JPH0772365A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ位置に関係のない高精度な位置決めを
可能とする。 【構成】 第１のスライダ部材１ａと第１の連接部材１
１の連結部２１Ｂの位置調整を可能にし、補正量記憶装
置６３により、第１の可動レンズ群１の位置に対しての
第２の可動レンズ群２の位置を決定するために必要な連
結部２１Ｂの補正量を必要な間隔毎に記憶し、補正量算
出装置６２、連結部駆動回路６４、圧電素子７４等によ
り、その補正量に従って連結部２１Ｂの位置を調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の可動レンズ群を
関連して駆動するレンズ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、本出願人が既に提案しているレ
ンズ駆動装置（特願平４−３３３１６５号）の基本構成
を示す斜視図である。可動レンズ群１と可動レンズ群２
は、光軸上をある決まった関係に従って移動することに
より、変倍又は合焦などの動作をする光学系である。可
動レンズ群１と可動レンズ群２は、レンズ鏡筒の土台と
なる支持板３に光軸と平行に固定されたガイド軸５に対
して、スライダ部１ａ，２ａにより光軸方向に移動可能
に支持されている。また、可動レンズ群１と可動レンズ
群２は、ガイド軸５を中心にした回転を制限するように
カイド軸４に係合している。したがって、可動レンズ群
１と可動レンズ群２は、カイド軸４、ガイド軸５に対し
て光軸方向に移動可能であるが、ガイド軸５を中心とし
た回転方向には移動できない。

【０００３】可動レンズ群１は、スライダ部１ａ、クラ
ンク１０、連接部材１１などからなるスライダクランク
機構を用いて駆動される。クランク１０は、その回転軸
がモータ４２の軸４１と共通であり、このクランク１０
は、モータ軸４１の回転に従って回転する。また、モー
タ４２は、図示しない部材により支持板３に固定されて
いる。クランク１０は、連接部材１１に連結部材２２を
介して回転自在に連結されており、連接部材１１は、可
動レンズ群１に連結部材２１を介して回転自在に連結さ
れている。したがって、モータ軸４１が回転することに
より、クランク１０及び連接部材１１を介して、スライ
ダ部１ａがガイド軸５上をスライドすることにより、可
動レンズ群１は光軸方向に移動する。

【０００４】補正用レバー１３は、一端には連結部材２
３により可動レンズ群２のスライダ部２ａと回転可能に
連結されており、他端にはカムフォロアー２６が固定さ
れている。カムフォロアー２６は、補正用カム板１４の
カム溝１４ａに沿って移動可能である。また、補正用レ
バー１３は、連結部材２４により連接部材１２の一端に
回転可能に連結され、クランク１０は、連結部材２５に
より連接部材１２の他端に回転可能に連結されている。
したがって、可動レンズ群２側においても、スライダ部
２ａ、連接部材１２、クランク１０によって、スライダ
クランク機構が構成されている。

【０００５】可動レンズ群２は、前述したように、光軸
方向にのみ移動可能であり、補正用カム板１４も補正用
カム固定板８を介して支持板３に固定されているので、
補正用レバー１３の動きは制限され、補正用レバー１３
上のある点の位置が決定することにより、可動レンズ群
２の位置が決定される。すなわち、クランク１０が回転
することにより、連接部材１２の支点の１つである連結
部材２５の位置が決定され、補正用レバー１３と連接部
材１２は連結部材２４によりリンクされているために、
補正用レバー１３の位置が決定されるので、可動レンズ
群２の位置が決定される。つまり、このレンズ駆動装置
では、連接部材１２は、可動レンズ群２の位置を正確な
設定位置に対して近似的に位置決めする役割を果たし、
さらに、補正用レバー１３は、補正用カム板１４に係合
するカムフォロアー２６が移動することにより、補正分
の移動量が設定されているので、可動レンズ群２が正規
の位置に移動可能とする。

【０００６】このようなレンズ装置では、レンズ部材や
機構部材などの加工誤差や組立作業等のバラツキによる
誤差（以下、これらをまとめて製造誤差という）が存在
するので、光学的性能を満足させるためには、可動レン
ズ群１、２のレンズ系全体に対する位置関係及び可動レ
ンズ群１、２の相互の位置関係を、設計値に対して補正
する必要が生ずる場合がある。

【０００７】従来、前述した補正は、補正用カム板１４
の位置を調整し、可動レンズ群１に対する可動レンズ群
２の位置関係を変化させて実現していた。しかしなが
ら、補正用カム板１４の調整のみで全駆動範囲において
必要な光学性能を確保することは困難な場合が多いた
め、さらに可動レンズ群１に対して光軸方向のシフト調
整も合わせて行うなう場合があった。可動レンズ群１の
シフト調整は、レンズ枠とレンズ群の間にワッシャ等の
調整部材を挟み、この調整部材の厚さを変更することに
よってレンズ群の光軸方向の位置を調整することにより
行われていた。また、可動レンズ群１と連接部材１１の
取付位置は決定されており、調整等の作業により変更す
ることはできなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したレン
ズ駆動装置では、前記調整部材の厚さを変更するために
は、レンズ枠とレンズ群を取り外した後に、調整部材を
取り外して交換又は加工することにより目的の厚さに
し、その後にまた組み立てる作業を行っていたので再現
性が悪く、調整作業の工程が多く、作業時間がかかるう
え、コストアップにつながっていた。

【０００９】さらに、組立調整後は、各部材の位置が決
定してしまうので、最終調整後に、使用環境の温度変化
などに起因する寸法変化には、対処しづらかった。

【００１０】本発明の目的は、上記の全ての問題を解決
し、レンズ位置に関係なく高精度な位置決めが可能なレ
ンズ駆動装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明によるレンズ駆動装置の第１の解決手段は、
第１及び第２の可動レンズ群と、第１及び第２のスライ
ド部材により前記第１及び第２の可動レンズ群を光軸方
向に移動可能に支持する支持手段と、前記第１のスライ
ド部材及びその第１のスライド部材に第１の連接部材を
介して連結されたクランク部材によりスライダクランク
機構を構成し、前記第１の可動レンズ群を移動する第１
の移動手段と、前記クランク部材を回転駆動する駆動手
段と、前記第２のスライド部材及びその第２のスライド
部材に第２の連接部材を介して前記クランク部材を連結
してスライダクランク機構を構成し、前記第２のレンズ
群を近似的な位置に移動する第２の移動手段と、前記第
２の連接部材に係合する従動部材が所定形状の補正用カ
ム部材に従動することにより、前記第２の可動レンズ群
の移動位置を正規な位置に補正する補正手段とを含むレ
ンズ駆動装置であって、前記第１のスライダ部材と前記
第１の連接部材の取付位置及び／又は前記第２のスライ
ダ部材と前記第２の連接部材若しくは前記従動部材の取
付位置を調整する位置調整手段を有することを特徴とす
る。

【００１２】第２の解決手段は、第１の解決手段のレン
ズ駆動装置において、前記第１の可動レンズ群の位置に
対応する前記第１のスライダ部材と前記第１の連接部材
の取付位置及び／又は前記第２のスライダ部材と前記第
２の連接部材若しくは前記従動部材の取付位置の補正量
を記憶する補正量記憶手段と、前記補正量記憶手段に記
憶された補正量に基づいて、前記位置調整手段を駆動す
る位置調整駆動手段を有することを特徴とすることがで
きる。

【００１３】第３の解決手段は、第２の解決手段のレン
ズ駆動装置において、使用環境の温度を検出する温度検
出手段を備え、前記補正量記憶手段は、各温度に対する
補正量を記憶しており、前記位置調整駆動手段は、前記
温度検出手段により検出した温度に対応する補正量に基
づいて、前記位置調整手段を駆動することを徴とするこ
とができる。

【００１４】

【作用】第１の解決手段によれば、位置調整手段によ
り、第１のスライダ部材と第１の連接部材の取付位置及
び／又は前記第２のスライダ部材と前記第２の連接部材
若しくは前記従動部材の取付位置を光軸方向に調整可能
としたので、取付位置の調整のみで可動レンズ群の光軸
方向の調整が可能となる。

【００１５】第２の解決手段によれば、補正量記憶手段
により、クランク位置に対する第１の可動レンズ群の位
置及び第１の可動レンズ群の位置に対しての第２の可動
レンズ群の位置を決定するために必要な、第１のスライ
ダ部材と第１の連接部材の取付位置及び／又は前記第２
のスライダ部材と前記第２の連接部材若しくは前記従動
部材の取付位置の補正量を必要な間隔毎に記憶し、位置
調整駆動手段により、その補正量に従って、位置調整手
段を介して、前記取付位置を調整することができる。

【００１６】第３の解決手段によれば、温度検出手段に
より温度を測定して、位置調整駆動手段により、その温
度での最適値にする補正量に基づいて、位置調整手段を
駆動することができる。このため、組立調整後において
も前記取付位置を調整することが可能であるので、最終
調整後に生ずる使用環境の温度変化による寸法変化にも
対処することができる。

【００１７】

【実施例】

（第１の実施例）以下、図面などを参照しながら、実施
例をあげて、さらに詳しく説明する。図１は、本発明に
よるレンズ駆動装置の第１の実施例を示す斜視図、図２
は、第１の実施例に係る位置調整手段の詳細を示す正面
図である。なお、図５に示した基本構成と同様な機能を
果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を
省略する。第１の実施例の連結部２１Ａでは、連接部材
１１は、連結部材５１により取付補助板５２に回転可能
に取り付けられている。取付補助板５２には、２つの長
孔５２ａが形成されており、取付ボルト５３は、この長
孔５２ａを通して、可動レンズ群１に取り付けられてい
る。取付補助板５２の可動レンズ群１に対する光軸上の
位置は、取付ボルト５３を緩めることにより、長孔５２
ａの範囲内で調整可能となる。調整終了後には、取付ボ
ルト５３を締め付けることにより、取付補助板５２と可
動レンズ群１を固定する。

【００１８】また、補正用レバー１３と可動レンズ群２
若しくは連接部材１２との取り付けにおいても、同様の
構成をとることにより、位置の調整が可能となってい
る。なお、可動レンズ群１と連接部材１１又は補正用レ
バー１３と可動レンズ群２若しくは連接部材１２の取り
付けは、位置を調整することが可能であり、かつ、使用
時には位置が固定できるものであれば、この実施例の構
成に限られるものではない。また、位置の調整は、微調
整が可能な機構としてもよく、それにより、調整時の作
業を容易にすることができる。

【００１９】（第２の実施例）図３は、本発明によるレ
ンズ駆動装置の第２の実施例の位置調整手段の詳細を示
す図である。なお、連結部以外の全体の構成は、図１と
同様であるので、図示は省略し、同様な機能を果たす部
分には同一の符号を付して説明する。第２の実施例の連
結部２１Ｂでは、連接部材１１は、取付補助板７２に対
して連結部材７１により、その連結部材７１を中心に回
転可能に取り付けられている。取付補助板７２は、可動
レンズ群１に対して連結部材７３により、その連結部材
７３を中心に回転可能に取り付けられている。また、取
付補助板７２の端部７２ａと移動レンズ群１の突出部１
ａの間には、圧電素子７４が接合されており、この圧電
素子７４に与える電圧を変化させることにより、圧電素
子７４の連接部材１１の軸方向の長さが変化し、取付補
助板７２が可動レンズ群１に対して回転し、連接部材１
１の支点である連結部材７１の可動レンズ群１に対する
位置が変更される。

【００２０】つぎに、第２の実施例の動作を、制御回路
とともに説明する。図４は、第２の実施例に係るレンズ
駆動装置の制御回路を示すブロック図である。主制御装
置６１は、この実施例のレンズ駆動装置の全体の制御を
行う装置である。レンズ位置入力装置６６は、レンズ位
置を決定する位置信号を入力するための装置であり、そ
の出力は、主制御装置６１に接続されている。主制御装
置６１は、レンズ位置入力装置６６からの位置信号に基
づいて、クランク駆動回路６７に制御信号を送り、クラ
ンク駆動アクチュエータ４２を駆動させることにより、
決定されたレンズ位置に対応するクランク角度になるよ
うに、クランク１０を回転させる。

【００２１】このとき、主制御装置６１は、クランク１
０が所定角度だけ回転する毎に、その時点でのクランク
位置情報の信号Ｓ１を生成し、補正量算出装置６２に出
力する。補正量算出装置６２は、主制御装置６１、補正
量記憶装置６３、温度センサ６５等からの信号に基づい
て、連結部２１Ｂの補正量を算出する。

【００２２】補正量記憶装置６３は、製造誤差を補正す
るために必要な連結部２１Ｂの補正量データを可動レン
ズ群１の各位置、各温度毎に記憶している。この補正量
データは、レンズ鏡筒の組立調整後に、可動レンズ群１
の各位置、各温度毎にその状態における光学的性能のズ
レ量を測定し、そのズレ量を補正するために必要な可動
レンズ群２の光軸方向の補正量を求め、その光軸方向の
補正を実施する連結部２１Ｂの駆動量に換算されたもの
である。

【００２３】補正量算出装置６２は、主制御装置６１か
ら入力されたクランク位置情報の信号Ｓ１と、温度セン
サ６５からの温度情報に基づいて、対応する連結部２１
Ｂの補正量を、補正量記憶装置６３から読み込む。補正
量算出装置６２は、読み込まれた補正量データの信号Ｓ
３に基づいて、連結部２１Ｂの駆動量を求めて、駆動信
号を連結部駆動回路６４に送り、圧電素子７４が駆動さ
れ、連結部２１Ｂの位置が決定される。

【００２４】なお、図４では、可動レンズ群１と連接部
材１１と連結部２１Ｂの駆動を例に説明したが、補正用
レバー１３と可動レンズ群１若しくは連接部材１２との
連結部についても、同様の構成により駆動が可能であ
る。

【００２５】以上説明した実施例に限定されず、種々の
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。例えば、連結部２１Ｂを駆動するアクチュエータと
して、積層型の圧電素子を用いた例によって説明した
が、これをモータを用いたサーボ機構等を用いたのアク
チュエータに置き換えてもよい。なお、可動レンズ群１
と連接部材１１の連結部と、補正用レバー１３と可動レ
ンズ群２若しくは連接部材１２との連結部は、両方とも
位置調整してもよいし、何れか一方のみ位置調整するよ
うにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１によれ
ば、可動レンズ群と連接部材などを取り付ける連結部の
位置を調整可能としたので、取付位置の調整のみで可動
レンズ群の光軸方向の調整ができる、という効果が得ら
れる。また、連結部の位置を調整して、各レンズ群の位
置を移動できるので、レンズ部材の設計値に対する製造
誤差などを補正することができ、光学性能を目標値に達
成することができる。

【００２７】請求項２によれば、第１の可動レンズ群の
位置に対しての第２の可動レンズ群の位置を決定するた
めに必要な前記連結部の位置の補正量を必要な間隔毎に
記憶して、その補正量に従って位置調整手段を駆動して
いるので、レンズ位置に関係なく、常に高精度な位置決
めが可能となる、という効果が得られる。

【００２８】請求項３によれば、組立調整後において
も、連結部の位置を調整することが可能であるので、最
終調整後に生ずる使用環境の温度変化等による寸法変化
は、温度検出手段により温度を測定して、その温度での
最適値にする補正量を算出することにより、対処が可能
となる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズ駆動装置の第１の実施例を
示す斜視図である。

【図２】図１の連接部材の位置調整手段の詳細を示す正
面図である。

【図３】本発明によるレンズ駆動装置の第２の実施例の
位置調整手段の詳細を示す図である。

【図４】第２の実施例によるレンズ駆動装置の制御回路
を示すブロック図である。

【図５】本出願人が既に提案しているレンズ駆動装置
（特願平４−３３３１６５号）の基本構成を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１，２ 可動レンズ群 ３ 支持板 ４，５ ガイド軸 ８ 補正用カム固定板 １０ クランク １１，１２ 連接部材 １３ 補正用レバー １４ 補正用カム板 ２１，２２，２３，２４，２５ 連結部材 ２１Ａ，２１Ｂ 連結部 ２６ カムフォロアー ５１ 連結部材 ５２ 取付補助板 ５３ 取付ボルト ６１ 主制御装置 ６２ 補正量算出装置 ６３ 補正量記憶装置 ６４ 連結部駆動回路 ６５ 温度センサ ６６ レンズ位置入力装置 ６７ クランク駆動回路 ７１ 連結部材 ７２ 取付補助板 ７３ 連結部材 ７４ 圧電素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の可動レンズ群と、 第１及び第２のスライド部材により前記第１及び第２の
   可動レンズ群を光軸方向に移動可能に支持する支持手段
   と、 前記第１のスライド部材及びその第１のスライド部材に
   第１の連接部材を介して連結されたクランク部材により
   スライダクランク機構を構成し、前記第１の可動レンズ
   群を移動する第１の移動手段と、 前記クランク部材を回転駆動する駆動手段と、 前記第２のスライド部材及びその第２のスライド部材に
   第２の連接部材を介して前記クランク部材を連結してス
   ライダクランク機構を構成し、前記第２のレンズ群を近
   似的な位置に移動する第２の移動手段と、 前記第２の連接部材に係合する従動部材が所定形状の補
   正用カム部材に従動することにより、前記第２の可動レ
   ンズ群の移動位置を正規な位置に補正する補正手段とを
   含むレンズ駆動装置であって、 前記第１のスライダ部材と前記第１の連接部材の取付位
   置及び／又は前記第２のスライダ部材と前記第２の連接
   部材若しくは前記従動部材の取付位置を調整する位置調
   整手段を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレンズ駆動装置におい
   て、 前記第１の可動レンズ群の位置に対応する前記第１のス
   ライダ部材と前記第１の連接部材の取付位置及び／又は
   前記第２のスライダ部材と前記第２の連接部材若しくは
   前記従動部材の取付位置の補正量を記憶する補正量記憶
   手段と、 前記補正量記憶手段に記憶された補正量に基づいて、前
   記位置調整手段を駆動する位置調整駆動手段を有するこ
   とを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のレンズ駆動装置におい
   て、 使用環境の温度を検出する温度検出手段を備え、 前記補正量記憶手段は、各温度に対する補正量を記憶し
   ており、 前記位置調整駆動手段は、前記温度検出手段により検出
   した温度に対応する補正量に基づいて、前記位置調整手
   段を駆動することを特徴とするレンズ駆動装置。