JP4703343B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードスクリュー機構によってレンズを光軸方向に移動させるようにしたレンズ駆動装置に関する。

各種の光学機器において、ズーミングや焦点調節などを行えるようにするために、リードスクリュー機構を用いて、レンズを光軸方向へ移動させるようにしたレンズ駆動装置が知られている。そして、その場合、リードスクリューは、回転中心軸が光軸と平行になるように配置されており、モータによって、歯車を介して回転させられるように構成されているのが普通であるが、中には、モータの出力軸で直接回転させられるように構成されたものも知られている。また、いずれの構成の場合であっても、リードスクリューは、雄ねじ部の両側に設けられた軸部を、固定部材に対して各々回転可能に支承されるように構成されている。

また、リードスクリューの雄ねじ部には、レンズを取り付けたレンズ枠の雌ねじ部を螺合させていて、リードスクリューの回転方向に対応させて、レンズ枠を光軸方向へ往復移動させるようにしている。そして、螺合部のガタツキを無くす（ガタ寄せする）ために、レンズ枠は、ばね部材（以下、ガタ寄せばねという）によって、光軸方向の一方へ付勢されているようにすることが、下記の特許文献１等で知られている。

このようなリードスクリュー機構を採用したレンズ駆動装置の場合、レンズ枠に雌ねじ部を設けた部位は、通常、リードスクリューの長さ方向の所定の範囲内で、往復作動させられるように構成されている。ところが、主に、製作時においては、モータが適正に制御されないことがあり、レンズ枠が所定の位置で停止せず、しかも、上記の所定の範囲を超えて移動させられてしまう（以下、このような移動を暴走という）ことがある。そして、そのような場合には、レンズ枠に設けられた上記の部位が、固定部材に強く押し付けられてしまうため、上記の雄ねじ部と雌ねじ部の螺合状態が、俗に、食いつき状態などといわれている締まり締め状態になってしまい、モータを逆転させても、リードスクリューが回転できない事態を生じさせてしまうことがある。

そこで、特許文献１には、レンズ枠が所定の範囲を超えてどちらの方向へ暴走しても、モータを逆転させたときには、レンズ枠が暴走時とは逆の方向へスムーズに移動することを可能にした構成が記載されている。即ち、レンズ枠が、一方へ暴走したときには、レンズ枠が固定部材に接触する前に、雌ねじ部と雄ねじ部の螺合がはずれるようにし、モータを逆転させたときには、上記のガタ寄せばねの付勢力を利用して、雌ねじ部が雄ねじ部に螺合し、移動させられるようになっている。また、レンズ枠が他方へ暴走したときには、所定の範囲を超えたところから、捩じりコイルばねであるもう一つのばね（以下、戻りばねという）を緊張させていくように構成されていて、そのばねの付勢力がモータの回転力よりも大きくなったときに停止されるようになっている。

特開２００２−２１４５０９号公報

特許文献１に記載されているレンズ枠の暴走対策構成は、二つとも極めて有効な構成である。しかしながら、ガタ寄せばねを使用した構成の場合には、暴走時に、レンズ枠の雌ねじ部とリードスクリューの雄ねじ部の螺合がはずれ得るようにする必要があるため、リードスクリューの長さを、少なくともレンズ枠の雌ねじ部を設けている部位の分だけ長くする必要がある。他方、戻りばねを使用した構成の場合には、その戻りばねは、巻き数が多く、しかもリードスクリューに嵌装されているため、リードスクリューの長さを、少なくとも戻りばねの嵌装分だけ長くする必要がある。ところが、最近の光学機器は、小型化されていて、このようなリードスクリュー機構を用いたレンズ駆動装置の場合にも一層のコンパクト化が要求されているが、特に、光軸方向の寸法を小さくすることについての要求が大きい。そして、そのためには、リードスクリューの長さを出来るだけ短くて済むようにすることが必要になるが、上記のような特許文献１に記載されている暴走対策構成を２箇所に採用したのでは、そのような要求に応じたものとはならない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、リードスクリューの長さを殆ど長くしなくても、レンズ枠の暴走を好適に停止させ得るようにしたレンズ駆動装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のレンズ駆動装置は、雄ねじ部を有していて固定部材に対して両端の軸部で回転可能に軸受けされ該軸部の少なくとも一方には径方向に突き出た当接手段を設けていてモータによって往復回転させられるリードスクリューと、被当接部を有していて前記固定部材に対し前記リードスクリューの回転軸とは垂直な面上で回転し得るように取り付けられており通常はばねの付勢力によって回転され該被当接部を前記当接手段の回転軌跡外へ退かされている少なくとも一つのストップ部材と、前記雄ねじ部に螺合している雌ねじ部と前記ストップ部材に接触し得る少なくとも一つのカム手段とを有していて通常は前記リードスクリューの回転によって該リードスクリューの長さ方向に所定の範囲内で往復移動させられるレンズ枠と、を備えていて、前記レンズ枠が、前記所定の範囲を超えて移動させられたとき、前記カム手段が前記ばねの付勢力に抗して前記ストップ部材を回転させ、前記被当接部を前記当接手段の回転軌跡内に臨ませることによって、前記リードスクリューの回転を停止させるようにする。

その場合、前記当接手段は、前記カム手段が、前記ばねの付勢力に抗して前記ストップ部材を回転させはじめてから、前記リードスクリューの１回転以内で、前記当接部が前記被当接部に当接し得るようにすると、リードスクリューを早期に停止させ易くなる。また、前記リードスクリューは、前記軸部の一方にだけ前記当接手段を設けており、前記ストップ部材は、前記固定部材に一つだけ取り付けられており、前記レンズ枠は、前記カム手段を一つだけ有していて第２のばねによって前記カム手段が前記ストッパ部材に接触し得る方向へ付勢されているようにしてもよい。また、前記当接手段は、前記リードスクリューに取り付けられた当接部材であるようにしてもよい。更に、前記レンズ枠は、ナット部材を取り付けていて、該ナット部材の雌ねじ部が、前記リードスクリューの前記雄ねじ部に螺合しているようにしてもよい。

本発明のレンズ駆動装置は、リードスクリューには当接手段を設け、レンズ枠にはカム手段を設け、固定部材には、ばねによって付勢されているストップ部材を回転可能に取り付けた構成にしたので、当接手段とストップ部材とを比較的薄い板状に形成することが可能であり、リードスクリューの長さを従来ほど長くしなくても、レンズ枠の暴走を好適に停止させることが可能になる。

本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。この実施例は、ズーム機能を備えた沈胴式のデジタルカメラに備えられていて、焦点調節用のレンズを兼ねている第１レンズ群の駆動装置に、本発明を適用したものである。しかしながら、本発明は、その種のカメラのレンズ駆動装置や、焦点調節用のレンズ駆動装置に限定されるものではなく、リードスクリュー機構を用いた各種の光学機器のレンズ駆動装置に適用することができるものである。尚、図１は、焦点調節時に移動される第１レンズ群がリードスクリューの一端方向へ暴走した状態を示す断面図である。また、図２は、図１の要部を拡大して示した断面図であり、図３は、図１の要部を右方から見て拡大して示した平面図である。更に、図４は、図３と同じようにして見て正常状態を示した平面図であり、図５は、第１レンズ群がリードスクリューの他端方向へ暴走した状態を示す断面図である。

先ず、本実施例の構成を、図１〜図３を用いて説明する。図示していないカメラ本体に取り付けられているベース部材１は、適宜な手段によって撮像装置２を取り付けている。周知のように、この撮像装置２は、ＣＣＤなどの固体撮像素子を備えていて、通常は、その被写体側に、ローパスフィルタなどのフィルタ板や、透明なカバー板を配置している。また、ベース部材１には、被写体側の面に、レンズバリア装置のバリア羽根に開閉作動を行わせる柱状のカム部材が設けられているが、本発明とは直接関係がないので、図示を省略している。更に、このベース部材１には、鏡胴内に配置されている後述のステップモータ，シャッタ装置,センサに接続されたフレキシブルプリント配線板を挿通させるためのスリットが形成されているが、それらの図示も省略してある。

このベース部材１の被写体側の面には、図示していない手段によって、固定筒３が一体的に取り付けられている。この固定筒３の内周面には、周知であるためその形状と配置を明示していないが、例えば特開２００３−５７７０５号公報にも記載されているように、等間隔の角度位置に、第１回転筒４が回転しながら光軸方向へも移動し得るようにするために、三つのカム溝３ａを形成しているが、図１においては、それらのうちの一つの断面形状だけが分かるように示されている。また、固定筒３の内周面には、第１回転筒４の移動に伴って第１キー筒５が光軸方向へ直線的に移動できるようにするために、光軸と平行な二つのキー溝３ｂが、カム溝３ａとは干渉しないようにして形成されているが、図１においては、それらのうちの一つだけが示されている。

更に、固定筒３には、図１の上方位置に、径方向へ張り出した二つの張出部３ｃ，３ｄが形成されている。そして、それらの張出部３ｃ，３ｄに設けられた孔には、ベース部材１に立設された軸１ａが挿入されていて、その軸１ａには歯車６が回転可能に取り付けられ、その一部を固定筒３の内部に臨ませている。そして、この歯車６は、カメラ本体側に取り付けられている図示していないステップモータによって、減速歯車を介して回転させられるようになっている。

固定筒３の内側に配置されている上記の第１回転筒４は、ベース部材１側の端部に、所定の角度範囲で形成された部分歯車４ａを有していて、それを上記の歯車６に噛合させている。また、この第１回転筒４の外周面には、等間隔の角度位置に三つのピン４ｂが設けられていて、それらを固定筒３に設けられた上記のカム溝３ａに嵌合させているが、図１においては、それらのうちの一つのピン４ｂだけを示している。従って、この回転筒４は、図示していないステップモータにより、歯車６を介して回転させられると、カム溝３ａに案内されて光軸方向へも移動されるようになっている。そして、さらに、この第１回転筒４の内周面には、等間隔の角度位置に三つのキー溝４ｃが形成されているが、図１においては、それらのうちの一つだけを示してある。

第１回転筒４の内側に配置されている上記の第１キー筒５は、第１回転筒４が回転すると、光軸方向に直線的に移動するように構成されている。即ち、この第１キー筒５の被写体側の端部には、所定の角度位置に可撓性を有する複数のフック部５ａが形成されており、それらを、第１回転筒４の内周に形成された環状の溝に嵌合させている。また、この第１キー筒５には、撮像装置２側に二つのキー５ｂが形成されていて、それらを上記の固定筒３の二つのキー溝３ｂに嵌合させているが、図１においては、その一つだけを示してある。この構成によって、第１キー筒５は、第１回転筒４が歯車６によって回転されながらカム溝３ａによって光軸方向へ移動するとき、第１固定筒３のキー溝３ｂに案内されて、光軸方向へだけ直線的に移動させられることになる。更に、この第１キー筒５には、等間隔の角度位置に三つのカム溝５ｃが形成され、内周面には二つのキー溝５ｄが形成されているが、図１においては、各々、それらのうちの一つだけを示してある。

第１キー筒５の内側には、第２キー筒７が配置されており、その内側には所定の間隔を空けて、第３キー筒８が配置されているが、これらの二つのキー筒７，８は、組立時に、図示していない手段によって一体化されている。そして、第２キー筒７には、等間隔の角度位置に三つのカム溝７ａが形成され、内周面には二つのキー溝７ｂが形成されているが、図１においては、各々、それらのうちの一つだけを示してある。また、第３キー筒８には、二つのキー８ａと、貫通した三つのキー溝８ｂと、複数のフック部８ｃとが形成されているが、図１においては、キー８ａとキー溝８ｂは一つずつ、フック部８ｃは二つを示してある。そして、それらのうち、キー８ａは、第１キー筒５のキー溝５ｄに嵌合している。そのため、第２キー筒７と第３キー筒８とは、第１キー筒５に対して、光軸方向へ移動できるようになっている。

第２キー筒７と第３キー筒８との間には、第２回転筒９と直進筒１０とが配置されている。そのうち、第３キー筒８側に配置されている第２回転筒９の外周面には、等間隔の角度位置に三つのピン９ａが設けられているが、図１には、そのうちの一つだけが示されている。そして、このピン９ａは、第２キー筒７のカム溝７ａと第１キー筒５のカム溝５ｃを貫通し、先端を第１回転筒４のキー溝４ｃに嵌合させている。また、この第２回転筒９の被写体側の端面には、第３キー筒８のフック部８ｃが係合している。そのため、この第２回転筒９は、第１回転筒４と共に回転するが、光軸方向へは、第１回転筒４とは別に、二つのキー筒７，８と共に移動するようになっている。そして、この第２回転筒９の外周面には、等間隔の角度位置に三つのカム溝９ｂが形成され、内周面にも、等間隔の角度位置に三つのカム溝９ｃが形成されているが、図１においては、各々、それらのうちの一つだけが示されている。

第２キー筒７と第３キー筒８の間において、第２キー筒７側に配置されている直進筒１０は、外周面に二つのキー１０ａを形成していて、内周面には三つのピン１０ｂを設けているが、図１においては、各々一つずつが示されている。そして、キー１０ａは、第２キー筒７のキー溝７ｂに嵌合し、ピン１０ｂは、第２回転筒９のカム溝９ｂに嵌合している。そのため、この直進筒１０は、第２回転筒９が回転すると、第２キー筒７のキー溝７ｂに案内されて、光軸方向へ直線的に移動するようになっている。また、この直進筒１０は、被写体側に、撮影光路用の開口部を形成した壁部１０ｃを有していて、そこに種々の部材を取り付けているが、その構成については後述する。上記した第２回転筒９の三つのカム溝９ｃには、枠体１１の外周面に等間隔に設けられた三つのピン１１ａが嵌合しているが、それらのピン１１ａは、第３キー筒８のキー溝８ｂを貫通してカム溝９ｃに嵌合しているため、第２回転筒９が回転すると、枠体１１が、キー溝８ｂに案内され、光軸方向へだけ直線的に移動するようになっている。

枠体１１には、シャッタ装置と第２レンズ群が取り付けられている。先ず、図示を省略されているシャッタ装置の概要を説明する。枠体１１の被写体側の面には、シャッタ羽根や絞り羽根を往復回転させるモータ等の駆動手段が取り付けられている。また、枠体１１の撮像装置２側には、所定の間隔を空けてカバー板１２が取り付けられており、それらの間に図示していないシャッタ羽根や絞り羽根を配置している。そのため、この枠体１１は、シャッタ装置という観点からはシャッタ地板であるともいえる。但し、このようには構成せず、シャッタ装置をユニットとして構成し、そのユニットを枠体１１に取り付けるようにしても構わない。次に、第２レンズ群１３は第２レンズ枠１４に取り付けられていて、その第２レンズ枠１４は枠体１１に取り付けられている。そして、枠体１１には、後述のステップモータに接続された図示していないフレキシブルプリント配線板を挿入させるための孔１１ｂが形成されているが、このほかにも、図示していないシャッタ装置の駆動手段に接続されたフレキシブルプリント配線板や、後述するセンサに接続されたフレキシブルプリント配線板を挿入させる孔も形成されている。

次に、上記の直進筒１０に組み付けられている部材を順に説明する。先ず、上記の壁部１０ｃの被写体側には、所定の間隔を空けて、撮影光路用の開口部を有する前板１５が取り付けられており、壁部１０ｃと前板１５との間にバリア羽根の羽根室を構成している。しかしながら、レンズバリア装置は本発明とは直接関係がないので、バリア羽根の図示が省略されている。また、壁部１０ｃの撮像装置２側には、所定の間隔を空けて、図示していない手段によって、モータ取付板１６が取り付けられており、そのモータ取付板１６の撮像装置２側には、ステップモータ１７が取り付けられ、さらにステップモータ１７の撮像装置２側には、支持板１８が取り付けられている。そして、ステップモータ１７に接続された図示していないフレキシブルプリント配線板は、上記の枠体１１に形成された孔１１ｂと、ベース部材１に設けられた図示していないスリットとに挿入され、カメラ本体内の電源に接続されている。また、壁部１０ｃとモータ取付板１６との間には、ステップモータ１７の出力軸に取り付けられた歯車１９が配置されている。

図２に拡大して示した金属製のリードスクリュー２０は、雄ねじ部２０ａを有しており、一端の軸部２０ｂを、直進筒１０の壁部１０ｃに形成された孔に嵌合させ、他端の軸部２０ｃを、支持板１８に形成された孔に嵌合させることにより、回転可能となっている。また、雄ねじ部２０ａと軸部２０ｂの間には歯車２１が取り付けられているが、この歯車２１は、壁部１０ｃとモータ取付板１６の間に配置されており、モータ取付板１６がその歯車２１を抑えるこよによって、リードスクリュー２０の軸部２０ｂが壁部１０ｃの孔から抜けないようになっている。また、雄ねじ部２０ａと軸部２０ｃの間には当接部材２２が取り付けられているが、この当接部材２２には、図３において分かり易く示されているように、リードスクリュー２０の径方向へ突き出た当接部２２ａが設けられている。そして、このリードスクリュー２０は、壁部１０ｃの軸１０ｄに対して回転可能に取り付けられた歯車２３を介し、上記の歯車１９によって回転させられるようになっている。

第１レンズ群２４を取り付けた第１レンズ枠２５は、図１に示されているように、壁部１０ｃに取り付けられた案内ピン２６に二つの孔を嵌合させ、光軸方向へ摺動可能になっている。また、その案内ピン２６に緩く嵌装されたばね２７は、第１レンズ枠２５を撮像装置２側へ付勢することによって、二つの役目をしている。その第１の役目は、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａと後述のナット部材２９の雌ねじ部との螺合関係を安定させるためのガタ寄せの役目であるり、第２の役目は、第１レンズ枠２５が暴走し、その雌ねじ部とリードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａとの螺合がはずれても、リードスクリュー２０を逆転させると、再び螺合を可能にする役目であるが、その第２の役目については、後述の作動説明で理解できるようにする。

また、第１レンズ群２４を取り付けている第１レンズ枠２５の取付部２５ａは、壁部１０ｃに取り付けられた筒部材２８内を光軸方向へ摺動し得るようになっている。また、第１レンズ枠２５には、合成樹脂製のナット部材２９が、周知のように、着脱可能ではあるが回転できないようにして取り付けられており、その雌ねじ部を、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａに螺合させている。従って、第１レンズ枠２５は、リードスクリュー２０が回転すると、光軸方向へ移動させられるようになっている。更に、この第１レンズ枠２５には、ナット部材２９の取付部近傍位置に、支持板１８側、即ち撮像装置２側へ突き出すようにして斜面を形成したカム部２５ｂが設けられている。

尚、本実施例の場合には、リードスクリュー２０が合成樹脂製であって、第１レンズ枠２５が合成樹脂製であるため、第１レンズ枠２５に金属製のナット部材２９を取り付けているが、リードスクリュー２０が合成樹脂製であるときは、ナット部材２９を備えず、合成樹脂製の第１レンズ枠２５に直接、雌ねじ部を形成することもある。また、リードスクリュー２０を合成樹脂製とした場合には、歯車２１と当接部材２２の一方又は両方を、リードスクリュー２０とは別部材にせず、リードスクリュー２０と一体成形で形成するようにしてもよい。

また、この第１レンズ枠２５には、案内ピン２６との嵌合位置近傍に、板状の遮光部２５ｃが形成されている。他方、直進筒１０の壁部１０ｃには、撮像装置２側へ向けて形成された台部の先端に、センサ３０が取り付けられている。このセンサ３０は、スリットを間にして一方には発光部を他方には受光部を備えた、いわゆるフォトインターラプタであって、第１レンズ枠２５の遮光部２５ｃが、スリット内に入ってくることによって、受光部へ入射していた発光部からの光が遮断されるようになっている。そして、このセンサ３０に接続された図示していないフレキシブルプリント配線板は、上記の枠体１１に形成された図示していない孔と、ベース部材１に設けられた図示していないスリットに挿通され、カメラ本体内の電源に接続されている。

上記の支持板１８には、軸部材３１が取り付けられていて、そこに、板状のストップ部材３２が回転可能に取り付けられている。このストップ部材３２は、支持板１８の被写体側に取り付けられていて、図３から分かるように、長孔３２ａと、折曲部３２ｂと、カムフォロアー部３２ｃとを有しており、長孔３２ａをリードスクリュー２０の軸部２０ｃに嵌合させ、折曲部３２ｂを当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡内に臨ませ得るようにし、カムフォロアー部３２ｃを第１レンズ枠２５のカム部２５ｂに接触し得るようにしている。そして、このストップ部材３２は、ばね３３により、図３において反時計方向へ回転するように付勢されているが、そのばね３３は、軸部材３１に巻回され、一端を支持板１８に掛け、他端をストップ部材３２に掛けている。

次に、本実施例の作動を説明する。本実施例は、ズーム機能を備えた沈胴式のレンズ鏡胴において、焦点調節に際しては、一番被写体側に配置されている第１レンズ群を移動させるようにしたものである。そのため、カメラの不使用状態においては、図１に示された二つの回転筒４，９と、三つのキー筒５，７，８と、直進筒１０とは、右方向へ繰り込まれていて、固定筒３内に収容されており、いわゆる沈胴状態となっている。そして、その沈胴状態においては、直進筒１０の壁部１０ｃと前板１５との間に配置されている図示していないバリア羽根が、第１レンズ群２４の前面を覆っている。

このような沈胴状態においてカメラの電源をオンにすると、図示していないステップモータが回転して、固定筒３に取り付けられている歯車６を回転させる。そのため、第１回転筒４は第２回転筒９を伴って、回転しながら被写体側にも移動させられるが、第１キー筒５，第２キー筒７，第３キー筒８，枠体１１，直進筒１０は、回転することなく被写体側に直進させられ、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３を繰り出していく。このとき、二つの回転筒４，９と三つのキー筒５，７，８とは同じ速度で被写体側へ移動するが、枠体１１と直進筒１０はそれらよりも速く、さらに直進筒１０の方が枠体１１よりも速く移動する。また、この繰り出し作動の過程において、上記のバリア羽根は、開き作動を行い、第１レンズ群２４の前面から退いて行く。

このようにして、繰り出し作動の終了した状態が、図１に示された初期状態（撮影待機状態）であり、本実施例の場合には、この初期状態のとき、撮影レンズ（第１レンズ群２４，第２レンズ群１３）は、広角端での撮影可能状態（ワイド状態）となっている。但し、図１〜図３は、焦点調節用の第１レンズ群２４を取り付けた第１レンズ枠２５がリードスクリュー２０の一端方向、即ち撮像装置２側へ暴走したときの状態を示したものであるため、正常な場合には、第１レンズ枠２５の初期位置は、図１に示されている位置よりも、若干左側（被写体側）ということになる。そこで、以下においては、先ず、第１レンズ枠２５が、正常に作動することを前提にして、撮影をしてから沈胴状態に復帰するまでを説明をし、その後に、異常作動を行った場合について説明する。

上記のようにして、初期状態（撮影待機状態）となった後、撮影者が、このワイド状態での撮影を望まない場合は、撮影レンズと連動して作動させられる図示していないズームファインダを覗きながら、図示していない方のステップモータを正・逆転させ、直進筒１０と枠体１１とを光軸方向に同時に移動させることによって、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３との相対位置関係を変え、所望の倍率の画角を選択する。そして、画角が決まった後、レリーズボタンを押すと、先ず、焦点調節が自動的に行われ、続いて、撮像装置２による撮影が行われる。

そこで、先ず、焦点調節について説明する。焦点調節を行うには、ステップモータ１７を回転させることによって、第１レンズ枠２５だけを初期位置から移動させ、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３との相対位置を変えるようにする。即ち、ステップモータ１７が回転すると、その回転は、歯車１９から歯車２３を介して歯車２１に伝達され、リードスクリュー２０が回転させられるため、ナット部材２９を取り付けている第１レンズ枠２５は、リードスクリュー２０の回転方向に対応した方向へ、光軸に沿って移動させられ、合焦位置で停止させられる。

このようにして、焦点調節が終了すると、撮像装置２による撮影が行われる。周知のように、この種のデジタルカメラの場合には、シャッタ羽根の作動は、二つのシーケンスのいずれかで行われる。その一つは、シャッタ羽根が、露光開口を閉鎖している状態をシャッタの初期状態とし、撮影に際しては、先ず、シャッタ羽根を全開にさせておいてから撮影をスタートするようにしたノーマリークローズタイプと称されているものである。また、もう一つは、シャッタ羽根が、露光開口を全開にした状態をシャッタの初期状態とし、撮影は、その状態から直ちにスタートするようにしたノーマリーオープンタイプと称されているものである。本実施例は、上記したように、ズームファインダ（光学ファインダ）を備えているため、そのようなファインダを備えている場合に採用されることの多いノーマリークローズタイプの場合で説明する。

本実施例の場合、図示していないシャッタ羽根は、レリーズボタンが押されると、駆動手段によって開き作動を行わされ、露光開口部を開いていくようになっている。そのため、その開き始めた時点から、撮像装置２の固体撮像素子は、第１レンズ群２４と第２レンズ群１３を通過してきた被写体光にさらされ、電荷が蓄積されていく。そして、シャッタ羽根が全開状態になり、必要に応じて絞り羽根の作動が終了すると、それまでに固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、撮影のための電荷の蓄積が開始される。その後、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、シャッタ羽根は、駆動手段によって閉じ作動を行わされる。そして、シャッタ羽根が閉鎖状態になると、直ちに撮像情報が固体撮像素子から記憶装置に転送される。その後、ステップモータ１７を回転させて、第１レンズ枠２５を初期位置へ復帰させるが、その回転は、第１レンズ枠２５の遮光部２５ｃがセンサ３０の光路を遮断することによって停止させられ、次の撮影待機状態となる。

このようにして、撮影が繰り返して行われ、もはや撮影をする意志のない場合には、カメラの電源スイッチをオフにするが、そのようにした場合でも遅延回路が働いていて、所定時間だけはオン状態が継続し、図示していない方のステップモータを回転させ得るようになっている。そのため、電源スイッチがオフになると、図示していないステップモータが回転し、歯車６を介して、二つの回転筒４，９を、回転させながら撮像装置２側へ移動させ、その他の筒部材５，７，８，１０を、直進的に撮像装置２側へ移動させると共に、図示していないバリア羽根を閉じさせていく。そして、そのステップモータの回転は、図示していないセンサが、第１回転筒４の沈胴位置を検出することによって停止する。

次に、第２レンズ枠２５が、焦点調節時に、正常の作動範囲を超えて、暴走してしまった場合を説明する。上記したように、図１〜図３は、第１レンズ枠２５が撮像装置２側へ暴走したときの状態を示したものである。そのため、沈胴状態から繰り出された初期状態においては、第１レンズ枠２５の初期位置は、図２に示された位置よりも若干左側の位置であって、カム部２５ｂは、ストップ部材３２のカムフォロアー部３２ｃに接触していない。そして、その正常な初期状態において、図３と同じように、図２の右側から見て示した平面図が図４である。

この図４の状態においては、ストップ部材３２は、ばね３３の付勢力によって反時計方向へ回転させられており、その長孔３２ａの左端縁が、リードスクリュー２０の軸部２０ｃに当接することによって停止させられている。そして、このとき、ストップ部材３２の折曲部３２ｂは、当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡外へ退かされている。焦点調節が行われる場合には、第１レンズ枠２５は、このような初期位置から、リードスクリュー２０の回転によって、被写体側へ移動されて行くが、カム部２５ｂはストップ部材３２から遠ざかって行くだけであるから、第１レンズ枠２５は何の支障もなく合焦位置まで移動させられ、上記のようにして撮影が行われる。そして、撮影が終了すると、第１レンズ枠２５は、撮像装置２側へ移動させられ、上記したように、センサ３０が遮光部２５ｃを検出することによって、初期位置で停止させられる。従って、その状態は、図４の状態と同じである。

ところが、第１レンズ枠２５が、上記のように合焦位置から初期位置へ戻るとき、初期位置で停止せず、暴走（オーバーラン）をしてしまうことがある。その原因は、組立調整時におけるコネクタの接続不良が主であるが、例えばセンサ３０の取付位置がずれていたというようなこともある。

本実施例においては、そのような暴走が生じると、図４において、第１レンズ枠２５のカム部２５ｂが、ストップ部材３２のカムフォロワー部３２ｃを押して、ストップ部材３２を、ばね３３の付勢力に抗して時計方向へ回転させ、ストップ部材３２の長孔３２ａの右端縁をリードスクリュー２０の軸部２０ｃに当接させることによって、折曲部３２ｂを当接部材２２の当接部２２ａの作動軌跡内に位置させる。そして、その直後には、図４において時計方向へ回転してきた当接部材２２の当接部２２ａが、その折曲部３２ｂに当接することによって、リードスクリュー２０の回転が停止させられる。

図１〜図３はその停止状態を示したものであるが、本実施例の場合には、ストップ部材３２がカム部２５に押されて回転を開始してから、リードスクリュー２０の回転が停止させられるまでを、リードスクリュー２０の１回転以内で行うようにしているため、その間、第１レンズ枠２５は、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａの１ピッチの範囲内、即ちナット部材２９の雌ねじ部の１ピッチの範囲内でしか移動しなかったことになる。従って、このことからも、リードスクリュー２０の長さを長くしなくて済むようになっている。

ところで、第１レンズ枠２５の暴走は、上記のように、合焦位置から初期位置へ移動するときだけではなく、初期位置から合焦位置へ移動するときにも生じることがある。そのため、その場合にも、上記のような暴走対策構成を採用すれば、リードスクリュー２０の長さを長くしなくて済むという観点からは極めて優れた構成になる。そのため、本発明には、そのようにした構成ももちろん含むものであるが、本実施例の場合には、そこまでしなくてもよいケースであるため、初期位置から合焦位置へ移動するときの暴走対策構成としては、特許文献１にも記載されているような周知の構成を採用している。

即ち、第１レンズ枠２５が、初期位置から移動を開始して、合焦位置で停止せず、しかも、所定の焦点調節範囲を超えて暴走してしまったときには、ナット部材２９の雌ねじ部はリードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａからはずれるようになっている。そのはずれた状態が図５に示されている。ところが、このとき、第１レンズ枠２５は、ばね２７によって撮像装置２側に付勢されており、しかも、その付勢力は最大になっている。そのため、図５において、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａの左端と、ナット部材２９の雌ねじ部の右端とは接触状態を保っており、リードスクリュー２０だけが空回りをするようになっている。従って、所定の修理を終え、リードスクリュー２０を逆転させた場合には、ナット部材２９の雌ねじ部は、ばね２７の付勢力の助けを借り、リードスクリュー２０の雄ねじ部２０ａに螺合させられ、第１レンズ枠２５が初期位置へ復帰できるようになっている。尚、この図５に示された状態を見れば、この暴走対策構成よりも、上記した撮像装置２側への暴走対策構成の方が、リードスクリュー２０の長さを短くする上で、いかに有利な構成であるかを理解することができるはずである。

尚、本実施例は、本発明を、レンズバリア装置とズームレンズを備えた沈胴式のデジタルカメラに適用した場合の一例であるが、本発明は、レンズバリア装置を備えていないカメラにも、ズームレンズを備えていないカメラにも適用することが可能であり、さらに銀塩フィルムカメラにも適用することができるものである。また、本実施例は、本発明を焦点調節用のレンズ駆動装置として構成しているが、本発明のレンズ駆動装置は、そのような構成に限定されず、ズーミングを行うためのレンズ駆動装置やファインダ光学系のレンズ駆動装置とすることも可能である。そのため、本発明は、実施例のようなカメラ用のレンズ駆動装置に限らず、望遠鏡のレンズ駆動装置など、各種の観察，観測用のレンズ駆動装置として実施することも可能である。

焦点調節用の第１レンズ群がリードスクリューの一端方向へ暴走した状態を示す実施例の断面図である。 図１の要部を拡大して示した断面図である。 図１の要部を右方から見て拡大して示した平面図である。 図３と同じようにして見て正常状態を示した平面図である。 第１レンズ群がリードスクリューの他端方向へ暴走した状態を示す実施例の断面図である。

符号の説明

１ ベース部材
１ａ，１０ｄ 軸
２ 撮像装置
３ 固定筒
３ａ，５ｃ，７ａ，９ｂ，９ｃ カム溝
３ｂ，４ｃ，５ｄ，７ｂ，８ｂ キー溝
３ｃ，３ｄ 張出部
４ 第１回転筒
４ａ 部分歯車
４ｂ，９ａ，１０ｂ，１１ａ ピン
５ 第１キー筒
５ａ，８ｃ フック部
５ｂ，８ａ，１０ａ キー
６，１９，２１，２３ 歯車
７ 第２キー筒
８ 第３キー筒
９ 第２回転筒
１０ 直進筒
１０ｃ 壁部
１１ 枠体
１１ｂ 孔
１２ カバー板
１３ 第２レンズ群
１４ 第２レンズ枠
１５ 前板
１６ モータ取付板
１７ ステップモータ
１８ 支持板
２０ リードスクリュー
２０ａ 雄ねじ部
２０ｂ，２０ｃ 軸部
２２ 当接部材
２２ａ 当接部
２４ 第１レンズ群
２５ 第１レンズ枠
２５ａ 取付部
２５ｂ カム部
２５ｃ 遮光部
２６ 案内ピン
２７，３３ ばね
２８ 筒部材
２９ ナット部材
３０ センサ
３１ 軸部材
３２ ストップ部材
３２ａ 長孔
３２ｂ 折曲部
３２ｃ カムフォロアー部

Claims (5)

1. 雄ねじ部を有していて固定部材に対して両端の軸部で回転可能に軸受けされ該軸部の少なくとも一方には径方向に突き出た当接手段を設けていてモータによって往復回転させられるリードスクリューと、被当接部を有していて前記固定部材に対し前記リードスクリューの回転軸とは垂直な面上で回転し得るように取り付けられており通常はばねの付勢力によって回転され該被当接部を前記当接手段の回転軌跡外へ退かされている少なくとも一つのストップ部材と、前記雄ねじ部に螺合している雌ねじ部と前記ストップ部材に接触し得る少なくとも一つのカム手段とを有していて通常は前記リードスクリューの回転によって該リードスクリューの長さ方向に所定の範囲内で往復移動させられるレンズ枠と、を備えていて、前記レンズ枠が、前記所定の範囲を超えて移動させられたとき、前記カム手段が前記ばねの付勢力に抗して前記ストップ部材を回転させ、前記被当接部を前記当接手段の回転軌跡内に臨ませることによって、前記リードスクリューの回転を停止させるようにしたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記当接手段は、前記カム手段が、前記ばねの付勢力に抗して前記ストップ部材を回転させはじめてから、前記リードスクリューの１回転以内で、前記当接部が前記被当接部に当接し得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記リードスクリューは、前記軸部の一方にだけ前記当接手段を設けており、前記ストップ部材は、前記固定部材に一つだけ取り付けられており、前記レンズ枠は、前記カム手段を一つだけ有していて第２のばねによって前記カム手段が前記ストッパ部材に接触し得る方向へ付勢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。
4. 前記当接手段は、前記リードスクリューに取り付けられた当接部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記レンズ枠は、ナット部材を取り付けていて、該ナット部材の雌ねじ部が、前記リードスクリューの前記雄ねじ部に螺合しているようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。