JP2005309340A - Lens driving device - Google Patents

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Yamato Yajima
大和 矢島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a lens driving device realizing miniaturization and the reduction of assembly man-hour while realizing an automatic variable power function and an automatic focusing function. <P>SOLUTION: The lens driving device for a camera is constituted by adopting driving units 90A and 90B where a stepping motor 91 and a plurality of gears 96a to 96f are unitized as a driving mechanism for rotating cam bodies 20 and 30, and a holding member 80 or the like holding the driving units 90A and 90B in common so that gears for output 96f possessed by the driving units 90A and 90B may be meshed with the gears 25 and 35 of the cam bodies 20 and 30. Thus, the driving units 90A and 90B are held in common and unified, whereby space occupied by the driving mechanism is minimized, and the lens driving device is easily assembled in the narrow space of a personal digital assistant or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズを光軸方向に自動的に移動させる駆動源を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、携帯電話機、パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載されるカメラに適用されるレンズ駆動装置に関する。   The present invention relates to a lens driving device provided with a driving source that automatically moves a lens in an optical axis direction, and more particularly to a lens driving device applied to a camera mounted on a portable information terminal such as a mobile phone or a personal computer. About.

携帯電話機等の携帯情報端末機やパーソナルコンピュータに搭載されるカメラは、携帯情報端末のもつ搭載スペースが狭小であることから、可能な限り小型化する必要がある。このため、携帯情報端末機に搭載されるカメラは、変倍機能を備えていたとしても、手動操作によるものである(たとえば、特許文献1参照)。   A camera mounted on a portable information terminal such as a cellular phone or a personal computer needs to be as small as possible because the mounting space of the portable information terminal is narrow. For this reason, even if the camera mounted on the portable information terminal has a scaling function, it is based on a manual operation (for example, see Patent Document 1).

特開2003−60764号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-60764

ところで、手動操作により変倍を行うカメラを携帯情報端末機に搭載した場合には、小型のカメラに設けられた操作部を操作しながら撮像する必要があり、操作性が悪いという不利益が存在する。
一方、携帯情報端末機に搭載されるカメラに自動変倍機能を持たせるためには、複数レンズ群の光軸方向における相対的な距離を変更する必要があり、複数のレンズ群を駆動するアクチュエータが必要となる。特に、自動変倍動作に加えて、各変倍位置において合焦動作(フォーカス調節)を自動的に行わせるためには、複数のレンズ群の光軸方向における位置を独立に変更する必要があるため、複数のアクチュエータが必要となる。
したがって、アクチュエータが占めるスペースが大きいと、携帯情報端末機の有する狭小な搭載スペースにこれらを組み込むことが困難になる。また、アクチュエータを携帯情報端末機に組み付けるための組立工数も増大する。
By the way, when a camera that performs zooming by manual operation is mounted on a portable information terminal, it is necessary to take an image while operating an operation unit provided on a small camera, and there is a disadvantage that operability is poor To do.
On the other hand, it is necessary to change the relative distance in the optical axis direction of a plurality of lens groups in order to give the camera mounted on the portable information terminal an automatic scaling function, and an actuator that drives the plurality of lens groups Is required. In particular, in order to automatically perform the focusing operation (focus adjustment) at each magnification position in addition to the automatic magnification operation, it is necessary to independently change the positions of the plurality of lens groups in the optical axis direction. Therefore, a plurality of actuators are required.
Therefore, if the space occupied by the actuator is large, it becomes difficult to incorporate these into the narrow mounting space of the portable information terminal. Also, the number of assembly steps for assembling the actuator to the portable information terminal increases.

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは自動変倍機能および自動合焦機能を備えつつ、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースに搭載することができるカメラ用のレンズ駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances of the above-described prior art, and an object of the present invention is to be mounted in a small mounting space such as a portable information terminal while having an automatic zooming function and an automatic focusing function. An object of the present invention is to provide a lens driving device for a camera.

本発明のレンズ駆動装置は、光軸方向に配列されたレンズを保持する複数のレンズ枠と、光軸回りに回転自在に支持され、回転により複数のレンズ枠を光軸方向に移動させるカムを有する複数のカム体と、複数のカム体を回転させる駆動機構とを備え、駆動機構は、複数のカム体に回転力をそれぞれ供給する複数の駆動ユニットと、複数の駆動ユニットを複数のカム体とそれぞれ係合させる位置に共通に保持する保持部材と、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、複数のカム体をこれらに対応する駆動ユニットによって独立に回転させることにより、複数のレンズ枠を光軸方向に独立に移動させることができ、自動変倍動作と自動合焦動作の双方を実現可能となる。
また、複数の駆動ユニットを保持部材により共通に保持して一つにまとめることにより、小型化することができるとともに、たとえば、携帯情報端末機などにレンズ駆動装置を組み込む際に、複数の駆動ユニットがカム体にそれぞれ係合した状態で組み込むことができ、携帯情報端末機などへの組み込みが容易となる。
The lens driving device according to the present invention includes a plurality of lens frames that hold lenses arranged in the optical axis direction, and a cam that is rotatably supported around the optical axis and moves the lens frames in the optical axis direction by rotation. A plurality of cam bodies, and a drive mechanism for rotating the plurality of cam bodies. The drive mechanism includes a plurality of drive units that respectively supply rotational force to the plurality of cam bodies, and a plurality of drive units that are provided with the plurality of cam bodies. And a holding member that is commonly held at a position to be engaged with each other.
According to this configuration, the plurality of cam frames can be independently rotated in the optical axis direction by independently rotating the plurality of cam bodies by the drive units corresponding thereto, and automatic zooming operation and automatic focusing can be performed. Both operations can be realized.
In addition, it is possible to reduce the size by holding the plurality of drive units in common by the holding member and grouping them together. For example, when incorporating a lens drive device in a portable information terminal or the like, the plurality of drive units Can be incorporated in a state where they are respectively engaged with the cam body, and can be easily incorporated into a portable information terminal or the like.

上記構成において、駆動ユニットは、モータと、モータの回転を減速してカム体に伝達する複数の歯車からなる減速機と、を有する構成を採用できる。
この構成によれば、モータの回転を減速機で減速してカム体に与えることができ、モータの回転位置を精密に制御しなくても、カム体の回転位置を細かく調整することができる。
In the above configuration, the drive unit can employ a configuration including a motor and a speed reducer composed of a plurality of gears that reduce the rotation of the motor and transmit it to the cam body.
According to this configuration, the rotation of the motor can be decelerated by the speed reducer and applied to the cam body, and the rotational position of the cam body can be finely adjusted without precisely controlling the rotational position of the motor.

上記構成において、複数の駆動ユニットは、モータの給電端子が突出する側面が同じ向きとなるように保持部材に保持される、構成を採用できる。
この構成によれば、全ての給電端子が同じ向きに配置されるため、たとえば、モータの給電端子に配線基板や配線ケーブルを接続する作業が非常に容易となる。
In the above-described configuration, the plurality of drive units may be configured to be held by the holding member so that the side surfaces from which the power supply terminals of the motor protrude are in the same direction.
According to this configuration, since all the power supply terminals are arranged in the same direction, for example, it is very easy to connect a wiring board or a wiring cable to the power supply terminal of the motor.

上記構成において、複数の駆動ユニットは、同一構造を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、複数の駆動ユニットを同一構造とすることにより、駆動ユニットの汎用性を高めることができ、また、製造コストを低減することができる。
The said structure WHEREIN: The some drive unit can employ | adopt the structure which has the same structure.
According to this configuration, since the plurality of drive units have the same structure, the versatility of the drive units can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

上記構成において、カム体は、円筒状に形成されており、かつ、減速機の出力用の歯車と噛み合う歯車が外周に一体的に形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、駆動ユニットを保持部材に保持させるだけで駆動ユニットからカム体への動力伝達が可能となり、組立が容易となる。また、カム体の外周に歯車を一体的に形成することで、部品点数が削減される。
In the above configuration, the cam body may be formed in a cylindrical shape, and a configuration in which a gear that meshes with an output gear of the speed reducer is integrally formed on the outer periphery.
According to this configuration, power can be transmitted from the drive unit to the cam body only by holding the drive unit on the holding member, and assembly is facilitated. Moreover, the number of parts is reduced by integrally forming a gear on the outer periphery of the cam body.

上記構成において、モータは、ステッピングモータからなる、構成を採用できる。
この構成よれば、ステッピングモータは、入力パルス数に応じた回転量が得られるモータであることから、モータの回転位置を検出するセンサーやフィードバック回路が不要となり、装置の小型化、軽量化および簡素化に寄与する。また、ステッピングモータと減速機を組み合わせることにより、カム体の回転位置を細かく調整することができる。
In the above configuration, the motor may be a stepping motor.
According to this configuration, the stepping motor is a motor that can obtain the amount of rotation corresponding to the number of input pulses, so that a sensor for detecting the rotational position of the motor and a feedback circuit are not required, and the device is reduced in size, weight, and simplicity. Contributes to Further, the rotational position of the cam body can be finely adjusted by combining the stepping motor and the speed reducer.

本発明のレンズ駆動装置によれば、自動変倍機能および自動合焦機能を実現しつつ、駆動機構の占有する空間を最小化でき、携帯情報端末機等の狭小な搭載スペースへの組み込みが容易となる。   According to the lens driving device of the present invention, the space occupied by the driving mechanism can be minimized while realizing the automatic zooming function and the automatic focusing function, and can be easily incorporated into a narrow mounting space such as a portable information terminal. It becomes.

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図10は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図1は装置の概観斜視図、図2は装置の内部構造を示す断面図、図3は装置の内部を示す断面の斜視図、図4は装置を構成する鏡胴部分の概観斜視図、図5は鏡胴部分の分解斜視図、図6は装置を構成する駆動ユニットを取り外した状態の装置の概観斜視図、図7は保持部材の構造を示す図、図8は駆動ユニットの構造を示す斜視図、図9は駆動ユニットの有する減速機の構造を示す斜視図、及び、図10は装置の内部構造を示す断面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 to FIG. 10 show an embodiment of a lens driving device according to the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view of the device, FIG. 2 is a sectional view showing the internal structure of the device, and FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view of a lens barrel portion constituting the apparatus, FIG. 5 is an exploded perspective view of the lens barrel portion, and FIG. 6 is a diagram of the apparatus with the drive unit constituting the apparatus removed. 7 is a perspective view showing the structure of the holding member, FIG. 8 is a perspective view showing the structure of the drive unit, FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the speed reducer included in the drive unit, and FIG. It is sectional drawing which shows an internal structure.

このレンズ駆動装置は、図1〜図6及び図10に示すように、レンズG5,G6を保持する固定筒10、固定筒10の外側において光軸方向L1の回りに回転自在に支持された第1および第2のカム体20,30、レンズG1を保持する第1のレンズ枠40、レンズG2,G3,G4を保持する第2のレンズ枠50、第1のレンズ枠40と第2のレンズ枠50との間に配置された圧縮バネ60、CCD(charge coupled device)150を保持する保持枠70、第1および第2のカム体20,30の外周に配置された保持部材80、保持部材80に保持された2つの駆動ユニット90A,90B等を備えている。
なお、保持枠70に撮像素子としてのCCD150を保持させることで、カメラユニットが形成される。
As shown in FIGS. 1 to 6 and 10, the lens driving device includes a fixed cylinder 10 that holds lenses G 5 and G 6, and a first cylinder that is rotatably supported around the optical axis direction L 1 outside the fixed cylinder 10. The first and second cam bodies 20 and 30, the first lens frame 40 holding the lens G1, the second lens frame 50 holding the lenses G2, G3 and G4, the first lens frame 40 and the second lens. A compression spring 60 disposed between the frame 50, a holding frame 70 for holding a CCD (charge coupled device) 150, a holding member 80 disposed on the outer periphery of the first and second cam bodies 20, 30, and a holding member Two drive units 90 </ b> A, 90 </ b> B and the like held by 80 are provided.
In addition, a camera unit is formed by holding the CCD 150 as an imaging element in the holding frame 70.

この装置において、レンズG5,G6は第1レンズ群、レンズG1は第2レンズ群、レンズG2,G3,G4は第3レンズ群をそれぞれ形成しており、被写体光が光軸方向L1からレンズG5に進入し、レンズG6,G1,G2,G3およびG4を経て、CCD150に到達する。
そして、第2レンズ群(レンズG1)及び第3レンズ群(レンズG2,G3,G4)が、光軸方向L1において相対的に移動させられることにより、CCD150の結像面に対して被写体の変倍動作及び合焦動作が行われる。
In this apparatus, the lenses G5 and G6 form a first lens group, the lens G1 forms a second lens group, and the lenses G2, G3, and G4 form a third lens group. Enters the CCD 150 via the lenses G6, G1, G2, G3 and G4.
Then, the second lens group (lens G1) and the third lens group (lenses G2, G3, G4) are moved relative to each other in the optical axis direction L1, thereby changing the subject with respect to the imaging surface of the CCD 150. A doubling operation and a focusing operation are performed.

固定筒10は、図1〜図6に示すように、樹脂材料により円筒状に形成されている。この固定筒10は、レンズ保持部10a、内周面10f、ガイド孔10g、外周面10h等を有している。   As shown in FIGS. 1 to 6, the fixed cylinder 10 is formed in a cylindrical shape from a resin material. The fixed cylinder 10 includes a lens holding portion 10a, an inner peripheral surface 10f, a guide hole 10g, an outer peripheral surface 10h, and the like.

レンズ保持部10aは、光軸方向L1の先端部に円筒状に形成されており、内周にレンズG5,G6を保持する。
外周面10hは、レンズ保持部10aの後方において円筒状に形成され、レンズ保持部10aの外径よりも小さい外径を有する。この外周面10hは、第1および第2のカム体20,30を光軸回りに回転自在に支持する。
内周面10fは、外周面10h、第1および第2のレンズ枠を光軸方向L1に移動自在に支持する。
ガイド孔10gは、レンズ保持部10aの後方に光軸方向L1に沿って形成されているとともに、光軸回りの等間隔位置に3本形成されている。このガイド孔10gは、後述する第1および第2のレンズ保持枠40,50の3つの突出片41,51が挿通され、第1および第2のレンズ保持枠40,50の光軸回りにおける回転を規制するとともに光軸方向L1に案内する。
The lens holding portion 10a is formed in a cylindrical shape at the tip portion in the optical axis direction L1, and holds the lenses G5 and G6 on the inner periphery.
The outer peripheral surface 10h is formed in a cylindrical shape behind the lens holding portion 10a and has an outer diameter smaller than the outer diameter of the lens holding portion 10a. The outer peripheral surface 10h supports the first and second cam bodies 20, 30 so as to be rotatable around the optical axis.
The inner peripheral surface 10f supports the outer peripheral surface 10h and the first and second lens frames so as to be movable in the optical axis direction L1.
The guide holes 10g are formed along the optical axis direction L1 behind the lens holding portion 10a, and three guide holes are formed at equal intervals around the optical axis. Three protruding pieces 41 and 51 of first and second lens holding frames 40 and 50, which will be described later, are inserted into the guide hole 10g, and the first and second lens holding frames 40 and 50 rotate around the optical axis. And is guided in the optical axis direction L1.

第1のカム体20は、光軸回りの回転により、第1のレンズ枠40を光軸方向L1に移動させる。この第1のカム体20は、樹脂材料により円筒状に形成されており、図2〜図5に示すように、固定筒10の外周面10hに回転自在に支持される内周面20f、光軸方向L1の後端面に形成された第1のレンズ枠40にカム作用を及ぼすカム面21、光軸方向L1の前端部の外周に一体的に形成された歯車25等を有する。
カム面21は、後述する第1のレンズ枠40の3つの突出片41にそれぞれ対応して形成されている。
歯車25は、後述する駆動ユニット90Aにおける出力用の歯車96fと噛み合う。これにより、駆動ユニット90Aから第1のカム体20へ回転力が伝達される。
The first cam body 20 moves the first lens frame 40 in the optical axis direction L1 by rotation around the optical axis. The first cam body 20 is formed in a cylindrical shape from a resin material, and as shown in FIGS. 2 to 5, an inner peripheral surface 20 f that is rotatably supported by the outer peripheral surface 10 h of the fixed cylinder 10, a light The cam surface 21 exerts a cam action on the first lens frame 40 formed on the rear end surface of the axial direction L1, and the gear 25 formed integrally on the outer periphery of the front end portion in the optical axis direction L1.
The cam surface 21 is formed corresponding to each of three protruding pieces 41 of the first lens frame 40 described later.
The gear 25 meshes with an output gear 96f in a drive unit 90A described later. Thereby, the rotational force is transmitted from the drive unit 90 </ b> A to the first cam body 20.

第2のカム体30は、光軸回りの回転により、第2のレンズ枠50を光軸方向L1に移動させる。この第2のカム体30は、樹脂材料により円筒状に形成されており、図2〜図5に示すように、固定筒10の外周面10hに回転自在に支持される内周面30f、光軸方向L1の前端面に形成された第2のレンズ枠50にカム作用を及ぼすカム面31、光軸方向L1における後端部の外周に一体的に形成された歯車35等を有する。
カム面31は、後述する第2のレンズ枠50の3つの突出片51にそれぞれ対応して形成されている。
歯車35は、後述する駆動ユニット90Bにおける出力用の歯車96fと噛み合う。これにより、駆動ユニット90Bから第2のカム体30へ回転力が伝達される。
The second cam body 30 moves the second lens frame 50 in the optical axis direction L1 by rotation around the optical axis. The second cam body 30 is formed in a cylindrical shape from a resin material, and as shown in FIGS. 2 to 5, an inner peripheral surface 30 f that is rotatably supported by the outer peripheral surface 10 h of the fixed cylinder 10, a light A cam surface 31 exerting a cam action on the second lens frame 50 formed on the front end surface in the axial direction L1 and a gear 35 integrally formed on the outer periphery of the rear end portion in the optical axis direction L1.
The cam surface 31 is formed corresponding to each of three protruding pieces 51 of a second lens frame 50 described later.
The gear 35 meshes with an output gear 96f in a drive unit 90B described later. Thereby, the rotational force is transmitted from the drive unit 90 </ b> B to the second cam body 30.

第1のレンズ枠40は、樹脂材料で形成されており、図2ないし図5に示すように、レンズG1を保持している。また、第1のレンズ枠40は、光軸方向L1に移動自在に固定筒10の内周面10fに支持される円筒状の外周面40hと、この外周面40h上に一体的に形成された3つの突出片41とを有している。
3つの突出片41は、固定筒10のガイド孔10gにそれぞれ挿通されるとともに、第1のカム体20のカム面21にそれぞれ接触している。これにより、第1のレンズ枠40は、ガイド孔10gにより回転が規制されつつ、カム面21のプロフィルに追随して光軸方向L1にのみ移動するようになっている。
The first lens frame 40 is made of a resin material, and holds the lens G1 as shown in FIGS. The first lens frame 40 is integrally formed on the outer peripheral surface 40h and a cylindrical outer peripheral surface 40h supported by the inner peripheral surface 10f of the fixed barrel 10 so as to be movable in the optical axis direction L1. Three projecting pieces 41 are provided.
The three protruding pieces 41 are respectively inserted into the guide holes 10 g of the fixed cylinder 10 and are in contact with the cam surface 21 of the first cam body 20. Accordingly, the first lens frame 40 is moved only in the optical axis direction L1 following the profile of the cam surface 21 while the rotation is restricted by the guide hole 10g.

第2のレンズ枠50は、樹脂材料で形成されており、図2ないし図5に示すように、レンズG2,G3,G4を保持している。また、第2のレンズ枠50は、光軸方向L1に移動自在に固定筒10の内周面10fに支持される円筒状の外周面50hと、この外周面50h上に一体的に形成された3つの突出片51とを有している。
3つの突出片51は、固定筒10のガイド孔10gにそれぞれ挿通されるとともに、第2のカム体30のカム面31にそれぞれ接触している。これにより、第2のレンズ枠50は、ガイド孔10gにより回転が規制されつつ、カム面31のプロフィルに追随して光軸方向L1にのみ移動するようになっている。
The second lens frame 50 is formed of a resin material, and holds the lenses G2, G3, G4 as shown in FIGS. The second lens frame 50 is integrally formed on the outer peripheral surface 50h and a cylindrical outer peripheral surface 50h supported by the inner peripheral surface 10f of the fixed cylinder 10 so as to be movable in the optical axis direction L1. Three projecting pieces 51 are provided.
The three protruding pieces 51 are respectively inserted into the guide holes 10 g of the fixed cylinder 10 and are in contact with the cam surface 31 of the second cam body 30. As a result, the second lens frame 50 is moved only in the optical axis direction L1 following the profile of the cam surface 31 while its rotation is restricted by the guide hole 10g.

圧縮バネ60は、図2,図3および図5に示すように、コイル状のバネからなり、第1のレンズ枠40と第2のレンズ枠50との間に挟まれており、第1および第2のレンズ枠40,50の突出片41,51をカム面21,31にそれぞれ押し付ける付勢力を作用させる。圧縮バネ60は、突出片41,51とカム面21,31とを常時係合させて安定したカム作用を得るためのものである。   2, 3 and 5, the compression spring 60 is formed of a coiled spring, and is sandwiched between the first lens frame 40 and the second lens frame 50. A biasing force is applied to press the protruding pieces 41 and 51 of the second lens frames 40 and 50 against the cam surfaces 21 and 31, respectively. The compression spring 60 is for constantly engaging the projecting pieces 41 and 51 and the cam surfaces 21 and 31 to obtain a stable cam action.

保持枠70は、樹脂材料によって円筒状に形成されており、図2ないし図6に示すように、中心部に形成された被写体光を通過させる円形の開口72と、外側面の中心部に形成されたCCD150が装着される外形が矩形状の凹部からなるCCD装着部71とを有する。
また、保持枠70の内側における環状の端面70eは、固定筒10の環状の端面10eと接着剤等によって接合されている。端面70eは、保持枠70が固定筒10に接合固定された状態で、図2および図3に示すように、第2のカム体30における環状の端面30eに対向し、第2のカム体30の光軸方向L1における移動を規制し、第2のカム体30が固定筒10から抜け落ちないようにする。
The holding frame 70 is formed in a cylindrical shape by a resin material, and as shown in FIGS. 2 to 6, a circular opening 72 that allows subject light to pass therethrough and formed at the center of the outer surface. The CCD 150 is mounted with a CCD mounting portion 71 having a rectangular recess.
The annular end surface 70e inside the holding frame 70 is joined to the annular end surface 10e of the fixed cylinder 10 by an adhesive or the like. As shown in FIGS. 2 and 3, the end surface 70 e faces the annular end surface 30 e of the second cam body 30 in a state where the holding frame 70 is bonded and fixed to the fixed cylinder 10, and the second cam body 30. The movement in the optical axis direction L <b> 1 is restricted so that the second cam body 30 does not fall out of the fixed cylinder 10.

保持部材80は、図1〜図3に示すように、2つの駆動ユニット90A,90Bを共通に保持している。保持部材80は、駆動ユニット90A,90Bとともに、第1および第2のカム体20,30を光軸回りに回転させる駆動機構を構成している。
この保持部材80は、樹脂材料で形成されており、図6および図7に示すように、円筒状に形成された筒部85、この筒部85の外側に一体的に形成され、かつ、光軸方向L1に並行に配置された対向する壁部81,81等を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the holding member 80 holds two drive units 90 </ b> A and 90 </ b> B in common. The holding member 80 constitutes a drive mechanism that rotates the first and second cam bodies 20 and 30 around the optical axis together with the drive units 90A and 90B.
The holding member 80 is formed of a resin material. As shown in FIGS. 6 and 7, the holding member 80 is formed integrally with the cylindrical portion 85, the outer side of the cylindrical portion 85, and the light. It has opposing wall portions 81, 81 and the like arranged in parallel in the axial direction L1.

保持部材80の筒部85の内側に、第1および第2のカム体20,30、第1および第2のレンズ枠40,50等が配置される。また、筒部85の光軸方向L1の両端面は、第1のカム体20の歯車25と第2のカム体30の歯車35にそれぞれ対向している。
保持枠80は、壁部81,81間に平坦な設置面84を有しており、この設置面84上に駆動ユニット90A,90Bが設置される。
図6および図7に示すように、設置面84と壁部81との間には、光軸方向L1の2箇所に突起83が一体的に形成されている。この突起83は、図8(a)に示す駆動ユニット90(90A,90B)の凹部97aに嵌ることにより、保持部材80上に設置された駆動ユニット90(90A,90B)の光軸方向L1の移動を規制する。
Inside the cylindrical portion 85 of the holding member 80, the first and second cam bodies 20, 30, the first and second lens frames 40, 50, and the like are disposed. Further, both end faces of the cylindrical portion 85 in the optical axis direction L1 are opposed to the gear 25 of the first cam body 20 and the gear 35 of the second cam body 30, respectively.
The holding frame 80 has a flat installation surface 84 between the walls 81 and 81, and the drive units 90 </ b> A and 90 </ b> B are installed on the installation surface 84.
As shown in FIGS. 6 and 7, protrusions 83 are integrally formed at two locations in the optical axis direction L <b> 1 between the installation surface 84 and the wall portion 81. The protrusion 83 is fitted in the recess 97a of the drive unit 90 (90A, 90B) shown in FIG. 8A, so that the drive unit 90 (90A, 90B) installed on the holding member 80 in the optical axis direction L1. Restrict movement.

保持部材80の壁部81は、上端部に内側に向かって屈曲し光軸方向L1に伸びる掛止部82を有している。この掛止部82は、後述する駆動ユニット90A,90Bを掛止し、駆動ユニット90A,90Bの保持部材80からの脱落を防止する。
また、対向する壁部81,81間の距離は、固定筒10のレンズ保持部10aの外径よりも短くなっている。
The wall portion 81 of the holding member 80 has a latching portion 82 that is bent inward at the upper end portion and extends in the optical axis direction L1. This latching portion 82 latches drive units 90A and 90B, which will be described later, and prevents the drive units 90A and 90B from falling off the holding member 80.
Further, the distance between the opposing wall portions 81, 81 is shorter than the outer diameter of the lens holding portion 10 a of the fixed cylinder 10.

駆動ユニット90A,90Bは、同一構造を有しており、駆動ユニット90Aは第1のカム体20を回転させ、駆動ユニット90Bは第2のカム体30を回転させる。
駆動ユニット90(90A,90B)は、図8および図9に示すように、ステッピングモータ91、歯車96a〜96f、カバー部材97、支持プレート98、ベース部材99等から構成されている。
カバー部材97とベース部材99とは、支持プレート98を間に挟んでねじによって締結される。
The drive units 90A and 90B have the same structure, the drive unit 90A rotates the first cam body 20, and the drive unit 90B rotates the second cam body 30.
As shown in FIGS. 8 and 9, the drive unit 90 (90A, 90B) includes a stepping motor 91, gears 96a to 96f, a cover member 97, a support plate 98, a base member 99, and the like.
The cover member 97 and the base member 99 are fastened by screws with the support plate 98 interposed therebetween.

歯車96a〜96fは、歯車96aを入力用の歯車とし、歯車96fを出力用の歯車とする減速機を構成している。
歯車96aは、ステッピングモータ91の回転軸91aに固定されており、歯車96bと噛合している。
歯車96bは、ベース部材99と支持プレート98とによって軸端が回転自在に支持された回転軸95aに固定されており、歯車96cと噛合している。
歯車96cは、カバー部材97とベース部材99とによって軸端が回転自在に支持された回転軸95bに固定されている。
歯車96dは、歯車96cが固定された回転軸95bに固定されており、歯車96cとともに回転するとともに、歯車96eと噛み合っている。
歯車96eは、カバー部材97とベース部材99とによって軸端が回転自在に支持された回転軸95cに固定されている。
The gears 96a to 96f constitute a reduction gear having the gear 96a as an input gear and the gear 96f as an output gear.
The gear 96a is fixed to the rotating shaft 91a of the stepping motor 91 and meshes with the gear 96b.
The gear 96b is fixed to a rotating shaft 95a whose shaft end is rotatably supported by a base member 99 and a support plate 98, and meshes with the gear 96c.
The gear 96c is fixed to a rotating shaft 95b whose shaft end is rotatably supported by a cover member 97 and a base member 99.
The gear 96d is fixed to a rotary shaft 95b to which the gear 96c is fixed, rotates with the gear 96c, and meshes with the gear 96e.
The gear 96e is fixed to a rotating shaft 95c whose shaft end is rotatably supported by a cover member 97 and a base member 99.

歯車96fは、歯車96eが固定された回転軸95cに固定されており、歯車96eとともに回転する。この歯車96fは、第1のカム体20の歯車25または第2のカム体30の歯車35に噛み合う。このため、歯車96fの一部は、駆動ユニット90の一側面から突出している。なお、歯車96eの一部も駆動ユニット90の一側面から突出している。   The gear 96f is fixed to a rotary shaft 95c to which the gear 96e is fixed, and rotates together with the gear 96e. The gear 96 f meshes with the gear 25 of the first cam body 20 or the gear 35 of the second cam body 30. For this reason, a part of the gear 96 f protrudes from one side surface of the drive unit 90. A part of the gear 96e protrudes from one side surface of the drive unit 90.

ステッピングモータ91は、回転軸91aの方向の端部がカバー部材97および支持プレート98によって支持されている。ステッピングモータ91の外周面には、駆動電流を供給するための複数の給電端子92が突出するように設けられている。これらの給電端子92は、図1〜図3に示すように、駆動ユニット90の側面90sから外側に向けて突出している。   The stepping motor 91 is supported by a cover member 97 and a support plate 98 at the end in the direction of the rotation shaft 91a. A plurality of power supply terminals 92 for supplying a drive current are provided on the outer peripheral surface of the stepping motor 91 so as to protrude. As shown in FIGS. 1 to 3, these power supply terminals 92 protrude outward from the side surface 90 s of the drive unit 90.

カバー部材97は、図8(a)に示すように、保持部材80の設置面84上に置かれる被設置面97bの2箇所に、平坦面84に形成された突起83が嵌る凹部97aを有している。   As shown in FIG. 8A, the cover member 97 has recesses 97a into which the projections 83 formed on the flat surface 84 are fitted at two places on the installation surface 97b placed on the installation surface 84 of the holding member 80. doing.

上記構成の駆動ユニット90A,90Bは、被設置面97bが保持部材80の設置面84と向かい合うように設置され、保持部材80の突起83がカバー部材97の凹部97aに嵌る。また、駆動ユニット90A,90Bは、図1〜図3に示すように、給電端子92が突出する側面90sが外側を向くように設置され、光軸方向L1において互いに逆向きに向かい合わされて設置される。さらに、駆動ユニット90A,90Bは、保持部材80の対向する壁部81,81間に嵌合するとともに、保持部材80の掛止部82によって掛止され、保持部材80に固定されている。
図1に示すように、駆動ユニット90A,90Bは、保持部材80に共通に固定された状態において、全体として直方体状の外形を構成している。2つの駆動ユニット90A,90Bを保持部材85上に設置することにより、駆動ユニット90A,90Bの占有するスペースを最小化することができる。
The drive units 90 </ b> A and 90 </ b> B configured as described above are installed such that the installation surface 97 b faces the installation surface 84 of the holding member 80, and the protrusion 83 of the holding member 80 fits into the recess 97 a of the cover member 97. Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the drive units 90A and 90B are installed such that the side surface 90s from which the power supply terminal 92 protrudes faces outward, and are installed opposite to each other in the optical axis direction L1. The Further, the drive units 90 </ b> A and 90 </ b> B are fitted between the opposing wall portions 81 and 81 of the holding member 80, and are hooked by the hooking portions 82 of the holding member 80 and fixed to the holding member 80.
As shown in FIG. 1, the drive units 90 </ b> A and 90 </ b> B form a rectangular parallelepiped outer shape as a whole when fixed to the holding member 80. By installing the two drive units 90A and 90B on the holding member 85, the space occupied by the drive units 90A and 90B can be minimized.

また、駆動ユニット90A,90Bの給電端子92はそれぞれ同じ向きに配置される。駆動ユニット90A,90Bの給電端子92が同じ向きに配置されると、たとえば、給電端子92に駆動電流を供給するための配線板や給電ケーブルを接続する作業が容易となり、また、配線板や給電ケーブルが占めるスペースを最小限に抑えることができる。   The power supply terminals 92 of the drive units 90A and 90B are arranged in the same direction. When the power supply terminals 92 of the drive units 90A and 90B are arranged in the same direction, for example, it becomes easy to connect a wiring board or a power supply cable for supplying a drive current to the power supply terminal 92. The space occupied by the cable can be minimized.

次に、上記のレンズ駆動装置の動作について図2および図10を参照して説明する。
図2に示すレンズ駆動装置の第1および第2のレンズ枠40,50は広角撮影位置にあり、この位置から第1および第2のレンズ枠40,50を望遠端撮影位置に移動させるには、駆動ユニット90A,90Bの有するステッピングモータ91の給電端子92にパルス状の駆動電流を供給して所定の向きに回転させる。ステッピングモータ91の回転は歯車96a〜96fからなる減速機によって減速され、出力用の歯車96fから第1および第2のカム体20,30の歯車25,35へ回転が伝達され、第1および第2のカム体20,30が光軸回りに回転する。
Next, the operation of the lens driving device will be described with reference to FIGS.
The first and second lens frames 40 and 50 of the lens driving device shown in FIG. 2 are in the wide-angle shooting position, and the first and second lens frames 40 and 50 are moved from this position to the telephoto end shooting position. Then, a pulsed drive current is supplied to the power supply terminal 92 of the stepping motor 91 included in the drive units 90A and 90B to rotate it in a predetermined direction. The rotation of the stepping motor 91 is decelerated by a speed reducer including gears 96a to 96f, and the rotation is transmitted from the output gear 96f to the gears 25 and 35 of the first and second cam bodies 20 and 30, and the first and first The two cam bodies 20 and 30 rotate around the optical axis.

このとき、第1および第2のカム体20,30の有するカム面21,31のカム作用により、第1および第2のレンズ枠40,50は、相対的な距離を変化させつつ光軸方向L1に移動し、図10に示すような望遠撮影位置に至る。
なお、第1および第2のレンズ枠40,50を所望の撮影位置に移動させるためには、第1および第2のレンズ枠40,50の現在位置から所望の撮影位置までの移動に必要なステッピングモータ91の回転量を算出し、この回転量に応じたパルス数の指令をステッピングモータ91に与えればよい。
At this time, the cam action of the cam surfaces 21 and 31 of the first and second cam bodies 20 and 30 causes the first and second lens frames 40 and 50 to change in the optical axis direction while changing the relative distance. It moves to L1 and reaches a telephoto shooting position as shown in FIG.
In order to move the first and second lens frames 40 and 50 to desired imaging positions, it is necessary to move the first and second lens frames 40 and 50 from the current positions to the desired imaging positions. The rotation amount of the stepping motor 91 may be calculated, and a command for the number of pulses corresponding to the rotation amount may be given to the stepping motor 91.

第1および第2のレンズ枠40,50の各撮影位置におけるフォーカス調節は、第1および第2のレンズ枠40,50の相対的な位置関係を保ったまま駆動ユニット90A,90Bの双方を駆動して行うこともできるし、各撮影位置において駆動ユニット90A,90Bの一方を駆動して第1および第2のレンズ枠40,50の相対的な距離を調節することによっても可能である。   The focus adjustment at the photographing positions of the first and second lens frames 40 and 50 drives both the drive units 90A and 90B while maintaining the relative positional relationship between the first and second lens frames 40 and 50. It is also possible to adjust the relative distance between the first and second lens frames 40 and 50 by driving one of the drive units 90A and 90B at each photographing position.

本実施形態によれば、駆動ユニット90A,90Bを保持部材80の所定の位置に装着すれば、駆動ユニット90A,90Bの歯車96fが第1および第2のカム体20,30に形成された歯車25,35に噛合するので、組立が非常に容易である。
また、本実施形態では、ステッピングモータ91と複数の歯車96a〜96fからなる減速機を一体化して駆動ユニット90A,90Bとするとともに、これらを保持部材80に共通に保持させて一つにまとめることにより小型化が可能となるとともに、携帯情報端末などのもつ狭小スペースへの組み込みが容易となる。
According to the present embodiment, when the drive units 90A and 90B are mounted at predetermined positions of the holding member 80, the gear 96f of the drive units 90A and 90B is formed on the first and second cam bodies 20 and 30. Since it meshes with 25 and 35, assembly is very easy.
Further, in the present embodiment, the stepping motor 91 and the speed reducer including the plurality of gears 96a to 96f are integrated to form the drive units 90A and 90B, and these are held together in the holding member 80 and combined into one. As a result, downsizing becomes possible, and incorporation into a narrow space of a portable information terminal or the like becomes easy.

また、本実施形態では、駆動ユニット90において、ステッピングモータ91と複数の歯車96a〜96fからなる減速機を組み合わせることにより、第1および第2のカム体20,30の回転位置を細かく制御することができる。すなわち、ステッピングモータ91のステップ角は比較的大きいので、ステッピングモータ91によって第1および第2のカム体20,30を直接回転させた場合には、精密な位置決めは困難である。一方、減速機を介在させることで、ステッピングモータ91の回転量に対して第1および第2のカム体20,30の回転量を細かくすることができ、ステッピングモータ91のステップ角が大きいとしても、第1および第2のカム体20,30の回転位置を細かく制御することが
でき、第1および第2のレンズ枠40,50撮影位置の細かな調整が可能となる。この結果、フォーカス調整を精密に行うことができ、解像度を向上できる。
また、ステッピングモータ91を用いたことで、いわゆるオープンループ制御が可能となることから、回転位置センサやフィードバック回路が不要となり、装置を小型化することができるとともに、装置構成を簡素化することができる。
In the present embodiment, in the drive unit 90, the rotational positions of the first and second cam bodies 20 and 30 are finely controlled by combining the stepping motor 91 and the speed reducer including the plurality of gears 96a to 96f. Can do. That is, since the step angle of the stepping motor 91 is relatively large, precise positioning is difficult when the first and second cam bodies 20 and 30 are directly rotated by the stepping motor 91. On the other hand, the amount of rotation of the first and second cam bodies 20 and 30 can be made finer with respect to the amount of rotation of the stepping motor 91 by interposing the speed reducer, even if the step angle of the stepping motor 91 is large. The rotational positions of the first and second cam bodies 20, 30 can be finely controlled, and the first and second lens frames 40, 50 can be finely adjusted. As a result, the focus adjustment can be performed precisely and the resolution can be improved.
In addition, since the so-called open loop control can be performed by using the stepping motor 91, a rotational position sensor and a feedback circuit become unnecessary, the apparatus can be miniaturized, and the apparatus configuration can be simplified. it can.

次に、上記レンズ駆動装置を備えたカメラユニット200を携帯情報端末に適用した例について図11を参照して説明する。
図11は、本体210に対して表示装置を搭載する蓋部220の姿勢を変更できる形式の携帯電話機を示している。
カメラユニット200の鏡胴部分は、蓋部220と本体210とを連結する連結部212,222内に固定されている。また、保持部材80によって保持された駆動ユニット90は、本体210内に固定されている。
Next, an example in which the camera unit 200 including the lens driving device is applied to a portable information terminal will be described with reference to FIG.
FIG. 11 shows a mobile phone of a type that can change the posture of the lid 220 on which the display device is mounted with respect to the main body 210.
The lens barrel portion of the camera unit 200 is fixed in connecting portions 212 and 222 that connect the lid portion 220 and the main body 210. The drive unit 90 held by the holding member 80 is fixed in the main body 210.

カメラユニット200は、駆動ユニット90が保持部材80によって一つにまとめられているので、連結部212,222のような狭小なスペースに鏡胴部分を内蔵しつつ、駆動ユニット90を本体210に内蔵することができる。
この携帯電話機では、本体210に設けられた操作ボタン215を操作しながら、カメラユニット200の変倍動作を行う。各変倍位置では、自動的にフォーカス調整が行われる。
In the camera unit 200, since the drive unit 90 is united by the holding member 80, the drive unit 90 is built in the main body 210 while the lens barrel portion is built in a narrow space such as the connecting portions 212 and 222. can do.
In this mobile phone, the camera unit 200 performs a scaling operation while operating the operation buttons 215 provided on the main body 210. At each zoom position, focus adjustment is automatically performed.

本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、駆動ユニットをステッピングモータと減速機によって構成した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、たとえば、直流モータなどの他のモータを用いることもできる。また、減速機を使用せず、モータのみで駆動ユニットを構成することも可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
In the embodiment described above, the case where the drive unit is configured by a stepping motor and a speed reducer has been described. However, the present invention is not limited to this, and other motors such as a direct current motor can also be used. It is also possible to configure the drive unit with only a motor without using a reduction gear.

また、上述した実施形態では、レンズ枠40,50を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一つのレンズ枠、あるいは、三つ以上のレンズ枠を備える構成において、本発明を適用することも可能である。   Further, in the above-described embodiment, the case where the lens frames 40 and 50 are provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is configured in a configuration including one lens frame or three or more lens frames. It is also possible to apply.

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータなどの小型化、軽量化が要求される携帯情報端末機等に搭載されるディジタルカメラユニットのレンズ駆動装置として適用することができるのはもちろんのこと、レンズの駆動を要するものであれば、その他のレンズ光学系においても有用である。   As described above, the lens driving device of the present invention is applied as a lens driving device for a digital camera unit mounted on a portable information terminal or the like that is required to be reduced in size and weight, such as a mobile phone and a portable personal computer. Needless to say, the present invention is useful in other lens optical systems as long as the lens needs to be driven.

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す概観斜視図である。It is a general-view perspective view which shows one Embodiment of the lens drive device which concerns on this invention. 本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the lens drive device which concerns on this invention. 本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す断面を含む斜視図である。It is a perspective view including the cross section which shows one Embodiment of the lens drive device which concerns on this invention. レンズ駆動装置の鏡胴部分の概観斜視図である。It is a general | schematic perspective view of the lens-barrel part of a lens drive device. レンズ駆動装置の鏡胴部分の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lens-barrel part of a lens drive device. 駆動ユニットを取り外した状態のレンズ駆動装置の概観斜視図である。It is a general | schematic perspective view of the lens drive device of the state which removed the drive unit. (a)は保持部材の概観斜視図であり、(b)は保持部材の光軸方向から見た側面図である。(A) is a general-view perspective view of a holding member, (b) is the side view seen from the optical axis direction of the holding member. (a)は駆動ユニットの概観斜視図であり、(b)はケース部材を取り外し他状態の駆動ユニットの概観斜視図である。(A) is a general perspective view of the drive unit, (b) is a general perspective view of the drive unit in the other state with the case member removed. 駆動ユニットの減速機の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the reduction gear of a drive unit. 本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the lens drive device which concerns on this invention. 本発明に係るレンズ駆動装置が搭載された携帯電話機の概観斜視図である。It is a general-view perspective view of the mobile telephone carrying the lens drive device based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

L1…光軸方向
G1〜G6…レンズ
10…固定筒
20…第1のカム体
21…カム面
25…歯車
30…第2のカム体
31…カム面
35…歯車
40…第1のレンズ枠
50…第2のレンズ枠
60…圧縮バネ
70…保持枠
71…CCD装着部
80…保持部材(駆動機構)
90(90A,90B)…駆動ユニット(駆動機構)
91…ステッピングモータ(モータ)
96a〜96b…歯車(減速機)
150…CCD(撮像素子)
200…カメラユニット
L1 ... Optical axis direction G1 to G6 ... Lens 10 ... Fixed cylinder 20 ... First cam body 21 ... Cam surface 25 ... Gear 30 ... Second cam body 31 ... Cam surface 35 ... Gear 40 ... First lens frame 50 ... second lens frame 60 ... compression spring 70 ... holding frame 71 ... CCD mounting portion 80 ... holding member (drive mechanism)
90 (90A, 90B) ... drive unit (drive mechanism)
91 ... Stepping motor (motor)
96a to 96b ... gears (reduction gears)
150 ... CCD (imaging device)
200 ... Camera unit

Claims (6)

光軸方向に配列されたレンズを保持する複数のレンズ枠と、光軸回りに回転自在に支持され、回転により複数の前記レンズ枠を光軸方向に移動させるカムを有する複数のカム体と、複数の前記カム体を回転させる駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、複数の前記カム体に回転力をそれぞれ供給する複数の駆動ユニットと、複数の前記駆動ユニットを複数の前記カム体とそれぞれ係合させる位置に共通に保持する保持部材と、を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
A plurality of lens frames that hold lenses arranged in the optical axis direction; a plurality of cam bodies that are rotatably supported around the optical axis and have cams that move the lens frames in the optical axis direction by rotation; A drive mechanism for rotating the plurality of cam bodies,
The drive mechanism includes a plurality of drive units that respectively supply rotational force to the plurality of cam bodies, and a holding member that commonly holds the plurality of drive units at positions where they are engaged with the plurality of cam bodies, respectively. Have
A lens driving device.
前記駆動ユニットは、モータと、前記モータの回転を減速して前記カム体に伝達する複数の歯車からなる減速機と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。
The lens driving device according to claim 1, wherein the drive unit includes a motor and a speed reducer including a plurality of gears that reduce the rotation of the motor and transmit the reduced speed to the cam body.
複数の前記駆動ユニットは、前記モータの給電端子が突出する側面が同じ向きとなるように前記保持部材に保持される、
ことを特徴とする請求項2に記載のレンズ駆動装置。
The plurality of drive units are held by the holding member so that the side surfaces from which the power supply terminals of the motor protrude are in the same direction.
The lens driving device according to claim 2.
複数の前記駆動ユニットは、同一構造を有する、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
The plurality of drive units have the same structure,
The lens driving device according to claim 1, wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記カム体は、円筒状に形成されており、かつ、前記減速機の出力用の歯車と噛み合う歯車が外周に一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
The cam body is formed in a cylindrical shape, and a gear that meshes with an output gear of the speed reducer is integrally formed on the outer periphery.
The lens driving device according to claim 2, wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記モータは、ステッピングモータからなる、
ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
The motor comprises a stepping motor;
The lens driving device according to claim 2, wherein the lens driving device is a lens driving device.
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