JP2003140218A

JP2003140218A - 像ぶれ補正レンズ系

Info

Publication number: JP2003140218A
Application number: JP2001342362A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwasaki; 敬史岩崎; Takeo Arai; 健雄新井
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単であり、また部品配置の自由度が
高く、レンズを小型化することができる像ぶれ補正レン
ズ系を提供すること【解決手段】光軸とほぼ平行に配置されたガイド部材
と、該ガイド部材に軸支され該ガイド部材上を摺動する
リンク部材と、該リンク部材に軸支され補正レンズを支
持するレンズ支持部材と、光軸と略平行に配置され、該
レンズ支持部材を軸支しかつ該レンズ支持部材が摺動す
る駆動部材とを有し、前記駆動部材を揺動することによ
って補正レンズを光軸に対し偏心させることを特徴とす
る像ぶれ補正レンズ系。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像ぶれ防止機構を
有するレンズ系、さらに詳しくは、像ぶれ補正レンズ部
材を光軸に垂直な方向に偏心移動させて像ぶれの補正を
行う像ぶれ補正レンズ系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−４９７２９号公報に開示さ
れた写真レンズを通し感光面に集束される像の安定化装
置では、結像面に平行な面において２つの自由度を決定
する案内装置上に設けられて時間の経過に応じてレンズ
の変位を検出するための手段、前記自由度に応じて検出
される変位に応じて前記案内装置を変位させるための作
動手段を制御するための制御手段を設け、補正レンズを
光軸に垂直な方向に偏心移動させて像ぶれを補正してい
る。補正レンズの変位駆動は、補正レンズの周囲あるい
は至近に駆動源を配置し補正レンズの装着された鏡枠を
直接駆動させている。

【０００３】特開平９−８０５５０号公報に開示された
像ぶれ補正装置は、像ぶれ補正系と、補正光学系のガイ
ド装置と、補正光学系を駆動する駆動力発生装置とを備
え、可動部の重心と、可動部とガイド装置との間に負荷
が発生する部分と、駆動力発生装置の動力部とを、同一
平面内に配置して構成する。この構成により、像ぶれ補
正駆動部の周囲のモーメントを小さくして、像ぶれ補正
レンズを所望の位置へ駆動させて像ぶれ補正を行ってい
る。

【０００４】特開平８−１９４２４２号公報は、補正レ
ンズの平行運動機構の固定支持端側を、平行運動機構に
よる補正レンズ枠体の移動方向に対して直交方向に移動
させる移動機構を設け、前記補正レンズの光軸を撮影光
軸に合わせる構成を開示している。特開平９−２４４０
８８号公報は、補正レンズを、第２の方向に移動自在に
第１の駆動手段に支持され、第１の方向に移動自在に第
２の駆動手段に支持される構成を開示している。この構
成によると、第１の駆動部で補正レンズを第１の方向に
移動させると、補正レンズは、第２の駆動部にガイドさ
れて第１の方向に平行移動する。また、第２の駆動部で
補正レンズを第２の方向に移動すると、補正レンズは、
第１の駆動部にガイドされて第２の方向に移動する。

【０００５】特開平６−３５０２２号公報は、カメラの
像ブレ補正装置に関し、固定部材上に光軸と平行な第１
の回転中心軸を持つ第１の回転部材を設けるとともに、
この第１の回転部材上に、光軸と平行な第２の回転中心
軸を持ち補正レンズを支持した第２の回転部材を設け、
第１及び第２の回転部材の回転駆動原を、固定部材上及
び第１の回転部材上に設置する構成を開示している。特
開平７−５５１４号公報は、手振れ防止レンズに関し、
補正レンズを光軸と直交する平面内で互いに異なる複数
の方向に各々を従属的に移動可能に支持し、かつ少なく
とも一方の駆動方向を前記光軸と平行な軸まわりとする
支持手段を備えた構成を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在製品化されている
防振レンズや、前記特開昭６３−４９７２９号公報や特
開平９−８０５５０に開示された防振レンズにおいて
は、駆動推力が補正レンズおよびその枠などを含む可動
部の重心に対してまっすぐに働くようにすることによ
り、回転や倒れを発生するモーメントが働かず、安定し
た動作を行うことができる。しかし、このような条件を
満足する構成とするためには、補正レンズの周囲に駆動
源を配置する必要があり、レンズ鏡筒の外径を小さくし
てコンパクトな防振レンズを構成することが困難であ
る。

【０００７】前記特開平８−１９４２４２号公報で提案
されている機構は、駆動源が１方向に集中するため、カ
メラの空きスペースに駆動源を収納することでスペース
効率を高めて小型化できる。しかし、推力の中心と可動
部の重心がずれるとリンク機構に回転トルクが加わり、
動作の精度や追従性が失われ、高度の補正をすることが
できない。前記特開平９−２４４０８８号公報で述べら
れている方法では、可動部の重心と推力の方向について
は改善されている。しかし、ピンと長孔の組み合わせで
は像ブレ補正の精度を維持ししかも作動を滑らかにする
ことが困難であることと、補正レンズの周囲に駆動源を
配することになり、小型化にはつながらない。

【０００８】前記特開平６−３５０２２号公報において
は、本発明と同様に２つの回転軸によるリンクで補正レ
ンズを支持しているが、駆動源の一つがリンク上に配さ
れることになり、レンズ全体の小型化には適していな
い。前記特開平７−５５１４号公報では駆動源の配置に
までは言及していないが、実施例において駆動源がリン
クすなわち支持アーム上に設けられており、同様に小型
化に適しない構成となっている。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、上述した従来技術の像ぶれ補
正機構に関する問題点に鑑みてなされたものであって、
構造が簡単であり、また部品配置の自由度が高く、レン
ズを小型化することができる像ぶれ補正レンズ系を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光軸とほぼ平
行に配置されたガイド部材と、該ガイド部材に軸支され
該ガイド部材上を摺動するリンク部材と、該リンク部材
に軸支され補正レンズを支持するレンズ支持部材と、光
軸と略平行に配置され、該レンズ支持部材を軸支しかつ
該レンズ支持部材が摺動する駆動部材とを有し、前記駆
動部材を揺動することによって補正レンズを光軸に対し
偏心させることを特徴とする像ぶれ補正レンズ系であ
る。

【００１１】本発明の実施態様は以下のとおりである。
前記リンク部材と前記レンズ支持部材は、軸部材によっ
て結合されていることを特徴とする。このように構成す
ることにより、簡易な構成で高精度な像ぶれ補正を行う
ことができる利点を有する。前記リンク部材と前記レン
ズ支持部材は、両者がヒンジによって結合されて一体的
に成形されたことを特徴とする。このように構成するこ
とによって、前記リンク部材と前記レンズ支持部材の製
造コスト及び組み立て工数を低くすることができる利点
を有する。

【００１２】前記駆動部材による像ぶれ補正のための駆
動方向が、補正レンズの変位検出系の検出方向と略一致
したことを特徴とする。このように構成することによっ
て、駆動部材の制御系を簡素に設計できる利点を有す
る。前記補正レンズが、バリエータレンズであることを
特徴とする。このように構成することによってて、光学
系のレンズ数を少なくすることができる利点を有する。
前記補正レンズが、固定系レンズであることを特徴とす
る。このように構成することによって、光学系の設計が
容易になる利点を有する。

【００１３】

【実施の形態】以下に本発明に係る像ぶれ補正装置すな
わち光学式画像安定化装置を備えた像ぶれ補正ズームレ
ンズの実施形態を図に基づいて説明する。

【００１４】（１）光学系第１の像ぶれ補正のズームレンズ１０の光学系は、図１
及び図２に示すように、光軸Ｏ上に、フロントレンズ１
５、バリエータレンズ１４、第３群固定系１３、リアフ
ォーカスレンズ１２の各レンズ群と、撮像素子１１によ
り構成されている。図１は、ズームレンズ１０が伸長し
て結像可能な状態を示す。図２は、ズームレンズ１０が
沈胴した収納状態を示す。

【００１５】ズーム操作は、バリエータレンズ１４を光
軸と平行に移動させることによって行い、フォーカス調
整はリアフォーカスレンズ１２を光軸Ｏと平行に移動さ
せることによりを行う。像ぶれの補正は、第３群固定系
１３を光軸Ｏに対して垂直方向に移動させることすなわ
ち偏心移動させることにより、像位置を光軸Ｏを直交す
る方向へ像を移動させる。図２によって、ズームレンズ
１０をコンパクトに収納するためには、像ぶれ補正レン
ズである第３群固定系１３も光軸Ｏの方向に移動する必
要があることがわかる。

【００１６】第２の像ぶれ補正のズームレンズ１００の
光学系は、図３に示すように、第１実施形態とほぼ同一
の光学的構成を有し、第１のズームレンズ１０の光学系
と同一の光学的構成については、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。ズームレンズ１００は、バリエータ
レンズ１４を光軸Ｏ方向に移動させてズーム操作すると
ともに、バリエータレンズ１４を光軸Ｏに垂直な方向に
対しても移動するすなわち偏心移動するようにして、像
ぶれの補正をするようにしたものである。

【００１７】（２）第１実施形態（補正レンズ偏心移動機構）図４は、第１実施形態の補
正レンズＣＬの偏心移動機構２００の正面図（ａ）及び
側面図（ｂ）である。偏心移動機構２００は、補正レン
ズＣＬを、光軸Ｏの方向に移動させて合焦操作を行い、
かつ光軸Ｏ垂直方向に偏心移動させて像ぶれ補正を行う
ための機構である。補正レンズＣＬが摺動するズーム軸
２２０は、光軸Ｏにほぼ並行に設置され、この光軸Ｏと
ズーム軸２２０の位置関係は一定に維持されるように構
成されている。

【００１８】偏心移動機構２００は、補正レンズＣＬを
レンズ支持枠２２１によって支持し、レンズ支持枠２２
１はズーム軸２２０上を摺動するスライド枠２２２に設
けられた軸部材２３０によって軸支されている。レンズ
支持枠２２１は、図５に示すように、補正レンズＣＬを
保持する枠部材２４０の周縁部に、軸部材２３０が通過
する軸部材孔２４２及像ぶれ補正駆動用の補正駆動軸２
４４が挿入される補正駆動軸孔２４６が設けられてい
る。

【００１９】スライド枠２２２は、図６に示すように、
ズーム軸２２０が通過するズーム軸孔２５０及び軸部材
２３０を固着するための軸部材孔２５２を有する節部材
である。スライド枠２２２は、光束を蹴らないようにす
ること及び補正駆動軸２４４との干渉を避けることを考
慮して切り欠き付きのリング状に形成されて、例えば合
成樹脂製の場合に少ない材料で所定の剛性を得ることが
できるように形成されている。他の形状として、光束を
蹴らないことを考慮して、ズーム軸孔２５０と軸部材孔
２５２を弓状に結んだ弧状バーであってもよい。

【００２０】（補正レンズ偏心移動機構の作動）偏心移
動機構２００は、図７に示すように、補正駆動軸２４４
を、ズーム軸２２０と軸部材２３０を結ぶ基礎線２６０
に略直交する方向Ａに移動させることによって、補正レ
ンズＣＬを基礎線２６０と略直交する方向に移動させる
ことができる。同じく、図８に示すように、補正駆動軸
２４４を、ズーム軸２２０と軸部材２３０を結ぶ基礎線
２６０と並行する方向Ｂに移動させることによって、補
正レンズＣＬを基礎線２６０と略並行する方向に移動さ
せることができる。駆動軸２４４を方向Ａと方向Ｂを組
み合わせた方向に移動させることによって、補正レンズ
ＣＬを任意の方向に移動すなわち偏心させることができ
る。

【００２１】（補正レンズ偏心移動機構の解析）図９
は、補正駆動軸２４４の中心を楕円形の移動軌跡１ｍ，
２ｍ〜１１ｍ，１２ｍとなるように駆動したとき、軸部
材２３０の中心が直線状の移動軌跡１ｎ，２ｎ〜１１
ｎ，１２ｎとなり、補正レンズＣＬの光学中心００の移
動軌跡が円形１ｌ，２ｌ〜１１ｌ，１２ｌとなることを
示す。ズーム軸２２０の中心、補正レンズＣＬの光学中
心００、及び軸部材２３０の中心がなす基準角度（後述
する）は、約１２０°である。

【００２２】補正レンズＣＬの光学中心００の移動軌跡
を円形とするとき、補正駆動軸２４４の移動軌跡がつく
る楕円の短径、長径の比率は、基準線２６０と補正レン
ズＣＬの光軸Ｏとの距離と、基準線２６０と補正駆動軸
２４４の中心軸線との距離の比率に概ね等しくなる。補
正駆動軸２４４の移動軌跡がつくる楕円の短径、長径の
比率が大きいと、長径が大きく、補正のための補正量が
大きくなり、誤差の要因となる。従って、この楕円の短
径、長径の比率は１に近い方が好ましい。

【００２３】補正レンズＣＬの光学中心００からズーム
軸２２０の中心、軸部材２３０の中心、及び補正駆動軸
２４４までの距離を一定にして、補正駆動軸２４４の移
動軌跡がつくる楕円の短径、長径の比率の比率を１に近
付けるためには、ズーム軸２２０の中心、補正レンズＣ
Ｌの光学中心００、及び軸部材２３０の中心のなす基準
角度Ｓが小さい方が好ましい。一方、この基準角度Ｓが
小さくなり過ぎると、ズーム軸２２０の中心と軸部材２
３０の中心が近づき、補正駆動軸２４４の中心の動きと
軸部材２３０の中心の動きが同じようになり、スライド
枠２２２の移動量が大きくなるので好ましくない。この
ようなことを考慮して、基準角度Ｓは、略６０°である
ことが望ましい。

【００２４】図１０ないし図１４は、基準角度Ｓを約６
０°としたときの補正レンズ偏心移動機構の構成を示
す。図１０ないし図１４は、補正レンズ偏心移動機構を
示す図４ないし図８に対応し、従って図４ないし図８と
同じ符号を付してその説明を省略する。図１１は、基準
角度Ｓを約６０°としたときの軸部材２３０の中心の移
動軌跡、補正レンズＣＬの光学中心００の移動軌跡、及
び補正駆動軸２４４の中心の移動軌跡を示す。図１５に
示す基準角度約６０°の構成の補正駆動軸２４４の移動
軌跡がつくる楕円の短径、長径の比率が、図９に示した
基準角度約１２０°の構成の楕円の短径、長径の比率よ
り１に近いことがわかる。

【００２５】図１６は、基準角度Ｓを約６０°とし、補
正レンズＣＬの光学中心００の移動軌跡を円形にすると
き、補正駆動軸２４４の中心位置の変位Ａ１ないしＡ１
２と移動軌跡の変化を示す。補正駆動軸２４４の位置が
真上中央から左右約３０°ずれても、すなわちＡ３とＡ
５の間の補正駆動軸２４４の移動軌跡がつくる楕円の形
状はほとんど変化せず、この間で同様な補正駆動軸２４
４の制御によって同様な像ずれ補正を行うことができ
る。このように補正駆動軸２４４の位置を選択すること
ができることは、補正駆動軸のカメラ内部のレイアウト
の自由度が増し、カメラの小型化や簡素化に有効であ
る。

【００２６】（３）第２実施形態（補正レンズ偏心移動機構）図１７ないし図１９は、第
１実施形態の補正レンズ偏心移動機構２００の軸部材２
３０を、ヒンジ３０２によって構成した第２実施形態の
補正レンズ偏心移動機構を示し、レンズ支持枠２２１と
スライド枠２２２とを一体的に成形してなる。また、レ
ンズ支持枠３２２とスライド枠３２３が一体の部品で形
成されると、軸と軸受けの機構のようなガタが発生しな
いので、補正駆動軸２４４からの入力によって補正レン
ズＣＬの移動をスムーズに行うことができる。スライド
枠３２２は、光軸Ｏにガイド溝３５０を有し、ガイド溝
３５０はレンズ支持枠２２１に設けられガイド突起３５
２が嵌入するように構成される。

【００２７】（補正駆動機構）像ぶれを補正するために
補正駆動軸２４４を駆動させる補正駆動機構４００は、
図２０及び図２１に示すように、本体４０２に固着され
た固定アーム４１０及び固定アーム４１０に軸支された
副アーム４１２、副アーム４１２に一端部を軸支された
主アーム４１４を有する。主アーム４１４の他端部は、
補正駆動軸２４４に軸支されている。主アーム４１４に
は、主アーム４１４を介して補正駆動軸２４４を縦方向
及び横方向に駆動するための縦方向アクチュエータ４４
０及び横方向アクチュエータ４４４が設けられている。

【００２８】縦方向アクチュエータ４４０及び横方向ア
クチュエータ４４４は、実質上同一の構成であって、主
アーム４１４に固着された磁石４５０、及び制御系（図
示せず）によって電力供給が制御されて磁石４５０を吸
着し、非吸着になる制御コイル４５２からなる。制御コ
イル４５２は本体４０２に実質上固着されている。縦方
向アクチュエータ４４０及び横方向アクチュエータ４４
４はさらに、所定基準位置の両側の反射率を異ならせた
位置検出パターン４６０及び位置検出パターン４６０の
反射率の相違から所定基準位置の位置を検出するための
位置検出センサー４６２を有する。位置検出センサー４
６２は、本体４０２に対する主アーム４１４の縦方向及
び横方向の変位を検出する。

【００２９】補正レンズＣＬを偏心駆動する２つのアク
チュエータ４４０，４４４の推力方向及び位置検出系の
検出方向をそれぞれ、軌跡楕円の長径、短径の方向に一
致させると、アクチュエータ４４０，４４４の制御系を
簡素化できる。上述した補正駆動系は、リンク機構であ
るが、これに替えてスライド機構等にすることも可能で
ある。

【００３０】（補正駆動機構）像ぶれを補正するために
補正駆動軸２４４を駆動させる補正駆動系５００は、図
２２に示すように、主アーム５１４の延長線が光軸Ｏと
交わらない位置に配置される。その他の構成は第１実施
形態の補正駆動機構と同じであり、図２２に第１実施形
態の説明と同じ符号を付してその説明を省略する。

【００３１】

【発明の効果】本発明の像ぶれ補正レンズによれば、構
造が簡単であり、また部品配置の自由度が高く、レンズ
を小型化することができる像ぶれ補正レンズ系を提供す
ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の像ぶれ補正レンズ系の結像状態
の光学図である。

【図２】本発明の第１の像ぶれ補正レンズ系の収納状態
の光学図である。

【図３】本発明の第２の像ぶれ補正レンズ系の結像状態
の光学図である。

【図４】本発明の像ぶれ補正レンズ系の第１実施形態の
偏心移動機構の正面説明図及び側面図である。

【図５】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系の
レンズ支持枠の正面説明図である。

【図６】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系の
スライド枠の正面説明図である。

【図７】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系の
補正レンズ偏心移動機構の正面説明図である。

【図８】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系の
補正レンズ偏心移動機構の正面説明図である。

【図９】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系の
補正系の作動説明図である。

【図１０】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
の偏心移動機構の正面説明図である。

【図１１】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
のレンズ支持枠の正面説明図である。

【図１２】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
のスライド枠の正面説明図である。

【図１３】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
の補正レンズ偏心移動機構の正面説明図である。

【図１４】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
の補正レンズ偏心移動機構の正面説明図である。

【図１５】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
の駆動系の説明図である。

【図１６】本発明の第１実施形態の像ぶれ補正レンズ系
の駆動系の説明図である。

【図１７】本発明の第２実施形態の補正レンズ偏心移動
機構の正面説明図である。

【図１８】本発明の第２実施形態の補正レンズ偏心移動
機構の説明図である。

【図１９】図１８に示す線XVに沿った断面図である。

【図２０】本発明の第２実施形態の補正駆動機構の正面
説明図である。

【図２１】本発明の第２実施形態の補正駆動機構の背面
図である。

【図２２】本発明の第２実施形態の補正駆動機構の正面
説明図である。

【符号の説明】

ＣＬ補正レンズ１０ズームレンズ１３第３群固定系１４バリエータレンズ１００ズームレンズ２００偏心移動機構２２０ズーム軸２２１レンズ支持枠２２２スライド枠２３０軸部材２４０枠部材２４４補正駆動軸２６０基礎線４１４主アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸とほぼ平行に配置されたガイド部材
と、該ガイド部材に軸支され該ガイド部材上を摺動する
リンク部材と、該リンク部材に軸支され補正レンズを支
持するレンズ支持部材と、光軸と略平行に配置され、該
レンズ支持部材を軸支しかつ該レンズ支持部材が摺動す
る駆動部材とを有し、前記駆動部材を揺動することによ
って補正レンズを光軸に対し偏心させることを特徴とす
る像ぶれ補正レンズ系。
【請求項２】前記リンク部材と前記レンズ支持部材
は、軸部材によって結合されていることを特徴とする請
求項１に記載の像ぶれ補正レンズ系。
【請求項３】前記リンク部材と前記レンズ支持部材
は、両者がヒンジによって結合されて一体的に成形され
たことを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正レンズ
系。
【請求項４】前記駆動部材による像ぶれ補正のための
駆動方向が、補正レンズの変位検出系の検出方向と略一
致したことを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正レ
ンズ系。
【請求項５】前記補正レンズが、バリエータレンズで
あることを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正レン
ズ系。
【請求項６】前記補正レンズが、固定系レンズである
ことを特徴とする請求項１に記載の像ぶれ補正レンズ
系。