JP4389123B2

JP4389123B2 - 防振レンズ装置

Info

Publication number: JP4389123B2
Application number: JP2003080325A
Authority: JP
Inventors: 俊明武田
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP2004287179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防振レンズ装置に係り、特に高倍率のＴＶカメラ用レンズに内蔵され、ＴＶカメラに加わった振動によって生じる像ぶれを補正する防振レンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の防振レンズ装置は、防振レンズを保持したレンズ保持枠をレンズ装置の鏡胴内に撮影光軸と直交する面内で移動自在に支持し、カメラに振動が加わると、その振動を打ち消す方向に防振レンズをリニアモータによって移動させて像ぶれを補正している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような防振レンズ装置は、レンズ保持枠の移動速度を検出するスピードジェネレータ（速度検知センサ）が設けられ、このスピードジェネレータから出力される速度を示す情報に基づいて、防振レンズ装置の制御部がリニアモータによるレンズ保持枠の移動速度をフィードバック制御している。スピードジェネレータは、コイルとマグネットとからなる電磁誘導型のセンサであり、発生した起電力に対応する速度を前記制御部が演算する。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたスピードジェネレータは、鏡胴にコイルが固定されるとともに、リニアモータのロッドに連結された連結枠にマグネットが取り付けられている。また、引用文献１の防振レンズ装置は、リニアモータのロッドの先端に設けられたローラが、レンズ保持枠に形成された長孔に係合され、ローラを介してレンズ保持枠を押し引きすることによりレンズ保持枠を所定の方向（例えば、水平方向）に移動させるとともに、その方向以外の方向（例えば、鉛直方向）にレンズ保持枠が移動された場合には、ローラに沿って長孔が摺動することにより、レンズ保持枠の移動（鉛直方向の移動）を許容している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３９６３８号公報（第３頁図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の防振レンズ装置は、リニアモータのロッドの先端に設けられたローラとレンズ保持枠の長孔との間にあるガタ（隙間）に起因して、レンズ保持枠の移動速度をスピードジェネレータによって精度良く検出することができないという欠点があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、防振レンズを保持したレンズ保持枠の移動速度を高精度に検出することができる防振レンズ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、レンズ鏡胴に配置されるとともに防振レンズを保持したレンズ保持枠と、該レンズ保持枠を光軸と直交する第１の方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動手段と、該レンズ枠を光軸及び前記Ｘ方向に直交する第２の方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動手段と、該レンズ保持枠のＸ方向移動速度を検知するＸ方向速度検知センサと、該レンズ保持枠のＹ方向移動速度を検知するＹ方向速度検知センサとを有し、前記レンズ保持枠を前記Ｘ方向駆動手段及びＹ方向駆動手段によって光軸と直交する面内でＸＹ方向に移動させることにより、カメラに加わった振動によって生じる像ぶれを補正する防振レンズ装置において、前記Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサは、コイルとマグネットとからなる電磁誘導型センサで構成されるとともに、該Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサの各々のコイルとマグネットは、一方が前記レンズ保持枠に直結され、他方が前記レンズ鏡胴に固定され、前記Ｘ方向速度検知センサのコイルは、該Ｘ方向速度検知センサのマグネットのＹ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回され、前記Ｙ方向速度検知センサのコイルは、該Ｙ方向速度検知センサのマグネットのＸ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサの各々のコイルとマグネットとのうちの一方をレンズ保持枠に直結し、他方をレンズ鏡胴に固定する。この場合、コイルが単なる真円筒状に巻回されたものでは、レンズ保持枠の移動時にマグネットがコイルに当たるため、レンズ保持枠を移動させることはできない。本発明では、この問題を解消するために、Ｘ方向速度検知センサのコイルを、Ｘ方向速度検知センサのマグネットのＹ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回して構成し、そして、Ｙ方向速度検知センサのコイルを、Ｙ方向速度検知センサのマグネットのＸ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回して構成したことを特徴としている。
【００１０】
Ｘ方向用のコイルとマグネットは、Ｘ方向に相対的に移動することにより電磁誘導作用で起電力が発生し、この起電力に基づいてレンズ保持枠の移動速度を検出する。よって、Ｘ方向用のコイルに対してマグネットが相対的にＹ方向に移動しても起電力は発生しないので、防振レンズ装置の制御には支障を与えない。Ｙ方向用のコイルとマグネットについても同様である。
【００１１】
このように、本発明によれば、前記形状にコイルを形成することにより、コイル又はマグネットをレンズ保持枠に直結することが可能になったので、特許文献１が抱えていた問題を解消でき、よって、レンズ保持枠の移動速度を高精度に検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る防振レンズ装置の好ましい実施の形態を詳述する。
【００１３】
図１は、実施の形態に係る防振レンズ装置１０の構造図であり、この防振レンズ装置１０は、高倍率ＴＶカメラ用レンズ装置に内蔵されたものである。
【００１４】
同図に示す防振レンズ装置１０は、レンズ装置の鏡胴１２若しくは鏡胴１２に連結されるケーシング内に配置されるとともに、防振レンズ１４がレンズ保持枠１６に保持されて撮影光軸Ｐ上に取り付けられている。防振レンズ１４は、レンズ保持枠１６を図１上でＸ方向（水平方向）に移動させるＸ方向リニアモータ（Ｘ方向駆動手段）１８と、レンズ保持枠１６を図１上でＹ方向（鉛直方向）に移動させるＹ方向リニアモータ（Ｙ方向駆動手段）２０とによって撮影光軸Ｐと直交する面内でＸＹ方向に移動されることにより、カメラに加わった振動によって生じる像ぶれを補正する。
【００１５】
すなわち、Ｘ方向リニアモータ１８は、そのピストン１８ＡがＸ方向に沿って伸縮する姿勢でレンズ鏡胴１２の内側面に固定されている。ピストン１８Ａの先端は、コ字状に形成されたプッシャー２２の中央部に固定され、このプッシャー２２の両端部に形成されたガイド孔２２Ａ、２２Ａが、レンズ鏡胴１２にＸ方向に植設されたガイドバー２４、２４に摺動自在に嵌合されている。また、プッシャー２２には、ガイドバー２６がＹ方向に沿って取り付けられ、このガイドバー２６に、レンズ保持枠１６の側縁に設けられた一対の軸受２８、２８が摺動自在に嵌合されている。
【００１６】
一方、Ｙ方向リニアモータ２０は、そのピストン２０ＡがＹ方向に沿って伸縮する姿勢でレンズ鏡胴１２の内底面に固定されている。ピストン２０Ａの先端は、コ字状に形成されたプッシャー３０の中央部に固定され、このプッシャー３０の両端部に形成されたガイド孔３０Ａ、３０Ａが、レンズ鏡胴１２にＹ方向に植設されたガイドバー３２、３２に摺動自在に嵌合されている。また、プッシャー３０には、ガイドバー３４がＸ方向に沿って取り付けられ、このガイドバー３４に、レンズ保持枠１６の下縁に設けられた一対の軸受３６、３６が摺動自在に嵌合されている。
【００１７】
したがって、Ｘ方向リニアモータ１８のピストン１８ＡがＸ方向に伸縮動作すると、レンズ保持枠１６はプッシャー２２に押し引きされるとともに、プッシャー３０のガイドバー３４にＸ方向にガイドされながらＸ方向に移動する。また、Ｙ方向リニアモータ２０のピストン２０ＡがＹ方向に伸縮動作すると、レンズ保持枠１６はプッシャー３０に押し引きされるとともに、プッシャー２２のガイドバー２６にＹ方向にガイドされながらＹ方向に移動する。これにより、防振レンズ１４が撮影光軸Ｐと直交する面内でＸＹ方向に移動する。
【００１８】
また、防振レンズ装置１０には、レンズ保持枠１６のＸ方向位置を検出する位置センサ３８が設けられるとともに、レンズ保持枠１６のＹ方向位置を検出する位置センサ４０が設けられている。
【００１９】
位置センサ３８は、図２に示すようにＬＥＤ４２及びＰＳＤ（Position Sensitive Device ）４４から構成される。ＬＥＤ４２は、レンズ保持枠１６に形成されたポケット１６Ａに内蔵される。また、レンズ保持枠１６には、ＬＥＤ４２の光を通過させるスリット１６Ｂが形成され、このスリット１６Ｂに対向してＰＳＤ４４がレンズ鏡胴１２の突片１３に取り付けられている。ＰＳＤ４４は、ＬＥＤ４２からスリット１６Ｂを介して照射された光のスポット位置をアナログ的に検出し、この位置情報を図１の防振レンズ装置１０のＣＰＵ４６に出力する。なお、位置センサ４０については、位置センサ３８と同一構造なので、ここではその説明を省略している。
【００２０】
これにより、ＣＰＵ４６には、レンズ保持枠１６のＸ方向位置を示す情報が位置センサ３８から、そして、レンズ保持枠１６のＹ方向位置を示す情報が位置センサ４０からそれぞれ入力される。
【００２１】
また、防振レンズ装置１０は、角速度センサ４８、５０を有し、角速度センサ４８はレンズ鏡胴１２の側部に、角速度センサ５０はレンズ鏡胴１２の上部に設けられている。角速度センサ４８は、レンズ鏡胴１２に伝達された振動のうちＸ方向成分の振動を検知するもので、この検知された振動を示す情報は、ＣＰＵ４６に出力される。ＣＰＵ４６は、角速度センサ４８からの情報に基づいて防振レンズ１４に与えるべきＸ方向の補正移動量を演算する。このＸ方向の補正移動量を示す信号は、不図示のアンプで増幅されたのち、リニアモータ１８に出力される。リニアモータ１８は、ＣＰＵ４６からの前記信号に応じた量だけロッド１８Ａを伸長又は収縮する。
【００２２】
一方、角速度センサ５０は、レンズ鏡胴１２に伝達された振動のうちＹ方向成分の振動を検知するもので、検知された振動を示す情報はＣＰＵ４６に出力される。ＣＰＵ４６は、角速度センサ５０からの情報に基づいて防振レンズ１４に与えるべきＹ方向の補正移動量を演算し、このＹ方向の補正移動量を示す信号を不図示アンプを介してリニアモータ２０に出力する。リニアモータ２０は、ＣＰＵ４６からの信号に応じた量だけロッド２０Ａを伸長又は収縮する。これによって、カメラに加わった振動による像ぶれが防振レンズ１４によって補正される。
【００２３】
ところで、防振レンズ装置１０には、レンズ保持枠１６のＸ方向移動速度を検知するＸ方向速度検知センサ５２と、レンズ保持枠１６のＹ方向移動速度を検知するＹ方向速度検知センサ５４とが設けられている。
【００２４】
これらのセンサ５２、５４は、図３の如くコイル５６と棒状のマグネット５８とからなる電磁誘導型センサで構成される。また、これらのセンサ５２、５４の各々のコイル５６がレンズ鏡胴１２に固定され、マグネット５８がレンズ保持枠１６に直結されている。
【００２５】
センサ５２によれば、レンズ保持枠１６のＸ方向の移動によって、マグネット５８がコイル５６に対しＸ方向に移動することにより電磁誘導作用で起電力が発生し、この起電力がＣＰＵ４６に出力される。ＣＰＵ４６は、その起電力に基づいてレンズ保持枠１６のＸ方向の移動速度を演算する。また、センサ５４によれば、レンズ保持枠１６のＹ方向の移動によって、マグネット５８がコイル５６に対しＹ方向に移動することにより電磁誘導作用で起電力が発生し、この起電力がＣＰＵ４６に出力される。ＣＰＵ４６は、その起電力に基づいてレンズ保持枠１６のＹ方向の移動速度を演算する。なお、コイル５６をレンズ保持枠１６に直結し、マグネット５８をレンズ鏡胴１２に固定してもよい。
【００２６】
更に、センサ５２のコイル５６は、センサ５２のマグネット５８のＹ方向移動を許容するように略矩形状に巻回されて構成される。また、センサ（５４）のコイルは、センサ（５４）のマグネット５８の（Ｘ）方向移動を許容するように略矩形状に巻回されて構成されている。
【００２７】
次に、前記の如く構成された防振レンズ装置１０の作用について説明する。
【００２８】
実施の形態の防振レンズ装置１０は、Ｘ方向速度検知センサ５２及びＹ方向速度検知センサ５４の各々のマグネット５８をレンズ保持枠１６に直結し、各々のコイル５６をレンズ鏡胴１２に固定している。この場合、コイルが単なる真円筒状に巻回されたものでは、レンズ保持枠１６の移動時にマグネット５８がコイルに当たるため、レンズ保持枠１６を移動させることはできない。
【００２９】
そこで、防振レンズ装置１０では、この問題を解消するために、Ｘ方向速度検知センサ５２のコイル５６を、Ｘ方向速度検知センサ５２のマグネット５８のＹ方向移動を許容するように略矩形状に巻回して構成し、そして、Ｙ方向速度検知センサ５４のコイル５６を、Ｙ方向速度検知センサ５４のマグネット５８のＸ方向移動を許容するように略矩形状に巻回して構成している。
【００３０】
Ｘ方向用のコイル５６とマグネット５８は、Ｘ方向に相対的に移動することにより電磁誘導作用で起電力が発生し、この起電力に基づいてレンズ保持枠１６のＸ方向の移動速度を得ることができる。よって、Ｘ方向用のコイル５６に対してマグネット５８が相対的にＹ方向に移動しても起電力は発生しないので、ＣＰＵ４６の制御には支障を与えない。
【００３１】
また、Ｙ方向用のコイル５６とマグネット５８は、Ｙ方向に相対的に移動することにより電磁誘導作用で起電力が発生し、この起電力に基づいてレンズ保持枠１６のＹ方向の移動速度を得ることができる。よって、Ｙ方向用のコイル５６に対してマグネット５８が相対的にＸ方向に移動しても起電力は発生しないので、ＣＰＵ４６の制御には支障を与えない。
【００３２】
このように、実施の形態の防振レンズ装置１０によれば、前記形状にコイル５６を形成することにより、コイル５６又はマグネット５８をレンズ保持枠１６に直結することが可能になったので、レンズ保持枠１６の移動速度を高精度に検出することができる。
【００３３】
なお、Ｘ方向用マグネット５８のＹ方向移動時、及びＹ方向用マグネット５８のＸ方向移動時において、各々のコイル５６から起電力（不要な出力）を発生させないためには、図４に示すように、磁界の方向に対するマグネット５８とコイル５６との隙間ａに対し、磁界の方向に対して直交する方向の隙間ｂが少なくとも３倍になるようにコイル５６を形成することが好ましい。また、センサ５２、５４をリニアモータ１８、２０から離れた位置に設けたので、センサ５２、５４はリニアモータ１８、２０の磁界の影響を受けず、レンズ保持枠１６の移動速度を正確に検出する。
【００３４】
更に、コイル５６の形状は矩形状に巻回されたものに限定されず、図５に示すように板状に巻回したコイル５７でも適用できる。この場合、コイル５７で発生する起電力を安定させるために、マグネット５８の移動ストローク端は、コイル５７の中央位置５７Ａよりも手前側に設定することが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る防振レンズ装置によれば、Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサの各々のコイルとマグネットとのうちの一方をレンズ保持枠に直結し、他方をレンズ鏡胴に固定するとともに、Ｘ方向速度検知センサのコイルを、Ｘ方向速度検知センサのマグネットのＹ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回して構成し、そして、Ｙ方向速度検知センサのコイルを、Ｙ方向速度検知センサのマグネットのＸ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回して構成したので、レンズ保持枠の移動速度を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防振レンズ装置の構造を示した正面図
【図２】図１の防振レンズ装置に設けられた位置センサの構造図
【図３】図１の防振レンズ装置に設けられた速度検知センサの斜視図
【図４】図３の速度検知センサのコイルの大きさを規定するために用いた説明図
【図５】速度検知センサのコイルの他の実施の形態を示す斜視図
【符号の説明】
１０…防振レンズ装置、１２…鏡胴、１４…防振レンズ、１６…レンズ保持枠、１８…Ｘ方向リニアモータ（Ｘ方向駆動手段）、２０…Ｙ方向リニアモータ（Ｙ方向駆動手段）、２２、３０…プッシャー、２４、３２…ガイドバー、２６、３４…ガイドバー、３８、４０…位置センサ、４２…ＬＥＤ、４４…ＰＳＤ、４６…ＣＰＵ、４８、５０…角速度センサ、５６、５７…コイル、５８…マグネット

Claims

レンズ鏡胴に配置されるとともに防振レンズを保持したレンズ保持枠と、該レンズ保持枠を光軸と直交する第１の方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動手段と、該レンズ枠を光軸及び前記Ｘ方向に直交する第２の方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動手段と、該レンズ保持枠のＸ方向移動速度を検知するＸ方向速度検知センサと、該レンズ保持枠のＹ方向移動速度を検知するＹ方向速度検知センサとを有し、前記レンズ保持枠を前記Ｘ方向駆動手段及びＹ方向駆動手段によって光軸と直交する面内でＸＹ方向に移動させることにより、カメラに加わった振動によって生じる像ぶれを補正する防振レンズ装置において、
前記Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサは、コイルとマグネットとからなる電磁誘導型センサで構成されるとともに、該Ｘ方向速度検知センサ及びＹ方向速度検知センサの各々のコイルとマグネットは、一方が前記レンズ保持枠に直結され、他方が前記レンズ鏡胴に固定され、
前記Ｘ方向速度検知センサのコイルは、該Ｘ方向速度検知センサのマグネットのＹ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回され、
前記Ｙ方向速度検知センサのコイルは、該Ｙ方向速度検知センサのマグネットのＸ方向移動を許容するように略矩形状又は板状に巻回されていることを特徴とする防振レンズ装置。