JP2011203385A - Lens driving device and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを保持するレンズ保持枠をレンズの光軸方向にリニアモータで駆動させるレンズ駆動装置、及び、そのレンズ駆動装置を備えた撮像装置に関し、特に、リニアモータとしてコイルとマグネットを用いたレンズ駆動装置及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that drives a lens holding frame that holds a lens with a linear motor in the optical axis direction of the lens, and an imaging device including the lens driving device, and in particular, uses a coil and a magnet as the linear motor. The present invention relates to a lens driving apparatus and an imaging apparatus.
一般に、デジタルスチルカメラのレンズ鏡筒は、被写体像を撮像素子に導くレンズと、そのレンズを保持するレンズ保持枠と、そのレンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動させる駆動機構とを有し、撮像素子の前方に配置されている。これらレンズ及びレンズ保持枠は鏡筒の内部に配設されており、駆動機構の作動によりレンズ保持枠を移動させて、被写体の像をレンズで撮像素子の撮像面に結像させるようにしている。 In general, a lens barrel of a digital still camera has a lens that guides a subject image to an image sensor, a lens holding frame that holds the lens, and a drive mechanism that moves the lens holding frame in the optical axis direction of the lens. Is disposed in front of the image sensor. These lenses and the lens holding frame are arranged inside the lens barrel, and the lens holding frame is moved by the operation of the driving mechanism so that the image of the subject is formed on the imaging surface of the imaging element by the lens. .
このようなレンズ鏡筒において、フォーカス機能を備えたレンズ保持枠は、一般に、光軸方向に延在されたねじ軸と、そのねじ軸の両端を回転自在に支持する支持部材と、ねじ軸に螺合されたナットと、ねじ軸を回転駆動する回転型モータとを有している。ねじ軸は、レンズの半径方向外側に配置されていて、ナットとレンズ保持枠はアーム部材により連結されて一体に構成されている。そして、モータを駆動してねじ軸を回転させ、ナットと共にレンズ保持枠を移動させることにより、レンズを光軸方向に移動させてフォーカス機能を発揮させるようにしている。 In such a lens barrel, a lens holding frame having a focusing function generally includes a screw shaft extending in the optical axis direction, a support member that rotatably supports both ends of the screw shaft, and a screw shaft. It has a screwed nut and a rotary motor that rotationally drives the screw shaft. The screw shaft is arranged on the outer side in the radial direction of the lens, and the nut and the lens holding frame are connected by an arm member to be integrally formed. The motor is driven to rotate the screw shaft, and the lens holding frame is moved together with the nut, thereby moving the lens in the optical axis direction to exert the focus function.
このフォーカス機能を発揮させるために使用されるモータは、ズーム倍率の高いレンズ鏡筒では、鏡筒の内部に大きなスペースを確保することができるため、鏡筒内部に配設することが可能である。これに対して、ズーム倍率が3〜5倍程度の普及機においては、鏡筒の沈胴時における薄型化に伴い、鏡筒内部にモータを配設することが困難になっており、そのため、鏡筒外部にモータを配設するものが多くなっている。
更に、撮像素子の性能が飛躍的に向上しており、これに伴ってフォーカス駆動速度の高速化や停止精度の向上、動作時の静粛性等が高いレベルで求められるようになってきている。このような要求に対して回転型モータでは対応が困難であるため、これの代わりに、ステータ(固定子)とロータ(移動子)が直線上に展開された、いわゆるリニアモータを用いたレンズ鏡筒が提案されている。
In a lens barrel having a high zoom magnification, the motor used to exhibit this focusing function can secure a large space inside the barrel, and thus can be disposed inside the barrel. . On the other hand, in a popular machine having a zoom magnification of about 3 to 5 times, it is difficult to dispose a motor inside the lens barrel as the lens barrel is reduced in thickness. Many have provided a motor outside the cylinder.
Furthermore, the performance of the image sensor has been dramatically improved, and accordingly, the focus drive speed has been increased, the stop accuracy has been improved, and the quietness during operation has been demanded at a high level. Since it is difficult to respond to such a request with a rotary motor, instead of this, a lens mirror using a so-called linear motor in which a stator (stator) and a rotor (moving element) are developed on a straight line. A tube has been proposed.
従来のリニアモータを用いたレンズ駆動装置としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、レンズの光軸方向の移動速度の向上を図り操作性を向上させるレンズ鏡筒及び撮像装置に関するものが記載されている。特許文献1に記載されたレンズ鏡筒は、ベースと、撮像素子と、レンズ及びレンズ保持枠と、レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動可能に支持する案内機構と、駆動機構としてのリニアモータと、位置検出機構とを有し、これらが鏡筒内部に配設されている。 As a conventional lens driving device using a linear motor, for example, there is a device described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes a lens barrel and an imaging apparatus that improve the operability by improving the moving speed of the lens in the optical axis direction. The lens barrel described in Patent Document 1 includes a base, an imaging device, a lens and a lens holding frame, a guide mechanism that supports the lens holding frame so as to be movable in the optical axis direction of the lens, and a linear as a driving mechanism. A motor and a position detection mechanism are provided, and these are disposed inside the lens barrel.
リニアモータは、ベース及びレンズ保持枠の一方に設けられたコイルと、ベース及びレンズ保持枠の他方に設けられたマグネットと、コイルに電流を供給する電流供給手段とを有している。マグネットはレンズの光軸と平行な方向に沿って延在する磁極面を有し、その磁極面には2つの磁極が並べて配置されている。コイルは巻線が磁極面と直交する軸線回りに巻回され、その巻回端面が磁極面に臨むように配置されている、ことを特徴としている。この特許文献1に記載されたレンズ鏡筒によれば、鏡筒内部にある程度の隙間を確保することができ、レンズの近くにリニアモータを配置することが可能であった。そのため、フレキシブル基板を配線するための隙間も確保できており、鏡筒の内面に沿ってフレキシブル基板を引き回すことが可能であった。 The linear motor includes a coil provided on one of the base and the lens holding frame, a magnet provided on the other of the base and the lens holding frame, and current supply means for supplying a current to the coil. The magnet has a magnetic pole surface extending along a direction parallel to the optical axis of the lens, and two magnetic poles are arranged side by side on the magnetic pole surface. The coil is characterized in that the winding is wound around an axis perpendicular to the magnetic pole surface, and the winding end surface is arranged to face the magnetic pole surface. According to the lens barrel described in Patent Document 1, a certain amount of gap can be secured inside the barrel, and a linear motor can be disposed near the lens. Therefore, a gap for wiring the flexible substrate can be secured, and the flexible substrate can be routed along the inner surface of the lens barrel.
しかしながら、特許文献1に記載されたレンズ鏡筒では、手ぶれ防止機構の搭載が困難であるという問題があった。即ち、最近のデジタルスチルカメラでは、手ぶれ防止機構の搭載が標準仕様となってきた。そのため、鏡筒内部のスペースの制約から鏡筒の薄型化が難しく、特許文献1に記載されたレンズ鏡筒を普及機に採用することが困難であった。このような問題点を解決するものとして、例えば、特許文献2に記載されているようなレンズ鏡筒が提供されている。
However, the lens barrel described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to mount a camera shake prevention mechanism. That is, in recent digital still cameras, mounting of a camera shake prevention mechanism has become a standard specification. For this reason, it is difficult to reduce the thickness of the lens barrel due to the space limitation inside the lens barrel, and it is difficult to adopt the lens barrel described in Patent Document 1 as a popular machine. As a solution to such a problem, for example, a lens barrel as described in
特許文献2には、沈胴時のレンズ全長を短縮し、携帯性に優れたレンズ鏡筒及び光学機器に関するものが記載されている。特許文献2に記載されたレンズ鏡筒は、カム環の回転により固定鏡筒に対して沈胴状態から撮影状態までの範囲で光軸方向に移動する鏡筒部材を有する。その鏡筒部材の後方に、レンズを保持する保持枠と、コイル及びマグネットにより保持枠を光軸方向に駆動するリニア駆動部を設けた、ことを特徴としている。このレンズ鏡筒では、第3群移動保持枠の形状を工夫し、第3群レンズを保持する枠部とリニアモータの移動部とを連結するアーム部を設けている。この第3群移動保持枠で第3群レンズ枠とそのレンズの半径方向外側に配設したリニアモータとを連結し、そのリニアモータの駆動によりレンズを光軸方向へ移動させている。
このような特許文献2に記載されたレンズ鏡筒によれば、リニアモータを備えたレンズ鏡筒において、ある程度の小型化、薄型化が可能となったが、その小型化、薄型化は十分に満足できるものではなく、また、次に述べるような問題も発生していた。
According to such a lens barrel described in
一般に、駆動機構としてのリニアモータには、可動側にコイルを配設したMC(ムービングコイル)方式と、可動側にマグネットを配設したMM(ムービングマグネット)方式とがある。MM方式は、固定側にコイルを配設するためコイルへの給電が容易であるが、マグネットを可動側に配設するために可動部が重くなり、鏡筒の小型化、薄型化に不利である。これに対し、MC方式は、MM方式よりも可動部が軽いために、小型化、薄型化に有利であるが、フレキシブル基板等によってコイルや位置検出器に給電する必要があることから、フレキシブル基板等によって可動部の動きが影響されるのを無くす配慮が必要である。 Generally, linear motors as drive mechanisms are classified into an MC (moving coil) system in which a coil is disposed on the movable side and an MM (moving magnet) system in which a magnet is disposed on the movable side. The MM system is easy to feed power to the coil because the coil is arranged on the fixed side, but the movable part becomes heavy because the magnet is arranged on the movable side, which is disadvantageous for downsizing and thinning of the lens barrel. is there. On the other hand, the MC method is advantageous for downsizing and thinning because the movable part is lighter than the MM method, but it is necessary to feed power to the coil and position detector by a flexible substrate. It is necessary to consider that the movement of the movable part is not affected by the above.
いま、レンズ鏡筒の小型化、薄型化に有利な点を考慮して、リニアモータの構造をMC方式にするものとする。すると、MC方式のリニアモータではコイル側が往復運動するため、そのコイルの移動を許容するために、フレキシブル基板の中途部を180度に湾曲させてフレキシブル基板の一端をコイル側に接続し、他端を電源側に接続する必要がある。この場合、フレキシブル基板を180度湾曲させると、フレキシブル基板自体が持つ弾力によって反力が発生し、その反力が、コイル側の移動力に対して抵抗力として作用することになる。 Considering the advantages of downsizing and thinning the lens barrel, the linear motor structure is assumed to be the MC system. Then, in the MC type linear motor, since the coil side reciprocates, in order to allow the movement of the coil, the middle part of the flexible board is bent by 180 degrees, and one end of the flexible board is connected to the coil side. Must be connected to the power supply. In this case, when the flexible substrate is bent 180 degrees, a reaction force is generated by the elasticity of the flexible substrate itself, and the reaction force acts as a resistance force against the moving force on the coil side.
このフレキシブル基板の反力を小さくするためには湾曲部分をできるだけ長くする必要があるが、そうするとフレキシブル基板が長くなり、その長いフレキシブル基板を収納するために大きな収納スペースが必要になる。また、フレキシブル基板が長くなると、周辺部品と接触する確立が高くなり、接触による断線の発生等の問題も生じる。更に、リニアモータを用いたレンズ駆動機構では、無通電時にレンズ保持枠の位置を保持することができなくなる。その結果、無通電時、外力等によってレンズ保持枠が、そのレンズ保持枠の移動範囲を規制する部分に衝突し、その衝突によって騒音が発生するという問題もある。 In order to reduce the reaction force of the flexible substrate, it is necessary to make the curved portion as long as possible. However, in this case, the flexible substrate becomes long, and a large storage space is required to store the long flexible substrate. Further, when the flexible substrate becomes longer, the probability of contact with peripheral components increases, and problems such as occurrence of disconnection due to contact also occur. Furthermore, the lens driving mechanism using a linear motor cannot hold the position of the lens holding frame when no power is supplied. As a result, when no power is supplied, the lens holding frame collides with a portion that restricts the movement range of the lens holding frame due to an external force or the like, and noise is generated due to the collision.
解決しようとする問題点は、従来のレンズ鏡筒では、フレキシブル基板を長くすると、その長いフレキシブル基板を収納するために大きな収納スペースが必要になり、小型化、薄型化を図ることが困難になり、また、周辺部品との接触による断線の発生を生じる。更に、リニアモータを用いたレンズ駆動機構では、無通電時にレンズ保持枠の位置を保持することができなくなり、外力等によってレンズ保持枠が、その移動範囲を規制する部分に衝突し、異音が発生するという問題があった。 The problem to be solved is that in the conventional lens barrel, if the flexible substrate is lengthened, a large storage space is required to store the long flexible substrate, and it becomes difficult to reduce the size and thickness. In addition, disconnection due to contact with peripheral parts occurs. Furthermore, in a lens driving mechanism using a linear motor, the position of the lens holding frame cannot be held when no power is supplied, and the lens holding frame collides with a part that regulates its moving range due to an external force or the like, and abnormal noise is generated. There was a problem that occurred.
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ保持枠と、そのレンズ保持枠をガイド軸を介してレンズの光軸方向に移動可能に支持する後部鏡筒と、レンズ保持枠を光軸方向に移動させるリニアモータと、フレキシブル基板と、を備えて構成されている。リニアモータは、マグネットと、レンズ保持枠に支持されると共にマグネットの磁力を受けて推力を発生するコイルと、を有し、そのコイルにフレキシブル基板が電気的に接続されている。後部鏡筒には、レンズ保持枠の一部が挿入される凹部を設け、その凹部内において、コイルに一端が接続されたフレキシブル基板の中途部を、レンズ保持枠と後部鏡筒との間に介在させている。 The lens driving device of the present invention includes a lens holding frame that holds a lens, a rear barrel that supports the lens holding frame so as to be movable in the optical axis direction of the lens via a guide shaft, and the lens holding frame in the optical axis direction. And a linear motor that is moved to the position and a flexible substrate. The linear motor includes a magnet and a coil that is supported by the lens holding frame and generates thrust by receiving the magnetic force of the magnet, and a flexible substrate is electrically connected to the coil. The rear lens barrel is provided with a recess into which a part of the lens holding frame is inserted, and the intermediate portion of the flexible substrate having one end connected to the coil is interposed between the lens holding frame and the rear lens barrel. Intervene.
また、本発明の撮像装置は、レンズを保持するレンズ保持枠と、そのレンズ保持枠をガイド軸を介してレンズの光軸方向に移動可能に支持する後部鏡筒と、リニアモータと、フレキシブル基板と、を有するレンズ駆動装置を備えて構成されている。リニアモータは、レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動させる動力源で、そのリニアモータにフレキシブル基板が電気的に接続されている。更に、リニアモータは、マグネットと、レンズ保持枠に支持されると共にマグネットの磁力を受けて推力を発生するコイルと、を有し、後部鏡筒に、レンズ保持枠の一部が挿入される凹部を設けている。そして、コイルに一端が接続されたフレキシブル基板の中途部を、凹部内においてレンズ保持枠と後部鏡筒との間に介在させている。 The imaging device of the present invention includes a lens holding frame that holds a lens, a rear barrel that supports the lens holding frame so as to be movable in the direction of the optical axis of the lens via a guide shaft, a linear motor, and a flexible substrate. And a lens driving device having the above. The linear motor is a power source that moves the lens holding frame in the optical axis direction of the lens, and a flexible substrate is electrically connected to the linear motor. Further, the linear motor has a magnet and a coil that is supported by the lens holding frame and generates thrust by receiving the magnetic force of the magnet, and a recess in which a part of the lens holding frame is inserted into the rear barrel. Is provided. A midway portion of the flexible substrate having one end connected to the coil is interposed between the lens holding frame and the rear lens barrel in the recess.
本発明のレンズ駆動装置及び撮像装置によれば、長さの短いフレキシブル基板でリニアモータの移動部とこれを移動可能に支持する支持部とを連結することができるため、レンズ駆動装置全体の小型化、薄型化を図ることが可能となる。また、周辺部品との接触によるフレキシブル基板の断線のおそれを無くすことができると共に、無通電時における外力等によるレンズ保持枠の移動を規制して、衝突音の発生を防止することができる。 According to the lens driving device and the imaging device of the present invention, the moving part of the linear motor and the supporting part that movably supports the linear motor can be connected by a flexible substrate having a short length. Can be made thinner and thinner. In addition, the possibility of disconnection of the flexible substrate due to contact with peripheral components can be eliminated, and the movement of the lens holding frame due to external force or the like when no power is supplied can be restricted to prevent the occurrence of collision noise.
レンズ鏡筒の後部鏡筒に、レンズ保持枠の一部が挿入される凹部を設け、コイルに一端が接続されたフレキシブル基板の中途部を、その凹部内においてレンズ保持枠と後部鏡筒との間に介在させる。これにより、レンズ駆動装置全体の小型化、薄型化を図ることが可能になると共に、周辺部品との接触によるフレキシブル基板の断線のおそれを無くし、更に、無通電時に、外力等によるレンズ保持枠の移動に基づく異音(衝突音)の発生を防止することができる。 A concave part into which a part of the lens holding frame is inserted is provided in the rear barrel of the lens barrel, and the middle part of the flexible substrate having one end connected to the coil is connected to the lens holding frame and the rear barrel in the concave part. Intervene between them. This makes it possible to reduce the size and thickness of the entire lens driving device, eliminate the possibility of disconnection of the flexible substrate due to contact with peripheral components, and further, when the lens is not energized, Generation of abnormal noise (collision sound) based on movement can be prevented.
以下、本発明の実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。
図1に示すレンズ鏡筒1は、本発明のレンズ駆動装置を適用した第1の実施の例を示すものであり、デジタルスチルカメラに使用される沈胴式レンズ鏡筒として構成されている。この沈胴式レンズ鏡筒1は、複数のレンズやフィルタ等の光学素子によって構成される撮影光学系と、その撮影光学系の各構成要素を固定又は移動可能に支持する環体や枠体等のメカニック系とから構成されている。このメカニック系は、手動操作によって動作されるが、モータやギア等の動力系を設け、メカニック系を自動的に動作させる構成とすることもできる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A lens barrel 1 shown in FIG. 1 shows a first embodiment to which the lens driving device of the present invention is applied, and is configured as a retractable lens barrel used in a digital still camera. The collapsible lens barrel 1 includes a photographing optical system composed of a plurality of optical elements such as lenses and filters, and an annular body and a frame that support each component of the photographing optical system in a fixed or movable manner. It consists of mechanics. This mechanic system is operated by manual operation. However, a power system such as a motor or a gear may be provided to automatically operate the mechanic system.
図1〜図4に示すように、レンズ鏡筒1の撮影光学系は、被写体側から順に配置されている第1レンズ群2と、第2レンズ群3と、第3レンズ群4との3群レンズ構成とされている。第1レンズ群2と第2レンズ群3は複数枚のレンズの組合せによって構成され、第3レンズ群4は1又は2枚以上のレンズの組合せによって構成されている。第1レンズ群2と第2レンズ群3によってズーミング機能が発揮され、両レンズ群2,3を光軸方向へ所定量移動することにより光学系のズーミング動作を実行することができる。また、第3レンズ群4によってフォーカシング機能が発揮され、第3レンズ群4を光軸方向へ所定量移動することにより光学系のフォーカシング動作を実行することができる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the photographing optical system of the lens barrel 1 includes a
図3及び図4に示すように、第1レンズ群2の光軸方向の前方にレンズバリアユニット5が配設され、第1レンズ群2の光軸方向後方に第2レンズ群3が配設され、第2レンズ群3の光軸方向後方に第3レンズ群4と自動露光装置6が配設されている。第3レンズ群4の光軸方向後方には後部鏡筒11が配設され、この後部鏡筒11に、撮像面の中央部をレンズ群の光軸と一致させるようにして撮像素子17が取り付けられている。撮像素子17としては、例えば、CMOS(相補性金属酸化膜半導体)やCCD(電荷結合素子)等を適用することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
後部鏡筒11の一面である前面に、ねじ止め等の固定手段によって固定環10が着脱可能に固定され、固定環10と後部鏡筒11が一体的に構成されている。後部鏡筒11の略中央部には、肉厚部を前後に貫通する開口穴18が設けられており、この開口穴18を塞ぐように撮像素子17が、取付部材19を介して後部鏡筒11に固定されている。そして、固定環10の内側に第1直進案内環7とカム環8と第2直進案内環9とが収容されていて、これらカム環8等の内側に第1レンズ群2〜第3レンズ群4とレンズバリアユニット5とが収容されている。
A fixed
図3及び図4に示すように、第1レンズ群2は、複数枚のレンズの組み合せ(本実施例では2枚)からなる第1レンズ21と、この第1レンズ21を保持する第1レンズ枠22と、この第1レンズ枠22を保持する第1移動枠23とを有している。第1移動枠23は円筒形状をなしており、その円筒部分の一側に、半径方向の内外に突出する複数(本実施例では3個)のカムピン24が等角度間隔に設けられている。この第1移動枠23にレンズバリアユニット5が固定されている。レンズバリアユニット5は、非撮影時に、レンズ群の対物レンズ側の撮影開口である光路を閉じて撮影光学系を保護するものである。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3及び図4に示すように、レンズバリアユニット5は、2枚の対称形状に形成された開閉羽根31と、この開閉羽根31を摺動可能に保持するベース部材32と、開閉羽根31を開閉動作させる開閉リング33と、バリアカバー34とを有している。バリアカバー34は、開閉羽根31の前面側を保護している。開閉羽根31には、これを開閉動作させるための駆動アーム35が設けられている。開閉羽根31の駆動アーム35は、固定環10に対するレンズバリアユニット5の光軸方向への相対移動によって回転動作される構成となっている。即ち、固定環10に対するレンズバリアユニット5の光軸方向への相対移動によって駆動アーム35が回転動作され、これにより、開閉羽根31が開閉動作されて、レンズバリアユニット5の光路が開閉される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
このようなレンズバリアユニット5が取り付けられる第1移動枠23には、レンズ鏡筒の外観上の体裁を整えるための化粧リング14が取り付けられている。化粧リング14は、レンズバリアユニット5の先端開口を決めているバリアカバー34の先端面に剥離紙付き両面テープを貼り付け、その両面テープの粘着力によって第1移動枠23に固定されている。
A
図3及び図4に示すように、第2レンズ群3は、複数枚のレンズの組み合せ(本実施例では3枚)からなる第2レンズ25と、この第2レンズ25を保持する第2レンズ枠26と、前側リング27と、第2移動枠28と、を有している。前側リング27は、第2レンズ枠26の前側に配置されていて、第2レンズ枠26の第2移動枠28からの脱落を防止している。第2移動枠28は略円筒形状をなしており、その外周面には3組のカムピン29と、2つのガイド溝30とが設けられている。3組のカムピン29は周方向に等間隔に配置され、2つのガイド溝30は、180度回転変位した2箇所において、互いに平行をなして筒軸方向に延在されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
この第2移動枠28の光軸方向後方に自動露光装置6が配設されている。自動露光装置6は、レンズ群を通過する光量を測定して露光量を設定するもので、第2移動枠28と機械的に連結されて一体的に構成されている。 The automatic exposure device 6 is disposed behind the second moving frame 28 in the optical axis direction. The automatic exposure apparatus 6 sets the exposure amount by measuring the amount of light passing through the lens group, and is mechanically connected to the second moving frame 28 and integrally configured.
図3及び図4に示すように、固定環10は、円筒状に形成された胴体部を有しており、その胴体部の内周面には、4つの軸方向溝37と、3つのカム溝38と、円周方向に延びる周方向溝39とが設けられている。周方向溝39は、固定環10の先端側(後部鏡筒11が固定される側と反対側)に設けられていて、4つの軸方向溝37の先端側と3つのカム溝38の先端側とがそれぞれ連通されている。4つの軸方向溝37は光軸方向に平行に延在され、また、3つのカム溝38は光軸の周囲に螺旋を描くよう適度な角度により傾斜して斜め方向に延在されている。この固定環10の光軸方向の一端に後部鏡筒11が固定され、光軸方向の他端から化粧リング14に覆われた第1移動枠23等が突出可能とされている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3及び図4に示すように、カム環8は、円筒状に形成された胴体部8aと、この胴体部8aの軸方向の一側に連続して形成されたフランジ部8bとを有している。カム環8の胴体部8aの内周面には内側カム溝42が設けられ、胴体部8aの外周面には外側カム溝43が設けられている。内側カム溝42には、第2移動枠28の外周面に設けた3組のカムピン29が摺動可能に係合されている。また、外側カム溝43には、第1移動枠23に設けた3個のカムピン24の内側凸部が摺動可能に係合されている。カム環8のフランジ部8bには、周方向に延在されたギア部51が設けられている。ギア部51は、その一部が、固定環10に設けた切欠きによって外部に露出されている。固定環10の切欠きの外側に、カム環駆動アクチュエータ12を取り付けるための動力源取付部52が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、第1直進案内環7は、カム環8の胴体部8aが嵌合される筒体からなり、その内周面には筒軸方向に延在された3つの直進案内溝45が設けられている。第1直進案内環7の後端部には、半径方向外側に展開された外向きのフランジ部7aが設けられている。第1直進案内環7のフランジ部7aには、半径方向外側に突出された5つの爪状凸部46が設けられている。この5つの爪状凸部46のうちの4つの爪状凸部46が、固定環10に設けた4つの軸方向溝37に係合可能とされており、その係合によって第1直進案内環7が固定環10の内側に納まるように構成されている。
As shown in FIG. 4, the first
図4に示すように、第2直進案内環9は、カム環8のフランジ部8bよりも外径が少し小さいリング状の部材からなり、その外周には半径方向外側に突出する3つの爪状凸部48が設けられている。3つの爪状凸部48は、固定環10に設けた4つの軸方向溝37のうちの3つに係合可能とされており、その係合によって第2直進案内環9が固定環10の内側に納まるように構成されている。更に、第2直進案内環9の半径方向内側には、一面側に突出する2つの棒状凸部48が設けられている。2つの棒状凸部48は、略180度回転変位した位置に配置されており、第2移動枠28の2つのガイド溝30に摺動可能に係合されている。
As shown in FIG. 4, the second
かくして、カム環8はレンズ群の光軸周りに回転可能であるが、このカム環8の回転に伴って第1移動枠23と第2移動枠28が連れ回らないようにする必要がある。そのため、この実施例では、第1移動枠23を、これに設けた3つのカムピン24の外側凸部を第1直進案内環7に設けた3つの直進案内溝45に係合させている。これと共に第2移動枠28に設けた2つのガイド溝30に、第2直進案内環9に設けた2つの棒状凸部48をそれぞれ摺動可能に係合させている。
Thus, although the
カム環8と第1直進案内環7及び第2直進案内環9は、それぞれバヨネット方式によって嵌合されている。これにより、カム環8の回転に対して、第1直進案内環7及び第2直進案内環9は、カム環8によって連れ回されることなく直進移動が可能であり、カム環8の光軸方向への移動に対して一体となって移動する。更に、第1直進案内環7には固定環10に設けた軸方向溝37に摺動可能に係合される爪状凸部47を設け、第2直進案内環9には同じく固定環10の軸方向溝37と摺動可能に係合される爪状凸部48を設けている。そのため、第1直進案内環7と第2直進案内環9は、固定環10に対して光軸方向へのみ移動可能であり、回転方向への移動は阻止されている。
The
このような動作を生じさせるカム環8は、カム環駆動アクチュエータ12によって回転駆動される。カム環駆動アクチュエータ12は、固定環10に設けた動力源取付部52に取り付けられており、カム環駆動アクチュエータ12の出力ギア53に噛合された駆動ギア16が、固定環10の切欠きに露出されたカム環8のギア部51に噛合されている。駆動ギア16は、固定環10に回転自在に支持されている。
The
カム環駆動アクチュエータ12は、電動モータ54と、出力ギア53と、電動モータ54の回転力を出力ギア53に伝達する複数のギアをケーシング内に収納したギア列55とを有している。電動モータ54はケーシングに固定され、出力ギア53はケーシングに回転自在に支持されていて、そのケーシングを固定環10にねじ止めすることによりカム環駆動アクチュエータ12が固定環10に取り付けられている。これにより、カム環駆動アクチュエータ12を駆動すると、その駆動力がギア列55の減速ギアトレインを介して駆動ギア16に伝達され、その結果、カム環8が電動モータ54の回転方向に応じて回転駆動される。
The cam
カム環8の光軸方向への移動(進退)は、カム環8の回転運動によるものであり、このカム環8の回転運動によって第1移動枠23と第2移動枠28が光軸方向へ移動される。従って、カム環8の回転運動とその位置により、第1移動枠23及び第2移動枠28が光軸方向へ移動し、沈胴位置から広角端を経由して望遠端まで移動し、焦点距離を変更、調節することが可能になっている。
The movement (advance and retreat) of the
図3及び図4に示すように、第3レンズ群4の第3レンズ57は、第3レンズ枠58に接着剤で固定されて一体的に構成されている。図6及び図7に示すように、第3レンズ枠58は、第3レンズ57を保持するレンズ保持部62と、モータ保持部63と、アーム部64とを有している。モータ保持部63は、フォーカシング動作の動力源となるリニアモータ60の一部が搭載される部分である。また、アーム部64は、レンズ保持部62とモータ保持部63との間を連結するもので、第3レンズ57の近傍にリニアモータ60を設置できないことに鑑みて、レンズ保持部62とモータ保持部63を一体化させるために設けた部分である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
レンズ保持部62はリング状の枠体からなり、第3レンズ57が接着剤によって接着固定される。レンズ保持部62の外周面には、半径方向外側に突出する軸受突起片65が設けられている。軸受突起片65の先端部には、側方に開口する切欠きからなる軸受け用の軸受溝66が設けられている。この軸受溝66には第2ガイド軸73が摺動可能に係合され、第3レンズ枠58の光軸方向への移動に際して、その第3レンズ枠58の回転運動を防止している。このレンズ保持部62の外周面に、アーム部64の一端が連結されている。
The
アーム部64はレンズ保持部62の半径方向外側に延在されており、その延在側の先端にモータ保持部63が連結されている。アーム部64は、レンズ保持部62の一面側(光軸方向の一方)へ突出するように折り曲げられて形成されている。このように、アーム部64を折曲形成して段部を設けることにより、その段部の凹側にカム環8や第2直進案内環9を配設可能として、沈胴時におけるカム環8等との干渉を防止している。このアーム部64の凸側にフレキシブル基板75が配設されている。そのため、アーム部64の凸側には、フレキシブル基板75を係合保持するための係合突起67が設けられている。
The
モータ保持部63は、立上げ片63aと、連結片63bと、対向片63cと、内壁片63dと、支持片63eとを有している。立上げ片63aはアーム部64の一端から立設されていて、その先端から直交する方向に連結片63bが展開されている。連結片63bの先端に対向片63cが連続して展開され、その対向片63cが所定の隙間をあけて立上げ片63aに対向設置されている。内壁片63dは、立上げ片63aと連結片63bと対向片63cとの3面によって囲まれた空間の一側を閉じるように配置されており、これらで囲まれた空間内にリニアモータ60のコイル61が配置されている。
The
支持片63eは、立上げ片63aと連結片63bと対向片63cと内壁片63dとで囲まれた空間内において、対向片63cと平行するように配置されている。そして、連結片63bの、対向片63cと支持片63eの間に、ヨーク76が挿通される貫通穴68が設けられている。また、対向片63cには、その表裏面間を貫通する収納穴69が設けられていて、収納穴69には第3レンズ57の光軸方向における位置を検出するための位置検出器71が取り付けられている。位置検出器71としては、例えば、ホール素子、MRセンサ(磁気抵抗素子)等を適用することができる。
The
図7及び図8等に示すように、リニアモータ60は、コイル61と、ヨーク76と、マグネット(例えば、磁石鋼、ネオジウム磁石等)77等によって構成されている。コイル61は、銅線等のコイル素線を適宜数巻回させて角筒状に形成されており、中央部に角形の中央穴78が設けられている。コイル61の中央穴78には、ヨーク76と支持片63eとが挿通され、貫通穴68の縁に立設された支持片63eにコイル61が接着剤によって固定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
ヨーク76は、鉄等の磁性体によって断面形状がコ字状に形成されており、その開口部に閉止体79が装着されている。ヨーク76は、固定片76aと、これに対向設置された挿通片76bと、固定片76aと挿通片76bの端部間を連結する連結片76cとを有している。固定片76aの内側にマグネット77が固定されており、これにより、開口端に閉止体79を装着することによって環状に連結されたヨーク76の全体にマグネット77の磁力が及ぶようにしている。このマグネットの磁力を受けることにより、コイル76に所定方向に向かう推力が発生する。また、固定片76aには、ヨーク76を後部鏡筒11の所定位置に位置決めするための位置決め孔と、ヨーク76を後部鏡筒11にねじ止めするための挿通穴とが設けられている。
The
ヨーク76の挿通片76bは、第3レンズ枠58のモータ保持部63に固定されたコイル61の中央穴78と、連結片63bに設けた貫通穴68とに挿通されている。このとき、モータ保持部63の対向片63cがマグネット77に対向され、そのマグネット77の磁力が対向片63cの収納穴69に収納されている位置検出器71に付与される。この位置検出器71に対するマグネット77の相対位置を検出することにより、第3レンズ枠58を介して第3レンズ57の光軸方向における位置を検出することができる。
The
図7及び図8等に示すように、第3レンズ枠58のモータ保持部63に固定されているコイル61に給電するため、フレキシブル基板75が設けられている。フレキシブル基板75は、U字状部75aと、ベース部75bと、中間部75cと、先端部75dと、基端部75eとを有している。U字状部75aは、U字形状に形成された部分からなり、その一側に中間部75cが連続され、他側に基端部75eが連続されて、基端部75eが装置の外部に導出されている。U字状部75aは、第3レンズ枠58のアーム部64の一面に沿って配置され、アーム部64に設けた係合突起67に係合される第1係合孔80aを有している。この第1係合孔80aに係合突起67を圧入することにより、U字状部75aの一端がアーム部64に固定されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, etc., a
図8に示すように、フレキシブル基板75のベース部75bは、モータ保持部63の内壁片63dの外面と対向するように配置されている。このベース部75bには、コイル61の両端から引き出されたコイル素線の両端が、ハンダ付けされて電気的に接続され、通電可能とされている。フレキシブル基板75の先端部75dは、ベース部75bに連続する部分で90度折り曲げられ、対向片63cの内側に沿って位置検出器71の背面まで延在され、その位置検出器71にハンダ付けされて通電可能とされている。フレキシブル基板75の中間部75cはL字状に形成されていて、その両端部をそれぞれ90度折り曲げることにより、垂直をなす方向に展開されたアーム部64のU字状部75aと、内壁片63dのベース部75bとに連通されている。
As shown in FIG. 8, the
図6及び図7等に示すように、モータ保持部63には、第3レンズ枠58の移動を第3レンズ57の光軸方向にガイドする軸受部81が設けられている。軸受部81には、第1ガイド軸82が軸方向へ摺動可能に嵌合されている。第1ガイド軸82の軸方向の一端は後部鏡筒11に固定支持され、その軸方向の他端は固定環10に固定支持されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図4及び図5等に示すように、後部鏡筒11は、固定環10と同程度の大きさを有する板状の部材からなり、その中央部には表裏面間を貫通する略四角形に形成された開口穴18が設けられている。開口穴18は、一面側に膨出されたボス部84に設けられていて、このボス部84の背面側に取付部材を介して撮像素子17が取り付けられている。また、後部鏡筒11のボス部84の半径方向外側に、周方向に延在された環状凹部85が設けられている。後部鏡筒11のボス部84には第2ガイド軸86が立設され、また、環状凹部85の外側には第1ガイド軸82が立設されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第2ガイド軸86は後部鏡筒11と一体に形成されていて、この第2ガイド軸86に第3レンズ枠58に設けた軸受突起片65の軸受溝66が摺動可能に係合されている。第1ガイド軸82は、後部鏡筒11に設けた軸受ボス部87に一端を圧入することによって立設されていて、この第1ガイド軸82が第3レンズ枠58の軸受部81の穴に摺動可能に挿通されている。更に、後部鏡筒11には、リニアモータ60が配設されるモータ配置部88が設けられている。
The
モータ配置部88は、後部鏡筒11の外縁から外側へ突出するように形成されており、下面側を囲う下面部88aと、側面側を囲う側面部88bとを有している。これら下面部88aと側面部88bとで囲われた部分に、第3レンズ枠58のモータ保持部63が配置され、第1ガイド軸82が立設されている。この第1ガイド軸82と第2ガイド軸86にガイドされて光軸方向に移動(前進及び後退)する第3レンズ枠58に対応させて、その形状に見合った形状の凹部からなる退避用凹部90が後部鏡筒11に設けられている。この退避用凹部90には、第3レンズ枠58のうち、フレキシブル基板75が配置されるアーム部64の膨出側が挿脱可能に出し入れされる。
The
後部鏡筒11の退避用凹部90には、リニアモータ60のヨーク76を貫通させるためのヨーク用穴91と、フレキシブル基板75を外部に導出させるための基板用穴92とが設けられている。基板用穴92の近傍には、フレキシブル基板75に当接して弾性変形させ、そのフレキシブル基板75に弾力を生じさせて第3レンズ枠58を光軸方向の一方(第3レンズ57が撮像素子17から離れる方向)へ付勢する弾発用突条93が設けられている。ヨーク用穴91はモータ配置部88の側面部88b側に設けられ、基板用穴92はモータ配置部88の下面部88a側に設けられている。基板用穴92は、フレキシブル基板75よりも少し大きい細長い穴として形成されており、その一辺に沿うように弾発用突条93が延在されている。
The retracting
図5に示すように、後部鏡筒11のモータ配置部88の側面部88bには、リニアモータ60のヨーク76を取り付けるための切欠き部94が設けられている。切欠き部94の下部には、ヨーク76の連通片76cが嵌め込まれる連通溝95が設けられており、この連通溝95の内側端部にヨーク用穴91が連通されている。図9〜図14に示すように、切欠き部94にはヨーク76の固定片76aが嵌め合わされ、連通溝95にはヨーク76の連通片76cが介在され、挿通片76bがヨーク用穴91を貫通して後部鏡筒11の一面側に突出されている。固定片76aには位置決め孔と挿通孔とが設けられていて、位置決め孔を用いて位置決めした状態で挿通孔に挿通される固定ねじ98の締め込みにより、ヨーク76が後部鏡筒11に着脱可能に固定されている。
As shown in FIG. 5, a
モータ配置部88の基板用穴92の表面側には、フレキシブル基板75の基端部75eが収納される基板用溝99が設けられている。基板用溝99には、フレキシブル基板75の基端部75eを圧入固定するための圧入ボス101が設けられている。フレキシブル基板75の基端部75eに設けた第2係合孔80bに圧入ボス101を圧入することにより、基端部75eが固定され、その先が後部鏡筒11から引き出されてレンズ装置のメインフレキシブル基板に接続される。
A
後部鏡筒11には、位置決め用の複数の位置決め孔101と、ねじ止め用の複数の挿通孔102とが設けられている。これに対して、固定環10には、位置決め孔101と対応する位置に位置決め用突起が設けられ、挿通孔102と対応する位置に挿通孔が設けられている。これら位置決め孔に位置決め突起を嵌合させた状態で各挿通孔に固定ねじが差し込まれ、その固定ねじによって固定環10と後部鏡筒11が着脱可能に固定されている。
The
図9は、後部鏡筒11に第3レンズ枠58を組み立てた初期の状態を示すものである。この状態では、第3レンズ枠58のモータ保持部63に設けた軸受部81に後部鏡筒11に立設した第1ガイド軸82が摺動可能に挿通されている。同時に、第3レンズ枠58のレンズ保持部62の軸受突起片65に設けた軸受溝66に第2ガイド軸86が摺動可能に挿通されている。この第1ガイド軸82と第2ガイド軸86によって第3レンズ枠58が、第3レンズ57の光軸方向へは摺動可能であるが、その光軸を中心とする回転方向への回動が規制されて、光軸方向へのみ移動可能に支持されている。
FIG. 9 shows an initial state in which the
このとき、後部鏡筒11のモータ配置部88に配置されているモータ保持部63には、リニアモータ60のコイル61が固定されていて、そのコイル61の両端から引き出されたコイル素線がベース部75bと電気的に接続されている。また、コイル61の中央穴78には、ヨーク76の挿通片76bが挿通されていて、連通片76cと反対側の開口部が閉止体79によって閉じられている。これによりコイル61は、連通片76cの長さの範囲内において連通片76cに沿って、第3レンズ枠58と一体に光軸方向へ移動可能とされている。
At this time, the
この場合、後部鏡筒11の第3レンズ枠58に対向する面であって、アーム部64と対応する位置に退避用凹部90が設けられており、その退避用凹部90内にフレキシブル基板75のU字状部75aが収容されている。U字状部75aは、その一端が係合突起67によってアーム部64に固定され、その他端に連続する基端部75eが基板用穴92から外部に引き出されている。そして、フレキシブル基板75の基端部75eは、退避用凹部90内に設けた弾発用突条93を乗り越えて基板用穴92内に入り込み、退避用凹部90の裏面側に導出されている。
In this case, a retracting
図10は、後部鏡筒11に組み込まれた第3レンズ枠58が、光軸に沿って後部鏡筒11に近づいた状態、即ち、レンズ鏡筒の沈胴時の状態を示す図である。このとき、第3レンズ枠58と共に、第3レンズ枠58の光軸方向前方に配設されたカム環8及び第2直進案内環9が、後部鏡筒11に当接する直前まで移動する。この第3レンズ枠58の光軸方向への移動量は、モータ保持部63に設けた位置検出器71によって検出される。即ち、位置検出器71が、これに対向設置されたマグネット77との相対的な位置の変化を磁力の変化として読み取ることにより、第3レンズ57の移動量を検出することができる。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the
図15に示すように、リニアモータ60のコイル61と位置検出器71に給電するためのフレキシブル基板75を、第3レンズ枠58のアーム部64の下面に配設すると共に、そのアーム部64等との接触を避けるための退避用凹部90を後部鏡筒11に設けた。これにより、退避用凹部90を用いて後部鏡筒11内にフレキシブル基板75を収容することが可能となり、カム環8等の回転動作する部材との接触を回避して、フレキシブル基板75における断線等の不具合の発生を防止することができる。しかも、フォーカシング動作時には、フレキシブル基板75のU字状部75aが、その湾曲部を中心に、その面と垂直をなす方向へ弾性的に撓み変形するため、動作時に大きな抵抗力を生ずることなく、スムースに動作することができる。
As shown in FIG. 15, a
更に、後部鏡筒11の退避用凹部90内には弾発用突条93を設け、その上にフレキシブル基板75を通過させる構成としている。そのため、図16及び図17に示すように、レンズ鏡筒の沈胴時、第3レンズ枠58が所定位置まで後退すると、フレキシブル基板75のU字状部75aの一方の片が弾発用突条93に押し付けられる。これにより、U字状部75aの一方の片が円弧状に弾性変形され、その弾性変形部の周囲に弾発力が発生する。その結果、U字状部75aの一方の片に連続する基端部75eが圧入ボス97によって後部鏡筒11に固定されているため、一方の片の基端部75eと反対側に弾力が作用することになる。
Furthermore, a projecting
このU字状部75aの一方の片に発生する弾力により、第3レンズ枠58が後部鏡筒11から離れる方向へ付勢され、アーム部64が第2直進案内環9に押圧される。このように、フレキシブル基板75の弾力で第3レンズ枠58を第2直進案内環9に当て付けることにより、沈胴時の無通電時に、第3レンズ枠58が動作できないようにしている。これにより、第3レンズ枠58が第2直進案内環9に衝突する際の異音の発生を防止することができる。
The
このような構成を有するレンズ鏡筒1において、カム環8を回転操作すると、その回転方向に応じて、カム環8が回転しながら前進又は後退する。これと同時に、第1移動枠23と第2移動枠28と第3レンズ枠58が光軸方向に移動する。このカム環8の回転とその位置により、第1移動枠23と第2移動枠28と第3レンズ枠58が光軸方向に移動して、沈胴位置から広角端を経由して望遠端までの焦点距離を変更することができる。
In the lens barrel 1 having such a configuration, when the
この場合、第3レンズ枠58は、図10に示す沈胴位置から図9に示す広角位置或いは望遠位置に変化して、焦点距離の調整に寄与する。この際、リニアモータ60のコイル61と位置検出器71に給電するためのフレキシブル基板75を、第3レンズ枠58のアーム部64の下面に配設し、そのアーム部64等との接触を避けるための退避用凹部90を後部鏡筒11に設ける構成とした。そのため、退避用凹部90内にフレキシブル基板75を収容することが可能となり、カム環8等の回転動作する部材との接触を回避して、フレキシブル基板75における断線等の不具合の発生を防止することができる。しかも、フォーカシング動作時には、フレキシブル基板75のU字状部75aが弾性的に撓み変形するため、動作時に大きな抵抗力を生ずることなく、スムースに動作することができる。
In this case, the
更に、後部鏡筒11の退避用凹部90内に弾発用突条93を設け、レンズ鏡筒の沈胴時、第3レンズ枠58が所定位置まで後退したときに、フレキシブル基板75を弾発用突条93に押し付ける構成とした。その結果、フレキシブル基板75を円弧状に弾性変形させて、その弾性変形部の周囲に弾発力を発生させ、第3レンズ枠58を後部鏡筒11から離れる方向へ付勢することができる。これにより、アーム部64を第2直進案内環9に押圧し、フレキシブル基板75の弾力で第3レンズ枠58を第2直進案内環9に当て付ける。そして、沈胴時の無通電時に、第3レンズ枠58が動作できないようにして、第3レンズ枠58の移動による異音の発生を防止することができる。
Further, an
図18は、前記実施例で説明した異音防止機構の変形例を示すものである。前記実施例で示した異音防止機構は、フレキシブル基板75の基端部75eの後部鏡筒11の固定面よりも内側に弾発用突条93の先端を突出させると共に、その固定面と略一致する位置に沈胴時における第3レンズ枠58のアーム部64の基板側の面を設定した。そして、後部鏡筒11の固定面と弾発用突条93とアーム部64の基板側の面とでフレキシブル基板75の基端部75eを山形に突出するよう円弧状に弾性変形させて、フレキシブル基板75に弾力を発生させる構成とした。
FIG. 18 shows a modification of the noise prevention mechanism described in the above embodiment. The abnormal noise prevention mechanism shown in the above-described embodiment causes the tip of the projecting
これに対し、異音防止機構の第2の実施例は、弾発用突条105の先端をフレキシブル基板75の基端部75eの後部鏡筒11の固定面と略一致させる一方、弾発用突条105と第3レンズ枠58のアーム部64との関係は同様に設定したものである。即ち、沈胴時、第3レンズ枠58のアーム部64の基板側の面は、弾発用突条105の先端より外側に位置し、弾発用突条105の先端との段差によってフレキシブル基板75に弾性を付与している。図18に示す符号106は、フレキシブル基板75の基端部75eを後部鏡筒11の固定面に固定する圧入ボスである。
On the other hand, in the second embodiment of the noise preventing mechanism, the tip of the
この第2の実施例では、弾発用突条105とアーム部64の基板側の面とでフレキシブル基板75の基端部75eを片側傾斜の斜面状に弾性変形させて、フレキシブル基板75に弾力を発生させる構成となっている。このような構成とすることによっても、前記実施例と同様の効果を得ることができる。
In this second embodiment, the
第1直進案内環7、カム環8、第2直進案内環9、固定環10、後部鏡筒11、第1レンズ枠22、第1移動枠23、第2レンズ枠26、第2移動枠28、第3レンズ枠58等の材質としては、例えば、PCやABS等を用いることができる。しかしながら、これらの材質に限定されるものではなく、その他のエンジニアリングプラスチック、合金等を用いることもできる。
First
図19及び図20には、本発明のレンズ鏡筒1を用いた撮像装置の第1の実施例としてデジタルスチルカメラ110を示している。このデジタルスチルカメラ110は、横長の筐体からなる装置本体111と、この装置本体111に内蔵されたレンズ装置であるレンズ鏡筒1等を備えて構成されている。
19 and 20 show a digital
装置本体111は、前後に重ね合わされ且つ左右に開口部が形成されたフロントケース114及びリアケース115と、両ケースの長手方向の一方の開口部を閉じるサイドケース116と、長手方向の他方の開口部を開閉可能な開閉蓋117とを有している。この装置本体111の内部に、レンズ鏡筒1やフラッシュ装置その他の装置、機器が内蔵されている。開閉蓋117は、装置本体111の側面に開口させて設けたバッテリー収納部とメモリ収納部を開閉するものである。バッテリー収納部には、例えばリチウム2次電池のようなバッテリー電源が着脱可能に収納される。また、メモリ収納部には、半導体記憶メモリ等の外部記憶装置が着脱可能に収納される。
The apparatus
装置本体111の前面部をなすフロントケース114の前面の長手方向の一側であるサイドケース116側に、円形をなすレンズ用開口部118が設けられている。レンズ用開口部118の縁には、デザイン上の見た目を良くする等の理由によって飾りリング119が設けられている。このレンズ用開口部118の内側に、被写体に対向されるレンズ群を有するレンズ鏡筒1が内蔵されていて、このレンズ鏡筒1により、光軸方向の長さが伸縮可能とされた沈胴式レンズ装置が構成されている。この沈胴式レンズ鏡筒1がレンズ用開口部118と同心に配設されており、図19に示すように、伸長時には可動鏡筒がレンズ用開口部118を貫通して装置本体111の前方に突出される。
A
装置本体111の前面には、フラッシュ装置の発光部121が配設されている。装置本体111の上面には、電源スイッチ122とモードスイッチ123とシャッタボタン124とズームボタン125とが配置されている。電源スイッチ122は押圧動作式のスイッチであり、バッテリー電源等によって供給される電力をオン・オフ切り換えるスイッチである。モードスイッチ123はスライド式の切換スイッチであり、静止画を撮影するモードと、動画を撮影するモードと、撮影した画像を再生・編集するモード等を選択的に切り換えることができる。撮影用のシャッタボタン124と、被写体の画像を拡大・縮小するズームボタン125は、それぞれ押圧動作式のスイッチである。
A
また、装置本体111の背面には、図20に示すように、表示手段の一具体例を示す液晶ディスプレイ(LCD)127と、ファンクションボタン128と、複数の操作ボタン129が配置されている。液晶ディスプレイ127は、レンズ鏡筒1から供給される画像信号に基づいて被写体に対応した被写体画像を表示するもので、装置本体111の背面の略中央部に配置されている。ファンクションボタン128は、メニューを選択的に切り換えるボタンスイッチである。
Further, as shown in FIG. 20, a liquid crystal display (LCD) 127, a
このデジタルスチルカメラ110で撮影を行う場合には、まず、電源スイッチ122をオンし、内蔵されているバッテリー電源から制御装置やカム環駆動アクチュエータ12等に電力を供給する。その結果、カム環駆動アクチュエータ12が動作し、レンズ鏡筒1が伸長動作を開始して、図19に示すような状態となる。これにより、デジタルスチルカメラ110による撮影操作が可能となり、撮影レンズを被写体に向けてシャッタボタンを押すことにより、通常の撮影や連続撮影その他の作業を行うことが可能となる。
When photographing with the digital
デジタルスチルカメラ110による撮影が終了したときには、電源スイッチ122をオフさせる。これにより、カム環駆動アクチュエータ12が逆側の動作を開始し、レンズ鏡筒1を後退動作させる。その結果、レンズ鏡筒1が沈胴し、図1〜図3及び図16等に示すような状態となる。このとき、レンズ鏡筒1の内外を電気的に接続するフレキシブル基板75は、レンズ鏡筒1内において、第3レンズ枠58の一面に沿うように配設されていると共に、後部鏡筒11に設けた退避用凹部90内に収納し、そこから外部に引き出すようにしている。そのため、レンズ鏡筒1の伸長動作及び後退動作の際に、フレキシブル基板75が予定外の部品に当接することがなく、その部品との接触による断線等の不具合の発生を防止することができる。
When shooting with the digital
その一方、レンズ鏡筒1が沈胴した後の無通電時には、後部鏡筒11に設けた弾発用突条93がフレキシブル基板75に当接し、そのフレキシブル基板75に弾力を発生させて、第3レンズ枠58を後部鏡筒11から離反する方向に付勢する。そのため、無通電状態において、外部入力に基づく振動によって第3レンズ枠58が移動するのを防ぐことができ、その第3レンズ枠58が他の部品と衝突する際に生ずる異音の発生を防止することができる。
On the other hand, at the time of no energization after the lens barrel 1 is retracted, the
以上説明したが、本発明は、第3レンズ枠58が光軸方向へ移動するのを許容するU字状の屈曲部をフレキシブル基板75に設け、その屈曲部をアーム部64の下面に配設すると共に、後部鏡筒11に退避用凹部93を設け、そこに退避させる構成とした。そのため、鏡筒外部にフレキシブル基板75に関わるスペースを設ける必要がないためレンズ鏡筒の小型化を図ることができる。そして、鏡筒沈胴時、後部鏡筒に設けた退避用スペースにフレキシブル基板75を退避させることにより、回転運動するカム環8等の周辺部品との接触を回避して、フレキシブル基板75の断線等の不具合の発生を防止することができる。
As described above, according to the present invention, a U-shaped bent portion that allows the
更に、鏡筒が沈胴状態にある無通電状態において、後部鏡筒11に設けた弾発用突条93をフレキシブル基板75に当接させ、そのフレキシブル基板75に弾力を発生させて、第3レンズ枠58を後部鏡筒11から離反する方向に付勢する構成とした。そのため、無通電状態において、外部入力に基づく振動によって第3レンズ枠58が移動するのを防ぐことができ、第3レンズ枠58の移動により他の部品と衝突して異音を発生する等の不具合の発生を防止することができる。
Further, in a non-energized state in which the lens barrel is in the retracted state, the
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、デジタルビデオカメラ、フィルム式一眼レフカメラ、アナログカメラ、アナログビデオカメラ、監視カメラその他の撮像装置にも適用できるものである。更に、光学レンズとして3群レンズを用いた例について説明したが、4群レンズであってもよく、また、5群レンズ以上であってもよいことは勿論である。 The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which a digital still camera is applied as the imaging device has been described. It is. Furthermore, although the example using the third group lens as the optical lens has been described, it may be a fourth group lens or a fifth group lens or more.
以上説明したが、本発明は前記実施例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で各種の変形実施が可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1…レンズ鏡筒、 2…第1レンズ群、 3…第2レンズ群、 4…第3レンズ群、 7…第1直進案内環、 8…カム環、 9…第2直進案内環、 10…固定環、 11…後部鏡筒、 12…カム環駆動アクチュエータ、 17…撮像素子、 21…第1レンズ、 22…第1レンズ枠、 23…第1移動枠、 24,29…カムピン、 25…第2レンズ、 26…第2レンズ枠、 28…第2移動枠、 30…ガイド溝、 57…第3レンズ、 58…第3レンズ枠(レンズ保持枠)、 60…リニアモータ、 61…コイル、 62…レンズ保持部、 63…モータ保持部、 64…アーム部、 66…軸受溝、 71…位置検出器、 73…第2ガイド軸、 75…フレキシブル基板、 75a…U字状部、 75e…基端部、 76…ヨーク、 77…マグネット、 79…閉止体、 81…軸受部、 82…第1ガイド軸、 86…第2ガイド軸、 90…退避用凹部(凹部)、 91…ヨーク用穴、 92…基板用穴、 93,105…弾発用突条、 94…切欠き部、 110…デジタルスチルカメラ(撮像装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens barrel, 2 ... 1st lens group, 3 ... 2nd lens group, 4 ... 3rd lens group, 7 ... 1st rectilinear guide ring, 8 ... Cam ring, 9 ... 2nd rectilinear guide ring, 10 ... Fixed ring, 11 ... Rear barrel, 12 ... Cam ring drive actuator, 17 ... Imaging element, 21 ... First lens, 22 ... First lens frame, 23 ... First moving frame, 24, 29 ... Cam pin, 25 ... First 2 lenses, 26 ... second lens frame, 28 ... second moving frame, 30 ... guide groove, 57 ... third lens, 58 ... third lens frame (lens holding frame), 60 ... linear motor, 61 ... coil, 62 ... Lens holding part, 63 ... Motor holding part, 64 ... Arm part, 66 ... Bearing groove, 71 ... Position detector, 73 ... Second guide shaft, 75 ... Flexible substrate, 75a ... U-shaped part, 75e ... Base end Part, 76 ... York, 77 Magnet: 79 ...
Claims (7)
前記レンズ保持枠をガイド軸を介して前記レンズの光軸方向に移動可能に支持する後部鏡筒と、
前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動させるリニアモータと、
前記リニアモータに電気的に接続されるフレキシブル基板と、を備え、
前記リニアモータは、マグネットと、前記レンズ保持枠に支持されると共に前記マグネットの磁力を受けて推力を発生するコイルと、を有し、
前記後部鏡筒に、前記レンズ保持枠の一部が挿入される凹部を設け、
前記コイルに一端が接続された前記フレキシブル基板の中途部を、前記凹部内において前記レンズ保持枠と前記後部鏡筒との間に介在させた
レンズ駆動装置。 A lens holding frame for holding the lens;
A rear barrel that supports the lens holding frame movably in the optical axis direction of the lens via a guide shaft;
A linear motor for moving the lens holding frame in the optical axis direction;
A flexible substrate electrically connected to the linear motor,
The linear motor has a magnet and a coil that is supported by the lens holding frame and generates thrust by receiving the magnetic force of the magnet,
The rear barrel is provided with a recess into which a part of the lens holding frame is inserted,
A lens driving device in which a middle portion of the flexible substrate, one end of which is connected to the coil, is interposed between the lens holding frame and the rear barrel in the recess.
請求項1記載のレンズ駆動装置。 The lens according to claim 1, wherein the lens holding frame includes a lens holding portion that holds the lens, a coil support portion that supports the coil, and an arm portion that connects the lens holding portion and the coil support portion. Drive device.
前記レンズ保持枠が前記後部鏡筒に接近したときに、前記凸部と前記アーム部とで挟まれることにより前記フレキシブル基板に弾力を生じさせ、当該弾力で前記レンズ保持枠を前記後部鏡筒から離れる方向へ付勢した
請求項2記載のレンズ駆動装置。 In the concave portion of the rear barrel, a convex portion that can contact the flexible substrate is provided,
When the lens holding frame approaches the rear barrel, the flexible substrate is made elastic by being sandwiched between the convex portion and the arm portion, and the lens holding frame is removed from the rear barrel by the elasticity. The lens driving device according to claim 2, wherein the lens driving device is biased in a direction away from the lens.
前記フレキシブル基板の他端を前記穴に挿通して外部に引き出すようにした
請求項3記載のレンズ駆動装置。 In the vicinity of the convex portion in the concave portion, a hole penetrating the rear barrel in the thickness direction is provided,
The lens driving device according to claim 3, wherein the other end of the flexible substrate is inserted into the hole and pulled out.
請求項1記載のレンズ駆動装置。 2. The guide shaft includes a first guide shaft that guides the lens holding frame in the optical axis direction of the lens, and a second guide shaft that restricts rotation of the lens holding frame in the optical axis direction. The lens driving device described.
前記位置検出器に前記フレキシブル基板の一端を電気的に接続した
請求項2記載のレンズ駆動装置。 A position detector for detecting the position of the lens in the optical axis direction is provided in the coil support part,
The lens driving device according to claim 2, wherein one end of the flexible substrate is electrically connected to the position detector.
前記リニアモータは、マグネットと、前記レンズ保持枠に支持されると共に前記マグネットの磁力を受けて推力を発生するコイルと、を有し、
前記後部鏡筒に、前記レンズ保持枠の一部が挿入される凹部を設け、
前記コイルに一端が接続された前記フレキシブル基板の中途部を、前記凹部内において前記レンズ保持枠と前記後部鏡筒との間に介在させた
撮像装置。 A lens holding frame for holding a lens, a rear barrel that supports the lens holding frame so as to be movable in the optical axis direction of the lens via a guide shaft, and a linear motor for moving the lens holding frame in the optical axis direction And a flexible substrate electrically connected to the linear motor, and a lens driving device,
The linear motor has a magnet and a coil that is supported by the lens holding frame and generates thrust by receiving the magnetic force of the magnet,
The rear barrel is provided with a recess into which a part of the lens holding frame is inserted,
An imaging apparatus in which a middle portion of the flexible substrate, one end of which is connected to the coil, is interposed between the lens holding frame and the rear barrel in the recess.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010068878A JP2011203385A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Lens driving device and imaging apparatus |
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JP2010068878A JP2011203385A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Lens driving device and imaging apparatus |
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JP (1) | JP2011203385A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8649110B2 (en) | 2012-01-13 | 2014-02-11 | Panasonic Corporation | Lens barrel |
CN112799200A (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-14 | 新思考电机有限公司 | Lens driving device, camera device and electronic equipment |
-
2010
- 2010-03-24 JP JP2010068878A patent/JP2011203385A/en active Pending
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