JP2007133262A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえばビデオカメラ、スチルカメラ、その他撮像装置において、ズーム系もしくはフォーカス系の可動レンズ連結部材を光軸方向に進退移動させる駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device that moves a movable lens connecting member of a zoom system or a focus system in an optical axis direction in, for example, a video camera, a still camera, and other imaging apparatuses.
近年、ビデオカメラまたはスチルカメラの小型化に伴い、それらの撮影光学系の小型化も著しく行われている。この撮影光学系の小型化には、撮像素子の小型化や、レンズの光学的敏感度を上げることによる可動レンズの駆動距離の減少が大きく寄与している。しかしながら、レンズの敏感度が上がるのに伴い、微小なレンズ位置変化によってもピントが大きくずれ、またズームの倍率が変化する等、撮影画像に与える影響も大きくなる。従って、レンズの敏感度を上げながら撮像装置の更なる小型化を図るためには、レンズの位置精度および光軸方向位置決め精度向上が必要不可欠である。 In recent years, with the miniaturization of video cameras or still cameras, the miniaturization of their photographic optical systems has been remarkably performed. The downsizing of the photographic optical system greatly contributes to the downsizing of the image pickup element and the reduction of the driving distance of the movable lens by increasing the optical sensitivity of the lens. However, as the sensitivity of the lens increases, the influence on the photographed image increases, for example, the focus is greatly shifted by a minute lens position change and the zoom magnification is changed. Therefore, in order to further reduce the size of the imaging apparatus while increasing the sensitivity of the lens, it is essential to improve the positional accuracy of the lens and the positioning accuracy in the optical axis direction.
レンズの位置精度および送り精度の向上を妨げている主な原因として、駆動部に生じる振動や、駆動部および保持部に設けられた間隙による嵌合ガタが挙げられる。そのため、これらを防止する構造をもつ駆動部が従来技術として各種提案されている。 The main causes that hinder the improvement of the positional accuracy and the feeding accuracy of the lens include vibration generated in the driving unit and fitting backlash due to a gap provided in the driving unit and the holding unit. For this reason, various drive units having a structure for preventing these problems have been proposed as conventional techniques.
従来のリードスクリューによるレンズ駆動装置には、噛合部材としてラックを用いたもの(たとえば、特許文献1参照)、また噛合部材としてナットを用いたもの(たとえば、特許文献2および特許文献3参照)がある。
以下、図10〜図12、図13および図14により、従来のリードスクリューによるレンズ駆動装置の構造について説明する。
Conventional lens drive devices using lead screws include those using a rack as a meshing member (for example, see Patent Document 1) and those using a nut as a meshing member (for example, see
Hereinafter, the structure of a conventional lens driving device using a lead screw will be described with reference to FIGS. 10 to 12, 13 and 14.
図10は従来において、噛合部材としてラックを使用したレンズ駆動装置の斜視図を示している。なお、主要部材について説明するものとする。図10において、101は第一群レンズL1を保持した固定鏡筒である。105は第二群レンズホルダを示し、ズーミングを行う第二群レンズL2を保持している。第二群レンズホルダ105は、前後を固定鏡筒101と後部鏡筒102に保持されている2本のガイドバー106a,106bによって光軸方向へ移動自在に保持されている。
FIG. 10 is a perspective view of a conventional lens driving device using a rack as a meshing member. The main members will be described. In FIG. 10,
109はズームモータを示し、コの字形をした板金に駆動部と出力ねじ部が一体に保持されている。ズームモータ109は固定鏡筒101にビスで固定されている。一方、第二群レンズホルダ105にはラック110が取付けられており、ラック110がズームモータ109のねじ部と噛合することによって光軸方向に駆動される。
この際、ラック110はばね111によって、噛合方向と光軸方向に付勢されており、噛合ガタ(リードスクリューと噛合部の間のガタ)とスラストガタ(噛合部材ラックとレンズホルダの間のガタ)を取り除くようにしている。ラック110は、第二群レンズホルダ105に光軸方向に延びるように形成された穴部105aに、軸部110aを嵌合させて取付けられる。そして、第二群レンズホルダ105および第四群鏡筒107に対して軸部110aを中心に回動可能となっている。このためガイドバー106a,106bとモータ出力軸との平行度にずれがあっても、第二群レンズホルダ105のスムーズな移動が確保できる。また、ラック110はばね111に回動方向一方に付勢され、ラック110の噛合部はモータ出力ねじに圧接している。このためラック110の噛合部とモータ出力軸の雄ネジとを確実に噛合させることができる。
At this time, the
つぎに、本従来例の移動鏡筒のガタ取り構造について説明する。
図11は第二群レンズホルダ105の保持構造を示す平面図であり、スリーブ部にはガイドバー106bが挿通する嵌合穴105cを有する。また、スリーブ部の後部には嵌合穴105dを有し、二つの嵌合穴105c,105dによってガイドバー106bに係合し、第二群レンズホルダ105を滑らかに移動させることを可能にしている。
Next, the backlash removing structure of the moving barrel of this conventional example will be described.
FIG. 11 is a plan view showing a holding structure of the second
図11において、図中の右下にはガイドバー106aに嵌合するU字状の溝105eを有する。二本のガイドバーと、嵌合穴105c,105dおよびU字溝105eが安定して摺動することによって、第二群レンズホルダ105は二群レンズL2の光軸をその他の光学系の光軸と一致させたまま光軸方向に移動可能になる。
In FIG. 11, a U-shaped
一方、図12はラック110とばね111の構成を詳細に示す図であり、モータねじ109aに歯部110bが噛合し、同時にその噛合ガタを防止するために斜面110cがばね111によって噛合方向に付勢されている。斜面110cは歯部110bに対して所定の角度をもって配置されているため、結果として図11に示すF方向に第二群レンズホルダ105を引っ張るような付勢力(ガイドバーに対するレンズホルダの付勢)を発生している。このような付勢力が働くことによって、たとえばカメラを上に向けたときでも、ガイドバーと第二群レンズホルダ105の摺動位置を安定して保つことが可能になり、撮影中の像揺れを防止することが可能になる。
On the other hand, FIG. 12 is a diagram showing in detail the configuration of the
図13は従来において、噛合部材としてナットを使用したレンズ駆動装置の斜視図を示している。図3において、201は撮影レンズ系の一部を構成するレンズであり、レンズホルダ202に保持されている。レンズホルダ202には光軸方向に沿って延びる嵌合バー203と摺動自在に係合し、レンズホルダ202の対応穴部202aにブッシュ204が嵌入し固着される。205はリードスクリューで、その一端部にステッピングモーターのローターであるマグネットローター206が固設され、レンズホルダ202の対応溝部202bに挿入されたナット207と螺合する。
FIG. 13 is a perspective view of a conventional lens driving device using a nut as a meshing member. In FIG. 3,
ナット207には切欠部207aが備えられており、レンズホルダ202の回転止めダボ202fに係合し、ナット207の光軸周りの回転を規制している。マグネットローター206の周辺部には図示されない公知のヨークやコイルが配設され、ステッピングモーターユニットを形成している。レンズホルダ202の光軸を挟んで嵌合バー203と略対称位置には、振止バー208と摺動自在に係合するU字溝202cが設けられており、レンズホルダ202が嵌合バー203を中心に回転するのを防止している。
The
209はリードスクリュー205の外周部に同軸上でかつレンズホルダ202の対応穴部202dに配置され、穴底部のフランジ部202eに当接し、該保持部材202を光軸後方つまり図13中A方向に付勢する片寄せばねである。本文中に触れられていないが、嵌合バー203、リードスクリュー205、振止バー208、片寄せばね209の両端もしくは一端は、図示されない前後の地板等に適宜保持されている。この片寄せばね209でレンズホルダ202を光軸方向に付勢することにより、噛合ガタとスラストガタを同時に付勢している。
209 is coaxial with the outer periphery of the
図14は従来において、噛合部材としてナットを使用したレンズ駆動装置の側断面図を示している。なお、主要部材について説明するものとする。図14において、301は移動レンズ群301fを保持するレンズホルダ、302はステッピングモータユニット306の出力軸として回転駆動されるようにしたリードスクリューである。レンズホルダ301のレンズ径方向の一端にはU溝部301cが形成されており、このU溝部301cは、光軸方向に延びるガイドバー305と光軸方向に移動自在に嵌合している。レンズホルダ301のレンズ径方向の他端には、ナット取付部301eと、このナット取付部301eの光軸方向両側に配置された2つのスリーブ部301a,301bとが形成されている。ナット取付部301eには、リードスクリュー302の外径よりもある程度大きな内径を有する穴が形成されている。また、ナット取付部301eの一方の端面は、リードスクリュー302の径方向に対して傾斜した斜面となっている。また、スリーブ部301a,301bにはスリーブ穴が形成され、このスリーブ穴にはリードスクリュー302が嵌合挿入される。
FIG. 14 is a side sectional view of a conventional lens driving device using a nut as a meshing member. The main members will be described. In FIG. 14,
こうしてレンズホルダ301のU溝部301cがガイドバー305に嵌合し、かつスリーブ部301a,301bがリードスクリュー302に嵌合することにより、レンズホルダ301および移動レンズ群301fが、光軸方向に直交する面内で位置決めされる。このように本従来例では、リードスクリュー302と1本のガイドバー305のみでレンズホルダ301の直交面内での位置決めを行っている。
Thus, the U-groove
303はナット部材であり、一方の端面が径方向に傾斜した斜面となっている。このナット部材303は、斜面をナット取付部301eの斜面に当接させてレンズホルダ301に取り付けられる。ナット取付部301eの根元部分にはキー部301dが形成されており、ナット部材303がキー部301dにキー嵌合することにより、ナット部材303の回転が規制される。
また、ナット部材303の他方の端面とスリーブ部301bとの間にはばね304が配設されている。このばね304の付勢力によってナット部材303がナット取付部301eに光軸方向に押し付けられることにより、ナット部材303のナット取付部301eからの脱落が防止される(スラストガタ付勢)。
A
さらに、ばね304の付勢力によってナット部材303がナット取付部301eの斜面に押し付けられることにより、ナット部材303には矢印A方向への押圧力が作用する。これによりナット部材303と雄ねじ部302cとをガタなく噛み合わせることができる(噛合ガタ付勢)。さらにレンズホルダ301には、ナット部材303のA方向への押圧力の反作用としてA方向とは逆方向の押圧力が作用するため、スリーブ部301a,301bとリードスクリュー302との間のガタも抑えられる(ガイドバーへの付勢)。
Further, when the
しかしながら、図10〜図12に示す従来のレンズの駆動装置のようにリードスクリューの噛合部材としてラックを用いた方式では、外力や振動によっていわゆる歯とびを起こし易いという問題がある。特に最近における鏡筒の小型・小径化に対応するために、リードスクリューも小径化・小ピッチ化させる必要がある。たとえば外径がφ0.8mm、ピッチが0.2mm程度のリードスクリューを用いようとすると、この歯とびが頻繁に生じ、光軸方向の送り精度が著しく低下するという問題がある。 However, in the system using a rack as the engaging member of the lead screw as in the conventional lens driving device shown in FIGS. 10 to 12, there is a problem that so-called tooth jump is likely to occur due to external force or vibration. In particular, in order to cope with the recent reduction in size and diameter of the lens barrel, it is also necessary to reduce the diameter and pitch of the lead screw. For example, if a lead screw having an outer diameter of φ0.8 mm and a pitch of about 0.2 mm is used, this tooth jump occurs frequently, and there is a problem that feed accuracy in the optical axis direction is remarkably lowered.
また、薄型化を目的として、たとえば図11の例のようにラック110の軸部110aの光軸方向の長さを短くする。すると、リードスクリューが回転し駆動力が伝達される際に、ラック110が光軸方向に倒れ易くなり、光軸方向の送り精度が悪くなるという問題もある。
Further, for the purpose of reducing the thickness, the length of the
他方、図13に示す従来のレンズ駆動装置のようにリードスクリューの噛合部材としてナットを用いた方式ではナットに形成されためねじ部で螺合している。このため図10に示すラックを用いた方式のような歯とびは起こらない。しかし、レンズホルダ202が図上で右方向に移動するに従って、コイルばね209の反撥力が強くなる欠点がある。このためレンズの位置によりコイルばね209の反撥力が変化し、レンズホルダ202の倒れ量が変化する不具合がある。
On the other hand, in the method using a nut as a meshing member of the lead screw as in the conventional lens driving device shown in FIG. For this reason, tooth skipping as in the system using the rack shown in FIG. 10 does not occur. However, there is a drawback that the repulsive force of the
さらに、図11のラックを用いた方式のように、F方向に第二群レンズホルダ105を引っ張るような付勢力(ガイドバーに対するレンズホルダの付勢)を発生させる機能はない。このためガイドバーとレンズホルダ105の摺動位置を安定して保つことができず、撮影中の像揺れを起こし易いという問題がある。
Further, unlike the system using the rack of FIG. 11, there is no function of generating an urging force (the urging of the lens holder with respect to the guide bar) that pulls the second
また、組立時においては、レンズホルダ202の対応溝部202bにナット207を挿入した後、レンズホルダ202の対応穴部202dおよびナット207にリードスクリュー205を挿入する。このため図10に示されるラックを用いた方式と比較して、組立性が劣るという問題もある。さらに、レンズホルダ202の回転止めダボ202fと、ナット207の光軸周りの回転を規制する切欠部207aとの間の嵌合ガタを防ぐ構造はなく、このガタにより光軸送り精度が劣化するという問題もある。
In assembly, the
他方、図14に示す従来のレンズ駆動装置では、ナット部材303の端面を径方向に傾斜させた斜面を、ナット取付部301eの傾斜面に当接させる。これにより図13に示す従来のレンズ駆動装置では実現されていなかった、ガイドバーに対するレンズホルダの付勢が可能となっている。しかし本従来例においては、駆動力を伝達するリードスクリュー302を、レンズホルダ301を保持するガイドバーとして兼用している。
On the other hand, in the conventional lens driving device shown in FIG. 14, the inclined surface in which the end surface of the
すなわち、図10および図13に示される従来例のように鏡筒本体に強固に固定され、かつ表面が滑らかなガイドバーに、レンズホルダが支持されるのでない。すなわち、駆動時に回転し、かつ表面が凹凸なリードスクリューにレンズホルダが支持されることになる。これによりリードスクリューの歯の凹凸上を擦りながら移動することになる。これによる振動および回転に伴って生じるリードスクリュー自身の光軸に垂直な面内でのうねり等、これらが直接レンズホルダに伝わることになる。 That is, the lens holder is not supported by the guide bar that is firmly fixed to the barrel main body and has a smooth surface as in the conventional example shown in FIGS. That is, the lens holder is supported by a lead screw that rotates during driving and has an uneven surface. Thereby, it moves, rubbing on the unevenness | corrugation of the tooth | gear of a lead screw. Such as undulation in a plane perpendicular to the optical axis of the lead screw itself caused by vibration and rotation, these are directly transmitted to the lens holder.
このため図14に示されるレンズホルダの支持構造は、図10および図13に示される構造と比較して、レンズホルダの振動・偏芯に起因して像揺れ・画質劣化が生じ易いという問題がある。また、図13に示される従来例と同様、ナット部材303とこのナット部材303の光軸周りの回転を規制するキー部301dとの間の嵌合ガタを防ぐ構造を持たず、このガタにより光軸送り精度が劣化するという問題もある。
For this reason, the support structure of the lens holder shown in FIG. 14 has a problem that image shaking and image quality deterioration are likely to occur due to vibration and decentering of the lens holder, as compared with the structure shown in FIGS. is there. Similarly to the conventional example shown in FIG. 13, there is no structure for preventing the backlash between the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来のラックを用いた方式に対しては、小型化の際に生じる歯とびおよび送り精度の問題を解決することを目的とする。また従来のナットを用いた方式に対しては、レンズホルダのガイドバーに対する付勢が備えられていない問題、組立性・送り精度の問題および駆動時の振動・偏芯の問題を解決したレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to solve the problems of tooth skipping and feeding accuracy that occur during downsizing with respect to a system using a conventional rack. In addition, the lens drive that solves the problems of not being urged against the guide bar of the lens holder, the problem of assembling and feeding accuracy, and the problem of vibration and eccentricity during driving compared to the conventional method using nuts. An object is to provide an apparatus.
上記の目的を達成するため本発明に係る請求項1の発明は、レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダを光軸方向に摺動可能に支持するガイドバーと、駆動源からの出力により回転するリードスクリュー、該リードスクリューと螺合し、前記リードスクリューの回転に伴って光軸方向に移動する噛合部材、前記レンズホルダと一体的に光軸方向に移動可能な弾性部材および前記レンズホルダに支持され、前記弾性体の弾性力により付勢力を発生する付勢部材を具備する駆動部と、を有し、前記付勢部材は、前記噛合部材を光軸に略平行な方向および光軸に略垂直な方向の2つの方向に付勢することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
また、本発明に係る請求項2の発明は、前記噛合部材は前記付勢部材からの付勢力を受ける受け部(実施形態中の切欠部)を備えており、該受け部が前記噛合部材の光軸回りの回転を規制する回転規制部(実施形態中の切欠部)と共用されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the engagement member includes a receiving portion (a notch portion in the embodiment) that receives an urging force from the urging member, and the receiving portion is provided on the engagement member. It is used in common with a rotation restricting portion (notch portion in the embodiment) that restricts rotation around the optical axis.
また、本発明に係る請求項3の発明は、前記付勢部材は、前記噛合部材に対して付勢力を伝達する付勢部(実施形態中の付勢ダボ)を有し、前記レンズホルダに光軸と平行な軸で支持され、該軸回りに回転することで、前記受け部を前記付勢部で付勢することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the biasing member includes a biasing portion (a biasing dowel in the embodiment) for transmitting a biasing force to the meshing member, and the lens holder The receiving part is urged by the urging part by being supported by an axis parallel to the optical axis and rotating around the axis.
また、本発明に係る請求項4の発明は、前記付勢部は、前記回転規制部に係合するダボ形状であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the urging portion has a dowel shape that engages with the rotation restricting portion.
また、本発明に係る請求項5の発明は、前記付勢部材の光軸に垂直な面内の付勢力の方向は、前記回転規制部と前記リードスクリューの中心を通る中心線に対し、平行でないことを特徴とする請求項1〜4に記載のレンズ駆動装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the direction of the urging force in a plane perpendicular to the optical axis of the urging member is parallel to a center line passing through the center of the rotation restricting portion and the lead screw. It is not, It is a lens drive device of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、リードスクリューと噛合部材によるレンズ駆動装置において、レンズホルダと一体的に光軸方向に移動可能な弾性部材、およびレンズホルダに支持され弾性体の弾性力により付勢力を発する付勢部材を具備する。付勢部材が噛合部材を光軸に略平行な方向および光軸に略垂直な方向の2つの方向に対し同時に付勢する。これにより噛合部材としてナットを備えたレンズ駆動装置では実現されていなかった、ガイドバー等のガイド部材に対するレンズホルダの付勢が可能であり、レンズの位置精度向上の効果がある。 According to the present invention, in a lens driving device including a lead screw and a meshing member, an elastic member that is movable in the optical axis direction integrally with the lens holder, and an attachment that generates a biasing force by the elastic force of the elastic body supported by the lens holder. A biasing member. The urging member urges the engaging member simultaneously in two directions, a direction substantially parallel to the optical axis and a direction substantially perpendicular to the optical axis. As a result, the lens holder can be biased with respect to a guide member such as a guide bar, which has not been realized in a lens driving device provided with a nut as a meshing member, and there is an effect of improving the positional accuracy of the lens.
また、噛合部材としてナットを備えたレンズ駆動装置では実現されていなかった、回転止めダボの切欠部への付勢が可能となり、光軸送り方向の精度を向上させる効果がある。かかる付勢に加えて、スラストガタおよび噛合ガタの2種のガタ付勢を同時に行うことができる。すなわち計4方向の付勢を一つの弾性部材で行うことが可能である。光軸方向の送り精度、レンズの位置精度向上に加え、部品点削減による低コスト化、コンパクト化の効果がある。 In addition, it is possible to bias the rotation stopper dowel to the notch portion, which has not been realized in a lens driving device including a nut as a meshing member, and there is an effect of improving the accuracy in the optical axis feeding direction. In addition to such biasing, two types of backlashing of thrust backlash and engagement backlash can be performed simultaneously. That is, it is possible to perform the biasing in a total of four directions with one elastic member. In addition to improving the feeding accuracy in the direction of the optical axis and the positional accuracy of the lens, there are effects of cost reduction and compactness by reducing the number of parts.
また、付勢部材からの光軸に垂直な方向の付勢力を受ける、噛合部材の受け部を、噛合部材に予め備えられている切欠部と共用している。このため受け部として新たなスペースを設ける必要がなく、大幅な部品形状変更の必要もないため、省スペースおよび低コストで搭載可能である。 Further, the receiving portion of the meshing member that receives the biasing force in the direction perpendicular to the optical axis from the biasing member is shared with the notch portion that is provided in advance in the meshing member. For this reason, it is not necessary to provide a new space as a receiving part, and it is not necessary to change the shape of the part significantly, so that it can be mounted with a small space and low cost.
また、レンズホルダ、噛合部材および付勢部材と共にばねが光軸方向に移動するため、レンズの位置に係らずばねの反撥力は一定であり、レンズホルダの倒れ量が変化する不具合を防ぐ効果がある。
また、駆動部品をレンズホルダに組み込む際には、噛合部材をレンズホルダと付勢部材間の所定位置に挿入するのみでよく、組立性向上の効果がある。
In addition, since the spring moves in the optical axis direction together with the lens holder, the meshing member, and the biasing member, the repulsive force of the spring is constant regardless of the position of the lens, and the effect of preventing the problem that the amount of tilt of the lens holder changes is prevented. is there.
Further, when the drive component is incorporated into the lens holder, it is only necessary to insert the meshing member at a predetermined position between the lens holder and the urging member, which has an effect of improving assemblability.
また、噛合部材に生じる振動や倒れ、および製造誤差や組立誤差等によって生じる連結部とリードスクリューとの光軸に垂直な面内での相対変位を吸収し、レンズの位置精度を向上させる効果がある。噛合部材は切欠部を備え、レンズホルダと一体の回転止めダボに嵌合しているためである。
さらに、噛合部材の噛合部としてめねじを用いているため、小径・小ピッチのリードスクリューを用いた際に歯とびが起きることもなく、光軸送り方向にも精度よい駆動が可能である。
In addition, it absorbs the relative displacement in the plane perpendicular to the optical axis between the connecting portion and the lead screw, which is caused by vibrations and tilts generated in the meshing member, manufacturing errors, assembly errors, etc., and has the effect of improving the positional accuracy of the lens. is there. This is because the meshing member has a notch and is fitted to a rotation stopper dowel integrated with the lens holder.
Furthermore, since a female screw is used as the meshing portion of the meshing member, tooth skipping does not occur when a small diameter and small pitch lead screw is used, and accurate driving in the optical axis feeding direction is possible.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施例を示すレンズ駆動装置の後方斜視図、図3は側面図、そして図4は背面図である。図1、図3および図4において、4a,4b,4cは光軸と平行に配設されているガイドバーである。1は撮影レンズを保持するレンズホルダ、1a,1b,1cはガイドバー4a,4b,4cと係合する支持部であり、レンズホルダ1は光軸方向に摺動自在に支持されている。なお、レンズホルダの支持に関しては、図1、図3および図4に示すような支持構造に限らず、レンズホルダ1が光軸方向に摺動可能に支持される構造であれば形態は問わない。例えば、既に図10および図13等で示したようなスリーブ部とU字溝を用いた支持構造等でもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a rear perspective view of a lens driving apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side view, and FIG. 4 is a rear view. 1, 3 and 4,
2は後述するリードスクリューからの駆動力をレンズホルダ1に伝達する噛合部材、3は噛合部材2を付勢する付勢部材、6は噛合部材3と噛合い、不図示のモータによって駆動されるリードスクリュー、5は付勢ばねである。
2 is a meshing member that transmits a driving force from a lead screw to be described later to the
ここで、図6は駆動部付近の拡大後方斜視図、図7は駆動部付近の拡大前方斜視図である。図6および図7に示されるように噛合部材2には、リードスクリュー6と螺合するめねじ部2aと、レンズホルダ1に設けた回転止めダボ1dに係合する切欠部2bとが備えられている。なお、図7において回転止めダボ1dは、破断状態が図示(斜線部)されている。
Here, FIG. 6 is an enlarged rear perspective view in the vicinity of the drive unit, and FIG. 7 is an enlarged front perspective view in the vicinity of the drive unit. As shown in FIGS. 6 and 7, the meshing
付勢部材3には、レンズホルダ1の所定位置に支持されるための支持軸3aを備える。また、図3に示されるように噛合部材2を光軸平行方向に付勢するための当接部3cと、図7に示されるように噛合部材2を光軸垂直方向に付勢するための付勢ダボ3bとが備えられている。この付勢ダボ3bは噛合部材2の切欠部2bに、レンズホルダの回転止めダボ1dと共に係合する。
The urging
また、図6に示すようにばね5には、光軸垂直面に略平行な方向に弾性力(図中矢印T)を発するトーション部5aと、光軸に平行な方向に弾性力(図中矢印C)を発するコイル部5bとが備えられており、2つの方向に弾性力を発することができる。また、ばね5全体はコイル部5bで付勢部材3の支持軸3aに支持される。ばね5のトーション部5aの可動部5cが噛合部材2受け部2cに、トーション部5aの固定部5dがレンズホルダ1のばね受け部1eにそれぞれ支持されている。
As shown in FIG. 6, the
図2は、噛合部材2およびリードスクリュー6を分解した状態を示す図である。組立時には図2に示されるように、噛合部材2をリードスクリュー6に螺合させた状態で一体のまま、レンズホルダ1の当接部1fおよび付勢部材3の当接部3cで構成される間隙に、図2中の矢印K方向から挿入する。
FIG. 2 is a view showing a state in which the meshing
この場合、図7に示されるように噛合部材2の切欠部2bには、付勢部材3の付勢ダボ3bを係合させ、その後続けてレンズホルダ1の回転止めダボ1dを係合させつつ挿入する。また、図2に示されるように噛合部材2の先端部、レンズホルダ1の当接部1fの先端部、付勢部材3の当接部3cの端部は全てテーパ面となっているため、スムーズに組込みことができる。
In this case, as shown in FIG. 7, the
以上の構成により、駆動部品をレンズホルダ1に組み込む際には、噛合部材2とリードスクリュー6を、レンズホルダ1の当接部1fおよび付勢部材3の当接部3cで構成される間隙に一体で挿入するのみでよい。したがって、図13および図14に示される従来のナットを用いたレンズ駆動装置と比較して、良好な組立性を得ることができる。
With the above configuration, when the drive component is incorporated into the
つぎに、本実施形態における付勢動作について、図3および図5を用いて詳細に解説する。
図3中の矢印Hのように、ばね5のコイル部5bが発生する弾性力により、付勢部材3の当接部3cが、噛合部材2をレンズホルダ1の当接部1fに対して常に付勢する。これによりレンズホルダ1と噛合部材2間の光軸平行方向ガタである、スラストガタを防ぐことができる。
Next, the urging operation in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
As shown by an arrow H in FIG. 3, due to the elastic force generated by the
また、この構造においては光軸方向に駆動する際、レンズホルダ1、噛合部材2および付勢部材3と共にばね5が一体となって光軸方向に移動する。このためレンズの位置に係らず、ばね5の反撥力は一定である。従って、図13に示される従来例のようにレンズ位置によりレンズホルダの倒れ量が変化するという不具合が生じることもない。
Further, in this structure, when driven in the optical axis direction, the
さらに、前述したように噛合部材2とレンズホルダ1、および噛合部材2と付勢部材3は光軸に垂直な面内において、長溝形状の切欠部2bとダボ形状の回転止めダボ1dおよび付勢ダボ3bとで規制されている。すなわち、噛合部材2に対して、レンズホルダ1の当接部1fおよび付勢部材3の当接部3cは、光軸方向にはガタなく常に接した状態にありながら、光軸に垂直な面内の限られた範囲内では自由に変位することができる。これにより噛合部材2に生じる振動および倒れが、レンズホルダ1に伝わることを防ぐことが可能である。また、製造誤差や組立誤差等によって生じる可能性のあるレンズホルダ1の当接部1fとリードスクリュー6との光軸に垂直な面内での相対変位を吸収しながら、ガタが生じない状態で駆動することが可能である。
Further, as described above, the meshing
図5は、レンズホルダ1の一部をカットした拡大背面図である。図5中の矢印Sのように、ばね5のトーション部5bが発する弾性力(矢印T)によって、付勢部材3が支持軸3a周りに矢印Sの方向に回転する。すなわち、付勢部材3の付勢ダボ3が、係合している噛合部材2の切欠部2を同じく矢印S方向に付勢することとなる。
FIG. 5 is an enlarged rear view in which a part of the
このときに以下の条件イ)〜ハ)で各部のガタが防止される。すなわち、イ)リードスクリュー6は不図示のモータと一体で鏡筒本体cに固定されている、ロ)回転止めダボ1dはレンズホルダ1と一体である、ハ)付勢部材3は支持軸3aのみでレンズホルダ1に支持されている。これらの条件によりリードスクリュー6を固定点として、付勢力Sの作用によってリードスクリュー6とめねじ部2の噛合ガタg4、および回転止め1dと切欠部2間のガタg3が防止される。
At this time, rattling of each part is prevented under the following conditions (a) to (c). That is, a) the
さらに、上述の付勢力Sの反作用が、支持軸3aよりレンズホルダ1に作用することにより、図5中の矢印F1,F2の方向にレンズホルダ1全体を付勢する力が働く。すなわち、レンズホルダ1の係合部1a,1bをガイドバー4a,4bに付勢する力が働くことになり、係合部1a,1bとガイドバー4a,4b間のガタg1,g2が防止されることとなる。
Further, when the reaction of the biasing force S described above acts on the
図13で示す従来例のような噛合部材としてめねじ部を備えたレンズ駆動装置では、レンズ位置精度の向上は実現されていなかった。これに対して上記のような付勢構造により、レンズホルダ係合部のガイドバーへの付勢が可能となり、レンズの位置精度を向上させることができる。
また、同様に図13および図14で示す従来例では実現されていなかった、回転止めダボ1dの切欠部2bへの付勢が可能となり、光軸送り方向の精度を向上させることができる。
In the lens driving device provided with the female thread portion as the meshing member as in the conventional example shown in FIG. 13, the improvement of the lens position accuracy has not been realized. In contrast, the biasing structure as described above allows the lens holder engaging portion to be biased to the guide bar, thereby improving the positional accuracy of the lens.
Similarly, the
以上のように本実施形態の構成においては、ガイドバーへの付勢、回転止め部の付勢、スラストガタおよび噛合ガタの付勢を同時に行うことができる。すなわち、計4方向の付勢を一つの弾性部材で行うことが可能であり、部品点削減による低コスト化、コンパクト化が可能である。 As described above, in the configuration of the present embodiment, the urging to the guide bar, the urging of the rotation stopper, and the urging of the thrust backlash and the engagement backlash can be performed simultaneously. That is, it is possible to perform the biasing in a total of four directions with one elastic member, and it is possible to reduce the cost and reduce the size by reducing the number of parts.
また、上述したように付勢部材3からの光軸に垂直な方向の付勢力を受ける噛合部材2の受け部を、めねじ部を備えた噛合部材に予め備えられている切欠部2bと共用する。このため受け部として新たなスペースを設ける必要がなく、大幅な部品形状変更の必要もないため、省スペースおよび低コストで搭載可能である。
また、噛合部材2の噛合部としてめねじ部2aを用いているため、小径・小ピッチのリードスクリューを用いた際、従来例の図10に示されるようなラックを用いたレンズ駆動装置に生じる、歯とびが起きることもない。従って、光軸送り方向にも精度よい駆動が可能である。
Further, as described above, the receiving portion of the meshing
Further, since the
図5に示されるように付勢部材3の光軸に略垂直な方向の付勢力Sは、切欠部2bとリードスクリュー6の中心とを通る中心線Hに対し、角度を持つ配置となっている。これにより切欠部2b(受け部)の長溝形状に沿って、付勢ダボ3b(付勢部)による付勢力Sが逃げてしまうことがなく、より効率よく付勢することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the urging force S in a direction substantially perpendicular to the optical axis of the urging
また、組立に際し、噛合部材2をレンズホルダ1と付勢部材3間の所定位置に挿入する前段階においては、付勢部材3の付勢ダボ3b部分が、図5における付勢力Tにより、矢印S方向に、必要以上に跳ね上がってしまう可能性がある。
Further, at the time of assembly, before the
これを防ぐ構造を、噛合部材2の組込前状態の側面図である図8および同状態の底面図である図9を用いて示す。レンズホルダ1の当接部1fを下方から見ると図9に示されるように、凹部1gが形成されている。また、ばね5のコイル部5bの付勢力により、付勢部材3は図中矢印Hの方向に付勢されるが、組立前で噛合部材2がない。このため付勢部材3の付勢ダボ3bは、上述の凹部1gに入り込む形となる。
A structure for preventing this will be described with reference to FIG. 8 which is a side view of the
この状態で、付勢部材3には図5中の矢印S方向に付勢力が作用していることから、凹部1gの片側(図9中上方)に突き当てられ、位置が規制されることとなる。すなわち、噛合部材2の組込前においても、付勢部材3の付勢ダボ3b部分が、必要以上に跳ね上がってしまうこともなく、スムーズな組立が可能となる。
In this state, since the urging force acts on the urging
1 レンズホルダ
1a,1b,1c 支持部
1d 回転止めダボ
1e ばね受け部
1f 当接部
1g 凹部
2 噛合部材
2a めねじ部
2b 切欠部
3 付勢部材
3a 支持軸
3b 付勢ダボ
3c 当接部
4a,4b,4c ガイドバー
5 ばね
5a トーション部
5b コイル部
5c 可動部
5d 固定部
6 リードスクリュー
7 リードスクリュー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記付勢部材は、前記噛合部材を光軸に略平行な方向および光軸に略垂直な方向の2つの方向に付勢することを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens holder that holds the lens, a guide bar that supports the lens holder so as to be slidable in the optical axis direction, a lead screw that is rotated by an output from a drive source, and a screw that is screwed to the lead screw to rotate the lead screw A meshing member that moves in the optical axis direction, an elastic member that can move integrally with the lens holder in the optical axis direction, and a biasing force that generates a biasing force by the elastic force of the elastic body. A drive unit comprising a member,
The urging member urges the engagement member in two directions, a direction substantially parallel to the optical axis and a direction substantially perpendicular to the optical axis.
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