JP2004070013A - Lens drive mechanism and imaging unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータによるスクリューの回転でラックを平行移動させてレンズを駆動するレンズ駆動機構および撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、携帯性の向上・使い勝手の良化が求められ、装置全体の小型化が進められており、撮像装置に用いられる光学系鏡筒・レンズの小型化も進められている。一方、さらなる高画質化・高画素化の要望は非常に強く、光学系の構成部材であるレンズは大型化しても、駆動機構を小型化することによって光学系鏡筒としての小型化が要望される場合もある。
【0003】
デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置の光学系鏡筒におけるレンズ駆動装置には、実開平2−71155号公報に記載されているものがあり、その技術の延長として特許公報第2725491号が提案されている。
【0004】
すなわち、被駆動部材であるレンズ保持枠の近傍に、光軸方向に平行なリードスクリューを有するモータが配置され、このリードスクリューに被駆動部材であるレンズ保持枠に設けられたラックのラックギアが噛み合うとともに、ラックギアに対向しリードスクリューに所定の圧力を与えるバネ材を配置するものである。
【0005】
これにより、ラックをレンズ保持枠に対して光軸方向にガタなく、その直交方向に回転可能な構造にして、ラックをリードスクリューに噛み合わせる機能と、ラックをガタなくレンズ保持枠に取り付けるための機能とを有する1つのコイルバネによって、部品点数を少なくして組み立てを容易にして、コストダウンを図るようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術によって構成されるレンズ駆動機構においては、撮像装置に大きな衝撃・加速度(撮影時にカメラをぶつけた等)がかかったとき、ラックに対して軸方向に作用する荷重が瞬間的に大きくなり、ステッピングモータの出力軸を回転させようとするトルクが増大し、ステッピングモータのリードスクリューが回転してしまい、レンズを所定の位置に保持することができないという問題が生じる。
【0007】
また、レンズが所定の位置からズレてしまったとき、リセットセンサによる初期化動作をやり直す必要があり、ユーザー使用時に時間的なロスを強要することになり、撮影タイミングを逃してしまうという問題がある。
【0008】
また、再初期化動作を避けるために位置検出用のセンサ系を設けることにより、フィードバック回路を構成することができるが、部品点数が増え、構成が複雑かつ大きくなり、組み付けが複雑になってコスト高であるという問題がある。
【0009】
さらに、上記の位置ズレのためにレンズ、レンズ保持枠や駆動機構などが他の鏡筒構成部材に接触して、物理的に破壊されてしまうという問題がある。ここで、上記位置ズレを防止するために、ステッピングモータに対して常に大きな衝撃・荷重・加速度を想定した大きな電圧を印加しておくことが考えられるが、長時間使用(長い連続撮影時間・多い連続撮影時間)化のための低消費電力化の要求に反し、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のスタミナ化が非常に困難であるという問題が生じる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、モータの駆動によって回転するスクリューと、スクリューを挟み込む状態で噛み合わされているラックと、レンズを保持するとともにラックに接続されるレンズ保持枠と、レンズ保持枠からラックに対してスクリューの軸方向に沿った力が加わった場合にラックのスクリューを挟み込む力を増加させる挟持力増加手段とを備えるレンズ駆動機構である。また、このレンズ駆動機構を有する撮像装置でもある。
【0011】
このような本発明では、レンズ保持枠からラックに対してスクリューの軸方向に沿った力が加わった場合に挟持力増加手段によってラックのスクリューを挟み込む力を増加させるため、衝撃が加わった場合のみラックをスクリューに強く挟み込むことができ、通常動作時のラックの移動を妨げることなく衝撃印加時の位置ずれを的確に防止できるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図1は、本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する断面図、図2は、本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する斜視図、図3は、本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する分解斜視図である。すなわち、本実施形態のレンズ駆動機構は主としてデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に適用されるもので、レンズ1を保持したレンズ保持枠2が、ガイド軸3、4によって光軸方向に駆動可能に保持されている。
【0013】
ラック5は、レンズ保持枠2に取り付けられ、ステッピングモータ6を動力源として回転するリードスクリュー6aに噛み合っている。レンズ保持枠2は、回転駆動する動力源であるステッピングモータ6による動力を、リードスクリュー6aに噛み合うラック5によって光軸方向の駆動力に変換することによって、ステッピングモータ6を所定の制御により駆動し、光軸方向に微小な分解能で駆動される。
【0014】
レンズ保持枠2は、レンズ1が位置決め・固定されるレンズ室2a、ガイド軸3と勘合し、位置決めするスリーブ部2b、ガイド軸4と係合し、位置決め(回転止め)するU溝2c、ラック5を取り付けるための支持腕2d、2e、ラックの円錐部5cが押圧される支持腕の穴部2f、ラックの薄肉部5eがコイルバネ7の伸長復元力を受けて変形することによって、ラックの円錐部5dが押圧される支持腕の穴部2gを備えている。
【0015】
ラック5は、リードスクリュー6aと噛み合うラックギア部5a、コイルバネ7によって、ラックギア部5aに対向し所定の圧力でリードスクリュー6aを噛み合わせるクランプ部5b、レンズ保持枠の穴部2fに押圧される円錐部5c、レンズ保持枠の穴部2gに押圧される円錐部5d、コイルバネ7の伸長復元力を受けて変形する薄肉部5e、コイルバネ7のクランプ方向の支点となる引っ掛け部5fを備えている。
【0016】
この構成において、円錐部5c、5dがコイルバネ7の伸長復元力によってレンズ保持枠の穴部2f、2gに押圧されるので、ラック5はレンズ保持枠2に対してガタなく取り付けられ、かつ、リードスクリュー6aが傾いてもレンズ保持枠2に対してラック5が微小に回転可能であり、ラック5とリードスクリュー6aとの噛み合いを良好に保つことができる。
【0017】
ここで、ステッピングモータ6の構造上の特性によって発生するリードスクリュー6aの軸振れに関しても上記の微小回転によって吸収できるが、コイルバネ7の伸長復元力を受けて円錐部5c、5dが穴部2f、2gに押圧される力(すなわち、嵌合部のスラスト力)が強い場合には上記の微小回転ができなくなり、リードスクリュー6aの軸振れ振動がレンズ保持枠2に伝達し、像揺れが生じてしまう。
【0018】
このため、嵌合部のスラスト力PSは、ラック5が保持するレンズ保持枠2からラック5に作用する荷重PW、上記像揺れが生じてしまう場合の嵌合部スラスト力PZとすると、
PW≦PS<PZ
の範囲になければ、レンズ保持枠を駆動でき、かつ上記像揺れが発生しないという性能要求を満たすことができない。
【0019】
また、荷重PWによってラックギア5aがリードスクリュー6aに対して加える軸方向の荷重P1、荷重P1によってリードスクリュー6a有効径に作用する接線力Q1、リードスクリュー6aのリード角β、リードスクリュー6aとラックギア5aとの間における摩擦係数μ1、リードスクリュー6a面の摩擦角ρ1、リードスクリュー6aの有効半径r1、荷重P1によってリードスクリュー6aすなわちステッピングモータ6出力軸に働くトルクT1としたとき、
μ1=tanρ1
Q1=tan(β+ρ1)×P1
T1=Q1×r1=tan(β+ρ1)×P1×r1
が成り立つので、摩擦係数μ1がほぼ一定であるとすればトルクT1は荷重P1によって決まることが分かる。
【0020】
さらに、コイルバネ7によってラックのクランプ部5bがリードスクリュー6aに対して加える直交方向の荷重P2、リードスクリュー6aとクランプ部5bとの間における摩擦係数μ2、リードスクリュー6aの外半径r2、荷重P2によってリードスクリュー6aすなわちステッピングモータ6の出力軸に働くトルクT2としたとき、
T2=μ2×P2×r2
が成り立つので、摩擦係数μ2がほぼ一定であるとすればトルクT2は荷重P2によって決まることが分かる。
【0021】
ここで、トルクT1はリードスクリュー6aを回転させようとするトルクであるが、トルクT2はリードスクリュー6aの回転を制止する方向に働くので、荷重P1および荷重P2によってリードスクリュー6aすなわちステッピングモータ6出力軸に作用するトルクTは、
T=T1−T2
が成り立つ。
【0022】
ここで、荷重P2が大きいとトルクT2が大きくなり、レンズ駆動時にステッピングモータ6出力軸に大きなトルクを発生する必要があり、ステッピングモータ6に大きな電圧を印加する必要があるので、低消費電力化に不向きであることが分かる。
【0023】
ステッピングモータ6は、無通電時には、その出力軸すなわちリードスクリュー6aに対してトルクT0の保持トルクを持ち、ある電圧Vだけ印加したときにはTVの保持トルクを持つものとする。
【0024】
通常、レンズ駆動装置すなわちステッピングモータ6には、ある電圧Vが印加されているが、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像装置に対して外部から衝撃を受けた場合、レンズ保持枠2は加速度を受け、見かけ上、瞬間的に大きな変位量の移動をしようとするので、荷重PWが増大し荷重P1が大きくなることでトルクTが大きくなるので、このときのトルクをTGとすると、
TV<TG
となってリードスクリュー6aが回転してしまい、レンズ保持枠2を所定の位置に保持することができない場合がある。
【0025】
上記のようにレンズ保持枠2が所定の位置からズレてしまうと、ステッピングモータ6によるパルスカウントによってレンズ位置を計算するシステムは破綻してしまう。
【0026】
例えば、リセットセンサによる初期化動作をやり直す必要があり、ユーザー使用時に時間的なロスを強要することになり、撮影タイミングを逃してしまう。ここで、再初期化動作を避けるために位置検出用のセンサ系を設けることによって、フィードバック回路を構成することができるが、部品点数が増え、構成が複雑かつ大きくなり、組み付けが複雑になってコスト高である。
といった問題がある。
【0027】
また、上記の位置ズレのためにレンズ保持枠2が他の鏡筒構成部材に接触して、物理的に破壊されてしまうという問題がある。
【0028】
上記の位置ズレを防止するために、ステッピングモータ6に常に大きな衝撃・荷重・加速度を想定した大きな電圧を印加しておくことが考えられるが、長時間使用(長い連続撮影時間・多い連続撮影時間)化のための低消費電力化の要求に反し、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のスタミナ化が非常に困難であるという問題がある。
【0029】
本実施形態では、上記の衝撃・加速度によって荷重P1が増大した際、同時に荷重P2を大きくすることによって、
T=T1−T2
より、
TG<TV
となる衝撃・加速度の範囲を広げ、少ない印加電圧によって、大きな衝撃荷重を受けても、軸方向の荷重によって発生するトルクによるレンズの位置ズレを防止することを特徴とする。
【0030】
これによって、ステッピングモータ6に印加する電圧を定常的に下げ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のスタミナ化を図ることができる。
【0031】
上記のように本実施形態では、荷重P1が増大した瞬間に荷重P2を大きくすることが、問題を解決する手段であるので、これを実現する構成を従来例と比較して示す。図4(a)が従来のラックを示したものであり、図4(b)に本実施形態のラックを示すものである。
【0032】
前提として、荷重P2はコイルバネ7のクランプ方向の変位によって決まる(コイルバネとしては、ねじり量で決まると考えてよい)。荷重P1が増大した瞬間、薄肉部5eおよびコイルバネ7は、図中A矢印方向にたわむように変形・圧縮されるが、この際、コイルバネ7は引っ掛け部5fに引っかかっている点Bを支点に、腕部Cがコイルバネ7の圧縮に連れ回されて倒れる。
【0033】
従来のラックにおいては、腕部Cは図中矢印A方向に倒れるので、コイルバネ7のクランプ方向の変位が変化せず、荷重P2は一定のままである。
【0034】
ここで、図4(b)に示す本実施形態のようにラックに斜面(テーパ)5gを設けることによって挟持力増加手段を構成し、腕部Cを斜面に沿って図中矢印D方向に変位させることによって、荷重P1が増大したときに荷重P2を増大させることができる。
【0035】
斜面5gを構成することによって、荷重P1が小さいときには荷重P2を小さく、荷重P1が大きいときには荷重P2を大きくすることができ、衝撃荷重・加速度などを受けていないときには像揺れの発生なくレンズをスムーズに駆動することができ、衝撃荷重・加速度などを受けたときには、ラック5およびレンズを所定の位置に的確に保持できるようになる。
【0036】
本実施形態では、荷重P1が増大したときに荷重P2を増加方向のみに変化させるが、図5に示した他の実施形態では、さらに、ある位置で斜面の方向が変化する斜面5iを設けることによって、荷重P1が、ラック薄肉部5eを破壊しない範囲で増大するときには腕部Cを図中矢印E方向に変位させることによって荷重P2を増大し、トルクT2を大きくすることで、ラック5のレンズ位置保持能力を向上する。
【0037】
荷重P1が、ラック薄肉部5eを破壊してしまう範囲まで増大するときには腕部Cを図中矢印D方向に変位させることによって荷重P2を減少させ、トルクT2を小さくすることでTV<TGの状態にしてリードスクリュー6aを回転させ、ラック薄肉部5eおよびラックギア部5aの破壊を防止する、という機能を持たせることができる。
【0038】
なお、本実施形態の図面では斜面は直線によって構成されているが、曲線で構成しても本案で提案する「荷重P2を変動させること」は実現可能である。また、本実施形態では荷重P1が増大した際に荷重P2を変化させる方法として斜面を示したが、上述した式を満足する限りであれば、部品構成や方法は問わない。さらには、ラック5をリードスクリュー6aに挟持する付勢を行う手段としてコイルバネ7を用いているが、コイルバネ7を用いない別の付勢手段によってラック5をリードスクリュー6aに挟持するものであっても、荷重P1の増加によって荷重P2を変化できるものであれば同様である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、撮像装置に大きな衝撃・加速度(撮影時にカメラをぶつけた等)がかかったとき、ラックに対して軸方向に作用する荷重が瞬間的に大きくなり、ステッピングモータの出力軸を回転させようとするトルクが増大するのに対し、クランプ方向の荷重を瞬間的に大きくすることによって、ステッピングモータの出力軸の回転を制止しようとするトルクを増大させ、レンズの位置ズレを防止することが可能となる。
【0040】
また、上記の位置ズレ防止ができたために、リセットセンサによる初期化動作をやり直す必要がなくなり、ユーザー使用時の時間的なロスを強要することがなくなり、撮影タイミングを逃してしまうという問題を解消できる。
【0041】
さらには、部品点数・構成が変わらず、組み付けが容易でコストを維持したまま、上記の位置ズレ防止ができたために、再初期化動作を避けるための位置検出用のセンサ系を設ける必要がなくなる。
【0042】
また、上記の位置ズレ防止ができたために、レンズ、レンズ保持枠や駆動機構などが他の鏡筒構成部材に接触して、物理的に破壊されてしまうという問題がなくなる。
【0043】
さらに、上記の位置ズレ防止ができたために、ステッピングモータに対して常に大きな衝撃・荷重・加速度を想定した大きな電圧を印加する必要がなくなり、相対的に、定常的に小さい電圧を印加すればよくなるため、長時間使用(長い連続撮影時間・多い連続撮影時間)化のための低消費電力化の要求を満たし、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のスタミナ化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する断面図である。
【図2】本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する斜視図である。
【図3】本実施形態に係るレンズ駆動機構の全体構成を説明する分解斜視図である。
【図4】本実施形態の主要部を説明する斜視図である。
【図5】本実施形態の他の例を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1…レンズ、2…レンズ保持枠、3…ガイド軸、4…ガイド軸、5…ラック、6…ステッピングモータ、6a…リードスクリュー、7…コイルバネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens driving mechanism that drives a lens by moving a rack in parallel by rotation of a screw by a motor, and an imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in imaging devices such as digital still cameras and digital video cameras, portability and ease of use have been demanded, and the size of the entire device has been reduced. Miniaturization of lenses is also being promoted. On the other hand, there is a strong demand for higher image quality and higher pixels, and even though the lens, which is a component of the optical system, is large, there is a demand for downsizing as an optical system barrel by downsizing the drive mechanism. In some cases.
[0003]
A lens driving device in an optical system barrel of an imaging device such as a digital still camera and a digital video camera is described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-71155, and Japanese Patent Publication No. 2725491 is an extension of the technology. Proposed.
[0004]
That is, a motor having a lead screw parallel to the optical axis direction is arranged near the lens holding frame that is the driven member, and the rack gear of the rack provided on the lens holding frame that is the driven member meshes with this lead screw. At the same time, a spring member that opposes the rack gear and applies a predetermined pressure to the lead screw is disposed.
[0005]
This allows the rack to be rotatable in the direction orthogonal to the lens holding frame in the optical axis direction and to rotate in the direction perpendicular to the lens holding frame, to function to engage the rack with the lead screw, and to attach the rack to the lens holding frame without play. With one coil spring having a function, the number of parts is reduced, the assembly is facilitated, and the cost is reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a lens driving mechanism constituted by such a conventional technique, when a large shock or acceleration is applied to an imaging device (such as when a camera is hit during photographing), a load acting on a rack in an axial direction is instantaneously applied. As a result, the torque for rotating the output shaft of the stepping motor increases, and the lead screw of the stepping motor rotates, which causes a problem that the lens cannot be held at a predetermined position.
[0007]
Further, when the lens is displaced from a predetermined position, it is necessary to perform the initialization operation by the reset sensor again, so that a time loss is forced when the user uses the camera, and there is a problem that a photographing timing is missed. .
[0008]
Also, by providing a sensor system for position detection to avoid re-initialization operation, a feedback circuit can be configured, but the number of components increases, the configuration becomes complicated and large, and assembly becomes complicated, resulting in cost reduction. There is a problem of being high.
[0009]
Further, there is a problem in that the lens, the lens holding frame, the driving mechanism, and the like come into contact with other lens barrel constituent members due to the above-mentioned positional shift and are physically destroyed. Here, in order to prevent the displacement, it is conceivable to always apply a large voltage assuming a large impact, load, and acceleration to the stepping motor. Contrary to the demand for low power consumption for continuous shooting time), there is a problem that it is very difficult to stamina an imaging device such as a digital still camera and a digital video camera.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve such a problem. That is, the present invention provides a screw that rotates by driving a motor, a rack that is meshed with the screw being sandwiched, a lens holding frame that holds the lens and is connected to the rack, and a lens holding frame to the rack. A lens driving mechanism comprising: a pinching force increasing unit that increases a pinching force of the screw of the rack when a force along an axial direction of the screw is applied. It is also an imaging device having this lens drive mechanism.
[0011]
In the present invention, when a force is applied from the lens holding frame to the rack in the axial direction of the screw, the force for pinching the screw of the rack is increased by the holding force increasing means, so that only when an impact is applied. The rack can be strongly sandwiched between the screws, and the displacement during impact application can be accurately prevented without hindering the movement of the rack during normal operation.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of the lens driving mechanism according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view illustrating the overall configuration of the lens driving mechanism according to the present embodiment, and FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating an overall configuration of the lens driving mechanism. That is, the lens driving mechanism of the present embodiment is mainly applied to an imaging device such as a digital still camera or a digital video camera, and the
[0013]
The
[0014]
The lens holding
[0015]
The
[0016]
In this configuration, since the
[0017]
Here, the axial runout of the
[0018]
Therefore, assuming that the thrust force PS of the fitting portion is the load PW acting on the
PW ≦ PS <PZ
If it is not within the range, the performance requirement that the lens holding frame can be driven and the above-mentioned image shake does not occur cannot be satisfied.
[0019]
The load PW causes the
μ1 = tanρ1
Q1 = tan (β + ρ1) × P1
T1 = Q1 × r1 = tan (β + ρ1) × P1 × r1
Holds, the torque T1 is determined by the load P1 if the friction coefficient μ1 is almost constant.
[0020]
Furthermore, the load P2 in the orthogonal direction applied by the
T2 = μ2 × P2 × r2
Holds, the torque T2 is determined by the load P2 assuming that the friction coefficient μ2 is substantially constant.
[0021]
Here, the torque T1 is a torque for rotating the
T = T1-T2
Holds.
[0022]
Here, when the load P2 is large, the torque T2 becomes large, and it is necessary to generate a large torque on the output shaft of the stepping motor 6 when driving the lens, and it is necessary to apply a large voltage to the stepping motor 6, thereby reducing power consumption. It is not suitable for
[0023]
The stepping motor 6 has a holding torque of the torque T0 with respect to its output shaft, that is, the
[0024]
Normally, a certain voltage V is applied to the lens driving device, that is, the stepping motor 6. However, when an external impact is applied to an imaging device such as a digital still camera or a digital video camera, the
TV <TG
As a result, the
[0025]
If the
[0026]
For example, it is necessary to redo the initialization operation by the reset sensor, which imposes a time loss at the time of user use and misses the photographing timing. Here, a feedback circuit can be configured by providing a sensor system for position detection in order to avoid a re-initialization operation. However, the number of parts increases, the configuration becomes complicated and large, and assembly becomes complicated. High cost.
There is a problem.
[0027]
In addition, there is a problem that the
[0028]
In order to prevent the above positional deviation, it is conceivable to always apply a large voltage to the stepping motor 6 assuming a large impact, load, and acceleration. Contrary to the demand for lower power consumption for), there is a problem that it is very difficult to stamina an imaging device such as a digital still camera and a digital video camera.
[0029]
In the present embodiment, when the load P1 increases due to the above-described impact / acceleration, the load P2 is simultaneously increased.
T = T1-T2
Than,
TG <TV
The present invention is characterized in that the range of impact / acceleration is widened, and even if a large impact load is applied with a small applied voltage, the lens is prevented from being displaced by the torque generated by the axial load.
[0030]
As a result, the voltage applied to the stepping motor 6 can be constantly reduced, and stamina of an imaging device such as a digital still camera and a digital video camera can be achieved.
[0031]
As described above, in the present embodiment, increasing the load P2 at the moment when the load P1 increases is a means for solving the problem, and a configuration for realizing this will be shown in comparison with a conventional example. FIG. 4A shows a conventional rack, and FIG. 4B shows the rack of the present embodiment.
[0032]
As a premise, the load P2 is determined by the displacement of the
[0033]
In the conventional rack, the arm C falls down in the direction of arrow A in the figure, so that the displacement of the
[0034]
Here, as in the present embodiment shown in FIG. 4B, a clamping force increasing means is formed by providing a slope (taper) 5g on the rack, and the arm C is displaced along the slope in the direction of arrow D in the figure. By doing so, when the load P1 increases, the load P2 can be increased.
[0035]
By forming the
[0036]
In the present embodiment, when the load P1 increases, the load P2 is changed only in the increasing direction. However, in another embodiment shown in FIG. 5, a slope 5i in which the direction of the slope changes at a certain position is further provided. When the load P1 increases within a range where the rack
[0037]
When the load P1 increases to a range where the rack
[0038]
In the drawings of the present embodiment, the slope is formed by a straight line, but the "changing the load P2" proposed in the present invention can be realized even if the slope is formed by a curve. Further, in the present embodiment, the slope is shown as a method of changing the load P2 when the load P1 increases. However, as long as the above-described formula is satisfied, the component configuration and method are not limited. Further, the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects. In other words, when a large shock or acceleration is applied to the imaging device (such as when the camera is hit at the time of shooting), the load acting on the rack in the axial direction increases instantaneously, and the output shaft of the stepping motor is rotated. In contrast to the increased torque, the instantaneous increase of the load in the clamping direction increases the torque that tries to control the rotation of the output shaft of the stepping motor, thereby preventing the lens from shifting. Become.
[0040]
In addition, since the above-described positional deviation can be prevented, it is not necessary to perform the initialization operation by the reset sensor again, so that there is no need to impose a time loss at the time of using the user, and it is possible to solve the problem that the photographing timing is missed. .
[0041]
Furthermore, since the number of parts and the configuration do not change, the above-mentioned positional deviation can be prevented while the assembling is easy and the cost is maintained, there is no need to provide a sensor system for position detection to avoid the re-initialization operation. .
[0042]
In addition, since the above-described positional deviation can be prevented, there is no problem that the lens, the lens holding frame, the driving mechanism, and the like come into contact with other lens barrel constituent members and are physically destroyed.
[0043]
Further, since the above-described displacement can be prevented, it is not necessary to constantly apply a large voltage to the stepping motor assuming a large impact, load, and acceleration, and a relatively small voltage may be applied relatively constantly. Therefore, it is possible to satisfy the demand for low power consumption for long use (long continuous shooting time / long continuous shooting time) and realize stamina of imaging devices such as digital still cameras and digital video cameras. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of a lens driving mechanism according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view illustrating an overall configuration of a lens driving mechanism according to the embodiment.
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating an overall configuration of a lens driving mechanism according to the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a main part of the embodiment.
FIG. 5 is a perspective view illustrating another example of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens, 2 ... Lens holding frame, 3 ... Guide shaft, 4 ... Guide shaft, 5 ... Rack, 6 ... Stepping motor, 6a ... Lead screw, 7 ... Coil spring
Claims (4)
前記スクリューを挟み込む状態で噛み合わされているラックと、
レンズを保持するとともに前記ラックに接続されるレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠から前記ラックに対して前記スクリューの軸方向に沿った力が加わった場合に前記ラックの前記スクリューを挟み込む力を増加させる挟持力増加手段と
を備えることを特徴とするレンズ駆動機構。A screw rotating by driving a motor,
A rack that is meshed with the screw sandwiched therebetween,
A lens holding frame that holds a lens and is connected to the rack;
A lens driving mechanism comprising: a clamping force increasing unit configured to increase a force for clamping the screw of the rack when a force along the axial direction of the screw is applied to the rack from the lens holding frame. .
前記挟持力増加手段は、前記レンズ保持枠から前記ラックに対して前記スクリューの軸方向に沿った力が加わった場合、前記バネの付勢力を強める
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動機構。A spring is provided for urging the rack to pinch the screw,
2. The lens driving device according to claim 1, wherein the holding force increasing unit increases the urging force of the spring when a force along the axial direction of the screw is applied to the rack from the lens holding frame. 3. mechanism.
前記挟持力増加手段は、前記レンズ保持枠から前記ラックに対して前記スクリューの軸方向に沿った力が加わった場合、前記コイルバネの一端と当接する部分に設けられたテーパ部に沿って前記バネの一端を移動させることにより前記コイルバネの付勢力を強める構成から成る
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動機構。A coil spring is provided to bias the rack against the screw.
The gripping force increasing means is configured such that, when a force along the axial direction of the screw is applied to the rack from the lens holding frame, the spring is moved along a tapered portion provided at a portion that abuts one end of the coil spring. 2. The lens driving mechanism according to claim 1, wherein the urging force of the coil spring is increased by moving one end of the lens driving mechanism.
前記スクリューを挟み込む状態で噛み合わされているラックと、
レンズを保持するとともに前記ラックに接続されるレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠から前記ラックに対して前記スクリューの軸方向に沿った力が加わった場合に前記ラックの前記スクリューを挟み込む力を増加させる挟持力増加手段とを備えるレンズ駆動機構を有する
ことを特徴とする撮像装置。A screw rotating by driving a motor,
A rack that is meshed with the screw sandwiched therebetween,
A lens holding frame that holds a lens and is connected to the rack;
A lens driving mechanism comprising: a pinching force increasing unit configured to increase a pinching force of the screw of the rack when a force along the axial direction of the screw is applied to the rack from the lens holding frame. Imaging device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002229366A JP2004070013A (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Lens drive mechanism and imaging unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002229366A JP2004070013A (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Lens drive mechanism and imaging unit |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=32015772
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004070013A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206304A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Canon Inc | Optical equipment |
JP2009042306A (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Tamron Co Ltd | Rack mechanism member for lens driving device, and lens driving device using rack mechanism member thereof |
CN102313962A (en) * | 2011-09-06 | 2012-01-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Lead screw nut focusing mechanism with gap elimination |
-
2002
- 2002-08-07 JP JP2002229366A patent/JP2004070013A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007206304A (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Canon Inc | Optical equipment |
JP2009042306A (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Tamron Co Ltd | Rack mechanism member for lens driving device, and lens driving device using rack mechanism member thereof |
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