JPH07225333A - レンズ鏡胴 - Google Patents

レンズ鏡胴

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Publication number
JPH07225333A
JPH07225333A JP3769694A JP3769694A JPH07225333A JP H07225333 A JPH07225333 A JP H07225333A JP 3769694 A JP3769694 A JP 3769694A JP 3769694 A JP3769694 A JP 3769694A JP H07225333 A JPH07225333 A JP H07225333A
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JP
Japan
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frame
barrel
optical axis
lens
lens barrel
Prior art date
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Application number
JP3769694A
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English (en)
Inventor
Tetsuji Emura
哲二 江村
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーカシングないしズーミングを行う移動
レンズ枠を1個以上備えながら、本体外郭が、凹凸の無
い単純円筒形状であるレンズ鏡胴を提供する。 【構成】 固定胴内に、フォーカシングないしズーミン
グを行う移動レンズ枠を1個以上備えてなるレンズ鏡胴
において、前記移動レンズ枠の各々に光軸を中心とする
コイルを設け、かつ該各コイルに共通な磁界を形成する
磁界形成手段を、前記固定胴に設け、固定胴に設けられ
た磁界形成手段が、各移動レンズ枠のコイルに対して共
通に作用するように構成し、駆動系を簡素化してコンパ
クト収納することで、凹凸のない単純形状の外郭を実現
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光軸方向に移動する
レンズ枠を有するレンズ鏡胴に関するものであり、特
に、電磁駆動式、例えばコイルとマグネットによりレン
ズ枠を移動させるレンズ鏡胴に関する。
【0002】
【従来の技術】各種カメラやビデオカメラにおいて、合
焦機能やズーム機能を実現するために、電磁駆動式、例
えばコイルとマグネットによりレンズ群を移動させるレ
ンズ鏡胴が提案されている。この方式の一例として、特
開平4−369608号公報に開示されているVCM
(ボイス・コイル・モータ)をアクチュエータとするレ
ンズ鏡胴を図17に示す。
【0003】図17において、フォーカシング用レンズ
301を保持した移動レンズ枠302は、その上部に光
軸と平行な軸中心を持つコイル303を備えている。一
方、該移動レンズ枠302を収納する固定胴400の外
郭304には、前記コイル303と同心な円柱状マグネ
ット305が取り付けられている。該マグネット305
は、軸中心に対して放射方向の磁界を形成するように着
磁されている。このため、前記コイル303に電流を流
すと、該マグネット305磁力線とコイル303の電流
が直交することとなる。
【0004】この時、コイル303は、フレミングの左
手の法則によって、光軸方向に力を受け、コイル303
に流す電流の方向と大小に応じて前後進することとな
る。ここで、前記移動レンズ枠302は、固定胴400
に設けられた光軸方向のガイドレール306に係合する
溝307を備えており、ガイドレール306に沿って直
進できるようになっている。
【0005】一方、ズーミング機構には、スクリュー・
ネジによる駆動機構が採用されている。即ち、ズーミン
グ用レンズ351は移動レンズ枠352に嵌装され、該
移動レンズ枠352を保持するフレーム352aの上部
には、光軸と平行な軸中心を持つ雌ネジ353を備えて
いる。一方、前記固定胴400の外郭304には、該雌
ネジ353に螺合するスクリュー355を出力軸に備え
たステッピングモータ356が取り付けられている。そ
して、該スクリュー355をステッピングモータ356
で回転させることにより、雌ネジ353と一体の移動レ
ンズ枠352を前後進できるようになっている。360
は受光面に位置するように設けられたCCDセンサ、3
61は該CCDセンサ360を保持する保持枠である。
【0006】図18は、図17のレンズ鏡胴の組み立て
後の外観斜視図を示すものであるが、前記コイル303
とマグネット305、及びスクリュー355と雌ネジ3
53が、固定胴400の上部に配設されているため、略
角柱状の外形形状を呈している。
【0007】尚、上記方式以外の、移動レンズの駆動方
式として、移動レンズ枠の外周にコイルを配設して軸中
心を光軸に一致させる構成も知られている。例えば、図
19のように、マグネット411を円筒形の外ヨーク4
12と内ヨーク413に挟まれた空隙内に設けるととも
に、コイル414を移動レンズ枠415の外周部に設
け、その中心が光軸と一致するように構成してもよい。
【0008】ここで、416は移動レンズ枠415に設
けられた棒状のマグネット、417は該マグネット41
6と同心な固定胴500側のコイルで、移動レンズ枠4
15の前後進時に、該マグネット416が該コイル41
7内を移動することにより、その移動速度に比例した誘
導電圧を、コイル417に誘起できるようになってい
る。418は移動レンズ枠415に設けられたテーパ面
を有するマグネット、419は固定胴500側に設けら
れた磁気センサで、該マグネット418と磁気センサ4
19により、移動レンズ枠の位置を検出できるようにな
っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電磁駆動に
より複数のレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡胴
は、各々移動するレンズ群毎に、移動させるために手段
を必要とし、レンズ鏡胴の構成部品が多数になるため、
高コストにつながり、しかも、それぞれの部品を配設す
るためのスペースを必要としていた。
【0010】また、従来のレンズ鏡胴は、移動レンズ枠
に設けられた電流部に対して、電気的接続を行う接続手
段として、リード線やフレキシブル基板など(図示せ
ず)を備えており、その配線処理においても、レイアウ
トや省スペース化の面で困難があった。また、従来のレ
ンズ鏡胴の外郭形状が、レンズ群を移動させるために複
雑な形状を必要としているため、その移動機能のレイア
ウトに制約が多く、また、省スペース化が困難であっ
た。
【0011】上記の点に鑑み、この発明は、電磁駆動に
より複数のレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡胴
において、その構成部品点数を減らし、省スペース化し
たレンズ鏡胴を提供することをその目的としている。ま
た、移動レンズ枠に設けられた電流部に対して、電気的
接続を行う際に、レイアウトが容易で、しかも省スペー
ス化が可能な接続手段を備えたレンズ鏡胴を提供するこ
とを目的としている。さらに、移動機構のレイアウトに
制約が少なく、また、省スペース化が容易になるレンズ
鏡胴を提供することをその目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項1のレンズ鏡胴は、光軸方向へ移動する複数の
移動レンズ枠を固定胴内に有するレンズ鏡胴において、
前記複数の移動レンズ枠に、前記光軸を中心とする円周
方向に電流を流す電流部をそれぞれ設けるとともに、該
各電流部に対して共通で、前記光軸と直交方向の磁界を
形成する磁界形成手段を、前記固定胴内に設けた。
【0013】請求項2のレンズ鏡胴は、光軸を中心とす
る円筒形外ヨークと円筒形内ヨークを備え、かつ該外ヨ
ークが、固定胴の外郭を構成するものとした。請求項3
のレンズ鏡胴は、前記外郭を、単純円筒形とした。請求
項4のレンズ鏡胴は、前記磁界形成手段が、前記外ヨー
クと内ヨークに挟まれた空隙内に、前記光軸に対して放
射方向に磁界を形成するものであり、前記電流部は、該
空隙内に配設されたものとした。
【0014】請求項5のレンズ鏡胴は、前記固定胴内に
配設された内部回路の外部接続端子を、固定胴の後端面
に集設したことを特徴とする請求項1から4のうち1項
に記載のレンズ鏡胴。請求項6のレンズ鏡胴は、前記固
定胴に、前記光軸方向を長手方向とする給電帯を、前記
移動レンズ枠に、該給電帯に摺接して前記電流部に通電
する摺動片をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1
に記載のレンズ鏡胴。
【0015】請求項7のレンズ鏡胴は、固定胴内を光軸
方向へ移動する移動レンズ枠に、該光軸を中心とする円
周方向に電流を流す電流部を備え、かつ前記固定胴内
に、該各電流部に対して、前記光軸と直交方向の磁界を
形成する磁界形成手段を備えてなるレンズ鏡胴におい
て、前記移動レンズ枠または固定胴の一方に、光軸方向
を長手方向とする抵抗帯を、他方に、該抵抗帯と摺接可
能な摺動片をそれぞれ設け、かつ該抵抗帯と摺動片を通
電して、その電圧変化を検出することにより、前記移動
レンズ枠の位置を検出する位置検出手段を構成できるよ
うにした。請求項8のレンズ鏡胴は、前記外部接続端子
を、固定胴の後端面に集設した。請求項9のレンズ鏡胴
は、前記固定胴に、前記光軸方向を長手方向とする給電
帯を、前記移動レンズ枠に、該給電帯に摺接して前記電
流部に通電する摺動片をそれぞれ設けた。
【0016】
【作用】請求項1のレンズ鏡胴は、磁界形成手段が、複
数の移動レンズ枠に備えられた電流部に対して共通に作
用するため、その構成部品点数を減らし、駆動系が簡素
化され、コンパクトになるとともに、省スペース化する
ことができる。各移動レンズ枠に設けられた電流部は、
磁界形成手段により形成された共通磁界の中で、所謂フ
レミングの左手の法則によって、その電流方向と電流量
および磁束密度と方向により、各移動レンズ枠を光軸方
向に前後進させることができる。
【0017】請求項2のレンズ鏡胴は、外ヨークと固定
胴の外郭が一体であるから、部品点数が削減されるとと
もに、カメラボディに対する組み付け行程が簡素化され
る。これにより、鏡胴本体だけでなく、ボディ側の設計
自由度も飛躍的に拡大される。請求項3のレンズ鏡胴
は、外郭が、単純円筒形であるから、部品点数が削減さ
れるとともに、カメラボディに対する組み付け行程が著
しく簡素化される。これにより、鏡胴本体だけでなく、
ボディ側の設計自由度も飛躍的に拡大される。
【0018】請求項4のレンズ鏡胴は、内ヨークと外ヨ
ークとに挟まれた空間(空隙)内の一様磁界が、移動レ
ンズ枠の電流部に作用して、高効率にダイレクト駆動さ
れる。請求項5のレンズ鏡胴は、固定胴内に配設された
内部回路の外部接続端子が、固定胴の後端面に集設され
ているから、固定胴をカメラやビデオカメラのボディ側
に組み付けるだけで、電気的接続が実現される。これに
より、電気系統がコンパクト化されて、鏡胴の組み立て
工程が簡素化される上、ボディ側の設計自由度も飛躍的
に拡大される。請求項6のレンズ鏡胴は、レンズ鏡胴内
に配設された電流部に電流を供給する際に、配線処理の
容易化ができ、レイアウトや省スペース化が容易にな
る。また、レンズ鏡胴の後端側から電気的に接続可能で
あって、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメラのボディ側
に組み付ける際の組み立て工程の容易化ができる。請求
項7のレンズ鏡胴は、固定胴内に配設された移動レンズ
枠の位置検出に関して、配線処理の容易化ができ、しか
も省スペースとなる。また、固定胴の後端側から電気的
に接続可能であって、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメ
ラのボディ側に組み付ける際の組み立て工程が簡素化さ
れる。
【0019】請求項8のレンズ鏡胴は、外部接続端子
が、固定胴の後端面に集設されているから、固定胴をカ
メラやビデオカメラのボディ側に組み付けるだけで、位
置検出に必要な電気的接続が実現される。これにより、
電気系統がコンパクト化されて、鏡胴の組み立て工程が
簡素化される上、ボディ側の設計自由度も飛躍的に拡大
される。請求項9のレンズ鏡胴は、レンズ鏡胴内に配設
された電流部に電流を供給する際に、配線処理の容易化
ができ、レイアウトや省スペース化が容易になる。ま
た、レンズ鏡胴の後端側から電気的に接続可能であっ
て、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメラのボディ側に組
み付ける際の組み立て工程の容易化ができる。
【0020】
【実施例】以下、この発明を添付の図面に基づく一実施
例により説明する。図1において、レンズ鏡胴1は、そ
の内部に、光軸方向に移動する複数のレンズ群を備え、
ズーミング撮影・フォーカシング撮影可能な撮像光学系
Oを有している。該光学系Oは、被写体側(図1におい
て左側)より、前玉群(フロントコンポーネント、以
下、FC群)L1,L2,L3、変倍バリエータ群L
4,L5,L6、第1マスター(以下、エレクタ)L
7、第2マスター(以下、MC群)L8,L9を順に備
え、撮像媒体に結像するようになっている。これら光学
系Oは、レンズ枠2、固定胴3など、レンズ鏡胴1の外
郭構成部材内に収納され、固定枠に固定される。本実施
例では、水晶板Q1,Q2、を介して、撮像媒体である
撮像素子(CCD)D1に結像するようになっており、
これらは、固定枠4に収納される。
【0021】なお、撮像光学系Oのレンズ構成は、本実
施例に限定されるものではなく、レンズ群の数が多く、
又は、少なく構成されたもの、あるいは非球面レンズを
用いたものであってもよく、光軸方向に移動するレンズ
群を有するレンズ鏡胴であればよい。また、本実施例の
レンズ鏡胴1と、固定枠4と一体になるが、これに限ら
れるものではなく、例えば、固定枠4は、カメラ本体
(図示せず)側にあり、レンズ鏡胴、即ち、レンズ枠
2、固定胴3の外郭構成部材としたレンズ鏡胴が、この
固定枠4に対して取り付けられるよう構成してもよい。
また、撮像媒体は、撮像素子(CCD)D1に限られる
ものではなく、例えば、ハロゲン化写真感光材料である
カラーフィルムであってもよい。
【0022】ここで、前記固定胴3は、レンズ鏡胴1の
基体をなすものであり、後述する複数の移動レンズ群が
収納されている。該固定胴3は、その断面形状に係わら
ず、組立性の良さと、ボディ側デザインの自由度拡大効
果をもたらすことができる。即ち、固定胴3は、角筒
形、円筒形、蒲鉾型断面を有する筒形などであってもよ
い。但し、実際のレンズ鏡胴の外郭としては、単純円筒
形の場合が、加工性、量産性、組立性のいずれの面でも
優れているため、本実施例においても、円筒形固定胴を
最も好ましいものとして詳述している。
【0023】光軸Xを軸心とする単純円筒形の外郭を有
するレンズ枠2は、前記FC群L1,L2,L3を収納
するためのもので、固定胴3の前端部に固設され、レン
ズ鏡胴1の前端部を構成している。該レンズ枠2の外郭
と固定胴3の外郭は、連続してひとつの円筒形を構成す
るようになっている。また、該レンズ枠2の後端面に
は、後述のガイドピン12、13、14、15を立設す
るためのピン支持穴12b、13b、14b、15b
が、90度毎に計4個設けられている(図5)。
【0024】前記水晶板Q1,Q2を収納した固定枠4
は、前記固定胴3の後端部に固設され、レンズ鏡胴1の
円筒形外郭の一部を構成している。さらに、該固定枠4
の後側には、前記撮像素子(CCD)D1を備えた基板
5が、抑え板6とともにビス止めされている。4aは固
定枠4側から撮像素子D1を抑えるリング状の抑えゴム
である。該水晶板Q1,Q2は、撮像系の解像度をわず
かながら低下させて、撮像素子D1の解像度とマッチン
グさせるためのものである。
【0025】該固定枠4は、図7のように、中央に水晶
板Q1,Q2を収納する抑えゴム4aを備えるととも
に、後述のガイドピン12、13、14、15を立設す
るためのピン支持穴12a、13a、14a、15a
を、90度毎に計4個備えている。また、該固定枠4
は、後述の内ヨーク3cの内径に嵌入して、内ヨーク3
cの心出しをできるように構成されている。ここで、ガ
イドピン12,14は後述する変倍枠7を、ガイドピン
13,15は後述するMC枠10を、それぞれ光軸方向
に案内するものである。そして、ピン支持穴12a,1
2b,13a,13b,14a,14b,15a,15
bは、ガイドピン12,13,14,15を光軸方向と
平行に立設できるように、形成されている。
【0026】なお、本実施例では、光軸方向に移動する
レンズ枠1つに対して2本のガイドピンで案内するた
め、4本のガイドピンを要し、90度毎に設けられる構
成になっているが、これに限られるものではなく、移動
するレンズ群に対するガイドピンの本数を変えたり、ガ
イドピンを設ける角度を変えてもよい。
【0027】7は前記固定胴3内に収納された変倍枠
(移動レンズ枠)で、該変倍枠7は、その内枠7aに前
記バリエータ群L4,L5,L6を収納してなり、光軸
X方向へ移動自在に構成されている。即ち、該変倍枠7
は、図14に示すように、その外枠7bにガイドピン1
2を貫通され、ガイドピン12に対して摺動可能なブッ
シュ7cを備えるとともに、やはりガイドピン14に係
合し、ガイドピン14に対して摺動可能なフォーク状の
回転止め7dを、該ブッシュ7cに対して180度の位
置に備えている。該ガイドピン12、14は、ともに前
記固定枠4に、光軸Xと平行に立設され、変倍枠7の動
きを規制して、光軸X方向へ直進移動するように構成さ
れている。
【0028】また、該変倍枠7は、被写体側とは反対側
である像面側(図1において右側)であって、後述する
磁界形成手段により形成される磁界の間に設けられた、
電流部であるリング状コイル7eを備えている。該コイ
ル7eは、後述する電流供給手段により供給される電流
を光軸Xを含み、光軸Xと同方向を中心とする(実施例
では、光軸Xを中心とする)円周方向に、流すように巻
設され、後述する磁石11が形成する一様磁界の中でコ
イル電流に比例した力を光軸X方向に受け、変倍枠7を
駆動できるように構成されている。該外枠7bと内枠7
aの間に形成された円弧状空隙は、後述の内ヨーク3b
を通過させるためのものである。
【0029】8は変倍枠7の後方に固設された絞りで、
該絞り板8は、図13に示すように、前記変倍枠7の内
枠7aとほぼ同じ外径を持つ円板で、その中央に絞り開
孔8aを備えるとともに、外周部に4枚の係止羽根8
b,8c,8d,8eを90度毎に備えている。該係止
羽根8b〜8eは、後述の内ヨーク3bの溝に嵌入し
て、絞り板8を位置決め固定できるように構成されてい
る。該絞り板8は、絞り開孔8aの開孔面積を可変とす
る電気駆動式絞り羽根(図示せず)を備え、該絞り羽根
の駆動部に接続されたフレキシブル基板は、その外部接
続端子8fが前記固定胴3の後端に露出するように配設
されている。
【0030】9はエレクタ枠で、該エレクタ枠9は、そ
の外形形状が前記絞り板8と同じである。即ち、中央の
レンズ枠9aに前記エレクタL7を保持するとともに、
外周部に、後述する内ヨーク3cのスリットに嵌入する
4枚の係止羽根9b,9c,9d,9eを90度毎に備
えている。
【0031】10はフォーカシング用のMC枠(移動レ
ンズ枠)で、該MC枠10は、前記変倍枠7と略同形状
(内枠7aの内径とMC群L8,L9を保持する内枠1
0aとが異なる)であるが、MC枠10の外枠10bの
外径と内径、および、内枠7aの外径が等しければより
よく(これにより、組み立てや駆動制御が容易にな
る)、その外枠10bに、ガイドピン13を貫通したブ
ッシュ10cを備えるとともに、やはりガイドピン15
に係合するフォーク状の回転止め10dを、該ブッシュ
10cに対して180度の位置に備えている。該ガイド
ピン13、15は、ともに前記固定枠4に、光軸Xと平
行に立設され、MC枠10が光軸X方向へ直進移動する
ように規制できるように構成されている。ここで、該ガ
イドピン13、15は、前記ガイドピン12、14に対
して光軸周りに90度回転した位置に設けられている。
【0032】また、該MC枠10は、像面側であって、
後述する磁界形成手段により形成される磁界の間に設け
られた、電流部であるリング状コイル10eを備えてい
る。該コイル10eは、後述する電流供給手段により供
給される電流を、光軸Xを含み、光軸Xと同方向を中心
とする(実施例では、光軸Xを中心とする)円周方向
に、流すように巻設され、後述する磁石11が形成する
一様磁界の中でコイル電流に比例した力を光軸X方向に
受け、変倍枠7を駆動できるように構成されている。該
外枠10bと内枠10aの間に形成された円弧状空隙
は、前記内ヨーク3bを通過させるためのものである。
【0033】尚、該MC枠10は、外枠10bがブッシ
ュ10cのほぼ中央に位置しているのに対し、前記変倍
枠7は、外枠7bがブッシュ7cの後部に位置している
ことを異にする(図5参照)。また、変倍枠7の外枠7
bとMC枠10の外枠10bの外周に設けられた凹部
(図番なし)は、レンズ鏡胴1のコンバクト化のため
に、それぞれの枠の移動を案内するガイドピン12,1
4と13,15とは異なるガイドピンに対応した位置に
設けられている。
【0034】次に、前記固定胴3内に設けられた磁界形
成手段について説明する。磁界形成手段は、光軸Xと直
交する方向に一様な磁界を形成する手段であって、本実
施例においては(図1参照)、光軸Xを中心とした外円
筒(以下、外ヨーク)3aと、前記外ヨーク3aと同心
状の内円筒(以下、内ヨーク)3cと、前記外ヨーク3
aと前記3cとを連結する連結部(以下、環状継鉄)3
bと、磁石11からなる。
【0035】該外ヨーク3aは、磁性材料(鉄系ないし
は希土類系焼結金属など)からなる単純円筒系(実施例
では光軸Xを中心とした円筒系)で、前記固定胴3の外
郭(レンズ鏡胴1の外郭)を構成している。該外ヨーク
3aは、磁性材料からなる環状継鉄3bを介して、磁界
材料からなる円筒形の内ヨーク3cに連接されている。
このため、本実施例では、外ヨーク3aと環状継鉄3b
と内ヨーク3cとは、断面コ字型の磁気回路を構成し
て、磁束漏洩を防止するとともに、両ヨーク3a,3c
の間には、円筒状の扁平空間(空隙)を構成して、後述
するように、移動レンズ枠(変倍枠7とMC枠10)の
電磁駆動に必要な一様で高密度な磁界形成を促すように
なっている。
【0036】ここで、該内ヨーク3cは、図8のよう
に、光軸Xに平行な4本のスリットS1,S2,S3,
S4を90度毎に備え、前記変倍枠7のブッシュ7cと
回転止め7d、及び前記MC枠10のブッシュ10cと
回転止め10dを、該スリットS1〜S4内で光軸方向
へ移動自在に貫通できるようになっている。尚、前記環
状継鉄3bは、図9のように、ガイドピン12、13、
14、15を挿通する穴を備えた環状板であり、その内
径が内ヨーク3cの外径と同じ、かつ外径が外ヨーク3
aの内径と同じになっており、組立時の軸出しを容易に
行えるように構成されている。
【0037】11は磁石で、該磁石11は、図2、3、
4に示すように、前記外ヨーク3aの内径と同じ外径を
有する断面円弧形の樋状部材で、光軸Xに対して放射方
向に着磁されている。なお、該磁界11は、その外径及
び内径が外ヨーク3aと内ヨーク3bと同心円状であ
る。また、磁石11は、放射方向の磁束を安定して形成
するものであれば永久磁石、電磁石のいずれでもよい
が、組立性や加工性などの点で永久磁石が優れている。
こうした理由で、本実施例の磁石11は、永久磁石(鉄
系ないしは希土類系磁石など)を用い、図10のよう
に、外ヨーク3aの内面に90度毎、計4個が配設され
ている。
【0038】該磁石11は、同一形状、同一寸法で量産
が可能な単純形状である上に、光軸X方向に平行な軸を
有し、外ヨーク3aの内径と同じ外径に構成されている
ため、高い精度で組み立てることができるという特長を
有している。該磁石11から発生した磁束は、磁石11
→外ヨーク3a→継鉄3b→内ヨーク3c→磁石11 または、磁石11→内ヨーク3c→継鉄3b→外ヨーク
3a→磁石11 なる経路を通って磁気回路を構成するようになってい
る。
【0039】この時、外ヨーク3aと内ヨーク3cで挟
まれた空隙内には、光軸Xに対して放射方向の一様な磁
界が形成され、該磁界の磁力線が、前記変倍枠7のコイ
ル7e、及び前記MC枠10のコイル10eの巻線と直
交するようになっている。このため、該磁界中でコイル
7e、10eに電流を流せば、フレミングの左手の法則
による力が、電流の量と方向に応じて光軸Xと平行に作
用し、コイル7e、10eを光軸X方向へ駆動できるよ
うになっている(図6)。該磁界の向きは、磁力線が放
射方向であればよく、内側がN極、外側がS極、あるい
は、内側がS極、外側がN極のいずれでもよい。
【0040】次に、変倍枠7、MC枠10を、各種カメ
ラ本体又はビデオカメラ本体に対して電気的に接続する
手段について説明する。図10において、17,18は
位置センサである。該位置センサ17、18は、前記外
ヨーク3aの内面で、それぞれ前記磁石11、11の間
隙に位置するように固設されている。該位置センサ17
は、前記変倍枠7のブッシュ7cに設けられた摺動子7
fに摺接し、該位置センサ18は、前記MC枠10のブ
ッシュ10cに設けられた摺動子10fに摺接するよう
に、それぞれ配設されている。また、位置センサ17、
18は、図15に示すように、環状継鉄3bを貫通して
(環状継鉄3bには位置センサ17、18が貫通するだ
けの孔が開けられており、少なくとも後述する5本の摺
動帯が環状継鉄3bに接触せず)、各種カメラ本体又は
ビデオカメラ本体に対して電気的に接続されており、電
気的接続を容易にする。また、本実施例の位置検出手段
は、コイル7e,10eに電流を供給する手段をも兼ね
ている。なお、本実施例の位置センサの接続は、環状継
鉄3bを貫通して行われているが、環状継鉄3bを避け
てリード線等で接続してもよい。
【0041】該位置センサ17、18は、同一の構造を
なすものであるので、以下、位置センサ17について説
明する。尚、該位置センサ(位置検出手段)17、18
と前記コイル(電流部)7e、10eは、本願レンズ鏡
胴の主たる内部回路を構成している。該位置センサ17
は、図16に示すように、絶縁性材料からなる基板17
a上に、5本の摺動帯A,B,C,D,E(それぞれ、
第1摺動帯、第2摺動帯、抵抗帯、第1導電帯、第2導
電帯)が光軸X方向と平行に、配設されている。摺動帯
A,B,C,D,Eの光軸X方向の長さは、実質的に位
置検出を行う個所が、位置検出を行う変倍枠7(位置セ
ンサ18の場合はMC枠10)の移動範囲内に設けられ
ていればよい。該基板17aの下面は、外ヨーク3aの
内壁に固着される面である。ここで、摺動帯A,B,
は、変倍枠7のコイル7eに電流を供給するためのもの
であり、導電材料で形成された薄膜である。また、摺動
帯Cは薄膜の抵抗帯であり、摺動帯D,Eは導電性材料
で形成された薄膜である。摺動帯A,B,Dは、それぞ
れ他の摺動帯とは電気的に接続されていないが、摺動帯
Cと摺動帯Eは、被写体側で電気的に接続されている。
【0042】次に、摺動子7f,10fについて説明す
るが、摺動子7f,10fは、同一の構造をなすもので
あるので、以下、摺動子7fについて説明する。摺動子
7fは、図16に示すように、前記摺動帯A,B,C,
Dにそれぞれ摺接可能な摺動片A’,B’,C’,D’
(それぞれ第1電流供給摺動片、第2電流供給摺動片、
第1摺動片、第2摺動片)を備えている。該摺動子7f
の摺動片A’及び摺動片B’は、前記変倍枠7のコイル
7eの巻きはじめ、および巻き終わりに接続されてい
る。また、摺動子7fの摺動片C’,D’は、それぞれ
位置センサ17の摺動帯C,Dに摺動するように構成さ
れている。摺動片A’,B’,C’,D’は、導電性材
料からなり、摺動片C’,D’は電気的に接続されてい
る。各摺動片が「く」字状に折れ曲がっているのは、摺
動片と摺動帯との接触面を減らすためであり、また、摺
動片全体に弾力をもたせ、摺動帯と常に接触させてい
る。
【0043】ここで、薄膜抵抗体である摺動体Cに対す
る摺動片C’の接触点は、該摺動子7fと位置センサ1
7(または、摺動子10fと位置センサ18)の相対的
位置関係に応じて変位する。この時、摺動片C’の接触
状態は、摺動片C’→摺動片D’→摺動帯Dなる順序で
導通されるから、摺動帯Dが位置情報を示す中間タップ
として機能することになる。このため、図16(b)の
等価回路において、C−D間の電圧VDCE-D 間の電圧
DEの差(または比)を検出すれば、C−D間の距離が
検出でき、摺動帯Cと摺動片C’の接触位置を算出でき
るようになっている。なお、位置検出のためにここで
は、VDEとVDCとを求めているが、少なくとも1つの電
圧を求めればよく、VDEのみあるいはVDCのみであって
もよいことはいうまでもない。
【0044】このように、摺動帯C,D,Eは、CPU
や位置検出回路などに接続され、そこで、摺動子7f,
10fの位置(結果的には、変倍枠7とMC枠10の位
置)を検出する。この位置検出回路などは、当業者にお
いて自明であるので図示・説明を行わない。一方、コイ
ル7e,10eに電流を供給するには、図示しない電流
供給部から摺動帯A→摺動片A’→コイル7e,10e
→摺動片B’→摺動帯B(あるいは、摺動帯B→摺動片
B’→コイル7e,10e→摺動片A’→摺動帯A)と
電流が流れ、コイル7e,10eに電流が供給される。
これら電流量の制御は、上記位置検出回路からの情報、
ズーム情報および/またはフォーカス情報などに基づい
て、図示しないCPUなどで行われる。
【0045】上記のように構成された位置センサ17、
18はその構成が極めて簡潔であって、しかも光軸方向
を長手方向とする帯状部材を主構成要素としているの
で、組み立てが容易である上、省スペースをも実現でき
るようになっている。さらに、前記外ヨーク3aに取り
付けられた位置センサ17、18は、図15に示すよう
に、各摺動帯A,B,C,D,Eの外部接続端子が、す
べて前記固定胴3の後端面に位置するように集設されて
いる。同様に、前記絞り板8に接続されたフレキシブル
基板の端子8f、前記撮像素子(CCD)D1の基板5
に接続されたフレキシブル基板の端子5fなども、固定
胴3の後端面に位置するように集設されている。
【0046】このため、レンズ鏡胴1は、単純な円筒の
後端面に外部接続端子が露出するだけの極めて簡潔な外
観を呈する上、レンズ鏡胴1をカメラ(または、ビデオ
カメラ)本体に組み込む際、簡単に接続できるように構
成されている。前記絞り板8の電気的接続手段について
は、絞り板8が固定胴3の内ヨーク3cに対して固定で
あるから、従来から用いられているフレキシブル基板を
内ヨーク3cの内面に配設することで、比較的容易に配
線引き出しを行うことができる。
【0047】上記のように構成された移動レンズ枠とそ
の位置検出手段によれば、レンズ鏡胴1の変倍枠7とM
C枠10は、その位置情報が得られるように構成されて
いるが、位置情報を微分すれば速度情報を得ることは比
較的容易である。そこで、変倍枠7とMC枠10は、そ
の目標位置に応じてコイル7e、10eに流す電流の量
と方向を制御することにより、いわゆるサーボ制御を行
うことができるようになっている。尚、変倍枠7とMC
枠10の位置検出には、光電センサや磁気センサなどを
用いた非接触式位置検出器を適用してもよい。また、位
置センサ17、18やコイル7e,10eに対する給電
は、リード線を用いてもよい。これにより、摺動機構を
使わずに、給電と位置検出が行えることとなる。
【0048】次に、上記のように構成されたレンズ鏡胴
1の組み立て工程について説明する。本実施例のレンズ
鏡胴1の構成部品は、ほとんどすべてが光軸方向の軸を
有する円形または円筒形、または棒状部材であり、ばら
つきの無い部品を量産できる上、一方向からの組付けが
容易であるという特長を有している。まず、水晶板Q
1,Q2を収納した固定枠4の後面に、撮像素子(CC
D)D1を備えた基板5を、抑え板6とともにビス止め
する。これにより受光部のユニットが構成される。
【0049】固定枠4の前面には、内ヨーク3cが取り
付けられる。前述したように、固定枠4の円筒枠4a
は、内ヨーク3bの内径にぴったり嵌入するように構成
されているから、内ヨーク3bは取り付けと同時に心出
し(中心軸が光軸Xと一致)が行われる。同様に、円板
状の継鉄3bを内ヨーク3cの外周部に嵌合させ、さら
に、予め内面に磁石11を接着した外ヨーク3aを継鉄
3bの外周部に嵌合させれば、外ヨーク3aの心出しも
行われて、外ヨーク3aと内ヨーク3cの間の空隙が画
定する。この段階で、磁気回路が完成し、外ヨーク3a
と内ヨーク3cの空隙内に均一な放射方向の磁界が形成
されることとなる。
【0050】次に、撮像系のレンズ群をセットする。前
記固定枠4のピン支持穴12a、13a、14a、15
aに、ガイドピン12、13、14、15を嵌入して立
設する。そして、MC枠10のブッシュ10cにガイド
ピン13を貫通させ、回転止め10dにガイドピン15
を係合させて、MC枠10を固定胴3の後部(固定枠4
の直前)に装入する。エレクタ枠9は、係止羽根9b,
9c,9d,9eを内ヨーク3cのスリットS1,S
2,S3,S4にそれぞれ嵌入することにより、セット
される。ここで、エレクタ枠9の固定位置は、スリット
S1,S2(変倍枠7のブッシュ7cと回転止め7dの
通過用として使用されずに開放されているスリット)内
に、規定長さのスペーサ(図示せず)を埋め込んでおく
ことで画定される。
【0051】絞り板8も、エレクタ枠9と全く同様の手
順でセットされる。その固定位置は、エレクタ枠9との
突き当てによって画定される。変倍枠7は、前述のMC
枠10と同様にして、ブッシュ7cにガイドピン12を
貫通させ、回転止め7dにガイドピン7を係合させて、
変倍枠7を固定胴3の前部(絞り板9の前側)に装入す
る。最後に、FC群を保持したFC枠2をセットする
と、ピン支持穴12b、13b、14b、15bにガイ
ドピン12〜15の先端部が嵌入されるとともに、嵌合
部2aに外ヨーク3aが、嵌合部2bに内ヨーク3c
が、それぞれ嵌合されるから、FC枠2の光軸は、固定
枠4、MC枠10、変倍枠7などと同じく光軸Xに心出
しされることとなる。
【0052】上記の組み立て工程において、FC枠2、
外ヨーク3a、内ヨーク3c、固定枠4などの主要構成
部品は、いずれも円筒形であるから、 ・簡単に高精度加工でき、しかも量産化が容易である という優れた効果を奏するものである。
【0053】また、上記の組み立て工程から明らかなよ
うに、 ・主要部品を、すべて一方向から組み付けできる ・各部品は組み立てるだけで心出しできるように構成さ
れ、特別なアラインメント無しでも精密な撮影光学系を
構成できる という効果を奏する。
【0054】こうした効果は、本実施例のレンズ鏡胴の
最大の特徴である ・外観が簡潔な円筒であって、カメラボディ側に極めて
大きな設計自由度を保証する という特徴に優るとも劣らないものである。
【0055】次に、上記した実施例以外の本発明の実施
態様について説明する。まず、本発明のレンズ鏡胴にお
いては、固定胴の外郭が単純形状であって、かつ固定胴
内に設けられた磁界形成手段が、複数の移動レンズ枠の
コイルに対して共通な磁界を形成していることが肝要で
あって、磁石の個数や種類、移動レンズ枠の個数や種類
などは、特に問わないことは明らかである。
【0056】即ち、上記実施例では、各コイルに共通な
前記磁石11を外ヨーク3aの内面に設けた構成を示し
たが、図20のように、該磁石11’を、内ヨーク3c
の外面に設けてもよい(この場合、磁石11の内径と内
ヨーク3cの外形とは同じである)。ここで、コイル7
e,10eは磁石11’の厚さ相当分だけ径大とし、ガ
イドピン12〜15は、コイル7e,10eの内側に位
置するように配設するなどの変更が必要であるが、部品
製造段階での加工性などに本質的な影響は与えない。従
来のレンズ鏡胴と比較すれば、こうした構成は、上記実
施例で示したものと同様に、組立性や設計自由度などに
おいて抜群の作用、効果が期待できることは明らかであ
る。
【0057】また、前記磁界形成手段は、磁石11に替
えて、図21のように、放射方向の磁束を発生するよう
にコイル巻設された電磁石C11で構成してもよい。こ
の場合、移動レンズ枠に対して共通な磁界を形成するこ
とはできる。この場合、磁石11よりも強い磁界を発生
するだけの大きな電流量を、該電磁石C11に流すこと
が可能であり、こうした構成により、鏡胴を小型化する
ことができる。一方、磁石11を用いた場合、部品点数
の更なる削除や組み立て工程の簡素化が可能となる。
【0058】また、上記実施例において、ズーミング用
の変倍枠7がフォーカシング用のMC枠10の前方にあ
る構成を示したが、両者の前後関係を逆転させて、前方
にフォーカシング用移動レンズ枠、後方にズーミング用
移動レンズ枠を配設した撮像系を備えたレンズ鏡胴に、
本発明を適用してもよい。
【0059】また、上記実施例ではズーミング用の変倍
枠が1個だけである構成例を示したが、図22のよう
に、2種類の変倍枠1,2と、1個のフォーカシング枠
からなる撮像系を有するレンズ鏡胴に本発明を適用して
もよい。この構成は、固定胴3内の構成は若干複雑にな
るが、撮像レンズ系の自由度を大きくできるという利点
が生じる。
【0060】また、図23のように、各移動レンズ枠の
コイルC1、C2の径を変えて、互いに重畳可能に構成
すれば、例えば、マクロ撮影機能持つレンズ鏡胴など
で、鏡胴の実質長さを短縮することができる。この場
合、コイル同士の干渉を避けるように制御を行うとよ
い。尚、上記した部品のうち、外ヨーク3a、継鉄3
B、内ヨーク3cなどは磁性金属でなければならない
が、その他の部品については、その材質は特に問わな
い。例えば、移動レンズ枠7、10は、軽量化のために
プラスチックで構成してもよいし、レンズ枠2や固定枠
3、基板5、抑え板6などをプラスチックで構成しても
よい。また、レンズL1〜L9がプラスチックレンズで
あってもよい。
【0061】
【発明の効果】上述したように、請求項1のレンズ鏡胴
は、磁界形成手段が、複数の移動レンズ枠に備えられた
電流部に対して共通に作用するため、その構成部品点数
を減らし、駆動系が簡素化され、コンパクトになるとと
もに、省スペース化することができる。
【0062】請求項2のレンズ鏡胴は、外ヨークと固定
胴の外郭が一体であるから、部品点数が削減されるとと
もに、カメラボディに対する組み付け行程が簡素化され
る。これにより、鏡胴本体だけでなく、ボディ側の設計
自由度も飛躍的に拡大される。請求項3のレンズ鏡胴
は、外郭が、単純円筒形であるから、部品点数が削減さ
れるとともに、カメラボディに対する組み付け行程を著
しく簡素化できる。これにより、鏡胴本体だけでなく、
ボディ側の設計自由度も飛躍的に拡大できる。
【0063】請求項4のレンズ鏡胴は、内ヨークと外ヨ
ークとに挟まれた空間(空隙)内の一様磁界が、移動レ
ンズ枠の電流部に作用するので、高効率のダイレクト駆
動が実現できる。請求項5のレンズ鏡胴は、固定胴内に
配設された内部回路の外部接続端子が、固定胴の後端面
に集設されているから、固定胴をカメラやビデオカメラ
のボディ側に組み付けるだけで、電気的接続を実現でき
る。これにより、電気系統がコンパクト化されて、鏡胴
の組み立て工程が簡素化される上、ボディ側の設計自由
度も飛躍的に拡大できる。
【0064】請求項6のレンズ鏡胴は、レンズ鏡胴内に
配設された電流部に電流を供給する際に、配線処理の容
易化ができ、レイアウトや省スペース化が容易になる。
また、レンズ鏡胴の後端側から電気的に接続可能であっ
て、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメラのボディ側に組
み付ける際の組み立て工程の容易化ができる。請求項7
のレンズ鏡胴は、固定胴内に配設された移動レンズ枠の
位置検出に関して、配線処理の容易化ができ、しかも省
スペースとなる。また、固定胴の後端側から電気的に接
続可能であって、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメラの
ボディ側に組み付ける際の組み立て工程が簡素化され
る。
【0065】請求項8のレンズ鏡胴は、外部接続端子
が、固定胴の後端面に集設されているから、固定胴をカ
メラやビデオカメラのボディ側に組み付けるだけで、位
置検出に必要な電気的接続が実現される。これにより、
電気系統がコンパクト化されて、鏡胴の組み立て工程が
簡素化される上、ボディ側の設計自由度も飛躍的に拡大
される。請求項9のレンズ鏡胴は、レンズ鏡胴内に配設
された電流部に電流を供給する際に、配線処理の容易化
ができ、レイアウトや省スペース化が容易になる。ま
た、レンズ鏡胴の後端側から電気的に接続可能であっ
て、レンズ鏡胴をカメラやビデオカメラのボディ側に組
み付ける際の組み立て工程の容易化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願レンズ鏡胴におけるコイルと磁石の関係、
及び全体構成を示す断面図である。
【図2】図1におけるA断面図である。
【図3】図1におけるB断面図である。
【図4】図1におけるC断面図である。
【図5】本願レンズ鏡胴における直進ガイド機構の構
造、及び全体構成を示す断面図である。
【図6】移動レンズ枠のコイルと磁界の関係を示す原理
説明図である。
【図7】受光面の構成を示す光軸方向正面図である。
【図8】内ヨークの構成を示す光軸方向正面図である。
【図9】継鉄の構成を示す光軸方向正面図である。
【図10】外ヨークの構成を示す光軸方向正面図であ
る。
【図11】フォーカシング用移動レンズ枠の構成を示す
光軸方向正面図である。
【図12】エレクタ枠の構成を示す光軸方向正面図であ
る。
【図13】絞りの構成を示す光軸方向正面図である。
【図14】ズーミング用移動レンズ枠の構成を示す光軸
方向正面図である。
【図15】(a)本願レンズ鏡胴の前方外観斜視図であ
る。(b)本願レンズ鏡胴の後方外観斜視図である。
【図16】移動レンズ枠と固定胴の電気的接続手段を示
す斜視図である。
【図17】電磁駆動方式の従来レンズ鏡胴の構成を示す
斜視図である。
【図18】電磁駆動方式の従来レンズ鏡胴の外郭を示す
斜視図である。
【図19】光軸を軸心とするVCM駆動方式の従来レン
ズ鏡胴の断面図である。
【図20】内ヨークの外面に磁石を設けた構成例を示す
原理図である。
【図21】磁界形成手段を電磁石で構成した例を示す原
理図である。
【図22】3個の移動レンズ枠を持つ固定胴に本願発明
を適用した例を示す原理図である。
【図23】互いに重畳可能なコイルを備えた移動レンズ
枠を示す原理図である。
【符号の説明】
1 レンズ鏡胴の本体 2 FCレンズ枠 3 固定胴 3a 外ヨーク 3b 継鉄 3c 内ヨーク 4 固定枠 5 基板 6 抑え板 7 変倍枠(移動レンズ枠) 7e コイル(電流部) 8 絞り板 9 エレクタ枠 10 MC枠(移動レンズ枠) 10e コイル 11 磁石(磁界形成手段) O 撮像光学系 X 光軸

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光軸方向へ移動する複数の移動レンズ枠
    を固定胴内に有するレンズ鏡胴において、前記複数の移
    動レンズ枠に、前記光軸を中心とする円周方向に電流を
    流す電流部をそれぞれ設けるとともに、該各電流部に対
    して共通で、前記光軸と直交方向の磁界を形成する磁界
    形成手段を、前記固定胴内に設けたことを特徴とするレ
    ンズ鏡胴。
  2. 【請求項2】 前記固定胴は、光軸を中心とする円筒形
    外ヨークと円筒形内ヨークを備え、かつ該外ヨークが、
    固定胴の外郭を構成するものである請求項1記載のレン
    ズ鏡胴。
  3. 【請求項3】 前記外郭が、単純円筒形である請求項2
    に記載のレンズ鏡胴。
  4. 【請求項4】 前記磁界形成手段は、前記外ヨークと内
    ヨークに挟まれた空隙内に、前記光軸に対して放射方向
    に磁界を形成するものであり、前記電流部は、該空隙内
    に配設されたものである請求項1〜3のうち1項に記載
    のレンズ鏡胴。
  5. 【請求項5】 前記固定胴内に配設された内部回路の外
    部接続端子を、固定胴の後端面に集設したことを特徴と
    する請求項1〜4のうち1項に記載のレンズ鏡胴。
  6. 【請求項6】 前記固定胴に、前記光軸方向を長手方向
    とする給電帯を、前記移動レンズ枠に、該給電帯に摺接
    して前記電流部に通電する摺動片をそれぞれ設けたこと
    を特徴とする請求項1〜5のうち1項に記載のレンズ鏡
    胴。
  7. 【請求項7】 固定胴内を光軸方向へ移動する移動レン
    ズ枠に、該光軸を中心とする円周方向に電流を流す電流
    部を備え、かつ前記固定胴内に、該各電流部に対して、
    前記光軸と直交方向の磁界を形成する磁界形成手段を備
    えてなるレンズ鏡胴において、前記移動レンズ枠または
    固定胴の一方に、光軸方向を長手方向とする抵抗帯を、
    他方に、該抵抗帯と摺接可能な摺動片をそれぞれ設け、
    かつ該抵抗帯または摺動片に設けた外部接続端子に通電
    して、その電圧変化を検出することにより、前記移動レ
    ンズ枠の位置を検出する位置検出手段を構成できるよう
    にしたことを特徴とするレンズ鏡胴。
  8. 【請求項8】 前記外部接続端子を、固定胴の後端面に
    集設したことを特徴とする請求項7に記載のレンズ鏡
    胴。
  9. 【請求項9】 前記固定胴に、前記光軸方向を長手方向
    とする給電帯を、前記移動レンズ枠に、該給電帯に摺接
    して前記電流部に通電する摺動片をそれぞれ設けたこと
    を特徴とする請求項7に記載のレンズ鏡胴。
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