JPH0829659A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学素子を正確に光軸方向に移動させること
ができるレンズ装置を提供する。 【構成】 レンズ装置を構成する第２レンズＬ2 の保持
枠１３は、圧電素子１５で駆動される駆動軸１４に接触
部材１３ｂで摩擦結合し、光軸方向に移動自在に支持さ
れている。保持枠１３の溝１３ｄには駆動軸１４に平行
に配置された案内軸１９が貫通して保持枠１３の回転を
防止する。さらに、保持枠１３を光軸方向に正確に案内
するとともにレンズ保持枠１３が外力を受けて変位する
ことを防ぐため、レンズ保持枠１３の円周方向の周辺に
３か所形成した切り欠き１３ａをレンズ外筒１１の内面
に光軸方向に延びた３本のリブ１１ｄに係合させた案内
機構が設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レンズ装置に関し、
特に、電気−機械変換素子を使用した駆動機構を利用し
てレンズを構成する光学素子を移動させるレンズ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動軸を結合した電気−機械変換素子に
鋸歯状波駆動パルスを供給して駆動軸を軸方向に変位さ
せ、この駆動軸に摩擦結合させた被駆動部材を軸方向に
移動させるインパクト型アクチユエ−タが知られてい
る。

【０００３】図３は、このような公知のインパクト型ア
クチユエ−タを適用してレンズを構成する光学素子を移
動させるように構成したレンズ装置の一例を示すもの
で、その構成の一部を切り欠いた斜視図である。

【０００４】図３を参照してその構成を説明する。アク
チユエ−タの支持枠５１には、レンズ保持枠５２を光軸
方向に駆動する駆動軸５３が、支持枠５１の先端部の受
け５１ａと中間部の受け５１ｂにより光軸方向に移動可
能に支持されている。駆動軸５３の一端には圧電素子５
４が固定され、圧電素子５４の他の端部は支持枠５１の
フランジ５１ｃに固定されている。また、支持枠５１に
は、レンズ群保持枠５２を光軸方向の移動は許すが回転
を禁止する案内軸５６が設けられている。

【０００５】レンズ保持枠５２のフランジ部５２ａには
駆動軸５３を貫通する接触部材５２ｂが設けられてお
り、接触部材５２ｂと駆動軸５３とは圧接バネ５２ｃに
より圧接し、適当な摩擦力で摩擦結合している。図４は
接触部材５２ｂの付近の断面を示す図で、レンズ保持枠
５２の接触部材５２ｂと駆動軸５３とが圧接バネ５２ｃ
により圧接している状態を示す。また、レンズ保持枠５
２のフランジ部５２ａには、案内軸５６が貫通する切欠
部５２ｄが形成されている。

【０００６】以上の構成において、図５に示すような緩
やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下がり部か
らなる波形の駆動パルスを圧電素子５４に印加すると、
駆動パルスの緩やかな立ち上がり部では、圧電素子５４
が緩やかに厚み方向の伸び変位を生じ、駆動軸５３は軸
方向に矢印ａ方向へ変位する。このため、駆動軸５３に
圧接バネ５２ｃにより圧接して摩擦結合しているレンズ
保持枠５２の接触部材５２ｂも矢印ａ方向へ移動するの
で、レンズ保持枠５２を矢印ａ方向へ移動させることが
できる。

【０００７】駆動パルスの急速な立ち下がり部では、圧
電素子５４が急速に厚み方向の縮み変位を生じ、駆動軸
５３も軸方向に矢印ａと反対方向へ変位する。このと
き、駆動軸５３に圧接バネ５２ｃにより圧接しているレ
ンズ保持枠５２の接触部材５２ｂはその慣性力により駆
動軸５３との間の摩擦力に打ち勝つて実質的にその位置
に留まるので、レンズ保持枠５２は移動しない。

【０００８】上記波形の駆動パルスを連続して圧電素子
５４に印加することにより、レンズ保持枠５２を矢印ａ
で示す方向へ連続して移動させることができる。

【０００９】レンズ保持枠５２を矢印ａと反対方向へ移
動させるときは、急速な立ち上がり部とこれに続く緩や
かな立ち下がり部からなる波形の駆動パルスを圧電素子
５４に印加することで達成できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなインパクト
型アクチユエ−タを使用したレンズ装置では、駆動軸と
案内軸が設けられており、駆動軸は被駆動部材であるレ
ンズ保持枠を駆動するとともにレンズ保持枠に加わる外
力を受ける機能を分担し、案内軸はレンズ保持枠の回転
を防止して光軸に沿つて正確に移動させる機能を分担し
ている。

【００１１】しかしながら、レンズ保持枠に加わる外力
を駆動軸のみで受けるには必ずしも十分ではなく、ま
た、１本の駆動軸でレンズ保持枠を駆動するときは、レ
ンズ保持枠が揺動しながら移動して、正確に光軸方向に
移動しないおそれがある。この発明は上記課題を解決す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、レンズ装置を構成する光学素子と、電気
−機械変換素子と、光軸方向に配置され且つ前記電気−
機械変換素子に結合して電気−機械変換素子と共に変位
する駆動部材と前記光学素子に固着結合され且つ前記駆
動部材に摩擦結合した被駆動部材から構成される駆動機
構と、前記駆動部材に沿つて平行に配置された複数の案
内部材と該複数の案内部材に摺動自在に係合する前記被
駆動部材に設けられた複数の係合部材からなる案内機構
とを備え、前記案内機構により前記光学素子の光軸方向
の移動を保証することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】電気−機械変換素子を駆動することにより駆動
部材が変位し、これに摩擦結合した被駆動部材も移動す
る。このとき、被駆動部材に設けられた複数の係合部材
が、光軸方向に配置された複数の案内部材にそれぞれ摺
動自在に係合しているから、被駆動部材の移動によるレ
ンズ装置を構成する光学素子の光軸方向の移動が保証さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明を適用したレンズ駆動装置の断面図、図
２は図１のＸ−Ｘ線に沿つた断面図である。図１及び図
２において、１１はレンズ外筒で、その左端には第１レ
ンズＬ1 の保持枠１２が固定的に取り付けられ、その右
端は第３レンズＬ3 の保持枠を形成している。レンズ外
筒１１の内部には、第２レンズＬ2 の保持枠１３が、後
述するように光軸方向に移動可能に配置されている。

【００１５】１４は第２レンズＬ2 の保持枠１３を光軸
方向に駆動する駆動軸で、その断面は図２に示すように
正方形をなしている。駆動軸１４は、レンズ外筒１１の
第１のフランジ部１１ｂと保持枠１２のフランジ部１２
ｂとにより光軸方向に移動自在に支持され、その一端は
圧電素子１５の１つの面に接着固定されている。

【００１６】１５は厚み方向に変位して駆動軸１４を軸
方向に変位させる圧電素子で、その一端面は駆動軸１４
に接着固定され、他の端面は弾性部材１５ｐを介してレ
ンズ外筒１１の第２のフランジ部１１ｃに接着固定され
ている。弾性部材１５ｐは駆動軸１４をフロ−テイング
状態に支持するためのものである。

【００１７】第２レンズＬ2 の保持枠１３は、その下方
に延びた接触部材１３ｂを備えており、接触部材１３ｂ
には駆動軸１４が貫通している。また、接触部材１３ｂ
には下面に切り欠き溝が形成されている。接触部材１３
ｂと駆動軸１４とは、切り欠き溝と接触部材１３ｂの上
面との間に嵌入された圧接バネ１３ｃにより圧接し、適
当な摩擦力で摩擦結合している。図２は接触部材１３ｂ
と駆動軸１４と接触部材１３ｂとが圧接バネ１３ｃによ
り圧接している状態を示す。

【００１８】また、第２レンズＬ2 の保持枠１３には、
溝１３ｄが形成されており、溝１３ｄには駆動軸１４に
平行に配置された案内軸１９が貫通して、保持枠１３の
回転を防止するように構成されている。

【００１９】さらに、第２レンズＬ2 の保持枠１３を光
軸方向に正確に案内するとともにレンズ保持枠１３が外
力を受けて変位することを防ぐため、レンズ保持枠１３
の円周方向の周辺に３か所形成した切り欠き１３ａを、
レンズ外筒１１の内面に光軸方向に延びた３本のリブ１
１ｄに係合させた案内機構を設けてある。

【００２０】以上の構成において、図５に示すような緩
やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下がり部か
らなる波形の駆動パルスを圧電素子１５に印加すると、
駆動パルスの緩やかな立ち上がり部では、圧電素子１５
が緩やかに厚み方向の伸び変位を生じ、駆動軸１４は軸
方向に矢印ａ方向へ変位する。このため、駆動軸１４に
圧接バネ１３ｃにより圧接して摩擦結合しているレンズ
保持枠１３の接触部材１３ｂも矢印ａ方向へ移動するの
で、レンズ保持枠１３を矢印ａ方向へ移動させることが
できる。

【００２１】駆動パルスの急速な立ち下がり部では、圧
電素子１５が急速に厚み方向の縮み変位を生じ、駆動軸
１４も軸方向に矢印ａと反対方向へ変位する。このと
き、駆動軸１４に圧接バネ１３ｃにより圧接しているレ
ンズ保持枠１３の接触部材１３ｂはその慣性力により駆
動軸１４との間の摩擦力に打ち勝つて実質的にその位置
に留まるので、レンズ保持枠１３は移動しない。

【００２２】なお、ここでいう実質的とは、矢印ａ方向
と、これと反対方向のいずれにおいてもレンズ保持枠１
３の接触部材１３ｂと駆動軸１４との間に滑りを生じつ
つ追動し、駆動時間の差によつて全体として矢印ａ方向
に移動するものも含むことを意味している。どのような
移動形態になるかは、与えられた摩擦条件に応じて決定
される。

【００２３】上記波形の駆動パルスを連続して圧電素子
１５に印加することにより、レンズ保持枠１３を矢印ａ
で示す方向へ連続して移動させることができる。

【００２４】レンズ保持枠１３を矢印ａと反対方向へ移
動させるときは、急速な立ち上がり部とこれに続く緩や
かな立ち下がり部からなる波形の駆動パルスを圧電素子
１５に印加することで達成できる。

【００２５】上記実施例では、レンズ保持枠の案内機構
として、切り欠き溝１３ａをレンズ保持枠１３の周辺に
設け、これに係合するリブ１１ｄをレンズ外筒１１の内
面に設けている。しかし、この配置に代え、光軸方向に
沿つた溝をレンズ外筒１１の内面に設け、この溝に係合
する突起をレンズ保持枠１３の周辺に設けてもよい。ま
た、上記実施例では切り欠き溝１３ａとリブ１１ｄをそ
れぞれ３個づつ設けているが、１個以上の任意の個数設
ければよい。

【００２６】さらに、レンズ保持枠１３の案内機構にお
いて、複数個の切り欠き溝とリブ、或いは複数個の溝と
突起とでレンズ保持枠１３を案内するようにする場合、
切り欠き溝とリブ、或いは溝と突起の係合部がきつい係
合をしていると、駆動軸１４によるレンズ保持枠１３の
接触部材１３ｂの摩擦接触駆動を阻害する場合があるの
で、係合部に僅かの緩みを与えるとよい。

【００２７】また、レンズ保持枠１３は、駆動軸１４に
よるレンズ保持枠１３の接触部材１３ｂの摩擦接触と、
案内機構の切り欠き溝とリブ、或いは溝と突起の係合に
より、２重の拘束を受けるため、駆動軸１４と案内機構
のリブ、或いは溝の平行度に僅かの誤差があつてもレン
ズ保持枠１３の駆動が阻害される。この対策としては、
図１に示すように、圧電素子１５とレンズ外筒１１の第
１のフランジ部１１ｂの接着固定面に弾性部材１５ｐを
介在させ、圧電素子１５に接着固定されている駆動軸１
４をフロ−テイング状態に支持するとよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、被駆動部材が移動するとき、被駆動部材に設けられ
た複数の係合部材が、光軸方向に配置された複数の案内
部材にそれぞれ摺動自在に係合しているから、レンズ保
持枠に加わる外力は複数の案内部材で受けることがで
き、また、レンズ保持枠が揺動しながら移動することが
防止され、レンズ装置を構成する光学素子を正確に光軸
方向に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のを適用したレンズ装置の構成を示す
断面図。

【図２】図１に示すレンズ装置のＸ−Ｘ線に沿つた断面
図。

【図３】従来の電気−機械変換素子を使用した駆動機構
を適用したレンズ組立体の構成を示す断面図。

【図４】図３に示す駆動機構における接触部材付近の断
面図。

【図５】電気−機械変換素子に印加する駆動パルスの波
形の一例を示す図。

【符号の説明】

１１ レンズ外筒 １１ｄ リブ １２ 第１レンズＬ1 保持枠 １３ 第２レンズＬ2 保持枠 １３ａ 切り欠き １３ｂ 接触部材 １３ｃ 圧接バネ １４ 駆動軸 １５ 圧電素子 １９ 案内軸

フロントページの続き (72)発明者 桑名 稔 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (72)発明者 宮澤 征之 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (72)発明者 上山 雅之 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ装置を構成する光学素子と、 電気−機械変換素子と、光軸方向に配置され且つ前記電
   気−機械変換素子に結合して電気−機械変換素子と共に
   変位する駆動部材と前記光学素子に固着結合され且つ前
   記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材から構成される駆
   動機構と、 前記駆動部材に沿つて平行に配置された複数の案内部材
   と該複数の案内部材に摺動自在に係合する前記被駆動部
   材に設けられた複数の係合部材からなる案内機構とを備
   え、 前記案内機構により前記光学素子の光軸方向の移動を保
   証することを特徴とするレンズ装置。