(57)【要約】【課題】カメラの組み立ての段階での光学長の誤差、組立誤差を吸収し、オートフォーカスのレンズ駆動幅を小さくできるレンズ位置調整構造を提供する。【解決手段】レンズを保持する鏡筒と、該レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、鏡筒の移動を案内するカム面を有するカム部と、鏡筒のカム部に対応する位置に設けるカムフォロアとを有し、該カムフォロアをカム面に当接し、カム部を回動することにより鏡筒を移動させるレンズ位置調整構造において、カムフォロアは軸部と、該軸部の一端に設ける軸部の中心から放射状に突出し、その高さが互いに異なる複数の突起部とを有し、該複数の突起部のうちカム面に当接させる突起部を選択することによって、カム部とカムフォロアとの相対位置を調整できるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持する鏡筒と、該レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、前記鏡筒の移動を案内するカム面を有するカム部と、前記鏡筒の前記カム部に対応する位置に設けるカムフォロアとを有し、該カムフォロアを前記カム面に当接し、前記カム部を回動することにより前記鏡筒を移動させるレンズ位置調整構造において、
前記カムフォロアは軸部と、該軸部から放射状に突出し、その高さが互いに異なる複数の突起部とを有し、該複数の突起部のうち前記カム面に当接させる突起部を選択することによって、前記カム部と前記カムフォロアとの相対位置を調整できるように構成されていることを特徴とするレンズ位置調整構造。
【請求項２】
前記複数の突起部は、それぞれの突出方向が互いに等角度をなす位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ位置調整構造。
【請求項３】
前記軸部における前記複数の突起部のそれぞれに対応する位置に複数の位置決め部を設けるとともに、前記鏡筒に前記位置決め部に嵌合する嵌合部を設け、前期複数の位置決め部は互いに同じ形状をなすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ位置調整構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズを光軸方向に沿って進退可能に保持するレンズ位置調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の小型携帯機器に用いられる単焦点の小型カメラにおいてはレンズの光学長に誤差があり、組み立ての際のレンズと撮像素子との焦点調整を行う必要がある。また、複数のレンズ群を有する撮影レンズ系を備えたカメラ等において、それらの複数のレンズ群が適切な相互間隔で配設されていることが必要であるが、実際には製造誤差等が存在するので、このような誤差を何らかの方法で調整し除去する必要がある。
【０００３】
そこで、上記の誤差を除去するために種々の方法が開示されているが、組み立ての際のレンズの初期位置を調整する調整構造の一つの従来例として、レンズホルダーと駆動ホルダーの二つの部品を設け、これらの部品にねじ部を形成し、このねじ部で、レンズを光軸方向に進退させることによってレンズ位置を調整する、ねじ調整方式のレンズ鏡筒を持つものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら上記ねじ調整方式では、ねじ部の薄肉化に限界があり、小型化を図る上で問題となる。また、上記誤差を吸収するために、レンズ駆動幅をオートフォーカス機構に持たせる方法も開示されている。この方式は、撮影画面の画像信号を利用することができ、またレンズ等の構成が簡単になるなどの多くのメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４９５９９号公報（第５頁  、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レンズ駆動幅をオートフォーカス機構に持たせると次のような問題がある。以下、この問題点について具体的な例に基づいて説明する。図９はオートフォーカス機構を搭載したカメラにおけるモータ駆動パルス数とレンズ位置との関係を示したグラフである。縦軸は鏡筒の駆動量、横軸はモータパルス数である。図９に示すようにオートフォーカス機構を搭載したカメラにおけるレンズＩＮＦ（無限遠）位置ＡからＭａｃｒｏ（接写）位置Ｂへ移動する必要駆動幅ｓは、２００μｍである。これに対してレンズ自体の光学誤差は±２００μｍ、その他の構成部材の組立誤差が±１５０μｍあり、この二つの誤差を合計した固体誤差ｒは±３５０μｍとなる。したがって、誤差を吸収するための実駆動幅としては、レンズＩＮＦ（無限遠）位置Ａの前に３５０μｍ、Ｍａｃｒｏ（接写）位置Ｂの後に３５０μｍの駆動幅を持たせる必要があり、実駆動幅は、（必要駆動幅ｓ）＋２×（固体誤差ｒ）で９００μｍが必要となる。このように、オートフォーカスによって、上記固体誤差を吸収しようとすると実駆動幅が大きくなり、オートフォーカス速度が遅くなるという問題があった。そこで、この実駆動幅を小さくすることが望まれていた。
【０００６】
（発明の目的）
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり簡単な構造でレンズの初期位置を調整することによって、カメラの組み立ての段階での光学長の誤差、組立誤差を吸収し、オートフォーカスのレンズ駆動幅を小さくできるレンズ位置調整構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のレンズ位置調整構造は、レンズを保持する鏡筒と、該レンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子と、鏡筒の移動を案内するカム面を有するカム部と、鏡筒のカム部に対応する位置に設けるカムフォロアとを有し、該カムフォロアをカム面に当接し、カム部を回動することにより鏡筒を移動させるレンズ位置調整構造において、カムフォロアは軸部と、該軸部から放射状に突出し、その高さが互いに異なる複数の突起部とを有し、該複数の突起部のうちカム面に当接させる突起部を選択することによって、カム部とカムフォロアとの相対位置を調整できるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、複数の突起部は、それぞれの突出方向が互いに等角度をなす位置に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、軸部における複数の突起部のそれぞれに対応する位置に複数の位置決め部を設けるとともに、鏡筒に位置決め部に嵌合する嵌合部を設け、複数の位置決め部は互いに同じ形状なすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明のレンズ位置調整構造は、簡単な構造でレンズの初期位置を調整することによって、カメラの組み立ての段階での光学長の誤差、組立誤差を吸収し、オートフォーカスのレンズ駆動幅を小さくできる。この結果、オートフォーカス時間を小さくすることができる。さらに組立工程が簡素化され組立工数も低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本実施例におけるレンズ位置調整構造を示す概略断面図、図２は、図１におけるＡ部を示す部分拡大正面図、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は、本実施例における鏡筒のカムフォロアを固定する固定部を示す部分拡大正面図、図５は、本実施例におけるカムフォロアを示す側面図、図６は、本発明の実施例におけるカムフォロアを示す背面図、図７は、本実施例におけるカムフォロアの軸部を示し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は背面図、図８は、本実施例におけるカム当接部を示す正面図である。以下、本実施例におけるレンズ位置調整構造の具体的実施例について図１から図８を用いて説明する。
【００１２】
図１に示すように本実施例におけるレンズ位置調整構造は、オートフォーカス機構を備えており、配線基盤２６と、配線基盤２６に固定されているカバー２３と、カバー２３の内部に配置されレンズ群２２を保持する鏡筒１９と、レンズ鏡筒１９の光軸方向の移動をガイドするガイドポスト２５ａ、２５ｂと、鏡筒１９を移動するためのモータ２７と、モータ２７に取り付けられ鏡筒１９を光軸方向に移動させるためのカム部１７と、鏡筒１９をカム部１７側に付勢するためのばね２８と、配線基板２６に固定されレンズによって集光された光を電気信号に変換する撮像素子２９とを備えている。
【００１３】
鏡筒１９はリング状の形状をなし、その外周付近に貫通孔２４ａ、２４ｂが設けられており、この貫通孔２４ａ、２４ｂに挿入されたガイドポスト２５ａ、２５ｂがカバー２３と配線基板２６との間に保持されている。また、ガイドポスト２５ａ、２５ｂにおけるカバー２３と鏡筒１９との間には、ばね２８が配置されている。さらに、鏡筒１９のカム部１７に対応する位置にカムフォロア１１が設けられており、このカムフォロア１１がカム部１７に当接され、モータ２７によるカム部１７の回転に伴い鏡筒１９が光軸方向に移動する。これによって、レンズ群２２と撮像素子２９との間の距離を変更し、焦点調整を行い接写から無限遠までの撮影ができるようになっている。
【００１４】
図２は、図１におけるＡ部を示す部分拡大図で、分かり易くするためにカバー２３及びモータ２７を取り除き矢印Ｂの方向から見た正面図である。また、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図５はカムフォロアの側面図、図６はカムフォロアの背面図である。図２、図３に示すように、カム部１７には鏡筒１９の移動を案内するカム面１９ａが設けられており、カムフォロア１１は鏡筒１９のカム部１７に対応する位置に固定されている。
【００１５】
また、図５、図６に示すようにカムフォロア１１は軸部１２と、該軸部１２の一端１５に設けるカム当接部１０とからなり、カム当接部１０には図８に示すように、カム当接部１０の中央部には貫通穴１４が形成されている。また、前述のように中心から放射状に突出する４個の突起部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが設けられており、互いに９０度間隔で配置され、中心１４ａからのそれぞれの高さａ１、ａ２、ａ３、ａ４が互いに異なる値に設定されている。
【００１６】
また、図２に示すようにカムフォロア１１は、これらの４個の突起部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの一つを選択してカム面１７ａに当接するように鏡筒１９に固定されている。このとき、カム面１７ａに当接する突起部の突出方向がカムフォロア１１の軸部１２の中心１２ａとカム部１７の中心１７ｃを通る直線２０と一致するようにカムフォロア１１が鏡筒１９に位置決め固定される。
【００１７】
このように軸部１２の中心１２ａから先端まで高さａの値が互いに異なる４個の突起部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのうちカム部１７のカム面１７ａに当接させる突起部を選択することによって、カム部１７の回転中心であるカム軸１７ｂの中心１７ｃとカムフォロア１１の軸部１２の中心１２ａとの距離ｂの値を選択することができ、これによって、カム部１７とカムフォロア１１との相対位置を調整できる。
【００１８】
図７に示すように軸部１２は一端１５の断面形状がＤカット状に形成され、他端１３の断面形状が正方形形状をなす柱状体に形成されている。一端１５のＤカットされた平面１５ａと、他端１３の正方形の１辺１３ａとが互いに平行となるように形成されている。一方、カム当接部１０の中央部には貫通穴１４が形成されている。この貫通穴１４の形状は回転止めのため軸部１２の一端１５の断面形状と同じくＤカット状に形成されている。この貫通穴１４に軸部１２の一端１５が圧入され位置決め固定される。このとき、軸部１２の他端１３の断面形状である正方形の４辺のそれぞれの垂直方向が４個の突起部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの突出するに方向に対応するように軸部１２とカム当接部１０とが位置決め固定されカムフォロア１１が形成されている。
【００１９】
鏡筒１９には、図３、図４に示すようにカムフォロア１１を固定するための嵌合部１９ａとして凹部が設けられている。嵌合部１９ａの開口形状はカムフォロア１１の軸部１２の他端１３の断面形状と同じく正方形の形状をなしており、この嵌合部１９ａに軸部１２の他端１３を圧入することによりカムフォロア１１を鏡筒１９に位置決め固定できる。また、この嵌合部１９ａは凹部をなす正方形の一辺１８が、嵌合部１９ａの中心１９ｂとカム部１７の中心１７ｃとを通る直線２０と垂直となるように配置されている。
【００２０】
嵌合部１９ａとカムフォロア１１の軸部１２の他端１３とは、同じ正方形形状に形成されているため、軸部１２の他端１３の正方形の４辺のいずれか一つを選択して嵌合部１９ａの一辺１８に当接させことで、カムフォロア１１を所定の位置に固定することができる。このようにカムフォロア１１の軸部１２の他端１３はカムフォロア１１を鏡筒１９の嵌合部１９ａに位置決め固定するための位置決め部となっている。これによって、カムフォロア１１の突起部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのいずれか１つを選択してカム部１７のカム面１７ａに当接させることができ、カム部１７とカムフォロア１１との相対位置を調整することができる。この結果、組み立て時の鏡筒１９の初期位置を調整しレンズの光学長誤差、組立誤差等の固体誤差を小さく抑えることができる。
【００２１】
以上のように本実施例におけるレンズ位置調整構造によれば、予めカメラの組み立ての段階での光学長の誤差、組立誤差を測定しておき、この個体誤差を吸収するのに最適なカムフォロアの突起部を選択してカム面に当接させることによって、オートフォーカスのレンズ駆動幅を小さくできる。この結果、オートフォーカス時間を小さくすることができる。
【００２２】
なお、本実施例においては、カムフォロアの突起部を４個設けた例で説明したが、これに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定することができる。例えば２個の場合は位置決め部となるカムフォロアの軸部の他端の断面形状を長方形形状に、また、３個の場合は位置決め部となるカムフォロアの軸部の他端の断面形状を正三角形形状にすることで対応できる。
【００２３】
また、位置決め部の形状については、カムフォロアの軸部の他端の断面形状を正方形形状とし４カ所とも互いに同じ形状とした例で説明したが、これに限定されるものではない。ただし、同じ形状とすることで、構造が簡単となり好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例におけるレンズ位置調整構造を示す概略断面図である。
【図２】図１におけるＡ部を示す、部分拡大正面図でぁる。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施例における鏡筒のカムフォロアを固定する固定部を示す部分拡大正面図である。
【図５】本発明の実施例におけるカムフォロアを示す側面図である。
【図６】本発明の実施例におけるカムフォロアを示す背面図である。
【図７】本発明の実施例におけるカムフォロアの軸部を示し、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は背面図である。
【図８】本発明の実施例におけるカム当接部を示す正面図である。
【図９】従来技術におけるオートフォーカス機構を搭載したカメラのモータ駆動パルス数とレンズ位置との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１０  カム当接部
１１  カムフォロア
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  突起部
１２  軸部
１２ａ  軸部の中心
１３  軸部の他端（位置決め部） 
１３ａ  正方形の一辺
１４  カムフォロアの貫通穴
１４ａ  貫通穴の中心
１５  軸部の一端
１５ａ  軸部の一端の平面
１７  カム部
１７ａ  カム面
１７ｂ  カム軸
１７ｃ  カム軸の中心
１８  正方形の一辺
１９  鏡筒
１９ａ  鏡筒の嵌合部
１９ｂ  嵌合部の中心
２０  直線
２２  レンズ群
２３  カバー
２４ａ、２４ｂ  貫通穴
２５ａ、２５ｂ  ガイドポスト
２６  配線基板
２７  モータ
２８  ばね
２９  撮像素子
【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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【図６】
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【図７】
2008165036.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008165036.tif 000011