(57)【要約】【課題】ピント調整により生じる磨耗粉等の塵がレンズに付着することを防止できる光学ユニットを提供することを目的とする。【解決手段】  鏡筒と前記鏡筒の外側に設けられる第１のカム面２０１Ａとを備える基台２０と、前記基台２０の上に載置され前記第１のカム面２０１Ａと係合する第１のカムピン２１１Ａを備える第１のカム部材２１と、前記第１のカム部材２１の上に載置され前記鏡筒の外側に第２のカム面２２１Ａを有する第２のカム部材２２と、前記第２のカム部材２２の上に載置され、前記鏡筒の外部に前記第２のカム面２２１Ａと係合する第２のカムピン２３１Ａを備えるレンズホルダ２３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒と前記鏡筒の外側に設けられる第１のカム面とを有する基台と、
前記第１のカム面に摺動可能に当接する第１のカムピンを有するとともに、手動により回転可能な第１のカム部材と、
前記第１のカム部材に載置され、前記鏡筒の外側に第２のカム面を有するとともに、駆動手段により回転可能な第２のカム部材と、
前記第２のカム面に摺動可能に当接する第２のカムピンを備えるレンズホルダと、から構成される、
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
請求項１の光学ユニットにおいて、
前記第１のカム部材には、当該第１のカム部材を手動で回転させるためのレバーが設けられている、
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２の光学ユニットにおいて、
前記基台と前記第１のカム部材とを異なる材質で形成した
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記第１のカム部材と前記第２のカム部材とを異なる材質で形成した
ことを特徴とする光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動のピント調整機構を備えた光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型なカメラを搭載した携帯電話やノート型パソコン等の電子機器が広く提供されるようになっている。これらの電子機器は、小型化及び軽量化の要請が大きい。
【０００３】
これらの電子機器が備える光学ユニットの組立作業において、ピントのずれが所定の許容誤差の範囲内に収まるように組立ピント調整をする必要がある。
また、このような光学ユニットにおいて、オートフォーカス機能を実現する場合には、自動の撮影ピント調整が必要である。
【０００４】
このような撮影ピント調整を実現する手法として、カム機構によりレンズホルダを光軸方向に移動させる手法がある。上述のカム機構は、鏡筒内部に設けられている（例えば特許文献１を参照）。このようなカム機構では、カム面とカムピンとの摩擦により微細な磨耗粉等の塵が発生する場合がある。
【特許文献１】特開２００２−８２２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、撮影ピント調整時に鏡筒内部で塵を発生させることがあり、レンズに塵が付着し品質を劣化させる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、組立及び撮影ピント調整により生じる磨耗粉等の塵がレンズに付着することを防止できる光学ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光学ユニットは、鏡筒と前記鏡筒の外側に設けられる第１のカム面とを有する基台と、前記第１のカム面に摺動可能に当接する第１のカムピンを有するとともに、手動により回転可能な第１のカム部材と、前記第１のカム部材に載置され、前記鏡筒の外側に第２のカム面を有するとともに、駆動手段により回転可能な第２のカム部材と、前記第２のカム面に摺動可能に当接する第２のカムピンを備えるレンズホルダと、から構成される、ことを特徴とする。
【０００８】
前記第１のカム部材には、当該第１のカム部材を手動で動作させるためのレバーを有してもよい。
【０００９】
前記基台と前記第１のカム部材とを異なる材質で形成することが望ましい。
【００１０】
前記第１のカム部材と前記第２のカム部材とを異なる材質で形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るピント調整機構及び光学ユニットは、組立ピント調整用のカム機構及び撮影ピント調整用のカム機構を、いずれも鏡筒外に備える。このため、ピント調整により生じる磨耗粉等の塵がレンズに付着することを防止でき、レンズの品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態におけるカメラの光学ユニットを、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１と図２は、それぞれ実施の形態に係る光学ユニット１の斜視図と断面図である。なお、図１及び図２では、特徴的な構成が理解し易くなるように、途中に介在するフィルタや絞り等を省略して示している。
【００１４】
光学ユニット１は、基台２０と、第１のカム部材である手動の組立ピント調整部材２１と、第２のカム部材であるリング状カム部材２２と、レンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃを備えたレンズホルダ２３とから構成される。なお、図示しない保護カバーが、図１において上方から基台２０に固定される。
【００１５】
基台２０には、図３に示すように、鏡筒２０３が突設されている。鏡筒２０３には基台２０の底面に固定された撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等）への光路となる略円形状の開口２０３Ａが形成される。また、以下で詳しく説明するように、基台２０上には、光学ユニット１の他の構成要素が光軸方向に順次載置される。
【００１６】
手動の組立ピント調整部材２１は、図４に示すように、略円環形状を成し、基台２０の開口２０３Ａと略同心円状になるように配置される。手動の組立ピント調整部材２１の底部には、略半円形状の突起である、複数の第１カムピン２１１Ａ、２１１Ｂ、２１１Ｃ、及び、２１１Ｄがレンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸を中心として等角度間隔で形成される。
【００１７】
図２に示すように、手動の組立ピント調整部材２１は、第１カムピン２１１Ａ乃至２１１Ｄのそれぞれが、基台２０上の鏡筒２０３の外周に沿って設けられた、複数の斜面である第１カム面２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ、及び、２０１Ｄに接するように、基台２０上に載置される。組立ピント調整部材２１は、基台２０の鏡筒２０３に遊嵌され、レンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸方向に移動可能に案内される。第１カム面２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ、及び、２０１Ｄの円弧の曲率は等しく形成される。
【００１８】
また、組立ピント調整部材２１の上面は、基台２０上に載置された状態でレンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸と垂直な平面となるように形成される。
【００１９】
手動の組立ピント調整部材２１の側壁からは、レバー２１２Ａ及び２１２Ｂが延在する。レバー２１２Ａ及び２１２Ｂは、対向して形成されている。レバー２１２Ａ及び２１２Ｂは、後述する手動の組立ピント調整の際に、作業者が手動の組立ピント調整部材２１を回転させるために用いられる。すなわち、レバー２１２Ａ及び２１２Ｂを把持して手動の組立ピント調整部材２１を回転させると、第１カムピン２１１Ａ乃至２１１Ｄが第１カム面２０１Ａ乃至２０１Ｄ上を摺動することにより、リング状カム部材２２を介してレンズホルダ２３がレンズ３０Ａ，３０Ｂ及び３０Ｃの光軸方向に移動して、レンズ３０Ａ乃至３０Ｃと撮像素子との距離が変化する。すなわち、組立時に手動でピント調整が可能となる。
【００２０】
なお、手動の組立ピント調整部材２１は、手動ピント調整によって回転する際、基台２０及びリング状カム部材２２との摩擦によって、その摩擦面で微細な磨耗粉等の塵を発生させる。
【００２１】
このような摩擦による塵の発生を抑制するため、基台２０及びリング状カム部材２２と組立ピント調整部材２１とは、互いに異なる材質で形成されることが望ましい。例えば、組立ピント調整部材２１は、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide：ポリフェニレンサルファイド）により形成され、基台２０及びリング状カム部材２２は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：液晶ポリマ）により形成されるようにすることで、磨耗粉等の塵の発生を抑制できる。
【００２２】
リング状カム部材２２は、図２に示すように、組立ピント調整部材２１上に載置される。リング状カム部材２２は、図５に示すように、略円環形状を成し、底面は平面状に形成され組立ピント調整部材２１の上面と接する。
【００２３】
リング状カム部材２２の上面には、複数の円弧状の斜面である第２カム面２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃ、が形成される。第２カム面２２１Ａ、２２１Ｂ、及び、２２１Ｃの円弧の角度は等しく形成される。
【００２４】
リング状カム部材２２の側面には、第２カム面２２１Ａ等の円弧の角度と同程度の角度に渡り、歯部２２２が設けられる。歯部２２２は、図示せぬ駆動機構（例えばステップモータ）からの駆動力を伝達するためのラック部であり、歯部２２２を、例えば、駆動機構の備えたギアと噛合させることにより、リング状カム部材２２は、駆動機構からの駆動力により、回転する。
【００２５】
リング状カム部材２２は、駆動機構からの駆動力により回転する際、組立ピント調整部材２１及びレンズホルダ２３との摩擦によって、その摩擦面で微細な磨耗粉等の塵を発生させる。
【００２６】
このような摩擦による塵の発生を抑制するため、組立ピント調整部材２１及びレンズホルダ２３とリング状カム部材２２とは、互いに異なる材質で形成されることが望ましい。例えば、組立ピント調整部材２１及びレンズホルダ２３は、ＰＰＳにより形成され、リング状カム部材２２は、ＬＣＰにより形成されるようにすることで、摩擦が減り塵の発生を抑制できる。
【００２７】
詳しくは述べないが、駆動機構は、例えば、カメラ内部に設けられた制御装置により制御され、撮影画像が撮像素子上に結像するように、自動的にピント調整を行ういわゆるオートフォーカス機能（以下では自動の撮影ピント調整と呼ぶ）を実現するために用いられる。
【００２８】
レンズホルダ２３は、略円筒形状を成し、カメラ本体に取り付けられた状態で撮像素子と対向するように、基台２０の開口２０３Ａと同心円上になるように配置される。図１に示すように、レンズホルダ２３の底部には、略半円形状の突起である、複数の第２カムピン２３１Ａ、２３１Ｂ、２３１Ｃ（以下、これらを総称して第２カムピン２３１と呼ぶ）が等間隔で形成される。
【００２９】
なお、複数の第２カムピン２３１は、レンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸を中心として等角度間隔で３つ形成されているが、そのうち２つの第２カムピン２３１は、図１において死角となって図示されていない。図２に示すように、第２カムピン２３１Ａ乃至２３１Ｃは、それぞれが、リング状カム部材２２上に設けられた、複数の円弧状の斜面である第２カム面２２１Ａ、２２１Ｂ、及び、２２１Ｃに接するように、リング状カム部材２２上に載置される。
【００３０】
レンズホルダ２３の側壁からは、ガイド部２３２Ａと２３２Ｂが延在し、ガイド部２３２Ａ及び２３２Ｂの先端部には、ガイド溝が形成される。ガイド溝には、基台２０に形成されたレンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸方向に伸びるガイドポスト２０２Ａ及び２０２Ｂが通される。ガイドポスト２０２Ａ及び２０２Ｂは、レンズホルダ２３の光軸方向の移動を案内するとともに、基台２０とレンズホルダ２３との相対角度を固定する。
【００３１】
リング状カム部材２２が、図示せぬ駆動機構により回転させられると、第２カム面２２１Ａ乃至２２１Ｃが第２カムピン２３１Ａ乃至２３１Ｃと当接して摺動することにより、レンズホルダ２３がレンズ３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの光軸方向に移動して、レンズ３０Ａ乃至３０Ｃと撮像素子との距離が変化する。すなわち、撮影時のピント調整が可能となる。
【００３２】
レンズホルダ２３の上面の中央部には、レンズホルダ２３内部に撮影画像を取り込むための開口２３４が形成される。
レンズホルダ２３の上面の外縁部には、略円環形状の凹部２３３が形成される。凹部２３３内には、カム機構の動作を安定化させるために、コイルバネ２４が載置される。このコイルバネ２４は、レンズホルダ２３をリング状カム部材２２側に付勢して、第１カム面と第１カムピンとの間、及び、第２カム面と第２カムピンとの間に適度な圧力を生じさせる。
【００３３】
レンズホルダ２３の内面には、図２に示すように、３枚のレンズ３０Ａ、３０Ｂ、及び、３０Ｃが嵌合される。レンズ３０Ａ、３０Ｂ、及び、３０Ｃは、レンズホルダ２３に嵌合された状態では、３枚のレンズの相対位置関係についての調整が不要な程度に精度よく固定される。
【００３４】
一方、レンズホルダ２３と基台２０上の撮像素子との距離は、被写体から距離に応じて調整を要する。
【００３５】
このように構成される光学ユニット１を有するカメラは、撮影可能距離範囲が規定される。撮影時には、被写体からの距離に応じて、図示せぬ制御装置及び駆動機構によってリング状カム部材２２が回転され、レンズホルダ２３と撮像素子との距離を調整する（自動の撮影ピント調整）。
【００３６】
一方、製造ばらつきにより、カメラ本体への光学ユニット１の取り付けが完了した状態では、リング状カム部材２２による撮影ピント調整な撮影範囲が撮影可能距離範囲を包含しない場合がある。このため、検査・調整工程において、リング状カム部材２２による撮影ピント調整可能な撮影範囲が撮影可能距離範囲を包含するように、作業者が手動で組立ピント調整部材２１を回転させて調整を実施する（手動の組立ピント調整）。
【００３７】
上述のように、本実施の形態の光学ユニット１は、組立ピント調整用のカム機構と撮影ピント調整用のカム機構とを有するが、いずれも鏡筒の外部に設けられている。このため、鏡筒内部の空間に、カム面とカムピンの摩擦により生じる磨耗粉等の塵が侵入せず、レンズに塵が付着することによる品質の劣化を防止することができる。
【００３８】
また、本実施の形態の光学ユニット１は、摺動する部材は、互いに異なる材質で形成されるため、カム面とカムピンの摩擦による磨耗粉等の塵の発生を抑制できる。
【００３９】
また、本実施の形態の光学ユニット１は、手動の組立ピント調整に用いる組立ピント調整部材２１と、自動の撮影ピント調整に用いるリング状カム部材２２とが重なり合って摺動する構成を有するため、光学ユニット１を小型化することができる。
【００４０】
上記実施の形態では、基台２０側から、組立ピント調整部材２１、リング状カム部材２２の順に載置される場合を例に説明したが、組立ピント調整部材２１とリング状カム部材２２が載置される順序は上記と逆であってもよい。
【００４１】
また、本発明の光学ユニットは、カムピン及びカム面の数や形状に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】光学ユニットの示す斜視図である。
【図２】光学ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】基台の平面図である。
【図４】（ａ）は、組立ピント調整部材の平面図である。（ｂ）は、組立ピント調整部材の側面図である。
【図５】（ａ）は、リング状カム部材の平面図である。（ｂ）は、リング状カム部材の側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    光学ユニット
２０    基台
２１    組立ピント調整部材
２２    リング状カム部材
２３    レンズホルダ
２４    コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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