JP2007121701A - Optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学装置に係り、特に、携帯電話等のカメラにおけるオートフォーカス機構および光学ズーム機構等に用いられ、レンズ等の光学素子を光軸方向へ移動させるのに好適な光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device, and more particularly to an optical device that is used in an autofocus mechanism, an optical zoom mechanism, and the like in a camera such as a mobile phone and is suitable for moving an optical element such as a lens in the optical axis direction.
従来から、携帯電話のカメラ等の小型の光学装置には、光学素子としてのレンズを光軸方向へ移動させて焦点を最適な位置に調整するオートフォーカス機構や、レンズを光軸方向に沿って望遠側または広角側に移動させて焦点距離(換言すれば画角)を調整する光学ズーム機構が搭載されていた。 Conventionally, small optical devices such as mobile phone cameras have an autofocus mechanism that moves a lens as an optical element in the optical axis direction to adjust the focal point to an optimal position, and the lens along the optical axis direction. An optical zoom mechanism for adjusting the focal length (in other words, the angle of view) by moving to the telephoto side or the wide angle side has been mounted.
このようなオートフォーカス機構および光学ズーム機構を備えた光学装置では、何らかのアクチュエータによって、レンズ単体あるいはレンズおよびレンズを保持するバレルからなるレンズモジュールを光軸方向へ移動させることが行われていた。 In an optical apparatus including such an autofocus mechanism and an optical zoom mechanism, a lens module including a single lens or a lens and a barrel holding the lens is moved in the optical axis direction by some actuator.
アクチュエータとしては、例えば、磁界中に配置されたボイルコイルに電流を流すことによって、ボイスコイルにフレミングの左手の法則にしたがった電磁力を作用させ、この電磁力によってボイスコイルに直進運動を行わせるボイスコイルモータが知られていた。 As an actuator, for example, an electric force is applied to the voice coil according to Fleming's left-hand rule by passing a current through a boil coil arranged in a magnetic field, and this voice force causes the voice coil to move straight ahead. A voice coil motor was known.
しかしながら、ボイスコイルモータを用いたアクチュエータでは、レンズを光軸方向へ移動させてフォーカス位置および/または光学ズーム位置が定まった後においても、その位置を保持するためにボイスコイルに電流を流し続ける必要があった。 However, in an actuator using a voice coil motor, it is necessary to continue to pass current through the voice coil to maintain the focus position and / or optical zoom position after the lens is moved in the optical axis direction. was there.
これより、従来は、特に、電池駆動を前提とした小型の光学装置において、消費電力が過大になるといった問題が生じていた。 Thus, conventionally, there has been a problem that power consumption becomes excessive particularly in a small optical device premised on battery driving.
また、レンズをフォーカス位置および/または光学ズーム位置に移動させた場合においても、光学材料(例えば、樹脂材料またはガラス)の屈折率の温度依存性等により、周辺温度、湿度、気圧等の環境に依存して最適なフォーカス位置および光学ズーム位置が変化してしまうことがあった。 Further, even when the lens is moved to the focus position and / or the optical zoom position, due to the temperature dependency of the refractive index of the optical material (for example, resin material or glass), the ambient temperature, humidity, atmospheric pressure, etc. Depending on this, the optimum focus position and optical zoom position may change.
これにより、従来は、光学素子を光軸方向における最適な位置に迅速かつ高精度に移動させることができないといった問題が生じていた。 As a result, there has conventionally been a problem that the optical element cannot be quickly and accurately moved to an optimal position in the optical axis direction.
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、電力消費量を有効に削減することができ、かつ、光学素子を光軸方向における最適な位置に迅速かつ高精度に移動させることができる光学装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and can effectively reduce the power consumption, and move the optical element to the optimum position in the optical axis direction quickly and with high accuracy. An object of the present invention is to provide an optical device that can be used.
前述した目的を達成するため、本発明の請求項1に係る光学装置の特徴は、光軸方向へ移動可能とされた光学素子と、この光学素子を移動させる移動機構とを備えた光学装置であって、前記移動機構が、通電によって磁気力を発生させる電磁石と、この電磁石に発生した磁気力が作用する永久磁石を有し、前記永久磁石に作用する前記磁気力によって前記光学素子の光軸を中心に回動する運動が可能とされ、前記永久磁石が有する磁気力によって前記電磁石に吸引または吸着されて静止位置を保持可能とされた環状部材と、前記環状部材の前記運動を前記光学素子の前記光軸方向への移動運動に変換させる変換手段と、前記光学素子の前記光軸方向における位置を微調整させる微調整手段とを備えた点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the optical device according to
そして、この請求項1に係る発明によれば、電磁石に発生した磁気力によって環状部材に光学素子の光軸を中心に回動する運動を行わせ、この環状部材の運動を変換手段の変換動作によって光学素子の光軸方向への移動運動に変換することによって、光学素子を光軸方向へ迅速に移動させることが可能となる。そして、光学素子を光軸方向における所定の位置まで移動させた後には、環状部材の永久磁石が有する磁気力によって、光学素子を移動後の位置に安定的に保持することが可能となる。さらに、必要に応じて、微調整手段によって光学素子の光軸方向における位置を微調整することにより、光学素子の光軸方向における位置を最適な位置に正確に調整することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the annular member is caused to rotate around the optical axis of the optical element by the magnetic force generated in the electromagnet, and the movement of the annular member is converted by the conversion means. By converting the movement of the optical element into the optical axis direction, the optical element can be quickly moved in the optical axis direction. And after moving an optical element to the predetermined position in an optical axis direction, it becomes possible to hold | maintain an optical element stably in the position after a movement with the magnetic force which the permanent magnet of an annular member has. Furthermore, if necessary, the position of the optical element in the optical axis direction can be finely adjusted by the fine adjustment means to accurately adjust the position of the optical element in the optical axis direction.
この結果、電力消費量を有効に削減することができ、かつ、光学素子を光軸方向における最適な位置に迅速かつ高精度に移動させることができる。 As a result, the power consumption can be effectively reduced, and the optical element can be quickly and accurately moved to the optimum position in the optical axis direction.
また、請求項2に係る光学装置の特徴は、請求項1において、前記変換手段が、前記環状部材に配設された前記光軸方向に延びる原動カム接触部と、前記原動カム接触部に接触する従動カム面を有し、前記環状部材が前記従動カム面に前記原動カム接触部を接触させながら前記運動を行うことにともなって前記光軸方向へ移動可能とされた前記環状部材と同心の環状の第1カム部材と、前記第1カム部材に前記光軸方向において接触する位置に、前記第1カム部材の前記光軸方向への移動にともなって前記光軸方向へ移動可能に配設され、かつ、原動カム面が配設された前記第1カム部材と同心の環状の第2カム部材と、前記第2カム部材の前記原動カム面に接触する位置に、前記光学素子に連結された状態として配設され、前記第2カム部材の前記光軸方向への移動にともなって前記光学素子とともに前記光軸方向へ移動可能とされた従動カム接触部とを備えた点にある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical device according to the first aspect, wherein the conversion means is in contact with a driving cam contact portion disposed in the annular member and extending in the optical axis direction, and the driving cam contact portion. The annular member is concentric with the annular member which is movable in the optical axis direction as the annular member performs the movement while contacting the driving cam contact portion with the driven cam surface. An annular first cam member and a position in contact with the first cam member in the optical axis direction are arranged so as to be movable in the optical axis direction as the first cam member moves in the optical axis direction. And an annular second cam member concentric with the first cam member on which the driving cam surface is disposed, and a position in contact with the driving cam surface of the second cam member, coupled to the optical element. The second cam portion is disposed as It is with the optical element in accordance with the movement to the optical axis direction in that a driven cam contact portion which is movable in the direction of the optical axis.
そして、この請求項2に係る発明によれば、更に、変換手段をより簡易な構成にすることが可能となる。この結果、光学装置の小型軽量化および製造コストの削減を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the conversion means can be further simplified. As a result, the optical device can be reduced in size and weight and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、請求項3に係る光学装置の特徴は、請求項1または2において、前記微調整手段が、前記第2カム部材に駆動力を伝達して前記第2カム部材を一方向または他方向に回転させることによって、前記原動カム面に接触した前記従動カム接触部を前記光学素子とともに前記光軸方向へ微少移動させる歯車構造と、前記歯車構造に前記駆動力を供給する駆動源とを備えた点にある。
Furthermore, the optical device according to
そして、この請求項3に係る発明によれば、更に、微調整手段をより簡易な構成にすることが可能となる。この結果、さらに小型軽量化な光学装置をより安価に製造することができる。 According to the third aspect of the invention, the fine adjustment means can be further simplified. As a result, an optical device that is smaller and lighter can be manufactured at a lower cost.
本発明に係る光学装置によれば、電力消費量を有効に削減することができ、かつ、光学素子を光軸方向における最適な位置に迅速かつ高精度に移動させることができる。また、小型軽量化および製造コストの削減を図れる光学装置を提供することができる。 According to the optical device of the present invention, it is possible to effectively reduce the power consumption and to move the optical element to the optimum position in the optical axis direction quickly and with high accuracy. In addition, it is possible to provide an optical device that can be reduced in size and weight and reduced in manufacturing cost.
以下、本発明に係る光学装置の実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an optical device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1および図2に示すように、本実施形態における光学装置1は、光学素子として、物体側から固体撮像素子2のセンサ面側(像面側)に向かって順に、第1レンズ3、第2レンズ4および第3レンズ5の3枚のレンズ3、4、5を有しており、各レンズ3、4、5は、光軸7を互いに一致させるようにして筒状のバレル8内に保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、第1レンズ3と第2レンズ4との間には絞り9が、第2レンズ4と第3レンズ5との間にはスペーサ10が、第3レンズ5の像面側にはストッパ11がそれぞれ配設されている。
A
さらに、バレル8および固体撮像素子2の外側には、平面略矩形状のケース12が、バレル8および固体撮像素子2を包囲するように配設されている。
Furthermore, a substantially rectangular
このケース12は、固体撮像素子2に対応する位置に開孔13が形成された下カバー14と、この下カバー14の上部に配設された上カバー15と、この上カバー15の上部に配設された板ばね16とによって構成されている。
The
下カバー14の底壁部14aの内側(開孔13側)端部には、バレル8に向かって延出する延出部19が形成されている。
An extending
延出部19は、底壁部14aの内側端部から光軸7方向における上方に向かって延出された外側円筒部19aと、この外側円筒部19aから光軸7方向に直交する半径方向における内側に向かって水平に延出された段部19bと、この段部19bの内側端部から光軸7方向における上方に向かって延出された内側円筒部19cとによって形成されている。内側円筒部19cの内周面には、バレル8の外周面が対峙されている。
The extending
そして、本実施形態において、ケース12の内部には、レンズ3、4、5をバレル8とともに光軸7方向へ移動させてフォーカシングおよび/または光学ズーミングを行うための移動機構が配設されている。
In the present embodiment, a moving mechanism for performing focusing and / or optical zooming by moving the
すなわち、図1〜図3に示すように、下カバー14の底壁部14aの上には、通電によって磁気力を発生させる電磁石20が配置されている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, an
図3に示すように、電磁石20は、下カバー14の側壁部14bに沿った長尺状の第1辺部21aと、この第1辺部21aの長手方向の一端部(図3における上端部)から内側に向かって直角に延出された第2辺部21bと、第1辺部21aの長手方向の他端部(下端部)から内側に向かって直角に延出された第3辺部21cとからなる平面略コの字形状のヨーク21を有している。このヨーク21は、強磁性体によって形成されている。
As shown in FIG. 3, the
第1辺部21aには、コイル23が巻回されており、このコイル23は、図示しない外部電源から通電が行われて電流が流されることによって、コイル23を貫く磁界を発生させるようになっている。
A
このコイル23に発生する磁界により、ヨーク21における第2辺部21bの先端部と、第3辺部21cの先端部とが、互いに極性が異なる2つの主磁極24a、24bとなる磁気力が発生するようになっている。なお、両主磁極24a、24bの極性は、コイル23に流れる電流の方向を切換えることによって逆転させることができる。
The magnetic field generated in the
図1および図2に示すように、段部19bの上面には、内側円筒部19cを囲む環状部材25が載置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
図3および図4に示すように、環状部材25は、周方向(光軸7回り)に等間隔(90°の間隔)を設けるようにして半径方向における外側に向かって突出形成された合計4つの突極部26a、26b、26c、26dを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、環状部材25は、周方向において隣位する2つの突極部26a、26bを含む図4における右半部25aと残りの2つの突極部26c、26dを含む図4における左半部25bとが互いに異なる極性に着磁された2極着磁の永久磁石に形成されている。
The
図3に示すように、環状部材25の半径方向における外側には、ヨーク21が位置されている。より具体的には、周方向において互いに隣位する互いに異なる極性に着磁された2つの突極部26a、26dの間には、ヨーク21における一方の主磁極24aが位置されている。また、互いに異なる極性に着磁された他の2つの突極部26b、26cの間には、ヨークにおける他方の主磁極24bが位置されている。
As shown in FIG. 3, the
したがって、ヨーク21の主磁極24a、24bに磁気力が発生すると、主磁極24a、24bと同極性の突極部26a、26b、26c、26dには、主磁極24a、24bから反発力が作用し、主磁極24a、24bと異極性の突極部26a、26b、26c、26dには、主磁極24a、24bから吸引力が作用することになる。
Therefore, when a magnetic force is generated in the main
このようにして、環状部材25が、電磁石20によって作用する磁気力によって光軸7を中心とした所定の角度の回転運動を行うことになる。
In this way, the
なお、前述のように、主磁極24a、24bの極性を逆転させることによって、環状部材25の回転運動の方向を一方向から他方向へ逆転させることができる。
As described above, the direction of the rotational movement of the
また、環状部材25の一方向または他方向への回転運動(回動)を円滑に行わせる観点から、段部19bの上面は摺動グレードによって形成することが好ましい。
Further, from the viewpoint of smoothly performing the rotational movement (rotation) in one direction or the other direction of the
ところで、前述のように、ヨーク21は強磁性体によって形成され、また、環状部材25は永久磁石によって形成されているところ、ヨーク21と環状部材25との間には、電磁石20の磁気力以外にも、環状部材25を形成する永久磁石の磁気力(吸引力)が作用することになる。
By the way, as described above, the
したがって、環状部材25の回転運動の後、コイル23への通電を停止して電磁石20の磁気力がなくなった場合であっても、環状部材21が、自らの磁気力によって、ヨーク21(特に主磁極24a、24b)側となる半径方向における外側に吸引され続けることになる。このとき、環状部材25が、その突極部26a、26b、26c、26dを主磁極24a、24bに吸着させる位置まで回転移動されている場合には、電磁石20の磁気力がなくなった後においても、突極部26a、26b、26c、26dが主磁極24a、24bに吸着され続けることになる。
Therefore, even when the energization of the
これにより、環状部材25が、電磁石20のコイル23への通電を要さずに、自らが有する永久磁石の磁気力のみによって回転運動の後の静止位置を保持することができるようになっている。
Thereby, the
なお、環状部材25の回転運動によって突極部26a、26b、26c、26dが主磁極24a、24bに当接する場合に、突極部26a、26b、26c、26dが破損することを防止する観点およびコストを削減する観点から、環状部材25は、プラスチックマグネット等の耐衝撃性が良好かつ安価な永久磁石によって形成することが望ましい。
The
さらに、本実施形態における光学装置1は、環状部材25の回転運動をレンズ3、4、5の光軸7方向への移動運動に変換する変換動作を行う変換手段を有している。
Furthermore, the
すなわち、図4および図5に示すように、環状部材25の上面には、光軸7方向における上方に向かって延びる3つの原動カム接触部29が、周方向に等間隔(120°の間隔)に形成されている。
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, three driving
また、環状部材25の上部には、環状部材25と同心の環状の第1カム部材30が配設されている。
An annular
図1、図2および図6に示すように、第1カム部材30の下面であって、3つの原動カム接触部29に対応する位置には、周方向に沿って光軸7方向に傾斜する螺旋面31aと、この螺旋面31aの周方向における両端部に連なる平坦面31b、31cとを有する従動カム面31がそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 6, the lower surface of the
これらの従動カム面31には、各原動カム接触部29がそれぞれ下方から接触している。
Each driven
また、図7に示すように、内側円筒部19cには、半径方向における内側に凹入する凹部33が形成されている。さらに、第1カム部材30における凹部33に対応する位置には、凹部33の内周寸法よりも外周寸法がわずかに小さい凸部34が形成されており、この凸部34は、凹部33に遊嵌されている。
Moreover, as shown in FIG. 7, the inner
したがって、環状部材25が従動カム面31に原動カム接触部29を接触させながら回転運動を行うことにともなって、第1カム部材30が、光軸7方向へ移動することができるようになっている。
Accordingly, the
なお、このとき、第1カム部材30は、凸部34が凹部33に遊嵌されていることによって、光軸7を中心とした回転運動を規制され、光軸7方向への移動運動のみを許容されることになる。
At this time, the
さらに、図1および図2に示すように、第1カム部材30の上面には、第1カム部材30と同心の環状の第2カム部材36が、その下面を介して載置されており、この第2カム部材36は、バレル8を包囲している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an annular
図6および図8に示すように、第2カム部材36の上面には、周方向に沿って光軸7方向に傾斜された螺旋状の原動カム面37が形成されている。この原動カム面37は、例えば、周方向に等間隔を設けて複数形成するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 6 and 8, a spiral driving
前述のように、第2カム部材36は、第1カム部材30の上面に載置され、第1カム部材30が下方から接触されているため、第1カム部材30の光軸7方向への移動にともなって、第2カム部材30も同じ方向へ移動することができるようになっている。
As described above, since the
さらにまた、バレル8の上端縁部8aの下面における原動カム面37に臨む位置には、原動カム面37に向かって従動カム接触部39が延出されており、この従動カム接触部39の先端部は、原動カム面37に接触している。
Furthermore, a driven
したがって、第2カム部材36が原動カム面37に従動カム接触部39を接触させた状態で光軸7方向へ移動することにともなって、従動カム接触部39が光軸7方向へ移動することができるようになっている。
Accordingly, as the
そして、従動カム接触部39がバレル8を介してレンズ3、4、5と物理的に連結されていることにより、従動カム接触部39の光軸7方向への移動にともなって、レンズ3、4、5がバレル8とともに光軸7方向へ移動することができるようになっている。
The driven
また、バレルの上端縁部8aの上面には、前述した板ばね16が固着されている。これにより、バレル8およびレンズ3、4、5の光軸7を中心とした回転運動が規制されるため、レンズ3、4、5を光軸7方向へ安定的に移動させることができるようになっている。
Further, the above-described
したがって、本実施形態においては、電磁石20に発生した磁気力によって環状部材25に回転運動を行わせ、この環状部材25の回転運動を変換手段の変換動作によってレンズ3、4、5の光軸7方向への移動運動に変換することによって、レンズ3、4、5を光軸7方向へ迅速に移動させることが可能となる。なお、図1に示すレンズ3、4、5の位置は、望遠側の位置となり、図2に示すレンズ3、4、5の位置は、広角側の位置となる。
Therefore, in the present embodiment, the
そして、レンズ3、4、5を光軸7方向における所定の位置まで移動させた後には、環状部材25が永久磁石の磁気力のみによって回転運動後の静止位置を保持することで、レンズ3、4、5を移動後の位置に安定的に保持することが可能となる。
Then, after moving the
また、変換手段を前述した各構成部29、30、31、36、37、39によって簡易に形成することが可能となる。
Further, the conversion means can be easily formed by the above-described
上記構成に加えて、さらに、本実施形態における光学装置1は、変換手段の変換動作によってレンズ3、4、5が光軸7方向における所定の位置に移動した後に、レンズ3、4、5の光軸7方向における位置を微調整可能とされた微調整手段を有している。
In addition to the above configuration, the
すなわち、図1〜図3に示すように、第2カム部材36の外周面には、歯車構造としてのはすば歯車40が形成されている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, a
さらに、図3に示すように、第2カム部材36の近傍には、駆動源としてのモータ41が配設されている。このモータ41のシャフト42の先端部には、ウォームギア43が固定されており、このウォームギア43は、はすば歯車40に噛合されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
そして、モータ41によって供給される駆動力を、ウォームギア43およびはすば歯車40によって、光軸7を中心とした回転方向への駆動力に変換するとともに、この回転方向への駆動力を第2カム部材36に伝達させることができる。なお、モータ41を逆転させることによって、第2カム部材36に伝達される回転方向の駆動力を逆転させることができる。
Then, the driving force supplied by the
これにより、第2カム部材36を光軸7を中心として一方向または他方向へ回転させることができ、この第2カム部材36の原動カム面37に接触した従動カム接触部39を、レンズ3、4、5とともに光軸7方向へ微少移動させることができる。
As a result, the
したがって、微調整手段によってレンズ3、4、5の光軸7方向における位置を微調整することにより、レンズ3、4、5の光軸7方向における位置を最適な位置に補正することが可能となる。さらに、変換手段を前述した各構成部40、41、43によって簡易に形成することが可能となる。
Therefore, by finely adjusting the positions of the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
本実施形態において、レンズ3、4、5のフォーカシングおよび/または光学ズーミングを開始する場合には、電磁石20のコイル23に通電を行うことによって、ヨーク21の主磁極24a、24bに磁気力を発生させる。
In this embodiment, when focusing and / or optical zooming of the
次いで、この主磁極24a、24bに発生した磁気力により、環状部材25の突極部26a、26b、26c、26dが、主磁極24a、24bから吸引または反発されることにより、環状部材25が光軸7を中心とした一方向または他方向への回転運動を行う。
Next, the
次いで、この環状部材25の回転運動により、環状部材25の原動カム接触部29に従動カム面31を接触させた第1カム部材30が光軸7方向へ移動する。
Next, due to the rotational movement of the
次いで、この第1カム部材30の光軸7方向への移動にともなって、第1カム部材30が下方から接触している第2カム部材36が第1カム部材30と同じ光軸7方向へ移動する。
Next, as the
次いで、この第2カム部材36の光軸7方向への移動にともなって、第2カム部材36の原動カム面37に接触している従動カム接触部39が、バレル8およびバレル8に保持されたレンズ3、4、5とともに光軸7方向へ移動する。
Next, as the
このようにして、レンズ3、4、5を光軸7方向へ移動させることによって、レンズ3、4、5のフォーカシングおよび/または光学ズーミングを行うことができる。
In this way, by moving the
なお、本実施形態においては、レンズ3、4、5を望遠側の位置(図1参照)から広角側の位置(図2)まで移動させるのに要する環状部材25の回転角度は、原動カム接触部29が従動カム面31における一方の平坦面31bから他方の平坦面31cに到達するのに要する回転角度となる。したがって、環状部材25を、この回転角度の範囲内で回転させることにより、レンズ3、4、5を、望遠側の位置と広角側の位置との間の所望の位置まで移動させることができる。
In the present embodiment, the rotation angle of the
また、フォーカシングおよび/または光学ズーミングの際には、第2カム部材36のはすば歯車40にウォームギア43が噛合されていることによって、第2カム部材36が、光軸7を中心に若干回転しながら光軸7方向へ移動することになる。しかし、このこのを見込んで原動カム面37の形状および寸法を設計すれば、フォーカシングおよび光学ズーミングの精度に悪影響を及ぼすことはない。
Also, during focusing and / or optical zooming, the
次いで、レンズ3、4、5が当初に最適とされたフォーカス位置および/または光学ズーム位置に移動された後においても、周辺温度、湿度、気圧等の変化等の環境変化によって最適なフォーカス位置および/または光学ズーム位置が変化した場合には、モータ41を駆動し、その駆動力をはすば歯車40を介して第2カム部材36に伝達させる。
Next, even after the
これにより、第2カム部材36が光軸7を中心とした一方向または他方向への回転を行い、この回転によって、原動カム面37に接触した従動カム接触部39が、バレル8およびレンズ3、4、5とともに光軸7方向へ微少移動する。
As a result, the
この微少移動によって、レンズ3、4、5の光軸7方向における位置を微調整することができ、レンズ3、4、5の光軸7方向における位置を最適なフォーカス位置および/または光学ズーム位置に補正することができる。
By this slight movement, the positions of the
次いで、レンズ3、4、5のフォーカシングおよび/または光学ズーミングが完了した後には、コイル23への通電およびモータ41の駆動を停止する。
Next, after the focusing of the
その後は、環状部材25を形成する永久磁石の磁気力のみによって環状部材25がヨーク21側に吸引されることで、環状部材25が、回転運動後の静止位置を保持する。
Thereafter, the
これにより、コイル23への通電を要することなく、レンズ3、4、5を最適なフォーカス位置および/または光学ズーム位置に安定的に保持することができる。
Thereby, the
以上述べたように、本実施形態によれば、電磁石20の磁気力によって環状部材25に回転運動を行わせ、この回転運動を、原動カム接触部29、従動カム面31を有する第1カム部材30、原動カム面37を有する第2カム部材36および従動カム接触部39によってレンズ3、4、5の光軸7方向への移動運動に変換することにより、レンズ3、4、5のフォーカシングおよび/または光学ズーミングを迅速に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
そして、レンズ3、4、5をフォーカス位置および/または光学ズーム位置に移動させた後には、環状部材25を形成する永久磁石が有する磁気力のみによって、レンズ3、4、5をフォーカス位置および/または光学ズーム位置に安定的に保持することができる。
After the
さらに、必要に応じて、モータ41およびはすば歯車40によってレンズ3、4、5の光軸7方向における位置を微調整することにより、レンズ3、4、5を最適なフォーカス位置および/または光学ズーム位置に正確に調整することができる。
Further, if necessary, the position of the
これにより、電力消費量を有効に削減することができ、かつ、レンズ3、4、5を最適なフォーカス位置および/または光学ズーム位置に迅速かつ高精度に移動させることができる。
As a result, power consumption can be effectively reduced, and the
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as needed.
例えば、環状部材25の着磁パターンやヨーク21の形状等については、必要に応じて種々変更することができる。
For example, the magnetized pattern of the
また、第1カム部材30、第2カム部材36は、樹脂の摺動グレード(PTFE等)の摩擦係数が低い材料で射出成形法により一体成形し、第1および第2カム部材30、36間の運動を円滑に行わせてもよい。
The
1 光学装置
3 第1レンズ
4 第2レンズ
5 第3レンズ
7 光軸
20 電磁石
25 環状部材
29 原動カム接触部
30 第1カム部材
31 従動カム面
36 第2カム部材
37 原動カム面
39 従動カム接触部
40 はすば歯車
41 モータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この光学素子を移動させる移動機構とを備えた光学装置であって、
前記移動機構が、
通電によって磁気力を発生させる電磁石と、
この電磁石に発生した磁気力が作用する永久磁石を有し、前記永久磁石に作用する前記磁気力によって前記光学素子の光軸を中心に回動する運動が可能とされ、前記永久磁石が有する磁気力によって前記電磁石に吸引または吸着されて静止位置を保持可能とされた環状部材と、
前記環状部材の前記運動を前記光学素子の前記光軸方向への移動運動に変換させる変換手段と、
前記光学素子の前記光軸方向における位置を微調整させる微調整手段と
を備えたことを特徴とする光学装置。 An optical element capable of moving in the optical axis direction;
An optical device including a moving mechanism for moving the optical element,
The moving mechanism is
An electromagnet that generates magnetic force when energized;
The permanent magnet has a permanent magnet to which a magnetic force generated in the electromagnet acts. The magnetic force acting on the permanent magnet enables a movement that rotates around the optical axis of the optical element. An annular member that is attracted or attracted to the electromagnet by force to be able to hold a stationary position;
Conversion means for converting the movement of the annular member into a movement movement of the optical element in the optical axis direction;
An optical apparatus comprising: fine adjustment means for finely adjusting a position of the optical element in the optical axis direction.
前記環状部材に配設された前記光軸方向に延びる原動カム接触部と、
前記原動カム接触部に接触する従動カム面を有し、前記環状部材が前記従動カム面に前記原動カム接触部を接触させながら前記運動を行うことにともなって前記光軸方向へ移動可能とされた前記環状部材と同心の環状の第1カム部材と、
前記第1カム部材に前記光軸方向において接触する位置に、前記第1カム部材の前記光軸方向への移動にともなって前記光軸方向へ移動可能に配設され、かつ、原動カム面が配設された前記第1カム部材と同心の環状の第2カム部材と、
前記第2カム部材の前記原動カム面に接触する位置に、前記光学素子に連結された状態として配設され、前記第2カム部材の前記光軸方向への移動にともなって前記光学素子とともに前記光軸方向へ移動可能とされた従動カム接触部と
を備えたことを特徴とする請求項1記載の光学装置。 The converting means is
A driving cam contact portion disposed in the annular member and extending in the optical axis direction;
It has a driven cam surface that comes into contact with the driving cam contact portion, and the annular member is movable in the optical axis direction along with the movement while contacting the driving cam contact portion with the driven cam surface. An annular first cam member concentric with the annular member;
The first cam member is disposed at a position in contact with the first cam member in the optical axis direction so as to be movable in the optical axis direction in accordance with the movement of the first cam member in the optical axis direction. An annular second cam member concentric with the disposed first cam member;
The second cam member is disposed at a position in contact with the driving cam surface as a state connected to the optical element, and the second cam member is moved together with the optical element along with the movement of the second cam member in the optical axis direction. The optical device according to claim 1, further comprising a driven cam contact portion that is movable in the optical axis direction.
前記第2カム部材に駆動力を伝達して前記第2カム部材を一方向または他方向に回転させることによって、前記原動カム面に接触した前記従動カム接触部を前記光学素子とともに前記光軸方向へ微少移動させる歯車構造と、
前記歯車構造に前記駆動力を供給する駆動源と
を備えたことを特徴とする請求項2記載の光学装置。 The fine adjustment means;
By transmitting a driving force to the second cam member and rotating the second cam member in one direction or the other direction, the driven cam contact portion that is in contact with the driving cam surface is moved together with the optical element in the optical axis direction. A gear structure that slightly moves to
The optical apparatus according to claim 2, further comprising: a driving source that supplies the driving force to the gear structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005314167A JP2007121701A (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=38145607
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JP2005314167A Pending JP2007121701A (en) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Optical device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007121701A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020181157A (en) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | Lens device, image capturing device, correction method, and program |
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2005
- 2005-10-28 JP JP2005314167A patent/JP2007121701A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020181157A (en) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | Lens device, image capturing device, correction method, and program |
US11573410B2 (en) | 2019-04-26 | 2023-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus, image pickup apparatus, method of correcting change in focal position, and storage medium |
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