JP5350035B2 - Lens barrel and optical apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明はレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器に関し、例えばビデオカメラやデジタルスチルカメラ等においてレンズ群を保持するレンズ移動枠を光軸に沿って又は光軸と直交する方向に移動させる際に好適なものである。 The present invention relates to a lens barrel and an optical apparatus having the same, and is suitable for moving a lens moving frame that holds a lens group along an optical axis or in a direction perpendicular to the optical axis in a video camera, a digital still camera, or the like. It is a thing.
デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置(光学機器)は光軸方向あるいは光軸直交方向にレンズ枠を移動させることで、変倍(ズーミング)及び焦点調節(フォーカシング)を行ったり、像振れの補正等を行っている。レンズ枠を移動させるための駆動手段として、振動型リニアアクチュエータ(超音波モータ)を用いたものが知られている。振動型リニアアクチュエータでは、圧電素子によって振動が励起される振動部材(振動子)と、該振動部材に圧接し、相対移動する接触部材(相対運動部材)とを直線方向に相対移動させている。 Imaging devices (optical devices) such as digital cameras and video cameras move the lens frame in the direction of the optical axis or in the direction orthogonal to the optical axis to perform zooming and focus adjustment, and to correct image blur. Etc. As a driving means for moving the lens frame, one using a vibration type linear actuator (ultrasonic motor) is known. In a vibration type linear actuator, a vibration member (vibrator) whose vibration is excited by a piezoelectric element and a contact member (relative motion member) that is in pressure contact with the vibration member and relatively moves are relatively moved in a linear direction.
このような振動型リニアアクチュエータを用いて被駆動物を駆動する駆動装置が知られている(特許文献1)。特許文献1の駆動モータでは、振動型リニアアクチュエータを駆動する際にベース部材より発生する振動に起因した騒音の発生や駆動効率の低下を防止する為に、プチルゴム製の振動吸収部材を用いている。具体的には、ベース部材に振動吸収部材を介して、相対運動部材(スライダ)を固定している。このとき双方を固定する為に振動吸収部材を全面に接着している。これにより振動子と相対運動部材とをベース部材から発生する振動に起因する騒音を小さくして相対的に移動させている。 There is known a drive device that drives a driven object using such a vibration type linear actuator (Patent Document 1). In the drive motor of Patent Document 1, a vibration absorbing member made of butyl rubber is used in order to prevent the generation of noise caused by the vibration generated from the base member when driving the vibration type linear actuator and the decrease in driving efficiency. . Specifically, a relative motion member (slider) is fixed to the base member via a vibration absorbing member. At this time, a vibration absorbing member is bonded to the entire surface in order to fix both. As a result, the vibrator and the relative motion member are relatively moved while reducing the noise caused by the vibration generated from the base member.
特許文献1の超音波モータ(駆動モータ)ではベース部材と相対運動部材との間の全面に振動吸収部材を設け、接着剤にて、これらの各部材を接合している。そして相対運動部剤に発生した振動が振動吸収部材により吸収されてベース部材に伝達されるのを軽減している。これによってベース部材で発生する振動を少なくして騒音の発生を少なくしている。しかしながら引用文献1の駆動モータでは接触部材を固定する為に振動吸収部材を接着しているため、組立に時間を要する上、レンズ鏡筒の内壁に固定する場合は、固定が難しく、設計の自由度も低くなるという問題があった。 In the ultrasonic motor (drive motor) of Patent Document 1, a vibration absorbing member is provided on the entire surface between the base member and the relative motion member, and these members are joined with an adhesive. And it is reduced that the vibration which generate | occur | produced in the relative motion part agent is absorbed by the vibration absorption member, and is transmitted to a base member. As a result, the vibration generated in the base member is reduced and the generation of noise is reduced. However, since the vibration absorbing member is bonded to fix the contact member in the drive motor of the cited document 1, it takes time to assemble, and when fixing to the inner wall of the lens barrel, fixing is difficult and design freedom There was a problem that the temperature was low.
本発明は、振動型リニアアクチュエータで移動レンズ枠を移動させるとき、移動の際の騒音が小さく、装置全体の小型化を図りつつ、ガタがなく高精度に移動レンズ枠を移動することができるレンズ鏡筒及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。 The present invention provides a lens that can move the moving lens frame with high accuracy without play when the moving lens frame is moved by the vibration type linear actuator, while the noise during the movement is small and the entire apparatus is downsized. It is an object of the present invention to provide a lens barrel and an optical apparatus having the same.
本発明のレンズ鏡筒は、光学素子を保持し、移動する光学素子保持部材と、前記光学素子保持部材の移動を案内するための案内手段と、前記案内手段を保持するベース部材と、振動する振動部材および該振動部材に接触する接触部材により構成される振動型リニアアクチュエータとを有し、前記接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられており、前記振動吸収部材を介して前記ベース部材もしくは前記光学素子保持部材に固定されており、前記振動吸収部材は、前記光学素子の光軸方向と該光軸と直交する方向において、前記接触部材を位置決めするように構成されており、且つ前記接触部材の端を覆うように取り付けられている、ことを特徴としている。 The lens barrel of the present invention vibrates with an optical element holding member that holds and moves an optical element, guide means for guiding the movement of the optical element holding member, and a base member that holds the guide means. A vibration type linear actuator composed of a vibration member and a contact member in contact with the vibration member, wherein the contact member has vibration absorption members attached to both ends in the moving direction thereof, and the vibration absorption member Are fixed to the base member or the optical element holding member , and the vibration absorbing member is configured to position the contact member in an optical axis direction of the optical element and a direction orthogonal to the optical axis. And is attached so as to cover the end of the contact member .
本発明によれば、振動型リニアアクチュエータで移動レンズ枠を移動させるとき、移動の際の騒音が小さく、装置全体の小型化を図りつつ、ガタがなく高精度に移動レンズ枠を移動することができるレンズ鏡筒が得られる。 According to the present invention, when the moving lens frame is moved by the vibration type linear actuator, it is possible to move the moving lens frame with high accuracy without play while reducing noise during movement and reducing the size of the entire apparatus. A lens barrel that can be obtained is obtained.
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のレンズ鏡筒を後述する各部材に付した符番を参照して示すと次のとおりである。本発明のレンズ鏡筒は、光学素子(第2レンズユニット2、第4レンズユニット4)を保持し、光軸方向に移動する光学素子保持部材(第2レンズ保持枠12、第4レンズ保持枠14)を有している。光学素子保持部材を移動案内するための案内手段(ガイドバー10、11)と、案内手段を保持する固定のベース部材(第1レンズ保持部材6、後部鏡筒5)を有している。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The lens barrel of the present invention is shown as follows with reference to reference numerals attached to the respective members described later. The lens barrel of the present invention holds optical elements (second lens unit 2 and fourth lens unit 4) and moves in the optical axis direction with optical element holding members (second lens holding frame 12 and fourth lens holding frame). 14). Guide means (guide bars 10 and 11) for moving and guiding the optical element holding member and a fixed base member (first lens holding member 6 and rear barrel 5) for holding the guide means are provided.
更に、電気−機械エネルギー変換作用により振動が励起される振動部材(振動子19、35)および該振動部材に接触する接触部材(スライダー18、34)により構成される振動型リニアアクチュエータ(超音波モーター)とを有している。接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられている。そして、振動吸収部材を介してベース部材に固定されている。ここで振動吸収部材は、光学素子の光軸方向と光軸直交方向を位置決めする薄膜で凹のキャップ形状より成り、接触部材の端を覆うように取り付けられている。また接触部材は振動吸収部材を介して、一方の端を第1レンズ保持部材(第1のベース部材)6に形成した凹形状の第1の勘合部6aに勘合されている。他方の片端を後部鏡筒(第2のベース部材)5に形成した凹形状の第2の勘合部5aに勘合させて固定されている。 Furthermore, a vibration type linear actuator (ultrasonic motor) including a vibration member (vibrators 19 and 35) in which vibration is excited by an electro-mechanical energy conversion action and a contact member (sliders 18 and 34) in contact with the vibration member. ). The contact member has vibration absorbing members attached to both ends in the moving direction. And it is being fixed to the base member via the vibration absorption member. Here, the vibration absorbing member is a thin film that positions the optical axis direction and the optical axis orthogonal direction of the optical element in a concave cap shape, and is attached so as to cover the end of the contact member. In addition, the contact member is fitted into a concave first fitting portion 6 a having one end formed on the first lens holding member (first base member) 6 through a vibration absorbing member. The other end is fitted and fixed to a concave second fitting portion 5 a formed in the rear barrel (second base member) 5.
[実施例]
図1(A)〜(D)は、本発明の実施例1のレンズ鏡筒を、外装を取り除いて前方、右側方、後方および左側方の4方向から見たときの説明図である。また、図2はレンズ鏡筒の光軸を含む面で切断した断面図である。図3はレンズ鏡筒の分解斜視図である。図4はレンズ鏡筒を構成する、第1の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図である。図5はレンズ鏡筒を構成する、第2の振動型リニアアクチュエータ部の光軸に垂直な面で切断したときの断面図である。
[Example]
FIGS. 1A to 1D are explanatory views when the lens barrel of the first embodiment of the present invention is viewed from the four directions of the front side, the right side, the rear, and the left side with the exterior removed. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane including the optical axis of the lens barrel. FIG. 3 is an exploded perspective view of the lens barrel. FIG. 4 is a cross-sectional view of the first vibration type linear actuator section constituting the lens barrel taken along a plane perpendicular to the optical axis. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the optical axis of the second vibration type linear actuator portion constituting the lens barrel.
図6は図1の一方のスライダ部分の説明図、図7(A)、(B)は図1のスライダとベース部材(5、6)との位置関係の説明図、図8はレンズ鏡筒を構成する第1の振動型リニアアクチュエータの部分拡大図である。図9は図1の他方のスライダ部分の説明図、図10は図1の他方のスライダ部分の組立て後の説明図、図11はレンズ鏡筒を構成する第2の振動型リニアアクチュエータの部分拡大図である。図12は本実施例の光学機器の要部ブロック図である。図13は本発明のレンズ鏡筒における第1の振動型リニアアクチュエータの第2レンズ保持部材側の斜視図である。図14は本発明のレンズ鏡筒における第1の振動型リニアアクチュエータの光軸に平行な面で切断したときの要部断面図である。 6 is an explanatory diagram of one slider portion of FIG. 1, FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of the positional relationship between the slider of FIG. 1 and the base member (5, 6), and FIG. 8 is a lens barrel. It is the elements on larger scale of the 1st vibration type linear actuator which constitutes. 9 is an explanatory view of the other slider portion of FIG. 1, FIG. 10 is an explanatory view after the other slider portion of FIG. 1 is assembled, and FIG. 11 is a partially enlarged view of the second vibration type linear actuator constituting the lens barrel. FIG. FIG. 12 is a principal block diagram of the optical apparatus of the present embodiment. FIG. 13 is a perspective view of the first vibration type linear actuator in the lens barrel of the present invention on the second lens holding member side. FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part when the lens barrel of the present invention is cut along a plane parallel to the optical axis of the first vibration type linear actuator.
これらの図において、物体側から像側へ順に、1は固定の第1レンズユニット、2は変倍のために光軸方向に移動する第2レンズユニット(光学素子)である。15は光量調節ユニット、3は固定の第3レンズユニット、4は変倍に伴う像面変動の補正および焦点調節のために光軸方向に移動する第4レンズユニットである。第1〜第4レンズユニット1〜4はズームレンズの一部を構成している。5は後述する撮像素子やローパスフィルタ(LPF)を保持し、不図示のカメラ本体に固定される後部鏡筒(ベース部材)である。6は第1レンズユニット1を保持し、ビス7、8、9により後部鏡筒5に固定された第1レンズ保持部材(ベース部材)である。10、11は後部鏡筒5と第1レンズ保持部材6により光軸方向に略平行に保持されたガイドバー(ガイド部材)(案内手段)である。12は第2レンズユニット2を保持する第2レンズ保持部材(光学素子保持部材)であり、不要光をカットするマスク32が固定されている。 In these drawings, in order from the object side to the image side, 1 is a fixed first lens unit, and 2 is a second lens unit (optical element) that moves in the optical axis direction for zooming. 15 is a light quantity adjustment unit, 3 is a fixed third lens unit, and 4 is a fourth lens unit that moves in the optical axis direction for correction of image plane variation accompanying zooming and focus adjustment. The first to fourth lens units 1 to 4 constitute a part of the zoom lens. Reference numeral 5 denotes a rear barrel (base member) that holds an image sensor and a low-pass filter (LPF), which will be described later, and is fixed to a camera body (not shown). Reference numeral 6 denotes a first lens holding member (base member) that holds the first lens unit 1 and is fixed to the rear barrel 5 by screws 7, 8, and 9. Reference numerals 10 and 11 denote guide bars (guide members) (guide means) held substantially in parallel with the optical axis direction by the rear barrel 5 and the first lens holding member 6. Reference numeral 12 denotes a second lens holding member (optical element holding member) that holds the second lens unit 2, and a mask 32 that cuts unnecessary light is fixed thereto.
この第2レンズ保持部材12は、係合部12aにおいてガイドバーガイドバー(案内手段)10に係合して光軸方向にガイドされ、係合部12bにおいてガイドバー(案内手段)11に係合している。これにより第2レンズ保持部材12のガイドバー10回りでの回転が阻止されている。13は第3レンズユニット3を保持し、ビス16により後部鏡筒5に固定された第3レンズ保持部材である。14は第4レンズユニット4を保持する第4レンズ保持部材であり、係合部14aにおいてガイドバー11に係合して光軸方向にガイドされ、係合部14bにおいてガイドバー10に係合している。これにより第4レンズ保持部材14のガイドバー11回りでの回転が阻止されている。光量調節ユニット15は、光軸方向から見て左右方向(第2の方向)よりも上下方向(第1の方向)に長い外形形状を有する。この光量調節ユニット15は、ビス17により後部鏡筒5に固定されている。 The second lens holding member 12 is engaged with the guide bar guide bar (guide means) 10 in the engaging portion 12a and guided in the optical axis direction, and is engaged with the guide bar (guide means) 11 in the engaging portion 12b. doing. Thereby, the rotation of the second lens holding member 12 around the guide bar 10 is prevented. A third lens holding member 13 holds the third lens unit 3 and is fixed to the rear barrel 5 with screws 16. Reference numeral 14 denotes a fourth lens holding member for holding the fourth lens unit 4. The fourth lens holding member 14 is engaged with the guide bar 11 in the engaging portion 14 a and guided in the optical axis direction, and is engaged with the guide bar 10 in the engaging portion 14 b. ing. As a result, the rotation of the fourth lens holding member 14 around the guide bar 11 is prevented. The light amount adjustment unit 15 has an outer shape that is longer in the vertical direction (first direction) than in the left-right direction (second direction) when viewed from the optical axis direction. The light quantity adjustment unit 15 is fixed to the rear barrel 5 with screws 17.
18は磁石と摩擦材とを接合して構成されたスライダ(接触部材)である。19は電気−機械エネルギー変換素子と該電気−機械エネルギー変換素子により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される振動子(振動部材)である。ここで、該振動子19の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ18の磁石と引き合うことにより、スライダ18の摩擦材の圧接面18aと振動子19の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面19a、19bとが圧接される。これらスライダ18および振動子19によって構成される第1の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板20を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギー変換素子に入力される。 Reference numeral 18 denotes a slider (contact member) configured by joining a magnet and a friction material. Reference numeral 19 denotes a vibrator (vibrating member) composed of an electro-mechanical energy conversion element and a plate-like elastic member whose vibration is excited by the electro-mechanical energy conversion element. Here, the elastic member of the vibrator 19 is a ferromagnet, and the ferromagnet attracts the magnet of the slider 18, so that the optical axis on the pressure contact surface 18 a of the friction material of the slider 18 and the elastic member of the vibrator 19 The pressure contact surfaces 19a and 19b formed at two places in the direction are pressure contacted. In the first vibration type linear actuator constituted by the slider 18 and the vibrator 19, two frequency signals (pulse signals or alternating signals) having different phases are input to the electromechanical energy conversion element via the flexible wiring board 20. Is done.
これにより、振動子19の圧接面19a、19bに略楕円運動が発生し、スライダ18の圧接面18aに光軸方向の駆動力が発生する。21は振動子19が固定されるスペーサ、22はスペーサ21が固定される板バネである。該板バネ22は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。また、板バネ22は、その面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、該変形により振動子19の圧接面19a、19bをスライダ18の圧接面18aに対して平行に維持する。板バネ22が面内方向に変形しにくいことにより、振動子19の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。 As a result, a substantially elliptical motion is generated on the pressure contact surfaces 19 a and 19 b of the vibrator 19, and a driving force in the optical axis direction is generated on the pressure contact surface 18 a of the slider 18. Reference numeral 21 denotes a spacer to which the vibrator 19 is fixed, and 22 denotes a leaf spring to which the spacer 21 is fixed. The leaf spring 22 has a shape that is not easily deformed in the in-plane direction of the plate surface and is easily deformed in a direction perpendicular to the plate surface. Further, the leaf spring 22 can be easily deformed in the rotational direction around an arbitrary axis included in the surface thereof, and the deformation causes the pressure contact surfaces 19 a and 19 b of the vibrator 19 to be in contact with the pressure contact surface 18 a of the slider 18. And keep them parallel. Since the leaf spring 22 is not easily deformed in the in-plane direction, the displacement of the vibrator 19 in the optical axis direction (that is, the driving direction) is limited.
次にスライダ18のベース部材(5、6)への固定方法について説明する。第1レンズ保持部材(第1のベース部材)6にはスライダ18の一端が勘入する勘合部(第1の勘合部)6aが形成されている。後群鏡筒(第2のベース部材)5には、スライダ18の他端が勘入する勘合部(第2の勘合部)5aが形成されている。26、27はブチルゴムでできた振動吸収部材あり、薄膜で凹状のキャップ形状である。この形状によって振動吸収部材26、27はスライダ18の光軸方向と光軸直交方向の位置決めをしている。この振動吸収部材26、27を図6のようにスライダ18に被せ第1スライダユニットを形成する。このとき、スライダ18に対して、振動吸収部材26、27の凹部が圧入されるように寸法設定がなされている。前記第1スライダユニット(18、26、27)をまず、第1レンズ保持枠6の勘合部6a又は後部鏡筒5の勘合部5aのどちらか一方に挿入する。ここでは、前記第1スライダユニットの振動吸収部材27側を、後群鏡筒5の勘合部5aに挿入する、勘合部5aの入口はスライダユニットを入れやすいように面取りがされている。 Next, a method for fixing the slider 18 to the base member (5, 6) will be described. The first lens holding member (first base member) 6 is formed with a fitting portion (first fitting portion) 6 a into which one end of the slider 18 is fitted. The rear group barrel (second base member) 5 is formed with a fitting portion (second fitting portion) 5 a into which the other end of the slider 18 is fitted. Reference numerals 26 and 27 denote vibration absorbing members made of butyl rubber, which are thin and concave cap shapes. With this shape, the vibration absorbing members 26 and 27 position the slider 18 in the optical axis direction and the optical axis orthogonal direction. The vibration absorbing members 26 and 27 are put on the slider 18 as shown in FIG. 6 to form a first slider unit. At this time, dimensions are set so that the concave portions of the vibration absorbing members 26 and 27 are press-fitted into the slider 18. The first slider unit (18, 26, 27) is first inserted into either the fitting part 6 a of the first lens holding frame 6 or the fitting part 5 a of the rear barrel 5. Here, the vibration absorbing member 27 side of the first slider unit is inserted into the fitting portion 5a of the rear lens barrel 5, and the entrance of the fitting portion 5a is chamfered so that the slider unit can be easily inserted.
後群鏡筒5と第1レンズ保持部材6を合わせる際に、第1スライダユニット(18、26、27)の、振動吸収部材26側の端を勘合部6aに挿入する。勘合部6aの入口も第1スライダユニットを入れやすいように面取りがされている。この状態で、ビス7、8、9で第1レンズ保持部材6と後群鏡筒5を固定する事で、前記第1スライダユニットが第1レンズ保持部材6と後部鏡筒5の間で固定される。このとき、両端の勘合箇所は側面が圧入となるように寸法設定されているため、スライダ18はガタなく保持される。28は第2レンズ保持部材12の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第2レンズ保持部材12に形成された溝部12d内に接着等で固定されている。 When the rear group barrel 5 and the first lens holding member 6 are combined, the end of the first slider unit (18, 26, 27) on the vibration absorbing member 26 side is inserted into the fitting portion 6a. The entrance of the fitting portion 6a is also chamfered so that the first slider unit can be easily inserted. In this state, by fixing the first lens holding member 6 and the rear group barrel 5 with screws 7, 8 and 9, the first slider unit is fixed between the first lens holding member 6 and the rear barrel 5. Is done. At this time, since the fitting portions at both ends are dimensioned so that the side surfaces are press-fitted, the slider 18 is held without play. Reference numeral 28 denotes a scale for detecting the movement amount (position) of the second lens holding member 12, and is fixed to the groove 12 d formed in the second lens holding member 12 by adhesion or the like.
ビス24、25により板バネ22が第2レンズ保持部材12に固定されている。そして振動子19は板ばね22を介して第2レンズ保持部材12に固定されている。29はスケール28に対して投光し、スケール28からの反射光を受光して第2レンズ保持部材12の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子29およびスケール28により第2レンズ保持部材12の移動量を検出するための検出器としての第1のリニアエンコーダが構成されている。30は投受光素子29に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス31により第1レンズ保持部材6に固定されている。 The leaf spring 22 is fixed to the second lens holding member 12 by screws 24 and 25. The vibrator 19 is fixed to the second lens holding member 12 via a leaf spring 22. Reference numeral 29 denotes a light projecting / receiving element that projects light onto the scale 28 and receives reflected light from the scale 28 to detect the amount of movement of the second lens holding member 12. The light projecting / receiving element 29 and the scale 28 constitute a first linear encoder as a detector for detecting the amount of movement of the second lens holding member 12. Reference numeral 30 denotes a flexible wiring board for inputting / outputting signals to / from the light projecting / receiving element 29, and is fixed to the first lens holding member 6 by screws 31.
第2レンズ保持部材12にはストッパー12e、12fが設けられている。ストッパー部12e、12fと後部鏡筒5、第1レンズ保持部材6との隙間が、第2レンズ保持部材12の可動全域に渡って、L2となるように設定されている。また、スペーサ21と第2レンズ保持部材12との最小隙間はL1となっている。この時L1とL2の間にはL1>L2の関係がある。第1の振動型リニアアクチュエータは、ガイドバー10と、振動子19およびスライダ18を有し、第1のリニアエンコーダは、投受光素子29およびスケール28を有している。これらは、図1に示すように、光軸方向前方から見て、光量調節ユニット15の外周面のうち該光量調節ユニット15の光軸位置から最も近い外面の1つである平面状の右側面(光軸方向視において直線状の右長辺部)に近接して配置されている。また、第1の振動型リニアアクチュエータ(10、18、19)と第1のリニアエンコーダ(28、29)は、上下方向においてガイドバー10を挟むように該ガイドバー10に隣接して配置されている。 The second lens holding member 12 is provided with stoppers 12e and 12f. The gaps between the stopper portions 12e and 12f and the rear barrel 5 and the first lens holding member 6 are set to be L2 over the entire movable range of the second lens holding member 12. Further, the minimum gap between the spacer 21 and the second lens holding member 12 is L1. At this time, there is a relationship of L1> L2 between L1 and L2. The first vibration type linear actuator has a guide bar 10, a vibrator 19 and a slider 18, and the first linear encoder has a light projecting / receiving element 29 and a scale 28. As shown in FIG. 1, these are the right side surface of the plane which is one of the outer surfaces closest to the optical axis position of the light amount adjustment unit 15 among the outer peripheral surfaces of the light amount adjustment unit 15 when viewed from the front in the optical axis direction. It is arranged close to (a straight right long side when viewed in the optical axis direction). The first vibration type linear actuator (10, 18, 19) and the first linear encoder (28, 29) are disposed adjacent to the guide bar 10 so as to sandwich the guide bar 10 in the vertical direction. Yes.
34は磁石と摩擦材とが接合されて構成されたスライダ(接触部材)である。スライダ34は第4レンズ保持部材14に固定されている。振動子35は、電気−機械エネルギー変換素子と該電気−機械エネルギー変換素子により振動が励起される板状の弾性部材とにより構成される。ここで、該振動子35の弾性部材は強磁性体であり、該強磁性体がスライダ34の磁石と引き合うことにより、スライダ34の摩擦材の圧接面34aと振動子35の弾性部材において光軸方向2箇所に形成された圧接面35a、35bとが圧接される。これらスライダ34および振動子35によって構成される第2の振動型リニアアクチュエータでは、フレキシブル配線板36を介して2つの位相が異なる周波信号(パルス信号又は交番信号)が電気−機械エネルギー変換素子に入力される。 Reference numeral 34 denotes a slider (contact member) configured by joining a magnet and a friction material. The slider 34 is fixed to the fourth lens holding member 14. The vibrator 35 includes an electro-mechanical energy conversion element and a plate-like elastic member whose vibration is excited by the electro-mechanical energy conversion element. Here, the elastic member of the vibrator 35 is a ferromagnetic body, and when the ferromagnetic body attracts the magnet of the slider 34, the optical axis of the friction member pressure contact surface 34a of the slider 34 and the elastic member of the vibrator 35 is increased. The press contact surfaces 35a and 35b formed at two places in the direction are pressed. In the second vibration type linear actuator composed of the slider 34 and the vibrator 35, two frequency signals (pulse signals or alternating signals) having different phases are input to the electromechanical energy conversion element via the flexible wiring board 36. Is done.
これにより、振動子35の圧接面35a、35bに略楕円運動が発生し、スライダ34の圧接面34aに光軸方向の駆動力が発生する。37は振動子35が固定されるスペーサ、38はスペーサ37が固定される板バネである。該板バネ38は、その板面の面内方向には変形しにくく、板面に垂直な方向には変形しやすい形状を有する。この板バネ38は、面内に含まれる任意の軸を中心とした回転方向の変形が容易であり、これにより、振動子35の圧接面35a、35bをスライダ34の圧接面34aに対して平行に維持する。板バネ38が面内方向に変形しにくいことにより、振動子35の光軸方向(すなわち、駆動方向)への変位は制限される。 Thereby, a substantially elliptical motion is generated on the pressure contact surfaces 35 a and 35 b of the vibrator 35, and a driving force in the optical axis direction is generated on the pressure contact surface 34 a of the slider 34. 37 is a spacer to which the vibrator 35 is fixed, and 38 is a leaf spring to which the spacer 37 is fixed. The leaf spring 38 has a shape that is not easily deformed in the in-plane direction of the plate surface and is easily deformed in a direction perpendicular to the plate surface. The leaf spring 38 can be easily deformed in the rotational direction about an arbitrary axis included in the plane, whereby the pressure contact surfaces 35 a and 35 b of the vibrator 35 are parallel to the pressure contact surface 34 a of the slider 34. To maintain. Since the leaf spring 38 is not easily deformed in the in-plane direction, the displacement of the vibrator 35 in the optical axis direction (that is, the driving direction) is limited.
次にスライダ34の第4レンズ保持部材14への固定方法について説明する。第4レンズ保持部材14にはスライダ34の一端が嵌合される勘合部14cと溝14dが形成されている。40、41はブチルゴムでできた振動吸収部材あり、薄膜で凹状のキャップ形状である。このキャップ形状によって光軸方向と光軸直交方向の位置決めがなされている。44は板金部材である。前記振動吸収部材40、41を前記第1スライダユニット(18、26、27)と同様にスライダ34に被せ第2スライダユニットを形成する。このとき、スライダ34に対して、振動吸収部材40、41の凹部が圧入されるように寸法設定がなされている。前述の第2スライダユニット(34、40、41)の振動吸収部材40側を、第4レンズ保持部材14の勘合部14cに挿入する。このとき、同時に第2スライダユニット(34、40、41)の、振動吸収部材41側も第4レンズ保持部材14の溝14dに挿入される。勘合部14dの入口は第2スライダユニットを入れやすいように面取りがされている。 Next, a method for fixing the slider 34 to the fourth lens holding member 14 will be described. The fourth lens holding member 14 is formed with a fitting portion 14c into which one end of the slider 34 is fitted and a groove 14d. Reference numerals 40 and 41 denote vibration absorbing members made of butyl rubber, which are thin and concave cap shapes. With this cap shape, the optical axis direction and the optical axis orthogonal direction are positioned. Reference numeral 44 denotes a sheet metal member. Similarly to the first slider unit (18, 26, 27), the vibration absorbing members 40, 41 are covered with the slider 34 to form a second slider unit. At this time, dimensions are set so that the concave portions of the vibration absorbing members 40 and 41 are press-fitted into the slider 34. The vibration absorbing member 40 side of the second slider unit (34, 40, 41) is inserted into the fitting portion 14c of the fourth lens holding member 14. At this time, the vibration absorbing member 41 side of the second slider unit (34, 40, 41) is also inserted into the groove 14d of the fourth lens holding member 14. The entrance of the fitting portion 14d is chamfered so that the second slider unit can be easily inserted.
次に板金部材44を第4レンズ保持部材14の突起部14eに合わせて嵌める。この板金部材44には、角穴44aが形成されており、この部分(角穴44a)と第4レンズ保持部材14の突起部14eが合わさって固定される。板金部材44と振動吸収部材41は、組込時にチャージされるように寸法設定されており。板金部材44と振動吸収部材41の弾性力により、加圧して保持される。勘合部14cと前記第2スライダユニット(34、40、41)は側面が圧入となるように寸法設定されている。以上より、スライダ34はガタなく保持される。39はビス42、43により後部鏡筒5に固定された、振動子35を保持する振動子保持部材であり、この振動子保持部材39には、ビス46、47により板バネ38が固定されている。 Next, the sheet metal member 44 is fitted to the projection 14e of the fourth lens holding member 14. The sheet metal member 44 is formed with a square hole 44a, and this portion (square hole 44a) and the protrusion 14e of the fourth lens holding member 14 are fixed together. The sheet metal member 44 and the vibration absorbing member 41 are dimensioned so as to be charged when assembled. Pressurized and held by the elastic force of the sheet metal member 44 and the vibration absorbing member 41. The fitting portion 14c and the second slider unit (34, 40, 41) are dimensioned so that the side surfaces are press-fitted. From the above, the slider 34 is held without play. Reference numeral 39 denotes a vibrator holding member that holds the vibrator 35 and is fixed to the rear barrel 5 by screws 42 and 43. A plate spring 38 is fixed to the vibrator holding member 39 by screws 46 and 47. Yes.
これによって振動子35は後部鏡筒5に固定される。48は第4レンズ保持部材14の移動量(位置)を検出するためのスケールであり、第4レンズ保持部材14に形成された溝部14d内に接着等で固定されている。49はスケール48に対して投光し、スケール48からの反射光を受光して第4レンズ保持部材14の移動量を検出するための投受光素子である。これら投受光素子49およびスケール48により検出器としての第2のリニアエンコーダが構成されている。50は投受光素子49に対して信号を入出力するためのフレキシブル配線板であり、ビス51により後部鏡筒5に固定されている。 Thus, the vibrator 35 is fixed to the rear barrel 5. Reference numeral 48 denotes a scale for detecting the moving amount (position) of the fourth lens holding member 14, and is fixed to the groove portion 14 d formed in the fourth lens holding member 14 by bonding or the like. Reference numeral 49 denotes a light projecting / receiving element that projects light onto the scale 48 and receives reflected light from the scale 48 to detect the amount of movement of the fourth lens holding member 14. The light projecting / receiving element 49 and the scale 48 constitute a second linear encoder as a detector. Reference numeral 50 denotes a flexible wiring board for inputting / outputting signals to / from the light projecting / receiving element 49, and is fixed to the rear barrel 5 by screws 51.
第2の振動型リニアアクチュエータはガイドバー11と、振動子35およびスライダ34を有している。第2のリニアエンコーダは、投受光素子49およびスケール48を有している。これらは、図1に示すように、光軸方向前方から見て、光量調節ユニット15の外周面のうち該光量調節ユニット15の光軸位置から最も近いもう1つの外平面である左側面(光軸方向視において直線状の左長辺部)に近接して配置されている。また、第2の振動型リニアアクチュエータ(11、34、35)と第2のリニアエンコーダ(48、49)は、上下方向においてガイドバー11を挟むように該ガイドバー11に隣接して配置されている。第1の振動型リニアアクチュエータ、ガイドバー10および第1のリニアエンコーダと、第2の振動型リニアアクチュエータ、ガイドバー11および第2のリニアエンコーダとが、光軸中心を通って上下方向に延びる軸に対して略対称となるように配置されている。 The second vibration type linear actuator has a guide bar 11, a vibrator 35 and a slider 34. The second linear encoder has a light projecting / receiving element 49 and a scale 48. As shown in FIG. 1, these are the left side surface (light surface), which is another outer plane closest to the optical axis position of the light quantity adjustment unit 15 among the outer peripheral faces of the light quantity adjustment unit 15 as viewed from the front in the optical axis direction. It is arranged close to a straight left long side portion in the axial direction view. The second vibration type linear actuator (11, 34, 35) and the second linear encoder (48, 49) are disposed adjacent to the guide bar 11 so as to sandwich the guide bar 11 in the vertical direction. Yes. A shaft in which the first vibration type linear actuator, the guide bar 10 and the first linear encoder, and the second vibration type linear actuator, the guide bar 11 and the second linear encoder extend in the vertical direction through the center of the optical axis. It is arrange | positioned so that it may become substantially symmetrical.
図12の光学機器(撮像装置)の要部ブロック図について説明する。101はCCDセンサおよびCMOSセンサ等により構成される撮像素子、102は第2レンズユニット2(第2レンズ保持部材12)の駆動源であり、スライダ18および振動子19を含む第1の振動型リニアアクチュエータである。103は第4レンズユニット4(第4レンズ保持部材14)の駆動源であり、スライダ34および振動子35を含む第2の振動型リニアアクチュエータである。104は光量調節ユニット15の駆動源としてのメータである。105はスケール28および投受光素子29を含む第1のリニアエンコーダとしての第2レンズエンコーダである。106はスケール48および投受光素子49を含む第2のリニアエンコーダとしての第4レンズエンコーダである。これらのエンコーダ105、106はそれぞれ、第2レンズユニット2および第4レンズユニット4の光軸方向での相対位置(基準位置からの移動量)を検出する。 A principal block diagram of the optical apparatus (imaging device) in FIG. 12 will be described. Reference numeral 101 denotes an image pickup element constituted by a CCD sensor, a CMOS sensor, and the like. Reference numeral 102 denotes a drive source for the second lens unit 2 (second lens holding member 12), and a first vibration type linear including a slider 18 and a vibrator 19. Actuator. Reference numeral 103 denotes a driving source of the fourth lens unit 4 (fourth lens holding member 14), and a second vibration type linear actuator including a slider 34 and a vibrator 35. Reference numeral 104 denotes a meter as a drive source for the light quantity adjustment unit 15. Reference numeral 105 denotes a second lens encoder as a first linear encoder including the scale 28 and the light projecting / receiving element 29. Reference numeral 106 denotes a fourth lens encoder as a second linear encoder including a scale 48 and a light projecting / receiving element 49. These encoders 105 and 106 respectively detect the relative positions (movement amounts from the reference position) of the second lens unit 2 and the fourth lens unit 4 in the optical axis direction.
本実施例では、エンコーダとして光学式エンコーダを用いているが、磁気式エンコーダを用いてもよいし、電気抵抗を用いて絶対位置を検出するエンコーダ等を用いてもよい。107は絞りエンコーダであり、例えば、光量調節ユニット15の駆動源であるメータ104の内部に設けられたホール素子によって該メータ104のロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。117は該撮影装置の動作の制御を司るコントローラとしてのCPUである。108はカメラ信号処理回路であり、撮像素子101からの出力値に対して増幅やガンマ補正などを施す。カメラ信号処理回路108でこれらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、AEゲート109およびAFゲート110を通過する。これらのゲート109、110により、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内から設定される。 In this embodiment, an optical encoder is used as the encoder. However, a magnetic encoder may be used, or an encoder that detects an absolute position using electrical resistance may be used. Reference numeral 107 denotes an aperture encoder. For example, a diaphragm encoder that detects the rotational positional relationship between the rotor and the stator of the meter 104 by using a hall element provided inside the meter 104 that is a driving source of the light amount adjusting unit 15 is used. . Reference numeral 117 denotes a CPU as a controller that controls the operation of the photographing apparatus. A camera signal processing circuit 108 performs amplification, gamma correction, and the like on the output value from the image sensor 101. The contrast signal of the video signal subjected to these predetermined processes by the camera signal processing circuit 108 passes through the AE gate 109 and the AF gate 110. By these gates 109 and 110, an optimum signal extraction range for determining exposure and focusing is set from within the entire screen.
これらのゲート109、110の大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合もある。114はオートフォーカス(AF)のためのAF信号処理回路であり、AFゲート110からの映像信号の高周波成分を抽出してAF評価値信号を生成する。115はズーム操作を行うためのズームスイッチである。116はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して合焦状態を維持するために、被写体距離と第2レンズユニット2の位置とに応じた、第4レンズユニット4を駆動すべき目標位置情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしては、CPU117内のメモリを使用してもよい。 These gates 109 and 110 may be variable in size or may be provided in plural. Reference numeral 114 denotes an AF signal processing circuit for autofocus (AF), which extracts a high-frequency component of the video signal from the AF gate 110 and generates an AF evaluation value signal. Reference numeral 115 denotes a zoom switch for performing a zoom operation. Reference numeral 116 denotes a zoom tracking memory which stores target position information for driving the fourth lens unit 4 in accordance with the subject distance and the position of the second lens unit 2 in order to maintain a focused state upon zooming. . Note that the memory in the CPU 117 may be used as the zoom tracking memory.
上記構成において、撮影者によりズームスイッチ115が操作されると、CPU117は第2レンズユニット2を駆動するために第1の振動型リニアアクチュエータ102を制御する。同時に、第1のズームトラッキングメモリ116の情報と第2レンズユニットエンコーダ105の検出結果から求めた現在の第2レンズユニット2の光軸方向の位置とに基づいて第4レンズユニット4の光軸方向の目標駆動位置を算出する。該目標駆動位置に第4レンズユニット4を駆動するよう第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。第4レンズユニット4が目標駆動位置に達したか否かは、第4レンズユニットエンコーダ106の検出結果から求められた現在の第4レンズユニット4の光軸方向の位置と目標駆動位置とが一致したか否かによって判別される。 In the above configuration, when the photographer operates the zoom switch 115, the CPU 117 controls the first vibration type linear actuator 102 in order to drive the second lens unit 2. At the same time, the optical axis direction of the fourth lens unit 4 based on the information in the first zoom tracking memory 116 and the current position in the optical axis direction of the second lens unit 2 obtained from the detection result of the second lens unit encoder 105. The target drive position is calculated. The second vibration type linear actuator 103 is controlled to drive the fourth lens unit 4 to the target drive position. Whether or not the fourth lens unit 4 has reached the target drive position is the same as the current position in the optical axis direction of the fourth lens unit 4 obtained from the detection result of the fourth lens unit encoder 106 and the target drive position. It is determined depending on whether or not
また、オートフォーカスにおいては、CPU117は、AF信号処理回路114で得られたAF評価値がピークを示す位置を探索するように第4レンズユニット4を駆動するため、第2の振動型リニアアクチュエータ103を制御する。適正露出を得るために、CPU117は、AEゲート109を通過した輝度信号の平均値が所定値となるように、つまりは絞りエンコーダ107の出力が該所定値に対応した値となるように、光量調節ユニット15のメータ104を制御して開口径をコントロールする。 In the autofocus, the CPU 117 drives the fourth lens unit 4 so as to search for a position where the AF evaluation value obtained by the AF signal processing circuit 114 exhibits a peak. To control. In order to obtain an appropriate exposure, the CPU 117 controls the light amount so that the average value of the luminance signal that has passed through the AE gate 109 becomes a predetermined value, that is, the output of the aperture encoder 107 becomes a value corresponding to the predetermined value. The meter 104 of the adjusting unit 15 is controlled to control the opening diameter.
上記構成において、第1、第2の振動型リニアアクチュエータが十分な性能を発揮する為には、スライダ18、34に発生する不要な振動を抑える必要がある。また、スライダの振動を抑える事は、静音化にもなる。第1の振動型リニアアクチュエータ(10、18、19)においてスライダ18の両端を、ブチルゴム(振動吸収部材)26、27を間に介して保持する事で、不要な振動の発生を抑える事ができる。また、スライダ18を固定する後群鏡筒5と第1レンズ保持部材6に直接、保持用の、勘合部を形成した為、保持の為の新たな部品を必要としない。これにより、レンズ鏡筒の小型化と簡素化が容易となる。 In the above configuration, in order for the first and second vibration type linear actuators to exhibit sufficient performance, it is necessary to suppress unnecessary vibration generated in the sliders 18 and 34. Further, suppressing the vibration of the slider also reduces the noise. In the first vibration type linear actuator (10, 18, 19), both ends of the slider 18 are held with butyl rubber (vibration absorbing members) 26, 27 interposed therebetween, so that generation of unnecessary vibration can be suppressed. . In addition, since a holding fitting portion is formed directly on the rear group barrel 5 and the first lens holding member 6 for fixing the slider 18, no new parts are required for holding. This facilitates the miniaturization and simplification of the lens barrel.
第2の振動型リニアアクチュエータ(11、34、35)においても、スライダ34の両端を、ブチルゴム(振動吸収部材)40、41を間に介して保持する事で、不要な振動の発生を抑える事ができる。スライダ34を第4のレンズ保持枠14に固定するために、第4のレンズ保持枠14に直接、勘合部14c、溝14dを形成している。板金部材44のみを追加する事で、スライダ34の保持をしている。追加した保持部品の板金部材44は占有体積が小さく単純な部品である。よって、非常に小型で容易にスライダ34を保持することができる。また、スライダ18は磁石を用いて構成され、振動子19を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第2レンズ保持部材12には作用しない。 Also in the second vibration type linear actuator (11, 34, 35), both ends of the slider 34 are held via the butyl rubber (vibration absorbing members) 40, 41 to suppress the occurrence of unnecessary vibration. Can do. In order to fix the slider 34 to the fourth lens holding frame 14, a fitting portion 14 c and a groove 14 d are formed directly on the fourth lens holding frame 14. The slider 34 is held by adding only the sheet metal member 44. The sheet metal member 44 of the added holding part is a simple part with a small occupied volume. Therefore, the slider 34 can be easily held in a very small size. Further, the slider 18 is configured using a magnet, and obtains a pressure contact force necessary for generating a driving force as a vibration type linear actuator by attracting the vibrator 19. For this reason, the reaction force of the pressure contact force does not act on the second lens holding member 12.
これにより、第2レンズ保持部材12をガイドするガイドバー10、11と係合する係合部12a、12bに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ22にて発生する力は小さいので、該板バネ22からガイドバー10、11と係合する係合部12a、12bに作用する力も小さく、係合部12a、12bに発生する摩擦力をほとんど増加させない。したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。また、大きな圧接力が第2レンズ保持部材12に作用することがないので、第2レンズ保持部材12をガイドするガイドバー10、11と係合する係合部12a、12bに発生する摩擦力が大きくならない。 Thereby, the frictional force generated in the engaging portions 12a and 12b engaged with the guide bars 10 and 11 for guiding the second lens holding member 12 does not increase, and the driving load due to friction does not increase. Moreover, since the force generated by the leaf spring 22 is small, the force acting on the engaging portions 12a and 12b engaged with the guide bars 10 and 11 from the leaf spring 22 is also small, and the friction generated on the engaging portions 12a and 12b. Little increase in power. Therefore, it is possible to use a low-power and small vibration type linear actuator. As a result, the lens barrel can be downsized. In addition, since a large pressure contact force does not act on the second lens holding member 12, the frictional force generated in the engaging portions 12 a and 12 b that engage with the guide bars 10 and 11 that guide the second lens holding member 12 is generated. Does not grow.
したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部12a、12bに係合するガイドバー10、11との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第2レンズ保持部材12(第2レンズユニット2)の微小駆動も正確に行うことができる。また、製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化したとする。この場合でも、板バネ22が変形して振動子19の位置や傾き(向き)が変化することによって、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。 Therefore, it is not necessary to increase the output or size of the first vibration type linear actuator 102, and it is possible to reduce wear due to friction with the guide bars 10 and 11 engaged with the engaging portions 12a and 12b. Further, the minute driving of the second lens holding member 12 (second lens unit 2) can be performed accurately. Further, it is assumed that the position of one of the pressure contact surfaces with respect to the axis parallel to the optical axis or the inclination around the axis changes in the optical axis direction due to a manufacturing error or the like. Even in this case, when the leaf spring 22 is deformed and the position and the inclination (orientation) of the vibrator 19 are changed, the two pressure contact surfaces are maintained in parallel and an appropriate surface contact state is maintained.
また、板バネ22は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第1の振動型リニアアクチュエータ102が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。また、レンズ鏡筒に落下等による強い衝撃力が加わった場合、第2レンズ保持枠12及び第4レンズ保持枠14の質量により、ガイドバー10、11に強い力が加わり、ガイドバー10、11には弾性変形が生じる。ガイドバー10、11の弾性変形により、第2レンズ保持枠12及び第4レンズ保持枠14には、瞬間的に変位が生じ、各部品間のクリアランスに変化が生じる。 Further, the spring constant is set so that the leaf spring 22 is deformed with a force smaller than the pressure contact force. For this reason, even when the position and inclination of the pressure contact surface change, the pressure contact force does not change greatly. Therefore, it is possible to stably extract an output corresponding to the inherent performance of the first vibration type linear actuator 102. Further, when a strong impact force due to dropping or the like is applied to the lens barrel, a strong force is applied to the guide bars 10 and 11 due to the mass of the second lens holding frame 12 and the fourth lens holding frame 14, and the guide bars 10 and 11. Elastic deformation occurs. Due to the elastic deformation of the guide bars 10, 11, the second lens holding frame 12 and the fourth lens holding frame 14 are instantaneously displaced, and the clearance between the components changes.
第2レンズ保持部材12がスライダ18の圧接面18aの方向に向かって変位した場合でも、板バネ22が変形して、衝撃を吸収する。その板バネ22の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子19には大きな力が加わらず、破損等を防ぐことができる。第2レンズ保持部材12の変位がL2に達すると、ストッパー12e、12fが後部鏡筒5及び第1レンズ保持部材6と接触する。よって、第2レンズ保持部材12の最大変位量はL2で決まる。板バネ22の変位できる量は、L1で決まっている。L1>L2となっているので、レンズ鏡筒に強い衝撃力が加わった場合でも、レンズ保持部材12の変位量は、板バネ22の変位範囲内に収まっており、強い衝撃力が振動型リニアアクチュエータには伝わらない。 Even when the second lens holding member 12 is displaced toward the pressure contact surface 18 a of the slider 18, the leaf spring 22 is deformed to absorb the impact. Since the spring force due to the deformation of the leaf spring 22 is sufficiently small, a large force is not applied to the vibrator 19 and damage or the like can be prevented. When the displacement of the second lens holding member 12 reaches L2, the stoppers 12e and 12f come into contact with the rear barrel 5 and the first lens holding member 6. Therefore, the maximum displacement amount of the second lens holding member 12 is determined by L2. The amount by which the leaf spring 22 can be displaced is determined by L1. Since L1> L2, even when a strong impact force is applied to the lens barrel, the displacement amount of the lens holding member 12 is within the displacement range of the leaf spring 22, and the strong impact force is a vibration type linear. It is not transmitted to the actuator.
これにより、振動型リニアアクチュエータの破損を防ぐ事ができる。また、ストッパー12e、12fをこのように適切な寸法設定で設ける事により、スペーサ21と第2レンズ保持部材12との隙間、L1を衝撃対策のために大きくする必要がないので、小型の振動型リニアアクチュエータを配置することができる。第4レンズ保持部材14が振動子35の圧接面35a、35bの方向に向かって変位した場合でも、板バネ38が変形して、衝撃を吸収する。その板バネ38の変形によるバネ力は、十分小さいので、振動子35及びスライダ34には大きな力が加わらず、破損を防ぐことができる。 Thereby, damage to the vibration type linear actuator can be prevented. In addition, by providing the stoppers 12e and 12f with appropriate dimensions as described above, it is not necessary to increase the gap L1 between the spacer 21 and the second lens holding member 12 as a countermeasure against impacts. A linear actuator can be arranged. Even when the fourth lens holding member 14 is displaced in the direction of the pressure contact surfaces 35a and 35b of the vibrator 35, the leaf spring 38 is deformed to absorb the impact. Since the spring force due to the deformation of the leaf spring 38 is sufficiently small, a large force is not applied to the vibrator 35 and the slider 34, and damage can be prevented.
一方、スライダ34は磁石を用いて構成され、振動子35を吸着することによって振動型リニアアクチュエータとしての駆動力を発生するために必要な圧接力を得ている。このため、圧接力の反力が第4レンズ保持部材14には作用しない。これにより、第4レンズ保持部材14をガイドするガイドバー11、10と係合する係合部14a、14bに発生する摩擦力が大きくならず、摩擦による駆動負荷も大きくならない。しかも、板バネ33、38にて発生する力は小さいので、該板バネ33、38からガイドバー11、10との係合部14a、14bに作用する力も小さく、係合部14a、14bに発生する摩擦力をほとんど増加させない。 On the other hand, the slider 34 is configured by using a magnet, and obtains a pressure contact force necessary for generating a driving force as a vibration type linear actuator by attracting the vibrator 35. For this reason, the reaction force of the pressure contact force does not act on the fourth lens holding member 14. Thereby, the frictional force generated in the engaging portions 14a and 14b engaged with the guide bars 11 and 10 that guide the fourth lens holding member 14 does not increase, and the driving load due to friction does not increase. In addition, since the force generated by the leaf springs 33 and 38 is small, the force acting on the engaging portions 14a and 14b with the guide bars 11 and 10 from the leaf springs 33 and 38 is also small and generated at the engaging portions 14a and 14b. The frictional force to increase is hardly increased.
したがって、低出力で小型の振動型リニアアクチュエータを使用することができ、この結果、レンズ鏡筒の小型化を図ることができる。また、大きな圧接力が第4レンズ保持部材14に作用することがないので、第4レンズ保持部材14をガイドするガイドバー11、10と係合する係合部14a、14bに発生する摩擦力が大きくならない。したがって、第2の振動型リニアアクチュエータ103を大出力化したり大型化したりする必要がなく、係合部14a、14bに係合するガイドバー11、10との摩擦による摩耗を低減することもできる。また、第4レンズ保持部材14(第4レンズユニット4)の微小駆動も正確に行うことができる。 Therefore, it is possible to use a low-power and small vibration type linear actuator. As a result, the lens barrel can be downsized. In addition, since a large pressure contact force does not act on the fourth lens holding member 14, the frictional force generated in the engaging portions 14 a and 14 b that engage with the guide bars 11 and 10 that guide the fourth lens holding member 14 is generated. Does not grow. Therefore, it is not necessary to increase the output or size of the second vibration type linear actuator 103, and it is possible to reduce wear due to friction with the guide bars 11 and 10 engaged with the engaging portions 14a and 14b. Further, the minute driving of the fourth lens holding member 14 (fourth lens unit 4) can be performed accurately.
製造誤差等でいずれかの圧接面の光軸に平行な軸に対する位置や該軸回りでの傾きが光軸方向において変化したとする。この場合、板バネ33、38が変形して振動子34の位置や傾き(向き)が変化することによって、両圧接面は平行に維持され、適正な面接触状態が維持される。また、板バネ33、38は、上記圧接力よりも小さな力で変形するようにバネ定数が設定されている。このため、圧接面の位置や傾きが変わった場合でも圧接力は大きく変わらない。したがって、第2の振動型リニアアクチュエータ103が本来持つ性能に応じた出力を安定的に引き出すことができる。 It is assumed that the position of one of the pressure contact surfaces with respect to the axis parallel to the optical axis or the inclination around the axis changes in the optical axis direction due to a manufacturing error or the like. In this case, the leaf springs 33 and 38 are deformed to change the position and inclination (orientation) of the vibrator 34, so that the two pressure contact surfaces are maintained in parallel and an appropriate surface contact state is maintained. The spring constants are set so that the leaf springs 33 and 38 are deformed with a force smaller than the pressure contact force. For this reason, even when the position and inclination of the pressure contact surface change, the pressure contact force does not change greatly. Therefore, the output according to the performance inherent to the second vibration type linear actuator 103 can be stably extracted.
上述したように、本実施例では、光軸方向視において、ガイドバー10と第1の振動型リニアアクチュエータ(18、19)と第1のリニアエンコーダ(28、29)とが、次のようになっている。即ち、光量調節ユニット15のうち光軸から最も近い平面の1つである右側面に沿うように(近接するように)配置されている。また、ガイドバー10の上下に隣接するように第1の振動型リニアアクチュエータ(18、19)と第1のリニアエンコーダ(28、29)が配置されている。さらに、光軸方向視において、ガイドバー11と第2の振動型リニアアクチュエータ(34、35)と第2のリニアエンコーダ(48、49)とが、次のようになっている。 As described above, in this embodiment, the guide bar 10, the first vibration type linear actuator (18, 19), and the first linear encoder (28, 29) in the optical axis direction view are as follows. It has become. In other words, the light amount adjustment unit 15 is arranged along (to be close to) the right side which is one of the planes closest to the optical axis. The first vibration type linear actuator (18, 19) and the first linear encoder (28, 29) are arranged adjacent to the upper and lower sides of the guide bar 10. Further, the guide bar 11, the second vibration type linear actuator (34, 35), and the second linear encoder (48, 49) are as follows in the optical axis direction view.
光量調節ユニット15のうち光軸から最も近い平面の1つである左側面に沿うように(近接するように)配置されている。また、ガイドバー11の上下に隣接するように第2の振動型リニアアクチュエータ(34、35)と第2のリニアエンコーダ(48、49)が配置されている。レンズ鏡筒は光量調節ユニット15と、該光量調節ユニット15の物体側および像面側に配置された第2および第4レンズ保持部材12、14をそれぞれ駆動する2つの振動型リニアアクチュエータ(102、103)を有している。さらにこのレンズ保持部材12、14をそれぞれ光軸方向にガイドする2つのガイドバー10、11およびこれらレンズ保持部材12、14のそれぞれの位置を検出する2つのリニアエンコーダ(105、106)を有している。 It arrange | positions so that the left side surface which is one of the planes nearest to the optical axis among the light quantity adjustment units 15 may be met (close). The second vibration type linear actuator (34, 35) and the second linear encoder (48, 49) are arranged adjacent to the upper and lower sides of the guide bar 11. The lens barrel includes a light amount adjusting unit 15 and two vibration linear actuators (102, 102) that respectively drive the second and fourth lens holding members 12 and 14 disposed on the object side and the image plane side of the light amount adjusting unit 15. 103). Furthermore, it has two guide bars 10, 11 for guiding the lens holding members 12, 14 in the optical axis direction, and two linear encoders (105, 106) for detecting the positions of the lens holding members 12, 14, respectively. ing.
これらを前述の如く構成することによって小型にすることができる。また、ガイドバー10、11に隣接してスライダ18、34が配置されているので、第2および第4レンズ保持部材12、14をスムーズに駆動することができる。ガイドバー10、11に隣接して第1、第2のエンコーダを構成するスケール28、48が配置されている。これにより、第2および第4レンズ保持部材12、14におけるガイドバー10、11への係合部12a、12b、14a、14bのがたによるスケール28、48の変位が少なく、精度良く位置検出を行うことができる。 By configuring these as described above, the size can be reduced. Further, since the sliders 18 and 34 are disposed adjacent to the guide bars 10 and 11, the second and fourth lens holding members 12 and 14 can be driven smoothly. Scales 28 and 48 constituting first and second encoders are disposed adjacent to the guide bars 10 and 11. Thereby, the displacement of the scales 28 and 48 due to the backlash of the engaging portions 12a, 12b, 14a and 14b to the guide bars 10 and 11 in the second and fourth lens holding members 12 and 14 is small, and the position detection is performed with high accuracy. It can be carried out.
なお、リニアアクチュエータとリニアエンコーダとが、これらの駆動対象および位置検出対象であるレンズ保持部材をガイドするガイドバーに対して、光軸を挟んだ反対側に配置されていると仮定する。この場合、ガイドバーに対するレンズ保持部材の係合部の係合がたによって、駆動開始時に該ガイドバーを支点としてリニアエンコーダが駆動方向とは反対側に変位する可能性がある。これは、位置検出精度を悪化させる原因になる。しかし、本実施例では、リニアアクチュエータとリニアエンコーダがこれらの駆動対象および位置検出対象であるレンズ保持部材をガイドするガイドバーと同じ側に配置されているので、そのような問題は生じず、精度良く位置検出を行うことができる。 It is assumed that the linear actuator and the linear encoder are arranged on the opposite side of the optical axis with respect to the guide bar that guides the lens holding member that is the driving target and the position detection target. In this case, the engagement of the engaging portion of the lens holding member with the guide bar may cause the linear encoder to be displaced in the direction opposite to the driving direction with the guide bar as a fulcrum at the start of driving. This causes the position detection accuracy to deteriorate. However, in this embodiment, since the linear actuator and the linear encoder are arranged on the same side as the guide bar that guides the lens holding member that is the driving target and the position detection target, such a problem does not occur and the accuracy is high. The position can be detected well.
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例にて説明した構成に限定されず、上記各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
また、上記実施例では、振動型リニアアクチュエータの加圧に磁気力を用いた場合について説明したが、本発明は、振動型リニアアクチュエータの加圧に弾性部材等その他の加圧機構を用いた場合にも適用できる。さらに、上記実施例では、レンズ一体型の撮影装置について説明したが、本発明は、撮影装置本体に対して着脱可能な交換レンズ(光学機器)にも適用することができる。また、撮影装置に限らず、レンズを振動型リニアアクチュエータによって駆動する各種光学機器にも本発明を適用することができる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the configurations described in these embodiments, and various modifications and changes can be made to the above-described embodiments.
In the above-described embodiment, the case where magnetic force is used for pressurizing the vibration type linear actuator has been described. However, the present invention uses a pressurizing mechanism such as an elastic member for pressing the vibration type linear actuator. It can also be applied to. Furthermore, in the above-described embodiments, the lens-integrated photographing apparatus has been described. However, the present invention can also be applied to an interchangeable lens (optical apparatus) that can be attached to and detached from the photographing apparatus body. Further, the present invention can be applied not only to the photographing apparatus but also to various optical devices that drive a lens by a vibration type linear actuator.
1 第1レンズユニット、2 第2レンズユニット、3 第3レンズユニット、4,204 第4レンズユニット、5 後部鏡筒、6 第1レンズ保持部材、10,11 ガイドバー、12 第2レンズ保持部材、14 第4レンズ保持部材、15 光量調節ユニット、18,34 スライダ、19,35 振動子、22,38 板バネ、26,27,40,41 振動吸収部材、28,48 スケール、29,49 投受光素子、44,板金、101 撮像素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens unit, 2nd 2nd lens unit, 3rd 3rd lens unit, 4,204 4th lens unit, 5 rear part barrel, 6 1st lens holding member 10, 11, 11 guide bar, 12 2nd lens holding member , 14 Fourth lens holding member, 15 Light quantity adjustment unit, 18, 34 Slider, 19, 35 Vibrator, 22, 38 Leaf spring, 26, 27, 40, 41 Vibration absorbing member, 28, 48 Scale, 29, 49 Throw Light receiving element, 44, sheet metal, 101 imaging element
Claims (5)
前記接触部材は、その移動方向の両端に振動吸収部材が取付けられており、前記振動吸収部材を介して前記ベース部材もしくは前記光学素子保持部材に固定されており、
前記振動吸収部材は、前記光学素子の光軸方向と該光軸と直交する方向において、前記接触部材を位置決めするように構成されており、且つ前記接触部材の端を覆うように取り付けられている、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。 An optical element holding member that holds and moves the optical element, a guide means for guiding the movement of the optical element holding member, a base member that holds the guide means, a vibrating member that vibrates, and a contact with the vibrating member And a vibration type linear actuator constituted by a contact member that
The contact member has vibration absorbing members attached to both ends in the moving direction, and is fixed to the base member or the optical element holding member via the vibration absorbing member ,
The vibration absorbing member is configured to position the contact member in an optical axis direction of the optical element and a direction orthogonal to the optical axis, and is attached so as to cover an end of the contact member. ,
A lens barrel characterized by that.
該板金部材は、前記振動吸収部材を前記接触部材に対して押し付けるように構成されている、ことを特徴とする請求項1のレンズ鏡筒。 A sheet metal member provided between the vibration absorbing member and the optical element holding member;
The lens barrel according to claim 1 , wherein the sheet metal member is configured to press the vibration absorbing member against the contact member .
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