JP4543677B2 - レンズ鏡筒ユニット - Google Patents

Description

本発明は、カメラの手振れによる像ブレを補正するブレ補正動作を行うことができるカメラに内蔵されるレンズ鏡筒ユニットに関するものである。

カメラの手振れによる像ブレを補正するブレ補正動作を行うことができるカメラ等では、通常、カメラの振動を検出する振動センサーが用いられ、その検出結果に基づいてブレ補正光学系又は撮像素子を駆動してブレ補正動作を行っている。
特許文献１には、一眼レフカメラの交換レンズにおける振動センサーの配置例が示されている。この特許文献１に記載の交換レンズでは、撮影光学系とマウント部との間にある光路の周囲でその光束を遮らない位置に振動センサーを配置している。
しかし、レンズ非交換式のカメラでは、電源ＯＦＦ時等にレンズ鏡筒の全長を縮めて全体を小型にする所謂沈胴を行うことが多い。沈胴を行う時には、レンズ枠部材が光軸に沿った方向で大きく移動するため、特許文献１に記載されているような光路の周囲に振動センサーを配置することは困難であり、無理に配置しようとすると、レンズ鏡筒部分の径を大きくすることとなってしまうという問題があった。

また、特許文献２には、レンズ非交換式のカメラにおける振動センサーの配置例が示されている。この特許文献２では、レンズ鏡筒ユニットとは全く関係の無いグリップ部分に振動センサーを配置してその容積増加分をグリップ形状の一部に取り込むことによりその部分の大型化を防止するとともに、沈胴式のレンズ鏡筒を採用して全体の小型化を図っている。
ところで、ブレ補正動作は、非常に細かい制御を必要とするので、ブレ補正機構を備えたカメラでは、振動センサー及びブレ補正駆動部を合わせて総合的な調整及び検査を行う必要がある。

しかし、特許文献２のような振動センサーの配置とすると、レンズ鏡筒ユニットと振動センサーが取り付けられている部分とが、切り離されてしまうので、レンズ鏡筒ユニットの状態では、ブレ補正機構に関する調整及び検査を行うことができないという問題があった。この場合、レンズ鏡筒ユニット及び振動センサー単体でできる調整及び検査をそれぞれ行い、カメラ完成品となった後に再度調整及び検査を行う必要があり、製造工程中における取り扱いが煩雑であり、不便であるという問題があった。また、カメラ完成品となった後の検査においてブレ補正機構に関して不都合な箇所が発見された場合には、カメラを分解修理する必要があるという問題があった。このような問題により、製造コストの増加を招くという問題があった。
特開平７−１８１３５８号公報 特開平９−１６０１０７号公報

本発明の課題は、ブレ補正動作に関する調整及び検査をユニット単位で行うことができるとともに、全体を小型にすることができるレンズ鏡筒ユニット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。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、撮影光学系（Ｌ）と、前記撮影光学系を光軸に沿った方向に駆動する駆動力を発生する駆動力発生部（１４，１５）と、前記駆動力発生部から駆動力を得て前記撮影光学系を駆動する駆動機構（１５ａ）と、前記撮影光学系により得られる像を撮像する撮像素子（３）を直接又は間接的に取り付ける撮像素子取り付け部（１６ａ）と、前記撮像素子取り付け部の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置された振動を検出する振動センサー（１７，１８）と、を備え、前記駆動力発生部は、第１のアクチュエータ（１４）と、当該第１のアクチュエータよりも駆動時の振動が大きい第２のアクチュエータ（１５）とを備え、前記第２のアクチュエータと前記振動センサーとは、前記撮像素子取り付け部を挟んで対向する位置に配置されること、を特徴とするレンズ鏡筒ユニットである。

請求項２の発明は、撮影光学系（Ｌ）と、前記撮影光学系を光軸に沿った方向に駆動する駆動力を発生する駆動力発生部（１４，１５）と、前記駆動力発生部から駆動力を得て前記撮影光学系を駆動する駆動機構（１５ａ）と、前記撮影光学系により得られる像を撮像する撮像素子（３）を直接又は間接的に取り付ける撮像素子取り付け部（１６ａ）と、前記撮像素子取り付け部の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置された振動を検出する振動センサー（１７，１８）と、を備え、前記駆動力発生部と、前記振動センサーとは、前記光軸と直交する方向に少なくとも一部が重なって配置されること、を特徴とするレンズ鏡筒ユニットである。

請求項３の発明は、請求項２に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、前記撮影光学系（Ｌ）は、前記光軸と直交する面内で駆動してブレを補正するブレ補正光学系（Ｌ２）を含むこと、を特徴とするレンズ鏡筒ユニットである。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、前記振動センサー（１７，１８）は、同等なものが２つ設けられており、前記振動センサーのいずれもが、前記撮像素子取り付け部（１６ａ）の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニット（２）を投影した範囲内に配置されていること、を特徴とするレンズ鏡筒ユニットである。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、前記振動センサー（１７，１８）は、硬質基板により形成されたセンサー基板（１３）に実装され、前記センサー基板は、前記撮像素子取り付け部を形成している部材に対して一体となるように固定されていること、を特徴とするレンズ鏡筒ユニットである。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）撮像素子取り付け部の周囲、かつ、撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に振動を検出する振動センサーを配置するので、撮像素子の周りの空いた空間を有効に利用することができ、小型で沈胴可能なレンズ鏡筒ユニットとすることができる。

（２）駆動力発生部と振動センサーとは、撮像素子取り付け部を挟んで対向する位置に配置されているので、駆動力発生部の駆動により発生する振動が振動センサーに伝わりにくくすることができる。

（３）振動センサーのいずれもが、撮像素子取り付け部の周囲、かつ、撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置されているので、レンズ鏡筒ユニットを小型にすることができる。

（４）振動センサーは、硬質基板により形成されたセンサー基板に実装され、センサー基板は、撮像素子取り付け部を形成している部材に対して一体となるように固定されているので、振動センサーが動作可能な状態で確実にレンズ鏡筒ユニットと一体とすることができ、レンズ鏡筒ユニットの状態でブレ補正動作に関する調整及び／又は検査動作を高精度で行うことができる。

（５）外部と電気的な接続を行うことができる端子部を備え、端子部を介して電力供給及び制御通信を行うことにより、振動センサーの検出結果に基づいたブレ補正動作に関する調整及び／又は検査動作を行うことができるので、製造工程中における取り扱いを容易にすることができ、また、カメラ完成品となる前にブレ補正機構に関する不都合な箇所を発見することができ、製造コストを抑えることができる。

ブレ補正動作に関する調整及び検査をユニット単位で行うことができるとともに、全体を小型にするという目的を、振動センサーの配置を改良することにより、コストアップすることなく実現した。

図１は、本発明のレンズ鏡筒ユニットを備えたカメラの実施例の光軸中央付近の垂直断面図である。
図２は、本発明のレンズ鏡筒ユニットを備えたカメラの実施例の光軸中央付近の水平断面図である。
本実施例のカメラは、カメラ本体１，レンズ鏡筒ユニット２，ＣＣＤ３，閃光発光ユニット４，電子ビューファインダ（ＥＶＦ）５，モニタ６，メインコンデンサ７，閃光発光器用基板８，電池９，カメラ制御基板１０，メモリカード部１１，ブレ補正基板１２，ジャイロ基板１３，フォーカスモータ１４，ズームモータ１５，ＣＣＤ取り付け部材１６，撮影光学系Ｌ等を備えている。

カメラ本体１は、カメラの外装部分を形成するカバー部材であるとともに、各種ユニットをこのカメラ本体１に対して取り付けることにより、カメラ全体を組み立てることができるようにするベースとなる部材である。
レンズ鏡筒ユニット２は、撮影光学系Ｌ，ブレ補正基板１２，ジャイロ基板１３，フォーカスモータ１４，ズームモータ１５，ＣＣＤ取り付け部材１６等により形成されたユニットである。撮影光学系Ｌは、レンズＬ１，ブレ補正レンズＬ２等からなり、ブレ補正レンズＬ２がブレ補正駆動ユニット３０の駆動によって光軸に直交する方向に移動することにより、像ブレを補正するブレ補正動作を行うことができる光学系となっている。
レンズ鏡筒ユニット２及びその構成要素等については後に説明する。

ＣＣＤ３は、ＣＣＤ取り付け部材１６のＣＣＤ取り付け部１６ａに固定され、撮像光学系Ｌによってその撮像面に結像する像を撮像する撮像素子である。
閃光発光ユニット４は、カメラ上部に配置され、撮影時の補助照明光を発光する不図示の閃光発光器を含み、使用しないときには収納位置に収納され、必要に応じて自動的に、又は、手動操作により使用位置にポップアップするようになっている。
電子ビューファインダ（ＥＶＦ）５は、カメラ上部の閃光発光ユニット４よりも撮影者側に配置され、その接眼部に撮影者が目を近づけることにより、ＣＣＤ３を介して得た被写体像を観察することができる表示部である。

モニタ６は、カメラの背面（撮影者側の面）に配置され、ＥＶＦ５よりも大型の液晶表示装置からなる表示部であり、ＣＣＤ３を介して得た被写体像やカメラの設定内容等の情報を表示することができる。このモニタ６は、ヒンジ部６ａを支点として任意の方向を向けることができる。
メインコンデンサ７は、閃光発光ユニット４の発光に必要なエネルギーを蓄えるコンデンサであり、レンズ鏡筒ユニット２よりも右手側（撮影者がカメラを普通に閃光発光ユニット４が上になるようにして構えたときに右手で把持する側を右手側とし、その反対側を左手側とする）であって、閃光発光基板８よりも被写体側に配置されている。

閃光発光器用基板８は、閃光発光ユニット４，メインコンデンサ７，カメラ制御基板１０等に接続され、閃光発光に必要な回路が形成されている基板であり、メインコンデンサ７と略同じ位置であって、メインコンデンサ７よりも撮影者側に配置されている。
電池９は、カメラに電力を供給する電源であって、撮影者が右手でカメラを把持するグリップ部となる部分の中に配置されている。
カメラ制御基板１０は、カメラの主な動作の制御を行う回路が形成されている基板であり、ＣＣＤ取り付け部材１６に固定されている。
メモリカード部１１は、撮影画像のデータを記憶する記憶媒体であるメモリカードの読み書きを行う部分であり、カメラ制御基板１０に固定されている。

次に、レンズ鏡筒ユニット２についてさらに詳しく説明する。
図３は、レンズ鏡筒ユニット２を撮影者側斜め上方から見た斜視図である。
図４は、レンズ鏡筒ユニット２を撮影者側から見た図である。
ＣＣＤ取り付け部材１６は、撮像素子取り付け部であるＣＣＤ取り付け部１６ａを有しており、レンズ鏡筒ユニット２の被写体側を覆う形状をしており、ブレ補正基板１２，ジャイロ基板１３等を固定するためのビス穴等が形成されている。

ブレ補正基板１２は、ブレ補正レンズＬ２を駆動するブレ補正駆動ユニット３０のＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を駆動するドライバ回路等が形成されている硬質基板である。ブレ補正基板１２は、ＣＣＤ取り付け部材１６のＣＣＤ取り付け部１６ａの下方及び右手側を囲むように略Ｌ字形状に配置され、３ヶ所のビス２１によりＣＣＤ取り付け部材１６に対して固定されている。ブレ補正基板１２には、検査用の外部装置と電気的に接続する端子部１２ａが設けられている。レンズ鏡筒ユニット２の調整及び検査を行うときには、この端子部１２ａを利用して、検査用の外部装置と接続して電力供給及び制御通信を行い、後述のジャイロセンサー１７，１８の検出結果に基づいたブレ補正動作に関する調整及び検査動作を行うことができる。また、端子部１２ｂは、カメラ制御基板１０と電気的に接続する端子部であり、不図示の配線により、カメラ制御基板１０と接続されている。また、ブレ補正駆動ユニット３０は、不図示の配線によりブレ補正基板１２と電気的に接続されている。

図５は、図４からブレ補正基板１２を取り外した状態を示す図である。
図６は、ブレ補正基板１２とジャイロ基板１３との関係を判りやすくするために模式的に示した縦断面図である。
ジャイロ基板１３は、ジャイロセンサー１７，１８が実装され、硬質基板により形成されているセンサー基板である。ジャイロ基板１３は、ＣＣＤ取り付け部材１６のＣＣＤ取り付け部１６ａの右手側であって、ブレ補正基板１２よりも被写体側に配置され、３ヶ所のビス２０によりＣＣＤ取り付け部材１６に対して一体となるように固定されている。

ジャイロセンサー１７，１８は、カメラの振動を検出する振動センサーであり、ジャイロ基板１３の被写体側の面に実装されている。ジャイロセンサー１７，１８は、直交する２方向の振動を検出するために、同じものが方向を変えて２つ設けられている。図５から判るように、このジャイロセンサー１７，１８は、ＣＣＤ取り付け部１６ａの周囲、かつ、撮影光学系Ｌの光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニット２を投影した範囲内に配置されている。したがって、ＣＣＤ３の周りの空いた空間を有効に活用してレンズ鏡筒ユニット２を大型化することなく、また、沈胴可能なレンズ鏡筒ユニットとすることができる。

さらに、ジャイロセンサー１７及び１８とズームモータ１５とは、ＣＣＤ取り付け部１６ａ挟んで対向する位置に配置されている。このように配置することにより、ジャイロセンサー１７及び１８とズームモータ１５との距離が大きく離れ、ズームモータ１５が駆動する時の振動がジャイロセンサー１７及び１８に伝わりにくくなる。仮にジャイロセンサー１７及び１８とズームモータ１５とを近くに配置すると、ズームモータ１５が駆動する時の振動をジャイロセンサー１７及び１８が拾ってしまい、誤動作を起こすおそれがあるが、本実施例ではそのような誤動作を未然に防ぐことができる。なお、フォーカスモータ１４は、ズームモータ１５よりもジャイロセンサー１７及び１８に近い位置に配置されているが、本実施例のフォーカスモータ１４は、ズームモータ１５に比べて発生する振動が小さいので、誤動作をしてしまうおそれはない。ただし、フォーカスモータが発生する振動が大きい場合には、ズームモータ１５と同様な配置とすることが望ましい。
さらまた、レンズ鏡筒ユニット２にジャイロセンサー１７，１８を備えるようにしたので、上述のようにカメラ完成品としなくても、ブレ補正動作に関する調整及び検査動作を行うことができる。
なお、ブレ補正基板１２とジャイロ基板１３は、不図示の配線により電気的に接続されている。

フォーカスモータ１４は、不図示のレンズ枠等からなる駆動機構を介して撮影光学系Ｌ内の不図示の合焦レンズを駆動する駆動力を発生する駆動力発生部である。フォーカスモータ１４は、ＣＣＤ取り付け部１６ａの上方に配置されている。
ズームモータ１５は、ズームギアボックス１５ａ及び不図示のレンズ枠等からなる駆動機構を介して撮影光学系の焦点距離を変更する駆動力を発生する駆動力発生部である。ズームモータ１５及びズームギアボックス１５ａは、ＣＣＤ取り付け部１６ａの左手側に配置されている。
フォーカスモータ１４及びズームモータ１５は、いずれもジャイロセンサー１７，１８と同様に撮影光学系Ｌの光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニット２を投影した範囲内に配置されている。このように、比較的大型の部品となるフォーカスモータ１４，ズームモータ１５，ジャイロセンサー１７，１８をＣＣＤ３の周りの空いた空間に配置することにより、レンズ鏡筒ユニットを小型化することができ、カメラ全体の小型化を図ることができる。
なお、これらのフォーカスモータ１４，ズームモータ１５は、不図示の配線により、カメラ制御基板１０と電気的に接続されている。

本実施例によれば、ジャイロセンサー１７，１８をＣＣＤ取り付け部１６ａの周囲、かつ、撮影光学系Ｌの光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニット２を投影した範囲内に配置したので、レンズ鏡筒ユニットを大型化することなく、また、沈胴可能なレンズ鏡筒ユニットとすることができる。
また、レンズ鏡筒ユニット２にジャイロセンサー１７，１８を備えるので、レンズ鏡筒ユニットの状態でブレ補正動作に関する調整及び検査動作を行うことができる。
（変形例）

以上説明した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。
例えば、本実施例において、ブレ補正レンズＬ２を移動させてブレ補正動作を行うレンズ鏡筒ユニット２に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、例えば、撮像素子側を移動させてブレ補正動作を行うレンズ鏡筒ユニットに本発明を適用してもよい。

本発明のレンズ鏡筒ユニットを備えたカメラの実施例の光軸中央付近の垂直断面図である。 本発明のレンズ鏡筒ユニットを備えたカメラの実施例の光軸中央付近の水平断面図である。 レンズ鏡筒ユニット２を撮影者側斜め上方から見た斜視図である。 レンズ鏡筒ユニット２を撮影者側から見た図である。 図４からブレ補正基板１２を取り外した状態を示す図である。 ブレ補正基板１２とジャイロ基板１３との関係を判りやすくするために模式的に示した縦断面図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ レンズ鏡筒ユニット
３ ＣＣＤ
４ 閃光発光ユニット
５ 電子ビューファインダ（ＥＶＦ）
６ モニタ
７ メインコンデンサ
８ 閃光発光器用基板
９ 電池
１０ カメラ制御基板
１１ メモリカード部
１２ ブレ補正基板
１２ａ，１２ｂ 端子部
１３ ジャイロ基板
１４ フォーカスモータ
１５ ズームモータ
１５ａ ズームギアボックス
１６ ＣＣＤ取り付け部材
１６ａ ＣＣＤ取り付け部
１７，１８ ジャイロセンサー
３０ ブレ補正駆動ユニット
Ｌ 撮影光学系
Ｌ１ レンズ
Ｌ２ ブレ補正レンズ

Claims (5)

1. 撮影光学系と、
   前記撮影光学系を光軸に沿った方向に駆動する駆動力を発生する駆動力発生部と、
   前記駆動力発生部から駆動力を得て前記撮影光学系を駆動する駆動機構と、
   前記撮影光学系により得られる像を撮像する撮像素子を直接又は間接的に取り付ける撮像素子取り付け部と、
   前記撮像素子取り付け部の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置された振動を検出する振動センサーと、を備え、
   前記駆動力発生部は、第１のアクチュエータと、当該第１のアクチュエータよりも駆動時の振動が大きい第２のアクチュエータとを備え、前記第２のアクチュエータと前記振動センサーとは、前記撮像素子取り付け部を挟んで対向する位置に配置されていること、
   を特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
2. 撮影光学系と、
   前記撮影光学系を光軸に沿った方向に駆動する駆動力を発生する駆動力発生部と、
   前記駆動力発生部から駆動力を得て前記撮影光学系を駆動する駆動機構と、
   前記撮影光学系により得られる像を撮像する撮像素子を直接又は間接的に取り付ける撮像素子取り付け部と、
   前記撮像素子取り付け部の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置された振動を検出する振動センサーと、を備え、
   前記駆動力発生部と、前記振動センサーとは、前記光軸と直交する方向に少なくとも一部が重なって配置されていること、
   を特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
3. 請求項２に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、
   前記撮影光学系は、前記光軸と直交する面内で駆動してブレを補正するブレ補正光学系を含むこと、
   を特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、
   前記振動センサーは、同等なものが２つ設けられており、
   前記振動センサーのいずれもが、前記撮像素子取り付け部の周囲、かつ、前記撮影光学系の光軸に沿った方向にレンズ鏡筒ユニットを投影した範囲内に配置されていること、
   を特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒ユニットにおいて、
   前記振動センサーは、硬質基板により形成されたセンサー基板に実装され、
   前記センサー基板は、前記撮像素子取り付け部を形成している部材に対して一体となるように固定されていること、
   を特徴とするレンズ鏡筒ユニット。