JP2016122079A - 振れ補正機能付きレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】固定筒の強度を低下させることなく、レンズの繰り出し量が多い鏡筒において、光線漏れを抑制することができる振れ補正機能付きレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】複数の群で構成されるレンズ系で、１群の直進溝と固定筒の直進キー、２群の第１の直進キーと固定筒の直進溝および２群の第２の直進キーと１群の直進溝を光軸中心から見て同位相に配置し、２群の第２の直進キーは固定筒の直進溝を光軸方向に覆っていることを特徴とする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、レンズがシフト移動して手振れ補正機能を備える銀塩カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等に関する。

従来の撮像装置の鏡筒で光線漏れを防ぐために、遮蔽物を入れる等の方法が普及している。特許文献１には、固定筒に設けられた直進溝を結像面側の後端部まで形成し、各レンズ群の保持部材を撮像面側から組み込めるように構成した機構が開示されている。

特許第３００８７４１号公報

しかしながら、特許文献１では、繰り出し量が大きくなると、固定筒に設ける直進溝は被写体側の前端部近くまで形成する必要があるため、固定筒の強度が著しく低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、固定筒の強度を低下させることなく、レンズの繰り出し量が多い鏡筒において、光線漏れを抑制することができる振れ補正機能付きレンズ鏡筒を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の振れ補正機能付きレンズ鏡筒は、複数の群で構成されるレンズ系で、１群の直進溝と固定筒の直進キー、２群の第１の直進キーと固定筒の直進溝、２群の第２の直進キーと１群の直進溝をそれぞれ嵌合させ、２群の第２の直進キーで固定筒の直進溝を光軸方向で覆うことを特徴とする。

本発明によれば、固定筒の強度を低下させることなく、レンズの繰り出し量が多い鏡筒において、光線漏れを防止することができる振れ補正機能付きレンズ鏡筒の提供を実現できる。

レンズ鏡筒１０００の斜視図 レンズ鏡筒１０００の分解斜視図 レンズ鏡筒１０００の沈胴状態における断面図 レンズ鏡筒１０００の撮影状態（ＷＩＤＥ）における断面図 レンズ鏡筒１０００の撮影状態（ＴＥＬＥ）における断面図 ２群ユニットの分解斜視図 手振れ補正制御部のブロック図 ３、４、５群ユニットの斜視図 カム筒８００の内周展開図 固定筒７００、６群ユニット、センサーホルダー９１０の斜視図 固定筒７００、６群ユニット、センサーホルダー９１０の分解斜視図 レンズ鏡筒１０００の一部分の撮影状態（WIDE）における斜視図 ２群ユニット周りの撮影状態（WIDE）における斜視図 第２の直進キー２１０Ａ位置における光軸方向と直交する平面による断面図 第２の直進キー２１０Ａの拡大図 直進キー７００Ａ位置における光軸方向と直交する平面による断面図 直進キー７００Ａの拡大図 フォロアピン２２０位置における光軸方向と直交する平面による断面図 フォロアピン２２０位置の拡大図

以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１］
図１は本発明の実施の形態にかかわるレンズ鏡筒１０００の斜視図、図２はレンズ鏡筒１０００の分解斜視図、図３はレンズ鏡筒１０００の沈胴状態における断面図、図４はレンズ鏡筒１０００の撮影状態（ＷＩＤＥ）における断面図、図５はレンズ鏡筒１０００の撮影状態（ＴＥＬＥ）における断面図である。図６は２群ユニットの分解斜視図、図７は手振れ補正制御部のブロック図、図８は３、４、５群ユニットの斜視図、図９はカム筒８００の内周展開図、図１０は固定筒７００、６群ユニット、センサーホルダー９１０の斜視図である。図１１は固定筒７００、６群ユニット、センサーホルダー９１０の分解斜視図である。

まず図１から図５、図８、図１０、図１１を用いてレンズ鏡筒１０００の構成について説明する。１１０は１群レンズ１００を保持する１群レンズホルダーであり、３本のフォロアピン１２０が１２０°等分に組み込まれている。２３０は防振レンズである２群レンズ２００を保持する２群レンズホルダーであり、３本のフォロアピン２２０が１２０°等分に組み込まれた２群ベース２１０に、光軸と直交する平面内において移動可能に保持されている。

３１０は３群レンズ３００を保持する３群レンズホルダーである。４１０は４群レンズ４００を保持する４群レンズホルダーであり、フォロアピン４２０が組み込まれている。５１０は５群レンズ５００を保持する５群レンズホルダーであり、フォロアピン５２０と静圧ピン５３０が組み込まれている。また５群レンズホルダー５１０には３群レンズホルダー３１０と光量調節部材５４０がビスによって固定されている。

６１０はフォーカスレンズである６群レンズ６００を保持する６群レンズホルダーであり、６群ベース６２０に固定される２本のガイドバー６３０と６４０によって、光軸方向に移動可能に支持されている。また６群ベース６２０には３本の静圧ピン６２１が一体に形成されている。

６群ベース６２０には、マグネット６５０を囲うように配置されたヨーク６６０が固定されている。６群レンズホルダー６１０にはコイル６１１がヨーク６６０を囲み、マグネット６５０と対向するようにして接着固定されている。そのため６群レンズホルダー６１０のコイル６１１に電流を流すと、マグネット６５０の磁場によりコイル６１１にローレンツ力が働き、６群レンズホルダー６１０を光軸方向に駆動させることができる。このようにして、６群レンズホルダー６１０を光軸方向に駆動しピント合わせを行う。

７００は１群から５群までのレンズホルダーを直進規制する固定筒であり、３本のフォロアピン７０１と静圧ピン７０２が１２０°等分に一体で形成されている。また、固定筒７００には直進キー７０３と直進溝７０４が設けられ、１群レンズホルダー１１０と２群ベース２１０を光軸方向に移動可能にそれぞれ直進規制している。さらに固定筒７００にはガイドバー７１０、７２０が組み込まれ、４群レンズホルダー４１０と５群レンズホルダー５１０を光軸方向に移動可能にそれぞれ直進規制している。

８００は同じく１群から５群までのレンズホルダーを光軸方向に駆動するカム筒であり、フォロアピン１２０と嵌合する１群カム溝８０１を外周に、フォロアピン２２０、４２０、５２０、７０１とそれぞれ嵌合するカム溝８０２、８０４、８０５、８０７と、静圧ピン５３０、６２１、７０２と一定の隙間を有し対向するカム溝８０６、８０８、８０９を内周に備えている。なお、カム溝８０５と８０６、８０７と８０８は同一の軌跡である。また外周にはギア部８１０が設けられズーム駆動部９２０内に設けられたギア列と噛み合い、回転力が伝達される。

９１０は撮像素子９００とズーム駆動部９２０を備えるセンサーホルダーであり、６群ベース６２０と固定筒７００がビスによって固定される。

続いて、ズーム動作について説明する。カメラを起動させると、ズーム駆動部９２０内のズームモーターに通電が開始され、ズームモーターに連結されたギア列が回転される。このギア列とギア部８１０で噛み合うカム筒８００も光軸を中心に回転される。カム筒８００が回転されると、センサーホルダー９００に固定された固定筒７００のフォロアピン７０１とカム溝８０７との嵌合によって、カム筒８００が回転されながらカム溝８０７に沿って光軸方向に移動する。

またカム筒８００の回転に伴い、１群から５群までのレンズホルダーはそれぞれのフォロアピン１２０、２２０、４２０、５２０とカム溝８０１、８０２、８０４、８０５の嵌合により、カム溝８０１、８０２、８０４、８０５に沿って直進溝７０３、７０４、ガイドバー７１０、７２０に直進規制されながら、それぞれ光軸方向に移動される。
このようにして、カム筒８００自体の光軸方向移動量と、カム筒８００に対する各レンズホルダーの光軸方向移動量を合成し、各レンズ群の光軸方向における間隔を変化させることによってズーム動作させる。

次に、２群ユニットについて図６を用いて説明する。２群レンズホルダー２３０には４つのマグネット２３１がインサート成型によって一体に形成されている。２群ベース２１０には４つのコイル２４０が２群レンズホルダー２３０のマグネット２３１に対向する位置に固定されている。また、２群ベース２１０は固定筒７００の直進溝７０４に直進規制されており、さらにフォロアピン２２０が組み込まれ、カム筒８００の内周に設けられたカム溝８０２と嵌合することで光軸方向に駆動される。

２群レンズホルダー２３０と２群ベース２１０の間には４本の付勢部材２５０が係止され、この付勢部材２５０の力によって３つのボール部材２６０を、挟みこむようにして組み込んでいる。２７０は２群レンズホルダー２３０の４つのマグネット２３１のうち直交する方向に設けられた２つのマグネットの磁場を検出する２つのホール素子２７１を保持するホール素子ホルダーであり、２群カバー２８０によって挟み込むようにして２群ベース２１０に固定される。

続いて手振れ補正機構について図６、図７を用いて説明する。図６のように手振れ補正機構の駆動部は被写体側からホール素子２７１、マグネット２３１、コイル２４０の順に配置されている。コイル２４０に通電され電流が流されると、マグネット２３１の磁場によりコイル２４０にローレンツ力が発生し、マグネット２３１にはその反力が働く。コイル２４０は２群ベース２１０に固定されているため、この反力によって２群レンズホルダー２３０は３つのボール部材２６０の上を転がりながら、光軸と直交する平面内を自在に駆動することが出来る。ホール素子２７１はマグネット２３１の磁場を検出し、２群レンズホルダー２３０の位置を検出する。

図７において２００１は、ピッチ方向のセンサ部（振れ検出手段）であり、通常姿勢（画像フレームの長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢）におけるレンズ鏡筒１０００の垂直方向（ピッチ方向）の振動（振れ）を検出する。ピッチ方向のセンサ部２００１は、例えば角速度センサである。２００２は、ヨー方向のセンサ部（振れ検出手段）であり、通常姿勢におけるレンズ鏡筒１０００の水平方向（ヨー方向）の振動を検出する。

ヨー方向のセンサ部２００２は、例えば角速度センサである。２００３、２００４は、それぞれ、ピッチ方向、ヨー方向の防振制御部（決定手段）であり、状況に応じて防振制御、防振レンズ位置制御を行う。防振制御部２００３、２００４は、それぞれ、センサ部２００１、２００２により検出されたレンズ鏡筒１０００の振れによる被写体の像の振れを打ち消すように駆動するための目標位置を決定し、決定した目標位置を示す補正位置制御信号を生成する。

２００５、２００６は、それぞれＰＩＤ制御部であり、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの補正位置制御信号と２群レンズ２００の位置を示す位置信号とから制御量を求め、位置指令信号を出力する。２００７、２００８は、それぞれ、ドライブ部（駆動手段）であり、ＰＩＤ制御部２００５、２００６から送られた位置指令信号に基づき、２群レンズ２００を光軸に直交する方向へ駆動する。本実施例においてドライブ部はマグネット２３１とコイル２４０で構成されている。

次に、２群レンズ２００の位置制御について説明する。２群レンズ２００の位置制御では、ピッチ方向のセンサ部２００１、ヨー方向のセンサ部２００２からのレンズ鏡筒１０００のピッチ方向、ヨー方向の振れを表す振れ信号（角速度信号）に基づいて、それぞれの方向に２群レンズ２００を駆動させる。そしてホール素子２７１が磁石２３１の磁場を検出し、２群レンズ２００の位置を示す位置信号がＰＩＤ制御部２００５、２００６へそれぞれ送られる。ＰＩＤ制御部（フィードバック制御手段）２００５、２００６は、これらの位置信号が、防振制御部２００３、２００４から送られてくる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。

ＰＩＤ制御部２００５、２００６は、検出された２群レンズ２００の位置に応じて、２群レンズ２００が防振制御部２００３、２００４により決定された目標位置に駆動されるように、ドライブ部２００７、２００８のフィードバック制御を行う。このとき、ＰＩＤ制御部２００５、２００６では、Ｐ制御（比例制御）とＩ制御（積分制御）とＤ制御（微分制御）とを組み合わせたＰＩＤ制御を行う。防振制御部２００３、２００４は、ピッチ方向のセンサ部２００１、ヨー方向のセンサ部２００２からの振れ情報に基づき、画像振れを補正する方向に２群レンズ２００の位置を移動させるようにする補正位置制御信号をそれぞれ出力する。これによって、レンズ鏡筒１０００に手振れなどが発生しても、画像振れを防止できる。

続いて図３〜５、図８を用いて３群から５群について説明する。図８のように、４群レンズホルダー４１０と５群レンズホルダー５１０はガイドバー穴部４１１、５１１と回転止め部４１２、５１２でガイドバー７１０、７２０とそれぞれ嵌合しており光軸方向に直進規制されている。ガイドバー穴部４１１と５１１は各レンズホルダーの倒れの影響を減らすように嵌合長を長く設定するため、各レンズホルダーの移動範囲の中で干渉しないよう互い違いに組み込まれている。

５群レンズホルダー５１０には４群レンズホルダー４１０を挟むようにして、３群レンズホルダー３１０と光量調節部材５４０がビスによって固定されている。４群レンズホルダー４１０と５群レンズホルダー５１０にはそれぞれフォロアピン４２０と５２０が組み込まれており、カム溝８０４、８０５との嵌合によって３群レンズホルダー３１０と５群レンズホルダー５１０、光量調節部材５４０は一体となり光軸方向に移動し、４群レンズホルダー４１０は光量調節部材５４０と５群レンズホルダー５１０との間を光軸方向に移動する。

また、５群レンズホルダーには落下衝撃などで外力が加わった際にカム溝からの脱臼やフォロアピン５２０の周辺部の変形や破損を防止するため、静圧ピン５３０が組み込まれている。静圧ピン５３０に対応するカム溝８０６は静圧ピン５３０とは一定の隙間を有しており、通常のズーム動作では当接せず、落下衝撃などで外力が加わった際にのみ当接するような設定としている。

次に図９を用いて、６群ベース６２０、固定筒７００、カム筒８００との関係について説明する。図９のように、固定筒７００のフォロアピン７０１と静圧ピン７０２と対応するカム溝８０７、８０８は被写体側へ開口し、６群ベース６２０の静圧ピン６２１に対応するカム溝８０９は撮像面側に開口している。このためカム筒８００に対して、固定筒７００は被写体側から、６群ベース６２０は撮像面側から組み込む構成となっている。

図１２から図１９を用いて、１群レンズホルダー１１０、２群ベース２１０、固定筒７００の直進キーと直進溝の関係を説明する。図１２はレンズ鏡筒１０００の一部分の撮影状態（WIDE）における斜視図である。２群ユニットは、１群レンズホルダー１１０およびカム筒８００の内部に配置されている。図１３は２群ユニット周りの撮影状態（WIDE）における斜視図である。穴７００Ｃは２群ベース２１０のフォロアピン２２０および第１の直進キー２２０Ｂの組み込み穴である。

また、２群ベース２１０の第２の直進キー２１０Ａ、２群ベース２１０のフォロアピン２２０の周りに配置されている第１の直進キー２２０Ｂ、固定筒７００の直進キー７００Ａおよび固定筒７００の直進溝７００Ｂが光軸中心から見ると同位相に配置されていることを示している。

図１４は図１３の２群ベース２１０の第２の直進キー２１０Ａ位置における光軸方向と直交する平面による断面図である。図１５の図１４の拡大図である。２群ベース２１０の第２の直進キー２１０Ａと１群レンズホルダー１１０の直進溝１１０Ａが周方向において嵌合することで、これら２部品は光軸方向に直進移動を行う。また、２群ベース２１０の第２の直進キー２１０Ａは組み込み穴７００Ｃと固定筒７００の直進溝７００Ｂが光軸方向から見えなくなるような位置に配置されている。

図１６は図１３の固定筒７００の直進キー７００Ａ位置における光軸方向と直交する平面による断面図である。図１７の図１６の拡大図である。固定筒７００の直進キー７００Ａと１群レンズホルダー１１０の直進溝１１０Ａが周方向において嵌合することで、これら２部品は光軸方向に直進移動を行う。

図１８は図１３の２群ベース２１０のフォロアピン２２０位置における光軸方向と直交する平面による断面図である。図１９は図１８の拡大図である。２群ベース２１０のフォロアピン２２０の周りに配置されている第１の直進キー２２０Ｂと固定筒７００の直進溝７００Ｂが周方向において嵌合することで、これら２部品は光軸方向に直進移動を行う。

以上のような構成により、固定筒の強度を低下させることなく、レンズの繰り出し量が多い鏡筒において、光線漏れを防止することが出来るレンズ鏡筒を提供することが出来る。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１００ １群レンズ、１１０ １群レンズホルダー、２００ ２群レンズ、２１０ ２群ベース、２３０ ２群レンズホルダー、３００ ３群レンズ、３１０ ３群レンズホルダー、４００ ４群レンズ、４１０ ４群レンズホルダー、５００ ５群レンズ、５１０ ５群レンズホルダー、５４０ 光量調節部材、６００ ６群レンズ、６１０ ６群レンズホルダー、６２０ ６群ベース、７００ 固定筒、８００ カム筒、９００ 撮像素子、９１０ センサーホルダー

Claims (3)

1. 複数の群で構成されるレンズ系で、１群の直進溝と固定筒の直進キー、２群の第１の直進キーと固定筒の直進溝および２群の第２の直進キーと１群の直進溝を光軸中心から見て同位相に配置し、２群の第２の直進キーは固定筒の直進溝を光軸方向に覆っていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記相対する直進キーと直進溝は、それぞれ嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒を備えた撮像装置。