JP3352260B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents
レンズ駆動装置Info
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/08—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等に用いら
れ、レンズ鏡筒内の変倍レンズ群及びフォーカスレンズ
群を移動させるためのレンズ駆動装置に関するものであ
る。
れ、レンズ鏡筒内の変倍レンズ群及びフォーカスレンズ
群を移動させるためのレンズ駆動装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズ駆動装置を図６，図７を用
いて説明する。
いて説明する。
【０００３】図６、図７において、１０１は第１レング
群Ｉを保持する第１のレンズ保持部材で１０２は第２レ
ンズ群ＩＩを保持する第２のレンズ保持部材。１０３は
第３レンズ群ＩＩＩを保持する第３のレンズ保持部材。
１０４は第４レンズ群ＩＶを保持する第４のレンズ保持
部材で、第１群，第３レンズ群Ｉ，ＩＩＩは固定レンズ
群で、第２レンズ群ＩＩは変倍作用を行なう移動レンズ
群で、第４レンズ群ＩＶは合焦作用を行なう移動レンズ
群である。第２のレンズ保持部材２は片端を第１のレン
ズ保持部材１に、他端を第３のレンズ保持部材３に支持
された第のガイドバー１０５，１０６により光軸方向に
摺動可能に保持されている。第２のレンズ保持部材２に
支持されたラック部材１０７は、第３のレンズ保持部材
１０３に固定された円弧形状の変倍用モーター１０８の
スクリューネジ軸１０８ａと噛合し、変倍用モーターの
ネジ軸１０８ａの回転により、第２のレンズ保持部材１
０２が光軸方向に移動する。ここでスクリューネジ軸１
０８ａの先端は第１のレンズ保持部材１０１に設けられ
た軸受１０９に軸支されている。
群Ｉを保持する第１のレンズ保持部材で１０２は第２レ
ンズ群ＩＩを保持する第２のレンズ保持部材。１０３は
第３レンズ群ＩＩＩを保持する第３のレンズ保持部材。
１０４は第４レンズ群ＩＶを保持する第４のレンズ保持
部材で、第１群，第３レンズ群Ｉ，ＩＩＩは固定レンズ
群で、第２レンズ群ＩＩは変倍作用を行なう移動レンズ
群で、第４レンズ群ＩＶは合焦作用を行なう移動レンズ
群である。第２のレンズ保持部材２は片端を第１のレン
ズ保持部材１に、他端を第３のレンズ保持部材３に支持
された第のガイドバー１０５，１０６により光軸方向に
摺動可能に保持されている。第２のレンズ保持部材２に
支持されたラック部材１０７は、第３のレンズ保持部材
１０３に固定された円弧形状の変倍用モーター１０８の
スクリューネジ軸１０８ａと噛合し、変倍用モーターの
ネジ軸１０８ａの回転により、第２のレンズ保持部材１
０２が光軸方向に移動する。ここでスクリューネジ軸１
０８ａの先端は第１のレンズ保持部材１０１に設けられ
た軸受１０９に軸支されている。
【０００４】１１０は第１のレンズ保持部材１０１の開
口部１０１ａをおおうカバーで、スクリューネジ軸１０
８ａをラック部材１０７に噛合するように組み込む為と
視認できるよう開口部１０１ａが設けられている。第４
のレンズ保持部材１１４は片端を第３のレンズ保持部材
１０３に、他端を撮像素子取付部１１１ｂを有する後部
固定鏡筒１１１に支持された第２のガイドバー１１２，
１１３により光軸方向に移動可能に保持されている。
口部１０１ａをおおうカバーで、スクリューネジ軸１０
８ａをラック部材１０７に噛合するように組み込む為と
視認できるよう開口部１０１ａが設けられている。第４
のレンズ保持部材１１４は片端を第３のレンズ保持部材
１０３に、他端を撮像素子取付部１１１ｂを有する後部
固定鏡筒１１１に支持された第２のガイドバー１１２，
１１３により光軸方向に移動可能に保持されている。
【０００５】図７に於いて、第４のレンズ保持部材１０
４に支持されたラック部材１１４は後部固定鏡筒１１１
に固定された円弧形状の合焦用モーター１１５のスクリ
ューネジ軸１１５ａと噛合し、合焦用モーターの回転に
より第４のレンズ保持部材１０４が光軸方向に移動す
る。前述の変倍用モーター１０８のスクリューネジ軸１
０８ａ同様、スクリューネジ軸１１５ａの先端は後部鏡
筒１１１に設けられた軸受（不図示）に軸受され、又組
込及び視認用の後部固定鏡筒１１１に設けられた開口部
（不図示）をカバー１１６にておおうようになってい
る。
４に支持されたラック部材１１４は後部固定鏡筒１１１
に固定された円弧形状の合焦用モーター１１５のスクリ
ューネジ軸１１５ａと噛合し、合焦用モーターの回転に
より第４のレンズ保持部材１０４が光軸方向に移動す
る。前述の変倍用モーター１０８のスクリューネジ軸１
０８ａ同様、スクリューネジ軸１１５ａの先端は後部鏡
筒１１１に設けられた軸受（不図示）に軸受され、又組
込及び視認用の後部固定鏡筒１１１に設けられた開口部
（不図示）をカバー１１６にておおうようになってい
る。
【０００６】図６，図７に於いて、１１７，１１８は絞
り羽根で、絞り羽根１１８にはＮＤフィルター１１９
（図６不図示）が貼付されている。絞り羽根１１７，１
１８は羽根押え板１２０と、第３のレンズ保持部材１０
３により挟持されており、円弧形状の絞り駆動部１２１
の駆動アーム１２１ａの矢印方向の揺動により絞り羽根
１１７，１１８が駆動される。
り羽根で、絞り羽根１１８にはＮＤフィルター１１９
（図６不図示）が貼付されている。絞り羽根１１７，１
１８は羽根押え板１２０と、第３のレンズ保持部材１０
３により挟持されており、円弧形状の絞り駆動部１２１
の駆動アーム１２１ａの矢印方向の揺動により絞り羽根
１１７，１１８が駆動される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、ステップモーター等の回転系モーターとその回
転運動を直線運動に変換するための伝達部材であるラッ
ク等を有していたために、スペース効率が悪く、レンズ
駆動装置を大型化させる要因となっていた。
例では、ステップモーター等の回転系モーターとその回
転運動を直線運動に変換するための伝達部材であるラッ
ク等を有していたために、スペース効率が悪く、レンズ
駆動装置を大型化させる要因となっていた。
【０００８】また、落下・衝撃等により、ラック等がリ
ードスクリューネジより脱落し、レンズ保持部材の移動
を不能にする問題があった。
ードスクリューネジより脱落し、レンズ保持部材の移動
を不能にする問題があった。
【０００９】さらに前述のようにレンズ保持部材には通
常１個のガイド穴と１個のガイド溝が形成されており、
該ガイド穴と該ガイド溝に２本のガイド部材が嵌合する
ことにより光軸方向への移動を可能にしているが、それ
らの嵌合には通常ガタが存在するため、モーターのリー
ドスクリューネジの偏心等により、レンズ保持部材を精
度よく光軸方向に移動させることができず、像ゆれ現象
等が発生する問題があった。
常１個のガイド穴と１個のガイド溝が形成されており、
該ガイド穴と該ガイド溝に２本のガイド部材が嵌合する
ことにより光軸方向への移動を可能にしているが、それ
らの嵌合には通常ガタが存在するため、モーターのリー
ドスクリューネジの偏心等により、レンズ保持部材を精
度よく光軸方向に移動させることができず、像ゆれ現象
等が発生する問題があった。
【００１０】さらに特開平３−２５１８３０、特開平４
−９３９０７等に記載されているような、可動レンズ保
持部材の位置検出部の構成では、可動レンズ保持部材か
ら連結部材を介してレンズ鏡筒外側に配置されているポ
テンショメータ等に連結されているので、レンズ枠とガ
イドポールとの嵌合ガタとレンズ枠とポテンショメータ
等の検出器への連結部材との嵌合ガタにより精度よく位
置検出が行えなかった。
−９３９０７等に記載されているような、可動レンズ保
持部材の位置検出部の構成では、可動レンズ保持部材か
ら連結部材を介してレンズ鏡筒外側に配置されているポ
テンショメータ等に連結されているので、レンズ枠とガ
イドポールとの嵌合ガタとレンズ枠とポテンショメータ
等の検出器への連結部材との嵌合ガタにより精度よく位
置検出が行えなかった。
【００１１】さらに特開平５−３２８６９６等に示され
ている位置検出部の構成では、移動体とガイド軸との嵌
合ガタにより位置検出用のマグネットと検出器とのギャ
ップが一定の距離を保てず、精度よく位置検出が行えな
かった。
ている位置検出部の構成では、移動体とガイド軸との嵌
合ガタにより位置検出用のマグネットと検出器とのギャ
ップが一定の距離を保てず、精度よく位置検出が行えな
かった。
【００１２】本出願に係る発明の目的は、レンズ駆動装
置の小型化ならびに品質の向上を図り、さらに高精度化
を図ることができるレンズ駆動装置を提供しようとする
ものである。
置の小型化ならびに品質の向上を図り、さらに高精度化
を図ることができるレンズ駆動装置を提供しようとする
ものである。
【００１３】
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】本出願に係る
発明の目的を実現する構成は、レンズを保持したレンズ
保持部材と、該レンズ保持部材を該レンズの光軸方向に
移動自在に支持し該光軸方向に延びるガイド部材と、該
レンズ保持部材を光軸方向に移動させる駆動手段と、前
記レンズの前記光軸方向の移動位置を検出するレンズ位
置検知手段と、を有するレンズ駆動装置において、前記
ガイド部材は、着磁により光軸方向に一定のピッチで交
互に極性が反転する磁極を有し、前記レンズ保持部材
は、前記駆動手段および前記レンズ位置検知手段を一体
に保持し前記ガイド部材を挿通するスリーブ部を有し、
前記駆動手段は、板状に形成され該板状の面に屈曲振動
および縦振動により楕円運動が形成される振動子と、該
振動子の該楕円運動が形成される位置に設けられ前記ガ
イド部材に接触する駆動片と、該駆動片を前記ガイド部
材に押圧する弾性部材とを有し、前記レンズ位置検知手
段は、前記ガイド部材を挟んで前記振動子と対向して設
けられ前記ガイド部材の前記磁極の変化を検出する磁気
感応素子を有することを特徴とする。
発明の目的を実現する構成は、レンズを保持したレンズ
保持部材と、該レンズ保持部材を該レンズの光軸方向に
移動自在に支持し該光軸方向に延びるガイド部材と、該
レンズ保持部材を光軸方向に移動させる駆動手段と、前
記レンズの前記光軸方向の移動位置を検出するレンズ位
置検知手段と、を有するレンズ駆動装置において、前記
ガイド部材は、着磁により光軸方向に一定のピッチで交
互に極性が反転する磁極を有し、前記レンズ保持部材
は、前記駆動手段および前記レンズ位置検知手段を一体
に保持し前記ガイド部材を挿通するスリーブ部を有し、
前記駆動手段は、板状に形成され該板状の面に屈曲振動
および縦振動により楕円運動が形成される振動子と、該
振動子の該楕円運動が形成される位置に設けられ前記ガ
イド部材に接触する駆動片と、該駆動片を前記ガイド部
材に押圧する弾性部材とを有し、前記レンズ位置検知手
段は、前記ガイド部材を挟んで前記振動子と対向して設
けられ前記ガイド部材の前記磁極の変化を検出する磁気
感応素子を有することを特徴とする。
【００１５】この構成では、振動子に振動を励起するこ
とで直接レンズ保持部材を光軸方向に沿って移動でき、
該振動子はガイド部材に対して単に加圧接触させるだけ
でよく、しかも矩形平板形状等の薄型に形成することが
でき、従来のようにモーターの回転運動を直線運動に変
換するための伝達部材であるラック等を不要とし、その
分スペース効率の向上が図れ、レンズ駆動装置の小型化
によりレンズ鏡筒の小型化が図れる。
とで直接レンズ保持部材を光軸方向に沿って移動でき、
該振動子はガイド部材に対して単に加圧接触させるだけ
でよく、しかも矩形平板形状等の薄型に形成することが
でき、従来のようにモーターの回転運動を直線運動に変
換するための伝達部材であるラック等を不要とし、その
分スペース効率の向上が図れ、レンズ駆動装置の小型化
によりレンズ鏡筒の小型化が図れる。
【００１６】また、振動子がガイド部材を固定子として
加圧接触しているので、レンズ保持部材はガイド部材に
対し、振動子を介して光軸方向と直交する方向に常時弾
性的に付勢され、レンズ保持部材とガイド部材のガタつ
きが防止でき、レンズ保持部材を高精度に光軸方向に沿
って移動させることができ、特に振動子に励起される振
動による駆動自体も高精度の位置決めが可能であり、全
体的にレンズ保持部材の高精度の駆動が可能となる。ま
た、磁気的にレンズ位置を検出してレンズの位置決めを
フィードバック制御する場合、スリーブ部とガイド部材
とは振動子を押圧する弾性部材の弾性力により片寄せ状
態に保持されているので、磁極と磁気感応素子とのギャ
ップを一定に保持でき、検出精度を向上させ、レンズ位
置制御の高精度化を図ることができる。また、磁気感応
素子は振動子と対向しているので、振動子を押圧する弾
性部材の押圧力が最もガイド部材に対して作用する位置
に磁気感応素子が存在することになり、磁気感応素子と
ガイド部材の磁極とのギャップをより一層一定に保つこ
とができ、検出精度の向上が図れ、以てレンズ駆動の高
精度化ができる。
加圧接触しているので、レンズ保持部材はガイド部材に
対し、振動子を介して光軸方向と直交する方向に常時弾
性的に付勢され、レンズ保持部材とガイド部材のガタつ
きが防止でき、レンズ保持部材を高精度に光軸方向に沿
って移動させることができ、特に振動子に励起される振
動による駆動自体も高精度の位置決めが可能であり、全
体的にレンズ保持部材の高精度の駆動が可能となる。ま
た、磁気的にレンズ位置を検出してレンズの位置決めを
フィードバック制御する場合、スリーブ部とガイド部材
とは振動子を押圧する弾性部材の弾性力により片寄せ状
態に保持されているので、磁極と磁気感応素子とのギャ
ップを一定に保持でき、検出精度を向上させ、レンズ位
置制御の高精度化を図ることができる。また、磁気感応
素子は振動子と対向しているので、振動子を押圧する弾
性部材の押圧力が最もガイド部材に対して作用する位置
に磁気感応素子が存在することになり、磁気感応素子と
ガイド部材の磁極とのギャップをより一層一定に保つこ
とができ、検出精度の向上が図れ、以てレンズ駆動の高
精度化ができる。
【００１７】さらに、落下等の衝撃が加わっても、従来
のラックの脱落といった心配がなく、品質の向上が図れ
る。
のラックの脱落といった心配がなく、品質の向上が図れ
る。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
（第１の実施例）図１は本発明によるレンズ駆動装置の
第１の実施例を示す。
第１の実施例を示す。
【００２７】同図において１は黄銅、リン青銅等の金属
薄板をチタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺＴ）等で製造さ
れた２枚の圧電体ではさみこむように形成された圧電振
動子で、端子１ａに高い周波数（超音波領域）の交流電
圧を印加することで圧電振動子１に楕円運動を形成する
質点（腹）とほとんど無振動状態の質点（節）が発生
し、楕円運動が形成される質点に摩擦材で形成された駆
動片１ｃが、該無振動状態の質点に圧電振動子の固定部
材１ｂが設けられている。
薄板をチタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺＴ）等で製造さ
れた２枚の圧電体ではさみこむように形成された圧電振
動子で、端子１ａに高い周波数（超音波領域）の交流電
圧を印加することで圧電振動子１に楕円運動を形成する
質点（腹）とほとんど無振動状態の質点（節）が発生
し、楕円運動が形成される質点に摩擦材で形成された駆
動片１ｃが、該無振動状態の質点に圧電振動子の固定部
材１ｂが設けられている。
【００２８】この圧電振動子１は、２枚の該圧電体の両
面に蒸着法等により電極面が形成されていて、接着剤に
よりグランド用の電極板としての機能を有する該金属薄
板に接着固定されている。圧電振動子１の駆動原理は、
該圧電振動子１にその長さ方向に定在波を励起する屈曲
振動の曲げモードと、該圧電振動子１を長さ方向に伸縮
させる縦振動モードの２つのモードの振動の合成によ
り、図２の（ａ）に示すように、圧電振動子１の摩擦材
で形成された一対の駆動片１ｃをｘ−ｙ平面において楕
円運動させる。該一対の駆動片１ｃは、図２の（ｂ）に
示すように、後述の光軸方向に延びる固定子を兼用する
ガイド部材６と加圧接触し、摩擦駆動力により該ガイド
部材６に沿って直進移動する。
面に蒸着法等により電極面が形成されていて、接着剤に
よりグランド用の電極板としての機能を有する該金属薄
板に接着固定されている。圧電振動子１の駆動原理は、
該圧電振動子１にその長さ方向に定在波を励起する屈曲
振動の曲げモードと、該圧電振動子１を長さ方向に伸縮
させる縦振動モードの２つのモードの振動の合成によ
り、図２の（ａ）に示すように、圧電振動子１の摩擦材
で形成された一対の駆動片１ｃをｘ−ｙ平面において楕
円運動させる。該一対の駆動片１ｃは、図２の（ｂ）に
示すように、後述の光軸方向に延びる固定子を兼用する
ガイド部材６と加圧接触し、摩擦駆動力により該ガイド
部材６に沿って直進移動する。
【００２９】なお、圧電振動子１には図中５本の端子１
ａが設けられているが、１本はグランド電極用であり、
他の４本は上記した２つのモードの振動を励起するため
の、圧電振動子１に所定位相の周波電圧を印加するた
め、あるいはその内の２本が振動状態を検出するための
ものとして用いられる。
ａが設けられているが、１本はグランド電極用であり、
他の４本は上記した２つのモードの振動を励起するため
の、圧電振動子１に所定位相の周波電圧を印加するた
め、あるいはその内の２本が振動状態を検出するための
ものとして用いられる。
【００３０】２は樹脂等で形成されたスライド部材で、
後述の可動レンズ保持部材５とスライド係合するスライ
ド片２ａと、圧電振動子１の長さ方向中央部に形成され
た固定部材１ｂと嵌合するための縦溝２ａが形成されて
いる。３はリン青銅等で作られた板バネで、圧電振動子
１をガイド部材６に押圧させる。４は樹脂もしくは銅板
で作られた蓋で、締結用の穴４ａを有している。
後述の可動レンズ保持部材５とスライド係合するスライ
ド片２ａと、圧電振動子１の長さ方向中央部に形成され
た固定部材１ｂと嵌合するための縦溝２ａが形成されて
いる。３はリン青銅等で作られた板バネで、圧電振動子
１をガイド部材６に押圧させる。４は樹脂もしくは銅板
で作られた蓋で、締結用の穴４ａを有している。
【００３１】５は樹脂等で作られた可動レンズ保持部材
で、そのスリーブ部５ａには圧電振動子１とスライド部
材２と板バネ３を収納するための穴部５ａ−１、スライ
ド部材２のスライド片２ａと係合するためのスライド穴
部５ａ−２、圧電振動子１の端子１ａを遊挿するための
穴部５ａ−３、後述の磁気感応素子８を挿着するための
穴部５ａ−４、磁気感応素子８を挟着するための弾性片
５ａ−５，締結用ネジ穴部５ａ−６を有し、また図２に
示すように、圧電振動体１の移動を規制するストッパ５
ａ−７、ガイド部材６が嵌合する穴部５ａ−８を有して
いる。また、レンズ枠部５ｂには後述のガイド部材６，
７と嵌合するための穴部５ｂ−１とＵ溝５ｂ−２を有し
ている。またレンズ枠部５ｂには前記２群レンズをカシ
メ等周知の方法で固定されている。６は磁性材料で棒状
に作られたガイド部材で、断面形状をＤカットとする加
工が施されているとともに、光軸方向（ｘ方向）に対し
て垂直な方向（ｙ軸方向）に着磁が施されており、その
極性が一定のピッチで光軸方向（ｘ方向）に並ぶように
施されている。７は通常のレンズ駆動装置に用いられて
いるようなステンレス鋼材等で作られたガイド部材であ
る。８はＭＲ素子、ホール素子等の磁気感応素子であ
り、端子８ａを有している。９はフレキシブルプリント
基板で、圧電振動子１の端子１ａと磁気感応素子８の端
子８ａが挿通する穴部９ａ，９ｂが設けられている。
で、そのスリーブ部５ａには圧電振動子１とスライド部
材２と板バネ３を収納するための穴部５ａ−１、スライ
ド部材２のスライド片２ａと係合するためのスライド穴
部５ａ−２、圧電振動子１の端子１ａを遊挿するための
穴部５ａ−３、後述の磁気感応素子８を挿着するための
穴部５ａ−４、磁気感応素子８を挟着するための弾性片
５ａ−５，締結用ネジ穴部５ａ−６を有し、また図２に
示すように、圧電振動体１の移動を規制するストッパ５
ａ−７、ガイド部材６が嵌合する穴部５ａ−８を有して
いる。また、レンズ枠部５ｂには後述のガイド部材６，
７と嵌合するための穴部５ｂ−１とＵ溝５ｂ−２を有し
ている。またレンズ枠部５ｂには前記２群レンズをカシ
メ等周知の方法で固定されている。６は磁性材料で棒状
に作られたガイド部材で、断面形状をＤカットとする加
工が施されているとともに、光軸方向（ｘ方向）に対し
て垂直な方向（ｙ軸方向）に着磁が施されており、その
極性が一定のピッチで光軸方向（ｘ方向）に並ぶように
施されている。７は通常のレンズ駆動装置に用いられて
いるようなステンレス鋼材等で作られたガイド部材であ
る。８はＭＲ素子、ホール素子等の磁気感応素子であ
り、端子８ａを有している。９はフレキシブルプリント
基板で、圧電振動子１の端子１ａと磁気感応素子８の端
子８ａが挿通する穴部９ａ，９ｂが設けられている。
【００３２】次に上記した各部材の相互関係について以
下に説明する。
下に説明する。
【００３３】圧電振動子１の固定部材１ｂがスライド部
材２の縦溝２ｂに嵌合されている。この時圧電振動子１
の固定部材１ｂ側の面とスライド部材２の縦溝２ｂ側の
面とは若干の距離を持っている。すなわち圧電振動子１
とスライド部材２とは縦溝２ｂの内面のみで接触してい
ることになる。
材２の縦溝２ｂに嵌合されている。この時圧電振動子１
の固定部材１ｂ側の面とスライド部材２の縦溝２ｂ側の
面とは若干の距離を持っている。すなわち圧電振動子１
とスライド部材２とは縦溝２ｂの内面のみで接触してい
ることになる。
【００３４】圧電振動子１を伴ったスライド部材２は可
動レンズ保持部材５のスリーブ部５ａの穴部５ａ−１に
挿通されている。その時スライド部材２のスライド片２
ａが可動レンズ保持部材５のスライド穴部５ａ−２に嵌
挿されているので、スライド部材２のｘ軸方向とｚ軸方
向への移動を規制するとともにｙ軸方向への移動を可能
にしている。
動レンズ保持部材５のスリーブ部５ａの穴部５ａ−１に
挿通されている。その時スライド部材２のスライド片２
ａが可動レンズ保持部材５のスライド穴部５ａ−２に嵌
挿されているので、スライド部材２のｘ軸方向とｚ軸方
向への移動を規制するとともにｙ軸方向への移動を可能
にしている。
【００３５】またスライド部材２を−ｙ方向にスライド
させていくと、図２の（ａ）に示す圧電振動子１の端部
側面１ｄがスリーブ部５ａのストッパ５ａ−７に突き当
って止まる。その時、圧電振動子１の駆動片１ｃは穴部
５ｂ−１もしくは穴部５ａ−８よりも−ｙ方向に若干突
き出ており、その角部にはガイド部材６が挿入しやすい
ように面取り加工が施されている。板バネ３は穴部５ａ
−１に挿通されており、板バネ３の屈曲部はスライド部
材２のほぼ中央部に接するようになっている。蓋４はス
リーブ部５ａに被せられ、板バネ３のたわみによる荷重
に逆らいながら締結部材１０によってスリーブ部５ａの
ネジ穴部５ａ−６に螺合され、固定される。
させていくと、図２の（ａ）に示す圧電振動子１の端部
側面１ｄがスリーブ部５ａのストッパ５ａ−７に突き当
って止まる。その時、圧電振動子１の駆動片１ｃは穴部
５ｂ−１もしくは穴部５ａ−８よりも−ｙ方向に若干突
き出ており、その角部にはガイド部材６が挿入しやすい
ように面取り加工が施されている。板バネ３は穴部５ａ
−１に挿通されており、板バネ３の屈曲部はスライド部
材２のほぼ中央部に接するようになっている。蓋４はス
リーブ部５ａに被せられ、板バネ３のたわみによる荷重
に逆らいながら締結部材１０によってスリーブ部５ａの
ネジ穴部５ａ−６に螺合され、固定される。
【００３６】前述した様に圧電振動子１の端部側面１ｄ
がスリーブ部５ａのストッパ５ａ−７に突き当って止ま
る仕組みになっているが、蓋４を固定するところまで組
込まれると、板バネ３のたわみによる荷重が働いて、圧
電振動子１の端部側面１ｄがストッパ５ａ−７を押圧す
るようになる。以上のようにレンズ駆動源である超音波
モータを構成する振動子等が可動レンズ保持部材５のス
リーブ部５ａに収納されており、たとえリニア超音波モ
ーターを構成するレール状固定子を兼用するガイド部材
６が挿入されずとも、超音波モーターの振動子等をスリ
ーブ部に保持できる。
がスリーブ部５ａのストッパ５ａ−７に突き当って止ま
る仕組みになっているが、蓋４を固定するところまで組
込まれると、板バネ３のたわみによる荷重が働いて、圧
電振動子１の端部側面１ｄがストッパ５ａ−７を押圧す
るようになる。以上のようにレンズ駆動源である超音波
モータを構成する振動子等が可動レンズ保持部材５のス
リーブ部５ａに収納されており、たとえリニア超音波モ
ーターを構成するレール状固定子を兼用するガイド部材
６が挿入されずとも、超音波モーターの振動子等をスリ
ーブ部に保持できる。
【００３７】Ｄカット加工されたガイド部材６はレンズ
枠部５ｂの穴５ｂ−１とスリーブ部５ａの穴部５ａ−８
に挿入され圧電振動子１の一対の駆動片１ｃが＋ｙ方向
に押されることにより、圧電振動子１の端部側面１ｄが
スリーブ部５ａのストッパ５ａ−７よりはなれ、一対の
駆動片１ｃのみが、ガイド部材６のＤカット面を押圧す
る。ガイド部材７はレンズ枠部５ａのＵ溝５ｂ−２に通
常の方法で嵌合される。ＭＲ素子、ホール素子等の磁気
感応素子８はスリーブ部５ａの穴部５ａ−４に嵌合され
る。その時にスリーブ部５ａに設けられた弾性片５ａ−
５により、磁気感応素子８が挟着され、ガイド部材６の
近傍かつ、超音波モーターと対向した位置に配置される
ようになっている。フレキシブルプリント基板９に設け
られた穴部９ａ，９ｂには圧電振動子１の端子１ａと磁
気感応素子８の端子８ａが挿通され、半田付等周知の方
法で固定される。なおフレキシブルプリント基板９は、
可動レンズ保持部材５がｘ軸方向に移動可能となる様に
余裕を持った長さになっており、図１に示されているよ
うなＵターン形状をなしている。
枠部５ｂの穴５ｂ−１とスリーブ部５ａの穴部５ａ−８
に挿入され圧電振動子１の一対の駆動片１ｃが＋ｙ方向
に押されることにより、圧電振動子１の端部側面１ｄが
スリーブ部５ａのストッパ５ａ−７よりはなれ、一対の
駆動片１ｃのみが、ガイド部材６のＤカット面を押圧す
る。ガイド部材７はレンズ枠部５ａのＵ溝５ｂ−２に通
常の方法で嵌合される。ＭＲ素子、ホール素子等の磁気
感応素子８はスリーブ部５ａの穴部５ａ−４に嵌合され
る。その時にスリーブ部５ａに設けられた弾性片５ａ−
５により、磁気感応素子８が挟着され、ガイド部材６の
近傍かつ、超音波モーターと対向した位置に配置される
ようになっている。フレキシブルプリント基板９に設け
られた穴部９ａ，９ｂには圧電振動子１の端子１ａと磁
気感応素子８の端子８ａが挿通され、半田付等周知の方
法で固定される。なおフレキシブルプリント基板９は、
可動レンズ保持部材５がｘ軸方向に移動可能となる様に
余裕を持った長さになっており、図１に示されているよ
うなＵターン形状をなしている。
【００３８】次に本実施例のレンズ駆動装置の動作を行
う駆動回路を図３に示すブロック図に基づいて説明す
る。
う駆動回路を図３に示すブロック図に基づいて説明す
る。
【００３９】マイクロコンピュータ１７から送信された
制御信号が超音波モータ駆動用のドライブ回路１８に入
力され、ドライブ回路１８からの出力信号が圧電振動子
１に高周波電圧として供給されると、駆動片１ｃにはガ
イド部材６との接触面に楕円運動が発生し、圧電振動子
１はｘ軸方向に移動する。この移動に伴い、磁気感応素
子８はガイド部材６の磁界の影響を受けて、図４の
（ａ）の様な波形１５を出力する（出力信号Ａ）。次に
出力信号Ａが波形整形器１９に入力され、図４の（ｂ）
の様な波形１６を出力する（出力信号Ｂ）。出力信号Ｂ
はパルスカウンター２０に入力され、そこでカウントさ
れた情報がマイクロコンピュータ１７に入力され、マイ
クロコンピュータ１７がそのカウント数で圧電振動子１
の位置を認識し、種々の制御回路を経て次の制御信号が
ドライブ回路１８に入力される。
制御信号が超音波モータ駆動用のドライブ回路１８に入
力され、ドライブ回路１８からの出力信号が圧電振動子
１に高周波電圧として供給されると、駆動片１ｃにはガ
イド部材６との接触面に楕円運動が発生し、圧電振動子
１はｘ軸方向に移動する。この移動に伴い、磁気感応素
子８はガイド部材６の磁界の影響を受けて、図４の
（ａ）の様な波形１５を出力する（出力信号Ａ）。次に
出力信号Ａが波形整形器１９に入力され、図４の（ｂ）
の様な波形１６を出力する（出力信号Ｂ）。出力信号Ｂ
はパルスカウンター２０に入力され、そこでカウントさ
れた情報がマイクロコンピュータ１７に入力され、マイ
クロコンピュータ１７がそのカウント数で圧電振動子１
の位置を認識し、種々の制御回路を経て次の制御信号が
ドライブ回路１８に入力される。
【００４０】以上説明した様に本実施例によれば次の様
な効果がある。
な効果がある。
【００４１】まず可動レンズ保持部材５を駆動する駆動
源である超音波モーターが可動レンズ保持部材５のスリ
ーブ部５ａに配置されることによって、従来のように回
転系モーターとモーターの回転運動を直線運動に変換す
るための伝達部材であるラックが廃止できるので、スペ
ース効率が向上し、レンズ駆動装置を小型にできる。図
５は本実施例のレンズ駆動装置をレンズ鏡筒に組込んだ
断面図である。図６に示す従来のレンズ鏡筒に対して小
型に形成されていることがわかる。さらに本実施例では
落下、衝撃等でのラックの脱落等の問題も一掃できる。
源である超音波モーターが可動レンズ保持部材５のスリ
ーブ部５ａに配置されることによって、従来のように回
転系モーターとモーターの回転運動を直線運動に変換す
るための伝達部材であるラックが廃止できるので、スペ
ース効率が向上し、レンズ駆動装置を小型にできる。図
５は本実施例のレンズ駆動装置をレンズ鏡筒に組込んだ
断面図である。図６に示す従来のレンズ鏡筒に対して小
型に形成されていることがわかる。さらに本実施例では
落下、衝撃等でのラックの脱落等の問題も一掃できる。
【００４２】次に超音波モーターに存在する板バネは圧
電振動子１を押圧するとともにガイド部材６を押圧して
いるので、可動レンズ保持部材５を常に片寄せしながら
移動でき、像ユレ等の光学的性能劣化の問題を一掃でき
る。
電振動子１を押圧するとともにガイド部材６を押圧して
いるので、可動レンズ保持部材５を常に片寄せしながら
移動でき、像ユレ等の光学的性能劣化の問題を一掃でき
る。
【００４３】最後に可動レンズ保持部材５の位置を検出
する磁気感応素子８は可動レンズ保持部材５のスリーブ
部５ａにガイド部材近傍かつ超音波モーターとほぼ対向
位置に配置するとともに、ガイド部材６に所定の着磁６
ａを施すことにより、超音波モーターの板バネ３によっ
てガイド部材６に対して片寄せされている可動レンズ保
持部材５に収められた磁気感応素子８とガイド部材６と
の距離がガタの影響を受けずに均一に保たれるので、高
精度な位置検出が可能となる。
する磁気感応素子８は可動レンズ保持部材５のスリーブ
部５ａにガイド部材近傍かつ超音波モーターとほぼ対向
位置に配置するとともに、ガイド部材６に所定の着磁６
ａを施すことにより、超音波モーターの板バネ３によっ
てガイド部材６に対して片寄せされている可動レンズ保
持部材５に収められた磁気感応素子８とガイド部材６と
の距離がガタの影響を受けずに均一に保たれるので、高
精度な位置検出が可能となる。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、振動子に振動を励起す
ることで直接レンズ保持部材を光軸方向に沿って移動で
き、該振動子は固定子に対して単に加圧接触させるだけ
でよく、しかも矩形平面形状等の薄型に形成することが
でき、従来のようにモーターの回転運動を直線運動に変
換するための伝達部材であるラック等を不要とし、その
分スペース効率の向上が図れ、レンズ駆動装置の小型化
によりレンズ鏡筒の小型化が図れる。
ることで直接レンズ保持部材を光軸方向に沿って移動で
き、該振動子は固定子に対して単に加圧接触させるだけ
でよく、しかも矩形平面形状等の薄型に形成することが
でき、従来のようにモーターの回転運動を直線運動に変
換するための伝達部材であるラック等を不要とし、その
分スペース効率の向上が図れ、レンズ駆動装置の小型化
によりレンズ鏡筒の小型化が図れる。
【００４５】また、振動子がガイド部材を固定子として
加圧接触しているので、レンズ保持部材はガイド部材に
対し、振動子を介して光軸方向と直交する方向に常時弾
性的に付勢され、レンズ保持部材とガイド部材のガタつ
きが防止でき、レンズ保持部材を高精度に光軸方向に沿
って移動させることができ、特に振動子に励起される振
動による駆動自体も高精度の位置決めが可能であり、全
体的にレンズ保持部材の高精度の駆動が可能となる。ま
た、磁気的にレンズ位置を検出してレンズの位置決めを
フィードバック制御する場合、スリーブ部とガイド部材
とは振動子を押圧する弾性部材の弾性力により片寄せ状
態に保持されているので、磁極と磁気感応素子とのギャ
ップを一定に保持でき、検出精度を向上させ、レンズ位
置制御の高精度化を図ることができる。また、磁気感応
素子は振動子と対向しているので、振動子を押圧する弾
性部材の押圧力が最もガイド部材に対して作用する位置
に磁気感応素子が存在することになり、磁気感応素子と
ガイド部材の磁極とのギャップをより一層一定に保つこ
とができ、検出精度の向上が図れ、以てレンズ駆動の高
精度化ができる。
加圧接触しているので、レンズ保持部材はガイド部材に
対し、振動子を介して光軸方向と直交する方向に常時弾
性的に付勢され、レンズ保持部材とガイド部材のガタつ
きが防止でき、レンズ保持部材を高精度に光軸方向に沿
って移動させることができ、特に振動子に励起される振
動による駆動自体も高精度の位置決めが可能であり、全
体的にレンズ保持部材の高精度の駆動が可能となる。ま
た、磁気的にレンズ位置を検出してレンズの位置決めを
フィードバック制御する場合、スリーブ部とガイド部材
とは振動子を押圧する弾性部材の弾性力により片寄せ状
態に保持されているので、磁極と磁気感応素子とのギャ
ップを一定に保持でき、検出精度を向上させ、レンズ位
置制御の高精度化を図ることができる。また、磁気感応
素子は振動子と対向しているので、振動子を押圧する弾
性部材の押圧力が最もガイド部材に対して作用する位置
に磁気感応素子が存在することになり、磁気感応素子と
ガイド部材の磁極とのギャップをより一層一定に保つこ
とができ、検出精度の向上が図れ、以てレンズ駆動の高
精度化ができる。
【００４６】さらに、落下等の衝撃が加わっても、従来
のラックの脱落といった心配がなく、品質の向上が図れ
る。
のラックの脱落といった心配がなく、品質の向上が図れ
る。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【図１】本発明によるレンズ駆動装置の第１の実施例を
示す分解斜視図。
示す分解斜視図。
【図２】図１の振動子とレンズ保持部材との取り付け状
態を示す断面図。
態を示す断面図。
【図３】図１のレンズ駆動装置の駆動回路のブロック
図。
図。
【図４】図３の駆動回路における波形整形器の入出力信
号の波形図。
号の波形図。
【図５】第１の実施例のレンズ駆動装置を組み込んだレ
ンズ鏡筒の断面図。
ンズ鏡筒の断面図。
【図６】従来のレンズ駆動装置を有するレンズ鏡筒の断
面図。
面図。
【図７】図６のレンズ駆動装置の分解斜視図。
１…圧電振動子 ２…スライド部
材 ３…板バネ ４…蓋 ５…レンズ保持部材 ６，７…ガイド
部材 ８…磁気感応素子 ９…フレキシブ
ルプリント基板
材 ３…板バネ ４…蓋 ５…レンズ保持部材 ６，７…ガイド
部材 ８…磁気感応素子 ９…フレキシブ
ルプリント基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−148497（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22903（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212909（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107440（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224112（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−103476（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−93842（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−69071（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/02 - 7/105
Claims (1)
- 【請求項１】 レンズを保持したレンズ保持部材と、該
レンズ保持部材を該レンズの光軸方向に移動自在に支持
し該光軸方向に延びるガイド部材と、該レンズ保持部材
を光軸方向に移動させる駆動手段と、前記レンズの前記
光軸方向の移動位置を検出するレンズ位置検知手段と、
を有するレンズ駆動装置において、 前記ガイド部材は、着磁により光軸方向に一定のピッチ
で交互に極性が反転する磁極を有し、前記レンズ保持部
材は、前記駆動手段および前記レンズ位置検知手段を一
体に保持し前記ガイド部材を挿通するスリーブ部を有
し、前記駆動手段は、板状に形成され該板状の面に屈曲
振動および縦振動により楕円運動が形成される振動子
と、該振動子の該楕円運動が形成される位置に設けられ
前記ガイド部材に接触する駆動片と、該駆動片を前記ガ
イド部材に押圧する弾性部材とを有し、前記レンズ位置
検知手段は、前記ガイド部材を挟んで前記振動子と対向
して設けられ前記ガイド部材の前記磁極の変化を検出す
る磁気感応素子を有することを特徴とするレンズ駆動装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32525094A JP3352260B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | レンズ駆動装置 |
| US08/577,235 US5644440A (en) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Optical apparatus |
| US08/823,811 US5812330A (en) | 1994-12-27 | 1997-03-24 | Optical apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32525094A JP3352260B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | レンズ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179184A JPH08179184A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3352260B2 true JP3352260B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18174719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32525094A Expired - Fee Related JP3352260B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | レンズ駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5644440A (ja) |
| JP (1) | JP3352260B2 (ja) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5768038A (en) * | 1996-01-26 | 1998-06-16 | Konica Corporation | Lens device |
| GB9605861D0 (en) * | 1996-03-20 | 1996-05-22 | Pilkington Perkin Elmer Ltd | Mounting arrangment |
| JPH1118461A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Canon Inc | 振動型駆動装置の制御装置およびこれを備えた装置 |
| US6316936B1 (en) | 1999-12-21 | 2001-11-13 | Visteon Global Technologies, Inc. | Linear position sensor for a transmission manual valve |
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| JP2005057839A (ja) | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Olympus Corp | 振動波リニアモータ及びそれを用いたレンズ装置 |
| JP4521165B2 (ja) | 2003-08-06 | 2010-08-11 | オリンパス株式会社 | 振動波リニアモータ |
| JP4276914B2 (ja) | 2003-09-18 | 2009-06-10 | オリンパス株式会社 | 振動波リニアモータ及びその駆動方法 |
| JP2005099549A (ja) | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Olympus Corp | 振動波リニアモータ |
| JP4309736B2 (ja) | 2003-10-01 | 2009-08-05 | オリンパス株式会社 | 振動波リニアモータ |
| KR100550898B1 (ko) * | 2004-03-04 | 2006-02-13 | 삼성전기주식회사 | 초소형 렌즈모듈 |
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| JP4576185B2 (ja) | 2004-09-22 | 2010-11-04 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子 |
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| JP3800613B2 (ja) * | 2004-10-20 | 2006-07-26 | 京セラ株式会社 | カメラモジュールとこのカメラモジュールを備えた携帯端末 |
| KR101159385B1 (ko) * | 2004-10-20 | 2012-07-03 | 교세라 가부시키가이샤 | 카메라 모듈, 및 이것을 구비한 휴대 단말 및 정보 단말 |
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| JP2006301455A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Canon Inc | 光学機器 |
| JP4731977B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-07-27 | キヤノン株式会社 | 光学機器 |
| JP4769479B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-09-07 | キヤノン株式会社 | 光学機器 |
| JP4769478B2 (ja) | 2005-04-22 | 2011-09-07 | キヤノン株式会社 | 光学機器 |
| JP2006330054A (ja) | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ鏡胴 |
| JP4865272B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2012-02-01 | キヤノン株式会社 | 制御装置及びそれを用いた光学機器 |
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| KR100723172B1 (ko) * | 2005-12-09 | 2007-05-30 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 이송장치 |
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