JP4666995B2 - レンズ駆動装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ビデオカメラ、スチルカメラ等の撮像装置に好適な、ズーム系もしくはフォーカス系のレンズホルダを光軸方向に進退移動させるレンズ駆動装置および該レンズ駆動装置を備えた撮像装置に関するものである。

近年、ビデオカメラまたはスチルカメラの小型化に伴い、撮影光学系の小型化が著しい。この撮影光学系の小型化には、撮像素子の小型化、およびレンズの光学的敏感度を上げることによる可動レンズの可動距離の減少とが大きく寄与している。しかし、レンズの敏感度を上げるのに伴い、微小なレンズ位置変化によってもピントが大きくずれる、またズームの倍率が変化する等、撮影画像に与える影響も大きくなる。従って、レンズの敏感度を上げ、撮像装置の更なる小型化を図るためには、レンズの位置精度および光軸方向の位置決め精度向上が必要不可欠である。

レンズの位置精度および送り精度の向上を妨げている主な原因として、駆動部に生じる振動、および、駆動部・保持部に設けられた間隙による嵌合ガタが挙げられる。そのため、これらを防止する構造をもつ駆動部が従来技術として各種提案されている。

従来のリードスクリューによるレンズ駆動装置には、噛合部材としてラックを用いたもの（例えば、特許文献１参照）、また、噛合部材としてナットを用いたもの（例えば、特許文献２および特許文献３参照）がある。なお、ここでのナットは、リードスクリューの雄ねじ部に噛合する雌ねじ部を有する部材を意味している。以下、図９〜図１１（特許文献１）、図１２（特許文献２）および図１３〜図１６（特願２００４−０２１７０８号）により、従来のリードスクリューによるレンズ駆動装置の構造について説明する。

図９は噛合部材としてラックを使用した特許文献１に開示されたレンズ駆動装置の斜視図である（なお、説明に使用しない部材の一部は省略している）。図９において、１０１は第一群レンズＬ１を保持した固定鏡筒である。１０５はズーミングを行う第２群レンズＬ２を保持した第二群レンズホルダであり、前後を固定鏡筒１０１と後部鏡筒１０２に保持されている２本のガイドバー１０６ａ，１０６ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。１０９はズームモータであり、コの字形をした板金に駆動部と雄ねじが切られたリードスクリュー１０９ａが一体に保持されている。ズームモータ１０９は固定鏡筒１０１にビスで固定されている。一方、第二群レンズホルダ１０５にはラック１１０が取り付けられており、ラック１１０の噛合部１１０ａがズームモータ１０９のリードスクリュー１０９ａの雄ねじ部と噛合することによって光軸方向に駆動される。この際、ラック１１０はばね１１１によって噛合方向と光軸方向に付勢されており、噛合ガタ（リードスクリュー１０９ａの雄ねじ部とラック１１０の噛合部１１０ａ間のガタ）とスラストガタ（噛合部材であるラック１１０と第二群レンズホルダ１０５間のガタ）を取り除くようにしている。ラック１１０は、第二群レンズホルダ１０５に光軸方向に延びるよう形成された穴部１０５ａに軸部１１０ｂを嵌合させて取り付けられ、第二群レンズホルダ１０５、第四群鏡筒１０７に対して上記軸部１１０ｂを中心に回動可能となっている。このため、ガイドバー１０６ａ，１０６ｂとモータ出力軸との平行度にずれがあっても第二群レンズホルダ１０５のスムーズな移動が確保できる。また、ラック１１０はばね１１１に回動方向一方に付勢され、ラック１１０の噛合部１１０ａはリードスクリュー１０９ａの雄ねじ部に圧接している。このため、ラック１１０の噛合部１１０ａとズームモータ１０９の雄ねじ部１０９ａとを確実に噛合させることができる。

次に、上記特許文献１に係わる移動鏡筒のガタ取り構造について説明する。図１０は第二群レンズホルダ１０５の保持構造を示す平面図であり、スリーブ部にはガイドバー１０６ｂが挿通する嵌合穴１０５ｃを有し、スリーブ部後部には嵌合穴１０５ｄ（図９参照）を有し、これら二つの嵌合穴１０５ｃ，１０５ｄにガイドバー１０６ｂが係合し、第二群レンズホルダ１０５を滑らかに移動させることを可能にしている。

図１０において、右下にはガイドバー１０６ａに嵌合するＵ字状の溝１０５ｅを有し、二本のガイドバー１０６ａ，１０６ｂと嵌合穴１０５ｃ，１０５ｄ、およびＵ字溝１０５ｅが安定して摺動することによって第二群レンズホルダ１０５は二群レンズＬ２の光軸をその他の光学系の光軸と一致させたまま、光軸方向に移動可能になる。

図１１はラック１１０とばね１１１の構成を示す詳細図であり、ズームモータ１０９のリードスクリュー１０９ａの雄ねじ部に噛合部１１０ａが噛合し、同時に噛合ガタを防止するために斜面１１０ｃがばね１１１によって噛合方向に付勢されている。斜面１１０ｃは噛合部１１０ａに対して所定の角度をもって配置されているため、結果として図１０に示すＡ方向に第二群レンズホルダ１０５を引っ張るような付勢力（ガイドバー１０６ａに対する第二群レンズホルダ１０５の付勢）を発生している。このような付勢力が働くことによって、例えばカメラを上に向けたときでも、ガイドバー１０６ａと第二群レンズホルダ１０５の摺動位置を安定して保つことが可能になり、撮影中の像揺れを防止することが可能になる。

図１２は噛合部材としてナットを使用した特許文献２に開示されたレンズ駆動装置の斜視図である。図１２において、２０１は撮影レンズ系の一部を構成するレンズであり、レンズホルダ２０２に保持されている。レンズホルダ２０２は光軸方向に沿って延びる嵌合バー２０３と摺動自在に係合し、レンズホルダ２０２の対応穴部２０２ａにブッシュ２０４が嵌入し固着される。２０５はリードスクリューであり、その一端部にステッピングモータのローターであるところのマグネットローター２０６が固設され、レンズホルダ２０２の対応溝部２０２ｂに挿入されるナット２０７と螺合する。マグネットローター２０６の周辺部には図示されない公知のヨークやコイルが配設され、ステッピングモータユニットを形成している。レンズホルダ２０２の光軸を挟んで嵌合バー２０３と略対称位置には振止バー２０８と摺動自在に係合するＵ字溝２０２ｃが設けられており、レンズホルダ２０２が嵌合バー２０３を中心に回転するのを防止している。

２０９はリードスクリュー２０５の外周部に同軸上でかつレンズホルダ２０２の対応穴部２０２ｄに配置され、穴底部のフランジ部２０２ｅに当接し、レンズホルダ２０２を光軸後方、つまり図１２中のＢ方向に付勢する片寄せばねである。上記嵌合バー２０３、リードスクリュー２０５、振止バー２０８、片寄せばね２０９、の両端もしくは一端は、図示されない前後の地板等に適宜保持されている。この片寄せばね２０９でレンズホルダ２０２を光軸方向に付勢することにより、噛合ガタ（リードスクリュー２０５とナット２０７の雌ねじ部（噛合部）間のガタ）とスラストガタ（噛合部材であるナット２０７とレンズホルダ２０２間のガタ）を同時に付勢して取り除くようにしている。

図１３は噛合部材としてナットを使用した特願２００４−０２１７０８号（以下、先願という）に開示のレンズ駆動装置の斜視図であり、図１４は図１３のレンズ駆動装置の上面図である。図１３および図１４において、３０１は撮影レンズを保持するレンズホルダ、３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄは不図示のレールと噛合する支持部であり、レンズホルダ３０１は光軸方向に摺動可能に支持されている。第１の噛合部材３０３および第２の噛合部材３０２は、リードスクリュー３０５と螺合する雌ねじ部３０２ｂ，３０３ｂを有しており、さらにこれらの噛合部材３０２，３０３は切欠部３０２ａ，３０３ａを備えている。この切欠部３０２ａ，３０３ａはレンズホルダ３０１と一体の回転止めダボ３０４にそれぞれ嵌合している。

レンズホルダ３０１には第２の噛合部材３０２から伝達される駆動力を受ける連結部３１１が備えられている。この連結部３１１は、レンズホルダ３０１がリードスクリュー３０５に対して、光軸に垂直な面内において微少な範囲で相対変位しても、リードスクリュー３０５と接触することが無い形状となっている。第１の噛合部材３０３および第２の噛合部材３０２の間には連結部３１１とばね３０６が挟挿され、第２の噛合部材３０２と連結部３１１が接し、第１の噛合部材３０３とばね３０６が接するよう配設されている。

次に、先願に係わる付勢動作について、駆動部付近の略側面図である図１５を用いて説明する。まず、第１の噛合部材３０３に支持されるばね３０６は、連結部３１１を付勢力Ｆで光軸方向に付勢する。同時に連結部３１１と接する第２の噛合部材３０２を光軸方向に付勢する。

上記のような付勢順序により、まず連結部３１１の端面３１１ａが第２の噛合部材３０２に対して、図１５における左方向に付勢されることにより、連結部３１１と第２の噛合部材３０２間のガタであるスラストガタが除去される。さらに第１の噛合部材３０３と第２の噛合部材２が連結部３１１を介して、図１５で示すＰ１およびＰ２のように外向きに付勢し合うことにより、雌ねじ部３０２ｂ，３０３ｂがリードスクリュー３０５の雄ねじ部のねじ山に付勢され、リードスクリュー３０５と二つの噛合部材３０２，３０３の間のガタである噛合ガタが除去される。すなわち、リードスクリュー３０５から第２の噛合部材３０２に駆動力がガタ無く伝えられ、さらに第２の噛合部材３０２からレンズホルダ３０１に駆動力が伝えられる際にもガタ生じないこととなり、精度よい光軸方向の駆動を行うことができる。

また、連結部３１１および第２の噛合部材３０２と共にばね３０６が光軸方向に移動するため、レンズの位置に拘わらずばね３０６の反撥力は一定である。従って、レンズ位置によりレンズホルダ３０１の倒れ量が変化する不具合が生じることもない。

図１６は第２の噛合部材３０２をリードスクリュー３０５から取り外した状態の斜視図である。図１３および図１６に示すように、噛合部材３０２，３０３の切欠部３０２ａ，３０３ａをレンズホルダ３０１の振れ止めダボ３０４に嵌合させているので、リードスクリュー３０５から光軸方向の駆動力を伝達する第２の噛合部材３０２に対して、連結部３１１はガタなく常に接した状態にありながら、光軸に垂直な面内の限られた範囲内では自由に変位することができる。すなわち、第２の噛合部材３０２に生じる振動、倒れが、レンズホルダ３０１に伝わることを防ぐことが可能である。また，製造誤差や組立誤差等によって生じる可能性のある、連結部３１１とリードスクリュー３０５との光軸に垂直な面内での相対変位を吸収しながら、ガタが生じない状態で駆動することが可能である。また、第１の噛合部材３０３および第２の噛合部材２の噛合部として雌ねじ部３０２ｂ，３０３ｂを用いているため、ラックギヤのような歯とびが起きることもなく、精度よい駆動が可能である。
特開２００４−９４１７２号公報（図２、図３、図５） 特開平７−１５１９４７号公報（図１）

しかしながら、図９〜図１１に示した従来のレンズ駆動装置のように、リードスクリュー１０９ａの噛合部材としてラック１１０を用いた方式では、外力や振動によって、いわゆる歯とびを起こしやすいという問題がある。特に最近における鏡筒の小型、小径化に対応するために、リードスクリュー１０９ａも小径化、小ピッチ化させる必要があり、例えば外径がφ０．８、ピッチが０．２程度のリードスクリューを用いようとすると、この歯とびが頻繁に生じ、光軸方向の送り精度が著しく低下するという問題がある。また、薄型化を目的として、ラック１１０の軸部１１０ｂの光軸方向の長さを短くすると、リードスクリュー１０９ａが回転し駆動力が伝達される際に、ラック１１０が光軸方向に倒れやすくなり、光軸方向の送り精度が悪くなるという問題もある。また、図１２に開示される例のようなナット２０７を用いた方式と比較して、ラック１１０を用いた方式は、リードスクリュー１０９ａと噛合するラック１００をレンズ径方向外方に大きく離して配置する必要（図１０参照）があり、小型化の妨げになるとういう問題もある。

他方、図１２に示す従来のレンズ駆動装置のようにリードスクリュー２０５の噛合部材としてナット２０７を用いた方式では、該ナット２０７に備えられた雌ねじ部で螺合しているため、図９に示すラック１１０を用いた方式のような歯とびは起こらない。しかし、レンズホルダ２０２が図１２中右方向に移動するに従って、片寄せばね２０９の反撥力が強くなる欠点がある。この為、レンズの位置により片寄せばね２０９の反撥力が変化し、レンズホルダ２０２の倒れ量が変化する不具合がある。さらに、ラック１１０を用いた方式のように、図１０のＡ方向に第二群レンズホルダ１０５を引っ張るような付勢力（ガイドバー１０６ａ，１０６ｂに対する第二群レンズホルダ１０５の付勢）を発生させる機能はなく、ガイドバー２０３，２０８とレンズホルダ２０２の摺動位置を安定して保つことができず、撮影中の像揺れを起こしやすいという問題がある。また、組立時においては、レンズホルダ２０２の対応溝部２０２ｂにナット２０７を挿入した後、該レンズホルダ２０２の対応穴部２０２ｄおよびナット２０７にリードスクリュー２０５を挿入するため、図９に示されるラック１１０を用いた方式と比較して、組立性が劣るという問題もある。

また、図１３に開示された従来のレンズの駆動装置では、図１２に示すようなナット２０７を用いたレンズ駆動装置の欠点が改善されており、連結部３１１および第２の噛合部材３０２と共にばね３０６が光軸方向に移動するため、レンズの位置に拘わらずばね３０６の反撥力は一定である。従って、図１２に示す従来レンズ駆動装置のように、レンズ位置によりレンズホルダ３０１の倒れ量が変化する不具合が生じることもない。しかし、図１２に示す従来のレンズ駆動装置と同様に、ラック１１０を用いた方式では可能であったガイドバーに対するレンズホルダの付勢を発生させる機能はなく、ガイドバー（支持部３０１ａ〜３０１ｄに噛合する不図示のレールを意味する）とレンズホルダ３０１の摺動位置を安定して保つことができず、撮影中の像揺れを起こしやすいという問題がある。また、組立に関しては、連結部３１１を図１３で示すようにＵ字溝を設けた形状とすることにより、組立の際、リードスクリュー３０５、第１の噛合部材３０３、第２の噛合部材３０２およびばね３０６を一体とした状態で、図１４の上方からレンズホルダ３０１に組み込むことができ、図１２に示される従来例と比較すると良好な組立性を得ることができる。しかし、図１３に開示の従来例の場合、噛合部材３０２，３０３の切欠部３０２ａ，３０３ａの二つの切欠部を、レンズホルダ３０１と一体の回転止めダボ３０４にそれぞれ嵌合させなければならず、図９に示されるラック１１０を用いたレンズ駆動装置と比較した場合、やはり組立性が劣るという問題がある。

（発明の目的）
本発明の第１の目的は、レンズの送り精度を向上させるとともに光学像の揺れを抑制でき、しかも小型化を達成しつつ組立性を良好なものにすることのできるレンズ駆動装置及び撮像装置を提供しようとするものである。

本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、一つの弾性部材で、レンズホルダをガイドバーに対して光軸と直交する方向に付勢し、かつ、噛合部材の雌ねじ部をリードスクリューの雄ねじ部に付勢できる構成にし、よりレンズの送り精度を向上および装置の小型化を達成することのできるレンズ駆動装置および撮像装置を提供しようとするものである。

本発明の第３の目的は、上記第１の目的を達成すると共に、一つの弾性部材で、レンズホルダをガイドバーに対して光軸と直交する方向に付勢するとともに、噛合部材の雌ねじ部をリードスクリューの雄ねじ部に付勢し、さらには噛合部材を連結部に対して光軸方向に付勢することができる構成にし、更なるレンズの送り精度を向上および装置の小型化を達成することのできるレンズ駆動装置および撮像装置を提供しようとするものである。

上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、レンズを保持するとともに、回転止めダボを備えたレンズホルダと、前記レンズホルダを光軸方向に摺動可能に支持するガイドバーと、駆動源からの出力により回転するリードスクリューと、前記リードスクリューが貫通し、当該リードスクリューの雄ねじ部に当該貫通部に設けられた雌ねじ部が螺合することで前記リードスクリューの回転に伴って光軸方向に移動する噛合部材であって、前記レンズホルダの回転止めダボが係合する切欠部を備えた噛合部材と、前記噛合部材を付勢し当該噛合部材と一体的に光軸方向に移動可能な弾性部材であって前記リード雌ねじ部周りに位置する弾性部材と、を有し、前記レンズホルダは、前記噛合部材および前記弾性部材が一体的に挿入されることでこれら部材を挟持するとともに前記噛合部材と前記レンズホルダとを連結し、前記噛合部材および前記弾性部材の光軸方向の移動に伴って前記レンズホルダを光軸方向に移動させる連結部を有し、前記弾性部材は、前記噛合部材の雌ねじ部を前記リードスクリューの雄ねじ部に対して付勢するとともに、前記連結部に前記噛合部材と共に挟持された状態において、前記レンズホルダを前記ガイドバーに対して両者間のガタをなくす方向に付勢するように作用するレンズ駆動装置とするものである。

本発明によれば、レンズの送り精度を向上させるとともに光学像の揺れを抑制でき、しかも小型化を達成しつつ組立性を良好なものにすることができるレンズ駆動装置または撮像装置を提供できるものである。

また、本発明によれば、一つの弾性部材で、レンズホルダをガイドバーに対して光軸と直交する方向に付勢することに加え、噛合部材の雌ねじ部をリードスクリューの雄ねじ部に付勢できる構成にし、さらには噛合部材を連結部に付勢することができる構成にし、レンズの送り精度を更に向上させるとともに装置のより小型化を達成することができるレンズ駆動装置または撮像装置を提供できるものである。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１および２に記載した通りである。

図１は本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置の後方斜視図である。図１において、１，２は光軸と平行に配置されているガイドバー、３は光軸方向に移動可能に上記ガイドバー１，２に支持されたレンズホルダ、４はレンズホルダ３に保持されたレンズ、５はレンズホルダ３に保持される噛合部材、６は後述のリードスクリュー７を回転駆動する動力源であるところのモータ、７はレンズホルダ３を光軸方向に駆動するために噛合部材５と噛合っているリードスクリュー、８はガタ取りのばねである。

上記レンズホルダ３はガイドバー１側に配設されたＵ字溝３ｂをガイドバー１に係合させ、かつ、他側に配設したスリーブ３ａにガイドバー２を貫通させて光軸方向に移動可能に支持されている。なお、レンズホルダ３の支持に関しては、図１に示すような支持構造に限らず、レンズホルダ３が光軸方向に摺動可能に支持される構造であればその形態は問わない。

図２は駆動部付近の拡大側面図、図３は噛合部材５の拡大斜視図、図４は背面図（但し、モータ６は省略している）である。図２および図３に示すように、噛合部材５には、リードスクリュー７の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部５ｂ、レンズホルダ３に備えられた連結部３ｃと接する当接部５ａ，レンズホルダ３に備えられた回転止めダボ３ｅに係合する切欠部５ｃ、ばね８を支持する支持部５ｅ、ばね８の折曲部８ｃを挟持する把持部５ｄ、とが備えられている。また図４に示すように、噛合部材５には突出部５ｆが備えらており、モータ６を固定するコの字形をした板金６ａ（図１も参照）と、僅かな間隙Ｋ（０．３〜０．５ｍｍ程度）を保って配設されている。

図３に示すように、ばね８には、リードスクリュー７の軸を中心とする円周方向に弾性力（図３中、矢印Ｔ）を発するトーション部８ａ、光軸に平行な方向に弾性力（図３中、矢印Ｃ）を発するコイル部８ｂが備えられており、二つの方向に弾性力を発することができる。また、ばね８はコイル部８ｂで噛合部材５の支持部５ｅに支持されるとともに、折曲部８ｃを噛合部材５の把持部５ｄに挟持されている。

組立時には、図１の状態から、噛合部材５とばね８およびモータ６とリードスクリュー７とで一体となった駆動部を、図１中矢印Ｈ方向に移動（挿入）させることで、当接部５ａと連結部３ｃとが接し、かつ、ばね８のコイルばね部８ｂの一端が連結部３ｄとが接する状態で、噛合部材５とばね８がレンズホルダ３の連結部３ｃ，３ｄ間に挟持される。同時に、噛合部材５に備えられた切欠部５ｃとレンズホルダ３に設けられた回転止めダボ３ｅが係合した状態となるとともに、ばね８のトーション部８ａは回転止めダボ３ｅに接した状態となる。

図１および図４に示すように、レンズホルダ３の連結部３ｄには逃げ部３ｆが形成されており、上述のように噛合部材５等の駆動部品をレンズホルダ３に組み込んだ際、リードスクリュー７および噛合部材５の把持部５ｄが、連結部３ｄに接触しない形状となっている。また、上述のような組立の際、噛合部材５の突出部５ｆと板金６ａの間には僅かな間隙Ｋのみを設けて配設されていることから、該噛合部材５が光軸回りに回転し、切欠部５ｃの位置が不安定になることがなく、レンズホルダ３の回転止めダボ３ｅに、該噛合部材５の切欠部５ｃをスムーズに係合させることができる。

以上のような構成により、噛合部材５、ばね８、モータ６およびリードスクリュー７より成る駆動部をレンズホルダ３に組み込む際には、噛合部材５とばね８をレンズホルダ３の連結部３ｃ，３ｄ間に一体で挿入するのみでよく、図１２および図１３に示される従来のナットを用いたレンズ駆動装置と比較して、良好な組立性を得ることができる。

さらに、リードスクリュー７から光軸方向の駆動力を伝達される噛合部材５に対して、レンズホルダ３の連結部３ｃ，３ｄはガタなく常に接した状態にありながら、光軸に垂直な面内の限られた範囲内では自由に変位することができる。すなわち、噛合部材５に生じる振動、倒れが、レンズホルダ３に伝わることを防ぐことが可能である。また、製造誤差や組立誤差等によって生じる可能性のある、連結部３ｃ，３ｄとリードスクリュー７との光軸に垂直な面内での相対変位を吸収しながら、ガタを生じない状態で駆動することが可能である。

次に、上記実施例１における付勢動作について、図２および図３を用いて詳細に説明する。図３中の矢印Ｃのように、ばね８のコイル部８ｂが発する弾性力により、図２に示す噛合部材５の当接部５ａを常にレンズホルダ３の連結部３ｃに付勢する。これによりレンズホルダ３と噛合部材５間の光軸方向ガタである、スラストガタを防ぐことができる。また、この構造においては光軸方向に駆動する際、連結部３ｃ，３ｄおよび噛合部材５と共にばね８が一体となって光軸方向に移動するため、レンズの位置に拘わらずばね８の反撥力は一定である。従って、図１２に示される従来例のような、レンズ位置によりレンズホルダの倒れ量が変化するという不具合が生じることもない。

図５はレンズホルダ３の連結部３ｄの一部を省略した拡大背面図である。図５中の矢印Ｔのように、ばね８のトーション部８ｂが発する弾性力により、レンズホルダ３の回転止めダボ３ｅを付勢する。この際、噛合部材５はリードスクリュー７に支持され、ばね８は噛合部材５に支持されている。また、ばね８は噛合部材５の把持部５ｄによってばね端部の折曲部８ｃを保持されているため、該ばね８がリードスクリュー７の軸を中心として回転してしまうこともない。

この状態でばね８が弾性力Ｔを発し、回転止めダボ３ｅを付勢することにより、回転止めダボ３ｅごとレンズホルダ３が図５中の矢印Ｕ方向に付勢され、ガイドバー２とレンズホルダ３のスリーブ３ａ間のガタを防ぐことができる。

更に、前述の弾性力Ｔの反力が図５中の矢印Ｖ方向に作用し、噛合部材５の雌ねじ部５ｂをリードスクリュー７の雄ねじ部に付勢する。これにより、噛合部材５とリードスクリュー７間のガタである、噛合ガタを防ぐことができる。

上記のような付勢構造とすることにより、図１２および図１３で示される従来例ように、噛合部材として雌ねじ部を備えたレンズ駆動装置では実現されていなかった、レンズホルダ３のＵ字溝３ｂおよびスリーブ３ａのガイドバー１，２への付勢が可能となる。さらに上記ガイドバー１，２への付勢に加え、上記したようにスラストガタおよび噛合ガタの２種のガタ付勢を同時に行うことができる。すなわち、計３方向の付勢を、一つの弾性部材であるばね８により行うことが可能であり、部品点削減による低コスト化、コンパクト化が可能である。

また、噛合部材５の噛合部として雌ねじ部５ｂを用いているため、小径・小ピッチのリードスクリューを用いた際、従来例の図９に示されるようなラックを用いたレンズ駆動装置に生じる、歯とびが起きることもなく、光軸送り方向にも精度よい駆動が可能である。

また、本実施例１の場合、噛合部材５はリードスクリュー７の同軸上に設けられることから、図１２に示されるラックを用いた方式のように、リードスクリューと噛合するラック部がレンズ径方向外方に大きく離れて配置する必要がなく、小径化、省スペース化が可能である。

上記実施例１によれば、レンズ４を保持するレンズホルダ３と、該レンズホルダ３を光軸方向に摺動可能に支持するガイドバー１，２と、モータ６からの出力により回転するリードスクリュー７、該リードスクリュー７の雄ねじ部に雌ねじ部５ｂが螺合し、リードスクリュー７の回転に伴って光軸方向に移動する噛合部材５、および、該噛合部材５と一体的に光軸方向に移動可能なばね８を具備する駆動部とを有し、前記レンズホルダ３が、噛合部材５およびばね８が一体的に挿入されることでこれら部材を挟持するとともに噛合部材５とレンズホルダ３とを連結し、噛合部材５およびばね８の光軸方向の移動に伴ってレンズホルダ３を光軸方向に移動させる連結部３ｃ，３ｄを備え、また、ばね８が、連結部３ｃ，３ｄに噛合部材５と共に挟持された状態において、レンズホルダ３をガイドバー１，２に対して光軸に垂直な平面内でガタをなくす方向に付勢する構成にしている。

さらに、ばね８が、噛合部材５の雌ねじ部５ｂをリードスクリュー７の雄ねじ部に付勢し、さらには、光軸方向に弾性力を発するコイル部８ｂを有し、該コイル部８ｂがリードスクリュー７に挿入されていて、噛合部材５を連結部３ｃ，３ｄに対して光軸方向に付勢する構成にしている。

上記のような構造により、
１）噛合部材としてナット等の雌ねじ部を備えたレンズ駆動装置では実現されていなかった、ガイドバー１，２に対するレンズホルダ３の付勢（光軸に垂直な平面内でガタをなくす方向の付勢）が可能であり、レンズの送り精度を向上させることができる。
２）ガイドバー１，２に対するレンズホルダ３の付勢に加え、スラストガタを取るために噛合部材５を連結部３ｃ，３ｄに対して光軸方向に付勢することおよび噛合ガタを取るために噛合部材５の雌ねじ部５ｂをリードスクリュー７の雄ねじ部に付勢することを同時に行うことができる。すなわち、計３方向の付勢を一つのばね８で行うことが可能であり、光軸方向の送り精度向上に加え、部品点削減による低コスト化、更なるコンパクト化を達成することができる。
３）連結部３ｃ，３ｄおよび噛合部材５と共にばね８が光軸方向に移動するため、レンズ４の位置に拘わらずばね８の反撥力は一定であり、レンズホルダ３の倒れ量が変化する不具合を防ぐことができ、光学像の揺れを抑制することができる。
４）駆動部をレンズホルダ３に組み込む際には、噛合部材５とばね８をレンズホルダ３の連結部３ｃ，３ｄに一体で挿入するのみでよく、組立性を向上させることができる。
５）噛合部材５は切欠部５ｃを備え、レンズホルダ３と一体の回転止めダボ３ｅに嵌合しているため、噛合部材５に生じる振動や倒れ、および製造誤差や組立誤差等によって生じる連結部３ｃ，３ｄとリードスクリュー７との光軸に垂直な面内での相対変位を吸収し、レンズの送り精度を向上させることができる。
６）噛合部材５の噛合部として雌ねじ部５ｂを用いているため、小径・小ピッチのリードスクリューを用いた際に歯とびが起きることもなく、光軸送り方向にも精度よい駆動が可能である。
７）噛合部材５はリードスクリュー７の同軸上に設けられることから、ラック１１０を用いた方式のように、リードスクリューと噛合部がレンズ径方向外方に大きく離れて配置する必要がなく、小径化、省スペース化を達成することができる。

図６は本発明の実施例２に係わるレンズ駆動装置の後方斜視図である。上記実施例１におけるばね８の形状、またそれに伴う噛合部材５およびレンズホルダ３の連結部３ｂ，３ｃの形状の変形例として、各種のものが提案できる。本実施例２はその一例を示したものであり、図７は駆動部付近の拡大側面図、図８は噛合部材およびその近傍の部材の拡大斜視図である。

本実施例２において、実施例１と異なる点は、レンズホルダ３の連結部３ｃ’，３ｄ’がリードスクリュー７にのみ接触しない形状（図６の下方向の長さが短くなっている）となり、且つ、連結部３ｄ’に実施例１のような逃げ部３ｆが形成されていない点、および、連結部３ｄ’と接するばね８の端部の折曲部８ｃ’が該連結部３ｄ’と略点接触になる形状となっている点である。その他は上記実施例１と同様であるため、同一の符号を付し、その説明は省略する。

この構成により、上記実施例１の効果に加え、ばね８の折曲部８ｃ’がレンズホルダ３の連結部３ｄ’と略点接触となり、接触面積が小さくなることから、折曲部８ｃ’と連結部３ｄ’間の摩擦が低減される。すなわち、振動、および製造誤差や組立誤差等を吸収するために、噛合部材５が連結部３ｃ’，３ｄ’に対して光軸に垂直な面内で変位する際に、より滑らかに変位することが可能となり、振動、倒れ防止の効果を更に向上させることができる。

上記実施例１および２のような構造にすることにより、図９〜図１１に示す従来のラック１１０を用いた方式に対しては、小型化にする際に生じる歯とび、ラック１１０の光軸方向の倒れが生じるといった問題、およびナット式と比較して駆動部材自身の小型化を達成しづらい（ラック１１０がレンズ径方向に離れた位置となるため）という問題を解決でき、また、図１２および図１３〜図１６のそれぞれ従来のナット（ナット２０７、雌ねじ部３０２ｂ，３０３ｂを有する噛合部材３０２，３０３）を用いた方式に対しては、レンズホルダのガイドバーに対する付勢が備えられていない問題、およびラック式等と比較して組立性が劣るという問題を解決できるレンズ駆動装置とすることが可能となった。

さらに詳しくは、レンズの送り精度を向上させるとともに光学像の揺れを抑制でき、しかも小型化を達成しつつ組立性を良好なレンズ駆動装置とすることができる。

本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置における駆動部付近の拡大側面図である。 本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置にける駆動部付近の拡大斜視図である。 本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置における背面図である。 本発明の実施例１に係わるレンズ駆動装置における駆動部付近の拡大背面図である。 本発明の実施例２に係わるレンズ駆動装置を示す斜視図である。 本発明の実施例２に係わるレンズ駆動装置における駆動部付近の拡大側面図である。 本発明の実施例２に係わるレンズ駆動装置における噛合部材およびその近傍の部材の拡大斜視図である。 従来例のラックを有するレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図9のレンズ駆動装置におけるレンズホルダの拡大図である。 図9のレンズ駆動装置におけるラック付近の拡大図である。 他の従来例のナットを有するレンズ駆動装置の斜視図である。 別の従来例（非公開）における雌ねじ部を有するレンズ駆動装置の斜視図である。 図１３のレンズ駆動装置の上面図である。 図１３のレンズ駆動装置の付勢状態図である。 図１３のレンズ駆動装置の分解斜視図である。

符号の説明

１ ガイドバー
２ ガイドバー
３ レンズホルダ
３ａ スリーブ
３ｂ Ｕ字溝
３ｃ，３ｄ，３ｃ’，３ｄ’ 連結部
３ｅ 回転止めダボ
３ｆ 逃げ部
４ レンズ
５ 噛合部材
５ａ 当接部
５ｂ 雌ねじ部
５ｃ 切欠部
５ｄ 把持部
５ｅ 支持部
５ｆ 突出部
６ モータ
７ リードスクリュー
８ ばね
８ａ トーション部
８ｂ コイル部
８ｃ，８ｃ’ 折曲部

Claims (3)

1. レンズを保持するとともに、回転止めダボを備えたレンズホルダと、
   前記レンズホルダを光軸方向に摺動可能に支持するガイドバーと、
   駆動源からの出力により回転するリードスクリューと、
   前記リードスクリューが貫通し、当該リードスクリューの雄ねじ部に当該貫通部に設けられた雌ねじ部が螺合することで前記リードスクリューの回転に伴って光軸方向に移動する噛合部材であって、前記レンズホルダの回転止めダボが係合する切欠部を備えた噛合部材と、
   前記噛合部材を付勢し当該噛合部材と一体的に光軸方向に移動可能な弾性部材であって前記リード雌ねじ部周りに位置する弾性部材と、を有し、
   前記レンズホルダは、前記噛合部材および前記弾性部材が一体的に挿入されることでこれら部材を挟持するとともに前記噛合部材と前記レンズホルダとを連結し、前記噛合部材および前記弾性部材の光軸方向の移動に伴って前記レンズホルダを光軸方向に移動させる連結部を有し、
   前記弾性部材は、前記噛合部材の雌ねじ部を前記リードスクリューの雄ねじ部に対して付勢するとともに、前記連結部に前記噛合部材と共に挟持された状態において、前記レンズホルダを前記ガイドバーに対して両者間のガタをなくす方向に付勢することを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記弾性部材は、光軸方向に弾性力を発するコイル部を有し、該コイル部が前記リードスクリューに挿入されていて、前記噛合部材を前記連結部に対して光軸方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載されたレンズ駆動装置。
3. 請求項１または２のいずれかのレンズ駆動装置を具備したことを特徴とする撮像装置。

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