JP4233394B2

JP4233394B2 - Lens device and digital camera using the same

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Publication number: JP4233394B2
Application number: JP2003172154A
Authority: JP
Inventors: 大池町; 和利白鳥; 有亮佐藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: CN1294436C; JP2005010281A; CN1573397A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型のレンズ装置及びそれを用いたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラ市場においてデジタルカメラの小型化と薄型化の要望が強くなってくるに応じて、デジタルカメラに組み込む薄型レンズ装置が必要になってきた。
【０００３】
レンズ装置の薄型化の１つの方法として、折り曲げ光学系によるレンズ装置が提案されている。このような薄型化のために、本出願人は、レンズ装置を形成する各ユニットを、水平に並べて構成したレンズ装置を提案をしている。（例えば、特許文献１参照。）
また、このように薄型化された折り曲げ光学系によるレンズ装置においても近年のデジタルカメラの市場では電子ズームは好まれず、光学ズームへの要望が強い。このため、光学ズームを内蔵したた折り曲げ光学系のレンズ装置も提案されている。（例えば、特許文献１、２参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−６６３０９号公報（要約、図３、図５）
【特許文献２】
特開２００２−２９０８０６（［請求項６］、段落［００３８］、段落［００４１］、図２、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、そのような光学ズームを実現するためには、ズーム鏡枠を移動するためのズーム駆動系を装置内部に搭載する必要がある。そして、そのようにズーム駆動系を装置内部に搭載すると、ややもすると、折り曲げ光学系レンズ装置の利点である薄型化が失われる虞があるので、何としてでも装置の薄型化を維持できるようにしなければならない。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、折り曲げ光学系レンズ列による薄型化の利点を損なうことなく光学ズーム機構をも搭載したレンズ装置及びそれを用いたデジタルカメラを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項１記載の発明のレンズ装置は、入射光を反射させ入射光軸を折り曲げる反射光学素子と、上記折り曲げられた光軸である第２の光軸上に配置され、上記第２の光軸方向に沿って移動自在に配置された移動鏡枠と、上記移動鏡枠を駆動する駆動手段と、を具え、上記駆動手段は、上記移動鏡枠の位置を決めるためのカム部が外周面に形成された軸状のカム部材と、該カム部材を回転させるモータを有し、上記カム部材は、少なくとも軸方向で一部分が前記反射光学素子の側面に隣接するように配置されて構成される。
【０００８】
これにより、第２光軸方向のカム部材の配置スペースの短縮を図ることができ装置の小型化が維持できる。
そして、上記カム部材は、例えば請求項２記載のように、中心軸が前記第２の光軸に平行になる向きで配置されて構成される。
【０００９】
このように、ズーム駆動を行うカム部材を軸形状にして反射光学素子のそばに配置したので、レンズ装置の薄型化が維持できる。
また、このレンズ装置は、例えば請求項３記載のように、上記反射光学素子を内部に保持する固定保持鏡枠を具え、該固定保持鏡枠には、上記カム部材を回転可能に軸支する軸受け部がさらに設けられて構成される。
【００１０】
このように、一つの部材に保持機能と軸受け機能の２つの機能を持たせるので部品点数の削減が図れ、これによりコストの低減、装置の小型化、組み立ての容易さなどに貢献する。
また、このレンズ装置は、例えば請求項４記載のように、上記カム部材に隣接し且つ上記カム部材の軸と平行に設けられ、上記移動鏡枠の移動を上記第２の光軸方向に規制するガイド軸を有して構成される。
【００１１】
このように、カム部材に隣接してガイド軸を設けるので、移動鏡枠へのこじり力の発生を防止し、これにより移動レンズをスムーズに駆動することができ、信頼性の高いズーム機構を構築することができる。
また、このレンズ装置は、例えば請求項５記載のように、上記反射光の通過光量を規制する光量規制部材と、該光量規制部材を駆動する光量規制手段を具え、該光量規制手段は、上記カム部材の軸方向延長位置に配置されて構成される。
【００１２】
そして、上記移動鏡枠は、例えば請求項６記載のように、ズーム比調節用の鏡枠で構成される。
また、上記移動鏡枠は、例えば請求項７記載のように、複数の鏡枠を有し、上記カム部材には、上記複数の鏡枠に対応するカムがそれぞれ形成されて構成される。
【００１３】
このように、２つの部材の一方を他の部材の軸延長方向に配置したり、一つのカム部材で複数の鏡枠を移勧駆動するので、ズーム機構のあるレンズ系全体の小型化を図ることができる。
また、このレンズ装置は、例えば請求項８記載のように、上記移動鏡枠の撮像面側には更に合焦用の鏡枠が第２の光軸方向に移動自在に備えられ、上記合焦用の鏡枠を移動する駆動部材は、上記カム部材の軸の延長方向の位置で且つ撮像面側に配置されて構成される。
【００１４】
このように、この場合も２つ駆動部材が、同一直線上に配置されるので、レンズ装置が小型化される。また、このレンズ装置においては、例えば請求項９記載のように、上記固定保持鏡枠は、上記反射光学素子の反射面に沿った斜面部を有し、上記モータは、上記斜面部に隣接し上記反射光学素子の反対側に配置され、出力軸が上記第２の光軸に平行に配置されて構成される。
【００１５】
次に、請求項１０記載の発明のレンズ装置は、入射光を反射させ入射光軸を折り曲げる反射光学素子と、該反射光学素子を内部に保持する固定保持鏡枠と、上記折り曲げられた光軸である第２の光軸上に配置され、該第２の光軸の方向に沿って移動自在に配置された移動鏡枠と、該移動鏡枠を駆動する駆動手段と、を備え、上記固定保持鏡枠は、上記反射光学素子の反射面に沿った斜面部を有し、上記駆動手段は、上記移動鏡枠の位置を決めるためのカム部が外周面に形成された軸状のカム部材と、該カム部材を回転させるモータを有し、該モータは、上記斜面部に隣接し上記反射光学素子の反対側に配置され、出力軸が上記第２の光軸に平行に配置されて構成される。
【００１６】
このように、反射光学素子が配置された斜面部背面に形成される空間に動力源のモータを設け且つその出力軸が第２の光軸に平行になるように配置されるので反射光学素子の固定保持鏡枠回りの配設空間の小型化を維持したまま動力源を配置することができる。
【００１７】
そして、上記出力軸が設けられた上記モータの側面には、例えば請求項１１記載のように、該モータの回転を上記カム部材に伝達する複数のギヤが両面に組み付けられた地板が取り付けられ、該地板に組み付けられた上記複数のギヤから成るギヤ列の中で上記カム部材に直接噛合するギヤは、上記ギヤ列の中の上記出力軸のギアに直接噛合するギヤが組みつけられた面とは逆の地板面に組み付けられて構成される。
【００１８】
これにより、モータからカム部材に動力を伝達するギア列の配置空間が小型化される。
上述したレンズ装置は、例えば請求項１２記載のように、デジタルカメラに、該デジタルカメラの撮影用のレンズ装置として搭載されることが好ましい。
【００１９】
すなわち、請求項１３記載の発明のデジタルカメラは、上記のレンズ装置を、撮影用のレンズ装置として搭載して構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、上記一方の主面は、例えば金属フレーム２３ａ表面やこの金属フレーム２３ａに一体形成された第１の固定鏡枠部１５表面等から成り、これに対向する他方の主面は開放面から成る。また、上記光学素子は、例えばレンズＬ１〜Ｌ９等から成り、上記反射光学素子は、例えば上記光学素子としてのレンズＬ１〜Ｌ９の中のレンズ（プリズム）Ｌ１等から成る。また、上記成形部は、例えば第１の固定鏡枠部１５、第２の固定鏡枠部１６等から成り、上記一方の側面は、例えば金属フレーム２３ｂから成り、これに対向する残る側面は開放面から成る。また、上記第１のガイド部材は、例えば第１のガイド軸６５等からなり、上記第２のガイド部材は、例えば第２のガイド軸６８等から成る。また、上記第１のガイド部材支持部は、例えばガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）等からなり、そして、上記第２のガイド部材支持部は、ガイド軸支持孔６７等から成る。
【００２１】
図１(a),(b) は、一実施の形態におけるデジタルカメラの概略構成を示す図であり、同図(a) はデジタルカメラの前面からの外観を示す斜視図、同図(b) はデジタルカメラ内部の主要部の配置状態を示す斜視図である。
同図(a) に示すように、デジタルカメラ１は、前面右上隅に撮影レンズ窓２を備え、その左方にストロボ照射窓３を備えている。また、上面の左端部にはレリーズボタン４が設けられている。
【００２２】
同図(b) に示すように、デジタルカメラ１の内部は、全体の左方ほぼ２／３を占めて、各種の電子部品を搭載した回路基板５からなる制御装置や着脱交換自在な電池６などが配置されている。そして、その右方の全体のほぼ１／３を占める部分には、ユニット化されたレンズ装置７が配設されている。
【００２３】
レンズ装置７は、同図(a) の撮影レンズ窓２から同図(b) に示す撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束を、その光軸Ｏ１がほぼ直角に下方に折り曲がるように反射させ、その下方に折り曲げられた後述する第２の光軸Ｏ２に沿って、上記の入射光束を、レンズ装置７の下端部に配設されている例えばＣＣＤなどからなる撮像素子まで導いて撮像画像を生成する。
【００２４】
図２は、図１(b) に示すレンズ装置７のＡ−Ａ´矢視断面をデジタルカメラ１の図１(b) の左方から見た図であり、レンズユニット各部の概略の構成を示している。
図２に示すように、レンズ装置７の内部には、上記下方に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、レンズＬ１及びレンズＬ２からなる第１の固定レンズ部８、レンズＬ３及びレンズＬ４からなる第１の移動レンズ部９、レンズＬ５、レンズＬ６及びレンズＬ７からなる第２の移動レンズ部１１、レンズＬ８からなる第３の移動レンズ部１２、並びにレンズＬ９からなる第２の固定レンズ部１３で構成される複数のレンズを備えている。そして、これらのレンズ群の終端には撮像素子１４が配置されている。
【００２５】
上記第１の固定レンズ部８のレンズＬ１は、上述した撮影レンズ窓２から撮影光軸Ｏ１に沿って入射する被写体からの光束をほぼ９０°下方に反射して折り曲げて、第２の光軸Ｏ２に沿って光束の進路を変更するプリズムと一体化されており、レンズ２と共に第１の固定鏡枠部１５に保持されてレンズ装置７内で固定されている。また、上記第２の固定レンズ部１３は、第２の固定鏡枠部１６に保持されてレンズ装置７内で固定されている。
【００２６】
上記第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６は、第２の光軸Ｏ２に対し垂直な面で切られた断面がほぼＬ字形状を成す後述する金属フレームの長手方向の端部に一体的に樹脂成形により形成されている。
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、上記第１の移動レンズ部９を保持する第１の移動鏡枠１７、第２の移動レンズ部１１を保持する第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９が配置されている。
【００２７】
上記第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９は、上記の第１の移動レンズ部９、第２の移動レンズ部１１及び第３の移動レンズ部１２を、上記のレンズ（プリズム）Ｌ１によりほぼ直角に折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って、それぞれ独立に移動可能に保持している。
【００２８】
上記第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１は、このレンズ装置７の光学系の第２の光軸Ｏ２に沿って入射する被写体の光束の焦点距離を変化させるために設けられている。換言すれば、これら第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１を保持する第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８は、レンズ系のズーム比調節用のために設けられている。
【００２９】
また、第３の移動レンズ部１２は、上記の光束が撮像素子１４上に結像する焦点調節のために設けられている。換言すれば、この第３の移動レンズ部１２を保持する第３の移動鏡枠１９は、第２の光軸Ｏ２方向に移動自在な合焦用の鏡粋として設けられている。
【００３０】
また、上記第１の移動レンズ部９と第２の移動レンズ部１１の間には、絞り位置（シャッタ位置でもある）２１が設けられている。
また、このレンズユニットは、前後の厚み（奥行き）を極力薄くするように、径の比較的大きなレンズＬ２、Ｌ５、Ｌ８を含む第１の固定レンズ部８、第２の移動レンズ部１１、第３の移動レンズ部１２をそれぞれ保持する第１の固定鏡枠部１５、第２の移動鏡枠１８、第３の移動鏡枠１９の枠壁の、第２の光軌Ｏ２に対しデジタルカメラ１の前後方向の一方（図２の例ではデジタルカメラ１の後方側）の一部又は全部が切り欠かれて、切欠部１５−１、１８−１、１９−１が形成されている。
【００３１】
そして、この切り欠かれて枠壁が欠如した分だけ強度が弱くなる鏡枠の、第１の固定鏡枠１５のように特に他に補強部分を持たない第２、第３の移動鏡枠１８、１９については、上記の切り欠き部に第２の光軸Ｏ２を挟んで対向する側、つまり前側の枠壁に、外部に突出する後述する凸部を設けている。図において、第２、第３の移動鏡枠１８，１９のデジタルカメラ１の前側枠壁がやや厚く見えるのは、上記凸部の断面を示しているためである。
【００３２】
また、更に、第３の移動鏡枠１９については、全体が上下に薄くて弱いので、上記の凸部による補強だけでは不十分の虞があるので、レンズＬ８のレンズ胴付部から、レンズＬ８の有効光線の範囲外となる上面周囲に回り込むように、突設部１９−２が設けられている。
【００３３】
図３は、上記のレンズ装置７を、デジタルカメラ１の前側から見た分解斜視図である。
図４は、同じく上記レンズ装置７を、デジタルカメラ１の後側から見た分解斜視図である。
【００３４】
尚、上記の図３及び図４には、図１及び図２に示した構成と同一の構成部分には図１及び図２と同一の番号を付与して示している。
上記の図３及び図４に示すように、レンズ装置７は、主固定鏡枠２２を備えている。この主固定鏡枠２２の内外に図３又は図４に示す全ての構成要素が組み付けれて収納されたとき、全体が、対向する長方形の２つの主面と該２つの主面に挟まれた扁平な空間内に構成要素が詰め込まれてなる装置本体の外形形状を形成する。
【００３５】
上記の主固定鏡枠２２は、上記２つの主面の少なくとも一方の主面を形成している。このレンズ装置７の構成において、他方の主面は開放されている。この金属フレーム２３ａで形成される一方の主面と開放されている他方の主面とで挟まれた扁平な空間の長手方向の一方の側面も、一方の主面の金属フレーム２３ａからほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｂで構成される。
【００３６】
また、短手方向の一方の側面（図３、図４では上方の短手方向側面）も上記主面の金属フレーム２３ａ及び長手方向側面の金属フレーム２３ｂにそれぞれほぼ直角に連設される金属フレーム２３ｃで構成される。
これにより、金属フレーム２３（２３ａ、２３ｂ）は、長手方向（前述した折り曲げられた第２の光軸Ｏ２方向でもある）に直角な断面が、１つの主面と長手方向の１つの側面からなるＬ字型のフレームを構成し、少量の材料で剛性を形成する理想的な構造のフレームとなっている。
【００３７】
この金属フレーム２３の長手方向のいずれか端部には、それぞれ金属フレーム２３にアウトサート成形により一体成型された固定成形部が形成されている。これら２つの固定成形部が、図２にも示した第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６である。
【００３８】
そして、第１の固定鏡枠部１５は図２にも示したプリズムＬ１及び図３と図４には図示を省略しているがレンズＬ２が保持されて固定される。また第２の固定鏡枠部１６には、これも図３と図４には図示を省略しているが図２に示したレンズＬ９が保持されて固定される
これら第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６との間に、図２にも示した３つの移動鏡枠（第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９）が配置される。
【００３９】
これら３つの移動鏡枠及び上記２つの固定鏡枠には、それぞれレンズを保持して固定する接着剤溜まり部２４（図３参照）が形成されている。この接着剤溜まり部２４は、固定されるレンズの周面と鏡枠との間に形成されている僅かな間隙である。
【００４０】
尚、第３の移動鏡枠１９及び第２の固定鏡枠部１６の接着剤溜まり部は図では陰になって見えない。また、第１の固定鏡枠部１５の接着剤溜まり部については後述する。
上記３つの移動鏡枠が組み込まれるに先立って、ズーム用シャフトカム２５が、主固定鏡枠２２の開放側の長手方向側面の且つ第１の固定鏡枠部１５の側部に近接して配置される。ズーム用シャフトカム２５は、カム部のカム溝の谷を有し周面を形成する太径部と、太径部の両端から同軸に突設された細径部２６（２６ａ、２６ｂ）を有しており、撮像素子１４とは反対側端部に突設されている細径部２６ａにはギア２７が固設されている。
【００４１】
ズーム用シャフトカム２５は、第１の固定鏡枠部１５の金属フレーム２３ｃとの一体化融着部に形成されている軸受嵌合孔２８内に一方の細径部２６ａを一旦挿通した後、引き降ろしながら他方の細径部２６ｂを、図では陰になって見えない第１の固定鏡枠部１５に形成されている軸受け孔に嵌入させ、一方の細径部２６ａを軸受嵌合孔２８内において軸受２９と係合させる。これにより、ズーム用シャフトカム２５は第１の固定鏡枠部１５に対し回転可能に支持される。
【００４２】
ズーム用シャフトカム２５の一方の細径部２６ａの突端には更に径の小さな凸部３１が形成されており、この凸部３１は、一方の細径部２６ａが軸受２９と係合したとき軸受２９から上方外部に突出する。この凸部３１を付勢板バネ３２により押し付勢されることにより、ズーム用シャフトカム２５は上下の軸受けに位置決めされて安定して保持される。
【００４３】
付勢板バネ３２は、ほぼ四角な本体部から切り目によって一部を分離され下方に折り曲げられ更にその先端を水平に折り曲げられて形成された３個の曲がり足部３２−１と、本体部中央を切り欠いて形成された止め切片３２−２、及び本体部から一体に延設された付勢バネ部３２−３とから構成されている。
【００４４】
他方、金属フレーム２３ｃ側には、上記付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１に対応する位置に、３個の切欠部３３が形成され、これら３個の切欠部３３に囲まれたほぼ中央に、上記付勢板バネ３２の止め切片３２−２に対応する凸部３４が形成されている。
【００４５】
付勢板バネ３２の３個の曲がり足部３２−１を金属フレーム２３ｃの３個の切欠部３３に係合させながら、付勢板バネ３２の本体部が金属フレーム２３ｃ側に押し込まれると、止め切片３２−２の先端が凸部３４の周面に係止することにより、付勢板バネ３２が金属フレーム２３ｃの外面に位置固定され、その付勢バネ部３２−３の先端部によりズーム用シャフトカム２５の凸部３１が押し付勢されて、位置決めされる。
【００４６】
これにより、ズーム用シャフトカム２５は、その中心軸が主固定鏡枠２２の長手方向すなわち第２の光軸Ｏ２に平行する向きで、第１の固定鏡枠部１５に保持されるプリズムＬ１の近傍に配置され、少なくとも軸方向での一部分がプリズムＬ１の側面に隣接するように配置される。
【００４７】
続いて、ズーム用モータユニット３５が、詳しくは後述するが、レンズ（プリズム）Ｌ１の反射面裏側を保持する第１の固定鏡枠部１５の斜面と金属フレーム２３ｃによりに形成される略三角柱形状の空間部に配置され、その減速ギア列３６がズーム用シャフトカム２５のギア２７に係合する。このズーム用モータユニット３５は、ギア軸固定部３７及び止め板固定部３８の２箇所の止め部（図４参照）が、第１の固定鏡枠部１５に形成されている位置決め孔３９及び止め孔４１にネジ止めさることによって第１の固定鏡枠部１５に固定される。尚、上記の減速ギア列３６とズーム用シャフトカム２５のギア２７との係合関係については詳しくは後述する。
【００４８】
上記に続いて、主固定鏡枠２２に、絞り・シャッタユニット４２が組み付けられる（図３参照）。絞り・シャッタユニット４２は、第２の光軸Ｏ２を形成する反射光の通過光量を規制する絞りとシャッタを備えた絞り・シャッタ部４３と、この絞り・シャッタ部４３の絞りとシャッタとをそれぞれ機械的に駆動するロータリーソレノイド４４及び４５を備えている。
【００４９】
絞り・シャッタ部４３は図２に示した絞り位置（シャッタ位置）２１に配置され、２個のロータリーソレノイド４４及び４５はズーム用シャフトカム２５の下方に配置される。この絞り・シャッタユニット４２については詳しくは後述する。
【００５０】
更に、この絞り・シャッタユニット４２の下方に、第３の移動鏡枠１９を移動駆動するための超音波リニアモータ４６と磁気センサユニット４７とが、主固定鏡枠２２の短手方向に並んで重なるようにして配置される。
これにより、超音波リニアモータ４６は、ズーム用シャフトカム２５の軸の延長方向の位置で且つ撮像面側（装置本体の正面側つまり図１(b) に見える側）に配置される。
【００５１】
磁気センサユニット４７は（図４参照）、磁気センサホルダ４８、磁気センサ４９、磁気スケール５１、及び付勢バネ５２を備えている。
尚、上記の超音波リニアモータ４６と、磁気センサユニット４７については更に詳しくは後述する。
【００５２】
このように、上述した各部材が配置された後、図２に示した移動レンズ部（９、１１、１２、図３と図４には図示を省略）をそれぞれ接着剤で固定された第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９が組み付けられる。
【００５３】
そして、第１、第２、第３の移動鏡枠１７、１８、１９のレンズ保持部外周は第２の光軸Ｏ２に対してデジタルカメラ１の前後（図１(b) に示すレンズ装置７における前後）の面が平面的に形成されており、これによりレンズ装置７に組み込まれる移動鏡枠の薄型化が図られている。
【００５４】
また、第２、第３の移動鏡枠１８、１９は、更なる薄型化を図るために、レンズを保持する鏡枠の後部（図３では斜め左上に当たる部分、図４では斜め右下に当たる部分）の、レンズ後部の平坦周面部分に対応する枠壁が切り欠かれて切欠部１８−１、１９−１（図２、図３、図４参照）が形成され、レンズ後部の平坦周面部分が露出している。
【００５５】
これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９は（図４参照）、それぞれ、軸受部５３（５３−１、５３−２、５３−３）を備え、これらの軸受部５３には、それぞれ、ガイド孔５４（５４−１、５４−２、５４−３）が設けられている。
【００５６】
また、これら第１の移動鏡枠１７、第２の移動鏡枠１８、及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３と対向する端部に、それぞれＵ字切欠部５５（５５−１、５５−２、５５−３）を備えている。
更に、第１の移動鏡枠１７の上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面５６と（図３参照）上記軸受部５３が配置される側面部５７との境界に形成される段差部５８には、光反射部材５９が貼着されて配置される。
【００５７】
また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１に一体に横に突設された部分と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２に一体に上に延設された部分に、それぞれカムフロア６１（６１−１、６１−２）が形成されている。
また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３に一体に横方向に立設される側面には光反射部材６２が貼着されている。
【００５８】
また、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９には、上記軸受部５３とＵ字切欠部５５とを有する後端部と対向する前端部外面に図２で説明した補強用の凸部６３（６３−２、６３−３）が形成されている。
この凸部６３は、上述した装置全体を薄型にするために枠壁が切り欠かれて欠如している鏡枠の強度を補強するために設けられている。
【００５９】
また、上記３個の移動鏡枠のガイド孔５４には、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されたガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）に両端を支持される第１のガイド軸６５が挿通される。
【００６０】
これにより、第１，第２及び第３の移動鏡枠１７、１８及び１９（つまり３個の移動レンズ部９、１１、１２）は、図２に示す光軸Ｏ２方向に移動可能に支持される。
また、第１のガイド軸６５を支持するガイド軸支持孔６４（６４−１、６４−２）が、開口側面と開口主面に最も近接する角部に形成されていることにより、第１のガイド軸６５は、主固定鏡枠２２により形成されるレンズ装置７本体内において、開放された側面と開放された主面とが交わる最外部に可及的に近接して配置される。このように最外部に可及的に近接して配置された第１のガイド軸６５に軸受部５３が支持されることにより、３個の移動鏡枠は、狭い扁平な装置本体内部において空間に無駄なく配置される。
【００６１】
この第１のガイド軸６５の挿通に際しては、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と、第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に、押し付勢力を有する圧縮バネ６６が、第１のガイド軸６５に外嵌して介装される。
また、上記３個の移動鏡枠の組み付けに先立って、第１の固定鏡枠部１５と第２の固定鏡枠部１６のそれぞれ金属フレーム２３ｂで構成される閉側面と開口主面とに最も近接する位置に形成された他の２つのガイド軸支持孔６７（図４参照）により両端を支持されて第２のガイド軸６８が配置される。
【００６２】
この第２のガイド軸６８は、第１の固定鏡枠部１５に保持されるプリズムＬ１の出射面側に位置し、詳しくは後述する図５(b) に示すように、プリズムＬ１の外形の出射面方向の投影範囲内かつ出射面側光束の光学的有効範囲外かつ該光学的有効範囲の近傍に形成されるガイド軸支持孔６７により、上記同様の位置に配置される。
【００６３】
上記３個の移動鏡枠の組み付けに際しては、上述したＵ字切欠部５４が上記第２のガイド軸６８に横から嵌合して摺動自在に支持された後、その第２のガイド軸６８を支点にして各移動鏡枠を内側に回動させることにより、第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８に配設されているカムフロア６１が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に滑動自在に嵌入して係合する。
【００６４】
すなわち、ズーム用シャフトカム２５には、複数の鏡枠（この例では第１の移動鏡枠１７及び第２の移動鏡枠１８）に対応するカム（カムフロア６１−１、６１−２が係合するカム溝）がそれぞれ形成されている。
また、これと共に、第１の移動鏡枠１７の前端部外面５６（図３参照）が一方の主面を形成している金属フレーム２３ａの裏面に近接して配置され、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の前端部外面に形成されている補強用の凸部６３が、同じく金属フレーム２３ａに形成されている開口部６９に嵌入する。
【００６５】
この開口部６９は、第２の移動鏡枠１８及び第３の移動鏡枠１９の移動によって移動する移動レンズ（図２のレンズＬ５〜Ｌ８参照）の移動との干渉を回避するために、つまり凸部６３が移動することへの妨害となるのを回避すべく、上記移動レンズの移動ストロークに応じた上下に長い開口部を形成している。
【００６６】
この後、上述した第１のガイド軸６５が各移動鏡枠の軸受部５３のガイド孔５４及び両端部のガイド軸支持孔６４に挿通される。これにより、上記二本のガイド軸（６５、６８）は、ズーム用シャフトカム２５に隣接し且つズーム用シャフトカム２５の軸と平行に配置される。
【００６７】
このように、軸形状部材が、相互に隣接し且つ並行して配置されるので、装置全体の小型化に貢献できる。
これら二本のガイド軸により支持されて、３個の移動鏡枠（１７、１８、１９）が、上下（光軸Ｏ２方向）に摺動可能に規制され且つ一方のガイド軸により他方のガイド軸周りの回転を禁止され、光軸Ｏ２に直角方向の位置決めをされて主固定鏡枠２２内に配置される。
【００６８】
また、第１の移動鏡枠１７の軸受部５３−１と第２の移動鏡枠１８の軸受部５３−２との間に圧縮バネ６６が第１のガイド軸６５に外嵌して介装されることにより、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８は互いに相反する方向に付勢されている。
【００６９】
これにより、ズーム用シャフトカム２５のカム溝に係合するそれぞれのカムフロア６１−１、６１−２が、ズーム用シャフトカム２５のカム溝の溝壁のそれぞれ相反する片側に押し付けられるようになり、したがって、ズーム用シャフトカム２５の回転駆動時のカム溝とカムフロア間に生じる遊びが解消される、これにより、上移動時と下移動時における位置関係が正しく制御される。
【００７０】
上記の配置において、第１のガイド軸６５は、ズーム用シャフトカム２５とほぼ並行に且つ隣接して配置される。
この後、図２にも示した撮像素子１４が第２の固定鏡枠部１６の下面に取り付けられる。また、金属フレーム２３ａと同一面にある第１の固定鏡枠部１５の面の、第１の移動鏡枠１７に取り付けられている光反射部材５９に対応する位置にフォトセンサ取付孔７１が設けられており、このフォトセンサ取付孔７１にフォトセンサ７２が配置される。
【００７１】
このフォトセンサ７２は、第１の移動鏡枠の初期位置を検知する。その検知した初期位置からの第１の移動鏡枠の移動距離は、ズーム用モータユニット３５のステップ駆動されるズームモータのステップ数を、不図示の制御装置がカウントすることにより移動位置を検出して決定される。
【００７２】
また、第２の固定鏡枠部１６の開放されている側面に面する側の、第３の移動鏡枠１９に取り付けられている光反射部材６２に対応する位置に、他のフォトセンサ７３が配置される。このフォトセンサ７３は、第３の移動鏡枠１９に取り付けられた光反射部材６２からの反射光を検出して第３の移動鏡枠１９の初期位置を検知する。
【００７３】
図５(a) は、上記構成の中の、図２に示した第１の固定レンズ部８を保持する第１の固定鏡枠部１５部分の構成を向きを変えて拡大して示す斜視図であり、同図(b) は、そのレンズＬ２の面方向（光軸Ｏ２の方向）から見た図である。尚、既に説明した構成部分には、図１乃至図４と同一の番号を参考のために付与して示している。
【００７４】
図５(a) に示すように、第１の固定鏡枠部１５には、図３にも示したズーム用シャフトカム２５の一方の細径部２６ａが挿通される軸受嵌合孔２８を有すると共に、ズーム用シャフトカム２５の他方の細径部２６ｂが軸支される図３では陰になって見えなかった軸受け孔７４を備えている。
【００７５】
また、図５(a),(b) には、金属フレームと一体成形の第１の固定鏡枠部１５を示しているが、金属フレームの図示は省略している。なお、図３及び図４に示した金属フレーム２３ａ及び２３ｂの部分は、図５(b) において、それぞれ上面と右側面に位置している。
【００７６】
この第１の固定鏡枠部１５には、第１の固定レンズ部８と、第１、第２の移動鏡枠１７、１８をプリズムＬ１により折り曲げられた第２の光軸Ｏ２に沿って所定の位置関係で移動きせるズーム用シャフトカム２５、及びこのズーム用シャフトカム２５をその回転軸を中心に回転させるためのズーム用モータユニット３５等が取り付けられる。
【００７７】
先ず、第１の固定鏡枠部１５に保持される図２に示した第１の固定レンズ部８のうちプリズムＬ２は、後述する図６(a) に詳細を示すが、第１の固定鏡枠部１５の内面左右に設けられている凸部７５により、プリズム反射面の光学的有効範囲を妨げない部分に当接されて位置決めされ、プリズム出射面の光学的有効範囲を妨げない部分において、接着剤溜まり部２４が形成する間隙に充填された接着剤によって第１の固定鏡枠部１５に接着固定されている。
【００７８】
上記第１の固定レンズ部８に含まれる他方のレンズＬ２は、レンズ装置７の薄型化のために、折れ曲がり光軸Ｏ２に沿って上下の周面が切除されて平坦周面７６を形成している。これにより、レンズＬ２は、全体として小判形７７を形成している。
【００７９】
この小判形７７の形状に加えて、第１の固定鏡枠部１５のレンズＬ２を保持する部分は、小判形７７に形成されたレンズＬ２の切除部の少なくとも片方（図では下方）の平坦周面７６に対応する部分が、光軸Ｏ２と平行な面で切り欠き部７８を形成されている。これにより、レンズ装置７の更なる薄型化が図られる。
【００８０】
尚、第１の固定レンズ部８に含まれるレンズＬ２は、平坦周面７６を除いた円周部を、第１の固定鏡枠１５内面に設けられた４箇所の凸部７９（７９−１、７９−２、７９−３、７９−４）で保持されている。
図５(b) に示すように（図５(a) も参照）、第２のガイド軸６８を支持するために第１の固定鏡枠部１５に設けられたガイド軸支持孔６７は、前述したように、図５(b) では図外となるもう一方のガイド軸支持孔６７と共に、金属フレーム２３ｂで構成される閉側面と開口主面（図５(a),(b) では下面）とに最も近接する位置に形成されている。
【００８１】
また、これにより、ガイド軸支持孔６７は、図５(a) を見ても分かるるように第１の固定鏡枠部１５に保持されるプリズムＬ１の出射面側（レンズＬ２側でもある）に位置し、図５(b) に示すように、プリズムＬ１の外形の出射面方向の投影範囲Ｌ１´内、かつ出射面側光束の光学的有効範囲（小判形のレンズＬ２の面と同一範囲）外、かつ該光学的有効範囲の近傍に形成されている。
【００８２】
したがって、上記相対する２つのガイド軸支持孔６７に支持される第２のガイド軸６８も、上記と同様の位置に配置される。
また、図３及び図４に示した第１のガイド軸６５を支持するために第１の固定鏡枠部１５に設けられたガイド軸支持孔６４−１は、前述したように、図５(b) では図外となる第２の固定鏡枠部１６に設けられたもう一方のガイド軸支持孔６４−２と共に、金属フレーム２３ｂに対向する開口側面と金属フレーム２３ａに対向する開口主面に最も近接する角部に形成される。
【００８３】
したがって、上記相対する２つのガイド軸支持孔６４−１，６４−２に支持される第１のガイド軸６５も、上記と同様の位置に配置される。
これにより、換言すれば、主固定鏡枠２２を構成する金属フレーム２３は、図５(b) に示すように、その断面がＬ字形状を構成する面（２３ａ及び２３ｂ）が、それぞれプリズムＬ１により折り曲げられた光軸Ｏ２を含む面ｈ又はｐを挟んで、第１のガイド軸６５と対向する側に設けられているということができる。
【００８４】
図６(a) は、第１の固定鏡枠部１５に組み込まれる部材の分解斜視図であり、同図(b) は、同じく第１の固定鏡枠部に組み込まれたズーム用モータユニット３５の側面図である。
図６(a) には、図５ではプリズムＬ１の陰になって見えなかった図の向う側内部側面のプリズムＬ１用の接着剤溜まり部２４や凸部７５その他の第１の固定鏡枠部１５内面の構成を示し、更に、レンズＬ２を取り除いて、図５では定かでなかったレンズＬ２用の接着剤溜まり部２４や４箇所の凸部７９及び切り欠き部７８を示している。
【００８５】
また、図６(b) には、ズーム用モータユニット３５を側面図で示し、第１の固定鏡枠部１５は側断面図で示している。
図６(a) に示すように、第１の固定鏡枠部１５は、プリズムＬ１の反射面に沿った斜面部８１を有し、この斜面部８１には、プリズムＬ１用の凸部７５の下端部に対応し、プリズムＬ１の反射面の光学的有効範囲外となる位置に、小さな長方形の凸部８２が設けられている。
【００８６】
また、同図(b) に示すズーム用モータユニット３５を斜面部８１の背面の本来であればプリズム背面の遊び空間となる間隙に無駄なく収容するために、ズーム用モータユニット３５の上方角部に対する逃げとして切り欠かかれた切欠溝孔８３が３箇所に形成されている。
【００８７】
この切欠溝孔８３からプリズムＬ１の反射面へ、背後から有害光が進入するのを防ぐために、斜面部８１の表面と、プリズムＬ１の反射面（の裏側）との間に遮光板８４が介装される。遮光板８４には、その両側端部に、上記凸部８２に係合する切欠部８５が形成されている。切欠部８５は、凸部８２の逃げを構成すると共に遮光板８４の位置決め機能を有している。
【００８８】
本例のズーム用モータユニット３５のモータ８６は、ステッピングモータで構成されており、図６（ｂ）に示すように、モータ８６は、斜面部８１に隣接し、この斜面部８１に対しプリズムＬ１の反対側（背面の遊び空間）に配置されている。そして、その出力軸８７は、第２の光軸Ｏ２に平行に配置されている。
【００８９】
図７は、上記のズーム用モータユニット３５の構成と、このズーム用モータユニット３５とズーム用シャフトカム２５との係合関係を示す図である。尚、同図は図６(ｂ) の図の向う側下方から見た図、換言すれば、ズーム用モータユニット３５とズーム用シャフトカム２５のみを取り出して天地を逆にして置いた斜視図である。
【００９０】
図７に示すように、ズーム用モータユニット３５において、モータ８６の出力軸８７が設けられている側面に地板８８が取り付けられている。地板８８には、モータ８６の回転をズーム用シャフトカム２５に伝達するギア列３６を構成する複数のギアが両面に組み付けられている。
【００９１】
ギア列３６は、モータ８６の出力軸８７に取り付けられた駆動ギア８９、この８９に直接噛合するアイドルギア９１、このアイドルギア９１に噛合する１番目の減速ギアの大径ギア９２、この大径ギア９２と共に１番目の減速ギアを構成する小径ギア９３、この小径ギア９３に噛合する２番目の減速ギアの大径ギア９４、この大径ギア９４と共に２番目の減速ギアを構成してズーム用シャフトカム２５のギア２７に直接噛合する小径ギア９５から構成される。
【００９２】
この、ズーム用モータユニット３５は、ズーム用シャフトカム２５のギア２７と噛み合う小径ギア９５を有する２番目の減速ギアの回転軸が、第１の固定鏡枠部１５に設けられた位置決め孔に嵌合すると共に、地板８８からほぼ直角に折り曲げられて突設された取り付け部８８−１の取り付け孔８８−２を介して、第１の固定鏡枠部１５にネジ止めされて固定される。
【００９３】
この、ズーム用モータユニット３５において、出力軸８７の駆動ギア８９、アイドルギア９１、及び１番目の減速ギアの大径ギア９２は、地板８８の同一面側に配置され、１番目の減速ギアの小径ギア９３、及び２番目の減速ギアの大径ギア９４と小径ギア９５は、地板８８のアイドルギア９２が組み付けられた面とは逆の面に配置されている。
【００９４】
すなわち、地板８８に組み付けられた複数のギアから成るギア列３６の中でズーム用シャフトカム２５（のギア２７）に直接噛合するギア（２番目の減速ギアの小径ギア９５）は、ギア列３６の中の出力軸８７のギア（駆動ギア８９）に直接噛合するギア（アイドルギア９１）が組み付けられた面とは逆の地板面に組み付けられている。
【００９５】
このように、第２の光軸Ｏ２に並行な出力軸８７の駆動ギア８９が配置される地板８８の両面に複数の減速ギアが配置され、減速ギアの少なくとも一組は地板８８の表裏をまたいで取り付けられ、且つ駆動ギア８９とは地板８８の反対側面にあるギア列３６の最終段のギアである２番目の減速ギアの小径ギア９５が、第２の光軸Ｏ２に並行に配置されるズーム用シャフトカム２５に設けられたギア２７と噛み合ってズーム用シャフトカム２５を回転させるので、ズーム用シャフトカム２５ヘ動力を伝達するためのギア列３６は全て平歯車で構成することができると共にズーム用モータユニット３５とズーム用シャフトカム２５との係合関係が軸延長方向に少なくとギア１枚分の厚さだけ短縮される。
【００９６】
これによりズーム用モータユニット３５の構成を簡略化することができると共に、両者の係合関係が可及的に狭い空間の中で構築される。
このズーム用モータユニット３５におけるモータ８６の順逆両方向の回転により、ズーム用シャフトカム２５が所定範囲の角度内で順逆両方向に回動する。このズーム用シャフトカム２５の外周に設けられた第１のカム溝２５−１及び第２のカム溝２５−２に、第１の移動鏡枠１７のカムフォロワ６１−１及び第２の移動鏡枠１８のカムフォロワ６１−２（図３参照）が係合していることにより、上記ズーム用シャフトカム２５の回動に応じて、第１の移動鏡枠１７と第２の移動鏡枠１８（つまり第１の移動レンズ部９及び第２の移動レンズ部１１）が、第２の光軸Ｏ２方向に沿って離接の移動を行って、光軸Ｏ２方向に進む光束の映像に対し縮小／拡大のズームを行う。
【００９７】
図８は、絞り・シャッタユニット４２の一部分解斜視図である。同図は、図３においてほぼ真上方向からシャッタユニット４２を見た図である。図８に示すように、絞り・シャッタユニット４２のロータリーソレノイド４４及び４５は、それぞれ外殻がほぼ正方形を成し、一面（図８では下面）を地板９６に固定されており、この地板９６を介して金属フレーム２３ａに固定される。
【００９８】
ロータリーソレノイド４４は、絞り用の駆動部であり、その側面の間隙４４−１から他方のロータリーソレノイド４５の側面に沿って延設されて設けられた長いアーム９７を備え、この長いアーム９７を所定範囲の角度で回動させる。
長いアーム９７の先端には、絞り・シャッタ部４３の絞り機構との係合部９７−１がピン状に突設されている。この長いアーム９７の間隙４４−１から外部に出ている根元には溝が切り込まれおり、この溝に二股バネ９８の一方の端部が係合し、二股バネ９８の他方の端部は地板９６に設けられているバネ止め孔９６−１に係止している。
【００９９】
この二股バネ９８の開き付勢力により、長いアーム９７は常に図の下から上方向に、つまり矢印ａ方向に見て反時計回り方向に、回動するように付勢されている。長いアーム９７の図に示す上に回動した位置は、これと係合する絞り機構の光学フィルタ（不図示）を光路から退避させる位置である。
【０１００】
他方のロータリーソレノイド４５は、シャッタ用の駆動部であり、その側面の間隙４５−１から外部に出て上記長いアーム９７に並行に設けられた短いアーム９９を備えており、この短いアーム９９を所定範囲の角度で回動させる。
この短いアーム９９の先端にも、絞り・シャッタ部４３のシャッタ開閉機構との係合部９９−１がピン状に突設されている。同図は、短いアーム９９が上から下方向に、つまり矢印ａ方向に見て時計回り方向に回動して停止している状態を示している。この位置は、これと係合するシャッタ開閉機構のシャッタを光路から退避させる位置である。
【０１０１】
そして、上記の地板９６には絞り・シャッタ部４３が取り付けられる。これにより、絞り・シャッタ部４３の絞り機構の駆動部と長いアーム９７の係合部９７−１とが係合し、絞り・シャッタ部４３のシャッタ開閉機構の駆動部と短いアーム９９の係合部９９−１とが係合する。
【０１０２】
絞り・シャッタユニット４２が、地板９６を介して金属フレーム２３ａに組み付けられたとき、絞り・シャッタ部４３は、第１、第２の移動レンズ部９、１１の間において、図２に示した絞り位置２１に配置される。
絞り・シャッタユニット４２には、特には図示しないが、光軸Ｏ２を進行する光束の進路を開閉するシャッタとそのシャッタ開閉機構、及び撮像面への光量を制御する光学フィルタ（ＮＤフィルタ）と、その光学フィルタを光束の進路内に進退させるフィルタを絞りとして備えられている。
【０１０３】
ロータリーソレノイド４４に回路基板５の制御装置を介して電圧が印加されると、長いアーム９８が二股バネ９８の付勢力に抗して下方向に回動し、これに連動して、絞り・シャッタ部４３のフィルタ機構が光学フィルタを光束の進路内に進入させ、電圧の印加が停止されると二股バネ９８の付勢力により長いアーム９８が図に示すように上に回動し、これに連動してフィルタ機構が光学フィルタを光束の進路外に退出させる。
【０１０４】
ロータリーソレノイド４５に回路基板５の制御装置を介してシャッタ閉じ方向に電圧が印加されると、短いアーム９９が上に回動し、電圧の印加が停止されるとその状態が保持される。これにより、短いアーム９９に連動する絞り・シャッタ部４３のシャッタ開閉機構がシャッタを閉じて光束の進路を遮断し、その状態を維持する。
【０１０５】
他方、ロータリーソレノイド４５に回路基板５の制御装置を介してシャッタが開く方向に電圧が印加されると、短いアーム９９が図に示すように上に回動し、電圧の印加が停止されるとその状態が保持される。これにより、短いアーム９９に連動する絞り・シャッタ部４３のシャッタ開閉機構がシャッタを開いて光束の進路を開放し、その状態を維持する。
【０１０６】
続いて、合焦用の第３の移動レンズ部１２を保持する第３の鏡粋の移動を駆動する超音波リニアモータについて説明する。
図９(a) は、本例において用いられる超音波リニアモータの分解斜視図であり、同図(b) は、その組み立て上がり状態を示す斜視図である。同図(a),(b) に示すように、超音波リニアモータ１００は、先ず、長方形をした振動子（超音波振動子）１０１と、この振動子１０１の上下に対向する２面にそれぞれ振動子１０１と一体に形成された又は別体で接着された突起形状の複数（図の例ではそれぞれ２個）の自走用接触部１０２（１０２−１、１０２−２）とを備えている。
【０１０７】
更に、上記、振動子１０１の自走用接触部１０２を介して振動子１０１を上下から挟持して該振動子１０１の移動をガイドする２本のガイド軸１０３（１０３−１、１０３−２）と、これらを位置決めしながら全体を支持する支持部１０４とを備えている。
【０１０８】
支持部１０４には、基部１０４−１の両端からそれぞれ基部１０４−１と一体に設けられた立設部１０４−２の上部に、上記２本のガイド軸１０３のうち、上のガイド軸１０３−１を接着固定して支持する固定軸受孔１０５がそれぞれ形成され、その下方に、下のガイド軸１０３−２を揺動自在に支持する軸受長孔１０６が形成されている。
【０１０９】
また、支持部１０４の基部１０４−１の両端部近傍の外底部には、軸受長孔１０６に挿通される下のガイド軸１０３−２に対応する位置に凸部１０７がそれぞれ設けられており、この凸部１０７は、図では定かには見えないが上方から見ると内空になっていて、この内空部に螺旋バネ１０８が保持される。
【０１１０】
そして、内空部から外部上方に突出する螺旋バネ１０８の上端部が下のガイド軸１０３−２の両端部近傍において下のガイド軸１０３−２を上方に付勢する。これにより、下のガイド軸１０３−２は、上のガイド軸１０３−１と共に挟持する振動子１０１の後述する振動運動と螺旋バネ１０８の付勢力とによって、上下に揺動可能に軸受長孔１０６により支持される。
【０１１１】
この揺動自在な下のガイド軸１０３−２の軸受長孔１０６からの脱落や脱出を防止するために、軸受長孔１０６に挿通された下のガイド軸１０３−２の両端部に当接して抜け止めピン１０９が配置され、この抜け止めピン１０９は、その両端部を軸受長孔１０６の開口部外側に形成されるピン固定溝１１１内に接着固定される。
【０１１２】
上記の振動子１０１は、その後述する特有の振動運動と自走用接触部１０２及び２本のガイド軸１０３−１、１０３−２の作用により、図９(b) に示す両方向矢印ｂで示すガイド軸１０３−１及び１０３−２と並行する方向へ両端の立設部１０４−２間を進退移動する。
【０１１３】
上記の自走用接触部１０２は、第１及び第２のガイド軸１０３との接触面に、第１及び第２のガイド軸１０３の半径と略同一の切り欠き部が設けられており、これにより、自走用接触部１０２は、第１及び第２のガイド軸１０３に沿った方向のみに自走移動するように規制されている。
【０１１４】
この図９(b) に示す本例における超音波リニアモータ１００は、上記のように振動子１０１自体が自走可能な自走式となるように構成されている。この振動子１０１の構成について以下簡単に説明する。
図１０は、図９(a),(b) では図示を省略した振動子１０１への電極配線を示す図である。尚、図１０では、振動子１０１の向きを、図９(a),(b) に示す場合と天地を逆にして示している。
【０１１５】
同図に示す振動子１０１の内部は、特には図示しないが、角柱形状の２つの圧電体積層部１１２（１１２Ａ、１１２Ｂ）が横に並べて配置され、これにより振動子１０１は、全体として直方体形状に形成されている。
各圧電体積層部１１２は、詳細な構成は省略するが、内部電極処理が施された薄い矩形状の、材質としては例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等から成る圧電体層が複数枚積層され、これら複数積層された圧電体層を挟持するように積層の最初と最後に電極が施されていない絶縁体層が積層されて構成される。
【０１１６】
これら圧電体層の積層方向に形成される最外部絶縁体層が、図９(b) において２本のガイド軸１０３により自走用接触部１０２を介して挟持される振動子１０１の２つの対向する面、すなわち図１０において上下に対向する一方の面１０１−１及び他方の面１０１−２を形成している。
【０１１７】
また、圧電体積層部１１２の残る側面、つまり振動子１０１の図９(b) において２本のガイド軸１０３に並行で且つガイド軸１０３に対面していない面、及び２本のガイド軸１０３の延在方向に直交する面も、適宜の絶縁層で被覆されている。
【０１１８】
そして、更に振動子１０１には、上記２本のガイド軸１０３に並行で且つガイド軸１０３に対面していない２つの側面のうち図１０に示す一方の側面１０１−３に、その表面４箇所に、外部電極端子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−が設けられる。これらの外部電極端子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−は、それぞれ上記内部電極処理が施された各圧電体層の内部電極に接続され、電極端子Ａ＋及びＡ−はＡ相電極として構成され、電極端子Ｂ＋及びＢ−はＢ相電極として構成されている。
【０１１９】
これらの外部電極端子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−に制御装置から印加される駆動電圧により振動子１０１に後述する超音波楕円振動が発生する。
上記圧電体積層部１１２の積層方向の面、つまり振動子１０１の上記の絶縁体層からなる一方の面１０１−１及び他方の面１０１−２の２面のそれぞれ２箇所に突起形状に形成されている上述した自走用接触部１０２は、それぞれ、振動子１０１の最も高レベルの出力特性が得られる任意の位置、つまり振動子１０１の後述する最も高レベルの超音波楕円振動が行われる位置に設けられる。
【０１２０】
また、振動子１０１の一方の側面１０１−３において、振動子１０１の中央部すなわち後述する１次縦振動と２次屈曲振動それぞれの振動モードにおいて共通に静止している点の近傍（本例ではこの部分を「節」と表現する）に、振動子１０１の移動出力取り出し用のピン部材１１３が、側面１０１−３に固定され、ほぼ直角に突設されて配置される。
【０１２１】
これにより、後述する振動子１０１から第３の移動鏡枠１９に移動力を伝達する際に振動子１０１の振動を第３の移動鏡枠１９に無用に伝えることなく、移動力（力自走駆動力）のみを第３の移動鏡枠１９に伝達することができる。
尚、上記の移動出力取出用のピン部材１１３は、断面が丸、四角その他任意の形状で中空又は中実の剛性を持った部材であれば何で構成してもよい。
【０１２２】
このように鏡枠を移動させる駆動力の伝達部材の形状・材質上の特性が簡単な構成であるので、製造上のコストが低減され且つ組み立てが容易である。
図１１(a),(b) は、上記振動子１０１の超音波楕円振動を模式的に説明する斜視図である。先ず、図１０に示した振動子１０１のＡ相電極、及びＢ相電極に、同位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、波振動子１０１には１次の縦振動が励起される。また、上記Ａ相電極、及びＢ相電極に、逆位相で周波数１６０ｋＨｚ近傍の交番電圧を印加すると、振動子１０１には２次の屈曲振動が励起される。
【０１２３】
これらの振動を、有限要素法を用いてコンピュータ解析すると、図１１(a) に示すような共振縦振動姿勢，及び図１１(b) に示すような共振屈曲振動姿勢がそれぞれ予想された。そして、超音波振動測定の結果は、それらの予想が実証された。
【０１２４】
これら振動子１０１の縦振動と屈曲振動とから合成される楕円振動が、４個の自走用接触部１０２を介して２本のガイド軸１０３に作用し、その反作用として振動子１０１が、２本のガイド軸１０３に沿って、支持部１０４の両立設部１０４−２間を進退移動する。これが、本発明における超音波リニアモータの動作原理である。
【０１２５】
ところで、図９(a),(b) に示す超音波リニアモータ１００において、上記図１１(a),(b) のように振動する振動子１０１を自走用接触部１０２を介して挟持する上下２本のガイド軸１０３のうち、下のガイド軸１０３−２は、支持部１０４の軸受長孔１０６により支持されているが固定されてはおらず、その両端部は左右方向は軸受長孔１０６によりぶれを抑止されているものの、上下方向は螺旋バネ１０８により下支えされて、軸受長孔１０６の範囲内で揺動可能に構成されている。
【０１２６】
したがって、特に振動子１０１が上下のガイド軸１０３間で、いずれかの支持部１０４側に近接しているときは、上下のガイド軸１０３は相対的に平行でなくなり（振動子１０１の位置していない側の間隔がいくらか近くなる）、それに伴って自走用接触部１０２のなかには、ガイド軸１０３と接触しないものができることがある。
【０１２７】
しかし、このように自走用接触部１０２の一部がガイド軸１０３から離れることがあっても、振動子１０１の移動動作にとっては根本的な問題ではない。例えば、４つの自走用接触部１０２は（以下、図９(b) 参照）、２つの支持部１０４間、つまり振動子１０１の移動運動範囲の中心付近では４個とも２本のガイド軸１０３に接触しているが、振動子１０１が左端に移動したときは左下の自走用接触部１０２−２、振動子１０１が右端に移動したときは右下の自走用接触部１０２−２が下のガイド軸１０３−２からやや浮いた状態になる場合がある。
【０１２８】
この場合、浮いていない方の（左端にあるときは右下の）自走用接触部１０２−２が下のガイド軸１０３−２に接触して楕円振動を行い、振動子１０１の移動力の源になる。したがって、自走用接触部１０２は、いずれか２又は３個が上下のガイド軸１０３に接触していれば振動子１０１の移動力を得ることができる。
【０１２９】
図１２(a) は、上記超音波リニアモータ１００と、第３の移動鏡枠１９との連結方法を説明する斜視図であり、同図(b) は、その連結に用いられる板バネを取り出して示す斜視図、同図(c) は、連結部のみを取り上げて示す斜視図である。尚、図１２(a) は、超音波リニアモータ１００と第３の移動鏡枠１９を図４の左方やや斜め上から見た図である。また、同図(a),(b),(c) における以下の説明で上下前後左右の方向や向きをいうときは、図４ではなく図１２(a),(b),(c) の見方でいっている。また、図１２(a) は、振動子１００の斜め左上向う側のピン固設面の中央から内部に挿通されて固定されている移動出力取出用のピン部材１１３を、分かり易いようにピン固設面側に抜き出して示している。
【０１３０】
図１２(a) に示すように、第３の移動鏡枠１９は、第３の移動レンズ部１２を保持する鏡枠本体１１４と軸受け部５３−３と、この軸受部５３−３から下方に突設された係合突設部１１５から構成されている。係合突設部１１５のほぼ中央部には、鏡枠本体１１４の移動方向である第２の光軸Ｏ２に並行する方向に長い長孔１１６が穿設されている。
【０１３１】
この長孔１１６には、移動出力取出用のピン部材１１３を第３の移動鏡枠１９鏡枠との当接個所（係合突設部１１５の長孔１１６）に付勢する板バネ１１７が図の向う側から係合する。
板バネ１１７は、平らな本体部１１７−１と、この本体部１１７−１の下方から手前と上方に２段に折り曲げられたけ係止部１１７−２と、本体部１１７−１の左横から手前に折り曲げられた付勢部１１７−３とで構成されている。
【０１３２】
この板バネ１１７は、その係止部１１７−２が、第３の移動鏡枠１９の長孔１１６が形成されている係合突設部１１５の下端部を向う側から回り込むように挟みつけて係合突設部１１５に係止する。これにより板バネ１１７の本体部１１７−１が長孔１１６の向う側開口面に密着し、付勢部１１７−３が長孔１１６内の所定の位置に向う側から挿入される。
【０１３３】
付勢部１１７−３と長孔１１６の左端部間には移動出力取出用のピン部材１１３が挿通されるだけの間隙が形成されている。
第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１４の向う側の側面と、係合突設部１１５の手前側の面との間には、ちょうど超音波リニアモータ１００が配置されるだけの空隙が形成されている。この空隙に超音波リニアモータ１００が配置されたとき、その移動出力取出用のピン部材１１３が、図１２(c) に示すように、付勢部１１７−３と長孔１１６の左端部間に形成されている間隙に挿通される。
【０１３４】
この係合により、移動出力取出用のピン部材１１３は、長孔１１６内において、第２の光軸Ｏ２方向への動きを禁止されるが、上下の動きには遊びが許されている。
この遊びにより、振動子１０１と２本のガイド軸１０３との取り付け時の位置ずれ等が吸収される。
【０１３５】
また、これにより、移動出力取出用のピン部材１１３は、振動子１０１の第２の光軸Ｏ２方向への移動の向きと力を第３の移動鏡枠１９に正確に伝達する一方で振動子１０１の楕円振動による上下動は、長孔１１６内における上下動で吸収し、第３の移動鏡枠１９に伝達することはない。
【０１３６】
このように、本例では振動子１０１と第３の移動鏡枠１９間の連結には、一方で振動子１０１に固定され、他方では板バネ１１７の付勢力により第３の移動鏡枠１９鏡枠との当接個所（係合突設部１１５の長孔１１６）に当接するのみの移動出力取出用のピン部材１１３による連結状態を形成して、これにより振動子１０１の移動力（駆動力）を第３の移動鏡枠１９の移動に伝達するようにしている。
【０１３７】
図１３(a),(b) は、超音波リニアモータ１００（の振動子１０１）と第３の移動鏡枠間の他の連結方法を示す斜視図である。同図(a) に示すように、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１５には、丸孔１１８と長孔１１９が第２の光軸Ｏ２方向に沿って並んで形成されている。
【０１３８】
本例では、上述した移動出力取出用のピン部材１１３と板バネ１１７に代わる単体の剛性挟持部材２００が用意される。剛性挟持部材２００は、長方形の板状の基部２０１と、この基部２０１の背面２箇所に形成された凸部２０２（２０２−１，２０２−２）と、基部２０１の左右長手方向の両端部から手前にほぼ直角に突設された挟持部２０３（２０３−１、２０３−２）とで構成される。挟持部２０３の内面には例えばシリコンゴムなどから成る弾性部材２０４がそれぞれ貼着されている。
【０１３９】
剛性挟持部材２００は、凸部２０２−１が係合突設部１１５の丸孔１１８に嵌入して位置決めされ、凸部２０２−２が長孔１１９に嵌入して回転を禁止されて、接着により固定される。
第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１４の向う側の側面と係合突設部１１５の手前側の面との間に形成されている空隙に、超音波リニアモータ１００が配置されたとき、上記の剛性挟持部材２００が、図１３(b) に示すように、振動子１０１の走行方向（移動方向）に直交する２つの外形面１０１−５及び１０１−６を、挟持部２０３により、その内面に貼着されている弾性部材２０４を介して挟み込んで、振動子１０１と第３の移動鏡枠１９とを連結する。
【０１４０】
このように、剛性挟持部材２００が弾性部材２０４を介して振動子１０１を挟持することにより、この場合も、上述した振動子１０１と２本のガイド軸１０３との取り付け時の位置ずれ等が吸収される。また、これにより、振動子１０１の振動特性に影響を与えないように必要以上の外力が加わることを防いでいる。
【０１４１】
尚、剛性挟持部材２００の挟持部２０３は、超音波リニアモータ１００の平行に配置された２本のガイド軸１０３−１及び１０３−２の間に入り込んで振動子１０１を挟み込む形となる。
このように、図１３のように構成しても、超音波リニアモータ１００の振動子１０１の自走力（移動力）を第３の移動鏡枠１９に伝達することができる。尚、同図には、剛性挟持部材２００を第３の移動鏡砕１９と別体として示しているが、これに限ることなく、第３の移動鏡枠１９と剛性挟持部材２００とを一体に構成することもできる。
【０１４２】
図１４(a),(b) は、超音波リニアモータ１００（の振動子１０１）と第３の移動鏡枠１９間の更なる他の連結方法を示す斜視図である。同図(a) に示す第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１５の構成は図１３(a) の場合と同様である。そして、本例では、剛性挟持部材２００に代わって弾性挟持部材２００´が用いられる。
【０１４３】
弾性挟持部材２００´は、基部２０１´、凸部２０２´（２０２´−１，２０２´−２）、挟持部２０３´（２０３´−１、２０３´−２）などの全体が弾性部材で形成されている。したがって挟持部２０３´（２０３´−１、２０３´−２）の内面に、図１３の場合のように弾性部材２０４を貼着する必要がない。
【０１４４】
上記の弾性挟持部材２００´を形成する弾性部材としては、例えばポリエステルエラストマなどを用いることができる。
このように構成しても、超音波リニアモータ１００の振動子１０１の自走力（移動力）を第３の移動鏡枠１９に伝達することができる。
【０１４５】
尚、振動子１０１の第３の移動鏡枠１９への駆動伝達部材を図１３又は図１４に示す挟持部材の構成にすると、振動子１０１に移動出力取り出し用のピン部材１１３を取り付けるための機械加工が不要となるという利点がある。
また、上記図１３及び図１４では、いずれも振動子１０１を弾性的に挟持するように構成しているが、超音波リニアモータ１００によって駆動される移動体（本例では第３の移動鏡枠１９）の停止位置に高精度が要求されない場合には、挟持部材と振動子との間に若干の間隙があっても支障はない。そのような場合には挟持部材は必ずしも弾性部材で構成されている必要はない。
【０１４６】
図１５は、図３及び図４に示した磁気センサユニット４７の詳細な構成を、この磁気センサユニット４７が組み付けられる超音波リニアモータ１００と第３の移動鏡枠１９と共に示す一部分解斜視図である。
この磁気センサユニット４７は、図３に示したフォトセンサ７３が第３の移動鏡枠１９の初期位置を検知した後、その初期位置からの第３の移動鏡枠１９の移動距離を検出するために設けられる。
【０１４７】
図１５に示すように、上述した超音波リニアモータ１００は、図１２及び図１３でも説明したように、第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１４の側面と係合突設部１１５との間に配置される。そして、図１５において、超音波リニアモータ１００は、磁気センサホルダ２０５（２０５−１、２０５−２）と共に、金属フレーム２３ａに固定される。
【０１４８】
磁気センサホルダ２０５の横平面部２０５−１には板バネ２０６の係止部２０６−１が係止するように構成されており、磁気センサホルダ２０５の縦平面部２０５−２には、磁気センサ２０７が保持されている。磁気センサ２０７にはほぼ中央部に磁気を検出するための検出部２０７−１が形成されている。また、検出部２０７−１の上方から、接着剤２０８により磁気センサ２０７との電気的接続が補強された４本の電極リード線２０９が引き出されている。
【０１４９】
また、第３の移動鏡枠１９の軸受部５３−３から上に立設する（図１２乃至図１４では見方が上下逆になるため下方に立設する形状で示している）係合突設部１１５から更に所定の段差で外側（図１５では斜め右下方向）に張り出して平面部を形成しているスケール保持部１１５−１には、磁気スケール２１０の係止部２１０−１が接着され、これにより磁気スケール２１０は、スケール面を磁気センサ２０７の検出部２０７−１に向けてスケール保持部１１５−１に固定される。
【０１５０】
この磁気スケール２１０は、弾性のあるシート材、例えばポリエステル等の樹脂製シートから成り、スケール面側に磁性体を塗布し、この磁性体を一定間隔で磁化したものである。この磁気を磁気センサ２０７が読み取るためには、磁気スケール２１０のスケール面と磁気センサ２０７の検出部２０７−１とが常にできるだけ近接していることが好ましい。
【０１５１】
この磁気スケール２１０がスケール保持部１１５−１を介して第３の移動鏡枠１９に固定して取り付けられているのに対し、磁気センサ２０７は金属フレーム２３ａに固定され、この金属フレーム２３ａに対し第３の移動鏡枠１９が前述したように２本のガイド軸（６５、６８）に沿って移動可能に配置されていることにより、磁気センサ２０７と磁気スケール２１０も相対的に移動可能に配置されている。
【０１５２】
図１５に示すように、エンコーダを構成する磁気スケール２１０と前記磁気センサ２０７とは、第３の移動鏡枠１９を移動駆動する超音波リニアモータ１００と共に、第３の移動鏡枠１９の側部側に積み重なって配置されている。
更に超音波リニアモータ１００とエンコーダの位置関係を言えば、前述したように超音波リニアモータ１００は第３の移動鏡枠１９の鏡枠本体１１４と、ピン部材１１３や板バネ１１７等の連結部材が配置される係合突設部１１５との間に配設され、磁気センサ２０７は、第３の移動鏡枠１９の係合突設部１１５の外側に、第２の光軸Ｏ２と略並行になるように配置されている。これにより、ここでも装置の小型化が推進される。
【０１５３】
上記の磁気スケール２１０の裏面には、図１５に示すように、表面の滑らかな非磁性の金属箔２１１が貼着されることが好ましい。この金属箔２１１が貼着された磁気スケール２１０は、その係止部２１０−１によりスケール保持部１１５−１に固定される。
【０１５４】
また、板バネ２０６は、係止部２０６−１から下方に下がって横に鉤型に張り出すバネ部２０６−２を備え、バネ部２０６−２の端部には、磁気スケール２１０側に向けて突設されたドーム状の凸部２０６−３が形成されている。この凸部２０６−３は、磁気センサ２０７の検出部２０７−１に対応する位置に形成されている。
【０１５５】
この板バネ２０６の係止部２０６−１が磁気センサホルダ２０５−１と共に金属フレーム２３ａに固定されることにより、板バネ２０６の凸部２０６−３が、磁気センサ２０７の検出部２０７−１に対し、磁気スケール２１０の係止部２１０−１に固定されない部分すなわち自由端側２１０−２を、金属箔２１１を介して押圧する。
【０１５６】
これにより、磁気スケール２１０のスケール面が磁気センサ２０７の検出部２０７−１に摺接しながら相対移動する。
このように磁気スケール２１０のスケール面が磁気センサ２０７の検出部２０７−１に接触移動することにより、磁気センサ２０７は、より正しく磁気スケール２１０のスケールを読み取ることができる。
【０１５７】
また、スケール面の背面を金属箔２１１を介して押圧する板バネ２０６の部分がドーム状の凸部２０６−３で形成されているので、金属箔２１１との摩擦抵抗が極めて小さくて済み、これにより、押圧により発生する抵抗負荷が低滅される。
【０１５８】
また、上記のようにスケール面の押圧される背面に、表面の滑らかな非磁性の金属箔２１１を貼着しているので、板バネ２０６との摩擦による磨耗を低くを抑えることができ、装置の寿命を長期に維持することができる。
図１６は、上記磁気センサユニットの変形例を示す図である。図１６に示す磁気センサユニットは、図１５に示した磁気スケール２１０のスケール面の背面に貼着する金属箔２１１に代えて、スケール面の背面に樹脂層２１２を形成したものである。樹脂層２１２は、例えばフッ素系樹脂などで形成することができる。樹脂は一般に表面が滑らかで摩擦抵抗が少なく、滑りが良いので、このように樹脂層２１２を形成することによっても、押圧により発生する抵抗負荷を低滅することができる。
【０１５９】
図１７は、磁気センサユニットの更なる変形例を示す図である。同図に示す例では、図１５及び図１６に示した板バネ２０６に代わって、磁気スケール２１０のスケール面の反対側面に一体的に非磁性の弾性金属シート２１３が取り付けられる。
【０１６０】
この弾性金属シート２１３は、ほぼ中央より１８０°よりも小さな角度で折り曲げられて、中央よりも両端が磁気センサ２０７側に寄るように形成され、磁気スケール２１０の係止部２１０−１側の端部で、磁気スケール２１０に一体に連設されている。
【０１６１】
これにより、弾性金属シート２１３のバネ性により、磁気スケール２１０を磁気センサ２０７に適度に押し当て、磁気センサ２０７のスケール面の変位可能な部分を磁気センサ２０７の検出部２０７−１に接触させるよう付勢することができる。
【０１６２】
尚、弾性金属シート２１３は、金属に限ることなく、樹脂製の弾性シートであっても良い。
また、第３の移動鏡枠１９のスケール保持部１１５−１を、磁気センサ２０７側の段差を低くして全体に図の右上側から左下側に傾斜する傾斜面１１５−２を形成し、この傾斜面１１５−２に磁気スケール２１０の一端を固定して、磁気スケール２１０の自由端側が磁気センサ２０７側に接近するよう磁気スケール２１０を傾けてスケール保持部１１５−１に保持するように構成してもよい。
【０１６３】
この場合は、弾性金属シート２１３は折り曲げずに磁気スケール２１０の背面に貼着する。
これにより、図１５に示した板バネ２０６のような押圧部材等が無しでも、磁気スケール２１０を安定して磁気センサ２０７の検出部２０７−１に接触をさせることができ、コストの低減と装置の小型化が促進される。
【０１６４】
上記図１５乃至図１７に示すいずれの構成にしても、磁気センサ２０７に磁気スケール２１０を弾性的に押し当てることにより、磁気センサ２０７と磁気スケール２１０間の摩擦抵抗を軽減すると共に、第３の移動鏡枠１９が移動する際の磁気センサ２０７との位置ずれを吸収しながら簡単な構成で磁気による所望の位置信号を得ることができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ズーム用移動鏡枠の進退駆動を、周面にカム溝を有する細長いシャフトカムで行うようにし、このシャフトカムを、ズーム用移動鏡枠の進退方向に沿って全体の鏡枠を支持する二本のガイド軸に並行に鏡枠に近接して配置し、シャフトカムの駆動源を光軸を折り曲げるプリズム背面の遊び空間を活用して配置するので、軸形状部材が、相互に隣接し且つ並行して配置され、且つ駆動源が遊び空間に配置されるので、折り曲げ光学系のレンズ機構の薄型化を損なうことのないズーム機構を備えたレンズ装置及びそれを用いたデジタルカメラを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a),(b) は一実施の形態におけるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】一実施の形態におけるデジタルカメラのレンズ装置のＡ−Ａ´矢視断面をデジタルカメラの左横から見た図である。
【図３】一実施の形態におけるデジタルカメラのレンズ装置をデジタルカメラの前側から見た分解斜視図である。
【図４】一実施の形態におけるデジタルカメラのレンズ装置をデジタルカメラの後側から見た分解斜視図である。
【図５】 (a) は一実施の形態における第１の固定鏡枠部の構成を向きを変えて拡大して示す斜視図、(b) はその曲げ光軸方向から見た図である。
【図６】 (a) は第１の固定鏡枠部に組み込まれる部材の分解斜視図、(b) は同じく第１の固定鏡枠部に組み込まれたズーム用モータユニットの側面図である。
【図７】ズーム用モータユニットの構成およびシャフトカムとの係合関係を示す図である。
【図８】一実施の形態における絞り・シャッタユニットの一部分解斜視図である。
【図９】 (a) は一実施の形態における超音波リニアモータの分解斜視図、(b) はその組み立て上がり状態を示す斜視図である。
【図１０】一実施の形態における超音波リニアモータの振動子への電極配線を示す図である。
【図１１】 (a),(b) は一実施の形態における超音波リニアモータの振動子の超音波振動を模式的に説明する斜視図である。
【図１２】 (a) は一実施の形態における超音波リニアモータと第３の移動鏡枠との連結方法を説明する斜視図、(b) はその連結に用いられる板バネを取り出して示す斜視図、(c) は連結部のみを取り上げて示す斜視図である。
【図１３】 (a),(b) は超音波リニアモータと第３の移動鏡枠間の他の連結方法を示す斜視図である。
【図１４】 (a),(b) は超音波リニアモータと第３の移動鏡枠間の更なる他の連結方法を示す斜視図である。
【図１５】一実施の形態における磁気センサユニットの詳細な構成を超音波リニアモータと第３の移動鏡枠と共に示す一部分解斜視図である。
【図１６】一実施の形態における磁気センサユニットの変形例を示す図（その１）である。
【図１７】一実施の形態における磁気センサユニットの変形例を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１デジタルカメラ
２撮影レンズ窓
３ストロボ照射窓
４レリーズボタン
５回路基板
６電池
７レンズ装置
８第１の固定レンズ部
９第１の移動レンズ部
１１第２の移動レンズ部
１２第３の移動レンズ部
１３第２の固定レンズ部
１４撮像素子
Ｌ１固定レンズ（プリズム）
Ｌ２、Ｌ９固定レンズ
Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８移動レンズ
１５第１の固定鏡枠部
１５−１切欠部
１６第２の固定鏡枠部
１７第１の移動鏡枠
１８第２の移動鏡枠
１８−１切欠部
１９第３の移動鏡枠
１９−１切欠部
１９−２突設部
２１絞り位置（シャッタ位置）
２２主固定鏡枠
２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）金属フレーム
２４接着剤溜まり部
２５ズーム用シャフトカム
２５−１第１のカム溝
２５−２第２のカム溝
２６（２６ａ、２６ｂ）細径部
２７ギア
２８軸受嵌合孔
２９軸受
３１凸部
３２付勢板バネ
３２−１曲がり足部
３２−２止め切片
３２−３付勢バネ部
３３切欠部
３４凸部
３５ズーム用モータユニット
３６減速ギア列
３７ギア軸固定部
３８止め板固定部
３９位置決め孔
４１止め孔
４２絞り・シャッタユニット
４３絞り・シャッタ部
４４、４５ロータリーソレノイド
４４−１、４５−１間隙
４６超音波リニアモータ
４７磁気センサユニット
４８磁気センサホルダ
４９磁気センサ
５１磁気スケール
５２付勢バネ
５３（５３−１、５３−２、５３−３）軸受部
５４（５４−１、５４−２、５４−３）ガイド孔
５５（５５−１、５５−２、５５−３）Ｕ字切欠部
５６前端部外面
５７側面部
５８段差部
５９光反射部材
６１（６１−１、６１−２）カムフロア
６２光反射部材
６３（６３−２、６３−３）凸部
６４（６４−１、６４−２）ガイド軸支持孔
６５第１のガイド軸
６６圧縮バネ
６７ガイド軸支持孔
６８第２のガイド軸
６９開口部
７１フォトセンサ取付孔
７２、７３フォトセンサ
７４軸受け孔
７５凸部
７６平坦周面
７７小判形
７９（７９−１、７９−２、７９−３、７９−４）凸部
ｈ、ｐ第２の光軸Ｏ２を含む面
８１斜面部
８２小長方形凸部
８３切欠溝孔
８４遮光板
８５切欠部
８６モータ
８７出力軸
８８地板
８８−１取り付け部
８８−２取り付け孔
８９駆動ギア
９１アイドルギア
９２、９４減速大径ギア
９３、９５減速小径ギア
９６地板
９６−１バネ止め孔
９７長いアーム
９７−１係合部
９８二股バネ
９９短いアーム
９９−１係合部
１００超音波リニアモータ
１０１振動子（超音波振動子）
１０１−１上面
１０１−２下面
１０１−３一方の側面
１０２（１０２−１、１０２−２）自走用接触部
１０３（１０３−１、１０３−２）ガイド軸
１０４支持部
１０４−１基部
１０４−２立設部
１０５固定軸受孔
１０６軸受長孔
１０７凸部
１０８螺旋バネ
１０９抜け止めピン
１１１ピン固定溝
１１２（１１２Ａ、１１２Ｂ）圧電体積層部
１１３ピン部材
１１４鏡枠本体
１１５係合突設部
１１５−１スケール保持部
１１５−２傾斜面
１１６長孔
１１７板バネ
１１７−１本体部
１１７−２係止部
１１７−３付勢部
１１８丸孔
１１９長孔
２００剛性挟持部材
２００´ 弾性挟持部材
２０１、２０１´ 基部
２０２（２０２−１，２０２−２）凸部
２０２´（２０２´−１，２０２´−２）凸部
２０３（２０３−１、２０３−２）挟持部
２０３´（２０３´−１、２０３´−２）挟持部
２０４弾性部材
２０５（２０５−１、２０５−２）磁気センサホルダ
２０６板バネ
２０６−１係止部
２０６−２バネ部
２０６−３凸部
２０７磁気センサ
２０７−１検出部
２０８接着剤
２０９電極リード線
２１０磁気スケール
２１０−１係止部
２１０−２自由端側
２１１非磁性金属箔
２１２樹脂層
２１３非磁性弾性金属シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin lens device and a digital camera using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as the demand for miniaturization and thinning of digital cameras in the digital camera market has become strong, a thin lens device to be incorporated into a digital camera has become necessary.
[0003]
As one method for reducing the thickness of the lens apparatus, a lens apparatus using a bending optical system has been proposed. In order to achieve such a reduction in thickness, the present applicant has proposed a lens device in which the units forming the lens device are arranged horizontally. (For example, refer to Patent Document 1.)
In addition, in the lens apparatus using the bending optical system thus thinned, electronic zoom is not preferred in the recent digital camera market, and there is a strong demand for optical zoom. For this reason, a bending optical lens device incorporating an optical zoom has also been proposed. (For example, see Patent Documents 1 and 2.)
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-66309 (Abstract, FIGS. 3 and 5)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-290806 ([Claim 6], paragraph [0038], paragraph [0041], FIGS. 2 and 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in order to realize such an optical zoom, it is necessary to mount a zoom drive system for moving the zoom lens frame inside the apparatus. If such a zoom drive system is mounted inside the apparatus, there is a risk that the thinning that is an advantage of the bending optical lens apparatus may be lost. There must be.
[0006]
In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide a lens device including an optical zoom mechanism and a digital camera using the same without impairing the advantage of thinning by a bending optical lens array.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  A lens device according to a first aspect of the present invention is disposed on a reflective optical element that reflects incident light and bends an incident optical axis, and a second optical axis that is the bent optical axis, and the second optical axis is the second optical axis. A movable lens frame movably arranged along the optical axis direction; and a driving means for driving the movable lens frame. The driving means has a cam portion for determining the position of the movable lens frame. A shaft-shaped cam member formed on the surface, and a motor for rotating the cam member.At least a portion in the axial direction is adjacent to the side surface of the reflective optical elementArranged and configured.
[0008]
  Thereby, the arrangement space of the cam member in the second optical axis direction can be shortened, and the downsizing of the apparatus can be maintained.
  The cam member is, for example, as described in claim 2.In a direction in which the central axis is parallel to the second optical axis.Arranged and configured.
[0009]
  Thus, since the cam member that performs zoom driving is arranged in the shape of an axis and beside the reflective optical element, the lens device can be kept thin.
  The lens apparatus includes a fixed holding lens frame that holds the reflecting optical element therein, and the cam member is rotatably supported on the fixed holding lens frame. A bearing portion is further provided and configured.
[0010]
In this way, since one member has two functions of a holding function and a bearing function, the number of parts can be reduced, thereby contributing to cost reduction, downsizing of the apparatus, ease of assembly, and the like.
The lens device is provided adjacent to the cam member and parallel to the axis of the cam member, for example, and restricts the movement of the movable lens frame in the second optical axis direction. The guide shaft is configured.
[0011]
As described above, the guide shaft is provided adjacent to the cam member, so that the generation of the twisting force on the movable lens frame can be prevented, and the moving lens can be driven smoothly, thereby constructing a highly reliable zoom mechanism. can do.
In addition, as described in claim 5, for example, the lens device includes a light amount regulating member that regulates the amount of light passing through the reflected light, and a light amount regulating unit that drives the light amount regulating member. The cam member is arranged at an axially extended position.
[0012]
The movable lens frame is configured by a zoom frame for adjusting the zoom ratio, for example.
Further, the movable lens frame has a plurality of lens frames, for example, and the cam member is formed with cams corresponding to the plurality of lens frames, respectively.
[0013]
In this way, one of the two members is arranged in the axial extension direction of the other member, or a plurality of lens frames are driven by a single cam member, so that the entire lens system having the zoom mechanism can be reduced in size. be able to.
Further, in this lens device, for example, as described in claim 8, a focusing lens frame is further provided on the imaging surface side of the movable lens frame so as to be movable in the second optical axis direction. The drive member that moves the lens barrel is arranged in the extending direction of the shaft of the cam member and arranged on the imaging surface side.
[0014]
  Thus, also in this case, since the two drive members are arranged on the same straight line, the lens device is downsized. In this lens apparatus, for example, as described in claim 9, the fixed holding lens frame has a slope portion along a reflection surface of the reflection optical element, and the motor is disposed on the slope portion.AdjacentIt is arranged on the opposite side of the reflective optical element, and the output axis is arranged in parallel with the second optical axis.
[0015]
  Next, a lens device according to a tenth aspect of the present invention includes a reflective optical element that reflects incident light and bends the incident optical axis, a fixed holding lens frame that holds the reflective optical element inside, and the bent apparatus.optical axisA movable lens frame that is disposed on the second optical axis and is movably disposed along the direction of the second optical axis, and a driving means that drives the movable lens frame, The holding lens frame has a sloped portion along the reflecting surface of the reflecting optical element, and the driving means is an axial cam member in which a cam portion for determining the position of the moving lens frame is formed on the outer peripheral surface. And a motor for rotating the cam member, and the motor is disposed on the slope portion.adjacentIt is arranged on the opposite side of the reflective optical element, and the output axis is arranged in parallel with the second optical axis.
[0016]
As described above, the motor of the power source is provided in the space formed on the back surface of the inclined surface portion where the reflective optical element is disposed, and the output axis thereof is disposed parallel to the second optical axis. The power source can be arranged while maintaining the downsizing of the installation space around the fixed holding lens frame.
[0017]
And, on the side surface of the motor provided with the output shaft, as in claim 11, for example, a ground plate in which a plurality of gears for transmitting the rotation of the motor to the cam member is assembled on both sides is attached. The gear that directly meshes with the cam member in the gear train composed of the plurality of gears assembled to the main plate has a surface on which a gear that directly meshes with the gear of the output shaft in the gear train is assembled. Is assembled on the opposite ground plane.
[0018]
Thereby, the arrangement space of the gear train for transmitting power from the motor to the cam member is reduced.
For example, the lens device described above is preferably mounted on a digital camera as a lens device for photographing the digital camera.
[0019]
That is, a digital camera according to a thirteenth aspect of the present invention is configured by mounting the above lens device as a lens device for photographing.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the one main surface includes, for example, the surface of the metal frame 23a, the surface of the first fixed lens barrel portion 15 formed integrally with the metal frame 23a, and the like, and the other main surface facing this. Consists of an open surface. The optical element includes, for example, lenses L1 to L9, and the reflective optical element includes, for example, a lens (prism) L1 among the lenses L1 to L9 as the optical element. In addition, the molding part includes, for example, a first fixed lens frame part 15, a second fixed lens frame part 16, and the like, and the one side surface includes, for example, a metal frame 23b, and the remaining side surface facing this is open. Consists of faces. The first guide member includes, for example, a first guide shaft 65, and the second guide member includes, for example, a second guide shaft 68. In addition, the first guide member support portion includes, for example, a guide shaft support hole 64 (64-1, 64-2) and the second guide member support portion includes a guide shaft support hole 67 and the like. Become.
[0021]
1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment. FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance of the digital camera from the front, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an arrangement state of main parts inside the digital camera.
As shown in FIG. 2A, the digital camera 1 includes a photographic lens window 2 in the upper right corner of the front surface and a strobe irradiation window 3 on the left side thereof. A release button 4 is provided at the left end of the upper surface.
[0022]
As shown in FIG. 2B, the interior of the digital camera 1 occupies approximately 2/3 of the entire left side, and includes a control device comprising a circuit board 5 on which various electronic components are mounted, and a detachable / replaceable battery 6. Etc. are arranged. A unitized lens device 7 is disposed in a portion occupying approximately 1/3 of the entire right side.
[0023]
The lens device 7 bends the light beam from the subject incident along the photographing optical axis O1 shown in FIG. 2B from the photographing lens window 2 shown in FIG. The incident light flux is guided to an image pickup device such as a CCD disposed at the lower end portion of the lens device 7 along a second optical axis O2, which will be described below and bent downward. To generate a captured image.
[0024]
2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the lens device 7 shown in FIG. 1 (b) as viewed from the left of FIG. 1 (b) of the digital camera 1. The schematic structure of each part of the lens unit is shown in FIG. Show.
As shown in FIG. 2, inside the lens device 7, along the second optical axis O2 bent downward, the first fixed lens unit 8 including the lens L1 and the lens L2, the lens L3, and the lens. A first moving lens unit 9 made of L4, a second moving lens unit 11 made of lens L5, a lens L6 and a lens L7, a third moving lens unit 12 made of lens L8, and a second fixed made of lens L9. A plurality of lenses configured by the lens unit 13 are provided. An image sensor 14 is disposed at the end of these lens groups.
[0025]
The lens L1 of the first fixed lens unit 8 reflects and bends the light beam from the subject incident along the photographic optical axis O1 from the photographic lens window 2 described above by approximately 90 ° and bends the second optical axis. It is integrated with a prism that changes the path of the light beam along O 2, and is held together with the lens 2 by the first fixed lens frame 15 and fixed in the lens device 7. The second fixed lens unit 13 is held by the second fixed lens frame unit 16 and fixed in the lens device 7.
[0026]
The first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 have a longitudinal direction of a metal frame, which will be described later, having a substantially L-shaped cross section cut by a plane perpendicular to the second optical axis O2. It is integrally formed by resin molding at the end of the.
Between the first fixed lens frame unit 15 and the second fixed lens frame unit 16, the first moving lens frame 17 and the second moving lens unit 11 that hold the first moving lens unit 9 are provided. A second moving lens frame 18 to be held and a third moving lens frame 19 to hold the third moving lens unit 12 are arranged.
[0027]
The first moving lens frame 17, the second moving lens frame 18, and the third moving lens frame 19 are the first moving lens unit 9, the second moving lens unit 11, and the third moving lens. The portions 12 are held so as to be independently movable along the second optical axis O2 bent almost at right angles by the lens (prism) L1.
[0028]
The first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11 are provided to change the focal length of the luminous flux of the subject incident along the second optical axis O2 of the optical system of the lens device 7. ing. In other words, the first moving lens frame 17 and the second moving lens frame 18 that hold the first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11 are used for adjusting the zoom ratio of the lens system. Is provided.
[0029]
In addition, the third moving lens unit 12 is provided for adjusting the focal point at which the light beam forms an image on the image sensor 14. In other words, the third movable lens frame 19 that holds the third movable lens unit 12 is provided as a focusing mirror that is movable in the direction of the second optical axis O2.
[0030]
A diaphragm position (also a shutter position) 21 is provided between the first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11.
In addition, the lens unit includes a first fixed lens unit 8, a second moving lens unit 11, and a second moving lens unit 11 including lenses L2, L5, and L8 having relatively large diameters so that the thickness (depth) in the front and rear is as thin as possible. The digital camera 1 with respect to the second optical trajectory O2 of the frame walls of the first fixed lens frame unit 15, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 respectively holding the three moving lens units 12 A part or all of one of the front and rear directions (the rear side of the digital camera 1 in the example of FIG. 2) is notched to form notches 15-1, 18-1, and 19-1.
[0031]
Then, the second and third movable lens frames 18 having no other reinforcing portions like the first fixed lens frame 15 of the lens frame whose strength is weakened by the amount of the cutout lacking the frame wall. , 19 is provided with a convex portion, which will be described later, projecting to the outside on the side facing the notch portion with the second optical axis O2 interposed therebetween, that is, on the front frame wall. In the figure, the reason why the front frame walls of the digital camera 1 of the second and third movable lens frames 18 and 19 appear to be slightly thick is that they show the cross section of the convex portion.
[0032]
Furthermore, since the entire third movable lens frame 19 is thin and weak as a whole, there is a possibility that it is not sufficient to reinforce only with the above-described convex portions. Therefore, the lens L8 is moved from the lens barrel portion of the lens L8. The projecting portion 19-2 is provided so as to go around the upper surface outside the range of the effective light beam.
[0033]
FIG. 3 is an exploded perspective view of the lens device 7 as viewed from the front side of the digital camera 1.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the lens device 7 as seen from the rear side of the digital camera 1.
[0034]
In FIGS. 3 and 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
As shown in FIGS. 3 and 4 described above, the lens device 7 includes a main fixed lens frame 22. When all the components shown in FIG. 3 or FIG. 4 are assembled and housed inside and outside of the main fixed lens frame 22, the whole is sandwiched between two opposing rectangular main surfaces and the two main surfaces. The external shape of the apparatus main body formed by packing the components in a flat space is formed.
[0035]
The main fixed lens frame 22 forms at least one main surface of the two main surfaces. In the configuration of the lens device 7, the other main surface is open. One side surface in the longitudinal direction of the flat space sandwiched between the one main surface formed by the metal frame 23a and the other main surface that is opened is also substantially perpendicular to the metal frame 23a of the one main surface. It is comprised by the metal frame 23b provided continuously.
[0036]
Also, one side surface in the short direction (the upper short side surface in FIGS. 3 and 4) is also connected to the metal frame 23a on the main surface and the metal frame 23b on the long side surface at a substantially right angle. 23c.
As a result, the metal frame 23 (23a, 23b) has a cross section perpendicular to the longitudinal direction (which is also the direction of the bent second optical axis O2 described above) consisting of one main surface and one side surface in the longitudinal direction. An L-shaped frame is formed, and the frame has an ideal structure that forms rigidity with a small amount of material.
[0037]
At either end in the longitudinal direction of the metal frame 23, a fixed molded portion is formed integrally with the metal frame 23 by outsert molding. These two fixed molding parts are the first fixed lens frame part 15 and the second fixed lens frame part 16 also shown in FIG.
[0038]
The first fixed lens frame 15 is fixed by holding the prism L1 shown in FIG. 2 and the lens L2 (not shown in FIGS. 3 and 4). Further, although not shown in FIGS. 3 and 4, the lens L 9 shown in FIG. 2 is held and fixed to the second fixed lens frame 16.
Between the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16, there are three movable lens frames (a first movable lens frame 17 and a second movable lens frame 18 shown in FIG. 2). , And a third movable lens frame 19).
[0039]
Each of the three movable lens frames and the two fixed lens frames is formed with an adhesive reservoir 24 (see FIG. 3) for holding and fixing the lens. The adhesive reservoir 24 is a slight gap formed between the peripheral surface of the lens to be fixed and the lens frame.
[0040]
Note that the adhesive reservoirs of the third movable lens frame 19 and the second fixed lens frame portion 16 are not visible in the figure. The adhesive reservoir part of the first fixed lens frame part 15 will be described later.
Prior to the incorporation of the three movable lens frames, the zoom shaft cam 25 is disposed on the open side surface of the main fixed lens frame 22 in the longitudinal direction and close to the side of the first fixed lens frame unit 15. Is done. The zoom shaft cam 25 has a large diameter portion having a cam groove valley of the cam portion and forming a peripheral surface, and a small diameter portion 26 (26a, 26b) projecting coaxially from both ends of the large diameter portion. In addition, a gear 27 is fixedly provided on a small diameter portion 26 a that protrudes from an end portion on the opposite side to the imaging element 14.
[0041]
After the zoom shaft cam 25 has once inserted one small diameter portion 26a into the bearing fitting hole 28 formed in the integrated fusion portion of the first fixed lens frame portion 15 and the metal frame 23c, While pulling down, the other small-diameter portion 26b is fitted into the bearing hole formed in the first fixed lens frame portion 15 which is not visible in the shade, and the one small-diameter portion 26a is inserted into the bearing fitting hole 28. In FIG. As a result, the zoom shaft cam 25 is rotatably supported with respect to the first fixed lens frame portion 15.
[0042]
A convex portion 31 having a smaller diameter is formed at the protruding end of one small diameter portion 26 a of the zoom shaft cam 25, and this convex portion 31 is a bearing when the one small diameter portion 26 a is engaged with the bearing 29. Projects upward from 29 to the outside. When the convex portion 31 is pressed and urged by the urging plate spring 32, the zoom shaft cam 25 is positioned on the upper and lower bearings and stably held.
[0043]
The urging plate spring 32 is separated from a substantially rectangular main body portion by a cut and is bent downward and further bent at its tip horizontally, and is formed with three bent leg portions 32-1 and a central portion of the main body portion. And a biasing spring portion 32-3 integrally extending from the main body portion.
[0044]
On the other hand, on the metal frame 23 c side, three notches 33 are formed at positions corresponding to the three bent feet 32-1 of the urging plate spring 32, and are surrounded by these three notches 33. A convex portion 34 corresponding to the retaining piece 32-2 of the urging plate spring 32 is formed at substantially the center.
[0045]
When the body part of the urging plate spring 32 is pushed toward the metal frame 23c while the three bent legs 32-1 of the urging plate spring 32 are engaged with the three notches 33 of the metal frame 23c, When the distal end of the stop piece 32-2 is locked to the peripheral surface of the convex portion 34, the urging plate spring 32 is fixed to the outer surface of the metal frame 23c, and zoomed by the distal end portion of the urging spring portion 32-3. The convex portion 31 of the shaft cam 25 is pressed and positioned.
[0046]
As a result, the zoom shaft cam 25 has the central axis of the prism L1 held by the first fixed lens frame portion 15 in a direction parallel to the longitudinal direction of the main fixed lens frame 22, that is, the second optical axis O2. It arrange | positions in the vicinity and arrange | positions so that at least one part in an axial direction may adjoin the side surface of the prism L1.
[0047]
Subsequently, as will be described in detail later, the zoom motor unit 35 has a substantially triangular prism shape formed by the slope of the first fixed lens frame portion 15 that holds the back side of the reflecting surface of the lens (prism) L1 and the metal frame 23c. The reduction gear train 36 is engaged with the gear 27 of the zoom shaft cam 25. This zoom motor unit 35 has two stop portions (see FIG. 4) of a gear shaft fixing portion 37 and a stop plate fixing portion 38, and a positioning hole 39 formed in the first fixed lens frame portion 15 and a stop portion. The first fixed lens frame portion 15 is fixed by screwing into the hole 41. The engagement relationship between the reduction gear train 36 and the gear 27 of the zoom shaft cam 25 will be described later in detail.
[0048]
Following the above, the aperture / shutter unit 42 is assembled to the main fixed lens frame 22 (see FIG. 3). The aperture / shutter unit 42 includes an aperture / shutter unit 43 provided with an aperture and a shutter for restricting the amount of reflected light that forms the second optical axis O2, and the aperture and shutter of the aperture / shutter unit 43, respectively. Rotary solenoids 44 and 45 that are mechanically driven are provided.
[0049]
The diaphragm / shutter unit 43 is disposed at the diaphragm position (shutter position) 21 shown in FIG. 2, and the two rotary solenoids 44 and 45 are disposed below the zoom shaft cam 25. The diaphragm / shutter unit 42 will be described in detail later.
[0050]
Further, an ultrasonic linear motor 46 and a magnetic sensor unit 47 for moving and driving the third movable lens frame 19 are arranged below the aperture / shutter unit 42 in the short direction of the main fixed lens frame 22. Arranged so as to overlap.
As a result, the ultrasonic linear motor 46 is disposed at the position in the extending direction of the shaft of the zoom shaft cam 25 and on the imaging surface side (the front side of the apparatus main body, that is, the side visible in FIG. 1B).
[0051]
The magnetic sensor unit 47 (see FIG. 4) includes a magnetic sensor holder 48, a magnetic sensor 49, a magnetic scale 51, and a biasing spring 52.
The ultrasonic linear motor 46 and the magnetic sensor unit 47 will be described in detail later.
[0052]
In this way, after the above-described members are arranged, the moving lens portions (9, 11, 12, and not shown in FIGS. 3 and 4) shown in FIG. 2 are each fixed with an adhesive. The movable lens frame 17, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 are assembled.
[0053]
The outer circumferences of the lens holding portions of the first, second, and third movable lens frames 17, 18, and 19 are arranged before and after the digital camera 1 with respect to the second optical axis O2 (the lens device 7 shown in FIG. 1B). The front and rear surfaces of the movable lens frame are formed in a planar manner, whereby the movable lens frame incorporated in the lens device 7 is thinned.
[0054]
Further, the second and third movable lens frames 18 and 19 are provided at the rear of the lens frame for holding the lens (a portion corresponding to the upper left in FIG. 3 and a portion corresponding to the lower right in FIG. 4). ), The frame wall corresponding to the flat peripheral surface portion of the rear part of the lens is cut out to form notches 18-1, 19-1 (see FIGS. 2, 3, and 4), and the flat peripheral surface of the rear part of the lens is formed. The part is exposed.
[0055]
The first moving lens frame 17, the second moving lens frame 18, and the third moving lens frame 19 (see FIG. 4) are respectively provided with bearing portions 53 (53-1, 53-2, 53-3). These bearing portions 53 are provided with guide holes 54 (54-1, 54-2, 54-3), respectively.
[0056]
The first movable lens frame 17, the second movable lens frame 18, and the third movable lens frame 19 have U-shaped notches 55 (55−) at the ends facing the bearings 53, respectively. 1, 55-2, 55-3).
Further, the front end portion outer surface 56 facing the rear end portion of the first movable lens frame 17 having the bearing portion 53 and the U-shaped notch portion 55 (see FIG. 3), and the side surface portion 57 on which the bearing portion 53 is disposed. A light reflecting member 59 is adhered and disposed on the step portion 58 formed at the boundary.
[0057]
In addition, a portion that protrudes laterally integrally with the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17, and a portion that extends integrally upward with the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18 In addition, cam floors 61 (61-1, 61-2) are respectively formed.
In addition, a light reflecting member 62 is attached to a side surface of the third movable lens frame 19 that is integrally provided on the bearing portion 53-3 in the lateral direction.
[0058]
Further, the second movable lens frame 18 and the third movable lens frame 19 are provided on the outer surface of the front end portion facing the rear end portion having the bearing portion 53 and the U-shaped cutout portion 55 for the reinforcement described in FIG. Convex portions 63 (63-2, 63-3) are formed.
The convex portion 63 is provided to reinforce the strength of the lens frame that is lacked by cutting out the frame wall in order to make the entire apparatus described above thin.
[0059]
The guide holes 54 of the three movable lens frames are formed at the corners closest to the opening side surface and the main opening surface of the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 respectively. The first guide shaft 65 supported at both ends is inserted into the guide shaft support holes 64 (64-1, 64-2).
[0060]
Thus, the first, second and third movable lens frames 17, 18 and 19 (that is, the three movable lens units 9, 11, and 12) are supported so as to be movable in the direction of the optical axis O2 shown in FIG. The
Further, the guide shaft support holes 64 (64-1, 64-2) for supporting the first guide shaft 65 are formed at the corners closest to the opening side surface and the opening main surface, so that the first The guide shaft 65 is disposed as close as possible to the outermost portion where the opened side surface and the opened main surface intersect in the main body of the lens device 7 formed by the main fixed lens frame 22. Thus, by supporting the bearing portion 53 on the first guide shaft 65 disposed as close as possible to the outermost part, the three movable lens frames are placed in a space inside the narrow flat apparatus body. Arranged without waste.
[0061]
When the first guide shaft 65 is inserted, a pressing force is applied between the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17 and the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18. A compression spring 66 is interposed by being fitted around the first guide shaft 65.
Prior to the assembly of the three movable lens frames, the closed side surface and the main opening surface of the first fixed lens frame portion 15 and the second fixed lens frame portion 16 respectively formed of the metal frame 23b are the most. Both ends are supported by the other two guide shaft support holes 67 (see FIG. 4) formed at close positions, and the second guide shaft 68 is disposed.
[0062]
The second guide shaft 68 is located on the exit surface side of the prism L1 held by the first fixed lens frame portion 15, and details of the outer shape of the prism L1 are shown in FIG. The guide shaft support hole 67 is formed at the same position as described above by a guide shaft support hole 67 formed within the projection range in the exit surface direction and outside the optical effective range of the light beam on the exit surface side and in the vicinity of the optical effective range.
[0063]
In assembling the three movable lens frames, the U-shaped notch 54 described above is fitted to the second guide shaft 68 from the side and slidably supported, and then the second guide shaft 68 is moved. The cam floor 61 disposed in the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 is rotated in the cam groove of the zoom shaft cam 25 by rotating the respective movable lens frames inward with the fulcrum as a fulcrum. Is slidably fitted into and engaged.
[0064]
That is, cams (cam floors 61-1 and 61-2) corresponding to a plurality of lens frames (in this example, the first moving lens frame 17 and the second moving lens frame 18) are engaged with the zoom shaft cam 25. Each cam groove) is formed.
At the same time, the front end portion outer surface 56 (see FIG. 3) of the first movable lens frame 17 is disposed close to the back surface of the metal frame 23a forming one main surface, and the second movable lens frame. Reinforcing convex portions 63 formed on the outer surfaces of the front end portions of the 18 and the third movable lens frame 19 are fitted into openings 69 that are also formed in the metal frame 23a.
[0065]
The opening 69 is for avoiding interference with the movement of the moving lens (see lenses L5 to L8 in FIG. 2) that is moved by the movement of the second moving lens frame 18 and the third moving lens frame 19. In order to avoid the hindrance to the movement of the convex portion 63, a long opening portion is formed vertically according to the movement stroke of the moving lens.
[0066]
Thereafter, the first guide shaft 65 described above is inserted into the guide hole 54 of the bearing portion 53 of each movable lens frame and the guide shaft support holes 64 at both ends. Accordingly, the two guide shafts (65, 68) are arranged adjacent to the zoom shaft cam 25 and parallel to the axis of the zoom shaft cam 25.
[0067]
Thus, since the shaft-shaped members are arranged adjacent to each other and in parallel, it is possible to contribute to downsizing of the entire apparatus.
Supported by these two guide shafts, the three movable lens frames (17, 18, 19) are regulated so as to be slidable vertically (in the direction of the optical axis O2), and the other guide shaft is supported by one guide shaft. Rotation around is prohibited, and positioning in the direction perpendicular to the optical axis O2 is arranged in the main fixed lens frame 22.
[0068]
Further, a compression spring 66 is externally fitted to the first guide shaft 65 between the bearing portion 53-1 of the first movable lens frame 17 and the bearing portion 53-2 of the second movable lens frame 18. Thus, the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 are biased in directions opposite to each other.
[0069]
As a result, the cam floors 61-1 and 61-2 engaged with the cam groove of the zoom shaft cam 25 are pressed against opposite sides of the groove wall of the cam groove of the zoom shaft cam 25, respectively. Accordingly, the play generated between the cam groove and the cam floor when the zoom shaft cam 25 is rotationally driven is eliminated, whereby the positional relationship during the upward movement and the downward movement is correctly controlled.
[0070]
In the above arrangement, the first guide shaft 65 is arranged substantially parallel to and adjacent to the zoom shaft cam 25.
Thereafter, the image sensor 14 also shown in FIG. 2 is attached to the lower surface of the second fixed lens frame portion 16. In addition, a photosensor attachment hole 71 is provided at a position corresponding to the light reflecting member 59 attached to the first movable lens frame 17 on the surface of the first fixed lens frame portion 15 that is flush with the metal frame 23a. The photo sensor 72 is disposed in the photo sensor mounting hole 71.
[0071]
The photo sensor 72 detects the initial position of the first movable lens frame. The movement distance of the first movable lens frame from the detected initial position is detected by a control device (not shown) by counting the number of steps of the zoom motor that is step-driven by the zoom motor unit 35. Determined.
[0072]
Further, another photosensor 73 is provided at a position corresponding to the light reflecting member 62 attached to the third movable lens frame 19 on the side facing the open side surface of the second fixed lens frame portion 16. Be placed. The photosensor 73 detects the reflected light from the light reflecting member 62 attached to the third movable lens frame 19 and detects the initial position of the third movable lens frame 19.
[0073]
FIG. 5 (a) is a perspective view showing, in an enlarged manner, the configuration of the first fixed lens frame portion 15 portion holding the first fixed lens portion 8 shown in FIG. FIG. 5B is a diagram viewed from the surface direction of the lens L2 (the direction of the optical axis O2). It should be noted that the components already described are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4 for reference.
[0074]
As shown in FIG. 5 (a), the first fixed lens frame portion 15 has a bearing fitting hole 28 through which one small diameter portion 26a of the zoom shaft cam 25 shown in FIG. 3 is inserted. In addition, there is provided a bearing hole 74 that is not visible in FIG. 3 where the other small diameter portion 26b of the zoom shaft cam 25 is pivotally supported.
[0075]
5 (a) and 5 (b) show the first fixed lens frame 15 integrally formed with the metal frame, but the illustration of the metal frame is omitted. The portions of the metal frames 23a and 23b shown in FIGS. 3 and 4 are located on the upper surface and the right surface in FIG. 5 (b), respectively.
[0076]
The first fixed lens frame unit 15 includes a first fixed lens unit 8 and predetermined first and second movable lens frames 17 and 18 along a second optical axis O2 bent by a prism L1. A zoom shaft cam 25 that can be moved in the positional relationship, a zoom motor unit 35 for rotating the zoom shaft cam 25 about its rotation axis, and the like are attached.
[0077]
First, the prism L2 of the first fixed lens unit 8 shown in FIG. 2 held by the first fixed lens frame unit 15 is shown in detail in FIG. The convex portions 75 provided on the left and right inner surfaces of the frame portion 15 are positioned in contact with the portion that does not interfere with the optical effective range of the prism reflection surface, and the portion that does not interfere with the optical effective range of the prism exit surface. The first fixed lens frame 15 is bonded and fixed by an adhesive filled in a gap formed by the adhesive reservoir 24.
[0078]
The other lens L2 included in the first fixed lens unit 8 has a flat peripheral surface 76 formed by cutting the upper and lower peripheral surfaces along the bent optical axis O2 in order to reduce the thickness of the lens device 7. Yes. Thereby, the lens L2 forms the oval shape 77 as a whole.
[0079]
In addition to the shape of the oval 77, the portion of the first fixed lens barrel 15 that holds the lens L2 is a flat periphery of at least one of the cut portions of the lens L2 formed in the oval 77 (downward in the drawing). A portion corresponding to the surface 76 is formed with a notch 78 in a plane parallel to the optical axis O2. Thereby, the lens apparatus 7 can be further reduced in thickness.
[0080]
The lens L2 included in the first fixed lens portion 8 has four circumferential convex portions 79 (79-1) provided on the inner surface of the first fixed lens frame 15 except for the flat peripheral surface 76. 79-2, 79-3, 79-4).
As shown in FIG. 5 (b) (see also FIG. 5 (a)), the guide shaft support hole 67 provided in the first fixed lens frame portion 15 for supporting the second guide shaft 68 is formed as described above. As shown in FIG. 5 (b), the other guide shaft support hole 67, which is not shown in the figure, together with the closed side surface constituted by the metal frame 23b and the main opening surface (the lower surface in FIGS. It is formed at a position closest to the.
[0081]
Further, as a result, the guide shaft support hole 67 can be seen from FIG. 5 (a), and the exit surface side (also the lens L2 side) of the prism L1 held by the first fixed lens frame portion 15 can be seen. As shown in FIG. 5B, the optical effective range of the light beam on the exit surface side (the same range as the surface of the oval lens L2) is within the projection range L1 ′ in the exit surface direction of the outer shape of the prism L1. ) And in the vicinity of the optically effective range.
[0082]
Therefore, the second guide shaft 68 supported by the two opposing guide shaft support holes 67 is also arranged at the same position as described above.
Further, as described above, the guide shaft support hole 64-1 provided in the first fixed lens frame portion 15 for supporting the first guide shaft 65 shown in FIGS. In b), along with the other guide shaft support hole 64-2 provided in the second fixed lens frame portion 16 which is not shown in the figure, the opening side surface facing the metal frame 23b and the opening main surface facing the metal frame 23a are shown. Formed at the closest corner.
[0083]
Accordingly, the first guide shaft 65 supported by the two opposing guide shaft support holes 64-1 and 64-2 is also disposed at the same position as described above.
Thus, in other words, as shown in FIG. 5 (b), the metal frame 23 constituting the main fixed lens frame 22 has surfaces (23a and 23b) whose cross-sections are L-shaped, respectively, which are prisms L1. It can be said that it is provided on the side facing the first guide shaft 65 across the surface h or p including the optical axis O2 bent by the above.
[0084]
FIG. 6A is an exploded perspective view of a member incorporated in the first fixed lens frame portion 15, and FIG. 6B is a zoom motor unit 35 also incorporated in the first fixed lens frame portion. FIG.
6 (a) shows the adhesive reservoir 24 for the prism L1, the convex portion 75, and other first fixed lens frames 15 on the inner side surface on the opposite side that is not visible behind the prism L1 in FIG. The configuration of the inner surface is shown, and further, the lens L2 is removed, and the adhesive reservoir 24 for the lens L2, the four convex portions 79, and the notches 78 that are not clearly shown in FIG. 5 are shown.
[0085]
FIG. 6B shows the zoom motor unit 35 in a side view, and the first fixed lens frame portion 15 in a side sectional view.
As shown in FIG. 6 (a), the first fixed lens frame portion 15 has a slope portion 81 along the reflecting surface of the prism L1, and the slope portion 81 has a convex portion 75 for the prism L1. A small rectangular convex portion 82 is provided at a position corresponding to the lower end portion and outside the optically effective range of the reflecting surface of the prism L1.
[0086]
In addition, in order to accommodate the zoom motor unit 35 shown in FIG. 5B in the gap that is the play space on the back surface of the prism 81 without waste, the upper corner portion of the zoom motor unit 35 is used. Notch grooves 83 that are notched as reliefs are formed at three locations.
[0087]
In order to prevent harmful light from entering the reflecting surface of the prism L1 from the notch groove 83, a light shielding plate 84 is interposed between the surface of the slope portion 81 and the reflecting surface (the back side) of the prism L1. Be dressed. The light shielding plate 84 is formed with notches 85 that engage with the convex portions 82 at both end portions thereof. The notch 85 constitutes a relief of the convex portion 82 and has a function of positioning the light shielding plate 84.
[0088]
  The motor 86 of the zoom motor unit 35 in this example is a stepping motor. As shown in FIG.AdjacentThe slope 81 is disposed on the opposite side of the prism L1 (the back play space). The output shaft 87 is arranged in parallel to the second optical axis O2.
[0089]
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the zoom motor unit 35 and the engagement relationship between the zoom motor unit 35 and the zoom shaft cam 25. 6B is a view seen from the lower side of FIG. 6B, in other words, a perspective view in which only the zoom motor unit 35 and the zoom shaft cam 25 are taken out and placed upside down. .
[0090]
As shown in FIG. 7, in the zoom motor unit 35, a ground plate 88 is attached to the side surface on which the output shaft 87 of the motor 86 is provided. A plurality of gears constituting a gear train 36 that transmits the rotation of the motor 86 to the zoom shaft cam 25 are assembled to the base plate 88 on both sides.
[0091]
The gear train 36 includes a drive gear 89 attached to the output shaft 87 of the motor 86, an idle gear 91 that directly meshes with the 89, a large-diameter gear 92 of the first reduction gear that meshes with the idle gear 91, and the large-diameter A small-diameter gear 93 that constitutes the first reduction gear together with the gear 92, a large-diameter gear 94 of the second reduction gear meshing with the small-diameter gear 93, and a second reduction gear together with the large-diameter gear 94 constitute a second reduction gear. A small-diameter gear 95 that directly meshes with the gear 27 of the shaft cam 25 is formed.
[0092]
In the zoom motor unit 35, the rotation shaft of the second reduction gear having the small diameter gear 95 that meshes with the gear 27 of the zoom shaft cam 25 is fitted in the positioning hole provided in the first fixed lens frame portion 15. At the same time, the first fixed lens frame portion 15 is fixed by being screwed to the first fixed lens frame portion 15 through the mounting hole 88-2 of the mounting portion 88-1 that is bent from the base plate 88 at a substantially right angle.
[0093]
In the zoom motor unit 35, the drive gear 89 of the output shaft 87, the idle gear 91, and the large-diameter gear 92 of the first reduction gear are arranged on the same surface side of the main plate 88, and the first reduction gear of the first reduction gear. The small-diameter gear 93 and the large-diameter gear 94 and the small-diameter gear 95 of the second reduction gear are arranged on the surface opposite to the surface on which the idle gear 92 of the main plate 88 is assembled.
[0094]
That is, the gear (the small-diameter gear 95 of the second reduction gear) that directly meshes with the zoom shaft cam 25 (the gear 27 of the zoom shaft cam 25) in the gear train 36 composed of a plurality of gears assembled to the base plate 88 is the gear train 36. The base plate surface is opposite to the surface on which the gear (idle gear 91) that directly meshes with the gear (drive gear 89) of the output shaft 87 is mounted.
[0095]
As described above, a plurality of reduction gears are arranged on both surfaces of the ground plate 88 on which the drive gear 89 of the output shaft 87 parallel to the second optical axis O2 is disposed, and at least one set of the reduction gears straddles the front and back of the ground plate 88. And a small-diameter gear 95 of the second reduction gear, which is the final gear of the gear train 36 on the opposite side of the main plate 88 from the drive gear 89, is arranged in parallel with the second optical axis O2. Since the zoom shaft cam 25 is rotated by meshing with a gear 27 provided on the zoom shaft cam 25, all the gear trains 36 for transmitting power to the zoom shaft cam 25 can be constituted by spur gears. The engagement relationship between the zoom motor unit 35 and the zoom shaft cam 25 is shortened by at least the thickness of one gear in the axial extension direction.
[0096]
As a result, the configuration of the zoom motor unit 35 can be simplified, and the engaging relationship between the two can be established in a space as narrow as possible.
Due to the rotation of the motor 86 in the zoom motor unit 35 in both forward and reverse directions, the zoom shaft cam 25 rotates in both forward and reverse directions within an angle within a predetermined range. The cam follower 61-1 and the second movable lens frame of the first movable lens frame 17 are inserted into the first cam groove 25-1 and the second cam groove 25-2 provided on the outer periphery of the zoom shaft cam 25. Since the 18 cam followers 61-2 (see FIG. 3) are engaged, the first movable lens frame 17 and the second movable lens frame 18 (that is, according to the rotation of the zoom shaft cam 25). The first moving lens unit 9 and the second moving lens unit 11) move away from each other along the second optical axis O2 direction, and reduce / enlarge the image of the light flux traveling in the optical axis O2 direction. Zoom in.
[0097]
FIG. 8 is a partially exploded perspective view of the aperture / shutter unit 42. FIG. 3 is a view of the shutter unit 42 viewed from substantially above in FIG. As shown in FIG. 8, each of the rotary solenoids 44 and 45 of the aperture / shutter unit 42 has a substantially square outer shell, and one surface (the lower surface in FIG. 8) is fixed to the ground plate 96. And is fixed to the metal frame 23a.
[0098]
The rotary solenoid 44 is a diaphragm driving unit, and includes a long arm 97 provided so as to extend from the gap 44-1 on the side surface along the side surface of the other rotary solenoid 45. Rotate at a range angle.
At the tip of the long arm 97, an engaging portion 97-1 with the aperture mechanism of the aperture / shutter 43 is projected in a pin shape. A groove is cut into the base of the long arm 97 that protrudes to the outside from the gap 44-1. One end of the bifurcated spring 98 is engaged with this groove, and the other end of the bifurcated spring 98 is The base plate 96 is engaged with a spring retaining hole 96-1.
[0099]
Due to the open biasing force of the bifurcated spring 98, the long arm 97 is constantly biased to rotate upward from the bottom of the figure, that is, counterclockwise when viewed in the direction of the arrow a. The position of the long arm 97 as shown in the drawing is the position where the optical filter (not shown) of the diaphragm mechanism engaged therewith is retracted from the optical path.
[0100]
The other rotary solenoid 45 is a shutter drive unit, and includes a short arm 99 that goes outside the gap 45-1 on the side surface and is provided in parallel with the long arm 97. It is rotated at an angle within a predetermined range.
At the tip of this short arm 99, an engaging part 99-1 with the shutter opening / closing mechanism of the aperture / shutter part 43 is projected in a pin shape. This figure shows a state in which the short arm 99 is stopped by rotating from the top to the bottom, that is, in the clockwise direction as viewed in the direction of the arrow a. This position is a position where the shutter of the shutter opening / closing mechanism engaged therewith is retracted from the optical path.
[0101]
An aperture / shutter unit 43 is attached to the base plate 96. As a result, the driving unit of the aperture mechanism of the aperture / shutter unit 43 is engaged with the engaging unit 97-1 of the long arm 97, and the driving unit of the shutter opening / closing mechanism of the aperture / shutter unit 43 is engaged with the short arm 99. Part 99-1 engages.
[0102]
When the aperture / shutter unit 42 is assembled to the metal frame 23a via the base plate 96, the aperture / shutter 43 is located between the first and second movable lens units 9, 11 as shown in FIG. Located at position 21.
The aperture / shutter unit 42 is not specifically shown, but includes a shutter that opens and closes the path of the light beam traveling on the optical axis O2, a shutter opening and closing mechanism, and an optical filter (ND filter) that controls the amount of light to the imaging surface. A filter that moves the optical filter back and forth in the path of the light beam is provided as a stop.
[0103]
When a voltage is applied to the rotary solenoid 44 via the control device of the circuit board 5, the long arm 98 rotates downward against the urging force of the bifurcated spring 98, and in conjunction with this, the aperture / shutter When the filter mechanism of the section 43 causes the optical filter to enter the path of the light beam and the application of voltage is stopped, the long arm 98 is rotated upward as shown in the figure by the biasing force of the bifurcated spring 98 and interlocked with this. Then, the filter mechanism moves the optical filter out of the path of the light beam.
[0104]
When a voltage is applied to the rotary solenoid 45 via the control device of the circuit board 5 in the shutter closing direction, the short arm 99 rotates upward, and when the voltage application is stopped, the state is maintained. As a result, the shutter opening / closing mechanism of the aperture / shutter unit 43 interlocked with the short arm 99 closes the shutter, blocks the path of the light beam, and maintains that state.
[0105]
On the other hand, when a voltage is applied to the rotary solenoid 45 in the direction in which the shutter opens through the control device of the circuit board 5, the short arm 99 rotates upward as shown in the figure, and the voltage application is stopped. That state is maintained. As a result, the shutter opening / closing mechanism of the aperture / shutter unit 43 interlocked with the short arm 99 opens the shutter to open the path of the luminous flux, and maintains this state.
[0106]
Next, an ultrasonic linear motor that drives the movement of the third mirror holding the third moving lens unit 12 for focusing will be described.
FIG. 9 (a) is an exploded perspective view of the ultrasonic linear motor used in this example, and FIG. 9 (b) is a perspective view showing the assembled state. As shown in FIGS. 2A and 2B, the ultrasonic linear motor 100 is first configured with a rectangular transducer (ultrasonic transducer) 101 and two surfaces facing the top and bottom of the transducer 101, respectively. A plurality of protrusion-shaped contact portions 102 (102-1 and 102-2) that are integrally formed with the vibrator 101 or bonded separately from each other (two in the example in the figure) are provided. .
[0107]
Furthermore, the two guide shafts 103 (103-1, 103-2) that guide the movement of the vibrator 101 by sandwiching the vibrator 101 from above and below via the self-running contact portion 102 of the vibrator 101 described above. And a support portion 104 that supports the whole while positioning them.
[0108]
The support portion 104 has an upper guide shaft 103-of the two guide shafts 103 above the upper portion of the standing portion 104-2 provided integrally with the base portion 104-1 from both ends of the base portion 104-1. A fixed bearing hole 105 for supporting 1 by bonding and fixing is formed, and below that, a bearing long hole 106 for supporting the lower guide shaft 103-2 in a swingable manner is formed.
[0109]
In addition, convex portions 107 are respectively provided at positions corresponding to the lower guide shaft 103-2 inserted into the bearing long holes 106 on the outer bottom portions near both ends of the base portion 104-1 of the support portion 104. Although this convex portion 107 is not clearly seen in the figure, it is an inner space when viewed from above, and the spiral spring 108 is held in this inner space portion.
[0110]
Then, the upper end portion of the spiral spring 108 protruding upward from the inner space portion urges the lower guide shaft 103-2 upward in the vicinity of both end portions of the lower guide shaft 103-2. As a result, the lower guide shaft 103-2 can be swung up and down by a vibration motion (described later) of the vibrator 101 sandwiched with the upper guide shaft 103-1, and the urging force of the spiral spring 108. Is supported by
[0111]
In order to prevent the swingable lower guide shaft 103-2 from falling off or coming out of the bearing long hole 106, the lower guide shaft 103-2 is in contact with both ends of the lower guide shaft 103-2 inserted through the bearing long hole 106. A retaining pin 109 is disposed, and both ends of the retaining pin 109 are bonded and fixed in a pin fixing groove 111 formed outside the opening of the bearing long hole 106.
[0112]
The vibrator 101 is indicated by a bidirectional arrow b shown in FIG. 9 (b) due to the characteristic vibration motion described later and the action of the self-propelled contact portion 102 and the two guide shafts 103-1 and 103-2. It moves forward and backward between the standing portions 104-2 at both ends in a direction parallel to the guide shafts 103-1 and 103-2.
[0113]
The self-propelled contact portion 102 has a notch portion substantially the same as the radius of the first and second guide shafts 103 on the contact surface with the first and second guide shafts 103. Thus, the self-propelled contact portion 102 is restricted so as to be self-propelled and moved only in the direction along the first and second guide shafts 103.
[0114]
The ultrasonic linear motor 100 in this example shown in FIG. 9B is configured to be a self-running type in which the vibrator 101 itself can run as described above. The configuration of the vibrator 101 will be briefly described below.
FIG. 10 is a diagram showing electrode wiring to the vibrator 101 which is not shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). In FIG. 10, the orientation of the vibrator 101 is shown upside down from the case shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
[0115]
The inside of the vibrator 101 shown in the figure is not particularly shown, but two prism-shaped piezoelectric laminates 112 (112A, 112B) are arranged side by side, so that the vibrator 101 has a rectangular parallelepiped shape as a whole. Is formed.
Although the detailed structure of each piezoelectric layered portion 112 is omitted, a plurality of piezoelectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate) are laminated as a thin rectangular shape with internal electrode treatment. In addition, an insulating layer to which no electrode is applied at the beginning and end of the stack is stacked so as to sandwich the stacked piezoelectric layers.
[0116]
These outermost insulating layers formed in the stacking direction of the piezoelectric layers are two opposing faces of the vibrator 101 sandwiched by the two guide shafts 103 via the self-propelled contact portions 102 in FIG. 9B. In other words, one surface 101-1 and the other surface 101-2 that are vertically opposed to each other in FIG. 10 are formed.
[0117]
Further, the remaining side surface of the piezoelectric layered portion 112, that is, the surface of the vibrator 101 in FIG. 9B parallel to the two guide shafts 103 and not facing the guide shafts 103, and the two guide shafts 103 The surface orthogonal to the extending direction is also covered with an appropriate insulating layer.
[0118]
Further, the vibrator 101 has four side surfaces on one side surface 101-3 shown in FIG. 10 out of two side surfaces parallel to the two guide shafts 103 and not facing the guide shaft 103. External electrode terminals A +, A-, B +, B- are provided. These external electrode terminals A +, A−, B +, B− are respectively connected to internal electrodes of each piezoelectric layer subjected to the internal electrode treatment, and the electrode terminals A + and A− are configured as A-phase electrodes, The electrode terminals B + and B− are configured as B-phase electrodes.
[0119]
An ultrasonic elliptical vibration described later is generated in the vibrator 101 by a drive voltage applied from the control device to these external electrode terminals A +, A−, B +, and B−.
The piezoelectric layered portion 112 is formed in a projecting shape on each of two surfaces of the surface in the stacking direction, that is, two surfaces of the surface 101-1 and the other surface 101-2 of the insulator 101. Each of the above-mentioned self-propelled contact portions 102 is an arbitrary position where the highest level output characteristics of the vibrator 101 can be obtained, that is, a position where the highest level ultrasonic elliptical vibration described later of the vibrator 101 is performed. Is provided.
[0120]
In addition, on one side surface 101-3 of the vibrator 101, in the vicinity of a central portion of the vibrator 101, that is, a point that is stationary in common in each vibration mode of a primary longitudinal vibration and a secondary bending vibration described later (in this example, This portion is expressed as a “node”), and a pin member 113 for taking out the movement output of the vibrator 101 is fixed to the side surface 101-3 and is disposed so as to protrude substantially at a right angle.
[0121]
Thereby, when transmitting the moving force from the vibrator 101 described later to the third moving lens frame 19, the moving force (force self-propelled) is not transmitted to the third moving lens frame 19 unnecessarily. Only the driving force) can be transmitted to the third movable lens frame 19.
The above-mentioned pin member 113 for taking out the movement output may be composed of any member having a round or square cross section or any other shape and having a hollow or solid rigidity.
[0122]
As described above, the shape and material characteristics of the driving force transmission member for moving the lens frame is simple, so that the manufacturing cost is reduced and the assembly is easy.
FIGS. 11A and 11B are perspective views for schematically explaining the ultrasonic elliptical vibration of the vibrator 101. FIG. First, when an alternating voltage having the same phase and a frequency of about 160 kHz is applied to the A phase electrode and the B phase electrode of the vibrator 101 shown in FIG. 10, the primary longitudinal vibration is excited in the wave vibrator 101. In addition, when an alternating voltage having an antiphase and a frequency of around 160 kHz is applied to the A phase electrode and the B phase electrode, a secondary bending vibration is excited in the vibrator 101.
[0123]
When these vibrations were analyzed by a computer using the finite element method, a resonant longitudinal vibration posture as shown in FIG. 11 (a) and a resonant bending vibration posture as shown in FIG. 11 (b) were predicted. And the result of the ultrasonic vibration measurement proved their expectation.
[0124]
Elliptical vibration synthesized from the longitudinal vibration and bending vibration of the vibrator 101 acts on the two guide shafts 103 via the four self-propelled contact portions 102, and as a reaction, the vibrator 101 has 2 Along the guide shaft 103 of the book, it moves forward and backward between the compatible installation sections 104-2 of the support section 104. This is the operating principle of the ultrasonic linear motor in the present invention.
[0125]
By the way, in the ultrasonic linear motor 100 shown in FIGS. 9A and 9B, the vibrator 101 that vibrates as shown in FIGS. 11A and 11B is sandwiched through the self-running contact portion 102. Of the two upper and lower guide shafts 103, the lower guide shaft 103-2 is supported by the bearing elongated holes 106 of the support portion 104 but is not fixed. However, the vertical direction is supported by a spiral spring 108 and can swing within the range of the bearing long hole 106.
[0126]
Therefore, especially when the vibrator 101 is close to one of the support portions 104 between the upper and lower guide shafts 103, the upper and lower guide shafts 103 are not relatively parallel (the position of the vibrator 101 is not located). Accordingly, the self-propelled contact portion 102 may be not in contact with the guide shaft 103.
[0127]
However, even if a part of the self-propelled contact portion 102 is separated from the guide shaft 103 in this way, it is not a fundamental problem for the moving operation of the vibrator 101. For example, the four self-propelled contact portions 102 (refer to FIG. 9B) are between the two support portions 104, that is, in the vicinity of the center of the moving motion range of the vibrator 101, all of the four guide shafts 103. However, when the vibrator 101 moves to the left end, the lower left free running contact portion 102-2, and when the vibrator 101 moves to the right end, the lower right free running contact portion 102-2 There is a case where it is slightly lifted from the lower guide shaft 103-2.
[0128]
In this case, the free-running contact portion 102-2 that is not floating (lower right when it is at the left end) contacts the lower guide shaft 103-2 to perform elliptical vibration, and the moving force of the vibrator 101 is reduced. Become a source. Therefore, if any two or three of the self-propelled contact portions 102 are in contact with the upper and lower guide shafts 103, the moving force of the vibrator 101 can be obtained.
[0129]
FIG. 12 (a) is a perspective view for explaining a method of connecting the ultrasonic linear motor 100 and the third movable lens frame 19, and FIG. 12 (b) shows a leaf spring used for the connection. FIG. 3C is a perspective view showing only the connecting portion. FIG. 12A is a view of the ultrasonic linear motor 100 and the third movable lens frame 19 as seen from the left side of FIG. In addition, when referring to the directions and directions of the top, bottom, front, back, left, and right in the following description in FIGS. 12 (a), (b), and (c), FIG. 12 (a), (b), (c) It ’s a way of looking. FIG. 12A shows a pin member 113 for taking out a moving output, which is inserted and fixed from the center of the pin fixing surface on the obliquely upper left side of the vibrator 100 so as to be easily understood. Shown on the surface side.
[0130]
As shown in FIG. 12 (a), the third moving lens frame 19 includes a lens frame main body 114 that holds the third moving lens portion 12, a bearing portion 53-3, and a lower portion from the bearing portion 53-3. It is comprised from the protruding protrusion part 115 protruded. A long hole 116 that is long in the direction parallel to the second optical axis O2 that is the moving direction of the lens barrel main body 114 is formed in the substantially central portion of the engaging projecting portion 115.
[0131]
The long hole 116 has a leaf spring 117 that urges the pin member 113 for taking out the movement output to a contact portion with the third moving lens frame 19 (the long hole 116 of the engaging projecting portion 115). Engage from the opposite side of the figure.
The leaf spring 117 includes a flat main body portion 117-1, a latching portion 117-2 bent in two steps from the lower side to the upper side and the upper side of the main body portion 117-1, and a left side of the main body portion 117-1. It is comprised with the urging | biasing part 117-3 bent by this side.
[0132]
The leaf spring 117 is sandwiched so that the engaging portion 117-2 wraps around from the side facing the lower end portion of the engagement protruding portion 115 in which the elongated hole 116 of the third movable lens frame 19 is formed. Locks to the joint projecting portion 115. As a result, the main body portion 117-1 of the leaf spring 117 is closely attached to the opening surface on the side facing the long hole 116, and the urging portion 117-3 is inserted from the side facing the predetermined position in the long hole 116.
[0133]
A gap is formed between the urging portion 117-3 and the left end of the long hole 116 so that the pin member 113 for taking out the movement output can be inserted.
Between the side surface of the third movable lens frame 19 on the side facing the lens frame main body 114 and the surface on the near side of the engaging projecting portion 115, a gap is formed so that the ultrasonic linear motor 100 is just disposed. Has been. When the ultrasonic linear motor 100 is disposed in the gap, the pin member 113 for taking out the movement output is disposed between the urging portion 117-3 and the left end portion of the long hole 116 as shown in FIG. It is inserted through the formed gap.
[0134]
By this engagement, the movement output taking-out pin member 113 is prohibited from moving in the direction of the second optical axis O2 in the long hole 116, but play is allowed in the vertical movement.
This play absorbs a positional deviation or the like when the vibrator 101 and the two guide shafts 103 are attached.
[0135]
Accordingly, the pin member 113 for taking out the movement output accurately transmits the direction and force of the movement of the vibrator 101 in the direction of the second optical axis O2 to the third movable lens frame 19 while accurately transmitting the vibrator. The vertical movement due to the elliptical vibration of 101 is absorbed by the vertical movement in the long hole 116 and is not transmitted to the third movable lens frame 19.
[0136]
As described above, in this example, the connection between the vibrator 101 and the third movable lens frame 19 is fixed to the vibrator 101 on the one hand, and on the other hand, the third movable lens frame 19 mirror by the urging force of the leaf spring 117. A connection state is formed by the pin member 113 for taking out the movement output that only comes into contact with the contact portion with the frame (the long hole 116 of the engaging projecting portion 115), whereby the moving force (driving force) of the vibrator 101 is formed. ) Is transmitted to the movement of the third movable lens frame 19.
[0137]
FIGS. 13A and 13B are perspective views showing another connection method between the ultrasonic linear motor 100 (the vibrator 101) and the third movable lens frame. As shown in FIG. 5A, a round hole 118 and a long hole 119 are formed side by side along the second optical axis O2 direction in the engagement projecting portion 115 of the third movable lens frame 19. Yes.
[0138]
In this example, a single rigid clamping member 200 is prepared in place of the above-described pin member 113 for taking out the movement output and the leaf spring 117. The rigid clamping member 200 includes a rectangular plate-like base portion 201, convex portions 202 (202-1 and 202-2) formed at two positions on the back surface of the base portion 201, and both left and right longitudinal ends of the base portion 201. It is comprised by the clamping part 203 (203-1, 203-2) protrudingly provided by this side at substantially right angle. Elastic members 204 made of, for example, silicon rubber or the like are attached to the inner surface of the clamping unit 203.
[0139]
The rigid clamping member 200 is positioned by inserting the convex portion 202-1 into the round hole 118 of the engaging projecting portion 115, and the convex portion 202-2 is inserted into the long hole 119 and prohibited from rotating. Fixed.
When the ultrasonic linear motor 100 is disposed in a gap formed between the side surface of the third movable lens frame 19 on the side facing the lens frame body 114 and the surface on the near side of the engagement projecting portion 115, As shown in FIG. 13 (b), the rigid clamping member 200 has two external surfaces 101-5 and 101-6 orthogonal to the traveling direction (movement direction) of the vibrator 101 by the clamping part 203. The vibrator 101 and the third movable lens frame 19 are connected by being sandwiched through an elastic member 204 attached to the inner surface.
[0140]
As described above, the rigid clamping member 200 clamps the vibrator 101 via the elastic member 204, so that also in this case, the positional deviation or the like at the time of mounting the vibrator 101 and the two guide shafts 103 is absorbed. Is done. In addition, this prevents an unnecessary external force from being applied so as not to affect the vibration characteristics of the vibrator 101.
[0141]
The sandwiching portion 203 of the rigid sandwiching member 200 enters between the two guide shafts 103-1 and 103-2 arranged in parallel to the ultrasonic linear motor 100 and sandwiches the vibrator 101.
As described above, even when configured as shown in FIG. 13, the self-running force (moving force) of the vibrator 101 of the ultrasonic linear motor 100 can be transmitted to the third movable lens frame 19. Although the rigid clamping member 200 is shown as a separate body from the third movable mirror 19 in the drawing, the third movable mirror frame 19 and the rigid clamping member 200 are integrally formed without being limited to this. It can also be configured.
[0142]
14A and 14B are perspective views showing still another connection method between the ultrasonic linear motor 100 (the vibrator 101) and the third movable lens frame 19. FIG. The configuration of the engaging projection 115 of the third movable lens frame 19 shown in FIG. 13A is the same as that shown in FIG. In this example, an elastic clamping member 200 ′ is used instead of the rigid clamping member 200.
[0143]
The elastic clamping member 200 ′ is formed entirely of an elastic member such as a base 201 ′, a convex portion 202 ′ (202′-1, 202′-2), and a clamping portion 203 ′ (203′-1, 203′-2). Has been. Therefore, it is not necessary to stick the elastic member 204 to the inner surface of the clamping part 203 ′ (203′-1, 203′-2) as in the case of FIG.
[0144]
As the elastic member forming the elastic clamping member 200 ′, for example, a polyester elastomer or the like can be used.
Even with this configuration, the self-running force (moving force) of the vibrator 101 of the ultrasonic linear motor 100 can be transmitted to the third movable lens frame 19.
[0145]
When the drive transmission member of the vibrator 101 to the third moving lens frame 19 is configured as a holding member shown in FIG. 13 or FIG. 14, a machine for attaching the pin member 113 for taking out the movement output to the vibrator 101. There is an advantage that processing becomes unnecessary.
13 and 14, both are configured so as to elastically sandwich the vibrator 101. However, the movable body driven by the ultrasonic linear motor 100 (in this example, the third movable lens frame) is used. If high accuracy is not required for the stop position of 19), there is no problem even if there is a slight gap between the clamping member and the vibrator. In such a case, the clamping member does not necessarily need to be formed of an elastic member.
[0146]
FIG. 15 is a partially exploded perspective view showing the detailed configuration of the magnetic sensor unit 47 shown in FIGS. 3 and 4 together with the ultrasonic linear motor 100 and the third movable lens frame 19 in which the magnetic sensor unit 47 is assembled. is there.
This magnetic sensor unit 47 detects the moving distance of the third movable lens frame 19 from the initial position after the photosensor 73 shown in FIG. 3 detects the initial position of the third movable lens frame 19. Is provided.
[0147]
As shown in FIG. 15, the ultrasonic linear motor 100 described above is formed between the side surface of the lens barrel body 114 of the third movable lens frame 19 and the engaging projecting portion 115 as described with reference to FIGS. 12 and 13. Arranged between. In FIG. 15, the ultrasonic linear motor 100 is fixed to the metal frame 23a together with the magnetic sensor holder 205 (205-1, 205-2).
[0148]
The horizontal flat part 205-1 of the magnetic sensor holder 205 is configured to be engaged with the engaging part 206-1 of the leaf spring 206. The vertical flat part 205-2 of the magnetic sensor holder 205 is provided with a magnetic sensor. 207 is held. In the magnetic sensor 207, a detection unit 207-1 for detecting magnetism is formed substantially at the center. In addition, four electrode lead wires 209 whose electrical connection with the magnetic sensor 207 is reinforced by an adhesive 208 are drawn from above the detection unit 207-1.
[0149]
Further, an engagement projection provided upright from the bearing portion 53-3 of the third movable lens barrel 19 (in FIGS. 12 to 14, the view is upside down and is shown as a shape standing down). The engaging portion 210-1 of the magnetic scale 210 is bonded to the scale holding portion 115-1 that protrudes outward from the portion 115 by a predetermined step (obliquely in the lower right direction in FIG. 15) to form a flat portion. Thus, the magnetic scale 210 is fixed to the scale holding unit 115-1 with the scale surface facing the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207.
[0150]
The magnetic scale 210 is made of an elastic sheet material, for example, a resin sheet such as polyester, and a magnetic material is applied to the scale surface side, and the magnetic material is magnetized at a constant interval. In order for the magnetic sensor 207 to read this magnetism, it is preferable that the scale surface of the magnetic scale 210 and the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207 are always as close as possible.
[0151]
The magnetic scale 210 is fixedly attached to the third movable lens frame 19 via the scale holding unit 115-1, whereas the magnetic sensor 207 is fixed to the metal frame 23a. Since the third movable lens frame 19 is arranged to be movable along the two guide shafts (65, 68) as described above, the magnetic sensor 207 and the magnetic scale 210 are also arranged to be relatively movable. Has been.
[0152]
As shown in FIG. 15, the magnetic scale 210 and the magnetic sensor 207 constituting the encoder, together with the ultrasonic linear motor 100 that moves and drives the third movable lens frame 19, are side portions of the third movable lens frame 19. It is arranged on the side.
Further, regarding the positional relationship between the ultrasonic linear motor 100 and the encoder, as described above, the ultrasonic linear motor 100 includes the lens frame body 114 of the third movable lens frame 19 and the connecting members such as the pin member 113 and the leaf spring 117. The magnetic sensor 207 is disposed outside the engaging projection 115 of the third movable lens frame 19 and substantially parallel to the second optical axis O2. It is arranged to be. This also promotes downsizing of the device.
[0153]
As shown in FIG. 15, a nonmagnetic metal foil 211 having a smooth surface is preferably attached to the back surface of the magnetic scale 210. The magnetic scale 210 to which the metal foil 211 is attached is fixed to the scale holding unit 115-1 by the engaging portion 210-1.
[0154]
Further, the leaf spring 206 includes a spring portion 206-2 that descends downward from the locking portion 206-1 and projects laterally in a bowl shape. The end of the spring portion 206-2 faces the magnetic scale 210 side. A dome-shaped convex portion 206-3 protruding in this manner is formed. The convex portion 206-3 is formed at a position corresponding to the detecting portion 207-1 of the magnetic sensor 207.
[0155]
The locking portion 206-1 of the leaf spring 206 is fixed to the metal frame 23a together with the magnetic sensor holder 205-1, so that the convex portion 206-3 of the leaf spring 206 becomes the detection portion 207-1 of the magnetic sensor 207. On the other hand, the portion of the magnetic scale 210 that is not fixed to the locking portion 210-1, that is, the free end side 210-2 is pressed through the metal foil 211.
[0156]
As a result, the scale surface of the magnetic scale 210 moves relative to the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207 while sliding.
Thus, when the scale surface of the magnetic scale 210 moves in contact with the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207, the magnetic sensor 207 can read the scale of the magnetic scale 210 more correctly.
[0157]
In addition, since the portion of the leaf spring 206 that presses the back surface of the scale surface through the metal foil 211 is formed by the dome-shaped convex portion 206-3, the frictional resistance with the metal foil 211 can be extremely small. Thus, the resistance load generated by pressing is reduced.
[0158]
In addition, since the non-magnetic metal foil 211 having a smooth surface is attached to the back surface to which the scale surface is pressed as described above, wear due to friction with the leaf spring 206 can be suppressed to a low level. Can maintain a long life.
FIG. 16 is a view showing a modification of the magnetic sensor unit. The magnetic sensor unit shown in FIG. 16 has a resin layer 212 formed on the back surface of the scale surface instead of the metal foil 211 attached to the back surface of the scale surface of the magnetic scale 210 shown in FIG. The resin layer 212 can be formed of, for example, a fluorine resin. Since the resin generally has a smooth surface, low frictional resistance, and good sliding, the resistance load generated by pressing can be reduced by forming the resin layer 212 in this way.
[0159]
FIG. 17 is a diagram showing a further modification of the magnetic sensor unit. In the example shown in the drawing, a nonmagnetic elastic metal sheet 213 is integrally attached to the opposite side of the scale surface of the magnetic scale 210 in place of the leaf spring 206 shown in FIGS. 15 and 16.
[0160]
The elastic metal sheet 213 is bent at an angle smaller than 180 ° from the center and is formed so that both ends of the elastic metal sheet 207 are closer to the magnetic sensor 207 side than the center. Are connected to the magnetic scale 210 integrally.
[0161]
Accordingly, the magnetic scale 210 is appropriately pressed against the magnetic sensor 207 by the spring property of the elastic metal sheet 213 so that the displaceable portion of the scale surface of the magnetic sensor 207 is brought into contact with the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207. Can be energized.
[0162]
The elastic metal sheet 213 is not limited to a metal, and may be a resin elastic sheet.
Further, the scale holding portion 115-1 of the third movable lens frame 19 is formed with an inclined surface 115-2 that is inclined from the upper right side to the lower left side of the figure by lowering the step on the magnetic sensor 207 side. One end of the magnetic scale 210 is fixed to the inclined surface 115-2, and the magnetic scale 210 is tilted so that the free end side of the magnetic scale 210 approaches the magnetic sensor 207 side and is held by the scale holding unit 115-1. May be.
[0163]
In this case, the elastic metal sheet 213 is attached to the back surface of the magnetic scale 210 without being bent.
Accordingly, the magnetic scale 210 can be stably brought into contact with the detection unit 207-1 of the magnetic sensor 207 even without a pressing member such as the leaf spring 206 shown in FIG. Downsizing is promoted.
[0164]
In any of the configurations shown in FIG. 15 to FIG. 17, the frictional resistance between the magnetic sensor 207 and the magnetic scale 210 is reduced by elastically pressing the magnetic scale 210 against the magnetic sensor 207, and the third A desired position signal by magnetism can be obtained with a simple configuration while absorbing a positional deviation with respect to the magnetic sensor 207 when the movable lens frame 19 moves.
[0165]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the zoom moving lens frame is advanced and retracted by an elongated shaft cam having a cam groove on the peripheral surface, and this shaft cam is moved in the advancing and retracting direction of the zoom moving lens frame. In parallel with the two guide shafts that support the entire lens frame, the shaft cam drive source is arranged utilizing the play space on the back of the prism that bends the optical axis. Since the shaft-shaped members are arranged adjacent to each other and in parallel, and the drive source is arranged in the play space, a lens device including a zoom mechanism that does not impair the thinning of the lens mechanism of the bending optical system and It becomes possible to provide a digital camera using the same.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram of a cross section taken along the line AA ′ of the lens device of the digital camera according to the embodiment as viewed from the left side of the digital camera.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the lens device of the digital camera according to the embodiment as viewed from the front side of the digital camera.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the lens device of the digital camera according to the embodiment as viewed from the rear side of the digital camera.
FIG. 5A is a perspective view showing the configuration of the first fixed lens frame portion in one embodiment in an enlarged manner by changing the orientation, and FIG. 5B is a view seen from the bending optical axis direction.
6A is an exploded perspective view of a member incorporated in the first fixed lens frame portion, and FIG. 6B is a side view of the zoom motor unit that is also incorporated in the first fixed lens frame portion.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a zoom motor unit and an engagement relationship with a shaft cam.
FIG. 8 is a partially exploded perspective view of an aperture / shutter unit according to an embodiment.
9A is an exploded perspective view of an ultrasonic linear motor according to an embodiment, and FIG. 9B is a perspective view showing an assembled state.
FIG. 10 is a diagram showing electrode wiring to the transducer of the ultrasonic linear motor in one embodiment.
FIGS. 11A and 11B are perspective views for schematically explaining the ultrasonic vibration of the vibrator of the ultrasonic linear motor according to the embodiment. FIGS.
12A is a perspective view illustrating a method of connecting the ultrasonic linear motor and the third movable lens frame in one embodiment, and FIG. 12B is a perspective view showing a leaf spring used for the connection. FIG. 4C is a perspective view showing only the connecting portion.
FIGS. 13A and 13B are perspective views showing another connection method between the ultrasonic linear motor and the third movable lens frame. FIGS.
FIGS. 14A and 14B are perspective views showing still another connection method between the ultrasonic linear motor and the third movable lens frame. FIGS.
FIG. 15 is a partially exploded perspective view showing a detailed configuration of a magnetic sensor unit according to an embodiment together with an ultrasonic linear motor and a third movable lens frame.
FIG. 16 is a diagram (part 1) illustrating a modification of the magnetic sensor unit according to the embodiment;
FIG. 17 is a diagram (No. 2) illustrating a modification of the magnetic sensor unit according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Digital camera
2 Shooting lens window
3 Strobe irradiation window
4 Release button
5 Circuit board
6 batteries
7 Lens device
8 First fixed lens section
9 First moving lens section
11 Second moving lens unit
12 Third moving lens unit
13 Second fixed lens section
14 Image sensor
L1 fixed lens (prism)
L2, L9 fixed lens
L3, L4, L5, L6, L7, L8 Moving lens
15 First fixed lens frame
15-1 Notch
16 Second fixed lens frame
17 First moving lens frame
18 Second moving lens frame
18-1 Notch
19 Third moving lens frame
19-1 Notch
19-2 Projection
21 Aperture position (shutter position)
22 Main fixed frame
23 (23a, 23b, 23c) Metal frame
24 Adhesive reservoir
25 Shaft cam for zoom
25-1 First cam groove
25-2 Second cam groove
26 (26a, 26b) Small diameter part
27 Gear
28 Bearing fitting hole
29 Bearing
31 Convex
32 Energizing leaf spring
32-1 Bent foot
32-2 Stopping section
32-3 Biasing spring
33 Notch
34 Convex
35 Motor unit for zoom
36 Reduction gear train
37 Gear shaft fixing part
38 Stop plate fixing part
39 Positioning hole
41 Stop hole
42 Aperture / Shutter Unit
43 Aperture / Shutter
44, 45 Rotary solenoid
44-1 and 45-1 gap
46 Ultrasonic linear motor
47 Magnetic sensor unit
48 Magnetic sensor holder
49 Magnetic sensor
51 magnetic scale
52 Biasing spring
53 (53-1, 53-2, 53-3) Bearing part
54 (54-1, 54-2, 54-3) Guide hole
55 (55-1, 55-2, 55-3) U-shaped notch
56 Front end outer surface
57 Side
58 steps
59 Light reflecting member
61 (61-1, 61-2) Cam floor
62 Light reflecting member
63 (63-2, 63-3) convex portion
64 (64-1, 64-2) Guide shaft support hole
65 First guide shaft
66 Compression spring
67 Guide shaft support hole
68 Second guide shaft
69 opening
71 Photo sensor mounting hole
72, 73 Photosensor
74 Bearing hole
75 convex
76 flat perimeter
77 oval
79 (79-1, 79-2, 79-3, 79-4) Convex part
h, p plane including the second optical axis O2
81 Slope
82 Small rectangular convex
83 Notch slot
84 Shading plate
85 Notch
86 motor
87 Output shaft
88 Ground plane
88-1 Mounting part
88-2 Mounting hole
89 Drive gear
91 Idol Gear
92, 94 Reduction large diameter gear
93, 95 Reduction small diameter gear
96 ground plane
96-1 Spring stop hole
97 long arm
97-1 Engagement part
98 Bifurcated Spring
99 short arm
99-1 engaging part
100 Ultrasonic linear motor
101 transducer (ultrasonic transducer)
101-1 Top surface
101-2 bottom surface
101-3 One side
102 (102-1, 102-2) Self-propelled contact part
103 (103-1, 103-2) Guide shaft
104 Support part
104-1 base
104-2 Standing part
105 Fixed bearing hole
106 Long hole for bearing
107 Convex
108 Spiral spring
109 Retaining pin
111 Pin fixing groove
112 (112A, 112B) Piezoelectric laminate
113 Pin member
114 Mirror frame body
115 engagement protrusion
115-1 Scale holder
115-2 Inclined surface
116 long hole
117 leaf spring
117-1 Main unit
117-2 Locking part
117-3 Energizing part
118 round holes
119 long hole
200 Rigid clamping member
200 'elastic clamping member
201, 201 'base
202 (202-1, 202-2) Convex part
202 '(202'-1, 202'-2) Convex part
203 (203-1, 203-2) Nipping part
203 '(203'-1, 203'-2) Nipping part
204 Elastic member
205 (205-1, 205-2) Magnetic sensor holder
206 leaf spring
206-1 Locking part
206-2 Spring part
206-3 Convex
207 Magnetic sensor
207-1 detector
208 Adhesive
209 Electrode lead wire
210 Magnetic scale
210-1 Locking part
210-2 Free end side
211 Non-magnetic metal foil
212 Resin layer
213 Nonmagnetic elastic metal sheet

Claims

入射光を反射させ入射光軸を折り曲げる反射光学素子と、
前記折り曲げられた光軸である第２の光軸上に配置され、前記第２の光軸の方向に沿って移動自在に配置された移動鏡枠と、
前記移動鏡枠を駆動する駆動手段と、
を具え、
前記駆動手段は、前記移動鏡枠の位置を決めるためのカム部が外周面に形成された軸状のカム部材と、該カム部材を回転させるモータを有し、
前記カム部材は、少なくとも軸方向で一部分が前記反射光学素子の側面に隣接するように配置された
ことを特徴とするレンズ装置。A reflective optical element that reflects incident light and bends the incident optical axis;
A movable lens frame disposed on the second optical axis, which is the folded optical axis, and movably disposed along the direction of the second optical axis;
Drive means for driving the movable lens frame;
With
The driving means includes a shaft-shaped cam member having a cam portion formed on the outer peripheral surface for determining the position of the movable lens frame, and a motor for rotating the cam member.
The lens device, wherein the cam member is disposed so that at least a part thereof is adjacent to a side surface of the reflective optical element in an axial direction.

前記カム部材は、中心軸が前記第２の光軸に平行になる向きで配置された
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。The lens device according to claim 1, wherein the cam member is arranged in a direction in which a central axis is parallel to the second optical axis.

前記反射光学素子を内部に保持する固定保持鏡枠を具え、該固定保持鏡枠には、前記カム部材を回転可能に軸支する軸受け部がさらに設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。2. The fixed holding lens frame that holds the reflective optical element therein, and the fixed holding lens frame further includes a bearing portion that rotatably supports the cam member. Lens device.

前記カム部材に隣接し且つ前記カム部材の軸と平行に設けられ、前記移動鏡枠の移動を前記第２の光軸方向に規制するガイド軸を有する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のレンズ装置。The guide shaft is provided adjacent to the cam member and parallel to the axis of the cam member, and restricts movement of the movable lens frame in the second optical axis direction. 3. The lens device according to 3.

前記反射光の通過光量を規制する光量規制部材と、該光量規制部材を駆動する光量規制手段を具え、該光量規制手段は、前記カム部材の軸方向延長位置に配置された
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のレンズ装置。A light quantity regulating member for regulating the amount of light passing through the reflected light and a light quantity regulating means for driving the light quantity regulating member are provided, and the light quantity regulating means is disposed at an axially extended position of the cam member. The lens apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4.

前記移動鏡枠は、ズーム比調節用の鏡枠である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のレンズ装置。The lens apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the movable lens frame is a lens frame for adjusting a zoom ratio.

前記移動鏡枠は、複数の鏡枠を有し、
前記カム部材には、前記複数の鏡枠に対応するカムがそれぞれ形成された
ことを特徴とする請求項６記載のレンズ装置。The movable lens frame has a plurality of lens frames,
The lens device according to claim 6, wherein cams corresponding to the plurality of lens frames are respectively formed on the cam members.

前記移動鏡枠の撮像面側には更に合焦用の鏡枠が第２の光軸方向に移動自在に備えられ、前記合焦用の鏡枠を移動する駆動部材は、前記カム部材の軸の延長方向の位置で且つ撮像面側に配置されたことを特徴とする請求６又は７記載のレンズ装置。 A focusing lens frame is further provided on the imaging surface side of the movable lens frame so as to be movable in the second optical axis direction, and a driving member that moves the focusing lens frame is an axis of the cam member. The lens device according to claim 6, wherein the lens device is disposed on an imaging surface side at a position in an extending direction of the lens.

前記固定保持鏡枠は、前記反射光学素子の反射面に沿った斜面部を有し、前記モータは、前記斜面部に隣接し前記反射光学素子の反対側に配置され、出力軸が前記第２の光軸に平行に配置された
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のレンズ装置。The fixed holding lens frame has a slope portion along the reflection surface of the reflective optical element, the motor is disposed on the opposite side of the reflective optical element adjacent to the slope portion, and an output shaft is the second The lens device according to claim 1, wherein the lens device is disposed in parallel with the optical axis of the lens device.

入射光を反射させ入射光軸を折り曲げる反射光学素子と、
該反射光学素子を内部に保持する固定保持鏡枠と、
前記折り曲げられた光軸である第２の光軸上に配置され、該第２の光軸の方向に沿って移動自在に配置された移動鏡枠と、
該移動鏡枠を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記固定保持鏡枠は、前記反射光学素子の反射面に沿った斜面部を有し、
前記駆動手段は、前記移動鏡枠の位置を決めるためのカム部が外周面に形成された軸状のカム部材と、該カム部材を回転させるモータを有し、
該モータは、前記斜面部に隣接し前記反射光学素子の反対側に配置され、出力軸が前記第２の光軸に平行に配置された
ことを特徴とするレンズ装置。A reflective optical element that reflects incident light and bends the incident optical axis;
A fixed holding lens frame that holds the reflective optical element inside;
A movable lens frame disposed on the second optical axis, which is the bent optical axis, and movably disposed along the direction of the second optical axis;
Driving means for driving the movable lens frame;
With
The fixed holding lens frame has a slope portion along the reflection surface of the reflective optical element,
The driving means includes a shaft-shaped cam member having a cam portion formed on the outer peripheral surface for determining the position of the movable lens frame, and a motor for rotating the cam member.
The lens device, wherein the motor is disposed adjacent to the inclined surface and on the opposite side of the reflective optical element, and an output axis is disposed in parallel to the second optical axis.

前記出力軸が設けられた前記モータの側面には、該モータの回転を前記カム部材に伝達する複数のギヤが両面に組み付けられた地板が取り付けられ、
該地板に組み付けられた前記複数のギヤから成るギヤ列の中で前記カム部材に直接噛合するギヤは、前記ギヤ列の中の前記出力軸のギアに直接噛合するギヤが組みつけられた面とは逆の地板面に組み付けられた
ことを特徴とする請求項１０記載のレンズ装置。A ground plate in which a plurality of gears that transmit rotation of the motor to the cam member is assembled on both sides is attached to a side surface of the motor provided with the output shaft.
The gear that directly meshes with the cam member in the gear train composed of the plurality of gears assembled to the base plate has a surface on which a gear that directly meshes with the gear of the output shaft in the gear train is assembled. The lens device according to claim 10, wherein the lens device is assembled on an opposite ground plane surface.

デジタルカメラに、該デジタルカメラの撮影用のレンズ装置として搭載された
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のレンズ装置。The lens apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the lens apparatus is mounted on a digital camera as a lens apparatus for photographing the digital camera.

請求項１乃至１１のいずれかに記載のレンズ装置を、撮影用のレンズ装置として搭載した
ことを特徴とするデジタルカメラ。A digital camera comprising the lens device according to claim 1 mounted as a lens device for photographing.