(57)【要約】【課題】  組立て易く、光学部品を円滑に移動できるとともに、ナット部まわりで摩擦損失を生じない光学ユニットを提供する。【解決手段】  光軸Ｏを有する鏡筒16を保持してガイド軸31に沿って移動可能な鏡筒ホルダ35を、このホルダ35が一体的に有するナット39と、このナット39に螺合してステッピングモータ41により正逆回転されるリードスクリュー55とにより、光軸Ｏが伸びる方向に移動させるレンズ駆動装置11を前提とする。減速歯車列５１を介してモータ41の正逆回転をリードスクリュー55に伝達する。リードスクリュー55をそのねじ部55aとナット39との螺合部を中心に光軸Ｏが延びる方向に対し傾動可能に設けている。【選択図】  図１
2006293263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を有しこの光軸が伸びる方向に移動される光学部品と、
ナット部を一体的に有すると共に前記光学部品を保持した光学部品ホルダと、
この光学部品ホルダを前記光軸が伸びる方向に移動可能に案内するガイド部と、
ねじ部を有しこのねじ部を前記ナット部に螺合させて前記光学部品ホルダに支持され、前記光軸が延びる方向に対し傾動可能なリードスクリューと、
前記リードスクリューに正逆回転の動力を与える駆動部と、
を具備した光学モジュール。
【請求項２】
前記リードスクリューを支持するスラスト軸受と、このスラスト軸受に前記リードスクリューを押付ける付勢手段とを備えた請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記リードスクリューが前記スラスト軸受のスラスト軸受面に支持される被支持面の中央部から突出する小径端部を有し、前記スラスト軸受がその中央部にラジアル軸受面で区画されるラジアル軸受孔を有し、この軸受孔に前記小径端部を遊挿した請求項２に記載の光学モジュール。
【請求項４】
前記小径端部が前記スラスト軸受を貫通しているとともに、前記スラスト軸受面から前記ラジアル軸受面を隔てて位置した前記スラスト軸受の端部に、前記ラジアル軸受孔と連続してこの軸受孔より大径な逃げを設けた請求項３に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記リードスクリューを支持するスラスト軸受と、前記リードスクリューを支持するラジアル軸受と、前記スラスト軸受に前記リードスクリューを押付ける付勢手段とを備えた請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記駆動部の動力を前記リードスクリューに伝達する歯車列を備え、この歯車列の最終歯車が前記リードスクリューに設けられており、この最終歯車に対する入力歯車と前記最終歯車との噛み合い深さを、前記リードスクリューが最大に傾動したときの前記最終歯車の移動量より大きくした請求項１から５の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項７】
前記リードスクリューのねじ部及び前記ナット部に三角ねじ又は台形ねじを用いた請求項１から６の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項８】
前記ナット部が前記光学部品ホルダに圧入されているとともに、このナット部とこれに対して前記光軸が延びる方向に対向する固定部材との少なくともいずれか一方に、他方に向けて延びて前記光学部品ホルダの最大移動量を規定する延出部を設けた請求項１から７の内のいずれか１項に記載の光学モジュール。
【請求項９】
ラジアル軸受に支持された前記リードスクリューの前記ラジアル軸受と接触する部位と前記ねじ部の間に、前記リードスクリューと共に回転する歯車を備えた請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項１０】
光軸を有しこの光軸が伸びる方向に移動される光学部品と、
ねじ部を有したリードスクリューと、
前記ねじ部に螺合させたナット部により前記光軸が伸びる方向に移動する前記光学部品を保持した光学部品ホルダと、
この光学部品ホルダを前記光軸が伸びる方向に移動可能に案内するガイド部と、
前記リードスクリューに正逆回転の動力を与える駆動部と、を具備した光学モジュールにおいて、
前記リードスクリューの光軸方向の動作範囲を所定の量に規制する度当たり部を設けたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１１】
前記度当たり部の径は、前記リードスクリューの回転軸に対して前記ねじ部の外径よりも、小さいことを特徴とする請求項１０に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
前記駆動部の動力を前記リードスクリューに伝達する歯車列を備え、前記リードスクリューは、第一の歯車に噛み合い動力を伝達される第２の歯車と一体に回転し、これらのいずれかの歯車の歯幅は、前記所定の量よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の光学モジュール。
【請求項１３】
前記駆動部は、出力回転軸を有しユニット化されたモータであり、前記リードスクリューは前記出力回転軸と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または１０に記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記モータは、前記光軸が延びる方向に対し傾動可能に支持されていることを特徴とする請求項１３に記載の光学モジュール。
【請求項１５】
前記モータは、前記光軸に平行な一平面内においてのみ傾動可能に支持されていることを特徴とする請求項１４に記載の光学モジュール。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載した光学モジュールを用いたカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカード型デジタルカメラやカメラ付き電話等の携帯型電子機器に搭載されて、焦点調節やズーミング等のために移動される光学部品を備えた光学モジュール及びこれを用いたカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光軸が延びる方向(以下光軸方向と称する)にレンズを移動させるレンズ駆動装置において、リードスクリューを回転軸としたモータを備え、光軸方向に伸びるガイド軸を滑動可能なレンズ保持枠に実質的に一体に設けられたナットにリードスクリューを螺合させて、このスクリューの回転によりナットを光軸方向に移動させて、レンズを保持したレンズ保持枠を光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この他に、リードスクリューを回転軸としたモータを備え、このスクリューに光軸方向に移動なナット板を螺合し、光軸方向に伸びるガイド軸を滑動可能なレンズ保持枠をナット板に当接させ、このレンズ保持枠をナット板に付勢手段で押付けて、リードスクリューの回転により、ナット板とレンズを保持したレンズ保持枠とをガイド軸に滑動させながら光軸方向に移動させるレンズ駆動装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
このような場合、一般に、モータシャフトは、その内部の上下端など、ある程度離れた位置にラジアル軸受けを２つ備えており回転軸がぶれないように支持している。
また、リードスクリューの上下にラジアル軸受けを２つ備えたものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特許第3031127号公報（0007−0009、図１−図３）
【特許文献２】特開2002−296480号公報（0023−0030、図１−図４）
【特許文献３】特開平2-65650号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記いずれの公報に記載の技術でも、駆動用のモータが回転軸としてのリードスクリューを有していて、この回転でナットやナット板等のナット部材を光軸方向に移動させている。ところで、モータの回転軸は通常互いに離れて配置される一対の軸受を用いてモータフレームに支持されているので、こうした２点支持によって回転軸は実質的に傾かない状態となっている。
【０００５】
このため、特許文献１のようにナットがレンズ保持枠に実質的に一体化された構成であると、リードスクリューとガイド軸との平行度や位置のばらつきにより、リードスクリューの回転でナットを介して移動されるレンズ保持枠と、これを案内するガイド軸との間できしみやかじりを生じることがある。これを防止するには、前記ばらつきを極小とする組立てが要請され、特に、モータを高精度に取付ける必要があり、よって、組立が極めて困難になる。
【０００６】
これに対して、ナット部材（ナット板）とレンズ保持枠とが分かれている特許文献２の技術は、前記ばらつきの影響を受け難い易い点で好ましいが、この技術ではナット板を回転止めしなければならない。そのために、ナット板に設けた貫通孔をガイド軸に滑動可能に嵌合させている。したがって、ナット板は、その一端部をリードスクリューに螺合し、他端部をガイド軸に嵌合して設けられるので、このナット板を組込むのに手間がかかり、自動で組立てるには不向きである。
【０００７】
更に、ナット板のガイド軸との嵌合部に僅かながらも嵌め合い隙間があるので、モータを始動時瞬間的に、ナット板はリードスクリューとの螺合部を回転中心として微動する。しかも、ナット板に対してレンズ保持枠は付勢手段の付勢力で押し当てられている。したがって、ナット板及びレンズ保持枠の互いに当接している部分の表面精度によっては、前記微動に伴う摩擦損失が大きくなることがある。
【０００８】
本発明の目的は、組立て易く、光学部品を円滑に移動できるとともに、ナット部まわりで摩擦損失を生じない光学ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光軸を有する光学部品を保持してガイド部に沿って移動可能な光学部品ホルダを、このホルダが一体的に有するナット部と、このナット部に螺合して駆動部により正逆回転されるリードスクリューとにより、前記光軸が伸びる方向に移動させる光学モジュールを前提とする。
【００１０】
そして、前記課題を解決するために本発明は、伝動機構を介して前記駆動部の正逆回転を前記リードスクリューに伝達し、かつ、前記リードスクリューをそのねじ部と前記ナット部との螺合部を中心に前記光軸が延びる方向に対し傾動可能に設けている。
【００１１】
本発明では、駆動部の外に配置したリードスクリューを駆動部に伝達機構を介して連結し、このリードスクリューを、光学部品ホルダに設けられたナット部との螺合部を中心に傾動可能に設けている。これにより、リードスクリューの回転により光学部品ホルダをガイド部に沿って移動させる際に、ガイド部に対するリードスクリューの位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリューが自由に傾動されるので、前記ばらつきによる悪影響が抑制される。これとともに駆動部の取付け精度が前記ばらつきの発生に関与しなくなる。更に、ナット部は光学部品ホルダに一体的であるので、光学部品ホルダをガイド部に沿って移動させる際に、ナット部と光学部品ホルダとの間で摩擦損失を生じることがない。
【００１２】
又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューの一端を支持するスラスト軸受と、このスラスト軸受に前記リードスクリューを押付ける付勢手段とを備えている。この発明の形態では、リードスクリューをナット部との螺合部だけではなくスラスト軸受でも支持できるとともに、このスラスト軸受側にリードスクリューを片寄せして、このスクリューが軸方向にがたつくことを抑制できる。
【００１３】
又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューが前記スラスト軸受のスラスト軸受面に支持される被支持面の中央部から突出する小径端部を有し、前記スラスト軸受がその中央部にラジアル軸受面で区画されるラジアル軸受孔を有し、この軸受孔に前記小径端部を遊挿している。この発明の形態では、回転駆動されるリードスクリューが傾動した場合に、このスクリューをラジアル方向にも支持して、傾動状態でのリードスクリューの回転を安定させることができる。
【００１４】
又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューを支持するスラスト軸受と、前記リードスクリューを支持するラジアル軸受と、前記スラスト軸受に前記リードスクリューを押付ける付勢手段とを備えている。この発明の形態では、リードスクリューをナット部との螺合部だけではなくスラスト軸受でも支持できるとともに、このスラスト軸受側にリードスクリューを片寄せして、このスクリューが軸方向にがたつくことを抑制でき、しかも、ラジアル方向のがたつきも抑制できる。
【００１５】
又、本発明の好ましい形態では、前記小径端部が前記スラスト軸受を貫通しているとともに、前記スラスト軸受面から前記ラジアル軸受面を隔てて位置した前記スラスト軸受の端部に、前記ラジアル軸受孔と連続してこの軸受孔より大径な逃げを設けている。この発明の形態では、リードスクリューが傾動されようとする場合に、スラスト軸受のラジアル軸受孔を貫通したリードスクリューの小径端部が、スラスト軸受のラジアル軸受面以外の部分に当たってリードスクリューの傾動を妨げることを防止できる。又、本発明の好ましい形態では、前記伝動機構が減速歯車列からなり、この歯車列の最終歯車が前記リードスクリューに設けられており、この最終歯車に対する入力歯車と前記最終歯車との噛み合い深さを、前記リードスクリューが最大に傾動したときの前記最終歯車の移動量より大きくしている。この発明の形態では、リードスクリューが最大に傾動したときでも、最終歯車とこれに対する入力歯車との噛み合いが外れることがなく、駆動部の回転をリードスクリューに確実に伝動して、光学部品ホルダを移動させることができる。
【００１６】
又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューのねじ部及び前記ナット部に三角ねじ又は台形ねじを用いている。この発明の形態では、ねじ部とナット部との間には噛み合い隙間があるとの条件下で、ねじ山が傾斜面となっているので、付勢手段の付勢力の分力によってナット部に対するリードスクリューのセンタリング精度を高くできる。
【００１７】
又、本発明の好ましい形態では、前記ナット部が前記光学部品ホルダに圧入されているとともに、このナット部とこれに対して前記光軸が延びる方向に対向する固定部材との少なくともいずれか一方に、他方に向けて延びて前記光学部品ホルダの最大移動量を規定する延出部を設けている。この発明の形態では、光学部品ホルダが最大に移動すると、延出部が固定部材又はナット部に当たるので、光学部品ホルダが最大に移動して静止した状態で、それ以上リードスクリューに回転力が与えられることがあっても、その際の回転力でナット部が光学部品ホルダから引き抜かれることを防止できる。
【００１８】
又、本発明の好ましい形態では、ラジアル軸受に支持された前記リードスクリューの前記ラジアル軸受と接触する部位と前記ねじ部の間に、前記リードスクリューと共に回転する歯車を備えている。この発明の形態では、リードスクリューの傾動による歯車のかみ合い部のぶれを小さくすることができるので、歯車のかみ合い外れの恐れを軽減することができる。
【００１９】
又、本発明の光学モジュールでは、光軸を有しこの光軸が伸びる方向に移動される光学部品と、ナット部を一体的に有すると共に前記光学部品を保持した光学部品ホルダと、この光学部品ホルダを前記光軸が伸びる方向に移動可能に案内するガイド部と、ねじ部を有しこのねじ部を前記ナット部に螺合させて前記光学部品ホルダに支持されたリードスクリューと、駆動部と、この駆動部の正逆回転を前記リードスクリューに伝達する伝動機構と、を具備した光学モジュールにおいて、前記リードスクリューの光軸方向の動作範囲を規制する度当たり部を設けている。この発明によれば、リードスクリューのスラスト方向の動作を所定の範囲内に規定することができるので、リードスクリューの挙動を安定化させることができる。
【００２０】
又、本発明の好ましい形態では、前記度当たり部の径は、前記リードスクリューの回転軸に対して前記ねじ部の外径よりも、小さいことを特徴としている。この発明の形態によれば、リードスクリューの回転により度当たり部が度当たりした際に度当たり部とねじ部の摩擦によりリードスクリューの回転が抑制されることが、希に起きるが、度当たり部の径がねじ部の外径よりも小さいことで、リードスクリュー反転による、抑制の解除を容易にすることができる。
【００２１】
又、本発明の好ましい形態では、前記リードスクリューは、第一の歯車に噛み合い動力を伝達される第２の歯車とともに回転し、これらのいずれかの歯車の歯幅は、前記所定の量よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガイド部に対するリードスクリューの位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリューが自由に傾動されて、光学部品ホルダとこれを案内するガイド部との間できしみやかじりを生じることを抑制するので、光学部品を円滑に移動できる。これとともに、駆動部の取付け精度が前記ばらつきの発生に関与しなくなるので、駆動部の取付けに高い精度を要しないだけではなく、ナット部が光学部品ホルダと一体的であり、ナット部と光学部品ホルダとを別々に組込む手間も要しないので、組立て易い。更に、既述のようにナット部が光学部品ホルダに一体的であるので、光学部品ホルダをガイド部に沿って移動させる際に、ナット部まわりで摩擦損失を生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００２４】
図１中符号１１はで示す光学モジュール例えばレンズ駆動装置は、カード型デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの携帯型電子機器に搭載される。なお、図１はレンズ駆動装置１１全体を図３中Ｆ１−Ｆ１線に沿って断面して示した図である。このレンズ駆動装置１１は、回路基板１２と、ベース部材１３と、支え部材１４と、カバー１５と、光学部品例えば鏡筒１６と、駆動部１７とを具備している。
【００２５】
回路基板１２の裏面には、この回路基板１２より硬い支持板２１が絶縁状態に積層されている。回路基板１２の長手方向一端部１２ａは、回路基板１２に表側に起立するように折れ曲がっていると共に、更に支持板２１と略平行に折り曲げられている。回路基板１２の表面には、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子２２が装着されている。
【００２６】
ベース部材１３は例えば長方形であって、回路基板１２の表面の固定されている。図１中符号２３はベース部材１３を固定するために支持板２１を貫通してベース部材１３に螺合されたねじを代表的に一つ示している。ベース部材１３の長手方向一端側部分には、撮像素子２２を収容すると共に鏡筒１６の配置を許すための段付き孔２４が形成されている。
【００２７】
ベース部材１３の長手方向他端側部分には支え部材１４が固定されている。支え部材１４は駆動部１７の一部を支持する部材であり、本実施形態では歯車支えとして機能している。この支え部材１４は非磁性材からなる。
【００２８】
カバー１５はベース部材１３の上部に位置決めされて、このベース部材１３にねじ止めされている。カバー１５は、その一端部に鏡筒１６の入射面と対向する窓孔２７を有している。カバー１５の他端部は支え部材１４を覆っていて、駆動部１７の一部を支持する支持部例えば歯車支えとして機能している。
【００２９】
カバー１５には、断面が円形の互いに平行な複数の軸、例えばガイド軸３１と回り止め軸３２とが固定されている。ガイド軸３１はガイド部をなしている。回り止め軸３２はガイド軸を兼ねている。これらガイド軸３１及び回り止め軸３２は、窓孔２７の周方向に略１８０°離れていて、カバー１５の裏側に突設されている。ガイド軸３１の先端部はベース部材１３に設けた支持穴２５に圧入気味に挿入されており、同様に、回り止め軸３２の先端部はベース部材１３に設けた他の支持穴２６に圧入気味に挿入されている。図１及び図２中符号Ａはガイド軸３１つまりガイド部の中心軸線を示している。
【００３０】
鏡筒１６はその内部に収められた複数のレンズ１６ａを有している。図１中符号Ｏは鏡筒１６の光軸を示している。この光軸Ｏに対してガイド軸３１の中心軸線Ａは設計上は平行となるように指定されている。鏡筒１６の外周には鏡筒ホルダ３５がねじ込んで固定されている。鏡筒ホルダ３５は、光学部品ホルダであって、金属又は合成樹脂の成形品である。
【００３１】
この鏡筒ホルダ３５の外周部には複数例えば一対の摺動部３６,３７が一体に設けられている。一方の摺動部３６は、断面円形の孔を有していて、これを貫通するガイド軸３１の外周に摺動可能に嵌合されている。他方の摺動部３７は、Ｕ字状の溝を有していて、これを貫通する回り止め軸３２の外周に嵌合されている。これにより鏡筒１６は、そのレンズ１６ａを撮像素子２２に対向させてガイド軸３１と回り止め軸３２とわたって支持されている。この支持状態において鏡筒１６は、撮像素子２２に対して接離する方向、言い換えれば光軸Ｏが延びる方向（光軸方向）に移動可能に設けられている。この移動により、撮像素子２２に対する鏡筒１６の合焦点動作が行われる。
【００３２】
図１〜図３に示すように鏡筒ホルダ３５は、その外周及び摺動部３６と一体に連続する張出し部３５ａを有している。張出し部３５ａには、ナット部が一体的に設けられている。すなわち、本実施形態の場合には、張出し部３５ａにこれを厚み方向に貫通する段付き構造のナット固定孔３８が形成されていて、このナット固定孔３８にナット部をなすナット３９が固定されている。
【００３３】
この場合、ナット３９は、金属製品であり、鍔部３９ａを有していて、この鍔部３９ａがナット固定孔３８の段部に位置決めされるまで、ナット固定孔３８にこの固定孔３８の大径開口端側から圧入されている。鍔部３９ａの外周はローレット加工されており、圧入によりローレットが鏡筒ホルダ３５に食い込むことにより、後述のリードスクリュー５５の回転時に、回転方向にナット３９が弛むのを防止している。圧入により鏡筒ホルダ３５に固定されたナット３９は、張出し部３５ａの厚み内に納まっている。ナット３９が有した雌ねじ部のねじ山の断面形状は三角又は台形であり、したがって、ナット３９は三角ねじ又は台形ねじである。
【００３４】
なお、本発明でナット部とは、切削加工により張出し部３５ａにねじ溝を直接形成した態様も含んでいる。更に、インサート成形により金属製のナット３９を鏡筒ホルダ３５と一体的にすることもでき、又、接着により一体的にすることも可能である。
【００３５】
駆動部１７は、駆動部例えば電気モータ具体的にはステッピングモータ４１と、伝動機構例えば減速歯車列５１とを備えている。
【００３６】
ステッピングモータ４１は、例えばステップ角が180°の２極のモータであって、図１及び図３に示すように一対のコイルブロック４２と、ヨーク４３と、ロータ４４とを備えている。コイルブロック４２及びヨーク４３はステ−タを形成している。
【００３７】
コイルブロック４２は、鉄心４５と励磁コイル４６とを有している。鉄心４５は、コア部４５ａの長手方向両端に夫々ヨーク連結部４５ｂ,４５ｃを設けてなり、そのヨーク連結部４５ｃは一対のコイルブロック４２を一体とするためにこれらコイルブロック４２に共用されている。このため、鉄心４５は、そのヨーク連結部４５ｃの両側に、夫々にコア部４５ａを介してヨーク連結部４５ｂが配置された構成となっている。励磁コイル４６はコア部４５ａに夫々巻き付けられている。
【００３８】
励磁コイル４６の励磁によって発生する磁束を導くヨーク４３は、平板状であって、一つの端部４３ａと一対の端部４３ｂ,４３ｃとを有している。一対の端部４３ｂ,４３ｃはヨーク連結部４５ｂ,４５ｃに夫々連結され、これら一対の端部４３ｂ,４３ｃ間に位置した端部４３ａはヨーク連結部４５ｃに連結されている。ヨーク４３の各端部４３ａ〜４３ｃを除いた磁路部分４３ｄは、コイルブロック４２に重なることなく、コイルブロック４２の側方に突出されている。この磁路部分４３ｄにはロータ通孔４７が形成されている。ロータ通孔４７にはロータ４４が配置されている。ロータ４４の外周部は周方向に隣接する所定領域ごとに互いに異なる極性に着磁されている。
【００３９】
したがって、ステッピングモータ４１は、その励磁コイル４６に図示しないモータドライバを介して駆動パルスが印加されるたびに、ロータ通孔４７を区画する壁に所定領域に現われる極性（Ｓ極又はＮ極）との間に生じる磁気作用によって、180°のステップ角で回転される。
【００４０】
ステッピングモータ４１のコイルブロック４２はカバー１５の裏面に固定されており、磁路部分４３ｄは支え部材１４に支持されている。図１及び図中符号４８は、コイルブロック４２とヨーク４３との連結を兼ねてステッピングモータ４１をカバー１５に固定したねじを示している。これらのねじ４８は回路基板１２の一端部１２ａを共締めしており、それにより、回路基板１２と励磁コイル４６とに渡るモータリードの配線を容易にしている。
【００４１】
ステッピングモータ４１のロータ４４は、その一端部を支え部材１４に設けた第１の軸受穴１４ａに嵌合させるとともに、他端部をカバー１５の歯車支え部として機能する部分に設けた第１の軸受穴１５ａに嵌合して、回転自在に支持されている。ロータ４４の軸部外周に駆動歯車４４ａが設けられている。この駆動歯車４４ａは例えばロータ４４の軸部と一体に形成されているが、別に作られた駆動歯車４４ａをロータ４４の軸部外周に嵌め付けてもよい。
【００４２】
減速歯車列５１は、平歯車からなる複数例えば第１〜第３の減速歯車５２〜５４を有している。第１の減速歯車５２は、その一端部を支え部材１４に設けた第２の軸受穴１４ｂに嵌合させるとともに、他端部をカバー１５の歯車支え部として機能する部分に設けた第２軸受穴１５ｂに嵌合して、回転自在に支持されている。この第１の減速歯車５２は駆動歯車４４ａに噛み合わされている。第２の減速歯車５３は、第１の減速歯車５２より小径であり、第１の減速歯車５２と同じ中心軸線を有して第１の減速歯車５２に一体に形成されている。第３の減速歯車５４は、減速歯車列５１の最終歯車をなすものであって、第２の減速歯車５３に噛み合わされている。従って、第２の減速歯車５３は第３の減速歯車５４に対する入力歯車である。
【００４３】
この減速歯車列５１は、図３に示すように第３の減速歯車５４の一部を除いてステッピングモータ４１の投影領域内に配置されている。これにより、ステッピングモータ４１と鏡筒１６との間が、減速歯車列５１の配設スペースを原因として大きく離れることを抑制して、レンズ駆動装置１１全体のコンパクト化が図られている。第３の減速歯車５４は、図２において鏡筒ホルダ３５の張出し部３５ａの上方に配置されている。
【００４４】
最終歯車である第３の減速歯車５４はリードスクリュー５５の一端側部位５５ａに連結されている。なお、第３の減速歯車５４はリードスクリュー５５と一体に形成することもできる。リードスクリュー５５は金属又は合成樹脂製であり、その一端側部位５５ａの端面は平坦面で形成されている。一端側部位５５ａと反対側に位置するリードスクリュー５５の他端部は第１の小径端部５５ｂをなしている。この第１の小径端部５５ｂはリードスクリュー５５の最小径をなす部位である。リードスクリュー５５には、その第１の小径端部５５ｂ寄りにねじ部５５ｃが形成されている。このねじ部５５ｃのねじ山の断面形状は三角又は台形であり、したがって、ねじ部５５ｃは三角ねじ又は台形ねじである。
【００４５】
図２に示すようにリードスクリュー５５は、その軸方向中間部のねじ部５５ｃをナット３９に螺合して支持されて、これらねじ部５５ｃとナット３９との螺合部を支点として光軸方向に対して傾動可能に設けられている。ここに、傾動とは、リードスクリュー５５の中心軸線Ｂが、ガイド部をなしたガイド軸3１の中心軸線Ａと平行ではなく、この中心軸線Ａに対して傾くように前記螺合部を中心に動く状態を指している。この傾動は、以下説明するようにリードスクリュー５５の軸方向の少なくとも一端部好ましくは両端部がラジアル方向の動きを禁止されていないことと、前記螺合部に通常の噛み合いの公差に基づく径方向の微小な遊びがあることによって可能である。
【００４６】
カバー１５の裏面にねじ止めされているヨーク４３の磁路部分４３ｄは固定部材として機能している。このヨーク４３の磁路部分４３ｄは、ナット３９が固定された張出し部３５ａと対向する部位を有しており、この部位には通孔５６が形成されている。この通孔５６にリードスクリュー５５が通されている。リードスクリュー５５の通孔５６を貫通した部位の直径は通孔５６より小径であり、これらの間にはリードスクリュー５５の傾動を許容する隙間が形成される。リードスクリュー５５と一体に回転する第３の減速歯車５４とこれに噛み合った第２の減速歯車５３との噛み合い深さは、リードスクリュー５５が最大に傾動したときの第３の減速歯車の移動量より大きく設定されている。これにより、リードスクリュー５５が最大に傾動したときでも、第３の減速歯車５４とこれに対する入力歯車である第２の減速歯車５３との噛み合いが外れることがない。よって、ステッピングモータ４１の回転動力をリードスクリュー５５に確実に伝動させて、後述するように鏡筒ホルダ３５を移動させることができる。図１及び図２に示すようにリードスクリュー５５の一端側部位５５ａは、カバー１５の裏面に取付けられたスラスト軸受５７に突き当たって支持されている。この支持では、スラスト方向、つまり、リードスクリュー５５がカバー１５を裏面から貫通する方向の動きが規制されているだけで、リードスクリュー５５の軸方向と直交する方向の移動は許容されている。リードスクリュー５５の第１の小径端部５５ｂは、ベース部材１３に形成した例えば孔からなる逃げ部５８に挿入されている。逃げ部５８は第１の小径端部５５ｂより大径であるため、この逃げ部５８においてリードスクリュー５５の軸方向と直交する方向の第１の小径端部５５ｂの移動が許容されている。
【００４７】
リードスクリュー５５は例えばコイルばね５９の付勢力でスラスト軸受５７に押付けられている。コイルばね５９は、付勢手段をなすものであって、前記張出し部３５ａの裏面とベース部材１３との間に挟設されている。したがって、コイルばね５９は鏡筒ホルダ３５を介してリードスクリュー５５をスラスト軸受５７に向けて付勢している。この場合、コイルばね５９のばね力は、張出し部３５ａとナット３９とのスラスト方向の引掛り部、本実施形態ではナット３９の鍔部３９ａ裏面に主として加わり、このナット３９を介してリードスクリュー５５をスラスト方向に付勢するから、ばね力によってナット３９が鏡筒ホルダ３５から抜けるおそれがない。なお、図３中符号６０は鏡筒１６の移動位置を検出する位置センサを示している。
【００４８】
ステッピングモータ４１の所定数の駆動パルスが印加されて、このステッピングモータ４１が正転又は逆転されると、そのロータ４４の回転が減速歯車列５１により減速されてリードスクリュー５５に伝動され、このリードスクリュー５５が回転される。リードスクリュー５５のねじ部５５ａが螺合したナット３９は、ガイド軸３１及び回り止め軸３２により回転を妨げられている鏡筒ホルダ３５に一体化されているので、ナット３９とリードスクリュー５５との噛み合いによって、リードスクリュー５５の回転運動が鏡筒ホルダ３５の厚み方向、つまり光軸Ｏが延びる方向（光軸方向）の直線運動に変換される。これにより、鏡筒ホルダ３５がガイド軸３１及び回り止め軸３２を摺動しつつ移動されて、この鏡筒ホルダ３５が保持したレンズ１６ａの撮像素子２２に対する合焦点動作が行われる。
【００４９】
こうして動作されるレンズ駆動装置１１においては、鏡筒ホルダ３５を撮像素子２２に対して進退させるリードスクリュー５５の中心軸線Ｂと、このスクリュー５５に近い位置で鏡筒ホルダ３５の移動を案内するガイド軸３１の中心軸線Ａとが平行度や位置が正確であることが理想である。しかし、実際には、所定公差内での各部品の寸法のばらつきや組立精度のばらつき、又は光軸Ｏの調整などによって、中心軸線Ａと中心軸線Ｂとの平行度や位置が正確でない場合がある。
【００５０】
このような場合であっても、前記レンズ駆動装置１１では、既述のようにリードスクリュー５５は、その両端を動かないように固定されることなくナット３９との螺合部を中心に傾動可能に設けられている。このため、リードスクリュー５５の回転により鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１等に沿って移動させる際に、ガイド軸３１を基準とするリードスクリュー５５の位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリュー５５が自由に傾動されて、ガイド軸３１とリードスクリュー５５との位置及び平行度の前記ばらつきによる悪影響、すなわち、光学部品ホルダとこれを案内するガイド部との間できしみやかじりを生じることが抑制される。したがって、鏡筒ホルダ３５とともにレンズ１６ａを円滑に移動させることができる。
【００５１】
このレンズ１６ａの移動においては以下の理由により高精度に位置決めできる。すなわち、前記構成のレンズ駆動装置１１では、リードスクリュー５５は、その一端を支持するスラスト軸受５７にコイルばね５９で押付けられている。これにより、リードスクリュー５５をナット３９との螺合部だけではなくスラスト軸受５７でも支持して、傾動可能なリードスクリュー５５を、不用意にふらつかないように安定した状態に支持できる。しかも、前記押付けによりリードスクリュー５５がスラスト軸受５７側に片寄せされるので、リードスクリュー５５がその中心軸線Ｂが延びる方向、言い換えれば、光軸方向にがたつくことを抑制できる。これにより、レンズ１６ａを保持した鏡筒１６の光軸方向に沿う位置精度を高めることができる。
【００５２】
更に、リードスクリュー５５のねじ部５５ａ及びナット３９に三角ねじ又は台形ねじを用いたので、ねじ部５５ａとナット３９とのねじ山の傾斜面で得られるコイルばね３９のばね力の分力によって、ねじ部５５ａとナット３９との間には噛み合い隙間を利用してナット３９に対するリードスクリュー５５のセンタリング精度を高くできる。これにより、レンズ１６ａを保持した鏡筒１６の位置精度を高めることができる。
【００５３】
又、前記構成のレンズ駆動装置１１では、リードスクリュー５５が、ステッピングモータ４１には直結されておらず、減速歯車列５１を介して連結されているので、ステッピングモータ４１の取付け精度が前記ばらつきの発生に関与しなくなる。このため、ステッピングモータ４１の取付けに高い精度を要しないので、その組込みが容易である。しかも、リードスクリュー５５をナット３９に螺合させることにより、このリードスクリュー５５を傾動可能に設けて、ガイド軸３１に対するリードスクリュー５５の位置及び中心軸線Ｂの平行度を高精度に要しないので、リードスクリュー５５の組込みも容易である。更に、ナット３９が鏡筒ホルダ３５に一体的に設けられていて、このナット３９と鏡筒ホルダ３５とを別々に組込む手間も要しないので、組み込みが容易である。しかも、本実施形態では、ねじ２３,４８、及び撮像素子２２が予め実装された回路基板１２以外の各部品は、ベース部材１３を基準としてその上方から順次組込んで組立てることができるので、自動組立に適している。したがって、前記レンズ駆動装置１１は、容易に組立てることができる。
【００５４】
更に、既述のようにナット３９が鏡筒ホルダ３５に一体的に固定されているので、合焦点動作において鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１に沿って移動させる際に、鏡筒ホルダ３５に対してナット３９が僅かでも可動することがない。このため、ナット３９と鏡筒ホルダ３５との間で摩擦損失を生じることがなく、ステッピングモータ４１の駆動力（トルク）も軽減できる。図４及び図５は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なる事項はリードスクリュー５５の一端側部位５５ａの構成と、この一端側部位を支持するスラスト軸受５７の構成である。
【００５５】
詳しくは、リードスクリュー５５の一端側部位５５ａは、被支持面６１と第２の小径端部６２と有している。被支持面６１は、一端側部位５５ａの肩面をなすように平坦な面で形成されているとともに、スラスト軸受５７のスラスト軸受面５７ａに支持される面である。第２の小径端部６２は被支持面６１の中央部から一体に突出されている。この第２の小径端部６２の断面は円形である。
【００５６】
スラスト軸受５７は、リング形状をなしていて、図５（Ａ）（Ｂ）に示すようにスラスト軸受面５７ａと、ラジアル軸受孔５７ｂと、逃げ５７ｃとを有している。スラスト軸受５７の中央部に位置するラジアル軸受孔５７ｂは、第２の小径端部６２より大径であって、ラジアル軸受面５７ｂ１によって区画されている。このラジアル軸受面５７ｂ１はスラスト軸受面５７ａに対して直角方向に連なっている。逃げ５７ｃは、スラスト軸受面５７ａに対してラジアル軸受面５７ｂ１を隔てて位置されたスラスト軸受５７の端部に、ラジアル軸受孔５７ｂと連続する丸い凹みによって形成されている。この逃げ５７ｃは、ラジアル軸受孔５７ｂより大径であり、例えばラジアル軸受孔５７ｂから離れるに従って次第に径が大きくなっている。しかし、これに代えて径に変化がない丸穴で形成することもできる。
【００５７】
スラスト軸受５７は、カバー１５に設けた軸受取付け孔１５ｃに圧入して固定されている。軸受取付け孔１５ｃは大径孔部と小径孔部とを有していて、その大径孔部にスラスト軸受５７が圧入されている。小径孔部の径は逃げ５７ｃの最大径以上である。
【００５８】
スラスト軸受５７に対しリードスクリュー５５は、その被支持面６１をスラスト軸受５７のスラスト軸受面５７ａに押し当てるとともに、第２の小径端部６２をラジアル軸受孔５７ｂに遊びを持って貫通させる（つまり遊挿させて）、支持されている。この支持状態では、リードスクリュー５５の傾動動作を許す隙間δが、第２の小径端部６２とラジアル軸受面５７ｂ１との間に形成されている。この隙間δは、図５（Ａ）に示すようにラジアル軸受面５７ｂ１の高さｈとし、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）に示すようにリードスクリュー５５が最大に傾動したときの角度をθとしたとき、tanθ＜（δ／ｈ）の関係を満たして設けるとよい。なお、以上説明した事項以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００５９】
この第２実施形態でも、レンズ１６ａの合焦点動作で、リードスクリュー５５の回転により鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１等に沿って移動させる際に、ガイド軸３１を基準とするリードスクリュー５５の位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリュー５５が自由に傾動される。したがって、第２実施形態でも本発明の課題を解決できる。
【００６０】
この場合に、スラスト軸受５７が逃げ５７ｃを有していることによって、図５（Ｂ）に示すようにスラスト軸受５７のラジアル軸受孔５７ｂを貫通したリードスクリュー５５の第２の小径端部６２が、スラスト軸受５７のラジアル軸受面５７ｂ１以外の部分に当たってリードスクリュー５５の傾動を妨げることを防止できる。
【００６１】
しかも、回転駆動されるリードスクリュー５５が傾動した場合、図５（Ｂ）に示すようにリードスクリュー５５は、その被支持面６１をスラスト軸受面５７ａに接して支持されるだけではなく、第２の小径端部６２をラジアル軸受面５７ｂ１に接して支持される。このようにリードスクリュー５５の一端側部位５５ａがラジアル方向にも支持されるので、傾動状態でのリードスクリュー５５の回転を安定させることができる。
【００６２】
図６は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第３実施形態が第１実施形態と異なる事項は、鏡筒ホルダ３５の最大移動量の規制に、鏡筒ホルダ３５と一体的なナット３９を関与させた点である。
【００６３】
詳しくは、張出し部３５ａに圧入されたナット３９は、張出し部３５ａと対向するヨーク(固定部材)４３に指向する環状の延出部３９ｂｂを一体に有している。延出部３９ｂｂは、張出し部３５ａのヨーク対向面から突出されている。この延出部３９ｂｂは、鏡筒ホルダ３５が基準位置（リードスクリュー５５に回転動力が伝動されていない状態でコイルばね５９により規定される鏡筒ホルダ３５の位置）からカバー１５側に移動させられた場合に、図６中二点差線で示すようにヨーク４３に当接可能である。この延出部３９ｂｂの先端とヨーク４３との間の間隙によって、鏡筒ホルダ３５の最大移動量Ｌが規定されている。なお、以上説明した事項以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００６４】
このため、第３実施形態でもレンズ１６ａの合焦点動作で、リードスクリュー５５の回転により鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１等に沿って移動させる際に、ガイド軸３１を基準とするリードスクリュー５５の位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリュー５５が自由に傾動される。したがって、第３実施形態でも本発明の課題を解決できる。
【００６５】
ところで、鏡筒ホルダ３５をカバー１５に寄る方向へ移動させて行われるレンズ１６ａの合焦点動作中に、ステッピングモータ４１の制御不良等で、リードスクリュー５５が過剰に回転駆動が継続される恐れが考えられる。この場合、鏡筒ホルダ３５の移動量が最大値に達すると、ナット３９の延出部３９ｂｂが図６中二点差線で示すようにヨーク４３に当接される。鏡筒ホルダ３５の移動が妨げられた状態でリードスクリュー５５が回転すると、ナット３９は鏡筒ホルダ３５に対して引抜かれる方向に力を受ける。しかし、以上の当接によりナット３９はヨーク４３で押えられているので、前記力によってナット９が鏡筒ホルダ３５のナット固定孔３８から引抜かれることがない。このときリードスクリュー５５の回転が止められるので、ステッピングモータ４１はロックする。
【００６６】
又、第３実施形態においては、ナット３９に延出部３９ｂｂを設けることに代えて、固定部材であるヨーク４３からナット方向に突出する延出部３９ｂを設けて、或いはヨーク４３とナット３９の双方に延出部３９ｂを設けて、鏡筒ホルダ３５の最大移動量を規定するとともにリードスクリュー５５が過剰に回転を継続した場合にナット３９の抜けを防止することもできる。
【００６７】
図７は本発明の第４実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第４実施形態が第１実施形態と異なる事項は、リードスクリュー５５の所定の傾動を許容しつつ、このリードスクリュー５５をラジアル方向からも支持する構成を有した点である。
【００６８】
詳しくは、第３の減速歯車５４とリードスクリュー５５のねじ部５５ｃとの間のスクリュー軸部分がラジアル方向に支持されている。このために、図７の例では、ステータのヨーク４３にラジアル方向の支持要素として例えばラジアル軸受６５が圧入により取付けられていて、この軸受６５に前記スクリュー軸部分が貫通されている。
【００６９】
なお、前記スクリュー軸部分が貫通する中間プレート（図示しない）を支え部材１４等に取付ける場合には、ラジアル軸受６５をステータではなく前記中間プレートに圧入等により取付けることも可能である。又、前記中間プレート自体をラジアル方向の支持要素として利用して、これを貫通する前記スクリュー軸部分をラジアル方向に支持してもよい。なお、以上説明した事項以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００７０】
このため、第４実施形態でもレンズ１６ａの合焦点動作で、リードスクリュー５５の回転により鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１等に沿って移動させる際に、ガイド軸３１を基準とするリードスクリュー５５の位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリュー５５が、ラジアル軸受６５によって制限された範囲で自由に傾動される。したがって、第４実施形態でも本発明の課題を解決できる。しかも、前記傾動をラジアル軸受６５によって制限しているので、リードスクリュー５５のラジアル方向のがたつきを所定の小さい範囲に抑制できる。このことは、第２の減速歯車５３から第３の減速歯車５４の噛み合いが外れることを抑制するのに有効である。
【００７１】
図８は本発明の第５実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第５実施形態が第１実施形態と異なる事項は、リードスクリュー５５を傾動可能に両端支持するとともに、このリードスクリュー５５をスラスト方行に付勢するコイルばね５９の配置を変更した点等である。
【００７２】
詳しくは、鏡筒ホルダ３５の張出し部３５ａには、ベース部材１３と対向する面側からナット３９が圧入により固定されていて、このナット３９にリードスクリュー５５のねじ部５５ｃが螺合して通されている。リードスクリュー５５のねじ部５５ｃ側の一端は、ベース部材１３の表面に露出してこのベース部材１３に埋め込んだスラスト軸受５７に支持されている。
【００７３】
カバー１５の裏面には、スラスト軸受に代えてラジアル軸受７１が取付けられている。このラジアル軸受７１の構成及びカバー１５に対する取付けの構成は、図４に示した第３実施形態のカバー１５とスラスト軸受５７との関係と同じであるので、説明を省略する。第３の減速歯車５４側のリードスクリュー５５の他端は小径端部６２を有している。この小径端部６２はラジアル軸受７１のラジアル軸受孔に遊挿入させることによって、リードスクリュー５５の他端がラジアル方向に支持されている。小径端部６２の周面は前記ラジアル軸受孔の内面に摺接しておらず相互間には隙間があるとともに、小径端部６２の根元側に形成されたリードスクリュー５５の肩部はラジアル軸受７１の端面とは接しておらず、これら相互間にも隙間がある。これらの隙間によってリードスクリュー５５の傾動が許されている。
【００７４】
又、リードスクリュー５５をスラスト軸受５７に押付ける付勢手段としてのコイルばね５９は、ガイド軸３１を巻装するように鏡筒１６とカバー１５との間に挟設されている。したがって、コイルばね５９はラジアル軸受７１側からリードスクリュー５５をスラスト軸受５７に付勢している。なお、以上説明した事項以外の構成は第１実施形態と同じである。
【００７５】
このため、第５実施形態でもレンズ１６ａの合焦点動作で、リードスクリュー５５の回転により鏡筒ホルダ３５をガイド軸３１等に沿って移動させる際に、ガイド軸３１を基準とするリードスクリュー５５の位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリュー５５が、ラジアル軸受７１によって制限された範囲で自由に傾動される。したがって、第５実施形態でも本発明の課題を解決できる。しかも、合焦点動作でのリードスクリュー５５の傾動をラジアル軸受７１によって限られた範囲としているので、リードスクリュー５５のラジアル方向のがたつきを所定の小さい範囲に抑制できる。このことは、第２の減速歯車５３から第３の減速歯車５４の噛み合いが外れることを抑制するのに有効である。
【００７６】
図９は本発明の第６実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同一部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第６実施形態が第１実施形態と異なる事項は、リードスクリュー５５の両端の形状と、第１実施形態における支え部材１４を、ベース部材１３として一体的に構成した点である。コイルばね５９により上方に付勢されるリードスクリュー５５の一端５５ａは、第２実施形態と同様、スラスト軸受５７によりスラスト方向及びラジアル方向に支持されている。ベース部材１３とリードスクリュー５５の間には第一の隙間８０を有しており、その周辺のベース部材１３は、ベース部材度当たり部１３ｅを有し、リードスクリュー５５の他端部はリードスクリュー度当たり部５５ｅを有している。ここでは、ベース部材度当たり部１３ｅは、平坦な形状である。また、リードスクリュー度当たり部５５ｅは平坦な形状である。
【００７７】
駆動モジュールの動作中に、例えば、鏡筒ホルダ３５を上方に動作させた時、通常であれば位置センサ等を使用した制御により制御的な上方の制限位置まで移動することができる。ところが、何らかの原因により制御にエラーが生じた場合、制御的な上方の制限位置を超えて鏡筒ホルダ３５が移動してしまうことが希にある。その際は、機械的な上方の制限位置、例えば、鏡筒ホルダ３５とカバー１５が接触する位置、まで鏡筒ホルダ３５が移動してしまい、さらにリードスクリュー５５が回転されると、リードスクリュー５５が下方に下がってきてしまうことが考えられる。しかしながら、ここでは、第一の隙間８０が無くなり、ベース部材度当たり部１３ｅとリードスクリュー度当たり部５５ｅが接触し、リードスクリュー５５の動作を規制することができる。ここで、第一の隙間８０の量は、第２の減速歯車５３の回転軸方向の幅、いわゆる歯幅よりも小さくしている。これにより、リードスクリュー５５の軸方向に移動してしまい、第一の隙間８０が無くなっても、第２の減速歯車５３と第３の減速歯車５４の噛み合いが外れることがない。第３の減速歯車５４の歯幅を、第一の隙間８０より大きくしても同様の効果が得られる。
【００７８】
またリードスクリュー５５はその際、リードスクリュー５５とナット３９はねじが締まる原理で度当たり部の摩擦により締め付けられてしまうことがあり、動作方向を反転させ鏡筒ホルダ３５を下方に動作させようとしたとき、締め付けを解除するために比較的に大きなトルクが必要となることがある。この解除に必要なトルクは、リードスクリュー５５のラジアル方向への接触面、ここではリードスクリュー度当たり部５５ｅの径が小さい方が、摩擦力の減少により、小さくなり、また、摩擦係数のばらつきの寄与率も小さくなるため、安定的に締め付けを解除することができる。ここでは、リードスクリュー５５のねじ径よりも小さい径のリードスクリュー度当たり部５５ｅを有している。
【００７９】
また、リードスクリュー度当たり部５５ｅに油やグリス、コーティングなどの潤滑手段を具備し、摩擦条件を安定化させ、締め付けの解除をしやすくすることも可能であるため、好ましい。
【００８０】
また、ベース部材度当たり部１３ｅはベース部材１３に一体的に設けたが、図８のように特別に潤滑性の良い材料などで別体のものを固定しても良い。
【００８１】
また、リードスクリュー度当たり部５５ｅは図８のように、球状の形状などにして接触面積を小さくするのも望ましい。
【００８２】
図１０は本発明の第７実施形態を示している。この実施形態は本発明の光学モジュールを電子機器に応用した、使用例である。また、この実施形態で以前の実施形態と同一部分には、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８３】
光学モジュール１１は、例えば、カメラに搭載するカメラモジュール１００に組み込むことができる。カメラモジュール１００は例えば、光学モジュール１１と、撮像素子２２と、回路ブロック１０１から構成されている。撮像素子２２は光学モジュール１１の光学部品１６であるレンズを介して焦点調節やズーミング等が行われた像を電子信号に変換する。回路ブロック１０１は制御部１１１とモータドライバ１０５と信号処理部１１３等を備えている。制御部１１１はＣＰＵ及びメモリなどを有していて、撮像素子２２の動作を制御すること等を含むカメラモジュール１００全般の制御を担う。モータドライバ１０５はモータに必要な駆動信号を印可するものであり、信号処理部１１３は撮像素子２２から出力された撮像信号を処理して制御部１１１に供給するものである。
【００８４】
図１１は本発明の第８実施形態を示している。図１１はレンズ駆動装置２００の断面図を示している。
レンズ駆動装置２００は、ベース部材２０５と、カバー２０６と、光学部品ホルダー２０１と駆動部とを具備している。また、駆動部を駆動するため、若しくは、撮像素子を備えた回路基板を備えている（図示しない）。更には、光学部品ホルダー２０１の雌ねじ部２０１ａにはレンズユニット（図示しない）がねじ込まれて固定されるようになっている。
駆動部は、ここでは円筒型のステッピングモータ２０８を備えている。ステッピングモータ２０８は、コイル２１１に信号を入力し、ヨーク２１０に磁気回路を形成し、磁石２０９との間に磁力を発生させ、磁石２０９に回転力が生じる構造となっている。磁石２０９は回転軸であるリードスクリュー２０７の磁石保持部２０７ｂに圧入または接着などで固定されているため、リードスクリュー２０７と一体的に回転する。これらステッピングモータ２０８の構成部品はユニット化されている。リードスクリュー２０７はねじ部２０７ａを備えており、光学部品ホルダー２０１に固定されたナット２０４に、螺合している。この螺合面には若干の遊びがある。
また、リードスクリュー２０７は一つのラジアル軸受と一つのスラスト軸受に支持されている。ここでは、ステッピングモータ２０８に内蔵された軸受２１２のラジアル軸受孔２１２ａと、スラスト軸受面２１２ｂにより、リードスクリュー２０７を支持している。ラジアル軸受孔２１２ａとリードスクリュー２０７のラジアル軸受孔との接触面には若干の遊びが設けられている。
更に、ステッピングモータ２０８はベース部材２０５に設けられたモータガイド部２１３によって、光軸Ｏに垂直な平面方向及び平行方向に位置決めされている。また、ステッピングモータ２０８は、モータ支持板２１４によりベース部材２０５に固定されている。すなわち、ステッピングモータ２０８はベース部材２０５に対して、動作不可能に固定されている。
ガイド軸２０２は、光学部品ホルダー２０１を光軸Ｏと平行なガイド軸中心線Ａに沿って、動作可能に案内している。
付勢ばね２０３は、光学部品ホルダー２０１を光軸Ｏの方向に付勢し、その付勢力は、リードスクリューのねじ部２０７ａとナット２０４とのOLE_LINK1螺合OLE_LINK1のがたを片側に寄せ、更には、ステッピングモータ２０８の回転軸であるリードスクリュー２０７をスラスト軸受面２１２ｂに対して付勢し、ステッピングモータ２０８のスラストがたを抑えている。
リードスクリュー２０７の先端にはスラスト度当たり部２０７ｃが設けられている。この形状は円柱状で、リードスクリューねじ径よりも小さい直径となっている。カバー２０６とスラスト度当たり部２０７ｃの間には通常、スラスト隙間２２３を有している。
以上の構成により、ステッピングモータ２０８の回転動作に伴い、光学部品ホルダー２０１を直線的に動作させることができる。また、リードスクリュー２０７はガイド軸２０２に対して傾動可能に設けられているため、円滑に光学部品ホルダー２０１を動作させることができる。
また、通常必要とされるステッピングモータ２０８の２つのラジアル軸受の内一つをなくすことができるので安価なレンズ駆動装置を提供することができる。
また、リードスクリュー２０７が動作中、上方向に移動してしまう状況に陥ったとき、スラスト隙間２２３が無くなりスラスト度当たり部２０７ｃとカバー２０６が一番最初に当たるが、スラスト度当たり部２０７ｃの径が小さいため、締め付けを容易に解除することができる。
なお、ここでは上側の軸受けを削除したが、軸受けのがたをリードスクリュー２０７の傾動を妨げない量だけ設けても、同様の効果が得られる。例えば２０μｍ以上のがたを設ける、特には、４０〜６０μｍのがたを設けるのが好ましい。
図１２〜１４は、本発明の第９実施形態を示している。図１２はレンズ駆動装置２００の断面図である。図１３は図１２の上面側からリードスクリュー２０７のねじ螺合部分を図示している。図１４は図１２に示したリードスクリュー２０７を軸線Ｂに対して９０度回転させた位置から見た断面図である。
この実施形態は基本的には第８実施形態と同様な構成であるので、同一部分には第８実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第９実施形態が第８実施形態と異なる事項はリードスクリュー２０７の支持方法、ステッピングモータ２０８の支持方法の構成である。
詳しくは、リードスクリュー２０７はステッピングモータ２０８に内蔵された軸受２１２、２１５によりラジアル方向にリードスクリュー中心軸線Ｂ方向に少し離れた位置で規制されている。また、リードスクリュー２０７は光学部品ホルダー２０１と一体に形成されているねじ面２０１ｃと螺合している。ねじ面２０１ｃは光学部品ホルダー２０１のＵ字部２０１ｂの内側の側面の片側に設けられている。
このため、ねじ面２０１ｃはリードスクリュー２０７をＣ方向に規制していないので、図１２における左右方向（矢印Ｃの方向）のキシミに関しては、防止することができる。
ステッピングモータ２０８は、ベース部材２０５に設けられたモータガイド部２１３によって軸受け２１２をガイドし、ある程度、平面位置を決められている。また、ベース部材２０５に設けられた回転止め部２１６とステッピングモータ２０８に設けられた回転位置規制部２１７により、ステッピングモータ２０８の軸線Ｂに対する回転動作を規制している。しかしながら、矢印Ｄ方向にはモータガイド部２１３を支点とした傾動動作を可能としている。すなわち、ステッピングモータ２０８の回転動作しない部分を傾動可能に支持している。また、ここでは矢印Ｄ方向は、矢印Ｃ方向に対して、光軸Ｏに垂直な面内で直交する関係になるよう構成されている。
このため、矢印Ｄの方向のキシミに関しては、ステッピングモータ２０８すなわちリードスクリュー２０７の傾動によって防止することができる。
付勢ばね２０３はリードスクリュー２０７とねじ面２０１ｃの螺合のスラストがたを無くすとともに、ステッピングモータ２０８とベース部材２０５のスラスト方向の位置を規制している。
したがって、軸線Ａと軸線Ｂの位置関係による平面方向のキシミを防止することができ、円滑に光学部品ホルダー２０１を動作させることができる。
図１５は、本発明の第１０実施形態を示している。この実施形態は基本的には第９実施形態と同様な構成であるので、同一部分には第９実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第１０実施形態が第９実施形態と異なる事項はリードスクリュー２０７の支持方法、ステッピングモータ２０８の支持方法の構成である。
リードスクリュー２０７は、光学部品ホルダー２０１と別体で設けられたナット２０４と螺合している。ナット２０４は付勢ばね２０３の付勢力により軸線Ｂ方向に光学部品ホルダー２０１と当接しており、かつ、光学部品ホルダー２０１に軸線Ｂと異なる位置に設けられた回転案内ピン２１８により、光学部品ホルダー２０１に対して回転可能に支持されている。
そのため、図１５の図面（紙面）に垂直な方向に関するキシミに関しては、ナット２０４の回動により防止することができる。
また、ステッピングモータ２０８は、ベース部材２０５に設けられたモータガイド部２１３によりステッピングモータ２０８の一端において平面方向位置をガイドされ、ベース部材２０５に設けられた回転止め部２１６により回転方向の動作を規制されている。そのため、ステッピングモータ２０８は図１５の左右方向に対して傾動可能となり、その方向のキシミを防止することができる。
したがって、軸線Ａと軸線Ｂの位置関係による平面方向のキシミを防止することができ、円滑に光学部品ホルダー２０１を動作させることができる。
図１６は、本発明の第１１実施形態を示している。この実施形態は基本的には第８実施形態と同様な構成であるので、同一部分には第８実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第１１実施形態が第８実施形態と異なる事項は、ステッピングモータ２０８の動力を伝達する伝達機構として平歯車を使用している点と、ステッピングモータ２０８の回転軸受構造である。
詳しくは、ステッピングモータ２０８はベース部材２０５に対して完全に固定されており、その回転軸２２０はステッピングモータ２０８に内蔵された二つの軸受２１２、２１５によりラジアル方向に支持されている。また、回転軸２２０には駆動歯車２２１が固定されており、リードスクリュー２０７に固定された従動歯車２２２に動力を伝達している。
リードスクリュー２０７は軸受２２４により、ラジアル方向、また、付勢ばね２０３の付勢方向に対向するスラスト方向に、支持されている。
これにより、軸線Ａと軸線Ｂの位置関係による平面方向のキシミを防止することができ、円滑に光学部品ホルダー２０１を動作させることができる。
また、リードスクリュー２０７の先端にはリードスクリューのスラスト規制部２０７ｃが設けられておりスラスト隙間２２３との作用により、リードスクリューねじの締め付けを解除しやすい構造となっている。
図１７は、本発明の第１２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１０実施形態と同様な構成であるので、同一部分には第１０実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。第１２実施形態が第１０実施形態と異なる事項は、リードスクリュー２０７及びステッピングモータ２０８の支持方法である。
リードスクリュー２０７はステッピングモータ２０８に内蔵された軸受２１５、２１２によって、ラジアル方向に規制されている。更にリードスクリュー２０７の上側先端部には半球状のばね受け２０７ｄが設けられており、カバー２０６に固定された回転軸付勢ばね２２５により、ばね受け２０７ｄを軸線Ｂ方向に付勢している。これによりリードスクリュー２０７はスラスト方向に付勢される。このスラストに付勢されたリードスクリュー２０７は、ベース部材２０５に当接される。ここでは、ベース部材２０５に設けられたモータガイド部２１３に当接される。
モータガイド部２１３は更に、ステッピングモータ２０８の平面方向をガイドしている。ここでは、リードスクリュー２０７の下側端部をラジアル方向にガイドしている。
また、ステッピングモータ２０８は、第１０実施形態と同様に回転止め機構を備えている。
以上の構成により、ステッピングモータ２０８は光軸と平行な一面内（図１７の軸線Ｂに垂直な方向）での傾動が可能となり、この方向におけるキシミを防止することができる。また、この方向に垂直な方向に関しては、リードスクリュー２０７に螺合するナット２０４が回転案内ピン２１８に沿って、回転可能であるため、キシミを防止することができる。
これらにより、軸線Ａと軸線Ｂの位置関係による平面方向のキシミを防止することができ、円滑に光学部品ホルダー２０１を動作させることができる。
また、付勢ばね２０３がリードスクリュー２０７のねじ部２０７ａとナット２０４との螺合のがたを片側に寄せ、回転軸付勢ばね２２５がステッピングモータ２０８の回転軸であるリードスクリュー２０７をスラスト軸受面（モータガイド部２１３のスラスト面）に対して付勢し、ステッピングモータ２０８のスラストがたを抑えている。これにより、付勢ばね毎に機能を分けているため、それぞれの付勢ばね力を小さくすることができる。特に、回転軸付勢ばね２２５の付勢力は回転軸近傍で接しているため、大きなトルクロスにはならないが、付勢ばね２０４の付勢力は駆動部に対して大きな負荷になりやすい。そのため、付勢ばね２０４の付勢力を抑えることができるので、駆動部に対して大きな負荷にならない。そのため、駆動部を小さくすることができ、レンズ駆動装置の小型化を図ることができる。  なお、本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば、光軸を有する光学部品を保持してガイド部に沿って移動可能な光学部品ホルダを、このホルダが一体的に有するナット部と、このナット部に螺合して駆動部により正逆回転されるリードスクリューとにより、前記光軸が伸びる方向に移動させる光学モジュールにおいて、伝動機構を介して前記駆動部の正逆回転を前記リードスクリューに伝達し、かつ、前記リードスクリューをそのねじ部と前記ナット部との螺合部を中心に前記光軸が延びる方向に対し傾動可能とする手段を以下のように構成することも可能である。
【００８５】
すなわち、リードスクリューの一端部を図５に例示したラジアル軸受孔を有したスラスト軸受で支持するとともに、リードスクリューの他端部も図５に例示したラジアル軸受孔を有したスラスト軸受で支持し、かつ、ねじ部に近い位置に配置されたリードスクリューの他端側部位のラジアル方向の遊びを、伝動機構に近い位置に配置されたリードスクリューの一端側部位のラジアル方向の遊びより大きくし、２０μｍ以上にする。特には、４０μｍ程度であると安定した性能を得ることができる。これによって、リードスクリューの回転により、鏡筒ホルダ等の光学部品ホルダをガイド部であるガイド軸等に沿って移動させる際に、伝動機構での回転力の伝動機能を損なうことなく、ガイド軸を基準とするリードスクリューの位置及び平行度のばらつきに応じてリードスクリューを自由に傾動させて、本発明の課題を解決することが可能である。
【００８６】
又、本発明は、光軸を有する光学部品を保持してガイド軸に沿って移動可能な光学部品ホルダを、このホルダが一体的に有するナット部と、このナット部に螺合して駆動部により正逆回転されるリードスクリューとにより、前記光軸が伸びる方向に移動させる光学モジュールにおいて、以下のように構成することも可能である。
【００８７】
すなわち、ガイド軸が圧入などにより一体化されているカバー（一方のベース部材）に、第１の軸受を圧入などにより固定して、この第１の軸受に伝動機構に近い位置に配置されたリードスクリューの一端部を回転自在に支持する。又、他のベース部材に第２の軸受を圧入などにより固定して、この第２の軸受に、リードスクリューのねじ部に近い位置に配置されたリードスクリューの他端側部位に回転自在に挿通させる。これにより、ガイド軸を基準とするリードスクリューの位置及び平行度のばらつきを生じないように軸受にリードスクリューを両端支持して設けることができる。
【００８８】
又、以上の実施形態においては、駆動部としてモータを例にして説明したが、それ以外の動力源でも可能であり、例えば、手動で動力を入力することも構わない。
【００８９】
又、以上の実施形態においては、駆動部により発生した回転力を歯車列によってリードスクリューに伝達したものであったが、例えば、駆動部の出力軸とリードスクリューを一体にして、直接リードスクリューを駆動部で動作させるような伝達機構でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図２】図１のレンズ駆動装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１のレンズ駆動装置をそのカバー及び歯車支えを外して示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は図４のレンズ駆動装置が備えるスラスト軸受けまわりを夫々異なる状態で示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るレンズ駆動装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態に係る光学モジュールを応用したカメラモジュールを示す断面図である。
【図１１】本発明の第８実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１２】本発明の第９実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１３】本発明の第９実施形態に係るリードスクリューのねじ螺合部分を示す上面図である。
【図１４】本発明の第９実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１５】本発明の第１０実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【図１７】本発明の第１２実施形態に係るレンズ駆動装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１１  レンズ駆動装置（光学モジュール）
１６  鏡筒(光学部品)
１６ａ  鏡筒(光学部品)のレンズ
Ｏ  鏡筒(光学部品)の光軸
１７  駆動部
３１  ガイド軸（ガイド部）
Ａ  ガイド軸（ガイド部）の中心軸線
３２  回り止め軸
３５  鏡筒ホルダ（光学部品ホルダ）
３５ａ  鏡筒ホルダ（光学部品ホルダ）の張出し部
３８  ナット固定孔
３９  ナット（ナット部）
３９ｂ  ナットの延出部
４１  ステッピングモータ（駆動部）
４３  ヨーク（固定部材）
４４  ロータ
４４ａ  ロータの駆動歯車
５１  減速歯車列（伝動機構）
５２  第１の減速歯車
５３  第２の減速歯車(入力歯車)
５４  第３の減速歯車(最終歯車)
５５  リードスクリュー
５５ａ  リードスクリューの一端側部位
５５ｂ  リードスクリューの第１の小径端部
５５ｃ  リードスクリューのねじ部
Ｂ  リードスクリュー中心軸線
５７  スラスト軸受
５７ａ  スラスト軸受のスラスト軸受面
５７ｂ  スラスト軸受のラジアル軸受孔
５７ｂ１  ラジアル軸受孔のラジアル軸受面
５７ｃ  スラスト軸受の逃げ
５８  逃げ部
５９  コイルばね（付勢体）
６１  リードスクリューの被支持面
６２  リードスクリューの第２の小径端部
６５  ラジアル軸受
７１  ラジアル軸受
２００  レンズ駆動装置
２０１  鏡筒ホルダ
２０２  ガイド軸
２０３  付勢ばね
２０４  ナット
２０７  リードスクリュー
２０８  ステッピングモータ
２１２  軸受
２１５  軸受
２１６  回転止め部
２１７  回転位置規制部
２１８  回転案内ピン
２２０  モータ回転軸
２２３  スラスト隙間
２２４  軸受
２２５  回転軸付勢ばね
【図１】
2006293263.tif 000003
【図２】
2006293263.tif 000004
【図３】
2006293263.tif 000005
【図４】
2006293263.tif 000006
【図５】
2006293263.tif 000007
【図６】
2006293263.tif 000008
【図７】
2006293263.tif 000009
【図８】
2006293263.tif 000010
【図９】
2006293263.tif 000011
【図１０】
2006293263.tif 000012
【図１１】
2006293263.tif 000013
【図１２】
2006293263.tif 000014
【図１３】
2006293263.tif 000015
【図１４】
2006293263.tif 000016
【図１５】
2006293263.tif 000017
【図１６】
2006293263.tif 000018
【図１７】
2006293263.tif 000019