JP2007219147A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなくリードスクリューの安定した支持を可能とし、レンズ停止位置の安定化を図ることができ、更に作動不良を防止することができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】リードスクリュー７のネジ部７ａの根元７ｂに形成した支持部７ｃをＣＣＤ地板１（支持部材）の支持孔１ｅに回転可能に支持し、リードスクリュー７の前記ネジ部７ａの根元７ｂから隔置して形成した支持部７ｄをギアカバー８（保持部材）に形成された支持孔８ａに回転可能に支持する。
【選択図】図５

Description

ズームレンズ群又はフォーカスレンズ群を撮影光軸方向に移動させるレンズ駆動装置に関し、特にリードスクリューとこれに駆動力を伝達する駆動手段を備えたレンズ駆動装置に関する。

従来、この種のレンズ駆動装置には、ステッピングモータのシャフトとリードスクリューが一体になっているもの、又はステッピングモータの回転力をギアを介してリードスクリューに伝達するものがある。

ステッピングモータのシャフトとリードスクリューが一体になっているものにおいては、ステッピングモータ部と対向する位置に、テーパー形状の凸状の軸受け部材と該軸受け部材を支持する支持部材が設けられる。また、リードスクリュー先端部には軸受け部材と嵌合するテーパー状の凹部が形成され、これらを嵌合させることによりリードスクリューが支持されている（特許文献１参照）。

またステッピングモータの回転力をギアを介してリードスクリューに伝達するものについて図９を用いて説明する。図９に示すように、リードスクリュー１０７は、その一端側のオネジ１０７ａの根元１０７ｃに形成された嵌合部１０７ｂを、ＣＣＤ地板１０１に形成された支持孔１０１ａの一箇所のみで回転可能に支持している。

そして、リードスクリュー１０７の根元１０７ｃから隔置された位置に球Ｒ状の保持部１０７ｄが設けられ、この保持部１０７ｄがギアカバー１０８と当接することでＣＣＤ地板１０１にリードスクリュー７が保持されている。

すなわち、リードスクリュー１０７のオネジ１０７ａ側の先端部は支持されておらず、リードスクリュー１０７は片持ち状態でＣＣＤ地板１０１に支持されている。また、リードスクリュー１０７の嵌合部１０７ｂと保持部１０７ｄとの間にギア１０６が固定されており、ステッピングモータの回転力が伝達される

特開平１０−１６２５２３号公報（第６頁、図２ないし図３）

しかしながら、前者の先行技術文献に記載のレンズ駆動装置では、リードスクリュー先端部の支持のために設けられた軸受け部材及び支持部材が必要となり部品点数が増すばかりでなく、鏡筒の厚みが厚くなると言った問題がある。また、軸受け部材とリードスクリュー先端部を同じテーパー形状で嵌合するようにしていることから、作動負荷が増すと言った問題がある。

後者に記載したレンズ駆動装置では、リードスクリュー１０７の嵌合部１０７ｂをＣＣＤ地板１０１の支持孔１０１ａの一箇所のみで支持している。これにより、リードスクリュー１０７が回転する際、嵌合部１０７ｂと支持孔１０１ａとの間にて発生する嵌合ガタによりリードスクリュー１０７のオネジ１０７ａの先端が振れてしまいレンズ停止位置の安定化を図ることができないと言った問題がある。

本発明は係る実情に鑑みて、部品点数を増やすことなくリードスクリューの安定した支持を可能とし、レンズ停止位置の安定化を図ることができ、更に作動不良を防止することができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明のレンズ駆動装置は、撮影レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を撮影光軸方向に進退移動させる該光軸方向に伸びるリードスクリューと、前記リードスクリューを支持する支持部材と、前記リードスクリューを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を保持する保持部材とを有するレンズ駆動装置であって、前記リードスクリューを前記支持部材と前記保持部材それぞれにおいて回転可能に嵌合支持することを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置によれば、部品点数を増やすことなくリードスクリューの安定した支持をすることができると共に、リードスクリューの先端触れを防止することができ、レンズ停止位置の安定化を図ることができる。

（第１の実施の形態）
図１から図７は本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す図である。詳しくは、図１及び図２はレンズ駆動部の構成を説明するための分解斜視図及び背面図である。図３及び図４はレンズ保持部材の支持構造を説明するための分解斜視図及び斜視図である。図５は図２のＡ−Ａ断面を示す図、図６はその拡大図、図７は図２のＢ−Ｂ断面を示す図である。

図１、図２、図５及び図６を用いてレンズ駆動部の構成について説明する。図１及び図２に示すレンズ駆動部は、ＣＣＤ地板１（支持部材）、駆動モータ２、減速ギア４、５、リードスクリュー７、ギアカバー８（保持部材）で構成される。ＣＣＤ地板１には、不図示の光学ローパスフィルターと撮像素子を収納する撮像素子室１ａが撮影光軸中心部に形成され、不図示の鏡筒ユニットを支持する。

駆動モータ２は、減速ギア４、５とＣＣＤ地板１を介して対向する位置且つ撮影光軸と平行に配置され、固定ビス９によりギアカバー８を介してＣＣＤ地板１に固定される。駆動モータ２の回転軸２ａの先端にはギア３が圧入されており、ＣＣＤ地板１に形成された孔１ｂを貫通して減速ギア４と噛合し、駆動モータ２の回転力が減速ギア４、５に伝達する。

減速ギア４、５は、ＣＣＤ地板１に形成された支持軸１ｃ、１ｄにそれぞれ回転可能に嵌合支持され、ギアカバー８によりＣＣＤ地板１に保持される。

リードスクリュー７にはオネジ７ａが形成されており、撮影光軸方向に伸びるように撮影光軸と平行に配置される。

次に、図５及び図６を用いて、リードスクリュー７の支持方法について説明する。まず、リードスクリュー７のオネジ７ａの根元７ｂに形成した支持部７ｃをＣＣＤ地板１に形成された支持孔１ｅに回転可能に支持させる。

さらに、リードスクリュー７の根元７ｂから隔置して形成した円錐状の支持部７ｄを、ギアカバー８に形成された支持孔８ａと回転可能に嵌合支持させて、ＣＣＤ地板１とギアカバー８との間でリードスクリュー７を支持している。

この時、リードスクリュー７の円錐状の支持部７ｄとギアカバー８の支持孔８ａの孔端部（エッジ）が当接する線接触の状態となっており、また、当接することでリードスクリュー７をＣＣＤ地板１とギアカバー１の間で保持している。

また、図６に示すように、リードスクリュー７の支持部７ｄをギアカバー８の支持孔８ａが支持する線接触位置から孔内方へ延出する支持部７ｄの長さ、換言すれば、支持部７ｄとギアカバー８との係合長（Ｌ１）を、リードスクリュー７とＣＣＤ地板１との間で発生するスラストすきま（Ｌ２）より長く設定する。

また、リードスクリュー７には減速ギア５と噛合うギア６が、支持部７ｃと支持部７ｄとの間に挟まれる形で圧入されており、リードスクリュー７と一体で回転する。すなわち駆動モータ２の回転力は、ギア３→減速ギア４→減速ギア５→ギア６の順に伝達されリードスクリュー７が回転する。本実施の形態では、ＣＣＤ地板１とギアカバー８との間に配置される減速ギア４，５及びギア６を駆動手段と称する。

図１にもどり、ギアカバー８は、固定ビス９によりＣＣＤ地板１に固定されており、減速ギア４及び５をＣＣＤ地板１に保持し、また、リードスクリュー７をＣＣＤ地板１に保持すると共に支持している。

図３ないし図５を用いてレンズ保持部材の支持構造の構成について説明する。図３及び図４において、レンズ保持部材１０は、撮影レンズ１１、ナット１２、ガイドバー１３、引張りスプリング１４で構成されている。

このレンズ保持部材１０は、撮影レンズ１１を保持し、ガイド孔１０ａをガイドバー１３の嵌合部１３ａと、回転止め孔１０ｂをＣＣＤ地板１に形成された回転止め軸１ｆとで摺動可能に嵌合させることでＣＣＤ地板１に支持されている。

ナット１２は、リードスクリュー７のオネジ７ａと螺合するメネジ１２ａが形成されており、レンズ保持部材１０に形成された収納室１０ｃに収納される。リードスクリュー７の回転に伴いナット１２はレンズ保持部材１０と共にリードスクリュー７のオネジ７ａのリードに沿って撮影光軸方向に進退移動する。

この時、ナット１２に形成された長孔部１２ｂがレンズ保持部材１０に形成された不図示の回転止め軸に嵌合しているため、ナット１２の回転は抑制されるようになっている。

ガイドバー１３は、リードスクリュー７の近傍且つ撮影光軸と平行に配置される。また、図５（ａ）に示すように、一端側の嵌合部１３ａの先端は支持されておらず、他端側に形成された圧入部１３ｂがＣＣＤ地板１の固定孔１ｇの１箇所で圧入支持される片持ち状態でＣＣＤ地板１に支持されている。

ガイドバー１３が片持ち状態で支持されているため、ガイドバー１３が傾くとガイドバー１３に支持されているレンズ保持部材１０も同様に傾いてしまい、光学性能が保証されなくなることからガイドバー１３の傾きを保証することが重要になる。そこで、ＣＣＤ地板１の固定孔１ｇの加工精度によってガイドバー１３の傾きが決まることから、ガイドバー１３の圧入部１３ｂの外径をＤ１とＤ１より小さいＤ２の異なる径で構成し、ＣＣＤ地板１の固定孔１ｇの内径をガイドバー１３の圧入部１３ｂの外径部Ｄ１を圧入支持するｄ１と、ガイドバー１３の圧入部１３ｂの外径部Ｄ２を圧入支持するｄ１より小さいｄ２の異なる径で構成する径が異なる段付き形状にすることでガイドバー１３の傾き補正ができる。

ガイドバー１３の傾き補正は、図５（ｂ）に示すように、ＣＣＤ地板１の固定孔１ｇの内径ｄ１、ｄ２の中心を偏心させることで行われ、、偏心させたＣＣＤ地板１の固定孔１ｇにガイドバー１３を圧入すると、ガイドバー１３の圧入部１３ｂの外径部Ｄ２が、ＣＣＤ地板１の固定孔１ｇの内径ｄ２にならって入るので、ガイドバー１３の傾きを補正することができる。

図３にもどり、引張りスプリング１４は、ガイドバー１３の近傍に配置され、一方がＣＣＤ地板１に形成されたフック１ｈに、他方がレンズ保持部材１０のガイド孔１０ａの近傍に形成されたフック１０ｄに係止される。こうすることで、リードスクリュー７のオネジ７ａとナット１２のメネジ１２ａとの螺合ガタを吸収しレンズ保持部材１０を繰り込み方向に付勢している。換言すれば、リードスクリュー７の支持部７ｄをギアカバー８側に付勢している。

また、本実施の形態では、この引張りスプリング１４の初期付勢力はレンズ保持部材１０、撮影レンズ１１、ナット１２を含む重量より２倍以上の付勢力を設定している。こうすることで、例えば、撮影レンズ１１を鉛直下向きにさせた場合等に、リードスクリュー７とＣＣＤ地板１との間で発生し得るスラストすきま（Ｌ２）に起因するリードスクリュー７のスラスト方向への移動を防止することができる。

また、引張スプリング１４を設けることで、リードスクリュー７が回転して、ナット１２及びレンズ保持部材１０を光軸方向に進退移動させる時でも、リードスクリュー７の支持部７ｄはギアカバー８の支持孔８ａに確実に当接するようになっている。

次に図７を用いて本実施の形態のレンズ駆動装置の動作について説明する。駆動モータ２が回転すると、回転力はギア３、減速ギア４、５を介してギア６に伝達される。

回転力が伝達されたギア６が回転すると、ギア６とリードスクリュー７が同方向に回転する。

リードスクリュー７が回転すると、ナット１２は不図示のレンズ保持部材１０の回転止め軸により回転が抑制されているので、リードスクリュー７のオネジ７ａのリードに沿って撮影光軸方向に進退移動する（矢印）。この時ナット１２はレンズ保持部材１０の収納室１０ｃに収納されているので、ナット１２の動きは直接レンズ保持部材１０に伝達され、レンズ保持部材１０はガイドバー１３の嵌合部１３ａに沿って撮影光軸方向に進退移動する。

以上のように構成した本実施の形態に係る駆動装置によれば、リードスクリュー７のオネジ７ａの根元７ｂに形成した支持部７ｃをＣＣＤ地板１の支持孔１ｅに回転可能に嵌合支持し、リードスクリュー７のネジ部７ａの根元７ｂから隔置した位置に形成した円錐状の支持部７ｄをギアカバー８の支持孔８ａに回転可能に嵌合支持することで、部品点数を増やすことなくリードスクリュー７を安定させた状態で支持することができると共に、リードスクリュー７の先端振れを防止することができ、レンズ停止位置の安定化を図ることができる。

また、リードスクリュー７の円錐状の支持部７ｄとギアカバー８の支持孔８ａの孔端部（エッジ）が当接する線接触の状態にすることで、ギアカバー８をＣＣＤ地板１に固定した際に発生する回転軸の中心ズレを吸収することができ、確実にＣＣＤ地板１の支持孔１ｅの回転中心に合致させることが可能となり、リードスクリュー７の倒れによる作動負荷変動の低減を図ることができる。

更に、リードスクリュー７の支持部７ｄとギアカバー８の支持孔８ａとの係合長（Ｌ１）を、リードスクリュー７のスラストすきま（Ｌ２）より長く設定することで、落下等によりリードスクリュー７がスラストすきま分被写体側に移動しても、リードスクリュー７の支持部７ｄがギアカバー８の支持孔８ａから脱落することがないので作動不良を防止することができる。

更に駆動モータ２の回転力が伝達されリードスクリュー７を回転させるギア６をリードスクリュー７の支持部７ｃと支持部７ｄとの間に配置することで、リードスクリュー７の倒れの影響を受けることがないのでギア６と減速ギア５との噛合いを確実に保証することができる。

また、引張りスプリング１４を設けることで、その付勢力によりリードスクリュー７とＣＣＤ地板１との間で発生するスラストすきま（Ｌ２）に起因するリードスクリュー７のスラスト方向の移動を防止できる。また、レンズ保持部材１０を光軸方向に進退移動させる時でもリードスクリュー７の支持部７ｄをギアカバー８の支持孔８ａに確実に当接させることができる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す図であり、詳しくは、図８はリードスクリューの支持方法を示す断面図である。図８において、第１の実施の形態と同じ部分には同符号で表す。

本第２の実施の形態において、リードスクリュー７の根元７ｂから隔置した位置に形成した支持部７ｄの形状が球Ｒ状であり、ギアカバー８の支持孔８ａの形状が円錐状になっている。該形状とすることで、リードスクリュー７の支持部７ｄの球Ｒ部がギアカバー８の支持孔８ａの円錐部と線接触の状態で当接する構成となる。

本第２の実施の形態のような支持部７ｄ及び支持孔８ａの形状としても第１の実施の形態で説明したものと同等の効果を奏し、本発明のレンズ駆動装置を好適に実施が可能である。

また、第１、２の実施の形態において支持部７ｄの断面形状は共に円形となるが、その断面を、例えば正多角形に形成する等して、支持孔８ａに複数点接触状態で嵌合支持されるようにしても、本発明と同様の効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部を説明するための背面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部を説明するための斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部を説明するための斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部の断面を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部の断面を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置の断面を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置の要部を説明するための図である。 従来のレンズ駆動装置の要部の断面を示す図である。

符号の説明

１ ＣＣＤ地板（支持部材）
１ｅ 支持孔
２ 駆動モータ
２ａ 回転軸
３ ギア
４ 減速ギア（駆動手段）
５ 減速ギア（駆動手段）
６ ギア（駆動手段）
７ リードスクリュー
７ａ オネジ
７ｂ 根元
７ｃ 支持部（第１の支持部）
７ｄ 支持部（第２の支持部）
８ ギアカバー（保持部材）
８ａ 支持孔
９ 固定ビス
１０ レンズ保持部材
１１ 撮影レンズ
１４ 引張りスプリング（付勢手段）

Claims (8)

1. 撮影レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を撮影光軸方向に進退移動させる該光軸方向に伸びるリードスクリューと、前記リードスクリューを支持する支持部材と、前記リードスクリューを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を保持する保持部材とを有するレンズ駆動装置であって、
   前記リードスクリューを前記支持部材と前記保持部材それぞれにおいて回転可能に嵌合支持することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記リードスクリューのネジ部の根元に形成した第１の支持部を前記支持部材に回転可能に支持し、前記リードスクリューの前記ネジ部の根元から隔置して形成した第２の支持部を前記保持部材に回転可能に支持することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記第２の支持部は前記保持部材の支持孔に線接触の状態で嵌合していることを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第２の支持部を円錐状に形成す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. 前記第２の支持部を球状に形成し、前記保持部材の支持孔を円錐状に形成す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。
6. 前記第１の支持部と前記第２の支持部との間に前記駆動手段を配置することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記第２の支持部と前記保持部材との係合長を、前記リードスクリューと前記支持部材とのスラストすきまより長く設定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
8. 付勢手段により、前記第２の支持部を前記保持部材側に付勢することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。

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