(57)【要約】【課題】直動タイプの振動アクチュエータの圧接部から発生する摩耗粉が光学素子へ飛散するのを抑制したレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、光軸方向に移動可能なレンズ群を保持するレンズ保持枠と、レンズ保持枠を光軸方向に案内する第一の案内部材と、光軸方向に延びた駆動軸と、駆動軸の長手方向に摺動可能に圧接する圧接部、および、レンズ保持枠に連結する連結部を備えたスライダーと、スライダーを光軸方向に案内する第二の案内部材と、駆動軸とスライダーのいずれか一方に設けられた振動子と、駆動軸および第二の案内部材を保持する駆動ケースと、駆動ケースに固定されることで、スライダーの圧接部を覆い、かつ連結部を外部に突出させるカバー部材とを有する。【選択図】図１
2013003331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能なレンズ群を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を前記光軸方向に案内する第一の案内部材と、
前記光軸方向に延びた駆動軸と、
前記駆動軸の長手方向に摺動可能に圧接する圧接部、および、前記レンズ保持枠に連結する連結部を備えたスライダーと、
前記スライダーを前記光軸方向に案内する第二の案内部材と、
前記駆動軸と前記スライダーのいずれか一方に設けられた振動子と、
前記駆動軸および前記第二の案内部材を保持する駆動ケースと、
前記駆動ケースに固定されることで、前記スライダーの前記圧接部を覆い、かつ前記連結部を外部に突出させるカバー部材と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記スライダーは、前記駆動軸と前記第二の案内部材との間に凹部を有し、
前記駆動ケースは、前記凹部に挿入される壁部を有し、
前記連結部は、前記壁部に対して前記第二の案内部材側に配置されてい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３】
前記駆動軸、前記スライダー、前記振動子、および、前記駆動ケースは、該振動子の振動により該スライダーが該駆動軸に沿って前記光軸方向に移動する振動アクチュエータを構成し、
前記スライダーは、前記振動子の振動により、前記第二の案内部材に沿って移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を着脱可能に搭載するカメラ本体と、を有することを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエータを用いてレンズ群を移動させるレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レンズ鏡筒における移動レンズ群に対し、圧電素子等の振動子で構成された振動体に被駆動体を圧接させ、この振動体を振動させることで、圧接部の摩擦力により移動レンズ群を相対的に移動させる振動アクチュエータが知られている。このような振動アクチュエータは、振動体と被駆動部の摺動により、圧接部において摩耗粉が発生する場合がある。
【０００３】
特許文献１には、回転タイプの振動アクチュエータが開示されている。しかし特許文献１のような回転タイプの振動アクチュエータを用いると、回転運動を直進移動へ変換するためのカムピンと対になるカムスロープ等の変換機構が必要となる。このため、装置全体が大型化してしまう。また、移動レンズ群を高速に移動させたい場合、回転リングをさらに高速回転する必要がありエネルギー効率が悪く、回転リングの高速回転に伴う騒音の発生等の問題が生じる可能性がある。
【０００４】
特許文献２には、光軸方向に延びる駆動軸に沿って移動する直動タイプの振動アクチュエータを用いて、移動レンズ群を光軸方向へ移動させる構成が開示されている。直動タイプの振動アクチュエータを用いると、被駆動体は移動方向に移動レンズ群と一体的に移動するため、回転リングタイプと比較して装置全体の大型化を避けることができる。また、回転タイプのような変換部材は不要であるため、良好なエネルギー効率を有し、かつ静音なレンズ鏡筒を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６７５６１号公報
【特許文献２】特許第３１７０９９９号
【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、直動タイプの振動アクチュエータは、移動レンズ群の位置に応じて圧接部の位置が変化する。このため、摩耗粉の飛散を防ぐこと目的として圧接部を含む空間を塞ぐことは困難である。
【０００７】
特許文献２に開示された直動タイプの振動アクチュエータは、振動体である駆動軸と被駆動体の圧接部が露出している。このため、圧接部で発生した摩耗粉がレンズや画像センサ等の光学素子に飛散し、出力画像に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００８】
そこで本発明は、直動タイプの振動アクチュエータの圧接部から発生する摩耗粉が光学素子へ飛散するのを抑制したレンズ鏡筒を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、光軸方向に移動可能なレンズ群を保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を前記光軸方向に案内する第一の案内部材と、前記光軸方向に延びた駆動軸と、前記駆動軸の長手方向に摺動可能に圧接する圧接部、および、前記レンズ保持枠に連結する連結部を備えたスライダーと、前記スライダーを前記光軸方向に案内する第二の案内部材と、前記駆動軸と前記スライダーのいずれか一方に設けられた振動子と、前記駆動軸および前記第二の案内部材を保持する駆動ケースと、前記駆動ケースに固定されることで、前記スライダーの前記圧接部を覆い、かつ前記連結部を外部に突出させるカバー部材とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのカメラシステムは、前記レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を着脱可能に搭載するカメラ本体とを有する。
【００１１】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、直動タイプの振動アクチュエータの圧接部から発生する摩耗粉が光学素子へ飛散するのを抑制したレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における第四レンズ群、第四レンズ群を移動させる駆動ユニット（直動タイプの振動アクチュエータ）、およびそれらの周囲構造を示す分解斜視図である。
【図２】実施例１におけるレンズ鏡筒の断面図である。
【図３】実施例１における第四レンズ群、第四レンズ群を移動させる駆動ユニット（直動タイプの振動アクチュエータ）、およびそれらの周囲構造を示す斜視図である。
【図４】実施例１における第四レンズ群の周辺構造をＹ軸方向から見た断面図である。
【図５】実施例１において、図４中の切断面Ａ−Ａを示す断面図である。
【図６】実施例１において、図５中の領域１０２ａの拡大図である。
【図７】実施例１における第四レンズ群の周辺構造をＺ軸方向から見た断面図である。
【図８】実施例１において、図７中の切断面Ｂ−Ｂを示す断面図である。
【図９】実施例２における第四レンズ群の斜視図である。
【図１０】実施例２における第四レンズ群の周辺構造をＹ軸方向から見た断面図である。
【図１１】実施例２において、図１０中の切断面Ｃ−Ｃを示す断面図である。
【図１２】実施例２において、（ａ）被駆動体が＋Ｚ方向のメカ端に位置している場合、（ｂ）被駆動体が−Ｚ方向のメカ端に位置している場合の第四レンズ群の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１乃至図８を参照して、本発明の実施例１におけるレンズ鏡筒について説明する。これらの図において、光軸方向をＺ軸、光軸直交方向のうち任意の方向をＸ軸、および、光軸直交方向のうちＸ軸と垂直な方向をＹ軸と定義する。
【００１６】
図１は、本実施例における移動レンズである第四レンズ群５、第四レンズ群５を移動させる駆動ユニット１０（直動タイプの振動アクチュエータ）、および、それらの周辺構造を示す分解図である。図２は、本実施例におけるレンズ鏡筒１の断面図である。図３は、第四レンズ群５、第四レンズ群５を移動させる駆動ユニット１０、および、それらの周辺構造を示す斜視図である。図４は、第四レンズ群５の周辺構造をＹ軸方向から見た断面図である。図５は、図４中の切断面Ａ−Ａを示す断面図である。図６は、図５中の領域１０２ａの拡大図である。図７は、第四レンズ群の周辺構造をＺ軸方向から見た断面図である。図８は、図７中の切断面Ｂ−Ｂを示す断面図である。
【００１７】
レンズ鏡筒１は、第一レンズ群２、第二レンズ群３、第三レンズ群４、および、第四レンズ群５の４群構成である。またレンズ鏡筒１は、第三レンズ群４を構成するレンズの間に光量調整絞り機構６を備え、第四レンズ群５の後段（像側）に撮像素子（不図示）を備えている。これらのレンズ群のうち、第二レンズ群３は変倍用の光学系であり、光軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。また第三レンズ群４は手振れ補正用の光学系であり、光軸直交面内（ＸＹ面内）において移動可能に構成されている。第四レンズ群５は合焦用の光学系であり、光軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。本実施例では、これらの光学系のうち、合焦用の光学系である第四レンズ群５に適用した場合を例として以下に説明する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、例えば変倍用の光学系である第二レンズ群３等にも適用可能である。
【００１８】
第四レンズ保持枠５１（レンズ保持枠）は、第四レンズ群５を保持し、メイン案内軸８（第一の案内部材）とサブ案内軸９によって光軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持されている。メイン案内軸８は、第四レンズ保持枠５１を光軸方向に案内する。メイン案内軸８とサブ案内軸９は、撮像素子保持枠７１（固定部材）と、第三レンズ群４が固定される部材４１によって固定されている。第四レンズ保持枠５１は、位置検出用のセンサ５２と駆動ユニット１０からの出力を伝達する箇所にコの字形の連結部受け板バネ５３を備え、目標位置とセンサ５２の出力に基づいてアクチュエータの出力を決定して位置制御されている。
【００１９】
図１に示されるように、駆動ユニット１０は、駆動ケース１０１、駆動軸１０２、圧電素子１０３（振動子）、案内軸１０４、駆動軸受け板金１０５、被駆動体１０６（スライダー）、予圧板バネ１０７、および、カバー部材１０８の各部品から構成されている。駆動ケース１０１は、光軸方向に延びた駆動軸１０２に圧電素子１０３が連結して構成された連結部材を、シリコン系の接着剤等により駆動軸保持部１０１ｄにて接着し保持している。また駆動ケース１０１は、被駆動体１０６を移動方向（光軸方向）に案内する案内軸１０４（第一の案内部材）を案内軸保持部１０１ｅにおいて保持している。そして駆動ケース１０１には、駆動軸保持部１０１ｄと案内軸保持部１０１ｅとの間に駆動ケース１０１内の空間を仕切る壁１０１ａが設けられている。駆動ケース１０１は、締結部１０１ｂ、１０１ｃを撮像素子保持枠７１（固定部材）の締結部７１ａ、７１ｂにそれぞれビス１１、１２で締結することにより、取り付けられている。
【００２０】
被駆動体１０６は、駆動軸受け板金１０５を有する。予圧板バネ１０７は、駆動軸受け板金１０５と予圧板バネ１０７が駆動軸１０２を垂直に挟み込むように、駆動軸１０２に対して所定の力で付勢して被駆動体１０６に固定されている。本実施例では、被駆動体１０６が有する爪部１０６ｂに予圧板バネ１０７の穴部１０７ｂを掛けることで、予圧板バネ１０７は被駆動体１０６に固定されている。また被駆動体１０６は、保持部１０６ｃにおいて、案内軸１０４に対して光軸方向（Ｚ軸方向）に摺動可能に保持されている。これにより、図５および図６に示されるように、駆動軸１０２と駆動軸受け板金１０５の圧接部１３、および、駆動軸１０２と予圧板バネ１０７の圧接部１４のそれぞれに圧接力が生じる。そして圧電素子１０３に連結した駆動軸１０２が振動すると、圧接された被駆動体１０６が案内軸１０４に沿って移動する。
【００２１】
被駆動体１０６の圧接部１３、１４は、駆動軸１０２の長手方向に摺動可能に圧接する。図６に示されるように、本実施例の圧接部１３、１４は駆動軸１０２を２箇所の平面において圧接している。ただしこれに限定されるものではなく、Ｖ溝と平面等の組み合わせによって２箇所以上で圧接するように構成してもよい。なお、２箇所所以上で圧接する場合には、案内軸１０４と駆動軸１０２との平行出し調整を行う必要がある。
【００２２】
また被駆動体１０６は、図５に示されるように、圧接部１３、１４（駆動軸１０２）と案内軸保持部１０６ｃ（案内軸１０４）との間に仕切り壁１０１ａ（壁部）を避ける凹部１０６ｄを有する。すなわち駆動ケース１０１の仕切り壁１０１ａは、被駆動体１０６の凹部１０６ｄに挿入するように配置されている。さらに被駆動体１０６は、仕切り壁１０１ａに対して案内軸１０４側（第二の案内部材側）において第四レンズ保持枠５１に連結する連結部１０６ａを有する。連結部１０６ａは球状、または、連結部受け板バネ５３と接触する箇所が球面である形状を有する。
【００２３】
連結部１０６ａは、第四レンズ保持枠５１に設けられた連結部受け板バネ５３に対して、図８に示されるように組み込まれる。連結部受け板バネ５３は、Ｚ軸方向において、保持部５３ａ、５３ｂの２点で球状の連結部１０６ａを保持する。また、連結部受け板バネ５３の保持部５３ａは、第四レンズ保持枠５１と連結部受け板バネ５３との間に距離Δｄのクリアランスを設けた状態で、連結部１０６ａをＺ軸方向に弾性力Ｆで保持している。この弾性力Ｆにより、第四レンズ保持枠５１は駆動ユニット１０に対して常にＺ方向に付勢される。このような連結部１０６ａと連結部受け板バネ５３との連結機構により、連結部１０６ａはＸＹ平面上での位置とＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りの回転誤差が許容される。
【００２４】
以上のように、駆動ユニット１０は、圧電素子１０３に連結した駆動軸１０２が振動することによって圧接された被駆動体１０６が案内軸１０４に沿って光軸方向に移動する、直動タイプの振動アクチュエータである。被駆動体１０６は、圧電素子１０３の振動により、案内軸１０４に沿って移動する。そして、駆動ユニット１０から突出している連結部１０６ａが連結部受け板バネ５３を介して駆動力を第四レンズ保持枠５１に伝達することで、第四レンズ保持枠５１はメイン案内軸８に沿って移動可能に構成されている。
【００２５】
このとき圧接部１３、１４では、駆動軸１０２と軸受板金１０５の摺動、駆動軸１０２と予圧板バネ１０７の摺動により、駆動軸１０２や軸受板金１０５、予圧板バネ１０７から摩耗粉や削りカスが生じる場合がある。そこで、駆動ケース１０１には圧接部１３、１４と案内軸保持部１０６ｃとの間に切り壁１０１ａが設けられ、且つ、駆動ケース１０１を覆うカバー部材１０８が設けられている。駆動ケース１０１の爪部１０１ｇにカバー部材１０８の穴部１０８ａを掛けることにより、カバー部材１０８は駆動ケース１０１に固定される。このようにカバー部材１０８は、駆動ケース１０１に固定されることで、被駆動体１０６の圧接部１３、１４を覆い、かつ連結部１０６ａを外部に突出させる。
【００２６】
このように、仕切り壁１０１ａが設けられていることで、摩耗粉が案内軸１０４に飛散して生じる駆動への悪影響を回避することができる。また被駆動体１０６は、仕切り壁１０１ａ側に連結部１０６ａを備えることで、圧接部１３、１４と連結部１０６ａとの間の距離を離し、かつ、カバー部材１０８を用いて駆動ケース１０１に蓋をしている。このような構成により、駆動ケース１０１の外側に摩耗粉が飛散して光学素子に付着するのを抑制することができる。また、駆動ケース１０１の内側に粘着材を塗布すれば、摩耗粉等が駆動ケース１０１の外側に飛散するのをより効果的に抑制することができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、図９乃至図１２を参照して、本発明の実施例２におけるレンズ鏡筒について説明する。本実施例のレンズ鏡筒は、実施例１における被駆動体１０６の変形例として被駆動体１１０６を有している。被駆動体１１０６以外の構成は実施例１のレンズ鏡筒と同様であるため、実施例１と共通の説明は省略する。
【００２８】
図９は、本実施例における第四レンズ群の斜視図である。図１０は、第四レンズ群の周辺構造をＹ軸方向から見た断面図である。図１１は、図１０中の切断面Ｃ−Ｃを示す断面図である。図１２は第四レンズ群の斜視図であり、図１２（ａ）は被駆動体が＋Ｚ方向のメカ端に位置している場合、図１２（ｂ）は被駆動体が−Ｚ方向のメカ端に位置している場合をそれぞれ示す。
【００２９】
図９乃至図１２に示されるように、被駆動体１１０６には、駆動ケース１０１と連結部１０６ａとの間に板状の遮へい部１０６ｄが設けられている。遮へい部１０６ｄは光軸方向（Ｚ軸方向）に延び、図１２（ａ）、（ｂ）に示されるように、駆動ストロークの全域において駆動ケース１０１の内部が露出するのを防止している。これにより、仮に駆動ケース１０１の外側に摩耗粉等が飛散した場合でも、連結部１０６ａを伝わって摩耗粉等が更に拡散し、レンズ鏡筒内の光学素子に付着するのを防止することができる。また、遮へい部１０６ｄの駆動ケース１０１側の面１０６ｅに粘着剤を塗布することで、摩耗粉の拡散をより効果的に防止することが可能である。
【００３０】
上記各実施例によれば、直動タイプの振動アクチュエータの圧接部から発生する摩耗粉が光学素子へ飛散するのを抑制したレンズ鏡筒を提供することができる。このため、小型かつ静音のレンズ鏡筒を提供することができる。
【００３１】
上記各実施例の振動アクチュエータは、連結部を突出した状態でユニット化されている。このユニット化には、アクチュエータ側の故障等による部品交換や修理を容易に行うだけでなく、アクチュエータ単体で動作テストを可能し、レンズ鏡筒の組立や分解を繰り返す手間を省くことができる。また、上記各実施例では、駆動軸に圧電素子（振動子）を設けているが、これに限定されるものではなく、被駆動体（スライダー）に振動子を設けてもよい。すなわち、圧電素子は、駆動軸または被駆動体のいずれか一方に設けることができる。また上記各実施例のレンズ鏡筒は、カメラ本体（撮像装置本体）に着脱可能に搭載され、カメラシステムを構成し得る。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  レンズ鏡筒
５  第四レンズ群（移動レンズ群）
８  メイン案内軸（第一の案内部材）
１３、１４  圧接部
５１  第四レンズ群保持枠（レンズ保持枠）
７１  撮像素子保持枠（固定部）
１０１  駆動ケース
１０２  駆動軸
１０３  圧電素子（振動子）
１０４  案内軸（第二の案内部材）
１０６  被駆動体（スライダー）
１０６ａ  連結部
１０８  カバー部材
【図１】
2013003331.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
2013003331.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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