JP2004053854A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持枠をガイドシャフトにより光軸方向に案内するレンズ駆動装置において、レンズ光軸のずれを簡単に補正できるようにする。
【解決手段】レンズＧ３を保持するレンズ保持枠６１、レンズ保持枠６１を光軸方向Ｌに往復動自在に案内するガイドシャフト８３、ガイドシャフト８３の両端部を支持するベース１０及び固定筒２０を備え、ガイドシャフト８３に沿ってレンズ保持枠６１を駆動するレンズ駆動装置において、ガイドシャフト８３の端部８３ｂと固定筒２０（支持板２３）との間に、ガイドシャフトの傾きを調整する偏芯部材９０を設けた。これにより、ガイドシャフト８３の傾きを適宜調整することで、レンズＧ３の光軸Ｌ３の軸ずれが容易に補正される。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸方向においてレンズを移動させるレンズ駆動装置に関し、特に、レンズ保持枠を光軸方向に案内するガイドシャフトを備えたレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレンズ駆動装置としては、ＣＣＤ等の撮像素子を保持するベース、ベースに固定された固定筒、固定筒の内側に配置されて出没する円筒カム、円筒カムの内側において光軸方向に順次に配列されそれぞれレンズを保持する複数のレンズ保持枠、一つのレンズ保持枠を光軸方向に案内するガイドシャフト等を備えたものが知られている。
このガイドシャフトは、レンズ保持枠の一部を摺動自在に支持し、ベースに一端部及び固定筒に他端部が固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のレンズ駆動装置においては、ガイドシャフトにより案内されるレンズ保持枠の製造バラツキ、組み付けバラツキ等により、ガイドシャフトにより案内されるレンズの光軸が、他のレンズの光軸に対して軸ずれを生じる場合があり、この軸ずれを補正するには、一度組み付けたものを分解して再度組み直し、あるいは、組み付け部品をそれぞれ微調整して、軸ずれの補正を行なっていた。したがって、この補正作業に時間を要し、生産性の低下、歩留まりの悪化を招いていた。
特に、ガイドシャフトに摺動自在に案内される連結部が、レンズの中心から比較的離れた位置にあると、レンズ保持枠が撓み変形等を生じて、ガイドシャフトの案内方向とレンズの光軸とが平行にならず、光軸の軸ずれを助長する傾向にあった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡略化、小型化等を図りつつ、レンズ光軸の軸ずれを簡単に補正でき、組み付け作業を容易に行なえ、生産性の向上、歩留まりの向上等が図れる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】
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ保持枠と、レンズ保持枠を光軸方向に往復動自在に案内するガイドシャフトと、ガイドシャフトの両端部を支持する支持部材とを備え、ガイドシャフトに沿ってレンズ保持枠を駆動するレンズ駆動装置であって、上記ガイドシャフトの傾きを調整する傾き調整手段を設けた、ことを特徴としている。
この構成によれば、レンズ保持枠が、ガイドシャフトに往復動自在に組み付けられた後に、レンズ保持枠に保持されたレンズの光軸が、所定の位置から軸ずれを生じている場合に、傾き調整手段により、ガイドシャフトの傾きを適宜調整すると、ガイドシャフトに案内されるレンズ保持枠及びレンズも一緒にその傾きが調整され、レンズの光軸の軸ずれが容易に補正される。
【０００６】
上記構成において、傾き調整手段は、ガイドシャフトの両端部の一方に連結され、かつ、ガイドシャフトの軸心から所定量偏芯した位置を中心として回転調節可能に支持部材に支持された偏芯部材である、構成を採用できる。
この構成によれば、偏芯部材を適宜回転させてその角度位置を調整すると、この偏芯部材に連結されたガイドシャフトは、他方の端部を支点として、偏芯部材に連結された側の端部が移動してその傾きが調整され、これにより、レンズ光軸の軸ずれが補正される。特に、傾き調整手段として偏芯部材を用いることで、構造が簡略化される。
【０００７】
上記構成において、偏芯部材の端部には、回転角度を調節するるための工具を接合する接合部を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、接合部に工具（例えば、接合部が＋又は−の形状なす溝である場合は、ドライバー等）を接合して回転させるだけで、容易に偏芯部材の角度位置を調整することができる。
【０００８】
上記構成において、支持部材は、光軸方向に軸心をもつ固定筒と、固定筒及び固定筒の外側に配置されたガイドシャフトの一端部を支持するベースとを含み、レンズ保持枠は、レンズを保持し固定筒の内側に配置される枠部と、枠部から固定筒の外側に延出してガイドシャフトに摺動自在に連結される連結部とを有し、偏芯部材は、ガイドシャフトの他端部に連結されると共に固定筒に支持されている、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズを保持した枠部が固定筒の内側に配置され、連結部が固定筒の外側に配置されたガイドシャフトに連結され、ガイドシャフトの一端部がベースに支持されかつ他端部が偏芯部材を介して固定筒に支持された組み付け状態において、レンズの光軸が所定の位置から軸ずれしている場合は、単に、偏芯部材を適宜回転させてその角度位置を調整するだけで、レンズの軸ずれを補正することができる。
このように、レンズ保持枠の連結部が、レンズの光軸からある程度の長さをもって離れた構造をなす場合において、レンズ保持枠の撓み等に起因する光軸のずれを生じても、偏芯部材の調整により、容易に軸ずれを補正することができる。
【０００９】
上記構成において、固定筒の内側には、変倍動作を行なう第１レンズ群及び第２レンズ群と合焦動作を行なう第３レンズ群とが配置され、第３レンズ群は、上上記レンズ保持枠を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群が組み付けられた状態において、第１レンズ群又は第２レンズ群の光軸に対して第３レンズ群の光軸がずれている場合は、傾き調整手段（偏芯部材）により、ガイドシャフトの傾きを調整することで、容易に光軸のずれを補正することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図４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は正面図、図２は内部を示す正面図、図３は断面図、図４は偏芯部材を示す部分図である。
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す支持部材としてのベース１０、ベース１０に固着され光軸方向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た円筒カム３０、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５０、ベース１０に対して光軸方向に移動自在に支持された第３レンズ群６０、円筒カム３０を駆動する駆動機構７０、第３レンズ群６０を光軸方向に駆動する駆動機構８０等を備えている。
【００１１】
駆動機構７０は、図２に示すように、ベース１０に固定されたＤＣモータ７１、ＤＣモータ７１により駆動される歯車７２を含む歯車列等により形成されている。駆動機構８０は、図２及び図３に示すように、ベース１０から突出して伸長する固定板１３に固定されたステップモータ８１、その駆動軸８４ａに直結されたリードスクリュー８２、光軸方向に伸長するガイドシャフト８３、回り止めシャフト８４、コイルスプリング８５等により形成されている。
【００１２】
ベース１０には、図３に示すように、ローパスフィルタ１１、撮像素子としてのＣＣＤ１２、固定筒２０、ガイドシャフト８３等が取り付けらている。ガイドシャフト８３は、両端部を支持する支持部材として機能するベース１０と固定筒２０とにより支持されている。
すなわち、図３に示すように、一端部８３ａが、ベース１０の嵌合穴１４に嵌合されて支持され、他端部８３ｂが、傾き調整手段としての偏芯部材９０を介して、固定筒２０から突出した支持板２３に支持されている。
【００１３】
偏芯部材９０は、図４（ａ）に示すように、中心軸Ｃ１をもつ円柱状の縮径部９１、中心軸Ｃ２をもつ円筒状の拡径部９２を有し、縮径部９１と拡径部９２とは、お互いの中心軸が所定量Ｄだけ偏芯した状態で一体的に形成されている。
縮径部９１は、支持板２３の嵌合孔２３ａに対して、所定の摩擦力をもって嵌合されて固定筒２０に支持されている。また、その端面（端部）には、ドライバー等の工具を接合する際の接合部としての溝９１ａが形成されている。拡径部９２は、ガイドシャフト８３の他端部８３ｂを嵌合させるための円形の嵌合穴９２ａを有する。
【００１４】
そして、偏芯部材９０は、図３及び図４（ｂ）に示すように、ガイドシャフト８３の他端部８３ｂと固定筒２０の支持板２３との間に介在した状態で、支持板２３に回転調節可能に支持されている。したがって、ドライバー等を溝９１ａに接合して、偏芯部材９０（縮径部９１）を適宜回転させることで、偏芯量Ｄに応じて他端部８３ｂが移動させられ、一端部８３ａを支点としてガイドシャフト８３の傾きが調整されるようになっている。
【００１５】
円筒カム３０は、図３に示すように、外周面に形成された３つのフォロワピン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。フォロワピン３１は、固定筒２０のカム溝２１に挿入され、円筒カム３０は、駆動機構７０により回転させられると、光軸方向Ｌにおいて前進及び後退する。
【００１６】
第１レンズ群４０は、図３に示すように、光軸Ｌ１をもつレンズＧ１を保持するレンズ保持枠４１、レンズ保持枠４１に形成されカム溝３３に挿入された３つのフォロワピン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。
【００１７】
第２レンズ群５０は、図３に示すように、光軸Ｌ２をもつレンズＧ２を保持するレンズ保持枠５１、レンズ保持枠５１に形成されカム溝３４に挿入された３つのフォロワピン５２、シャッタユニットＳ等を備えている。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。
【００１８】
第３レンズ群６０は、図２及び図３に示すように、光軸Ｌ３をもつレンズＧ３を保持するレンズ保持枠６１を備える。レンズ保持枠６１は、固定筒２０の内側においてレンズＧ３を保持する枠部６２、枠部６２の近傍に形成された連結部６３、枠部６２から固定筒２０の外側に延出する腕部６４、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６６等により形成されている。
【００１９】
連結部６３は、図２及び図３に示すように、回り止めシャフト８４をレンズＧ３の径方向に遊挿させると共にレンズＧ３の周方向において密接して摺動するように受け入れる長孔６３ａを有する。そして、長孔６３ａに、回り止めシャフト８４が挿入されることで、レンズ保持枠６１は、光軸方向に垂直な面内で（光軸回りに）回転しないように規制される。
腕部６４は、枠部６２から固定筒２０の切り欠き部２２を通り、固定筒２０の径方向外側まで延出している。ナット保持部６５は、図３に示すように、リードスクリュー８２に螺合するナット６７を若干の隙間を持って挟み込み回転を規制するように保持する。
【００２０】
連結部６６は、図２及び図３に示すように、ナット保持部６５の近傍に一体的に形成され、光軸方向において離隔した２つの連結孔６６ａを有し、連結孔６６ａは、ガイドシャフト８３に対して摺動自在に外嵌されている。
そして、レンズ保持枠６１は、図３に示すように、連結部６３の後方面とベース１０との間に圧縮状態で配置されたコイルスプリング８５により、光軸方向の前方（被写体側）に向けて付勢されている。
【００２１】
この装置の動作について説明すると、ＤＣモータ７１が回転すると、歯車列を介して歯車７２が回転し、歯車７２と噛合する弧状歯車部３２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、広角から望遠まで変倍動作を行なう。
【００２２】
また、ステップモータ８１が回転すると、リードスクリュー８２、ナット６７を介して、第３レンズ群６０がガイドシャフト８３及び回り止めシャフト８４に案内されつつ光軸方向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動作を行なう。
【００２３】
次に、この装置の組み付け及び光軸の軸ずれ補正について説明する。
先ず、ガイドシャフト８３及び回り止めシャフト８４が植設されたベース１０に対して、連結部６６をガイドシャフト８３に摺動自在にかつ連結部６３を回り止めシャフト８４に摺動自在に嵌め込むように、レンズＧ１を保持したレンズ保持枠６１が取り付けられる。
【００２４】
続いて、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０が取り付けられた円筒カム３０が固定筒２０に対して入れ子状に配置され、この固定筒２０がベース１０に固定される。そして、ステップモータ８１等が取り付けられる。
また、固定筒２０の取り付けに先立って、ガイドシャフト８３の他端部８３ｂには、偏芯部材９０が予め連結（嵌合）されており、偏芯部材９０の縮径部９１が支持板２３の嵌合孔２３ａに嵌合されるように、固定筒２０がベース１０に取り付けられる。尚、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０は、お互いの光軸Ｌ１，Ｌ２が円筒カム３０及び固定筒２０を基準として、所定の光軸Ｌに一致するように光軸合わせが行なわれる。
【００２５】
続いて、第３レンズ群６０の光軸Ｌ３が他の光軸Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）からずれている場合には、その軸ずれが補正される。すなわち、固定筒２０を固定し、全てのレンズ群４０，５０，６０の組み付けが完了した後に、図５に示すように、第３レンズ群６０の光軸Ｌ３が、基準となる光軸Ｌから逸脱して軸ずれを生じている場合、ドライバー等の工具を溝９１ａに接合して、例えば図６に示すように、偏芯部材９０を回転させてその角度位置を適宜調節する。
【００２６】
この偏芯部材９０の角度調節により、他端部８３ｂも移動し、ガイドシャフト８３は、図６に示すように、一端部８３ａを支点として所定角度だけＲ方向に傾きが調整されることになる。すると、レンズ保持枠６１は、図６において全体的に左上がりに傾斜し、そのレンズＧ３の光軸Ｌ３が、光軸Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）と一致するように、軸ずれが補正される。
このように、第３レンズ群６０の光軸が、基準となる光軸Ｌに対してずれていた場合、偏芯部材９０を適宜回転させて調整するだけで、容易に光軸のずれを補正することができる。したがって、装置の製造ラインにおいて、最後の検査工程等で、この軸ずれ補正を簡単に行なうことができるため、歩留まり、生産性が向上する。
【００２７】
上記実施形態においては、傾き調整手段として、ガイドシャフト８３の端部８３ｂに連結される偏芯部材９０を示したが、これに限定されるものではなく、ガイドシャフト８３の傾きを調整できるものであれば、その他の機構を採用してもよい。
【００２８】
また、上記実施形態においては、複数のレンズ群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、少なくとも一つのレンズ群に対して本発明に係る構造を採用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置によれば、レンズ保持枠を光軸方向に往復動自在に案内するガイドシャフトの傾きを調整する傾き調整手段を設けたことにより、傾き調整手段でガイドシャフトの傾きを適宜調整するだけで、ガイドシャフトに案内されるレンズ保持枠及びレンズも一緒にその傾きが調整され、レンズの光軸のずれを容易に補正できる。これにより、装置の組み付け作業、検査工程等での補正作業が容易に行なえ、製品の歩留まりが良くなり、生産性が向上する。
特に、傾き調整手段として、ガイドシャフトの端部に連結される偏芯部材を採用することにより、構造の簡略化、装置の小型化等を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す正面図である。
【図３】図１に示すレンズ駆動装置の断面図である。
【図４】（ａ）は傾き調整手段としての偏芯部材を示す平面及び断面図であり、（ｂ）は偏芯部材をガイドシャフトに取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】レンズ駆動装置の一部をなす第３レンズ群及びその駆動機構並びに偏芯部材を示す断面図である。
【図６】偏芯部材の角度調整を行なった状態での第３レンズ群及びその駆動機構並びに偏芯部材を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　ベース（支持部材）
１２　ＣＣＤ
１４　嵌合穴
２０　固定筒（支持部材）
２３　支持板（支持部材）
２３ａ　嵌合孔
３０　円筒カム
４０　第１レンズ群
５０　第２レンズ群
６０　第３レンズ群
６１　レンズ保持枠
６２　枠部
６３　連結部
６３ａ　長孔
６４　腕部
６５　ナット保持部
６６　連結部
６６ａ　連結孔
６７　ナット
７０　駆動機構
８０　駆動機構
８１　ステップモータ
８２　リードスクリュー
８３　ガイドシャフト
８３ａ　一端部
８３ｂ　他端部（両端部の一方）
８４　回り止めシャフト
９０　偏芯部材（傾き調整手段）
９１　縮径部
９１ａ　溝（接合部）
９２　拡径部
９２ａ　嵌合穴
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３　レンズ

Claims (5)

1. レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を光軸方向に往復動自在に案内するガイドシャフトと、前記ガイドシャフトの両端部を支持する支持部材とを備え、前記ガイドシャフトに沿って前記レンズ保持枠を駆動するレンズ駆動装置であって、
   前記ガイドシャフトの傾きを調整する傾き調整手段を設けた、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記傾き調整手段は、前記ガイドシャフトの両端部の一方に連結され、かつ、前記ガイドシャフトの軸心から所定量偏芯した位置を中心として回転調節可能に前記支持部材に支持された偏芯部材である、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記偏芯部材の端部には、回転角度を調節するるための工具を接合する接合部を有する、
   ことを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記支持部材は、光軸方向に軸心をもつ固定筒と、前記固定筒及び前記固定筒の外側に配置された前記ガイドシャフトの一端部を支持するベースと、を含み、
   前記レンズ保持枠は、前記レンズを保持し前記固定筒の内側に配置される枠部と、前記枠部から前記固定筒の外側に延出して前記ガイドシャフトに摺動自在に連結される連結部と、を有し、
   前記偏芯部材は、前記ガイドシャフトの他端部に連結されると共に前記固定筒に支持されている、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記固定筒の内側には、変倍動作を行なう第１レンズ群及び第２レンズ群と、合焦動作を行なう第３レンズ群とが配置され、
   前記第３レンズ群は、前記レンズ保持枠を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のレンズ駆動装置。

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