(57)【要約】【課題】小型且つ軽量化を図ることができると共にレンズを光軸に沿ってスライド移動させる際のブレを抑え、耐久性にも優れたレンズ保持用フレーム、レンズ駆動装置及び撮像装置を提供する。【解決手段】レンズフレーム本体とそのレンズフレーム本体の外縁部にスライド移動用ガイド部とが一体成形されており、当該スライド移動用ガイド部は、その表面に駆動源から伝達される動力をピニオンを通じて伝達可能なラック部を備え、且つ、撮像用駆動レンズのスライド移動軌道の外周部に光軸に平行に設けるガイドポールに沿って、スライド移動自在に係合可能としたことを特徴とするレンズ保持用フレームを採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の撮像用駆動レンズをスライド移動可能に保持するためのレンズ保持用フレームであって、
当該レンズ保持用フレームは、レンズフレーム本体と、そのレンズフレーム本体の外縁部にスライド移動用ガイド部とが一体成形されており、
当該スライド移動用ガイド部は、その表面に、駆動源から伝達される動力をピニオンを通じて伝達可能なラック部を備え、且つ、撮像用駆動レンズのスライド移動軌道の外周部に光軸に平行に設けるガイドポールに沿って、スライド移動自在に係合可能としたことを特徴とするレンズ保持用フレーム。
【請求項２】
前記レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部は、ガイドポールが挿通可能な管状形状を備えるものである請求項１に記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項３】
前記レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部は、ガイドポールとの摺動面を樹脂又は金属製で形成した請求項１又は請求項２に記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項４】
前記レンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部の表面に形成されるラック部は、当該スライド移動用ガイド部の幅以下の歯幅を有するものである請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項５】
前記レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、ガイドポールの中心軸と平行となる方向に、連続的に形成した請求項１〜請求項４のいずれかに記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項６】
前記レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、当該レンズ保持用フレームを光軸方向からみた場合に、ラック面と直交する仮想線がガイドポール断面円内の任意の位置を通るように、形成した請求項１〜請求項５のいずれかに記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項７】
前記レンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームが保持するレンズの位置を検出するための位置検出用反射板取り付け面が一体成形した請求項１〜請求項６のいずれかに記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項８】
前記位置検出用反射板取り付け面は、前記レンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部に一体成形した請求項７に記載のレンズ保持用フレーム。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のレンズ保持用フレームを用いたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のレンズ保持用フレームを用いたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、撮像装置に用いられるレンズを保持するためのレンズ保持用フレームに関する。特にレンズフレーム本体を光軸に平行にスライド移動自在に係合するスライド移動用ガイド部が一体成形されたレンズ保持用フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置は、ズームレンズやフォーカスレンズを備えており、ズーム又はフォーカス効果を得るために、これらレンズを小型モーターにて光軸上をスライド移動させてその焦点距離等を変化させる方法が一般的となっている。このときに、あらゆる焦点距離においてもピントが合わせられるようにするためには、焦点距離変化用のレンズ群の移動と、ピント合わせ用レンズ群とを別々に駆動させることが必要となる。この場合は、焦点距離変化用のレンズ群の移動とピント合わせ用レンズ群とを駆動するための駆動源を別々に設ける必要があるのに加え、これらレンズ群を光軸上を安定して高い精度でスライド移動させることが要求されるためレンズ駆動機構が複雑となる。
【０００３】
このため、これらの撮像装置に用いられるレンズ群を保持する保持枠についても、レンズを安定して高い精度を保ちながら光軸上をスライド移動させ、且つ、レンズ駆動機構が小型且つ簡略となるような構造のものが求められてきた。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献１（特開２００７−１４０３９６号公報）には、扁平型ステッピングモーターとカムによってレンズを駆動するレンズ駆動装置が提案されている。特許文献１のレンズ駆動装置には、扁平型のステッピングモーターの出力軸に板状のカムを固定し、そのカムの係止を組立支柱の鍔部で行う構造のモーターユニットを形成し、このモーターユニットのカムを回動させることによりカムのローラ作動面に当接するフレームユニットのローラをカムの回動に沿って移動させ、ローラと直結する鏡筒及び鏡筒内に配設したレンズを駆動する構造が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２（特許第２８９０６８９号公報）には、ビデオカメラのレンズとして、前玉による合焦方式に代わってマスターレンズ等の前玉以外のレンズによって合焦させるインナーフォーカス方式が提案されている。特許文献２に開示されているレンズ移動装置において、外筒は、マスターレンズ群を固定した内筒を光軸方向に摺動可能にボールベアリングを介装した状態で保持している。また、外筒に固定したモータ取付体には、駆動軸に送りねじを有するモーターと、当該駆動軸の一端を保持するための軸受とが備えられている。前記駆動軸の送りねじ部には、めねじを有する移動片が螺合されており、この移動片と内筒とが連結アームにより結合されている。このとき、外筒には前記連結アームを光軸方向に移動可能にするため、光軸方向の長穴が設けられている。以上のように、モータの軸が回転することによって移動片、アーム及び内筒が光軸方向に直線運動し、内筒に固定されたマスターレンズ群を合焦させる構造が開示されている。
【０００６】
特許文献３（特開２００３−１９５１４４号公報）には、ヒステリシスが小さく、画揺れが生じにくいレンズ駆動装置が提案されている。特許文献３のレンズ駆動装置には、レンズ玉を保持したレンズ保持枠を光軸方向にガイドするガイドピンと、レンズ保持枠を光軸に対して平行移動する駆動源により回転されるリードスクリューと、レンズ保持枠の光軸方向に一体的に形成されたスリーブと、スリーブ内に収納されるリードスクリューに噛合するラックギヤを一体的に形成した技術が開示されている。そして、リードスクリューが回転した際、レンズ保持枠に対し光軸方向への駆動力を伝達する接触部を有するクランパと、クランパのラックギヤをリードスクリューに噛み合う方向へ付勢するスプリングとを備え、このクランパが、ガイドピンにより光軸方向の移動及びガイドピン軸周りで回転自在に案内されるレンズの駆動構造が開示されている。このレンズ駆動装置は、レンズ保持枠と一体的に形成されたスリーブを、クランパを介してリードスクリューの回転軸方向に近接させた構成となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４０３９６号公報
【特許文献２】特許第２８９０６８９号公報
【特許文献３】特開２００３−１９５１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ鏡枠の光軸方向の移動量がカムの形状に依存されるため、カムの形状が一旦決まるとレンズ位置の修正が困難となる。そのため、カムの形状の製造誤差等に伴うレンズ鏡枠の位置ずれに対する光学的な補正は別のレンズ群でしなければならず、更に、カムを用いるとレンズ移動量を多くすることができないという問題があった。
【０００９】
特許文献２のレンズ駆動装置は、特許文献１のような機械的なカムを採用しておらず、レンズも任意の位置に停止可能なため、光学的な補正は任意に可能となる。しかし、特許文献２のレンズ駆動装置の場合、レンズを移動させるための駆動片が側面壁に衝突した時に、駆動軸が備える送りねじで締め込まれて、反転脱出しづらい現象が発生し得るという問題があった。
【００１０】
特許文献３のレンズ駆動装置は、レンズを移動させるためのクランパは、当該クランパに備えられているラックギアがばねにより付勢されてリードスクリューへ係合されているだけなので、例え側面壁に衝突したとしても容易に退避可能なため、特許文献２のようにリードスクリューで締め込まれて反転脱出し難い現象は生じない。しかし、特許文献３のレンズ駆動装置の場合、このクランパのラックギアをリードスクリューへばねで付勢する機構が複雑なため組み立てるのが難しいという問題があった。
【００１１】
以上に示したように、従来より、レンズを光軸に平行にスライド移動させるために様々な工夫及び機構が採られている。しかし近年のカメラモジュールの高性能化に伴い、上述した問題を解消し、且つ、さらに耐久性及び高精度動作に加え小型化が図られたレンズ駆動装置が求められてきた。
【００１２】
そこで本件発明は、小型且つ軽量化を図ることができると共にレンズを光軸に平行にスライド移動させる際のブレを抑え、耐久性にも優れたレンズ保持用フレーム、レンズ駆動装置及び撮像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】
【００１３】
本発明者は、レンズ保持用フレームを、レンズフレーム本体と、光軸に平行に設けるガイドポールに沿ってスライド移動自在に係合するスライド移動用ガイド部とを一体成形することで、レンズ駆動装置としての耐久性及び高精度動作に加え、小型化を図る条件を見い出し、上記課題を達成できることに想到した。以下、本件発明に関して説明する。
【００１４】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、撮像装置の撮像用駆動レンズをスライド移動可能に保持するためのレンズ保持用フレームであって、当該レンズ保持用フレームは、レンズフレーム本体と、そのレンズフレーム本体の外縁部にスライド移動用ガイド部とが一体成形されており、当該スライド移動用ガイド部は、その表面に、駆動源から伝達される動力をピニオンを通じて伝達可能なラック部を備え、且つ、撮像用駆動レンズのスライド移動軌道の外周部に光軸に平行に設けるガイドポールに沿って、スライド移動自在に係合可能としたことを特徴とするものである。
【００１５】
本件発明に係るレンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部は、ガイドポールが挿通可能な管状形状を備えるものであることが好ましい。
【００１６】
本件発明に係るレンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部は、ガイドポールとの摺動面を樹脂又は金属製で形成したことが好ましい。
【００１７】
本件発明に係るレンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部の表面に形成されるラック部は、当該スライド移動用ガイド部の幅以下の歯幅を有するものであることが好ましい。
【００１８】
本件発明に係るレンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、ガイドポールの中心軸と平行となる方向に、連続的に形成したことが好ましい。
【００１９】
本件発明に係るレンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、当該レンズ保持用フレームを光軸方向からみた場合に、ラック面と直交する仮想線がガイドポール断面円内の任意の位置を通るように、形成したことが好ましい。
【００２０】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームが保持するレンズの位置を検出するための位置検出用反射板取り付け面が一体成形したことが好ましい。
【００２１】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、前記位置検出用反射板取り付け面は、当該レンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部に一体成形したことがより好ましい。
【００２２】
本件発明に係るレンズ駆動装置は、上述のレンズ保持用フレームを用いることを特徴としたものである。
【００２３】
本件発明に係る撮像装置は、上述のレンズ保持用フレームを用いることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本件発明のレンズ保持用フレームは、レンズフレーム本体と、そのレンズフレーム本体の外縁部にスライド移動用ガイド部とが一体成形され、且つ、スライド移動用ガイド部が光軸方向に平行に設置されているガイドポールに沿ってスライド移動するように形成されるため、レンズ移動時の光軸のブレを抑えることができる。また、レンズ移動をスムーズに行えることにより当該スライド移動用ガイド部の摺動面は、摩耗損傷し難く、結果として耐久性の向上も図ることができる。さらに、レンズを移動させる方法として複雑な機構を採らなくてもよく、本件発明に係るレンズ保持用フレームによれば、安定した高精度動作に加え、耐久性を向上させ、且つ、小型軽量化が可能となるレンズ駆動装置を提供する事ができる。
【００２５】
本件発明のレンズ駆動装置は、上述した優れた性能を有するレンズ保持用フレームを用いるため、レンズ移動時の光軸のブレを防ぎ、高品質の撮像装置、光学機器の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本件発明に係るレンズ保持用フレームの好ましい実施の形態について説明する。
【００２７】
図１及び図２は、本件発明に係るレンズ保持用フレームの実施の形態を示す斜視図である。本件発明に係るレンズ保持用フレーム１，１０は、レンズフレーム本体２，１１と、そのレンズフレーム本体２，１１の外縁部に、スライド移動用ガイド部３，１２とが一体成形されている。
【００２８】
最初に、本件発明に係るレンズ保持用フレームを使用するレンズ駆動ユニットの基本的な構成について図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、撮像装置用のレンズ群を保持するレンズ保持用フレーム１，１０を、モーター２１，３４を用いてレンズの光軸Ｌに平行にスライド移動させる機構を説明するための斜視図である。図３は、図１に示すレンズ保持用フレーム１を用いたレンズ駆動ユニットの斜視図であり、図４は、図２に示すレンズ保持用フレーム１０を用いたレンズ駆動ユニットの斜視図である。図３及び図４に示すように、撮像用駆動レンズのスライド移動軌道の外周部に光軸Ｌに平行にガイドポール２１，３１が設けられており、レンズ保持用フレーム１，１０は、このガイドポール２１，３１に沿ってスライド移動する。すなわち、モーター２４，３４と連結されたピニオン２３，３３と、レンズ保持用フレーム１，１０に備えるスライド移動用ガイド部に形成されたラック部３，１３とが噛合することによって、モーター２４，３４の駆動力がピニオン２３，３３を介して、レンズ保持用フレーム１，１０に伝達され、レンズ保持用フレーム１，１０がガイドポール２１，３１に沿って移動する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、本件発明に係るレンズ保持用フレーム１のレンズフレーム本体２，１１は、その中央部にレンズ取り付け部７，１６を備える。このレンズ取り付け部７，１６に、撮像装置用のレンズ群を嵌め込むようにして固定し、レンズ鏡筒に備える固定レンズ（不図示）と光軸が揃うようにレンズ群を保持する。撮像装置用のレンズ群とは、複数枚のレンズを組合せ、これらを光軸Ｌを揃えて配置したものであり、例えば、フォーカスレンズ、ズームレンズ等が用いられる。ズームレンズやフォーカスレンズを保持するレンズ保持用フレームをレンズの光軸Ｌに沿ってスライド移動させることにより、光学ズーム機能やフォーカス機能を発揮することができる。
【００３０】
スライド移動用ガイド部３，１２は、レンズフレーム本体２，１０の外縁部のいずれかの位置において、少なくともガイドポール２１，３１に沿ってスライド移動自在に係合可能な位置にあれば良い。そのため、スライド移動用ガイド部３，１２は、少なくともガイドポール２１，３１との摺動面が当該ガイドポール外周形状に対応している必要がある。例えば、ガイドポールの光軸に対して垂直断面が略Ｕ字形状であっても良い。特に、図１及び図２に示すように、スライド移動用ガイド部３，１２は、ガイドポール２１，３１が挿通可能な管状形状５，１４を備え、レンズ保持用フレーム１，１０がガイドポール２１，３１に沿って、スライド移動自在に係合可能とすると、ガイドポール２１，３１が管状内５，１４に挿通されることによって、レンズ保持用フレームのスライド移動をより安定させることができる。
【００３１】
また、スライド移動用ガイド部３，１２は、その表面に駆動源から伝達される動力をピニオンを通じて伝達可能なラック部４，１３を備える。ラック部４，１３は、ピニオンと噛合してレンズ保持用フレーム１，１０をスライド移動させる。さらに、スライド移動用ガイド部３，１２には、レンズ保持用フレーム１，１０の過剰なスライド移動を防止するために衝突防止用ストッパー８を備える。レンズ駆動装置には、レンズ保持用フレーム１，１０と隣接位置に衝突防止用ストッパー受け部が設けられており、衝突防止用ストッパー８は、当該レンズ保持用フレーム１，１０がレンズ駆動装置の所定の位置に取り付けられた状態で、衝突防止用ストッパー受け部に当接する位置で、スライド移動が規制される。更に、本件発明に係るレンズ保持用フレーム１，１０は、レンズフレーム本体２の外縁にスライド移動用ガイド部３，１２の他に補助支持部６，１５が一体成形されている。
【００３２】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、焦点距離変化用のレンズ群と、ピント合わせレンズ群と別々に駆動させる機構に対応すべく、レンズ保持用フレームを複数備える場合も想定している。以下に２つのレンズ群が用いられている例を挙げ、２つのレンズ保持用フレームを第１レンズ保持用フレームと第２レンズ保持用フレームとに区別して、本件発明に係るレンズ保持用フレームの使用態様が明確になるよう図面に基づいて説明する。
【００３３】
図５は、本件発明に係る第1レンズ保持用フレーム１及び第２レンズ保持用フレーム１０を備えたレンズ駆動装置の構成を平面図として示したものである。そして、図６は、図５のＡ−Ａ’線における当該レンズ駆動装置のＡ−Ａ’断面図を示したものである。以下に、本件発明に係るレンズ保持用フレームを使用するレンズ駆動装置の構成について、図５及び図６を参照して説明する。
【００３４】
図６に示すように、第１レンズ保持用フレーム１が備えるスライド移動用ガイド部３はガイドポール２１へ、第２レンズ保持用フレーム１０が備えるスライド移動用ガイド部１２はガイドポール３１にそれぞれ挿通されており、図５に示す光軸Ｌに平行にスライド移動可能となっている。更に、第１レンズ保持用フレーム１が備える補助ガイド支持部６及び第２レンズ保持用フレーム１０が備える補助ガイド支持部１５が共に補助ガイドポール２０に係合されている。本件発明に係るレンズ保持用フレームをスライド移動させる手段は、図６でも示しているようにラック４，１３とピニオン２３，３３の噛合構造によるものである。すなわち、モーター２４，３４の駆動力をピニオン２３，３３を介してラック部４，１３へ伝達させ、レンズ保持用フレーム１，１０をスライド移動させる。レンズ移動手段として、ラックとピニオンの噛合構造を採ることで、例え補助ガイドポール２０がなくともボルトとナットの螺合構造によるものに比してレンズ移動時のレンズの光軸のブレは小さなものとなる。このとき更に、ラックとピニオンとの噛合部分への荷重を軽減すると共に、スライド移動時のレンズの光軸のブレをより少なくするためには、この補助ガイドポール２０を設けることが好ましい。そして、この補助ガイドポール２０を設ける場合には、それぞれのレンズ保持用フレーム１，１０に当該補助ガイドポールに係合する補助支持部６，１５を備えることが必要となる。
【００３５】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部は、ガイドポールとの摺動面を樹脂又は金属製で形成したことが好ましい。本件発明に係るスライド移動用ガイド部は、ガイドポールが挿通可能な管状形状を備えており、スリーブとしての機能も兼備している。また、スライド移動用ガイド部が備えるガイドポールを挿通する管状内壁面には、摺動性をより向上させるために、グリス等を塗布する方法を採ることもできる。なお、本件発明に係るスライド移動用ガイド部には、ガイドポールとの摺動面に樹脂製又は金属製のスリーブを挿入配置しても良い。このように、ガイドポールとの摺動面に樹脂製又は金属製のスリーブを挿入配置する方法を採れば、仮に挿入配置されたスリーブの摺動面が摩耗したとしても、当該スリーブのみを交換することでそれまで使用していたレンズ保持用フレームを再度使用することが可能となる。
【００３６】
更に、本件発明に係る当該金属製のスリーブとガイドポールとの組合せ構造において、当該金属製のスリーブ内周のガイドポールとの摺動面は、その表面にダイアモンド  ライク  カーボン膜（以下、単に「ＤＬＣ」膜と称する。）を備えることもより好ましい。ＤＬＣはダイヤモンドに類似した炭素（カーボン）薄膜材料の総称である。しかし、ＤＬＣは炭素を主成分としながらも若干の水素を含み、ダイヤモンド結合とグラファイト結合の両方の結合が混在している結晶粒界を持たないアモルファス構造であるため、窒化チタンなどの多結晶構造の硬質薄膜と比べて優れた表面平滑性を有する。ＤＬＣはダイヤモンドに匹敵する硬さを持ち、摩擦係数（μ）は約０．１であるため、優れた摩擦摩耗特性（トライボロジー特性）を有する。すなわち、当該金属製のスリーブ内面にＤＬＣ膜を被覆処理することによって、このスリーブは優れた摩擦摩耗特性を示し、摺動部材として用いた場合に耐久性を飛躍的に向上させることができる。
【００３７】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部の表面に形成されるラック部は、スライド移動用ガイド部の幅以下の歯幅を有するものであることが好ましい。このとき、スライド移動用ガイド部表面に形成されるラック部の歯幅が当該スライド移動用ガイド部の幅以下である場合には、当該スライド移動用ガイド部の小型化を図ることができ、レンズ駆動装置に用いる際に、他の部材のレイアウトを妨げない。
【００３８】
ラック部が備える歯部の材質について次に簡単に述べる。鉄鋼材料は、動力伝達用として、炭素鋼（Ｓ３５Ｃ〜Ｓ４８Ｃ）や合金鋼（ＳＣＭ、ＳＮＣＭ、ＳＣｒ）が主に使用される。これらの鉄鋼材料は、焼き入れ・焼き戻し処理、浸炭処理、窒化処理等の表面硬化処理を施すことでより耐久性を向上させることができる。一方、樹脂材料は、金属材料に比して硬さや強度の面では劣るが、軽量、振動吸収性が高い、防錆処理が不要、自己潤滑性を有する、安価等といった優れた特徴を有するために運動伝達用として、ＯＡ、精密機器等に広く使用される。また、ラック面の表面にダイアモンド  ライク  カーボン膜を被覆処理させて歯部表面を硬化させても良い。
【００３９】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、ガイドポールの中心軸と平行となる方向に、連続的に形成したことが好ましい。このとき、スライド移動用ガイド部３，１２表面に形成されるラック部４，１３の位置は図６に示す位置に限定されるものではなく、スライド移動用ガイド部表面のいずれかにおいてピニオンと噛合する位置であれば良いため、そのときのピニオンやモーターの配置に応じて自由に位置の変更を行うことが可能である。このようなラックとピニオンの噛合構造を採用する場合、スライド移動用ガイド部において、ラック部の形成位置をガイドポールと平行となるような位置関係とすれば円滑に駆動力を伝達することができ、レンズ保持用フレームのスライド移動がより安定する。
【００４０】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームと一体成形されているスライド移動用ガイド部の表面に備えるラック部は、当該レンズ保持用フレームを光軸方向からみた場合に、ラック面と直交する仮想線がガイドポール断面円内の任意の位置を通るように、形成したことがより好ましい。以下に、図７及び図８を用いて光軸方向からみた駆動伝達手段の配置を説明する。図７は、図３のレンズ駆動ユニットの駆動伝達手段をレンズ面側からみた概略側面図であり、図８は駆動伝達手段の配置の変形例を説明するための概略側面図である。図７及び図８が示すような位置に、ラック部４がスライド移動用ガイド部３の表面に形成されると、駆動伝達手段が、ガイドポール２１と摺動する位置に近接配置される。この結果、ラック部４がレンズ保持用フレーム１の他の場所にある場合に比して、駆動力によるモーメントが小さくなり、スライド移動用ガイド部３がガイドポール２１に沿って安定して移動し、レンズ保持用フレーム１のスライド移動をより安定させることができる。
【００４１】
なお、光軸方向からみた駆動伝達手段の配置は、スライド移動用ガイド部３の表面のいずれかにおいて形成されていれば良い。例えば、ラック部４がスライド移動用ガイド部３から延出した位置に形成されていても良い。より好ましくは、図８に示すように、ガイドポール２１がスライド移動用ガイド部３に係合された状態において、光軸方向からみたラック部４とピニオン２３との噛合面の少なくとも一部が、スライド移動用ガイド部３とガイドポール２１との摺動部の延長戦上（図８に示す領域Ｒ内）の位置に近接配置されると、レンズ保持用フレーム１を安定してスライド移動させられるうえに、レンズ保持用フレーム１と、その駆動伝達手段との配置スペースを小さくすることができるので好ましい。
【００４２】
最も好ましい態様は、図７に示すように、光軸方向からみた場合に、ラック部４とピニオン２３との噛合面と直交する仮想線Ｍが、ガイドポール２１の断面中心２１ｐを通る位置に駆動伝達手段を配置すると、駆動力によるモーメントが最小となり、スライド移動用ガイド部３がガイドポール２１に沿って安定して移動し、レンズ保持用フレーム１のスライド移動を更に安定させることができる。また、図７に示す配置を採ることによって、光軸方向からみたレンズ駆動ユニットの幅を小さくすることができる。
【００４３】
次に、本発明に係るレンズ駆動装置４０について説明する。本発明に係るレンズ駆動装置４０は、第１レンズ保持用フレーム１を用いたレンズ駆動ユニットと第２レンズ保持用フレーム１０を用いたレンズ駆動ユニットとは、モーター２４，３４、ラック４，１３、ピニオン２３，３３、ガイドポール２１，３１が同一形状、同一配置で構成されている。そして、図５に示すように、第１レンズ保持用フレーム１のスライド移動用ガイド部３と第２レンズ保持用フレーム１０のスライド移動用ガイド部１２とは、光軸Ｌと直交する基準線Ｖで線対称となる位置に隣接配置する。
【００４４】
なお、図５及び図９に示すように、レンズ駆動ユニットにおいて、ピニオンは、離間配置された第１ガイドポール２１と第２ガイドポール３１との中間地点よりオフセットした位置に配置される。例えば、図６及び図９では、モーターの筺体の中心位置よりオフセットして配置される。このような第１レンズ保持用フレーム１を用いたレンズ駆動ユニットと第２レンズ保持用フレーム１０を用いたレンズ駆動ユニットとを基準線Ｖで線対称となる位置に配置することで、本発明に係るレンズ駆動装置４０は、それぞれ独立して駆動する当該レンズ駆動ユニットの各構成部材が干渉せず、且つ、無駄なスペースのないレイアウトができる。また、各レンズ保持用フレーム１，１０のスライド移動距離が長くなるので、相対離間位置の可変性が高く、小型でありながら高倍率ズーム機能を備えることができる。
【００４５】
図９に、本件発明に係るレンズ保持用フレームをレンズ駆動装置として用いた場合の実施の形態の斜視図を示す。以下に、本件発明に係るレンズ保持用フレームを使用するレンズ駆動装置の構成について、図９を参照して説明する。図９には、モーター２４に連結されたピニオン２３が、第１レンズ保持用フレーム１に一体成形されているスライド移動用ガイド部３のラック面４に噛合され、モーター３４に連結されているピニオン３３が、第２レンズ保持用フレーム１０に一体成形されているスライド移動用ガイド部１２のラック面１３に噛合された状態の各構成要素の配置が理解しやすいように示してある。先にも述べたが、各構成要素をこのような位置に配置することで、本件発明に係るレンズ保持用フレーム１，１０をレンズ駆動駆動装置として用いた場合に、他の部材のレイアウトを妨げず省スペース化を図ることができ、結果としてレンズ駆動装置の小型化を実現させることが可能となる。なお、スライド移動用ガイド部３，１３の光軸Ｌ方向の長さは、当該スライド移動用ガイド部３，１３の外面に形成されるラック面４，１３の長さと同じかそれ以上であれば良い。
【００４６】
また、第１レンズ保持用フレーム１をスライド移動させるためのモーター２４及び第２レンズ保持用フレーム１０をスライド移動させるためのモーター３４の出力軸は、それぞれ光軸Ｌに対して直交する角度で設置される。よって、本件発明に係るレンズ保持用フレームを光軸方向にスライド移動させる駆動源となるモーターは、出力軸方向の厚さが薄い扁平モーターを用いることで省スペース化を図ることができる。
【００４７】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、当該レンズ保持用フレームが保持するレンズの位置を検出するための位置検出用反射板取り付け面が一体成形したことが好ましい。これは、レンズの位置を検出するための構成として、光を照射する光源、光源より放たれた光を反射させる反射板、反射された光を受ける反射光センサー、反射光センサーが受けた光を信号に変換する演算回路とが用いられる場合を想定したものである。反射板には例えばバーコード状のパターンが描かれており、当該パターンは光を反射する部分とそうでない部分とで構成される。すなわち、反射板の位置情報は、光源から照射される光を反射光センサーが受けた際に、反射板の反射部と非反射部とに当たる割合の変化を演算回路がパルス波長に変換し、その波長の変化によって検出される。以上の理由から、当該反射板をレンズ保持用フレームに一体成形させることでレンズの位置をより精度良く把握することができるので、レンズの位置合わせの精度が向上する。更に、その後レンズ交換されることがあっても、当該レンズ保持用フレームを用いることでレンズ交換によるレンズ位置合わせ精度の低下は招かない。なお、当該位置検出用反射板取り付け面は、レンズ保持用フレームのスライド移動用ガイド部に一体成形したことがより好ましい。これは、スライド移動用ガイド部はガイドポールに係合されており、レンズ移動時のブレの影響を最も受けにくい部位であるためである。
【００４８】
本件発明に係るレンズ保持用フレームをレンズ駆動装置として用いることが好ましい。レンズ駆動装置として当該レンズ保持用フレームを用いることで、レンズの光軸のブレを抑え、レンズの位置合わせの精度を高めることができ、高品質高精度化、且つ、小型軽量化したレンズ駆動装置を提供することができる。
【００４９】
本件発明に係るレンズ保持用フレームを撮像装置として用いることが好ましい。上記同様、撮像装置として当該レンズ保持用フレームを用いることで、高品質高精度化、且つ、小型軽量化した撮像装置を提供することができる。
【００５０】
なお、本件発明に係るレンズ保持用フレームは、実施の形態で示したレンズ駆動装置に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本件発明に係るレンズ保持用フレームによれば、オートフォーカス機能や焦点距離を連続的に変化させるズーム機能を組み込んだ撮像装置の安定した高精度動作を実現しつつ、且つ、小型軽量化を図ることができる。
【００５２】
本件発明に係るレンズ保持用フレームは、ラックとピニオンとによりレンズを駆動させる機構を備える装置であれば、撮像装置以外にも様々な光学機器に好適に適用可能である。レンズ駆動装置光学式記録再生装置として例えば光ディスク装置等においては、ディスクに対して情報信号を書き込み、またこれを読み取るために、ディスクの情報ピットにレーザビームを正確に集光させる対物レンズ駆動装置が備えられている。この対物レンズ駆動装置に本件発明のレンズ保持用フレームを採用することで、安定した高精度動作及び小型軽量化が図られ、且つ、耐久性に優れた高品質な製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本件発明に係る第１レンズ保持用フレームの斜視図である。
【図２】本件発明に係る第２レンズ保持用フレームの斜視図である。
【図３】本件発明に係る第１レンズ保持用フレームを用いたレンズ駆動ユニットの実施の形態を示す斜視図である。
【図４】本件発明に係る第２レンズ保持用フレームを用いたレンズ駆動ユニットの実施の形態を示す斜視図である。
【図５】本件発明に係るレンズ保持用フレームを用いたレンズ駆動装置の平面図である。
【図６】図５に示すレンズ駆動装置をＡ−Ａ’線で切断したときの断面図である。
【図７】図３に示すレンズ駆動ユニットにおけるラックとピニオンとの位置関係を示す概略側面図である。
【図８】本件発明に係るレンズ駆動装置におけるラックとピニオンとの位置関係を示す概略側面図である。
【図９】図５に示すレンズ駆動装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      第１レンズ保持用フレーム
２      レンズフレーム本体
３      スライド移動用ガイド部
４      ラック部
６      補助支持部
７      レンズ取り付け部
８      衝突防止用ストッパー
Ｍ      仮想線
【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】
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【図８】
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【図９】
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