JP4679224B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents
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この構成によれば、リードスクリューが回動すると、ナットと一緒にレンズ枠が光軸方向に移動する。このとき、ナットのカム面は、レンズ枠の保持部(例えば、突状部あるいは平面部として形成された保持部)に対してガイドシャフトに略垂直でかつ交差しない方向にカム作用すなわちスプリングの付勢力と協働してガイドシャフトを回転中心としてレンズ枠を回転させるカム作用を及ぼすため、レンズ枠はガイドシャフト回りに回転付勢され、回転止めシャフトとレンズ枠とのガタ寄せが行われる。したがって、レンズ枠は、光軸に垂直な面内においてガタツキを生じることなく、高精度にかつ円滑に移動させられる。
この構成によれば、レンズ枠の保持部は、ナットのカム面と保持面を介して面接触するため、より確実なカム作用が得られて、より確実なガタ寄せが行われる。
この構成によれば、第1リードスクリューが回動すると、第1ナットと一緒に第1レンズ枠が光軸方向に移動し、又、第2リードスクリューが回動すると、第2ナットと一緒に第2レンズ枠が光軸方向に移動する。このとき、第1ナットのカム面は第1レンズ枠の第1保持部(例えば、突状部あるいは平面部として形成された保持部)に対してガイドシャフトに略垂直でかつ交差しない方向にカム作用を及ぼし、かつ、第2ナットのカム面は第2レンズ枠の第2保持部(例えば、突状部あるいは平面部として形成された保持部)に対してガイドシャフトに略垂直でかつ交差しない方向にカム作用すなわちスプリングの付勢力と協働してガイドシャフトを回転中心としてレンズ枠を回転させるカム作用を及ぼすため、第1レンズ枠及び第2レンズ枠はガイドシャフト回りに回転付勢され、回転止めシャフトと第1レンズ枠及び第2レンズ枠とのガタ寄せが行われる。したがって、第1レンズ枠及び第2レンズ枠は、光軸に垂直な面内においてガタツキを生じることなく、高精度にかつ円滑に移動させられる。
この構成によれば、ガイドシャフトを回転中心として、第1レンズ枠及び第2レンズ枠が同一の回転方向にガタ寄せされるため、第1レンズ枠に保持されたレンズの光軸と第2レンズ枠に保持されたレンズの光軸との軸ずれを確実に防止できるため、ガタ寄せを行いつつも、高い光学性能を維持することができる。
この構成によれば、ガイドシャフトを回転中心として、第1レンズ枠が一方の回転方向にガタ寄せされ、第2レンズ枠が他方の回転方向にガタ寄せされるため、回転止めシャフトに対して第1レンズ枠と第2レンズ枠とがそれぞれ及ぼすトルクによる荷重(トルク荷重)はお互いに相殺されて、回転止めシャフトの曲がり或いは変形を確実に防止でき、第1レンズ枠及び第2レンズ枠をより円滑に移動させることができる。
この構成によれば、ナットのカム作用による回転トルクが、最も効率良く(最大に)作用するため、垂直以外の方向にカム作用を及ぼすように形成された場合に比べてリードスクリューとガイドシャフトとの離隔距離を短くでき、装置をより小型化できる。
この構成によれば、レンズ枠は、傾き等が防止されて光軸方向に一層円滑に案内されると共に、ナットのカム作用によるトルク荷重がレンズの光軸と回転止めシャフトを通る直線に対して垂直な方向から作用するため、ガタ寄せが効率良く行われる。
ケース12は、図1に示すように、ベース11に連結されることで直方体を画定するように形成され、その前端部に形成された円形の開口部12a、ガイドシャフト20の嵌合孔12b、回転止めシャフト30の嵌合孔12c、ネジを通す貫通孔12f等を備えている。
第1保持部43は、第1ナット70の後述するカム面72と面接触する傾斜した保持面43a、第1リードスクリュー60を非接触状態で挿通させる貫通孔43b、第1ナット70の回転を規制する規制片43c、第1ナット70の抜け落ちを規制する突起43dを有する。尚、第1保持部43は、図3及び図4に示すように、その貫通孔43bが第1リードスクリュー60と非接触であり、その規制片43cの側端面と第1ナット70の側端面との間に微小隙間をおいて第1ナット70を保持し、保持部43の傾斜した保持面43aが第1ナット70の傾斜したカム面72と密接している(光軸に垂直な面に対して傾斜面上で接触している)ため、第1ナット70の回転を規制しつつ、所定の範囲内で相対的な接触移動を許容するように形成されている。
連結部45は、外向きに開放した略U字状の切り欠きを画定する内側面45a,45bを有する。この内側面45a,45bにより規定される間隔は、回転止めシャフト30の外径寸法よりも若干大きい寸法に形成されている。
ここで、連結部42と連結部45とは、第1レンズ枠40の周方向において180°離れた位置に配置されている、すなわち、ガイドシャフト20と回転止めシャフト30とは第1レンズ枠40の周方向において180°離れた位置に配置されるため、第1レンズ枠40の傾き等が防止されて、光軸方向Lに円滑に案内される。
第2保持部53は、第2ナット100の後述するカム面102と面接触する傾斜した保持面53a、第2リードスクリュー90を非接触状態で挿通させる貫通孔53b、第2ナット100の回転を規制する規制片53c、第2ナット100の抜け落ちを規制する突起53dを有する。尚、第2保持部53は、図5及び図6に示すように、その貫通孔53bが第2リードスクリュー90と非接触であり、その規制片53cの側端面と第2ナット100の側端面との間に微小隙間をおいて第2ナット100を保持し、保持部53の傾斜した保持面53aが第2ナット100の傾斜したカム面102と密接している(光軸に垂直な面に対して傾斜面上で接触している)ため、第2ナット100の回転を規制しつつ、所定の範囲内で相対的な接触移動を許容するように形成されている。
連結部55は、外向きに開放した略U字状の切り欠きを画定する内側面55a,55bを有する。この内側面55a,55bにより規定される間隔は、回転止めシャフト30の外径寸法よりも若干大きい寸法に形成されている。
ここで、連結部52と連結部55とは、第2レンズ枠50の周方向において180°離れた位置に配置されている、すなわち、ガイドシャフト20と回転止めシャフト30とは第2レンズ枠50の周方向において180°離れた位置に配置されるため、第2レンズ枠50の傾き等が防止されて、光軸方向Lに円滑に案内される。
第1ナット70は、図1ないし図4に示すように、第1リードスクリュー60に螺合される雌ネジ71、第1レンズ枠40の保持面43aと面接触して光軸Lに垂直な面内でカム作用を及ぼすカム面72を有する。
このカム面72は、図3及び図4に示すように、ガイドシャフト20に垂直でかつ交差しない方向に、すなわち、ガイドシャフト20を回転中心として、第1レンズ枠40を時計回りCW(一方向)に回転させるようにカム作用を及ぼす。
これにより、第1レンズ枠40の連結部45は、所定の付勢力F1(カム作用で得られる回転トルクT1による荷重)により、その内側面45aが回転止めシャフト30の外周面に当接した状態に維持されて、ガタ寄せが行われる。
また、カム面72は、図3に示すように、レンズG1の光軸L及びガイドシャフト20を通る直線SLに対して垂直な方向にカム作用を及ぼすため、第1ナット70のカム作用による(腕の長さがH1の)回転トルクT1が最も効率良く(最大に)作用する。したがって、垂直以外の方向にカム作用を及ぼすように形成された場合に比べて、第1リードスクリュー60とガイドシャフト20との離隔距離H1を短くでき、装置を小型化できる。
第1モータ80としては、DCモータあるいはステッピングモータ等が採用される。
第2ナット100は、図1、図2、図5、図6に示すように、第2リードスクリュー90に螺合される雌ネジ101、第2レンズ枠50の保持面53aと面接触して光軸Lに垂直な面内でカム作用を及ぼすカム面102を有する。
このカム面102は、図5及び図6に示すように、ガイドシャフト20に垂直でかつ交差しない方向に、すなわち、ガイドシャフト20を回転中心として、第2レンズ枠50を時計回りCW(一方向)に回転させるようにカム作用を及ぼす。これにより、第2レンズ枠50の連結部55は、所定の付勢力F2(第2ナット100のカム作用で得られる腕の長さがH2の回転トルクT2による荷重)により、その内側面55aが回転止めシャフト30の外周面に当接した状態に維持されて、ガタ寄せが行われる。
第2モータ110としては、DCモータあるいはステッピングモータ等が採用される。
そして、スプリング120は、第1ナット70(カム面72)と第1レンズ枠40の保持部43(保持面43a)とを密着させ、かつ、第2ナット100(カム面102)と第2レンズ枠50の保持部53(保持面53a)とを密着させるように、光軸方向Lにおいて第1レンズ枠40と第2レンズ枠50とをお互いに近づける方向に付勢力を及ぼす。
第2センサ140は、前述同様に、発光素子及び受光素子をもつ透過型の光センサからなり、第2レンズ枠50の被検出片56の有無を検出することで、第2レンズ枠50の初期位置を検出するようになっている。
また、この動作において、第1ナット70のカム面72は第1レンズ枠40の第1保持部43(保持面43a)に対してガイドシャフト20に略垂直でかつ交差しない方向にカム作用を及ぼし、かつ、第2ナット100のカム面102は第2レンズ枠50の第2保持部53(保持面53a)に対してガイドシャフト20に略垂直でかつ交差しない方向にカム作用を及ぼす。
したがって、第1レンズ枠40及び第2レンズ枠50は、光軸Lに垂直な面内においてガタツキを生じることなく、高精度にかつ円滑に移動させられる。
この装置では、図7(a),(b)に示すように、第2レンズ枠50´に形成された第2保持部53´の保持面53a´と第2ナット100´のカム面102´との関係において、カム面102´が、ガイドシャフト20に垂直でかつ交差しない方向において、ガイドシャフト20を回転中心として、第2レンズ枠50´を反時計回りCCW(他方向)に回転させるようにカム作用を及ぼすように形成されている。
これにより、第2レンズ枠50の連結部55は、所定の付勢力F2´(第2ナット100´のカム作用で得られる腕の長さがH3の回転トルクT2´による荷重)により、その内側面45bが回転止めシャフト30の外周面に当接した状態に維持されて、ガタ寄せが行われる。
したがって、ガイドシャフト20を回転中心として、第1レンズ枠40が一方の回転方向CWにガタ寄せされ、第2レンズ枠50´が他方の回転方向CCWにガタ寄せされるため、回転止めシャフト30に対して第1レンズ枠40と第2レンズ枠50´とがそれぞれ及ぼすトルクによる荷重F1,F2´(トルク荷重)はお互いに相殺する方向に作用する。その結果、回転止めシャフト30の曲がり或いは変形を確実に防止でき、第1レンズ枠40及び第2レンズ枠50´をより円滑に移動させることができる。
11 ベース
12 カバー
20 ガイドシャフト
30 回転止めシャフト
40 第1レンズ枠
41 円筒部
42 連結部
42a ガイド孔
43 第1保持部
43a 保持面
43b 貫通孔
43c 規制片
43d 突起
44 掛止片
45 連結部
45a,45b 内側面
46 被検出片
50,50´ 第2レンズ枠
51 円筒部
52 連結部
52a ガイド孔
53,53´ 第2保持部
53a,53a´ 保持面
53b 貫通孔
53c 規制片
53d 突起
54 掛止片
55 連結部
55a,55b 内側面
56 被検出片
60 第1リードスクリュー
70 第1ナット
71 雌ネジ
72 カム面
80 第1モータ
90 第2リードスクリュー
100,100´ 第2ナット
101 雌ネジ
102,102´ カム面
110 第2モータ
120 スプリング
121 一端
122 他端
130 第1センサ
140 第2センサ
L 光軸方向
Claims (7)
- レンズを保持するレンズ枠、前記レンズ枠を光軸方向に案内するガイドシャフト、前記レンズ枠の回転を規制する回転止めシャフト、前記レンズ枠を光軸方向に移動させるためのリードスクリュー、前記リードスクリューに螺合されたナット、前記ナットの回転を規制しつつ相対的な接触移動を許容するように前記ナットを保持するべく前記レンズ枠に設けられた保持部、光軸方向において前記ナットと前記保持部とを密着させるように付勢するスプリング、を備えたレンズ駆動装置であって、
前記ナットは、前記スプリングの付勢力と協働して前記ガイドシャフトを回転中心として前記レンズ枠を回転させるカム作用を前記保持部に対して及ぼすべく前記光軸方向に垂直な面に対して傾斜したカム面を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 - 前記保持部は、前記ナットのカム面と面接触するべく傾斜した保持面を有する、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。 - 前記レンズ枠は、光軸方向に配列された第1レンズ枠及び第2レンズ枠を含み、
前記リードスクリューは、前記第1レンズ枠及び第2レンズ枠をそれぞれ光軸方向に移動させる第1リードスクリュー及び第2リードスクリューを含み、
前記ナットは、前記第1レンズ枠に設けられた第1保持部に保持される第1ナット及び前記第2レンズ枠に設けられた第2保持部に保持される第2ナットを含み、
前記スプリングは、前記第1レンズ枠と前記第2レンズ枠とをお互いに近づける方向に付勢力を及ぼすように張設されている、
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。 - 前記第1ナット及び第2ナットは、前記ガイドシャフトを回転中心として、前記第1レンズ枠及び第2レンズ枠を同一方向に回転させるようにカム作用を及ぼすカム面をそれぞれ有する、
ことを特徴とする請求項3記載のレンズ駆動装置。 - 前記第1ナットは、前記ガイドシャフトを回転中心として、前記第1レンズ枠を一方向に回転させるようにカム作用を及ぼすカム面を有し、
前記第2ナットは、前記ガイドシャフトを回転中心として、前記第2レンズ枠を他方向に回転させるようにカム作用を及ぼすカム面を有する、
ことを特徴とする請求項3記載のレンズ駆動装置。 - 前記ナットのカム面は、前記レンズの光軸及びガイドシャフトを通る直線に対して略垂直な方向にカム作用を及ぼす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5いずれかに記載のレンズ駆動装置。 - 前記ガイドシャフト及び回転止めシャフトは、前記レンズ枠の周方向において略180°離れた位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項6記載のレンズ駆動装置。
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2005
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