WO2007046391A1 - レンズユニットおよびレンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、レンズ間の距離に対する制約を大きくすることなく、レンズの滑らかな変位を可能にし、しかもレンズの位置精度の低下を抑えたレンズユニットおよびレンズ駆動装置に関する。第１～第３案内部材２５～２７は、第１～第３軸線３１～３３を有し、第１～第３軸線３１～３３は、平行に配置される。第１レンズ保持体２８は、第１レンズ３５保持部によって第１レンズ３５を保持し、第１主摺動部３７で第１案内部材２５に摺動して案内されるとともに、第１副摺動部３８で第３案内部材２７に摺動して案内される。第２レンズ保持体２９は、第２レンズ４５保持部によって第１レンズ３５と同軸に第２レンズ４５を保持し、第２主摺動部４７で第２案内部材２６に摺動して案内されるとともに、第２副摺動部４８で第３案内部材２７に摺動して案内される。

Description

レンズユニットおよびレンズ駆動装置

技術分野

[0001] 本発明は、レンズを変位させるためのレンズユニットに関する。

また本発明は、前記レンズユニットを含むレンズ駆動装置に関する。

背景技術

[0002] 撮像装置では、複数のレンズが同軸に設けられ、各レンズのいずれかを、それらの 光軸方向に変位させることによって、光学ズームが実現される。レンズを変位させるた めの技術としては、後述の第 1〜第 5の従来技術が周知である。

第 1の従来技術は、特開 2001— 242366号公報に開示されている。第 1の従来技 術では、電磁モータによって回転されるねじロッドと、ガイド軸とが、平行に配置される 。レンズホルダは、レンズを保持する保持部と、ねじロッドが挿通して螺合する螺合部 とを備える。レンズホルダは、ガイド軸によってねじロッドまわりの回転が規制されるよ うになつている。電磁モータによってねじロッドが回転されると、レンズホルダは、ねじ ロッドに沿う方向に変位する。

このような第 1の従来技術では、ねじロッドとガイド軸とによって、レンズホルダの姿 勢を維持して 、る。このようにねじロッドがレンズホルダの姿勢の維持に寄与する場合 、ねじロッドと螺合部との間の摩擦抵抗が大きくなる。ねじロッドと螺合部との間の摩 擦抵抗が大きくなることによって、ねじロッドが回転しにくくなり、あるいはねじロッドが 回転しなくなる。このような第 1の従来技術では、レンズホルダ、したがつてこのレンズ ホルダによって保持されるレンズを、滑らかに変位させることができないという問題が ある。また、ねじロッド、または圧電素子に結合した棒状部材のような駆動力伝達部 材は、それらを位置決めもしくは案内する部材に対して遊びが必要である。そのため 、駆動力伝達部材がレンズホルダの姿勢の維持に関与する場合、レンズホルダの姿 勢を高精度に維持することが困難である。

図 12は、第 2の従来技術のレンズユニットの構成を簡略ィ匕して示す斜視図である。 第 2の従来技術では、第 1案内部材 1と第 2案内部材 2とが、平行に配置される。 第 1レンズ保持体 3は、第 1レンズ 4を保持する第 1保持部 5と、第 1主摺動部 6と、第 1副摺動部 7とを備える。第 1レンズ保持体 3は、第 1主摺動部 6で第 1案内部材 1に 案内されるとともに、第 1副摺動部 7で第 2案内部材 2に案内され、第 1および第 2案 内部材 1, 2に沿って変位可能に設けられる。

第 2レンズ保持体 8は、第 1レンズ 4と同軸に第 2レンズ 9を保持する第 2保持部 10と 、第 2主摺動部 11と、第 2副摺動部 12とを備える。第 2レンズ保持体 8は、第 2主摺動 部 11で第 1案内部材 1に案内されるとともに、第 2副摺動部 12で第 2案内部材 2に案 内され、第 1および第 2案内部材 1, 2に沿って変位可能に設けられる。

この第 2の従来技術では、第 1案内部材 1に対して第 1主摺動部 6を滑らかに摺動さ せるために、第 1主摺動部 6は、第 1案内部材 1に沿う方向に延びるように形成されて いる。第 1主摺動部 6は、第 1案内部材 1に沿う方向に関して長いほど姿勢が安定し、 摺動しゃすくなる。また第 2案内部材 2に対して第 2主摺動部 11を滑らかに摺動させ るために、第 2主摺動部 11は、第 1案内部材 1に沿う方向に延びるように形成されて いる。第 2摺動部 11は、第 1案内部材 1に沿う方向に関して長いほど姿勢が安定し、 摺動しゃすくなる。第 2主摺動部 11は、第 2レンズ 9よりも第 1保持部 5側に突出して 設けられている。

このような第 2の従来技術では、第 1主摺動部 6と第 2主摺動部 11とが同一の案内 部材によって案内され、しかも第 2主摺動部 11が、第 2レンズ 9よりも第 1保持部 5側 に突出している。したがって第 1レンズ 4と第 2レンズ 9とを近接させるときに、第 1主摺 動部 6と第 2主摺動部 11とが干渉してしまうので、第 1レンズ 4と第 2レンズ 9とを充分 に近接させることができな ヽと 、う問題がある。

図 13は、第 3の従来技術のレンズユニットの構成を簡略ィ匕して示す斜視図である。 図 14は、図 13の矢符 15方向力も見た側面図である。第 3の従来技術のレンズュ-ッ トは、第 2の従来技術のレンズユニットに類似するので、同一の部分には同一の符号 を付して説明を省略する。

第 3の従来技術では、第 1主摺動部 6は、第 1レンズ 4よりも、第 2保持部 10とは反対 側に突出して設けられ、第 2主摺動部 11は、第 2レンズ 9よりも、第 1保持部 5とは反 対側に突出して設けられる。第 1案内部材 1の両端部および第 2案内部材 2の両端部 は、筐体 16に固定されている。

このような第 3の従来技術では、第 1主摺動部 6が、第 1レンズ 4よりも、第 2保持部 1 0とは反対側に突出して設けられ、第 2主摺動部 11が、第 2レンズ 9よりも、第 1保持 部 5とは反対側に突出して設けられる。したがって第 1レンズ 4と第 2レンズ 9とを離反 させるときに、第 1主摺動部 6と筐体 16とが干渉してしまい、かつ第 2主摺動部 11と筐 体 16とが干渉してしまうので、第 1レンズ 4と第 2レンズ 9とを充分に離反させることが できな 、と!/、う問題がある。

第 4の従来技術は、特開 2002— 131611号公報に開示されている。第 4の従来技 術では、第 1〜第 3案内軸が、平行に配置される。第 1可動レンズ枠は、第 1レンズを 保持する第 1保持部と、第 1案内軸を摺動する第 1ガイドブッシュ部と、第 2案内軸を 摺動する第 1回転止め部とを備える。第 2可動レンズ枠は、第 2レンズを保持する第 2 保持部と、第 2案内軸を摺動する第 2ガイドブッシュ部と、第 3案内軸を摺動する第 2 回転止め部とを備える。第 1ガイドブッシュ部は、第 1レンズよりも、第 2保持部側に突 出している。第 2ガイドブッシュ部は、第 2レンズよりも、第 1保持部側に突出している。 このような第 4の従来技術では、第 2ガイドブッシュ部と第 1回転止め部とが同一の 案内軸を摺動し、し力も第 2ガイドブッシュ部が、第 2レンズよりも、第 1保持部側に突 出している。したがって第 1レンズと第 2レンズとを近接させるときに、第 2ガイドブッシ ュ部と第 1回転止め部とが干渉してしまうので、第 1レンズと第 2レンズとを充分に近接 させることができな!/、と!/ヽぅ問題がある。

第 5の従来技術は、第 4の従来技術と同様、特開 2002— 131611号公報に開示さ れている。第 5の従来技術では、第 1〜第 4案内軸が、平行に配置される。第 1可動レ ンズ枠は、第 1レンズを保持する第 1保持部と、第 1案内軸を摺動する第 1ガイドブッ シュ部と、第 2案内軸を摺動する第 1回転止め部とを備える。第 2可動レンズ枠は、第 2レンズを保持する第 2保持部と、第 3案内軸を摺動する第 2ガイドブッシュ部と、第 4 案内軸を摺動する第 2回転止め部とを備える。第 1ガイドブッシュ部は、第 1レンズより も、第 2保持部側に突出している。第 2ガイドブッシュ部は、第 2レンズよりも、第 1保持 部側に突出している。

このような第 5の従来技術では、前記第 4の従来技術の問題を解決することができる けれども、第 1ガイドブッシュ部と第 2ガイドブッシュ部とが、異なる案内軸を摺動するう えに、第 1回転止め部と第 2回転止め部とが、異なる案内軸を摺動するので、各案内 軸の取付け誤差が累積して、レンズの位置精度が低下してしまうという問題がある。 発明の開示

本発明の目的は、レンズ間の距離に対する制約を大きくすることなぐレンズの滑ら かな変位を可能にし、し力もレンズの位置精度の低下を抑えたレンズユニットおよび レンズ駆動装置を提供することである。

本発明は、第 1軸線を有する第 1案内部材と、

第 1軸線と平行な第 2軸線を有する第 2案内部材と、

第 1および第 2軸線と平行な第 3軸線を有する第 3案内部材とを備えたレンズュニッ トであって、

第 1案内部材に摺動し案内される第 1主摺動部と、第 3案内部材に摺動して案内さ れ、第 1軸線に沿う方向に関して第 1主摺動部より小さい第 1副摺動部とを備えた第 1 レンズ保持体と、

第 2案内部材に摺動し案内される第 2主摺動部と、第 3案内部材に摺動して案内さ れ、第 2軸線に沿う方向に関して第 2主摺動部より小さい第 2副摺動部とを備えた第 2 レンズ保持体とを

含むことを特徴とするレンズユニットである。

また本発明は、第 1主摺動部は、第 1レンズよりも第 2保持部側に突出して設けられ ることを特徴とする。

また本発明は、第 2主摺動部は、第 2レンズよりも第 1保持部側に突出して設けられ ることを特徴とする。

また本発明は、第 1レンズ保持体は、第 1主摺動部と第 1保持部との連結部位を補 強する第 1補強部をさらに備えることを特徴とする。

また本発明は、第 2レンズ保持体は、第 2主摺動部と第 2保持部との連結部位を補 強する第 2補強部をさらに備えることを特徴とする。

また本発明は、第 1および第 2案内部材は、同一の部材に連結されることを特徴と する。 また本発明は、第 1レンズ保持体は、第 1軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第

1主摺動部の領域面積が第 1保持部の領域面積よりも小さいことを特徴とする。 また本発明は、第 2レンズ保持体は、第 2軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第

2主摺動部の領域面積が第 2保持部の領域面積よりも小さいことを特徴とする。 また本発明は、第 1案内部材は、円柱状に形成され、

第 1主摺動部は、円筒状に形成されて、第 1案内部材が揷通され、

第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法を Ll [m]とし、第 1主摺動部の内 径を Dl [m]とし、第 1案内部材の外径を dl [m]とし、第 1レンズ保持体の傾きの許容 値を a l [rad]とするとき、

L1 (Dl ' cos 1— dl) z sin 1

を満足するうに、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれることを 特徴とする。

また本発明は、第 2案内部材は、円柱状に形成され、

第 2主摺動部は、円筒状に形成されて、第 2案内部材が揷通され、

第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法を L2 [m]とし、第 2主摺動部の内 径を D2 [m]とし、第 2案内部材の外径を d2 [m]とし、第 2レンズ保持体の傾きの許容 値を a 2 [rad]とするとき、

L2 > (D2 · cos α 2 - d2) /sin 2

を満足するように、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする。

また本発明は、前記レンズユニットと、

第 1レンズ保持体を、第 1および第 3軸線に沿って変位駆動する第 1駆動手段と、 第 2レンズ保持体を、第 2および第 3軸線に沿って変位駆動する第 2駆動手段とを 含むことを特徴とする 4レンズ駆動装置である。

また本発明は、第 1駆動手段は、

第 1軸線に沿って変位可能に設けられ、第 1レンズ保持体に当接して、第 1レンズ 保持体を第 1軸線に沿う方向一方へ押圧する第 1押圧片と、

第 1押圧片を第 1軸線に沿って変位駆動する第 1駆動源と、 第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿う方向他方へ弾発的に押圧する第 1ばね力発生 手段とを含むことを特徴とする。

また本発明は、第 1ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 1案内部材に外 嵌されることを特徴とする。

また本発明は、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法を Ll [m]とし、第 1案内部材と第 1主摺動部との間の静止摩擦係数を 1とし、第 1押圧片による第 1軸 線に沿う方向一方への押圧力を F1 [N]とし、前記押圧力の作用点と第 1軸線との間 の距離を hl l [m]とし、第 1軸線と第 3軸線との間の距離を h21 [m]とし、第 3案内部 材と第 1副摺動部との間の摺動抵抗を Wl [N]とするとき、

Ll > 2- μ 1 · (Fl -hl l +Wl -h21) / (Fl -Wl)

を満足するように、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする。

また本発明は、第 2駆動手段は、

第 2軸線に沿って変位可能に設けられ、第 2レンズ保持体に当接して、第 2レンズ 保持体を第 2軸線に沿う方向一方へ押圧する第 2押圧片と、

第 2押圧片を第 2軸線に沿って変位駆動する第 2駆動源と、

第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿う方向他方へ弾発的に押圧する第 2ばね力発生 手段とを含むことを特徴とする。

また本発明は、第 2ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 2案内部材に外 嵌されることを特徴とする。

また本発明は、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法を L2[m]とし、第 2案内部材と第 2主摺動部との間の静止摩擦係数を； z 2とし、第 2押圧片による第 2軸 線に沿う方向一方への押圧力を F2[N]とし、前記押圧力の作用点と第 2軸線との間 の距離を hl2[m]とし、第 2軸線と第 3軸線との間の距離を h22[m]とし、第 3案内部 材と第 2副摺動部との間の摺動抵抗を W2[N]とするとき、

L2> 2- μ 2· (F2-hl2+W2-h22) / (F2-W2)

を満足するように、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする。 図面の簡単な説明

[0004] 本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確にな るであろう。

図 1は、本発明の実施の一形態であるレンズユニット 21の構成を示す斜視図である 図 2は、レンズユニット 21の平面図である。

図 3は、第 1レンズ保持体 28を示す斜視図である。

図 4は、レンズユニット 21の斜視図である。

図 5は、図 2の切断面線 S5— S5から見た断面図である。

図 6は、撮像装置 24の外観を示す斜視図である。

図 7は、撮像装置 24を分解して示す分解斜視図である。

図 8は、レンズ駆動装置 76の斜視図である。

図 9は、レンズ駆動装置 76の断面図である。

図 10は、第 1主摺動部 37および第 1副摺動部 38を拡大して模式的に示す図であ る。

図 11は、第 1主摺動部 37を拡大して模式的に示す図である。

図 12は、第 2の従来技術のレンズユニットの構成を簡略ィ匕して示す斜視図である。 図 13は、第 3の従来技術のレンズユニットの構成を簡略ィ匕して示す斜視図である。 図 14は、図 13の矢符 15方向から見た側面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0005] 以下図面を参考にして本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図 1は、本発明の実施の一形態であるレンズユニット 21の構成を示す斜視図である 。図 2は、レンズユニット 21の平面図である。図 1および図 2では、蓋部材 22を省略し ている。図 1では、筐体 23の一部を切り欠いている。

本実施の形態のレンズユニット 21は、デジタルカメラなどの携帯機器に搭載される 撮像装置 24の一部を構成する。レンズユニット 21は、第 1案内部材 25と、第 2案内 部材 26と、第 3案内部材 27と、第 1レンズ保持体 28と、第 2レンズ保持体 29と、筐体 23と、蓋部材 22 (図 4参照）とを含む。 第 1案内部材 25は、第 1軸線 31を有する。第 1案内部材 25には、第 1軸線 31に沿 う方向に延びる第 1案内部が形成される。第 1案内部は、第 1軸線 31に垂直な断面 形状が、第 1軸線 31に沿う方向に一様である。本実施の形態では、第 1案内部材 25 は、円柱状に形成され、この第 1案内部材 25における第 1軸線 31に沿う方向の両端 部間の中間部が、第 1案内部となる。

第 2案内部材 26は、第 1軸線 31と平行な第 2軸線 32を有する。第 2案内部材 26に は、第 2軸線 32に沿う方向に延びる第 2案内部が形成される。第 2案内部は、第 2軸 線 32に垂直な断面形状力 第 2軸線 32に沿う方向に一様である。本実施の形態で は、第 2案内部材 26は、円柱状に形成され、この第 2案内部材 26における第 2軸線 3 2に沿う方向の両端部間の中間部が、第 2案内部となる。

第 3案内部材 27は、第 1および第 2軸線 31, 32と平行な第 3軸線 33を有する。第 3 案内部材 27には、第 3軸線 33に沿う方向に延びる第 3案内部が形成される。第 3案 内部は、第 3軸線 33に垂直な断面形状が、第 3軸線 33に沿う方向に一様である。本 実施の形態では、第 3案内部材 27は、円柱状に形成され、この第 3案内部材 27にお ける第 3軸線 33に沿う方向の両端部間の中間部が、第 3案内部となる。

本実施の形態では、第 1および第 2軸線 31, 32を含む平面からずれた位置に、第 3軸線 33が配置される。第 1軸線 31と第 3軸線 33との間の距離は、第 2軸線 32と第 3 軸線 33との間の距離と同一または略同一である。

本実施の形態においては、第 1〜第 3軸線 31〜33に沿う方向を、第 1方向 Aという 。ここで、第 1方向 Aに垂直な面と第 1軸線 31との交点を、第 1交点とし、第 1方向 Aに 垂直な面と第 2軸線 32との交点を、第 2交点とし、第 1方向 Aに垂直な面と第 3軸線 3 3との交点を、第 3交点とする。このとき、第 1交点と第 2交点とを結ぶ線分に沿う方向 を、第 2方向 Bといい、第 1交点から第 2交点に向かう方向を第 2方向一方 B1といい、 その反対方向を第 2方向他方 B2という。また第 1交点と第 2交点とを結ぶ線分に第 3 交点から下ろした垂線に沿う方向を、第 3方向 Cといい、前記線分と垂線との交点か ら第 3交点に向力う方向を第 3方向一方 C1といい、その反対方向を第 3方向他方 C2 という。

図 3は、第 1レンズ保持体 28を示す斜視図である。第 1レンズ保持体 28は、第 1レン ズ 35を保持する第 1保持部 36と、第 1主摺動部 37と、第 1方向 Aに関して第 1主摺動 部 37よりも小さい寸法を有する第 1副摺動部 38と、第 1主摺動部 37と第 1保持部 36 との連結部位を補強する第 1補強部 39 (図 2参照)とを備える。第 1レンズ保持体 28 は、第 1主摺動部 37に第 1案内部材 25が挿入された状態で第 1主摺動部 37が第 1 案内部材 25に摺動して案内されるとともに、第 1副摺動部 38に第 3案内部材 27が挿 入された状態で第 1副摺動部 38が第 3案内部材 27に摺動して案内され、第 1方向 A に変位可能に設けられる。

第 1保持部 36は、第 3方向 Cに関して第 1案内部材 25と第 3案内部材 27との間に 介在する。第 1保持部 36は、板状である。第 1保持部 36には、その厚み方向に貫通 する第 1貫通孔 41が形成され、この第 1貫通孔 41には、第 1レンズ 35が設けられる。 第 1保持部 36の厚み方向および第 1レンズ 35の光軸方向は、第 1方向 Aに平行であ る。

第 1主摺動部 37は、第 1保持部 36に屈曲して連なり、第 1方向 Aに延びる。第 1主 摺動部 37は、円筒状に形成されて、第 1案内部材 25が挿入される。本実施の形態 では、第 1主摺動部 37は、第 1レンズ 35よりも、第 1方向一方 A1に突出して設けられ る。

第 1副摺動部 38は、第 1保持部 36に連なる。第 1副摺動部 38は、第 1方向 Aに関 して、第 1保持部 36と同一位置に設けられる。第 1副摺動部 38は、第 1方向 A力も見 た形状が大略的に U字状に形成されて、第 3案内部材 27が挿入される。

第 1副摺動部 38は、第 1保持部 36に連なる第 1基部 42と、第 1基部 42に連なり第 3 案内部材 27に第 1軸線 31まわりの周方向一方力も当接する第 1周方向一方当接部 43と、第 1基部 42に連なり第 2案内部材 26に第 1軸線 31まわりの周方向他方力も当 接する第 1周方向他方当接部 44とを含む。第 1副摺動部 38は、第 1軸線 31まわりの 回転半径方向外方に開放されており、これによつて第 1軸線 31と第 3軸線 33との間 の距離の誤差を許容することができる。

第 1補強部 39は、第 1保持部 36における第 1主摺動部 37の近傍部分と第 1主摺動 部 37における第 1保持部 36の近傍部分とを連結するリブによって実現される。このよ うな第 1補強部 39によって、第 1主摺動部 37と第 1保持部 36との連結部位が補強さ れるので、落下などによる衝突時の衝撃によって第 1レンズ保持体 28が破損してしま うという不具合を回避することができる。

第 1レンズ保持体 28は、第 1方向 Aに垂直な面に垂直投影した場合、第 1主摺動部 37の領域面積が第 1保持部 36の領域面積よりも小さい。このように第 1レンズ保持体 28が形成されるので、第 1案内部材 25と第 2案内部材 26との間の距離力 S小さくても 、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45とを近接させるときに、第 1主摺動部 37と後述の第 2主 摺動部 47とが干渉してしまうという不具合を回避することができる。

図 1を再び参照して、第 2レンズ保持体 29は、第 1レンズ 35と同軸に第 2レンズ 45 を保持する第 2保持部 46と、第 2主摺動部 47と、第 1方向 Aに関して第 2主摺動部 4 7よりも小さい寸法を有する第 2副摺動部 48と、第 2主摺動部 47と第 2保持部 46との 連結部位を補強する第 2補強部 49 (図 2参照)とを備える。第 2レンズ保持体 29は、 第 2主摺動部 47に第 2案内部材 26が挿入された状態で第 2主摺動部 47が第 2案内 部材 26に摺動して案内されるとともに、第 2副摺動部 48に第 3案内部材 27が挿入さ れた状態で第 2副摺動部 48が第 3案内部材 27に摺動して案内され、第 1方向 Aに変 位可能に設けられる。

第 2保持部 46は、第 3方向 Cに関して第 2案内部材 26と第 3案内部材 27との間に 介在し、第 1保持部 36よりも第 1方向他方 A2に設けられる。第 2保持部 46は、板状 である。第 2保持部 46には、その厚み方向に貫通する第 2貫通孔 51が形成され、こ の第 2貫通孔 51には、第 2レンズ 45が設けられる。第 2保持部 46の厚み方向および 第 2レンズ 45の光軸方向は、第 1方向 Aに平行である。

第 2主摺動部 47は、第 2保持部 46に屈曲して連なり、第 1方向 Aに延びる。第 2主 摺動部 47は、円筒状に形成されて、第 2案内部材 26が挿入される。本実施の形態 では、第 2主摺動部 47は、第 2レンズ 45よりも、第 1方向一方 A1に突出して設けられ る。

第 2副摺動部 48は、第 2保持部 46に連なる。第 2副摺動部 48は、第 1方向 Aに関 して、第 2保持部 46と同一位置に設けられる。第 2副摺動部 48は、第 1方向 A力も見 た形状が大略的に U字状に形成されて、第 3案内部材 27が挿入される。

第 2副摺動部 48は、第 2保持部 46に連なる第 2基部 52と、第 2基部 52に連なり第 2 案内部材 26に第 2軸線 32まわりの周方向一方力も当接する第 2周方向一方当接部 53と、第 2基部 52に連なり第 3案内部材 27に第 2軸線 32まわりの周方向他方力も当 接する第 2周方向他方当接部 54とを含む。第 2副摺動部 48は、第 2軸線 32まわりの 回転半径方向外方に開放されており、これによつて第 2軸線 32と第 3軸線 33との間 の距離の誤差を許容することができる。

第 2補強部 49は、第 2保持部 46における第 2主摺動部 47の近傍部分と第 2主摺動 部 47における第 2保持部 46の近傍部分とを連結するリブによって実現される。このよ うな第 2補強部 49によって、第 2主摺動部 47と第 2保持部 46との連結部位が補強さ れるので、落下などによる衝突時の衝撃によって第 2レンズ保持体 29が破損してしま うという不具合を回避することができる。

第 2レンズ保持体 29は、第 1方向 Aに垂直な面に垂直投影した場合、第 2主摺動部 47の領域面積が第 2保持部 46の領域面積よりも小さ 、。このように第 2レンズ保持体 29が形成されるので、第 1案内部材 25と第 2案内部材 26との間の距離力 S小さくても 、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45とを近接させるときに、第 1主摺動部 37と第 2主摺動部 47とが干渉してしまうという不具合を回避することができる。

本実施の形態では、第 1主摺動部 37には、第 1案内部材 25が挿通する第 1揷通孔 が形成され、第 1副摺動部 38には、第 3案内部材 27が嵌まり込む第 1嵌合溝が形成 される。また第 2主摺動部 47には、第 2案内部材 26が挿通する第 2揷通孔が形成さ れ、第 2副摺動部 48には、第 3案内部材 27が嵌まり込む第 2嵌合溝が形成される。 第 1および第 2揷通孔の内周面は、第 1および第 2案内部材 25, 26の外周面よりも 公差の範囲内でわずかに大きく形成され、第 1および第 2嵌合溝の内周面は、第 3案 内部材 27の外周面よりも公差の範囲内でわずかに大きく形成される。

このように第 1および第 2揷通孔ならびに第 1および第 2嵌合溝が形成されるので、 第 1レンズ保持体 28は、第 1主摺動部 37に第 1案内部材 25が挿入され、かつ第 1副 摺動部 38に第 3案内部材 27が挿入された状態で、第 1方向 Aに変位可能であり、第 2レンズ保持体 29は、第 2主摺動部 47に第 2案内部材 26が挿入され、かつ第 2副摺 動部 48に第 3案内部材 27が挿入された状態で、第 1方向 Aに変位可能である。 また前述のように第 1および第 2揷通孔が形成されるので、第 1および第 2レンズ保 持体 28, 29が第 1方向 Aに変位するとき、第 1および第 2揷通孔の内周面には、第 1 および第 2案内部材 25, 26のうち前記各揷通孔における変位方向上流側の端部お よび下流側の端部に臨む領域の周方向の少なくとも一部が、接触する。このような状 態で、第 1および第 2主摺動部 37, 47が第 1および第 2案内部材 25, 26に摺動して 案内される。

図 4は、レンズユニット 21の斜視図である。図 5は、図 2の切断面線 S5— S5から見 た断面図である。図 4では、蓋部材 22を取り外した状態を示す。図 5では、第 1および 第 2レンズ保持体 28, 29を省略している。

筐体 23は、略矩形板状に形成される底部 56と、底部 56の短辺側一側部に屈曲し て連なり底部 56の厚み方向一方に立設する第 1側壁部 57と、底部 56の短辺側他側 部に屈曲して連なり底部 56の厚み方向一方に立設する第 2側壁部 58と、底部 56の 長辺側一側部に屈曲して連なり底部 56の厚み方向一方に立設する第 3側壁部 59と を含む。これらの各部 56〜59によって、収容空間が形成される。筐体 23は、金型を 用いて、一体成形される。

このような筐体 23内には、第 1および第 2レンズ保持体 28, 29力設けられる。筐体 2 3は、底部 56の反対側と第 3側壁部 59の反対側とが開放されているので、第 1および 第 2レンズ保持体 28, 29ならびに第 1〜第 3案内部材 25〜27の組付け作業が容易 である。

本実施の形態では、第 1方向 Aは、底部 56の長手方向に平行であり、第 2方向 Bは 、底部 56の幅方向に平行であり、第 3方向 Cは、底部 56の幅方向に平行である。 底部 56は、第 1および第 2レンズ保持体 28, 29に関して、第 2方向他方 B2側に設 けられる。第 1側壁部 57は、第 1および第 2レンズ保持体 28, 29に関して、第 1方向 一方 A1側に設けられる。第 2側壁部 58は、第 1および第 2レンズ保持体 28, 29に関 して、第 1方向他方 A2側に設けられる。第 3側壁部 59は、第 1および第 2レンズ保持 体 28, 29に関して、第 3方向一方 C1側に設けられる。

第 1側壁部 57には、第 1〜第 3案内部材 25〜27の各一端部が挿入される 3つの挿 入孔 61, 62, 63が形成される。第 1側壁部 57に形成される各挿入孔 61〜63は、第 1方向 Aに延びて、第 1側壁部 57を貫通する。第 2側壁部 58には、第 1〜第 3案内部 材 25〜27の各他端部が挿入される 3つの挿入孔 64, 65, 66が形成される。第 2側 壁部 58に形成される各挿入孔 64〜66は、第 1方向 Aに延びて、第 1側壁部 57を貫 通する。第 1〜第 3案内部材 25〜27は、各挿入孔 61〜66に圧入されて、固定され て連結される。

このように第 1〜第 3案内部材 25〜27が、同一の部材である筐体 23に連結される ので、異なる部材に連結される場合に比べて、第 1〜第 3案内部材 25〜27の平行度 が高くなる。なぜなら、異なる部材に連結される場合は、異なる部材を組み立てるとき の誤差があるけれども、同一の部材に連結される場合は、そのような誤差がないから である。

筐体 23は、一体の部品として成形されるので、金型の調整によって、各挿入孔 61 〜66の相対位置精度を高めることができる。各挿入孔 61〜66の相対位置精度を高 めることによって、第 1〜第 3案内部材 25〜27の平行度を高くすることができる。この ように第 1〜第 3案内部材 25〜27の平行度を高くすることによって、第 1および第 2主 摺動部 37, 47が、異なる案内部材に案内されても、第 1および第 2レンズ 35, 45の 位置精度を高くすることができ、良好な光学特性を得ることができる。

第 1側壁部 57は、第 1および第 2レンズ 35, 45と同軸に第 3レンズ 70を保持する。 第 1側壁部 57には、第 1方向 Aに貫通する貫通孔 71が形成され、この貫通孔 71に、 前記第 3レンズ 70が設けられる。第 2側壁部 58は、第 1および第 2レンズ 35, 45と同 軸に第 4レンズ 72を保持する。第 2側壁部 58には、第 1方向 Aに貫通する貫通孔 73 が形成され、この貫通孔 73に、前記第 4レンズ 72が設けられる。

蓋部材 22は、略矩形板状に形成される。蓋部材 22は、底部 56の反対側から、第 1 および第 2レンズ保持体 28, 29を覆う。蓋部材 22は、第 1および第 2レンズ保持体 2 8, 29ならびに第 1〜第 3案内部材 25〜27を組み付けた後で、接着剤によって筐体 23に固定される。

図 6は、撮像装置 24の外観を示す斜視図である。図 7は、撮像装置 24を分解して 示す分解斜視図である。撮像装置 24は、レンズ駆動装置 76と、撮像基板 77とを含 む。

撮像基板 77は、板状の基材 78と、基材 78の厚み方向一方側の表面部に設けられ る撮像素子 79とを含む。撮像素子 79は、電荷結合素子 (Charge Coupled Device, 略称 CCD)を用いたイメージセンサ、すなわち CCDイメージセンサによって実現され る。撮像基板 77は、撮像素子 79が第 3レンズ 70に臨む状態で、第 1方向一方 A1か ら第 1側壁部 57に、接着剤によって固定される。

図 8は、レンズ駆動装置 76の斜視図である。図 9は、レンズ駆動装置 76の断面図 である。レンズ駆動装置 76は、前記図 1〜図 5に示すレンズユニット 21と、第 1レンズ 保持体 28を、第 1方向 Aに変位駆動する第 1駆動手段 81と、第 2レンズ保持体 29を 、第 1方向 Aに変位駆動する第 2駆動手段 82とを含む。

レンズユニット 21には、後述の第 1および第 2駆動源 86, 96を支持する支持体 83 が、ボルト部材と接着剤とによって固定される。支持体 83は、第 3側壁部 59の反対側 力ら第 1および第 2レンズ保持体 28, 29を覆う。

第 1駆動手段 81は、第 1方向 Aに変位可能に設けられ、第 1レンズ保持体 28に当 接して、第 1レンズ保持体 28を第 1方向他方 A2へ押圧する第 1押圧片 85と、第 1押 圧片 85を第 1方向 Aに変位駆動する第 1駆動源 86と、第 1レンズ保持体 28を第 1方 向一方 A1へ弹発的に押圧する第 1ばね力発生手段である第 1圧縮コイルばね 87と を含む。

第 1駆動源 86は、支持体 83に固定される第 1モータ 88と、この第 1モータ 88によつ て回転駆動される第 1ねじ軸 89とを含む。第 1モータ 88は、ステッピングモータによつ て実現される。第 1モータ 88としてステッピングモータが用いられることによって、第 1 レンズ保持体 28の位置を検出するための位置検出手段が不要となり、撮像装置 24 の小型化および低コストィ匕を図ることができる。

第 1モータ 88の出力軸は、第 1方向 Aと平行である。第 1ねじ軸 89は、第 1方向 Aに 延びて、その軸線まわりに回転可能に、支持体 83に設けられる。第 1ねじ軸 89は、 第 2方向 Bに関して、第 1案内部材 25と第 2案内部材 26との間に配置される。

第 1モータ 88の出力軸には、第 1入力歯車 90が固定される。第 1ねじ軸 89の一端 部には、第 1出力歯車 91が固定される。第 1入力歯車 90と第 1出力歯車 91との間に は、第 1中間歯車 92が介在する。第 1中間歯車 92は、第 1方向 Aに延びる軸線まわ りに回転可能に、支持体 83に設けられる。第 1中間歯車 92は、第 1入力歯車 90に嚙 合するとともに、第 1出力歯車 91に嚙合する。このような構成によって、第 1モータ 88 の出力軸の回転をねじ軸に伝達することができる。

第 1レンズ保持体 28は、第 1押圧片 85に係合する第 1係合部 93をさらに備える。第 1係合部 93は、第 1主摺動部 37に連なる。第 1押圧片 85には、第 1ねじ軸 89が揷通 して螺合する。第 1係合部 93は、第 1方向他方 A2から第 1押圧片 85に当接するとと もに、第 1ねじ軸 89の軸線まわりの周方向両方力も第 1押圧片 85に当接する。このよ うに第 1係合部 93が、第 1ねじ軸 89の軸線まわりの周方向両方力も第 1押圧片 85に 当接するので、第 1ねじ軸 89が回転しても、第 1押圧片 85は回転しない。したがって 第 1ねじ軸 89がその軸線まわりに回転することによって、第 1押圧片 85が第 1方向 A に変位する。

第 1圧縮コイルばね 87は、第 1案内部材 25に外嵌され、第 2側壁部 58と第 1主摺 動部 37との間に配置される。第 1圧縮コイルばね 87は、第 1案内部材 25に外嵌され るので、落下などによる衝突時の衝撃によって、第 1圧縮コイルばね 87が外れてしま うという不具合を防ぐことができる。第 1圧縮コイルばね 87が第 1案内部材 25に外嵌 された構成を実現するには、第 1圧縮コイルばね 87に第 1案内部材 25を挿通するだ けでよく、したがって組立性が良い。

このような第 1駆動手段 81では、第 1押圧片 85は、第 1レンズ保持体 28を第 1方向 他方 A2へ押圧し、第 1圧縮コイルばね 87は、第 1レンズ保持体 28を第 1方向一方 A 1へ押圧する。第 1駆動源 86によって第 1押圧片 85を第 1方向 Aに変位駆動し、これ によって第 1レンズ保持体 28を、第 1方向 Aに変位駆動することができる。このとき、 第 1圧縮コイルばね 87によって第 1レンズ保持体 28を第 1方向一方 A1へ押圧してい るので、変位駆動時のがたつきの発生を抑えることができる。

第 2駆動手段 82は、第 1方向 Aに変位可能に設けられ、第 2レンズ保持体 29に当 接して、第 2レンズ保持体 29を第 1方向他方 A2へ押圧する第 2押圧片 95と、第 2押 圧片 95を第 1方向 Aに変位駆動する第 2駆動源 96と、第 2レンズ保持体 29を第 1方 向一方 A1へ弹発的に押圧する第 2ばね力発生手段である第 2圧縮コイルばね 97と を含む。

第 2駆動源 96は、支持体 83に固定される第 2モータ 98と、この第 2モータ 98によつ て回転駆動される第 2ねじ軸 99とを含む。第 2モータ 98は、ステッピングモータによつ て実現される。第 2モータ 98としてステッピングモータが用いられることによって、第 2 レンズ保持体 29の位置を検出するための位置検出手段が不要となり、撮像装置 24 の小型化および低コストィ匕を図ることができる。

第 2モータ 98の出力軸は、第 1方向 Aと平行である。第 2ねじ軸 99は、第 1方向 Aに 延びて、その軸線まわりに回転可能に、支持体 83に設けられる。第 2ねじ軸 99は、 第 2方向 Bに関して、第 2案内部材 26よりも第 2方向一方 B1に配置される。

第 2モータ 98の出力軸には、第 2入力歯車 100が固定される。第 2ねじ軸 99の一 端部には、第 2出力歯車 101が固定される。第 2入力歯車 100と第 2出力歯車 101と の間には、第 2中間歯車 102が介在する。第 2中間歯車 102は、第 1方向 Aに延びる 軸線まわりに回転可能に、支持体 83に設けられる。第 2中間歯車 102は、第 2入力 歯車 100に嚙合するとともに、第 2出力歯車 101に嚙合する。このような構成によって 、第 2モータ 98の出力軸の回転をねじ軸に伝達することができる。

第 2レンズ保持体 29は、第 2押圧片 95に係合する第 2係合部 103をさらに備える。 第 2係合部 103は、第 2主摺動部 47に連なる。第 2押圧片 95には、第 2ねじ軸 99が 挿通して螺合する。第 2係合部 103は、第 1方向他方 A2から第 2押圧片 95に当接す るとともに、第 2ねじ軸 99の軸線まわりの周方向両方力も第 2押圧片 95に当接する。 このように第 2係合部 103が、第 2ねじ軸 99の軸線まわりの周方向両方力も第 2押圧 片 95に当接するので、第 2ねじ軸 99が回転しても、第 2押圧片 95は回転しない。し たがって第 2ねじ軸 99がその軸線まわりに回転することによって、第 2押圧片 95が第 1方向 Aに変位する。

第 2圧縮コイルばね 97は、第 2案内部材 26に外嵌され、第 2側壁部 58と第 2主摺 動部 47との間に配置される。第 2圧縮コイルばね 97は、第 2案内部材 26に外嵌され るので、落下などによる衝突時の衝撃によって、第 2圧縮コイルばね 97が外れてしま うという不具合を防ぐことができる。第 2圧縮コイルばね 97が第 2案内部材 26に外嵌 された構成を実現するには、第 2圧縮コイルばね 97に第 2案内部材 26を挿通するだ けでよく、したがって組立性が良い。

このような第 2駆動手段 82では、第 2押圧片 95は、第 2レンズ保持体 29を第 1方向 他方 A2へ押圧し、第 2圧縮コイルばね 97は、第 2レンズ保持体 29を第 1方向一方 A 1へ押圧する。第 2駆動源 96によって第 2押圧片 95を第 1方向 Aに変位駆動し、これ によって第 2レンズ保持体 29を、第 1方向 Aに変位駆動することができる。このとき、 第 2圧縮コイルばね 97によって第 2レンズ保持体 29を第 1方向一方 A1へ押圧してい るので、変位駆動時のがたつきの発生を抑えることができる。

第 1レンズ保持体 28の駆動時の原点位置には、第 1原点センサ 106が配置される 。第 1原点センサ 106は、筐体 23に固定される。第 1原点センサ 106は、発光素子と 受光素子とを含むフォトインタラプタによって実現される。第 1レンズ保持体 28は、第 1保持部 36に連なる第 1遮光部 107をさらに備える。第 1レンズ保持体 28が原点位 置に変位したとき、発光素子力もの光が第 1遮光部 107によって遮断される。第 1原 点センサ 106は、遮光状態と非遮光状態とで、異なる信号を出力する。この第 1原点 センサ 106からの信号を用いることによって、第 1レンズ保持体 28が原点位置に変位 したことを検出することができる。

第 2レンズ保持体 29の駆動時の原点位置には、第 2原点センサ 108が配置される 。第 2原点センサ 108は、筐体 23に固定される。第 2原点センサ 108は、発光素子と 受光素子とを含むフォトインタラプタによって実現される。第 2レンズ保持体 29は、第 2保持部 46に連なる第 2遮光部 109をさらに備える。第 2レンズ保持体 29が原点位 置に変位したとき、発光素子からの光が第 2遮光部 109によって遮断される。第 2原 点センサ 108は、遮光状態と非遮光状態とで、異なる信号を出力する。この第 2原点 センサ 108からの信号を用いることによって、第 2レンズ保持体 29が原点位置に変位 したことを検出することができる。

このようなレンズ駆動装置 76は、第 1駆動手段 81によって、第 1レンズ保持体 28を 第 1方向 Aに変位駆動し、第 2駆動手段 82によって、第 2レンズ保持体 29を第 1方向 Aに変位駆動して、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45との間の距離を、各レンズ 35, 45の 光軸を一致させた状態で、変化させることができる。

図 10は、第 1主摺動部 37および第 1副摺動部 38を拡大して模式的に示す図であ る。ここで、第 1主摺動部 37の第 1方向 Aに関する寸法を Ll [m]とし、第 1案内部材 2 5と第 1主摺動部 37との間の静止摩擦係数を; z 1とし、第 1押圧片 85による第 1方向 一方 Alへの押圧力を F1[N]とし、前記押圧力の作用点と第 1軸線 31との間の距離 を hll[m]とし、第 1軸線 31と第 3軸線 33との間の距離を h21[m]とし、第 3案内部 材 27と第 1副摺動部 38との間の摺動抵抗を W1[N]とする。また、第 1主摺動部 37 の内径を Dl[m]とする。

第 1主摺動部 37と第 1案内部材 25との第 1方向他方 A2の接点を第 1接点 P11とし 、第 1主摺動部 37と第 1案内部材 25との第 1方向一方 A1の接点を第 2接点 P21とし たとき、第 1接点 P11と前記押圧力の作用点との第 1方向 Aに関する距離を L11とし 、第 2接点 P21と前記押圧力の作用点との第 1方向 Aに関する距離を L21とし、第 1 接点 P11と第 2接点 P21との第 1方向 Aに関する距離を L1とする。第 1接点 P11に作 用する抗カを R11 [ とし、第 2接点 P21に作用する抗カを R21[N]とする。第 1接 点 P11に発生する摩擦力は、 Qll=/z l'Rllであり、第 2接点 P21に発生する摩擦 力は、 Q21= μ 1-R21である。

第 1主摺動部 37が摺動するためには、以下の式（1)〜（3)が成立する。

Fl-hll+Wl-h21-Rll-Lll-R21-L21

-Q11- (Dl/2) +Q21- (D1/2) =0 …ひ）

R11=R21=R1 ---(2)

F1>Q11 + Q21+W1 ·'·(3)

以上の式（1)〜（3)を整理すると、以下の式 (4)が導かれる。

Ll>2- μ 1· (Fl-hll+Wl-h21)/(Fl-Wl) ·'·(4)

簡単のために、第 3案内部材 27と第 1副摺動部 38との間の摺動抵抗を W1 = 0とす ると、以下の式（5)が成立する。

0.5> μ 1-hll/Ll ---(5)

第 1主摺動部 37の第 1方向 Aに関する寸法 L1が小さい場合、式 (5)が満たされな い。これは、第 1主摺動部 37の第 1方向 Aに関する寸法 L1が小さい場合は、第 1およ び第 2接点 Pll, P21に大きな摩擦力が発生し、第 1主摺動部 37の摺動性が悪化す ることを意味する。

前記押圧力の作用点と第 1軸線 31との間の距離 hllが大きい場合も、式 (5)が満 たされない。これは、てこの原理によって、第 1および第 2接点 Pll, P21に作用する 抗カ Rl l, R21が大きくなり、これによつて第 1および第 2接点 Pl l, P21に発生する 摩擦力 Ql l, Q21の増大して、第 1主摺動部 37の摺動性が悪ィ匕することを意味する 。この点を考慮すると、前記押圧力の作用点と第 1軸線 31との間の距離 hl lは、小さ い方がよい。また静止摩擦係数； z 1が小さい方が、第 1主摺動部 37が摺動しやすい のは明らかである。

静止摩擦係数; z 1は、材料、使用環境、量産時の環境によって大きく変化し、正確 な測定が困難であるが、榭脂—ステンレス間では、 0. 2〜0. 6程度の値である。前記 押圧力の作用点と第 1軸線 31との間の距離 hl lは、第 1案内部材 25の外径と、第 1 主摺動部 37の肉厚を考慮すると、少なくとも 1. 5mm程度は必要である。以上のこと から、第 1主摺動部 37の摺動性を向上させるためには、第 1主摺動部 37の第 1方向 Aに関する寸法 L1を大きくすることが、最も有効である。この点を踏まえて、本実施の 形態では、式 (5)を満足するように、第 1主摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関 する寸法が選ばれる。第 1主摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法の上 限値は、筐体 23内で第 1主摺動部 37が第 1案内部材 25を摺動できる大きさに選ば れる。

第 1主摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法 L1が、 Ll > 2- μ Ι - iFl - hi 1 +Wl -h21) / (Fl -Wl)を満足するように選ばれるので、第 1主摺動部 37と 第 1案内部材 25との間の摺動抵抗が充分に小さくなり、第 1レンズ 35を滑らかに変位 させることがでさる。

第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法については、前述の第 1主 摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法に類似するので、簡略化して説明 する。第 2主摺動部 47の第 1方向 Aに関する寸法を L2[m]とし、第 2案内部材 26と 第 2主摺動部 47との間の静止摩擦係数を； z 2とし、第 2押圧片 95による第 1方向一 方 A1への押圧力を F2[N]とし、前記押圧力の作用点と第 2軸線 32との間の距離を hl2[m]とし、第 2軸線 32と第 3軸線 33との間の距離を h22[m]とし、第 3案内部材 2 7と第 2副摺動部 48との間の摺動抵抗を W2 [N]とするとき、

L2> 2- μ 2· (F2-hl2+W2-h22) / (F2-W2) · '· (6)

を満足するように、第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法が選ばれ る。第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法の上限値は、筐体 23内 で第 2主摺動部 47が第 2案内部材 26を摺動できる大きさに選ばれる。

第 2主摺動部 47の第 1方向 Aに関する寸法 L2が、 L2>2- μ 2· (F2-hl2+W2- h22)Z(F2— W2)を満足するように選ばれるので、第 2主摺動部 47と第 2案内部材 26との間の摺動抵抗が充分に小さくなり、第 2レンズ 45を滑らかに変位させることが できる。

図 11は、第 1主摺動部 37を拡大して模式的に示す図である。第 1主摺動部 37の 内径は、第 1案内部材 25の外径よりも、数十/ zm程度大きい。これは、温度変化によ る変形によっては、第 1主摺動部 37の内径が、第 1案内部材 25の外径よりも小さくな つて第 1主摺動部 37が第 1案内部材 25を摺動しなくなることを防ぐためである。第 1 主摺動部 37と第 1案内部材 25との間のわずかな隙間によって、摺動時に第 1レンズ 保持体 28が傾く。この第 1レンズ保持体 28の傾きを小さくするために、第 1主摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法を大きくする。

ここで、第 1主摺動部 37の第 1方向 Aに関する寸法を Ll[m]とし、第 1主摺動部 37 の内径を Dl[m]とし、第 1案内部材 25の外径を dl[m]とし、第 1レンズ保持体 28の 傾きの許容値を α 1 [rad]とし、第 1レンズ保持体 28の傾きを Θ 1 [rad] (0< Θ Κ α 1< πΖ2)とする。このとき、以下の式（7)が成立する。

Ll-tanQ 1 + dl/cos Θ 1 = D1 ·,·(7)

この式 (7)を変形すると、

Ll( Θ l) = (Dl-cos0 l-dl)/sin01 ·'·(8)

となる。 L1(01)は、 0< θ < π Ζ2の範囲では単調減少関数であるので、 0く αで あるためには、 L1(0 l)>Ll(al)であればよい。つまり、以下の式（9)が成立すれ ば、第 1レンズ保持体 28の傾きは、許容値である α 1 [rad]以下となり、光学特性は 保たれる。

Ll>(Dl-cosa l-dl)/sina 1 ·'·(9)

この点を踏まえて、本実施の形態では、式 (9)を満足するように、第 1主摺動部 37 の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法が選ばれる。第 1主摺動部 37の第 1軸線 31 に沿う方向に関する寸法の上限値は、筐体 23内で第 1主摺動部 37が第 1案内部材 25を摺動できる大きさに選ばれる。

第 1主摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法 L1が、 Ll> (Dl'cosa 1

— dl)Zsina 1を満足するように選ばれるので、第 1レンズ 35の傾き力 許容範囲内 に抑えられ、良好な光学特性を得ることができる。

第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法については、前述の第 1主 摺動部 37の第 1軸線 31に沿う方向に関する寸法に類似するので、簡略化して説明 する。第 2主摺動部 47の第 1方向 Aに関する寸法を L2[m]とし、第 2主摺動部 47の 内径を D2[m]とし、第 2案内部材 26の外径を d2[m]とし、第 2レンズ保持体 29の傾 きの許容値を α 2 [rad]とするとき、

L2> (D2-cosa2-d2)/sina2 ---(10)

を満足するように、第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法が選ばれ る。第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法の上限値は、筐体 23内 で第 2主摺動部 47が第 2案内部材 26を摺動できる大きさに選ばれる。

第 2主摺動部 47の第 2軸線 32に沿う方向に関する寸法 L2が、 L2> (D2-cos a 2

— d2)Zsina2を満足するように選ばれるので、第 2レンズ 45の傾き力 許容範囲内 に抑えられ、良好な光学特性を得ることができる。

以上のような本実施の形態によれば、第 1〜第 3案内部材 25〜27は、第 1〜第 3軸 線 31〜33を有し、第 1〜第 3軸線 31〜33は、平行に配置される。第 1レンズ保持体 28は、第 1レンズ 35保持部によって第 1レンズ 35を保持し、第 1主摺動部 37で第 1 案内部材 25に摺動して案内されるとともに、第 1副摺動部 38で第 3案内部材 27に摺 動して案内され、第 1方向 Aに変位可能に設けられる。第 2レンズ保持体 29は、第 2 レンズ 45保持部によって第 1レンズ 35と同軸に第 2レンズ 45を保持し、第 2主摺動部 47で第 2案内部材 26に摺動して案内されるとともに、第 2副摺動部 48で第 3案内部 材 27に摺動して案内され、第 1方向 Aに変位可能に設けられる。したがって第 1レン ズ 35と第 2レンズ 45との間の距離を、各レンズの光軸を一致させた状態で、変化させ ることがでさる。

第 1主摺動部 37と第 2主摺動部 47とは、異なる案内部材に案内されるので、第 1レ ンズ 35と第 2レンズ 45とを近接させるときに、第 1主摺動部 37と第 2主摺動部 47とが 干渉してしまうという不具合が回避される。また第 1副摺動部 38は、第 1方向 Aに関し て第 1主摺動部 37よりも小さい寸法を有し、かつ第 2副摺動部 48は、第 1方向 Aに関 して第 2主摺動部 47よりも小さい寸法を有するので、第 1副摺動部 38と第 2副摺動部 48とが同一の案内部材に案内されていても、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45とを近接さ せるときに、第 1副摺動部 38と第 2副摺動部 48とが干渉してしまうという不具合が回 避される。このように第 1主摺動部 37と第 2主摺動部 47とが干渉してしまうという不具 合が回避され、し力も第 1副摺動部 38と第 2副摺動部 48とが干渉してしまうという不 具合が回避されるので、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45とを充分に近接させることができ る。

第 1および第 2レンズ保持体 28, 29は、光学ズームの際に変位駆動される。本実施 の形態では、第 1主摺動部 37と第 2主摺動部 47とが干渉してしまうという不具合が回 避されるので、第 1レンズ 35と第 2レンズ 45とを、たとえば 0. 3mm程度の間隔まで近 接させることができる。また本実施の形態では、第 2主摺動部 47が第 2レンズ 45よりも 第 1方向一方 A1に突出して設けられるので、第 2レンズ 45を、第 4レンズ 72に対して たとえば 0. 3mmの間隔まで近接させることができる。

第 1副摺動部 38と第 2副摺動部 48とは、同一の案内部材に案内されるので、異な る案内部材に案内される場合に比べて、各案内部材の取付け誤差の累積が小さぐ これによつて第 1および第 2レンズ 35, 45の位置精度が高くなる。また第 1副摺動部 3 8と第 2副摺動部 48とは、同一の案内部材に案内されるので、異なる案内部材に案 内される場合に比べて、案内部材の本数が少なくなり、これによつてレンズユニット 21 が組み立てやすくなる。

また本実施の形態によれば、第 2主摺動部 47が、第 2レンズ 45よりも第 1保持部 36 側に突出して設けられるので、反対側に突出して設けられる場合に比べて、第 1レン ズ 35と第 2レンズ 45とを離反させることができる。換言すれば、第 2主摺動部 47の第 1方向 Aに関する寸法を、式 (6)および（10)を満足するように選んでも、筐体 23を大 型化する必要がないので、レンズユニット 21の小型化を図ることができる。

第 1主摺動部 37は、式 (6)および（10)を満足するので、第 1主摺動部 37と第 1案 内部材 25との間の摺動抵抗が小さくなり、また第 1案内部材 25に対する第 1主摺動 部 37の傾きが抑えられる。第 1主摺動部 37と第 1案内部材 25との間の摺動抵抗が 小さくなることによって、第 1レンズ 35を滑らかに変位させることができる。また第 1案 内部材 25に対する第 1主摺動部 37の傾きが抑えられることによって、第 1レンズ 35 の光軸の傾きを抑えることができる。

第 2主摺動部 37は、式 (6)および（10)を満足するので、第 2主摺動部 47と第 2案 内部材 26との間の摺動抵抗が小さくなり、また第 2案内部材 26に対する第 2主摺動 部 47の傾きが抑えられる。第 2主摺動部 47と第 2案内部材 26との間の摺動抵抗が 小さくなることによって、第 2レンズ 45を滑らかに変位させることができる。また第 2案 内部材 26に対する第 2主摺動部 47の傾きが抑えられることによって、第 2レンズ 45 の光軸の傾きを抑えることができる。

また本実施の形態によれば、第 1軸線 31と第 3軸線 33との間の距離は、第 2軸線 3 2と第 3軸線 33との間の距離と同一または略同一である。したがって、第 1レンズ保持 体 28の位置精度と、第 2レンズ保持体 29の位置精度とを、同じ程度にすることができ る。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を 変更することができる。たとえば第 1主摺動部 37が、第 1レンズ 35よりも第 2保持部 46 側に突出して設けられ、かつ第 2主摺動部 37が、第 2レンズ 45よりも第 1保持部 36側 に突出して設けられてもよい。この場合、筐体 23を大型化することなぐ第 1レンズ 35 と第 2レンズ 45とをさらに離反させることができる。また第 1および第 2駆動源 86, 96 は、共通であってもよい。

本発明は、その精神または主要な特徴力 逸脱することなぐ他のいろいろな形態 で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本 発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束され ない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のもので ある。

産業上の利用可能性

本発明によれば、第 1〜第 3案内部材は、第 1〜第 3軸線を有し、第 1〜第 3軸線は 、平行に配置される。第 1レンズ保持体は、第 1レンズ保持部によって第 1レンズを保 持し、第 1主摺動部で第 1案内部材に摺動して案内されるとともに、第 1副摺動部で 第 3案内部材に摺動して案内され、第 1および第 3軸線に沿って変位可能に設けら れる。第 2レンズ保持体は、第 2レンズ保持部によって第 1レンズと同軸に第 2レンズを 保持し、第 2主摺動部で第 2案内部材に摺動して案内されるとともに、第 2副摺動部 で第 3案内部材に摺動して案内され、第 2および第 3軸線に沿って変位可能に設けら れる。したがって第 1レンズと第 2レンズとの間の距離を、各レンズの光軸を一致させ た状態で、変化させることができる。

第 1主摺動部は、第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿って摺動させるとともに、摺動時 に第 1レンズ保持体の、第 1軸線に対する傾きを抑える。第 1主摺動部は、第 1軸線 に沿う方向に関する寸法が大きいほど、第 1案内部材に対する第 1主摺動部の傾き が抑えられる。そのため、第 1レンズの光軸の傾きを抑えることができる。また、第 1軸 線に沿う方向に関する寸法が大きいほど、第 1主摺動部と第 1案内部材との間の摺 動抵抗が小さくなる。

第 2主摺動部は、第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿って摺動させるとともに、摺動時 に第 2レンズ保持体の、第 2軸線に対する傾きを抑える。第 2主摺動部は、第 2軸線 に沿う方向に関する寸法が大きいほど、第 2案内部材に対する第 2主摺動部の傾き が抑えられる。そのため、第 2レンズの光軸の傾きを抑えることができる。また、第 2軸 線に沿う方向に関する寸法が大きいほど、第 2主摺動部と第 2案内部材との間の摺 動抵抗が小さくなる。

第 1副摺動部は、第 3案内部材と摺動し、第 1レンズ保持体が第 1案内部材まわりに 回転することを防ぐ。第 1軸線に沿う方向の寸法は、第 1主摺動部よりも小さい。 第 2副摺動部は、第 3案内部材と摺動し、第 2レンズ保持体が第 2案内部材まわりに 回転することを防ぐ。第 2軸線に沿う方向の寸法は、第 2主摺動部よりも小さい。 第 1主摺動部と第 2主摺動部とは、異なる案内部材に案内されるので、第 1レンズと 第 2レンズとを近接させるときに、第 1主摺動部と第 2主摺動部とが干渉してしまうとい う不具合が回避される。また第 1副摺動部と第 2副摺動部は、第 1主摺動部および第 2主摺動部と比べ、第 1軸線に沿う方向の寸法が小さい。したがって、第 1副摺動部と 第 2副摺動部とが同一の案内部材に案内されていても、第 1レンズと第 2レンズとを近 接させるときに、第 1副摺動部と第 2副摺動部とが干渉してしまうという不具合が回避 される。このように第 1主摺動部と第 2主摺動部とが干渉してしまうという不具合が回 避され、しかも第 1副摺動部と第 2副摺動部とが干渉してしまうという不具合が回避さ れるので、第 1レンズと第 2レンズとを充分に近接させることができる。

第 1副摺動部と第 2副摺動部とは、同一の案内部材に案内されるので、異なる案内 部材に案内される場合に比べて、各案内部材の取付け誤差の累積が小さぐこれに よって第 1および第 2レンズの位置精度が高くなる。また第 1副摺動部と第 2副摺動部 とは、同一の案内部材に案内されるので、異なる案内部材に案内される場合に比べ て、案内部材の本数が少なくなり、これによつてレンズユニットが組み立てやすくなる 本発明によれば、第 1主摺動部が、第 1レンズよりも第 2保持部側に突出して設けら れるので、反対側に突出して設けられる場合に比べて、第 1レンズと第 2レンズとを離 反させることができるとともに、レンズユニットを小型化できる。

本発明によれば、第 2主摺動部が、第 2レンズよりも第 1保持部側に突出して設けら れるので、反対側に突出して設けられる場合に比べて、第 1レンズと第 2レンズとを離 反させることができるとともに、レンズユニットを小型化できる。

本発明によれば、第 1補強部によって、第 1主摺動部と第 1保持部との連結部位が 補強されるので、落下などによる衝突時の衝撃によって第 1レンズ保持体が破損して しまうと!、う不具合を回避することができる。

本発明によれば、第 2補強部によって、第 2主摺動部と第 2保持部との連結部位が 補強されるので、落下などによる衝突時の衝撃によって第 2レンズ保持体が破損して しまうと!、う不具合を回避することができる。

本発明によれば、第 1および第 2案内部材が同一の部材に連結されるので、異なる 部材に連結される場合に比べて、第 1および第 2案内部材の平行度が高くなる。なぜ なら、異なる部材に連結される場合は、異なる部材を組み立てるときの誤差があるけ れども、同一の部材に連結される場合は、そのような誤差がないからである。第 1およ び第 2案内部材の平行度が高くなることによって、第 1および第 2レンズの位置精度 が高くなる。 本発明によれば、第 1軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第 1主摺動部の領域 面積が第 1保持部の領域面積よりも小さいので、第 1案内部材と第 2案内部材との間 の距離が小さくても、第 1レンズと第 2レンズとを近接させるときに、第 1主摺動部と第 2 主摺動部とが干渉してしまうという不具合を回避することができる。

本発明によれば、第 2軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第 2主摺動部の領域 面積が第 2保持部の領域面積よりも小さいので、第 1案内部材と第 2案内部材との間 の距離が小さくても、第 1レンズと第 2レンズとを近接させるときに、第 1主摺動部と第 2 主摺動部とが干渉してしまうという不具合を回避することができる。

本発明によれば、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法 L1が、 Ll > ( Dl ' cos a l— dl) Zsin a 1を満足するように選ばれるので、第 1レンズの傾き力 許 容範囲内に抑えられ、良好な光学特性を得ることができる。

本発明によれば、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法 L2が、 L2> ( D2- cos a 2— d2) Zsin a 2を満足するように選ばれるので、第 2レンズの傾き力 許 容範囲内に抑えられ、良好な光学特性を得ることができる。

本発明によれば、第 1駆動手段によって、第 1レンズ保持体を、第 1および第 3軸線 に沿って変位駆動し、第 2駆動手段によって、第 2レンズ保持体を、第 2および第 3軸 線に沿って変位駆動して、第 1レンズと第 2レンズとの間の距離を、各レンズの光軸を 一致させた状態で、変化させることができる。

本発明によれば、第 1押圧片は、第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿う方向一方へ押 圧し、第 1ばね力発生手段は、第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿う方向他方へ押圧す る。第 1駆動源によって第 1押圧片を第 1軸線に沿って変位駆動し、これによつて第 1 レンズ保持体を、第 1軸線に沿って変位駆動することができる。このとき、第 1ばね力 発生手段によって第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿う方向他方へ押圧しているので、 変位駆動時のがたつきの発生を抑えることができる。

本発明によれば、第 1ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 1案内部材に 外嵌されるので、落下などによる衝突時の衝撃によって、圧縮コイルばねが外れてし まうという不具合を防ぐことができる。

本発明によれば、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法 L1が、 Ll > 2- μ 1 · (Fl 'hl l +Wl 'h21)Z(Fl— Wl)を満足するように選ばれるので、第 1主摺 動部と第 1案内部材との間の摺動抵抗が充分に小さくなり、第 1レンズを滑らかに変 位させることができる。

本発明によれば、第 2押圧片は、第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿う方向一方へ押 圧し、第 2ばね力発生手段は、第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿う方向他方へ押圧す る。第 2駆動源によって第 2押圧片を第 2軸線に沿って変位駆動し、これによつて第 2 レンズ保持体を、第 2軸線に沿って変位駆動することができる。このとき、第 2ばね力 発生手段によって第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿う方向他方へ押圧しているので、 変位駆動時のがたつきの発生を抑えることができる。

本発明によれば、第 2ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 2案内部材に 外嵌されるので、落下などによる衝突時の衝撃によって、圧縮コイルばねが外れてし まうという不具合を防ぐことができる。

本発明によれば、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法 L2が、 L2> 2- μ 2· (F2'hl2+W2'h22)Z(F2—W2)を満足するように選ばれるので、第 2主摺 動部と第 2案内部材との間の摺動抵抗が充分に小さくなり、第 2レンズを滑らかに変 位させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1軸線を有する第 1案内部材と、

第 1軸線と平行な第 2軸線を有する第 2案内部材と、

第 1および第 2軸線と平行な第 3軸線を有する第 3案内部材とを備えたレンズュニッ トであって、

第 1案内部材に摺動し案内される第 1主摺動部と、第 3案内部材に摺動して案内さ れ、第 1軸線に沿う方向に関して第 1主摺動部より小さい第 1副摺動部とを備えた第 1 レンズ保持体と、

第 2案内部材に摺動し案内される第 2主摺動部と、第 3案内部材に摺動して案内さ れ、第 2軸線に沿う方向に関して第 2主摺動部より小さい第 2副摺動部とを備えた第 2 レンズ保持体

とを含むことを特徴とするレンズユニット。

[2] 第 1主摺動部は、第 1レンズよりも第 2保持部側に突出して設けられることを特徴と する請求項 1記載のレンズユニット。

[3] 第 2主摺動部は、第 2レンズよりも第 1保持部側に突出して設けられることを特徴と する請求項 1または 2記載のレンズユニット。

[4] 第 1レンズ保持体は、第 1主摺動部と第 1保持部との連結部位を補強する第 1補強 部をさらに備えることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか 1つに記載のレンズュ-ッ

[5] 第 2レンズ保持体は、第 2主摺動部と第 2保持部との連結部位を補強する第 2補強 部をさらに備えることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか 1つに記載のレンズュ-ッ

[6] 第 1および第 2案内部材は、同一の部材に連結されることを特徴とする請求項 1〜5 のいずれか 1つに記載のレンズユニット。

[7] 第 1レンズ保持体は、第 1軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第 1主摺動部の領 域面積が第 1保持部の領域面積よりも小さいことを特徴とする請求項 1〜6のいずれ 力 1つに記載のレンズユニット。

[8] 第 2レンズ保持体は、第 2軸線に垂直な面に垂直投影した場合、第 2主摺動部の領 域面積が第 2保持部の領域面積よりも小さいことを特徴とする請求項 1〜7のいずれ 力 1つに記載のレンズユニット。

[9] 第 1案内部材は、円柱状に形成され、

第 1主摺動部は、円筒状に形成されて、第 1案内部材が揷通され、

第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法を Ll [m]とし、第 1主摺動部の内 径を Dl [m]とし、第 1案内部材の外径を dl [m]とし、第 1レンズ保持体の傾きの許容 値を a l [rad]とするとき、

L1 (Dl ' cos 1— dlj Z sin 1

を満足するように、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする請求項 1〜8のいずれか 1つに記載のレンズユニット。

[10] 第 2案内部材は、円柱状に形成され、

第 2主摺動部は、円筒状に形成されて、第 2案内部材が揷通され、

第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法を L2 [m]とし、第 2主摺動部の内 径を D2 [m]とし、第 2案内部材の外径を d2 [m]とし、第 2レンズ保持体の傾きの許容 値を a 2 [rad]とするとき、

L2 > (D2 · cos α 2 - d2) /sin 2

を満足するように、第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする請求項 1〜9のいずれか 1つに記載のレンズユニット。

[11] 請求項 1〜10のいずれ力 1つに記載のレンズユニットと、

第 1レンズ保持体を、第 1および第 3軸線に沿って変位駆動する第 1駆動手段と、 第 2レンズ保持体を、第 2および第 3軸線に沿って変位駆動する第 2駆動手段とを 含むことを特徴とするレンズ駆動装置。

[12] 第 1駆動手段は、

第 1軸線に沿って変位可能に設けられ、第 1レンズ保持体に当接して、第 1レンズ 保持体を第 1軸線に沿う方向一方へ押圧する第 1押圧片と、

第 1押圧片を第 1軸線に沿って変位駆動する第 1駆動源と、

第 1レンズ保持体を第 1軸線に沿う方向他方へ弾発的に押圧する第 1ばね力発生 手段とを含むことを特徴とする請求項 11記載のレンズ駆動装置。

[13] 第 1ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 1案内部材に外嵌されることを 特徴とする請求項 12記載のレンズ駆動装置。

[14] 第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法を Ll [m]とし、第 1案内部材と第 1主摺動部との間の静止摩擦係数を 1とし、第 1押圧片による第 1軸線に沿う方向 一方への押圧力を F1 [N]とし、前記押圧力の作用点と第 1軸線との間の距離を hl l [m]とし、第 1軸線と第 3軸線との間の距離を h21 [m]とし、第 3案内部材と第 1副摺 動部との間の摺動抵抗を Wl [N]とするとき、

Ll > 2- μ 1 · (Fl -hl l +Wl -h21) / (Fl -Wl)

を満足するように、第 1主摺動部の第 1軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれること を特徴とする請求項 12または 13記載のレンズ駆動装置。

[15] 第 2駆動手段は、

第 2軸線に沿って変位可能に設けられ、第 2レンズ保持体に当接して、第 2レンズ 保持体を第 2軸線に沿う方向一方へ押圧する第 2押圧片と、

第 2押圧片を第 2軸線に沿って変位駆動する第 2駆動源と、

第 2レンズ保持体を第 2軸線に沿う方向他方へ弾発的に押圧する第 2ばね力発生 手段とを含むことを特徴とする請求項 11〜14のいずれか 1つに記載のレンズ駆動装 置。

[16] 第 2ばね力発生手段は、圧縮コイルばねであり、第 2案内部材に外嵌されることを 特徴とする請求項 15記載のレンズ駆動装置。

[17] 第 2主摺動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法を L2[m]とし、第 2案内部材と第

2主摺動部との間の静止摩擦係数を; z 2とし、第 2押圧片による第 2軸線に沿う方向 一方への押圧力を F2[N]とし、前記押圧力の作用点と第 2軸線との間の距離を hl2

[m]とし、第 2軸線と第 3軸線との間の距離を h22[m]とし、第 3案内部材と第 2副摺 動部との間の摺動抵抗を W2[N]とするとき、

L2> 2- μ 2· (F2-hl2+W2-h22) / (F2-W2)を満足するように、第 2主摺 動部の第 2軸線に沿う方向に関する寸法が選ばれることを特徴とする請求項 15また は 16記載のレンズ駆動装置。