JP2007093715A - レンズ駆動機構、レンズユニット及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 消費電力の増大を来たすことなく可動レンズの位置精度の向上等を図ると共に動作の円滑化を図る。
【解決手段】 ２つの駆動モーター１８、１９の駆動力によって軸回り方向へ回転される２つのリードスクリュー５３、５３と、該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に可動部１０に少なくとも一方が連結された各一対のナット部５６、５６、・・・と、該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段５９、５９とを設け、可動部にそれぞれ取付凹部３４ｂ、４２ｂを有する２つの取付部３４、４２を設け、２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部５９ｃを設け、該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結した
【選択図】図２

Description

本発明はレンズ駆動機構、レンズユニット及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、リードスクリューに螺合する一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へ付勢する付勢手段を設け、可動レンズの位置精度の向上及び動作の円滑化を図る技術分野に関する。

可動レンズを保持するレンズホルダーを可動レンズの光軸方向や該光軸方向に直交する方向へ移動させるレンズ駆動機構等を備えたレンズユニットは、ビデオカメラやスチルカメラの他、携帯電話等の各種の撮像装置に組み込まれている。

このような撮像装置には、可動レンズがこれを保持するレンズホルダーとともに可動部を構成し、該可動部がレンズ駆動機構によって光軸方向に直交する二つの方向へ移動されて表示画面の像振れを補正するブレ補正が行われるように構成されたものがある。また、撮像装置の種類によっては、レンズ駆動機構によってＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を光軸方向に直交する二つの方向へ移動させてブレ補正が行われるように構成されたものもある。

このようなレンズ駆動機構には、ステッピングモーター等の駆動力によってリードスクリューを回転させ、可動レンズを保持するレンズホルダーに、リードスクリューに螺合するナット部を連結し、該ナット部がリードスクリューの回転方向に応じた方向へ送られることにより可動レンズを光軸方向へ移動させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたレンズ駆動機構にあっては、一方のガイド軸を圧縮コイルバネに挿通し、ガイド軸の一端部が取り付けられた壁部とレンズホルダーに設けられた軸受部（軸受スリーブ）との間に圧縮コイルバネを配置している。このように圧縮コイルバネを用い、該圧縮コイルバネのバネ力によってレンズホルダーをガイド軸の軸方向における一方へ付勢することにより、リードスクリューとナットの間の隙間である所謂バックラッシに起因したレンズホルダーのガタツキを防止するようにしている。

特開２００４―３４１３９２号公報

ところが、上記した従来の撮像装置にあっては、ガイド軸の一端部が取り付けられた取付壁と軸受部との間に圧縮コイルバネを配置してレンズホルダーをガイド軸の軸方向における一方へ付勢しているため、レンズホルダーの光軸方向における位置によって圧縮コイルバネの可動部に対する付勢力が異なってしまう。

従って、バックラッシによるレンズホルダーのガタツキを防止するためには、圧縮コイルバネによる付勢力が最小となるレンズホルダーの位置を基準として各部の設計をする必要が生じ、圧縮コイルバネの縮み量が大きくなり付勢力が強くなった場合に、ステッピングモーターのトルクをこの強い付勢力に打ち勝つだけの大きさに設定しなければならず、消費電力が増大してしまうと言う問題がある。

また、ステッピングモーター等の駆動力によってリードスクリューを回転させて可動部を光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させてブレ補正を行うように構成した場合において、可動部を第１の方向と第２の方向に独立して円滑に移動させる必要がある。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、消費電力の増大を来たすことなく可動レンズの位置精度の向上等を図ると共に動作の円滑化を図ることを課題とする。

本発明レンズ駆動機構、レンズユニット及び撮像装置は、上記した課題を解決するために、駆動源となる２つの駆動モーターと、該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを設け、可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結したものである。

従って、本発明レンズ駆動機構、レンズユニット及び撮像装置にあっては、可動部の位置に拘わらず、付勢手段によってナット部を介して可動部に一定の付勢力が付与される。

本発明レンズ駆動機構は、可動レンズ又は撮像素子を有する可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構であって、駆動源となる２つの駆動モーターと、該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結したことを特徴とする。

従って、付勢手段のナット部に対する付勢力が可動部の光軸方向における位置に拘わらず一定であるため、駆動モーターの駆動力を一定の付勢力に応じた大きさに設定すればよく、消費電力の増大を来たすことなく可動レンズの移動方向における位置精度の向上を図ることができる。

また、可動部が弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結されているため、可動部を第１の方向及び第２の方向へ独立して円滑に移動させることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、上記付勢手段を一対のナット部間に配置したので、付勢手段の配置スペースを最小限とすることができ、レンズ駆動機構の小型化を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、上記一対のナット部の各一端部を連結する連結部を設け、該連結部と一対のナット部を一体に形成したので、部品点数の削減を図ることができる。

本発明レンズユニットは、可動レンズ又は撮像素子を有する可動部と該可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構とを備えたレンズユニットであって、駆動源となる２つの駆動モーターと、該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結したことを特徴とする。

従って、付勢手段のナット部に対する付勢力が可動部の光軸方向における位置に拘わらず一定であるため、駆動モーターの駆動力を一定の付勢力に応じた大きさに設定すればよく、消費電力の増大を来たすことなく可動レンズの移動方向における位置精度の向上を図ることができる。

また、可動部が弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結されているため、可動部を第１の方向及び第２の方向へ独立して円滑に移動させることができる。

請求項５に記載した発明にあっては、上記一対のナット部又は可動部がそれぞれ接触可能とされナット部又は可動部が接触したときに可動部の上記光軸方向に直交する二つの方向における移動をそれぞれ規制する規制部と、該規制部に対する可動部の位置情報の検出が可能な検出手段とを設けたので、リードスクリューがナット部に食い込んでしまうことを防止することができる。

請求項６に記載した発明にあっては、上記検出手段として可動部の位置を検出する位置検出センサーを用いたので、可動部が移動範囲における移動端に移動されたか否かを容易に検出することができる。

請求項７に記載した発明にあっては、上記検出手段として可動部の移動の有無及び移動量を検出する動作検出センサーを用いたので、可動部が移動範囲における移動端に移動されたか否かを容易に検出することができる。

請求項８に記載した発明にあっては、上記検出手段としてナット部又は可動部の規制部に対する接触の有無を検出する接触検出センサーを用いたので、可動部が移動端に移動されたか否かを確実に検出することができ、動作の信頼性の向上を図ることができる。

本発明撮像装置は、可動レンズ又は撮像素子を有する可動部と該可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構とを備えた撮像装置であって、駆動源となる２つの駆動モーターと、該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結したことを特徴とする。

従って、付勢手段のナット部に対する付勢力が可動部の光軸方向における位置に拘わらず一定であるため、駆動モーターの駆動力を一定の付勢力に応じた大きさに設定すればよく、消費電力の増大を来たすことなく可動レンズの移動方向における位置精度の向上を図ることができる。

また、可動部が弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結されているため、可動部を第１の方向及び第２の方向へ独立して円滑に移動させることができる。

請求項１０に記載した発明にあっては、上記一対のナット部又は可動部がそれぞれ接触可能とされナット部又は可動部が接触したときに可動部の上記光軸方向に直交する二つの方向における移動をそれぞれ規制する規制部と、該規制部に対する可動部の位置情報の検出が可能な検出手段とを設けたので、リードスクリューがナット部に食い込んでしまうことを防止することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。本発明は、携帯電話、ビデオカメラ、スチルカメラ等の動画撮影又は静止画撮影の機能を有する各種の撮像装置又はこれらの撮像装置に用いられた各種のレンズユニット、レンズ駆動機構に適用することができる。

先ず、撮像装置１の全体構成について説明する（図１参照）。

撮像装置１は、カメラブロック２、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４、媒体インターフェース５、制御ブロック６、操作部７、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８及び外部インターフェース９を備え、記録媒体１００が着脱可能とされている。

記録媒体１００としては、半導体メモリーを用いた所謂メモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等のディスク状記録媒体等の種々のものを用いることができる。

カメラブロック２は、可動部１０、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子１１、Ａ／Ｄ変換回路１２、第１のドライバー１３、第２のドライバー１４、タイミング生成回路１５等を備えている。

可動部１０は、例えば、手振れや像振れを補正するための補正レンズ等の可動レンズ１６と該可動レンズ１６を保持するレンズホルダー１７を有している。可動部１０は光軸方向に直交する二つの方向（図２及び図３に示すＸＹ方向）へ移動される。

撮像素子１１は、図１に示すように、第２のドライバー１４からの駆動信号に応じて動作し、可動レンズ１６を介して取り込まれた被写体の画像を取り込み、制御ブロック６によって制御されるタイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号としてＡ／Ｄ変換回路１２に送出する。

尚、撮像素子１１はＣＣＤに限られることはなく、撮像素子１１として、例えば、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の他の素子を使用することもできる。

Ａ／Ｄ変換回路１２は、入力された電気信号としての画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行っての良好なＳ／Ｎ比の保持、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行っての利得の制御、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行ってのデジタル信号としての画像データーの生成等を行う。

第１のドライバー１３は、制御ブロック６の後述するＣＰＵの指令に基づいて可動部１０を光軸に直交する二つの方向へそれぞれ移動させる駆動モーター１８、１９に対して駆動信号を送出する。

第２のドライバー１４は、タイミング生成回路１５から出力されたタイミング信号に基づいて撮像素子１１に対して駆動信号を送出する。

タイミング生成回路１５は、制御ブロック６による制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を生成する。

カメラブロック２には規制部２０、２０、・・・が設けられている。規制部２０、２０、・・・は可動部１０の移動方向であるＸ方向及びＹ方向に２つずつが離隔して設けられ、例えば、可動部１０と接触可能な位置に配置され、可動部１０のＸ方向及びＹ方向における移動を規制する役割を果たす。

カメラブロック２には検出手段２１、２２が設けられ（図１参照）、該検出手段２１、２２としては、例えば、反射型の光センサーが用いられている。検出手段２１、２２は、後述する被検出体で反射された戻り光を検出することにより可動部１０の位置を検出する。この検出結果はＣＰＵに送出される。検出手段２１、２２は可動部１０が配置された図示しない鏡筒の内面に固定されている。

カメラＤＳＰ３は、Ａ／Ｄ変換回路１２から入力した画像データーに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）等の信号処理を行う。ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の信号処理が行われた画像データーは、所定の方式でデーター圧縮され、制御ブロック６を介して記録媒体１００に出力され、該記録媒体１００にファイルとして記録される。

カメラＤＳＰ３には、ＳＤＲＡＭコントローラー２３が設けられ、該ＳＤＲＡＭコントローラー２３の指令によりＳＤＲＡＭ４に対して高速でデーターの読み書きが行われる。

制御ブロック６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２５、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２６、時計回路２７等の各部がシステムバス２８を介して接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、撮像装置１の各部を制御する機能を有する。

ＣＰＵ２４は第１のドライバー１３やタイミング生成回路１５を介して第２のドライバー１４等に指令信号を送出し、これらの各部を動作させる。

ＲＡＭ２５は処理の途中結果を一時記憶する等、主に作業領域として用いられる。

フラッシュＲＯＭ２６には、ＣＰＵ２４において実行する種々のプログラムや各処理に必要となるデーター等が記憶される。

時計回路２７は、現在年月日、現在曜日、現在時刻、撮影日時等を出力する回路である。

操作部７は撮像装置１の外筐に設けられたタッチパネルやコントロールキー等であり、操作部７に対する操作に応じた信号がＣＰＵ２４に入力され、該ＣＰＵ２４によって入力した信号に基づいて各部に指令信号が送出される。

ＬＣＤ８は、例えば、外筐に設けられ、システムバス２８に接続されたＬＣＤコントローラー２９によって制御される。ＬＣＤ８には、ＬＣＤコントローラー２９の駆動信号に基づいた画像データー等の各種の情報が表示される。

外部インターフェース９はシステムバス２８に接続されている。外部インターフェース９を介して外部機器２００、例えば、外部のパーソナルコンピューターと接続し、このパーソナルコンピューターから画像データーを受け取って記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されている画像データーを外部のパーソナルコンピューター等に出力することができる。尚、記録媒体１００はシステムバス２８に接続された媒体インターフェース５を介して制御ブロック６に接続される。

また、外部インターフェース９に外部機器２００、例えば、通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネット等のネットワークに接続し該ネットワークを通じて種々の画像データーやその他の情報を取得し、これらのデーターや情報を記録媒体１００に記録したり、記録媒体１００に記録されているデーターを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることができる。

尚、外部インターフェース９は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線用インターフェースとして設けることも可能であり、また、光や電波による無線用インターフェースとして設けることも可能である。

一方、記録媒体１００に記録された画像データーは、ユーザーによって行われた操作部７に対する操作に応じた操作信号に基いて記録媒体１００から読み出され、媒体インターフェース５を介してカメラＤＳＰ３に送出される。

カメラＤＳＰ３は、記録媒体１００から読み出されて入力された圧縮されている画像データーについて、データー圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データーをシステムバス２８を介してＬＣＤコントローラー２９に送出する。ＬＣＤコントローラー２９は、この画像データーに基づいた画像信号をＬＣＤ８に送出する。ＬＣＤ８には画像信号に基づいた画像が表示される。

レンズホルダー１７には被検出体３０が取り付けられている（図２及び図３参照）。被検出体３０は、例えば、Ｙ方向に長く形成され、例えば、長手方向にスリット状の検出部が複数設けられた反射板が用いられている。

レンズホルダー１７は、図２及び図３に示すように、可動レンズ１６を保持するレンズ保持部３１と該レンズ保持部３１の側面から互いに反対側へ突出された第１の被支持部３２、第２の被支持部３３と該第２の被支持部３３から突出された取付部３４とから成る。

第１の被支持部３２と第２の被支持部３３には、それぞれ上下（図２及び図３に示すＹ方向）に延びるガイド軸３５、３５が挿通されている。

第２の被支持部３３には、それぞれ上下に突出された被規制突部３３ａ、３３ａが設けられている。

取付部３４は第２の被支持部３３から側方へ突出され、上下に離隔して位置された壁部３４ａ、３４ａを有している。取付部３４の壁部３４ａ、３４ａ間の空間はＸ方向へ開口された取付凹部３４ｂとして形成されている。

レンズホルダー１７は支持ベース３６に上下方向（Ｙ方向）へ移動自在に支持されている。

支持ベース３６はベース部３７と該ベース部３７の左右両端部にそれぞれ設けられた第１の軸取付突部３８、３８、第２の軸取付突部３９、３９とベース部３７の上下両端部にそれぞれ設けられた第１の軸受突部４０、第２の軸受突部４１と第１の軸受突部４０から突出された取付部４２とから成る。

ベース部３７には光軸方向、即ち、前後方向に貫通された図示しない透過孔が形成されている。

第１の軸取付突部３８、３８にはそれぞれレンズホルダー１７の第１の被支持部３２に挿通されたガイド軸３５の両端部が取り付けられ、第２の軸取付突部３９、３９にはそれぞれレンズホルダー１７の第２の被支持部３３に挿通されたガイド軸３５の両端部が取り付けられている。従って、レンズホルダー１７は支持ベース３６にガイド軸３５、３５を介して上下方向（Ｙ方向）へ移動自在に支持される。

第２の軸取付突部３９、３９には、それぞれ互いに近付く方向へ突出された規制部２０、２０が設けられている。

第１の軸受突部４０と第２の軸受突部４１には、それぞれ左右（図２及び図３に示すＸ方向）に延びる案内軸４３、４３が挿通されている。

第１の軸受突部４０には、それぞれ左右に突出された被規制突部４０ａ、４０ａが設けられている。

取付部４２は第１の軸受突部４０から上方へ突出され、左右に離隔して位置された壁部４２ａ、４２ａを有している。取付部４２の壁部４２ａ、４２ａ間の空間はＹ方向へ開口された取付凹部４２ｂとして形成されている。

支持ベース３６には被検出体４４が取り付けられている。被検出体４４は、例えば、Ｘ方向に長く形成され、長手方向にスリット状の検出部が複数設けられた反射板が用いられている。

支持ベース３６は固定ベース４５に左右方向（Ｘ方向）へ移動自在に支持されている。支持ベース３６が固定ベース４５に対してＸ方向へ移動されるときには、レンズホルダー１７及びこれに保持された可動レンズ１６が支持ベース３６と一体となってＸ方向へ移動される。

固定ベース４５は支持面部４６と該支持面部４６からそれぞれ側方へ突出された機構配置部４７、４８と支持面部４６の上下両端部にそれぞれ設けられた第１の軸保持突部４９、４９、第２の軸保持突部５０、５０とから成り、撮像装置１の図示しない鏡筒内に固定されている。

支持面部４６には光軸方向、即ち、前後方向に貫通された図示しない光透過孔が形成されている。

第１の軸保持突部４９、４９には、それぞれ支持ベース３６の第１の軸受突部４０に挿通された案内軸４３の両端部が取り付けられ、第２の軸保持突部５０、５０にはそれぞれ支持ベース３６の第２の軸受突部４１に挿通された案内軸４３の両端部が取り付けられている。従って、支持ベース３６は固定ベース４５に案内軸４３、４３を介して左右方向へ移動自在に支持される。

第１の軸保持突部４９、４９には、それぞれ互いに近付く方向へ突出された規制部２０、２０が設けられている。

機構配置部４７、４８には、それぞれレンズ駆動機構５１、５２が配置されている（図２及び図３参照）。

レンズ駆動機構５１、５２は、その駆動源としてそれぞれ駆動モーター１８、１９を有している（図４参照）。駆動モーター１８、１９は、例えば、ステッピングモーターであり、モーター軸がリードスクリュー５３、５３として設けられている。

駆動モーター１８（１９）は、コ字状に形成されたブラケット５４に取り付けられ、該ブラケット５４は鏡筒の内部において固定されている。ブラケット５４はリードスクリュー５３の軸方向において対向して位置する対向面部５４ａ、５４ａと該対向面部５４ａ、５４ａを連結する連結面部５４ｂとから成る。

ブラケット５４には、一方の対向面部５４ａに駆動モーター１８（１９）が取り付けられ、対向面部５４ａ、５４ａ間にリードスクリュー５３が位置されて該リードスクリュー５３の先端部が他方の対向面部５４ａに回転自在に支持されている。

ブラケット５４の対向面部５４ａ、５４ａ間にはリードスクリュー５３と平行な状態で回転防止バー５５が取り付けられている。

リードスクリュー５３には、その軸方向に離隔してナット部５６、５６が噛合されている。ナット部５６には螺孔５７と支持孔５８が形成され、螺孔５７を形成する面には螺溝５７ａが形成されている（図５参照）。

ナット部５６、５６は螺溝５７ａ、５７ａがリードスクリュー５３のネジ突部５３ａに係合され（図５の拡大図参照）、支持孔５８、５８に回転防止バー５５が挿入される（図４参照）。従って、ナット部５６、５６はリードスクリュー５３に螺合されると共に回転防止バー５５に摺動自在に支持される。回転防止バー５５はナット部５６、５６がリードスクリュー５３の回転に伴って送られるときのナット部５６、５６の回転を防止する役割を果たす。

ナット部５６、５６間には付勢手段５９が配置されている。付勢手段５９は、例えば、圧縮コイルバネであり、軸方向における両端がそれぞれナット部５６、５６に弾接されている。従って、ナット部５６、５６は付勢手段５９によってリードスクリュー５３の軸方向において互いに離隔する方向へ付勢され、ナット部５６、５６の螺溝５７ａ、５７ａがそれぞれリードスクリュー５３のネジ突部５３ａに押し付けられた状態で螺合する（図５の拡大図参照）。この付勢手段５９の付勢力は、ナット部５６、５６間の距離が一定であるため、レンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動方向における位置に拘わらず一定である。

付勢手段５９は、図４に示すように、コイル部５９ａと該コイル部５９ａの一端部から突出された腕部５９ｂと該腕部５９ｂに連続する弾接部５９ｃとから成る。

コイル部５９ａにはリードスクリュー５３が挿通され、腕部５９ｂは一方のナット部５６に取り付けられ、弾接部５９ｃが一方のナット部５６からレンズホルダー１７側へ突出されている。

レンズホルダー１７の取付部３４及び支持ベース３６の取付部４２には、それぞれ取付凹部３４ｂ、４２ｂに一方のナット部５６、５６と弾接部５９ｃ、５９ｃが挿入され、一方のナット部５６、５６が一方の壁部３４ａ、４２ａの内面に摺動可能に係合され、弾接部５９ｃ、５９ｃが他方の壁部３４ａ、４２ａの内面に弾接されている。従って、レンズホルダー１７、支持ベース３６とナット部５６、５６は互いに摺動可能とされている。

以上のように構成された撮像装置１において、駆動モーター１８、リードスクリュー５３、ナット部５６、５６、付勢手段５９は可動部１０のＸ方向への移動制御を行うレンズ駆動機構５１の構成要素とされ、駆動モーター１９、リードスクリュー５３、ナット部５６、５６、付勢手段５９は可動部１０のＹ方向への移動制御を行うレンズ駆動機構５２の構成要素とされ、レンズ駆動機構５１、５２と可動部１０はレンズユニット６０の構成要素とされる（図１参照）。

撮像装置１において駆動モーター１８が回転されると、該駆動モーター１８の回転方向に応じた方向へナット部５６、５６が送られ、ナット部５６、５６の移動に伴って支持ベース３６が固定ベース４５に対して案内軸４３、４３に案内されて光軸方向に直交する方向である図２及び図３に示すＸ方向へ移動される。このとき、上記したように、レンズホルダー１７の取付部３４に付勢手段５９の弾接部５９ｃが弾接されると共にナット部５６が摺動可能に係合されているため、レンズホルダー１７が付勢手段５９及びナット部５６に対して摺動され、レンズホルダー１７及びこれに保持された可動レンズ１６が支持ベース３６と一体となってＸ方向へ移動される。

支持ベース３６は第１の軸受突部４０の被規制突部４０ａ、４０ａがそれぞれ固定ベース４５の第１の軸保持突部４９に設けられた規制部２０、２０に接触するまでＸ方向へ移動可能とされる。

一方、撮像装置１において駆動モーター１９が回転されると、該駆動モーター１９の回転方向に応じた方向へナット部５６、５６が送られ、ナット部５６、５６の移動に伴ってレンズホルダー１７及びこれに保持された可動レンズ１６が支持ベース３６に対してガイド軸３５、３５に案内されて光軸方向に直交する方向である図２及び図３に示すＹ方向へ移動される。

レンズホルダー１７は第２の被支持部３３の被規制突部３３ａ、３３ａがそれぞれ支持ベース３６の第２の軸取付突部３９、３９に設けられた規制部２０、２０に接触するまでＹ方向へ移動可能とされる。

上記のように可動レンズ１６が光軸方向に直交する二つの方向、即ち、第１の方向であるＸ方向及び第２の方向であるＹ方向へ移動されることにより、表示画面の像振れを補正するブレ補正が行われる。

レンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動端に到達したときに、レンズホルダー１７又は支持ベース３６は規制部２０、２０、・・・に接触されて移動が停止されるが、リードスクリュー５３、５３は回転可能である。従って、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が規制部２０、２０、・・・に接触されてレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動が停止されたときにリードスクリュー５３、５３が回転されてしまうと、該リードスクリュー５３、５３のネジ突部５３ａ、５３ａがナット部５６、５６、・・・の螺溝５７ａ、５７ａ、・・・に食い込んで動かなくなってしまい、リードスクリュー５３、５３が反対方向へ回転するときの負荷となりレンズ駆動機構５１、５２の動作不良や消費電力の増大と言った不具合を生じるおそれがある。

そこで、撮像装置１にあっては、このような不具合の発生を防止するために、以下のような手段が講じられている。

レンズホルダー１７及び支持ベース３６の移動位置をそれぞれ検出手段２１、２２によって常時検出し、この検出結果を随時ＣＰＵ２４に送出し、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動端まで移動されたことが検出されたときに、ＣＰＵ２４から第１のドライバー１３を介して駆動モーター１８、１９に停止信号を送出し、該駆動モーター１８、１９の回転を停止させる。

このとき駆動モーター１８、１９の慣性やレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動端の検出から駆動モーター１８、１９の停止までの制御上のタイムラグによりリードスクリュー５３、５３は一定時間回転する可能性があるが、撮像装置１にあっては、上記したように、ナット部５６、５６の螺溝５７ａ、５７ａがネジ突部５３ａ、５３ａに常に押し付けられているため、螺溝５７ａ、５７ａとネジ突部５３ａ、５３ａの間に常に一定の隙間Ｈが存在し（図５の拡大図参照）、リードスクリュー５３、５３は、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動端に達したときに慣性等により回転しても、一方のナット部５６、５６側に関しては、隙間Ｈの範囲内でナット部５６、５６に対して、例えば、図５に示す矢印Ａ方向へネジ突部５３ａ、５３ａが移動される。従って、リードスクリュー５３、５３のネジ突部５３ａ、５３ａがナット部５６、５６、・・・の螺溝５７ａ、５７ａ、・・・に食い込んで動かなくなってしまうことを防止することができる。また、他方のナット部５６、５６側に関しては、駆動モーター１８、１９の慣性等によるリードスクリュー５３、５３の回転によりネジ突部５３ａ、５３ａがさらに螺溝５７ａ、５７ａに押し付けられる方向、例えば、図５に示す矢印Ｂ方向へ動作されるが、付勢部材５９、５９が弾性変形されるためリードスクリュー５３の回転に伴ってナット部５６が付勢部材５９、５９の弾性変形分Ｂ方向へ移動される。従って、ネジ突部５３ａ、５３ａの螺溝５７ａ、５７ａへの食い込みを防止することができる。

上記のように、検出手段２１、２２としてレンズホルダー１７又は支持ベース３６の位置を検出する位置検出センサーを用いることにより、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動範囲における移動端に移動されたか否かを容易に検出することができる。

尚、被検出体３０、４４と検出手段２１、２２の組み合わせは反射板と反射型の光センサーに限られることはなく、例えば、ＭＲ（Magneto Resistance）マグネットとＭＲセンサーの組み合わせ、マグネットとホール素子（ホールセンサー）の組み合わせ等、種々の組み合わせが可能である。

また、被検出体３０、４４を固定し、検出手段２１、２２をレンズホルダー１７又は支持ベース３６に取り付けて可動とすることも可能である。

使用可能な検出手段２１、２２としては、レンズホルダー１７又は支持ベース３６の位置を検出する位置検出センサーに限られることはなく、例えば、レンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動の有無及び移動量を検出するエンコーダー等の動作検出センサーを用いることも可能である。検出手段２１、２２として動作検出センサーを用いた場合においても、レンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動の有無及び移動量に関する検出結果に基づいてレンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動範囲における移動端に移動されたか否かを容易に検出することができる。

また、検出手段２１、２２としてレンズホルダー１７又は支持ベース３６の規制部２０、２０、・・・への接触の有無を検出する接触検出センサーを用いることも可能である。接触検出センサーは、例えば、規制部２０、２０、・・・にそれぞれ歪みゲージを貼着することにより構成される。検出手段２１、２２として接触検出センサーを用いた場合においては、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が移動端に移動されたか否かを確実に検出することができ、動作の信頼性の向上を図ることができる。

以上に記載した通り、撮像装置１にあっては、付勢手段５９のナット部５６、５６に対する付勢力がレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動方向における位置に拘わらず一定であるため、駆動モーター１８、１９の駆動力（トルク）を一定の付勢力に応じた大きさに設定すればよく、消費電力の増大を来たすことなく可動レンズ１６の移動方向における位置精度の向上を図ることができる。

また、レンズホルダー１７の取付部３４に付勢手段５９の弾接部５９ｃが弾接されると共にナット部５６が摺動可能に係合されてレンズホルダー１７がレンズ駆動機構５２と連結されているため、支持ベース３６がＸ方向へ移動されたときに、該支持ベース３６に支持されているレンズホルダー１７及びこれに保持された可動レンズ１６が支持ベース３６の移動に伴って円滑にＸ方向へ移動され、可動部１０を第１の方向であるＸ方向と第２の方向であるＹ方向へ独立して円滑に移動させることができる。

さらに、付勢手段５９による付勢力がナット部５６、５６に対して互いに反対方向へ付与されるため、駆動モーター１８、１９に通電することなくレンズホルダー１７又は支持ベース３６を所望の位置に保持することができ、消費電力の低減を図ることができる。

さらにまた、リードスクリュー５３のナット部５６、５６に対する食い込みを防止するために、ナット部５６、５６が規制部２０、２０、・・・に接触しない範囲をレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動範囲に設定する必要がなく、ナット部５６、５６が規制部２０、２０、・・・に接触する範囲をレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動範囲とすることにより、スペースの有効活用を図ることが可能となり、撮像装置１の小型化を図ることができる。

尚、上記のようにレンズホルダー１７又は支持ベース３６とナット部５６、５６を互いに摺動可能に連結することにより、レンズユニット６０の各部の部品精度や取付精度によって取付誤差が生じていたとしても、この取付誤差がレンズホルダー１７又は支持ベース３６とナット部５６、５６との摺動により吸収され、レンズユニット６０の動作の信頼性の確保を図ることができる。

また、付勢手段５９を一対のナット部５６、５６間に配置しているため、付勢手段５９の配置スペースを最小限とすることができ、撮像装置１の小型化を図ることができる。

上記には、ナット部５６、５６をレンズホルダー１７の取付部３４と支持ベース３６の取付部４２の双方に対して摺動可能に係合させた例を示したが、レンズホルダー１７がレンズ駆動機構５１によってＹ方向へ移動されたときに支持ベース３６を同じＹ方向へ移動させる必要はないため、例えば、ナット部５６を取付部４２の取付凹部４２ｂに圧入や接着によって固定することによりナット部５６を支持ベース３６に連結するようにしてもよい。

また、上記には、レンズホルダー１７又は支持ベース３６が規制部２０、２０、・・・に接することによりレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動が規制される例を示したが、例えば、ナット部５６、５６、・・・が規制部２０、２０、・・・に接することによりレンズホルダー１７又は支持ベース３６の移動が規制されるように構成することも可能である。

さらに、駆動モーター１８、１９はステッピングモーターに限られることはなく、例えば、超音波モーター等を用いることも可能である。

加えて、上記には、付勢手段５９として圧縮コイルバネを用いた場合を例として説明したが、付勢手段５９は圧縮コイルバネに限られることはなく、引張コイルバネ、板バネ、ゴム等の弾性部材を付勢手段５９として用いることも可能である。

尚、上記には、ナット部５６、５６に螺孔５７、５７を形成し、該螺孔５７、５７にリードスクリュー５３を挿通して螺溝５７ａ、５７ａとネジ突部５３ａを螺合させている。

従って、リードスクリュー５３を互いに反対側から挟持して螺合する所謂クランプする構成とされていないため、リードスクリュー５３の軸振れに基づいて発生する振動がレンズホルダー１７又は支持ベース３６に伝達され難く、像揺れの発生を低減させることができる。

また、クランプする構成でないため、落下時等の衝撃によってリードスクリュー５３がナット部５６、５６から脱落したり螺合位置がずれる所謂歯飛び等の不具合を発生することがない。

以下に、レンズ駆動機構の変形例を示す（図６参照）。

変形例に係るレンズ駆動機構６１は、ナット部５６、５６の各一端部が連結部６２によって連結され、ナット部５６、５６と連結部６２によって両者が一体に形成されたナット体６３が構成されている。ナット体６３は弾性材料により形成され、ナット部５６、５６は連結部６２に対して弾性変形可能とされている。

従って、付勢手段５９の付勢力により、ナット部５６、５６は連結部６２に対して弾性変形されてリードスクリュー５３の軸方向において互いに離隔する方向へ付勢され、ナット部５６、５６の螺溝５７ａ、５７ａがそれぞれリードスクリュー５３のネジ突部５３ａに押し付けられた状態で螺合する。

このようにナット部５６、５６と連結部６２から成るナット体６３を用いることにより、部品点数の削減を図ることができる。

また、ナット部５６、５６及び連結部６２を弾性材料によって一体に形成し、ナット部５６、５６がリードスクリュー５３に螺合された状態において、常に、ナット部５６、５６の螺溝５７ａ、５７ａがリードスクリュー５３のネジ突部５３ａに押し付けられた状態で螺合するように構成することも可能である。このように構成すれば、付勢手段５９がナット部５６、５６と一体に形成されるため、一層の部品点数の削減を図ることができる。

上記には、レンズ駆動機構５１、５２、６１を用いて可動レンズ１６を有する可動部１０をＸＹ方向へ移動させてブレ補正を行う例を示したが、図７に示すように、レンズ駆動機構５１、５２、６１を用いて可動部１０に代えて撮像素子１１をＸＹ方向へ移動させることにより、ブレ補正を行うことも可能である。従って、この場合には、撮像素子１１が、レンズ駆動機構５１、５２、６１によって移動される可動部１０Ａとなる。

撮像素子１１をＸＹ方向へ移動させる構成としては、可動レンズ１６をＸＹ方向へ移動させる構成と同様に、例えば、撮像素子１１を保持するホルダーが支持ベースにＸ方向又はＹ方向へ移動自在に支持されると共に支持ベースが固定ベースにＹ方向又はＸ方向へ移動自在に支持され、一方のレンズ駆動機構６１によってホルダーがＸ方向又はＹ方向へ移動され他方のレンズ駆動機構６１によって支持ベースがＹ方向又はＸ方向移動されるようにする例がある。

尚、上記に示した上下左右前後の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の適用においては、これらの方向に限定されることはない。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図７と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 レンズユニットを示す拡大正面図である。 レンズユニットを示す拡大斜視図である。 レンズ駆動機構を一部を断面にして示す拡大正面図である。 ナット部とリードスクリューの螺合状態を一部を断面にして示す拡大正面図である。 レンズ駆動機構の変形例を一部を断面にして示す拡大正面図である。 撮像素子を移動させる例を示す概念図である。

符号の説明

１…撮像装置、１０…可動部、１１…撮像素子、１６…可動レンズ、１８…駆動モーター、１９…駆動モーター、２０…規制部、２１…検出手段、２２…検出手段、３４…取付部、３４ｂ…取付凹部、４２…取付部、４２ｂ…取付凹部、５１…レンズ駆動機構、５２…レンズ駆動機構、５３…リードスクリュー、５６…ナット部、５９…付勢手段、５９ｃ…弾接部、６０…レンズユニット、６１…レンズ駆動機構、６２…連結部、１０Ａ…可動部

Claims (10)

1. 可動レンズ又は撮像素子を有する可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構であって、
   駆動源となる２つの駆動モーターと、
   該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、
   該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、
   該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、
   上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、
   上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、
   該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結した
   ことを特徴とするレンズ駆動機構。
2. 上記付勢手段を一対のナット部間に配置した
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
3. 上記一対のナット部の各一端部を連結する連結部を設け、
   該連結部と一対のナット部を一体に形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動機構。
4. 可動レンズ又は撮像素子を有する可動部と該可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構とを備えたレンズユニットであって、
   駆動源となる２つの駆動モーターと、
   該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、
   該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、
   該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、
   上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、
   上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、
   該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結した
   ことを特徴とするレンズユニット。
5. 上記一対のナット部又は可動部がそれぞれ接触可能とされナット部又は可動部が接触したときに可動部の上記光軸方向に直交する二つの方向における移動をそれぞれ規制する規制部と、
   該規制部に対する可動部の位置情報の検出が可能な検出手段とを設けた
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズユニット。
6. 上記検出手段として可動部の位置を検出する位置検出センサーを用いた
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズユニット。
7. 上記検出手段として可動部の移動の有無及び移動量を検出する動作検出センサーを用いた
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズユニット。
8. 上記検出手段としてナット部又は可動部の規制部に対する接触の有無を検出する接触検出センサーを用いた
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズユニット。
9. 可動レンズ又は撮像素子を有する可動部と該可動部を可動レンズの光軸方向に直交する第１の方向と第２の方向の二つの方向へ移動させるレンズ駆動機構とを備えた撮像装置であって、
   駆動源となる２つの駆動モーターと、
   該２つの駆動モーターの駆動力によってそれぞれ軸回り方向へ回転される２つのリードスクリューと、
   該２つのリードスクリューにそれぞれ螺合しリードスクリューの軸方向において離隔して位置されると共に上記可動部に少なくとも一方が連結された各一対のナット部と、
   該各一対のナット部をリードスクリューの軸方向において離隔する方向へそれぞれ付勢する２つの付勢手段とを備え、
   上記可動部にそれぞれ取付凹部を有する２つの取付部を設け、
   上記２つの付勢手段の少なくとも一方に弾接部を設け、
   該弾接部と一方のナット部を取付凹部に挿入し、弾接部を取付部の内面に弾接させると共に一方のナット部を取付部の内面に接触させて可動部を弾接部及びナット部に対して摺動可能に連結した
   ことを特徴とする撮像装置。
10. 上記一対のナット部又は可動部がそれぞれ接触可能とされナット部又は可動部が接触したときに可動部の上記光軸方向に直交する二つの方向における移動を規制する規制部と、
    該規制部に対する可動部の位置情報の検出が可能な検出手段とを設けた
    ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。

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