(57)【要約】【課題】レンズ枠の原点位置を確実に検出することができ、且つ、装置を小型化することのできるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】レンズ駆動装置は、モータ４８と、モータ４８に連動して回転するカムギア４２のギア部４２Ａと、レンズ枠３２をギア部４２Ａ側に付勢することによってカムピン４０をギア部４２Ａの一方面に当接させるスプリング３８と、を備え、ギア部４２Ａの側面にはギア部４２Ａの回転力をレンズ枠３２の光軸方向の移動力に変換するカム面４２Ｘと、カム面４２Ｘに連設されるとともにレンズ枠３２が原点位置に配置された際にカムピン４０が当接する基準面４２Ｙと、基準面４２Ｙに連設される段差部４２Ｚと、を備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、
回転駆動部と、
該回転駆動部に連動して回転するとともに、その側面が前記レンズ枠の一部に対向して配置されたギアと、
前記レンズ枠を前記ギア側に付勢することによって、前記レンズ枠の一部を前記ギアの一方の側面に当接させる付勢手段と、を備え、
前記ギアの側面には、前記ギアの回転力を前記レンズ枠の光軸方向の移動力に変換するカム面と、
該カム面に連設されるとともに、前記レンズ枠が原点位置に配置された際に該レンズ枠の一部が当接する基準面と、
該基準面に連設されて形成され、前記レンズ枠の一部が係合することによって、前記レンズ枠が原点位置に配置された状態で前記ギアの回転を停止する段差部と、
を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記レンズ枠には、フォーカスレンズが保持され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】
前記回転駆動部はステッピングモータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ駆動装置に係り、特にカメラに搭載され、フォーカスレンズやズームレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタルカメラ等の撮像装置は、被写体像の遠近を調節するズームレンズ、被写体像のピントを調節するフォーカスレンズを備えており、これらのレンズがレンズ駆動装置によって光軸方向に駆動される。
【０００３】
レンズ駆動装置は、図８に示すように、ステッピングモータ１と、このステッピングモータ１の回転力を伝達する複数のギア２、２…と、ギア２に連動して回転するリング３と、このリング３にカム機構を介して係合するレンズ枠４と、で構成される。レンズ枠４は、ガイド軸５、５によって光軸方向にスライド自在に支持されており、バネ等の付勢手段（不図示）によってリング３側に付勢されている。このようなレンズ駆動装置によれば、ステッピングモータ１を駆動することによってリング３が回転し、カム機構によってレンズ枠４が光軸方向に駆動される。
【０００４】
ところで、フォーカスレンズやズームレンズを駆動する際には、レンズの原点位置を知る必要がある。このため、従来のレンズ駆動装置には、原点検出手段として、フォトインタラプタ等のセンサが設けられ、このセンサによって原点位置が検出されている（特許文献１参照）。例えば、図８のレンズ駆動装置には、レンズ枠４に一体的に形成された遮蔽板６と、この遮蔽板６を検出するフォトインタラプタ７が設けられており、フォトインタラプタ７が遮蔽板６を検出することによって、レンズ枠４が原点位置であることを認識できるようになっている。レンズ駆動装置は、この原点位置を基準としてレンズ枠４を移動させ、フォーカス操作或いはズーム操作を行っている。
【特許文献１】特開平１１−３０７４０号公報
【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、従来のレンズ駆動装置は、遮蔽板６やセンサ７が必要になるため、装置が大型化するという問題があった。特に、移動レンズのレンズ枠４を複数備える場合には、レンズ枠４ごとに原点位置検出用のセンサ７や遮蔽板６等が必要になり、装置が大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズ枠の原点位置を確実に検出することができ、且つ、装置を小型化することの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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、レンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、回転駆動部と、該回転駆動部に連動して回転するとともに、その側面が前記レンズ枠の一部に対向して配置されたギアと、前記レンズ枠を前記ギア側に付勢することによって、前記レンズ枠の一部を前記ギアの一方の側面に当接させる付勢手段と、を備え、前記ギアの側面には、前記ギアの回転力を前記レンズ枠の光軸方向の移動力に変換するカム面と、該カム面に連設されるとともに、前記レンズ枠が原点位置に配置された際に該レンズ枠の一部が当接する基準面と、該基準面に連設されて形成され、前記レンズ枠の一部が係合することによって、前記レンズ枠が原点位置に配置された状態で前記ギアの回転を停止する段差部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、ギアに基準面と段差部が形成されるので、ギアを一回転させると、レンズ枠の一部が基準面に当接した状態で段差部に係合し、ギアの回転が停止する。よって、レンズ枠の原点位置を機械的な機構によって認識することができる。したがって、請求項１の発明によれば、レンズ枠の原点位置を電気的に検出するセンサが不要になるので、レンズ駆動装置を小型化することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記レンズ枠には、フォーカスレンズが保持されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記回転駆動部はステッピングモータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、ギアに基準面と段差部が形成されるので、ギアを一回転させることによってレンズ枠の一部が基準面に当接した状態で段差部に係合し、レンズ枠の原点位置を機械的な機構によって認識することができる。したがって、本発明によれば、レンズ枠の原点位置を電気的に検出するセンサが不要になるので、レンズ駆動装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳述する。
【００１３】
図１、図２は本発明に係るレンズ駆動装置が適用されたカメラを示す斜視図を示している。図１はカメラの正面を含む斜視図であり、図２はカメラの背面を含む斜視図を示している。
【００１４】
図１に示すように、カメラ１０のカメラ本体１２は薄型の矩形状に形成されており、このカメラ本体１２の正面には、撮影レンズの第１レンズ群を構成する固定レンズ１４が設けられている。この固定レンズ１４に近接してストロボの発光部１６と、ストロボ用の調光センサ１８が配設されており、調光センサ１８の検出値に応じてストロボ発光部１６の発光が制御される。
【００１５】
カメラ本体１２の上面には電源スイッチ２０とシャッターボタン２２が配設されている。このシャッターボタン２２を半押し操作することによってピント合わせが行われ、シャッターボタン２２を全押し操作することによって撮影の実行が行われる。
【００１６】
カメラ本体１２の背面には、ズームボタン２４、２６が配設されており、ズームボタン２４を操作することによってズームレンズ１９（図３参照）が望遠側に移動し、ズームボタン２６を操作することによってズームレンズ１９が広角側に移動する。
【００１７】
また、カメラ本体１２の背面には、液晶モニタ２８が配設されており、撮影レンズで取り込まれた画像がこの液晶モニタ２８に表示される。
【００１８】
図３は、固定レンズ１４の位置におけるカメラ１０の縦断面図である。
【００１９】
同図に示すように、固定レンズ１４の内側（奥側）にはプリズム１５が配設されており、このプリズム１５によって、固定レンズ１４を介して得られる被写体像の光路が下方に９０°屈曲される。プリズム１５の下方には固定レンズ１７が配設されており、この固定レンズ１７と、固定レンズ１４、プリズム１５とによって第１レンズ群が構成される。
【００２０】
プリズム１５で屈曲した光路上には、第２レンズ群であるズームレンズ（群）１９と、第３レンズ群である補正レンズ２１と、第４レンズ群であるフォーカスレンズ（群）３０とが配設される。さらに、フォーカスレンズ３０の下方の結像位置２３には、ＣＣＤ２５が配設される。
【００２１】
ズームレンズ１９は、光軸Ｐに沿ってスライド自在に支持されており、このズームレンズ１９を移動させることによってズーム操作が行なわれる。補正レンズ２１は防振レンズであり、光軸Ｐに直交する面内で移動自在に支持されており、この補正レンズ２１を移動させることによって像のぶれが補正される。フォーカスレンズ３０は、光軸Ｐに沿ってスライド自在に支持されており、このフォーカスレンズ３０を移動させることによってフォーカス操作が行なわれる。
【００２２】
なお、図３の符号２７は、細かな凹凸が繰り返し形成された反射防止面であり、固定レンズ１４から入射した光が反射することを防止する。また、図３の符号２９はシャッターである。
【００２３】
次に本発明に係るレンズ駆動装置について図４、図５に基づいて説明する。図４はレンズ駆動装置の構成を模式的に示す縦断面図であり、図５は、その斜視図である。以下は、フォーカスレンズ３０を駆動する例であるが、ズームレンズ１９を駆動する場合に本発明を適用してもよい。
【００２４】
これらの図に示すように、レンズ駆動装置は、フォーカスレンズ３０を保持するレンズ枠３２を有し、このレンズ枠３２が二本のガイド軸３４、３６によって光軸Ｐ方向にスライド自在に支持されている。すなわち、レンズ枠３２には、一方のガイド軸３４が挿通されるガイド孔３２Ａと、もう一方のガイド軸３６が係合されるガイド溝３２Ｂとが形成されており、ガイド軸３４、３６に沿ってスライド自在に支持される。
【００２５】
ガイド軸３４には、スプリング３８が取りつけられている。スプリング３８は、レンズ枠３２とカメラ本体１２との間に配設されており、このスプリング３８によってレンズ枠３２が、後述するカムギア４２側に付勢される。これにより、レンズ枠３２の外周面に突設されたカムピン４０がカムギア４２に常に当接される。
【００２６】
カムピン４０は、図６に示すようにカムギア４２側の半分が半円状に形成されている。したがって、カムピン４０をカムギア４２に摺動させた際に滑らかに移動する。なお、カムピン４０は、レンズ枠３２と一体的に形成してもよい。
【００２７】
カムギア４２は、外周面に歯を有するギア部４２Ａと、その側面に突出形成されたカム部４２Ｂによって構成されており、回転軸４２Ｃを中心に回動自在に支持されている。
【００２８】
カムギア４２のギア部４２Ａは、ギア４４の第１ギア部４４Ａに歯合される。ギア４４は、外周面に歯が形成されるとともに、径の異なる第１ギア部４４Ａと第２ギア部４４Ｂから成り、回転軸４４Ｃを中心に回動自在に支持される。ギア４４の第２ギア部４４Ｂには駆動ギア４６が歯合されており、この駆動ギア４６はモータ４８の回転軸４９に連結されている。したがって、モータ４８を駆動して駆動ギア４６を回転させると、その回転力がギア４４を介してカムギア４２に伝達され、カムギア４２が回転される。
【００２９】
モータ４８は、正逆の両方向に回転が可能であり、且つ、その回転量（回転数）を制御できるもの、例えばステッピングモータが使用される。モータ４８は、ドライバ５０を介して制御装置５２に接続され、この制御装置５２によってモータ４８の正回転或いは逆回転が制御される。以下、モータ４８の正回転とは、カムギア４２を図６の矢印Ａ方向に回転させることを示し、モータ４８の逆回転とは、カムギア４２を図６の矢印Ｂ方向に回転させることを示す。なお、モータ４８は、逆回転方向に所定以上のトルクが加わった際に、その回転が停止するように構成される。
【００３０】
次に、上述したカムギア４２のカム部４２Ｂの形状について図６（Ａ）、図６（Ｂ）に基づいて説明する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）はカム部４２Ｂの展開図を示しており、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の状態のカムギア４２を逆回転方向（矢印Ｂ方向）に回転させた状態を示している。
【００３１】
図６（Ａ）に示すように、カム部４２Ｂは、所望の角度で傾斜して形成されたカム面４２Ｘを有し、カムギア４２を回動させるとカムピン４０がカム面４２Ｘに対して摺動する。これにより、レンズ枠３２が光軸Ｐ方向に移動し、フォーカス操作が行われる。
【００３２】
カム面４２Ｘには基準面４２Ｙが連設して形成されており、さらに基準面４２Ｙに連設して段差部４２Ｚが形成されている。基準面４２Ｙは、カムギア４２の回転軸４２Ｃに対して直交する面上に形成されており、この基準面４２Ｙにカムピン４０が当接した際に、レンズ枠３２（すなわちフォーカスレンズ３０）が原点位置（ホームポジション）に配置される。
【００３３】
一方、段差部４２Ｚは、図６（Ｂ）に示すようにカムギア４２を矢印Ｂ方向に回動した際に、カムピン４０が係合して停止するようになっている。
【００３４】
次に上記の如く構成されたレンズ駆動装置の作用について図７に基づいて説明する。図７は電源駆動時のフローチャートを示している。
【００３５】
電源スイッチ２０によって電源をオンにすると（ステップＳ１）、まず、モータ４８が駆動してカムギア４２が逆回転する（ステップＳ２）。このとき、カムギア４２を一周以上回転させるパルス数をモータ４８に印加する。これにより、カムピン４０は、基準面４２Ｙに当接し、さらに段差部４２Ｚに係合する。そして、カムピン４０が段差部４２Ｚに係合した際にカムギア４２に所定以上のトルクがかかり、カムギア４２の回転が停止する。
【００３６】
制御装置５２は、この時のレンズ枠３２の位置を原点位置として設定する（ステップＳ３）。そして、この原点位置を基準としてフォーカス操作を行う（ステップＳ４）。すなわち、モータ４８を駆動してカムギア４２を正回転させ、カムピン４０をカム面４２Ｘに当接させる。そして、カムピン４０をカム面４２Ｘに摺動させることによって、カムピン４０及びレンズ枠３２を光軸Ｐ方向に移動させ、フォーカス操作を行う。このとき、レンズ枠３２の移動量に対応したパルス数をモータ４８に印加することによって、フォーカス操作を正確に行うことができる。
【００３７】
このように本実施の形態のレンズ駆動装置によれば、カムギア４２のカム面４２Ｘに連設して基準面４２Ｙと段差部４２Ｚを形成したので、原点位置を機械的に検出することができる。したがって、電気的に原点位置を検出するセンサが不要になり、装置を小型化することができる。
【００３８】
なお、上述した実施形態は、回転駆動部としてモータ４８を用いたが、手動で回転させる操作リングを設け、この操作リングによってカムギア４２を回転させるようにしてもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態は、本発明をカメラに適用した例であるが、カメラ機能付きの携帯電話等の他、センサ等の小型光学機器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るレンズ駆動装置が適用されたカメラを示す斜視図
【図２】図１のカメラの背面を含む斜視図
【図３】図１のカメラの縦断面図
【図４】本発明に係るレンズ駆動装置の構成を模式的に示す縦断面図
【図５】レンズ駆動装置の構成を示す斜視図
【図６】カムギアのカム部の形状を示す展開図
【図７】操作方法を示すフローチャート
【図８】従来のレンズ駆動装置を示す斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１０…カメラ、３０…フォーカスレンズ、３２…レンズ枠、３８…スプリング、４０…カムピン、４２…カムギア、４２Ｘ…カム面、４２Ｙ…基準面、４２Ｚ…段差部、４８…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007010876.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2007010876.tif 000008
【図７】
2007010876.tif 000009
【図８】
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