JPH10301013A

JPH10301013A - レンズ駆動機構

Info

Publication number: JPH10301013A
Application number: JP10841397A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Seo; 修三瀬尾
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】収容スペースが小さく且つ部品点数も少な
く、しかもピント調整の応答性を向上させることのでき
るレンズ駆動機構を提供する。【解決手段】本発明のレンズ駆動機構は、ピント微調
整を行うためにピント微調用レンズ１０を光軸方向に移
動させるものである。このようなレンズ駆動機構におい
て、ピント微調用レンズ１０はレンズホルダ１１に保持
され、レンズホルダ１１は、円形板状部材１３に設けら
れた３つの支持腕１３Ｂに支持されている。支持腕１３
Ｂは、円弧状の板状部材で形成されて弾性を有するとも
に、レンズホルダ１１の外周域に均等に配置されてい
る。また、支持腕１３Ｂの両面または片面には圧電素子
１４が固着されている。そして、圧電素子１４に電圧を
印加したときの圧電素子１４の変形力によって、ピント
微調用レンズ１０を光軸方向に移動させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ駆動機構に係
り、特にピント微調用レンズを駆動するためのレンズ駆
動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮影光学系においては、一般に複数のレ
ンズが設けられ、それらレンズの一部または全部を光軸
方向に沿って移動させることによって、ピント調整を行
うよう構成されている。例えば撮影レンズ光学系には、
図６に示すように、第１レンズ群１、第２レンズ群２お
よび第３レンズ群３が設けられ、ピント調整をする際に
は、第１レンズ群１を矢印Ａ方向に、第２レンズ群２を
矢印Ｂ方向にそれぞれを往復移動させて粗調整を行った
後に、第３レンズ群３を矢印Ｃ方向に移動させて微調整
を行うようになっている。

【０００３】ところで、第３レンズ群３を往復移動させ
るためのレンズ駆動機構としては、図６に示すように、
モータ４と、このモータ４の回転力を伝達するためのギ
ヤ列５と、第３群レンズ３を保持するとともにギヤ列５
からの回転力が伝達されるレンズホルダ６と、から構成
されたものが一般的である。レンズホルダ６は大径部６
Ａと小径部６Ｂとを有し、大径部６Ａの外周面にはギヤ
が小径部６Ｂの外周面にはスクリューがそれぞれ形成さ
れていて、大径部６Ａのギヤはギヤ列５に噛み合い、小
径部６Ｂのスクリューは光学系本体７に形成されたスク
リューに螺合している。そしてレンズホルダ６が回転す
れば、上記両スクリューの螺合により、レンズホルダ６
と第３群レンズ３が矢印Ｃ方向に往復移動することにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、第３レンズ群を往復移動させるレンズ駆
動機構がモータとギヤ列で構成されているので、レンズ
駆動機構を収容するためのスペースが大きくなる上、レ
ンズ駆動機構の部品点数も多くなり組立性が悪いという
欠点がある。

【０００５】また通常、ギヤにはバックラッシュがある
ために、モータの回転がレンズホルダに伝達されるまで
に多少の時間遅れが生じ、ピント調整の応答性があまり
良くないという欠点もある。

【０００６】本発明の目的は、収容スペースが小さく且
つ部品点数も少なく、しかもピント調整の応答性を向上
させることのできるレンズ駆動機構を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、撮影光学系を構成する
レンズの一部または全部を光軸方向に沿って移動させ
て、ピント調整を行うレンズ駆動機構において、ピント
微調用レンズの外周域に複数の弾性体を均等に配置し、
該弾性体で前記ピント微調用レンズを支持するととも
に、前記弾性体に圧電素子を固着して、前記圧電素子に
電圧を印加したときの圧電素子の変形力によって、前記
ピント微調用レンズを光軸方向に移動させることを特徴
としている。

【０００８】圧電素子に電圧を印加すれば、圧電素子は
所定の方向に変形して複数の弾性体を同方向へ屈曲さ
せ、これによって、ピント微調用レンズを移動させるこ
とができる。この場合、複数の弾性体はピント微調用レ
ンズの外周域に均等に配置されているので、ピント微調
用レンズを光軸方向に沿って平行移動させることができ
る。そして、圧電素子に印加する電圧の大きさを制御す
れば、ピント微調用レンズの移動量を精度良く制御する
ことが可能となる。

【０００９】請求項２に記載に発明は、請求項１におい
て、前記弾性体は円弧状の板状部材で形成されているこ
とを特徴としている。通常、ピント微調用レンズは円形
をしているので、弾性体を円弧状の板状部材で形成して
おけば、弾性体をピント微調用レンズの外周に沿って配
置することができ、レンズ駆動機構のコンパクト化を図
ることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記板状部材の両面に前記圧電素子が固着されてい
ることを特徴としている。また請求項４に記載の発明
は、請求項２において、前記板状部材の片面に前記圧電
素子が固着されていることを特徴としている。圧電素子
は板状部材の両面に固着することもできるし、または片
面だけに固着することもできる。両面に圧電素子を固着
した場合は、圧電素子で発生する力（変形力）が大きく
なるため、弾性体が大きく屈曲させることができる。ま
た、片面に圧電素子を固着した場合は、圧電素子で発生
する力は両面の場合に比べて小さくなるが、構成が簡単
となるとともに、片面の圧電素子だけに電圧を印加すれ
ばよいから、印加電圧の制御が簡単である。

【００１１】そして、請求項５に記載の発明は、請求項
１において、前記ピント微調用レンズの支持というの
は、前記ピント微調用レンズがレンズホルダに保持さ
れ、このレンズホルダを前記弾性体が支持していること
を特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１および図２は本発明のレンズ駆
動機構を示しており、図１はその正面図、図２は図１の
Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。図に示すように、ピン
ト微調用レンズ１０を保持するレンズホルダ１１は、中
間部に段付き部を有する円筒状の固定筒１２の一端側に
配置されている。固定筒１２は、本発明のレンズ駆動機
構が搭載される、例えばカメラ本体などに固定されてい
る。

【００１３】レンズホルダ１１の外周面には３つのリブ
１１Ａが１２０度間隔に設けられ、そのリブ１１Ａの各
々にピン１１Ｂが形成されている。また、レンズホルダ
１１を固定筒１２に取り付けるために、固定筒１２の一
端側には円形板状部材１３が固定されている。この円形
板状部材１３の正面図を図３に示す。

【００１４】円形板状部材１３は、図３のように中央部
にほぼ円形の孔１３Ａを有し、この円形孔１３Ａにレン
ズホルダ１１が配置される。また、円形板状部材１３の
内周側には、円弧状をした３つの支持腕１３Ｂが１２０
度間隔で配置され、これらの支持腕１３Ｂの基部は円形
板状部材１３の本体と一体となっている。すなわち、支
持腕１３Ｂは、先端部が自由端となり、基部が円形板状
部材１３の本体で支持された片持ち梁を形成している。
支持腕１３Ｂは、円形板状部材１３と同様に板状をな
し、先端部は例えば図３の紙面垂直方向の力を受ければ
同方向に移動する、いわゆる弾性体を構成している。ま
た支持腕１３Ｂの先端部にはピン孔１３Ｃが形成され、
このピン孔１３Ｃに前述のピン１１Ｂを嵌合することに
より、レンズホルダ１１およびピント微調用レンズ１０
を円形板状部材１３の円形孔１３Ａ内の中央部に位置決
めすることができる。

【００１５】また、支持腕１３Ｂの表面には円弧形状に
曲げられた圧電素子１４が固着されている。圧電素子１
４を支持腕１３Ｂの両面に固着しても良いし、支持腕１
３Ｂの片面に固着しても良い。図４および図５は、図３
のＥの範囲を矢印Ｆ方向から見た図であり、図４は圧電
素子１４を支持腕１３Ｂの両面に固着した場合（通常、
バイモルフと呼ばれている）を、図５は圧電素子１４を
支持腕１３Ｂの片面に固着した場合（通常、ユニモルフ
と呼ばれている）をそれぞれ示している。

【００１６】さらに、円筒状部材１２の他端側には回路
基板１５が設けられ、この回路基板１５上にＣＣＤ１６
が取り付けられている。このＣＣＤ１６はピント微調用
レンズ１０の光軸上に設けられ、ピント微調用レンズ１
０を透過してきた光束を受光して撮像する。

【００１７】次に、上記構成のレンズ駆動機構の作用に
ついて説明する。図４（ａ）のようなバイモルフの場合
は、支持腕１３Ｂの上面側と下面側とでは異なった電圧
を印加する。例えば、支持腕１３Ｂの上面側の圧電素子
１４が伸びるように、支持腕１３Ｂの下面側の圧電素子
１４が縮むように、両圧電素子１４へ電圧を印加する。
それによって、支持腕１３Ｂは、図４（ｂ）のように下
側に屈曲する。また、支持腕１３Ｂの上面側の圧電素子
１４が縮むように、支持腕１３Ｂの下面側の圧電素子１
４が伸びるように、両圧電素子１４へ電圧を印加する。
それによって、支持腕１３Ｂは、図４（ｃ）のように上
側に屈曲する。そして、支持腕１３Ｂの屈曲量は、両圧
電素子１４へ印加する電圧を制御することによって行う
ことができる。

【００１８】図５（ａ）のようなユニモルフの場合は、
片面の圧電素子１４への電圧印加を制御することによ
り、支持腕１３Ｂの屈曲を変化させる。例えば、圧電素
子１４が伸びるように圧電素子１４に電圧を印加する
と、支持腕１３Ｂは、図５（ｂ）のように下側に屈曲す
る。また、圧電素子１４が縮むように圧電素子１４に電
圧を印加すると、支持腕１３Ｂは、図５（ｃ）のように
上側に屈曲する。そして、支持腕１３Ｂの屈曲量は、圧
電素子１４へ印加する電圧を制御することによって行う
ことができる。

【００１９】以上のように本実施の形態によれば、圧電
素子１４へ電圧を印加することにより、支持腕１３Ｂを
屈曲させることができ、しかも圧電素子１４へ印加する
電圧を細かく調節すれば、ピント微調用レンズ１０の移
動を細かく制御することができ、撮影光学系のピント調
整を精度よく且つ高速に行うことが可能となる。また、
圧電素子に印加する電圧と圧電素子の変形量は一般に比
例関係にあり、圧電素子によってピント微調整を行うこ
とに関しては問題はない。

【００２０】なお、本実施の形態では支持腕１３Ｂが３
つであったが、２つでも良いし、４つ以上でも良い。こ
の場合も、勿論、支持腕１３Ｂをレンズホルダ１１の外
周域に均等に配置する必要がある。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、モータやギヤ等が不要となり、レンズ駆
動機構の収容スペースを小さくできるとともに、部品点
数も少なくすることができる。また、圧電素子の応答性
は優れているので、ピント調整の応答性を向上させるこ
ともできる。

【００２２】請求項２に記載の発明によれば、円弧状の
板状部材で形成された弾性体をピント微調用レンズの外
周に沿って配置することができるので、レンズ駆動機構
のコンパクト化が達成される。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、弾性体が
大きく屈曲するため、ピント微調用レンズを広範囲に移
動させることができる。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、構成が簡
単となるとともに、片面の圧電素子に対してのみの電圧
制御で済むので、制御が簡単となる。

【００２５】請求項５に記載の発明によれば、ピント微
調用レンズを弾性体で確実に支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレンズ駆動機構が設けられたピン
ト微調用レンズの正面図である。

【図２】図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

【図３】圧電素子が取り付けられた円形板状部材の正面
図である。

【図４】図３のＥの範囲を矢印Ｆ方向から見た図であ
る。

【図５】図４の変形例を示した図である。

【図６】従来技術によるレンズ駆動機構を示した図であ
る。

【符号の説明】

１０ピント微調用レンズ１１レンズホルダ１２固定筒１３円形板状部材１３Ｂ支持腕（弾性体）１４圧電素子１５回路基板１６ＣＣＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系を構成するレンズの一部また
は全部を光軸方向に沿って移動させて、ピント調整を行
うレンズ駆動機構において、ピント微調用レンズの外周
域に複数の弾性体を均等に配置し、該弾性体で前記ピン
ト微調用レンズを支持するとともに、前記弾性体に圧電
素子を固着して、前記圧電素子に電圧を印加したときの
圧電素子の変形力によって、前記ピント微調用レンズを
光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ駆動機
構。
【請求項２】請求項１記載のレンズ駆動機構におい
て、前記弾性体は円弧状の板状部材で形成されているこ
とを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項３】請求項２記載のレンズ駆動機構におい
て、前記板状部材の両面に前記圧電素子が固着されてい
ることを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項４】請求項２記載のレンズ駆動機構におい
て、前記板状部材の片面に前記圧電素子が固着されてい
ることを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項５】請求項１記載のレンズ駆動機構におい
て、前記ピント微調用レンズの支持というのは、前記ピ
ント微調用レンズがレンズホルダに保持され、このレン
ズホルダを前記弾性体が支持していることを特徴とする
レンズ駆動機構。