(57)【要約】【課題】本発明は、防振レンズに隣接して移動レンズを備えたレンズ装置において、平面状モータコイルの光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、レンズ装置の光軸方向の長さが長くならないコンパクトなレンズ装置を提供する。【解決手段】本発明は、フォーカスレンズ１８のレンズ保持枠３４が被写体側に最も接近した位置において、レンズ保持枠３４の前端円筒部３５が、防振レンズ１６の外側周囲に配置された平面状のモータコイル６２、９２の撮影光軸Ｌ側にもぐり込む位置に位置される。このようなもぐり込み構成をとることにより、実施の形態のレンズ装置１０は、モータコイル６２、９２とレンズ保持枠３４との衝突を回避するために、モータコイル６２、９２の光軸方向の長さを短くすることなく構成できる。また、同じくモータコイル６２、９２とレンズ保持枠３４との衝突を回避するために、レンズ装置１０として光軸方向の長さを無用に長くすることなく構成できる。【選択図】    図５
2008225259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防振レンズと該防振レンズに隣接配置されるとともに撮影光軸方向に移動される移動レンズとを備えたレンズ装置において、
前記防振レンズを駆動する平面状モータコイルが防振レンズの外側周囲に配置され、前記移動レンズは、防振レンズに最接近移動された際に前記平面状モータコイルの撮影光軸側にもぐり込む位置に位置されることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記レンズ装置は、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、及び第４レンズ群からなる４群構成のレンズ装置であって、
前記第１レンズ群は前玉レンズであり、第２レンズ群は撮影光軸方向に移動されるバリエータレンズであり、前記第３レンズ群は前記防振レンズであり、前記第４レンズ群は前記移動レンズであってフォーカスレンズであることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防振レンズを備えたレンズ装置に係り、特に防振レンズのアクチュエータとして薄型の平面状モータコイルが使用されるとともに、防振レンズに隣接して移動レンズが配置されたレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鍍金技術によって薄型の平面状モータコイル（例えば、商品名「ファインパターンコイル」（登録商標））が開発され、この平面状モータコイルをデジタルビデオカメラ等のカメラのアクチュエータとして使用することによりカメラの小型化が図られている。
【０００３】
カメラのレンズ装置に組み込まれた防振レンズのアクチュエータとして、ボイスコイルモータを使用したものは特許文献１、２等に開示されている。このボイスコイルモータに代えて前記平面状モータコイルを使用することにより、防振レンズの大きさを小さくすることなくレンズ装置の径を小さくすることができる。この場合、平面状モータコイルは防振レンズの外側周辺で、かつ、その面が防振レンズの移動方向に沿うように配置される。
【特許文献１】特開２００５−３０８７７８号公報
【特許文献１】特開２００６−７１９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レンズ装置には防振レンズに隣接して、光軸後方に移動するフォーカスレンズ等の移動レンズが配置されているものがあるが、この移動レンズの移動に際して平面状モータコイルが邪魔になるという問題が生じた。すなわち、移動レンズが防振レンズの平面状モータコイルに衝突するという問題である。この問題を解消するために、移動レンズが衝突する長さ分だけ平面状モータコイルの光軸方向の長さ（幅）を短くする方法がある。しかしながら、この方法では、平面状モータコイルが小型になるために規定の動力を得ることができなくなるという欠点があった。また、その衝突する分だけ、レンズ装置の撮影光軸方向の長さを長くするという方法もあるが、この方法では、レンズ装置が無用に大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、防振レンズに隣接して移動レンズを備えたレンズ装置において、平面状モータコイルの光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、レンズ装置の光軸方向の長さが長くならないコンパクトなレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、防振レンズと該防振レンズに隣接配置されるとともに撮影光軸方向に移動される移動レンズとを備えたレンズ装置において、前記防振レンズを駆動する平面状モータコイルが防振レンズの外側周囲に配置され、前記移動レンズは、防振レンズに最接近移動された際に前記平面状モータコイルの撮影光軸側にもぐり込む位置に位置されることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、移動レンズが防振レンズに最接近移動した際に平面状モータコイルの撮影光軸側にもぐり込む位置に移動レンズを位置させたので、平面状モータコイルの光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、レンズ装置の光軸方向の長さが長くならないコンパクトなレンズ装置を提供することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記レンズ装置は、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、及び第４レンズ群からなる４群構成のレンズ装置であって、前記第１レンズ群は前玉レンズであり、第２レンズ群は撮影光軸方向に移動されるバリエータレンズであり、前記第３レンズ群は前記防振レンズであり、前記第４レンズ群は前記移動レンズであってフォーカスレンズであることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、４群レンズ構成のレンズ装置において、請求項１に記載の発明を適用した場合の好適なレンズ装置が示されている。このレンズ装置は光軸方向前方から後方に向けて、前玉レンズである第１レンズ群、焦点距離を変更するバリエータレンズである第２レンズ群、請求項１の防振レンズである第３レンズ群、及び請求項１の移動レンズであってフォーカスレンズである第４レンズ群が配置されて構成されている。このような４群レンズ構成のレンズ装置において、フォーカスレンズの移動ストロークを維持することはレンズ装置の光学的性能を維持するために必要な要件であり、この移動ストロークを維持することを前提として、フォーカスレンズが防振レンズに最接近移動した際に、平面状モータコイルの撮影光軸側にもぐり込む構成を適用することにより、平面状モータコイルの光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、光軸方向においてコンパクトな４群レンズ構成のレンズ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るレンズ装置によれば、移動レンズが防振レンズに最接近移動した際に平面状モータコイルの撮影光軸側にもぐり込む位置に移動レンズを位置させたので、平面状モータコイルの光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、レンズ装置の光軸方向の長さが長くならないコンパクトなレンズ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下添付図面に従って、本発明に係るレンズ装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１には、実施の形態に係るレンズ装置１０の側断面図が示されている。このレンズ装置１０は、撮影光軸前方側（被写体側）から撮影光軸後方（撮像側）に向って第１レンズ群１２、第２レンズ群１４、第３レンズ群１６、及び第４レンズ群１８から構成されており、これらの第１乃至第４レンズ群１２〜１８を通過した被写体光は、色分解光学系を構成する色分解プリズム２０を介して色分解プリズム２０のＲ、Ｇ、Ｂの各出射端に設けられた撮像素子２２、２４、２６に結像される。なお、このレンズ装置１０が装備されるカメラ本体（不図示）には、撮像素子２２、２４、２６から得られた撮像信号に所要の処理（ホワイトバランス、γ補正等）を施して所定形式の映像信号を生成する信号処理回路（不図示）等が搭載されている。
【００１３】
第１レンズ群１２はいわゆる前玉レンズであり、第２レンズ群１４は焦点距離を変更するバリエータレンズ、第３レンズ群１６は手振れ等に起因する振動を打ち消す方向に駆動される防振レンズ、第４レンズ群１８は焦点を調整するフォーカスレンズである。
【００１４】
これらの第１乃至第４レンズ群１２〜１８は、レンズ鏡胴本体１１内に保持されている。また、レンズ鏡胴本体１１内には、光軸と平行な一対のガイドバー２８、３０（図４、図５参照）が挿通配置されており、このガイドバー２８、３０に第２レンズ群１４のレンズ保持枠３２及び第４レンズ群１８のレンズ保持枠３４がそれぞれスライド移動自在に支持されるとともに、第３レンズ群１６の筐体３６がガイドバー２８、３０に固定されている。なお、筐体３６をレンズ鏡胴本体１１に直接固定してもよい。
【００１５】
第２レンズ群１４には、ねじ送り装置を構成するナット（不図示）が設けられ、このナットに、同じくねじ送り装置を構成する送りねじ（不図示）が螺合連結されている。この送りねじは、光軸と平行に配設されるとともに、その端部がズーム用ステッピングモータ（不図示）の出力軸に連結されている。ズーム用ステッピングモータのズームドライバ回路（不図示）にカメラ本体側からズーム信号が出力されると、ズーム用ステッピングモータはその信号に対応した方向に送りねじを回転駆動する。これによって、第２レンズ群１４がガイドバー２８、３０に沿って光軸方向に前後移動され、所望の焦点距離に調整される。
【００１６】
第４レンズ群１８にも同様に、ねじ送り装置を構成するナット（不図示）が設けられ、このナットに、同じくねじ送り装置を構成する送りねじ（不図示）が螺合連結されている。この送りねじは、光軸と平行に配設されるとともに、その端部がフォーカス用ステッピングモータ（不図示）の出力軸に連結されている。フォーカス用ステッピングモータのフォーカスドライバ回路（不図示）にカメラ本体側からフォーカス信号が出力されると、フォーカス用ステッピングモータはその信号に対応した方向に送りねじを回転駆動する。これによって、第４レンズ群１８がガイドバー２８、３０に沿って光軸方向に前後移動され、焦点が合わされる。
【００１７】
次に、防振機構の構造について説明する。
【００１８】
図２は、防振レンズ１６を装備した筐体３６を後方から見た斜視図であり、図３は、図２に示した筐体３６からアクチュエータを除いた斜視図である。
【００１９】
これらの図に示すように、第３レンズ群（ここでは便宜上、防振レンズと称する）１６は、レンズ保持枠５０に保持され、このレンズ保持枠５０は撮影光軸Ｌに直交する面内で、異なる二方向に移動自在に支持される。以下、防振レンズ１６の移動方向をＸ方向（図２、図３の横方向）、Ｙ方向（図２、図３の縦方向）とする。また、防振レンズ１６をＸ方向に移動させる機構をＸ移動機構、Ｙ方向に移動させる機構をＹ移動機構と称する。
【００２０】
まず、Ｘ移動機構について説明する。
【００２１】
レンズ保持枠５０には、移動ガイドバー５２が固定される。移動ガイドバー５２は、Ｙ方向に配設され、この移動ガイドバー５２にスライダ５４が係合される。スライダ５４は、上辺部と左辺部から成るＬ字状に形成され、左辺部には二つのガイド部５６、５６が光軸方向に突出して形成される。各ガイド部５６にはガイド孔（不図示）がＹ方向に形成され、これらのガイド孔に移動ガイドバー５２が挿通される。これにより、スライダ５４が移動ガイドバー５２に沿ってＹ方向にスライド自在に係合される。したがって、レンズ保持枠５０はスライダ５４によってＹ方向にスライド自在に支持される。また、レンズ保持枠５０はＸ方向の動きがスライダ５４に規制され、スライダ５４をＸ方向に移動した際にレンズ保持枠５０もＸ方向に移動される。
【００２２】
なお、移動ガイドバー５２の図中下端部５２Ａは、筐体３６に形成されたＸ方向の長孔５８に係合されており、これによって、レンズ保持枠５０の倒れ（光軸方向に対する傾き）が防止される。
【００２３】
スライダ５４の上辺部には、Ｘ方向のガイド孔（不図示）が形成されており、このガイド孔に固定ガイドバー６０が挿通される。固定ガイドバー６０は、Ｘ方向に配設され、その両端部は筐体３６に固定される。これにより、スライダ５４は、固定ガイドバー６０に沿ってＸ方向にスライド自在に支持される。スライダ５４をＸ方向にスライドさせることによって、スライダ５４の左辺部に移動ガイドバー５２を介して係合されたレンズ保持枠５０がＸ方向にスライドされる。
【００２４】
また、スライダ５４の上辺部には、平面状のモータコイル（商品名「ファインパターンコイル」（登録商標））６２が固定され、このモータコイル６２の下面にフレキシブルプリント基板（以下、フレキと称する）６４の出力端が接着固定される。モータコイル６２は防振レンズ１６の外側周辺でＸ方向に配設されており、また、フレキ６４にホール素子等の位置センサ６６が位置決めされて固着されている。
【００２５】
フレキ６４は、モータコイル６２からＸ方向に引き出され、筐体３６の側面開口６８を介して筐体３６の外部に引き出される。外部に引き出されたフレキ６４は、外側に屈曲され、さらにＶ状（またはＵ状）の屈曲部が形成された後、レンズ鏡胴本体１１（図１参照）の所定の位置からレンズ鏡胴本体１１の外部に引き出される。引き出されたフレキ６４は、電源供給や防振レンズ１６の動作制御を行うユニットに接続される。なお、筐体３６の側面開口６８は、スリット７０を介して筐体３６の端面に連通されており、このスリット７０にフレキ６４を通すことによってフレキ６４が側面開口６８の内部に配置される。
【００２６】
モータコイル６２の外側には、マグネット７２がモータコイル６２に対向して配置される。マグネット７２は、矩形の板状に形成され、Ｓ極７２ＡとＮ極７２ＢがＸ方向に並ぶように配設される。前述した位置センサ６６はマグネット７２のＳ極７２ＡとＮ極７２Ｂとの境界部に対向して配置され、磁場の変化を検出し、その検出した信号を、フレキ６４を介して前記ユニットに出力する。
【００２７】
マグネット７２の外側には、ヨークとなる金属板（不図示）が設けられる。金属板は、マグネット７２の磁力によってマグネット７２に吸着される。また、金属板は、マグネット７２よりも大きな矩形状に形成されており、その縁部がマグネット７２から突出した状態で取り付けられる。筐体３６の外面には、金属板の大きさの凹部が形成され、さらにその内側にマグネット７２の大きさの開口７４が形成されており、この筐体３６の凹部に金属板が収納され、開口７４にマグネット７２が収納される。
【００２８】
モータコイル６２の内側には、ヨークとなる金属板７６がモータコイル６２に対向してＸ方向に配置される。この金属板７６は、その一端が前記スリット７０に差し込まれ、その他端が筐体３６に形成された溝７８に差し込まれることにより筐体３６に固定される。
【００２９】
上記の如く構成されたＸ移動機構は、マグネット７２及び２枚の金属板（一方は不図示）７６によって形成される磁界内にモータコイル６２が配設されるので、モータコイル６２に通電することによって、モータコイル６２及びそれを支持するスライダ５４がＸ方向に力を受ける。したがって、スライダ５４及びレンズ保持枠５０がＸ方向に移動され、よって、防振レンズ１６がＸ方向に移動される。以上が防振機構の構造である。
【００３０】
次に、Ｙ移動機構について説明する。
【００３１】
レンズ保持枠５０には、移動ガイドバー８２が固定される。移動ガイドバー８２は、Ｘ方向に配設され、この移動ガイドバー８２にスライダ８４が係合される。スライダ８４は、下辺部と右辺部から成るＬ字状に形成され、下辺部には二つのガイド部８６、８６が光軸方向に突出して形成される。各ガイド部８６にはガイド孔（不図示）がＸ方向に形成され、これらのガイド孔に移動ガイドバー８２が挿通される。これにより、スライダ８４が移動ガイドバー８２に沿ってＸ方向にスライド自在に係合される。したがって、レンズ保持枠５０はスライダ８４によってＸ方向にスライド自在に支持される。また、レンズ保持枠５０はＹ方向の動きがスライダ８４に規制され、スライダ８４をＹ方向に移動した際にレンズ保持枠５０もＹ方向に移動される。
【００３２】
スライダ８４の右辺部には、Ｙ方向のガイド孔（不図示）が形成されており、このガイド孔に固定ガイドバー９０が挿通される。固定ガイドバー９０は、Ｙ方向に配設され、その両端部は筐体３６に固定される。これにより、スライダ８４は、固定ガイドバー９０に沿ってＹ方向にスライド自在に支持される。スライダ８４をＹ方向にスライドさせることによって、スライダ８４の下辺部に移動ガイドバー８２を介して係合されたレンズ保持枠５０がＹ方向にスライドされる。
【００３３】
また、スライダ８４の右辺部には、平面状のモータコイル（商品名「ファインパターンコイル」（登録商標））９２が固定され、このモータコイル９２の左面にフレキシブルプリント基板（以下、フレキと称する）９４の出力端が接着固定される。モータコイル９２は防振レンズ１６の外側周辺でＹ方向に配設されており、また、フレキ９４にホール素子等の位置センサ９６が位置決めされて固着されている。
【００３４】
フレキ９４は、モータコイル９２からＹ方向に引き出され、筐体３６の側面開口９８を介して筐体３６の外部に引き出される。外部に引き出されたフレキ９４は、外側に屈曲され、さらにＶ状（またはＵ状）の屈曲部が形成された後、レンズ鏡胴本体１１（図１参照）の所定の位置からレンズ鏡胴本体１１の外部に引き出される。引き出されたフレキ９４は、電源供給や防振レンズ１６の動作制御を行うユニットに接続される。なお、筐体３６の側面開口９８は、スリット１００を介して筐体３６の端面に連通されており、このスリット１００にフレキ９４を通すことによってフレキ９４が側面開口９８の内部に配置される。
【００３５】
モータコイル９２の外側には、マグネット１０２がモータコイル９２に対向して配置される。マグネット１０２は、矩形の板状に形成され、Ｓ極１０２ＡとＮ極１０２ＢがＹ方向に並ぶように配設される。前述した位置センサ９６はマグネット１０２のＳ極１０２ＡとＮ極１０２Ｂとの境界部に対向して配置され、磁場の変化を検出し、その検出した信号を、フレキ９４を介して前記ユニットに出力する。
【００３６】
マグネット１０２の外側には、ヨークとなる金属板（不図示）が設けられる。金属板は、マグネット１０２の磁力によってマグネット１０２に吸着される。また、金属板は、マグネット１０２よりも大きな矩形状に形成されており、その縁部がマグネット１０２から突出した状態で取り付けられる。筐体３６の外面には、金属板の大きさの凹部が形成され、さらにその内側にマグネット１０２の大きさの開口１０４が形成されており、この筐体３６の凹部に金属板が収納され、開口１０４にマグネット１０２が収納される。
【００３７】
モータコイル９２の内側には、ヨークとなる金属板１０６がモータコイル９２に対向してＹ方向に配置される。この金属板１０６は、その一端が前記スリット１００に差し込まれ、その他端が筐体３６に形成された溝１０８に差し込まれることにより筐体３６に固定される。
【００３８】
上記の如く構成されたＹ移動機構は、マグネット１０２及び２枚の金属板（一方は不図示）１０６によって形成される磁界内にモータコイル９２が配設されるので、モータコイル９２に通電することによって、モータコイル９２及びそれを支持するスライダ８４がＹ方向に力を受ける。したがって、スライダ８４及びレンズ保持枠５０がＹ方向に移動され、よって、防振レンズ１６がＹ方向に移動される。以上が防振機構の構造である。
【００３９】
一方、図４、図５には、防振レンズ１６の筐体３６に対する第４レンズ群（ここでは、便宜上フォーカスレンズと称する）１８を保持したレンズ保持枠３４の移動端位置がそれぞれ示されており、図４は、筐体３６に対してレンズ保持枠３４が結像位置側に最も接近した位置が示され、図５は、筐体３６に対してレンズ保持枠３４が被写体側に最も接近した位置が示されている。なお、図４は、図５の上面図である。
【００４０】
図５に示すレンズ保持枠３４の接近位置において、レンズ保持枠３４の前端円筒部３５は、防振レンズ１６の外側周囲に配置された平面状のモータコイル６２、９２（図２、図３参照）の撮影光軸Ｌ側にもぐり込む位置に位置される。
【００４１】
すなわち、実施の形態のレンズ装置１０によれば、防振レンズ１６の筐体３６と、これに隣接するフォーカスレンズ１８のレンズ保持枠３４は、フォーカスレンズ１８が防振レンズ１６に最接近移動した際に、レンズ保持枠３４の前端円筒部３５がモータコイル６２、９２の撮影光軸Ｌ側にもぐり込む位置に位置するように構成されている。このようなもぐり込み構成をとることにより、実施の形態のレンズ装置１０は、モータコイル６２、９２とレンズ保持枠３４との衝突を回避するために、モータコイル６２、９２の光軸方向の長さを短くすることなく構成できる。また、同じくモータコイル６２、９２とレンズ保持枠３４との衝突を回避するために、レンズ装置１０として光軸方向の長さを無用に長くすることなく構成できる。したがって、実施の形態のレンズ装置１０は、コンパクトなレンズ装置となる。
【００４２】
また、実施の形態の４群レンズ構成のレンズ装置１０において、撮影光軸Ｌの後方側に配置されたフォーカスレンズ１８の移動ストロークを維持することは、レンズ装置１０の光学的性能を維持するために特に必要な要件である。このフォーカスレンズ１８の移動ストロークを維持することを前提として、フォーカスレンズ１８が防振レンズ１６に最接近移動した際に、図５の如く、レンズ保持枠３４の前端円筒部３５がモータコイル６２、９２の撮影光軸Ｌ側にもぐり込む構成をとることにより、モータコイル６２、９２の光軸方向の長さを短くすることなく、かつ、光軸方向においてコンパクトな４群レンズ構成のレンズ装置１０を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施の形態のレンズ装置の構成を示した断面図
【図２】図１に示したレンズ装置の防振レンズを装備した筐体を撮影光軸の後方から見た斜視図
【図３】図２に示した筐体からアクチュエータを除いた斜視図
【図４】筐体に対してフォーカスレンズのレンズ保持枠が結像位置側に最も接近した位置を示した斜視図
【図５】筐体に対してフォーカスレンズのレンズ保持枠が被写体側に最も接近した位置を示した図
【符号の説明】
【００４４】
１０…レンズ装置、１１…レンズ鏡胴本体、１２…第１レンズ群、１４…第２レンズ群、１６…第３レンズ群、１８…第４レンズ群、２０…色分解プリズム、２２、２４、２６…撮像素子、２８、３０…ガイドバー、３２、３４、５０…レンズ保持枠、６２、９２…平面状モータコイル、７２、１０２…マグネット
【図１】
2008225259.tif 000003
【図２】
2008225259.tif 000004
【図３】
2008225259.tif 000005
【図４】
2008225259.tif 000006
【図５】
2008225259.tif 000007