JP2012203082A - 防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒 - Google Patents

防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒 Download PDF

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Abstract

【課題】防振移動と挿脱移動が可能な防振挿脱レンズを有するレンズ鏡筒を小型化する。
【解決手段】光軸方向に移動可能な進退部材に対して光軸直交面に沿って移動可能に支持される防振枠と;防振挿脱レンズを保持し、防振枠上に回動可能に支持された挿脱枠と;進退部材が撮影位置と収納位置との間で移動するとき、挿脱枠を挿入位置と離脱位置との間で移動させる離脱駆動機構と;を備え、防振枠を駆動する防振駆動機構は、進退部材と防振枠の一方と他方に支持された対をなすコイルと永久磁石を有する第1、第2のアクチュエータを備え、第1、第2のアクチュエータは、防振挿脱レンズの挿入位置を挟んで離脱位置とは反対側に位置し、かつ該防振挿脱レンズの挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線を挟む線対称位置にそれぞれ位置し、及び第1、第2のアクチュエータの駆動力の方向が互いに90゜異なっている防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒。
【選択図】図9

Description

本発明は、像振れ補正のための防振移動と、防振移動範囲外への離脱移動が可能な防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒に関する。
カメラなどの光学機器では、手振れなどを起因とする振れを検知した場合に、レンズや撮像素子など特定の光学要素を光学系の光軸と直交する平面内で駆動させて撮像面上での像振れを抑制させる防振機構(像振れ補正機構)を備えたものが多くなっている。特許文献1では、レンズ鏡筒のコンパクト化の目的で、撮影を行わない収納状態において防振用の光学要素を防振移動用の範囲外(光軸外)へ離脱移動させる技術が提案されている。
特開2007−101993号公報
特許文献1では、防振駆動される防振枠上に、光軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持された挿脱枠に防振挿脱光学要素を支持し、防振枠の駆動のために、駆動力(推力)方向を90゜異ならせた一対の防振駆動アクチュエータ(電磁アクチュエータ)が用いられている。しかしながら、特許文献1の一対の防振駆動アクチュエータは、挿脱枠を挿入位置と離脱位置の間で回動(揺動)移動させるとき、防振挿脱光学要素と干渉するおそれがある。このため、レンズ鏡筒の小径化の妨げとなり、あるいは防振駆動アクチュエータの大型化(防振能力の向上)の妨げとなっていた。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、防振移動と挿脱移動が可能な光学要素を有し、この防振挿脱光学要素は、防振枠上に光軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持された挿脱枠に支持されているレンズ鏡筒において、防振挿脱光学要素が、防振駆動機構を構成する第1、第2の防振駆動アクチュエータと干渉するおそれがなく、レンズ鏡筒の小型化(小径化)ができるレンズ鏡筒を得ることを目的とする。また、第1、第2の防振駆動アクチュエータを、レンズ鏡筒の小径化を犠牲にすることなく、大型化して防振能力を高めることができるレンズ鏡筒を得ることを目的とする。
本発明の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒は、撮影光学系の光軸方向に移動可能で、撮影状態と撮影を行わない収納状態で光軸方向の異なる位置に移動される進退部材と;進退部材に対して光軸と直交する面に沿って移動可能に支持される防振枠と;防振挿脱光学要素を保持し、撮影光学系の光軸上に防振挿脱光学要素を位置させる挿入位置と、該光軸上から防振挿脱光学要素を離脱させる離脱位置に移動可能に防振枠上に光軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持された挿脱枠と;撮影光学系に加わる振れに応じて防振枠を駆動して像振れ補正を行う防振駆動機構と;進退部材が撮影位置と収納位置との間で移動するとき、上記挿脱枠を挿入位置と離脱位置との間で移動させる離脱駆動機構と;を備え、防振駆動機構は、進退部材と防振枠の一方と他方に支持された対をなすコイルと永久磁石を有する第1、第2の防振駆動アクチュエータを備えること;第1、第2の防振駆動アクチュエータは、上記防振挿脱光学要素の挿入位置を挟んで離脱位置とは反対側に位置し、かつ該防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線を挟んでその両側にそれぞれ位置していること;及び第1、第2の防振駆動アクチュエータは、それぞれのコイルに通電したときの駆動力の方向が互いに90゜異なること;を特徴としている。
本発明の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒は、加えて、進退部材と防振枠に、光軸と直交する3組の対向平面を形成し、この3組の対向平面の間にそれぞれガイドボールを挿入し、進退部材と防振枠の間には、両者を接近させて3組の対向平面とガイドボールをそれぞれ接触させるばね手段を設けることが好ましい。
そして、好ましくは、3つのガイドボールのうちの1つは、第1、第2の防振駆動アクチュエータの間であって、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の延長上に位置させ、他の2つは、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の両側であって、挿入位置の該防振挿脱光学要素の左右対称位置に位置させることが好ましい。
本発明の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒はまた、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の両側であって、挿入位置の該防振挿脱光学要素の左右対称位置に位置させて、上記進退部材と上記防振枠の一方に設けた光軸方向に突出する突起と、他方に設けられ該突起を遊嵌させる孔とからなる移動制限手段を設けることが好ましい。
本発明によれば、防振移動と挿脱移動が可能な光学要素を有し、この防振挿脱光学要素は、防振枠上に光軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持された挿脱枠に支持されているレンズ鏡筒において、防振挿脱光学要素が、防振駆動機構を構成する第1、第2の防振駆動アクチュエータと干渉するおそれがないので、レンズ鏡筒の小型化(小径化)ができる。また、第1、第2の防振駆動アクチュエータは、防振挿脱光学要素と干渉することがないので、レンズ鏡筒の小径化を犠牲にすることなく、大型化することが可能であり、防振能力を高めることができる。
本発明を適用した防振レンズブロックを後方から見た分解斜視図である。 センサホルダと直進移動環を取り外した状態の防振レンズブロックを後方から見た斜視図である。 レンズ鏡筒の収納動作の途中における防振レンズブロックと離脱押圧突起を後方から見た斜視図である。 撮影状態における挿脱枠と離脱駆動レバーの関係を示す斜視図である。 撮影状態における挿脱枠と離脱駆動レバーを別の角度で示した斜視図である。 撮影状態における防振レンズブロックの要部を像面側から見た図である。 図6から振れ補正時に駆動される部分とコイルを抜粋して示した図である。 図7から防振駆動アクチュエータの構成要素を強調して示した図である。 収納状態における防振レンズブロックの要部を像面側から見た図である。 図9から振れ補正時に駆動される部分とコイルを抜粋して示した図である。 図10から防振駆動アクチュエータの構成要素を強調して示した図である。 撮影状態における防振レンズブロックを直進進退環とセンサホルダを除いて像面側から見た図である。 図12のA-A線に沿う断面図である。 図12のB-B線に沿う断面図である。
図1から図3に示す防振レンズブロック10は、レンズ鏡筒の撮影光学系の一部を構成する防振挿脱レンズ(防振挿脱光学要素)12を支持するものであり、図1に示すように、直進移動環(進退部材)14内にシャッタユニット(進退部材)16、防振枠18、挿脱枠20、センサホルダ22、離脱駆動レバー(離脱駆動機構、中継回動部材)24、防振駆動アクチュエータ(防振駆動機構)26などを備えた構造になっている。
防振レンズブロック10が設けられるレンズ鏡筒の全体構造については図示を省略しているが、直進移動環14はレンズ鏡筒内で撮影光学系の撮影光軸Oに沿う方向に直進移動可能に支持されており、レンズ鏡筒を撮影状態から収納状態にするときに被写体側から像面側に向けて移動される。以下の説明では撮影光軸Oに沿う方向のうち被写体側を前方、像面側を後方と呼ぶ。直進移動環14の光軸方向移動を行わせる機構は、周知のカム機構などを適用することができる。
直進移動環14は撮影光軸Oを囲む筒状部14aを有し、その内側にシャッタユニット16が固定されている。シャッタユニット16はシャッタ(図示略)を内蔵するシャッタハウジング16aの中央に光軸方向へ貫通する撮影開口16b(図1)を有し、内蔵のシャッタアクチュエータでシャッタを駆動して撮影開口16bを開閉させる。シャッタハウジング16aの外周部には周方向に位置を異ならせて3つ(図1及び図2には一つのみ示している)のばね掛け突起16cが設けられ、シャッタハウジング16aの後面には、2つの移動制限突起(移動制限手段)16dと3つのボール支持孔16eが形成されている。ボール支持孔16eは後方に向けて開口された有底の凹部である(図13参照)。
シャッタユニット16の後部に防振枠18が支持される。図13に示すように、防振枠18にはシャッタユニット16に対向する前面側にボール当接面18aが形成され、このボール当接面18aとボール支持孔16eの底面との間にガイドボール(防振案内部材)28を挟持している。前述のようにシャッタユニット16にはボール支持孔16eが3箇所形成されており、これに対応してボール当接面18aとガイドボール28も3つ(3箇所)設けられている。ボール当接面18aは撮影光軸Oと略直交する平滑な平面である。ガイドボール28は光軸直交方向にはボール支持孔16eに対して遊嵌しており、ガイドボール28はボール支持孔16e内の中央付近に位置するときにはボール支持孔16eの内側壁に当接しない。
防振枠18の外周部には周方向に位置を異ならせて3つのばね掛け突起18bが設けられ、各ばね掛け突起18bとシャッタユニット16に3つ設けたばね掛け突起16cとの間に引張ばね(防振枠付勢部材)30が張設されている。防振枠18は、3つの引張ばね30の付勢力によってシャッタユニット16に接近する方向(前方)に付勢され、ボール当接面18aをガイドボール28に当接させることで防振枠18の前方への移動が規制される。この状態で3箇所のボール当接面18aが3つのガイドボール28に対してそれぞれ点接触しており、この点接触部分を摺接させることで(もしくは、ガイドボール28がボール支持孔16eの内側壁に当接していないときはガイドボール28を転動させながら)、防振枠18は撮影光軸Oと直交する方向へ自在に移動可能になっている。
防振枠18にはまた、シャッタユニット16に設けた2つの移動制限突起16dを挿入させる2つの移動制限孔(移動制限手段)18cが形成されている。図6ないし図12に示すように、各移動制限孔18cは、撮影光軸Oと直交する平面内において概ね正方形をなす矩形内面形状を有している。以下では、光軸直交平面内における各移動制限孔18cの内側壁の一方の対角線方向をX軸、他方の対角線方向をY軸と呼ぶ。防振枠18は、移動制限孔18cの内面に移動制限突起16dを当接させるまでの範囲で、撮影光軸Oと直交する平面内でシャッタユニット16(直進移動環14)に対して自在に移動することができる。
防振枠18は防振駆動アクチュエータ26によって駆動される。防振駆動アクチュエータ(電磁アクチュエータ)26は、シャッタユニット16側に支持される2つのコイル31、32と、防振枠18側に支持される2つの永久磁石34、36を有する。永久磁石34と36はそれぞれ、防振枠18に設けた磁石保持部18d、18eに固定されている。永久磁石34と36の形状及び大きさは略同一であり、それぞれ細長矩形の薄板状をなし、撮影光軸Oを通りかつY軸に沿う仮想平面P(図6ないし図12)に関して対称の関係で配置される。より詳しくは、永久磁石34と36はそれぞれ、短手方向の略中央を通り長手方向に向く磁極境界線M1、M2(図8、図11)で分割される半割領域の一方がN極で他方がS極となっており、永久磁石34の磁極境界線M1と永久磁石36の磁極境界線M2が、Y軸方向の下方(後述する挿脱枠20の挿入位置側)から上方(後述する挿脱枠20の離脱位置側)に向かうにつれて、互いに離間するように傾斜している。仮想平面Pに対する永久磁石34の磁極境界線M1と永久磁石36の磁極境界線M2の傾斜角は、正逆で約45度に設定されている。つまり、永久磁石34と永久磁石36は互いの長手方向(磁極境界線M1、M2)を略直交させる関係にある。
図1、図8及び図11に示すように、コイル31、32は、略平行な一対の長辺部と該長辺部を接続する一対の湾曲部を有する空芯コイルであり、その形状及び大きさは略同一である。シャッタハウジング16aの後方側の面には位置決め突起16f、16gが一対ずつ突設され(図1)、コイル31はその空芯部に一対の位置決め突起16fを係合させる態様でシャッタユニット16に支持され、コイル32はその空芯部に一対の位置決め突起16gを係合させる態様でシャッタユニット16に支持されている。この支持状態でコイル31の長軸方向が永久磁石34の磁極境界線M1と略平行になり、コイル32の長軸方向が永久磁石36の磁極境界線M2と略平行になる。コイル31とコイル32はシャッタユニット16から延出される図示しないフレキシブル基板に接続され、更にレンズ鏡筒内の別のフレキシブル基板を中継してカメラの制御基板に接続されていて、この制御基板上の制御回路によってコイル31とコイル32の通電制御が行われる。
以上の構成の防振駆動アクチュエータ26では、コイル31と永久磁石34が光軸方向に対向しており、コイル31に通電すると、撮影光軸Oと直交する平面内で永久磁石34の磁極境界線M1(コイル31の長軸方向線)と略直交する方向への駆動力が作用する。この駆動力の作用方向をF1とする(図8、図11及び図12)。また、図14に示すようにコイル32と永久磁石36が光軸方向に対向しており、コイル32に通電すると、撮影光軸Oと直交する平面内で永久磁石36の磁極境界線M2(コイル32の長軸方向線)と略直交する方向への駆動力が作用する。この駆動力の作用方向をF2とする(図8、図11及び図12)。これら駆動力の作用方向F1、F2はいずれもX軸とY軸の両方に対して約45度の角度で交差する関係にあり、各コイル31、32への通電制御によって、撮影光軸Oと直交する平面内で防振枠18を任意の位置に移動させることができる。前述の通り、その移動範囲は移動制限孔18cが移動制限突起16dの内面に当接することによって規制される。
防振枠18の後部にセンサホルダ22が固定されている。センサホルダ22は磁石保持部18d、18eの後部を覆う形状をなし、永久磁石34の後方に位置する位置検出センサ38と、永久磁石36の後方に位置する位置検出センサ40を保持している。位置検出センサ38と位置検出センサ40はシャッタユニット16から延出される図示しないフレキシブル基板に接続され、更にレンズ鏡筒内の別のフレキシブル基板を中継してカメラの制御基板に接続されている。位置検出センサ38と位置検出センサ40によって、防振駆動アクチュエータ26による防振枠18の駆動位置を検出することができる。
防振枠18上には、撮影光軸Oと平行な回動軸42を中心として回動(揺動)可能に挿脱枠20が支持されている。回動軸42の両端部は、防振枠18に設けた軸支持孔18fと、防振枠18に固定される抜止部材44に固定されている。挿脱枠20は、防振挿脱レンズ12を保持するレンズ保持筒部20aと、回動軸42を挿通させる軸孔を有する軸孔部20bと、レンズ保持筒部20aと軸孔部20bを接続するアーム部20cを備えている。挿脱枠20は、図2ないし図8及び図12に示す挿入位置と、図9ないし図11に示す離脱位置の間で揺動が可能であり、防振枠18に設けたストッパ18gにレンズ保持筒部20aに設けたストッパ当接部20dを当接させることで挿入位置が決まる。一端部と他端部を防振枠18と挿脱枠20に係止させたトーションコイルばねからなる挿脱枠付勢ばね(挿脱枠付勢部材)46が挿脱枠20を挿入位置方向へ付勢している。また挿脱枠20は、軸孔部20bと抜止部材44の間に挿入した圧縮ばねからなる光軸方向付勢ばね48によって前方に付勢されて光軸方向の位置が安定している。
挿脱枠20が挿入位置にあるとき、防振挿脱レンズ12が撮影光軸O上に位置する。防振枠18が移動制限孔18cの内面のうち挿入位置側の端部(図6ないし図12の下端部)に対して移動制限突起16dを当接させるY軸方向の移動規制位置(以下、離脱補助位置と呼ぶ)にある状態で、挿脱枠20が離脱位置に回動すると、防振挿脱レンズ12の中心が撮影光軸Oに対してY軸方向に変位する。防振枠18には、このときのレンズ保持筒部20aの移動軌跡(回動軸42を中心とする円弧状軌跡)に対応する形状をなす逃げ孔18hが光軸方向に貫通形成されており、逃げ孔18hにレンズ保持筒部20aの前端部が進入している。逃げ孔18hは防振枠18の外周部に貫通(開口)しており、この逃げ孔18hの開口部分を補強する橋絡部18iが設けられている。橋絡部18iは後方にオフセットして形成されており、挿脱枠20が離脱位置に回動したときにレンズ保持筒部20aと干渉しないようになっている。
直進移動環14内には、撮影光軸Oと平行な回動軸50を中心として回動(揺動)可能に離脱駆動レバー24が支持されている。回動軸50は回動軸42の近傍に位置させて直進移動環14と一体に形成されており、離脱駆動レバー24の軸孔部24aに形成した軸孔に挿通されている。直進移動環14の後部には抜止板52が固定されて離脱駆動レバー24の後方移動を規制している。離脱駆動レバー24は、軸孔部24aから外径方向に延出されるアーム24bの先端付近に離脱押圧部24cを有していて、この離脱押圧部24cが挿脱枠20のアーム部20cに設けた被押圧部20eに当接可能である。前述した挿脱枠付勢ばね46の付勢力は離脱位置から挿入位置方向(図6ないし図12の反時計方向)へ挿脱枠20を回動付勢しており、離脱駆動レバー24も、これと同方向(図6ないし図12の反時計方向)へ離脱駆動レバー付勢ばね54によって回動付勢されている。直進移動環14内には、離脱駆動レバー付勢ばね54による付勢方向への離脱駆動レバー24の回動端を決めるストッパが設けられている。一方、挿脱枠付勢ばね46による付勢方向への挿脱枠20の回動は、ストッパ当接部20dとストッパ18gの当接によって規制される。挿脱枠20と離脱駆動レバー24がそれぞれのストッパに当接している状態が図6であり、このとき被押圧部20eと離脱押圧部24eが互いに離間している(図4、図5参照)。この被押圧部20eと離脱押圧部24eの間のクリアランスは、シャッタユニット16に対する防振枠18の可動範囲(移動制限孔18cの内面に移動制限突起16dが当接するまでの範囲)内では、被押圧部20eを離脱押圧部24eに接触させない大きさに設定されている。換言すれば、防振駆動アクチュエータ26による防振枠18と挿脱枠20の防振用の駆動を離脱駆動レバー24が妨げないように構成されている。そして、挿脱枠20と離脱駆動レバー24に外力が加わらなければ、挿脱枠付勢ばね46の付勢力で挿脱枠20を挿入位置に保持する図6ないし図8の状態に維持される。
離脱駆動レバー24は軸孔部24aの近傍に被押圧部24dを備えている。レンズ鏡筒内には、離脱駆動レバー24の後方に位置させて離脱押圧突起(離脱駆動機構、押圧部材)58(図3、図9)が固定されており、収納状態になるときの直進移動環14の後方移動に応じて離脱押圧突起58が被押圧部24dに当接し、離脱駆動レバー24が挿入位置から離脱位置方向へ回動される。詳細には、離脱押圧突起58の先端部には端面カム58aが形成されており、直進移動環14が後退して離脱押圧突起58に接近すると被押圧部24dが端面カム58aに当接する。この当接によって、光軸方向後方への直進移動環14の移動力から離脱駆動レバー24を離脱駆動レバー付勢ばね54の付勢力に抗する方向(挿脱枠20の離脱位置方向)へ回動させる分力が生じ、前述のクリアランス分だけ離脱駆動レバー24が単独で回動してから離脱押圧部24cが挿脱枠20の被押圧部20eに当接する。すると、離脱押圧部24cと被押圧部20eを介して離脱位置方向への押圧力が挿脱枠20に伝達され、挿入付勢ばね46と離脱駆動レバー付勢ばね54の両方の付勢力に抗して離脱駆動レバー24が挿脱枠20を離脱方向へ押圧回動させる。挿脱枠20が離脱位置に達した後、離脱押圧突起58の側面に設けた撮影光軸Oと略平行な離脱保持面58bが被押圧部24dの側面に係合し、挿脱枠20が離脱位置に保持される(図9)。
図9により、防振枠18、防振挿脱レンズ12(挿脱枠20)及び一対の防振駆動アクチュエータ26の位置関係を説明する。一対の防振駆動アクチュエータ26は、防振挿脱レンズ12の挿入位置と離脱位置の中心(レンズの光軸)間を結ぶ直線(すなわちY軸)を挟む反対側に該Y軸(仮想平面P)に関する線対称位置に、かつ防振挿脱レンズ12の挿入位置を挟んで離脱位置とは反対側に位置している。この一対の防振駆動アクチュエータ26の駆動力F1とF2の方向は、前述のように互いに90゜をなしている(一対の防振駆動アクチュエータ26の磁極境界線M1、M2はY軸に関して±45゜をなしている)。このように、一対の防振駆動アクチュエータ26を配置すると、回転軸42を中心に挿脱枠20が回動(揺動)して防振挿脱レンズ12が挿入位置と離脱位置との間を移動しても、該一対の防振駆動アクチュエータ26と防振挿脱レンズ12とが干渉するおそれがない。このため、レンズ鏡筒(防振枠18)を小径化することができる(大型化(大径化)を招くことがない)。また、一対の防振駆動アクチュエータ26を大型にすることが可能となるので、十分な防振駆動力を得ることができる。
さらに、図9により、シャッタユニット16と防振枠18との間に設けられる3組のボール支持孔16e、ボール当接面18a、ガイドボール28及び引張ばね30(3組の転動構造)の位置関係を説明する。ボール支持孔16eの底面及びボール当接面18aはともに光軸に直交する対向平面であり(図13参照)、防振枠18のばね掛け突起18bとシャッタユニット16のばね掛け突起16cとの間に張設された引張ばね30は、ボール支持孔16e、ボール当接面18a及びガイドボール28を互いに接触させている。この3組の転動構造(ガイドボール28)のうち、1つは、第1、第2の防振駆動アクチュエータ26の間であって、防振挿脱レンズ12の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線(すなわちY軸)上に位置しており、他の2つは、防振挿脱レンズ12の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線(Y軸)に直交し、挿入位置の防振挿脱レンズ12の中心(すなわち光軸O)を通る直線(すなわちX軸)よりも若干上部の左右に対称に位置している。このように3組の転動構造を第1、第2の防振駆動アクチュエータ26に関連づけて配置することにより、同防振駆動アクチュエータ26の駆動力によって、円滑に防振枠18を光軸直交方向に駆動することができる。
また、シャッタユニット16の2つの移動制限突起16dと、この移動制限突起16dを遊嵌させる、防振枠18に設けた2つの移動制限孔18cは、図9に示すように、防振挿脱レンズ12の挿入位置と離脱位置における中心間を結んだ直線(すなわちY軸)を挟み、挿入位置の防振挿脱レンズ12の中心を通る直線(すなわちX軸)近傍の左右に位置させて、対称に配置されている。すなわち、移動制限突起16dと移動制限孔18cからなる2組の移動制限手段は、上述の3組の転動構造の2組に関連させてその近傍に設けている。このように防振枠18の移動制限手段を、3組の転動構造及び第1、第2の防振駆動アクチュエータ26に関連づけて配置することにより、より確実かつ効果的に、防振枠18の移動範囲を制限することができる。
以上の構造からなる防振レンズブロック10の動作を説明する。図6ないし図8に示す撮影状態では、挿脱枠20は挿脱枠付勢ばね46の付勢力によって挿入位置に保持されており、防振挿脱レンズ12の中心が撮影光軸Oと一致している。撮影状態では、レンズ鏡筒に加わる振れの方向と大きさに応じて、防振駆動アクチュエータ26によって防振枠18を光軸直交平面内で駆動することで防振挿脱レンズ12を撮影光軸Oに対してシフトさせ、結像面上での被写体像のずれ(像振れ)を抑制することができる。詳細には、レンズ鏡筒に内蔵したジャイロセンサによってレンズ鏡筒の移動角速度を検出し、その振れの角速度を時間積分して移動角度を求め、該移動角度から結像面上での像の移動量を演算すると共に、この像振れをキャンセルするための防振挿脱レンズ12(防振枠18)の駆動量及び駆動方向を演算する。そして、この演算値に基づいてコイル31とコイル32の通電制御を行う。すると、3つのガイドボール28に対して3箇所のボール当接面18aが支持案内を受けながら防振枠18が移動される。防振枠18に防振駆動を行わせるとき、挿脱枠20はストッパ当接部20dをストッパ18gに当接させる挿入位置に保持されており、防振枠18と挿脱枠20(防振挿脱レンズ12)は一体に移動される。
撮影状態では、移動制限突起16dと移動制限孔18cの内面の当接による防振枠18の移動端位置を用いて位置検出センサ38、40の校正を行うことができる。防振駆動アクチュエータ26を構成するコイル31、32と永久磁石34、36の各ペアの駆動力の作用方向F1、F2はX軸及びY軸と略45度の関係で交差しており、移動制限突起16dに対して移動制限孔18cのX軸方向の両端部を当接させる移動端を防振駆動アクチュエータ26のX軸の駆動基準位置とし、移動制限突起16dに対して移動制限孔18cのY軸方向の両端部を当接させる移動端をY軸の駆動基準位置とすることができる。撮影状態における防振枠18の実用上の防振駆動範囲は、移動制限突起16dが移動制限孔18cの内面に当接しない範囲で設定される。
撮影状態から収納状態になるとき、レンズ鏡筒全体を進退駆動するモータによって防振レンズブロック10(直進移動環14)が光軸方向後方に移動され、やがて直進移動環14と共に後退している離脱駆動レバー24の被押圧部24dが、離脱押圧突起58の端面カム58aに当て付く。すると、被押圧部24dが端面カム58aに押圧されて、直進移動環14の後退移動力から分力が生じて離脱駆動レバー付勢ばね54の付勢力に抗して離脱駆動レバー24が回動され、離脱押圧部24cが被押圧部20eに当接する。前述の通り、挿脱枠20には挿脱枠付勢ばね46によって挿入位置側への付勢力が作用しており、離脱押圧部24cを被押圧部20eに当接させた離脱駆動レバー24は、挿脱枠付勢ばね46の付勢力に抗して挿脱枠20を挿入位置から離脱位置へ向けて押圧しようとする。加えて、挿脱枠20を支持する防振枠18に対して、3つの引張ばね30によってボール当接面18aをガイドボール28に押し付けさせる方向の付勢力が作用している。つまり、挿脱枠20と防振枠18にはそれぞれ挿脱枠付勢ばね46と引張ばね30の付勢力による移動抵抗が作用している。ここで、挿脱枠付勢ばね46によって与えられる挿脱枠20の回動抵抗が、引張ばね30によって与えられる防振枠18の移動抵抗よりも大きく設定されている。そのため、挿脱枠20に作用する押圧力が防振枠18に伝わり、挿脱枠20の離脱位置方向への回動が開始されるよりも前に、防振枠18が挿脱枠20と共に離脱位置方向へ移動される。そして、移動制限突起16dに対して移動制限孔18cのY軸方向端部(挿入位置側の端部)を当接させる離脱補助位置(図9ないし図11)まで防振枠18が移動される。前述の通り、撮影状態での防振枠18の実用上の防振駆動範囲は、移動制限孔18cの内面が移動制限突起16dに当接する箇所を含まないため、離脱補助位置は実用上の防振駆動範囲の外側に位置している。防振枠18が離脱補助位置に達してそれ以上の移動が規制されると、挿脱枠20が挿入位置から離脱位置へ単独で回動される。つまり、防振挿脱レンズ12の離脱移動は、防振枠18の離脱補助位置へのY軸方向の移動と、挿脱枠20の離脱位置への回動の合成移動として行われる。
防振枠18の離脱補助位置への移動と挿脱枠20の離脱位置への回動によって、防振挿脱レンズ12が図9ないし図11に示すように光路(撮影光軸O)上から離脱される。直進移動環14が後方への移動を続けると、離脱押圧突起58の離脱保持面58bが被押圧部24dに当接する位置関係となって(図9)、挿脱枠20は離脱駆動レバー24と共に離脱押圧突起58によって離脱位置に保持されて挿入位置への回動が規制される。図示しないが、レンズ鏡筒が収納状態まで達すると、防振挿脱レンズ12(レンズ保持筒部20a)の離脱によって空いた直進移動環14内の空間に後方の部材(例えば、撮影状態で防振挿脱レンズ12の後方に位置する別の光学要素)が進入する。これにより、複数の光学要素を光軸上に直列状に並べて収納するタイプのレンズ鏡筒に比べて、収納時の光軸方向サイズを小さくすることができる。
収納状態から撮影状態に移行するときには逆に、直進移動環14が前方に移動されて離脱押圧突起58による離脱駆動レバー24の押圧が解除され、離脱駆動レバー24が離脱駆動レバー付勢ばね54の付勢力によって図6に示す位置に戻る。すると、挿脱枠付勢ばね46の付勢力によって挿脱枠20が離脱位置から挿入位置へと回動される。これに伴って防振枠18に対する離脱補助位置への保持も解除され、防振枠18は防振駆動アクチュエータ26によって駆動可能な状態になる。そして、撮影状態になるときに前述した位置検出センサ38、40の校正が行われる。
以上の防振レンズブロック10では、挿脱枠20を挿入位置から離脱位置に回動させるとき、挿脱枠20を支持する防振枠18も離脱補助位置へ移動されるため、防振挿脱レンズ12のY軸方向の離脱移動量は挿脱枠20の回動によるものと防振枠18の移動によるものを合わせたものとなり、挿脱枠20が単独で回動する態様よりも防振挿脱レンズ12を大きく離脱させることができる。別言すれば、防振挿脱レンズ12の離脱移動量に比して挿脱枠20の回動半径を小さくすることができ、離脱機構の小型化を図ることができる。
また、レンズ鏡筒の収納状態では、移動制限孔18cのY軸方向の一端部を移動制限突起16dに当接させた状態で防振枠18が挿脱枠20(離脱駆動レバー24)からの押圧力を受けているので、防振枠18のガタつきを抑えることができる。
さらに、防振枠18の離脱補助位置を撮影状態での防振枠18の実用上の防振駆動範囲の外側に設定したことで、仮に収納状態でレンズ鏡筒に強い衝撃が加わって防振枠18のボール当接面18aに対してガイドボール28の打痕がついたとしても、撮影状態での防振駆動性能への影響を防ぐことができる。
以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態では防振挿脱レンズ12の挿入位置と離脱位置の光軸直交断面におけるレンズ中心を結ぶ直線(Y軸、仮想平面P)に対し、一対の防振駆動アクチュエータ26を線対称に配置しているが、厳密に線対称である必要はなく、Y軸を挟んで両側に配置されていれば十分である。また、防振枠の支持部材はシャッタユニット以外でもよい。例えば、直進移動環14の内部に一体形成したフランジ部によって防振枠18を可動に支持してもよい。
また、図示実施形態のように離脱駆動レバー24を介して挿脱枠20を離脱位置へ押圧する方が挿脱枠20の小型化には有効であるが、離脱押圧突起58に相当する部位で挿脱枠20を直接に押圧する態様も可能である。
10 防振レンズブロック
12 防振挿脱レンズ(防振挿脱光学要素)
14 直進移動環(進退部材)
16 シャッタユニット(進退部材)
16d 移動制限突起(移動制限手段)
16e ボール支持孔
18 防振枠
18a ボール当接面
18c 移動制限孔(移動制限手段)
18g ストッパ
20 挿脱枠
20d ストッパ当接部
20e 被押圧部
22 センサホルダ
24 離脱駆動レバー(離脱駆動機構、中継回動部材)
24c 離脱押圧部
24d 被押圧部
26 防振駆動アクチュエータ(防振駆動機構)
28 ガイドボール(防振案内部材)
30 引張ばね(防振枠付勢部材)
31 32 コイル
34 36 永久磁石
38 40 位置検出センサ
44 抜止部材
46 挿脱枠付勢ばね(挿脱枠付勢部材)
54 離脱駆動レバー付勢ばね
58 離脱押圧突起(離脱駆動機構、押圧部材)
58a 端面カム
58b 離脱保持面
O 撮影光軸

Claims (4)

  1. 撮影光学系の光軸方向に移動可能で、撮影状態と撮影を行わない収納状態で光軸方向の異なる位置に移動される進退部材と;
    上記進退部材に対して光軸と直交する面に沿って移動可能に支持される防振枠と;
    防振挿脱光学要素を保持し、上記撮影光学系の光軸上に防振挿脱光学要素を位置させる挿入位置と、該光軸上から防振挿脱光学要素を離脱させる離脱位置に移動可能に上記防振枠上に光軸と平行な回動軸を中心に回動可能に支持された挿脱枠と;
    撮影光学系に加わる振れに応じて上記防振枠を駆動して像振れ補正を行う防振駆動機構と;
    上記進退部材が撮影位置と収納位置との間で移動するとき、上記挿脱枠を挿入位置と離脱位置との間で移動させる離脱駆動機構と;
    を備え、
    上記防振駆動機構は、進退部材と防振枠の一方と他方に支持された対をなすコイルと永久磁石を有する第1、第2の防振駆動アクチュエータを備えること、
    上記第1、第2の防振駆動アクチュエータは、上記防振挿脱光学要素の挿入位置を挟んで離脱位置とは反対側に位置し、かつ該防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線を挟んでその両側にそれぞれ位置していること、及び
    上記第1、第2の防振駆動アクチュエータは、それぞれのコイルに通電したときの駆動力の方向が互いに90゜異なること、
    を特徴とする防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒。
  2. 請求項1記載の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒において、上記進退部材と防振枠には、光軸と直交する3組の対向平面が形成されていて、この3組の対向平面の間にそれぞれガイドボールが挿入されており、上記進退部材と防振枠の間には、両者を接近させて上記3組の対向平面とガイドボールをそれぞれ接触させるばね手段が設けられている防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒。
  3. 請求項2記載の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒において、上記3つのガイドボールのうちの1つは、上記第1、第2の防振駆動アクチュエータの間であって、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の延長上に位置し、他の2つは、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の両側であって、挿入位置の該防振挿脱光学要素の左右対称位置に位置している防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載の防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒において、上記防振挿脱光学要素の挿入位置と離脱位置における中心間を結ぶ直線の両側であって、挿入位置の該防振挿脱光学要素の左右対称位置に位置させて、上記進退部材と上記防振枠の一方に設けた光軸方向に突出する突起と、他方に設けられ該突起を遊嵌させる孔とからなる移動制限手段を有する防振挿脱光学要素を有するレンズ鏡筒。
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