JP2009042306A - Rack mechanism member for lens driving device, and lens driving device using rack mechanism member thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、レンズ駆動装置用ラック機構部材及びそのラック機構部材を用いたレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a rack mechanism member for a lens driving device and a lens driving device using the rack mechanism member.
従来より、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置においては、レンズ群保持枠を光軸方向に移動させるためのレンズ駆動機構が搭載されている。そして、このレンズ駆動機構には、レンズ群保持枠と、このレンズ群保持枠に駆動力を伝達するためのラック機構部材とが用いられる。このようなレンズ駆動機構の例として、例えば、特許文献1〜特許文献3に記載されたレンズ駆動装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus such as a video camera or a digital camera has a lens driving mechanism for moving a lens group holding frame in the optical axis direction. The lens driving mechanism includes a lens group holding frame and a rack mechanism member for transmitting driving force to the lens group holding frame. As an example of such a lens driving mechanism, for example, a lens driving device described in
特許文献1には、ラックを光軸方向に押圧してレンズ群保持枠に支持させる機能と、リードスクリューをラックギア部に噛合させるように押圧力を付与する機能とを、1つのコイルバネに集約し構成されたラック機構部材を用いたレンズ駆動装置が開示されている。
In
一方、特許文献2に開示のレンズ駆動装置のラック機構部材は、2つのラック(第1ラック、第2ラック)と、圧縮コイルばねと、ねじりコイルばねとから成り、2つのラックは、圧縮コイルばねによって互いに離れる方向に付勢されている。そして、ねじりコイルばねは、2つのラックを圧縮ばねの付勢力に抗して係止させる機能と、2つのラックをリードスクリュに圧接させる機能と、組み立てられた2つのラックを光軸方向に摺動させるために設けられたシャフトに圧接させる機能とを有して構成されたものである。
On the other hand, the rack mechanism member of the lens driving device disclosed in
更に、特許文献3には、レンズ駆動装置は、組立性を向上させるため、ラック機構部材として、リードスクリューと螺合させるナットを2分割し、これら2分割したナット部材を弾性部材(コイルバネ)で開閉可能としたレンズ駆動装置が開示されている。 Further, in Patent Document 3, in order to improve assemblability, the lens driving device divides a nut to be screwed with a lead screw into two as a rack mechanism member, and the divided nut member is an elastic member (coil spring). A lens driving device that can be opened and closed is disclosed.
しかしながら、近年の撮像装置には、更に小型化、低コスト化が市場において求められている。従って、撮像装置の中で、大きな領域を占めるレンズ駆動機構には、当然の如く、小型化の要求があり、製造部品点数の削減、製造工程の容易化が望まれている。 However, recent image pickup apparatuses are required in the market for further downsizing and cost reduction. Accordingly, the lens driving mechanism that occupies a large area in the image pickup apparatus is naturally required to be downsized, and it is desired to reduce the number of manufactured parts and facilitate the manufacturing process.
上述の特許文献1に開示のレンズ駆動装置のラック機構部材では、ラックと、レンズ群保持枠と、駆動機構とを一体的に組み立てるよう構成されているため、部品数の減少が可能という利点がある。ところが一方で、その組み立て方法が複雑化するため、部品コストの削減が出来ても、生産性が劣るため、トータル製造コストの削減が困難である。
The rack mechanism member of the lens driving device disclosed in
また、特許文献2に開示のレンズ駆動装置のラック機構部材では、圧縮バネの付勢力に抗して、2つのラック部材をねじりコイルばねによって係止させるものであるため、組み立てが困難という問題がある。更に、ねじりコイルばねは、ラックの略外部に外挿されるため、軽度の接触によってねじりコイルばねが外れやすく、レンズ群保持枠やリードスクリュー等と連結する際の係合作業時に、ねじりコイルばねが外れてしまうという問題もある。加えて、圧縮コイルばねの荷重変化のレベルによっては、ラック機構部材の分解が起こりやすくなるという問題がある。また、かかる構成においては、光軸方向に対し平行な位置で、圧縮コイルばねとねじりコイルばねとが一直線上に配置されるため、レンズ駆動装置の小型化を行う上では大きな支障になる。
Further, the rack mechanism member of the lens driving device disclosed in
更に、特許文献3に開示のレンズ駆動装置のラック機構部材では、コイルバネがナット部材の略外部に配置されており、更にコイルバネは2つのナット部材の双方にそれぞれ突設された2つの弾性部材係止部に弾性部材の付勢力によって係止されている。このような構造を採用する限り、接触、落下等の外的衝撃によりコイルバネが外れ易いという問題がある。また、コイルバネの付勢力に抗して、ラック機構部材をリードスクリューへ噛合する必要があり、ラック機構部材のリードスクリューへの配設性に影響を与えるため、安定した生産性が得られないという問題がある。 Further, in the rack mechanism member of the lens driving device disclosed in Patent Document 3, the coil spring is disposed substantially outside the nut member, and the coil spring further includes two elastic member protrusions projecting from both of the two nut members. The stopper is locked by the biasing force of the elastic member. As long as such a structure is adopted, there is a problem that the coil spring is easily detached due to an external impact such as contact or dropping. In addition, it is necessary to mesh the rack mechanism member with the lead screw against the urging force of the coil spring, which affects the disposition of the rack mechanism member on the lead screw, so that stable productivity cannot be obtained. There's a problem.
以上のことから、本件発明では、配置したバネ材の付勢力によってラック機構部材自体が分解しにくく、レンズ駆動装置内への組み込み作業の容易化が可能なラック機構部材の提供を目的とする。しかも、このラック機構部材には、小型化が可能で、撮像装置のレンズ駆動装置内に組み込んだ以降は、ラック機構部材の中に配置したバネ材が、接触、落下等の外的衝撃を受けても容易に脱落せず、良好な耐衝撃性能が要求されてきた。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a rack mechanism member that is not easily disassembled by the biasing force of the arranged spring material and that can be easily assembled into the lens driving device. In addition, the rack mechanism member can be reduced in size, and after being incorporated in the lens driving device of the image pickup apparatus, the spring material disposed in the rack mechanism member is subjected to external impacts such as contact and dropping. However, it does not fall off easily and good impact resistance has been demanded.
そこで、本件発明者等は、鋭意研究を行った結果、上記課題を解決するため、以下のようなレンズ駆動装置用ラック機構部材及びレンズ駆動装置を採用し、上記課題を解決するに到った。以下、本件発明の内容の概要を説明する。 Accordingly, as a result of earnest research, the present inventors have adopted the following lens driving device rack mechanism member and lens driving device in order to solve the above problem, and have come to solve the above problem. . The outline of the contents of the present invention will be described below.
本件発明に係るラック機構部材: 本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、リードスクリューから撮像装置のレンズ群保持枠への駆動力伝達を行い、レンズ群保持枠を光軸に沿って移動させるため、レンズ群保持枠とリードスクリューとの間に配置するラック機構部材であって、当該ラック機構部材は、ナット、ナット押さえ、ねじりバネとを含んで構成され、当該ナットとナット押さえとの間にねじりバネを狭持して配置し、ナットとナット押さえとでリードスクリュー収容部を形成し、且つ、ねじりバネは、その一端側がナットと、他端側がナット押さえと、それぞれ係合していることを特徴とする。 The rack mechanism member according to the present invention: The rack mechanism member for the lens driving device according to the present invention transmits a driving force from the lead screw to the lens group holding frame of the imaging device, and moves the lens group holding frame along the optical axis. Therefore, a rack mechanism member disposed between the lens group holding frame and the lead screw, the rack mechanism member including a nut, a nut retainer, and a torsion spring, and between the nut and the nut retainer A torsion spring is sandwiched between the nut and the nut presser to form a lead screw housing, and the torsion spring is engaged with the nut at one end and the nut presser at the other end. It is characterized by that.
本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、ナットとナット押さえとの間に圧縮バネを設けることがより好ましい。 In the lens drive device rack mechanism member of the present invention, it is more preferable to provide a compression spring between the nut and the nut retainer.
本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、より好ましくは、前記ナット又はナット押さえのいずれか一方はバネ用ボスを備え、他方の部材は当該バネ用ボスを収容するための軸受け部を備え、当該バネ用ボスは、前記圧縮バネを嵌め込み可能で、且つ、他方の部材の軸受け部に挿入配置可能である。 More preferably, the lens drive device rack mechanism member of the present invention is such that either the nut or the nut retainer includes a spring boss, and the other member includes a bearing portion for receiving the spring boss. The spring boss can be fitted with the compression spring and can be inserted into the bearing portion of the other member.
本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、前記ナット又はナット押さえのいずれか一方は、ねじりバネを挿入するためのねじりバネ用ボスを備えることも好ましい。 In the lens driving device rack mechanism member of the present invention, it is also preferable that either the nut or the nut retainer includes a torsion spring boss for inserting a torsion spring.
本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、前記ナット及びナット押さえは、双方の部材を直接連結させるための係合手段を備えることがより好ましい。 In the lens driving device rack mechanism member according to the present invention, it is more preferable that the nut and the nut retainer include an engaging means for directly connecting both members.
本件発明のレンズ駆動装置用ラック機構部材は、前記ナット又はナット押さえの少なくとも一方は、これらの部材が形成したリードスクリュー収容部において、その内壁面側にリードスクリューの回転に伴う駆動力の伝達を行うように機能する駆動伝達面を備える。 In the rack mechanism member for a lens driving device according to the present invention, at least one of the nut and the nut retainer transmits a driving force accompanying the rotation of the lead screw to the inner wall surface side of the lead screw housing portion formed by these members. It has a drive transmission surface that functions to do.
本件発明に係るレンズ駆動装置: 本件発明に係るレンズ駆動装置は、光軸に沿ってレンズ群保持枠を移動させるためのリードスクリューと、当該レンズ群保持枠の光軸に沿った円滑な移動状態を維持するための1以上のガイドポールと、光軸方向に平行かつ離間配置した当該リードスクリュー及びガイドポールで形成された軌道空間内をスライド移動可能としたレンズ群保持枠とを含むレンズ駆動構造において、上記のラック機構部材の当該ナットとナット押さえとの間に形成されるリードスクリュー収容部に、当該リードスクリューを配置し、当該ラック機構部材の一端部に当該レンズ群保持枠を固定連結したことを特徴とする。 Lens driving device according to the present invention: The lens driving device according to the present invention includes a lead screw for moving the lens group holding frame along the optical axis, and a smooth moving state along the optical axis of the lens group holding frame. Lens drive structure including one or more guide poles for maintaining the position, and a lens group holding frame that is slidable in an orbital space formed by the lead screw and the guide poles arranged parallel and spaced apart in the optical axis direction The lead screw is disposed in a lead screw accommodating portion formed between the nut and the nut retainer of the rack mechanism member, and the lens group holding frame is fixedly connected to one end of the rack mechanism member. It is characterized by that.
本件発明に係るレンズ駆動装置用ラック機構部材(以下、単に「ラック機構部材」と称す。)は、基本的に、ナットとナット押さえとの間にねじりバネを設け、該ねじりバネを用いて、ナット及びナット押さえの双方の部材のそれぞれを係合していることを特徴とする。この構成を採用すると、小型で且つ組み立ての容易なラック機構部材の提供が可能となり、外的衝撃を受けても、ねじりバネが容易に脱落し難くなるため、ラック機構部材自体が分解しにくくなる。即ち、このラック機構部材は、ねじりバネの付勢力によって、ナットとナット押さえとが協動して、ナットとナット押さえとに設けられた駆動力伝達機構(後述する「駆動伝達面」等)とリードスクリューとが良好に噛合できる構造となり、レンズ群保持枠への安定した駆動力伝達を可能にする。 The lens driving device rack mechanism member according to the present invention (hereinafter simply referred to as “rack mechanism member”) basically has a torsion spring provided between a nut and a nut holder, and the torsion spring is used. Each of the members of both the nut and the nut retainer is engaged. By adopting this configuration, it is possible to provide a rack mechanism member that is small and easy to assemble, and the torsion spring does not easily fall off even when subjected to an external impact, so the rack mechanism member itself is difficult to disassemble. . That is, the rack mechanism member is configured such that the nut and the nut retainer cooperate with each other by the urging force of the torsion spring, and the drive force transmission mechanism (such as “drive transmission surface” described later) provided on the nut and the nut retainer. A structure capable of satisfactorily engaging with the lead screw enables stable driving force transmission to the lens group holding frame.
本件発明に係るラック機構部材は、ナットとナット押さえとの間に「圧縮バネ」を設けることにより、圧縮バネが無負荷の状態に復元しようとする力で、ナットとナット押さえとが互いに離れる方向に付勢される。そして、一方では、ナットとナット押さえとの双方を互いに引き寄せ、ナットとナット押さえとで形成されるリードスクリュー収容部に収容されるリードスクリューを押圧する方向に付勢する「ねじりバネ」とが存在することになる。その結果、「ねじりバネ」と「圧縮バネ」との相互作用で、ラック機構部材自体の強度を向上させ分解しにくくなり、ラック機構部材の取扱い性が向上し、当該ラック機構部材を用いたレンズ駆動装置の製造が容易になる。同時に、当該2つのバネの存在により、レンズ群保持枠を駆動させる際のリードスクリューの回転に伴う振動を効果的に軽減することができる。以上に述べた「ねじりバネ」と「圧縮バネ」とを、ナットとナット押さえとの間に配置することで、光軸方向に垂直な平面空間内に、「ねじりバネ」と「圧縮バネ」と略平行に配置して、「ねじりバネ」と「圧縮バネ」との配置空間を最小限とすることが可能になり、ラック機構部材の小型化が容易になる。 The rack mechanism member according to the present invention provides a direction in which the nut and the nut retainer are separated from each other by a force for restoring the compression spring to an unloaded state by providing a “compression spring” between the nut and the nut retainer. Be energized by. On the other hand, there is a “torsion spring” that pulls both the nut and the nut retainer together and urges the lead screw accommodated in the lead screw accommodating portion formed by the nut and the nut retainer. Will do. As a result, the interaction between the “torsion spring” and the “compression spring” improves the strength of the rack mechanism member itself and makes it difficult to disassemble, improving the handleability of the rack mechanism member, and a lens using the rack mechanism member. The drive device can be easily manufactured. At the same time, the presence of the two springs can effectively reduce the vibration associated with the rotation of the lead screw when driving the lens group holding frame. By arranging the “torsion spring” and “compression spring” described above between the nut and the nut retainer, the “torsion spring” and the “compression spring” are arranged in a plane space perpendicular to the optical axis direction. By arranging them substantially in parallel, the arrangement space between the “torsion spring” and the “compression spring” can be minimized, and the rack mechanism member can be easily downsized.
更に、本件発明に係るラック機構部材を構成する「ねじりバネ」と「圧縮バネ」との付勢力を利用して、ナット及びナット押さえの双方の部材に、これらを相互に直接連結させるための係合手段を備えると、ラック機構部材を製造しようとするときに、「圧縮バネ」によってナットとナット押さえとが互いに離間する方向に付勢される。また、係合手段により、ナットとナット押さえとが離間する方向への移動を機構的に規制し、外的衝撃や、圧縮バネの付勢力が、ねじりバネの荷重に影響を与えることを防ぐことができ、ねじりバネが外れ難くなる。これにより、ラック機構部材自体が分解しにくくなり、組み立て時の困難性を解消できる。 In addition, by using the urging force of the “torsion spring” and “compression spring” constituting the rack mechanism member according to the present invention, both the nut and the nut retainer are directly connected to each other. When the coupling means is provided, when the rack mechanism member is to be manufactured, the “compression spring” biases the nut and the nut presser in a direction away from each other. In addition, the engagement means mechanically restricts the movement of the nut and the nut retainer in the separating direction, and prevents external shocks and the biasing force of the compression spring from affecting the load of the torsion spring. And the torsion spring becomes difficult to come off. Thereby, it becomes difficult to disassemble the rack mechanism member itself, and the difficulty during assembly can be eliminated.
そして、以上に述べたラック機構部材を用いることで、高品質のレンズ駆動装置を製造することが可能になる。本件発明に係るレンズ駆動装置は、上記のラック機構部材の当該ナットとナット押さえとの間で形成されるリードスクリュー収容部に、当該リードスクリューを配置し、当該ラック機構部材の一端部に当該レンズ群保持枠を固定連結したものである。このように本件発明に係るラック機構部材を用いることで、動力源からリードスクリューを通じて、ラック機構部材と連結したレンズ群保持枠をスライド移動させる際の振動を効果的に防止して、滑らかなレンズ群保持枠の駆動状態が得られる。また、このレンズ駆動装置に含まれるラック機構部材が、耐衝撃性能に優れるため撮像装置を落下させた際にも、容易にラック機構部材が分解することがないため、耐衝撃性に優れた撮像装置の提供が可能となる。 By using the rack mechanism member described above, a high-quality lens driving device can be manufactured. In the lens driving device according to the present invention, the lead screw is disposed in a lead screw housing portion formed between the nut and the nut retainer of the rack mechanism member, and the lens is disposed at one end of the rack mechanism member. A group holding frame is fixedly connected. As described above, by using the rack mechanism member according to the present invention, it is possible to effectively prevent vibration when the lens group holding frame connected to the rack mechanism member is slid from the power source through the lead screw, and thereby the smooth lens. The driving state of the group holding frame is obtained. In addition, since the rack mechanism member included in the lens driving device has excellent impact resistance performance, the rack mechanism member is not easily disassembled even when the imaging device is dropped. A device can be provided.
以下、本件発明に係るラック機構部材及びレンズ駆動装置の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of a rack mechanism member and a lens driving device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本件発明に係るラック機構部材の形態: 本件発明に係るラック機構部材は、リードスクリューから撮像装置のレンズ群保持枠への駆動力伝達を行い、レンズ群保持枠を光軸に沿って移動させるため、レンズ群保持枠とリードスクリューとの間に配置するものである。ここで、図1及び図2には、本件発明に係るラック機構部材の製造手順が理解できるように、製造フローの概略を示している。そして、図2には、その製造フローによって製造された本件発明に係るラック機構部材1の一例を斜視図として示している。
Form of the rack mechanism member according to the present invention: The rack mechanism member according to the present invention transmits the driving force from the lead screw to the lens group holding frame of the imaging device, and moves the lens group holding frame along the optical axis. These are arranged between the lens group holding frame and the lead screw. Here, in FIG.1 and FIG.2, the outline of a manufacturing flow is shown so that the manufacturing procedure of the rack mechanism member concerning this invention can be understood. FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
このラック機構部材1は、ナット10と、ナット押さえ30と、ねじりバネ2とを含んで構成され、当該ナット10とナット押さえ30との間にねじりバネ2を配置し、ナット10とナット押さえ30とでリードスクリュー収容部を形成する。そして、ねじりバネ2は、その一端側がナット10と、他端側がナット押さえ30と、それぞれ係合していることを特徴とする。この構成を採用すると、小型で且つ組み立ての容易なラック機構部材の提供が可能となり、外的衝撃を受けても、ねじりバネが容易に脱落し難くなるため、ラック機構部材自体が分解しにくくなる。かかる場合のねじりバネは、ナットとナット押さえとで形成されるリードスクリュー収容部に収容されるリードスクリューの収容状態を安定化させるのに有用である。即ち、このラック機構部材は、ねじりバネの付勢力によって、ナットとナット押さえとが協動して、ナットとナット押さえとに設けられた駆動力伝達機構(後述する「駆動伝達面」等)とリードスクリューとが良好に噛合できる構造となり、レンズ群保持枠への安定した駆動力伝達を可能にする。更に、このねじりバネは、そのバネ強度及び係合配置の方法によっては、ナットとナット押さえとを引き寄せて、強固に連結させる機能を備えるようにすることが可能である。即ち、ねじりバネを、ナットとナット押さえとに係合した状態で、これらを互いに引き寄せることが出来れば、外的衝撃を受けても、ねじりバネが、より一層脱落する危険性が無くなるため好ましい。
The
以下、本実施例によるラック機構部材の組み立て順序に従って説明する。最初に、図1(a)に示すように、ナット10の所定の位置に設定したねじりバネの係止位置に対して、ねじりバネ2を取り付ける。
Hereinafter, the rack mechanism members according to the present embodiment will be described in the order of assembly. First, as shown in FIG. 1A, the
ここで言うナット10は、フランジ部11、第1アーム部12、第2アーム部13、連結用ボス14、ねじりバネ用ボス15、第1ラックギア部16、第2ラックギア部17、ねじりバネ係止部18、レンズ群保持枠取付用端子部19から構成されたものである。このナット10の説明にあたり、図1(a)及び図3を参照する。即ち、ナット10は、その中心にフランジ部11があり、その一面側から略円柱状の連結用ボス14が延設されている。そして、フランジ部11の他面側には、レンズ群保持枠取付用端子部19が設けられている。この連結用ボス14は、フランジ部11側に圧縮バネを挿入配置可能な圧縮バネ嵌挿軸部14aと、ナット押さえの軸受け部に挿入配置する挿入軸部14bとからなり、圧縮バネ嵌挿軸部14aの軸径を挿入軸部14bの軸径よりも大きくしている。圧縮バネ嵌挿軸部14aに嵌挿配置した圧縮バネ3によるナットとナット押さえと対向面間を伸長する方向の付勢力を有効に得るため、当該圧縮バネ3が、ナット押さえの軸受け部に潜り込まないようにするためである。
The
以上に述べた圧縮バネ3は、ナットとナット押さえとの間に圧縮した状態で配置する弾性材であり、ナットとナット押さえとの間に伸長方向の付勢力を負荷出来るものであれば、特段の限定はない。従って、この圧縮バネとは、伸長方向の付勢力を負荷出来る弾性材であれば足りる。この実施形態では、圧縮バネとして、最も単純なコイル形状のバネを用いている。この他の実施の形態として、ナット及びナット押さえの少なくとも一方に、圧縮バネと同様の作用を行うことのできる弾性手段を設けるか、樹脂弾性材を設ける構成も考えられる。 The compression spring 3 described above is an elastic material that is arranged in a compressed state between the nut and the nut retainer, and is capable of applying an urging force in the extending direction between the nut and the nut retainer. There is no limitation. Therefore, the compression spring is sufficient if it is an elastic material capable of applying an urging force in the extending direction. In this embodiment, the simplest coil-shaped spring is used as the compression spring. As another embodiment, a configuration in which at least one of the nut and the nut presser is provided with an elastic means capable of performing the same action as the compression spring or a resin elastic material is also conceivable.
そして、このナット10のフランジ部11の一側面側に第1アーム部12を設けた。この第1アーム部12は、フランジ部11の一側面側から、連結用ボス14に略平行に延設され、その先端部に、リードスクリューの回転に伴う駆動力の伝達を行うように機能する駆動伝達面20を備える。この駆動伝達面20の内向面に、リードスクリューのネジ山と連動する第1ラックギア部16を形成している。このときの駆動伝達面のサイズ、フランジ部からの配置距離に関しても、特段の限定はなく、フランジ部の側面から直接下方に延設した壁面として形成しても構わない。
And the
また、このナット10のフランジ部11の他側面側には、第2アーム部13を設けた。この実施形態における第2アーム部13は、フランジ部の側面から直接下方に延設した壁面として形成している。そして、この第2アーム部13の内向面にはリードスクリューのネジ山と連動する第2ラックギア部17を設けている。そして、この第2アーム部に求められる最も重要な要素は、第2アーム部の形状の少なくとも一部として、ねじりバネを係止出来るような形状とすることである。このときのねじりバネを係止可能な形状として、特段の限定はない。なぜなら、ねじりバネの先端形状によっても、第2アーム部に形成すべき係止可能な形状は異なるようになるからである。この実施形態では、後述する形状のねじりバネを使用することを前提として、第2アーム部13にフランジ部11から続く傾斜面としてねじりバネ係止部18を設けた。
A
以上に述べたナット10のフランジ部11の一側面側から延設した第1アーム部12と他側面側から延設した第2アーム部13とは、リードスクリューを挟み込んで、リードスクリューの回転駆動力を、それぞれの内向面に形成した第1ラックギア部16及び第2ラックギア部17によりラック機構部材に伝達する。本実施形態では、図3(a)から理解できるように、第1アーム部12の第1ラックギア部16と第2アーム部13の第2ラックギア部17とが、対向する位置関係を採らずに、一定のズレを持って配置している。回転するリードスクリューの上をスライド移動する際のラック機構部材の安定性が向上するからである。しかし、後述するナット押さえの形状を考慮して、これらの第1アーム部12の第1ラックギア部16と第2アーム部13の第2ラックギア部17とが、対向するような位置関係を採用することも可能である。
The
そして、ねじりバネ用ボス15は、ねじりバネを嵌挿配置するための軸である。本実施形態においては、第2アーム部13の付け根付近に、略円筒状のねじりバネ用ボス15を、連結用ボス14と略平行に設けた。このときのねじりバネ用ボス15の形状、サイズ等も、使用するねじりバネの形状に合わせて設計するものであり、特段の限定は要さない。
The
なお、ねじりバネ用ボスは、ナット又はナット押さえのいずれか一方に備えていれば良い。本実施の形態では、ナット10にねじりバネ用ボス15を備えるが、例えば、図6に示すように、ナット押さえ30にねじりバネ用ボス15を備えても良い。念のために明記しておくが、本件発明に係るラック機構部材は、説明の都合上、「ナット」及び「ナット押さえ」と称した用語を用いてきた。しかし、これらは構成部材として明確に区別されるものではない。即ち、ナット及びナット押さえのそれぞれが何らかの機能を目的として備える構造は、いずれの側に設けても良いという意味である。この一例を示したのが、図6である。
The torsion spring boss may be provided on either the nut or the nut retainer. In the present embodiment, the
また、ねじりバネ用ボス15と連結用ボス14とを略平行に設けることで、圧縮バネとねじりバネとを、同軸に垂直な略同一平面内に配置することが可能となり、本件発明に係るラック機構部材の小型化が容易になる。ねじりバネ用ボスは、圧縮バネ嵌挿軸部の軸方向と平行となるように配置すると、ねじりバネならびに圧縮バネを、同一方向からそれぞれねじりバネ用ボスと圧縮バネ嵌挿軸部に挿入可能となるので、作業性の点でも好ましい。このとき、ねじりバネ用ボスと圧縮バネ嵌挿軸部とを、ナット又はナット押さえのいずれかの同一部材側に設けると、作業性に優れる。
Further, by providing the
以上に述べたナット10は、フランジ部11の他面側にレンズ群保持枠取付用端子部19が設けられる。このレンズ群保持枠取付用端子部19の形状、サイズ等に関しては、特段の限定はない。取り付けるレンズ群保持枠側の接続部の形状に合致させた形状を採用すれば足りるからである。
The
次に、図1(a)に示したねじりバネに関して説明する。このねじりバネの形状に関しては、その一端側がナット10と、他端側がナット押さえ30と係合して、当該ねじりバネ2の付勢力でナット10とナット押さえ30とを引き寄せて固定出来る限り、特段の限定はない。本実施例では、図1(a)、図2及び図3から理解できるように、ねじりバネ2は、コイル部2aの一端側が延伸して略コ字状に成形された鉤部2bを備えている。このねじりバネ2は、図1(a)に示すように、コイル部2aをねじりバネ用ボス15に嵌挿する。
Next, the torsion spring shown in FIG. As for the shape of the torsion spring, as long as one end of the torsion spring engages with the
そして、図1(b)に示すように、ナット10のねじりバネ係止部18に鉤部2bを引き掛けた状態で係止し、ナット10に装着している。なお、以下で詳説するが、ねじりバネ2の他端側の形状は、ナット押さえ30の内向面と、ナット10のフランジ部11の一側面側から延設した第1アーム部12の第1ラックギア部16とが、ねじりバネの付勢力によりリードスクリューを確実に噛合狭持して、ラック機構部材が軸方向にスライド移動する際の安定性を向上させる形状を備える。
As shown in FIG. 1 (b), the
更に、図1(b)で用いているナット押さえ30に関して説明する。このナット押さえ30の説明にあたっては、図4を参照する。図4(a)には、ナット押さえ30の側面図を示しており、図4(b)には、ナット押さえ30の正面図を示している。このナット押さえ30は、軸受け部31、ストッパーアーム32、ねじりバネ固定手段33、回動ストッパ34(図2(c)参照)を備える。
Further, the
この軸受け部31は、略円筒状の孔形状を備え、この孔に対し、ナット10の連結用ボス14の挿入軸部14bを挿通させることにより、ナット10とナット押さえ30とを、ナット10の挿入軸部14bを中心に回転自在に連結させる係合部位である。更に、軸受け部31は、前記圧縮バネ嵌挿軸部14aの一部を挿入収容するための軸受けとしても機能する。
The bearing
即ち、ナット押さえ30の軸受け部31は、その軸受け開口部の内壁面が、2段階の内径で構成されている。第1内径領域35と、この第1内径領域35より開口径がやや小さい第2内径領域36とからなる。この第1内径領域35は、ナット10の連結用ボス14の挿入側から一定距離で形成されており、ナット10の連結用ボス14の圧縮バネ嵌挿軸部14aの一部分が挿入可能な領域である。一方、第2内径領域36は、第1内径領域35に続いて設けられる領域であり、圧縮バネ嵌挿軸部14aより細いナット10の連結用ボス14の挿入軸部14bの挿入が可能な部位である。このような構成の内壁面を持つ軸受け部とすることで、圧縮バネ嵌挿軸部14aの全体が軸受け部に挿入されることが無いため、圧縮バネ嵌挿軸部14aに圧縮バネを良好に保持する長さ分を残すような設計が容易となる。そして、第1内径領域35は、外的衝撃等でナット10とナット押さえ30とが軸方向L1に近接移動したときに、ナット押さえ30と、ナット10の圧縮バネ嵌挿軸部14aとが干渉しないためのスペースとして設けられている。
That is, the bearing
また、配置した圧縮バネの軸方向の長さは、ナット10の第2アーム部13と、ナット押さえ30のストッパーアーム32の対向距離dが、所定の距離を維持するように設定することが好ましい。そして、この対向距離dは、ナット押さえ30のストッパーアーム32が、ナット10の第1アーム部12の第1ラックギア部16と対峙する位置を維持するように設定されるものである。このようにして、ナット10とナット押さえ30との挿通方向の嵌合状態が規制制御される。
The axial length of the arranged compression spring is preferably set so that the facing distance d between the
更に、軸受け部21の第1内径領域35の内径は、圧縮バネ嵌挿軸部14aに圧縮バネ4を嵌め込んだ状態で、且つ、圧縮バネ3が、ナット押さえの軸受け部に潜り込まない程度のものである。圧縮バネ嵌挿軸部14aに嵌挿配置した圧縮バネ3によるナットとナット押さえと対向面間を伸長する方向の付勢力を有効に得るためである。これにより、ラック機構部材1の軸方向L1(図5参照)の動きに対する衝撃を緩衝し、振動を吸収し安定した駆動伝達力と、耐衝撃性に優れたラック機構部材とできる。
Furthermore, the inner diameter of the first
このナット押さえ30には、図1(b)及び図4から理解できるように、軸受け部31から下方向にストッパーアーム32が設けられる。このストッパーアーム32は、ナット10とナット押さえ30とを連結する際に、ナット10の第1アーム部12の第1ラックギア部16と対向する位置となるように、軸受け部31から延伸配置させている。このようにすることで、ストッパーアーム32と、前記第1アーム部12の第1ラックギア部16と、第2アーム部13の第2ラックギア部17とでリードスクリュー収容部21を形成する。即ち、本件発明に係るラック機構部材1は、図5から理解できるように、このリードスクリュー収容部21にリードスクリューを収容し、ナット押さえ30のストッパーアーム32と前記ナット10の第1アーム部12の第1ラックギア部16とで狭持して、リードスクリュー40の回転駆動力をナット10の第1アーム部12の第1ラックギア部16で受け、ラック機構部材1をリードスクリューの軸方向にスライド移動させるのである。
As can be understood from FIGS. 1B and 4, the
ナット押さえ30のストッパーアーム32には、ナット10から突出配置したねじりバネ用ボス15との干渉を防ぐための衝突回避用凹部37を形成している。即ち、ナット押さえ30の回動範囲において、ねじりバネ用ボス15がストッパーアーム32と接触干渉しないような凹部形状をしている。これにより、外的衝撃による、ストッパーアーム32とねじりバネ用ボス15との接触干渉を防ぐとともに、ラック機構部材1の軸方向L1の小型化を図ることができる。
The
また、ナット押さえ30のストッパーアーム32の外壁面側に、ねじりバネ2の他端側を係止するためのねじりバネ固定手段33を備える。このねじりバネ固定手段33の形状に沿わせて、ねじりバネ2の他端側を配置する。この実施形態では、図2(c)に示す状態から、ねじりバネ2の他端側の長い直線部位2cを、ナット押さえ30のストッパーアーム32部に溝状に設けた箇所に沿わせて配置する。このようにすると、ねじりバネ2は、ナット押さえ30のストッパーアーム32部を、ナット10の第1アーム部12の駆動伝達面20側に引き寄せるように作用する。即ち、ねじりバネ2の付勢力によって、ナット押さえ30のストッパーアーム32とナット10の第1アーム部12の駆動伝達面20との間に、リードスクリューを挟み込んで狭持して、第1アーム部12の第1ラックギア部16とリードスクリューとの噛合接触を確実にできる。
Further, a torsion spring fixing means 33 for locking the other end side of the
以上のようにして、ねじりバネ2の付勢力によって、ナット10の第1アーム部12の駆動伝達面20に向かって、ナット押さえ30のストッパーアーム32が、ナット10の連結用ボス14を軸にして回転すると、双方が接触してしまうことになる。即ち、ラック機構部材1をリードスクリューに対して取り付ける際に、リードスクリュー収容部21が閉鎖していることになり、取り付け作業性が悪くなる。従って、ねじりバネ2の付勢力によって、ナット押さえ30のストッパーアーム32が完全に回動しない構造を採用することが好ましい。
As described above, the
そこで、本件発明者等は、ナット押さえ30の側に回動ストッパ34を設けて、この回動ストッパ34がナット10に接触して、ナット押さえ30の回動を抑制して、リードスクリュー収容部21の閉鎖を無くして、ラック機構部材1をリードスクリューに対して取り付ける際の良好な作業性を確保した。
Accordingly, the inventors of the present invention provide a
図7に示すように、回動ストッパ34は、ナット10の第1アーム部12の内側側面12aにも接触する構成となっており、軸方向L1におけるナット10とナット押さえ30との最大離間距離を規制し、ナット押さえ30がナット10から離間して分解することを防ぐ機能も備える。本実施形態の場合、ラック機構部材を組み立てた状態において、回動ストッパ34がナット10の第1アーム部12の内側側面12aに接触可能な構成とすることにより、ナット10及びナット押さえ30が、軸方向L1へのねじりバネ2の荷重に影響を与えることを防いでいる。即ち、回動ストッパ34は、ナット押さえ30の回動方向と、軸方向L1における離間方向との両方を規制し、ナット10及びナット押さえ30双方の部材を直接連結させる係合手段となっている。
As shown in FIG. 7, the
更に、本件発明に係るラック機構部材1を構成するナット10とナット押さえ30とは、相互に直接係止可能な係合手段を備えても良い。図8に、その係合手段を備えた一例を示す。図8に示したラック機構部材1のナット10にはフック状の第1ラッチ53を形成し、ナット押さえ30の側には同様の第2ラッチ54を形成している。そして、ナット10の連結用ボス14の圧縮バネ嵌挿軸部14aに嵌挿配置した圧縮バネ3によって、当該ナット10とナット押さえ30との間に生じている伸長方向の付勢力を利用して、フック状の第1ラッチ53と第2ラッチ54とを引き掛けて固定する等の種々の方法を用途に応じて採用することが可能である。
Furthermore, the
なお、図2(d)に示す様に、ナット10のフランジ部11ならびにナット押さえ30の軸受け部31には、それぞれ突起部51,52を備えている。この突起部51,52は、図9に示すように、レンズ駆動装置4にラック機構部材1を取り付けた場合に、レンズ群保持枠42に設けた係止部(不図示)に係止させることにより、ナット10及びナット押さえ30の移動が規制される。これにより、外的衝撃が加わった場合に、ナット10とナット押さえ30との接触干渉を防ぐことができる。以上のようにして、図2(d)に示したラック機構部材1が得られる。
In addition, as shown in FIG.2 (d), the
本件発明に係るレンズ駆動装置の形態: 本件発明に係るレンズ駆動装置4は、上述のラック機構部材を利用している点に特徴を有している。通常のレンズ駆動装置は、図9から理解できるように、光軸に沿ってレンズ群保持枠を移動させるためのリードスクリュー40と、当該レンズ群保持枠の光軸に沿った円滑な移動状態を維持するための1以上のガイドポール41と、光軸方向に平行かつ離間配置した当該リードスクリュー40及びガイドポール41で形成された軌道空間内をスライド移動可能としたレンズ群保持枠42とを含むものである。そして、このレンズ駆動構造において、上述の本件発明に係るラック機構部材1を用いて、そのナットとナット押さえとの間で形成されたリードスクリュー収容部に、当該リードスクリュー40を配置し、当該ラック機構部材1の一端部に当該レンズ群保持枠42を固定連結したことが特徴である。
Form of Lens Drive Device According to Present Invention: The lens drive device 4 according to the present invention is characterized in that it uses the above-described rack mechanism member. As can be understood from FIG. 9, the normal lens driving device has a
このように、本件発明に係るラック機構部材1を用いることで、動力源からリードスクリューを通じて、ラック機構部材と連結したレンズ群保持枠をスライド移動させる際の振動が効果的に抑制でき、滑らかなレンズ群保持枠の駆動が可能になる。また、このレンズ駆動装置に含まれるラック機構部材が、耐衝撃性能に優れるため撮像装置を落下させた際にも、容易にラック機構部材が分解することがない。
As described above, by using the
本件発明に係るレンズ駆動装置用ラック機構部材は、ねじりバネを用いて、ナット及びナット押さえの双方の部材を引き寄せて連結させる構造を採用している。この構成を採用することで、少ない部品点数で、組み立てが容易になる。そのため、製造コストの削減が可能になる。しかも、この構造を備えるラック機構部材は、ねじりバネの付勢力によって、リードスクリューと良好に噛合される構造を備え、レンズ群保持枠への安定した駆動力伝達を可能できる。更に、本件発明に係るラック機構部材は、意図せぬ外的衝撃によって、容易に分解しないため、取扱い性に優れ、レンズ駆動装置の組み立てが容易になる。従って、本件発明に係るラック機構部材を用いたレンズ駆動装置は、動力源からリードスクリューを通じて、ラック機構部材と連結したレンズ群保持枠をスライド移動させる際の振動を効果的に防止して、滑らかなレンズ群保持枠の駆動状態が得られ、且つ、耐衝撃性能に優れるものになる。 The lens drive device rack mechanism member according to the present invention employs a structure in which both members of the nut and the nut retainer are pulled and connected using a torsion spring. By adopting this configuration, assembly is facilitated with a small number of parts. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. In addition, the rack mechanism member having this structure has a structure that is satisfactorily engaged with the lead screw by the biasing force of the torsion spring, and can stably transmit the driving force to the lens group holding frame. Furthermore, since the rack mechanism member according to the present invention is not easily disassembled by an unintended external impact, the rack mechanism member is excellent in handleability and facilitates assembly of the lens driving device. Therefore, the lens driving device using the rack mechanism member according to the present invention effectively prevents vibration when sliding the lens group holding frame connected to the rack mechanism member from the power source through the lead screw, and smoothly Thus, it is possible to obtain a driving state of the lens group holding frame and to have excellent impact resistance.
1 ラック機構部材
2 ねじりバネ
3 圧縮バネ
4 レンズ駆動装置
10 ナット
11 フランジ部
12 第1アーム部
13 第2アーム部
14 連結用ボス
15 ねじりバネ用ボス
16 第1ラックギア部
17 第2ラックギア部
18 ねじりバネ係止部
19 レンズ群保持枠取付用端子部
30 ナット押さえ
31 軸受け部
32 ストッパーアーム
33 ねじりバネ固定手段
34 回動ストッパ
40 リードスクリュー
41 ガイドポール
42 レンズ群保持枠
DESCRIPTION OF
Claims (7)
当該ラック機構部材は、ナット、ナット押さえ、ねじりバネとを含んで構成され、
当該ナットとナット押さえとの間にねじりバネを狭持して配置し、ナットとナット押さえとでリードスクリュー収容部を形成し、
且つ、ねじりバネは、その一端側がナットと、他端側がナット押さえと、それぞれ係合していることを特徴とするレンズ駆動装置用ラック機構部材。 A rack mechanism member disposed between the lens group holding frame and the lead screw to transmit the driving force from the lead screw to the lens group holding frame of the imaging device and move the lens group holding frame along the optical axis. And
The rack mechanism member includes a nut, a nut retainer, and a torsion spring.
A torsion spring is interposed between the nut and the nut retainer, and a lead screw accommodating portion is formed by the nut and the nut retainer.
The torsion spring is engaged with a nut at one end and a nut retainer at the other end, respectively.
当該バネ用ボスは、前記圧縮バネを嵌め込み可能で、且つ、他方の部材の軸受け部に挿入配置可能である請求項2に記載のレンズ駆動装置用ラック機構部材。 Either one of the nut or the nut retainer includes a spring boss, and the other member includes a bearing portion for receiving the spring boss.
The rack mechanism member for a lens driving device according to claim 2, wherein the spring boss can be fitted with the compression spring and can be inserted into a bearing portion of the other member.
当該レンズ群保持枠の光軸に沿った円滑な移動状態を維持するための1以上のガイドポールと、
光軸方向に平行かつ離間配置した当該リードスクリュー及びガイドポールで形成された軌道空間内をスライド移動可能としたレンズ群保持枠とを含むレンズ駆動装置において、
請求項1〜請求項6のいずれかに記載のラック機構部材の当該ナットとナット押さえとの間に形成されるリードスクリュー収容部に当該リードスクリューを配置し、
当該ラック機構部材の一端部に当該レンズ群保持枠を固定連結したことを特徴としたレンズ駆動装置。 A lead screw for moving the lens group holding frame along the optical axis;
One or more guide poles for maintaining a smooth movement state along the optical axis of the lens group holding frame;
In a lens driving device including a lens group holding frame that is slidable in an orbital space formed by the lead screw and guide pole arranged parallel and spaced apart in the optical axis direction,
The lead screw is disposed in a lead screw housing portion formed between the nut and the nut retainer of the rack mechanism member according to any one of claims 1 to 6,
A lens driving device characterized in that the lens group holding frame is fixedly connected to one end of the rack mechanism member.
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