(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の嵌合がたを少なくし、高精度化する。【解決手段】コイル２３と磁性体部材２４はレンズ保持部材２６に固定されており、マグネット２１とヨーク２２は外部鏡筒に固定されている。コイル２３に通電がされると、マグネット２１の磁束によりレンズ保持部材２６はガイドバー２７ａ、２７ｂに沿って光軸方向に移動する。磁性体部材２４は漏れ磁束φにより、マグネット２１に接近する方向に磁気吸着力Ｍを受ける。  磁気吸着力Ｍによりレンズ保持部材２６では、スリーブ２６ａがガイドバー２７ａの軸に直交する方向に片寄せされ、磁気吸着力Ｍとレンズ保持部材２６の自動による重力Ｇとの合成力Ｆａが得られ、がた取りが行われる。軸受２６ｂとガイドバー２７ｂとの間でも、軸受２６ｂがガイドバー２７ｂに接近する力を受け、自重による重力Ｇとの合成力Ｆｂが発生し、軸受２６ｂとガイドバー２７ｂとの間でがた取りが行われる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材をガイド部材に沿って駆動するボイスコイルモータとを有するレンズ鏡筒において、前記レンズ保持部材に磁性体部材を固定し、該磁性体部材と前記ボイスコイルモータのマグネットとの間に作用する磁気吸着力を用いて、前記レンズ保持部材を前記ガイド部材に対して一方向に寄せることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記ボイスコイルモータのコイルを前記レンズ保持部材に固定し、前記ボイスコイルモータのヨークと前記マグネットとで形成する磁気回路要素を前記レンズ保持部材を保持する固定部に固定したことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記磁気吸着力は前記ヨークからの漏れ磁束を利用して発生させたことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記磁気吸着力と前記レンズ保持部材の自重による重力との合成力により、前記レンズ保持部材を全てのガイド部材に対して一方向に寄せることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記ガイド部材はガイドバーであり、前記レンズ保持部材に設けた軸受スリーブと前記ガイドバーにより、前記レンズ保持部材を前記ガイドバーの軸方向に摺動自在に支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記レンズ保持部材の光軸方向の作動範囲において、前記磁性体部材の光軸方向の全長は前記マグネットの光軸方向の全長内に収まる寸法としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの光学機器において、ボイスコイルモータを用いてレンズ移動部を駆動するレンズ鏡筒に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどの高画質化、低価格化、コンパクト化が進んでいる。カメラに組み込まれるレンズ鏡筒に対しても、光学性能を向上させて高画質を実現するために、更なる高精度化とローコストでかつ小型であることが求められている。
【０００３】
デジタルカメラなどの光学機器のレンズ鏡筒において、レンズ保持部材をズーム・フォーカス動作時に駆動するアクチュエータの１つとして、ボイスコイルモータが用いられている。
【０００４】
図６はボイスコイルモータの基本構成を示し、ボイスコイルモータはマグネット１とヨーク２と、コイル３とにより構成されている。ヨーク２はループ形状とされ、このループの内側にマグネット１が配置されている。また、ヨーク２の一部は環状のコイル３の内側を通過しており、マグネット１の磁束はコイル３の軸方向に直交し、ヨーク２によって磁束が流れる閉磁路が形成されている。コイル３に電流が流れると、マグネット１の磁束によるローレンツ力が発生し、コイル３は軸方向の力を受ける。
【０００５】
図７はこのボイスコイルモータによって駆動するレンズ保持部材の斜視図である。コイル３はレンズ４を保持するレンズ保持部材５に、マグネット１とヨーク２とから成る磁気回路要素は、図示しない外部鏡筒等の固定部材に配置されている。コイル３に通電がされると、マグネット１の磁束によるローレンツ力が光軸方向に働くため、レンズ保持部材５は光軸方向の力を受ける。
【０００６】
またレンズ保持部材５においては、スリーブ５ａが軸が光軸と平行になるように設けられたガイドバー６ａに支持され、軸受５ｂがガイドバー６ｂにより支持され、レンズ保持部材５の移動方向は光軸前後方向に制限されている。従って、レンズ保持部材５が光軸方向の力を受けると、レンズ保持部材５は磁気回路要素が配置された外部鏡筒に対して相対的に移動し、レンズ保持部材５に保持されたレンズ４が移動することとなる。
【０００７】
また、コイル３への通電方向によってローレンツ力の方向は光軸前後方向に切換えられるため、レンズ保持部材５は光軸に沿って前後に移動可能である。このような構成によって、レンズ鏡筒は光学系のズーム・フォーカス動作のためのレンズ保持部材５の駆動制御を行っている。
【０００８】
このようなレンズ保持部材５とガイドバー６ａとのスリーブ・バー構造においては、レンズ保持部材５の作動精度が悪化すると、作動性能を低下させる嵌合がたが発生する。しかし、温度条件までを含めてレンズ保持部材５の作動保証をするためには、がたを零にすることはできない。また、がたによって、レンズ保持部材５に保持されているレンズ４の光軸直交面上のずれ、光軸に対する倒れが生ずる。これらの性能低下をなるべく避けるためには、嵌合がたを極力詰めるか、或いはがた取りを行うような従来例の機構を別途に設ける必要がある。
【０００９】
引用文献１にはこのがた取りを行う機構が開示されている。図８はこの機構の斜視図を示し、レンズ１１を保持するレンズ保持部材１２は、基準ガイドバー１３と回転規制ガイドバー１４とにより支持され、光軸方向に摺動可能とされている。また、基準ガイドバー１３は磁性材料で形成され、レンズ保持部材１２に形成された軸受部１２ａに設けられたガイド孔１２ｂ、１２ｃ（ガイド孔１２ｃは図示せず）を挿通している。また、ガイド孔１２ｂ、１２ｃの上部にはマグネット部材１５ａ、１５ｂが埋設され、これらのマグネット部材１５ａ、１５ｂの吸引力により、レンズ保持部材１２は基準ガイドバー１３と交差する方向に常に付勢されている。これにより、レンズ保持部材１２と基準ガイドバー１３とのがた取りが行われている。
【００１０】
【特許文献１】実開平５−９０４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、がた取りを行うために図８に示す従来例のような機構を新たに設けることは、部品点数の増加、構造や組立の複雑化となってコストアップになると同時に、部品スペースの増大となってレンズ鏡筒の小型化の妨げとなる。
【００１２】
本発明の目的は、上述の課題点を解消し、レンズ鏡筒の高精度化の妨げとなる嵌合がたを少ない部品で実現するレンズ鏡筒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ鏡筒の技術的特徴は、レンズを保持するレンズ保持部材と、該レンズ保持部材をガイド部材に沿って駆動するボイスコイルモータとを有するレンズ鏡筒において、前記レンズ保持部材に磁性体部材を固定し、該磁性体部材と前記ボイスコイルモータのマグネットとの間に作用する磁気吸着力を用いて、前記レンズ保持部材を前記ガイド部材に対して一方向に寄せることにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るレンズ鏡筒によれば、レンズ保持部材とガイドバーとの間のがた取りが行われ、レンズの位置決めと駆動を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を図１〜図５に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例のレンズ鏡筒における光軸と平行方向から見たボイスコイルモータの側面図、図２は光軸方向から見た正面図である。マグネット２１はヨーク２２に接続され、ヨーク２２はループ状に接続された上ヨーク２２ａ、前ヨーク２２ｂ、下ヨーク２２ｃ、後ヨーク２２ｄから成り、下ヨーク２２ｃはコイル２３内に挿入されている。そして、磁性体部材２４がボイスコイルモータのマグネット２１付近に配置されている。マグネット２１からの磁束はヨーク２２のループを一順する閉磁路を通るが、磁束の一部はこの閉磁路から光軸直交平面上に漏れて、漏れ磁束φによる磁路が形成される。
【００１６】
本実施例においては、この漏れ磁束φが磁性体部材２４に作用する磁気吸着力を利用し、磁性体部材２４の透磁率、形状、マグネット２１からの距離などを変更することで、磁気吸着力の大きさの調整が可能とされている。
【００１７】
図３はレンズ保持部材の斜視図、図４は正面図である。ボイスコイルモータのコイル２３と磁性体部材２４は、レンズ２５を保持するレンズ保持部材２６に固定されており、マグネット２１とヨーク２２から成る磁気回路要素はレンズ鏡筒の外部鏡筒に固定されている。レンズ保持部材２６に設けた摺動用の軸部である筒状のスリーブ２６ａは、ガイドバー２７ａによりバー・スリーブ構造として摺動自在に支持され、回転防止用の軸受２６ｂは、その開口を外側に向けてガイドバー２７ｂにより支持されている。
【００１８】
コイル２３に通電がなされると、マグネット２１の磁束によってローレンツ力が発生し、レンズ保持部材２６はスリーブ２６ａ、軸受２６ｂにそれぞれ挿通されたガイドバー２７ａ、２７ｂに沿って、光軸Ｏの前後方向に移動する。また、磁性体部材２４は光軸Ｏと直交する平面上の漏れ磁束φにより、図４の矢印に示すようにスリーブ２６ａがガイドバー２７ａの軸に直交する方向に片寄せされ、マグネット２１に接近する方向に磁気吸着力Ｍを受ける。つまり、スリーブ２６ａがガイドバー２７ａに対して一方向に寄せられる。
【００１９】
磁性体部材２４が配置されたレンズ保持部材２６では、この磁気吸着力Ｍとレンズ保持部材２６の自動による重力Ｇとの合成力Ｆａが得られ、がた取りが行われる。また軸受２６ｂとガイドバー２７ｂとの間においても、軸受２６ｂがガイドバー２７ｂに接近する力を受け、この力と自重による重力Ｇとの合成力Ｆｂが発生し、軸受２６ｂとガイドバー２７ｂとの間においてもがた取りが行われる。
【００２０】
また、レンズ保持部材２６の光軸方向の作動範囲において、図５（ａ）に示すように、磁性体部材２４の光軸方向の移動範囲Ｓは、常にマグネット２１の光軸方向全長のＬ内に収まる寸法となっている。つまり、図５（ｂ）に示すようにレンズ保持部材２６が光軸方向で最も前に移動した状態でも、磁性体部材２４の光軸方向の前端はマグネット２１の光軸方向の前端よりも後方にある。
【００２１】
更に、図５（ｃ）に示すように、レンズ保持部材２６が光軸方向で最も後方に移動した状態で、磁性体部材２４の光軸方向の後端はマグネット２１の光軸方向の後端よりも前方にある。
【００２２】
従って、マグネット２１の光軸方向の全長内で、ヨーク２２からの漏れ磁束φはほぼ一定の大きさとなる。従って、レンズ保持部材２６がその作動範囲内においてどの位置にあっても、磁性体部材２４に作用するマグネット２１の磁気吸着力は一定となり、レンズ保持部材２６にがた取りのための安定した付勢力を付加することが可能となる。
【００２３】
このように、レンズ保持部材２６を駆動するアクチュエータとしてボイスコイルモータを用いると、マグネット２１から生ずる磁束のうち、ヨーク２２の閉磁路の漏れ磁束φによって、磁性体部材２４に磁気吸着力Ｍが働く。そのため、磁性体部材２４が配置されたレンズ保持部材２６はマグネット２１の方向への磁気吸着力Ｍが作用し、この磁気吸着力Ｍはレンズ保持部材２６の自重による重力Ｇと合体される。この合成力により、レンズ保持部材２６がガイドバー２７ａ、２７ｂに対して片寄せがなされる。
【００２４】
つまり、レンズ保持部材２６がガイドバー２７ａ、２７ｂに対して一方向に寄せられ、がた取りが行われるので、嵌合がたによるレンズ２５のずれや倒れが抑止され、更にはレンズ駆動制御も高精度に実行でき光学性能が向上する。
【００２５】
このように、ボイスコイルモータを搭載したレンズ鏡筒において、レンズ保持部材２６に磁性体部材２４を配置することで、レンズ保持部材２６とガイド部材とのがた取りを行うことが可能となる。また、従来のようながた取り機構に比べて、部品点数の増加や構造・組立の複雑化によるコストアップ、部品スペースの増大を抑制でき、低コストかつ省スペースで、レンズ鏡筒の光学性能向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ボイスコイルモータの側面図である。
【図２】ボイスコイルモータの正面図である。
【図３】レンズ保持部材の斜視図である。
【図４】レンズ保持部材の正面図である。
【図５】レンズ保持部材の移動状態の説明図である。
【図６】従来例のボイスコイルモータの斜視図である。
【図７】レンズ保持部材の斜視図である。
【図８】従来例のがた取り機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
２１  マグネット
２２  ヨーク
２３  コイル
２４  磁性体部材
２５  レンズ
２６  レンズ保持部材
２６ａ  スリーブ
２６ｂ  軸受
２７ａ、２７ｂ  ガイドバー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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