JP2005077914A - Lens unit - Google Patents

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Kazuo Takada
和夫 高田
Takayuki Matsui
隆之 松井
Shinya Yamauchi
慎也 山内
Hirotsugu Yamada
洋次 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens unit which can be made thin and small-sized and has its constitution simplified, and is suitably applied to a very small camera. <P>SOLUTION: An imaging element 1 is mounted on a lens part 12 of a base body 10. Guide parts 31, ... at the outer periphery of a lens frame body 30 are fitted onto guide pins 5, ... erected on the base body 10, to make the lens 2 mounted on the lens frame body 30 face the image element 1. A stepping motor 7 is arranged at a drive part 11 of the base body 10, and the tip of an output shaft 29 is formed into a lead screw 3. A cam member 6 is so arranged that the tilt surface of a wedge-like body 60 moves overlapping the top surface of the lens frame body 30 and a screw streak is formed at an edge of an association piece 61 projecting from the body 60 at right angles for engaging with the lead screw 3. The cam member 6 moves linearly in a direction perpendicular to the optical axis L, as the output shaft rotates and reverses, and the lens frame body 30 is pressed to move along the optical axis L. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズ系をモータ駆動により機械的に可動するレンズユニットに関するもので、より具体的には、カメラ付き携帯電話機等への搭載を鑑みた、小型化及び駆動部動作構成の改良に関する。   The present invention relates to a lens unit that mechanically moves a lens system by driving a motor. More specifically, the present invention relates to downsizing and improvement of an operation configuration of a drive unit in consideration of mounting on a camera-equipped mobile phone or the like.

レンズ系をモータ駆動により機械的に可動するレンズユニットは各種の構成のものが提案されている。そして、駆動部にカム部材を用いる構成としては、例えば特許文献1,2に見られるようなものが知られている。   Various lens units have been proposed that mechanically move the lens system by motor drive. And as a structure which uses a cam member for a drive part, what is seen by patent document 1, 2, for example is known.

特許文献1に開示された発明は、円板形状のカム部材を用いた構成であり、カム部材を回転軸に取り付けるとともに、外周のカム面はレンズ枠体の光軸方向の面に連係させ、そのカム部材を回転駆動することにより外周のカム面に従う軌跡でレンズ枠体を光軸方向に動かすようになっている。   The invention disclosed in Patent Document 1 is a configuration using a disc-shaped cam member, and the cam member is attached to the rotation shaft, and the outer cam surface is linked to the surface of the lens frame in the optical axis direction. By rotating the cam member, the lens frame body is moved in the optical axis direction along a locus following the outer cam surface.

また特許文献2に開示された発明は、傾斜面を有するカム部材を用いた構成であって、カム面はリング部材の光軸方向の面に対して設けたカム部材としており、そのリング部材とレンズ枠体とを光軸方向に重ねて配列して、リング部材を回転駆動することによりそのカム面に従う軌跡でレンズ枠体を光軸方向に動かすようになっている。
特開平9−43484号公報 特開2000−47087号公報
The invention disclosed in Patent Document 2 is a configuration using a cam member having an inclined surface, and the cam surface is a cam member provided with respect to a surface in the optical axis direction of the ring member. The lens frame is arranged so as to overlap with the optical axis direction, and the ring member is rotationally driven to move the lens frame in the optical axis direction along a locus following the cam surface.
JP-A-9-43484 JP 2000-47087 A

しかしながら、そうした従来のレンズユニットでは以下に示すような問題がある。すなわち、特許文献1に開示された発明では、カム部材がレンズ枠体に連係して光軸方向に張り出す配置となり、光軸方向の寸法が大きくなってしまうため、小型化が難しい。また、特許文献2に開示された発明では、カム面を有するリング部材とレンズ枠体とを光軸方向に重ねて配列するので、これも光軸方向の寸法が大きくなってしまい、小型化を図ることが難しい。   However, such a conventional lens unit has the following problems. That is, in the invention disclosed in Patent Document 1, the cam member is arranged so as to project in the optical axis direction in association with the lens frame, and the size in the optical axis direction becomes large. Further, in the invention disclosed in Patent Document 2, since the ring member having the cam surface and the lens frame are arranged so as to overlap in the optical axis direction, this also increases the dimension in the optical axis direction, thereby reducing the size. It is difficult to plan.

一方、近年は超小型カメラを組み込んだ携帯電話機が普及しており、この超小型カメラは寸法形状の制限がきびしく、これに搭載されるレンズユニットは小型が必要で、特に光軸方向の薄厚化への要求が高い。   On the other hand, in recent years, mobile phones incorporating ultra-compact cameras have become widespread, and these ultra-compact cameras are severely limited in size and shape, and the lens unit mounted on them needs to be compact, especially in the direction of the optical axis. The demand for is high.

本発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、レンズユニットの光軸方向の薄厚化および駆動部構成の簡素化を実現し、超小型カメラへの適用が可能なレンズユニットを提供することにある。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lens unit that can be applied to an ultra-compact camera by realizing a reduction in thickness of the lens unit in the optical axis direction and simplification of a drive unit configuration. There is.

上記した目的を達成するために、本発明に係るレンズユニットは、レンズをベース体側の撮像素子に対面させて光軸方向に移動可能に支持するとともに、直線駆動を行う駆動手段により動かすレンズユニットであって、前記光軸方向に延びるガイドピンを少なくとも1本配置し、前記レンズを装着したレンズ枠体に、前記ガイドピンを連係させて移動可能に支持し、前記レンズ枠体に対して、くさび状のカム部材の傾斜面を接触可能に配置し、前記カム部材を前記光軸と直交方向に動かす駆動手段を設け、前記駆動手段により前記カム部材を直線移動させることにより前記レンズ枠体を押し動かすように構成した。   In order to achieve the above-described object, the lens unit according to the present invention is a lens unit that supports the lens so as to face the imaging element on the base body side and is movable in the optical axis direction, and is moved by a driving unit that performs linear driving. And at least one guide pin extending in the optical axis direction is disposed, and the guide pin is linked to a lens frame on which the lens is mounted so as to be movable, and the wedge is supported on the lens frame. An inclined surface of the cam member is disposed so as to be contactable, and driving means for moving the cam member in a direction orthogonal to the optical axis is provided. The cam member is linearly moved by the driving means to push the lens frame. It was configured to move.

そして、好ましくは、前記レンズ枠体を前記カム部材の側へ押さえるバネ等の付勢手段を設けることである。また、前記駆動手段は駆動源をモータとして出力軸の先端部分にリードスクリューを形成するとともに、前記カム部材には前記リードスクリューと噛み合うリードナットあるいはリードナットとなるねじ条を付設して、前記出力軸の回転に伴って前記カム部材を直線移動させる構成とすることができる。さらに前記モータはステッピングモータにすると良く、好ましくはその形状を、ロータの両側にステータコイルを有する扁平形状のステッピングモータにすることである。さらにまた、前記カム部材の先端部分を初期状態において前記レンズ枠体の外縁部分と重畳させる設定とすることができる。この場合に、前記カム部材の先端部分に平坦部を形成し、当該平坦部を前記重畳部位とするようにするとなお良い。   Preferably, biasing means such as a spring for pressing the lens frame toward the cam member is provided. The drive means uses a drive source as a motor to form a lead screw at the tip of the output shaft, and the cam member is provided with a lead nut that engages with the lead screw or a screw thread that becomes a lead nut, and the output The cam member can be moved linearly as the shaft rotates. Further, the motor may be a stepping motor, preferably a flat stepping motor having a stator coil on both sides of the rotor. Furthermore, the tip end portion of the cam member can be set to overlap with the outer edge portion of the lens frame in the initial state. In this case, it is more preferable that a flat portion is formed at the tip portion of the cam member, and the flat portion is used as the overlapping portion.

また、上記した各構成のレンズユニットを収納する箱状のケース本体を更に備え、前記カム部材を、前記レンズ枠体と前記ケース本体との間に形成された隙間に挿入するように配置することもできる。なお、好ましくは、カム部材とケース本体との間には、若干の空間(空隙)が形成されるようにすることである。つまり、係る空間が無くカム部材とケース本体が面接触すると、接触面での摩擦力が大きくなり、スムーズな移動ができなくなるおそれがある(この場合には、少なくとも接触面の一方を低摩擦係数の部材で構成すればよい)が、若干の空間を設けることにより、カム部材が移動する際に、カム部材が前記空間分だけ回転しカム部材の側端縁とケース本体が線接触する。   Further, a box-shaped case main body for storing the lens units having the respective configurations described above is further provided, and the cam member is disposed so as to be inserted into a gap formed between the lens frame body and the case main body. You can also. Preferably, a slight space (gap) is formed between the cam member and the case main body. In other words, if there is no such space and the cam member and the case body are in surface contact, the frictional force on the contact surface will increase, and smooth movement may not be possible (in this case, at least one of the contact surfaces has a low friction coefficient). However, by providing a slight space, when the cam member moves, the cam member rotates by the amount of the space and the side edge of the cam member and the case main body come into line contact.

また、ガイドピンを2本以下とすると良く、好ましくは、ガイドピンを1本とし、かつレンズ枠体の回転防止機構(例えば、レンズ枠体の一部とベース体の一部分を係合させる等)を設けることである。さらにまた、ガイドピンの内の1本を、カム部材の傾斜面とレンズ枠体との接触部分近傍に配置するとなお良い。   Further, it is preferable that the number of guide pins is two or less. Preferably, the number of guide pins is one, and a rotation prevention mechanism for the lens frame (for example, a part of the lens frame and a part of the base are engaged). It is to provide. Furthermore, it is more preferable that one of the guide pins is disposed in the vicinity of the contact portion between the inclined surface of the cam member and the lens frame.

係る構成にすることにより本発明では、駆動手段はカム部材を光軸と直交する方向に動かす構成なので、光軸方向に大きく張り出す部材がなく、光軸方向の寸法を低く抑えることができる。また、くさび形状のカム部材を単に直線動作させ、これによりレンズ枠体を押し動かす構成なので、取り合い関係がシンプルであり、このため各構成要素は形状等が単純になる。   By adopting such a configuration, in the present invention, since the driving means is configured to move the cam member in a direction orthogonal to the optical axis, there is no member projecting greatly in the optical axis direction, and the dimension in the optical axis direction can be kept low. In addition, since the wedge-shaped cam member is simply moved linearly and the lens frame is pushed and moved, the relationship between the components is simple, and the shape of each component is simple.

また、駆動源にステッピングモータを用いるようにすると、1ステップあたりのレンズの移動量(分解能)を、1ステップあたりのモータの回転角度、カム部材の傾斜角度およびリードスクリューのねじピッチから容易に決定できる。このため、所望する分解能に設計することが容易であり、設計自由度が高く、各種の設計条件に対応することに有利性がある。そして、ステップ数を制御することによりレンズの位置制御が行える。   If a stepping motor is used as the drive source, the lens movement amount (resolution) per step is easily determined from the motor rotation angle, cam member tilt angle and lead screw thread pitch per step. it can. For this reason, it is easy to design to a desired resolution, the degree of design freedom is high, and there is an advantage in meeting various design conditions. The position of the lens can be controlled by controlling the number of steps.

さらに、ステッピングモータの形状をロータの両側にステータコイルを有する扁平形状とすると、ある一方向のサイズを小さくすることができ、その小サイズ化された方向を光軸と同一方向となるようにモータを配置することによって、レンズユニットが薄厚化される。   Furthermore, if the shape of the stepping motor is a flat shape having stator coils on both sides of the rotor, the size of one direction can be reduced, and the motor can be configured so that the reduced size is the same direction as the optical axis. By arranging the lens unit, the lens unit is thinned.

また、カム部材の先端部分をレンズ枠体の外縁部分と重畳させるようにすると、初期状態において重畳させることができ、両者の連係関係が外れることがなくなり駆動動作が不能になることを防止できる。   Further, if the tip end portion of the cam member is overlapped with the outer edge portion of the lens frame body, it can be overlapped in the initial state, and it is possible to prevent the driving operation from being disabled without losing the linkage relationship therebetween.

さらに、ケース本体とレンズ枠体の隙間にカム部材を挿入配置するようにした場合には、レンズ枠体からの反力をケース本体で受けることができるとともに、カム部材の過度の回転を防止することができる。   Further, when the cam member is inserted and disposed in the gap between the case main body and the lens frame, the reaction force from the lens frame can be received by the case main body, and excessive rotation of the cam member is prevented. be able to.

さらに、ガイドピンはレンズ枠体と連係させており、当該部分で摩擦が生じる。そのため、その本数が少ない方が、摩擦によるレンズ枠体の動作不良が生じにくく好ましい。また、ガイドピンの配置場所は、レンズ枠体の駆動作用点近傍、すなわちカム部材の傾斜面とレンズ枠体との接触部分近傍にすると、作用点と支点が近くなりコジリなどの応力が小さくなるため、前記摩擦をさらに小さくすることができなお良い。   Furthermore, the guide pin is linked to the lens frame, and friction is generated at that portion. For this reason, it is preferable that the number of lenses is small because malfunction of the lens frame due to friction is less likely to occur. Further, when the guide pin is disposed in the vicinity of the driving action point of the lens frame, that is, in the vicinity of the contact portion between the inclined surface of the cam member and the lens frame, the action point and the fulcrum are close to each other, and stress such as galling is reduced. Therefore, it is preferable that the friction can be further reduced.

本発明に係るレンズユニットでは、光軸方向の寸法を低く抑えることができ、その結果、ユニットを薄厚に小型化することができる。また、カム部材とレンズ枠体との取り合い関係がシンプルであり、各構成要素は形状等が単純になることから、構成を簡素化することができ、超小型カメラへの適用が可能となる。   In the lens unit according to the present invention, the dimension in the optical axis direction can be kept low, and as a result, the unit can be reduced in thickness and thickness. Further, the relationship between the cam member and the lens frame is simple, and the shape and the like of each component are simple. Therefore, the configuration can be simplified, and application to a micro camera is possible.

図1(a),(b)は本発明の第1の実施の形態を示している。本実施の形態においてレンズユニットは、ベース体10にCCD等の撮像素子1を装着し、レンズ2をその撮像素子1に対面させて支持するとともに、くさび形状のカム部材6を直線動作させる駆動手段により光軸(L)方向に動かす構成になっている。   FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the lens unit is mounted with the image pickup device 1 such as a CCD mounted on the base body 10, supports the lens 2 so as to face the image pickup device 1, and drives the wedge-shaped cam member 6 linearly. Is configured to move in the direction of the optical axis (L).

ベース体10は、略矩形の箱状ケースになっており、駆動手段の基部となる駆動部11と光学系の基部となるレンズ部12を形成している。そして、レンズ部12の下には、矩形状の凹部13を形成している。この凹部13に、CCD等の撮像素子1を配置しており、凹部13の中心が光軸Lになる。また、レンズ部12には、ガイドピン5を光軸に沿って延ばして設けている。本実施の形態では、ガイドピン5は3本を設けており、これらガイドピン5…にレンズ枠体30のガイド部31…を軸方向に移動可能に嵌め合うことで光軸方向に案内するとともに、直線駆動する際に回り止めになる。   The base body 10 is a substantially rectangular box-shaped case, and forms a drive unit 11 serving as a base unit of drive means and a lens unit 12 serving as a base unit of an optical system. A rectangular recess 13 is formed below the lens portion 12. The image sensor 1 such as a CCD is disposed in the recess 13, and the center of the recess 13 is the optical axis L. The lens portion 12 is provided with a guide pin 5 extending along the optical axis. In the present embodiment, three guide pins 5 are provided, and the guide portions 31 of the lens frame 30 are fitted to the guide pins 5 so as to be movable in the axial direction, thereby guiding them in the optical axis direction. Rotation stops when driving in a straight line.

駆動部11には、ステッピングモータ7を配置する。このステッピングモータ7は、ロータの両側にステータコイルを有する扁平形状の構成からなり、収納ケース70に収めた状態で駆動部11に装着する。そして、ロータの軸(出力軸29)の先端部分には、ねじ山を切ってリードスクリュー3を形成している。   A stepping motor 7 is disposed in the drive unit 11. The stepping motor 7 has a flat configuration having stator coils on both sides of the rotor, and is mounted on the drive unit 11 in a state of being housed in the housing case 70. Then, a lead screw 3 is formed by cutting a screw thread at the tip of the rotor shaft (output shaft 29).

レンズ枠体30は、環状の本体外周に筒形状のガイド部31を設け、本体中央の貫通孔33にレンズ2を装着している。つまり、ベース体10側のガイドピン5…に対向する位置に、それに係合する形状のガイド部31…を形成し、ガイドピン5…に対してガイド部31…を移動可能に嵌め合わせることにより当該レンズ枠体30を光軸方向に移動可能に装着している。   The lens frame 30 is provided with a cylindrical guide portion 31 on the outer periphery of an annular main body, and the lens 2 is mounted in a through hole 33 in the center of the main body. That is, by forming guide portions 31 of a shape engaging with the guide pins 5 on the base body 10 side, and engaging the guide portions 31 with the guide pins 5 movably. The lens frame 30 is mounted so as to be movable in the optical axis direction.

カム部材6は、図2に示すようにくさび形状の本体60に対して連係片61を直角に張り出させて構成される。そして、連係片61の端縁には、ねじ条を設け、そのネジ条の部分が出力軸29側のリードスクリュー3に嵌め合うリードになっている。そして、収納ケース70には切り込み部71を形成してあり、その切り込み部71にカム部材6の本体60が移動可能に嵌め合い、カム部材6は両側をガイドされて直線移動する。   As shown in FIG. 2, the cam member 6 is configured by extending a linkage piece 61 perpendicularly to the wedge-shaped main body 60. A thread is provided on the end edge of the linkage piece 61, and the thread is a lead that fits into the lead screw 3 on the output shaft 29 side. The storage case 70 is provided with a cut portion 71, and the main body 60 of the cam member 6 is movably fitted in the cut portion 71, and the cam member 6 is linearly moved while being guided on both sides.

本実施の形態では直線動作するカム部材6は、その傾斜面がレンズ枠体30の上面に対して重なり動く配置を採る。このためレンズ枠体30の下方にバネ部材8を配置してレンズ枠体30をカム部材6の側へ押さえている。   In the present embodiment, the cam member 6 that moves linearly adopts an arrangement in which the inclined surface moves overlapping the upper surface of the lens frame 30. For this reason, the spring member 8 is disposed below the lens frame 30 to press the lens frame 30 toward the cam member 6.

また、カム部材6の先端部分を初期状態においてレンズ枠体30の外縁部分と重畳させる設定にするとともに、カム部材6は傾斜面の傾斜が45°以下の設定している。初期状態において、カム部材6の先端部分をレンズ枠体30の外縁部分と重畳させることにより、両者の連係関係が外れることがなくなり駆動動作が不能になることを防止できる。さらに、カム部材6の傾斜面の傾斜を45°以下にすることで、カム部材6の直線移動に伴うレンズ枠体30の押し移動量を相応に低くでき、レンズ枠体を移動させる分解能を相応に上げることができる。さらにバネ部材8は、本実施の形態ではコイルバネを用いている。このバネ部材8としては、例えば板バネにしたりゴム等の弾性部材にするなど、適宜に変更してよい。   In addition, the cam member 6 is set so that the tip portion of the cam member 6 overlaps with the outer edge portion of the lens frame 30 in the initial state, and the cam member 6 is set to have an inclined surface of 45 ° or less. In the initial state, by superimposing the tip portion of the cam member 6 on the outer edge portion of the lens frame 30, it is possible to prevent the linkage relationship between the two members from being removed and the driving operation from being disabled. Furthermore, by setting the inclination of the inclined surface of the cam member 6 to 45 ° or less, the amount of pushing movement of the lens frame 30 accompanying the linear movement of the cam member 6 can be reduced correspondingly, and the resolution for moving the lens frame is accordingly increased. Can be raised. Furthermore, the spring member 8 uses a coil spring in the present embodiment. The spring member 8 may be appropriately changed, for example, a leaf spring or an elastic member such as rubber.

したがって駆動手段としては、出力軸29に設けたリードスクリュー3と連係片61の端縁部分(リードナット)が噛み合い、出力軸29の正逆回転に伴ってリードナットつまりカム部材6が直線動作し、カム部材6の傾斜面がレンズ枠体30の上面に対して重なり動くので、レンズ枠体30が押されて光軸方向に移動する。そして、撮像素子1に対しては光軸Lに整列したレンズ2の位置関係に応じて結像ポイント(焦点)が変化し、フォーカス動作が行える。   Accordingly, as a driving means, the lead screw 3 provided on the output shaft 29 and the end edge portion (lead nut) of the linkage piece 61 mesh with each other, and the lead nut, that is, the cam member 6 linearly moves as the output shaft 29 rotates forward and backward. Since the inclined surface of the cam member 6 moves overlapping the upper surface of the lens frame 30, the lens frame 30 is pushed and moves in the optical axis direction. Then, the imaging point (focal point) changes with respect to the image sensor 1 in accordance with the positional relationship of the lens 2 aligned with the optical axis L, and a focusing operation can be performed.

このように、駆動手段はカム部材6を光軸Lと直交する方向に動かす構成なので、光軸L方向に大きく張り出す部材がなく、光軸L方向の寸法を低く抑えることができる。その結果、ユニットを薄厚に小型化することができる。   Thus, since the drive means is configured to move the cam member 6 in the direction orthogonal to the optical axis L, there is no member projecting greatly in the optical axis L direction, and the dimension in the optical axis L direction can be kept low. As a result, the unit can be reduced in thickness and thickness.

また、くさび形状のカム部材6を単に直線動作させ、これによりレンズ枠体30を押し動かす構成としたため、取り合い関係がシンプルであり、このため各構成要素は形状等が単純になる。したがって、構成を簡素化することができ、超小型カメラへの適用が可能となる。   In addition, since the wedge-shaped cam member 6 is simply moved linearly and the lens frame 30 is pushed and moved, the relationship between the components is simple. Therefore, the shape of each component is simple. Therefore, the configuration can be simplified and application to a micro camera is possible.

ところで、ステッピングモータ7によりレンズ2を移動させることでの分解能Xは、
X=(A/360)×P×tanθ
という関係式になり、ここでのA,P,θは、
A:ステッピングモータ7の1ステップの回転角度
P:リードスクリュー3のネジピツチ
θ:カム部材6の傾斜面の角度
である。したがって、上記関係式の各変数A,P,θを変更することにより、分解能Xを適宜に設定することができる。このため、所望する分解能Xに設計することが容易であり、設計自由度が高く、各種の設計条件に対応することに有利性がある。なお、レンズ枠体30の移動量としては設計値が例えば1mm以下であり、レンズ移動が係るオーダとなる超小型のレンズユニットについての設計を想定している。
By the way, the resolution X by moving the lens 2 by the stepping motor 7 is:
X = (A / 360) × P × tan θ
Where A, P, and θ are
A: One-step rotation angle P of the stepping motor 7: Screw pitch θ of the lead screw 3: Angle of the inclined surface of the cam member 6. Therefore, the resolution X can be appropriately set by changing the variables A, P, and θ in the relational expression. Therefore, it is easy to design to a desired resolution X, the degree of freedom in design is high, and there is an advantage in meeting various design conditions. Note that the design value of the lens frame 30 is assumed to be a design value of, for example, 1 mm or less, and an ultra-small lens unit that is in the order of lens movement.

図3(a),(b)は本発明の第2の実施の形態を示している。この第2の実施の形態では、ガイドピン5を1本だけ設ける構成を採る。そして、ベース部10にガイドレール14を光軸Lに沿って設けるとともに、レンズ枠体30にはガイドレール14と対向する位置に張り出し部32を形成し、ガイドレール14に張り出し部32を嵌め合わせることで直線駆動する際の回り止めにしている。なお、前述した第1の実施の形態と同様な構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。   3 (a) and 3 (b) show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a configuration in which only one guide pin 5 is provided is employed. A guide rail 14 is provided on the base portion 10 along the optical axis L, and a protruding portion 32 is formed on the lens frame 30 at a position facing the guide rail 14, and the protruding portion 32 is fitted to the guide rail 14. This prevents rotation when driving in a straight line. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment mentioned above, and the description is abbreviate | omitted.

さらに本実施の形態ではガイドピン5はカム部材6の近傍に配置し、直線動作するカム部材6は第1の実施の形態と同様に、その傾斜面がレンズ枠体30の上面に対して重なり動く配置を採るので、バネ部材8はレンズ枠体30の下方側でガイドピン5に同芯に配置して、レンズ枠体30をカム部材6の側へ押さえている。   Further, in the present embodiment, the guide pin 5 is disposed in the vicinity of the cam member 6, and the inclined surface of the cam member 6 that moves linearly overlaps the upper surface of the lens frame 30, as in the first embodiment. Since the moving arrangement is adopted, the spring member 8 is arranged concentrically with the guide pin 5 on the lower side of the lens frame 30 to press the lens frame 30 toward the cam member 6.

また、カム部材6は、図4に示すように、連係片61に孔あけしてねじ条を設けることにより当該孔部分をリードナット4に形成している。そして、このリードナット4を出力軸29に設けたリードスクリュー3と噛み合わせ、回転動作から直線動作への変換を行わせている。   As shown in FIG. 4, the cam member 6 has a hole formed in the lead nut 4 by drilling a hole in the connecting piece 61 and providing a thread. Then, the lead nut 4 is meshed with the lead screw 3 provided on the output shaft 29, and the rotation operation is converted into the linear operation.

すなわち、ガイドピン5は、レンズ枠体30のガイド孔に嵌め合わせるので、レンズ枠体30を押し動かす駆動では当該嵌め合い部分で摩擦が生じる。この摩擦を少なくするにはガイドピン5は駆動作用点の近辺に設けるのが好ましく、配設数を減らすことが好ましい。本実施の形態は係る理由からガイドピン5を1本だけ設けるとともに、カム部材6の近傍に配置する構成を採る。このため摩擦を相応に低減でき、駆動源を出力が低いものにできることから、より小型化することに有利になる。   That is, since the guide pin 5 is fitted into the guide hole of the lens frame 30, friction is generated at the fitting portion when the lens frame 30 is driven to move. In order to reduce this friction, the guide pins 5 are preferably provided in the vicinity of the drive action point, and the number of arrangement is preferably reduced. For this reason, the present embodiment employs a configuration in which only one guide pin 5 is provided and disposed in the vicinity of the cam member 6. For this reason, the friction can be reduced correspondingly, and the drive source can have a low output, which is advantageous for further miniaturization.

駆動手段の動作は第1の実施の形態と同様であり、リードナット4は出力軸29に設けたリードスクリュー3と噛み合い、出力軸29の正逆回転に伴ってリードナット4つまりカム部材6が直線動作し、カム部材6の傾斜面がレンズ枠体30の上面に対して重なり動くので、レンズ枠体30が押されて光軸方向に移動する。   The operation of the driving means is the same as that of the first embodiment. The lead nut 4 meshes with the lead screw 3 provided on the output shaft 29, and the lead nut 4, that is, the cam member 6 is moved along with the forward and reverse rotation of the output shaft 29. Since the cam member 6 moves linearly and the inclined surface of the cam member 6 overlaps with the upper surface of the lens frame 30, the lens frame 30 is pushed and moves in the optical axis direction.

図5(a),(b)は本発明の第3の実施の形態を示している。この第3の実施の形態では、ガイドピン5を2本設ける構成を採り、1本はカム部材6の近傍に配置し、他の1本は光軸Lについて反対側の対称位置に設けて直線駆動する際の回り止めにしている。また、前述した第1形態と同様な構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。   5 (a) and 5 (b) show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a configuration is adopted in which two guide pins 5 are provided, one is arranged in the vicinity of the cam member 6, and the other one is provided at a symmetrical position on the opposite side with respect to the optical axis L to be a straight line. It is used as a detent when driving. In addition, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

直線動作するカム部材6は第1の実施の形態とは逆に、その傾斜面がレンズ枠体30の下面に対して重なり動く配置を採る。このためバネ部材8は、レンズ枠体30の上面側でベース体10の蓋との間でガイドピン5に同芯に配置して、レンズ枠体30をカム部材6の側へ押さえている。   Contrary to the first embodiment, the cam member 6 that moves linearly adopts an arrangement in which the inclined surface moves overlapping the lower surface of the lens frame 30. For this reason, the spring member 8 is disposed concentrically with the guide pin 5 between the upper surface side of the lens frame 30 and the lid of the base body 10, and presses the lens frame 30 toward the cam member 6.

カム部材6の先端部分には平坦部を形成し、当該平坦部をレンズ枠体30の下面に対する重畳部位としている。また、レンズ枠体30の下面側は、その外縁部に角をなくした丸角部34を張り出して形成し、当該丸角部34をカム部材6との接触部位としている。   A flat portion is formed at the distal end portion of the cam member 6, and the flat portion is used as an overlapping portion with respect to the lower surface of the lens frame 30. Further, the lower surface side of the lens frame 30 is formed by projecting a rounded corner portion 34 with no corners on its outer edge, and the rounded corner portion 34 serves as a contact portion with the cam member 6.

また、駆動手段の動作は、第1の実施の形態と同様であるが、ここではカム部材6の傾斜面がレンズ枠体30の下面に対して重なり動くので、レンズ枠体30が押されて光軸方向に移動する。   The operation of the driving means is the same as in the first embodiment, but here the inclined surface of the cam member 6 moves overlapping the lower surface of the lens frame 30, so that the lens frame 30 is pushed. Move in the direction of the optical axis.

このように、カム部材6の先端部分に平坦部を形成することでは、当該平坦部を重畳部位にするので、駆動動作の不能防止をより確実にすることができる。また、レンズ枠体30の外縁部に角をなくした丸角部34を形成し、当該丸角部34をカム部材6との接触部位とするので、摩擦を減らすことができる。したがって、駆動源には出力が低いものでもよくなり、より小型化することに有利になる。   Thus, by forming the flat portion at the tip portion of the cam member 6, the flat portion is used as the overlapping portion, so that it is possible to more reliably prevent the driving operation from being disabled. In addition, since the rounded corner portion 34 with no corners is formed on the outer edge portion of the lens frame 30 and the rounded corner portion 34 is used as a contact portion with the cam member 6, friction can be reduced. Therefore, the drive source may have a low output, which is advantageous for further downsizing.

ところで、図6はレンズ枠体30の他例を示す側面図であり、カム部材6との接触部位について摩擦を減らすように構成している。つまり、レンズ枠体30の外縁部にローラ35を設けて、当該ローラ35をカム部材6との接触部位とし、摩擦を減らすようにしている。   Incidentally, FIG. 6 is a side view showing another example of the lens frame 30 and is configured to reduce friction at a contact portion with the cam member 6. That is, the roller 35 is provided on the outer edge portion of the lens frame 30, and the roller 35 is used as a contact portion with the cam member 6 so as to reduce friction.

また、図7はカム部材6の他例を示す側面図であり、直線駆動するための連係構成を変更した例である。つまり、カム部材6にあっては本体60にラックギア62を延長させて設けて、ステッピングモータ7の出力軸29の先端にはラックギア62に噛み合うピニオンギア9を設けて両者を噛み合わせるようにした。   FIG. 7 is a side view showing another example of the cam member 6, and is an example in which the linkage configuration for linear drive is changed. That is, in the cam member 6, the rack gear 62 is extended to the main body 60, and the pinion gear 9 that meshes with the rack gear 62 is provided at the tip of the output shaft 29 of the stepping motor 7 so as to mesh them.

(a)は本発明に係るレンズユニットの好適な一実施の形態を示す平面図であり、(b)はその側面図である。(A) is a top view which shows suitable one Embodiment of the lens unit based on this invention, (b) is the side view. 図1に示すカム部材を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the cam member shown in FIG. (a)は本発明に係るレンズユニットの第2の実施の形態を示す平面図であり、(b)はその側面図である。(A) is a top view which shows 2nd Embodiment of the lens unit based on this invention, (b) is the side view. 図3に示すカム部材を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the cam member shown in FIG. (a)は本発明に係るレンズユニットの第3の実施の形態を示す平面図であり、(b)はその側面図である。(A) is a top view which shows 3rd Embodiment of the lens unit based on this invention, (b) is the side view. レンズ枠体の他例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of a lens frame. カム部材の他例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of a cam member.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像素子
2 レンズ
3 リードスクリュー
4 リードナット
5 ガイドピン
6 カム部材
7 ステッピングモータ
8 バネ部材
9 ピニオンギア
10 ベース体
11 駆動部
12 レンズ部
13 凹部
14 ガイドレール
29 出力軸
30 レンズ枠体
31 ガイド部
32 張り出し部
33 貫通孔
34 丸角部
35 ローラ
60 本体
61 連係片
62 ラックギア
70 収納ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up element 2 Lens 3 Lead screw 4 Lead nut 5 Guide pin 6 Cam member 7 Stepping motor 8 Spring member 9 Pinion gear 10 Base body 11 Drive part 12 Lens part 13 Recess 14 Guide rail 29 Output shaft 30 Lens frame 31 Guide part 32 Overhang portion 33 Through hole 34 Round corner portion 35 Roller 60 Main body 61 Linking piece 62 Rack gear 70 Storage case

Claims (9)

レンズをベース体側の撮像素子に対面させて光軸方向に移動可能に支持するとともに、直線駆動を行う駆動手段により動かすレンズユニットであって、
前記光軸方向に延びるガイドピンを少なくとも1本配置し、
前記レンズを装着したレンズ枠体に、前記ガイドピンを連係させて移動可能に支持し、
前記レンズ枠体に対して、くさび状のカム部材の傾斜面を接触可能に配置し、
前記カム部材を前記光軸と直交方向に動かす駆動手段を設け、
前記駆動手段により前記カム部材を直線移動させることにより前記レンズ枠体を押し動かすように構成したことを特徴とするレンズユニット。
A lens unit that faces the imaging element on the base body side and supports the lens so as to be movable in the optical axis direction, and is moved by a driving means that performs linear driving,
Arranging at least one guide pin extending in the optical axis direction;
The lens frame with the lens mounted thereon is movably supported by linking the guide pin,
An inclined surface of a wedge-shaped cam member is disposed so as to be able to contact the lens frame,
Drive means for moving the cam member in a direction perpendicular to the optical axis is provided,
A lens unit configured to push and move the lens frame by linearly moving the cam member by the driving means.
前記レンズ枠体を前記カム部材の側へ押さえるバネ等の付勢手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。   The lens unit according to claim 1, further comprising an urging unit such as a spring that presses the lens frame toward the cam member. 前記駆動手段は、駆動源をモータとして出力軸の先端部分にリードスクリューを形成するとともに、前記カム部材には前記リードスクリューと噛み合うリードナットあるいはリードナットとなるねじ条を付設して、前記出力軸の回転に伴って前記カム部材を直線移動させることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズユニツト。   The drive means uses a drive source as a motor to form a lead screw at the tip portion of the output shaft, and the cam member is provided with a lead nut that engages with the lead screw or a screw thread that becomes a lead nut, and the output shaft The lens unit according to claim 1 or 2, wherein the cam member is linearly moved in accordance with rotation of the lens unit. 前記モータはロータの両側にステータコイルを有する扁平形状のステッピングモータであることを特徴とする請求項3に記載のレンズユニット。   The lens unit according to claim 3, wherein the motor is a flat stepping motor having stator coils on both sides of the rotor. 前記カム部材の先端部分を初期状態において前記レンズ枠体の外縁部分と重畳させる設定にしたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のレンズユニット。   5. The lens unit according to claim 1, wherein a tip portion of the cam member is set to overlap with an outer edge portion of the lens frame in an initial state. 請求項1から5のいずれか1項に記載するレンズユニットを収納する箱状のケース本体を更に備え、
前記カム部材を、前記レンズ枠体と前記ケース本体との間に形成された隙間に挿入するように配置したことを特徴とするレンズユニット。
A box-shaped case main body that houses the lens unit according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
A lens unit, wherein the cam member is disposed so as to be inserted into a gap formed between the lens frame and the case body.
前記カム部材と前記ケース本体との間に空間を設けたことを特徴とする請求項6に記載のレンズユニット。   The lens unit according to claim 6, wherein a space is provided between the cam member and the case main body. 前記ガイドピンが1本で、かつ前記レンズ枠体の回転防止機構を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のレンズユニット。   8. The lens unit according to claim 1, wherein the number of the guide pins is one and a mechanism for preventing rotation of the lens frame is provided. 9. 前記ガイドピンの内の1本が、前記カム部材の傾斜面と前記レンズ枠体との接触部分近傍に配置したことを特徴とする請求項8に記載のレンズユニット。   9. The lens unit according to claim 8, wherein one of the guide pins is disposed in the vicinity of a contact portion between the inclined surface of the cam member and the lens frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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