JP2013182165A - レンズ鏡筒および光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の移動部材のレンズ鏡筒へのロック動作およびそのロック解除動作を好適に行うことができるレンズ鏡筒および光学装置を提供する。
【解決手段】第１レンズホルダを第１ロック位置（Ｒ２）から離れる方向に移動させるときに、第１駆動用コイルが発生する磁界によって第１磁気特性を変化させるとともに、第２駆動用コイルが発生する磁界によって第２磁気特性を変化させて、第１ロック用磁性体とロック用磁石との吸着力を弱めるレンズ鏡筒および光学装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ鏡筒および光学装置に関する。

撮影装置の電源オフ状態のときに、撮影装置内の移動部材を固定して保持させることで、移動部材が不用意に移動することを抑制することができる。たとえば、特許文献１の従来技術では、電源オフ状態のときに、レンズ枠を、磁石の吸着力により固定部材に吸着させて、レンズ枠を固定部材に固定している。

しかしながら、従来技術では、レンズ枠を磁石の吸着力により固定部材にロックさせた状態から、ロックを解除する技術に関しては特に開示がされていない。たとえば、磁石の吸着力より強い力を加えてレンズ枠のロックを解除することが考えられるが、この場合には、大きな動力が必要であり、消費電力が大きくなってしまう問題がある。

特開２００６−３４５５８９

本発明の目的は、複数の移動部材のレンズ鏡筒へのロック動作およびそのロック解除動作を好適に行うことができるレンズ鏡筒および光学装置に関する。

上記の目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、
レンズ鏡筒本体と、
前記レンズ鏡筒本体に設けられた駆動用磁石（３０）と、
第1レンズ（２１０）を保持し、前記レンズ鏡筒本体に対して光軸方向に相対移動可能な第１レンズホルダ（２２０）と、
前記第1レンズホルダに設けられ、前記駆動用磁石との相互作用により前記第１レンズホルダを前記光軸方向に移動させる第１駆動用コイル（２４１）と、
前記第１レンズホルダに設けられ、前記第１駆動用コイルが発生する磁界を受けて第1磁気特性が変化する第１ロック用磁性体（２９０）と、
第２レンズ（１１０）を保持し、前記レンズ鏡筒本体に対して前記光軸方向に相対移動可能な第２レンズホルダ（１２０）と、
前記第２レンズホルダに設けられ、前記駆動用磁石との相互作用により前記第２レンズホルダを前記光軸方向に移動させる第２駆動用コイル（１４１）と、
前記第２レンズホルダに設けられ、前記第２駆動用コイルが発生する磁界を受けて第２磁気特性が変化する第２ロック用磁性体（１９０）と、
前記レンズ鏡筒本体に設けられたロック用磁石（７０）とを有し、
前記第１レンズホルダを第１ロック位置（Ｒ２）から離れる方向に移動させるときに、前記第１駆動用コイルが発生する磁界によって前記第１磁気特性を変化させるとともに、前記第２駆動用コイルが発生する磁界によって前記第２磁気特性を変化させて、前記第１ロック用磁性体と前記ロック用磁石との吸着力を弱める。

本発明のレンズ鏡筒は、上記のレンズ鏡筒を有する光学装置であっても良い。

なお、上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラの概略ブロック図である。 図２（ａ）は、図１に示すカメラのズーム部の正面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すカメラのフォーカス部の正面図である。 図３は、図２に示すズーム部およびフォーカス部のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。 図４は、本発明のロック動作の一例を示すフローチャートである。 図５Ａは、本発明のロック解除動作の一例を示すフローチャートである。 図５Ｂは、本発明のロック解除動作の一例を示すフローチャートであり、図５Ａのフローチャートに関連する。 図６は、図２に示すズーム部およびフォーカス部のロック動作の一例を示し、図３と同様な概略断面図である。 図７は、図２に示すズーム部およびフォーカス部のロック状態の一例を示し、図３と同様な概略断面図である。 図８は、図２に示すズーム部およびフォーカス部のロック解除動作の一例を示し、図３と同様な概略断面図である。 図９は、図２に示すズーム部およびフォーカス部の他の実施例に係るＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。 図１０は、図１に示すカメラの他の実施例に係るズーム部の正面図である。

第１実施形態
図１に示す本発明の一実施形態に係るカメラ５００は、レンズ鏡筒３００とカメラ本体４００とを有する。以下の実施形態では、レンズ鏡筒３００がカメラ本体４００に着脱自在に取り付けられるレンズ交換式の一眼レフカメラを例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。たとえば、ミラー機構を省いたミラーレスタイプのカメラであっても良い。また、レンズ鏡筒３００とカメラ本体４００とが一体であるコンパクトカメラや、ビデオカメラ、双眼鏡、顕微鏡、望遠鏡、携帯電話などの光学機器にも適用できる。

カメラ本体４００は、第１制御部４０２および通信部４０４を備え、第１制御部４０２は、通信部４０４を介して、レンズ鏡筒３００が備える第２制御部３０２と通信可能である。第１制御部４０２と第２制御部３０２との間では、電源スイッチの状態やレンズ目標位置座標、レンズ位置座標、レンズロック状態等の情報が送受信される。

レンズ鏡筒３００には、光軸Ｌに沿って被写体側から、ズームレンズ部１００、フォーカスレンズ部２００の順に配置されており、被写体側からの光をカメラ本体４００の撮像部（不図示）に導く。ズームレンズ部１００のズームレンズ１１０およびフォーカスレンズ部２００のフォーカスレンズ２１０は、光軸Ｌに対して平行方向に移動し、ズーム調整やフォーカス調整等を行う。なお、光軸Ｌに沿って被写体側から、フォーカスレンズ部２００、ズームレンズ部１００の順に配置しても良い。

ズームレンズ部１００の第１駆動部１４５は、第２制御部３０２からの制御に基づき、ズームレンズ１１０を光軸Ｌ方向に移動させてズーム調整を行う。第１位置検出部１８５は、ズームレンズ１１０の位置を検出し、第２制御部３０２に出力する。

フォーカスレンズ部２００の第２駆動部２４５は、第２制御部３０２からの制御に基づき、フォーカスレンズ２１０を光軸Ｌ方向に移動させてフォーカス調整を行う。第２位置検出部２８５は、フォーカスレンズ２１０の位置を検出し、第２制御部３０２に出力する。

ズームレンズ部１００とフォーカスレンズ部２００との間には、ロック機構部９０が設けられ、ロック機構部９０は、ズームレンズ部１００およびフォーカスレンズ部２００を所定の位置にロックする。ロック状態検出部８０は、ズームレンズ部１００およびフォーカスレンズ部２００がロック機構部９０によって所定の位置にロックされていることを検出し、第２制御部３０２に出力する。ロック状態検出部８０は、第１位置検出部１８５と第２位置検出部２８５とで構成されても良い。

以下の説明では、光軸Ｌと平行な軸をＺ軸とし、このＺ軸に垂直な平面をＸ軸とＹ軸を含む面とする。Ｘ軸とＹ軸とは、相互に垂直である。

図２（ａ）に示すように、図１に示すズームレンズ部１００は、ズームレンズホルダ１２０に保持されたズームレンズ１１０を有する。ズームレンズ１１０は、Ｘ−Ｙ平面上で、ズームレンズホルダ１２０の略中心に配置される。

ズームレンズホルダ１２０には、周方向に沿って時計回りに、第１ＶＣＭ１４０、第１ガイド部１６０、第２ＶＣＭ１５０および第２ガイド部１７０が配置されている。第１ＶＣＭ１４０と第１ガイド部１６０と第２ＶＣＭ１５０と第２ガイド部１７０とは、周方向にほぼ等しい角度で配置してある。

第１ＶＣＭ１４０および第２ＶＣＭ１５０は、ズームレンズ１１０の略中心を含むＹ軸方向の両側に配置される。ズームレンズ１１０の略中心から第１ＶＣＭ１４０までの距離と、ズームレンズ１１０の略中心から第２ＶＣＭ１５０までの距離とは同程度である。

第１ＶＣＭ１４０および第２ＶＣＭ１５０は、電磁アクチュエータであり、図１に示す第１駆動部１４５を構成する。図２に示すズームレンズホルダ１２０は、第１ＶＣＭ１４０および第２ＶＣＭ１５０により、光軸Ｌに沿って相対移動可能である。

第１ガイド部１６０および第２ガイド部１７０は、ズームレンズ１１０の略中心を含むＸ軸方向の両側に配置される。ズームレンズ１１０の略中心から第１ガイド部１６０までの距離と、ズームレンズ１１０の略中心から第２ガイド部１７０までの距離とは同程度である。

第１ガイド部１６０は、Ｚ軸方向に伸びる第１ガイドバー６１に摺動可能に保持され、第２ガイド部１７０は、光軸Ｌ方向に伸びる第２ガイドバー６２に摺動可能に保持される。

第１ガイド部１６０は、軸受け部１６１を持ち、軸受け部１６１に第１ガイドバー６１を挿入させることで、光軸Ｌ方向に平行な第１ガイドバー６１に沿って、第１ガイド部１６０をスムーズに摺動させるようになっている。

第２ガイド部１７０は、Ｘ軸方向に細長に形成された長穴１７１を有する。第２ガイドバー６２は、光軸Ｌ方向に沿ってスムーズに摺動し且つＸ軸方向に遊びを持つように第２ガイド部１７０の長穴１７１に嵌合される。

ズームレンズホルダ１２０が光軸Ｌ方向に沿って移動する間、第２ガイド部１７０は、ズームレンズホルダ１２０が光軸Lに対して回転することを防止することができる。

ズームレンズホルダ１２０には、第１ガイド部１６０と第１ＶＣＭ１４０との間に、半径方向の外方に突出する突起１８０が形成されている。突起１８０は、ズームレンズホルダ１２０と共に光軸Ｌ方向に移動し、ズームレンズホルダ１２０が図３に示す第１ロック位置Ｒ１にあるときに、図１に示すロック状態検出部８０が突起１８０を検出するようになっている。つまり、ロック状態検出部８０は、ズームレンズホルダ１２０が第１ロック位置Ｒ１にあることを検出する。ロック状態検出部８０は、たとえば、フォトインタラプタやタッチセンサ等で構成される。

図２（ａ）および図３に示すように、第１ＶＣＭ１４０は、第１駆動用コイル１４１、駆動用磁石３０、ヨーク２０を備える。ヨーク２０は、図３に示すように、断面がＵ字形状の鉄板２０Ａと平板形状の鉄板２０Ｂとから成る。鉄板２０Ａは、レンズ鏡筒３００の固定部１０に取り付けられており、鉄板２０Ａと鉄板２０Ｂとは、光軸Ｌ方向の鉄板２０Ａの開口側の端部において、一体的に結合してある。

駆動用磁石３０は、第１駆動用磁石３０Ａおよび第２駆動用磁石３０Ｂ、ならびに第１駆動用磁石３０Ａと第２駆動用磁石３０Ｂとの間に配置される磁石３０Ｃを含む。第１駆動用磁石３０Ａと第２駆動用磁石３０Ｂと磁石３０Ｃとは、ハルバッハ配列で配置される。すなわち、第１駆動用磁石３０Ａは、光軸Ｌに垂直な方向に着磁してあり、たとえば、表面３０ＡＮがＮ極で、裏面３０ＡＳがＳ極になるように着磁してある。磁石３０Ｃは、光軸Ｌに平行な方向に着磁してあり、たとえば、表面３０ＣＮがＮ極で、裏面３０ＣＳがＳ極になるように着磁してある。第２駆動用磁石３０Ｂは、光軸Ｌに垂直な方向に着磁してあり、たとえば、表面３０ＢＮがＮ極で、裏面３０ＢＳがＳ極になるように着磁してある。

駆動用磁石３０は、ヨーク２０に覆われるようにして配置されており、ヨーク２０を構成する鉄板２０Ａの上側に、ネジ止め、接着あるいはその他の方法で固定される。駆動用磁石３０は、上記のように光軸Ｌに垂直なＹ軸に沿って着磁されており、ヨーク２０とともにＹ軸に沿って磁界を発生する磁気回路を構成する。

第１駆動用コイル１４１は、ズームレンズホルダ１２０に取り付けられている。第１駆動用コイル１４１は、駆動用磁石３０とヨーク２０との間に発生する磁界と垂直な方向に電流が流れるように配置されている。すなわち、駆動用磁石３０とヨーク２０とで構成される磁気回路が、ヨーク２０内に配置された第１駆動用コイル１４１に対してＹ軸方向に磁界を発生させるので、第１駆動用コイル１４１は、Ｙ軸に垂直なＸ軸に沿って電流が流れるように配置される。

第１駆動用コイル１４１に電流を流すことにより第１駆動用コイル１４１に生じるローレンツ力を受けて、ズームレンズホルダ１２０が駆動され、ズームレンズ１１０が光軸Ｌ（Ｚ軸）に沿って移動する。

第１ロック用磁性体１９０は、第１駆動用コイル１４１の内周側且つ駆動用磁石３０とヨーク２０とで構成される磁気回路の外側に配置され、ズームレンズホルダ１２０に取り付けられる。

第１ロック用磁性体１９０は、第１駆動用コイル１４１に対して、ロック用磁石７０側に向けて突き出て配置されることが好ましい。第１ロック用磁性体１９０の形状は、棒状、板状、円柱状、またはその他の形状であってもよい。

ズームレンズホルダ１２０の光軸Ｌ方向の第１ロック位置Ｒ１では、ヨーク２０に取り付けられているロック用磁石７０の表面７０Ｎが、第１ロック用磁性体１９０の先端に磁力により吸着可能になっている。

ロック用磁石７０は、ズームレンズ部１００とフォーカスレンズ部２００との間に配置される。ロック用磁石７０は、光軸Ｌに平行な方向に着磁してあり、たとえば、表面７０ＮがＮ極で、裏面７０ＳがＳ極になるように着磁してある。ロック用磁石７０は、２個以上の磁石で構成してあっても良い。

ロック用磁石７０は、表面７０Ｎ側で、ズームレンズ部１００の第１ロック用磁性体１９０を吸着し、裏面７０Ｓ側で、フォーカスレンズ部２００の第２ロック用磁性体２９０を吸着する。ロック用磁石７０と第１ロック用磁性体１９０と第２ロック用磁性体２９０とは、図１に示すロック機構部９０を構成する。

図２（Ａ）に示す第２ＶＣＭ１５０は、第２駆動用コイル１５１、駆動用磁石５０、ヨーク４０を有する。第２ＶＣＭ１５０は、上述の第１ＶＣＭ１４０の構成と同様なので、その説明を省略する。

図２（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ部２００は、フォーカスレンズ２１０、フォーカスレンズホルダ２２０、第３ＶＣＭ２４０、第３駆動用コイル２４１、第４ＶＣＭ２５０、第４駆動用コイル２５１、第３ガイド部２６０、軸受け部２６１、第４ガイド部２７０、長穴２７１、突起２８０等を有する。

図３に示すように、フォーカスレンズ２１０を保持するフォーカスレンズホルダ２２０は、ズームレンズ１１０を保持するズームレンズホルダ１２０よりもＺ軸に沿った幅が短く、そのため体積が小さい。このため、本実施形態では、フォーカスレンズ２１０を保持するフォーカスレンズホルダ２２０の質量は、ズームレンズ１１０を保持するズームレンズホルダ１２０の質量よりも軽い。なお、フォーカスレンズホルダ２２０の質量が、ズームレンズホルダ１２０の質量よりも重くても良い。フォーカスレンズ部２００のその他の構成については、上述のズームレンズ部１００の構成と同様なので、その説明を省略する。

次に、図４、図６および図７を用いて、ズームレンズ部１００およびフォーカスレンズ部２００の第１ロック位置Ｒ１および第２ロック位置Ｒ２へのロック動作を説明する

図４に示すステップＳ１０２にて、図１に示す第１制御部４０２が、カメラ本体４００の電源スイッチがＯＦＦになったことを検出すると、ステップＳ１０４にて、図１に示す第２制御部３０２が、ズームレンズ部１００のロック動作の制御を開始する。

すなわち、第２制御部３０２は、図６に示すように、ズームレンズ部１００を光軸Ｌに沿ってロック用磁石７０に近づけるように、第１駆動用コイル１４１に電流を流す制御を行う。

図６に示すように第１駆動用コイル１４１に電流が流れると、ズームレンズ部１００を光軸Ｌに沿ってロック用磁石７０に近づけるように、ローレンツ力が発生する。また、このとき、第１ロック用磁性体１９０は、第１駆動用コイル１４１に電流が流れることにより発生する磁界の影響を受けて、ロック用磁石７０との吸着力を強めるように、磁気特性が変化する。

このとき、第１ロック用磁性体１９０が発生する磁界の向きと、ロック用磁石７０が発生する磁界の向きとが同じになる。したがって、第１ロック用磁性体１９０とロック用磁石７０とが互いに引き合うので、小さい駆動力でズームレンズ部１００を第１ロック位置Ｒ１に吸着させることができる。

ステップＳ１０６にて、図１に示すロック状態検出部８０が、ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１に到達したことを検出すると、ステップＳ１０８にて、第２制御部３０２は、第１駆動用コイル１４１への通電をストップする。

第１ロック用磁性体１９０とロック用磁石７０とが一旦吸着すると、図７に示すように、第１駆動用コイル１４１への電流供給が止まっても、ロック用磁石７０の磁力による第１ロック用磁性体１９０への磁気的吸着により、ズームレンズ部１００の固定部１０への吸着が保持される。したがって、カメラ５００の電源がＯＦＦ状態になって、第１駆動用コイル１４１への通電が止まっても、ズームレンズ部１００の固定部１０への吸着を維持することができる。

フォーカスレンズ部２００の第２ロック位置Ｒ２へのロック動作に関しては、上述のズームレンズ部１００の第１ロック位置Ｒ１へのロック動作と同様なので、その説明を省略する。なお、ズームレンズ部１００の第１ロック位置Ｒ１へのロック動作およびフォーカスレンズ部２００の第２ロック位置Ｒ２へのロック動作は、同時に行っても良いし別々に行っても良い。

次に、図５Ａ、図５Ｂおよび図８を用いて、ズームレンズ部１００およびフォーカスレンズ部２００の第１ロック位置Ｒ１および第２ロック位置Ｒ２からのロック解除動作を説明する。

図５Ａに示すステップＳ２０２にて、図１に示す第１制御部４０２が、カメラ本体４００の電源スイッチがＯＮになったことを検出すると、ステップＳ２０４にて、図１に示すロック状態検出部８０が、フォーカスレンズ部２００が第２ロック位置Ｒ２にあるか否かを検出する。

フォーカスレンズ部２００が第２ロック位置Ｒ２にある場合は、ステップＳ２０６に進む。フォーカスレンズ部２００が第２ロック位置Ｒ２にない場合は、図５Ｂに示すステップＳ２４０に進む。

図５Ａに示すステップＳ２０６にて、図１に示すロック状態検出部８０が、ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１にあるか否かを検出する。ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１にある場合は、ステップＳ２０８に進む。

ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１にない場合は、ステップＳ２３０にて、ズームレンズ部１００を第１ロック位置Ｒ１に移動させる。すなわち、上記のように、ズームレンズ部１００を第１ロック位置Ｒ１にロックしてから、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８にて、図１に示す第２制御部３０２は、図８に示すように、第１駆動用コイル１４１に電流を供給する制御を行い、ズームレンズ部１００によるフォーカスレンズ部２００のロック解除補助動作を開始する。このとき、第２制御部３０２は、ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１から離れない範囲内で、第１駆動用コイル１４１に電流を供給する制御を行う。

すなわち、図８に示すように第１駆動用コイル１４１に電流が流れると、第１ロック用磁性体１９０は、第１駆動用コイル１４１に電流が流れることにより発生する磁界の影響を受けて、ロック用磁石７０の吸着力を弱めるように磁気特性が変化する。

また、図８に示すように、駆動用磁石３０とヨーク２０との間に発生する磁界の中で、第１駆動用コイル１４１に電流が流れると、ズームレンズ部１００を光軸Ｌに沿ってロック用磁石７０から遠ざける方向に、第１駆動用コイル１４１にローレンツ力が発生する。このとき、ステップＳ２０８においては、第１駆動用コイル１４１に供給される電流が小さく、第１駆動用コイル１４１に発生するローレンツ力が小さいので、ズームレンズ部１００は第１ロック位置Ｒ１から離脱しない。

ステップＳ２１０にて、図１に示す第２制御部３０２は、図８に示すように、第３駆動用コイル２４１に電流を供給して、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を開始する。

図８に示すように第３駆動用コイル２４１に電流が流れると、第２ロック用磁性体２９０は、第３駆動用コイル２４１に電流が流れることにより発生する磁界の影響を受けて、ロック用磁石７０の吸着力を弱めるように磁気特性が変化する。

また、図８に示すように、駆動用磁石３０とヨーク２０との間に発生する磁界の中で、第３駆動用コイル２４１に電流が流れると、フォーカスレンズ部２００を光軸Ｌに沿ってロック用磁石７０から遠ざける方向に、第３駆動用コイル２４１にローレンツ力が発生する。

このとき、第２ロック用磁性体２９０が発生する磁界の向きと、ロック用磁石７０が発生する磁界の向きとが逆になる。したがって、第２ロック用磁性体２９０とロック用磁石７０とが互いに反発し合うので、小さい駆動力でフォーカスレンズ部２００のロック解除を行うことができる。

本実施形態では、上記のように、第１駆動用コイル１４１に電流を供給してロック用磁石７０の吸着力を弱めた状態で、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を行っている。このため、小さい駆動力でフォーカスレンズ部２００のロック解除動作を行うことができる。上記のステップＳ２０８のロック解除補助動作とステップＳ２１０のロック解除動作とは、同時に行っても良い。また、第２制御部３０２は、第１駆動用コイル１４１および第３駆動用コイル２４１に供給する電流を徐々に変化させるように制御を行っても良い。

ステップＳ２１２にて、図１に示すロック状態検出部８０が、フォーカスレンズ部２００が第２ロック位置Ｒ２から離脱したことを検出すると、図５Ｂに示すステップＳ２１４にて、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を終了し、ステップＳ２１６にて、ズームレンズ部１００によるロック解除動作を終了する。

次に、ステップＳ２１８にて、図１に示す第２制御部３０２は、図８に示すように、第１駆動用コイル１４１に電流を供給して、ズームレンズ部１００のロック解除動作を開始する。このとき、第２制御部３０２は、ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１から離れるように、第１駆動用コイル１４１に電流を供給する制御を行う。すなわち、第２制御部３０２は、上記のステップＳ２０８のロック解除補助動作の時よりも、第１駆動用コイル１４１に大きい電流を供給する。このとき、第１ロック用磁性体１９０が発生する磁界の向きと、ロック用磁石７０が発生する磁界の向きとが逆になる。したがって、第１ロック用磁性体１９０とロック用磁石７０とが互いに反発し合うので、小さい駆動力でズームレンズ部１００のロック解除を行うことができる。

ステップＳ２２０にて、図１に示すロック状態検出部８０が、ズームレンズ部１００が第１ロック位置Ｒ１から離脱したことを検出すると、ステップＳ２２２にて、ズームレンズ部１００のロック解除動作を終了する。

なお、ズームレンズ部１００、フォーカスレンズ部２００がともにロック位置にない場合は、ロック解除動作を行わない（ステップＳ２０４，Ｓ２４０）。フォーカスレンズ部２００が第２ロック位置Ｒ２にないが、ズームレンズ部１００は第１ロック位置Ｒ１にある場合は、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作は行わず、ズームレンズ部１００のロック解除動作のみ行う（ステップＳ２０４，Ｓ２４０，Ｓ２１８，Ｓ２２０，Ｓ２２２）。

上記の実施形態では、ズームレンズ部１００がロック解除補助動作を行ったが、これに限定されず、フォーカスレンズ部２００がロック解除補助動作を行っても良い。すなわち、フォーカスレンズ部２００の第３駆動用コイル２４１に電流を供給してロック用磁石７０の吸着力を弱めた状態で、ズームレンズ部１００のロック解除動作を行っても良い。

上述したように、本実施形態では、ロック用磁石７０のＮ極側でズームレンズ部１００をロックし、Ｓ極側でフォーカスレンズ部２００をロックしている。このため、本実施形態では、一方のレンズホルダを駆動する際の磁界をロック用磁石に作用させて、そのロック用磁石の他方のレンズホルダに作用する磁界を変化させることができる。本実施形態では、たとえば、フォーカスレンズ部２００をロックするロック用磁石７０に対して、ズームレンズ部１００を駆動する際の磁界を作用させて、ロック用磁石７０の吸着力を弱めている。したがって、本実施形態では、フォーカスレンズ部２００とロック用磁石７０との吸着力を弱めた状態で、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を行うことができるので、ロック解除動作時の消費電力を抑えることができる。

また、本実施形態では、ロック用磁石７０のＮ極とＳ極とを利用して、ズームレンズ部１００およびフォーカスレンズ部２００を吸着させており、部品点数の削減を実現している。

また、本実施形態では、質量が軽いフォーカスレンズ部２００のロック解除を行った後に、質量が重いズームレンズ部１００のロック解除を行っているので、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を低消費電力で行うことができる。なぜなら、質量が重いズームレンズ部１００のロック解除を行う際には、大きな駆動力を必要とするので、このときには大きな磁界が発生する。大きな磁界をロック用磁石７０に作用させて、ロック用磁石７０の吸着力を弱めることができるので、フォーカスレンズ部２００のロック解除動作を低消費電力で行うことができる。

また、本実施形態では、ロック用磁性体が、光軸に垂直な方向の駆動用コイルを含む平面に設けられている。このため、ロック用磁性体が、駆動用コイルからの磁界を効率良く受けることができる。したがって、ロック解除動作時において、ロック用磁性体とロック用磁石との吸着力が弱まり、ロック動作時において、ロック用磁性体とロック用磁石との吸着力が強まる機能が向上する。

また、本実施形態では、駆動用磁石が、ハルバッハ配列で配置されているので、駆動用磁石の磁界を強めることができる。このため、駆動用磁石と駆動用コイルとから成るＶＣＭの駆動効率を高めて、ＶＣＭを駆動する際の消費電流を抑えることができる。

また、本実施形態では、ロック状態検出部が、レンズホルダがロック位置にあることを検出するので、レンズホルダがロック位置に確実にロックされていることを確認することができる。また、レンズホルダが、ロック位置にあるときの座標を原点として、検出センサがレンズホルダを検出した際に原点補正を行うので、レンズホルダの移動制御を高精度に行うことができる。さらに、レンズホルダがロック位置から離れたことも検出できるので、レンズホルダのロック解除動作が完了した後に、レンズホルダのロック解除制御を確実に終了させて、レンズホルダの制御を好適に行うことができる。

また、本実施形態では、ＶＣＭ用の駆動用コイルを利用して、ロック用磁性体とロック用磁石とから成るロック機構のロック開始と解除を制御しており、シンプルな構造であり、部品点数の削減を図れる。本実施形態では、ＶＣＭ用の駆動用コイル以外に、ロック専用のコイルを具備させても良い。

また、本実施形態では、ロック用磁性体の材質は、特に限定されず、強磁性体、軟磁性体、その他の磁性体であっても良いが、軟磁性体で構成することで、次に示す利点を有する。すなわち、ロック用磁石に吸着しているロック用磁性体は、駆動用コイルからの磁界を受けて応答性良く磁気特性が変化し、ロック用磁性体とロック用磁石とを、応答性良く反発させることができる。しかも、軟磁性体は、強磁性体と比較して保磁力が小さいので、ロック用磁石および駆動用磁石等から受ける磁場が、ロック用磁性体に残留し難い。そのため、ロック用磁性体がＶＣＭの磁場回路を乱すおそれが少ない。

なお、上述した実施形態において、ロック用磁性体は永久磁石であっても良い。この場合、永久磁石で構成されたロック用磁性体は、ロック用磁石に吸着するようにして配置される。ロック用磁性体を永久磁石で構成することで、ロック位置への係止力を強めることができる。

第２実施形態
本発明の第２実施形態に係るカメラは、図９に示す構成以外は、第１実施形態と同様な構成であり、重複する説明は一部省略する。

前述した第１実施形態では、図３に示すように、ロック用磁石７０が、光軸Ｌに平行な方向に着磁されている。これに対して、第２実施形態では、図９に示すように、ロック用磁石７０が、光軸Ｌに垂直な方向に着磁してある。本実施形態では、たとえば、表面７０ＮがＮ極で、裏面７０ＳがＳ極になるように着磁してある。

また、第１実施形態では、図３に示すように、ヨーク２０が、断面がＵ字形状の鉄板２０Ａと平板形状の鉄板２０Ｂとから構成されている。これに対して、本実施形態では、図９に示すように、ヨーク２０が、４枚の平板形状の鉄板２０Ａ〜２０Ｄで構成してある。

また、第１実施形態では、図３に示すように、駆動用磁石３０が、第１駆動用磁石３０Ａと第２駆動用磁石３０Ｂと磁石３０Ｃとを含むハルバッハ配列により構成されている。これに対して、本実施形態では、図９に示すように、１つの駆動用磁石３０で構成してある。

また、第１実施形態では、図３に示すように、第１ロック用磁性体１９０が、第１駆動用コイル１４１の内周側に配置されている。これに対して、本実施形態では、図９に示すように、第１ロック用磁性体１９０が、第１駆動用コイル１４１のＺ軸方向の外側にズームレンズホルダ１２０を挟んで配置され、ズームレンズホルダ１２０に取り付けられる。なお、ロック用磁性体２９０のフォーカスレンズホルダ２２０に対する取り付けに関しても、図９に示すように、第１ロック用磁性体１９０のズームレンズホルダ１２０に対する取り付けと同様である。

本実施形態では、ロック用磁性体が、駆動用コイルのＺ軸方向にレンズホルダを挟んで配置され、レンズホルダに取り付けられる。したがって、レンズ鏡筒の外径を、ロック用磁性体のＹ軸方向の厚み分小さくすることができるので、コンパクトなレンズ鏡筒を実現することができる。

第３実施形態
本発明の第３実施形態に係るカメラは、図１０に示す構成以外は、第１実施形態と同様な構成であり、重複する説明は一部省略する。

前述した第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、ズームレンズホルダ１２０において、第１ＶＣＭ１４０、第１ガイド部１６０、第２ＶＣＭ１５０および第２ガイド部１７０が、周方向にほぼ等しい角度で配置される。

これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、第１ＶＣＭ１４０と第２ＶＣＭ１５０とを、第１ガイド部１６０に近づけて、第１ガイド部１６０を挟むようにして配置させている。すなわち、第１ガイド部１６０を保持するガイドバー６１に近づけて、ガイドバー６１を挟むように、第１ＶＣＭ１４０の第１駆動用コイル１４１および第２ＶＣＭ１５０の第２駆動用コイル１５１を配置させている。

また、前述した第１実施形態では、図３に示すように、第１ロック用磁性体１９０が、第１駆動用コイル１４１の内周側に配置されて、レンズホルダ１５４に取り付けられている。

これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、第１ロック用磁性体１９０が、第１駆動用コイル１４１と第２駆動用コイル１５１との間であり且つ第１ガイド部１６０のＹ軸方向の外周側に配置され、ズームレンズホルダ１２０に取り付けられる。なお、第１ロック用磁性体１９０は、第１駆動用コイル１４１と第２駆動用コイル１５１との間であり且つ第１ガイド部１６０のＹ軸方向の内周側に配置され、ズームレンズホルダ１２０に取り付けられても良い。

上記のように、ズームレンズホルダ１２０とフォーカスレンズホルダ２２０とは、質量以外の構成については同様なので、フォーカスレンズホルダ２２０については、その説明を省略する。

本実施形態では、ガイドバーを挟むようにして２つの駆動用コイルを配置させているので、ガイドバーの近くに２つの駆動用コイルを配置することができる。このため、本実施形態では、ＶＣＭの推進力を、ガイドバーに沿って効率的に付与することができる。

しかも、ガイドバーを挟むように２つの駆動用コイルを均等位置に配置させることで、レンズホルダに、ガイドバーの両側から均等に推進力を付与することができる。したがって、本実施形態では、ガイドバーに沿ってレンズホルダをスムーズに移動させることができる。

さらに、ロック用磁性体を、２つの駆動用コイルの間に配置させるので、２つの駆動用コイルの双方が発生する磁界をロック用磁性体に作用させることができる。このため、本実施形態では、ロック用磁性体の磁気特性を効率良く変化させることができるので、消費電力の低減、あるいはレンズホルダの係止力を強めることが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、上記の実施形態では、ズームレンズ部およびフォーカスレンズ部をレンズ鏡筒に固定保持する手段を説明したが、上記の実施形態は、これに限定されず、光軸方向に沿って移動する他の可動部材にも適用することができる。

また、上記の実施形態では、ズームレンズ部１００またはフォーカスレンズ部２００がロック解除補助動作を行ったが、これに限定されず、ズームレンズ部１００またはフォーカスレンズ部２００がロック補助動作を行っても良い。たとえば、ズームレンズ部１００を第１ロック位置Ｒ１にロックした後に、第１駆動用コイル１４１に電流を供給してロック用磁石７０の吸着力を強めた状態で、フォーカス部１００のロック動作を行っても良い。

また、上記の実施形態では、１つのロック用磁石と１つのロック用磁性体とからなる１組のロック機構で、ロック動作およびロック解除動作が行われたがこれに限定されない。レンズホルダのロック位置への係止力を強めるために、複数のロック用磁石および／または複数のロック用磁性体を有する構成であっても良い。

上記の実施形態では、可動部を駆動する手段として、２個のＶＣＭを適用したが、これに限定されず、たとえば、２個以上のＶＣＭであってもよい。また、圧電アクチュエータ等のその他のアクチュエータを使用してもよい。

１０ 固定部
２０ ヨーク
３０ 駆動用磁石
７０ ロック用磁石
８０ ロック状態検出部
９０ ロック機構部
１００ ズームレンズ部
１１０ ズームレンズ
１２０ ズームレンズホルダ
１４０ 第１ＶＣＭ
１４１ 第１駆動用コイル
１５０ 第２ＶＣＭ
１５１ 第２駆動用コイル
１９０ 第１ロック用磁性体
２００ フォーカスレンズ部
２１０ フォーカスレンズ
２２０ フォーカスレンズホルダ
２４０ 第３ＶＣＭ
２４１ 第３駆動用コイル
２５０ 第４ＶＣＭ
２５１ 第４駆動用コイル
２９０ 第２ロック用磁性体
３００ レンズ鏡筒
４００ カメラ本体
Ｒ１ 第１ロック位置
Ｒ２ 第２ロック位置

Claims (10)

1. レンズ鏡筒本体と、
   前記レンズ鏡筒本体に設けられた駆動用磁石と、
   第1レンズを保持し、前記レンズ鏡筒本体に対して光軸方向に相対移動可能な第１レンズホルダと、
   前記第1レンズホルダに設けられ、前記駆動用磁石との相互作用により前記第１レンズホルダを前記光軸方向に移動させる第１駆動用コイルと、
   前記第１レンズホルダに設けられ、前記第１駆動用コイルが発生する磁界を受けて第1磁気特性が変化する第１ロック用磁性体と、
   第２レンズを保持し、前記レンズ鏡筒本体に対して前記光軸方向に相対移動可能な第２レンズホルダと、
   前記第２レンズホルダに設けられ、前記駆動用磁石との相互作用により前記第２レンズホルダを前記光軸方向に移動させる第２駆動用コイルと、
   前記第２レンズホルダに設けられ、前記第２駆動用コイルが発生する磁界を受けて第２磁気特性が変化する第２ロック用磁性体と、
   前記レンズ鏡筒本体に設けられたロック用磁石とを有し、
   前記第１レンズホルダを第１ロック位置から離れる方向に移動させるときに、前記第１駆動用コイルが発生する磁界によって前記第１磁気特性を変化させるとともに、前記第２駆動用コイルが発生する磁界によって前記第２磁気特性を変化させて、前記第１ロック用磁性体と前記ロック用磁石との吸着力を弱めることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１レンズホルダを前記第１ロック位置から離れる方向に移動させるときに、前記第２レンズホルダが第２ロック位置から離れない範囲内で、前記第２駆動用コイルが磁界を発生して前記第２磁気特性を変化させることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第２レンズホルダを前記第２ロック位置から離れる方向に移動させるときには、前記第１レンズホルダを前記第１ロック位置から離れる方向に移動させるときよりも、前記第２駆動用コイルが強い磁界を発生して前記第２磁気特性を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記光軸方向に沿ってＮ極およびＳ極を有するように前記ロック用磁石が配置してあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１レンズホルダの質量が前記第２レンズホルダの質量よりも軽いことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記ロック用磁石を、前記第１レンズホルダと前記第２レンズホルダとの間に配置してあることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記駆動用磁石は、ハルバッハ配列で配置される第１駆動用磁石と第２駆動用磁石とを含むことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のレンズ鏡筒。
8. 前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダを前記光軸方向に移動させるためのガイドバーをさらに含み、前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダのそれぞれは、前記ガイドバーを挟むように配置してある２つ以上の前記駆動用コイルを有し、
   前記第１レンズホルダおよび前記第２レンズホルダのそれぞれにおいて、前記駆動用コイルの間に前記ロック用磁性体が配置される請求項１〜７の何れかに記載のレンズ鏡筒。
9. 前記光軸方向の第１ロック位置に前記第１レンズホルダがあることを検出する第１検出センサと、前記光軸方向の第２ロック位置に前記第２レンズホルダがあることを検出する第２検出センサとをさらに有することを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のレンズ鏡筒。
10. 請求項１〜９の何れかに記載のレンズ鏡筒を有する光学装置。

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