(57)【要約】【課題】アクチュエータ用の駆動基板から撮像素子に到達する磁気ノイズを低減する。【解決手段】レンズ装置２００は、ベース筒２０９と、該ベース筒に対して物体側と像側に移動可能なレンズ２０１〜２０３と、レンズを移動させるためのアクチュエータ２１３と、アクチュエータを駆動するための電気素子３０１〜３０４が設けられた駆動基板３００と、該駆動基板を保持し、ベース筒に物体側から取り付けられた基板保持部材２１７，２１８とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース筒と、
該ベース筒に対して物体側と像側に移動可能なレンズと、
前記レンズを移動させるためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動するための電気素子が設けられた駆動基板と、
前記駆動基板を保持し、前記ベース筒に前記物体側から取り付けられた基板保持部材とを有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記電気素子は、コイルであり、
前記コイルにおいて、前記レンズ装置の光軸に直交する軸周りに導線が巻かれていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記コイルの少なくとも前記像側に磁気シールド部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記駆動基板は、前記ベース筒の周方向に延びるように前記保持部材により保持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記レンズを前記物体側および前記像側に移動させるカムが設けられ、前記ベース筒に対して回転可能なカム筒を有し、
前記アクチュエータは、前記カム筒を回転させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記基板保持部材は、前記物体側に配置された第１の保持部材と、前記像側に配置された第２の保持部材とにより構成されており、
前記第２の保持部材が前記ベース筒に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記第１の保持部材は、光学フィルタの取付けが可能なフィルタ取付け部を有することを特徴する請求項６に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第１の保持部材は、フードの取付けが可能なフード取付け部を有することを特徴する請求項６または７に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、圧電素子により振動が励起される振動体と、該振動体に接触する接触体とが相対回転する振動型モータであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記駆動基板は、リジット基板により構成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記駆動基板よりも像側に配置された通信基板を有し、
前記駆動基板に設けられた電気回路は、前記通信基板からの信号に応じて前記アクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
前記レンズを通過した光を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置では、撮像素子の高感度化に伴って、レンズ装置内に設けられたアクチュータまたはその駆動回路から発する磁気ノイズの影響を受け易くなっている。このため、撮像素子に到達する磁気ノイズの低減が求められている。
【０００３】
特許文献１には、撮像素子の４辺のうち隣接する２辺に対して光軸方向にて平行になるように２つのアクチュエータを配置したレンズ装置が開示されている。また、特許文献１には、２つのアクチュエータのコイルへの通電方向とマグネットの極性とを反対にすることで、撮像素子に到達する磁気ノイズを低減する方法が開示されている。
【０００４】
さらに特許文献２には、移動筒を移動させるモータとこれを駆動する駆動基板とをモータの回転軸と平行になるように配置することで、駆動基板に到達するノイズを低減するレンズ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２３４３２号公報
【特許文献２】特開２００９−２１７２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示された構成は、２つのアクチュエータを有していないレンズ装置には適用が難しい。また、特許文献２には、駆動基板から発せられる磁気ノイズによる撮像素子への影響を低減する方法については開示されていない。
【０００７】
本発明は、駆動基板から撮像素子に到達する磁気ノイズを低減できるようにしたレンズ装置および撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、ベース筒と、該ベース筒に対して物体側と像側に移動可能なレンズと、レンズを移動させるためのアクチュエータと、アクチュエータを駆動するための電気素子が設けられた駆動基板と、該駆動基板を保持し、ベース筒に物体側から取り付けられた基板保持部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
なお、上記レンズ装置と撮像素子とを有する撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動基板から撮像素子に到達する磁気ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ鏡筒およびカメラの構成を示す断面図。
【図２】実施例１における駆動基板保持部の分解斜視図。
【図３】実施例１のレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図４】実施例１における駆動コイルから発する磁気ノイズと光軸との関係を示す図。
【図５】実施例２における駆動コイルと磁気シールドとの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１であるレンズ装置としての交換レンズ２００と、該交換レンズ２００が着脱可能に装着されたレンズ交換型撮像装置としてのカメラ本体１００の構成を示している。図１において、交換レンズ２００の光軸ＯＡが延びる光軸方向をＺ方向とし、光軸ＯＡに直交する方向であって撮像素子１０４の撮像面に平行な２方向のうち横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向としている。光軸方向のうち物体（被写体）が位置する図の左側を物体側といい、その反対側を像側という。
【００１４】
カメラ本体１００において、メインミラー１０１は交換レンズ２００からの光束の光路に対して進退可能であり、光路内に配置されている状態で光束の一部を反射してファインダ光学系（１０５，１０６）に導き、残りの光束を透過させる。メインミラー１０１の背後（像側）には、メインミラー１０１とともに光路に対して進退可能なサブミラー１０２が設けられている。光路内に配置されたサブミラー１０２は、メインミラー１０１を透過した光束を反射して焦点検出ユニット１０３に導く。焦点検出ユニット１０３は、位相差検出方式による焦点検出（レンズ装置２００の焦点状態の検出）を行う。
【００１５】
撮像素子１０４は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成され、その撮像面上には交換レンズ２００を通過した光束により物体像（光学像）が形成される。撮像素子１０４は、物体像を光電変換（撮像）して撮像信号を出力する。
【００１６】
表示手段としてのデイスプレイパネル１０７は、撮像素子１０４からの撮像信号を用いて不図示の信号処理部にて生成された画像データや、その他様々な撮像情報を表示する。
【００１７】
なお、本実施例のカメラ本体１００はメインミラー１０１とサブミラー１０２を有する一眼レフカメラであるが、これらを有さないミラーレスカメラ等の撮像装置も本発明の実施例に含まれる。
【００１８】
また、焦点検出ユニット１０３に代えて、撮像素子１０４に設けた焦点検出画素を用いて撮像面位相差検出方式の焦点検出を行ってもよい。さらに撮像素子１０４から得られる撮像信号を用いてコントラスト検出方式で焦点検出を行ってもよい。
【００１９】
交換レンズ２００は、後述する案内筒２０９とカム筒２１０との相対回転によって、可動レンズを光軸方向（物体側および像側）に移動させることができる。交換レンズ２００は、第１のレンズユニット２０１、第２のレンズユニット２０２、絞りユニット２０５、第３のレンズユニット２０３および第４のレンズユニット２０４により構成される撮像光学系を保持している。
【００２０】
第１および第２のレンズユニット２０１，２０２は、第１のレンズ保持枠２０６により保持され、第１のレンズ保持枠２０６とともに光軸方向に移動可能である。第３のレンズユニット２０３は第２のレンズ保持枠２０７により保持され、第２のレンズ保持枠２０７とともに光軸方向に移動可能である。第１のレンズ保持枠と第２のレンズ保持枠は、互いにビスで固定されており、一体で光軸方向に移動可能である。
【００２１】
第４のレンズユニット２０４は、第３のレンズ保持枠２０８により保持されている。第３のレンズ保持枠２０８は、案内筒２０９にビスで固定されている。絞りユニット２０５は、第３レンズユニット２０３の物体側に配置され、カメラ本体１００に入射する光量を調節する。絞りユニット２０５と通信基板２１６とは、不図示のフレキシブルプリント基板を介して電気的に接続されている。
【００２２】
ベース筒としての案内筒２０９には、光軸回り方向（以下、周方向という）における等間隔３箇所に第１および第２のレンズ保持枠２０６，２０７（第１〜第３のレンズユニット２０１〜２０３）を光軸方向にガイドするための不図示の直進溝部が設けられている。
【００２３】
カム筒２１０は、案内筒２０９の外周に、該案内筒２０９に対して周方向に回転可能に設けられている。カム筒２１０には、周方向における等間隔に、第１および第２のレンズ保持枠２０６，２０７を光軸方向に駆動する不図示のカム溝部が３本設けられている。第１および第２のレンズ保持枠２０６，２０７には、カム溝部と案内筒２０９の直進溝部に係合するカムフォロア（図示せず）が設けられている。このため、カム筒２１０が周方向に回転すると、カム溝部によるカム作用と直進溝部によるガイド作用によって、第１および第２のレンズ保持枠２０６，２０７（第１〜第３のレンズユニット２０１〜２０３）が光軸方向に移動する。
【００２４】
フォーカス操作環２１１は、保持部材２１２によって、光軸方向における定位置で周方向に回転可能に保持されている。保持部材２１２は、その突起部がフォーカス固定筒２１９に設けられた穴部に圧入されることでフォーカス固定筒２１９に固定されている。
【００２５】
アクチュエータとしてのフォーカスモータユニット２１３は、振動型モータである。振動型モータは、周期信号（パルス信号）が印加された圧電素子の変形により振動が励起される振動体としてのステータと、該ステータに接触して回転する（ステータと相対回転する）接触体としてのロータとにより構成される。駆動基板３００は、フォーカスモータユニット２１３を駆動するための電気素子が実装された基板であり、通信基板２１６からの制御信号に応じてフォーカスモータユニット２１３の圧電素子に周期信号を供給する電気回路を有する。すなわち、駆動基板３００上の電気回路は、フォーカスモータユニット２１３を駆動する。
【００２６】
フォーカスモータユニット２１３のロータと一体回転する出力キー（図示せず）は、カム筒２１０に係合しており、ロータが回転するとカム筒２１０も回転する。これにより、前述したように第１〜第３のレンズユニット２０１〜２０３が光軸方向に移動してフォーカシングが行われる。
【００２７】
また、フォーカス操作環２１１がユーザにより回転操作されると、不図示のスケールとフォトインタラプタとにより構成される回転センサによりフォーカス操作環２１１の回転量が検出され、該回転量に応じてフォーカスモータユニット２１３が駆動される。
【００２８】
交換レンズ２００はマウント２１４に設けられたバヨネット機構によりカメラ本体１００に装着されている。通信基板２１６は、マウント２１４に設けられた不図示の通信端子を介してカメラ本体１００と通信する。通信基板２１６は、カメラ本体１００からのフォーカス駆動指令を受信すると、前述した制御信号を駆動基板３００上の電気回路に送信する。
【００２９】
次に、図２を用いて、駆動基板３００の保持構造について説明する。駆動基板３００は若干の可撓性を有する複数のリジット基板と該複数のリジット基板を電気的に接続するフレキシブル基板とを用いて構成されており、各リジット基板にはフォーカスモータユニット２１３を駆動するための電気素子が実装されている。電気素子には、駆動コイル３０１，３０２，電源コイル３０３，フィルタコイル３０４と、各駆動コイルへの通電を制御する制御ＩＣが含まれている。
【００３０】
通信基板２１６から出力された電力は、電源コイル３０３、フィルタコイル３０４を通して増幅され、駆動基板３００に実装された制御ＩＣに供給される。駆動基板３００に実装された制御ＩＣは、通信基板２１６から送信された駆動指令信号を受信することに応じて駆動コイル３０１，３０２にパルス信号を供給する。各駆動コイルは、入力されたパルス信号を駆動信号に変換し、フォーカスモータユニット２１３の圧電素子に供給してフォーカスモータユニット２１３を駆動する。
【００３１】
第１の保持部材としてのフィルタ枠２１７は、その物体側の内周部にフィルタねじ部（フィルタ取付け部）２１７ａが設けられている。フィルタねじ部２１７ａには、不図示の光学フィルタの取付けが可能である。また、フィルタ枠２１７の物体側の外周部には、不図示のフードを取り付けるための複数のバヨネット爪部（フード取付け部）２１７ｂが設けられている。
【００３２】
フィルタ枠２１７よりも像側には、第２の保持部材としての基板保持枠２１８が配置されている。基板保持枠２１８には、駆動基板３００を支持するための複数のピン２１８ａが設けられている。駆動基板３００に設けられた突起部３０５が基板保持枠２１８の穴部２１８ｂに係合することで、駆動基板３００の周方向への移動が制限される。駆動基板３００は、フィルタ枠２１７と基板保持枠２１８とによって物体側および像側から挟まれた状態でフィルタ枠２１７と基板保持枠２１８とが不図示のビスによって結合されることで、光軸方向への移動が制限されつつ保持される。フィルタ枠２１７と基板保持枠２１８により基板保持部材が構成される。
【００３３】
このように駆動基板３００を保持して互いに結合されたフィルタ枠２１７と基板保持枠２１８は、図３に示すように、案内筒２０９の物体側の端部に物体側から取り付けられる。具体的には、フィルタ枠２１７に複数設けられた開口部２１７ｃを通して基板保持枠２１８に複数設けられた穴部２１８ｃのそれぞれにビス２２０が挿入される。そして、これらのビス２２０が案内筒２０９に複数設けられたねじ穴部２０９ａに締め込まれる。これにより、基板保持枠２１８が、これに結合したフィルタ枠２１７とともに案内筒２０９に物体側から取り付けられる。
【００３４】
以上のように構成された交換レンズ２００の駆動基板３００から発生する磁気ノイズと撮像素子１０４との関係について説明する。磁気ノイズの大きさは、一般に、その発生源からの距離の３乗に反比例するため、撮像素子１０４から磁気ノイズの発生源である駆動基板３００が離れるほど、磁気ノイズの撮像素子１０４からの撮像信号(つまりは画像データ）への影響は小さくなる。
【００３５】
本実施例における磁気ノイズの発生源は、駆動基板３００、特に駆動コイル３０１,３０２、電源コイル３０３、フィルタコイル３０４である。本実施例では、駆動基板３００を、駆動基板３００よりも像側に配置された通信基板２１６と分離している。そして、駆動基板３００を、案内筒２０９の外周には配置せず、フィルタ枠２１７と基板保持枠２１８とにより挟んで保持して基板保持枠２１８を案内筒２０９に物体側から取り付けることで、案内筒２０９より物体側に配置している。これにより、交換レンズ２００の外径を大きくすることなく、駆動コイル３０１、３０２、電源コイル３０３、フィルタコイル３０４を交換レンズ２００のうち撮像素子１０４から最も離れた位置に配置している。これにより、撮像素子１０４に到達する磁気ノイズの低減に関して有利な小型の交換レンズを実現することができる。
【００３６】
また、本実施例では、駆動基板３００をそれぞれが電気素子の実装部である複数のリジット基板を用いて構成している。このため、駆動基板３００を周方向に配置することが可能となる。この結果、交換レンズ２００は、その外径が大きくなることなく、駆動基板３００を収納することができる。
【００３７】
図４は、本実施例における駆動コイル３０１から発せられる磁気ノイズを模式的に示している。駆動コイル３０１では、図４中のＹ軸周り（光軸ＯＡに直交する軸周り）に導線が巻かれている。なお、他の駆動コイル３０２、電源コイル３０３、フィルタコイル３０４も駆動コイル３０１と同様に構成されている。
【００３８】
図４に示すように、駆動コイル３０１は、Ｙ軸が延びる方向に磁気ノイズを放射し易くなっている。このため、上述したように駆動コイル３０１の導線をＹ軸周りに巻くことで、駆動コイル３０１に対して光軸方向に配置された撮像素子１０４に到達する磁気ノイズをより低減することができる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の実施例２について図５を用いて説明する。本実施例では、実施例１よりもさらに撮像素子１０４に到達する磁気ノイズを低減する構成について説明する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付して説明に代える。
【００４０】
本実施例では、図５に示すように、駆動コイル３０１を覆うように第１の磁気シールド部材４０１と第２の磁気シールド部材４０２が配置されている。他の駆動コイル３０２、電源コイル３０３、フィルタコイル３０４に対しても、同様に第１および第２の磁気シールド部材が設けられている。第１および第２の磁気シールド部材４０１，４０２は、銅等の磁気シールド効果が得られる材料により形成されている。
【００４１】
このような構成により、交換レンズ２００の全長が短くて撮像素子１０４から駆動コイル３０１までの距離が十分に確保できない場合でも、各磁気シールド部材の磁気シールド効果により駆動コイル３０１からの磁気ノイズが撮像素子１０４に到達しにくくなるようにすることができる。
【００４２】
本実施例では、２つの磁気シールド部材で駆動コイルを覆うように配置したが、１つの磁気シールド部材のみ用いてもよい。この場合、駆動コイルの少なくとも像側に磁気シールド部材が配置されていればよい。
【００４３】
また本実施例では、駆動基板３００と通信基板２１６の２つの電気回路基板を有する場合について説明したが、通信基板はなくてもよい。
【００４４】
また、上記各実施例ではレンズ装置としての交換レンズについて説明したが、レンズ一体型撮像装置に用いられるレンズ鏡筒（レンズ装置）も本発明の他の実施例に含まれる。
【００４５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  カメラ本体
１０４  撮像素子
２００  交換レンズ
２０９  案内筒
２１７  フィルタ枠
２１８  基板保持枠
３００  駆動基板
３０１，３０２  駆動コイル
３０３  電源コイル
３０４  フィルタコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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