レンズ駆動装置
【課題】駆動機構に歯車を含むレンズ駆動装置において、歯車のガタツキ等を防止する。
【解決手段】可動レンズ枠３０，４０、光軸に平行な第１軸Ｓ１線回りに回動自在に支持され可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材８０、カム部材を回転駆動する駆動機構Ｍを備え、駆動機構Ｍは、モータ１２０、モータに直結され第２軸Ｓ２線回りに回動する第１ウォームギヤ１３０、第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂを一体的に有し第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持された二段歯車１４０、第２ウォームギヤに噛合すると共にカム部材と一体的に回転する第２ウォームホイール１５０、第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において二段歯車とカム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構１６０，１７０を含む。これによれば、歯車のガタツキ等を防止できる。
【解決手段】可動レンズ枠３０，４０、光軸に平行な第１軸Ｓ１線回りに回動自在に支持され可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材８０、カム部材を回転駆動する駆動機構Ｍを備え、駆動機構Ｍは、モータ１２０、モータに直結され第２軸Ｓ２線回りに回動する第１ウォームギヤ１３０、第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂを一体的に有し第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持された二段歯車１４０、第２ウォームギヤに噛合すると共にカム部材と一体的に回転する第２ウォームホイール１５０、第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において二段歯車とカム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構１６０，１７０を含む。これによれば、歯車のガタツキ等を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの光軸に平行な軸線回りに回転して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、カム部材に回転力を及ぼすための歯車を含む駆動機構を備えたレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ駆動装置としては、部品を収容する筐体、筐体の前壁及び後壁に開けられた開口部に固定された２つの固定レンズ群、筐体内において光軸方向に移動自在に配列された２つの可動レンズ群、２つの可動レンズ群に対して光軸方向にカム作用を及ぼすべく光軸と平行な軸線回りに回動自在にかつその軸線方向に移動自在に支持された円筒状のカム部材、カム部材に回転駆動力を及ぼすべく光軸と平行な軸線回りに回動自在に支持された複数（６つ以上）の歯平歯車からなる歯車列、歯車列の一つの歯車と一体的に回転するように形成されたウォームホイール（はすば歯車）、ウォームホイールに噛合するべく光軸に垂直な方向に伸長する軸線回りに回動するウォームギヤ（ねじ歯車）、ウォームギヤを直結して回転駆動力を及ぼすモータ、２つの可動レンズ群をお互いに引き寄せてカム部材のカム面に当接させる引っ張りバネ、カム部材をその軸線方向の一方向に向けて付勢するべく第１可動レンズ群を押圧する押圧バネ等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００３】
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、カム部材のスラスト方向（軸線方向）のガタ寄せは行われているものの、複数の歯車がそれぞれスラスト方向（軸線方向）においてガタを生じ得る構成となっており、それ故に、駆動時における歯車のガタ付き及びそれに伴う騒音等を招く虞がある。
また、駆動機構として複数（６つ以上）の平歯車を用いており、又、モータの回転軸及びウォームギヤの軸線方向が光軸に対して垂直な方向に伸長する配置関係にあるため、駆動機構を集約して配置することが困難であり、装置の小型化及び薄型化には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７６２４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品点数の削減等を図りつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキを防止すると共にその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止して、それに伴う騒音等を低減ないし防止でき、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を図れるレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズ駆動装置は、筐体と、筐体内に配置されて光軸方向に移動自在に支持された少なくとも一つの可動レンズ枠と、筐体内に配置されて光軸に平行な第１軸線回りに回動自在に支持されると共に可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材と、カム部材を回転駆動する駆動機構とを備えたレンズ駆動装置であって、上記駆動機構は、筐体に固定されたモータと、モータに直結されて第２軸線回りに回動する第１ウォームギヤと、第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤを一体的に有すると共に第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線回りに回動自在に支持された二段歯車と、第２ウォームギヤに噛合すると共にカム部材と一体的に回転する第２ウォームホイールと、第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において二段歯車とカム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、モータが回転すると、第１ウォームギヤ→第１ウォームホイール→第２ウォームギヤ→第２ウォームホイールを介して、カム部材が回転駆動され、可動レンズ枠がカム部材によりカム作用を受けて光軸方向に移動させられる。
ここで、駆動機構に含まれる歯車列としては、２つのウォームギヤ及び２つのウォームホイールだけであるため、充分な減速比を確保しつつも、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化等を達成することができ、又、付勢機構により、カム部材のスラスト方向（第１軸線方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車のスラスト方向（第３軸線方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤと第２ウォームホイールとの間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤと第１ウォームホイールとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、駆動機構が作動する際の歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
【０００７】
上記構成において、カム部材は、第１軸線を画定すると共に筐体に固定された支持シャフトに回動自在に支持され、二段歯車は、第３軸線を画定すると共にその一端が筐体側に回動自在に支持された回転軸を一体的に有し、付勢機構は、回転軸の他端部を回動自在に支持すると共に支持シャフトに対して摺動自在に嵌め込まれて第２ウォームホイール及び第２ウォームギヤの一端面に当接する押圧部材と、押圧部材と筐体との間に掛止された引っ張りバネとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム部材及び第２ウォームホイールは支持シャフトにより回動自在に支持され、二段歯車（第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤ）はその回転軸を介して筐体側（筐体又は筐体に固定された部材）と押圧部材により回動自在に支持され、この状態において、押圧部材が引っ張りバネにより引っ張られることで、押圧部材の一部が第２ウォームホイールの一端面を押圧することによりカム部材のスラスト方向（第１軸線方向）におけるガタ寄せが行われると共に、押圧部材の一部が第２ウォームギヤの一端面を押圧することにより二段歯車及びそれに噛合する歯車（第１ウォームギヤ及び第２ウォームホイール）との間のガタ寄せが行われる。
このように、付勢機構として、押圧部材と引っ張りバネを採用するため、構造を簡素化でき、それ故に、装置全体の小型化、又、ガタツキを防止しつつカム部材を高精度に回転させることにより、可動レンズ枠を所望の位置に高精度に移動させることができる。
【０００８】
上記構成において、押圧部材は、回転軸の他端部を挿入するべく光軸に平行な方向に伸長する長孔を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、押圧部材の長孔に（二段歯車の）回転軸の他端部が挿入されて支持されているため、その長孔の範囲内において回転軸の他端部が可動となっており、二段歯車（の第１ウォームホイール）と第１ウォームギヤとの間及び二段歯車（の第２ウォームギヤ）と第２ウォームホイールとの間の噛合関係において、歯同士の食い付きやロッキングを防止してガタ寄せを行いつつも最適な噛合状態を保持することができる。
【０００９】
上記構成において、モータ及び第１ウォームギヤを一体的に保持すると共に筐体に対して着脱自在に固定されるホルダを含み、ホルダは、回転軸の一端部を回動自在に挿入する円孔を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータ及び第１ウォームギヤが保持されるホルダ（の円孔）に対して、二段歯車の回転軸の一端部が回動自在に支持されるため、ホルダを基準として、第１ウォームギヤと第１ウォームホイールとの相対的な位置決めを高精度に行うことができ、それ故に、ガタツキを防止しつつ駆動力を円滑に伝達させることができる。
【００１０】
上記構成において、第１ウォームギヤの第２軸線は、光軸と平行に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１ウォームギヤの第２軸線が光軸と平行に配置されることで、カム部材の軸線とも平行に配置されることになり、駆動機構を構成する部品を筐体内に集約して配置することができ、特に、光軸に垂直な方向における装置の薄型化を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成しつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキ及びその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止でき、それ故にガタツキ音等を低減ないし防止でき、又、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を達成できるレンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレンズ駆動装置の一部（カバー）を取り除いて内部を露出させた外観斜視図である。
【図２】図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す側面図である。
【図４】図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す正面図である。
【図５】図１に示すレンズ駆動装置に含まれる駆動機構の一部を示す分解斜視図である。
【図６】図１に示すレンズ駆動装置に含まれる駆動機構の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
このレンズ駆動装置は、図１ないし図４に示すように、筐体としての本体ケース１０及びカバー２０、第１可動レンズ枠３０、第２可動レンズ枠４０、第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向にガイドする第１ガイドシャフト５０、第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向にガイドする第２ガイドシャフト６０、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０が光軸Ｌ回りに回転するのを規制する回転規制シャフト７０、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０に対して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼすカム部材８０、カム部材８０を光軸Ｌに平行な第１軸線Ｓ１回りに回動自在に支持する支持シャフト９０、第１可動レンズ枠３０と第２可動レンズ枠４０とを互いに引き寄せるように付勢する付勢バネ１００、カム部材８０を回転駆動する駆動機構Ｍ等を備えている。
【００１４】
駆動機構Ｍは、図２、図５及び図６に示すように、ホルダ１１０を介して本体ケース１０に固定されたモータ１２０、モータ１２０に直結されて第２軸線Ｓ２回りに回動する第１ウォームギヤ１３０、第１ウォームギヤ１３０に噛合する第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂ並びに回転軸１４０ｃを一体的に有すると共に第１軸線Ｓ１及び第２軸線Ｓ２に対して垂直な第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持された二段歯車１４０、第２ウォームギヤ１４０ｂに噛合すると共にカム部材８０と一体的に回転する第２ウォームホイール１５０、第１軸線Ｓ１及び第３軸線Ｓ３に対して所定の角度をなす方向において二段歯車１４０、カム部材８０及び第２ウォームホイール１５０に同時に付勢力を及ぼす付勢機構としての押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０等を備えている。
【００１５】
本体ケース１０は、図１ないし図３に示すように、光軸Ｌ方向の前方壁１１において、開口部１１ａ、嵌合孔１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを有し、光軸Ｌ方向の後方壁１２において、開口部１２ａ、嵌合孔１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，スラスト受け面１２ｆを有し、光軸Ｌに垂直な方向の側壁１３において、ホルダ１１０を固定する固定部１３ａを有し、光軸Ｌに垂直な方向の上壁１４において、引っ張りバネ１７０の他端部１７２を掛止する掛止片１４ａを有する。
開口部１１ａには、図１及び図２に示すように、レンズＧ１が固定されている。
開口部１２ａには、図１及び図２に示すように、レンズＧ４が固定されている。
カバー２０は、図１及び図４に示すように、本体ケース１０の開口を塞ぐように、本体ケース１０に対してネジ（不図示）等を用いて着脱自在に形成されている。
【００１６】
第１可動レンズ枠３０は、図２及び図４に示すように、レンズＧ２を保持する環状保持部３１、環状保持部３１と一体的に形成され第１ガイドシャフト５０に摺動自在に連結される円筒連結部３２、円筒連結部３２に一体的に形成されてカム部材８０の第１カム部８１に接触する第１フォロワ３３、環状保持部３１の一部に形成されて回転規制シャフト７０に摺動自在に連結されるＵ字連結部３４、環状保持部３１から突出して形成されて付勢バネ１００の一端部を掛止する掛止片３５等を備えている。
そして、第１可動レンズ枠３０は、円筒連結部３２が第１ガイドシャフト５０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ方向に往復動自在にガイドされ、Ｕ字連結部３４が回転規制シャフト７０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ回りの回転が規制され、第１フォロワ３３がカム部材８０の第１カム部８１に接触してカム作用を受けることで光軸Ｌ方向に往復駆動されるようになっている。
【００１７】
第２可動レンズ枠４０は、図２及び図４に示すように、レンズＧ３を保持する筒状保持部４１、筒状保持部４１と一体的に形成され第２ガイドシャフト６０に摺動自在に連結される円筒連結部４２、円筒連結部４２に一体的に形成されてカム部材８０の第２カム部８２に接触する第２フォロワ４３、筒状保持部４１の一部に形成されて回転規制シャフト７０に摺動自在に連結されるＵ字連結部４４、円筒連結部４２から突出して形成されて付勢バネ１００の他端部を掛止する掛止片４５等を備えている。
そして、第２可動レンズ枠４０は、円筒連結部４２が第２ガイドシャフト６０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ方向に往復動自在にガイドされ、Ｕ字連結部４４が回転規制シャフト７０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ回りの回転が規制され、第２フォロワ４３がカム部材８０の第２カム部８２に接触してカム作用を受けることで光軸Ｌ方向に往復駆動されるようになっている。
【００１８】
第１ガイドシャフト５０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｂ，１２ｂに嵌合されて、第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向にガイドするようになっている。
第２ガイドシャフト６０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｃ，１２ｃに嵌合されて、第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向にガイドするようになっている。
回転規制シャフト７０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｄ，１２ｄに嵌合されて、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０の光軸Ｌ回りの回転を規制するようになっている。
支持シャフト９０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な第１軸線Ｓ１の方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｅ，１２ｅに嵌合されて、カム部材８０（及び第２ウォームホイール１５０）を回動自在に支持すると共にその第１軸線Ｓ１方向に移動自在に支持するようになっている。
【００１９】
カム部材８０は、図２ないし図６に示すように、支持シャフト９０が摺動自在に挿入される貫通孔８０ａを有する略円柱状に形成されており、第１可動レンズ枠３０の第１フォロワ３３に接触して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼす第１カム部８１、第２可動レンズ枠４０の第２フォロワ４３に接触して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼす第２カム部８２、第１軸線Ｓ１方向（スラスト方向）において後方壁１２のスラスト受け面１２ｆに当接する当接面８３等を備えている。
そして、カム部材８０は、その貫通孔８０ａに通された支持シャフト９０により回動自在に支持されると共に当接面８３がスラスト受け面１２ｆに当接することでスラスト方向（光軸Ｌ方向の後方へ）の移動が規制され、駆動機構Ｍにより回転駆動されることにより、第１カム部８１のカムプロフィルに応じて第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向に移動させると共に第２カム部８２のカムプロフィルに応じて第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向に移動させるようになっている。
【００２０】
付勢バネ１００は、図２に示すように、コイル状の引張りバネであり、その一端部が第１可動レンズ枠３０の掛止片３５に掛止され、その他端部が第２可動レンズ枠４０の掛止片４５に掛止されて、光軸Ｌ方向において第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０を互いに近づけるような付勢力を及ぼし、第１フォロワ３３を第１カム部８１に常時接触させかつ第２フォロワ４３を第２カム部８２に常時接触させるように作用している。
【００２１】
ホルダ１１０は、図２、図４ないし図６に示すように、本体ケース１０に固定される固定部１１１、モータ１２０を固定するフランジ部１１２、第１ウォームギヤ１３０の先端部を回動自在に保持するフランジ部１１３、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´を挿入して回動自在に支持する円孔１１４等を備えている。
そして、ホルダ１１０は、モータ１２０及びモータ１２０に直結された第１ウォームギヤ１３０を保持して本体ケース１０に固定された状態で、第１ウォームギヤ１３０の第２軸線Ｓ２を光軸Ｌと平行な方向に方向付けるようになっている。
【００２２】
モータ１２０は、ステップモータであり、図４ないし図６に示すように、ホルダ１１０のフランジ部１１２に固定され、ホルダ１１０を介して本体ケース１０の側壁１３に固定されるようになっている。
第１ウォームギヤ１３０は、図５及び図６に示すように、モータ１２０に直結されると共にその先端部がフランジ部１１３に保持されて、光軸Ｌと平行な第２軸線Ｓ２回りに回動自在に支持されている。
ここで、図２に示すように、第１ウォームギヤ１３０の第２軸線Ｓ２は、光軸Ｌと平行に配置されているため、カム部材８０の第１軸線Ｓ１とも平行に配置されることになり、駆動機構Ｍを構成する部品を筐体（本体ケース１０）内に集約して配置することができ、特に、光軸Ｌに垂直な方向における装置の薄型化を達成することができる。
【００２３】
二段歯車１４０は、図２ないし図６に示すように、第１ウォームギヤ１３０と噛合する第１ウォームホイール１４０ａ、第２ウォームホイール１５０と噛合する第２ウォームギヤ１４０ｂ、第３軸線Ｓ３を画定すると共に第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂを同軸（第３軸線Ｓ３）上にて一体的に回転させる回転軸１４０ｃを備えている。
ここで、第３軸線Ｓ３は、組み付けられた状態において、カム部材８０の回転中心である第１軸線Ｓ１及び第１ウォームギヤ１３０の回転中心である第２軸線Ｓ２に対して略垂直な方向に伸長するように方向付けられている。
そして、二段歯車１４０は、回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´がホルダ１１０の円孔１１４に挿入され、かつ、回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が押圧部材１６０の長孔１６２に挿入されて、第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持されるようになっている。
【００２４】
第２ウォームホイール１５０は、図３ないし図６に示すように、二段歯車１４０の第２ウォームギヤ１４０ｂと噛合するものであり、支持シャフト９０が通される貫通孔１５０ａ、押圧部材６０が当接する一端面１５１を備え、一端面１５１の反対側の面がカム部材８０の端面に固定されて、支持シャフト９０によりカム部材８０と一体的に回動自在に支持されると共に支持シャフト９０の軸線方向（第１軸線Ｓ１方向）にカム部材８０と一体的に移動自在に支持されている。
【００２５】
押圧部材１６０は、図３ないし図６に示すように、略Ｌ字状に形成されており、その一端側において支持シャフト９０に摺動自在に連結される円筒連結部１６１、その略中央領域において二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´を回動自在に挿入する長孔１６２、長孔１６２の周りに形成されて第２ウォームギヤ１４０ｂの一端面１４０ｂ´を受けるスラスト受け面１６３、その他端側において引っ張りバネ１７０の一端部１７１を掛止する掛止片１６４等を備えている。
円筒連結部１６１は、支持シャフト９０に通された状態で、その後方端面１６１ａが第２ウォームホイール１５０の一端面１５１に摺動自在に当接するように形成されている。
長孔１６２は、光軸Ｌに平行な方向に伸長するように形成されており、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´を摺動自在に密接させつつその伸長方向（第１軸線Ｓ１と平行な方向）に可動に支持するように形成されている。
【００２６】
そして、押圧部材１６０は、円筒連結部１６１が支持シャフト９０に外嵌され、長孔１６２に二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が挿入され、掛止片１６４に引っ張りバネ１７０の一端部１７１が掛止されて付勢されることにより、円筒連結部１６１の後方端面１６１ａが第２ウォームホイール１５０の一端面１５１に当接して、第２ウォームホイール１５０及びカム部材８０を第１軸線Ｓ１方向の後方に向けて押圧すると共に、スラスト受け面１６３が第２ウォームギヤ１４０ｂの一端面１４０ｂ´に当接して、二段歯車１４０を第３軸線Ｓ３方向のホルダ１１０側に向けて押圧するようになっている。
また、押圧部材１６０の長孔１６２の範囲内において回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が可動となっているため、二段歯車１４０（の第１ウォームホイール１４０ａ）と第１ウォームギヤ１３０との間及び二段歯車１４０（の第２ウォームギヤ１４０ｂ）と第２ウォームホイール１５０との間の噛合関係において、歯同士の食い付きやロッキングを防止してガタ寄せを行いつつも最適な噛合状態を保持できるようになっている。
【００２７】
引っ張りバネ１７０は、図２、図３、図５、図６に示すように、コイル状の引張りバネであり、その一端部１７１が押圧部材１６０の掛止片１６４に掛止され、その他端部１７２が本体ケース１０の上壁１４に設けられた掛止片１４ａに掛止されるようになっている。
そして、引っ張りバネ１７０は、図６に示すような平面視にて、第１軸線Ｓ１に対して所定角度θをなしかつ第３軸線Ｓ３に対して所定角度（π／２−θ）をなす方向に張設され、すなわち、第１軸線Ｓ１及び第３軸線Ｓ３に対して所定の角度をなす方向において、二段歯車１４０及びカム部材８０（及び第２ウォームホイール１５０）に同時に付勢力を及ぼすようになっている。
【００２８】
すなわち、上記付勢機構（押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０）によれば、カム部材８０のスラスト方向（第１軸線Ｓ１方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車１４０のスラスト方向（第３軸線Ｓ３方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤ１４０ｂと第２ウォームホイール１５０との間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、駆動機構Ｍが作動する際の歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
また、付勢機構として、押圧部材１６０と引っ張りバネ１７０を採用するため、構造を簡素化でき、それ故に、装置全体の小型化、又、ガタツキを防止しつつカム部材８０を高精度に回転させることにより、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０を所望の位置に高精度に移動させることができる。
【００２９】
上記構成の装置によれば、駆動機構Ｍに含まれる歯車列としては、２つのウォームギヤ（第１ウォームギヤ１３０及び第２ウォームギヤ１４０ｂ）及び２つのウォームホイール（第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームホイール１５０）だけであるため、充分な減速比を確保しつつも、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化等を達成することができる。
さらに、モータ１２０及び第１ウォームギヤ１３０が保持されるホルダ１１０（の円孔１１４）に対して、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´が回動自在に支持されるため、ホルダ１１０を基準として、第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの相対的な位置決めを高精度に行うことができ、それ故に、ガタツキを防止しつつ駆動力を円滑に伝達させることができる。
【００３０】
次に、レンズ駆動装置の動作について簡単に説明する。
先ず、所定の制御信号に基づいて、モータ１２０が一方向に回転すると、第１ウォームギヤ１３０→第１ウォームホイール１４０ａ→第２ウォームギヤ１４０ｂ→第２ウォームホイール１５０を介して、カム部材８０が一方向に回転駆動され、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０がそれぞれ第１カム部８１及び第２カム部８２によるカム作用を受けてズーム動作及びフォーカス動作を行うべく光軸方向に移動させられ、一方、モータ１２０が他方向に回転すると、同様に、第１ウォームギヤ１３０→第１ウォームホイール１４０ａ→第２ウォームギヤ１４０ｂ→第２ウォームホイール１５０を介して、カム部材８０が他方向に回転駆動され、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０がそれぞれ第１カム部８１及び第２カム部８２による逆向きのカム作用を受けて光軸方向に移動させられる。
【００３１】
ここで、駆動機構Ｍによる動作中において、付勢機構（押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０）により、カム部材８０のスラスト方向（第１軸線Ｓ１方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車１４０のスラスト方向（第３軸線Ｓ３方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤ１４０ｂと第２ウォームホイール１５０との間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
【００３２】
上記実施形態においては、カム部材として光軸Ｌと平行な第１軸線Ｓ１回りに回転する円柱状のカム部材８０を示したが、これに限定されるものではなく、光軸Ｌを中心として回転する円筒状のカム部材を用いた構成においても、本発明の駆動機構を適用することができる。
上記実施形態においては、カム部材により駆動される可動レンズ枠として二つの可動レンズ枠３０，４０を採用した構成を示したが、これに限定されるものではなく、カム部材により一つの可動レンズ枠が駆動される構成又は３つ以上の可動レンズ枠が駆動される構成において、本発明の駆動機構を適用してもよい。
【００３３】
上記実施形態においては、付勢機構として、押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、カム部材の軸線及び二段歯車の軸線に対して所定の角度をなす方向においてカム部材及び二段歯車に同時に付勢力を及ぼすものであれば、その他の構成をなす付勢機構を採用することができる。
上記実施形態においては、ホルダ１１０を介してモータ１２０を本体ケース１０に固定した場合を示したが、これに限定されるものではなく、モータ１２０を直接本体ケース１０に固定すると共に、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´を本体ケース１０により回動自在に支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成しつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキ及びその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止でき、それ故にガタツキ音等を低減ないし防止でき、又、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を達成できるため、小型化等が要求されるカメラのレンズを駆動するレンズ駆動装置に適用できるのは勿論のこと、その他のレンズを駆動する必要のある光学ユニットにおいても有用である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｌ 光軸
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ レンズ
１０ 本体ケース（筐体）
１１ 前方壁
１１ａ 開口部
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ 嵌合孔
１２ 後方壁
１２ａ 開口部
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 嵌合孔
１２ｆ スラスト受け面
１３ 側壁
１３ａ 固定部
１４ 上壁
１４ａ 掛止片
２０ カバー（筐体）
３０ 第１可動レンズ枠
３１ 環状保持部
３２ 円筒連結部
３３ 第１フォロワ
３４ Ｕ字連結部
３５ 掛止片
４０ 第２可動レンズ枠
４１ 筒状保持部
４２ 円筒連結部
４３ 第２フォロワ
４４ Ｕ字連結部
４５ 掛止片
５０ 第１ガイドシャフト
６０ 第２ガイドシャフト
７０ 回転規制シャフト
８０ カム部材
８０ａ 貫通孔
８１ 第１カム部
８２ 第２カム部
８３ 当接面
９０ 支持シャフト
Ｓ１ 第１軸線
１００ 付勢バネ
Ｍ 駆動機構
１１０ ホルダ
１１１ 固定部
１１２ フランジ部
１１３ フランジ部
１１４ 円孔
１２０ モータ
１３０ 第１ウォームギヤ
Ｓ２ 第２軸線
１４０ 二段歯車
１４０ａ 第１ウォームホイール
１４０ｂ 第２ウォームギヤ
１４０ｂ´ 一端面
１４０ｃ 回転軸
１４０ｃ´ 一端部
１４０ｃ´´ 他端部
Ｓ３ 第３軸線
１４０ｃ´ 一端部
１４０ｃ´´ 他端部
１５０ 第２ウォームホイール
１５０ａ 貫通孔
１５１ 一端面
１６０ 押圧部材
１６１ 円筒連結部
１６１ａ 後方端面
１６２ 長孔
１６３ スラスト受け面
１６４ 掛止片
１７０ 引っ張りバネ
１７１ 一端部
１７２ 他端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの光軸に平行な軸線回りに回転して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、カム部材に回転力を及ぼすための歯車を含む駆動機構を備えたレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ駆動装置としては、部品を収容する筐体、筐体の前壁及び後壁に開けられた開口部に固定された２つの固定レンズ群、筐体内において光軸方向に移動自在に配列された２つの可動レンズ群、２つの可動レンズ群に対して光軸方向にカム作用を及ぼすべく光軸と平行な軸線回りに回動自在にかつその軸線方向に移動自在に支持された円筒状のカム部材、カム部材に回転駆動力を及ぼすべく光軸と平行な軸線回りに回動自在に支持された複数（６つ以上）の歯平歯車からなる歯車列、歯車列の一つの歯車と一体的に回転するように形成されたウォームホイール（はすば歯車）、ウォームホイールに噛合するべく光軸に垂直な方向に伸長する軸線回りに回動するウォームギヤ（ねじ歯車）、ウォームギヤを直結して回転駆動力を及ぼすモータ、２つの可動レンズ群をお互いに引き寄せてカム部材のカム面に当接させる引っ張りバネ、カム部材をその軸線方向の一方向に向けて付勢するべく第１可動レンズ群を押圧する押圧バネ等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００３】
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、カム部材のスラスト方向（軸線方向）のガタ寄せは行われているものの、複数の歯車がそれぞれスラスト方向（軸線方向）においてガタを生じ得る構成となっており、それ故に、駆動時における歯車のガタ付き及びそれに伴う騒音等を招く虞がある。
また、駆動機構として複数（６つ以上）の平歯車を用いており、又、モータの回転軸及びウォームギヤの軸線方向が光軸に対して垂直な方向に伸長する配置関係にあるため、駆動機構を集約して配置することが困難であり、装置の小型化及び薄型化には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７６２４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品点数の削減等を図りつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキを防止すると共にその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止して、それに伴う騒音等を低減ないし防止でき、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を図れるレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズ駆動装置は、筐体と、筐体内に配置されて光軸方向に移動自在に支持された少なくとも一つの可動レンズ枠と、筐体内に配置されて光軸に平行な第１軸線回りに回動自在に支持されると共に可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材と、カム部材を回転駆動する駆動機構とを備えたレンズ駆動装置であって、上記駆動機構は、筐体に固定されたモータと、モータに直結されて第２軸線回りに回動する第１ウォームギヤと、第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤを一体的に有すると共に第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線回りに回動自在に支持された二段歯車と、第２ウォームギヤに噛合すると共にカム部材と一体的に回転する第２ウォームホイールと、第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において二段歯車とカム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、モータが回転すると、第１ウォームギヤ→第１ウォームホイール→第２ウォームギヤ→第２ウォームホイールを介して、カム部材が回転駆動され、可動レンズ枠がカム部材によりカム作用を受けて光軸方向に移動させられる。
ここで、駆動機構に含まれる歯車列としては、２つのウォームギヤ及び２つのウォームホイールだけであるため、充分な減速比を確保しつつも、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化等を達成することができ、又、付勢機構により、カム部材のスラスト方向（第１軸線方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車のスラスト方向（第３軸線方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤと第２ウォームホイールとの間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤと第１ウォームホイールとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、駆動機構が作動する際の歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
【０００７】
上記構成において、カム部材は、第１軸線を画定すると共に筐体に固定された支持シャフトに回動自在に支持され、二段歯車は、第３軸線を画定すると共にその一端が筐体側に回動自在に支持された回転軸を一体的に有し、付勢機構は、回転軸の他端部を回動自在に支持すると共に支持シャフトに対して摺動自在に嵌め込まれて第２ウォームホイール及び第２ウォームギヤの一端面に当接する押圧部材と、押圧部材と筐体との間に掛止された引っ張りバネとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム部材及び第２ウォームホイールは支持シャフトにより回動自在に支持され、二段歯車（第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤ）はその回転軸を介して筐体側（筐体又は筐体に固定された部材）と押圧部材により回動自在に支持され、この状態において、押圧部材が引っ張りバネにより引っ張られることで、押圧部材の一部が第２ウォームホイールの一端面を押圧することによりカム部材のスラスト方向（第１軸線方向）におけるガタ寄せが行われると共に、押圧部材の一部が第２ウォームギヤの一端面を押圧することにより二段歯車及びそれに噛合する歯車（第１ウォームギヤ及び第２ウォームホイール）との間のガタ寄せが行われる。
このように、付勢機構として、押圧部材と引っ張りバネを採用するため、構造を簡素化でき、それ故に、装置全体の小型化、又、ガタツキを防止しつつカム部材を高精度に回転させることにより、可動レンズ枠を所望の位置に高精度に移動させることができる。
【０００８】
上記構成において、押圧部材は、回転軸の他端部を挿入するべく光軸に平行な方向に伸長する長孔を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、押圧部材の長孔に（二段歯車の）回転軸の他端部が挿入されて支持されているため、その長孔の範囲内において回転軸の他端部が可動となっており、二段歯車（の第１ウォームホイール）と第１ウォームギヤとの間及び二段歯車（の第２ウォームギヤ）と第２ウォームホイールとの間の噛合関係において、歯同士の食い付きやロッキングを防止してガタ寄せを行いつつも最適な噛合状態を保持することができる。
【０００９】
上記構成において、モータ及び第１ウォームギヤを一体的に保持すると共に筐体に対して着脱自在に固定されるホルダを含み、ホルダは、回転軸の一端部を回動自在に挿入する円孔を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータ及び第１ウォームギヤが保持されるホルダ（の円孔）に対して、二段歯車の回転軸の一端部が回動自在に支持されるため、ホルダを基準として、第１ウォームギヤと第１ウォームホイールとの相対的な位置決めを高精度に行うことができ、それ故に、ガタツキを防止しつつ駆動力を円滑に伝達させることができる。
【００１０】
上記構成において、第１ウォームギヤの第２軸線は、光軸と平行に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１ウォームギヤの第２軸線が光軸と平行に配置されることで、カム部材の軸線とも平行に配置されることになり、駆動機構を構成する部品を筐体内に集約して配置することができ、特に、光軸に垂直な方向における装置の薄型化を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成しつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキ及びその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止でき、それ故にガタツキ音等を低減ないし防止でき、又、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を達成できるレンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレンズ駆動装置の一部（カバー）を取り除いて内部を露出させた外観斜視図である。
【図２】図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す側面図である。
【図４】図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す正面図である。
【図５】図１に示すレンズ駆動装置に含まれる駆動機構の一部を示す分解斜視図である。
【図６】図１に示すレンズ駆動装置に含まれる駆動機構の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
このレンズ駆動装置は、図１ないし図４に示すように、筐体としての本体ケース１０及びカバー２０、第１可動レンズ枠３０、第２可動レンズ枠４０、第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向にガイドする第１ガイドシャフト５０、第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向にガイドする第２ガイドシャフト６０、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０が光軸Ｌ回りに回転するのを規制する回転規制シャフト７０、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０に対して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼすカム部材８０、カム部材８０を光軸Ｌに平行な第１軸線Ｓ１回りに回動自在に支持する支持シャフト９０、第１可動レンズ枠３０と第２可動レンズ枠４０とを互いに引き寄せるように付勢する付勢バネ１００、カム部材８０を回転駆動する駆動機構Ｍ等を備えている。
【００１４】
駆動機構Ｍは、図２、図５及び図６に示すように、ホルダ１１０を介して本体ケース１０に固定されたモータ１２０、モータ１２０に直結されて第２軸線Ｓ２回りに回動する第１ウォームギヤ１３０、第１ウォームギヤ１３０に噛合する第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂ並びに回転軸１４０ｃを一体的に有すると共に第１軸線Ｓ１及び第２軸線Ｓ２に対して垂直な第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持された二段歯車１４０、第２ウォームギヤ１４０ｂに噛合すると共にカム部材８０と一体的に回転する第２ウォームホイール１５０、第１軸線Ｓ１及び第３軸線Ｓ３に対して所定の角度をなす方向において二段歯車１４０、カム部材８０及び第２ウォームホイール１５０に同時に付勢力を及ぼす付勢機構としての押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０等を備えている。
【００１５】
本体ケース１０は、図１ないし図３に示すように、光軸Ｌ方向の前方壁１１において、開口部１１ａ、嵌合孔１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを有し、光軸Ｌ方向の後方壁１２において、開口部１２ａ、嵌合孔１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，スラスト受け面１２ｆを有し、光軸Ｌに垂直な方向の側壁１３において、ホルダ１１０を固定する固定部１３ａを有し、光軸Ｌに垂直な方向の上壁１４において、引っ張りバネ１７０の他端部１７２を掛止する掛止片１４ａを有する。
開口部１１ａには、図１及び図２に示すように、レンズＧ１が固定されている。
開口部１２ａには、図１及び図２に示すように、レンズＧ４が固定されている。
カバー２０は、図１及び図４に示すように、本体ケース１０の開口を塞ぐように、本体ケース１０に対してネジ（不図示）等を用いて着脱自在に形成されている。
【００１６】
第１可動レンズ枠３０は、図２及び図４に示すように、レンズＧ２を保持する環状保持部３１、環状保持部３１と一体的に形成され第１ガイドシャフト５０に摺動自在に連結される円筒連結部３２、円筒連結部３２に一体的に形成されてカム部材８０の第１カム部８１に接触する第１フォロワ３３、環状保持部３１の一部に形成されて回転規制シャフト７０に摺動自在に連結されるＵ字連結部３４、環状保持部３１から突出して形成されて付勢バネ１００の一端部を掛止する掛止片３５等を備えている。
そして、第１可動レンズ枠３０は、円筒連結部３２が第１ガイドシャフト５０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ方向に往復動自在にガイドされ、Ｕ字連結部３４が回転規制シャフト７０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ回りの回転が規制され、第１フォロワ３３がカム部材８０の第１カム部８１に接触してカム作用を受けることで光軸Ｌ方向に往復駆動されるようになっている。
【００１７】
第２可動レンズ枠４０は、図２及び図４に示すように、レンズＧ３を保持する筒状保持部４１、筒状保持部４１と一体的に形成され第２ガイドシャフト６０に摺動自在に連結される円筒連結部４２、円筒連結部４２に一体的に形成されてカム部材８０の第２カム部８２に接触する第２フォロワ４３、筒状保持部４１の一部に形成されて回転規制シャフト７０に摺動自在に連結されるＵ字連結部４４、円筒連結部４２から突出して形成されて付勢バネ１００の他端部を掛止する掛止片４５等を備えている。
そして、第２可動レンズ枠４０は、円筒連結部４２が第２ガイドシャフト６０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ方向に往復動自在にガイドされ、Ｕ字連結部４４が回転規制シャフト７０に摺動自在に外嵌されることで光軸Ｌ回りの回転が規制され、第２フォロワ４３がカム部材８０の第２カム部８２に接触してカム作用を受けることで光軸Ｌ方向に往復駆動されるようになっている。
【００１８】
第１ガイドシャフト５０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｂ，１２ｂに嵌合されて、第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向にガイドするようになっている。
第２ガイドシャフト６０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｃ，１２ｃに嵌合されて、第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向にガイドするようになっている。
回転規制シャフト７０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｄ，１２ｄに嵌合されて、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０の光軸Ｌ回りの回転を規制するようになっている。
支持シャフト９０は、円形断面をなすと共に光軸Ｌと平行な第１軸線Ｓ１の方向に伸長するように形成され、その両端部が本体ケース１０の嵌合孔１１ｅ，１２ｅに嵌合されて、カム部材８０（及び第２ウォームホイール１５０）を回動自在に支持すると共にその第１軸線Ｓ１方向に移動自在に支持するようになっている。
【００１９】
カム部材８０は、図２ないし図６に示すように、支持シャフト９０が摺動自在に挿入される貫通孔８０ａを有する略円柱状に形成されており、第１可動レンズ枠３０の第１フォロワ３３に接触して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼす第１カム部８１、第２可動レンズ枠４０の第２フォロワ４３に接触して光軸Ｌ方向にカム作用を及ぼす第２カム部８２、第１軸線Ｓ１方向（スラスト方向）において後方壁１２のスラスト受け面１２ｆに当接する当接面８３等を備えている。
そして、カム部材８０は、その貫通孔８０ａに通された支持シャフト９０により回動自在に支持されると共に当接面８３がスラスト受け面１２ｆに当接することでスラスト方向（光軸Ｌ方向の後方へ）の移動が規制され、駆動機構Ｍにより回転駆動されることにより、第１カム部８１のカムプロフィルに応じて第１可動レンズ枠３０を光軸Ｌ方向に移動させると共に第２カム部８２のカムプロフィルに応じて第２可動レンズ枠４０を光軸Ｌ方向に移動させるようになっている。
【００２０】
付勢バネ１００は、図２に示すように、コイル状の引張りバネであり、その一端部が第１可動レンズ枠３０の掛止片３５に掛止され、その他端部が第２可動レンズ枠４０の掛止片４５に掛止されて、光軸Ｌ方向において第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０を互いに近づけるような付勢力を及ぼし、第１フォロワ３３を第１カム部８１に常時接触させかつ第２フォロワ４３を第２カム部８２に常時接触させるように作用している。
【００２１】
ホルダ１１０は、図２、図４ないし図６に示すように、本体ケース１０に固定される固定部１１１、モータ１２０を固定するフランジ部１１２、第１ウォームギヤ１３０の先端部を回動自在に保持するフランジ部１１３、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´を挿入して回動自在に支持する円孔１１４等を備えている。
そして、ホルダ１１０は、モータ１２０及びモータ１２０に直結された第１ウォームギヤ１３０を保持して本体ケース１０に固定された状態で、第１ウォームギヤ１３０の第２軸線Ｓ２を光軸Ｌと平行な方向に方向付けるようになっている。
【００２２】
モータ１２０は、ステップモータであり、図４ないし図６に示すように、ホルダ１１０のフランジ部１１２に固定され、ホルダ１１０を介して本体ケース１０の側壁１３に固定されるようになっている。
第１ウォームギヤ１３０は、図５及び図６に示すように、モータ１２０に直結されると共にその先端部がフランジ部１１３に保持されて、光軸Ｌと平行な第２軸線Ｓ２回りに回動自在に支持されている。
ここで、図２に示すように、第１ウォームギヤ１３０の第２軸線Ｓ２は、光軸Ｌと平行に配置されているため、カム部材８０の第１軸線Ｓ１とも平行に配置されることになり、駆動機構Ｍを構成する部品を筐体（本体ケース１０）内に集約して配置することができ、特に、光軸Ｌに垂直な方向における装置の薄型化を達成することができる。
【００２３】
二段歯車１４０は、図２ないし図６に示すように、第１ウォームギヤ１３０と噛合する第１ウォームホイール１４０ａ、第２ウォームホイール１５０と噛合する第２ウォームギヤ１４０ｂ、第３軸線Ｓ３を画定すると共に第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームギヤ１４０ｂを同軸（第３軸線Ｓ３）上にて一体的に回転させる回転軸１４０ｃを備えている。
ここで、第３軸線Ｓ３は、組み付けられた状態において、カム部材８０の回転中心である第１軸線Ｓ１及び第１ウォームギヤ１３０の回転中心である第２軸線Ｓ２に対して略垂直な方向に伸長するように方向付けられている。
そして、二段歯車１４０は、回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´がホルダ１１０の円孔１１４に挿入され、かつ、回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が押圧部材１６０の長孔１６２に挿入されて、第３軸線Ｓ３回りに回動自在に支持されるようになっている。
【００２４】
第２ウォームホイール１５０は、図３ないし図６に示すように、二段歯車１４０の第２ウォームギヤ１４０ｂと噛合するものであり、支持シャフト９０が通される貫通孔１５０ａ、押圧部材６０が当接する一端面１５１を備え、一端面１５１の反対側の面がカム部材８０の端面に固定されて、支持シャフト９０によりカム部材８０と一体的に回動自在に支持されると共に支持シャフト９０の軸線方向（第１軸線Ｓ１方向）にカム部材８０と一体的に移動自在に支持されている。
【００２５】
押圧部材１６０は、図３ないし図６に示すように、略Ｌ字状に形成されており、その一端側において支持シャフト９０に摺動自在に連結される円筒連結部１６１、その略中央領域において二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´を回動自在に挿入する長孔１６２、長孔１６２の周りに形成されて第２ウォームギヤ１４０ｂの一端面１４０ｂ´を受けるスラスト受け面１６３、その他端側において引っ張りバネ１７０の一端部１７１を掛止する掛止片１６４等を備えている。
円筒連結部１６１は、支持シャフト９０に通された状態で、その後方端面１６１ａが第２ウォームホイール１５０の一端面１５１に摺動自在に当接するように形成されている。
長孔１６２は、光軸Ｌに平行な方向に伸長するように形成されており、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´を摺動自在に密接させつつその伸長方向（第１軸線Ｓ１と平行な方向）に可動に支持するように形成されている。
【００２６】
そして、押圧部材１６０は、円筒連結部１６１が支持シャフト９０に外嵌され、長孔１６２に二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が挿入され、掛止片１６４に引っ張りバネ１７０の一端部１７１が掛止されて付勢されることにより、円筒連結部１６１の後方端面１６１ａが第２ウォームホイール１５０の一端面１５１に当接して、第２ウォームホイール１５０及びカム部材８０を第１軸線Ｓ１方向の後方に向けて押圧すると共に、スラスト受け面１６３が第２ウォームギヤ１４０ｂの一端面１４０ｂ´に当接して、二段歯車１４０を第３軸線Ｓ３方向のホルダ１１０側に向けて押圧するようになっている。
また、押圧部材１６０の長孔１６２の範囲内において回転軸１４０ｃの他端部１４０ｃ´´が可動となっているため、二段歯車１４０（の第１ウォームホイール１４０ａ）と第１ウォームギヤ１３０との間及び二段歯車１４０（の第２ウォームギヤ１４０ｂ）と第２ウォームホイール１５０との間の噛合関係において、歯同士の食い付きやロッキングを防止してガタ寄せを行いつつも最適な噛合状態を保持できるようになっている。
【００２７】
引っ張りバネ１７０は、図２、図３、図５、図６に示すように、コイル状の引張りバネであり、その一端部１７１が押圧部材１６０の掛止片１６４に掛止され、その他端部１７２が本体ケース１０の上壁１４に設けられた掛止片１４ａに掛止されるようになっている。
そして、引っ張りバネ１７０は、図６に示すような平面視にて、第１軸線Ｓ１に対して所定角度θをなしかつ第３軸線Ｓ３に対して所定角度（π／２−θ）をなす方向に張設され、すなわち、第１軸線Ｓ１及び第３軸線Ｓ３に対して所定の角度をなす方向において、二段歯車１４０及びカム部材８０（及び第２ウォームホイール１５０）に同時に付勢力を及ぼすようになっている。
【００２８】
すなわち、上記付勢機構（押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０）によれば、カム部材８０のスラスト方向（第１軸線Ｓ１方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車１４０のスラスト方向（第３軸線Ｓ３方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤ１４０ｂと第２ウォームホイール１５０との間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、駆動機構Ｍが作動する際の歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
また、付勢機構として、押圧部材１６０と引っ張りバネ１７０を採用するため、構造を簡素化でき、それ故に、装置全体の小型化、又、ガタツキを防止しつつカム部材８０を高精度に回転させることにより、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０を所望の位置に高精度に移動させることができる。
【００２９】
上記構成の装置によれば、駆動機構Ｍに含まれる歯車列としては、２つのウォームギヤ（第１ウォームギヤ１３０及び第２ウォームギヤ１４０ｂ）及び２つのウォームホイール（第１ウォームホイール１４０ａ及び第２ウォームホイール１５０）だけであるため、充分な減速比を確保しつつも、部品点数の削減による構造の簡略化、装置の小型化等を達成することができる。
さらに、モータ１２０及び第１ウォームギヤ１３０が保持されるホルダ１１０（の円孔１１４）に対して、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´が回動自在に支持されるため、ホルダ１１０を基準として、第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの相対的な位置決めを高精度に行うことができ、それ故に、ガタツキを防止しつつ駆動力を円滑に伝達させることができる。
【００３０】
次に、レンズ駆動装置の動作について簡単に説明する。
先ず、所定の制御信号に基づいて、モータ１２０が一方向に回転すると、第１ウォームギヤ１３０→第１ウォームホイール１４０ａ→第２ウォームギヤ１４０ｂ→第２ウォームホイール１５０を介して、カム部材８０が一方向に回転駆動され、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０がそれぞれ第１カム部８１及び第２カム部８２によるカム作用を受けてズーム動作及びフォーカス動作を行うべく光軸方向に移動させられ、一方、モータ１２０が他方向に回転すると、同様に、第１ウォームギヤ１３０→第１ウォームホイール１４０ａ→第２ウォームギヤ１４０ｂ→第２ウォームホイール１５０を介して、カム部材８０が他方向に回転駆動され、第１可動レンズ枠３０及び第２可動レンズ枠４０がそれぞれ第１カム部８１及び第２カム部８２による逆向きのカム作用を受けて光軸方向に移動させられる。
【００３１】
ここで、駆動機構Ｍによる動作中において、付勢機構（押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０）により、カム部材８０のスラスト方向（第１軸線Ｓ１方向）のガタ寄せが行われると同時に二段歯車１４０のスラスト方向（第３軸線Ｓ３方向）のガタ寄せが行われ、それに伴って、第２ウォームギヤ１４０ｂと第２ウォームホイール１５０との間のガタ寄せ及び第１ウォームギヤ１３０と第１ウォームホイール１４０ａとの間のガタ寄せが行われるため、構造の簡素化を達成しつつ、歯車のガタツキ及びそれに伴う騒音（ガタツキ音）等を防止することができる。
【００３２】
上記実施形態においては、カム部材として光軸Ｌと平行な第１軸線Ｓ１回りに回転する円柱状のカム部材８０を示したが、これに限定されるものではなく、光軸Ｌを中心として回転する円筒状のカム部材を用いた構成においても、本発明の駆動機構を適用することができる。
上記実施形態においては、カム部材により駆動される可動レンズ枠として二つの可動レンズ枠３０，４０を採用した構成を示したが、これに限定されるものではなく、カム部材により一つの可動レンズ枠が駆動される構成又は３つ以上の可動レンズ枠が駆動される構成において、本発明の駆動機構を適用してもよい。
【００３３】
上記実施形態においては、付勢機構として、押圧部材１６０及び引っ張りバネ１７０を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、カム部材の軸線及び二段歯車の軸線に対して所定の角度をなす方向においてカム部材及び二段歯車に同時に付勢力を及ぼすものであれば、その他の構成をなす付勢機構を採用することができる。
上記実施形態においては、ホルダ１１０を介してモータ１２０を本体ケース１０に固定した場合を示したが、これに限定されるものではなく、モータ１２０を直接本体ケース１０に固定すると共に、二段歯車１４０の回転軸１４０ｃの一端部１４０ｃ´を本体ケース１０により回動自在に支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成しつつ、可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材のガタツキ及びその駆動機構に含まれる歯車のガタツキを防止でき、それ故にガタツキ音等を低減ないし防止でき、又、可動レンズ枠を高精度に移動させて位置決めでき、装置全体としての小型化及び薄型化等を達成できるため、小型化等が要求されるカメラのレンズを駆動するレンズ駆動装置に適用できるのは勿論のこと、その他のレンズを駆動する必要のある光学ユニットにおいても有用である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｌ 光軸
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ レンズ
１０ 本体ケース（筐体）
１１ 前方壁
１１ａ 開口部
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ 嵌合孔
１２ 後方壁
１２ａ 開口部
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 嵌合孔
１２ｆ スラスト受け面
１３ 側壁
１３ａ 固定部
１４ 上壁
１４ａ 掛止片
２０ カバー（筐体）
３０ 第１可動レンズ枠
３１ 環状保持部
３２ 円筒連結部
３３ 第１フォロワ
３４ Ｕ字連結部
３５ 掛止片
４０ 第２可動レンズ枠
４１ 筒状保持部
４２ 円筒連結部
４３ 第２フォロワ
４４ Ｕ字連結部
４５ 掛止片
５０ 第１ガイドシャフト
６０ 第２ガイドシャフト
７０ 回転規制シャフト
８０ カム部材
８０ａ 貫通孔
８１ 第１カム部
８２ 第２カム部
８３ 当接面
９０ 支持シャフト
Ｓ１ 第１軸線
１００ 付勢バネ
Ｍ 駆動機構
１１０ ホルダ
１１１ 固定部
１１２ フランジ部
１１３ フランジ部
１１４ 円孔
１２０ モータ
１３０ 第１ウォームギヤ
Ｓ２ 第２軸線
１４０ 二段歯車
１４０ａ 第１ウォームホイール
１４０ｂ 第２ウォームギヤ
１４０ｂ´ 一端面
１４０ｃ 回転軸
１４０ｃ´ 一端部
１４０ｃ´´ 他端部
Ｓ３ 第３軸線
１４０ｃ´ 一端部
１４０ｃ´´ 他端部
１５０ 第２ウォームホイール
１５０ａ 貫通孔
１５１ 一端面
１６０ 押圧部材
１６１ 円筒連結部
１６１ａ 後方端面
１６２ 長孔
１６３ スラスト受け面
１６４ 掛止片
１７０ 引っ張りバネ
１７１ 一端部
１７２ 他端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体内に配置されて光軸方向に移動自在に支持された少なくとも一つの可動レンズ枠と、前記筐体内に配置されて光軸に平行な第１軸線回りに回動自在に支持されると共に前記可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材と、前記カム部材を回転駆動する駆動機構と、を備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動機構は、前記筐体に固定されたモータと、前記モータに直結されて第２軸線回りに回動する第１ウォームギヤと、前記第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤを一体的に有すると共に前記第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線回りに回動自在に支持された二段歯車と、前記第２ウォームギヤに噛合すると共に前記カム部材と一体的に回転する第２ウォームホイールと、前記第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において前記二段歯車と前記カム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構とを含む、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記カム部材は、前記第１軸線を画定すると共に前記筐体に固定された支持シャフトに回動自在に支持され、
前記二段歯車は、前記第３軸線を画定すると共にその一端が前記筐体側に回動自在に支持された回転軸を一体的に有し、
前記付勢機構は、前記支持シャフトに対して摺動自在に嵌め込まれて前記第２ウォームホイール及び第２ウォームギヤの一端面に当接すると共に前記回転軸の他端部を回動自在に支持する押圧部材と、前記押圧部材と前記筐体との間に掛止された引っ張りバネとを含む、
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】
前記押圧部材は、前記回転軸の他端部を挿入するべく光軸に平行な方向に伸長する長孔を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記モータ及び第１ウォームギヤを一体的に保持すると共に前記筐体に対して着脱自在に固定されるホルダを含み、
前記ホルダは、前記回転軸の一端部を回動自在に挿入する円孔を有する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記第１ウォームギヤの第２軸線は、光軸と平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
【請求項１】
筐体と、前記筐体内に配置されて光軸方向に移動自在に支持された少なくとも一つの可動レンズ枠と、前記筐体内に配置されて光軸に平行な第１軸線回りに回動自在に支持されると共に前記可動レンズ枠に対して光軸方向にカム作用を及ぼすカム部材と、前記カム部材を回転駆動する駆動機構と、を備えたレンズ駆動装置であって、
前記駆動機構は、前記筐体に固定されたモータと、前記モータに直結されて第２軸線回りに回動する第１ウォームギヤと、前記第１ウォームギヤに噛合する第１ウォームホイール及び第２ウォームギヤを一体的に有すると共に前記第１軸線及び第２軸線に対して垂直な第３軸線回りに回動自在に支持された二段歯車と、前記第２ウォームギヤに噛合すると共に前記カム部材と一体的に回転する第２ウォームホイールと、前記第１軸線及び第３軸線に対して所定の角度をなす方向において前記二段歯車と前記カム部材に同時に付勢力を及ぼす付勢機構とを含む、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記カム部材は、前記第１軸線を画定すると共に前記筐体に固定された支持シャフトに回動自在に支持され、
前記二段歯車は、前記第３軸線を画定すると共にその一端が前記筐体側に回動自在に支持された回転軸を一体的に有し、
前記付勢機構は、前記支持シャフトに対して摺動自在に嵌め込まれて前記第２ウォームホイール及び第２ウォームギヤの一端面に当接すると共に前記回転軸の他端部を回動自在に支持する押圧部材と、前記押圧部材と前記筐体との間に掛止された引っ張りバネとを含む、
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】
前記押圧部材は、前記回転軸の他端部を挿入するべく光軸に平行な方向に伸長する長孔を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記モータ及び第１ウォームギヤを一体的に保持すると共に前記筐体に対して着脱自在に固定されるホルダを含み、
前記ホルダは、前記回転軸の一端部を回動自在に挿入する円孔を有する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記第１ウォームギヤの第２軸線は、光軸と平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のレンズ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５０６４３（Ｐ２０１３−５０６４３Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９４６６（Ｐ２０１１−１８９４６６）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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