駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器
【課題】駆動音の発生を抑制することが可能な駆動装置を提供する。
【解決手段】所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯（２２ａ）を有するガイドバー（２２）と、前記ガイドバーが挿通される貫通孔（１６ａ）を有する駆動対象物体（１１４）と、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体（２０）と、前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構（２６）と、を備えている。
【解決手段】所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯（２２ａ）を有するガイドバー（２２）と、前記ガイドバーが挿通される貫通孔（１６ａ）を有する駆動対象物体（１１４）と、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体（２０）と、前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構（２６）と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動対象物体（レンズを保持するレンズ保持部材など）を駆動する駆動装置としては、モータによって回転可能なボールネジを用いた駆動装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボールネジを用いた駆動装置では、ボールネジと駆動対象物体との間の摩擦により生じる駆動音が大きい。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動音の発生を抑制することが可能な駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯（２２ａ）を有するガイドバー（２２）と、前記ガイドバーが挿通される貫通孔（１６ａ）を有する駆動対象物体（１１４）と、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体（２０）と、前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構（２６）と、を備える駆動装置である。
【０００７】
この場合において、前記強磁性体は、前記駆動対象物体の前記所定軸方向一側及び他側の少なくとも一方に、突出していてもよい。この場合、前記強磁性体は、前記駆動対象物体の移動方向に対して変形可能であることとしてもよい。
【０００８】
また、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分には、前記着磁帯の一部に沿った形状を有する凹溝（１８ａ）が形成されており、前記強磁性体は、前記凹溝内に設けられ、前記ガイドバーと非接触とされていてもよい。
【０００９】
本発明のレンズ鏡筒は、レンズ（Ｌ４）と、前記レンズを保持する保持部材（１１４）と、前記保持部材を前記駆動対象物体とし、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に駆動する本発明の駆動装置と、を備えるレンズ鏡筒（１５０）である。
【００１０】
本発明の光学機器は、本発明のレンズ鏡筒（１５０）を備える光学機器（２００）である。
【００１１】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、上記においては一実施形態を表す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器は、駆動音の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る撮像装置を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、第４レンズ群、保持部材及び駆動機構を取り出して一部断面して示す図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】縮筒時の撮像装置を示す図である。
【図４】従来における保持部材の駆動機構の構成を概略的に示す図である。
【図５】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、一実施形態に係る撮像装置２００について、図１〜図３に基づいて、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置２００を模式的に示す断面図である。本実施形態の撮像装置２００は、例えば、レンズ非交換式のデジタルスチルカメラである。図１は、撮影時（使用時）における状態を示す。なお、図１では、撮像装置２００内に設けられるレンズ群Ｌ１〜Ｌ４の光軸方向をＸ軸方向とし、光軸方向に直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としている。
【００１５】
撮像装置２００は、筐体１３５と、レンズ鏡筒１５０と、を備えている。筐体１３５の−Ｘ側の壁には、開口１３５ａが形成されている。また、筐体１３５の内部（開口１３５ａの＋Ｘ側）には、撮像素子３０が設けられている。撮像素子３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光−電気変換素子を含み、撮像面に結像される被写体像を取得するものである。なお、図１では、図示が省略されているが、筐体１３５内には、絞り機構や、シャッタ機構など、撮像に必要な種々の機構が設けられ、また、筐体１３５外には、表示部や撮像装置２００の操作に必要な各種ボタン等が設けられている。
【００１６】
レンズ鏡筒１５０は、固定筒１３０、カム筒１２０、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４等を備える。
【００１７】
固定筒１３０は、図１に示すように、開口１３５ａを介して筐体１３５内に挿入された状態で、筐体１３５の＋Ｘ側の壁に固定されている。固定筒１３０には、Ｘ軸方向に延びる直進溝１３０ａが形成されている。また、固定筒１３０の−Ｘ側端部には、固定筒１３０の外周方向に延びる突起部１３０ｂが設けられている。
【００１８】
カム筒１２０は、固定筒１３０の外側を取り囲む状態で、開口１３５ａを介して筐体１３５内に挿入されている。カム筒１２０の外周面には、カム溝１２ａが形成され、カム筒１２０の内周面には、カム溝１２ｂ，１２ｃが形成されている。これらカム溝１２ａ〜１２ｃの形状はそれぞれ異なっているものとする。カム筒１２０は、回転モータを含む駆動部１４０の発生する駆動力を受けて、Ｘ軸回りに回転する。
【００１９】
第１レンズ群Ｌ１は、外筒１１１の−Ｘ端部にて保持されている。外筒１１１の＋Ｘ端部には突起状部分１１１ｂが設けられ、当該突起状部分１１１ｂは、カム筒１２０のカム溝１２ａに係合した状態となっている。また、外筒１１１の内面には、直進溝１１１ａがＸ軸に沿って形成されている。この直進溝１１１ａには、固定筒１３０の突起部１３０ｂが係合した状態となっている。
【００２０】
第２レンズ群Ｌ２は、保持部材１１２により保持されている。保持部材１１２の＋Ｘ側端部には、突起状部分１１２ａが設けられ、当該突起状部分１１２ａは、固定筒１３０の直進溝１３０ａ及びカム筒１２０のカム溝１２ｂに係合した状態となっている。
【００２１】
第３レンズ群Ｌ３は、保持部材１１３により保持されている。保持部材１１３のＸ軸方向中央部近傍には、突起状部分１１３ａが設けられ、当該突起状部分１１３ａは、固定筒１３０の直進溝１３０ａ及びカム筒１２０のカム溝１２ｃに係合した状態となっている。
【００２２】
本実施形態では、ズーミングの際には、不図示の制御装置は、カム筒１２０を駆動部１４０を介してＸ軸回りに回転する。これにより、カム筒１２０のカム溝１２ａ〜１２ｃもＸ軸回りに回転されるが、外筒１１１の直進溝１１１ａには、固定筒１３０の突起部１３０ｂが係合しているので、外筒１１１は、Ｘ軸回りに回転することなく、Ｘ軸方向に沿って移動する。また、保持部材１１２と保持部材１１３は、突起状部分１１２ａ，１１３ａにおいて固定筒１３０の直進溝１３０ａ，１３０ｂに係合しているので、Ｘ軸回りに回転することなく、Ｘ軸方向に沿って移動する。なお、前述のようにカム溝１２ａ〜１２ｃの形状はそれぞれ異なっているので、カム筒１２０の回転に応じた外筒１１１及び保持部材１１２，１１３のＸ軸方向の移動量、すなわち第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３のＸ軸方向の移動量は異なる。
【００２３】
第４レンズ群Ｌ４は、フォーカス調整用の光学系であり、保持部材１１４に保持されている。保持部材１１４は、非磁性体を材料とし、駆動機構５０によって第４レンズ群Ｌ４とともにＸ軸方向に沿って駆動される。
【００２４】
図２（ａ）は、第４レンズ群Ｌ４、保持部材１１４及び駆動機構５０を取り出して一部断面して示す図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。これら図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、保持部材１１４は、−Ｘ方向から見て略円環状の形状を有しており、その＋Ｙ端部に突起部１４ａが形成されるとともに、−Ｙ端部に突起部１４ｂが形成されている。
【００２５】
突起部１４ａには、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔１６ａが形成されている。貫通孔１６ａを形成する面（内周壁）には、図２（ａ）に示すように、螺旋状の凹溝１８ａが形成されている。一方、突起部１４ｂには、ＹＺ断面略Ｕ字状の形状を有するＵ字溝１６ｂがＸ軸に沿って形成されている。
【００２６】
駆動機構５０は、凹溝１８ａ内に設けられた螺旋状（コイル状）の強磁性体２０と、貫通孔１６ａ内に挿通された第１ガイドバー２２と、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転する回転モータ２６とを有する。
【００２７】
強磁性体２０は、外部磁界の中でなくても磁力を持つ金属などの物質を螺旋ばね形状に成型したものである。強磁性体２０の材料は、例えば鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの他、後述する第１ガイドバー２２の着磁体２２ａに吸着させることができるものであればよい。また、強磁性体２０は、螺旋ばね形状の内周側に第１ガイドバー２２が貫通するように配置されており、第１ガイドバー２２に対する保持部材１１４の移動方向に対して伸縮して変移可能である。
【００２８】
強磁性体２０は、凹溝１８ａ内で外側に広がる方向の力（第１ガイドバー２２から離れる方向の力）を保持部材１１４（凹溝１８ａの底面）に対して常時付勢している。付勢の方法としては、強磁性体２０と凹溝１８ａの螺旋ピッチが同一の場合は、強磁性体２０の外径を凹溝１８ａの溝外径より大きくすれば良い。あるいは、着磁帯２２ａの螺旋ピッチよりも磁性体２０の螺旋ピッチを大きくすれば良い。両方法とも凹溝１８ａに強磁性体２０が倣うことで、強磁性体２０は、凹溝１８ａ内で外側に広がる方向の力が発生する。
【００２９】
第１ガイドバー２２は、Ｘ軸方向に延びる断面円形の棒形状を有する強磁性体部材である。なお、保持部材１１４の貫通孔１６ａを形成する面は、第１ガイドバー２２に接触した状態となっているが、強磁性体２０に対しては、非接触な状態となっている。第１ガイドバー２２の外周部には、図２（ａ）に示すように、螺旋状の着磁帯２２ａが設けられている。着磁帯２２ａの螺旋ピッチは、凹溝１８ａの螺旋ピッチと同一となっており、着磁帯２２ａと強磁性体２０との間には磁気的吸引力が作用する。なお、着磁帯２２ａの形成方法（着磁方法）としては、例えば、特開平８−２１０３０９号公報に記載の方法を採用することができる。
【００３０】
第１ガイドバー２２の＋Ｘ端部及び−Ｘ端部には、ボールベアリング２４が設けられ、第１ガイドバー２２は、ボールベアリング２４を介して固定筒１３０に設けられている。すなわち、第１ガイドバー２２は、Ｘ軸回りの回転が可能な状態で固定筒１３０に保持された状態となっている。
【００３１】
回転モータ２６は、第１ガイドバー２２に接続されている。回転モータ２６は、回転駆動力を発生し、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転する。
【００３２】
保持部材１１４の−Ｙ側の突起部１４ｂに形成されたＵ字溝１６ｂには、固定筒１３０に固定された、Ｘ軸方向に延びる第２ガイドバー３２が係合した状態となっている。第２ガイドバー３２は、Ｕ字溝１６ｂと係合することで、保持部材１１４のＸ軸回りの回転を抑制する。すなわち、第２ガイドバー３２は、保持部材１１４の振れ止めに寄与している。
【００３３】
本実施形態では、上記のように、第２ガイドバー３２により、保持部材１１４のＸ軸回りの回転が抑制されているので、第１ガイドバー２２が回転モータ２６により回転されることで、強磁性体２０（保持部材１１４（第４レンズ群Ｌ４））が、Ｘ軸方向に平行移動するようになっている。したがって、不図示の制御装置は、フォーカス制御を行う際には、回転モータ２６を回転することで、第４レンズＬ４のＸ軸方向位置を変更する。
【００３４】
図３には、撮像装置２００の縮筒状態（非使用状態）が示されている。図３に示すように、撮像装置２００が縮筒状態にある場合には、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が最接近した状態となる。この場合、図１の使用状態から図３の縮筒状態に移行する際には、駆動部１４０がカム筒１２０をＸ軸回りに回転することで、第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３を＋Ｘ方向に移動させる。一方、第４レンズ群Ｌ４については、第３レンズ群Ｌ３及び保持部材１１３から＋Ｘ方向の力を受けることで（押されることで）、図３の位置まで移動するようになっている。このようにしても、本実施形態では、保持部材１１４が第１ガイドバー２２に沿って滑らかに動くことができるようになっているため、保持部材１１４及び第１ガイドバー２２に損傷等が生じることがない。
【００３５】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、Ｘ軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部にＸ軸方向に沿った螺旋状の着磁帯２２ａを有する第１ガイドバー２２が、保持部材１１４に形成された貫通孔１６ａに挿通されており、また、保持部材１１４の貫通孔１６ａの内壁部分に設けられた強磁性体２０が、着磁帯２２ａに沿った形状（螺旋ばね形状）を有している。そして、回転モータ２６が、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転することで、強磁性体２０が保持部材１１４とともにＸ軸方向に移動するようになっている。この場合、保持部材１１４は、着磁帯２２ａと強磁性体２０の間の磁気的吸引力と、螺旋状の着磁帯２２ａの回転の作用により、Ｘ軸方向に移動するので、保持部材１１４の移動時における保持部材１１４と第１ガイドバー２２との摩擦力の発生が抑制され、駆動音の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
図４には、従来における保持部材の駆動機構の構成が概略的に示されている。この図４の構成では、保持部材１１４’は、第１ガイドバー２２’に沿ってＸ軸方向に移動するともに、第２ガイドバー３２’によってＸ軸回りの回転が抑制された状態（振れ止めされた状態）となっている。また、図４の構成では、ボールネジ１２２が回転モータ２６’により回転されることで、送りコマ１２４がＸ軸方向に移動し、これに伴って、送りコマ１２４が係合する保持部材１１４’にＸ軸方向の駆動力が付与される。なお、送りコマ１２４を用いているのは、第１ガイドバー２２’に対してボールネジ１２２の歪を伝達させないようにするためである。このような従来の構成では、ボールネジ１２２を用いているため、ボールネジ１２２と送りコマ１２４との摩擦により大きな駆動音が発生するおそれがある。これに対し、本実施形態では、ボールネジを用いていないことから、駆動音の発生を抑制することができる。
【００３７】
また、図４の構成では、ボールネジ１２２に加えて、保持部材１１４’をＸ軸方向に沿って移動させるための第１ガイドバー２２’が必要となるため、保持部材１１４’周辺の構造が複雑化、大型化し、スペース効率が悪化するおそれがある。なお、特開平１０−１５９９３４号公報（特許第４０５６１１１号）には、螺旋状磁気結合部を利用した磁気搬送装置が開示されているが、この場合にも、磁気搬送装置とは別にレール状の案内棒が必要であるため、構造の複雑化、大型化、スペース効率の悪化が懸念される。これに対し、本実施形態では、第１ガイドバー２２が、保持部材１１４をＸ軸方向に沿って移動させるためのガイドとしての機能と、保持部材１１４に駆動力を付与する機能とを兼ね備えているので、構造の複雑化、大型化、スペース効率の悪化を抑制することができる。
【００３８】
また、図４の構成では、送りコマ１２４がボールネジ１２２に対して螺合していることから、使用状態（図１）から縮筒状態（図３）への移行時に、保持部材１１３が第４レンズ群Ｌ４や保持部材１１４を押すような動作を行うことができない。この点、本実施形態では、縮筒状態への移行の際に保持部材１１３が第４レンズ群Ｌ４及び保持部材１１４を押すことができるので、縮筒状態への移行を、回転モータ２６の駆動力を用いずにスムーズに行うことが可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、レンズ鏡筒１５０及び撮像装置２００が上記駆動機構５０を備えているため、レンズ鏡筒１５０の駆動音の低減、レンズ鏡筒１５０の小型化や、撮像装置２００における駆動音の低減、撮像装置２００の小型化を図ることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、保持部材１１４に形成された螺旋状の凹溝１８ａ内に、強磁性体２０が設けられ、強磁性体２０と第１ガイドバー２２が非接触とされている。これにより、第１ガイドバー２２を回転することによる強磁性体２０及び保持部材１１４のＸ軸方向への移動を円滑に（スムーズに）することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように、螺旋状（コイル状）の強磁性体２０の全てが保持部材１１４の内部に組み込まれている場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図５に示すように、一部が保持部材１１４の外側に突出した（はみ出した）強磁性体２０’を採用してもよい。この場合、縮筒状態への移行時に、保持部材１１４がボールベアリング２４や固定筒１３０の一部に衝突しそうになっても、強磁性体２０’の弾性力により、保持部材１１４や第４レンズ群Ｌ４に対して与えられる力（衝撃）を緩和することができる。なお、図５では、強磁性体２０’が保持部材１１４の＋Ｘ側にはみ出した状態を図示しているが、これに限らず、強磁性体は保持部材１１４の−Ｘ側に突出していてもよいし、＋Ｘ側及び−Ｘ側の両側に突出していてもよい。なお、強磁性体２０’の一部を保持部材１１４の外側に突出させることは、保持部材１１４の大きさを維持しつつ、強磁性体２０’と着磁帯２２ａとの間の磁気的吸引力を大きくすることにも寄与している。
【００４２】
なお、上記実施形態では、強磁性体２０が螺旋状に繋がった１つの部材である場合について説明したが、これに限らず、強磁性体２０は、その一部が分断されていてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態では、駆動対象物体が、レンズ群の保持部材である場合について説明したが、これに限らず、駆動対象物体はその他の物体であってもよい。
【００４４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１６ａ 貫通孔
１８ａ 凹溝
２０ 強磁性体
２２ 第１ガイドバー（ガイドバー）
２２ａ 着磁帯
２６ 回転モータ（回転駆動機構）
１１４ 保持部材（駆動対象物体）
１５０ レンズ鏡筒
２００ 撮像装置（光学機器）
Ｌ４ 第４レンズ群（レンズ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動対象物体（レンズを保持するレンズ保持部材など）を駆動する駆動装置としては、モータによって回転可能なボールネジを用いた駆動装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボールネジを用いた駆動装置では、ボールネジと駆動対象物体との間の摩擦により生じる駆動音が大きい。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、駆動音の発生を抑制することが可能な駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯（２２ａ）を有するガイドバー（２２）と、前記ガイドバーが挿通される貫通孔（１６ａ）を有する駆動対象物体（１１４）と、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体（２０）と、前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構（２６）と、を備える駆動装置である。
【０００７】
この場合において、前記強磁性体は、前記駆動対象物体の前記所定軸方向一側及び他側の少なくとも一方に、突出していてもよい。この場合、前記強磁性体は、前記駆動対象物体の移動方向に対して変形可能であることとしてもよい。
【０００８】
また、前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分には、前記着磁帯の一部に沿った形状を有する凹溝（１８ａ）が形成されており、前記強磁性体は、前記凹溝内に設けられ、前記ガイドバーと非接触とされていてもよい。
【０００９】
本発明のレンズ鏡筒は、レンズ（Ｌ４）と、前記レンズを保持する保持部材（１１４）と、前記保持部材を前記駆動対象物体とし、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に駆動する本発明の駆動装置と、を備えるレンズ鏡筒（１５０）である。
【００１０】
本発明の光学機器は、本発明のレンズ鏡筒（１５０）を備える光学機器（２００）である。
【００１１】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、上記においては一実施形態を表す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、後述の実施形態の構成を適宜改良しても良く、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させても良い。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動装置、レンズ鏡筒及び光学機器は、駆動音の発生を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る撮像装置を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、第４レンズ群、保持部材及び駆動機構を取り出して一部断面して示す図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】縮筒時の撮像装置を示す図である。
【図４】従来における保持部材の駆動機構の構成を概略的に示す図である。
【図５】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、一実施形態に係る撮像装置２００について、図１〜図３に基づいて、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置２００を模式的に示す断面図である。本実施形態の撮像装置２００は、例えば、レンズ非交換式のデジタルスチルカメラである。図１は、撮影時（使用時）における状態を示す。なお、図１では、撮像装置２００内に設けられるレンズ群Ｌ１〜Ｌ４の光軸方向をＸ軸方向とし、光軸方向に直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としている。
【００１５】
撮像装置２００は、筐体１３５と、レンズ鏡筒１５０と、を備えている。筐体１３５の−Ｘ側の壁には、開口１３５ａが形成されている。また、筐体１３５の内部（開口１３５ａの＋Ｘ側）には、撮像素子３０が設けられている。撮像素子３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光−電気変換素子を含み、撮像面に結像される被写体像を取得するものである。なお、図１では、図示が省略されているが、筐体１３５内には、絞り機構や、シャッタ機構など、撮像に必要な種々の機構が設けられ、また、筐体１３５外には、表示部や撮像装置２００の操作に必要な各種ボタン等が設けられている。
【００１６】
レンズ鏡筒１５０は、固定筒１３０、カム筒１２０、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４等を備える。
【００１７】
固定筒１３０は、図１に示すように、開口１３５ａを介して筐体１３５内に挿入された状態で、筐体１３５の＋Ｘ側の壁に固定されている。固定筒１３０には、Ｘ軸方向に延びる直進溝１３０ａが形成されている。また、固定筒１３０の−Ｘ側端部には、固定筒１３０の外周方向に延びる突起部１３０ｂが設けられている。
【００１８】
カム筒１２０は、固定筒１３０の外側を取り囲む状態で、開口１３５ａを介して筐体１３５内に挿入されている。カム筒１２０の外周面には、カム溝１２ａが形成され、カム筒１２０の内周面には、カム溝１２ｂ，１２ｃが形成されている。これらカム溝１２ａ〜１２ｃの形状はそれぞれ異なっているものとする。カム筒１２０は、回転モータを含む駆動部１４０の発生する駆動力を受けて、Ｘ軸回りに回転する。
【００１９】
第１レンズ群Ｌ１は、外筒１１１の−Ｘ端部にて保持されている。外筒１１１の＋Ｘ端部には突起状部分１１１ｂが設けられ、当該突起状部分１１１ｂは、カム筒１２０のカム溝１２ａに係合した状態となっている。また、外筒１１１の内面には、直進溝１１１ａがＸ軸に沿って形成されている。この直進溝１１１ａには、固定筒１３０の突起部１３０ｂが係合した状態となっている。
【００２０】
第２レンズ群Ｌ２は、保持部材１１２により保持されている。保持部材１１２の＋Ｘ側端部には、突起状部分１１２ａが設けられ、当該突起状部分１１２ａは、固定筒１３０の直進溝１３０ａ及びカム筒１２０のカム溝１２ｂに係合した状態となっている。
【００２１】
第３レンズ群Ｌ３は、保持部材１１３により保持されている。保持部材１１３のＸ軸方向中央部近傍には、突起状部分１１３ａが設けられ、当該突起状部分１１３ａは、固定筒１３０の直進溝１３０ａ及びカム筒１２０のカム溝１２ｃに係合した状態となっている。
【００２２】
本実施形態では、ズーミングの際には、不図示の制御装置は、カム筒１２０を駆動部１４０を介してＸ軸回りに回転する。これにより、カム筒１２０のカム溝１２ａ〜１２ｃもＸ軸回りに回転されるが、外筒１１１の直進溝１１１ａには、固定筒１３０の突起部１３０ｂが係合しているので、外筒１１１は、Ｘ軸回りに回転することなく、Ｘ軸方向に沿って移動する。また、保持部材１１２と保持部材１１３は、突起状部分１１２ａ，１１３ａにおいて固定筒１３０の直進溝１３０ａ，１３０ｂに係合しているので、Ｘ軸回りに回転することなく、Ｘ軸方向に沿って移動する。なお、前述のようにカム溝１２ａ〜１２ｃの形状はそれぞれ異なっているので、カム筒１２０の回転に応じた外筒１１１及び保持部材１１２，１１３のＸ軸方向の移動量、すなわち第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３のＸ軸方向の移動量は異なる。
【００２３】
第４レンズ群Ｌ４は、フォーカス調整用の光学系であり、保持部材１１４に保持されている。保持部材１１４は、非磁性体を材料とし、駆動機構５０によって第４レンズ群Ｌ４とともにＸ軸方向に沿って駆動される。
【００２４】
図２（ａ）は、第４レンズ群Ｌ４、保持部材１１４及び駆動機構５０を取り出して一部断面して示す図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。これら図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、保持部材１１４は、−Ｘ方向から見て略円環状の形状を有しており、その＋Ｙ端部に突起部１４ａが形成されるとともに、−Ｙ端部に突起部１４ｂが形成されている。
【００２５】
突起部１４ａには、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔１６ａが形成されている。貫通孔１６ａを形成する面（内周壁）には、図２（ａ）に示すように、螺旋状の凹溝１８ａが形成されている。一方、突起部１４ｂには、ＹＺ断面略Ｕ字状の形状を有するＵ字溝１６ｂがＸ軸に沿って形成されている。
【００２６】
駆動機構５０は、凹溝１８ａ内に設けられた螺旋状（コイル状）の強磁性体２０と、貫通孔１６ａ内に挿通された第１ガイドバー２２と、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転する回転モータ２６とを有する。
【００２７】
強磁性体２０は、外部磁界の中でなくても磁力を持つ金属などの物質を螺旋ばね形状に成型したものである。強磁性体２０の材料は、例えば鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの他、後述する第１ガイドバー２２の着磁体２２ａに吸着させることができるものであればよい。また、強磁性体２０は、螺旋ばね形状の内周側に第１ガイドバー２２が貫通するように配置されており、第１ガイドバー２２に対する保持部材１１４の移動方向に対して伸縮して変移可能である。
【００２８】
強磁性体２０は、凹溝１８ａ内で外側に広がる方向の力（第１ガイドバー２２から離れる方向の力）を保持部材１１４（凹溝１８ａの底面）に対して常時付勢している。付勢の方法としては、強磁性体２０と凹溝１８ａの螺旋ピッチが同一の場合は、強磁性体２０の外径を凹溝１８ａの溝外径より大きくすれば良い。あるいは、着磁帯２２ａの螺旋ピッチよりも磁性体２０の螺旋ピッチを大きくすれば良い。両方法とも凹溝１８ａに強磁性体２０が倣うことで、強磁性体２０は、凹溝１８ａ内で外側に広がる方向の力が発生する。
【００２９】
第１ガイドバー２２は、Ｘ軸方向に延びる断面円形の棒形状を有する強磁性体部材である。なお、保持部材１１４の貫通孔１６ａを形成する面は、第１ガイドバー２２に接触した状態となっているが、強磁性体２０に対しては、非接触な状態となっている。第１ガイドバー２２の外周部には、図２（ａ）に示すように、螺旋状の着磁帯２２ａが設けられている。着磁帯２２ａの螺旋ピッチは、凹溝１８ａの螺旋ピッチと同一となっており、着磁帯２２ａと強磁性体２０との間には磁気的吸引力が作用する。なお、着磁帯２２ａの形成方法（着磁方法）としては、例えば、特開平８−２１０３０９号公報に記載の方法を採用することができる。
【００３０】
第１ガイドバー２２の＋Ｘ端部及び−Ｘ端部には、ボールベアリング２４が設けられ、第１ガイドバー２２は、ボールベアリング２４を介して固定筒１３０に設けられている。すなわち、第１ガイドバー２２は、Ｘ軸回りの回転が可能な状態で固定筒１３０に保持された状態となっている。
【００３１】
回転モータ２６は、第１ガイドバー２２に接続されている。回転モータ２６は、回転駆動力を発生し、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転する。
【００３２】
保持部材１１４の−Ｙ側の突起部１４ｂに形成されたＵ字溝１６ｂには、固定筒１３０に固定された、Ｘ軸方向に延びる第２ガイドバー３２が係合した状態となっている。第２ガイドバー３２は、Ｕ字溝１６ｂと係合することで、保持部材１１４のＸ軸回りの回転を抑制する。すなわち、第２ガイドバー３２は、保持部材１１４の振れ止めに寄与している。
【００３３】
本実施形態では、上記のように、第２ガイドバー３２により、保持部材１１４のＸ軸回りの回転が抑制されているので、第１ガイドバー２２が回転モータ２６により回転されることで、強磁性体２０（保持部材１１４（第４レンズ群Ｌ４））が、Ｘ軸方向に平行移動するようになっている。したがって、不図示の制御装置は、フォーカス制御を行う際には、回転モータ２６を回転することで、第４レンズＬ４のＸ軸方向位置を変更する。
【００３４】
図３には、撮像装置２００の縮筒状態（非使用状態）が示されている。図３に示すように、撮像装置２００が縮筒状態にある場合には、第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が最接近した状態となる。この場合、図１の使用状態から図３の縮筒状態に移行する際には、駆動部１４０がカム筒１２０をＸ軸回りに回転することで、第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３を＋Ｘ方向に移動させる。一方、第４レンズ群Ｌ４については、第３レンズ群Ｌ３及び保持部材１１３から＋Ｘ方向の力を受けることで（押されることで）、図３の位置まで移動するようになっている。このようにしても、本実施形態では、保持部材１１４が第１ガイドバー２２に沿って滑らかに動くことができるようになっているため、保持部材１１４及び第１ガイドバー２２に損傷等が生じることがない。
【００３５】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、Ｘ軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部にＸ軸方向に沿った螺旋状の着磁帯２２ａを有する第１ガイドバー２２が、保持部材１１４に形成された貫通孔１６ａに挿通されており、また、保持部材１１４の貫通孔１６ａの内壁部分に設けられた強磁性体２０が、着磁帯２２ａに沿った形状（螺旋ばね形状）を有している。そして、回転モータ２６が、第１ガイドバー２２をＸ軸回りに回転することで、強磁性体２０が保持部材１１４とともにＸ軸方向に移動するようになっている。この場合、保持部材１１４は、着磁帯２２ａと強磁性体２０の間の磁気的吸引力と、螺旋状の着磁帯２２ａの回転の作用により、Ｘ軸方向に移動するので、保持部材１１４の移動時における保持部材１１４と第１ガイドバー２２との摩擦力の発生が抑制され、駆動音の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
図４には、従来における保持部材の駆動機構の構成が概略的に示されている。この図４の構成では、保持部材１１４’は、第１ガイドバー２２’に沿ってＸ軸方向に移動するともに、第２ガイドバー３２’によってＸ軸回りの回転が抑制された状態（振れ止めされた状態）となっている。また、図４の構成では、ボールネジ１２２が回転モータ２６’により回転されることで、送りコマ１２４がＸ軸方向に移動し、これに伴って、送りコマ１２４が係合する保持部材１１４’にＸ軸方向の駆動力が付与される。なお、送りコマ１２４を用いているのは、第１ガイドバー２２’に対してボールネジ１２２の歪を伝達させないようにするためである。このような従来の構成では、ボールネジ１２２を用いているため、ボールネジ１２２と送りコマ１２４との摩擦により大きな駆動音が発生するおそれがある。これに対し、本実施形態では、ボールネジを用いていないことから、駆動音の発生を抑制することができる。
【００３７】
また、図４の構成では、ボールネジ１２２に加えて、保持部材１１４’をＸ軸方向に沿って移動させるための第１ガイドバー２２’が必要となるため、保持部材１１４’周辺の構造が複雑化、大型化し、スペース効率が悪化するおそれがある。なお、特開平１０−１５９９３４号公報（特許第４０５６１１１号）には、螺旋状磁気結合部を利用した磁気搬送装置が開示されているが、この場合にも、磁気搬送装置とは別にレール状の案内棒が必要であるため、構造の複雑化、大型化、スペース効率の悪化が懸念される。これに対し、本実施形態では、第１ガイドバー２２が、保持部材１１４をＸ軸方向に沿って移動させるためのガイドとしての機能と、保持部材１１４に駆動力を付与する機能とを兼ね備えているので、構造の複雑化、大型化、スペース効率の悪化を抑制することができる。
【００３８】
また、図４の構成では、送りコマ１２４がボールネジ１２２に対して螺合していることから、使用状態（図１）から縮筒状態（図３）への移行時に、保持部材１１３が第４レンズ群Ｌ４や保持部材１１４を押すような動作を行うことができない。この点、本実施形態では、縮筒状態への移行の際に保持部材１１３が第４レンズ群Ｌ４及び保持部材１１４を押すことができるので、縮筒状態への移行を、回転モータ２６の駆動力を用いずにスムーズに行うことが可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、レンズ鏡筒１５０及び撮像装置２００が上記駆動機構５０を備えているため、レンズ鏡筒１５０の駆動音の低減、レンズ鏡筒１５０の小型化や、撮像装置２００における駆動音の低減、撮像装置２００の小型化を図ることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、保持部材１１４に形成された螺旋状の凹溝１８ａ内に、強磁性体２０が設けられ、強磁性体２０と第１ガイドバー２２が非接触とされている。これにより、第１ガイドバー２２を回転することによる強磁性体２０及び保持部材１１４のＸ軸方向への移動を円滑に（スムーズに）することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように、螺旋状（コイル状）の強磁性体２０の全てが保持部材１１４の内部に組み込まれている場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図５に示すように、一部が保持部材１１４の外側に突出した（はみ出した）強磁性体２０’を採用してもよい。この場合、縮筒状態への移行時に、保持部材１１４がボールベアリング２４や固定筒１３０の一部に衝突しそうになっても、強磁性体２０’の弾性力により、保持部材１１４や第４レンズ群Ｌ４に対して与えられる力（衝撃）を緩和することができる。なお、図５では、強磁性体２０’が保持部材１１４の＋Ｘ側にはみ出した状態を図示しているが、これに限らず、強磁性体は保持部材１１４の−Ｘ側に突出していてもよいし、＋Ｘ側及び−Ｘ側の両側に突出していてもよい。なお、強磁性体２０’の一部を保持部材１１４の外側に突出させることは、保持部材１１４の大きさを維持しつつ、強磁性体２０’と着磁帯２２ａとの間の磁気的吸引力を大きくすることにも寄与している。
【００４２】
なお、上記実施形態では、強磁性体２０が螺旋状に繋がった１つの部材である場合について説明したが、これに限らず、強磁性体２０は、その一部が分断されていてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態では、駆動対象物体が、レンズ群の保持部材である場合について説明したが、これに限らず、駆動対象物体はその他の物体であってもよい。
【００４４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１６ａ 貫通孔
１８ａ 凹溝
２０ 強磁性体
２２ 第１ガイドバー（ガイドバー）
２２ａ 着磁帯
２６ 回転モータ（回転駆動機構）
１１４ 保持部材（駆動対象物体）
１５０ レンズ鏡筒
２００ 撮像装置（光学機器）
Ｌ４ 第４レンズ群（レンズ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯を有するガイドバーと、
前記ガイドバーが挿通される貫通孔を有する駆動対象物体と、
前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体と、
前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構と、を備える駆動装置。
【請求項２】
前記強磁性体は、前記駆動対象物体の前記所定軸方向一側及び他側の少なくとも一方に、突出していることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記強磁性体は、前記駆動対象物体の移動方向に対して変形可能であることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分には、前記着磁帯の一部に沿った形状を有する凹溝が形成されており、
前記強磁性体は、前記凹溝内に設けられ、前記ガイドバーと非接触とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
レンズと、
前記レンズを保持する保持部材と、
前記保持部材を前記駆動対象物体とし、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に駆動する請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置と、を備えるレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ鏡筒を備える光学機器。
【請求項１】
所定軸方向に延びる断面円形の棒形状を有し、その外周部に前記所定軸方向に沿った螺旋状の着磁帯を有するガイドバーと、
前記ガイドバーが挿通される貫通孔を有する駆動対象物体と、
前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分に設けられた、前記着磁帯の一部に沿った螺旋ばね形状を有する強磁性体と、
前記ガイドバーを前記所定軸回りに回転して、前記強磁性体を前記駆動対象物体とともに前記所定軸方向に移動させる回転駆動機構と、を備える駆動装置。
【請求項２】
前記強磁性体は、前記駆動対象物体の前記所定軸方向一側及び他側の少なくとも一方に、突出していることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記強磁性体は、前記駆動対象物体の移動方向に対して変形可能であることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動対象物体の前記貫通孔の内壁部分には、前記着磁帯の一部に沿った形状を有する凹溝が形成されており、
前記強磁性体は、前記凹溝内に設けられ、前記ガイドバーと非接触とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
レンズと、
前記レンズを保持する保持部材と、
前記保持部材を前記駆動対象物体とし、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に駆動する請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置と、を備えるレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ鏡筒を備える光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０８４２（Ｐ２０１２−２２０８４２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８５１３（Ｐ２０１１−８８５１３）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]