KR20040100961A - 렌즈 구동 기구 및 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

렌즈 홀더의 구동원에 있어서의 출력축에 모따기 방지 공전부를 형성하는 동시에, 기구 전체의 소형화를 도모한다.
본 발명은 렌즈 L을 지지하는 동시에 렌즈 L의 광축 방향으로의 이동 가이드축을 받치는 베어링부를 가지는 3 그룹 프레임(7)과, 넛(16)이 나사식 결합되는 나사부(15b)가 형성된 어미 나사(15a) 및 이것을 회전시키는 스테핑 모터(15)를 가지는 구동 기구와, 3 그룹 프레임(7)으로부터 연장 설치되고, 선단이 구동 기구의 너트(16)와 인접되어 있고, 너트(16)의 이동에 의해 3 그룹 프레임(7)을 이동시키기 위한 암(17)과, 암(17)의 선단을 너트(16)의 방향으로 가압하는 스프링(9)과, 구동 기구의 어미 나사(15a) 끝 부분이며, 너트(16)에 대하여 암(17)이 배치되는 측에만 형성되고, 너트(16)가 나사식 결합되지 않은 축 직경으로 되어 있는 공전부(15c)를 포함하는 렌즈 구동 기구에 관한 것이다. 또, 이 렌즈 구동 기구를 포함하는 촬상 장치에 관한 것이기도 하다.

Description

렌즈 구동 기구 및 촬상 장치 {LENS DRIVE MECHANISM AND IMAGE PICKUP APPARATUS}
본 발명은 포커스 맞춤 등을 실행하는 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 기구 및 촬상 장치에 관한 것이며, 특히 렌즈의 이동 제어로 에러가 발생한 경우에 구동 기구의 릴리프를 가지는 렌즈 구동 기구 및 촬상 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치에서는, 휴대성의 향상·쓰기의 편리함이 요구되어, 장치 전체의 소형화가 실행되고 있으며, 촬상 장치에 사용되는 광학계 경통(鏡筒)·렌즈의 소형화도 진행되고 있지만, 더한층 고화질화·고화소화의 요망이 매우 강해, 광학계의 구성 부재인 렌즈는 대형화해도, 구동 기구를 소형화함으로써 광학계 경통으로서의 소형화가 요망된다.
또, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치에서 사용되고 있는, 이른바 침동(沈胴) 렌즈에 관해서도, 이미 설명한 휴대성의 편리성이라고 하는 관점에서 소형화·박형화가 요망되고 있다. 특히, 최근의 디지털 카메라에서는, 셔츠의 가슴 포켓이나 청바지의 포켓에 들어가는 등, 더한층 휴대성의 편리성을 추구한 상품이 선호되는 경향에 있어, 광학계 경통으로서의 박형화가 강하게 요망되고 있다.
여기에서, 이른바 침동 렌즈·침동 경통에 대해서는 일본국 특개 2002-296480호 공보, 렌즈 구동 기구에 대해서는 일본국 특개 2002-287002호 공보 등에 개시되어 있다. 이들의 기술에서는, 어미 나사, 가이드축, 너트, 가압 수단을 사용해 렌즈의 구동 기구를 구성하고 있으며, 어미 나사의 회전에 의한 너트의 이동을 이용해 렌즈 지지 프레임을 광축 방향으로 이동할 수 있게 하고 있다.
[특허 문헌 1]
일본국 특개 2002-296480호 공보
[특허 문헌 2]
일본국 특개 2002-287002호 공보
그러나, 이와 같은 종래 기술에서는, 제어 에러 등의 원인으로 피구동(被驅動) 부품(렌즈 프레임)이 구동 규제단까지 달하면, 너트가 이동 한계를 넘어 이동하려고 하기 때문에, 너트 나사산의 모따기가 발생해, 부품 파손이나 카메라의 고장 원인이 되어 버린다.
여기에서, 일본국 특개 2002-287002호 공보에 개시된 기술에서는, 너트 나사산의 모따기를 방지하는 수단으로서 어미 나사의 근원부 및 선단부에 너트를 공전(空轉)시키는 공전부를 형성하도록 하고 있다.
그러나, 이와 같은 공전부를 형성함으로써 어미 나사의 단소화(短小化)가 매우 곤란해지고, 또, 가압 수단을 가이드축의 근원측 및 선단측에 구성하기 때문에 가이드축의 단소화, 가이드축 선단 누름부의 단소화가 매우 곤란해져 버려, 유닛으로서의 렌즈 경통의 소형화·침동 경통의 수납 박형화의 방해가 된다고 하는 문제가 생긴다.
도 1은 침동(沈胴) 렌즈 상태를 설명하는 사시도이다.
도 2는 침동 렌즈의 단면도이다.
도 3은 침동 렌즈의 분해 사시도이다.
도 4는 제1 실시예를 설명하는 부분 단면도이다.
도 5는 제2 실시예를 설명하는 부분 단면도이다.
도 6은 제3 실시예를 설명하는 부분 단면도이다.
도 7은 제4 실시예를 설명하는 부분 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 침동 렌즈, 2: 1 그룹 프레임, 3: 2 그룹 프레임, 4: 캠환, 7: 3 그룹 프레임, 8: 후부 경통, 9: 스프링, 10: 기어 유닛, 13: 고체 촬상 장치, 14: 가이드축, 15: 스테핑 모터, 15a: 어미 나사, 15b: 나사산, 15c: 공전부, 16: 너트, 17: 암.
본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 렌즈를 지지하는 동시에 렌즈의 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 축을 지지하는 베어링부를 가지는 렌즈 홀더와, 너트가 나사식 결합되는 나사부가 형성된 출력축 및 상기 출력축을 회전시키는 구동원을 가지는 구동 기구와, 렌즈 홀더로부터 연장 설치되고, 선단이 구동 기구의 너트와 인접되어 있으며, 너트의 이동에 의해 렌즈 홀더를 이동시키기 위한 암과, 암의 선단을 너트 방향으로 가압하는 가압 수단과, 구동 기구 출력축의 끝 부분이며, 너트에 대해 암이 배치되는 측에만 형성되고, 너트가 나사식 결합되지 않은 축 직경으로 되어 있는 공전부를 포함하는 렌즈 구동 기구이다. 또, 이 렌즈 구동 기구를 구비하는 촬상 장치이기도 하다.
이와 같은 본 발명에서는, 너트가 나사식 결합되는 출력축의 한쪽 끝 부분에만 공전부가 형성되어 있기 때문에, 출력축의 끝 부분 양쪽에 공전부를 형성하는 경우에 비해 출력축의 길이를 짧게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다. 먼저, 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구가 적용되는 촬상 장치의 렌즈 경통(침동 렌즈)에 대해 설명한다. 도 1은 침동 렌즈 상태를 설명하는 사시도이며, (a)가 미사용 시의 렌즈 수납 상태, 즉 침동 상태를 나타내는 것, (b)가 WIDE 상태, (c)가 TELE 상태를 나타내는 것이다. 또, 도 2는 침동 렌즈의 단면도이며, (a)가 침동 상태, (b)가 WIDE 상태, (c)가 TELE 상태를 나타내는 것이다. 또, 도 3은 침동 렌즈의 분해 사시도이다.
침동 렌즈(1)는 광학적으로는 3 그룹 구성이며, 1 그룹과 2 그룹이 소정 캠 커브에 따라 광축 방향으로 구동됨으로써 주밍(zooming)을 실행하고, 3 그룹이 광축 방향으로 미소(微小)하게 변위(變位)됨으로써 포커싱을 실행한다. 즉, 1 그룹과 2 그룹의 변위에 의해 초점 거리를 가변(可變)하고, 3 그룹의 변위에 의해 적절히 합초(合焦)시키는 구성이다.
1 그룹 프레임(2)은 캠환(環)(4)의 캠홈(4b)에 감합(嵌合)되는 3개(복수 개)의 캠핀(2a)과, 1 그룹을 구성하는 복수의 렌즈를 삽입·고정하는 복수의 렌즈실(2b)과, 수납 시, 침동 상태에서 렌즈의 앞 렌즈(前玉)를 보호하는 배리어 기구부(2c)를 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다.
2 그룹 프레임(3)은 캠환(4)의 캠홈(4c)에 감합되는 3개(복수 개)의 캠핀(3a)과, 2 그룹을 구성하는 복수의 렌즈를 삽입·고정하는 복수의 렌즈실(3b)을 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다. 또, 아이리스·셔터(Iris Shutter) 기구를 구성하고 있는 경우도 있다.
캠환(4)은 기어 유닛(10)에 의해 구동됨으로써 캠환(4)을 고정환(6)의 내경으로 회전 구동하기 위한 기어부(4a)와, 1 그룹 프레임(2)의 캠핀(2a)이 감합되는 3개(복수 개)의 캠홈(4b)과, 2 그룹 프레임(3)의 캠핀(3a)이 감합되는 3개(복수 개)의 캠홈(4c)과, 고정환(6)의 캠홈(6a)에 감합되는 3개(복수 개)의 캠핀(4d)을 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다.
캠홈(4b) 및 캠홈(4c)은 1 그룹 및 2 그룹을 소정 커브에 따라 광축 방향으로 이동시켜, 주밍 동작을 실행하는 것이다. 직진 안내환(5)은 캠환(4)과 일체적으로 고정환(6)의 내경으로 광축 방향으로 이동하는 부재이며, 1 그룹 프레임(2)을광축 방향으로 가이드하는 안내홈(5a)과, 2 그룹 프레임(3)을 광축 방향으로 가이드하는 안내홈(5b)을 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다.
고정환(6)은 후부(後部) 경통(8)에 고정되는 부재이며, 캠환(4)의 캠핀(4d)이 감합되는 3개(복수 개)의 캠홈(6a)을 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다.
3 그룹 프레임(7)는 3 그룹을 구성하는 렌즈를 삽입·고정하기 위한 렌즈실(7a)을 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다. 3 그룹 프레임(7)은 후부 경통(8)에 대해 광축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 스테핑 모터(15) 등의 동력원에 의해 광축 방향으로 미소하게 변위될 수 있다. 이 3 그룹 프레임(7)이 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구의 렌즈 홀더에 해당된다.
후부 경통(8)은 광학식 저역 컷 필터나 적외 컷 필터 등의 광학 필터(11)를 삽입·위치 결정·고정하기 위한 오목부와, 경통 내부에의 먼지 등의 침입을 방지하고, 광학 필터(11)를 탄성 가압하기 위한 실(seal) 고무(12)를 삽입하기 위한 오목부를 포함하고 있으며, 예를 들면 유리 섬유를 함유하는 폴리카보네이트 수지(흑색)로 성형되어, 강도·차광성과 양산성을 구비하고 있다. 후부 경통(8)에는 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자(13)가 고정밀도로 위치 결정·고정된다.
기어 유닛(10)은 캠환(4)을 기어부(4a)에 의해 구동하는 것이다. 기어비(比)는 침동→WIDE→TELE 및 TELE→WIDE→침동의 범위에서 충분한 구동력을 얻을 수 있도록 결정된다. 기어 유닛(10)은 캠환(4)을 구동함으로써, 이 침동 렌즈의 주밍 동작을 실행한다.
스테핑 모터(15)는 3 그룹 프레임(7)을 광축 방향으로 변위하기 위한 어미 나사(15a)와, 후부 경통(8)에 대해 위치 결정·고정되기 위한 장착 판금(15d)을 포함하고 있다. 이 스테핑 모터(15)가 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구의 구동원, 어미 나사(15a)가 출력축에 해당된다.
이하, 렌즈의 동작에 대해 설명한다. 침동 상태∼광학 WIDE 사이의 동작에 있어서, 캠환(4)은 기어부(4a)가 기어 유닛(10)에 의해 구동력이 주어짐으로써 구동되며, 캠핀(4d)이 고정환(6)의 캠홈(6a)에 따라 회전되면서 광축 방향으로 피사체측을 향해 이동한다. 이 때, 직진 안내환(5)은 캠환(4)과 일체적으로 이동한다(도 2 중 화살표 A 참조).
이 때, 1 그룹 프레임(2)은 캠핀(2a)이 캠홈(4b) 및 안내홈(5a)에 따라 소정 커브에 의해 이동한다(도 2 중 화살표 B 참조). 이 때, 2 그룹 프레임(3)은 캠핀(3a)이 캠홈(4c) 및 안내홈(5b)에 따라 소정 커브에 의해 이동한다(도 2 중 화살표 C 참조). 이상에 의해, 1 그룹 및 2 그룹은 소정 위치로 이동해, 광학적으로 WIDE의 위치가 된다.
광학 WIDE∼광학 TELE 사이의 동작에 있어서도, 캠환(4)은 기어부(4a)가 기어 유닛(10)에 의해 구동력이 주어짐으로써 구동되지만, 이 범위에서 캠홈(6a)은 캠환(4)이 광축 방향으로 구동하지 않도록 형성되어 있어, 직진 안내환(5)도 광축방향으로 이동하지 않는다(도 2 중 화살표 D 참조).
이 때, 1 그룹 프레임(2)은 캠핀(2a)이 캠홈(4b) 및 안내홈(5a)에 따라 소정 커브에 의해 이동한다(도 2 중 화살표 E 참조). 이 때, 2 그룹 프레임(3)은 캠핀(3a)이 캠홈(4c) 및 안내홈(5b)에 따라 소정 커브에 의해 이동한다(도 2 중 화살표 F 참조). 이상에 의해, 1 그룹 및 2 그룹은 소정 커브에 의해 이동해, 광학적으로 WIDE∼TELE 사이를 이동함으로써 주밍 동작을 실행한다.
광학 TELE→광학 WIDE→침동 상태에 대해서는, 기어 유닛(10)을 상기 동작과 반대 방향으로 구동함으로써 캠환(4)을 반대 방향으로 회전시켜 실행한다. 상기 기어 유닛(10)에 의한 캠환(4)의 구동에 의해 침동 렌즈(1)는 침동 동작 및 주밍 동작을 실행하지만, 이와는 다른 스테핑 모터(15)라고 하는 구동원에 의해 3 그룹이 광축 방향으로 미소하게 변위됨으로써 포커싱 동작을 실행한다(도 2 중 화살표 G 참조).
다음에, 본 발명에 관한 렌즈 구동 기구의 제1 실시예를 설명한다. 도 4는 제1 실시예를 설명하는 부분 단면도이다. 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구로서는, 출력축인 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 너트(16)의 공전부(15c)를 형성하고 있는 점에 특징이 있다.
너트(16)는 어미 나사(15a)의 나사부(15b)와 나사식 결합하고 있으며, 스테핑 모터(15)를 구동원으로 한 어미 나사(15a)의 회전에 의해 광축 방향으로 진퇴할 수 있게 되어 있다. 이 너트(16)에 인접해 배치되는 암(17)은 렌즈 홀더인 3 그룹 프레임(7)으로부터 연장 설치된 것이며, 너트(16)가 도면 중 우측 방향으로 이동하면, 가이드축(14)을 중심으로 하여 설치되는 스프링(9)의 가압에 이겨내 3 그룹 프레임(7)을 도면 중 우측 방향으로 이동시킨다.
그리고, 3 그룹 프레임(7)과 가이드축(14)의 베어링부에는 윤활의 그리스가 없기 때문에, 스프링(9)이 가이드축(14)을 중심으로 하여 설치됨으로써, 스프링(9)의 신축에 의한 그리스의 비산(飛散)을 발생시키지 않고 끝낸다.
또, 암(17)은 너트(16)에 대해 접속되지 않아, 너트(16)가 도면 중 좌측 방향으로 이동할 때에는 스프링(9)의 가압력에 의해 암(17)이 너트(16)측으로 밀려, 3 그룹 프레임(7)을 도면 중 좌측 방향으로 이동시키게 된다.
본 실시예에서는, 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 촬상 소자측(도면 중 우측)에만 공전부(15c)가 형성되어 있다. 공전부(15c)는 나사부(15b)가 형성되어 있지 않은 부분이며, 너트(16)의 나사산이 걸리지 않게 되어 있다. 따라서, 너트(16)가 도면 중 우측 방향으로 이동해, 어미 나사(15a)의 나사부(15b)를 넘어 버린 경우에는 공전부(15c)에서 어미 나사(15a)만이 공회전하는 상태가 되어, 너트(16)의 그 이상의 이동을 방지해 암(17)이나 3 그룹 프레임(7)의 이동을 저지할 수 있게 된다.
한편, 어미 나사(15a)의 회전을 정지하면 너트(16)는 스프링(9)에 의해 도면 중 좌측 방향으로 가압되기 때문에, 어미 나사(15a)를 앞과는 반대로 회전시킴으로써 어미 나사(15a)의 나사산(15b)에 너트(16)의 나사산이 걸리는 상태가 되어, 어미 나사(15a)의 회전에 따른 도면 중 좌측 방향으로의 이동으로 복귀할 수 있게 된다.
예를 들면, 렌즈 L의 초기 위치 맞춤(포커스 리셋 등)을 실행하는 경우, 도시하지 않은 제어 수단에 의해 너트(16)가 반드시 공전부(15c)에 달하도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하고, 너트(16)가 공전부(15c)에 달한 후에 어미 나사(15a)를 역회전시킴으로써 너트(16)를 나사산(15b)의 시작에 걸도록 한다.
이에 따라, 렌즈 L의 초기 위치를 정확하게 맞출 수 있게 된다. 그리고, 렌즈 L이 포커스 렌즈인 경우, 포커스 에러 등의 트러블이 발생한 경우에도 제어 수단에 의해 너트(16)가 반드시 공전부(15c)에 달하도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하면, 너트(16)의 나사산 모따기를 확실하게 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 제1 실시예에서는, 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 공전부(15c)를 형성하면 되기 때문에, 어미 나사(15a)의 끝 부분 양쪽에 공전부를 형성하는 종래의 기구와 비교해 어미 나사(15a)의 길이를 짧게 할 수 있어, 렌즈 경통 전체의 박형화를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 공전부(15c)를 어미 나사(15a)에서의 촬상 소자측(도면 중 우측)의 끝 부분에 형성하고, 암(17) 및 스프링(9)을 너트(16)에 대해 촬상 소자측에 형성함으로써, 렌즈 L의 수납 시[도 1 (a), 도 2 (a) 참조]에 스테핑 모터(15)에의 전원 차단에 의해 너트(16)가 이동하지 않게 되어도, 3 그룹 프레임(7)을 촬상 소자측으로 밀어넣을 수 있어, 수납 시의 박형화를 실현할 수 있게 된다.
다음에, 본 발명에 관한 렌즈 구동 기구의 제2 실시예를 설명한다. 도 5는 제2 실시예를 설명하는 부분 단면도이다. 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구로서는, 출력축인 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 너트(16)의 공전부(15c)를 형성하고 있는 점에 특징이 있는 동시에, 제1 실시예와 달리 가압 수단인 스프링(9)을 어미 나사(15a)를 중심으로 하여 형성하고 있는 점에 특징이 있다.
본 실시예에서는, 제1 실시예와 동일하게, 너트(16)가 어미 나사(15a)의 나사부(15b)와 나사식 결합되어 있고, 스테핑 모터(15)를 구동원으로 한 어미 나사(15a)의 회전에 의해 광축 방향으로 진퇴할 수 있게 되어 있다. 이 너트(16)에 인접해 배치되는 암(17)은 렌즈 홀더인 3 그룹 프레임(7)으로부터 연장 설치된 것이며, 너트(16)가 도면 중 우측 방향으로 이동하면 스프링(9)의 가압에 이겨내 3 그룹 프레임(7)을 도면 중 우측 방향으로 이동시킨다.
또, 암(17)은 너트(16)에 대해 접속되어 있지 않아, 너트(16)가 도면 중 좌측 방향으로 이동할 때에는 어미 나사(15a)를 중심으로 하여 설치되는 스프링(9)의 가압력에 의해 암(17)이 너트(16)측으로 밀려, 3 그룹 프레임(7)을 도면 중 좌측 방향으로 이동시키게 된다.
본 실시예에서는, 제1 실시예와 동일하게 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 촬상 소자측(도면 중 우측)에만 공전부(15c)가 형성되어 있다. 따라서, 너트(16)가 도면 중 우측 방향으로 이동해, 어미 나사(15a)의 나사부(15b)를 넘어 버린 경우에는 공전부(15c)에서 어미 나사(15a)만이 공회전되는 상태가 되고, 너트(16)의 그 이상의 이동을 방지해 암(17)이나 3 그룹 프레임(7)의 이동을 저지할 수 있게 된다.
한편, 어미 나사(15a)의 회전을 정지하면 너트(16)는 스프링(9)에 의해 도면 중 좌측 방향으로 가압되기 때문에, 어미 나사(15a)를 앞과는 반대로 회전시킴으로써 어미 나사(15a)의 나사산(15b)에 너트(16)의 나사산이 걸리는 상태가 되어, 어미 나사(15a)의 회전에 따른 도면 중 좌측 방향으로의 이동으로 복귀할 수 있게 된다.
이와 같이, 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 공전부(15c)를 형성하면 되기 때문에, 어미 나사(15a)의 끝 부분 양쪽에 공전부를 형성하는 종래의 기구와 비교해 어미 나사(15a)의 길이를 짧게 할 수 있어, 렌즈 경통 전체의 박형화를 도모하는 것이 가능해진다. 또, 제2 실시예에서는, 스프링(9)이 어미 나사(15a)를 중심으로 장착되어 있기 때문에, 너트(16)로부터 암(17)에 가해지는 힘의 방향과 스프링(9)에 의한 가압 방향을 동축(同軸)으로 할 수 있어, 암(17)의 진퇴 이동을 순조롭게 실행할 수 있게 된다.
다음에, 본 발명에 관한 렌즈 구동 기구의 제3 실시예를 설명한다. 도 6은 제3 실시예를 설명하는 부분 단면도이다. 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구로서는, 출력축인 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 피사체측(도면 중 좌측) 한쪽에만 너트(16)의 공전부(15c)를 형성하고 있는 점에 특징이 있다.
이와 같은 공전부(15c)의 배치에 따라, 어미 나사(15a)의 나사부(15b)에 나사식 결합되는 너트(16)와 3 그룹 프레임(7)으로부터 연장 설치되는 암(17)의 위치 관계가 제1 실시예와는 반대로 되어 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 너트(16)가 도면 중 좌측 방향으로 이동해, 어미 나사(15a)의 나사부(15b)를 넘어 버린 경우에는 공전부(15c)에서 어미 나사(15a)만이 공회전되는 상태가 되고, 너트(16)의 그 이상의 이동을 방지해 암(17)이나 3 그룹 프레임(7)의 이동을 저지할 수 있게 된다.
한편, 어미 나사(15a)의 회전을 정지하면 너트(16)는 스프링(9)에 의해 도면 중 우측 방향으로 가압되기 때문에, 어미 나사(15a)를 앞과는 반대로 회전시킴으로써 어미 나사(15a)의 나사산(15b)에 너트(16)의 나사산이 걸리는 상태가 되어, 어미 나사(15a)의 회전에 따른 도면 중 우측 방향으로의 이동으로 복귀할 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 예를 들면, 렌즈 L의 초기 위치 맞춤(포커스 리셋 등)을 실행하는 경우, 도시하지 않은 제어 수단에 의해 너트(16)를 반드시 도면 중 좌측 방향으로 이동시키도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하고, 너트(16)가 공전부(15c)에 달한 후에 어미 나사(15a)를 역회전시킴으로써 너트(16)를 나사산(15b)의 시작에 걸도록 한다.
이에 따라, 렌즈 L의 초기 위치를 정확하게 맞출 수 있게 된다. 그리고, 렌즈 L이 포커스 렌즈인 경우, 포커스 에러 등의 트러블이 발생한 경우에도 제어 수단에 의해 너트(16)가 반드시 공전부(15c)에 달하도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하면, 너트(16)의 나사산 모따기를 확실하게 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 제3 실시예에서는, 제1 실시예와 동일하게 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 공전부(15c)를 형성하기 때문에, 어미 나사(15a)의 끝 부분 양쪽에 공전부를 형성하는 종래의 기구와 비교해 어미 나사(15a)의 길이를 짧게 할 수 있어, 렌즈 경통 전체의 박형화를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 3 그룹 프레임(7)과 가이드축(14)의 베어링부에는 윤활의 그리스가 없기때문에, 스프링(9)이 가이드축(14)을 중심으로 하여 설치됨으로써, 스프링(9)의 신축에 의한 그리스의 비산을 발생시키지 않고 끝낸다.
또한, 공전부(15c)를 어미 나사(15a)의 피사체측 끝 부분에만 형성함으로써, 렌즈 L의 피사체측에의 이송[근초점측(近焦点側)] 제어를 용이하고 또한 정확하게 실행하는 것이 가능해진다. 즉, 렌즈 L의 근초점측에서는 원초점측(遠焦点側)과 비교해 동일 피사체 간 거리에서도 렌즈 L의 이동 거리가 길어지기 때문에, 렌즈 L의 근초점측에 공전부(15c)가 있어 어미 나사(15a)의 나사산(15b)을 최후까지 사용할 수 있다. 또, 렌즈 L의 초기 위치 맞춤을 근초점측에서 실행할 수 있어, 정밀도가 높은 위치 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 발명에 관한 렌즈 구동 기구의 제4 실시예를 설명한다. 도 7은 제4 실시예를 설명하는 부분 단면도이다. 본 실시예에 관한 렌즈 구동 기구로서는, 출력축인 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 피사체측(도중 좌측) 한쪽에만 너트(16)의 공전부(15c)를 형성하고 있는 점에서 제3 실시예와 동일하지만, 가압 수단인 스프링(9)이 어미 나사(15a)를 중심으로 하여 형성되어 있는 점에서 상위하다.
이와 같은 공전부(15c)의 배치에 의해, 너트(16)가 도면 중 좌측 방향으로 이동해, 어미 나사(15a)의 나사부(15b)를 넘어 버린 경우에는 공전부(15c)에서 어미 나사(15a)만이 공회전되는 상태가 되고, 너트(16)의 그 이상의 이동을 방지해 암(17)이나 3 그룹 프레임(7)의 이동을 저지할 수 있게 된다.
한편, 어미 나사(15a)의 회전을 정지하면 너트(16)는 스프링(9)에 의해 도면중 우측 방향으로 가압되기 때문에, 어미 나사(15a)를 앞과는 반대로 회전시킴으로써 어미 나사(15a)의 나사산(15b)에 너트(16)의 나사산이 걸리는 상태가 되어, 어미 나사(15a)의 회전에 따른 도면 중 우측 방향으로의 이동으로 복귀할 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 예를 들면, 렌즈 L의 초기 위치 맞춤(포커스 리셋 등)을 실행하는 경우, 도시하지 않은 제어 수단에 의해 너트(16)를 반드시 도면 중 좌측 방향으로 이동시키도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하고, 너트(16)가 공전부(15c)에 달한 후에 어미 나사(15a)를 역회전시킴으로써 너트(16)를 나사산(15b)의 시작에 걸도록 한다.
이에 따라, 렌즈 L의 초기 위치를 정확하게 맞출 수 있게 된다. 그리고, 렌즈 L이 포커스 렌즈인 경우, 포커스 에러 등의 트러블이 발생한 경우에도 제어 수단에 의해 너트(16)가 반드시 공전부(15c)에 달하도록 어미 나사(15a)의 회전을 제어하면, 너트(16)의 나사산 모따기를 확실하게 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 제4 실시예에서는, 제1 실시예와 동일하게 어미 나사(15a)의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 공전부(15c)를 형성하기 때문에, 어미 나사(15a)의 끝 부분 양쪽에 공전부를 형성하는 종래의 기구와 비교해 어미 나사(15a)의 길이를 짧게 할 수 있어, 렌즈 경통 전체의 박형화를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 공전부(15c)를 어미 나사(15a)의 피사체측 끝 부분에만 형성함으로써, 렌즈 L의 피사체측에의 이송(근초점측) 제어를 용이하고 또한 정확하게 실행하는 것이 가능해진다. 즉, 렌즈 L의 근초점측에서는 원초점측과 비교해 동일 피사체간 거리에서도 렌즈 L의 이동 거리가 길어지기 때문에, 렌즈 L의 근초점측에 공전부(15c)가 있어 어미 나사(15a)의 나사산(15b)을 최후까지 사용할 수 있다. 또, 렌즈 L의 초기 위치 맞춤을 근초점측에서 실행할 수 있어, 정밀도가 높은 위치 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
또, 스프링(9)이 어미 나사(15a)를 중심으로 장착되어 있기 때문에, 너트(16)로부터 암(17)에 가해지는 힘의 방향과 스프링(9)에 의한 가압 방향을 동축으로 할 수 있어, 암(17)의 진퇴 이동을 순조롭게 실행할 수 있게 된다고 하는 메리트도 있다.
그리고, 상기 설명한 각 실시예에서는 주로 침동 렌즈에의 적용을 예로 했지만, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 침동 렌즈에 한정되지 않는다. 즉, 너트의 모따기를 방지하는 소형화 가능한 구동 기구의 구성으로 하여 널리 고정 경통(이른바 이너 포커스 렌즈)에 적용 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. 즉, 출력축의 끝 부분에 있어서의 한쪽에만 너트의 공전부 및 가압 수단을 형성해 두고, 제어 불능이 된 경우, 반드시 공전부 방향으로 출력축을 보내줌으로써 재초기화 동작을 실행해, 너트와 출력축의 모따기를 미연에 방지함으로써, 또 한쪽의 공전부 및 가압 수단을 없앨 수 있어, 출력축의 단소화·가이드축의 단소화·가이드축 누름의 단소화를 가능하게 할 수 있고, 렌즈 경통의 소형화·침동 렌즈의 수납 박형화, 또한 이것을 실장(實裝)하는 촬상 장치의 소형화를 실현하는 것이 가능해진다.

Claims (5)

  1. 렌즈를 지지하는 동시에 상기 렌즈의 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 축을 지지하는 베어링부를 가지는 렌즈 홀더와,
    너트가 나사식 결합되는 나사부가 형성된 출력축 및 상기 출력축을 회전시키는 구동원을 가지는 구동 수단과,
    상기 렌즈 홀더로부터 연장 설치되고, 선단(先端)이 상기 구동 수단의 너트와 인접해 배치되어 있고, 상기 너트의 이동에 의해 상기 렌즈 홀더를 이동시키기 위한 암(arm)과,
    상기 암의 선단을 상기 너트 방향으로 가압하는 가압 수단과,
    상기 구동 수단 출력축의 끝 부분이며, 상기 너트에 대해 상기 암이 배치되는 측에만 형성되고, 상기 너트가 나사식 결합되지 않은 축 직경으로 되어 있는 공전부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈의 구동에서 에러가 발생한 경우, 상기 너트를 반드시 상기 공전부측으로 보내도록 상기 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압 수단은 상기 렌즈 홀더를 가이드하는 축을 중심으로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압 수단은 상기 출력축을 중심으로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 기구.
  5. 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 렌즈 구동 기구와, 상기 렌즈 구동 기구에 의해 이동된 상기 렌즈를 통해 화상을 수납하는 촬상 소자를 구비하는 촬상 장치에 있어서,
    상기 렌즈 구동 기구는
    상기 렌즈를 지지하는 동시에 상기 렌즈의 광축 방향으로의 이동을 가이드하는 축을 지지하는 베어링부를 가지는 렌즈 홀더와,
    너트가 나사식 결합되는 나사부가 형성된 출력축 및 상기 출력축을 회전시키는 구동원을 가지는 구동 수단과,
    상기 렌즈 홀더로부터 연장 설치되고, 선단이 상기 구동 수단의 너트와 인접해 배치되어 있고, 상기 너트의 이동에 의해 상기 렌즈 홀더를 이동시키기 위한 암과,
    상기 암의 선단을 상기 너트 방향으로 가압하는 가압 수단과,
    상기 구동 수단 출력축의 끝 부분이며, 상기 너트에 대해 상기 암이 배치되는 측에만 형성되고, 상기 너트가 나사식 결합되지 않은 축 직경으로 되어 있는 공전부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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