JP2006251216A - Lens unit and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズユニット及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、可動レンズを有する可動部を付勢用板バネによって保持すると共に該付勢用板バネを駆動用コイルへの通電部として用い、可動部の光軸方向の移動時における位置精度の向上及び機構の簡素化等を図る技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a lens unit and an imaging device. Specifically, the movable part having the movable lens is held by the urging plate spring and the urging plate spring is used as a current-carrying part to the driving coil to improve the positional accuracy when the movable part moves in the optical axis direction. Further, the present invention relates to a technical field for simplifying the mechanism.
鏡筒に可動レンズ等の撮像光学系が配置されて成るレンズユニットは、ビデオカメラやスチルカメラの他、携帯電話等の各種の撮像装置に組み込まれており、撮像装置には、ズーム用又はフォーカス用の可動レンズを有する可動部を備え、該可動部がリニアアクチュエーターによって光軸方向へ移動可能とされたものがある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 A lens unit in which an imaging optical system such as a movable lens is arranged in a lens barrel is incorporated in various imaging devices such as a mobile phone in addition to a video camera and a still camera. There is a movable portion having a movable lens for use, and the movable portion can be moved in the optical axis direction by a linear actuator (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
このような撮像装置にあっては、可動部が一対のガイド軸に光軸方向へ移動自在に支持され、リニアアクチュエーターの駆動用コイルに通電されることにより、可動部が駆動用コイルに対する通電方向に応じた方向へ移動される。 In such an imaging apparatus, the movable portion is supported by the pair of guide shafts so as to be movable in the optical axis direction, and the energizing direction of the driving coil is applied to the driving coil of the linear actuator. It moves in the direction according to.
ところが、上記した従来の撮像装置のようにガイド軸を用いて可動部を移動させる場合には、可動部に設けられた軸受け部とガイド軸との間に可動部をガイド軸に対して円滑に移動させるための数ミクロン程度のクリアランスが形成されているため、このクリアランスが可動部の光軸方向に直交する面内における移動や可動部の光軸に対する傾きの原因となり、可動部のこれらの移動や傾きによっても撮影画像の品質の低下を引き起こすおそれがある。 However, when the movable portion is moved using the guide shaft as in the conventional imaging device described above, the movable portion is smoothly moved between the bearing portion provided on the movable portion and the guide shaft with respect to the guide shaft. Since a clearance of about several microns is formed for movement, this clearance causes movement in the plane perpendicular to the optical axis direction of the movable part and inclination of the movable part with respect to the optical axis, and these movements of the movable part. There is also a risk that the quality of the photographed image may be deteriorated due to the inclination or the inclination.
また、上記のような撮像装置は携帯用の装置として使用されることが多く、この場合には特に使用時において姿勢差によって可動部の位置にバラツキが生じるおそれがあり、この位置バラツキによって結像点の位置ずれや、結像面上の像が微少に揺れる所謂像揺れ現象が発生し、撮影画像の品質の低下を生じることがある。 In addition, the imaging device as described above is often used as a portable device. In this case, there is a possibility that the position of the movable part may vary due to a difference in posture particularly during use. A so-called image fluctuation phenomenon in which the position of the point is displaced or the image on the imaging surface slightly fluctuates may occur, resulting in a reduction in the quality of the captured image.
一方、マグネットと駆動用コイルを有するリニアアクチュエーターによって可動部を光軸方向へ移動させる場合には、駆動用コイルへの通電用の経路を確保する必要がある。 On the other hand, when the movable part is moved in the optical axis direction by a linear actuator having a magnet and a driving coil, it is necessary to secure a path for energization to the driving coil.
しかしながら、従来の撮像装置にあっては、可動部をガイドするためのガイド軸を含むガイド機構が存在するために、駆動用コイルへの配線をガイド機構と干渉しないように行わなければならず、配線作業を容易に行うことができない場合があった。 However, in the conventional imaging device, since there is a guide mechanism including a guide shaft for guiding the movable part, the wiring to the drive coil must be performed so as not to interfere with the guide mechanism. In some cases, wiring work could not be performed easily.
また、駆動用コイルへの配線が複雑化し易いため、機構の複雑化や撮像装置の組立の困難性という問題もあった。 In addition, since wiring to the drive coil is likely to be complicated, there are problems of complicated mechanisms and difficulty in assembling the imaging device.
そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、可動部の光軸方向の移動時における位置精度の向上及び機構の簡素化等を図ることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to overcome the above-described problems and improve the positional accuracy and simplify the mechanism when the movable part moves in the optical axis direction.
本発明レンズユニットは、上記した課題を解決するために、撮像光学系が配置された鏡筒と、可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを設け、該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けたものである。 In order to solve the above-described problems, the lens unit of the present invention includes a lens barrel in which an imaging optical system is disposed, a movable portion that has a movable lens and moves in the optical axis direction with respect to the lens barrel, and a driving magnet. A linear actuator that moves the movable part in the optical axis direction by energizing the drive coil, a holding part that holds the movable part, and is elastically deformable. A pair having a plurality of spring portions biased in the axial direction and attached portions attached to the lens barrel and arranged on opposite sides in the optical axis direction with the movable portion interposed therebetween, the thickness direction being matched with the optical axis direction A biasing leaf spring, one of the pair of biasing leaf springs is constituted by two spring members, and the two spring members are connected to the coil connecting portions connected to both ends of the driving coil and the drive. Power to the coil It is provided with a the connection terminal.
本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、レンズユニットに、可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを設け、該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けたものである。 In order to solve the above-described problems, the imaging apparatus according to the present invention includes a movable unit that includes a movable lens and moves in the optical axis direction with respect to the lens barrel, a driving magnet, and a driving coil. A linear actuator that moves the movable part in the optical axis direction by energizing the drive coil, a holding part that holds the movable part, and a plurality of members that are elastically deformable and bias the movable part in the optical axis direction. A pair of urging leaf springs that are disposed on opposite sides in the optical axis direction with the movable portion interposed therebetween, and whose thickness direction matches the optical axis direction. One of the pair of urging leaf springs is constituted by two spring members, and the two spring members are respectively connected to both ends of the driving coil and for energizing the driving coil. Connect the terminal Those digits.
従って、本発明レンズユニット及び撮像装置にあっては、可動部が一対の付勢用板バネに保持された状態で光軸方向へ移動されると共に一方の付勢用板バネが駆動用コイルへの通電部として機能する。 Therefore, in the lens unit and the imaging apparatus of the present invention, the movable portion is moved in the optical axis direction while being held by the pair of biasing plate springs, and one biasing plate spring is moved to the driving coil. It functions as a current-carrying part.
本発明レンズユニットは、撮像光学系が配置された鏡筒と、可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを備え、該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けたことを特徴とする。 The lens unit of the present invention includes a lens barrel in which an imaging optical system is disposed, a movable portion having a movable lens and moved in the optical axis direction with respect to the lens barrel, a driving magnet, and a driving coil. A linear actuator that moves the movable part in the optical axis direction by energizing the drive coil, a holding part that holds the movable part, and a plurality of springs that are elastically deformable and bias the movable part in the optical axis direction And a pair of urging leaf springs arranged on opposite sides in the optical axis direction with the movable portion interposed therebetween and having a thickness direction aligned with the optical axis direction. One of the pair of urging plate springs is constituted by two spring members, and a coil connecting portion connected to both ends of the driving coil to the two spring members and a connection terminal for energizing the driving coil, respectively That we established And butterflies.
従って、一方の付勢用板バネが、可動部を付勢する役割に加え通電手段としても用いられるため、駆動用コイルに通電するために別に専用の手段が必要なく、部品点数の削減を図ることができる。 Accordingly, since one biasing leaf spring is used as a current-carrying means in addition to the role of biasing the movable portion, no special means is required for powering the drive coil, and the number of parts is reduced. be able to.
請求項2に記載した発明にあっては、上記バネ部材の被取付部に位置決め孔を形成し、上記鏡筒にバネ部材の位置決め孔に挿入されて鏡筒に対するバネ部材の位置決めを行う位置決めピンを設けたので、2つのバネ部材の鏡筒に対する位置精度の向上を図ることができる。
In the invention described in
請求項3に記載した発明にあっては、上記光軸を基準として2つのバネ部材を対称に配置したので、可動部の光軸方向における移動時に、良好なバランスを確保した状態で可動部を光軸方向へ付勢することができる。
In the invention described in
請求項4に記載した発明にあっては、上記駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられるコイルホルダーと、上記可動レンズが取り付けられて保持されるレンズホルダーとを設け、コイルホルダーに駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられ駆動用コイルの両端部とコイル接続部とがそれぞれ半田によって接続された状態において、可動レンズが取り付けられたレンズホルダーをコイルホルダーに取り付けるようにしたので、駆動用コイルの両端部とコイル接続部とを半田付けする工程とレンズホルダーをコイルホルダーに取り付ける工程とを別工程で行うことが可能となり、半田コテをレンズホルダーの取付工程に持ち込む必要がなくなり、半田コテを使用する際に発生する蒸気による可動レンズの曇りの発生や半田コテ使用時の熱による可動レンズの変形を防止することができる。
In the invention described in
本発明撮像装置は、鏡筒に撮像光学系が配置されて成るレンズユニットと撮像素子とを備えた撮像装置であって、レンズユニットは、可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを備え、該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けたことを特徴とする。 The imaging device of the present invention is an imaging device including a lens unit in which an imaging optical system is arranged in a lens barrel and an imaging element, and the lens unit has a movable lens and is in the optical axis direction with respect to the lens barrel. A movable part to be moved, a linear actuator having a drive magnet and a drive coil and moving the movable part in the optical axis direction by energizing the drive coil, and a holding part for holding the movable part And a plurality of spring portions that are elastically deformable and bias the movable portion in the optical axis direction, and mounted portions that are attached to the barrel, and are disposed on opposite sides in the optical axis direction with the movable portion interposed therebetween. A pair of biasing leaf springs whose directions coincide with the optical axis direction, and one of the pair of biasing leaf springs is constituted by two spring members, and the two spring members are respectively connected to both ends of the drive coil. Connected to the Characterized in that a connection terminal portion for energization of the coil connection portion to the driving coil.
従って、一方の付勢用板バネが、可動部を付勢する役割に加え通電手段としても用いられるため、駆動用コイルに通電するために別に専用の手段が必要なく、部品点数の削減を図ることができる。 Accordingly, since one biasing leaf spring is used as a current-carrying means in addition to the role of biasing the movable portion, no special means is required for powering the drive coil, and the number of parts is reduced. be able to.
請求項6に記載した発明にあっては、上記バネ部材の被取付部に位置決め孔を形成し、上記鏡筒にバネ部材の位置決め孔に挿入されて鏡筒に対するバネ部材の位置決めを行う位置決めピンを設けたので、2つのバネ部材の鏡筒に対する位置精度の向上を図ることができる。
In the invention described in
請求項7に記載した発明にあっては、上記光軸を基準として2つのバネ部材を対称に配置したので、可動部の光軸方向における移動時に、良好なバランスを確保した状態で可動部を光軸方向へ付勢することができる。 In the invention described in claim 7, since the two spring members are arranged symmetrically with respect to the optical axis, the movable part is secured in a state in which a good balance is ensured when the movable part moves in the optical axis direction. It can be urged in the direction of the optical axis.
請求項8に記載した発明にあっては、上記駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられるコイルホルダーと、上記可動レンズが取り付けられて保持されるレンズホルダーとを設け、コイルホルダーに駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられ駆動用コイルの両端部とコイル接続部とがそれぞれ半田によって接続された状態において、可動レンズが取り付けられたレンズホルダーをコイルホルダーに取り付けるようにしたので、駆動用コイルの両端部とコイル接続部とを半田付けする工程とレンズホルダーをコイルホルダーに取り付ける工程とを別工程で行うことが可能となり、半田コテをレンズホルダーの取付工程に持ち込む必要がなくなり、半田コテを使用する際に発生する蒸気による可動レンズの曇りの発生や半田コテ使用時の熱による可動レンズの変形を防止することができる。
In the invention described in
以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。本発明は、携帯電話、ビデオカメラ、スチルカメラ等の動画撮影又は静止画撮影の機能を有する各種の撮像装置又はこれらの撮像装置に用いられた各種のレンズユニットに適用することができる。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various imaging devices having functions of moving image shooting or still image shooting such as a mobile phone, a video camera, and a still camera, or various lens units used in these imaging devices.
撮像装置1としては、例えば、図1に示すような携帯電話がある。撮像装置1は、第1の筐体2と第2の筐体3とがヒンジ部4を介して折り畳み自在に結合されている。
As the imaging device 1, for example, there is a mobile phone as shown in FIG. In the imaging device 1, a
第1の筐体2にはスピーカー5、表示部6及びアンテナ7が設けられ、該アンテナ7は伸縮自在に構成されている。
The
第2の筐体3には押しボタンや回転式ダイヤルを含む各種の操作部8、8、・・・及びマイクロフォン9が設けられている。
The
ヒンジ部4には撮像ユニット10が組み込まれている。操作部8、8、・・・のうち所定の押しボタンは画像を撮影するための操作部8として機能し、この操作部8を押圧操作することにより撮像ユニット10が動作されて画像の撮影を行うことができる。
An
撮像装置1は、識別を目的とする各種の表示、例えば、1次元バーコードや2次元バーコード1000、2000(図2参照)等の情報を読み取って識別する機能をも有している。撮像ユニット10によってこれらのバーコードの撮影が行われると、そのコードパターンが認識され、認識されたコードパターンに基づいた情報が読み取られる。
The imaging device 1 also has a function of reading and identifying various displays for identification, for example, information such as one-dimensional barcodes and two-
次に、撮像ユニット10の構成例について説明する。尚、以下には、便宜上、光軸方向(図3に示すS)を前後方向とし、被写体側を前方として説明を行う。
Next, a configuration example of the
撮像ユニット10は鏡筒11に所要の各部が配置されて成り、レンズユニット10aと後述する撮像素子を有する撮像部とによって構成され、鏡筒11は第1の部材12と第2の部材13とが前後で結合されて成る(図3乃至図6参照)。第1の部材12及び第2の部材13は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料によって形成されている。
The
第1の部材12は、図7及び図8に示すように、前後方向を向くベース面部14と、該ベース面部14の左右両側縁からそれぞれ後方へ突出された突出部15、15と、ベース面部14の上縁及び下縁の中央部からそれぞれ後方へ突出された嵌合突部16、16とが一体に形成されて成る。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
ベース面部14の前面14aには円形状の浅い取付凹部17が形成されている(図7参照)。ベース面部14の中央部には前後に貫通された透過孔18が形成されている。
A circular
ベース面部14の後面14bには、透過孔18の周囲の位置に後方へ突出されたリブ19、19、・・・が設けられている(図8参照)。リブ19、19、・・・は円弧状に形成され、周方向に等間隔に設けられており、各後面に後方へ僅かに突出された受け台19a、19a、・・・を有している。受け台19a、19a、・・・は後述する可動部が前方へ移動されたときに該可動部が接触可能とされ、可動部の前方への移動を規制する機能を有する。可動部が受け台19a、19a、・・・に接触した位置がフォーカス駆動におけるマクロ端とされる。
On the
尚、撮像装置1にあっては、後述するように、駆動用コイルに対する通電によるリニアアクチュエーターの駆動によって可動部が無限遠側からマクロ端側へ移動されるが、通電量を制御することにより可動部を受け台19a、19a、・・・に接触する位置の手前側まで移動可能とし、この手前側の位置を可動部の前方側の移動端であるマクロ端として設定してもよい。
In the imaging device 1, as described later, the movable portion is moved from the infinity side to the macro end side by driving the linear actuator by energizing the driving coil. However, the imaging device 1 is movable by controlling the energization amount. It is possible to move the portion to the front side of the position where it comes into contact with the
第1の部材12の突出部15、15はそれぞれ上下方向において連続した3つの部分によって構成され、上側から順に上突部20、20、中突部21、21、下突部22、22とされている(図7及び図8参照)。
The
上突部20、20の後端部及び下突部22、22の後端部の外面には、それぞれ側方及び後方に開口された凹状の位置決め部20a、20a、22a、22aが形成されている(図8参照)。
上突部20、20及び下突部22、22の各一部は他の部分より後方への突出量が大きくされ、この部分の先端面がバネ押付面20b、20b、22b、22bとして形成されている。
Each of the
中突部21、21はベース面部14からの後方への突出量が上突部20、20及び下突部22、22のベース面部14からの後方への突出量より小さくされている。中突部21、21には、その上下方向における中央部に、それぞれ後方に開口された切欠部21a、21aが形成されている。
The
ベース面部14の後面14bのうち、その上下両端部は4つのバネ挟持面14c、14c、・・・として形成されている(図8参照)。バネ挟持面14c、14c、・・・は、それぞれ上突部20、20と嵌合突部16との間及び下突部22、22と嵌合突部16との間に位置されている。
The upper and lower ends of the
第2の部材13は、図7及び図9に示すように、前後方向を向くベース面部23と、該ベース面部23の上下両側縁からそれぞれ後方へ突出された突出部24、24と、ベース面部23の左右両側縁の中央部からそれぞれ後方へ突出された嵌合突部25、25とが一体に形成されて成る。
As shown in FIGS. 7 and 9, the
ベース面部23の後面23aには矩形状の浅い配置凹部26が形成されている(図9参照)。ベース面部23の中央部には前後に貫通された光透過孔27が形成されている。ベース面部23の後面23aには、その4隅にそれぞれ後方へ突出された位置決め用突部28、28、・・・が設けられている。
The
ベース面部23の前面23bには、光透過孔27の周囲の位置に前方へ突出されたリブ29、29が設けられている(図7参照)。リブ29、29の前面には光透過孔27の周方向に離隔した位置に前方へ僅かに突出された受け台29a、29a、29aが設けられている。受け台29a、29a、29aは可動部が後方へ移動されたときに該可動部が接触され、可動部の後方への移動を規制する機能を有する。可動部が受け台29a、29a、29aに接触した位置がフォーカス駆動における無限遠とされる。
On the front surface 23b of the
ベース面部23の前面23bには、その左右両端部に上下に離隔して位置決めピン30、30、・・・が設けられている(図7参照)。ベース面部23の前面23bのうち、位置決めピン30、30、・・・が設けられた面は、バネ押さえ面23c、23c、・・・として形成されている。
On the front surface 23b of the
ベース面部23の右側面23dには、上下に離隔して端子配置部31、31が設けられている。
第2の部材13の突出部24、24は、左端寄りの部分と右端寄りの部分とがそれぞれ他の部分より前方へ大きく突出された飛出部32、32、・・・として設けられている。飛出部32、32、・・・の先端面は、それぞれバネ挟持面32a、32a、・・・として形成されている(図7参照)。
The projecting
上側の飛出部32、32の直ぐ下側の位置及び下側の飛出部32、32の直ぐ上側の位置には、それぞれ前方へ突出された位置決め突部33、33、・・・が設けられている。
嵌合突部25、25にはそれぞれ後方に開口された切欠部25a、25aが形成されている。
The
第1の部材12の前面14aに形成された取付凹部17には、例えば、接着によりカバーガラス34が取り付けられる(図3乃至図5参照)。
A
鏡筒11には第1の付勢用板バネ35が取り付けられる(図3及び図4参照)。
A first urging
第1の付勢用板バネ35は弾力性に富む金属材料、例えば、ベリリウム銅等によって形成され、厚み方向が前後方向、即ち、光軸方向に一致されており、例えば、厚さが0.07mmとされている。第1の付勢用板バネ35は、図10に示すように、保持部36と4つのバネ部37、37、・・・と4つの被取付部38、38、・・・と連結部39、39とが一体に形成されて成る。
The first
保持部36は円環状に形成されている。
The holding
バネ部37、37、・・・は横倒しの略S字状に形成され、一端が保持部36の周方向における等間隔の位置に連続されている。バネ部37は、保持部36から放射方向へ短く突出された傾斜部37aと、上下に延びる平行な3つの直線部37b、37b、37bと、隣り合う直線部37b、37b、37b間を連結する半円弧状の屈曲部37c、37cとから成り、最も内側に位置する直線部37bの一端が傾斜部37aの他端に連続されている。
The
被取付部38、38、・・・は左右に長く延び、それぞれ外端が最も外側に位置する直線部37b、37b、・・・の一端に連続されている。
The attached
連結部39、39は左右に延びる水平部39a、39aと一端が水平部39a、39aの左右両端部にそれぞれ連続し上下に短く延びる垂直部39b、39b、・・・とから成り、該垂直部39b、39b、・・・の他端がそれぞれ被取付部38、38、・・・の内側の端部に連続されている。連結部39、39は水平部39a、39aが被取付部38、38、・・・より保持部36側に寄って位置されている。
The connecting
第1の付勢用板バネ35は、バネ部37、37、・・・の上下位置が線対称とされると共にバネ部37、37、・・・の左右位置も線対称とされているため、各バネ部37、37、・・・が同一のバネ力を発揮するように構成されている。
In the first
第1の付勢用板バネ35にあっては、バネ部37、37、・・・が前後に撓む方向へ弾性変形されることにより保持部36が被取付部38、38、・・・に対して前後方向(光軸方向)へ移動されるが、このとき光軸に直交する面内に生じる力は直線部37b、37b、・・・及び屈曲部37c、37c、・・・によって抑制され、保持部36は光軸方向へのみ移動される。
In the first
第1の付勢用板バネ35は被取付部38、38、・・・が、それぞれ第1の部材12のバネ挟持面14c、14c、・・・と第2の部材13のバネ挟持面32a、32a、・・・とによって狭持された状態で鏡筒11に取り付けられる。
In the first
第1の付勢用板バネ35は、弾性変形される前の状態において、保持部36、バネ部37、37、・・・、被取付部38、38、・・・及び連結部39、39の厚み方向における両面がそれぞれ同一平面上に位置される。従って、第1の付勢用板バネ35は平板状の材料を加工して形成すればよく、容易に製造することができる。
The first
鏡筒11には第2の付勢用板バネ40が取り付けられる(図3及び図4参照)。
A second
第2の付勢用板バネ40は弾力性に富む金属材料、例えば、ベリリウム銅等によって形成され、厚み方向が後述する接続端子部を除いて前後方向、即ち、光軸方向に一致されており、例えば、厚さが0.05mmとされている。第2の付勢用板バネ40は上下方向において線対称の形状とされた2つのバネ部材41、41によって構成されている。
The second
バネ部材41は、図11に示すように、保持部42と2つのバネ部43、43と2つの被取付部44、44と接続端子部45とコイル接続部46とが一体に形成されて成る。
As shown in FIG. 11, the
保持部42は半円環状に形成されている。
The holding
バネ部43、43、・・・は略S字状に形成され、各一端が保持部42の周方向に離隔した部分に連続されている。バネ部43は、保持部42から放射方向へ短く突出された傾斜部43aと、左右に延びる平行な3つの直線部43b、43b、43bと、隣り合う直線部43b、43b、43b間を連結する半円弧状の屈曲部43c、43cとから成り、最も内側に位置する直線部43bの一端が傾斜部43aの他端に連続されている。
The
被取付部44、44は一端が最も外側に位置する直線部43b、43bの一端に連続されている。被取付部44、44にはそれぞれ位置決め孔44a、44aが形成されている。
The attached
接続端子部45は一方の被取付部44に連続され該被取付部44に対して約90°折り曲げられて後方へ突出されている。
The
コイル接続部46は保持部42の周方向における中央部から放射方向へ突出されており、保持部42とバネ部43、43との各連続部間の中央部に設けられている。
The
第2の付勢用板バネ40は、バネ部43、43、・・・の上下位置が線対称とされると共にバネ部43、43、・・・の左右位置も線対称とされているため、各バネ部43、43、・・・が同一のバネ力を発揮するように構成されている。
In the second
また、上下方向において対称に配置されているため、可動レンズを有する後述する可動部の光軸方向における移動時に、良好なバランスを確保した状態で可動部を光軸方向へ付勢することができる。 In addition, since they are arranged symmetrically in the vertical direction, the movable part can be urged in the optical axis direction while maintaining a good balance when the movable part having a movable lens, which will be described later, moves in the optical axis direction. .
第2の付勢用板バネ40にあっては、バネ部43、43、・・・が前後に撓む方向へ弾性変形されることにより保持部42、42が被取付部44、44、・・・に対して前後方向(光軸方向)へ移動されるが、このとき光軸に直交する面内に生じる力は直線部43b、43b、・・・及び屈曲部43c、43c、・・・によって抑制され、保持部42、42は光軸方向へのみ移動される。
In the second
第2の付勢用板バネ40は厚みが第1の付勢用板バネ35の厚みより薄くされており、第1の付勢用板バネ35のバネ力が第2の付勢用板バネ40のバネ力より大きくされている。
The second
第2の付勢用板バネ40は、被取付部44、44、・・・に形成された位置決め孔44a、44a、・・・にそれぞれ第2の部材13の位置決めピン30、30、・・・が挿通され、被取付部44、44、・・・が第1の部材12と第2の部材13によって狭持された状態で鏡筒11に取り付けられる。
The second
尚、第2の付勢用板バネ40は、位置決め孔44a、44a、・・・にそれぞれ第2の部材13の位置決めピン30、30、・・・を挿通し、この位置決めピン30、30、・・・を熱加締めや機械的な加締めを行うことにより第2の部材13に取り付られるようにすることも可能である。
The second
第2の付勢用板バネ40は、弾性変形される前の状態において、保持部42、42、バネ部43、43、・・・、被取付部44、44、・・・及びコイル接続部46、46の厚み方向における両面がそれぞれ同一平面上に位置される。また、第2の付勢用板バネ40の接続端子部45、45、・・・は、被取付部44、44に対して約90°折り曲げられる前の状態において、厚み方向における両面が被取付部44、44の厚み方向における両面とそれぞれ同一平面上に位置される。従って、第2の付勢用板バネ40は平板状の材料を加工して形成すればよく、容易に製造することができる。
The second
鏡筒11の内部にはヨーク47が配置される(図3、図4及び図6参照)。ヨーク47は磁性金属材料によって形成され、円環状に形成された基部47aと該基部47aの外周縁から後方へ突出された外周部47bと基部47aの内周縁から後方へ突出された内周部47cとから成る。
A
ヨーク47の内部には駆動用マグネット48が配置される。駆動用マグネット48は同一の形状及び大きさに形成された4つの部分48a、48a、・・・から成り、各部分48a、48a、・・・がそれぞれヨーク47の基部47a及び外周部47bに接した状態でヨーク47に取り付けられる(図6参照)。
A
鏡筒11の内部には可動部49が光軸方向へ移動可能な状態で配置される。可動部49はレンズホルダー50、駆動用コイル51及びコイルホルダー52を有している(図3及び図4参照)。
A
レンズホルダー50は、図12に示すように、略円筒状に形成され、前端部に位置決め用円環部50aが設けられている。レンズホルダー50の外周面の前端寄りの位置には、周方向に等間隔に離隔して保持リブ50b、50bが設けられている。保持リブ50b、50b、・・・の前縁と位置決め用円環部50aの後縁とが連続されている。保持リブ50b、50b、・・・の位置決め用円環部50aの後縁と連続する面は、光軸方向に直交する接触面50c、50c、・・・として形成されている。レンズホルダー50の後端部には周方向に離隔して嵌合用突部50d、50d、・・・が設けられている。
As shown in FIG. 12, the
レンズホルダー50の内部には、フォーカスレンズとして機能する複数の可動レンズや固定絞り等を有するレンズブロック53が取り付けられる(図3及び図6参照)。
Inside the
駆動用コイル51は円環状に巻回されて形成され、外径が駆動用マグネット48の外径より小さくされている(図3、図4及び図6参照)。
The
コイルホルダー52は厚みの薄い略円環状に形成され、内周面に周方向に離隔して嵌合用凹部52a、52a、・・・が形成されている(図12参照)。コイルホルダー52の後面には位置決め用円環部52bが設けられている(図13参照)。コイルホルダー52の上下両端部にはそれぞれ上方及び下方へ突出されたコイル巻回用突部52c、52cが設けられている。
The
可動部49は、コイルホルダー52に駆動用コイル51及びレンズブロック53が取り付けられたレンズホルダー50が取り付けられることにより構成される(図3及び図14参照)。駆動用コイル51はコイルホルダー52の前面の外周部に取り付けられ、コイルホルダー52に取り付けられた状態において各端部がコイルホルダー52のコイル巻回用突部52c、52cにそれぞれ巻回される(図13及び図14参照)。レンズホルダー50は嵌合用突部50d、50d、・・・がそれぞれ嵌合用凹部52a、52a、・・・に嵌合されることによりコイルホルダー52に取り付けられる。
The
可動部49は第1の付勢用板バネ35の保持部36と第2の付勢用板バネ40の保持部42、42とによって保持される(図14参照)。
The
第1の付勢用板バネ35の保持部36は、図14に示すように、位置決め用円環部50aに外嵌され保持リブ50b、50b、・・・の接触面50c、50c、・・・に当接されることによりレンズホルダー50に取り付けられる。第2の付勢用板バネ40の保持部42、42は、図13に示すように、位置決め用円環部52bに外嵌されコイルホルダー52の後面に当接されることにより該コイルホルダー52に取り付けられる。
As shown in FIG. 14, the holding
第2の付勢用板バネ40がコイルホルダー52に取り付けられた状態においては、図13及び図14に示すように、第2の付勢用板バネ40のコイル接続部46、46がそれぞれコイルホルダー52のコイル巻回用突部52c、52cと隣接して位置され、該コイル巻回用突部52c、52cに巻回された駆動用コイル51の各端部とコイル接続部46、46とがそれぞれ半田58、58によって接続される。
In a state where the second
第2の部材13には遮光シート59及び撮像部60が取り付けられる(図3及び図4参照)。
The
遮光シート59は中央部に透孔59aを有し、第2の部材13の後面23aに形成された配置凹部26に配置されて取り付けられる(図6参照)。
The
撮像部60は撮像筐体61と制御回路基板62と撮像素子63とカバー64とから成る。
The
撮像筐体61には前方に開口された浅い凹部61aが形成され、該凹部61aに撮像素子63が配置されている。撮像素子63としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)が用いられている。
The
制御回路基板62は撮像素子63の制御や駆動用コイル51への電力供給を行うための回路基板であり、右端部に上下に離隔して前方へ突出された接続部62a、62aが設けられている(図3及び図4参照)。制御回路基板62は撮像筐体61の後面に取り付けられ、制御回路基板62が撮像筐体61に取り付けられるときに、第2の部材13に設けられた位置決め用突部28、28、・・・によって制御回路基板62の第2の部材13に対する位置決めが行われる。
The
カバー64は撮像筐体61の前面に取り付けられ、撮像素子63を保護している。
The
撮像部60は遮光シート59が配置された状態で第2の部材13の後面13aに取り付けられる。
The
以下に、撮像ユニット10の組立手順について説明する。
Below, the assembly procedure of the
先ず、第2の部材13に第2の付勢用板バネ40を組み付ける。第2の付勢用板バネ40の第2の部材13への組付は、上記したように、各バネ部材41、41の被取付部44、44、・・・に形成された位置決め孔44a、44a、・・・にそれぞれ第2の部材13の位置決めピン30、30、・・・を挿通させることにより行う。このとき第2の付勢用板バネ40の接続端子部45、45はそれぞれ第2の部材13の端子配置部31、31に配置される。
First, the second
次に、可動部49を第2の付勢用板バネ40に組み付ける。可動部49が第2の付勢用板バネ40に組み付けられた状態においては、上記したように、第2の付勢用板バネ40の保持部42、42によって可動部49が保持される。
Next, the
次いで、駆動用マグネット48が取り付けられたヨーク47を第2の部材13に組み付ける。ヨーク47は第2の部材13の内側に嵌め込まれるようにして組み付けられる。ヨーク47は、その後端面が第2の部材13の内面の所定の部分に突き当てられた状態で配置される(図6参照)。ヨーク47が第2の部材13に組み付けられた状態においては、駆動用コイル51がヨーク47の内周部47cと駆動用マグネット48との間に位置される。
Next, the
このようにヨーク47の内周部47cと駆動用マグネット48との間に駆動用コイル51が配置されることにより、ヨーク47、駆動用マグネット48及び駆動用コイル51によってリニアアクチュエーター65が構成される(図6参照)。
As described above, the
続いて、第1の付勢用板バネ35を可動部49に組み付ける。第1の付勢用板バネ35の可動部49への組付は、上記したように、保持部36を位置決め用円環部50aに外嵌し保持リブ50b、50b、・・・の接触面50c、50c、・・・に当接させることにより行う。第1の付勢用板バネ35が可動部49に組み付けられた状態においては、第1の付勢用板バネ35の被取付部38、38、・・・がそれぞれ第2の部材13の飛出部32、32、・・・の先端面であるバネ挟持面32a、32a、・・・上に位置される。
Subsequently, the first
次いで、第1の部材12を第2の部材13に組み付けて第1の部材12と第2の部材13を結合する。第1の部材12の第2の部材13への組付は、第2の部材13の位置決めピン30、30、・・・をそれぞれ第1の部材12の位置決め部20a、20a、22a、22aに挿入して嵌合することにより行う。
Next, the
位置決めピン30、30、・・・は、上記したように、第2の付勢用板バネ40の位置決め孔44a、44a、・・・にそれぞれ挿入されている。従って、位置決めピン30、30、・・・は第2の付勢用板バネ40、第1の部材12及び第2の部材13間の3者間の結合及び位置決めの機能を有するため、その分、第2の付勢用板バネ40、第1の部材12及び第2の部材13間の位置精度の向上を図ることができると共に位置決めピン30、30、・・・の共用化による部品点数の削減を図ることができる。
As described above, the positioning pins 30, 30,... Are inserted into the
尚、上記には、第2の部材13に位置決めピン30、30、・・・を設け、第1の部材12に位置決めピン30、30、・・・が挿入される位置決め部20a、20a、22a、22aを形成した例を示したが、逆に、第1の部材12に位置決めピンを設け、第2の部材13に位置決めピンが挿入される位置決め部を形成してもよい。この場合には、第2の付勢用板バネ40に位置決め孔44a、44a、・・・を形成せずに、第1の付勢用板バネ35に位置決めピンが挿入される位置決め孔を形成すればよい。
In the above, positioning pins 30, 30,... Are provided on the
また、第2の付勢用板バネ40の第2の部材13への取付は、上記したように、位置決め孔44a、44aを挿通させた位置決めピン30、30、・・・を熱加締め等することにより行ってもよい。
In addition, as described above, the second
第1の部材12と第2の部材13が結合された状態においては、第1の部材12の突出部15、15の上端部間に第2の部材13の一方の突出部24が挿入されるように配置され、第1の部材12の突出部15、15の下端部間に第2の部材13の他方の突出部24が挿入されるように配置され、突出部15、15、24、24によって角筒状の部分が構成される。
In a state where the
従って、鏡筒11の組立が容易であると共に光軸方向から投影した外形状が略円形状とされた可動部49が、箱状の鏡筒11によって閉塞された構造となるためレンズユニット10aを含む撮像ユニット10の小型化を図ることができる。また、鏡筒11がベース面部14、23と突出部15、15、24、24とによって構成された箱状に形成されて隙間の少ない構造とされるため、鏡筒11の内部への塵埃の侵入を防止することができる。
Therefore, it is easy to assemble the
上記のように、第1の部材12と第2の部材13が結合されると、第1の部材12のバネ挟持面14c、14c、・・・と第2の部材13のバネ挟持面32a、32a、・・・とによって第1の付勢用板バネ35の被取付部38、38、・・・が挟持されて保持される。同時に、第1の部材12の上突部20、20及び下突部22、22のバネ押付面20b、20b、22b、22bによって、第2の付勢用板バネ40の被取付部44、44、・・・が第2の部材13のバネ押さえ面23c、23c、・・・に押し付けられて保持される。
As described above, when the
このように第1の付勢用板バネ35の被取付部38、38、・・・及び第2の付勢用板バネ40の被取付部44、44、・・・が第1の部材12と第2の部材13によって保持されるため、別に、第1の付勢用板バネ35及び第2の付勢用板バネ40を鏡筒11に取り付けるために接着等の工程が必要なく、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の組立工程における作業性の向上を図ることができる。
In this way, the attached
また、第1の付勢用板バネ35の被取付部38、38、・・・が第1の部材12のベース面部14と第2の部材13の突出部24、24とによって狭持されて取り付けられ、第2の付勢用板バネ40の被取付部44、44、・・・が第2の部材13のベース面部23と第1の部材12の突出部15、15とによって狭持されて取り付けられるため、第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40の鏡筒11に対する取付位置が互いに直交する異なる位置となり、第1の部材12及び第2の部材13を複雑な構造とすることなく第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40を容易に取り付けることができる。
Further, the attached
次に、第1の部材12にカバーガラス34を取り付け、第2の部材13に遮光シート59及び撮像部60を取り付ける。尚、カバーガラス34の第1の部材12への取付は、第1の付勢用板バネ35、第2の付勢用板バネ40、可動部49等を組み付ける前に、予め行ってもよい。
Next, the
次いで、第2の部材13に取り付けられている撮像部60の接続部62a、62aと第2の付勢用板バネ40の接続端子部45、45とをそれぞれ半田付け等により接続する。
Next, the
第1の部材12と第2の部材13が結合され鏡筒11が形成された状態においては、第1の部材12の嵌合突部16、16が第2の部材13の飛出部32、32、・・・間に挿入されて嵌合される(図5参照)。
In a state where the
第2の部材13の嵌合突部25、25はそれぞれ第1の部材12の上突部20、20と下突部22、22間に挿入されて嵌合されるが、嵌合突部25、25の先端面は中突部21、21の先端面と離隔して位置される(図15参照)。従って、嵌合突部25、25と中突部21、21との間には鏡筒11の内部に連通する十字状の開口が形成され、この開口が接着孔66、66とされる。接着孔66、66に対応する位置にはヨーク47の外周部47bが位置される(図6参照)。
The
また、第1の部材12と第2の部材13が結合された状態においては、第1の部材12のベース面部14の後面14bとヨーク47の基部47aとの間に一定の隙間67が形成され、該隙間67は接着孔66、66と連通される(図6参照)。
In a state where the
鏡筒11に形成された接着孔66、66には接着剤68、68が挿入されて塗布される。接着剤68、68は、例えば、紫外線硬化型の接着剤である。
接着孔66、66に塗布された接着剤68、68は、接着孔66、66からベース面部14の後面14bとヨーク47の基部47aとの間に形成された隙間67にも浸透する。接着剤68、68が接着孔66、66において硬化されることにより、第1の部材12と第2の部材13とヨーク47の3者間が接着される(図6参照)。また、隙間67において接着剤68、68が硬化されることにより第1の部材12とヨーク47が接着される。
The
上記のように、レンズユニット10aにあっては、接着孔66、66に塗布した接着剤68、68によって第1の部材12と第2の部材13とヨーク47の3者間を接着すると共に隙間67に浸透した接着剤68、68によって第1の部材12とヨーク47を接着するようにしている。従って、第1の部材12、第2の部材13及びヨーク47間の接着強度が高く、耐振動性及び耐落下衝撃性の向上を図ることができる。
As described above, in the
また、接着孔66、66をそれぞれ十字状に形成しているため、その分、接着強度を向上させることができる。 Further, since the bonding holes 66 and 66 are formed in a cross shape, the bonding strength can be improved accordingly.
尚、接着剤68、68としては、例えば、エポキシ系樹脂接着剤を用いることも可能であるが、エポキシ系樹脂接着剤を用いた場合には、2液性では硬化速度が速いが管理が面倒であるという欠点があり、1液性では管理が容易であるが硬化速度が遅いという欠点がある。従って、上記のように、接着剤68、68として紫外線硬化型の接着剤を用いることにより、接着剤の管理の容易化及び接着工程の短縮化を図ることができる。特に、エポキシ系樹脂接着剤を用いた場合には30分以上の硬化時間が必要であるが、紫外線硬化型の接着剤を用いた場合の硬化時間は5秒乃至30秒であり、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の組立工程に要する時間の大幅な短縮化が図られる。
As the
また、1液性の熱硬化型のエポキシ系樹脂接着剤を用いた場合には、硬化時間が長くなることに加え、専用の熱処理炉を必要とし製造コストの高騰を生じたり熱処理によるレンズの偏心等の不具合を生じるおそれがあるが、接着剤68、68として紫外線硬化型の接着剤を用いることにより、これらの不具合の発生を回避することもできる。
In addition, when a one-component thermosetting epoxy resin adhesive is used, the curing time is increased, and a dedicated heat treatment furnace is required, resulting in an increase in manufacturing cost and the eccentricity of the lens due to heat treatment. However, by using an ultraviolet curable adhesive as the
さらに、一般に、紫外線硬化型の接着剤は、樹脂に対する接着強度に比較して金属に対する接着強度は劣ることが知られているが、上記のように、接着剤68、68によって金属材料によって形成されたヨーク47と樹脂材料によって形成された第1の部材12、第2の部材13間の接着に加え、ともに樹脂材料によって形成された第1の部材12と第2の部材13間を接着しているため、ヨーク47の鏡筒11に対する強固な固定状態を確保することができる。
Furthermore, it is generally known that an ultraviolet curable adhesive is inferior in adhesive strength to metal compared to adhesive strength to resin, but as described above, it is formed of a metal material by
レンズユニット10aにあっては、第1の部材12の上突部20、20及び下突部22、22に形成された位置決め部20a、20a、22a、22aがそれぞれ側方に開口された凹状に形成されているため、位置決め部20a、20a、22a、22aに挿入された位置決めピン30、30、・・・が外部に露出される。従って、第1の部材12と第2の部材13を結合した後に、位置決め部20a、20a、22a、22aと位置決めピン30、30、・・・との結合部分を接着してもよい。このように位置決め部20a、20a、22a、22aと位置決めピン30、30、・・・との結合部分を接着することにより、第1の部材12と第2の部材13の強固な固定状態を確保することができる。
In the
以上のように、第1の部材12と第2の部材13を結合して接着することにより、撮像ユニット10の組立を完了する。
As described above, the
上記のように撮像ユニット10の組立は、第2の部材13に遮光シート59及び撮像部60を取り付け、順に、第2の付勢用板バネ40、可動部49、駆動用マグネット48が取り付けられたヨーク47、第1の付勢用板バネ35及び第1の部材12を第2の部材13に組み付けることにより行うことができる。従って、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の組立作業が簡単であり作業時間の短縮化を図ることができる。
As described above, the
尚、上記には、順に、第2の付勢用板バネ40及び可動部49を第2の部材13に組み付けることにより撮像ユニット10を組み立てる例を示したが、第2の付勢用板バネ40と可動部49との組付は以下のようにして行うことも可能である(図16参照)。
In the above description, the example in which the
例えば、先ず、コイルホルダー52に駆動用コイル51を取り付けると共にコイルホルダー52の位置決め用円環部52bに第2の付勢用板バネ40の保持部42、42を取り付ける。これらの取付は、例えば、接着により行う。
For example, first, the driving
次に、駆動用コイル51の両端部をそれぞれコイルホルダー52のコイル巻回用突部52c、52cに巻回し、該コイル巻回用突部52c、52cに巻回した駆動用コイル51の両端部と第2の付勢用板バネ40のコイル接続部46、46をそれぞれ半田58、58によって接続する。
Next, both ends of the driving
次いで、コイルホルダー52に、レンズブロック53が取り付けられたレンズホルダー50を接着等により取り付ける。
Next, the
上記のような手順で第2の付勢用板バネ40と可動部49との組付を行うことにより、半田付けの工程とコイルホルダー52にレンズホルダー50を取り付ける工程とを別工程で行うことが可能となり、半田コテをレンズホルダー50の取付工程に持ち込む必要がなくなり、半田コテを使用する際に発生する蒸気によるレンズブロック53の曇りの発生や半田コテ使用時の熱による可動レンズの変形を防止することができる。
By assembling the second
上記のようにして組み立てられた撮像ユニット10にあっては、光軸方向から投影した外形状は、鏡筒11が略矩形状を為し、可動部49が略円形状を為している(図17及び図18参照)。この状態において、第1の付勢用板バネ35のバネ部37、37、・・・及び第2の付勢用板バネ40のバネ部43、43、・・・は鏡筒11内における4隅に位置される。
In the
従って、バネ部37、37、・・・、43、43、・・・の配置スペースが最小限で済み、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の小型化を図ることができる。
Therefore, the arrangement space of the
上記のように組み立てられた撮像ユニット10においては、上記したように、第1の付勢用板バネ35のバネ力が第2の付勢用板バネ40のバネ力より大きくされている。従って、駆動用コイル51に対して通電が行われていないリニアアクチュエーター65の非駆動時においては、図6に示すように、可動部49が第1の付勢用板バネ35の付勢力によって光軸方向における撮像部60側(後側)へ付勢され、コイルホルダー52が第2の部材13の受け台29a、29a、29aに接触されてフォーカス駆動における無限遠に保持されている。この無限遠の状態においては、第1の付勢用板バネ35は保持部36が被取付部38、38、・・・に対して前側に位置され、第2の付勢用板バネ40は保持部42、42が被取付部44、44、・・・に対して後側に位置されている。
In the
尚、画素ピッチやレンズの敏感度による影響を排除して可動部49を無限遠に位置させるために、コイルホルダー52が第2の部材13の受け台29a、29a、29aに接している状態において、撮像部60を第2の部材13に対して前後方向に移動させて調整するようにしてもよい。
In order to eliminate the influence of the pixel pitch and the sensitivity of the lens and position the
一般に、撮像装置1のユーザーは、可動部49がマクロ端にある状態よりも無限遠にある状態で使用する場合の方が多い。従って、上記のように、リニアアクチュエーター65の非駆動時において、第1の付勢用板バネ35の付勢力によって常に可動部49を無限遠の状態で保持することにより、使用頻度の高い状態において消費電力が不要となり、消費電力を最小限に抑えることができる。
In general, the user of the image pickup apparatus 1 is more likely to use the
尚、マクロ端での使用頻度が無限遠での使用頻度より高いことが想定される場合には、第2の付勢用板バネ40のバネ力を第1の付勢用板バネ35のバネ力より大きくし、リニアアクチュエーター65の非駆動時において、第2の付勢用板バネ40の付勢力によって常に可動部49をマクロ端で保持することにより、使用頻度の高い状態において消費電力を不要とする構成としてもよい。
When it is assumed that the frequency of use at the macro end is higher than the frequency of use at infinity, the spring force of the second
撮像装置1のマクロ端での使用例としては、1次元バーコードや図2に示した2次元バーコード1000、2000等の識別を目的とする各種の表示の情報の読取時等がある。
Examples of use at the macro end of the imaging apparatus 1 include reading one-dimensional barcodes and various display information for identification such as the two-
撮像装置1を携帯用の装置として使用する場合には、撮像装置1を使用する向きによって可動部49に姿勢差が生じ得るが、上記のように、使用頻度の高い無限遠の状態においては可動部49が第1の付勢用板バネ35の付勢力によって第2の部材13に押し付けられて保持されているため、可動部49の姿勢差が生じ難く、画像の品質の向上を図ることができる。
When the imaging device 1 is used as a portable device, there may be a difference in posture in the
リニアアクチュエーター65の駆動時には、駆動用コイル51に対して通電が行われる。この通電は、撮像部60の制御回路基板62及び第2の付勢用板バネ40を介して行われる。従って、第2の付勢用板バネ40は、可動部49を付勢する役割に加え通電手段としても用いられるため、レンズユニット10aにおいては駆動用コイル51に通電するために別に専用の手段が必要なく、部品点数の削減を図ることができる。
When the
また、撮像ユニット10にあっては、第2の付勢用板バネ40を2つのバネ部材41、41に分割することなく、第1の付勢用板バネ35を駆動用コイル51の一端部に接続すると共に第2の付勢用板バネ40を駆動用コイル51の他端部に接続して駆動用コイル51への通電用の経路を確保する構成とすることも可能である。
In the
しかしながら、このうように通電用の経路の確保を第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40を用いて行った場合には、撮像ユニット10が、駆動用マグネット48とヨーク47が駆動用コイル51を第1の付勢用板バネ35側から覆った構成とされるため、配線作業や駆動用コイル51の第1の付勢用板バネ35、第2の付勢用板バネ40に対する接続作業が困難となるおそれがある。
However, when the first energizing
従って、上記のように、第2の付勢用板バネ40を2つのバネ部材41、41に分割して駆動用コイル51への通電用の経路を確保することにより、配線作業や接続作業における作業性の向上を図ることができる。
Accordingly, as described above, the second
駆動用コイル51に対して所定の一方向への通電が行われると、リニアアクチュエーター65の駆動により電圧の大きさに応じた位置まで可動部49が光軸方向において被写体側(前方)へ移動され(図19参照)、レンズホルダー50が第1の部材12の受け台19a、19a、・・・に接触するマクロ端まで移動可能とされる。このマクロ端の状態においても、第1の付勢用板バネ35は保持部36が被取付部38、38、・・・に対して前側に位置され、第2の付勢用板バネ40は保持部42、42が被取付部44、44、・・・に対して後側に位置されるが、可動部49の前方への移動に伴ってバネ部37、37、・・・、43、43、・・・の変形量が変化し、保持部36と被取付部38、38、・・・との光軸方向における位置は無限遠の状態より離隔され、保持部42、42と被取付部44、44、・・・との光軸方向における位置は無限遠の状態より接近する。
When the
駆動用コイル51に対する通電が停止されると、第1の付勢用板バネ35の付勢力によって可動部49が後方へ移動される。
When energization of the driving
このように撮像装置1にあっては、駆動用コイル51に通電することにより可動部49を光軸方向における被写体側(前方)へ移動させると共に駆動用コイル51への通電を停止することにより可動部49を光軸方向における撮像部60側(後方)へ移動させるようにしているため、駆動用コイル51に対する通電の方向が一方向で済み、フォーカス駆動時における制御の容易化及び省電力化を図ることができる。
As described above, in the imaging apparatus 1, the
尚、上記には、同一の材料によって形成した第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40の厚みを異ならせることにより、第1の付勢用板バネ35のバネ力を第2の付勢用板バネ40のバネ力より大きくした例を示したが、第1の付勢用板バネ35のバネ力を第2の付勢用板バネ40のバネ力より大きくする方法としては両者を同一の材料によって形成し厚みを異ならせる方法に限られることはなく、例えば、両者の形成材料を異ならせる方法、各バネ部の形状や幅を異ならせる方法等の各種の方法を用いることができる。
In the above description, the first
以上に記載した通り、レンズユニット10aにあっては、可動部49が第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40によって保持され、第1の付勢用板バネ35のバネ部37、37、・・・の直線部37b、37b、・・・及び屈曲部37c、37c、・・・によって光軸に直交する面内において可動部49に生じる移動力が抑制されると共に第2の付勢用板バネ40のバネ部43、43、・・・の直線部43b、43b、・・・及び屈曲部43c、43c、・・・によっても光軸に直交する面内において可動部49に生じる移動力が抑制されるため、可動部49の光軸に対する傾斜やずれを生じることなく可動部49を光軸方向へ移動させることができる。
As described above, in the
また、レンズユニット10aにあっては、可動部49を光軸方向へ移動させるためのガイド軸等のガイド手段を必要としないため、その分、機構の簡素化及び配置スペースの低減による小型化を図ることができる。
Further, since the
さらに、第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40とが可動部49を挟んで光軸方向において離隔して配置され、可動部49が、常に、第1の付勢用板バネ35によって後方へ付勢されると共に第2の付勢用板バネ40によって前方へ付勢された状態で移動されるため、可動部49を高い位置精度を有した状態で移動された位置に保持することができる。
Further, the first
さらにまた、第1の付勢用板バネ35、第2の付勢用板バネ40のバネ部37、37、・・・、43、43、・・・を直線部37b、37b、・・・、43b、43b、・・・及び屈曲部37c、37c、・・・、43c、43c、・・・を有する略S字状に形成しているため、小さなスペースにおいてバネ部37、37、・・・、43、43、・・・の長さを長くすることができ、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の小型化を確保しつつ可動部49の移動ストロークに応じたバネ部37、37、・・・、43、43、・・・の十分な変形量を確保することができる。
Furthermore, the
加えて、レンズユニット10aにあっては、バネ部37、37、・・・の直線部37b、37b、・・・が上下方向に延びる向きとなるように第1の付勢用板バネ35を配置し、バネ部43、43、・・・の直線部43b、43b、・・・が左右方向に延びる向きとなるように第2の付勢用板バネ40を第1の付勢用板バネ35に対して光軸回りに90°回転させた状態で配置している。従って、光軸に直交する面内において可動部49に生じる移動力を効率的に抑制することができる。
In addition, in the
次に、可動部49等に生じる重力と第1の付勢用板バネ35等のバネ力との関係について説明する(図20参照)。
Next, the relationship between the gravity generated in the
撮像装置1は、上記したように、携帯用の装置としても使用されるため、使用状態によって姿勢が異なる。 Since the imaging device 1 is also used as a portable device as described above, the posture varies depending on the use state.
例えば、光軸方向が鉛直方向(上下方向)に一致されると共にバネ力の強い第1の付勢用板バネ35が下方に位置されバネ力の弱い第2の付勢用板バネ40が上方に位置された状態とされる場合がある。
For example, the first
この状態においても、図20に示すように、第1の付勢用板バネ35の付勢力P1によって可動部49が第2の付勢用板バネ40側(上方)へ付勢され、第2の付勢用板バネ40の付勢力P2によって可動部49が第1の付勢用板バネ35側(下方)へ付勢されるが、第1の付勢用板バネ35、第2の付勢用板バネ40及び可動部49にはそれぞれ光軸方向に一致する鉛直下向きの重力G1、G2、G3が生じる。
Also in this state, as shown in FIG. 20, the
そこで、撮像装置1にあっては、このような状態において、第1の付勢用板バネ35の付勢力P1から第2の付勢用板バネ40の付勢力P2を差し引いた上方への付勢力Psが、重力の合計Gt(G1+G2+G3)より大きくなるように設定されている。従って、可動部49は駆動用コイル51に対する非通電状態において、撮像装置1の使用される姿勢に拘わらず、常に、第1の付勢用板バネ35によって撮像部60側の移動端に押し付けられるため、可動部49を撮像装置1の使用状態によらず確実に無限遠の状態に保持することができる。
Therefore, in this state, the imaging apparatus 1 applies the upward bias obtained by subtracting the biasing force P2 of the second
尚、第1の付勢用板バネ35の付勢力P1から第2の付勢用板バネ40の付勢力P2を差し引いた付勢力Psは、可動部49の光軸方向への移動に伴う第1の付勢用板バネ35のバネ部37、37、・・・及び第2の付勢用板バネ40のバネ部43、43、・・・の変形量によって変化する。そこで、可動部49が無限遠にある状態において、付勢力Psが、例えば、重力の合計Gtの2倍、可動部49がマクロ端にある状態において、付勢力Psが、例えば、重力の合計Gtの5倍乃至10倍となるように設定することが考えられる。
The urging force Ps obtained by subtracting the urging force P2 of the second
以下に、付勢用板バネの変形例について説明する(図21乃至図26参照)。尚、以下の第1の変形例及び第2の変形例については、図21及び図22の各図を概略図として示してある。 Hereinafter, modified examples of the urging plate spring will be described (see FIGS. 21 to 26). In addition, about the following 1st modification and 2nd modification, each figure of FIG.21 and FIG.22 is shown as schematic.
第1の変形例に係る付勢用板バネ69、69は、図21に示すように、それぞれ保持部69aとバネ部69b、69bと被取付部69cとを有し、バネ部69b、69bが保持部69a、69aを基準として対角線上に位置されている。一方の付勢用板バネ69のバネ部69b、69bの位置と他方の付勢用板バネ69のバネ部69b、69bの位置とは、互いに光軸回り方向において90°離隔した位置とされている。
As shown in FIG. 21, the urging
このような付勢用板バネ69、69を用いることにより簡単な構成により、可動部49の光軸に対する傾斜やずれを生じることなく可動部49を光軸方向へ移動させることができる。
By using such urging plate springs 69, 69, the
第2の変形例に係る付勢用板バネ70は、図22に示すように、保持部70aとバネ部70b、70b、70bと被取付部70cとを有し、バネ部70b、70b、70bが光軸回り方向において保持部70aに対して等間隔の位置に設けられている。
As shown in FIG. 22, the urging
このような付勢用板バネ70を用いることによっても簡単な構成により、可動部49の光軸に対する傾斜やずれを生じることなく可動部49を光軸方向へ移動させることができる。
By using such an
第3の変形例に係る付勢用板バネ71は、図23に示すように、保持部71aとバネ部71bと被取付部71cとを有し、バネ部71bが略矩形状に形成されている。
As shown in FIG. 23, the urging
第4の変形例に係る付勢用板バネ72は、図24に示すように、保持部72aとバネ部72bと被取付部72cとを有し、バネ部72bが略Z字状に形成されている。
As shown in FIG. 24, the urging
第5の変形例に係る付勢用板バネ73は、図25に示すように、保持部73aとバネ部73bと被取付部73cとを有し、バネ部73bが略W字状に形成されている。
As shown in FIG. 25, the urging
第6の変形例に係る付勢用板バネ74は、図26に示すように、保持部74aとバネ部74bと被取付部74cとを有し、バネ部74bが螺旋状に形成されている。
As shown in FIG. 26, the urging
上記のような付勢用板バネ71、72、73、74を用いることによっても、簡単な構成により、可動部49の光軸に対する傾斜やずれを生じることなく可動部49を光軸方向へ移動させることができる。
Even by using the urging plate springs 71, 72, 73, 74 as described above, the
また、特に、第5の変形例に係る付勢用板バネ73及び第6の変形例に係る付勢用板バネ74にあっては、バネ部73b、74bの長さを小さなスペースにおいて長くすることができ、レンズユニット10aを含む撮像ユニット10の小型化を確保した上でバネ部73b、74bの変形量を大きくすることができる。
In particular, in the urging
尚、上記した第1の変形例に係る付勢用板バネ69、69及び第2の変形例に係る付勢用板バネ70にあっては、バネ部69b、69b、・・・、70b、70b、70bを図21及び図22において概念的に示したが、バネ部69b、69b、・・・、70b、70b、70bの形状は第1の付勢用板バネ35及び第2の付勢用板バネ40と同様に略S字状であってもよく、また、第3の変形例に係る付勢用板バネ71乃至第6の変形例に係る付勢用板バネ74のように略矩形状、略Z字状、略W字状又は螺旋状の何れの形状を用いてもよい。
In the urging
また、上記した各バネ部の形状は一例であり、上記の形状に限られることはなく、板バネとして可動部49に付勢力を付与する形状であれば、任意の形状を用いることができる。
Further, the shape of each of the spring portions described above is an example, and the shape is not limited to the shape described above, and any shape can be used as long as it applies a biasing force to the
上記には、レンズユニット10aをフォーカス駆動を行うものに適用した例として示したが、レンズユニット10aはズーム駆動を行うものにも適用することが可能である。
In the above, the
また、図27に示すように、フォーカス駆動とズーム駆動を行う撮像装置1Aに用いることも可能である。このような撮像装置1Aの例を以下に説明する。
Further, as shown in FIG. 27, the
撮像装置1Aは、外側鏡筒75の内部に配置されたレンズユニット10a、10aを有している。前方側に配置されたレンズユニット10aはズーム用であり、後方側に配置されたレンズユニット10aはフォーカス用である。撮像部60は外側鏡筒75の後端部に配置されている。
The imaging device 1 </ b> A includes
外側鏡筒75の前端部には第1群レンズとして第1のレンズ76が取り付けられ、外側鏡筒75の内部には第3群レンズとして第2のレンズ77が取り付けられている。第2のレンズ77はレンズユニット10a、10a間に配置されている。従って、前方側のレンズユニット10aの可動部49の各可動レンズは第2群レンズとして機能し、後方側のレンズユニット10aの可動部49の各可動レンズは第4群レンズとして機能する。
A
以上のように構成された撮像装置1Aにおいて、前方側のレンズユニット10aのリニアアクチュエーター65の駆動により、第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40によって保持された状態で可動部49が光軸方向へ移動されてズーミングが行われ、後方側のレンズユニット10aのリニアアクチュエーター65の駆動により、第1の付勢用板バネ35と第2の付勢用板バネ40によって保持された状態で可動部49が光軸方向へ移動されてフォーカシングが行われる。
In the
上記のような撮像装置1Aにあっても、ガイド軸等のガイド手段を必要としないため、機構の簡素化及び配置スペースの低減による小型化を図ることができ、また、第1の付勢用板バネ35、35と第2の付勢用板バネ40、40によってそれぞれの可動部49、49が保持されているため、可動部49、49の光軸に対する傾斜やずれを生じることなく可動部49、49を光軸方向へ移動させることができる。
Even in the
尚、上記に示した上下前後の方向は説明の便宜上のものであり、これらの方向に限定されることはない。 It should be noted that the up and down directions shown above are for convenience of explanation, and are not limited to these directions.
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the above-described best mode are merely examples of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited by these. It should not be interpreted in a general way.
1…撮像装置、10…撮像ユニット、10a…レンズユニット、11…鏡筒、30…位置決めピン、35…第1の付勢用板バネ、36…保持部、37…バネ部、38…被取付部、40…第2の付勢用板バネ、41…バネ部材、42…保持部、43…バネ部、44…被取付部、44a…位置決め孔、45…接続端子部、46コイル接続部、48…駆動用マグネット、49…可動部、50…レンズホルダー、51…駆動用コイル、52…コイルホルダー、58…半田、63…撮像素子、65…リニアアクチュエーター、69…付勢用板バネ、69a…保持部、69b…バネ部、69c…被取付部、70…付勢用板バネ、70a…保持部、70b…バネ部、70c…被取付部、71…付勢用板バネ、71a…保持部、71b…バネ部、71c…被取付部、72…付勢用板バネ、72a…保持部、72b…バネ部、72c…被取付部、73…付勢用板バネ、73a…保持部、73b…バネ部、73c…被取付部、74…付勢用板バネ、74a…保持部、74b…バネ部、74c…被取付部、1A…撮像装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 10 ... Imaging unit, 10a ... Lens unit, 11 ... Lens barrel, 30 ... Positioning pin, 35 ... First biasing plate spring, 36 ... Holding part, 37 ... Spring part, 38 ... Attached , 40 ... second biasing plate spring, 41 ... spring member, 42 ... holding portion, 43 ... spring portion, 44 ... attached portion, 44a ... positioning hole, 45 ... connecting terminal portion, 46 coil connecting portion, 48 ... Driving magnet, 49 ... Movable part, 50 ... Lens holder, 51 ... Driving coil, 52 ... Coil holder, 58 ... Solder, 63 ... Imaging element, 65 ... Linear actuator, 69 ... Biasing spring, 69a ... holding part, 69b ... spring part, 69c ... attached part, 70 ... urging plate spring, 70a ... holding part, 70b ... spring part, 70c ... attached part, 71 ... urging plate spring, 71a ... holding Part, 71b ... spring part, 71c ... removed 72, urging plate spring, 72a ... holding portion, 72b ... spring portion, 72c ... attached portion, 73 ... urging plate spring, 73a ... holding portion, 73b ... spring portion, 73c ... attached portion, 74: urging plate spring, 74a: holding portion, 74b ... spring portion, 74c: attached portion, 1A: imaging device
Claims (8)
可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、
駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、
上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを備え、
該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、
2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けた
ことを特徴とするレンズユニット。 A lens barrel in which an imaging optical system is disposed;
A movable part having a movable lens and moved in the optical axis direction with respect to the lens barrel;
A linear actuator having a driving magnet and a driving coil and moving the movable part in the optical axis direction by energizing the driving coil;
A holding portion that holds the movable portion; a plurality of spring portions that are elastically deformable and bias the movable portion in the optical axis direction; and a mounted portion that is attached to the lens barrel; and the optical axis direction across the movable portion A pair of biasing leaf springs disposed on opposite sides of each other and having a thickness direction aligned with the optical axis direction,
One of the pair of biasing leaf springs is constituted by two spring members,
A lens unit comprising two spring members each provided with a coil connection portion connected to both ends of the drive coil and a connection terminal portion for energizing the drive coil.
上記鏡筒にバネ部材の位置決め孔に挿入されて鏡筒に対するバネ部材の位置決めを行う位置決めピンを設けた
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 A positioning hole is formed in the attached portion of the spring member,
The lens unit according to claim 1, wherein a positioning pin is provided in the lens barrel so as to be positioned in the positioning hole of the spring member to position the spring member with respect to the lens barrel.
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 The lens unit according to claim 1, wherein the two spring members are arranged symmetrically with respect to the optical axis.
上記可動レンズが取り付けられて保持されるレンズホルダーとを設け、
コイルホルダーに駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられ駆動用コイルの両端部とコイル接続部とがそれぞれ半田によって接続された状態において、可動レンズが取り付けられたレンズホルダーをコイルホルダーに取り付けるようにした
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズユニット。 A coil holder to which the driving coil and two spring members are attached;
A lens holder to which the movable lens is attached and held;
In a state where the driving coil and two spring members are attached to the coil holder and both ends of the driving coil and the coil connecting portion are connected by soldering, the lens holder to which the movable lens is attached is attached to the coil holder. The lens unit according to claim 1, wherein:
レンズユニットは、
可動レンズを有し鏡筒に対して光軸方向へ移動される可動部と、
駆動用マグネットと駆動用コイルとを有し該駆動用コイルに通電されることにより上記可動部を光軸方向へ移動させるリニアアクチュエーターと、
上記可動部を保持する保持部と弾性変形可能とされ可動部を光軸方向へ付勢する複数のバネ部と上記鏡筒に取り付けられる被取付部とを有すると共に可動部を挟んで光軸方向における互いに反対側に配置され厚み方向が光軸方向に一致された一対の付勢用板バネとを備え、
該一対の付勢用板バネの一方を2つのバネ部材によって構成し、
2つのバネ部材にそれぞれ駆動用コイルの両端部に接続されるコイル接続部と駆動用コイルへの通電用の接続端子部とを設けた
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus including a lens unit in which an imaging optical system is disposed in a lens barrel and an imaging element,
The lens unit
A movable part having a movable lens and moved in the optical axis direction with respect to the lens barrel;
A linear actuator having a driving magnet and a driving coil and moving the movable part in the optical axis direction by energizing the driving coil;
A holding portion that holds the movable portion; a plurality of spring portions that are elastically deformable and bias the movable portion in the optical axis direction; and a mounted portion that is attached to the lens barrel; and the optical axis direction across the movable portion A pair of biasing leaf springs disposed on opposite sides of each other and having a thickness direction aligned with the optical axis direction,
One of the pair of biasing leaf springs is constituted by two spring members,
An imaging apparatus comprising: two spring members each provided with a coil connection portion connected to both ends of the drive coil and a connection terminal portion for energizing the drive coil.
上記鏡筒にバネ部材の位置決め孔に挿入されて鏡筒に対するバネ部材の位置決めを行う位置決めピンを設けた
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 A positioning hole is formed in the attached portion of the spring member,
The imaging apparatus according to claim 5, further comprising: a positioning pin that is inserted into a positioning hole of the spring member and positions the spring member with respect to the lens barrel.
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 5, wherein the two spring members are arranged symmetrically with respect to the optical axis.
上記可動レンズが取り付けられて保持されるレンズホルダーとを設け、
コイルホルダーに駆動用コイル及び2つのバネ部材が取り付けられ駆動用コイルの両端部とコイル接続部とがそれぞれ半田によって接続された状態において、可動レンズが取り付けられたレンズホルダーをコイルホルダーに取り付けるようにした
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 A coil holder to which the driving coil and two spring members are attached;
A lens holder to which the movable lens is attached and held;
In a state where the driving coil and two spring members are attached to the coil holder and both ends of the driving coil and the coil connecting portion are connected by soldering, the lens holder to which the movable lens is attached is attached to the coil holder. The imaging apparatus according to claim 5, wherein:
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