JP2007310023A - Lens driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラ等の対物レンズの駆動装置に関するもので、特に、ボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for an objective lens such as a camera, and more particularly to a lens drive device using a voice coil motor.
図7は、例えば、小型携帯カメラなどに用いられる従来のボイスコイルモータを用いたレンズ駆動装置の一構成例を示す図である。このレンズ駆動装置50は、軟鉄等の磁性体から成るコの字型円筒形状ヨーク51と、上記ヨーク51の内壁に取付けられるリング状のマグネット52と、レンズ53を保持するレンズホルダ54と、このレンズホルダ54に装着される駆動コイル55と、上記ヨーク51が装着されるベース56と、上記ベース56を支えるフレーム57と、上記レンズホルダ54を上,下でそれぞれ支持する略環状のバネ部材58A,58Bと、このバネ部材58A,58Bの上下を覆う2個のキャップ59A,59Bとを備えており、上側のバネ部材58Aは、上記レンズホルダ54の最上部とフレーム57との間に固着され、下側のバネ部材58Bは、上記レンズホルダ54の底部とベース56間に固定されている。
上記バネ部材58A,58Bは、同一の形状を有するリン青銅等の金属性の板バネから成る同一品であり、図8に示すように、板バネの内周側に形成された120°毎の切り欠き溝58kにより、内周部58aと外周部58bと、内周部58aと外周部58bとを連結する円弧状の連結部58cとに分けられている。上記バネ部材58A,58Bの内周部58aと外周部58bとがレンズホルダ54と固定部材であるベース56及びフレーム57にそれぞれ固定され、3つの円弧状の連結部58cが、上記レンズホルダ54と固定部(フレーム57及びベース56)とを可動支持するバネ部材の機能を有している。なお、これらの円弧状の連結部58cは、移動時におけるレンズホルダ54の偏心をなくすため、一般には、図8に示すように、レンズホルダ側の接続部から固定部材側の接続部へ向う方向が全て時計回り(もしくは、反時計回り)になるように形成されている(例えば、特許文献1,2参照)。
The spring members 58A and 58B are the same product made of a metallic leaf spring such as phosphor bronze having the same shape, and as shown in FIG. 8, each 120 ° formed on the inner peripheral side of the leaf spring. The notched groove 58k is divided into an inner peripheral portion 58a and an outer peripheral portion 58b, and an arc-shaped connecting portion 58c that connects the inner peripheral portion 58a and the outer peripheral portion 58b. The inner peripheral portion 58a and the outer peripheral portion 58b of the spring members 58A and 58B are respectively fixed to the lens holder 54 and the base 56 and the
ところで、小型携帯カメラは手軽に持ち歩いたりできるため、携帯時に落としたりなどして大きな衝撃力を受ける。このような落下等の衝撃力がレンズ駆動装置50に作用すると、レンズホルダ54が偏心して横方向にずれ、固定部材と衝突する場合がある。この衝突の衝撃に伴って、レンズホルダ54が上記固定部材に対して、上記バネ部材58A,58Bのホルダ側の接続部と固定部材側の接続部とが近づく方向へ回転した場合には、上記バネ部材58A,58Bには大きな圧縮応力が加わり、そのため、上記バネ部材58A,58Bは座屈を起こして塑性変形してしまうといった問題点があった。
具体的には、図9(a),(b)に示すように、レンズ駆動装置60が、その側面60aが少し斜め方向を向いて落下して地面70に衝突した場合(側面落下)には、図9(c)に示すように、固定部材61は衝突後、上下方向に平行な方向に延長する軸周りに回転するが、レンズホルダ62は慣性のために回転しないので、上記レンズホルダ62を懸架する上下のバネ部材63a,63bには圧縮応力が加わって座屈を起こす。
一方、図10(a),(b)に示すように、レンズ駆動装置60が、その前面60bが少し斜め方向を向いて落下した場合(前面落下)にも、レンズホルダ62はレンズ開口部側に移動しながら、上記固定部材に対して上下方向に垂直な方向に延長する軸周りに回転するので、上記上下のバネ部材63a,63bは座屈を起こす。また、図11に示すように、レンズ駆動装置60が角部60cから落下した場合、その落下は、上記側面落下と前面落下とに分解できるので、レンズホルダ62の上記2つの軸周りの回転(固定部材に対する相対的な回転)と上部方向への移動とにより、上下のバネ部材63a,63bは座屈を起こし塑性変形する。
By the way, since a small portable camera can be easily carried around, it receives a large impact force by dropping it when carrying it. When such an impact force such as dropping acts on the
Specifically, as shown in FIGS. 9A and 9B, when the
On the other hand, as shown in FIGS. 10A and 10B, even when the
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、落下時などに生じるレンズホルダの固定部材に対するバネ部材の座屈方向への回転を阻止して、上記レンズホルダを懸架するバネ部材の座屈を抑制することのできる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 the conventional problems, and prevents the rotation of the spring member in the buckling direction with respect to the fixing member of the lens holder that occurs when the lens holder is dropped, etc. An object of the present invention is to provide a lens driving device capable of suppressing buckling.
本願の請求項1に記載の発明は、レンズを保持するホルダと、このホルダの外側に配置された固定部材と、上記ホルダと上記固定部材とをそれぞれ連結する、ほぼ円弧状の連結部を複数有するバネ部材であって、かつ、上記各連結部のホルダ側の接続部から固定部材側の接続部へ向う方向が全て時計回りか反時計回りであるバネ部材とを備えたレンズ駆動装置において、上記ホルダの外周部に、径方向に突出する山部が少なくとも3ヶ所形成された第1の環状部材を取付け、上記固定部材の上記環状部材に対向する位置に、上記第1の環状部材の各山部に対向するように形成された谷部を有する第2の環状部材を取付けるとともに、上記ホルダが上記固定部材側に偏心したときに当接する上記第1の環状部材の山部の斜面と第2の環状部材の谷部の斜面とが、ホルダ側の接続部と固定部材側の接続部とが近づく方向へ、ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に当接する方の斜面となるように、上記山部と谷部とをそれぞれ形成したことを特徴とするものである。
The invention according to
また、請求項2に記載の発明は、上部側にレンズ開口部を有する、レンズを保持するホルダと、このホルダの外側に配置された固定部材と、上記ホルダと上記固定部材とをそれぞれ連結する、ほぼ円弧状の連結部を複数有するバネ部材であって、かつ、上記各連結部のホルダ側の接続部から固定部材側の接続部へ向う方向が全て時計回りか反時計回りであるバネ部材とを備えたレンズ駆動装置において、上記固定部材の上記ホルダよりも上部側に、ホルダ側に突出する山部が少なくとも3ヶ所形成されたストッパ部材を取付け、上記ホルダの上部側に、上記ストッパの各山部に対向するように形成された谷部を有する当接用部材を取付けるとともに、上記当接用部材が上記ストッパ側に移動した時に当接する上記ストッパ部材の山部の斜面と当接用部材の谷部の斜面とが、ホルダ側の接続部と固定部材側の接続部とが近づく方向へ、ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に当接する方の斜面となるように、上記山部と谷部とをそれぞれ形成したことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, a holder for holding a lens having a lens opening on the upper side, a fixing member disposed outside the holder, and the holder and the fixing member are connected to each other. A spring member having a plurality of substantially arc-shaped connecting portions, and the direction from the connecting portion on the holder side to the connecting portion on the fixed member side of each connecting portion is clockwise or counterclockwise. A stopper member having at least three crests protruding toward the holder is attached to the upper side of the holder of the fixing member, and the stopper is attached to the upper side of the holder. Attaching a contact member having a trough formed to face each peak, and a slope of the peak of the stopper member that contacts when the contact member moves to the stopper side The slope of the valley portion of the contact member is the slope that comes into contact when the holder rotates relative to the fixing member in a direction in which the connection portion on the holder side and the connection portion on the fixing member side approach each other. Thus, the above-mentioned peak and valley are formed, respectively.
本発明によれば、レンズを保持するホルダと固定部材とを連結する、ほぼ円弧状の連結部を有するバネ部材とを備えたレンズ駆動装置において、上記ホルダの外周部に、径方向に突出する複数の山部が形成された第1の環状部材を取付け、上記固定部材の上記環状部材に対向する位置に、上記第1の環状部材の山部に対向するように形成された谷部を有する第2の環状部材を取付けるとともに、上記ホルダが上記固定部材側に偏心したときに当接する上記第1の環状部材の山部の斜面と第2の環状部材の谷部の斜面とが、ホルダ側の接続部と固定部材側の接続部とが近づく方向へ、ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に当接する方の斜面となるように、上記山部と谷部とをそれぞれ形成したので、図9に示すような側面落下が起こった場合には、上記斜面同士が当接した時の反発力により、バネ部材のホルダ側接続部が固定部材側接続部から離れる方向に上記ホルダを上記固定部材に対して回転させることができる。これにより、バネ部材の座屈が生じる方向へのホルダの回転(固定部材に対する相対回転)を阻止することができるので、バネ部材の座屈を抑制することができ、レンズ駆動装置の耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, in a lens driving device including a spring member having a substantially arc-shaped connecting portion that connects a holder for holding a lens and a fixing member, the outer peripheral portion of the holder projects in a radial direction. A first annular member formed with a plurality of peak portions is attached, and a trough portion is formed at a position facing the annular member of the fixing member so as to face the peak portion of the first annular member. The second annular member is attached, and the slope of the peak portion of the first annular member and the slope of the valley portion of the second annular member that contact when the holder is eccentric to the fixed member side are the holder side. The crests and troughs are formed so as to be inclined surfaces that come into contact when the holder rotates relative to the fixing member in a direction in which the connecting part on the fixing member side approaches the connecting part on the fixing member side. As a result, a side drop as shown in FIG. In this case, the holder can be rotated with respect to the fixing member in a direction in which the holder-side connecting portion of the spring member is separated from the fixing member-side connecting portion by a repulsive force when the inclined surfaces come into contact with each other. . Accordingly, the holder can be prevented from rotating in the direction in which buckling of the spring member occurs (relative rotation with respect to the fixed member), so that the buckling of the spring member can be suppressed and the durability of the lens driving device can be improved. Can be improved.
また、固定部材のホルダよりも上部側に、ホルダ側に突出する複数の山部が形成されたストッパ部材を取付け、上記ホルダの上部側に、上記ストッパの山部に対向するように形成された谷部を有する当接用部材を取付けるとともに、上記当接用部材が上記ストッパ側に移動した時に当接する上記ストッパ部材の山部の斜面と当接用部材の谷部の斜面とが、ホルダ側の接続部と固定部材側の接続部とが近づく方向へ、ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に当接する方の斜面となるように、上記山部と谷部とをそれぞれ形成し、図10に示すような前面落下時におけるバネ部材の座屈が生じる方向へのホルダの回転を阻止するようにしたので、バネ部材の座屈を抑制することができ、レンズ駆動装置の耐久性を向上させることができる。 Further, a stopper member formed with a plurality of crests protruding toward the holder side is attached to the upper side of the holder of the fixing member, and is formed on the upper side of the holder so as to face the crest portion of the stopper. The abutting member having a trough is attached, and the slope of the crest of the stopper member that abuts when the abutting member moves to the stopper side and the slope of the trough of the abutting member are on the holder side. The crests and troughs are formed so as to be inclined surfaces that come into contact when the holder rotates relative to the fixing member in a direction in which the connecting part on the fixing member side approaches the connecting part on the fixing member side. Since the rotation of the holder in the direction in which the buckling of the spring member occurs when the front surface is dropped as shown in FIG. 10 can be prevented, the buckling of the spring member can be suppressed and the durability of the lens driving device can be reduced. Can improve .
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態1.
図1は、本発明の最良の形態1に係るレンズ駆動装置10の構成を示す図で、同図において、11はレンズ、12は上記レンズ11を保持するレンズホルダ、13は上記レンズホルダ12の外周側に配置される環状の駆動コイル、14は上記駆動コイル13の外周側に設けられ、上記駆動コイル13に放射状の磁界を印加する円筒状の磁石、15は軟鉄等の磁性体から成る断面がLの字型のヨーク、16A,16Bは上記磁石14及びヨーク15を支持する上部及び下部のケーシング、17Aは上記レンズホルダ12のレンズ開口部側である上部側と上記上部ケーシング16Aとを連結する上部バネ部材、17Bは上記レンズホルダ12の下部側と上記下部ケーシング16Bとを連結する上記上部バネ部材17Aと類似形状の下部バネ部材である。このバネ部材17A,17Bは、例えば、図8に示したような、青銅等の金属性の板バネから成るほぼ円弧状の連結部を有するバネ部材で、上記バネ部材17A,17Bの円弧状の連結部も、レンズホルダ12側の接続部から固定部材側の接続部へ向う方向が全て時計回りか反時計回りに形成されている(図2参照)。
また、18,18は上記レンズホルダ12の上部側と下部側の外周部にそれぞれ設けられた第1の環状部材、19,19は固定部材であるヨーク15の上部側と上記下部ケーシング16Bの内周側のそれぞれに、上記第1の環状部材18,18に対向するように設けられた第2の環状部材である。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
Best Mode
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
図2は、レンズホルダ12の下部側に設けられた第1の環状部材18と、下部ケーシング16Bの内周側に設けられた第2の環状部材19の詳細と、その位置関係を示す図で、第1の環状部材18には、径方向、すなわち、上記第2の環状部材19側に突出する複数(ここでは、3個)の山部18kが形成されており、上記第2の環状部材19には、上記第1の環状部材18の山部18kに対向するように谷部19kが形成されている。上記山部18kは当該山部18kの頂点へ向かう2つの斜面部18a,18bを有しており、一方、上記谷部19kは当該谷部19kの底部へ向かう2つの斜面部19a,19bを有している。
上記レンズホルダ12が上記固定部材側に偏心して、上記第1の環状部材18が上記第2の環状部材19に近づいたときには、上記山部18kの斜面18aと上記谷部19kの斜面19a、もしくは、上記斜面18bと斜面19bとのいずれかの斜面同士が当接するが、本発明においては、同図の要部拡大図に示すように、上記当接する斜面を、レンズホルダ12が上記固定部材に対して、上記バネ部材17B(または、バネ部材17A)のホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが近づく方向へ相対的に回転した場合に当接する方の斜面となるように、上記山部18kと谷部19kとを形成するようにしている。具体的には、レンズホルダ12がバネ部材17Bのホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが近づく方向へ相対的に回転した場合に当接する方の斜面である斜面18a,19a同士の間隔gを、他方の斜面18b,19b同士の間隔Gよりも狭くなるように上記山部18kと谷部19kとを形成する。
このような、第1の環状部材18と第2の環状部材19との位置関係は、上記第1の環状部材18の凹凸と上記第2の環状部材19の凹凸とをほぼ同型にし、かつ、上記山部18kの中心と谷部19kの中心とを円周方向に所定角度だけずらすようにすれば、容易に実現することができる。
FIG. 2 is a diagram showing details of the first
When the lens holder 12 is decentered toward the fixed member and the first
The positional relationship between the first
第1の環状部材18の凹凸状態と上記第2の環状部材19の凹凸状態とを上記のように形成すると、レンズホルダ12が固定部材である下部ケーシング16B側に偏心したときには、上記第1の環状部材18の山部18kの斜面18aと上記第2の環状部材18の谷部19kの斜面19aとが最初に当接する。したがって、側面落下時に上記斜面18aと斜面19aとが衝突した場合に生じる反発力Fは、同図の矢印に示すように、バネ部材17Bのホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが遠ざかる方向、すなわち、下部バネ部材17Bに引張力を付加する方向に上記レンズホルダ12を固定部材である下部ケーシング16Bに対して回転させるように作用することになるので、上記レンズホルダ12の上記下部バネ部材17Bの座屈が生じる方向への回転(実際には、下部ケーシング16Bが静止しているとしたときの、レンズホルダ12の相対的な回転で、上記連結部17cを圧縮する方向の回転)は、上記斜面18a,19aの当接時の反発力Fによって阻害される。これにより、上記下部バネ部材17Bの座屈を抑制することができるので、レンズ駆動装置10の耐久性を向上させることができる。
なお、レンズホルダ12の上部側に設けられた第1の環状部材18とヨーク15の上部側に設けられた第2の環状部材19の構成及び位置関係も同様であるので、上部バネ部材17Aの座屈についても確実に抑制することができる。
When the uneven state of the first
Since the first
このように、本最良の形態1によれば、レンズホルダ12の上部側と下部側の外周部に、径方向に突出する複数の山部18kが形成された第1の環状部材18,18をそれぞれ取付け、固定部材であるヨーク15の上部側と上記下部ケーシング16Bの内周側のそれぞれに、上記第1の環状部材18,18に対向する谷部19kが形成された第2の環状部材19,19を取付けるとともに、上記レンズホルダ12が上記固定部材側に偏心したときに当接する上記山部18kの斜面と上記谷部19kの斜面とが、レンズホルダ12ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に上記レンズホルダ12を懸架するバネ部材17A,17Bのホルダ側接続部17nと固定部材側接続部17mとが近づく方向へ回転した場合に当接する方の斜面18a,19aとなるように、上記山部18kと谷部19kとをそれぞれ形成したので、側面落下時には、上記斜面18a,19aの衝突による反発力により、上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈が生じる方向への回転を阻止することができ、バネ部材17A,17Bの座屈を効果的に抑制することができる。
As described above, according to the
なお、上記最良の形態1では、第1及び第2の環状部材18,19を2組設けたが、1組であってもよいし、3組以上設けてもよい。
また、上記例では、山部18kと谷部19kとをなだらかな形状としたが、重要なのは、レンズホルダ12が固定部材(ヨーク15,下部ケーシング16B)側に偏心したときに互いに当接する斜面18a,19aの形状であるので、例えば、図3(a),(b)に示すように、上記斜面18a,19a以外の部分については、上記斜面18aと斜面19aとが当接したときに離間しているように形成すれば、どのような形状であってもよい。
また、図4に示すように、上記山部18kと谷部19kとを、第1及び第2の環状部材18,19の全周にわたって形成してもよい。この場合にも、レンズホルダ12ホルダが固定部材に対して相対的に回転した場合に上記レンズホルダ12を懸架するバネ部材17A,17Bのホルダ側接続部17nと固定部材側接続部17mとが近づく方向へ回転した場合に当接する方の斜面18a,19a同士の間隔gが、他方の斜面18b,19b同士の間隔Gよりも狭くなるように、上記山部18kと谷部19kとを形成すれば、側面落下時に上記斜面18aと斜面19aとが衝突した場合に生じる反発力Fは、同図の矢印に示すように、バネ部材17Bのホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが遠ざかる方向に上記レンズホルダ12を固定部材である下部ケーシング16Bに対して回転させるように作用するので、上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈が生じる方向への回転を阻止することができる。
なお、図2及び図3に示すように、山部18kと谷部19kとが孤立している場合には、孤立した山部18kと谷部19kとが、第1及び第2の環状部材18,19の周上の少なくとも3ヶ所以上形成されていることが好ましく、これにより、側面落下時におけるレンズホルダ12の回転を十分に阻止することができる。
In the
In the above example, the peak portion 18k and the valley portion 19k have a gentle shape. However, what is important is that the
Further, as shown in FIG. 4, the peak portion 18 k and the valley portion 19 k may be formed over the entire circumference of the first and second
As shown in FIGS. 2 and 3, when the peak 18k and the valley 19k are isolated, the isolated peak 18k and valley 19k are the first and second
最良の形態2.
上記最良の形態1では、側面落下時における上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈を抑制する場合について説明したが、図5に示すように、更に、レンズホルダ12よりも上部側に位置する固定部材である上部ケーシング16Aに、レンズホルダ12側に突出する複数の山部21kが形成された環状のストッパ21を取付け、上記レンズホルダ12の上部側に、上記ストッパ21の山部21kに対向するように形成された谷部22kを有する当接用部材22を取付けるようにすれば、前面落下時における上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈についても抑制することができる。
この場合も、図6(a),(b)に示すように、前面落下により上記当接用部材22が上記ストッパ21に当接したときに当接する斜面を、レンズホルダ12が上記ケーシング16Aに対して、バネ部材17Aのホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが近づく方向へ相対的に回転した場合に当接する方の斜面21a,22aとなるように、上記山部21kと谷部22kとを形成することが肝要で、具体的には、レンズホルダ12がバネ部材17Aのホルダ側接続部17mと固定部材側の接続部17nとが近づく方向へ相対的に回転した場合に当接する方の斜面である斜面21a,22a同士の間隔gを、他方の斜面21b,22b同士の間隔Gよりも狭くなるように上記山部21kと谷部22kとを形成する。これにより、前面落下によりレンズホルダ12が固定部材である上部ケーシング16A側に移動したときには、上記当接用部材22の斜面22aと上記ストッパ21の谷部21aとが当接するように衝突したときの反発力Fは、上部バネ部材17Aのホルダ側接続部17mが固定部材側接続部17nから離れる方向にレンズホルダ12を回転させる成分を有するので、上記レンズホルダ12の上部バネ部材17Aを圧縮する方向の回転を阻害することができる。したがって、前面落下時においても、上部バネ部材17Aの座屈を抑制することができる。
このように、第1及び第2の環状部材18,19に加えて、上記レンズ駆動装置10に、上記のストッパ21と当接用部材22を取付けて前面落下時における上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈についても抑制するようにすれば、上記図11に示した上記レンズ駆動装置10の角部10cからの落下時においても、上部及び下部バネ部材17A,17Bの座屈を確実に抑制することができる。
In the
Also in this case, as shown in FIGS. 6A and 6B, the lens holder 12 is placed on the
Thus, in addition to the first and second
以上説明したように、本発明によれば、落下時などに生じるレンズホルダの、バネ部材の座屈方向への回転を抑制することができるので、レンズホルダを懸架するバネ部材の座屈を抑制することができ、レンズ駆動装置の耐久性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, since the rotation of the lens holder in the buckling direction of the spring member that occurs at the time of dropping or the like can be suppressed, the buckling of the spring member that suspends the lens holder is suppressed. The durability of the lens driving device can be improved.
10 レンズ駆動装置、11 レンズ、12 レンズホルダ、13 駆動コイル、
14 磁石、15 ヨーク、16A 上部ケーシング、16B 下部ケーシング、
17A 第1のバネ部材、17B 第2のバネ部材、18 第1の環状部材、
18k 山部、18a,18b 山部の斜面、19 第2の環状部材、19k 谷部、
19a,19b 谷部の斜面、21 ストッパ、22 当接用部材。
10 lens drive device, 11 lens, 12 lens holder, 13 drive coil,
14 magnet, 15 yoke, 16A upper casing, 16B lower casing,
17A 1st spring member, 17B 2nd spring member, 18 1st annular member,
18k mountain, 18a, 18b mountain slope, 19 second annular member, 19k valley,
19a, 19b Tilted slope, 21 stopper, 22 Contact member.
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