JP2007093818A - Lens driving device - Google Patents
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Description
本発明は、光軸方向においてレンズを移動させるレンズ駆動装置に関し、特に、レンズ枠を光軸方向に案内するガイドシャフトを備えたレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that moves a lens in the optical axis direction, and more particularly to a lens driving device that includes a guide shaft that guides a lens frame in the optical axis direction.
従来のレンズ駆動装置としては、光軸と平行に配置されたガイドシャフト及び回り止めシャフト、ガイドシャフト及び回り止めシャフトにより光軸方向に移動自在に支持されたレンズ枠、ガイドシャフトの近傍においてレンズ枠を光軸方向に付勢する圧縮コイルバネ等を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、圧縮コイルバネの付勢力が光軸から偏倚した位置で作用しているため、レンズ枠を傾けるような付勢力が作用することになり、レンズの光軸がガイドシャフトで案内される方向(すなわち、設定された本来の光軸方向)からずれる虞がある。
Conventional lens driving devices include a guide shaft and a detent shaft arranged in parallel with the optical axis, a lens frame supported by the guide shaft and the detent shaft so as to be movable in the optical axis direction, and a lens frame in the vicinity of the guide shaft. Are provided with a compression coil spring or the like that urges the lens in the optical axis direction (see, for example, Patent Document 1).
However, in this lens driving device, since the biasing force of the compression coil spring acts at a position deviated from the optical axis, a biasing force that tilts the lens frame acts, and the optical axis of the lens is the guide shaft. May deviate from the direction guided by (i.e., the set original optical axis direction).
また、他のレンズ駆動装置としては、光軸と平行に配置されたガイドシャフト及び回り止めシャフト、ガイドシャフト及び回り止めシャフトにより光軸方向に移動自在に支持されたレンズ枠、ガイドシャフトの周りに配置されて光軸方向にレンズ枠を付勢するコイルスプリング、モータに直結されたリードスクリュー、レンズ枠に傾斜して保持されてリードスクリューに螺合するナット等を備え、リードスクリューの回転によりレンズ枠を光軸方向に駆動するものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、きしみやガタツキは防止できても、前述の装置と同様に、コイルスプリングの付勢力が光軸から偏倚した位置で作用しているため、レンズ枠を傾けるような付勢力が作用することになり、レンズの光軸がガイドシャフトで案内される方向(すなわち、設定された本来の光軸方向)からずれる虞がある。
Further, as other lens driving devices, a guide shaft and a detent shaft arranged parallel to the optical axis, a lens frame supported by the guide shaft and the detent shaft so as to be movable in the optical axis direction, and around the guide shaft Coil springs that are arranged to urge the lens frame in the optical axis direction, lead screws that are directly connected to the motor, nuts that are tilted and held on the lens frame and screwed into the lead screws, etc. One that drives the frame in the optical axis direction is known (see, for example, Patent Document 2).
However, in this lens driving device, although the squeak and rattle can be prevented, the urging force of the coil spring acts at a position deviated from the optical axis as in the above-described device, so that the lens frame is tilted. An urging force is applied, and there is a possibility that the optical axis of the lens is deviated from the direction guided by the guide shaft (that is, the set original optical axis direction).
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡略化、小型化等を図りつつ、設定されるべき本来の方向からのレンズ光軸の軸ずれを簡単に補正でき、組み付け作業を容易に行なえ、生産性の向上、歩留まりの向上等が図れる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-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide lens light from the original direction to be set while simplifying the structure and reducing the size. It is an object of the present invention to provide a lens driving device that can easily correct a shaft misalignment, easily perform assembly work, improve productivity, improve yield, and the like.
本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ枠、レンズ枠を光軸方向に移動自在に案内するガイドシャフト、光軸から偏倚した位置においてレンズ枠を光軸方向の一方向に付勢する付勢部材、レンズ枠を光軸方向に駆動する駆動機構、ガイドシャフトの両端部を保持するケース、レンズ枠の傾きを調整し得る調整機構を備えたレンズ駆動装置であって、上記ケースは、ガイドシャフトの一端部及び撮像素子を保持するベースと、ベースに結合されてガイドシャフトの他端部を保持するカバーとを含み、上記調整機構は、ガイドシャフトの他端部においてその軸心から所定量偏芯した位置に形成された偏芯軸部と、偏芯軸部を嵌合させるべくカバーに形成された嵌合孔とを含む、ことを特徴としている。 The lens driving device according to the present invention includes a lens frame that holds a lens, a guide shaft that guides the lens frame so as to be movable in the optical axis direction, and biases the lens frame in one direction in the optical axis direction at a position deviated from the optical axis. A lens driving device including an urging member, a driving mechanism for driving the lens frame in the optical axis direction, a case for holding both ends of the guide shaft, and an adjustment mechanism capable of adjusting the inclination of the lens frame, wherein the case includes: One end of the guide shaft and a base that holds the image sensor, and a cover that is coupled to the base and holds the other end of the guide shaft, the adjusting mechanism is located at the other end of the guide shaft from its axis. It includes an eccentric shaft portion formed at a position where the eccentricity is fixed, and a fitting hole formed in the cover for fitting the eccentric shaft portion.
この構成によれば、レンズ枠が、ガイドシャフトに往復動自在に組み付けられると共に付勢部材により一方向に付勢された状態で、レンズ枠に保持されたレンズの光軸が、所定の位置(例えば、撮像素子の結像面に対して垂直になるように設定される軸線方向)から軸ずれを生じている場合に、調整機構により、レンズ枠の傾きを適宜調整することで、そのレンズ枠に保持されたレンズの傾きが調整され、レンズの光軸の軸ずれが容易に補正される。
すなわち、ガイドシャフトを適宜回転させることで、カバーに支持された偏芯軸部の向きが変化するため、ベースに対するガイドシャフトの取り付け角度が微調整される。その結果、ガイドシャフトに移動自在に支持されたレンズ枠(レンズ)の傾きも調整されて、レンズ光軸の軸ずれが補正される。特に、調整機構として、ガイドシャフトに一体的に形成した偏芯軸部を採用することで、構造が簡略化される。
According to this configuration, in a state where the lens frame is assembled to the guide shaft so as to reciprocate and is urged in one direction by the urging member, the optical axis of the lens held by the lens frame is at a predetermined position ( For example, when an axis deviation occurs from an axial direction set so as to be perpendicular to the imaging plane of the image sensor, the lens frame can be adjusted by appropriately adjusting the tilt of the lens frame by the adjustment mechanism. The inclination of the lens held in the lens is adjusted, and the deviation of the optical axis of the lens is easily corrected.
That is, by appropriately rotating the guide shaft, the direction of the eccentric shaft portion supported by the cover changes, so that the mounting angle of the guide shaft with respect to the base is finely adjusted. As a result, the inclination of the lens frame (lens) supported movably on the guide shaft is also adjusted, and the axial deviation of the lens optical axis is corrected. In particular, the structure is simplified by adopting an eccentric shaft portion integrally formed with the guide shaft as the adjustment mechanism.
上記構成において、付勢部材は、レンズ枠とカバーとの間に圧縮して配置されたコイルスプリングであり、コイルスプリングは、ガイドシャフトの近傍に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズ光軸の傾きの原因となる付勢力を発生するコイルスプリングの近傍において、調整機構としての偏芯軸部をもつガイドシャフトを配置するため、不要な力関係が発生するのを極力抑えて、効率よく軸ずれを補正することができる。
In the above configuration, the urging member may be a coil spring that is compressed and disposed between the lens frame and the cover, and the coil spring may be disposed near the guide shaft.
According to this configuration, an unnecessary force relationship is generated because the guide shaft having the eccentric shaft portion as the adjusting mechanism is disposed in the vicinity of the coil spring that generates the biasing force that causes the inclination of the lens optical axis. As much as possible, it is possible to efficiently correct the axis deviation.
上記構成において、偏芯軸部の端面には、回転調整を行うための工具を連結する連結部が形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、連結部に工具(例えば、連結部が+又は−の形状なす溝である場合は、プラス形状のスクリュードライバーまたはマイナス形状のスクリュードライバー等)を連結して回転させるだけで、容易に偏芯軸部すなわちガイドシャフトの角度位置を調整することができる。
The said structure WHEREIN: The structure by which the connection part which connects the tool for performing rotation adjustment is formed in the end surface of an eccentric shaft part is employable.
According to this configuration, a tool (for example, a plus-shaped screw driver or a minus-shaped screw driver if the connecting portion is a groove formed in a + or-shape) is connected to the connecting portion and rotated. The angular position of the eccentric shaft portion, that is, the guide shaft can be easily adjusted.
上記構成をなす本発明のレンズ駆動装置によれば、構造の簡略化、小型化等を達成しつつ、設定されるべき本来の方向からのレンズ光軸の軸ずれを簡単に補正でき、組み付け作業を容易に行なえ、生産性の向上、歩留まりの向上等が達成されるレンズ駆動装置を提供することができる。 According to the lens driving device of the present invention having the above-described configuration, it is possible to easily correct the axial deviation of the lens optical axis from the original direction to be set while achieving simplification and downsizing of the structure, and assembling work Thus, it is possible to provide a lens driving device that can easily improve the productivity and the yield.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図5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は正面図、図2及び図3はレンズの光軸がずれた状態での内部を示す断面図、図4及び図5はレンズの光軸を合わせた状態での内部を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 5 show an embodiment of a lens driving device according to the present invention. FIG. 1 is a front view, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing the inside of the lens in a state where the optical axis of the lens is deviated. 4, 4 and 5 are sectional views showing the inside of the lens with the optical axes aligned.
このレンズ駆動装置は、図1ないし図4に示すように、外輪郭を画定するケースとしてのベース10及びカバー20、ベース10及びカバー20に連結されたガイドシャフト30及び回り止めシャフト40、ガイドシャフト30及び回り止めシャフト40により光軸方向Lに移動自在に支持されたレンズ枠50、レンズ枠50を光軸方向Lの後方に向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング60、レンズ枠50を光軸方向Lに駆動する駆動機構としてのカムリング70及びモータ80等を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the lens driving device includes a
ベース10は、図3に示すように、ガラスフィルタ11、撮像素子としてのCCD12を取り付けるための凹部10a、カバー20を接合するための接合部10b、ガイドシャフト30の一端部31を嵌合させて保持する嵌合穴10c、回り止めシャフト40の一端部41を嵌合させて保持する嵌合穴10d、カムリング70を回動自在に支持する支持部10e等を備えている。
As shown in FIG. 3, the
カバー20は、図1ないし図4に示すように、ベース10に接合される接合部20a、レンズ枠50の出没を許容する円形の開口部20b、ガイドシャフト30の他端部32を嵌合する嵌合孔20c、回り止めシャフト40の他端部42を嵌合する嵌合孔20d、内側においてコイルスプリング60の端部61を受ける突起20e等を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ガイドシャフト30は、一端部31及び他端部32を有し、断面が円形に形成されると共に光軸方向Lに長尺に形成されており、後述するレンズ枠50の連結部52を摺動自在に連結して光軸方向Lに案内するものである。
一端部31は、ベース10の嵌合穴10cに嵌合されて、所定レベル以上の力を加えると嵌合穴10cに対して相対的に回転する嵌め合いで取り付けられている。
他端部32は、ガイドシャフト30の軸心から所定量偏芯した位置において円柱状をなす偏芯軸部として形成されている。また、偏芯軸部としての他端部32には、工具を連結する連結部としての直線状の溝32aが形成されている。
The
The one
The
すなわち、ガイドシャフト30は、一端部31がベース10の嵌合穴10cに嵌合され、他端部32がカバー20の嵌合孔20cに嵌合されることにより、ベース10及びカバー20に対して光軸方向Lに伸長した状態で保持されている。
ここで、他端部32の端面は、カバー20から露出した状態となっているため、溝32aに対してマイナススクリュードライバー等の工具を連結して回すことにより、ガイドシャフト30を回転させることができるようになっている。
That is, the
Here, since the end surface of the
回り止めシャフト40は、一端部41及び他端部42を有し、断面が円形に形成されると共に光軸方向Lに長尺に形成されており、後述するレンズ枠50の連結部53を摺動自在に連結して光軸L回りの回転を規制するものである。
すなわち、回り止めシャフト40は、一端部41がベース10の嵌合穴10dに嵌合され、他端部42がカバー20の嵌合孔20dに嵌合されることにより、ベース10及びカバー20に対して光軸方向Lに伸長した状態で保持されている。
The
That is, the
レンズ枠50は、図2ないし図4に示すように、レンズGを保持する円筒部51、円筒部51から突出して形成されガイドシャフト30に摺動自在に外嵌される連結部52、円筒部51から突出して形成され回り止めシャフト40に摺動自在に連結されるU字状の連結部53、開口絞り部54、カムリング70によりカム作用を受けるフォロワ部55、コイルスプリング60の端部62を受ける突起56等を備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
すなわち、連結部52にガイドシャフト30が通され、連結部53に回り止めシャフト40が通され、フォロワ部55にカムリング70が当接され、突起56にコイルスプリング60の端部62が当接されることにより、レンズ枠50は、コイルスプリング60により光軸方向Lの後方に向けて付勢された状態で、回り止めシャフト40により光軸L回りの回転が規制されつつ、ガイドシャフト30の軸線方向に摺動自在に支持され、カムリング70の回転によりカム作用を受けて、光軸方向Lに移動させられるようになっている。
That is, the
コイルスプリング60は、図1ないし図5に示すように、端部61がカバー20の突起20eに嵌め込まれ、かつ、端部62がレンズ枠50の突起56に嵌め込まれて、圧縮した状態に取り付けられている。また、コイルスプリング60は、光軸Lから偏倚した位置でかつガイドシャフト30の近傍に配置されている。
すなわち、コイルスプリング60は、光軸Lから偏倚した位置において、レンズ枠50を光軸方向Lの後方に向けて付勢する付勢力を及ぼすと共に、図3に示すように、レンズ枠50を光軸Lに対して傾かせるような付勢力を及ぼすようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
That is, the
カムリング70は、図3及び図5に示すように、ベース10の支持部10eに回動自在に支持される円筒部71、円筒部71に一体的に形成されて光軸方向Lにカム作用をなすカム面72、円筒部71の外周に形成されて後述するモータ80の駆動歯車81が噛合する歯車73等を備えている。
すなわち、カムリング70は、ベース10の支持部10eにより回動自在に支持され、駆動歯車81が回転することにより光軸回りに回転して、レンズ枠50(のフォロワ部55)に対して光軸方向Lにカム作用を及ぼすようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
That is, the
モータ80は、DCモータ等からなり、その回転軸にカムリング70の歯車73と噛合する駆動歯車81を一体的に有し、ベース10に固定されている。
すなわち、モータ80が回転すると、駆動歯車81からカムリング70に回転力が伝達されて、レンズ枠50が光軸方向Lに駆動されるようになっている。
The
That is, when the
次に、この装置の組み付け作業及び光軸合わせについて説明する。
先ず、ガラスフィルタ11及びCCD12が固定されたベース10に対して、ガイドシャフト30及び回り止めシャフト40の一端部31,41が連結される。
続いて、カムリング70がベース10に回動自在に取り付けられ、その前方から、レンズ枠50が、ガイドシャフト30及び回り止めシャフト40に対して摺動自在に取り付けられる。
Next, the assembling work and optical axis alignment of this apparatus will be described.
First, the
Subsequently, the
続いて、レンズ枠50の突起56にコイルスプリング60の端部62が嵌め込まれた状態で、接合部20aを接合部10bに当接させ、他端部32,42を嵌合孔20c,20dに嵌合させ、さらに突起20eをコイルスプリング60の端部61に嵌め込むようにして、カバー20をベース10に取り付け、ネジ(不図示)等により締結する。
Subsequently, in a state where the
この状態において、コイルスプリング60は、光軸Lから偏倚した位置においてレンズ枠50を光軸方向Lの後方に向けて付勢するため、図2及び図3に示すように、設定されるべき状態(ベース10に固定されたCCD12の結像面に対して垂直な方向に伸長する軸線上にレンズGの光軸Lが一致する状態)に対して、レンズGの光軸がずれた位置L´にくる場合がある。
In this state, the
そこで、レンズGの光軸Lを本来設定されるべき位置に調整する(図3中の光軸L´を光軸Lに一致させる)ために、ガイドシャフト30の他端部32に設けられた溝32aに工具(マイナススクリュードライバー)を連結して適宜回転させる。
すると、他端部32はガイドシャフト30の軸心に対して偏倚した偏心軸部となっているため、図4及び図5に示すように、ガイドシャフト30の傾きが微妙に変わって、レンズ枠50の傾きも変化する。
そこで、光軸L´が光軸Lに一致するようにレンズ枠50の傾きを調整する。この調整に際しては、例えば、CCD12により撮影される画像を眺めながら光軸合わせを行ってもよい。
Therefore, in order to adjust the optical axis L of the lens G to a position to be originally set (the optical axis L ′ in FIG. 3 coincides with the optical axis L), the lens G is provided at the
Then, since the
Therefore, the inclination of the
このように、調整機構としてガイドシャフト30の他端部32を偏芯軸部として形成した構造を採用し、しかもカバー20の外側からガイドシャフト30を回転させるだけで、光軸合わせを行うことができるため、部品点数の増加を招くことはなく、構造の簡素化、組み付け作業の容易化、調整作業の容易化等を達成することができる。
As described above, a structure in which the
次に、この装置の動作について簡単に説明すると、モータ80が回転すると、駆動歯車81及びは歯車73を介して、カムリング70が回転する。
カムリング70が回転すると、そのカム面72がフォロワ部55に対して光軸方向Lにカム作用を及ぼす。
すると、レンズ枠50は、コイルスプリング60によりガタツキが防止されると共に、回り止めシャフト40により光軸L回りの回転が規制されつつ、ガイドシャフト30により光軸方向Lに高精度に案内されて、CCD12に対して光軸方向Lの異なる位置で合焦し、CCD12に鮮明な結像を生じる。
Next, the operation of this apparatus will be briefly described. When the
When the
Then, the
上記実施形態においては、調整機構として、ガイドシャフト30の他端部32を偏芯軸部として形成した構成を示したが、これに限定されるものではなく、レンズ枠50の傾きを調整できるものであれば、その他の機構を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
また、上記実施形態においては、一つのレンズ枠50を備えるレンズ駆動装置において、本発明の調整機構を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、二つ以上のレンズ枠を備えるレンズ駆動装置において、本発明の調整機構を採用してもよい。
In the above embodiment, the case where the adjustment mechanism of the present invention is adopted in the lens driving device including one
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡略化、小型化等を達成しつつ、レンズ光軸の軸ずれを簡単に補正でき、組み付け作業を容易に行なえ、生産性の向上、歩留まりの向上等が達成されるため、小型化等が要求される携帯用のデジタルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、特に小型化が要求されない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 can easily correct the axial deviation of the lens optical axis while achieving simplification of the structure, downsizing, etc., and can be easily assembled to improve productivity. Since the improvement of the yield is achieved, it can be applied to a portable digital camera or the like that is required to be reduced in size, and is also useful in a lens optical system that is not particularly required to be reduced in size.
10 ベース(ケース)
10c,10d 嵌合穴
12 CCD
20 カバー(ケース)
20b 開口部
20c,20d 嵌合孔
20e 突起
30 ガイドシャフト(調整機構)
31 一端部
32 他端部(偏芯軸部、調整機構)
32a 溝(連結部)
40 回り止めシャフト
41 一端部
42 他端部
50 レンズ枠
G レンズ
51 円筒部
52 連結部
53 連結部
54 開口絞り部
55 フォロワ部
56 突起
60 コイルスプリング(付勢部材)
61,62 端部
70 カムリング(駆動機構)
72 カム面
80 モータ(駆動機構)
81 駆動歯車
10 Base (case)
10c,
20 Cover (case)
31 One
32a Groove (connecting part)
40
61, 62
72
81 Drive gear
Claims (3)
前記ケースは、前記ガイドシャフトの一端部及び撮像素子を保持するベースと、前記ベースに結合されて前記ガイドシャフトの他端部を保持するカバーと、を含み、
前記調整機構は、前記ガイドシャフトの他端部においてその軸心から所定量偏芯した位置に形成された偏芯軸部と、前記偏芯軸部を嵌合させるべく前記カバーに形成された嵌合孔と、を含む、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens frame for holding the lens; a guide shaft for guiding the lens frame to be movable in the optical axis direction; a biasing member for biasing the lens frame in one direction in the optical axis direction at a position deviated from the optical axis; A lens driving device including a driving mechanism that drives the frame in the optical axis direction, a case that holds both ends of the guide shaft, and an adjustment mechanism that can adjust the inclination of the lens frame;
The case includes one end of the guide shaft and a base that holds the imaging device, and a cover that is coupled to the base and holds the other end of the guide shaft.
The adjustment mechanism includes an eccentric shaft portion formed at a position eccentric from the axis of the other end portion of the guide shaft by a predetermined amount, and a fitting formed on the cover so as to fit the eccentric shaft portion. Including a hole,
A lens driving device.
前記コイルスプリングは、前記ガイドシャフトの近傍に配置されている、
ことを特徴とする請求項1記載のレンズ駆動装置。 The biasing member is a coil spring that is compressed and disposed between the precursor lens frame and the cover,
The coil spring is disposed in the vicinity of the guide shaft,
The lens driving device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
On the end surface of the eccentric shaft portion, a connecting portion for connecting a tool for adjusting rotation is formed.
The lens driving device according to claim 1 or 2, wherein
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110201 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110712 |