JP2011081426A - 鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 - Google Patents
鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011081426A JP2011081426A JP2011012345A JP2011012345A JP2011081426A JP 2011081426 A JP2011081426 A JP 2011081426A JP 2011012345 A JP2011012345 A JP 2011012345A JP 2011012345 A JP2011012345 A JP 2011012345A JP 2011081426 A JP2011081426 A JP 2011081426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- optical axis
- stator
- direction parallel
- lens group
- 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.)
- Ceased
Links
Images
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
【課題】円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ群を当該レンズ群の光軸に平行な方向へ移動可能に保持する鏡筒であって、レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状のステータと、ステータと同軸の円筒状であってステータに対して中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、ロータの回転運動を、保持機構によりレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、ロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】レンズ群を当該レンズ群の光軸に平行な方向へ移動可能に保持する鏡筒であって、レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状のステータと、ステータと同軸の円筒状であってステータに対して中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、ロータの回転運動を、保持機構によりレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、ロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、レンズ素子や光学フィルタ等の光学素子を保持する鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置に関し、より特定的には、円筒状のロータを含む電磁モータを内蔵した鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置に関する。
CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)などの撮像センサー及び信号処理回路の集積度が向上し、かつ安価に提供できるようになったため、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ(以下、単にデジタルカメラという)が急速に普及している。
また、近年ではデジタルカメラを搭載した携帯電話端末や個人情報端末(PDA;Personal Digital Assistat)等が人気を博している。さらに、今後は、監視カメラや車載カメラなどの分野でも、デジタルカメラのさらなる普及が予想されている。
このようなデジタルカメラは、撮像装置を備えている。一般に、撮像装置は、光学系と、光学系を保持する鏡筒と、撮像センサーとを含む。
近年のデジタルカメラは、電動によりズーミングやフォーカシングを行うものが主流である。電動によるズーミングやフォーカシングは、光学系に含まれる所定のレンズ素子の保持機構を、モータを用いて駆動しレンズ素子を光軸に平行な方向に移動させることにより行われる。
しかしながら、汎用のブラシレスモータを用いて保持機構を駆動すると、鏡筒にモータを配置するスペースを設けなければならず、鏡筒が大型化するという問題があった。また、モータの回転を伝達するギアなどの伝達機構が必要であり、鏡筒が大型化するとともに、騒音が発生するという問題もあった。
そこで、レンズ素子の光軸を中心軸とする円筒状のステータと、ステータと同軸の円筒状のロータとを含む電磁モータを用いて保持機構を駆動する技術が提案されている(特許文献1又は特許文献2)。
円筒状のロータを含む電磁モータを用いると、モータの配置スペースが不要であり、しかもモータの回転を伝達するギアなどを含む伝達機構を簡略に構成できる。したがって、鏡筒を光軸と垂直な方向に小型化でき、駆動の際の騒音を低減できる。
しかしながら、一般に円筒状のロータを含む電磁モータは、ロータの回転を回転中心から離れた位置で支持しなければならないため、ステータに対するロータの姿勢が不安定で位置決め精度が悪いという問題を有していた。
そこで、特許文献1に記載されている電磁モータは、ロータの回転を支持する軸受け部分を光軸に平行な方向に長くして、ロータの姿勢の安定化を図っている。このため、特許文献1に記載された鏡筒は、光軸に平行な方向にコンパクトにすることが困難である。
また、特許文献2に記載された電磁モータは、ロータの回転を支持するベアリングをロータとステータとの間に設け、ロータの姿勢の安定化を図っている。このため、特許文献2に記載された鏡筒は、光軸に垂直な方向にコンパクトにすることが困難である。
このように、従来の円筒状のロータを含む電磁モータを備えた鏡筒は、光軸に平行及び垂直な方向のいずれかにコンパクトにすることが困難であるという課題を有していた。
そこで、本発明の目的は、円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒を提供することである。
また、本発明の別の目的は、上記の鏡筒を備えたコンパクトな撮像装置を提供することである。
本発明は、レンズ群を保持する鏡筒に関する。本発明に係る鏡筒は、レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状のステータと、ステータと同軸の円筒状であってステータに対して中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、ロータの回転運動を、保持機構によりレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、ロータにより光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを備える。ステータは、ロータと同軸な円筒状のステータヨークを有し、ロータは、円筒状のロータマグネットを有する。ステータヨークは、ロータマグネットの光軸に平行な方向の端部に対向する位置に、ステータヨークとロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持す。付勢手段は、ステータヨークの切り欠け部と、ロータマグネットとからなる。
また、本発明は、第1のレンズ群と第2のレンズ群とを互いの光軸を共有するように光軸に平行な方向に並べて保持する鏡筒に関する。本発明に係る鏡筒は、第1のレンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する第1の保持機構と、第2のレンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する第2の保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状の第1のステータと、第1のステータと同軸の円筒状であって第1のステータに対して中心軸まわりに回転する第1のロータとを含む第1の電磁モータと、光軸を中心軸とする円筒状の第2のステータと、第2のステータと同軸の円筒状であって第2のステータに対して中心軸まわりに回転する第2のロータとを含む第2の電磁モータと、第1のロータの回転運動を、第1の保持機構により第1のレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第1の変換機構と、第2のロータの回転運動を、第2の保持機構により第2のレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第2の変換機構と、第1のロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する第1の付勢手段と、第2のロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する第2の付勢手段とを備える。鏡筒は、第1及び第2のロータと同軸の円筒状の鏡胴体を含み、鏡胴体は、第1のステータ及び第2のステータを構成する共通のステータヨークとして機能する。第1のロータは、円筒状の第1のロータマグネットを有し、第2のロータは、円筒状の第2のロータマグネットを有する。鏡胴体は、第1のロータマグネットと第2のロータマグネットとが隣接する部分に対向する位置に、鏡胴体と第1及び第2のロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持つ。第1の付勢手段は、切り欠け部と、第1のロータマグネットとからなり、第1の付勢手段の付勢力は、鏡胴体と第1のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力である。第2の付勢手段は、切り欠け部と、第2のロータマグネットとからなり、第2の付勢手段の付勢力は、鏡胴体と第2のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力である。第1の付勢手段及び第2の付勢手段は、第1のロータ及び第2のロータを互いに離間する方向に付勢する。
また、本発明は、被写体の光学的な像を電気的な画像信号として出力する撮像装置に関する。本発明に係る撮像装置は、レンズ群を含み、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像センサーと、レンズ群を保持する鏡筒とを備える。鏡筒は、レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状のステータと、ステータと同軸の円筒状であってステータに対して中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、ロータの回転運動を、保持機構によりレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、ロータに設けられた第1の磁性部材と、光軸に平行な方向においてロータと対向する位置に配置され、ロータとは異なる部材に設けられた第2の磁性部材とからなり、ロータを第1及び第2の磁性部材の間に作用する磁気的な引力により光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを含む。ステータは、ロータと同軸な円筒状のステータヨークを有し、ロータは、円筒状のロータマグネットを有する。ステータヨークは、ロータマグネットの光軸に平行な方向の端部に対向する位置に、ステータヨークとロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持つ。付勢手段は、ステータヨークの切り欠け部と、ロータマグネットとからなる。
また、本発明は、被写体の光学的な像を電気的な画像信号として出力する撮像装置に関する。本発明に係る撮像装置は、第1のレンズ群と、第2のレンズ群とを含み、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像センサーと、第1及び第2のレンズ群を互いの光軸を共有するように光軸に平行な方向に並べて保持する鏡筒とを備える。鏡筒は、第1のレンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する第1の保持機構と、第2のレンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する第2の保持機構と、光軸を中心軸とする円筒状の第1のステータと、第1のステータと同軸の円筒状であって第1のステータに対して中心軸まわりに回転する第1のロータとを含む第1の電磁モータと、光軸を中心軸とする円筒状の第2のステータと、第2のステータと同軸の円筒状であって第2のステータに対して中心軸まわりに回転する第2のロータとを含む第2の電磁モータと、第1のロータの回転運動を、第1の保持機構により第1のレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第1の変換機構と、第2のロータの回転運動を、第2の保持機構により第2のレンズ群が光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第2の変換機構と、第1のロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する第1の付勢手段と、第2のロータを磁力により光軸に平行な方向へ付勢する第2の付勢手段とを備える。鏡筒は、第1及び第2のロータと同軸の円筒状の鏡胴体を含み、鏡胴体は、第1のステータ及び第2のステータを構成する共通のステータヨークとして機能する。第1のロータは、円筒状の第1のロータマグネットを有し、第2のロータは、円筒状の第2のロータマグネットを有する。鏡胴体は、第1のロータマグネットと第2のロータマグネットとが隣接する部分に対向する位置に、鏡胴体と第1及び第2のロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持つ。第1の付勢手段は、切り欠け部と、第1のロータマグネットとからなり、第1の付勢手段の付勢力は、鏡胴体と第1のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力である。第2の付勢手段は、切り欠け部と、第2のロータマグネットとからなり、第2の付勢手段の付勢力は、鏡胴体と第2のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力である。第1の付勢手段及び第2の付勢手段は、第1のロータ及び第2のロータを互いに離間する方向に付勢する。
以上のように、本発明によれば、円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒が実現できる。また、本発明によれば、上記の鏡筒を備えたコンパクトな撮像装置を実現することができる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の縦断面図である。図1において、撮像装置100は、光学系110と、撮像センサー120と、鏡筒130とを備えている。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の縦断面図である。図1において、撮像装置100は、光学系110と、撮像センサー120と、鏡筒130とを備えている。
光学系110は、光軸101に沿って被写体側(図中、左側)から像側(図中、右側)へ向けて順に、第1ズームレンズ群111と、第2ズームレンズ群112と、フォーカスレンズ群113と、ローパスフィルタ114とを含む。光学系110は、撮像センサー120上に被写体の光学的な像を形成する。
第1ズームレンズ群111及び第2ズームレンズ群112は、光軸に沿って互いの間隔を変化させながら移動することにより、被写体の光学的な像の倍率を変化させるズーミングを行う。
第1ズームレンズ群111は、レンズ素子111A及びレンズ素子111bを有する。第2ズームレンズ群112は、レンズ素子112Aと、レンズ素子112Bと、レンズ素子112Cとを有する。
フォーカスレンズ群113は、光軸に沿って移動することにより、被写体の光学的な像の合焦状態を調整するフォーカシングを行う。フォーカスレンズ群113は、1枚のレンズ素子113Aを含む。
ローパスフィルタ114は、被写体の光学的な像から所定の空間周波数成分をカットする光学特性を持つ。ローパスフィルタ114は、光学特性に基づき被写体の光学的な像の擬色及びモアレを軽減する。
撮像センサー120は、CCDである。撮像センサー120は、光学系110により形成された光学的な像を、電気的な画像信号に変換して出力する。なお、撮像センサー120は、CMOSでもよい。
鏡筒130は、基盤131を中心に構成される。鏡筒130は、基盤131の内側に、第1レンズ枠132と、第2レンズ枠133と、第3レンズ枠134と、ガイドシャフト135とを含む。また、鏡筒130は、基盤131の外側に、ズームカム筒136と、フォーカスカム筒137と、ズームモータ140と、フォーカスモータ150と含む。また、鏡筒130は、フロントカバー160と、強磁性体板170と、強磁性体板180とを含む。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の基盤131の斜視図である。図2において、基盤131は、固定筒131Aと、フランジ部131Bとを有する。
固定筒131Aは、光軸101を中心軸とし光軸101に平行な方向に延びた円筒形状である。固定筒131Aは、所定の中心角に対応する周面に切り欠き部131Cがある。切り欠き部131Cは、フランジ部131Bから遠い側の所定位置で中心角がステップ状に変化し、切り欠きの開口面積が大きくなっている。
固定筒131Aは、内面にガイド部131Dを有する。ガイド部131Dは、光軸101に平行な方向に延びた突起部131Eと、突起部131Eの両側に形成された溝部131Fとからなる。
フランジ部131Bは、光軸101に垂直な円板形状である。フランジ部131Bの中心には、長方形の開口131Gが形成される。開口131Gは、撮像センサー120及びローパスフィルタ114が取り付けられる。また、フランジ部1Dには、ガイドシャフト16を保持するための孔131Hが形成されている。
図1において、第1レンズ枠132は、第1ズームレンズ群111を保持する。第2レンズ枠133は、第2ズームレンズ群112を保持する。第3レンズ枠134は、フォーカスレンズ群113を保持する。
第1レンズ枠132は、外周面に光軸101に平行な方向の貫通孔132Cを有する。第2レンズ枠133は、外周面に光軸101に平行な方向の貫通孔133Cを有する。第3レンズ枠134は、外周面に光軸101に平行な方向の貫通孔134Cを有する。ガイドシャフト135は、貫通孔132Cと、貫通孔133Cと、貫通孔134Cとを貫いて配置される。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の各レンズ枠の斜視図である。図3において、第1レンズ枠132は、光軸101を挟んで貫通孔132Cと反対側の外周面に、回転規制部132Bを有する。第2レンズ枠133は、光軸101を挟んで貫通孔133Cと反対側の外周面に、回転規制部133Bを有する。第1レンズ枠134は、光軸101を挟んで貫通孔134Cと反対側の外周面に、回転規制部134Bを有する。
回転規制部132Bは、光軸101に平行な方向に延びた溝部132Dと、溝部132Dの両側に形成された一対の突起部132Eとからなる。回転規制部133Bは、光軸101に平行な方向に延びた溝部133Dと、溝部133Dの両側に形成された一対の突起部133Eとからなる。回転規制部134Bは、光軸101に平行な方向に延びた溝部134Dと、溝部134Dの両側に形成された一対の突起部134Eとからなる。
溝部132Dは、基盤131のガイド部131Dの突起部131Eに結合する。突起部132Eは、基盤131のガイド部131Dの溝部131Fと結合する。
溝部133Dは、基盤131のガイド部131Dの突起部131Eに結合する。突起部133Eは、基盤131のガイド部131Dの溝部131Fと結合する。
溝部134Dは、基盤131のガイド部131Dの突起部131Eに結合する。突起部134Eは、基盤131のガイド部131Dの溝部131Fと結合する。
各レンズ枠の回転規制部と基盤131のガイド部131Dとが結合することにより、各レンズ枠は光軸101に垂直な面におけるガイドシャフト135まわりの自由度が規制される。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の各レンズ枠と基盤の結合状態の斜視図である。図3及び図4において、第1レンズ枠132は、外周面の貫通孔132C及び回転規制部132Bの両者と干渉しない所定の位置に、ピン132Aを有する。第2レンズ枠133は、外周面の貫通孔133C及び回転規制部133Bの両者と干渉しない所定の位置に、ピン133Aを有する。第3レンズ枠134は、外周面の貫通孔134C及び回転規制部134Bの両者と干渉しない所定の位置に、ピン134Aを有する。
ガイドシャフト135及び各レンズ枠の貫通孔部分と、各レンズ枠のピンは、基盤131の切り欠け部131Cに対応する位置にあり、外周面に露出している。
図1において、基盤131の固定筒131Aの外周面に、光軸101を中心軸とするズームカム筒136及びフォーカスカム筒137が配置される。図5は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置のズームカム筒及びフォーカスカム筒の斜視図である。
ズームカム筒136は、所定の形状のカム溝136A及びカム溝136Bを有する。カム溝136A及びカム溝136Bは、共にズームカム筒136の外周面を貫通している。カム溝136Aは、ズームカム筒136の光軸に平行な方向の一方の端面に形成されたカム挿入口136Dに繋がっている。カム溝136Bは、光軸に平行な方向の一方の端面であってカム挿入口136Dと干渉しない位置に形成されたカム挿入口136Gに繋がっている。
フォーカスカム筒137は、所定の形状のカム溝137Aを有する。カム溝137Aは、フォーカスカム137の外周面に貫通している。カム溝137Aは、フォーカスカム筒137の一方の端面に形成されたカム挿入口137Cに繋がっている。
図6は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の各レンズ枠と基盤と各カム筒との結合状態の斜視図である。図4及び図6において、ピン132Aは、カム溝136Aと結合する。この結合により、第1レンズ枠132は、ズームカム筒136と連結される。ピン133Aは、カム溝136Bと結合する。この結合により、第2レンズ枠133は、ズームカム筒136と連結される。ピン134Aは、カム溝137Aと結合する。この結合により、第3レンズ枠134は、フォーカスカム筒137と連結される。
なお、ズームカム筒136の内周面と、基盤131の固定筒131Aの外周面と嵌合構造は、ズームカム筒132に固定されるロータ142に対する回転軸受けの機能を持つ。また、フォーカスカム筒137の内周面と、基盤131の固定筒131Aの外周面と嵌合構造は、フォーカスカム筒137に固定されるロータ152に対する回転軸受けの機能を持つ。
図1において、ズームモータ140は、光軸101を中心軸とする円筒状のステータ141と、その内部に配置される光軸101を中心軸とする円筒状のロータ142とを含む。ステータ141は、ステータヨークとして機能する鏡胴体143と、ステータコイル141Aとを有する。ロータ142は、ロータマグネット142Aと、ロータヨーク142Bとを有する。
図1において、フォーカスモータ150は、光軸101を中心軸とする円筒状のステータ142と、その内部に配置される光軸101を中心軸とする円筒状のロータ152とを含む。ステータ151は、ステータヨークとして機能する鏡胴体143と、ステータコイル141Aとを有する。ロータ142は、ロータマグネット142Aと、ロータヨーク142Bとを有する。
図7は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置のズームモータの斜視図である。図1及び図7において、鏡胴体143の内周面に固定される。ステータコイル141Aは、複数の小コイルが鏡胴体143の内周面に沿って所定のピッチで配置されている。
鏡胴体143は、電磁鋼板などからなる強磁性体である。鏡胴体143は、光軸に平行な補方向に延びた円筒状を有する。
ロータマグネット142Aは、永久磁石であり、ステータコイル141Aの小コイルの数と等しい磁極を有する。磁極は、ロータヨーク142Bの外周面に沿ってN極及びS極が交互に配置されている。
ロータヨーク142Bは、ロータマグネット142Aの内周面に接着される。ロータヨーク142Bは、電磁鋼板などの強磁性体からなる。ロータヨーク142Bは、ズームカム筒136の外周面に接着される。
ステータヨークとして機能する鏡胴体143及びステータコイル141Aを含むステータ141と、ロータマグネット142A及びロータヨーク142Bとは、ズームモータ140の磁気回路を構成する。ズームモータ140は、外部からステータコイル141Aの小コイルに所定のタイミングで印加される電流によって磁気回路が駆動され、ロータマグネット142A及びロータヨーク142Bが回転し電磁モータとして機能する。
図7では、ズームモータ140の構成を示したが、フォーカスモータ150も、ズームモータ140とほぼ等しい構成を備えている。
すなわち、ステータコイル151Aは、鏡胴体143の内周面に固定される。ステータコイル151Aは、複数の小コイルが鏡胴体143の内周面に沿って所定のピッチで配置されている。ロータヨーク152Bは、フォーカスカム筒137の外周面に接着される。ロータヨーク152Bは、電磁鋼板などの強磁性体からなる。
ロータマグネット152Aは、ロータヨーク152Bの外周面に接着される。ロータマグネット152Aは、永久磁石であり、ステータコイル151Aの小コイルの数と等しい磁極を有する。磁極は、ロータヨーク152Bの外周面に沿ってN極及びS極が交互に配置されている。
ステータヨークとして機能する鏡胴体143及びステータコイル151Aを含むステータ151と、ロータマグネット152A及びロータヨーク152Bとは、フォーカスモータ150の磁気回路を構成する。フォーカスモータ150は、外部からステータコイル151Aの小コイルに所定のタイミングで印加される電流によって磁気回路が駆動され、ロータマグネット142A及びロータヨーク142Bが回転し電磁モータとして機能する。
図1において、フロントカバー160は、光軸101に垂直な円板形状を持つ。フロントカバー160は、撮像装置100の最も被写体側に固定される。フロントカバー160は、ガイドシャフト135を支持する貫通孔160Aと、固定筒131Aの被写体側の端部が固定される固定部160Bとを持つ。
鏡胴体143の被写体側の端部は、フロントカバー160によって支持される。また、鏡胴体143の像側の端部は、基盤131のフランジ部131Bによって支持される。鏡胴体143がフロントカバー160と基盤131とによって支持されることにより、ステータコイル141Aとロータマグネット142Aとの間の間隔及びステータコイル151Aとロータマグネット152Aとの間の間隔が適切に保持される。
強磁性体板170は、円環状をなし電磁鋼板などの強磁性体からなる。強磁性体板170は、フロントカバー160の像側の光軸と平行な方向においてロータマグネット142Aと対向する位置に固定される。強磁性体板170の光軸と垂直な方向の大きさは、鏡胴体143の内周面とズームカム筒136の外周面との間の間隔とほぼ等しい間隔である。
強磁性体170と、ロータ142のロータマグネット142Aとの間で磁気的な引力が作用する。この磁気的な引力により、ロータ142は常に光軸101に平行な被写体側の方向に付勢される。すなわち、ロータ142に対する付勢手段は、ロータマグネット142と、強磁性体板170とからなる。
強磁性体板180は、円環状をなし電磁鋼板などの強磁性体からなる。強磁性体板180は、フランジ部131Bの被写体側の光軸と平行な方向においてロータマグネット152Aと対向する位置に固定される。強磁性体板180の光軸と垂直な方向の大きさは、鏡胴体143の内周面とフォーカスカム筒137の外周面との間の間隔とほぼ等しい間隔である。
強磁性体板180と、ロータ152のロータマグネット152Aとの間で磁気的な引力が作用する。この磁気的な引力により、ロータ152は常に光軸101に平行な像側の方向に付勢される。すなわち、ロータ152に対する付勢手段は、ロータマグネット152と、強磁性体板170とからなる。
ロータ142は被写体側に付勢され、ロータ152は像側に付勢される。すなわち、ロータ142は、ロータ152から離間する方向に付勢される。
以上の構成において、ズーミングを行う場合、外部からズームモータ140のステータコイル141Aの小コイルに所定のタイミングで駆動電流が印加される。駆動電流の印加により磁気回路が駆動し、ロータ142が光軸まわりに回転する。ロータ142は、付勢手段の付勢力により、常に被写体側へ付勢されながら光軸まわりに回転する。
ロータ142が光軸まわりに回転することにより、ズームカム筒136が光軸まわりに回転する。ズームカム筒136が光軸まわりに回転すると、第1レンズ枠132に設けられたピン132Aが結合しているカム溝136Aに沿って案内される。また、ズームカム筒136が光軸まわりに回転すると、第2レンズ枠133に設けられたピン133Aが結合しているカム溝136Bに沿って案内される。
第1レンズ枠132は、回転規制部132Bが基盤131のガイド部131Dと結合しているので、光軸101に垂直な面内でのガイドシャフト135まわりの回転の自由度が規制されている。したがって、ズームカム筒136が光軸まわりに回転すると回転運動が直進運動へ変換され、第1レンズ枠132はカム溝136Aの位相に従って光軸に平行な方向に移動する。
また、同様に第2レンズ枠133は、回転規制部133Bが基盤131のガイド部131Dと結合しているので、光軸101に垂直な面内でのガイドシャフト135まわりの回転が規制されている。したがって、ズームカム筒136が光軸まわりに回転すると回転運動が直進運動へ変換され、第2レンズ枠133はカム溝136Bの位相に従って光軸に平行な方向に移動する。
このように、鏡筒130は、第1ズームレンズ群111を光軸101に平行な方向に移動可能に保持する保持機構を含んでいる。この保持機構は、基盤131の固定筒131Aと、第1レンズ枠132と、ガイドシャフト135とを有する。
また、鏡筒130は、ロータ142の回転運動を、保持機構により第1ズームレンズ群111が光軸101に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構を含んでいる。この変換機構は、ズームカム筒136と、第1レンズ枠132に設けられたピン132Aとを含んでいる。
また、鏡筒130は、第2ズームレンズ群112を光軸101に平行な方向に移動可能に保持する保持機構を含んでいる。この保持機構は、基盤131の固定筒131Aと、第2レンズ枠133と、ガイドシャフト135とを有する。
さらに、鏡筒130は、ロータ142の回転運動を、保持機構により第2ズームレンズ群112が光軸101に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構を含んでいる。この変換機構は、ズームカム筒136と、第2レンズ枠133に設けられたピン133Aとを含んでいる。
第1レンズ枠132及び第2レンズ枠133が移動することにより、第1ズームレンズ群111及び第2ズームレンズ群112が互いの間隔を変化させながら光軸に平行な方向の所定位置に移動する。この結果、撮像装置100は、ズーミングを行うことができる。
フォーカシングを行う場合、外部からフォーカスモータ150のステータコイル151Aの小コイルに所定のタイミングで駆動電流が印加される。駆動電流の印加により磁気回路が駆動し、ロータ152が光軸まわりに回転する。ロータ152は、付勢手段の付勢力により、常に像側へ付勢されながら光軸まわりに回転する。
ロータ152が光軸まわりに回転することにより、フォーカスカム筒137も光軸まわりに回転する。フォーカスカム筒137が光軸まわりに回転すると、第3レンズ枠134に設けられたピン134Aが結合しているカム溝137Aに沿って案内される。
第3レンズ枠134は、回転規制部134Bが基盤131のガイド部131Dと結合しているので、光軸101に垂直な面内でのガイドシャフト135まわりの回転の自由度が規制されている。したがって、フォーカスカム筒137が光軸まわりに回転すると回転運動が直進運動へ変換され、第3レンズ枠134はカム溝137Aの位相に従って光軸に平行な方向に移動する。
このように、鏡筒130は、フォーカスレンズ群112を光軸101に平行な方向に移動可能に保持する保持機構を含んでいる。この保持機構は、基盤131の固定筒131Aと、第2レンズ枠133と、ガイドシャフト135とを有する。
さらに、鏡筒130は、ロータ152の回転運動を、保持機構によりフォーカスレンズ群113が光軸101に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構を含んでいる。この変換機構は、ズームカム筒136と、第3レンズ枠134に設けられたピン134Aとを含んでいる。
第3レンズ枠134が移動することにより、フォーカスレンズ群113が光軸に平行な方向の所定位置に移動する。これにより、撮像装置100はフォーカシングを行う。
ズームモータ140及びフォーカスモータ150は、それぞれ独立に駆動可能であるため、さまざまな制御が可能である。通常は、ズームモータ150が駆動されズーミングが行われた後、撮像センサー120から出力される画像信号を解析し、画像信号中の画像のコントラストが最も高くなる位置にフォーカスレンズ群113を移動してフォーカシングが行われる。
フォーカシングが行われた後は、所定の時間間隔で撮像センサー120から出力される画像信号を解析し、逐次フォーカシングを行う、いわゆるコンティニュアスAF(Auto Focusing)制御を行ってもよい。また、所定のタイミング以外は、フォーカシングを行わない、いわゆるワンショットAF(Auto Focusing)制御を行ってもよい。
以上説明した鏡筒130は、次のように組み立てられる。
(1)カム筒の組立
はじめに、ズームカム筒136の外周部に、ロータヨーク142Bを固定し、続いてロータヨーク142B上にロータマグネット142Aを固定する。また、フォーカスカム筒137の外周部も同様に、ロータヨーク152Bを固定し、続いてロータヨーク152B上にロータマグネット152Aを固定する。
はじめに、ズームカム筒136の外周部に、ロータヨーク142Bを固定し、続いてロータヨーク142B上にロータマグネット142Aを固定する。また、フォーカスカム筒137の外周部も同様に、ロータヨーク152Bを固定し、続いてロータヨーク152B上にロータマグネット152Aを固定する。
(2)フォーカスカム筒と第3レンズ枠の結合
次に、組み立てられたフォーカスカム筒137を、あらかじめガイドシャフト135と強磁性体板180とが取り付けられた基盤131の固定筒131Aの外周側に挿入する。次に、あらかじめフォーカスレンズ群113が取り付けられた第3レンズ枠134を、固定筒131Aの内周側に挿入する。
次に、組み立てられたフォーカスカム筒137を、あらかじめガイドシャフト135と強磁性体板180とが取り付けられた基盤131の固定筒131Aの外周側に挿入する。次に、あらかじめフォーカスレンズ群113が取り付けられた第3レンズ枠134を、固定筒131Aの内周側に挿入する。
このとき、第3レンズ枠134の回転規制部134Bと基盤131のガイド部131Dとを連結させ、かつ、第3レンズ枠134の貫通孔134Cにガイドシャフト135を貫通させて、被写体側から第3レンズ枠134を固定筒131Aに挿入する。第3レンズ枠134のピン134Aが、フォーカスカム筒137に到達したら、ピン134Aをカム挿入口137Cからカム溝137Aに連結させる。
(3)ズームカム筒と第1レンズ枠及び第2レンズ枠の結合
さらに、組み立てられたズームカム筒136を、基盤131の固定筒131Aの外周面に挿入する。次に、あらかじめ第2ズームレンズ群112が取り付けられた第2レンズ枠133を、固定筒131Aの内周側に挿入する。このとき、第2レンズ枠133の回転規制部133Bと基盤131のガイド部131Dとを連結させる。また、第2レンズ枠133の貫通孔133Cにガイドシャフト135を貫通させて、被写体側から第2レンズ枠133を固定筒131Aに挿入する。第2レンズ枠133のピン133Aが、ズームカム筒136に到達したら、ピン133Aをカム挿入口136Dからカム溝136Bに連結させる。
さらに、組み立てられたズームカム筒136を、基盤131の固定筒131Aの外周面に挿入する。次に、あらかじめ第2ズームレンズ群112が取り付けられた第2レンズ枠133を、固定筒131Aの内周側に挿入する。このとき、第2レンズ枠133の回転規制部133Bと基盤131のガイド部131Dとを連結させる。また、第2レンズ枠133の貫通孔133Cにガイドシャフト135を貫通させて、被写体側から第2レンズ枠133を固定筒131Aに挿入する。第2レンズ枠133のピン133Aが、ズームカム筒136に到達したら、ピン133Aをカム挿入口136Dからカム溝136Bに連結させる。
あらかじめ第1ズームレンズ群111が取り付けられた第1レンズ枠132についても同様に組み立てられ、ピン132Aをカム挿入口136Eからカム溝136Aに連結させて、第1レンズ枠132を固定筒131Aに挿入する。
(4)鏡胴体及びフロントカバーの組み込み
次に、あらかじめステータコイル141A及びステータコイル151Aが内周面に接着された鏡胴体143を挿入して、基盤131のフランジ部131Bの所定位置に接着する。さらに、あらかじめ強磁性体170が固定されたフロントカバー160を組み込み、フロントカバー160に、ガイドシャフト135と基盤131の固定筒131Aと鏡胴体143とを接着する。以上の組立方法により、鏡筒130の組み立てられる。
次に、あらかじめステータコイル141A及びステータコイル151Aが内周面に接着された鏡胴体143を挿入して、基盤131のフランジ部131Bの所定位置に接着する。さらに、あらかじめ強磁性体170が固定されたフロントカバー160を組み込み、フロントカバー160に、ガイドシャフト135と基盤131の固定筒131Aと鏡胴体143とを接着する。以上の組立方法により、鏡筒130の組み立てられる。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、ズームモータ140のロータ142を光軸に平行な被写体側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ142を常にステータ141に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ142は、位置決めの精度が高い。
また、付勢手段は、強磁性体板170を追加するだけで付勢力を得ることができるため、光軸に平行な方向及び垂直な方向に鏡筒130が大型化することはない。
特に、付勢手段を構成する強磁性体板170は、円環状を有しているので、ロータ142の光軸まわりの全周にわたってロータ142を光軸に平行な方向に均一に付勢することができる。このため、ロータ142をステータ141に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。
同様に、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、フォーカスモータ150のロータ152を光軸に平行な像側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ152を常にステータ151に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ152は、位置決めの精度が高い。
また、付勢手段は、強磁性体板180を追加するだけで付勢力を得ることができるため、光軸に平行な方向及び垂直な方向に鏡筒130が大型化することはない。
特に、付勢手段を構成する強磁性体板180は、円環状を有しているので、ロータ152の光軸まわりの全周にわたってロータ152を光軸に平行な方向に均一に付勢することができる。このため、ロータ152をステータ151に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。
さらに、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、ロータ142に対する付勢手段と、ロータ152に対する付勢手段とにより、ロータ同士を互いに離間させる方向に付勢しているので、各ロータを各ステータに対してそれぞれ独立に安定させることができる。
このように、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130によれば、円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒を提供することができる。
また、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置100によれば、上記の鏡筒を備えたコンパクトな撮像装置を提供することができる。
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置の鏡筒に含まれる鏡胴体の斜視図である。なお、第2の実施形態に係る撮像装置は、第1の実施形態に係る撮像装置100とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置の鏡筒に含まれる鏡胴体の斜視図である。なお、第2の実施形態に係る撮像装置は、第1の実施形態に係る撮像装置100とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
図8において、鏡胴体243は、電磁鋼板などからなる強磁性体である。鏡胴体143は、光軸に平行な補方向に延びた概略円筒状を有する。
鏡胴体243は、被写体側の端部が延長されて光軸に平行な方向に直角に折り曲げられたステータ突起部243Aを含む。また、鏡胴体243は、外周面に所定長さだけ6カ所設けられた切り欠け部243Bを含む。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置の鏡筒に含まれる鏡胴体とロータとの関係を示す断面図である。図9において、ステータ突起部243Aは、円環状を有し光軸に平行な方向においてロータ142のロータマグネット142Aと対向する位置に配置される。また、切り欠け部243Bは、ロータ142とロータ152とが隣接する部分に対向している。
鏡胴体243は、強磁性体からなるので、ステータ突起部243Aとロータ142のロータマグネット142Aとの間に磁気的な引力が作用する。このため、ステータ突起部243Aは、第1の実施形態における強磁性体板170同じように、ロータマグネット142Aと協働して付勢手段を構成する。
また、図9において、切り欠け部243Bは、ロータ142とロータ152とが隣接する部分に対向している。この構成により、ロータマグネット142A及びロータマグネット152Aからステータヨークとして機能する鏡胴体243に延びる磁束密度は、切り欠け部243Bの部分のみ粗になる。
このとき、ロータマグネット142A及びロータマグネット152Aは、磁束密度が粗の部分から密になっている部分へ吸引される磁気的な引力が発生する。ロータ142及びロータ152は、それぞれ切り欠け部243Bから離れる方向に付勢される。
したがって、切り欠け部243B及びロータマグネット142Aは、ロータ142を光軸に平行な被写体側へ付勢する付勢手段を構成する。また、切り欠け部243B及びロータマグネット152Aは、ロータ152を光軸に平行な像側へ付勢する付勢手段を構成する。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置の鏡筒は、ズームモータ140のロータ142を光軸に平行な被写体側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ142をステータ141に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ142は、位置決めの精度が高い。
また、付勢手段は、部品点数を増加させずに実現されているので、光軸に平行な方向及び垂直な方向に鏡筒130が大型化することはない。
特に、付勢手段を構成するステータ突起部243Aは、円環状を有しているので、ロータ142の光軸まわりの全周にわたって光軸に平行な方向に均一に付勢することができる。このため、ロータ142をステータ141に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。
同様に、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、フォーカスモータ150のロータ152を光軸に平行な像側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ152をステータ151に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ152は、位置決めの精度が高い。
また、付勢手段は、部品点数を増加させずに実現されているので、光軸に平行な方向及び垂直な方向に鏡筒130が大型化することはない。
特に、付勢手段を構成する切り欠け部243Bは、ロータ142及びロータ152に対して光軸まわり所定の間隔で配置されているので、ロータ142及びロータ152の光軸まわりの全周にわたって均一に光軸に平行な方向に付勢する。このため、ロータ142をステータ141に対して、ロータ152をステータ151に対して、それぞれガタなく安定した姿勢に保つことができる。
さらに、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、ロータ142に対する付勢手段とロータ152に対する付勢手段とは、ロータ同士を互いに離間させる方向に付勢しているので、各ロータを各ステータに対してそれぞれ独立に安定させることができる。
このように、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130によれば、円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒を提供することができる。
(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置の鏡筒に含まれるロータの断面図である。なお、第3の実施形態に係る撮像装置は、第1の実施形態に係る撮像装置100とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
図10は、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置の鏡筒に含まれるロータの断面図である。なお、第3の実施形態に係る撮像装置は、第1の実施形態に係る撮像装置100とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
ロータ342は、第1の実施形態のロータ142と概略等しい構成を備えるが、像側の端部に、ロータマグネット342Aとは別体に設けられた円環状の反発用マグネット342Bを備えている点で相違する。
反発用マグネット342Bは、ロータマグネット342Aとは異なり、光軸に平行な像側にすべてN極を向けて配置された永久磁石である。
ロータ352は、第1の実施形態のロータ152と概略等しい構成を備えるが、被写体側の端部に、ロータマグネット352Aとは別体に設けられた円環状の反発用マグネット352Bを備えている点で相違する。
反発用マグネット352Bは、ロータマグネット352Aとは異なり、光軸に平行な被写体側にすべてN極を向けて配置された永久磁石である。
以上の構成により、反発用マグネット342Bと、反発用マグネット352Bとの間には、磁気的な斥力が作用する。この斥力は、ロータ342を光軸に平行な被写体側へ付勢する。また、この斥力は、ロータ352を光軸に平行な像側へ付勢する。したがって、反発用マグネット342Bと、反発用マグネット352Bとは、付勢手段を構成する。
以上説明したように、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置の鏡筒は、ロータ342を光軸に平行な被写体側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ342をステータ141に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ342は、位置決めの精度が高い。
同様に、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置の鏡筒は、ロータ352を光軸に平行な像側へ付勢する付勢手段を含んでいるので、光軸に平行な方向の軸受けの長さが短いにもかかわらず、ロータ352をステータ151に対してガタなく安定した姿勢に保つことができる。したがって、ロータ352は、位置決めの精度が高い。
また、付勢手段は、ロータマグネットと同一径の反発用マグネット342B及び反発用マグネット352Bを追加するだけであるので、光軸に平行な方向及び垂直な方向に鏡筒130が大型化することはない。
特に、付勢手段を構成する反発用マグネット342B及び反発用マグネット352Bは円環状を有しているので、各ロータ光軸まわりの全周にわたって光軸に平行な方向に均一に付勢する。このため、ロータ142をステータ141に、ロータ152をステータ151に対して、それぞれガタなく安定した姿勢に保つことができる。
さらに、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置100の鏡筒130は、ロータ342に対する付勢手段とロータ352に対する付勢手段とは、ロータ同士を互いに離間させる方向に付勢しているので、各ロータを独立に安定させることができる。
このように、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置の鏡筒によれば、円筒状のロータを含み位置決め精度がよい電磁モータを備えたコンパクトな鏡筒を提供することができる。
(第4の実施形態)
図9は、本発明の第4の実施形態に係る撮像装置の鏡筒の要部斜視図である。なお、第4の実施形態に係る撮像装置400は、第1の実施形態に係る撮像装置100と、それに含まれる鏡筒130とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第4の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
図9は、本発明の第4の実施形態に係る撮像装置の鏡筒の要部斜視図である。なお、第4の実施形態に係る撮像装置400は、第1の実施形態に係る撮像装置100と、それに含まれる鏡筒130とほぼ等しい構成を持つ。したがって、第4の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成を持つ部分のみ説明する。
図9は、第4の実施形態の鏡筒430から、カム筒136及びカム筒137より外側の構成を除いた状態を表し、第1の実施形態の鏡筒130の図4に相当する。第4の実施形態の鏡筒430は、第1の実施形態の鏡筒130の基盤131のかわりに、基盤431と、3本のシャフト431A,431B,431Cとを含む。
3本のシャフト431A,431B,431Cは、光軸101に平行な方向に延びたステンレスを材料とする軸状体である。3本のシャフト431A,431B,431Cは、基盤131の固定筒131Aと同様に、第1レンズ枠432と、第2レンズ枠433と、第3レンズ枠434と支持する。
第1レンズ枠432は、第1の実施形態の第1レンズ枠132と概略等しい構成を有するが、回転規制部132Aの換わりにシャフト431Aを支持するための回転規制部432Aを有する点で相違する。
第2レンズ枠433は、第1の実施形態の第2レンズ枠133と概略等しい構成を有するが、回転規制部133Aの換わりにシャフト431Aを支持するための回転規制部433Aを有する点で相違する。
第3レンズ枠434は、第1の実施形態の第3レンズ枠134と概略等しい構成を有するが、回転規制部134Aの換わりにシャフト431Aを支持するための回転規制部434Aを有する点で相違する。
シャフト431Aは、第1レンズ枠432の回転規制部432Aと、第2レンズ枠433回転規制部433Aと、第3レンズ枠434の回転規制部434Aとにより軸支される。これにより、各レンズ枠の光軸101に垂直な面内のシャフト431Aまわりの回転の自由度が規制される。
3本のシャフト431A,431B,431Cを共通に外接する外接円と、カム筒136及びカム筒137の内周面とが一致するよう構成される。また、ガイドシャフト135は、この外接円よりも光軸側に配置されている。このため、鏡筒内のスペースを有効に利用することができる。
また、第1の実施形態の鏡筒130における固定筒131Aと比較して、ステンレス製の3本のシャフト431A,431B,431Cは、各カム筒との摩擦係数を小さくすることができる。したがって、光軸まわりに回転する各カム筒に対して軸受けとして機能する。
(その他の実施形態)
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることはなく、様々な変形が可能である。
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることはなく、様々な変形が可能である。
各実施形態では、鏡筒がズームモータ及びフォーカスモータの2つの電磁モータを備えた例を示したが、これに限られない。撮像装置がズーミングの機能のみを持ち、フォーカシングが固定の有限撮影距離に設定されるいわゆるパンフォーカスの場合、モータはズームモータのみでよい。
逆に、撮像装置がズーミングの機能を持たない単焦点レンズで、フォーカシングのみ行う場合、モータはフォーカスモータのみでよい。
レンズのズーミング時の移動態様に応じて、ズームモータが駆動するレンズ群が1群あるいは3群以上となってもよい。同様に、レンズのフォーカシング時の移動態様に応じて、フォーカスモータが駆動するレンズ群が1群あるいは3群以上となってもよい。
また、各実施形態の鏡筒の変換機構及び移動機構は、回転カム筒と直進レンズ枠とによる構成であったが、これに限られない。回転カム筒とカムに連結された回転レンズ枠とからなる構成や、回転筒と回転枠にネジで連結された回転レンズ枠とからなる構成などでもよい。
また、付勢手段は、適宜変形することができる。例えば、第1の実施形態のように、ロータに設けられたロータマグネットとは別体に吸引用のマグネットを、強磁性体板に対向させて設けてもよい。
また、強磁性体板のかわりに永久磁石を設け、吸引用マグネットと磁極を逆極を向くように構成し、付勢力を発生させてもよい。
また、強磁性体板のかわりに永久磁石を設け、ロータヨークを吸引することにより付勢力を発生させてもよい。
また、強磁性体板,反発用マグネット,吸引用マグネット等は、光軸まわりの光軸まわりの全周にわたって形成される円環状でなくてもよい。例えば、小片の強磁性体板をロータとの対向位置において、例えば、120°ごとに3カ所設けたり、90°ごとに4カ所設けたりするなど、離散的に付勢してもよい。
ただし、離散的に付勢する場合であっても、ロータが光軸まわりの全周にわたって均一に付勢されるように、一定のピッチで付勢手段を配置することが望ましい。また、各離散的に発生する付勢力が光軸に平行な方向において均一であることが望ましい。
さらに、各実施形態の鏡筒の電磁モータは、ステータがステータコイルを含み、ロータがロータマグネットを含む構成であったが、これに限られない。電磁モータとして、ステータがステータマグネットを含み、ロータがロータコイルを含み、ロータ側に電流を供給する構成としてもよい。
このように電磁モータを構成することにより、ロータの慣性モーメントを小さくして、位置決め等の回転制御特性を向上させることができる。ただし、第1の実施形態の構成と比較すると、ロータコイルに駆動電流を接続する構成が複雑になる。したがって、所望の特性に応じていずれを選択するかを決定すればよい。
本発明の鏡筒ならびに撮像装置は、小型化と高機能化が要望されている、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ機能付きの携帯電話端末及びPDA等に好適である。
101 光軸
110 光学系
120 撮像センサー
130 鏡筒
131 基盤
132 第1レンズ枠
133 第2レンズ枠
134 第3レンズ枠
135 ガイドシャフト
136 ズームカム筒
137 フォーカスカム筒
140 ズームモータ
141 ステータ
142、342 ロータ
143 鏡胴体
150 フォーカスモータ
151 ステータ
152、352 ロータ
170 強磁性体板
180 強磁性体板
234 鏡胴体
234A ステータ突起部
234B 切り欠け
342B 反発用マグネット
352B 反発用マグネット
110 光学系
120 撮像センサー
130 鏡筒
131 基盤
132 第1レンズ枠
133 第2レンズ枠
134 第3レンズ枠
135 ガイドシャフト
136 ズームカム筒
137 フォーカスカム筒
140 ズームモータ
141 ステータ
142、342 ロータ
143 鏡胴体
150 フォーカスモータ
151 ステータ
152、352 ロータ
170 強磁性体板
180 強磁性体板
234 鏡胴体
234A ステータ突起部
234B 切り欠け
342B 反発用マグネット
352B 反発用マグネット
Claims (11)
- レンズ群を保持する鏡筒であって、
前記レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、
前記光軸を中心軸とする円筒状のステータと、前記ステータと同軸の円筒状であって前記ステータに対して前記中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、
前記ロータの回転運動を、前記保持機構により前記レンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、
前記ロータにより前記光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを備え、
前記ステータは、前記ロータと同軸な円筒状のステータヨークを有し、
前記ロータは、円筒状のロータマグネットを有し、
前記ステータヨークは、前記ロータマグネットの前記光軸に平行な方向の端部に対向する位置に、前記ステータヨークと前記ロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持ち、
前記付勢手段は、
前記ステータヨークの切り欠け部と、
前記ロータマグネットとからなる、鏡筒。 - 前記付勢手段は、前記ロータを光軸まわりの全周にわたって均一に付勢する、請求項1に記載の鏡筒。
- 第1のレンズ群と第2のレンズ群とを互いの光軸を共有するように前記光軸に平行な方向に並べて保持する鏡筒であって、
前記第1のレンズ群を前記光軸に平行な方向に移動可能に保持する第1の保持機構と、
前記第2のレンズ群を前記光軸に平行な方向に移動可能に保持する第2の保持機構と、
前記光軸を中心軸とする円筒状の第1のステータと、前記第1のステータと同軸の円筒状であって前記第1のステータに対して前記中心軸まわりに回転する第1のロータとを含む第1の電磁モータと、
前記光軸を中心軸とする円筒状の第2のステータと、前記第2のステータと同軸の円筒状であって前記第2のステータに対して前記中心軸まわりに回転する第2のロータとを含む第2の電磁モータと、
前記第1のロータの回転運動を、前記第1の保持機構により前記第1のレンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第1の変換機構と、
前記第2のロータの回転運動を、前記第2の保持機構により前記第2のレンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第2の変換機構と、
前記第1のロータを磁力により前記光軸に平行な方向へ付勢する第1の付勢手段と、
前記第2のロータを磁力により前記光軸に平行な方向へ付勢する第2の付勢手段とを備え、
前記鏡筒は、前記第1及び第2のロータと同軸の円筒状の鏡胴体を含み、前記鏡胴体は、前記第1のステータ及び第2のステータを構成する共通のステータヨークとして機能し、
前記第1のロータは、円筒状の第1のロータマグネットを有し、
前記第2のロータは、円筒状の第2のロータマグネットを有し、
前記鏡胴体は、前記第1のロータマグネットと前記第2のロータマグネットとが隣接する部分に対向する位置に、前記鏡胴体と前記第1及び第2のロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持つとともに、
前記第1の付勢手段は、
前記切り欠け部と、
前記第1のロータマグネットとからなり、
前記第1の付勢手段の付勢力は、前記鏡胴体と前記第1のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力であり
前記第2の付勢手段は、
前記切り欠け部と、
前記第2のロータマグネットとからなり、
前記第2の付勢手段の付勢力は、前記鏡胴体と前記第2のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力であり、
前記第1の付勢手段及び前記第2の付勢手段は、前記第1のロータ及び前記第2のロータを互いに離間する方向に付勢する、鏡筒。 - 前記第1の付勢手段は、前記第1のロータを光軸まわりの全周にわたって均一に付勢し、前記第2の付勢手段は、前記第2のロータを光軸まわりの全周にわたって均一に付勢する、請求項3に記載の鏡筒。
- 被写体の光学的な像を電気的な画像信号として出力する撮像装置であって、
レンズ群を含み、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、前記光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像センサーと、
前記レンズ群を保持する鏡筒とを備え、
前記鏡筒は、
前記レンズ群を光軸に平行な方向に移動可能に保持する保持機構と、
前記光軸を中心軸とする円筒状のステータと、前記ステータと同軸の円筒状であって前記ステータに対して前記中心軸まわりに回転するロータとを含む電磁モータと、
前記ロータの回転運動を、前記保持機構により前記レンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する変換機構と、
前記ロータに設けられた第1の磁性部材と、光軸に平行な方向において前記ロータと対向する位置に配置され、前記ロータとは異なる部材に設けられた第2の磁性部材とからなり、前記ロータを前記第1及び第2の磁性部材の間に作用する磁気的な引力により前記光軸に平行な方向へ付勢する付勢手段とを含み、
前記ステータは、前記ロータと同軸な円筒状のステータヨークを有し、
前記ロータは、円筒状のロータマグネットを有し、
前記ステータヨークは、前記ロータマグネットの前記光軸に平行な方向の端部に対向する位置に、前記ステータヨークと前記ロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持ち、
前記付勢手段は、
前記ステータヨークの切り欠け部と、
前記ロータマグネットとからなる、撮像装置。 - 前記レンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のズーミングを行うズームレンズ群である、請求項5に記載の撮像装置。
- 前記レンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のフォーカシングを行うフォーカスレンズ群である、請求項5に記載の撮像装置。
- 被写体の光学的な像を電気的な画像信号として出力する撮像装置であって、
第1のレンズ群と、第2のレンズ群とを含み、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された光学的な像を受光し、前記光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像センサーと、
前記第1及び第2のレンズ群を互いの光軸を共有するように前記光軸に平行な方向に並べて保持する鏡筒とを備え、
前記鏡筒は、
前記第1のレンズ群を前記光軸に平行な方向に移動可能に保持する第1の保持機構と、
前記第2のレンズ群を前記光軸に平行な方向に移動可能に保持する第2の保持機構と、
前記光軸を中心軸とする円筒状の第1のステータと、前記第1のステータと同軸の円筒状であって前記第1のステータに対して前記中心軸まわりに回転する第1のロータとを含む第1の電磁モータと、
前記光軸を中心軸とする円筒状の第2のステータと、前記第2のステータと同軸の円筒状であって前記第2のステータに対して前記中心軸まわりに回転する第2のロータとを含む第2の電磁モータと、
前記第1のロータの回転運動を、前記第1の保持機構により前記第1のレンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第1の変換機構と、
前記第2のロータの回転運動を、前記第2の保持機構により前記第2のレンズ群が前記光軸に平行な方向へ移動するための直進運動に変換する第2の変換機構と、
前記第1のロータを磁力により前記光軸に平行な方向へ付勢する第1の付勢手段と、
前記第2のロータを磁力により前記光軸に平行な方向へ付勢する第2の付勢手段とを備え、
前記鏡筒は、前記第1及び第2のロータと同軸の円筒状の鏡胴体を含み、前記鏡胴体は、前記第1のステータ及び第2のステータを構成する共通のステータヨークとして機能し、
前記第1のロータは、円筒状の第1のロータマグネットを有し、
前記第2のロータは、円筒状の第2のロータマグネットを有し、
前記鏡胴体は、前記第1のロータマグネットと前記第2のロータマグネットとが隣接する部分に対向する位置に、前記鏡胴体と前記第1及び第2のロータマグネットとの間の磁束密度を低減させる切り欠け部を持つとともに、
前記第1の付勢手段は、
前記切り欠け部と、
前記第1のロータマグネットとからなり、
前記第1の付勢手段の付勢力は、前記鏡胴体と前記第1のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力であり
前記第2の付勢手段は、
前記切り欠け部と、
前記第2のロータマグネットとからなり、
前記第2の付勢手段の付勢力は、前記鏡胴体と前記第2のロータマグネットとの間に作用する磁気的な引力であり、
前記第1の付勢手段及び前記第2の付勢手段は、前記第1のロータ及び前記第2のロータを互いに離間する方向に付勢する、撮像装置。 - 前記第1のレンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のズーミングを行うズームレンズ群である、請求項8に記載の撮像装置。
- 前記第1のレンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のフォーカシングを行うフォーカスレンズ群である、請求項8に記載の撮像装置。
- 前記第1のレンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のズーミングを行うズームレンズ群であり、
前記第2のレンズ群は、前記光軸に平行な方向に沿って移動することにより、撮像光学系のフォーカシングを行うフォーカスレンズ群である、請求項8に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011012345A JP2011081426A (ja) | 2011-01-24 | 2011-01-24 | 鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011012345A JP2011081426A (ja) | 2011-01-24 | 2011-01-24 | 鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004029571A Division JP4739681B2 (ja) | 2004-02-05 | 2004-02-05 | 鏡筒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011081426A true JP2011081426A (ja) | 2011-04-21 |
Family
ID=44075455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011012345A Ceased JP2011081426A (ja) | 2011-01-24 | 2011-01-24 | 鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011081426A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160095906A (ko) * | 2015-02-04 | 2016-08-12 | 삼성전자주식회사 | 렌즈 구동 모듈 |
US10095002B2 (en) | 2016-03-24 | 2018-10-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lens barrel and camera device |
KR20200009868A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
KR20200013019A (ko) * | 2017-06-16 | 2020-02-05 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
KR20200047275A (ko) * | 2018-10-26 | 2020-05-07 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
US10816756B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-10-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
US20210215999A1 (en) * | 2018-10-25 | 2021-07-15 | Fujifilm Corporation | Lens barrel |
US11102387B2 (en) | 2018-10-26 | 2021-08-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module including multiple lens barrels |
CN113534393A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-10-22 | 新思考电机有限公司 | 透镜驱动伸缩镜筒结构、透镜驱动装置及摄像装置 |
US20220239172A1 (en) * | 2019-05-24 | 2022-07-28 | Arno Leon Konings | Annular axial flux motors |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63163807A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Copal Electron Co Ltd | レンズ自動焦点調整用モ−タ |
JPH0429108A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Nippon Mini Motor Kk | カメラレンズの調整機構 |
-
2011
- 2011-01-24 JP JP2011012345A patent/JP2011081426A/ja not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63163807A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Copal Electron Co Ltd | レンズ自動焦点調整用モ−タ |
JPH0429108A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Nippon Mini Motor Kk | カメラレンズの調整機構 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160095906A (ko) * | 2015-02-04 | 2016-08-12 | 삼성전자주식회사 | 렌즈 구동 모듈 |
KR102399590B1 (ko) | 2015-02-04 | 2022-05-19 | 삼성전자주식회사 | 렌즈 구동 모듈 |
US10095002B2 (en) | 2016-03-24 | 2018-10-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lens barrel and camera device |
KR20200013019A (ko) * | 2017-06-16 | 2020-02-05 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
US10816756B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-10-27 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
KR102436221B1 (ko) * | 2017-06-16 | 2022-08-25 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
US11409073B2 (en) | 2017-06-16 | 2022-08-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module |
US11272085B2 (en) | 2018-07-20 | 2022-03-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module and portable electronic device |
KR20200009868A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
KR102185060B1 (ko) * | 2018-07-20 | 2020-12-01 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
US20210215999A1 (en) * | 2018-10-25 | 2021-07-15 | Fujifilm Corporation | Lens barrel |
KR20200047275A (ko) * | 2018-10-26 | 2020-05-07 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
KR102370583B1 (ko) * | 2018-10-26 | 2022-03-07 | 삼성전기주식회사 | 카메라 모듈 |
US11102387B2 (en) | 2018-10-26 | 2021-08-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module including multiple lens barrels |
US11800211B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-10-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Camera module including multiple lens barrels |
US20220239172A1 (en) * | 2019-05-24 | 2022-07-28 | Arno Leon Konings | Annular axial flux motors |
US11973375B2 (en) * | 2019-05-24 | 2024-04-30 | Magic Leap, Inc. | Annular axial flux motors |
CN113534393A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-10-22 | 新思考电机有限公司 | 透镜驱动伸缩镜筒结构、透镜驱动装置及摄像装置 |
CN113534393B (zh) * | 2021-09-04 | 2024-04-23 | 新思考电机有限公司 | 透镜驱动伸缩镜筒结构、透镜驱动装置及摄像装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4739681B2 (ja) | 鏡筒 | |
JP2011081426A (ja) | 鏡筒ならびに鏡筒を備えた撮像装置 | |
JP6613005B1 (ja) | 屈曲式撮像装置の防振機構、および、カメラ、携帯電子機器 | |
US7747149B2 (en) | Optical apparatus having image-blur correction/reduction system | |
CN212723615U (zh) | 相机模块 | |
US8248709B2 (en) | Zoom lens barrel that attains a higher photographing magnification | |
JP2005292212A (ja) | 光学機器 | |
US7414801B2 (en) | Lens barrel and image pickup device including lens barrel | |
US7663825B2 (en) | Lens barrel device and image capture device | |
JP2005195912A (ja) | レンズ駆動装置 | |
JP2007310242A (ja) | レンズ駆動装置 | |
US7582995B2 (en) | Stepping motor, lens device using the same, and imaging device using the same | |
JP2020064284A (ja) | レンズ鏡筒 | |
JP4423089B2 (ja) | 光量調節装置および光学機器 | |
JP2005122026A (ja) | レンズ鏡筒および撮像装置 | |
JP4751639B2 (ja) | 鏡筒、鏡筒を備える撮像装置 | |
JP4857808B2 (ja) | 鏡筒装置及び撮像装置 | |
JP7038003B2 (ja) | 羽根駆動装置 | |
JP2016057386A (ja) | 像ぶれ補正装置およびこれを有する光学機器 | |
JP2010197719A (ja) | レンズ駆動装置及び撮像装置 | |
JP2006129653A (ja) | 電磁モータならびに電磁モータを備えたレンズ鏡筒および撮像装置 | |
JP2005215290A (ja) | 光量調整装置、光学装置および撮影装置 | |
JP2022013723A (ja) | 光学部材駆動装置、カメラ装置、及び電子機器 | |
JP2024000375A (ja) | レンズ駆動装置、レンズユニット、及びカメラ | |
JP2023141533A (ja) | 駆動装置及び光学装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130109 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Effective date: 20130524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 |