JP2014191297A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース10に対して光軸方向に移動自在に支持されたレンズ保持部材61、レンズ保持部材を光軸方向の一方側に向けて付勢する付勢部材130、光軸方向に伸長するリードスクリュー110、付勢部材の付勢方向において離脱可能にレンズ保持部材に保持されてリードスクリューに螺合する螺合部材100を備え、レンズ保持部材は螺合部材を回転不能に係合させて保持する係合保持部64を有し、ベースは付勢部材の付勢方向に向かう所定位置にてレンズ保持部材を停止させるストッパ15bを有し、螺合部材は略U字状で開脚するように弾性変形可能な一対の脚部101,102及び一対の脚部の自由端側寄りに形成されて一つのネジ山を画定する一対の分割ネジ部101a,102aを有する。これによれば、ネジ部の食い付き等を防止でき、所望の機能を保証できる。
【選択図】図3
Description
また、レンズ保持部材が光軸方向の奥側に向かって最大繰り込み位置に達したときに、レンズ保持部材を停止させるストッパの押圧力で、ハーフナットがリードスクリューに喰い付いてロック状態を招く虞がある。
この構成によれば、螺合部材がレンズ保持部材の係合保持部に保持された状態で、レンズ保持部材を付勢部材の付勢方向に移動させるべくリードスクリューを回転させると、レンズ保持部材が移動して所定位置でストッパに当接して停止する一方で、螺合部材だけがさらに移動して係合保持部から離脱した状態となる。したがって、螺合部材はレンズ保持部材の押圧力を受けず、リードスクリューへの螺合部材の喰い付きが防止される。
これにより、駆動に際してリードスクリューと螺合する螺合部材の螺合状態が確実に維持されて高精度に位置決め制御がなされると同時に、誤作動等により所定の制御範囲を超えてレンズ保持部材が駆動されたような場合に、螺合部材とリードスクリューとの喰い付き、破損等を防止して、確実に再起動させることができ、所望の機能を確実に保証することができる。また、一対の分割ネジ部は、リードスクリューのネジ溝に螺合する一つのネジ山を画定するように形成されているため、金型を用いて螺合部材(及び一対の分割ネジ部)を樹脂成形する場合に、金型の分離を容易に行うことができ、又、金型を用いた場合の製造コスト等を低減することができる。
この構成によれば、レンズ保持部材がストッパにより停止した後も、誤動作によりリードスクリューが回転して螺合部材だけが移動する場合、螺合部材が当接部に当接してそれ以上の移動が規制されることで、一対の脚部の弾性変形及び弾性復帰により、螺合部材の螺合状態の解除と螺合状態への復帰動作が繰り返されるため、螺合部材の喰い付き、破損等を防止でき、一方、逆向きにリードスクリューが回転すると即座に螺合部材をレンズ保持部材の係合保持に回転不能に係合させて保持することができる。
この構成によれば、一対の脚部は、一対の分割ネジ部を挟んで自由端側が付け根側よりも幅広く(間隔を空けて)形成されている(すなわち、リードスクリューと螺合しない非螺合円弧部分は、自由端側の非螺合円弧部分が付け根側の非螺合円弧部分よりも長く形成されている)ため、螺合部材がベースの当接部に当接した際の螺合の解除動作を円滑に行わせることができ、それ故に、螺合部材とリードスクリューとの喰い付き、破損等を防止して、確実に再起動させることができ、所望の機能を確実に保証することができる。
この構成によれば、レンズ保持部材を停止させるストッパが、レンズ保持部材の係合保持部から離脱した螺合部材の(リードスクリュー回りの)回転を規制する役割を兼ねるため、部品点数を削減でき、それ故に構造を簡略化できる。
レンズ鏡胴は、図1ないし図3に示すように、輪郭が略矩形形状をなすと共にフィルタ11及び撮像素子12等が取り付けられるベース10、ベース10に固着された固定筒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Lに移動自在に支持された第3レンズ群60、円筒カム30に駆動力を及ぼす歯車機構70及び駆動モータ80、第3レンズ群60を光軸方向Lに駆動するレンズ駆動装置(レンズ鏡胴の一部をなすベース10、第3レンズ群60に含まれるレンズ保持部材61、螺合部材100、リードスクリュー110、ステップモータ120、付勢部材としてのバネ130等)等を備えている。
当接部15aは、図7(b)に示すように、レンズ保持部材60の係合保持部64から離脱した状態にある螺合部材100を、リードスクリュー110の非ネジ領域に至る以前に当接させて停止させるものであり、螺合部材100を当接部15aに当接させた状態でリードスクリュー110が回転し続けると、図7(b)中の二点鎖線で示すように、螺合部材100の一対の脚部101,102が弾性変形して開脚し、螺合部材100の一つのネジ山を画定する一対の分割ネジ部101a,102aがリードスクリュー110のネジ溝とネジ山に対して交互に係合するように弾性変形により開脚と弾性復帰を繰り返えさせて、両者の食い付きを防止するようになっている。
一対のストッパ15b,15bは、図4及び図7(a),(b)に示すように、レンズ保持部材61がバネ130の付勢方向に向かう(すなわち繰り込み方向Rの)所定位置、ここでは最大繰り込み位置に達したときに、レンズ保持部材61の係合保持部64(の側壁64b)の端面に当接して、レンズ保持部材61を停止させるように形成されている。
また、一対のストッパ15b,15bは、図6(b)に示すように、レンズ保持部材61の係合保持部64から離脱した状態にある螺合部材100の一対の脚部101,102の付け根側を若干の隙間をもって受け入れて、螺合部材100がリードスクリュー110回りに回転するのを規制するように形成されている。
このように、レンズ保持部材61を停止させるストッパ15b,15bが、レンズ保持部材61の係合保持部64から離脱した螺合部材100の(リードスクリュー110回りの)回転を規制する役割を兼ねるため、部品点数を削減でき、それ故に構造を簡略化できる。
そして、円筒カム30は、駆動モータ80の駆動力により、歯車機構70(平歯車76)及び弧状歯車部32を介して回転させられると、フォロワピン31がカム溝21のカム作用を受けて、光軸方向Lに移動させられるようになっている。
尚、ガイド筒35は、ベース10に対し回動不能に連結され、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へ案内するように形成されている。
そして、第1レンズ群40は、円筒カム30の回動により、光軸回りの回転がガイド筒35により規制されつつ、光軸方向Lに移動するようになっている。
そして、第2レンズ群50は、円筒カム30の回動により、光軸回りの回転がガイド筒35により規制されつつ、光軸方向Lに移動するようになっている。
嵌合連結部62には、図3及び図4に示すように、バネ130の一端130aを掛止する掛止片62aが一体的に形成されている。
係合保持部64は、図5に示すように、リードスクリュー110を通す貫通孔64a、側壁64b、リードスクリュー110に螺合した螺合部材100を受け入れて回転を規制するべく側壁64bにより画定される凹部64c等により構成されている。
側壁64bには、その開放端において、螺合部材100を凹部64cに案内する一対のテーパ面64b´が形成されており、螺合部材100が係合保持部64の凹部64cに入り込む際に、テーパ面64b´が案内作用を及ぼすことにより入り込み動作が円滑に行われるようになっている。
凹部64cは、螺合部材100の一対の分割ネジ部101a,102aの広がり及び回転を規制して、螺合部材100をリードスクリュー110に対して確実に螺合させた状態に保持するように形成されている。
上記構成をなす係合保持部64によれば、レンズ保持部材61を光軸方向Lに駆動する際には、外部から衝撃力等を受けても螺合状態が解かれることはなく、所望の駆動動作が確実にかつ高精度に行われ、一方、リードスクリュー110が回転した状態で、レンズ保持部材61の繰り込み方向R(すなわちバネ130の付勢方向)への移動が規制されると、螺合部材100がレンズ保持部材61から容易に離脱できるようになっている。
駆動モータ80は、DCモータ等からなり、ベース10の一部に固定されており、その回転軸に直結された駆動歯車71に直接回転駆動力を及ぼすようになっている。
一対の脚部101,102は、図6(a),(b)及び図7(a),(b)に示すように、レンズ保持部材61の係合保持部64に係合した状態又は係合保持部64から離脱しかつ当接部15aに当接していない状態(開脚するように弾性変形していない状態)で、一対の分割ネジ部101a,102aをリードスクリュー110に螺合させ、一方、当接部15aに当接した状態でリードスクリュー110が回転し続けると、図6(b)及び図7(b)中の二点鎖線で示すように弾性変形して開脚し、リードスクリュー110に対する一対の分割ネジ部101a,102aの螺合状態を一旦解除し、その後、螺合(弾性復帰)と螺合の解除(弾性変形による開脚)とを繰り返えして、一対の分割ネジ部101a,102aとリードスクリュー110との食い付きを防止するようになっている。
また、一対の脚部101,102は、図6(a)に示すように、一対の分割ネジ部101a,102aよりも自由端側における間隔W1が、一対の分割ネジ部101a,102aよりも付け根側における間隔W2よりも大きく形成されている。
このように、一対の脚部101,102が、一対の分割ネジ部101a,102aを挟んで自由端側が付け根側よりも幅広く(間隔を空けて)形成されている(すなわち、リードスクリュー110と螺合しない非螺合円弧部分は、自由端側の非螺合円弧部分が付け根側の非螺合円弧部分よりも長く形成されている)ため、螺合部材100がベース100の当接部15aに当接した際の螺合の解除動作を円滑に行わせることができ、それ故に、螺合部材100とリードスクリュー110との喰い付き、破損等を防止して、確実に再起動させることができ、所望の機能を確実に保証することができる。
バネ130は、一端130a及び他端130bを有するコイル状の引っ張りバネであり、一端103aがレンズ保持部材61の掛止片62aに掛止され、他端130bがベース10の一部に掛止されて、レンズ保持部材61を光軸方向Lの一方側(繰り込み方向R)に向けて付勢するようになっている。
先ず、駆動モータ80及び歯車機構70により回転駆動力が付与されると、円筒カム30が回転してカム溝33,34がフォロワピン42,52にカム作用を及ぼし、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は、沈胴位置から広角端撮影位置を経て望遠端撮影位置に至り、繰り出し及び繰り込み動作を含んだ変倍動作が行われる。また、この変倍動作に応じて、第3レンズ群60の合焦動作等が行われる。
これにより、螺合部材100は、レンズ保持部材61と一体となって、第3レンズ群60を光軸方向Lの所望の位置に移動させて位置決めする。
ところで、この制御動作に誤動作が生じて、ステップモータ120が停止せず、第3レンズ群60が沈胴位置を越えて最大繰り込み位置に達すると、図7(b)に示すように、係合保持部64がストッパ15bに当接して、レンズ保持部材61が停止する。
すなわち、一対の分割ネジ部101a,102aは、係合保持部64(凹部64c)から離脱し、一対のストッパ15b,15bの間に入りこんで回転が規制され、かつ、一対の脚部101,102は、開脚するように弾性変形可能な状態となる。
尚、リードスクリュー110が逆向きに回転することで、螺合部材100の一対の分割ネジ部101a,102aはリードスクリュー110との正常な螺合状態に復帰し、所望の制御動作が行われることになる。
これにより、駆動に際してリードスクリュー110と螺合する螺合部材100の螺合状態が確実に維持されて高精度に位置決め制御がなされると同時に、誤作動等により所定の制御範囲を超えてレンズ保持部材61が駆動されたような場合に、螺合部材100とリードスクリュー110との喰い付き、破損等を防止して、確実に再起動させることができ、所望の機能を確実に保証することができる。
特に、ベース100(モータベース部15)が係合保持部64から離脱した螺合部材100を光軸方向Lにおいて当接させる平板状の当接部15aを有するため、レンズ保持部材61がストッパ15b,15bにより停止した後も、誤動作によりリードスクリュー110が回転して螺合部材100だけが移動する場合、螺合部材100が当接部15aに当接してそれ以上の移動が規制されることで、一対の脚部101,102の弾性変形及び弾性復帰により、螺合部材100の螺合状態の解除と螺合状態への復帰動作が繰り返されるため、螺合部材100の喰い付き、破損等を防止でき、一方、逆向きにリードスクリュー110が回転すると即座に螺合部材100をレンズ保持部材61の係合保持部64に回転不能に係合させて保持することができる。
上記実施形態においては、レンズ保持部材61の係合保持部64として、側壁64bにより画定される凹部64cを示したが、これに限定されるものではなく、螺合部材100を回転しないように所定位置に保持しかつ一対の分割ネジ部101a,102aの螺合状態を確実に維持するものであれば、その他の形態を採用してもよい。
上記実施形態においては、レンズ保持部材61の移動を規制するストッパ15b,15bを、螺合部材100の回転を規制するために兼用したが、係合保持部64の下面から所定の長さに亘って突出するように一対の回り止め片を設け、この回り止め片により、螺合部材100が係合保持部64から離脱した後での回転を規制するようにしてもよい。
15 モータベース部
15a 平板状の当接部
15b ストッパ
60 第3レンズ群
61 レンズ保持部材
62,63 嵌合連結部
62a 掛止片
64 係合保持部
64a 貫通孔
64b 側壁
64b´ テーパ面
64c 凹部
65 検出片
100 螺合部材
101,102 一対の脚部
101a,102a 一対の分割ネジ部
W1 自由端側における間隔
W2 付け根側における間隔
110 リードスクリュー
120 ステップモータ
130 バネ(付勢部材)
Claims (4)
- ベースと、レンズを保持すると共に前記ベースに対して光軸方向に移動自在に支持されたレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を光軸方向の一方側に向けて付勢する付勢部材と、光軸方向に伸長すると共に回転駆動されるリードスクリューと、前記付勢部材の付勢方向において離脱可能に前記レンズ保持部材に保持されると共に前記リードスクリューに螺合する螺合部材と、を備えたレンズ駆動装置であって、
前記レンズ保持部材は、前記螺合部材を前記リードスクリューに螺合した状態で所定位置に回転不能に係合させて保持する係合保持部を有し、
前記ベースは、前記付勢部材の付勢方向に向かう所定位置において、前記レンズ保持部材を停止させるストッパを有し、
前記螺合部材は、略U字状に形成されて開脚するように弾性変形可能な一対の脚部と、前記一対の脚部の自由端側寄りに形成され協働して前記リードスクリューのネジ溝に螺合する一つのネジ山を画定する一対の分割ネジ部を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記ベースは、前記係合保持部から離脱した螺合部材を光軸方向において当接させる平板状の当接部を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 - 前記螺合部材の一対の脚部は、前記一対の分割ネジ部よりも自由端側における間隔が前記一対の分割ネジ部よりも付け根側における間隔よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。 - 前記ストッパは、前記螺合部材が前記係合保持部から離脱したときに、前記螺合部材の一対の脚部の付け根側を受け入れて前記リードスクリュー回りの回転を規制するように形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
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