特許 7616241 レンズ鏡筒および撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】レンズ鏡筒および撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20210101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

G02B7/04 E

G02B7/04 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022571432

(86)(22)【出願日】2021-12-20

(86)【国際出願番号】 JP2021046962

(87)【国際公開番号】W WO2022138542

(87)【国際公開日】2022-06-30

【審査請求日】2023-07-14

(31)【優先権主張番号】P 2020217238

(32)【優先日】2020-12-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武藤 梓

(72)【発明者】

【氏名】芦沢 隆利

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０６４２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８７６３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１４６１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２－ ５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０ －２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０ －２３／９５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸方向に長さを有する第１ヨーク及び第２ヨークと、
前記光軸方向に長さを有し、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの間に配置される第３ヨークと、
前記第１ヨークに配置される第１磁石と、
前記第２ヨークに配置される第２磁石と、
前記第３ヨークに貫通され、前記第１磁石および前記第２磁石の磁力により前記光軸方向に移動可能なコイルと、
レンズを保持し、前記コイルと一体で前記光軸方向に移動可能なレンズ保持枠と、
を備え、
前記レンズの周方向において対向する前記第１ヨークの２側面のうち前記第３ヨークから遠い第１側面を含む第１平面と、前記周方向において対向する前記第２ヨークの２側面のうち前記第３ヨークから遠い第２側面を含む第２平面とは、前記光軸方向から見た場合に、前記レンズの中心点と異なる前記レンズの範囲内の位置で交差し、
前記第１磁石の前記第３ヨーク側の外周側角部と前記第３ヨークの中心点との第１距離と、前記第１磁石の前記第３ヨーク側の内周側角部と前記第３ヨークの前記中心点との第２距離との差が、０．１４ｍｍ以下であり、
前記光軸と垂直な平面において、前記第３ヨークの中心点と前記レンズの中心点とを結ぶ第１直線と前記第１平面とがなす角、および、前記第１直線と前記第２平面とがなす角は、５．４°～１１°の範囲内にある、
レンズ鏡筒。

【請求項2】

前記レンズの中心点は、前記第１平面と前記第２平面との交線と、前記第３ヨークと、の間に位置する、
請求項１に記載のレンズ鏡筒。

【請求項3】

前記光軸と垂直な平面において、前記第１平面と前記第２平面との交線は、前記第３ヨークの中心点と前記レンズの中心点とを結ぶ直線上にある、
請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。

【請求項4】

前記第１平面と前記第２平面との交線は、前記レンズと交差する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。

【請求項5】

前記レンズの周方向において対向する前記第１磁石の２側面のうち前記第３ヨークから遠い第３側面を含む第３平面と、前記レンズの周方向において対向する前記第２磁石の２側面のうち前記第３ヨークから遠い第４側面を含む第４平面と、は交差する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。

【請求項6】

前記光軸と垂直な平面において、前記第１ヨークの前記レンズ側かつ前記第３ヨークから遠い角部と前記レンズの中心点とを結ぶ直線と、前記第１直線とがなす角が１６°～１７°の範囲内にある場合、前記第１直線と前記第１平面又は前記第２平面とがなす角は、７．８°～８．３°の範囲内にある、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レンズの駆動装置として、ボイスコイルモータを採用したレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１）。レンズ鏡筒では、駆動力の向上が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－４９３３４号公報

【発明の概要】

【0004】

第１の態様によれば、レンズ鏡筒は、光軸方向に長さを有する第１ヨーク及び第２ヨークと、前記光軸方向に長さを有し、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークの間に配置される第３ヨークと、前記第１ヨークに配置される第１磁石と、前記第２ヨークに配置される第２磁石と、前記第３ヨークに貫通され、前記第１磁石および前記第２磁石の磁力により前記光軸方向に移動可能なコイルと、レンズを保持し、前記コイルと一体で前記光軸方向に移動可能なレンズ保持枠と、を備え、前記レンズの周方向において対向する前記第１ヨークの２側面のうち前記第３ヨークから遠い第１側面を含む第１平面と、前記周方向において対向する前記第２ヨークの２側面のうち前記第３ヨークから遠い第２側面を含む第２平面とは、前記光軸方向から見た場合に、前記レンズの中心点と異なる前記レンズの範囲内の位置で交差し、前記第１磁石の前記第３ヨーク側の外周側角部と前記第３ヨークの中心点との第１距離と、前記第１磁石の前記第３ヨーク側の内周側角部と前記第３ヨークの前記中心点との第２距離との差が、０．１４ｍｍ以下であり、前記光軸と垂直な平面において、前記第３ヨークの中心点と前記レンズの中心点とを結ぶ第１直線と前記第１平面とがなす角、および、前記第１直線と前記第２平面とがなす角は、５．４°～１１°の範囲内にある。

【0005】

第２の態様によれば、撮像装置は、上記レンズ鏡筒を備える。

【0006】

なお、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。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係るレンズ鏡筒と、カメラ本体と、を備えるカメラを示す図である。

【図2】図２（Ａ）は、第１実施形態に係るボイスコイルモータの斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）において矢印ＡＲ１で示す方向からボイスコイルモータを見た図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）において矢印ＡＲ２で示す方向からボイスコイルモータを見た図である。

【図3】図３（Ａ）は、図１のＡ－Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のボイスコイルモータ周辺の拡大図である。

【図4】図４（Ａ）は、第１固定筒１０と第２固定筒２０との間に比較例に係るボイスコイルモータを配置した例を示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のボイスコイルモータ周辺の拡大図である。

【図5】図５は、図３（Ａ）のボイスコイルモータ周辺の拡大図である。

【図6】図６は、第１および第２サイドヨークの配置について説明するための図である。

【図7】図７は、第１および第２サイドヨークの配置を検討するために用いたモデルの概略を示す図である。

【図8】図８は、第１および第２サイドヨークの配置を検討するために用いたモデルの概略を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、一実施形態に係るレンズ鏡筒１００について、図面を参照し、詳細に説明する。なお、各図において、理解を容易にするため、一部の要素の図示を省略している場合がある。

【0009】

図１は、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００と、カメラ本体１０１と、を備えるカメラ１を示す図である。なお、本実施形態において、レンズ鏡筒１００は、カメラ本体１０１に対して着脱可能であるが、これに限定されず、レンズ鏡筒１００とカメラ本体１０１とは一体であってもよい。

【0010】

カメラ本体１０１は、内部に撮像素子１１１および制御部１１２等を備えている。撮像素子１１１は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device)等の光電変換素子によって構成され、結像光学系（カメラ本体１０１に装着されたレンズ鏡筒１００）によって結像された被写体像を電気信号に変換する。

【0011】

制御部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、カメラ本体１０１および装着されたレンズ鏡筒１００における合焦駆動を含む撮影に係る当該カメラ１全体の動作を統括制御する。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００は、第１固定筒１０と、第１固定筒１０よりも内周側に配置された第２固定筒２０と、を備える。本実施形態において、第１固定筒１０は複数の部品から構成されているが、１つの部品により構成されてもよい。図１に示すように、第１固定筒１０には、レンズ鏡筒１００をカメラ本体１０１に着脱可能とするレンズマウントＬＭが固定されている。

【0013】

また、レンズ鏡筒１００は、共通の光軸ＯＡに沿って順次配列された複数のレンズＬ１～Ｌ４を備える。レンズＬ３はレンズ保持枠Ｆ３に保持され、他のレンズは、第２固定筒２０に保持されている。レンズＬ１～Ｌ４は、それぞれ、複数のレンズで構成されていてもよい。

【0014】

また、レンズ鏡筒１００は、レンズ保持枠Ｆ３を光軸方向に案内するガイドバー２２を備える。ガイドバー２２は、第２固定筒２０に固定されている。なお、ガイドバー２２に代えて、光軸方向に延びる直進溝によってレンズ保持枠Ｆ３を光軸方向に案内してもよい。

【0015】

本実施形態において、レンズＬ３は、フォーカスレンズであって、光軸方向に移動されて、焦点調節を行う。レンズＬ３は、レンズ鏡筒１００の内部に配設されたボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）３０によって光軸方向に移動されるように設けられている。

【0016】

ＶＣＭ３０は駆動装置１１３によって駆動される。駆動装置１１３は、カメラ本体１０１の制御部１１２による制御下で、レンズＬ３の合焦駆動を制御する。具体的には、駆動装置１１３は、光学式エンコーダや磁気エンコ－ダ等の位置検出機構（不図示）から入力されるレンズＬ３の位置情報と、カメラ本体１０１の制御部１１２から入力されたレンズＬ３の目標位置情報とに基づいて、ＶＣＭ３０の駆動信号を生成し、ＶＣＭ３０に出力する。

【0017】

ＶＣＭ３０は駆動信号によって、レンズＬ３を光軸方向に直進駆動する。詳細は後述するが、図１に示すように、ＶＣＭ３０が備えるコイル３５には、レンズ保持枠Ｆ３が連結されている。具体的には、レンズ保持枠Ｆ３は、レンズ保持枠Ｆ３の連結部１１５を介して例えば接着剤等によってコイル３５に連結されている。これにより、コイル３５が光軸方向に直進駆動すると、レンズ保持枠Ｆ３が光軸方向に直進駆動され、レンズＬ３の光軸方向における位置が変化する。

【0018】

なお、ＶＣＭ３０の駆動信号がＯＦＦになっている場合、ＶＣＭ３０のコイル３５はその位置を保つ保持力を有さないため、自由に移動する。そのため、レンズ鏡筒１００を上向きまたは下向きにした場合、レンズ保持枠Ｆ３及びレンズＬ３の自重でコイル３５が移動して、レンズ保持枠Ｆ３が第２固定筒２０に衝突し、衝撃音が発生するおそれがある。そこで、図１に示すように、光軸方向において、第２固定筒２０のレンズ保持枠Ｆ３と重なる部分には、クッション材４０が設けられている。これにより、連結部１１５がクッション材４０に衝突するようになるため、衝撃が緩和されるとともに、衝撃音が抑制される。

【0019】

上記のようにカメラ本体１０１とレンズ鏡筒１００とにより構成されたカメラ１は、図示しないシャッターボタンが押圧操作（レリーズ操作又は合焦操作）されると、カメラ本体１０１における制御部１１２が、駆動装置１１３を介してレンズ鏡筒１００の合焦駆動等の制御を行う。また、レンズ鏡筒１００によって結像された被写体像光を撮像素子１１１が電気信号に変換し、その画像データをカメラ本体１０１が備える図示しないメモリに記録（すなわち撮影）する。

【0020】

次に、レンズＬ３を駆動するＶＣＭ３０の構成について説明する。図２（Ａ）は、ＶＣＭ３０の構成を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ＶＣＭ３０を図２（Ａ）の矢印ＡＲ１の方向から見た図であり、図２（Ｃ）は、ＶＣＭ３０を図２（Ａ）の矢印ＡＲ２の方向から見た図である。図３（Ａ）は、図１におけるＡ－Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＶＣＭ３０付近の拡大図である。

【0021】

本実施形態に係るＶＣＭ３０は、図２（Ａ）に示すように、光軸方向に長さを有する第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂと、光軸方向に長さを有し、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの間に配置されるセンターヨーク３２と、を備える。

【0022】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、光軸ＯＡと垂直な平面における第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの断面は、矩形形状を有し、光軸ＯＡと垂直な平面における第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの断面積は光軸ＯＡに沿って一様である。また、光軸ＯＡと垂直な平面におけるセンターヨーク３２の断面は略円形であり、光軸ＯＡと垂直な平面におけるセンターヨーク３２の断面積は光軸ＯＡに沿って一様である。

【0023】

また、ＶＣＭ３０は、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における一端を接続する上ヨーク３４ａと、第１サイドヨーク３１ａ、第２サイドヨーク３１ｂ、およびセンターヨーク３２の光軸方向における他端を接続する下ヨーク３４ｂとを備える。これにより、閉磁路が形成される。

【0024】

第１サイドヨーク３１ａのセンターヨーク３２側の側面には第１磁石３３ａが配置され、第２サイドヨーク３１ｂのセンターヨーク３２側の側面には第２磁石３３ｂが配置されている。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、光軸ＯＡと垂直な平面における第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの断面は、矩形形状を有し、光軸ＯＡと垂直な平面における第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの断面積は光軸ＯＡに沿って一様である。

【0025】

図２（Ｂ）に示すように、第１磁石３３ａは、例えば、センターヨーク３２側がＮ極となるように配置されており、第２磁石３３ｂも、センターヨーク３２側がＮ極となるように配置されている。これにより、図２（Ｂ）において、矢印で示すように、磁束が、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのＮ極からセンターヨーク３２に入り、上ヨーク３４ａおよび下ヨーク３４ｂ並びに第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂを経て、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂのＳ極にそれぞれ戻る磁路を形成している。

【0026】

第１および第２サイドヨーク３１ａ，３１ｂならびに上および下ヨーク３４ａ，３４ｂの材料は、例えば、冷間圧延鋼板(ＳＰＣＣ:Steel Plate Cold Commercial)であり、センターヨーク３２の材料は、例えば、ＳＳ(Steel Structure)４００である。

【0027】

また、ＶＣＭ３０は、センターヨーク３２に貫通されるコイル３５を備える。コイル３５の内周面とセンターヨーク３２との間には僅かな隙間があり、コイル３５は、光軸方向に移動可能となっている。またコイル３５は、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂからセンターヨーク３２に集まる磁束の向きが、コイル３５の巻き方向に垂直となるように構成されている。

【0028】

コイル３５には、駆動装置１１３から駆動信号（電流）が入力される。コイル３５に電流が流れると、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの磁力によりコイル３５は光軸方向に移動する。より詳細には、電流が流れているコイル３５と第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとの間の電磁相互作用によりコイル３５は光軸方向に移動する。コイル３５に流す電流の向きを変更することで、コイル３５の移動方向を被写体側とカメラ本体１０１側（像面側）との間で切り替えることができる。また、コイル３５に流す電流値を変更することで、コイル３５の駆動力や移動速度を変更することができる。

【0029】

本実施形態において、ＶＣＭ３０は、図３（Ａ）に示すように、第１固定筒１０と第２固定筒２０との間に配置される。このため、図２（Ｃ）に示すように、上ヨーク３４ａ（および下ヨーク３４ｂ）の形状が円弧形状となっており、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとが非平行に配置されている。第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとが非平行に配置されているため、第１固定筒１０と第２固定筒２０との間にＶＣＭ３０を効率よく配置できる。

【0030】

より具体的には、図３（Ａ）に示すように、ＶＣＭ３０では、レンズＬ３の周方向において対向する第１サイドヨーク３１ａの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１と、周方向において対向する第２サイドヨーク３１ｂの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２と、は交差する。また、平面Ｐ１と平面Ｐ２とは、レンズＬ３の中心点Ｃ１と異なる位置で交差する。つまり、平面Ｐ１と平面Ｐ２との交線ＩＬ１は、レンズＬ３の中心点Ｃ１と交わらない。また、レンズＬ３の中心点Ｃ１は、センターヨーク３２と交線ＩＬ１との間に位置する。

【0031】

また、光軸ＯＡと垂直な平面において、交線ＩＬ１は、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線上にある。言い換えると、光軸ＯＡと垂直な平面において、センターヨーク３２の中心点Ｃ２と、レンズＬ３の中心点Ｃ１と、交線ＩＬ１とは、一直線上にある。また、交線ＩＬ１は、レンズＬ３と交差する。

【0032】

さらに、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとが非平行に配置されているため、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂのセンターヨーク３２側の側面にそれぞれ取り付けられている第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂも非平行となっている。より具体的には、レンズＬ３の周方向において対向する第１磁石３３ａの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ３を含む平面Ｐ３と、周方向において対向する第２磁石３３ｂの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ４を含む平面Ｐ４と、は交差する。また、平面Ｐ３と平面Ｐ４との交線ＩＬ２は、レンズＬ３と交差する。また、交線ＩＬ２は、センターヨーク３２とレンズＬ３の中心点Ｃ１との間に位置する。より詳細には、交線ＩＬ２は、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線上にある。

【0033】

図４（Ａ）は、第１固定筒１０と第２固定筒２０との間に比較例に係るＶＣＭ３０Ｘを配置した例を示す。比較例に係るＶＣＭ３０Ｘにおいても、ＶＣＭ３０と同様に、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとが非平行に配置されている。ただし、比較例では、第１サイドヨーク３１ａの側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１と、第２サイドヨーク３１ｂの側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２との交線ＩＬ１は、レンズＬ３の中心点Ｃ１と交わる。他の構成は、ＶＣＭ３０と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0034】

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＶＣＭ３０Ｘの周辺の拡大図である。図４（Ｂ）に示すように、比較例に係るＶＣＭ３０Ｘにおいて、光軸ＯＡと垂直な平面において、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ３が、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ４よりも長くなる。このため、外周側の磁界が内周側の磁界よりも弱くなり、比較例に係るＶＣＭ３０Ｘでは所望の駆動力を得られないおそれがある。

【0035】

一方、本実施形態に係るＶＣＭ３０では、図３（Ａ）に示すように、第１サイドヨーク３１ａの側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１と、第２サイドヨーク３１ｂの側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２との交線ＩＬ１が、レンズＬ３の中心点Ｃ１と交わらず、レンズＬ３の中心点Ｃ１が、センターヨーク３２と交線ＩＬ１との間に位置するように、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂが配置されている。

【0036】

これにより、図５に示すように、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ１と、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ２との差（ｄ１－ｄ２）が、比較例に係るＶＣＭ３０Ｘにおける距離ｄ３と距離ｄ４との差（ｄ３－ｄ４）よりも小さくなる。その結果、ＶＣＭ３０では、外周側の磁界が、比較例のＶＣＭ３０Ｘよりも強くなるため、ＶＣＭ３０の駆動力が比較例のＶＣＭ３０Ｘよりも改善する。そのため、安定してレンズＬ３を駆動することができる。

【0037】

より具体的には、図６に示すように、ＶＣＭ３０では、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線と、第１サイドヨーク３１ａの側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１とがなす角βを、５．４°～１１°の範囲内にしている。センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線と、第２サイドヨーク３１ｂの側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２とがなす角についても同様である。

【0038】

また、光軸ＯＡと垂直な平面において、第１サイドヨーク３１ａのレンズＬ３側かつセンターヨーク３２から遠い角部ＣＲ３とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線と、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線とがなす角αが１６°～１７°の範囲内にある場合、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線と平面Ｐ１および平面Ｐ２とがなす角βを、７．８°～８．３°の範囲内にしている。

【0039】

これにより、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離と、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離とを、略等しくできるため、ＶＣＭ３０の駆動力を向上できる。

【0040】

第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの配置について検討した。図７及び図８は、第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂの配置を検討するために用いたモデルの概略を示す図である。図７及び図８では、コイル３５の図示を省略している。また、二点鎖線および三点鎖線はそれぞれ、第２固定筒２０の外周面と、第１固定筒１０の内周面に相当する。

【0041】

図７及び図８に示すように、レンズＬ３の中心軸Ｏの座標を（０，０）とし、サイドヨークと磁石とを合わせて長方形Ｒ１で近似し、長方形の各頂点をＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４とする。

【0042】

また、長方形Ｒ１の長手方向の長さ（幅）をＷ、長方形Ｒ１の短手方向の長さ（厚み）をｔとする。光軸ＯＡと垂直な平面において、長方形Ｒ１の頂点Ａ１とレンズＬ３の中心軸Ｏとを結ぶ直線Ｌ１１の長さをＲ、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心軸Ｏとを結ぶ直線と長方形Ｒ１の頂点Ａ１とレンズＬ３の中心軸Ｏとを結ぶ直線Ｌ１１とがなす角をαとし、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心軸Ｏとを結ぶ直線と長方形Ｒ１の頂点Ａ３および頂点Ａ１を通る直線Ｌ１２とがなす角をβとする。なお、α＝βの場合（図７の場合）が、比較例に該当する。

【0043】

上記のように仮定すると、長方形Ｒ１の頂点Ａ１～Ａ４およびセンターヨーク３２の中心点Ｃ２の座標は、それぞれ以下のようになる。
Ａ１の座標：（Ｒ・ｃｏｓα，Ｒ・ｓｉｎα）
Ａ２の座標：（Ｒ・ｃｏｓα＋ｔ・ｓｉｎβ，Ｒ・ｓｉｎα－ｔ・ｃｏｓβ）
Ａ３の座標：（Ｒ・ｃｏｓα＋Ｗ・ｃｏｓβ，Ｒ・ｓｉｎα＋Ｗ・ｓｉｎβ）
Ａ４の座標：（Ｒ・ｃｏｓα＋Ｗ・ｃｏｓβ＋ｔ・ｓｉｎβ，Ｒ・ｓｉｎα＋Ｗ・ｓｉｎβ－ｔ・ｃｏｓβ）
Ｃ２の座標：（Ｒ＋０．５Ｗ，０）

【0044】

Ｒ、Ｗ、ｔ、α、およびβの値を変えて、頂点Ａ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離Ｄ１および頂点Ａ４とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離Ｄ２を計算した。計算結果を表１に示す。

【0045】

【表1】

【0046】

ここで、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差が小さいほど、外周側の磁界と内周側の磁界との強さの差が少なくなり、ボイスコイルモータの駆動力を向上することができる。実施例１～実施例１１に示すように、各寸法を変更した場合でも、βが５．４°～１１°の範囲内にある場合、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差を小さくできる。

【0047】

また、例えば、実施例１～３、８、および１１に示すように、α＝１６°～１７°である場合、βを７．８°～８．３°とすることで、Ｒの大きさにかかわらず、距離Ｄ１と距離Ｄ２との差を小さくできる。

【0048】

以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００は、光軸方向に長さを有する第１サイドヨーク３１ａ及び第２サイドヨーク３１ｂと、光軸方向に長さを有し、第１サイドヨーク３１ａ及び第２サイドヨーク３１ｂの間に配置されるセンターヨーク３２と、第１サイドヨーク３１ａに配置される第１磁石３３ａと、第２サイドヨーク３１ｂに配置される第２磁石３３ｂと、センターヨーク３２に貫通され、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂの磁力により光軸方向に移動可能なコイル３５と、レンズＬ３を保持し、コイル３５と一体で光軸方向に移動可能なレンズ保持枠Ｆ３と、を備え、レンズＬ３の周方向において対向する第１サイドヨーク３１ａの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１と、周方向において対向する第２サイドヨーク３１ｂの２側面のうちセンターヨーク３２から遠い側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２と、は交差する。すなわち、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとが非平行に配置されている。これにより、第１固定筒１０と第２固定筒２０との間にＶＣＭ３０を効率よく配置できる。また、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとを平行に配置する場合と比較して、ＶＣＭ３０をレンズＬ３の径方向において小型化できる。

【0049】

また、本実施形態において、平面Ｐ１と平面Ｐ２とはレンズＬ３の中心点Ｃ１と異なる位置で交差する。さらに、レンズＬ３の中心点Ｃ１は、平面Ｐ１と平面Ｐ２との交線ＩＬ１と、センターヨーク３２と、の間に位置する、

【0050】

第１サイドヨーク３１ａおよび第２サイドヨーク３１ｂをこのように配置することにより、図５に示すように、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ１と、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ２との差（ｄ１－ｄ２）を小さくできるため、外周側の磁界と内周側の磁界との強さの差が少なくなり、ボイスコイルモータ３０の駆動力を向上することができる。これにより、レンズＬ３を安定して駆動することができる。

【0051】

また、本実施形態によれば、光軸ＯＡと垂直な平面において、平面Ｐ１と平面Ｐ２との交線ＩＬ１は、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線上にある。すなわち、光軸ＯＡと垂直な平面において、第１サイドヨーク３１ａと第２サイドヨーク３１ｂとは、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線について対称に配置されている。これにより、第１磁石３３ａとセンターヨーク３２との間の磁界の強さと、第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２との間の磁界の強さとを等しくできるため、レンズＬ３を安定して駆動することができる。

【0052】

また、本実施形態によれば、平面Ｐ１と平面Ｐ２との交線ＩＬ１は、レンズＬ３と交差する。これにより、上ヨーク３４ａ（および下ヨーク３４ｂ）の形状を図１（Ｃ）に示すような円弧形状にしても、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ１と、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ２との差を小さくできる。したがって、高い駆動力を有しレンズ鏡筒１００内に配置可能なＶＣＭを実現することができる。

【0053】

本実施形態において、光軸ＯＡと垂直な平面において、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線と、第１サイドヨーク３１ａの側面ＳＦ１を含む平面Ｐ１および第２サイドヨーク３１ｂの側面ＳＦ２を含む平面Ｐ２とがなす角βを、５．４°～１１°の範囲内としている。これにより、表１に示すように、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の外周側角部ＣＲ１とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ１と、第１磁石３３ａのセンターヨーク３２側の内周側角部ＣＲ２とセンターヨーク３２の中心点Ｃ２との距離ｄ２との差を小さくでき、外周側の磁界の強さと、内周側の磁界の強さとの差を小さくできるため、ＶＣＭ３０の駆動力を向上することができる。

【0054】

さらに、光軸ＯＡと垂直な平面において、第１サイドヨーク３１ａのレンズＬ３側かつセンターヨーク３２から遠い角部ＣＲ３とレンズＬ３の中心点Ｃ１と結ぶ直線と、センターヨーク３２の中心点Ｃ２とレンズＬ３の中心点Ｃ１とを結ぶ直線とがなす角αが１６°～１７°の範囲内にある場合、βを、７．８°～８．３°の範囲内としている。これにより、表１に示すように、距離Ｄ１と距離Ｄ２とを略等しくすることができるため、第１磁石３３ａおよび第２磁石３３ｂとセンターヨーク３２との間の磁界の強さをレンズＬ３の径方向において略一様にすることができるので、ＶＣＭ３０の駆動力を向上することができる。

【0055】

上記実施形態では、第１および第２サイドヨーク３１ａ，３１ｂならびに上および下ヨーク３４ａ，３４ｂの材料がＳＰＣＣであり、センターヨーク３２の材料がＳＳ４００であ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、第１および第２サイドヨーク３１ａ，３１ｂならびに上および下ヨーク３４ａ，３４ｂの材料をＳＰＣＣとし、センターヨーク３２の材料を、ＳＰＣＣよりも高い飽和磁束密度を有する材料（例えば、Ｆｅ-３５%Ｃｏ-Ｃｒ合金、Ｆｅ-２０%Ｃｏ-Ｃｒ－Ｖ合金、珪素鋼板Ｆｅ－３％Ｓｉ合金、純鉄、またはＳＳ４００）としてもよい。これにより、センターヨーク３２の光軸方向における端部で発生する磁束の渋滞を解消し、センターヨーク３２内の磁束の流れを改善することができるため、ＶＣＭ３０の駆動力を向上できる。

【0056】

また、上記実施形態では、光軸方向に垂直な面におけるセンターヨーク３２の断面積が、光軸ＯＡに沿って一定であるとしたが、これに限られるものではない。例えば、センターヨーク３２の光軸方向における両端部の断面積が、中央部の断面積よりも大きくてもよい。これにより、センターヨーク３２の光軸方向における端部で発生する磁束の渋滞を解消し、センターヨーク３２内の磁束の流れを改善することができるため、ＶＣＭ３０の駆動力を向上できる。

【0057】

なお、上記実施形態において、レンズ保持枠Ｆ３を収納する第２固定筒２０は、光軸方向に直進移動が可能な移動筒であってもよい。また、上記実施形態およびその変形例において、レンズ鏡筒１００は単焦点レンズであってもよいし、ズームレンズであってもよい。

【0058】

上述した実施形態は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、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り、任意の構成要件を組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ カメラ
３０ ボイスコイルモータ
３１ａ 第１サイドヨーク
３１ｂ 第２サイドヨーク
３２ センターヨーク
３３ａ 第１磁石
３３ｂ 第２磁石
３５ コイル
１００ レンズ鏡筒
１０１ カメラ本体
Ｌ３ レンズ
Ｆ３ レンズ保持枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】