JP5817265B2 - 光学装置及びカメラ - Google Patents
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この問題を回避する為、レンズ保持枠に磁性体を固定し、ボイスコイルモータからの漏れ磁束を利用し、レンズ保持枠がマグネットに近づくようにレンズ保持枠をガタ寄せし、レンズ移動時の光軸に対するレンズの倒れ変動を抑える従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。
また、本発明は、上記光学装置を備えるカメラという構成とした。
図1は、本発明における光学装置の一実施形態であるカメラ1の概念的な構成図である。
カメラ1は、撮像素子11を備えるカメラボディ10と、合焦レンズ22を含む複数のレンズ群からなる結像光学系21を備えるレンズ鏡筒20と、により構成されている。
なお、このレンズ鏡筒20は、カメラボディ10と一体に構成されていても、別体として構成されてカメラボディ10に着脱可能ないわゆる交換レンズであっても、何れでも良い。
図2は、合焦レンズ22の駆動支持構造を示す斜視図である。図3は、図2のA矢視に相当する駆動支持構造の正面図である。図4は、図2のB−B断面図に相当する駆動支持構造の縦断面図である。図5は、図2のC矢視に相当する駆動支持構造を上側から見た説明図である。図6は、駆動支持構造における作用説明図であって、ガイド軸受部32のガイド孔32Maと主ガイドバー23Mの嵌合状態を示す図である。
すなわち、X軸上プラス側に主ガイドバー23Mが、X軸上マイナス側に副ガイドバー23Sが、それぞれ光軸OAから所定間隔離間して配設されている。これらのガイドバー23(主ガイドバー23M,副ガイドバー23S)は、レンズ鏡筒20の図示しない固定部材に固定されており、レンズ保持枠30を支持すると共にその移動を案内する。
ガイド軸受部32における主軸受32Mは、主ガイドバー23Mと対応して、X軸上プラス側に配設されている。
このような構成の主軸受32Mは、主ガイドバー23Mに対する面倒れに対しては、軸受板32Mf,32MrのZ軸方向における外寸分の長さを有するものとして機能し、主ガイドバー23Mに沿って移動する。
副軸受32Sは、X軸およびY軸を含む面と平行な所定厚さの板状であって、Z軸方向に貫通形成されたガイド孔32Saを備えている。ガイド孔32Saは、X軸方向に長い長孔であって、ガイドバー23Sが、長径方向においては遊嵌し、短径方向においては摺動移動可能に嵌合するように形成されている。
ボイスコイルモータ40(40U,40L)は、光軸OAを挟んで一対(二組)設けられているが、同様な構成であるため、図中同じ構成要素には同符号を付してある。以下の説明では、特に必要である場合を除き、ボイスコイルモータ40として説明とする。
コイル41は、図2〜図4に示すように、中央に細長い矩形状の中心開口部41Aを有して所定長さに巻かれている。コイル41は、レンズ保持枠30のコイル支持部33に、中心開口部41Aの長辺を形成する面がX軸およびZ軸を含む面と平行となる姿勢で装着されている。
アーム部42A,42Bは、コイル41の移動距離(レンズ保持枠30の移動距離)と対応する長さに形成されており、一方のアーム部42Bの内面には、マグネット43が装着されている。
マグネット43は、アーム部42Bと略対応する矩形で所定厚さの板状に形成されており、その長さはコイル41の移動距離と対応している。
すなわち、コイル41は、Y軸と平行な回転軸RAを中心として、巻線中心軸CAをZ軸と平行な状態から図5中(X軸およびZ軸を含む平面と平行な平面内で)反時計回りに角度:θ回転させた状態で装着されている。回転軸RAは、コイル41のX軸およびY軸を含む面内における駆動力作用中心を通るように設定されている。つまり、コイル41は、その駆動力作用中心回りに角度:θ回転させて配設されているものである。
その結果、レンズ保持枠30の移動時におけるガイド孔32Maと主ガイドバー23Mとの嵌合隙間が変動して生ずるガタ付きを規制することができ、合焦レンズ22の光軸OAに対する倒れ変動を抑制して高い位置精度を保った円滑な移動が可能となる。
つぎに、本発明の第2実施形態を説明する。
図7は、本発明の第2実施形態を適用した駆動支持構造の部分縦断面図であって、上記第1実施形態における図4の光軸OAより上側部分に相当する図である。なお、本駆動支持構造の基本的な構成は、第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
また、Y軸方向はガイド軸受部32における副軸受32Sのガイド孔32Saの短軸方向であるため、分力:Fyはレンズ保持枠30を副ガイドバー23Sに付勢してガタ寄せするようにも作用する。
(1)レンズ保持枠30(合焦レンズ22)の移動中における、ガイドバー23と軸受32におけるガイド孔32Ma,32Saとの嵌合隙間の変動に起因する合焦レンズ22の光軸OAに対する倒れ変動を抑制でき、合焦レンズ22を円滑に高い位置精度で移動駆動することできる。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態では、本発明をレンズ鏡筒20の合焦レンズ22に適用したものである。しかし、本発明は合焦レンズに限らず、ズームレンズにおいて焦点距離を変化させるズーミングレンズ等移動駆動されるレンズに適用しても良い。さらに、本発明は、レンズ鏡筒に限らず、プロジェクター等の光学要素が移動駆動される構成に適用しても良い。
(3)ボイスコイルモータ40におけるコイル41の巻線中心軸CAをZ軸に対して回転させる方向は、必ずしもX軸およびZ軸を含む平面と平行な面内またはY軸およびZ軸を含む平面と平行な面内に限るものではなく、両者の間の角度に設定しても良い。
Claims (7)
- レンズを保持するレンズ保持枠と、
前記レンズの光軸に沿って延び、前記レンズ保持枠を前記光軸方向に移動可能に案内するガイドバーと、
前記光軸に沿って延びる一対のマグネットと、
前記レンズ保持枠に取り付けられ、前記一対のマグネットにより生じる磁界との相互作用によって、前記光軸に沿った方向の成分と、前記光軸に対して垂直方向の成分とを有する力を受け、前記レンズ保持枠を、前記ガイドバーの案内により、前記光軸に沿って移動させる一対のコイルと、を備え、
前記一対のコイルは、それぞれの巻き線の中心軸が前記光軸に対して傾いており、前記光軸方向から見て、前記光軸と直交する直線上の前記レンズの両側の位置に設けられていること、
を特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置であって、
前記中心軸は、前記光学装置が光軸を水平に保ちレンズを被写体側に向けた正位置にあるときに、重力方向を向く第1軸線を中心として傾いていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1または2に記載の光学装置であって、
前記中心軸は、前記光学装置が光軸を水平に保ちレンズを被写体側に向けた正位置にあるときに、水平方向を向く第2軸線を中心として傾いていること、
を特徴とする光学装置。 - 請求項2又は3に記載の光学装置において、
前記レンズ、前記レンズ保持枠及び前記一対のコイルを含む、前記ガイドバーによって支持されている被支持体の重心を通り、且つ前記正位置のときに重力方向を向く第3軸線は、前記一対のコイルを通ること、を特徴とする光学装置。 - 請求項4に記載の光学装置において、
前記第3軸線は、前記一対のコイルの中心を貫通していること、を特徴とする光学装置。 - 請求項1から5に記載の光学装置は、レンズ鏡筒であること、を特徴とする光学装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学装置を備えるカメラ。
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