JP2005128114A - Optical module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module, having a moving mechanism capable of adjusting a focusing position on a light-receiving element. <P>SOLUTION: The optical module 3 includes first lens holders 13 and 16, a second lens holder 19 positioned at an object side therefrom, a lens barrel 11 circumscribed on the first lens holder and held slidably in the direction of an optical axis, and a cylindrical cam 15 arranged at the outer periphery and modifying the position of the first lens holder. The first lens holders 13 and 16 is provided with projection members 131 and 161 extending from the side. Through holes 11A and 11B which allow movement in the direction of the optical axis LD of the projection member are formed, and a cam face 151 guiding the projection member is formed on the inner wall of the cylindrical cam. A second lens holder is fixed on the upper end of the lens barrel and has a sliding face positioning the cylindrical cam. An elastic member 12, urging the cylindrical cam toward the sliding face of the second lens holder, is arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、CCD等の撮像素子を用いた小型カメラ等に含まれる光学モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module included in a small camera or the like using an image sensor such as a CCD.

近年、微小なカメラを搭載した携帯電話やノート型パソコン等の電子機器が広く提供されるようになっている。これらの電子機器は小型化及び軽量化の要請が大きく、これらに内蔵するカメラをより小型軽量化することが求められる。よって、カメラの光学系部品である光学モジュールについてもより一層の小型軽量化を図る必要がある。   In recent years, electronic devices such as mobile phones and notebook computers equipped with a minute camera have been widely provided. There is a great demand for downsizing and weight reduction of these electronic devices, and it is required to further reduce the size and weight of the camera incorporated therein. Therefore, it is necessary to further reduce the size and weight of the optical module that is an optical system component of the camera.

その一方で、小型化された光学モジュールで鮮明な画像を得るためには特に光軸方向での寸法精度が要求される。小型化された光学モジュールでは撮像素子の受光面とレンズ系の合焦位置(バックフォーカス)のずれが僅かでも有ると画像が劣化してしまう。また、最近では複数のレンズを内蔵して、小型であってもズーム機能を備えた小型の光学モジュールが提供されるようになっている。このような光学モジュールの場合、基板側に配置した撮像素子の光軸に対してレンズ側の光軸が僅かでも傾くと、撮影画像が劣化するのでレンズ側の光軸が傾くことがないように組付けることが重要となる。   On the other hand, in order to obtain a clear image with a miniaturized optical module, dimensional accuracy in the optical axis direction is particularly required. In a miniaturized optical module, an image deteriorates if there is even a slight deviation between the light receiving surface of the image sensor and the focusing position (back focus) of the lens system. Recently, a small optical module that has a plurality of lenses and has a zoom function even if it is small in size has been provided. In the case of such an optical module, if the optical axis on the lens side is slightly inclined with respect to the optical axis of the image pickup device arranged on the substrate side, the captured image is deteriorated so that the optical axis on the lens side is not inclined. Assembling is important.

複数のレンズを備えた小型カメラのレンズ駆動装置に関しては、例えば特許文献1に開示がある。この特許文献1では、図10に示すように、板カム310を用いることによりセンサ類や信号処理装置を削減して小型化および構成の簡素化を図ったレンズ駆動装置300を開示している。マクロ撮影やズーム撮影の際には光学モジュール内のレンズ位置が移動される。特許文献1で開示するレンズ駆動装置300の場合には、板カム310が回動軸311周り回動することでレンズ位置が変更される。具体的には、玉枠(レンズホルダ)305、306各々にはカムフォロアとしてのピン307、308が設けられている。これらのピン307、308は板カム310に形成した、カム溝312、313に係合している。この板カム310を回動することにより、レンズホルダ305、306を所定位置に設定できる。   For example, Patent Document 1 discloses a lens driving device for a small camera including a plurality of lenses. As shown in FIG. 10, this Patent Document 1 discloses a lens driving device 300 that uses a plate cam 310 to reduce the number of sensors and signal processing devices, thereby reducing the size and simplifying the configuration. The lens position in the optical module is moved during macro photography and zoom photography. In the case of the lens driving device 300 disclosed in Patent Document 1, the lens position is changed by rotating the plate cam 310 around the rotation shaft 311. Specifically, each of the lens frames (lens holders) 305 and 306 is provided with pins 307 and 308 as cam followers. These pins 307 and 308 are engaged with cam grooves 312 and 313 formed in the plate cam 310. By rotating the plate cam 310, the lens holders 305 and 306 can be set at predetermined positions.

特開2002−189165号 公報JP 2002-189165 A

上記のようにレンズを移動する際には、ピントや倍率も合わせる必要がある。図10で開示するレンズ駆動装置300ではこの点を考慮してカム溝312、313の形状(カム曲線)が規定される。このカム曲線により、レンズとCCDとが最適距離となるように調整されている。光学モジュールは所定の寸法精度を持って作製されている。しかしながら、実際の製造工程では基板上に配置する撮像素子の光軸方向での相対位置が微妙に変化する場合や、レンズ位置や姿勢が微妙に変化する場合がある。   When moving the lens as described above, it is necessary to adjust the focus and magnification. In the lens driving device 300 disclosed in FIG. 10, the shapes (cam curves) of the cam grooves 312 and 313 are defined in consideration of this point. With this cam curve, the lens and the CCD are adjusted to have an optimum distance. The optical module is manufactured with a predetermined dimensional accuracy. However, in the actual manufacturing process, the relative position in the optical axis direction of the image sensor arranged on the substrate may change slightly, or the lens position and orientation may change slightly.

このように撮像素子とレンズとの相対位置が予定位置からずれた場合には、バックフォーカスが一致するように位置調整を行う必要がある。しかし特許文献1で示す装置の様に板カムを用いていると、カム溝312、313のカム曲線を変更する、或いは回動軸311の位置を変更する等の対処が必要となる。実際の製造工程を考えると、回動軸を変更して対処するというのは現実的ではない。よって、カム曲線の異なる板カム310を複数準備しておき、板カムを適宜変更してピントを合わせる作業を行うことになる。しかし、このような作業は煩雑である。   As described above, when the relative position between the imaging element and the lens deviates from the planned position, it is necessary to adjust the position so that the back focus matches. However, when a plate cam is used as in the device shown in Patent Document 1, it is necessary to take measures such as changing the cam curve of the cam grooves 312 and 313 or changing the position of the rotating shaft 311. Considering the actual manufacturing process, it is not realistic to change the rotation axis. Therefore, a plurality of plate cams 310 having different cam curves are prepared, and the work of focusing is performed by appropriately changing the plate cams. However, such work is complicated.

また、特許文献1で開示するレンズ駆動装置300は、図10で示すように、レンズホルダ305、306の片側に板カム310が配置され、この板カム310を回動することによりこれらのレンズホルダが光軸方向に移動される。しかし、このような構造ではピン307、308を介してレンズホルダの側のみに負荷が掛かるので、レンズホルダの光軸がぶれてしまう。その結果、前述したようにレンズ側の光軸が傾くという事態になるので撮影画像が劣化するという問題を招来する。   Further, as shown in FIG. 10, in the lens driving device 300 disclosed in Patent Document 1, a plate cam 310 is disposed on one side of the lens holders 305 and 306, and these lens holders are rotated by rotating the plate cam 310. Is moved in the optical axis direction. However, in such a structure, a load is applied only to the lens holder side via the pins 307 and 308, so that the optical axis of the lens holder is shaken. As a result, since the optical axis on the lens side is inclined as described above, there is a problem that the captured image is deteriorated.

本発明は、上記課題を解決し、光軸方向でのレンズホルダの位置ずれが無く精度良くバックフォーカスを設定できる光学モジュールを提供することを目的とする。また、レンズホルダを光軸方向に沿って確実に移動させる構造を備え、光軸の傾きを確実に抑制できる光学モジュールを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an optical module that can accurately set a back focus without causing a positional shift of the lens holder in the optical axis direction. It is another object of the present invention to provide an optical module that has a structure for reliably moving the lens holder along the optical axis direction and can reliably suppress the inclination of the optical axis.

上記目的は、第1のレンズホルダと、前記第1のレンズホルダより対物側に位置する第2のレンズホルダと、前記第1のレンズホルダに外接し、前記第1のレンズホルダを光軸方向に摺動自在に保持する鏡筒と、前記鏡筒の外周に配置され、前記第1のレンズホルダの位置を変更する円筒カムとを含む光学モジュールであって、前記第1のレンズホルダの側面から延在させた突起部材を備え、前記鏡筒には前記突起部材の光軸方向での移動を許容する貫通穴が形成され、前記円筒カムの内壁には、前記突起部材を所定位置に案内するカム面が形成され、前記第2のレンズホルダは、前記鏡筒の上端部に固定され、前記円筒カムを光軸方向に位置決めする摺動面を有し、前記円筒カムを前記第2のレンズホルダの前記摺動面へ向けて付勢する弾性部材が配置されている光学モジュールにより達成できる。   The object is to circumscribe the first lens holder, the second lens holder located closer to the object side than the first lens holder, and the first lens holder, and the first lens holder is positioned in the optical axis direction. An optical module comprising: a lens barrel that is slidably held on the lens barrel; and a cylindrical cam that is disposed on an outer periphery of the lens barrel and changes a position of the first lens holder, wherein the side surface of the first lens holder A projecting member extending from the through hole, and a through hole is formed in the lens barrel to allow the projecting member to move in the optical axis direction, and the projecting member is guided to a predetermined position on the inner wall of the cylindrical cam. A cam surface is formed, the second lens holder is fixed to an upper end portion of the lens barrel, and has a sliding surface for positioning the cylindrical cam in an optical axis direction. A bullet urging toward the sliding surface of the lens holder Can be achieved by an optical module member is disposed.

本発明によると、第1のレンズホルダを移動する円筒カムが弾性部材によって第2のレンズホルダへ当接される。第2レンズホルダは鏡筒の上部に固定されているので、円筒カムを光軸方向で所望位置に位置決めできる。よって、光学系に含むレンズを所望位置に配置できるのでバックフォーカスを精度良く設定できる。   According to the present invention, the cylindrical cam that moves the first lens holder is brought into contact with the second lens holder by the elastic member. Since the second lens holder is fixed to the upper part of the lens barrel, the cylindrical cam can be positioned at a desired position in the optical axis direction. Therefore, since the lens included in the optical system can be arranged at a desired position, the back focus can be set with high accuracy.

そして、前記第2のレンズホルダは、前記鏡筒の上端部に対して前記光軸方向への移動が可能となるように螺合されている構造であることが好ましい。このような構造であれば、部品や組付けによって光軸方向での位置誤差が発生した場合でも、第2のレンズホルダを光軸方向に移動させて簡単にバックフォーカスを補正できる。   The second lens holder is preferably screwed so as to be movable in the optical axis direction with respect to the upper end portion of the barrel. With such a structure, the back focus can be easily corrected by moving the second lens holder in the optical axis direction even when a position error in the optical axis direction occurs due to parts or assembly.

また、前記弾性部材は、前記円筒カムの下に配置したリング状の円錐コイルバネ又は竹の子バネを採用することができる。このようなバネを採用すると組み込みスペースを小さくできるので、光学モジュールの小型化を図ることができる。   The elastic member may be a ring-shaped conical coil spring or a bamboo child spring disposed under the cylindrical cam. By adopting such a spring, the installation space can be reduced, and the optical module can be downsized.

また、前記第1のレンズホルダは、前記突起部材を複数備えていることが好ましい。第1のレンズホルダが円筒カムのカム溝に沿って移動するときに、このように複数の突起部材を備えていると基板側の光軸に対してレンズ側の光軸が傾くことを抑制できる。また、複数の突起部材によりレンズホルダを保持するので耐衝撃性にも優れた構造となる。なお、前記第1のレンズホルダは鏡筒内に複数設けることができる。   The first lens holder preferably includes a plurality of the protruding members. When the first lens holder moves along the cam groove of the cylindrical cam, it is possible to prevent the optical axis on the lens side from being inclined with respect to the optical axis on the substrate side when the plurality of protruding members are provided in this way. . In addition, since the lens holder is held by a plurality of projecting members, the structure is excellent in impact resistance. A plurality of the first lens holders can be provided in the lens barrel.

前記突起部材は互いに向きが異なるように、前記第1のレンズホルダの側面に配置されていることが望ましい。例えば、1つのレンズホルダが直線上で逆向きに2個の前記突起部材を備え、異なるレンズホルダ間では前記直線が交差するように前記突起部が配置されている構造を採用することができる。このような構造であれば、レンズ側の光軸が傾く事態をより確実に防止できる。そして、上述したような光学モジュールを含んだ携帯用電子機器は、小型で鮮明な画像を得ることができる。   It is desirable that the protruding members are arranged on the side surfaces of the first lens holder so that the directions thereof are different from each other. For example, it is possible to adopt a structure in which one lens holder is provided with two projecting members in opposite directions on a straight line, and the projecting parts are arranged so that the straight lines intersect between different lens holders. With such a structure, it is possible to more reliably prevent a situation where the optical axis on the lens side is inclined. A portable electronic device including the optical module as described above can obtain a small and clear image.

本発明によると、レンズの移動機構を有する光学モジュールにおいて、受光素子の受光面にレンズの焦点を合わせる調整が容易に実施できる光学モジュールを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the optical module which has a moving mechanism of a lens, the optical module which can easily adjust the focus of a lens to the light-receiving surface of a light receiving element can be provided.

以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係る光学モジュールの内部が確認できるように示した分解斜視図である。なお、図1では特徴的な構成が理解し易くなるように途中に介在するフィルタや絞り等を省略して示している。所定の配線パターンが形成された基板1上に撮像素子となるCCD2が固定されている。基板1としては、例えばフレキシブル配線基板(FPC基板)を採用することができる。この基板1に配置されたCCD2上に撮影画像が結像するように光学系ユニット3が配置される。なお、本明細書でいう光学モジュールとは、レンズ及びこれをCCDの光軸方向LDに駆動する光学系ユニット3であってもよいし、CCD2や基板1、更には後述されるレンズホルダを駆動するアクチュエータをも含んだ構造と理解してもよい。以下、光学系ユニットに含まれる構造、本光学系ユニットで採用するのに好ましい円筒カム、また光学モジュールを作製するのに好ましい位置決め構造を順に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the inside of the optical module according to the embodiment so as to be confirmed. In FIG. 1, a filter or a diaphragm interposed in the middle is omitted to facilitate understanding of the characteristic configuration. A CCD 2 serving as an image sensor is fixed on a substrate 1 on which a predetermined wiring pattern is formed. As the substrate 1, for example, a flexible wiring substrate (FPC substrate) can be employed. The optical system unit 3 is arranged so that a photographed image is formed on the CCD 2 arranged on the substrate 1. The optical module referred to in this specification may be the lens and the optical system unit 3 that drives the lens in the optical axis direction LD of the CCD, or drives the CCD 2, the substrate 1, and a lens holder described later. It may be understood that the structure also includes an actuator to be operated. Hereinafter, a structure included in the optical system unit, a cylindrical cam preferable for use in the present optical system unit, and a positioning structure preferable for manufacturing an optical module will be described in order.

(光学系ユニットの構造)
光学系ユニット3は、基板1側から、鏡筒11、弾性部材としてのリング状の円錐コイルバネ12、第3レンズホルダ13、第3レンズ14、円筒カム15、第2レンズホルダ16、第2レンズ17、第1レンズ18及び第1レンズホルダ19を含んでいる。
(Structure of optical system unit)
The optical system unit 3 includes a lens barrel 11, a ring-shaped conical coil spring 12 as an elastic member, a third lens holder 13, a third lens 14, a cylindrical cam 15, a second lens holder 16, and a second lens from the substrate 1 side. 17, a first lens 18 and a first lens holder 19 are included.

鏡筒11は、底部側に底板110を備えている。鏡筒11は略円筒形状を成し、基板1に固定されたCCD2を中心にして囲むように配置される。底板110にはCCD2の形状に対応した形状の開口(図示せず)が形成されている。基板1上に鏡筒11をセットしたときには、底板110の開口にCCD2が嵌合した状態となる。また、底板110は鏡筒11の本体筒状部分より大きな円盤状に形成され、その外周部分が外方へ突出してフランジ部115となっている。後述するようにこのフランジ部115上にコイルバネ12が載置される。   The lens barrel 11 includes a bottom plate 110 on the bottom side. The lens barrel 11 has a substantially cylindrical shape and is disposed so as to surround the CCD 2 fixed to the substrate 1. An opening (not shown) having a shape corresponding to the shape of the CCD 2 is formed in the bottom plate 110. When the lens barrel 11 is set on the substrate 1, the CCD 2 is fitted in the opening of the bottom plate 110. The bottom plate 110 is formed in a disk shape larger than the main body cylindrical portion of the lens barrel 11, and an outer peripheral portion thereof protrudes outward to form a flange portion 115. As will be described later, the coil spring 12 is placed on the flange portion 115.

鏡筒11の側壁には複数のガイド溝11A〜11Hが形成されている。これらガイド溝中で4つのガイド溝11A、11B、11E及び11Fは、鏡筒11の側壁を一部切欠いて光軸方向LDに延びる長い溝部として形成されている。これら以外のガイド溝は側壁の内面に形成されている。これらガイド溝11A〜11Fについては後に詳述するが、4つのガイド溝11A、11C、11E、11Gは第3レンズホルダ13を案内するために形成され、他の4つのガイド溝11B、11D、11F、11Hは第2レンズホルダ16を案内するために形成されている。   A plurality of guide grooves 11 </ b> A to 11 </ b> H are formed on the side wall of the lens barrel 11. Among these guide grooves, the four guide grooves 11A, 11B, 11E, and 11F are formed as long grooves extending in the optical axis direction LD by partially cutting the side wall of the lens barrel 11. Other guide grooves are formed on the inner surface of the side wall. Although these guide grooves 11A to 11F will be described in detail later, the four guide grooves 11A, 11C, 11E, and 11G are formed to guide the third lens holder 13, and the other four guide grooves 11B, 11D, and 11F are formed. 11H are formed to guide the second lens holder 16.

コイルバネ12は、リング状で下部に向うに従って巻き半径を拡大させた円錐型となるように形成されている。このコイルバネ12は鏡筒11の本体円筒部分の外周に嵌められ、前述したようにフランジ部115上に載置される。先に課題として指摘したように、製造工程において基板1上に配置されるCCD2とレンズとの相対的な位置関係がずれるとレンズの合焦位置(バックフォーカス)がCCD2の受光面からずれるため鮮明な画像が得られなくなる。そこで、レンズ位置を調整して焦点位置がCCD2の受光面に合うように、本光学モジュールでは、レンズを案内する円筒カム15を第1レンズホルダ19に付勢し、しかも第1レンズホルダの位置を調整できる構造が採用されている。具体的には、円筒カム15の底部をコイルバネ12で支持して、上方に位置している第1レンズホルダ19へ向けて付勢する。このような構造とすることで、円筒カム15の光軸方向LDでのレンズ位置を安定化させている。   The coil spring 12 is formed in a ring shape so as to have a conical shape with a winding radius enlarged toward the lower part. The coil spring 12 is fitted on the outer periphery of the main body cylindrical portion of the lens barrel 11 and is placed on the flange portion 115 as described above. As pointed out above as a problem, if the relative positional relationship between the CCD 2 and the lens arranged on the substrate 1 is shifted in the manufacturing process, the focus position (back focus) of the lens is shifted from the light receiving surface of the CCD 2 and thus clear. Correct images cannot be obtained. Therefore, in this optical module, the cylindrical cam 15 for guiding the lens is urged to the first lens holder 19 so that the focal position matches the light receiving surface of the CCD 2 by adjusting the lens position, and the position of the first lens holder. The structure which can adjust is adopted. Specifically, the bottom portion of the cylindrical cam 15 is supported by the coil spring 12 and biased toward the first lens holder 19 positioned above. With such a structure, the lens position of the cylindrical cam 15 in the optical axis direction LD is stabilized.

上記のように円筒カム15の上面を第1レンズホルダ19の下面に当接させ、レンズ位置を安定化させている構造についてより詳細に説明する。上記円筒カム15の上面は、図1に示すように平坦に形成されている。円筒カム15の上面が当接する第1のレンズホルダ19の下面も平坦に形成されている。なお、後述するように円筒カム15は回転するので、この円筒カム15の上面が当接する第1レンズホルダ19の下面は摺動面となる。一方、第1のレンズホルダ19は、本光学モジュールが組立てられたときには鏡筒11の上部に固定される。より具体的には、鏡筒11の上部外周に形成された雄螺子部117に螺合する雌螺子部(図示せず)が第1のレンズホルダ19の内壁に形成されている。   The structure in which the upper surface of the cylindrical cam 15 is brought into contact with the lower surface of the first lens holder 19 to stabilize the lens position as described above will be described in more detail. The upper surface of the cylindrical cam 15 is formed flat as shown in FIG. The lower surface of the first lens holder 19 with which the upper surface of the cylindrical cam 15 abuts is also formed flat. Since the cylindrical cam 15 rotates as will be described later, the lower surface of the first lens holder 19 with which the upper surface of the cylindrical cam 15 abuts becomes a sliding surface. On the other hand, the first lens holder 19 is fixed to the upper part of the lens barrel 11 when the present optical module is assembled. More specifically, a female screw portion (not shown) that engages with a male screw portion 117 formed on the upper outer periphery of the lens barrel 11 is formed on the inner wall of the first lens holder 19.

鏡筒11は基板1に設置される。この鏡筒11の頂部に第1レンズホルダ19が固定される。よって、第1レンズホルダ19の光軸方向LDの位置は、基板1から一定に保つことができる。この第1のレンズホルダ19に対して、コイルバネ12を用いて円筒カム15を押付けることで、その光軸方向LDでの円筒カム15の位置を安定化できる。後述するように、この円筒カム15にはレンズ14、17を保持するレンズホルダ13、16が係合しており、これらの移動を制御する。よって、円筒カム15の位置を安定に保つことで、複数のレンズ14、17の光軸方向での位置は円筒カム15を介して所期位置に保持される。   The lens barrel 11 is installed on the substrate 1. A first lens holder 19 is fixed to the top of the lens barrel 11. Therefore, the position of the first lens holder 19 in the optical axis direction LD can be kept constant from the substrate 1. By pressing the cylindrical cam 15 against the first lens holder 19 using the coil spring 12, the position of the cylindrical cam 15 in the optical axis direction LD can be stabilized. As will be described later, lens holders 13 and 16 for holding lenses 14 and 17 are engaged with the cylindrical cam 15 to control the movement thereof. Therefore, by keeping the position of the cylindrical cam 15 stable, the positions of the plurality of lenses 14 and 17 in the optical axis direction are held at their intended positions via the cylindrical cam 15.

特に、本実施形態では第1レンズホルダ19を鏡筒11の上部にネジにより螺合しているので、第1のレンズホルダ19を回転することにより円筒カム15の高さ位置を簡単に変更できる。よって、仮にCCD2の基板への組付け誤差によりバックフォーカスがずれた場合でも、第1のレンズホルダ19を回転させることにより簡単にバックフォーカスを補正することができる。本光学系ユニット3では、鏡筒11上部の第1レンズホルダ19を回転することにより、部品や組付け時の誤差を簡単に解消できる。   In particular, in the present embodiment, since the first lens holder 19 is screwed onto the upper portion of the lens barrel 11 with a screw, the height position of the cylindrical cam 15 can be easily changed by rotating the first lens holder 19. . Therefore, even if the back focus is shifted due to an error in assembling the CCD 2 to the substrate, the back focus can be easily corrected by rotating the first lens holder 19. In the present optical system unit 3, by rotating the first lens holder 19 above the lens barrel 11, errors in parts and assembly can be easily eliminated.

上記のように、本光学モジュールは円筒カム15の下にコイルバネ12を配置するという簡単な工夫で、基準となる第1レンズホルダ19に対して精度良く位置決めを行い。これにより従来のようにカム曲線の変更等を行うことなく、基板に配置したCCD2上に確実に焦点が合うようにしたレンズ移動機構を実現できる。   As described above, the present optical module positions the first lens holder 19 serving as a reference with high accuracy by simply arranging the coil spring 12 under the cylindrical cam 15. As a result, it is possible to realize a lens moving mechanism that ensures focusing on the CCD 2 arranged on the substrate without changing the cam curve or the like as in the prior art.

また、上記コイルバネ12は円錐状に形成されていることで、円筒カム15の底部に広く接して上方へ付勢する。このコイルバネ12は円錐状であるので、コイル直下にコイルが存在しない配置構成となるため圧縮時の密着高さを低くすることができる。すなわち、コイルバネ12は狭いスペースでの配置が可能な形状となっている。そして、このコイルバネ12に負荷が加わったときに盛り上がり部分が下に沈んで平坦化するように変形するので、稼動時には更に低く変形させることができる。よって、このコイルバネ12は、小さい容積で比較的大きな荷重に耐えられるという特徴をもっている。なお、本実施形態では円錐状のコイルバネ12を採用しているが、板バネを螺旋状に巻いたいわゆる竹の子バネを同様に採用することができる。   Further, since the coil spring 12 is formed in a conical shape, it is in wide contact with the bottom of the cylindrical cam 15 and urges upward. Since the coil spring 12 has a conical shape, it has an arrangement configuration in which no coil is present immediately below the coil, so that the contact height during compression can be reduced. That is, the coil spring 12 has a shape that can be arranged in a narrow space. Then, when a load is applied to the coil spring 12, the swelled portion sinks downward and is deformed so as to be flattened. Therefore, the coil spring 12 can be deformed even lower during operation. Therefore, the coil spring 12 has a feature that it can withstand a relatively large load with a small volume. In the present embodiment, the conical coil spring 12 is employed, but a so-called bamboo child spring in which a leaf spring is spirally wound can be similarly employed.

上記円筒カム15は鏡筒11の外周を囲むように配置される。円筒カム15の内壁には複数のカム溝(カム面)151が形成されている。第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16には、このカム溝151に係合する突起部材として係合ピンが設けられている。具体的には、第3レンズホルダ13は半径方向に突出する2つの係合ピン131−1、131−2を備え、同様に第2レンズホルダ16は半径方向に突出する係合ピン161−1、161−2を備えている。これら係合ピンをカムフォロアとして、所定軌跡で移動するようにカム溝151の形状が規定されている。円筒カム15のカム溝151と、係合ピン131−1、131−2及び係合ピン161−1、161−2との関係については後に詳しく説明する。   The cylindrical cam 15 is disposed so as to surround the outer periphery of the lens barrel 11. A plurality of cam grooves (cam surfaces) 151 are formed on the inner wall of the cylindrical cam 15. The third lens holder 13 and the second lens holder 16 are provided with engaging pins as projecting members that engage with the cam grooves 151. Specifically, the third lens holder 13 includes two engagement pins 131-1 and 131-2 protruding in the radial direction, and similarly, the second lens holder 16 is an engagement pin 161-1 protruding in the radial direction. , 161-2. Using these engagement pins as cam followers, the shape of the cam groove 151 is defined so as to move along a predetermined locus. The relationship between the cam groove 151 of the cylindrical cam 15, the engagement pins 131-1 and 131-2, and the engagement pins 161-1 and 161-2 will be described in detail later.

なお、円筒カム15の外周には符号159で示すラック部159が形成されている。このラック部159は、図1では図示していない駆動側のギアに噛合する。これにより円筒カム15が光軸方向LDを中心に回動する。この動作に基づいて、第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16が光軸方向LDに沿って移動されることになる。   A rack portion 159 indicated by reference numeral 159 is formed on the outer periphery of the cylindrical cam 15. The rack portion 159 meshes with a driving gear not shown in FIG. As a result, the cylindrical cam 15 rotates about the optical axis direction LD. Based on this operation, the third lens holder 13 and the second lens holder 16 are moved along the optical axis direction LD.

次に、光学系ユニット3に含まれるレンズ及びこれらを保持するレンズホルダについて説明する。第3レンズ14は基板1に最も近い位置に配置された補正系のレンズであり、第3レンズホルダ13により保持されている。第2レンズ17は中間に配置された変倍系のレンズであり、第2レンズホルダ16により保持されている。第1レンズ18は被写体側に位置する対物レンズであり、第1レンズホルダ19により保持されている。第3レンズホルダ13及び第2レンズ17は、鏡筒11内に収納された状態で円筒カム15の内壁に形成したカム溝151により光軸方向LD上の所望位置へ移動される。これにより、第3レンズ14と基板1との距離や各レンズ14,17,18間の距離が変更されるので、ワイド(WIDE)からテレ(TELE)まで焦点距離を変化させて撮像することが可能となる。   Next, the lens included in the optical system unit 3 and the lens holder that holds them will be described. The third lens 14 is a correction system lens disposed at a position closest to the substrate 1, and is held by the third lens holder 13. The second lens 17 is a variable power lens disposed in the middle, and is held by the second lens holder 16. The first lens 18 is an objective lens located on the subject side, and is held by a first lens holder 19. The third lens holder 13 and the second lens 17 are moved to desired positions on the optical axis direction LD by cam grooves 151 formed on the inner wall of the cylindrical cam 15 while being accommodated in the lens barrel 11. As a result, the distance between the third lens 14 and the substrate 1 and the distance between the lenses 14, 17, and 18 are changed. Therefore, it is possible to perform imaging while changing the focal length from wide (WIDE) to tele (TELE). It becomes possible.

図2は、図1に示した第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16を拡大して示した図である。この2つのレンズホルダは、図示するように互いに上下から接近して重なる状態で鏡筒11内にセットされる。第3レンズホルダ13から半径方向に突出する2つの係合ピン131−1、131−2は鏡筒11に形成したガイド溝(貫通穴)11A、11Eから外側に突出して円筒カム15のカム溝151と係合する。同様に、第2レンズホルダ16から半径方向に突出する2つの係合ピン161−1、161−2は鏡筒11に形成したガイド溝11C、11F(貫通穴)から外側に突出して円筒カム15のカム溝151と係合する。   FIG. 2 is an enlarged view of the third lens holder 13 and the second lens holder 16 shown in FIG. The two lens holders are set in the lens barrel 11 so as to approach each other from above and below as shown in the figure. Two engaging pins 131-1 and 131-2 projecting radially from the third lens holder 13 project outward from guide grooves (through holes) 11A and 11E formed in the lens barrel 11, and are cam grooves of the cylindrical cam 15. 151 is engaged. Similarly, the two engagement pins 161-1 and 161-2 projecting in the radial direction from the second lens holder 16 project outward from the guide grooves 11C and 11F (through holes) formed in the lens barrel 11, and the cylindrical cam 15 The cam groove 151 is engaged.

図1も参照して図2に基づいて、第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16を順に説明する。第3レンズホルダ13の周部には、4つのガイド棒132−1〜132−4がほぼ等間隔で形成されている。これらガイド棒132−1〜132−4は、鏡筒11の内部に形成したガイド溝11A、11C、11E、11Gと摺接するように形成されている。この内の2つのガイド棒132−1と132−3からは、前述した係合ピン131−1,131−2が半径方向に突出している。さらに、第3レンズホルダ13の周部には4つの受溝133−1〜133−4が、上記ガイド棒132の間に位置するように形成されている。これら受溝133−1〜133−4は、同様の構造を有する第2レンズホルダ16のガイド棒162−1〜162−4を受入れるように形成されている。   The 3rd lens holder 13 and the 2nd lens holder 16 are demonstrated in order based on FIG. 2 also with reference to FIG. Four guide rods 132-1 to 132-4 are formed on the peripheral portion of the third lens holder 13 at substantially equal intervals. These guide rods 132-1 to 132-4 are formed so as to be in sliding contact with guide grooves 11A, 11C, 11E, and 11G formed inside the lens barrel 11. From the two guide rods 132-1 and 132-3, the aforementioned engagement pins 131-1 and 131-2 protrude in the radial direction. Further, four receiving grooves 133-1 to 133-4 are formed on the periphery of the third lens holder 13 so as to be positioned between the guide bars 132. These receiving grooves 133-1 to 133-4 are formed to receive the guide rods 162-1 to 162-4 of the second lens holder 16 having the same structure.

第2レンズホルダ16は、上記第3レンズホルダ13と同様の構造を有している。すなわち、第2レンズホルダ16の周部には、4つのガイド棒162−1〜162−4が形成されている。これらガイド棒162−1〜162−4は、鏡筒11の内部に形成した残りのガイド溝11B、11D、11F、11Hと摺接するように形成されている。この内の2つのガイド棒162−1、162−3からはピン161−1,161−2が半径方向に突出している。また、第2レンズホルダ16の周部には受溝163−1〜163−4が形成されている。これら受溝163−1〜163−4は、第3レンズホルダ13のガイド棒132−1〜132−4を受入れるように形成されている。   The second lens holder 16 has the same structure as the third lens holder 13. That is, four guide rods 162-1 to 162-4 are formed on the peripheral portion of the second lens holder 16. These guide rods 162-1 to 162-4 are formed so as to be in sliding contact with the remaining guide grooves 11B, 11D, 11F, and 11H formed inside the lens barrel 11. Pins 161-1 and 161-2 protrude in the radial direction from the two guide rods 162-1 and 162-3. In addition, receiving grooves 163-1 to 163-4 are formed in the peripheral portion of the second lens holder 16. These receiving grooves 163-1 to 163-4 are formed to receive the guide rods 132-1 to 132-4 of the third lens holder 13.

上記第3レンズホルダ13と第2レンズホルダ16とは、互いのガイド棒と受溝とを係合させることで、相互にスライド可能な状態を形成する。そして、この状態のレンズホルダ13、16の各ガイド棒(132と162)が、鏡筒11の内面に形成したガイド溝11A〜11Hに係合することで、摺動自在に収納される。すなわち、本光学モジュールでは、レンズホルダ13、16の各ガイド棒(132と162)が第1のガイド部材、鏡筒11の摺動面に形成したガイド溝11A〜11Hが第2のガイド部となり、これらレンズホルダ13、16を鏡筒11内で摺動自在に保持するガイド構造を実現する。よって、第2レンズホルダ16と第3レンズホルダ13とは、お互いに干渉することなく光軸方向への相対移動が可能である。   The third lens holder 13 and the second lens holder 16 form a slidable state by engaging the guide rod and the receiving groove with each other. The guide rods (132 and 162) of the lens holders 13 and 16 in this state are slidably accommodated by engaging with guide grooves 11A to 11H formed on the inner surface of the lens barrel 11. That is, in this optical module, the guide rods (132 and 162) of the lens holders 13 and 16 are the first guide members, and the guide grooves 11A to 11H formed on the sliding surface of the lens barrel 11 are the second guide portions. A guide structure for holding the lens holders 13 and 16 slidably in the lens barrel 11 is realized. Therefore, the second lens holder 16 and the third lens holder 13 can be relatively moved in the optical axis direction without interfering with each other.

さらに、図2に示した第2レンズホルダ16及び第3レンズホルダ13の特徴的な構造について説明する。第2レンズホルダ16から突出する係合ピン161−1、161−2は直線16L上で反対向きに配置されている。まず、このように異なる向きとなる係合ピンを複数配置することで、第2レンズホルダ16の位置が光軸方向LDに対して傾くことが抑制されている。そして、この第2レンズホルダ16の下に配置した第3レンズホルダ13も同様の構造を備えている。第3レンズホルダ13からも係合ピン131−1、131−2が直線13L上で反対向きに配置されている。しかも、直線16Lと直線13Lとは互いに交差するように設定されている。   Further, the characteristic structures of the second lens holder 16 and the third lens holder 13 shown in FIG. 2 will be described. The engaging pins 161-1 and 161-2 projecting from the second lens holder 16 are arranged in the opposite directions on the straight line 16L. First, by arranging a plurality of engagement pins having different directions in this way, the position of the second lens holder 16 is suppressed from being inclined with respect to the optical axis direction LD. The third lens holder 13 disposed below the second lens holder 16 has a similar structure. Also from the third lens holder 13, the engaging pins 131-1 and 131-2 are arranged in the opposite directions on the straight line 13L. Moreover, the straight line 16L and the straight line 13L are set to intersect each other.

よって、第2レンズホルダ16及び第3レンズホルダ13は、互いにガイド棒と受溝とを係合させることで4点支持の状態を形成する。そのため、両レンズホルダで保持するレンズの光軸が、基板側の光軸方向LDに対し傾くことをより確実に抑制できる。また、上記のようにレンズホルダを複数の係合ピンで支持したので、応力を分散でき落下時の耐衝撃性を備えた構造となる。また、各レンズホルダ13、16にはガイド棒と受溝とが形成されているので、これらを互いに接近させることができる。また、一方のレンズホルダから延びるガイド棒に干渉しないので、ガイド棒を長めに設定することが可能である。   Therefore, the second lens holder 16 and the third lens holder 13 form a four-point support state by engaging the guide rod and the receiving groove with each other. Therefore, it is possible to more reliably suppress the optical axis of the lens held by both lens holders from being inclined with respect to the optical axis direction LD on the substrate side. In addition, since the lens holder is supported by the plurality of engaging pins as described above, the structure can be provided with the impact resistance at the time of dropping because the stress can be dispersed. In addition, since each lens holder 13 and 16 is formed with a guide rod and a receiving groove, they can be brought close to each other. In addition, since the guide rod extending from one lens holder does not interfere, the guide rod can be set longer.

例えば、互いのガイド棒132、162の長さを、第2レンズホルダ16及び第3レンズホルダ13が移動する範囲に設定しておくことで、第2レンズホルダ16及び第3レンズホルダ13が光軸方向LDに対して傾くことがなくなる。また、ガイド棒132、162を長めに設定することで、鏡筒11側に設けたガイド溝(11A等)から鏡筒内に進入する光を遮光することができる。また、これらにより鏡筒11内へのチリの進入を防ぐ防塵性をも得ることができる。   For example, by setting the lengths of the mutual guide rods 132 and 162 within a range in which the second lens holder 16 and the third lens holder 13 are moved, the second lens holder 16 and the third lens holder 13 are made light. No tilting with respect to the axial direction LD. Further, by setting the guide rods 132 and 162 to be long, light entering the lens barrel from the guide groove (11A or the like) provided on the lens barrel 11 side can be shielded. In addition, it is possible to obtain a dustproof property that prevents dust from entering the lens barrel 11.

図3は、図1で示した各部を組付けた状態の光学モジュールの断面構成を示した図である。この図3では光学系ユニット3の外周部を覆うカバー40が図示されている。このカバー40については後述する。この図3により、前述した円筒カム15を上方へ付勢した構造をより明確に確認できる。すなわち、鏡筒11の上部に形成した雄螺子部117と、これに噛合する第1レンズホルダ19の内壁に形成した雌螺子部197が示されている。このように最上部の第1レンズホルダ19が鏡筒11の上部に配置され、この第1レンズホルダ19に円筒カム15がコイルバネ12の付勢力によって当接されるので光軸方向LDのレンズ位置が決定する。よって、第3レンズ14の位置を第1レンズホルダ19の位置により設定できる。そして、第1レンズホルダ19を鏡筒11に対して回転させることで、バックフォーカス位置をCCD2の受光面に合わせるように位置決めできる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the optical module in a state where the respective units illustrated in FIG. 1 are assembled. In FIG. 3, a cover 40 covering the outer periphery of the optical system unit 3 is shown. The cover 40 will be described later. With reference to FIG. 3, the structure in which the above-described cylindrical cam 15 is urged upward can be more clearly confirmed. That is, a male screw portion 117 formed on the upper portion of the lens barrel 11 and a female screw portion 197 formed on the inner wall of the first lens holder 19 meshing with the male screw portion 117 are shown. In this way, the uppermost first lens holder 19 is disposed on the upper portion of the lens barrel 11, and the cylindrical cam 15 is brought into contact with the first lens holder 19 by the biasing force of the coil spring 12, so that the lens position in the optical axis direction LD is reached. Will be determined. Therefore, the position of the third lens 14 can be set by the position of the first lens holder 19. Then, by rotating the first lens holder 19 with respect to the lens barrel 11, the back focus position can be positioned so as to match the light receiving surface of the CCD 2.

また、この図3では、第3レンズホルダ13から半径方向に突出した係合ピン131及び第2レンズホルダ16から半径方向に突出した係合ピン161を確認できるよう示している。前述したように、各レンズホルダ13,16はそれぞれ2個ずつの係合ピンを有しているが、図3ではその1つずつを図示している。この図3によると、係合ピン131及び係合ピン161が鏡筒11の外側に配置した円筒カム15の内壁に形成したカム溝151に係合する様子が確認できる。この円筒カム15が下部に配置したコイルバネ12により上方へ付勢されているので、レンズホルダ13,16がこれに伴って移動し第1レンズホルダ19の位置を基準にして光軸方向LDでの位置が正確に定まる。なお、特許請求の範囲との関係では、上記第2レンズホルダ16及び第3レンズホルダ13が第1のレンズホルダに相当し、第1レンズホルダ19が第2のレンズホルダに相当する。   Further, FIG. 3 shows that the engaging pin 131 protruding in the radial direction from the third lens holder 13 and the engaging pin 161 protruding in the radial direction from the second lens holder 16 can be confirmed. As described above, each of the lens holders 13 and 16 has two engagement pins, and FIG. 3 shows one of them. According to FIG. 3, it can be confirmed that the engaging pin 131 and the engaging pin 161 are engaged with the cam groove 151 formed on the inner wall of the cylindrical cam 15 disposed outside the lens barrel 11. Since the cylindrical cam 15 is urged upward by the coil spring 12 disposed at the lower part, the lens holders 13 and 16 move accordingly, and the position of the first lens holder 19 is used as a reference in the optical axis direction LD. The position is determined accurately. In relation to the claims, the second lens holder 16 and the third lens holder 13 correspond to a first lens holder, and the first lens holder 19 corresponds to a second lens holder.

(円筒カム)
本実施形態で例示する光学系ユニット3で採用する円筒カム15は、その内壁に形成するカム溝が特徴的な構成を有している。更にこの点について説明する。上記図3では、円筒カム15のより詳細な構成が示されている。本光学系ユニット3に組み込まれている円筒カム15は、上カム15Uと下カム15Lとの2個のカム部品によって形成されている。光学モジュールが小型化されると、円筒カム15もより小型にする必要がある。しかし、この円筒カム15の内壁には上記のように、第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16を光軸方向LDに精度良く案内するためのカム溝151を形成しなければならない。極めて微小な管状部材の内壁に、細い溝を精度良く形成することは極めて困難である。そこで、本光学系ユニット3では円筒カム15を分割したカム部品を組合せることにより作製している。
(Cylindrical cam)
The cylindrical cam 15 employed in the optical system unit 3 exemplified in this embodiment has a characteristic configuration of a cam groove formed on the inner wall thereof. Further, this point will be described. FIG. 3 shows a more detailed configuration of the cylindrical cam 15. The cylindrical cam 15 incorporated in the optical system unit 3 is formed by two cam parts, an upper cam 15U and a lower cam 15L. When the optical module is downsized, the cylindrical cam 15 needs to be further downsized. However, as described above, the cam groove 151 for accurately guiding the third lens holder 13 and the second lens holder 16 in the optical axis direction LD must be formed on the inner wall of the cylindrical cam 15. It is extremely difficult to accurately form a narrow groove on the inner wall of a very small tubular member. Therefore, the present optical system unit 3 is manufactured by combining cam parts obtained by dividing the cylindrical cam 15.

図4は、図3に示した円筒カム15を2つの構成部品、上カム15Uと下カム15Lとに分割した状態を示した拡大図である。円筒カム15は内壁に形成したカム溝151の部分で上下に分割されている。このカム溝151には、前述したように、第3レンズホルダ13の係合ピン131と第2レンズホルダ16の係合ピン161が係合する。これらの係合ピンを案内するカム曲線(プロファイル)に基づいて、カム溝151が形成されている。カム曲線の形状が端部に現れるように、上カム15Uと下カム15Lとの分割ライン152が設定されている。   FIG. 4 is an enlarged view showing a state in which the cylindrical cam 15 shown in FIG. 3 is divided into two component parts, an upper cam 15U and a lower cam 15L. The cylindrical cam 15 is divided vertically by a cam groove 151 formed on the inner wall. As described above, the engagement pin 131 of the third lens holder 13 and the engagement pin 161 of the second lens holder 16 are engaged with the cam groove 151. A cam groove 151 is formed based on a cam curve (profile) for guiding these engagement pins. A dividing line 152 for the upper cam 15U and the lower cam 15L is set so that the shape of the cam curve appears at the end.

よって、上下のカム15U,15Lが接続される部分にカム溝151が形成される。このような構成であれば、2つの金型を用いて上カム15U及び下カム15Lをそれぞれ作製し、これを合わせることで円筒カム15を作製できる。したがって、カム溝151が細い溝であっても円筒カム15を比較的容易に作製できる。このように本円筒カム15は、金型を用いたプラスチック射出成型等により、薄く、小型のものを作製できる。また、アンダーカット等の処理が不要となるので、簡単な金型構成とすることができる。   Therefore, the cam groove 151 is formed in the portion where the upper and lower cams 15U, 15L are connected. With such a configuration, the upper cam 15U and the lower cam 15L are produced using two molds, and the cylindrical cam 15 can be produced by combining them. Therefore, even if the cam groove 151 is a thin groove, the cylindrical cam 15 can be manufactured relatively easily. Thus, this cylindrical cam 15 can be made thin and small by plastic injection molding using a mold or the like. In addition, since a process such as undercut is not required, a simple mold configuration can be obtained.

また、図3に示すように係合ピン131,161の頭部は、横断面が略三角形状であり、この部分がカムフォロアとなってカム溝151に係合する。カム溝151は、この係合ピンの形状に対応するように横断面が「V字」状に形成されている。このカム溝151の形状は図4でも確認できるように示され、中央部の短い垂直部153と、この上下に設けた傾斜部154とを含んでカム溝151が形成されている。   As shown in FIG. 3, the heads of the engaging pins 131 and 161 have a substantially triangular cross section, and this portion serves as a cam follower and engages with the cam groove 151. The cam groove 151 is formed in a “V-shaped” cross section so as to correspond to the shape of the engagement pin. The shape of the cam groove 151 is shown in FIG. 4 so that the cam groove 151 is formed including a short vertical portion 153 at the center and inclined portions 154 provided above and below.

上記のように係合ピン131、161は頭部が、傾斜した傾斜カムとなっている。この係合ピンをカムフォロアとして案内するようにカム溝151が形成されている。このように係合ピンの頭部に傾斜カムを採用した場合には、円筒カム15の肉厚を確保しながら小径化を図ることができる。また、係合ピンの頭部に断面が矩形となる平面カムを採用してもよい。この場合にはズーム動作中の位置制度を高めることができる。   As described above, the engaging pins 131 and 161 are inclined cams whose heads are inclined. A cam groove 151 is formed to guide the engagement pin as a cam follower. As described above, when the inclined cam is used for the head of the engaging pin, the diameter of the cylindrical cam 15 can be reduced while securing the thickness. Moreover, you may employ | adopt the planar cam which a cross section becomes a rectangle at the head of an engaging pin. In this case, the position system during the zoom operation can be enhanced.

なお、上カム15Uの上面からカム溝151まで凹部158が形成されている。図4では上カム15Uの凹部158のみが確認できる。この凹部158は第2レンズホルダ16の係合ピン161を円筒カム内のカム溝151へ誘導するための案内溝である。係合ピン161は直線上で逆向きに配置されているので、2個の凹部158が上カム15Uに形成されている。ただし、第3レンズホルダ13及び第2レンズホルダ16を下カム15L上にセットしてから、上カム15Uを被せるようにして組付けを行う場合には、この凹部158を形成する必要はない。図4は、第2レンズホルダに対応するカム溝と第3レンズホルダに対応するカム溝は、レンズホルダを誘導する案内溝で連結されている。第3レンズホルダを凹部158から第2レンズホルダを案内するカム溝に誘導し、さらに連結されている案内溝を通過して第3レンズホルダを案内するカム溝に到達する。次に、第2レンズホルダを凹部158から誘導して対応するカム溝に設定する。   A recess 158 is formed from the upper surface of the upper cam 15U to the cam groove 151. In FIG. 4, only the recess 158 of the upper cam 15U can be confirmed. The recess 158 is a guide groove for guiding the engagement pin 161 of the second lens holder 16 to the cam groove 151 in the cylindrical cam. Since the engaging pins 161 are arranged in the reverse direction on a straight line, two concave portions 158 are formed in the upper cam 15U. However, when the third lens holder 13 and the second lens holder 16 are set on the lower cam 15L and then assembled so as to cover the upper cam 15U, it is not necessary to form the recess 158. In FIG. 4, the cam groove corresponding to the second lens holder and the cam groove corresponding to the third lens holder are connected by a guide groove for guiding the lens holder. The third lens holder is guided from the recess 158 to the cam groove for guiding the second lens holder, and further passes through the connected guide groove to reach the cam groove for guiding the third lens holder. Next, the second lens holder is guided from the recess 158 and set to the corresponding cam groove.

また、上カム15Uには下向きの凸部156が形成され、一方の下カム15Lにはこれを受ける受け部157が形成されている。これらの凹凸は反対位置にも同様に形成されている。円筒カム15は、これらの凹凸部156,157を基準位置にして上下カム15U、15Lが接続されて、作製される。よって、円筒カム15は精度良く組上げることができ、内面には位置精度よくカム溝を配置できる。上カム15U及び下カム15Lは、嵌合により一体に駆動可能な構造となっているが、接着剤あるいは、レーザ溶着等により一体に形成することも可能である。   The upper cam 15U is formed with a downward convex portion 156, and the lower cam 15L is formed with a receiving portion 157 for receiving it. These irregularities are similarly formed at opposite positions. The cylindrical cam 15 is manufactured by connecting the upper and lower cams 15U and 15L with these uneven portions 156 and 157 as reference positions. Therefore, the cylindrical cam 15 can be assembled with high accuracy, and the cam groove can be arranged on the inner surface with high positional accuracy. The upper cam 15U and the lower cam 15L can be integrally driven by fitting, but can be integrally formed by an adhesive or laser welding.

図5は、円筒カム15の内壁に形成したカム溝151の形状を確認できるように示した展開図である。この図5によると、円筒カム15の内壁に形成したカム溝151の状態をより明確に確認できる。カム溝151は異なるカム曲線によって規定されるカム溝151−1とカム溝151−2とを含んでいる。カム溝151−1は、第2レンズホルダ16に対応した変倍系のレンズ動作を規定している。カム溝151−2は、第3レンズホルダ13に対応した補正系のレンズ動作を規定している。すなわち、第2レンズホルダ16の係合ピン161−1、161−2がカム溝151−1に係合する。第3レンズホルダ13の係合ピン131−1、131−2がカム溝151−2に係合する。   FIG. 5 is a developed view showing that the shape of the cam groove 151 formed on the inner wall of the cylindrical cam 15 can be confirmed. According to FIG. 5, the state of the cam groove 151 formed on the inner wall of the cylindrical cam 15 can be confirmed more clearly. The cam groove 151 includes a cam groove 151-1 and a cam groove 151-2 defined by different cam curves. The cam groove 151-1 defines a zooming lens operation corresponding to the second lens holder 16. The cam groove 151-2 defines the lens operation of the correction system corresponding to the third lens holder 13. That is, the engagement pins 161-1 and 161-2 of the second lens holder 16 are engaged with the cam groove 151-1. Engagement pins 131-1 and 131-2 of the third lens holder 13 engage with the cam groove 151-2.

この図5により、上カム15Uと下カム15Lとの分割ライン152が、上記カム溝151−1、151−2に沿ってを分割するように設定されていることが確認できる。また、この図5によると、カム溝151の垂直部153と傾斜部154との関係も確認できる。また、分割ライン152には光軸方向LDと平行となる平行分割線部分152LDを含んでいる。このように分割ライン152を形成することで円筒カム15の周方向での無駄なスペースを抑制できる。ただし、周方向に幾分かの余裕がある場合には、この分割線部分152LDを斜めにしてもよい。   5, it can be confirmed that the dividing line 152 between the upper cam 15U and the lower cam 15L is set so as to divide along the cam grooves 151-1 and 151-2. Further, according to FIG. 5, the relationship between the vertical portion 153 and the inclined portion 154 of the cam groove 151 can also be confirmed. The dividing line 152 includes a parallel dividing line portion 152LD that is parallel to the optical axis direction LD. By forming the dividing line 152 in this way, a useless space in the circumferential direction of the cylindrical cam 15 can be suppressed. However, when there is some margin in the circumferential direction, the dividing line portion 152LD may be inclined.

図6は、複数のカム部品により形成される円筒カム15の変形例を模式的に示した図である。図4,5で示した円筒カム15は上下2個のカム15U、15Lで構成されていたが、図6は構成部品を3個とした場合の例を示している。この円筒カム15は上カム15U、中間カム15M、下カム15Lの3個のカム部品から構成されている。上カム15Uと中間カム15Mとは分割ライン152−1により分離され、下カム15Lと中間カム15Mとは分割ライン152−2により分離される。   FIG. 6 is a view schematically showing a modification of the cylindrical cam 15 formed by a plurality of cam parts. Although the cylindrical cam 15 shown in FIGS. 4 and 5 is composed of two upper and lower cams 15U and 15L, FIG. 6 shows an example in which three components are used. The cylindrical cam 15 is composed of three cam parts, an upper cam 15U, an intermediate cam 15M, and a lower cam 15L. The upper cam 15U and the intermediate cam 15M are separated by a dividing line 152-1, and the lower cam 15L and the intermediate cam 15M are separated by a dividing line 152-2.

上記分割ライン152−1、分割ライン152−2は、異なるカム曲線に基づいて設定されている。これらの分割ラインも光軸方向LDと平行となる平行分割線部分152LDを含んで周方向での無駄なスペースを抑制している。分割ライン152−1では曲線部152−1CAが本来のカム曲線である。同様に分割ライン152−2では傾斜した直線部152−2CAが本来のカム曲線である。中間カム15Mは、上下のカム15U,15Lより肉薄に形成され、これらをセットすると中間カム15Mの上端と下端にカム面が形成される。この図6に示す円筒カム15の場合は、補正系のレンズホルダからの係合ピンが曲線部152−1CAに当接するように設定される。同様に変倍系のレンズホルダからの係合ピンが曲線部152−2CAに当接するよう設定される。   The dividing line 152-1 and the dividing line 152-2 are set based on different cam curves. These dividing lines also include a parallel dividing line portion 152LD that is parallel to the optical axis direction LD, thereby suppressing a useless space in the circumferential direction. In the dividing line 152-1, the curved portion 152-1CA is the original cam curve. Similarly, in the dividing line 152-2, the inclined straight portion 152-2CA is the original cam curve. The intermediate cam 15M is formed thinner than the upper and lower cams 15U and 15L, and when these are set, cam surfaces are formed at the upper and lower ends of the intermediate cam 15M. In the case of the cylindrical cam 15 shown in FIG. 6, the engaging pin from the lens holder of the correction system is set so as to abut on the curved portion 152-1CA. Similarly, the engaging pin from the variable magnification lens holder is set to contact the curved portion 152-2CA.

また、上カム面および下カム面も断面V字形状として、レンズホルダの突起部を誘導してカム面上にレンズホルダを配置することもできる。この場合には、カム15の光軸側端部にはレンズホルダを誘導する凹部(溝部)、他方のレンズホルダが配置されるカム面あるいは他方のレンズホルダを誘導するための凹部を経由して当該レンズホルダを誘導することも可能である。   Further, the upper cam surface and the lower cam surface can also be V-shaped in cross section, and the lens holder can be arranged on the cam surface by guiding the protrusion of the lens holder. In this case, the optical axis side end of the cam 15 passes through a recess (groove) for guiding the lens holder, a cam surface on which the other lens holder is disposed, or a recess for guiding the other lens holder. It is also possible to guide the lens holder.

図6で示した円筒カム15の場合には、高さ方向に重ねて異なるカム溝を形成できる。よって、図5で示した1つの円周上に異なる形状のカム溝を同時に配置していた場合と比較すると1種類のカム溝を余裕をもって周方向に配置することができる。よって、カムの回転角を大きく設定できるので、アクチュエータのトルクを小さくできる。この図6では3個のカム部品から円筒カムを構成する例を示したが、さらに多くの分割部品から構成するようにしてもよい。この図6に示した円筒カム15では、カム曲線を3組同一面上に配置したものであるので、レンズホルダの自由度が制限されるためレンズホルダの光軸方向に対する角度が安定する利点を有する。このためガイド溝の数を減らすことも可能である。   In the case of the cylindrical cam 15 shown in FIG. 6, different cam grooves can be formed overlapping in the height direction. Therefore, one type of cam groove can be arranged in the circumferential direction with a margin as compared with the case where cam grooves having different shapes are simultaneously arranged on one circumference shown in FIG. Therefore, since the cam rotation angle can be set large, the torque of the actuator can be reduced. Although FIG. 6 shows an example in which a cylindrical cam is constituted by three cam parts, it may be constituted by more divided parts. In the cylindrical cam 15 shown in FIG. 6, since three sets of cam curves are arranged on the same plane, the degree of freedom of the lens holder is limited, so that the angle of the lens holder with respect to the optical axis direction is stable. Have. For this reason, it is also possible to reduce the number of guide grooves.

図7は、上記円筒カム15の内壁に形成するカム溝を規定するのに好ましいカム曲線(プロファイル)を示した図である。図7(A)は変倍系レンズ用のカム溝151−1を規定するカム曲線151−1CAを示している。同(B)は補正系レンズ用のカム溝151−2を規定するカム曲線151−2CAを示している。すなわち、カム曲線151−1CAに基づいて、第2レンズホルダ16が光軸方向に移動される。他方のカム曲線151−2CAに基づいて、第3レンズホルダ13が光軸方向に移動される。   FIG. 7 is a view showing a preferable cam curve (profile) for defining a cam groove formed on the inner wall of the cylindrical cam 15. FIG. 7A shows a cam curve 151-1 CA that defines the cam groove 151-1 for the variable power lens. FIG. 5B shows a cam curve 151-2CA that defines the cam groove 151-2 for the correction system lens. That is, the second lens holder 16 is moved in the optical axis direction based on the cam curve 151-1CA. Based on the other cam curve 151-2CA, the third lens holder 13 is moved in the optical axis direction.

より具体的に説明すると、第2レンズホルダ16の半径方向へ突出した係合ピン161−1、161−2が、カム曲線151−1CAによって規定されたカム溝151−1により光軸方向へ移動される。第3レンズホルダ13の半径方向へ突出した係合ピン131−1、131−2が、カム曲線151−2CAによって規定されたカム溝151−2により光軸方向へ移動される。なお、この図7ではズーム機能に加えて望遠側にマクロ機能を付加した場合のカム曲線を例示している。   More specifically, the engagement pins 161-1 and 161-2 protruding in the radial direction of the second lens holder 16 are moved in the optical axis direction by the cam groove 151-1 defined by the cam curve 151-1CA. Is done. The engagement pins 131-1 and 131-2 protruding in the radial direction of the third lens holder 13 are moved in the optical axis direction by the cam groove 151-2 defined by the cam curve 151-2CA. FIG. 7 illustrates a cam curve when a macro function is added to the telephoto side in addition to the zoom function.

本光学モジュールは携帯電話等にも搭載できるように小型化される。上記のようにズーム機能を備えた場合には、各レンズホルダを精度良く所期位置へ移動させることが重要である。そのために、従来においてレンズホルダが広角位置や望遠位置にあることを確認するための位置検出部材を配置するという手法が一般的に採用される。しかし、このように位置検出部材を別途に設けると、光学モジュールが大型化してしまうので小型化の要請に反することになる。また、携帯電話等に用いる光学モジュールは極めて小さく、円筒カムの円周角に対して周長が短い。よって、回転角度に対するレンズホルダの光軸方向の位置検出には高い精度が必要となる。しかし、位置検出部材を設けることが困難である。図7で示すカム曲線は、変倍系および補正系のカム曲線に平坦部を設けることで、広角端および望遠端において、位置検出なしで所望の特性を達成可能とする。   The optical module is miniaturized so that it can be mounted on a mobile phone or the like. When the zoom function is provided as described above, it is important to move each lens holder to an intended position with high accuracy. For this purpose, conventionally, a method of arranging a position detection member for confirming that the lens holder is in the wide-angle position or the telephoto position is generally employed. However, if the position detecting member is separately provided in this way, the optical module is increased in size, which is against the request for downsizing. Moreover, the optical module used for a mobile phone etc. is very small, and its perimeter is short with respect to the circumference angle of a cylindrical cam. Therefore, high accuracy is required to detect the position of the lens holder in the optical axis direction with respect to the rotation angle. However, it is difficult to provide a position detection member. The cam curve shown in FIG. 7 makes it possible to achieve desired characteristics without detecting the position at the wide-angle end and the telephoto end by providing flat portions on the cam curves of the variable magnification system and the correction system.

本光学系ユニット3では、円筒カム15の外周にはラック部159が固着されており、アクチュエータの駆動力はこのラック部159に噛合するギアにより伝達される。寸法精度の高いギアを採用してもバックラシュの影響を除くことは困難である。また、他部品や組付け誤差の影響もある。本光学ユニット3では、位置検出部材がないために、高い精度で回転カムの位置検出はできない。ズーム動作で円筒カム15を広角端と望遠端の間で回転したときに、所定角度分アクチュエータで回転させたにもかかわらず、初期位置のずれやバックラッシュの影響で、所望の広角端あるいは望遠端の位置に円筒カムが回転していないという可能性がある。   In this optical system unit 3, a rack portion 159 is fixed to the outer periphery of the cylindrical cam 15, and the driving force of the actuator is transmitted by a gear meshing with the rack portion 159. Even if gears with high dimensional accuracy are used, it is difficult to eliminate the effects of backlash. There are also other parts and assembly errors. In this optical unit 3, since there is no position detection member, the position of the rotating cam cannot be detected with high accuracy. When the cylindrical cam 15 is rotated between the wide-angle end and the telephoto end by the zoom operation, the desired wide-angle end or telephoto is affected by the initial position shift and backlash, despite being rotated by the actuator by a predetermined angle. There is a possibility that the cylindrical cam is not rotating at the end position.

そこで、本実施形態では図7に示したように、レンズをズーム移動させる曲線部分(ズーム部)の両端、すなわち広角端(ワイド端)及び望遠端(テレ端)に、光軸方向LDに直交する所定長の平坦部を備えたカム曲線を採用する。すなわち、本実施形態では円筒カム15の変倍系および補正系のカム曲線として、このような平坦部を備えたカム曲線を採用する。これにより、位置検出部材で高精度の位置検出を行わなくても、平坦部にレンズホルダがあれば、広角端或いは望遠端の性能を達成することができる。レンズホルダの位置を考えると、広角端の平坦部にレンズホルダがあるときに、平坦部の距離を考慮してアクチュエータを駆動することで、結像距離がずれても望遠端の平坦部に移動させることで望遠端での性能を維持することができる。よって、バックラシュや組付け誤差等による影響を解消し、広角及び望遠位置で所定の性能を安定して達成することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, at both ends of the curved portion (zoom portion) for zooming the lens, that is, at the wide-angle end (wide end) and the telephoto end (tele end), orthogonal to the optical axis direction LD. A cam curve having a flat portion having a predetermined length is adopted. In other words, in the present embodiment, a cam curve having such a flat portion is employed as the cam curve of the variable power system and the correction system of the cylindrical cam 15. Accordingly, even if the position detection member does not perform highly accurate position detection, the performance at the wide-angle end or the telephoto end can be achieved if the lens holder is provided on the flat portion. Considering the position of the lens holder, when the lens holder is at the flat part at the wide-angle end, the actuator is driven in consideration of the distance of the flat part, so that it moves to the flat part at the telephoto end even if the imaging distance is shifted. By doing so, the performance at the telephoto end can be maintained. Therefore, it is possible to eliminate the influence of backlash, assembly error, and the like, and to achieve predetermined performance stably at the wide angle and telephoto positions.

広角端から望遠端へ移動させる場合を例として説明する。本光学系では、初期位置を検出するために、広角端側に円筒カムを移動させて、円筒カムの回転限界で円筒カムが停止した位置から、所定のパルス数だけアクチュエータに駆動パルスを与えて望遠側に回転カムを戻した平坦部上の位置を初期位置と設定している。従って、初期位置は位置誤差を有していることが予想される。例えば、広角端から望遠端までの回転角度を500パルス、平坦部の回転角度を50パルスあるものとする。初期位置が広角端から25パルスの位置とする場合、望遠端に移動させるため、望遠端から25パルスの平坦部上の位置を目標として、550パルス駆動パルスを加えることとする。さすれば、目標値の前後25パルス以内に移動すれば、望遠端に円筒カムを回転駆動したこととなり、所望の移動は達成されたこととなる。   A case of moving from the wide-angle end to the telephoto end will be described as an example. In this optical system, in order to detect the initial position, the cylindrical cam is moved to the wide-angle end side, and a drive pulse is given to the actuator by a predetermined number of pulses from the position where the cylindrical cam stops at the rotation limit of the cylindrical cam. The position on the flat part where the rotating cam is returned to the telephoto side is set as the initial position. Therefore, it is expected that the initial position has a position error. For example, assume that the rotation angle from the wide-angle end to the telephoto end is 500 pulses, and the rotation angle of the flat portion is 50 pulses. When the initial position is a position of 25 pulses from the wide angle end, in order to move to the telephoto end, a 550 pulse drive pulse is applied with the target position on the flat portion of 25 pulses from the telephoto end. In other words, if it moves within 25 pulses before and after the target value, the cylindrical cam is driven to rotate at the telephoto end, and the desired movement is achieved.

さらに、図7で例示するカム曲線は望遠側にマクロ撮影用の曲線と平坦部が付加されている。この場合も、望遠端の平坦部を経てからマクロ状態に入るので精度良く合焦する。さらに、平坦部で所定の機能を達成できるため、安定した動作が可能となる。   Further, the cam curve illustrated in FIG. 7 has a macro photographing curve and a flat portion on the telephoto side. Also in this case, since the macro state is entered after passing through the flat portion at the telephoto end, focusing is performed with high accuracy. Furthermore, since a predetermined function can be achieved at the flat portion, stable operation is possible.

上記のようにカム曲線の所定位置に、所定長さの平坦部を付加するという改良で広角位置、望遠位置及びマクロ位置でのレンズ位置のずれを抑制できる。本構成では、広角位置、望遠位置及びマクロ位置にレンズがあることを確認するための位置検出部材を新たに設ける必要がない。よって、小型化及び低コスト化を図った簡単な構成で、広角及び望遠で安定してズーム機能またはマクロ機能を使った撮影が可能な光学モジュールを提供できる。なお、図7に示すように望遠側の平坦部に連続してマクロ用のカム曲線を形成すると、マクロ側についても円筒カムの位置ズレを吸収することにより安定してマクロ機能を利用できる。ただし、マクロ機能は本光学モジュールに必須のものではないので、マクロ用の曲線部分を含まないカム曲線としてもよい。   As described above, the lens position shift at the wide-angle position, the telephoto position, and the macro position can be suppressed by adding a flat portion having a predetermined length to a predetermined position of the cam curve. In this configuration, there is no need to newly provide a position detection member for confirming that there are lenses at the wide-angle position, the telephoto position, and the macro position. Therefore, it is possible to provide an optical module capable of performing photographing using a zoom function or a macro function stably with a wide angle and a telephoto structure with a simple configuration that is reduced in size and cost. If a macro cam curve is formed continuously on the telephoto flat portion as shown in FIG. 7, the macro function can be stably used by absorbing the displacement of the cylindrical cam on the macro side. However, since the macro function is not essential for the present optical module, it may be a cam curve that does not include a macro curve portion.

(位置決め構造)
更に、本光学モジュールは組付け構造に関しても優れた特徴を備えている。以下では、この点ついて説明する。本光学モジュールでは円筒カム15がアクチュエータにより駆動されて、第3レンズホルダ13と第2レンズホルダ16とが光軸方向に移動する。光学モジュールでは、基板上のCCD2に対して鏡筒11を精度良く位置決めしてからその外周に円筒カム15を配置すること、また、この円筒カム15に効率良く駆動力が伝達されるようにアクチュエータを配置することが必要となる。
(Positioning structure)
Furthermore, this optical module has an excellent feature with respect to the assembly structure. This point will be described below. In the present optical module, the cylindrical cam 15 is driven by an actuator, and the third lens holder 13 and the second lens holder 16 move in the optical axis direction. In the optical module, the lens barrel 11 is accurately positioned with respect to the CCD 2 on the substrate, and then the cylindrical cam 15 is disposed on the outer periphery thereof, and the actuator is provided so that the driving force is efficiently transmitted to the cylindrical cam 15. Need to be placed.

アクチュエータの配置の仕方としては、図1に示した光学系ユニット3とアクチュエータとを個別に構成し、これを基板上で合体させて1個のモジュールに形成するという組付けの形態が考えられる。この形態を採用する場合は、アクチュエータを位置決めするため基板1側に位置決め用の穴やピンを設ける、或いは位置決め用のガイドピンを立設するという手法が取られる。   As an arrangement method of the actuator, an assembly form in which the optical system unit 3 and the actuator shown in FIG. 1 are individually configured and combined on a substrate to form one module is conceivable. In the case of adopting this form, a method of providing a positioning hole or pin on the substrate 1 side or positioning a guide pin for positioning is used in order to position the actuator.

一方、光学系ユニット3については基板1に最初に固定される鏡筒11の位置が基準となる。鏡筒11はCCD2の光軸(光学中心)に対して位置決めされる。具体的には、基板上のCCD2に焦点が合うように鏡筒11が配置される。ところが、実際の組付け作業では、設計位置に対して、CCD2や鏡筒11の取付誤差が発生する。そして、この誤差が許容範囲を越えている場合には、CCD2の光学中心に合うように鏡筒11の位置を調整したり、CCD2の外形を基準に鏡筒11の位置決めをして誤差を解消することが必要である。   On the other hand, for the optical system unit 3, the position of the lens barrel 11 that is first fixed to the substrate 1 is a reference. The lens barrel 11 is positioned with respect to the optical axis (optical center) of the CCD 2. Specifically, the lens barrel 11 is arranged so as to be focused on the CCD 2 on the substrate. However, in the actual assembly work, an attachment error of the CCD 2 or the lens barrel 11 occurs with respect to the design position. If this error exceeds the allowable range, the position of the lens barrel 11 is adjusted so as to match the optical center of the CCD 2, or the lens barrel 11 is positioned based on the outer shape of the CCD 2 to eliminate the error. It is necessary to.

また、光学系ユニット3とアクチュエータとを個別に構成して基板に組付ける形態を採用した場合には、鏡筒11が基板1上の所定位置に配置されていることを前提として、基板上のアクチュエータの配置が決定されている。しかし、上記のように実際の組付時に鏡筒11の位置がずれてしまう場合が多い。このように鏡筒11の位置がずれると、その外周にセットされる円筒カム15の位置もずれる。円筒カムの位置がずれるとアクチュエータとの相対位置が設計した範囲から外れることになり、光学モジュールとしての所定の性能が維持できないという事態になる。   Further, when the configuration in which the optical system unit 3 and the actuator are individually configured and assembled to the substrate is adopted, it is assumed that the lens barrel 11 is disposed at a predetermined position on the substrate 1. The placement of the actuator has been determined. However, as described above, the position of the lens barrel 11 often shifts during actual assembly. Thus, when the position of the lens barrel 11 is shifted, the position of the cylindrical cam 15 set on the outer periphery thereof is also shifted. If the position of the cylindrical cam shifts, the relative position with respect to the actuator deviates from the designed range, and the predetermined performance as the optical module cannot be maintained.

そこで、本光学モジュールでは光学系ユニット3を覆うカバーを介して、光学系ユニット3及びアクチュエータを位置決めする構成を採用する。このような構成を採用すると、鏡筒11の位置がずれた場合でも、これに伴ってアクチュエータの位置は鏡筒11との相対位置関係を維持して移動するので、駆動系に関して所期の性能を実現するために容易な構成となる。また、この構成を採用すると光学系ユニット3用のカバーとアクチュエータ用のカバーとを一体化できるので省スペース化を図ることもできる。   Therefore, the present optical module employs a configuration in which the optical system unit 3 and the actuator are positioned via a cover that covers the optical system unit 3. If such a configuration is adopted, even if the position of the lens barrel 11 is shifted, the actuator position moves with maintaining the relative positional relationship with the lens barrel 11 accordingly. It becomes an easy structure to implement | achieve. Further, when this configuration is adopted, the cover for the optical system unit 3 and the cover for the actuator can be integrated, so that the space can be saved.

図8及び図9を参照して、本光学モジュールで採用しているカバー40を利用した位置決め構造を説明する。図8は、光学系ユニット3を駆動する駆動部及び光学系ユニット3の上にセットされるカバーについて示した図である。この図8は、前述した光学系ユニット3との関係が確認できるように上部に位置する第1レンズ18及び第1レンズホルダ19を示している。図9は、光学系ユニット3及びアクチュエータとしてのモータ30を組付けた完成状態の光学モジュールを断面構成が確認できるように示した図である。   With reference to FIG. 8 and FIG. 9, the positioning structure using the cover 40 employ | adopted with this optical module is demonstrated. FIG. 8 is a diagram illustrating a driving unit that drives the optical system unit 3 and a cover that is set on the optical system unit 3. FIG. 8 shows the first lens 18 and the first lens holder 19 positioned on the upper side so that the relationship with the optical system unit 3 described above can be confirmed. FIG. 9 is a view showing a cross-sectional configuration of an optical module in a completed state in which the optical system unit 3 and the motor 30 as an actuator are assembled.

本光学モジュールでは、モータ30によって円筒カム15が駆動される。図8ではモータ30の各要素を分解状態で示している。モータ30はカバー40と基板31を用いて組立てられ、このカバー40が光学系ユニット3の基板1上にセットされる。このモータ30は、1対のコイル32、ステータ33を備え、中央部にはロータ35を有している。   In this optical module, the cylindrical cam 15 is driven by the motor 30. In FIG. 8, each element of the motor 30 is shown in an exploded state. The motor 30 is assembled using the cover 40 and the substrate 31, and the cover 40 is set on the substrate 1 of the optical system unit 3. The motor 30 includes a pair of coils 32 and a stator 33, and has a rotor 35 at the center.

カバー40の所定位置に固定される軸41とロータ35用の軸とが同軸に配置され、軸41を中心としてロータ35が回転するように設定されている。軸41はカバー40に形成した穴51にセットされている。また、ロータ35と一体に回転するギア36が配設されている。また、カバー40の他の位置に軸42が固定されており、この軸42には前記ギア36と噛合するギア43及びこのギア43と一体に回転するギア44が設けられている。このギア44に円筒カム15の外周に形成したラック部159が噛合する。軸42はカバー40に形成した穴52にセットされる。   A shaft 41 fixed to a predetermined position of the cover 40 and a shaft for the rotor 35 are arranged coaxially, and the rotor 35 is set to rotate about the shaft 41. The shaft 41 is set in a hole 51 formed in the cover 40. A gear 36 that rotates integrally with the rotor 35 is provided. A shaft 42 is fixed at another position of the cover 40, and a gear 43 that meshes with the gear 36 and a gear 44 that rotates together with the gear 43 are provided on the shaft 42. A rack portion 159 formed on the outer periphery of the cylindrical cam 15 meshes with the gear 44. The shaft 42 is set in a hole 52 formed in the cover 40.

図8に示した各部が組付けられた状態を示したのが図9である。図9で示すように、第1レンズホルダ19はカバー40に形成した開口45に嵌合した状態となる。よって、第1レンズホルダ19を介して、カバー40に対して鏡筒11及び円筒カム15が位置決めされる。また、軸41,42はカバー40の所定位置に位置決めされている。図8に示したように、モータ30は軸41を基準に位置決めされる。この構造ではカバー40を介して、鏡筒11及び円筒カム15側とモータ30側との位置関係が確定されている。よって、仮に鏡筒11の設定位置がずれた場合でも、カバー40を介してモータ30側の位置も光学系ユニット3の位置に対応して移動する。つまり、円筒カム15とモータ30との相対位置関係は維持されズレが発生しない。   FIG. 9 shows a state in which the parts shown in FIG. 8 are assembled. As shown in FIG. 9, the first lens holder 19 is fitted into an opening 45 formed in the cover 40. Accordingly, the lens barrel 11 and the cylindrical cam 15 are positioned with respect to the cover 40 via the first lens holder 19. Further, the shafts 41 and 42 are positioned at predetermined positions of the cover 40. As shown in FIG. 8, the motor 30 is positioned with respect to the shaft 41. In this structure, the positional relationship between the lens barrel 11 and the cylindrical cam 15 side and the motor 30 side is determined via the cover 40. Therefore, even if the setting position of the lens barrel 11 is deviated, the position on the motor 30 side also moves corresponding to the position of the optical system unit 3 via the cover 40. That is, the relative positional relationship between the cylindrical cam 15 and the motor 30 is maintained, and no deviation occurs.

以上のように、本光学モジュールではカバー40を介して、光学系ユニット3側と駆動部側との位置決めを行うので、円筒カム15の外周に設けたラック部159とモータ30の駆動力を伝達するギア36、43,44との間に位置ずれが発生することがない。よって、本構造を採用したことでモータの駆動力を設計通り効率的に伝達できる本光学モジュールとなる。   As described above, in the present optical module, the optical system unit 3 side and the drive unit side are positioned via the cover 40, so that the driving force of the rack 30 and the motor 30 provided on the outer periphery of the cylindrical cam 15 is transmitted. No positional deviation occurs between the gears 36, 43, and 44. Therefore, by adopting this structure, the present optical module can efficiently transmit the driving force of the motor as designed.

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.

実施形態に係る光学モジュールの内部が確認できるように示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view shown so that the inside of the optical module which concerns on embodiment could be confirmed. 図1に示した第3レンズホルダ及び第2レンズホルダを拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the 3rd lens holder and 2nd lens holder which were shown in FIG. 図1で示した各部を組付けた状態の光学モジュールの断面構成を示した図である。It is the figure which showed the cross-sectional structure of the optical module of the state which assembled | attached each part shown in FIG. 図3に示した円筒カムを2つの構成部品に分割した状態を示した拡大図である。It is the enlarged view which showed the state which divided | segmented the cylindrical cam shown in FIG. 3 into two component parts. 円筒カムの内壁に形成したカム溝をより明確に確認できるように示した展開図である。It is the expanded view shown so that the cam groove formed in the inner wall of a cylindrical cam could be confirmed more clearly. 複数のカム部品により形成される円筒カムの変形例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the modification of the cylindrical cam formed by several cam components. 円筒カムの内壁に形成するカム溝を規定するのに好ましいカム曲線(プロファイル)を示した図である。It is the figure which showed the preferable cam curve (profile) in order to prescribe | regulate the cam groove formed in the inner wall of a cylindrical cam. 光学系ユニットを駆動する駆動部及び光学系ユニット上にセットされるカバーについて示した図である。It is the figure shown about the drive part which drives an optical system unit, and the cover set on an optical system unit. 光学系ユニット及びモータを組付けた完成状態の光学モジュールを断面構成が確認できるように示した図である。It is the figure which showed so that a cross-sectional structure could be confirmed for the optical module of the completion state which assembled | attached the optical system unit and the motor. 従来の小型カメラのレンズ駆動装置について示した図である。It is the figure shown about the lens drive device of the conventional small camera.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 CCD
3 光学系ユニット
11 鏡筒
11A〜11H ガイド溝
11A、11E 貫通穴(第3レンズホルダ用)
11B、11F 貫通穴(第2レンズホルダ用)
12 コイルバネ
13 第3レンズホルダ
131 係合ピン
15 円筒カム
151 カム溝
16 第2レンズホルダ
161 係合ピン
19 第1レンズホルダ
LD 光軸方向
1 substrate 2 CCD
3 Optical system unit 11 Lens barrel 11A to 11H Guide groove 11A, 11E Through hole (for third lens holder)
11B, 11F Through hole (for second lens holder)
12 Coil spring 13 Third lens holder 131 Engaging pin 15 Cylindrical cam 151 Cam groove 16 Second lens holder 161 Engaging pin 19 First lens holder LD Optical axis direction

Claims (6)

第1のレンズホルダと、前記第1のレンズホルダより対物側に位置する第2のレンズホルダと、前記第1のレンズホルダに外接し、前記第1のレンズホルダを光軸方向に摺動自在に保持する鏡筒と、前記鏡筒の外周に配置され、前記第1のレンズホルダの位置を変更する円筒カムとを含む光学モジュールであって、
前記第1のレンズホルダの側面から延在させた突起部材を備え、
前記鏡筒には前記突起部材の光軸方向での移動を許容する貫通穴が形成され、
前記円筒カムの内壁には、前記突起部材を所定位置に案内するカム面が形成され、
前記第2のレンズホルダは、前記鏡筒の上端部に固定され、前記円筒カムを光軸方向に位置決めする摺動面を有し、
前記円筒カムを前記第2のレンズホルダの前記摺動面へ向けて付勢する弾性部材が配置されていることを特徴とする光学モジュール。
A first lens holder, a second lens holder positioned closer to the object side than the first lens holder, and circumscribing the first lens holder, and the first lens holder is slidable in the optical axis direction. An optical module including a lens barrel held on the outer periphery of the lens barrel and a cylindrical cam disposed on an outer periphery of the lens barrel and changing a position of the first lens holder,
A protrusion member extending from a side surface of the first lens holder;
The lens barrel is formed with a through hole that allows movement of the protruding member in the optical axis direction,
A cam surface for guiding the protruding member to a predetermined position is formed on the inner wall of the cylindrical cam.
The second lens holder is fixed to an upper end portion of the barrel, and has a sliding surface for positioning the cylindrical cam in the optical axis direction,
An optical module, wherein an elastic member that urges the cylindrical cam toward the sliding surface of the second lens holder is disposed.
前記第2のレンズホルダは、前記鏡筒の上端部に対して前記光軸方向への移動が可能となるように螺合されていることを特徴とする請求項1に記載の光学モジュール。 2. The optical module according to claim 1, wherein the second lens holder is screwed to the upper end portion of the lens barrel so as to be movable in the optical axis direction. 前記弾性部材は、前記円筒カムの下に配置したリング状の円錐コイルバネ又は竹の子バネであることを特徴とする請求項1または2に記載の光学モジュール。 3. The optical module according to claim 1, wherein the elastic member is a ring-shaped conical coil spring or a bamboo child spring disposed under the cylindrical cam. 4. 前記第1のレンズホルダは、前記突起部材を複数備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光学モジュール。 The optical module according to claim 1, wherein the first lens holder includes a plurality of the protruding members. 前記第1のレンズホルダは複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学モジュール。 The optical module according to claim 1, wherein a plurality of the first lens holders are provided. 請求項1乃至5のいずれかに記載の光学モジュールを含むことを特徴とする携帯用電子機器。
A portable electronic device comprising the optical module according to claim 1.
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