JP2008261917A - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ鏡筒16は、像振れ補正部30、後部鏡筒32などを含んで構成されている。像振れ補正部30は、ベース46と、第1移動体48と、第2移動体50と、シフトレンズ34などを含んで構成され、後部鏡筒32に組み付けられる。後部鏡筒32に対してベース46を光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持する支持機構が、第1当て付け面38、第2当て付け面54、円錐コイルスプリング8、ねじ4、ねじ挿通孔40を含んで構成されている。像振れ補正部30の後部鏡筒32に対する位置調整が終了したならば、像振れ補正部30が後部鏡筒32に対して移動不能に固定される。
【選択図】図7
Description
ところで、撮影中に撮像装置を持った手が動き、いわゆる手振れが生じると、撮像素子上に結像された被写体像に像振れが生じてしまう。
このような像振れを防止するために、撮影光学系の一部を構成するシフトレンズを保持するレンズ保持枠を前記シフトレンズの光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持するとともに、像振れが発生した際に、駆動機構により前記レンズ保持枠を移動させることで撮像素子上に結像される被写体像の像振れを防止する像振れ補正部を備えた撮像装置が提案されている(特許文献1参照)。
一般的に、撮影光学系の光軸方向および光軸と直交する方向の小型化を図ろうとするとその撮影光学系を構成するレンズ群の屈折力が高くなりやすく、各レンズの曲率の中心位置(中心軸)の撮影光学系の光軸に対する位置ずれが撮影光学系の性能に及ぼす影響が非常に大きく、僅かな位置ずれが生じても、解像度の悪化や周辺光量の低下などを招くおそれがある。
したがって、像振れ補正部を有する撮像装置において光学的性能を確保しつつ小型化を図るためには、像振れ補正部によって移動されるシフトレンズの光軸と撮影光学系の光軸との位置ずれを如何にして抑制するかが問題となる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、光学的性能を確保しつつ小型化を図る上で有利なレンズ鏡筒を提供することにある。
また本発明は、鏡筒と、被写体像を前記鏡筒内に導く撮影光学系と、前記撮影光学系を構成するシフトレンズを前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動させる像振れ補正部を備えたレンズ鏡筒であって、前記鏡筒は後部鏡筒と、前記後部鏡筒に対して出没する前部鏡筒とを含んで構成され、前記像振れ補正部は、前記シフトレンズを、前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動可能に支持するベースを含んで構成され、前記後部鏡筒に対して前記ベースを前記光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持する支持機構と、前記後部鏡筒に対して前記ベースを固定する固定手段とを備えることを特徴とする。
したがって、撮影光学系の光学的性能を確保しつつレンズ鏡筒および撮像装置の小型化を図る上で有利となる。
図1は本実施の形態に係るレンズ鏡筒16が搭載される撮像装置10を前方から見た斜視図、図2は撮像装置10を後方から見た斜視図である。
図1、図2に示すように、撮像装置10はデジタルスチルカメラであり、撮像装置10は、外装を構成する筐体12を有している。
なお、本明細書において前方とは被写体側をいい、後方とは結像側をいう。また、撮像装置10の左右は前方から後方を見た状態でいうものとする。
筐体12は、前方に臨む前面12Aと、後方に臨む背面12Bと、上方に臨む上面12Cと、下方に臨む下面と、左右側方に臨む左右の側面とを有している。
筐体12の前面12Aの右側部寄りの箇所には、前後方向に延在する円筒壁状の筒部1201が設けられ、筒部1201の内側に、撮影光学系14を収容保持する沈胴式のレンズ鏡筒16が設けられている。
レンズ鏡筒16の後端には撮影光学系14によって導かれる被写体像を撮像する撮像素子18(図3)が設けられている。
レンズ鏡筒16内部には、後述する像振れ補正部30(図3)が組み込まれている。
像振れ補正部30は、撮影光学系14の一部を構成するシフトレンズ34(図3)を含んでいる。
グリップ部1202の上面には、グリップ部1202を把持した右手の指で操作されるシャッターボタン1204および操作用リング1206が設けられている。
操作用リング1206は、それを回転操作することにより、例えば、シャッター速度や絞り値の設定値などを調整するものである。
上面12Cには、撮影補助光を照射するためのフラッシュ部1208が出没可能に設けられている。
また、前記底面には、撮像装置10によって撮影された画像データを記録する記録媒体であるメモリカード140(図3)を挿脱するためのメモリカード用スロット116(図3)が設けられている。
背面12Bには、撮像素子18によって撮像された被写体像、あるいは、メモリカード140から読み出された画像などを表示するためのモニター、例えば液晶表示装置からなるディスプレイパネル20が設けられている。
ディスプレイパネル20の周囲の背面12B箇所には、電源のオンオフ操作、撮影や再生にまつわる操作、あるいは、各種設定にまつわる操作を行うための複数の操作ボタン1212、十字キー1214などが設けられている。
図3に示すように、撮像装置10には、映像信号増幅部102、映像信号処理部104、映像信号記録再生部106、制御部108、モニタドライバ110、内部メモリ112、メモリカード用インターフェース114、メモリカード用スロット116、外部入出力インターフェース118、外部入出力端子120、手振れ検出部122、手振れ信号処理部124、アクチュエータ駆動部126、位置検出部128、位置検出信号処理部130などが設けられている。
映像信号記録再生部106は、映像信号処理部104から供給された映像信号を制御部108の制御にしたがってメモリカード用インターフェース114を介してメモリカード用スロット116に装着された記録媒体としてのメモリカード140に記録する。
また、映像信号記録再生部106は、映像信号処理部104から供給された映像信号、あるいは、メモリカード用インターフェース114を介してメモリカード140から供給される映像信号を、モニタドライバ110を介してディスプレイ30に供給して画像の表示を行わせる。
制御部108は、シャッターボタン1204、操作用リング1206、複数の操作ボタン1212、十字キー1214などの操作に基づいて、映像信号記録再生部106を含む各部の制御を行う。
内部メモリ112は、映像信号記録再生部106の動作のために必要なメモリエリアを提供する。
外部入出力インターフェース118は、外部入出力端子120に接続された外部の電子機器と映像信号記録再生部106との間で映像信号の授受を司る。
手振れ検出部122としては、例えば、ジャイロセンサなど従来公知の様々なセンサを採用可能である。
手振れ信号処理部124は、手振れ検出部122から供給されるアナログ信号としての手振れ検出信号から手振れの方向や手振れの大きさなどを示すデジタル信号としての手振れ検出信号を生成して制御部108に供給する。
位置検出部128は、撮影光学系14の光軸Lと直交する平面上において互いに直交する第1、第2の方向(撮像装置10の撮影光学系14の光軸Lを水平方向に向けた状態で上下方向および左右方向)におけるシフトレンズ34を保持する第2移動体50(図7)の位置を検出するものであり、第2移動体50の位置に応じた位置検出信号を出力する。
位置検出部128としては、例えば、マグネットと、該マグネットに対向して配置されたホール素子とを有し、マグネットとホール素子の相対的な位置変化に応じてホール素子から得られる検出信号を用いるなどの従来公知の様々なセンサを採用可能である。
位置検出信号処理部130は、位置検出部128から供給されるアナログ信号としての位置検出信号から位置を示すデジタル信号としての位置検出信号を生成して制御部108に供給する。
制御部108は、手振れ信号処理部124から供給された手振れ補正信号に基づいてアクチュエータ駆動部126を制御する。
したがって、本実施の形態では、手振れ検出部122および制御部108によって、像振れを検出し前記像振れを補正すべきシフトレンズ34の移動量を算出する検出部が構成されている。
また、アクチュエータ駆動部126は、検出部で算出された移動量に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号を後述するアクチュエータ86(図12)に供給しアクチュエータ86を駆動する。
また、本実施の形態では、制御部108は、手振れ補正信号を生成する際、位置検出信号処理部130から供給された位置検出信号に基づいたフィードバック制御を行うことでシフトレンズ34を保持する第2移動体50の位置制御の高精度化が図られている。
図4は収納位置にあるレンズ鏡筒16の斜視図、図5は突出位置にあるレンズ鏡筒16の斜視図、図6はレンズ鏡筒16の構成を示す分解斜視図である。
レンズ鏡筒16は、図6に示すように、1群レンズ枠1602(前部鏡筒)、2群レンズ枠1604、アイリス部1606、3群レンズ枠1608、カム環1610、直進案内環1612、フォーカスレンズ保持枠1614、像振れ補正部30、後部鏡筒32などを含んで構成されている。
1群レンズ枠1602は、円筒状を呈しその前端に1群レンズ14Aを保持するものである。
カム環1610は、1群レンズ枠1602の内側に組み込まれる。
カム環1610は、複数のカム溝1610Aが形成された円筒壁を有し、後端が後部鏡筒32に回転可能に支持され、後部鏡筒32に組み付けられた駆動機構1620により正逆方向に回転駆動される。
直進案内環1612は、カム環1610の内側に組み込まれる。
直進案内環1612は、複数のカム溝1612Aが形成された円筒壁を有し、後端が後部鏡筒32に取着されている。
2群レンズ枠1604は、カム環1610の内側に収容され2群レンズ14Bを保持している。
アイリス部1606は、2群レンズ枠1604の後方でカム環1610の内側に収容され、撮影光学系14によって導かれる光線の光量を調整し、あるいは、機械的なシャッターを構成するものである。
3群レンズ枠1608は、アイリス部1606の後方でカム環1610の内側に収容され、3群レンズ14Cを保持している。
1群レンズ枠1602、2群レンズ枠1604、アイリス部1606、3群レンズ枠1608のそれぞれに設けられたカムピンは、それぞれ対応するカム溝1610A、1612Aに係合し、カム環1610の回転により1群レンズ枠1602、2群レンズ枠1604、アイリス部1606、3群レンズ枠1608を撮影光学系14の光軸方向に直線移動させる。
フォーカスレンズ保持枠1614は、3群レンズ枠1608の後方で直進案内環1612の内側に収容されフォーカスレンズ14Dを保持している。
フォーカスレンズ保持枠1614は、後部鏡筒32の前面から突設された図示しないガイド軸を介して撮影光学系14の光軸方向に移動可能に連結されており、図示しない送り機構によって光軸方向に移動される。
像振れ補正部30は、フォーカスレンズ保持枠1614の後方で直進案内環1612の内側に収容され、後部鏡筒32に取着され、シフトレンズ34および固定レンズ36(図7)を有している。
後部鏡筒32は板状を呈し、レンズ鏡筒16の最後部に位置している。
後部鏡筒32の中央には矩形状の開口3202が形成され、後部鏡筒32の後面には、撮像素子18(図3)がその撮像面を開口3202を介して像振れ補正部30に臨ませて取着されている。
本実施の形態では、1群レンズ18A、2群レンズ18B、3群レンズ18C、シフトレンズ34、固定レンズ36により撮影光学系14を構成している。
レンズ鏡筒16は、駆動機構1620によりカム環1610が回転されることにより、カム溝1610A、1612Aを介して1群レンズ枠1602、2群レンズ枠1604、アイリス部1606、3群レンズ枠1608が光軸方向に移動することにより、図1に実線で示すように、1群レンズ枠1602が筒部1201内に没入した収納位置(図4)と、図1に二点鎖線で示すように1群レンズ枠1602が筒部1201から突出した突出位置(図5)との間を移動するように構成されている。
そして、前記収納位置と前記突出位置との間で、カム環1610の回転量に応じて1群レンズ枠1602、2群レンズ枠1604、3群レンズ枠1608が光軸方向に移動することにより、1群、2群、3群レンズ14A、14B、14Cの光軸方向の位置が変化し、これによりズーム動作がなされる。
また、フォーカスレンズ保持枠1614が前記送り機構によって光軸方向に移動されることにより、フォーカスレンズ14Dの光軸方向の位置が変化し、これにより合焦動作がなされる。
図7は像振れ補正部30および後部鏡筒32の分解斜視図、図8は像振れ補正部30の分解斜視図である。
図9、図10は像振れ補正部30が後部鏡筒32に取り付けられた状態の斜視図である。
図11は像振れ補正部30の後部鏡筒32への取り付け説明図である。
図12は振れ補正部30が後部鏡筒32に取り付けられた状態の断面図である。
図13はベース46に第1、第2移動体48、50が取り付けられた状態を示す斜視図である。
図14、図15はベース46に第1、第2移動体48、50、固定レンズ保持枠52が取り付けられた状態を示す斜視図である。
図16はフレキシブル基板80の取り付け説明図、図17は図16の要部拡大図である。
開口3202の周囲で本体板部3204が前方に臨む前面3204A箇所には、撮像素子18の撮像面の中心を中心とする円周上にほぼ等間隔をおいて3つの第1当て付け面38が設けられている。
3つの第1当て付け面38は、撮影光学系14の光軸と直交する同一平面上を延在している。
各第1の当て付け面38の中央には、図11、図12に示すように、本体板部3204の厚さ方向に貫通するねじ挿通孔40が形成されている。
また、本体板部3204には、図10、図11に示すように、3つの第1当て付け面38の外周を接続する円周よりも大きい半径の円周上に周方向に間隔をおいて2つの治具挿通用孔42が本体板部3204の厚さ方向に貫通形成されている。
本実施の形態では、図11に示すように、本体板部3204の前面3204Aに設けられた後方に窪む凹部3206の底壁に治具挿通用孔42が貫通形成されている。
また、図10、図12に示すように、本体板部3204が後方に臨む後面3204Bでねじ挿通孔40が開口する箇所には、ねじ挿通孔40と同軸上でねじ挿通孔40よりも大きな半径の凹部44が形成されている。
なお、ねじ挿通孔40の内径は、後述するベース46のねじ孔56に螺合するねじ4(図8)の外周との間に隙間が確保されるように、ねじ孔56の山径より大きい寸法で形成されている。
ベース46は、図8に示すように、撮影光学系14の光軸と直交する平面上を延在する板状の本体板部4602を有し、本体板部4602の中央に撮影光学系14の光路を確保するための開口4604が形成されている。
ベース46が後方を向く後面で開口4604の周囲に第2の当て付け面54が3つ形成されている。
3つの第2の当て付け面54は、撮影光学系14の光軸と直交する同一平面上を延在し、第1の当て付け面38に当接可能である。
第2の当て付け面54の中央には、図8、図12に示すように、各本体板部4602の厚さ方向に延在するねじ孔56が形成され、ねじ孔56はベース46のねじ挿通孔40に対応する箇所に形成されている。
図11に示すように、ベース46が後方を向く後面で後部鏡筒32の凹部3206に対応する箇所に、凹部3206に挿入されるようにフランジ4606が設けられ、図8に示すように、フランジ4606が後方を向く後面で治具挿通用孔42(図11)に対応する箇所に治具係合用凹部58が形成されている。
また、ベース46が前方を向く前面で開口4604の上下には、左右に延在するガイド軸68が取り付け取り外し可能に設けられている。
また、ベース46が前方を向く前面で開口4604の周囲の箇所には、周方向に間隔をおいて2つの位置決めピン70が突設され、また、3つのボス部72が突設されている。
位置決めピン70は基部7002と、基部7002の先端に設けられた基部7002よりも小径な小径部7004とを有している。
3つのボス部72の先端は、光軸と直交する同一平面上を延在する位置決め面7202として形成され、位置決め面7202の中央にはねじ孔7204が設けられている。
枠部4804が後方に臨む複数箇所にそれぞれ軸受け部4806が突設され、少なくとも2つの軸受け部4806が、開口4604の上部に位置するガイド軸68(図7)に摺動可能に結合され、少なくとも1つの軸受け部4806が開口4604の下部に位置するガイド軸68(図7)に摺動可能に結合される。
枠部4804が前方に臨む箇所で開口4802の左右には、上下に延在するガイド軸74が取り付け取り外し可能に設けられている。
開口5002にはシフトレンズ34が保持されている。
枠部5004が後方に臨む箇所で開口5002の右側の箇所には、上下に間隔をおいて軸受け部5006が2つ突設されている。
枠部5004が後方に臨む箇所で開口5002の左側の箇所には、軸受け部5006が1つ突設されている。
そして、開口5002の右側の2つの軸受け部5006には、ガイド軸74が摺動可能に結合され、また、開口5002の左側の1つの軸受け部5006には、ガイド軸74が摺動可能に結合される。
したがって、第1移動体48が軸受け部4806、ガイド軸68を介してベース46に対して左右方向に移動可能に組み込まれ、第2移動体50が軸受け部5006、ガイド軸74を介して第1移動体48に対して上下方向に移動可能に組み込まれることから、シフトレンズ34はベース46に対して撮影光学系14の光軸と直交する平面内で移動可能に支持されることになる。
言い換えると、第1移動体48は、ベース46に対して前記光軸と直交する平面上を延在する第1の仮想軸に沿って移動可能に支持され、第2移動体50は、前記光軸と直交する平面上で前記第1の仮想軸と直交する方向に延在する第2の仮想軸に沿って移動可能に第1移動体48に支持されることになる。
また、開口5002の上部に位置する枠部5004がマグネット60に対応する箇所および開口5002の右側部に位置する枠部5004がマグネット64に対応する箇所にそれぞれ扁平コイル76、78がその軸心を光軸と平行させて配設されている。
本実施の形態では、第2移動体50は、合成樹脂を金型で成形することにより形成されており、開口5002と、位置決めピン88とは同一の金型部分により高精度に形成されている。
また、シフトレンズ34は開口5002に挿入されて枠部5004に取り付けられている。
したがって、シフトレンズ34の光軸と直交する平面上において、シフトレンズ34の光軸と、位置決めピン88とは、それらの位置が高い精度で設けられていることになる。
固定レンズ保持枠52は、図8に示すように、円形の開口5202と、開口5202の周囲に位置する枠部5204とを有している。
開口5202には固定レンズ36が保持されている。
開口5202の上部に位置する枠部5204が扁平コイル76に対応する箇所および開口5202の右側部に位置する枠部5204が扁平コイル78に対応する箇所にそれぞれヨーク82、84が配設されている。
枠部5204が後方に臨む後面には、位置決めピン70の小径部7004(図7)が勘合される位置決め孔5206が2つ形成されている。なお、2つの位置決め孔5206のうち一方は円形であり、他方は長孔として形成されている。
また、枠部5204が後方に臨む後面には、ボス部72の位置決め面7202(図7)に当接可能な3つの位置決め面5208が形成され、位置決め面5208には、雄ねじがねじ孔7204に螺合されるようにねじ挿通孔5210が形成されている。
したがって、第1移動体48と第2移動体50をベース46に組み込んだ状態で固定レンズ保持枠52の位置決め面5208をベース46のボス部72の位置決め面7202に当接し、ベース46の位置決めピン70の小径部7004を固定レンズ保持枠52の位置決め孔5206に嵌合し、ねじ2をねじ挿通孔5210からねじ孔7204に螺合し、ねじ2を締結することで、図14、図15に示すように、固定レンズ保持枠52と共に第1、第2移動体48、50がベース46に組み付けられる。
すなわち、マグネット60から扁平コイル76を通過してヨーク82に至り、さらに、ヨーク82からヨーク62を介してマグネット60に至る磁路が形成されている。
アクチュエータ駆動部126(図3)からの駆動信号が扁平コイル76に供給されることで生じる磁界と、マグネット60の磁界との磁気相互作用により第2移動体50を上下方向に移動させる力が発生する。
したがって、マグネット60、ヨーク62、82、扁平コイル76によって、第2移動体50を上下動させる第1のアクチュエータが構成される。
位置決め用凹部90は、位置決めピン88の、光軸と直交する平面上で互いに直交する2方向における移動を許容するとともにその移動範囲を決定する互いに対向する2組の壁部90A、90Bを備えている。
本実施の形態では、一方の組の壁部90Aは上下方向で対向し、他方の組の壁部90Bは左右方向で対向している。
また、本実施の形態では、固定レンズ保持枠52は、合成樹脂を金型で成形することにより形成されており、開口5202と、位置決め用凹部90(2組の壁部90A、90B)とは同一の金型部分により高精度に形成されている。
また、固定レンズ36は開口5202に挿入されて枠部5204に取り付けられている。
したがって、固定レンズ36の光軸と直交する平面上において、固定レンズ34の光軸と、位置決め用凹部90の2組の壁部90A、90Bとは、それぞれ高い精度で設けられていることになる。
本実施の形態では、第2移動体50と固定レンズ保持枠52とにわたり設けられ前記2方向における第2移動体50の移動を許容するとともにその移動範囲を規制する移動規制構造が、位置決めピン88と位置決め用凹部90とで構成されている。
すなわち、マグネット60から扁平コイル78を通過してヨーク84に至り、さらに、ヨーク84からヨーク66を介してマグネット64に至る磁路が形成されている。
アクチュエータ駆動部126(図3)からの駆動信号が扁平コイル78に供給されることで生じる磁界と、マグネット64の磁界との磁気相互作用により第2移動体50を左右方向に移動させる力が発生する。
したがって、マグネット64、ヨーク66、84、扁平コイル78によって、第2移動体50を左右動させる第2のアクチュエータが構成される。
本実施の形態では、これら第1、第2のアクチュエータによってシフトレンズ34を撮影光学系14の光軸と直交する平面内で移動させるアクチュエータ86が構成される。
フレキシブル基板80は、扁平コイル76、78に接続されるコイル側接続部80Aと、アクチュエータ駆動部126に接続される駆動部側接続部80Cと、コイル側接続部80Aと駆動部側接続部80Cとを接続する中間部80Bを備えている。
コイル側接続部80Aは、第2移動体50の枠部5004が前方に臨む前面に沿って延在している。
中間部80Bは、第2移動体50の上部から右側部にわたりシフトレンズ34の光軸を中心とした円周上を円弧状に延在している。
駆動部側接続部80Cは、第2移動体50の右側部において前後方向に延在しており、折り返し部を有している。
第2移動体50の枠部5004が切り欠き8002に対応する箇所には、切り欠き8002に嵌合する突起5010が設けられ、また、枠部5004には、コイル側接続部80Aとの境目寄りに位置する中間部80Bの箇所の両側を幅方向外方から係止する2つの係止爪5012が設けられている。
そして、切り欠き8002が突起5010に嵌合され、中間部80Bの両側が2つの係止部5012に係止された状態で、中間部80Bはコイル側接続部80Aに対してほぼ90度後方に向けて屈曲されている。
90度屈曲された中間部80Bは、レンズ鏡筒16の内周面(直進案内環1612(図6)の内周面)との間に隙間を確保し、また、第1、第2移動体48、50との間に隙間を確保した状態で配設され、中間部80Bは、その厚さ方向をシフトレンズ34の光軸に向けつつ、シフトレンズ34の光軸の周方向に沿って円弧状に延在している。
すなわち、フレキシブル基板80の長手方向の中間部80Bは、その幅方向を撮影光学系14の光軸と平行する方向に向け第1、第2移動体48、50に対して干渉しない箇所で撮影光学系14の光軸を中心とする円弧状に延在している。
したがって、中間部80Bは十分な長さが確保されていることから、第2移動体50の光軸と直交する平面上に沿っての移動に追従して撓みやすくなり、かつ、中間部80Bがレンズ鏡筒16の内周面に当接しないので、中間部80Bから第2移動体50に加わる中間部80Bの反力を低減でき、アクチュエータ86(図12)によるシフトレンズ34の移動を確実かつ円滑に行う上で有利となる。
像振れ補正部30の後部鏡筒32への組み付けは、図7、図11に示すように、ベース46のフランジ4606が凹部3206に挿入され、後部鏡筒32の本体板部3204の後方から、ねじ4が、ワッシャ6、円錐コイルスプリング8、本体板部3204のねじ挿通孔40、ベース46のねじ孔7204に螺合することでなされる。
この場合、図10に示すように、円錐コイルスプリング8(図11)が本体板部3204の後面3204の凹部44の底壁と、ねじ4の頭部との間で圧縮されることにより生じる付勢力によって、ベース46の第2当て付け面54が後部鏡筒32の第1当て付け面38に当て付けられる。
また、後部鏡筒32のねじ挿通孔40の内径は、ねじ孔56に螺合するねじ4(図8)の外周との間に隙間が確保されるように、ねじ孔56の山径より大きい寸法で形成されているので、像振れ補正部30は撮影光学系14の光軸と直交する平面内で移動可能に支持されることになる。
したがって、本実施の形態では、後部鏡筒32に対してベース46を光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持する支持機構が、第1当て付け面38、第2当て付け面54、円錐コイルスプリング8、ねじ4、ねじ挿通孔40を含んで構成されている。
このようにして像振れ補正部30の後部鏡筒32に対する仮組み立てがなされる。
なお、撮影光学系14は、シフトレンズ34がシフトレンズ34の移動範囲の中央である中立位置に位置した状態で、すなわち、シフトレンズ34が、シフトレンズ34の上下方向の移動範囲の中心位置に位置し、かつ、シフトレンズ34の左右方向の移動範囲の中心位置に位置した状態で、シフトレンズ34の光軸と撮影光学系14の光軸とが合致することにより、その光学特性が最良となるように設計されている。
本実施の形態では、位置決めピン88が位置決め用凹部90内において互いに対向する2組の壁部90A、90Bの中央に位置した際のシフトレンズ34の位置が、すなわち、位置決めピン88が位置決め用凹部90の中央に位置した際のシフトレンズ34の位置が、シフトレンズ34の移動範囲の中央である中立位置であり、撮影光学系14の光学的特性はシフトレンズ34が中立位置に位置した状態で最良となるように設計されている。
この位置調整方法には、撮像素子18を後部鏡筒32に取着して行う方法と、撮像素子18の代わりにテストチャートを後部鏡筒32に取着して行う方法とがある。
まず、前者の撮像素子18を後部鏡筒32に取着して行う方法について説明する。
この場合、レンズ鏡筒16の前方に解像度評価用のテストチャートを置き、撮影光学系14によって前記テストチャートの像を撮像素子18の撮像面に結像させる。
アクチュエータ86に駆動信号を供給することでシフトレンズ34をシフトレンズ34の移動範囲の中央である中立位置に位置させる。
この中立位置は、シフトレンズ34の上下方向の移動範囲の中心位置であり、かつ、シフトレンズ34の左右方向の移動範囲の中心位置である。本実施の形態では、上述のように位置決めピン88が位置決め用凹部90内の中央に位置した際のシフトレンズ34の位置が中立位置である。
このようなシフトレンズ34の中立位置への位置決めは、図3に示すように、制御部108が位置検出部128によって第2移動体50の位置を検出しつつアクチュエータ駆動部126を制御することによって行われる。
制御部108は、検出された上下の位置から上下方向の移動範囲を算出し、その移動範囲の中心を上下方向の移動範囲の中心位置とする。
また、制御部108はアクチュエータ駆動部126を介してアクチュエータ86を制御することにより、第2移動体50を左右方向に移動させ、第2移動体50の位置決めピン88が固定レンズ保持枠52の位置決め用凹部90の左右の壁部90Bのそれぞれに当接して停止した際の左右の位置を位置検出部128によって検出する。
制御部108は、検出された左右の位置から左右方向の移動範囲を算出し、その移動範囲の中心を左右方向の移動範囲の中心位置とする。
そして、制御部108は、このようにして得られた上下方向の中心位置と左右方向の中心位置からシフトレンズ34の中立位置を決定し、シフトレンズ34が中立位置に位置するようにアクチュエータ86を介して第2移動体50を動かし、これにより、シフトレンズ34を中立位置に位置させる。
次いで、撮像素子18によって撮像された前記テストチャートの画像データの解像度を従来公知の方法で評価しその解像度が最良となるように、言い換えると、撮影光学系14の光学特性が最良となるように、前記調整治具の調整ピンを介して像振れ補正部30を光軸と直交する平面内で動かして位置調整を行う。
したがって、この位置調整により、シフトレンズ34の中立位置において、シフトレンズ34の光軸と撮影光学系14の光軸とが合致されることになる。
この場合、まず、光が透過可能なフィルムに解像度評価用のチャートが印刷されたテストチャートを後部鏡筒32の開口3202に臨むように後部鏡筒32の後面3204Bに取着しておく。
そして、レンズ鏡筒16の前方にスクリーンを配置するとともに、後部鏡筒32に取着されたテストチャートをその後方から所定の光源によって照明する。
これにより、テストチャートの画像が撮影光学系14を介して前記スクリーン上に投影される。
そして、前者の方法と同様に、アクチュエータ86に駆動信号を供給することでシフトレンズ34をシフトレンズ34の移動範囲の中央である中立位置に位置させる。
そして、図示しない調整治具の2つの調整ピンを、図10に示すように、後部鏡筒32の後方から各治具挿通用孔42を介してベース46の治具係合用凹部58に係合させる。
次いで、前記スクリーンに投影された前記テストチャートの画像の解像度を従来公知の方法で評価し(例えば目視により評価し)、その解像度が最良となるように、言い換えると、撮影光学系14の光学特性が最良となるように、前記調整治具の調整ピンを介して像振れ補正部30を光軸と直交する平面内で動かして位置調整を行う。
したがって、この位置調整により、シフトレンズ34の中立位置において、シフトレンズ34の光軸と撮影光学系14の光軸とが合致されることになる。
これにより、像振れ補正部30が後部鏡筒32に対して移動不能に固定され、レンズ鏡筒16の組み立てが終了する。
したがって、本実施の形態では、紫外線硬化型接着剤が、後部鏡筒32に対してベース46を固定する固定手段を構成している。
すなわち、撮像装置10の電源を投入し、像振れ補正部30を用いた撮影が可能な状態にする。
次いで、制御部108は、前記と同様に、第2移動体50に設けられた位置決めピン88と、固定レンズ保持枠52に設けられた位置決め用凹部90の2組の壁部90A、90Bとを用いて中立位置にシフトレンズ34を位置させる初期化動作を行う。
初期化動作の終了後、制御部108は、通常の撮影動作に対応した制御を行い、手振れ発生量に応じてシフトレンズ34を動かして像振れを補正する。
したがって、シフトレンズ34の調整後に、像振れ補正部30のベース46を後部鏡筒32に固定することが可能となる。
したがって、撮影光学系14の光軸方向および光軸と直交する方向の小型化を図るために、撮影光学系14を構成する各レンズ群の屈折力を高めた場合、各レンズの曲率の中心位置(中心軸)の撮影光学系14の光軸に対する位置ずれが撮影光学系14の性能に及ぼす影響が非常に大きく、僅かな位置ずれが生じても、解像度の悪化や周辺光量の低下などを招きやすくなるが、本実施の形態では、シフトレンズ34の光軸と撮影光学系14の光軸とを合致させた状態で像振れ補正部30のベース46を後部鏡筒32に固定することができるので、撮影光学系14の光学的性能を確保しつつレンズ鏡筒16および撮像装置10の小型化を図る上で有利となる。
すなわち、第2移動体50に設けられた位置決めピン88と、固定レンズ保持枠52に設けられた位置決め用凹部90とを用いてシフトレンズ34の光軸と直交する平面上における直交する2方向の移動範囲を求め、その移動範囲から得た中立位置にシフトレンズ34を位置させることができる。
したがって、撮影光学系14の光軸方向および光軸と直交する方向の小型化を図るために、撮影光学系14を構成する各レンズの屈折率を高めた場合、各レンズの曲率の中心位置(中心軸)の撮影光学系14の光軸に対する位置ずれが撮影光学系14の性能に及ぼす影響が非常に大きく、僅かな位置ずれが生じても、解像度の悪化や周辺光量の低下などを招きやすくなるが、本実施の形態では、シフトレンズ34の中立位置でシフトレンズ34の光軸と固定レンズ36の光軸とを正確に合致させることができるので、撮影光学系14の光学的性能を確保しつつレンズ鏡筒16および撮像装置10の小型化を図る上で有利となる。
また、第2移動体50の開口5004と位置決めピン88とが同一の金型で成形されていることから位置決めピン88と開口5004に取着されたシフトレンズ34の光軸との相対的な位置精度を確保でき、かつ、固定レンズ保持枠52の開口5204と位置決め用凹部90の2組の壁部90A、90Bが同一の金型で成形されていることから壁部90A、90Bと開口5204に取着された固定レンズ36の光軸との相対的な位置精度を確保できる。
したがって、シフトレンズ34の中立位置においてシフトレンズ34の光軸と固定レンズ36の光軸とを正確に合致させる上でより有利となり、撮影光学系14の光学的性能を確保しつつレンズ鏡筒16および撮像装置10の小型化を図る上でより有利となる。
また、本実施の形態では、像振れ補正部30が後部鏡筒32の直前に配置される場合について説明したが、上述した像振れ補正部30をレンズ鏡筒16の中間部に配置してもよい。
また、第2移動体50と固定レンズ保持枠52とにわたり、前記2方向における第2移動体50の移動を許容するとともにその移動範囲を規制する移動規制構造が、位置決めピン88と位置決め用凹部90とで構成されている場合について説明したが、位置決めピン88は固定レンズ保持枠52に設けられ位置決め用凹部90が第2移動体52に設けられていてもよい。
さらに、前記2方向のうちの一方向の移動範囲を規制する構造と、前記2方向のうちの他方向の移動範囲を規制する構造とを別々に設けることで、前記移動規制構造を構成してもよいが、実施の形態のように構成すると、構造を簡易化する上で有利となる。
また、前記移動規制構造を構成する部材は上述のピンと凹部に限定されず、従来公知のさまざまな構造が採用可能である。
また、実施の形態では、レンズ鏡筒16が搭載される撮像装置10としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に搭載可能である。
Claims (14)
- 撮像素子が取り付け可能な後部鏡筒と、
被写体像を前記撮像素子に導く撮影光学系と、
前記撮影光学系を構成するシフトレンズを前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動させる像振れ補正部を備えたレンズ鏡筒であって、
前記像振れ補正部は、前記シフトレンズを前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動可能に支持するベースを含んで構成され、
前記後部鏡筒に対して前記ベースを前記光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持する支持機構と、
前記後部鏡筒に対して前記ベースを固定する固定手段とを備える、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記支持機構は、
前記後部鏡筒が前記像振れ補正部に臨む箇所に設けられ前記光軸と直交する平面上を延在する第1当て付け面と、
前記ベースに設けられ前記第1当て付け面に当接可能な第2当て付け面と、
前記第2当て付け面が前記第1当て付け面に当て付けられる方向に前記ベースを付勢する付勢部材とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記支持機構は、
前記後部鏡筒が前記ベースに臨む箇所に設けられ前記光軸と直交する平面上を延在する第1当て付け面と、
前記ベースに設けられ前記第1当て付け面に当接可能な第2当て付け面と、
前記光軸と平行する方向に沿って延在し前記後部鏡筒と前記ベースのうちの一方に取着され、前記後部鏡筒と前記ベースのうちの他方に前記光軸と直交する平面上で移動可能に支持されたねじ部材と、
前記ねじ部材の軸部に巻装され前記ねじ部材の頭部と、前記後部鏡筒と前記ベースのうちの他方とにわたって介設され前記第2当て付け面が前記第1当て付け面に当て付けられる方向に前記ベースを付勢するコイルスプリングとを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記像振れ補正部は、
前記ベースに対して前記光軸と直交する平面上を延在する第1の仮想軸に沿って移動可能に支持された第1移動体と、
前記シフトレンズを保持するとともに、前記第1移動体に対して前記光軸と直交する平面上で前記第1の仮想軸と直交する方向に延在する第2の仮想軸に沿って移動可能に支持された第2移動体とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記像振れ補正部は、
前記ベースに対して前記光軸と直交する平面上を延在する第1の仮想軸に沿って移動可能に支持された第1移動体と、
前記シフトレンズを保持するとともに、前記第1移動体に対して前記光軸と直交する平面上で前記第1の仮想軸と直交する方向に延在する第2の仮想軸に沿って移動可能に支持された第2移動体と、
前記第2移動体を前記第1、第2の仮想軸に沿って移動させるアクチュエータを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記像振れ補正部は、
前記ベースに対して前記光軸と直交する平面上を延在する第1の仮想軸に沿って移動可能に支持された第1移動体と、
前記シフトレンズを保持するとともに、前記第1移動体に対して前記光軸と直交する平面上で前記第1の仮想軸と直交する方向に延在する第2の仮想軸に沿って移動可能に支持された第2移動体と、
前記第2移動体を前記第1、第2の仮想軸に沿って移動させるアクチュエータを含んで構成され、
前記アクチュエータは、前記第2移動体に取着されたコイルと、前記後部鏡筒に取着されたマグネットとを含んで構成され、
前記コイルへの駆動信号の供給は、フレキシブル基板により行われ、
前記フレキシブル基板の長手方向の中間部は、その幅方向を前記撮影光学系の光軸と平行する方向に向け前記第1、第2移動体に対して干渉しない箇所で前記撮影光学系の光軸を中心とする円弧状に延在している、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記後部鏡筒に、前記光軸と平行する方向に貫通形成された治具挿通用孔が設けられ、
前記ベースが前記支持機構を介して前記後部鏡筒で支持された状態で、前記ベースが前記治具挿通用孔に臨む箇所に治具係合用の係合部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記シフトレンズは、前記撮影光学系を構成する光学部材のうち最も前記撮像素子に近接した箇所に配置されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記撮影光学系は、前記シフトレンズの前方において前記後部鏡筒に対して前記光軸方向に移動可能に設けられた1以上のレンズを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記撮影光学系は、前記シフトレンズの前方において前記後部鏡筒に対して前記光軸方向に移動可能に設けられた1以上のレンズを含んで構成され、
前記シフトレンズの前方に配置された1以上のレンズの一部または全部が、前記撮像素子に最も近接した収納位置と、前記収納位置よりも前方に移動した突出位置との間で移動する沈胴式レンズ鏡筒として構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記シフトレンズを該シフトレンズの移動範囲の中央である中立位置に位置させた状態で、前記撮影光学系の光学的特性が最良となる、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 前記シフトレンズを該シフトレンズの移動範囲の中央である中立位置に位置させた状態で、前記撮影光学系の光学特性が最良となるように、前記ベースが前記後部鏡筒に固定されている、
ことを特徴とする請求項10記載のレンズ鏡筒。 - 前記固定手段は接着剤である、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ鏡筒。 - 鏡筒と、
被写体像を前記鏡筒内に導く撮影光学系と、
前記撮影光学系を構成するシフトレンズを前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動させる像振れ補正部を備えたレンズ鏡筒であって、
前記鏡筒は後部鏡筒と、前記後部鏡筒に対して出没する前部鏡筒とを含んで構成され、
前記像振れ補正部は、前記シフトレンズを、前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で移動可能に支持するベースを含んで構成され、
前記後部鏡筒に対して前記ベースを前記光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持する支持機構と、
前記後部鏡筒に対して前記ベースを固定する固定手段とを備える、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
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