JP2008083079A - ロック機構、レンズ鏡筒、光学機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成でブレ補正光学系等の移動部材を固定できるロック機構、レンズ鏡筒、光学機器を提供する。
【解決手段】3群筒6及びVR本体ユニット40に支持され、カム筒4に対して当接する方向に移動可能なロックピン30と、ロックピン30をカム筒4方向に付勢するコイルばね32とを備え、カム筒4のロックピン30が当接する部分は、ロックピン30の移動方向の高さがそれぞれ異なる第1の当接部41aと第2の当接部41bとを有し、ロックピン30は、第1の当接部41aに当接しているときには、可動VRユニット50の移動を制限する位置にあり、第2の当接部41bに当接しているときには、可動VRユニット50の移動を制限しない位置にあるようにした。
【選択図】図2
【解決手段】3群筒6及びVR本体ユニット40に支持され、カム筒4に対して当接する方向に移動可能なロックピン30と、ロックピン30をカム筒4方向に付勢するコイルばね32とを備え、カム筒4のロックピン30が当接する部分は、ロックピン30の移動方向の高さがそれぞれ異なる第1の当接部41aと第2の当接部41bとを有し、ロックピン30は、第1の当接部41aに当接しているときには、可動VRユニット50の移動を制限する位置にあり、第2の当接部41bに当接しているときには、可動VRユニット50の移動を制限しない位置にあるようにした。
【選択図】図2
Description
本発明は、カメラ等の像ブレ補正装置に好適なロック機構、レンズ鏡筒、光学機器に関するものである。
撮影光学系に含まれるレンズ群を、撮影光学系の光軸に略直交する方向にシフト移動させる等して、撮影者の手振れに起因する像ブレを補正する交換レンズやカメラ等の光学機器がある。
このような光学機器では、シフト移動させるレンズ群(以下、ブレ補正光学系)をボイスコイルモータ等を利用して駆動するものが多いが、ブレ補正動作を行わない設定の場合に、ボイスコイルモータに通電を行わないと、ブレ補正光学系が自重により移動して、ブレ補正光学系の光軸と撮影光学系の光軸とがずれてしまったり、位置が不定となってしまったりするという問題があった。
このような問題に対して、特許文献1には、電源が無くてもブレ補正光学系の位置を固定することができる技術が開示されている。特許文献1に記載の技術では、鏡筒にスイッチを設け、このスイッチにブレ補正光学系を固定するロック機構を連動させる必要がある。
特開平10−186431号公報
このような光学機器では、シフト移動させるレンズ群(以下、ブレ補正光学系)をボイスコイルモータ等を利用して駆動するものが多いが、ブレ補正動作を行わない設定の場合に、ボイスコイルモータに通電を行わないと、ブレ補正光学系が自重により移動して、ブレ補正光学系の光軸と撮影光学系の光軸とがずれてしまったり、位置が不定となってしまったりするという問題があった。
このような問題に対して、特許文献1には、電源が無くてもブレ補正光学系の位置を固定することができる技術が開示されている。特許文献1に記載の技術では、鏡筒にスイッチを設け、このスイッチにブレ補正光学系を固定するロック機構を連動させる必要がある。
しかし、特許文献1に記載の技術では、所謂コンパクトタイプのカメラ、特に、レンズ鏡筒が非使用時に収納位置に沈胴する形態のカメラでは、鏡筒にスイッチを設けることが困難であるという問題があった。
また、スイッチを鏡筒以外の部分、例えば、カメラ本体側に設け、アクチュエータを利用したロック機構を設けることも考えられるが、その場合、新たにロック用のアクチュエータや配線が必要となり、レンズ鏡筒の小型化を阻害するという問題があった。
一方、ロック機構を設けずに、ブレ補正動作を行わない場合にもボイスコイルモータ等に通電してブレ補正光学系を制御し、ブレ補正光学系の光軸と撮影光学系の光軸とを略一致させることも可能である。しかし、この場合、ブレ補正動作を行わないときにもボイスコイルモータ等に通電が行われるので、消費電力が増加し、電池が短時間で消耗してしまうという問題があった。
また、スイッチを鏡筒以外の部分、例えば、カメラ本体側に設け、アクチュエータを利用したロック機構を設けることも考えられるが、その場合、新たにロック用のアクチュエータや配線が必要となり、レンズ鏡筒の小型化を阻害するという問題があった。
一方、ロック機構を設けずに、ブレ補正動作を行わない場合にもボイスコイルモータ等に通電してブレ補正光学系を制御し、ブレ補正光学系の光軸と撮影光学系の光軸とを略一致させることも可能である。しかし、この場合、ブレ補正動作を行わないときにもボイスコイルモータ等に通電が行われるので、消費電力が増加し、電池が短時間で消耗してしまうという問題があった。
本発明の課題は、簡単な構成でブレ補正光学系等の移動部材を固定できるロック機構、レンズ鏡筒、光学機器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。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、第1の動作によっては移動しない固定部材(6,40)と、前記第1の動作により前記固定部材に対して移動する第1の移動部材(L3,50)と、第2の動作により前記固定部材に対して移動する第2の移動部材(4)と、前記固定部材に支持され、前記第2の移動部材に対して当接する方向に移動可能なロック部(30)と、前記ロック部を前記第2の移動部材方向に付勢する付勢部(32)と、を備え、前記第2の移動部材の前記ロック部が当接する部分(41)は、前記ロック部の移動方向の高さがそれぞれ異なる第1の当接部(41a)と第2の当接部(41b)とを有し、前記ロック部は、前記第1の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限する位置にあり、前記第2の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限しない位置にあること、を特徴とするロック機構である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のロック機構において、前記第1の動作は、像ブレ補正動作であること、を特徴とするロック機構である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のロック機構において、前記第2の動作は、光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更動作であること、を特徴とするロック機構である。
請求項4の発明は、請求項3に記載のロック機構において、前記第2の移動部材(4)は、回転移動可能に設けられ、回転移動することにより前記光学系に含まれるレンズの光軸方向の位置を変更するカムフォロア(5b,7a)が係合するカム部(4a,4b)を有したカム筒であり、前記カム部は、前記カム筒が回転しても前記光学系の焦点距離が変化しない不変範囲を有しており、前記カムフォロアが前記不変範囲で前記カム部と係合している範囲内で前記カム筒が回転すると、前記ロック部(30)に当接する前記カム筒の位置は、前記第1の当接部(41a)と前記第2の当接部(41b)との間で移動すること、を特徴とするロック機構である。
請求項5の発明は、請求項3又は請求項4に記載のロック機構において、前記光学系は、非使用状態において全長を短くする沈胴状態とすることができ、前記沈胴状態では、前記ロック部(30)は、前記第1の当接部(41a)に当接していること、を特徴とするロック機構である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のロック機構において、前記第1の当接部(41a)と前記第2の当接部(41b)とは、前記第2の動作によって前記第2の移動部材(4)が移動する範囲内に複数並べて配置されていること、を特徴とするロック機構である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のロック機構において、前記第1の移動部材(L3,50)は、レンズ、又は、撮像素子を含むこと、を特徴とするロック機構である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備えるレンズ鏡筒である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備える光学機器である。
なお、符号を付した構成は適宜改良してもよい。また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよく、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らない。
請求項1の発明は、第1の動作によっては移動しない固定部材(6,40)と、前記第1の動作により前記固定部材に対して移動する第1の移動部材(L3,50)と、第2の動作により前記固定部材に対して移動する第2の移動部材(4)と、前記固定部材に支持され、前記第2の移動部材に対して当接する方向に移動可能なロック部(30)と、前記ロック部を前記第2の移動部材方向に付勢する付勢部(32)と、を備え、前記第2の移動部材の前記ロック部が当接する部分(41)は、前記ロック部の移動方向の高さがそれぞれ異なる第1の当接部(41a)と第2の当接部(41b)とを有し、前記ロック部は、前記第1の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限する位置にあり、前記第2の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限しない位置にあること、を特徴とするロック機構である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のロック機構において、前記第1の動作は、像ブレ補正動作であること、を特徴とするロック機構である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のロック機構において、前記第2の動作は、光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更動作であること、を特徴とするロック機構である。
請求項4の発明は、請求項3に記載のロック機構において、前記第2の移動部材(4)は、回転移動可能に設けられ、回転移動することにより前記光学系に含まれるレンズの光軸方向の位置を変更するカムフォロア(5b,7a)が係合するカム部(4a,4b)を有したカム筒であり、前記カム部は、前記カム筒が回転しても前記光学系の焦点距離が変化しない不変範囲を有しており、前記カムフォロアが前記不変範囲で前記カム部と係合している範囲内で前記カム筒が回転すると、前記ロック部(30)に当接する前記カム筒の位置は、前記第1の当接部(41a)と前記第2の当接部(41b)との間で移動すること、を特徴とするロック機構である。
請求項5の発明は、請求項3又は請求項4に記載のロック機構において、前記光学系は、非使用状態において全長を短くする沈胴状態とすることができ、前記沈胴状態では、前記ロック部(30)は、前記第1の当接部(41a)に当接していること、を特徴とするロック機構である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のロック機構において、前記第1の当接部(41a)と前記第2の当接部(41b)とは、前記第2の動作によって前記第2の移動部材(4)が移動する範囲内に複数並べて配置されていること、を特徴とするロック機構である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のロック機構において、前記第1の移動部材(L3,50)は、レンズ、又は、撮像素子を含むこと、を特徴とするロック機構である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備えるレンズ鏡筒である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備える光学機器である。
なお、符号を付した構成は適宜改良してもよい。また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよく、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らない。
本発明によれば、新たにアクチュエータ等を設けることなく、簡単な構成でブレ補正光学系等の移動部材を固定できるロック機構、レンズ鏡筒、光学機器とすることができる。
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
(実施形態)
図1は、本実施形態のカメラの主要部を光軸部分で切断した断面図である。なお、図1は、図を拡大して見やすくするために、撮影光学系の光軸中心よりも図中の上方のみの断面を示した半断面で示している。
本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像素子1及びローパスフィルタ1aを固定する撮像素子固定部2に固定され、カメラの主要部を形成している。
本実施形態のレンズ鏡筒は、固定筒3,カム筒4,1群筒5,3群筒6,中間筒7,2群筒8,4群枠9,シャッタユニット10,ボール20,ロックピン30,ブレ補正(以下、VRと呼ぶ)本体ユニット40,可動VRユニット50,蓋ユニット60等を備え、第1レンズ群L1,第2レンズ群L2,第3レンズ群L3,第4レンズ群L4の4群構成の撮影光学系を有している。
図1は、本実施形態のカメラの主要部を光軸部分で切断した断面図である。なお、図1は、図を拡大して見やすくするために、撮影光学系の光軸中心よりも図中の上方のみの断面を示した半断面で示している。
本実施形態のレンズ鏡筒は、撮像素子1及びローパスフィルタ1aを固定する撮像素子固定部2に固定され、カメラの主要部を形成している。
本実施形態のレンズ鏡筒は、固定筒3,カム筒4,1群筒5,3群筒6,中間筒7,2群筒8,4群枠9,シャッタユニット10,ボール20,ロックピン30,ブレ補正(以下、VRと呼ぶ)本体ユニット40,可動VRユニット50,蓋ユニット60等を備え、第1レンズ群L1,第2レンズ群L2,第3レンズ群L3,第4レンズ群L4の4群構成の撮影光学系を有している。
固定筒3は、内周に雌ヘリコイドが形成され、撮像素子固定部2に固定されている。
カム筒4は、固定筒3の内周側に配置され、外周に設けられた雄ヘリコイドが固定筒3の雌ヘリコイドに螺合している。また、カム筒4の内周には、カム溝が螺旋状に設けられている。
1群筒5は、カム筒4の内周側に配置され、外周にカムフォロア5bを有し、このカムフォロア5bがカム筒4のカム溝4aにカム係合している。1群筒5は、1群枠5aを介して第1レンズ群L1を保持している。また、1群筒5の被写体側先端部には、カメラの非使用状態(レンズ鏡筒の沈胴状態)において、第1レンズ群L1を覆い保護するバリア機構5cが設けられている。
カム筒4は、固定筒3の内周側に配置され、外周に設けられた雄ヘリコイドが固定筒3の雌ヘリコイドに螺合している。また、カム筒4の内周には、カム溝が螺旋状に設けられている。
1群筒5は、カム筒4の内周側に配置され、外周にカムフォロア5bを有し、このカムフォロア5bがカム筒4のカム溝4aにカム係合している。1群筒5は、1群枠5aを介して第1レンズ群L1を保持している。また、1群筒5の被写体側先端部には、カメラの非使用状態(レンズ鏡筒の沈胴状態)において、第1レンズ群L1を覆い保護するバリア機構5cが設けられている。
3群筒6は、1群筒5の内周側に配置され、カム筒4の像側端部に対して相対的に回転可能、かつ、光軸O方向にはカム筒4とともに移動するように設けられている。3群筒6の像側には、直進ガイド6aが固定され、3群筒6の回転が規制されている。従って、3群筒6は、回転することなく、カム筒4の移動に従い光軸O方向に移動する。また、3群筒6には、VR本体ユニット40が固定されている。
中間筒7は、3群筒6の内周側に配置され、カムフォロア7aが固定されている。このカムフォロア7aは、3群筒6に光軸O方向に沿って設けられた不図示の直進溝を介してカム筒4のカム溝4bと係合している。従って、カム筒4が回転すると、中間筒7は、光軸O方向に移動する。
2群筒8は、2群枠8aを介して第2レンズ群L2を保持しており、中間筒7の内周側に配置され、中間筒7と嵌合することにより、中間筒7に対して光軸O方向に移動可能となっている。2群筒8は、沈胴位置〜広角位置で、中間筒7に対する光軸O方向の位置が変化するようになっている。
4群枠9は、第4レンズ群L4を保持しており、不図示のガイド軸及び回転止め軸により支持され、光軸O方向に沿って移動可能となっている。4群枠9は、不図示のステッピングモータから駆動力を得て、光軸O方向に駆動される。
2群筒8は、2群枠8aを介して第2レンズ群L2を保持しており、中間筒7の内周側に配置され、中間筒7と嵌合することにより、中間筒7に対して光軸O方向に移動可能となっている。2群筒8は、沈胴位置〜広角位置で、中間筒7に対する光軸O方向の位置が変化するようになっている。
4群枠9は、第4レンズ群L4を保持しており、不図示のガイド軸及び回転止め軸により支持され、光軸O方向に沿って移動可能となっている。4群枠9は、不図示のステッピングモータから駆動力を得て、光軸O方向に駆動される。
また、2群筒8と4群枠9とに挟まれる位置には、被写体側から順に、シャッタユニット10,VR本体ユニット40,可動VRユニット50,蓋ユニット60等が配置されている。
シャッタユニット10は、シャッタ羽根10a及びその駆動機構と、不図示の絞り羽根及びその駆動機構を備え、VR本体ユニット40に固定されている。
シャッタユニット10は、シャッタ羽根10a及びその駆動機構と、不図示の絞り羽根及びその駆動機構を備え、VR本体ユニット40に固定されている。
VR本体ユニット40は、後述の可動VRユニット50を移動可能に保持し、ブレ補正機構のベースとなる部分である。先に述べたように、VR本体ユニット40は、3群筒6に固定されており、3群筒6とともに光軸O方向に移動する。VR本体ユニット40には、不図示のホール素子、及び、VCM(Voice Coil Motor)用ヨークが固定されている。ホール素子は、後述のホール素子用マグネットが発生する磁気の変化を検出して、可動VRユニット50の位置を検出するセンサであり、VR本体ユニット40に設けられた穴に挿入されて固定されている。VCM用ヨークは、後述の可動VRユニット50を駆動する駆動力を発生するアクチュエータであるVCMの一部を形成するヨークである。
可動VRユニット50は、第3レンズ群L3を保持し、VR本体ユニット40内に配置され、光軸Oに直交する平面内で移動可能に設けられている。第3レンズ群L3は、光軸Oに直交する方向に移動することにより、撮像素子1上に結像する像の位置を移動させることができるブレ補正光学系(VR群)である。本実施形態のレンズ鏡筒では、不図示の角速度センサ等を有した振れ検出部により検出した手振れによるカメラの振れに応じて、可動VRユニット50が保持する第3レンズ群L3を光軸Oに直交する面内で移動させることにより、像ブレを補正するブレ補正動作を行う。
可動VRユニット50とVR本体ユニット40との間には、ボール20が3つ設けられている。また、可動VRユニット50とVR本体ユニット40とには、不図示の引っ張りコイルばねが掛け渡されており、VR本体ユニット40を可動VRユニット50側へ付勢している。よって、可動VRユニット50は、VR本体ユニット40に対して光軸Oに直交する平面内で滑らかに移動可能である。
可動VRユニット50とVR本体ユニット40との間には、ボール20が3つ設けられている。また、可動VRユニット50とVR本体ユニット40とには、不図示の引っ張りコイルばねが掛け渡されており、VR本体ユニット40を可動VRユニット50側へ付勢している。よって、可動VRユニット50は、VR本体ユニット40に対して光軸Oに直交する平面内で滑らかに移動可能である。
可動VRユニット50には、VR本体ユニット40に設けられたホール素子に対応する位置に、ホール素子用マグネット及びホール素子用ヨークが固定されている。ホール素子用マグネットは、可動VRユニット50の被写体側に設けられ、ホール素子用ヨークは、可動VRユニット50の像側に設けられている。
また、可動VRユニット50には、VR本体ユニット40に設けられたVCM用ヨークに対応する位置に、VCM用コイルが固定されている。
さらに、可動VRユニット50の像側には、VCM用コイルへの通電を行うためのVCM用フレキシブル基板が設けられている。
また、可動VRユニット50には、VR本体ユニット40に設けられたVCM用ヨークに対応する位置に、VCM用コイルが固定されている。
さらに、可動VRユニット50の像側には、VCM用コイルへの通電を行うためのVCM用フレキシブル基板が設けられている。
蓋ユニット60は、金属板をプレス加工して成形されており、可動VRユニット50を内包するVR本体ユニット40を像側から蓋をするように配置される部材である。蓋ユニット60は、被写体側に突出して曲げられた不図示の係合部を3カ所有しており、この係合部がVR本体ユニット40の外周側に設けられた係合突起と係合することにより固定されている。
蓋ユニット60には、可動VRユニット50に設けられたVCM用コイルに対応する位置に、VCM用マグネットとVCM用ヨークが固定されている。VCM用マグネットは、蓋ユニット60の被写体側に設けられ、VCM用ヨークは、蓋ユニット60の像側に設けられている。
蓋ユニット60には、可動VRユニット50に設けられたVCM用コイルに対応する位置に、VCM用マグネットとVCM用ヨークが固定されている。VCM用マグネットは、蓋ユニット60の被写体側に設けられ、VCM用ヨークは、蓋ユニット60の像側に設けられている。
以上説明した構成をまとめると、VCM用ヨーク,VCM用コイル,VCM用マグネット,VCM用ヨークにより可動VRユニット50を駆動する駆動力を発生するVCMが形成されている。また、ホール素子,ホール素子用マグネット,ホール素子用ヨークにより可動VRユニット50の光軸Oに直交する方向の位置を検出する位置検出部が形成されている。
なお、VCM及び位置検出部は、光軸Oに直交する平面方向において、それぞれ2組設けられており、これら2組は、互いの駆動方向又は検出方向が直交するように配置されている。
従って、可動VRユニット50は、VR本体ユニット40に対して、位置制御されながら光軸Oに直交する平面で駆動可能となり、ブレ補正動作を行うことができる。
なお、VCM及び位置検出部は、光軸Oに直交する平面方向において、それぞれ2組設けられており、これら2組は、互いの駆動方向又は検出方向が直交するように配置されている。
従って、可動VRユニット50は、VR本体ユニット40に対して、位置制御されながら光軸Oに直交する平面で駆動可能となり、ブレ補正動作を行うことができる。
ここで、本実施形態のカメラでは、ブレ補正動作を行う設定と、ブレ補正動作を行わない設定とを、撮影者が選択して設定することができる。
ブレ補正動作を行う設定では、第3レンズ群L3は、可動VRユニット50とともにブレ補正動作により位置制御されながら光軸Oに直交する平面で移動する。一方、ブレ補正動作を行わない設定では、第3レンズ群L3は、その光軸が撮影光学系の光軸Oと一致する位置で移動が制限され、位置が固定(ロック)される。このロック機構について、以下説明する。
先に述べたように、VR本体ユニット40は、3群筒6に固定されており、3群筒6とともに光軸O方向に移動する。しかし、このVR本体ユニット40及び3群筒6の移動は、ズーム動作時、及び、沈胴状態と撮影可能状態との間の移動時に光軸O方向に移動するものであり、ブレ補正動作によって移動を行うものではない。従って、ブレ補正動作における第3レンズ群L3及び可動VRユニット50の光軸Oに直交する平面方向の移動という観点からは、VR本体ユニット40及び3群筒6は、移動しない固定部材として見ることができる。そこで、本実施形態では、ブレ補正動作を行わない設定となっているとき、及び、沈胴状態にあるときには、第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をVR本体ユニット40及び3群筒6に対して移動しないようにロックする。
ブレ補正動作を行う設定では、第3レンズ群L3は、可動VRユニット50とともにブレ補正動作により位置制御されながら光軸Oに直交する平面で移動する。一方、ブレ補正動作を行わない設定では、第3レンズ群L3は、その光軸が撮影光学系の光軸Oと一致する位置で移動が制限され、位置が固定(ロック)される。このロック機構について、以下説明する。
先に述べたように、VR本体ユニット40は、3群筒6に固定されており、3群筒6とともに光軸O方向に移動する。しかし、このVR本体ユニット40及び3群筒6の移動は、ズーム動作時、及び、沈胴状態と撮影可能状態との間の移動時に光軸O方向に移動するものであり、ブレ補正動作によって移動を行うものではない。従って、ブレ補正動作における第3レンズ群L3及び可動VRユニット50の光軸Oに直交する平面方向の移動という観点からは、VR本体ユニット40及び3群筒6は、移動しない固定部材として見ることができる。そこで、本実施形態では、ブレ補正動作を行わない設定となっているとき、及び、沈胴状態にあるときには、第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をVR本体ユニット40及び3群筒6に対して移動しないようにロックする。
ロックピン30は、VR本体ユニット40及び3群筒6を径方向で貫通するように配置されており、VR本体ユニット40及び3群筒6に対して、径方向に移動可能に設けられた略棒状のロック部である。ここで、径方向とは、光軸O方向と同一方向から見たときに、光軸Oを中心として放射状に直線を延した方向を指すものとし、また、後述する周方向とは、上記方向から見たときに、光軸Oを中心とした円周方向を指すものとする。VR本体ユニット40及び3群筒6が略円筒状の形状をしているので、便宜状、径方向及び周方向として説明する。
ロックピン30は、VR本体ユニット40及び3群筒6に挟まれる位置に、Eリング31が固定されており、Eリング31とVR本体ユニット40との間にコイルばね32が圧縮チャージされて配置されている。よって、ロックピン30は、コイルばね32の付勢力により径方向の外側へ付勢される。ロックピン30の径方向外側の先端部30aは、半球状に形成されている。先端部30aの径方向外側には、カム筒4の内径側に形成された当接部41があり、ロックピン30は、コイルばね32の付勢力によりこの当接部41に当接している。なお、ロックピン30は、周方向で3カ所略均等に配置されている。
また、ロックピン30は、その径方向内側の先端が、可動VRユニット50に対向する位置となるように配置されている。
ロックピン30は、VR本体ユニット40及び3群筒6に挟まれる位置に、Eリング31が固定されており、Eリング31とVR本体ユニット40との間にコイルばね32が圧縮チャージされて配置されている。よって、ロックピン30は、コイルばね32の付勢力により径方向の外側へ付勢される。ロックピン30の径方向外側の先端部30aは、半球状に形成されている。先端部30aの径方向外側には、カム筒4の内径側に形成された当接部41があり、ロックピン30は、コイルばね32の付勢力によりこの当接部41に当接している。なお、ロックピン30は、周方向で3カ所略均等に配置されている。
また、ロックピン30は、その径方向内側の先端が、可動VRユニット50に対向する位置となるように配置されている。
図2は、ロック機構をより詳しく説明する図である。図2(a)は、カム筒4を展開して内周側を示した図であり、図2(b),図2(c),図2(d)は、ロック機構の動作を説明するために、当接部41を通り光軸Oに直交する面で切断したカム筒4に加えて図1に示したロックピン30付近の断面図を重ねて示した図である。従って、図2(b)〜図2(d)は、単純な一平面の断面形状とはなっていない。
カム筒4の内周側に設けられた当接部41は、第1の当接部41aと、第2の当接部41bとを有している。第1の当接部41aは、第2の当接部41bよりも径方向の高さ(ロックピン30の移動方向の高さ)が径方向内側に高くなっている。第2の当接部41bは、第1の当接部41aを基準としてみると、第1の当接部41aより窪んだ部分であり、周方向に10カ所間隔を空けて並べられている。
カム筒4の内周側に設けられた当接部41は、第1の当接部41aと、第2の当接部41bとを有している。第1の当接部41aは、第2の当接部41bよりも径方向の高さ(ロックピン30の移動方向の高さ)が径方向内側に高くなっている。第2の当接部41bは、第1の当接部41aを基準としてみると、第1の当接部41aより窪んだ部分であり、周方向に10カ所間隔を空けて並べられている。
ロックピン30の先端部30aが第2の当接部41bに当接しているとき(図2(b)参照)には、ロックピン30の位置が径方向で外側になるので、ロックピン30と可動VRユニット50との間に隙間が生じ、可動VRユニット50は、移動を制限されることがない。一方、ロックピン30の先端部30aが第1の当接部41aに当接しているとき(図2(c),(d)参照)には、ロックピン30の位置が径方向で内側になり、ロックピン30と可動VRユニット50との間に殆ど隙間がない、又は、可動VRユニット50にロックピン30が当接した状態となり、可動VRユニット50は、ロックピン30により移動を制限されたロック状態となる。
ロックピン30の先端部30aが当接する位置を、第1の当接部41aとするか、第2の当接部41bとするのかは、カム筒4の回転位置を変化させることにより選択できる。よって、第3レンズ群L3及び可動VRユニット50の位置をロックするか否かによって、カム筒4の停止位置を僅かに変更するように制御することにより、第3レンズ群L3及び可動VRユニット50の移動をロックピン30により制限するロック状態と第3レンズ群L3及び可動VRユニット50の移動をロックピン30により制限しないロック解除状態とを選択的に切り替えることができる。
本実施例では、第2の当接部41bは、10カ所設けられているので、ブレ補正動作を行う設定となっているときには、ズーム位置として10カ所に停止することができる。一方、ブレ補正動作を行わない設定の場合には、ロックピン30の先端部30aが第2の当接部41bに当接しない位置であれば、カム筒4をいずれの位置に停止してもロック状態となっていることから、ズーム位置は、上記10カ所以外であれば、任意に選択して使用可能としてもよい。しかし、そのようにすると、通常の連続的に焦点距離が変化するカムが形成されたカム筒では、同一焦点距離(同一ズーム位置)でブレ補正動作を行う撮影とブレ補正動作を行わない撮影とを行うことができなくなる。
そこで、本実施形態では、カム筒4に形成されたカム溝4a,4bを、カム筒4が回転してもカムフォロア5b,7aが光軸O方向に移動しない不変範囲を設けた不連続に焦点距離が変化する形態とした。そして、この不変範囲を第2の当接部41bが設けられた数と同じ10カ所設け、カムフォロア5b,7aが不変範囲内に存在する角度範囲内でカム筒4を回転すると、ロックピン30の先端部30aに当接する当接部41の位置が、第1の当接部41aと第2の当接部41bとの間で移動するようにした。このズーム位置とロック機構との関係を以下の表1に示す。
そこで、本実施形態では、カム筒4に形成されたカム溝4a,4bを、カム筒4が回転してもカムフォロア5b,7aが光軸O方向に移動しない不変範囲を設けた不連続に焦点距離が変化する形態とした。そして、この不変範囲を第2の当接部41bが設けられた数と同じ10カ所設け、カムフォロア5b,7aが不変範囲内に存在する角度範囲内でカム筒4を回転すると、ロックピン30の先端部30aに当接する当接部41の位置が、第1の当接部41aと第2の当接部41bとの間で移動するようにした。このズーム位置とロック機構との関係を以下の表1に示す。
表1において、P0〜P10は、ズーム位置を示し、P0が沈胴状態であり、それ以外のP1〜P10が実際の撮影が可能なズーム位置であり、P1が最も焦点距離が短いWide位置であり、P10が最も焦点距離が長いTele位置である。また、表1中に示したパラメータnは、0〜10の整数が割り当てられており、P0〜P10に対応してズーム位置を表すパラメータである。パラメータvは、ロック機構の状態(第3レンズ群L3及び可動VRユニット50が固定されているか否か)を示し、0が固定(ロック)状態を示し、1がフリー(ロック解除)状態を示している。なお、これらのパラメータn,vは、図2(a)中の対応する代表的な位置に併記してある。
図3は、本実施形態におけるロック機構の動作を示すフローチャートである。なお、図3では、沈胴状態からTele状態側へズームアップ駆動する場合を示している。
まず、電源が投入されると、ステップ(以下、単にSとする)10では、カメラの初期設定を行う。
S20では、未だ沈胴状態にあるので、n=0,v=0と設定する。本実施形態では、沈胴状態では、ロックピン30の先端部30aは、第1の当接部41aと当接しており、常にロック状態となっている。これにより、カメラを使用しない沈胴状態で、可動VRユニット50が位置不定となることを防止でき、カメラの移動時に可動VRユニット50が移動して異音等が生じることを防止できる。
S30では、不図示のブレ補正スイッチがONしている否かを判断する。ブレ補正スイッチONの場合は、ブレ補正動作を行う設定であり、S40へ進む。一方、ブレ補正スイッチOFFの場合は、ブレ補正動作を行わない設定であり、S60へ進む。
S40では、v=1に設定する。
S50では、VCM等に通電を行い、VR群(第3レンズ群L3)を駆動してブレ補正動作を開始する。
まず、電源が投入されると、ステップ(以下、単にSとする)10では、カメラの初期設定を行う。
S20では、未だ沈胴状態にあるので、n=0,v=0と設定する。本実施形態では、沈胴状態では、ロックピン30の先端部30aは、第1の当接部41aと当接しており、常にロック状態となっている。これにより、カメラを使用しない沈胴状態で、可動VRユニット50が位置不定となることを防止でき、カメラの移動時に可動VRユニット50が移動して異音等が生じることを防止できる。
S30では、不図示のブレ補正スイッチがONしている否かを判断する。ブレ補正スイッチONの場合は、ブレ補正動作を行う設定であり、S40へ進む。一方、ブレ補正スイッチOFFの場合は、ブレ補正動作を行わない設定であり、S60へ進む。
S40では、v=1に設定する。
S50では、VCM等に通電を行い、VR群(第3レンズ群L3)を駆動してブレ補正動作を開始する。
S60では、v=0に設定する。
S70では、VCM等に通電を行わず、VR群(第3レンズ群L3)を駆動して行うブレ補正動作を停止したままとする。
S80では、n=n+1とする。
S90では、カム筒4を回転させて現在のズーム位置から1ポジション進んだズーム位置へとレンズ鏡筒の各レンズ群を駆動する。
S100では、(n,v)の状態で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50を停止する。例えば、n=1、v=0ならば、Wide位置で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をロック状態とする。一方、n=1、v=1ならば、Wide位置で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をロック解除状態とする。これらP1(1,0)及びP2(1,1)の間でカム筒4が回転しても、カムフォロア5b,7aが光軸O方向に移動しないので、ロック状態に関わらず焦点距離に変化はない。なお、これは、他のズーム位置についても同様である。また、不図示のズームボタンが押されている場合には、以下のS100以降が継続して行われてズーム動作が継続されるので、ズーム動作が停止したように撮影者が感じることはない。
S110では、ズームボタンが押されているか否かを判断する。ズームボタンが押されている場合には、S30へ戻り、ズームボタンが押されていない場合には、S100へ戻り、次にズームボタンが押されるのを待つ。
なお、上述した図3のフローチャートは、沈胴状態からTele状態側へ移動する場合を示したが、反対方向のズーム動作も、同様にして行われる。また、ズーム動作を行わずに、ブレ補正スイッチのON/OFFを切り替えた場合には、カム筒4が焦点距離の変化しない範囲内で回転して、ロック状態とロック解除状態とを切り替える。
S70では、VCM等に通電を行わず、VR群(第3レンズ群L3)を駆動して行うブレ補正動作を停止したままとする。
S80では、n=n+1とする。
S90では、カム筒4を回転させて現在のズーム位置から1ポジション進んだズーム位置へとレンズ鏡筒の各レンズ群を駆動する。
S100では、(n,v)の状態で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50を停止する。例えば、n=1、v=0ならば、Wide位置で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をロック状態とする。一方、n=1、v=1ならば、Wide位置で第3レンズ群L3及び可動VRユニット50をロック解除状態とする。これらP1(1,0)及びP2(1,1)の間でカム筒4が回転しても、カムフォロア5b,7aが光軸O方向に移動しないので、ロック状態に関わらず焦点距離に変化はない。なお、これは、他のズーム位置についても同様である。また、不図示のズームボタンが押されている場合には、以下のS100以降が継続して行われてズーム動作が継続されるので、ズーム動作が停止したように撮影者が感じることはない。
S110では、ズームボタンが押されているか否かを判断する。ズームボタンが押されている場合には、S30へ戻り、ズームボタンが押されていない場合には、S100へ戻り、次にズームボタンが押されるのを待つ。
なお、上述した図3のフローチャートは、沈胴状態からTele状態側へ移動する場合を示したが、反対方向のズーム動作も、同様にして行われる。また、ズーム動作を行わずに、ブレ補正スイッチのON/OFFを切り替えた場合には、カム筒4が焦点距離の変化しない範囲内で回転して、ロック状態とロック解除状態とを切り替える。
以上説明したように、ズーム位置は、P1(n=1)〜P10(n=10)の10ポジションで使用可能であり、そのいずれの位置においても、同一焦点距離においてロック状態とロック解除状態とを切り替えることが可能である。そして、ロック状態であっても、VCM等への通電を行う必要がなく、ブレ補正動作を行わない場合の消費電力を抑えることができる。また、ロック状態とロック解除状態とを切り替えるために新たにアクチュエータを設ける必要がなく、簡単な構造で、部品点数を抑え、装置を小型にできる。
(変形形態)
以上説明した実施形態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)本実施形態において、ロック部は、ロックピン30の1部品で構成された例を示したが、これに限らず、例えば、複数の部品をリンク状に組み合わせた形態としてもよい。
以上説明した実施形態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)本実施形態において、ロック部は、ロックピン30の1部品で構成された例を示したが、これに限らず、例えば、複数の部品をリンク状に組み合わせた形態としてもよい。
(2)本実施形態において、撮影光学系の一部をブレ補正光学系として光軸に直交する方向で移動させることにより像ブレを補正する場合に、ブレ補正光学系をロックする場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、撮像素子側を移動させる場合に、撮像素子をロックするようにしてもよい。
(3)本実施形態において、カメラの例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、望遠鏡等、他の種類の光学機器であってもよい。
(4)本実施形態において、当接部41には、ロックピン30がロック状態で当接する第1の当接部41aが大部分の範囲を占め、ロックピン30がロック解除状態で当接する第2の当接部41bが位置を限定して10カ所設けられている例を示したが、これに限らず、例えば、第2の当接部41bが当接部41の大部分を占め、第1の当接部41aが位置を限定して設けられるようにしてもよい。そのようにすることにより、ズーム動作時にロックピン30がカム筒を押す付勢力が低減され、ズーム動作の負荷を減らすことができる。
(5)本実施形態において、ロックピン30は、周方向で3カ所略均等に配置されている例を示したが、これに限らず、例えば、光軸を中心として対称な位置に2カ所だけ設けてもよいし、ブレ補正光学系の光軸と撮影光学系の光軸とを一致させる必要がない場合には、1カ所だけとしてもよい。
4:カム筒、4a,4b:カム溝、6:3群筒、30:ロックピン、32:コイルばね、40:VR本体ユニット、41:当接部、41a:第1の当接部、41b:第2の当接部、50:可動VRユニット
Claims (9)
- 第1の動作によっては移動しない固定部材と、
前記第1の動作により前記固定部材に対して移動する第1の移動部材と、
第2の動作により前記固定部材に対して移動する第2の移動部材と、
前記固定部材に支持され、前記第2の移動部材に対して当接する方向に移動可能なロック部と、
前記ロック部を前記第2の移動部材方向に付勢する付勢部と、
を備え、
前記第2の移動部材の前記ロック部が当接する部分は、前記ロック部の移動方向の高さがそれぞれ異なる第1の当接部と第2の当接部とを有し、
前記ロック部は、前記第1の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限する位置にあり、前記第2の当接部に当接しているときには、前記第1の移動部材の移動を制限しない位置にあること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項1に記載のロック機構において、
前記第1の動作は、像ブレ補正動作であること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項1又は請求項2に記載のロック機構において、
前記第2の動作は、光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更動作であること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項3に記載のロック機構において、
前記第2の移動部材は、回転移動可能に設けられ、回転移動することにより前記光学系に含まれるレンズの光軸方向の位置を変更するカムフォロアが係合するカム部を有したカム筒であり、
前記カム部は、前記カム筒が回転しても前記光学系の焦点距離が変化しない不変範囲を有しており、
前記カムフォロアが前記不変範囲で前記カム部と係合している範囲内で前記カム筒が回転すると、前記ロック部に当接する前記カム筒の位置は、前記第1の当接部と前記第2の当接部との間で移動すること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項3又は請求項4に記載のロック機構において、
前記光学系は、非使用状態において全長を短くする沈胴状態とすることができ、
前記沈胴状態では、前記ロック部は、前記第1の当接部に当接していること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のロック機構において、
前記第1の当接部と前記第2の当接部とは、前記第2の動作によって前記第2の移動部材が移動する範囲内に複数並べて配置されていること、
を特徴とするロック機構。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のロック機構において、
前記第1の移動部材は、レンズ、又は、撮像素子を含むこと、
を特徴とするロック機構。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備えるレンズ鏡筒。
- 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のロック機構を備える光学機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006259522A JP2008083079A (ja) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | ロック機構、レンズ鏡筒、光学機器 |
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Family Applications (1)
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JP2006259522A Pending JP2008083079A (ja) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | ロック機構、レンズ鏡筒、光学機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010164926A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Canon Inc | ブレ補正機構、撮像装置 |
JP2010164925A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Canon Inc | ブレ補正機構、撮像装置 |
JP2011128554A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Canon Inc | 光学機器 |
-
2006
- 2006-09-25 JP JP2006259522A patent/JP2008083079A/ja active Pending
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US8078041B2 (en) | 2009-01-19 | 2011-12-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Shake correction unit and imaging apparatus |
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