JP3278014B2 - 光軸補正用レンズの駆動機構 - Google Patents
光軸補正用レンズの駆動機構Info
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Description
の駆動機構に関する。詳しくは、例えば、ハンディタイ
プのビデオカメラ装置、あるいは望遠鏡等のように使用
状態においていわゆる手振れ補正が必要な光学系機器に
おいて好適な光軸補正用レンズの駆動機構に関し、手振
れ補正時において発生するピンボケを防止することがで
きる新規な光軸補正用レンズの駆動機構を提供しようと
するものである。
装置において、その手振れを補正する方式として、撮影
レンズ系の前方に2枚のレンズからなるアフォーカルレ
ンズを光軸補正用レンズとして配置し、これらレンズの
うち一方のレンズをサスペンションによって光軸に直交
する方向に移動可能に支持し、該レンズを手振れをキャ
ンセルする方向に移動させて手振れを補正する方式が知
られている。
レンズとから成るアフォーカルレンズを光軸補正用レン
ズとして、これらレンズのうち第2のレンズを光軸に直
交する方向に移動させることにより手振れを補正する方
式を説明するための図である。
アフォーカルレンズbを構成する2枚のレンズc、dと
これら2枚のレンズc、dのうち撮影レンズ系e側に位
置するレンズ(以下、「第2のレンズ」という。)dを
その光軸x´が撮影レンズ系eの主光軸xと平行な状態
を保ちながら移動可能に支持したサスペンションf、f
と第2のレンズdを所定の位置に移動させる駆動手段g
等を有する。
dの前側に位置されたレンズ(以下、「第1のレンズ」
という。)cは図示しないレンズ鏡筒に固定され、その
光軸は撮影レンズ系eの主光軸xと一致している。
2のレンズdはサスペンションf、fが撓んでいない状
態で、その光軸x´と撮影レンズ系eの光軸xとが一致
するようになっている。
着されたヨークhとヨークhに取着されたマグネットi
と第2のレンズd側に取着されたムービングコイルj等
から成る。
の位置センサであり、例えば、発光ダイオード(LE
D)lと半導体位置検出素子(PSD)m等から成り、
位置センサkは光軸x′を挟んで上記駆動手段gの略反
対側に位置される。
ンサkとを光軸x´を挟んで上下に1つずつ示したが、
これらは光軸xを上下方向における手振れが発生したと
きに補正するためのものであり、実際には左右方向にお
ける手振れを補正するためのリニアモータと位置センサ
も設けられている。
サであり、手振れを検出すると振れ検出信号が出力さ
れ、該振れ検出信号は角速度データであるため、これを
手振れ量演算回路oにて積分演算して角度の変化分を検
出する。
ータは光軸補正用レンズ位置制御回路pにて上記位置セ
ンサkにより得られた第2のレンズdの位置データと比
較され、補正すべき角度の量が検出され、この補正デー
タが上記駆動手段gに出力されて、第2のレンズdを上
方又は下方に移動して、光軸の補正が為されるようにな
っている。
うな光軸補正用レンズの駆動機構aにおいては、第2の
レンズdをサスペンションf、fにより支持しているた
め、第2のレンズdを手振れをキャンセルする方向に移
動させたときに、アフォーカルレンズbの2枚のレンズ
(第1のレンズcと第2のレンズd)間の間隔が変化し
てしまい(図12参照)、ピントがずれるという問題が
ある。
に回動するいわゆるローリングが生じ易く、これによっ
ても、ピントがずれるという問題がある。
用レンズの駆動機構は、上記した課題を解決するため
に、アフォーカルレンズを構成する2枚のレンズを、主
レンズ系の主光軸に対して直交し、かつ、互いに直交す
る2方向に各別に移動可能とすると共に、互いの間の間
隔が変化しないようにしたものである。
よれば、手振れをキャンセルする方向に一方又は両方の
補正用レンズを移動させたときに、2つの補正用レンズ
の間の間隔が変化することがなく、また、両レンズは互
いに直交する2方向に各別に移動するように支持したの
で、いわゆるローリングが生ずることはなく、従って、
手振れ補正時にピントがずれてしまうのを防止すること
ができる。
の詳細をビデオカメラ装置に適用した各実施例に従って
説明する。
駆動機構の第1の実施例を示すものである。
又は「h」の添え字は、「v」は垂直(V)方向に関す
るものであることを示し、また、「h」は水平(H)方
向に関するものであることを示すものである。
り、アフォーカルレンズ2を構成する第1のレンズ3及
び第2のレンズ4と、これらレンズ3、4を撮影レンズ
系5の光軸Xに対して直交し、かつ、互いに直交する2
方向、例えば、H−V方向(H方向を水平方向、V方向
を垂直方向とする。)に移動可能に支持する各別の支持
手段6v、6hと、各レンズ3、4をそれぞれの移動方
向に移動させる各別の駆動手段7v、7h等を有する。
凹面と凸面とから成るレンズ(凹凸レンズ)であって、
第1のレンズ3は第2のレンズ4よりも一回り大きく形
成されている。
と2つの凸曲面との4つの曲面を組み合せることにより
構成されて、例えば、凹凸レンズ及び凸面と凹面とから
成るレンズ(凸凹レンズ)の組み合せや凹面と凹面とか
ら成るレンズ(凹凹レンズ)及び凸面と凸面とから成る
レンズ(凸凸レンズ)等の組み合せが考えられ、本発明
も上記いずれの組み合せのアフォーカルレンズであって
もよい。
あり、その左端部及び右端部に被支持片9v、9v、・
・・が外方に向かって一体に突設されている。
あり、その上端部及び下端部に被支持片9h、9h、・
・・が外方に向かって一体に突設されている。
の内側であってその左右両端部にV方向に延びるように
配設されたガイド軸であり、該ガイド軸10v、10v
に上記レンズホルダー8vの被支持片9v、9v、・・
・がそれぞれ摺動自在に支持され、これにより、第1の
レンズ3はその光軸Xvが上記撮影レンズ系5の主光軸
Xと平行状態を保持した状態でV方向に移動自在とされ
る。
の内側であってその上下両端部にH方向に延びるように
配設されたガイド軸であり、該ガイド軸10h、10h
に上記レンズホルダー8hの被支持片9h、9h、・・
・がそれぞれ摺動自在に支持され、これにより、第2の
レンズ4はその光軸Xhが上記撮影レンズ系5の主光軸
Xと平行状態を保持した状態でH方向に移動自在とされ
る。
被支持片9v、9v、・・・又は9h、9h、・・・と
ガイド軸10v、10v又は10h、10hとによりレ
ンズ3又は4の支持手段6v又は6hが構成される。
vの左端部の背面にV方向に延びるように形成されたラ
ック12vと、レンズ鏡筒11の前端部であってその左
端部に出力軸が上方を向く向きで配設されたV方向用の
モータ13vと、該モータ13vの出力軸に取着された
ウォームギヤ14vと、該ウォームギヤ14vとラック
13vとの間に介在されたウォームホイールとスパーギ
ヤからなる歯車15v等から成り、V方向用モータ14
vの回転によりレンズホルダー8vがV方向に移動され
るようになっている。
hの上端部の背面にH方向に延びるように形成されたラ
ック12hと、レンズ鏡筒11の前端部であってその上
端部に出力軸が左方を向く向きで配設されたH方向用の
モータ13hと、該モータ13hの出力軸に取着された
ウォームギヤ14hと、該ウォームギヤ14hとラック
13hとの間に介在されたウォームホイールとスパーギ
ヤからなる歯車15h等から成り、H方向用モータ14
hの回転によりレンズホルダー8hがH方向に移動され
るようになっている。
両レンズ3、4は撮影レンズ系5の光軸に対して直交す
る方向にそれぞれ移動するため、両レンズ3と4との間
の間隔が変化することはなく、また、これらレンズ3、
4がローリングを起こすこともない。
の駆動手段7v、7hをモータ13v、13hとウォー
ムギヤ14v、14hと歯車15v、15hとラック1
2v、12hとの組み合せにより構成したので、各レン
ズ3、4を所定の位置で停止させておく場合にモータ1
3v、13hに通電する必要がなく、省電力化に寄与す
る。
v、8hにはH方向及びV方向における位置成分を各別
に検出するための位置センサがそれぞれ取着され、ま
た、レンズ鏡筒側には角速度センサからなる手振れ検出
センサが取付けられており、手振れ検出センサにより手
振れを検出すると振れ検出信号が出力され、該振れ検出
信号は角速度データであるため、これを手振れ量演算回
路にて積分演算して角度の変化分を検出するようになっ
ている。
角度データは光軸補正用レンズ位置制御回路にて位置セ
ンサにより得られた第1のレンズ3及び第2のレンズ4
の位置データと比較され、補正すべき角度の量が検出さ
れ、この補正データを上記モータ13v、13hに出力
して、第1のレンズ3をV方向に、また、第2のレンズ
をH方向に移動させ、光軸の補正が為される。
のレンズ3がV方向に、また、第2のレンズがH方向に
移動されると、再び、上記各位置センサにより第1のレ
ンズ及び第2のレンズ4の位置がそれぞれ検出され、こ
れら位置データが目標値に一致するように位置閉ループ
サーボ制御が行われる。
v、13hとしてステッピングモータを用いれば、レン
ズ3、4の位置制御が可能となり、上述したような位置
センサを設ける必要はない。
の駆動機構の第2の実施例を示すものである。
ズの駆動機構1Aが上記第1の実施例における光軸補正
用レンズの駆動機構1と相違するところは、各レンズを
移動させるための駆動手段だけである。従って、その相
違する部分についてのみ説明し、相違しない部分につい
ては、第1の実施例における同様の部分に付した符号と
同じ符号を付することによってその説明を省略する。
せるためのリニヤモータであり、レンズホルダー側に取
着された可動コイルと、レンズ鏡筒側に取着されたヨー
ク、マグネット等から成る。
ホルダーであり、その左端部にはV方向に延び、コイル
ボビンを兼ねた円筒状の軸受部18vがその両端部がレ
ンズホルダー17vに連結するように一体に形成されて
おり、該軸受部18vに可動コイル19vが巻回され、
該巻回された可動コイル19vの外径は後述する外ヨー
クの内径よりも稍小さく形成されている。
ホルダーであり、その上端部にはH方向に延び、コイル
ボビンを兼ねた円筒状の軸受部18hが一体に形成され
ており、該軸受部18hに可動コイル19hが巻回さ
れ、該巻回された可動コイル19hの外径は後述する外
ヨークの内径よりも稍小さく形成されている。
あってその左端部にV方向に延びるように配設されたガ
イド軸であり、該ガイド軸20vは透磁性を有する材料
からなり、後述するようにリニヤモータの内ヨークとし
て機能するようになっており、このようなガイド軸20
vに上記レンズホルダー17vの軸受部18vが摺動自
在に外嵌されている。
あってその上端部にH方向に延びるように配設されたガ
イド軸であり、該ガイド軸20hは透磁性を有する材料
からなり、後述するようにリニヤモータの内ヨークとし
て機能するようになっており、このようなガイド軸20
hに上記レンズホルダー17hの軸受部18hが摺動自
在に外嵌されている。
側ヨーク21v、21hは周方向における一部が欠落し
て切欠21va、21haを有する略円筒状を為し、そ
の切欠21va、21haは外側ヨーク21v、21h
の軸心を中心とした中心角で略90°の範囲に亘り、か
つ、外側ヨーク21v、21hの全長に亘って形成され
ている。従って、外側ヨーク21v、21hはその軸方
向から見て略C字状をしている。
イド軸20vに支持された軸受部18v及び可動コイル
19vを囲繞するように、かつ、その切欠21vaがレ
ンズホルダー17v側を向く向きで、レンズ鏡筒の11
の前端部の内側であってその左端部にV方向に延びるよ
うに配設される。
ド軸20hに支持された軸受部18h及び可動コイル1
9hを囲繞するように、かつ、その切欠21haがレン
ズホルダー17h側を向く向きで、レンズ鏡筒の11の
前端部の内側であってその上端部にH方向に延びるよう
に配設される。
ットである。これらマグネット22v、22v、22
h、22hは周方向における一部が欠落して切欠22v
a、22va、22ha、22haが形成された比較的
厚い略円板状を為すように形成されると共に、その外径
は上記外側ヨーク21v、21hの内径と等しくされて
おり、また、その中心部にはガイド軸20v、20hの
外径と等しい内径を有する孔22vb、22vb、22
hb、22hbが形成され、切欠22va、22v、2
2ha、22haは中心角で略90°の範囲に亘り、か
つ、中心から外周面にかけて形成されており、従って、
このマグネット22v、22v、22h、22hも軸方
向から見て略C字状をしている。
h、22hはその軸方向と直交する方向で極性が異なる
ように互いに同じパターンで着磁されている。
2vは、その切欠22va、22vaが外側ヨーク21
vの切欠21vaと一致する向きで、その外周面が外側
ヨーク21vの内周面の上下両端部にそれぞれ固着さ
れ、かつ、その孔22vb、22vbの内周面がガイド
軸20vの外周面と接触される。
hは、その切欠22ha、22haが外側ヨーク21h
の切欠21haと一致する向きで、その外周面が外側ヨ
ーク21hの内周面の左右両端部にそれぞれ固着され、
かつ、その孔22hb、22hbの内周面がガイド軸2
0hの外周面と接触される。
るように配置された外側ヨーク21vと上下2つのマグ
ネット22v及び22vとにより、横断面が略円環状を
した空間23vが画成され、また、ガイド軸20hとこ
れを囲繞するように配置された外側ヨーク21hと左右
2つのマグネット22h及び22hとにより、横断面が
略円環状をした空間23hが画成される。
2vから出た磁束は2つの閉磁路を各別に通る。即ち、
上側のマグネット22vから出た磁束は外側ヨーク21
vの上半部−空間23vの上半部−ガイド軸20vの上
半部−マグネット22vという閉磁路を通り、下側のマ
グネット22vから出た磁束は外側ヨーク21vの下半
部−空間23vの下半部−ガイド軸20vの下半部−マ
グネット22vという閉磁路を通る。
hから出た磁束は2つの閉磁路を各別に通る。即ち、左
側のマグネット22hから出た磁束は外側ヨーク21h
の左半部−空間23hの左半部−ガイド軸20hの左半
部−マグネット22hという閉磁路を通り、右側のマグ
ネット22hから出た磁束は外側ヨーク21hの右半部
−空間23hの右半部−ガイド軸20hの右半部−マグ
ネット22hという閉磁路を通る。
空間23v、23h内にそれぞれの軸方向が空間23
v、23hを通る磁束の方向と直交する方向に延びるよ
うに位置され、可動コイル19v、19hに駆動電流を
供給すると、該可動コイル19v、19hに、それぞれ
の軸方向に沿う方向であって当該駆動電流の方向に応じ
た方向への移動力が付勢されるので、この移動力によっ
てレンズホルダー17v、17hがV方向又はH方向に
移動され、これにより、第1のレンズ3をV方向に、ま
た、第2のレンズをH方向に移動させ、光軸の補正が為
される。
両レンズ3、4は撮影レンズ系5の光軸に対して直交す
る方向にそれぞれ移動するため、両レンズ3と4との間
の間隔が変化することはなく、また、これらレンズ3、
4がローリングを起こすこともない。
に、本発明光軸補正用レンズの駆動機構は、主レンズ系
の前方に配置された2枚のレンズから成るアフォーカル
レンズと、該アフォーカルレンズの2枚のレンズを主レ
ンズ系の主光軸に対して直交しかつ互いに直交する2方
向に移動自在に各別に支持した支持手段と、上記2枚の
レンズを各別に移動させる駆動手段とを備えたことを特
徴とする。
構によれば、手振れをキャンセルする方向に一方又は両
方の補正用レンズを移動させたときに、2つの補正用レ
ンズとの間の間隔が変化することがなく、また、両レン
ズは互いに直交する2方向に各別に移動するように支持
したので、いわゆるローリングが生ずることはなく、従
って、手振れ補正時にピントがずれてしまうのを防止す
ることができる。
オカメラ装置に適用したものについて説明したが、本発
明光軸補正用レンズの駆動機構はこれに限らず、望遠
鏡、レーザポインタ等の手振れ補正をしなければならな
い光学機器に適用することができる。
形状は、本発明の実施に際しての具体化のほんの一例を
示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的
範囲が限定的に解釈されてはならない。
駆動機構の第1の実施例を示すものであり、本図は要部
の分解斜視図である。
ズの光軸と主レンズ系の主光軸とが一致した状態を示す
もので、本図は一部を切り欠いて示す要部の縦断面図で
ある。
態を示すもので、本図は一部を切り欠いて示す要部の縦
断面図である。
態を示すもので、本図は一部を切り欠いて示す要部の縦
断面図である。
の駆動機構の第2の実施例を示すものであり、本図は要
部の分解斜視図である。
ンズの光軸と主レンズ系の主光軸とが一致した状態を示
すもので、本図は一部を切り欠いて示す要部の縦断面図
である。
機構の一例を示すものであり、本図は全体の構成を示す
概略図である。
を説明するための要部を拡大して示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 主レンズ系の前方に配置された2枚のレ
ンズから成るアフォーカルレンズと、該アフォーカルレ
ンズの2枚のレンズを主レンズ系の主光軸に対して直交
しかつ互いに直交する2方向に移動自在に各別に支持し
た支持手段と、上記2枚のレンズを各別に移動させる駆
動手段とを備えたことを特徴とする光軸補正用レンズの
駆動機構。 - 【請求項2】 各駆動手段がモータと歯車減速機とから
成ることを特徴とする請求項1に記載の光軸補正用レン
ズの駆動機構。 - 【請求項3】 各駆動手段がリニヤモータであることを
特徴とする請求項1に記載の光軸補正用レンズの駆動機
構。 - 【請求項4】 互いに直交する2方向が水平方向と鉛直
方向であることを特徴とする請求項1、請求項2又は請
求項3に記載の光軸補正用レンズの駆動機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34682493A JP3278014B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光軸補正用レンズの駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34682493A JP3278014B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光軸補正用レンズの駆動機構 |
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JPH07191361A JPH07191361A (ja) | 1995-07-28 |
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Family
ID=18386059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP34682493A Expired - Fee Related JP3278014B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光軸補正用レンズの駆動機構 |
Country Status (1)
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JPH10319462A (ja) * | 1997-05-20 | 1998-12-04 | Asahi Optical Co Ltd | 像振れ補正機構 |
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- 1993-12-27 JP JP34682493A patent/JP3278014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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