JP2002131611A - レンズ駆動機構 - Google Patents
レンズ駆動機構Info
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Abstract
を提供する。 【解決手段】 第1レンズ群L1を駆動する第1駆動手
段は、駆動力を発生する第1駆動力発生部M1と、駆動
力を伝達する第1駆動力伝達部S1とを含む。第2レン
ズ群L2を駆動する第2駆動手段は、駆動力を発生する
第2駆動力発生部M2と、駆動力を伝達する第2駆動力
伝達部S2とを含む。第1駆動力発生部M1は、第1レ
ンズ群L1よりも第2レンズ群L2側に配置される。第
1駆動力伝達部S1は、第1駆動力発生部M1から第1
レンズ群L1側へ光軸に沿って配置される。第2駆動力
発生部M2は、第2レンズ群L2よりも第1レンズ群L
1側に配置される。第2駆動力伝達部S2は、第2駆動
力発生部M2から第2レンズ群L2側に光軸に沿って配
置される。
Description
関し、詳しくは、2つ以上のレンズ群を光軸方向に駆動
するレンズ機構に関する。
つ以上のレンズ群をアクチュエータで光軸方向に駆動す
るレンズ駆動機構が種々提案されている。
駆動機構の第1の従来例の模式図である。図1(a)は
平面図、図1(b)は正面図である。図中、z方向が撮
像素子側であり、−z方向が被写体側である。
保持する第1レンズホルダーH1と、第2レンズ群を保
持する第2レンズホルダーH2とが、それぞれ、ガイド
軸Gにより光軸方向(z方向)に案内されるようになっ
ている。第1レンズホルダーH1は、例えば、圧電素子
からなる第1駆動発生部M1と第1レンズホルダーH1
が摩擦結合する駆動軸である第1駆動力伝達部S1とに
より構成される第1駆動手段により、光軸方向に駆動さ
れる。第2レンズホルダーH2も同様に、例えば、圧電
素子からなる第2駆動発生部M2と第2レンズホルダー
H2が摩擦結合する駆動軸である第2駆動力伝達部S2
とにより構成される第2駆動手段により、光軸方向に駆
動される。図1(b)に示したように、第1レンズホル
ダーH1の摩擦係合部Lは、第1駆動力伝達部S1に沿
って移動領域P1の範囲で移動する。また、第2レンズ
ホルダーH2の摩擦係合部Kは、第2駆動力伝達部S2
に沿って移動領域Q1の範囲で移動する。
手段S1、M1は第1レンズホルダーH1よりも撮像素
子側に配置され、第2駆動手段S2,M2は第2レンズ
ホルダーH2よりも撮像素子側に配置されている。図1
(b)に示したように、第2レンズホルダーH2の摩擦
係合部Kの移動領域Q1は、第1レンズホルダーH1の
摩擦係合部Lの移動領域P1よりも撮像素子側にあるた
め、このずれに応じて、第2駆動手段S2,M2は第1
駆動手段S1、M1よりも撮像素子側に配置することが
必要となる。したがって、図1(a)に示したように、
第2駆動手段の第2駆動力発生部M2は第1駆動手段の
第1駆動力発生部M1よりもさらに撮像素子側にレイア
ウトせざるを得ず、結果的に、レンズ駆動装置の光軸方
向寸法A1が大きくなる。また、図1(a)において符
号D1,D2で示したように、何も配置されない無駄な
スペースができてしまう。
模式図である。第2の従来例は、第1の従来例の不具合
点を改善したものである。図2は、図1と同様に図示し
ており、第1の従来例と同様の構成部分には同じ符号を
用いている。
したように、第1駆動手段S1,M1の第1駆動力発生
部M1と、第2駆動手段S2,M2の第2駆動力発生部
M2とは、同じ側、すなわち撮像素子側にある。
ンズホルダーH2の形状を工夫し、第2レンズホルダー
H2の摩擦係合部Kの移動領域Q2をできるだけ被写体
側にずらすことにより、第2駆動手段S2,M2を被写
体側に持っていくようにしている。
2駆動力伝達部S2と摩擦結合するための摩擦係合部K
を被写体側にずらす必要があり、摩擦係合部Kと第2レ
ンズホルダー本体とを光軸方向に結合する連結部Jが必
要となる。すると、連結部Jは、図2(b)において符
号Eで示した部分において、光軸方向で第1レンズホル
ダーH1と重なり、干渉する。これを避けるために、第
2レンズホルダーH2の摩擦係合部Kは、光軸から遠ざ
かる方向にずらす必要が生じる。また、これに伴ない、
第2駆動手段S2,M2も光軸から遠ざかる方向にずら
す必要がある。その結果、例えばレンズ駆動機構のy方
向寸法C2が大きくなってしまう。
模式図である。第3の従来例では、第1駆動手段S1,
M1の第1駆動力発生部M1は第1レンズホルダーH1
よりも被写体側に配置され、第2駆動手段S2,M2の
第2駆動力発生部M2は第2レンズホルダーH2よりも
撮像素子側に配置されている。このレンズ駆動機構で
は、第1駆動発生部M1と第2駆動発生部M2とは互い
に離反するように配置されているので、レンズ駆動装置
の光軸方向寸法は、大きくならざるを得ない。
レンズを携帯機器に搭載する場合には、レンズ駆動機構
は、従来よりもさらに小型化することが望まれている。
術的課題は、より小型化することが可能なレンズ駆動機
構を提供することである。
は、上記技術的課題を解決するために、光軸方向に順に
配置された少なくとも2つの第1および第2のレンズ群
を、それぞれ、第1および第2の駆動手段により光軸方
向に駆動するレンズ駆動機構において、上記第1の駆動
手段を上記第1のレンズ群より上記第2のレンズ群側
に、上記第2の駆動手段を上記第2のレンズ群より上記
第1のレンズ群側に、それぞれ、光軸に沿って配置した
ことを基本的特徴とするレンズ駆動機構を提供する。
順に配置された少なくとも2つの第1および第2のレン
ズ群を、それぞれ、第1および第2の駆動手段により光
軸方向に駆動するタイプものである。上記第1の駆動手
段は、上記第1のレンズ群を駆動するための駆動力を発
生する第1の駆動力発生部と、該第1の駆動力発生部か
らの駆動力を上記第1のレンズ群に伝達する第1の駆動
力伝達部とを含む。上記第2の駆動手段は、上記第2の
レンズ群を駆動するための駆動力を発生する第2の駆動
力発生部と、該第2の駆動力発生部からの駆動力を上記
第2のレンズ群に伝達する第2の駆動力伝達部とを含
む。上記第1の駆動力発生部は、上記第1のレンズ群よ
りも上記第2のレンズ群側に配置される。上記第1の駆
動力伝達部は、上記第1の駆動力発生部から上記第1の
レンズ群側へ光軸に沿って配置される。上記第2の駆動
力発生部は、上記第2のレンズ群よりも上記第1のレン
ズ群側に配置される。上記第2の駆動力伝達部は、上記
第2の駆動力発生部から上記第2のレンズ群側に光軸に
沿って配置される。
第2のレンズ群側に第1の駆動手段が配置され、第2の
レンズ群よりも第1のレンズ群側に第2の駆動手段が配
置される。
ときに、第2のレンズ群の移動に要する領域を有効に利
用して第1の駆動手段を配置したり、第2の駆動手段を
配置するために従来は利用されていなかった第1のレン
ズ群の移動に要する領域を有効に利用して第2の駆動手
段を配置することができ、レンズ駆動機構の光軸方向の
寸法を小さくすることができる。また、第1および第2
の駆動力伝達部を光軸に沿って配置することにより、レ
ンズ駆動機構の光軸直角方向の寸法を小さくすることが
可能である。
することが可能である。
光軸直角方向から見たときに上記第2のレンズ群が移動
する領域又は該領域と上記第1レンズ群との間の領域に
重なるように配置される。上記第2の駆動力発生部は、
光軸直角方向から見たときに上記第1のレンズ群が移動
する領域又は該領域と上記第2レンズ群との間の領域に
重なるように配置される。
域と第2レンズ群の移動領域との間に、第1および第2
の駆動手段が配置される。したがって、レンズ駆動機構
の光軸方向の寸法を最小化できる。
に種々の態様で構成することができる。
用する。
2の駆動力発生部は、その伸縮方向一端がレンズ駆動機
構の本体側に固定された圧電素子である。上記第1およ
び第2の駆動力伝達部は、それぞれ、その一端が上記圧
電素子の伸縮方向他端に結合され、その他端側が上記第
1および第2のレンズ群にそれぞれ摩擦結合する棒状部
材である。
り、棒状部材に摩擦結合したレンズ群を棒状部材に沿っ
て移動させることができる。圧電素子を利用すれば駆動
手段を小型化することが容易であり、レンズ駆動機構の
小型化に好適である。
2の駆動力発生部は、電磁モータである。上記第1およ
び第2の駆動力伝達部は、それぞれ、その一端が電磁モ
ータに結合され、その他端側が上記第1および第2のレ
ンズ群にそれぞれ螺合するねじロッドである。
ステッピングモータ)は、ねじロッドを回転し、ねじロ
ッドに螺合するレンズ群を光軸方向に移動させる。電磁
モータを利用すれば、比較的低コストで駆動手段を構成
することができ、レンズ駆動機構の低価格化が可能であ
る。
機構を用いたズームレンズを提供する。さらには、上記
各構成のレンズ駆動機構を用いたズームレンズを備える
デジタルカメラを提供する。
レンズ駆動機構について、図面を参照しながら説明す
る。
について、図4〜図6を参照しながら説明する。
帯電話、PDA(Personal DigitalAssistant)、モバ
イルコンピュータ等の携帯機器に装着可能な小型デジタ
ルカメラのズームレンズの駆動に用いられる。
(a)に示すように、レンズ系は、光軸に沿って被写体
側から第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レン
ズ群L3の順に配置され、結像位置には撮像素子が配置
されている。第1レンズ群L1および第2レンズ群L2
はレンズ駆動機構10により駆動され、第3レンズ群L
3は固定されている。
は、図4(b)に示したように、焦点距離に応じて光軸
方向の位置が変化する。図1(a)は焦点距離が最も短
いときのレンズ位置を示しており、焦点距離が長くなる
と、第1レンズ群L1は撮像素子側へ、第2レンズ群L
2は被写体側へ、それぞれ移動する。
ズ群L2を駆動するレンズ駆動機構10の模式図であ
る。
ダーH1よりも撮像素子側に配置され、第2駆動手段S
2,M2は第2レンズホルダーH2よりも被写体側に配
置されている。
は、光軸直角方向から見たときに第2レンズホルダーH
2の移動領域Vに概ね重なるように配置されている。ま
た、第2駆動手段の駆動力発生部M2は、光軸直角方向
から見たときに第1レンズホルダーH1の移動領域Uに
概ね重なるように配置されている。
第1レンズホルダーH1の移動領域Uのほぼ真上に、第
1レンズホルダーH1の摩擦係合部Lの移動領域Pを配
置することができる。また、従来例の図2と異なり、第
2レンズホルダーH2の移動領域Vのほぼ真上に、第2
レンズホルダーH2の摩擦係合部Kの移動領域Qを配置
することができる。
ホルダーH2の摩擦係合部Kの移動領域Qが第1レンズ
ホルダーH1の摩擦係合部Pよりも撮像素子側にあるに
もかかわらず、このずれに応じて第2駆動手段S2,M
2を第1駆動手段S1,M1よりも撮像素子側に配置す
る必要がない。
向寸法Aをできるだけ小さくすることができる。
うな無駄なスペースが生じない。
ように複雑な形状とする必要がなく、レンズ駆動機構1
0の構成は簡単で省スペースである。
である。
1,M2である2つの圧電素子50,52と、駆動力伝
達部S1,S2である2本の駆動軸40,42とを備え
る。
と、印加電圧に応じた量だけ伸縮する素子である。圧電
素子50,52は、その伸縮方向の一方の端面がそれぞ
れ基台14,16に固定され、その伸縮方向の他方の端
面がそれぞれ駆動軸40,42の軸端に固定されてい
る。駆動軸40,42は、光軸と平行に配置されてい
る。基台14,16は前後逆方向に位置している。すな
わち、第1レンズ群L1側の基台14は、第1レンズ群
L1よりも第2レンズ群L2側、すなわち撮像素子側に
配置され、第2レンズ群L2側の基台16は、第2レン
ズ群L2よりも第1レンズ群L1側、すなわち被写体側
に配置されている。
ダー20,30に保持されている。各レンズホルダー2
0,30は、その斜め上部に上突部22,32が、その
下部に下突部28,38が、それぞれ設けられている。
を通す貫通穴24,34が形成されている。レンズホル
ダー20の上突部22の側面には、駆動軸40が露出す
る開口26が形成され、露出した駆動軸40を適度な力
で押圧する板ばね29が設けられている。この板ばね2
9の押圧力により、上突部22の貫通孔24の内面に駆
動軸40が摺接するようになっている。図には現れてい
ないが、レンズホルダー30の上突部32についても同
様に構成されており、上突部32の貫通孔34の内面に
駆動軸42が摺接するようになっている。
すU字状の溝29,39が形成され、レンズホルダー2
0,30の回転を防止するようになっている。
2、すなわちレンズホルダー20,30は、圧電素子5
0,52に適宜波形(例えば、鋸歯状波形や適宜なデュ
ーティー比の矩形波形など)の電圧を印加することによ
り、駆動軸40,42およびガイド軸12に沿って駆動
する。
する電圧を圧電素子50,52に印加することにより、
圧電素子50,52を徐々に伸張(又は収縮)させ、駆
動軸40,42を光軸方向にゆっくり変位させる。これ
により、レンズホルダー20,30の上突部22,32
の貫通穴24,34と駆動軸40,42との間の摩擦力
により、レンズホルダー20,30を駆動軸40,42
とともに一体的に移動させる。次に、急激に減少(又は
増大)する電圧を圧電素子50,52に印加することに
より、圧電素子50,52を急速に収縮(又は伸張)さ
せ、駆動軸40,42を逆方向に速く変位させる。これ
により、レンズホルダー20,30の上突部22,32
の貫通穴24,34と駆動軸40,42との間で滑りが
生じ、慣性力によりレンズホルダー20,30が静止し
たまま、駆動軸40,42だけが元の位置に戻る。これ
により、レンズホルダー20,30、すなわちレンズ群
L1,L2を所望方向に駆動することができる。
0’の模式図である。
1および第2駆動力発生部M1’,M2’として電磁モ
ータ、例えばステッピングモータを備え、第1および第
2駆動力伝達部S1’,S2’としてねじロッドを備え
る。そして、第1および第2レンズホルダーH1,H2
は、ねじロッドS1’,S2’に螺合する螺合部L’,
K’を有する。第1および第2レンズホルダーH1,H
2は、第1実施例と同様に、ガイド軸Gにより回転が規
制されるようになっている。
は、電磁モータM1’,M2’によりねじロッドS
1’,S2’が回転すると、光軸方向にねじ送りされ
る。つまり、駆動される。電磁モータを利用すれば、比
較的低コストで駆動手段を構成することができ、レンズ
駆動機構10’の低価格化が可能である。
10,10’では、各駆動手段は、それぞれが駆動する
レンズ群に対して互いに反対側にある。これにより第1
レンズ群の移動領域の直上に第2駆動手段の第2駆動力
伝達部を配置することが可能となり、光軸方向寸法Aお
よび光軸直角方向寸法B,Cに抑えることができる。
は、従来より一層小型化を図ることができる。
ものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
ムレンズに限らず、種々のレンズ機構に適用可能であ
る。
る。
る。
る。
を用いるズームレンズの説明図である。
の模式図である。
の模式図である。
部)
Claims (7)
- 【請求項1】 光軸方向に順に配置された少なくとも2
つの第1および第2のレンズ群を、それぞれ、第1およ
び第2の駆動手段により光軸方向に駆動するレンズ駆動
機構において、 上記第1の駆動手段は、上記第1のレンズ群を駆動する
ための駆動力を発生する第1の駆動力発生部と、該第1
の駆動力発生部からの駆動力を上記第1のレンズ群に伝
達する第1の駆動力伝達部とを含み、 上記第2の駆動手段は、上記第2のレンズ群を駆動する
ための駆動力を発生する第2の駆動力発生部と、該第2
の駆動力発生部からの駆動力を上記第2のレンズ群に伝
達する第2の駆動力伝達部とを含み、 上記第1の駆動力発生部は、上記第1のレンズ群よりも
上記第2のレンズ群側に配置され、 上記第1の駆動力伝達部は、上記第1の駆動力発生部か
ら上記第1のレンズ群側へ光軸に沿って配置され、 上記第2の駆動力発生部は、上記第2のレンズ群よりも
上記第1のレンズ群側に配置され、 上記第2の駆動力伝達部は、上記第2の駆動力発生部か
ら上記第2のレンズ群側に光軸に沿って配置されたこと
を特徴とする、レンズ駆動機構。 - 【請求項2】 上記第1の駆動力発生部は、光軸直角方
向から見たときに上記第2のレンズ群が移動する領域又
は該領域と上記第1レンズ群との間の領域に重なるよう
に配置され、 上記第2の駆動力発生部は、光軸直角方向から見たとき
に上記第1のレンズ群が移動する領域又は該領域と上記
第2レンズ群との間の領域に重なるように配置されたこ
とを特徴とする、請求項1記載のレンズ駆動装置。 - 【請求項3】 上記第1および第2の駆動力発生部は、
その伸縮方向一端がレンズ駆動機構の本体側に固定され
た圧電素子であり、 上記第1および第2の駆動力伝達部は、それぞれ、その
一端が上記圧電素子の伸縮方向他端に結合され、その他
端側が上記第1および第2のレンズ群にそれぞれ摩擦結
合する棒状部材であることを特徴とする、請求項1又は
2記載のレンズ駆動機構。 - 【請求項4】 上記第1および第2の駆動力発生部は、
電磁モータであり、上記第1および第2の駆動力伝達部
は、それぞれ、その一端が電磁モータに結合され、その
他端側が上記第1および第2のレンズ群にそれぞれ螺合
するねじロッドであることを特徴とする、請求項1又は
2記載のレンズ駆動機構。 - 【請求項5】 光軸方向に順に配置された少なくとも2
つの第1および第2のレンズ群を、それぞれ、第1およ
び第2の駆動手段により光軸方向に駆動するレンズ駆動
機構において、 上記第1の駆動手段を上記第1のレンズ群より上記第2
のレンズ群側に、上記第2の駆動手段を上記第2のレン
ズ群より上記第1のレンズ群側に、それぞれ、光軸に沿
って配置したことを特徴とする、レンズ駆動機構。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか一つに記載の
レンズ駆動機構を用いたズームレンズ。 - 【請求項7】 請求項1乃至5のいずれか一つに記載の
レンズ駆動機構を用いたズームレンズを備えたデジタル
カメラ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000330486A JP2002131611A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | レンズ駆動機構 |
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---|---|---|---|
JP2000330486A JP2002131611A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | レンズ駆動機構 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002131611A true JP2002131611A (ja) | 2002-05-09 |
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