(57)【要約】【課題】  鏡筒内にコイルバネを容易に組み込めるようにする。【解決手段】  鏡筒１０の側面に開口部１０ａを設け、そこから露出されたレンズ保持枠２、３のバネポスト２ｂ、３ｂにコイルバネ７を取り付ける。これにより、レンズ保持枠２、３を鏡筒１０内部に組み込んだ後にコイルバネ７を取り付けることが可能となり、組立作業が効率的に行える。また、レンズ駆動機構を組立てた後にコイルバネ７が外れた場合であっても、従来のように一度分解してからコイルバネ７を取り付け直す必要がなくなる。【選択図】  図１
2005283677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２組のレンズ群を鏡筒内部に格納したレンズ駆動機構であって、
少なくとも、
第一のレンズ群を保持すると共に、一端部に第一の突起部を有し、他端部に第二の突起部を有する第一のレンズ保持枠と、
第二のレンズ群を保持すると共に、一端部に第一の突起部を有し、他端部に第二の突起部を有する第二のレンズ保持枠と、
前記第一のレンズ保持枠、及び前記第二のレンズ保持枠を光軸方向に案内する案内手段と、
前記第一のレンズ保持枠が有する第一の突起部、及び前記第二のレンズ保持枠が有する第一の突起部それぞれが係合する溝が設けられたカム板と、
前記第一のレンズ保持枠が有する第二の突起部と前記第二のレンズ保持枠が有する第二の突起部との間に付勢力を作用させる付勢部材と、
少なくとも前記第一のレンズ保持枠、前記第二のレンズ保持枠、及び前記案内手段を格納する鏡筒と、を有し、
前記鏡筒の前記付勢部材と対向する位置に開口部を設けたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
前記付勢部材は、コイルバネであり、当該コイルバネの一端部は前記第一のレンズ保持枠が有する第二の突起部と係合し、他端部は前記第二のレンズ保持枠が有する第二の突起部と係合している事を特徴とする請求項１記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
前記開口部の外形は、前記付勢部材の外形より大きいことを特徴とする請求項１、又は２に記載のレンズ駆動機構。
【請求項４】
前記開口部は、蓋部材で覆われていることを特徴とする請求項１〜３の何れか1つに記載のレンズ駆動機構。
【請求項５】
２組のレンズ群を鏡筒内部に格納したレンズ駆動機構の組立て方法であって、
少なくとも、
一端部に突起部を有する第一のレンズ保持枠と一端部に突起部を有する第二のレンズ保持枠とを、当該突起部と対向する位置に開口部が設けられた鏡筒内部に組み込む工程と、
当該鏡筒に設けられた開口部より露出した前記第一のレンズ保持枠が有する突起部と前記第二のレンズ保持枠が有する突起部との間に付勢部材を取り付ける工程と、
を有することを特徴とするレンズ駆動機構の組立て方法。
【請求項６】
前記付勢部材は、コイルバネであることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動機構の組立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動機構、及びその組立て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用したデジタルカメラの普及が進み、その小型化や薄型化、軽量化が図られている。同時に、ズーム機構やオートフォーカス機構を搭載することが要求されている。光学部材においてズーム機構やオートフォーカス機構を搭載する場合には、２組以上のレンズ群を光軸方向に移動させることになる。特にズーム機構の場合、２組のレンズ群をそれぞれ前方・後方の別方向に同時に精度よく移動させる必要がある。
【０００３】
レンズ群を移動させる駆動手段としては、カムによる駆動が一般的に行われており、カムの形状については、レンズ群の外周を取り囲む筒状のカムや、レンズ群に対して平行移動や回転駆動する板状のカムがある。
【０００４】
図２は、カムに円盤状のカム板を用いた従来のレンズ駆動機構を示す一部分解斜視図である。鏡筒１内には、レンズ群を保持する２つのレンズ保持枠２、３が配置されており、２本のガイドシャフト４、４により光軸方向に摺動可能に保持されている。レンズ保持枠２、３の一端部には突起部（カムピン）２ａ、３ａがそれぞれ設けられており、鏡筒１外側面に軸支された円盤状のカム板５の溝（カム溝）５ａ、５ｂと係合している。レンズ保持枠２、３とガイドシャフト４、４は、鏡筒１内部に格納されており、その上下に蓋部材６ａ、６ｂが配置されることでレンズ駆動機構として構成されている。ステッピングモータ等の駆動源（不図示）によりカム板５が回転すると、レンズ保持枠２、３のカムピン２ａ、３ａがカム板５のカム溝５ａ、５ｂに沿って摺動し、レンズ保持枠２、３がガイドシャフト４、４に沿ってレンズの光軸方向に移動する。
【０００５】
ところで、このようなカムを用いたレンズ駆動機構においては、カム溝の内周部（例えば５ｃ）とレンズ保持枠のカムピン（例えば２ａ）との隙間が例えば０．０１ｍｍ（１０μｍ）程度ある。この隙間は、レンズ保持枠のカムピンをカム溝内にて円滑に摺動させるためのものであり、設計段階で適宜決定される。しかしながら、この隙間があるために、レンズ保持枠が移動する際、カムピンとカム溝との間でガタが生じ、正確な駆動が行われないことがあった。つまり、ガタが生じることにより、レンズ保持枠の光軸方向への移動距離が微妙に変化してしまうのである。特にフォーカス動作においては、光軸方向への移動距離が十数ミクロン単位でずれただけで合焦位置が変わり、撮像映像がぼやけてしまう。
【０００６】
カムピンとカム溝との隙間をガタが生じない幅に設計したとしても、カムピンやカム溝を製作する段階で部材に歪み等を生じるため、結果的にガタを生じてしまう。また、カムピンとカム溝との間に多少なりとも隙間がある以上は、ガタを完全になくすこと非常に困難である。
【０００７】
そのため、このような問題を解決する手段の一つとして、２つのレンズ保持枠２と３との間に図２に示すようなコイルバネ７を設けたレンズ駆動機構が考案されている。このコイルバネ７により、２つのレンズ保持枠２、３が互いに近接する方向に付勢され、レンズ保持枠２、３のカムピン２ａ、３ａが常にカム溝内周部の一方側にそれぞれ密着した状態となるため、レンズ保持枠２、３が移動した際にもガタを生じることがなくなる。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
一般的にコイルバネ７は、図２に示すように鏡筒１内部にレンズ保持枠２、３等といっしょに格納された状態となっており、レンズ駆動機構を組み立てる際には、まず、下側の蓋部材６ｂに設けられた２つの穴部６ｃ、６ｃに２本のガイドシャフト４、４の一端部４ａ、４ａをそれぞれ嵌入し、次いで下側のレンズ保持枠３にガイドシャフト４、４を貫入させる。その後、上方から鏡筒１を被せて下側の蓋部材６ｂと嵌合させ、続いて上側のレンズ保持枠２にガイドシャフト４、４を貫入させて鏡筒１内部に収納する。次に、この状態で２つのレンズ保持枠２、３のバネポスト２ｂ、３ｂ間にコイルバネ７を取り付ける。コイルバネ７の端部は、リング状になっており、コイルバネ７を取り付ける際には、例えばレンズ保持枠２、３側面と鏡筒１内周面との間に設けられた隙間から、工具等を用いてコイルバネ７の一端部７ｂを下側のレンズ保持枠３のバネポスト３ｂに引掛け、次いでコイルバネ７の他端部７ａを上側のレンズ保持枠２のバネポスト２ｂに引掛ける。そして、この状態で上側の蓋部材６ａとカム板５を組み付けて完成となる。通常、これらの組立ては手作業で行われる。
【特許文献１】特開２００２−２５８１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上説明したように、高精度なオートフォーカス機能を実現するためには、コイルバネを用いてカムピンとカム溝との間に生じるガタを防止する必要がある。ところが、コイルバネは、レンズ鏡筒の内部に配置されるため、コイルバネの取り付けは困難である。
【００１０】
また、組立て後にコイルバネが外れてしまった場合には、一度分解をしてから再度取り付ける必要があり、非常に作業効率が悪い。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、特にコイルバネの組付けを容易に行えるレンズ駆動機構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】
【００１２】
２組のレンズ群を鏡筒内部に格納したレンズ駆動機構であって、
少なくとも、
第一のレンズ群を保持すると共に、一端部に第一の突起部を有し、他端部に第二の突起部を有する第一のレンズ保持枠と、
第二のレンズ群を保持すると共に、一端部に第一の突起部を有し、他端部に第二の突起部を有する第二のレンズ保持枠と、
前記第一のレンズ保持枠、及び前記第二のレンズ保持枠を光軸方向に案内する案内手段と、
前記第一のレンズ保持枠が有する第一の突起部、及び前記第二のレンズ保持枠が有する第一の突起部それぞれが係合する溝が設けられたカム板と、
前記第一のレンズ保持枠が有する第二の突起部と前記第二のレンズ保持枠が有する第二の突起部との間に付勢力を作用させる付勢部材と、
少なくとも前記第一のレンズ保持枠、前記第二のレンズ保持枠、及び前記案内手段を格納する鏡筒と、を有し、
前記鏡筒の前記付勢部材と対向する位置に開口部を設けたレンズ駆動機構とする。
【００１３】
前記付勢部材は、コイルバネであり、当該コイルバネの一端部は前記第一のレンズ保持枠が有する第二の突起部と係合し、他端部は前記第二のレンズ保持枠が有する第二の突起部と係合しているレンズ駆動機構とする。
【００１４】
前記開口部の外形は、前記付勢部材の外形より大きいレンズ駆動機構とする。
【００１５】
前記開口部は、蓋部材で覆われているレンズ駆動機構とする。
【００１６】
２組のレンズ群を鏡筒内部に格納したレンズ駆動機構の組立て方法であって、
少なくとも、
一端部に突起部を有する第一のレンズ保持枠と一端部に突起部を有する第二のレンズ保持枠とを、当該突起部と対向する位置に開口部が設けられた鏡筒内部に組み込む工程と、
当該鏡筒に設けられた開口部より露出した前記第一のレンズ保持枠が有する突起部と前記第二のレンズ保持枠が有する突起部との間に付勢部材を取り付ける工程と、
を有するレンズ駆動機構の組立て方法とする。
【００１７】
前記付勢部材は、コイルバネであるレンズ駆動機構の組立て方法とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、２つのレンズ保持枠を鏡筒内部に組み付けた後で、鏡筒に設けた開口部を通して弾性部材（コイルバネ等）を取り付けることが可能となり、組立て作業が効率的に行える。また、弾性部材が取り付け後に外れた場合であっても、再取り付けが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例を示す一部分解斜視図である。尚、基本的な構成は従来のレンズ駆動機構と同様であり、同部材には同符号を付してある。鏡筒１０の内部には、２つレンズ保持枠２、３が配置されており、例えば、一方はズームレンズを保持したレンズ保持枠２で、もう一方はフォーカスレンズを保持したレンズ保持枠３である。レンズ保持枠２、３の一端部には、突起部（カムピン）２ａ、３ａがそれぞれ設けられており、鏡筒１０の一部を貫通して鏡筒１０外側面に軸支された円盤状のカム板５の溝（カム溝）５ａ、５ｂに係合している。カム板５は、円形の歯車に２つのカム溝５ａ、５ｂを施したものであり、歯部５ｄを介して駆動源（ステッピングモータ等）（不図示）の駆動力が伝達され回転する。レンズ保持枠２、３の一部には２本のガイドシャフト４、４が貫通しており、これによりレンズ保持枠２、３がレンズの光軸方向に摺動可能に保持されている。カム板５が回転すると、レンズ保持枠２、３に設けられたカムピン２ａ、３ａがカム板５のカム溝５ａ、５ｂ内を摺動し、レンズ保持枠２、３がガイドシャフト４、４に沿って光軸方向に移動する。鏡筒１０の上下端には、蓋部材６ａ、６ｂが嵌合されており、ガイドシャフト４、４の固定、及びレンズ保持枠２、３の保護がなされている。
【００２０】
基本的な構成は、以上説明した通り従来と同様であるが、本発明の特長として、上記の構成に加えて鏡筒１０の一部に開口部１０ａが設けられている。この開口部１０ａは、レンズ保持枠２、３の一端部に設けられたバネポスト２ｂ、３ｂに付勢用のコイルバネ７を取り付けるためのものである。開口部１０ａからは、レンズ保持枠２、３のバネポスト２ｂ、３ｂが鏡筒１０外部に露出した状態となっており、そこにコイルバネ７が取り付けられる。開口部１０ａの外形サイズは、コイルバネ７を取り付けやすいようにコイルバネ７の外形サイズよりも大きくなっているが、鏡筒１０の強度が落ちる可能性があるため、不要に大きく形成するのは望ましくない。尚、本実施例では、開口部１０ａの形状を長穴形状としたが、鏡筒１０の強度が落ちない範囲内ではどのような形状であってもよく、これに限定されるものではない。
【００２１】
また、本実施例では、図１に示すようにバネポスト２ｂ、３ｂが開口部１０ａより鏡筒１０外部に突出するようになっているため、２つのレンズ保持枠２、３が互いに離反する方向に移動した際、バネポスト２ｂ、３ｂが開口部１０ａの内周面端部１０ｂに接触してその移動が阻害されないよう、開口部１０ａのコイルバネ７長手方向の幅は、最低でも２つのカムピン２ｂ、３ｂが最も離反した位置まで開口するように設定する必要がある。しかしながら、バネポスト２ｂ、３ｂが完全に鏡筒１０内部に収納されるように設計すれば、上記のようなことを特に考慮する必要はない。
【００２２】
更に、コイルバネ７がバネポスト２ｂ、３ｂから外れないようコイルバネ７には常に張力を作用させておく必要があるため、コイルバネ７には、２つのカムピン２ｂ、３ｂが最も近接した時のカムピン間距離よりも、外形上の長さ（長手方向の長さ）が短いものを用いる必要ある。
【００２３】
尚、開口部１０ａから鏡筒１０内にゴミや外乱光が入らないように、開口部１０には例えばシール状の蓋等（不図示）をするのが望ましい。この場合であっても、レンズ駆動機構を組立てた後にコイルバネ７が外れた時には、蓋を取り除けばすぐにコイルバネ７の再取り付けが出来るので、従来のように一度分解して取り付け直すよりは遥かに作業性が良い。
【００２４】
本実施例では、付勢のためのコイルバネを１個として説明したが、コイルバネを複数用いる場合であっても、その取り付け位置に合せて開口部を追加すればよい。
【００２５】
また、カムには円盤状のカム板を用いたが、筒状カムを用いた場合であっても、筒状カムのコイルバネ取り付け位置に対向した部位に開口部を設けることで本発明の作用を得ることが可能である。
【００２６】
以下、本発明によるレンズ駆動機構の組立て方法について説明する。まず、下側の蓋部材６ｂに設けられた２つの穴部６ｃ、６ｃに２本のガイドシャフト４、４の一端部４ａ、４ａをそれぞれ嵌入し、続いて下側のレンズ保持枠３にガイドシャフト４、４を貫入させる。その後、上方から鏡筒１０を被せて下側の蓋部材６ｂと嵌合させ、次いで上側のレンズ保持枠２をガイドシャフト４、４を通して鏡筒１０内部に組み込み、更にその上方から上側の蓋部材６ａを鏡筒１０の上端部に嵌合させる。
【００２７】
そして、鏡筒１０に設けられた開口部１０ａより露出したレンズ保持枠２、３のバネポスト２ｂ、３ｂ間にコイルバネ７を取り付ける。バネポスト２ｂ、３ｂ間にコイルバネを取り付けると、コイルバネ７の付勢力により、２つのレンズ保持枠２、３は互いに最も近接した状態となり、この状態でレンズ保持枠２、３のカムピン２ａ、３ａとカム板５のカム溝５ａ、５ｂとの位置決めを行い、カムピン２ａ、３ａにカム溝５ａ、５ｂを係合させて鏡筒１０の外側面にカム板５を取り付ける。
【００２８】
ところで、鏡筒１０側面のカムピン２ａ、３ａが貫通する部分は長穴となっており、一方の長穴端部１０ｃと他方の長穴端部１０ｄとの間に介在する鏡筒部分の幅は、カム板５に設けられた２つのカム溝５ａ、５ｂの、回転軸５ｅ側の端部５ｆ、５ｇ間の幅（距離）と等しくなるように設計されている。従って、上記のようにバネポスト２ｂ、３ｂ間に取り付けたコイルバネ７の付勢力を利用して、２つのカムピン２ａ、３ａをそれぞれ長穴端部１０ｃ、１０ｄに当接した状態にすれば、図らずとも２つのカムピン２ａ、３ａがカム板５のカム溝５ａ、５ｂとそれぞれ係合しやすい位置に来る。この状態で、上記のようにカム板５を取り付ければ、組立て作業がよりいっそう効率的に行える。尚、図１は、本実施例を模式的に示したものであり、図面上では一方の長穴端部１０ｃと他方の長穴端部１０ｄとの間に介在する筐体部分の幅は、カム板５に設けられた２つのカム溝５ａ、５ｂの回転軸５ｅ側の端部５ｆ、５ｇ間の幅（距離）と等しくなってはいない。
【００２９】
尚、本発明の要旨は、鏡筒に開口部を設け、そこから付勢部材を取り付けることで組立てを容易にすることであり、付勢部材としては本実施例で用いたようなコイルバネに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるレンズ駆動機構の一実施例を示す一部分解斜視図
【図２】従来のレンズ駆動機構を示す一部分解斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１      鏡筒
２      レンズ保持枠
２ａ    カムピン
２ｂ    バネポスト
３      レンズ保持枠
３ａ    カムピン
３ｂ    バネポスト
４      ガイドシャフト
４ａ    ガイドシャフト端部
５      カム板
５ａ    カム溝
５ｂ    カム溝
５ｃ    カム溝内周部
５ｄ    歯部
５ｅ    回転軸
５ｆ    カム溝端部
５ｇ    カム溝端部
６ａ    蓋部材
６ｂ    蓋部材
６ｃ    穴
７      コイルバネ
７ａ    コイルバネ端部
７ｂ    コイルバネ端部
１０    鏡筒
１０ａ  開口部
１０ｂ  開口部の内周面端部
１０ｃ  長穴端部
１０ｄ  長穴端部
【図１】
2005283677.tif 000003
【図２】
2005283677.tif 000004