JP2006276596A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ枠をカムリングに付勢するコイルスプリングを支持するワッシャーの変形あるいはコイルスプリングの脱落を防止する。
【解決手段】レンズ枠２０、レンズ枠２０に形成された突出部２２、突出部２２に当接してレンズ枠２０を光軸方向Ｌに移動させるカムリング３０、突出部２２をカムリング３０に押圧するコイルスプリング４０、コイルスプリング４０と突出部２２との間に介在するワッシャー５０を備え、ワッシャー５０は、環状平板部５１、環状平板部５１の外縁を折り曲げて形成された外縁折返し部５３を含む。これにより、環状平板部５１の曲げ剛性が高められて、突出部２２が局所的に当接してもワッシャー５０の変形を防止でき、又、コイルスプリング４０の一端部４１がワッシャー５０から脱落するのを防止でき、レンズ枠の全周に亘って均一で安定した付勢力が作用して、円滑な駆動動作が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズを保持したレンズ枠を光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材で往復動させるレンズ駆動装置に関し、特に、レンズ枠をカム部材に押圧するコイルスプリングを備えたレンズ駆動装置に関する。

従来のレンズ駆動装置としては、光軸方向にカム作用を及ぼす円筒状のカム部材、レンズを保持すると共にカム部材のカム面に当接する突出部を有するレンズ枠、レンズ枠のレンズの周りに形成された環状の溝に一端が嵌め込まれてレンズ枠をカム部材に押圧するコイルスプリング等を備え、コイルスプリングの付勢力により突出部とカム面との密着状態を維持しつつ、レンズ枠を回動させることでレンズを光軸方向に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２７７９４号公報

ところで、上記従来のレンズ駆動装置においては、レンズ枠を押圧するコイルスプリングの一端は、レンズ枠に形成された断面凹状の環状溝に嵌め込まれているため、装置を組み込んだ機器の落下時の衝撃等によりコイルスプリングの一端がレンズ枠から脱落するのは防止できるものの、レンズ枠が大径化して、装置の大型化を招く。
そこで、レンズ枠の大径化を解消するべく、レンズ枠の外周にコイルスプリングを配置し、レンズ枠の突出部に対してコイルスプリングの一端を直接当接させて付勢力を及ぼす構成とすることも可能であるが、レンズ枠が回動するため、コイルスプリングと突出部との間に相対的な回転が生じ、駆動負荷の増加を招く。
これに対処するべくコイルスプリングと突出部との間に薄板状のワッシャーを介在させてもよいが、ワッシャーの一方側にはコイルスプリングが略周方向の全域に亘って接触するのに対して他方側には突出部が部分的に接触するため、変形し易く円滑な動作が得られ難い。

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レンズ枠をカム部材に付勢するコイルスプリング及びコイルスプリングの一端を支持するワッシャーを備える構成において、装置の小型化を図りつつ、ワッシャーの変形、コイルスプリングの脱落あるいは引っ掛かり等を防止でき、安定した付勢力が維持されて、円滑な駆動が行われるレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠と、レンズ枠から径方向に突出する突出部と、突出部にカム作用を及ぼしてレンズ枠を光軸方向に移動させるカム部材と、突出部をカム部材に押圧するコイルスプリングと、コイルスプリングと突出部との間に介在する環状のワッシャーと、を備えたレンズ駆動装置であって、上記ワッシャーは、突出部及びコイルスプリングが両側から当接する環状平板部と、環状平板部の縁を折り曲げて形成された折返し部とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、コイルスプリングの付勢力がワッシャーの環状平板部を介してレンズ枠の突出部をカム部材（のカム面）に押圧しているため、カム部材とレンズ枠とが相対的に回動すると、カム部材が突出部に対して光軸方向にカム作用を及ぼし、レンズ枠（及びレンズ）は光軸方向の所定の位置に移動する。この駆動動作に際して、ワッシャーには環状平板部の縁に折返し部が設けられているため、ワッシャーが薄板状であっても曲げ剛性が高められ、突出部が局所的に当接してもワッシャーの変形を防止できる。これにより、コイルスプリングはレンズ枠の全周に亘って均一で安定した付勢力を及ぼし、円滑な駆動動作が得られる。

上記構成において、折返し部は、環状平板部の外縁に形成された外縁折返し部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、折返し部が環状平板部の外縁に設けられた外縁折返し部であるため、ワッシャーの変形を防止できると共に、コイルスプリング（の一端部）が径方向外側に移動するのを規制でき、それ故に、ワッシャーからコイルスプリングが脱落するのを防止できる。

上記構成において、折返し部は、環状平板部の内縁に形成された内縁折返し部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、折返し部が環状平板部の内縁に設けられた内縁折返し部であるため、ワッシャーの変形を防止できると共に、ワッシャーが筒状部材に外嵌されて支持されるような場合に、内縁折返し部が筒状部材の外周面に嵌め込まれることで、ワッシャーの傾き等を防止でき、コイルスプリングを全周において均一に支持することができる。

上記構成において、折返し部は、環状平板部の外縁及び内縁にそれぞれ形成された外縁折返し部及び内縁折返し部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、折返し部が環状平板部の外縁及び内縁に設けられた外縁折返し部及び内縁折返し部であるため、さらに曲げ剛性が高められてワッシャーの変形をより確実に防止できると共に、コイルスプリング（の一端部）が径方向に移動するのを規制でき、ワッシャーからコイルスプリングが脱落するのを防止でき、又、ワッシャーの傾き等を防止でき、コイルスプリングを全周において均一に支持することができる。

上記構成において、折返し部は、環状平板部の縁に対して部分的に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワッシャーを金属板の絞り成型により形成する場合に、折返し部に成型皺等が生じるのを防止でき、加工が容易になる。

上記のように、本発明のレンズ駆動装置によれば、装置の小型化、構造の簡略化を達成しつつ、コイルスプリングを支持するワッシャーの変形、コイルスプリングのワッシャーからの脱落あるいはワッシャーの傾きに起因するレンズ枠のスティック（引っ掛かり）等を防止でき、コイルスプリングによる安定した付勢力が維持されて、円滑な駆動力が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図５は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の外観斜視図、図２は装置の側面図、図３は装置の分解斜視図、図４は装置の一部をなすワッシャーの斜視図、図５は装置の断面図である。

このレンズ駆動装置は、図１ないし図５に示すように、光軸方向Ｌに伸長する（軸線をもつ）筒状部材１０、筒状部材１０に収容されるレンズ枠２０、レンズ枠２０に対して光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすカム部材としてのカムリング３０、筒状部材１０の外周面を取り囲むように設けられてレンズ枠２０をカムリング３０に付勢するコイルスプリング４０、コイルスプリング４０の後述する一端部４１を支持するワッシャー５０、コイルスプリング４０の後述する他端部４２を圧縮して押える押え部材６０等を備えている。

筒状部材１０は、図１、図２、図５に示すように、光軸方向Ｌの前方側Ｆに位置する円筒部１１、光軸方向Ｌの後方側Ｒにおいて円筒部１１と一体的に形成された矩形状の接合部１２等により形成されている。
円筒部１１には、その径方向に貫通すると共に光軸方向Ｌに伸長しかつ前方側Ｆに開口する３つのガイド孔１１ａ、その前端面において前方に向けて突出する３つの突起１１ｂ等が形成されている。
３つのガイド孔１１ａは、周方向において等角度（１２０度）の間隔で形成されており、３つの突起１１ｂは、３つのガイド孔１１ａに対して６０度ずれた位置で周方向に等角度（１２０度）の間隔で形成されている。
接合部１２には、図５に示すように、ＣＣＤ７０及びガラスプレート８０を保持する略矩形状の保持部材９０が連結されて、全体としてカメラユニットを形成するようになっている。

レンズ枠２０は、図３及び図５に示すように、内部にレンズＧを保持する円筒部２１、円筒部２１の外周面から径方向外側に向けて突出する３つの突出部２２等により形成されており、レンズＧの前方には所定の口径をなす円形の開口部２３ａを画定する開口規制板２３が設けられている。

円筒部２１は、図５に示すように、その外周面２１ａが筒状部材１０の円筒部１１の内周面１１ｃに嵌め込まれ（内嵌され）て、光軸方向Ｌに摺動自在に支持されている。
３つの突出部２２は、周方向において等角度（１２０度）の間隔で形成されており、筒状部材１０のガイド孔１１ａに挿通されて、周方向においてガタツキが無く光軸方向Ｌにのみ往復動自在に案内されるようになっている。
また、突出部２２は、それぞれ、後方側の側面２２ａが後述するカムリング３０のカム面３３に係合し、前方側の側面２２ｂがワッシャー５０を介してコイルスプリング４０の一端部４１に係合するようになっている。

カムリング３０は、図２、図３、図５に示すように、環状部３１、環状部３１の外周面から径方向外側に突出する駆動レバー３２、環状部３１の前端面に形成され光軸方向Ｌにカム作用を及ぼす３つのカム面３３等により形成されており、環状部３１の後端面が筒状部材１０（保持部１２）の前端面１２ａに当接した状態で、環状部３１が筒状部材１０（円筒部１１）に外嵌されて回動自在に支持されている。

３つのカム面３３は、それぞれレンズ枠２０の３つの突出部２２（後面２２ａ）を受けて光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすものであり、基準面３３ａ、傾斜面３３ｂ、所定のカム高さをもつ平坦面３３ｃにより形成されている。

コイルスプリング４０は、図２、図３、図５に示すように、筒状部材１０（円筒部１１）の外周面を取り囲むように配置されると共に、その一端部４１をワッシャー５０に当接させて３つの突出部２２に隣接して取り付けられ、その他端部４２を押え部材６０で押し付けて、所定の付勢力を発生するように圧縮した状態に組み込まれている。
したがって、コイルスプリング４０は、レンズ枠２０の突出部２２（前面２２ｂ）を光軸方向Ｌの後方側Ｒに向けて付勢し、突出部２２（後面２２ａ）をカム面３３に対して常に接触させるように作用する。

ワッシャー５０は、金属板等に絞り成型等を施して形成されており、図４に示すように、突出部２２が後方側から当接しコイルスプリング４０の一端部４１が前方側から当接する環状平板部５１、環状平板部５１の外縁を折り曲げて形成された外縁折返し部５２、外縁折返し部５２に形成された３つの切り欠き部５３により形成されている。すなわち、３つの切り欠き部５３を設けたことにより、外縁折返し部５２が環状平板部５１の外縁に対して部分的に形成された状態となっている。

そして、ワッシャー５０は、図５に示すように、カムリング３０のカム面３３に当接した突出部２２（前面２２ｂ）とコイルスプリング４０の一端部４１との間に介在するように組み込まれている。
すなわち、コイルスプリング４０の一端部４１は環状平板部５１に当接すると同時に外縁折返し部５２により外側へのずれが規制されているため、一端部４１がワッシャー５０から脱落するのを防止できる。また、外縁折返し部５２を設けたことにより、環状平板部５１の曲げ剛性が高められて、突出部２２が環状平板部５１に対して局部的に当接しても、ワッシャー５０の変形を防止できる。これにより、コイルスプリング４０の付勢力を３つの突出部２２を介してレンズ枠２０に均一に及ぼすことができ、レンズ枠２０が傾いて円筒部１１の内周面１１ｃでスティックするのを防止でき、レンズ枠２０を円滑に移動させることができる。さらに、切り欠き部５３が設けられているため、ワッシャー５０を絞り成型等により形成する場合に、折返し部５２に成型皺等が生じるのを防止でき、加工を容易に行うことができる。

押え部材６０は、図１、図２、図４、図６に示すように、環状に形成されており、その内周面において３つの切欠き部６１を備えている。３つの切欠き部６１は、周方向において等角度（１２０度）の間隔で形成されており、筒状部材１０（円筒部１１）の３つの突起１１ｂをそれぞれ受け入れるものである。すなわち、押え部材６０は、コイルスプリング４０の他端部４２に当接させつつ、切欠き部６１に突起１１ｂを嵌め込むことで筒状部材１０に連結される。それ故に、コイルスプリング４０も圧縮した状態に容易に組み付けられる。

次に、この装置の動作について簡単に説明すると、先ず、カムリング３０が正面から見て反時計回りＲ１の回転端に位置するとき、レンズ枠２０の突出部２２には、カム面３３の基準面３３ａが作用して、レンズ枠２０（レンズＧ）は、光軸方向Ｌにおいて後退した位置（ＣＣＤ７０に近づいた位置）にある。この状態では、数メートル離れた被写体に焦点が合うため、通常の撮影が可能である。

一方、駆動レバー３２に時計回りＲ２の駆動力が及ぼされて、カムリング３０が時計回りＲ２に回転して回転端に移動すると、レンズ枠２０の突出部２２には、カム面３３の平坦面３３ｃが作用して、レンズ枠２０（レンズＧ）は、光軸方向Ｌの前方に所定量だけ繰り出された位置（ＣＣＤ７０から遠ざかった位置）にある。この状態では、例えば近接した被写体に焦点が合うため、マクロ撮影（近接撮影）が可能である。

上記のように、カムリング３０の回動により、レンズ枠２０が光軸方向Ｌに移動する際に、コイルスプリング４０の一端部４１は外縁折返し部５２をもつワッシャー５０により保持されているため、ワッシャー５０の変形を防止できると共に、コイルスプリング４０の一端４１が径方向外側に移動して脱落するのを防止でき、駆動負荷を低減しつつ、レンズ枠２０を円滑に往復動させることができる。

図６は、本発明に係るレンズ駆動装置の一部をなすワッシャーの他の実施形態を示すものである。
このワッシャー５０´は、金属板等に絞り成型等を施して形成されており、図６に示すように、環状平板部５１、環状平板部５１の内縁を折り曲げて形成された内縁折返し部５４、内縁折返し部５４に形成された３つの切り欠き部５５により形成されている。すなわち、３つの切り欠き部５５を設けたことにより、内縁折返し部５４が環状平板部５１の内縁に対して部分的に形成された状態となっている。

これによれば、環状平板部５１の内縁に内縁折返し部５４が設けられているため、前述同様に環状平板部５１の曲げ剛性が高められて、ワッシャー５０´の変形を防止できると共に、ワッシャー５０´が円筒部１１に外嵌されて支持される際に、内縁折返し部５４が円筒部１１の外周面に摺動自在に嵌め込まれることで、ワッシャー５０´の傾き等を防止でき、コイルスプリング４０を全周において均一に支持することができる。

図７は、本発明に係るレンズ駆動装置の一部をなすワッシャーのさらに他の実施形態を示すものである。
このワッシャー５０´´は、金属板等に絞り成型等を施して形成されており、図７に示すように、環状平板部５１、環状平板部５１の外縁を折り曲げて形成された外縁折返し部５２、外縁折返し部５２に形成された３つの切り欠き部５３、環状平板部５１の内縁を折り曲げて形成された内縁折返し部５４、内縁折返し部５４に形成された３つの切り欠き部５５により形成されている。すなわち、それぞれ３つの切り欠き部５３，５５を設けたことにより、外縁折返し部５２及び内縁折返し部５４が、環状平板部５１の外縁及び内縁に対して部分的に形成された状態となっている。

これによれば、環状平板部５１の外縁及び内縁に外縁折返し部５２及び内縁折返し部５４が設けられているため、環状平板部５１の曲げ剛性がさらに高められて、ワッシャー５０´´の変形をより確実に防止できると共に、コイルスプリング４０の一端部４１が径方向に移動して脱落するのを防止でき、又、ワッシャー５０´´の傾き等を防止でき、コイルスプリング４０を全周において均一に支持することができる。

上記実施形態においては、カム部材として、筒状部材１０（円筒部１）に対して回動自在に外嵌されたカムリング３０を示したが、これに限定されるものではなく、レンズ枠２０とカム部材との間に相対的な回動動作が得られるものであれば、回動不能に固定されたカム部材と回動自在に支持されたレンズ枠を備える構成において、本発明のワッシャーを採用することも可能である。

上記実施形態においては、カム部材として手動により回動させられるカムリング３０を示したが、電磁駆動源等により駆動されるカムリングを備えた構成において、本発明のワッシャーを採用することも可能である。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造が簡略化されて、装置の小型化、構造の簡略化が達成されつつ、ワッシャーの変形、コイルスプリングの脱落あるいは引っ掛かり等を防止でき、安定した付勢力が維持されて、円滑な駆動が行われるため、携帯情報端末機等のデジタルカメラ等に適用することができるのは勿論のこと、その他のレンズ光学系のレンズ駆動装置としても有用である。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す外観斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置の側面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部をなすワッシャーを示す斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置の断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の一部をなすワッシャーの他の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の一部をなすワッシャーのさらに他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

Ｌ 光軸方向
Ｇ レンズ
１０ 筒状部材
１１ 円筒部
１１ａ ガイド孔
１１ｂ 突起
１２ 接合部
２０ レンズ枠
２１ 円筒部
２２ 突出部
２３ 開口規制板
２３ａ 開口部
３０ カムリング（カム部材）
３１ 環状部
３２ 駆動レバー
３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ） カム面
４０ コイルスプリング
４１ 一端部
４２ 他端部
５０ ワッシャー
５１ 環状平板部
５２ 外縁折返し部
５３ 切り欠き部
５４ 内縁折返し部
５５ 切り欠き部
６０ 押え部材
７０ ＣＣＤ（撮像素子）
８０ ガラスプレート
９０ 保持部材

Claims (5)

1. レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠から径方向に突出する突出部と、前記突出部にカム作用を及ぼして前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカム部材と、前記突出部を前記カム部材に押圧するコイルスプリングと、前記コイルスプリングと前記突出部との間に介在する環状のワッシャーと、を備えたレンズ駆動装置であって、
   前記ワッシャーは、前記突出部及びコイルスプリングが両側から当接する環状平板部と、前記環状平板部の縁を折り曲げて形成された折返し部と、を含む、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記折返し部は、前記環状平板部の外縁に形成された外縁折返し部を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記折返し部は、前記環状平板部の内縁に形成された内縁折返し部を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
4. 前記折返し部は、前記環状平板部の外縁及び内縁にそれぞれ形成された外縁折返し部及び内縁折返し部を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
5. 前記折返し部は、前記環状平板部の縁に対して部分的に形成されている、
   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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