JP4856129B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents
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Description
この構成によれば、モータを筐体のモータ収容凹部に嵌め込むように、かつ、リードスクリュー及びナットを開口部に臨むようにして、複数の駆動機構を保持プレートを介して保持した連結保持プレートを、筐体の外側から組み付けるため、その組み付けが容易であり、一旦組み付けた後でも内部の点検又は修理等の際に容易に取り外すことができ、又、フレキシブル配線板等も筐体の外側において直接接続することができるため、接続用の開口部が不要になり、その上、モータ収容凹部がモータの外輪郭に沿う形状に形成されているため、モータの外周面と筐体との間に隙間が生じないように配置でき、外部から筐体内にゴミ等が侵入するのを防止することができる。
また、モータを、モータ収容凹部に嵌め込むだけでなく、フランジ部に直接又は保持プレートの一部を介して固定することができ、モータの固定をより堅固にして耐衝撃性を向上させることができ、又、モータの端面領域において隙間が生じるのを防止でき、外部から筐体内にゴミ等が侵入するのを効果的に防止することができる。
また、モータの端面が保持プレートの固定部に固定され、モータに直結されかつナットを螺合したリードスクリューの先端側が保持プレートの保持部に保持されるため、モータに対するリードスクリューの振れを防止でき、又、ネジ等により保持プレートを筐体に結合するだけで、モジュール化された駆動機構を筐体に対して容易に組み付けることができる。
さらに、モータと保持プレートの間には、隙間を封止するための充填部材が配置されているため、これらの隙間を通して筐体の内部に通じる隙間を確実に封止することができ、ゴミ等の侵入をより確実に防止することができる。特に、駆動ユニットをそれぞれ保持する複数の保持プレートが着脱自在に連結保持プレートに取り付けられてモジュール化され、このモジュール化された(複数の駆動機構を保持する)連結保持プレートが、筐体の開口部を塞ぐように筐体に対して着脱自在に取り付けられるが、充填部材もこの連結保持プレートと一緒にモジュール化されるため、充填部材を配置して一旦組み付けた後でも、内部の点検や修理等の際に、複数の駆動機構を保持する連結保持プレートを筐体から容易に取り外すことができる。
図1ないし図16は、本発明に係るレンズ鏡胴の一実施形態を示すものであり、図1はレンズ鏡胴Mが携帯電話機Pに搭載された状態を示す斜視図、図2はレンズ鏡胴Mの斜視図、図3はカバーを外した状態でのレンズ鏡胴の斜視図、図4はカバー及び駆動機構を外した状態でのレンズ鏡胴の斜視図、図5はレンズ鏡胴の分解斜視図、図6ないし図8はレンズ鏡胴の筐体を示す斜視図及び端面図、図9及び図10は筐体の内部を示す断面図及び平面図、図11はレンズ鏡胴の外側面及び内部を示す断面図、図12はレンズ鏡胴の光軸を含む面での断面図、図13は駆動機構を筐体から外した状態を示す斜視図、図14は駆動機構の分解斜視図、図15は押えカバーの斜視図、図16は可動レンズ群の動作を説明する断面図である。
尚、ここでは、レンズ鏡胴Mは、図1に示すように、携帯電話機Pのモニタを有する蓋体P1に内蔵されており、被写体光の光軸Lが蓋体P1の外面に垂直に進入した後に直角に屈曲して、レンズ鏡胴Mの後方側に連結されたCCD等の撮像素子に入り込むように形成されている。
また、筐体10は、図6ないし図8に示すように、光軸方向Lの前方から前側固定レンズ群60を挿入して固定し得る前側環状固定部11a、3つの嵌合孔11b、ネジ穴11c、位置決め突起11d、第1検出センサ101を取り付ける凹部11e、駆動機構90の一部を嵌め込む凹部11f、光軸方向Lの後方から後側固定レンズ群70を挿入して固定し得る後側環状固定部12a、3つの嵌合孔12b、ネジ穴12c、位置決め突起12d、第2検出センサ102を取り付ける凹部12e、駆動機構90の一部(後述する第1モータ91a、第2モータ92a)を嵌め込む2つのモータ収容凹部12f、それぞれのモータ収容凹部12fに連続する略U字状の2つのフランジ部12g、CCD等の撮像素子を収容する略矩形の凹部12h、カバー110を掛止する掛止爪12i,13a、駆動機構90を位置決めする位置決め突起14a、ネジBを通す円孔14b、ネジ穴17a、押えカバー120を掛止する4つの掛止爪17b、プリズム80を位置決めする位置決め部17c等を備えている。
このように、筐体10が3つのガイドシャフト21,22,23の両端部を嵌合させて固定するため、光軸Lと平行になるように3つのガイドシャフト21,22,23を高精度に組み付けることができ、それ故に、3つのガイドシャフト21,22,23にガイドされる複数の可動レンズ群(前側可動レンズ群30及び後側可動レンズ群40のレンズGの)光軸合わせを高精度に行うことができる。
2つの略U字状のフランジ部12gは、それぞれのモータ収容凹部12fに連続して形成され、後述する第1リードスクリュー91b及び第2リードスクリュー92bを通すと共に第1モータ91a及び第2モータ92aのそれぞれの端面と対向するように形成されている。
開口部16は、図5及び図6に示すように、開口部15と略90度異なる方向において対面する一側壁を取り除いて開口部15と隣接するように略矩形に形成され、筐体10に外側から近付けられて取り付けられる駆動機構90の一部(後述する連結保持プレート93)で覆われるようになっている。このように、開口部15に加えて開口部16を設けることで、前側可動レンズ群30及び後側可動レンズ群40の組み付け及び取り外しを一層容易に行うことができる。
すなわち、開口部16は、後述する駆動機構90の第1リードスクリュー91b及び第1ナット91cと第2リードスクリュー92b及び第2ナット92cを臨ませると共に、連結保持プレート93により塞がれるようになっている。
そして、第1ガイドシャフト21は、後述する前側可動レンズ群30の連結部32を摺動自在に連結させて光軸方向Lにガイドするようになっている。
また、第2ガイドシャフト22は、後述する後側可動レンズ群40の連結部42を摺動自在に連結させて光軸方向Lにガイドするようになっている。
さらに、回転止めガイドシャフト23は、後述する前側可動レンズ群30の連結部33及び後側可動レンズ群40の連結部43を摺動自在に連結させて光軸L回りの回転を一緒に規制しつつ光軸方向Lにガイドするようになっている。
後側固定レンズ群70は、図5及び図9に示すように、レンズG単体からなり、筐体10の後側環状固定部12aに対して、光軸方向Lの後方から挿入して固定されるように形成されている。
そして、筐体10に組み付けられた第1駆動機構91は、第1モータ91aの起動により第1リードスクリュー91bが回転すると、第1ナット91cが光軸方向Lに移動し、第1ナット91cに追従する係合片35を介して、前側可動レンズ群30を光軸方向Lの所望の位置に移動させるようになっている。
そして、筐体10に組み付けられた第2駆動機構92は、第2モータ92aの起動により第2リードスクリュー92bが回転すると、第2ナット92cが光軸方向Lに移動し、第2ナット92cに追従する係合片45を介して、後側可動レンズ群40を光軸方向Lの所望の位置に移動させるようになっている。
また、駆動機構90は、図13に示すように、円孔93cを通したネジBをネジ孔17aに捩じ込みかつ円孔14bを通したネジBをネジ孔93eに捩じ込むことにより、その一部(第1保持プレート91e、第2保持プレート92e、及び連結保持プレート93)により筐体10の開口部16を塞ぐように、着脱自在に取り付けられるようになっている。
このように、駆動機構90を筐体10の外側から近づけて、連結保持プレート93で開口部16を覆うように組み付けることで、その組み付けが容易に行うことができ、又、一旦組み付けた後でも内部の点検又は修理等の際に容易に取り外すことができ、又、フレキシブル配線板130等も筐体10の外側において直接接続することができるため、接続用の開口部が不要になり、その上、モータ収容凹部12fが第1モータ91a及び第2モータ92aの外輪郭に沿う形状に形成されているため、第1モータ91a及び第2モータ92aの外周面と筐体10との間に隙間が生じないように配置でき、外部から筐体10内にゴミ等が侵入するのを防止することができる。
さらに、第1駆動機構91(第1駆動ユニット)と第2駆動機構92(第2駆動ユニット)とは、互いに隣接した状態で筐体10の外側に取り付けられるため、部品の集約化による小型化を達成することができる。
第2検出センサ102は、投光素子及び受光素子を備えた透過型の光センサであり、図3、図9、図11(a)に示すように、筐体10の凹部12eに取り付けられている。そして、第2検出センサ102は、検出片44が投光素子から受光素子に向う検出光を遮ることで、後側可動レンズ群40の初期位置を検出するようになっている。
そして、カバー110は、図2に示すように、筐体10の内部に収容する部品(ガイドシャフト21,22,23、前側可動レンズ群30、後側可動レンズ群40、コイルスプリング50等)の組み付けが完了した後に、開口部15を覆うようにネジBを用いて筐体10に結合されるようになっている。
このように、筐体10に対して着脱自在なカバー110を設けたことにより、内部の確認及び必要に応じた分解作業を容易に行うことができる。また、カバー110を平板状に形成したことにより、カバー110に垂直な方向(光軸Lに垂直な方向)の薄型化を達成することができる。
そして、押えカバー120は、図5及び図12に示すように、プリズム80を2つの延出壁17の間に挟み込むように挿入した後に、プリズム80を位置決め部17cに向けて押えつつ固定するように、掛止片121を掛止爪17bに掛止して筐体10に結合されるようになっている。ここで、掛止片121は掛止爪17bに対してスナップフィットにより結合されるため、掛止片121を外側に撓ませれば、押えカバー120を筐体10から容易に取り外すことができる。
このように、フレキシブル配線板130が光路から外れた領域で外壁に沿うように配置されているため、レンズ鏡胴の薄型化、小型化に寄与することができる。
組み付けに先立って、筐体10、3つのガイドシャフト21,22,23、前側可動レンズ群30、後側可動レンズ群40、コイルスプリング50、前側固定レンズ群60、後側固定レンズ群70、プリズム80、モジュール化された駆動機構90、第1検出センサ101及び第2検出センサ102、カバー110、押えカバー120、フレキシブル配線板130等を準備する。
そして、前側可動レンズ群30及び後側可動レンズ群40が開口部15から筐体10内に挿入されて所定位置に保持され、第1ガイドシャフト21,第2ガイドシャフト22,及び回転止めガイドシャフト23が、光軸方向Lの後方から筐体10に近づけられて対応する嵌合孔12bにそれぞれ挿入され、第1ガイドシャフト21が前側可動レンズ群30の連結部32に挿入され、第2ガイドシャフト22が後側可動レンズ群40の連結部42に挿入され、回転止めガイドシャフト23が後側可動レンズ群40の連結部43に挿入されかつ前側可動レンズ群30の連結部33に挿入され、さらに、筐体10の対応する嵌合孔11bにそれぞれ挿入される。
また、前側可動レンズ群30は、回転止めガイドシャフト23により光軸L回りの回転が規制されつつ第1ガイドシャフト21により光軸方向Lに移動自在にガイドされる状態となり、後側可動レンズ群40は、回転止めガイドシャフト23により光軸L回りの回転が規制されつつ第2ガイドシャフト22により光軸方向Lに移動自在にガイドされる状態となる。
このように、光軸方向Lにガイドする専用のガイドシャフト21,22と光軸L回りの回転を規制する共通のガイドシャフト23を採用することで、構造の簡素化、部品点数の削減が達成され、前側可動レンズ群30及び後側可動レンズ群40は光軸方向Lに高精度にガイドされ得る。
続いて、前側固定レンズ群60が、光軸方向Lの前方から筐体10に近づけられて、前側環状固定部11aに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
続いて、後側固定レンズ群70が、光軸方向Lの後方から筐体10に近づけられて、後側環状固定部12aに挿入され適宜接着剤等を用いて固定される。
尚、後側固定レンズ群70が先に組み込まれ、続いて、前側固定レンズ群60が組み込まれてもよい。
ここで、特性検査で合格すると、プリズム80が筐体10に嵌め込まれ、その外側から押えカバー120が組み付けられる。尚、特性検査で不合格になると、適宜手直し工程に移行される。
続いて、カバー110が開口部15を塞ぐように2本のネジBで筐体10に組み付けられる。尚、プリズム80及び押えカバー120を組み付ける前に、カバー110を組み付けてもよい。
これにより、レンズ鏡胴が完成する。その後、必要に応じて、筐体10の後方に位置する凹部12hに撮像素子が嵌め込まれる。
このように、駆動機構90は筐体10の外側に配置され、フレキシブル配線板130も筐体10の外側に配設されるため、筐体10の内部から外側にフレキシブル配線板130を導く開口部が不要になり、ゴミ等が筐体10内に侵入するのを防止することができる。
先ず、被写体光は、プリズム80に垂直な方向から進入し、プリズム80により90度光路が屈曲させられ、直線上に並ぶ前側固定レンズ群60→前側可動レンズ群30→後側可動レンズ群40→後側固定レンズ群70を順次通過し、さらに後方に配置される撮像素子に入射するようになっている。
そして、休止状態においては、前側レンズ群30は光軸方向Lの最も前方に停止し、後側可動レンズ群40は光軸方向Lの最も後方に停止した状態にある。
そして、第1駆動機構91により、前側可動レンズ群30が光軸方向Lに駆動され、第2駆動機構92により、後側可動レンズ群40が光軸方向Lに駆動され、図16(a)に示す広角端撮影位置から、図16(b)に示す中間撮影位置を経て、図16(c)に示す望遠端撮影位置に至るようになっている。
上記実施形態においては、駆動機構90が第1駆動機構91及び第2駆動機構92を含みかつ一体的にモジュール化された場合を示したが、これに限定されるものではなく、第1駆動機構91及び第2駆動機構92が別々に筐体10に組み付けられる構成において、本発明を採用してもよい。
P 携帯電話機
P1 蓋体
L 光軸方向
10 筐体
11 前壁
11a 前側環状固定部
11b 嵌合孔
11c ネジ穴
11d 位置決め突起
11e,11f 凹部
12 後壁
12a 後側環状固定部
12b 嵌合孔
12c ネジ穴
12d 位置決め突起
12e 凹部
12f モータ収容凹部
12g 略U字状のフランジ部
12h 凹部
12i,13a 掛止爪
13,14 側壁
14a 位置決め突起
14b 円孔
15,16 開口部
17 延出壁
17a ネジ穴
17b 掛止爪
17c 位置決め部
21 第1ガイドシャフト
22 第2ガイドシャフト
23 回転止めガイドシャフト
30 前側可動レンズ群
31 レンズ枠
G レンズ
32,33 連結部
34 検出片
35 係合片
36 掛止部
40 後側可動レンズ群
41 レンズ枠
G レンズ
42,43 連結部
44 検出片
45 係合片
46 掛止部
50 コイルスプリング
60 前側固定レンズ群
G レンズ
70 後側固定レンズ群
G レンズ
80 プリズム
90 駆動機構
91 第1駆動機構
91a 第1モータ(駆動ユニット)
91b 第1リードスクリュー(駆動ユニット)
91c 第1ナット(駆動ユニット)
91d 第1軸受部材
91e 第1保持プレート
91e´ ネジ孔
91e1 壁部
91e2 固定部
91e3 保持部
92 第2駆動機構
92a 第2モータ(駆動ユニット)
92b 第2リードスクリュー(駆動ユニット)
92c 第2ナット(駆動ユニット)
92d 第2軸受部材
92e 第2保持プレート
92e´ ネジ孔
92e1 壁部
92e2 固定部
92e3 保持部
93 連結保持プレート
93a,93b,93c,93d 円孔
93e ネジ孔
94 充填部材
101 第1検出センサ
102 第2検出センサ
110 カバー
111,112 円孔
113 掛止片
120 押えカバー
121 掛止片
122 当接部
130 フレキシブル配線板
Claims (1)
- 光軸方向に伸長する筐体と、前記筐体内において光軸方向に移動自在に配列して支持された複数の可動レンズ群と、前記複数の可動レンズ群を光軸方向にそれぞれ駆動するべく,モータ,前記モータに直結されたリードスクリュー,前記リードスクリューに螺合されたナットを含む駆動ユニット,及び前記駆動ユニットを保持する保持プレートをそれぞれ含む複数の駆動機構と、を備え、
前記複数の駆動機構の各々の保持プレートは、前記リードスクリューに平行に伸長する壁部と、前記壁部の一端にて屈曲され前記モータの端面を固定する固定部と、前記壁部の他端にて屈曲され前記リードスクリューの先端側を保持する保持部を含み、
前記筐体は、光軸方向に垂直な方向において対面する一側壁を取り除いて形成され前記リードスクリュー及びナットが臨むように配置される開口部と、前記複数の駆動機構のモータの外輪郭に沿うように側壁に形成された複数のモータ収容凹部と、前記モータ収容凹部に連続して形成され前記リードスクリューを通すと共に前記モータの端面と対向する略U字状の複数のフランジ部を含み、さらに、
前記駆動ユニットを保持した複数の保持プレートを着脱自在に固定して保持すると共に前記モータを前記モータ収容凹部に配置しかつ前記リードスクリュー及びナットを前記開口部に臨む位置に配置して前記筐体の開口部を塞ぐように前記筐体に対して着脱自在に取り付けられる連結保持プレートと、
前記モータと前記保持プレートの間であって、前記モータの端面を固定する固定部と前記モータとの間を含む領域に配置されて前記筐体内部に通じる隙間を封止するための充填部材と、を含む、
ことを特徴とするレンズ鏡胴。
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