JP2005024968A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送りネジ(リードスクリュー)を用いてレンズを移動する光学機器のレンズ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レンズ駆動装置としては、レンズの光軸と平行に配置された送りネジと、この送りネジを回転駆動するモータと、送りネジのネジ部と螺合するネジ穴を有するナット部材と、ナット部材と連結されレンズを保持するレンズ保持枠と、このレンズ保持枠を光軸方向に移動自在に保持するガイド軸を設け、モータにより送りネジを回転駆動することにより、ナット部材が光軸方向に移動してレンズ保持枠を光軸方向に進退移動させる技術が知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
しかし、前記特許文献1に記載のレンズ駆動装置では、ナット部材と送りネジとが連結されており、ナット部材と送りネジとが相対移動することはなく、常に一体となって移動する。このため、レンズ保持枠に衝撃等が加わった時に、ナット部材のネジ山と送りネジのネジ山に負荷がかかり、ネジ山が破損して作動不良を起こしたり、食い付いて作動しなくなるという問題があった。このような問題を解決するために、ナット部材とレンズ保持枠とを連結せずに別体とし、レンズ保持枠がナット部材と当接するように、レンズ保持枠を光軸方向に付勢する付勢部材を設け、送りネジの回転によりナット部材が移動してレンズ保持枠を光軸方向に移動させ、レンズ保持枠に衝撃等が加わった際に、レンズ保持枠がナット部材に対して相対的に移動して、ナット部材と送りネジのネジ山に負荷がかかることを防止する技術が知られている(例えば、特許文献2)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−275494号公報
【特許文献2】
特開2002−296480号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の特許文献2記載のレンズ駆動装置では、ナット部材が送りネジの回転により従動回転することを防止する回転止めが必要であり、回転止めとしてガイド軸を設けている。このため、レンズ保持枠を移動させる時には、ナット部材とこのガイド軸とが相対移動するので、ナット部材にバリがあったり、ガイド軸の表面に傷がある場合に、作動不良を起こすという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、衝撃等に強く、作動不良の発生を防止したレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持し、光軸方向に進退移動自在のレンズ保持枠と、光軸と平行に配され回転駆動される送りネジと、送りネジに螺合するネジ穴が設けられ、送りネジの回転により光軸方向に進退移動するナット部材と、レンズ保持枠に設けられ、ナット部材と係合して送りネジの回転によりナット部材が従動回転することを防止する第1の回転止めと、送りネジを回転自在に保持する保持枠に設けられ、ナット部材と係合して送りネジの回転によりナット部材が従動回転することを防止する第2の回転止めと、レンズ保持枠が前記ナット部材と当接するように付勢する付勢部材とを備え、レンズ保持枠が、付勢部材の付勢に抗してナット部材と相対移動自在にされていることを特徴とするものである。
【0008】
また、第2の回転止めは、第1の回転止めよりも僅かに大きなクリアランスを有しており、第1の回転止めは、光軸方向に沿って形成され、ナット部材とレンズ保持枠との相対移動範囲よりも短い溝であり、溝の端部には外側に向かって溝の幅が広くなるように傾斜部を設けたことを特徴とするものである。
【0009】
また、第1の回転止めは、ナット部材とレンズ保持枠との相対移動範囲の全てを許容する長さにしても良い。
【0010】
上記問題点を解決するために、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持し、光軸方向に進退移動自在のレンズ保持枠と、光軸と平行に配され回転駆動される送りネジと、送りネジに螺合するネジ穴が設けられ、送りネジの回転により光軸方向に進退移動するナット部材と、レンズ保持枠に設けられ、送りネジの回転によりナット部材が従動回転することを防止する回転止めと、レンズ保持枠がナット部材と当接するように付勢する付勢部材とを備え、レンズ保持枠が、付勢部材の付勢に抗してナット部材と相対移動自在にされていることを特徴とするものである。
【0011】
前述の回転止めは、ナット部材とレンズ保持枠との相対移動範囲の全てを許容する長さを有することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施形態であるレンズ駆動装置10の斜視図であり、図2は、レンズ駆動装置10の分解斜視図である。レンズ駆動装置10は、アパーチャ11が形成されカメラ等の光学機器本体に固定されるベース部材12と、レンズ13を保持するレンズ枠14と、レンズ枠14の光軸方向の移動をガイドするガイド軸15,16と、送りネジ17と、この送りネジ17と螺合するナット部材18と、ベース部材12に一体に形成され、ガイド軸15及び送りネジ17を保持する保持部19と、ガイド軸15に挿通され、レンズ枠14を光軸方向前方側に付勢してナット部材18と当接させる付勢バネ20とで構成されている。
【0013】
ベース部材12には、アパーチャ11の上方に嵌合穴21が形成されており、ガイド軸16が嵌め込まれて固定される。また、アパーチャ11の下方には、送りネジ17の一端が嵌め込まれる嵌合穴22が形成されており、他端は、保持部19に設けられた嵌合穴23に嵌め込まれ、送りネジ17が回転自在に保持される。この送りネジ17には、ナット部材18が螺合する。また、嵌合穴22の右方には、嵌合穴24が形成されており、ガイド軸15が嵌め込まれて固定され、付勢バネ20が挿通される。
【0014】
ベース部材12の左下方には、モータ25が設けられている。このモータ25の駆動が、ベース部材12の裏面に配列されたギヤ列(図示せず)に伝達され、このギア列の回転伝達により送りネジ17が回転する。また、アパーチャ11の左方には、フォトインタラプタ(PI)26が設けられている。このPI26は、レンズ13のホームポジション(光軸方向の最後端位置)を検出するために設けられている。
【0015】
図3に示すように、レンズ枠14は、その中央部にレンズ13を保持している。レンズ枠14の上方には、ガイド軸16と係合するガイド溝30が先端に形成されたガイド突起31が一体に形成されている。このガイド溝30と前述のガイド軸16が係合し、レンズ枠14の光軸方向の移動がガイドされる。また、レンズ枠14の下方には、ガイド軸15が挿通されるガイド筒32が一体に形成されており、ガイド軸16及び保持部19と共にレンズ枠14の光軸方向の移動をガイドする。また、このガイド筒32の左方には、ナット部材18と係合し、ナット部材18が送りネジ17の回転に対して従動回転する(共回りする)ことを防止する第1回転止め溝33が一体に形成されている。この第1回転止め溝33は、ナット部材18とレンズ枠14との相対移動範囲よりも短くされている。ナット部材18は、正面形状が略十字型の形状にされており、上方に突出した突起部18aがこの第1回転止め溝と係合する。この第1回転止め溝33の前端部は、光軸方向前方側に溝の幅が広くなるように左右に傾斜部33aが設けられている。
【0016】
この傾斜部33aは、レンズ枠14が衝撃等により光軸方向後方側に移動し、第1回転止め溝33と突起部18aとの係合が一旦外れた場合でも、付勢バネ20の付勢によりレンズ枠14が光軸方向前方に戻されて、傾斜部33aによりガイドされ、突起部18aと確実に再度係合するという効果がある。また、この第1回転止め溝33の下方には、付勢バネ20の付勢によりナット部材18と当接する被押圧部37が一体に形成されている。
【0017】
また、レンズ枠14の左側端部には、遮光蓋34が一体に形成されており、この裏面には、光軸後方側に突出した遮蔽突起35が形成されている。レンズ枠14が光軸方向最後端のホームポジションに移動した時に、この遮蔽突起35が前述のPI26の投光部と受光部との間に挿入される。これにより、PI26がレンズ13がホームポジションにあることを検出する。また、遮蔽蓋34は、レンズ枠14がホームポジションに移動した時に、PI26を前面側から覆って遮光することにより、PI26の受光部に外光が入射してノイズが発生することを防止する。
【0018】
また、保持部19には、ナット部材18の下方に突出した突起部18bと係合し、ナット部材18が送りネジ17の回転に対して従動回転する(共回りする)ことを防止する第2回転止め溝36が一体に形成されている。この第2回転止め溝36は、突起部18bの形状よりも大きく、突起部18aと係合する第1回転止め溝33よりもクリアランスが確保されガタ付きがある。このガタ付きによりナット部材18の横方向の微少な動きが許容される一方で、このクリアランスは、前記第1回転止め溝33の前端部に設けられた傾斜部33aの前端部における幅(最も広い幅)でのクリアランスよりも小さく設定されているので、第1回転止め溝33とナット部材18の突起部18aとの係合が外れた後、再係合する際に傾斜33aにガイドされて係合し易いという効果がある。
【0019】
次に、上記構成のレンズ駆動装置10の作用について図4を用いて説明を行う。レンズ枠14は、付勢バネ20の付勢により常に光軸方向前方側に付勢され、被押圧部37にてナット部材18と当接している。このため、ナット部材18が、保持部19内の最前端にある時には、レンズ枠14は光軸方向の最前端位置(図4(A)に示す位置)にある。モータ25の駆動がベース部材12の裏面に設けられたギヤ列に伝達され、このギヤ列により送りネジ17が回転する。この時、ナット部材18は、第1回転止め溝33と、第2回転止め溝36とにより回転が防止されているので、送りネジ17の回転により、光軸方向に進退移動する。ナット部材18が、光軸方向後方に移動する場合には、ナット部材18が被押圧部37を押圧する。
【0020】
レンズ枠14は、ガイド軸15,16に光軸方向の移動がガイドされているので、ナット部材18の押圧により付勢バネ20の付勢に抗して光軸方向後方に移動し、ナット部材18が最後端位置まで移動した時に、レンズ枠14は、図4(B)に示す最後端位置に移動する。
【0021】
逆に、ナット部材18が、光軸方向前方に移動した時には、レンズ枠14は、付勢バネ20の付勢により被押圧部37がナット部材18と当接しながら、ナット部材18と共に光軸方向前方側に移動する。このように、レンズ枠14は、図4(A)に示す最前端部と図4(B)に示す最後端位置との間で、光軸方向に沿って進退移動を行う。
【0022】
また、ナット部材18は移動せずに、外部からの衝撃によりレンズ枠14が光軸方向後方に移動した時には、付勢バネ20の付勢により被押圧部37がナット部材18と当接する位置に復帰する。このような外部からの衝撃により、第1回転止め溝33とナット部材18の突起部18aとの係合が外れる位置(図4(C)に示す位置)までレンズ枠14が移動した場合には、付勢バネ20の付勢によりレンズ枠14が光軸方向前方に移動し、傾斜部33aによりガイドされてナット部材18の突起部18aと第1回転止め溝33とが確実に係合し、元の位置(図4(A)に示す位置)に復帰する。このように、ナット部材18と、レンズ枠14が相対移動することができるようにしたので、衝撃を受けた時に、送りネジ17のネジ山に衝撃が加わって、ネジ山が損傷することが防止されている。
【0023】
さらに、ナット部材18の回転止めとして、レンズ枠14に第1回転止め溝33を設け、保持部19に第2回転止め溝36を設けたので、回転止め用のガイド軸を設ける必要がない。このため、ナット部材18のバリやガイド軸の表面に付いた傷等により、ナット部材18の動きに支障を与えることがないので作動不良が防止される。さらに、第1回転止め溝33の長さは、ナット部材18と第1回転止め溝33との相対移動範囲よりも短くされており、レンズ駆動装置10の小型化が可能になる。
【0024】
次に、本発明の第2の実施形態であるレンズ駆動装置40ついて説明を行う。図5に示すように、レンズ駆動装置40は、レンズ駆動装置10のレンズ枠14に形成された第1回転止め溝33を長くしたものであり、レンズ枠41に、ナット部材18とレンズ枠14との相対移動距離を全て許容する長さの第1回転止め溝42を一体に形成する。この場合には、第1の実施形態のレンズ駆動装置10のようにナット部材18と第1回転止め溝42の係合が外れることがないので、第1回転止め溝42の前端部に傾斜部を設けない。また、第2回転止め溝36は設けても良いし、設けなくても良い。また、レンズ駆動装置10を構成するものと同じものには、図中に同一の符号を付してあり、詳しい説明を省略する。
【0025】
次に、第2の実施形態であるレンズ駆動装置40の作用について図5を用いて説明を行う。ナット部材18が、保持部19内の最前端部にある時には、レンズ枠41は図5(A)に示すように最前端部にある。この状態から、モータ25の駆動がベース部材12の裏面に設けられたギヤ列に伝達され、このギヤ列により送りネジ17が回転する。この時、ナット部材18は、第1回転止め溝42により回転が防止されているので、送りネジ17の回転により、光軸方向に移動する。ナット部材18が、光軸後方に移動する場合には、ナット部材18がレンズ枠14の被押圧部43を付勢バネ20の付勢に抗して押圧する。
【0026】
レンズ枠14は、ガイド軸15,16に光軸方向の移動がガイドされているので、ナット部材18の押圧により光軸方向後方に移動し、ナット部材18が保持部19内の最後端位置まで移動した時に、レンズ枠14は、図5(B)に示す最後端位置に移動する。
【0027】
逆に、ナット部材18が、光軸方向前方に移動した時には、レンズ枠14は、付勢バネ20の付勢により被押圧部43がナット部材18と当接しながら、ナット部材18と共に光軸方向前方に移動する。このように、レンズ枠14は、図5(A)に示す最前端部と図5(B)に示す最後端位置との間で、光軸方向に沿って進退移動を行う。
【0028】
また、ナット部材18は移動せずに、外部からの衝撃によりレンズ枠41が光軸方向後方に移動した時には、付勢バネ20の付勢により被押圧部43がナット部材18と当接する位置に復帰する。このような外部からの衝撃によりレンズ枠41が移動した場合、第1回転止め溝42は、ナット部材18と最も離れた位置(図5(C)に示す位置)に移動した時でも突起部18aとの係合が外れない長さを有しているため、係合が外れることはないのでレンズ枠41は元の位置(図5(A)に示す位置)まで確実に復帰することができる。このように、ナット部材18と、レンズ枠14が相対移動することができるようにしたので、衝撃を受けた時に、送りネジ17のネジ山に衝撃が加わって、ネジ山が損傷することが防止されている。
【0029】
また、第1の実施形態のレンズ駆動装置10の場合と同様に、ナット部材18の回転止めとして、レンズ枠14に第1回転止め溝を設け、保持部19に第2回転止め溝を設けたので、回転止め用のガイド軸を設ける必要がない。このため、ナット部材18のバリやガイド軸の表面に付いた傷等により、ナット部材18の動きに支障を与えることがないので作動不良が防止される。
【0030】
なお、第1の実施形態のレンズ駆動装置10、及び第2の実施形態のレンズ駆動装置40において、付勢バネ20をレンズ枠14,41の光軸方向後方に配置したが、これに限るものではなく、例えば、付勢バネ20をレンズ枠14,41よりも光軸方向前方に配置して、レンズ枠14,41を光軸方向後方に付勢しても良い。この場合は、ナット部材18をレンズ枠14,41よりも光軸方向後方に配置すれば良い。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置は、ナット部材とレンズ保持枠とが相対移動可能であり、外部からの衝撃等によりレンズ保持枠が移動した時にナット部材と送りネジのネジ山に衝撃が加わってネジ山が損傷することはない。また、ナット部材の回転止め用にガイド軸を使用しないため、ナット部材のバリやガイド軸の表面の傷による作動不良が発生することはない。さらに、第1の実施形態のレンズ駆動装置において、第1回転止め溝の長さは、ナット部材と第1回転止め溝との相対移動範囲よりも短くされており、レンズ駆動装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】レンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図2】レンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。
【図3】レンズ枠の構成を示す正面図である。
【図4】レンズ駆動装置の作用を示す断面図である。
【図5】変形例のレンズ駆動装置の作用を示す断面図である。
【符号の説明】
10,40 レンズ駆動装置
13 レンズ
14,41 レンズ枠
15,16 ガイド軸
17 送りネジ
18 ナット部材
18a,18b 突起部
19 保持部
20 付勢バネ
33,42 第1回転止め溝
33a 傾斜部
36 第2回転止め溝
37,43 被押圧部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens driving device for an optical apparatus that moves a lens using a feed screw (lead screw).
[0002]
[Prior art]
As the lens driving device, a feed screw arranged in parallel with the optical axis of the lens, a motor for rotationally driving the feed screw, a nut member having a screw hole screwed with a screw portion of the feed screw, a nut member, A lens holding frame that holds the lens and a guide shaft that holds the lens holding frame so as to be movable in the optical axis direction is provided, and the nut member moves in the optical axis direction by rotating the feed screw by a motor. A technique for moving the lens holding frame back and forth in the optical axis direction is known (for example, Patent Document 1).
[0003]
However, in the lens driving device described in
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-275494 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-296480
[Problems to be solved by the invention]
However, the lens driving device described in
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lens driving device that is resistant to impacts and the like and prevents the occurrence of malfunction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a lens driving device of the present invention includes a lens holding frame that holds a lens and can move forward and backward in the optical axis direction, a feed screw that is arranged in parallel with the optical axis, and is driven to rotate. A screw hole that is screwed into the feed screw is provided, a nut member that moves forward and backward in the optical axis direction by rotation of the feed screw, and a lens holding frame that is engaged with the nut member and is rotated by the feed screw to rotate the nut member. The first rotation stopper that prevents the driven rotation and the holding frame that rotatably holds the feed screw are provided, and the nut member is engaged with the nut member to prevent the nut member from being rotated by the rotation of the feed screw. A second rotation stopper; and a biasing member that biases the lens holding frame so as to abut against the nut member. The lens holding frame is movable relative to the nut member against the biasing of the biasing member. It is characterized by being It is intended.
[0008]
The second rotation stopper has a slightly larger clearance than the first rotation stopper, and the first rotation stopper is formed along the optical axis direction, and is formed between the nut member and the lens holding frame. The groove is shorter than the relative movement range, and an inclined portion is provided at the end of the groove so that the width of the groove becomes wider toward the outside.
[0009]
Further, the first rotation stopper may have a length that allows the entire relative movement range of the nut member and the lens holding frame.
[0010]
In order to solve the above problems, a lens driving device of the present invention includes a lens holding frame that holds a lens and can move forward and backward in the optical axis direction, a feed screw that is arranged in parallel with the optical axis, and is driven to rotate. A screw hole that is screwed into the feed screw is provided, a nut member that moves forward and backward in the optical axis direction by rotation of the feed screw, and a lens holding frame that prevents the nut member from being driven to rotate by rotation of the feed screw. A rotation stopper and a biasing member that biases the lens holding frame so as to contact the nut member are provided, and the lens holding frame is movable relative to the nut member against the biasing of the biasing member. It is characterized by this.
[0011]
The aforementioned rotation stopper preferably has a length that allows the entire relative movement range of the nut member and the lens holding frame.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of a
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
As shown in FIG. 3, the
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
In addition, the holding
[0019]
Next, the operation of the
[0020]
Since the movement of the
[0021]
On the contrary, when the
[0022]
Further, when the
[0023]
Further, as the rotation stop of the
[0024]
Next, the
[0025]
Next, the operation of the
[0026]
Since the movement of the
[0027]
On the contrary, when the
[0028]
Further, when the
[0029]
Further, as in the case of the
[0030]
In the
[0031]
【The invention's effect】
As described above, in the lens driving device of the present invention, the nut member and the lens holding frame can be moved relative to each other, and when the lens holding frame is moved due to an external impact or the like, the nut member and the feed screw are threaded. The impact is not applied and the thread is not damaged. Further, since the guide shaft is not used to stop the rotation of the nut member, there is no malfunction caused by the burr of the nut member or the scratch on the surface of the guide shaft. Furthermore, in the lens driving device of the first embodiment, the length of the first rotation stop groove is shorter than the relative movement range of the nut member and the first rotation stop groove, and the lens drive device can be downsized. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a lens driving device.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens driving device.
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a lens frame.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operation of the lens driving device.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an operation of a lens driving device according to a modified example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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