JPH04293005A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズを駆動源の発生
動力によって移動させる構成の光学機器に関し、特に、
電磁誘導によって生ずる軸方向駆動力によりレンズを軸
方向移動させるように構成された光学機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のカメラ等の光学機器には、オート
フォーカスや電動ズームなどのレンズ駆動技術が採用さ
れているものが多く、従って、このような光学機器にお
いてはレンズがモータ等の駆動源の発生動力によって移
動されるようになっている。このような従来の光学機器
に使用されている駆動源は殆どが汎用小型モータであり
、該モータは低出力である上に低速でのトルクが小さい
ので大減速比の減速機構が必要となり、また、該モータ
の回転運動を直進運動に変換する必要があるので、ねじ
機構が必要であった。

【０００３】従って、従来の光学機器では、レンズ駆動
系における摩擦損失が大きく、伝達効率も低く、又、減
速機構やねじ機構の加工及び製作に要するコストも大き
い、という問題があった。

【０００４】それ故、最近では、減速機構を要しない駆
動源をレンズ保持枠と固定部とに構成し、該駆動源の発
生動力を直接にレンズ保持枠に作用させる構成のレンズ
移動装置の提案及び開発が行なわれており、そのような
開発の中には、たとえば、本出願人が既に商品化してい
る振動波モータ使用の交換レンズがある。

【０００５】また、本発明者も既に、リニアモータ式の
レンズ移動装置について提案を行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者が既に提案し
ているリニアモータ式レンズ移動装置は、レンズの光軸
を中心とする複数の相異る円弧上にコイル及び永久磁石
並びにヨーク（継鉄）を重なり合うように配置すること
によって軸方向力発生可能な一種のリニアモータを構成
し、該コイル及び永久磁石並びにヨークのいずれかをレ
ンズ保持枠と一体化することによって該レンズ保持枠を
該リニアモータの被動子として構成したものである。

【０００７】上述の如き本発明者の既提案になるリニア
電磁モータ式レンズ移動装置では、各レンズ保持枠に対
してはそれ自身のための専用のコイル及び永久磁石並び
にヨークの組が設けられていた。

【０００８】しかしながら、各レンズ保持枠毎に専用の
コイル及び永久磁石並びにヨークを設けることは構成部
品点数を多くし、カメラやレンズ鏡筒などの光学機器の
大型化や重量増加及びコスト増大を招くという問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は前述した本発明者による既
提案の装置に内在する問題を解決し、より小型化及び軽
量化することができるとともにコスト低減が可能な、改
善された光学機器を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、少なくとも
２個のレンズ保持枠に対してヨークを共通化することに
よって小型化及び軽量化並びにコスト低減を図った。

【００１１】

【作用】図１〜図３に示した実施例において、たとえば
、不図示の駆動回路によりコイル３に電流を流すと、ヨ
ーク８〜１０及び１１〜１３の間隙において磁束とコイ
ル電流との鎖交によって光軸と平行な力が発生し、その
結果、レンズ保持枠２がバネ１８の力と該電磁力とがつ
り合う位置まで、軸方向移動される。

【００１２】同様に、不図示の駆動回路によりコイル６
に電流を流すと、コイル６に光軸と平行な電磁力が作用
し、該電磁力とバネ１９の抵抗力がつり合う位置までレ
ンズ保持枠５が動かされる。

【００１３】本発明では、２個のレンズ保持枠２及び５
に対して共通のヨーク９及び１２を設けたので、従来の
装置（本発明者が提案している装置）よりも装置の大型
化及びコスト増大を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下に図を参照しつつ本発明の実施例につい
て説明する。図１乃至図３は本発明を適用して構成され
たレンズ鏡筒の第１実施例を示した図である。図１及び
図２において、２はレンズ１を保持した第１のレンズ保
持枠であり、該保持枠２の後方部分は小径部分となって
いて該小径部分の後端には円周方向に導線を巻かれた第
１のコイル３が担持されている。第１レンズ保持枠２の
該小径部分を包囲するように後部端板付の固定（静止）
鏡筒７が配置されている。固定鏡筒７の内周面には該鏡
筒７の軸心に関して互いに１８０度隔たった位置の同じ
円弧上に円筒面形の２個のヨーク８及び１１が固定され
ており、該ヨーク８及び１１はレンズ保持枠２の小径部
分及びコイル３の外周面に対し半径方向にわずかの間隙
を置いて配置されるとともに図１の（ｂ）に示されるよ
うに円周方向に所定長さだけ延在している。また、固定
鏡筒７の後部端板７ａの内面には、該鏡筒７の軸心に関
して１８０度隔たった位置においてレンズ保持枠２の小
径部分の内周面及びコイル３の内周面に沿って円周方向
に所定長さだけ延在する円筒面形の２個のヨーク９及び
１２が固定されるとともに、ヨーク８とヨーク９とに接
触している円筒面形の永久磁石１４と、ヨーク１１とヨ
ーク１２とに接触している円筒面形の永久磁石１６と、
が固定されている。また、該鏡筒７の後部端板７ａの内
面には、該ヨーク９及び１２よりも半径方向内側の位置
において同一円弧上に配置された円筒面形の２個のヨー
ク１０及び１３が固定されるとともに、ヨーク９とヨー
ク１０との間には両ヨーク９及び１０に接触する円筒面
形の永久磁石１５が固定され、ヨーク１２とヨーク１３
との間には両ヨーク１２及び１３に接触する円筒面形の
永久磁石１７が固定されている。

【００１５】ヨーク１０及び１３よりも内側の空間には
レンズ４を保持した第２のレンズ保持枠５が軸方向移動
可能に配置されており、該レンズ保持枠５の外周面の互
いに１８０度隔たった位置において半径方向外向きに突
設された２個の突部５ａ及び５ｂ（図１の（ｂ）参照）
の外周面にはコイル６が嵌着され、該コイル６はヨーク
９及び１０の間の間隙とヨーク１２及び１３の間の間隙
に挿入されていてレンズ保持枠５と一体に軸方向移動可
能となっている。ヨーク８とヨーク９との間の間隙には
、コイル３と永久磁石８及び１６とに両端を固定された
環状のバネ１８が配置されており、該バネ１８によりレ
ンズ保持枠２及びコイル３は図１の（ａ）において常に
右側に向って（すなわち後方に向って）付勢されている
。また、ヨーク９とヨーク１０との間の間隙とヨーク１
２とヨーク１３との間の間隙にも環状のバネ１９が収容
され、該バネ１９の前端はコイル６に固定され、バネ１
９の後端は永久磁石１５及び１７に固定されており、該
バネ１９によりレンズ保持枠５とコイル６は常に図１の
（ａ）において右側（すなわち後方へ）へ付勢されてい
る。

【００１６】永久磁石１４〜１６は図４に示されるよう
な極性を有しており、従って、同図に矢印で示されるよ
うに、ヨーク８〜１０及び１１〜１３の間隙には半径方
向の磁束が発生する。

【００１７】図１〜図３に示した実施例において、たと
えば、不図示の駆動回路によりコイル３に電流を流すと
、ヨーク８〜１０及び１１〜１３の間において磁束とコ
イル電流との鎖交によって光軸と平行な力が発生し、そ
の結果、レンズ保持枠２がバネ１８の力と該電磁力とが
つり合う位置まで、軸方向移動される。

【００１８】同様に、不図示の駆動回路によりコイル６
に電流を流すと、コイル６に光軸と平行な電磁力が作用
し、該電磁力とバネ１９の抵抗力がつり合う位置までレ
ンズ保持枠５が動かされる。

【００１９】本発明では、２個のレンズ保持枠２及び５
に対して共通のヨーク９及び１２を設けたので、従来の
装置（本発明者が提案している装置）よりも装置の大型
化及びコスト増大を防止することができる。

【００２０】図４及び図５は本発明の第２実施例を示し
たものである。同図において、３０は第１レンズ、３１
は該レンズ３０を保持して光軸に平行に移動可能な第１
レンズ保持枠、３２は第１レンズ保持枠３１の外周の２
個の突部３１ａ及び３１ｂに嵌着されたコイル、３３は
第２レンズ、３４は第２レンズ３３を保持して光軸に平
行に移動できる第２レンズ保持枠、３５は第２レンズ保
持枠３４の外周面に嵌着されたコイル、３６は固定筒、
３７は固定筒３６の前端に固定された前部端板、３８は
固定筒３６の後端に固定された後部端板、３９は固定筒
３６の内周面に嵌合されるとともにコイル３２及び３５
の外側に配置された円筒面状のヨーク、４０及び４２は
前部端板３７と後部端板３８とに支持されるとともにコ
イル３２及び３５の内周側に配置された円筒面状のヨー
ク、４２は後部端板３８に固定されるとともにヨーク３
９とヨーク４０とに挟まれて配置された永久磁石、４４
は後部端板３８に固定されるとともにヨーク４１とヨー
ク４２とに挟まれて配置された永久磁石、４６は前端を
コイル３５に固定されるとともに後端を永久磁石４３及
び４４に固定されてコイル３５及びレンズ保持枠３４を
後方に向って付勢している環状のバネ、４５は前端を前
部端板３７に固定されるとともに後端をコイル３２に固
定されてコイル３２とレンズ保持枠３１とを前方に向っ
て付勢している環状バネである。

【００２１】永久磁石４３及び４４は図５に示すように
極性が形成されており、ヨーク３９とヨーク４０との間
隙、及びヨーク４１とヨーク４２との間隙における磁束
は図示のように固定筒の半径方向となる。

【００２２】図４に示されるように、本実施例ではヨー
ク３９〜４２が２個のレンズ保持枠３１及び３４に共通
になっているので、各レンズ保持枠毎に別々にヨークを
設けるよりは鏡筒全体を小型化し、かつ軽量化できる。

【００２３】不図示の駆動回路によりコイル３２に電流
を流せば、各ヨーク間の磁束と該コイル電流との鎖交に
より生じる電磁力によってレンズ保持枠３１には軸方向
力が作用し、バネ４５の抵抗力と該駆動力とがつり合う
位置までレンズ保持枠３１が移動される。同様に、コイ
ル３５に電流を流せば、各ヨーク間の磁束とコイル電流
との鎖交による電磁力によりレンズ保持枠３４は軸方向
駆動され、該電磁力とバネ４６の抵抗力とがつり合う位
置までレンズ保持枠３４が移動される。

【００２４】図６及び図７は本発明の第三の実施例を示
したものであり、本実施例では各レンズ保持枠には永久
磁石は取付けられ、各レンズ保持枠のためのコイルは固
定筒にヨークと共に固定されている。

【００２５】図６において、５０は第１のレンズ、５１
はレンズ５０を保持して光軸に平行に移動できる第１の
レンズ保持枠、５２はレンズ保持枠５１の外周に嵌着さ
れた第１のコイル、５３は第２のレンズ、５４はレンズ
５３を保持して光軸に平行に移動できる第２のレンズ保
持枠、５５はレンズ保持枠５４の外周に嵌着された第２
のコイル、５６は固定筒、５７は固定筒５６の内周に嵌
着された円筒体のヨーク、５８及び５９はヨーク５７の
内周に嵌着されたコイルである。本実施例では、ヨーク
５７がレンズ保持枠５１及び５４に共通になっているこ
とは第１実施例と同じであるが、コイルが静止部材であ
るヨークに固定され、磁石が移動体であるレンズ保持枠
に取付けられているので、第１実施例の構成よりも電気
的配線の面において構造が簡単となり、また、故障の発
生の恐れの少ないものとなっている。

【００２６】図７は永久磁石５２及び５５の極性と、該
磁石とヨーク５７との間隙における磁束の方向とを示し
たものである。

【００２７】図６の構成において、コイル５８及び５９
に電流を流せば、該電流と磁束との相互作用により（フ
レミングの左手の法則に基づいて）軸方向の電磁力がレ
ンズ保持枠５１及び５４に作用し、レンズ保持枠５１及
び５４が光軸に沿って動かされる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光学機
器では、複数のレンズ保持枠に対して共通のヨークを設
けたので従来の同型の機器にくらべて小型化と軽量化を
図ることができるとともにコスト低減も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明による光学機器の第一実施例の
縦断面図 （ｂ）は図１（ａ）におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図。

【図２】図１に示した機器の分解斜視図。

【図３】図１及び図２に示した機器の磁石及びヨークを
拡大して示した図。

【図４】（ａ）は本発明の第二実施例の光学機器の縦断
面図。 （ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図。

【図５】図４に示した機器の磁石とヨークとを示した縦
断面図。

【図６】（ａ）は本発明の第三実施例の光学機器の縦断
面図。 （ｂ）は図６（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図。

【図７】図６に示した機器の磁石とヨークとを示した概
略図。

【符号の説明】

１、４、３０、３３、５０、５３；カメラ本体２、５、
３１、３４、５１、５４；レンズ保持枠１４〜１７、４
２、４３、５２、５５；永久磁石３、６、３２、３５、
５８、５９；コイル８〜１３、３９〜４２、５７；ヨー
ク ７、３６、５６；固定鏡筒 １８、１９、４５、４６；バネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レンズを保持し該レンズの光軸に沿っ
   て移動しうる複数のレンズ保持枠と、該レンズ保持枠に
   電磁誘導による光軸方向移動力を生じさせるように該光
   軸を中心として同心円状に配置されたコイル及び永久磁
   石並びにヨークと、を有する光学機器において、該レン
   ズ保持枠のうち少なくとも２個に対して共通のヨークが
   設けられていることを特徴とする光学機器。