JPH11271588A - レンズ駆動装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２個のプランジャへの通電切り換えを行って
レンズ位置制御を行うと、電気回路内に複雑なスイッチ
ング回路が要求される。 【解決手段】 互いに異なる通電量にて作動する複数の
プランジャ１．６と、これらプランジャの作動・非作動
に応じてレンズ５の光軸方向位置を変化させるレンズ移
動機構３，１０，４，１１，９，１５と、レンズの目標
位置に応じて複数のプランジャに同時に通電する通電量
を設定する通電量設定手段とを設けてレンズ駆動装置を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォーカス制御等
を行うためにレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の光学機器に搭載されるレンズ
駆動装置は、駆動源としてＤＣモータやステッピングモ
ータなどのアクチュエータを使用するものが多い。但
し、レンズ駆動装置の駆動源としてＤＣモータやステッ
ピングモータなどのアクチュエータを使用すると、装置
が大変高価になり、モータの通電・停止制御も複雑にな
り易いという問題がある。このため、駆動源として安価
なプランジャを使用したレンズ駆動装置が提案されてい
る。

【０００３】ここで、プランジャを使用したレンズ駆動
装置としては、プランジャに電流を通電するか否かで変
位する可動ヨークにレンズの光軸方向の移動を連動させ
て行う２段移動タイプが一般的であるが、特開平５−１
３４３００号公報にて提案されているように、プランジ
ャを使用した３段移動タイプのレンズ駆動装置もある。
このレンズ駆動装置では、２個のプランジャを使用し、
両プランジャーに通電しないことによってレンズを中間
位置に位置させ、通電するプランジャを選択することで
レンズを中間位置に対して繰り出し側の位置と繰り込み
側の位置に移動させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報提案のレンズ駆動装置では、２個のプランジャへの通
電切り換えを行わなければならず、電気回路内に複雑な
スイッチング回路が要求されるという問題がある。

【０００５】そこで、本願発明では、安価なアクチュエ
ータであるプランジャを複数用い、できるだけ簡単な１
つの電気回路でレンズ駆動を行えるようにしたレンズ駆
動装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、互いに異なる通電量にて作動する複
数のプランジャと、これらプランジャの作動・非作動に
応じてレンズの光軸方向位置を変化させるレンズ移動機
構と、レンズの目標位置に応じて複数のプランジャに同
時に通電する通電量を設定する通電量設定手段とを設け
てレンズ駆動装置を構成している。

【０００７】具体的には、第１通電量にて作動する第１
プランジャと、第１通電量より大きい第２通電量にて作
動する第２プランジャとを設け、通電量設定手段に、第
１通電量以上であって第２通電量より小さい小通電量お
よび第２通電量以上の大通電量を選択的に設定させるよ
うにして、通電量の大きさによってレンズ位置の２段切
換えを行えるようにする。

【０００８】すなわち、１つの電気回路である通電量設
定手段によって複数のプランジャに同時通電する通電量
を変えてレンズ位置を変化させる構成とすることで、電
気回路の構成の簡単化を図るとともに、装置全体の安価
化を図っている。

【０００９】なお、複数のプランジャに通電されないと
きに、レンズが複数のプランジャに通電されて駆動され
る目標位置とは異なる目標位置に位置するようにして、
電気回路を複雑化することなくレンズの移動段数を増加
させることも可能である。

【００１０】また、具体的なレンズ移動機構としては、
光軸方向一方に付勢されるとともに第１プランジャの作
動により光軸方向他方に駆動される第１連動部材と、レ
ンズに連結されるとともに光軸方向他方に付勢された第
２連動部材と、第２プランジャの非作動時に第２連動部
材の光軸方向他方への所定位置を超える移動を規制する
規制位置に位置し、第２プランジャの作動により規制位
置から待避する規制部材とから構成し、通電量設定手段
により上記小通電量が設定されたときは第２連動部材が
（規制位置にある）規制部材に当接して上記所定位置に
位置決めされ、上記大通電量が設定されたときは第２連
動部材が光軸方向他方に駆動された第１連動部材に当接
して上記所定位置よりも光軸方向他方側の位置に位置決
めされるようにすればよい。さらに、通電量設定手段に
より第１および第２プランジャの通電量が零に設定され
たときは、第２連動部材は、光軸方向一方に付勢移動し
た第１連動部材により上記所定位置よりも光軸方向一方
側の位置に位置決めされるようにすればよい。

【００１１】そして、以上のようなレンズ駆動装置は、
レンズ（フォーカスレンズ）の目標位置が検出又は測定
により得られたフォーカス動作用情報に基づいて設定さ
れるようにすれば、カメラ等の光学機器におけるフォー
カス制御装置として用いることが可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１〜図３に
は、本発明の第１実施形態であるフォーカスレンズ駆動
装置の平面図を示しており、図４には上記フォーカスレ
ンズ駆動装置の正面図（光軸方向前方視図）を示してい
る。なお、このフォーカスレンズ駆動装置はレンズ鏡筒
又はカメラの鏡筒部分に内蔵されて使用される。

【００１３】これらの図において、１は第１の大きさの
電流（以下、第１電流という。請求の範囲にいう第１通
電量）が通電されたときに可動ヨーク２を光軸方向後方
（図中Ａ方向）に吸引作動する第１プランジャである。
３は可動ヨーク２に連結されて可動ヨーク２とともに光
軸方向に移動する第１連動レバー（請求の範囲にいう第
１連動部材）である。また、１０は第１連動レバー３を
光軸方向前方（図中Ｂ方向）に付勢する第１ばねであ
る。

【００１４】４はフォーカスレンズ５を保持するレンズ
保持枠であり、８はこのレンズ保持枠４に係合ピン１６
によって連結されてレンズ保持枠４と光軸方向に一体移
動する第２連動レバー（請求の範囲にいう第２連動部
材）である。また、１１は第２連動レバー８を光軸方向
後方に付勢する第２ばねである。

【００１５】６は第１電流より大きい第２電流（請求の
範囲にいう第２通電量）が通電されたときに可動ヨーク
７を光軸方向後方に吸引作動する第２プランジャであ
る。９は可動ヨーク７に連結されて軸１４を中心に図中
ＣおよびＤ方向に回動する規制レバー（請求の範囲にい
う規制部材）である。また、１５は規制レバー９を第２
プランジャ６の作動による回動方向（Ｃ方向）と逆方向
（Ｄ方向）に付勢する第３ばねである。

【００１６】１２，１３はレンズ保持枠４および両連動
レバー３，８を光軸方向にガイドするガイド軸である。
なお、図４に示すように、レンズ保持枠４はＵ字部４
ａ，４ｂにてガイド軸１２，１３と係合し、両連動レバ
ー３，８はそれぞれ、Ｕ字部３ｂ，８ｂにてガイド軸１
２又はガイド軸１３と係合している。

【００１７】また、図５には、上記両プランジャ１，６
に対する同時通電を行う電気回路（請求の範囲にいう通
電量設定手段）の構成を示している。１７はカメラ全体
の制御を行うＣＰＵであり、１８，１９はＣＰＵ１７の
出力ポートである。

【００１８】２０はＣＰＵ１７の出力ポート１８，１９
によって定められるデジタル値を、対応するアナログ電
圧に変換するＤ／Ａ変換器であり、２１はＤ／Ａ変換器
２０の基準電圧を生成する基準電圧発生回路である。

【００１９】２２は電池（図示せず）に接続されるＶＢ
ＡＴ端子であり、２３は第１および第２プランジャ１，
６を駆動するトランジスタである。２４は両プランジャ
１，６に流れる電流を電圧に変換する検出抵抗であり、
２５は検出抵抗２４に発生する電圧がＤ／Ａ変換器２０
のＤ／Ａ出力電圧と等しくなるようにトランジスタ２３
を駆動するＯＰＡＭＰである。

【００２０】このように構成された電気回路において、
ＣＰＵ１７はプランジャ１，６に流す電流を出力ポート
１８に出力し、Ｄ／Ａ変換器２０に設定する。Ｄ／Ａ変
換器２０は、基準電圧発生回路２１により発生された基
準電圧２７とＣＰＵ１７の出力ポート１８によって定ま
るアナログ電圧との差分をＤ／Ａ出力電圧２８として発
生する。ＯＰＡＭＰ２５はイネーブル端子を有し、ＣＰ
Ｕ１７の出力ポート１９により制御される。ＣＰＵ１７
の出力ポート１９がイネーブル状態を設定すると、ＯＰ
ＡＭＰ２５は動作を開始し、トランジスタ２３を駆動す
る。

【００２１】プランジャ１，６に通電される電流は、 通電電流（Ａ）＝（Ｄ／Ａ設定電圧（Ｖ））／（検出抵
抗（Ω）） となる。

【００２２】なお、通電のＯＮ／ＯＦＦは出力ポート１
９にて行い、通電電流は出力ポート１８にて変化させる
ことが可能である。

【００２３】次に、以上のように構成されたレンズ駆動
装置の動作を説明する。まず、図１には、電気回路によ
って両プランジャ１，６に通電されていない状態を示し
ている。この状態では、第１連動レバー３は第１ばね１
０の付勢力によって光軸方向前方（Ｂ方向）に位置して
いる。このため、第２ばね１１によって光軸方向後方
（Ａ方向）に付勢されている第２連動レバー８およびレ
ンズ保持枠４（レンズ５）は、第２連動レバー８に形成
された突出部８ａが第１連動レバー３に形成された突出
部３ａに当接することにより、第１フォーカス位置に
位置決めされる。なお、この状態は、カメラにおいてオ
ートフォーカスが行われる前の待機状態に対応する。ま
た、この状態では、規制レバー９は第３ばね１５によっ
てＤ方向に付勢され、図１に示す規制位置に位置決めさ
れている。

【００２４】そして、オートフォーカスが行われ、焦点
検出信号又は測距信号（請求の範囲にいうフォーカス動
作用情報）に基づいて、ＣＰＵ１７からレンズ５を第２
フォーカス位置（請求の範囲にいう所定位置）に移動
させるための信号が出力されたときは、電気回路によっ
て両プランジャ１，６に第１電流（又はこれよりも若干
大きな電流：請求の範囲にいう小通電量）が供給され
る。これにより、第１プランジャ１が作動する一方、第
２プランジャ６は非作動のまま維持される。

【００２５】第１プランジャ１が作動して可動ヨーク２
が光軸方向後方（Ａ方向）に吸引されると、図２に示す
ように、第１連動レバー３も可動ヨーク２に連動してば
ね１０をチャージしながら光軸方向後方に移動する。こ
れにより、それまで第１連動レバー３によって位置決め
されていた第２連動レバー８およびレンズ保持枠４は、
第２ばね１１の付勢力によって光軸方向後方に移動す
る。但し、第２連動レバー８およびレンズ保持枠４は、
所定量移動した後、規制位置に位置する規制レバー９に
当接してそれ以上後方への移動が規制される。これによ
り、第２連動レバー８およびレンズ保持枠４（レンズ
５）は、第２フォーカス位置に位置決めされる。

【００２６】また、焦点検出信号又は測距信号に基づい
て、ＣＰＵ１７からレンズ５を第３フォーカス位置に
移動させるための信号が出力されたときは、電気回路に
よって両プランジャ１，６に第２電流（又はこれよりも
若干大きな電流：請求の範囲にいう大通電量）が供給さ
れる。これにより、第１プランジャ１と第２プランジャ
６とがともに作動する。

【００２７】前述したように、第１プランジャ１が作動
して可動ヨーク２が光軸方向後方（Ａ方向）に吸引され
ると、図２に示すように、第１連動レバー３も可動ヨー
ク２に連動してばね１０をチャージしながら光軸方向後
方に移動する。これにより、それまで第１連動レバー３
によって位置決めされていた第２連動レバー８およびレ
ンズ保持枠４は、第２ばね１１の付勢力によって光軸方
向後方に移動する。

【００２８】一方、第２プランジャ６が作動して可動ヨ
ーク７が吸引されると、規制レバー９が軸１４を中心に
図中Ｃ方向に回動し、図３に示す許容位置に位置する。

【００２９】このため、第２連動レバー８およびレンズ
保持枠４は、規制レバー９によって規制されることなく
第２フォーカス位置よりも後方に移動する。こうし
て、第２フォーカス位置よりも後方に移動した第２連
動レバー８およびレンズ保持枠４は、第１プランジャ１
の作動により移動した第１連動レバー３の突出部３ａに
突出部８ａが当接することによって、第３フォーカス位
置に位置決めされる。以上のようにしてフォーカシン
グが行われた後、レリーズ操作を待ってカメラの撮影動
作が行われる。

【００３０】なお、プランジャ１，６へ通電を終了する
と、各可動ヨーク２，７は吸引状態から解除される。こ
れにより、第１連動レバー３は第１ばね１０の付勢力に
よって光軸方向前方（Ｂ方向）に移動する。この際、第
１連動レバー３は、突出部３ａ，８ａ同士の当接によっ
て第２連動レバー８およびレンズ保持枠４（レンズ５）
を第２ばね１１の付勢力に抗して光軸方向前方に移動さ
せる。こうして第２連動レバー８およびレンズ保持枠４
（レンズ５）は第１フォーカス位置に復帰する。

【００３１】一方、規制レバー９は第３ばね１５の付勢
力によって、軸１４を中心としてＤ方向に回動し、規制
位置に復帰する。

【００３２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、１つの電気回路で同時に２個のプランジャ１，６に
通電することができ、かつ通電電流を変化させることに
よりレンズ５を第２および第３フォーカス位置，に
セットすることができる。しかも、２個のプランジャ
１，６をともに非通電とすることにより、レンズ５を第
１フォーカス位置にセットすることができる。また、
両プランジャ１，６に電流を通電するか否かや通電電流
の設定はカメラの焦点検出結果又は測距結果によって制
御することができる。

【００３３】つまり、焦点検出結果又は測距結果に基づ
いて、１つの電気回路で２個のプランジャとも通電しな
い、２個のプランジャに第１電流以上第２電流未満の電
流を通電する又は第２電流以上の電流を通電するという
制御を行い、フォーカス制御を行うことができる。この
ため、安価なプランジャを用いるとともに、簡単な電気
回路を用いた３段移動タイプのフォーカスレンズ駆動装
置を実現することができる。

【００３４】なお、上記実施形態では、プランジャを２
個使用した場合について説明したが、１つの電気回路で
３個や４個のプランジャに同時通電することも可能であ
り、それぞれのプランジャがそれぞれ異なる電流で作動
するように設定しておけば、より３段以上の多段移動タ
イプのフォーカスレンズ駆動装置を実現できる。

【００３５】また、上記実施形態では、フォーカスレン
ズの駆動装置について説明したが、本発明はフォーカス
レンズ以外のレンズの駆動装置にも適用することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つの電気回路である通電量設定手段によって複数のプ
ランジャに同時通電する通電量を変えてレンズ位置を変
化させる構成としているので、電気回路の構成の簡単化
を図ることができるとともに、装置全体の安価化を図る
ことができる。

【００３７】なお、複数のプランジャに通電されないと
きに、レンズが通電時の目標位置とは異なる目標位置に
位置するようにすれば、電気回路の構成を複雑にするこ
となくレンズの移動段数を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるフォーカスレンズ
駆動装置（非通電状態）の平面図である。

【図２】上記フォーカスレンズ駆動装置（小電流通電状
態）の平面図である。

【図３】上記フォーカスレンズ駆動装置（大電流通電状
態）の平面図である。

【図４】上記フォーカスレンズ駆動装置の正面図であ
る。

【図５】上記フォーカスレンズ駆動装置の電気回路図で
ある。

【符号の説明】

１，６ プランジャ ２，７ 可動ヨーク ３，８ 連動レバー ３ａ，８ａ 突出部 ３ｂ，８ｂ，４ａ，４ｂ Ｕ字部 ４ レンズ保持枠 ５ フォーカスレンズ ９ 規制レバー １０，１１，１５ ばね １２，１３ ガイド軸 １６ 係合ピン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる通電量にて作動する複数の
   プランジャと、 これらプランジャの作動・非作動に応じてレンズの光軸
   方向位置を変化させるレンズ移動機構と、 前記レンズの目標位置に応じて前記複数のプランジャに
   同時に通電する通電量を設定する通電量設定手段とを有
   して構成されることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 第１通電量にて作動する第１プランジャ
   と、前記第１通電量より大きい第２通電量にて作動する
   第２プランジャとを有しており、 前記通電量設定手段は、前記第１通電量以上であって前
   記第２通電量より小さい小通電量および前記第２通電量
   以上の大通電量を選択的に設定することを特徴とする請
   求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記複数のプランジャに通電されないと
   きに、前記レンズが前記複数のプランジャに通電されて
   駆動される目標位置とは異なる目標位置に位置すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記レンズ移動機構は、光軸方向一方に
   付勢されるとともに前記第１プランジャの作動により光
   軸方向他方に駆動される第１連動部材と、前記レンズに
   連結されるとともに前記光軸方向他方に付勢された第２
   連動部材と、前記第２プランジャの非作動時に前記第２
   連動部材の前記光軸方向他方への所定位置を超える移動
   を規制する規制位置に位置し、前記第２プランジャの作
   動により前記規制位置から待避する規制部材とからな
   り、 前記第２連動部材は、前記通電量設定手段により前記小
   通電量が設定されたときは前記規制部材によって前記所
   定位置に位置決めされ、前記大通電量が設定されたとき
   は前記光軸方向他方に駆動された前記第１連動部材によ
   って前記所定位置よりも前記光軸方向他方側の位置に位
   置決めされることを特徴とする請求項２に記載のレンズ
   駆動装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２プランジャに通電さ
   れないときに、前記第２連動部材は、前記光軸方向一方
   に付勢移動した前記第１連動部材により前記所定位置よ
   りも前記光軸方向一方側の位置に位置決めされることを
   特徴とする請請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載のレン
   ズ駆動装置を備えたことを特徴とする光学機器。
7. 【請求項７】 前記レンズがフォーカスレンズであり、 前記目標位置が、検出又は測定により得られたフォーカ
   ス動作用情報に基づいて設定されることを特徴とする請
   求項６に記載の光学機器。