(57)【要約】【課題】フォーカス動作時の動作音を抑制することができ、脱調による制御乱れを無くして、制御性能を向上させ、連続使用時の発熱を抑えることができ、フォーカス動作の応答性及び位置制御の向上を図る。【解決手段】フォーカスレンズ駆動装置１は、フォーカスレンズ１０と、フォーカスレンズ１０を光軸方向に移動させる移動機構２０と、移動機構２０を駆動する駆動モータ３０とを備え、駆動モータ３０として、スロットレスブラシレスモータを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させる移動機構と、前記移動機構を駆動する駆動モータとを備え、前記駆動モータとして、スロットレスブラシレスモータを用いることを特徴とするフォーカスレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記駆動モータによって回転駆動され、前記フォーカスレンズの光軸と平行に配置されるリードスクリューと、前記リードスクリューに螺合して、前記フォーカスレンズのレンズ鏡筒に連結されるラックとを備えることを特徴とする請求項１記載のフォーカスレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフォーカスレンズ駆動装置を備えたデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカスレンズ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどで用いられるフォーカスレンズ駆動機構は、フォーカスレンズの光軸と平行にリードスクリューを配置し、ステッピングモータによってリードスクリューを回転駆動して、リードスクリューに螺合したラックを、リードスクリューの軸方向に沿って移動させる機構を備えており、ラックに連結したフォーカスレンズのレンズ鏡筒を光軸に沿って移動させている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２３６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のフォーカスレンズ駆動機構では、駆動モータとしてステッピングモータが用いられている。ステッピングモータは、振動が大きく、比較的大きな動作音が発生する問題がある。近年のデジタルカメラは、フォーカス動作をしながら動画撮影と録音を行うことがなされており、ステッピングモータの動作音が動画撮影時に収録されてしまうことが一つの問題になっている。また、ステッピングモータは過負荷時などの脱調で制御が乱れ易い問題があり、口径の大きい（重量の大きい）レンズを頻繁に駆動すると脱調を起こし易く、その都度位置決め動作を行うなど、良好な制御性能が得られない問題がある。
【０００５】
これに対して、駆動音を抑えるために超音波モータを用いる場合もあるが、超音波モータは、摩擦によって位置保持を行うため、連続使用による発熱量が増加するといった別の問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。すなわち、フォーカス動作時の動作音を抑制すること、脱調による制御乱れを無くして、制御性能を向上させること、連続使用時の発熱を抑えること、これらに加えて、フォーカス動作の応答性及び位置制御の向上を図ること、などが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明によるフォーカスレンズ駆動装置は、以下の構成を具備するものである。
【０００８】
フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させる移動機構と、前記移動機構を駆動する駆動モータとを備え、前記駆動モータとして、スロットレスブラシレスモータを用いることを特徴とするフォーカスレンズ駆動装置。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るフォーカスレンズ駆動装置を示した説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフォーカスレンズ駆動装置に用いられる駆動モータ（スロットレスブラシレスモータ）を示した部分断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフォーカスレンズ駆動装置を備えるデジタルカメラを示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１１】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るフォーカスレンズ駆動装置１は、フォーカスレンズ１０と、フォーカスレンズ１０を光軸Ｏ方向に移動させる移動機構２０と、移動機構２０を駆動する駆動モータ３０とを備えている。
【００１２】
駆動モータ３０は、側面視Ｕ字型のブラケット２１に支持されており、ブラケット２１は、リードスクリュー２２を支持している。リードスクリュー２２は、一端側が駆動モータ３０の回転軸に直接又は伝動機構を介して連結され、他端側がブラケット２１の軸受支持部２３に装着される軸受２５に軸支されて、フォーカスレンズ１０の光軸Ｏに沿って配置されている。軸受支持部２３には板バネ２７が固定され、板バネ２７によって軸受２５をリードスクリュー２２の長手方向に押圧することで駆動モータ３０のスラストガタを吸収している。
【００１３】
このようなフォーカス駆動装置１は、駆動モータ３０が回転駆動することで、リードスクリュー２２が回転する。これによって、リードスクリュー２２に螺合するラック２４がリードスクリュー２２の長手方向に沿って移動し、ラック２４に連結されたレンズ鏡筒１１が光軸Ｏに沿って移動する。
【００１４】
図２は、駆動モータ３０として用いられるスロットレスブラシレスモータの構成例を示している。駆動モータ３０は、回転軸３１を備えており、回転軸３１は、枠体３４に装着された軸受３２と蓋体３５に装着された軸受３３によって回転自在に軸支されている。回転軸３１には、ブッシュ３６を介してロータマグネット３７が装着されてロータを構成しており、枠体３４には、コイル３８とバックヨーク３９が装着されてステータを構成している。
【００１５】
回転軸３１は、板バネ２７によってリードスクリュー２２の長手方向（スラスト方向）に付勢されており、蓋体３５に対して押し付けられている。このような構成によって、ロータのスラストガタを吸収し、ロータ（リードスクリュー２２）の回転方向によって発生するラック２４とリードスクリュー２２の噛合い反力によるロータのスラスト方向への移動を抑制している。
【００１６】
このような駆動モータ３０は、ステータ内に円筒状に成型したコイル３８を配置していることで、ステッピングモータなどで採用されるコイルを巻き付けるコアや磁極歯が無い構造になっている。これによって、回転駆動時にコギングトルクが発生せず、駆動音を抑えた円滑な回転が可能になっている。また、ロータマグネット３７として樹脂成型したものを採用することで、イナーシャが小さく、高い応答性、追従性が得られる駆動モータ３０とすることができる。
【００１７】
図３は、フォーカスレンズ駆動装置１を備えたレンズユニット２と、このレンズユニット２が装着されたカメラユニット３とを備えるデジタルカメラ１００を示している。レンズユニット（交換レンズ）２には、フォーカスレンズ駆動装置１を制御するためのレンズＩＣ２Ａとドライバ回路２Ｂが設けられる。レンズＩＣ２Ａは、カメラユニット３からのレンズ駆動信号が入力されると共に、リードスクリュー２２の回転位置を検出する検出素子（ホール素子）２６からの位置検出信号がフィードバックされ、これらの信号に応じた制御信号をドライバ回路２Ｂに出力する。ドライバ回路２Ｂは、入力された制御信号に応じて駆動モータ３０に駆動信号を出力する。尚、位置検出信号は、他から検出した信号を適宜採用でき、駆動モータ３０の誘起電流から検出した信号や、フォーカスレンズ１０の位置を直接検出した信号等であってもよい。
【００１８】
カメラユニット３は、撮像素子３Ａ、カメラＩＣ３Ｂ、出力処理回路３Ｃ、ＡＦ処理回路３Ｄ、撮像処理回路３Ｅ、モニタ３Ｆ、記憶部３Ｇ、スイッチ３Ｈなどを備えている。図示の例では、カメラユニット３は、接続端子３Ｊを備え、接続端子３Ｊにレンズユニット２の接続端子２Ｃを接続することで、レンズユニット２が交換可能に装着される例を示しているが、これに限らず、カメラユニット３とレンズユニット２とが一体構成になっているものであってもよい。
【００１９】
カメラユニット３においては、撮像素子３Ａから出力された信号は出力処理回路３Ｃにて処理され、撮像処理回路３ＥとＡＦ処理回路３Ｄに出力される。これに対して、カメラＩＣ３Ｂには、撮像処理回路３Ｅからの信号が入力されると共に、ＡＦ処理回路３Ｄからの信号が入力され、カメラＩＣ３Ｂは、これらの信号に基づくレンズ駆動信号をレンズＩＣ２Ａに出力する。
【００２０】
一方、撮像処理回路３Ｅから出力される信号はモニタ３Ｆに入力されてモニタ画像が表示され、スイッチ３Ｈから入力されるトリガ信号によって、撮像処理回路３Ｅからの信号は記憶部３Ｇに入力されて、静止画或いは動画の画像信号が記憶部３Ｇに記憶される。
【００２１】
このようなデジタルカメラ１００に装備されるフォーカスレンズ駆動装置１は、レンズＩＣ２Ａが行う駆動モータ３０のフィードバック制御によってフォーカスレンズ１０の位置が制御される。これによって、ステッピングモータによるレンズ駆動の場合に起きる脱調による制御乱れを起こすこと無く、安定したフォーカスレンズ１０の位置制御を行うことが可能になる。また、これによると、超音波モータによるレンズ駆動の場合に生じる連続使用時の発熱の問題も生じない。
【００２２】
このように本発明の実施形態に係るフォーカスレンズ駆動装置１は、駆動モータ３０として、図２に示すようなスロットレスブラシレスモータを用いることで、フォーカス動作時の動作音を抑制することができ、脱調による制御乱れを無くして、制御性能を向上させることができる。また、連続使用時の発熱を抑えることができる。そして、スロットレスブラシレスモータの利点を生かして、フォーカス動作の応答性及び位置制御の向上を図ることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１：フォーカスレンズ駆動装置，２：レンズユニット，３：カメラユニット，
１０：フォーカスレンズ，１１：レンズ鏡筒，
２０：移動機構，２１：ブラケット，２２：リードスクリュー，
２３：軸受支持部，２４：ラック，２５：軸受，２６：検出素子，
２７：板バネ，
３０：駆動モータ，３１：回転軸，３２，３３：軸受，
３４：枠体，３５：蓋体，３６：ブッシュ，３７：ロータマグネット，
３８：コイル，３９：バックヨーク，
１００：デジタルカメラ，Ｏ：光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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