JP3574629B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等に用いられるレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
デジタルカメラの従来例としては、カメラボディに、レンズ群を保持するレンズ枠を設けて、カメラボディに内蔵された駆動機構とモータによって、レンズ枠をカメラボディ内に収納される沈胴位置とカメラボディの前方に突出する繰出位置の間の移動範囲を光軸方向に移動させるものがある。
【０００３】
このデジタルカメラでは、レンズ枠が繰出位置にあるときに、カメラを落とす、ぶつけるというような事態が生じると、レンズ枠が沈胴位置側に大きい力を受ける可能性がある。レンズ枠がこのような不測の力を受けると、その駆動機構が損傷するおそれがあるため、レンズ枠に、駆動機構の送りねじに常時は螺合し、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじに対して滑るハーフナットを設けることが行われている。しかし、このハーフナットで駆動機構の損傷は防止できても、レンズ枠が本来の移動範囲を超えて後方に移動してしまうと、駆動機構全体が損傷し、再度モータを作動してもレンズ枠が移動しなくなることがある。
【０００４】
このため、レンズ枠の後方移動端を規制する何らかのストッパを設けることが行われているが、極限までの小型化が進行しているデジタルカメラでは、ストッパの形成位置、形成手段が限られているのが実情である。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、カメラボディ内のスペースの有効利用を図りつつ、繰出位置にあるレンズ枠に不意に大きな外力が掛かっても、レンズ枠が所定の移動範囲を超えて移動して駆動機構に変形等の不具合が生じないようにしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。また、本発明は特にレンズ枠がストッパに当接したとき光軸に対する傾きが生じにくいレンズ駆動装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、固体撮像素子を支持したレンズケース；この固体撮像素子上に結像させるレンズ群を支持し、その先端部がこのレンズケースより突出するように該レンズケースに直進移動可能に支持されたレンズ枠；このレンズケースに支持された正逆駆動モータとこの正逆駆動モータによって回転駆動される送りねじ；及びこの送りねじに常時は螺合し、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじに対して滑る、上記レンズ枠と光軸方向に一緒に移動するハーフナット；を備え、上記レンズケースには、その内面に、レンズ枠の移動空間の後方に位置させて複数のリブが一体に突出形成され、この複数のリブのレンズ枠側の端面はそれぞれ、ハーフナットが送りねじに対して滑る状態で該レンズ枠が後方に移動するとき、該レンズ枠の後端面に当接するストッパ面を構成していることを特徴としている。
【０００７】
上記リブを３つ以上とすることができる。
【０００８】
また、上記リブのストッパ面が光軸に直交する平面を規定しているのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を単焦点レンズを備えるデジタルカメラ１００に適用した一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１０】
デジタルカメラ１００のカメラボディ１０１の内部には、前面が開口する箱形のレンズケース１と、レンズケース１の前面を閉塞するカバー３（図１はカバー３、レンズ群Ｌ及びレンズ枠７をレンズケース１から取り外した状態を示している）からなるハウジング５が収納されており、カバー３には円形の開口部３ａが設けられている。
【００１１】
ハウジング５の内部にはレンズ群Ｌを保持するレンズ枠７が収納されている。レンズ枠７の下面には光軸方向を向く保持部９が突設されており、保持部９に形成された光軸方向を向く案内孔９ａは、ハウジング５内部に支持された光軸方向を向くガイドシャフト１１に嵌合している。ガイドシャフト１１には、保持部９とレンズケース１の後壁１ａの間に圧縮状態で挿入された圧縮バネ１３が巻回されており、保持部９（レンズ枠７）を光軸方向前方に移動付勢している。
保持部９の右側面には、係合孔１５ａ（図３参照）が形成された係合部１５が突設されている。
【００１２】
図１に示すように、レンズ枠７の周面には斜め上方を向く突部１７が形成されており、この突部１７は、レンズケース１内に形成されたガイド部材１９の光軸と平行な方向を向くガイド溝１９ａに係合している。
このように、レンズ枠７はガイドシャフト１１とガイド部材１９の上下２部材に案内されることにより、ハウジング５の前面から前方に大きく突出する繰出位置（図２の実線参照）とハウジング５の前面から僅かに突出する沈胴位置（図示略）の間の移動範囲を光軸方向に沿って進退可能となっている。
【００１３】
図示は省略したが、レンズ枠７を繰出位置に移動させると、レンズ枠７はカメラボディ１０１の前面から前方に突出し、沈胴位置に移動させるとカメラボディ１０１の内部に完全に収納される。
【００１４】
レンズケース１内の右下隅部には平面視コ字形をなす支持枠２１が固定されており、支持枠２１の後面にはステッピングモータ（正逆駆動モータ）２３のモータ本体が固着されている。ステッピングモータ２３の光軸と平行な方向を向く送りねじ軸（送りねじ）２５の周面にはねじ溝が切られている。送りねじ軸２５は支持枠２１の後壁２１ａを貫通し、その前端部が前壁２１ｂに回転自在に支持されている。
【００１５】
支持枠２１の後壁２１ａと前壁２１ｂの間には送りねじ軸２５と平行をなす案内軸２７が回転不能に支持されており、案内軸２７には円筒状の移動体２９が光軸方向に移動自在に嵌合している。移動体２９の右側面には正面視下向きコ字形をなす合成樹脂製のハーフナット３１が固着されており、ハーフナット３１の内周面に形成されたねじ溝（図示略）が送りねじ軸２５のねじ溝に螺合している。ハーフナット３１は常時は送りねじ軸２５に螺合するが、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじ軸２５に対して滑る作用をする。
【００１６】
移動体２９の左側面には、レンズ枠７の保持部９に向く係合突起３３が突設されており、この係合突起３３がレンズ枠７の係合孔１５ａに嵌合することにより、レンズ枠７と移動体２９が結合されている。
【００１７】
レンズケース１内周面の上部と左右両側部には、レンズ枠７が沈胴位置を超えて後方に移動したときに、レンズ枠７の後面に接触する３本のリブ３５が一体成形されている。
図２に示すように、リブ３５は光軸と平行な方向に長いものであり、その前面がレンズ枠７の後面に当接するストッパ面３５ａを構成しており、３本のリブ３５の３つのストッパ面３５ａは、光軸に直交する平面を規定している。
【００１８】
レンズケース１の後壁１ａの中央部にはＣＣＤ（固体撮像素子）３７が固定されており、後壁１ａに形成された膨出部１ｂには、ＣＣＤ３７の前方に位置するフィルタ３９が支持されている。
【００１９】
レンズ群Ｌは被写体の反射光をフィルタ３９を通してＣＣＤ３７上に結像させ、この像はＣＣＤ３７によって信号に変換され図示を省略した制御回路に送られる。制御回路は表示部（図示略）に電子画像を表示するとともに、デジタルカメラ１００に内蔵されたメモリーカード等の記憶媒体（図示略）に電子画像データを記憶させる。
【００２０】
次に、このような本実施形態の作用および効果について説明する。
【００２１】
レンズ枠７が沈胴位置にある状態でステッピングモータ２３を正転させると、送りねじ軸２５が回転し、ハーフナット３１と、ハーフナット３１と一体となっている移動体２９及びレンズ枠７が前方に移動し、レンズ枠７が繰出位置に達するとステッピングモータ２３が停止する。
【００２２】
レンズ枠７が繰出位置にある状態でステッピングモータ２３を逆転させると、ハーフナット３１と移動体２９とレンズ枠７が後方に移動し、ステッピングモータ２３のモータ制御によりレンズ枠７が沈胴位置で停止する。
【００２３】
また、レンズ枠７が繰出位置にあるときに、レンズ枠７に沈胴位置側を向く強い外力が掛かった場合には、ハーフナット３１が弾性変形して送りねじ軸２５に対して後方に滑り、ハーフナット３１とともにレンズ枠７が沈胴位置側を超えて後方に移動することがある。
【００２４】
この場合は図２の仮想線で示すように、レンズ枠７の後面が３つのリブ３５のストッパ面３５ａに確実に当接するので、レンズ枠７が本来の移動範囲を超えて後方に移動してしまい、駆動機構全体が損傷し、再度ステッピングモータ２３を作動してもレンズ枠７が移動しなくなることはない。また、３つのストッパ面３５ａは、光軸に直交する一平面を規定しているので、レンズ枠７は３つのストッパ面３５ａに同時に当接し、レンズ枠７がレンズ群Ｌの光軸に対し傾くこともない。
【００２５】
このためレンズ枠７の保持部９、ガイドシャフト１１、突部１７、ガイド溝１９ａ、係合突起３３、係合孔１５ａ、が変形したり、突部１７とガイド溝１９ａおよび係合突起３３と係合孔１５ａの係合関係が解除される等の不具合が生じることはなく、この後にステッピングモータ２３を正転させれば、レンズ枠７を再度繰出位置に移動させることができ、また繰出位置に移動させた後にステッピングモータ２３を逆転させれば、レンズ枠７を沈胴位置に移動させることができる。
【００２６】
また、３本のリブ３５を設けたことによりハウジング５の強度向上が図られており、しかも、これらのリブ３５はレンズ枠７のストッパを兼ねているので、ハウジング５内部のスペースの有効利用が図られている。
【００２７】
なお、本実施形態は本発明を単焦点デジタルカメラに適用したものであるが、本発明をズーム式デジタルカメラに適用したり、デジタルカメラ以外のカメラに適用することも可能である。
【００２８】
また、本実施形態ではリブ３５を３本としたが、リブ３５は２本以上であれば何本でもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラボディ内のスペースの有効利用を図りつつ、繰出位置にあるレンズ枠に不意に大きな外力が掛かっても、レンズ枠が所定の移動範囲を超えて移動して駆動機構に変形等の不具合が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の正面図である。
【図２】同じく、要部の縦断側面図である。
【図３】同じく、ステッピングモータとレンズ枠の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ レンズケース
１ａ 後壁
１ｂ 膨出部
３ カバー
５ ハウジング
７ レンズ枠
９ 保持部
９ａ 案内孔
１１ ガイドシャフト
１３ 圧縮バネ
１５ 係合部
１５ａ 係合孔
１７ 突部
１９ ガイド部材
１９ａ ガイド溝
２１ 支持枠
２１ａ 後壁
２１ｂ 前壁
２３ ステッピングモータ（正逆駆動モータ）
２５ 送りねじ軸（送りねじ）
２７ 案内軸
２９ 移動体
３１ ハーフナット
３３ 係合突起
３５ リブ
３５ａ ストッパ面
３７ ＣＣＤ（固体撮像素子）
３９ フィルタ
１００ デジタルカメラ
１０１ カメラボディ
Ｌ レンズ群
【技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等に用いられるレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
デジタルカメラの従来例としては、カメラボディに、レンズ群を保持するレンズ枠を設けて、カメラボディに内蔵された駆動機構とモータによって、レンズ枠をカメラボディ内に収納される沈胴位置とカメラボディの前方に突出する繰出位置の間の移動範囲を光軸方向に移動させるものがある。
【０００３】
このデジタルカメラでは、レンズ枠が繰出位置にあるときに、カメラを落とす、ぶつけるというような事態が生じると、レンズ枠が沈胴位置側に大きい力を受ける可能性がある。レンズ枠がこのような不測の力を受けると、その駆動機構が損傷するおそれがあるため、レンズ枠に、駆動機構の送りねじに常時は螺合し、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじに対して滑るハーフナットを設けることが行われている。しかし、このハーフナットで駆動機構の損傷は防止できても、レンズ枠が本来の移動範囲を超えて後方に移動してしまうと、駆動機構全体が損傷し、再度モータを作動してもレンズ枠が移動しなくなることがある。
【０００４】
このため、レンズ枠の後方移動端を規制する何らかのストッパを設けることが行われているが、極限までの小型化が進行しているデジタルカメラでは、ストッパの形成位置、形成手段が限られているのが実情である。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、カメラボディ内のスペースの有効利用を図りつつ、繰出位置にあるレンズ枠に不意に大きな外力が掛かっても、レンズ枠が所定の移動範囲を超えて移動して駆動機構に変形等の不具合が生じないようにしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。また、本発明は特にレンズ枠がストッパに当接したとき光軸に対する傾きが生じにくいレンズ駆動装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、固体撮像素子を支持したレンズケース；この固体撮像素子上に結像させるレンズ群を支持し、その先端部がこのレンズケースより突出するように該レンズケースに直進移動可能に支持されたレンズ枠；このレンズケースに支持された正逆駆動モータとこの正逆駆動モータによって回転駆動される送りねじ；及びこの送りねじに常時は螺合し、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじに対して滑る、上記レンズ枠と光軸方向に一緒に移動するハーフナット；を備え、上記レンズケースには、その内面に、レンズ枠の移動空間の後方に位置させて複数のリブが一体に突出形成され、この複数のリブのレンズ枠側の端面はそれぞれ、ハーフナットが送りねじに対して滑る状態で該レンズ枠が後方に移動するとき、該レンズ枠の後端面に当接するストッパ面を構成していることを特徴としている。
【０００７】
上記リブを３つ以上とすることができる。
【０００８】
また、上記リブのストッパ面が光軸に直交する平面を規定しているのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を単焦点レンズを備えるデジタルカメラ１００に適用した一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１０】
デジタルカメラ１００のカメラボディ１０１の内部には、前面が開口する箱形のレンズケース１と、レンズケース１の前面を閉塞するカバー３（図１はカバー３、レンズ群Ｌ及びレンズ枠７をレンズケース１から取り外した状態を示している）からなるハウジング５が収納されており、カバー３には円形の開口部３ａが設けられている。
【００１１】
ハウジング５の内部にはレンズ群Ｌを保持するレンズ枠７が収納されている。レンズ枠７の下面には光軸方向を向く保持部９が突設されており、保持部９に形成された光軸方向を向く案内孔９ａは、ハウジング５内部に支持された光軸方向を向くガイドシャフト１１に嵌合している。ガイドシャフト１１には、保持部９とレンズケース１の後壁１ａの間に圧縮状態で挿入された圧縮バネ１３が巻回されており、保持部９（レンズ枠７）を光軸方向前方に移動付勢している。
保持部９の右側面には、係合孔１５ａ（図３参照）が形成された係合部１５が突設されている。
【００１２】
図１に示すように、レンズ枠７の周面には斜め上方を向く突部１７が形成されており、この突部１７は、レンズケース１内に形成されたガイド部材１９の光軸と平行な方向を向くガイド溝１９ａに係合している。
このように、レンズ枠７はガイドシャフト１１とガイド部材１９の上下２部材に案内されることにより、ハウジング５の前面から前方に大きく突出する繰出位置（図２の実線参照）とハウジング５の前面から僅かに突出する沈胴位置（図示略）の間の移動範囲を光軸方向に沿って進退可能となっている。
【００１３】
図示は省略したが、レンズ枠７を繰出位置に移動させると、レンズ枠７はカメラボディ１０１の前面から前方に突出し、沈胴位置に移動させるとカメラボディ１０１の内部に完全に収納される。
【００１４】
レンズケース１内の右下隅部には平面視コ字形をなす支持枠２１が固定されており、支持枠２１の後面にはステッピングモータ（正逆駆動モータ）２３のモータ本体が固着されている。ステッピングモータ２３の光軸と平行な方向を向く送りねじ軸（送りねじ）２５の周面にはねじ溝が切られている。送りねじ軸２５は支持枠２１の後壁２１ａを貫通し、その前端部が前壁２１ｂに回転自在に支持されている。
【００１５】
支持枠２１の後壁２１ａと前壁２１ｂの間には送りねじ軸２５と平行をなす案内軸２７が回転不能に支持されており、案内軸２７には円筒状の移動体２９が光軸方向に移動自在に嵌合している。移動体２９の右側面には正面視下向きコ字形をなす合成樹脂製のハーフナット３１が固着されており、ハーフナット３１の内周面に形成されたねじ溝（図示略）が送りねじ軸２５のねじ溝に螺合している。ハーフナット３１は常時は送りねじ軸２５に螺合するが、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじ軸２５に対して滑る作用をする。
【００１６】
移動体２９の左側面には、レンズ枠７の保持部９に向く係合突起３３が突設されており、この係合突起３３がレンズ枠７の係合孔１５ａに嵌合することにより、レンズ枠７と移動体２９が結合されている。
【００１７】
レンズケース１内周面の上部と左右両側部には、レンズ枠７が沈胴位置を超えて後方に移動したときに、レンズ枠７の後面に接触する３本のリブ３５が一体成形されている。
図２に示すように、リブ３５は光軸と平行な方向に長いものであり、その前面がレンズ枠７の後面に当接するストッパ面３５ａを構成しており、３本のリブ３５の３つのストッパ面３５ａは、光軸に直交する平面を規定している。
【００１８】
レンズケース１の後壁１ａの中央部にはＣＣＤ（固体撮像素子）３７が固定されており、後壁１ａに形成された膨出部１ｂには、ＣＣＤ３７の前方に位置するフィルタ３９が支持されている。
【００１９】
レンズ群Ｌは被写体の反射光をフィルタ３９を通してＣＣＤ３７上に結像させ、この像はＣＣＤ３７によって信号に変換され図示を省略した制御回路に送られる。制御回路は表示部（図示略）に電子画像を表示するとともに、デジタルカメラ１００に内蔵されたメモリーカード等の記憶媒体（図示略）に電子画像データを記憶させる。
【００２０】
次に、このような本実施形態の作用および効果について説明する。
【００２１】
レンズ枠７が沈胴位置にある状態でステッピングモータ２３を正転させると、送りねじ軸２５が回転し、ハーフナット３１と、ハーフナット３１と一体となっている移動体２９及びレンズ枠７が前方に移動し、レンズ枠７が繰出位置に達するとステッピングモータ２３が停止する。
【００２２】
レンズ枠７が繰出位置にある状態でステッピングモータ２３を逆転させると、ハーフナット３１と移動体２９とレンズ枠７が後方に移動し、ステッピングモータ２３のモータ制御によりレンズ枠７が沈胴位置で停止する。
【００２３】
また、レンズ枠７が繰出位置にあるときに、レンズ枠７に沈胴位置側を向く強い外力が掛かった場合には、ハーフナット３１が弾性変形して送りねじ軸２５に対して後方に滑り、ハーフナット３１とともにレンズ枠７が沈胴位置側を超えて後方に移動することがある。
【００２４】
この場合は図２の仮想線で示すように、レンズ枠７の後面が３つのリブ３５のストッパ面３５ａに確実に当接するので、レンズ枠７が本来の移動範囲を超えて後方に移動してしまい、駆動機構全体が損傷し、再度ステッピングモータ２３を作動してもレンズ枠７が移動しなくなることはない。また、３つのストッパ面３５ａは、光軸に直交する一平面を規定しているので、レンズ枠７は３つのストッパ面３５ａに同時に当接し、レンズ枠７がレンズ群Ｌの光軸に対し傾くこともない。
【００２５】
このためレンズ枠７の保持部９、ガイドシャフト１１、突部１７、ガイド溝１９ａ、係合突起３３、係合孔１５ａ、が変形したり、突部１７とガイド溝１９ａおよび係合突起３３と係合孔１５ａの係合関係が解除される等の不具合が生じることはなく、この後にステッピングモータ２３を正転させれば、レンズ枠７を再度繰出位置に移動させることができ、また繰出位置に移動させた後にステッピングモータ２３を逆転させれば、レンズ枠７を沈胴位置に移動させることができる。
【００２６】
また、３本のリブ３５を設けたことによりハウジング５の強度向上が図られており、しかも、これらのリブ３５はレンズ枠７のストッパを兼ねているので、ハウジング５内部のスペースの有効利用が図られている。
【００２７】
なお、本実施形態は本発明を単焦点デジタルカメラに適用したものであるが、本発明をズーム式デジタルカメラに適用したり、デジタルカメラ以外のカメラに適用することも可能である。
【００２８】
また、本実施形態ではリブ３５を３本としたが、リブ３５は２本以上であれば何本でもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラボディ内のスペースの有効利用を図りつつ、繰出位置にあるレンズ枠に不意に大きな外力が掛かっても、レンズ枠が所定の移動範囲を超えて移動して駆動機構に変形等の不具合が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の正面図である。
【図２】同じく、要部の縦断側面図である。
【図３】同じく、ステッピングモータとレンズ枠の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ レンズケース
１ａ 後壁
１ｂ 膨出部
３ カバー
５ ハウジング
７ レンズ枠
９ 保持部
９ａ 案内孔
１１ ガイドシャフト
１３ 圧縮バネ
１５ 係合部
１５ａ 係合孔
１７ 突部
１９ ガイド部材
１９ａ ガイド溝
２１ 支持枠
２１ａ 後壁
２１ｂ 前壁
２３ ステッピングモータ（正逆駆動モータ）
２５ 送りねじ軸（送りねじ）
２７ 案内軸
２９ 移動体
３１ ハーフナット
３３ 係合突起
３５ リブ
３５ａ ストッパ面
３７ ＣＣＤ（固体撮像素子）
３９ フィルタ
１００ デジタルカメラ
１０１ カメラボディ
Ｌ レンズ群
Claims (3)
- 固体撮像素子を支持したレンズケース；
この固体撮像素子上に結像させるレンズ群を支持し、その先端部がこのレンズケースより突出するように該レンズケースに直進移動可能に支持されたレンズ枠；
このレンズケースに支持された正逆駆動モータとこの正逆駆動モータによって回転駆動される送りねじ；及び
この送りねじに常時は螺合し、一定以上の軸方向負荷が加わったときには該送りねじに対して滑る、上記レンズ枠と光軸方向に一緒に移動するハーフナット；を備え、
上記レンズケースには、その内面に、レンズ枠の移動空間の後方に位置させて複数のリブが一体に突出形成され、
この複数のリブのレンズ枠側の端面はそれぞれ、ハーフナットが送りねじに対して滑る状態で該レンズ枠が後方に移動するとき、該レンズ枠の後端面に当接するストッパ面を構成していることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項１記載のレンズ駆動装置において、上記リブが３つ以上であるレンズ駆動装置。
- 請求項１または２記載のレンズ駆動装置において、上記リブのストッパ面が光軸に直交する平面を規定しているレンズ駆動装置。
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