JPH10293237A - レンズ鏡筒およびこれを備えた撮像装置 - Google Patents
レンズ鏡筒およびこれを備えた撮像装置Info
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- JPH10293237A JPH10293237A JP9101498A JP10149897A JPH10293237A JP H10293237 A JPH10293237 A JP H10293237A JP 9101498 A JP9101498 A JP 9101498A JP 10149897 A JP10149897 A JP 10149897A JP H10293237 A JPH10293237 A JP H10293237A
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Abstract
鏡筒の小型化が難しい。 【解決手段】 可動レンズユニット50,56を光軸方
向に移動案内するガイドバー67,69と、シフトレン
ズ51を光軸径方向に移動させるシフトユニットとを有
するレンズ鏡筒において、シフトユニットを構成する部
材1に光軸径方向に凹んだ凹部84,85を形成し、ガ
イドバーをこれら凹部内を通して配置する。
Description
の記録をCCD等の固体撮像素子を用いて行なうビデオ
カメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置およびこれ
に用いられるぶれ補正機能付きズームレンズ鏡筒に関す
る。
ど、結像面にCCD等の固体撮像素子を配置した撮像装
置が多用されている。これらの撮像装置で用いられるC
CD等の撮像素子は、一般的には画素数を多くする程大
きくなるが、これに伴いコストも増加してくる。これら
の条件から、一般民生用としては、対角長が4mm程度
の1/4インチサイズと称するものかあるいは対角長が
6mm程度の1/3インチと称するサイズのものが多用
されている。また、これらのCCDの画素数は30〜4
0万画素のものが一般的となっている。
謂135フイルムの銀塩カメラの対角43mmと比較す
ると小さいことから、同じ画角のレンズではフイルムカ
メラのレンズに対して大幅な小型化が一般的には可能で
ある。実際、1/4インチのCCDを用いたビデオカメ
ラではズーム比が10といったズームレンズで、その全
長が50mm程度というものが一般的になっている。
デジタルスチルカメラにこういったズームレンズを搭載
した場合、特に焦点距離が比較的長焦点側に設定された
撮影では、手振れにより安定した画面を得ることが困難
であるという問題がある。このため、従来様々な手ぶれ
防止装置が提案されており、これを用いれば、手ぶれに
よる画面の有害なぶれだけでなく、船舶や自動車などか
らの撮影に際して三脚を用いても有害なぶれが除去し得
ないような状況においても、大きな効果を奏する。
ぶれ検出手段と、検出されたぶれの情報に応じて画面と
してぶれが発生しないように何らかの補正を行うぶれ補
正手段を少なくとも備えている。ぶれ検出手段として
は、例えば、角加速度計、角速度計、角変位計などが知
られている。
リズムを用いたり撮影光学系の一部を撮影光軸に垂直な
面内(光軸径方向)でシフトさせたりして結果として撮
影光軸を曲げる光学的手段や、得られた撮像画面情報の
中から実際に画面として用いる領域を切り出すように構
成したビデオカメラにてその切り出し位置をぶれが補正
される位置に順次変更(追尾)していく電子的手段が知
られている。但し後者は動画の中の連続した画面間での
補正方法であり、静止画の補正手段とはなり得ない。
離にかかわりなく、カメラのぶれ補正角度として定めら
れた角度以内の振れに対しての補正が可能である。した
がって、ズームレンズのテレ側(長焦点距離側)の焦点
距離が長い場合でも、実用上問題のないぶれを取り除く
能力を有することが可能である。
関係を画面上の被写体位置で説明した図である。図9に
おいて、カメラが112で示した位置にある時のレンズ
の光軸は113であり、被写体である人物111の顔を
ほぼ画面中心にとらえていることになる。この状態から
a度手ぶれによりカメラが回転したとする。この時のカ
メラ位置を114で、光軸を115でそれぞれ示してい
る。
114のカメラ位置での画面位置を示しており、(B)
はズームレンズのワイド端(短焦点距離側の端)での状
態を、(C)はテレ端(長焦点距離側の端)での状態を
示す。116は画面内の被写体を示しており、117お
よび119はカメラ位置が112の時の画面を、118
および120はカメラ位置が114の時の画面を示して
いる。
ラ振れであっても、当然、レンズの焦点距離が長い方が
画面上の振れとしては害が大きい。従って、特にテレ側
の焦点距離が長いレンズと組み合わせると、その効果が
顕著となる。
して、可変頂角プリズムを用いた場合の構成を示す。図
10は可変頂角プリズム自体の構成を示す。この図にお
いて、121と123はガラス板であり、127は例え
ばポリエチレン等の材料で作られた蛇腹部分である。こ
れらのガラス板123と蛇腹127で囲まれた内部に、
例えばシリコンオイル等による透明な液体122が封入
されている。
1,123が平行な状態であり、この場合、可変頂角プ
リズムの光線の入射角度と出射角度は等しい。一方、図
10(A),(C)のような角度を持つ場合には、それ
ぞれ光線124,126で示したように光線はある角度
をもって曲げられる。従って、カメラが手ぶれ等の原因
により傾いた場合に、その角度に相当する分光線が曲が
るようにレンズの前に設けた可変頂角プリズムの角度を
制御することによって、画面の振れを除去することがで
きる。
であり、(A)にて可変頂角プリズムは平行状態になり
光線がまっすぐ被写体の頭に向かっているとすると、
(B)のようにa度の振れに対して可変頂角プリズムを
駆動して光線を曲げることにより、撮影光軸は相変わら
ず被写体の頭をとらえ続ける。
動するアクチュエータ部と角度状態を検出する頂角セン
サとを含む、可変頂角プリズムユニットの実際の構成例
を示す図である。
で、可変頂角プリズムの前側のガラス面と後側のガラス
面は互いに90度ずれた方向軸を回転軸として回転可能
に構成されている。なお、ここでは添え字a,bにより
2つの回転方向のそれぞれの構成部品を示しているが、
同一符号のものは全く同じ機能を有する。従って、以
下、添え字a,bを省略して説明する。また、添え字b
側の部品は一部図示していない。
21,123、蛇腹部127およびこの蛇腹部127に
充填された液体等からなる。ガラス板121,123は
保持枠128に一体的に接着剤等を用いて取り付けられ
る。保持枠128は不図示の固定部品との間で回転軸部
133を構成しており、この軸回りに回動可能となって
いる。軸133aと軸133bとは90度方向が異なっ
ている。保持枠128上にはコイル135が一体的に設
けられており、一方、不図示の固定部分にはマグネット
136、ヨーク137,138が設けられている。
により、可変頂角プリズム141は軸133回りに回動
する。保持枠128から一体的に延びた腕部分130の
先端にはスリット129が形成されており、固定部分に
設けられたiRED等の発光素子131とPSD等の受
光素子142との間で可変頂角プリズムの角度状態を検
出する頂角センサを構成している。
いたぶれ防止装置を、レンズと組み合わせた場合の構成
を示すブロック図である。この図において、141は可
変頂角プリズム、143,144は頂角センサ、15
3,154はこの頂角センサ143,144の出力を所
定のレベルまで増幅する増幅回路、145はマイクロコ
ンピュータ、146,147は角速度計等よりなるぶれ
検出手段、148,149はコイル135およびヨーク
138等からなるアクチュエータ、152はレンズであ
る。
サ143,144により検出された可変頂角プリズム1
41の角度状態とぶれ検出手段146,147の検出結
果とに応じて、画面上の振れを除去するのに最適な角度
状態に可変頂角プリズム141を制御するために、アク
チュエータ148,149に通電する電流を決定する。
なお、主だった要素が2ブロック構成となっているの
は、90度ずれた2方向の制御をそれぞれ単独に行うた
めである。
の例であり、ぶれ検出手段としては前述したような各種
のセンサを用いることができる。また、可変頂角プリズ
ムの頂角を検出するセンサとして、ここでは投光素子と
受光素子を用いた光学式のセンサで説明したが、ホール
素子等の磁気式センサを用いてマグネットとコイルの位
置関係を測定する方法などを用いてもよい。
を増幅する回路は、センサの形式によっては省ける場合
も考えられる。さらに、この説明では可変頂角プリズム
を構成する2枚のガラスをそれぞれ90度異なる回転軸
回りに駆動することで任意の方向のぶれを補正する方式
で説明したが、1枚のガラスを任意の方向に駆動する構
成も、特開平8−43769号公報等で提案されてい
る。
補正手段を有するズームレンズ鏡筒では、ズームレンズ
の前方(被写界側)に可変頂角プリズムを配置する場合
には、ズームレンズの広角側の有効光線を欠かないよう
に可変頂角プリズムの径を設定するため、どうしても大
きなユニットをレンズの前に配置することになり、撮像
装置の小型化にとって妨げとなっていた。また、この問
題を解決するために、可変頂角プリズム素子をレンズの
内部に配置する手法も提案されているが、やはり結像に
直接関与しない可変頂角プリズムを撮影レンズ内に配置
せねばならないことから、レンズ全体の光学全長の短縮
化といった面からはある程度の大型化はやむを得なかっ
た。
ズ鏡筒においても小型化が重要な課題となっている。図
14は、上記ズームレンズ鏡筒の一例を示すもので、図
14(a)は縦断面図であり、図14(b)は図14
(a)のA−A線に沿う縦断面図である。図14
(a),(b)において、201a〜201dは撮影ズ
ームレンズを構成する4つのレンズ群で、201aは固
定の前玉レンズ、201bは光軸に沿って移動すること
で変倍動作を行なうバリエータレンズ群、201cは固
定のアフォーカルレンズ、201dは光軸に沿って移動
することで変倍時の焦点面の維持と焦点合わせを行なう
フォーカシングレンズ群である。203および204
a、204bは光軸205と平行に配置され、移動する
レンズ群の案内および回り止めを行うガイドバーであ
る。
なるDCモータである。なお、DCモータに代えて、ス
テップモータなどを用いても構わない。バリエーターレ
ンズ群201bはこれを保持する枠211に保持されて
いる。この保持枠211は、押圧ばね209とこの押圧
ばね209の力でスクリュー棒208に形成されたスク
リュー溝208aに押圧係合するボール210とを有し
ている。このため、モータによって出力軸206a、ギ
ア列207を介してスクリュー棒208を回転駆動する
ことにより、保持枠211はガイドバー203に沿って
光軸方向に移動する。
ーカシングレンズ群201dは保持枠214に保持され
ている。保持枠214のスリーブ部214aにはネジ部
材213が一体的に組み付けられており、このネジ部材
213はステッピングモータ212の出力軸212aの
ネジ部に螺合している。このため、ステッピングモータ
212を回転させることにより、保持枠214をガイド
バー204a,204bに沿って光軸方向に移動させる
ことができる。
タである。220はレンズ鏡筒を装着したカメラ本体で
ある。
ないズームレンズ鏡筒においても、絞り駆動用のIGメ
ータ、変倍レンズ駆動用のズームモータ、フォーカシン
グレンズ駆動用のフォーカスモータといった3つのアク
チュエータが必要となっており、レンズの小型化にあた
ってはこれらのアクチュエータをいかに効率良くコンパ
クトにレイアウトするかが重要になっている。
変頂角プリズムを用いたズームレンズにおいては、レン
ズ全体の小型化、軽量化の面で問題が残った。これに対
して、特許第2560377号特許公報等には、所定の
レンズ群を光軸と垂直な面内で移動させることで、ぶれ
を補正する、所謂シフト式ぶれ補正手段を有したズーム
レンズが開示されている。これらのシフト式ぶれ補正手
段を有したズームレンズでは、少なくとも前述した可変
頂角プリズムを用いた方式に比較して、結像のために必
要なレンズ群がぶれ補正手段のためのシフトレンズと共
用できることから、全長短縮・小型軽量化といった面で
有利であった。
り駆動のためのIGメータと移動レンズ群を駆動するズ
ームモータ、フォーカスモータといったアクチュエータ
が必須となっており、これらを含めた小型・軽量化を図
る必要がある。
件も含めて小型・軽量化を図れるようにした、シフト式
ぶれ補正手段内蔵のレンズ鏡筒およびこれを備えた撮像
装置を提供することを目的としている。
ために、本願第1の発明では、可動レンズユニット(変
倍用レンズユニットや合焦用レンズユニット)を光軸方
向に移動案内するガイドバーと、シフトレンズを光軸径
方向に移動させるシフトユニットとを有するレンズ鏡筒
において、シフトユニットを構成する部材に光軸径方向
に凹んだ凹部を形成し、ガイドバーを上記凹部内を通し
て配置している。
ガイドバーを極力光軸に近い位置に配置して、レンズ鏡
筒の径方向の小型化を図っている。
を保持する可動部材と鏡筒本体に固定されて可動部材を
光軸径方向に移動可能に保持する固定部材とを有するシ
フトユニットを備えたレンズ鏡筒において、固定部材に
おける可動部材の保持位置を光軸周りにおける均等角度
ごとに3箇所以上設けるとともに、光軸方向視における
上記保持位置以外の領域に鏡筒駆動用アクチュエータを
配置している。
例えば光軸を中心に略120°おきに固定部材に設けた
支持部によって均等かつ精度良く保持できるようにする
とともに、これら保持部を避けてシフト駆動用アクチュ
エータ、絞り駆動用アクチュエータ、変倍駆動用アクチ
ュエータおよび合焦駆動用アクチュエータのいずれかを
配置することにより鏡筒内の効率良いレイアウトを可能
としている。
ニットに取り付けられ、光軸方向に延びたスクリューシ
ャフトに噛み合って光軸方向駆動力を発生するラック部
材と、シフトレンズを光軸径方向に移動させるシフトユ
ニットとを有するレンズ鏡筒において、シフトユニット
を構成する部材に光軸径方向に凹んだ凹部を形成し、ラ
ック部材の噛合部を光軸方向視における上記凹部内に配
置している。
られたラック部材(噛合部)を極力光軸に接近した位置
に配置してレンズ鏡筒の径方向の小型化を図れるように
し、しかもシフトユニットに接近したときにこれに干渉
することなくできるだけ長い光軸方向範囲でスクリュー
シャフトに噛合できるようにしている。
移動する可動レンズユニットと、シフトレンズを光軸径
方向に移動させるシフトユニットとを有するレンズ鏡筒
において、可動レンズユニットにおけるシフトユニット
に光軸方向にて対向する位置に光軸方向に突出する突出
部(例えば、可動レンズユニットの筒内での移動位置を
検出するための検出光を遮る遮光手段)が形成されてい
る場合に、シフトユニットを構成する部材に上記突出部
の挿入が可能な穴部を形成している。
ニットに接近したときに、可動レンズユニットからシフ
トユニット側に突出した突出部を上記穴部に挿入させる
ことにより上記突出部がシフトユニットに干渉しないよ
うにし、可動レンズユニットの移動端をシフトユニット
に接近させ、小型化したレンズ鏡筒において大きな変倍
率等を得られるようにしている。
を光軸径方向に移動させるシフトユニットを有するレン
ズ鏡筒において、シフトユニットがシフトレンズを駆動
するシフトアクチュエータとシフトレンズの移動位置を
検出するシフト位置検出手段とを有する場合に、シフト
アクチュエータとシフト位置検出手段とを光軸方向視に
おいて互いに少なくとも一部が重なる位置に配置してい
る。
位置検出手段とを光軸方向前後に並べて配置することに
より、シフトユニットの特に外径寸法の小型化を図って
いる。
を光軸径方向に移動させるシフトユニットを有するレン
ズ鏡筒において、シフトユニットが、シフトレンズを磁
力駆動するコイルおよびヨークと、シフトレンズの移動
位置を検出するための検出素子と、この検出素子を保持
する保持部材とを有する場合に、この保持部材をヨーク
に取り付けている。
シフトアクチュエータとシフト位置検出手段とを光軸方
向前後に並べて配置したときに、シフト位置検出手段側
に配置されるヨークを保持部材を支持する部材としての
役割をも果たさせることにより、シフトユニットの小型
化を図っている。
を光軸方向に移動させる可動レンズアクチュエータと、
絞りを駆動する絞りアクチュエータと、シフトレンズを
光軸径方向に駆動するシフトアクチュエータとを有する
レンズ鏡筒において、可動レンズアクチュエータと絞り
アクチュエータとを、光軸方向視においてシフトアクチ
ュエータの配置領域の光軸を挟んだ反対側領域に配置
し、かつ可動レンズアクチュエータと絞りアクチュエー
タとを光軸方向視において互いに少なくとも一部が重な
る位置に配置している。
率良くかつバランス良く配置して、レンズ鏡筒の小型化
を図っている。
光軸方向に移動させる可動レンズアクチュエータと、絞
りを駆動する絞りアクチュエータと、シフトレンズを光
軸径方向に駆動するシフトアクチュエータとを有するレ
ンズ鏡筒において、可動レンズアクチュエータを光軸方
向視においてシフトアクチュエータの配置領域の光軸を
挟んだ反対側領域に配置するとともに、絞りアクチュエ
ータとシフトアクチュエータとを光軸方向視において互
いにほぼ重なる位置に配置している。
鏡筒の径方向の小型化を図るとともに、第7の発明にお
ける絞りアクチュエータの位置を他に移したことによ
り、可動レンズアクチュエータを光軸方向前方に移動さ
せてこれがレンズ結像面よりも光軸方向後方に出っ張ら
ないようにして、レンズ鏡筒の光軸方向の小型化を図っ
ている。
クチュエータを光軸方向視において絞りアクチュエータ
の配置位置の光軸を挟んだ反対側の位置に配置すること
により、レンズ鏡筒の薄型化を図ってもよい。
るズームレンズ鏡筒においてぶれ補正手段を構成するシ
フトユニットの構成を示している。この図において、1
はシフト機構のベース部材となる固定枠(請求の範囲に
いう固定部材)で、レンズ鏡筒内に固定される。2は可
動枠(請求の範囲にいう可動部材)で、固定枠1に対し
て所定の範囲で光軸と垂直な面内(以下、光軸径方向と
いう)でシフト移動が可能である。
フトアクチュエータのマグネット部であり、上下に2極
に着磁されている。4は図中横方向に可動枠2を駆動す
るシフトアクチュエータのマグネット部であり、横方向
に2極に着磁されている。5,6は鉄等の材料で作ら
れ、マグネット部3,4に磁力又は接着剤で固定された
下ヨーク部、7,8はマグネット部3,4を位置決め固
定するために固定枠1に設けられた位置決め穴部であ
る。
12,13,14とがたなく嵌合するとともに、可動枠
2のビス穴18,22,23にネジ固定される。
防止するロール防止板である。ロール防止板15の溝4
0,41は、固定枠1に設けられたボス44および不図
示のボス44に嵌合する。また、溝38,39は、可動
枠2に設けられた不図示のボスに嵌合する。ロール防止
板15に設けられた穴部42,43は固定枠1に一体に
設けられたボス36,37を貫通させるために設けられ
ており、ロール防止板15が最大駆動量移動してもロー
ル防止板15とボス36,37とが干渉しない大きさに
形成されている。
グコイル型シフトアクチュエータのコイル部、17は同
じく横方向のコイル部である。これらのコイル部16,
17は可動枠2に一体的に接着剤等で固定されている。
20,21は可動枠2に一体に設けられたシフト量検出
のためのスリット部であり、コイル部16,17と光軸
方向視において同一位置に(光軸方向に並んで)設けら
れている。25は上ヨークで、下ヨーク5,6と同様、
鉄等の材料で作られている。なお。マグネット部3,
4、下ヨーク5,6および上ヨーク25により磁気閉回
路が形成される。このため、この回路中に置かれたコイ
ル部16,17に電流が流れることにより、可動枠2が
固定枠1に対して光軸径方向に変位することができる。
19は可動枠2にシフトレンズを位置決め保持させるた
めの胴付き部である。
するセンサホルダ(請求の範囲にいう保持部材)であ
る。センサホルダ26には、図中上下方向のシフト量を
検出するための発光素子28および受光素子(ポジショ
ンセンサ等)27が接着剤等で固定され、また同じく横
方向のシフト量を検出するための発光素子30および受
光素子29が固定されている。発光素子と受光素子との
間を前述のスリット部20,21が移動することで、受
光素子が受光する光の重心位置が変化し、これによりシ
フト量を検出することができる。
を固定枠1に固定するためのビスであり、固定枠1のボ
ス36,37内に形成された雌ネジ部に螺合する。な
お、上ヨーク25はその穴部34,35が固定枠1のボ
ス36,37の先端部外径に嵌合することで固定枠1に
対して位置決めされ、またセンサホルダ26はその不図
示のボスが上ヨーク25の穴32,33に嵌合すること
で、上ヨーク25に対して位置決めされる。
センサホルダ26をシフトアクチュエータを構成する上
ヨーク25に保持させることにより、シフトユニットの
部品点数を減少させて、シフトユニットの小型化を図る
ことができる。
ように鏡筒本体を構成する固定鏡筒54および後部鏡筒
55に挟まれ、これらに共締めされる。こうしてシフト
ユニット全体がレンズ鏡筒に取り付けられる。なお、位
置決めボス47,48は固定鏡筒54に形成されたボス
穴(図示せず)に嵌合してシフトユニット全体を固定鏡
筒54に対して位置決めする。
を実際のズームレンズ鏡筒内に組み込んだ状態を示して
いる。これら図において、49は固定前玉レンズ、50
は光軸方向に移動して変倍作用をもたらす第2レンズ
(バリエータレンズ)、51は光軸径方向に移動してぶ
れ補正機能をもたらすシフトユニット内の第3レンズ
(シフトレンズ)、52は光軸方向に移動して、バリエ
ータレンズ49による変倍に伴う焦点面の維持と被写体
距離変化に伴う焦点合わせの動作を行なう第4レンズ
(フォーカシングレンズ)、53はローパスフィルタで
ある。
筒、55は後部鏡筒、56はバリエータレンズ50を保
持するバリエータ移動環(請求の範囲にいう可動レンズ
ユニット)、57はフォーカシングレンズ52を保持す
るフォーカシング移動環(請求の範囲にいう可動レンズ
ユニット)、58は絞り羽根64,65を駆動するIG
メータ、66は絞り羽根64,65を収容するケースを
有した絞りユニット、67はバリエータ移動環56およ
びフォーカシング移動環57に設けられたスリーブ部
(図5参照)に光軸方向に移動自在に嵌合するガイドバ
ーである。なお、図3に示すようにガイドバーは光軸を
挟んで2本設けられており、これら2本のガイドバー6
7,69によって上記バリエータ移動環56およびフォ
ーカシング移動環57の光軸方向案内と光軸周りでの回
り止めとを行う。
タで、出力軸60には雄ネジが形成されている。63は
出力軸60の最先端部の軸受け部まで延びるモータホル
ダで、このモータホルダ63がビス61,62によって
後部鏡筒55に取り付けられることにより、モータ59
が後部鏡筒55に固定される。
けられたラック部材であり、出力軸60の雄ネジに噛合
する。なお、図3に示すように、バリエータ移動環56
にもラック部材77が取り付けられており、このラック
部材77は固定鏡筒54にモータホルダ81を介して取
り付けられたバリエータ駆動用ステップモータ83の出
力軸(図3には示さず)の雄ネジに噛合している。
移動環57,56に光軸方向に延びるよう形成されたに
穴部93,95に軸部94,96を嵌合させて取り付け
られ、移動環57,56に対して上記軸部94,96を
中心に揺動可能となっている。このため、ガイドバー6
7,69とモータ出力軸との平行度にずれがあっても、
移動環57,56のスムーズな移動が確保できる。ま
た、ラック部材68,77はそれぞれ、ばね70,78
に揺動方向一方に付勢され、ラック部材68,77の噛
合部はモータ出力軸60の雄ネジに圧接している。この
ため、ラック部材68,77の噛合部とモータ出力軸の
雄ネジとを確実に噛合させることができる。
54から後部鏡筒55にかけて配置されるので、固定鏡
筒54と後部鏡筒55との間に配置されたシフトユニッ
トを避ける必要がある。そこで、本実施形態では、図4
および図5に示すように、シフトユニットの固定枠1に
光軸径方向に凹んだ凹部84,85を設け、この凹部8
4,85内にガイドバー67,69を通すようにしてい
る。これにより、ガイドバー67,69を極力光軸に接
近した位置に配置できるので、レンズ鏡筒の径方向の小
型化を図ることができる。
9,10,11(およびこれらピンが嵌合する可動枠2
のビス穴18,22、23)は、光軸周りにおいて12
0°ごとにバランス良く均等配置している。しかも、鏡
筒上部において左右方向に延びるコイル部16およびマ
グネット部3からなるシフトアクチュエータと鏡筒側部
において上下方向に延びるコイル部17およびマグネッ
ト部4からなるシフトアクチュエータとを、ビス9,1
0,11の間の領域に配置している。これにより、3本
のビス9,10,11と2つのシフトアクチュエータと
が互いに干渉することなく光軸に近い位置に配置され、
レンズ鏡筒の径方向の小型化に有効である。
動用モータ59およびフォーカシング駆動用モータ83
を、光軸方向視においてビス9,10,11やシフトア
クチュエータの配置領域と重ならない位置に配置してい
る。しかも、図4に示すようにシフトユニットの固定枠
1に光軸径方向に凹んだ凹部87,88を設け、光軸方
向視においてこれら凹部87,88内にラック部材6
8,77の噛合部が位置するようにバリエータ駆動用モ
ータ59およびフォーカシング駆動用モータ83を配置
している。これにより、モータ59,83を光軸に近い
位置に配置することができ、レンズ鏡筒の径方向の小型
化を図ることができる。また、移動環57,56がシフ
トユニットに接近してもラック部材68,77とシフト
ユニットとが干渉することがないので、ラック部材6
8,77の光軸方向長さ(つまりはモータ出力軸との噛
合長さ)を十分確保することができ、小型化されたレン
ズ鏡筒の中でも確実かつ安定的なレンズ駆動を行うこと
ができる。
ータ駆動用モータ59、フォーカシング駆動用モータ8
3は、IGメータ58とともに、光軸方向視においてシ
フトアクチュエータの配置領域の光軸を挟んだ反対側の
領域に配置される。これにより、光軸方向視にてコンパ
クトかつバランスの良いアクチュエータの配置が可能と
なり、レンズ鏡筒全体の小型化に有効である。
よびマグネット3は縦方向のぶれを防止するためのシフ
トアクチュエータであり、コイル部17およびマグネッ
ト4は横方向のぶれを防止するためのシフトアクチュエ
ータである。このようにぶれ防止装置においては、鉛直
方向と水平方向の2方向でぶれを補正する(結果として
複合角として任意の方向のぶれが防止出来る)のが一般
的である。また、絞りユニットの形式として、2枚の羽
根を同一レール上を反対方向に駆動することで開口形状
を制御するような方式のものを用いる場合や自動焦点調
節装置としてこの種のカメラに一般的なテレビ信号のぼ
けの鮮鋭度を検出する方法を用いる場合は、絞りの開口
形状は走査線方向に開口が広いひし形である方が望まし
い。これらのことから、IGメータ58は、光軸方向視
においてコイル部16およびマグネット3と同一の位置
か、コイル部16およびマグネット3の光軸を挟んだ反
対側の位置に配置するのが一般的である。そこで、本実
施形態では光軸を挟んだ反対側に配置している。
軸は、フォーカシング駆動用モータ59に比較して長
く、出力軸の前端からモータ本体の後端までの寸法が、
絞り66〜前玉レンズ49」の長さ若しくは「絞り66
〜レンズ結像面(図6(B)の306)」の長さよりも
長くなる。これは一般的にバリエータレンズの全移動距
離がフォーカシングレンズの全移動距離に比較して長い
ことによる。従って、図6(A)に示すように、光軸方
向視において、バリエータ駆動用モータ83をIGメー
タ58と重ならない位置に配置している。
は、図2からも分かるように、絞りユニット66より後
方に配置しても、モータ59の後端がレンズ結像面30
6から若干後方には突出するに過ぎず、この程度の突出
は使用上ほとんど問題がない。従って、以上のようなア
クチュエータ配置を採ることが、レンズ鏡筒全体のコン
パクト化には最適といえる。
は、図4に示すように、光軸方向視において、2つのシ
フトアクチュエータとシフト量検出手段(スリット部2
0,21、投光素子28,30および受光素子27,2
9)とが略同一位置に配置されている。これによって
も、レンズ鏡筒の径方向の小型化を図っている。
環56には一体的に遮光壁部(請求の範囲にいう突出
部)76が設けられている。この遮光壁部76は、固定
鏡筒54の穴部を通して固定鏡筒54内に取り付けられ
たフォトインタラプタ79の投光素子と受光素子との間
隙に、バリエータ移動環56の移動範囲のうち前側(被
写体側)のおよそ半分の範囲内で入り込むようになって
おり、この範囲では、投光素子から投射された光は遮光
壁部76に遮られて受光素子に到達しない。一方、後側
(像面側)のおよそ半分の範囲内では遮光壁部76は投
光素子と受光素子との間隙に入り込まないので、受光素
子は投光素子から投射された光を受けて所定の出力を発
生する。
状態から非遮光状態に移行する際に対応する1つのしき
い値を設ければ、このしきい値の出力が得られる位置が
一義的に決定される。そして、このしきい値を発生する
位置を基準位置として駆動パルス数を連続的にカウント
することで、バリエータレンズ50の光軸方向の絶対位
置を知ることが可能となる。なお、80はフォトインタ
ラプタ79を実装する基板であり、この基板80は固定
鏡筒54に位置決め固定される。
た場合、基準位置をバリエータ移動環56の移動範囲の
ほぼ真ん中にするためには遮光壁部76の光軸方向の長
さを移動範囲の半分の長さ以上に設定する必要がある。
そして、この場合、フォトインタラプタ79の配置位置
にも関連するものの、例えばバリエータ移動環56に関
して言えば、非遮光状態での端位置(バリエータ移動環
56が最も絞り66側に接近した位置、一般的には長焦
点距離側の端)にて遮光壁部76が絞りの位置より後方
まで移動してくる。シフトユニットを有さない従来のズ
ームレンズ鏡筒においては、絞りを避けて遮光壁部を配
置すればよかったが、シフトユニットを有する本実施形
態のズームレンズ鏡筒では、遮光壁部76とシフトユニ
ットとの干渉を防止する必要がある。
の固定枠1に穴部86を設け、この穴部86内に遮光壁
部76を挿入させることで、遮光壁部76とシフトユニ
ットとの干渉を防止するようにし、バリエータ移動環5
6の移動端をシフトユニットに接近させることができ
る。
準位置出しのための構成と同様の構成がフォーカシング
レンズ側にも設けられている。図3において、97がフ
ォーカシング移動環57に一体的に設けられた遮光壁
部、71がフォトインタラプタ、72がフォトインタラ
プタ71を実装する基板であり、この基板71は後部鏡
筒55に位置決め固定される。
実施形態であるズームレンズ鏡筒を示している。なお、
本実施形態の基本構成は第1実施形態と鏡筒であるので
共通要素については第1実施形態と同符号を付し、レイ
アウト位置が代わっただけのものについては符号の先頭
に1を付す。
を、光軸方向視においてシフトアクチュエータであるコ
イル部16およびマグネット3と略重なる位置に配置し
ている。なお、IGメータ158をこの位置に配置して
も、前述した絞り開口形状を第1実施形態のもの(図6
参照)と同様にすることができる。
置することにより、図7(B)に示すように、フォーカ
シング駆動用モータ159の位置を第1実施形態の場合
よりも光軸方向前方に移動させることが可能となる。す
なわち、IGメータ158が第1実施形態で示したフォ
ーカシング駆動用モータ59の前方位置から他に移動し
たことで、フォーカシング駆動用モータ159の出力軸
をIGメータ158の光軸方向位置まで延ばすことがで
きるようになったものである。
り、フォーカシング駆動用モータ159をレンズ結像面
306よりも前方に配置することができ、第1実施形態
のものに比べてより光軸方向にコンパクトなレンズ鏡筒
を実現することができる。
実施形態であるズームレンズ鏡筒を示している。なお、
本実施形態の基本構成は第1および第2実施形態と鏡筒
であるので共通要素についてはこれら実施形態と同符号
を付し、レイアウト位置が代わっただけのものについて
は符号の先頭に2を付す。
IGメータ158を光軸方向視においてコイル部16お
よびマグネット3と略重なる位置に配置した上で、バリ
エータ駆動用モータ283およびフォーカシング駆動用
モータ283をIGメータ158およびコイル部16等
の配置位置の光軸を挟んだほぼ正反対の位置に配置して
いる。
り、第2実施形態と同様にフォーカシング駆動用モータ
259をレンズ結像面306よりも前方に配置すること
ができるだけでなく、第1および第2実施形態のものよ
りも左右の幅が薄いレンズ鏡筒を実現することができ
る。
動用モータおよびフォーカシング駆動用モータとしてス
テップモータを使用した場合について説明したが、ステ
ップモータ以外のモータを使用してもかまわない。
鏡筒は、ビデオカメラ、スチールカメラ等、種々の撮像
装置に取り付けて使用することが可能である。
よれば、ガイドバーをシフトユニットに形成した凹部内
を通して配置しているので、ガイドバーを極力光軸に近
い位置に配置することができ、レンズ鏡筒の径方向の小
型化を図ることができる。
ニットの固定部材における可動部材の保持位置を光軸周
りにおける均等角度ごとに3箇所以上設けるとともに、
光軸方向視における上記保持位置以外の領域に鏡筒駆動
用アクチュエータを配置しているので、シフトユニット
の可動部材を均等かつ精度良く保持できるとともに、ア
クチュエータの効率良いレイアウトを可能とすることが
できる。
ズユニットのラック部材の噛合部を光軸方向視において
シフトユニットに形成した凹部内に配置しているので、
ラック部材(噛合部)を極力光軸に接近した位置に配置
してレンズ鏡筒の径方向の小型化を図ることができると
ともに、ラック部材をシフトユニットに干渉させること
なく長い光軸方向範囲でスクリューシャフトに噛合さ
せ、可動レンズユニットの安定的な光軸方向移動を確保
することができる。
ンズユニットに設けられた光軸方向突出部の挿入が可能
な穴部をシフトユニットに形成したので、可動レンズユ
ニットがシフトユニットに接近したときに、上記突出部
がシフトユニットに干渉しないようにすることができ、
可動レンズユニットの移動端をシフトユニットに接近さ
せることができ、小型化したレンズ鏡筒においても大き
な変倍率等を得ることができる。
クチュエータとシフト位置検出手段とを光軸方向視にお
いて互いに少なくとも一部が重なる位置に配置している
ので、シフトユニットの特に外径寸法の小型化を図るこ
とができる。
ト内のヨークに、シフト検出素子を保持する部材を取り
付けているので、シフトユニットの部品数を減少させる
ことができ、シフトユニットの小型化、ひいてはレンズ
鏡筒の小型化を図ることができる。
ンズアクチュエータと絞りアクチュエータとを光軸方向
視においてシフトアクチュエータの配置領域の光軸を挟
んだ反対側領域に配置し、かつ可動レンズアクチュエー
タと絞りアクチュエータとを光軸方向視において互いに
少なくとも一部が重なる位置に配置しているので、各ア
クチュエータを鏡筒内で効率良くかつバランス良く配置
することができ、レンズ鏡筒の小型化を図ることができ
る。
ズアクチュエータを光軸方向視においてシフトアクチュ
エータの配置領域の光軸を挟んだ反対側領域に配置する
とともに、絞りアクチュエータとシフトアクチュエータ
とを光軸方向視において互いにほぼ重なる位置に配置し
ているので、上記第7の発明と同様にレンズ鏡筒の径方
向の小型化を図ることができるとともに、可動レンズア
クチュエータを光軸方向前方に移動させてこれがレンズ
結像面よりも光軸方向後方に出っ張らないようにするこ
とができる。
ズアクチュエータを光軸方向視において絞りアクチュエ
ータの配置位置の光軸を挟んだ反対側の位置に配置すれ
ば、レンズ鏡筒の薄型化を図ることができる。
トユニットの分解斜視図である。
図である。
チュエータのレイアウト図である。
チュエータのレイアウト図である。
る。
ある。
ある。
ある。
Claims (14)
- 【請求項1】 可動レンズユニットを光軸方向に移動案
内するガイドバーと、シフトレンズを光軸径方向に移動
させるシフトユニットとを有するレンズ鏡筒において、 前記シフトユニットを構成する部材に光軸径方向に凹ん
だ凹部を形成し、 前記ガイドバーを前記凹部内を通して配置したことを特
徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項2】 前記可動レンズユニットが、前記シフト
ユニットの光軸方向両側に配置されており、 前記ガイドバーが前記両可動レンズユニットを移動案内
することを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 【請求項3】 前記両可動レンズユニットのうち一方が
変倍用レンズユニットであり、他方が合焦用レンズユニ
ットであることを特徴とする請求項2に記載のレンズ鏡
筒。 - 【請求項4】 シフトレンズを保持する可動部材と鏡筒
本体に固定されて前記可動部材を光軸径方向に移動可能
に保持する固定部材とを有するシフトユニットを備えた
レンズ鏡筒において、 前記固定部材における前記可動部材の保持位置を光軸周
りにおける均等角度ごとに3箇所以上設けるとともに、
光軸方向視における前記保持位置以外の領域に鏡筒駆動
用アクチュエータを配置したことを特徴とするレンズ鏡
筒。 - 【請求項5】 鏡筒駆動用アクチュエータが、シフト駆
動用アクチュエータ、絞り駆動用アクチュエータ、変倍
駆動用アクチュエータおよび合焦駆動用アクチュエータ
のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4
に記載のレンズ鏡筒。 - 【請求項6】 可動レンズユニットに取り付けられ、光
軸方向に延びたスクリューシャフトに噛み合って光軸方
向駆動力を発生するラック部材と、シフトレンズを光軸
径方向に移動させるシフトユニットとを有するレンズ鏡
筒において、 前記シフトユニットを構成する部材に光軸径方向に凹ん
だ凹部を形成し、 前記ラック部材の噛合部を、光軸方向視における前記凹
部内に配置したことを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項7】 光軸方向に移動する可動レンズユニット
と、シフトレンズを光軸径方向に移動させるシフトユニ
ットとを有するレンズ鏡筒において、 前記可動レンズユニットにおける前記シフトユニットに
光軸方向にて対向する位置に光軸方向に突出する突出部
が形成されており、 前記シフトユニットを構成する部材に、前記突出部を挿
入可能な穴部を形成したことを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項8】 前記突出部が、前記可動レンズユニット
の移動位置を検出するための検出光を遮る遮光手段であ
ることを特徴とする請求項7に記載のレンズ鏡筒。 - 【請求項9】 シフトレンズを光軸径方向に移動させる
シフトユニットを有するレンズ鏡筒において、 前記シフトユニットは、前記シフトレンズを駆動するシ
フトアクチュエータと、前記シフトレンズの移動位置を
検出するシフト位置検出手段とを有しており、 前記シフトアクチュエータと前記シフト位置検出手段と
が光軸方向視において互いに少なくとも一部が重なる位
置に配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項10】 シフトレンズを光軸径方向に移動させ
るシフトユニットを有するレンズ鏡筒において、 前記シフトユニットは、前記シフトレンズを磁力駆動す
るコイルおよびヨークと、前記シフトレンズの移動位置
を検出するための検出素子と、この検出素子を保持する
保持部材とを有しており、 前記保持部材が前記ヨークに取り付けられていることを
特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項11】 可動レンズを光軸方向に移動させる可
動レンズアクチュエータと、絞りを駆動する絞りアクチ
ュエータと、シフトレンズを光軸径方向に駆動するシフ
トアクチュエータとを有するレンズ鏡筒において、 前記可動レンズアクチュエータと前記絞りアクチュエー
タとが、光軸方向視において前記シフトアクチュエータ
の配置領域の光軸を挟んだ反対側領域に配置され、かつ
前記可動レンズアクチュエータと前記絞りアクチュエー
タとが、光軸方向視において互いに少なくとも一部が重
なる位置に配置されていることを特徴とするレンズ鏡
筒。 - 【請求項12】 可動レンズを光軸方向に移動させる可
動レンズアクチュエータと、絞りを駆動する絞りアクチ
ュエータと、シフトレンズを光軸径方向に駆動するシフ
トアクチュエータとを有するレンズ鏡筒において、 前記可動レンズアクチュエータが、光軸方向視において
前記シフトアクチュエータの配置領域の光軸を挟んだ反
対側領域に配置され、かつ前記絞りアクチュエータと前
記シフトアクチュエータとが、光軸方向視において互い
にほぼ重なる位置に配置されており、 前記可動レンズアクチュエータが、レンズ結像面よりも
光軸方向前方に配置されていることを特徴とするレンズ
鏡筒。 - 【請求項13】 前記可動レンズアクチュエータが、光
軸方向視において前記絞りアクチュエータの配置位置の
光軸を挟んだ反対側の位置に配置されていることを特徴
とする請求項12に記載のレンズ鏡筒。 - 【請求項14】 請求項1から13のいずれかに記載の
レンズ鏡筒を備えたことを特徴とする撮像装置。
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