JP2010032695A - レンズ駆動装置及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ移動距離が長い鏡筒において、レンズ駆動方向の部材の退避スペースを小さくして収納時の鏡筒の小型化を図ることができるレンズ駆動装置および光学機器を提供する。
【解決手段】 このレンズ駆動装置は、レンズＬ３を保持するレンズホルダ７をレンズＬ３の光軸方向に駆動する駆動手段１２，１３，１４と、レンズホルダ７のカウンタバランスとして機能するウエイト１１ｂ，１２と、レンズホルダ７が当接する作用点１１ｃおよびウエイト１１ｂ，１２が取り付けられる動作点１１ｂを有して、レンズホルダ７とウエイト１１ｂ，１２とを連結するとともに、レバー１１の支点軸１１ａがカム筒５の３群カム溝５ｄと３群直進溝６ｂに嵌合され、支点軸１１ａを中心にレバー１１を回動可能かつ３群直進溝６ｂに沿って光軸方向に進退可能に支持される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラ等の光学機器に搭載されるレンズ駆動装置及び該レンズ駆動装置を備える光学機器に関する。

従来のレンズ駆動装置として、カウンタバランスウエイト（以下、ウエイトという）を用いたものがある（特許文献１）。

このレンズ駆動装置は、対物レンズを有するレンズ可動体と、該レンズ可動体を対物レンズの光軸方向であるフォーカス方向に駆動するフォーカス調整駆動用磁気回路とを備える。

また、このレンズ駆動装置は、レンズ可動体を対物レンズの光軸に対して直交する方向であるトラッキング方向に駆動するトラッキング調整駆動用磁気回路と、レンズ可動体のカウンタバランスとして機能するウエイトとを備える。

フォーカス調整駆動用磁気回路及びトラッキング調整駆動用磁気回路はウエイト側にそれぞれ配設され、このウエイトがフォーカス方向およびトラッキング方向の両方向に対してレンズ可動体のカウンタバランスとして機能するように構成される。
特開平９−４４８７２号公報

しかし、上記特許文献１では、レンズ移動距離が長いとレバーの支点の反対側の動作点の振れ量が増えるため、動作点側のレバーと干渉しないように退避スペースを確保する必要性が生じ、鏡筒が大型化する問題がある。

そこで、本発明は、レンズ移動距離が長い鏡筒において、レンズ駆動方向の部材の退避スペースを小さくして収納時の鏡筒の小型化を図ることができるレンズ駆動装置および光学機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ駆動装置は、レンズ（L3）を保持するレンズホルダ（７）と、
該レンズホルダ（７）を前記レンズ（L3）の光軸方向に駆動する駆動手段（１２，１３，１４）と、
前記レンズホルダ（７）のカウンタバランスとして機能するウエイト（１１ｂ、１２）と、
前記レンズホルダ（７）が当接する作用点（１１ｃ）および前記ウエイト（１１ｂ、１２）が取り付けられる動作点（１１ｂ）を有して、前記レンズホルダ（７）と前記ウエイト（１１ｂ、１２）とを連結するとともに、前記レンズ（L3）の光軸に対して直交する方向に回動可能に配置されたレバー（１１）と、
前記レバー（１１）の回動支点を光軸方向に移動させるレバー移動手段（１１ａ、５ｄ、６ｂ）と、を備え、
前記レバー（１１）は撮影状態と非撮影状態で結像面に対して回動支点（１１ａ）を光軸方向に移動される、ことを特徴とする。

本発明の光学機器は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、沈胴動作時にレバー１１の支点軸１１ａが移動することで、レバー１１が光軸に垂直な平面に対してフラットな状態で収納することができる。

この結果、レバー１１とシャッターユニット４ｂおよびＣＣＤホルダ８の干渉を避けるための退避スペースを削減することが可能となり、より小型の鏡筒ひいてはカメラの小型化を図ることができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。

まず、図１〜図１０を参照して、本発明の実施形態であるレンズ駆動装置について説明する。

図１は本発明の実施形態であるレンズ駆動装置を搭載したカメラの３群レンズＬ３が繰り込み位置にある状態でのレンズ駆動装置を示す斜視図、
図２は鏡筒収納状態での内部構造を説明するための横断面図である。

図３は３群レンズＬ３が繰込み位置にある撮影状態での内部構造を説明するための横断面図、
図４は３群レンズＬ３が繰出し位置にある撮影状態での内部構造を説明するための横断面図である。

図５は鏡筒収納状態での内部構造を説明するための縦断面図、
図６は３群レンズＬ３が繰込み位置にある撮影状態での内部構造を説明するための縦断面図である。

図７は３群レンズＬ３が繰出し位置にある撮影状態での内部構造を説明するための縦断面図、
図８は鏡筒収納状態での内部構造を説明するための斜断面図である。

図９は３群レンズＬ３が繰出し位置にある状態でのレンズ駆動装置を示す斜断面図、
図１０はカメラの外観斜視図である。

図１０に示すように、カメラ１の前方には、沈胴式の鏡筒２が設けられている。

鏡筒２は、図２に示すように、１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、および３群レンズＬ３を備えており、３群レンズＬ３を光軸方向に移動させてフォーカスを調節する。なお、図６および図７において、３群レンズＬ３の光路を一点鎖線で示す。

図２、図３、図８において１群レンズＬ１は１群カムピン３ａを有する１群レンズホルダ３により保持され、２群レンズＬ２は２群カムピン４ａ、およびシャッターユニット４ｂを有する２群レンズホルダ４により保持されている。

１群レンズホルダ３、２群レンズホルダ４の外周側には、カム筒５および固定筒６が配置されている。

カム筒５は光軸中心に回転し、外周部に不図示のギア部５ａが設けられ、内周部に１群カム溝５ｂ、２群カム溝５ｃ、および３群カム溝５ｄが設けられている。

固定筒６は、外周部にカム筒５が回転可能に嵌合され、周壁には光軸方向に延びる貫通長穴状の直進溝６ａが周方向に互いに離間して３箇所と３群直進溝６ｂが周方向に互いに離間して２箇所形成されている。直進溝６ａには、１群カムピン３ａと２群カムピン４ａとが光軸方向に移動可能に嵌合し、３群直進溝６ｂには、レバー１１の支点軸１１ａが光軸方向に移動可能に嵌合している。

次に、沈胴式鏡筒２の動作について説明する。

カム筒５のギア部５ａに連結する不図示の駆動ギアが回転すると、カム筒５が固定筒６回りに回転する。

カム筒５が回転すると、カム筒５の内周側の１群カム溝５ｂに係合する１群カムピン３ａは、１群カム溝５ｂのリフトに沿って直進溝６ａにガイドされて光軸方向に移動する。

同様に、カム筒５が回転すると、カム筒５の内周側の２群カム溝５ｃに係合する２群カムピン４ａは、２群カム溝５ｃのリフトに沿って直進溝６ａにガイドされて光軸方向に移動する。

このように、１群レンズホルダ３と２群レンズホルダ４とが光軸方向に移動することで、１群レンズＬ１と２群レンズＬ２とが図２に示す収納状態から図３及び図４に示す撮影状態に移動する。

次に、図１および図３、図６を参照して、３群レンズＬ３を光軸方向に進退移動させるレンズ駆動装置について説明する。

レンズ駆動装置は、図１、図３、図６に示すように、３群レンズＬ３を保持する３群レンズホルダ７、光軸を囲むように配置されたリング状のレバー１１を備える。

３群レンズホルダ７には、スリーブ７ａ、振れ止め部７ｂ、当接部７ｃ、および位置検出部１６が設けられている。

ＣＣＤレンズホルダ８は、ガイドバー９、振れ止めバー１０、スケール１５が設けられている。

また、ＣＣＤレンズホルダ８には、マグネット１４と一体になったヨーク１３がヨークスライド機構１３ａを介して図６の矢印方向にスライド可能に保持されている。

ヨークスライド機構１３ａは不図示のヨーク付勢手段１３ｂによってヨーク１３を図６、図７のような撮影状態の位置に一方向付勢される。

レバー１１は、リング周上で互いに径方向に対向する位置に一対の支点軸１１ａを有している。また、レバー１１には、一対の支点軸１１ａ間の中間位置のリング周上に動作点１１ｂが配置され、動作点１１ｂに径方向に対向するリング周上に作用点１１ｃが配置されている。

図３のように支点軸１１ａはカム筒５の３群カム溝５ｄと固定筒６の３群直進溝６ｂに嵌合され、３群レンズＬ３の光軸に対し直交し光路を横切る位置に配置された軸線を中心にレバー１１を回動可能かつ３群直進溝６ｂに沿って光軸方向に進退可能に支持する。

図６に示すように３群レンズホルダ７の当接部７ｃは、弾性部材等で構成された押えばね１１ｄによって作用点１１ｃに当接するように付勢される。

動作点１１ｂの周囲には空芯部１２ａを介してコイル１２が巻回されており、コイル１２と動作点１１ｂとは３群レンズホルダ７に対するカウンタバランスウエイトとして機能する。

図１に示すようにレバー１１の側周面にはフォーカスＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１７が取り付けられ、フォーカスＦＰＣ１７の一端はコイル１２と接続され、他端は位置検出部１６に接続される。

また、フォーカスＦＰＣ１７はレバー１１の支点軸１１ａ近傍からＣＣＤレンズホルダ８側に延びてメイン基板１８に接続される。

図３に示すようにメイン基板１８は、不図示の配線を介してＣＣＤプレート２０上のＣＣＤ１９に接続され、ＣＣＤ１９は鏡筒２によって結像される被写体像を撮像する。

ここで、本実施形態では、コイル１２、ヨーク１３、およびマグネット１４により、３群レンズホルダ７をレンズＬ３の光軸方向に駆動するアクチュエータとしてのボイスコイル（駆動手段）を構成する。つまり、図１、図６のようにレバー１１の動作点１１ｂに取り付けられたコイル１２は中央の空芯部１２ａにヨーク１３が貫通し、マグネット１４とヨーク１３が対向して形成される磁界中に配置される。

次に、レンズ駆動装置の動作を説明する。

コイル１２の巻き線にフォーカスＦＰＣ１７を介して電流が供給されると、磁界と電流に直交する方向にローレンツ力が働き、レバー１１の動作点１１ｂに力が働いて支点軸１１ａを中心にレバー１１が回転する。

レバー１１が回転すると、作用点１１ｃに当接部７ｃが接触する３群レンズホルダ７はガイドバー９と振れ止めバー１０にガイドされて図６に示す繰込み位置から図７に示す繰出し位置の間で直進移動する。

そして、位置検出部１６によってスケール１５を検出することで３群レンズホルダ７の光軸方向の位置を検出し、該検出位置を基にコイル１２に流れる電流の向きと電流量を制御することで３群レンズホルダ７を光軸方向の所定の位置に制御することができる。

次にレンズ駆動装置の沈胴時の動作を説明する。

図６のような繰り込み位置にレンズがある場合、前述ようにコイル１２の巻き線に通電し、まず図７に示す繰り出し位置に３群レンズホルダ7を移動させる。

次にカム筒５を回転させ、カム筒５の３群カム溝５ｄに嵌合したレバー１１の支点軸１１ａを３群直進溝６ｂに沿ってＣＣＤ１９側に移動する。

支点軸１１ａがＣＣＤ１９側に移動すると、レバー１１の動作点１１ｂがヨーク１３に干渉して支点軸１１ａの移動を妨げないようにヨーク付勢手段１３ｂの付勢力に逆らってヨークスライド機構１３ａがヨーク１３と共に外側スライドする。

支点軸１１ａの移動に伴い、動作点１１ｂを略中心としてレバー１１が回転して３群レンズホルダ７が収納位置に移動し、図４と図７、図９に示す撮影状態から図２、図５、図８に示す収納状態に移動する。

同様にレンズ駆動装置の収納状態から撮影状態への動作を説明する。

図５に示す収納状態からカム筒５が回転し、カム筒５の３群カム溝５ｄに嵌合したレバー１１の支点軸１１ａは３群直進溝６ｂに沿って１群レンズＬ１側に移動する。

支点軸１１ａが１群レンズＬ１側に移動すると、ヨーク付勢手段１３ｂの付勢力によってヨークスライド機構１３ａがヨーク１３と共に内側にスライドする。

支点軸１１ａの移動に伴い、動作点１１ｂを略中心としてレバー１１が回転して３群レンズホルダ７が繰り出し位置に移動し、図２と図５、図８に示す収納状態から図４と図７、図９に示す繰り出し状態に移動する。

以上説明したように、本実施形態では、レバー１１の支点軸１１ａがカム筒５の３群カム溝５ｄと３群直進溝６ｂに嵌合され、支点軸１１ａを中心にレバー１１を回動可能かつ３群直進溝６ｂに沿って光軸方向に進退可能に支持される。

これにより、沈胴動作時にレバー１１の支点軸１１ａが移動することで、レバー１１が光軸に垂直な平面に対してフラットな状態で収納することができる。

この結果、レバー１１とシャッターユニット４ｂおよびＣＣＤホルダ８との干渉を避けるための沈胴スペースを削減することが可能となり、より小型の鏡筒ひいてはカメラの小型化を図ることができる。

また、レバー１１の支点軸１１aを光軸方向に移動させる手段は３群カム溝５ｄと３群直進溝６ｂのような構成だけでなく、公知のリードスクリュー等のアクチュエータを用いた駆動装置を用いてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の実施形態であるレンズ駆動装置を搭載したカメラの３群レンズＬ３が繰り込み位置にある状態でのレンズ駆動装置を示す斜視図である。 鏡筒収納状態での内部構造を説明するための横断面図である。 ３群レンズＬ３が繰込み位置にある撮影状態での内部構造を説明するための横断面図である。 ３群レンズＬ３が繰出し位置にある撮影状態での内部構造を説明するための横断面図である。 鏡筒収納状態での内部構造を説明するための縦断面図である。 ３群レンズＬ３が繰込み位置にある撮影状態での内部構造を説明するための縦断面図である。 ３群レンズＬ３が繰出し位置にある撮影状態での内部構造を説明するための縦断面図である。 鏡筒収納状態での内部構造を説明するための斜断面図である。 ３群レンズＬ３が繰出し位置にある状態でのレンズ駆動装置を示す斜断面図である。 カメラの外観斜視図である。

符号の説明

Ｌ１ １群レンズ
Ｌ２ ２群レンズ
Ｌ３ ３群レンズ
１ カメラ
２ 鏡筒
７ ３群レンズホルダ
８ ＣＣＤレンズホルダ
１１ レバー
１１ａ 支点軸
１１ｂ 動作点
１１ｃ 作用点
１２ コイル
１３ ヨーク
１４ マグネット

Claims (5)

1. レンズ（L3）を保持するレンズホルダ（７）と、
   該レンズホルダ（７）を前記レンズ（L3）の光軸方向に駆動する駆動手段（１２，１３，１４）と、
   前記レンズホルダ（７）のカウンタバランスとして機能するウエイト（１１ｂ、１２）と、
   前記レンズホルダ（７）が当接する作用点（１１ｃ）および前記ウエイト（１１ｂ、１２）が取り付けられる動作点（１１ｂ）を有して、前記レンズホルダ（７）と前記ウエイト（１１ｂ、１２）とを連結するとともに、前記レンズ（L3）の光軸に対して直交する方向に回動可能に配置されたレバー（１１）と、
   前記レバー（１１）の回動支点を光軸方向に移動させるレバー移動手段（１１ａ、５ｄ、６ｂ）と、を備え、
   前記レバー（１１）は撮影状態と非撮影状態で結像面に対して回動支点（１１ａ）を光軸方向に移動されることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レバー移動手段（１１ａ，５ｄ，６ｂ）は、カムピン形状の回動支点（１１ａ）と、光軸中心に回転するカム筒（５）に設けられた前記回動支点（１１ａ）が係合する１対のカム溝（５ｄ）と、前記回動支点（１１ａ）を光軸方向に直進可能に支持する直進規制部材（６ｂ）から構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記レバー（１１）はリング形状とされ、該リング形状の内周側に前記レンズ（L3）が配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記レバー（１１）は、リング形状の周上の互いに径方向に対向する位置に配置された一対の回動支点（１１ａ）を有し、該一対の回動支点の周方向の中間位置に前記作用点（１１ｃ）が配置され、該作用点（１１ｃ）と径方向に対向する位置に前記動作点（１１ｂ）が配置されることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えることを特徴とする光学機器。

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