JPH0493807A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銀塩フィルム用カメラ、スチルビデオカメラ
、ビデオカメラ等の撮影系に関し、特にレンズ鏡筒の一
部にズームあるいはフォーカスもしくは両者の為のレン
ズ部を移動させる駆動装置を具えた光学装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、カメラ等のレンズ駆動機構は、ＤＣモータあるい
はステッピング・モータにより送りネジやカム筒及びベ
ルト、歯車といった駆動機構によりモータの駆動力を伝
達し、フォーカシングレンズあるいはズーミング用のレ
ンズを移動させるのが普通である。

しかしながら、上記従来例において以下に述べる問題点
があった。

ＤＣモータやステッピングモータで発生したトルクは一
般に回転方向の駆動力であり、レンズを光軸方向に直進
させるためには送りネジ、カム等の部材が別途必要にな
り、レンズ鏡筒の小型化が困難であった。

また、これらモータ部及びギヤ部等からは振動、騒音が
発生し、またトルク効率が低いため電力を多（消費する
という問題が生じていた。

一方、本出願人は特開昭５８−１６２０８号で、本体と
へリコイド結合されたレンズ保持筒とその外筒間の電磁
誘導によりレンズ保持筒を回転させてレンズ群を進退さ
せる機構を提案しているが、レリコイド結合部でエネル
ギーのロスが生じ、また移動は未だ間接的である。

〔発明が解決しよとしている課題〕

本発明はより直接的なレンズ駆動を行ない、電力の無駄
な消費を抑えると共に小さな空間に組込むことの可動な
駆動装置の提供を目的とし、更にその駆動装置を組込ん
だ光学装置の提供を第２の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

レンズ部の光軸に関し、一方がレンズ部と連結された電
磁コイル及び磁石を有し、電磁コイルと磁石の電磁誘導
による光軸方向の力でレンズ部を駆動する機構を具える
。磁石は永久磁石が望ましい。

また更に、例えば電磁コイル又はボビンと、磁石又はヨ
ークとの夫々の対向する面がレンズ部の案内機構を構成
し、あるいは例えばノへ−とスリーブを具える直線状案
内機構を介在させる場合力くある。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の断面形態を示し、第２図は
光軸Ｘ方向から見た形態を示す。又、第３図はズームレ
ンズの一例で、正の前置レンズ部Ａ１負のバリエータＢ
１固定レンズ部Ｃ１そしてコンペンセーション及びフォ
ーカシングのための正の可動レンズ部１から成るが、こ
れ以外の種々のズーム型式のレンズに適用でき、又、単
焦点レンズのフォーカシングレンズ部に適用することも
できる。まｔこ以下の説明では、例示としてレンズ部１
への適用を採用しているがバリエータＢにも同時に行え
るのも良い。

尚、レンズ部Ａ、Ｂ、Ｃそして１は１枚もしくは複数枚
の単レンズから成っている。

第１図と第２図で、１はレンズ部で要素１ａ、ｌｂ、ｌ
ｃから成る。

２はレンズ保持筒で、レンズ部１を保持する。３はコイ
ル、４は環形のボビンでコイル３はボビン４に巻かれて
電磁コイルを構成し、第２図に示す様にレンズ保持筒２
とボビン４は結合用のアーム２ａにより、ヨーク６のな
い領域で結合されている。

一方、５は外側ヨーク、６は内側ヨーつてこれらヨーク
は永久磁石７からそれぞれ光軸方向へ伸びている。外側
ヨーク５と永久磁石７はレンズ鏡筒８に結合されている
。その際、ボビン４は光軸を中心とした環帯をなし、内
側ヨーク６、外側ヨーク５従って永久磁石７は環帯の部
分を成している。

本例で、ボビン４の内側面と内側ヨーク６の外周面は夫
々研摩されており、両者が接触してすべり軸受けを構成
している。

また外側のヨーク５と内側のヨーク６と永久磁石７によ
って磁気回路を形成することになる。本装置においては
上述のように同軸状にレンズ、コイル、ヨークが配置さ
れている。

次に本装置の動作を説明する。３．４、から成る電磁コ
イルは磁石７により生じる磁束中に置かれ、コイル３に
電流を図示しない電線から方向を選択して流すことによ
り、コイル３、レンズ部１及びレンズ保持筒又は光軸方
向に推進力を受ける。このときヨークが外側及び内側に
配置されているのでこれらが閉磁回路系を形成し、もれ
磁束が少ないため、少ない電力で比較的大きな推進力を
生じる。またレンズ部とコイルとヨークが同軸状に配置
されていることから、推進力はコイル及びボビンの断面
に均等に加わる。

更にボビン４と内側ヨーク６の間の摺動面でレンズ移動
の案内を行なう構造になっており、この直線案内機構に
おいても、各要素が同軸状に配置されていることから摺
動摩擦もコイル断面に均等に生じる。

このように、推進力も摺動摩擦も光軸に対し軸対称に生
じるのでレンズ面を傾ける力が生じることがない。

そのためレンズが光軸方向へスムーズかつ高速に移動可
能となっている。更にレンズ保持筒、駆動力発生、直進
案内の構成要素を一体化したことにより、レンズ鏡筒の
小型化、軽量化を実現している。

第１図の例においてはコイルへの配線し給電する都合上
、電磁コイルが光軸まわりに回転するのを防ぐため、レ
ンズ保持筒２のアーム２ａとヨーク６の縁同志間で摺動
する構造になっている。

本装置のボビン４に摩擦係数の小さい材料、例えばフッ
系の樹脂等を用いれば更に移動し易くなる。

あるいはトルクを増すために磁性の強い金属を用いても
よい。この場合焼結金属に潤滑剤をしませた低摩擦係数
のものを使用するのも有効である。

第４図に示す構造においては、上述の摩擦を軽減させる
ために、シート状の潤滑部材をボビン４と内側ヨーク６
の接触面に設けている。

以下の図は光軸Ｘより上半分を描いており、下半分も対
称の構造とする。また前述と同じ部材には同じ番号を付
した。

また別に摩擦抵抗を減らすため、ボールベアリングを用
いた場合の例を第５図に示す。図中３１がポールベアリ
ングでボビン４と内側ヨーク６との間に配置されている
。ここでボビン４及びヨーク６の一方又はそれぞれ対向
している面には光軸方向に溝が設けられており、コイル
が円周方向に回転することを防ぐと同時に、ホールが一
部に偏ることも防いでいる。

第６図にボビンの外周面で移動案内をするレンズ駆動装
置の例を示す。本図はヨーク６．７が無いほかはすべて
第１図と同様の部材から構成されている。

コイルの巻き方向は第１の実施例と同様で、長く伸びた
永久磁石は光軸方向に図示の様に極性が分かれるように
配置されている。

この装置では、図示しない方向選択スイッチを介してコ
イル３に通電した際、永久磁石の磁界とコイル３の磁界
が作用し、光軸方向にコイル３を移動させる力が生じる
。またボビン４の外周部が磁石７の内周面と接触するこ
とでレンズ移動の直進案内を行なっている。接触面の摩
擦を低減させるために、第４図、第５図の構成もとるこ
とができる。本例の構成では半径方向にも磁力が生じる
が、レンズ１、コイル３、磁石７が同軸状に配置されて
いるので、軸対称に力がつりあいレンズ面を傾ける力が
生じに（い構成になっている。

尚、本装置の構成においては永久磁石が閉磁石回路にな
っていないので、コイルを通過する磁束は少な（なり、
上述の例に比してトルク効率は悪いが、以下のような効
果がある。

即ち、ホビン４とレンズ支持部材２が一体で構成され、
アーム部２ａを設けなくてもよいのでこれらを一体成形
により製造することが容易になっている。またアーム部
２ａがない分だけ、ボビン、コイル、ヨークの直径を小
さくすることができるので、全体的にレンズが鏡筒が小
型になるという効果をもっている。

第７図は他の実施例を示しており、第８図は第７図のＡ
−ｘ−Ａ’　面を展開して描いている。

本装置はレンズの直進案内機構としてバー５０゜５１と
保持筒２のスリーブ部２ｂを有する点に特徴を持つ。こ
れは、高画質ビデオカメラの様にレンズの光軸の偏芯を
高精度に抑える場合などにことに有効である。

このバー５０．５１は、光軸と平行な方向に、外筒８に
固定され支持部材５２等に取付けられている。

そしてスリーブ部２ｂはこのバー５０．５１上を滑走す
るように摺動できるので、レンズ部１と保持筒２及びこ
れに連結する部材は光軸方向に案内される。

本装置の駆動力発生の原理は、第１の実施例と同様で、
電磁コイル３に電流を流すことにより、レンズ部を保持
する保持筒２が光軸方向に筒内を受ける。

前述のようにこれらの部材は直線案内されているので、
安定かつスムーズに光軸方向に移動することができる。

本装置ではスリーブをレンズ保持筒の一部と共通化させ
ることで、部品点数を減らし、鏡筒を小型化させている
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置は以下に
述べる効果がある。

レンズ、コイル、永久磁石を同軸状に配置することが可
能で、レンズ外周に均一に光軸方向の力が加わるため、
レンズ面を傾ける力が生じない。その点を加えて高速か
つ高精度にレンズの位置決めを行なうことができる。

また、モーターや送りネジ機構等を持たないため消費電
力が少なく部品点数も少ないため低価格で小型な鏡筒を
構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、順に本発明の実施例を示す縦断面図
と正面図。第３図はズームレンズ例の説明図。 第４図、第５図は夫々変形例の断面図。第６図は別実施
例の断面図。第７図は他の実施例の正面図で、第８図は
Ａ−Ａ’　断面の図。 図中、１はレンズ部、２はレンズ保持筒、３はコイル、
４はボビン、５は外側ヨーク、７は永久磁石、６は内側
ヨーク、８は鏡筒のケージングである。 第 図 〆ａ ｌｂ Ｑ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光軸方向に移動されるレンズ部と、光軸に関し同
   軸状配置の電磁コイル及び磁石を有し、電磁コイルと磁
   石の電磁誘導による光軸方向の力でレンズ部を駆動する
   駆動装置とを具える光学装置。
2. （２）前記レンズ部を光軸方向に案内する案内機構を更
   に有する特許請求の範囲第１項記載の光学装置。
3. （３）前記電磁コイル又はその一部と、磁石又はヨーク
   との夫々対向する面が案内機構を構成する特許請求の範
   囲第１項記載の光学装置。
4. （４）前記案内機構はバー及びこれを嵌合するスリーブ
   を具える特許請求の範囲第２項記載の光学装置。