JP7467158B2 - 光学駆動装置および光学機器 - Google Patents

光学駆動装置および光学機器 Download PDF

Info

Publication number
JP7467158B2
JP7467158B2 JP2020026594A JP2020026594A JP7467158B2 JP 7467158 B2 JP7467158 B2 JP 7467158B2 JP 2020026594 A JP2020026594 A JP 2020026594A JP 2020026594 A JP2020026594 A JP 2020026594A JP 7467158 B2 JP7467158 B2 JP 7467158B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
biasing
rolling
guide member
optical
biasing force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020026594A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021131461A (ja
Inventor
遼 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2020026594A priority Critical patent/JP7467158B2/ja
Priority to DE102021101636.3A priority patent/DE102021101636A1/de
Priority to KR1020210016466A priority patent/KR20210105814A/ko
Priority to CN202110184010.5A priority patent/CN113359269A/zh
Priority to GB2101801.5A priority patent/GB2595331B/en
Priority to US17/178,547 priority patent/US11754801B2/en
Publication of JP2021131461A publication Critical patent/JP2021131461A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7467158B2 publication Critical patent/JP7467158B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/04Vertical adjustment of lens; Rising fronts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06Drive circuits; Control arrangements or methods
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G03B17/14Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

本発明は、デジタルカメラや交換レンズ等の光学機器において、アクチュエータによりレンズ等の光学素子を駆動する光学駆動装置に関する。
光学駆動装置として、レンズを保持するレンズ保持部材がガイドバー等の案内部材によって光軸方向に案内されるものがある。このようなレンズ駆動装置では、レンズ保持部材をガタ無く案内できるように、レンズ保持部材を弾性部材の付勢力によって案内部材に付勢する。特許文献1には、アクチュエータとレンズ保持部材とを連結する連結部材を弾性部材が発生する付勢力によりアクチュエータに向けて付勢し、その付勢力の反力を利用してレンズ保持部材を案内部材に付勢する光学駆動装置が開示されている。
特開2009-139516号公報
特許文献1にて開示された光学駆動装置では、様々な姿勢でもレンズ保持部材をガタなく案内することができるように、レンズ保持部材を案内部材に付勢するための付勢力を強くする必要がある。しかしながら、この付勢力を強くすると、連結部材をアクチュエータに付勢する付勢力も大きくなる。この結果、アクチュエータの動作、つまりはレンズの駆動に影響が生ずるおそれがある。
本発明は、アクチュエータの駆動への影響を少なくしつつレンズ保持部材を良好に案内することができるようにしたレンズ駆動装置を提供する。
本発明の一側面としての光学駆動装置は、光学素子を保持する光学素子保持部材と、光学素子保持部材を光軸方向に駆動するアクチュエータと、光学素子保持部材にそれぞれ転動可能に固定された第1の転動部材および第2の転動部材と、第1の転動部材と当接して光学素子保持部材を光軸方向に案内する第1の案内部材と、第2の転動部材と当接して光学素子保持部材の第1の案内部材回りでの回転を制限する第2の案内部材と、第1の転動部材が第1の案内部材に押圧されるように光学素子保持部材を付勢する第1の付勢力を発生させる第1の付勢部材と、第2の転動部材が第2の案内部材に押圧されるように光学素子保持部材を付勢する第2の付勢力を発生させる第2の付勢部材とを有する。第1の付勢部材は、磁力としての第1の付勢力を発生させる部材であり、第2の付勢力の反力がアクチュエータに作用することを特徴とする。
本発明によれば、アクチュエータによる光学素子保持部材の駆動への影響を少なくしつつ、光学素子保持部材を良好に案内することができる。
本発明の実施例1であるレンズ駆動装置の構成を示すブロック図。 実施例1のレンズ駆動装置の斜視図および分解斜視図。 実施例1のレンズ駆動装置の正面断面図および側面断面図。 実施例1のレンズ駆動装置に設けられた第1の転動部材保持部の分解斜視図および断面図。 実施例1のレンズ駆動装置における付勢機構を示す図。 実施例1のレンズ駆動装置の効果を示す図。 本発明の実施例2のレンズ駆動装置の案内機構を示す正面断面図および側面断面図。 実施例2のレンズ駆動装置の付勢機構を示す図。
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は、本発明の実施例1である光学駆動装置としてのレンズ駆動装置を備えた光学機器である撮像装置(デジタルカメラ)100の構成を示している。撮像装置100は、レンズ鏡筒103とカメラ本体105とにより構成されている。レンズ鏡筒103は、光学素子としての焦点調節用レンズ101を含む撮像光学系と、レンズ101を光軸方向に駆動するアクチュエータ102を含むレンズ駆動装置と、レンズ101の光軸方向での位置を検出する位置検出部107とを有する。
カメラ本体105は、撮像光学系により形成される光学像を撮像(光電変換)する撮像素子104と、撮像素子104上に形成される光学像のピント状態を検出するピント検出部106とを有する。さらにカメラ本体105は、ピント検出部106によるピント検出結果に応じた合焦位置に位置検出部107により検出されるレンズ101の位置が移動するようにアクチュエータ駆動部109を介してアクチュエータ102を制御する制御部108を有する。
アクチュエータ102は、振動型アクチュエータであり、振動を発生する可動部と該可動部が加圧接触する固定部とを有する。可動部は、固定部に対して光軸方向に移動する。後述する第2の付勢力の反力は、可動部を固定部に対して加圧する力として作用する。なお、アクチュエータ102としては、振動型アクチュエータに限らず、ステッピングモータやボイスコイルモータ等、様々なものを用いることができる。
図2(a)はレンズ駆動装置の組立て状態を示し、図2(b)はレンズ駆動装置を分解して示している。図3(a)は撮像光学系(レンズ101)の光軸Oaが延びる方向(光軸方向)から見たレンズ駆動装置の断面を示し、光軸方向をX方向、光軸Oaから見てアクチュエータ102が配置された方向をZ方向、X方向とZ方向に直交する方向をY方向とする。図3(b)は図3(a)のA-A線での断面を示す。図4(a)は、後述する第1の転動部材保持部を分解して示しており、図4(b)は第1の転動部材保持部の光軸に直交する断面を示している。
図3(a)に示す固定鏡筒111は、円筒形状の部材であり、レンズ鏡筒103内に固定されている。固定鏡筒111の光軸方向前後の開口部にはそれぞれ、図2(a),(b)に示す前側固定部材111bと後側固定部材111cが固定されている。前側固定部材111bと後側固定部材111cは、後述する第1の案内部材113と第2の案内部材114の前端部と後端部を保持する。光学素子保持部材としてのレンズ保持部材112は、レンズ101を保持し、固定鏡筒111に対して光軸方向に移動可能な部材である。レンズ保持部材112には、後述する4つの第1の転動部材115(a~d)をそれぞれ2つずつ転動可能に保持する2つの第1の転動部材保持部116と、第2の転動部材117を転動可能に保持する第2の転動部材保持部118が設けられている。
第1の案内部材113は図2(a)に示すように光軸方向に延びる丸棒形状の部材である。第1の案内部材113は、図2(a),(b)および図3(a)に示すように、レンズ保持部材112の前側において2つ(対)の第1の転動部材115a,115bによって、またレンズ保持部材112の後側において2つ(対)の第1の転動部材115c,115dによって光軸に直交する断面内で挟み込まれることで、レンズ保持部材112を光軸方向に案内する。第1の案内部材113は磁性体の部材である。なお、第1の案内部材113を多角形断面を有する棒状の部材としてもよい。
第2の案内部材114は、図2(a)に示すように光軸方向に延びる丸棒形状の部材であり、図3(a)に示すように第2の転動部材117が第2の案内部材114に光軸に直交する断面内で当接することで、レンズ保持部材112の第1の案内部材113回りの回転を制限する。なお、第2の案内部材114を多角形断面を有する棒状の部材や板状の部材としてもよい。
第1の転動部材115(a~d)は、図3(a)に示すように2つの第1の転動部材保持部116により2つずつ転動可能に保持されて第1の案内部材113に当接する。本実施例では、第1の転動部材115としてボールベアリングを用いている。ただし、コロやボールのように転動する部材であればよい。
各第1の転動部材保持部116は、図4(a),(b)に示すように、軸ビス116a、ワッシャ116b、ナット116c、ビス116dおよび保持ベース116eにより構成されている。保持ベース116eは、第1の転動部材115を保持する樹脂製の部材であり、ビス116dによってレンズ保持部材112に固定される。
軸ビス116aは、第1の転動部材115に嵌合する又は圧入される軸部と、ナット116cが螺合するネジ部とを備え、第1の転動部材115を保持ベース116eに位置決め固定する。軸ビス116aとナット116cによって、第1の転動部材115、ワッシャ116bおよび保持ベース116eをこの順に積層して挟持しつつ保持ベース116eに固定することで、第1の転動部材115が軸116f回りで転動可能に保持される。なお、1つの保持ベース116eによって保持される対の第1の転動部材115のそれぞれの中心を通る軸116f同士がなす角度θは60°である。ただし、角度θを他の角度にしてもよい。
また、軸ビス116aとナット116cの締結力が強くなると、樹脂製の保持ベース116eが第1の転動部材115と当接して変形するおそれがあるため、第1の転動部材115と保持ベース116eとの間にワッシャ116bを挟むことで変形を防いでいる。
レンズ保持部材112における2つの保持ベース116eとの間の2箇所にはそれぞれ、図2(a)および図3(a)に示すように第1の付勢部材119が固定されている。第1の付勢部材119は、磁石119aとヨーク119bにより構成され、図3(b)に示すように磁性体である第1の案内部材113との間に作用する磁力(磁気吸着力)によってレンズ保持部材112に第1の付勢力F1を与える。磁石119aの着磁方向は第1の案内部材113に向かう方向であり、第1の付勢力F1の方向も第1の案内部材113に向かう方向である。この第1の付勢力F1により、第1の転動部材115が第1の案内部材113に押圧される。なお、磁石119aの極は単極でも多極でもよく、単極の場合にはヨーク119bが不要となる。また第1の付勢部材119を1つ又は3つ以上設けてもよい。
第1の転動部材115が第1の案内部材113に押圧した状態でレンズ保持部材112が光軸方向に移動すると、第1の転動部材115が軸116f回りで転動する。このため、低い摩擦負荷でレンズ保持部材112を光軸方向に案内しつつ移動させることが可能である。また、レンズ保持部材112にこれとは別体の保持ベース116eをビス116dで固定する際に保持ベース116eのレンズ保持部材112に対する位置を調整することができるため、レンズ101の光軸Оaと第1および第2の案内部材113,114との相対位置を変化させることができる。これにより、製造誤差によってレンズ101の光軸Oaと第1および第2の案内部材113,114との位置関係のずれを吸収することができ、これらの高精度に位置決めすることができる。
第2の転動部材117は、図2(a),(b)に示すように、レンズ保持部材112における光軸Oaを挟んで第1の転動部材保持部116とは反対側に設けられた第2の転動部材保持部118に保持され、第2の案内部材114に当接する。本実施例では、第2の転動部材117についてもボールベアリングを用いているが、コロや転動ボール等の転動する部材であればよい。
第2の転動部材保持部118は、図2(b)に示すように、軸ビス118a、ワッシャ118bおよびナット118cで構成される。軸ビス118aは、第2の転動部材117に嵌合する又は圧入される軸部と、ナット118cが螺合するネジ部とを有し、第2の転動部材117をレンズ保持部材112に対して位置決め固定する。第2の転動部材117、ワッシャ118bおよびレンズ保持部材112をこの順に積層して軸ビス118aにナット118cを締結することによって、第2の転動部材117が軸118d回りで転動可能に保持される。第2の転動部材117とレンズ保持部材112との間にワッシャ118bを配置した理由は、第1の転動部材保持部116のワッシャ116bと同じである。
レンズ保持部材112とアクチュエータ102との間には、図2(b)および図3(a)に示すように、バネ等の弾性部材である第2の付勢部材120が配置されている。またレンズ保持部材112に設けられた連結部121には、アクチュエータ102が光軸方向においてガタが生じないように連結されている。第2の付勢部材120は、その一端がアクチュエータ102の可動部と当接し、他端がレンズ保持部材112に当接して圧縮されることで、レンズ保持部材112に第2の転動部材117を第2の案内部材114に押圧するための弾性力としての第2の付勢力F2を与える。第2の付勢力F2は第1の付勢力F1よりも小さい。
第2の転動部材117が第2の案内部材114に当接した状態でアクチュエータ102が駆動されてレンズ保持部材112が光軸方向に移動すると、第2の転動部材117が軸118d回りで転動する。このため、低い摩擦負荷でレンズ保持部材112を光軸方向に案内しつつ移動させることが可能であり、かつレンズ保持部材112の第1の案内部材113回りでの回転を制限することができる。
以上説明した第1および第2の案内部材113,114、第1および第2の転動部材115,117および第1および第2の付勢部材119,120を含むガイド機構によって、レンズ保持部材112(つまりはレンズ101)をガタなく、かつ低負荷で光軸方向に案内することができる。
図2(b)および図3(a),(b)に示すように、レンズ保持部材112は第1のストッパ部122と第2のストッパ部123を有する。第1のストッパ部122は、第1の案内部材113に係合してレンズ保持部材112が第1の案内部材113から所定距離以上離れることを防止する。具体的には、撮像装置100が落下衝撃等の外力を受けることによりレンズ保持部材112が第1の転動部材115と第1の案内部材113が離間する方向に変位した際に第1のストッパ部122が第1の案内部材113に係合(当接)することで、第1の転動部材115が第1の案内部材113から脱落したり第1の付勢力F1が弱まってレンズ保持部材112が元の位置に復帰できなくなったりすることを防止する。
一方、第2のストッパ部123は、第2の案内部材114に係合してレンズ保持部材112が第2の案内部材114から所定距離以上離れることを防止する。具体的には、撮像装置100が外力を受けることによりレンズ保持部材112が第2の転動部材117と第2の案内部材114が離間する方向に変位した際に第2のストッパ部123が第2の案内部材114に係合(当接)することで、レンズ保持部材112が固定鏡筒111に衝突したりアクチュエータ102にダメージを与えたりすることを防止する。
図1に示した位置検出部107は、図2(a),(b)および図3(a)に示すようにレンズ保持部材112により保持されたスケール107aに設けられた周期パターンを、光学的または磁気的に読み取るセンサにより構成されている。位置検出部107はレンズ保持部材112の光軸方向での位置に応じて変化する周期信号を出力し、制御部108は該周期信号からレンズ保持部材112の光軸方向での位置を検出する。
次に、図5を用いて、レンズ保持部材112を第1および第2の案内部材113,114に付勢する構成について説明する。図5は、光軸方向に直交する面内におけるレンズ保持部材112、第1の転動部材115a,115b、第1の付勢部材119、第1の案内部材113、第2の転動部材117、第2の付勢部材120および第2の案内部材114を模式的に示している。図5の紙面に垂直な奥行き方向における第1の転動部材115a,115bと重なる位置には、第1の転動部材115c,115dが配置されている。
前述したように、レンズ保持部材112は、磁石119aを含む第1の付勢部材119が磁性体としての第1の案内部材113との間で発生する磁気吸着力としての第1の付勢力F1によって第1の案内部材113に向けて付勢され、弾性部材である第2の付勢部材120が発生する弾性力としての第2付勢力F2によって第2の案内部材114に向けて付勢される。
図5において、第1の転動部材115a(115c)と第1の転動部材115b(115d)は、第1の案内部材113における互いに異なる第1の位置113aと第2の位置113bに互いに異なる第1の方向D1と第2の方向D2から当接する。第1の位置113aを通って第1の方向D1に直交する面を第1の転動面Aとする。また第2の位置113bを通って第2の方向D2に直交する面を第2の転動面Bとする。第1の転動面Aと第2の転動面Bは光軸Oaに平行な面である。第1の付勢部材119は、第1の転動面Aと第2の転動面Bがなす角を内分する方向、言い換えれば第1の案内部材113に向かう(第1の案内部材113を通る)方向に第1の付勢力F1を発生する。この方向に第1の付勢力F1が発生することで、第1の転動部材115a~115dがほぼ均等な力で第1の案内部材114に押圧される。
第1の付勢力F1は第1の付勢部材119と第1の案内部材113との間で発生する力であるため、第1の付勢力F1による反力R1は第1の案内部材113に発生する。このため、第1の付勢力F1は、第1の案内部材113、第1の転動部材115、第1の転動部材保持部116および第1の付勢部材119の中で完結しており、第1の案内部材113と第2の案内部材114のうち第1の案内部材113にのみ第1の付勢力F1が伝達される。すなわち、第1の付勢力F1は、レンズ保持部材112を第2の案内部材114に向かって付勢することなく第1の案内部材113に向かって付勢する。
図5では、図3(a)と同様に、光軸方向をX方向とし、光軸Oaから見てアクチュエータ102が配置された方向をZ方向とし、X方向とZ方向に直交する方向をY方向とする。Y方向(第2の付勢力F2の方向に直交する方向)において、第1の案内部材113と第2の付勢部材120(第2の付勢力F2が発生する位置)との間の距離をL1、第2の案内部材114と第2の付勢部材120との間の距離をL2とする。本実施例では、第2の付勢部材120は、L2がL1よりも小さくなるように第2の付勢力F2を発生させる。このように第2の付勢力F2を発生させることで、第2の付勢力F2が小さくても撮像装置100の姿勢が変化したときに、第2の付勢部材120を第2の案内部材114にガタなく押圧させることができる。
なお本実施例では第1の案内部材113が磁性体により構成され、第1の付勢部材119が磁石119aを含む場合について説明したが、第1の案内部材113を磁石とし、第1の付勢部材119を磁性体としてもよい。
次に、図6(b)を用いて、本実施例の効果について説明する。図6(a)は比較例として従来の構成を示しており、本実施例と共通する構成要素には本実施例と同符号を付している。
図6(a)に示す従来の構成でも、第1の転動部材115a,115bが第1の案内部材113に当接し、第2の転動部材117が第2の案内部材114に当接している。ただし、第1の転動部材115a,115bと第2の転動部材117は、レンズ保持部材112とアクチュエータ102の可動部との間に配置されたバネ等の弾性部材である付勢部材132が発生した付勢力F3によってそれぞれ、第1の案内部材113と第2の案内部材114に押圧されている。付勢力F3の反力R3は、アクチュエータ102に伝達される。
ここで、レンズ保持部材112により保持されているレンズ101の重量が重いと、撮像装置の様々な姿勢において付勢力F3により第1の転動部材115a,115bと第2の転動部材117を第1の案内部材113と第2の案内部材114に押圧させるためには、付勢力F3を大きくする必要がある。この結果、アクチュエータ102に作用する反力R3も大きくなるため、アクチュエータ102の駆動負荷や摩擦抵抗が増加してレンズ保持部材112の良好な駆動ができなくなるおそれがある。
これに対して、図6(a)に示す本実施例では、図5でも説明したように、第1の付勢力F1とその反力R1は、第1の案内部材113、第1の転動部材115、第1の転動部材保持部116および第1の付勢部材119の中で完結しているため、反力R1が第2の案内部材114やアクチュエータ102に伝達されない。一方、第2の付勢力F2とその反力R2は、従来の構成と同様にアクチュエータ102に伝達される。ただし、従来における付勢力F3はレンズ保持部材112を第1の案内部材113と第2の案内部材114の両方に付勢するのに対して、第2の付勢力F2はレンズ保持部材112を第2の案内部材114のみに付勢する。しかも、第2の付勢力F2よりも第1の付勢力F1が大きいため、第2の付勢力F2は従来の付勢力F3に比べてはるかに小さい。
本実施例においてレンズ101の重量が重い場合に、撮像装置100の様々な姿勢で第1の付勢力F1と第2の付勢力F2により第1の転動部材115と第2の転動部材117を第1の案内部材113と第2の案内部材114に押圧させるためには、第1の付勢力F1と第2の付勢力F2をともに大きくする必要がある。このとき、第2の付勢力F2の反力R2も大きくなるが、従来の付勢力F3の反力R3よりもはるかに小さいため、アクチュエータ102に作用する反力R2として大きくなり過ぎることがなく、アクチュエータ102の駆動負荷や摩擦抵抗の増加を抑制してレンズ保持部材112の良好な駆動が可能となる。
図7(a),(b)を用いて、本発明の実施例2であるレンズ駆動装置について説明する。本実施例において実施例1と共通する構成要素には同符号を付しており、それらの説明は省略する。図7(a)は、本発明の実施例2であるレンズ駆動装置を光軸方向から見て示している。X、YおよびZ方向は、実施例1(図3(a))と同じである。図7(b)は、第2の案内部材214周りの構成を-Y方向から見て示している。
第2の案内部材214は、レンズ保持部材112の第1の案内部材113回りでの回転を制限する丸棒形状の部材である。ただし、第2の案内部材214を、多角形断面を有する棒状の部材としてもよい。第2の案内部材214には、レンズ保持部材112の第2の転動部材保持部118に固定された第2の転動部材117が当接している。また第2の案内部材214は、磁性体により構成されている。第2の転動部材117は、実施例1と同様に、軸ビス118a、不図示のワッシャおよびナット118cを用いてレンズ保持部材112に固定されている。
レンズ保持部材112における第2の付勢部材220のX方向後方には、図7(b)に示すように、磁石220aとヨーク220bとにより構成され、磁性体である第2の案内部材214との間に作用する磁力(磁気吸着力)によってレンズ保持部材112に第2の付勢力F2′を与える第2の付勢部材220が固定されている。磁石220aの着磁方向は第2の案内部材214に向かう方向であり、第2の付勢力F2′の方向も第2の案内部材214に向かう方向である。この第2の付勢力F2′により、第2の転動部材117が第2の案内部材214に押圧される。第2の付勢力F2′は第1の付勢力F1よりも小さい。なお、磁石220aの極は単極でも多極でもよく、単極の場合にはヨーク220bが不要となる。また第2の付勢部材220を2つ以上設けてもよい。
第2の転動部材117が第2の案内部材214に当接した状態でアクチュエータ102が駆動されてレンズ保持部材112が光軸方向に移動すると、第2の転動部材117が転動する。このため、低い摩擦負荷でレンズ保持部材112を光軸方向に案内しつつ移動させることが可能であり、かつレンズ保持部材112の第1の案内部材113回りでの回転を制限することができる。
次に、図8を用いて、レンズ保持部材112を第1および第2の案内部材113,214に付勢する構成について説明する。図8は、光軸方向から見たレンズ保持部材112、第1の転動部材115a,115b、第1の付勢部材119、第1の案内部材113、第2の転動部材117、第2の付勢部材220および第2の案内部材214を模式的に示している。第1の付勢部材119によりレンズ保持部材112を第1の案内部材113に付勢する構成は実施例1と同じである。
前述したように第2の付勢部材220と第2の案内部材214との間に発生する第2の付勢力F2′は、レンズ保持部材112を第1の案内部材214に向けて付勢する。第2の付勢力F2′による反力R2′は、第2の案内部材214に発生する。このため、第2の付勢力F2′と反力R2′は、第2の案内部材214、第2の転動部材117および第2の付勢部材220の中で完結しており、第1の案内部材113やアクチュエータ102に伝達されない。
また第2の付勢力F2′は、レンズ101を含むレンズ保持部212の重心Gと第1の案内部材113との間は通らず、重心Gと第2の案内部材214との間を通るようにレンズ保持部材112に作用する。このため、第2の付勢力F′が小さくても、撮像装置の姿勢にかかわらずガタなく第2の転動部材117を第2の案内部材214に押圧させることができる。
なお本実施例では第2の案内部材214が磁性体により構成され、第2の付勢部材220が磁石220aを含む場合について説明したが、第2の案内部材214を磁石とし、第2の付勢部材220を磁性体としてもよい。
次に、本実施例の効果について説明する。実施例1と同様に、第1の付勢力F1とその反力R1は第1の案内部材113、第1の転動部材115、第1の転動部材保持部116および第1の付勢部材220の中で完結しているため、反力R1′が第2の案内部材214やアクチュエータ102に伝達されない。また第2の付勢力F2′とその反力R2′は第2の案内部材214、第2の転動部材117、第2の転動部材保持部118および第2の付勢部材220の中で完結しているため、反力R2′が第1の案内部材113やアクチュエータ102に伝達されない。
レンズ101の重量が重い場合に様々な撮像装置の姿勢で第1の付勢力F1と第2の付勢力F2′により第1の転動部材115と第2の転動部材117を第1の案内部材113と第2の案内部材214に押圧させるためには、第1の付勢力F1と第2の付勢力F2′をともに大きくする必要がある。このとき、第1の付勢力F1の反力R1と第2の付勢力F2′の反力R2′も大きくなるが、反力R1′と反力R2′はともにアクチュエータ102に作用しないため、アクチュエータ102の駆動負荷や摩擦抵抗の増加を抑制してレンズ保持部材112の良好な駆動が可能となる。
上記各実施例では光学素子保持部材がレンズを保持する場合について説明したが、光学素子保持部材はレンズ以外の光学素子(フィルタや絞り等)を保持してもよい。
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。
100 撮像装置
101 レンズ
112 レンズ保持部材
113 第1の案内部材
114 第2の案内部材
115 第1の転動部材
117 第2の転動部材
119 第1の付勢部材
120,220 第2の付勢部材

Claims (12)

  1. 光学素子を保持する光学素子保持部材と、
    前記光学素子保持部材を光軸方向に駆動するアクチュエータと、
    前記光学素子保持部材にそれぞれ転動可能に固定された第1の転動部材および第2の転動部材と、
    前記第1の転動部材と当接して前記光学素子保持部材を前記光軸方向に案内する第1の案内部材と、
    前記第2の転動部材と当接して前記光学素子保持部材の前記第1の案内部材回りでの回転を制限する第2の案内部材と、
    前記第1の転動部材が前記第1の案内部材に押圧されるように前記光学素子保持部材を付勢する第1の付勢力を発生させる第1の付勢部材と、
    前記第2の転動部材が前記第2の案内部材に押圧されるように前記光学素子保持部材を付勢する第2の付勢力を発生させる第2の付勢部材とを有し、
    前記第1の付勢部材は、磁力としての前記第1の付勢力を発生させる部材であり、
    前記第2の付勢力の反力が、前記アクチュエータに作用することを特徴とする光学駆動装置。
  2. 前記第2の付勢力が、前記第1の付勢力よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光学駆動装置。
  3. 前記光軸方向に直交する面内において、前記第2の案内部材と前記第2の付勢力が発生する位置との間の距離が、前記第1の案内部材と前記第2の付勢力が発生する位置との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載の光学駆動装置。
  4. 前記第2の付勢力は、前記光学素子を含む前記光学素子保持部材の重心と前記第2の案内部材との間において前記光学素子保持部材に作用することを特徴とする請求項1または2に記載の光学駆動装置。
  5. 前記第1の付勢力は、前記光学素子保持部材を前記第2の案内部材に向けて付勢することなく前記第1の案内部材に向けて付勢することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学駆動装置。
  6. 前記第1の転動部材として、前記光軸方向に直交する面内において、前記第1の案内部材における互いに異なる第1の位置と第2の位置に互いに異なる第1の方向と第2の方向から当接する対の転動部材を有し、
    前記第1の位置を通って前記第1の方向に直交する面を第1の転動面とし、前記第2の位置を通って前記第2の方向に直交する面を第2の転動面とするとき、
    前記第1の付勢部材は、前記第1の転動面と前記第2の転動面とがなす角を内分する方向に前記第1の付勢力を発生させることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光学駆動装置。
  7. 前記第1の案内部材と前記第1の付勢部材のうち一方が磁性体により構成され、他方が磁石により構成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光学駆動装置。
  8. 前記第2の付勢部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のレンズ駆動装置。
  9. 前記第2の付勢部材は、磁力としての前記第2の付勢力を発生させる部材であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光学駆動装置。
  10. 前記第2の案内部材と前記第2の付勢部材のうち一方が磁性体により構成され、他方が磁石により構成されていることを特徴とする請求項9に記載の光学駆動装置。
  11. 前記アクチュエータが、可動部と、該可動部が加圧接触する固定部とを有し、
    前記第2の付勢力の反力が、前記可動部を前記固定部に加圧する力として作用することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の光学駆動装置。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載の光学駆動装置を有することを特徴とする光学機器。
JP2020026594A 2020-02-19 2020-02-19 光学駆動装置および光学機器 Active JP7467158B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020026594A JP7467158B2 (ja) 2020-02-19 2020-02-19 光学駆動装置および光学機器
DE102021101636.3A DE102021101636A1 (de) 2020-02-19 2021-01-26 Optikantriebsvorrichtung und Optikvorrichtung
KR1020210016466A KR20210105814A (ko) 2020-02-19 2021-02-05 광학구동장치 및 광학기기
CN202110184010.5A CN113359269A (zh) 2020-02-19 2021-02-10 光学驱动设备和光学设备
GB2101801.5A GB2595331B (en) 2020-02-19 2021-02-10 Optical driving apparatus and optical apparatus
US17/178,547 US11754801B2 (en) 2020-02-19 2021-02-18 Optical driving apparatus and optical apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020026594A JP7467158B2 (ja) 2020-02-19 2020-02-19 光学駆動装置および光学機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021131461A JP2021131461A (ja) 2021-09-09
JP7467158B2 true JP7467158B2 (ja) 2024-04-15

Family

ID=74879112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020026594A Active JP7467158B2 (ja) 2020-02-19 2020-02-19 光学駆動装置および光学機器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11754801B2 (ja)
JP (1) JP7467158B2 (ja)
KR (1) KR20210105814A (ja)
CN (1) CN113359269A (ja)
DE (1) DE102021101636A1 (ja)
GB (1) GB2595331B (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124994A (ja) 2010-12-06 2012-06-28 Canon Inc 駆動装置、レンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349808B2 (ja) * 1993-12-28 2002-11-25 オリンパス光学工業株式会社 光学素子駆動装置
JP4945845B2 (ja) * 2000-03-31 2012-06-06 株式会社ニコン 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法。
TW200643502A (en) * 2005-03-31 2006-12-16 Sony Corp Housing tube device and imaging device
DE102005057860A1 (de) * 2005-12-03 2007-06-06 Carl Zeiss Smt Ag Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie
JP2009139516A (ja) 2007-12-05 2009-06-25 Panasonic Corp レンズ駆動装置
JP2010266582A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Canon Inc 光学素子の位置決め装置
CN104584415B (zh) * 2012-06-18 2019-01-25 株式会社尼康 振动致动器单元、光学装置以及台装置
JP6399799B2 (ja) 2014-05-12 2018-10-03 キヤノン株式会社 光学機器および撮像装置
US9671616B2 (en) * 2014-09-02 2017-06-06 Flir Systems, Inc. Optics system with magnetic backlash reduction
US20160341975A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Jahwa Electronics Co., Ltd. Camera lens module
WO2017119760A1 (ko) * 2016-01-07 2017-07-13 엘지이노텍 주식회사 렌즈 구동 장치, 카메라 모듈 및 광학기기
JP6606297B2 (ja) 2016-12-05 2019-11-13 富士フイルム株式会社 レンズ案内装置、レンズ移動装置及び撮像装置
JP2018180352A (ja) 2017-04-17 2018-11-15 シーエム・テクノロジー株式会社 レンズ駆動装置
WO2019084728A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens actuator with polar coordinate system
JP2019113638A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 シーエム・テクノロジー株式会社 レンズ駆動装置
JP2019113637A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 シーエム・テクノロジー株式会社 カメラモジュール
US11333951B2 (en) * 2019-04-22 2022-05-17 Jahwa Electronics Co., Ltd. Actuator for camera

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012124994A (ja) 2010-12-06 2012-06-28 Canon Inc 駆動装置、レンズ鏡筒及びレンズ鏡筒を有する光学機器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113359269A (zh) 2021-09-07
JP2021131461A (ja) 2021-09-09
GB202101801D0 (en) 2021-03-24
GB2595331A (en) 2021-11-24
GB2595331B (en) 2022-12-14
US20210255416A1 (en) 2021-08-19
KR20210105814A (ko) 2021-08-27
DE102021101636A1 (de) 2021-08-19
US11754801B2 (en) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8059158B2 (en) Photographing apparatus
US8238736B2 (en) Optical unit with shake correcting function and photographic optical device
US10247902B2 (en) Motor and apparatus using the same
US7688354B2 (en) Image stabilizer
WO2018105267A1 (ja) レンズ案内装置、レンズ移動装置及び撮像装置
US7872780B2 (en) Flexible printed wiring board arrangement of an imaging device
CN112782825B (zh) 光学系统
US7580621B2 (en) Optical image stabilizer
WO2021253520A1 (zh) 镜头模组
WO2021200980A1 (ja) 光学素子駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
US7574123B2 (en) Optical image stabilizer
KR101445604B1 (ko) 렌즈 이동 장치
JP2019140764A (ja) 振動波モータ及び振動波モータを備えたレンズ駆動装置
JP4886464B2 (ja) レンズ鏡筒の調整方法
JP7467158B2 (ja) 光学駆動装置および光学機器
US5854947A (en) Vibration reducing apparatus
JP7479868B2 (ja) 光学駆動装置および光学機器
JP2015087699A (ja) 駆動装置、及び光学機器
JP3713818B2 (ja) 像ブレ補正装置
US10763763B2 (en) Motor and electronic apparatus including motor
CN111479038A (zh) 驱动装置、图像模糊校正装置和包括图像模糊校正装置的摄像设备
WO2022124364A1 (ja) レンズ鏡筒及び撮像装置
CN114428383B (zh) 光学单元
JP7346113B2 (ja) 振れ補正装置及びこれを備えるレンズ装置、カメラシステム
US11502625B2 (en) Vibration wave motor, and driving apparatus having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7467158

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150