(57)【要約】【課題】小型の構成で高精度な駆動制御をすること【解決手段】駆動装置は、駆動ベース２５に対して回転する駆動リング２６と、駆動リングの駆動ベースに対する回転軸を規定するガイドコロ３８と、駆動リングの回転範囲を制限する制限端２５ａ、２７ａと、を有する。制限端２７ａは駆動リング２６と共に回転し、制限端２５ａは制限端２７ａが接触可能で、回転範囲の一端を規定するように駆動ベース２５に固定される。回転軸に直交する平面において、制限端２５ａ、２７ａが接触する第１接触面と放射方向のなす角度Ｂは１０°以上６０°以下である。【選択図】図１
2015114441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
前記ベース部材に対して回転する円筒部材と、
前記円筒部材の前記ベース部材に対する回転軸を規定する回転ガイド手段と、
前記円筒部材の回転範囲を制限する回転制限部と、
を有し、
前記回転制限部は、
前記円筒部材と共に回転する第１接触部と、
前記第１接触部が接触可能で、前記回転範囲の一端を規定するように前記ベース部材に固定された第２接触部と、を有し、
前記回転軸に直交する平面において、前記第１接触部と前記第２接触部が接触する第１接触面と、当該第１接触面を通る前記回転軸を中心とする第１放射方向のなす角としての第１角度は、前記第１放射方向から前記回転範囲の他端に向かう方向を正とすると、１０°以上６０°以下であることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記回転制限部は、
前記円筒部材と共に回転する第３接触部と、
前記第３接触部が接触可能で、前記回転範囲の前記他端を規定するように前記ベース部材に固定された第４接触部と、を有し、
前記平面において、前記第３接触部と前記第４接触部が接触する第２接触面と、当該第２接触面を通る前記回転軸を中心とする第２放射方向のなす角としての第２角度は、前記第２放射方向から前記回転範囲の他端に向かう方向を正とすると、１０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記円筒部材の前記ベース部材に対する回転角度を検出する回転角検出手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記回転角検出手段は絶対値エンコーダであることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記回転ガイド手段は、前記円筒部材の内周壁と接触および離れるように構成されたガイドコロを含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記回転ガイド手段は、３つのガイドコロを含み、
前記３つのガイドコロのうち前記回転範囲の両端から最も遠いガイドコロを、前記回転軸を中心とする第３放射方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
光学素子と、
円筒部材が回転することによって前記光学素子を駆動する、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の駆動装置と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項８】
撮像装置に着脱可能なレンズ装置であることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光学機器には高精細化がますます要求され、自動焦点調節（ＡＦ）の更なる高精度化が要求されている。このため、より高精度なレンズ駆動が可能なレンズ駆動装置が必要とされており、いわゆるメカ端と呼ばれる駆動範囲の端部の高精度な検出が重要となる。
【０００３】
特許文献１は、光軸周りの所定角度領域内で移動してコロリングからの駆動力を駆動機構に伝達する伝達部材と、スケールとの相対変位に応じた信号を出力するセンサと、を有し、センサは、光軸方向において所定角度領域に重なる光学機器を開示している。コロリングは、ユニット本体の外周に配置されてユニット本体に対して光軸周りに回転可能な回転環である。特許文献２は、レンズ駆動系の回転伝達環を定位置回転可能に保持するためのボールとボールレースによる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４７６５２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、コロリングはユニット本体に対して回転可能であるため、所定のガタを持って保持されており、ガタ内での動きがレンズ駆動の高精度化の妨げになっている。特許文献２は、円環状のボールレースが複数必要であり、小型化を妨げていた。
【０００６】
本発明は、小型の構成で高精度な駆動制御が可能な制御装置および光学機器を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の駆動装置は、ベース部材と、前記ベース部材に対して回転する円筒部材と、前記円筒部材の前記ベース部材に対する回転軸を規定する回転ガイド手段と、前記円筒部材の回転範囲を制限する回転制限部と、を有し、前記回転制限部は、前記円筒部材と共に回転する第１接触部と、前記第１接触部が接触可能で、前記回転範囲の一端を規定するように前記ベース部材に固定された第２接触部と、を有し、前記回転軸に直交する平面において、前記第１接触部と前記第２接触部が接触する第１接触面と、当該第１接触面を通る前記回転軸を中心とする第１放射方向のなす角としての第１角度は、前記第１放射方向から前記回転範囲の他端に向かう方向を正とすると、１０°以上６０°以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型の構成で高精度な駆動制御が可能な制御装置および光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のフォーカス駆動ユニットの背面図（無限端）である。
【図２】本実施形態のカメラシステムの概略断面図である。
【図３】図２に示す交換レンズの分解斜視図である。
【図４】図３に示すフォーカスレンズユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示すカム筒の斜視図である。
【図６】図３に示すフォーカスレンズユニットの斜視図である。
【図７】図３に示すフォーカスユニットの斜視図である。
【図８】図１に示すフォーカス駆動ユニットの斜視図である。
【図９】図１に示すフォーカス駆動ユニットの分解斜視図である。
【図１０】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図１１】本実施形態の光学式エンコーダを説明する図である。
【図１２】本実施形態の光学スケールを説明する図である。
【図１３】図１２に示す第２トラックのセンサ出力例である。
【図１４】信号同期を説明する図である。
【図１５】本実施形態の駆動リングユニット周りの要部斜視図である。
【図１６】図１５に示す駆動リングユニット周りの要部背面図である。
【図１７】図１６に示す付勢されているガイドコロの斜視図である。
【図１８】図１に示すフォーカス駆動ユニットの背面図（至近端）である。
【図１９】比較例としての駆動リングユニットの挙動を説明する模式図である。
【図２０】図１に示す駆動リングユニットの挙動を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２は、本実施形態のカメラシステム（光学機器）の概略断面図である。カメラシステムは、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラと交換レンズからなる。１はカメラ（撮像装置）、２は交換レンズ（レンズ装置）である。１ａはカメラ１のカメラマウント部、２ａはレンズ２のレンズマウント部であり、両者はバヨネット結合により機械的に着脱可能であり、カメラ１と交換レンズ２はマウント部を介して電気的な通信を行なう。また、カメラ１から交換レンズ２に電源を供給する。
【００１１】
カメラ１において、３はメインミラー、４はペンタプリズム、５はファインダレンズである。交換レンズ２により結像される被写体像がメインミラー３で反射され、ペンタプリズム４で正立像となりファインダレンズ５により観察可能となる。
【００１２】
また、６はサブミラー、７は焦点検出ユニットである。交換レンズ２により結像される被写体像は、メインミラー３で透過された一部の光束がサブミラー６で反射され、焦点検出ユニット７へ導かれる。焦点検出ユニット７は、周知のフィールドレンズ、二次結像レンズ、一対のＡＦセンサより成り、いわゆる位相差方式により焦点検出を行なう。
【００１３】
８は撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳなど、撮影光学系が形成した光学像を光電変換する光電変換素子である。撮像素子８のセンサ面と焦点検出ユニット７のＡＦセンサのセンサ面は共役の関係にあり、焦点検出ユニット７により、撮像素子８での合焦状態を予め検出することが可能である。
【００１４】
９はディスプレイパネルであり、撮像素子８から得られた被写体像の確認が可能であり、その他の様々な撮影情報の確認やカメラのモード設定を図示しない操作手段により行なわれる。
【００１５】
交換レンズ２は、被写体の光学像を形成する撮影光学系を有し、撮影光学系は、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２（添え字は後述）、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４（添え字は後述）、第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６からなる。第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６は点線で示す光軸方向に固定のレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２および第４レンズ群Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ群である。光軸の上に表記している第２レンズ群Ｌ２と第４レンズＬ４が無限の被写体に合焦している状態であり、光軸の下に表記してある第２レンズ群Ｌ２ｍと第４レンズＬ４ｍが最至近の被写体に合焦している状態である。１０は絞りであり、交換レンズ２が結像する被写体の光量を調整する。
【００１６】
図３は、交換レンズ２の分解斜視図である。
【００１７】
１１は第１レンズ群Ｌ１を含む第１レンズユニット、１２は第２レンズ群Ｌ２を含む第２レンズユニットである。１３は第３レンズ群Ｌ３および絞り１０を含む第３レンズユニット、１４は第４レンズ群Ｌ４を含む第４レンズユニット、１５は第５レンズ群Ｌ５および第６レンズ群Ｌ６を含む第５レンズユニットである。
【００１８】
１６は前側固定リングユニットであり、透明窓部１６ａを有する。１７は後側固定リングユニット、１８はメイン基板、１９はレンズマウントユニットである。２０はフォーカスユニットであり、第２レンズユニット１２、第３レンズユニット１３、第４レンズユニット１４を含み合焦動作を行なう。２０ａはフォーカスユニット２０に設けられたマニュアル操作リングであり、撮影者が手動で操作することで合焦状態を調節できる。２０ｂは被写体距離を表示する距離指標であり、前側固定リングユニット１６の透明窓部１６ａを通して被写体距離を確認することができる。
【００１９】
図２および図３において、不図示のカメラ１のカメラ制御手段は被写体の合焦状態を焦点検出ユニット７から検出し、マウント１ａ、２ａを介して、交換レンズ２にレンズを駆動すべき量を通信する。交換レンズ２ではメイン基板１８内のレンズ制御手段により合焦動作が行なわれる。その後、メインミラー３およびサブミラー６が光路外に退避され、撮像素子８により撮影画像が得られる。
【００２０】
図４から図７を参照して、フォーカスユニット２０の構成について更に説明する。
【００２１】
図４は、フォーカスレンズユニット２３の分解斜視図である。第２レンズユニット１２は、周辺部に３個のカムフォロワーピン１２ａ、第３レンズユニット１３は、周辺部に３個の支持ピン１３ａ、第４レンズユニット１４は周辺部に３個のカムフォロワーピン１４ａを有する。２１は、各レンズユニットの支持および案内をする案内筒である。３本の直進溝２１ａで３個のカムフォロワーピン１２ａを支持することで第２レンズユニット１２を直進案内している。また、３個の穴部２１ｂで３個の支持ピン１３ａを介して第三レンズユニット１３を固定支持している。２２は、案内筒２１の内部に定位置回転可能に支持されているカム筒である。
【００２２】
図５は、カム筒２２の斜視図である。カム筒２２には、第２レンズユニット１２および第４レンズユニット１４の倒れを規制する３本のカム溝２２ａ、２２ｃが設けられている。２２ｄは、カム筒２２を案内筒２１に対して回転させるための連結ピンである。図４に示すように、連結ピン２２ｄは、案内筒２１の周方向溝部２１ｄから外周に突出している。第３レンズユニット１３は、案内筒２１に固定支持されているので、カム筒２２には３本の支持ピン１３ａの逃がし溝２２ｂが設けられている。
【００２３】
図６は、フォーカスレンズユニット２３の斜視図である。図６（ａ）は、図２の光軸の上に表記している第２レンズ群Ｌ２と第４レンズＬ４が無限の被写体に合焦している状態を示す斜視図である。図６（ｂ）は、図２で光軸の下に表記してある最至近の被写体に合焦している状態を示す斜視図である。
【００２４】
図７（ａ）（ｂ）は、フォーカスユニット２０の２方向から見た斜視図である。マニュアル操作リング２０ａ、距離指標２０ｂは省略されている。フォーカスユニット２０は、フォーカスレンズユニット２３と後述するフォーカス駆動ユニット２４から構成されている。フォーカス駆動ユニット２４でフォーカスレンズユニット２３の連動ピン２２ｄを回転させることで合焦動作が行なわれる。
【００２５】
図８は、フォーカス駆動ユニット２４の斜視図であり、図７（ｂ）と同一方向視である。図１は、フォーカス駆動ユニット２４の背面図であり、図１０は、図１にＡ−Ａで示すフォーカス駆動ユニット２４の要部断面図である。図９は、フォーカス駆動ユニット２４の分解斜視図である。図１、図８、図９および図１０にてフォーカス駆動ユニット２４の構成について詳細に説明する。
【００２６】
２５は、駆動ベース（ベース部材）、２６は、駆動ベースに対して回転する駆動リング（円筒部材）、２７は、連結キーである。連結キー２７は、駆動リング２６にビス２本で固定され、図７（ｂ）に示すように、フォーカスレンズユニット２３の連動ピン２２ｄと係合する。連結キー２７は、駆動リング２６の回転を制限する回転制限部を構成する。
【００２７】
図９において、２８は、マニュアル連動リング、２９は、滑りリングである。滑りリング２９は、駆動ベース２５に径嵌合しており、マニュアル連動リング２８は、滑りリング２９に回転可能に径嵌合している。３０は、ＵＳＭ（超音波モータ）連動リング、３１は、ＵＳＭロータ、３２は、加圧用板バネを含むＵＳＭステータユニット、３３は、ステータ回転止めリングである。３１〜３３で周知の振動波モータを構成しており、ＵＳＭ連動リング３０とＵＳＭロータ３１は一体で回転する。
【００２８】
３４は、３個の差動コロであり、駆動リング２６の周囲に放射方向に設けられた３か所の軸部２６ａに回転可能に支持されている。３個の差動コロ３４は、ＵＳＭステータユニット３２に含まれる加圧用板バネの加圧力でマニュアル連動リング２８とＵＳＭ連動リング３０で挟みこまれて駆動リング２６を光軸方向に支持している。ＵＳＭステータユニット３２によりＵＳＭロータ３１を回転させると、止まっているマニュアル連動リング２８と回転するＵＳＭ連動リング３０に挟まれた差動コロ３４は、マニュアル連動リング２８の上を転動していき駆動リング２６を回転させる。また、マニュアル連動リング２８を回転させると、止まっているＵＳＭ連動リング３０の上を差動コロ３４が転動して駆動リング２６が回転する。
【００２９】
マニュアル連動リング２８は、図３のマニュアル操作リング２０ａと回転を伝えるように係合しており、マニュアル操作リング２０ａを手動で回転させることで駆動リング２６を回転させることができる。つまり、駆動リング２６はいつでも電動、手動のどちらからでも回転させることが可能であり、いわゆるフルタイムマニュアルの構成になっている。
【００３０】
３５は、光学式位置検出エンコーダ（回転角検出手段）の一部を成すフィルムスケールである。短冊状で可撓性を有する反射式のスケールであり、駆動リング２６の内周壁に一体的に固定されている。
【００３１】
３６は、センサヘッドであり、フィルムスケール３５との組合せで光学式位置検出エンコーダを構成している。３７は、センサヘッド３６を保持するセンサホルダである。センサヘッド３６は、センサホルダ３７を介してフィルムスケール３５に対して精度良く位置決めの上で駆動ベース２５に一体的に固定されている。
【００３２】
３８は、駆動リング２６の内的に接触および離れるように構成されたガイドコロ、３９（３９ａ，３９ｂ）はガイドコロ３８の回転軸である。ガイドコロ３８と回転軸３９の３組を１２０度均等で駆動ベース２５に対して配置し、駆動リング２６の内周壁２６ｂをガイドコロ３８に当接させることで回転ガイド手段を構成し、駆動リング２６の回転軸を規定して定位置回転が可能なように支持している。このため、特許文献１と異なり、駆動リング２６はガタなく駆動ベース２５に対して回転することができるが、メカ端における衝撃（反力）によってメカ端位置を検出する回転角検出手段の検出結果にノイズが含まれることを低減または防止する必要がある。
【００３３】
次に、図１１〜図１４を参照して、駆動リング２６の駆動ベース２５に対する回転角度を検出する回転角検出手段としての光学式位置検出エンコーダの構成および検出原理について説明する。本実施形態のエンコーダは絶対位置の検出が可能な絶対値エンコーダである。
【００３４】
図１１は、光学式エンコーダを説明する図であり、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は断面図である。また、簡略化するために円周方向を展開した構成で説明する。図中の座標軸はそれぞれ、Ｙ軸は光軸方向、Ｘ軸は円周方向を展開した方向、Ｚ方向は放射方向である。図１１（ｂ）はＸ軸方向から見た断面図であり、光軸を含む平面での断面に相当する。
【００３５】
フィルムスケール３５とセンサヘッド３６が対向して配置され、フィルムスケール３５が駆動リング２６に一体的に固定され、格子配列方向であるＸ軸方向に移動可能である。
【００３６】
３６ａは、ＬＥＤチップからなる光源、３６ｂ、３６ｃは、信号処理回路を内蔵した二つのフォトチップＩＣ、３６ｄ、３６ｅは、フォトチップＩＣ３６ｂ、３６ｃ上に実装されたフォトダイオードアレイからなる二つの受光部である。３６ｆは、プリント基板、３６ｇは、透明樹脂、３６ｈは、保護ガラスであり、光源３６ａとフォトチップＩＣ３６ｂ、３６ｃはプリント基板３６ｆに実装され、透明な樹脂３６ｇと保護ガラス３６ｈで封入されている。
【００３７】
図１２は、光学スケールを説明する図であり、図１２（ａ）は、フィルムスケール３５の全体構成を示し、図１２（ｂ）は、スリットパターンの拡大図である。
【００３８】
スリットパターンは、反射膜により形成されている。フィルムスケール３５は、第１トラック３５ａと第２トラック３５ｂからなり、第１トラック３５ａの反射パターンはピッチＰ１の周期的なパターン３５ｃ、第２トラック３５ｂの反射パターンはＰ１よりも若干大きなピッチＰ２の周期的なパターン３５ｄである。周期パターン３５ｄは、幅方向に等間隔で欠落したパターンとなっており、反射部の反射面積は移動方向に幅が変化する構成になっている。
【００３９】
光源３６ａから出射された光は、フィルムスケール３５の反射パターンに照射される。反射パターン３５ｃが形成された第１トラック３５ａ、反射パターン３５ｄが形成された第２トラック３５ｂに照射された光は、それぞれの反射パターンで反射され受光部３６ｄと受光部３６ｅへ入射する。受光部３６ｄへの入射光量に対する総出力に基づいて光源３６ａの発光量が制御され受光部３６ｄの出力振幅が一定値に保たれる。これにより、光源３６ａの温度下や経時劣化などによる発光効率の変化を受けない構成となる。
【００４０】
図１３は、第２トラック３５ｂのセンサ出力例であり、受光部３６ｅが第２トラック３５ｂの反射パターン３５ｄに対して出力する信号の生波形であり、上述した欠落したパターンに対応した反射面積に応じて振幅が変化している。
【００４１】
フォトチップＩＣ３６ｄおよび３６ｅから得られる信号は、それぞれ反射パターン３５ｃの反射パターンのピッチＰ１および反射パターン３５ｄのピッチＰ２に対応した９０度位相のずれた正弦波の組である。
【００４２】
次に、図１４を参照して、絶対位置の検出原理について説明する。図１４は、信号同期を説明する図である。図１４（ｃ）は下位信号であり、フォトチップＩＣ３６ｄから得られたピッチＰ１の９０度位相のずれた２つの正弦波を逆正接変換して得られた−πから＋πの間で繰り返す位相信号である。同様に、フォトチップＩＣ３６ｅからはピッチＰ２の位相信号が得られる。両者を差し引きしたものが図１４（ｂ）の中位信号である。中位信号は位相の差信号なので元信号の誤差が拡大され下位信号よりも精度が劣化している。図１４（ａ）は上位信号であり、図１３に示す振幅に対応している。絶対位置は上位信号の出力値より中位信号の繰り返し信号の何番目であるかを特定し、更に中位信号の出力値より下位信号が中位信号の繰り返し信号内で何番目であるかを特定することで得られる。第１トラック３５ａおよび第２トラック３５ｂの反射パターン３５ｃおよび３５ｄの精度が何らかの要因で精度が劣化すると中位信号および下位信号は大きく劣化して信号同期が取れなくなるので反射パターンを精度よく保つ必要がある。
【００４３】
以上の構成の光学式位置検出エンコーダにより駆動ベース２５に対する駆動リング２６の回転角度を精度良く検出することが可能である。但し、フィルムスケール３５とセンサヘッド３６の相対変位に対して出力がでるので、回転角度精度を良好に保つためには回転ガイド手段により駆動リング２６の回転軸が規定されていることが必要である。
【００４４】
図１５は、駆動リングユニット周りの要部斜視図である。駆動リング２６に一体化されている差動コロ３４、連結キー２７およびフィルムスケール３５の保持部の機構を含めて駆動リングユニットと称する。
【００４５】
図１６は、駆動リングユニット周りの要部背面図であり、フォーカス駆動ユニットの背面図である図１と併せて駆動リングユニット周りの構成について更に説明する。図１６と図１は同一の方向視の図であり、フォーカスの無限端位置を表している。
【００４６】
前述したように、３組のガイドコロ３８と回転軸３９は、駆動ベース２５に対して略均等な角度で配置されている。上側の２か所は回転軸３９ａが駆動ベース２５に固定されており、下側の回転軸３９ｂを駆動ベース２５に対して放射方向外向きに付勢する。これにより、駆動リング２６の内周壁２６ｂと３個のガイドコロ３８が当接して駆動リング２６はガタ無く定位置で回転可能となっている。４５はガイドコロホルダ、４６は圧縮コイルバネである。
【００４７】
図１７は、上記の付勢されているガイドコロ３８の斜視図であり、図１７（ａ）は組込み状態、図１７（ｂ）は分解斜視図である。ガイドコロホルダ４５は、穴部４５ａ、４５ｂで回転軸３９ｂを保持し、駆動ベース２５に対して２個の圧縮コイルバネ４６でガイドコロ３８を駆動リング２６方向に付勢している。連結キー２７において、２７ａはフォーカス無限側の制限端、２７ｂはフォーカス至近側の制限端であり、２５ａは駆動ベース２５に設けられたフォーカス無限側の制限端、２５ｂはフォーカス至近側の制限端である。
【００４８】
図１において、フォーカス無限側の制限端である２５ａと２７ａは面接触している。制限端２５ａと２７ａで無限側の回転制限部を構成する。制限端２７ａは、駆動リング２６と共に回転する第１接触部である。制限端２５ａは、制限端２７ａが接触可能で、駆動リング２６の回転範囲の一端を規定するように駆動ベース２５に固定された第２接触部である。
【００４９】
また、フォーカス至近側の制限端２５ｂと２７ｂで至近側の回転制限部を構成している。フォーカス至近側の制限端である２５ｂと２７ｂは面接触している。制限端である２５ｂと２７ｂで至近側の回転制限部を構成する。制限端２７ｂは、駆動リング２６と共に回転する第３接触部である。制限端２５ｂは、制限端２７ｂが接触可能で、駆動リング２６の回転範囲の一端を規定するように駆動ベース２５に固定された第４接触部である。
【００５０】
回転制限部は駆動リング２６の回転範囲を制限する。フォーカス無限側の制限端である２５ａと２７ａは駆動リング２６の回転軸を中心とする放射方向から角度Ｂ傾けて設けられている。本実施形態では、Ｂは４５°である。
【００５１】
但し、駆動リング２６の回転軸に直交する平面において、制限端２７ａと２５ａが接触する第１接触面と、第１接触面を通る回転軸を中心とする第１放射方向となす角としての第１角度である角度Ｂは４５°に限定されず、１０°以上６０°以下であればよい。１０°未満であると、メカ端における駆動リング２６の回転軸のずれが大きくなり、光学式位置検出エンコーダに含まれるノイズが大きくなり、メカ端の高精度な位置検出ができなくなる。６０°を超えると駆動リング２６の回転制限を安定して行えなくなる。なお、第１角度は、第１放射方向から回転範囲の他端に向かう方向を正とする。また、駆動リング２６の回転軸は撮影光学系の光軸でもある。角度Ｂは３０°以上６０°以下であるとさらに良い。
【００５２】
同様に、駆動リング２６の回転軸に直交する平面において、制限端２７ｂと２５ｂが接触する第２接触面と第２接触面を通る回転軸を中心とする第２放射方向となす第２角度は、１０°以上６０°以下である。なお、第２放射方向から回転範囲の他端に向かう方向を正とする。
【００５３】
図１８は、フォーカス駆動ユニットの背面図であり、駆動リング２６は矢印Ｃで示す時計周りに回転してフォーカス至近側の制限端２５ｂと２７ｂが当接している至近端の状態を示している。フォーカス至近側の制限端である２５ｂと２７ｂも駆動リング２６の回転軸を中心とする放射方向から角度Ｂ傾けて設けられている。なお、図１８では後の説明と合せるためにフォーカス駆動ユニットを駆動ベース２５に固定されている回転軸３９ａが下側に均等な角度に位置するように回転させて示している。
【００５４】
図１９は、駆動リングユニットの挙動を説明する模式図であり、配置は図１８と合わせている。図１９（ａ）にＶ１からＶ５で示す矢印は、図１８のフォーカス至近端での駆動リング２６に働く力のベクトルを示している。矢印の根元が力の働いている点であり、矢印は力の大きさおよび方向を表す。
【００５５】
Ｖ１とＶ２は、マニュアル連動リング２８もしくはＵＳＭ連動リング３０の回転によって駆動リング２６に作用させている偶力、Ｖ３は制限端２７ｂが制限端２５ｂから受ける反力を表す。Ｖ４およびＶ５は、２個のガイドコロ３８が駆動リング２６の内周壁２６ｂに当接している点を放射方向に固定するために必要な力を表している。
【００５６】
図１９（ａ）は、Ｖ４およびＶ５の作用点を固定している状態での力のバランスを示しており、図１８に示す制限端である２５ｂと２７ｂの角度Ｂは零の設定で放射方向に両制限端は当接している状態である。また、ガイドコロの付勢は行なっていない。
【００５７】
図１９（ｂ）、（ｃ）は、図１９（ａ）に対応させた、駆動リング２６の内周壁２６ｂ、ガイドコロ３８、制限端２５ｂ、２７ｂの関係を模式的に表している。図１９（ｂ）は、Ｖ４とＶ５の力の作用点を固定した状態を示している。
【００５８】
Ｖ４とＶ５は、図１９（ａ）に示すように、ベクトルが回転軸の方向を向いている。このため、作用点を固定しない実際の状態では、図１９（ｃ）に示すように、制限端２５ｂ、２７ｂが放射方向にずれながら駆動リング２６の回転軸は矢印Ｄ方向に移動して、２個のガイドコロ３８と駆動リング２６の内周壁２６ｂは離れてしまう。つまり、駆動リング２６は、マニュアル連動リング２８もしくはＵＳＭ連動リング３０の回転によって、回転トルクを受けて制限端２５ｂ、２７ｂが当接すると、駆動リング２６の回転軸がずれてしまうことを表している。
【００５９】
図２０は、駆動リングユニットの挙動を説明する模式図であり、制限端である２５ｂと２７ｂの角度Ｂが４５度の設定で両制限端が当接している状態である。
【００６０】
図２０（ａ）は、図１９（ａ）と対比させた本実施形態の図である。図１９（ａ）では、Ｖ４とＶ５は共に回転軸の中心方向を向いているが、図２０（ａ）では、Ｖ４は外向きのベクトルとなり、Ｖ５はベクトルの長さが短く、つまり、力が小さくなっている。これは、制限端に角度を設け、制限端２７ｂが制限端２５ｂから受ける反力の方向を周方向から回転軸の方向に傾けることで、駆動リング２６の回転軸がずれることを抑制しているからである。
【００６１】
図２０（ｂ）は、３つのガイドコロのうち駆動リング２６の回転範囲の両端（制限端２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ）から最も遠いガイドコロを、駆動リング２６の回転軸を中心とする第３放射方向に力のベクトルＶ６で付勢する付勢手段を加えた場合を示す。３個のガイドコロ３８は均等角度に配置しているので、Ｖ６として加える力の大きさでＶ４およびＶ５との力のバランスでＶ５も外向きのベクトルとすることができる。即ち、駆動リング２６の制限端での回転軸ずれを防止することで検出される回転角度精度を良好に保つことができる。
【００６２】
本実施形態によれば、円筒部材をベース部材に対して定位置回転可能に支持し、回転制限部を、回転軸を中心とする放射方向から傾けて設け、回転部材がベース部材より受ける反力により回転軸がずれることを抑制している。これにより、小型の構成で高精度なメカ端検出が可能であり、それにより高精度な駆動制御が可能な制御装置および光学機器を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、光学素子を駆動する駆動装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２５…駆動ベース（ベース部材）、２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ…制限端（回転制限部）、２６…駆動リング（円筒部材）、３８…ガイドコロ（回転ガイド手段）
【図１】
2015114441.tif 000003
【図２】
2015114441.tif 000004
【図３】
2015114441.tif 000005
【図４】
2015114441.tif 000006
【図５】
2015114441.tif 000007
【図６】
2015114441.tif 000008
【図７】
2015114441.tif 000009
【図８】
2015114441.tif 000010
【図９】
2015114441.tif 000011
【図１０】
2015114441.tif 000012
【図１１】
2015114441.tif 000013
【図１２】
2015114441.tif 000014
【図１３】
2015114441.tif 000015
【図１４】
2015114441.tif 000016
【図１５】
2015114441.tif 000017
【図１６】
2015114441.tif 000018
【図１７】
2015114441.tif 000019
【図１８】
2015114441.tif 000020
【図１９】
2015114441.tif 000021
【図２０】
2015114441.tif 000022