JP2009229681A - レンズ駆動ユニット及びレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができるとともに、高倍率光学ズームを可能とするレンズ駆動ユニット及びレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像装置用のレンズ群を保持するレンズ群保持枠を、モーターを用いてレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動ユニットであって、前記レンズ群保持枠は、光軸と平行に配置されたガイドポールに係止することによってスライド移動可能に支持され、前記モーターの出力軸に取り付けられ、当該モーターの出力軸の回転方向に回転するピニオンと、前記レンズ群保持枠に取り付けられたラックとからなり、前記ラックとピニオンとが噛合することによりモーターの駆動力をレンズ群保持枠側に伝える駆動伝達手段を備え、前記駆動伝達手段によって、レンズ群保持枠をガイドポールに沿ってスライド移動させるレンズ駆動ユニットと、このレンズ駆動ユニットを組み合わせたレンズ駆動装置を採用する。
【選択図】図１

Description

本件発明は、撮像装置に用いるレンズ群保持枠をスライド移動させるレンズ駆動ユニット、及び二つのレンズ群をそれぞれ独立して駆動するレンズ駆動装置に関する。

撮像装置の変倍光学系では、二つのレンズ群（ズームレンズ群、フォーカスレンズ群）を備え、それらが光軸方向に移動する方式が多く採用されている。この二つのレンズ群は、それぞれのレンズ群を保持するレンズ保持枠で保持された状態で、光軸方向にスライド移動可能に直列配置されている。

そして、撮像装置の小型軽量化に伴って、レンズ鏡筒に備えるレンズ駆動装置においても、小型化を図る技術が求められている。例えば、特許文献１〜特許文献７はいずれも、二つのレンズ群を駆動させるための二つの駆動機構部（モーター、リードスクリュー）をレンズの外周の片側にまとめて配置させることにより、レンズ鏡筒の幅方向における小型化を図っている。

特開２００５−１７７８２号公報 特開平８−２９２３５８号公報 特開２００６−１５４３７３号公報 特開平８−２７１７７７号公報 特開２００６−６４８３８号公報 特開２００２−１３１６１１号公報 特開２００７−１４０３９６号公報

近年、変倍率の高い高性能レンズにも小型化が望まれている。しかし、一般に、高倍率光学ズームとするためには、フォーカスレンズ及びズームレンズの移動距離を長く確保する必要があるので、高変倍率レンズの小型軽量化を図るには、レンズ駆動装置の光軸方向の長さに物理的な制約があった。

例えば、特許文献１〜特許文献３に開示の技術では、リードスクリューがモーターから直動となる駆動機構部で構成され、モーターやリードスクリューを光軸と平行且つ同軸上で対向させているので、光軸方向の全長が長くなる。

特許文献４に開示の技術では、モーターとリードスクリューを複数の部材を用いた伝達機構で連結するので伝達機構の配置が難しい。また、部品点数が多くなるので小型軽量化が難しい。

同様に、特許文献５及び特許文献６では、二つのレンズホルダーをそれぞれに駆動する駆動力発生部を並べて配置しているが、モーターと、駆動軸と、駆動力伝達部（スクリューシャフト、ねじロッド等）とが同軸上に配置される。そのため、光軸方向に直列的に部材が並ぶことになり、光軸方向の長さを短くすることができない。

すなわち、従来技術におけるレンズ駆動装置は、レンズ鏡筒の幅方向における小型化は実現できるものの、高倍率光学ズームを実現するためには、光軸方向における小型化を図ることが難しかった。また、小型化のために、駆動伝達用の部品が増加したり、駆動機構の配置上の制約が生じていた。

そこで、本発明は、小型化を図ることができるとともに、高倍率光学ズームを可能とするレンズ駆動ユニット及びレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下のレンズ駆動ユニットと、このレンズ駆動ユニットを用いたレンズ駆動装置を採用することで上記目的を達成するに到った。

レンズ駆動ユニット：本発明に係るレンズ駆動ユニットは、撮像装置用のレンズ群を保持するレンズ群保持枠を、モーターを用いてレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動ユニットであって、前記レンズ群保持枠は、光軸と平行に配置されたガイドポールに係止することによってスライド移動可能に支持され、前記モーターの出力軸に取り付けられ、当該モーターの出力軸の回転方向に回転するピニオンと、前記レンズ群保持枠に取り付けられたラックとからなり、前記ラックとピニオンとが噛合することによりモーターの駆動力をレンズ群保持枠側に伝える駆動伝達手段を備え、前記駆動伝達手段によって、レンズ群保持枠を前記ガイドポールに沿ってスライド移動させることを特徴とする。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、前記モーターは、出力軸方向の厚さが薄い扁平モーターであることが好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、前記ピニオンは、前記ラックの移動方向におけるラック移動領域の略中央部に配置されたものがより好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、前記レンズ群保持枠の外縁に接続して設けられたガイド部材によって当該レンズ群保持枠を前記ガイドポールに係止し、前記ガイド部材の外面にラックを形成したものがより好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、より好ましくは、前記ガイド部材の外面に形成されたラックが光軸と平行に移動可能となるように、ラックとピニオンとを噛合配置させたものがより好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、前記モーターの出力軸は、光軸と直交する方向に設けられ、前記ガイド部材の外面に形成されたラックは、前記ガイドポールと係止するガイド部材のガイドポール係止部と、前記モーターの出力軸との間に形成されたものがより好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、前記ガイド部材のガイドポール係止部は、前記ガイドポールが挿通可能な管状形状を備え、前記管状のガイドポール係止部内に前記ガイドポールが挿通され、レンズ群保持枠がスライド移動可能にガイドポールに支持されることがより好ましい。

レンズ駆動装置： 本発明に係るレンズ駆動装置は、上述のレンズ駆動ユニットを用いて、撮像装置用の第１レンズ群ならびに第２レンズ群の、それぞれを独立してレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動装置であって、第１レンズ群をスライド移動させる第１レンズ駆動ユニットに備える第１ガイドポールと、第２レンズ群をスライド移動させる第２レンズ駆動ユニットに備える第２ガイドポールとをレンズ群保持枠の外側に平行に並設し、第１レンズ駆動ユニットに備える第１ラックと、第２レンズ駆動ユニットに備える第２ラックとがそれぞれ独立でスライド移動可能となるように配置し、平行に配置された前記第１ガイドポールと第２ガイドポールとの間に、第１レンズ駆動ユニットに備える第１ピニオンならびに第２レンズ駆動ユニットに備える第２ピニオンをそれぞれ配置したことを特徴とする。

本発明に係るレンズ駆動装置は、より好ましくは、前記第１ピニオン及び第２ピニオンは、第１ガイドポール及び第２ガイドポールの長さ方向における略中央部に配置される。

本発明に係るレンズ駆動装置は、より好ましくは、前記第１ピニオン及び第２ピニオンは、前記第１ガイドポールと第２ガイドポールとの離間幅方向においてオフセットされて配置される。

本発明に係るレンズ駆動装置は、前記第１レンズ駆動ユニットならびに第２レンズ駆動ユニットのそれぞれを構成するモーター、ピニオン、ラック、ガイドポールの同種部材同士を同一形状部材で構成し、第１レンズ駆動ユニットと第２レンズ駆動ユニットとは、光軸Ｌと直交する基準線Ｖで線対称となる位置に隣接配置したものがより好ましい。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、モーターの出力軸の回転方向に回転するピニオンと、レンズ群保持枠側に有するラックとが噛合する駆動伝達手段によって、レンズ群保持枠を光軸方向にスライド移動させるので、モーターの回転方向の駆動力を直線運動として伝達する。この結果、モーターの駆動力をレンズ群保持枠に伝達する手段を簡易な機構とし、モーターと、駆動軸と、レンズ群保持枠のスライド移動方向とを同軸上若しくは平行させる従来技術に比べて、光軸方向の長さを短くすることができる。そして、本発明に係るレンズ駆動装置は、二つのレンズ駆動ユニットを用いて、二つのレンズ群をそれぞれ独立して駆動させることにより、レンズ駆動装置全体の小型化を図ることができる。また、モーターと、当該モーターの駆動力の伝達手段とを光軸方向に配置せずとも、簡易な機構でレンズ群保持枠を駆動させるので、従来に比べ、光軸方向の長さを短くできるとともに、レンズ群保持枠のスライド移動距離を確保してレンズ群同士の相対離間距離の範囲を長くすることができ、光学ズームの変倍率が高いレンズ鏡筒の小型化を図ることができる。

以下、本発明に係るレンズ駆動ユニットと、レンズ駆動装置の最良の実施の形態に関して、図を参照しながら説明する。なお、本発明は図示した形態に制限されるものではない。

レンズ駆動ユニット：図１及び図２は本発明に係るレンズ駆動ユニットの例を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、本発明に係るレンズ駆動ユニットは、レンズ群保持枠２１，２２、モーター３１，３２、ガイドポール４１，４２、ラック６１，６２、ピニオン７１，７２を備える。本発明に係るレンズ駆動ユニットは、撮像装置用のレンズ群を保持するレンズ群保持枠２１，２２を、モーター３１，３２を用いてレンズの光軸Ｌに沿ってスライド移動させるものである。

撮像装置用のレンズ群とは、複数枚のレンズを組み合わせ、これらを光軸Ｌを揃えて配置したものであり、例えば、フォーカスレンズ、ズームレンズ等に用いられる。レンズ群保持枠２は、レンズ群を嵌め込むようにして固定し、レンズ鏡筒に備える固定レンズと光軸Ｌとが揃うようにレンズ群を保持する。したがって、ズームレンズやフォーカスレンズを保持するレンズ群保持枠をレンズの光軸Ｌ方向にスライド移動させることにより、光学ズーム機能やフォーカス機能を発揮することができる。

ガイドポール４は、円柱状の長尺なポールであり、光軸Ｌと平行に配置され、レンズ駆動機構を収納する筺体（不図示）に固定される。このガイドポール４に、レンズ群保持枠２を係止させることにより、レンズ群保持枠２のスライド移動方向を規制しながら、レンズ群保持枠２を支持する。

また、レンズ群保持枠２は、より好ましくは、ガイドポール４の他に、補助ガイドポール８によって、スライド移動可能に支持させる。図３は、図２に示すレンズ駆動ユニットに用いるレンズ群保持枠部分を示す斜視図である。本発明に係るレンズ駆動ユニット１は、後述するラック６１，６２とピニオン７１，７２とが噛合する構成であるので、レンズ群保持枠２１，２２は、ガイドポール４１，４２のみでも光軸方向にスライド移動可能である。しかし、ラックとピニオンとの噛合部分への荷重を軽減するとともに、スライド移動によるレンズの光軸の微小なブレを防止するためには、補助ガイドポール８を設けることが好ましい。この場合、図１及び図２に示すように、レンズ群保持枠２１，２２の外縁には補助ガイドポール８と係止する補助支持部９１，９２を備える。

レンズ群保持枠２１，２２をスライド移動させる駆動手段として、モーター３１，３２を使用する。モーター３１，３２は、出力軸方向の厚さが薄い扁平モーターを用いることが望ましい。本発明に係るレンズ駆動ユニット１では、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａが、レンズ群保持枠２１，２２のスライド移動方向（光軸Ｌ方向）に対して垂直な方向に配置される。したがって、扁平モーターを使用すると、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａ方向の長さを短くすることができるので、レンズ駆動ユニットとしての小型化を図ることができ、レンズ鏡筒の幅方向の小型化を図る上で好適である。

そして、モーター３１，３２の駆動力をレンズ群保持枠２１，２２に伝達する駆動伝達手段は、ラック６１，６２とピニオン７１，７２とからなる。ラック６１，６２は、レンズ群保持枠２１，２２の外縁部に設けられ、ピニオン７１，７２と噛合するピッチで形成される。図１に示すように、少なくともラック６１は、その歯の山が当該ガイドポール４の軸線４１ｐの軸方向に連続して並ぶ必要がある。また、ラック６１，６２の長さは、レンズ群保持枠２１，２２のスライド移動範囲、すなわち、光学ズームの変倍率に応じて設定する。一方、ピニオン７１，７２は、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａに挿通させて取り付けられ、当該モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａの回転方向に回転する。そして、駆動伝達手段は、ラック６１，６２とピニオン７１，７２とが噛合することにより、ピニオン７１，７２の回転運動を直線運動に変換し、レンズ群保持枠２１，２２を光軸Ｌ方向にスライド移動させる。

モーター３１，３２は、出力軸３１ａ，３２ａが当該レンズ群保持枠２１，２２側に突出した状態でレンズ群保持枠の側方に設けられる。また、モーター３１，３２は、当該出力軸３１ａ，３２ａに取り付けられたピニオン７１，７２がラック６１，６２と噛合する位置に配置する。したがって、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａの突出長さは、ラック６１，６２とピニオン７１，７２との噛合位置に応じて設定される。モーター３１，３２は、少なくともその出力軸３１ａ，３２ａがピニオン７１，７２を取り付けた状態で、レンズ群保持枠２１，２２等の可動部材の動作を阻害しない位置であり、且つ、最小限の距離となるように取り付ければ良い。なお、レンズ駆動ユニット１の小型化を図る上では、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａがレンズの光軸Ｌと直交する方向であり、且つ、レンズ群保持枠２１，２２に向かって突出するように取り付けられることがより好ましい。

ピニオン７１，７２は、より好ましくはラックの移動方向におけるラック移動領域の略中央部に配置すると、レンズ群保持枠４１，４２のスライド移動距離（ラック移動距離）を長くすることができ、レンズの変倍率を高くすることができる。なお、ラック移動領域とは、移動方向におけるラック自体の長さとレンズ群保持枠４１，４２の移動量に対応するラックの移動距離とを合計した長さを言う。

ところで、レンズ群保持枠２２とガイドポール４２との係止手段は、以下のガイド部材５２を用いることができる。図３に示すレンズ群保持枠２２には、ガイドポール４２との係止手段として、ガイド部材５２が、当該レンズ群保持枠２２の外縁に接続して設けられる。

ガイド部材５２は、ガイドポール４２と係止するガイドポール係止部５２ａを備える。ガイドポール係止部５２ａは、少なくともガイドポール４２との接触部分が、円柱状のガイドポール４２の外周形状と対応する円弧状軌道の凹部を備える形状であれば良い。例えば、ガイドポールの円周形状と対応する円弧の溝形状を備えるＵ字形状のガイド部材が考えられる。このような溝形状のガイド部材とする場合は、円弧形状の角度はある程度大きくした方が接触面積が大きくなるのでスライド移動が安定する。しかし、その分、ガイドポールの太さ及びガイド部材の大きさが大きくなるので、小型化を図りながらレンズ群保持枠を安定してスライド移動させるには、ガイド部材５２は、管状のガイドポール４２が挿通可能な管状形状とし、この管状のガイドポール係止部５２ａに前記ガイドポール４２が挿通され、レンズ群保持枠２２がスライド移動可能にガイドポール４に支持される構成とすることがより好ましい。

なお、ガイドポール４２を挿通可能な管状形状のガイドポール係止部を採用する場合は、摺動性を向上させるために、内壁面を樹脂で形成してグリスを用いる方法や、管状内壁面を金属で形成して管状の内壁面とガイドポールとの接触面の摺動摩擦を軽減させる方法を採用すると良い。

ガイド部材５２の外面にラック６２を形成すると、駆動伝達手段によって、ガイド部材５２がガイドポール４２に沿ってスライド移動して、モーター３２の駆動力がレンズ群保持枠２２に伝達する構成となる。この結果、レンズ群保持枠２２とガイドポール４２との係止手段を、駆動伝達手段とは独立して設ける場合に比べて、レンズ群保持枠２２のスライド移動を安定させることができる。また、駆動伝達手段をより簡易な構造とすることができ、省スペース化を図ることができる。なお、ガイド部材５２の光軸Ｌ方向の長さは、レンズ群保持枠２２のスライド移動範囲に応じて設定される。また、ガイド部材５２にラック６２を形成する位置は、ガイド部材５２の外面のいずれかにおいて、ピニオン７２と噛合する位置であれば良く、ピニオン７２やモーター３２のレイアウトに応じて形成されれば良い。

ここで、駆動伝達手段の配置について説明する。まず、図１，図２に示すように、ラック６１，６２が光軸Ｌと平行に移動可能となるように、ラック６１，６２とピニオン７１，７２とを噛合配置させる。これにより、駆動伝達手段は、レンズ群保持枠２１がガイドポール４１の軸方向に沿って移動するように、モーター３１の駆動力を伝達する。

次に、光軸方向からみた駆動伝達手段の配置を図４及び図５を用いて説明する。図４は、図１のレンズ駆動ユニットの駆動伝達手段をレンズ面側からみた概略側面図であり、図５は、駆動伝達手段の配置の変形例を説明するための概略側面図である。図４及び図５に示すように、ラック６１がガイド部材５１の外面に形成されると、駆動伝達手段は、ガイドポール係止部５１ａとガイドポール４１とが摺動する位置に近接配置される。この結果、ラックがレンズ群保持枠２１の他の場所にある場合に比べて、駆動力によるモーメントが小さくなり、ガイド部材５１がガイドポール４１に沿って安定して移動し、レンズ群保持枠２１のスライド移動をより安定させることができるのである。

なお、光軸方向からみた駆動伝達手段の配置は、ガイド部材５１の外面のいずれかにおいて、ラック６１が光軸方向に移動可能となるように形成されれば良く、例えば、ラックがガイド部材５１から延出する位置に形成されても良い。より好ましくは、図５に示すように、ガイドポール４１がガイドポール係止部５１ａに係止された状態において、光軸方向からみたラック６１とピニオン７１との噛合面の少なくとも一部が、ガイドポール係止部５１ａとガイドポール４１との摺動部の延長線上（図５に示す領域Ｒ内）に位置する程度に近接配置されると、レンズ群保持枠２１を安定してスライド移動させられるうえに、レンズ群保持枠２１と、その駆動伝達手段との配置スペースを小さくすることができるので好ましい。

最も好ましい態様は、図４に示すように、光軸方向からみた場合に、ラック６１とピニオン７１との噛合面と直交する仮想線Ｍが、ガイドポール４１の断面中心４１ｐを通る位置に駆動伝達手段を配置すると、駆動力によるモーメントが最小となり、ガイドポール４１がガイドポール係止部５１ａ内を安定して摺動する。加えて、光軸方向からみたレンズ駆動ユニットの幅を小さくすることができる。

なお、図１及び図２に示すように、ガイドポール４１，４２には、それぞれスプリング１０を挿通させ、当該スプリング１０とガイド部材５１，５２とを当接させると、モーター３１，３２の駆動制御とは別に、ガイド部材５１，５２のスライド移動を規制する手段となる。すなわち、レンズ群保持枠２１，２２をスプリング１０によってスライド移動方向の一方側に付勢することで、バックラッシュやヒステリシスを減少させることができる。

次に、レンズ駆動ユニット１のスライド移動機構について説明する。まず、モーター３１，３２の出力軸３１ａ，３２ａの回転に応じてピニオン７１，７２が回転すると、駆動伝達手段であるラック６１，６２とピニオン７１，７２との噛合によって、モーター３１，３２の回転運動を直線運動に変換して、ラック６１，６２が形成されたガイド部材５１，５２に駆動力が伝達され、ガイド部材５１，５２がガイドポール４１，４２に沿ってスライド移動する。ガイド部材５１，５２は、レンズ群保持枠２１，２２に接続して設けられているので、ガイド部材５１，５２の移動に従ってレンズ群保持枠２がスライド移動する。

従来、リードスクリュー等の駆動伝達手段は、ガイドポールとの係止手段（例えば、ガイド部材）とは別の場所に設けられていた。しかし、本発明に係るレンズ駆動ユニット１は、ガイド部材５１，５２の外面のラック６１，６２と、モーター３１，３２に取り付けられたピニオン７１，７２とが駆動伝達手段となるので、リードスクリューを用いた従来例に比べて、簡便な構造でありながら、光軸Ｌ方向の省スペース化を図ることができる。本発明に係るレンズ駆動ユニット１は、モーター３１，３２や駆動伝達手段を光軸Ｌ方向と平行且つ同軸に配置することがない。したがって、ガイド部材５１，５２のスライド移動領域において、モーターや駆動伝達手段の占有領域がなく、レンズ群保持枠のスライド移動領域を長く確保することができるうえに、光軸方向の小型化を図ることができる。

また、従来のレンズ駆動機構において、リードスクリューとレンズ群保持枠側のナットとを螺合させ、モーターの駆動力によるリードスクリューの回転を、リードスクリューと螺合するナットに伝達することによりレンズ群保持枠がスライド移動する構成とした場合、レンズ群保持枠がナットの回動方向に回転するので、レンズ群保持枠自体の回動を規制するための部材（ガイドシャフト等）が必要となっていた。しかし、本発明のレンズ駆動ユニット１は、モーター３１，３２の駆動伝達手段として、ラック６１，６２とピニオン７１，７２とを採用したことにより、レンズ群保持枠２１，２２自体には、回動させる力が作用しない。したがって、レンズ群保持枠２１，２２は、所定の位置を保ちやすく、可動によるブレを抑えることができる。

レンズ駆動装置：図を参照しながら、本発明に係るレンズ駆動装置１００を説明する。図６は、本発明に係るレンズ駆動装置１００の実施の形態を示す斜視図である。図７は、図６に示したレンズ駆動装置１００の上面図である。図８は、図７に示すレンズ駆動装置１００のＡ−Ａ’線断面における斜視図である。図９は、図７に示すレンズ駆動装置の第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２との配置を示す部分斜視図である。

本発明に係るレンズ駆動装置１００は、上述のレンズ駆動ユニットを用いて、撮像装置用の第１レンズ群ならびに第２レンズ群の、それぞれを独立してレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動装置である。すなわち、第１レンズ駆動ユニット１１で第１レンズ群をスライド移動させ、第２レンズ駆動ユニット１２で第２レンズ群をスライド移動させる。

図６に示すように、本実施の形態のレンズ駆動装置１００では、図１に示す第１レンズ駆動ユニット１１を被写体側に設け、図２に示す第２レンズ駆動ユニット１２を像面側に設けている。図６、図８に示すように、第１レンズ駆動ユニット１１に備える第１ガイドポール４１と、第２レンズ駆動ユニット１２に備える第２ガイドポール４２とをレンズ群保持枠２１、２２の外側に平行に並設する。そして、第１ガイドポール４１ならびに第２ガイドポール４２に合わせて、第１レンズ駆動ユニット１１に備える第１ガイド部材５１と、第２レンズ駆動ユニット１２に備える第２ガイド部材５２も、互いに平行となる位置に配置される。また、第１レンズ駆動ユニット１１に備える第１ラック６１と、第２レンズ駆動ユニット１２に備える第２ラック６２とをスライド移動可能となるように第１ガイド部材５１ならびに第２ガイド部材５２にそれぞれ形成する。第１ガイド部材５１ならびに第２ガイド部材５２のそれぞれの長さは、第１ラック６１ならびに第２ラック６２の長さと同じかそれ以上であれば良い。

図８に示すように、平行に並設された第１ガイドポール４１と第２ガイドポール４２との間に、第１レンズ駆動ユニット１１に備える第１ピニオン７１ならびに第２レンズ駆動ユニット１２に備える第２ピニオン７２をそれぞれ配置する。

第１ピニオン７１及び第２ピニオン７２は、第１ガイドポール４１及び第２ガイドポール４２の長さ方向における略中央部に配置する。本実施の形態では、ラック６１，６２をガイド部材５１，５２に形成している。そのため、第１ピニオン７１ならびに第２ピニオン７２を、ガイドポール４１，４２の長さ方向における略中央部に配置することで、レンズ群保持枠２の光軸Ｌ方向への移動距離を長く確保することができる。そして、第１ピニオン７１と、第２ピニオン７２とが、ガイドポール４１，４２の長さ方向における略中央部に近接配置されることにより、それぞれのレンズ群保持枠２のスライド移動距離が長くなり、結果として、第１レンズ群と第２レンズ群との相対離間位置の範囲をより長く確保することができ、高変倍率であり、且つ、小型のレンズ駆動装置とすることができる。

更に、第１ピニオン７１及び第２ピニオン７２は、第１ガイドポール４１と第２ガイドポール４２との離間幅方向（図９に示す線Ｈ方向）において、オフセット配置した。この結果、第１ピニオン７１は、第１ラック６１とは噛合するが第２ラック６２とは噛合せず、接触もしない位置に設けられる。同様に、第２ピニオン７２も、第２ラック６２とは噛合するが第１ラック６１とは噛合せず、接触もしない位置に配置される。したがって、第１ガイドポール４１と第２ガイドポール４２との離間距離は、少なくともピニオン７１，７２の直径よりも長くなる。こうして、第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２とが、互いに干渉することなく、独立して各レンズ群保持枠を駆動させることができる。なお、本実施の形態では、第１ラック６１と第２ラック６２とを同じ長さとした例を示したが、これに限定されるものではなく、各レンズ群の好ましい移動距離に応じて、第１ラック６１または第２ラック６２のいずれかを長く設定しても良い。

そして、図６に示すように、補助ガイドポール８は、第１レンズ駆動ユニット１１の補助支持部９１と第２レンズ駆動ユニット１２の補助支持部９２とが係止される共用部材である。補助ガイドポール９を共用部材とすることにより、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸Ｌの位置合わせの精度を高めることができる。

本発明に係るレンズ駆動装置１００は、平行に並設された第１ガイドポール４１ならびに第２ガイドポール４２に、それぞれが係止する第１ガイド部材５１ならびに第２ガイド部材５２が、スライド移動可能となる位置に配置する。そして、第１ガイド部材５１及び第２ガイド部材５２の間にピニオン８１，８２を配置し、このピニオン８１，８２と噛合するように、それぞれ第１ラック６１、第２ラック６２を設けることにより、第１モーター３１と第２モーター３２とを、レンズ群保持枠２１，２２の外周の一方側の領域に、並べて配置することができる（図６、図７参照）。この結果、レンズ群保持枠の駆動機構を、レンズ群の外周の一方側の領域に集約して配置することができる。

次に、本発明に係るレンズ駆動装置１００における第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２との配置について説明する。本発明に係るレンズ駆動装置１００は、第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２とは、モーター３１，３２、ラック６１，６２、ピニオン７１，７２、ガイドポール４１，４２が同一形状、同一配置で構成されている。そして、第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２とは、光軸Ｌと直交する基準線Ｖ（図７，図９参照）で線対称となる位置に隣接配置する。

なお、図６，図８，図９に示すように、レンズ駆動ユニットにおいて、ピニオンは、離間配置された第１ガイドポール４１と第２ガイドポール４２との中間地点よりオフセットした位置に配置される。例えば、図６，図８，図９では、モーターの筺体の中心位置よりオフセットして配置される。このような第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２とを基準線Ｖで線対称となる位置に配置すると、レンズ駆動装置１００は、それぞれ独立して駆動する第１レンズ駆動ユニット１１と第２レンズ駆動ユニット１２との各構成部材が干渉せず、且つ、無駄なスペースのないレイアウトができる。また、各レンズ群保持枠２１，２２のスライド移動距離が長くなるので、相対離間位置の可変性が高く、小型でありながら高倍率ズーム機能を備えることができる。

本発明に係るレンズ駆動ユニットは、モーターの駆動伝達手段としてラックとピニオンとを用いるので、駆動伝達手段が従来より簡易な構成となり、小型化を図ることができるとともに、部品配置の制約が少ない。このため、光軸方向のレンズ群保持枠の可動領域を確保しながら、小型化を実現できるので、高倍率ズーム機能を備える小型カメラ等の撮像装置に用いるレンズ構成部品として利用できる。

本発明に係るレンズ駆動ユニットの実施の形態を示す斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動ユニットの実施の形態を示す斜視図である。 図２に示すレンズ駆動ユニットに備えるレンズ群保持枠部分の実施の形態を示す斜視図である。 図１に示すレンズ駆動ユニットにおけるラックとピニオンとの配置を示す側面図である。 本発明に係るレンズ駆動ユニットの光軸方向からみたラックとピニオンとの配置例を示す概略側面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の実施の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実施の形態を示す平面図である。 図７に示すレンズ駆動装置のＡ−Ａ’線断面における斜視図である。 図７に示すレンズ駆動装置の第１レンズ駆動ユニットと第２レンズ駆動ユニットとの配置を示す部分斜視図である。

符号の説明

１，１１，１２ レンズ駆動ユニット
２１，２２ レンズ群保持枠
３１，３２ モーター
３１ａ，３２ａ 出力軸
４１，４２ ガイドポール
５１，５２ ガイド部材
５１ａ，５２ａ ガイドポール係止部
６１，６２ ラック
７１，７２ ピニオン
１００ レンズ駆動装置

Claims (11)

1. 撮像装置用のレンズ群を保持するレンズ群保持枠を、モーターを用いてレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動ユニットであって、
   前記レンズ群保持枠は、光軸と平行に配置されたガイドポールに係止することによってスライド移動可能に支持され、
   前記モーターの出力軸に取り付けられ、当該モーターの出力軸の回転方向に回転するピニオンと、前記レンズ群保持枠に取り付けられたラックとからなり、前記ラックとピニオンとが噛合することによりモーターの駆動力をレンズ群保持枠側に伝える駆動伝達手段を備え、
   前記駆動伝達手段によって、レンズ群保持枠を前記ガイドポールに沿ってスライド移動させることを特徴とするレンズ駆動ユニット。
2. 前記モーターは、出力軸方向の厚さが薄い扁平モーターである請求項１に記載のレンズ駆動ユニット。
3. 前記ピニオンは、前記ラックの移動方向におけるラック移動領域の略中央部に配置された請求項１又は請求項２に記載のレンズ駆動ユニット。
4. 前記レンズ群保持枠の外縁に接続して設けられたガイド部材によって当該レンズ群保持枠を前記ガイドポールに係止し、
   前記ガイド部材の外面にラックを形成する請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレンズ駆動ユニット。
5. 前記ガイド部材の外面に形成されたラックが光軸と平行に移動可能となるように、ラックとピニオンとを噛合配置させた請求項４に記載のレンズ駆動ユニット。
6. 前記モーターの出力軸は、光軸と直交する方向に設けられ、
   前記ガイド部材の外面に形成されたラックは、前記ガイドポールと係止するガイド部材のガイドポール係止部と、前記モーターの出力軸との間に形成された請求項４又は請求項５に記載のレンズ駆動ユニット。
7. 前記ガイド部材のガイドポール係止部は、前記ガイドポールが挿通可能な管状形状を備え、
   前記管状のガイドポール係止部内に前記ガイドポールが挿通され、レンズ群保持枠がスライド移動可能にガイドポールに支持される請求項４〜請求項６のいずれかに記載のレンズ駆動ユニット。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載のレンズ駆動ユニットを用いて、撮像装置用の第１レンズ群ならびに第２レンズ群の、それぞれを独立してレンズの光軸方向にスライド移動させるレンズ駆動装置であって、
   第１レンズ群をスライド移動させる第１レンズ駆動ユニットに備える第１ガイドポールと、第２レンズ群をスライド移動させる第２レンズ駆動ユニットに備える第２ガイドポールとをレンズ群保持枠の外側に平行に並設し、
   第１レンズ駆動ユニットに備える第１ラックと、第２レンズ駆動ユニットに備える第２ラックとがそれぞれ独立でスライド移動可能となるように配置し、
   平行に配置された前記第１ガイドポールと第２ガイドポールとの間に、第１レンズ駆動ユニットに備える第１ピニオンならびに第２レンズ駆動ユニットに備える第２ピニオンをそれぞれ配置したことを特徴とするレンズ駆動装置。
9. 前記第１ピニオン及び第２ピニオンは、第１ガイドポール及び第２ガイドポールの長さ方向における略中央部に配置された請求項８に記載のレンズ駆動装置。
10. 前記第１ピニオン及び第２ピニオンは、前記第１ガイドポールと第２ガイドポールとの離間幅方向においてオフセットされて配置された請求項９に記載のレンズ駆動装置。
11. 前記第１レンズ駆動ユニットならびに第２レンズ駆動ユニットのそれぞれを構成するモーター、ピニオン、ラック、ガイドポールの同種部材同士を同一形状部材で構成し、
    第１レンズ駆動ユニットと第２レンズ駆動ユニットとは、光軸Ｌと直交する基準線Ｖで線対称となる位置に隣接配置した請求項８〜請求項１０のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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