JPWO2018139351A1 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

レンズ鏡筒（１００）は、第一レンズ（２１１）を保持する第一レンズ枠（２１０）と、第二レンズ（２２１）を保持する第二レンズ枠（２２０）であって、第一レンズ枠（２１０）を、光軸（Ｌ）の方向に移動自在に保持する第二レンズ枠（２２０）とを備え、第一レンズ枠（２１０）の、光軸（Ｌ）の方向の移動を駆動する一対のリニアユニット（３１０）とを備える。一対のリニアユニット（３１０）は、光軸（Ｌ）の方向から見た場合に、第一レンズ枠（２１０）の外周に沿って、かつ、光軸（Ｌ）を挟んで互いに対向しない位置に配置されている。

Description

本開示は、沈胴式のレンズ鏡筒に関する。

特許文献１は、光軸を中心とする回転運動が可能で、回転により可動レンズ群を沈胴位置と撮影位置との間で移動させる回転筒部材を有する、リニアレンズ駆動機構を有する沈胴式レンズ鏡筒を開示している。

特開２０１５−１２７７２９号公報

本開示は、高速なオートフォーカスを実現し、かつ小型化が可能なレンズ鏡筒を提供する。

本開示におけるレンズ鏡筒は、第一レンズを保持する第一レンズ枠と、第二レンズを保持する第二レンズ枠であって、第一レンズ枠を、光軸の方向に移動自在に保持する第二レンズ枠と第一レンズ枠の、光軸の方向の移動を駆動する一対の第一駆動部とを備え、一対の第一駆動部は、光軸の方向から見た場合に、第一レンズ枠の外周に沿って、かつ、光軸を挟んで互いに対向しない位置に配置されている。

本開示におけるレンズ鏡筒は、高速なオートフォーカスを実現し、かつ小型化が可能である。

図１は、実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成概要を示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る三−四群ユニットの分解斜視図である。 図４は、実施の形態に係るリニアユニットの構成を示す斜視図である。 図５は、実施の形態に係る像ぶれ補正ユニットの構成を示す第１の斜視図である。 図６は、実施の形態に係る像ぶれ補正ユニットの構成を示す第２の斜視図である。 図７は、実施の形態に係る一対のリニアユニット及び一対の補正用駆動部の、光軸の方向から見た場合の配置位置を示す図である。 図８は、実施の形態に係る第一レンズ枠の構成概要を示す斜視図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。また、以下の実施の形態の説明において、平行、垂直、直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

［１．レンズ鏡筒の構成概要］
以下、図面を参照しつつ、実施の形態に係るレンズ鏡筒の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るレンズ鏡筒１００の構成概要を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係るレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。

図１に示すように、レンズ鏡筒１００は、カメラ本体１に対して着脱自在に取り付けられた沈胴式のレンズ鏡筒である。図２に示すように、レンズ鏡筒１００は、一群ユニット１０１、二群ユニット１０２、三−四群ユニット１０３、五群ユニット１０４、固定枠１０５、カム枠１０６及び外装ユニット１０７を備えている。

レンズ鏡筒１００は、各部品を次の順に組み立てることで完成される。まず、カム枠１０６に対して、固定枠１０５、五群ユニット１０４、三−四群ユニット１０３、二群ユニット１０２が順に組み付けられる。その後、各部品が組み付けられたカム枠１０６は、一群ユニット１０１に組み付けられる。この手順で各部品を組み付けることで、レンズ鏡筒１００は完成する。

そして、レンズ鏡筒１００は、基板ユニット１０８とともに後枠ユニット１０９に組み付けられた状態で、レンズマウント１１０及び遮光枠１１１を介して、カメラ本体１に取り付けられる。

基板ユニット１０８は、レンズ鏡筒１００を駆動するためユニットであり、電気部品や電気接点部等が実装されたプリント基板を備えている。後枠ユニット１０９は、外装ユニット１０７におけるカメラ本体１側の端部外周を覆う部材である。レンズマウント１１０は、レンズ鏡筒１００及び後枠ユニット１０９をカメラ本体１に接続固定するための接続用構成部材である。遮光枠１１１は、レンズマウント１１０とカメラ本体１との間に配置されて、不要光を遮蔽する部材である。

レンズ鏡筒１００は、外装ユニット１０７に設けられたズームリングが回転されると、ズームリングの回転に従ってカム枠１０６が回転するように構成されている。レンズ鏡筒１００は、カム枠１０６が回転すると、一群ユニット１０１、二群ユニット１０２、三−四群ユニット１０３及び五群ユニット１０４が、光軸Ｌの方向に移動するように構成されている。各ユニットは、カム枠１０６に形成されたカム溝に対して係合するカムピンを有している。また、各ユニットは、固定枠１０５に形成される溝部に対して係合する直進キーを有している。これによって、各ユニットは、固定枠１０５及びカム枠１０６に対して、相対的に光軸Ｌの方向に移動できるように構成されている。

また、三−四群ユニット１０３には、像ぶれ補正のための機構、及び、フォーカス調整のための機構が備えられており、撮像時において、像ぶれ補正レンズ及びフォーカスレンズの移動が、これらの機構によって駆動される。

［２．三−四群ユニット］
次に、三−四群ユニット１０３について詳細に説明する。

［２−１．全体構成］
まず、実施の形態に係る三−四群ユニット１０３の全体的な構成について説明する。図３は、実施の形態に係る三−四群ユニット１０３の分解斜視図である。図３に示すように、三−四群ユニット１０３は、シャフト保持枠２８０、第一レンズ枠２１０、像ぶれ補正ユニット２５０、第二レンズ枠２２０、前枠２６０、及び、絞りユニット２７０を備える。

第一レンズ枠２１０は、後述する２つのリニアユニットによって光軸Ｌの方向に移動されるオートフォーカス用のレンズ枠であり、フォーカスレンズである第一レンズ２１１を保持する。なお、第一レンズ枠２１０及び第一レンズ枠２１０が保持する第一レンズ２１１等によって、レンズ鏡筒１００における四群ユニットが構成されている。

第二レンズ枠２２０は、第二レンズ２２１を保持し、かつ、第一レンズ枠２１０を、光軸Ｌの方向に移動自在に保持する枠体である。なお、第二レンズ枠２２０が保持するレンズの数は２以上であってもよい。

具体的には、第二レンズ枠２２０と、第二レンズ枠２２０に固定されるシャフト保持枠２８０との間に、２本のシャフト（主軸２８１及び副軸２８２）が渡されており、第一レンズ枠２１０は、主軸２８１及び副軸２８２にガイドされながら、光軸Ｌの方向に移動する。より詳細には、第一レンズ枠２１０は、主軸２８１に沿って、かつ、主軸２８１回りの回動を副軸２８２に規制されながら、光軸Ｌの方向に移動する。つまり、第二レンズ枠２２０は、主軸２８１及び副軸２８２を介して、第一レンズ枠２１０を光軸Ｌの方向に移動自在に保持している。なお、主軸２８１及び副軸２８２のそれぞれは、第一レンズ枠２１０の、光軸Ｌの方向の移動をガイドする軸体の一例である。

なお、第二レンズ枠２２０は、第二レンズ枠２２０の被写体側（レンズ鏡筒１００を用いて撮像される被写体が存在する側）に配置された、第四レンズ２６１を保持する前枠２６０とともに、レンズ鏡筒１００における三群ユニットを構成する。

像ぶれ補正ユニット２５０は、第二レンズ枠２２０に取り付けられるベース枠２４０と、像ぶれ補正レンズである第三レンズ２３１を保持する第三レンズ枠２３０とを有する。第三レンズ枠２３０は、ベース枠２４０との間に複数のボールベアリング２４５が介在した状態で、かつ、例えば図示しない複数のバネによる付勢力によってベース枠２４０に取り付けられている。また、第三レンズ枠２３０は、抜け止めピン２３８によって、第三レンズ枠２３０のベース枠２４０からの脱落が防止されており、かつ、後述する２つの駆動部によって、ベース枠２４０に対して、光軸Ｌと垂直な方向に移動する。

絞りユニット２７０は、絞り羽根（図示せず）等を有し、撮像時における露光量等を調整する機能を有する。

［２−２．リニアユニット］
次に、実施の形態に係るリニアユニット３１０について説明する。図４は、実施の形態に係るリニアユニット３１０の構成を示す斜視図である。

リニアユニット３１０は、フォーカスレンズである第一レンズ２１１を保持する第一レンズ枠２１０の、光軸Ｌの方向の移動を駆動する装置である。本実施の形態では、２つの（一対の）リニアユニット３１０によって第一レンズ枠２１０の移動が駆動される。本実施の形態では、図４に示すように、一対のリニアユニット３１０は、第一レンズ枠２１０の外周に沿って、かつ、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置されている。

リニアユニット３１０は、リニア駆動コイル３１２とリニア駆動マグネット３１１と、ヨーク３１３と、対向ヨーク３１４とを備える。なお、リニアユニット３１０は、第一駆動部の一例であり、リニア駆動コイル３１２及びリニア駆動マグネット３１１は、第一コイル及び第一マグネットの一例である。

リニア駆動コイル３１２は、第一レンズ枠２１０に固定されており、リニア駆動マグネット３１１、ヨーク３１３及び対向ヨーク３１４は、図４で図示しない第二レンズ枠２２０（図３参照）に固定されている。

上記構成を有するリニアユニット３１０において、リニア駆動コイル３１２に電流が流されることで、リニア駆動コイル３１２がリニア駆動マグネット３１１の長手方向に沿って相対的に移動する。これにより、リニア駆動コイル３１２が固定された第一レンズ枠２１０は、主軸２８１及び副軸２８２にガイドされながら、光軸Ｌの方向に移動する。すなわち、第一レンズ枠２１０は、リニアユニット３１０が発する駆動力によって光軸Ｌの方向に移動する。

また、図４に示すように、第一レンズ枠２１０にはセンサマグネット３３０が固定されており、センサマグネット３３０の近傍にＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）センサ３２０が配置されている。このＭＲセンサ３２０により、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向における位置が検出される。ＭＲセンサ３２０による検出結果は、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向の移動の制御、すなわちフォーカス制御に用いられる。

本実施の形態では、上記構成を有するリニアユニット３１０を２つ用いて第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向に移動を駆動することで、第一レンズ枠２１０の高速移動、すなわち、オートフォーカスの高速化が図られている。

［２−３．像ぶれ補正ユニット］
次に、実施の形態に係る像ぶれ補正ユニット２５０について説明する。図５は、実施の形態に係る像ぶれ補正ユニット２５０の構成を示す第１の斜視図である。なお、図５では、像ぶれ補正ユニット２５０の構成が分かりやすいように、第三レンズ枠２３０を、ベース枠２４０から分離して図示している。そのため、図５では、像ぶれ補正レンズである第三レンズ２３１が、フォーカスレンズである第一レンズ２１１よりも像面側に位置している。しかし、第三レンズ枠２３０をベース枠２４０に取り付けた状態では、例えば図３に示すように、第三レンズ２３１は、第一レンズ２１１と第二レンズ２２１との間に位置する。また、第三レンズ枠２３０とベース枠２４０との間に介在する複数のボールベアリング２４５（図３参照）等の他の部材の図示は省略されている。さらに、第三レンズ枠２３０の被写体側（図５におけるＺ軸プラス側）に配置された各マグネット（４１１、４１２、４２１、４２２）は、おおよその外形が点線で表されている。

像ぶれ補正ユニット２５０は、第三レンズ２３１を、光軸Ｌと垂直な方向（図５におけるＸＹ平面に平行な方向）に移動することで、いわゆる手ブレなどに起因する像ぶれを補正するためのユニットである。つまり、像ぶれ補正ユニット２５０は、例えば、光学式手ブレ補正機構（ＯＩＳ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）と呼ばれるユニットである。

具体的には、像ぶれ補正ユニット２５０において、第三レンズ２３１を保持する第三レンズ枠２３０が、２つの（一対の）補正用駆動部４１０によって、光軸Ｌと垂直な方向に移動される。補正用駆動部４１０は、コイル及びマグネットを有する。なお、補正用駆動部４１０は、第二駆動部の一例である。

ここで、図５に示される一対の補正用駆動部４１０のうち、長手方向がＸ軸方向と平行な姿勢で配置された補正用駆動部４１０を補正用駆動部Ａと表記し、長手方向がＹ軸方向と平行な姿勢で配置された補正用駆動部Ｂと表記する。この場合、像ぶれ補正ユニット２５０の構成及び動作は以下のように説明される。

補正用駆動部Ａは、ＯＩＳ駆動マグネット４１２と、ＯＩＳ駆動コイル４１４とを有し、第三レンズ枠２３０をピッチ方向（Ｙ軸方向）に移動させる駆動力を発生する。補正用駆動部Ｂは、ＯＩＳ駆動マグネット４１１と、ＯＩＳ駆動コイル４１３とを有し、第三レンズ枠２３０をヨー方向（Ｘ軸方向）に移動させる駆動力を発生する。

ＯＩＳ駆動コイル４１４及びＯＩＳ駆動コイル４１３のそれぞれは第二コイルの一例であり、ＯＩＳ駆動マグネット４１２及びＯＩＳ駆動マグネット４１１のそれぞれは、第二マグネットの一例である。また、ＯＩＳ駆動コイル４１４及びＯＩＳ駆動コイル４１３は、ベース枠２４０に固定されており、ＯＩＳ駆動マグネット４１２及びＯＩＳ駆動マグネット４１１は、第三レンズ枠２３０に固定されている。

上記構成を有する補正用駆動部Ａにおいて、ＯＩＳ駆動コイル４１４に電流が流されることで、ＯＩＳ駆動マグネット４１２が、ＯＩＳ駆動マグネット４１２の短手方向（Ｙ軸方向）に沿って、ＯＩＳ駆動コイル４１４に対して相対的に移動する。

また、上記構成を有する補正用駆動部Ｂにおいて、ＯＩＳ駆動コイル４１３に電流が流されることで、ＯＩＳ駆動マグネット４１１が、ＯＩＳ駆動マグネット４１１の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って、ＯＩＳ駆動コイル４１３に対して相対的に移動する。なお、ＯＩＳ駆動マグネット４１１は、Ｙ軸方向に並べられた２つの部分マグネット（部分マグネット４１１ａ、４１１ｂ）を有しており、本実施の形態において、ＯＩＳ駆動マグネット４１１の短手方向とは、部分マグネット４１１ａ、４１１ｂの並び方向と直交する方向である。

また、第三レンズ２３１を保持する第三レンズ枠２３０は、第二レンズ枠２２０（図３参照）に取り付けられるベース枠２４０に対して、光軸Ｌと垂直な方向に移動自在である。言い換えると、第三レンズ枠２３０は、ベース枠２４０を介して第二レンズ枠２２０に、光軸Ｌと垂直な方向に移動自在に保持されている。

この状態で、補正用駆動部Ａ及びＢの少なくとも一方の駆動力が第三レンズ枠２３０に作用した場合、第三レンズ枠２３０は、補正用駆動部Ａ及びＢの駆動力の合力によって、光軸Ｌと垂直な方向に移動する。また、補正用駆動部Ａ及びＢそれぞれのコイル（４１４、４１３）に流される電流が制御されることで、第三レンズ枠２３０の移動、つまり、像ぶれ補正レンズである第三レンズ２３１の位置及び移動速度等が制御される。

より詳細には、図５に示すように、第三レンズ枠２３０において、ＯＩＳ駆動マグネット４１１の側方の位置にヨーセンサマグネット４２１が固定され、ＯＩＳ駆動マグネット４１２の側方の位置にピッチセンサマグネット４２２が固定されている。また、ベース枠２４０において、ヨーセンサマグネット４２１に対向する位置に、ホール素子である位置センサ２５５が固定され、ピッチセンサマグネット４２２に対向する位置に、ホール素子である位置センサ２５６が固定されている。この構成において、位置センサ２５５は、第三レンズ枠２３０のＸ軸方向の位置を検出し、位置センサ２５６は、第三レンズ枠２３０のＹ軸方向の位置を検出する。これらの検出結果に基づいて、第三レンズ枠２３０の移動が制御される。このようにして、レンズ鏡筒１００を用いて撮像された画像におけるぶれ（像ぶれ）が抑制される。

また、第三レンズ枠２３０は、貫通孔２３３に挿入された抜け止めピン２３８の先端部がベース枠２４０を貫通して第二レンズ枠２２０に固定されることで、ベース枠２４０からの脱落が防止されている。さらに、ベース枠２４０から突出する規制ピン２３５が、第三レンズ枠２３０の係合孔２３２に挿入されることで、第三レンズ枠２３０の、光軸Ｌと垂直な少なくとも一方向の移動が規制される。これにより、例えば、第三レンズ枠２３０の、本来的には必要がない大きな動きが抑制される。なお、本実施の形態では、係合孔２３２は、Ｘ軸方向に長尺状の孔であり、主として、第三レンズ枠２３０のＹ軸方向の移動量が制限される。

ここで、規制ピン２３５は、光軸Ｌに対し、第一レンズ２１１、第二レンズ２２１、及び第三レンズ２３１等のレンズ群よりも外側に配置する必要があり、かつ、像ぶれ補正ユニット２５０の小型化を考慮すると、光軸Ｌに近い位置に配置することが好ましい。さらに、規制ピン２３５は、ベース枠２４０に固定する必要がある。

そこで、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００では、光軸Ｌの方向から見た場合に、一対の補正用駆動部４１０のうちの一方（図５では、補正用駆動部Ｂ）の存在領域に、規制ピン２３５が配置されている。具体的には、規制ピン２３５は、図５に示すように、ベース枠２４０に固定された、補正用駆動部ＢのＯＩＳ駆動コイル４１３の中央孔を貫通して配置される。また、ＯＩＳ駆動コイル４１３に対向する位置にあるＯＩＳ駆動マグネット４１１は、２つの部分マグネット（部分マグネット４１１ａ、４１１ｂ）に分けられており、これら２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂの間に、係合孔２３２が形成されている。つまり、２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂの間の領域を利用して規制ピン２３５が配置されている。

また、本実施の形態では、光軸Ｌと垂直な方向に移動する第三レンズ枠２３０は、ベース枠２４０を介して第二レンズ枠２２０に保持されている。そのため、第三レンズ枠２３０の基本状態（移動のための駆動力が与えられていない状態）における姿勢の調整は、ベース枠２４０の姿勢を調整することで行われる。つまり、レンズ鏡筒１００の製造（組み立て）の際に、像ぶれ補正に用いる第三レンズ２３１が正規の姿勢で配置されるように、微調整がなされる。本実施の形態に係るベース枠２４０は、この微調整のための構造を有している。

図６は、実施の形態に係る像ぶれ補正ユニット２５０の構成を示す第２の斜視図である。なお、図６では、第三レンズ枠２３０をベース枠２４０に向けて付勢する複数のバネの図示は省略している。

図６に示すように、ベース枠２４０は、ＯＩＳ駆動コイル４１３（図５参照）等が固定され、かつ、第三レンズ枠２３０を保持するベース本体部２４１と、ベース本体部２４１から突出して設けられた固定部２４２、調整部２４４ａ及び調整部２４４ｂを有する。固定部２４２にはネジ孔が設けられており、図示しないネジによって固定部２４２が第二レンズ枠２２０に固定される。

また、調整部２４４ａ及び２４４ｂのそれぞれには、傾き調整のための非円形孔が形成されており、これら２つの非円形孔に、偏芯ピン２４８ａ及び２４８ｂが挿入されている。この構成において、偏芯ピン２４８ａ及び２４８ｂのそれぞれが回されることで、ベース本体部２４１の２軸方向の傾きが変化する。このようにして第三レンズ枠２３０（第三レンズ２３１）の傾きが調整される。このとき、ベース枠２４０の固定部２４２は、第二レンズ枠２２０に固定された状態であるため、固定部２４２に対するベース本体部２４１の姿勢が変化することになる。そこで、固定部２４２の、ベース本体部２４１との接続部分に、断面積を小さくすることで変形しやすくされた部分である接続部２４３が設けられている。この接続部２４３が変形することで、ベース本体部２４１と固定部２４２とが接続された状態を維持しつつ、ベース本体部２４１の２軸方向の傾きが変更される。つまり、第三レンズ２３１）の傾きの調整を行うことができる。

なお、上記傾きの調整が行われた後に、例えば、調整部２４４ａ及び２４４ｂそれぞれの非円形孔に樹脂を注入して硬化させることで、偏芯ピン２４８ａ及び２４８の固定（周り止め）がなされる。これにより、ベース本体部２４１は、上記傾きの調整後の姿勢に固定される。

また、接続部２４３は、例えば樹脂の一体成形品であるベース枠２４０の一部であるため、ベース本体部２４１と固定部２４２との接続のためのヒンジ等の別部材を要しない。このことは、例えば、レンズ鏡筒１００の組み立て工程の簡素化、または、像ぶれ補正ユニット２５０の小型化等の観点から有利である。

［３．効果等］
以上説明したように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００は、第一レンズ２１１を保持する第一レンズ枠２１０と、第二レンズ２２１を保持する第二レンズ枠２２０であって、第一レンズ枠２１０を、光軸Ｌの方向に移動自在に保持する第二レンズ枠２２０とを備える。レンズ鏡筒１００はさらに、第一レンズ枠２１０の、光軸Ｌの方向の移動を駆動する一対のリニアユニット３１０を備える。一対のリニアユニット３１０は、図７に示すように、光軸Ｌの方向から見た場合に、第一レンズ枠２１０の外周に沿って、かつ、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置されている。図７は、実施の形態に係る一対のリニアユニット３１０及び一対の補正用駆動部４１０の、光軸Ｌの方向から見た場合の配置位置を示す図である。

このように、本実施の形態では、フォーカスレンズである第一レンズ２１１の光軸Ｌの方向の移動の駆動に２つのリニアユニット３１０を用いており、これにより、オートフォーカスの高速化が可能となる。

また、一対のリニアユニット３１０を、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置することで、光軸Ｌの方向から見た場合における第一レンズ枠２１０の外周に、周方向に沿って連続する比較的に大きな立体空間が作り出される。そのため、この立体空間を、レンズ鏡筒１００が有する他の部材の配置に有効利用することができ、その結果、レンズ鏡筒１００の小型化が図られる。

具体的には、本実施の形態では、当該立体空間を利用して一対の補正用駆動部４１０が配置されている。つまり、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００はさらに、第一レンズ２１１及び第二レンズ２２１の間に配置された第三レンズ２３１（図３参照）と、第三レンズ２３１を保持する第三レンズ枠２３０と、第三レンズ枠２３０の、光軸Ｌと垂直な方向の移動を駆動する一対の補正用駆動部４１０とを備える。第三レンズ枠２３０は、第二レンズ枠２２０に、光軸Ｌと垂直な方向に移動自在に保持されている。なお、本実施の形態では、第三レンズ枠２３０は、ベース枠２４０を介して第二レンズ枠２２０に保持されている。

また、一対の補正用駆動部４１０は、光軸Ｌの方向から見た場合に、図７に示すように、第一レンズ枠２１０の外周に沿って、かつ、光軸Ｌを中心とする一対のリニアユニット３１０の間の２つの角度（θ及びφ（φ＝３６０°−θ））のうちの大きい角度であるφの角度範囲に配置されている。また、一対のリニアユニット３１０及び前記一対の補正用駆動部４１０は、例えば、図５から分かるように、光軸Ｌに垂直な方向から見た場合において重複する位置に配置されている。

このように、本実施の形態では、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向の移動を駆動する一対のリニアユニット３１０が配置されていない立体空間を利用して、一対の補正用駆動部４１０が配置される。そのため、一対のリニアユニット３１０と一対の補正用駆動部４１０とを、光軸Ｌに垂直な１つの平面が横断する位置に配置すること（同一平面に配置すること）ができる。

ここで、一対のリニアユニット３１０を、仮に、光軸Ｌを挟んで対向する位置に配置しようとした場合、一対のリニアユニット３１０は、一対の補正用駆動部４１０との干渉を避けるために、例えば、一対の補正用駆動部４１０よりも像面側に配置する必要がある。これは、一対の補正用駆動部４１０は、第三レンズ枠２３０の、光軸Ｌと垂直な方向の移動（図７におけるＸＹ平面内における移動）を駆動する駆動装置であり、図７に示すように、第一レンズ枠２１０の外周に沿ってＬ字状に配置する必要があるためである。つまり、一対の補正用駆動部４１０をＬ字状に配置する場合、同一平面内に、一対の補正用駆動部４１０と、光軸Ｌを挟んで対向する一対のリニアユニット３１０とを配置することは実質的には不可能である。

この点に関し、本実施の形態では、一対のリニアユニット３１０を、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置するため、一対の補正用駆動部４１０と一対のリニアユニット３１０とを、第一レンズ枠２１０（第一レンズ２１１）の周方向に並べて同一平面に配置することができる。言い換えると、Ｌ字状に配置される一対の補正用駆動部４１０が配置されていない立体空間を利用して、一対の補正用駆動部４１０と一対のリニアユニット３１０とを、上記周方向に並べて同一平面に配置することができる。

また、仮に、第一レンズ枠２１０の移動の駆動用に、３以上のリニアユニット３１０を第一レンズ枠２１０の外周に沿って略均等な間隔で配置する場合を想定する。この場合、Ｌ字状に配置される一対の補正用駆動部４１０を、３以上のリニアユニット３１０と同一平面に配置することは実質的に不可能である。この点に関し、本実施の形態では、第一レンズ枠２１０の移動の駆動に用いるリニアユニット３１０は２つのみであり、かつ、その２つのリニアユニット３１０を第一レンズ枠２１０の外周に沿って、かつ、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置している。そのため、一対の補正用駆動部４１０を、２つのリニアユニット３１０と同一平面に配置するための十分な立体空間が、第一レンズ枠２１０の外周に沿った領域に形成されている。

なお、例えば光軸Ｌを挟んで対向する一対のリニアユニット３１０の外側または内側に、Ｌ字状に配置される一対の補正用駆動部４１０を配置することで、一対の補正用駆動部４１０と一対のリニアユニット３１０とを同一平面に配置することは物理的には可能である。つまり、一対のリニアユニット３１０と一対の補正用駆動部４１０とを、光軸Ｌと垂直な方向にずらすことで、これらを同一平面に配置することは可能である。

しかし、この場合、例えば三−四群ユニット１０３の外径が著しく増加するという問題が生じる。この点に関し、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００では、一対のリニアユニット３１０と一対の補正用駆動部４１０とは、第一レンズ枠２１０（第一レンズ２１１）の周方向に並んで配置される。そのため、三−四群ユニット１０３の外径を実質的に増加させずに、一対のリニアユニット３１０と一対の補正用駆動部４１０とが同一平面に配置される。

このように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００によれば、一対の補正用駆動部４１０と一対のリニアユニット３１０とを光軸Ｌの方向にずらして配置する場合と比較すると、三−四群ユニット１０３（図３参照）の光軸Ｌの方向の長さを短くすることができる。また、一対の補正用駆動部４１０と一対のリニアユニット３１０とを、光軸Ｌと直交する方向にずらして配置する場合と比較すると、三−四群ユニット１０３の外径を小さくすることができる。このように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００によれば、小型化と、複数のリニアユニット３１０によるオートフォーカスの高速化とが両立される。

また、本実施の形態では、上述のように、一対のリニアユニット３１０のそれぞれは、第一レンズ枠２１０に固定されたリニア駆動コイル３１２と、第二レンズ枠２２０に固定されたとリニア駆動マグネット３１１を有する。リニア駆動コイル３１２及びリニア駆動マグネット３１１は、図４及び図７に示されるように、光軸Ｌの方向から見た場合に、第一レンズ枠２１０の外周に沿って並んで配置されている。

この場合、リニア駆動コイル３１２及びリニア駆動マグネット３１１を、例えば、光軸Ｌを中心とするラジアル方向（第一レンズ２１１の径方向）に並べる場合よりも、三−四群ユニット１０３（図３参照）の外径を小さくすることができる。このことは、レンズ鏡筒１００の小型化に有利である。

また、本実施の形態では、例えば図４及び図７に示すように、一対のリニアユニット３１０それぞれのリニア駆動マグネット３１１は、光軸Ｌに垂直な断面の長手方向が、光軸Ｌを中心とするラジアル方向に沿う姿勢（より詳細にはラジアル方向と平行な姿勢）で配置されている。つまり、リニア駆動マグネット３１１の比較的に広い面がリニア駆動コイル３１２と対向する姿勢でリニア駆動マグネット３１１が配置されている。これにより、リニアユニット３１０は、例えば効率よく駆動力を発生することができる。

ここで、図７に示す、光軸Ｌを中心とする一対のリニアユニット３１０の間の２つの角度θは、例えば、光軸Ｌの方向から見た場合の一対のリニアユニット３１０それぞれの推力発生点Ｐ１及びＰ２と光軸Ｌとを結ぶ線がなす角として規定される。なお、例えば、一対のリニアユニット３１０それぞれの、光軸Ｌの方向から見た場合の重心位置を、一対のリニアユニット３１０それぞれの推力発生点Ｐ１及びＰ２とみなすこともできる。

このように規定されるθは、１８０°よりも小さい値であり、本実施の形態では、例えば、１００°〜１０５°の範囲のいずれかの値である。

また、一対のリニアユニット３１０が有するそれぞれのリニア駆動コイル３１２及びリニア駆動マグネット３１１の並び順に着目すると、例えば図７に示すように、２つのリニア駆動マグネット３１１は、第一レンズ枠２１０の周方向において対向する位置に配置されている。つまり、θの角度範囲から見た場合、一対のリニアユニット３１０のそれぞれにおいて、リニア駆動コイル３１２は、リニア駆動マグネット３１１の外側に配置されている。

言い換えると、光軸Ｌの方向から見た場合、第一レンズ枠２１０の周方向に沿った２つのリニア駆動マグネット３１１の間の距離として２つの距離が規定され、この２つの距離のうちの長い距離の範囲に２つのリニア駆動コイル３１２が配置されている。これにより、例えば、第一レンズ枠２１０の移動の安定性が向上される。

具体的には、リニアユニット３１０が有するリニア駆動マグネット３１１及びリニア駆動コイル３１２のうち、第一レンズ枠２１０に固定されるのはリニア駆動コイル３１２である。つまり、第一レンズ枠２１０の移動は、直接的にはリニア駆動コイル３１２によって駆動される。従って、２つのリニア駆動コイル３１２によって第一レンズ枠２１０をバランスよく支持し、かつ、安定的に移動させるという観点からは、２つのリニア駆動コイル３１２を、光軸Ｌを挟んで対向する位置に配置することとが好ましい。しかながら、本実施の形態では、上述のように、一対のリニアユニット３１０を、光軸Ｌを挟んで対向しない位置に配置することで、一対の補正用駆動部４１０を配置するための立体空間を作り出している。従って、２つのリニア駆動コイル３１２を、光軸Ｌを挟んで対向する位置に配置することはできない。

そこで、本実施の形態では、２つのリニア駆動コイル３１２を、２つのリニア駆動マグネット３１１の間における、第一レンズ枠２１０の周方向に沿った２つの距離のうちの長い距離の範囲に配置している。つまり、光軸Ｌを中心とする２つのリニア駆動コイル３１２の間の角度が広がるように（１８０°に近づくように）、２つのリニア駆動コイル３１２のそれぞれを、リニア駆動マグネット３１１の外側に配置している。これにより、一対のリニアユニット３１０を光軸Ｌを挟んで対向しない位置に配置する、という条件下において、第一レンズ枠２１０の移動の安定性を向上させることができる。そのため、推力バランスを崩すことなく、安定した駆動が可能になる。

また、本実施の形態において、第一レンズ枠２１０の、光軸Ｌの方向の移動をガイドする軸体が、一対のリニアユニット３１０の一方の、第一レンズ枠２１０の周方向（第一レンズ２１１の周方向）における側方に配置されている。

具体的には、図７に示すように、第一レンズ枠２１０のＹ軸プラス側に配置されたリニアユニット３１０の側方に主軸２８１が配置され、第一レンズ枠２１０のＸ軸プラス側に配置されたリニアユニット３１０の側方に副軸２８２が配置されている。つまり、一対のリニアユニット３１０の推力発生点Ｐ１及びＰ２の近くに、第一レンズ枠２１０の移動をガイドする軸体（主軸２８１及び副軸２８２）が配置されている。これにより、例えば、第一レンズ枠２１０の移動時における主軸２８１または副軸２８２に対するガタツキが抑制され、その結果、第一レンズ枠２１０の移動が、効率よく、また、スムーズに行われる。

また、リニアユニット３１０と軸体（主軸２８１または副軸）とが第一レンズ枠２１０の周方向に並ぶため、これらが光軸Ｌを中心とするラジアル方向に並ぶ場合と比較すると、三−四群ユニット１０３（図３参照）の外径を小さくすることができる。このことは、レンズ鏡筒１００の小型化に有利である。

このように配置された一対のリニアユニット３１０は、例えば、光軸Ｌの方向から見た場合に、第一レンズ枠２１０に対して偏った位置に配置していると言うこともできる。そのため、例えば、一対のリニアユニット３１０による、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向の駆動の際に第一レンズ枠２１０が不安定な状態（撓むまたは振動するなど）になることも考えられる。

しかしながら、本実施の形態では、図８に示すように、第一レンズ枠２１０は、一対のリニアユニット３１０よる移動時の安定性を確保するための構造を有している。

図８は、実施の形態に係る第一レンズ枠２１０の構成概要を示す斜視図である。図８に示すように、第一レンズ枠２１０は、第一レンズ２１１を固定する枠部２１３から、光軸Ｌの方向に沿って延設された壁部２１５であって、枠部２１３の周方向において、一対のリニアユニット３１０のそれぞれが有するリニア駆動コイル３１２の間に連続して形成された壁部２１５を有する。

このように、第一レンズ枠２１０の移動のための駆動力を第一レンズ枠２１０に直接的に与える２つのリニア駆動コイル３１２の間が壁部２１５で接続されていることで、第一レンズ枠２１０全体としての剛性または強度が向上される。これにより、第一レンズ枠２１０に対して偏った位置にある一対のリニアユニット３１０よる第一レンズ枠２１０の移動時における、第一レンズ枠２１０の安定性が確保される。

また、本実施の形態では、像ぶれ補正ユニット２５０においても、例えば小型化に寄与する工夫がなされている。具体的には、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００はさらに、第三レンズ枠２３０の、光軸Ｌと垂直な少なくとも一方向の移動を規制する規制ピン２３５を備える。一対の補正用駆動部４１０のいずれか一方は、第三レンズ枠２３０に固定されたＯＩＳ駆動マグネット４１１であって、分離された２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂを含むＯＩＳ駆動マグネット４１１を有する。規制ピン２３５は、第三レンズ枠２３０において、２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂの間の位置に設けられた係合孔２３２に挿入された状態で配置されている。

このように、補正用駆動部４１０のＯＩＳ駆動マグネット４１１を互いに別体の複数の部分マグネットにより構成することで、２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂの間の領域を利用して、規制ピン２３５を配置することができる。これにより、例えば、像ぶれ補正ユニット２５０の小型化が可能となる。

ここで、ＯＩＳ駆動マグネット４１１を２つの部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂで構成する場合、例えば、ＯＩＳ駆動マグネット４１１の十分な体積を確保するために、部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂのＹ軸方向（図５参照）の幅を大きくすることが考えられる。この場合であっても、ＯＩＳ駆動マグネット４１１の長手方向（部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂ並び方向）は、第一レンズ枠２１０の径方向と直交する方向であるため、部分マグネット４１１ａ及び４１１ｂの、上記長手方向の幅の増加が、三−四群ユニット１０３の外径の増加に与える影響は少ない。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

例えば、光軸Ｌの方向から第一レンズ枠２１０を見た場合に、一対のリニアユニット３１０が配置されていない空間に、一対の補正用駆動部４１０とは異なる構成要素が配置されてもよい。つまり、一対のリニアユニット３１０を、光軸Ｌを挟んで互いに対向しない位置に配置することで作り出される比較的広い立体空間を利用して、例えば、何らかのセンサ、電子回路、またはハーネス等の、レンズ鏡筒１００が備えるべき部品を収容することも可能である。

また、レンズ鏡筒１００は、例えば３つのリニアユニット３１０を備えてもよい。例えば、図７において、θで示される角度範囲内において、さらに１つのリニアユニット３１０が備えられてもよい。これにより、第一レンズ枠２１０のより高速な移動（つまり、オートフォーカスのさらなる高速化）が実現される。また、光軸Ｌの方向から見た場合に、これら３つのリニアユニット３１０の存在範囲が、θで示される角度範囲に収まる程度であれば、３つのリニアユニット３１０と、Ｌ字状に配置される一対の補正用駆動部４１０とを同一平面に配置することも可能である。言い換えると、第一レンズ枠２１０の外周に沿った空間であって、一対の補正用駆動部４１０が配置されていない立体空間に、３以上のリニアユニットが配置されてもよい。

また、第一レンズ枠２１０等のレンズ保持部材において保持されるレンズの数は１には限定されない。例えば、レンズ鏡筒１００に要求される各種の条件を満たすように、各レンズ保持部材が保持するレンズの数、種類、形状、及び大きさが決定されてもよい。

また、レンズ鏡筒１００が備えられる撮像装置の種類に特に限定はなく、例えば、動画を撮像するビデオカメラに備えられてもよい。また、例えば、スマートフォン等の携帯端末が備えるレンズ鏡筒に、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１００の構造を適用することで、携帯端末の小型化を図ることも可能である。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。さらに、上記実施の形態等をそれぞれ組み合わせてもよい。

本開示は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、または、携帯端末等に備えられるレンズ鏡筒等に適用可能である。

１ カメラ本体
１００ レンズ鏡筒
１０１ 一群ユニット
１０２ 二群ユニット
１０３ 三−四群ユニット
１０４ 五群ユニット
１０５ 固定枠
１０６ カム枠
１０７ 外装ユニット
１０８ 基板ユニット
１０９ 後枠ユニット
１１０ レンズマウント
１１１ 遮光枠
２１０ 第一レンズ枠
２１１ 第一レンズ
２１３ 枠部
２１５ 壁部
２２０ 第二レンズ枠
２２１ 第二レンズ
２３０ 第三レンズ枠
２３１ 第三レンズ
２３２ 係合孔
２３３ 貫通孔
２３５ 規制ピン
２３８ 抜け止めピン
２４０ ベース枠
２４１ ベース本体部
２４２ 固定部
２４３ 接続部
２４４ａ、２４４ｂ 調整部
２４５ ボールベアリング
２４８ａ、２４８ｂ 偏芯ピン
２５０ 補正ユニット
２５５、２５６ 位置センサ
２６０ 前枠
２６１ 第四レンズ
２７０ 絞りユニット
２８０ シャフト保持枠
２８１ 主軸
２８２ 副軸
３１０ リニアユニット
３１１ リニア駆動マグネット
３１２ リニア駆動コイル
３１３ ヨーク
３１４ 対向ヨーク
３２０ ＭＲセンサ
３３０ センサマグネット
４１０ 補正用駆動部
４１１ ＯＩＳ駆動マグネット（ヨー方向）
４１１ａ、４１１ｂ 部分マグネット
４１２ ＯＩＳ駆動マグネット（ピッチ方向）
４１３ ＯＩＳ駆動コイル（ヨー方向）
４１４ ＯＩＳ駆動コイル（ピッチ方向）
４２１ ヨーセンサマグネット
４２２ ピッチセンサマグネット

本開示は、レンズ鏡筒に関する。

図１に示すように、レンズ鏡筒１００は、カメラ本体１に対して着脱自在に取り付けられたレンズ鏡筒である。図２に示すように、レンズ鏡筒１００は、一群ユニット１０１、二群ユニット１０２、三−四群ユニット１０３、五群ユニット１０４、固定枠１０５、カム枠１０６及び外装ユニット１０７を備えている。

また、図４に示すように、第一レンズ枠２１０にはセンサマグネット３３０が固定されており、センサマグネット３３０の近傍にＭＲ（Ｍａｇｎｅｔ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）センサ３２０が配置されている。このＭＲセンサ３２０により、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向における位置が検出される。ＭＲセンサ３２０による検出結果は、第一レンズ枠２１０の光軸Ｌの方向の移動の制御、すなわちフォーカス制御に用いられる。

Claims (8)

1. 第一レンズを保持する第一レンズ枠と、
   第二レンズを保持する第二レンズ枠であって、前記第一レンズ枠を、光軸の方向に移動自在に保持する第二レンズ枠と、
   前記第一レンズ枠の、前記光軸の方向の移動を駆動する一対の第一駆動部とを備え、
   前記一対の第一駆動部は、前記光軸の方向から見た場合に、前記第一レンズ枠の外周に沿って、かつ、前記光軸を挟んで互いに対向しない位置に配置されており、
   前記一対の第一駆動部のそれぞれは、
   前記第一レンズ枠に固定された第一コイルと、
   前記第二レンズ枠に固定されたと第一マグネットを有し、
   前記第一コイル及び前記第一マグネットは、前記光軸の方向から見た場合に、前記第一レンズ枠の外周に沿って並んで配置されている
   レンズ鏡筒。
2. 前記一対の第一駆動部それぞれの前記第一マグネットは、前記光軸に垂直な断面の長手方向が、前記光軸を中心とするラジアル方向に沿う姿勢で配置されている
   請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記一対の第一駆動部それぞれの前記第一コイルは、前記一対の第一駆動部が有する２つの前記第一マグネットの間における、前記第一レンズ枠の周方向に沿った２つの距離のうちの長い距離の範囲に配置されている
   請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第一レンズ枠は、前記第一レンズを固定する枠部から、前記光軸の方向に沿って延設された壁部であって、前記枠部の周方向において、前記一対の第一駆動部のそれぞれが有する前記第一コイルの間に連続して形成された壁部を有する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. さらに、
   前記第一レンズ及び前記第二レンズの間に配置された第三レンズと、
   前記第三レンズを保持する第三レンズ枠であって、前記第二レンズ枠に、前記光軸と垂直な方向に移動自在に保持された第三レンズ枠と、
   前記第三レンズ枠の、前記光軸と垂直な方向の移動を駆動する一対の第二駆動部とを備え、
   前記一対の第二駆動部は、前記光軸の方向から見た場合に、前記第一レンズ枠の外周に沿って、かつ、前記光軸を中心とする前記一対の第一駆動部の間の２つの角度のうちの大きい角度の範囲に配置されており、
   前記一対の第一駆動部及び前記一対の第二駆動部は、前記光軸に垂直な方向から見た場合において重複する位置に配置されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 第一レンズを保持する第一レンズ枠と、
   第二レンズを保持する第二レンズ枠であって、前記第一レンズ枠を、光軸の方向に移動自在に保持する第二レンズ枠と、
   前記第一レンズ枠の、前記光軸の方向の移動を駆動する一対の第一駆動部と、
   前記第一レンズ及び前記第二レンズの間に配置された第三レンズと、
   前記第三レンズを保持する第三レンズ枠であって、前記第二レンズ枠に、前記光軸と垂直な方向に移動自在に保持された第三レンズ枠と、
   前記第三レンズ枠の、前記光軸と垂直な方向の移動を駆動する一対の第二駆動部とを備え、
   前記一対の第一駆動部は、前記光軸の方向から見た場合に、前記第一レンズ枠の外周に沿って、かつ、前記光軸を挟んで互いに対向しない位置に配置されており、
   前記一対の第二駆動部は、前記光軸の方向から見た場合に、前記第一レンズ枠の外周に沿って、かつ、前記光軸を中心とする前記一対の第一駆動部の間の２つの角度のうちの大きい角度の範囲に配置されており、
   前記一対の第一駆動部及び前記一対の第二駆動部は、前記光軸に垂直な方向から見た場合において重複する位置に配置されている
   レンズ鏡筒。
7. さらに、前記第三レンズ枠の、前記光軸と垂直な少なくとも一方向の移動を規制する規制ピンを備え、
   前記一対の第二駆動部のいずれか一方は、前記第三レンズ枠に固定された第二マグネットであって、分離された２つの部分マグネットを含む第二マグネットを有し、
   前記規制ピンは、前記第三レンズ枠において、前記２つの部分マグネットの間の位置に設けられた係合孔に挿入された状態で配置されている
   請求項５または６記載のレンズ鏡筒。
8. さらに、前記第一レンズ枠の、前記光軸の方向の移動をガイドする軸体を備え、
   前記軸体は、前記一対の第一駆動部の一方の、前記第一レンズ枠の周方向における側方に配置されている
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。

Images