JP2003195142A - レンズ駆動機構 - Google Patents

レンズ駆動機構

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JP2003195142A
JP2003195142A JP2001394386A JP2001394386A JP2003195142A JP 2003195142 A JP2003195142 A JP 2003195142A JP 2001394386 A JP2001394386 A JP 2001394386A JP 2001394386 A JP2001394386 A JP 2001394386A JP 2003195142 A JP2003195142 A JP 2003195142A
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lens frame
lens
screw portion
frame body
nut member
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JP2001394386A
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English (en)
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Yoshihiro Yamazaki
伊広 山崎
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Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】送りねじの食い付きを確実に防止することがで
きるレンズ駆動機構を提供すること。 【解決手段】本発明のレンズ駆動機構1Aは、モータ4
により回転駆動される送りねじ軸3と、その雄ねじ部3
1に螺合するナット部材2と、フォーカスレンズL3を
保持し、ナット部材2とともに移動するレンズ枠体5A
とを有している。送りねじ軸3は、雄ねじ部31に隣接
して形成された非ねじ部32を有している。送りねじ軸
3が所定方向に回転してナット部材2およびレンズ枠体
5Aが雄ねじ部31から非ねじ部32に向かう方向に駆
動されているとき、レンズ枠体5Aまたはナット部材2
が他の部位に当接して停止する前に、ナット部材2の雌
ねじ部21は、非ねじ部32に移行する。送りねじ軸3
が反対方向に回転すると、雌ねじ部21は、コイルバネ
6の付勢力に補助され、雄ねじ部31に復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ駆動機構に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えばカメラ等の光学機器において、送
りねじによりレンズを移動させるレンズ駆動機構が用い
られている。
【0003】このようなレンズ駆動機構は、雄ねじ部が
形成された送りねじ軸と、これに螺合する雌ねじ部が形
成されたナット部材と、送りねじ軸を回転駆動するモー
タと、レンズを保持するレンズ枠体とを備えており、送
りねじ軸がモータにより回転駆動されると、ナット部材
とともにレンズ枠体が移動するようになっている。
【0004】このレンズ駆動機構においては、レンズ枠
体またはナット部材が他の部位に突き当たって停止する
まで送りねじ軸を回転駆動すると、ナット部材と送りね
じ軸とがいわゆる食い付きを生じ、送りねじ軸が回転不
能になってしまう場合がある。
【0005】このようなトラブルが生じないように、通
常は、レンズ枠体またはナット部材が他の部位に突き当
たる前に、レンズ枠体が所定の停止位置に来たのをセン
サーで検出してモータの駆動を停止するようになってい
る。
【0006】しかしながら、何らかの理由によってレン
ズ枠体が所定の停止位置に来たのをセンサーで検出でき
ない事態が生じることがある。この場合には、レンズ枠
体またはナット部材が他の部位に突き当たって停止する
まで送りねじ軸が回転駆動され続けることとなって、送
りねじの食い付きを生じ、レンズを駆動不能になること
があった。
【0007】特に、近年では、レンズ駆動により高い精
度が求められていることから、レンズ駆動機構の送りね
じのピッチがより小さくなってきており、よって、この
食い付きのトラブルが生じやすくなっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、送り
ねじの食い付きを確実に防止することができるレンズ駆
動機構を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(13)の本発明により達成される。
【0010】(1) 基部に対し回転しないように設け
られ、雌ねじ部が形成されたナット部材と、基部に対し
回転可能に設けられ、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部
と、前記雄ねじ部に隣接し、外径が前記雌ねじ部の内径
以下である非ねじ部とが形成された送りねじ軸と、前記
送りねじ軸を回転駆動するモータと、レンズを保持し、
前記ナット部材とともに移動可能に設けられたレンズ枠
体と、前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位置するとき、前
記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方向に前記ナット
部材を直接または間接的に付勢する付勢部材とを備え、
前記送りねじ軸が所定方向に回転することにより前記ナ
ット部材および前記レンズ枠体が前記雄ねじ部から前記
非ねじ部に向かう方向に駆動されているとき、前記ナッ
ト部材または前記レンズ枠体がその他の部位に当接して
停止する前に、前記雌ねじ部が前記雄ねじ部から外れて
前記非ねじ部に移行するよう構成されていることを特徴
とするレンズ駆動機構。
【0011】これにより、送りねじの食い付きを確実に
防止することができるレンズ駆動機構を提供することが
できる。
【0012】(2) 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位
置する状態から、前記送りねじ軸が前記所定方向と反対
方向に回転することにより、前記雌ねじ部が前記雄ねじ
部に復帰する上記(1)に記載のレンズ駆動機構。
【0013】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
が円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができる。
【0014】(3) 前記付勢部材は、前記送りねじ軸
とほぼ同軸的に設置されたコイルバネで構成されている
上記(1)または(2)に記載のレンズ駆動機構。これ
により、構造の簡素化や小型化が図れる。
【0015】(4) 貫通孔が形成された押圧部材が該
貫通孔に前記送りねじ軸が挿通した状態で設置されてお
り、前記押圧部材は、前記付勢部材の付勢力により前記
ナット部材を前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方
向に押圧する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載
のレンズ駆動機構。
【0016】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
がより円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができ
る。
【0017】(5) 前記押圧部材が前記ナット部材を
押圧する押圧面は、前記送りねじ軸に対しほぼ垂直にな
っている上記(4)に記載のレンズ駆動機構。
【0018】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
がより円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができ
る。
【0019】(6) 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位
置する状態で、前記送りねじ軸が前記押圧部材の貫通孔
にほぼ隙間なく挿通する上記(4)または(5)に記載
のレンズ駆動機構。
【0020】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
がより円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができ
る。
【0021】(7) 前記レンズ枠体を前記非ねじ部か
ら前記雄ねじ部に向かう方向に付勢するレンズ枠体付勢
部材を有し、前記雄ねじ部から前記非ねじ部に向かう方
向に前記レンズ枠体を駆動するときには、前記ナット部
材が前記レンズ枠体を押圧することにより前記レンズ枠
体が移動し、前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方
向に前記レンズ枠体を駆動するときには、前記レンズ枠
体付勢部材の付勢力により前記レンズ枠体が移動する上
記(1)ないし(6)のいずれかに記載のレンズ駆動機
構。これにより、収納状態で、よりコンパクトに収納す
ることができる。
【0022】(8) 基部に対し回転しないように設け
られ、雌ねじ部が形成されたナット部材と、基部に対し
回転可能に設けられ、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部
と、前記雄ねじ部に隣接し、外径が前記雌ねじ部の内径
以下である非ねじ部とが形成された送りねじ軸と、前記
送りねじ軸を回転駆動するモータと、レンズを保持し、
前記ナット部材とともに移動可能に設けられたレンズ枠
体と、前記レンズ枠体を前記非ねじ部から前記雄ねじ部
に向かう方向に付勢するレンズ枠体付勢部材とを備え、
前記送りねじ軸が所定方向に回転することにより前記レ
ンズ枠体が前記雄ねじ部から前記非ねじ部に向かう方向
に駆動されているとき、前記ナット部材または前記レン
ズ枠体がその他の部位に当接して停止する前に、前記雌
ねじ部が前記雄ねじ部から外れて前記非ねじ部に移行す
るよう構成されていることを特徴とするレンズ駆動機
構。
【0023】これにより、送りねじの食い付きを確実に
防止することができるとともに、収納状態で、よりコン
パクトに収納することができるレンズ駆動機構を提供す
ることができる。
【0024】(9) 前記レンズ枠体付勢部材は、前記
レンズ枠体を介して、前記非ねじ部から前記雄ねじ部に
向かう方向に前記ナット部材を付勢しており、前記雌ね
じ部が前記非ねじ部に位置する状態から、前記送りねじ
軸が前記所定方向と反対方向に回転することにより、前
記雌ねじ部が前記雄ねじ部に復帰する上記(8)に記載
のレンズ駆動機構。
【0025】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
が円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができる。
【0026】(10) 前記雄ねじ部から前記非ねじ部
に向かう方向に前記レンズ枠体を駆動するときには、前
記ナット部材が前記レンズ枠体を押圧することにより前
記レンズ枠体が移動し、前記非ねじ部から前記雄ねじ部
に向かう方向に前記レンズ枠体を駆動するときには、前
記レンズ枠体付勢部材の付勢力により前記レンズ枠体が
移動する上記(8)または(9)に記載のレンズ駆動機
構。これにより、収納状態で、よりコンパクトに収納す
ることができる。
【0027】(11) 前記レンズ枠体は、前記送りね
じ軸が挿通する貫通孔が形成された押圧部を有し、前記
レンズ枠体付勢部材の付勢力により、少なくとも前記押
圧部にて前記ナット部材を前記非ねじ部から前記雄ねじ
部に向かう方向に押圧する上記(8)ないし(10)の
いずれかに記載のレンズ駆動機構。
【0028】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
がより円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができ
る。
【0029】(12) 前記押圧部が前記ナット部材を
押圧する押圧面は、前記送りねじ軸に対しほぼ垂直にな
っている上記(11)に記載のレンズ駆動機構。
【0030】これにより、非ねじ部に移行した雌ねじ部
がより円滑かつ確実に雄ねじ部に復帰することができ
る。
【0031】(13) 前記レンズ枠体を所定の停止位
置に停止させる停止位置制御手段が誤作動した場合、こ
の誤作動による悪影響を回避するよう作動する上記
(1)ないし(12)のいずれかに記載のレンズ駆動機
構。これにより、信頼性をより向上することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレンズ駆動機構を
添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明す
る。
【0033】<第1実施形態>図1は、本発明のレンズ
駆動機構の第1実施形態を示す分解斜視図、図2および
図3は、それぞれ、図1に示すレンズ駆動機構の断面側
面図、図4は、図1に示すレンズ駆動機構を備えたレン
ズ鏡筒の縦断面図である。
【0034】なお、以下の説明では、図2、図3中の上
側および図4中の左側を「先端」、図2、図3中の下側
および図4中の右側を「基端」と言う。また、図2およ
び図3は、それぞれ、図1中の下側から見た図である。
また、図2および図3中の円Xの内側は、円Xの外側と
異なる位置での断面が示されている(後述する図5にお
いても同様)。
【0035】これらの図に示す本実施形態のレンズ駆動
機構1Aは、デジタルスチルカメラ用のレンズ鏡筒10
0に設置されており、フォーカスレンズL3を光軸方向
に沿って移動させるものである。
【0036】まず、レンズ鏡筒100の全体構成につい
て簡単に説明する。図4に示すように、レンズ鏡筒10
0は、先端側(前側)から順に、第1レンズ群L1と、
第2レンズ群L2と、第3レンズ群としてのフォーカス
レンズL3とを有する3群タイプのレンズ鏡筒である。
【0037】このレンズ鏡筒100は、カメラボディ
(図示せず)に固定されたほぼ有底円筒状をなすハウジ
ング110と、ハウジング110の内周側に位置する回
転環120と、回転環120の内周側に位置する固定環
130と、固定環130の内周側に位置するカム環14
0と、固定環130とカム環140との間に位置する外
側鏡枠環150および内側鏡枠環160と、カム環14
0の内周側に位置する1群レンズ枠170および2群レ
ンズ枠180とを有している。
【0038】1群レンズ枠170には、第1レンズ群L
1が固定されており、2群レンズ枠180には、第2レ
ンズ群L2が固定されている。
【0039】ハウジング110および固定環130は、
カメラボディに対し固定されており、光軸方向の直進運
動も、回転運動もしないようになっている。
【0040】回転環120は、図示しないモータにより
回転駆動される。レンズ鏡筒100には、円筒カム機構
等の複数の機構(説明省略)が設けられており、これら
の機構により、回転環120が回転すると、カム環14
0は、光軸方向に進退、および光軸を中心として回転
し、外側鏡枠環150、内側鏡枠環160、1群レンズ
枠170および2群レンズ枠180は、それぞれ、光軸
方向に進退する。
【0041】これにより、外側鏡枠環150、内側鏡枠
環160、1群レンズ枠170および2群レンズ枠18
0は、それぞれ、ハウジング110の内側に収納された
状態(図示せず)と、先端方向(前方)に移動した使用
状態(図4に示す状態)とに変位可能になっている。ま
た、第1レンズ群L1および第2レンズ群L2が互いの
空気間隔を変化させながら光軸方向に移動することによ
り、ズーミングがなされる。
【0042】また、レンズ鏡筒100では、フォーカス
レンズL3が後述する本発明のレンズ駆動機構1Aによ
って光軸方向に移動することにより、フォーカシングが
なされる。以下、レンズ駆動機構1Aについて説明す
る。
【0043】図1および図2に示すように、レンズ駆動
機構1Aは、雌ねじ部21が形成されたナット部材2
と、雌ねじ部21に螺合する雄ねじ部31が形成された
送りねじ軸3と、送りねじ軸3を回転駆動するモータ4
と、フォーカスレンズL3を保持し、ナット部材2とと
もに移動するレンズ枠体5Aと、ナット部材2を付勢す
る付勢部材としてのコイルバネ6と、ナット部材2を押
圧する押圧部材としてのスペーサ8と、レンズ枠体5A
を付勢するレンズ枠体付勢部材としてのコイルバネ9と
を備えている。
【0044】レンズ枠体5Aは、ハウジング110に対
し、光軸方向に沿って移動可能に設置されている。図示
の構成では、レンズ枠体5Aは、ガイドシャフト11お
よび12によって、光軸方向に沿って案内される。
【0045】図1に示すように、このレンズ枠体5A
は、フォーカスレンズL3の外周部に固着されたほぼ円
環状のレンズ枠51と、ガイドシャフト11が挿通する
孔が形成されたほぼ円筒状の円筒部52と、ガイドシャ
フト12が挿入する溝531が形成された突出部53
と、後述する原点センサー14の内側に挿入し得る羽根
部54とで構成されている。
【0046】円筒部52、突出部53および羽根部54
は、それぞれ、レンズ枠51の外周部から基端方向に突
出するように形成されている。また、円筒部52と突出
部53とは、光軸を挟んで互いにほぼ反対側に形成され
ている。
【0047】ガイドシャフト11および12は、それぞ
れ、基端部がハウジング110の底部111に支持さ
れ、先端部がシャフト押さえ13に支持されている。
【0048】シャフト押さえ13は、レンズ枠51の外
周側に位置するほぼC字状の枠部131と、枠部131
の両端部からそれぞれ先端方向に延びる支柱132およ
び133と、支柱132および133の先端部同士を連
結する軸受け部134とで構成されている。
【0049】図2に示すように、このシャフト押さえ1
3の枠部131は、ハウジング110の底部111から
先端方向に突出形成された固定部112に対し例えばボ
ルトにより固定されている。
【0050】ガイドシャフト11の先端部は、軸受け部
134に支持されており、ガイドシャフト12の先端部
は、枠部131のほぼ中央部に支持されている。
【0051】送りねじ軸3は、ガイドシャフト11と平
行な姿勢で、ガイドシャフト11の近傍に設置されてい
る。送りねじ軸3の先端部は、軸受け部134に回転可
能に支持されており、基端部は、ハウジング110の底
部111に回転可能に支持されている。すなわち、送り
ねじ軸3は、基部としてのハウジング110に対し回転
可能になっている。
【0052】送りねじ軸3には、雄ねじ部31と、雄ね
じ部31の基端側に隣接する非ねじ部32とが形成され
ている。
【0053】雄ねじ部31は、送りねじ軸3の先端部付
近からほぼ中央部まで形成されている。雄ねじ部31に
は、ナット部材2の雌ねじ部21が螺合している。
【0054】非ねじ部32の外径は、雌ねじ部21の内
径(ねじ山における内径)以下になっており、これによ
り、図3に示すように、非ねじ部32は、雌ねじ部21
内に挿入し得るようになっている。また、非ねじ部32
の長さは、ナット部材2の雌ねじ部21の長さ以上にな
っており、雌ねじ部21の全体が非ねじ部32に位置し
得るようになっている。
【0055】なお、非ねじ部32の外径は、雌ねじ部2
1の内径とほぼ同じかまたはやや小さい程度であるのが
好ましい。これにより、雌ねじ部21が非ねじ部32か
ら雄ねじ部31により円滑に復帰することができる。
【0056】非ねじ部32の基端側には、非ねじ部32
より外径の大きい拡径部33が形成されており、拡径部
33の基端側には、リング状に突出するフランジ部34
が形成されている。
【0057】図1に示すように、ナット部材2には、雌
ねじ部21が形成された孔と、ガイドシャフト11が挿
入する切欠き(溝)22とがそれぞれ設けられている。
ナット部材2は、切欠き22がガイドシャフト11に係
合することにより、回り止めがなされ、ハウジング11
0に対し回転しないようになっている。これにより、雌
ねじ部21が雄ねじ部31に螺合した状態で送りねじ軸
3が回転すると、ナット部材2は、送りねじ軸3に沿っ
て移動する。
【0058】図2に示すように、ナット部材2の切欠き
22付近の部位は、レンズ枠体5Aの円筒部52の先端
側に位置している。また、ナット部材2は、図示の構成
では、平板状の部材で構成されている。
【0059】送りねじ軸3のフランジ部34の基端側に
は、ピニオンギア41が例えば圧入により固着されてい
る。ピニオンギア41は、隣接して設置されたアイドル
ギア42と噛み合っている。アイドルギア42は、モー
タ4の出力軸43に固着されたピニオンギア44と噛み
合っている。モータ4は、ハウジング110の外周部に
設置されている。このような構成により、送りねじ軸3
は、モータ4に回転駆動され、出力軸43と同方向に回
転する。
【0060】モータ4は、例えば、パルス信号により駆
動されるステッピングモータで構成されており、入力す
るパルス数により、所望の回転角(回転数)が得られる
ようになっている。
【0061】コイルバネ9は、レンズ枠体5Aを非ねじ
部32から雄ねじ部31に向かう方向、すなわち先端方
向に付勢する部材である。
【0062】このコイルバネ9は、円筒部52の外周側
に設置されている。すなわち、コイルバネ9の内側に円
筒部52が挿入した状態になっている。コイルバネ9の
先端部は、レンズ枠51に対する円筒部52の付け根部
付近に当接しており、コイルバネ9の基端部は、底部1
11に当接している。
【0063】コイルバネ9は、圧縮された状態で設置さ
れており、この弾性力により、レンズ枠体5Aは、先端
方向に付勢されている。これにより、円筒部52の先端
面521は、切欠き22付近のナット部材2の基端面に
圧接されている。
【0064】このような構成により、送りねじ軸3が所
定方向に回転してナット部材2が雄ねじ部31から非ね
じ部32に向かう方向、すなわち基端方向に移動する
と、レンズ枠体5Aは、先端面521がナット部材2に
押圧されることにより、ナット部材2とともに基端方向
に移動する。また、送りねじ軸3が前記所定方向と反対
方向に回転してナット部材2が先端方向に移動すると、
レンズ枠体5Aは、コイルバネ9の付勢力により、ナッ
ト部材2とともに先端方向に移動する。
【0065】レンズ駆動機構1Aは、このようにして、
フォーカスレンズL3を光軸方向に沿って被写体距離に
応じた合焦位置に移動させることができる。
【0066】コイルバネ6は、雌ねじ部21が非ねじ部
32に位置するとき、ナット部材2を先端方向に付勢す
る部材であり、雌ねじ部21が非ねじ部32に位置する
状態から雄ねじ部31に復帰する際に、その補助をする
ものである。
【0067】本実施形態では、コイルバネ6は、送りね
じ軸3とほぼ同軸的に設置されている。すなわち、コイ
ルバネ6の内側に送りねじ軸3が挿入した状態になって
いる。
【0068】また、ナット部材2とコイルバネ6との間
には、スペーサ8が設置されている。スペーサ8は、貫
通孔83を有するほぼ円筒状をなしており、貫通孔83
に送りねじ軸3が挿通した状態で設置されている。貫通
孔83の内径は、雄ねじ部31の外径(ねじ山における
外径)とほぼ同じかまたは大きくなっている。
【0069】コイルバネ6の先端部は、スペーサ8の基
端面81に当接しており、コイルバネ6の基端部は、フ
ランジ部34の先端面に当接している。スペーサ8の先
端面である押圧面82は、送りねじ軸3に対しほぼ垂直
になっている。
【0070】雌ねじ部21が非ねじ部32に位置する状
態(図3に示す状態)では、コイルバネ6は、圧縮され
た状態にあり、この弾性力により、スペーサ8の押圧面
82は、ナット部材2を押圧する。これにより、ナット
部材2が先端方向に付勢される。
【0071】このように、本実施形態では、コイルバネ
6がスペーサ8を介して間接的にナット部材2を押圧す
ることにより、ナット部材2を送りねじ軸3に平行に押
圧することができ、よって、ナット部材2の傾斜が防止
され、雌ねじ部21がより円滑かつ確実に非ねじ部32
から雄ねじ部31に復帰することができる。
【0072】図3に示すように、雌ねじ部21が非ねじ
部32に位置する状態では、スペーサ8の貫通孔83に
拡径部33が挿入する。このとき、拡径部33の外径
は、貫通孔83の内径とほぼ同じかまたはやや小さくな
っており、拡径部33は、貫通孔83にほぼ隙間なく挿
通するようになっている。これにより、雌ねじ部21が
非ねじ部32から雄ねじ部31に復帰する際、スペーサ
8の傾斜が防止され、よって、ナット部材2の傾斜をよ
り確実に防止することができる。
【0073】このようなレンズ駆動機構1Aを備えたデ
ジタルスチルカメラには、レンズ枠体5Aの位置を光学
的に検出し、この検出に基づいてモータ4を駆動制御し
て、レンズ枠体5Aを所定の停止位置に停止させる、図
示しないマイクロコンピュータを備えた停止位置制御手
段が設けられている。
【0074】この停止位置制御手段は、原点センサー1
4を有している。原点センサー14は、レンズ枠体5A
の近傍に設置されており、レンズ枠体5A(羽根部54
の基端部)が原点位置(初期位置)Sにあるのを光学的
に検出する。
【0075】図2は、レンズ枠体5Aが原点位置にある
状態を示しており、この状態では、ナット部材2の雌ね
じ部21は、雄ねじ部31に位置している。
【0076】被写体が無限遠にある場合、レンズ枠体5
Aが原点位置S付近の先端側所定位置にあることにより
合焦する。そして、被写体が近いほど、レンズ枠体5A
がより先端側の位置で合焦する。
【0077】原点センサー14は、発光素子と、この発
光素子からの光を受光する受光素子とを有している。発
光素子と受光素子との間には、レンズ枠体5Aの羽根部
54が挿入して、発光素子からの光を遮光し得るように
なっている。
【0078】原点センサー14においては、レンズ枠体
5Aが原点位置Sより先端側にあるときには、羽根部5
4は発光素子からの光を遮光しない位置にあり、よっ
て、受光素子で光が検出される。この状態からレンズ枠
体5Aが基端方向に移動し、原点位置Sを過ぎると、羽
根部54が発光素子からの光を遮光する。よって、原点
センサー14の受光素子で光が検出されなくなったこと
により、レンズ枠体5Aが原点位置Sを過ぎたのを検出
することができる。この状態から、レンズ枠体5Aをわ
ずかに先端方向に移動させ、受光素子が光を検出した位
置、または、この位置から個体差による若干の補正を加
えた位置が原点位置Sになる。
【0079】前記停止位置制御手段は、このような制御
を行うことにより、レンズ枠体5Aを原点位置Sに停止
させることができる。なお、原点センサー14は、レン
ズ枠体5Aの位置を電気的に検出するようなものであっ
てもよい。
【0080】次に、レンズ駆動機構1Aの作用について
詳細に説明する。 [1] レンズ駆動機構1Aを備えたデジタルスチルカ
メラ(以下、単に「デジタルスチルカメラ」と言う)
は、撮影を行う際、図示しない測距手段により、被写体
距離情報を得る。この被写体距離情報に基づいて、モー
タ4により送りねじ軸3が回転駆動され、これにより、
レンズ枠体5Aは、図2に示す原点位置Sから先端方向
に駆動され、被写体距離に応じた合焦位置に移動する。
【0081】[2] 撮影後、デジタルスチルカメラの
電源をOFFにすると、送りねじ軸3が所定方向に回転
することにより、レンズ枠体5Aが基端方向に駆動され
る。そして、通常は、前記停止位置制御手段の制御によ
り、レンズ枠体5Aは、原点位置Sに戻って停止し、そ
の後、レンズ鏡筒100が収納状態とされる。
【0082】しかしながら、この際、例えばデジタルス
チルカメラの制御ソフトの暴走等の何らかの理由によ
り、まれに、前記停止位置制御手段が誤作動する場合、
例えばレンズ枠体5Aが原点位置Sに来たことを原点セ
ンサー14で検出することができないような場合があ
る。この場合には、モータ4が停止されず、送りねじ軸
3が所定方向に回転駆動され続け、よって、レンズ枠体
5Aは、原点位置Sを超えて基端方向に駆動される。
【0083】[3] レンズ枠体5Aが原点位置Sを超
えた後、送りねじ軸3が所定方向に回転し続けると、ナ
ット部材2およびレンズ枠体5Aは、さらに基端方向に
移動し、これにより、図3に示すように、ナット部材2
の雌ねじ部21は、雄ねじ部31から外れて、非ねじ部
32に移行する。このとき、円筒部52の基端面522
は、底部111に当接していない。すなわち、レンズ枠
体5Aやナット部材2が他の部位に当接して停止する前
に、雌ねじ部21が雄ねじ部31から非ねじ部32に移
行する。
【0084】雌ねじ部21が非ねじ部32に移行する
と、雌ねじ部21と雄ねじ部31との噛み合いが解除さ
れ、よって、送りねじ軸3が回転を続けても、ナット部
材2は、これ以上基端方向に移動しない。
【0085】[4] 雌ねじ部21が非ねじ部32に移
行した状態では、コイルバネ6の付勢力により、雌ねじ
部21の先端は、雄ねじ部31の基端に圧接された状態
になっている。よって、送りねじ軸3を前記所定方向と
反対方向に回転することにより、雌ねじ部21と雄ねじ
部31とは、再び噛み合い始め、雌ねじ部21が雄ねじ
部31に復帰する。
【0086】このように、雌ねじ部21が非ねじ部32
に移行した場合、送りねじ軸3を反対方向に回転させる
ことにより、コイルバネ6の付勢力が補助となって、雌
ねじ部21が雄ねじ部31に円滑かつ確実に復帰する。
【0087】[5] 雌ねじ部21が雄ねじ部31に復
帰した後、送りねじ軸3をこの方向に回転させ続け、原
点センサー14の受光素子が光を検出した位置でモータ
4を停止することにより、レンズ枠体5Aは、原点位置
Sで停止する。
【0088】以上説明したように、本発明のレンズ駆動
機構1Aでは、レンズ枠体5Aが所定の停止位置を超え
た後にモータ4が駆動され続けたような場合であって
も、ナット部材2の雌ねじ部21と送りねじ軸3の雄ね
じ部31とが食い付きを生じることがない。よって、食
い付きにより送りねじ軸3が回転不能になるようなトラ
ブルを確実に防止することができる。
【0089】これにより、例えば、レンズ枠体5Aの前
記停止位置制御手段が誤作動した場合であっても、この
誤作動による悪影響を回避することができる。
【0090】これに対し、従来のレンズ駆動機構の場合
には、レンズ枠体が所定の停止位置を超えた後にモータ
が駆動され続けたような場合には、レンズ枠体またはナ
ット部材が他の部位に突き当たって停止することとな
り、この衝撃で、ナット部材と送りねじ軸とが締め付け
られたような状態となったり、ナット部材が傾斜したり
することによって、食い付きを生じる。これにより、送
りねじ軸が回転不能となる場合がある。特に、レンズを
高い精度で駆動する等の目的でねじのピッチが小さく設
定されているような場合には、食い付きがより生じ易
い。
【0091】本発明では、前述したような作動により、
ねじのピッチが小さい場合であっても、食い付きを確実
に防止することができ、よって、特に、レンズ駆動に高
い精度が求められるような場合にも有効である。
【0092】また、本実施形態では、コイルバネ9によ
ってレンズ枠体5Aをナット部材2に圧接する構成にな
っていることにより、レンズ鏡筒100の収納状態にお
ける光軸方向の長さを短縮することができる利点もあ
る。すなわち、レンズ枠体5Aを原点位置Sとしてレン
ズ鏡筒100を収納状態とするとき、コイルバネ9の付
勢力に抗してレンズ枠体5Aを基端方向に押圧すると、
レンズ枠体5Aは、基端面522が底部111に当接す
るまで基端方向に移動可能であるため、1群レンズ枠1
70および2群レンズ枠180をより基端側に収納する
ことができる。
【0093】なお、レンズ収納時の小型化等を考慮しな
ければ、このような構成と異なり、コイルバネ9は、な
くてもよい。すなわち、ナット部材2とレンズ枠体5A
とが離間できないようなものや、ナット部材2がレンズ
枠体5Aに固着または一体化されているようなものでも
よい。
【0094】また、スペーサ8は、なくてもよい。すな
わち、コイルバネ6がナット部材2を直接付勢するよう
なものでもよい。
【0095】また、コイルバネ6は、雌ねじ部21が非
ねじ部31に位置するときにナット部材2を付勢するも
のであればよく、雌ねじ部21が雄ねじ部31にあると
きには伸び切った状態になってナット部材2を付勢しな
いようなものであってもよい。
【0096】また、コイルバネ6やコイルバネ9のよう
な付勢部材は、付勢力を発揮し得る部材であればいかな
るものでもよく、例えば、トーションバネ、板バネ等の
他の各種バネや、ゴム等の弾性部材などであってもよ
い。
【0097】また、ナット部材2とスペーサ8との間
や、ナット部材2と円筒部52との間には、ワッシャ等
が挿入されていてもよい。また、レンズ枠体5Aは、複
数のレンズを保持するものであってもよい。
【0098】また、本発明では、前記のようなレンズ枠
体5Aの停止位置制御手段を併用しないものであっても
よいが、本実施形態のようにこれを併用した場合には、
レンズ駆動機構1Aの信頼性をより向上することができ
る。
【0099】<第2実施形態>図5は、本発明のレンズ
駆動機構の第2実施形態を示す断面側面図である。以
下、この図を参照して本発明のレンズ駆動機構の第2実
施形態について説明するが、前述した実施形態との相違
点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【0100】本実施形態のレンズ駆動機構1Bは、レン
ズ枠体5Bの構成が異なることと、コイルバネ6および
スペーサ8が省略されていること以外は前記第1実施形
態と同様である。
【0101】本実施形態のレンズ枠体5Bは、前記第1
実施形態のレンズ枠体5Aとスペーサ8とが一体的に形
成されたような構成になっている。すなわち、レンズ枠
体5Bは、スペーサ8に相当する押圧部55を有してお
り、この押圧部55には、送りねじ軸3が遊嵌状態で挿
通する貫通孔551が形成されている。
【0102】本実施形態では、コイルバネ9は、前記第
1実施形態と同様の機能の他に、雌ねじ部21が非ねじ
部32から雄ねじ部31に復帰する際の補助をする機能
をも発揮するものとなっている。
【0103】図5に示すように、雌ねじ部21が非ねじ
部32に位置するとき、コイルバネ9は、レンズ枠体5
Bを介して、ナット部材2を先端方向に付勢する。すな
わち、押圧部55の先端面である押圧面552がナット
部材2の基端面を押圧する。
【0104】押圧面552は、送りねじ軸3に対しほぼ
垂直になっている。また、押圧面552は、円筒部52
の先端面521よりやや先端側に形成されており、これ
により、ナット部材2の基端面と先端面521との間に
は、隙間が形成されている。
【0105】このような構成により、前記第1実施形態
と同様に、雌ねじ部21が非ねじ部32に位置すると
き、雌ねじ部21の先端は、雄ねじ部31の基端に圧接
された状態になっている。よって、送りねじ軸3を反対
方向に回転することにより、雌ねじ部21と雄ねじ部3
1とは、再び噛み合い始め、雌ねじ部21が雄ねじ部3
1に円滑かつ確実に復帰する。
【0106】また、押圧面552が送りねじ軸3に対し
ほぼ垂直になっていることにより、ナット部材2の傾斜
が防止され、雌ねじ部21がより円滑かつ確実に非ねじ
部32から雄ねじ部31に復帰することができる。
【0107】また、雌ねじ部21が雄ねじ部31にある
ときには、送りねじ軸3が所定方向に回転してナット部
材2が基端方向に移動すると、レンズ枠体5Bは、押圧
面552がナット部材2に押圧されることにより、ナッ
ト部材2とともに基端方向に移動する。
【0108】このように、本実施形態では、コイルバネ
6を省略することができ、よって、構造の簡素化や、製
造コスト低減を図ることができる。
【0109】以上、本発明のレンズ駆動機構を図示の実
施形態について説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、レンズ駆動機構を構成する各部は、同
様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換すること
ができる。
【0110】また、本発明のレンズ駆動機構は、カメラ
に限らず、他の各種の光学機器に適用することができ
る。
【0111】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、送
りねじ軸に非ねじ部を形成し、ナット部材の雌ねじ部が
非ねじ部に移行可能としたことにより、送りねじ軸とナ
ット部材とが食い付きを生じることを確実に防止するこ
とができる。よって、例えば、レンズ枠体が所定の停止
位置を超えて駆動されたような場合であっても、送りね
じ軸が回転不能になるようなことがない。
【0112】また、ナット部材を直接または間接的に付
勢する付勢部材が設けられていることにより、ナット部
材の雌ねじ部が送りねじ軸の非ねじ部に移行した場合、
雌ねじ部は、雄ねじ部に円滑かつ確実に復帰することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレンズ駆動機構の第1実施形態を示す
分解斜視図である。
【図2】図1に示すレンズ駆動機構の断面側面図(雌ね
じ部が雄ねじ部に位置する状態)である。
【図3】図1に示すレンズ駆動機構の断面側面図(雌ね
じ部が非ねじ部に移行した状態)である。
【図4】図1に示すレンズ駆動機構を備えたレンズ鏡筒
の縦断面図である。
【図5】本発明のレンズ駆動機構の第2実施形態を示す
断面側面図(雌ねじ部が非ねじ部に移行した状態)であ
る。
【符号の説明】
1A、1B レンズ駆動機構 2 ナット部材 21 雌ねじ部 22 切欠き 3 送りねじ軸 31 雄ねじ部 32 非ねじ部 33 拡径部 34 フランジ部 4 モータ 41、44 ピニオンギア 42 アイドルギア 43 出力軸 5A、5B レンズ枠体 51 レンズ枠 52 円筒部 521 先端面 522 基端面 53 突出部 531 溝 54 羽根部 55 押圧部 551 貫通孔 552 押圧面 6、9 コイルバネ 8 スペーサ 81 基端面 82 押圧面 83 貫通孔 11、12 ガイドシャフト 13 シャフト押さえ 131 枠部 132、133 支柱 134 軸受け部 14 原点センサー 100 レンズ鏡筒 110 ハウジング 111 底部 112 固定部 120 回転環 130 固定環 140 カム環 150 外側鏡枠環 160 内側鏡枠環 170 1群レンズ枠 180 2群レンズ枠 S 原点位置

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基部に対し回転しないように設けられ、
    雌ねじ部が形成されたナット部材と、 基部に対し回転可能に設けられ、前記雌ねじ部に螺合す
    る雄ねじ部と、前記雄ねじ部に隣接し、外径が前記雌ね
    じ部の内径以下である非ねじ部とが形成された送りねじ
    軸と、 前記送りねじ軸を回転駆動するモータと、 レンズを保持し、前記ナット部材とともに移動可能に設
    けられたレンズ枠体と、 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位置するとき、前記非ね
    じ部から前記雄ねじ部に向かう方向に前記ナット部材を
    直接または間接的に付勢する付勢部材とを備え、 前記送りねじ軸が所定方向に回転することにより前記ナ
    ット部材および前記レンズ枠体が前記雄ねじ部から前記
    非ねじ部に向かう方向に駆動されているとき、前記ナッ
    ト部材または前記レンズ枠体がその他の部位に当接して
    停止する前に、前記雌ねじ部が前記雄ねじ部から外れて
    前記非ねじ部に移行するよう構成されていることを特徴
    とするレンズ駆動機構。
  2. 【請求項2】 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位置する
    状態から、前記送りねじ軸が前記所定方向と反対方向に
    回転することにより、前記雌ねじ部が前記雄ねじ部に復
    帰する請求項1に記載のレンズ駆動機構。
  3. 【請求項3】 前記付勢部材は、前記送りねじ軸とほぼ
    同軸的に設置されたコイルバネで構成されている請求項
    1または2に記載のレンズ駆動機構。
  4. 【請求項4】 貫通孔が形成された押圧部材が該貫通孔
    に前記送りねじ軸が挿通した状態で設置されており、 前記押圧部材は、前記付勢部材の付勢力により前記ナッ
    ト部材を前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方向に
    押圧する請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ駆
    動機構。
  5. 【請求項5】 前記押圧部材が前記ナット部材を押圧す
    る押圧面は、前記送りねじ軸に対しほぼ垂直になってい
    る請求項4に記載のレンズ駆動機構。
  6. 【請求項6】 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位置する
    状態で、前記送りねじ軸が前記押圧部材の貫通孔にほぼ
    隙間なく挿通する請求項4または5に記載のレンズ駆動
    機構。
  7. 【請求項7】 前記レンズ枠体を前記非ねじ部から前記
    雄ねじ部に向かう方向に付勢するレンズ枠体付勢部材を
    有し、 前記雄ねじ部から前記非ねじ部に向かう方向に前記レン
    ズ枠体を駆動するときには、前記ナット部材が前記レン
    ズ枠体を押圧することにより前記レンズ枠体が移動し、 前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方向に前記レン
    ズ枠体を駆動するときには、前記レンズ枠体付勢部材の
    付勢力により前記レンズ枠体が移動する請求項1ないし
    6のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
  8. 【請求項8】 基部に対し回転しないように設けられ、
    雌ねじ部が形成されたナット部材と、 基部に対し回転可能に設けられ、前記雌ねじ部に螺合す
    る雄ねじ部と、前記雄ねじ部に隣接し、外径が前記雌ね
    じ部の内径以下である非ねじ部とが形成された送りねじ
    軸と、 前記送りねじ軸を回転駆動するモータと、 レンズを保持し、前記ナット部材とともに移動可能に設
    けられたレンズ枠体と、 前記レンズ枠体を前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向か
    う方向に付勢するレンズ枠体付勢部材とを備え、 前記送りねじ軸が所定方向に回転することにより前記レ
    ンズ枠体が前記雄ねじ部から前記非ねじ部に向かう方向
    に駆動されているとき、前記ナット部材または前記レン
    ズ枠体がその他の部位に当接して停止する前に、前記雌
    ねじ部が前記雄ねじ部から外れて前記非ねじ部に移行す
    るよう構成されていることを特徴とするレンズ駆動機
    構。
  9. 【請求項9】 前記レンズ枠体付勢部材は、前記レンズ
    枠体を介して、前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう
    方向に前記ナット部材を付勢しており、 前記雌ねじ部が前記非ねじ部に位置する状態から、前記
    送りねじ軸が前記所定方向と反対方向に回転することに
    より、前記雌ねじ部が前記雄ねじ部に復帰する請求項8
    に記載のレンズ駆動機構。
  10. 【請求項10】 前記雄ねじ部から前記非ねじ部に向か
    う方向に前記レンズ枠体を駆動するときには、前記ナッ
    ト部材が前記レンズ枠体を押圧することにより前記レン
    ズ枠体が移動し、 前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向かう方向に前記レン
    ズ枠体を駆動するときには、前記レンズ枠体付勢部材の
    付勢力により前記レンズ枠体が移動する請求項8または
    9に記載のレンズ駆動機構。
  11. 【請求項11】 前記レンズ枠体は、前記送りねじ軸が
    挿通する貫通孔が形成された押圧部を有し、前記レンズ
    枠体付勢部材の付勢力により、少なくとも前記押圧部に
    て前記ナット部材を前記非ねじ部から前記雄ねじ部に向
    かう方向に押圧する請求項8ないし10のいずれかに記
    載のレンズ駆動機構。
  12. 【請求項12】 前記押圧部が前記ナット部材を押圧す
    る押圧面は、前記送りねじ軸に対しほぼ垂直になってい
    る請求項11に記載のレンズ駆動機構。
  13. 【請求項13】 前記レンズ枠体を所定の停止位置に停
    止させる停止位置制御手段が誤作動した場合、この誤作
    動による悪影響を回避するよう作動する請求項1ないし
    12のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
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