JP2006047356A - Lens drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを光軸方向に駆動する駆動源を備えたレンズ駆動装置に関し、特に、携帯情報端末機等の狭小な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に関する。 The present invention relates to a lens driving device including a driving source for driving a lens in an optical axis direction, and more particularly to a lens driving device for a camera that can be mounted in a narrow space such as a portable information terminal.
携帯電話機、携帯型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は、携帯情報端末機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。
一方、カメラに自動合焦機能等をもたせるためには、レンズを光軸方向に駆動する駆動源を備えたレンズ駆動装置が必要である。このようなレンズ駆動装置として、光軸方向に移動自在なレンズ鏡筒、レンズ鏡筒を駆動するモータ、及びモータの駆動力をレンズ鏡筒へ伝達する歯車機構を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
A camera mounted on a portable information terminal such as a mobile phone or a portable personal computer needs to be as small as possible since the mounting space of the portable information terminal is small.
On the other hand, in order to give the camera an automatic focusing function or the like, a lens driving device including a driving source for driving the lens in the optical axis direction is necessary. As such a lens driving device, a lens barrel that is movable in the optical axis direction, a motor that drives the lens barrel, and a gear mechanism that transmits the driving force of the motor to the lens barrel are known ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記のレンズ駆動装置は、歯車機構を用いるので部品点数が多く、構造が複雑で装置が大型化するため、携帯電話機に搭載できるほど小型化するのは難しく、又、部品点数が多いので組立工数も増大する。さらに、上記のレンズ駆動装置では、レンズ鏡筒と歯車機構との間にクラッチ機構などの衝撃吸収機構が必要であり、装置の小型化が一層困難である。 However, since the above lens driving device uses a gear mechanism, the number of parts is large, the structure is complicated, and the device becomes large. Therefore, it is difficult to reduce the size so that it can be mounted on a mobile phone, and the number of parts is large. Assembly man-hours also increase. Furthermore, in the above lens driving device, an impact absorbing mechanism such as a clutch mechanism is required between the lens barrel and the gear mechanism, which makes it more difficult to reduce the size of the device.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、レンズを光軸方向に駆動する駆動源を備えつつ、携帯情報端末機等の狭小なスペースに搭載することができ、組立が容易で、衝撃にも強い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 above circumstances, and an object of the present invention is to mount a lens in a narrow space such as a portable information terminal while having a drive source for driving the lens in the optical axis direction. It is an object of the present invention to provide a lens driving device that can be easily assembled and is resistant to impact.
本発明に係るレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を光軸方向に移動自在に支持する固定枠と、固定枠に回動自在に支持されると共に回動により光軸方向のカム作用を前記レンズ枠に及ぼす環状のカム筒と、カム筒を回動させるステッピングモータと、を備え、ステッピングモータは、カム筒に保持されたロータと、固定枠に保持されてロータを回動させる磁力を通電により発生するステータと、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、ロータがステータから磁力を受けると、カム筒が回転し、レンズ枠はカム筒のカム作用によって光軸方向に駆動される。このように、ロータがカム筒に保持されて磁気力により直接的に回動されるため、カム筒とステッピングモータとの間に回転力を伝達する歯車機構等の伝達機構が必要なく、それ故に装置を小型化できるとともに、衝撃に強い構造となり、組立も容易となる。
The lens driving device according to the present invention includes a lens frame that holds a lens, a fixed frame that supports the lens frame so as to be movable in the optical axis direction, and is rotatably supported by the fixed frame and is rotated to rotate the optical axis. An annular cam cylinder that exerts a cam action in the direction on the lens frame, and a stepping motor that rotates the cam cylinder. The stepping motor includes a rotor held by the cam cylinder and a rotor held by the fixed frame. And a stator that generates a rotating magnetic force by energization.
According to this configuration, when the rotor receives a magnetic force from the stator, the cam barrel rotates, and the lens frame is driven in the optical axis direction by the cam action of the cam barrel. As described above, since the rotor is held by the cam cylinder and is directly rotated by the magnetic force, a transmission mechanism such as a gear mechanism for transmitting the rotational force between the cam cylinder and the stepping motor is not necessary. The apparatus can be miniaturized, and has a structure that is resistant to impact, and can be easily assembled.
上記構成において、ロータは、環状の永久磁石と、永久磁石に当接して配置された環状のコアとを有し、ステータは、コアと対向する複数の対向部を備えるヨークと、対向部とヨークとの連結部に巻回された励磁用コイルと、を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、コアとヨークとの間には、永久磁石により磁気吸引力が作用するため、励磁用コイルへの通電を停止した状態においても、磁気吸引力によりカム筒の回転位置が保持され、レンズ枠も光軸方向において一定位置に保持される。このため、カム筒の回転位置を保持する保持機構が不要となる。
In the above configuration, the rotor includes an annular permanent magnet and an annular core disposed in contact with the permanent magnet, and the stator includes a yoke including a plurality of facing portions facing the core, and the facing portion and the yoke. It is possible to employ a configuration having an exciting coil wound around the connecting portion.
According to this configuration, since the magnetic attraction force acts between the core and the yoke by the permanent magnet, the rotational position of the cam cylinder is maintained by the magnetic attraction force even when the energization to the excitation coil is stopped. The lens frame is also held at a fixed position in the optical axis direction. This eliminates the need for a holding mechanism for holding the rotational position of the cam cylinder.
上記構成において、ヨークは、矩形状にかつカム筒の周りを囲繞するように形成され、対向部及び励磁用コイルは、ヨークの隅部に設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、対向部及びコイルのスペースを集約化でき、装置を小型化できる。
In the above configuration, it is possible to adopt a configuration in which the yoke is formed in a rectangular shape so as to surround the cam cylinder, and the facing portion and the exciting coil are provided at the corners of the yoke.
According to this configuration, the space between the facing portion and the coil can be integrated, and the apparatus can be downsized.
上記構成において、永久磁石は、光軸方向に着磁され、コアは、永久磁石の各々の磁極に対応して配置されると共に同一ピッチで形成された同数の歯を有する前側コア及び後側コアからなり、前側コア及び後側コアの歯は、ピッチの半分に相当する角度だけ互いにずれるように配置され、複数の対向部は、前側コア及び後側コアの歯と同一ピッチに形成されると共に前側コア及び後側コアの歯に対する相対的な位置が周方向においてピッチの四分の一に相当する角度ずつずれるように配置された複数の歯を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、ロータの回転分解能を歯のピッチに相当する角度の四分の一にすることができ、カム筒を精密に位置決めできる。
In the above configuration, the permanent magnet is magnetized in the optical axis direction, and the core is disposed corresponding to each magnetic pole of the permanent magnet and has the same number of teeth formed at the same pitch and the rear core. The teeth of the front core and the rear core are arranged so as to be shifted from each other by an angle corresponding to half of the pitch, and the plurality of facing portions are formed at the same pitch as the teeth of the front core and the rear core. A configuration having a plurality of teeth arranged such that relative positions of the front core and the rear core with respect to the teeth are shifted by an angle corresponding to a quarter of the pitch in the circumferential direction can be adopted.
According to this configuration, the rotational resolution of the rotor can be reduced to a quarter of the angle corresponding to the tooth pitch, and the cam cylinder can be accurately positioned.
上記構成において、固定枠は、撮像素子を保持する基部と、基部から光軸方向に伸長する円筒状の支持部とを有し、カム筒は、支持部の外周面に回動自在に、かつ、基部の前面に摺動可能に支持され、レンズ枠は、支持部に光軸方向に伸長して形成されたガイド溝に挿通されると共にカム筒の前端面に形成されたカムに係合する突出片を有し、支持部の内側において光軸方向に移動自在に支持される、構成を採用できる。
この構成によれば、装置を小径化できると共に、ステータ、カム筒及びレンズ枠を固定枠の前方から組み付ければよいので、組立が非常に容易となる。
In the above configuration, the fixed frame has a base portion that holds the imaging element, and a cylindrical support portion that extends from the base portion in the optical axis direction, and the cam cylinder is rotatable on the outer peripheral surface of the support portion, and The lens frame is slidably supported on the front surface of the base portion, and the lens frame is inserted into a guide groove formed to extend in the optical axis direction in the support portion and engages with a cam formed on the front end surface of the cam barrel. It is possible to adopt a configuration that has a protruding piece and is supported so as to be movable in the optical axis direction inside the support portion.
According to this configuration, the apparatus can be reduced in diameter, and since the stator, the cam barrel, and the lens frame have only to be assembled from the front of the fixed frame, assembly becomes very easy.
上記構成によれば、固定枠には、被写体光を通過させる開口を有するカバーが連結され、カバーは、レンズ枠との間に介在しレンズ枠を固定枠側に向けて付勢するスプリングの一端部を受け止めると共に、固定枠と協働して前記ステータを保持する、構成を採用できる。
この構成によれば、装置の組立が容易になると共に、部品点数を削減できる。
According to the above configuration, the fixed frame is connected to the cover having an opening through which subject light passes, and the cover is interposed between the lens frame and one end of the spring that biases the lens frame toward the fixed frame. It is possible to adopt a configuration in which the stator is held in cooperation with the fixed frame while receiving the portion.
According to this configuration, the assembly of the apparatus becomes easy and the number of parts can be reduced.
上記構成において、ヨークは、カバーと協働して外輪郭を確定するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、ヨークが装置の外側に露出するので、ステッピングモータで発生する熱を外部に効率良く放出することができる。
In the above configuration, the yoke can be configured to be formed so as to determine the outer contour in cooperation with the cover.
According to this configuration, since the yoke is exposed to the outside of the apparatus, the heat generated by the stepping motor can be efficiently released to the outside.
本発明のレンズ駆動装置によれば、レンズを光軸方向に駆動する駆動源を備えつつ、携帯情報端末機等の狭小なスペースに搭載することができ、組立が容易となり、衝撃に強い構造となり、レンズを光軸方向に精密に位置決めできる。 According to the lens driving device of the present invention, a driving source for driving the lens in the optical axis direction can be provided, and the lens driving device can be mounted in a narrow space such as a portable information terminal. The lens can be precisely positioned in the optical axis direction.
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9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は装置の外観を示す斜視図、図2は装置の断面図、図3は装置の分解斜視図、図4はカバーを外した状態の装置の正面図、図5はコイルへの通電のタイミングを示すタイミングチャート、及び図6ないし図9は各通電タイミングおける装置の状態を示す図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 9 show an embodiment of a lens driving device according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the device, FIG. 2 is a sectional view of the device, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the device. 4 is a front view of the apparatus with the cover removed, FIG. 5 is a timing chart showing the timing of energization of the coils, and FIGS. 6 to 9 are diagrams showing the state of the apparatus at each energization timing.
この装置は、図1ないし図4に示すように、レンズGを内側に保持するレンズ枠10、撮像素子としてのCCD100を保持すると共にレンズ枠10を光軸方向Lに移動自在に支持する固定枠20、固定枠20に回動自在に支持されると共に回動により光軸方向Lのカム作用をレンズ枠10に及ぼすカム筒30、被写体光を通過させる開口を有すると共に固定枠20に固定されるカバー40、カバー40とレンズ枠10との間に介在するスプリング50、カム筒30に固定(保持)されてステッピングモータのロータの一部を構成する環状の前側コア60及び後側コア70、カム筒30に固定(保持)されてステッピングモータのロータの一部を構成する環状の永久磁石80、固定枠20に固定(保持)されてステッピングモータの一部を構成するステータ90等を備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, this apparatus holds a
この装置においては、被写体光が光軸方向LからIRフィルタ41を通過してレンズGに進入し、CCD100の結像面において結像する。また、固定枠20にCCD100を保持させることで、カメラユニットが形成される。
In this apparatus, subject light passes from the optical axis direction L through the
レンズ枠10は、樹脂により略円筒状に形成され、図2〜図4に示すように、その内側にレンズGを保持していると共に、円筒面からなる外周面10a、前端面に形成されたスプリング50を受け止めるための環状溝10c、外周面10aの前端部において周方向の等間隔位置に突出して形成された3つの突出片11等を備える。
The
外周面10aは、固定枠20の後述する内周面21bに摺動可能に嵌合する。突出片11は、固定枠20の後述するガイド溝22に挿入されると共に、その後面がカム筒30の後述するカム31に係合する。これにより、レンズ枠10は、固定枠20に対して光軸回りの回転が規制されるとともに、光軸方向Lに移動自在に支持される。
The outer
固定枠20は、樹脂により形成され、図1、図2及び図4に示すように、矩形状の外輪郭をもつように形成されると共に後方端にCCD100を保持する基部20a、基部20aから前方に突出して形成された円筒状の支持部21等を有する。
基部20aの前面には、複数の位置決めピン25が設けられている。位置決めピン25は、ステータ90の後述する位置決め孔90hに嵌合挿入され、固定枠20に対してステータ90を位置決めすると共に、カバー40に形成された位置決め穴(不図示)に嵌合挿入されて固定枠20に対してカバー40を位置決めする。また、基部20aの前面には、光軸方向Lに伸長する複数の掛止爪26が一体的に形成されている。掛止爪26がカバー40にスナップフィット結合することにより、カバー40が固定枠20に固定(連結)される。
The
A plurality of
支持部21は、その外周面21aにカム筒30の後述する内周面30bが嵌合することにより、カム筒30を回動自在に支持する。支持部21は、その内周面21bにレンズ枠10の外周面10aが摺動可能に嵌合することにより、レンズ枠10をその内側において支持する。また、支持部21には、周方向において等間隔で配列され光軸方向Lに伸長する3つのガイド溝22が形成されている。ガイド溝22は、レンズ枠10の突出片11が挿入され、レンズ枠10の光軸回りの回転を規制すると共に、光軸方向Lに移動自在に案内する。これにより、レンズ枠10は、固定枠20により光軸方向Lにのみ移動自在に支持される。
The
カム筒30は、樹脂により環状に形成され、図2〜図4に示すように、前側コア60、後側コア70及び永久磁石80が嵌合する外周面30a、支持部21の外周面21aに嵌合する内周面30b、固定枠20(の基部20aの前面)に摺動可能に支持される環状の後面30e、環状の前端面に形成されてレンズ枠10の突出片11に係合するカム31、外周面30aの後端部に突出して形成されて後側コア70と当接して光軸方向Lの位置を規定する鍔部32等を備えている。
カム31は、図3及び図4に示すように、カム筒30の前端面において光軸方向Lに傾斜面を設けていて周方向に等間隔に3つ形成されている。レンズ枠10は、カム31が突出片11に当接した状態でカム筒30が回動すると、カム31のカムプロフィルに追随して光軸方向Lに進退する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
As shown in FIGS. 3 and 4, three
カバー40は、図1〜図4に示すように、IRフィルタ41を保持するとともに、被写体光を通過させる開口42、スプリング50を受け止めるための環状溝43等を備える。
カバー40は、ステータ90に当接しており、ステータ90を介して固定枠20に固定されることにより、ステータ90を固定枠20と協働して保持し、ステータ90が固定枠20から脱落するのを防ぐ。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
The
スプリング50は、その一端部がレンズ枠10の環状溝10cにおいて受け止められ、その他端部がカバー40の環状溝43において受け止められ、レンズ枠10を固定枠20側に向けて付勢する。これにより、カム筒30のカム31とレンズ枠10の突出片11とが確実に係合し、円滑なカム作用が得られる。
One end of the
前側コア60は、図2〜図4に示すように、珪素鋼板等の磁性体からなる板材を環状に加工したものを積層して形成され、カム筒30の外周面30aに嵌合固定される内周面60a、内周面60aの後側に隣接して永久磁石80の一部が嵌合する環状の嵌合部60b、外周面に所定ピッチで形成された複数の歯61等を有する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
後側コア70は、図2〜図4に示すように、珪素鋼板等の磁性体からなる板材を環状に加工したものを積層して形成され、カム筒30の外周面30aに嵌合固定される内周面70a、内周面70aの前側に隣接して形成され永久磁石80の一部が嵌合する環状の嵌合部70b、外周面に所定ピッチで形成された複数の歯71等を有する。また、後側コア70は、カム筒30の鍔部32に当接し、光軸方向Lにおいて、カム筒30に対して位置決めされている。
歯61と歯71は、同一のピッチでかつ同数形成されている。また、歯61と歯71は、図4に示すように、各々の歯61,71がピッチの半分に相当する角度α/2(αはピッチに相当する角度)だけ互いにずれるように配置されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
The
永久磁石80は、環状に形成され、図2及び図3に示すように、カム筒30に固着されると共に、光軸方向Lの前方側がS極、後方側がN極の磁極をもつように光軸方向Lに着磁されている。また、永久磁石80が嵌合部60b,70bに嵌合して前側コア60及び後側コア70に当接することにより、永久磁石80、前側コア60及び後側コア70の光軸方向Lの相対的な位置関係が規定されるとともに、前側コア60がS極となり、後側コア70がN極となる。
尚、後側コア70、永久磁石80及び前側コア60は、これらをこの順にカム筒30に嵌め込んだ後、接着剤等によりカム筒30に固定される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
ステータ90は、図2〜図4に示すように、固定枠20及びカバー40と略同じ矩形状の外輪郭をもつヨーク91、励磁用のコイル95、コイル95を形成する導電線の両端部と電気的に接続された接続端子99等を備える。
ヨーク91は、珪素鋼板等の磁性体からなる板材を所定形状に加工したものを積層して形成されると共に、カム筒30(前側コア60及び後側コア70)の周りを囲繞するように形成されている。また、ヨーク91は、カバー40(及び固定枠20)と協働して装置の外輪郭を画定している。すなわち、ヨーク91は、その側面が外部に露出している。これにより、ステッピングモータで発生する熱を、ヨーク91を通じて外部に効率良く放出することができる。
さらに、ヨーク91は、その内側の4つの隅部に形成される空間に前側コア60及び後側コア70に対向する複数(4つ)の対向部92を備える。
2 to 4, the
The
Further, the
対向部92は、略円弧状に形成され、連結部93を介してヨーク91に一体的に形成され、前側コア60及び後側コア70の歯61,71に対向する複数の歯92aを備えている。歯92aは、前側コア60及び後側コア70の歯61,71のピッチと同一のピッチで形成されている。また、4つの対向部92は、図4に示すように、各々のもつ歯92aの前側コア60及び後側コア70の歯61,71に対する相対的な位置が周方向においてピッチの四分の一に相当する角度α/4ずつずれるように配置されている。例えば、4つの対向部92A〜92Dのうち、対向部92Aの歯92aが中央位置で歯61に対向している場合には、対向部92Bの歯92aは歯61と歯71との間に配置され、対向部92Cの歯92aは中央位置で歯71に対向し、対向部92Dの歯92aは歯71と歯61の間に配置される。歯61,71と歯92aとの相対的な位置をこのようにすることにより、後述するように、前側コア60及び後側コア70を角度α/4毎に回転させることができる。
The facing
コイル95は、連結部93の外周に巻回された銅線等の導電線(不図示)により形成され、導電線の両端部は、ヨーク91の四隅に配置された接続端子99に電気的に接続される。接続端子99は、レンズ駆動装置が設置される携帯電話機等の機器の電源供給回路に接続される。コイル95は、接続端子99を通じて通電されることにより励磁する。
The
上記のレンズ駆動装置は、固定枠20に対して前方からステータ90を位置決め固定し、前側コア60、後側コア70及び永久磁石80が固着されたカム筒30を固定枠20の支持部21に前方から挿入し、レンズ枠10を支持部21に前方から挿入し、レンズ枠10の前面にスプリング50を配置し、カバー40を固定枠10の前方から連結することにより組み立てられる。このように、レンズ駆動装置の組み付けを光軸方向Lの一方向(前方)からすべて行うことができるので、組立工数を大幅に削減することができる。
In the lens driving device described above, the
次に、上記のレンズ駆動装置の駆動方法について図5ないし図9を参照して説明する。
先ず、図5に示すように、コイル95Aにパルス状の正の駆動電圧を印加すると共に、光軸を挟んでコイル95Aに対向して配置されたコイル95Bにパルス状の負の駆動電圧を印加する(1のタイミング)。
これにより、対向部92A,92Bは、それぞれN極,S極に励磁されて、S極、N極の極性をそれぞれもつ前側コア60及び後側コア70を磁気吸引力により引き付ける。これにより、図6に示すように、前側コア60及び後側コア70の歯61,71が対向部92A,92Bの歯92aに対向する。尚、この状態において、前側コア60の基準位置G1が対向部92Aの基準位置G2に一致しているものとする。
Next, a driving method of the lens driving device will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 5, a pulsed positive drive voltage is applied to the
Thus, the facing
次いで、コイル95A,95Bへ通電するのを停止すると共に、コイル95C,95Dへそれぞれ正の駆動電圧及び負の駆動電圧を印加すると(2のタイミング)、図7に示すように、対向部92C,92Dは、それぞれN極,S極に励磁されて、前側コア60及び後側コア70を磁気吸引力により引き付ける。これにより、カム筒30(前側コア60及び後側コア70)は、R1方向へ角度α/4だけ回転する。
Next, when energization of the
次いで、コイル95C,95Dへ通電するのを停止すると共に、コイル95A,95Bへそれぞれ負の駆動電圧及び正の駆動電圧を印加すると(3のタイミング)、図8に示すように、対向部92A,92Bは、それぞれS極,N極に励磁されて、前側コア60及び後側コア70を磁気吸引力により引き付ける。これにより、カム筒30(前側コア60及び後側コア70)は、R1方向へさらに角度α/4だけ回転する(基準位置からは角度α/2の回転)。
Next, when the energization of the
次いで、コイル95A,95Bへ通電するのを停止すると共に、コイル95C,95Dへそれぞれ負の駆動電圧及び正の駆動電圧を印加すると(4のタイミング)、図9に示すように、対向部92C,92Dは、それぞれS極,N極に励磁されて、前側コア60及び後側コア70を磁気吸引力により引き付ける。これにより、カム筒30(前側コア60及び後側コア70)は、R1方向へさらに角度α/4だけ回転する(基準位置からは角度3α/4の回転)。
Next, when the energization to the
上記のようにしてカム筒30を回転させると、レンズ枠10は、カム31によるカム作用を受けて光軸方向Lに移動する。したがって、カム筒30を所望の回転量で回転させると、レンズ枠10をレンズGの焦点がCCD100の結像面に合う合焦位置に位置決めすることができる。
When the
一方、前側コア60及び後側コア70は、永久磁石80によりS極、N極に着磁されている。このため、各コイル95へ通電するのを停止した状態において、対向部92と前側コア60及び後側コア70との間には磁気吸引力が作用し、カム筒30は一定の回転位置に保持される。この結果、レンズ枠10を合焦位置に位置決めした後、コイル95への通電を停止しても、レンズ枠10を合焦位置に保持することができる。
On the other hand, the
以上のように、本実施形態では、ステッピングモータのロータとしての前側コア60、後側コア70及び永久磁石80をカム筒30へ直接設ける構成としたので、カム筒30へ回転力を伝達するための歯車列等の伝達機構を用いる必要がなく、装置構成を簡略化でき、装置の小型化、軽量化が可能となると共に、衝撃に強い構造となる。
また、本実施形態によれば、ロータに永久磁石80を用い、ステータ90にヨーク91を用いる構成としたので、コイル95へ通電するのを停止しても、カム筒30の回転位置を保持することができる。
また、本実施形態によれば、対向部92、コイル95及び接続端子99を矩形状に形成されたヨーク91の内側の隅部に形成される空間内に配置することにより、これらを集約化でき、装置を小型化できる。
また、本実施形態によれば、カム筒30の位置決め分解能は、前側コア60、後側コア70及び対向部92の歯61,71,92aのピッチの四分の一に相当する角度α/4であるので、レンズ枠10のより精密な位置決め、すなわち、より精密な焦点調整が可能となる。
As described above, in this embodiment, the
Further, according to the present embodiment, since the
Further, according to the present embodiment, the opposing
Further, according to the present embodiment, the positioning resolution of the
上記実施形態では、レンズ駆動装置をレンズの焦点調整に用いる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、焦点調整以外にレンズの駆動が必要なものに適用可能である。
また、上記実施形態では、ステータ90の対向部92を4つ設けた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、2つあるいは6つ以上設けることも可能である。
また、上記実施形態では、ステッピングモータとして、いわゆるハイブリッド形のものについて説明したが、これに限定されるわけではなく、ロータをカム筒30と直結できるものであればよく、いわゆるVR形等の他の形式のステッピングモータを採用することも可能である。
また、上記実施形態では、永久磁石80は、光軸方向Lの前側がS極、後側がN極になるように着磁した場合について説明したが、前側がN極、後側がS極になるように着磁することも可能である。
In the above-described embodiment, the case where the lens driving device is used for the focus adjustment of the lens has been described.
Moreover, although the case where the four opposing
In the above embodiment, the so-called hybrid type stepping motor has been described. However, the present invention is not limited to this, and any stepping motor that can directly connect the rotor to the
In the above embodiment, the case where the
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.
L…光軸方向
G…レンズ
10…レンズ枠
11…突出片
20…固定枠
25…位置決めピン
26…掛止爪
30…カム筒
31…カム
40…カバー
50…スプリング
60…前側コア(ロータ、ステッピングモータ)
60a…内周面
60b…嵌合部
61…歯
70…後側コア(ロータ、ステッピングモータ)
70a…内周面
70b…嵌合部
71…歯
80…永久磁石(ロータ、ステッピングモータ)
90…ステータ(ステッピングモータ)
91…ヨーク(ステータ)
92…対向部(ヨーク)
92a…歯
93…連結部(ヨーク)
95…コイル(励磁用コイル)
100…CCD
L ... Optical axis direction G ...
60a ... Inner
70a ... inner
90 ... Stator (Stepping motor)
91 ... Yoke (stator)
92 ... Opposite part (yoke)
92a ...
95 ... Coil (Excitation coil)
100 ... CCD
Claims (7)
前記ステッピングモータは、前記カム筒に保持されたロータと、前記固定枠に保持されて前記ロータを回動させる磁力を通電により発生するステータと、を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens frame that holds the lens; a fixed frame that supports the lens frame so as to be movable in the optical axis direction; and the cam frame that is rotatably supported by the fixed frame and rotates in the optical axis direction. An annular cam cylinder that affects the above, and a stepping motor that rotates the cam cylinder,
The stepping motor includes a rotor held by the cam cylinder, and a stator that generates a magnetic force that is held by the fixed frame and rotates the rotor by energization.
A lens driving device.
前記ステータは、前記コアと対向する複数の対向部を備えるヨークと、前記対向部と前記ヨークとの連結部に巻回された励磁用コイルと、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 rotor has an annular permanent magnet, and an annular core disposed in contact with the permanent magnet,
The stator includes a yoke having a plurality of facing portions facing the core, and an exciting coil wound around a connecting portion between the facing portion and the yoke.
The lens driving device according to claim 1.
前記前記対向部及び励磁用コイルは、前記ヨークの隅部に設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The yoke is formed to have a rectangular shape and surround the cam cylinder,
The opposed portion and the exciting coil are provided at corners of the yoke,
The lens driving device according to claim 2.
前記コアは、前記永久磁石の各々の磁極に対応して配置されると共に同一ピッチで形成された同数の歯を有する前側コア及び後側コアからなり、
前記前側コア及び後側コアの歯は、前記ピッチの半分に相当する角度だけ互いにずれるように配置され、
前記複数の対向部は、前記前側コア及び後側コアの歯と同一ピッチに形成されると共に前記前側コア及び後側コアの歯に対する相対的な位置が周方向において前記ピッチの四分の一に相当する角度ずつずれるように配置された複数の歯を有する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のレンズ駆動装置。 The permanent magnet is magnetized in the optical axis direction,
The core includes a front core and a rear core that are arranged corresponding to each magnetic pole of the permanent magnet and have the same number of teeth formed at the same pitch,
The teeth of the front core and the rear core are arranged so as to be shifted from each other by an angle corresponding to half of the pitch,
The plurality of facing portions are formed at the same pitch as the teeth of the front core and the rear core, and the relative positions of the front core and the rear core with respect to the teeth are a quarter of the pitch in the circumferential direction. Having a plurality of teeth arranged to deviate by a corresponding angle;
The lens driving device according to claim 2 or 3, wherein
前記カム筒は、前記支持部の外周面に回動自在に、かつ、前記基部の前面に摺動可能に支持され、
前記レンズ枠は、前記支持部に光軸方向に伸長して形成されたガイド溝に挿通されると共に前記カム筒の前端面に形成されたカムに係合する突出片を有し、前記支持部の内側において光軸方向に移動自在に支持される、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 The fixed frame includes a base that holds the image sensor, and a cylindrical support that extends in the optical axis direction from the base.
The cam cylinder is rotatably supported on the outer peripheral surface of the support portion and slidably supported on the front surface of the base portion,
The lens frame has a protruding piece that is inserted into a guide groove formed in the support portion so as to extend in the optical axis direction and that engages with a cam formed on a front end surface of the cam cylinder, Is supported so as to be movable in the direction of the optical axis.
The lens driving device according to claim 1, wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記カバーは、前記レンズ枠との間に介在し前記レンズ枠を前記固定枠側に向けて付勢するスプリングの一端部を受け止めると共に、前記固定枠と協働して前記ステータを保持する、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 A cover having an opening that allows subject light to pass through is coupled to the fixed frame.
The cover is interposed between the lens frame and receives one end of a spring that urges the lens frame toward the fixed frame, and holds the stator in cooperation with the fixed frame.
The lens driving device according to claim 1, wherein the lens driving device is a lens driving device.
ことを特徴とする請求項6に記載のレンズ駆動装置。 The yoke is formed to define an outer contour in cooperation with the cover.
The lens driving device according to claim 6.
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