(57)【要約】【課題】可動レンズのレンズ枠にガイド棒が内側を挿通するようにＶＣＭ（ボイスコイルモータ）のコイルを取り付けることによって、鏡胴の大型化や動作の悪化を招くことなく、ＶＣＭによるレンズの推力を上げることができるレンズ駆動機構を提供する。【解決手段】可動レンズ１０のレンズ枠１２は、ガイドバー１４、１６によって光軸方向に進退移動可能に支持されている。レンズ枠１２のガイドバー１４、１６を囲むようにＶＣＭのコイル３０が取り付けられ、コイル３０の上側と右側にＶＣＭの磁気回路３２、３４が配置される。【選択図】      図１
2007102106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象の可動レンズと、
前記可動レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を前記可動レンズの光軸方向に進退移動可能に支持するガイドバーと、
前記ガイドバーが内側を挿通するように前記レンズ枠の周りに巻回して設置されたボイスコイルモータのコイルと、
前記コイルの位置の磁界を生成する磁気回路と、
を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
前記磁気回路は、前記可動レンズの光軸に対して直交する位置に配置された２つ磁気回路からなることを特徴とする請求項１のレンズ駆動機構。
【請求項３】
前記２つの磁気回路の間に前記可動レンズの位置を検出する位置センサが配置されたことを特徴とする請求項２のレンズ駆動機構。
【請求項４】
前記ガイドバーは、前記可動レンズの光軸に対して対角の方向に配置された２つのガイドバーからなり、１つのガイドバーは前記２つの磁気回路の間の方向に配置されることを特徴とする請求項１、２、又は、３に記載のレンズ駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ駆動装置に係り、特に鏡胴内に配置されるフォーカスレンズやズームレンズを進退移動させるレンズ駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやスチルカメラ等においてフォーカスレンズやズームレンズ等の可動レンズを光軸方向に直進移動させるレンズ駆動機構として、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を用いたものが知られている。例えば、特許文献１にはＶＣＭを使用したレンズ駆動機構が記載されている。これによれば、駆動対象の可動レンズを保持したレンズ枠がガイドバーによって光軸方向に移動可能に支持され、そのレンズ枠にＶＣＭのコイルが取り付けられる。これに対して、鏡胴に磁気回路が設けられる。磁気回路は、マグネット（永久磁石）とコ字型のヨークとから構成されており、ヨークの内側の対向する面の一方に永久磁石が固着される。これにより、ヨークの他方の面と永久磁石との間の空隙部に磁界が形成される。そして。その空隙部にレンズ枠のコイルの一部が挿入配置される。コイルに電流を流すと磁界と電流との作用（フレミングの左手の法則）によってレンズ枠に光軸方向の推力が加わり、可動レンズが進退移動するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２１４５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、可動レンズのサイズが大きい場合や、可動レンズを高速で駆動できるようにする場合には、推力を上げるためにコイルを大きくする必要がある。しかしながら、コイルを大きくすると、コイルを配置するスペースを確保するため、その分、ガイドバーを光軸から離れた位置に設けなくてはならず、鏡胴全体が大型化すると共に、レンズ枠とガイドバーとの間のガタやレンズ枠の剛性不足により動きが悪化するという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鏡胴の大型化や動作の悪化を招くことなく、ＶＣＭによるレンズの推力を上げることができるレンズ駆動機構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】
【０００５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のレンズ駆動機構は、駆動対象の可動レンズと、前記可動レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を前記可動レンズの光軸方向に進退移動可能に支持するガイドバーと、前記ガイドバーが内側を挿通するように前記レンズ枠の周りに巻回して設置されたボイスコイルモータのコイルと、前記コイルの位置の磁界を生成する磁気回路と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、ＶＣＭのコイルの内側にガイドバーを挿通するようにしたため、コイルを大きくしてもそれによってガイドバーを光軸から離す必要がなく、鏡胴の大型化を招くことなく、また、安定した動作で可動レンズを駆動することができる。
【０００７】
請求項２に記載のレンズ駆動機構は、請求項１に記載の発明において、前記磁気回路は、前記可動レンズの光軸に対して直交する位置に配置された２つ磁気回路からなることを特徴としている。本発明は、磁気回路の配置の一態様を示している。
【０００８】
請求項３に記載のレンズ駆動機構は、請求項２に記載の発明において、前記２つの磁気回路の間に前記可動レンズの位置を検出する位置センサが配置されたことを特徴としている。本発明によれば、２つの磁気回路によって生じる空間が有効利用され鏡胴の小型化が図れる。
【０００９】
請求項４に記載のレンズ駆動機構は、請求項１、２、又は、３に記載の発明において、前記ガイドバーは、前記可動レンズの光軸に対して対角の方向に配置された２つのガイドバーからなり、１つのガイドバーは前記２つの磁気回路の間の方向に配置されることを特徴としている。本発明は、ガイドバーの配置の形態を示している。また、本態様を請求項２に記載の発明に適用した場合に、ガイドバーの近傍において磁気回路による推力が加えられるため円滑に可動レンズを進退移動させることができる。更に本態様を請求項３に記載の発明に適用した場合、位置センサがガイドバーの近傍に配置されるため、精度良く可動レンズの位置を検出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るレンズ駆動機構によれば、鏡胴の大型化や動作の悪化を招くことなく、ＶＣＭによるレンズの推力を上げることができる。
【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駆動機構を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
図１乃至図３は、本発明に係るレンズ駆動機構の正面図、平面図、及び右側面図である。これらの図において、本発明に係るレンズ駆動機構により駆動される可動レンズ１０は、ビデオカメラ等の図示しない鏡胴内に配置された例えば可動のフォーカスレンズ（群）や可動のズームレンズ（群）等に相当し、鏡胴内に配置された他のレンズと共に構成される撮影光学系の光軸上にその可動レンズ１０の中心（可動レンズ１０の光軸Ｏ）が一致するように配置されている。
【００１３】
可動レンズ１０は、レンズ枠１２に固着されて保持されている。鏡胴本体には光軸Ｏに対して対角となる位置に２本のガイドバー１４、１６が光軸方向に併設されおり、後述のようにレンズ枠１２は、それらのガイドバー１４、１６に摺動可能に支持されると共に、光軸Ｏ方向に進退移動可能に支持されている。従って、レンズ枠１２が光軸方向に移動することによって、可動レンズ１０がレンズ枠１２と共に光軸方向に進退移動するようになっている。
【００１４】
レンズ枠１２の右上にはスライダー部１８がレンズ枠１２と一体形成されており、そのスライダー部１８の前後に形成された軸受部２０Ａ、２０Ｂ（図２参照）の軸受孔２１Ａ、２１Ｂ（軸受孔２１Ｂは図示せず）にガイドバー１４が嵌入することによってガイドバー１４に対して軸受孔２１Ａ、２１Ｂが光軸Ｏ方向に摺動可能に係合している。一方、レンズ枠１２に正面左下には、光軸Ｏ方向に貫通した軸受孔２２が形成されており、その軸受孔２２にガイドバー１６が嵌入されることによってガイドバー１６に対して軸受孔２２が光軸Ｏ方向に摺動可能に係合している。これによってレンズ枠１２がガイドバー１４、１６によって光軸方向が進退移動可能に支持されている。尚、レンズ枠１２は主としてガイドバー１４を基準にして光軸方向にガイドされ、カイドバー１４を軸とした回動がガイドバー１６によって規制されている。
【００１５】
レンズ枠１２の周部には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を構成する例えば空芯のコイル３０が巻回されて固着されている。コイル３０は、可動レンズ１０の推力を上げるためにその内側にガイドバー１４、１６が挿通配置されている。上記鏡胴本体には、上面側と右側面側にコイル３０の位置に磁界を生成する磁気回路３２、３４が設けられている。磁気回路３２は、図４に示すようにコ字状に形成されたヨーク４０の内側の上面４０Ａに板状のマグネット（永久磁石）４２が固着される。例えば、マグネット４２の下面４２Ａ側をＳ極とすると、ヨーク４０の下面４０ＢがＮ極となりマグネット４２と、ヨーク４０の下面４０Ｂとの間の空隙部４４に磁界が生成される。この空隙部４４にコイル３０の上辺部が挿入配置される。ヨーク４０の前端の開口部４０Ｃには磁路をショートするためのショート部材５０が嵌合される。尚、コイル３０の右辺に配置される磁気回路３４も磁気回路３２と同様に構成されている。
【００１６】
これにより、コイル３０に電流を流すと、その電流と磁気回路３２、３４の磁界との作用（フレミングの左手の法則）によってコイル３０に光軸方向への推力が加わり、レンズ枠１２が光軸方向に進退移動するようになっている。
【００１７】
また、ガイドバー１４の近傍、即ち、磁気回路３２、３４の間には、可動レンズ１０の位置を検出するための位置センサ６０が配置される。レンズ枠１２にはセンサ部６２が一体形成されており、位置センサ６０はそのセンサ部６２に配置されている投光部６３と、鏡胴本体に固定された受光部６４（回路基板６５に実装された受光部６４）とから構成されている。投光部６３は、ＬＥＤを備え、そのＬＥＤから出射された光をスリットを介して受光部６４に投光する。受光部６４は、光軸方向に配列された多数のフォトダイオードからなり、投光部６３から投光された光の受光量が最も高いフォトダイオードの位置によって可動レンズ１０の光軸方向の位置を検出する。
【００１８】
尚、磁気回路３２、３４の間のガイドバー１４の近傍には、位置センサ６０以外にも例えば可動レンズ１０の移動速度を検出するための図示しない速度センサが設置され、図１においてセンサ部６２には、コアとボビンからなる速度センサのコア７０が光軸方向に設置されている。
【００１９】
以上の如く構成されたレンズ駆動機構によれば、ＶＣＭのコイル３０がガイドバー１４、１６の外側を囲むように配置されるため、即ち、ガイドバー１４、１６がコイル３０の内側に配置されるため、コイル３０を大きくしてＶＣＭの推力を上げた場合であっても、ガイドバー１４、１６を光軸に近い位置に配置することができ、レンズ枠１２とガイドバー１４、１６との間のガタやレンズ枠１２の剛性不足により動作が悪くなるという不具合も防止することができる。また、コイル３０を大きくしてもガイドバー１４、１６がコイル３０の内側に配置されるために機構全体としては小型にすることができる。更に、位置センサ６０等のセンサがガイドバー１４の近傍に設置されるため位置等の精度の高い検出が可能であると共に、光軸Ｏに対して直交する位置に配置された磁気回路３２、３４の間の空間部に配置されるため、その空間部が有効に利用され、機構全体の小型化に寄与する。
【００２０】
以上、上記実施の形態において、磁気回路３２、３４の配置は光軸Ｏに対して必ずしも直交する位置でなくてもよく、対向する位置であってもよい。上記実施の形態ではコイル３０を正面側から見た形状が略四角形状となっているがこれに限らず円状であって良いし、それ以外の形状であってもよい。
【００２１】
また、上記可動レンズ１０は、どのような用途で鏡胴内で可動するレンズであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係るレンズ駆動機構の正面図である。
【図２】図２は、本発明に係るレンズ駆動機構の平面図である。
【図３】図３は、本発明に係るレンズ駆動機構の右側面図である。
【図４】図４は、磁気回路の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０…可動レンズ、１２…レンズ枠、１４、１６…ガイドバー、１８…スライダー部、２０Ａ、２０Ｂ…軸受部、２１Ａ、２１Ａ、２２…軸受孔、３０…コイル、３２、３４…磁気回路、４０…ヨーク、４２…マグネット、４４…空隙部、６０…位置センサ、６２…センサ部、６３…投光部、６４…受光部
【図１】
2007102106.tif 000003
【図２】
2007102106.tif 000004
【図３】
2007102106.tif 000005
【図４】
2007102106.tif 000006