特許 7294877 レンズ駆動装置及びそれを備えたレンズユニット、カメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】レンズ駆動装置及びそれを備えたレンズユニット、カメラ

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20210101AFI20230613BHJP

【ＦＩ】

G02B7/04 D

G02B7/04 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019090460

(22)【出願日】2019-05-13

(65)【公開番号】P2020187215

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000133227

【氏名又は名称】株式会社タムロン

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100123630

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(72)【発明者】

【氏名】武田 義弘

【審査官】瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３５４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３４７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３６－０３２５０５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実開昭６１－１８９７５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－０１０５５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１０７６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６

Ｈ０２Ｋ ５／００ － ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズを直線移動させるためのレンズ駆動装置であって、
送りねじが形成された回転軸と、
この回転軸を回転可能に支持するラジアル滑り軸受けと、
このラジアル滑り軸受けを支持する軸受け支持機構と、
上記回転軸を回転駆動する駆動用モータと、
上記送りねじに螺合され、上記回転軸が回転駆動されると、上記回転軸の軸線方向に移動されるキャリッジと、
上記駆動用モータ及び上記軸受け支持機構を保持するフレーム部材と、
上記回転軸の端面を、軸線方向に付勢する弾性部材と、を有し、
上記軸受け支持機構は、上記ラジアル滑り軸受けを受け入れるキャップ状のハウジングを備え、
上記ラジアル滑り軸受けは、その外周面の少なくとも一部が、所定の中心点を中心とする球面から構成され、
上記軸受け支持機構は、上記ラジアル滑り軸受けの球面と当接する支持面を備えており、上記ラジアル滑り軸受けを、上記中心点を中心に回動可能に支持し、
上記ハウジングは外周面を備え、この外周面は上記ラジアル滑り軸受けの周囲に位置し、上記フレーム部材は、上記ハウジングを保持するように、上記ハウジングの外周面を受け入れる保持内壁面を備え、
上記ハウジングの外周面と、上記フレーム部材の保持内壁面は所定の距離離れた状態で固定されていることを特徴とするレンズ駆動装置。

【請求項2】

上記軸受け支持機構は、上記球面を両側から挟む上記支持面としての支持球面を夫々備えた２つの支持部材と、上記支持球面が上記球面に押しつけられるように、上記支持部材を付勢する球面付勢部材と、を備える請求項１記載のレンズ駆動装置。

【請求項3】

上記ハウジングの外周面と上記フレーム部材の保持内壁面の間には、接着剤が充填され、上記ハウジングが上記フレーム部材に固定されている請求項１記載のレンズ駆動装置。

【請求項4】

レンズ駆動装置を備えたレンズユニットであって、
レンズ鏡筒と、
このレンズ鏡筒の中に配置されたレンズと、
このレンズを光軸方向に移動させるための、請求項１乃至３の何れか１項に記載のレンズ駆動装置と、
を有することを特徴とするレンズユニット。

【請求項5】

レンズユニットを備えたカメラであって、
カメラボディと、
このカメラボディに取り付けられた、請求項４記載のレンズユニットと、
を有することを特徴とするカメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はレンズ駆動装置に関し、特に、レンズを直線移動させるためのレンズ駆動装置、及びそれを備えたレンズユニット、カメラに関する。

【背景技術】

【0002】

特開平９－１０７６７１号公報（特許文献１）には、ステッピングモータが記載されている。このステッピングモータは、カメラ等に内蔵され、フォーカシングレンズ、ズーミングレンズ等を移動させるために使用される。ステッピングモータは、回転軸を回転させるように構成されており、回転軸には螺旋状の溝が形成されている。回転軸を回転させることにより、溝と係合している係合部材が回転軸の軸線方向に移動され、レンズが移動される。

【0003】

特許文献１記載のステッピングモータのように、カメラのフォーカシングレンズの駆動に使用されるモータでは、回転軸の回転運動を係合部材（フォーカシングレンズ）の直進運動に誤差無く変換するために、高速、高荷重、高精度の回転が要求される。また、回転軸の回転に伴うカタカタ音等の騒音を抑制することも要求される。特許文献１記載のステッピングモータにおいては、回転軸の先端が樹脂製の軸受部によって回転可能に支持されており、軸受部を樹脂で構成することにより騒音、振動を低減している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－１０７６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載のステッピングモータのように、回転軸の一端を単純な滑り軸受けで支持しただけでは、回転軸の径方向の振れを十分に抑制することができず、送り精度の低下や、騒音の発生という問題が生じる。即ち、特許文献１記載のステッピングモータのように、回転軸の一端を単純な滑り軸受けで支持した場合には、各部品の加工誤差、組立誤差、回転軸等の熱膨張等を許容するために、回転軸の外周面と滑り軸受けの内周面の間に或る程度のクリアランスを設けておく必要がある。

【0006】

このため、特許文献１記載のステッピングモータの構造では、回転軸の径方向の振れを十分に抑制することが困難である。また、この構造で回転軸の外周面と滑り軸受けの内周面の間のクリアランスを小さく設定すると、各部品の加工誤差、組立誤差等により摺動抵抗が大きくなり、フォーカシングレンズ等を円滑に送ることが困難になる。このような回転軸の振れの問題は、レンズ駆動装置によって重量の大きいレンズ等を移動させる場合に、特に顕著となる。
従って、本発明は、重量の大きいレンズに適用した場合であっても、高速、高精度でレンズを移動させることができるレンズ駆動装置、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明は、レンズを直線移動させるためのレンズ駆動装置であって、送りねじが形成された回転軸と、この回転軸を回転可能に支持するラジアル滑り軸受けと、このラジアル滑り軸受けを支持する軸受け支持機構と、回転軸を回転駆動する駆動用モータと、送りねじに螺合され、回転軸が回転駆動されると、回転軸の軸線方向に移動されるキャリッジと、を有し、ラジアル滑り軸受けは、その外周面の少なくとも一部が、所定の中心点を中心とする球面から構成され、軸受け支持機構は、ラジアル滑り軸受けの球面と当接する支持面を備えており、ラジアル滑り軸受けを、中心点を中心に回動可能に支持することを特徴としている。

【0008】

このように構成された本発明によれば、ラジアル滑り軸受けを支持する軸受け支持機構が球面と当接する支持面を備え、ラジアル滑り軸受けを球面の中心点を中心に回動可能に支持するので、球面の中心点を支点とする回転軸の傾斜が許容される。このため、回転軸の外周面とラジアル滑り軸受けの内周面の間のクリアランスを小さく設定した場合でも、回転軸の回転抵抗が大きく増大することはない。この結果、回転軸の外周面とラジアル滑り軸受けの内周面の間のクリアランスを小さく設定することが可能となり、回転軸の振れを抑制して、高速、高精度でレンズを移動させることが可能となる。

【0009】

また、本発明は、レンズ駆動装置を備えたレンズユニットであって、レンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の中に配置されたレンズと、このレンズを光軸方向に移動させるための、本発明のレンズ駆動装置と、を有することを特徴としている。

【0010】

さらに、本発明は、レンズユニットを備えたカメラであって、カメラボディと、このカメラボディに取り付けられた、本発明のレンズユニットと、を有することを特徴としている。

【発明の効果】

【0011】

本発明のレンズ駆動装置、及びそれを備えたレンズユニット、カメラによれば、重量の大きいレンズに適用した場合であっても、高速、高精度でレンズを移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態によるカメラの概略断面図である。

【図2】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置の断面図である。

【図3】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置に備えられた駆動用モータを拡大して示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置に備えられた軸受け支持機構を拡大して示す断面図である。

【図5】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置の回転軸の端部を拡大して示す図である。

【図6】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置の変形例による回転軸の端部を拡大して示す図である。

【図7】本発明の実施形態によるレンズ駆動装置において、軸受け支持機構の取り付け位置調整方法を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜カメラの構成＞
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置、及びそれを備えたレンズユニット、カメラを説明する。
図１は、本発明の実施形態によるカメラの概略断面図である。図２は、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置の断面図である。図３は、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置に備えられた駆動用モータを拡大して示す断面図である。図４は、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置に備えられた軸受け支持機構を拡大して示す断面図である。図５は、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置の回転軸の端部を拡大して示す図である。

【0014】

図１に示すように、本発明の実施形態によるカメラ１は、レンズユニット２と、このレンズユニット２が取り付けられたカメラボディ４と、を有する。レンズユニット２は、レンズ鏡筒６と、このレンズ鏡筒６の中に配置された複数のレンズ８と、レンズ駆動装置１０と、が内蔵されている。レンズ駆動装置１０は、レンズユニット２の光軸Ａ方向にキャリッジ１２ａを移動可能に構成されており、これにより、キャリッジ１２ａに取り付けられたフォーカシングレンズ１２が直線移動されるようになっている。

【0015】

一方、カメラボディ４には撮像素子１４が内蔵されている。レンズユニット２に入射した光は、レンズ鏡筒６内の各レンズ８及びフォーカシングレンズ１２によって、撮像素子１４上に合焦される。オートフォーカス設定時には、カメラボディ４から送られる制御信号に基づいてレンズ駆動装置１０が作動され、ピント調整が実行される。マニュアルフォーカス設定時には、レンズユニット２に設けられたフォーカスリング６ａの操作に基づいてレンズ駆動装置１０が作動され、ピント調整が実行される。

【0016】

＜レンズ駆動装置の全体構成＞
次に、図２乃至図５を参照して、本発明の実施形態によるレンズ駆動装置１０の構成を説明する。
図２に示すように、レンズ駆動装置１０は、回転軸１６と、この回転軸１６を駆動する駆動用モータ１８と、回転軸１６の先端を回転可能に支持する軸受け部２０と、駆動用モータ１８と軸受け部２０を連結するフレーム部材２２と、を有する。なお、本明細書においては、レンズ駆動装置１０の、駆動用モータ１８が配置されている側（図２における右側）を「モータ側」又は「基端側」と呼び、その反対側（図２における左側）を「先端側」と呼ぶ。

【0017】

回転軸１６は、リードスクリューとして機能するシャフトであり、その外周面の一部には雄ねじ山が形成されており、これが送りねじ１６ａを構成している。回転軸１６の一方の端部には駆動用モータ１８が取り付けられ、駆動用モータ１８は、回転軸１６を回転可能に支持すると共に、回転軸１６を回転駆動するように構成されている。回転軸１６の他方の端部は、軸受け部２０によって回転可能に支持されている。従って、回転軸１６は、送りねじ１６ａの両側で回転可能に支持されている。また、送りねじ１６ａの雄ねじ山には、キャリッジ１２ａに形成された雌ねじが螺合されており、回転軸１６を回転させることにより、キャリッジ１２ａが光軸Ａと平行に、回転軸１６の軸線方向に直線移動される。

【0018】

フレーム部材２２は、細長い薄板から形成されたベースプレート２２ａと、このベースプレート２２ａの先端部に取り付けられた軸受け支持部材２２ｂと、を有する。ベースプレート２２ａのモータ側は、ほぼ直角に折り曲げられており、この曲げられた部分に駆動用モータ１８が取り付けられている。また、駆動用モータ１８の反対側の、ベースプレート２２ａの端部には、軸受け支持部材２２ｂが取り付けられ、軸受け部２０の一部を構成している。

【0019】

＜駆動用モータの構成＞
次に、図３を参照して、レンズ駆動装置１０に備えられた駆動用モータ１８の構成を説明する。
図３に示すように、駆動用モータ１８は、モータケース２４と、このモータケース２４に取り付けられたステータコア２６と、このステータコア２６に取り付けられたコイル２８と、回転軸１６に取り付けられたマグネット３０と、を有する。また、駆動用モータ１８の、先端側の端部には、モータ側ラジアル滑り軸受け３２が設けられており、回転軸１６を回転可能に支持している。

【0020】

モータケース２４は、ステータコア２６及びモータ側ラジアル滑り軸受け３２を支持するように形成された強化樹脂製の部材であり、ベースプレート２２ａの折り曲げられた部分に固定されている。モータ側ラジアル滑り軸受け３２は、これらのベースプレート２２ａの折り曲げ部分及びモータケース２４を貫通して延び、回転軸１６を回転可能に支持している。なお、本実施形態においては、モータ側ラジアル滑り軸受け３２として、焼結含油軸受けが使用されている。

【0021】

また、モータケース２４の、基端側の端部には、スラスト受け凹部２４ａが形成されている。このスラスト受け凹部２４ａの中には、第１弾性部材であるモータ側のゴムダンパ３４と、摺動部材であるモータ側のスラスト受け３６が保持されている。

【0022】

ステータコア２６は、円板部２６ａと、この円板部２６ａの周囲から延びる６本の脚部２６ｂ（図３には２本のみ図示）を有するスチール製の部材である。円板部２６ａは、回転軸１６に直交する方向に向けられた円板状の部分であり、この中心を貫通するようにモータ側ラジアル滑り軸受け３２が取り付けられている。６本の脚部２６ｂは、円板部２６ａの周囲から延びる細長い板状の部分であり、円板部２６ａの周囲に等間隔に設けられている。また、各脚部２６ｂは、円板部２６ａに対してほぼ直角に曲げられ、回転軸１６の端部を取り囲むように、基端側に向けて回転軸１６とほぼ平行に延びている。なお、本実施形態においては、ステータコア２６に６本の脚部２６ｂが設けられているが、脚部の数は、これに限定されるものではない。

【0023】

コイル２８は、ステータコア２６の各脚部２６ｂの基端部に夫々導線を巻くことにより形成されている。これらのコイル２８に電流を流すことにより、ステータコア２６の各脚部２６ｂが磁化され、マグネット３０との間に駆動力が発生する。

【0024】

マグネット３０は、ほぼ円筒形に形成された永久磁石であり、回転軸１６の端部に固定され、回転軸１６はマグネット３０内側を貫通して延びている。マグネット３０は、その円周に沿ってＳ極とＮ極が交互に形成されており、マグネット３０の周囲に配置されているステータコア２６の各脚部２６ｂが順次磁化されることにより、マグネット３０に回転力が発生する。

【0025】

モータケース２４のスラスト受け凹部２４ａは、マグネット３０を貫通して延びる回転軸１６の端面に対向するように設けられており、スラスト受け凹部２４ａの中にはモータ側のゴムダンパ３４とスラスト受け３６が配置されている。ゴムダンパ３４は、スラスト受け凹部２４ａ内に配置されたシリコーンゴム製のブロックであり、弾性圧縮されることにより、その弾性回復力で回転軸１６を先端側に向けて第１の方向（図３においては左方向）に付勢している。スラスト受け３６は、スラスト受け凹部２４ａに、ゴムダンパ３４を覆うように配置されたＰＥＥＫ樹脂製の円形の薄板であり、回転軸１６の端面と、ゴムダンパ３４の間に配置されている。従って、スラスト受け３６はゴムダンパ３４の弾性回復力によって回転軸１６の端面に押しつけられ、ゴムダンパ３４は、スラスト受け３６を介して回転軸１６の端面をスラスト方向に付勢する。

【0026】

なお、モータ側のゴムダンパ３４として、シリコーンゴムの他、ウレタンゴムやニトリルゴム等の樹脂材料又はゴム材料の弾性部材を使用することができる。また、モータ側のスラスト受け３６として、ＰＥＥＫ樹脂の他、ポリスライダー等を使用することができる。

【0027】

＜軸受け部の構成＞
次に、図４を参照して、本実施形態のレンズ駆動装置１０の軸受け部２０の構成を説明する。
図４に示すように、軸受け部２０は、駆動用モータ１８の反対側で、回転軸１６の先端を回転可能に支持するように構成されている。軸受け部２０は、軸受け支持部材２２ｂと、先端側のラジアル滑り軸受け３８と、このラジアル滑り軸受け３８を支持する軸受け支持機構４０と、から構成されている。

【0028】

軸受け支持部材２２ｂはフレーム部材２２の一部を構成しており、駆動用モータ１８の反対側の端部で、ベースプレート２２ａに固定されている。軸受け支持部材２２ｂは概ね円筒形の部材であり、その内側の保持内壁面２２ｃの中に軸受け支持機構４０が受け入れられている。

【0029】

ラジアル滑り軸受け３８は、回転軸１６の先端側の端部を回転可能に支持する滑り軸受けであり、回転軸１６の先端部は、ラジアル滑り軸受け３８の中心を貫通して延びている。また、ラジアル滑り軸受け３８の外周面は、中心点Ｃ（所定の中心点）を中心とする球面３８ａから構成されている。この球面３８ａの中心点Ｃは、回転軸１６の中心軸線上に位置する。なお、本実施形態においては、ラジアル滑り軸受け３８として、焼結含油軸受けが使用されており、回転軸１６の外周面とラジアル滑り軸受け３８の内周面の間のクリアランスは約５μｍ～約１５μｍに設定することが好ましい。また、上述した、モータ側ラジアル滑り軸受け３２と回転軸１６の外周面との間のクリアランスについても同様である。

【0030】

軸受け支持機構４０は、ハウジング４２と、このハウジング４２の内側に収容された支持部材である一対の軸受け抑え４４、４５と、軸受け抑えを付勢する板バネであるウェーブワッシャー４６と、第２弾性部材である先端側のゴムダンパ４８と、摺動部材であるスラスト受け５０から構成されている。

【0031】

ハウジング４２は、円形断面のキャップ状の部材であり、内部に軸受け支持機構４０の各部品を収容している。ハウジング４２の外周面４２ａは、軸受け支持部材２２ｂの保持内壁面２２ｃの内側に受け入れられ、固定されている。なお、ハウジング４２の外周面４２ａは軸受け支持機構４０の外周面を構成し、軸受け支持部材２２ｂの保持内壁面２２ｃは、フレーム部材２２の保持内壁面を構成している。

【0032】

さらに、ハウジング４２の外周面４２ａと軸受け支持部材２２ｂの保持内壁面２２ｃの間には所定の隙間が設けられている。後述するように、この隙間には、所定の調整を行った後、接着剤５８が充填され、軸受け支持機構４０がフレーム部材２２に固定される。即ち、外周面４２ａと保持内壁面２２ｃは、所定距離だけ離れて固定されている。なお、保持内壁面２２ｃの内径と、外周面４２ａの外径の差は約３０μｍ乃至約２００μｍに設定することが好ましく、本実施形態においては、約５０μｍ（マイクロメートル）に設定されている。

【0033】

ハウジング４２の内側には、円形断面の段付きの凹部が形成されており、奥側に位置する小径凹部４２ｂには、ゴムダンパ４８、及びスラスト受け５０が配置され、手前側に位置する大径凹部４２ｃには、軸受け抑え４４、４５が配置されている。

【0034】

ゴムダンパ４８は、シリコーンゴム製のブロックであり、弾性圧縮されることにより、その弾性回復力で回転軸１６を基端側に向けて、第１の方向とは反対の第２の方向（図４においては右方向）に付勢している。スラスト受け５０は、ハウジング４２の小径凹部４２ｂに、ゴムダンパ４８を覆うように配置されたＰＥＥＫ樹脂製の円形の薄板であり、回転軸１６の先端側の端面と、ゴムダンパ４８の間に配置されている。従って、スラスト受け５０はゴムダンパ４８の弾性力によって回転軸１６の端面に押しつけられ、ゴムダンパ４８は、スラスト受け５０を介して回転軸１６の端面をスラスト方向に付勢する。

【0035】

なお、先端側のゴムダンパ４８として、シリコーンゴムの他、ウレタンゴムやニトリルゴム等の樹脂材料又はゴム材料の弾性部材を使用することができる。また、先端側のスラスト受け５０として、ＰＥＥＫ樹脂の他、ポリスライダー等を使用することができる。

【0036】

上述したように、回転軸１６の基端側の端面は、ゴムダンパ３４及びスラスト受け３６によって先端側に向けて付勢され（図３）、回転軸１６の先端側の端面は、ゴムダンパ４８及びスラスト受け５０によって基端側に向けて付勢されている（図４）。このため、回転軸１６は、スラスト方向にガタ無く支持されている。加えて、回転軸１６の各端面は、ＰＥＥＫ樹脂製のスラスト受け３６、５０を介して付勢されているため、回転軸１６と各スラスト受けの間の摺動抵抗が小さく、駆動用モータ１８が発生するトルクのロスを抑制することができる。

【0037】

さらに、図５に示すように、回転軸１６の両側の端面は（図５には片側のみ図示）、球面から構成された球面形状１６ｂにされており、回転軸１６は、その中心軸線付近で、非常に小さな接触面積で各スラスト受けと接触する。これにより、回転軸１６と各スラスト受け３６、５０との間の接触に基づいて発生する回転抵抗を更に小さくすることができる。また、球面形状１６ｂの曲率半径は、回転軸１６の半径よりも大きく形成されているが、変形例として、球面形状の曲率半径を小さく形成することもできる。

【0038】

図６は、変形例による回転軸の端部を拡大して示す図である。
図６に示すように、変形例による回転軸１１６は、その球面形状１１６ｂの曲率半径が回転軸１１６の半径とほぼ等しく形成されている。これにより、本変形例による回転軸１１６の端面は、概ね半球面から構成される。回転軸端部の球面形状の曲率半径は、各スラスト受けの材質、各ゴムダンパによる付勢力の大きさ、回転軸の材質等に基づいて、回転抵抗が小さく、耐摩耗性が高くなるように適宜設定することができる。

【0039】

次に、図４を再び参照して、先端側のラジアル滑り軸受け３８の支持構造を説明する。
図４に示すように、ラジアル滑り軸受け３８は、ハウジング４２の大径凹部４２ｃの中で、一対の軸受け抑え４４、４５によって挟まれることにより、支持されている。

【0040】

軸受け抑え４４、４５は、概ね円環状の部材であり、ラジアル滑り軸受け３８の両側に、ラジアル滑り軸受け３８を挟むように配置されている。これら軸受け抑え４４、４５の外径は、ハウジング４２の大径凹部４２ｃの内径と略同一であり、軸受け抑え４４、４５は、ガタ無く大径凹部４２ｃの中に受け入れられている。

【0041】

また、上述したように、ラジアル滑り軸受け３８の外周には球面３８ａが形成されている。一方、各軸受け抑え４４、４５の内周には、球面３８ａと当接する支持面が設けられており、ラジアル滑り軸受け３８を球面３８ａの中心点Ｃを中心に回動可能に支持している。即ち、軸受け抑え４４、４５には、球面３８ａと合致した形状の支持球面４４ａ、４５ａが夫々形成されており、ラジアル滑り軸受け３８は、これらの支持球面４４ａ、４５ａによって両側から挟まれて支持される。これにより、ラジアル滑り軸受け３８によって支持されている回転軸１６は、中心点Ｃを支点として傾くことが許容され、レンズ駆動装置１０を構成する各部材の形状誤差、組み立て誤差等を吸収することができる。

【0042】

さらに、ハウジング４２の大径凹部４２ｃと小径凹部４２ｂの間の段部には、球面付勢部材であるウェーブワッシャー４６が配置されている。ウェーブワッシャー４６は、ドーナツ型の薄い金属板を波形に湾曲させることにより形成されている。このウェーブワッシャー４６は、圧縮力を加えることにより、波形が弾性変形して、厚さが薄くなるように構成されている。

【0043】

軸受け支持機構４０の組み立てに際しては、まず、ハウジング４２の小径凹部４２ｂの中に、ゴムダンパ４８、スラスト受け５０を順に配置する。次いで、ハウジング４２の大径凹部４２ｃの中に、奥側から順に、ウェーブワッシャー４６、軸受け抑え４４、ラジアル滑り軸受け３８、軸受け抑え４５を配置する。この状態で、ハウジング４２の中に押し込むように、軸受け抑え４５を所定の力で押圧すると、ウェーブワッシャー４６が弾性変形される。さらに、ウェーブワッシャー４６が所定量弾性変形された状態で、ハウジング４２と軸受け抑え４５の接触部に接着剤５２を塗布し、硬化させる。なお、本実施形態においては、接着剤５２として、紫外線の照射、又は空気を遮断することによって硬化する紫外線硬化・嫌気性硬化接着剤が使用されている。しかしながら、接着剤５２として、必要な接着力を有する任意の接着剤を使用することができる。

【0044】

接着剤５２が硬化した状態では、軸受け抑え４４は、ウェーブワッシャー４６の弾性回復力によってラジアル滑り軸受け３８に向けて付勢される。この付勢力により、軸受け抑え４４の支持球面４４ａ及び軸受け抑え４５の支持球面４５ａは、ラジアル滑り軸受け３８の球面３８ａに押しつけられる。即ち、ラジアル滑り軸受け３８の球面３８ａは、支持球面４４ａ、４５ａによって両側から挟まれ、ラジアル滑り軸受け３８は、軸受け抑え４４、４５によってガタ無く、回動可能に支持される。

【0045】

＜軸受け支持機構の位置調整方法＞
次に、図７を参照して、軸受け支持機構の取り付け位置調整方法を説明する。
図７は、軸受け支持機構４０の取り付け位置調整方法を概略的に示す図である。

【0046】

上述したように、軸受け支持機構４０を構成するハウジング４２の外周面４２ａと、フレーム部材２２を構成する軸受け支持部材２２ｂの保持内壁面２２ｃの間には、所定の隙間が設けられている（図４）。従って、軸受け支持機構４０のハウジング４２を、フレーム部材２２の保持内壁面２２ｃに挿入した状態では、これらの間にガタが存在する。軸受け支持機構の取り付け位置調整においては、図７に示すように、この状態まで組み立てられたレンズ駆動装置１０を、駆動用モータ１８を下側にして、調整台５４に縦方向に取り付ける。

【0047】

次に、軸受け支持機構４０のハウジング４２に押圧ロッド５６を上方から押しつけ、所定の力でハウジング４２を下方に押し下げる。これにより、モータケース２４のスラスト受け凹部２４ａに収容されたゴムダンパ３４（図３）、及びハウジング４２の小径凹部４２ｂに収容されたゴムダンパ４８（図４）が所定量弾性変形される。これに伴い、回転軸１６には、両端からスラスト方向に所定の付勢力が加えられる。

【0048】

この状態で、駆動用モータ１８のコイル２８に電流を流し、回転軸１６を一定の回転数で回転させる。次いで、回転軸１６を回転させながら調整台５４を水平方向に微少距離移動させると共に、駆動用モータ１８のコイル２８に流れる電流を計測する。なお、調整台５４は、図７に矢印で示す方向の他、図の紙面に垂直な方向にも移動させる。このような調整台５４の移動に伴い、軸受け支持部材２２ｂに受け入れられているハウジング４２は、保持内壁面２２ｃの中で僅かに移動される。また、調整台５４の移動に伴い、ラジアル滑り軸受け３８によって支持されている回転軸１６も、球面３８ａの中心点Ｃを支点として僅かに傾斜される。

【0049】

このように、調整台５４を水平面内で二次元的に移動させながら駆動用モータ１８のコイル２８に流れる電流を計測し、電流が最少となる位置に調整台５４を固定する。即ち、ハウジング４２が保持内壁面２２ｃの中の適正な位置に位置決めされた状態では、回転軸１６の回転抵抗が最小になるため、所定速度で駆動用モータ１８を駆動するために必要な電流が最少となる。このように、レンズ駆動装置１０の各部品が適正位置に位置決めされた状態で、ハウジング４２と保持内壁面２２ｃの間の隙間に接着剤５８を充填し、硬化させる。なお、本実施形態においては、接着剤５８として、紫外線の照射、又は空気を遮断することによって硬化する紫外線硬化・嫌気性硬化接着剤が使用されている。しかしながら、接着剤５８として、必要な接着力を有する任意の接着剤を使用することができる。これにより、軸受け支持機構４０の位置調整、及びフレーム部材２２への取り付けが完了する。

【0050】

＜本発明の実施形態の効果＞
本発明の実施形態のレンズ駆動装置１０によれば、ラジアル滑り軸受け３８を支持する軸受け支持機構４０が球面３８ａと当接する支持面を備え、ラジアル滑り軸受け３８を球面３８ａの中心点Ｃを中心に回動可能に支持するので、球面３８ａの中心点Ｃを支点とする回転軸１６の傾斜が許容される（図４）。このため、回転軸１６の外周面とラジアル滑り軸受け３８の内周面の間のクリアランスを小さく設定した場合でも、回転軸１６の回転抵抗が大きく増大することはない。この結果、回転軸１６の外周面とラジアル滑り軸受け３８の内周面の間のクリアランスを小さく設定することが可能となり、回転軸１６の振れを抑制して、高速、高精度でレンズを移動させることが可能となる。

【0051】

また、本実施形態のレンズ駆動装置１０によれば、球面付勢部材であるウェーブワッシャー４６が、支持球面４５ａが球面３８ａに押しつけられるように支持部材である軸受け抑え４４を付勢するので、ラジアル滑り軸受け３８の球面３８ａと、軸受け抑え４４、４５の支持球面４４ａ、４５ａとの間のガタを実質的に除去することが可能になり、回転軸１６の振れをさらに抑制することができる。

【0052】

さらに、本実施形態のレンズ駆動装置１０によれば、軸受け支持機構４０の外周面４２ａとフレーム部材２２の保持内壁面２２ｃは所定の距離離れた状態で固定されているので、軸受け支持機構４０はフレーム部材２２に対し、回転軸１６の径方向に移動することが許容される。この軸受け支持機構４０とフレーム部材２２の間の相対移動により、各部品の形状誤差や、組付誤差を吸収することができ、回転軸１６の回転抵抗が少ない状態で両者を固定することが可能になる。これにより、回転軸１６の外周面とラジアル滑り軸受け３８の内周面の間のクリアランスを小さく設定した場合でも、回転軸１６の回転抵抗が大きく増大することがなく、回転軸１６の振れを抑制して、高速、高精度でフォーカシングレンズ１２を移動させることが可能となる。

【0053】

また、本実施形態のレンズ駆動装置１０によれば、軸受け支持機構４０の外周面４２ａとフレーム部材２２の保持内壁面２２ｃの間に接着剤５８が充填され、両者が固定されているので、軸受け支持機構４０が、回転軸１６の回転抵抗が小さくなる位置に調整された状態で、軸受け支持機構４０を容易にフレーム部材２２に固定することができる。

【0054】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、レンズ駆動装置はフォーカシングレンズを直線移動させるために使用されていたが、本実施形態のレンズ駆動装置は、フォーカシングレンズ以外の任意のレンズの移動に適用することができる。また、上述した実施形態においては、撮像素子を備えたディジタルスチルカメラに本発明が適用されていたが、ビデオカメラや、フィルムカメラに本発明を適用することもできる。また、上述した実施形態においては、回転軸の両側の端面が夫々スラスト方向に付勢されていたが、回転軸の途中に段部を設け、この段部にスラスト方向の付勢力を加えることもできる。

【符号の説明】

【0055】

１ カメラ
２ レンズユニット
４ カメラボディ
６ レンズ鏡筒
６ａ フォーカスリング
８ レンズ
１０ レンズ駆動装置
１２ フォーカシングレンズ
１２ａ キャリッジ
１４ 撮像素子
１６ 回転軸
１６ａ 送りねじ
１６ｂ 球面形状
１８ 駆動用モータ
２０ 軸受け部
２２ フレーム部材
２２ａ ベースプレート
２２ｂ 軸受け支持部材
２２ｃ 保持内壁面
２４ モータケース
２４ａ スラスト受け凹部
２６ ステータコア
２６ａ 円板部
２６ｂ 脚部
２８ コイル
３０ マグネット
３２ モータ側ラジアル滑り軸受け
３４ ゴムダンパ（第１弾性部材）
３６ スラスト受け（摺動部材）
３８ ラジアル滑り軸受け
３８ａ 球面
４０ 軸受け支持機構
４２ ハウジング
４２ａ 外周面
４２ｂ 小径凹部
４２ｃ 大径凹部
４４ 軸受け抑え（支持部材）
４４ａ 支持球面
４５ 軸受け抑え（支持部材）
４５ａ 支持球面（支持面）
４６ ウェーブワッシャー（球面付勢部材）
４８ ゴムダンパ（第２弾性部材）
５０ スラスト受け（摺動部材）
５２ 接着剤
５４ 調整台
５６ 押圧ロッド
５８ 接着剤
１１６ 回転軸
１１６ｂ 球面形状

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】