(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを保持し前記レンズを光軸方向に移動させる移動枠と、
前記移動枠に設けられた第１当接部と、
前記光軸と異なる方向に延びる軸を有する駆動源と、
前記軸に設けられた駆動部材と、
前記駆動部材に設けられた前記第２当接部と、
を有し、
前記駆動部材の前記軸方向への移動にともない、前記第１当接部と前記第２当接部の当接位置が変化することにより、前記レンズが光軸方向に移動することを特徴とするデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記光軸と直交する平面上に、前記軸が配置されるように前記駆動源を配置したことを特徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記第2当接部は、前記光軸と直交する平面に対して連続的に変化するカム面を有し、前記駆動部材の前記軸方向への移動にともない、前記第１当接部と前記第２当接部のカム面の当接位置が変化することにより、前記レンズが光軸方向に移動することを特徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記第１当接部の形状は、球面又は円柱面の形状であることを特徴とする請求項１または請求項3に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記カム面の前記光軸と直交する面に対する角度は、４５度未満であることを特徴とする請求項3に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記駆動部材は、潤滑性の高い材料からなることを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記駆動源は、ステッピングモータを有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記軸は、リードスクリュを形成する回動軸であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記駆動源は、リードスクリュを形成する回動軸を有するステッピングモータと、該回動軸と平行に配設されたガイド軸と、該ガイド軸と嵌合し前記リードスクリュと螺合するナット部材を、有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記レンズが光軸方向に移動する動作は合焦動作であることを特徴とする請求項第１項記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記合焦動作にともなう前記駆動部材及び前記移動枠の作動方向は、１方向の作動方向であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラに係わり、特にデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラの合焦は、リードスクリュを回動軸に持つステッピングモータを動力源とし、回動軸をレンズ群の光軸と平行に設置し、リードスクリュに螺合したナット部材がレンズ群を保持する移動枠に係止され、ステッピングモータのパルス駆動によってリードスクリュが回動し、回動角度に応じてレンズ群が移動して被写体に合焦する。
【０００３】
或いは、レンズ群を保持する移動枠が、一方の端面に移動枠と当接するカム面を配設した中空円盤を有し、前記中空円盤の内周又は外周にギアを設置し、ピニオンを回動軸に持つステッピングモータを動力源とし、モータ回動軸をレンズ群の光軸と平行に設置し、ピニオンと前記中空円盤のギアを噛み合わせ、ステッピングモータのパルス駆動によってピニオンが回動し、回動角度に応じて中空円盤が回動し、中空円盤の回動に伴いカム面が移動し、合焦レンズ群が移動して合焦する合焦駆動装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術では、モータ回動軸と光軸が平行に設置されているため、レンズ鏡胴の光軸方向についての薄型化が難しい。
【０００５】
そして、リードスクリュタイプでは、モータを２相励磁にして使用する場合（一般的に分割数は２０）、１パルスでのレンズ移動量は、リードスクリュのリードによって決定され、リードを小さくすると、前記移動量／パルスは細かくできるが、ネジ山が低くなるため、多くのネジ山と噛み合わせる必要があり、モータの出力トルクがナット部に食われてしまい、レンズを駆動するためのトルクは小さくなる。このため、レンズ重量が重くなると、前記移動量／パルスが小さく出来ず、合焦精度に問題が生じることになる。
【０００６】
又、中空円盤端面カムタイプでは、モータの出力トルクをピニオンと中空円盤の周りに配置したギアとで減速するため、リードスクリュタイプと比べ、合焦レンズ重量の重い場合でも、駆動可能である。しかし、減速比を大きくするために中空円盤を大きくすると、前記中空円盤と中空円盤ガイドとの摩擦力が大きくなり、トルク損失がある。そして、レンズ鏡胴自身の径が大きくなる等の問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。即ち、レンズ鏡胴の光軸方向の薄型化を可能にすると共に、レンズ性能を確保し、モータの出力トルクのロスを低減し、組立性を向上し、レンズ群の基準位置検出を高精度で行うデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置及を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成を採ることによって達成される。
【０００９】
即ち、レンズと、前記レンズを保持し前記レンズを光軸方向に移動させる移動枠と、前記移動枠に設けられた第１当接部と、前記光軸と異なる方向に延びる軸を有する駆動源と、前記軸に設けられた駆動部材と、前記駆動部材に設けられた前記第２当接部と、を有し、前記駆動部材の前記軸方向への移動にともない、前記第１当接部と前記第２当接部の当接位置が変化することにより、前記レンズが光軸方向に移動することを特徴とするデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置。
【００１０】
又、絞り・シャッタによる露出制御装置、該露出制御装置に保持されたレンズ群を光軸方向に移動して合焦する合焦駆動装置を有するデジタルスチルカメラの鏡胴において、前記露出制御装置にはレンズ枠機構を設け、該レンズ枠機構に直接レンズを組み込むことを特徴とするデジタルスチルカメラの鏡胴。
【００１１】
次に、本発明の作用について説明する。
【００１２】
請求項１に係わる発明は、このことで駆動源の動力を、第１当接部と第２当接部を介して行うようにしたので、光軸と駆動源の軸を同じ方向にしないように構成でき、さらにはレンズ駆動装置に対する駆動源の光軸方向の占有量が小さくなり、レンズ駆動装置の薄型化を可能とする。さらに、駆動源の動力が、駆動部材の軸方向への移動動作に変換され、駆動部材の軸方向への移動が第1当接部と第2当接部の当接位置の変化によるレンズの光軸方向への移動に変換されることにより、駆動源の出力トルクを有効に使用できるようにしている。
【００１３】
請求項２に係わる発明は、駆動源の光軸方向の占有量が駆動源の光軸方向の厚さのみとなり、さらなるレンズ駆動装置の薄型化を可能とする。
【００１４】
請求項３に係わる発明は、連続的に変化するカム面により、移動枠が連続的に光軸方向に移動できるようにしている。
【００１５】
請求項4、6に係わる発明は、駆動源の出力トルクのロスを低く押さえられる。
【００１６】
請求項５に係わる発明は、駆動源の軸を、レンズの光軸と直交する面と平行に配置し、駆動部材の駆動方向が前記面と平行になるような配置により出力トルクを有効に使用できるようにしている。
【００１７】
請求項７に係わる発明は、パルス駆動によってレンズを光軸方向に移動できるようにしている。
【００１８】
請求項8に係わる発明は、駆動源の回動動作を駆動部材の直進動作に変更できるようにしている。
【００１９】
請求項９に係わる発明は、ナット部材の直進性や嵌合によるトルク損失をユニットにて容易に管理でき、組立性が向上する。
【００２０】
請求項１０に係わる発明は、移動枠の光軸方向への移動が、レンズの合焦動作に使用できる。
【００２１】
請求項１１に係わる発明は、移動枠に加わる付勢によってバックラッシュが発生せず、正確なレンズ移動が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、添付した図面、図１〜図５により説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明のデジタルスチルカメラの合焦駆動装置及び鏡胴を構成する部材の、前方向からの分解斜視図である。図２は、本合焦駆動装置の移動枠と該移動枠を移動させる駆動部材の側面図である。図３は、駆動部材を駆動する駆動源の構成を説明する図で、（ａ）は駆動源の平面図、（ｂ）は駆動源の正面図である。図４は、鏡胴の構成を説明する図で、（ａ）は鏡胴の正面図、（ｂ）は図４（ａ）のＸ―Ｘ矢視断面図である。図５は、図４の鏡胴を更に説明する図で、（ａ）は鏡胴の正面図、（ｂ）は図５（ａ）のＸ―Ｘ矢視断面図である。
【００２４】
そして、本第１の発明のデジタルスチルカメラの合焦駆動装置は、レンズ群の光軸と平行に配設されたガイド軸と、このガイド軸と嵌合する嵌合部を有し、前記レンズ群を保持してこのレンズ群を光軸方向に移動する移動枠と、この移動枠を光軸方向に移動させる前記移動枠の当接部が当接するカム面を有する駆動部材とを備え、この駆動部材の駆動方向と、この駆動部材を駆動する駆動源に設置したステッピングモータの回動軸とを、光軸と直交する面と平行に配置することを特徴とするデジタルスチルカメラの合焦駆動装置となっている。
【００２５】
即ち、図１〜図４において、本発明の合焦駆動装置１は、移動枠２０に移動枠２０のレンズ枠機構であるレンズ嵌合部２０ｅ、第１レンズ押さえ２１１、レンズ間隔環２１２、そして露出制御装置８０に、露出制御装置８０のレンズ枠機構であるレンズ嵌合部８０ａ、レンズ間隔環２１３、第５レンズ押さえ２１４を設け、これらのレンズ枠機構に第１レンズ２０１、第２レンズ２０２、貼り合わせた第３レンズ２０３、第４レンズ２０４と第５レンズ２０５とが組み込まれている。
【００２６】
移動枠２０は、このようにして組み込まれた、レンズ群の光軸３と平行に配設されたガイド軸４０と嵌合摺動する、ガイド軸嵌合摺動穴２０ａを有している。そして、ガイド軸４０は図示１点鎖線のように、主胴蓋３０と主胴１０のガイド軸嵌合穴３０ｂ，１０ａに嵌合固定されていて、前述のように移動枠２０のガイド軸嵌合摺動穴２０ａは、ガイド軸４０に摺動自在に嵌合し、従って移動枠２０は付勢バネ５０の下方向の付勢力により、下方向に付勢されることになる。なお、移動枠２０のＵ字溝２０ｂは、主胴１０に設けた移動枠回転規制部１０ｂと嵌合摺動することにより、移動枠２０は回転することなく、直進することが可能となっている。
【００２７】
そして、前述のようにレンズ群を保持し、このレンズ群を光軸３の方向に移動する移動枠２０は、この移動枠２０の当接部である駆動部材当接部２０ｇを、カム面を有する駆動部材６０の駆動部材カム面６０ｄに、前記付勢バネ５０の付勢力により当接させられている。そして、駆動部材６０が後述する駆動源７０により駆動されることにより、移動枠２０は光軸方向に移動し合焦することになるが、この駆動部材６０の駆動方向と、この駆動部材６０を駆動する駆動源７０に設置したステッピングモータ７０ｅの回動軸と直結するリードスクリュ７０ａとは、光軸３と直交する面と平行に配置するようになっている。
【００２８】
このように、本発明の合焦駆動装置は構成されているので、ステッピングモータの光軸方向の占有量はステッピングモータの径プラス若干の余裕量のみとなり、従来のステッピングモータのリードスクリュに直結する回動軸が、光軸と平行なものとは異なり、鏡胴の薄型化を可能とすることになる。
【００２９】
そして、駆動部材カム面６０ｄの光軸３と直交する面に対する角度は、４５度未満とすることが好ましい。
【００３０】
駆動部材６０は、主胴１０の矩形状の凹部である、駆動部材直進スライドガイド１０ｃに、長手方向に摺動可能に挿入され、上から駆動部材押さえ７０ｆにより、押さえられ蓋をされるようになっている。駆動部材６０の嵌合スライド部６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、この駆動部材直進スライドガイド１０ｃに嵌合し摺動案内される。そして、主胴１０の駆動源取り付け部１０ｅには、駆動源７０が取り付けらる。
【００３１】
この駆動源７０は、駆動源７０に設置したステッピングモータ７０ｅの、リードスクリュウ７０ａと直結する回動軸と、この回動軸と平行に配設されたガイド軸のナット部材ガイド軸７０ｂとを有し、このナット部材ガイド軸７０ｂと嵌合し、リードスクリュウ７０ａと螺合するナット部材７０ｃとからなる駆動源となっている。このため、ナット部材７０ｃの直進性や嵌合によるトルク損失をユニットにて容易に管理でき、組立性が向上する駆動源とすることが出来る。
【００３２】
そして、この駆動源７０の駆動部材係止部７０ｄは、駆動部材６０の駆動源係止部６０ｆに挿入され、ステッピングモータ７０ｅの回動により、駆動部材６０を駆動することになるが、駆動部材カム面６０ｄは、光軸３と直交する面に対する角度が４５度未満の角度となっているので、ステッピングモータ７０ｅの回動力による駆動部材６０の駆動力により、移動枠２０を容易に移動可能である。即ち、ステッピングモータ配置による出力トルクを、従ってステッピングモータの回動軸に直結するリードスクリュウの回動軸を、レンズ群の光軸と直交する面と平行に配置し、駆動部材の駆動方向も前記面と平行になるように配置して、このようなステッピングモータの配置により出力トルクを有効に使用できるようにしている。
【００３３】
そして、駆動部材カム面６０ｄに当接する移動枠２０の駆動部材当接部２０ｇの形状は、球面又は円柱面の形状であることが好ましい。このような形状とすることにより、接触面積を低減できるので、モータの出力トルクのロスを低く押さえることが出来る。
【００３４】
又、合焦時の駆動部材６０及び移動枠２０の作動方向は、１方向の作動方向で合焦させることが好ましい。本発明のデジタルスチルカメラの合焦駆動装置では、合焦時から少し通過した時点のＣＣＤの非合焦信号により、パルス数を逆算して基準位置からの合焦パルス数を得ており、従ってレンズの動きとしては、合焦位置より少し行き過ぎて前進してから、一旦戻った後合焦パルス数にレンズを前進移動するようしている。即ち、このように常に１方向の作動方向で合焦することにより、移動枠２０に加わる付勢バネ５０等によって生じるバックラッシュは発生せず、正確な合焦が可能となる。
【００３５】
そして、駆動部材６０は、潤滑性の高い材料、例えばポリカーボネート（ナチュラル）、ポリアセタール等の樹脂材を使用することが好ましい。このように潤滑性の高い材料を使用することにより、接触面に生じる摩擦力を低減できるので、モータの出力トルクのロスを低く押さえられる。
【００３６】
又、レンズ群の基準位置の検出は、基準位置検出センサであるフォトインタラプタ９０等の検出センサにより検出し、駆動部材カム面６０ｄの光軸と直交する面に対する角度が、４５度未満のときの基準位置の検出は、駆動部材６０の動きにより検出し、角度が４５度以上のときは、移動枠２０の動きにより検出することが好ましい。このようにすることにより、移動量が大きい部品によるレンズの位置検出が可能となり、正確なレンズの位置検出をすることが可能となる。
【００３７】
この基準位置の検出は、駆動部材６０の遮光部６０ｅが、主胴１０の基準位置検出センサ設置部１０ｆに設置した、フォトインタラプタ９０の凹部９０ａに、移動枠２０の合焦移動するための駆動部材６０の駆動により挿入され、基準位置が検出される。この基準位置は、∞位置、最至近撮影位置の移動枠２０の基準の位置として決められており、この基準位置が合焦時の基準となっている。従って、基準位置は合焦の基準として重要な位置であり、正確な位置決めが必要である。そこで、移動量が大きい部品により基準位置を検出することが好ましいことになる。
【００３８】
本実施例のデジタルスチルカメラの鏡胴は、絞り・シャッタによる露出制御装置、この露出制御装置に保持されたレンズ群を光軸方向に移動して合焦する合焦駆動装置を有するデジタルスチルカメラの鏡胴において、前記露出制御装置にはレンズ枠機構を設け、このレンズ枠機構に直接レンズを組み込むことを特徴とするデジタルスチルカメラの鏡胴となっている。
【００３９】
即ち、図１、図５において、鏡胴２は、レンズの明るさを制御する絞りの機能、露出時間を制御するシャッタ機能を兼ねるセクタ８０ｅを有する絞り・シャッタである露出制御装置８０、この露出制御装置８０に保持されたレンズ群を光軸３の方向に移動して合焦する合焦駆動装置を有するデジタルスチルカメラの鏡胴であり、前記露出制御装置８０及び該露出制御装置８０の一部でもある移動枠２０に、レンズ枠機構であるレンズ嵌合部２０ｅ，８０ａ、第１レンズ押さえ２１１、レンズ間隔環２１２，２１３、第５レンズ押さえ２１４を設け、このレンズ枠機構に直接第１レンズ２０１、第２レンズ２０２、貼り合わせた第３レンズ２０３、第４レンズ２０４と第５レンズ２０５を組み込むことを特徴とするデジタルスチルカメラの鏡胴となっている。
【００４０】
このように、本実施例の鏡胴２は構成されており、絞り・シャッタ機能を有する露出制御装置８０にレンズを直接組み込むので、レンズを組み込んだレンズ枠を更に露出制御装置に組み込む場合に生じる光軸ずれの累積を、小さくすることが可能となり、レンズ性能が容易に確保できることになる。
【００４１】
そして、露出制御装置８０には、この露出制御装置８０の絞り・シャッタを作動させる電気信号を伝達するフレキシブルプリント基板８０ｂを取り付け、このフレキシブルプリント基板８０ｂは厚み方向に折り曲げずに、カメラ本体のコネクタに接続する配設としたデジタルスチルカメラの鏡胴となっている。このようにすることにより、移動枠２０の移動に伴いフレキシブルプリント基板８０ｂがバネ性を持つことを押さえ、移動枠２０の駆動力をバネ性で消費されないようにする。即ち、一般的にフレキシブルプリント基板は、折り曲げて使用するが、このようにすると移動枠２０の移動に伴いフレキシブルプリント基板８０ｂがバネ性を持ち、移動枠２０の駆動力を前記バネ性で消費されてしまうことになるが、これを防止することが可能になる。
【００４２】
又、フレキシブルプリント基板８０ｂには、レンズの移動に伴うこのフレキシブルプリント基板８０ｂの移動を可能に係止する、フレキシブルプリント基板係止穴８０ｃと、鏡胴を構成する主胴１０には、このフレキシブルプリント基板係止穴８０ｃを係止する、フレキシブルプリント基板係止用ボス１０ｄとを設けた構成になっている。
【００４３】
更に、露出制御装置８０のカバーでもある鏡胴を構成する主胴蓋３０及び鏡胴を構成する主胴１０には、前記フレキシブルプリント基板８０ｂを挟んで、保護する保護部材であるフレキシブルプリント基板ガード３０ａ，１０ｇを、少なくともレンズの移動が可能な空隙１１を空けて設けるようにしてある。この空隙１１は、前記説明した移動枠２０の基準位置から、最至近撮影位置の間隔は少なくとも必要である。このようにすることにより、フレキシブルプリント基板８０ｂに、余計な外力がかかることを防止し、ステッピングモータ７０ｅの出力トルクのロスを低く押さえることが可能になる。
【0044】
【発明の効果】
本発明により、レンズの光軸と駆動源の軸を同じ方向にしないように構成でき、レンズ駆動装置の光軸方向の薄型化を可能にすると共に、レンズ性能を確保し、駆動源の出力トルクのロスを低減し、組立性を向上し、レンズ群の基準位置検出を高精度で行うデジタルスチルカメラのレンズ駆動装置が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンズ駆動装置及び鏡胴を構成する部材の、前方向からの分解斜視図である。
【図２】本レンズ駆動装置の移動枠と該移動枠を移動させる駆動部材の側面図である。
【図３】駆動部材を駆動する駆動源の構成を説明する図である。
【図４】鏡胴の構成を説明する図である。
【図５】図４の鏡胴を更に説明する図である。
【符号の説明】
１  レンズ駆動装置
２  鏡胴
３  光軸
１０  主胴
２０  移動枠
３０  主胴蓋
４０  ガイド軸
５０  付勢バネ
６０  駆動部材
７０  駆動源
８０  露出制御装置
９０  フォトインタラプタ
【図１】
0003837860.tif 000002
【図２】
0003837860.tif 000003
【図３】
0003837860.tif 000004
【図４】
0003837860.tif 000005
【図５】
0003837860.tif 000006