JP4624840B2 - レンズ駆動装置及びこれを適用する光学機器 - Google Patents

Description

この発明は、レンズ駆動装置及びこれを適用する光学機器、詳しくはリードスクリューを駆動モータの回転駆動力で回転させることでレンズ保持枠を光軸に沿う方向に進退させるレンズ駆動装置及びこれを適用する光学機器に関するものである。

従来より、カメラ等の光学機器においては、光学部材（レンズ）の光軸と略平行にその長手方向が沿うように配されるリードスクリュー（送りネジ）を駆動モータの回転駆動力によって回転させることで光学部材（レンズ）を保持する枠部材（以下、レンズ保持枠という）を光軸に沿う方向に進退させるように構成されるレンズ駆動装置が用いられているものがある。そして、このレンズ駆動装置については、従来より種々の提案がなされており、また一般に実用化されている。

このような従来のレンズ駆動装置においては、リードスクリューに螺合させたナットの一部をレンズ保持枠の一部に当接させるように配置し、リードスクリューを駆動モータの回転駆動力によって正逆回転させることで、ナットがリードスクリューの軸方向、すなわち光学部材の光軸方向に進退するように構成している。この場合において、ナット自体は、リードスクリューの軸周りに対する回動が規制されるように構成されている。

これにより、リードスクリューの回動に伴って、ナットはリードスクリュー上を同軸上に、すなわち光軸に沿う方向に移動することから、同ナットの一部が当接するレンズ保持枠も光軸に沿う同方向に進退する。

このように構成される従来のレンズ駆動装置としては、例えば特開平１１−８４２０７号公報や特開平８−１９４１４８号公報，特開平７−１５１９４７号公報等によって、種々の提案がなされている。

上記特開平１１−８４２０７号公報によって開示されているレンズ駆動装置は、ナットの移動領域全体にわたってナットの回転を規制する回転規制部を設けて構成されているものである。これによれば、ナットの移動領域全体にわたって確実に回転規制をおこなうことができる。

また、上記特開平８−１９４１４８号公報によって開示されているレンズ駆動装置は、ナットを軸部材によって軸方向にガイドすると共に、ナットから延出する二つの突起部によってレンズ保持枠の一部を軸方向で挟み込むように構成している。これによれば、軸部材にナットを嵌合させることで、ナットの回転規制をおこなうようにしているので、比較的容易にナットの位置決め精度の向上を図ることができる。

そして、上記特開平７−１５１９４７号公報によって開示されているレンズ駆動装置は、図８に示すような構成となっている。図８は、従来のレンズ駆動装置の主要部の構成を概略的に示す要部断面図である。

図８に示すように、本レンズ駆動装置においては、支持部材１２３と、レンズ保持枠１２２と、駆動モータ１２７と、リードスクリュー１２９と、このリードスクリュー１２９に螺合するナット１３３と、レンズ保持枠１２２を光軸Ｏに沿う方向であって支持部材１２３の底面側に向けて付勢する付勢部材１３５等によって主に構成されている。

レンズ保持枠１２２には、ナット１３３の一部に形成される回転規制部１３３ａが係合するように回転規制溝１２２ａが形成されている。この回転規制溝１２２ａには、光軸Ｏに沿う方向においてナット１３３を挟み込むようにフランジ部１２２ｂを有して形成されている。

このように、レンズ保持枠１２２にナット１３３の回転を規制する回転規制溝１２２ａを設けていることから、当該公報（特開平７−１５１９４７号公報）による手段においては、上述の特開平１１−８４２０７号公報による手段と比較すると、回転規制部をより短くすることができる。したがって、これにより当該手段によれば、ナットの回転規制を比較的簡単にかつ高精度でおこなうことができる。
特開平１１−８４２０７号公報 特開平８−１９４１４８号公報 特開平７−１５１９４７号公報

ところが、光学機器におけるレンズ駆動装置において、レンズ保持枠の光軸方向への進退移動を円滑におこなうためには、リードスクリュー上を移動するナットの位置決め精度が重要な要素となる。このことは、例えばリードスクリューに螺合するナットの回転規制部においてガタが生じているとすると、この場合、レンズ保持枠の繰り出し動作を行った後、繰り込み動作に切り換えるときに、回転規制部とナットとの間のガタに起因してナットが空転する期間が生じることになる。このようにナットが空転すると、レンズ保持枠の移動動作の追従性が悪化したり、空転終了時に異音が発生する原因になる。

さらに、当該ガタによって、ナットと回転規制部との間で傾きが生じた場合などにいわゆるツマリが生じることも考えられる。この場合には、レンズ保持枠の移動自体がロックされてしまったり、スリップスティックが発生することで円滑な作動を得ることができなくなってしまうという問題がある。

なお、上記特開平１１−８４２０７号公報によって開示されている手段によれば、ナットの移動領域の全域にわたって設けられる回転規制部を高精度に形成する必要があることから、加工精度や組立精度の点において製造コストが増加する傾向がある。特に、射出成形によって回転規制部を加工する場合には、例えば加工上、抜け勾配が必要となることから、ナットの移動領域の全域にわたって回転規制部の精度を確保することは困難であると考えられる。

また、上記特開平８−１９４１４８号公報によって開示されている手段では、軸部材を別に設ける必要があることから、部品点数が増加すると共に装置自体の大型化及び製造コストの増加を招来してしまうという問題点がある。さらに、ナットとレンズ保持枠との係合部においては、ナットから延出する二つの突起部によってレンズ保持枠の一部を軸方向で挟み込むように構成しているので、特に軸方向における装置の大型化の原因になるという問題点がある。

そして、上記特開平７−１５１９４７号公報によって開示されている手段では、レンズ保持枠の一部に回転規制溝１２２ａとフランジ部１２２ｂを設けることで（図８参照）、ナットを軸方向で挟み込むように構成しているので、軸方向における小型化を図ることが困難になるという問題点がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、より簡単な構成でレンズ保持枠の光軸方向への良好な作動を確保することができ、また小型化を実現し得るレンズ駆動装置及びこれを適用する光学機器を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によるレンズ駆動装置は、撮像素子を保持するＣＣＤホルダと、レンズを保持するレンズ保持枠と、上記レンズの光軸と略平行にその長手方向が沿うように配されるリードスクリューと、上記リードスクリューと螺合し上記リードスクリューの回動に伴って上記レンズの光軸と平行な方向に移動するナットと、上記レンズ保持枠と上記ナットとが光軸方向で当接するように付勢する付勢部材と、上記ナットに設けられ上記ナットの上記リードスクリューの軸周りの回動を規制するための第１の回転規制部と、上記ナットに設けられ上記ナットの上記リードスクリューの軸周りの回動を規制するための第２の回転規制部と、上記レンズ保持枠に設けられ上記第１の回転規制部に係合する第１の係合部と、上記ＣＣＤホルダに設けられ上記第２の回転規制部に係合する第２の係合部と、を具備し、上記第２の係合部は上記第１の係合部に比較して上記リードスクリューの軸方向に長く形成されると共に、上記第２の係合部と上記第２の回転規制部との係合は、上記第１の係合部と上記第１の回転規制部との係合に比較して所定量の間隙を有することを特徴とする。

本発明によれば、より簡単な構成でレンズ保持枠の光軸方向への良好な作動を確保することができ、また小型化を実現し得るレンズ駆動装置及びこれを適用する光学機器を提供することができる。

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施形態のレンズ駆動装置が適用される光学機器の外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態のレンズ駆動装置の分解斜視図である。図３は、本実施形態のレンズ駆動装置の断面図である。図４は、本実施形態のレンズ駆動装置の上面側の一部を拡大して示す要部拡大斜視図である。図５は、本実施形態のレンズ駆動装置の要部（リードスクリュー及びナット部材とその回転規制部）を概略的に示す要部断面図である。図６は、本実施形態のレンズ駆動装置において、回転規制部の形状及びその係合状態を示す図である。図７は、本実施形態のレンズ駆動装置における第１の回転規制部の断面を示し、図４のVII−VII線に沿う断面図である。

なお、本実施形態においては、レンズ駆動装置を適用する光学機器として、撮像素子等を用いて電子画像を取得するように構成される電子カメラ（いわゆるデジタルカメラ。以下、単にカメラという）を例に挙げて説明する。

本発明の一実施形態のレンズ駆動装置１１が適用されるカメラ１は、図１に示すように構成される。すなわち、本カメラ１は、外装部材であるカメラ筐体１０と、このカメラ筐体１０の内部に配設されるレンズ駆動装置１１や各種の電気回路基板等、さまざまな構成部材によって構成されている。

カメラ筐体１０の前面には、その上端寄りの略中央部にあって被写体からの入射光束を内部へ採り入れる撮影窓１４が穿設されている。この撮影窓１４の後方であってカメラ筐体１０の内部には、被写体側からの入射光束（図１の符号Ｏ１参照）を角度略９０度折り曲げて、その折り曲げ後の光束（図１の符号Ｏ２参照）をレンズ駆動装置１１の側へと導く屈曲光学系（特に図示せず）が配設されている。なお、本カメラ１においては、レンズ駆動装置１１は、カメラ筐体１０の内部において底面側に配設されている。このレンズ駆動装置１１は、複数の光学レンズからなる撮影光学系の一部を構成するレンズ群２１やこのレンズ群２１を保持するレンズ保持枠２２や撮像素子２４や駆動モータ２７等の各種の構成部材によって形成されているものである。その詳細な構成については後述する。

また、カメラ筐体１０の前面には、その上端寄りの一方の側縁部近傍において、本カメラ筐体１０の内部に設けられ撮影時等において所定のときに撮影補助光（閃光）等を発光させる閃光発光装置（特に図示せず）の閃光照射窓１５が配設されている。

カメラ筐体１０の上面や側面等には、それぞれに複数の操作部材、例えば電源スイッチボタン１２，シャッターレリースボタン１３，モード切換ダイヤル１６等がそれぞれ所定の部位に配設されている。

なお、図１においては図示されていないがカメラ筐体１０の背面側には、ファインダ装置としても利用される液晶表示装置や各種の操作部材が配設されているのは、一般的なカメラと同様である。

このように構成される光学機器としてのカメラ１においては、上述したようにカメラ筐体１０の内部の所定の位置、本実施形態においてはカメラ筐体１０の底面側にレンズ駆動装置１１が配設されている。

レンズ駆動装置１１は、図２及び図３に示すようにレンズ群２１を保持するレンズ保持枠２２と、ＣＣＤ等の撮像素子２４（図３参照）や駆動モータ２７及びその駆動力を伝達するギヤー列等の駆動力伝達機構２８（詳細は後述する）等を保持するＣＣＤホルダ２３と、駆動力伝達機構２８の一部を固定保持するギアー抑え板３０等によって主に構成されている。

レンズ群２１は、複数の光学ガラス等からなり、レンズ保持枠２２によって固定保持されている。このレンズ保持枠２２は、ＣＣＤホルダ２３に対してレンズ群２１の光軸に沿う方向に進退自在となるように配設されている。なお、本実施形態におけるレンズ保持枠２２の進退方向は、図１に示す光軸Ｏ２に沿う方向であって、図２及び図３に示す矢印Ｘ方向である。

そのために、レンズ保持枠２２は、ＣＣＤホルダ２３の底面に植設される二本の案内軸、すなわち第１案内軸３１と第２案内軸３２とによって、光軸Ｏ２に沿う方向（矢印Ｘ方向）に進退自在に直進ガイドされている。

ここで、第１案内軸３１は、レンズ保持枠２２の軸受孔２２ａを貫通して配置され、その一端（上端）はギアー抑え板３０の軸受穴３０ａに嵌合した後、接着剤３０ｇで固設されている。また、第１案内軸３１の他端（下端）は、ＣＣＤホルダ２３の軸受穴２３ａに嵌入し固設されている。

また、第２案内軸３２は、レンズ保持枠２２の回転止め溝２２ｂに挟み込まれるように係合し、その一端（上端）は自由端となっている。一方、第２案内軸３２の他端（下端）は、ＣＣＤホルダ２３の軸受穴２３ｂに嵌入し固設されている。これにより第２案内軸３２は、レンズ保持枠２２が第１案内軸３１を回転中心として回動するのを抑止する回転抑止手段の役目をしている。

このように、第１案内軸３１と第２案内軸３２とにより、例えばレンズ保持枠２２のレンズ群２１の光軸（Ｏ２）と、ＣＣＤホルダ２３の撮像素子２４の受光面上の略中央位置とを合致させる位置決め手段の役目をしている。

ＣＣＤホルダ２３の略中央部の底面には、図３に示すように撮像素子２４が固設されている。この撮像素子２４の前面側（受光面側）にはカバーガラス２５が設けられている。このカバーガラス２５の前面側にはローパスフイルター（ＬＰＦ）２６が配設されている。

また、ＣＣＤホルダ２３の一端側の部位には、駆動モータ２７と駆動力伝達機構２８とが配設されている。

駆動モータ２７は、ＣＣＤホルダ２３のビス用孔３４ｂを介して配設される固定用ビス３４ａを用いてＣＣＤホルダ２３の所定の部位（モータ取付台２３ｆ）に固設されている。駆動モータ２７の駆動軸２７ａ（図３参照）は、ＣＣＤホルダ２３のモータ取付台２３ｆに穿設されるモータ取付孔２３ｅから上方に向けて配置されている。この駆動軸２７ａの先端部近傍には、駆動力伝達機構２８の一部を形成するピニオンギアー２８ａが固設されている。

ここで、駆動力伝達機構２８は、駆動モータ２７の駆動軸２７ａに固設される駆動ギアーであるピニオンギアー２８ａと、ＣＣＤホルダ２３のモータ取付台２３ｆから上方に向けて突設するよう形成されるギアー取付軸２３ｄに対して回動自在に軸支されている二段ギアーからなる第１ギアー２８ｂと、レンズ群２１の光軸（Ｏ２）と略平行にその長手方向が沿うように配されるリードスクリュー２９の一端に圧入固定される第２ギアー２８ｃ等によって構成されている。

そして、ピニオンギアー２８ａは、第１ギアー２８ｂの大径ギアーに螺合している。第１ギアー２８ｂの小径ギアーは第２ギアー２８ｃに螺合している。この第２ギアー２８ｃはリードスクリュー２９の同軸上に固設されている。

したがって、駆動モータ２７が駆動を開始すると、駆動軸２７ａの同軸上に固設されているピニオンギアー２８ａが所定方向に回動する。その回転駆動力は、第１ギアー２８ｂ及び第２ギアー２８ｃを介してリードスクリュー２９へと伝達されて、これを所定の方向へと回動させるようになっている。

ここで、各ギアー２８ａ，２８ｂ，２８ｃやリードスクリュー２９及び第１案内軸３１等の各構成部材がＣＣＤホルダ２３の所定の部位に配置された状態において、これらの各構成部材の上面側にはギアー抑え板３０が配設される。このギアー抑え板３０は、同板３０のビス孔３０ｄ，３０ｅを介してＣＣＤホルダ２３の二つのビス孔３４ｂに対して締結される固定用ビス３４ａによって、ＣＣＤホルダ２３の所定の部位に固設される。

この場合において、ＣＣＤホルダ２３のギアー取付軸２３ｄは、ギアー抑え板３０の軸受穴３０ｃ（図３参照）に嵌合する。これにより第１ギアー２８ｂは、ギアー取付軸２３ｄから抜け落ちることなく、同軸２３ｄに対して回動自在となる。また同時に、リードスクリュー２９の一端は、上述したようにギアー抑え板３０の軸受穴３０ｂに対して回動自在に嵌合している。

リードスクリュー２９は、軸状部材からなり略中程の部位の外周面上に螺旋状部が形成されている。この螺旋状部には二つの回転規制部（３３ａ，３３ｂ）を備えたナット部材３３が螺合している。

リードスクリュー２９は、一端がギアー抑え板３０の軸受穴３０ｂに回動自在に嵌合している。他端はＣＣＤホルダ２３の軸受穴２３ｃに回動自在に嵌合している。そして、リードスクリュー２９の中程の螺旋状部は、レンズ保持枠２２のリードスクリュー挿通孔２２ｃを貫通している。

リードスクリュー２９には、上述したようにナット部材３３がその中程の部位に形成される螺旋状部に螺合している。このナット部材３３は、リードスクリュー２９と螺合し、リードスクリュー２９の回動に伴ってレンズ群２１の光軸（Ｏ２）と平行な方向に移動するようになっている。

ナット部材３３は、図２及び図４に示すように外周面上に周方向に向けて凸状部からなる二つの回転規制部、すなわち第１の回転規制部（以下、第１回転規制部という）３３ａと第２の回転規制部（以下、第２回転規制部という）３３ｂとを一体に有して形成されている。

このうち、第１回転規制部３３ａは、レンズ保持枠２２の所定の対応する部位に形成される第１の係合部であり溝部からなる第１の回転規制溝（以下、第１の回転規制溝という）２２ｄに係合している。これにより、ナット部材３３は、レンズ保持枠２２に対してのリードスクリュー２９の軸周りへの回転が規制されている。また、ナット部材３３の第２回転規制部３３ｂは、ＣＣＤホルダ２３の所定の対応する部位に形成される第２の係合部であり溝部からなる第２の回転規制溝（以下、第２回転規制溝という）２３ｇに係合している。

したがって、上述したように駆動モータ２７の回転駆動力がリードスクリュー２９へと伝達されることによって、同リードスクリュー２９が所定の方向に回転を開始すると、ナット部材３３は、上述のように自身の回転が規制されていることから、図３に示す矢印Ｘ方向に向けてリードスクリュー２９の同軸上を移動するようになっている。

なお、レンズ保持枠２２とギアー抑え板３０との間には、所定の位置に所定の力量で両者が引き合う方向への付勢力を供給する付勢部材３５が張架されている。この付勢部材３５としては、例えば緊縮性のコイルバネ等が適用される。つまり、この付勢部材３５は、レンズ保持枠２２とナット部材３３とが光軸（Ｏ２）に沿う方向で当接するようにレンズ保持枠２２を付勢している。これにより、付勢部材３５は、常にレンズ保持枠２２を矢印Ｘに沿う方向であって上方に向けて付勢している。したがって、ナット部材３３の下側面３３ｆに対してレンズ保持枠２２の所定の部位、すなわち第１回転規制溝２２ｄの底面部であるナット当接面２２ｆ（図７参照）に当接している。

なお、本実施形態においては、第１及び第２の回転規制部３３ａ，３３ｂを凸形状とし、第１及び第２の係合部として第１及び第２回転規制溝２２ｄ，２３ｇを設けている。しかし、これに限らず、例えば第１及び第２の回転規制部３３ａ，３３ｂを凹形状とし、第１及び第２の係合部を凸形状とするなど種々の組み合わせが可能である。

このように構成される本実施形態のレンズ駆動装置１１が適用される光学機器であるカメラ１の作用の概略と、当該レンズ駆動装置１１の作用について、主に図５〜図７を用いて以下に説明する。

まず、図１に示すカメラ１の電源スイッチボタン１２が使用者によって操作されると、これを受けてカメラ１の内部に設けられる制御回路（特に図示せず）が起動されて、所定の初期起動動作が実行される。これにより、カメラ１は、撮影動作を実行し得る撮影準備状態となる。

この状態において、使用者によってカメラ１のシャッターレリースボタン１３の操作（例えば半押し操作等）がなされることで、本カメラ１は焦点調節動作を実行する。この焦点調節動作は、上記制御回路（図示せず）が所定の制御処理を実行することによってレンズ駆動装置１１を駆動し、レンズ保持枠２２に保持されるレンズ群２１を所定の位置へと任意に進退移動させる動作である。

制御回路によってレンズ駆動装置１１の駆動制御が実行されると、駆動モータ２７が所定の方向への回転駆動を開始する。これにより、この駆動モータ２７の駆動軸２７ａに固設されるピニオンギアー２８ａが同方向に回転する。ピニオンギアー２８ａの回転駆動力は、第１ギアー２８ｂ及び第２ギアー２８ｃを介してリードスクリュー２９へと伝達される。これにより、同リードスクリュー２９は所定の方向（図５に示す矢印Ｒ方向）への回転を開始する。

ここで、ナット部材３３は、上述したように第１回転規制部３３ａはレンズ保持枠２２の第１回転規制溝２２ｄに係合することでレンズ保持枠２２に対してのリードスクリュー２９の軸周りへの回転が規制されている。

なお、レンズ保持枠２２に形成される第１回転規制溝２２ｄは、レンズ保持枠２２における所定の部位、すなわちナット当接面２２ｆから第１回転規制部３３ａの軸方向の厚さ寸法と略同じ長さ寸法で設定されている。そして、ナット部材３３の第１回転規制部３３ａとレンズ保持枠２２の第１回転規制溝２２ｄとの係合状態については、図６及び図７に示すように第１回転規制部３３ａが第１回転規制溝２２ｄに係合したとき、両者の間には、ほとんど隙間がないように設定されている。このことは、つまり、レンズ保持枠２２とナット部材３３とは、互いに当接した状態で、すなわち第１回転規制部３３ａが第１回転規制溝２２ｄに係合した状態を保持しつつ共に移動することになる。したがって、第１回転規制溝２２ｄの工作精度は高精度に形成される必要があるが、その範囲は極めて狭い範囲に限定される。

一方、ＣＣＤホルダ２３に形成される第２回転規制溝２３ｇは、ナット部材３３の移動範囲の全域にわたって形成されている。このことから、ナット部材３３の第２回転規制部３３ｂとＣＣＤホルダ２３の第２回転規制溝２３ｇとの係合状態は、図６に示すように第２回転規制部３３ｂが第２回転規制溝２３ｇに係合したとき、両者の間には、多少の余裕が生じるように設定されている。このことは、広い領域にわたって形成される第２回転規制溝２３ｇの工作精度は、必ずしも高精度に形成される必要がないことを意味する。

つまり、ナット部材３３の回転を規制するために設けられる二つの回転規制部（３３ａ，３３ｂ）のうち、第１回転規制部３３ａが係合する第１回転規制溝２２ｄは狭い領域でかつ高精度が要求される一方、第２回転規制部３３ｂが係合する第２回転規制溝２３ｇは広い領域でかつ高い精度は要求されない設定としている。

換言すれば、第２回転規制溝２３ｇは、第１回転規制溝２２ｄに比較してリードスクリュー２９の軸方向に長く形成されている。これと同時に、第２回転規制溝２３ｇと第２回転規制部３３ｂとの係合は、第１回転規制溝２２ｄと第１回転規制部３３ａとの係合に比較して所定量の間隙を有するように形成されている。

これにより、ナット部材３３は、その移動領域の全域にわたって第２回転規制溝２３ｇと第２回転規制部３３ｂとの係合が保たれる。その一方で、ナット部材３３が進退移動するのに際してレンズ保持枠２２は付勢部材３５によりナット部材３３に向けて付勢されているので、ナット部材３３とレンズ保持枠２２とが一体的に進退移動する。したがって、リードスクリュー２９が回転するとナット部材３３は第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合により回転規制されているため軸方向に進退する。そして、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合はほとんどガタなく係合しているので、リードスクリュー２９の回転方向が切り換わる際にもナット部材３３がほとんど空転することはない。これにより、常に円滑な光軸（Ｏ２）方向へのレンズ保持枠２２の移動を確保し得るようになっている。

さらに、これに加えて第１回転規制溝２２ｄは、図７に示すように開口端周縁部の断面形状が開口側に向けて拡がるように斜面状部２２ｄａが設けられている。これにより、例えばレンズ保持枠２２の第１回転規制溝２２ｄに対するナット部材３３の第１回転規制部３３ａの係合状態が、何らかの事情に起因して解除されてしまったような場合にも、両者の係合状態が容易に復帰し得るようになっている。

つまり、第１回転規制溝２２ｄと第１回転規制部３３ａとの係合は、ナット部材３３とレンズ保持枠２２との光軸（Ｏ２）方向の相対的な移動によって解除し得るようになっている。そして、付勢部材３５の付勢力によって第１回転規制溝２２ｄと第１回転規制部３３ａとの係合が復帰する際には、第１回転規制部３３ａのリードスクリュー２９の軸周りの回転位置を第１回転規制溝２２ｄの位置へと案内する案内部としての斜面状部２２ｄａが、同溝２２ｄの開口端周縁部に形成されている。

そして、案内部としての斜面状部２２ｄａは、第２回転規制溝２３ｇと第２回転規制部３３ｂとの係合部における間隙内でナット部材３３がリードスクリュー２９の軸回りに回動した場合に、第１回転規制部３３ａを第１回転規制溝２２ｄへと案内し得るような形態に形成されている。

図７においては、ナット部材３３の第１回転規制部３３ａがレンズ保持枠２２の第１回転規制溝２２ｄに係合している通常の状態（図７の符号Ｃ位置参照）を示している。この状態において、何らかの意図しない力量がレンズ保持枠２２またはナット部材３３に加わって、両者の係合が離脱してしまった場合を考えてみる。なお、このような場合としては、落下や衝撃などによりレンズ保持枠２２が付勢部材３５の付勢力に抗して変位してしまうことなどが考えられる。

まず、ナット部材３３の第２回転規制部３３ｂは、常にＣＣＤホルダ２３の第２回転規制溝２３ｇに係合している状態にある。ここで、両者が係合した状態にあるときには、上述したように両者間には、多少の余裕が生じるように設定されている。したがって、ナット部材３３に対する回転規制が第２回転規制部３３ｂと第２回転規制溝２３ｇとが係合しているのみの状態であるとき、例えば第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合が解除されてしまった場合、ナット部材３３は、図７において符号Ｈで示す範囲内において若干量の回動し得る状態になる。

すなわち、第２回転規制部３３ｂが第２回転規制溝２３ｇに係合している状態で、かつ第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合が解除された状態では、第１回転規制部３３ａは、符号Ａで示す位置から符号Ｂで示す位置の間において回動し得る振れる幅があることを示している。

この場合において、第１回転規制溝２２ｄにおける開口部端縁部以外の溝幅寸法は、図７に示すように符号ｈで示している。この溝幅寸法ｈは、ナット部材３３の第１回転規制部３３ａの幅寸法よりも若干大きく設定されている。これにより、第１回転規制部３３ａは、斜面状部２２ｄａに案内されて第１回転規制溝２２ｄに対して確実にガタなく係合するようになっている。

一方、本実施形態においては、第１回転規制溝２２ｄの開口断面幅寸法を、ナット部材３３の許容回動範囲Ｈで示す寸法と略同等かまたは寸法Ｈよりも大きくなるように設定している。

したがって、第２回転規制部３３ｂが第２回転規制溝２３ｇに係合している状態においては、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの位置関係は、常に符号Ｈで示す範囲内にあることになる。

このことから、例え意図しない力量等によってレンズ保持枠２２がナット部材３３から離間して第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合状態が解除されたとしても、レンズ保持枠２２に対しては、付勢部材３５によってナット部材３３に向けた付勢力が常に働いていることから、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合状態を復帰させるように付勢部材３５が作用する。

このとき、第１回転規制溝２２ｄの開口部には、上述したように開口側に向けて拡がる斜面状部２２ｄａを設けることで、開口断面幅寸法を溝寸法ｈよりも広くなるように形成している。これに加えて、第１回転規制溝の開口断面幅寸法を符号Ｈで示す寸法と同等かまたは大きく設定している。

したがって、このような構成により、第１回転規制部３３ａが第１回転規制溝２２ｄから離脱した後、第１回転規制部３３ａが第１回転規制溝２２ｄに対して符号Ｈで示す範囲内で回動していたとしても、付勢部材３５による付勢力の作用によって第１回転規制部３３ａが第１回転規制溝２２ｄに向けて近付くと、第１回転規制部３３ａは、第１回転規制溝２２ｄの斜面状部２２ｄａを介して第１回転規制溝２２ｄへと係合する。すると、両者の係合状態は容易に復帰するようになっている。

なお、本実施形態では、案内部として斜面状部２２ｄａを第１回転規制溝２２ｄに設けているが、第１回転規制部３３ａに案内部として斜面状部を設けるように構成してもよい。また、案内部としては、斜面状のほかに、例えば円弧状に形成してもよい。

このようにナット部材３３は、確実な回転規制がなされた状態で、図５に示す矢印Ｘ方向へとリードスクリュー２９の同軸上を移動するようになっている。

この場合において、例えばナット部材３３が図５に示す矢印Ｘ１方向へと移動して同図５の二点鎖線で示す位置まで移動したとする。このときレンズ保持枠２２は、上述したように付勢部材３５によってギアー抑え板３０の方向へと付勢されており、かつレンズ保持枠２２は、ナット部材３３によって図５の矢印Ｘ１方向（上方向）への移動が規制されている。したがって、ナット部材３３が矢印Ｘ１方向へと移動するのに伴って、レンズ保持枠２２は、第１回転規制溝２２ｄのナット当接面２２ｆとナット部材３３の下側面３３ｆとの当接状態を維持しながら同方向へと移動する。

そして、このときレンズ保持枠２２は、上述したように第１案内軸３１及び第２案内軸３２によって光軸（Ｏ２）方向、すなわち図５の矢印Ｘ１方向へ直進ガイドされつつ、第２案内軸３２によってその回動が抑止されている。したがって、これによりレンズ保持枠２２に保持される撮影光学系２１は、光軸（Ｏ２）に沿う方向（矢印Ｘ１方向）へと円滑に移動する。

一方、例えばナット部材３３が図５に示す矢印Ｘ２方向へと移動する場合には、ナット部材３３が矢印Ｘ２方向へと移動するのに伴って、ナット部材３３の下側面３３ｆは、第１回転規制溝２２ｄのナット当接面２２ｆに当接し押圧しながら、付勢部材３５の付勢力に抗してレンズ保持枠２２を同方向へと移動させる。

そして、レンズ保持枠２２は、上述の矢印Ｘ１方向への移動時と同様に、二本の案内軸（３１，３２）によって確実に直進ガイドされる。したがって、これによりレンズ保持枠２２に保持される撮影光学系２１は、光軸（Ｏ２）に沿う方向（矢印Ｘ２方向）へと円滑に移動する。

以上説明したように上記一実施形態によれば、第２回転規制溝２３ｇは、第１回転規制溝２２ｄに比較してリードスクリュー２９の軸方向に長く形成すると共に、第２回転規制溝２３ｇと第２回転規制部３３ｂとの係合は、第１回転規制溝２２ｄと第１回転規制部３３ａとの係合に比較して所定量の間隙を有するように形成している。したがって、この構成により、ナット部材３３の移動領域の全域にわたって第２回転規制部３３ｂと第２回転規制溝２３ｇとの係合を常に確実なものとしつつ回転規制をおこなうことができる。

これと同時に、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合によりナット部材３３及びレンズ保持枠２２の進退移動方向が切り換わる際にもガタのない係合状態を常に確保しつつ、ナット部材３３の確実な回転規制をおこなうことができる。このような構成により、常に円滑にレンズ保持枠２２を光軸（Ｏ２）に沿う方向へと進退移動させることができる。

また、落下や衝撃など意図しない力が装置に加えられた場合にレンズ保持枠２２とナット部材３３とが離間して、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合が解除された場合においても、第２回転規制部３３ｂと第２回転規制溝２３ｇとの係合が保持されているので、ナット部材３３の回転位置が大きくずれることがない。さらに、第１回転規制溝２２ｄの開口端には案内部としての斜面状部２２ｄａを形成しているので付勢部材３５の付勢力によりレンズ保持枠２２がナット部材３３と当接する位置に変位するに際して斜面状部２２ｄａによりナット部材３３の回転位置が円滑に調節される。

さらに、上述のように、本実施形態においては、第１回転規制部３３ａと第１回転規制溝２２ｄとの係合がいったん外れたとしても復帰可能なように構成しているので、例えば図８に示す従来のもののようにナット部材をレンズ保持枠で挟み込むような構造を、本実施形態では必要としない。これにより、本実施形態においては、軸方向の小型化を図ることができる。また、本実施形態においては、ナット部材とレンズ保持枠とを組み付ける際にも軸方向から簡単に組みつけることができる。

本発明の一実施形態のレンズ駆動装置が適用される光学機器の外観を示す斜視図。 本実施形態のレンズ駆動装置の分解斜視図。 本実施形態のレンズ駆動装置の断面図。 本実施形態のレンズ駆動装置の上面側の一部を拡大して示す要部拡大斜視図。 本実施形態のレンズ駆動装置の要部（リードスクリュー及びナット部材とその回転規制部）を概略的に示す要部断面図。 本実施形態のレンズ駆動装置において、回転規制部の形状及びその係合状態を示す図。 本実施形態のレンズ駆動装置における第１の回転規制部の断面を示し、図４のVII−VII線に沿う断面図。 従来のレンズ駆動装置の主要部の構成を概略的に示す要部断面図。

符号の説明

１……カメラ
１０……カメラ筐体
１１……レンズ駆動装置
２１……レンズ群
２２……レンズ保持枠
２２ｄ……第１の回転規制溝
２２ｄａ……斜面状部
２２ｆ……ナット当接面
２３……ＣＣＤホルダ
２３ｇ……第１の回転規制溝
２４……撮像素子
２７……駆動モータ
２７ａ……駆動軸
２８……駆動力伝達機構
２８ａ……ピニオンギアー
２８ｂ……第１ギアー
２８ｃ……第２ギアー
２９……リードスクリュー
３１……第１案内軸
３２……第２案内軸
３３……ナット部材
３３ａ……第１回転規制部
３３ｂ……第２回転規制部
３５……付勢部材

Claims (6)

1. 撮像素子を保持するＣＣＤホルダと、
   レンズを保持するレンズ保持枠と、
   上記レンズの光軸と略平行にその長手方向が沿うように配されるリードスクリューと、
   上記リードスクリューと螺合し上記リードスクリューの回動に伴って上記レンズの光軸と平行な方向に移動するナットと、
   上記レンズ保持枠と上記ナットとが光軸方向で当接するように付勢する付勢部材と、
   上記ナットに設けられ上記ナットの上記リードスクリューの軸周りの回動を規制するための第１の回転規制部と、
   上記ナットに設けられ上記ナットの上記リードスクリューの軸周りの回動を規制するための第２の回転規制部と、
   上記レンズ保持枠に設けられ上記第１の回転規制部に係合する第１の係合部と、
   上記ＣＣＤホルダに設けられ上記第２の回転規制部に係合する第２の係合部と、
   を具備し、
   上記第２の係合部は上記第１の係合部に比較して上記リードスクリューの軸方向に長く形成されると共に、上記第２の係合部と上記第２の回転規制部との係合は、上記第１の係合部と上記第１の回転規制部との係合に比較して所定量の間隙を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 上記第１の係合部と上記第１の回転規制部との係合は、上記ナットと上記レンズ保持枠との上記光軸方向の相対的な移動により解除可能であって、上記付勢部材の付勢力により上記第１の係合部と上記第１の回転規制部との係合が復帰する際に、上記第１の回転規制部の上記リードスクリューの軸周りの回転位置を上記第１の係合部と係合可能な位置に案内する案内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。
3. 上記案内部は、上記第２の係合部と上記第２の回転規制部との係合部における間隙内で上記ナットが上記リードスクリューの軸回りに回動した場合に、上記第１の回転規制部を上記第１の係合部へと案内するように形成され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. 上記第１の回転規制部及び上記第２の回転規制部は、上記ナットに設けられた凸状部であって、
   上記第１の係合部及び上記第２の係合部は、溝部であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
5. 上記案内部は、上記第１の係合部である溝部の上記光軸方向の開口端周縁部に設けられる斜面状部であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 請求項１に記載のレンズ駆動装置を有することを特徴とする光学機器。

Images