JP2006053307A - 光学モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 組立てが容易な光学ユニットを提供することにある。
【解決手段】 光軸Ｏを有する鏡筒（光学部品）16を保持して光軸が延びる方向に移動可能な鏡筒ホルダ（光学部品ホルダ）35を、このホルダに設けたナット39と、このナットに螺合してステッピングモータ（駆動源）41により正逆回転されるリードスクリュー65とにより移動させるレンズ駆動装置11であって、モータ41の回転をリードスクリュー65に伝達する減速歯車列（歯車伝動機構）61を備える。ベース（第１の支持部材）13及びカバー（第２の支持部材）15と、これらの間に配置された歯車支え（中間支持部材）14とを備える。減速歯車列61の歯車軸62aの両端部をカバー15と歯車支え14とに夫々支持させて、これらカバー15と歯車支え14との間に減速歯車列61を配置する。これにより、歯車軸62aの軸長を短くしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えばカード型デジタルカメラやカメラ付き電話等の携帯型電子機器に搭載されて、焦点調節やズーミング等のために移動される光学部品を備えた光学モジュールに関する。

従来、モータの回転をギャ列機構でズームレンズのカム環に伝えて、このカム環を回転駆動させることにより、ズームレンズの鏡筒をズーミング動作させるレンズ駆動装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。

このレンズ駆動装置では、鏡筒の側方に位置してカメラボディに支持されたギャ支持小プレートと、このプレートを覆ってカメラボディに固定されたギャ支持大プレートとを備え、これら両プレート間に円筒形状のモータと、このモータの回転をカム環に伝動するギャ列機構とを配置している。ギャ列機構は複数のギャを互に噛合せてなり、各ギャのギャ軸の両端部はいずれもギャ支持小プレート又はギャ支持大プレートの軸受部に回転自在に支持されている。この構成では、ギャ支持小プレートと、モータ及びギャ列機構が予め支持されたギャ支持大プレート等を、カメラボディの正面側から組込むことができる。

又、従来、モータにより回転軸されるリードスクリューを備え、このリードスクリューに噛合うナットを有したレンズ保持枠を、モータの回転によって光軸が伸びる方向に移動させるレンズ駆動装置も知られている（例えば特許文献２参照。）。

この特許文献２に記載のレンズ駆動装置のようにリードスクリューを用いる構成では、このスクリューとナットとのスラスト方向の遊びをなくすために、リードスクリューはスラスト方向にコイルばねで付勢される。
特開平5−297258号公報（0005−0011、図１−図３） 特開2002−296480号公報（0023−0030、図１−図４）

特許文献１の記載の技術では、各ギャ列機構をなす各ギャのギャ軸の両端部がギャ支持小プレートとギャ支持大プレートとの軸受部に嵌合して回転自在に支持されるので、僅かながらも嵌め合い隙間が必ず存在する。これらの隙間を原因として、既述のようにカメラボディの正面側から組込みを行う際に、各ギャ軸がばらばらに傾くことは避けられない。こうした傾きとそのばらつきは各ギャ軸の軸長が長いほど大きくなる。

ところで、特許文献１には、各ギャ列機構をなす各ギャのギャ軸の長さを短くする技術的配慮についての教示がないとともに、特許文献１の技術では円筒形状のモータの軸方向と平行な各ギャ軸の軸長は少なくとも前記モータの全長より長い。

このような特許文献１の記載の技術では、各ギャ軸の傾きとばらつきとが大きく発生しやすい。このため、既述のようにカメラボディの正面側からの組込み作業において、自由端となっている各ギャ軸の端部とギャ支持小プレート又はギャ支持大プレートの軸受部とを嵌合させることが容易ではなく、組立てに手間がかかり易い。

又、特許文献２に記載のようにモータにより回転されるリードスクリューを引用文献１に適用して、ギャ列機構の最終歯車をリードスクリューに取付けてレンズ駆動装置を構成する場合、ギャ列機構の各ギャ軸の長さは、これらギャ軸を両端支持する両プレートに亘って支持されるリードスクリューの長さに合わせて長くなる。このため、各ギャ軸の傾きとばらつきとが大きくなることから、組立ての手間がより掛かり易くなる。

それだけではなく、前記適用の場合にギャ列機構を組立てる際には、リードスクリューへのナットの螺合及びリードスクリューを付勢するコイルばねの取付けも同時進行的に行われる。ところで、リードスクリューとナットとを所定の状態に螺合させたり、コイルばねを設けたりする際には、かなり大きな作業力が必要であり、この作業力は仮組みの状態のギャ列機構にも当然に波及する。このため、前記螺合及びコイルばねの取付けに伴って仮組み状態のギャ列機構の組立てが損なわれる恐れがある。したがって、こうした事態が生じないように配慮して組立てなければならなくなるので、なお更、組立に手間が掛かり易くなる。

本発明の目的は、組立てが容易な光学ユニットを提供することにある。

前記課題を解決するために本発明は、中間支持部材と、この中間支持部材の一面側に連結された第１の支持部材と、前記中間支持部材の他面側に連結された第２の支持部材と、前記第１、第２の支持部材間に前記中間支持部材から外れて配置され、かつ、光軸を有しこの光軸が伸びる方向に移動される光学部品と、この光学部品を保持した光学部品ホルダと、前記第１、第２の支持部材に亘って設けられ、かつ、前記光学部品と一体又は別体に設けたナット部に螺合するねじ部を有し、前記ナット部との噛み合いを介して前記光学部品ホルダを前記光軸が延びる方向に移動させるリードスクリューと、ロータを有し、このロータを正逆回転させる駆動源と、前記第１、第２の支持部材の内の一方と前記中間支持部材とに両端支持される歯車軸を有して前記一方の支持部材と中間支持部材との間に配置され、前記ロータの正逆回転を前記リードスクリューに伝達する歯車伝動機構と、を具備している。

本発明では、光軸を有する光学部品を保持した光学部品ホルダと一体又は別体にナット部を設け、このナット部に螺合したリードスクリューに歯車伝動機構を介して駆動源が有したロータの正逆回転を伝達して、光学部品ホルダを光軸が延びる方向に移動させるレンズ駆動装置であって、第１の支持部材と第２の支持部材との間に中間支持部材を配置するとともに、歯車伝動機構が有した歯車軸を第１、第２の支持部材の内の一方と中間支持部材に両端支持させて、これら一方の支持部材と中間支持部材間に歯車伝動機構を配置している。

この構成では、第１、第２の支持部材と中間支持部材とが３層に設けられているので、リードスクリューを配設する関係でこのスクリューの軸長に応じて第１、第２の支持部材が互に離れているにも拘わらず、中間支持部材と一方の支持部材との間に配置された歯車伝動機構が有する歯車軸の軸長を、リードスクリューの軸長とは無関係に短くできる。このため、歯車伝動機構を一方の支持部材と中間支持部材との間に配置する際に、歯車軸の倒れやこの倒れのばらつきが小さくなるので、前記一方の支持部材の軸受部と歯車軸の端部とを容易に嵌合させて、組立てを行うことができる。

なお、既述のように第１、第２の支持部材と中間支持部材とが３層に設けられているので、歯車伝動機構を、仮組み状態ではなく、一方の支持部材と中間支持部材との間に所定の組立てた上で、他方の支持部材を取付ける側からリードスクリューとナット部とを螺合させる作業などを行うことも必要により可能である。

又、本発明の好ましい形態では、前記中間支持部材が、その厚み方向の一面から突出して前記第１の支持部材との連結を担う第１連結部と、厚み方向の他面から突出して前記第２の支持部材との連結を担う第２連結部とを有している。この発明の形態では、中間支持部材の一面に突出した第１連結部に第１の支持部材が連結されるとともに、中間支持部材の他面に突出した第２連結部に第２の支持部材が連結されるので、中間支持部材を基準としてこれに第１、第２の支持部材を位置決めして連結できる点で好ましい。

又、本発明の好ましい形態では、前記中間支持部材がその厚み方向に貫通する連結軸を有し、この連結軸の一端部が前記第１連結部を形成し、前記連結軸の他端部が前記第２連結部を形成している。この発明の形態では、中間支持部材の一面に突出した連結軸の一端部に第１の支持部材が連結されるとともに、中間支持部材の他面に突出した連結軸の他端部に第２の支持部材が連結されるので、中間支持部材に設けた同一の連結軸を基準として第１、第２の支持部材を中間支持部材に位置決めして連結できる点で好ましい。

又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューが前記第１、第２の支持部材に両端支持されているとともに、このリードスクリューの中間部を前記中間支持部材に固定された部品又は前記中間支持部材に設けたラジアル軸受孔に通してこの軸受孔でラジアル方向に支持している。この発明の形態では、歯車伝動機構の歯車軸よりも長いリードスクリューの中間部をラジアル方向に支持したので、組立て時のリードスクリューの倒れが小さく抑制される。このため、歯車軸を支持しない方の支持部材の軸受部とリードスクリューの端部とを容易に嵌合させて、組立てを行うことができる。

又、本発明の好ましい形態では、前記光学部品ホルダの移動をガイドする複数のガイド軸を、前記中間支持部材から外れた位置で前記第１、第２の支持部材に亘って設けている。この発明の形態では、ガイド軸の配置に中間支持部材が影響しないので、ガイド軸の位置精度のばらつきが部品の集積数に応じて増えることがない。したがって、ガイド軸に沿う光学部品ホルダの移動を円滑に行わせることができる。

又、本発明の好ましい形態では、前記駆動源がステータ備えるステッピングモータからなり、前記歯車軸を支持しない方の支持部材と前記ステータとの間に、前記光学部品ホルダの位置を検出するセンサを配置している。この発明の形態では、第１、第２の支持部材と中間支持部材とが３層に設けられていることを利用して、センサとステッピングモータとを光学モジュールの厚み方向に並べたので、部品の高密度配置が促進され、小形化に貢献できる。

本発明によれば、光学部品を移動させるリードスクリューの軸長とは無関係に、歯車伝動機構の歯車軸を短くできるに伴い、組立て時の歯車軸の倒れやこの倒れのばらつきが小さくなるので、組立てが容易な光学ユニットを提供できる。

図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図３中符号１１で示す光学モジュール例えばレンズ駆動装置は、カード型デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの携帯型電子機器に搭載される。このレンズ駆動装置１１は、回路基板１２と、第１の支持部材例えばベース１３と、中間部材例えば歯車支え１４と、カバー１５と、光学部品例えば鏡筒１６と、駆動部１７とを具備している。

回路基板１２にはＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子２１が装着されている。図４に示すように回路基板１２は、ベース１３及び歯車支え１４の一端面に沿って折れ曲がった曲げ部位１２ａを有している。

非磁性金属からなるベース１３は、レンズ駆動装置１１の外郭の一部をなすものであって、平面視例えば長方形であって、曲げ部位１２ａを除いて回路基板１２の表面に固定されている。このベース１３の長手方向一端側部分には、撮像素子２１を収容する通孔２２が形成されているとともに、図１に示すように通孔２２を囲むように設けられたコの字状の側壁２３を有している。

ベース１３の長手方向他端側部分には、図１に示すように四角形のセンサ配置溝２４と、円形状のばね受け溝１３ａとが夫々形成されている。更に、ベース１３の長手方向他端側部分には、この上に重なって歯車支え１４が連結されている。非磁性金属からなる歯車支え１４は、駆動部１７の一部を支持する部材であり、レンズ駆動装置１１の外郭の一部をなしている。

歯車支え１４とベース１３との連結を次に説明する。図１に示すように歯車支え１４の全長はベース１３の幅と略同じである。この歯車支え１４の長手方向両端部には、この端部を厚み方向に圧入によって貫通した連結軸２６（図１及び図４参照）が夫々取付けられている。連結軸２６は非磁性金属から円筒状に形成されている。連結軸２６の一端部は歯車支え１４の一面１４ａから突出して第１連結部２６ａを形成している。連結軸２６の他端部は歯車支え１４の他面１４ｂから突出して第２連結部２６ｂを形成している。したがって、歯車支え１４はその厚み方向両面に個別に突設された一対の第１連結部２６ａと一対の第２連結部２６ｂとを有している。これらの連結部２６ａ，２６ｂの内周には夫々雌ねじが形成されている。なお、連結部２６ａ，２６ｂは、連結軸に代えて歯車支え１４に一体に形成することも可能であり、この場合、本実施形態のように同一軸線（連結軸２６の中心軸線）上に設けることに代えて、平面上の位置を互にずらせて設けることも可能である。

図１に示すようにベース１３の前記長手方向他端側部分の両側部位には、第１連結部２６ａの外径に等しい孔径を有する連結孔２７が開けられている。これら連結孔２７には対応する第１連結部２６ａが夫々圧入気味に嵌合されている。これにより、連結軸２６を介してベース１３が歯車支え１４の一面に位置決めされている。この位置決め状態で連結ねじ２８を第１連結部２６ａにねじ込むことにより、歯車支え１４の一面１４ａにベース１３が連結されている。この状態を図３に示す。連結ねじ２８は回路基板１２を貫通して第１連結部２６ａにねじ込まれるので、回路基板１２は共締めされている。

非磁性金属からなるカバー１５は図３及び図４に示すように側壁１５ａを有している。カバー１５は、その側壁１５ａの先端面をベース１３の側壁２３の先端面に突き当てて位置決めされるとともに、駆動部１７を歯車支え１４との間に挟んでこの歯車支え１４の他面１４ｂに連結されている。この連結のために、カバー１５には図１に示すように一対の連結孔２９が開けられている。連結孔２９の孔径は第２連結部２６ｂの外径に等しい。そして、これらの連結孔２９を対応する第２連結部２６ｂに夫々圧入気味に嵌合させた状態で、連結ねじ３０を第２連結部２６ｂにねじ込むことにより、歯車支え１４の他面１４ｂにカバー１５が連結されている。この状態を図３に示す。連結ねじ３０は駆動部１７を貫通して第２連結部２６ｂにねじ込まれるので、駆動部１７は共締めされている。

カバー１５は、その一端部に鏡筒１６の入射面と対向する窓孔１５ｂを有している。カバー１５には、断面が円形の互いに平行な複数のガイド軸３１，３２が、窓孔１５ｂの周方向に略１８０°離れて夫々固定されている。ガイド軸３１，３２は、その大径端部を窓孔１５ｂの近傍に開けた固定孔１５ｃ，１５ｄに個別に圧入することによってカバー１５の裏側に突設されている。圧入されたガイド軸３１，３２はその中心軸線に対して傾き（倒れ）を生じない。図２に示すように一方のガイド軸３１は駆動部１７に寄せて配置され、このガイド軸３１よりも他方のガイド軸３２は駆動部１７から遠ざかって配置されている。ガイド軸３２は回り止め軸としても機能する。図３に示すようにガイド軸３１の先端部はベース１３に設けた支持穴２５ａに圧入気味に挿入されており、同様に、ガイド軸３２の先端部はベース１３に設けた他の支持穴２５ｂに圧入気味に挿入されている。

図３に示すように鏡筒１６はその内部に収められた複数のレンズ１６ａを有している。図３中符号Ｏは鏡筒１６の光軸を示している。この光軸Ｏに対してガイド軸３１，３２は平行に設けられている。鏡筒１６の外周には鏡筒ホルダ３５がねじ込んで固定されている。鏡筒ホルダ３５は、光学部品ホルダであって、金属又は合成樹脂の成形品である。

この鏡筒ホルダ３５の外周部には複数例えば一対の摺動部３６,３７が一体に設けられている。一方の摺動部３６は、断面円形の孔を有していて、これを貫通するガイド軸３１の外周に摺動可能に嵌合されている。他方の摺動部３７は、Ｕ字状の溝を有していて、これを貫通するガイド軸３２の外周に嵌合されている。これにより鏡筒１６は、そのレンズ１６ａを撮像素子２１に対向させてガイド軸３１，３２と亘って支持されている。この支持状態において鏡筒１６は、撮像素子２１に対して接離する方向、言い換えれば光軸Ｏが延びる方向（光軸方向）に移動可能に設けられている。この移動により、撮像素子２１に対する鏡筒１６の合焦点動作が行われる。

図１〜図３に示すように鏡筒ホルダ３５は、その外周及び摺動部３６と一体に連続する張出し部３５ａを有している。張出し部３５ａには、ナット部が一体に設けられている。すなわち、本実施形態の場合には、張出し部３５ａにこれを厚み方向に貫通する段付き構造のナット固定孔３８が形成されていて、このナット固定孔３８にナット部をなすナット３９が固定されている。

この場合、ナット３９は、金属製品であり、鍔部３９ａを有していて、この鍔部３９ａが張出し部３５ａに位置決めされるまで、ナット固定孔３８に圧入されている。ナット３９の圧入部分の外周はローレット加工されており、圧入によりローレットが鏡筒ホルダ３５に食い込むことにより、後述のリードスクリュー６５の回転時に、回転方向にナット３９が弛むのを防止している。

なお、ナット部とは、切削加工により張出し部３５ａにねじ溝を直接形成した態様も含んでいる。更に、ナット部は、インサート成形により金属製のナット３９を鏡筒ホルダ３５と一体にすることもでき、又、接着により一体にすることも可能である。

駆動部１７は、駆動源例えば電気モータ具体的にはステッピングモータ４１と、歯車伝動機構例えば減速歯車列６１とを備えている。

ステッピングモータ４１は、例えばステップ角が180°の２極のモータであって、図１に示すように一対のコイルブロック４２と、ヨーク４３と、ロータ４４とを備えている。コイルブロック４２及びヨーク４３はステ−タを形成している。

図２に示すようにコイルブロック４２は、鉄心４５と励磁コイル４６とを有している。鉄心４５は、コア部４５ａの長手方向両端に夫々ヨーク連結部４５ｂ,４５ｃを設けてなる。ヨーク連結部４５ｃは一対のコイルブロック４２を一体とするためにこれらコイルブロック４２に共用されている。このため、鉄心４５は、そのヨーク連結部４５ｃの両側に、夫々にコア部４５ａを介してヨーク連結部４５ｂを配置した構成となっている。励磁コイル４６はコア部４５ａに夫々巻き付けられている。

励磁コイル４６の励磁によって発生する磁束を導くヨーク４３は、平板状であって、一つの端部４３ａと一対の端部４３ｂ,４３ｃとを有している。一対の端部４３ｂ,４３ｃはヨーク連結部４５ｂに個別に連結され、これら一対の端部４３ｂ,４３ｃ間に位置した端部４３ａはヨーク連結部４５ｃに連結されている。ヨーク４３の各端部４３ａ〜４３ｃを除いた磁路部分４３ｄは、コイルブロック４２に重なることなく、コイルブロック４２の側方に突出されている。この磁路部分４３ｄにはロータ通孔４７が形成されている。ロータ通孔４７にはロータ４４が配置されている。ロータ４４の外周部は周方向に隣接する所定領域ごとに互いに異なる極性に着磁されている。

したがって、ステッピングモータ４１は、その励磁コイル４６に図示しないモータドライバを介して駆動パルスが印加されるたびに、ロータ通孔４７を区画する壁に所定領域に現われる極性（Ｓ極又はＮ極）とロータの磁極との間に生じる磁気作用によって、180°のステップ角で回転される。

ステッピングモータ４１は、例えば歯車支え１４とカバー１５との間に配置されている。この配置のために前記第２連結部２６ｂが用いられている。詳しくは、一方の第２連結部２６ｂは、ヨーク連結部４５ｂ及びこれに重ねられた端部４３ｂに開けられた円形の連結孔４２ｅ，４３ｅ（図３参照）を貫通し、更にカバー１５に設けた一方の連結孔２９に挿入されている。同様に、他方の第２連結部２６ｂは、ヨーク連結部４５ｂ及びこれに重ねられた端部４３ｂに開けられた円形の連結孔（連結孔４３ｅのみ図示し、連結孔４２ｅは図示しない）を貫通し、更にカバー１５に設けた他方の連結孔２９に挿入されている。各連結孔４２ｅ，４３ｅ、及び連結孔２９の孔径はいずれも第２連結部２６ｂの外径に等しく、第２連結部２６ｂは各連結孔４２ｅ，４３ｅ,連結孔２９の夫々に圧入気味に嵌合されている。したがって、連結軸２６によりステッピングモータ４１及びカバー１５が位置決めされている。こうした位置決め状態で、連結ねじ３０を第２連結部２６ｂにねじ込むことにより、歯車支え１４の他面１４ｂにステッピングモータ４１を挟んでカバー１５が連結されている。これにより、コイルブロック４２がカバー１５の裏面に固定され、磁路部分４３ｄが歯車支え１４の他面１４ｂに支持されている。

カバー１５は、連結ねじ３０による連結部と、ベース１３に固定された前記ガイド軸３１,３２とを介して固定されている。この固定によりベース１３の側壁２３とカバー１５の側壁１５ａとの端面同士が図３及び図４に示すように当接して、レンズ駆動装置１１の厚み方向に関しベース１３に対するカバー１５の位置が決められている。

ステッピングモータ４１のロータ４４は、そのロータ軸４４ｂの一端部を歯車支え１４に設けた軸受部例えば第１の軸受穴５１に嵌合させるとともに、ロータ軸４４ｂの他端部をカバー１５の歯車支え部として機能する部分に設けた軸受部例えば第１の軸受穴５５に嵌合して、回転自在に支持されている。ロータ４４のロータ軸４４ｂの外周に駆動歯車４４ａが設けられている。この駆動歯車４４ａは例えばロータ軸４４ｂと一体に形成されているが、別に作られた駆動歯車４４ａをロータ軸４４ｂの外周に嵌め付けてもよい。

図３等に示すように減速歯車列６１は、平歯車からなる複数例えば第１〜第３の減速歯車６２〜６４を有している。第１の減速歯車６２は、その歯車軸６２ａの一端部を歯車支え１４に設けた軸受部例えば第２の軸受穴５２に嵌合させるとともに、歯車軸６２ａの他端部をカバー１５の歯車支え部として機能する部分に設けた軸受部例えば第２の軸受穴５６に嵌合して、回転自在に支持されている。第１の減速歯車６２はこれより小径の駆動歯車４４ａに噛み合わされている。第２の減速歯車６３は、第１の減速歯車６２より小径であり、第１の減速歯車６２と同じ中心軸線を有して第１の減速歯車６２に一体に形成されている。第３の減速歯車６４は、減速歯車列６１の最終歯車をなし第２の減速歯車６３より大径であって、この第２の減速歯車６３に噛み合わされている。

この減速歯車列６１は、図２に示すように第３の減速歯車５４のステッピングモータ４１の投影領域内に略配置されている。これにより、ステッピングモータ４１と鏡筒１６との間が、減速歯車列６１の配設スペースを原因として大きく離れることを抑制して、レンズ駆動装置１１全体のコンパクト化が図られている。第３の減速歯車６４は、図３及び図４において鏡筒ホルダ３５の張出し部３５ａの上方に配置されている。

最終歯車である第３の減速歯車６４は、外周にねじ部６５ａを有したリードスクリュー６５に連結されている。なお、リードスクリュー６５は金属又は合成樹脂製であり、これに第３の減速歯車６４を一体に形成することもできる。リードスクリュー６５は、第３の減速歯車６４の歯車軸を兼ねている。リードスクリュー６５は、その一端部をベース１３に設けた軸受部例えば軸受穴５８に嵌合させるとともに、他端部をカバー１５に設けた軸受部例えば第３の軸受穴５３に嵌合して、回転自在に支持されている。

このリードスクリュー６５のねじ部６５ａはナット３９に螺合して張出し部３５ａを厚み方向に貫通している。ヨーク４３の磁路部分４３ｄの一部は張出し部３５ａと対向しており、この部位にはラジアル軸受孔として例えば通孔６６が形成されている。この通孔６６にリードスクリュー６５が通されている。リードスクリュー６５の通孔６６を貫通した部位の直径は通孔６６より小径であり、これらの間には隙間が形成される。通孔６６は中間支持部材である歯車支え１４に固定された部品、すなわち、本実施形態ではステッピングモータ４１のヨーク４３を利用して設けたが、これに代えて、通孔６６を有した他の専用部品を歯車支え１４に固定してもよく、或いは、歯車支え１４に突部を一体に突設して、この突部に通孔６６を形成することもできる。

なお、本実施形態では、ロータ４４のロータ軸４４ｂ、歯車軸６２ａ、及びリードスクリュー６５の両端部を回転自在に支承する軸受部として、いずれも部品を要しない軸受穴を用いたが、これに代えてラジアル軸受を軸受穴に嵌合して用いることもできる。又、リードスクリュー６５が遊挿するラジアル軸受を通孔６６に設けることもできる。

リードスクリュー６５は例えばコイルばね６７でスラスト方向に付勢されている。コイルばね６７は、付勢手段をなすものであって、前記張出し部３５ａの裏面とベース１３のばね受け溝１３ａとの間に挟設されている。したがって、コイルばね６７は鏡筒ホルダ３５を介してリードスクリュー６５をカバー１５に向けて付勢している。この場合、コイルばね６７のばね力は、張出し部３５ａとナット３９とのスラスト方向の引掛り部、本実施形態ではナット３９の鍔部３９ａ裏面に主として加わり、このナット３９を介してリードスクリュー６５をスラスト方向に付勢するから、ばね力によってナット３９が鏡筒ホルダ３５から抜けるおそれがない。

図１、図２、及び図４中符号６８は鏡筒１６の移動位置を検出するフォトインタラプタ等の位置センサを示している。この位置センサ６８は、ステッピングモータ４１のステータと、歯車軸６２ａを支持しない方の支持部材であるベース１３との間に配置されている。具体的には、歯車支え１４にはその一端面及びベース１３に接する面に連続して開放するセンサ配置溝１３ｂ（図４参照）が設けられており、この溝に位置センサ６８を嵌合して位置決めされるとともに、この位置センサ６８のベース側の部位が図１に示したセンサ配置溝２４に嵌合されることによって配置されている。位置センサ６８の端子６８ａは回路基板１２の曲げ部位１２ａに至る配線パターン（図示しない）に接続されている。なお、図１及び２中符号３５ｂは、光軸Ｏ方向に移動される鏡筒ホルダ３５の外周に突設された被検出部を示しており、この被検出部３５ｂは位置センサ６８が有した検出溝６８ｂに位置されている。

ステッピングモータ４１の駆動パルスが印加されて、このステッピングモータ４１のロータ４４が正転又は逆転されると、その回転が減速歯車列６１により減速されてリードスクリュー６５に伝動され、このリードスクリュー６５が回転される。リードスクリュー６５のねじ部６５ａが螺合したナット３９は、ガイド軸３２により回転を妨げられている鏡筒ホルダ３５に一体化されているので、ナット３９とリードスクリュー６５との噛み合い位置の変化によって、リードスクリュー６５の回転運動が鏡筒ホルダ３５の厚み方向、つまり光軸Ｏが延びる方向（光軸方向）の直線運動に変換される。これにより、鏡筒ホルダ３５がガイド軸３１,３２を摺動しつつ移動されて、この鏡筒ホルダ３５が保持したレンズ１６ａの撮像素子２１に対する合焦点動作が行われる。このときの鏡筒１６の位置は位置センサ６８で検出される。その検出情報が供給される図示しないコントローラによって、ステッピングモータ４１に対する駆動パルスの印加数が制御されて、鏡筒１６が焦点位置に移動される。

前記レンズ駆動装置１１は以下の手順で組立てることができる。

第１に、歯車支え１４のセンサ配置溝１３ｂに、この歯車支え１４の一面１４ａ側から位置センサ６８を配置する。

第２に、この後、歯車支え１４にその他面１４ｂ側からステッピングモータ４１と減速歯車列６１の組付けを行う。この組付けは、ステッピングモータ４１のロータ４４を除いた部分を歯車支え１４の他面１４ｂに載せることと、ロータ４４及び減速歯車列６１を歯車支え１４の他面１４ｂに支持することと、ステッピングモータ４１及び減速歯車列６１を固定することを含んでいる。

すなわち、他面１４ｂから突出している連結軸２６の第２連結部２６ｂに、その上方からステッピングモータ４１の厚み方向に互に連通している連結孔４２ｅ,４３ｅを嵌合して、これらに第２連結部２６ｂを挿通させることによって、ステッピングモータ４１を歯車支え１４の他面１４ｂに位置決めして、ステッピングモータ４１をそのロータ４４を除いて歯車支え１４の他面１４ｂに載せることができる。

この後、既にガイド軸３１、３２が固定されたロータ４４のロータ軸４４ｂの一端部を、歯車支え１４の第１の軸受穴５１に歯車支え１４の他面１４ｂの上方から嵌合させて、このロータ４４のマグネット部分がロータ通孔４７に配置されるようにロータ４４を歯車支え１４の他面１４ｂ上に支持する。同じく、上方から歯車軸６２ａの一端部を歯車支え１４の第２の軸受穴５２に嵌合させて、第１、第２の減速歯車６２、６３を歯車支え１４の他面１４ｂ上に支持する。同じく、上方からリードスクリュー６５をヨーク４３の通孔６６に通した状態として、このスクリュー６５を図示しない治具で支持する。こうしてロータ４４及び減速歯車列６１が歯車支え１４の他面１４ｂに支持された状態では、駆動歯車４４ａに第１の減速歯車６２が噛合わされ、第２の減速歯車６３に第３の減速歯車６４が噛合わされている。

次いで、歯車支え１４の上方からカバー１５の連結孔２９に連結軸２６の第２連結部２６ｂを嵌合させる。これとともに、ロータ４４のロータ軸４４ｂの他端部をカバー１５の第１の軸受穴５５に嵌合させ、歯車軸６２ａの他端部をカバー１５の第２の軸受穴５６に嵌合させる。同様に、リードスクリュー６５の他端部をカバー１５の第３の軸受穴５３に嵌合させる。この状態で、カバー１５の連結孔２９に連結ねじ３０を夫々挿入して連結軸２６の第２連結部２６ｂに螺合させることにより、歯車支え１４の他面との間にステッピングモータ４１及び減速歯車列６１を挟み込んでカバー１５を固定する。

こうしたステッピングモータ４１の組込みを伴う減速歯車列６１の組立てにおいて、ロータ４４のロータ軸44ｂ及び減速歯車列６１の歯車軸６２ａは、ベース１３とカバー１５とに亘る長さを要することがなくリードスクリュー６５より遥かに短いので、第１の軸受穴５１を支点とするロータ軸４４ｂの倒れとそのばらつき、及び第２の軸受穴５２を支点とする歯車軸６２ａの倒れとそのばらつきが抑制される。このため、カバー１５を被せる際に、ロータ軸44ｂの他端部を第１の軸受穴５５に、歯車軸６２ａの他端部を第２の軸受穴５６に容易に嵌合させることができる。又、リードスクリュー６５はその中間部がヨークの通孔６６でラジアル方向に規制されているので、第３の軸受穴５３へのリードスクリュー６５の端部の嵌合もさほどの困難を伴うことなく行える。しかも、歯車支え１４に対してカバー１５は連結軸２６を介して位置決めされているので、対応する第１の軸受穴５１，５５を適正に位置決めできるとともに、同じく対応する第２の軸受穴５２,５６を適正に位置決めできる。したがって、ステッピングモータ４１及び減速歯車列６１を歯車支え１４とカバー１５との間に固定する既述の作業は容易にできる。

第３に、以上のように組立てたアセンブリを反転させて、歯車支え１４の一面１４ａを上向きにして、その上方から以下の組み込みを行う。

まず、予め鏡筒１６及びナット３９が取付けられた鏡筒ホルダ３５を、ガイド軸３１，３２に嵌合させる。この場合、ナット３９にはリードスクリュー６５のねじ部６５ａが螺合される。この螺合は、リードスクリュー６５の一端部を工具で掴んで回転させて行われる。所定の螺合状態とした後に、鏡筒ホルダ３５の張出し部３５ａの裏面にその上方からコイルばね６７を載せる。次に、このコイルばね６７の圧縮を伴いながら、撮像素子２１などが予め装着されたベース１３を歯車支え１４の上方から被せて、このベース１３の連結孔２７に連結軸２６の第１連結部２６ａを嵌合させる。これとともに、ガイド軸３１,３２の先端部を夫々ベース１３の支持穴２５ａ、２５ｂに夫々軽圧入させ、かつ、ベース１３の軸受穴５８にリードスクリュー６５の端部を嵌合させる。この状態で、ベース１３の連結孔２７に連結ねじ２８を挿入して連結軸２６の第１連結部２６ａに螺合させる。

これにより、ベース１３とカバー１５とにリードスクリュー６５が両端支持されるとともに、コイルばね６７により鏡筒ホルダ３５の付勢が行われた状態に鏡筒１６がベース１３とカバー１５との間に組込まれて、レンズ駆動装置１１全体の組立てが完了する。また、この組立てと同時に、位置センサ６８がベース１３と歯車支え１４との間に挟まれる。

この組立てでは、歯車支え１４に対してベース１３は連結軸２６を介して位置決めされるので、このベース１３の軸受穴５８をカバー１５の第３の軸受穴５３に適正に対応させることができる。これに加えて、リードスクリュー６５はその軸方向中間部を通孔６６でスラスト方向に規制されているので、このリードスクリュー６５がロータ軸４４ｂ及び歯車軸６２ａより長いにもかかわらず、第３の軸受穴５３を支点とするリードスクリュー６５の倒れとそのばらつきを極力小さくできる。このため、リードスクリュー６５をベース１３の軸受穴５８に容易に嵌合させることができる。

これとともに、既述のようにベース１３及びカバー１５の位置決めの基準に同じ連結軸２６を用いているので、ベース１３の支持穴２５ａ,２５ｂとカバー１５のガイド軸３１,３２との位置決めも適正に行われる。したがって、ベース１３の取付け作業も容易である。

又、歯車支え１４を中間層としてこれを厚み方向両面からベース１３とカバー１５とで挟む３層構造としたことにより、既述のように歯車支え１４とカバー１５との間にステッピングモータ４１及び減速歯車列６１を組立てた状態で、リードスクリュー６５へのナット３９の螺合及びコイルばね６７を組込みができる。このため、ナット３９の螺合に伴う操作力及びコイルばね６７の付勢力が減速歯車列６１に作用するにも拘わらず、この減速歯車列６１の組立て状態が損なわれる恐れがない。しかも、既述のように歯車支え１４を基準としてその両面から順次必要部品の組込みができるので、全ての部品を同一方向から組込む場合に比較して、作業スペース上の制約が軽減される。したがって、レンズ駆動装置１１の既述の組立て作業を容易に行うことができる。

更に、前記３層構造を有して組立てられたレンズ駆動装置１１は、そのステッピングモータ４１とベース１３との間を利用して、そこに位置センサ６８を配置したので、スペースの有効利用が図れる。こうした部品の高密度配置により、レンズ駆動装置１１の小形化に貢献できる。

しかも、組立てられたレンズ駆動装置１１は、前記３層構造を有しているにも拘わらず、鏡筒１６を支持する部分では、ベース１３とカバー１５とが直接に当接して２層構造となっている。これにより、ガイド軸３１,３２の配置に歯車支え１４が影響しないので、ガイド軸３１,３２の位置精度のばらつきが部品の集積数に応じて増えることがない。したがって、ガイド軸３１,３２に沿う鏡筒ホルダ３５の移動を円滑に行わせることができる。

図５〜図８は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なる事項は、ステッピングモータ４１の取付け構造と、位置センサ６８の配置である。

詳しくは、図６に示すように回路基板１２の一端部は、第１の曲げ部位１２ａと第２の曲げ部位１２ｂとを有している。第１の曲げ部位１２ａはベース１３及び歯車支え１４の一端面に沿って折れ曲がって設けられている。第２の曲げ部位１２ｂは、第１の曲げ部位１２ａの幅方向両端部から夫々ステッピングモータ４１に沿うように折れ曲がっている。これら第２の曲げ部位１２ｂとカバー１５との間にステッピングモータ４１が挟まれている。カバー１５に圧入により埋め込んだ連結軸２６は、カバー１５の裏面に突出する連結部２６ｃを有している。この連結部２６ｃはヨーク４３の連結孔４３ｅに圧入気味に挿入される。そして、第２の曲げ部位１２ｂ及びこれに重なった鉄心４５の連結孔４２ｅに連結ねじ２０を通して連結部２６ｃにねじ込むことにより、回路基板１２の一端部とカバー１５との間にステッピングモータ４１が取付けられている。この構成は、組立てに要するねじの数を第１実施形態より減らすことができる。

又、位置センサ６８は第１の曲げ部位１２ａの幅方向略中央部で覆われる位置に配置されている。この位置センサ６８の端子６８ａ（図６参照）は第１の曲げ部位１２ａを貫通していて、この第１の曲げ部位１２ａに至っている配線パターン（図示しない）に電気的に接続されている。この構成は、位置センサ６８から回路基板１２に亘る配線の引き回しを要しない点で好ましい。

なお、以上説明した事項以外の構成は第１実施形態と同じである。したがって、第２実施形態でも本発明の課題を解決できる。

又、本発明は、ナット部が光学部品ホルダと一体ではなく、別体でかつ光学部品ホルダと一緒に動くようにばね等で付勢し、このナット部がリードスクリューとの噛み合いの変化を介して移動することにより、光学部品ホルダとともに光学部品を光軸方向に移動させる光学モジュールにも適用できる。

本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置を分解して示す斜視図。 図１のレンズ駆動装置をそのカバーを外して示す平面図。 図１のレンズ駆動装置全体を図２中矢印Ｆ３−Ｆ３線に沿って示す断面図。 図１のレンズ駆動装置全体を図２中矢印Ｆ４−Ｆ４線に沿って示す断面図。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置をそのカバーを外して示す平面図。 図５のレンズ駆動装置全体を図５中矢印Ｆ６−Ｆ６線に沿って示す断面図。 図５のレンズ駆動装置全体を図５中矢印Ｆ７−Ｆ７線に沿って示す断面図。

符号の説明

１１…レンズ駆動装置（光学モジュール）
１３…ベース（第１の支持部材）
１４…歯車支え（中間支持部材）
１４ａ…歯車支え（中間支持部材）の一面
１４ｂ…歯車支え（中間支持部材）の他面
１５…カバー（第２の支持部材）
１６…鏡筒(光学部品)
１６ａ…鏡筒(光学部品)のレンズ
Ｏ…鏡筒(光学部品)の光軸
１７…駆動部
２６…連結軸
２６ａ…第１連結部
２６ｂ…第２連結部
２７…ベースの連結孔
２９…カバーの連結孔
２８，３０…連結ねじ
３１，３２…ガイド軸
Ｏ…光軸
３５…鏡筒ホルダ（光学部品ホルダ）
３５ａ…鏡筒ホルダ（光学部品ホルダ）の張出し部
３９…ナット（ナット部）
４１…ステッピングモータ（駆動源）
４３…ヨーク
４４…ロータ
４４ａ…ロータの駆動歯車
４４ｂ…ロータ軸
６１…減速歯車列（歯車伝動機構）
６２ａ…歯車軸
６５…リードスクリュー
６５ａ…リードスクリューのねじ部
６６…通孔（ラジアル軸受孔）
６７…コイルばね（付勢体）
６８…位置センサ

Claims (6)

1. 中間支持部材と、
   この中間支持部材の一面側に連結された第１の支持部材と、
   前記中間支持部材の他面側に連結された第２の支持部材と、
   前記第１、第２の支持部材間に前記中間支持部材から外れて配置され、かつ、光軸を有しこの光軸が伸びる方向に移動される光学部品と、
   この光学部品を保持した光学部品ホルダと、
   前記第１、第２の支持部材に亘って設けられ、かつ、前記光学部品ホルダと一体又は別体に設けたナット部に螺合するねじ部を有し、前記ナット部との噛み合いを介して前記光学部品ホルダを前記光軸が延びる方向に移動させるリードスクリューと、
   ロータを有し、このロータを正逆回転させる駆動源と、
   前記第１、第２の支持部材の内の一方と前記中間支持部材とに両端支持される歯車軸を有して前記一方の支持部材と中間支持部材との間に配置され、前記ロータの正逆回転を前記リードスクリューに伝達する歯車伝動機構と、
   を具備した光学モジュール。
2. 前記中間支持部材が、その厚み方向の一面から突出して前記第１の支持部材との連結を担う第１連結部と、厚み方向の他面から突出して前記第２の支持部材との連結を担う第２連結部とを有した請求項１に記載の光学モジュール。
3. 前記中間支持部材がその厚み方向に貫通する連結軸を有し、この連結軸の一端部が前記第１連結部を形成し、前記連結軸の他端部が前記第２連結部を形成した請求項２に記載の光学モジュール。
4. 前記リードスクリューが前記第１、第２の支持部材に両端支持されているとともに、このリードスクリューの中間部を前記中間支持部材に固定された部品又は前記中間支持部材に設けたラジアル軸受孔に通してこの軸受孔でラジアル方向に支持した請求項１から３の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。
5. 前記光学部品ホルダの移動をガイドする複数のガイド軸を、前記中間支持部材から外れた位置で前記第１、第２の支持部材に亘って設けた請求項１から４の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。
6. 前記駆動源がステータ備えるステッピングモータからなり、前記歯車軸を支持しない方の支持部材と前記ステータとの間に、前記光学部品ホルダの位置を検出するセンサを配置した請求項１から５の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。

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