JP4775010B2 - レンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents

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Description

本発明は、収納時にブレ補正光学系を光軸上から退避させるレンズ鏡筒、及び、このようなレンズ鏡筒を備えたカメラに関するものである。
カメラボディ内に収納される沈胴式のレンズ鏡筒は、収納時における長さを短くするため、一部のレンズ群を光軸外に退避させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このレンズ鏡筒は、沈胴動作時におけるレンズ群の光軸方向への移動と連動してこのレンズ群を光軸上から退避させる連動機構部を備えている。
また、光軸と交わる面内でシフト変位するブレ補正光学系を有するレンズ鏡筒が提案されている。
特開2003−315861号公報
しかし、上述したブレ補正光学系を特許文献1の装置に適用して光軸上から退避させる場合、以下の問題があった。即ち、レンズ鏡筒は、ブレ補正光学系を退避させる場合、そのシフト変位に起因して連動機構部の位相ズレが発生し、連動機構部を確実に作動させることが困難である。また、連動機構部を、ブレ補正光学系のシフト可能範囲にわたって動作可能に設計することも考えられるが、この場合、そのコンパクトさが損なわれる。
本発明の課題は、ブレ補正光学系の退避を確実に行えるレンズ鏡筒及びカメラを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
請求項1の発明は、光軸と交わる面内における位置が拘束された固定部と、前記固定部に対して前記光軸と交わる面内で移動可能に支持され、かつ、前記光軸方向における使用位置と収納位置との間を移動する振動部と、前記振動部に軸支され、前記振動部に追従して前記光軸と交わる面内で移動するブレ補正光学系と、前記振動部の前記使用位置から前記収納位置への移動と連動して前記ブレ補正光学系を前記振動部に対して相対移動させて前記光軸上から退避した退避位置へ移動させる退避機構部と、前記振動部を前記光軸と交わる面内で移動させるブレ補正駆動部と、前記振動部を前記使用位置から前記収納位置へ移動させる収納命令を出力する収納制御部と、前記収納制御部が前記収納命令を出力した後に前記ブレ補正駆動部を動作させて前記振動部を前記光軸と交わる面内における所定の位置に保持させる駆動制御部とを備えるレンズ鏡筒である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記退避機構部は、前記振動部に支持された第1の連動部と、前記振動部の前記収納位置への移動と連動して前記振動部に対して近づく向きに相対移動し前記第1の連動部と係合する第2の連動部とを備え、前記駆動制御部は、前記収納制御部が前記収納命令を出力した後に、前記光軸と交わる面内における前記振動部の位置を、前記第1の連動部と前記第2の連動部との前記係合が可能な位置に保持させることを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のレンズ鏡筒において、電源のオンオフを切換える電源制御部を備え、前記収納制御部は、前記電源制御部において前記電源のオフが選択された場合に前記収納命令を出力することを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項4の発明は、請求項2に記載のレンズ鏡筒において、前記駆動制御部は、前記第1の連動部と前記第2の連動部との係合が開始された後に前記ブレ補正駆動部の動作を終了させることを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項5の発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、前記振動部の前記使用位置から前記収納位置への移動と連動して前記振動部の前記光軸と交わる面内での移動を拘束するガイド機構部を備え、前記駆動制御部は、前記ガイド機構部による前記移動部の拘束が開始された後に前記ブレ補正駆動部の動作を終了させることを特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とするカメラである。
本発明によれば、収納制御部が収納命令を出力した後、ブレ補正駆動部によって、ブレ補正光学系を支持する振動部を光軸と交わる面における所定の位置に保持しているから、ブレ補正光学系の退避を確実に行うことができる。
本実施形態の装置は、ブレ補正光学系の退避を確実に行えるレンズ鏡筒及びカメラを提供するという課題を、レンズ鏡筒を沈胴させる際に、ブレ補正レンズ群を保持する振動枠を、ブレ補正駆動に用いられるボイスコイルモータによって拘束した状態で、ブレ補正レンズ群を退避させる連動機構を作動させることによって解決する。
以下、本発明を適用したレンズ鏡筒及びカメラの実施例1について説明する。
図1は、実施例1のレンズ鏡筒の撮影状態における断面図である。図1(a)、図1(b)は、それぞれレンズ鏡筒の光軸を含む鉛直面における断面、及び、図1(a)のb−b部矢視断面を示す図である。
図2は、実施例1のレンズ鏡筒の沈胴状態における断面図である。図2(a)、図2(b)は、それぞれレンズ鏡筒の光軸を含む鉛直面における断面、及び、図2(a)のb−b部矢視断面を示す図である。
図3は、図1(b)のIII−III部矢視断面図である。
図4は、上述したレンズ鏡筒を含むカメラの構成を示すブロック図である。
レンズ鏡筒1は、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、ブレ補正レンズ群(第3レンズ群)L3、第4レンズ群L4、CCD2、光学ローパスフィルタ3、CCD台4、固定筒5、回転筒6、外側直進筒7、カム筒8、内側直進筒9、第1レンズ群筒10、第1レンズ群ガイド筒11、第1レンズ群室12、第2レンズ群筒13、第2レンズ群室14、第3レンズ群筒15、固定枠16、振動枠17、ボイスコイルモータ18、ブレ補正レンズ群室19、付勢バネ20、第4レンズ群室21、シャッタ絞りユニット22、フォトインタラプタ(PI)23を備えている。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、ブレ補正レンズ群L3、第4レンズ群L4は、協働して4群構成のズームレンズである撮像光学系(図4参照)を構成するものである。これらの各レンズ群は、光軸A1方向に沿って対物側(被写体側)から順次配列されている。ここで、ブレ補正レンズ群L3は、他のレンズ群に対して光軸A1と直交する面内でシフト変位することによってこれらのレンズが結像する被写体像の像ブレを低減するものである。
CCD2は、上述したズームレンズが結像する被写体像を電気的な信号に変換する固体撮像素子である。CCD2は、第4レンズ群L4の射出側に配置されている。
光学ローパスフィルタ(LPF)3は、CCD2が取得する画像上におけるモアレの発生を防止するものである。LPF3は、CCD2の撮像面部に設けられている。
CCD台4は、レンズ鏡筒1の光軸方向像側の端部に設けられた平板状の部材である。CCD台4は、光軸A1に対して略直交して配置されている。CCD台4は、その中央部に、CCD2及びLPF3が固定されている。
また、CCD台4は、図3に示すように、沈胴時にブレ補正レンズ群室19をスライドさせる駆動部(連動部)4aが設けられている。
駆動部4aは、CCD台4の光軸方向対物側の面部から突き出して形成された突起状の部材である。駆動部4aは、その先端部に、ブレ補正レンズ群室19を退避させるカム面部4bが形成されている。
固定筒5は、レンズ鏡筒1を構成する各筒体のうち最も外径側に設けられるものである。固定筒5は、CCD台4及び図示しないレンズボディに対して固定されている。固定筒5は、内周面部に、回転筒6のカムフォロワピンが挿入されるカム溝が形成されている。
回転筒6は、固定筒5の内径側に挿入される筒体である。回転筒6は、外周面部から突き出して形成されたカムフォロワピンを備えている。
回転筒6は、レンズ鏡筒1の沈胴状態と撮影状態との間の移行、及び、撮影状態におけるテレ側とワイド側との間の移行に伴う駆動時に(以下、単に「レンズ鏡筒1の駆動時」と称する)、固定筒5に対して中心軸回りに回転することによって、固定筒5との間に設けられるカム機構によって、固定筒5に対して光軸A1方向に移動する。
外側直進筒7は、回転筒6の内径側に挿入される筒体である。外側直進筒7は、固定筒5に対して光軸A1方向に移動可能でありかつ光軸A1回りの回転は拘束された状態で案内(直進案内)されている。
カム筒8は、外側直進筒7の内径側に配置される筒体である。カム筒8は、その外周面部に第1レンズ群筒10を駆動するカム溝が形成されている。また、カム筒8は、その内周面部に第2レンズ群筒13及び第3レンズ群筒15をそれぞれ駆動するカム溝が形成されている。カム筒8は、レンズ鏡筒1の駆動時に図示しないアクチュエータによって中心軸回りに回転駆動されることによって、これらの各レンズ群筒を光軸方向に駆動するものである。
内側直進筒9は、カム筒8の内径側に挿入されるものである。内側直進筒9は、外側直進筒7とその光軸方向像側の端部において接続されている。内側直進筒9は、第2レンズ群筒13及び第3レンズ群筒15を、それぞれ光軸A1方向に直進案内するものである。
第1レンズ群筒10は、第1レンズ群L1が装着され、撮影時においてレンズ鏡筒1の最も対物側に配置される筒体である。第1レンズ群筒10は、外側直進筒7の内径側でありかつカム筒8の外径側に配置されている。第1レンズ群筒10は、その内周面部にカム筒8のカム溝に挿入されるカムフォロワピンが形成されている。
第1レンズ群ガイド筒11は、第1レンズ群筒10の外径側でありかつ外側直進筒7の内径側に配置された直進筒である。第1レンズ群ガイド筒11は、外側直進筒7に対して直進案内されるとともに、第1レンズ群筒10を直進案内するものである。
第1レンズ群室12は、その内径側に第1レンズ群L1が固定される円環状の部材であって、第1レンズ群筒10に対してネジ結合によって固定されている。
第2レンズ群筒13は、第2レンズ群L2が装着され、カム筒8の内径側に配置されるものであって、その外周面部にカム筒8のカム溝に挿入されるカムフォロワピンが形成されている。
第2レンズ群室14は、その内径側に第2レンズ群L2が固定される円環状の部材であって、第2レンズ群筒13に対してネジ結合によって固定されている。
第3レンズ群筒15は、ブレ補正レンズ群L3を含むブレ補正機構部が装着されるものであって、カム筒8の内径側に配置され、その外周面部にカム筒8のカム溝に挿入されるカムフォロワピンが形成されている。
また、第3レンズ群筒15は、その内径側に遮光板15aを備えている。遮光板15aは、振動枠17とシャッタ絞りユニット22との間に配置されたリングプレート状の遮光部を備え、第3レンズ群筒15に対して固定されている。
上述した固定筒5、回転筒6、外側直進筒7、カム筒8、内側直進筒9、第1レンズ群筒10、第1レンズ群ガイド筒11、第1レンズ群室12、第2レンズ群筒13、第2レンズ群室14、第3レンズ群筒15の共通の中心軸A2は、通常撮影時において、光軸A1よりも上側に配置されている。これらの各筒体は、各レンズ群L1〜L4に対して偏心して配置されている。
ここで、本明細書において、通常撮影時とは、光軸A1を水平として横長の画像を撮影する際のレンズ鏡筒1の姿勢を指すものとする。
固定枠16は、第3レンズ群筒15の光軸方向像側の端部に一体に形成された略平板状の部分である。固定枠16は、光軸A1と直交する面内における移動が拘束されている。
振動枠17は、固定枠16の光軸方向対物側の面部に対向して配置されている。振動枠17は、固定枠16に対して光軸A1と直交する面内において移動(シフト)可能に支持されている。振動枠17は、センタリングされた状態から、固定枠16に対して光軸A1と直交する方向(ラジアル方向)に例えば0.25mm程度移動可能となっている。また、振動枠17は、ブレ補正レンズ群室19を回転可能に軸支する回転軸17aを備えている。この回転軸17aは、図1(b)、図2(b)に示すように、通常撮影時における光軸A1の斜め上側に配置され、その軸方向は光軸A1と平行となっている。
図3に示すように、固定枠16及び振動枠17は、その間に転動体である鋼球Bを挟持した状態となっている。上述した移動時には、この鋼球Bは、回転することによって振動枠17を固定枠16に対して案内するようになっている。
また、固定枠16は、振動枠17側に突き出して形成され、その先端部に鋼球Bが当接する平底の凹部が形成された鋼球受け部16aが設けられている。
ボイスコイルモータ(VCM)18は、固定枠16に対して振動枠17を光軸A1と直交する面内で駆動するアクチュエータである。ここで、実施例1のレンズ鏡筒は、通常撮影時におけるピッチング方向及びヨーイング方向のブレに対するブレ補正制御を行うものである。
ここで、ピッチングとは、光軸と直交しかつ通常撮影時において水平方向に延在する軸回りのレンズ鏡筒の回転をいう。また、ヨーイングとは、光軸と直交しかつ通常撮影時において鉛直方向に延在する軸回りのレンズ鏡筒の回転をいう。
VCM18は、対ピッチングブレ補正用のもの、対ヨーイングブレ補正用のものがそれぞれ設けられ、これらには必要に応じて符号に添字P,Yをそれぞれ付して図示する(後述する位置検出器及びジャイロセンサにおいても同じ)。
図1(b)、図2(b)に示すように、VCM18P,18Yは、それぞれ光軸A1に対して下側及び側方に設けられている。
また、VCM18は、駆動回路18a(図4参照)を備えている。駆動回路18aは、後述するブレ補正制御部29が行う公知のブレ補正制御に従って、VCM18に駆動電力を供給し、これらを動作させるものである。
ブレ補正レンズ群室19は、ブレ補正レンズ群L3が固定される円環状の枠体と、この枠体から外径側に突き出して形成されたアーム部とを備えている。このアーム部の先端部は、振動枠17の回転軸17aによって軸支されている。ブレ補正レンズ群室19は、その光軸A1方向における位置が、振動枠17よりも像側でありかつ固定枠16よりも対物側となるように、これらの間に挟まれた状態で配置されている。
ブレ補正レンズ群室19は、この回転軸17a回りに回転することによって、ブレ補正レンズ群L3の光軸が他のレンズ群の光軸A1と略一致した撮影状態と、光軸A1上から退避した収納状態との間を移行するものである。
また、ブレ補正レンズ群室19は、ブレ補正レンズ群室19を撮影状態における位置側に付勢するバネ19aと、CCD台4の駆動部4aと当接する当接部19bとを備えている。当接部19bは、これに対して駆動部4aが光軸方向に相対移動した際に、カム面部4bと摺動してカムフォロワとして機能し、ブレ補正レンズ群室19を回転軸17a回りに回転させるものである。
付勢バネ20は、固定枠16と振動枠17との間にわたして設けられた引張コイルバネである。付勢バネ20は、固定枠16及び振動枠17に対してそれぞれ傾斜可能に装着されている。固定枠16に対する振動枠17の変位は、上述した付勢バネ20の傾斜によって吸収される。
図1(b)及び図2(b)に示すように、付勢バネ20は、光軸A1回りに周方向に離間して複数が配置されている。例えば、この実施例1の場合は、付勢バネ20は、VCM18、及び、ブレ補正レンズ群L3の撮影状態における位置から収納状態における位置への移動経路上を避けて、2本が設けられている。
第4レンズ群室21は、その内径側に第4レンズ群L4が固定される円環状の部材である。この第4レンズ群室21は、図示しないフォーカシングモータによって、光軸A1方向に駆動される。
シャッタ絞りユニット22は、第2レンズ群L2とブレ補正レンズ群L3との間に設けられ、露光時間を調整する図示しないシャッタ幕と、通過光量を調整する図示しない絞り部とを備えている。
また、シャッタ絞りユニット22は、図4に示すように、シャッタ絞り駆動モータ22a、シャッタ絞り駆動機構22b、シャッタ絞り駆動回路22cを備えている。
シャッタ絞り駆動モータ22aは、シャッタ幕及び絞り部を駆動する駆動力を発生するアクチュエータである。
シャッタ絞り駆動機構22bは、シャッタ絞り駆動モータ22の出力をシャッタ幕及び絞り部に伝達する動力伝達機構部である。
シャッタ絞り駆動回路22cは、メインバス36を介してCPU35から入力される命令に応じて、シャッタ絞り駆動モータ22aに駆動電力を供給するドライバ部を備えている。
フォトインタラプタ(PI)23は、レンズ鏡筒1が沈胴状態にあるか否かを検出するセンサである。PI23は、CCD台4の光軸方向対物側の面部に固定されている。PI23は、レンズ鏡筒1が沈胴状態にある場合は、外側直進筒7の光軸方向像側の端部に設けられた突起23aが光路を遮断することによって、出力信号がロー(Lo)となる。また、それ以外の場合は、PI23は、その出力信号がハイ(Hi)となる。
また、図4に示すように、上述したレンズ鏡筒1を含むカメラは、レンズ駆動部24、画像処理回路25、メモリカードドライブ装置26、位置検出器27、ジャイロセンサ28、ブレ補正制御部29、ブレ補正スイッチ30、レリーズスイッチ31、電源回路32、電源スイッチ33、ズームスイッチ34、CPU35を備えている
レンズ駆動部24は、撮像光学系に含まれるレンズ群L1〜L4を光軸方向に移動させて、レンズ鏡筒1の焦点距離を変更するズーミング動作及び沈胴動作を行うものである。レンズ駆動部24は、レンズ駆動モータ24a、レンズ駆動機構24b、レンズ駆動回路24cを備えている。
レンズ駆動モータ24aは、各レンズ群を駆動する駆動力を発生するDCモータである。
レンズ駆動機構24bは、レンズ駆動モータ24aの出力を各レンズ群に伝達する動力伝達機構部である。このレンズ駆動機構24bは、上述した回転筒6及びカム筒8と、これらにレンズ駆動モータ24aの出力を伝達する図示しないギア列を含む。
レンズ駆動回路24cは、メインバス36を介してCPU35から入力される命令に応じてレンズ駆動モータ24aに駆動電力を供給するドライバ部を備えている。
画像処理回路25は、CCD2が出力する信号に基づいて、所定の画像処理を行うことによって画像データを生成するものである。
メモリカードドライブ装置26は、メモリカード26aが着脱可能に装着されるスロット部を備えている。メモリカード26aは、例えばフラッシュメモリ等の書込可能な記憶装置を備えている。メモリカードドライブ装置26は、画像処理回路25が出力する画像データを、メモリカード26a内の記憶装置に書き込むものである。
位置検出器27(27P,27Y)は、固定枠16に対する振動枠17の位置を検出するセンサである。位置検出器27は、振動枠17に固定された図示しないマグネットと、このマグネットに対向して固定枠16に固定されたホール素子とを備えている。位置検出器27は、ホール素子に対するマグネットの相対変位に起因してホール素子が検出する磁界の状態変化に基づいて、振動枠17の位置を検出する。位置検出器27の出力は、メインバス36を経由してブレ補正制御部29に提供される。
ジャイロセンサ28(28P,28Y)は、レンズ鏡筒1のブレを検出する例えば振動ジャイロ等の角速度センサを備えている。ジャイロセンサ28の出力は、メインバス36を経由してブレ補正制御部29に提供される。
ブレ補正制御部29は、ジャイロセンサ28が検出するレンズ鏡筒1のブレ量に関する情報に基づいて、像ブレを低減する方向にブレ補正レンズ群L3をシフト変位させる公知のブレ補正制御を行う駆動制御部である。ブレ補正制御部29は、駆動回路18aに対してメインバス36を経由して制御信号を出力する。
また、ブレ補正制御部29は、位置検出器27が検出する固定枠16に対する振動枠17の位置に関する情報を用いて、フィードバック制御を行う。
ブレ補正(VR)スイッチ30は、図示しないユーザが上述したブレ補正制御の使用、不使用を入力する操作部である。
レリーズスイッチ31は、ユーザがレリーズ操作を行う押しボタンスイッチである。レリーズスイッチ31は、そのストロークの中間領域まで押圧する半押し操作、及び、ストロークの最後まで押圧する全押し操作の入力が可能となっている。
半押し操作は、公知のAF駆動、AE制御、ブレ補正制御の開始を行うものである。
また、全押し操作は、レリーズ操作を入力するものである。
電源回路32は、図示しないバッテリから供給される電力を、カメラ内の各部に供給するものである。
電源スイッチ33は、ユーザが電源回路32のオンオフ操作を入力するものである。
ズームスイッチ34は、ユーザがレンズ鏡筒1の焦点距離を変更するズーミング操作を入力するものである。
CPU35は、上述した各要素を含むカメラ全体を統括的に制御するものである。このCPU35は、上述した電源スイッチ33によって電源オフ操作が入力された際に、レンズ駆動回路24cに命令を出力して、レンズ鏡筒1の沈胴(収納)動作を開始させる収納制御部としても機能する。
さらに、カメラは、メインバス36を備えている。メインバス36は、駆動回路18a、シャッタ絞り駆動回路22c、レンズ駆動回路24c、位置検出器27、ジャイロセンサ28、ブレ補正制御部29、VRスイッチ30、レリーズスイッチ31、電源回路32、電源スイッチ33、ズームスイッチ34、CPU35にそれぞれ接続され、これらの各要素間の通信を可能とするものである。
図5は、レンズ鏡筒1の撮影状態から沈胴状態への移行時の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
<ステップS01:電源オンオフ判断>
CPU35は、電源スイッチ33から電源オフ操作が入力されたか否かを判断し、電源オフ操作が入力された場合はステップS10に進み、入力されない場合はステップS02に進む。
<ステップS02:VRスイッチオンオフ判断>
CPU35は、VRスイッチ30の状態を検出し、VRスイッチ30がオフの場合はステップS03に進み、オンの場合はステップS04に進む。
<ステップS03:VCM、位置検出器通電停止(VRオフ)>
CPU35は、VCM18及び位置検出器27が通電されていない場合はその状態を維持し、通電されている場合はこの通電を停止させる命令を出力する。これによって、ブレ補正装置はオフ状態とされる。ステップS05に進む。
<ステップS04:VCM、位置検出器通電開始(VRオン)>
CPU35は、VCM18及び位置検出器27が通電されていない場合はその通電を開始するとともに、通電されている場合はこの通電を継続させる命令を出力する。これによって、振動枠17は、ブレ補正制御部29が行うブレ補正制御に従った駆動を受付可能な状態とされる。ステップS05に進む。
<ステップS05:レリーズスイッチ半押し判断>
CPU35は、レリーズスイッチ31の半押し操作有無を判断し、半押し操作があった場合はステップS06に進み、半押し操作がなかった場合はステップS01に戻りこれ以降の処理を繰返す。
<ステップS06:AF、AE処理>
CPU35は、公知の自動焦点合わせ(AF)、自動露出制御(AE)処理を行う。
AF処理は、CCD2が出力する画像情報に基づいて、所定の測距箇所におけるコントラストをモニタしながら各レンズ群を駆動し、コントラストが最良となる箇所を検出するものである。
また、AE処理は、CCD2が出力する画像情報から輝度データを抽出する測光処理を行い、この結果に応じてシャッタ絞りユニット22における露光時間(シャッタ開時間)及び撮影時絞り値を選択するものである。
<ステップS07:レリーズスイッチ全押し判断>
CPU35は、レリーズスイッチ31の全押し操作有無を判断し、全押し操作があった場合はステップS09に進み、全押し操作がなかった場合はステップS08に進む。
<ステップS08:レリーズスイッチ半押し解除判断>
CPU35は、レリーズスイッチ31の半押し操作が解除されているか、解除されず継続されているかを判断し、半押し操作が解除された場合はステップS01に戻りこれ以降の処理を繰返す。また、半押し操作が継続されている場合はステップS07に戻りこれ以降の処理を繰返す。
<ステップS09:撮像処理>
CPU35は、シャッタ絞り駆動回路22cに命令を出力し、シャッタ絞りユニット22を駆動させて、ステップS06において設定した露光条件に従ってCCD2に被写体像光を露光させる。CCD2は、この被写体像に係る画像信号を出力する。画像処理回路25は、この画像信号に基づいて画像データを生成し出力する。メモリカードドライブ装置26は、この画像データをメモリカード26aに記録する。
そして、これら一連の撮像処理が終了後、ステップS01に戻る。
<ステップS10:PI出力判断>
CPU35は、PI23の出力信号を検出し、ハイであるときは沈胴が未終了であると判断してステップS11に進み、ローであるときは沈胴が終了したものと判断してステップS15に進む。
<ステップS11:VCM、位置検出器通電開始>
CPU35は、VCM18及び位置検出器27に通電されていない場合は、VCM18及び位置検出器27に通電を開始させる命令を出力し、ステップS12に進む。なお、既にVCM18及び位置検出器27に通電されている場合は、通電が継続される。
<ステップS12:振動枠位置判断>
CPU35は、位置検出器27P,27Yの出力に基づいて、振動枠17の固定枠16の位置が、ブレ補正レンズ群L3の光軸が他のレンズ群の光軸A1と略一致する所定の範囲内であるか否か(実質的にセンタリング状態か否か)を判断する。
そして、位置検出器27が検出した固定枠16に対する振動枠17の位置が、上述した所定の範囲から逸脱している場合は、ステップS13に進む。一方、振動枠17が所定の範囲内にあるときは、ステップS14に進む。
<ステップS13:振動枠センタリング>
CPU35は、ブレ補正制御部29に対して命令を出力し、ブレ補正レンズ群L3がセンタリング状態となるように振動枠17をVCM18によって駆動させてステップS12に戻る。
<ステップS14:所定パルス駆動>
CPU35は、モータ駆動回路24cに対して、レンズ駆動モータ24aを予め設定された所定のパルス数に応じて駆動させる命令を出力し、この駆動後ステップS10に戻る。
ここで、レンズ駆動モータ24aの駆動が開始されると、回転筒6及びカム筒8は、固定筒5に対して、中心軸A2回りに回転駆動される。このとき、各カム機構部の機能によって、第1レンズ群筒10、第2レンズ群筒13、第3レンズ群筒15は、それぞれ固定筒5に対して、光軸A1方向像側に移動する。
また、第4レンズ群室21は、図示しないフォーカシングモータによって駆動され、固定筒5に対して、光軸A1方向像側に移動する。
CCD台4の駆動部4aは、第3レンズ群筒15の上述した移動に伴い、ブレ補正レンズ群室19に対して光軸A1方向に相対移動する。駆動部4aのカム面部4bは、この相対移動によってブレ補正レンズ群室19の当接部19bと係合し、これを押圧する。これによって、ブレ補正レンズ群室19は、振動枠17に対して回転軸17a回りに回転し、光軸A1上からその上方側へ退避する。
<ステップS15:VCM、位置検出器通電停止>
各レンズ群の駆動は終了されるとともに、VCM18及び位置検出器27は、その通電を停止され、一連の処理は終了する。
以上のように、実施例1によれば、沈胴時にブレ補正レンズ群L3を退避させる退避機構であるブレ補正レンズ群室19の当接部19bと駆動部4aとを、VCM18によって振動枠17をセンタリングしながら係合させることによって、この係合に起因して振動枠が変位することを防止し、退避機構の位相ズレを防止してブレ補正レンズ群L3を確実に退避させることができる。
次に、本発明を適用したレンズ鏡筒及びカメラの実施例2について説明する。上述した実施例1と同様の部分については説明を省略し、主に相違点について説明する。
図6は、実施例2のレンズ鏡筒のワイド端側における撮影状態(使用状態)を示す断面図である。図7は、レンズ鏡筒のテレ端側における撮影状態を示す断面図である。図8は、図6のVIII−VIII部矢視図である。
レンズ鏡筒は、撮影用レンズ群として例えば4群構成の多群ズームレンズを備えている。この撮影用レンズ群は、撮影状態における光軸A方向像側から順に第1レンズ群L11、第2レンズ群L12、ブレ補正レンズ群(第3レンズ群)L13、第4レンズ群L14を備えている。
第1レンズ群L11及び第2レンズ群L12は、それぞれ光軸A方向に移動することによって撮影用レンズ群の焦点距離を変化させるズーミング用レンズ群である。第1レンズ群L11及び第2レンズ群L12は、それぞれ円環状のレンズ枠を有する第1レンズ群室110、第2レンズ群室120に固定されている。
なお、ブレ補正レンズ群L13、第4レンズ群L14もズーミングレンズ用レンズとして機能し、光軸A方向に移動する。
ブレ補正レンズ群L13は、レンズ鏡筒に加わった振動に応じて光軸Aと略直交する面内でシフト(変位)することによって結像面における像ブレを低減させるものである。ブレ補正レンズ群L13は、円環状のレンズ枠を有するブレ補正レンズ群室130に固定されている。このブレ補正レンズ群室130は、後述するブレ補正ユニット300の振動枠310に支持されている。
ここで、ブレ補正レンズ群L13以外のレンズ群L11,L12,L14は、このようなシフトを行わない通常光学系となっている。
第4レンズ群L14は、その光軸A方向の移動によって撮影用レンズ群の撮影距離を変更するフォーカシング用レンズ群である。第4レンズ群L14は、円環状のレンズ枠を有する第4レンズ群室140に固定されている。
また、第4レンズ群室140は、図示しないフォーカシング機構を用いて、公知のAF制御によって光軸A方向に駆動されるようになっている。
また、レンズ鏡筒は、シャッタユニット150、CCD160、ローパスフィルタ(LPF)170を備えている。
シャッタユニット150は、ブレ補正レンズ群L13の入射側に設けられている。シャッタユニット150は、複数のプラスチック薄片によって構成されたシャッタ部を備え、CCD160への露光量を調節するものである。
CCD160は、第4レンズ群L14の射出側に設けられている。CCD160は、撮影用レンズ群が結像した画像を電気的な信号に変換して出力する固体撮像素子である。
LPF170は、第4レンズ群L14とCCD160との間に配置されている。LPF170は、撮像画像上におけるモアレの発生を防止するために設けられる光学式のものである。
さらに、レンズ鏡筒は、第1レンズ群筒210、第2レンズ群保持枠220、ブレ補正レンズ群保持枠230、固定筒250、第1カム筒260、第2カム筒270、直進キー280、CCD台290を備えている。
第1レンズ群筒210は、略円筒状に形成され、その内径側に第1レンズ群室110が固定されている。第1レンズ群筒210は、第2カム筒270の内径側に挿入されている。第1レンズ群筒210は、この第2カム筒270との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時、及び、焦点距離の変更時に、光軸A方向に移動する。第1レンズ群筒210は、図6及び図7に示すように、撮影状態においてはレンズ鏡筒の対物側の先端部を構成するものである。
また、第1レンズ群筒210は、ガイド部材211、レンズバリアユニット212を備えている。
ガイド部材211は、後述するブレ補正ユニット300の振動枠310を案内する案内部である。ガイド部材211は、第1レンズ群筒210の対物側の端面における第1レンズ群L11の外径側の領域から、光軸A方向像側に突き出して形成されている。ガイド部材211は、その先端側(光軸A方向像側)に近づくにつれて徐々に細くなるようにテーパ状に形成されている。このガイド部材211による案内動作については後に説明する。
レンズバリアユニット212は、第1レンズ群L11の対物側に設けられている。レンズバリアユニット212は、レンズ鏡筒の収納時に第1レンズ群L11の入射側の面部を保護するものである。レンズバリアユニット212は、バリア213、バリア駆動リング214、バリア受け板215、バリアカバー216を備えている。
レンズバリアユニット212は、第1レンズ群筒210の対物側の端部に固定されている。
第2レンズ群保持枠220は、第2レンズ群室120の外径側に装着された枠体である。第2レンズ群保持枠220は、第1レンズ群筒210の内径側に挿入されている。第2レンズ群保持枠220は、第1カム筒260との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時、及び、焦点距離の変更時に、第1レンズ群筒210とは独立して光軸A方向に移動可能となっている。
ここで、第2レンズ群室120は、その外周面部につば状に突き出して形成されたフランジ部を備えている。第2レンズ群室120は、このフランジ部をナット121によって第2レンズ群保持枠220に締結されている。また、このフランジ部のナット121に対する反対側の面部には、第2レンズ群L12の位置を微調整するための調整ワッシャ122が備えられている。
ブレ補正レンズ群保持枠230は、ブレ補正レンズ群L13及びブレ補正レンズ群室130を含むブレ補正ユニット300を保持する枠体である。ブレ補正レンズ群保持枠230は、第1レンズ群筒210の内径側に挿入され、第1カム筒260との間に形成されるカム機構によって、レンズ鏡筒の撮影状態と収納状態との間の移行時において、光軸A方向に移動可能となっている。
固定筒250は、図示しないカメラのボディ側に固定されるレンズ鏡筒の基部である。固定筒250は、略円筒状に形成され、レンズ鏡筒の最外径側に配置されている。
第1カム筒260、第2カム筒270は、それぞれ円筒状に形成されている。第1カム筒260、第2カム筒270は、図示しない連動機構によって、固定筒250に対して光軸A回りに回転可能となっている。
第1カム筒260は、固定筒250の内径側に挿入されている。第1カム筒260は、その外周面部に固定筒250の内周面に形成されたカム溝に挿入されるカムフォロワが形成されている。また、第1カム筒260は、内周面部に第2レンズ群保持枠220及びブレ補正レンズ群保持枠230にそれぞれ形成されたカムフォロワが挿入されるカム溝が形成されている。
第2カム筒270は、第1カム筒260のさらに内径側に挿入されている。第2カム筒270は、その内径側には第1レンズ群筒210が挿入されている。第2カム筒270は、その内周面に第1レンズ群筒210の外径側に形成されたカムフォロワが挿入されるカム溝が形成されている。
直進キー280は、第1レンズ群筒210、第2レンズ群保持枠220、ブレ補正レンズ群保持枠230を、第1カム筒260及び第2カム筒270の回転に関わらず、固定筒250に対して光軸A方向に直進案内するものである。
CCD台290は、固定筒250の光軸A方向像側の端部に固定され、その開口端を閉塞する面部である。CCD160及びLPF170は、このCCD台290に固定されるものである。
ブレ補正ユニット300は、振動枠310、ボイスコイルモータ(VCM)320、位置検出器330、ブレ補正ユニットカバー340、フレキシブルプリント基板(FPC)350を備えている。
振動枠310は、ブレ補正レンズ群保持枠230の光軸A方向像側の面部に備えられている。振動枠310は、ブレ補正レンズ群保持枠230に対して、光軸Aと直交する面内を平行移動可能に支持されている。また、振動枠310は、公知のブレ補正制御によって、光軸Aと直交する面内で駆動される被駆動部材である。
この振動枠310は、その外周縁部を凹ませて形成され、上述したガイド部材211が挿入される凹部310aが設けられている。
また、振動枠310は、回転軸311、バネ312、回転止め313を備えている。
回転軸311は、振動枠310の光軸A方向像側の面部から突き出して形成されたピン状の部分である。回転軸311は、ブレ補正レンズ群室130の外径側に突き出して形成されたアーム部131の先端部を回転可能に軸支するものである。この回転軸311の中心軸は、光軸Aと略平行に配置されている。また、回転軸311は、通常撮影時における光軸Aの斜め上方に配置されている。
バネ312は、回転軸311とブレ補正レンズ群室130との接続部に設けられている。バネ312は、ブレ補正レンズ群室130を、振動枠310に対して回転軸311回りの所定の方向(この実施例2の場合には光軸A方向像側から見て反時計回り)に回転付勢するものである。
回転止め313は、振動枠310の表面から突き出して形成された凸部である。回転止め313は、ブレ補正レンズ群室130の外径側でありかつアーム部131とは光軸に対して略対称に配置された突起部132と当接することによって、バネ312の付勢力によるブレ補正レンズ群室130の回転を規制するものである。
また、ブレ補正レンズ群室130は、回転軸311との接続部において、回転軸311の周回りに形成されたカム面部134が設けられている。このカム面部134は、回転軸311の長手方向に沿った高さが回転軸311の周回りの角度に応じて連続的に変化するものである。ブレ補正レンズ群室130は、レンズ鏡筒が撮影状態から収納状態に移行する際に、CCD台290に固定されたピン133によってこのカム面部134を押圧されることによって回転軸311回りに回転するようになっている。
VCM320は、図示しないブレ補正制御部からの制御信号に応じて振動枠310を光軸Aと直交する方向に駆動するアクチュエータである。VCM320は、図6、図7に示すように、コイル321、マグネット322、ヨーク323,324を備えている。
コイル321は、振動枠310に固定されている。
マグネット322は、ブレ補正レンズ群保持枠230に固定され、コイル321と対向して配置された永久磁石である。
ヨーク323は、マグネット322のコイル321とは反対側の面部に固定されている。
ヨーク324は、振動枠310の光軸A方向像側に配置され、ブレ補正レンズ群保持枠230に対して固定されたブレ補正ユニットカバー340に固定されている。ヨーク324は、コイル321のマグネット322側とは反対側の面部に対向して配置されている。
実施例2において、ブレ補正ユニット300は、レンズ鏡筒のピッチング、ヨーイングにそれぞれ対応したブレ補正を行うものであり、VCM320は、ピッチング、ヨーイングに対して振動枠を駆動するものがそれぞれ設けられる。
図8に示すように、VCM320Pは、通常撮影時における光軸Aの下側に配置されている。また、VCM320Yは、通常撮影時における光軸Aの側方であって、VCM220Pに対して光軸A回りの角度において90°離間した位置に配置されている。
位置検出器330は、振動枠310に固定されたホール素子と、ブレ補正レンズ群保持枠230に固定されたマグネットとを備えている。位置検出器330は、振動枠310のブレ補正レンズ群保持枠230に対する変位に起因してホール素子が検出する磁界の強さの変化に基づいて、ブレ補正レンズ群保持枠230に対する振動枠310の位置を検出するものである。
位置検出器330Pは、通常撮影時におけるVCM320Yの上側の領域に配置されている。
位置検出器330Yは、VCM320Yに対して光軸Aを挟んだ反対側の領域に配置されている。
FPC350は、固定筒250と振動枠310とにわたして形成され、VCM320のコイル321への電力供給や、位置検出器330のホール素子の出力信号の伝達を行うものである。
さらに、実施例2のレンズ鏡筒は、第1PI401、第2PI402を備えている。
第1PI401は、実施例1におけるPI23と同様に、レンズ鏡筒が沈胴状態において出力がローとなり、それ以外の状態ではハイとなるものである。
第2PI402は、ガイド部材211が振動枠310の凹部310aに係合した場合において出力がローとなり、それ以外の状態ではハイとなるものである。
次に、実施例2のレンズ鏡筒を含むカメラが撮影状態から収納(沈胴)状態に移行する際の動作について説明する。
図9は、実施例2のカメラにおけるCPUの動作を示すフローチャートである。図示しないCPUは、上述した実施例1におけるCPU35と実質的に同様のものである。
図9において、ステップS01からステップS09までの各ステップは実施例1のステップS01からステップS09までと実質的に同じである。但し、ステップS01において、電源オフが実行された場合は、実施例のステップS10に代えて、以下説明するステップS21に進む点で相違する。
以下、ステップS21以降の処理について、ステップ毎に順を追って説明する。
<ステップS21:第1PI状態判断>
CPUは、第1PI401の出力信号を検出し、ハイであるときは沈胴が未終了であると判断してステップS22に進み、ローであるときは沈胴が終了したものと判断して一連の処理を終了する。
<ステップS22:第2PI状態判断>
CPUは、第2PI402の出力信号を検出し、ハイであるときはガイド部材211が振動枠310の凹部310aに未係合であると判断してステップS23に進み、ローであるときは、これらが係合済であると判断してステップS27に進む。
<ステップS23:VCM、位置検出器通電開始>
CPUは、VCM320及び位置検出器330が通電されていない場合はその通電を開始するとともに、通電されている場合はこの通電を継続させる命令を出力する。ステップS24に進む。
<ステップS24:振動枠位置判断>
CPUは、実施例1のステップS12と同様に、位置検出器330の出力に基づいて、ブレ補正レンズ群L13が実質的にセンタリングされた状態か否かを判断する。
そして、センタリングされていない場合はステップS25に進む。一方、センタリングされている場合は、ステップS26に進む。
<ステップS25:振動枠センタリング>
CPUは、実施例1のステップS13と同様にして、ブレ補正レンズ群L3のセンタリングを行う命令を出力し、ステップS24に戻る。
<ステップS26:所定パルス駆動>
CPUは、実施例1のステップS14と同様に、図示しないレンズ駆動モータを駆動させる命令を出力する。
<ステップS27:VCM、位置検出器通電停止>
各レンズ群の駆動は終了されるとともに、VCM320及び位置検出器330は、その通電を停止される。これによって、振動枠310は、VCM320の駆動力が切断され、これ以降はガイド部材211によって光軸Aと交わる面内において拘束される。
<ステップS28:所定パルス駆動>
CPUは、実施例1のステップS14と同様に、図示しないレンズ駆動モータを駆動させる命令を出力する。
以下、上述した各ステップの実行中におけるレンズ鏡筒の状態を、図面を参照して説明する。
図10は、レンズ鏡筒の撮影状態から収納状態への移行中(レンズ駆動モータ駆動中)の状態を示す横断面図である。
先ず、レンズ鏡筒は、図示しないズーミング用モータによって、第1カム筒260及び第2カム筒270を回転駆動して、第1レンズ群筒210及び第2レンズ群保持枠220を光軸A方向像側に移動させる(ステップS26,S28)。
そして、第1レンズ群筒210の移動と連動して、第1レンズ群筒210に固定されたガイド部材211は、第1レンズ群L11とブレ補正レンズ群L13との間隔が撮影状態における最小値よりも小さい状態において、ブレ補正ユニット300の振動枠310に形成された凹部310aに挿入される。これによって、PI402はその出力がハイからローに推移し、VCM320は通電を停止される(ステップS22,S27)。
上述したようにガイド部材211は、その先端部(光軸A方向像側)から基部側(第1レンズ群筒210側)にかけて徐々に太くなるテーパ状に形成され、その表面部が光軸Aに対して傾斜した斜面状に形成されている。このため、振動枠310は、ガイド部材211の挿入深さが増すとともに、凹部310aの内面とガイド部材211が摺動することによって光軸Aと直交する面内で変位し、最終的にはブレ補正レンズ群L13の光軸が他のレンズ群の光軸と略一致した状態(センタリングされた状態)に拘束される。
そして、ブレ補正レンズ群L13が上述したようにセンタリングされた状態に拘束された後、さらに第1カム筒260を回転駆動することによって、ブレ補正レンズ群保持枠230が光軸A方向像側に移動を開始する。この移動によって、CCD台290に固定されたピン133は、ブレ補正レンズ群室130のカム面部134を押圧する。
図11は、レンズ鏡筒の収納状態を示す横断面図である。また、図12は、収納状態におけるレンズ鏡筒を、光軸を含む平面で切って見た断面図である。
ブレ補正レンズ群L13は、図11に示すように、ブレ補正レンズ群室130のカム面部134が押圧されることによって、他のレンズ群の光軸A上から退避する。
レンズ鏡筒は、ブレ補正レンズ群L13の退避終了後、第1レンズ群筒210、第2レンズ群保持枠220、ブレ補正レンズ群保持枠230をさらに光軸A方向像側に移動させて、図12に示すように、第4レンズ群L14と光軸A上から退避したブレ補正レンズ群L13とが光軸A方向において重なって配置された状態となる。
以上のように、実施例2によれば、振動枠310をセンター位置にガイドするガイド部材211が、振動枠310がVCM320によってセンタリングされた状態で凹部310aに挿入されるようにしたから、ガイド部材211を振動枠310に対して確実に係合させることができる。そして、ガイド部材211が振動枠310をセンター位置に案内することによって、ピン133とカム面部134を確実に係合させ、ブレ補正レンズ群L3の退避を確実に行うことができる。
(変形例)
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)各実施例は、沈胴動作時に振動部をセンタリングした状態に拘束しているが、振動部を拘束する位置は、センターに限らず、退避機構部を確実に作動させることができる範囲であれば振動部が移動する面内における任意の箇所でよい。例えば、振動部がその移動範囲の一方の端部に押し付けられ、メカロックがかかった状態で退避機構部を係合させるようにしてもよい。
(2)各実施例のレンズ鏡筒は、例えばデジタルスチルカメラの撮影用レンズ鏡筒であったが、本発明はこれに限らず、例えばフィルムカメラや、動画撮影用のムービーカメラにも適用することができる。
本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例1の撮影状態を示す断面図である。 図1のレンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。 図1のIII−III部矢視断面図である。 図1のレンズ鏡筒を含む実施例1のカメラの構成を示すブロック図である。 図4のカメラの沈胴時における動作を示すフローチャートである。 本発明を適用したレンズ鏡筒の実施例2のワイド端側における撮影状態を示す断面図である。 図6のレンズ鏡筒のテレ側における撮影状態を示す断面図である。 図6のVIII−VIII部矢視図である。 図6のレンズ鏡筒を含むカメラの沈胴時における動作を示すフローチャートである。 図6のレンズ鏡筒の撮影状態から収納状態へ移行中の状態を示す横断面図である。 図6のレンズ鏡筒の収納状態を示す横断面図である。 図6のレンズ鏡筒の収納状態を示す断面図である。
符号の説明
L3:ブレ補正レンズ群、4a:駆動部、16:固定枠、17:振動枠、17a:回転軸、
18:VCM、19:ブレ補正レンズ群室、20:付勢バネ
28:位置検出器、29:ブレ補正制御部、35:CPU

Claims (6)

  1. 光軸と交わる面内における位置が拘束された固定部と、
    前記固定部に対して前記光軸と交わる面内で移動可能に支持され、かつ、前記光軸方向における使用位置と収納位置との間を移動する振動部と、
    前記振動部に軸支され、前記振動部に追従して前記光軸と交わる面内で移動するブレ補正光学系と、
    前記振動部の前記使用位置から前記収納位置への移動と連動して前記ブレ補正光学系を前記振動部に対して相対移動させて前記光軸上から退避した退避位置へ移動させる退避機構部と、
    前記振動部を前記光軸と交わる面内で移動させるブレ補正駆動部と、
    前記振動部を前記使用位置から前記収納位置へ移動させる収納命令を出力する収納制御部と、
    前記収納制御部が前記収納命令を出力した後に前記ブレ補正駆動部を動作させて前記振動部を前記光軸と交わる面内における所定の位置に保持させる駆動制御部と
    を備えるレンズ鏡筒。
  2. 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
    前記退避機構部は、前記振動部に支持された第1の連動部と、前記振動部の前記収納位置への移動と連動して前記振動部に対して近づく向きに相対移動し前記第1の連動部と係合する第2の連動部とを備え、
    前記駆動制御部は、前記収納制御部が前記収納命令を出力した後に、前記光軸と交わる面内における前記振動部の位置を、前記第1の連動部と前記第2の連動部との前記係合が可能な位置に保持させること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のレンズ鏡筒において、
    電源のオンオフを切換える電源制御部を備え、
    前記収納制御部は、前記電源制御部において前記電源のオフが選択された際に前記収納命令を出力すること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  4. 請求項2に記載のレンズ鏡筒において、
    前記駆動制御部は、前記第1の連動部と前記第2の連動部との係合が開始された後に前記ブレ補正駆動部の動作を終了させること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  5. 請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
    前記振動部の前記使用位置から前記収納位置への移動と連動して前記振動部の前記光軸と交わる面内での移動を拘束するガイド機構部を備え、
    前記駆動制御部は、前記ガイド機構部による前記移動部の拘束が開始された後に前記ブレ補正駆動部の動作を終了させること
    を特徴とするレンズ鏡筒。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズ鏡筒を備えること
    を特徴とするカメラ。
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