接部11aをロッド40に係合させる。押圧板23の一端を図5(d)のように第1玉枠11に設けられた穴に差し込み、他端を図5(e)のように付勢バネ48で押さえる。付勢バネ48は本発明のバネ部材であり、第1の開口部2の側に設けられているので組み立てが容易である。
Next, the
図5(f)は付勢バネ保持板61を第1玉枠11に嵌め込んで付勢バネ48の一端を固定した状態である。この状態で、第1玉枠11の当接部11aはバネ付勢された押圧板23によりロッド40と摩擦係合している。
FIG. 5F shows a state in which the biasing
図5(g)はガイド60を固定枠4のY軸負方向に設けられた開口から差し込んだ状態である。ガイド60は第2玉枠21と共通の部品なので、第2玉枠21のロッド41への取り付けが終わってからガイド60の組み立てを行う。第2玉枠21のロッド41への取り付けは、第2の開口部3から第1玉枠11と同様の手順で行う。
FIG. 5G shows a state in which the
以上このように、第1玉枠11、第2玉枠21を簡単に組み立てることができる。組み立てのために必要な開口部は、固定枠4の面4b(表面)と面4c(裏面)に設けられているので、同一面に開口部を設ける場合と比べて固定枠4の剛性を高くすることができる。
As described above, the
本実施形態の構造は、屈曲光学系を用いた撮影光学系において特に効果が高い。本実施形態では、光軸L1に直交する固定枠の面4b,面4cに開口部を設け、駆動部など可動玉枠の部分的な突起を各々の開口部側に配置しているので、面4b、4cの内側の面をこれらの突起よりも内側に設けることができる。このようにすると、剛性を損なわないように面4b、4cの厚みを確保しながら、レンズ鏡胴1の光軸L1と直交する方向(Z軸方向)の大きさを小さくすることができる。特に、厚み方向(Z軸方向)に薄型化を要求される屈曲光学系を用いたカメラにレンズ鏡胴1を搭載する場合に効果的である。
The structure of this embodiment is particularly effective in a photographing optical system using a bending optical system. In the present embodiment, the
なお、以上説明した本発明の駆動機構においては、駆動源として圧電素子を利用しているが、これに限定されるものではなくリニアモータ等を利用しても良い。 In the drive mechanism of the present invention described above, a piezoelectric element is used as a drive source. However, the present invention is not limited to this, and a linear motor or the like may be used.
図6は、ズーミング時における第1可動レンズ群10および第2可動レンズ群20のズーム曲線を示している。紙面上下方向は撮像光学系の焦点距離を表し、紙面上側がワイド側、紙面下側がテレ側である。また、紙面左右方向は各焦点距離における各光学系の光軸上の位置を表している。図中のO1は第1の固定レンズ70の位置を、O2は第1可動レンズ群10の位置を、O3は第2可動レンズ群20の位置を、O4は第2の固定レンズ72の位置をそれぞれ示している。
FIG. 6 shows zoom curves of the first
第1可動レンズ群10と第2可動レンズ群20が光軸L2方向に移動する範囲は、図6のQで示す部分が重なっている。このようにすることにより、光軸L2方向の移動距離を少なくすることができるので、レンズ鏡胴1の光軸L2方向(Y軸方向)の長さを短くすることができる。このようにすることにより、レンズ鏡胴1の光軸L2方向の長さを大きくすることなく高倍率化、製造難度の低減ができ、小型かつ安価なレンズユニットを提供できる。
In the range in which the first
また、本実施形態の構造は、上記可動群の移動範囲が重なる光学系において特に有効である。可動群の移動範囲が重なっている場合は、片面だけに開口部を設けると2つのレンズ群を組み込む開口部が繋がり、枠体の剛性が極端に低下する。また、可動群の移動範囲が重なっているため固定枠内部に補強用のリブ等を設けることが困難である。本実施形態に示すように開口部を斜交いに設けることにより、枠体の剛性確保と小型化の両立が可能で高性能でかつ小型なレンズユニットを提供できる。 In addition, the structure of this embodiment is particularly effective in an optical system in which the movable ranges of the movable groups overlap. When the movable range of the movable group overlaps, if the opening is provided only on one side, the opening for incorporating the two lens groups is connected, and the rigidity of the frame is extremely reduced. In addition, since the movable ranges of the movable groups overlap, it is difficult to provide reinforcing ribs or the like inside the fixed frame. By providing the openings obliquely as shown in the present embodiment, it is possible to provide a high-performance and small-sized lens unit capable of ensuring the rigidity of the frame and reducing the size.
次に第1可動レンズ群10を駆動するロッド40と、第2可動レンズ群10を駆動するロッド41について説明する。ロッド40は圧電素子42によって駆動されている。ロッド41も圧電素子43によって駆動されているので動作原理の説明はロッド40を例に説明する。
Next, the
次に、第1玉枠11と第2玉枠21の駆動について説明する。
Next, driving of the
図3(a)の断面図に示すよう固定枠4の内面には、圧電素子42、43のY軸正方向の一端が接着固定されている。固定枠4には図3(a)のように貫通孔が形成されており、この貫通孔にロッド40が摺動可能に挿通されている。そして、ロッド40の一端が、圧電素子42の他端に接着固定されている。圧電素子42は、多数の圧電板を積層してなる一種の電気機械変換手段である。ロッド40、ロッド41と圧電素子42、43は本発明のリニアアクチュエータであり、ロッド40、ロッド41は駆動軸を兼ねている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3A, one end of the
第1可動レンズ群10は第1玉枠11に保持され、この第1玉枠11はガイド60とロッド40によって支持されている。また、第2可動レンズ群20は第2玉枠21に保持され、この第2玉枠21はガイド60とロッド41によって支持されている。
The first
第1玉枠11の当接部11aはバネ付勢された押圧板23によりロッド40と摩擦係合している。すなわち、図3(d)のように押圧板23のX軸負方向の一端は当接部11aに係止されていて、他端が付勢バネ48によりZ軸負方向に付勢されている。このようにバネ付勢された押圧部23と対向する第1玉枠11の当接部11aとがロッド40を弾性的に挟持している。なお、付勢バネ48は例えばコイルバネであり、付勢バネ48の一端は付勢バネ保持板61により第1玉枠11に保持されている。
The
圧電素子42に図7に実線で示したような鋸刃形の波形で表される変動電圧を連続的に印加すると、圧電素子42が伸縮振動し、これに伴ってロッド40がその長さ方向に振動する。図8は、このときのロッド40の移動速度を示すグラフである。図8においては、ロッド40がY軸負方向へと移動する場合の速度をプラスにとっている。
When a fluctuating voltage represented by a sawtooth waveform as shown by a solid line in FIG. 7 is continuously applied to the
図7に実線で示した電圧波形の緩やかな立上がり傾斜部51に対して圧電素子42は比較的ゆっくりと伸長し、ロッド40がY軸負方向へとゆっくりと移動する。また、急激な立下がり傾斜部52に対して圧電素子42は急速に縮んで初期長さに戻り、ロッド40が急激にY軸正方向へと移動する。同様の波形が繰り返すように連続的に電圧を印加すると、ロッド40は、Y軸負方向へのゆっくりとした移動(図8における速度v1)とY軸正方向への急激な移動(図8における速度−v2)とを繰り返して振動する。
The
ここで、ロッド40がゆっくりと移動する場合には第1玉枠11が該ロッド40と共に移動し、ロッド40が急激に移動する場合には第1玉枠11が慣性によってその場に止まる(または、ロッド40よりも少量だけ移動する)こととなるように、押圧板23を付勢する付勢バネ48(押圧板23と第1玉枠11のロッド40に対する摩擦結合力)が調節されている。したがって、ロッド40が振動する間に第1玉枠11は固定枠4に対して相対的にY軸負方向に移動することとなる(このときの第1玉枠11の速度を図8に破線で示している
)。第1玉枠11をB方向に移動させる場合には、図7に破線で示したような、緩やかな立下がり傾斜部53と、急激な立上がり傾斜部54とを有する変動電圧を連続的に印加すればよい。
Here, when the
ロッド40の振幅は非常に小さいため、1パルスの電圧に対応する第1玉枠11の移動量は非常に小さく、したがって、レンズ群の位置を精密に制御することができる。固定枠4には第1玉枠11の移動量を検出するための第1のパルス発生器215(図3には図示せず)と、第2玉枠21の移動量を検出するための第2のパルス発生器216(図3には図示せず)がそれぞれ設けられていて移動量および移動方向を検出することができる。
Since the amplitude of the
第1のパルス発生器215の構成例を説明する。
A configuration example of the
例えば、第1玉枠11の上表面にはロッド40と平行に延びる図示せぬ細長いマグネットスケールが設ける。このマグネットスケールは、長手方向に数十μmのピッチでS極とN極とが交互に入れ替わるパターンで着磁されたものである。一方、固定枠4の内面には図示せぬMRセンサが固定されており、このMRセンサが板バネの弾性力によってマグネットスケールに圧接されている。したがって、第1玉枠11が移動するとマグネットスケール上をMRセンサが摺動し、MRセンサは2相の信号を発生する。したがって、これを利用して第1玉枠11の移動量および移動方向を検出することができる。第2のパルス発生器216も同じ構成で第2玉枠21の移動量および移動方向を検出することができる。
For example, an elongated magnet scale (not shown) extending in parallel with the
また、固定枠4には第1玉枠11の初期位置を検出するための第1のフォトインタラプタ213と、第2玉枠21の初期位置を検出するための第2のフォトインタラプタ214がそれぞれ設けられている。例えば第1玉枠11が初期位置になると、第1玉枠11の一部が第1のフォトインタラプタ213の光束を遮光し、信号を発生する。なお、センサはフォトインタラプタに限定されるものではなく、初期位置を検出できるものであれば磁気センサやメカニカルスイッチなども利用できる。
The fixed
なお、ロッド41は図3において固定枠4の裏面側(Z軸負方向)に設けられているが、第2可動レンズ群21に対する駆動機構は、第1可動レンズ群10に対する駆動機構と全く同様のものである。
The
図9は、本発明に係る撮像装置として機能するカメラ100の回路ブロック図である。図中、図1〜図8と同じ部分には同じ番号を付与した。
FIG. 9 is a circuit block diagram of the
本実施の形態における制御手段であるカメラ制御部107は、図示しないCPU(中央処理装置)、ワークメモリ等から構成され、図示せぬ記憶部に記憶されているプログラムを図示せぬワークメモリに読み出し、当該プログラムに従ってレンズ鏡胴1及びレンズ鏡胴のレンズ群を含むカメラ100の各部を集中制御する。
The
また、カメラ制御部107は、操作部160に設けられたレリーズボタン161、電源スイッチ162、ズームボタン164、操作ボタン165等からの入力を受信してカメラ100全体を制御し、図示せぬ電源部を制御することでカメラ各部に電源を供給する。
The
カメラ制御部107は、撮影に関するシーケンスを司っている。カメラ制御部107は、CCD駆動部106を介して撮像素子8の撮像動作を制御する。なお、本実施の形態において撮像素子は、CCDに代えて、CMOSセンサ、CIDセンサ等の固体撮像素子であってもよい。撮像素子8にて取得されたアナログ信号の画像はA/D変換部121にてノイズ除去の処理後デジタル信号に変換され、画像処理部122に画像のデジタル信号を順次出力する。
The
画像処理部122はガンマ補正、輪郭補正、画像圧縮などの画像処理機能を有する。これらの画像処理もカメラ制御部107の指令により行われる。カメラ制御部107は撮像素子8の画像出力を画像処理を行って画像メモリ123に一旦記録し、画像表示部125に表示する。レリーズボタン161をONにすると、撮像素子8の画像出力を画像処理を行った後、画像メモリ123に一旦記録し、最終的にはメモリカード25に記録する。
The
次にレンズ鏡胴1の制御について説明する。 Next, control of the lens barrel 1 will be described.
第1の駆動電圧発生部211、第2の駆動電圧発生部212はカメラ制御部107からの制御信号により、図7で説明した鋸刃形の波形で表される変動電圧を発生する。電源スイッチ162をONにすると、カメラ制御部107は第1玉枠11と第2玉枠21を初期位置に戻るようにY軸負方向に駆動する制御信号を第1の駆動電圧発生部211と第2の駆動電圧発生部212に与える。
The first
第1の駆動電圧発生部211から変動電圧を与えられた圧電素子42はロッド40を駆動し、第1玉枠11をY軸負方向に移動する。カメラ制御部107は第1のフォトインタラプタ213の検知信号を受信すると、第1の駆動電圧発生部211の信号発生を停止させる。第2の駆動電圧発生部212についても同様である。
The
次に、カメラ制御部107は第1のパルス発生部215からのパルスをカウントしながら、目標の位置に第1玉枠11と第2玉枠21を移動させる。
Next, the
撮影時において、カメラ制御部107は撮像素子8の画像出力から得られるピント情報と露出情報に基いて、第1の駆動電圧発生部211を介して圧電素子42を制御し、撮像素子8のシャッタスピードを制御する。
At the time of shooting, the
また、カメラ制御部107は、撮像素子8によって撮像された画像のライブビューを、ディスプレイボタン127の設定に従って、画像表示部127に表示し、画像メモリ123に記録された画像をアフタービューとして画像表示部127に表示し、メモリカード25に記録された画像を再生画像として画像表示部127に表示する。
Further, the
以上このように、本発明によれば、小型で高い剛性を持ち、組み込みやすいレンズ鏡胴、及び小型の撮像装置を提供できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a lens barrel and a small imaging device that are small and have high rigidity and are easy to incorporate.
1 レンズ鏡胴
2 第1の開口部
3 第2の開口部
4 固定枠
8 撮像素子
9 撮像素子基板
10 第1可動レンズ群
11 第1玉枠
20 第2可動レンズ群
21 第2玉枠
11a、21a 当接部
23、33 押圧板
40、41 ロッド
42、43 圧電素子
48、49 付勢バネ
60 ガイド
61、62 付勢バネ保持板
70 第1の固定レンズ
71 プリズム
72 第2の固定レンズ
L1、L2 光路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記各々の玉枠を光軸方向に相対的に移動可能に支持する2つの駆動軸と、
を備えた箱形形状のレンズ鏡胴において、
2つの駆動軸を含む平面と直交する前記レンズ鏡胴の対向する壁面に、それぞれ光軸方向に位置をずらして開口部を設けたことを特徴とするレンズ鏡胴。 An imaging optical system including two lens groups held by a ball frame;
Two drive shafts that support the respective ball frames so as to be relatively movable in the optical axis direction;
In a box-shaped lens barrel with
A lens barrel characterized in that openings are provided on the opposing wall surfaces of the lens barrel perpendicular to a plane including two drive shafts, with the positions being shifted in the optical axis direction.
前記押圧板を前記2つの駆動軸に押し当てる方向に付勢するバネ部材と、を有し、
前記バネ部材はそれぞれの前記開口部の側から脱着可能に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のレンズ鏡胴。 A pressing plate connected to the lens frame and in contact with the two drive shafts inserted into the contact portion of the lens frame;
A spring member that urges the pressing plate in a direction in which the pressing plate is pressed against the two drive shafts,
The lens barrel according to claim 3, wherein the spring member is detachably disposed from each opening side.
含み、
撮像光学系の光軸が反射素子によって折り曲げられ、前記撮像光学系の入射光軸と前記2つのレンズ群の光軸とが形成する平面は前記2つの駆動軸を含む平面と略平行であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のレンズ鏡胴。 The imaging optical system includes a reflective element that reflects light closer to the subject side than the two lens groups,
The optical axis of the imaging optical system is bent by a reflecting element, and the plane formed by the incident optical axis of the imaging optical system and the optical axes of the two lens groups is substantially parallel to the plane including the two drive axes. The lens barrel according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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