JP2003131111A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
薄型化等を図る。 【解決手段】固定筒20及び円筒カム30の内側におい
て、光軸方向に往復動自在に配置される第1レンズ枠4
1、第2レンズ枠51、第3レンズ枠61を備え、第3
レンズ枠61を駆動する駆動機構80の駆動源としての
ステップモータ84を、固定筒20の外側に配置する。
これにより、固定筒20及び円筒カム30を小径化、小
型化でき、又、沈胴状態において装置を薄型化できる。
Description
レンズを移動させるレンズ駆動装置に関し、特に、駆動
機構としてステップモータ等の駆動源を含むレンズ駆動
装置に関する。
び図8に示すように、フィルタ1a及び撮像素子として
のCCD1bを保持するベース1に固定された固定筒
2、固定筒2の内側に配置されて出没する円筒カム3、
円筒カム3の内側において光軸方向Lに順次に配列され
それぞれにレンズGを保持する第1レンズ枠4、第2レ
ンズ枠5、第3レンズ枠6、円筒カム3を駆動する駆動
機構7、第3レンズ枠6を駆動する駆動機構8等を備え
たものが知られている。
に、第3レンズ枠6に保持されたナット8a、光軸方向
Lに伸長しナット8aに螺合させられたリードスクリュ
ー8b、リードスクリュー8bに直結されて回転駆動力
を発生する駆動源としてのステップモータ8c、第3レ
ンズ枠6を光軸方向Lに案内するガイド軸8d、第3レ
ンズ枠6の光軸回りの回転を規制する回り止め軸8e等
を備えている。そして、ステップモータ8cによりリー
ドスクリュー8bを回転させると、それに伴なってナッ
ト8aと共に第3レンズ枠6が光軸方向Lに移動するよ
うになっている。
ズ駆動装置においては、第3レンズ枠6を駆動するため
のステップモータ8cが円筒カム3の内側に配置されて
いるため、ステップモータ8cを収容するのに十分は空
間を確保しなければならず、円筒カム3の内径Dが大き
くなる。また、円筒カム3の内側にステップモータ8c
を配置するため、沈胴状態において、第2レンズ枠5及
び第1レンズ枠4を後退させるには限界があり、光軸方
向Lにおいて装置がその分だけ厚みを要することにな
る。
カメラとしても、本体から出没する鏡筒(円筒カム3及
び第1レンズ枠4)が大きくなり、又、光軸方向におけ
る本体の厚みも必要になり、カメラの小型化、薄型化は
困難である。また、ステップモータ8cの外装は一般に
金属材料により形成されているため、円筒カム3の内側
に配置する場合は、ステップモータ8cの表面での反射
に起因するフレアの対策が必要になり、コスト増加を招
く。
成されたものであり、その目的とするところは、所望の
機能を確保しつつ、低コスト化、小型化、薄型化等が図
れるレンズ駆動装置を提供することにある。
は、ベースと、ベースに固定されて光軸方向に軸心をも
つ固定筒と、固定筒の内側において光軸方向に往復動自
在に配置されてレンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠
を駆動する駆動源を含む駆動機構とを備えたレンズ駆動
装置であって、上記駆動源は、固定筒の外側においてベ
ース上に配置されている、ことを特徴としている。この
構成によれば、駆動源が固定筒の外側に配置されている
ため、その分だけ固定筒を小さく形成(小径化)するこ
とができる。したがって、この装置がカメラ等に搭載さ
れる場合に、固定筒の周りの輪郭を小さくでき、カメラ
の小型化が行なえる。また、フレア対策等が不要にな
り、装置の低コスト化が行なえる。
と、ベースに固定されて光軸方向に軸心をもつ固定筒
と、固定筒に対し光軸方向に出没自在に固定筒の内側に
配置されかつカム作用をもつ円筒カムと、レンズを保持
すると共に円筒カムの内側で光軸方向の前方に配置され
円筒カムにより往復動される一つ以上の前方レンズ枠
と、前方レンズ枠よりも後方において光軸方向に往復動
自在に配置されてレンズを保持する後方レンズ枠と、後
方レンズ枠を駆動する駆動源を含む駆動機構とを備えた
レンズ駆動装置であって、上記駆動源は、固定筒の外側
においてベース上に配置されている、ことを特徴として
いる。この構成によれば、後方レンズ枠を駆動する駆動
源が円筒カム及び固定カムの外側に配置されているた
め、円筒カム及び固定カムの外径を小さく形成すること
ができ、又、沈胴状態において、前方レンズ枠を後方レ
ンズ枠にさらに近づけた位置まで後退させることがで
き、装置の光軸方向における薄型化が行なえる。したが
って、この装置がカメラ等に搭載される場合に、カメラ
本体から出没する鏡筒(円筒カム及びレンズ枠)を小径
化、小型化でき、又、カメラ本体を薄型化できる。ま
た、フレア対策等が不要になり、装置の低コスト化が行
なえる。
体側から順次に配列された第1レンズ枠及び第2レンズ
枠を有し、第1レンズ枠及び第2レンズ枠は変倍動作を
行ない、後方レンズ枠は合焦点動作を行なう、構成を採
用できる。この構成によれば、第1レンズ枠、第2レン
ズ枠、第3レンズ枠を独立して備える三つのレンズ群か
らなる変倍撮影が可能なレンズ駆動装置において、小型
化、薄型化、低コスト化が行なえる。
を移動させるべく駆動源により回転させられるリードス
クリューと、レンズ枠を光軸方向に案内するガイド軸
と、レンズ枠が光軸回りに回転するのを規制する回り止
め軸とを含む、構成を採用できる。この構成によれば、
駆動機構として、リードスクリュー、ガイド軸、回り止
め軸を含む構造において、装置の小型化、薄型化等が行
なえる。
固定筒の外側において駆動源に直結され、ガイド軸は、
固定筒の外側においてリードスクリューの近傍に配置さ
れ、回り止め軸は、固定筒の内側に配置されている、構
成を採用できる。この構成によれば、直結された駆動源
によりリードスクリューが回転され、ガイド軸によりレ
ンズ枠が光軸方向に案内される際に、特に、ガイド軸が
リードスクリューの近傍に配置されているので、リード
スクリューによる駆動力が効率良くレンズ枠に伝達さ
れ、レンズ枠をスムーズに移動させることができる。
ー、ガイド軸、及び回り止め軸は、固定筒の内側に配置
され、駆動機構は、駆動源からリードスクリューに駆動
力を伝達する歯車列を含む、構成を採用できる。この構
成によれば、ガイド軸及びリードスクリューが固定筒の
内側に配置されているため、固定筒の外側に配置される
場合に比べてレンズ枠の腕を短くあるいは省くことがで
き、レンズ枠をより高精度に光軸方向に案内することが
できる。
て、添付図面を参照しつつ説明する。図1ないし図3
は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示し、
図1は一部の構成部品を省略した正面図、図2及び図3
は展開断面図である。このレンズ駆動装置は、図1に示
すように、略矩形形状の輪郭をなしローパスフィルタ1
1、撮像素子としてのCCD12等が取り付けられるベ
ース10、ベース10に固着され光軸方向Lに軸心をも
つ円筒状の固定筒20、固定筒20の内側において回転
及び直進自在に支持されてカム作用をもつ円筒カム3
0、円筒カム30の内側において、光軸方向Lに移動自
在に支持された第1レンズ群40及び第2レンズ群5
0、ベース10に対して光軸方向Lに移動自在に支持さ
れた第3レンズ群60、円筒カム30に駆動力を伝える
駆動機構70、第3レンズ群60に駆動力を伝える駆動
機構80等を備えている。
に、外周面に形成されたフォロワーピン31及び弧状歯
車部32、内周面に形成されて第1レンズ群40及び第
2レンズ群50にカム作用を及ぼすカム溝33,34、
第1レンズ群40及び第2レンズ群50の回転を規制し
つつ光軸方向Lへ案内するガイド筒35等を備えてい
る。そして、フォロワーピン31は、固定筒20のカム
溝21に挿入されており、円筒カム30は、駆動機構7
0により回転させられることで、光軸方向Lにおいて前
進及び後退する。
ように、レンズGを保持する前方レンズ枠としての第1
レンズ枠41、第1レンズ枠41に形成されカム溝33
に挿入されたフォロワーピン42等を備えている。そし
て、円筒カム30が回動すると、第1レンズ群40は光
軸方向Lにおいて前進及び後退する。
ように、レンズGを保持する前方レンズ枠としての第2
レンズ枠51、第2レンズ枠51に形成されカム溝34
に挿入されたフォロワーピン52、第2レンズ枠51に
固定されたシャッタユニットS等を備えている。尚、シ
ャッタユニットSは、シャッタ羽根あるいは絞り羽根を
駆動する電磁駆動源S1を備えている。そして、円筒カ
ム30が回動すると、第2レンズ群50は、光軸方向L
において前進及び後退する。
すように、レンズGを保持する後方レンズ枠としての第
3レンズ枠61を備える。第3レンズ枠61は、円筒カ
ム30の内側においてレンズGを保持するレンズ枠部6
2、レンズ枠部62の近傍に形成された連結部63、レ
ンズ枠部62から固定筒20の外側に伸長する腕部6
4、腕部64の先端部に形成されたナット保持部65、
ナット保持部65の近傍に一体的に形成された連結部6
6等により形成されている。
に、回り止め軸81をレンズGの径方向に遊挿させると
共にレンズGの周方向において密接して摺動するよに受
け入れる長孔63aを有する。そして、長孔63aに、
回り止め軸62が挿入されることにより、第3レンズ枠
61は、光軸方向Lに垂直な面内で(光軸回りに)回転
しないように規制される。
Lの後方に伸長し、その後端部からベース10に沿って
円筒カム30の切り欠き部36及び固定筒20の切り欠
き部22を通り、固定筒20の径方向外側まで伸長して
いる。また、腕部64は、円筒カム30の内側から固定
筒20の外側まで伸長する長尺なものであるため、その
撓みを防止するべく、その上面又は下面には、補強用の
リブ64aが形成されている。これにより、第3レンズ
枠61は、腕部64が比較的長くなっても、光軸方向L
に高精度に移動させられる。
ように、ナット67を若干の隙間を持って挟み込むと共
にその回転を規制する挟持空間65a、光軸方向Lに貫
通する貫通孔65bを有する。挟持空間65aには、図
1に示すように、ナット67の突起67aを嵌め込む凹
部65a´が形成されており、ナット67が光軸方向L
に垂直な面内で回転するのを規制している。
に、ナット保持部65の近傍に一体的に形成され、光軸
方向Lにおいて離隔した位置に形成された2つの連結片
66a,66bを有する。連結片66a,66bには、
光軸方向Lに伸長するガイド軸82が摺動可能に挿入さ
れる貫通孔66a´,66b´がそれぞれ形成されてい
る。
には、図3に示すように、コイルスプリング83が圧縮
された状態で配置されている。コイルスプリング83
は、連結部66すなわち第3レンズ枠61を光軸方向L
の前方(被写体側)に向けて付勢する。尚、この付勢力
は、第3レンズ枠61が最も前方側(被写体側)に前進
した状態においても、第3レンズ枠61を前方に向けて
付勢するように設定されている。
いて、ベース10から突出して伸長する固定板13に
は、駆動源としてのステップモータ84が固定され、そ
の駆動軸84aには、光軸方向に伸長するリードスクリ
ュー85が直結されている。そして、リードスクリュー
85は、ナット67に螺合されている。
リードスクリュー85、ガイド軸82、回り止め軸81
等により、第3レンズ枠61(第3レンズ群60)を光
軸方向Lに駆動する駆動機構80が構成されている。
ップモータ84が、固定筒20の外側に配置されている
ため、円筒カム30及び固定カム20の外径を小さく設
定することができ、さらには、第1レンズ枠(鏡筒)4
1、第2レンズ枠51、第3レンズ枠61(レンズ枠部
62)の径寸法を小さくでき、それ故に、全体として外
径の小さいレンズ鏡胴を形成することができる。
外側に配置されたことにより、沈胴状態において、第2
レンズ群50及び第1レンズ群40を、第3レンズ群6
0側にさらに後退させて停止させることができ、光軸方
向Lにおいて装置を薄型化できる。さらに、一般的に金
属の外装により形成されるステップモータ84が円筒カ
ム30の外側に配置されることにより、その表面での反
射に起因するフレアの対策が不要になり、その分コスト
を低減することができる。
6が形成されて、リードスクリュー85の近傍にガイド
軸82が配置されているため、リードスクリュー85と
ナット67との噛み合いは偏ることなく均一に行なわ
れ、リードスクリュー85による駆動力が第3レンズ枠
61に効率良く伝達される。したがって、第3レンズ枠
61は光軸方向Lにスムーズに移動させられる。
ス10に固定されたDCモータ71、その駆動軸71a
に固着されたウォーム72、ベース10に支持されウォ
ーム72に噛合するウォームホイール73、ウームホイ
ール73と同軸にて一体的に形成されたウォーム74、
ベース10に支持されウォーム74に噛合するウォーム
ホイール75、ウォームホイール75と同軸にて一体的
に形成された歯車76、ベース10に支持され歯車76
及び弧状歯車部32に噛合する歯車77等により構成さ
れる。尚、上記DCモータ71も固定筒20の外側に配
置されているため、前述同様に固定筒20及び円筒カム
30の小型化に寄与する。
71が回転すると、ウォーム72、ウォームホイール7
3、ウォーム74、ウォームホイール75、歯車76、
歯車77を介して、円筒カム30が回転し、第1レンズ
群40及び第2レンズ群50は光軸方向Lにおいてそれ
ぞれ前進又は後退する。すなわち、第1レンズ群40及
び第2レンズ50は、広角撮影から望遠撮影までの幅広
い撮影が行なえるように変倍動作を行なうものである。
ップモータ84が回転すると、リードスクリュー85、
ナット67を介して、第3レンズ群60が光軸方向Lに
前進又は後退する。すなわち、第3レンズ群60は、第
1レンズ群40及び第2レンズ群50の変倍動作に応じ
て、CCD12の撮像面に対する合焦点動作を行なうも
のである。
ルカメラに搭載された場合の一般的な動作について説明
する。先ず、撮影を行なわない沈胴状態において、第1
レンズ群40及び第2レンズ群50は、光軸方向Lの後
方に向けて後退し、沈胴状態にある。
ム30が回転しつつ光軸方向L前方に向かって直進し、
又、円筒カム30の回転により、フォロワーピン42,
52がそれぞれカム溝33,34に案内されて、第1レ
ンズ群40が前方に第2レンズ群50が例えば後方に移
動し、広角撮影位置に至る。一方、第3レンズ群60
は、駆動機構80(ステップモータ84等)により、第
1レンズ群40及び第2レンズ群50の位置に応じた合
焦点位置に移動させられる。
筒カム30がさらに同方向に回転し前方に向かって直進
すると、フォロワーピン52がカム溝34に案内され
て、第2レンズ群50は前方に向けて移動し、望遠撮影
位置に至る。一方、第3レンズ群60は、駆動機構80
(ステップモータ84等)により、第1レンズ群40及
び第2レンズ群50の位置に応じた合焦点位置に移動さ
せられる。
ように、第1レンズ枠(鏡筒)41及び円筒カム30
は、カメラ本体100から突出した状態となるが、第1
レンズ枠41及び円筒カム30の外径が小さく形成され
ているため、カメラ本体100から出没する鏡胴(円筒
カム30及び第1レンズ枠41)を小径化、小型化でき
る。また、レンズ駆動装置90が薄型に形成されるた
め、この装置を搭載するカメラ本体100も薄型化でき
る。すなわち、図4に示すように、本発明に係るレンズ
駆動装置90を搭載したカメラ本体100は、二点鎖線
で示す従来のカメラ本体100´に比べて、鏡胴部分が
小径化、小型化され、光軸方向において薄型化される。
装置の他の実施形態を示す正面図及び縦断面図である。
尚、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符
号を付してその説明を省略する。この装置においては、
図5及び図6に示すように、第3レンズ枠61´は、レ
ンズ枠部62、レンズ枠部62に一体的に設けられた連
結部63、レンズ枠62に一体的にかつ相互に隣接して
設けられたナット保持部65´及び連結部66´により
形成されている。すなわち、リードスクリュー85´、
ガイド軸82、及び回り止め軸81が、固定筒20及び
円筒カム30の内側に配置されている。
ース10に固定されたステップモータ84、その駆動軸
84aに固着された歯車110、リードスクリュー85
´に固定された歯車120、ベース10に支持されて歯
車110と歯車120との間に配置され二段歯車13
0,140,150を含む歯車列等により構成される。
うな腕部64を設けず、ナット保持部65´及び連結部
66´をレンズ枠部62に直接形成し、ステップモータ
84の駆動力を、歯車列を介してリードスクリュー85
´に伝達するため、第1レンズ枠61´を小型化でき
る。また、レンズ枠部62に対して、リードスクリュー
85´、ガイド軸82、及び回り止め軸81を集約化
(集積化)しているため、第1レンズ枠61´が傾くこ
となく光軸方向Lに高精度に案内され、かつ、駆動力が
効率良く伝達されてよりスムーズに移動させられる。
40,50,60を備えるレンズ駆動装置において、第
3レンズ群60に対して本発明に係る構造を採用した
が、これに限定されるものではなく、一つのだけのレン
ズ群、あるいは二つのレンズ群を備えるレンズ駆動装置
において、本発明に係る構造を採用しても、同様の小型
化、薄型化が行なえる。
ズ群60を駆動する駆動機構80としてリードスクリュ
ー85,85´を用いた場合を示したが、これに限定さ
れるものではなく、駆動源により駆動力が伝達されて第
3レンズ枠61,61´が駆動させられるものであれ
ば、その他の駆動機構を用いる構成において、本発明に
係る構造を採用してもよい。
装置によれば、ベースに固定された固定筒の内側におい
て光軸方向に往復動自在に配置されたレンズ枠を駆動す
る駆動源を、固定筒の外側においてベース上に配置する
ことにより、その分だけ固定筒を小さく形成でき、装置
の小型化、薄型化を行なうことができる。また、この装
置を搭載するカメラ等の小型化、薄型化を行なうことが
できる。さらに、駆動源の表面反射に起因するフレア対
策等が不要になり、装置の低コスト化を行なうことがで
きる。
す正面図である。
る駆動機構を示す縦断面図である。
動する駆動機構を示す縦断面図である。
搭載された場合を示す外観斜視図である。
示す正面図である。
動する駆動機構を示す縦断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ベースと、前記ベースに固定されて光軸
方向に軸心をもつ固定筒と、前記固定筒の内側において
光軸方向に往復動自在に配置されてレンズを保持するレ
ンズ枠と、レンズ枠を駆動する駆動源を含む駆動機構
と、を備えたレンズ駆動装置であって、 前記駆動源は、前記固定筒の外側において前記ベース上
に配置されている、ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 【請求項2】 ベースと、前記ベースに固定されて光軸
方向に軸心をもつ固定筒と、前記固定筒に対し光軸方向
に出没自在に前記固定筒の内側に配置されかつカム作用
をもつ円筒カムと、レンズを保持すると共に前記円筒カ
ムの内側で光軸方向の前方に配置され前記円筒カムによ
り往復動される一つ以上の前方レンズ枠と、前記前方レ
ンズ枠よりも後方において光軸方向に往復動自在に配置
されてレンズを保持する後方レンズ枠と、前記後方レン
ズ枠を駆動する駆動源を含む駆動機構と、を備えたレン
ズ駆動装置であって、 前記駆動源は、前記固定筒の外側において前記ベース上
に配置されている、ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 【請求項3】 前記前方レンズ枠は、被写体側から順次
に配列された第1レンズ枠及び第2レンズ枠を有し、 前記第1レンズ枠及び第2レンズ枠は、変倍動作を行な
い、 前記後方レンズ枠は、合焦点動作を行なう、ことを特徴
とする請求項2記載のレンズ駆動装置。 - 【請求項4】 前記駆動機構は、前記レンズ枠を移動さ
せるべく前記駆動源により回転させられるリードスクリ
ューと、前記レンズ枠を光軸方向に案内するガイド軸
と、前記レンズ枠が光軸回りに回転するのを規制する回
り止め軸と、を含む、ことを特徴とする請求項1ないし
3いずれかに記載のレンズ駆動装置。 - 【請求項5】 前記リードスクリューは、前記固定筒の
外側において前記駆動源に直結され、 前記ガイド軸は、前記固定筒の外側において前記リード
スクリューの近傍に配置され、 前記回り止め軸は、前記固定筒の内側に配置されてい
る、ことを特徴とする請求項4記載のレンズ駆動装置。 - 【請求項6】 前記リードスクリュー、前記ガイド軸、
及び前記回り止め軸は、前記固定筒の内側に配置され、 前記駆動機構は、前記駆動源から前記リードスクリュー
に駆動力を伝達する歯車列を含む、ことを特徴とする請
求項4記載のレンズ駆動装置。
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JP2001330226A JP3995444B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | レンズ駆動装置 |
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JP3995444B2 JP3995444B2 (ja) | 2007-10-24 |
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