JP4947885B2

JP4947885B2 - レンズ駆動装置及び撮像装置

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Publication number: JP4947885B2
Application number: JP2004251066A
Authority: JP
Inventors: 啓二新家
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Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006065255A

Description

本発明は、電子カメラ（デジタルカメラ）等におけるレンズ駆動装置及び撮像装置に関し、特に、非撮影時はレンズをカメラ本体に収納し、撮影時のみレンズを被写体方向に突出させる沈胴式電子カメラにおけるレンズ駆動装置及び撮像装置に関するものである。

電子カメラ（デジタルカメラ）はフィルムを用いたカメラと異なり、撮像素子として用いられるＣＣＤ（電荷結合素子）などの画素数が増大しているにもかかわらず、素子自体の大きさがそれほど大型化していないため、小型化、薄型化が進んでいる。こういった小型化、薄型化の方法としては、非撮影時はレンズをカメラ本体に収納し、撮影時のみレンズを被写体方向に突出させる沈胴式、レンズの直径でカメラの厚みを規制し、光軸をカメラの高さ方向として撮影時に高さ方向を被写体に向けたり、プリズムや反射鏡で光軸を直角に曲げて厚さ方向を被写体に向けて撮影できるようにして、レンズ系の長さを変えないようにした方式などが実用化されている。

このうち沈胴式カメラは、カメラの厚さがレンズ系の厚さで規制される。すなわち、一定の解像力を得るためには複数のレンズを用いる必要があり、用いるレンズの厚さ以下にカメラの厚さを薄くすることはできない。また、撮影時におけるレンズ系のカメラ前面への突出や、オートフォーカス、ズーミングなどのためにカムリングを用いる場合、そのカムリングの高さがレンズ系の厚さを超えてしまう場合があり、カムリングの高さもカメラの厚さに影響を与える。

すなわち図１１に模式的に示したように、例えばズーミング無しの単焦点のレンズ９０を沈胴式とし、レンズ鏡筒９１に突設したピン９２を、図１１（Ａ）に示したカム溝９３を有するカムリング９４（円筒状のカムリングを平面に展開した図）の回転によって、沈同状態（図１１（Ｂ）、図１１（Ａ）に示すピン位置９２ａ）から撮影位置における焦点が無限遠に合う位置（図１１（Ｃ）、図１１（Ａ）に示すピン位置９２ｂ）まで移動させ、さらにオートフォーカスをおこなって最近接位置に焦点が合う状態（図１１（Ｄ）、図１１（Ａ）に示すピン位置９２ｃ）まで移動させるとした場合、カム溝９３の光軸方向高さがレンズ鏡筒９１の高さほど必要になる場合があり、カムピン９２を正確に移動させるためには、そのカムリング９４のカム溝９３の光軸方向両側にさらに余裕Ｌが必要になって、カムリング９４の高さがレンズの厚さより厚くなってしまう。

また、こういったレンズ系の移動に用いられるカムピン９２は、レンズの繰り出し位置精度を確保するため従来では、図１２に９５で示したようなテーパピンが用いられていた。しかしテーパピンは、例えばカメラを落下させたりして衝撃を与えたときに脱落しないようにするため、カム溝９６を有するカムリングが一定の肉厚を必要とし、それだけカムリングが大きくなってカメラの小型化を阻害する要因になってしまう。また、このように衝撃を与えてもカムピンがカムリングから脱落しないようにした場合、落下などによる衝撃はカムリングに於けるカム溝からカムピンに伝わり、カムピンを破損したり、カムピンを植立させているレンズ鏡筒を破損したりという事故が起こることがある。また、こういった小型カメラにおけるレンズ鏡筒の移動にこういったカム溝でなく、ヘリコイドも使われていたが、例えばレンズの繰り出しとオートフォーカスのためのカムの角度を変えたいというような要求がある場合、角度が変えられないという問題があった。

カム筒の径方向寸法を大きくすることなく軸方向の長さを小さくすることについては、例えば特許文献１には、一つのカム筒に、圧力角が最も大きい第１のカム溝と最も小さいカム溝を、周方向に対して略同じ位置で光軸方向にずれた位置に配置し、圧力角がこれら第１、第２のカム溝の中間である第３のカム溝を、第１および第２のカム溝に対して周方向にずれた位置に配設し、カム筒の軸方向長さを小さくするようにしたレンズ鏡筒が示されている。

また、外周にピンが設けられた第１のレンズ群枠と、第１のレンズ群枠に対して光軸方向に相対的に進退可能とした第２のレンズ群枠と、内側の面に前記第１のレンズ群枠のピンが係合するカム溝が設けられたカム枠と、前記ピンが第２のレンズ群枠に当接するように付勢する付勢手段とを有し、第１のレンズ群枠に対する第２のレンズ群枠の位置を規制できるようにしてコンパクト化を計ったレンズ駆動装置（以下従来技術１と称する）や、カム筒に設けるカム溝の傾斜角度が大きいとカム筒を回転させる負荷が増大するため、カム筒に１２０度の間隔でカム溝を設け、このカム溝を、カム筒の円周方向に１２０度以上形成するようにしたレンズ鏡筒も存在する。

また、鏡筒に伝わる衝撃を吸収することについては、特許文献２に、鏡筒前面に瞬間的に加わる過大な衝撃を吸収し、カム溝、カム軸の破損や変形、或いはカム軸の脱落などを防止するため、レンズ間隔の安定化を図るようレンズ間に設けられたスプリングを利用し、衝撃を吸収できるようにした構造を有するレンズ鏡筒が開示されている。

特開平１０−７３７５２号公報特開平８−１１０４５４号公報

本発明においては、沈胴式レンズを備えた電子カメラ等を小型化し、かつ、衝撃にも耐えうる構造を有するレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明におけるレンズ駆動装置は、
少なくとも１枚以上のレンズを収納するレンズ枠と、
前記レンズ枠に設けられたピン部材である被カム部材と、
前記レンズ枠の外周位置に筒状に設けられたカム部材と、を備え、
該カム部材に、被写体側に位置するカム溝からなる第２のカム部と撮像側に位置するカム溝からなる第１のカム部とが、連続して延在するカム部として形成すると共に、
前記第２のカム部の光軸に直交する面に対する角度は、前記第１のカム部の光軸に直交する面に対する角度より緩やかであり、
前記第２のカム部の被写体側はカム部材端面まで延在されて該第２のカム部の光軸方向端部が開放されて、前記カム部の開口部が設けられており、
一方、前記第１のカム部が撮像側に延在するカム部材の光軸方向端側に、駆動源から前記カム部材に回転力を伝達する少なくとも一つの歯車を含んでなる回転伝達機構を配し、
前記回転伝達機構の少なくとも一の歯車を低摩擦材とし、前記カム部に嵌合された被カム部材に衝撃が加えられた場合に当該衝撃が加えられた方向へ前記回転伝達機構を回転可能とし、
前記カム部材の外周位置に前記レンズ枠と略同芯に設けられ、前記被カム部材を案内するガイド部と、該ガイド部に案内された前記被カム部材が前記第２のカム部に達した際に、該被カム部材のうち前記ガイド部から外側に突出した部分を被写体側から撮像側に向って当接することにより付勢する付勢手段とを配したレンズ枠収納部材を有することを特徴とする。

好ましくは、上記レンズ駆動装置は、少なくとも１枚以上のレンズを収納する前記レンズ枠における結像側に設けられたシャッタ部と、レンズ面が開口されて前記レンズ枠とシャッタ部を覆う外装部材とを備えているとよい。

このように、カム部材における第１と第２のカム部が被カム部材を挿通可能に構成されていることにより、従来のようにテーパピンを用いたときと異なって例え衝撃があっても被カム部材がカム部から外れることがなく、カム部材は金属などを用いて肉厚を薄く構成できるからその分レンズ駆動装置を小型に構成できる。また、レンズ駆動装置のカム部材における被写体側の第２のカム部に被カム部材の開口部が設けられていることにより、被カム部材の組み込み性が良く、かつ、カム部の光軸方向端部が開放されてカム部材の光軸方向長さを短くでき、レンズ駆動装置の全長を小さくできると共に、光軸方向端部が開放されていることでカム部材にバネ性が生じ、落下などの衝撃があってその衝撃が被カム部材に伝わり、カム部を通してカム部材に伝わっても、このカム部材のバネ性によって衝撃を吸収することができ、シャッタ、被カム部材、カム部材の衝撃による破損を防止できるレンズ駆動装置を提供することができる。

そして前記駆動源から前記カム部材における回転伝達機構への駆動力を伝達する機構中に、前記被カム部材に加わった力の方向へ前記駆動力伝達機構を回転可能とする低摩擦材を配することにより、カム部材のバネ性だけでは吸収しきれない衝撃が加わった場合、駆動力伝達機構中の低摩擦材の存在によってカム部材を、衝撃が加わった方向へ回転させて被カム部材を移動させ、衝撃を逃すことができるから、より衝撃に対して強いレンズ駆動装置を提供することができる。

また、前記カム部材の外周位置に前記レンズ枠と略同芯に設けられ、前記被カム部材を案内するガイド部と、該ガイド部に案内された前記被カム部材のうち前記ガイド部から外側に突出した部分を被写体側から撮像側に向って付勢する付勢手段とを配することにより、カム部材における被写体側の第２のカム部においては被カム部材が付勢手段で撮像側に付勢されるから、被カム部材は付勢手段に押さえられてがたつきが無くなる。また第２のカム部においては、カム部材は撮像側だけに被カム部材の当接面が存在すれば良く、カム部材の第２のカム部における被カム部材の開口部の存在と相俟って、それだけカム部材の光軸方向長さを短くできる。

そして、上記課題を解決するため本発明における撮像装置は、
レンズと、該レンズを収納するレンズ枠と、撮像素子と、レンズ駆動装置と、を備える撮像装置であって、
前記レンズ駆動装置は、前記レンズ枠に設けられたピン部材である被カム部材と、
前記レンズ枠の外周位置に筒状に設けられたカム部材と、を備え、
該カム部材に、被写体側に位置するカム溝からなる第２のカム部と撮像側に位置するカム溝からなる第１のカム部とが、連続して延在するカム部として形成すると共に、
前記第２のカム部の光軸に直交する面に対する角度は、前記第１のカム部の光軸に直交する面に対する角度より緩やかであり、
前記第２のカム部の被写体側はカム部材端面まで延在されて該第２のカム部の光軸方向端部が開放されて、被カム部材の開口部が設けられており、
一方、前記第１のカム部が撮像側に延在するカム部材の光軸方向端側に、駆動源から前記カム部材に回転力を伝達する少なくとも一つの歯車を含んでなる回転伝達機構を配し、
前記回転伝達機構中の少なくとも一の歯車を低摩擦材とし、前記カム部に嵌合された被カム部材に衝撃が加えられた場合に当該衝撃が加えられた方向へ前記回転伝達機構を回転可能とし、
前記カム部材の外周位置に前記レンズ枠と略同芯に設けられ、前記被カム部材を案内するガイド部と、該ガイド部に案内された前記被カム部材が前記第２のカム部に達した際に、該被カム部材のうち前記ガイド部から外側に突出した部分を被写体側から撮像側に向って当接することにより付勢する付勢手段とを配したレンズ枠収納部材を有するレンズ駆動装置であることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するため本発明における撮像装置は、
レンズと、撮像素子と、レンズ駆動装置と、を備える撮像装置であって、
前記レンズ駆動装置は、少なくとも１枚以上のレンズを収納する前記レンズ枠における結像側に設けられたシャッタ部と、レンズ面が開口されて前記レンズ枠とシャッタ部を覆う外装部材と、前記レンズ枠の外周位置で且つ該レンズ枠と略同芯に設けられたレンズ枠収納部材と、前記レンズ枠収納部材に設けられた前記被カム部材を案内するガイド部と、前記被カム部材を付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。

このように、撮像装置を構成するレンズ駆動装置におけるカム部材の第１と第２のカム部が被カム部材を挿通可能に構成されていることにより、従来のようにテーパピンを用いたときと異なって例え衝撃があっても被カム部材がカム部から外れることがなく、カム部材は金属などを用いて肉厚を薄く構成できるからその分撮像装置を小型に構成できる。また、レンズ駆動装置のカム部材における被写体側の第２のカム部に被カム部材の開口部が設けられていることにより、被カム部材の組み込み性が良く、かつ、カム部の光軸方向端部が開放されてカム部材の光軸方向長さを短くでき、撮像装置の全長を小さくできると共に、光軸方向端部が開放されていることでカム部材にバネ性が生じ、落下などの衝撃があってその衝撃が被カム部材に伝わり、カム部を通してカム部材に伝わっても、このカム部材のバネ性によって衝撃を吸収することができ、シャッタ、被カム部材、カム部材の衝撃による破損を防止できる撮像装置を提供することができる。

以上記載のごとく本発明によれば、沈胴式レンズを備えた電子カメラ等を小型化し、かつ、衝撃にも耐えうる構造を有するレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することできる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１乃至図４は、本発明のレンズ駆動装置及び撮像装置を備えた一例の電子カメラの概略を説明するための図であり、図１は非撮影状態の電子カメラ１０を正面側（被写体側）から示す斜視図、図２は電子カメラ１０を同じく背面側から示す斜視図、図３は撮影時の電子カメラ１０を正面側から見た図、図４は同じく背面側から見た図である。

図示の電子カメラ１０は、撮像装置本体１１を有し、この撮像装置本体１１の前面（正面：被写体側）側には、撮像レンズ体２１（図３参照）が装着されている。この撮像レンズ体２１は、レンズユニットの一部を構成し、図示はしないが、レンズユニットはさらにシャッタ機構及びＣＣＤ（電荷結合素子）を有している。

さらに、撮像装置本体１１にはスライドカバー部１２が装着され、このスライドカバー部１２は、撮像装置本体１１に、図１に実線矢印で示す方向にスライド可能に支持されており、このスライドカバー部１２によって非撮影時には撮像レンズ体２１が保護される。つまり、スライドカバー部１２は撮像レンズ体２１を覆う第１の位置と撮像レンズ体２１を露出させる第２の位置との間でスライド可能となっている。

このスライドカバー部１２は、正面側に位置する正面部（レンズカバー部）１２ａ、正面側から見て右側面側に位置する右側面部１２ｂと、背面側に位置する背面部（表示部カバー部）１２ｃとを有しており、撮像装置本体１１を正面部１２ａと背面部１２ｃとで挟むようにして、撮像装置本体１１にスライド可能に配置されている。図示の例では、正面部１２ａから右側面部１２ｂにわたって、つまり、二面にわたってストロボ発光部１３が形成されており（スライドカバー部１２が開く方向の端部側において、スライドカバー部１２の前面及び少なくとも前面に連続する側面にストロボ発光部を形成する）、このストロボ発光部１３からストロボ撮影の際、光が発光される。なお、上述の例では、撮像装置本体１１、撮像レンズ体２１、スライドカバー部１２によって撮像装置１６が構成される。

図２に示すように、撮像装置本体１１の背面には表示部（例えば、液晶ディスプレイ）１４が配置されるとともに、操作部１５が配置されており、操作部１５には、例えば、レリーズボタン、モードダイヤル、及び各種ファンクションキー等が備えられている。そして、前述の第１の位置にスライドカバー部１２が位置付けられている際には、背面部１２ｃによって液晶ディスプレイ１４の一部分が覆われた状態となる（背面部１２ｃは液晶ディスプレイ１４の全てを覆うようにしてもよいが、少なくとも液晶ディスプレイ１４の一部を覆うようにすればよい）。

図３及び図４を参照して、電子カメラ１０で撮影を行う際には、スライドカバー部１２を第１の位置から第２の位置にスライドさせる。これによって、図３に示すように、撮像レンズ体２１が露出し、主電源がオン状態となって、液晶ディスプレイ１４が明るくなる。この際、図４に示すように、スライドカバー部１２の背面部１２ｃがスライドして、液晶ディスプレイ１４の全てが露出することになる。また、スライドカバー１２のスライドによってストロボ発光部１３は撮像レンズ体２１の取付位置よりもさらに外側に移動することになって、ストロボ撮影の際には、撮像レンズ体２１とストロボ発光部１３との距離が大きくなり、赤目現象などを防止することができる。

図３に示すように、シャッタボタン２２は撮像装置本体１１の上面の一端部側に配置されており、スライドカバー部１２はシャッタボタン２２の配置された一端部側とは逆の端部側方向にスライドする。これによって、電子カメラ１０を両手で把持して撮影を行う際、シャッタボタン操作を行う手とは別の手でスライドカバー部１２をスライド操作することができる。

ストロボ撮影を行う際には、操作部１５によってストロボ撮影モードをオンするとともに、各種撮影モード、画像再生モード、及びフラッシュ待ち時間等を設定する。この各種撮影モードには、例えば、「通常撮影」、「連写撮影」、「ファイン撮影」、「静止画」、及び「動画」等があり、画像再生モードには「静止画」及び「動画」等がある。そして、画像再生モードを設定すると、撮影後液晶画面１４に撮影した画像が再生表示される。これら各種撮影モード、画像再生モード、及びフラッシュ待ち時間等は動作モードと呼ばれ、撮像装置本体１１に収納されたマイクロプロセッサ（制御手段及び電源オン手段：図示せず）は、動作モードに応じて光の強さ、色を変化させることや、点滅させる等、ストロボ発光部１３からの発光を制御することができる。

前述のシャッタ機構は、例えば、オートフォーカス（ＡＦ）機構、絞り機構、及びフィルタ機構等を有しており、レリーズ時における露光を制御する。撮像レンズ体２１から入射した被写体等の光学像は、ＣＣＤに結像されて光学像が電気信号に変換される。そして、マイクロプロセッサによってＣＣＤからの出力信号（電気信号）は、所定のサンプリング周波数でサンプリングされてデジタル値（デジタル画像データ）に変換され、デジタル画像データを色差成分と輝度成分に分けて、例えばＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）準拠の画像圧縮／伸長のための直交変換及びハフマン符号化／復号化等の処理が行われる。そして、このようにして圧縮処理された画像データは一旦メモリに記憶される。

つまり、図示の電子カメラでは、レリーズボタン又はシャッタボタン２２を押下する以前から、ＣＣＤによって捉えられている画像を液晶ディスプレイ１４にリアルタイムで表示し、液晶ディスプレイ１４は電子的に撮像視野を確認するための電子ファインダ機能を有しており、この電子ファインダを観察しつつ、レリーズボタン等を操作して撮像を行うことになる。この際、必要に応じてストロボ発光部１３を発光させ、撮像によって得られた画像データは、ファンクションキーによって再生操作を行うと、随時撮像結果として液晶ディスプレイ１４に表示される。

このようにして、液晶ディスプレイ１４には撮像前及び撮像中のデジタル画像データがリアルタイムで表示され、電子ファインダとして機能し、さらに、撮像後のデジタル画像データ及び伸長されて復元された記録画像データが表示される。また、液晶ディスプレイ１４には電子カメラの動作状態等のモード表示が行われる。なお、電子カメラの電源部には、バッテリーが用いられ、バッテリーは、Ｎｉ−Ｃｄ（ニッケルカドミウム）電池、ニッケル水素電池、又はリチウム電池等が用いられる。

図示の電子カメラでは、ストロボ発光部１３を撮像装置１６の前面（被写体側の面）から少なくとも前面に連続する一側面にわたって形成するようにしたから、ストロボ撮影の際、簡単な構成で広範囲にストロボ発光部１３から光を照射することができることになり、しかもストロボ発光部１３の発光状況を被写体側のみならず、撮影者側からも容易に視認することができる。

また、ここでは、撮像レンズ体２１を保護するスライドカバー部（レンズカバー）１２にストロボ発光部１３を配置して、スライドカバー部１２が開く方向の端部側において、スライドカバー部１２の前面及び少なくとも前面に連続する側面にストロボ発光部１３を形成するようにしたから、スライドカバー部１２をスライドさせて撮像レンズ体２１を露出させた際には、ストロボ発光部１３と撮像レンズ体２１の距離が大きくなり、ストロボ撮影の際に生じる赤目現象を低減できる。

さらに、スライドカバー部１２は前面部と背面部とを有し、前面部によって撮像レンズ体２１が覆われている際には、背面部によって液晶ディスプレイ１４の少なくとも一部が覆われるようにしたので、非撮影時においては、スライドカバー部１２によって撮像レンズ体２１が保護されると共に、液晶ディスプレイ１４の保護も行われる。スライドカバー部１２をスライドさせて撮像レンズ体２１を露出させた時に主電源がオンされるようにし、また、これと共にスライドカバー部１２をスライドさせ、撮像レンズ体２１が該スライドカバー部１２によって覆われると、電源がオフされるようにしたので、使用動作と主電源のオン・オフが一致しており、電源のオフを失念することがない。

加えて、シャッタボタン２２を撮像装置本体の上面の一端部側に配置して、スライドカバー部１２はシャッタボタン２２の配置された一端部側とは逆の端部側方向にスライドするようにしたから、電子カメラ１０を両手で把持して撮影を行う際、シャッタボタン２２の操作を行う手（指）とは別の手でスライドカバー部１２をスライド操作することができ、操作性が向上されることになる。

図５乃至図１０はレンズ駆動装置及び撮像装置の１実施形態を説明するための図である。前記した撮像レンズ体２１は、一例として複数のレンズを一体として移動できるようにした単焦点レンズで、非撮影時は、前記した電子カメラ１０の撮像装置本体１１内に収納して撮影時に突出させる沈胴式である。

図５（Ａ）は、レンズ駆動装置を組み込んだレンズ体２１における、カム部材であるカムリング５３とレンズ収納部材であるリニアリング５２を組み込んだ状態の斜視図、（Ｂ）はリニアリング５２を取ってカムリング５３の組み込み状態を示した斜視図、（Ｃ）は複数のレンズ５１を収容して一体化したレンズ枠５０のみを撮像側となる後ろから見た斜視図である。また図６はカムリング５３とカム部材であるカムピン５４の関係を示した斜視図、図７は実施形態の撮像装置におけるレンズの外装部材たるレンズキャップ４０を外した状態でカムリング５３の駆動系を示した斜視図、図８は実施形態の撮像装置における断面図、図９は実施形態の撮像装置におけるレンズの外装部材たるレンズキャップ４０を被せた状態の撮像装置の斜視図、図１０はこれらカムリング、リニアリングとレンズ枠に設けたカムピンの動きを説明するための模式図である。

レンズ駆動装置を構成する撮像レンズ体２１は、図５（Ｃ）、図８に示したように、第１〜第４のレンズ群４２（Ｌ１）、４３（Ｌ２）、４４（Ｌ３）、４５（Ｌ４）などの複数のレンズ５１とシャッタ４１を一体的に保持するレンズ枠５０と、図５（Ｂ）に示したようにレンズ枠５０の周囲に設けられたカム部材であるカムリング５３、さらに図５（Ａ）に示したように、カムリング５３の周囲に設けられたレンズ枠収納部材であるリニアリング５２、図８、図９に示したように、レンズ面が開放されてレンズ枠５０とシャッタ４１を覆う外装部材たるレンズキャップ４０などからなり、図５（Ｃ）、図８において、図上、上側が被写体側であり、図８の下側に示されているように撮像素子としてのＣＣＤ４６などが配置される。

このうちレンズ枠５０には、図５（Ｃ）に示したようなネジ孔５５が等間隔となるよう３個所に設けられ、このネジ孔５５に、被カム部材である平行ピンを用いたカムピン５４が螺合されて植立されている。このカムピン５４は図６に示したように、カムリング５３に設けられたカム部材であるカム溝５６、６３、及び図５（Ａ）に示したリニアリング５２に設けられたガイド部材であるリニア溝６２を挿通し、図５（Ａ）のようにリニアリング５２の外側まで突出している。

カムリング５３には、図５（Ｂ）、図６に示したように、第１のカム部である傾斜の急なカム溝５６と、第２のカム部である緩やかな傾斜のカム溝６３が設けられ、その底部に設けられた回転伝達溝５７に、図７に示したモータ７０からの駆動力がウォームギア７１、平歯車７２、７３などで構成される駆動力伝達機構を介して伝えられ、回転できるようになっている。このうち第１のカム部である傾斜の急なカム溝５６は、撮像レンズ体２１を非撮影状態から撮影状態にするためのレンズ繰り出し用のカム溝であり、第２のカム部である緩やかな傾斜のカム溝６３は、オートフォーカス用のカム溝である。なお、駆動力伝達機構を構成するウォームギア７１、平歯車７２、７３のいずれか、好ましくはウオームギア７１または／および平歯車７２に、落下させるなどした場合にカムピン５４が加えられた衝撃による力の方向に動けるよう、カムリング５３を回転可能とする低摩擦材を配してある。

そして、前記したように、これらカム溝５６、６３を挿通してカムピン５４がリニアリング５２の外側まで突出していることにより、従来のようにテーパピンを用いた場合と異なり、衝撃などがあってもカムピン５４がカム溝５６、６３から外れるということがないから、金属などを用いてカムリング５３の肉厚を薄くでき、それだけ撮像レンズ体２１を小型に構成できる。また、第２のカム部である緩やかな傾斜のカム溝６３は、図上、上部にカムピン５４をこのカム溝６３に入れるための開口部を備えて開放され、その開放部を設けたことで、カムリング５３の光軸方向長さを短くできて撮像レンズ体２１の全長を小さくできると共に、カム上部６５にバネ性が生じ、落下などの衝撃があってその衝撃がカムピン５４に伝わり、カム溝５６、６３を通してカムリング５３に伝わっても、このカムリング５３におけるカム上部６５によるバネ性によって衝撃を吸収することができ、シャッタ４１、カムピン５４、カムリング５３の衝撃による破損を防止できるレンズ駆動装置を提供することができる。

このように実施形態の撮像レンズ体２１は、カムリング５３におけるカム上部６５によるバネ性によって衝撃を吸収することができるが、従来の前記図１２に示したようなテーパピン９５を用いた構成ではこういった衝撃吸収ができないため、一般的には前記したレンズキャップ４０とシャッタ４１との間に緩衝部材を入れ、衝撃を吸収している。しかしこの構成では、緩衝部材の分だけシャッタ４１を小さく構成する必要があり、シャッタ４１の性能が低くなるが、実施形態の撮像レンズ体２１ではその必要がないため、その分、高性能なシャッタ４１を用いることができる。

一方、図５（Ａ）に示したようにリニアリング５２には、このカムピン５４を光軸方向のみに移動させるためのガイド部であるリニア溝６２が設けられており、そのため、カム溝５６、６３、リニア溝６２を挿通して端部がリニアリング５２の外側に突出しているカムピン５４は、このリニア溝６２に案内されて移動範囲を制限されながら光軸方向の直進のみができるようになっている。また、リニアリング５２には、リニア溝６２を移動するカムピン５４がカムリング５３におけるカム溝６３に至ったとき、カムピン５４を撮像側に押しつけるため、リニアリング５２の外側におけるリニア溝６２近傍で、カムリング５３における第２のカム溝６３の中央付近に対応した位置に配置されたピン５８にコイル部を保持されると共に、一端をピン６０で係止され、他端をピン６１に係止できるようにした板バネ５９が設けられている。なお、以下の説明では、板バネ５９を用いた場合を例に説明するが、コイルバネを用いても良いことは勿論である。

次にこのレンズ駆動装置の動作を図１０により説明すると、図１０（Ａ）はこの図５に示したレンズ駆動装置を有する撮像レンズ体２１における、図５（Ｂ）、図６に示したカムリング５３を平面に展開して示したものであり、図１０（Ｂ）は同じく、カムリング５３におけるカム溝５６、６３によって移動してゆくカムピン５４の動きと板バネ５９との関係を明確に示せるように、リニアリング５２におけるリニア溝６２と板バネ５９におけるコイル部を保持するピン５８、一端と他端を係止するピン６０、ピン６１のみを示したものである。

そして図１０（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、非撮影時における撮像レンズ体２１を電子カメラ１０の撮像装置本体１１内に収納した状態（Ｃ）から、撮像レンズ体２１が撮影可能位置に達した状態（Ｄ）、撮像レンズ体２１が最近接撮影位置に達した状態（Ｅ）のそれぞれにおける、カムリング５３、カムピン５４、板バネ５９の動きをリニアリング５２におけるリニア溝６２を中心に示したもので、この間、カムリング５３は、図７に示したモータ７０の回転が、ウォームギア７１、平歯車７２、７３などで構成される駆動系を介して図５（Ｂ）、図６、図７に示した回転伝達溝５７に伝えられ、矢印６４方向に動いてカムピン５４を動かしてゆく。

まず図１０（Ｃ）は、非撮影時における撮像レンズ体２１を電子カメラ１０の撮像装置本体１１内に収納した状態であり、カムピン５４はリニア溝６２の最下端に位置していて、板バネ５９は、その一端がピン６１にかかっている。この状態で前記したようにスライドカバー部１２をスライドさせて撮影状態にすると、図７に示したモータ７０の回転が図５（Ｂ）、図６に示した回転伝達溝５７に伝えられ、カムリング５３が矢印６４の方向に動いてカムピン５４を動かしてゆく。

カム溝５６は、前記したように撮像レンズ体２１を非撮影状態から撮影状態にするためのレンズ繰り出し用のカム溝であり、カムピン５４が図１０（Ｄ）の位置、すなわちオートフォーカス用の緩やかな傾斜のカム溝６３の端に達すると、撮像レンズ体２１は撮影可能位置となって焦点が無限遠に合う。そしてこの時、一端がピン６１にかかっていた板バネ５９が、このカムピン５４に当接する。

そして、図示していない測距装置がカメラから被写体までの距離を測ると、それがカムリング５３のカム溝６３における位置の信号となって図７に示したモータ７０に与えられ、モータ７０の回転が回転伝達溝５７に伝えられて、カムリング５３がさらに矢印６４の方向に回転させられ、カムピン５４が図上、上方（被写体側）に移動する。このとき、板バネ５９の一端がこのカムピン５４にかかり、カムピン５４をカム溝６３方向に付勢するが、このカム溝６３は傾斜が緩やかになっているため、図７に示したモータ７０の駆動トルクは、カム溝５６でカムピン５４を移動させていたときと大きく異なることはなく、均一化が図られている。

そしてカメラと被写体が、カメラで扱える最近接距離となった場合、カムピン５４は図１０（Ｅ）に示した位置までゆき、そこで止まる。このとき、カム溝６３の図上、カムピン５４の上方にはカム溝６３の開口部の存在によって何もなくなるが、カムピン５４は板バネ５９の一端でしっかり押さえられているから、外れたり撮像レンズ体２１がガタ付いたりすることはない。また、板バネ５９の一端を、傾斜の急なカム溝５６の部分でもカムピン５４にかけるようにした場合はバネの設置スペースが必要になるが、このように精度が必要なオートフォーカス領域である緩やかな傾斜のカム溝６３のみで用いることにより、そういったスペースも不用となる。さらに、カムピン５４として平行ピンを使い、リニアリング５２の外側まで突出させたから、衝撃を与えてもカムピン５４が外れるということはない。

このように、カムリング５３における第１と第２のカム溝５６、６３がカムピン５４を挿通可能に構成されていることにより、従来のようにテーパピンを用いたときと異なって例え衝撃があってもカムピン５４がカム溝５６、６３から外れることがなく、カムリング５３は金属などを用いて肉厚を薄く構成できるからその分レンズ駆動装置を小型に構成できる。また、レンズ駆動装置のカムリング５３における被写体側の第２のカム溝６３にカムピン５４の開口部が設けられていることにより、カムピン５４の組み込み性が良く、かつ、カム溝５６、６３の光軸方向端部が開放されてカムリング５３の光軸方向長さを短くでき、レンズ駆動装置の全長を小さくできると共に、光軸方向端部が開放されていることでカムリング５３にバネ性が生じ、落下などの衝撃があってその衝撃がカムピン５４に伝わり、カム溝５６、６３を通してカムリング５３に伝わっても、このカムリング５３のバネ性によって衝撃を吸収することができ、シャッタ４１、カムピン５４、カムリング５３の衝撃による破損を防止できるレンズ駆動装置を提供することができる。

本発明によれば、小型、薄型で衝撃にも耐えうる構造を有するレンズ駆動装置及び撮像装置を提供することができる。

本発明の撮像装置を備えた一例の電子カメラにおける、非撮影状態を正面側（被写体側）から示した斜視図である。本発明の撮像装置を備えた一例の電子カメラにおける、非撮影状態を背面側から示した斜視図である。本発明の撮像装置を備えた一例の電子カメラにおける、撮影時を正面側（被写体側）から見た斜視図である。本発明の撮像装置を備えた一例の電子カメラにおける、撮影時を背面側から見た斜視図である。（Ａ）は本発明になるレンズ駆動装置を組み込んだ撮像レンズ体における、カムリングとリニアリングを組み込んだ状態の斜視図、（Ｂ）はリニアリングを取ってカムリングを示した斜視図、（Ｃ）は撮像レンズ体のみをカメラ側となる後ろから見た斜視図である。カムリングとカムピンの関係を示した斜視図である。実施形態の撮像装置におけるレンズの外装部材たるレンズキャップを外した状態でカムリングの駆動系を示した斜視図である。実施形態の撮像装置における断面図である。実施形態の撮像装置におけるレンズの外装部材たるレンズキャップを被せた状態の撮像装置の斜視図である。カムリング、リニアリングとレンズ枠に設けたカムピンの動きを説明するための模式図である。従来のレンズ駆動装置を説明するための図である。従来のレンズ駆動装置に用いられるテーパピンとカム溝の一例である。

符号の説明

４０レンズキャップ
４１シャッタ
４２第１のレンズ群（Ｌ１）
４３第２のレンズ群（Ｌ２）
４４第３のレンズ群（Ｌ３）
４５第４のレンズ群（Ｌ４）
４６ＣＣＤ
５２リニアリング
５３カムリング

Claims

少なくとも１枚以上のレンズを収納するレンズ枠と、
前記レンズ枠に設けられたピン部材である被カム部材と、
前記レンズ枠の外周位置に筒状に設けられたカム部材と、を備え、
該カム部材に、被写体側に位置するカム溝からなる第２のカム部と撮像側に位置するカム溝からなる第１のカム部とが、連続して延在するカム部として形成すると共に、
前記第２のカム部の光軸に直交する面に対する角度は、前記第１のカム部の光軸に直交する面に対する角度より緩やかであり、
前記第２のカム部の被写体側はカム部材端面まで延在されて該第２のカム部の光軸方向端部が開放されて、前記カム部の開口部が設けられており、
一方、前記第１のカム部が撮像側に延在するカム部材の光軸方向端側に、駆動源から前記カム部材に回転力を伝達する少なくとも一つの歯車を含んでなる回転伝達機構を配し、
前記回転伝達機構の少なくとも一の歯車を低摩擦材とし、前記カム部に嵌合された被カム部材に衝撃が加えられた場合に当該衝撃が加えられた方向へ前記回転伝達機構を回転可能とし、
前記カム部材の外周位置に前記レンズ枠と略同芯に設けられ、前記被カム部材を案内するガイド部と、該ガイド部に案内された前記被カム部材が前記第２のカム部に達した際に、該被カム部材のうち前記ガイド部から外側に突出した部分を被写体側から撮像側に向って当接することにより付勢する付勢手段とを配したレンズ枠収納部材を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
少なくとも１枚以上のレンズを収納する前記レンズ枠における結像側に設けられたシャッタ部と、レンズ面が開口されて前記レンズ枠とシャッタ部を覆う外装部材とを備えた請求項１記載のレンズ駆動装置。
レンズと、該レンズを収納するレンズ枠と、撮像素子と、レンズ駆動装置と、を備える撮像装置であって、
前記レンズ駆動装置は、前記レンズ枠に設けられたピン部材である被カム部材と、
前記レンズ枠の外周位置に筒状に設けられたカム部材と、を備え、
該カム部材に、被写体側に位置するカム溝からなる第２のカム部と撮像側に位置するカム溝からなる第１のカム部とが、連続して延在するカム部として形成すると共に、
前記第２のカム部の光軸に直交する面に対する角度は、前記第１のカム部の光軸に直交する面に対する角度より緩やかであり、
前記第２のカム部の被写体側はカム部材端面まで延在されて該第２のカム部の光軸方向端部が開放されて、被カム部材の開口部が設けられており、
一方、前記第１のカム部が撮像側に延在するカム部材の光軸方向端側に、駆動源から前記カム部材に回転力を伝達する少なくとも一つの歯車を含んでなる回転伝達機構を配し、
前記回転伝達機構中の少なくとも一の歯車を低摩擦材とし、前記カム部に嵌合された被カム部材に衝撃が加えられた場合に当該衝撃が加えられた方向へ前記回転伝達機構を回転可能とし、
前記カム部材の外周位置に前記レンズ枠と略同芯に設けられ、前記被カム部材を案内するガイド部と、該ガイド部に案内された前記被カム部材が前記第２のカム部に達した際に、該被カム部材のうち前記ガイド部から外側に突出した部分を被写体側から撮像側に向って当接することにより付勢する付勢手段とを配したレンズ枠収納部材を有するレンズ駆動装置であることを特徴とする撮像装置。
レンズと、撮像素子と、レンズ駆動装置と、を備える請求項３記載の撮像装置であって、
前記レンズ駆動装置は、少なくとも１枚以上のレンズを収納する前記レンズ枠における結像側に設けられたシャッタ部と、レンズ面が開口されて前記レンズ枠とシャッタ部を覆う外装部材と、前記レンズ枠の外周位置で且つ該レンズ枠と略同芯に設けられたレンズ枠収納部材と、前記レンズ枠収納部材に設けられた前記被カム部材を案内するガイド部とを備えたことを特徴とする撮像装置。