JP2002287001A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードスクリューに螺合されたレンズ保持枠
とナット板とを互いに近接する方向又は離間する方向に
付勢する付勢手段、を設けることにより、位置決め精度
に優れたレンズ駆動装置を実現する。 【解決手段】 本発明によるレンズ駆動装置１は、リー
ドスクリュー１１を有する駆動源２と、リードスクリュ
ー１１に螺合しリードスクリュー１１の回転によって光
軸方向Ｏに移動するレンズ保持枠３と、リードスクリュ
ー１１に螺合しリードスクリュー１１の回転によって光
軸方向Ｏに移動するナット板４と、レンズ保持枠３とナ
ット板４とを互いに近接する方向又は離間する方向に付
勢する付勢手段５と、を備えている。付勢手段５により
一定の付勢作用が与えられているため、リードスクリュ
ー１１の回転に際してがたつかず、また駆動源２に対し
て与える負荷も一定となり制御上の問題が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、特にピン
ト調節を行うフォーカスレンズを光軸方向に移動させる
ためのレンズ駆動装置、に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６（ａ）は、特開平９−９６７５３号
公報に開示されたレンズ駆動装置の全体図である。この
レンズ駆動装置１０１は、リードスクリュー１１１を有
する駆動源１０２と、レンズ１１０を保持しリードスク
リュー１１１に噛合係合するラック部１１３が設けられ
たレンズ保持枠１０３と、を備えている。駆動源１０２
を駆動することにより、レンズ１１０は光軸方向Ｏに移
動される。このレンズ駆動装置１０１では、リードスク
リュー１１１とラック部１１３との係合には、図中の光
軸方向Ｏにバックラッシが生ずるが、このバックラッシ
は、レンズ保持枠１０３の移動を逆向きに切り換えた際
等にバックラッシ分だけレンズ１１０の移動を遅らせ、
レンズ１１０の位置決め精度に悪影響を与えることがあ
った。なお、同様の構成のレンズ駆動装置は特開２００
０−２７５４９４号公報にも開示されている。

【０００３】図６（ｂ）は、他の従来型レンズ駆動装置
の断面図である。レンズ駆動装置２０１では、レンズ保
持枠２０３はスプリング２２０によって光軸方向Ｏに付
勢されている。これにより、レンズ保持枠２０３は一方
向へとバックラッシ分だけ常に片寄せられるため「がた
つき」がなくなり、上記したような問題についても解決
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６
（ｂ）に示すような従来型のレンズ駆動装置２０１で
は、スプリング２２０の一端が固定端面２１５に固定さ
れているため、スプリング２２０によってレンズ保持枠
２０３に対して付勢される力がレンズ保持枠２０３の位
置によってまちまちで、例えば、固定端面２１５に近い
位置では、スプリング２２０による付勢作用がより強く
働いていた。このような場合、レンズ保持枠２０３のリ
ードスクリュー２１１に対する片寄せ作用がより強く働
くことになるため、駆動源２０２の回転に対してより強
い負荷がかけられ、その結果、レンズ２１０の位置決め
に関しての正確な制御が妨げられレンズ２１０の位置決
め精度が低下することがあった。そこで、本発明の他の
目的は、位置決め精度に優れたレンズ駆動装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるレンズ駆動装置は、光軸方向にレンズ
を移動するレンズ駆動装置であって、駆動源により回転
されるリードスクリューと、レンズを保持しリードスク
リューのネジ部に対して螺合するネジ部が形成され、リ
ードスクリューの回転によって光軸方向に移動するレン
ズ保持枠と、リードスクリューのネジ部に対して螺合す
るネジ部を有し、リードスクリューの回転によって光軸
方向に移動するナット板と、レンズ保持枠及びナット板
が、リードスクリューの回転に伴なって回転することを
防止する回転防止手段と、レンズ保持枠とナット板とを
互いに近接する方向又は離間する方向に付勢する付勢手
段と、を備えたことを特徴とする。このようなレンズ駆
動装置によれば、付勢手段によりレンズ保持枠及びナッ
ト板は互いに近接する方向又は離間する方向に付勢され
るので、レンズ保持枠及びナット板は、リードスクリュ
ーのネジ部との間に生じたバックラッシ分だけそれぞれ
移動し、螺合部において片寄せられる。これらのレンズ
保持枠及びナット板は、それぞれリードスクリューの回
転によって光軸方向に移動するようにリードスクリュー
に螺合されているため、リードスクリューの回転にあた
ってその離間距離は常に一定に保たれた状態で移動し、
これにより付勢手段による付勢作用についても常に一定
の力に保持される。また、レンズ及びナット板がリード
スクリューの回転に伴なって回転することを防止するこ
とにより、リードスクリューの回転によってレンズ保持
枠及びナット板は光軸方向に移動するようになり、レン
ズを正確に光軸方向に移動することが可能となる、ま
た、これによりレンズ保持枠とナット板との距離が一定
に保持されるので、付勢手段による付勢作用が一定に保
持される。

【０００６】レンズ保持枠のネジ部及びナット板のネジ
部、のうちの少なくとも一方は、１ピッチ未満であるこ
とが望ましい。これにより、リードスクリューの各ピッ
チ幅に誤差があっても、リードスクリューの回転にあた
って、その誤差に起因する摩擦・負荷が生じることはな
い。また、ネジ部を１ピッチ未満に形成することによ
り、各部材を成形する際の型抜き工程が簡単になる。更
に、装置全体の小型化に貢献する。

【０００７】付勢手段は、板バネであることが望まし
い。板バネを使用することにより付勢手段は薄く形成さ
れるため、装置全体を小型化することが可能となる。

【０００８】レンズは、例えば、撮影光学系においてピ
ント調節を行うフォーカスレンズである。

【発明の実施の形態】

【０００９】以下、図面に従って本発明の実施形態に係
るレンズ駆動装置について説明する。なお、以下の説明
では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複す
る説明は省略する。

【００１０】図１は、実施形態に係るレンズ駆動装置の
断面図である。図２は、図１においてＢ方向から見たレ
ンズ駆動装置の正面図である。このレンズ駆動装置１
は、撮影光学系に対するピント調節を行うフォーカスレ
ンズ１０を光軸方向Ｏに移動するレンズ駆動装置であ
る。レンズ駆動装置１は、駆動源としてのフォーカスモ
ータ２と、フォーカスレンズ１０を保持しフォーカスモ
ータ２の駆動によって光軸方向Ｏに移動するレンズ保持
枠３と、レンズ保持枠３のがたつきを防止するナット板
４及び板バネ５（付勢手段としての板バネ５）と、を備
えている。

【００１１】フォーカスモータ２は、光軸方向Ｏに伸
び、光軸方向Ｏと平行な回転中心軸を持つリードスクリ
ュー１１を有している。レンズ保持枠３及びナット板４
はそれぞれリードスクリュー１１のネジ部１２に対応す
るネジ部１３，１４を有しており、このネジ部１３，１
４によってリードスクリュー１１に対し所定量のバック
ラッシをもってそれぞれ螺合されている。リードスクリ
ュー１１の回転によって光軸方向Ｏに移動するレンズ保
持枠３及びナット板４は、このように所定量のバックラ
ッシをもって自由度のある状態でリードスクリュー１１
に螺合されているため、各レンズ保持枠３，ナット板
４，リードスクリュー１１の製品ばらつき、或いはリー
ドスクリュー１１とレンズ保持枠３をガイドして光軸方
向Ｏへ進退させるガイド軸２５，２６とが完全に平行で
ない場合、このバックラッシにより位置ずれが吸収され
るため、螺合部分の作動負荷の増加が生じて動かなくな
る、といった不具合についても防止される。なお、ネジ
部１３，１４の形状は必ずしも円形である必要はなく、
リードスクリュー１１の各溝に対して噛み合えばＵ字型
に形成することも可能である。

【００１２】また、レンズ保持枠３及びナット板４の各
ネジ部１３，１４のピッチ数は、それぞれ１ピッチ未満
に設定されている。これにより、互いに噛み合う部分が
減るためリードスクリュー１１のピッチのばらつきが吸
収されて、リードスクリュー１１のネジ部１２の各ピッ
チ幅に誤差があっても、その誤差に起因する摩擦・負荷
が発生しにくいものとなっている。更に、１ピッチ未満
に構成することにより、成形する際の型抜き工程におい
て回し抜きする必要がなくなるため、製造工程が簡単化
するという利点や、レンズ駆動装置１のサイズを小型化
するという利点もある。

【００１３】レンズ保持枠３とナット板４との間には、
図１に示すような状態で板バネ５が設けられている。板
バネ５は、レンズ保持枠３に取り付けられており、これ
らの部材３，４を互いに離間する方向に付勢している。
これにより、リードスクリュー１１の回転に際してレン
ズ保持枠３にがたつきが生じないようになっている。な
お、この板バネ５の付勢作用についての詳細は後述す
る。この実施形態では、板バネ５は、図２に示されるよ
うにリードスクリュー１１を挟むようにして伸びる２本
のバネ部５ａを備えている。板バネ５による付勢作用
は、リードスクリュー１１を中心として周囲から平均的
に力がかかるように成されることが望ましい。

【００１４】また、レンズ移動装置１には、光軸方向Ｏ
に伸びる第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２６が設け
られ、レンズ保持枠３には、これらのガイド軸２５，２
６を受ける第１ガイド軸受け部１５，第２ガイド軸受け
部１６が形成されている。これにより、レンズ保持枠３
を光軸方向Ｏに沿って案内させると共に、リードスクリ
ュー１１の回転によりレンズ保持枠３が回転しないよう
になっている（第１ガイド軸２５及び第２ガイド軸２
６，第１ガイド軸受け部１５及び第２ガイド軸受け部１
６はレンズ保持枠３の回転を防止する回転防止手段とし
て機能する）。ガイド軸受け部１５は孔に，ガイド軸受
け部１６はＵ字形状に形成されている。

【００１５】また、レンズ保持枠３には光軸方向Ｏに突
出するボス１８が形成され、ナット板４にはこのボス１
８を受けるボス受け部１９が形成されている。これによ
り、更にナット板４もリードスクリュー１１の回転によ
ってレンズ保持枠３に対して回転されないようになって
いる（ボス１８，ボス受け部１９はナット板４の回転を
防止する回転防止手段として機能する）。

【００１６】前述したように、レンズ保持枠３及びナッ
ト板４は、リードスクリュー１１に対して所定量のバッ
クラッシをもって螺合されているため、板バネ５が介在
せず、離間する方向に付勢されていない状態では、リー
ドスクリュー１１との螺合部分に間隙が在る状態となっ
ているが、この実施形態によるレンズ駆動装置１では、
レンズ保持枠３及びナット板４は、板バネ５によって互
いに離間する方向に付勢され、リードスクリュー１１の
溝の斜面に片寄せされた状態が保持されている（図３参
照）。

【００１７】図３は、リードスクリュー周辺の部分拡大
図である。レンズ保持枠３及びナット板４は、リードス
クリュー１１に対して所定量のバックラッシをもって螺
合されており、これらの部材３，４の間に設けられた板
バネ５は、レンズ保持枠３及びナット板４を互いに離間
する方向に付勢している。これにより、レンズ保持枠３
及びナット板４は、バックラッシ分だけネジ部１２の溝
内を移動しそれぞれ異なる方向に片寄せされている。す
なわち、図３に端的に示されるように、レンズ保持枠３
のネジ部１３の傾斜面はリードスクリュー１１のネジ部
１２の傾斜面１２ａに当接し、ナット板４のネジ部１４
はリードスクリュー１１のネジ部１２の傾斜面１２ｂに
当接しており、この状態が板バネ５の付勢作用により保
持されている。

【００１８】この実施形態によるレンズ駆動装置１で
は、このように片寄せされた状態がフォーカスモータ２
の回転中にも常に保持される。これにより、フォーカス
モータ２の回転に際して（特に、回転方向が変わった際
などに）、レンズ保持枠３のネジ部１３は、リードスク
リュー１１のネジ部１２の溝内をバックラッシ分だけ移
動して「がたつき（又はズレ）」を起こすことがない。
このがたつきは、位置決め精度に悪影響を与えることが
あったが、本実施形態によるレンズ駆動装置１ではこの
ような不具合は解消されている。

【００１９】更に、レンズ駆動装置１では、レンズ保持
枠３及びナット板４は、ボス１８とボス受け部１９によ
って相対回転が阻止され、かつ、板バネ５によって離間
する方向に付勢されるよう構成されるため、リードスク
リュー１１の回転にあたって、その離間距離３１は常に
一定に保たれる。これにより、レンズ保持枠３とナット
板４とを離間するように作用する板バネ５による付勢作
用は常に一定の力で作用することになる。

【００２０】仮に、リードスクリュー１１の回転によっ
て離間距離３１が著しく縮まり、付勢手段５によるこの
付勢作用が増加していく場合には、リードスクリュー１
１のネジ部１２の斜面１２ａとレンズ保持枠３のネジ部
１３との間の摩擦力が増加し、これに伴なってフォーカ
スモータ２の駆動回転に対して与える負荷が増大する。
フォーカスモータ２に対する負荷が増大すると、フォー
カスモータ２の回転制御に対して悪影響が与えられ、レ
ンズ１０に対する位置決め精度を低下させる原因となっ
てしまう。この実施形態によるレンズ駆動装置１では、
上記したように付勢作用が一定の力に保持されているた
め、フォーカスモータ２へかかる負荷が一定になる。こ
れにより、フォーカスモータ２を正確に回転制御するこ
とができるため、レンズ１０を正確に位置決めすること
が可能となっている。

【００２１】図４は、本実施形態によるレンズ駆動装置
が組み込まれたレンズ鏡胴の断面図である。このレンズ
鏡胴８１は、光電変換を行うＣＣＤ(Charged Coupled D
evice)８５が取り付けられた固定筒８２と、第２レンズ
群８７及びフォーカスレンズ１０が設置された中間筒８
３と、第１レンズ群８６が設置された移動筒８４と、を
備えている。これらの筒８３，８４は光軸方向Ｏに多段
的に繰り出し可能となっており、これによってズーム機
能が実現されている。各レンズ群８６，８７を通して取
り込まれた光情報は、受光面８８から受光されＣＣＤ８
５によって電気信号に変換され、電気信号パターンが形
成される。このレンズ鏡胴８１はデジタルカメラ本体９
０に取り付けられている。この電気信号パターンによっ
て形成される画像は、デジタルカメラ本体９０に設置さ
れたモニターなどを通じて見ることが出来る。

【００２２】本実施形態によるレンズ駆動装置１は、第
２レンズ群８７の後方に設置され、フォーカスレンズ１
０を光軸方向に適切な位置に移動させることにより、こ
の撮影光学系においてピント調節を行っている。このよ
うな撮影光学系は、直径１ｃｍ程度の受光面８８に数百
万画素というデータが集約されるものであるため、フォ
ーカスレンズ１０の微細な位置決め精度が、得られる画
質に多大な影響を与える。既に述べたように、本実施形
態によるレンズ駆動装置１では、フォーカスレンズ１０
を正確に位置決めすることが可能となっているため、レ
ンズ鏡胴８１において正確にピント調節することが可能
となっている。

【００２３】図５は、他の実施形態によるレンズ駆動装
置におけるリードスクリュー周辺の部分拡大図である。
レンズ保持枠３及びナット板４を囲むように設けられた
板バネ９５は、レンズ保持枠３及びナット板４を互いに
近接する方向に付勢している。これにより、レンズ保持
枠３及びナット板４は、バックラッシ分だけネジ部１２
の溝内を移動しそれぞれ異なる方向に片寄せされた状態
が保持される。

【００２４】この他の実施形態によるレンズ駆動装置９
１においても、レンズ駆動装置１と同様、片寄せされた
状態がフォーカスモータ２の回転中にも常に保持される
ため、フォーカスモータ２の回転に際して（特に、回転
方向が変わった際などに）、レンズ保持枠３のネジ部１
３は、リードスクリュー１１のネジ部１２の溝内をバッ
クラッシ分だけ移動して「がたつき（又はズレ）」を起
こすことがない。従って、バックラッシによって位置決
め精度に悪影響が与えられることのないものとなってい
る。また、レンズ駆動装置１と同様の理由により、板バ
ネ９５による付勢作用及びそれによる負荷が常に一定に
作用するため、フォーカスモータ２の回転制御に対して
悪影響が与えられることのないものとなっている。

【００２５】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は、本発明を実施するにあたっ
て前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の請
求項の範囲内に該当する発明の全ての変更を包含し、形
状、サイズ、配置、構成などについて変更が可能であ
る。例えば、レンズ駆動装置１をデジタルカメラ本体に
対して適用する例を示したが、銀塩フィルムを用いて撮
影するカメラや、その他の光学機器のレンズ光学系に適
用することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によるレンズ駆動装置では、リー
ドスクリューに螺合されたレンズ保持枠及びナット板
は、付勢手段により互いに近接する方向又は離間する方
向に付勢されるので、各レンズ保持枠、ナット板は、バ
ックラッシ分だけそれぞれ移動し、片寄せられる。これ
により、レンズ保持枠及びナット板はリードスクリュー
の回転に際して「がたつき」又は「ずれ」を起こすこと
が無く、レンズを正確に位置決めすることが可能となっ
ている。また、このレンズ保持枠及びナット板は、リー
ドスクリューの回転にあたってその離間距離は常に一定
に保たれるため、付勢手段による付勢作用についても常
に一定の力に保持される。これにより、駆動源に対して
与える負荷についても一定となり、駆動源の回転制御に
対して悪影響を与えることが無く、レンズを正確に位置
決めすることが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施形態に係るレンズ駆動装置の断面
図である。

【図２】図２は、図１においてＢ方向から見たレンズ駆
動装置の正面図である。

【図３】図３は、リードスクリュー周辺の部分拡大図で
ある。

【図４】図４は、本実施形態によるレンズ駆動装置が組
み込まれたレンズ鏡胴の断面図である。

【図５】図５は、他の実施形態によるレンズ駆動装置に
おいて、リードスクリュー周辺の部分拡大図である。

【図６】図６（ａ），６（ｂ）は、それぞれ従来型のレ
ンズ駆動装置を示す図である。

【符号の説明】

１…レンズ駆動装置、２…フォーカスモータ（駆動
源）、３…レンズ保持枠、４…ナット板、５，９５…板
バネ（付勢手段）、１１…リードスクリュー、１３，１
４…ネジ部、Ｏ…光軸方向。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向にレンズを移動するレンズ駆動
   装置であって、 駆動源により回転されるリードスクリューと、 前記レンズを保持し、前記リードスクリューのネジ部に
   対して螺合するネジ部が形成され、前記リードスクリュ
   ーの回転によって光軸方向に移動するレンズ保持枠と、 前記リードスクリューのネジ部に対して螺合するネジ部
   が形成され、前記リードスクリューの回転によって光軸
   方向に移動するナット板と、 前記レンズ保持枠及び前記ナット板が、前記リードスク
   リューの回転に伴なって回転することを防止する回転防
   止手段と、 前記レンズ保持枠と前記ナット板とを互いに近接する方
   向又は離間する方向に付勢する付勢手段と、 を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記レンズ保持枠の前記ネジ部は、１ピ
   ッチ未満である請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記ナット板の前記ネジ部は、１ピッチ
   未満である請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、板バネである請求項１
   〜３の何れか１項に記載のレンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 前記レンズは、撮影光学系においてピン
   ト調節を行うフォーカスレンズである請求項１〜４の何
   れか１項に記載のレンズ駆動装置。