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JP6435720B2 - Lens barrel - Google Patents
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Description

本発明はデジタルスチルカメラなどに用いられるレンズ鏡筒に関し、特にレンズ鏡筒内に搭載される、被写体像のブレを補正するブレ補正装置のロック機構を正常に作動させるためのブレ補正光学系の位置調整に関する。   The present invention relates to a lens barrel used for a digital still camera or the like, and more particularly, to a blur correction optical system for normally operating a lock mechanism of a blur correction device that corrects blur of a subject image mounted in the lens barrel. Regarding position adjustment.

一般に、カメラの手持ち撮影の際には、特に焦点距離の長いレンズを使用した場合やシャッター速度を遅くした場合に手振れによる写真像ブレが生じやすく、写真の画質を損なってしまう。そこで、従来から撮影者の手振れによる画質の損失を防止する手段として各種のブレ補正装置が提案されている。   In general, in hand-held shooting with a camera, photographic image blur due to camera shake is likely to occur, particularly when a lens with a long focal length is used or when the shutter speed is slow, and the image quality of the photo is impaired. Therefore, various types of blur correction apparatuses have been proposed as means for preventing loss of image quality due to camera shake of a photographer.

これらブレ補正装置の一般的な構成は、結像光学系の一部を構成する補正レンズと、補正レンズを駆動するブレ補正手段と、ブレ補正手段の動作を制御する制御手段からなり、手振れ等に起因するカメラの振動を打ち消す方向に補正レンズを駆動することで、ブレ補正を行うようになっている。   The general configuration of these blur correction apparatuses includes a correction lens that forms part of the imaging optical system, a blur correction unit that drives the correction lens, and a control unit that controls the operation of the blur correction unit. Blur correction is performed by driving the correction lens in a direction that cancels camera vibration caused by the above.

このようなブレ補正装置は、ブレ補正の非起動時において、補正光学手段を固定するためのロック機構を有しているものが公知である。ロック機能を設けることで、レンズ鏡筒の持ち運びの際にレンズ鏡筒と補正レンズとが衝突し、騒音、破損が発生する問題を解消することができる。ロック機構は、主に2種類の構成で設けられている。   Such a blur correction device is known to have a lock mechanism for fixing the correction optical means when the blur correction is not started. By providing the lock function, it is possible to solve the problem that the lens barrel and the correction lens collide with each other when the lens barrel is carried and noise and damage occur. The lock mechanism is mainly provided in two types of configurations.

一方は光軸を中心として、所定角度回動することによって、ロック機構の内周面に補正レンズを固定するリング状のロック機構である。この種のロック機構は、例えば特許文献1に開示されている。   One is a ring-shaped locking mechanism that fixes the correction lens to the inner peripheral surface of the locking mechanism by rotating a predetermined angle about the optical axis. This type of locking mechanism is disclosed in Patent Document 1, for example.

他方は、補正光学手段に穿孔部を有し、ブレ補正装置内の自由移動をしない固定部材から、棒状のロック部材を緩挿することで固定を実現するロック機構である。この種のロック機構は、例えば特許文献2に開示されている。   The other is a lock mechanism that has a perforated portion in the correction optical means and realizes fixing by loosely inserting a rod-shaped lock member from a fixing member that does not move freely in the shake correction device. This type of locking mechanism is disclosed in Patent Document 2, for example.

ところでデジタルスチルカメラに用いられるレンズ鏡筒は、一般的に小型化、静音化が要求されている。前者のロック機構では部品数が増加し、また角度回転を行うために強力なアクチュエータを搭載する必要がある。このようなことは、レンズ鏡筒の大型化や騒音発生の原因となってしまい望ましくない。従って、昨今では後者のロック機能が採用されつつある。   Incidentally, a lens barrel used in a digital still camera is generally required to be downsized and quiet. In the former lock mechanism, the number of parts increases, and it is necessary to mount a powerful actuator to perform angular rotation. Such a situation is undesirable because it causes an increase in the size of the lens barrel and noise generation. Therefore, recently, the latter lock function is being adopted.

しかし、後者のロック機構は、穿孔部と棒状のロック部材とが少しのずれを起こしただけで緩挿が失敗し、ロック動作が実現できない恐れがある。従って確実なロック動作を行うために、穿孔部と棒状のロック部材の位置関係について、調整を行う必要がある。このような位置調整は、一般的に製品を製造する際の一工程として行われる。   However, in the latter locking mechanism, there is a possibility that the loose insertion fails just by causing a slight deviation between the perforated part and the rod-shaped locking member, and the locking operation cannot be realized. Therefore, in order to perform a reliable locking operation, it is necessary to adjust the positional relationship between the perforated portion and the rod-shaped locking member. Such position adjustment is generally performed as a step in manufacturing a product.

後者のロック機構におけるブレ補正光学系の位置調整工程について開示されているものとして、例えば特許文献3がある。特許文献3に開示された発明によれば、移動することによりブレを補正するブレ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を駆動するブレ補正アクチュエータと、前記ブレ補正光学系と一体に設けられた第1の係止部と、前記第1の係止部と可動代をもつ係合可能範囲内で係合し、前記ブレ補正光学系を固定又は前記ブレ補正光学系の移動を制限する第2の係止部と、前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合可能な前記係合可能範囲の略中心位置を記憶する記憶部と、前記第1の係止部と前記第2の係止部とが係合するときに、前記記憶部に記憶されている位置に基づいて、前記ブレ補正アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を含む構成としている。   For example, Patent Document 3 discloses a position adjustment process of the blur correction optical system in the latter lock mechanism. According to the invention disclosed in Patent Document 3, a blur correction optical system that corrects blur by moving, a blur correction actuator that drives the blur correction optical system, and the blur correction optical system are provided integrally. A first locking portion is engaged with the first locking portion within an engageable range having a movable margin, and the blur correction optical system is fixed or the movement of the blur correction optical system is limited. An engaging portion, a storage portion for storing a substantially center position of the engageable range in which the first engaging portion and the second engaging portion can be engaged, and the first engaging portion. And a control unit that controls the driving of the shake correction actuator based on the position stored in the storage unit when the second locking unit is engaged with the second locking unit.

また特許文献3によれば、穿孔部と棒状のロック部材とを一端において接触させその位置を第一位置として記憶し、また他端において接触をさせその位置を第二位置として記憶させる。記憶された第一位置と第二位置をもとに穿孔部の中心位置を演算する。   According to Patent Document 3, the perforated portion and the rod-shaped lock member are brought into contact at one end, the position is stored as the first position, and the contact is made at the other end, and the position is stored as the second position. Based on the stored first position and second position, the center position of the perforated part is calculated.

上記位置調整工程によれば、ブレ補正光学系を所望位置にロックするときに、また、ロック解除するときに、大型の専用アクチュエータを必要とせず、小スペース、省電力で、しかも、短い時間で確実なロック動作及びロック解除動作を行なうことができる、としている。 According to the above-described position adjustment process, when the shake correction optical system is locked at a desired position and when it is unlocked, a large dedicated actuator is not required, and a small space, power saving, and a short time are required. A reliable locking operation and unlocking operation can be performed.

特開平10−26782号公報JP-A-10-26782 特開平6−67274号公報JP-A-6-67274 特開2002−099017号公報JP 2002-099017 A

しかしながら、特許文献3に示すような構成の位置調整工程では、穿孔部と棒状のロック部材との接触を2点で行わなければならず、位置調整工程に要する時間の増加の原因となっていた。   However, in the position adjustment process configured as shown in Patent Document 3, contact between the perforated portion and the rod-shaped lock member must be performed at two points, which causes an increase in time required for the position adjustment process. .

また、特許文献3に示すような構成の位置調整工程では、第一位置と第二位置から中心位置を計算する必要がある。従って中心位置を計算する工程を製造工程に追加する必要があり、製造工程が煩雑化する原因となっていた。   Moreover, in the position adjustment process of a structure as shown to patent document 3, it is necessary to calculate a center position from a 1st position and a 2nd position. Therefore, it is necessary to add a process for calculating the center position to the manufacturing process, which causes a complicated manufacturing process.

本発明は、係止ピン緩挿位置を求める工程を少なくし、処理を単純化することで、製造工程の高速化を可能とした上、ブレ補正装置の確実なロック動作を行うことのできるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。   The present invention reduces the number of steps for obtaining the locking pin loose insertion position and simplifies the processing, thereby enabling a high-speed manufacturing process and a lens that can perform a reliable locking operation of the shake correction device. An object is to provide a lens barrel.

請求項1に示す発明は、結像光学系と、前記結像光学系の一部を構成する補正レンズを保持する可動部材と、前記可動部材を光軸と垂直な平面上で移動可能に支持するベース部材と、前記ベース部材に対して前記可動部材をそれぞれ異なる方向に駆動する複数の補正駆動手段と、光軸と垂直な平面上での前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、を有するブレ補正装置と、前記ベース部材に保持され、係止ピンと、前記係止ピンを前記可動部材に設けられた係止孔に緩挿する係止ピン駆動手段と、を有するロック機構と、前記係止ピンによるロック動作を制御するロック制御回路と、前記係止ピンを前記係止孔に緩挿し、前記可動部材を所定方向に駆動させて前記係止ピンと前記係止孔とを接触させることで検出される、光軸と垂直な平面上の前記係止ピンの接触座標と、前記係止ピンの駆動バラツキと前記可動部材の検出精度から算出される最大相対誤差量、から求められる係止ピン緩挿座標を記録するメモリ手段と、を有し、前記補正駆動手段は、前記ブレ補正装置内の光軸と垂直な平面上に3つ配置され、前記ブレ補正装置は、前記可動部材の可動範囲を規制する3つの規制部を有し、前記規制部のうち1つは、前記可動部材を光軸と垂直な平面上の、光軸を中心としたラジアル方向にのみ規制する支点規制部であり、前記支点規制部は光軸を中心とした、光軸と垂直な平面上の前記ロック機構の略対向位置に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒である。
Invention, movably supported with the imaging optical system, a movable member which holds the correcting lens constituting a part of the imaging optical system, the movable member on the optical axis perpendicular to the plane shown in claim 1 a base member, a plurality of correction drive means for driving the movable member relative to the base member in different directions, position detecting means for detecting a position of said movable member on the optical axis perpendicular to the plane, a motion compensation device having said base member is held in a lock mechanism having a locking pin, a gentle interpolated pin driving means the locking pin in the locking hole provided in the movable member, a lock control circuit for controlling the locking operation by the locking pin, inserted loosely the locking pin into the locking hole, contacting the movable member and the locking pin is driven in a predetermined direction and said locking hole Detected by the optical axis A contact coordinate of said locking pin on the surface, a memory means for recording the maximum relative error amount calculated from the detection accuracy of the driving unevenness and the movable member of the locking pin, the locking pin Yuru挿coordinates obtained from , have a, the correction drive means, the arranged three on the optical axis perpendicular to the plane of the motion compensation device, the blur correction device, the three regulating portion for regulating the movable range of the movable member And one of the restricting portions is a fulcrum restricting portion that restricts the movable member only in a radial direction around the optical axis on a plane perpendicular to the optical axis, and the fulcrum restricting portion is an optical axis. The lens barrel is disposed at a substantially opposite position of the lock mechanism on a plane perpendicular to the optical axis with respect to the center.

本発明によれば、係止ピン緩挿位置を求める工程を少なくし、処理を単純化することで、製造工程の高速化を可能とした上、ブレ補正装置の確実なロック動作を行うことのできるレンズ鏡筒を得ることができる。   According to the present invention, the number of steps for obtaining the locking pin loose insertion position is reduced, the processing is simplified, and the manufacturing process can be speeded up. A lens barrel that can be obtained can be obtained.

本発明の一実施形態であるところのレンズ鏡筒を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the lens barrel which is one Embodiment of this invention. 像面側から見たブレ補正装置の斜視図である。It is a perspective view of a shake correcting device viewed from the image plane side. ブレ補正装置の展開斜視図である。It is an expansion | deployment perspective view of a blurring correction apparatus. 像面側から見たブレ補正装置の概略図である。It is the schematic of the blurring correction apparatus seen from the image surface side. 可動部材のロック時の可動範囲の概略図である。(i)係止ピンによって規制される係止孔を示した概略図である。(ii)ブレ補正装置がロックされた際の、可動部材の中心点の可動範囲を示した概略図である。(iii)支点とそれを規制する支点規制部について示した概略図である。It is the schematic of the movable range at the time of locking of a movable member. (I) It is the schematic which showed the locking hole controlled by the locking pin. (Ii) It is the schematic which showed the movable range of the center point of a movable member when the blurring correction apparatus is locked. (Iii) It is the schematic shown about the fulcrum and the fulcrum control part which controls it. 像面側から見た、可動部材のロック時の可動範囲の概略図である。It is the schematic of the movable range at the time of locking of a movable member seen from the image surface side. 緩挿座標を求める際の概略図である。It is the schematic at the time of calculating | requiring a loose insertion coordinate. 駆動バラツキについての概略図である。It is the schematic about drive variation. 最大相対誤差量を示した概略図である。It is the schematic which showed the maximum relative error amount.

本発明のレンズ鏡筒300について、図を用いて説明する。図1は本発明のレンズ鏡筒300の一実施形態を示したブロック図である。   The lens barrel 300 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a lens barrel 300 of the present invention.

レンズ鏡筒300は概ね円筒形状であり、内部にブレ補正装置100を備えている。このブレ補正装置100はレンズ鏡筒300の結像光学系の一部を構成している。また、ブレ補正装置のベース部材121は、ロック状態にあるブレ補正装置100の補正レンズ111の光軸が結像光学系の光軸と一致するように、レンズ鏡筒300内に固定されている。   The lens barrel 300 has a substantially cylindrical shape and includes the shake correction device 100 inside. This blur correction apparatus 100 constitutes a part of the imaging optical system of the lens barrel 300. The base member 121 of the shake correction apparatus is fixed in the lens barrel 300 so that the optical axis of the correction lens 111 of the shake correction apparatus 100 in the locked state coincides with the optical axis of the imaging optical system. .

また、レンズ鏡筒300は、ブレ補正装置100及びレンズCPU301と接続されたロック制御回路311が備えられている。レンズCPUにはメモリ手段312が備えられ、ブレ補正装置100のロック動作時には、このメモリ手段312から予め記録された情報が読み出される。   The lens barrel 300 is provided with a lock control circuit 311 connected to the blur correction device 100 and the lens CPU 301. The lens CPU is provided with a memory means 312, and information recorded in advance is read from the memory means 312 when the shake correction apparatus 100 is locked.

図2は像面側から見たブレ補正装置100の斜視図であり、図3はブレ補正装置100の展開斜視図である。ブレ補正装置100は概ね円盤形状の外径を有していて、装置に加わる振動に起因する像ぶれを補正する補正レンズ111と、補正レンズを保持する可動部材112と、ブレ補正装置100のベースとなるベース部材121と、補正レンズ111の光軸と直交する平面において光軸を中心とする円周上に120°間隔で設けられた補正駆動手段161と、ベース部材121に固定される回路基板131等を備えている。   FIG. 2 is a perspective view of the shake correction apparatus 100 as viewed from the image plane side, and FIG. 3 is a developed perspective view of the shake correction apparatus 100. The shake correction apparatus 100 has a substantially disk-shaped outer diameter, and a correction lens 111 that corrects image blur caused by vibration applied to the apparatus, a movable member 112 that holds the correction lens, and a base of the shake correction apparatus 100 A base member 121, correction driving means 161 provided at intervals of 120 ° on a circumference centered on the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis of the correction lens 111, and a circuit board fixed to the base member 121 131 and the like.

可動部材112は、補正レンズ111、永久磁石113、バックヨーク114から構成されており、係止孔201が備えられている。また、可動部材112には可動ヨーク115が設けられ、ベース部材121には回路基板131が設けられる。回路基板131に実装される各コイル132の裏面側には、不図示のホール素子がそれぞれ実装されている。ホール素子は可動部材112の移動によって発生する磁束密度の変化を検知することで、可動部材112の位置検出を行う。また、可動部材112はベース部材121に対し緩挿される2つの突起部116と1つの突起部を持ち、1つの突起部はラジアル方向にのみ規制される支点117としての機能を持つ。   The movable member 112 includes a correction lens 111, a permanent magnet 113, and a back yoke 114, and is provided with a locking hole 201. The movable member 112 is provided with a movable yoke 115, and the base member 121 is provided with a circuit board 131. Hall elements (not shown) are mounted on the back side of each coil 132 mounted on the circuit board 131. The Hall element detects the position of the movable member 112 by detecting a change in magnetic flux density generated by the movement of the movable member 112. The movable member 112 has two protrusions 116 and one protrusion that are loosely inserted into the base member 121, and one protrusion functions as a fulcrum 117 that is restricted only in the radial direction.

回路基板131を介してベース部材121側に固定されるコイル132は、可動部材112を介して光軸と直交する方向に移動可能な可動ヨーク115と永久磁石113とに挟まれるような構成となっている。これにより、可動部材112を光軸と垂直な平面上で駆動するための駆動力を発生する補正駆動手段161が構成される。この補正駆動手段161は、補正レンズ111の光軸を中心とする円周上に120°間隔で設けられる。可動部材112は3つの補正駆動手段161により発生する力の向きによって、ベース部材121に対して並進移動する。それら3つの補正駆動手段161による駆動を適切に組み合わせることによって、任意の位置に可動部材112を移動させることが可能である。   The coil 132 fixed to the base member 121 side via the circuit board 131 is configured to be sandwiched between a movable yoke 115 and a permanent magnet 113 that can move in a direction orthogonal to the optical axis via the movable member 112. ing. As a result, the correction driving means 161 that generates a driving force for driving the movable member 112 on a plane perpendicular to the optical axis is configured. The correction driving means 161 are provided at intervals of 120 ° on the circumference centered on the optical axis of the correction lens 111. The movable member 112 translates relative to the base member 121 according to the direction of the force generated by the three correction driving means 161. The movable member 112 can be moved to an arbitrary position by appropriately combining the driving by the three correction driving means 161.

また、可動部材112とベース部材121の間には、補正レンズ111の光軸と直交する平面において光軸を中心とする円周上に120°間隔で設けられた3つの鋼球141と、その受け皿が存在する。この鋼球の存在によって可動部材112はベース部材121に対し、光軸と垂直な平面上を円滑に移動することができる。   Further, between the movable member 112 and the base member 121, three steel balls 141 provided at intervals of 120 ° on the circumference centered on the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis of the correction lens 111, and There is a saucer. Due to the presence of this steel ball, the movable member 112 can move smoothly with respect to the base member 121 on a plane perpendicular to the optical axis.

図4は像面側から見たブレ補正装置100の概略図である。ベース部材121は可動部材112の突起部116が挿入された状態であり、可動範囲を規制する3つの規制部を有する。内2つは略楕円状の規制部211であり、1つは長穴形状の支点規制部212である。長穴形状の支点規制部212は可動部材112を光軸と垂直な平面上の、光軸を中心としたラジアル方向の前後にのみ規制する。また、ブレ補正装置100は3つの補正駆動手段161x、161y、161zを備え、それぞれX軸、Y軸、Z軸方向へと可動部材112を並進移動させる。2つの規制部211と支点規制部212の計3つの規制部、3つの補正駆動手段161はそれぞれベース部材121上に120°間隔で設けられているが、互いに重なることなく配置されている。   FIG. 4 is a schematic view of the shake correction apparatus 100 viewed from the image plane side. The base member 121 is in a state in which the protrusion 116 of the movable member 112 is inserted, and has three restricting portions that restrict the movable range. Two of them are substantially elliptical restricting portions 211 and one is a fulcrum restricting portion 212 having an elongated hole shape. The elongated hole-shaped fulcrum restricting portion 212 restricts the movable member 112 only in the radial direction around the optical axis on a plane perpendicular to the optical axis. In addition, the shake correction apparatus 100 includes three correction drive units 161x, 161y, and 161z, and translates the movable member 112 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively. A total of three restricting portions, that is, two restricting portions 211 and a fulcrum restricting portion 212, and three correction driving means 161 are provided on the base member 121 at intervals of 120 °, but are arranged without overlapping each other.

またベース部材121はロック機構151を有し、ロック機構151は光軸を中心とした光軸と垂直な平面上の、支点規制部212から見て略対向位置に配置される。ロック機構151はロック制御回路311からの命令により、係止ピン202を光軸方向に係止孔201に緩挿することでロック動作を実現する。この際、係止ピン202は不図示の係止ピン駆動手段によって移動する。係止ピン駆動手段は一般的に小型のアクチュエータであるが、その種類は限定されない。   Further, the base member 121 has a lock mechanism 151, and the lock mechanism 151 is disposed at a substantially opposite position as viewed from the fulcrum restricting portion 212 on a plane perpendicular to the optical axis centered on the optical axis. The lock mechanism 151 realizes a lock operation by loosely inserting the locking pin 202 into the locking hole 201 in the optical axis direction according to a command from the lock control circuit 311. At this time, the locking pin 202 is moved by a locking pin driving means (not shown). The locking pin driving means is generally a small actuator, but the type is not limited.

図5、図6、図7、図8及び図9は工場出荷時において、係止孔201内部の係止ピン緩挿座標を求める方法を示したものである。緩挿座標を求めるには、まず係止ピン202と係止孔201の接点座標を検出し、次いで接点座標から緩挿座標を求める。   5, FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 show a method for obtaining the locking pin loose insertion coordinates inside the locking hole 201 at the time of factory shipment. In order to obtain the loose insertion coordinates, first, the contact coordinates of the locking pin 202 and the locking hole 201 are detected, and then the gentle insertion coordinates are obtained from the contact coordinates.

まず係止ピン202と係止孔201の接点座標を検出する方法を示す。図5は可動部材112のロック時の可動範囲を図示した概略図である。ブレ補正装置100のロック時において、可動部材112の可動範囲は係止ピン202によって規制される。図5(i)は、係止ピン202によって規制される係止孔201について示したものである。係止孔201の中心点の取り得る範囲の外形は円形状となる。係止孔201の可動範囲は前後方向に実線矢印で、左右方向に点線矢印で示されている。   First, a method for detecting the contact coordinates between the locking pin 202 and the locking hole 201 will be described. FIG. 5 is a schematic view illustrating the movable range when the movable member 112 is locked. When the shake correction apparatus 100 is locked, the movable range of the movable member 112 is restricted by the locking pin 202. FIG. 5 (i) shows the locking hole 201 regulated by the locking pin 202. The outer shape of the range that can be taken by the center point of the locking hole 201 is circular. The movable range of the locking hole 201 is indicated by a solid arrow in the front-rear direction and a dotted arrow in the left-right direction.

図5(iii)は、支点117とそれを規制する支点規制部212について示したものである。支点117は支点規制部212によって規制されており、前後方向にのみ移動する。この際、支点117の前後への可動範囲は、係止孔201の前後方向への可動範囲と一致する。また、左右方向へは支点規制部212によって規制されることで移動することができない。   FIG. 5 (iii) shows the fulcrum 117 and the fulcrum regulating part 212 that regulates it. The fulcrum 117 is regulated by the fulcrum regulating unit 212 and moves only in the front-rear direction. At this time, the movable range of the fulcrum 117 forward and backward coincides with the movable range of the locking hole 201 in the front-rear direction. Moreover, it cannot move by being regulated by the fulcrum regulating unit 212 in the left-right direction.

図5(ii)は、ブレ補正装置100がロック時の、可動部材112の中心点213の可動範囲を示したものである。可動部材112の中心点213は、前後方向には係止ピン202によって規制され、係止孔201の前後方向への可動範囲と一致する。また、左右方向へは係止ピン202と支点規制部212によって規制され、その可動範囲は前後方向の略半分となる。従って、可動部材112の中心点213の可動範囲は略楕円形状となる。   FIG. 5 (ii) shows the movable range of the center point 213 of the movable member 112 when the shake correction apparatus 100 is locked. The center point 213 of the movable member 112 is regulated by the locking pin 202 in the front-rear direction and coincides with the movable range of the locking hole 201 in the front-rear direction. Moreover, it is regulated by the locking pin 202 and the fulcrum regulating part 212 in the left-right direction, and its movable range is substantially half in the front-back direction. Therefore, the movable range of the center point 213 of the movable member 112 is substantially elliptical.

可動部材112の中心点213の左右方向への可動範囲が略半分となるのは、左右方向への可動が支点117を軸としたスイング運動となるためである。ロック機構151と支点117の支点規制部212は光軸を中心とした光軸と垂直な平面上において略対向位置に配置される。支点117を軸としたとき、可動部材112の中心点213までの距離は、係止孔201までの距離の略半分となる。従って同様に、可動部材112の中心点213の左右への可動範囲は、係止孔の可動範囲の略半分となる。 The reason why the movable range in the left-right direction of the center point 213 of the movable member 112 is substantially halved is that the movement in the left-right direction is a swing motion with the fulcrum 117 as an axis. The lock mechanism 151 and the fulcrum regulating portion 212 of the fulcrum 117 are disposed at substantially opposite positions on a plane perpendicular to the optical axis with the optical axis as the center. When the fulcrum 117 is the axis, the distance to the center point 213 of the movable member 112 is approximately half of the distance to the locking hole 201. Therefore, similarly, the movable range of the central point 213 of the movable member 112 to the left and right is substantially half of the movable range of the locking hole.

図6は、像面側から見た、可動部材のロック時の可動範囲の概略図である。各軸駆動時とは、各軸の補正駆動手段161x、161y、161zを動作させた際の、可動部材112の移動する軸を示している。係止ピン202と係止孔201の接点座標の検出は、略楕円の短辺方向における1点で行うことにより、可動部材112の中心点213を移動させる距離を最短とすることができる。 また、長辺方向への移動はX軸補正駆動手段161x及びZ軸補正駆動手段161zを駆動させる必要があるが、短辺方向へはY軸補正駆動手段161yのみの駆動でよい。   FIG. 6 is a schematic view of the movable range when the movable member is locked, as viewed from the image plane side. Each axis driving means an axis on which the movable member 112 moves when the correction driving means 161x, 161y, 161z of each axis is operated. The detection of the contact coordinates of the locking pin 202 and the locking hole 201 is performed at one point in the short side direction of the substantially ellipse, so that the distance for moving the center point 213 of the movable member 112 can be minimized. Further, the movement in the long side direction needs to drive the X-axis correction driving unit 161x and the Z-axis correction driving unit 161z, but only the Y-axis correction driving unit 161y may be driven in the short side direction.

接点の検出は製造時の位置調整工程において行われる。係止孔201へ係止ピン202を緩挿し、補正駆動手段161によって略楕円の短辺へと移動させる。位置座標の検出はホール素子で行われ、位置座標に対応したホール素子出力がメモリ手段312へと保存される。   The detection of the contact is performed in the position adjustment process at the time of manufacture. The locking pin 202 is loosely inserted into the locking hole 201 and is moved to the short side of the substantially ellipse by the correction driving means 161. The position coordinates are detected by the Hall element, and the Hall element output corresponding to the position coordinates is stored in the memory means 312.

次いで接点座標から緩挿座標を求める方法を示す。図7は緩挿座標を求める際の概略図である。黒点で示されているのは可動部材の中心点213であり、その可動限界が可動部材の中心点の取り得る軌跡214として示されている。緩挿座標は、接点座標から最大相対誤差量分だけY軸に沿って中心方向へ係止孔201を含む可動部材112を移動させた座標となる。最大相対誤差量は、係止ピン202の駆動バラツキと可動部材112の検出精度から求められる。   Next, a method for obtaining the slow insertion coordinates from the contact coordinates will be described. FIG. 7 is a schematic diagram when obtaining the slow insertion coordinates. What is indicated by a black dot is the center point 213 of the movable member, and its movable limit is indicated as a trajectory 214 that the center point of the movable member can take. The loosely inserted coordinates are coordinates obtained by moving the movable member 112 including the locking hole 201 in the center direction along the Y axis by the maximum relative error amount from the contact coordinates. The maximum relative error amount is obtained from the driving variation of the locking pin 202 and the detection accuracy of the movable member 112.

ロック機構を駆動する際、ある位置に係止ピン202を緩挿しようとしても、想定された挙動から多少の誤差が発生する。つまり光軸と直交する平面においてズレが生じてしまう。最大相対誤差量とはロック機構の駆動において取りうる、最大の誤差量である。接触座標から最大相対誤差量だけ可動部材112を移動させれば、ロック動作の際にどのような誤差が発生しても、係止ピン202と係止孔201が接触することなく確実なロック動作を行うことができる。   When the locking mechanism is driven, even if it is attempted to loosely insert the locking pin 202 at a certain position, a slight error occurs from the assumed behavior. That is, deviation occurs in a plane orthogonal to the optical axis. The maximum relative error amount is the maximum error amount that can be taken in driving the lock mechanism. If the movable member 112 is moved from the contact coordinates by the maximum relative error amount, a reliable locking operation can be performed without any contact between the locking pin 202 and the locking hole 201 no matter what error occurs during the locking operation. It can be performed.

図8は駆動バラツキについて図示した概略図である。駆動バラツキは機械的な構造から発生する誤差である。図8の実線で示されているのが理論的な係止ピンの緩挿状態であり、破線で示されているのが最大駆動バラツキ状態となる。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating drive variation. Drive variation is an error generated from a mechanical structure. A solid line in FIG. 8 shows a theoretical locking pin insertion state, and a broken line shows a maximum drive variation state.

係止ピン202は理論的には光軸と平行に緩挿されるが、現実には多少のバラツキを持って緩挿される。これは部品設計時に摩擦力、製造誤差等を考慮し、パーツ間に予めある程度の隙間を持たせているからである。どの程度の傾斜が発生するかは、部品設計の情報から算出可能である。この最大駆動バラツキ状態の、光軸と垂直な平面上に投影した際の距離が、駆動バラツキである。   The locking pin 202 is theoretically loosely inserted parallel to the optical axis, but in reality it is loosely inserted with some variation. This is because a certain amount of gap is provided in advance between parts in consideration of frictional force, manufacturing error, and the like when designing parts. The degree of inclination can be calculated from the component design information. The distance when the maximum drive variation state is projected onto a plane perpendicular to the optical axis is the drive variation.

検出精度は検出上の構造から発生する誤差である。可動部材112の位置について、ホール素子によってアナログデータとして検出された位置座標は、A/D変換によってデジタルデータへと変換される。しかし、A/D変換の理論上、アナログデータを完璧な形でデジタルデータへと変換することは不可能である。従って、検出過程でA/D変換を行う以上、常に一定の誤差が発生する。この際の誤差が、可動部材112の検出精度である。   The detection accuracy is an error generated from the detection structure. With respect to the position of the movable member 112, the position coordinates detected as analog data by the Hall element are converted into digital data by A / D conversion. However, in the theory of A / D conversion, it is impossible to convert analog data into digital data in a perfect form. Therefore, a constant error always occurs as long as A / D conversion is performed in the detection process. The error at this time is the detection accuracy of the movable member 112.

本実施例では係止ピン202の駆動バラツキと可動部材112の検出精度は、部品設計の段階で決定される数値である。また、それらから求められる最大相対誤差量も同様である。つまり、係止ピン202と係止孔201の接触する点が1点測定されれば、最大相対誤差量分だけ中心方向へ可動部材112を移動させることで緩挿座標を求めることが可能となる。ここで、係止ピン202が係止孔201へと接触する事態を発生させないために、適切な接触点を選択する必要がある。その最適な接触点は、略楕円の短辺方向における1点である。   In this embodiment, the drive variation of the locking pin 202 and the detection accuracy of the movable member 112 are numerical values determined at the stage of component design. The same applies to the maximum relative error amount obtained from them. That is, if one point at which the locking pin 202 and the locking hole 201 are contacted is measured, it is possible to obtain the slow insertion coordinates by moving the movable member 112 toward the center by the maximum relative error amount. . Here, in order not to generate a situation where the locking pin 202 contacts the locking hole 201, it is necessary to select an appropriate contact point. The optimum contact point is one point in the short side direction of the substantially ellipse.

図9は最大相対誤差量を示した概略図であり、略楕円の短辺方向における1点が、長辺方向における1点より、接点として適していることを説明するための図である。内側の略楕円は、可動部材の中心点213が取り得る軌跡(以下、外側軌跡とする)214から、略楕円の接線垂直内側方向へ最大相対誤差量分だけ移動させた際の可動部材の中心点213の取り得る軌跡(以下、内側軌跡とする)215である。従って、可動部材の中心点213が内側軌跡215の内部に存在する限り、ロック動作は確実に行われる。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the maximum relative error amount, and is a diagram for explaining that one point in the short side direction of a substantially ellipse is more suitable as a contact point than one point in the long side direction. The inner approximate ellipse is the center of the movable member when moved from the trajectory (hereinafter referred to as the outer trajectory) 214 that can be taken by the center point 213 of the movable member by the maximum relative error amount in the tangential vertical inner direction of the approximate ellipse. A locus 215 that the point 213 can take (hereinafter referred to as an inner locus) 215. Therefore, as long as the center point 213 of the movable member exists inside the inner locus 215, the locking operation is reliably performed.

斜線部分は外側軌跡214と内側軌跡215に挟まれた領域216を示している。この領域216内に可動部材の中心点213が存在するということは、実際のロック動作時に、最大相対誤差が発生することで可動部材の中心点213が外側軌跡214以内の領域から逸脱しうるということである。つまり、ロック動作が行えない可能性があることを意味する。   A hatched portion indicates a region 216 sandwiched between the outer locus 214 and the inner locus 215. The fact that the center point 213 of the movable member is present in the region 216 means that the center point 213 of the movable member can deviate from the region within the outer locus 214 due to a maximum relative error during the actual locking operation. That is. That is, there is a possibility that the locking operation cannot be performed.

ここで、係止ピン202と係止孔201を1点で接触を行う際には、接触位置のバラツキを考慮する必要がある。例えば楕円の短辺方向における接触点217での位置検出を行おうとしたとき、接触位置のバラツキが発生すると可動部材の中心点213は短辺方向における接触点217を外れ、外側軌跡214上のいずれかの位置を取る。このような接触位置のバラツキによって、ロック動作は不安定なものとなる。これは長辺方向の1点で接触を行った場合でも同様である。このとき、略楕円の短辺方向における接触点217での位置検出と、略楕円の長辺方向における接触点218での位置検出では、接触位置のバラツキ発生時の状況に違いが表れる。   Here, when the locking pin 202 and the locking hole 201 are contacted at a single point, it is necessary to consider variations in the contact position. For example, when position detection is attempted at the contact point 217 in the short side direction of the ellipse, if the contact position varies, the center point 213 of the movable member deviates from the contact point 217 in the short side direction and Take some position. Due to such variation in the contact position, the locking operation becomes unstable. This is the same even when contact is made at one point in the long side direction. At this time, there is a difference between the position detection at the contact point 217 in the short-side direction of the substantially ellipse and the position detection at the contact point 218 in the long-side direction of the approximately ellipse in the situation when the contact position varies.

略楕円の短辺方向における接触点217においての接触位置のバラツキでは、可動部材の中心点213を最大相対誤差量分だけ移動させたとき、極めて重大な接触位置のバラツキが発生しない限り、ほぼ内側軌跡215上に乗る。しかし、略楕円の長辺方向における接触点218においての接触位置のバラツキでは、可動部材の中心点213を最大相対誤差量分だけ移動させたとき、少しの接触位置のバラツキで領域216に移動してしまう。   In the variation of the contact position at the contact point 217 in the short side direction of the substantially ellipse, when the center point 213 of the movable member is moved by the maximum relative error amount, the variation is almost inward as long as no significant contact position variation occurs. Get on the track 215. However, in the variation of the contact position at the contact point 218 in the long side direction of the substantially ellipse, when the center point 213 of the movable member is moved by the maximum relative error amount, the contact point 218 moves to the region 216 with a slight variation of the contact position. End up.

これは、略楕円の短辺方向における接触点217と略楕円の長辺方向における接触点218では、その点における内側軌跡の曲率が違うことに起因する。   This is because the curvature of the inner locus at the contact point 217 in the short side direction of the substantially ellipse and the contact point 218 in the long side direction of the substantially ellipse are different.

接触位置のバラツキが起きた場合の、可動部材の中心点213の移動方向について説明する。略楕円の短辺方向における接触点217で、接触位置のバラツキが発生せず正確な可動部材の中心点213の移動が行われたとき、その方向はY軸内側方向となる。同様に、略楕円の長辺方向における接触点218での移動方向は、Y軸直交内側方向となる。接触位置のバラツキは意図しないものであり、それによって移動方向が変わることはない。従って接触位置のバラツキが発生をしても、可動部材の中心点213は予め定められた方向であるY軸内側方向、あるいはY軸直交内側方向へ移動する。   The moving direction of the center point 213 of the movable member when the contact position varies will be described. When the center point 213 of the movable member is accurately moved at the contact point 217 in the short side direction of the substantially ellipse without causing variations in the contact position, the direction is the Y-axis inner side direction. Similarly, the moving direction at the contact point 218 in the long side direction of the substantially ellipse is the Y axis orthogonal inner direction. The variation in the contact position is not intended, and the moving direction is not changed thereby. Therefore, even if the contact position varies, the center point 213 of the movable member moves in the Y-axis inner direction or the Y-axis orthogonal inner direction, which is a predetermined direction.

略楕円の短辺方向における接触点217での接触位置のバラツキが発生する場合、バラツキ位置からY軸内側方向への移動が行われる。この場合では、略楕円の短辺方向における接触点217での曲率が小さいため、可動部材の中心点213はほぼ内側軌跡215上に乗る。   When the variation of the contact position at the contact point 217 in the short side direction of the substantially ellipse occurs, the movement from the variation position to the inner side of the Y axis is performed. In this case, since the curvature at the contact point 217 in the short side direction of the substantially ellipse is small, the center point 213 of the movable member is almost on the inner locus 215.

一方、略楕円の長辺方向における接触点218で接触位置のバラツキが発生する場合、同様にバラツキ位置からY軸直交内側方向への移動が行われる。その結果、楕円の長辺方向における接触点218での曲率が大きいため、可動部材の中心点213は接触位置のバラツキによって、領域216に大きく移動してしまう。   On the other hand, when the variation of the contact position occurs at the contact point 218 in the long side direction of the substantially ellipse, the movement from the variation position to the inner side perpendicular to the Y axis is similarly performed. As a result, since the curvature at the contact point 218 in the long side direction of the ellipse is large, the center point 213 of the movable member moves greatly to the region 216 due to variations in the contact position.

つまり、楕円の短辺方向における1点での接触は、その長辺方向における1点での接触に比べ、接触位置のバラツキに強く、安定したロックを行うことが可能である。   That is, contact at one point in the short side direction of the ellipse is more resistant to variations in the contact position than that at one point in the long side direction, and stable locking can be performed.

緩挿座標が求められるのは製造時の位置調整工程においてである。製造時の位置調整工程において、略楕円形状の可動範囲における短辺方向の1点にて接触座標を検出する。そして接触座標と最大相対誤差量から緩挿座標を求め、メモリ手段312に記録をする。実際にロック動作を行う際には、予め記録された緩挿座標に可動部材112を移動させ、ロック制御回路311の命令によりロック機構151がロック動作を行う。   The slow insertion coordinates are obtained in the position adjustment process at the time of manufacture. In the position adjustment process at the time of manufacture, the contact coordinates are detected at one point in the short side direction in the substantially elliptical movable range. Then, the slow insertion coordinates are obtained from the contact coordinates and the maximum relative error amount, and recorded in the memory means 312. When actually performing the locking operation, the movable member 112 is moved to the pre-recorded loosely inserted coordinates, and the locking mechanism 151 performs the locking operation according to a command from the lock control circuit 311.

上記の実施例によれば、接触座標の検出を2点で行うのではなく、1点のみで行うことによって、製造時間を短縮することができる。 According to the above-described embodiment, the manufacturing time can be shortened by performing the detection of the contact coordinates at only one point rather than at two points.

また、係止ピン202と係止孔201を接触させる座標を略楕円形状の短辺における1点とすることで、長辺側に接触させるよりも移動距離が短く、かつ接触位置のバラツキと駆動バラツキにも強いため、短時間かつ安定して移動と接触を行わせることができる。   In addition, by making the coordinates at which the locking pin 202 and the locking hole 201 are in contact with one point on the short side of the substantially elliptical shape, the movement distance is shorter than the contact on the long side, and the variation in the contact position and driving are performed. Since it is resistant to variations, it can be moved and contacted in a short time and stably.

また可動部材の移動が、Y軸補正駆動手段161yのみの駆動で可能なことから、複雑な処理をする必要がなく、容易な移動処理が可能となる。   Further, since the movable member can be moved only by driving the Y-axis correction driving means 161y, it is not necessary to perform complicated processing, and easy movement processing is possible.

また、2点で接触座標を検出する方法では必要となる係止孔201の中心を算出する工程が不必要なため、位置調整工程を単純化することができる。   In addition, since the process of calculating the center of the locking hole 201 which is necessary in the method of detecting the contact coordinates at two points is unnecessary, the position adjustment process can be simplified.

即ち、本発明は、係止ピン緩挿位置を求める工程を少なくし、処理を単純化することで、製造工程の高速化を可能とした上、ブレ補正装置100の確実なロック動作を行うことのできるレンズ鏡筒300を提供するという目的を、特に、結像光学系と、結像光学系の一部を構成する補正レンズ111を保持する可動部材112と、可動部材112を光軸と垂直な平面上で移動可能に支持するベース部材121と、ベース部材121に対して可動部材112をそれぞれ異なる方向に駆動する複数の補正駆動手段161と、光軸と垂直な平面上での前記可動部材112の位置を検出する位置検出手段と、を有するブレ補正装置100と、ベース部材121に保持され、係止ピン202と、係止ピン202を可動部材112に設けられた係止孔201に緩挿する係止ピン駆動手段と、を有するロック機構151と、係止ピン202によるロック動作を制御するロック制御回路311と、係止ピン202を係止孔201に緩挿し、可動部材112を所定方向に駆動させて係止ピン202と係止孔201とを接触させることで検出される、光軸と垂直な平面上の係止ピン202の接触座標と、係止ピン202の駆動バラツキと可動部材112の検出精度から算出される最大相対誤差量、から求められる係止ピン緩挿座標を記録するメモリ手段312と、を有することを特徴とする構成により実現した。   That is, the present invention reduces the number of steps for obtaining the locking pin loose insertion position and simplifies the processing, thereby enabling the manufacturing process to be speeded up and performing the reliable locking operation of the shake correction device 100. The objective of providing a lens barrel 300 that can be used is an imaging optical system, a movable member 112 that holds a correction lens 111 that constitutes a part of the imaging optical system, and a movable member 112 perpendicular to the optical axis. A base member 121 movably supported on a flat surface, a plurality of correction driving means 161 for driving the movable member 112 in different directions with respect to the base member 121, and the movable member on a plane perpendicular to the optical axis. The shake correction apparatus 100 having a position detecting means for detecting the position of 112, and the base member 121, the locking pin 202, and the locking hole 20 provided in the movable member 112. A lock mechanism 151 having a lock pin driving means for loosely inserting the lock pin, a lock control circuit 311 for controlling the lock operation by the lock pin 202, and the lock pin 202 being loosely inserted into the lock hole 201 to move the movable member 112. , The contact coordinates of the locking pin 202 on a plane perpendicular to the optical axis detected by driving the locking pin 202 in a predetermined direction and bringing the locking pin 202 into contact with the locking hole 201, and the drive variation of the locking pin 202 And a memory means 312 for recording the locking pin loosely inserted coordinates calculated from the maximum relative error amount calculated from the detection accuracy of the movable member 112.

なお、本発明にかかるレンズ鏡筒は、本発明が適用される撮像装置に応じて適宜変形、及び拡大縮小される。また、必要に応じて、装置の外寸法の変更による外観の変化、部材間の結合位置など、種々の変形や変更が可能であるが、いずれも本発明の均等の範囲内である。   The lens barrel according to the present invention is appropriately deformed and enlarged / reduced according to the imaging apparatus to which the present invention is applied. In addition, various modifications and changes such as a change in appearance due to a change in the external dimensions of the apparatus and a coupling position between members are possible as necessary, but all are within the equivalent scope of the present invention.

100 ブレ補正装置
111 補正レンズ
112 可動部材
113 永久磁石
114 バックヨーク
115 可動ヨーク
116 突起部
117 支点
121 ベース部材
131 回路基板
132 コイル
141 鋼球
151 ロック機構
161 補正駆動手段
161x X軸補正駆動手段
161y Y軸補正駆動手段
161z Z軸補正駆動手段
201 係止孔
202 係止ピン
211 規制部
212 支点規制部
213 可動部材の中心点
214 可動部材の中心点の取り得る軌跡
215 略楕円の中心側へ最大相対誤差量分だけ移動させた際の可動部材の中心点の取り得る軌跡
216 外側軌跡と内側軌跡に挟まれた領域
217 略楕円の短辺方向における接触点
218 略楕円の長辺方向における接触点
300 レンズ鏡筒
301 レンズCPU
311 ロック制御回路
312 メモリ手段
100 Shake correction device 111 Correction lens 112 Movable member 113 Permanent magnet 114 Back yoke 115 Movable yoke 116 Protruding portion 117 Support point 121 Base member 131 Circuit board 132 Coil 141 Steel ball 151 Lock mechanism 161 Correction drive means 161x X-axis correction drive means 161y Y Axis correction driving means 161z Z-axis correction driving means 201 Locking hole 202 Locking pin 211 Restriction part 212 Supporting point restriction part 213 Center point 214 of movable member Possible locus 215 of the center point of the movable member Maximum relative to the center of the ellipse The trajectory 216 that can be taken by the center point of the movable member when moved by the amount of error 217 between the outer trajectory and the inner trajectory 217 The contact point 218 in the direction of the short side of the approximate ellipse The contact point 300 in the direction of the long side of the approximate ellipse Lens barrel 301 Lens CPU
311 Lock control circuit 312 Memory means

Claims (1)

結像光学系と、
前記結像光学系の一部を構成する補正レンズを保持する可動部材と、
前記可動部材を光軸と垂直な平面上で移動可能に支持するベース部材と、
前記ベース部材に対して前記可動部材をそれぞれ異なる方向に駆動する複数の補正駆動手段と、
光軸と垂直な平面上での前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、を有するブレ補正装置と、
前記ベース部材に保持され、係止ピンと、前記係止ピンを前記可動部材に設けられた係止孔に緩挿する係止ピン駆動手段と、を有するロック機構と、
前記係止ピンによるロック動作を制御するロック制御回路と、
前記係止ピンを前記係止孔に緩挿し、前記可動部材を所定方向に駆動させて前記係止ピンと前記係止孔とを接触させることで検出される、光軸と垂直な平面上の前記係止ピンの接触座標と、
前記係止ピンの駆動バラツキと前記可動部材の検出精度から算出される最大相対誤差量、から求められる係止ピン緩挿座標を記録するメモリ手段と、を有し、
前記補正駆動手段は、前記ブレ補正装置内の光軸と垂直な平面上に3つ配置され、
前記ブレ補正装置は、前記可動部材の可動範囲を規制する3つの規制部を有し、
前記規制部のうち1つは、前記可動部材を光軸と垂直な平面上の、光軸を中心としたラジアル方向にのみ規制する支点規制部であり、
前記支点規制部は光軸を中心とした、光軸と垂直な平面上の前記ロック機構の略対向位置に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
An imaging optical system;
A movable member which holds the correcting lens constituting a part of the imaging optical system,
A base member for movably supporting the movable member on the optical axis perpendicular to the plane,
A plurality of correction drive means for driving the movable member in different direction with respect to the base member,
A position correction means for detecting the position of the movable member on a plane perpendicular to the optical axis,
Said base member is held in a lock mechanism having a locking pin, a gentle interpolated pin driving means the locking pin in the locking hole provided in the movable member,
A lock control circuit for controlling the locking operation by the locking pin,
The loosely inserted a locking pin in the locking hole, said detected by the movable member is driven in a predetermined direction contacting said locking hole and the locking pin, wherein on the optical axis perpendicular to the plane The contact coordinates of the locking pin;
Have a, memory means for recording driving variation between the maximum relative error amount calculated from the detection accuracy of the movable member, the locking pin Yuru挿coordinates obtained from the locking pin,
Three of the correction driving means are arranged on a plane perpendicular to the optical axis in the shake correction apparatus,
The blur correction device has three restricting portions that restrict the movable range of the movable member,
One of the restricting portions is a fulcrum restricting portion that restricts the movable member only in a radial direction around the optical axis on a plane perpendicular to the optical axis,
The lens barrel according to claim 1, wherein the fulcrum restricting portion is disposed at a substantially opposite position of the lock mechanism on a plane perpendicular to the optical axis with the optical axis as a center.
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