JP2011028094A - 光学機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動型リニアアクチュエータにより光学素子を移動させる光学機器に、良好な耐衝撃性を付与する。
【解決手段】光学機器は、第1の方向に移動可能な光学素子保持部材12と、振動型リニアアクチュエータ18,19とを有する。振動部材19と接触部材18のうち一方のアクチュエータ用部材は、振動部材と接触部材とを圧接させる方向を含む第2の方向に変位可能な保持機構21,22を介してベース部材23と光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持される。他方のアクチュエータ用部材は、他方の保持用部材により保持される。第2の方向において、保持機構のうち上記一方の保持用部材12に最も近い部分21と該保持用部材との間の間隔L1と、光学素子保持部材のうち他方の保持用部材23に最も近い部分12e,12fと該保持用部材との間の間隔L2とは、L1>L2である。
【選択図】図5
【解決手段】光学機器は、第1の方向に移動可能な光学素子保持部材12と、振動型リニアアクチュエータ18,19とを有する。振動部材19と接触部材18のうち一方のアクチュエータ用部材は、振動部材と接触部材とを圧接させる方向を含む第2の方向に変位可能な保持機構21,22を介してベース部材23と光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持される。他方のアクチュエータ用部材は、他方の保持用部材により保持される。第2の方向において、保持機構のうち上記一方の保持用部材12に最も近い部分21と該保持用部材との間の間隔L1と、光学素子保持部材のうち他方の保持用部材23に最も近い部分12e,12fと該保持用部材との間の間隔L2とは、L1>L2である。
【選択図】図5
Description
本発明は、振動型リニアアクチュエータを用いてレンズ等の光学素子を移動させる光学機器に関する。
振動型リニアアクチュエータは、電気−機械エネルギ変換作用によって振動が励起される振動部材(振動子)と該振動部材に圧接する接触部材とを直線方向に相対移動させるアクチュエータである。このような振動型リニアアクチュエータを用いてレンズ保持部材を移動させる光学機器が、特許文献1にて開示されている。
特許文献1にて開示された光学機器では、レンズ保持部材のガイドブッシュに振動子保持部材が設けられ、該振動子保持部材によって振動子を保持するとともに、振動子と接触部材とを圧接させるためのバネを保持している。
特許文献1にて開示された光学機器では、レンズ保持部材のガイドブッシュに振動子保持部材が設けられ、該振動子保持部材によって振動子を保持するとともに、振動子と接触部材とを圧接させるためのバネを保持している。
しかしながら、特許文献1にて開示された光学機器では、落下等により強い衝撃力が加わった場合に、レンズ保持部材と振動子との位置関係が変化することにより、バネから強い衝撃力を受けて振動子が破損するおそれがある。
本発明は、振動型アクチュエータにより光学素子を移動させるとともに、良好な耐衝撃性を有する光学機器を提供する。
本発明の一側面としての光学機器は、ベース部材と、光学素子を保持し、ベース部材に対して第1の方向に移動可能な光学素子保持部材と、電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成され、該振動部材と該接触部材とを相対移動させる振動型リニアアクチュエータとを有する。振動部材および接触部材のうち一方のアクチュエータ用部材は、第1の方向に直交して該振動部材と該接触部材とを圧接させる方向を含む第2の方向に変位可能な保持機構を介してベース部材および光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持されている。また、振動部材および接触部材のうち他方のアクチュエータ用部材は、ベース部材および光学素子保持部材のうち他方の保持用部材により保持されている。そして、第2の方向において、保持機構のうち上記一方の保持用部材に最も近い部分と該一方の保持用部材との間の間隔を第1の間隔とし、光学素子保持部材のうち他方の保持用部材に最も近い部分と該他方の保持用部材との間の間隔を第2の間隔とするとき、光学素子保持部材の移動可能範囲の全体において第2の間隔が第1の間隔よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、振動型リニアアクチュエータにより光学素子を移動させる光学機器に、良好な耐衝撃性を付与することができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、本発明の実施例1であるビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置(光学機器)のレンズ鏡筒を光軸を含む面で切断して示している。図2には、該レンズ鏡筒を分解して示している。さらに、図3,図4および図5には、該レンズ鏡筒を構成する第2レンズユニットを移動させる振動型リニアアクチュエータを部分的に拡大して示している。また、図6,図7および図8には、該レンズ鏡筒を構成する第4レンズユニットを移動させる振動型リニアアクチュエータを部分的に拡大して示している。
これらの図において、物体側から順に、1は固定された第1レンズユニット、2は変倍のために光軸方向(第1の方向)に移動する第2レンズユニットである。15は光量調節ユニット、3は固定された第3レンズユニット、4は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第4レンズユニットである。
5は後述する撮像素子やローパスフィルタ(LPF)を保持し、不図示のカメラ本体に固定される後部鏡筒である。6は第1レンズユニット1を保持し、ビス7,8,9により後部鏡筒5に固定された第1レンズ保持部材である。
10,11は後部鏡筒5と第1レンズ保持部材6により光軸方向に平行に保持されたガイドバー(ガイド部材)である。
12は第2レンズユニット2を保持する第2レンズ保持部材(光学素子保持部材)であり、該第2レンズ保持部材12には、不要光をカットするマスク32が固定されている。この第2レンズ保持部材12は、係合部12aにおいてガイドバー10に係合して光軸方向にガイドされ、係合部12bにおいてガイドバー11に係合してガイドバー10回りでの回転が阻止されている。
13は第3レンズユニット3を保持し、ビス16により後部鏡筒5に固定された第3レンズ保持部材である。
14は第4レンズユニット4を保持する第4レンズ保持部材(光学素子保持部材)であり、係合部14aにおいてガイドバー11に係合して光軸方向にガイドされ、係合部14bにおいてガイドバー10に係合してガイドバー11回りでの回転が阻止されている。
光量調節ユニット15は、光軸方向から見て左右方向よりも上下方向に長い外形形状を有する。この光量調節ユニット15は、ビス17により後部鏡筒5に固定されている。
18は磁石と摩擦材とを接合して構成されたスライダ(接触部材、接触体)である。19は電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用によって振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される振動子(振動部材、振動体)である。振動子19とスライダ18はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
振動子19の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ18の磁石と引き合うことにより、スライダ18の摩擦材の圧接面(接触面)18aと振動子19の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)19a,19bとが圧接される。
これらスライダ18および振動子19によって構成される第1の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板20を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子19の圧接面19a,19bに楕円運動が発生し、スライダ18の圧接面18aに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ18と振動子19が相対移動する。
21は振動子19が固定されて保持されるスペーサ(振動体保持部材)であり、22はスペーサ21が固定される板バネである。スペーサ21と板バネ22により、振動子19の「保持機構」が構成される。板バネ22は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。また、板バネ22は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、該変形により振動子19の圧接面19a,19bをスライダ18の圧接面18aに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ22が面内方向に変形しにくいことにより、振動子19の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ22の板面に垂直な方向(第2の方向)、すなわち光軸方向に直交して振動子19とスライダ18とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ18および振動子19の圧接面18a,19a,19bに直交する方向でもある。
23は、ビス26,27により第1レンズ保持部材6に固定されたスライダ保持部材(ベース部材)である。このスライダ保持部材23に光軸方向に延びるように形成された溝部にはスライダ18が接着等で固定される。第2レンズ保持部材12およびスライダ保持部材23はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
28は第2レンズ保持部材12の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第2レンズ保持部材12に形成された溝部12d内に接着等で固定されている。ビス24、25により板バネ22が固定されている。29はスケール28に対して投光し、スケール28からの反射光を受光して第2レンズ保持部材12の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子29およびスケール28により検出器としての第1のリニアエンコーダが構成されている。30は投受光素子29に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス31により第1レンズ保持部材6に固定されている。
これらの図において、物体側から順に、1は固定された第1レンズユニット、2は変倍のために光軸方向(第1の方向)に移動する第2レンズユニットである。15は光量調節ユニット、3は固定された第3レンズユニット、4は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第4レンズユニットである。
5は後述する撮像素子やローパスフィルタ(LPF)を保持し、不図示のカメラ本体に固定される後部鏡筒である。6は第1レンズユニット1を保持し、ビス7,8,9により後部鏡筒5に固定された第1レンズ保持部材である。
10,11は後部鏡筒5と第1レンズ保持部材6により光軸方向に平行に保持されたガイドバー(ガイド部材)である。
12は第2レンズユニット2を保持する第2レンズ保持部材(光学素子保持部材)であり、該第2レンズ保持部材12には、不要光をカットするマスク32が固定されている。この第2レンズ保持部材12は、係合部12aにおいてガイドバー10に係合して光軸方向にガイドされ、係合部12bにおいてガイドバー11に係合してガイドバー10回りでの回転が阻止されている。
13は第3レンズユニット3を保持し、ビス16により後部鏡筒5に固定された第3レンズ保持部材である。
14は第4レンズユニット4を保持する第4レンズ保持部材(光学素子保持部材)であり、係合部14aにおいてガイドバー11に係合して光軸方向にガイドされ、係合部14bにおいてガイドバー10に係合してガイドバー11回りでの回転が阻止されている。
光量調節ユニット15は、光軸方向から見て左右方向よりも上下方向に長い外形形状を有する。この光量調節ユニット15は、ビス17により後部鏡筒5に固定されている。
18は磁石と摩擦材とを接合して構成されたスライダ(接触部材、接触体)である。19は電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用によって振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される振動子(振動部材、振動体)である。振動子19とスライダ18はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
振動子19の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ18の磁石と引き合うことにより、スライダ18の摩擦材の圧接面(接触面)18aと振動子19の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)19a,19bとが圧接される。
これらスライダ18および振動子19によって構成される第1の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板20を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子19の圧接面19a,19bに楕円運動が発生し、スライダ18の圧接面18aに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ18と振動子19が相対移動する。
21は振動子19が固定されて保持されるスペーサ(振動体保持部材)であり、22はスペーサ21が固定される板バネである。スペーサ21と板バネ22により、振動子19の「保持機構」が構成される。板バネ22は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。また、板バネ22は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、該変形により振動子19の圧接面19a,19bをスライダ18の圧接面18aに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ22が面内方向に変形しにくいことにより、振動子19の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ22の板面に垂直な方向(第2の方向)、すなわち光軸方向に直交して振動子19とスライダ18とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ18および振動子19の圧接面18a,19a,19bに直交する方向でもある。
23は、ビス26,27により第1レンズ保持部材6に固定されたスライダ保持部材(ベース部材)である。このスライダ保持部材23に光軸方向に延びるように形成された溝部にはスライダ18が接着等で固定される。第2レンズ保持部材12およびスライダ保持部材23はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
28は第2レンズ保持部材12の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第2レンズ保持部材12に形成された溝部12d内に接着等で固定されている。ビス24、25により板バネ22が固定されている。29はスケール28に対して投光し、スケール28からの反射光を受光して第2レンズ保持部材12の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子29およびスケール28により検出器としての第1のリニアエンコーダが構成されている。30は投受光素子29に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス31により第1レンズ保持部材6に固定されている。
図3および図5に示すように、第2レンズ保持部材12には、保持機構の変位方向においてスライダ保持部材23に向かって突出(延出)するようにストッパ部12e,12fが形成されている。ストッパ部12e,12fの先端は、保持機構の変位方向において、第2レンズ保持部材12のうち最もスライダ保持部材23に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部12e,12fの先端とスライダ保持部材23との間の間隔(第2の間隔)は、第2レンズ保持部材12の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってL2に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第2レンズ保持部材12に近い部分であるスペーサ21(より詳しくは、スペーサ21に形成された板バネ22の位置決め用の突起21a)と第2レンズ保持部材12との間の間隔(第1の間隔)はL1に設定されている。L1は板バネ22(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2はL1よりも小さい(L1>L2)。
34は磁石と摩擦材とが接合されて構成されたスライダ(接触部材)であり、第4レンズ保持部材14に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定されている。
35は振動子であり、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子35の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ34の磁石と引き合うことにより、スライダ34の摩擦材の圧接面(接触面)34aと振動子35の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)35a,35bとが圧接される。
これらスライダ34および振動子35によって構成される第2の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板36を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子35の圧接面35a,35bに楕円運動が発生し、スライダ34の圧接面34aに光軸方向の駆動力が発生し、スライダ34と振動子35が相対移動する。振動子35とスライダ34はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
37は振動子35が固定されるスペーサであり、38はスペーサ37が固定される板バネである。板バネ38は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。この板バネ38は、面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、これにより、振動子35の圧接面35a,35bをスライダ34の圧接面34aに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ38が面内方向に変形しにくいことにより、振動子35の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ38の板面に垂直な方向(第2の方向)を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ34および振動子35の圧接面34a,35a,35bに直交する方向でもある。
39はビス46,47により後部鏡筒5に固定された板バネ保持部材(ベース部材)であり、この板バネ保持部材39には、ビス42,43により板バネ38(つまりは保持機構)が固定されている。板バネ保持部材39および第4レンズ保持部材14はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
48は第4レンズ保持部材14の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第4レンズ保持部材14に形成された溝部14d内に接着等で固定されている。49はスケール48に対して投光し、スケール48からの反射光を受光して第4レンズ保持部材14の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子49およびスケール48により検出器としての第2のリニアエンコーダが構成されている。50は投受光素子49に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス51により後部鏡筒5に固定されている。
一方、保持機構のうち最も第2レンズ保持部材12に近い部分であるスペーサ21(より詳しくは、スペーサ21に形成された板バネ22の位置決め用の突起21a)と第2レンズ保持部材12との間の間隔(第1の間隔)はL1に設定されている。L1は板バネ22(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2はL1よりも小さい(L1>L2)。
34は磁石と摩擦材とが接合されて構成されたスライダ(接触部材)であり、第4レンズ保持部材14に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定されている。
35は振動子であり、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子35の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ34の磁石と引き合うことにより、スライダ34の摩擦材の圧接面(接触面)34aと振動子35の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)35a,35bとが圧接される。
これらスライダ34および振動子35によって構成される第2の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板36を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子35の圧接面35a,35bに楕円運動が発生し、スライダ34の圧接面34aに光軸方向の駆動力が発生し、スライダ34と振動子35が相対移動する。振動子35とスライダ34はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
37は振動子35が固定されるスペーサであり、38はスペーサ37が固定される板バネである。板バネ38は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。この板バネ38は、面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、これにより、振動子35の圧接面35a,35bをスライダ34の圧接面34aに対して平行として、それらの面接触状態を維持する。板バネ38が面内方向に変形しにくいことにより、振動子35の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。
なお、以下の説明において、板バネ38の板面に垂直な方向(第2の方向)を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ34および振動子35の圧接面34a,35a,35bに直交する方向でもある。
39はビス46,47により後部鏡筒5に固定された板バネ保持部材(ベース部材)であり、この板バネ保持部材39には、ビス42,43により板バネ38(つまりは保持機構)が固定されている。板バネ保持部材39および第4レンズ保持部材14はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
48は第4レンズ保持部材14の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第4レンズ保持部材14に形成された溝部14d内に接着等で固定されている。49はスケール48に対して投光し、スケール48からの反射光を受光して第4レンズ保持部材14の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子49およびスケール48により検出器としての第2のリニアエンコーダが構成されている。50は投受光素子49に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス51により後部鏡筒5に固定されている。
図8に示すように、第4レンズ保持部材14には、保持機構の変位方向において板バネ保持部材39に向かって突出(延出)するようにストッパ部14e,14fが形成されている。ストッパ部14e,14fの先端は、保持機構の変位方向において、第4レンズ保持部材14のうち最も板バネ保持部材39に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部14e,14fの先端と板バネ保持部材39との間の間隔(第2の間隔)は、第4レンズ保持部材14の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってL2′に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第4レンズ保持部材14に近い部分であるスペーサ37(より詳しくは、スペーサ37に形成された板バネ38の位置決め用の突起37a)と板バネ保持部材39との間の間隔(第1の間隔)はL1′に設定されている。L1′は板バネ38(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2′はL1′よりも小さい(L1′>L2′)。
図9には、本実施例の撮像装置の主として電気的構成を示している。101はCCDセンサまたはCMOSセンサ等により構成される撮像素子である。102は第2レンズユニット2(第2レンズ保持部材12)の駆動源であり、前述したスライダ18および振動子19を含む第1の振動型リニアアクチュエータである。103は第4レンズユニット4(第4レンズ保持部材14)の駆動源であり、前述したスライダ34および振動子35を含む第2の振動型リニアアクチュエータである。
104は光量調節ユニット15の駆動源としての絞りモータである。105はスケール28および投受光素子29を含む第1のリニアエンコーダとしての第2レンズエンコーダ、106はスケール48および投受光素子49を含む第2のリニアエンコーダとしての第4レンズエンコーダである。これらのエンコーダ105,106はそれぞれ、第2レンズユニット2および第4レンズユニット4の光軸方向での相対位置(基準位置からの移動量)を検出する。本実施例では、エンコーダとして光学式エンコーダを用いているが、磁気式エンコーダを用いてもよいし、電気抵抗を用いて絶対位置を検出するエンコーダ等を用いてもよい。
107は絞りエンコーダであり、例えば、光量調節ユニット15の駆動源である絞りモータ104の内部に設けられたホール素子によって該絞りモータ104のロータとステータの回転位置関係を検出する方式のもの等が用いられる。
117は該撮像装置の動作の制御を司るコントローラとしてのCPUである。108はカメラ信号処理回路であり、撮像素子101の出力に対して増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、AEゲート109およびAFゲート110を通過する。これらのゲート109,110により、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内から設定される。
114はオートフォーカス(AF)のためのAF信号処理回路であり、映像信号の高周波成分を抽出してAF評価値信号を生成する。115はズーム操作を行うためのズームスイッチである。116はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して合焦状態を維持するために、被写体距離と第2レンズユニット2の位置とに応じた第4レンズユニット4を駆動すべき目標位置情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしては、CPU117内のメモリを使用してもよい。
上記構成において、撮影者によりズームスイッチ115が操作されると、CPU117は第2レンズユニット2を駆動するために第1の振動型リニアアクチュエータ102を制御する。同時に、第1のズームトラッキングメモリ116の情報と第2レンズユニットエンコーダ105の検出結果から求めた現在の第2レンズユニット2の位置とに基づいて第4レンズユニット4の目標駆動位置を算出する。該目標駆動位置に第4レンズユニット4を駆動するよう第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。第4レンズユニット4が目標駆動位置に達したか否かは、第4レンズユニットエンコーダ106の検出結果から求められた現在の第4レンズユニット4の位置と目標駆動位置とが一致したか否かによって判別される。
また、オートフォーカスにおいては、CPU117は、AF信号処理回路114で得られたAF評価値がピークを示す位置を探索するように第4レンズユニット4を駆動するため、第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。
適正露出を得るために、CPU117は、AEゲート109を通過した輝度信号の平均値が所定値となるように、つまりは絞りエンコーダ107の出力が該所定値に対応した値となるように、光量調節ユニット15のメータ104を制御して開口径をコントロールする。
上記レンズ鏡筒において、第1の振動型リニアアクチュエータ102では、スライダ18は磁石を用いて構成され、振動子19を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第2レンズ保持部材12には作用しない。これにより、第2レンズ保持部材12におけるガイドバー10,11との係合部12a,12bに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ22にて発生する力は小さいので、該板バネ22からガイドバー10,11との係合部12a,12bに作用する力も小さく、係合部12a,12bに発生する摩擦力をほとんど増加させない。したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。
また、大きな圧接力が第2レンズ保持部材12に作用することがないので、第2レンズ保持部材12におけるガイドバー10,11との係合部12a,12bに発生する摩擦力が大きくならない。したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部12a,12bのガイドバー10,11との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第2レンズ保持部材12(第2レンズユニット2)の微小駆動も正確に行うことができる。
また、製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化した場合でも、板バネ22が変形して振動子19の位置や傾き(向き)が変化することで、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。また、板バネ22は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
これらのことは、第2の振動型リニアアクチュエータ103およびこれにより駆動される第4レンズ保持部材14についても同様である。
また、撮像装置が落下すること等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第2レンズ保持部材12および第4レンズ保持部材14の質量により、ガイドバー10,11に強い力が加わり、ガイドバー10,11に弾性変形が生じる。ガイドバー10,11の弾性変形により、第2レンズ保持部材12および第4レンズ保持部材14には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
しかし、第2レンズ保持部材12が保持機構の変位方向のうちスライダ18の圧接面18aの方向に向かって変位しても、板バネ22が変形して衝撃を吸収する。その板バネ22の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子19には大きな力が加わらず、破損等を防ぐことができる。そして、第2レンズ保持部材12の変位がL2に達すると、ストッパ部12e,12fがスライダ保持部材23と接触する。このため、第2レンズ保持部材12の最大変位量はL2に抑えられる。板バネ22の変位可能な量はL1であり、L1>L2である。したがって、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第2レンズ保持部材12の変位量は板バネ22の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、第1の振動型リニアアクチュエータ102の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部12e,12fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ21と第2レンズ保持部材12との間隔であるL1を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
一方、第4レンズ保持部材14が保持機構の変位方向のうち振動子35の圧接面35a,35bの方向に向かって変位した場合でも、板バネ38が変形して衝撃を吸収する。その板バネ38の変形によるバネ力は十分小さいので、振動子35およびスライダ34には大きな力が加わらず、破損を防ぐことができる。そして、第4レンズ保持部材14の変位がL2′に達すると、ストッパ部14e,14fが板バネ保持部材39と接触する。このため、第4レンズ保持部材14の最大変位量はL2′に抑えられる。板バネ38の変位可能な量はL1′であり、L1′>L2′である。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第4レンズ保持部材14の変位量は、板バネ38の変位可能量の範囲内に収まっており、強い衝撃力が第2の振動型リニアアクチュエータ103には伝わらない。これにより、第2の振動型リニアアクチュエータ103の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部14e,14fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ37と板バネ保持部材39との間ま間隔L1′を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
一方、保持機構のうち最も第4レンズ保持部材14に近い部分であるスペーサ37(より詳しくは、スペーサ37に形成された板バネ38の位置決め用の突起37a)と板バネ保持部材39との間の間隔(第1の間隔)はL1′に設定されている。L1′は板バネ38(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2′はL1′よりも小さい(L1′>L2′)。
図9には、本実施例の撮像装置の主として電気的構成を示している。101はCCDセンサまたはCMOSセンサ等により構成される撮像素子である。102は第2レンズユニット2(第2レンズ保持部材12)の駆動源であり、前述したスライダ18および振動子19を含む第1の振動型リニアアクチュエータである。103は第4レンズユニット4(第4レンズ保持部材14)の駆動源であり、前述したスライダ34および振動子35を含む第2の振動型リニアアクチュエータである。
104は光量調節ユニット15の駆動源としての絞りモータである。105はスケール28および投受光素子29を含む第1のリニアエンコーダとしての第2レンズエンコーダ、106はスケール48および投受光素子49を含む第2のリニアエンコーダとしての第4レンズエンコーダである。これらのエンコーダ105,106はそれぞれ、第2レンズユニット2および第4レンズユニット4の光軸方向での相対位置(基準位置からの移動量)を検出する。本実施例では、エンコーダとして光学式エンコーダを用いているが、磁気式エンコーダを用いてもよいし、電気抵抗を用いて絶対位置を検出するエンコーダ等を用いてもよい。
107は絞りエンコーダであり、例えば、光量調節ユニット15の駆動源である絞りモータ104の内部に設けられたホール素子によって該絞りモータ104のロータとステータの回転位置関係を検出する方式のもの等が用いられる。
117は該撮像装置の動作の制御を司るコントローラとしてのCPUである。108はカメラ信号処理回路であり、撮像素子101の出力に対して増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、AEゲート109およびAFゲート110を通過する。これらのゲート109,110により、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内から設定される。
114はオートフォーカス(AF)のためのAF信号処理回路であり、映像信号の高周波成分を抽出してAF評価値信号を生成する。115はズーム操作を行うためのズームスイッチである。116はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して合焦状態を維持するために、被写体距離と第2レンズユニット2の位置とに応じた第4レンズユニット4を駆動すべき目標位置情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしては、CPU117内のメモリを使用してもよい。
上記構成において、撮影者によりズームスイッチ115が操作されると、CPU117は第2レンズユニット2を駆動するために第1の振動型リニアアクチュエータ102を制御する。同時に、第1のズームトラッキングメモリ116の情報と第2レンズユニットエンコーダ105の検出結果から求めた現在の第2レンズユニット2の位置とに基づいて第4レンズユニット4の目標駆動位置を算出する。該目標駆動位置に第4レンズユニット4を駆動するよう第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。第4レンズユニット4が目標駆動位置に達したか否かは、第4レンズユニットエンコーダ106の検出結果から求められた現在の第4レンズユニット4の位置と目標駆動位置とが一致したか否かによって判別される。
また、オートフォーカスにおいては、CPU117は、AF信号処理回路114で得られたAF評価値がピークを示す位置を探索するように第4レンズユニット4を駆動するため、第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。
適正露出を得るために、CPU117は、AEゲート109を通過した輝度信号の平均値が所定値となるように、つまりは絞りエンコーダ107の出力が該所定値に対応した値となるように、光量調節ユニット15のメータ104を制御して開口径をコントロールする。
上記レンズ鏡筒において、第1の振動型リニアアクチュエータ102では、スライダ18は磁石を用いて構成され、振動子19を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第2レンズ保持部材12には作用しない。これにより、第2レンズ保持部材12におけるガイドバー10,11との係合部12a,12bに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ22にて発生する力は小さいので、該板バネ22からガイドバー10,11との係合部12a,12bに作用する力も小さく、係合部12a,12bに発生する摩擦力をほとんど増加させない。したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。
また、大きな圧接力が第2レンズ保持部材12に作用することがないので、第2レンズ保持部材12におけるガイドバー10,11との係合部12a,12bに発生する摩擦力が大きくならない。したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部12a,12bのガイドバー10,11との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第2レンズ保持部材12(第2レンズユニット2)の微小駆動も正確に行うことができる。
また、製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化した場合でも、板バネ22が変形して振動子19の位置や傾き(向き)が変化することで、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。また、板バネ22は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
これらのことは、第2の振動型リニアアクチュエータ103およびこれにより駆動される第4レンズ保持部材14についても同様である。
また、撮像装置が落下すること等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第2レンズ保持部材12および第4レンズ保持部材14の質量により、ガイドバー10,11に強い力が加わり、ガイドバー10,11に弾性変形が生じる。ガイドバー10,11の弾性変形により、第2レンズ保持部材12および第4レンズ保持部材14には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
しかし、第2レンズ保持部材12が保持機構の変位方向のうちスライダ18の圧接面18aの方向に向かって変位しても、板バネ22が変形して衝撃を吸収する。その板バネ22の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子19には大きな力が加わらず、破損等を防ぐことができる。そして、第2レンズ保持部材12の変位がL2に達すると、ストッパ部12e,12fがスライダ保持部材23と接触する。このため、第2レンズ保持部材12の最大変位量はL2に抑えられる。板バネ22の変位可能な量はL1であり、L1>L2である。したがって、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第2レンズ保持部材12の変位量は板バネ22の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、第1の振動型リニアアクチュエータ102の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部12e,12fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ21と第2レンズ保持部材12との間隔であるL1を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
一方、第4レンズ保持部材14が保持機構の変位方向のうち振動子35の圧接面35a,35bの方向に向かって変位した場合でも、板バネ38が変形して衝撃を吸収する。その板バネ38の変形によるバネ力は十分小さいので、振動子35およびスライダ34には大きな力が加わらず、破損を防ぐことができる。そして、第4レンズ保持部材14の変位がL2′に達すると、ストッパ部14e,14fが板バネ保持部材39と接触する。このため、第4レンズ保持部材14の最大変位量はL2′に抑えられる。板バネ38の変位可能な量はL1′であり、L1′>L2′である。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、第4レンズ保持部材14の変位量は、板バネ38の変位可能量の範囲内に収まっており、強い衝撃力が第2の振動型リニアアクチュエータ103には伝わらない。これにより、第2の振動型リニアアクチュエータ103の破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部14e,14fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、スペーサ37と板バネ保持部材39との間ま間隔L1′を衝撃対策のために大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
図10、図11、図12および図13には、本発明の実施例2である撮像装置のレンズ鏡筒に設けられた振動型リニアアクチュエータの構成を示している。該振動型リニアアクチュエータは、実施例1にて説明した第4レンズ保持部材を移動させる第2の振動型リニアアクチュエータに代えて用いられる。振動型リニアアクチュエータ以外の構成は、実施例1と同じであるので、説明を省略する
204は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第4レンズユニットである。214は第4レンズ保持部材である。
振動子234は、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子234の弾性部材は強磁性体である。該強磁性体がスライダ233の磁石と引き合うことにより、スライダ233の弾性部材の圧接面(接触面)233aと振動子234の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)234a,234bとが圧接される。
これらスライダ233および振動子234によって構成される振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板235を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子234の圧接面234a,234bに楕円運動が発生し、スライダ233の圧接面233aに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ233と振動子234が相対移動する。振動子234およびスライダ233はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
スライダ233は第4レンズ保持部材214に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定される。236は振動子234が接着等で固定される振動子ホルダである。238は振動子234およびスライダ233により構成される振動型リニアアクチュエータを覆うアクチュエータカバーである。アクチュエータカバー238および第4レンズ保持部材214はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
237は止めビス239により、アクチュエータカバー238に固定される板バネである。振動子ホルダ236の上下には球形状の回転部236aが形成されている。これら回転部236aは、板バネ237およびアクチュエータカバー238の壁面238aによって上下に形成された長穴部238bによってそれぞれ挟持される。これにより振動子ホルダ236は、図12に示すように、回転部236aを中心として矢印K方向に回転可能に保持される。
さらに、振動子ホルダ236の両回転部236aは、図13に示すように、長穴部238b内において該長穴部238bの長手方向(矢印J方向)にも移動可能である。なお、以下の説明において、光軸方向に直交してスライダ233と振動子234とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ233および振動子234との圧接面233a,234a,234bに直交する方向でもある。
さらに、振動子ホルダ236の2つの回転部236aのうち一方が他方に対して矢印J方向に移動することで、振動子ホルダ236はその姿勢(傾き)を矢印L方向に変えられる。振動子ホルダ236の回転軸236aは、板バネ237によって光軸方向に付勢されており、これにより振動子ホルダ236の光軸方向の動きが制限される。
図10および図12に示すように、第4レンズ保持部材214には、ストッパ部214e,214fが、保持機構の変位方向においてアクチュエータカバー238に向かって突出(延出)するように形成されている。ストッパ部214e,214fの先端は、保持機構の変位方向において、第4レンズ保持部材214のうち最もアクチュエータカバー238に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部214e,214fの先端とアクチュエータカバー238との間の間隔(第2の間隔)は、第4レンズ保持部材214の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってL2に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第4レンズ保持部材214に近い部分である振動子ホルダ236とアクチュエータカバー238との間の間隔(第1の間隔)はL1に設定されている。L1は長穴部238bによる振動子ホルダ236(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2はL1よりも小さい(L1>L2)。
上記構成において、製造誤差等でスライダ233と振動子234のいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが変化した場合でも、振動子ホルダ236が位置および傾きが変化することにより、振動子235の位置や傾き(向き)が変化する。これにより、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。この際、振動子ホルダ236が変位する方向に対してはバネ性がないため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力に変化はない。したがって、製造誤差によるばらつきがある場合でも、振動型リニアアクチュエータが本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
また、撮像装置の落下等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第4レンズ保持部材214の質量により、該第4レンズ保持部材214を光軸方向にガイドする不図示のガイドバーに強い力が加わり、該ガイドバーに弾性変形が生じる。ガイドバーの弾性変形により、第4レンズ保持部材214には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
204は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第4レンズユニットである。214は第4レンズ保持部材である。
振動子234は、電気−機械エネルギ変換素子とその電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。振動子234の弾性部材は強磁性体である。該強磁性体がスライダ233の磁石と引き合うことにより、スライダ233の弾性部材の圧接面(接触面)233aと振動子234の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面(接触面)234a,234bとが圧接される。
これらスライダ233および振動子234によって構成される振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板235を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギ変換素子に入力される。これにより、振動子234の圧接面234a,234bに楕円運動が発生し、スライダ233の圧接面233aに光軸方向の駆動力が発生して、スライダ233と振動子234が相対移動する。振動子234およびスライダ233はそれぞれ、「一方のアクチュエータ用部材」および「他方のアクチュエータ用部材」に相当する。
スライダ233は第4レンズ保持部材214に光軸方向に延びるように形成された溝部に接着等で固定される。236は振動子234が接着等で固定される振動子ホルダである。238は振動子234およびスライダ233により構成される振動型リニアアクチュエータを覆うアクチュエータカバーである。アクチュエータカバー238および第4レンズ保持部材214はそれぞれ、「一方の保持用部材」および「他方の保持用部材」に相当する。
237は止めビス239により、アクチュエータカバー238に固定される板バネである。振動子ホルダ236の上下には球形状の回転部236aが形成されている。これら回転部236aは、板バネ237およびアクチュエータカバー238の壁面238aによって上下に形成された長穴部238bによってそれぞれ挟持される。これにより振動子ホルダ236は、図12に示すように、回転部236aを中心として矢印K方向に回転可能に保持される。
さらに、振動子ホルダ236の両回転部236aは、図13に示すように、長穴部238b内において該長穴部238bの長手方向(矢印J方向)にも移動可能である。なお、以下の説明において、光軸方向に直交してスライダ233と振動子234とを圧接させる方向を含む方向を「保持機構の変位方向」という。保持機構の変位方向は、スライダ233および振動子234との圧接面233a,234a,234bに直交する方向でもある。
さらに、振動子ホルダ236の2つの回転部236aのうち一方が他方に対して矢印J方向に移動することで、振動子ホルダ236はその姿勢(傾き)を矢印L方向に変えられる。振動子ホルダ236の回転軸236aは、板バネ237によって光軸方向に付勢されており、これにより振動子ホルダ236の光軸方向の動きが制限される。
図10および図12に示すように、第4レンズ保持部材214には、ストッパ部214e,214fが、保持機構の変位方向においてアクチュエータカバー238に向かって突出(延出)するように形成されている。ストッパ部214e,214fの先端は、保持機構の変位方向において、第4レンズ保持部材214のうち最もアクチュエータカバー238に近い部分に相当する。保持機構の変位方向におけるストッパ部214e,214fの先端とアクチュエータカバー238との間の間隔(第2の間隔)は、第4レンズ保持部材214の光軸方向における移動可能範囲の全体にわたってL2に設定されている。
一方、保持機構のうち最も第4レンズ保持部材214に近い部分である振動子ホルダ236とアクチュエータカバー238との間の間隔(第1の間隔)はL1に設定されている。L1は長穴部238bによる振動子ホルダ236(つまりは保持機構)の変位可能量ということもできる。L2はL1よりも小さい(L1>L2)。
上記構成において、製造誤差等でスライダ233と振動子234のいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが変化した場合でも、振動子ホルダ236が位置および傾きが変化することにより、振動子235の位置や傾き(向き)が変化する。これにより、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。この際、振動子ホルダ236が変位する方向に対してはバネ性がないため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力に変化はない。したがって、製造誤差によるばらつきがある場合でも、振動型リニアアクチュエータが本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。
また、撮像装置の落下等によってレンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合、第4レンズ保持部材214の質量により、該第4レンズ保持部材214を光軸方向にガイドする不図示のガイドバーに強い力が加わり、該ガイドバーに弾性変形が生じる。ガイドバーの弾性変形により、第4レンズ保持部材214には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。
第4レンズ保持部材214が振動子234の圧接面234a,234bに向かって変位した場合でも、振動子235は矢印Jの方向に変位できる。この際、振動型リニアアクチュエーには、回転部236aと壁面238b,237との間に加わる摩擦力のみしか伝わらず、その力は十分小さいので、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐことができる。
そして、第4レンズ保持部材214の変位量がL2に達すると、ストッパ部214e,214fがアクチュエータカバー238と接触する。これにより、第4レンズ保持部材214の最大変位量はL2に抑えられる。前述したように、振動子ホルダ236の変位可能な量はL1であり、L1>L2となっている。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、レンズ保持部材214の変位量は、振動子ホルダ236の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部214e,214fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、振動子ホルダ236の変位可能量L1を衝撃対策のために必要以上に大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
以上説明した実施例1,2によれば、振動型リニアアクチュエータによりレンズ(光学素子)を移動させる撮像装置に、良好な耐衝撃性を付与することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば上記実施例では、振動型リニアアクチュエータの加圧に磁気力を用いた場合について説明したが、本発明は、振動型リニアアクチュエータの加圧に弾性部材等のその他の加圧機構を用いてもよい。
また、上記実施例では、振動部材を保持機構によって変位可能に保持し、接触部材を保持用部材によって固定的に保持する場合について説明したが、接触部材を保持機構によって変位可能に保持し、振動部材を保持用部材によって固定的に保持してもよい。
さらに、上記実施例では、レンズ一体型の撮像装置について説明したが、本発明は、撮像装置本体に対して着脱可能な交換レンズ(光学機器)にも適用することができる。また、撮像装置に限らず、レンズ等の光学素子を振動型リニアアクチュエータによって駆動する各種光学機器にも本発明を適用することができる。
そして、第4レンズ保持部材214の変位量がL2に達すると、ストッパ部214e,214fがアクチュエータカバー238と接触する。これにより、第4レンズ保持部材214の最大変位量はL2に抑えられる。前述したように、振動子ホルダ236の変位可能な量はL1であり、L1>L2となっている。このため、レンズ鏡筒に強い衝撃が加わった場合でも、レンズ保持部材214の変位量は、振動子ホルダ236の変位可能範囲内に収まり、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。これにより、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐことができる。
また、ストッパ部214e,214fをこのように適切な寸法設定で設けることにより、振動子ホルダ236の変位可能量L1を衝撃対策のために必要以上に大きくする必要がない。このため、レンズ鏡筒を小型化することができる。
以上説明した実施例1,2によれば、振動型リニアアクチュエータによりレンズ(光学素子)を移動させる撮像装置に、良好な耐衝撃性を付与することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば上記実施例では、振動型リニアアクチュエータの加圧に磁気力を用いた場合について説明したが、本発明は、振動型リニアアクチュエータの加圧に弾性部材等のその他の加圧機構を用いてもよい。
また、上記実施例では、振動部材を保持機構によって変位可能に保持し、接触部材を保持用部材によって固定的に保持する場合について説明したが、接触部材を保持機構によって変位可能に保持し、振動部材を保持用部材によって固定的に保持してもよい。
さらに、上記実施例では、レンズ一体型の撮像装置について説明したが、本発明は、撮像装置本体に対して着脱可能な交換レンズ(光学機器)にも適用することができる。また、撮像装置に限らず、レンズ等の光学素子を振動型リニアアクチュエータによって駆動する各種光学機器にも本発明を適用することができる。
振動型アクチュエータにより光学素子を移動させ、良好な耐衝撃性を有する光学機器を提供できる。
1 第1レンズユニット
2 第2レンズユニット
3 第3レンズユニット
4,204 第4レンズユニット
5 後部鏡筒
6 第1レンズ保持部材
10,11 ガイドバー
12 第2レンズ保持部材
14,214 第4レンズ保持部材
18,34,233 スライダ
19,35,234 振動子
22,38 板バネ
2 第2レンズユニット
3 第3レンズユニット
4,204 第4レンズユニット
5 後部鏡筒
6 第1レンズ保持部材
10,11 ガイドバー
12 第2レンズ保持部材
14,214 第4レンズ保持部材
18,34,233 スライダ
19,35,234 振動子
22,38 板バネ
Claims (3)
- ベース部材と、
光学素子を保持し、前記ベース部材に対して第1の方向に移動可能な光学素子保持部材と、
電気−機械エネルギ変換作用により振動が励起される振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成され、該振動部材と該接触部材とを相対移動させる振動型リニアアクチュエータとを有し、
前記振動部材および前記接触部材のうち一方のアクチュエータ用部材は、前記第1の方向に直交して該振動部材と該接触部材とを圧接させる方向を含む第2の方向に変位可能な保持機構を介して前記ベース部材および前記光学素子保持部材のうち一方の保持用部材により保持され、
前記振動部材および前記接触部材のうち他方のアクチュエータ用部材は、前記ベース部材および前記光学素子保持部材のうち他方の保持用部材により保持されており、
前記第2の方向において、前記保持機構のうち前記一方の保持用部材に最も近い部分と該一方の保持用部材との間の間隔を第1の間隔とし、前記光学素子保持部材のうち前記他方の保持用部材に最も近い部分と該他方の保持用部材との間の間隔を第2の間隔とするとき、前記光学素子保持部材の移動可能範囲の全体において前記第2の間隔が前記第1の間隔よりも小さいことを特徴とする光学機器。 - 前記光学素子保持部材は、前記第2の方向において前記一方の保持用部材に向かって突出するように形成されたストッパ部を有し、
前記第1の間隔は、該ストッパ部と前記一方の保持用部材との間の間隔であることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。 - 前記振動部材と前記接触部材とが互いに面接触し、
前記第2の方向は、前記振動部材と前記接触部材の接触面に直交する方向であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009175262A JP2011028094A (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 光学機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009175262A JP2011028094A (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 光学機器 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011028094A true JP2011028094A (ja) | 2011-02-10 |
Family
ID=43636887
Family Applications (1)
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JP2009175262A Pending JP2011028094A (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 光学機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011028094A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013054171A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Nikon Corp | レンズ鏡筒およびカメラ |
US8824071B2 (en) | 2010-09-15 | 2014-09-02 | Nikon Corporation | Lens barrel and camera |
-
2009
- 2009-07-28 JP JP2009175262A patent/JP2011028094A/ja active Pending
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