CN101487920B - 镜头驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种镜头驱动装置，其能够稳定地支撑导螺杆，此外，能够在保持用于稳定镜头停止位置的定中心功能的同时减少驱动负荷。镜头驱动装置包括：镜头保持构件，其用于保持摄影镜头；导螺杆，其用于使镜头保持构件在摄影光轴方向上前后移动；以及第一支撑构件和第二支撑构件，该第一支撑构件和第二支撑构件用于可转动地支撑导螺杆。第二支撑构件具有用于支撑导螺杆的带有顶点的支撑凹部，并且导螺杆具有支撑部，该支撑部与带有顶点的支撑凹部点接触。

Description

镜头驱动装置

技术领域

本发明涉及一种使变焦镜头(lens)组和聚焦镜头组在摄影光轴方向上前后移动的镜头驱动装置，更特别地，涉及一种经由导螺杆(lead screw)传递驱动力的镜头驱动装置。

背景技术

传统地，镜头驱动装置包括经由齿轮将步进马达的转动力传递到导螺杆的镜头驱动装置。

将参照图11说明经由齿轮将步进马达的转动力传递到导螺杆的镜头驱动装置。

图11是第一传统镜头驱动装置的主要部分的剖视图。

如图11所示，导螺杆107具有配合部107b，该配合部107b形成在被定位于导螺杆107的一端侧的外螺纹107a的基部107c，并且仅由形成在CCD基板101中的支撑孔101a的一部分可转动地支撑配合部107b。

具有球面(球R)形状的保持部107d被设置在与导螺杆107的基部107c间隔开的位置。保持部107d抵接在齿轮盖108上。由此，导螺杆107被保持在CCD基板101上。

也就是说，在CCD基板101上仅在一端支撑导螺杆107，并且导螺杆107的位于外螺纹107a侧的顶端部未被支撑。齿轮106被固定在导螺杆107的配合部107b和保持部107d之间，由此将步进马达的转动力传递到导螺杆107。

图12是第二传统镜头驱动装置的主要部分的剖视图(参见日本特开2007-219147号公报)。用相同的附图标记表示与图11的镜头驱动装置中的部件相同的部件。

在图12中，圆锥状支撑部207d被设置在与导螺杆107的基部107c间隔开的位置。圆锥状支撑部207d以可转动的方式被配合地支撑在形成于齿轮盖208中的支撑孔208a中。在CCD基板101和齿轮盖208之间支撑导螺杆107。

此时，导螺杆107和齿轮盖208处于导螺杆107的圆锥状支撑部207d和齿轮盖208的支撑孔208a的孔端部(边缘)彼此抵接的线接触状态。通过该抵接，在CCD基板101和齿轮盖208之间保持导螺杆107。

由于上述构造，能够以稳定的状态支撑导螺杆107。防止导螺杆107的顶端摆动。此外，减小了由于导螺杆107的倾斜导致的工作负荷的变化。

在第一传统镜头驱动装置(图11)中，仅由CCD基板101的支撑孔101a的一部分支撑导螺杆107的配合部107b。从而，当使导螺杆107转动时，由于配合部107b和支撑孔101a之间产生的配合游隙(fitting play)导致导螺杆107的外螺纹107a的顶端摆动，从而不能使镜头停止位置稳定。

在第二传统镜头驱动装置(图12)中，改善了上述问题。也就是说，通过使导螺杆107设置有圆锥状支撑部207d并且使该圆锥状支撑部207d以可转动的方式配合地支撑在形成于齿轮盖208中的支撑孔208a中，来提供定中心功能，由此使镜头停止位置稳定。

在第二传统镜头驱动装置中，以与齿轮盖208的支撑孔208a线接触的状态支撑导螺杆107的圆锥状支撑部207d。从而，存在如下问题：相对于球面(球R)形状的保持部107d抵接齿轮盖108并且与齿轮盖108点接触的第一传统镜头驱动装置，驱动负荷增加。

发明内容

本发明提供一种镜头驱动装置，其能够稳定地支撑导螺杆，此外，能够在保持用于稳定镜头停止位置的定中心功能的同时减少驱动负荷。

在本发明的一个方面中，提供一种镜头驱动装置，其包括：镜头保持构件，其用于保持摄影镜头；导螺杆，其用于使镜头保持构件在摄影光轴方向上前后移动；以及第一支撑构件和第二支撑构件，该第一支撑构件和第二支撑构件用于可转动地支撑导螺杆，其中，第二支撑构件具有用于支撑导螺杆的带有顶点的支撑凹部，并且导螺杆具有支撑部，该支撑部与带有顶点的支撑凹部点接触。

根据本发明的镜头驱动装置，能够稳定地支撑导螺杆，并且能够在保持用于稳定镜头停止位置的定中心功能的同时减少驱动负荷。

通过下面结合附图的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的镜头驱动装置的镜头驱动部的分解立体图。

图2是图1的镜头驱动装置的镜头驱动部的后视图。

图3是图1的镜头驱动装置的镜头保持构件的分解立体图。

图4是图3的镜头保持构件的立体图。

图5是沿着图2中示出的线A-A截取的剖视图。

图6是图5的主要部分的放大图。

图7是沿着图2中示出的线B-B截取的剖视图。

图8是图5的主要部分的放大图，用于解释由于配合游隙导致导螺杆摆动的情况。

图9是根据本发明的第二实施方式的镜头驱动装置的局部剖视图。

图10是图9的放大图。

图11是第一传统镜头驱动装置的主要部分的剖视图。

图12是第二传统镜头驱动装置的主要部分的剖视图。

具体实施方式

现在将参照示出本发明的优选实施方式的附图详细说明本发明。应该注意，除非另有具体说明，这些实施方式中说明的部件的相对配置、数值表达式和数值不限制本发明的范围。

这里，图1是根据本发明的第一实施方式的镜头驱动装置的镜头驱动部的分解立体图。图2是图1的镜头驱动装置的镜头驱动部的后视图。图3是图1的镜头驱动装置的镜头保持构件的分解立体图。图4是图3的镜头驱动装置的镜头保持构件的立体图。图5是沿着图2中示出的线A-A截取的剖视图。图6是图5的主要部分的放大图。图7是沿着图2中示出的线B-B截取的剖视图。图8是图5的主要部分的放大图，用于解释由于配合游隙导致导螺杆摆动的情况。

将参照图1、图2、图5和图6说明根据本发明的第一实施方式的驱动装置100(图7)的镜头驱动部的构造。

图1和图2中示出的镜头驱动部包括CCD基板1、步进马达2、减速齿轮4和5、导螺杆7以及齿轮盖8。CCD基板1和齿轮盖8可转动地支撑导螺杆7。

用于容纳未示出的光学低通滤波器和摄像元件的摄像元件室1a形成在CCD基板1中的摄影光轴中心部，由此支撑未示出的镜筒单元。

步进马达2位于隔着CCD基板1与减速齿轮4和5相对的位置，并且被配置成与摄影光轴平行。此外，由固定螺钉9经由齿轮盖8将步进马达2固定到CCD基板1。

小齿轮3被压入到步进马达2的转动轴2a的顶端，并且贯通形成在CCD基板1中的孔1b以与减速齿轮4啮合。由此将步进马达2的转动力传递到减速齿轮4和5。

分别由形成在CCD基板1上的支撑轴1c和1d以可转动的方式配合地支撑减速齿轮4和5，并且由齿轮盖8将减速齿轮4和5保持在CCD基板1上。外螺纹7a形成在导螺杆7上。导螺杆7被配置成与摄影光轴平行地沿摄影光轴方向延伸。

接着，将参照图5和图6说明支撑导螺杆7的方法。

首先，以可转动的方式使形成在导螺杆7的外螺纹7a的基部的支撑部7c被配合地支撑在形成于CCD基板1中的支撑孔1e中。此外，使形成在与导螺杆7的基部间隔开的位置的支撑部7d被可转动地支撑在形成于齿轮盖8中的支撑凹部8a中。由此，在CCD基板1和齿轮盖8之间支撑导螺杆7。

具体地，形成在导螺杆7的下端的支撑部7d具有如图6所示的由圆锥状部7e和从圆锥的切线连续的球面(球R)形状部(下文中简称为“球状部”)7f构成的前端凸形状。此外，具体地，齿轮盖8的支撑凹部8a具有由圆锥状部8b和球状部8c构成并且在底部上具有顶点的凹形状，其中，该圆锥状部8b具有比导螺杆7的圆锥状部7e的钝角大的钝角，该球状部8c从圆锥的切线连续。球状部7f的直径比球状部8c的直径小。

此外，导螺杆7的球状部7f的半径R7f相对于齿轮盖8的球状部8c的半径R8c具有R7f＜R8c的关系。此时，导螺杆7和齿轮盖8处于导螺杆7的支撑部7d的前端球状部7f与齿轮盖8的支撑凹部8a的球状部8c在顶点彼此抵接的点接触状态。通过该抵接，在CCD基板1和齿轮盖8之间保持导螺杆7。

此外，如图7所示，与减速齿轮5啮合的齿轮6被压入到导螺杆7上，使得齿轮6被保持在支撑部7c和支撑部7d之间，由此使齿轮6与导螺杆7一体地转动。也就是说，将步进马达2的转动力从小齿轮3顺次传递到减速齿轮4、减速齿轮5和齿轮6，由此使导螺杆7转动。

返回到图1，由固定螺钉9将齿轮盖8固定到CCD基板1。由此将减速齿轮4和5保持在CCD基板1上。此外，导螺杆7因此被保持和支撑在CCD基板1上。

接着，将参照图3至图5说明用于镜头保持构件的支撑结构的构造。

在图3和图4中，镜头保持构件10包括摄影镜头11、螺母12、导向杆13以及拉伸弹簧14。

镜头保持构件10保持摄影镜头11。导向杆13被可滑动地装配到导向孔10a中并且形成在C CD基板1上的转动止动轴1f被可滑动地装配到转动止动孔10b中，使得镜头保持构件10被支撑在CCD基板1上。

与导螺杆7的外螺纹7a螺纹接合的内螺纹12a形成在螺母12上。螺母12被容纳在形成于镜头保持构件10中的容纳室10c中。根据导螺杆7的转动，螺母12与镜头保持构件10一起沿着导螺杆7的外螺纹7a的导程(lead)在摄影光轴方向上前后移动。

此时，形成在镜头保持构件10上的未示出的转动止动轴被装配到形成于螺母12中的长孔部12b中，从而抑制螺母12的转动。导向杆13被配置在导螺杆7的附近并且与摄影光轴平行。

此外，如图5所示，在CCD基板1上仅在一端支撑导向杆13，使得导向杆13的位于一端侧的顶端未被支撑并且仅另一端侧被压入和支撑在CCD基板1的固定孔1g中。

拉伸弹簧14被配置在导向杆13的附近。拉伸弹簧14的一端钩在形成于CCD基板1上的钩1h上，另一端钩在形成于镜头保持构件10的导向孔10a的附近的钩10d上。

因此，吸收导螺杆7的外螺纹7a和螺母12的内螺纹12a之间的螺纹间隙，并且沿缩回方向对镜头保持构件10施力。通过设置拉伸弹簧14，即使在使导螺杆7转动以使螺母12和镜头保持构件10在光轴方向上前后移动时，导螺杆7的支撑部7d也可靠地抵接齿轮盖8的支撑凹部8a。

接着，将参照图7说明镜头驱动装置100的动作。

当使步进马达2转动时，经由小齿轮3以及减速齿轮4和5将转动力传递到齿轮6。当使转动力传递到的齿轮6转动时，使齿轮6和导螺杆7沿相同的方向转动。

当使导螺杆7转动时，由于由镜头保持构件10的未示出的转动止动轴抑制螺母12的转动，因此，螺母12沿着导螺杆7的外螺纹7a的导程在图7中的箭头所示的摄影光轴方向上前后移动。

由于螺母12被容纳在镜头保持构件10的容纳室10c(图3)中，因此，螺母12的运动直接被传递到镜头保持构件10。因此，镜头保持构件10沿着导向杆13在摄影光轴方向上前后移动。

接着，将参照图8说明由于导螺杆7的支撑部7c与CCD基板1的支撑孔1e之间的配合游隙导致导螺杆7摆动的情况。

在本发明中，使导螺杆7的支撑部7d与齿轮盖8点接触。从而，由于支撑部7c与CCD基板1的支撑孔1e之间的配合游隙导致在例如组装齿轮盖8时导螺杆7可能如图8所示摆动。

形成在齿轮盖8中的支撑凹部8a的圆锥状部8b具有比设置在导螺杆7的支撑部7d中的圆锥状部7e的钝角大的钝角。

因此，在该情况下，导螺杆7的支撑部7d的前端球状部7f总是与齿轮盖8的支撑凹部8a的圆锥状部8b和球状部8c的任一斜面点接触。

也就是说，即使当导螺杆7摆动时，支撑部7d保持点接触状态，从而不会增大驱动负荷。此外，由于总是由拉伸弹簧14对与螺母12螺纹接合的导螺杆7施加朝向齿轮盖8侧的力，因此，使导螺杆7的球状部7f沿着斜面被拖到齿轮盖8的支撑凹部8a的底部上的顶点。

也就是说，即使当导螺杆7摆动时，由于定中心功能导致导螺杆7的支撑部7d被拖到齿轮盖8的支撑凹部8a的底部上的顶点。因此，能够稳定地支撑导螺杆7，并且能够稳定镜头停止位置。

如上所述，在本实施方式的构造中，导螺杆7的支撑部7d具有包括圆锥状部7e和从圆锥的切线连续的球状部7f的前端凸形状。此外，齿轮盖8的支撑凹部8a具有包括圆锥状部8b和球状部8c并且在底部具有顶点的凹形状，其中，该圆锥状部8b具有比导螺杆7的圆锥状部7e的钝角大的钝角，该球状部8c从圆锥的切线连续。

此外，导螺杆7的球状部7f的半径R7f相对于齿轮盖8的球状部8c的半径R8c具有R7f＜R8c的关系，使得能够稳定地支撑导螺杆7。此外，在保持用于稳定镜头停止位置的定中心功能的同时，能够减少驱动负荷。

只要获得本发明的定中心功能，导螺杆7的圆锥状部7e和齿轮盖8的圆锥状部8b就不限于圆锥状形状。只要支撑部7d具有前端凸形状以及支撑凹部8a具有带顶点的凹形状，就可以采用例如抛物线形状而不会产生任何问题。

接着，将参照图9至图10说明本发明的第二实施方式。更具体地，图9是根据本发明的第二实施方式的镜头驱动装置100′的局部剖视图(与图5对应的视图)，图10是图9的放大图。在图9和图10中，用相同的附图标记表示与第一实施方式的部分相同的部分。

在未示出的镜筒单元的收缩长度(collapsed length)将被减少的情况下，齿轮盖8一般由用作金属制部件的金属片构成。在第一实施方式中，如图6所示，支撑凹部8a的背面8e从齿轮盖8的位于镜头驱动装置100的里侧的背面8d突出，以形成齿轮盖8的支撑凹部8a，这不适于减少镜筒单元的收缩长度。

在第二实施方式中，如图10所示，在齿轮盖58的导螺杆7侧设置隆起部58f。在支撑凹部58a(圆锥状部58b、球状部58c)的周围形成隆起部58f。通过使隆起部58f朝向镜头驱动装置侧隆起，确保导螺杆7的支撑部7d与支撑凹部58a的重叠量等于第一实施方式中的重叠量，并且齿轮盖58的背面58d不具有凸形状。

即使当如第二实施方式那样成型支撑部7d、支撑凹部58a以及隆起部58f时，第二实施方式也能实现与第一实施方式中说明的优点相同的优点。此外，能够进一步减少镜筒单元的收缩长度。

虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，但是，应该理解，本发明不限于所公开的典型实施方式。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有变型、等同结构及功能。

本申请要求2008年1月17日提交的日本专利申请No.2008-008050的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。

Claims (4)

1.一种镜头驱动装置，其包括：

步进马达；

镜头保持构件，其适于保持摄影镜头；

导螺杆，其用于使所述镜头保持构件在摄影光轴方向上前后移动；

第一支撑构件和第二支撑构件，该第一支撑构件和第二支撑构件用于在所述导螺杆的一端可转动地支撑所述导螺杆；

小齿轮，其被压入到所述步进马达的转动轴的顶端并且贯通形成于所述第一支撑构件的孔；

互相啮合的两个减速齿轮，所述两个减速齿轮中的一个能与所述小齿轮啮合，所述两个减速齿轮被所述第一支撑构件以可转动的方式配合地支撑，并且被所述第二支撑构件保持在所述第一支撑构件上；以及

齿轮，其能与所述两个减速齿轮中的另一个啮合并且被压入到所述导螺杆上，用于将所述步进马达的转动力从所述小齿轮顺次传递到所述两个减速齿轮和所述齿轮，由此使所述导螺杆转动，

其中，所述第二支撑构件具有用于支撑所述导螺杆的带有顶点的支撑凹部，并且

所述导螺杆具有支撑部，该支撑部与带有所述顶点的所述支撑凹部点接触。

2.根据权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，带有所述顶点的所述支撑凹部以及所述支撑部在彼此点接触的部分的附近分别具有球状部，并且形成在所述支撑部的球状部的直径比形成在带有所述顶点的所述支撑凹部的球状部的直径小。

3.根据权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述支撑部具有形成在所述导螺杆的下端的圆锥状部以及从圆锥切线连续的球状部，带有所述顶点的所述支撑凹部具有圆锥状部以及从圆锥切线连续的球状部，所述支撑凹部的圆锥状部具有比形成在所述支撑部的圆锥状部的钝角大的钝角。

4.根据权利要求1所述的镜头驱动装置，其特征在于，所述第二支撑构件具有朝向所述导螺杆侧隆起的隆起部，带有所述顶点的所述支撑凹部形成在所述隆起部中。

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