(57)【要約】【課題】衝撃時のラックの歯とびを防止すること。【解決手段】レンズ駆動装置１００のリードスクリュー１０１を挟んだ一方側に設けられるラック１０２と、リードスクリュー１０１を挟んだ他方側に設けられ、リードスクリュー１０１とラック１０２とが歯合するよう、リードスクリュー１０１の方向に付勢された弾性反発部１０５と、リードスクリュー１０１を挟んだ一方側あるいは他方側に複数個設けられるストッパ１０４ａ，１０４ｂとを備え、ストッパ１０４ａ，１０４ｂは、リードスクリュー１０１の歯先の位置に対応した凹部と、リードスクリューの凹部の位置に対応した凸部とを有し、リードスクリュー１０１の軸ズレがない状態のとき、凸部と凹部とがリードスクリュー１０１の歯面に接触しない位置に保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードスクリューと、当該リードスクリューに歯合するラックと、当該ラックに連結されたレンズ枠とを備え、リードスクリューの回転により、前記レンズ枠をスライドさせるレンズ駆動装置において、
前記リードスクリューを挟んだ一方側に設けられる前記ラックと、
前記リードスクリューを挟んだ他方側に設けられ、当該リードスクリューと前記ラックとが歯合するよう、前記リードスクリューの方向に付勢された弾性反発部と、
前記リードスクリューを挟んだ一方側と他方側にそれぞれ設けられるストッパとを備え、
前記ストッパは、前記リードスクリューの歯先の位置に対応した凹部と、リードスクリューの凹部の位置に対応した凸部とを有し、前記リードスクリューの軸ズレがない状態のとき、前記凸部と前記凹部とが前記リードスクリューの歯面に接触しない位置に保持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記リードスクリューは、一端がシャーシの軸受に軸受支持され、他端は、モータ内部で中心位置が軸決めされていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記ストッパは、前記リードスクリューのラジアル方向に位置決めされていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記リードスクリューとラックとのかみ合い深さ＝Ａ、
前記ストッパの歯先と前記リードスクリューの歯先の間隔＝Ｂ、
前記ストッパの凹部底面とリードスクリューの歯先の間隔＝Ｃとしたとき、Ａ＞Ｃ＞Ｂの関係に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記弾性反発部は、前記ラックと対向した位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リードスクリューとラックを有し、レンズを駆動するレンズ駆動装置に関し、特に、衝撃時の歯とびを防止するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学機器のレンズ駆動装置は、リードスクリューとナットを歯合させ、モータを駆動してリードスクリューを回転させることにより、ナットに連結されているレンズ枠を移動させる構成となっている。このようなレンズ駆動装置は、光学機器の落下等により衝撃が加えられると、リードスクリューとナットとが離れて歯とびが生じ、レンズの位置ズレを起こす恐れがあった。
【０００３】
図７は、従来のレンズ駆動装置を示す平面図である。このレンズ駆動装置１０００は、上記の歯とびを防ぐために、リードスクリュー１０１を中心としてラック１０２を有するナット１０３の反対側に歯とび防止用のストッパ１０４を設けた構成である。また、ストッパ１０４と同じ側には、弾性力を有する弾性反発部１０５を設けている。そして、リードスクリュー１０１と、ラック１０２と、ストッパ１０４との間の各間隔寸法を、Ｃ＞Ａ＞Ｂに設定している。これにより、落下衝撃が加わったときに、ラック１０２の歯とびを防止する構成としていた（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９５５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成のレンズ駆動装置１０００は、リードスクリュー１０１の軸ズレが生じるとラック１０２の歯とびを生じた。リードスクリュー１０１の軸ズレは、上記同様に、光学機器の落下時等に生じる。
【０００６】
図８−１、図８−２は、リードスクリューの軸ズレを説明するための平面図である。図８−１は、通常時の状態であり、リードスクリュー１０１の一端１０１ａは、レンズ駆動装置１０００のシャーシ１０６に設けられた軸受１０６ａに軸支されている。一方、リードスクリュー１０１の他端１０１ｂは、シャーシ１０６に固定されたモータ１１０内部まで貫通しており、モータ１１０内部に設けられた板バネ１１１による軸方向への付勢力により、軸位置が中央となるように保持されている。
【０００７】
しかしながら、図８−２に示すように、落下時には、リードスクリュー１０１は、軸受１０６ａに軸支された一端１０１ａを支点として、他端１０１ｂが一時的に軸ズレを起こす。例えば、落下荷重が図中Ｘ方向に働くと、リードスクリュー１０１には、角度θの傾きが生じる。図９は、リードスクリューが傾いた状態の拡大図である。図示のように、リードスクリュー１０１が傾いた場合、このリードスクリュー１０１の歯面とストッパ１０４の歯面との重なりが無くなり、歯とびが生じる。
【０００８】
上記の軸ズレは、レンズ枠が重い場合に、少しの落下荷重が加わった場合においても同様に生じる。レンズ枠が重い場合、リードスクリュー１０１を回転させるためのモータ１１０に重い荷重がかかり、リードスクリュー１０１の軸位置に軸ズレを生じることがある。近年のモータ構造は、大きな落下荷重が加わった場合に、リードスクリュー１０１の食いつきを防ぐために、上記のような板バネ１１１を備えてリードスクリュー１０１の他端１０１ｂ側が軸中心から外れて傾き、衝撃後には再度、戻り易い構造になっているためである。
【０００９】
これらの場合、図７に示したような、間隔寸法Ｃ＞Ａ＞Ｂを設定した構成であっても、図９に示す軸ズレ時にストッパ１０４がリードスクリュー１０１に係合せず、リードスクリュー１０１とストッパ１０４との間隔が開いてラック１０２の歯とびを起こすという問題を生じた。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、衝撃時のラックの歯とびを防止できるレンズ駆動装置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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるレンズ駆動装置は、リードスクリューと、当該リードスクリューに歯合するラックと、当該ラックに連結されたレンズ枠とを備え、リードスクリューの回転により、前記レンズ枠をスライドさせるレンズ駆動装置において、前記リードスクリューを挟んだ一方側に設けられる前記ラックと、前記リードスクリューを挟んだ他方側に設けられ、当該リードスクリューと前記ラックとが歯合するよう、前記リードスクリューの方向に付勢された弾性反発部と、前記リードスクリューを挟んだ一方側と他方側にそれぞれ設けられるストッパとを備え、前記ストッパは、前記リードスクリューの歯先の位置に対応した凹部と、リードスクリューの凹部の位置に対応した凸部とを有し、前記リードスクリューの軸ズレがない状態のとき、前記凸部と前記凹部とが前記リードスクリューの歯面に接触しない位置に保持されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記リードスクリューは、一端がシャーシの軸受に軸受支持され、他端は、モータ内部で中心位置が軸決めされていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ストッパをリードスクリューを挟んで一方側と他方側にそれぞれ設けることにより、リードスクリューが一つのストッパが離れる方向に傾いた場合でも、他のストッパがリードスクリューに接するため、リードスクリューに対するラックの歯とびを防ぐことができるようになる。特に、衝撃時にリードスクリューが軸ズレしたときにおいてもラックの歯とびを防止できるようになる。
【００１４】
また、前記ストッパは、前記リードスクリューのラジアル方向に位置決めされていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、衝撃時のリードスクリューの最大ズレ量は制限されることになり、ラックの歯とびを防ぐことができるようになる。
【００１６】
また、前記リードスクリューとラックとのかみ合い深さ＝Ａ、前記ストッパの歯先と前記リードスクリューの歯先の間隔＝Ｂ、前記ストッパの凹部底面とリードスクリューの歯先の間隔＝Ｃとしたとき、Ａ＞Ｃ＞Ｂの関係に設定したことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、レンズ枠が重い場合にも、確実にラックの歯とびを防ぐことができるようになる。
【００１８】
また、前記弾性反発部は、前記ラックと対向した位置に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、ラックとリードスクリューの歯合が最適になり、ラックの歯とびを防ぐことができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかるレンズ駆動装置によれば、衝撃時のラックの歯とびを防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】レンズ駆動装置の実施の形態１を示す斜視図である。
【図２−１】ラックおよびストッパを備えたブロックを示す斜視図である。
【図２−２】ラックおよびストッパを備えたブロックを示す斜視図である（図２−１を逆から見た図）。
【図３】ラックおよびストッパ部分の拡大図である。
【図４】リードスクリューが傾いた状態を示す平面図である。
【図５】リードスクリューが傾いた状態の拡大図である。
【図６】レンズ駆動装置の実施の形態２の構成例を示す平面図である。
【図７】従来のレンズ駆動装置を示す平面図である。
【図８−１】リードスクリューの軸ズレを説明するための平面図である。
【図８−２】リードスクリューの軸ズレを説明するための平面図である。
【図９】リードスクリューが傾いた状態の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ駆動装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、レンズ駆動装置の実施の形態１を示す斜視図である。図１には、レンズ駆動装置１００の要部である移動するラック１０２部分が示され、ラック１０２に歯合するリードスクリュー１０１は一部だけを記載してある。上述したモータ１１０の回転により、リードスクリュー１０１が回転し、このリードスクリュー１０１の歯面に歯合するラック１０２が回転運動を直線移動に変換し、リードスクリュー１０１の軸方向にスライド移動する。モータ１１０の回転方向を逆方向にすれば、ラック１０２のスライド方向は逆方向となる。なお、ラック１０２は、リードスクリュー１０１と平行に延びる支軸１０７に支持されている。
【００２４】
レンズ枠１２０の一部には、ハウジング１２１が設けられ、ハウジング１２１にはリードスクリュー１０１が挿通されている。このハウジング１２１内部には、リードスクリュー１０１に歯合するラック１０２と、ストッパ１０４（１０４ａ，１０４ｂ）と、弾性反発部１０５が設けられている。
【００２５】
図２−１、図２−２は、それぞれラックおよびストッパを備えたブロックを示す斜視図である。これらの図は、見る方向が逆の関係にある。この実施の形態１では、リードスクリュー１０１の軸を中心として、ラック１０２の反対側に第１のストッパ１０４ａが設けられている。さらに、ラック１０２と同一面側においても、ラック１０２の側部に第２のストッパ１０４ｂが設けられている。これらラック１０２と、第２のストッパ１０４ｂは、長さ方向に所定間隔を有して配置されている。これら、ラック１０２と、第２のストッパ１０４ｂは、一つのブロック１３０に一体的に設けられている。すなわち、一つのブロック１３０には、リードスクリュー１０１に向く面に、凹凸状の歯面によってラック１０２と、第２のストッパ１０４ｂとが形成されている。
【００２６】
第１のストッパ１０４ａは、ブロック１３１に設けられている。すなわち、ブロック１３１には、リードスクリュー１０１に向く面に、凹凸状の歯面によって第１のストッパ１０４ａが形成されている。第１のストッパ１０４ａおよび第２のストッパ１０４ｂは、リードスクリュー１０１のラジアル方向における位置が固定されている。このため、リードスクリュー１０１の最大の軸ズレ量は、規制されることになる。
【００２７】
これら、ブロック１３０と、ブロック１３１は、リードスクリュー１０１の下部位置のベース１３２に連結されており、一体化されている。ベース１３２の略中央には、リードスクリュー１０１の軸方向に沿う回動軸１３３が設けられ、この回動軸１３３は、図１に示すハウジング１２１の受け溝１２２に軸支されている。
【００２８】
これにより、ブロック１３０側のラック１０２および第２のストッパ１０４ｂと、ブロック１３１側の第１のストッパ１０４ａは、回動軸１３３を中心に回動自在であり、リードスクリュー１０１の偏芯（上記傾き等）に対応できる。例えば、リードスクリュー１０１がブロック１３０（ラック１０２および第２のストッパ１０４ｂ）側に偏芯したとき、この偏芯量に対応してブロック１３０側が退避し、同時に、ブロック１３１（第１のストッパ１０４ａ）がリードスクリュー１０１方向に回動し、常にリードスクリュー１０１と、ラック１０２が歯合する状態に保持されている。
【００２９】
また、第１のストッパ１０４ａの側部には、図１に示す軸１３５が突出形成され、弾性反発部１０５の凹部に係合する。弾性反発部１０５には、不図示のバネが設けられており、軸１３５を中心に弾性反発部１０５の面をリードスクリュー１０１側に付勢する。弾性反発部１０５は、リードスクリュー１０１を挟んでラック１０２と反対の位置に設けられている。この弾性反発部１０５は、リードスクリュー１０１の方向に付勢され、ラック１０２とリードスクリュー１０１とが常に噛み合うよう付勢している。
【００３０】
図３は、ラックおよびストッパ部分の拡大図である。第１のストッパ１０４ａは、ブロック１３０と反対側のブロック１３１に、リードスクリュー１０１に向く面に形成された凹凸状の歯面によって構成されている。この歯面は、リードスクリュー１０１の歯面のピッチと同ピッチを有し、リードスクリュー１０１の歯先の位置に対応した凹部と、リードスクリュー１０１の凹部の位置に対応した凸部とを有している。
【００３１】
そして、リードスクリュー１０１とラック１０２とのかみ合い深さ＝Ａ、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの歯先とリードスクリュー１０１の歯先の間隔＝Ｂ、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの凹部底面とリードスクリュー１０１の歯先の間隔＝Ｃとしたとき、これらはＡ＞Ｃ＞Ｂの関係に設定されている。
【００３２】
すなわち、図３に示すように、正常時、すなわち、リードスクリュー１０１に傾きが生じていない状態においては、第１のストッパ１０４ａ、および第２のストッパ１０４ｂは、リードスクリュー１０１に接触せず、リードスクリュー１０１の回転およびラック１０２のスライドの障害（負荷）とならない。
【００３３】
これにより、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの歯面は、いずれもリードスクリュー１０１の歯面と重なっている（第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの歯面がリードスクリュー１０１の歯面に入り込んでいる）が、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの歯面と、リードスクリュー１０１の歯面とは接触しない位置に保持されている。すなわち、リードスクリュー１０１に対して、ラック１０２が弾性反発部１０５により、図３に示す位置となるよう軸出しされる。この状態において、ラック１０２および第２のストッパ１０４ｂが設けられたブロック１３０と、第１のストッパ１０４ａが設けられたブロック１３１とがベース１３２を介して接続されているため、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂは、リードスクリュー１０１の歯面に接しない状態に保持される。
【００３４】
図４は、リードスクリューが傾いた状態を示す平面図である。落下荷重がＸ方向に加わると、リードスクリュー１０１は、軸受１０６ａに軸支された一端１０１ａを支点として、他端１０１ｂが一時的に軸ズレする。
【００３５】
図５は、リードスクリューが傾いた状態の拡大図である。上記構成によれば、リードスクリュー１０１を挟んで第１のストッパ１０４ａと反対位置に設けられたラック１０２の側部に、所定間隔を有して第２のストッパ１０４ｂが設けられているため、傾いたリードスクリュー１０１は、この第２のストッパ１０４ｂの歯面に当接する。これによって、衝撃力が解消された後であっても、リードスクリュー１０１とラック１０２の互いの歯の歯合位置を衝撃発生時と同一の位置にすることができ、ラック１０２の歯とびを防止することができる。
【００３６】
特に、図３に示す通常時においても、第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂの歯面がリードスクリュー１０１の歯面に入り込んでいる構成であるため、衝撃時に図４に示すようにリードスクリュー１０１が傾いた場合であってもラック１０２の歯とびを防止できるようになる。特に、レンズ枠１２０が重い場合において落下等で僅かな衝撃が生じた場合であっても、ラック１０２の歯とびを防止できるようになる。
【００３７】
上記構成によれば、従来同様のラックおよびストッパの構成（Ｃ＞Ａ＞Ｂの関係）であってもよい。すなわち、複数のストッパ（第１のストッパ１０４ａ，第２のストッパ１０４ｂ）を備えた構成だけとしても、衝撃時にリードスクリュー１０１が傾いた場合でもラック１０２の歯とびを防止できる。但し、レンズ枠１２０が重い場合、落下等で僅かな衝撃が生じた場合にラック１０２の歯とびを防止するためには、図３に示すラックおよびストッパの構成（Ａ＞Ｃ＞Ｂの関係）とすれば効果的である。
【００３８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１で説明したストッパの配置を変更した構成例である。図６は、レンズ駆動装置の実施の形態２の構成例を示す平面図である。この構成例では、実施の形態１で説明した第１のストッパ１０４ａと第２のストッパ１０４ｂを設け、これを一組としたとき、ラック１０２を中心としてリードスクリュー１０１の軸方向の他方にももう一組の第１のストッパ１０４ａと第２のストッパ１０４ｂを設ける構成としたものである。リードスクリュー１０１を中心でみてラック１０２と対向する位置には、弾性反発部１０５が配置される。この構成例の場合、一組当たり、ラック１０２の位置を直角３角形の一つの頂点としてみれば、他の２つの頂点にそれぞれ第１のストッパ１０４ａと、第２のストッパ１０４ｂを配置した形であり、これが二組設けられる。
【００３９】
このように、第１のストッパ１０４ａと第２のストッパ１０４ｂとからなる組をラック１０２を中心に複数組設けることにより、リードスクリュー１０１の傾きに対応できる。すなわち、リードスクリュー１０１が傾いたとき、一方のストッパ１０４ａがリードスクリュー１０１から離れたとしても、このとき同じ組の対向するストッパ１０４ｂと、異なる組のストッパ１０４ａがリードスクリュー１０１に接することにより、リードスクリュー１０１の傾きに対応し、ラック１０２の歯とびを防止できる。
【００４０】
以上説明したように、この発明のレンズ駆動装置によれば、衝撃発生により、たとえリードスクリュー１０１が傾いた場合であっても、リードスクリュー１０１とラック１０２の歯合位置が衝撃前後で位置ズレすることなく歯とびを防止できる。上記構成では、１つのレンズ枠１２０について説明したが、複数のレンズ枠１２０を有するレンズ駆動装置であっても、これら各レンズ枠１２０のそれぞれに上記構成を適用することにより、各レンズ枠１２０の歯とびをいずれも防止できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかるレンズ駆動装置は、リードスクリューとラックからなりレンズ枠をスライドさせる駆動装置に適用して有用であり、落下時の衝撃でリードスクリューが傾いてもラックの歯とびを防止する各種の駆動装置に適している。
【符号の説明】
【００４２】
１００  レンズ駆動装置
１０１  リードスクリュー
１０２  ラック
１０３  ナット
１０４（１０４ａ，１０４ｂ）  ストッパ
１０５  弾性反発部
１０６  シャーシ
１０６ａ  軸受
１０７  支軸
１１０  モータ
１１１  板バネ
１２０  レンズ枠
１２１  ハウジング
１２２  受け溝
１３０  ブロック
１３１  ブロック
１３２  ベース
１３３  回動軸
１３５  軸
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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