JP2009222744A - Lens barrel and optical device including it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器に用いられるレンズ鏡筒に関し、特に手振れによる像振れを補正するためにレンズ(光学要素)を光軸直交面内でシフトさせる像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel used in an optical apparatus such as a digital camera or a digital video camera, and in particular, an image shake correction apparatus that shifts a lens (optical element) in a plane orthogonal to an optical axis in order to correct image shake due to camera shake. The present invention relates to a lens barrel having
デジタルカメラなどの光学機器においては、撮影時の手振れなどによって生じる光軸のずれ(像振れ)を補正して光学防振(像振れ補正)を行うことが行われている。光学防振の1つとして、振れ補正レンズ群(光学要素)を光軸直交面内でシフト移動させる方法が知られている(特許文献1)。 In an optical apparatus such as a digital camera, optical image stabilization (image blur correction) is performed by correcting an optical axis shift (image blur) caused by camera shake during shooting. As one type of optical image stabilization, a method is known in which a shake correction lens group (optical element) is shifted in a plane orthogonal to the optical axis (Patent Document 1).
特許文献1で開示されている振れ補正レンズ群を移動させる駆動機構では、いわゆるムービングコイルタイプのシフトユニット(振れ補正装置)を用いている。 The drive mechanism for moving the shake correction lens group disclosed in Patent Document 1 uses a so-called moving coil type shift unit (shake correction device).
即ち特許文献1では固定側のベース部材(シフトベース)に駆動用磁石を配置し、可動側のシフト部材(シフト枠)にヨークとコイルとを配置している。またベース部材とシフト部材との間に3個のボールを配置し、駆動用磁石とヨークとの間に働く磁気吸着力によって、シフト部材をベース部材に付勢してボールを挟持させている。 That is, in Patent Document 1, a driving magnet is disposed on a fixed base member (shift base), and a yoke and a coil are disposed on a movable shift member (shift frame). Further, three balls are arranged between the base member and the shift member, and the shift member is urged against the base member by a magnetic attraction force acting between the drive magnet and the yoke, thereby holding the ball.
そしてコイルへ通電することにより駆動用磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力によって、シフト部材をボールを転がしながら光軸直交面内でシフト移動して、像振れ補正を行っている。 Then, the image blur correction is performed by shifting the shift member in the plane orthogonal to the optical axis while rolling the ball by the Lorentz force generated by repulsion between the drive magnet and the magnetic force lines generated in the coil by energizing the coil.
ここで、駆動用磁石は光軸に対して放射方向に2極着磁されているため、コイルに通電されていない状態ではヨークが受ける両極からの力が均等となるように、シフト部材は駆動用磁石に対する相対位置を変化させる。このときシフト部材は、3つのボールによって光軸方向の移動を規制されているため、光軸直交面内でのみ移動する。
近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器は携帯性を良くするため全体の小型化及び軽量化が求められている。 In recent years, optical devices such as digital cameras and digital video cameras are required to be reduced in size and weight as a whole in order to improve portability.
これらの光学機器に用いられる像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒においても同様に小型化及び軽量化が求められている。 Similarly, a lens barrel having an image blur correction device used in these optical devices is also required to be reduced in size and weight.
像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒において、小型化及び軽量化を図るには、像振れ補正装置に用いられる駆動手段の小型化、軽量化を図ることが重要になってくる。 In order to reduce the size and weight of a lens barrel having an image blur correction device, it is important to reduce the size and weight of the driving means used in the image blur correction device.
この他、駆動手段には小型で消費電力が少ないことが求められている。 In addition, the driving means is required to be small and consume less power.
従来のシフトユニットでは、可動側のシフト枠に保持されるヨークが、光軸に対して放射方向に2極着磁された駆動用磁石の両極から力を受ける。このときヨークには駆動用磁石から受ける力が均等となる磁気的な釣り合う位置に移動するように力が働く。 In the conventional shift unit, the yoke held by the shift frame on the movable side receives force from both poles of the drive magnet that is polarized in two radial directions with respect to the optical axis. At this time, a force acts on the yoke so that the yoke moves to a magnetically balanced position where the force received from the driving magnet is equal.
しかし、駆動用磁石の着磁の中心位置やシフトユニットを構成する各部品の寸法ずれ、それらの部品の組み込み時の位置ずれなどの製作誤差によって、磁気釣り合い位置が変化する。 However, the magnetic balance position changes depending on manufacturing errors such as the center position of magnetization of the driving magnet, the dimensional deviation of each component constituting the shift unit, and the positional deviation when these parts are assembled.
したがって、カメラ撮影時のシフトユニットの駆動においては、手振れによる像振れを補正するための駆動とは別に、そのシフトユニットの磁気釣り合い位置のずれによって生じる補正レンズ群の位置を修正するための駆動が別途必要となる。 Therefore, in the drive of the shift unit at the time of camera shooting, in addition to the drive for correcting the image shake due to the camera shake, the drive for correcting the position of the correction lens group caused by the shift of the magnetic balance position of the shift unit is performed. It is necessary separately.
したがって、別途必要とする駆動のためコイルへ常時通電することが必要となり、この結果消費電力が増加し、又大容量の駆動手段が必要となってくる。 Therefore, it is necessary to always energize the coil for driving that is required separately. As a result, power consumption increases and a large capacity driving means is required.
このため、シフトユニットを搭載するレンズ鏡筒の電力が消費され、駆動手段も大型化している。また製品を量産する際に磁気釣り合い位置のずれが無くなるようにシフトユニットの構成部品の精度を高めなければならず、製造が大変困難になってくる。 For this reason, the power of the lens barrel on which the shift unit is mounted is consumed, and the driving means is also enlarged. In addition, the accuracy of the components of the shift unit must be increased so that the magnetic balance position is not displaced when the product is mass-produced, which makes manufacturing very difficult.
多くのレンズ鏡筒では、駆動用磁石やヨークの製作誤差があり、磁気釣り合い位置が変化し、防振補正用の補正レンズ群の光軸が他のレンズ群の光軸とずれていることが多い。 In many lens barrels, there are manufacturing errors in the drive magnet and yoke, the magnetic balance position changes, and the optical axis of the correction lens group for image stabilization correction is shifted from the optical axis of other lens groups. Many.
本発明はこのようなことがあっても防振補正用の補正レンズ群(光学要素)の光軸のズームレンズを容易に調整することができ、消費電力の消費を抑えることができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。 The present invention can easily adjust the zoom lens of the optical axis of the correction lens group (optical element) for image stabilization even if this is the case, and a lens barrel that can suppress power consumption. And an optical apparatus including the same.
本発明のレンズ鏡筒は、光学要素を保持したシフト枠を、シフトベースに対して光軸直交面内でシフトさせて像振れを補正する像振れ補正装置を有するレンズ鏡筒において、
前記シフト枠および前記シフトベースのうち、一方に駆動用磁石が、他方にコイルが保持されており、
前記シフトベースにはヨークが保持されており、前記コイルへの通電により前記シフト枠をシフト移動させており、
前記駆動用磁石又はヨークのうち少なくとも一方の位置を光軸直交面内で調整する調整機構を有することを特徴としている。
The lens barrel of the present invention is a lens barrel having an image blur correction device that corrects image blur by shifting a shift frame holding an optical element in a plane orthogonal to the optical axis with respect to a shift base.
Of the shift frame and the shift base, a driving magnet is held on one side, and a coil is held on the other side.
The shift base holds a yoke, and shifts the shift frame by energizing the coil.
It has an adjustment mechanism for adjusting the position of at least one of the drive magnet or the yoke within the plane orthogonal to the optical axis.
本発明によれば、防振補正用の補正レンズ群(光学要素)の光軸のズームレンズを容易に調整することができ、消費電力の消費を抑えることができるレンズ鏡筒が得られる。 According to the present invention, it is possible to easily adjust the zoom lens of the optical axis of the correction lens group (optical element) for image stabilization, and to obtain a lens barrel that can suppress power consumption.
本発明はデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に用いられるレンズ鏡筒である。本発明のレンズ鏡筒は、像振れ補正用の補正レンズ群としての光学要素を保持したシフト枠を、装置本体側のシフトベースに対して光軸直交面内でシフトさせて像振れを補正する像振れ補正装置(シフトユニット)を有する。 The present invention is a lens barrel used in an optical apparatus such as a digital camera or a video camera. The lens barrel of the present invention corrects image blur by shifting a shift frame holding an optical element as a correction lens group for image blur correction in a plane orthogonal to the optical axis with respect to a shift base on the apparatus body side. An image blur correction device (shift unit) is included.
シフト枠およびシフトベースのうち、一方に駆動用磁石とヨークが、他方にコイルとヨークが保持されている。 Of the shift frame and the shift base, one side holds a driving magnet and a yoke, and the other side holds a coil and a yoke.
そしてコイルへの通電によりシフト枠をシフト移動させて像振れを補正している。 Then, the image blur is corrected by shifting the shift frame by energizing the coil.
本発明のレンズ鏡筒は、このような構成の基で調整機構を新たに設定し、駆動用磁石又はヨークのうち少なくとも一方の位置を光軸直交面内で調整して補正レンズ群の光軸を調整している。 In the lens barrel of the present invention, an adjustment mechanism is newly set on the basis of such a configuration, and the position of at least one of the drive magnet or the yoke is adjusted in the plane orthogonal to the optical axis to correct the optical axis of the correction lens group. Is adjusted.
一般にカメラなどの光学機器の一部では、手振れによって生じた像振れをレンズ鏡筒内の補正レンズ群を保持するシフト枠を光軸直交面内でシフト移動させて補正する方法を用いている。 In general, some optical devices such as cameras use a method of correcting image blur caused by camera shake by shifting a shift frame that holds a correction lens group in a lens barrel in a plane orthogonal to the optical axis.
この方法では、駆動用磁石とコイルとの間に働くローレンツ力を用いて、補正レンズ群を保持するシフト枠の移動を行っている。 In this method, the shift frame that holds the correction lens group is moved using the Lorentz force acting between the driving magnet and the coil.
しかし、製造誤差により駆動用磁石の着磁中心位置のずれや、駆動用磁石・ヨークなどの各部品の寸法ずれ、組み込み位置のずれなどによって磁気釣り合い位置がずれることがある。 However, the magnetic balance position may be shifted due to a manufacturing error due to a shift in the magnetization center position of the drive magnet, a dimensional shift of each component such as the drive magnet / yoke, or a mounting position.
そうすると、補正レンズ群の光軸がレンズ鏡筒内のその他のレンズ群の光軸と一致しなくなってくる。その場合、像振れ補正とは別に、この磁気釣り合い位置のずれによる補正レンズ群の位置を修正するための駆動が必要となってくる。この場合には、コイルへの通電を常時余計に印加しておかねばならず、この結果電力を消費することとなり、シフトユニットを搭載するレンズ鏡筒の省電力化の妨げとなる。 Then, the optical axis of the correction lens group does not coincide with the optical axes of the other lens groups in the lens barrel. In this case, in addition to the image blur correction, driving for correcting the position of the correction lens group due to the deviation of the magnetic balance position is required. In this case, it is necessary to constantly apply extra current to the coil, resulting in power consumption, which hinders power saving of the lens barrel on which the shift unit is mounted.
これに対して本発明のレンズ鏡筒では、駆動用磁石やヨーク等の駆動手段を構成する部品位置を光軸直交面内で調整する調整機構を設けている。そして組立時に、補正レンズ群の光軸がレンズ鏡筒内のその他のレンズの光軸と一致するように、調整している。 On the other hand, the lens barrel of the present invention is provided with an adjusting mechanism for adjusting the position of the components constituting the driving means such as the driving magnet and the yoke in the plane orthogonal to the optical axis. At the time of assembly, adjustment is made so that the optical axis of the correction lens group coincides with the optical axes of the other lenses in the lens barrel.
それにより、磁気釣り合い位置の変化によって生じた補正レンズ群の光軸のずれを補正するための電力消費を抑え、省電力化を図っている。 Thereby, power consumption for correcting the deviation of the optical axis of the correction lens group caused by the change of the magnetic balance position is suppressed, and power saving is achieved.
次に本発明のレンズ鏡筒の各実施例について説明する。 Next, each embodiment of the lens barrel of the present invention will be described.
(実施例1)
図1は本発明の実施例1のレンズ鏡筒の一部分のシフトユニット(像振れ補正装置)の概観図、図2は本発明の実施例1の一部分のシフトユニットの分解斜視図である。シフト枠3は、補正レンズ群33、ピッチ方向駆動用のコイル32pとアッパーヨーク31p、ヨー方向駆動用のコイル32yとアッパーヨーク31yを保持している。シフト枠3の駆動はムービングコイルタイプを用いている。またセンサベース2はシフトベース(装置本体)7に対して、ビスで固定されている。そしてピッチ方向の駆動用磁石5pはバックヨーク6pと吸着し、ヨー方向駆動用磁石5yはバックヨーク6yは吸着し、それぞれシフトベース7に固定保持されている。
(Example 1)
FIG. 1 is a schematic view of a shift unit (image blur correction device) that is a part of a lens barrel according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of a shift unit that is a part of the first embodiment of the present invention. The
駆動用磁石5p(5y)、バックヨーク6p(6y)、アッパーヨーク31p(31y)とにより磁気回路が形成される。シフト枠3のコイル32p、32yにはフレキ9を経由して、電力が供給される。フレキ9はその一部を押さえ板金1によってセンサベース2に、また別の一部を押さえ板金10によってシフトベース7に固定されている。
A magnetic circuit is formed by the
そしてピッチ方向調整用ビス8pおよびヨー方向調整用ビス8yは、シフトベース7を介して、駆動用磁石5pとバックヨーク6p、駆動用磁石5yとバックヨーク6yに、それぞれその先端が接している。また駆動用磁石5p(5y)とアッパーヨーク31p(31y)との間の磁気的吸引力によって、シフト枠3はシフトベース7側に付勢され、その間にボール4を挟持している。
The pitch
図3は本発明の実施例1として例えばムービングコイルタイプのシフトユニットにおけるアクチュエータ部の断面図である。実施例1の磁気回路の磁路について説明する。なおピッチ方向およびヨー方向へ駆動力を付与する駆動手段は同一構成を有し、光軸回りに90度の位相差を持っているのみである。従ってここでは図2に示したピッチ方向の駆動手段(5p、6p、31p)について説明する。光軸に対して放射方向に2極着磁された駆動用磁石5pはバックヨーク6pと吸着した状態でシフトベース7(不図示)に保持されている。またアッパーヨーク31pとコイル32pはシフト枠3(不図示)に保持されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an actuator portion in a moving coil type shift unit, for example, as Embodiment 1 of the present invention. The magnetic path of the magnetic circuit of Example 1 will be described. The driving means for applying the driving force in the pitch direction and the yaw direction have the same configuration and only have a phase difference of 90 degrees around the optical axis. Therefore, here, the driving means (5p, 6p, 31p) in the pitch direction shown in FIG. 2 will be described. The
アッパーヨーク31pには半抜き加工によって突出部31apが形成されている。このとき、突出部31paは駆動用磁石5pの2極着磁の両磁極からほぼ均等な距離にあるので、両磁極が突出部31paを引っ張る力もほぼ均等となり、バランスの取れた状態となる。また、駆動用磁石5pの2極の磁極から出入りする磁束はヨーク31pを通って閉じている。
A protrusion 31ap is formed on the
図4は本発明の実施例1であるムービングコイルタイプのシフトユニットの部品位置調整方法の概略図である。なおピッチ方向およびヨー方向のピッチ駆動手段とヨー駆動手段および後述の位置調整手段は、同一構成を有し、光軸回りに90度の位相差を持っている。 FIG. 4 is a schematic diagram of a component position adjusting method for the moving coil type shift unit according to the first embodiment of the present invention. Note that the pitch driving means and the yaw driving means in the pitch direction and the yaw direction and the position adjusting means described later have the same configuration and have a phase difference of 90 degrees around the optical axis.
そしてピッチ方向とヨー方向で互いに独立して調整している。 The pitch direction and yaw direction are adjusted independently of each other.
そこでここでは図2に示したピッチ方向の駆動手段(ピッチ駆動手段)および位置調整手段について説明する。 Therefore, here, the driving means (pitch driving means) and the position adjusting means in the pitch direction shown in FIG. 2 will be described.
図4(a)は駆動用磁石5pの着磁中心5paが外形中心位置にある場合、図4(b)は製作誤差により駆動用磁石5pの着磁中心位置5paがピッチ上方向にずれている場合、図4(c)は図4(b)の状態から位置調整を行った場合をそれぞれ示している。
4A shows the case where the magnetization center 5pa of the driving
図4(a)において、シフトベース7(不図示)に保持された2極着磁の駆動用磁石5pの両極に、シフト枠3(不図示)と一体となって動くアッパーヨーク31pが引っ張られ、磁気的に釣り合う位置で静止している。
In FIG. 4A, the
このとき、シフト枠3に保持される補正レンズ群33の光軸33aはレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸と一致している。
At this time, the
一方、図4(b)では駆動用磁石5pの着磁中心位置5paが、図4(a)に比べて駆動用磁石5pの外形範囲内で上方向にずれている。そのため、駆動用磁石5pに引っ張られるアッパーヨーク31pは、図4(a)に比べてピッチ方向で上方向にずれた位置で磁気的に釣り合うことになる。
On the other hand, in FIG. 4B, the magnetization center position 5pa of the
したがって、補正レンズ群33はその光軸33aがレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bより上にずれることとなる。
Therefore, the
図4(c)では調整ビス(調整機構)8pを用いて、その磁気釣り合い位置の調整を行っている。調整ビス8pをピッチ方向で下方向に移動するようにシフトベース7に対して締めることで、調整ビス8pの先端が駆動用磁石5pおよびバックヨーク6pをピッチ方向で下方向に押し出し、移動させる。
In FIG. 4C, the magnetic balance position is adjusted by using an adjustment screw (adjustment mechanism) 8p. By tightening the
ここでアッパーヨーク31pは磁気的に釣り合うように、駆動用磁石5pとバックヨーク6pの動きに沿って移動する。したがってシフト枠3がピッチ方向で下方向に移動するため、補正レンズ群33の光軸33aを、レンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bと一致させることができる。
Here, the
なお光軸33a、33bの一致を確認する方法の一例としては、レーザー光をレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bに沿って通過させ、そのコントラストなどを観察する公知の方法が挙げられる。
An example of a method for confirming the coincidence of the
それにより、シフト枠3に直接振れることなく、補正レンズ群33の光軸33aの位置調整を行うことができる。またヨー方向についても手順は同様である。
As a result, the position of the
以上より、調整ビス8p、8yの締め込みの調整のみで、補正レンズ群33の光軸33aをレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bに一致させることができる。
As described above, the
本実施例では、駆動用磁石5pとバックヨーク6pの位置を調整することで補正レンズ群33の光軸33aの位置の調整を行っている。この他駆動用磁石のみ、あるいはバックヨークのみを調整しても、同種の効果が得られる。
In this embodiment, the position of the
またレンズ鏡筒が水平となる姿勢ではシフト枠3に自重分の重力が働くため、上向き姿勢の場合に比べて、補正レンズ群33がピッチ方向で下方向にずれることとなる。しかし本実施例の駆動用磁石5pとバックヨーク6pの位置調整をレンズ鏡筒が水平となる姿勢で行うことで、その自重分のずれも加味した調整が可能である。
Further, since gravity corresponding to its own weight acts on the
更に本実施例では、駆動用磁石5pの着磁中心位置5paのずれによって生じた磁気釣り合い位置の変化に対して調整を行っている。この他アッパーヨーク31p、駆動用磁石5p、バックヨーク6pの外形寸法のずれ、駆動用磁石5pの着磁量のずれ、アッパーヨーク31p、駆動用磁石5p、バックヨーク6pの組み込み位置のずれ、などによっても同様の磁気釣り合い位置の変化は生じる。
Furthermore, in the present embodiment, adjustment is performed for a change in the magnetic balance position caused by the deviation of the magnetization center position 5pa of the
しかし、いずれの場合においても、本実施例で示したように、駆動用磁石5pとバックヨーク6pの位置調整によって、補正レンズ群33の光軸33aをレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bと一致させることができる。
However, in any case, as shown in the present embodiment, the
図5は本発明の実施例1における駆動用磁石5pとバックヨーク6pとの位置調整を行う機構の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a mechanism for adjusting the positions of the
駆動用磁石5pとバックヨーク6p(不図示)とを保持するシフトベース7(不図示)の一部に保持枠71pを設ける。シフトベース7と保持枠71pとは一体となっている。保持枠71pのピッチ方向で下方向の一部には梁形状72pと突起形状73pとが設けられている。突起形状73pは駆動用磁石5pとバックヨーク6pとに接している。
A holding
また保持枠71pのピッチ方向で上方向からは調整ビス8pが締め込まれ、その先端8paが駆動用磁石5pとバックヨーク6pと接することで、駆動用磁石5pとバックヨーク6pとのピッチ方向の動きを規制している。
Further, the
ここで、調整ビス8pを更に締め込むと、駆動用磁石5pとバックヨーク6pとがピッチ方向で下方向に押し出され、梁形状72pと突起形状73pとが変形する。したがって、駆動用磁石5pとバックヨーク6pとは梁形状72pと突起形状73pとからの反力を受けながら、ピッチ方向で下方向に移動することとなる。
Here, when the adjusting
また調整ビス8pの締め込みを止めても、駆動用磁石5pとバックヨーク6pとは、その直前の位置を維持する。
Even if the tightening of the adjusting
このようにして、駆動用磁石5pとバックヨーク6pとは梁形状72pと突起形状73pとの変形の範囲内で、ピッチ方向の位置を調整可能としている。ヨー方向についても、ピッチ方向と同様に駆動用磁石とバックヨークとを同様の機構で調整可能である。したがって、シフトユニットを水平姿勢で正面から見た場合、調整前はレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸に対して左上方向で、シフト枠が磁気的に釣り合った位置にある。そして調整によりシフト枠がピッチ方向は下へ、ヨー方向は右へそれぞれ移動するため、合わせると右下方向に移動することになる。
In this manner, the position in the pitch direction of the
図6は、本発明の実施例1におけるレンズ鏡筒を用いた光学機器の電気回路構成の概略図である。レンズを通してCCD(撮像素子)113に結像した被写体の像はカメラ信号処理回路101で所定の増幅やγ補正等の処理が施される。
FIG. 6 is a schematic diagram of an electric circuit configuration of an optical apparatus using the lens barrel in Embodiment 1 of the present invention. A subject image formed on a CCD (imaging device) 113 through a lens is subjected to processing such as predetermined amplification and γ correction by a camera
カメラ信号処理回路101で、これらの所定の処理を受けた映像信号からAFゲート102もしくはAEゲート103を通過して所定の領域のコントラスト信号を取り出す。
The camera
特にAFゲート102を通過した画像に関するコントラスト信号はAF回路104により高域成分に関する1つもしくは複数の出力を生成する。
In particular, the contrast signal relating to the image passing through the
CPU105ではAEゲート103の明るさに関する信号レベルに応じて、露出が最適であるかどうかを判別し、最適でない場合には絞りシャッター駆動源109を介して、最適な絞り値もしくはシャッター速度で、同駆動源を駆動する。
The
オートフォーカス動作では、AF回路104にて生成された高周波成分の出力がピークを示すようにCPU105がフォーカス駆動源であるフォーカス駆動源駆動回路111を駆動制御する。
In the autofocus operation, the
また、適正露出を得る為に、CPU105は、AEゲート103を通過した明るさに関する信号出力の平均値を所定の値として、絞りエンコーダ108の出力がこの所定の値となるように絞りシャッター駆動源109を駆動制御する。そして絞りの開口径をコントロールする。
Further, in order to obtain appropriate exposure, the
フォトインタラプタなどのエンコーダを用いたフォーカス原点センサー106はフォーカスレンズ群の光軸方向の絶対位置を検出するための絶対基準位置を検出する。
A
CPU105はズーム駆動源駆動回路112を介してモータ等のズーム駆動源110を駆動させて、ズームレンズのズーム部を光軸方向へ移動させる。
The
フォトインタラプタなどのエンコーダを用いたズーム原点センサー107はズームレンズのズーム部の光軸方向の絶対位置を検出するための絶対基準位置を検出する。
A
撮影装置におけるピッチ方向とヨー方向の振れ角度の検出は、例えば撮影装置に固定された振動ジャイロなどの角速度センサーの出力を積分して行う。 The detection of the shake angle in the pitch direction and the yaw direction in the photographing apparatus is performed by integrating the output of an angular velocity sensor such as a vibrating gyroscope fixed to the photographing apparatus, for example.
ピッチ方向の振れを検出するピッチ角度検出センサー114、ヨー方向の振れを検出するヨー角度検出センサー115からのそれぞれの出力は、CPU105で処理される。
The
ピッチ角度検出センサー114からの出力に応じて、ピッチコイル駆動回路116を駆動制御し、ピッチ方向駆動用コイル32p(不図示)への通電制御が行われる。
The pitch
またヨー角度検出センサー115からの出力に応じて、ヨーコイル駆動回路117を駆動制御し、ヨー方向駆動用コイル32yへの通電制御が行われる。
The yaw
以上の制御により、シフト枠3(不図示)が光軸直交面内でピッチ方向とヨー方向にシフト移動する。ピッチ方向のピッチ位置検出センサー118、ヨー方向のヨー位置検出センサー119からのそれぞれの出力は、CPU105で処理される。
With the above control, the shift frame 3 (not shown) shifts in the pitch direction and the yaw direction within the optical axis orthogonal plane. Outputs from the pitch
補正レンズ群33(不図示)がシフト移動すると、レンズ鏡筒内の通過光束が曲げられる。したがって、撮影装置に振れが生じることによって本来生ずるCCD113上での被写体像の変移を相殺する方向に、相殺する曲げ量だけ通過光束を曲げるように補正レンズ群33をシフト移動させる。
When the correction lens group 33 (not shown) shifts, the passing light beam in the lens barrel is bent. Therefore, the
これにより、撮影装置が振れても結像している被写体像がCCD113上で動かない、いわゆる像振れ補正を行うことができる。CPU105は、ピッチ角度検出センサー114およびヨー角度検出センサー115により得られた撮影装置の振れ信号と、ピッチ位置検出センサー118およびヨー位置検出センサー119から得られたシフト量信号との差分を求める。そしてこの差分に相当する信号に対して増幅および適当な位相補償を行った信号に基づいて、ピッチコイル駆動回路116およびヨーコイル駆動回路117によって、シフト枠3をシフト移動させる。
This makes it possible to perform so-called image blur correction in which a subject image that is formed does not move on the
この制御によって、上記の差分信号がより小さくなるように補正レンズ群33が位置決め制御され、目標位置に保たれる。この構成により、撮像装置が振れたときの像振れを補正している。
By this control, the
以上のように本実施例ではシフト枠3にはコイル32pとアッパコイル31pとが保持されており、シフトベース7には駆動用磁石5pとハックヨーク6pが保持されている。
As described above, in this embodiment, the
そして調整機構8pによってシフトベース7に保持されている駆動用磁石5pまたはハックヨーク6pのうちの少なくとも一方の位置を調整している。
Then, the position of at least one of the driving
それによって調整後は、磁気釣り合い位置のずれによって生じる補正レンズ群の位置補正のためのコイルへの通電を不要としている。これによりレンズ鏡筒の消費電力を抑えている。 As a result, after the adjustment, it is not necessary to energize the coils for correcting the position of the correction lens group caused by the shift of the magnetic balance position. Thereby, the power consumption of the lens barrel is suppressed.
(実施例2)
図7は本発明の実施例2に係るシフト枠の駆動にムービングマグネットタイプを用いたときのシフトユニットの部品位置調整を示す概略図である。なおピッチ方向およびヨー方向の駆動手段および後述の磁気釣り合い位置調整手段は、同一構成を有し、光軸回りに90度の位相差を持っているのみである。このため、ここではピッチ方向の駆動手段(ピッチ駆動手段)および位置調整手段について説明する。
(Example 2)
FIG. 7 is a schematic diagram showing component position adjustment of the shift unit when the moving magnet type is used for driving the shift frame according to the second embodiment of the present invention. Note that the driving means in the pitch direction and the yaw direction and the magnetic balance position adjusting means, which will be described later, have the same configuration, and only have a phase difference of 90 degrees around the optical axis. Therefore, here, the driving means (pitch driving means) and the position adjusting means in the pitch direction will be described.
図7(a)は駆動用磁石12pの着磁中心12paが外形中心位置にある場合、図7(b)は駆動用磁石12pの着磁中心位置12paがピッチ上方向にずれている場合、図7(c)は図7(b)の状態から位置調整を行った場合をそれぞれ示している。
7A shows a case where the magnetization center 12pa of the
図7(a)においてアッパーヨーク11pは、シフトベース(不図示)に固定したセンサベース(不図示)に保持されている。バックヨーク14pはシフトベース(不図示)に保持されている。アッパーヨーク11pとバックヨーク14pによって、シフト枠(不図示)と一体となって動く2極着磁の駆動用磁石12pが引っ張られている。
In FIG. 7A, the
そして磁気的に釣り合う位置で静止している。このとき、シフト枠に保持される補正レンズ群33の光軸33aはレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bと一致している。コイル13pはシフトベースに保持されている。
And it is stationary at a magnetically balanced position. At this time, the
一方、図7(b)では製作誤差により駆動用磁石12pの着磁中心位置12paが、図7(a)に比べて駆動用磁石12pの外形範囲内で下方向にずれている。そのため、アッパーヨーク11pとバックヨーク14pとに引っ張られる駆動用磁石12pは、図7(a)に比べてピッチ方向で上方向にずれた位置で磁気的に釣り合うことになる。
On the other hand, in FIG. 7B, the magnetization center position 12pa of the
したがって、補正レンズ群33はその光軸33aがレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bより上にずれることとなる。
Therefore, the
図7(c)では調整ビス(調整機構)8pを用いて、その磁気釣り合い位置の調整を行っている。調整ビス8pをピッチ方向で下方向に移動するようにシフトベース(不図示)に対して締めることで、調整ビス8pの先端8paがバックヨーク14pをピッチ方向で下方向に押し出し、移動させる。
In FIG.7 (c), the magnetic balance position is adjusted using the adjustment screw (adjustment mechanism) 8p. By tightening the
ここで駆動用磁石12pは磁気的に釣り合うように、バックヨーク14pの動きに沿って移動する。したがってシフト枠がピッチ方向で下方向に移動するため、補正レンズ群33の光軸33aを、レンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bと一致させることができる。なお光軸の一致を確認する方法の一つは、実施例1と同様にレーザー光を用いる方法である。
Here, the
本実施例では、シフトベースに保持されているバックヨーク(ヨーク)14pの位置を調整することで磁気釣り合い位置の調整を行っている。この他、アッパーヨーク11pのみ、あるいはバックヨーク14pとアッパーヨーク11pの両方を調整しても、同種の効果が得られる。
In this embodiment, the magnetic balance position is adjusted by adjusting the position of the back yoke (yoke) 14p held by the shift base. In addition, the same kind of effect can be obtained by adjusting only the
またレンズ鏡筒が水平となる姿勢ではシフト部に自重分の重力が働くため、上向き姿勢の場合に比べて、補正レンズ群がピッチ方向で下方向にずれることとなる。しかし本実施例の駆動用磁石とバックヨークの位置調整をレンズ鏡筒が水平となる姿勢で行うことで、その自重分のずれも加味した調整が可能である。 Further, since gravity corresponding to its own weight acts on the shift portion in a posture in which the lens barrel is horizontal, the correction lens group is shifted downward in the pitch direction as compared with the upward posture. However, by adjusting the position of the driving magnet and the back yoke in the present embodiment in a posture in which the lens barrel is horizontal, it is possible to perform adjustment in consideration of the deviation of its own weight.
本実施例では、駆動用磁石12pの着磁中心位置12paのずれによって生じた磁気釣り合い位置の変化に対して調整を行っている。この他、アッパーヨーク11p、駆動用磁石12p、バックヨーク14pの外形寸法のずれ、駆動用磁石12pの着磁量のずれ、アッパーヨーク11p、駆動用磁石12p、バックヨーク14pの組み込み位置のずれが生じる。このようなときにも同様の磁気釣り合い位置の変化は生じる。
In the present embodiment, adjustment is performed for a change in the magnetic balance position caused by the deviation of the magnetization center position 12pa of the
しかし、いずれの場合においても、本実施例で示したように、バックヨーク14pあるいはアッパーヨーク11pの位置調整をすることによって、補正レンズ群33の光軸33aをレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸33bと一致させることができる。
However, in any case, as shown in the present embodiment, by adjusting the position of the
以上のように本発明の各実施例においては、シフトユニットを構成する駆動用磁石やヨークの位置を、光軸直交面内で位置調整することができる調整機構を設けている。 As described above, in each embodiment of the present invention, an adjustment mechanism is provided that can adjust the positions of the drive magnets and the yokes constituting the shift unit within the plane orthogonal to the optical axis.
そしてシフトユニットの組立時に、像振れ補正用の補正レンズ群の光軸がレンズ鏡筒内の他のレンズ群の光軸と一致するように、駆動用磁石やヨークの位置を調整する。 When the shift unit is assembled, the positions of the drive magnet and the yoke are adjusted so that the optical axis of the correction lens group for correcting image blur coincides with the optical axis of the other lens group in the lens barrel.
それによって調整後は、磁気釣り合い位置のずれによって生じる補正レンズ群の位置補正のためのコイルへの通電を不要としている。これによりレンズ鏡筒の消費電力を抑えている。 As a result, after the adjustment, it is not necessary to energize the coils for correcting the position of the correction lens group caused by the shift of the magnetic balance position. Thereby, the power consumption of the lens barrel is suppressed.
尚、本発明のレンズ鏡筒は防振機構を有するデジタルカメラ、ビデオカメラ、テレビカメラ等の各種の光学機器に適用可能である。 The lens barrel of the present invention can be applied to various optical devices such as a digital camera, a video camera, and a television camera having a vibration isolation mechanism.
1.フレキ押さえ板金
2.センサベース
3.シフト枠
31.アッパーヨーク
31a.突出部
32p.コイル
32y.コイル
4.ボール
5p.駆動用磁石
5y.駆動用磁石
6p.バックヨーク
6y.バックヨーク
7.シフトベース
8p.調整ビス
8y.調整ビス
9.フレキ
10.フレキ押さえ板金
11p.アッパーヨーク
12p.駆動用磁石
13p.コイル
14p.バックヨーク
101.カメラ信号処理
102.AFゲート
103.AEゲート
104.AF回路
105.CPU
106.フォーカス原点センサー
107.ズーム原点センサー
108.絞りエンコーダ
109.絞り・シャッター駆動源
110.ズーム駆動源
111.フォーカス駆動源駆動回路
112.ズーム駆動源駆動回路
113.CCD
114.ピッチ角度検出センサー
115.ヨー角度検出センサー
116.ピッチコイル駆動回路
117.ヨーコイル駆動回路
118.ピッチ位置検出センサー
119.ヨー位置検出センサー
1. Flexible sheet metal 2. 2. Sensor base Shift frame 31. Upper yoke 31a.
106.
114. Pitch
Claims (5)
前記シフト枠および前記シフトベースのうち、一方に駆動用磁石が、他方にコイルが保持されており、
前記シフトベースにはヨークが保持されており、前記コイルへの通電により前記シフト枠をシフト移動させており、
前記駆動用磁石又はヨークのうち少なくとも一方の位置を光軸直交面内で調整する調整機構を有することを特徴とするレンズ鏡筒。 In a lens barrel having an image blur correction device that corrects image blur by shifting a shift frame holding an optical element in a plane orthogonal to the optical axis with respect to a shift base.
Of the shift frame and the shift base, a driving magnet is held on one side, and a coil is held on the other side.
The shift base holds a yoke, and shifts the shift frame by energizing the coil.
A lens barrel having an adjustment mechanism for adjusting a position of at least one of the drive magnet and the yoke within a plane orthogonal to the optical axis.
ピッチ方向とヨー方向とで独立して調整を行うことを特徴とする請求項1、2又は3のレンズ鏡筒。 The adjustment mechanism includes a pitch driving unit that applies a driving force in the pitch direction to the shift frame, and a yaw driving unit that applies a driving force in the yaw direction,
4. The lens barrel according to claim 1, wherein the lens barrel is adjusted independently in the pitch direction and the yaw direction.
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