JP2006178332A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器等に備えられ、モータの駆動によってレンズを光軸方向へ移動させると共に、レンズの初期位置を検出可能なレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that is provided in various electronic devices and the like and can move a lens in an optical axis direction by driving a motor and detect an initial position of the lens.
この種の従来技術として、特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、フォーカスレンズ群を保持するレンズ枠を光軸方向に移動させるステッピングモータを備えると共に、レンズの初期位置を検出する機構として、レンズ枠の外周面に設けられ、光軸方向と直交する方向に延設される遮光板と、一対の発光素子及び受光素子を有するフォトインタラプタとが備えられている。
There exists a thing shown by
この従来技術では、ステッピングモータの駆動によってレンズ枠を移動させた際に、レンズ枠に設けた遮光板がフォトインタラプタの発光素子と受光素子の間に挿入され、発光素子から発せられた光が遮光板によって遮られ、受光素子に入射されないときの出力電圧によって、レンズの初期位置を検出するようになっている。
上述した従来技術は、フォーカスレンズ群の初期位置を検出する機構が、レンズ枠の外周面の光軸方向と直交する方向に延設される遮光板と、光軸方向と直交する方向に沿って配置されるフォトインタラプタとを備えた構成にしてあることから、光軸方向と直交する方向の寸法が大きくなり、これによって装置の小型化を実現できない問題がある。 In the prior art described above, the mechanism for detecting the initial position of the focus lens group includes a light shielding plate extending in a direction orthogonal to the optical axis direction of the outer peripheral surface of the lens frame, and a direction orthogonal to the optical axis direction. Since the photo interrupter is arranged, the size in the direction orthogonal to the optical axis direction becomes large, which causes a problem that the apparatus cannot be reduced in size.
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、レンズの初期位置を検出可能であると共に、光軸方向と直交する方向の寸法を抑えることができるレンズ駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and an object thereof is to provide a lens driving device capable of detecting the initial position of the lens and suppressing the dimension in the direction orthogonal to the optical axis direction. There is to do.
上記目的を達成するために、本発明は、円筒状に形成された回動部材と、この回動部材の回動に伴ってレンズを光軸方向へ移動させる鏡筒とを備えると共に、上記回動部材の端面に設けられる反射領域と、この反射領域に対向可能に配置され、一対の投光部と受光部から成るフォトセンサとを備え、上記反射領域を介して上記投光部の光を上記受光部で受光することにより、上記レンズの初期位置を検出することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a rotating member formed in a cylindrical shape and a lens barrel that moves the lens in the optical axis direction as the rotating member rotates. A reflection region provided on an end surface of the moving member; and a photosensor which is disposed so as to be opposed to the reflection region and includes a pair of light projecting units and a light receiving unit. The light of the light projecting unit is transmitted through the reflection region. The initial position of the lens is detected by receiving light at the light receiving unit.
このように構成した本発明は、レンズの初期位置を検出する機構を、回動部材の端面に設けられる反射領域と、この反射領域に対向可能に配置され、一対の投光部と受光部から成るフォトセンサとによって構成することができる。すなわち、回動部材の端面に形成した反射領域と、投光部及び受光部から成るフォトセンサとによって、回動部材の外周面に光軸方向と直交する方向に延設されるような部材を設けることなく、レンズの初期位置を検出することができる。これにより、光軸方向と直交する方向の寸法を抑えることができる。 In the present invention configured as described above, the mechanism for detecting the initial position of the lens is arranged so that the reflection area provided on the end surface of the rotating member and the reflection area can be opposed to each other. And a photosensor. That is, a member that is extended in a direction orthogonal to the optical axis direction on the outer peripheral surface of the rotating member by the reflection region formed on the end surface of the rotating member and the photosensor including the light projecting unit and the light receiving unit. The initial position of the lens can be detected without providing it. Thereby, the dimension of the direction orthogonal to an optical axis direction can be suppressed.
また本発明は、上記発明において、上記鏡筒の下方に位置する基板上に撮像素子を実装すると共に、上記フォトセンサを上記基板に実装したことを特徴としている。このように構成した本発明は、同じ基板上に、撮像素子とフォトセンサとを設けてあるので、基板に対する撮像素子とフオトセンサの位置決めの精度、及び撮像素子とフォトセンサとの間の位置決めの精度を高めることができる。 According to the present invention, in the above invention, the image sensor is mounted on a substrate positioned below the lens barrel, and the photosensor is mounted on the substrate. Since the imaging device and the photosensor are provided on the same substrate in the present invention configured as described above, the positioning accuracy of the imaging device and the photosensor with respect to the substrate and the positioning accuracy between the imaging device and the photosensor Can be increased.
また本発明は、上記発明において、上記回動部材は、筒状のロータと、このロータに嵌め込まれ、周方向にN極とS極が交互に配列された磁石とから成り、上記回動部材の外側には、コイル部を有するステータ部材を配置してあり、上記回動部材は中空モータの一部を形成することを特徴としている。このように構成した本発明は、レンズを光軸方向へ移動させる鏡筒を駆動する回動部材が中空モータの一部を形成しているので、部品点数を少なくすることができる。 Further, in the present invention according to the above invention, the rotating member includes a cylindrical rotor and a magnet that is fitted in the rotor and in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. The stator member which has a coil part is arrange | positioned on the outer side of this, The said rotation member forms a part of hollow motor, It is characterized by the above-mentioned. In the present invention configured as described above, since the rotating member that drives the lens barrel that moves the lens in the optical axis direction forms a part of the hollow motor, the number of components can be reduced.
また本発明は、上記発明において、上記ロータの内周面と上記鏡筒の外周面のそれぞれに、互いに螺合するねじ部を形成してあると共に、上記ロータの回動に伴って上記レンズが、上記それぞれのねじ部を介して上記光軸方向に螺進することを特徴としている。このように構成した本発明は、ロータの内周面に形成したねじ部と、鏡筒の外周面に形成したねじ部との螺合によって、鏡筒を介してレンズを光軸方向へ移動させるようにしてあることから、レンズの高い位置決め精度を確保できる。 According to the present invention, in the above invention, threaded portions that are screwed to each other are formed on the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the lens barrel, and the lens is rotated as the rotor rotates. And screwing in the direction of the optical axis via the respective screw portions. In the present invention configured as described above, the lens is moved in the optical axis direction via the lens barrel by screwing the screw portion formed on the inner peripheral surface of the rotor and the screw portion formed on the outer peripheral surface of the lens barrel. Thus, high positioning accuracy of the lens can be ensured.
また本発明は、上記発明において、上記反射領域を、上記レンズの上記初期位置と、上記レンズの移動終端位置とのそれぞれに対応して形成したことを特徴としている。このように構成した本発明は、一対の投光部と受光部を有するフオトセンサによって、レンズの初期位置と共に、レンズの初期位置からの移動の限界位置である終端位置を検出でき、この終端位置を検出する機構を簡単にすることができる。 The present invention is characterized in that, in the above invention, the reflection region is formed corresponding to each of the initial position of the lens and the movement end position of the lens. According to the present invention configured as described above, a photo sensor having a pair of light projecting unit and light receiving unit can detect an end position which is a limit position of movement from the initial position of the lens, together with the initial position of the lens. The detection mechanism can be simplified.
また本発明は、上記発明において、上記回動部材の回動動作を規制して、上記レンズの使用領域以外への移動を規制するストップ部材を備えたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ストップ部材によってレンズの使用領域以外への移動を阻止することができる。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, a stop member is provided that restricts the rotation of the rotation member and restricts the movement of the lens to a region other than the use region. In the present invention configured as described above, the movement of the lens to a region other than the use region can be prevented by the stop member.
また本発明は、上記発明において、上記ストップ部材は、固定部材に形成された1つの突出部であって、この突出部は、上記回動部材の一方向への回動動作に伴ってこの回動部材と当接する第1当接部と、上記一方向とは反対の他方向への回動動作に伴って上記回動部材と当接する第2当接部とを有し、上記反射領域は、上記回動部材と上記第1当接部との当接位置、及び上記回動部材と上記第2当接部との当接位置に関連させて形成したことを特徴としている。このように構成した本発明は、第1当接部および第2当接部を有する1つの突出部によって、初期位置からさらに戻る方向のレンズの移動を規制することができると共に、初期位置からの移動の限界位置である終端位置を超える方向のレンズの移動を規制することができ、レンズを初期位置から終端位置の間の使用領域に保持させる構成が簡単になる。 According to the present invention, in the above invention, the stop member is one protrusion formed on the fixed member, and the protrusion is rotated in one direction with the rotation of the rotation member in one direction. A first abutting portion that abuts on the moving member, and a second abutting portion that abuts on the rotating member in accordance with a rotating operation in a direction opposite to the one direction, and the reflection region is The rotation member and the first contact portion are formed in relation to the contact position between the rotation member and the second contact portion. According to the present invention configured as described above, the movement of the lens in the direction of further returning from the initial position can be restricted by the one protrusion having the first contact portion and the second contact portion, and from the initial position. The movement of the lens in the direction beyond the end position, which is the limit position of movement, can be restricted, and the configuration in which the lens is held in the use region between the initial position and the end position is simplified.
本発明は、回動部材の端面に設けられる反射領域と、この反射領域に対向可能に配置され、一対の投光部及び受光部から成るフォトセンサを備えたことから、これらの反射領域とフォトセンサによってレンズの初期位置を検出することができると共に、光軸方向と直交する方向の寸法を抑えることができ、これによって従来では困難であった装置の小型化を実現させることができる。 The present invention includes a reflection area provided on the end face of the rotating member, and a photosensor that is disposed so as to face the reflection area and includes a pair of light projecting parts and light receiving parts. The initial position of the lens can be detected by the sensor, and the size in the direction orthogonal to the optical axis direction can be suppressed. This makes it possible to reduce the size of the device, which has been difficult in the past.
以下,本発明に係るレンズ駆動装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。 The best mode for carrying out a lens driving device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[本実施形態の構成]
図1は本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態の外観斜視図、図2は図1に示す状態から基台を除いて示す裏面図、図3は図1に示す状態から略半分を破断して示した斜視図、図4は本実施形態の縦断面図、図5は本実施形態に備えられるロータ、反射領域、及びフォトセンサの配置関係を示す斜視図、図6は本実施形態に備えられる磁石を示す斜視図である。
[Configuration of this embodiment]
1 is an external perspective view of an embodiment of a lens driving device according to the present invention, FIG. 2 is a rear view showing the base shown in FIG. 1 except for the base, and FIG. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the present embodiment, FIG. 5 is a perspective view showing the arrangement relationship of the rotor, the reflection region, and the photosensor provided in the present embodiment, and FIG. 6 is the present embodiment. It is a perspective view which shows the magnet provided.
本実施形態は、図1,4に示すように、基板、例えばプリント基板1に接続される基台2と、この基台2上に装着されるシャーシ3と、このシャーシ3の上部に形成される穴に嵌着され、上側部分を形成するトップガイド4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the present embodiment is formed on a
これらの基台2と、シャーシ3と、トップガイド4とによって形成される内部空間には、図3,4に示すように、ステータ部材5が配置され、このステータ部材5は、例えば下段位置に第1コイル部6を、上段位置に第2コイル部7を備えている。図1,2に示すように、第1コイル部6の両端部には端子ピン6a,6bがそれぞれ接続され、第2コイル部7の両端部には端子ピン7a,7bがそれぞれ接続されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
ステータ部材5の内側には、ロータ8と、このロータ8に嵌め込まれ、周方向にN極とS極とが交互に配列された磁石9とが収納されている。これらのロータ8と磁石9とによって、円筒状に形成された回動部材が構成されている。また、これらのロータ8と磁石9とから成る回動部材と、上述の第1コイル部6及び第2コイル部7を有するステータ部材5とによって、正逆転可能なステッピングモータ、例えば中空モータを形成するクロポール式モータが構成されている。
Inside the
ロータ8の内側には、ロータ8の内周面に形成したねじ部8aと螺合するねじ部12aが外周に形成され、ロータ8の回転に伴って光軸方向に移動可能な鏡筒12を配置してある。この鏡筒12の内側には、鏡筒12の内周面に形成したねじ部12bと螺合するねじ部11aを外周面に有すると共に、レンズ10を保持し、鏡筒12と一体的に光軸方向に移動する保持部材11を配置してある。
Inside the
上述した鏡筒12の上端部には溝部12cを形成してあり、トップガイド4には下方に向かって突出し、溝部12c内を相対的に移動可能なガイド突起4aを形成してある。これらの溝部12cとガイド突起4aとにより、ロータ8が回転した際に、ねじ部8a,12aを介して鏡筒12は回転することなく、光軸方向に移動可能になっている。
A
本実施形態は特に、図6に示すように、磁石9の下端面9aに光反射率の高い白インキや銀テープ等から成る反射領域13を形成してある。磁石9の下端面9aの反射領域13以外の面部は、光反射率の低い無加工の、あるいは黒色加工等の非反射領域14となっている。
In this embodiment, in particular, as shown in FIG. 6, a
また、図3〜5に示すように、磁石9の下端面9aに形成した反射領域13に対向可能に配置され、一対の投光部15aと受光部15bとから成るフォトセンサ15を備えている。このフォトセンサ15は、上述したプリント基板1に実装させてある。なお、撮像素子を同じプリント基板1に実装させることもできる。
Moreover, as shown in FIGS. 3-5, it arrange | positions so that the reflective area |
上述した反射領域13とフオトセンサ15とによって、回動部材を形成する磁石9及びロータ8の回動停止位置、すなわちストップ位置を検出するストップ位置検出手段か構成されている。
The
上述した磁石9の下端面9aに形成される反射領域13は、図6に示すように、レンズ10の初期位置に対応する始端部13aと、レンズ10の光軸方向の移動の限界位置である終端位置に対応する終端部13bとを含んでいる。
The
図7は本実施形態に備えられる磁石の上端面に形成される突起部と、本実施形態のトップガイドの裏面に形成される突出部との係合関係を説明する図で、(a)図は磁石の平面図、(b)図はトップガイドの裏面図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the engagement relationship between the protrusion formed on the upper end surface of the magnet provided in this embodiment and the protrusion formed on the back surface of the top guide of this embodiment. Is a plan view of the magnet, and FIG. 5B is a back view of the top guide.
図7の(a)図あるいは上述した図6に示すように、磁石9の上端面9bには、上方に突出する突起部9cを設けてあり、図7の(b)図に示すように、トップガイド4の裏面には、磁石9の突起部9cに当接することにより、磁石9の回動動作を規制して、レンズ10の使用領域以外への移動を規制する突出部4bを設けてある。
As shown in FIG. 7A or FIG. 6 described above, the
この突出部4bはトップガイド4に1つだけ形成してあり、磁石9及びロータ8の一方向への過度の回動動作、すなわちレンズ10を図4において上方へ移動させる磁石9及びロータ8の過度の回動動作に伴って、磁石9の突起部9cと当接する第1当接部4b1と、磁石9及びロータ8の上述の一方向とは反対方向への過度の回動動作、すなわちレンズ10を図4において下方向へ移動させる磁石9及びロータ8の過度の回動動作に伴って、磁石9の突起部9cと当接する第2当接部4b2とを備えている。
Only one
上述した磁石9の下端面9bに形成した図6に示す反射領域13の終端部13bとトップガイド4の突出部4bの第1当接部4b1とは関連づけて設けられ、また、上述の反射領域13の始端部13aとトップガイド4の突出部4bの第2当接部4b2とは関連づけて設けられている。
The
図8は本実施形態に備えられるモータ制御手段の要部構成を示すブロック図、図9は予め設定されるレンズの制御位置とフォトセンサの信号出力との関係、及びレンズの制御位置と中空モータの駆動を制御する制御信号Sとの関係を示す図である。 FIG. 8 is a block diagram showing the main configuration of the motor control means provided in this embodiment. FIG. 9 shows the relationship between the preset lens control position and the photosensor signal output, and the lens control position and the hollow motor. It is a figure which shows the relationship with the control signal S which controls the drive of No ..
本実施形態は、上述した第1コイル部6と第2コイル部7への4つの異なる通電形態を1セットとし、その1セットを繰り返して回動部材、すなわち磁石9及びロータ8を、レンズ10が初期位置から離れるように、すなわち図4において上方へ移動するように、一方向に回動させ、または、レンズ10が初期位置に戻るように、すなわち図4において下方へ移動するように、上述の一方向とは反対の他方向に回動させるモータ制御手段20を備えている。このモータ制御手段20は、磁石9及びロータ8を上述の他方向に回動させてレンズ10を初期位置に戻すに際し、反射領域13とフォトセンサ15から成るストップ位置検出手段によってストップ位置、すなわち反射領域13の始端部13aが検出されたとき、磁石9およびロータ8を、上述の他方向とは反対の一方向へ1ステップ戻し、その1ステップ戻した位置がレンズ10の初期位置となるように、上述の中空モータの駆動を制御する制御信号Sを出力する。
In the present embodiment, the four different energization modes to the
このモータ制御手段20は、図8に示すように、例えばフォトセンサ15からの出力を入力する入力部20aと、この入力部20aに入力されたフオトセンサ15からの信号に応じて後述の処理を行なう演算部20bと、この演算部20bにおける処理結果に応じた制御信号Sを中空モータの各端子ピン6a,6b,7a,7bに出力する出力部20cと、この出力部20cから出力された制御信号Sを一時的に記憶する記憶部20dを含んでいる。
As shown in FIG. 8, the motor control means 20 performs an after-mentioned process in accordance with, for example, an
本実施形態では、図9に示すように、モータ制御手段20の制御信号Sによって制御される中空モータの磁石9及びロータ8の回動位置、すなわちレンズ10の制御位置を、例えば0から34までの35の位置に設定してある。また、制御信号Sは、「1」から「4」までの4つの通電形態を含んでいる。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the rotational position of the
例えば、S=1の通電形態は、第1コイル部6の端子ピン6aに与えられる信号の値A1が1(ハイレベル)、端子ピン6bに与えられる信号の値A2が0(ローレベル)、第2コイル部7の端子ピン7aに与えられる信号の値B1が0(ローレベル)、端子ピン7bに与えられる信号の値B2が0(ローレベル)となる通電形態である。すなわち、S=1のときは、(A1,A2,B1,B2)が(1,0,0,0)となる制御信号Sが中空モータに出力される。
For example, in the energization mode of S = 1, the value A1 of the signal given to the
また、S=2の通電形態は、(A1,A2,B1,B2)が(0,0,1,0)となる通電形態であり、S=3の通電形態は、(A1,A2,B1,B2)が(0,1,0,0)となる通電形態であり、S=4の通電形態は、(A1,A2,B1,B2)が(0,0,0,1)となる通電形態である。この4つの異なる通電形態を有する制御信号S(=1〜4)が1セットに構成され、4つの制御位置に対応している。この1セットの制御信号S(=1〜4)が、繰り返されて中空モータに出力され、中空モータの磁石9及びロータ8の回動位置、すなわちレンズ10の制御位置が、図9に示す0〜34のうちの該当する位置に決められる。なお、レンズ10の初期位置は、通電形態(A1,A2,B1,B2)が(0,0,1,0)となる制御信号S(=2)によって制御される制御位置0であり、レンズ10の移動の限界位置である終端位置は、通電形態(A1,A2,B1,B2)が(0,0,0,1)となる制御信号S(=4)によって制御される制御位置34となっている。
The energization mode of S = 2 is an energization mode in which (A1, A2, B1, B2) is (0, 0, 1, 0), and the energization mode of S = 3 is (A1, A2, B1). , B2) is (0, 1, 0, 0), and the energization mode of S = 4 is that (A1, A2, B1, B2) is (0, 0, 0, 1). It is a form. The control signals S (= 1 to 4) having these four different energization forms are configured in one set and correspond to the four control positions. This set of control signals S (= 1 to 4) is repeatedly output to the hollow motor, and the rotational position of the
また、図9に示すように、制御位置34を1ステップ超えたところに終端位置側の予備制御位置ST1を設定してあり、例えば、この予備制御位置ST1に至ったときに、上述した磁石9の突起部9cがトップガイド4の突出部4bの第1当接部4b1に当接するようになっている。また、制御位置0から1ステップさらに戻ったところに初期位置側の予備制御位置ST2を設定してあり、例えば、この予備制御位置ST2に至ったときに、磁石9の突起部9cがトップガイド4の突出部4bの第2当接部4b2に当接するようになっている。なお、同図9中、「不確定」とあるのは、フォトセンサ15の当接部15aから発せられる光が、上述した図6に示す反射領域13と非反射領域14との境界線を通過するために、出力が0となるか1となるか安定しない状態にあることを示している。
Further, as shown in FIG. 9, a preliminary control position ST1 on the end position side is set at a position exceeding the
[本実施形態の動作]
図10は本実施形態に備えられる磁石の下端面に設けられる反射領域とフォトセンサとの位置関係を説明する図で、(a)図は被写体の撮影時の状態を示す図、(b)図はレンズを初期位置に戻す途中の状態を示す図、(c)図はレンズがストップ位置に至ったときの状態を示す図、図11は図9に示すモータ制御手段に含まれる演算部における処理手順を示すフローチャートである。
[Operation of this embodiment]
FIG. 10 is a view for explaining the positional relationship between the reflection area provided on the lower end surface of the magnet provided in the present embodiment and the photosensor. FIG. 10A is a view showing a state at the time of photographing a subject, FIG. Is a diagram showing a state in the middle of returning the lens to the initial position, FIG. 11C is a diagram showing a state when the lens has reached the stop position, and FIG. 11 is a process in the arithmetic unit included in the motor control means shown in FIG. It is a flowchart which shows a procedure.
例えば、レンズ10が初期位置、すなわち図9の制御位置0に保持されている状態において、モータ制御手段20の出力部20cから制御信号Sが中空モータに出力されると、この中空モータを構成する回動部材、すなわち磁石9及びロータ8が上述の一方向に回転する。このロータ8の一方向の回転に伴ってねじ部8a,12aを介して鏡筒12が図4の上方向に移動し、この鏡筒12と一体に保持部材11、すなわちレンズ10が上方向に移動する。この間、制御信号SがS=2からS=3,4となるように順次出力され、その後引き続いてS=1〜4となるように順次出力され、以降S=1〜4の1セットが被写体に対するレンズ10の焦点距離に応じて繰り返して中空モータに与えられる。焦点距離に応じた制御位置に至ったとき、モータ制御手段20からの制御信号の出力は停止し、所望の被写体の撮影が行なわれる。
For example, when the control signal S is output from the
また、この間、回動部材を構成する磁石9の図6の矢印21方向の回動に伴って、図9に示すように、フォトセンサ15の出力は「1」から「0」に変化する。ここで仮に、レンズ10が移動の終端位置である制御位置34を超える図9に示す予備制御位置ST1まで移動したときには、図6に示す反射領域13の終端部13bすなわちストップ位置がフォトセンサ15によって検出されることにより、フォトセンサ15の出力は「1」となり、モータ制御手段20は制御信号SをS=4として、予備制御位置ST1からレンズ10を1ステップ戻して制御位置34にし、ここで制御信号Sの出力を停止する。また、この間、レンズ10が予備制御位置ST1まで移動したとき、図7の(a)図に示す磁石9の上端面9bに設けた突起部9cが、図7の(b)図に示すトップガイド4の突出部4bの第1当接部4b1に当接し、これによって磁石9及びロータ8のそれ以上の回動が規制される。
Further, during this period, as the
一方、レンズ10がいずれかの制御位置に保持され、被写体を撮影した後、その制御位置から初期位置に戻される場合の制御、すなわちレンズ10の初期位置復帰制御は、図11のフローチャートに示される処理によって行なわれる。この図11のフローチャートの処理は、主にモータ制御手段20の演算部20bによって行なわれる。
On the other hand, the control in the case where the
ここで一例として、図9に示す制御位置13にレンズ10が静止保持されている状態から、レンズ10を初期位置に戻す場合について説明する。
Here, as an example, the case where the
レンズ10が初期位置に戻される際に、図11の手順S1に示すように、モータ制御手段20の演算部20bで、レンズ10が静止する直前の制御信号のSの値は何であるかの確認が、記憶部20dで記憶された制御信号Sによって行なわれる。今は、レンズ10が静止保持される直前の制御信号がS=3であって、静止保持されている制御位置が図9に示す制御位置13と確認され、手順S2で、S=3の通電形態(0,1,0,0)の制御信号Sが中空モータに出力される。
When the
次に、手順S3に示すように、今送信した制御信号Sの値「3」が記憶部20dに一時的に記憶され、次に手順S4に移って、Sの値を1減ずる演算が行なわれる。今は、
S=3−1=2 となる。
Next, as shown in step S3, the value “3” of the control signal S that has just been transmitted is temporarily stored in the
S = 3-1 = 2.
次に、手順S5に移り、Sの値は0かどうか判断される。今は、S=2であり、0でないのでノーと判断され、再び手順S2に戻り、S=2の通電形態(0,0,1,0)の制御信号Sが中空モータに出力される。これにより、回動部材を構成する磁石9及びロータ8が、上述した一方向とは反対の他方向に、すなわち図6の矢印21の反対方向に回動し、レンズ10は図9の制御位置12に戻される。
Next, the process proceeds to step S5, and it is determined whether or not the value of S is 0. Now, since S = 2 and it is not 0, it is determined to be no, and the process returns to step S2, and the control signal S of the energization mode (0, 0, 1, 0) of S = 2 is output to the hollow motor. Thereby, the
次に手順S3で、記憶部20dの記憶がS=3からS=2に書き換えられ、手順S4で
S=2−1=1
が演算される。
Next, in step S3, the storage in the
S = 2-1 = 1
Is calculated.
次に、手順S5に移り、Sは0かどうか判断される。今はS=1であり、0でないのでノーと判断され、再び手順S2に戻り、S=1の通電形態(1,0,0,0)の制御信号Sが中空モータに出力される。これにより、レンズ10は図9の制御位置11に戻される。手順S3で、記憶部20dの記憶がS=2からS=1に書き換えられ、手順S4で、
S=1−1=0
が演算される。
Next, the process proceeds to step S5, where it is determined whether S is 0 or not. Now, since S = 1 and not 0, it is determined as no, and the process returns to step S2 again, and the control signal S of the energization mode (1, 0, 0, 0) of S = 1 is output to the hollow motor. Thereby, the
S = 1-1 = 0
Is calculated.
次に、手順S5に移り、Sは0かどうか判断される。今は位置信号は0であり、イエスと判断され、手順S6に移る。この手順S6ではフォトセンサ15からの位置信号が取り込まれる。今は制御位置11に対応するフォトセンサ15からの出力「0」が取り込まれる。
Next, the process proceeds to step S5, where it is determined whether S is 0 or not. Now, the position signal is 0, and it is determined as YES, and the process proceeds to step S6. In step S6, the position signal from the
次に、手順S7に移り、位置信号は「0」かどうか判断される。今はS=0であり、イエスと判断されて手順S8に移る。この手順S8では、S=4に設定され、手順S2に戻る。手順S2では、S=4の通電形態(0,0,0,1)の制御信号Sが中空モータに出力される。これによりレンズ10は図9の制御位置10に戻される。
Next, the process proceeds to step S7, and it is determined whether or not the position signal is “0”. Since S = 0 at this time, it is determined as YES and the process proceeds to step S8. In step S8, S = 4 is set, and the process returns to step S2. In step S2, a control signal S of S = 4 energization mode (0, 0, 0, 1) is output to the hollow motor. As a result, the
この間、磁石9の下端面9aに設けた反射領域13とフォトセンサ15の位置関係は、図10の(a)図に示す関係から(b)図に示す関係へと変化する。
During this time, the positional relationship between the
以下、同様の処理、動作が繰り返され、磁石9の下端面9aに設けた反射領域13の始端部13aが図10の(c)図に示すように、フォトセンサ15上のストップ位置に至り、レンズ10が初期位置である制御位置0を超えて図9に示す予備制御位置ST2まで移動すると、このときの制御信号Sは、S=1となる。
Thereafter, the same processing and operation are repeated, and the
したがって、図11の手順S4の演算は、
S=1−1=0
となり、手順S5の判断がイエスとなって、手順S6でフォトセンサ15からの位置信号が取り込まれる。この間、フォトセンサ15の投光部15aから発せられた光が、反射領域13で反射され、受光部15bに入力され、フォトセンサ15からの出力が「1」となる。このフォトセンサ15からの出力「1」がモータ制御手段20の入力部20aを介して演算部20bに入力されると、図11の手順S7の判断がノーとなり、手順S9に移る。
Therefore, the calculation of step S4 in FIG.
S = 1-1 = 0
Thus, the determination in step S5 is YES, and the position signal from the
この手順S9では、S=2の通電形態(0,0,1,0)の制御信号Sが中空モータに出力される。これにより回動部材を構成する磁石9及びロータ8は、それまでの他方向から再び一方向に、すなわち図6の矢印21方向に1ステップ戻され、レンズ10は図9の予備制御位置ST2から制御位置0まで、すなわち初期位置まで1ステップ戻される。ここで制御信号Sの出力は停止する。
In this procedure S9, the control signal S of the energization mode (0, 0, 1, 0) of S = 2 is output to the hollow motor. As a result, the
このような動作が行なわれる間、レンズ10が予備制御位置ST2まで移動したとき、図7の(a)図に示す磁石9の上端面9bに設けた突起部9cが、図7の(b)図に示すトップガイド4の突起部4bの第2当接部4b2に当接し、これによって磁石9及びロータ8のそれ以上の回動が規制される。
While such an operation is performed, when the
[本実施形態の効果]
以上のように構成した本実施形態によれば、レンズ10の初期位置を検出する機構を、回動部材を構成する磁石9の下端面9aに設けられる反射領域13と、この反射領域13に対向可能に配置され、一対の投光部15aと受光部15bから成るフォトセンサ15とによって構成することができる。すなわち、磁石9の下端面9aに形成した反射領域13と、投光部15a及び受光部15bから成るフオトセンサ15とによって、磁石9の外周面に光軸方向と直交する方向に延設されるような部材を設けることなく、レンズ10の初期位置を検出することができる。これにより光軸方向と直交する方向の寸法を抑えることができ、装置の小型化を実現させることができる。
[Effect of this embodiment]
According to the present embodiment configured as described above, the mechanism for detecting the initial position of the
また、同じプリント基板1上に撮像素子とフォトセンサ15とを設けた場合には、プリント基板1に対する撮像素子とフォトセンサ15の位置決め精度、及び撮像素子とフオトセンサ15との間の位置決め精度を高めることができる。
Further, when the image sensor and the photosensor 15 are provided on the same printed
また本実施形態は、レンズ10を光軸方向へ移動させる鏡筒12を駆動する回動部材、すなわち磁石9及びロータ8が、中空モータの一部を形成しているので、部品点数を少なくすることができ、製作費の抑制に貢献する。
Further, in this embodiment, the rotating member that drives the
また本実施形態は、ロータ8の内周面に形成したねじ部8aと、鏡筒12の外周面に形成したねじ部12aとの螺合によって、鏡筒12を介してレンズ10を光軸方向へ移動、すなわち螺進させるようにしてあることから、レンズ10の高い位置決め精度を確保できる。
In the present embodiment, the
また本実施形態は、一対の投光部15aと受光部15bを有するフォトセンサ15によって、レンズ10の初期位置の検出、すなわち図9に示す制御位置0の検出と共に、レンズ10の移動の終端位置の検出、すなわち図9に示す制御位置34を検出でき、この終端位置を検出する機構が簡単になり、これによっても製作費の抑制に貢献する。
In the present embodiment, the detection position of the
また本実施形態は、トップガイド4に設けた突出部4bによってレンズ10の使用領域以外の移動を防止することができる。すなわち、1つの突出部4bが、終端位置を超えてレンズ10が移動しようとしたときに、そのレンズ10の移動を規制する第1当接部4b1と、初期位置を超えてレンズ10が移動しようとしたときに、そのレンズ10の移動を規制する第2当接部4b2を有することから、レンズ10を初期位置と終端位置の間の使用領域内に保持させる構成が簡単になり、これによっても製作費の抑制に貢献する。
In the present embodiment, the
また本実施形態は、モータ制御手段20により、ステータ部材5の第1コイル部6と第2コイル部7への4つの異なる通電形態{A1,A2,B1,B2}={(1,0,0,0)(0,0,1,0)(0,1,0,0)(0,0,0,1)}を1セットとし、その1セットを繰り返して、回動部材を構成する磁石9及びロータ8を、レンズ10が初期位置に戻る方向に回動させるように中空モータが制御された際、フォトセンサ15から[1]が出力され、反射領域13の始端部13aに相応するストップ位置が検出されたときには、上述の他方向とは反対の一方向に必ず1ステップ戻され、これによってレンズ10は、図9に示す予備制御位置ST2から制御位置0に戻される。そして、この制御位置0がレンズ10の初期位置となる。したがって、バックラッシュに影響されることなく、モータ制御手段20の中空モータの制御によって、レンズ10を図9に示す制御装置0、すなわち初期位置まで戻すことができ、初期位置のずれを生じない精度の高いレンズ10の初期位置復帰制御を実現でき、優れた性能を確保できる。
Further, in the present embodiment, four different energization modes {A1, A2, B1, B2} = {(1, 0, 0, 0) (0, 0, 1, 0) (0, 1, 0, 0) (0, 0, 0, 1)} is set as one set, and the one set is repeated to form a rotating member. When the hollow motor is controlled to rotate the
1 プリント基板
2 基台
3 シャーシ
4 トップガイド
4a ガイド突起
4b 突出部(ストップ部材)
4b1 第1当接部
4b2 第2当接部
5 ステータ部材(中空モータ)
6 第1コイル部
6a 端子ピン
6b 端子ピン
7 第2コイル部
7a 端子ピン
7b 端子ピン
8 ロータ(回転部材)[中空モータ]
8a ねじ部
9 磁石(回転部材)[中空モータ]
9a 下端面
9b 上端面
9c 突起部
10 レンズ
11 保持部材
11a ねじ部
12 鏡筒
12a ねじ部
12b ねじ部
12c 溝部
13 反射領域(ストップ位置検出手段)
13a 始端部
13b 終端部
14 非反射領域
15 フォトセンサ(ストップ位置検出手段)
15a 投光部
15b 受光部
20 モータ制御手段
20a 入力部
20b 演算部
20c 出力部
20d 記憶部
DESCRIPTION OF
4b1 1st contact part 4b2
6
9a
13a start
Claims (7)
上記回動部材の端面に設けられる反射領域と、この反射領域に対向可能に配置され、一対の投光部と受光部から成るフォトセンサとを備え、
上記反射領域を介して上記投光部の光を上記受光部で受光することにより、上記レンズの初期位置を検出することを特徴とするレンズ駆動装置。 A rotation member formed in a cylindrical shape and a lens barrel that moves the lens in the optical axis direction as the rotation member rotates,
A reflection region provided on an end surface of the rotating member, and a photosensor that is disposed to be opposed to the reflection region and includes a pair of light projecting units and a light receiving unit,
A lens driving device that detects an initial position of the lens by receiving light of the light projecting unit through the reflection region by the light receiving unit.
上記鏡筒の下方に位置する基板上に撮像素子を実装すると共に、上記フォトセンサを上記基板に実装したことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention of claim 1,
A lens driving device comprising: an imaging device mounted on a substrate positioned below the lens barrel; and the photosensor mounted on the substrate.
上記回動部材は、筒状のロータと、このロータに嵌め込まれ、周方向にN極とS極が交互に配列された磁石とから成り、
上記回動部材の外側には、コイル部を有するステータ部材を配置してあり、
上記回動部材は中空モータの一部を形成することを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention according to claim 1 or 2,
The rotating member is composed of a cylindrical rotor and a magnet that is fitted into the rotor and in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction.
A stator member having a coil portion is disposed outside the rotating member,
The lens driving device according to claim 1, wherein the rotating member forms part of a hollow motor.
上記ロータの内周面と上記鏡筒の外周面のそれぞれに、互いに螺合するねじ部を形成してあると共に、
上記ロータの回動に伴って上記レンズが、上記それぞれのねじ部を介して上記光軸方向に螺進することを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention of claim 3,
Each of the inner peripheral surface of the rotor and the outer peripheral surface of the barrel is formed with a threaded portion that is screwed together,
The lens driving device according to claim 1, wherein the lens is screwed in the optical axis direction through the respective screw portions as the rotor rotates.
上記反射領域を、上記レンズの上記初期位置と、上記レンズの移動終端位置とのそれぞれに対応して形成したことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention of claim 1,
The lens driving device according to claim 1, wherein the reflection region is formed corresponding to each of the initial position of the lens and a movement end position of the lens.
上記回動部材の回動動作を規制して、上記レンズの使用領域以外への移動を規制するストップ部材を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention of claim 1,
A lens driving device comprising: a stop member that restricts the rotation of the rotation member and restricts movement of the lens to a region other than a use region.
上記ストップ部材は、固定部材に形成された1つの突出部であって、
この突出部は、上記回動部材の一方向への回動動作に伴ってこの回動部材と当接する第1当接部と、上記一方向とは反対の他方向への回動動作に伴って上記回動部材と当接する第2当接部とを有し、
上記反射領域は、上記回動部材と上記第1当接部との当接位置、及び上記回動部材と上記第2当接部との当接位置に関連させて形成したことを特徴とするレンズ駆動装置。 In the invention of claim 6 above,
The stop member is one protrusion formed on the fixing member,
The protrusion includes a first abutting portion that comes into contact with the rotating member in accordance with a rotating operation in one direction of the rotating member, and a rotating operation in another direction opposite to the one direction. And a second abutting portion that abuts the rotating member,
The reflection region is formed in relation to a contact position between the rotating member and the first contact portion and a contact position between the rotating member and the second contact portion. Lens drive device.
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