JP2015141271A - Lens drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学機器を構成するレンズの駆動装置に関し、特にリニア駆動機構によってレンズを光軸方向に進退移動させるレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device that constitutes an optical apparatus, and more particularly to a lens driving device that moves a lens forward and backward in an optical axis direction by a linear driving mechanism.
近年、レンズ駆動装置の技術分野において、ステッピングモータによる駆動機構に代えて、可動レンズ(例えばフォーカスレンズ)を保持した可動レンズ枠(例えばフォーカスレンズ枠)をリニアモータ(例えばボイスコイルモータ)によって光軸方向に進退移動させるリニア駆動機構を用いることが提案されている。リニア駆動機構は、ステッピングモータによる駆動機構と比べて、可動レンズ枠を迅速かつ静穏に進退移動させることができる。 In recent years, in the technical field of lens driving devices, a movable lens frame (for example, a focus lens frame) holding a movable lens (for example, a focus lens) is replaced with an optical axis by a linear motor (for example, a voice coil motor) instead of a driving mechanism using a stepping motor. It has been proposed to use a linear drive mechanism that moves forward and backward in the direction. The linear drive mechanism can move the movable lens frame forward and backward more quickly and quietly than a drive mechanism using a stepping motor.
リニアモータで駆動される可動レンズ枠は、レンズを保持するレンズ保持部と、リニアモータを構成する磁性体やコイル等を保持するモータ保持部を備える。レンズ駆動装置ではスペースの都合上、光学系が位置する光路上から離れた位置(光軸からの径方向距離が大きい位置)にリニアモータを配置することがあり、この場合、可動レンズ枠はレンズ保持部とモータ保持部を長い腕部で接続した構成になる。このような形態の可動レンズ枠では、レンズ保持部に保持されるレンズが重くなるにつれて、リニアモータで高速に駆動させる際に発生する腕部のブレが収束するまでの時間が長くなってしまう。ブレが収束してから撮影を行うため、結果として撮影までに時間がかかってしまうという問題があった。可動レンズ枠におけるブレを少なくするために、腕部の断面積を大きくして剛性を高めるという対策が考えられるが、断面積の大きい腕部のためにスペースを確保することで全体的なスペース効率が損なわれてしまい、小型化を図ったレンズ駆動装置には適さない。 A movable lens frame driven by a linear motor includes a lens holding unit that holds a lens, and a motor holding unit that holds a magnetic body, a coil, and the like constituting the linear motor. In the lens driving device, a linear motor may be disposed at a position away from the optical path where the optical system is located (position where the radial distance from the optical axis is large) due to space limitations. In this case, the movable lens frame is a lens. The holding part and the motor holding part are connected by a long arm part. In such a movable lens frame, as the lens held by the lens holding portion becomes heavier, the time until the blurring of the arm portion that occurs when the lens is driven at high speed by the linear motor becomes longer. Since shooting is performed after blurring converges, there is a problem that it takes time until shooting. In order to reduce blurring in the movable lens frame, measures to increase the rigidity by increasing the cross-sectional area of the arm can be considered, but overall space efficiency is ensured by ensuring space for the arm with a large cross-sectional area. This is not suitable for a lens driving device that is downsized.
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、スペース性に優れつつブレの抑制が可能な可動レンズ枠を備え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 the above problems, and an object of the present invention is to provide a lens driving device including a movable lens frame that has excellent space characteristics and can suppress blurring.
本発明は、撮影光学系を内部に支持する固定環を有する固定部材;撮影光学系を構成するレンズを保持して固定環内に位置するレンズ保持部と、固定環の外側に位置するモータ保持部と、レンズ保持部とモータ保持部を接続する腕部とを有する可動レンズ枠;モータ保持部と固定部材の一方と他方に保持されるコイルと磁性体を有し、コイルへの通電によって可動レンズ枠を撮影光学系の光軸方向へ駆動するリニア駆動機構;を備えたレンズ駆動装置であって、可動レンズ枠の腕部を、レンズ保持部及びモータ保持部と共通の材質からなる本体パーツと、本体パーツよりも弾性率の高い材質からなる補強パーツを組み合わせて構成したことを特徴としている。 The present invention relates to a fixing member having a fixed ring for supporting a photographing optical system therein; a lens holding portion that holds a lens constituting the photographing optical system and is positioned in the fixed ring; and a motor holding that is positioned outside the fixed ring. And a movable lens frame having a lens holding portion and an arm portion connecting the motor holding portion; a coil and a magnetic body held on one and the other of the motor holding portion and the fixed member, and movable by energizing the coil A linear drive mechanism for driving the lens frame in the optical axis direction of the photographic optical system, wherein the arm part of the movable lens frame is made of a material common to the lens holding unit and the motor holding unit. And, it is characterized in that it is composed of a combination of reinforcing parts made of a material having a higher elastic modulus than the main body parts.
本体パーツの腕部形成部分は、レンズ保持部に接続する内径部と、モータ保持部へ接続する外径部と、内径部と外径部を接続する中間部とを有し、撮影光学系の光軸に沿って見たときに、中間部が内径部及び外径部よりも細幅で該内径部及び外径部の幅方向の略中央に位置する構成とする。補強パーツは、本体パーツの中間部の両側に沿う一対の側辺部を有し、本体パーツにおける中間部と補強パーツにおける一対の側辺部を合わせた横幅と、本体パーツにおける内径部及び外径部の横幅を略同じにすることが好ましい。 The arm part forming part of the main body part has an inner diameter part connected to the lens holding part, an outer diameter part connected to the motor holding part, and an intermediate part connecting the inner diameter part and the outer diameter part. When viewed along the optical axis, the intermediate portion is narrower than the inner diameter portion and the outer diameter portion, and is positioned approximately at the center in the width direction of the inner diameter portion and the outer diameter portion. The reinforcing part has a pair of side parts along both sides of the intermediate part of the main body part, the lateral width combining the intermediate part of the main body part and the pair of side parts of the reinforcing part, the inner diameter part and the outer diameter of the main body part It is preferable that the horizontal widths of the parts are substantially the same.
また、本体パーツにおける中間部と補強パーツにおける一対の側辺部は、光軸方向の厚みが略同じであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the thickness of an intermediate part in a main body part and a pair of side part in a reinforcement part is the optical thickness direction substantially the same.
可動レンズ枠の一形態では、本体パーツと補強パーツを別体として形成し、補強パーツの一対の側辺部の一端と他端を、本体パーツの内径部と外径部に対して固定手段によって固定する。 In one form of the movable lens frame, the main body part and the reinforcing part are formed separately, and one end and the other end of the pair of side parts of the reinforcing part are fixed to the inner and outer diameter parts of the main body part by fixing means. Fix it.
可動レンズ枠の別の形態では、本体パーツと補強パーツを別体として形成し、補強パーツに、一対の側辺部の一端を橋絡する橋絡部を設ける。本体パーツの内径部と外径部のいずれか一方に、橋絡部を含む補強パーツの一端が嵌合する嵌合部を設ける。そして、この嵌合部に補強パーツの一端が嵌合する状態で、補強パーツにおける一対の側辺部の他端を、本体パーツの内径部と外径部の他方に対して固定手段によって固定する。 In another form of the movable lens frame, the main body part and the reinforcing part are formed separately, and the reinforcing part is provided with a bridging part that bridges one end of the pair of side parts. A fitting portion into which one end of the reinforcing part including the bridging portion is fitted is provided on either the inner diameter portion or the outer diameter portion of the main body part. And in the state which one end of a reinforcement part fits in this fitting part, the other end of a pair of side part in a reinforcement part is fixed with the fixing means with respect to the other of the internal diameter part of a main body part, and an outer diameter part. .
これらの形態の可動レンズ枠において、補強パーツを本体パーツに固定させる固定手段は例えば接着剤を用いることができる。 In the movable lens frame of these forms, for example, an adhesive can be used as the fixing means for fixing the reinforcing part to the main body part.
可動レンズ枠のさらに別の形態では、補強パーツは、一対の側辺部の一端と他端をそれぞれ橋絡する一対の橋絡部を有し、本体パーツの内径部と外径部に、一対の橋絡部を含む補強パーツの一端と他端を嵌合させる一対の嵌合部を設ける。 In yet another form of the movable lens frame, the reinforcing part has a pair of bridging portions that bridge one end and the other end of the pair of side portions, and a pair of the reinforcing parts are provided on the inner diameter portion and the outer diameter portion of the main body part. A pair of fitting portions for fitting one end and the other end of the reinforcing part including the bridging portion are provided.
この形態の可動レンズ枠は、本体パーツと補強パーツをインサート成形によって一体的に形成することが好ましい。 In the movable lens frame of this form, it is preferable that the main body part and the reinforcing part are integrally formed by insert molding.
可動レンズ枠を構成する材質については、本体パーツをポリカーボネート、補強パーツを繊維強化プラスチックで形成することが好ましい。 About the material which comprises a movable lens frame, it is preferable to form a main-body part with a polycarbonate and a reinforcement part with a fiber reinforced plastic.
本発明によれば、レンズ保持部とモータ保持部と同じ材質の本体パーツと、本体パーツよりも弾性率の高い補強パーツとの組み合わせで可動レンズ枠の腕部を構成したことにより、腕部の断面サイズを抑えつつ剛性を向上させることができ、可動レンズ枠におけるスペース性とブレの抑制を両立させたレンズ駆動装置を得ることができる。 According to the present invention, the arm portion of the movable lens frame is configured by combining the main body part made of the same material as the lens holding portion and the motor holding portion and the reinforcing part having a higher elastic modulus than the main body part. The rigidity of the movable lens frame can be improved while suppressing the cross-sectional size, and a lens driving device that achieves both space characteristics and suppression of blurring can be obtained.
図1に示すレンズ鏡筒1は、固定部材として、固定基板10と、固定基板10に固定される固定環20とを備えている。固定基板10には、レンズ鏡筒1の撮影光学系で形成される被写体像を結像させるイメージセンサ11が固定されている。以下の説明では、撮影光学系の光軸Oに沿う方向において、被写体側を前方、結像面側を後方とする。また、撮影光学系の光軸Oを中心とする径方向において、光軸側を内径側、光軸から遠い側を外径側とする。固定環20は撮影光学系の光軸Oを囲む筒状体であり、その中心部が内径側、外周部が外径側となる。固定環20の後端部に固定基板10が固定されている。
The
固定環20の内側には繰出筒ユニット30が支持されている。繰出筒ユニット30は、外周側から内周側に向かって順に、固定環20に対して光軸方向に繰出(前方への移動)及び収納(後方への移動)が可能な第1繰出筒31と、第1繰出筒31より小径で第1繰出筒31に対して光軸方向に繰出及び収納が可能な第2繰出筒32と、第2繰出筒32より小径で第2繰出筒32に対して光軸方向に繰出及び収納が可能な第3繰出筒33とが支持されている。このような多段繰出式のレンズユニットは周知のものであり、詳細な説明を省略するが、固定環20に支持されるモータの駆動力によって、第1繰出筒31と第2繰出筒32と第3繰出筒33の繰出及び収納動作が行われる。図1は、レンズ鏡筒1の収納(沈胴)状態での繰出筒ユニット30の状態を示しており、第2繰出筒32と第3繰出筒33が第1繰出筒31の内部に収納されている。収納状態ではさらに、第1繰出筒31を含む繰出筒ユニット30の全体が固定環20の内部に収納される。図示を省略しているが、第1繰出筒31ないし第3繰出筒33にはレンズ鏡筒1の撮影光学系を構成する複数のレンズ群(レンズ保持枠)が支持されており、第1繰出筒31ないし第3繰出筒33を光軸方向に移動させてこれら複数のレンズ群(レンズ保持枠)の光軸方向位置を変化させることで変倍(ズーミング)が行われる。
A
固定基板10と固定環20には、繰出筒ユニット30とは別に、図2以下に示すフォーカスレンズFLを保持したフォーカスレンズ枠(可動レンズ枠)40が光軸方向に進退移動可能に支持されている。フォーカスレンズFLは、繰出筒ユニット30内のレンズ群と共にレンズ鏡筒1の撮影光学系を構成するレンズ群であり、繰出筒ユニット30内に支持されるレンズ群よりも後方に位置している。
A focus lens frame (movable lens frame) 40 holding a focus lens FL shown in FIG. 2 and subsequent figures is supported on the fixed
フォーカスレンズ枠40を支持及び駆動する構造について説明する。図2ないし図5に示すホルダ12が固定基板10と固定環20に固定される。ホルダ12は、固定基板10に対向する後壁12aと、この後壁12aから前方へ突出するL字状断面の前方突出壁12bとを有し、前方突出壁12bに光軸方向への長孔である支持孔12cが形成されている。前方突出壁12bは、光軸Oを中心とする径方向において固定環20の外側に位置していて、前方突出壁12bの前端部には抜止部材13が固定される。ホルダ12の後壁12aと抜止部材13に対して、光軸方向に延びる2本のガイド軸14、15の後端部と前端部がそれぞれ固定されている。
A structure for supporting and driving the
フォーカスレンズ枠40は、フォーカスレンズFLを保持する円筒状のレンズ保持部41と、レンズ保持部41から径方向に延びる径方向腕部42と、径方向腕部42の先端に位置するモータ保持部43を有している。モータ保持部43には、ガイド軸14に摺動自在に嵌まるガイド穴44と、ガイド軸15に摺動自在に係合するガイド溝45と、光軸方向への貫通穴46と、貫通穴46の近傍から前方に突出するコイル支持突起47が形成されている。
The
フォーカスレンズ枠40は、ガイド穴44とガイド溝45がガイド軸14、15にガイドされることによって、光軸方向に直進移動可能に支持される。ガイド穴44は光軸方向に位置を異ならせて2つ形成されており、ガイド軸14に対するフォーカスレンズ枠40の傾きを規制する。ガイド溝45はモータ保持部43の外縁部に開口する二股部によって形成されており、ガイド軸15とガイド溝45の係合によって、ガイド軸14を中心とするフォーカスレンズ枠40の回転を規制する。
The
ガイド軸14、15は固定環20の外側に配置されており、ガイド軸14、15による直進案内を受けるフォーカスレンズ枠40のモータ保持部43も固定環20の外側に位置している。この関係を示すべく、図6に固定環20の外形形状の一部を仮想線で記入した。固定環20には、径方向に貫通し光軸方向に長いスリット21が形成されており(図1)、フォーカスレンズ枠40の径方向腕部42がスリット21に挿入されている。フォーカスレンズ枠40が光軸方向に移動するときに、径方向腕部42がスリット21に沿って移動する。
The
フォーカスレンズ枠40のコイル支持突起47に、リニア駆動機構を構成するコイル60が嵌合支持されている。コイル60は巻線中心を光軸O平行な方向とした偏平な空芯コイルからなり、コイル60がコイル支持突起47に嵌合支持される状態で、コイル60の空芯部分が貫通穴46と重なって位置する。コイル60はフレキシブル基板61を介して通電制御される。
A
ホルダ12には、コイル60と共にリニア駆動機構を構成する磁石ユニット(磁性体)65が固定されている。磁石ユニット65は一対のヨーク66、67と永久磁石68によって構成されており、ホルダ12の支持孔12cに嵌合支持されている。ヨーク66は、光軸方向に長い長手方向壁と、長手方向壁の前端と後端に形成され該長手方向壁に対して略直交する一対の短手方向壁とを有している。このヨーク66の一対の短手方向壁をヨーク67で橋絡して、ヨーク66とヨーク67で箱型の閉断面を描くように結合されている。永久磁石68は、ヨーク66の長手方向壁上に固定される薄い直方体形状をなしている。ヨーク67は、フォーカスレンズ枠40の貫通穴46とコイル60の空芯部に非接触で挿通される。永久磁石68の磁界内にあるヨーク67とコイル60がボイスコイルモータを構成しており、コイル60に正逆に通電することにより電磁駆動力が発生し、コイル60と共にフォーカスレンズ枠40(すなわちフォーカスレンズFL)がガイド軸14、15に沿って光軸方向に移動する。
A magnet unit (magnetic body) 65 that constitutes a linear drive mechanism together with the
フォーカスレンズ枠40がリニア駆動機構によって光軸方向に進退移動するとき、ホルダ12の前方突出壁12bに固定された位置検出センサ69によって、一対のヨーク66、67及び永久磁石68の磁束を受けてこの磁束変化を出力電圧に変換することで、フォーカスレンズ枠40の光軸方向位置を検出することができる。
When the
レンズ鏡筒1では、撮影光学系の光軸Oを中心とする径方向において、フォーカスレンズFLがこの光軸O上に位置する一方で、ガイド軸14、15が光軸から離れた固定環20の外側に位置している。そのためフォーカスレンズ枠40では、フォーカスレンズFLを保持するレンズ保持部41と、ガイド軸14、15による案内を受けるモータ保持部43とを接続する径方向腕部42が長くなっている。フォーカスレンズ枠40は、この径方向腕部42の強度(剛性)を高くして、リニア駆動機構によって高速に駆動させたときの振動を抑制させる構造を備えている。
In the
図2から図9は、第1の実施形態におけるフォーカスレンズ枠40を示している。フォーカスレンズ枠40は、本体パーツ49と補強パーツ50とを組み合わせて構成されている。図7と図9は、補強パーツ50を組み付けていない本体パーツ49単独の構成を示したものである。本体パーツ49は、フォーカスレンズ枠40における径方向腕部42を形成する部位として、レンズ保持部41に接続する内径部49aと、モータ保持部43に接続する外径部49bと、内径部49aと外径部49bを接続する中間部49cを有している。本体パーツ49を光軸方向に沿って正面視(または背面視)すると、内径部49aと外径部49bとが略同幅であり、中間部49cは内径部49aと外径部49bよりも幅狭になっている。中間部49cは径方向腕部42における幅方向の略中央に形成されており、中間部49cの両側に嵌合スペースSが形成されている。中間部49cは内径部49aに対して光軸方向後方に突出(オフセット)しており、内径部49aと中間部49cの間に屈曲形状の段部49dが形成されている。内径部49aのうち段部49dに隣接する部分の後面側には、支持面49eが形成されている(図9参照)。また、中間部49cはモータ保持部43に対して光軸方向後方に突出(オフセット)しており、中間部49cとモータ保持部43を接続する外径部49bは、モータ保持部43から離れて中間部49cに近づくにつれて光軸方向に突出する傾斜形状になっている。
2 to 9 show the
内径部49aの途中に、レンズ保持部41に対して径方向腕部42を全体的に光軸方向後方にオフセットさせる段部49fが形成されている。この段部49fによる径方向腕部42のオフセット形状は、レンズ鏡筒1の収納状態で、径方向腕部42の前側に繰出筒ユニット30の一部を近接させてスペース効率を高めるためのものである。但し、内径部49aが段部49fを有さないストレートな形状になっている構成においても、本発明を適用することができる。
In the middle of the
補強パーツ50は、一対の側辺部51と、この一対の側辺部51の一端部を橋絡する橋絡部52とからなるコ字型形状を有しており(図2、図3参照)、一対の側辺部51と橋絡部52は同一平面上に位置している。補強パーツ50の長手方向(側辺部51の延設方向)において、橋絡部52を有する側の端部を内径側端部、これと反対側の端部を外径側端部とする。
The reinforcing
図6及び図8に示すように、補強パーツ50は、中間部49cの両側の嵌合スペースSに一対の側辺部51を嵌合させて本体パーツ49と組み合わされる。この組み合わせ状態では、一対の側辺部51が中間部49cを挟み、一対の側辺部51と橋絡部52からなるコ字状の内径側端部が段部49dに嵌合し、一対の側辺部51の外径側端部が外径部49bに当接し、橋絡部52が内径部49aの後面側の支持面49eに当接して、本体パーツ49に対する補強パーツ50の位置が決まる。そして、図6に示すように、補強パーツ50の内径側端部付近と外径側端部付近の計4箇所を、本体パーツ49の内径部49aと外径部49bに対して接着剤55で接着して、補強パーツ50を本体パーツ49に固定する。
As shown in FIGS. 6 and 8, the reinforcing
補強パーツ50の横幅(一対の側辺部51の外側の側面の間隔)は、本体パーツ49の内径部49aや外径部49bと横幅と略同じであり、完成した状態のフォーカスレンズ枠40を光軸方向に沿って正面視(または背面視)すると、径方向腕部42の全体が同幅になっている。また、補強パーツ50の光軸方向の厚さは、本体パーツ49の中間部49cの厚さとほぼ同じである。そのため、また、径方向腕部42を側方から見たときに、補強パーツ50が径方向腕部42の中間部49cに対して前後方向に突出しない。従って、本体パーツ49に補強パーツ50を組み合わせて径方向腕部42を構成しながらも、径方向腕部42は、補強パーツ50を組み合わせずに内径部49aや外径部49bを延長した場合と同程度の断面サイズに収まっており、径方向腕部42周りのスペース効率に影響を及ぼさずにフォーカスレンズ枠40を構成することができる。特に、レンズ駆動1の収納時には、繰出筒ユニット30の構成要素や固定基板10がフォーカスレンズ枠40に近接した状態となるが、これらの近接要素に対して補強パーツ50が干渉せず、コンパクトな鏡筒収納状態を実現することができる。
The lateral width of the reinforcing part 50 (the distance between the outer side surfaces of the pair of side portions 51) is substantially the same as the lateral width of the
補強パーツ50は、フォーカスレンズ枠40の本体パーツ49を構成する材質よりも弾性率が高い(高剛性の)材質で形成されており、径方向腕部42の断面サイズを一定とした場合、本体パーツ49のみで径方向腕部42を構成するよりも、補強パーツ50を組み合わせることによって径方向腕部42の強度が向上する。具体的には、本体パーツ49の材質は、生産性やコストの点から、レンズ保持枠の分野で多用されてきたポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックが好ましい。そして、補強パーツ50の材質として、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックのような繊維強化プラスチックを選択することで、軽量かつ省スペースでありながらも強度に優れた構造を得ることができる。一例として、比重1.35g/cm3、ヤング率5.5GPaのポリカーボネートで全体を一体形成したフォーカスレンズ枠(フォーカスレンズ枠40と同形状のもの)と、同等のポリカーボネートで形成した本体パーツ49と比重1.56g/cm3、ヤング率144GPaの炭素繊維強化プラスチックで形成した補強パーツ50で構成した図示実施形態のフォーカスレンズ枠40とを比較すると、前者の共振周波数が254.7Hz、後者の共振周波数が343.9Hzとなり、ほぼ同程度の重さで顕著な剛性アップを実現することができた。
The reinforcing
なお、補強パーツ50の材質は繊維強化プラスチック以外を選択することも可能であるが、比重が大きい金属等では、フォーカスレンズ枠40が重くなって動作性能に悪影響を及ぼすおそれがあるため、できるだけ本体パーツ49を大きく上回らない比重の材質を用いることが好ましい。例えば、比重7.9g/cm3、ヤング率199GPaのステンレス鋼(SUS304)等は、強度に優れる一方で、ポリカーボネートや繊維強化プラスチックよりもはるかに比重が大きいため、リニア駆動機構の負担が大きくなってしまう。
The material of the reinforcing
以上のように、補強パーツ50によって径方向腕部42の剛性を高めたフォーカスレンズ枠40は、リニア駆動機構によって高速に移動させるときのブレ(振動)が抑制され、レンズ鏡筒1の性能向上に寄与する。具体的には、フォーカシング動作時にフォーカスレンズ枠40のブレが収束するまでの時間が短くなり、撮影のスピードを高めることができる。特に本実施形態のフォーカスレンズ枠40は、固定環20の中心部分に位置するレンズ保持部41と固定環20の外側に位置するモータ保持部43を接続するために径方向腕部42が長くなっており、しかも径方向腕部42の一端部(レンズ保持部41)に重量の大きいフォーカスレンズFLを保持する片持ち構造であるため、径方向腕部42にブレが生じやすい条件である。そのため、補強パーツ50の組み合わせにより剛性アップさせてブレを抑制することが特に有効である。
As described above, the
本実施形態のフォーカスレンズ枠40と異なり、補強パーツ50を用いずに径方向腕部42の断面サイズを大きくして剛性を高めることも可能である。しかし、この構成では、フォーカスレンズ枠40周りのスペース性が悪くなってしまうという問題がある。前述のように、本実施形態のレンズ鏡筒1では収納状態で径方向腕部42に近接する位置に他の構成要素が配されるため、径方向腕部42の断面サイズを大きくすると、収納時におけるレンズ鏡筒1全体のスペース効率に影響が及んでしまう。これに対し、本体パーツ49に補強パーツ50を組み合わせて径方向腕部42とした本実施形態のフォーカスレンズ枠40では、適切な補強パーツ50の材質を選択することで、径方向腕部42の断面サイズを大きくせずに所定の剛性を確保することが可能である。
Unlike the
図10ないし図13は、第2の実施形態におけるフォーカスレンズ枠140を示している。フォーカスレンズ枠140は、第1の実施形態と同様に本体パーツ49と補強パーツ150を組み合わせて構成され、本体パーツ49に対する補強パーツ150の組み付け部分の構成が第1の実施形態と異なっている。図10以下において、第1の実施形態と共通する箇所については共通の符号で示して説明を省略する。
10 to 13 show the
図11及び図13に示すように、本体パーツ49の内径部49aと中間部49cの境界部分に、第1の実施形態の段部49dや支持面49eに代えて、内径側嵌合部49gが形成されている。内径側嵌合部49gは、外径方向を向く当付面49g-1と、中間部49cの光軸方向前方に対向して位置する庇状の当付面49g-2とを有している。当付面49g-1と当付面49g-2は、内径部49aの一部として、該内径部49aの他の部分と同幅に形成されている。
As shown in FIGS. 11 and 13, an inner diameter side
図4に示すように、補強パーツ150は、中間部49cの両側の嵌合スペースS(図11、図13)に沿う一対の側辺部151と、一対の側辺部151の一端部を橋絡する橋絡部152とからなるコ字型形状を有している。第1の実施形態の橋絡部52と異なり、橋絡部152は一対の側辺部151の前面(光軸方向前方を向く面)を橋絡しており、各側辺部151に対して橋絡部152が光軸方向前方に突出する段差形状をなしている。補強パーツ150は第1の実施形態の補強パーツ50と同様の条件を満たす材質で形成される。
As shown in FIG. 4, the reinforcing
図10及び図12に示すように、補強パーツ150の一対の側辺部151は、本体パーツ49の中間部49cの両側の嵌合スペースSに嵌る。補強パーツ150の内径側端部は、各側辺部151と橋絡部152を当付面49g-1に当て付け、かつ橋絡部152を当付面49g-2と中間部49cの間に挿入させて、内径側嵌合部49gに対して嵌合される。この嵌合によって、本体パーツ49に対する補強パーツ150の位置が決まる。補強パーツ150の外径側端部は、第1の実施形態と同様に、一対の側辺部151の端部が本体パーツ49の外径部49bに当接し、図10に示すように、この当接部分付近が接着剤56を用いて本体パーツ49に固定される。こうして、本体パーツ49と補強パーツ150により構成されるフォーカスレンズ枠140が完成する。補強パーツ150の内径側端部を嵌合で本体パーツ49に組み付けるため、接着箇所が少なく生産性に優れた構造となる。
As shown in FIGS. 10 and 12, the pair of
図15ないし図19は、第3の実施形態のフォーカスレンズ枠240を示している。フォーカスレンズ枠240は、本体パーツ49と補強パーツ250により構成される。本体パーツ49のうち内径側嵌合部49gの構成は第2の実施形態と共通である。さらに本体パーツ49における外径部49bと中間部49cの境界部分にも外径側嵌合部49hが形成されているところが第2の実施形態と異なっている。外径側嵌合部49hは、内径方向を向く当付面49h-1と、中間部49cの光軸方向前方に対向して位置する庇状の当付面49h-2とを有している。当付面49h-1と当付面49h-2は、外径部49bの一部として、該外径部49bの他の部分と同幅に形成されている。
15 to 19 show a
図19に単体形状を示すように、補強パーツ250は、一対の側辺部251の内径側端部の前面(光軸方向前方を向く面)を橋絡部252で橋絡し、一対の側辺部251の外径側端部の前面(光軸方向前方を向く面)を橋絡部253で橋絡した構成である。図15及び図17に示すように、補強パーツ250の一対の側辺部251は、径方向腕部42の中間部49cの両側の嵌合スペースS(図16、図18)に嵌る形状をなしている。補強パーツ250の内径側端部は、各側辺部251と橋絡部252を当付面49g-1に当て付け、かつ橋絡部252を当付面49g-2と中間部49cの間に挿入させて、内径側嵌合部49gに嵌合する形状をなしている。補強パーツ250の外径側端部は、各側辺部251と橋絡部253を当付面49h-1に当て付け、かつ橋絡部253を当付面49h-2と中間部49cの間に挿入させて、外径側嵌合部49hに嵌合する形状をなしている。このような両端嵌合構造の補強パーツ250を繊維強化プラスチックのような弾性率の高い材質で形成する場合、補強パーツ250を弾性変形させて内径側嵌合部49gと外径側嵌合部49hに嵌合させることが難しいため、インサート成形によって本体パーツ49と共に補強パーツ250を形成することが好ましい。インサート成形では、接着剤等による後工程での固定作業を経ずに図15や図17のようなフォーカスレンズ枠240の完成状態を得ることができる。
As shown in FIG. 19, the reinforcing
第2の実施形態のフォーカスレンズ枠140や第3の実施形態のフォーカスレンズ枠240は、補強パーツ150や補強パーツ250を本体パーツ49と結合させる箇所の構造以外は第1の実施形態のフォーカスレンズ枠40と共通しており、フォーカスレンズ枠40に関して前述した効果をフォーカスレンズ枠140とフォーカスレンズ枠240においても得ることができる。
The
以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。径方向腕部42の断面積のうち補強パーツが占める割合が多いほど剛性が高くなるため、図示実施形態のように本体パーツ49の中間部49cの両側を補強パーツ50、150及び250の一対の側辺部51、151及び251で挟んだ構造は剛性向上の観点で有利である。また、この構造は製造のしやすさという点でも優れている。但し、図示実施形態の構成と異なり、径方向腕部42の幅方向の中間位置にスリットが入るように本体パーツ49を形成し、このスリットに嵌合(埋設)する形態の補強パーツを採用することも可能である。また、図示実施形態の径方向腕部42は、正面視した横幅に対して光軸方向の厚みが小さい扁平形状であり、本体パーツ49と本体パーツ50を光軸直交方向に重ねた構造であるが、光軸方向に所定以上の厚みがある径方向腕部に適用する場合は、本体パーツと補強パーツを光軸方向に積層させる構成に変更することも可能である。
As mentioned above, although demonstrated based on illustration embodiment, this invention is not limited to illustration embodiment. As the proportion of the reinforcing parts in the cross-sectional area of the
図示実施形態では、フォーカスレンズ枠40のモータ保持部43に保持されたコイル60と、ホルダ12側に保持された磁石ユニット65がリニア駆動機構を構成しているが、リニア駆動機構の構成はこれに限定されず、フォーカスレンズ枠40に磁石ユニットを保持し、ホルダ12側にコイルを保持した構成等にも適用が可能である。
In the illustrated embodiment, the
FL フォーカスレンズ
S 嵌合スペース
10 固定基板(固定部材)
11 イメージセンサ
12 ホルダ(固定部材)
12a 後壁
12b 前方突出壁
12c 支持孔
13 抜止部材
14 15 ガイド軸
20 固定環(固定部材)
21 スリット
30 繰出筒ユニット
31 第1繰出筒
32 第2繰出筒
33 第3繰出筒
40 140 240 フォーカスレンズ枠(可動レンズ枠)
41 レンズ保持部
42 径方向腕部
43 モータ保持部
44 ガイド穴
45 ガイド溝
46 貫通穴
47 コイル支持突起
49 本体パーツ
49a 内径部
49b 外径部
49c 中間部
49d 段部
49e 支持面
49f 段部
49g 内径側嵌合部
49g-1 49g-2 当付面
49h 外径側嵌合部
49h-1 49h-2 当付面
50 150 250 補強パーツ
51 151 251 側辺部
52 152 252 253 橋絡部
55 56 接着剤
60 コイル(リニア駆動機構)
61 フレキシブル基板
65 磁石ユニット(リニア駆動機構、磁性体)
66 67 ヨーク
68 永久磁石
69 位置検出センサ
FL Focus lens
11
21
41
61
66 67
Claims (9)
上記撮影光学系を構成するレンズを保持して上記固定環内に位置するレンズ保持部と、上記固定環の外側に位置するモータ保持部と、上記レンズ保持部と上記モータ保持部を接続する腕部とを有する可動レンズ枠;
上記モータ保持部と上記固定部材の一方と他方に保持されるコイルと磁性体を有し、上記コイルへの通電によって上記可動レンズ枠を上記撮影光学系の光軸方向へ駆動するリニア駆動機構;
を備え、
上記可動レンズ枠の上記腕部を、上記レンズ保持部及び上記モータ保持部と共通の材質からなる本体パーツと、上記本体パーツよりも弾性率の高い材質からなる補強パーツを組み合わせて構成したことを特徴とするレンズ駆動装置。 A fixing member having a fixing ring for supporting the photographing optical system inside;
A lens holding part that holds the lens constituting the photographing optical system and is located in the fixed ring, a motor holding part that is located outside the fixed ring, and an arm that connects the lens holding part and the motor holding part A movable lens frame having a portion;
A linear drive mechanism having a coil and a magnetic body held by one and the other of the motor holding portion and the fixing member, and driving the movable lens frame in the optical axis direction of the photographing optical system by energizing the coil;
With
The arm part of the movable lens frame is configured by combining a body part made of a material common to the lens holding part and the motor holding part, and a reinforcing part made of a material having a higher elastic modulus than the body part. A lens driving device.
上記本体パーツの上記腕部形成部分は、上記レンズ保持部に接続する内径部と、上記モータ保持部へ接続する外径部と、上記内径部と上記外径部を接続する中間部とを有し、上記撮影光学系の光軸に沿って見たときに、上記中間部が上記内径部及び上記外径部よりも細幅で該内径部及び外径部の幅方向の略中央に位置しており、
上記補強パーツは、上記中間部の両側に沿う一対の側辺部を有しており、
上記中間部と上記一対の側辺部を合わせた横幅と、上記内径部及び上記外径部の横幅が略同じであるレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 1,
The arm part forming part of the main body part has an inner diameter part connected to the lens holding part, an outer diameter part connected to the motor holding part, and an intermediate part connecting the inner diameter part and the outer diameter part. When viewed along the optical axis of the photographing optical system, the intermediate portion is narrower than the inner diameter portion and the outer diameter portion and is positioned at the approximate center in the width direction of the inner diameter portion and the outer diameter portion. And
The reinforcing part has a pair of side parts along both sides of the intermediate part,
A lens driving device in which the lateral width of the intermediate portion and the pair of side portions is substantially the same as the lateral width of the inner diameter portion and the outer diameter portion.
上記補強パーツは、上記一対の側辺部の一端を橋絡する橋絡部を有し、
上記本体パーツの上記内径部と上記外径部の一方に、上記橋絡部を含む上記補強パーツの一端が嵌合する嵌合部を有し、
上記一対の側辺部の他端が、上記内径部と上記外径部の他方に対して固定手段によって固定されるレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 2 or 3, wherein the main body part and the reinforcing part are formed separately.
The reinforcing part has a bridging portion that bridges one end of the pair of side portions,
One of the inner diameter part and the outer diameter part of the main body part has a fitting part into which one end of the reinforcing part including the bridging part is fitted,
A lens driving device in which the other end of the pair of side portions is fixed to the other of the inner diameter portion and the outer diameter portion by a fixing means.
上記補強パーツは、上記一対の側辺部の一端と他端をそれぞれ橋絡する一対の橋絡部を有し、
上記本体パーツの上記内径部と上記外径部に、上記一対の橋絡部を含む上記補強パーツの一端と他端を嵌合させる一対の嵌合部を有するレンズ駆動装置。 The lens driving device according to claim 2 or 3,
The reinforcing part has a pair of bridging portions that bridge one end and the other end of the pair of side portions,
A lens driving device having a pair of fitting portions for fitting one end and the other end of the reinforcing part including the pair of bridging portions to the inner diameter portion and the outer diameter portion of the main body part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014013172A JP2015141271A (en) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | Lens drive device |
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JP2015141271A true JP2015141271A (en) | 2015-08-03 |
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ID=53771674
Family Applications (1)
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JP2014013172A Pending JP2015141271A (en) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | Lens drive device |
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-
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