JP2007071915A - Image blur correcting device, lens device and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影時の振動等によって発生する像ぶれを補正する像ぶれ補正装置、その像ぶれ補正装置を有するレンズ装置、及びそのレンズ装置を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image blur correction device that corrects image blur caused by vibration or the like during shooting, a lens device including the image blur correction device, and an imaging device such as a digital still camera and a video camera including the lens device. Is.
近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の性能向上には目覚しいものがあり、高画質、高性能の静止画や動画の撮影が、誰にでも簡単に行うことが可能になった。このような撮像装置の性能向上は、レンズ、CCD(固体撮像素子)、画像処理回路の高性能化によるところが大である。 In recent years, there has been a remarkable improvement in the performance of imaging devices such as digital still cameras and video cameras, and anyone can easily shoot high-quality, high-performance still images and moving images. The improvement in the performance of such an imaging apparatus is largely due to the performance enhancement of the lens, CCD (solid-state imaging device), and image processing circuit.
しかしながら、いくらレンズやCCD等の高性能化を図っても、カメラ(撮像装置)を支える手に震えや揺れが生じると、せっかくの高解像度とされた画面にぶれが発生し、像がぶれて写ってしまうことになる。そのため、比較的高価な一部のカメラにおいては、撮影時の手ぶれ等によって発生する像ぶれを補正する像ぶれ補正装置が搭載されている。ところが、本来像ぶれ補正を必要とするカメラは、撮影を職業とするプロが使用するような高級機種ではなく、むしろ撮影経験の少ない大多数の公衆が使用する普及モデルにこそ必要とされるものである。 However, no matter how high the performance of lenses, CCDs, etc., if the hand that supports the camera (imaging device) shakes or shakes, the high-resolution screen will be blurred and the image will be blurred. It will be reflected. For this reason, some relatively expensive cameras are equipped with an image blur correction device that corrects image blur caused by camera shake during shooting. However, a camera that originally requires image blur correction is not a high-end model used by professionals who are shooting professionals, but rather is required for a popular model used by the majority of the public with little shooting experience. It is.
また、一般に、カメラ(撮像装置)には小型化、軽量化の要望が強く、軽くて持ち易いカメラが好まれている。ところが、従来の像ぶれ補正装置は比較的大きなものであったため、これをカメラ本体に搭載すると、カメラ全体が大きなものとなり、小型化、軽量化の要望に反する結果となる。しかも、従来の像ぶれ補正装置には多数の部品が必要とされており、部品点数の増加によるコストアップが大きいという問題があった。 In general, there is a strong demand for miniaturization and weight reduction for cameras (imaging devices), and cameras that are light and easy to hold are preferred. However, since the conventional image blur correction device is relatively large, if it is mounted on the camera body, the entire camera becomes large, which is contrary to the demand for reduction in size and weight. In addition, the conventional image blur correction apparatus requires a large number of parts, and there is a problem that the cost increases due to an increase in the number of parts.
従来の、この種の像ぶれ補正装置としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、カメラの手ブレを補正する補正レンズの駆動に適した、電気−機械変換素子を使用したレンズ駆動装置に関するものが記載されている。この特許文献1に記載された電気−機械変換素子を使用したレンズ駆動装置(以下、「第1の従来例」という。)は、「電気−機械変換素子と、前記電気−機械変換素子に結合して電気−機械変換素子と共に変位する駆動部材と、前記駆動部材に摩擦結合する結合部を備えた補正レンズ保持手段と、レンズ位置制御手段を備え、前記レンズ位置制御手段は、レンズ位置補正情報に基づいて電気−機械変換素子を駆動し、これに結合する駆動部材を介して駆動部材に摩擦結合する結合部を備えた補正レンズ保持手段を移動せしめ、補正レンズの位置を制御する」ことを特徴としている。
As a conventional image blur correction device of this type, for example, there is a device described in
このような構成を有する特許文献1に記載の電気−機械変換素子を使用したレンズ駆動装置によれば、「補正レンズの駆動機構が小さくなり、レンズの全体構成を小型に纏めることができると共に、作動時にノイズが発生することもなく、高品質のレンズ駆動装置を提供することができる」という効果が期待される。
According to the lens driving device using the electromechanical conversion element described in
また、従来の像ぶれ補正装置の他の例としては、例えば、特許文献2に記載されているようなものもある。特許文献2には、比較的低い周波数の振動を検出して、これを像ブレ防止の情報として像ブレ防止を図るカメラ等に配置される防振装置に関するものが記載されている。この特許文献2に記載された防振装置(以下、「第2の従来例」という。)は、「レンズ群を保持するレンズ鏡筒内に配置され、前記レンズ群の光軸を偏心させる補正光学機構と、前記レンズ鏡筒に加わる振動を検出する振動検知手段と、該振動検知手段よりの信号に基づいて前記補正光学機構を駆動し、防振を行う防振制御手段とを備えたカメラ用防振装置において、前記補正光学機構は、補正レンズと、該補正レンズを固定する固定枠と、該固定枠を前記レンズ群の光軸方向とは異なる第1の方向に移動可能に保持する第1の保持枠と、該第1の保持枠を前記光軸方向及び前記第1の方向とは夫々異なる第2の方向に移動可能に保持する、前記レンズ鏡筒に固定される第2の保持枠と、前記第1,第2の保持枠を夫々第1,第2の方向に移動させる、第1,第2のコイル、該第1,第2のコイルに対向する第1,第2の磁界発生部材より成る第1,第2の駆動手段と、前記固定枠、前記第1の保持枠の第1,第2の方向への移動量を検出する第1,第2の位置検出手段とを具備しており、前記第1,第2の磁界発生部材と前記第1,第2の位置検出手段のうち少なくとも一方を、前記レンズ鏡筒に固定された、前記第2の保持枠を含む固定部材に設けた」ことを特徴としている。
Further, as another example of the conventional image blur correction device, for example, there is a device described in
このような構成を有する特許文献2に記載の防振装置によれば、「コストアップしたり、大スペースを必要とすることなしに、高周波振動まで応答させることが可能になる」という効果が期待される。
しかしながら、上述したような第1の従来例及び第2の従来例のいずれの場合においても、撮像装置のレンズ装置に像ぶれ補正装置を組み込む構成となっており、像ぶれ補正装置には、補正レンズのみが設けられ、その補正レンズを移動可能に保持する構成となっていた。そのため、レンズ装置のレンズと補正レンズとの間に大きな隔たりができてしまい、レンズ間の間隔が長いことによってレンズ装置及び撮像装置の小型化を図ることが困難であると共に、光学的設計に制約が多くなり、光学系の設計自由度が低かった。しかもレンズ系における複数のレンズの位置調整を必要とする箇所が多いため、調整作業が複雑となり、作業性が悪いという問題があった。 However, in both cases of the first conventional example and the second conventional example as described above, the image blur correcting device is incorporated in the lens device of the imaging device. Only the lens is provided, and the correction lens is movably held. For this reason, there is a large gap between the lens of the lens device and the correction lens, and it is difficult to reduce the size of the lens device and the imaging device due to the long distance between the lenses, and the optical design is limited. The degree of freedom in designing the optical system was low. In addition, since there are many portions that require position adjustment of a plurality of lenses in the lens system, there is a problem that adjustment work becomes complicated and workability is poor.
解決しようとする問題点は、従来の像ぶれ補正装置では、補正レンズのみが設けられ、その補正レンズを移動可能に保持する構成となっていたため、レンズ装置のレンズと補正レンズ間の間隔が長くなってしまい、レンズ装置及び撮像装置の小型化を実現することが困難であると共に、光学的設計に制約が多くなり、光学系の設計自由度を低くする、という点である。 The problem to be solved is that in the conventional image blur correction device, only the correction lens is provided and the correction lens is movably held, so that the distance between the lens of the lens device and the correction lens is long. Thus, it is difficult to reduce the size of the lens device and the imaging device, and there are many restrictions on the optical design, and the degree of freedom in designing the optical system is reduced.
本発明の像ぶれ補正装置は、レンズ系の像ぶれを補正するための補正レンズと、補正レンズを保持する第1の移動枠と、第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、第1の移動枠をレンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、第2の移動枠をレンズ系の光軸と直交する方向であって第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、第1の移動枠を第1の方向に移動する第1の駆動手段と、第2の移動枠を第2の方向に移動する第2の駆動手段と、固定枠に取り付けられると共にレンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を備えたことを最も主要な特徴とする。 An image blur correction apparatus according to the present invention includes a correction lens for correcting image blur of a lens system, a first moving frame that holds the correction lens, and a second movement that movably supports the first moving frame. A frame, a fixed frame that movably supports the second moving frame, a first guide means that guides the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system, and a second movement Second guide means for guiding the frame in a second direction that is orthogonal to the optical axis of the lens system and also orthogonal to the first direction, and first that moves the first moving frame in the first direction Drive means, second drive means for moving the second moving frame in the second direction, and an optical element attached to the fixed frame and disposed on the optical axis of the lens system. The most important feature.
本発明のレンズ装置は、同一光軸上に複数のレンズを配置したレンズ系と、複数のレンズを固定又は移動可能に支持するレンズ鏡筒と、レンズ系を通る光による像ぶれを補正するための補正レンズを有し、その補正レンズをレンズ系の光軸と直交する方向に移動させて像ぶれを補正する像ぶれ補正装置と、を備えたレンズ装置において、像ぶれ補正装置は、補正レンズを保持する第1の移動枠と、第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、第1の移動枠をレンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、第2の移動枠をレンズ系の光軸と直交する方向であって第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、第1の移動枠を第1の方向に移動する第1の駆動手段と、第2の移動枠を第2の方向に移動する第2の駆動手段と、固定枠に取り付けられると共にレンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を備えたことを特徴とする。 The lens apparatus according to the present invention corrects image blur due to light passing through a lens system in which a plurality of lenses are arranged on the same optical axis, a lens barrel that supports the plurality of lenses so as to be fixed or movable. And an image blur correction device that corrects image blur by moving the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the lens system. The image blur correction device is a correction lens. A first moving frame that holds the first moving frame, a second moving frame that movably supports the first moving frame, a fixed frame that movably supports the second moving frame, and the first moving frame as a lens. First guide means for guiding in a first direction orthogonal to the optical axis of the system, and a second direction in which the second moving frame is orthogonal to the optical axis of the lens system and also orthogonal to the first direction Second guiding means for guiding the first moving frame and the first moving frame in the first direction A first driving means that moves, a second driving means that moves the second moving frame in the second direction, and an optical element that is attached to the fixed frame and disposed on the optical axis of the lens system. It is characterized by having.
また、本発明の撮像装置は、同一光軸上に複数のレンズを配置したレンズ系を有し、複数のレンズをレンズ鏡筒によって固定又は移動可能に支持したレンズ装置と、レンズ系を通る光による像ぶれを補正するための補正レンズを有し、その補正レンズをレンズ系の光軸と直交する方向に移動させて像ぶれを補正する像ぶれ補正装置と、を備えた撮像装置において、像ぶれ補正装置は、補正レンズを保持する第1の移動枠と、第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、第1の移動枠をレンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、第2の移動枠をレンズ系の光軸と直交する方向であって第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、第1の移動枠を第1の方向に移動する第1の駆動手段と、第2の移動枠を第2の方向に移動する第2の駆動手段と、固定枠に取り付けられると共にレンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を備えたことを特徴とする。 The imaging device of the present invention has a lens system in which a plurality of lenses are arranged on the same optical axis, a lens device in which the plurality of lenses are fixedly or movably supported by a lens barrel, and light passing through the lens system. An image blur correction apparatus that includes a correction lens that corrects image blur due to an image blur and corrects the image blur by moving the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the lens system. The shake correction apparatus includes a first moving frame that holds the correction lens, a second moving frame that supports the first moving frame so that the first moving frame is movable, a fixed frame that supports the second moving frame so as to be movable, A first guide means for guiding the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system; and a first direction in which the second moving frame is orthogonal to the optical axis of the lens system. Second guide means for guiding in a second direction orthogonal to each other, and First moving means for moving the moving frame in the first direction, second driving means for moving the second moving frame in the second direction, and mounted on the fixed frame and on the optical axis of the lens system And an optical element.
本発明の像ぶれ補正装置、レンズ装置及び撮像装置によれば、像ぶれを補正するための補正レンズ以外の光学素子、例えば固定レンズ、フィルタ等を固定枠に設ける構成としたため、レンズ、フィルタ等の光学素子と補正レンズ間の間隔を短くすることができ、レンズ装置及び撮像装置の小型化を図ることができると共に、光学的設計の制約を軽減して光学的設計の自由度を高めることができる。 According to the image blur correction device, the lens device, and the imaging device of the present invention, the optical element other than the correction lens for correcting the image blur, for example, a fixed lens, a filter, and the like are provided in the fixed frame. The distance between the optical element and the correction lens can be shortened, the lens device and the imaging device can be miniaturized, and the freedom of optical design can be increased by reducing the restrictions on the optical design. it can.
補正レンズを保持する第1の移動枠と、第1の移動枠をレンズ系の光軸と直交する第1の方向に移動可能に支持する第2の移動枠と、第2の移動枠をレンズ系の光軸と直交する方向であって第1の方向とも直交する第2の方向に移動可能に支持する固定枠と、固定枠に取り付けられる光学素子としての固定レンズと、を備える構成とすることにより、固定レンズを補正レンズの近くに配置することができ、レンズ系における複数のレンズの位置調整をする箇所を少なくして、作業性を向上することができる像ぶれ補正装置、レンズ装置及び撮像装置を、簡単な構成によって実現した。 A first moving frame that holds the correction lens, a second moving frame that movably supports the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system, and a second moving frame that is a lens A fixed frame that is movably supported in a second direction that is orthogonal to the optical axis of the system and that is also orthogonal to the first direction, and a fixed lens that serves as an optical element attached to the fixed frame. Accordingly, the fixed lens can be disposed near the correction lens, the number of positions in the lens system for adjusting the position of the plurality of lenses can be reduced, and the workability can be improved. The imaging device was realized with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図1〜図28は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図1は本発明のレンズ装置の第1の実施の例を正面側から見た斜視図、図2は背面側から見た斜視図、図3は正面図、図4は縦断面図、図5は分解斜視図、図6はレンズ系の説明図である。図7は本発明の撮像装置の第1の例を示すデジタルスチルカメラの分解斜視図、図8はデジタルスチルカメラを正面側から見た斜視図、図9はレンズカバーを移動させて対物レンズを露出した斜視図、図10は背面図、図11は平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 28 illustrate an example of an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of the first embodiment of the lens device according to the present invention as seen from the front side, FIG. 2 is a perspective view as seen from the back side, FIG. 3 is a front view, and FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the lens system. 7 is an exploded perspective view of a digital still camera showing a first example of the image pickup apparatus of the present invention, FIG. 8 is a perspective view of the digital still camera as seen from the front side, and FIG. 9 is a perspective view of the objective lens by moving the lens cover. An exposed perspective view, FIG. 10 is a rear view, and FIG. 11 is a plan view.
図12は本発明の像ぶれ補正装置の第1の実施の例を示す正面側から見た斜視図、図13は背面側から見た斜視図、図14はカバー部材を装着した斜視図、図15は平面図、図16は正面図、図17は背面図、図18は分解斜視図である。図19は第1の移動枠を示す斜視図、図20はコイル組立体とマグネット及びヨークを示す分解斜視図、図21はコイル組立体等の平面図、図22は同じく正面図、図23はコイル組立体とマグネット及びヨークの第2の実施の例を示す平面図、図24はコイル組立体等の第3の実施の例を示す斜視図、図25は同じく分解斜視図、図26は本発明の像ぶれ補正装置の制御概念を説明するブロック図、図27は本発明に係る撮像装置の概略構成の第1の実施の例を示すブロック図、図28は同じく撮像装置の概略構成の第2の実施の例を示すブロック図である。 12 is a perspective view seen from the front side showing the first embodiment of the image blur correcting device of the present invention, FIG. 13 is a perspective view seen from the rear side, and FIG. 14 is a perspective view equipped with a cover member. 15 is a plan view, FIG. 16 is a front view, FIG. 17 is a rear view, and FIG. 18 is an exploded perspective view. 19 is a perspective view showing a first moving frame, FIG. 20 is an exploded perspective view showing a coil assembly, a magnet and a yoke, FIG. 21 is a plan view of the coil assembly, etc. FIG. 22 is a front view, and FIG. FIG. 24 is a perspective view showing a third example of the coil assembly and the like, FIG. 25 is an exploded perspective view of the same, and FIG. FIG. 27 is a block diagram illustrating a first embodiment of the schematic configuration of the imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 28 is a block diagram of the schematic configuration of the imaging apparatus. It is a block diagram which shows the example of 2 implementation.
図1〜図5に示すように、本発明のレンズ装置の第1の実施の例を示すレンズ装置1は、同一の光軸L上に複数のレンズを配置した5群レンズを有するレンズ系2と、このレンズ系2のレンズを固定し又は移動可能に支持するレンズ鏡筒3と、レンズ系2の光軸L上に配置されると共にレンズ鏡筒3に固定された撮像手段の一具体例を示すCCD(固体撮像素子)4と、レンズ鏡筒3に着脱可能に装着されると共にレンズ系2の像ぶれを補正する像ぶれ補正装置5等を備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
レンズ装置1のレンズ系2は、図6に示すように、5組のレンズ群を同一光軸L上に配置した5群レンズ7〜11からなる折り曲げ式レンズとして構成されている。5群レンズ7〜11のうち、先端側に位置する1群レンズ7は、被写体に対向される対物レンズである第1のレンズ7Aと、この対物レンズ7Aの被写体と反対側に配置されたプリズム7Bと、このプリズム7Bに対向される第2のレンズ7Cとによって構成されている。プリズム7Bは、断面形状が直角二等辺三角形をなす三角柱体からなり、90度回転変位した位置に隣り合う2つの面の一方に対物レンズ7Aが対向され、他方の面に第2のレンズ7Cが対向されている。
As shown in FIG. 6, the
この1群レンズ7では、対物レンズ7Aを透過して一面からプリズム7Bに入射した光は、光軸Lに対して45度に傾斜した反射面で反射されて進行方向が90度折り曲げられ、他面から出射されて第2のレンズ7Cを透過して、光軸Lに沿って2群レンズ8に向かって進行する。2群レンズ8は、第3のレンズ8Aと第4のレンズ8Bとの組み合わせからなり、光軸L上を移動可能に構成されている。2群レンズ8を透過した光は、3群レンズ9に入射される。
In this
3群レンズ9は、レンズ鏡筒3に固定される第5のレンズからなっている。3群レンズ9の後方には、第6のレンズからなる4群レンズ10が配置されている。この4群レンズ10と3群レンズ9の間には、レンズ系2を通過する光の量を調整可能な絞り機構12が配置されている。4群レンズ10は、光軸L上を移動可能に構成されている。この4群レンズ10の後方に、第7のレンズ11Aと第8のレンズ11Bからなる5群レンズ11が配置されている。5群レンズ11のうち、第7のレンズ11Aはレンズ鏡筒3に固定され、第8のレンズ11Bは像ぶれ補正装置5の後述する固定枠に固定されている。この第8のレンズ11Bと第7のレンズ11Aとの間に補正レンズ15が配置されている。そして、第8のレンズ11Bの後方にCCD4が配置されている。
The
2群レンズ8と4群レンズ10は、それぞれ別個独立に光軸Lに沿って光軸方向へ移動可能とされている。この2群レンズ8と4群レンズ10を所定方向へ移動させることにより、ズーム調整とフォーカス調整を行うことができる。即ち、ズーム時には、2群レンズ8と4群レンズ10をワイド(広角)からテレ(望遠)まで移動することによってズーム調整が実行される。また、フォーカス時には、4群レンズ10をワイド(広角)からテレ(望遠)まで移動することによってフォーカス調整を実行することができる。
The
CCD4はCCD用アダプタに固定されており、このCCD用アダプタを介してレンズ鏡筒3に取り付けられている。CCD4の前側には光学フィルタ14が配置されており、この光学フィルタ14と第7のレンズ11Aとの間に、補正レンズ15と第8のレンズ11Bとが配置されている。後に詳細に説明する像ぶれ補正装置5は、レンズ系2の振動等による撮影画像のぶれを補正するためのものである。補正レンズ15は、通常の状態では、その光軸をレンズ系2の光軸Lと一致させるように取り付けられている。そして、カメラ本体の振動等によってCCD4の結像面に像ぶれが生じたときに、像ぶれ補正装置5が補正レンズ15を光軸Lと直交する2方向(第1の方向X及び第2の方向Y)に移動させて結像面の像ぶれを補正するようにしている。
The
このような構成を有するレンズ系2を保持するレンズ鏡筒3は、図1〜図5に示すように、上下方向に重ね合わされて組立結合される上部鏡筒16と中間鏡筒17と下部鏡筒18とから構成されている。上部鏡筒16は、正面の上部に開口された開口窓19と、下面に開口された開口部を有する筐体からなる。開口窓19には1群レンズ7の対物レンズ7Aが装着され、その前面に装着される化粧板21により、対物レンズ7Aが上部鏡筒16に取り付けられている。上部鏡筒16の内部には、対物レンズ7Aの背面に遮光板22を介して配置されたプリズム7Bと、このプリズム7Bの下面に配置された第2のレンズ7Cが固定されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
この上部鏡筒16の内部には、レンズ鏡筒3の上下方向に延在されるレンズ系2の光軸Lと平行をなす上下方向へ移動可能に第1の移動保持枠23が支持されている。第1の移動保持枠23には、上下方向に貫通する貫通穴が設けられており、その貫通穴に2群レンズ8が固定されている。第1の移動保持枠23は、上部鏡筒16に取り付けられたズーム駆動機構24により、レンズ系2の光軸L方向へ所定範囲内で進退移動可能に構成されている。
A first moving holding
ズーム駆動機構24は、ズーム用モータ25と、このズーム用モータ25の回転軸として設けられた送りねじ軸26と、この送りねじ軸26に係合される送りナット27等を備えて構成されている。ズーム用モータ25は、コ字状に形成された第1のブラケット28に固定されており、その一端に突出した送りねじ軸26の両端部が第1のブラケット28によって回動自在に両端支持されている。第1のブラケット28は、固着手段の一具体例を示す複数本(本実施例では2本)の固定ねじ29aによって上部鏡筒16に取り付けられている。
The
この第1のブラケット28の取付状態において、送りねじ軸26には送りナット27が摺動可能に係合されている。送りナット27は、そのねじ溝が延在する方向への移動を規制した状態で第1の移動保持枠23に保持されている。更に、第1の移動保持枠23には、光軸Lと平行をなす方向に2本のガイド軸31a,31bが摺動可能に貫通されている。両ガイド軸31a,31bの一端は上部鏡筒16に保持されており、他端は中間鏡筒17に保持されている。
In the mounted state of the
かくして、ズーム用モータ25を駆動すると、送りねじ軸26の回転力が送りナット27を介して第1の移動保持枠23に伝達される。このとき、所定位置で回転駆動される送りねじ軸26に対して、その軸方向へ送りナット27が相対的に移動することになる。その結果、送りナット27と一体的に第1の移動保持枠23が移動することになり、これにより、ズーム用モータ25の回転方向に応じて2群レンズ8が、1群レンズ7に近づく方向と3群レンズ9に近づく方向とに選択的に移動される。このとき、2群レンズ8を保持する第1の移動保持枠23は、2本のガイド軸31a,31bによって光軸Lと平行する方向にガイドされているため、その光軸L上を精度よく移動することができる。
Thus, when the
中間鏡筒17に固定保持された3群レンズ9の下方に配置された絞り機構12は、開口面積を調整自在とされた羽根部材32と、この羽根部材32を移動可能に支持する羽根押え板33と、羽根部材32を開閉動作させるステップモータ34等によって構成されている。ステップモータ34は、モータベース35を介して中間鏡筒17の上面側部に固定されている。下部鏡筒18の上に中間鏡筒17が重ね合わされ、中間鏡筒17の上に上部鏡筒16が重ね合わされていて、これら3つの鏡筒が、これらを上下方向に貫通する複数本(本実施例では3本)の固定ねじ29bにより締付固定され、一体的に組み立てられてレンズ鏡筒3が構成されている。
A
下部鏡筒18は、上面と側面と下面とに開口された筐体からなり、その内部には、レンズ系2の光軸Lと平行である上下方向へ移動可能に第2の移動保持枠36が支持されている。第2の移動保持枠36には、上下方向に貫通する貫通穴が設けられており、その貫通穴には4群レンズ10が固定されている。第2の移動保持枠36は、下部鏡筒18に取り付けられたフォーカス駆動機構37により、レンズ系2の光軸L方向へ所定範囲内で進退移動可能に構成されている。
The
フォーカス駆動機構37は、フォーカス用モータ38と、このフォーカス用モータ38の回転軸として設けられた送りねじ軸39と、この送りねじ軸39に係合される送りナット41等を備えて構成されている。フォーカス用モータ38は、コ字状に形成された第2のブラケット42に固定されており、その一端に突出した送りねじ軸39の両端部が第2のブラケット42によって回動自在に両端支持されている。第2のブラケット42は、固着手段である複数本(本実施例では2本)の固定ねじ29cによって下部鏡筒18に取り付けられている。
The
この第2のブラケット42の取付状態において、送りねじ軸39には送りナット41が摺動可能に係合されている。送りナット41は、そのねじ溝が延在する方向への移動を規制した状態で第2の移動保持枠36に保持されている。更に、第2の移動保持枠36には、光軸Lと平行をなす方向に2本のガイド軸43(図5では1本のみを示す。)が摺動可能に貫通されている。2本のガイド軸43の一端は中間鏡筒17に保持されており、他端は下部鏡筒18に保持されている。
In the mounted state of the
かくして、フォーカス用モータ38を駆動すると、送りねじ軸39の回転力が送りナット41を介して第2の移動保持枠36に伝達される。このとき、所定位置で回転駆動される送りねじ軸39に対して、その軸方向へ送りナット41が相対的に移動することになる。その結果、送りナット41と一体的に第2の移動保持枠36が移動することになり、これにより、フォーカス用モータ38の回転方向に応じて4群レンズ10が、3群レンズ9に近づく方向と5群レンズ11に近づく方向とに選択的に移動される。このとき、4群レンズ10を保持する第2の移動保持枠36は、2本のガイド軸43によって光軸Lと平行する方向にガイドされているため、その光軸L上を精度よく移動することができる。
Thus, when the
下部鏡筒18の下面に、CCD用アダプタ44を介してCCD4が取り付けられている。CCD用アダプタ44は、中央部に四角形の開口穴が設けられた板体からなり、その一面に、四角形の枠状に形成されたシールゴム45を介してCCD4が接着剤等の固着手段によって一体的に固着されている。CCD用アダプタ44の他方の面には、光学フィルタ14が重ね合わされた遮光板46が配置されており、これらがフィルタ押え板47で押えられて固定されている。そして、光学フィルタ14を内側に配置した状態で、CCD用アダプタ44が固定ねじ等の固着手段によって下部鏡筒18に取り付けられている。
The
この下部鏡筒18の側面に開口した開口部48には、補正レンズ駆動部の一具体例を示す像ぶれ補正装置5が着脱可能に装着されている。像ぶれ補正装置5は、図12〜図22に示すような構成を備えて構成されている。この像ぶれ補正装置5は、上述した補正レンズ15と、この補正レンズ15を支持する第1の移動枠51と、この第1の移動枠51をレンズ系2の光軸Lと直交する第1の方向Xへ移動可能に支持する第2の移動枠52と、この第2の移動枠52を光軸Lと直交する方向であって第1の方向Xとも直交する第2の方向Yへ移動可能に支持する固定枠の一具体例を示す固定基盤53と、固定基盤53に取り付けられる光学素子の一具体例を示す第8のレンズ11Bと、第1の移動枠51を第1の方向Xへ移動させると共に第2の移動枠52を第2の方向Yへ移動させる駆動手段の一具体例を示すアクチュエータ54と、補正レンズ15の位置を検出する2つの位置検出手段94,95等を備えて構成されている。
An image
補正レンズ15は、後述するカメラ本体に手の震えや揺れが生じたときに、そのときの像ぶれ量に対応してその位置を第1の方向X及び/又は第2の方向Yに移動させて像ぶれを補正するものである。図18に示すように、補正レンズ15の外周縁には、一面側において周方向に連続する段部15aが設けられている。更に、補正レンズ15の外周縁には、直径方向に対応する2箇所に切欠きを設けることによって二面幅部15b,15bが形成されている。この補正レンズ15は、第1の移動枠51に固定されている。
The
図18及び図19に示すように、第1の移動枠51は、補正レンズ15が嵌合されるリング状に形成されたレンズ固定部51aと、このレンズ固定部51aの一側に連続してクランク状に折り曲げ形成されると共にヨーク66が固定されるヨーク固定部51b等によって構成されている。レンズ固定部51aは、補正レンズ15の形状に対応した形状を有しており、補正レンズ15が嵌り合う嵌合穴58の周縁には、補正レンズ15の段部15aと係合される段部が設けられている。更に、レンズ固定部51aは、補正レンズ15の二面幅部15bに対応した二面幅部51c,51dを有しており、その二面幅部51c,51dが対向する方向(第2の方向Y)と直交する方向(第1の方向X)の一側にヨーク固定部51bが連続されている。
As shown in FIGS. 18 and 19, the first moving
レンズ固定部51aの二面幅部51c,51dの外側には、第1の主軸受部61と第1の副軸受部62が設けられている。第1の主軸受部61は、第1の方向Xに所定の間隔をあけて設けた2つの軸受片61a,61bを有しており、両軸受片61a,61bには第1の主ガイド軸63が第1の方向Xに貫通されている。第1の主ガイド軸63は、両軸受片61a,61bに圧入固定されていて、その両端部が軸受片61a,61bからそれぞれ外側に突出されている。第1の副軸受部62には、側方に開口された軸受溝64が設けられている。この軸受溝64には、第1の副ガイド軸65が摺動可能に係合される。
A first
また、第1の移動枠51のヨーク固定部51bには、アクチュエータ54の一部を構成するヨーク66が接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定されている。図20に示すように、ヨーク66は、所定間隔あけて平行に対向された上部片66a及び下部片66bと、上下両片66a,66b間を連結する連結片66cとからなる。連結片66cは、上下両片66a,66bの長手方向の一側に設けられており、これにより連結片66cの側方に、第1の移動枠51のヨーク固定部51bの一部を差し込むための切欠き66dを形成している。
Further, a
ヨーク66の切欠き66dは、後述するコイル組立体93を補正レンズ15により近づけることを目的として設けたもので、この切欠き66dによってアクチュエータ54をより小型化させることが可能となった。このヨーク66の上部片66aと下部片66bのそれぞれ内面には、これらと略同じ大きさを有する長方形をなす偏平のマグネット67a,67bが接着剤等の固着手段によって固定されている。これら上下に対向された2つのマグネット67a,67bとヨーク66とがアクチュエータ54のための磁気回路を構成している。即ち、1つのヨーク66と2つのマグネット67a,67bとからなる1組の磁気回路部材が、第1の駆動手段のための磁気回路と第2の駆動手段のための磁気回路を兼用している。
The
図18に示すように、第2の移動枠52は、第1の移動枠51よりも少々幅広の偏平な板体からなる。第2の移動枠52は、第1の移動枠51の下に重ね合わせるように対向されて組み立てられる。第2の移動枠52の第1の移動枠51の嵌合穴58と対応する位置には、同程度の大きさを有する貫通穴68が設けられている。この第2の移動枠52の上面には、第1の移動枠51を第1の方向Xへ摺動可能に支持するための第2の軸受部が設けられている。
As shown in FIG. 18, the second moving
第2の軸受部は、第1の移動枠51に固定された第1の主ガイド軸63を摺動自在に支持する第2の主軸受部71と、第1の副ガイド軸65を固定支持する第2の副軸受部72とから構成されている。第2の主軸受部71は、第2の移動枠52に第1の移動枠51を重ね合わせた状態において、第1の主ガイド軸63の両端部を支持可能な位置に設けられている。即ち、第2の主軸受部71は、第1の主ガイド軸63の両端部を支持する2つの軸受片71a,71bからなり、第2の移動枠52の上面に上方へ突出するように設けられている。
The second bearing portion fixedly supports the second
第2の主軸受部71の2つの軸受片71a,71bは、第1の主軸受部61の第1の方向Xの長さに第1の移動枠51が第1の方向Xへ移動するために必要な長さを加えた距離だけ離間させて形成されている。2つの軸受片71a,71bには軸受孔がそれぞれ設けられており、それらの軸受孔に第1の主ガイド軸63の両端部がそれぞれ摺動可能に挿通されている。
The two bearing
また、第2の副軸受部72は、第2の移動枠52に第1の移動枠51を重ね合わせた状態において、第1の副軸受部62と対応する位置に設けられている。即ち、第2の副軸受部72は、第1の副ガイド軸65の両端部を支持する2つの軸受片72a,72bからなる。2つの軸受片72a,72bには軸受孔がそれぞれ設けられており、それらの軸受孔に第1の副ガイド軸65の両端部がそれぞれ圧入固定されている。この第1の副ガイド軸65が、第1の移動枠51の第1の副軸受部62に設けた軸受溝64に摺動自在に挿通されている。第1の副ガイド軸65と第1の主ガイド軸63とは、互いの軸心線が平行となるように設定されており、両ガイド軸63,65にガイドされて、第1の移動枠51が第1の方向Xに移動可能に構成されている。
Further, the second
第2の移動枠52の下面には、第2の移動枠52を第1の方向Xと直交する第2の方向Yへ摺動可能に支持するための第3の軸受部が設けられている。第3の軸受部は、第3の主軸受部75と第3の副軸受部76とから構成されている。第3の主軸受部75は、第2の移動枠52の第1の方向Xの一方の端部であって、第2の方向Yに所定間隔あけて設けた2つの軸受片75a,75bからなり、第2の移動枠52の下面に下方へ突出するように設けられている。2つの軸受片75a,75bには軸受孔がそれぞれ設けられており、それらの軸受孔には第2の方向Yに延在された第2の主ガイド軸77の両端部がそれぞれ摺動可能に挿通されている。
The lower surface of the second moving
また、第3の副軸受部76は、第2の移動枠52の第1の方向Xの他方の端部の略中央部に設けられている。この第3の副軸受部76には、側方に開口された軸受溝78が設けられている。この軸受溝78には、第1の方向Xと直交する第2の方向Yに延在された第2の副ガイド軸79が摺動可能に係合される。第2の主ガイド軸77及び第2の副ガイド軸79は、それぞれ固定基盤53に固定されている。この固定基盤53の上に重ね合わせるように対向されて第2の移動枠52が組み立てられる。
Further, the third
固定基盤53は、図18に示すように、第2の移動枠52に対応した大きさを有する移動枠支持部53aと、この移動枠支持部53aに連続して一体に設けられたコイル固定部53b等によって構成されている。移動枠支持部53aは、第2の移動枠52と略同じ大きさを有する偏平の板体からなり、この移動枠支持部53aの第1の方向Xの一端にコイル固定部53bが連続されている。
As shown in FIG. 18, the fixed
移動枠支持部53aの第2の移動枠52の貫通穴68と対応する位置には、貫通穴81が設けられており、この貫通穴81に第8のレンズ11Bが取り付けられる。この貫通穴81の第2の移動枠52側の開口部には、第8のレンズ11Bの位置決め用の位置決め突部81aが設けられている。図16に示すように、第8のレンズ11Bの上面の縁周部を貫通穴81の位置決め突部81aに当接することにより、第8のレンズ11Bが、貫通穴81の所定の位置に位置決めされ、接着剤等の固着手段により固定されて一体的に構成されている。
A through
このように、本実施例では、像ぶれ補正装置5の固定基盤53に第8のレンズ11Bが取り付けられているため、第1の移動枠51に固定された補正レンズ15に第8のレンズ11Bを接近させて配置することができる。これにより、像ぶれ補正装置5が装着される下部鏡筒18の光軸L方向の長さを短くすることができる。その結果、レンズ装置1全体の小型化を図ることができると共に、レンズ間の距離が短くなることによって組み合わせレンズの設計が容易となり、光学的設計の制約を軽減して光学系の設計自由度を高めることができる。
Thus, in the present embodiment, since the
また、図18に示すように、移動枠支持部53aの上面の第1の方向Xの両端部には、第2の移動枠52を第2のガイド軸を介して第2の方向Yへ摺動可能に支持する第4の軸受部が設けられている。第4の軸受部は、第1の方向Xの一方に配置された第4の主軸受部82と第1の方向Xの他方に配置された第4の副軸受部83とから構成されている。第4の主軸受部82は、第2の方向Yへ適当な間隔をあけて設けた2つの軸受片82a,82bからなり、移動枠支持部53aの上面に上方へ突出するように設けられている。2つの軸受片82a,82bには軸受孔がそれぞれ設けられており、それらの軸受孔に第2の主ガイド軸77の軸方向中間部の2箇所がそれぞれ圧入されて固定されている。従って、第2の主ガイド軸77の両端部は、2つの軸受片82a,82bの外側にそれぞれ突出されている。
Further, as shown in FIG. 18, the second moving
この第2の主ガイド軸77の両端の突出部に、第2の移動枠52に設けた第3の主軸受部75の2つの軸受片75a,75bがそれぞれ摺動可能に嵌合されている。2つの軸受片75a,75bの間隔は、2つの軸受片82a,82bの長さに第2の移動枠52が第2の方向Yへ移動するために必要な長さを加えた距離だけ離間させて形成されている。従って、固定基盤53の第4の主軸受部82に固定された第2の主ガイド軸77に対して第2の移動枠52の第3の主軸受部75は、2つの軸受片82a,82bのそれぞれ外側で移動可能に支持されている。
Two bearing
また、第4の副軸受部83は、第2の方向Yへ適当な間隔をあけて設けた2つの軸受片83a,83bからなり、移動枠支持部53aの上面に上方へ突出するように設けられている。2つの軸受片83a,83bには軸受孔がそれぞれ設けられており、それらの軸受孔に第2の副ガイド軸79がそれぞれ圧入され、その軸方向の両端部にて固定されて両端支持されている。この2つの軸受片83a,83b間において、第2の移動枠52に設けた第3の副軸受部76の軸受溝78が第2の副ガイド軸79に摺動可能に係合されている。従って、第3の副軸受部76は、2つの軸受片83a,83b間で第2の副ガイド軸79にガイドされて第2の方向Yへ所定距離だけ移動可能とされている。
The fourth
固定基盤53のコイル固定部53bは、上方に突出する支持壁84を有する略四角形をなす偏平部分からなり、支持壁84は第2の方向Yの一側に配置されている。コイル固定部53bにはコイル支持台85が固定されており、そのコイル支持台85にはコイル組立体93が取り付けられている。図20に示すように、コイル支持台85は、コイル組立体93を所定の高さに保持するために設けたものであり、平面形状がコ字形をなす枠体として形成されている。このコイル支持台85は、支持壁84に沿わせるようにしてコイル固定部53b上に載置され、接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定基盤53に一体的に固定されている。固定基盤53の下面には、これをレンズ鏡筒3に固定するための取付ボス部53cが設けられている。
The
コイル支持台85の上面は平坦面として形成されており、その上面にはフレキ補強板86を位置決めするための2つの位置決め凸部85a,85aが設けられている。2つの位置決め凸部85a,85aは第2の方向Yへ所定間隔あけて配置されており、両位置決め凸部85a,85aにより位置決めされたフレキ補強板86がコイル支持台85の上面に固定されている。フレキ補強板86には、上面及び下面に所定の電気回路が印刷成形されたフレキシブル配線板87が粘着テープ等の固着手段によって固定されている。
The upper surface of the
フレキ補強板86の上面には、平面的に巻回された偏平コイル88が搭載されており、そのフレキシブル配線板87の上面に設けた所定の配線パターンと電気的に接続されている。図25等に示すように、偏平コイル88は、楕円形をなす2つのコイル部88a,88bを横並びに配置した形状をなしている。2つのコイル部88a,88bは、その幅方向の長さは略同一であるが、長手方向の長さが異なるように形成されている。2つのコイル部88a,88bの長さを異ならせた理由は、長さの短いコイル部88bの外側にヨーク66の連結片66cを配置できるようにすることにより、偏平コイル88の平面側の面積を広く確保しつつ補正レンズ15に接近させて、アクチュエータ54全体の小型化を達成できるようにしたことによるものである。
A
2つのコイル部88a,88bは、1本のコイル線を巻回することによって形成されていると共に、幅方向に隣り合う長辺側の互いに真っ直ぐに延びた推力発生部89a,89bにおいて通電時には同じ方向へ電流が流れるように巻き方向が設定されている。この偏平コイル88は、2つのコイル部88a,88bの長手方向を第2の方向Yに向けた状態で各コイル部88a,88bが、接着剤による固着手段によってフレキ補強板86に固定されている。これにより、2つのコイル部88a,88bに電流を流すと、マグネット67a,67bによる磁力が偏平コイル88と垂直をなす方向に作用しているため、フレミングの左手の法則により、第1の方向Xに向かう力がマグネット67a,67b側に作用することになる。
The two
また、フレキ補強板86の下面には筒状コイル91が取り付けられており、その筒状コイル91の両端がフレキシブル配線板87の下面に設けた所定の配線パターンと電気的に接続されている。図20等に示すように、筒状コイル91は、全体が長方形の筒体をなすよう中央部に長方形の空間部を設けると共に、積層方向に所定の厚みができるよう所定量を巻回することによって角筒状に形成されている。この筒状コイル91は、そのコイル線が延在する方向を第1の方向Xに向けた状態で推力発生部92が、接着剤による固着手段によってフレキシブル配線板87に固定されている。
A
筒状コイル91の中央の空間部には、ヨーク66の下部片66bと、これと一体に固着された下部マグネット67bが挿入される。これにより、筒状コイル91に電流を流すと、マグネット67a,67bによる磁力が推力発生部92と垂直をなす方向に作用しているため、フレミングの左手の法則により、第2の方向Yに向かう力がマグネット67a,67b側に作用することになる。フレキ補強板86とフレキシブル配線板87と偏平コイル88と筒状コイル91によってコイル組立体93が構成されている。
A
図21及び図22は、上述したコイル組立体93とヨーク66と2つのマグネット67a,67bによって構成されたアクチュエータ54を示すものである。このアクチュエータ54のうち、ヨーク66と2つのマグネット67a,67bと偏平コイル88により、第1の移動枠51を介して補正レンズ15を第1の方向Xに移動させる第1の駆動手段が構成されている。そして、第1の移動枠51の第1の主軸受部61及び第1の副軸受部62と第1の主ガイド軸63及び第1の副ガイド軸65と第2の主軸受部71及び第2の副軸受部72により、補正レンズ15が保持される第1の移動枠51をレンズ装置1の光軸Lと直交する第1の方向Xにガイドする第1のガイド手段が構成されている。
21 and 22 show the actuator 54 constituted by the
更に、ヨーク66と2つのマグネット67a,67bと筒状コイル91により、第2の移動枠52を介して補正レンズ15を第2の方向Yに移動させる第2の駆動手段が構成されている。そして、第2の移動枠52の第3の主軸受部75及び第3の副軸受部76と第2の主ガイド軸77及び第2の副ガイド軸79と第4の主軸受部82及び第4の副軸受部83により、第1の移動枠51に保持された補正レンズ15を第2の移動枠52を介して、レンズ装置1の光軸Lと直交する方向であって第1の方向Xとも直交する第2の方向Yにガイドする第2のガイド手段が構成されている。
Further, the
このように、本実施例では、1つのヨーク66と2つのマグネット67a,67bからなる1組の磁気回路部材によって、第1の駆動手段のための磁気回路と第2の駆動手段のための磁気回路が兼用されている。そのため、駆動手段毎に磁気回路部材を設ける必要がないから、その分だけ部品点数の削減を図ることができると共に構造を簡単なものとして、装置全体の小型化を図ることができる。
Thus, in this embodiment, the magnetic circuit for the first driving means and the magnetic for the second driving means are formed by a set of magnetic circuit members including one
また、図20に示すように、フレキ補強板86の下面には、第1の位置検出手段の一具体例を示す第1のホール素子94と第2の位置検出手段の一具体例を示す第2のホール素子95と温度検出手段の一具体例を示すサーミスタ96がそれぞれ取り付けられている。第1のホール素子94は、第1の移動枠51を介して補正レンズ15の第1の方向Xに関する位置を検出するものである。また、第2のホール素子95は、第2の移動枠52を介して補正レンズ15の第2の方向Yに関する位置を検出するものである。第1のホール素子94は筒状コイル91の一側に配置され、第2のホール素子95は筒状コイル91の他側に配置されている。
Further, as shown in FIG. 20, on the lower surface of the flexible reinforcing
第1のホール素子94と第2のホール素子95は、所定位置において下部マグネット67bの磁力の強さを検出し、その磁力の強さに応じた検出信号を出力するものである。この2つのホール素子94,95からの検出信号に基づいて制御装置が、補正レンズ15の位置を演算して算出するようにしている。なお、サーミスタ96は、コイル組立体93の周囲の温度を検出し、周囲温度が所定値以上に上昇したときに、手ぶれや振動等による像ぶれ補正に温度補正を加えるためのものである。
The
上述したような構成を有する像ぶれ補正装置5は、例えば、次のようにして組み立てることができる。まず、図20〜図22に示すように、フレキ補強板86の一面に偏平コイル88を固定すると共に、その反対側のフレキシブル配線板87が接続された面に筒状コイル91を固定する。これにより、フレキ補強板86と2つのコイル88,91が一体化されたコイル組立体93が構成される。
The image
このコイル組立体93の筒状コイル91の穴内に側方からヨーク66の下部片66bを挿入し、その下部片66bの内面に固定された下部マグネット67bを筒状コイル91の推力発生部92に対向させる。これと同時に、偏平コイル88の上面に上部マグネット67aを対向させる。これにより、上下のマグネット67a,67bによって偏平コイル88の推力発生部89a,89bと筒状コイル91の推力発生部92が挟まれ、アクチュエータ54が構成される。このアクチュエータ54のフレキ補強板86をコイル支持台85の上面に載置し、2つの位置決め凸部85a,85aで位置決めする。そして、接着剤等の固着手段によってフレキ補強板86をコイル支持台85に固定する。
The
次に、予め第8のレンズ11Bを取り付けた固定基盤53の移動枠支持部53aの上に第2の移動枠52を臨ませ、第3の主軸受部75の2つの軸受片75a,75b間に第4の主軸受部82の2つの軸受片82a,82bを介在させる。そして、第3の副軸受部76を第4の副軸受部83の2つの軸受片83a,83b間に介在させる。次に、第3の主軸受部75と第4の主軸受部82の4つの軸受片75a,75b,82a,82bの各軸受孔に第2の主ガイド軸77を貫通させる。この際、第2の主ガイド軸77は、第4の主軸受部82に対しては圧入して固定する一方、第3の主軸受部75に対しては摺動可能に構成する。
Next, the second moving
更に、第4の副軸受部83の2つの軸受片83a,83bの軸受孔と第3の副軸受部76の軸受溝78に第2の副ガイド軸79を貫通させる。この際、第2の副ガイド軸79は、第4の副軸受部83に対しては圧入して固定する一方、第3の副軸受部76に対しては摺動可能に構成する。これにより、第2の移動枠52が固定基盤53に対して、第2の方向Yへ所定距離、即ち、第3の主軸受部75の2つの軸受片75a,75bの内面間の距離から第4の主軸受部82の2つの軸受片82a,82bの外面間の距離を引いた長さだけ移動可能となっている。
Further, the second
次に、第2の移動枠52の上に予め補正レンズ15を取り付けた第1の移動枠51のレンズ固定部51aを臨ませ、第1の主軸受部61の2つの軸受片61a,61bを第2の主軸受部71の2つの軸受片71a,71b間に介在させる。そして、第1の副軸受部62を第2の副軸受部72の2つの軸受片72a,72b間に介在させる。次に、第1の主軸受部61と第2の主軸受部71の4つの軸受片61a,61b,71a,71bの各軸受孔に第1の主ガイド軸63を貫通させる。この際、第1の主ガイド軸63は、第1の主軸受部61に対しては圧入して固定する一方、第2の主軸受部71に対しては摺動可能に構成する。
Next, the
更に、第2の副軸受部72の2つの軸受片72a,72bの軸受孔と第1の副軸受部62の軸受溝64に第1の副ガイド軸65を貫通させる。この際、第1の副ガイド軸65は、第2の副軸受部72に対しては圧入して固定する一方、第1の副軸受部62に対しては摺動可能に構成する。これにより、第1の移動枠51が第2の移動枠52に対して、第1の方向Xへ所定距離、即ち、第2の主軸受部71の2つの軸受片71a,71bの内面間の距離から第1の主軸受部61の2つの軸受片61a,61bの外面間の距離を引いた長さだけ移動可能となっている。
Further, the first
次に、第1の移動枠51に、2つのマグネット67a,67bが固着されたヨーク66を取り付ける。このヨーク66の取付作業は、第1の移動枠51を第2の移動枠52に取り付ける前に、予め第1の移動枠51に取り付けておいてもよい。次いで、コイル組立体93が取り付けられたコイル支持台85を固定基盤53のコイル固定部53bに取り付ける。この際、筒状コイル91を側方から嵌め込んで、その穴内にヨーク66の下部片66bと下部マグネット67bを挿入する。そして、接着剤等の固着手段を用いて、コイル支持台85を固定基盤53に固定する。これにより、像ぶれ補正装置5の組立作業が完了し、図12〜図17に示すような構成を有する像ぶれ補正装置5が得られる。
Next, the
このような構成を有する像ぶれ補正装置5の作用は、次のようなものである。この像ぶれ補正装置5の補正レンズ15の移動は、フレキシブル配線板87を介してアクチュエータ54の偏平コイル88と筒状コイル91に対して適宜な値の駆動電流を選択的に又は同時に供給することによって実行される。
The operation of the image
この像ぶれ補正装置5の偏平コイル88と筒状コイル91は、フレキ補強板86を介してコイル支持台85に固定され、更に、コイル支持台85を介して固定基盤53に固定されている。このとき、偏平コイル88の推力発生部89a,89bは第2の方向Yに延在され、筒状コイル91の推力発生部92は第1の方向Xに延在されている。また、ヨーク66の両端に固定された2つのマグネット67a,67bが両コイル88,91の上下に配置されているため、このヨーク66と2つのマグネット67a,67bによって形成される磁気回路の磁束は、偏平コイル88の推力発生部89a,89bと筒状コイル91の推力発生部92を垂直に透過するように作用する。
The
これに対して、ヨーク66と2つのマグネット67a,67bは、補正レンズ15を保持する第1の移動枠51に固定されている。その補正レンズ15は、第1の移動枠51を有する第1のガイド手段によって第2の移動枠52に対して第1の方向Xへ移動可能に支持されている。更に、補正レンズ15は、第2の移動枠52を有する第2のガイド手段によって固定基盤53に対して第2の方向Yへ移動可能に支持されている。従って、補正レンズ15は、第1のガイド手段と第2のガイド手段の作用により、所定の範囲内において第1の方向X及び第2の方向Yのいずれの方向に対しても自由に移動することができる。
On the other hand, the
いま、偏平コイル88に電流を流すと、その推力発生部89a,89bが第2の方向Yに延在されているため、その推力発生部89a,89bにおいて電流は第2の方向Yに流れる。このとき、磁気回路の磁束が推力発生部89a,89bに対して垂直をなす上下方向に作用しているため、フレミングの法則により、マグネット67a,67b及びヨーク66には第1の方向Xに向かう力が作用する。これにより、ヨーク66等が固定された第1の移動枠51が第1の方向Xに移動する。その結果、第1の移動枠51に保持された補正レンズ15が、偏平コイル88に流された電流の大きさに応じて、第1のガイド手段にガイドされて第1の方向Xに移動することになる。
Now, when a current is passed through the
一方、筒状コイル91に電流を流すと、その推力発生部92が第1の方向Xに延在されているため、その推力発生部92において電流は第1の方向Xに流れる。このとき、磁気回路の磁束が推力発生部92に対して垂直をなす上下方向に作用しているため、フレミングの法則により、マグネット67a,67b及びヨーク66には第2の方向Yに向かう力が作用する。これにより、ヨーク66等が固定された第1の移動枠51を介して第2の移動枠52が第2の方向Yに移動する。その結果、補正レンズ15は、筒状コイル91に流された電流の大きさに応じて、第1の移動枠51と共に第2の移動枠52が第2のガイド手段にガイドされて第2の方向Yに移動することになる。
On the other hand, when a current is passed through the
また、偏平コイル88と筒状コイル91に同時に電流を流すと、上述した偏平コイル88による移動動作と筒状コイル91による移動動作とが複合的に実行される。即ち、偏平コイル88に流れる電流の作用によって補正レンズ15が第1の方向Xに移動すると同時に、筒状コイル91に流れる電流の作用によって補正レンズ15が第2の方向Yに移動する。その結果、補正レンズ15が斜め方向に移動して、レンズ系2の像ぶれを補正することになる。
Further, when a current is simultaneously supplied to the
このような構成及び作用を備えた像ぶれ補正装置5が、図1〜図5に示すように、レンズ装置1に取り付けられている。像ぶれ補正装置5は、レンズ鏡筒3の下部鏡筒18に設けた開口部48に側方から出し入れされ、下部鏡筒18に対して着脱可能に装着される。この場合、本発明の像ぶれ補正装置5は、1個の装置としてユニット化されて構成されているため、補正レンズ15と第8のレンズ11Bとを互いに対応した所定の位置に精度良く容易に配置することができると共に、その像ぶれ補正装置5の着脱操作を極めて簡単且つ迅速に行うことができる。図5等に示す符号98は、像ぶれ補正装置5を覆うカバー部材である。このカバー部材98は、固定ねじ等の固着手段によってレンズ鏡筒3の下部鏡筒18に着脱可能に取り付けられる。
The image
次に、像ぶれ補正装置5が装着されたレンズ装置1のレンズ系2の動作を、図6を参照して説明する。レンズ装置1の対物レンズ7Aを被写体に向けると、被写体からの光が対物レンズ7Aからレンズ系2内に入力される。このとき、対物レンズ7Aを透過した光はプリズム7Bで90度屈折され、その後、レンズ系2の光軸Lに沿ってCCD4に向かって移動する。即ち、プリズム7Bで反射されて1群レンズ7の第2のレンズ7Cを出た光は、2群レンズ8,3群レンズ9,4群レンズ10を経て5群レンズ11の第7のレンズ11A、補正レンズ15及び第8のレンズ11Bを透過し、光学フィルタ14を経てCCD4の結像面に被写体に対応した画像が結像される。
Next, the operation of the
この場合、撮影時において、レンズ装置1に手ぶれや振動が生じていないときには、被写体からの光は、実線で示す光6Aのように、1群レンズ〜5群レンズのそれぞれ中心部を光軸Lに沿って移動するため、CCD4の結像面において所定位置に像を結ぶことになり、像ぶれを生ずることなく綺麗な画像を得ることができる。
In this case, at the time of shooting, when there is no camera shake or vibration in the
一方、撮影時において、レンズ装置1に手ぶれや振動が発生すると、被写体からの光は、一点鎖線で示す光6Bか又は破線で示す光6Cのように、傾いた状態で1群レンズに入力されることになる。そのような入射光6B,6Cは、1群レンズ〜5群レンズのそれぞれにおいて、光軸Lからずれた状態で透過することになるが、その手ぶれ等に応じて補正レンズ15を所定量移動させることにより、その手ぶれ等を補正することができる。そして、補正レンズ15によって補正された被写体からの光は、像ぶれ補正装置5に取り付けられた第8のレンズ11Bを透過した後、CCD4の結像面において所定位置に像を結ぶことができ、像ぶれを解消して綺麗な画像を得ることができる。
On the other hand, when camera shake or vibration occurs in the
このレンズ装置1の手ぶれや振動等の有無は、ぶれ検出手段によって検出する。このぶれ検出手段としては、例えば、ジャイロセンサを用いることができる。このジャイロセンサをレンズ装置1と共にカメラ本体に搭載し、撮影者の手の震えや揺れ等によってレンズ装置1に働く加速度、角速度、角加速度等を検出するようにする。このジャイロセンサで検出した加速度や角速度等の情報を制御装置に供給し、CCD4の結像面において所定位置に像を結ぶように、第1の方向Xの揺れに対しては第1の移動枠51を第1の方向Xに移動し、第2の方向Yの揺れに対しては第2の移動枠52を第2の方向Yに移動するようにアクチュエータ54を駆動制御する。
The presence or absence of camera shake or vibration of the
上述したように、本実施例で示した像ぶれ補正装置5においては、2組のコイル88a,88b,91を固定してマグネット67a,67b及びヨーク66を移動させるムービングマグネット方式のアクチュエータを用いた例について説明したが、本願発明は、これとは逆に、マグネット67a,67b及びヨーク66を固定基盤53に固定し、これに対して2組のコイル88a,88b,91、ホール素子94,95、フレキシブル配線板87、及びフレキ補強板86を第1の移動枠51に固定して補正レンズ15と共にコイル等を移動させるムービングコイル方式のアクチュエータとして構成してもよいことは勿論である。
As described above, in the image
また、本実施例で示した像ぶれ補正装置5においては、固定枠の一具体例を示す固定基盤53に光学素子として第8のレンズ11Bを取り付ける構成としたが、本発明に係る固定枠に取り付ける光学素子としては、これに限定されるものではなく、例えば、レンズ系を通る光学的な画像を電気的な信号に変換して出力する撮像素子や、レンズ系を通る光の透過量を調整可能なローパスフィルタ等のフィルタを取り付ける構成とすることもできるものである。更に、固定枠に取り付ける光学素子の数は1つに限定されるものではなく、2つ以上の光学素子を取り付ける構成としてもよく、その際、レンズ、撮像素子及びフィルタ等の光学素子を組み合わせることができることは勿論である。なお、固定枠に撮像素子を取り付ける場合は、本実施例における下部鏡筒18の下面にCCD(撮像素子)4を取り付ける必要がなく、レンズ装置1の更なる小型化を図ることができる。
In the image
図7〜図11は、前述したような構成を有するレンズ装置1を備えた撮像装置の第1の実施の例を示すデジタルスチルカメラ100を現した図である。このデジタルスチルカメラ100は、情報記録媒体として半導体記録メディアを使用し、被写体からの光学的な画像をCCD(固体撮像素子)で電気的な信号に変換して、半導体記録メディアに記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置に表示できるようにしたものである。
7 to 11 are views showing a digital
このデジタルスチルカメラ100は、図7等に示すように、カメラ本体101と、被写体の像を光として取り込んで撮像手段としてのCCD4に導くレンズ装置1と、CCD4から出力される映像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイ等からなる表示装置102と、レンズ装置1の動作や液晶ディスプレイ102の表示等を制御する制御装置103と、図示しないバッテリー電源等を備えて構成されている。
As shown in FIG. 7 and the like, the digital
カメラ本体101は、横長とされた偏平の筐体からなり、前後方向に重ね合わされたフロントケース105及びリアケース106と、このフロントケース105とリアケース106とで形成された空間部を前後に仕切るメインフレーム107と、フロントケース105の前面に上下方向へスライド可能に取り付けられたレンズカバー108等によって構成されている。メインフレーム107の前面の一側部には、CCD4を下にして光軸Lを上下方向に向けた状態でレンズ装置1が固定されている。更に、メインフレーム107には、配線基板上に所定のマイクロコンピュータ、抵抗やコンデンサその他の電子部品等を搭載することによって形成された制御装置103と、フラッシュ装置110等が取り付けられている。
The
制御装置103はレンズ装置1と横並びに配置されており、これらの上方にフラッシュ装置110が配置されている。フラッシュ装置110は、フロントケース105の前面に露出される発光部110aと、その発光部110aを駆動制御する駆動部110bと、駆動部110bに所定の電力を供給するコンデンサ110c等を備えて構成されている。このフラッシュ装置110の発光部110aとレンズ装置1の対物レンズ7Aを露出させるため、フロントケース105の対応する位置にはレンズ嵌合穴111aとフラッシュ嵌合穴111bとが設けられている。そして、レンズ嵌合穴111aには化粧板21と共に対物レンズ7Aが嵌合され、フラッシュ嵌合穴111bには発光部110aが嵌合されている。
The
更に、フロントケース105には、レンズカバー108に設けた複数の脚片が挿通される複数の開口穴111cが設けられている。レンズカバー108は、複数の脚片に抜け止め部を設けることによってフロントケース105からの脱落が防止されている。このレンズカバー108は、複数の開口穴111cによって上下方向への移動が可能とされていると共に、図示しないロック手段により上端部と下端部においてロック可能とされている。図14に示すように、レンズカバー108が上端部にあるときには、対物レンズ7Aが完全に閉じられ、これにより対物レンズ7Aの保護が図られる。一方、図9に示すように、レンズカバー108を下端部に移動すると、対物レンズ7Aが完全に開かれると共に電源スイッチがオンに入力され、これにより撮影が可能となるように構成されている。
Further, the
図7及び図10に示すように、リアケース106には、表示装置102の表示面を露出させるための四角形の開口窓112が設けられている。開口窓112は、リアケース106の背面を大きく開口して設けられており、その内側に表示装置102が配置されている。表示装置102は、開口窓112に対応した大きさを有する液晶ディスプレイと、この液晶ディスプレイの内面に重ね合わされるバックライトの組み合わせからなる。表示装置102の液晶ディスプレイ側にはシール枠113を介して保護板114が配置されており、この保護板114の周縁部が開口窓112の内面に接触されている。
As shown in FIGS. 7 and 10, the
更に、リアケース106には、各種の操作スイッチが設けられている。操作スイッチとしては、機能モード(静止画、動画、再生等)を選択するモード選択ツマミ115、ズーム操作を実行するズームボタン116、画面表示を行う画面表示ボタン117、各種メニューを選択するメニューボタン118、メニューを選択するカーソル等を移動させる方向キー119、画面サイズを切り換えたり画面削除を行う画面ボタン121等が適当な位置に配置されている。そして、リアケース106の表示装置102側の端部にはスピーカ用孔122が開口されていて、その内側にスピーカが内蔵されており、これと反対側の端部にはストラップ用の支持金具123が取り付けられている。
Furthermore, the
また、図11等に示すように、カメラ本体101の上面には、電源をオン・オフさせる電源ボタン125、撮影の開始や停止を実行する撮影ボタン126、手ぶれが生じたときに像ぶれ補正装置5を動作させて像ぶれ補正を実行する手ぶれ設定ボタン127等が設けられている。更に、カメラ本体101上面の略中央部にはマイクロホン用孔128が開口されていて、その内側にマイクロホンが内蔵されている。これら電源ボタン125と撮影ボタン126と手ぶれ設定ボタン127は、カメラ本体101に装着されるスイッチホルダ124に取り付けられている。更に、マイクロホン用孔128もスイッチホルダ124に開口されており、このスイッチホルダ124に内蔵マイクロホンが固定されている。
Also, as shown in FIG. 11 and the like, on the upper surface of the
図26は、前述した像ぶれ補正装置5の制御概念を説明するブロック図である。制御部130は、像ぶれ補正演算部131とアナログサーボ部132と駆動回路部133と4つの増幅器(AMP)134A,134B,135A,135B等を備えて構成されている。像ぶれ補正演算部131には、第1の増幅器(AMP)134Aを介して第1のジャイロセンサ135が接続されていると共に、第2の増幅器(AMP)134Bを介して第2のジャイロセンサ136が接続されている。
FIG. 26 is a block diagram illustrating the control concept of the image
第1のジャイロセンサ135は、カメラ本体101に付加された手ぶれ等による第1の方向Xの変位量を検出し、第2のジャイロセンサ136は、カメラ本体101に付加された手ぶれ等による第2の方向Yの変位量を検出するものである。この実施例では、2個のジャイロセンサを設けて第1の方向Xの変位量と第2の方向Yの変位量を個別に検出する例について説明したが、1個のジャイロセンサで第1の方向X及び第2の方向Yの2方向の変位量を検出する構成としてもよいことは勿論である。
The
像ぶれ補正演算部131にはアナログサーボ部132が接続されている。アナログサーボ部132は、像ぶれ補正演算部131により算出された値をデジタル値からアナログ値に変換し、そのアナログ値に対応した制御信号を出力するものである。アナログサーボ部132には駆動回路部133が接続されている。駆動回路部133には、第3の増幅器(AMP)135Aを介して第1の位置検出素子である第1のホール素子94が接続されると共に、第4の増幅器(AMP)135Bを介して第2の位置検出素子である第2のホール素子95が接続されている。更に、駆動回路部133には、第1の方向駆動コイルである偏平コイル88が接続されていると共に、第2の方向駆動コイルである筒状コイル91が接続されている。
An
第1のホール素子94によって検出された第1の移動枠51の第1の方向Xの変位量は、第3の増幅器135Aを介して駆動回路部133に入力される。また、第2のホール素子95によって検出された第2の移動枠52の第2の方向Yの変位量は、第4の増幅器135Bを介して駆動回路部133に入力される。これらの入力信号とアナログサーボ部132からの制御信号に基づいて駆動回路部133では、像ぶれを補正するように補正レンズ15を移動するため、偏平コイル88と筒状コイル91の一方又は両方に対して所定の制御信号を出力する。
The displacement amount in the first direction X of the first moving
図27は、前述したような構成及び作用を有する像ぶれ補正装置5を備えたデジタルスチルカメラ100の概略構成の第1の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ100は、像ぶれ補正装置5を有するレンズ装置1と、制御装置の中心的役割をなす制御部140と、制御部140を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROM等を有する記憶装置141と、電源のオン・オフや撮影モードの選択或いは撮影等のための各種の指令信号等を入力する操作部142と、撮影された映像等を表示する表示装置102と、記憶容量を拡大する外部メモリ143等を備えて構成されている。
FIG. 27 is a block diagram illustrating a first example of a schematic configuration of a digital
制御部140は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路等を備えて構成されている。この制御部140に、記憶装置141と操作部142とアナログ信号処理部144とデジタル信号処理部145と2つのA/D変換器146,147とD/A変換器148とタイミングジェネレータ(TG)149とが接続されている。アナログ信号処理部144は、レンズ装置1に取り付けられたCCD4に接続されており、CCD4から出力される撮影画像に対応したアナログ信号によって所定の信号処理を実行する。このアナログ信号処理部144は第1のA/D変換器146に接続されており、このA/D変換器146によって出力がデジタル信号に変換される。
The
第1のA/D変換器146にはデジタル信号処理部145が接続されており、第1のA/D変換器146から供給されたデジタル信号によって所定の信号処理を実行する。このデジタル信号処理部145には表示装置102と外部メモリ143が接続されており、その出力信号であるデジタル信号に基づいて、被写体に対応した画像が表示装置102に表示され、或いは外部メモリ143に記憶される。また、第2のA/D変換器147には、ぶれ検出部の具体例を示すジャイロセンサ151が接続されている。このジャイロセンサ151によってカメラ本体101の振れや揺れ等が検出され、その検出結果に応じて像ぶれ補正が実行される。
A digital
D/A変換器148には、像ぶれ補正のためのサーボ演算部である駆動制御部152が接続されている。駆動制御部152は、補正レンズ15の位置に応じて像ぶれ補正装置5を駆動制御することにより像ぶれを補正するものである。駆動制御部152には、像ぶれ補正装置5と、2つの移動枠51,52の位置を検出することによって補正レンズ15の位置を検出する位置検出部である第1の位置検出手段94と第2の位置検出手段95とが接続されている。なお、タイミングジェネレータ(TG)149はCCD4と接続されている。
The D /
かくして、被写体の像がレンズ装置1のレンズ系2に入力されてCCD4の結像面に結像されると、その画像信号がアナログ信号として出力され、アナログ信号処理部144で所定の処理が実行された後、第1のA/D変換器146によってデジタル信号に変換される。第1のA/D変換器146からの出力は、デジタル信号処理部145で所定の処理が実行された後、被写体に対応した画像として表示装置102に表示され、或いは外部メモリに記憶情報として記憶される。
Thus, when an image of the subject is input to the
このような撮影状態において、像ぶれ補正装置5が動作状態にあるものとして、カメラ本体101に振れや揺れ等が生じると、ジャイロセンサ151がその振れや揺れ等を検出し、その検出信号を制御部140に出力する。これを受けて制御部140では、所定の演算処理を実行して、像ぶれ補正装置5の動作を制御する制御信号を駆動制御部152に出力する。駆動制御部152では、制御部140からの制御信号に基づいて所定の駆動信号を像ぶれ補正装置5に出力し、第1の移動枠51を第1の方向Xに所定量だけ移動すると共に、第2の移動枠52を第2の方向Yに所定量だけ移動する。これにより、補正レンズ15の移動を介して像ぶれを解消し、綺麗な画像を得ることができる。
In such a shooting state, assuming that the image
図28は、前述したような構成及び作用を有する像ぶれ補正装置5を備えたデジタルスチルカメラの概略構成の第2の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ100Aは、像ぶれ補正装置5を有するレンズ装置1と、制御装置の中心的役割をなす映像記録/再生回路部160と、映像記録/再生回路部160を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のRAMやROM等を有する内蔵メモリ161と、撮影された映像等を所定の信号に処理する映像信号処理部162と、撮影された映像等を表示する表示装置163と、記憶容量を拡大する外部メモリ164と、像ぶれ補正装置5を駆動制御する補正レンズ制御部165等を備えて構成されている。
FIG. 28 is a block diagram showing a second example of a schematic configuration of a digital still camera including the image
映像記録/再生回路部160は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を有する演算回路等を備えて構成されている。この映像記録/再生回路部160に、内蔵メモリ161と映像信号処理部162と補正レンズ制御部165とモニタ駆動部166と増幅器167と3つのインタフェース(I/F)171,172,173とが接続されている。映像信号処理部162は、レンズ装置1に取り付けられたCCD4に増幅器167を介して接続されており、所定の映像信号に処理された信号が映像記録/再生回路部160に入力される。
The video recording / reproducing
表示装置163は、モニタ駆動部166を介して映像記録/再生回路部160に接続されている。また、第1のインタフェース(I/F)171にはコネクタ168が接続されており、このコネクタ168に外部メモリ164が着脱自在に接続可能とされている。第2のインタフェース(I/F)172には、カメラ本体101に設けられた接続端子174が接続されている。
The
補正レンズ制御部165には、第3のインタフェース(I/F)173を介してぶれ検出部である加速度センサ175が接続されている。この加速度センサ175は、カメラ本体101に付加される振れや揺れ等による変位を加速度として検出するもので、ジャイロセンサを適用することができる。補正レンズ制御部165には、補正レンズ15を駆動制御する像ぶれ補正装置5のレンズ駆動部が接続されていると共に、その補正レンズ15の位置を検出する2つの位置検出センサ94,95が接続されている。
The correction
かくして、被写体の像がレンズ装置1のレンズ系2に入力されてCCD4の結像面に結像されると、その画像信号が増幅器167を介して映像信号処理部162に入力される。この映像信号処理部162で所定の映像信号に処理された信号が映像記録/再生回路部160に入力される。これにより、映像記録/再生回路部160から被写体の像に対応した信号がモニタ駆動部166、内蔵メモリ161若しくは外部メモリ164に出力される。その結果、モニタ駆動部166を介して表示装置163に被写体の像に対応した画像が表示され、或いは、必要により情報信号として内蔵メモリ161若しくは外部メモリ164に記録される。
Thus, when an image of the subject is input to the
このような撮影状態において、像ぶれ補正装置5が動作状態にあるものとして、カメラ本体101に振れや揺れ等が生じると、加速度センサ175がその振れや揺れ等を検出し、その検出信号を補正レンズ制御部165を介して映像記録/再生回路部160に出力する。これを受けて映像記録/再生回路部160では、所定の演算処理を実行して、像ぶれ補正装置5の動作を制御する制御信号を補正レンズ制御部165に出力する。この補正レンズ制御部165では、映像記録/再生回路部160からの制御信号に基づいて所定の駆動信号を像ぶれ補正装置5に出力し、第1の移動枠51を第1の方向Xに所定量だけ移動すると共に、第2の移動枠52を第2の方向Yに所定量だけ移動する。これにより、補正レンズ15の移動を介して像ぶれを解消し、綺麗な画像を得ることができる。
In such a shooting state, assuming that the image
図23は、前述したアクチュエータ54の他の実施の例を示すものである。このアクチュエータ54Aは、コイル組立体93の組立方向を変えて構成したもので、その構成部品は前記実施例と同様である。この実施例では、偏平コイル88の長手方向(推力発生部が延在する方向)を第1の方向Xに向けるようにして、コイル組立体93を固定基盤53に取り付ける。そして、ヨーク66(マグネット67a,67bも同様)の長手方向を偏平コイル88の長手方向に一致させて、マグネット67a,67bが固定されたヨーク66を第1の移動枠51に取り付けている。従って、筒状コイル91の推力発生部は、第1の方向Xと直交した第2の方向Yに延在される。
FIG. 23 shows another example of the
この実施例の場合には、偏平コイル88に電流を流すと、第2の移動枠52を第2の方向Yに動かす力が発生する。また、筒状コイル91に電流を流すと、第1の移動枠51を第1の方向Xに動かす力が発生する。
In the case of this embodiment, when a current is passed through the
図24及び図25は、前述したコイル組立体93の他の実施例を示すものである。この実施例に示すコイル組立体181は、第1の駆動手段のコイルとして偏平コイル182を用いると共に、第2の駆動手段のコイルとしても同じく偏平コイル183を用いるようにしたものである。2つの偏平コイル182,183は同じ大きさの楕円形として形成されていて、フレキシブル配線板184の一面に上部偏平コイル182を搭載し、その他面に下部偏平コイル183を貼り付けるようにしてコイル組立体181が構成されている。上部偏平コイル182と下部偏平コイル183は、互いの長手方向を直交させるように配置している。
24 and 25 show another embodiment of the
更に、この実施例では、コ字状をなしたヨーク185の上部片に1個のマグネット186を貼り付け、これによって磁気回路を構成している。マグネット186は、その長手方向が、上部偏平コイル182の推力発生部と直交する方向に設定されている。このような構成を有するコイル組立体181によっても、前記実施例と同様の効果を得ることができる。特に、本実施例の場合には、前記コイル組立体93に比べてコイル組立体181の厚さを極めて薄いものとすることができるため、装置全体の薄型化を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, one
なお、本実施例では、第1及び第2の駆動手段として、コイル、マグネット及びヨーク等から構成されるリニアアクチュエータを用いたが、本発明に係る第1及び第2の駆動手段としては、これに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータ及びギア機構等から構成されるアクチュエータを用いて、第1の移動枠及び第2の移動枠をそれぞれ第1の方向X及び第2の方向Yに移動させることができる。更に、電気エネルギーを機械運動である直線移動に直接変換するバイモルフ型圧電素子等の圧電素子を備えたアクチュエータ、その他のアクチュエータを用いることができることは勿論である。 In this embodiment, linear actuators composed of coils, magnets, yokes and the like are used as the first and second driving means. However, as the first and second driving means according to the present invention, The first moving frame and the second moving frame are moved in the first direction X and the second direction Y, respectively, using an actuator composed of a stepping motor and a gear mechanism, for example. Can be moved. Furthermore, it goes without saying that an actuator provided with a piezoelectric element such as a bimorph type piezoelectric element that directly converts electric energy into a linear movement that is a mechanical motion, and other actuators can be used.
以上説明したように、本発明の像ぶれ補正装置によれば、固定枠に、レンズ、フィルタ等の光学素子を取り付ける構成としたため、その光学素子を第1の移動枠に保持された補正レンズに近づけて配置することができる。これにより、補正レンズと光学素子間の距離が短くなり、レンズ装置及び撮像装置の小型化を実現することができると共に、光学的設計の制約を軽減して比較的自由に光学系の設計を行うことができる。しかも、レンズ装置に設けられたレンズ、フィルタ等の複数の光学素子の位置調整を必要とする箇所を削減することができるため、組立、修理等における作業性を向上することができる。 As described above, according to the image blur correction device of the present invention, since the optical element such as a lens or a filter is attached to the fixed frame, the optical element is attached to the correction lens held by the first moving frame. Can be placed close together. As a result, the distance between the correction lens and the optical element is shortened, so that the lens device and the imaging device can be reduced in size, and the optical design is reduced and the optical system is designed relatively freely. be able to. In addition, since it is possible to reduce the number of positions where adjustment of the positions of a plurality of optical elements such as lenses and filters provided in the lens apparatus is required, it is possible to improve workability in assembly and repair.
更に、補正レンズと光学素子とが組み込まれる像ぶれ補正装置は、1個の装置としてユニット化されて構成されているため、補正レンズと光学素子とを、互いに対応する関係となる位置に精度良く且つ容易に配置することができ、高精度な像ぶれ補正を実現することができる。 Furthermore, since the image blur correction apparatus in which the correction lens and the optical element are incorporated is configured as a single unit, the correction lens and the optical element are accurately placed at positions corresponding to each other. In addition, it can be easily arranged, and high-accuracy image blur correction can be realized.
また、本発明の像ぶれ補正装置によれば、マグネットとヨークからなる1組の磁気回路部材によって、第1の駆動手段のための磁気回路と第2の駆動手段のための磁気回路とを兼用する構成としたため、部品点数を削減することができると共に装置自体の小型化、軽量化を図ることができる。その結果、本発明の像ぶれ補正装置が装着されるレンズ装置と、そのレンズ装置を備える撮像装置全体の小型化、軽量化を実現することができる。しかも、磁気回路部材を構成するためのマグネットは、第1の移動枠の位置を検出する第1の位置検出手段及び、第2の移動枠の位置を検出する第2の位置検出手段のためのマグネットとしても兼用する構成としたため、更なる部品点数の削減を実現することができる。 Further, according to the image blur correction device of the present invention, the magnetic circuit for the first driving means and the magnetic circuit for the second driving means are combined by a set of magnetic circuit members including a magnet and a yoke. With this configuration, the number of parts can be reduced, and the device itself can be reduced in size and weight. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the lens apparatus to which the image blur correction apparatus of the present invention is attached and the entire imaging apparatus including the lens apparatus. In addition, the magnet for constituting the magnetic circuit member is provided for the first position detecting means for detecting the position of the first moving frame and the second position detecting means for detecting the position of the second moving frame. Since the structure is also used as a magnet, the number of parts can be further reduced.
更に、第1及び第2の位置検出手段は、マグネットの位置から補正レンズの位置を検出する第1及び第2のホール素子を有し、これら第1及び第2のホール素子を1枚の基板に搭載する構成としたため、第1及び第2のホール素子を配置するスペースを小さくすることができ、像ぶれ補正装置の更なる小型化を図ることができる。 Further, the first and second position detecting means have first and second Hall elements that detect the position of the correction lens from the position of the magnet, and these first and second Hall elements are arranged on one substrate. Therefore, the space for arranging the first and second Hall elements can be reduced, and the image blur correction device can be further downsized.
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、デジタルビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、カメラ付き携帯電話その他の撮像装置にも適用できるものである。更に、レンズ装置として5群レンズを用いた例について説明したが、4群レンズ以下であってもよく、また、6群レンズ以上のものに適用できることも勿論である。 The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which a digital still camera is applied as the imaging device has been described. However, the present invention can also be applied to a digital video camera, a personal computer with a camera, a mobile phone with a camera, and other imaging devices. Furthermore, although the example using a 5 group lens as a lens apparatus was demonstrated, of course, it may be a 4 group lens or less, and can be applied to a 6 group lens or more.
1…レンズ装置、 2…レンズ系、 3…レンズ鏡筒、 4…CCD(撮像手段)、 5…像ぶれ補正装置、 7…1群レンズ、 7A…対物レンズ(第1のレンズ)、 8…2群レンズ、 9…3群レンズ、 10…4群レンズ、 11…5群レンズ、 11A…第7のレンズ、 11B…第8のレンズ(光学素子)、 15…補正レンズ、 16…上部鏡筒、 17…中間鏡筒、 18…下部鏡筒、 51…第1の移動枠、 51a…レンズ固定部、 51b…ヨーク固定部、 52…第2の移動枠、 53…固定基盤(固定枠)、 53a…移動枠支持部、 53b…コイル固定部、 54,54A…アクチュエータ(駆動手段)、 58…嵌合穴、 61…第1の主軸受部、 62…第1の副軸受部、 63…第1の主ガイド軸、 64…軸受溝、 65…第1の副ガイド軸、 66…ヨーク、 67a,67b…マグネット、 71…第2の主軸受部、 72…第2の副軸受部、 75…第3の主軸受部、 76…第3の副軸受部、 77…第2の主ガイド軸、 78…軸受溝、 79…第2の副ガイド軸、 82…第4の主軸受部、 83…第4の副軸受部、 85…コイル支持台、 88…偏平コイル、 88a,88b…コイル部、 89a,89b,92…推力発生部、 91…筒状コイル、 93…コイル組立体、 94…第1のホール素子(第1の位置検出手段)、 95…第2のホール素子(第2の位置検出手段)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記補正レンズを保持する第1の移動枠と、
前記第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、
前記第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、
前記第1の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、
前記第2の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する方向であって前記第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、
前記第1の移動枠を前記第1の方向に移動する第1の駆動手段と、
前記第2の移動枠を前記第2の方向に移動する第2の駆動手段と、
前記固定枠に取り付けられると共に前記レンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を備えたことを特徴とする像ぶれ補正装置。 A correction lens for correcting image blur of the lens system;
A first moving frame for holding the correction lens;
A second moving frame that movably supports the first moving frame;
A fixed frame that movably supports the second moving frame;
First guide means for guiding the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system;
Second guide means for guiding the second moving frame in a second direction perpendicular to the optical axis of the lens system and also perpendicular to the first direction;
First driving means for moving the first moving frame in the first direction;
Second driving means for moving the second moving frame in the second direction;
An image blur correction apparatus comprising: an optical element attached to the fixed frame and disposed on an optical axis of the lens system.
前記2つのコイルは、前記マグネットの磁力の作用により各コイルの推力発生部が前記第1の方向と前記第2の方向とに向くように交差させて互いに重ね合わせるように配置したことを特徴とする請求項1記載の像ぶれ補正装置。 The first driving means and the second driving means have two coils, a magnet that applies a magnetic force to the two coils, and a yoke that supports the magnet.
The two coils are arranged so that a thrust generation part of each coil crosses in the first direction and the second direction by the action of the magnetic force of the magnet so as to overlap each other. The image blur correction device according to claim 1.
前記複数のレンズを固定又は移動可能に支持するレンズ鏡筒と、
前記レンズ系を通る光による像ぶれを補正するための補正レンズを有し、当該補正レンズを前記レンズ系の光軸と直交する方向に移動させて前記像ぶれを補正する像ぶれ補正装置と、を備えたレンズ装置において、
前記像ぶれ補正装置は、前記補正レンズを保持する第1の移動枠と、前記第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、前記第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、前記第1の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、前記第2の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する方向であって前記第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、前記第1の移動枠を前記第1の方向に移動する第1の駆動手段と、前記第2の移動枠を前記第2の方向に移動する第2の駆動手段と、前記固定枠に取り付けられると共に前記レンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を有することを特徴とするレンズ装置。 A lens system in which a plurality of lenses are arranged on the same optical axis;
A lens barrel that supports the plurality of lenses in a fixed or movable manner;
An image blur correction apparatus that corrects the image blur by moving the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the lens system; and a correction lens that corrects an image blur due to light passing through the lens system; In a lens apparatus comprising:
The image blur correction device includes a first moving frame that holds the correction lens, a second moving frame that movably supports the first moving frame, and a movably supported second moving frame. A fixed frame, first guide means for guiding the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system, and the second moving frame orthogonal to the optical axis of the lens system. A second guide unit that guides in a second direction that is perpendicular to the first direction, a first drive unit that moves the first moving frame in the first direction, A second driving unit that moves the second moving frame in the second direction; and an optical element that is attached to the fixed frame and disposed on the optical axis of the lens system. Lens device.
前記レンズ系を通る光による像ぶれを補正するための補正レンズを有し、当該補正レンズを前記レンズ系の光軸と直交する方向に移動させて前記像ぶれを補正する像ぶれ補正装置と、を備えた撮像装置において、
前記像ぶれ補正装置は、前記補正レンズを保持する第1の移動枠と、前記第1の移動枠を移動可能に支持する第2の移動枠と、前記第2の移動枠を移動可能に支持する固定枠と、前記第1の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する第1の方向にガイドする第1のガイド手段と、前記第2の移動枠を前記レンズ系の光軸と直交する方向であって前記第1の方向とも直交する第2の方向にガイドする第2のガイド手段と、前記第1の移動枠を前記第1の方向に移動する第1の駆動手段と、前記第2の移動枠を前記第2の方向に移動する第2の駆動手段と、前記固定枠に取り付けられると共に前記レンズ系の光軸上に配置される光学素子と、を有することを特徴とする撮像装置。 A lens system having a lens system in which a plurality of lenses are arranged on the same optical axis, and the plurality of lenses supported by a lens barrel so as to be fixed or movable;
An image blur correction apparatus that corrects the image blur by moving the correction lens in a direction orthogonal to the optical axis of the lens system; and a correction lens that corrects an image blur due to light passing through the lens system; In an imaging apparatus comprising:
The image blur correction device includes a first moving frame that holds the correction lens, a second moving frame that movably supports the first moving frame, and a movably supported second moving frame. A fixed frame, first guide means for guiding the first moving frame in a first direction orthogonal to the optical axis of the lens system, and the second moving frame orthogonal to the optical axis of the lens system. A second guide unit that guides in a second direction that is perpendicular to the first direction, a first drive unit that moves the first moving frame in the first direction, A second driving unit that moves the second moving frame in the second direction; and an optical element that is attached to the fixed frame and disposed on the optical axis of the lens system. Imaging device.
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