(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながらも、振動体と摩擦部材との摺動により発生した摩耗粉を良好に捕集する。【解決手段】レンズ鏡筒は、光軸方向に移動可能なレンズ５と、光軸方向に延びるように配置された摩擦部材１４と、電気−機械エネルギ変換によって振動が励起される振動体１１と、該振動体を摩擦部材の摩擦面に接触させるように保持し、振動体に振動が励起されることにより該振動体とともに光軸方向に移動する移動ユニットとを有する。移動ユニットの移動によってレンズを光軸方向に移動させる。レンズ鏡筒内における移動ユニットおよび摩擦面が配置された第１の領域Ｓ１とレンズが配置された第２の領域Ｓ２との間に、第１の領域に面して光軸方向に延びるように配置された粘着面１５Ａを設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能なレンズと、
前記光軸方向に延びるように配置された摩擦部材と、
電気−機械エネルギ変換によって振動が励起される振動体と、
前記振動体を前記摩擦部材の摩擦面に接触させるように保持し、前記振動体に振動が励起されることにより該振動体とともに前記光軸方向に移動する移動ユニットとを有し、
前記移動ユニットの移動によって前記レンズを前記光軸方向に移動させるレンズ鏡筒であって、
該レンズ鏡筒内における前記移動ユニットおよび前記摩擦面が配置された第１の領域と前記レンズが配置された第２の領域との間に、前記第１の領域に面して前記光軸方向に延びるように配置された粘着面を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記移動ユニットは、該移動ユニットの移動により前記第１の領域で前記粘着面に向かう空気の移動を生じさせる空気ガイド部を有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３】
前記摩擦部材は、前記摩擦面から前記粘着面に向かって傾斜する斜面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記粘着面は、前記光軸方向における前記移動ユニットの移動範囲よりも長い範囲に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記摩擦部材を保持する保持部材を有し、
前記粘着面が、前記保持部材のうち前記摩擦面よりも退避した位置で前記光軸方向に延びるように設けられた面に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記摩擦部材における前記摩擦面とは反対側に配置され、振動を減衰させる振動減衰部材を有し、
前記粘着面が、前記振動減衰部材における前記第１の領域に面する部分に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記移動ユニットの移動を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記摩擦面と前記振動体との摺動により生ずる摩耗粉を前記粘着面で捕集するための前記移動ユニットの移動の制御を、該レンズ鏡筒を用いた撮像での前記移動ユニットの移動の制御とは異なる制御として行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型アクチュエータを用いてレンズを移動させるレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動体に電気−機械エネルギ変換によって振動を励起することで、該振動体とこれに加圧接触する摩擦部材とを相対移動させる振動型アクチュエータは、レンズ鏡筒内でのレンズの駆動に用いられる。レンズ駆動に用いられる振動型アクチュエータとしては、リング型や棒型の振動型アクチュエータに加えて、特許文献１にて開示されているようなリニア型の振動型アクチュエータがある。
【０００３】
これらの振動型アクチュエータでは、振動体と摩擦部材との摺動によって摩耗粉が発生する。摩耗粉が振動体と摩擦部材との間に入り込むと、アクチュエータとしての耐久性が低下したり異音が発生したりする。また、摩耗粉がレンズに付着するおそれもある。
【０００４】
特許文献１では、摩擦部材に対して移動する振動体を囲むように弾性部材を設け、該弾性部材を摩擦部材に対して接触（摺動）させることで、摩耗粉を除去する構成が開示されている。また、弾性部材のうち摩擦部材に対して摺動する部分以外の部分に粘着面を設けて摩耗粉を捕集することについても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６５９４５０  号公報
【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、特許文献１にて開示された構成では、摩擦部材に接触する弾性部材が振動体の移動に対して抵抗となり、振動型アクチュエータの性能に影響し得る。また、振動体を囲むように弾性部材を配置することで、振動型アクチュエータが大型化し、この結果、レンズ鏡筒の大型化につながる。さらに、弾性部材に摩耗粉が付着して堆積していくと、弾性部材から脱落した摩耗粉が振動体と摩擦部材との間に入り込む可能性がある。
【０００７】
本発明は、簡単な構成でありながらも、振動体と摩擦部材との摺動により発生した摩耗粉を良好に捕集することができるようにした小型のレンズ鏡筒を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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と、光軸方向に延びるように配置された摩擦部材と、電気−機械エネルギ変換によって振動が励起される振動体と、該振動体を摩擦部材の摩擦面に接触させるように保持し、振動体に振動が励起されることにより該振動体とともに光軸方向に移動する移動ユニットとを有し、移動ユニットの移動によってレンズを光軸方向に移動させる。そして、レンズ鏡筒内における移動ユニットおよび摩擦面が配置された第１の領域とレンズが配置された第２の領域との間に、第１の領域に面して光軸方向に延びるように配置された粘着面を有することを特徴とする。
【０００９】
なお、上記レンズ鏡筒を有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、レンズ鏡筒内において摩擦面側の領域とレンズ側の領域との間に振動体の移動方向である光軸方向に延びる粘着面を設けている。これにより、簡単な構成で、振動体の移動に対して新たな抵抗を生じさせることなく、摩耗粉を効率良く、かつレンズ側の領域への侵入を抑えつつ捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ鏡筒の断面図。
【図２】実施例１のレンズ鏡筒の部分断面図。
【図３】図１のレンズ鏡筒の部分拡大図。
【図４】実施例１における摩耗粉の捕集を説明する斜視図。
【図５】本発明の実施例２であるレンズ鏡筒の部分拡大図。
【図６】実施例２における摩耗粉の捕集を説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１には、本発明の実施例１である交換レンズ（光学機器）のレンズ鏡筒の構成（光軸αに沿った断面での構成）を示している。１は最も前側（被写体側）に配置された第１レンズユニットであり、直進筒８により保持されている。第１レンズユニット１は、変倍に際してカム筒７の回転によって直進筒８とともに光軸αが延びる方向である光軸方向に移動する。２は第２レンズユニットであり、案内筒６により保持される。３は第３レンズユニットであり、案内筒６により保持される。第３レンズユニット３は、変倍に際してカム筒７の回転により光軸方向に移動する。４は第４レンズユニットであり、案内筒６により保持される。第４レンズユニット４は、変倍に際してカム筒７の回転により光軸方向に移動する。５は第５レンズユニットであり、後述するフォーカスアクチュエータ１０によって光軸方向に駆動されて焦点調節を行う。
【００１４】
案内筒６は、第３および第４レンズユニット３，４に設けられた不図示のカムフォロワに係合してこれらを光軸方向にガイドする直進溝部６Ａを有する。カム筒７は、第３および第４レンズユニット３，４と直進筒８のそれぞれに設けられた不図示のカムフォロワと係合してこれらを光軸方向に移動させるカム溝部７Ａ，７Ｂ，７Ｃを有する。直進筒８は、案内筒６およびカム筒７の外周に配置されている。
【００１５】
９は固定筒であり、その後側（像面側）の端部には、不図示のカメラ２００に対して取り外し可能に連結されるマウント３０が固定されている。固定筒９の外周には、マニュアルフォーカスリングＭＦＲとマニュアルズームリングＭＺＲとが光軸回りで回転可能に組み付けられている。マニュアルフォーカスリングＭＦＲを回転操作することで、フォーカスアクチュエータ１０に第５レンズユニット５を光軸方向に移動させ、マニュアルフォーカスを行うことができる。また、マニュアルズームリングＭＺＲを回転操作することで、第１、第３および第４レンズユニット１，３，４を光軸方向に移動させてマニュアルズームを行うことができる。
【００１６】
フォーカスアクチュエータ１０は、リニア型の振動型アクチュエータ（振動型駆動装置）である。２２は制御基板（制御手段）であり、マニュアルフォーカスリングＭＦＲの回転を検出してフォーカスアクチュエータ１０の駆動（後述する振動体に励起する振動）を制御することで、第５レンズユニット５を光軸方向に移動させる。制御基板２２とマニュアルフォーカスリングＭＦＲの回転を検出するセンサ（図示せず）とフォーカスアクチュエータ１０とは、不図示のＦＰＣによって電気的に接続されている。
【００１７】
図２、図３および図４を用いてフォーカスアクチュエータ１０およびその周辺の構成について説明する。図２は、図１におけるＡ−Ａ線で切断したときの断面を示しており、図３は図１の断面での一部を拡大して示している。また、図４は、フォーカスアクチュエータ１０およびその周辺を斜め前方から見て示している。図２および図４において上下方向を鏡筒径方向といい、左右方向を幅方向という。
【００１８】
１１は振動体であり、金属弾性体とこれに貼り付けられた圧電素子（電気−機械エネルギ変換素子）１１Ａとにより構成されている。圧電素子１１Ａに周期信号（パルス信号等）を印加すると、その圧電（電気−機械エネルギ変換）効果によって金属弾性体に設けられた２つの突起部１１Ｂに振動が励起される。
【００１９】
１４は摩擦部材であり、振動体１１よりもレンズ鏡筒の径方向内側（以下、鏡筒径方向内側という）にて光軸方向に延びるように配置されている。摩擦部材１４の摩擦面（図中の上面）１４Ａには、振動体１１の２つの突起部１１Ｂが接触している。１２は加圧ばねであり、振動体１１を摩擦部材１４に向かって付勢し、振動体１１の上記２つの突起部１１Ｂを摩擦部材１４の摩擦面１４Ａに加圧状態で接触（加圧接触）させる。１３はばねホルダであり、加圧ばね１２の付勢力を振動体１１に伝える部材である。
【００２０】
１５はベースホルダであり、摩擦部材１４を保持する保持部材であるとともに、後述する可動ホルダ１９の移動方向をガイドしたり該可動ホルダ１９の移動範囲を制限したりする部材である。ベースホルダ１５は、第４のレンズユニット４に、不図示の保持部によって保持されている。１６はスケールであり、第５レンズユニット５に取り付けられている。１７は位置センサであり、スケール１６上に形成されたパターンを光学的に読み取って、該パターンに応じた位置信号を出力する。位置センサ１７は、第４のレンズユニット４に、不図示の保持部によって保持されている。制御基板２２は、位置センサ１７からの位置信号を用いて、第５レンズユニット５の光軸方向での位置を検出する。
【００２１】
１８は振動体保持部材であり、振動体１１を保持する。可動ホルダ１９は、振動体保持部材１８を保持するとともに、ばねホルダ１３と加圧ばね１２を保持する。可動ホルダ１９は、光軸方向に移動可能にベースホルダ１５によりガイドされる。振動体保持部材１８、可動ホルダ１９、ばねホルダ１３および加圧ばね１２によって移動ユニットＭが構成される。以下の説明では、振動体１１も含めて移動ユニットＭという。
【００２２】
上述した圧電効果によって振動体１１の２つの突起部１１Ｂに楕円運動としての振動が励起される。摩擦面１４Ａに圧接した振動体１１の突起部１１Ｂに楕円運動が生じることで、振動体１１に光軸方向への駆動力が発生する。このため、移動ユニットＭが摩擦部材１４に対して光軸方向に移動する。
【００２３】
図４におけるβは、移動ユニットＭの移動方向（光軸αと平行な方向）を示している。可動ホルダ１９は不図示の連結部材によって第５レンズユニット５に連結されており、振動体１１に振動が励起されて可動ホルダ１９が光軸方向に移動することで第５レンズユニット５も同方向に移動する。
【００２４】
図２〜図４に示すように、レンズ鏡筒内（特に径方向断面内）において、移動ユニットＭおよび摩擦面１４Ａが配置された領域を第１の領域Ｓ１とし、第３〜第５レンズユニット３〜５が配置された領域を第２の領域Ｓ２とする。このとき、図２および図４に示すように、第１および第２の領域Ｓ１，Ｓ２の間にてこれらを仕切るように配置され、かつ第１の領域Ｓ１に面して光軸方向に延びる粘着面１５Ａが設けられている。
【００２５】
具体的には、摩擦部材１４を保持するベースホルダ１５における摩擦部材１４の両側に、摩擦面１４Ａよりも（振動体１１とは反対側に）退避した位置にて光軸方向に延びる退避面を設け、その退避面に両面テープを貼り付けることで粘着面１５Ａを設けている。言い換えれば、ベースホルダ１５と摩擦部材１４における摩擦面１４Ａに隣接する両側面とで摩擦面１４Ａに沿って光軸方向に延びる溝部を設け、該溝部の底面（退避面）を粘着面１５Ａとしている。
【００２６】
粘着面１５Ａは、摩擦面１４Ａと振動体１１（突起部１１Ｂ）との摺動により生ずる摩耗粉を捕集する。図４において、２１は摩耗粉である。なお、実際の摩耗粉２１のサイズは図示したものよりもかなり小さいものであるが、図では分かり易くするために大きく示している。摩擦面１４Ａ上で発生して第１の領域Ｓ１内で飛散した摩耗粉２１のうち粘着面１５Ａ上に落下したものは、粘着面１５Ａに吸着されて捕集される。また、粘着面１５Ａが摩擦面１４Ａよりも退避しているために、一旦摩擦面１４Ａから粘着面１５Ａに落ち込んだ摩耗粉２１は、摩擦面１４Ａ上に戻ってきにくく、粘着面１５Ａに落下して捕集される。
【００２７】
図３に示すように、光軸方向における粘着面１５Ａが設けられた範囲は、移動ユニットＭの移動範囲よりも長い。これにより、移動ユニットＭの移動範囲の全域において、移動ユニットＭの前方および後方に飛散した摩耗粉も捕集することが可能となる。
【００２８】
さらに、本実施例では、図２および図４に示すように、振動体保持部材１８の前端部における幅方向両側に、空気ガイド部１８Ａが形成されている。空気ガイド部１８Ａは、光軸方向（移動ユニットＭの移動方向β）に対して幅方向外側に傾くとともに鏡筒径方向内側に傾いて粘着面１５Ａ側を向く斜面として形成されている。このように形成された空気ガイド部１８Ａは、移動ユニットＭが前方に移動すると、第１の領域Ｓ１で粘着面１５Ａに向かう空気の移動を生じさせる。図中のγは空気ガイド部１８Ａよる空気の移動方向（押し出し方向）を示す。
【００２９】
空気ガイド部１８Ａを設けたことで、摩擦面１４Ａ上で発生して第１の領域Ｓ１内で飛散した摩耗粉２１の大部分が空気とともに摩擦面１４Ａの上方から粘着面１５Ａに向けて押し出される。このため、空気ガイド部１８Ａを設けない場合に比べて、より効果的に摩耗粉２１を粘着面１５Ａに吸着させて捕集することができる。なお、空気ガイド部１８Ａは、振動体保持部材１８の後端部にも設けられており、移動ユニットＭが後方に移動したときにも粘着面１５Ａに向かう空気の移動を生じさせ、粘着面１５Ａで摩耗粉を効果的に捕集させる。
【００３０】
こうして粘着面１５Ａで摩耗粉２１が吸着除去された空気は、第２の領域Ｓ２を含めてレンズ鏡筒内の任意の箇所に流れる。この空気には摩耗粉２１がほとんど含まれていないため、摩耗粉２１が各レンズユニットのレンズ面やその周囲に配置された案内筒６の内面等に付着することを抑制することができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施例によれば、レンズ鏡筒内において摩擦面側の第１の領域Ｓ１とレンズ側の第２の領域Ｓ２との間に振動体の移動方向である光軸方向に延びる粘着面１５Ａを設けている。これにより、簡単な構成で、振動体１１（移動ユニットＭ）の移動に対して新たな抵抗を生じさせることなく、摩耗粉を効率良く、かつレンズ側の第２の領域Ｓ２への侵入を抑えつつ捕集することができる。
【００３２】
なお、制御基板２２によるフォーカスアクチュエータ１０の駆動の制御として、撮影用の制御と摩耗粉除去用の制御とを分けて行わせるようにしてもよい。撮影用の制御（撮影モード）では、前述したようにマニュアルフォーカスリングＭＦＲの回転に応じてフォーカスアクチュエータ１０の駆動を制御する。一方、摩耗粉除去用の制御（摩耗粉除去モード）では、例えば移動ユニットＭがその移動範囲の全域にて複数回往復移動するようにフォーカスアクチュエータ１０を制御して粘着面１５Ａに向かう空気の移動を連続的に生じさせる。これにより、撮影モードよりも効率良く摩耗粉を粘着面１５Ａにて捕集することができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、図５および図６を用いて、本発明の実施例２であるレンズ鏡筒について説明する。ここでは、実施例１との相違点を中心として説明する。図５は、本実施例のレンズ鏡筒の一部を拡大して示している。また、図６は、フォーカスアクチュエータ１０およびその周辺を斜め前方から見て示している。本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同じ符号を付して説明に代える。
【００３４】
２３は振動減衰部材であり、スポンジ等の弾性部材により形成されて振動減衰性能を有する。振動減衰部材２３における摩擦部材１１４側の面はその全面が粘着面２３Ａとして形成されており、該粘着面２３Ａのうち図６における幅方向中央部分が摩擦部材１１４における摩擦面１１４Ａとは反対側の面に接着される。振動減衰部材２３は、摩擦部材１１４と第３レンズユニット４との間に圧縮状態で配置され、振動体１１に発生した振動が摩擦部材１１４を介して第４レンズユニット４に伝達されることを回避する。振動減衰部材２３は、摩擦部材１１４と同様に光軸方向に延びている。
【００３５】
本実施例では、図６に示すように、摩擦部材１１４を保持するベースホルダ１１５を、摩擦部材１１４の幅方向両側が光軸方向に延びる開口１１５Ａとなるように形成している。このため、開口１１５Ａの内側にて振動減衰部材２３の粘着面２３Ａのうち摩擦部材１１４に接着されていない部分が露出する。これにより、粘着面２３Ａが、第１および第２の領域Ｓ１，Ｓ２の間でこれらを仕切るように、かつ第１の領域Ｓ１に面するように設けられる。粘着面２３Ａは、摩擦面１１４Ａと振動体１１（突起部１１Ｂ）との摺動により生ずる摩耗粉を捕集する。
【００３６】
さらに、図５に示すように、光軸方向における振動減衰部材２３、つまりは粘着面２３Ａが設けられた範囲は、移動ユニットＭの移動範囲よりも長い。
【００３７】
また、実施例１と同様に、振動体保持部材１８の前端部（および後端部）における幅方向両側には空気ガイド部１８Ａが形成されている。
【００３８】
さらに、本実施例では、摩擦部材１１４の両側面が、摩擦面１１４Ａから粘着面２３Ａに向かって傾斜する斜面１１４Ｂとして形成されている。これにより、移動ユニットＭの移動時に空気ガイド部１８Ａによって押された空気（γ）を斜面１１４Ｂに沿って粘着面２３Ａに流すようにガイドすることができ、摩耗粉２１を粘着面２３Ａに効率良く移動させることができる。この結果、粘着面２３Ａでの摩耗粉２１の捕集効率を高めることができる。
【００３９】
なお、上記各実施例では、振動体１１を直接保持する振動体保持部材１８に空気ガイド部１８Ａを形成する場合について説明した。しかし、空気ガイド部を必ずしも振動体保持部材に形成する必要はなく、振動体とともに移動する移動ユニットを構成するいずれかの部材に空気ガイド部を設ければよい。
【００４０】
また、上記各実施例では、交換レンズのレンズ鏡筒について説明したが、レンズ一体型撮像装置（光学機器）に用いられるレンズ鏡筒においても各実施例で説明した構成を採用することも可能である。
【００４１】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
５  第５のレンズユニット
１１  振動体
１１Ａ  圧電素子
１４，１１４  摩擦部材
１４Ａ，１１４Ａ  摩擦面
１５Ａ，２３Ａ  粘着面
１８  振動板保持部材
１８Ａ  空気ガイド部
２１  摩耗粉
【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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