CN100340887C

CN100340887C - 透镜驱动装置

Info

Publication number: CN100340887C
Application number: CNB018003397A
Authority: CN
Inventors: 菊池义弘; 高畑幸广
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-02-26
Also published as: KR100490504B1; CN1363051A; US6654557B2; JP2001242369A; TW476852B; KR20020001844A; WO2001063333A1; US20020106205A1

Abstract

本发明的透镜驱动装置，如图1所示，在透镜保持框(2)上形成不晃动且可转动地轴支驱动部件(9)的定位突起(2b)，在驱动部件(9)上，形成齿条部(9f)和螺旋弹簧安装突起(9h)，螺旋弹簧(11)安装在驱动部件(9)的螺旋弹簧安装突起(9h)上，以透镜保持框(2)的定位突起(2b)为转动支点将驱动部件(9)的齿条部(9f)推压在驱动用马达(6)的进给螺杆(7a)上，同时，具有使透镜保持框(2)与第2导杆(4)相接方向的弹性转动力，另外，也作用着力矩，该力矩是由透镜保持框的自重产生的、使透镜保持框与第2导杆压接方向的力矩。根据该构造的透镜驱动装置，驱动用马达的振动，不会使摄影图像振动，忠实地传递驱动用马达的进给变位，将该变位成为透镜的进给变位，可实现驱动性能稳定的透镜驱动装置。

Description

透镜驱动装置

技术领域

本发明涉及在用摄像机对被摄体进行摄像时，调节主透镜的透镜位置、进行焦距调节(下面称为对焦)的透镜驱动装置。特别涉及能防止手动对焦时的变焦动作中焦点错位、或摄像时因姿势差引起摄像图像焦点错位的透镜驱动装置。

背景技术

现有技术中，在日本特开平6-308361号公报中，提示了摄像机等的透镜驱动装置的对焦动作。下面参照附图说明该现有技术。图8是现有技术的透镜驱动装置主要部分的立体图。图9是表示图8所示透镜驱动装置中的进给丝杆和驱动部件的第1臂的关系的放大断面图。图10是表示图8所示透镜驱动装置中的进给丝杆和驱动部件的第2臂的关系的放大断面图。图11是表示图8所示透镜驱动装置中的驱动部件与透镜保持框的结合关系的放大断面图。图12是表示图8所示透镜驱动装置中的驱动部件与透镜保持框的结合保护关系的放大断面图。图13是朝水平方向摄影时的现有技术透镜驱动装置的要部断面图。图14是倾斜摄影时的现有技术透镜驱动装置的要部断面图。

下面，说明现有技术的透镜驱动装置的构造。图8中，在树脂制的透镜保持框2上用热铆等方式固定着对被摄体像进行对焦的透镜1，它借助配置在固定镜筒(图未示)上的第1导杆3和第2导杆4，可在透镜光轴5方向可滑动地保持着。另外，在透镜保持框2的上部设有连接驱动部件9用的槽2a，在安装在上述固定镜筒上的驱动用马达6的驱动轴7上设有进给螺杆7a，树脂制的驱动部件9被第3导杆10可滑动地保持着，该第3导杆10平行于驱动轴7地配设在马达安装体8上。在驱动部件9上，如图9所示，设有与进给螺杆7a螺合的切口螺母9a，并且，在驱动部件9上形成具有弹性的第1臂9b。该第1臂9b用于挟持进给螺杆7a。

如图10所示，在驱动部件9上形成第2臂9d，该第2臂9d与进给螺杆7a的峰部的间隙小于切口螺母9a的螺纹峰高度尺寸。另外，如图11所示，在驱动部件9的与透镜保持框2的连接部分设有角部9c，该角部9c在透镜保持框2上滑动，具有充分的硬度和弹性。将该角部9c朝箭头方向插入槽2a，在透镜光轴5方向可构成无晃动的连接。另外，如图12所示，在驱动部件9的连接部分，为了使上述具有弹性的角部9c不因碰撞而弯曲到弹性极限，设有与槽2a不相接触的止挡角部9e。

下面，说明上述现有技术的透镜驱动装置的动作。形成在驱动轴7上的给进螺杆7a被具有弹性的第1臂9b推压而被挟入驱动部件9的切口螺母9a中，所以，当驱动用马达6旋转时，驱动部件9在第3导杆10上滑动，沿着透镜光轴5方向移动，这样，与驱动部件9连接着的透镜保持框2也随着驱动用马达6的旋转在第1导杆3、第2导杆4上滑动，沿透镜光轴5方向移动，可用透镜1对焦。

但是，该构造中，进给螺杆7a通过切口螺母9a和第1臂9b被驱动部件9挟持着，所以，进给螺杆7a在驱动用马达6旋转时振动，该振动直接传递给驱动部件9，驱动部件9以第3导杆10为中心振动。由于驱动部件9和透镜保持框2借助有弹性的角部9c在透镜光轴5方向无晃动地连接着，所以，上述振动不能被具有弹性的角部9c全部吸收，而传递到透镜保持框2，结果使透镜振动，在进行对焦时，图像晃动，难以观看摄影影像。

另外，用备有该透镜驱动装置的摄像机进行倾斜摄影时，存在下述问题。即，在水平状态用上述摄像机摄像并进行对焦动作时，如图13所示，保持着透镜1的透镜保持框2，在第1导杆3及第2导杆4上滑动，驱动部件9在第3导杆10上滑动，分别有若干间隙d地在透镜光轴5方向水平移动，进行对焦。

从该状态稍稍倾斜地摄影时，如图14所示，由于具有弹性的角部9c不能吸收透镜保持框2的倾斜，所以，透镜保持框2朝W3的箭头所示透镜1的自重方向倾斜，其倾斜的量相当于第1导杆3与透镜保持框2的间隙D2、或第3导杆10与驱动部件9的间隙D3中的比较小的一方的间隙。结果，透镜1产生倾斜，摄影影像模糊。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种驱动性能稳定的透镜驱动装置，该透镜驱动装置中，摄影影像不因驱动用马达的振动而振动，而且忠实地将驱动用马达的进给变位作为透镜的进给变位进行传递。

本发明技术方案1记载的透镜驱动装置，其包括：

透镜保持框，其用来保持透镜，所述透镜保持框具有一个第一锥形定位突起，该突起沿第一轴线从基端处的较大直径到前端处的较小直径逐渐变细；

第一导杆和第二导杆，其用来滑动地支撑所述透镜保持框，以便在所述第一轴线的方向上可滑动地支撑透镜，其中所述第一轴线与透镜的光轴平行；

驱动轴，其具有进给螺杆；

电机，其驱动所述驱动轴和所述进给螺杆进行转动；

驱动部件，其包括齿条，所述齿条具有与所述进给螺杆啮合的一端，所述驱动部件还包括第一可弹性变形腿部，使所述第一可弹性变形腿部限定一第一定位孔，该第一定位孔的直径小于所述第一锥形定位突起的所述较大直径，将所述第一锥形定位突起收纳于所述第一定位孔中，从而限定所述第一定位孔的所述第一可弹性变形腿部的一部分与所述第一锥形定位突起相切，并且所述驱动部件可旋转地安装到所述透镜保持框上；以及

弹簧件，其用来贴着所述驱动轴推动所述齿条，并且用来在一个方向上提供弹性转动力，所述透镜保持框沿该方向压靠着所述第二导杆，所述弹簧件设置在所述透镜保持框与所述驱动部件之间，由此把在所述透镜保持框压靠所述第二导杆的方向上由所述透镜保持框的自重产生的转矩添加到由所述弹簧件提供的弹性转动力上；

所述透镜保持框还包括第二锥形定位突起，该突起沿所述第一轴线从基端处的较大直径到前端处的较小直径逐渐变细；

所述驱动部件还包括与所述第一可弹性变形腿部相平行的第二可弹性变形腿部，所述第二可弹性变形腿部限定一第二定位孔，该第二定位孔的直径小于所述第二锥形定位突起的所述较大直径，并且使所述第二锥形定位突起收纳在所述第二定位孔中，从而限定所述第二定位孔的所述第二可弹性变形腿部的一部分与所述第二锥形定位突起相切，并且所述驱动部件可旋转地安装到所述透镜保持框上。

本发明技术方案2记载的透镜驱动装置，是在技术方案1记载的透镜驱动装置中，其特征在于，

上述驱动部件由树脂材形成，并一体地形成有2片可弹性变形的腿部，该2片腿部相互平行，在前端设有定位孔；

形成在透镜保持框上的定位突起是前端部直径小的锥状，其底面部的直径比上述驱动部件的定位孔直径大。这样，可忠实地将摄像时驱动用马达的进给变位作为透镜的进给变位进行传递，保证总是稳定的透镜驱动性能。

本发明技术方案3记载的透镜驱动装置，是在技术方案2记载的透镜驱动装置中，其特征在于，

在上述驱动部件和透镜保持框上一体地形成用于限制驱动部件的变形或脱落的止挡部。这样，当因坠落、碰撞等原因，外力作用在透镜保持框上时，可防止驱动部件从透镜保持框上脱落。

附图说明

图1是本发明实施例之透镜驱动装置主要部分的分解立体图。

图2是把驱动部件和螺旋弹簧安装在图1所示透镜驱动装置上状态的侧面图。

图3是向量图，表示在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框与螺旋弹簧的相接位置、以及透镜保持框与第2导杆的相接位置之间作用的力的方向。

图4是表示在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框的定位突起上安装着驱动部件的腿部的状态的要部断面图。

图5是表示图1所示透镜驱动装置的驱动部件的止挡部的要部断面图。

图6是表示外力作用在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框上，产生变位状态的要部断面图。

图7是表示将图1所示透镜驱动装置朝上倾斜状态的要部断面图。

图8是现有技术中的透镜驱动装置的主要部分的立体图。

图9是表示现有技术中的透镜驱动装置的驱动部件的、具有弹性的第1臂与进给螺杆接合的部分断面图。

图10是表示现有技术中的透镜驱动装置的驱动部件的第2臂与进给螺杆接合的部分断面图。

图11是表示现有技术中的透镜驱动装置的驱动部件的、具有弹性的角部与透镜保持框接合状态的部分断面图。

图12是表示现有技术中的透镜驱动装置的驱动部件的止挡角部插入保持框的接合用槽内状态的部分截面图。

图13是表示将现有技术中的透镜驱动装置朝向水平方向摄影时的要部断面图。

图14是表示将现有技术中的透镜驱动装置朝上方向倾斜状态的要部断面图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。与上述现有技术中相同的部分，注以相同标记，其详细说明从略。

图1是本发明实施例之透镜驱动装置主要部分的分解立体图。图2是把驱动部件和螺旋弹簧安装在图1所示透镜驱动装置上状态的侧面图。图3是向量图，表示在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框与螺旋弹簧的相接位置、以及透镜保持框与第2导杆的相接位置之间作用的力的方向。图4是表示在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框的定位突起上安装着驱动部件的腿部状态的要部断面图。图5是表示图1所示透镜驱动装置的驱动部件的止挡件的要部断面图。图6是表示外力作用在图1所示透镜驱动装置的透镜保持框上产生变位状态的要部断面图。图7是表示将图1所示透镜驱动装置朝上倾斜状态的要部断面图。

图1和图2中，1是透镜，2是树脂制透镜保持框，该透镜保持框2保持透镜1，并且被第1导杆3和第2导杆4保持着，有一定间隙D1地被第2导杆4导引，沿透镜光轴5方向滑动。9是用于连接透镜保持框2和进给螺杆7a的驱动部件，该螺杆7a形成在驱动用马达6的驱动轴7上在该驱动部件9上一体地形成可弹性变形的腿部9j、安装突起9h、第1槽9g、齿条部9f。腿部9j由相互平行地延伸并具有弹性的2块板构成。安装突起9h用于安装螺旋弹簧11。第1槽9g供螺旋弹簧11的端部相接。齿条部9f被进给螺杆7a推压，随着该进给螺杆7a的旋转，使驱动部件9本身沿着透镜光轴5方向移动。另外，在腿部9j上设有定位孔9i，该定位孔9i与形成在透镜保持框2上的定位突起2b嵌合，使腿部9j和透镜保持框2相互可转动。

螺旋弹簧11与安装突起9h嵌合，其第1端部11a和第2端部11b，分别与形成在驱动部件9上的第1槽9g、以及形成在透镜保持框2上的第2槽2e相接，借助螺旋弹簧11的反力，齿条部9f与进给螺杆7a相接，同时，透镜保持框2以第1导杆3为转动支点轴，朝逆时针方向转动。在透镜保持框2上设有与该透镜保持框2一体成形的接合部2c。

上述构造的透镜驱动装置中，如图2所示，在透镜保持框2(该透镜保持框2具有一定间隙D1并可滑移地由第2导杆4保持着)的C点，借助螺旋弹簧11的反力，总是作用着箭头所示逆时针方向的力，关于这一点，用图3所示的向量图详细说明。

图3中，A表示图2所示第1导杆3的中心，B表示第2槽2e与螺纹弹簧11的接点，C表示第2导杆4与透镜保持框2的接点。

设螺旋弹簧11相对于A、B连线产生的弹性转动力的垂直方向成分为FB，在透镜保持框2上，产生以第1导杆3的中心A为基准的逆时针方向的旋转力矩。因此，在C点设垂直于A、C连线方向的成分为FC时，则总是作用着FC＝FB×AB/AC方向的力。另外，在上述弹性转动力之外，还具有由包含透镜1的透镜保持框2的自重W1产生的使透镜保持框2与第2导杆4压接的方向的力矩。

驱动部件9的腿部9j如图4所示，以弹性地挟持着定位突起2b的状态被安装着，该定位突起2b一体地形成在透镜保持框2上，呈前端部直径小的锥状，如图2所示，螺旋弹簧11使驱动部件9朝顺时针方向转动，形成在该驱动部件9上的齿条部9f与进给螺杆7a螺合。另外，为了使驱动部件9容易转动，形成在腿部9j上的定位孔9i与透镜保持框2的定位突起2b线接触不产生由其与定位突起2b的间隙引起的晃动，该定位突起2b呈前端部小的锥状，所以，转动摩擦阻力小。另外，如图5所示，在驱动部件9的前端部设有突起9k，在距突起9k的前端相当于间隙的位置，接合部2c一体地形成在透镜保持框2上，该接合部2c与突起9k接合，构成止挡部。

这样，通过使驱动部件9与透镜保持框2接合，如图6所示，当因坠落、碰撞等原因，箭头F所示方向的力作用在透镜保持框2上时，腿部9j虽然会产生相对于定位突起2b上浮，但这时一体地形成在驱动部件9前端部的突起9k，先与接合部2c相接，所以，腿部9j不会脱离定位突起2b。

下面，说明上述构造的透镜驱动装置的动作。

将摄像机对着某被摄体时，图未示的自动对焦控制电路，使内藏于摄像机的透镜驱动装置动作，对上述被摄体对焦，使该透镜驱动装置中的透镜1朝对焦位置移动。在该对焦动作时，图1、图2所示的透镜驱动装置动作，驱动用马达6旋转，被螺旋弹簧11压接在进给螺杆7a上的驱动部件9，随着驱动用马达6的旋转沿透镜光轴5方向移动，与驱动部件9连接着的透镜保持框2也随着驱动用马达6的旋转而被第1导杆3、第2导杆4导引，在透镜光轴5方向滑动移动，可借助透镜1对焦。

这时，进给螺杆7a虽然因驱动用马达6的振动而振动，但是，由于驱动部件9的齿条部9f总是压接在进给螺杆7a上，所以，进给螺杆7a的振动被传递到驱动部件9，赋予弹性转动力的螺旋弹簧11夹在驱动部件9与透镜保持框2之间，另外，上述弹性转动力中包含着力矩，该力矩是由包含透镜1的透镜保持框2的自重W1产生的使透镜保持框2与第2导杆4压接方向的力矩。所以，在透镜保持框2上产生的振动被吸收。

下面，参照图7，说明将本实施例的透镜驱动装置朝上方向倾斜时的情形。如图7所示，驱动部件9的腿部9j弹性地挟持着定位突起2b，该定位突起2b形成在透镜保持框2上，呈锥状，而且，形成在腿部9j上的定位孔9i线接触，不会产生由其与上述定位突起2b的间隙引起的晃动，另外，驱动部件9被上述螺旋弹簧11压接在进给螺杆7a上，产生使透镜保持框2压接在第2导杆4上方向的力矩，所以，不会象已往那样因姿势差而产生透镜1倾斜不能对焦的现象。而且，驱动部件9把进给螺杆7a的变位忠实地传递给透镜保持框2，使该变位成为透镜保持框2的变位。透镜1被第1导杆3和第2导杆4导引，可在透镜光轴5方向移动。W2表示透镜光轴5方向的自重。

本实施例中，说明了将腿部9j一体地形成在驱动部件9上的例子，但该腿部9j也可是与驱动部件9分离的部件。另外，本实施例中，螺旋弹簧11是相对驱动部件9独立的部件，但也可以在驱动部件9上一体地设置具有弹性的部件。

如上所述，根据本实施例，驱动用马达6的振动被夹在驱动部件9与透镜保持框2之间的螺旋弹簧11吸收，或者被包含透镜1的透镜保持框2的自重引起的透镜保持框2与第2导杆4的压接吸收，所以，透镜1不振动，摄像影像不振动。另外，设在透镜保持框2上的定位突起2b被设在驱动部件9的腿部9j上的定位孔9i弹性地夹持着，所以，不会因部件的间隙而产生晃动，可忠实地传递摄像时的驱动用马达6的进给变位，将该变位成为透镜1的进给变位，可总是保证稳定的透镜1的驱动性能。

工业实用性

如上所述，本发明的透镜驱动装置，用摄像机等对被摄体摄像时，进行主透镜的透镜位置调节，进行对焦。尤其是可防止手动对焦时的变焦动作中的焦点错位，或摄像时因姿势差而引起的摄像图像不聚焦。

Claims

1.一种透镜驱动装置，其包括：

驱动轴，其具有进给螺杆；

电机，其驱动所述驱动轴和所述进给螺杆进行转动；

2.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部与所述驱动部件形成整体。

3.如权利要求2所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部由树脂材料制成。

4.如权利要求3所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部在所述第一和第二可弹性变形腿部的前端部分中分别限定所述第一和第二定位孔。

5.如权利要求4所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括用来限制所述驱动部件的变形和脱落的止挡部，所述止挡部包括从所述驱动部件延伸的突起、和收纳所述突起的接合部分。

6.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部由树脂材料制成。

7.如权利要求6所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部在所述第一和第二可弹性变形腿部的前端部分中限定所述第一和第二定位孔。

8.如权利要求7所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括用来限制所述驱动部件的变形和脱落的止挡部，所述止挡部包括从所述驱动部件延伸的突起、和收纳所述突起的接合部分。

9.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述第一和第二可弹性变形腿部在所述第一和第二可弹性变形腿部的前端部分中限定所述第一和第二定位孔。

10.如权利要求9所述的透镜驱动装置，其特征在于，其还包括用来限制所述驱动部件变形和脱落的止挡部，所述止挡部包括从所述驱动部件延伸的突起、和收纳所述突起的接合部分。

11.如权利要求1所述的透镜驱动装置，其特征在于，还包括用来限制所述驱动部件的变形和脱落的止挡部，所述止挡部包括从所述驱动部件延伸的突起、和收纳所述突起的接合部分。

12.如权利要求11所述的透镜驱动装置，其特征在于，所述接合部分包括一第一部件和一第二部件，所述第一部件和第二部件从所述透镜保持架延伸且在它们之间限定一个空间，所述接合部分把所述突起收纳在所述空间内，从而所述突起在所述空间内从所述第一部件到所述第二部件可直线移动。