JP2012003253A

JP2012003253A - オートフォーカス機構を備えた撮像装置

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Publication number: JP2012003253A
Application number: JP2011110128A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Osone; 康裕大曽根; Seiji Namiki; 晴史並木
Original assignee: SIGMA CORP
Current assignee: SIGMA CORP
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】高速かつ高精度な動作を実現しつつ、全長の短いレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズとレンズを駆動するモータ２０２とをウォーム機構によって接続し、ウォーム機構にはモータ２０２と同軸のウォームギア２０３に螺合するウォームホイールを円弧に有する扇型ギア２０５を備える機構、またはウォームギア２０３に螺合し固定軸２０７によって位置決めされるウォームホイール並びにウォームホイールと螺合するラックがレンズ枠を備える機構を用いたレンズ駆動装置を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に搭載されるフォーカス機構およびズーム機構に関し、特にレンズを光軸に沿って移動させるレンズ駆動装置およびそれを用いた撮像装置に関する。

近年の撮像装置、とりわけ一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラにおいては、撮影レンズの一部または全てを電気的に動かす機構が組み入れられているのが一般的である。

例えば、オートフォーカス機構またはパワーフォーカス機構では、カメラが発する指令または撮影者の操作に応じて発行される電気的な信号に応じて、撮像装置に内蔵されたアクチュエータによってフォーカシングレンズが移動される。

また、特にコンパクトカメラにおいて、ズーム駆動を撮影者による手動ではなく、撮影者の操作に応じた駆動を内蔵されたアクチュエータによって行う、いわゆるパワーズーム機構がある。

ここでは、まず撮像装置におけるレンズ駆動に用いられるアクチュエータについて述べる。続いて撮像装置のオートフォーカス機構について述べ、次にアクチュエータとしてステッピングモータを用いたオートフォーカス機構について述べる。

撮像装置におけるレンズの駆動に用いるアクチュエータとして、ステッピングモータ、ＤＣモータ、リニアモータ、および超音波モータ（振動波モータ）などがある。これらのアクチュエータは、大きさ、形状、出力、速度、精度、動作音、消費電力など諸条件を考慮して適宜選択される。このうち、ステッピングモータは前述の諸条件を高いレベルで満たすことから、フォーカス機構およびズーム機構に広く用いられている。

続いて撮像装置のオートフォーカス機構の動作について述べる。オートフォーカス機構は、レリーズボタンの半押し操作（第１レリーズ）によって動作開始されるのが一般的である。また、レリーズボタンの半押し操作以外にオートフォーカス機構の動作を割り当てた任意の機能を設定可能なボタンや、オートフォーカス機構の動作専用ボタンが設けられており、その押圧により動作開始されるものもある。オートフォーカス機構の動作開始の指示がされると、後述する機構によってピントの合うフォーカシングレンズ位置までフォーカシングレンズが駆動され、合焦を得ることが出来る。

撮像装置のオートフォーカス機構として、位相差検出方式オートフォーカス機構がある。位相差検出方式オートフォーカス機構は、主に一眼レフカメラに用いられる方式であり、専用に設けられた位相差オートフォーカスセンサを用いる。位相差検出方式オートフォーカス機構の一般型について述べる。ミラーやプリズムによって導光された被写体の光束を位相差オートフォーカスセンサによって受け、測距点に対応する基準部と参照部のラインセンサから出力される信号値からデフォーカス量を演算する。算出されたデフォーカス量と、焦点距離等のレンズ固有の情報とからフォーカシングレンズの移動量を算出し、フォーカシングレンズを移動することでピント合わせを行う。

また、撮像装置のオートフォーカス機構として、主にコンパクトデジタルカメラにおいて多く用いられる、コントラスト検出方式オートフォーカス機構がある。コントラスト検出方式オートフォーカス機構は、フォーカシングレンズを駆動しながら撮像素子によって測距点上のコントラストを順次取り込み、コントラストピークとなるフォーカシングレンズ位置を検出し、コントラストピークとなる位置までフォーカシングレンズ位置を移動してピント合わせを行う方式である。コントラストピークを探すためのフォーカシングレンズ駆動は高速かつ高精度に行われる必要があるため、フォーカシングレンズ駆動に用いてられるアクチュエータに対する要求が高くなるだけでなく、アクチュエータとフォーカシングレンズとの間で動力を伝達する機構も高い要求に応えるものでなくてはならない。

続いて、アクチュエータとしてステッピングモータを用いたオートフォーカス機構について述べる。先述の通り、ステッピングモータはフォーカシングレンズ駆動を行うアクチュエータに求められる諸条件を満たすが、フォーカシングレンズに動力を伝達する機構そのものも高精度、省スペース、静音を考慮したものでなければならない。

図４に示すレンズ駆動機構は、フォーカシングレンズを保持する鏡枠を移動するリードシャフトが、リードシャフトと同軸に設けられたモータによって回転されて鏡枠を移動する機構の最も基本的な構成の一例である。

図４において、４００はレンズ構成体のひとつであるフォーカシングレンズであり、４０１はレンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段であり、４０２はレンズ保持手段４０１を駆動する駆動モータであり、４０３は駆動モータ４０２の出力軸と同軸に設けられたリードシャフトであり、４０４はレンズ保持手段４０１の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトである。

図４に示すレンズ駆動機構は、フォーカシングレンズとステッピングモータとの間で動力を伝達する部品点数が少ないため、複数のギアを用いた駆動力を伝達する機構のバックラッシュが極めて小さく高精度な駆動が可能である。一方、減速機構を用いないためにフォーカシングレンズ駆動に供するトルクが不足する傾向があるために、より高トルクを出力する大型のモータを用いたり、光学設計そのものを見直してフォーカシングレンズの重量を軽くすることでモータが担う負荷を減らしたりするなどの対策が求められる。しかし、このような対策を行うことは、レンズ鏡筒の大型化や、光学設計にさらなる制約を設けることにつながる不都合があった。

特許文献１に示すレンズ駆動機構は、図４に示したレンズ駆動機構を応用したものであり、リードシャフトとモータの出力軸とをウォーム機構でつなぐことで、互いに交差する構成としている。しかし、減速機構を用いないため出力の大きいモータを用いなければならないこと、レンズ鏡筒全長、外径の拡大などの不都合は依然として解決されていない。

特許文献２に示すレンズ駆動機構は、フォーカシングレンズとステッピングモータとの間に減速機構を組み入れて動力を伝達する構造であり、小さいモータで駆動が可能であり、配置の自由度も高い。駆動されるレンズ鏡枠は別に設けられたカムやヘリコイド等によって光軸方向にのみ移動するよう動きが規制される。しかし、フォーカシングレンズとモータとの間で動力を伝達する部品点数が多いため、バックラッシュが大きくなり、高精度な駆動を実現しにくい構造である。また、機構が大きくなる傾向があり、小型化が図りにくいという欠点がある。さらに、部品点数が多いため、コストの上昇や組み立て工数の増加が避けられない。

そのため、特許文献２に示すレンズ駆動機構を有する撮影レンズでコントラスト検出方式のオートフォーカスを行う場合、予めバックラッシュを補正する処理を組み入れなくてはならない。しかし、このような処理を行っていない旧来のレンズではコントラスト検出方式のオートフォーカス機構には用いることができないという課題がある。

さらに特許文献２に示すレンズ駆動機構は、減速機構を用いることで比較的小さい出力のモータで駆動できる一方、モータの駆動回転数が上がり、減速機構に含まれるギア同士の摩擦も相まって駆動音が大きくなる問題も生じる。

これは、近年一般的になった動画撮影機能を有する撮像装置において致命的な問題を生じさせている。特に動画撮影中の高速かつ高精度なオートフォーカスの動作を実現するため、フォーカシングレンズ駆動にステッピングモータを用い、励磁モードも一般的な１−２相励磁や２相励磁ではなく、マイクロステップ駆動を用いることがある。これにより、駆動音の低減も図っているものの、機構由来の騒音が生じ、オートフォーカスの動作の度に駆動音が録音されてしまうという問題がある。

さらに、近年の撮像装置は小型軽量化が進んでおり、静粛性を求めるために遮音材を用いることは難しい。また小型化の観点から、高速なオートフォーカス機構の実現のために大型のアクチュエータを内蔵することは出来ず、小型のアクチュエータを用いた場合でもより小型化を図れる配置としなければならない。

特開２００７−２５６３２０号公報特開２０１０−０３８９３２号公報

上述したように、特に動画対応を考慮した撮像装置に用いるレンズ駆動装置は、ステッピングモータを用いることで出力、速度、精度、動作音、消費電力等に優れる機構でありながら、ステッピングモータの配置に自由度が高く、バックラッシュの小さい機構であり、駆動音の低減も図れるような機構でなければならない。

本発明は、上述した課題を考慮してなされたもので、高速かつ高精度なオートフォーカス機構を有しながら静粛性に優れたコンパクトなレンズ駆動装置、これを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

そこで請求項１に示す本発明においては、レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、前記レンズ保持手段を駆動するモータと、前記モータの出力軸と同軸に設けられたウォームギアと、前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、前記ウォームギアに螺合するウォームホイールを円弧に有する扇型ギアとを備え、前記扇型ギアの前記円弧の他端と前記レンズ保持手段とは回転軸によって軸着され、前記扇型ギアは前記円弧と前記回転軸の間に設けられた固定軸によって位置決めされることを特徴とする構成とした。

また請求項２に示す本発明においては、レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、前記レンズ保持手段を駆動するモータと、前記モータの出力軸と同軸に設けられたウォームギアと、前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、前記ウォームギアに螺合し固定軸によって位置決めされるウォームホイールと、前記レンズ保持手段は前記ウォームホイールと螺合するラックを備えることを特徴とする構成とした。

また請求項３に示す本発明においては、レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、前記レンズ保持手段を駆動するモータと、前記モータの出力軸と同軸に設けられたハイポイドピニオンと、前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、前記ハイポイドピニオンに螺合し固定軸によって位置決めされるハイポイドギアと、前記レンズ保持手段は前記ギアと螺合するラックを備えることを特徴とする構成とした。

また請求項４に示す本発明においては、前記レンズ保持手段と前記レンズ構成体とを一体的に構成することを特徴とする構成とした。

また請求項５に示す本発明においては、前記レンズ保持手段を光軸方向に付勢する付勢力付与手段を備えたことを特徴とする構成とした。

また請求項６に示す本発明においては、レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ構成体と、前記複数のレンズ構成体の少なくとも一部のレンズ構成体を光軸方向に変位させるレンズ駆動装置とを備え、前記レンズ駆動装置を請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動装置で構成したことを特徴とする構成とした。

また請求項７に示す本発明においては、レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ構成体と、前記複数のレンズ構成体の少なくとも一部のレンズ構成体を光軸方向に変位させるレンズ駆動装置と、前記レンズ駆動装置により前記レンズ構成体を光軸方向に変位させ、結像された被写体の像を受光面で受像する撮像素子とを備え、前記レンズ駆動装置を請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動装置で構成したことを特徴とする構成とした。

本発明によれば、高速かつ高精度なオートフォーカス機構を有しながら静粛性に優れたコンパクトなレンズ駆動装置、これを備えた撮像装置を提供することが出来る。

以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は本発明を適用して構成された一眼レフカメラの要部構造と制御系の概略図である。同図において、１はカメラ本体、２は該カメラ本体１に着脱自在に装着されたレンズ鏡筒２である。

レンズ鏡筒２には以下の装置が搭載されている。

３はレンズ構成体、４は絞り装置、５は本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ、６は絞り装置の駆動源たるステップモータを駆動する絞りモータ駆動回路、７はフォーカシングレンズ駆動機構のモータを駆動するフォーカシングモータ駆動回路、８は該回路６及び７を制御するとともにカメラ本体側のＣＰＵ（以下、カメラＣＰＵと略記する）と情報通信可能なレンズ内蔵のＣＰＵ（以下、レンズＣＰＵと略記する）である。

一方、カメラ本体１には以下の装置が搭載されている。

９は公知の昇降動可能なミラー、１０は前記ミラー９を昇降動させるためのミラー駆動モータ、１１は該モータ１０を駆動するミラー駆動回路、１２は公知のペンタプリズム、１３はファインダ接眼レンズ、１４はＳＰＣ（シリコンフォトダイオード）等から成る公知の測光素子、１５は該素子１４の出力信号に基づいて被写界輝度を演算する測光回路、１６はＣＣＤラインセンサ等から成る公知の測距素子、１７は該素子１６の出力から被写体に対する焦点距離を検出する焦点検出回路、１８はフォーカルプレーンシャッター（以下、シャッターと略記）、１９は該シャッターの駆動源を制御するシャッター駆動回路、２０はフイルムカメラにおけるフイルムあるいはデジタルカメラにおける固体撮像素子が位置する撮像面、２１は公知の液晶装置等から成る表示器、２２は撮影者によって押し込み動作によって信号を発信するレリーズボタン、２３はカメラの露出モード等を切り替えるモードダイヤル、２４は電源、２５はカメラ本体１とレンズ鏡筒２とを接続するマウント２６に設けられた電気接点２７及び２８を介してシリアル伝送線でレンズＣＰＵ８に接続されたカメラＣＰＵである。

ここで、撮影者の操作に応じて、オートフォーカス機構によるフォーカシングレンズの駆動が行われる流れについて簡単に述べる。レリーズボタン２２は撮影者の押し込み動作に応じてオートフォーカス機構の動作を開始する旨の信号を発信する。該信号を受信したカメラＣＰＵは測距素子１６から焦点情報を取得してデフォーカス量を算出する。算出したデフォーカス量をカメラ本体１とレンズ鏡筒２とを接続するマウント２６に設けられた電気接点２７及び２８を介してシリアル伝送線でレンズＣＰＵ８に送信する。レンズＣＰＵ８は受信したデフォーカス量をレンズの駆動量に換算し、該レンズの駆動量を充足するフォーカシングレンズ駆動モータの駆動パルスと回転方向に変換し、駆動パルスをフォーカシングレンズ駆動回路７に送信する。フォーカシングレンズ駆動回路７は受信した駆動パルス分だけフォーカシングレンズ駆動モータを駆動し、フォーカシングレンズを光軸方向に移動する。

次に、本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構について説明する。図２は、図１において本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５として示された、フォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズを描いた斜視図である。

図２において、２００はレンズ構成体のひとつであるフォーカシングレンズであり、２０１はレンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段であり、２０２は前記レンズ保持手段を駆動する駆動モータであり、２０３は駆動モータ２０２の出力軸と同軸に設けられたウォームギアであり、２０４は前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトであり、２０５は前記ウォームギアに螺合するウォームホイールを円弧に有する扇型ギアであり、２０６は前記扇型ギアの前記円弧の他端と前記レンズ保持手段とを軸着する回転軸であり、２０７は前記扇型ギアを前記円弧と前記回転軸の間に位置決めする固定軸である。

フォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５は、駆動モータ２０２の駆動力をフォーカシングレンズに伝達するために、駆動源側から駆動モータ２０２、ウォームギア２０３、扇型ギア２０５、レンズ保持手段２０１の順に配設されている。

フォーカシングレンズ２００はレンズ保持手段２０１に保持され、レンズ保持手段２０１に貫通した少なくともひとつのガイドシャフト２０４によって光軸と平行方向に動くように規制される。また、レンズ保持手段２０１には一方に付勢するばね２０８が取り付けられており、レンズ保持手段２０１を常に一方向に片寄せすることで、フォーカシングレンズ駆動機構のバックラッシュ等による駆動精度の低下を防止している。

扇型ギア２０５は、その円弧にウォームホイールを有し、他端にレンズ保持手段２０１と軸着する回転軸２０７を備える。該ウォームホイールはウォームギア２０３と噛合し、駆動モータ２０２の駆動力をレンズ保持手段２０１に伝達する。扇形ギア２０５の回転中心には扇形ギア２０５を所定の位置に軸支する固定軸を有する。

続いて、図２を用いて、本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５の動作について述べる。

まず、フォーカシングレンズ駆動回路７がレンズＣＰＵ８から受信した駆動パルス分だけフォーカシングレンズ駆動モータ２０２を駆動する。同時にフォーカシングレンズ駆動モータ２０２に同軸に取り付けられたウォームギア２０３が回転し、ウォームギア２０３に噛合した扇型ギア２０５を固定軸２０７まわりに回転させ、回転軸２０６によって軸着されたレンズ保持手段２０１が光軸方向に移動する。

本実施例によれば、フォーカシングレンズ駆動機構を少ないギアで構成することで高速かつ高精度な動作を実現しつつ、ウォーム機構を組み入れることで全長の短いレンズ駆動装置、これを備えた撮像装置を提供することが出来る。

図３は本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズを描いた斜視図である。本実施例は実施例１と同様に一眼レフカメラおよびそのレンズ鏡筒に適用される。

図３において、３００はレンズ構成体のひとつであるフォーカシングレンズであり、３０１はレンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段であり、３０２はレンズ保持手段３０１を駆動する駆動モータであり、３０３は駆動モータ３０２の出力軸と同軸に設けられたウォームギアであり、３０４はレンズ保持手段３０１の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトであり、３０５はウォームギア３０３に螺合するウォームホイールであり、３０６はレンズ保持手段３０１の端部に一体に形成され、ウォームギア３０３に螺合するラックギアであり、３０７はウォームホイール３０５を位置決めすると共に回転可能に軸支する固定軸である。

フォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５は、駆動モータ３０２の駆動力をフォーカシングレンズ３００に伝達するために、駆動源側から駆動モータ３０２、ウォームギア３０３、ウォームホイール３０５、ラックギア３０６、レンズ保持手段３０１の順に配設されている。

フォーカシングレンズ３００はレンズ保持手段３０１に保持され、レンズ保持手段３０１に貫通した少なくともひとつのガイドシャフト３０４によって光軸と平行方向に動くように規制される。また、レンズ保持手段３０１には一方に付勢するばね３０８が取り付けられており、レンズ保持手段３０１を常に一方向に片寄せすることで、フォーカシングレンズ駆動機構のバックラッシュ等による駆動精度の低下を防止している。

ウォームホイール３０５はウォームギア３０３と噛合し、駆動モータ３０２の駆動力をレンズ保持手段３０１に伝達する。ウォームホイール３０５の回転中心にはウォームホイール３０５を所定の位置に軸支する固定軸３０７を有する。ラックギア３０６は、レンズ保持手段３０、１の端部に一体に形成されるが、別の部品として作られたものを、後から取り付けても良い。ラックギア３０６は、光軸と平行に形成されている。

続いて、図３を用いて、本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５の動作について述べる。

まず、フォーカシングレンズ駆動回路７がレンズＣＰＵ８から受信した駆動パルス分だけフォーカシングレンズ駆動モータ３０２を駆動する。同時にフォーカシングレンズ駆動モータ３０２に同軸に取り付けられたウォームギア３０３が回転し、ウォームギア３０３に噛合したウォームホイール３０５を固定軸３０７まわりに回転させ、ウォームホイール３０５に噛合したラックギア３０６を送ることにより、レンズ保持手段３０１は光軸方向に移動される。

図５は本発明に係るフォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズを描いた斜視図である。本実施例は実施例１と実施例２と同様に一眼レフカメラおよびそのレンズ鏡筒に適用される。

図５において、５００はレンズ構成体のひとつであるフォーカシングレンズであり、５０１はレンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段であり、５０２はレンズ保持手段５０１を駆動する駆動モータであり、５０３は駆動モータ５０２の出力軸と同軸に設けられたハイポイドピニオンであり、５０４はレンズ保持手段５０１の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトであり、５０５はハイポイドピニオン５０３に螺合するハイポイドギアであり、５０６はレンズ保持手段５０１の端部に一体に形成され、ハイポイドピニオン５０３に螺合するラックギアであり、５０７はハイポイドギア５０５を位置決めすると共に回転可能に軸支する固定軸である。

フォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ５は、駆動モータ５０２の駆動力をフォーカシングレンズ５００に伝達するために、駆動源側から駆動モータ５０２、ハイポイドピニオン５０３、ハイポイドギア５０５、ラックギア５０６、レンズ保持手段５０１の順に配設されている。

フォーカシングレンズ５００はレンズ保持手段５０１に保持され、レンズ保持手段５０１に貫通した少なくともひとつのガイドシャフト５０４によって光軸と平行方向に動くように規制される。また、レンズ保持手段５０１には一方に付勢するばね５０８が取り付けられており、レンズ保持手段５０１を常に一方向に片寄せすることで、フォーカシングレンズ駆動機構のバックラッシュ等による駆動精度の低下を防止している。

ハイポイドギア５０５はハイポイドピニオン５０３と噛合し、駆動モータ５０２の駆動力をレンズ保持手段５０１に伝達する。ハイポイドギア５０５の回転中心にはウォームホイール５０５を所定の位置に軸支する固定軸５０７を有する。ラックギア５０６は、レンズ保持手段５０１の端部に一体に形成されるが、別の部品として作られたものを、後から取り付けても良い。ラックギア５０６は、光軸と平行に形成されている。

まず、フォーカシングレンズ駆動回路７がレンズＣＰＵ８から受信した駆動パルス分だけフォーカシングレンズ駆動モータ５０２を駆動する。同時にフォーカシングレンズ駆動モータ５０２に同軸に取り付けられたハイポイドピニオン５０３が回転し、ハイポイドピニオン５０３に噛合したハイポイドギア５０５を固定軸５０７まわりに回転させ、ハイポイドギア５０５に噛合したラックギア５０６を送ることにより、レンズ保持手段５０１は光軸方向に移動される。

本実施例によれば、フォーカシングレンズ駆動機構を少ないギアで構成することで高速かつ高精度な動作を実現しつつ、ハイポイドギヤを用いた連結機構を組み入れることで全長の短いレンズ駆動装置、これを備えた撮像装置を提供することが出来る。

本発明の実施例における一眼レフカメラを示すブロック図である。本発明の実施例１に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。本発明の実施例２に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。従来技術であるレンズ駆動装置を示す斜視図である。本発明の実施例３に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。

１カメラ本体
２レンズ鏡筒
３レンズ構成体
４絞り装置
５フォーカシングレンズ駆動機構およびフォーカシングレンズ
６絞りモータ駆動回路
７フォーカシングモータ駆動回路
８レンズＣＰＵ
９ミラー
１０ミラー駆動モータ
１１ミラー駆動回路
１２ペンタプリズム
１３ファインダ接眼レンズ
１４測光素子
１５測光回路
１６測距素子
１７焦点検出回路
１８フォーカルプレーンシャッター
１９シャッター駆動回路
２０撮像面
２１表示器
２２レリーズボタン
２３モードダイヤル
２４電源
２５カメラＣＰＵ
２６マウント
２７電気接点
２８電気接点
２００フォーカシングレンズ
２０１レンズ保持手段
２０２駆動モータ
２０３ウォームギア
２０４ガイドシャフト
２０５扇型ギア
２０６回転軸
２０７固定軸
２０８ばね
３００フォーカシングレンズ
３０１レンズ保持手段
３０２駆動モータ
３０３ウォームギア
３０４ガイドシャフト
３０５ウォームホイール
３０６ラックギア
３０７固定軸
３０８ばね
４００フォーカシングレンズ
４０１レンズ保持手段
４０２駆動モータ
４０３リードシャフト
４０４ガイドシャフト
５００フォーカシングレンズ
５０１レンズ保持手段
５０２駆動モータ
５０３ハイポイドピニオン
５０４ガイドシャフト
５０５ハイポイドギア
５０６ラックギア
５０７固定軸
５０８ばね

Claims

レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、
前記レンズ保持手段を駆動するモータと、
前記モータの出力軸と同軸に設けられたウォームギアと、
前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、
前記ウォームギアに螺合するウォームホイールを円弧に有する扇型ギアとを備え、
前記扇型ギアの前記円弧の他端と前記レンズ保持手段とは回転軸によって軸着され、
前記扇型ギアは前記円弧と前記回転軸の間に設けられた固定軸によって位置決めされることを特徴とするレンズ駆動装置。
レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、
前記レンズ保持手段を駆動するモータと、
前記モータの出力軸と同軸に設けられたウォームギアと、
前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、
前記ウォームギアに螺合し固定軸によって位置決めされるウォームホイールと、
前記レンズ保持手段は前記ウォームホイールと螺合するラックを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
レンズ鏡筒内において少なくともひとつのレンズ構成体を保持すると共に、レンズ鏡筒内を光軸方向に移動可能に設けられたレンズ保持手段と、
前記レンズ保持手段を駆動するモータと、
前記モータの出力軸と同軸に設けられたハイポイドピニオンと、
前記レンズ保持手段の移動を光軸方向に規制すると共に、光軸方向と軸方向が概ね一致するように設けられた少なくともひとつのガイドシャフトと、
前記ハイポイドピニオンに螺合し固定軸によって位置決めされるハイポイドギアと、
前記レンズ保持手段は前記ギアと螺合するラックを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
前記レンズ保持手段と前記レンズ構成体とを一体的に構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
前記レンズ保持手段を光軸方向に付勢する付勢力付与手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ構成体と、
前記複数のレンズ構成体の少なくとも一部のレンズ構成体を光軸方向に変位させるレンズ駆動装置とを備え、
前記レンズ駆動装置を請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動装置で構成したことを特徴とするレンズ鏡筒。
レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ構成体と、
前記複数のレンズ構成体の少なくとも一部のレンズ構成体を光軸方向に変位させるレンズ駆動装置と、
前記レンズ駆動装置により前記レンズ構成体を光軸方向に変位させ、結像された被写体の像を受光面で受像する撮像素子とを備え、
前記レンズ駆動装置を請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のレンズ駆動装置で構成したことを特徴とする撮像装置。