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技術 光学機器

出願人 キヤノン株式会社
発明者 佐藤達也岡田忠典
出願日 1994年9月21日 (26年2ヶ月経過) 出願番号 1994-226424
公開日 1996年4月12日 (24年7ヶ月経過) 公開番号 1996-094899
状態 拒絶査定
技術分野 レンズ鏡筒 カメラレンズの調整
主要キーワード 良い配置 センサ保持枠 スラスト位置 レンズ保持鏡筒 位置調節機構 置回転 角加速度計 自動焦点調節機構
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年4月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

目的

構成部品の多いズームレンズ鏡筒に、外径を大型化することなく、ぶれ検出手段を配置する。

構成

焦点調節等のためにレンズ群光軸方向に移動させる駆動手段と、ぶれ検出手段とを光軸方向に垂直な同一平面内に配置し、駆動手段を配置するために元々あったスペースを利用しぶれ検出手段を配置したことを特徴としている。

概要

背景

従来、銀塩カメラビデオカメラ等の撮影装置露出決定やピト合せなどの作業が全て自動化されている為、カメラ操作未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は非常に少なくなっているが、カメラ振れによる撮影だけは自動的に防ぐことは困難であった。

しかしながら、近年、カメラのぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正機能を有する撮影装置もいくつか実用化されている。

カメラにおいて、像ぶれを生じる主たる原因は撮影時の手振れであり、従って、像ぶれを抑えるためには撮影時の手振れ振動を正確に検出できることが不可欠である。また、カメラの手振れ振動は1Hz乃至12Hzの低周波振動であるため、このような低周波振動を瞬時に正確に検出できる振れ検出手段が必要となる。

従来、上記振れ検出手段はレンズ鏡筒に搭載する位置としてレンズ鏡筒先端部が最も好ましいと考えられてきた。それは、レンズ鏡筒の先端部ではカメラ振れによる振幅が最も大きいために振れ検出手段の検出が容易であるという理由によるものであった。

概要

構成部品の多いズームレンズ鏡筒に、外径を大型化することなく、ぶれ検出手段を配置する。

焦点調節等のためにレンズ群光軸方向に移動させる駆動手段と、ぶれ検出手段とを光軸方向に垂直な同一平面内に配置し、駆動手段を配置するために元々あったスペースを利用しぶれ検出手段を配置したことを特徴としている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

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請求項1

機器光軸方向移動するレンズ手段と、該レンズ手段を移動させるための駆動手段と、前記機器のぶれを検出するためのぶれ検出手段とを有し、前記駆動手段と前記ぶれ検出手段とを前記機器の光軸方向に垂直な実質的同一面内に配置したことを特徴とする光学機器

請求項2

前記実質的同一平面内の前記駆動手段及び前記ぶれ検出手段に干渉しない位置に実装基板上の電気素子を配置したことを特徴とする請求項1の光学機器。

請求項3

前記ぶれ検出手段の出力に応答して像ぶれを防止するための像ぶれ防止手段を有することを特徴とする請求項1の光学機器。

請求項4

前記レンズ手段は焦点調節を行うために前記機器の光軸方向に移動することを特徴とする請求項1の光学機器。

技術分野

0001

本発明は、自動焦点調節機構等のレンズ位置調節機構及び撮影時の手振れ量を検出する振れ検出手段を有するレンズ鏡筒等の光学機器に関し、特にそれらの配置に関するものである。

背景技術

0002

従来、銀塩カメラビデオカメラ等の撮影装置露出決定やピト合せなどの作業が全て自動化されている為、カメラ操作未熟な人でも撮影失敗を起す可能性は非常に少なくなっているが、カメラ振れによる撮影だけは自動的に防ぐことは困難であった。

0003

しかしながら、近年、カメラのぶれに起因する像ぶれを補正するぶれ補正機能を有する撮影装置もいくつか実用化されている。

0004

カメラにおいて、像ぶれを生じる主たる原因は撮影時の手振れであり、従って、像ぶれを抑えるためには撮影時の手振れ振動を正確に検出できることが不可欠である。また、カメラの手振れ振動は1Hz乃至12Hzの低周波振動であるため、このような低周波振動を瞬時に正確に検出できる振れ検出手段が必要となる。

0005

従来、上記振れ検出手段はレンズ鏡筒に搭載する位置としてレンズ鏡筒先端部が最も好ましいと考えられてきた。それは、レンズ鏡筒の先端部ではカメラ振れによる振幅が最も大きいために振れ検出手段の検出が容易であるという理由によるものであった。

発明が解決しようとする課題

0006

上記のような振れ検出手段をレンズ鏡筒に搭載するとレンズ鏡筒が径方向に大型化するという問題点があった。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、上述した問題点を解決するために、請求項1に示した本発明は、レンズを光軸方向に移動させるための駆動手段と、機器のぶれを検出するための検出手段とを機器の光軸方向に垂直な実質的同一面内に配置したことを最も主要な特徴とする。

0008

それにより、駆動手段を配置するためにできた空きスペースにぶれ検出手段が配置されることにより、駆動手段を配置するために決められた径方向の大きさを変えることなくぶれ検出手段を機器に搭載することができるようになる。

0009

更に、請求項2に示した本発明は、前記実質的同一面内の前記駆動手段及び前記検出手段に干渉しない位置に実装基板上の電気素子を配置したことを特徴とする。それにより、電気素子の配置を含めたより効率的な配置が可能になる。

0010

下図面に従って本実施例を説明する。

0011

図1は、振れ検出手段及び振れ補正装置及びレンズ駆動手段を組込んだズームレンズの光軸を含む面での断面図であり、図2は、振れ検出手段、レンズ駆動手段及び、実装基板の配置を示すもので、ズームレンズの光軸に垂直な面での断面図の要部である。図3は実装基板を示す平面図で、基板面の垂直方向に比較的高い素子を示したものである。

0012

図1において、I〜IVは光学レンズを示し、各々1群鏡筒1、後述する振れ補正ユニット2の構成要素であるレンズ保持鏡筒201、3群鏡筒3、4群鏡筒4に固着されている。

0013

5は外筒を示し、図示しないカメラ本体と固定されるマウント6が固着されている。7は固定筒を示し、外筒5にビスにより固着されている。8はズームカム筒を示し、ズーム操作環9と一体的に光軸回りに回転自由に保持されている。

0014

1群共通1には、キー1aが取付けられ、キー1aはズームカム筒8のカム溝8a及び、固定筒7の直進溝7aに係合している。また、振れ補正ユニット2は、光軸に垂直な面内で動いて振れ補正を行うための可動部201(振れ補正レンズIIを含む)及びベース部材202から成る。また、そのベース部材202には、コロ203が固定され、さらに、そのコロ203はズームカム筒8のカム溝8b及び固定筒7の直進溝7bに係合している。従って、ズーム操作環9の回転操作により、ズームカム筒8も回転し、周知のカム機構により、1群鏡筒1及び、振れ補正ユニット2は光軸方向に移動する。

0015

図1ワイド状態を示し、テレ側に操作することによっで第1群鏡筒1は前方へ、振れ補正ユニット2は後方へ移動する。

0016

10は、フォーカスカム筒を示し、固定筒7の内周で回転及び光軸方向に移動可能に保持されている。フォーカスカム筒10はズームカム筒8に固定したズームキー8cが直進溝10aに係合し、また、固定筒7に配置したピン7cが、カム溝10bに係合することにより、ズームカム筒8の回転とともに、回転しながら光軸方向に移動する。

0017

3群鏡筒3は、コロ3aを有し、コロ3aはフォーカスカム筒10のカム溝10c及び、固定筒7の外周に定位置回転可能に保持されたフォーカス駆動筒11に設けた直進溝11aに係合している。フォーカス駆動筒11は、後部にギヤ11bを有し、モータ12の回転力が、減速ギヤ列13を介して、フォーカス駆動筒11に伝えられ、フォーカス駆動筒11の回転により、カム機構により3群鏡筒3が光軸方向に移動し、焦点調節が行われる。

0018

4群鏡筒4は前端に公知の絞りユニット14を保持し、固定筒7に固定されている。

0019

15は、電気部品を配置した実装基板を示し、焦点調節、絞り駆動、及び、振れ補正ユニットを図示しないカメラ本体からの通信により制御するものである。

0020

19は、振れ補正を行うか、否かを切り換えるスイッチで、スイッチ19がオンの状態で、カメラ本体との通信情報により、振れ補正ユニットの駆動制御が可能となる。

0021

20は、手振れ等のカメラ振れを検出する為の振動センサ(振れ検出手段)を示し、本実施例では振動ジャイロを用いて、角速度を検出している。センサ20は、センサ保持枠21によりパッチン止めされ、固定筒7へ取り付けられる。

0022

又、センサ20はレンズ鏡筒をカメラ本体に装着した際、カメラの縦方向ピッチ方向)の回転振れ、及び、横方向(ヨー方向)の回転振れを検出できるように、固定筒7の外周部に下面と側面に各々1ヶずつ配置されている。各々のセンサは、実装基板15の防振制御回路電気配線が行われており(不図示)センサ出力は、防振制御回路にて角変位に変換され、さらに焦点距離情報被写体距離情報等を加えて、補正レンズの偏心量が算出され、振れ補正ユニット2が駆動制御される。

0023

図1は、前述した様にワイド状態を示し、テレ側に操作する事により1群鏡筒を前方へ、振れ補正ユニット2は後方へ移動する為に、センサ20(振れ検出手段)を、レンズ鏡筒先端部に配置する事はズームレンズでは困難であり、配置しようとするとレンズ鏡筒の外径が大きくなってしまう。

0024

本実施例では、焦点調節用のレンズ駆動手段と、振れ検出手段を略同一スラスト位置に配置する為に、図1に示す実装基板15に実装された高い素子(コイル等)15a,15b,15cをレンズ駆動手段及び振れ検出手段とスラスト方向(光軸方向)で干渉しない様に配置することによりスペース効率のよい配置を実現している。

0025

図3は、マウント6側から見た状態の実装基板15を示す図で、基板面の垂直方向に比較的高い素子のみを示したものである。

0026

同図において実線で示した15dは振れ補正ユニット2及びレンズ駆動モータ12等のフレキシブルプリント配線基板と接続するコネクタであり、実装基板15よりマウント6側に配置されている。破線で示す15eはカメラ本体と通信を行い、レンズ駆動・絞り駆動・防振等の制御を行うマイコンであり実装基板15よりレンズ駆動手段側に配置されている。

0027

同じく、15a,15b,15cはレンズ駆動手段側に配置された特に高い素子(コイル等)である。

0028

図2は、レンズ駆動手段、振れ検出手段及び実装基板15の位相配置を示すものであって、光軸に垂直な面での断面をしたマウント6側から見た状態を示す断面図である。

0029

同図に示される様に、ギヤ列13の空き位相スペースに振れ検出センサ20を略90°に配置し、更には実装基板15の高い素子15a,15b,15cを空きスペースに配置する事により、レンズ駆動手段及び振れ検出手段とのスラスト方向(光軸方向)の干渉を防ぎ、ズームレンズ鏡筒としてのスペース効率の良い配置を行っている。

0030

なお、上述の各実施例において、光学レンズIまたはIIIまたはIVが本発明の光学手段に、モータ12が本発明の駆動手段に振動ジャイロ20が本発明のぶれ検出手段に、素子15aまたは15bまたは15cが本発明の電気素子にそれぞれ相当する。

0031

尚、以上が実施例の各構成と本発明の各構成の対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限られるものではなく、請求項で示した機能、または、実施例の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであってもよいことは言うまでもない。

0032

また、本発明は、クレームまたは実施例の構成の全体もしくは一部が一つの装置を形成するようなものであっても、他の装置と結合するようなものであっても、装置を構成する要素となるようなものであってもよい。

0033

また、本発明は、上述の実施例に示した交換レンズ以外にも、レンズを内蔵したカメラ、更には双眼鏡等の他の光学機器にも適用可能である。

0034

なお、上述の実施例では、焦点調節のためにレンズを駆動する駆動手段に関して説明したが、本発明は、他の目的のためにレンズを駆動するための駆動手段についても適用可能である。

0035

なお、ぶれ検出手段としては、角加速度計加速度計角速度計速度計、角変位計、変位計、更には画像のぶれ自体を検出する方法等、ぶれが検出できるものであればどのようなものであってもよい。

0036

また、ぶれ防止手段としては、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフト光学系以外にも可変頂角プリズム等の光束偏向手段や、更には画像処理によりぶれを補正するもの等、ぶれが防止できるものであればどのようなものであってもよい。

発明の効果

0037

以上説明したように、請求項1に示した本発明によれば、レンズを移動させるための駆動手段を配置することによりできた空きスペースにぶれ検出手段を配置することになるので、駆動手段を配置するために決められた外径を変えることなく、ぶれ検出手段を機器に搭載することができるようになった。

0038

更に請求項2に示した本発明によれば、実装基板上の電気素子の配置も含めたより効率的な配置が可能になった。

図面の簡単な説明

0039

図1本発明の一実施例のズームレンズの光軸を含む面での断面図である。
図2本発明の一実施例のズームレンズの光軸に垂直な面での断面図である。
図3実装基板の要部構成を示す図である。

--

0040

12モータ
13減速ギヤ列
15実装基板
20 振動ジャイロ

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