(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを光軸方向に沿って移動可能に支持するレンズ支持機構と、
前記撮影レンズを移動させるための駆動源と、
前記駆動源によって回転駆動され、合成樹脂により成型されるカム部材と、
前記カム部材に当接し前記カム部材の回転駆動を前記撮影レンズの光軸に沿った直線運動として前記レンズ支持機構に伝達するカムフォロアとを備え、
前記カム部材は正常作動時において前記カムフォロアの当接しない非作動領域を有し、前記非作動領域に樹脂成型の工程においてゲートが成型され、前記カムフォロアが前記ゲートに干渉するのを阻止するためのストッパが設けられることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記カム部材がリング状であり、前記カムフォロアと当接するカム面を有し、前記カム面は前記撮影レンズの光軸に垂直な面に対して傾斜した部分を有する作動領域と、前記作動領域以外の部分に設けられた前記非作動領域とを具備す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】
前記ストッパは前記カムフォロアが通過できない高さを有し、前記カム部材の径方向に向って延びてい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４】
前記ストッパは第１のストッパと第２のストッパとを有し、前記非作動領域の両端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、デジタルカメラ等のレンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来レンズ駆動装置として、モータによって回転するカム付きギアのカム面に、撮影レンズの支持機構に設けられたカムフォロアが係合するように構成されたものが知られている。すなわち撮影レンズはカム面が回転することによってその光軸方向に移動する。このカム付きギアは通常、合成樹脂で成型される。合成樹脂で形成される部材には、金型の溶融樹脂注入口の部分がゲートとして形成されてしまう。このゲートが凹んだ形状をしていると、カムフォロアがゲートに嵌まってしまい、カム付きギアが動かなくなる場合がある。そこでゲートは、通常の作動においてカム付きギア上のカムフォロアが進入しない領域（非作動領域）に設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、モータが所定の駆動量を越えて暴走してしまうと、非作動領域にカムフォロアが進入し、カムフォロアがゲートに嵌まるおそれがある。カムフォロアがゲートに嵌まると、カム付きギアは回転できなくなり、撮影レンズの移動は停止してしまう。
【０００４】
本発明は以上の問題を解決するものであり、モータが暴走してもゲートにカムフォロアが嵌まることのないレンズ駆動装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明に係るレンズ駆動装置は、撮影レンズを光軸方向に沿って移動可能に支持するレンズ支持機構と、撮影レンズを移動させるための駆動源と、駆動源によって回転駆動され、合成樹脂により成型されるカム部材と、カム部材に当接しカム部材の回転駆動を撮影レンズの光軸に沿った直線運動としてレンズ支持機構に伝達するカムフォロアとを備え、カム部材は正常作動時においてカムフォロアの当接しない非作動領域を有し、非作動領域に樹脂成型の工程においてゲートが成型され、カムフォロアがゲートに干渉するのを阻止するためのストッパが設けられることを特徴とする。
【０００６】
好ましくは、カム部材がリング状であり、カムフォロアと当接するカム面を有し、カム面は撮影レンズの光軸に垂直な面に対して傾斜した部分を有する作動領域と、作動領域以外の部分に設けられた非作動領域とを具備する。
【０００７】
好ましくは、ストッパはカムフォロアが通過できない高さを有し、カム部材の径方向に向って延びている。
【０００８】
例えば、ストッパは第１のストッパと第２のストッパとを有し、非作動領域の両端部にそれぞれ設けられている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態が適用されるデジタルカメラの撮影光学系の断面を示す図である。
レンズ鏡筒１０の小径部１１内には前群レンズ２０が保持され、大径部１２内には合焦作用を担う後群レンズ４０を保持するレンズ保持枠３０が配設されている。レンズ保持枠３０を挟んで小径部１１の反対側には、ＣＣＤセンサ６１を固定する撮像素子保持部材６０が配設されている。ＣＣＤセンサ６１と後群レンズ４０の間には光学ローパスフィルタ６２が配設されている。すなわち、前群レンズ２０及び後群レンズ４０を透過した被写体からの反射光は、光学ローパスフィルタ６２を介してＣＣＤセンサ６１へ導かれ、ＣＣＤセンサ６１の受光領域に被写体像が結像する。
【００１０】
大径部１２内にはガイドシャフト５１及び５２が配設される。ガイドシャフト５１、５２の一方の端部は、前群レンズ２０及び後群レンズ４０の光軸に直交する大径部１２の内壁面１２ａに固定され、他方の端部は、撮像素子保持部材６０の外壁面６０ａに固定されている。また、ガイドシャフト５１及び５２は、その中心軸が前群レンズ２０及び後群レンズ４０の光軸と平行となるように位置決めされている。レンズ保持枠３０の図中上面および下面には、それぞれ半径方向に延出する保持枠支持部３１、３２が形成されている。保持枠支持部３１、３２には穴が穿設されており、それぞれの穴にはガイドシャフト５１、５２が挿通している。すなわち、レンズ保持枠３０は、ガイドシャフト５１及び５２により後群レンズ４０の光軸方向に沿って移動可能に支持されている。
【００１１】
撮像素子保持部材６０の図中上面には、ステッピングモータ７０が固定されている。撮像素子保持部材６０は環状の壁部６０ｂを有し、壁部６０ｂの先端にはリング状のカム付きギア７２の段部７２ｂが回転自在に嵌合している。ステッピングモータ７０の出力軸にはピニオンギア７１が固定され、ピニオンギア７１にはカム付きギア７２が噛合している。カム付きギア７２の前群レンズ２０側にはカム面が形成されている。カム面とは反対側の面には壁状のドグ７２ａが形成されている。
【００１２】
レンズ保持枠３０の一方の保持枠支持部３１にはカム付きギア７２のカム面に摺動自在に係合するカムフォロア３１ａが形成されている。また、ガイドシャフト５１において、大径部１２の内壁面１２ａと保持枠支持部３１の間には圧縮バネ８０が巻き付けられており、保持枠支持部３１を常時、カム付きギア７２側へ付勢している。従って、カムフォロア３１ａは常時、カム付きギア７２のカム面に当接している。すなわち、ステッピングモータ７０が回転し、ピニオンギア７１を介してカム付きギア７２が回転すると、それに伴うカム面の傾斜に応じてレンズ保持枠３０は後群レンズ４０の光軸方向に沿って移動する。カム面は、後群レンズ４０の無限遠合焦位置から最短撮影距離合焦位置までのフォーカシング領域を含んでいる
【００１３】
撮像素子保持部材６０の図中下面には、原点センサ９０が固定されている。原点センサ９０はフォトインタラプタであり、受光素子と発光素子の間隔をカム付きギア７２の回転によりドグ７２ａが通過するよう位置決めされている。カム付きギア７２の回転方向、及び原点センサ９０の出力電流の値の変化を検出することにより、ドグ７２ａの端部の通過を確認することができる。
【００１４】
図２はカム付ギア７２と、後群レンズ４０を支持するレンズ保持枠３０を拡大して示す斜視図である。
カム面７３は後群レンズ４０の光軸に対して垂直ではなく、光軸に垂直な面に対して傾斜している。図２ではカムフォロア３１ａはカム面７３の傾斜面の相対的に高い位置に係合している。カム付きギア７２がＡ方向に回転すると、カムフォロア３１ａは傾斜面の相対的に低い方に係合する。この状態からカム付きギア７２がＢ方向に回転すると傾斜面の相対的に高い位置に係合する。これにより、レンズ支持枠３０すなわち後群レンズ４０は光軸に沿って変位し、フォーカシングが行われる。カム面７３の外側には、全周にわたって後群レンズ４０（図１参照）の光軸に垂直な面を呈する平坦面７７が設けられている。平坦面７７には、大径部１２（図１参照）が当接する。
【００１５】
ドグ７２ａは、カム面７３において傾斜が設けられている領域（作動領域）内のフォーカシング領域を十分カバーできる範囲で、カム面７３が設けられる面と反対の面に形成され、円弧状に湾曲した板部材である。ドグ７２ａは後群レンズ４０が設計上の無限遠合焦位置に来たときにドグ７２ａの一端の通過が原点センサ９０に検知されるように、カム付きギア７２の周方向に沿って形成されている。
【００１６】
また、ステッピングモータ７０が所定のパルス数で駆動されると、カムフォロア３１ａが領域フォーカシングの一の端部に位置する状態から他の端部に位置する状態になるように、ステッピングモータ７０の１パルスの回転量に対するカム付きギア７２の回転量が定められている。
【００１７】
カム付きギア７２は合成樹脂で成型されている。カム付きギア７２の成型は金型の注入口に溶融樹脂を注入して行なわれ、この注入口のためにカム付ギア７２の表面上にゲート７４が形成される。カム付きギア７２の側面部７５にはギアが形成されているため、ゲート７４を設けることは不可能である。またカム付きギア７２のカム面７３とは反対側の面では、段部７２ｂ（図１参照）及びドグ７２ａが設けられるため、成型の際に必要な注入口の径に対して十分な幅がなく、ゲート７４を設けることはできない。したがって、ゲート７４はカム面７３に設けざるを得ない。
【００１８】
カム面７３には、第１、第２のストッパ７６ａ、７６ｂが形成されており、ゲート７４は、第１、第２のストッパ７６ａ、７６ｂの間に位置している。第１、第２のストッパ７６ａ、７６ｂは、カムフォロア３１ａとゲート７４が干渉するのを阻止するためにカムフォロア３１ａが乗り越えられない高さを有し、且つカム付きギア７２の径方向に十分延びている。
【００１９】
図３を参照してゲート７４及び第１、第２のストッパ７６ａ、７６ｂが設けられる範囲を説明する。
【００２０】
上述のように、カム付きギア７２のカム面７３には光軸に垂直な面に対して傾斜している作動領域が設けられ、作動領域内でカムフォロア３１ａが当接する位置の変化に応じて後群レンズ４０が光軸方向に変位する。カム面７３上において、カムとして機能する作動領域Ｘは全周の約２／３にわたって設けられており、作動領域Ｘ以外の領域は、傾斜がなくカムとして機能しない領域（非作動領域）Ｙである。
【００２１】
ステッピングモータ７０は、作動領域Ｘ内の所定のフォーカシング領域Ｆにおいてのみカムフォロア３１ａが当接するように駆動される。すなわち正常作動時においては、カムフォロア３１ａは非作動領域Ｙに進入しない。そこで非作動領域Ｙにゲート７４が形成されるように成型の金型が構成され、カムフォロア３１ａがゲート７４に干渉しないように考慮されている。
【００２２】
しかし、ステッピングモータ７０が暴走した場合には、カムフォロア３１ａは作動領域Ｘを越えて非作動領域Ｙに進入する可能性がある。そこで本願実施形態においては第１、第２のストッパ７６ａ、７６ｂが非作動領域Ｙの両端に形成されている。ステッピングモータ７０が暴走した場合、カムフォロア３１ａはストッパ７６ａ，７６ｂに衝突して停止し、カムフォロア３１ａの非作動領域Ｙへの進入が防止されている。カムフォロア３１ａが第１のストッパ７６ａまたは第２のストッパ７６ｂに衝突した場合には、カム付きギア７２を逆方向に回転駆動させ、ドグ７２ａの端部を原点センサ９０に通過させるように制御することにより、レンズ駆動装置を正常状態に復帰させる事ができる。
【００２３】
ゲート７４は、カムフォロア３１ａに干渉するのを阻止するように形成されていればよく、例えば、ストッパ７６ａ、７６ｂ上に設けられてもよい。
【００２４】
２つのストッパ７６ａ、７６ｂが非作動領域Ｙの端部にそれぞれ設けられたが、図２におけるカム面７３の最も低い位置と非作動領域Ｙとの段差１００が、カムフォロア３１ａが乗り越えられない高さである場合、ストッパはカム面７３の段差がない非作動領域Ｙの端部にのみ設けられてもよい。すなわち第２のストッパ７６ｂのみが設けられてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によればモータが暴走してもゲートにカムフォロアが嵌まることがなく、カム付きギアの回転不能による撮影レンズの移動停止が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態が適用されるデジタルカメラの撮影光学系の断面図である。
【図２】カム付ギアと後群レンズを拡大して示す斜視図である。
【図３】ゲート及び第１、第２のストッパが設けられる範囲を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０  レンズ鏡筒
３１ａ  カムフォロア
４０  後群レンズ
７２  カム付きギア
７３  カム面
７４  ゲート
７６ａ、７６ｂ  ストッパ
【図１】
0003771810.tif 000002
【図２】
0003771810.tif 000003
【図３】
0003771810.tif 000004