(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ検出センサを有するレンズ鏡筒において、
前記振れ検出センサは、結像光学系の一部を支持する固定筒に対してセンサ台を介して固定され、
前記固定筒はセンサ台取付部が設けられ、
前記センサ台取付部には、前記結像光学系の光軸と略平行に延設された複数の長穴が設けられ、
前記センサ台は、前記センサ台取付部に設けられた前記複数の長穴の間に位置する梁部に固定され、
前記センサ台は２つのセンサ取付面を有し、前記センサ取付面は、前記固定筒への固定状態で前記長穴内に侵入する
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記センサ取付面には、フレキシブルプリント基板に実装された２つの前記振れ検出センサがそれぞれ固着され、
前記振れ検出センサの各検出軸は互いに略直交し、
さらに、前記振れ検出センサの各検出軸は、前記結像光学系の光軸と略直交する
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振れ検出センサを有するレンズ鏡筒に関し、特に、振れ検出センサの他にさらに超音波モータや絞りユニット等の振動源を有するレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、カメラの振動を光学的に補正するための振れ補正機構を有したカメラシステムが普及している。レンズ交換式のカメラシステムにおいては、交換レンズ内に、手振れ等に起因するカメラの振動を検出するための振れ検出センサと、検出したカメラの振れを打ち消すように補正レンズを駆動するための補正レンズ駆動手段とを有している。振れ検出センサは、カメラに生じるピッチ方向の振動とヨー方向の振動を別々に検出する必要があるため、２つの振れ検出センサの検出軸の向きを精度良く決める必要がある。
【０００３】
一方で、制御性や静音性に優れることから、フォーカスレンズを駆動するアクチュエータとして、いわゆる超音波モータが採用される交換レンズが増えてきている。超音波モータは、簡単には、圧電体の励振により進行波を発生するステータと、発生した進行波によって回転駆動されるロータとから構成されており、ロータの回転出力によりフォーカスレンズを駆動している。
【０００４】
この超音波モータによるフォーカス駆動により、回転摺動部等で振動が発生する。この振動が振れ検出センサに到達すると、振れ検出センサはこの振動をカメラに加わった振動であると誤検出してしまい、その結果、補正演算の精度が大幅に低下してしまうという問題が生じる。
【０００５】
フォーカス駆動以外にも、絞りユニットにおけるステッピングモータの駆動や絞り羽根の摺動によって振動が発生する。また、交換レンズの結合されるカメラ側でも、ミラーボックスの駆動やシャッタ幕の走査によって振動が発生する。上述したフォーカス駆動により発生する振動と同様に、これらの振動が振れ検出センサに伝わることで補正演算の精度が低下するおそれがある。
【０００６】
しかしながら、レンズの小型化や機構の複雑化により、これらの振動原因全てから振れ検出センサを十分に離すことが難しくなってきている。
【０００７】
このような問題点を解決するための技術が従来より提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示の発明では、振れ検出センサである角速度センサが実装されたフレキシブルプリント基板の取付部を、固定筒に設けられた２箇所の平面部に固定している。この時、フレキシブルプリント基板の固定に両面テープを使用することにより、固定筒からの機械的振動を低減することができるとしている。
【０００９】
また、特許文献２に開示の発明では、振れ検出センサである振動ジャイロが実装されたフレキシブル基板を、センサ保持台に両面テープを用いて固定している。さらに、案内筒に設けられた平面部に両面テープで振動吸収部材の片面を貼り付け、その反対側の面に両面テープでセンサ保持台の平面部を貼り付けることにより、案内筒からの機械的振動を低減することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ２００７／０３２３３４号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５３２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献では以下のような問題点があった。
【００１２】
これらの特許文献では弾性力を有した両面テープを利用して、センサが実装されたフレキシブルプリント基板を取付部位に固定しているため、接着力に不安があり、経年劣化により剥がれてしまうおそれがある。さらに、両面テープの厚さにより振動吸収の特性が容易に変化し、両面テープが薄すぎると低減効果が低くなり、厚すぎるとレスポンスが低下してしまう。従って、品質にバラツキが生じやすい
【００１３】
フレキシブルプリント基板の剥がれ防止のためにビス等の固定手段を用いて強固に固定すると、振動吸収の効果が低減してしまう。
【００１４】
また、特許文献２では、２つの振れ検出センサをそれぞれ異なる平面部に固定しているので組立性が悪く、各平面部を互いに９０°となるように加工するための高い精度が求められる。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、振れ補正センサを強固に固定しつつも、固定筒を介して伝わる手振れ補正の誤差の原因となり得る振動を低減することができ、さらに振動低減のバラツキが抑えられて品質保持が可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明を実施のレンズ鏡筒において、ジャイロセンサは、固定筒に対してセンサ台を介して固定され、センサ台は、光軸と略平行に延設された複数の長穴の間に位置する梁部に固定され、センサ台が固定された状態で、センサ取付面は長穴内に侵入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明を実施のレンズ鏡筒によれば、振れ補正センサを強固に固定しつつも、固定筒を介して伝わる手振れ補正の誤差の原因となり得る振動を低減することができ、さらに振動低減のバラツキが抑えられて品質保持が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態である交換レンズの主要な構成を示した断面図である。
【図２】ジャイロセンサを含む周辺を拡大した斜視図である。
【図３】センサ台単体の斜視図であり、（ａ）は表側から見た図、（ｂ）は裏側から見た図である。
【図４】固定筒に設けられたセンサ台用の取付部周辺を拡大した斜視図である。
【図５】固定筒とセンサ台の関係を示した断面図である。
【図６】梁部のその他の形状を示す斜視図である。
【図７】梁部のその他の形状を示す斜視図である。
【図８】梁部のその他の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面に従って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１に示すレンズ断面図には、本発明に係るレンズ鏡筒の一実施形態である交換レンズ１００の主要な構成が示されている。
【００２１】
交換レンズ１００は、大まかには、本体部を構成し、結像光学系の第１レンズ１０１、第３レンズ１０３、及び第５レンズ１０５を保持する固定筒１１０と、フォーカスレンズ保持枠１１１に保持されたフォーカスレンズ１０２を光軸方向に移動させるためのカム筒１２０と、交換レンズ１００側の制御を行う電気回路が構成された回路基板１３０と、不図示のカメラ本体と係合するマウント１４０と、で構成されている。また、交換レンズ１００の外観側には、外装を形成するカバーリング１５０と、撮影者の操作力が入力されるマニュアルリング１６０が設けられている。
【００２２】
カム筒１２０には、いわゆるリング型の超音波モータ２００が設置されている。超音波モータ２００は、大まかには、圧電体により励振されることで進行波を発生させるステータ２１０と、ステータ２１０に発生した進行波による摩擦力よって回転されるロータ２２０と、で構成されている。超音波モータ２００は、モータ支持部材２３０を介して固定筒１１０に固定されている。
【００２３】
マニュアルリング１６０の一部とロータ２２０の一部との間には、複数のスチールボール２４０が光軸と平行な方向に挟持されている。リテーナ２５０は円環状の形状をしており、これらのスチールボール２４０が脱落しないように保持するための孔を複数有している。
【００２４】
リテーナ２５０の内周面には、その一部に光軸中心方向に延びるキー２５１が設けられている。キー２５１は、カム筒１２０に設けられた不図示のキー溝に係合しており、これにより、キー２５１とカム筒１２０とは光軸を中心とした回転方向に連動する。
【００２５】
カム筒１２０には不図示のフォーカスカムが設けられており、また、固定筒１１０には不図示の直進溝が光軸方向に設けられている。フォーカスレンズ１０２を保持しているフォーカスレンズ保持枠１１１には、外周部に不図示のフォーカスコロが複数ビス止めされている。これらのフォーカスコロはフォーカスカムと直進溝とに係合されており、これによりフォーカスレンズ保持枠１１１が保持されている。
【００２６】
上述した構成の交換レンズ１００に対して、撮影者の操作力によりマニュアルリング１６０が回転されると、回転力によりスチールボール２４０がリテーナ２５０に保持された状態で、接触しているロータ２２０の一部を床にしてその上を転動し、リテーナ２５０を回動させる。
【００２７】
リテーナ２５０とカム筒１２０とは、上述したキー２５１とキー溝によって回転方向に連動されているので、リテーナ２５０の回動によりカム筒１２０も回動する。カム筒１２０が回動すると、フォーカスレンズ保持枠１１１はカム筒１２０のフォーカスカムと固定筒１１０の直進溝の相対関係に従って、光軸方向に移動される。これにより、撮影者は意図した被写体にピント合わせをすることができる。
【００２８】
このとき、スチールボール２４０の床となるロータ２２０の一部は、超音波モータ２００の静止摩擦力により非回転となっている。そのため、マニュアルフォーカス時に超音波モータ２００が無理に回転させられることはない。
【００２９】
一方、超音波モータ２００の駆動によりロータ２２０が回転すると、スチールボール２４０は、今度はマニュアルリング１６０の一部を床にしてその上を転動し、リテーナ２５０を回動させる。リテーナ２５０の回動によりカム筒１２０も回動し、フォーカスレンズ保持枠１１１が光軸方向に移動される。
【００３０】
撮影者が不図示のレリーズボタンを押すこと等によって公知のＡＦ駆動が開始されると、不図示の焦点検出手段により被写体までの距離が算出され、合焦位置までのフォーカスレンズ１０２の移動距離が算出される。超音波モータ２００は算出された移動距離だけフォーカスレンズ１０２を駆動させ、意図した被写体へのピント合わせを行う。
【００３１】
このとき、スチールボール２４０の床となるマニュアルリング１６０の一部は、その静止摩擦力により光軸中心に非回転となっている。そのため、オートフォーカス時にマニュアルリング１６０が回転させられることはない。
【００３２】
なお、上述したリテーナ内周にカム筒と係合するキーを有する構成の差動機構ではなく、リテーナ外周に、固定筒とカム筒とにコロで係合されるスケールリングを有し、スケールリングとカム筒とが同一量回転するような構成としてもよい。
【００３３】
固定筒１１０には振れ補正ユニット３００が設けられている。振れ補正ユニット３００は、大まかには、ユニットベース３１０と、ボイスコイルモータ３２０と、位置検出素子３３０と、振れ補正レンズ１０４と、で構成されている。
【００３４】
ユニットベース３１０は、固定筒１１０に不図示のビスで固定されている。振れ補正レンズ１０４は、ユニットベース３１０との間で、不図示のスチールボールにより光軸と垂直な平面上を移動可能に支持されている。また、この振れ補正レンズ１０４はボイスコイルモータ３２０により、この平面内で自在に駆動可能となっている。
【００３５】
図２は、撮影者の手振れ等により発生する交換レンズ１００の振れを検出するジャイロセンサ４１０周辺の拡大図である。ジャイロセンサ４１０は、特許請求の範囲に記載の振れ検出センサに相当する。
【００３６】
本発明を実施の交換レンズ１００においては、図１及び図２に示すように、２つのジャイロセンサ４１０が、固定筒１１０に固定されたセンサ台４２０に、ジャイロフレキ４３０に実装された状態で取り付けられている。ジャイロフレキ４３０は、接着剤等の固定手段を用いてセンサ台４２０に強固に取り付けられている。ジャイロセンサ４１０は、特許請求の範囲に記載のフレキシブルプリント基板に相当する。
【００３７】
なお、センサ台４２０に対するジャイロフレキ４３０の固定は、振動吸収に主体的な効果を有さないのであれば、従来通り両面テープ等の接着手段を用いても良い。
【００３８】
２つのジャイロセンサ４１０は、交換レンズ１００が不図示のカメラ本体に係合された状態でのピッチ方向及びヨー方向の角速度を検出するように、それぞれの検出軸が互いに直交するようにセンサ台４２０に取り付けられている。また、それぞれの検出軸が光軸と直交するように取り付けられている。
【００３９】
ジャイロセンサ４１０の出力信号は、ジャイロフレキ４３０を介して、回路基板１３０に実装された補正制御回路４４０に送られる。そこで、交換レンズ１００の振れにより生じる像振れを補正するための振れ補正レンズ１０４の駆動量が演算される。
【００４０】
図３は、センサ台４２０単体の表側と裏側から見た拡大図をそれぞれ示している。
【００４１】
図３の（ａ）に示すように、センサ台４２０は、２つのジャイロセンサ４１０がそれぞれ貼り付けられるセンサ取付面４２１を有している。２つのセンサ取付面４２１は、その垂線が互いに直交するように構成されている。従って、ジャイロフレキ４３０に実装されたジャイロセンサ４１０をこれらのセンサ取付面４２１に貼り付けることで、互いに直交状態で固定筒１１０に固定されることになる。
【００４２】
センサ台４２０の上面に設けられた平面部には、センサ台４２０を固定筒１１０に固定するためのネジ４２２用の貫通孔４２３が設けられている。
【００４３】
また図３の（ｂ）に示すように、センサ台４２０の下面に設けられた平面部は、センサ台４２０を固定筒１１０に固定する際に使用する位置決めボス４２４が２つ設けられている。
【００４４】
センサ取付面４２１は、これらの図により明らかなように、センサ台４２０の下面よりも固定筒１１０側に長く延びており、ひさしに似た形状を有している。
【００４５】
図４は、固定筒１１０に設けられたセンサ台４２０用の取付部周辺の拡大図を示している。
【００４６】
センサ台４２０用取付部には、光軸と平行な方向に延びる長穴１７１が２本設けられている。また、２本の長穴１７１の間には、上面側に平面を有する梁部１７２が設けられている。
【００４７】
梁部１７２には、センサ台４２０に設けられている位置決めボス４２４及び貫通孔４２３と対応する位置にそれぞれ位置決め孔１７３及びネジ孔１７４が設けられている。位置決め孔１７３の一方は、固定筒１１０及びセンサ台４２０の製造公差を吸収するために、光軸方向に若干長めの形状としている。これにより、センサ台４２０は固定筒１１０に精度よく確実に固定することができる。
【００４８】
なお、センサ台４２０と梁部１７２との間の固定は、上述したネジ止めに限らず、接着剤によるものやカシメによるもの等が考えられる。
【００４９】
図５は、固定筒１１０とセンサ台４２０との実装関係を説明するための断面図である。図からもわかるように、センサ台４２０が固定筒１１０に固定されると、ひさし形状のセンサ取付面４２１は、固定筒１１０に設けられた長穴１７１にその先端が入り込むこととなる。即ち、長穴１７１はセンサ取付面４２１の端部と干渉しない程度の幅と長さを最低限有している必要がある。
【００５０】
次に、上述したセンサ台４２０及び取付部の構造による効果を説明する。
【００５１】
本実施例に記載の交換レンズ１００は、図１にもあるように内部にリング型の超音波モータ２００を有した構成としている。そのため、超音波モータ２００によるオートフォーカス駆動時に発生する振動が、不図示のモータ支持部材２３０を介して固定筒１１０に伝達し、さらにその振動がジャイロセンサ４１０に到達することになる。
【００５２】
ここで、図４にも示したように、梁部１７２は２つの長穴１７１に挟まれることで構成されており、梁に似た構造となっている。このような梁構造とすることによって、超音波モータ２００から伝達してくる振動に対して、これを変化させることが可能となる。
【００５３】
上述したように、センサ台４２０は固定筒１１０の梁部１７２とのみ接触している。このため、センサ台４２０に伝達してくる超音波モータ２００からの振動は、梁構造を持つ梁部１７２を通過する際に変化されてセンサ台４２０に到達することになる。
【００５４】
これにより、固定筒１１０とセンサ台４２０との間にゴム等の振動吸収部材を挟むことなく、振れ補正演算のノイズの原因となる振動を低減することが可能となる。
【００５５】
この他にも以下の効果が挙げられる。
【００５６】
即ち、センサ取付面４２１が長穴１７１に入り込む構成としたことによって、固定筒１１０との接触が避けられるので、センサ取付面４２１の大型化が可能となる。これにより、ジャイロフレキ４３０の選択や配置の自由度が向上し、ジャイロフレキ４３０の形状の自由度も向上する。
【００５７】
また、２つのセンサ取付面４２１が入り込むので、センサ取付面４２１の大きさを確保しつつもセンサ台４２０の高さを低く抑えることが可能となる。これにより、交換レンズ１００の径方向の大型化を抑制できる。
【００５８】
また、センサ台４２０にセンサ取付面４２１を２つ設けたことによって、１つの部材でピッチ方向とヨー方向の２つのジャイロセンサ４１０を実装することが可能となる。これにより、位置決め精度の向上や組立工数の削減を達成できる。
【００５９】
なお、上述した実施形態のレンズ鏡筒ではセンサ台用の取付部に設けた梁部の構造として、梁部の幅が均一な形状を採用したが、これに限られるものではない。
【００６０】
例えば、図６に示す斜視図のように、センサ台とのネジ締結に用いられるネジ孔周辺の幅を、梁部の両端よりも細い形状とすることも可能である。同様に、図７に示す斜視図のように、ネジ孔周辺の幅を、梁部の両端よりも太い形状とすることも可能である。
【００６１】
また、図８に示す斜視図のように、梁部を片持ち梁形状とした場合でも、本実施形態と同様の効果が得られることは明らかである。この場合には、固定筒に設ける長穴は、光軸方向に延びる２本の長穴が一端で連結された形状となる。
【００６２】
また、上述した実施形態のレンズ鏡筒では、超音波モータとして径の大きなリング型の超音波モータを備えているが、径の小さな棒状の超音波モータを採用したレンズ鏡筒においても、本発明を適用することが可能である。
【００６３】
また、上述した実施形態のレンズ鏡筒では、単焦点レンズとして説明したが、これをズームレンズとした場合でも本発明を適用することが可能である。
【００６４】
以上で説明したように、本発明に記載のレンズ鏡筒によれば、振れ補正センサを強固に固定しつつも、固定筒を介して伝わる手振れ補正の誤差の原因となり得る振動を低減することができ、さらに振動低減のバラツキが抑えられて品質保持が可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１００      交換レンズ
１１０      固定筒
１７１      長穴
１７２      梁部
１７３      位置決め孔
１７４      ネジ孔
２００      超音波モータ
３００      振れ補正ユニット
４１０      ジャイロセンサ
４２０      センサ台
４２１      センサ取付面
４２２      ネジ
４２３      貫通孔
４２４      位置決めボス
４３０      ジャイロフレキ
４４０      補正制御回路
【図１】
0005865054.tif 000002
【図２】
0005865054.tif 000003
【図３】
0005865054.tif 000004
【図４】
0005865054.tif 000005
【図５】
0005865054.tif 000006
【図６】
0005865054.tif 000007
【図７】
0005865054.tif 000008
【図８】
0005865054.tif 000009