JP2000180690A - Lens driving method and device - Google Patents

Lens driving method and device

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JP2000180690A
JP2000180690A JP10357463A JP35746398A JP2000180690A JP 2000180690 A JP2000180690 A JP 2000180690A JP 10357463 A JP10357463 A JP 10357463A JP 35746398 A JP35746398 A JP 35746398A JP 2000180690 A JP2000180690 A JP 2000180690A
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JP
Japan
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lens
viscous
driving force
bush
driving
Prior art date
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Pending
Application number
JP10357463A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Emura
哲二 江村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the chattering phenomenon with a simple structure without impairing the degree of freedom in design by driving a moving lens frame by acting a viscous member in the sliding direction of a bush part. SOLUTION: As a result of the review of an analytic model for analyzing 'chattering phenomenon' in a lens driving device, the factor generating the self-exciting vibration depends on a frictional coefficient between a guide rod and a bush part, but the lens driving device itself also includes some factor, besides the frictional coefficient. The constant of viscosity between the lens part and the bush part, and that between a nut and the bush part can be arbitrarily varied by checking the minimum frictional coefficient generating the self-exciting vibration by changing each analytic parameter. Actually, a viscous member 62a such as rubber, an elastomer resin and the like is fitted and fixed between two springs 61a, 61b of a nut 72f. Whereby the constant of viscosity between the nut and the bush part can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スチールカメラ、
ビデオカメラ、デジタルカメラ等に用いられるレンズを
駆動させるレンズ駆動方法及びその装置に関し、特に、
レンズ駆動に生じるビビリ現象の防止に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a still camera,
Video camera, a lens driving method and a device for driving a lens used in a digital camera and the like, particularly,
The present invention relates to prevention of chattering phenomena occurring in driving a lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、駆動源の駆動力により駆動力
伝達部材を介して、ガイド棒に案内されて摺動するブッ
シュ部を有する移動レンズ枠を駆動するレンズ駆動方法
及びその装置が知られている。
2. Description of the Related Art Heretofore, there has been known a lens driving method and apparatus for driving a moving lens frame having a bush portion which is guided and slid by a guide rod via a driving force transmitting member by a driving force of a driving source. ing.

【0003】ここで、従来のレンズ駆動装置の一例とし
て、一般的なビデオカメラに用いられているレンズ駆動
装置について説明する。図11は従来のレンズ駆動装置
の構成斜視図であり、図12(a)は駆動力伝達部材の
正面図、(b)は駆動力伝達部材の側面図である。
Here, as an example of a conventional lens driving device, a lens driving device used in a general video camera will be described. FIG. 11 is a perspective view of the configuration of a conventional lens driving device, FIG. 12A is a front view of a driving force transmitting member, and FIG. 12B is a side view of the driving force transmitting member.

【0004】図11に示す如く、駆動源であるモータM
は支持台73に固定されている。モータMには出力軸で
あるリードスクリュー71が形成され、リードスクリュ
ー71が回転するとリードスクリュー71とかみ合って
いるナット72fがリードスクリューの軸方向に直進運
動する。
[0004] As shown in FIG.
Is fixed to the support 73. A lead screw 71, which is an output shaft, is formed in the motor M. When the lead screw 71 rotates, a nut 72f engaged with the lead screw 71 linearly moves in the axial direction of the lead screw.

【0005】このナット72fには2つの板状のばね6
5aとばね65bが設けられ、ばね65aとばね65b
は後述の移動レンズ枠21の一部であるブッシュ部21
aに設けられた受け部21c、21dに係合している。
The nut 72f has two plate-like springs 6
5a and a spring 65b are provided, and a spring 65a and a spring 65b are provided.
Is a bush portion 21 which is a part of a movable lens frame 21 described later.
a is engaged with the receiving portions 21c and 21d provided in the a.

【0006】リードスクリュー71を回転させ、ナット
72fを左方向に移動させるとばね65aと受け部21
cによってブッシュ部21aは左方向に移動していく。
モータMを逆回転させると、ナット72fは右に移動
し、ばね65bと受け部21dによってブッシュ部21
aは右方向に移動していく。
When the lead screw 71 is rotated and the nut 72f is moved to the left, the spring 65a and the receiving portion 21 are moved.
The bush part 21a moves leftward by c.
When the motor M is rotated in the reverse direction, the nut 72f moves rightward, and the spring 65b and the receiving portion 21d move the nut 72f.
a moves rightward.

【0007】一方、移動レンズ枠21はレンズ部21
b、ブッシュ部21a、U溝21e等で構成されてい
る。レンズ部21bはレンズ31が取り付けられ、ブッ
シュ部21aはガイド棒51に係合し、U溝21eはガ
イド棒41に係合している。ブッシュ部21aが移動す
ると、移動レンズ枠21はガイド棒41、ガイド棒51
に案内され光軸X1と同方向に駆動し、レンズ31がレ
ンズ光軸X1に沿って移動する。
On the other hand, the moving lens frame 21 is
b, a bush 21a, a U-groove 21e, and the like. The lens 31 is attached to the lens portion 21b, the bush portion 21a is engaged with the guide rod 51, and the U groove 21e is engaged with the guide rod 41. When the bush portion 21a moves, the movable lens frame 21 moves to the guide rod 41 and the guide rod 51.
, And is driven in the same direction as the optical axis X 1, and the lens 31 moves along the lens optical axis X 1 .

【0008】次に、駆動力伝達部材についてさらに説明
すると、図12(a)の駆動力伝達部材の正面図、
(b)の駆動力伝達部材の側面図に示す如く、ナット7
2fに設けられたばね65aとばね65bの先端部をブ
ッシュ部21aに設けられた受け部21cと受け部21
dの間に挿入することでブッシュ部21aとナット72
fは係合される。ここで2つのばね65a、65bの先
端部の自由間隔を長さAとし、受け部21c、21dの
間隔を長さBとして、A>Bにしてあり、ブッシュ部2
1aとナット72fはX軸方向にガタなく係合されてい
る。
Next, the driving force transmitting member will be further described. FIG. 12A is a front view of the driving force transmitting member.
As shown in the side view of the driving force transmitting member of FIG.
The front ends of the springs 65a and 65b provided on the bush 21a and the receiving portions 21c and 21 provided on the bush 21a are provided.
d between the bush 21a and the nut 72.
f is engaged. Here, A> B, where A is the free interval between the distal ends of the two springs 65a and 65b, B is the interval between the receiving portions 21c and 21d, and the bush portion 2
1a and the nut 72f are engaged without play in the X-axis direction.

【0009】また、ばね65a、65bの幅を長さCと
し、受け部21cと受け部21dの間のガイド棒中心軸
2方向の長さを長さDとすると、長さCと長さDをほ
ぼ同じとすることで、受け部21c、21dがナット7
2fの回転止めの働きをしている。
Further, the spring 65a, the width of 65b and a length of C, and the length D of the guide rod center axis X 2 direction length between the receiving portion 21c and the receiving portion 21d, the length C and a length By making D substantially the same, the receiving portions 21c and 21d
It works as a 2f rotation stop.

【0010】上記のレンズ駆動装置において、レンズを
駆動させると、「ビビリ現象」を起こすことがある。こ
の「ビビリ現象」はスティックスリップ現象によって駆
動源からのエネルギーが振動現象に変換される自励振動
である。しかし、この自励振動はガイド棒51とブッシ
ュ部21aの摩擦力のみならず、移動レンズ枠21の被
駆動部の幾何形状およびその材質から決まる剛性等の物
性から生じる。上記、従来例では、ブッシュ部21aと
ガイド棒51との間には摩擦力が働いているために、あ
る条件になると、ブッシュ部21aとガイド棒51の間
でスティックスリップ現象が起き、その結果、ブッシュ
部21aを含む移動レンズ枠21のレンズ部21b等が
自励振動を起こすことがある。
In the above-described lens driving device, when the lens is driven, a "chatter phenomenon" may occur. This "chatter phenomenon" is self-excited vibration in which energy from a driving source is converted into a vibration phenomenon by a stick-slip phenomenon. However, this self-excited vibration is caused not only by the frictional force between the guide rod 51 and the bush part 21a, but also by the physical properties such as the rigidity determined by the geometric shape and the material of the driven part of the movable lens frame 21. In the above-described conventional example, since a frictional force acts between the bush portion 21a and the guide rod 51, a stick-slip phenomenon occurs between the bush portion 21a and the guide rod 51 under a certain condition. The lens portion 21b of the moving lens frame 21 including the bush portion 21a may cause self-excited vibration.

【0011】この「ビビリ現象」は、一般に前記摩擦力
が大きくなると発生するため、ガイド棒51とブッシュ
部21aの間の摩擦力をできるだけ小さくするためグリ
ース等の潤滑剤が塗布されているが、「ビビリ現象」に
ついては、まだよく究明されていないのが現状である。
Since the "chatter phenomenon" generally occurs when the frictional force increases, a lubricant such as grease is applied to minimize the frictional force between the guide rod 51 and the bush portion 21a. At present, the "chatter phenomenon" has not been well investigated.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように潤滑剤に頼って摩擦係数を小さく維持することは
困難であり、摩擦係数が大きくなると「ビビリ現象」が
発生し易い。
However, as described above, it is difficult to maintain a low friction coefficient by relying on a lubricant, and when the friction coefficient increases, the "chatter phenomenon" tends to occur.

【0013】従って、簡易なビビリ防止構造で、ガイド
棒とブッシュ部の摩擦係数が大きくても「ビビリ現象」
が発生しにくいことが望まれる。さらに、既存のレンズ
駆動装置に後から改良を加えてビビリ防止対策がとりや
すいことも望まれる。
Therefore, even if the friction coefficient between the guide rod and the bush is large, the "chatter phenomenon" can be achieved with a simple anti-chatter structure.
It is desired that the occurrence of blemishes hardly occurs. Further, it is also desired that anti-chatter measures can be easily taken by improving the existing lens driving device later.

【0014】本出願人は、レンズ駆動装置における“ビ
ビリ現象"の主要因である摩擦力と移動レンズ枠、駆動
力伝達部材等の関係を明らかにし、特に、自励振動が起
きる臨界の摩擦係数をできるだけ大きくできる構造につ
いて、解析モデルによる解析、研究を重ねた結果、「ビ
ビリ現象」を簡易で確実に防止できることが解明でき本
発明に至った。
The present applicant has clarified the relationship between the frictional force, which is the main cause of the "chatter phenomenon" in the lens driving device, the moving lens frame, the driving force transmitting member, and the like, and particularly, the critical friction coefficient at which self-excited vibration occurs. As a result of repeated analysis and research using an analytical model for a structure capable of making the maximum possible, it was clarified that the "chatter phenomenon" could be easily and reliably prevented, and the present invention was reached.

【0015】本発明の目的は、レンズ駆動装置において
発生するビビリ現象を設計の自由度を損なうことなく、
簡易構造で、防止できるレンズ駆動方法及びその装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to reduce chattering phenomena occurring in a lens driving device without impairing the degree of freedom in design.
It is an object of the present invention to provide a lens driving method and a device which can be prevented with a simple structure.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的は次のいずれ
かの構成により達成できる。
The above object can be achieved by any of the following constitutions.

【0017】(1)ガイド棒に案内されて摺動するブッ
シュ部を有し、且つレンズを保持したレンズ部を有する
移動レンズ枠を設け、駆動源の駆動力により駆動力伝達
部材を介して、前記移動レンズ枠を駆動するレンズ駆動
方法において、前記駆動力伝達部材に粘性定数を有する
粘性部材を設け、前記ブッシュ部の摺動方向に前記粘性
部材を作用させて前記移動レンズ枠を駆動することを特
徴とするレンズ駆動方法。
(1) A movable lens frame having a bush portion guided and guided by a guide rod and having a lens portion holding a lens is provided, and is driven by a driving force of a driving source via a driving force transmitting member. In the lens driving method for driving the moving lens frame, a viscous member having a viscosity constant is provided in the driving force transmitting member, and the moving lens frame is driven by causing the viscous member to act in a sliding direction of the bush portion. A lens driving method characterized by the above-mentioned.

【0018】(2)駆動源と、ガイド棒に案内されて摺
動するブッシュ部を有し、且つレンズを保持したレンズ
部を有する移動レンズ枠と、前記駆動源の駆動力を前記
移動レンズ枠に伝達する駆動力伝達部材と、を備え、前
記駆動源の駆動力により前記駆動力伝達部材を介して前
記移動レンズ枠を駆動するレンズ駆動装置において、前
記駆動力伝達部材に粘性定数を有する粘性部材を設け、
前記ブッシュ部の摺動方向に前記粘性部材を作用させて
前記移動レンズ枠を駆動することを特徴とするレンズ駆
動装置。
(2) A moving lens frame having a driving source, a bush portion guided by a guide rod and sliding, and having a lens portion holding a lens, and a driving force of the driving source for the moving lens frame. A driving force transmitting member that transmits the moving lens frame through the driving force transmitting member by the driving force of the driving source, wherein the driving force transmitting member has a viscosity constant. Provide members,
A lens driving device, wherein the moving lens frame is driven by causing the viscous member to act in a sliding direction of the bush portion.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態のレンズ駆動
方法及びその装置を図面を参照して説明する。最初に、
レンズ駆動装置においてビビリ現象を防止する方法につ
いて説明し、前記ビビリ現象の防止方法を適用したレン
ズ駆動装置について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A lens driving method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. At first,
A method for preventing the chatter phenomenon in the lens driving device will be described, and a lens driving device to which the above-described chatter phenomenon preventing method is applied will be described.

【0020】図1はレンズ駆動装置に関わる解析モデル
の模式図、図2、3は移動レンズ枠の移動距離と移動時
間及び移動速度と移動時間の変化状態図、図4はブッシ
ュ部の移動距離と移動時間の変化状態図、図5はブッシ
ュ部の移動速度と移動時間の変化状態図である。
FIG. 1 is a schematic view of an analytical model relating to a lens driving device, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the change of the moving distance and moving time and moving speed and moving time of the moving lens frame, and FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a change state of the moving speed and the moving time of the bush portion.

【0021】(解析モデル)図1にレンズ駆動装置にお
ける「ビビリ現象」を解析するための解析モデルを示
す。説明に使用する記号は下記の通りである。また、解
析モデルで使用する解析パラメータを(*)で示す。
(Analysis Model) FIG. 1 shows an analysis model for analyzing the "chatter phenomenon" in the lens driving device. The symbols used in the description are as follows. The analysis parameters used in the analysis model are indicated by (*).

【0022】m1[kg]:移動レンズ枠のレンズ部の質
量(*) m2[kg]:ブッシュ部の質量(*) k1[N/m]:移動レンズ枠のレンズ部とブッシュ部間
の剛性定数(*) c1[Ns/m]:移動レンズ枠のレンズ部とブッシュ部
間の粘性定数(*) k2[N/m]:ナットとブッシュ部間の剛性定数(*) c2[Ns/m]:ナットとブッシュ部間の粘性定数
(*) L1[m]:レンズ光軸とブッシュ部のガイド棒中心軸間
の距離(*) L2[m]:駆動軸とブッシュ部のガイド棒中心軸間の距
離(*) 2h[m]:ブッシュ部のガイド長さ(*) μ:ブッシュ部のガイド棒に対する摩擦係数 μ0:摩擦係数の絶対値 g:重力の加速度 Q1:ブッシュ部の一端の摩擦抵抗 Q2:ブッシュ部の他端の摩擦抵抗 x1:レンズ光軸のX軸座標 x2:ブッシュ部のX軸座標 x0:ナットのX軸座標 (運動方程式)次に、図1に示す解析モデルの運動方程
式は次の「数1」となる。なお、運動方程式の導出方法
については省略する。
[0022] m 1 [kg]: the mass of the lens portion of the movable lens frame (*) m 2 [kg] : weight of the bush (*) k 1 [N / m]: lens portion of the movable lens frame and the bush portion Stiffness constant (*) c 1 [Ns / m]: viscous constant (*) between the lens portion and the bush portion of the moving lens frame k 2 [N / m]: stiffness constant (*) between the nut and the bush portion c 2 [Ns / m]: Viscosity constant between nut and bush part (*) L 1 [m]: Distance between lens optical axis and guide rod center axis of bush part (*) L 2 [m]: Drive shaft 2h [m]: Guide length of bush part (*) μ: Friction coefficient of bush part against guide rod μ 0 : Absolute value of friction coefficient g: Gravity of gravity acceleration Q 1: frictional resistance at one end of the bush section Q 2: frictional resistance x of the other end of the bush section 1: the lens optical axis of the X-axis coordinate x 2: Warped X axis coordinate x 0 of nut part: X axis coordinate of nut (Equation of motion) Next, the equation of motion of the analytical model shown in FIG. The method of deriving the equation of motion is omitted.

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】(諸元値と数値計算結果)この運動方程式
は解析的には開法できないので、計算機による数値計算
を行った。代表的な諸元値として次の「表1」を用い
た。なお、以降このデータを初期値として取り扱う。ま
た、「数1」において、μ=μ0・sign(dx2/d
t)に示すμの符号は移動速度(dx2/dt)の正負
符号と同一である。
(Specifications and Numerical Calculation Results) Since this equation of motion cannot be opened analytically, numerical calculations were performed by a computer. The following "Table 1" was used as a typical specification value. Hereinafter, this data is treated as an initial value. Further, in “Equation 1”, μ = μ 0 · sign (dx 2 / d
The sign of μ shown in t) is the same as the sign of the moving speed (dx 2 / dt).

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】また、入力条件として、次の「数2」を用
いた。
The following "Equation 2" was used as an input condition.

【0027】[0027]

【数2】 (Equation 2)

【0028】以下に、上記の諸元値と入力条件を用い
て、運動方程式を計算した結果を示す。
The following is the result of calculating the equation of motion using the above specification values and input conditions.

【0029】図2は移動レンズ枠の移動距離と移動時間
の変化状態(a)と移動レンズ枠の移動速度と移動時間
の変化状態(b)を示している。最初に、図2(a)
は、摩擦係数μ0=0.58のときの変化状態を示して
いる。なお、縦軸は移動レンズ枠のレンズ部の移動距離
1[m]、横軸はその移動時間t[sec]を示して
いる。図から、動き始めにわずかに振動が見られるがす
ぐに減衰して、その後は入力として与えた条件と同じ等
速直線運動を行う。入力として与えたナットのX 0軸方
向の速度は0.01[m/sec]であるので、例え
ば、時間t=0.1[sec]ではレンズ部の移動距離
はx1=0.001[m]に移動する。
FIG. 2 shows the moving distance and moving time of the moving lens frame.
(A), moving speed and moving time of the moving lens frame
(B) of FIG. First, FIG.
Is the coefficient of friction μ0= 0.58 change state
I have. The vertical axis indicates the moving distance of the lens portion of the moving lens frame.
x1[M], and the horizontal axis indicates the movement time t [sec]
I have. From the figure, you can see a slight vibration at the beginning of movement.
Quickly attenuates, and then the same as the conditions given as input
Perform fast linear motion. X of nut given as input 0Axial direction
Direction speed is 0.01 [m / sec].
For example, at time t = 0.1 [sec], the moving distance of the lens unit
Is x1= 0.001 [m].

【0030】次に、図2(b)は同じく摩擦係数μ0
0.58のときの変化状態を示している。なお、縦軸は
移動レンズ枠のレンズ部の移動速度dx1/dt[m/
sec]、横軸はその移動時間t[sec]を示してい
る。図から、動き始めに移動速度は0.01[m/se
c]を中心に上下に大きく変化するが、すぐに減衰して
移動速度が0.01[m/sec]の等速運動をしてい
る。
Next, FIG. 2B also shows a friction coefficient μ 0 =
The change state at the time of 0.58 is shown. The vertical axis represents the moving speed dx 1 / dt [m / of the lens portion of the moving lens frame.
sec], and the horizontal axis indicates the movement time t [sec]. From the figure, the moving speed is 0.01 [m / sec] at the beginning of movement.
c], it rapidly changes up and down, but is attenuated immediately and is moving at a constant velocity of 0.01 [m / sec].

【0031】同様にして、図3は移動レンズ枠のレンズ
部の移動距離と移動時間の変化状態(a)と移動レンズ
枠のレンズ部の移動速度と移動時間の変化状態を示して
いる。最初に、図3(a)は、摩擦係数がわずかに増加
して摩擦係数μ0=0.59のとき変化状態を示してい
る。なお、縦軸はレンズ部の移動距離x1[m]、横軸
はその移動時間t[sec]を示している。図から、動
き始めに生じた微振動の振幅は減衰することなく時間と
ともに成長し、ある時間で成長が止まる。
Similarly, FIG. 3 shows the changing state (a) of the moving distance and moving time of the lens unit of the moving lens frame, and the changing state of the moving speed and moving time of the lens unit of the moving lens frame. First, FIG. 3A shows a changed state when the friction coefficient slightly increases and the friction coefficient μ 0 = 0.59. The vertical axis indicates the movement distance x 1 [m] of the lens unit, and the horizontal axis indicates the movement time t [sec]. As shown in the figure, the amplitude of the micro-vibration generated at the beginning of the movement grows with time without attenuating, and stops growing at a certain time.

【0032】次に、図3(b)は、同じく、摩擦係数が
わずかに増加して摩擦係数μ0=0.59のとき変化状
態を示している。縦軸はレンズ部の移動速度dx1/d
t[m/sec]、横軸はその移動時間t[sec]を
示す。図から、動き始めに生じた微振動の振幅は減衰す
ることなく、移動速度は0.01[m/sec]を中心
に時間とともに成長し、ある時間で成長が止まり、同じ
振幅の振動が持続する典型的な自励振動の動きがみられ
る。
Next, FIG. 3 (b) shows a change state when the friction coefficient slightly increases and the friction coefficient μ 0 = 0.59. The vertical axis represents the moving speed dx 1 / d of the lens unit.
t [m / sec], and the horizontal axis indicates the movement time t [sec]. From the figure, it can be seen that the amplitude of the micro-vibration generated at the beginning of movement does not attenuate, the moving speed grows with time centering on 0.01 [m / sec], the growth stops at a certain time, and the vibration of the same amplitude continues A typical self-excited vibration movement is seen.

【0033】次に、図4は、この自励振動を起こしてい
る時のブッシュ部の移動距離x2[m]とその移動時間
t[sec]の変化状態を示したものである。図から、
前記レンズ部の振動とは大きく異なり、スティック(図
に示すstick)と呼ばれる全く動いていない状態
と、スリップ(図に示すslip)と呼ばれる大きく移
動する状態が交互に現れる典型的なスティックスリップ
現象を示している。
Next, FIG. 4 shows a change state of the moving distance x 2 [m] of the bush portion and the moving time t [sec] when the self-excited vibration occurs. From the figure,
The typical stick-slip phenomenon, in which the state of not moving at all called a stick (stick shown in the figure) and the state of large movement called slip (slip) shown in the figure alternately differ from the vibration of the lens portion, are described. Is shown.

【0034】さらに、図5は、この現象をブッシュ部の
移動速度dx2/dt[m/sec]とその移動時間t
[sec]の変化状態を示している。図から、動き始め
に生じた振動が次第に成長し振幅は次第に大きくなって
いくが、速度は0を超えてマイナスまでに至ることはな
く0のまま停止している期間があり、その間がスティッ
ク(図4に示すstick)であり、それ以外の速度が
振動形状をしている期間がスリップ(図4に示すsli
p)である。
Further, FIG. 5 shows this phenomenon as the moving speed dx 2 / dt [m / sec] of the bush portion and the moving time t.
[Sec] shows a change state. From the figure, it can be seen that the vibration generated at the beginning of the movement gradually grows and the amplitude gradually increases, but there is a period in which the speed does not reach 0 and does not reach minus, and stops at 0. A period during which the other speed is in the vibration shape is a slip (sick shown in FIG. 4).
p).

【0035】(評価と防止方法)以上、これらの計算結
果から、摩擦係数がある値に満たないときは動き始めに
生じた微振動はすぐ減衰してしまうが、ある摩擦係数に
達すると動き始めに生じた微振動が次第に成長し、振幅
は次第に大きくなっていくが、いつまでも大きくなって
いくことはなく、ある時間でその振動は摺動部のスティ
ックスリップ現象に移行し、ある振幅のまま振動が持続
する自励振動となる。
(Evaluation and Prevention Method) From the above calculation results, the micro vibration generated at the beginning of the movement when the friction coefficient is less than a certain value is immediately attenuated. The micro-vibration generated gradually grows, and the amplitude gradually increases, but does not increase forever.At a certain time, the vibration shifts to the stick-slip phenomenon of the sliding part, and the vibration remains at a certain amplitude Is the self-excited vibration that lasts.

【0036】すなわち、この自励振動はスティックスリ
ップ現象は後から振動振幅を制限して振動を持続するた
めに働いているのであって、自励振動の直接の原因では
ないということである。つまり、図4,図5を参照して
説明するとスティックスリップ現象が発生する前から振
動は発生し成長していることからも分かる。
That is, the self-excited vibration means that the stick-slip phenomenon acts to maintain the vibration by limiting the vibration amplitude later, and is not a direct cause of the self-excited vibration. That is, referring to FIGS. 4 and 5, it can be understood from the fact that the vibration is generated and grows before the stick-slip phenomenon occurs.

【0037】従って、自励振動を生じさせる要因はガイ
ド棒とブッシュ部間の摩擦係数に依存はしているもの
の、摩擦係数以外にもこのレンズ駆動装置の全体に何ら
かの要因が含まれていることになる。この自励振動が起
きないようにするには、大きな摩擦係数でも自励振動が
起きないということであるから、自励振動が生じる最小
の摩擦係数を各解析パラメータを変化させて調べること
ができ、それを調べた結果、自励振動が生ずる最小の摩
擦係数を大きくするためには、初期値の値から以下のよ
うにすればよいことが解った。
Therefore, although the factors causing the self-excited vibration depend on the friction coefficient between the guide rod and the bush portion, some factors are included in the entire lens driving device in addition to the friction coefficient. become. To prevent this self-excited vibration from occurring, it means that self-excited vibration does not occur even with a large friction coefficient.Therefore, the minimum friction coefficient at which self-excited vibration occurs can be examined by changing each analysis parameter. As a result of the investigation, it was found that the following method can be used to increase the minimum friction coefficient at which self-excited vibration occurs.

【0038】すなわち、移動レンズ枠のレンズ部の質量
1[kg]は小さくする。ブッシュ部の質量m2[k
g]は小さくする。レンズ部とブッシュ部間の剛性k1
[N/m]は小さくする。レンズ部とブッシュ部間の粘
性定数c1[Ns/m]は大きくする。ナットとブッシ
ュ部間の剛性k2[N/m]は大きくする。ナットとブ
ッシュ部間の粘性定数c2[Ns/m]は大きくする。
レンズ部とブッシュ部のガイド棒中心軸間の距離L
1[m]は小さくする。駆動軸とブッシュ部のガイド棒
中心軸間の長さL2[m]は小さくする。さらに、ブッ
シュ部の長さ2h[m]は大きくする。
That is, the mass m 1 [kg] of the lens portion of the moving lens frame is reduced. Mass of bush part m 2 [k
g] is reduced. Rigidity k 1 between lens and bush
[N / m] is reduced. The viscosity constant c 1 [Ns / m] between the lens portion and the bush portion is increased. The rigidity k 2 [N / m] between the nut and the bush is increased. The viscosity constant c 2 [Ns / m] between the nut and the bush is increased.
Distance L between the center axis of the guide rod of the lens part and the bush part
1 [m] is reduced. The length L 2 [m] between the drive shaft and the center axis of the guide rod of the bush portion is reduced. Further, the length 2h [m] of the bush portion is increased.

【0039】ここで、一例を説明すると、前述の初期値
から全解析パラメータの定数を「表2」のように変化さ
せる。
Here, to explain an example, constants of all analysis parameters are changed as shown in Table 2 from the above initial values.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】すると、自励振動が生ずる最小の摩擦係数
は前述のμ0=0.59からμ0=0.88まで上昇す
る。これは、潤滑油等によってガイド棒とブッシュ部間
の摩擦係数が0.59まで下がると、「ビビリ現象」が
生じていたものが、このようにパラメータを変更するこ
とによってガイド棒とブッシュ部間の摩擦係数は0.8
8になるまで「ビビリ現象」が生じないことになり、大
きな改善となる。ところが、実際問題としては、このよ
うな構造変更は他の設計要求からすべて実施することは
困難であり、またこの構造変更によって全く別の性能が
悪化することもある。例えば、m1[kg]のレンズ部
の質量、L1[m]のレンズ光軸とブッシュ部間の間
隔、2h[m]のブッシュ部の長さは使用する光学系で
ほぼ決定されてしまう。また、m2[kg]のブッシュ
部の質量は値が小さくあまり結果に影響しない。また、
1[N/m]のレンズ部とブッシュ部間の剛性は部品
としての構成上、逆に大きくしたい。また、k2[N/
m]のナットとブッシュ部間の剛性は大きくするとリー
ドスクリューの曲がりが像面に影響するいわゆる“像揺
れ"が発生する。さらに、L2[m]のナットとブッシュ
部間の間隔を小さくすることはモータ全体もガイド棒に
近づけることになるのでモータの大きさから限界があ
る。
Then, the minimum friction coefficient at which the self-excited vibration occurs increases from the aforementioned μ 0 = 0.59 to μ 0 = 0.88. This is because when the friction coefficient between the guide rod and the bush portion was reduced to 0.59 by lubricating oil or the like, the "chatter phenomenon" occurred. Has a coefficient of friction of 0.8
The "chatter phenomenon" does not occur until the value reaches 8, which is a great improvement. However, as a practical matter, it is difficult to implement all such structural changes from other design requirements, and this structural change may degrade completely different performance. For example, the mass of the lens portion of m 1 [kg], the distance between the lens optical axis of L 1 [m] and the bush portion, and the length of the bush portion of 2h [m] are almost determined by the optical system used. . Further, the mass of the bush portion of m 2 [kg] is small and does not significantly affect the result. Also,
On the contrary, the rigidity between the lens portion and the bush portion of k 1 [N / m] is desired to be increased due to the configuration as a component. Also, k 2 [N /
If the rigidity between the nut and the bush portion of [m] is increased, so-called "image shaking" occurs in which the bending of the lead screw affects the image surface. Further, reducing the distance between the nut of L 2 [m] and the bushing portion makes the entire motor closer to the guide rod, so there is a limit from the size of the motor.

【0042】すると、自由に値を変更可能なのはc
1[Ns/m]のレンズ部とブッシュ間の粘性定数、c2
[Ns/m]のナットとブッシュ部間の粘性定数という
ことになる。しかし、この2つのうち、c1[Ns/
m]のレンズ部とブッシュ間の粘性定数を操作すること
は、この移動レンズ枠を作る材料に頼っているので、そ
の材料によっては他の問題が生じたり、また成形上の問
題が起きたり、コストアップ等の課題も残される。
Then, it is c that the value can be freely changed.
1 [Ns / m] viscosity constant between lens part and bush, c 2
It means the viscosity constant between the nut and the bush portion of [Ns / m]. However, of these two, c 1 [Ns /
Since the operation of the viscosity constant between the lens unit and the bush of [m] relies on the material for forming the moving lens frame, other problems may occur depending on the material, or molding problems may occur. Issues such as increased costs also remain.

【0043】従って、c2[Ns/m]のナットとブッ
シュ部の粘性定数だけということになるが、この減衰の
操作は極めて簡単に、最適な値を用いることができ、コ
ストアップにもなりにくい。例えば、後述する図6に示
すように、ナット72aの2つのばね61a、ばね61
bの間に粘性部材62aを挟むことによりc2[Ns/
m]のナットとブッシュ部間の粘性を大きくすることが
可能である。
Therefore, it is only the viscosity constant of the nut and the bush part of c 2 [Ns / m]. However, the operation of this damping is very simple, the optimum value can be used, and the cost is increased. Hateful. For example, as shown in FIG. 6 described later, two springs 61a and
b, c 2 [Ns /
m] can increase the viscosity between the nut and the bush portion.

【0044】この構成によれば粘性部材を種々選ぶこと
ができ、状況にあわせてc2を設定することが可能であ
る。また、この効果も大きく、この例の場合、c2[N
s/m]の粘性定数以外のパラメータを初期値のままに
して、このc2のみを1[Ns/m]から10[Ns/
m]にすることで、先の自励振動が起きる臨界の摩擦係
数をμ0=0.59からμ0=0.65まで上昇させるこ
とができる。
According to this configuration, various viscous members can be selected, and c 2 can be set according to the situation. Also, this effect is large, and in this case, c 2 [N
The parameters other than viscosity constant of s / m] Leave the default value, only the c 2 1 [Ns / m] from 10 [Ns /
By the m], it is possible to increase the coefficient of friction of critical to which the self-excited vibration occurs from mu 0 = 0.59 to μ 0 = 0.65.

【0045】粘性部材にゴム等を用いればc2を1[N
s/m]から10[Ns/m]にすることは容易に実現
可能なレベルであり、さらに大きくすることも材料を選
ぶことで可能である。
If rubber or the like is used for the viscous member, c 2 is 1 [N
[s / m] to 10 [Ns / m] is a level that can be easily realized, and can be further increased by selecting a material.

【0046】次に、上記の「ビビリ現象」を防止する方
法を適用した実施の形態を図面を参照して説明する。な
お、従来例の図11と図12と機構的に同じ部材は同一
符号を付け一部説明を省略する。
Next, an embodiment to which the method for preventing the above-mentioned "chatter phenomenon" is applied will be described with reference to the drawings. Note that members that are mechanically the same as those in FIGS. 11 and 12 of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and a description thereof is partially omitted.

【0047】図6は本発明のレンズ駆動装置の構成斜視
図である。図6に示す如く、ナット72aの2つのばね
61a、ばね61bの間にゴム、エラストマー樹脂等の
粘性部材62aを挟み固定する。このことにより、c2
のナットとブッシュ部間の粘性定数を大きくすることが
可能である。c2を大きくしても、他の性能に影響する
こともなく、この自励振動のことだけを考えてc2を変
更することができる。
FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a lens driving device according to the present invention. As shown in FIG. 6, a viscous member 62a such as rubber or elastomer resin is sandwiched and fixed between two springs 61a and 61b of a nut 72a. This allows c 2
It is possible to increase the viscosity constant between the nut and the bush portion. Even if c 2 is increased, c 2 can be changed only by considering the self-excited vibration without affecting other performances.

【0048】ここで、さらに、他の実施の形態について
図を参照して説明する。図7は他の駆動力伝達部の側面
図である。粘性部材62bの材質は合成樹脂材であり、
粘性部材62bにナット72bがインサート成形され一
体的になっている。
Here, still another embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a side view of another driving force transmission unit. The material of the viscous member 62b is a synthetic resin material,
A nut 72b is insert-molded into the viscous member 62b to be integrated.

【0049】また、図8は、他の駆動力伝達部の側面図
である。ナット72cと粘性部材62cの材質はそれぞ
れ異なる合成樹脂材であり、2色成形され一体的に形成
されている。
FIG. 8 is a side view of another driving force transmitting section. The material of the nut 72c and the material of the viscous member 62c are respectively different synthetic resin materials, and are integrally formed by two-color molding.

【0050】また、図9は、他の駆動力伝達部の側面図
である。粘性部材62dの材質は合成樹脂材であり、粘
性部材62dに剛性部材63a、63bがインサート成
形され一体的に形成されている。
FIG. 9 is a side view of another driving force transmitting section. The material of the viscous member 62d is a synthetic resin material, and rigid members 63a and 63b are insert-molded and integrally formed with the viscous member 62d.

【0051】さらに、図10は、他の駆動力伝達部の側
面図である。剛性部材64a、64bと粘性部材62e
の材質はそれぞれ異なる合成樹脂材であり、2色成形さ
れ一体的に形成されている。
FIG. 10 is a side view of another driving force transmitting section. The rigid members 64a and 64b and the viscous member 62e
Are made of different synthetic resin materials, and are integrally formed by two-color molding.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように構成したので下記のような
効果を奏する。
According to the above configuration, the following effects can be obtained.

【0053】請求項1、2に記載の発明によれば、駆動
力伝達部材に粘性定数を有する粘性部材を設けたので、
レンズ駆動装置において発生するビビリ現象を設計の自
由度を損なうことなく、簡易構造で、防止できる。
According to the first and second aspects of the present invention, since the driving force transmitting member is provided with the viscous member having a viscous constant,
The chatter phenomenon that occurs in the lens driving device can be prevented with a simple structure without impairing the degree of freedom of design.

【0054】請求項3に記載の発明によれば、駆動力伝
達部材に往方向に剛性定数を有する第1の剛性部材と、
復方向に剛性定数を有する第2の剛性部材とを有する剛
性部材を形成し、第1の剛性部材と第2の剛性部材の間
に前記粘性部材を挟持したので、従来の剛性部材を有す
る駆動力伝達部に、簡易にビビリ現象の防止部材である
粘性部材を設けることができる。
According to the third aspect of the present invention, the driving force transmitting member has a first rigid member having a rigidity constant in the forward direction;
A rigid member having a second rigid member having a rigidity constant in the backward direction is formed, and the viscous member is sandwiched between the first rigid member and the second rigid member. A viscous member, which is a member for preventing chattering, can be easily provided in the force transmitting portion.

【0055】請求項4に記載の発明によれば、耐久性よ
く、簡易構造で、ビビリ現象を防止できる。
According to the fourth aspect of the invention, the chattering phenomenon can be prevented with a simple structure having good durability.

【0056】請求項5から8に記載の発明によれば、安
価で、簡易構造で、ビビリ現象を防止できる。
According to the invention as set forth in claims 5 to 8, the chatter phenomenon can be prevented with an inexpensive, simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】レンズ駆動機構に関わる解析モデルの模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of an analysis model related to a lens driving mechanism.

【図2】レンズ部の移動距離と移動時間及び移動速度と
時間の変化状態図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a change state of a moving distance and a moving time and a moving speed and a time of a lens unit.

【図3】レンズ部の移動距離と移動時間及び速度と時間
の変化状態図である。
FIG. 3 is a change state diagram of a moving distance, a moving time, and a speed and a time of a lens unit.

【図4】ブッシュ部の移動距離と移動時間の変化状態図
である。
FIG. 4 is a change state diagram of a moving distance and a moving time of a bush portion.

【図5】ブッシュ部の移動速度と移動時間の変化状態図
である。
FIG. 5 is a change state diagram of a moving speed and a moving time of a bush portion.

【図6】本発明のレンズ駆動装置の構成斜視図である。FIG. 6 is a configuration perspective view of a lens driving device of the present invention.

【図7】本発明の他の要部構成の側面図である。FIG. 7 is a side view of another main configuration of the present invention.

【図8】本発明の他の要部構成の側面図である。FIG. 8 is a side view of another main configuration of the present invention.

【図9】本発明の他の要部構成の側面図である。FIG. 9 is a side view of another main configuration of the present invention.

【図10】本発明の他の要部構成の側面図である。FIG. 10 is a side view of another main configuration of the present invention.

【図11】従来のレンズ駆動装置の構成斜視図である。FIG. 11 is a configuration perspective view of a conventional lens driving device.

【図12】図11の要部構成の正面図と側面図である。FIG. 12 is a front view and a side view of a main part configuration of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 移動レンズ枠 21a ブッシュ部 51 ガイド棒 62a、62b、62c、62d、62e 粘性部材 72a、72b、72c、72d、72e、72f ナ
ット M 駆動源(モータ)
21 Moving lens frame 21a Bush part 51 Guide rod 62a, 62b, 62c, 62d, 62e Viscous member 72a, 72b, 72c, 72d, 72e, 72f Nut M Drive source (motor)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガイド棒に案内されて摺動するブッシュ
部を有し、且つレンズを保持したレンズ部を有する移動
レンズ枠を設け、駆動源の駆動力により駆動力伝達部材
を介して、前記移動レンズ枠を駆動するレンズ駆動方法
において、前記駆動力伝達部材に粘性定数を有する粘性
部材を設け、前記ブッシュ部の摺動方向に前記粘性部材
を作用させて前記移動レンズ枠を駆動することを特徴と
するレンズ駆動方法。
A moving lens frame having a bush portion guided by a guide rod and sliding, and having a lens portion holding a lens, wherein the moving lens frame is driven by a driving force of a driving source via a driving force transmitting member. In a lens driving method for driving a moving lens frame, a viscous member having a viscosity constant is provided in the driving force transmitting member, and the moving lens frame is driven by causing the viscous member to act in a sliding direction of the bush portion. Characteristic lens driving method.
【請求項2】 駆動源と、ガイド棒に案内されて摺動す
るブッシュ部を有し、且つレンズを保持したレンズ部を
有する移動レンズ枠と、前記駆動源の駆動力を前記移動
レンズ枠に伝達する駆動力伝達部材と、を備え、前記駆
動源の駆動力により前記駆動力伝達部材を介して前記移
動レンズ枠を駆動するレンズ駆動装置において、前記駆
動力伝達部材に粘性定数を有する粘性部材を設け、前記
ブッシュ部の摺動方向に前記粘性部材を作用させて前記
移動レンズ枠を駆動することを特徴とするレンズ駆動装
置。
2. A moving lens frame having a driving source, a bush portion guided by a guide rod and sliding, and having a lens portion holding a lens, and a driving force of the driving source being applied to the moving lens frame. A driving force transmitting member for transmitting the moving lens frame via the driving force transmitting member by the driving force of the driving source, wherein the driving force transmitting member has a viscous constant. Wherein the viscous member acts in the sliding direction of the bush portion to drive the movable lens frame.
【請求項3】 前記駆動力伝達部材は、前記ブッシュ部
の往摺動方向に剛性定数を有する第1の剛性部材と、復
摺動方向に剛性定数を有する第2の剛性部材とを形成し
た剛性部材を設け、且つ前記第1の剛性部材と前記第2
の剛性部材の間に前記粘性部材を挟持したことを特徴と
する請求項2に記載のレンズ駆動装置。
3. The driving force transmitting member includes a first rigid member having a rigidity constant in a forward sliding direction of the bush portion, and a second rigid member having a rigidity constant in a backward sliding direction of the bush portion. A rigid member is provided, and the first rigid member and the second rigid member are provided.
The lens driving device according to claim 2, wherein the viscous member is held between the rigid members.
【請求項4】 前記粘性部材の材質が合成ゴム、天然ゴ
ム、若しくは合成樹脂材であ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。
4. The lens driving device according to claim 2, wherein the material of the viscous member is a synthetic rubber, a natural rubber, or a synthetic resin material.
【請求項5】 前記粘性部材の材質が合成樹脂であり、
且つ前記粘性部材は前記駆動力伝達部材をインサートし
て一体樹脂成形されてい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。
5. The material of the viscous member is a synthetic resin,
4. The lens driving device according to claim 2, wherein the viscous member is formed by integral resin molding by inserting the driving force transmitting member. 5.
【請求項6】 前記粘性部材と前記駆動力伝達部材の材
質は異なる合成樹脂材であり、且つ前記粘性部材と前記
駆動力伝達部材が2色樹脂成形されていることを特徴と
する請求項2又は3に記載のレンズ駆動装置。
6. The viscous member and the driving force transmitting member are made of different synthetic resin materials, and the viscous member and the driving force transmitting member are formed by two-color resin molding. Or the lens driving device according to 3.
【請求項7】 前記粘性部材の材質は合成樹脂材であ
り、且つ前記粘性部材は前記剛性部材をインサートして
一体樹脂成形されていることを特徴とする請求項3に記
載のレンズ駆動装置。
7. The lens driving device according to claim 3, wherein the material of the viscous member is a synthetic resin material, and the viscous member is formed by integral resin molding by inserting the rigid member.
【請求項8】 前記剛性部材と前記粘性部材の材質は異
なる合成樹脂材であり、且つ前記剛性部材と前記粘性部
材が2色樹脂成形されていることを特徴とする請求項3
に記載のレンズ駆動装置。
8. The rigid member and the viscous member are made of different synthetic resin materials, and the rigid member and the viscous member are formed by two-color resin molding.
3. The lens driving device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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