JP2016051075A - Lens drive device and optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラ、光ピックアップ等の光学装置に適用されるレンズ駆動装置及び光学装置に関し、特に、雄ネジを有するリードスクリュー及び雌ネジを有するナットやラックの噛合(螺合)によるネジ送り構造により、レンズを保持したレンズ枠等を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置及びそれを用いた光学装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device and an optical device applied to an optical device such as a camera and an optical pickup, and in particular, a screw feed structure by meshing (screwing) a lead screw having a male screw and a nut or rack having a female screw. The present invention relates to a lens driving device that drives a lens frame or the like holding a lens in the optical axis direction, and an optical device using the same.
従来のレンズ駆動装置としては、筐体、筐体に固定されるモータホルダ、モータホルダに固定されたモータ、モータに直結された(雄ネジを有する)リードスクリュー、リードスクリューと平行に配置されてベースに固定されたガイドシャフト(主ガイドシャフト、副ガイドシャフト)、ガイドシャフトに対して往復動自在に支持されたレンズ枠、レンズ枠と(一体的に形成し又は連結して)一体的に移動すると共にリードスクリューに噛合(螺合)する(雌ネジを有する)ハーフナット等を備え、モータを起動させてリードスクリューを回転させることにより(リードスクリュー及びハーフナットの噛合(螺合)関係により)、レンズ枠を光軸方向に駆動するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、リードスクリューとハーフナットを噛合(螺合)するように配置するだけであり、雄ネジと雌ネジのバックラッシュ等によるガタツキを生じ、レンズ枠を高精度に駆動することが困難である。
As a conventional lens driving device, a case, a motor holder fixed to the case, a motor fixed to the motor holder, a lead screw directly connected to the motor (having a male screw), and a lead screw are arranged in parallel with the lead screw. Guide shaft (main guide shaft, sub guide shaft) fixed to the base, lens frame supported so as to be able to reciprocate with respect to the guide shaft, and lens frame (integrally formed or connected) to move integrally In addition, a half nut or the like (having a female thread) that engages (screws) with the lead screw is provided, and the motor is activated to rotate the lead screw (depending on the engagement (screwing) relationship between the lead screw and the half nut) A lens frame that is driven in the optical axis direction is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
However, in this lens driving device, the lead screw and the half nut are merely arranged so as to mesh (screw), causing backlash between the male screw and the female screw, and driving the lens frame with high accuracy. Difficult to do.
また、他のレンズ駆動装置としては、モータ、モータに直結された(雄ネジを有する)リードスクリュー、リードスクリューと平行に配置されたガイドシャフト(二つのガイド軸)、ガイドシャフトに対して往復動自在に支持されたレンズ枠、レンズ枠に(ガイドシャフトと平行な軸線回りに)揺動自在に連結されると共にリードスクリューに噛合する(雌ネジを有する)ラック、ラックを光軸方向に付勢すると共にリードスクリューと噛合する向きに回転付勢するコイルバネ等を備え、モータを起動させてリードスクリューを回転させることにより(リードスクリュー及びラックの噛合(螺合)関係により)、レンズ枠を光軸方向に駆動するようにしたものが知られている(例えば、特許文献3を参照)。
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、レンズ枠に対してラックを着脱自在に連結するべくレンズ枠に連結用のスリーブ等を設けかつ付勢用のコイルバネを設ける構造であるため、レンズ枠の大型化、可動重量の増加化等を招き、又、重量増の分だけ駆動負荷の増加等を招く。
Other lens driving devices include a motor, a lead screw directly connected to the motor (with a male screw), a guide shaft (two guide shafts) arranged in parallel to the lead screw, and a reciprocating motion with respect to the guide shaft. A freely supported lens frame, a rack that is swingably connected to the lens frame (around an axis parallel to the guide shaft) and meshes with the lead screw (having a female screw), and the rack is biased in the optical axis direction In addition, a coil spring or the like that rotates and energizes the lead screw in the direction of meshing with the lead screw, and by starting the motor and rotating the lead screw (by the meshing (screwing) relationship of the lead screw and the rack), the lens frame is moved to the optical axis. A device that is driven in a direction is known (for example, see Patent Document 3).
However, in this lens driving device, since the lens frame is provided with a connecting sleeve and the like and a biasing coil spring for detachably connecting the rack to the lens frame, the lens frame is enlarged. In addition, the movable weight is increased, and the driving load is increased by the increase in weight.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、小型化、軽量化等を図りつつ、リードスクリュー(雄ネジ)と雌ネジ部(雌ネジ)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができるレンズ駆動装置及びそれを用いた光学装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a lead screw (male thread) and a female thread ( A lens driving device that can prevent rattling of the female screw) and reliably transmit the driving force, and can provide a stable driving force irrespective of the driving stroke of the lens frame, and a lens driving device using the same. It is to provide an optical device.
本発明のレンズ駆動装置は、ベースと、雌ネジ部を有し光軸方向に移動自在に支持されるレンズ枠と、雌ネジ部に噛合するリードスクリューを直結したモータと、を備えたレンズ駆動装置であって、上記モータを光軸方向に対して所定角度をなす方向に可動に支持する支持機構と、上記モータをその可動方向に付勢する付勢部材を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、モータの起動によりリードスクリューが回転すると、リードスクリュー及び雌ネジ部の噛合(螺合)関係によりレンズ枠に駆動力が及ぼされ、レンズ枠が光軸方向に移動する。
ここで、リードスクリューを直結したモータが、支持機構により光軸方向に対して所定角度をなす方向(例えば、光軸方向に垂直な方向、垂直近傍の斜め方向等を含む方向)に可動に支持されると共に付勢部材によりその可動方向に付勢されているため、その可動方向においてリードスクリューと雌ネジ部とのガタ寄せが行われると共に、リードスクリューの雄ネジと雌ネジ部の雌ネジとのくさび作用によりリードスクリューの軸線方向(光軸方向)においてもガタ寄せが行われる。これにより、リードスクリュー(雄ネジ)と雌ネジ部(雌ネジ)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができ、レンズ枠を所望の位置に高精度に駆動することができる。
A lens driving device according to the present invention includes a base, a lens frame having a female screw portion and supported so as to be movable in the optical axis direction, and a motor directly connected to a lead screw meshing with the female screw portion. The apparatus includes a support mechanism that movably supports the motor in a direction that forms a predetermined angle with respect to the optical axis direction, and an urging member that urges the motor in the movable direction.
According to this configuration, when the lead screw rotates by starting the motor, a driving force is applied to the lens frame due to the meshing (screwing) relationship between the lead screw and the female screw portion, and the lens frame moves in the optical axis direction.
Here, the motor directly connected to the lead screw is movably supported by a support mechanism in a direction that forms a predetermined angle with respect to the optical axis direction (for example, a direction perpendicular to the optical axis direction, a direction including an oblique direction in the vicinity of the vertical axis, etc.). Since the biasing member is biased in the movable direction, the lead screw and the female screw portion are loosely moved in the movable direction, and the male screw of the lead screw and the female screw of the female screw portion are Due to the wedge action, rattling is performed also in the axial direction (optical axis direction) of the lead screw. This prevents rattling of the lead screw (male thread) and the female thread part (female thread), can transmit the driving force reliably, and is stable regardless of the lens frame driving stroke. A driving force can be exerted, and the lens frame can be driven to a desired position with high accuracy.
上記構成において、支持機構は、モータを固定するモータホルダと、モータホルダを光軸方向に垂直な面内において移動自在に支持する支持部と、モータホルダを光軸方向に位置決めするべくベースに設けられた位置決め部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータ(及びリードスクリュー)は、モータホルダを介して、ベースの位置決め部により光軸方向の位置が位置決めされつつ、(ベースに設けた)支持部により可動に支持される。このような支持機構を採用することにより、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、確実な噛合(螺合)関係を得るべくモータ(及びリードスクリュー)を可動に支持することができる。
In the above configuration, the support mechanism is provided on the base for positioning the motor holder in the optical axis direction, the motor holder that fixes the motor, the support portion that supports the motor holder in a plane perpendicular to the optical axis direction, and the motor holder. It is possible to adopt a configuration including a positioning portion formed.
According to this configuration, the motor (and the lead screw) is movably supported by the support portion (provided on the base) while the position in the optical axis direction is positioned by the positioning portion of the base via the motor holder. By adopting such a support mechanism, the motor (and the lead screw) are movably supported so as to obtain a reliable meshing (screwing) relationship while achieving simplification, size reduction, weight reduction, and the like of the structure. Can do.
上記構成において、支持部は、モータホルダを光軸方向に平行な軸線回りに回動自在に支持する、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータ(及びリードスクリュー)が、光軸方向に垂直な平面内で回動自在に支持されるため、リードスクリューが一方向及び他方向のいずれの回転方向に回転させられても、雄ネジと雌ネジとが同一の条件下で噛合(螺合)するため、レンズ枠の送り(移動)方向に関係なく、レンズ枠を安定して高精度に駆動することができる。
In the above configuration, the support portion may employ a configuration in which the motor holder is supported so as to be rotatable about an axis parallel to the optical axis direction.
According to this configuration, since the motor (and the lead screw) is rotatably supported in a plane perpendicular to the optical axis direction, the lead screw is rotated in either one direction or the other direction. In addition, since the male screw and the female screw are engaged (screwed) under the same conditions, the lens frame can be stably driven with high accuracy regardless of the feeding (moving) direction of the lens frame.
上記構成において、付勢部材は、一端部がモータに掛止され他端部がベースに掛止される捩りコイルバネである、構成を採用することができる。
この構成によれば、付勢部材として捩りコイルバネを採用することにより、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、モータ(及びリードスクリュー)に対して容易に付勢力を及ぼすことができる。
In the above configuration, the urging member may be a torsion coil spring having one end hooked to the motor and the other end hooked to the base.
According to this configuration, by adopting a torsion coil spring as the urging member, it is possible to easily exert an urging force on the motor (and the lead screw) while achieving integration of parts, downsizing of the apparatus, and the like. it can.
上記構成において、レンズ枠を光軸方向にガイドするガイドシャフトを含み、ガイドシャフトは、上記支持部を兼ねる、構成を採用することができる。
この構成によれば、ガイドシャフトがモータ(及びリードスクリュー)を可動に支持する支持部を兼ねるため、ガイドシャフトを基準として、レンズ枠の雌ネジ部とモータに直結されたリードスクリューを高精度に位置決めすることができ、それ故に、雄ネジと雌ネジの噛合(螺合)関係をより高精度に設定することができる。
In the above configuration, it is possible to adopt a configuration that includes a guide shaft that guides the lens frame in the optical axis direction, and the guide shaft also serves as the support portion.
According to this configuration, since the guide shaft also serves as a support portion that movably supports the motor (and the lead screw), the lead screw directly connected to the motor and the female screw portion of the lens frame with high accuracy can be used with the guide shaft as a reference. Therefore, the meshing (screwing) relationship between the male screw and the female screw can be set with higher accuracy.
上記構成において、付勢部材は、一端部がモータに掛止され他端部がベースに掛止されかつコイル部がガイドシャフトの周りに配置された捩りコイルバネである、構成を採用することができる。
この構成によれば、付勢部材としてガイドシャフト周りに配置される捩りコイルバネを採用することにより、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、モータ(及びリードスクリュー)に対して、ガイドシャフト回りの回転付勢力のみを及ぼすことができる。
In the above configuration, the biasing member may be a torsion coil spring having one end hooked to the motor and the other end hooked to the base and the coil portion disposed around the guide shaft. .
According to this configuration, by adopting a torsion coil spring arranged around the guide shaft as the urging member, while achieving integration of parts, downsizing of the device, etc., the motor (and the lead screw), Only the rotational biasing force around the guide shaft can be exerted.
上記構成において、雌ネジ部は、略U字状に形成されたハーフナットであり、ハーフナットは、一方の内側面にのみ雌ネジが形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、雌ネジ部が略U字状のハーフナットであるため、雌ネジ部に対してリードスクリューを落とし込むだけで両者の噛合(螺合)関係を得ることができ、それ故に組付け作業を容易に行うことができ、又、ハーフナットの一方の内側面にのみ雌ネジを設けるため、樹脂材料等を用いてレンズ枠及び雌ネジ部を一体成型するような場合に、その成型性を向上させることができる。
In the above configuration, the female screw portion is a half nut formed in a substantially U shape, and the half nut can employ a configuration in which a female screw is formed only on one inner surface.
According to this configuration, since the female screw portion is a substantially U-shaped half nut, it is possible to obtain a meshing (screwing) relationship between the two by simply dropping the lead screw into the female screw portion. It can be easily attached, and since the female screw is provided only on one inner surface of the half nut, the lens frame and the female screw part are molded integrally using a resin material or the like. Can be improved.
上記構成において、モータホルダは、光軸方向に垂直な方向に伸長する長孔を含み、位置決め部は、長孔に嵌合されるべくベースから突出して形成された位置決めピンである、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータホルダの長孔にベースの位置決めピンを嵌合させるだけで、光軸方向の位置決めができるため、組付け作業の容易化等を達成することができる。
In the above configuration, the motor holder includes a long hole extending in a direction perpendicular to the optical axis direction, and the positioning portion is a positioning pin formed to protrude from the base so as to be fitted into the long hole. can do.
According to this configuration, since the positioning in the optical axis direction can be performed only by fitting the positioning pin of the base into the long hole of the motor holder, the assembling work can be facilitated.
本発明の光学装置は、上記いずれかの構成をなすレンズ駆動装置を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、上記の構成をなすレンズ駆動装置を含む光学装置とすることにより、カメラ、光ピックアップ等の光学装置において、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、リードスクリュー(雄ネジ)と雌ネジ部(雌ネジ)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができ、それ故に、カメラ等においては合焦動作やズーム動作を高精度に行うことができ、又、光ピックアップ等では情報の記録や再生等を高精度に行うことができる。
An optical device according to the present invention includes a lens driving device having any one of the above-described configurations.
According to this configuration, the optical device including the lens driving device having the above-described configuration is used to achieve the simplification, size reduction, weight reduction, and the like of the optical device such as a camera and an optical pickup, and the like. Prevents rattling of the screw (male thread) and female thread part (female thread), can transmit the driving force reliably, and exerts a stable driving force regardless of the driving stroke of the lens frame Therefore, a focusing operation and a zooming operation can be performed with high accuracy in a camera or the like, and information can be recorded and reproduced with high accuracy with an optical pickup or the like.
上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、リードスクリュー(雄ネジ)と雌ネジ部(雌ネジ)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができるレンズ駆動装置を得ることができる。 According to the lens driving device having the above-described structure, the lead screw (male screw) and the female screw part (female screw) can be loosely engaged with each other while the structure is simplified, reduced in size, reduced in weight, and the like. Therefore, it is possible to obtain a lens driving device that can reliably transmit the driving force and can exert a stable driving force regardless of the driving stroke of the lens frame.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
このレンズ駆動装置Mは、図1ないし図7に示すように、外輪郭を画定するベースとしての筐体10、ガイドシャフト21,22、可動レンズ群G1(レンズ枠30)、その他のレンズ群(光軸L1を光軸L2に屈曲させるプリズムG2、固定レンズ群G3,G4、像振れ補正レンズ群G5等)、可動レンズ群G1を光軸L2方向に駆動する駆動源としてのモータ40及びリードスクリュー41、モータ40を固定するモータホルダ50、モータ40を光軸L2方向に対して所定角度をなす方向に付勢する付勢部材としての捩りコイルバネ60等を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 to 7, the lens driving device M includes a
すなわち、このレンズ駆動装置における光学系は、図1及び図2に示すように、光軸L1方向から進入した被写体光を、プリズムG2により光軸L2方向に屈曲させ、固定レンズ群G3→可動レンズ群G1→固定レンズ群G4→像振れ補正レンズ群G5を通して、後方に配置される撮像素子等に導くものであり、可動レンズ群G1が適宜駆動されて合焦動作が行われると共に、像振れ補正レンズ群G5が適宜駆動されて像振れ補正が行われるようになっている。
尚、その他のレンズ群(プリズムG2、固定レンズ群G3,G4、像振れ補正レンズ群G5等)は、一例であって、その他の構成をなすレンズ群を備えていてもよい。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the optical system in this lens driving apparatus bends subject light that has entered from the optical axis L1 direction by the prism G2 in the optical axis L2 direction, so that the fixed lens group G3 → movable lens. Through the group G1 → the fixed lens group G4 → the image blur correction lens group G5, the light is guided to an image pickup device or the like disposed behind, and the movable lens group G1 is appropriately driven to perform a focusing operation, and image blur correction is performed. The lens group G5 is appropriately driven to perform image blur correction.
The other lens groups (prism G2, fixed lens groups G3 and G4, image blur correction lens group G5, etc.) are examples, and may include lens groups having other configurations.
筐体10は、図1ないし図3、図7に示すように、樹脂材料を用いて略矩形の断面をなす箱状でかつ光軸L2方向に伸長するように形成され、光軸L2方向の前方に位置する前壁11、光軸L2方向の後方に位置する後壁12、光軸L2方向に垂直な方向に面する側壁13及び側壁14並びに底壁15、前壁11に着脱自在に形成されてプリズムG2を収容する補助部材16、前壁11から屈曲して形成され捩りコイルバネ60の端部が掛止される掛止壁17、底壁15に対向する開口部18、開口部18を覆うべく着脱自在に形成された(二点鎖線で示す)カバー部材19等を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 7, the
前壁11は、図2に示すように、ガイドシャフト21,22を光軸L2と平行に配置して固定する2つの嵌合孔11a、補助部材16をネジBにより締結する3つのネジ穴11b、固定レンズ群G3を嵌合して固定する嵌合孔11c、捩りコイルバネ60のコイル部61の一端面を受ける受け部11d等を備えている。
後壁12は、図2に示すように、ガイドシャフト21,22を光軸L2と平行に配置して固定する2つの嵌合孔12a、光軸L2上に開口する略矩形の開口部12b、撮像素子を実装した基板等を取り付ける取付け部12c等を備えている。
底壁15は、図7に示すように、モータホルダ50を光軸L2方向において位置決めする位置決め部として突出して形成された(モータホルダ50の長孔54に嵌合される)位置決めピン15a等を備えている。
補助部材16は、ガイドシャフト21,22の先端部を嵌合させる2つの嵌合孔16a、ネジBを通す3つの貫通孔16b、捩りコイルバネ60のコイル部61の他端面を受ける受け部16c等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 7, the
The
ガイドシャフト21,22は、それぞれ円形断面をなし光軸L2方向に伸長するように形成され、それらの前端部が対応する嵌合孔11aにそれぞれ嵌合され、それらの後端部が対応する嵌合孔12aにそれぞれ嵌合されて、光軸L2方向に平行な状態で筐体10に固定されている。
そして、ガイドシャフト21は、光軸L2に平行な軸線Sを画定すると共に、可動レンズ群G1のレンズ枠30を光軸L2方向にガイドすると共に、可動レンズ群G1、プリズムG2、固定レンズ群G4、像振れ補正レンズ群G5、及び後壁12の取付け部12cに取り付けられる撮像素子(不図示)の光軸合わせを行うようになっている。
また、ガイドシャフト21は、図7に示すように、モータホルダ50を光軸L2方向に垂直な面内において移動自在に(ここでは、光軸L2方向に平行な軸線S回りに)支持する支持部を兼ねるようになっている。
さらに、ガイドシャフト22は、可動レンズ群G1のレンズ枠30がガイドシャフト21回りに回転するのを規制しつつ光軸L2方向にガイドすると共に、可動レンズ群G1、プリズムG2、固定レンズ群G4、像振れ補正レンズ群G5、及び後壁12の取付け部12cに取り付けられる撮像素子(不図示)の光軸合わせを行うようになっている。
The
The
As shown in FIG. 7, the
Further, the
可動レンズ群G1は、合焦動作を行うべく駆動されるものであり、図1、図2、図4、図5(a),(b)、図7に示すように、レンズGを保持するレンズ枠30を備えている。
レンズ枠30は、図4、図5(a),(b)、図7に示すように、レンズGを嵌合させて保持する環状保持部31、環状保持部31から一方向に延出して形成されガイドシャフト21に摺動自在に連結される円筒状の連結円筒部32、環状保持部31から他方向に延出して形成されガイドシャフト22に摺動自在に連結される連結長孔部33、連結円筒部32から延出して形成された雌ネジ部としてのハーフナット34、環状保持部31から延出して形成され検出センサ(不図示)により検出され得る検出片35等を備えている。
The movable lens group G1 is driven to perform a focusing operation, and holds the lens G as shown in FIGS. 1, 2, 4, 5A, 5B, and 7. A
As shown in FIGS. 4, 5A, 5B, and 7, the
連結円筒部32は、光軸L2方向において所定長さに形成されると共にガイドシャフト21を摺動自在に密接嵌合させるように形成されている。
連結長孔部33は、ガイドシャフト21を中心とする回転方向においてガイドシャフト22を摺動自在に密接嵌合させ、ガイドシャフト21及びガイドシャフト22が配列される方向において所定の隙間をなしてガイドシャフト22を受け入れるように形成されている。
The connecting
The connecting
ハーフナット34は、図4及び図5(a),(b)に示すように、組付け状態で底面15に向けて開口する略U字状に形成され、その一方の内側面にのみ雌ネジ34aが形成されている。
そして、ハーフナット34は、その雌ネジ34aがリードスクリュー41の雄ネジ41aと噛合して、送りねじ構造による駆動力が伝達されるようになっている。
ここでは、雌ネジ部として、略U字状のハーフナット34が採用されるため、リードスクリュー41を落とし込むだけで両者の噛合(螺合)関係を得ることができ、それ故に組付け作業を容易に行うことができ、又、ハーフナット34の一方の内側面にのみ雌ネジ34aを設けるため、樹脂材料等を用いてレンズ枠及び雌ネジ部を一体成型するような場合に、その成型性を向上させることができる。
As shown in FIG. 4 and FIGS. 5A and 5B, the
The
Here, since the substantially
モータ40は、例えばDCモータ等の回転駆動力を発生するものであり、図3、図6、図7に示すように、円筒状のケース40aを備え、その内部において、回転子(不図示)、固定子(不図示)等を収容し、又、回転子と一体的に回転するようにリードスクリュー41を直結して回動自在に支持している。また、回転子及びリードスクリュー41は、軸線方向のガタツキを防止するべく内部に収容された付勢バネ等によりその軸線方向に付勢されている。
リードスクリュー41は、図6に示すように、レンズ枠30のハーフナット34(の雌ネジ34a)に噛合する螺旋状の雄ネジ41aを有する。
The
As shown in FIG. 6, the
モータホルダ50は、図6及び図7に示すように、金属板等を屈曲して形成されており、モータ40のケース40aを固定する固定壁部51、リードスクリュー41の先端部を回動自在に支持する軸受部52、支持部としてのガイドシャフト21が嵌合されるべく光軸L2方向と平行な軸線S上に配列2つの嵌合孔53、筐体10の位置決めピン15aを嵌合させるべく光軸L2方向に垂直な方向PLに伸長する長孔54等を備えている。
そして、モータホルダ50は、モータ40を固定すると共にリードスクリュー41の先端部を回動自在に支持した状態で、2つの嵌合孔53にガイドシャフト21が嵌合され、かつ、長孔54に位置決めピン15aが嵌合されることにより、モータ40及びリードスクリュー41を、光軸L2方向の所定位置に位置決めしつつ、光軸L2方向に平行な軸線S回りに回動自在に(光軸L2方向に垂直な面内において移動自在に)支持するようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
In the
上記構成においては、モータ40を固定するモータホルダ50、モータホルダ50を光軸L2方向に垂直な面内において移動自在に支持する支持部としてのガイドシャフト21、モータホルダ50を光軸L2方向に位置決めするべく筐体10に設けられた位置決めピン15aにより、モータ40を光軸L2方向に対して所定角度をなす方向(ここでは垂直な方向)に可動に支持する支持機構が構成されている。
このような支持機構を採用することにより、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、確実な噛合(螺合)関係を得るべくモータ40(及びリードスクリュー41)を可動に支持することができる。
また、ガイドシャフト21がモータ40(及びリードスクリュー41)を可動に支持する支持部を兼ねるため、ガイドシャフト21を基準として、レンズ枠30の雌ネジ部(ハーフナット34)とモータ40に直結されたリードスクリュー41を高精度に位置決めすることができ、それ故に、雄ネジ41aと雌ネジ34aの噛合(螺合)関係をより高精度に設定することができる。さらに、モータホルダ50の長孔54に筐体10の位置決めピン15aを嵌合させるだけで、光軸L2方向の位置決めができるため、組付け作業の容易化等を達成することができる。
In the above configuration, the
By adopting such a support mechanism, the motor 40 (and the lead screw 41) is movably supported so as to obtain a reliable meshing (screwing) relationship while achieving simplification, size reduction, weight reduction, and the like. can do.
Further, since the
捩りコイルバネ60は、図2、図3、図7に示すように、コイル部61、コイル部61から延出する一端部62及び他端部63を備えている。
そして、捩りコイルバネ60は、コイル部61がガイドシャフト21の周りに配置された状態(コイル部61にガイドシャフト21が挿通された状態)で、一端部62がモータ40のケース40aに掛止され、他端部63が筐体10の掛止壁17に掛止され、モータ40(及びリードスクリュー41)を軸線S回りの矢印R方向に回転付勢する付勢力を及ぼすようになっている。
ここでは、付勢部材としてガイドシャフト21周りに配置される捩りコイルバネ60を採用することにより、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、モータ40(及びリードスクリュー41)に対して、ガイドシャフト21回りの回転付勢力のみを及ぼすことができる。
As shown in FIGS. 2, 3, and 7, the
The
Here, by adopting a
上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、リードスクリュー41を直結したモータ40が、支持機構(モータホルダ50、ガイドシャフト21、位置決めピン15a)により光軸L2方向に対して所定角度をなす方向(ここでは、光軸L2方向に垂直な方向)に可動に支持されると共に付勢部材(捩りコイルバネ60)によりその可動方向(光軸L2方向に垂直な方向PL)に付勢されているため、その可動方向においてリードスクリュー41と雌ネジ部(ハーフナット34)とのガタ寄せが行われると共に、リードスクリュー41の雄ネジ41aと雌ネジ部(ハーフナット34)の雌ネジ34aとのくさび作用によりリードスクリュー41の軸線S方向(光軸L2方向)においてもガタ寄せが行われる。
According to the lens driving device having the above-described configuration, the
これにより、リードスクリュー41(の雄ネジ41a)と雌ネジ部(ハーフナット34の雌ネジ34a)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠30の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができ、レンズ枠30を所望の位置に高精度に駆動することができる。
また、支持部としてのガイドシャフト21により、モータホルダ50は光軸L2方向に平行な軸線S回りに回動自在に支持される、すなわち、モータ40(及びリードスクリュー41)が、光軸L2方向に垂直な平面内で回動自在に支持されるため、リードスクリュー41が一方向及び他方向のいずれの回転方向に回転させられても、雄ネジ41aと雌ネジ34aとが同一の条件下で噛合(螺合)するため、レンズ枠30の送り(移動)方向に関係なく、レンズ枠30を安定して高精度に駆動することができる。
As a result, rattling of the lead screw 41 (the
Further, the
次に、このレンズ駆動装置の組み付けについて説明する。
組み付けに先立って、固定レンズ群G3等が組付けられた筐体10(及びプリズムG2が組付けられた補助部材16、カバー19)、2つのガイドシャフト21,22、可動レンズ群G1、固定レンズ群G4、像振れ補正レンズ群G5、モータモジュール(モータホルダ50にモータ40を固定しつつリードスクリュー41を回動自在に支持したモジュール)捩りコイルバネ60等を準備する。
Next, assembly of the lens driving device will be described.
Prior to the assembly, the housing 10 (and the
先ず、筐体10内の所定位置に、モータモジュール(リードスクリュー41を直結するモータ40を固定したモータホルダ50)、可動レンズ群G1、固定レンズ群G4、像振れ補正レンズ群G5等が配置される。この際に、モータホルダ50の長孔54に対して筐体10の位置決めピン15aが嵌め込まれ、又、リードスクリュー41がハーフナット34に噛合するように嵌め込まれる。
First, a motor module (a
続いて、ガイドシャフト21が、筐体10の嵌合孔11a→レンズ枠30の連結円筒部32→モータホルダ50の他方の嵌合孔53→固定レンズ群G4の位置決め孔→像振れ補正レンズ群G5の位置決め孔→筐体10の嵌合孔12aに嵌合されて固定され、又、ガイドシャフト22が、筐体10の嵌合孔11a→レンズ枠30の連結長孔部33→固定レンズ群G4の位置決め孔→像振れ補正レンズ群G5の位置決め孔→筐体10の嵌合孔12aに嵌合されて固定される。
Subsequently, the
続いて、捩りコイルバネ60のコイル部61が、ガイドシャフト21の前壁11から突出した部分に嵌め込まれ、一端部62がモータ40のケース40aに掛止され、他端部63が筐体10の掛止壁17に掛止される。
これにより、モータ40(及びリードスクリュー41)を軸線S回りの矢印R方向に回転付勢する付勢力が及ぼされ、その可動方向(光軸L2に垂直な方向PL)においてリードスクリュー41とハーフナット34とのガタ寄せが行われると共に、リードスクリュー41の雄ネジ41aとハーフナット34の雌ネジ34aとのくさび作用によりリードスクリュー41の軸線S方向(光軸L2方向)においてもガタ寄せが行われる。
Subsequently, the
As a result, a biasing force is applied to rotate and bias the motor 40 (and the lead screw 41) in the direction of the arrow R around the axis S, and the
続いて、捩りコイルバネ60のコイル部61を受け部11d,16cで挟み込むようにして、補助部材16がガイドシャフト21,22に嵌合されつつ前壁11に接合されて、ネジBにより締結される。
最後に、筐体10の開口部18を覆うようにカバー部材19が取り付けられる。
尚、上記レンズ駆動装置が、カメラ等の撮像装置に適用される場合は、筐体10の後壁12に対して、撮像素子を実装した基板等が取り付けられる。
Subsequently, the
Finally, a
When the lens driving device is applied to an imaging device such as a camera, a substrate on which an imaging element is mounted is attached to the
上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、リードスクリュー41(雄ネジ41a)と雌ネジ部(ハーフナット34の雌ネジ34a)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠30の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができる。
According to the lens driving device having the above structure, the lead screw 41 (the
上記実施形態においては、モータ40(及びリードスクリュー41)を付勢する方向として、光軸L2方向に垂直な面内の所定方向(光軸L2方向に平行な軸線S回りに)に付勢する場合を示したが、これに限定されるものではなく、光軸L2方向に対して垂直方向から少し外れた所定角度をなす方向に付勢してもよい。
上記実施形態においては、付勢部材として、捩りコイルバネ60を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、可動方向に付勢力を及ぼすものであれば、引張りバネ、あるいは、モータのケース等を磁力等により付勢する磁石等を筐体内に設けてもよい。また、捩りコイルバネ60をガイドシャフト21の周りに配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の配置構成を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the motor 40 (and the lead screw 41) is biased in a predetermined direction (around the axis S parallel to the optical axis L2 direction) in a plane perpendicular to the optical axis L2 direction. Although the case has been shown, the present invention is not limited to this, and biasing may be performed in a direction that forms a predetermined angle slightly deviated from the vertical direction with respect to the direction of the optical axis L2.
In the above embodiment, the case where the
上記実施形態においては、モータホルダ50を光軸L2方向に垂直な面内において移動自在に支持する支持部として、ガイドシャフト21を兼用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、筐体に別の支持用のシャフトを設けてもよい。
上記実施形態においては、支持機構として、モータホルダ50、支持部(ガイドシャフト21)、位置決めピン15a等を備えた構成を示したが、これに限定されるものではなく、その他の構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、リードスクリュー41に噛合(螺合)する雌ネジ部として、レンズ枠30に一体的に形成されたハーフナット34を示したが、これに限定されるものではなく、環状のナットでもよく、又、レンズ枠とは別個に形成されたナットやラックをその後レンズ枠に固定した構成を採用してもよい。
In the above embodiment, the case where the
In the above-described embodiment, the configuration including the
In the above-described embodiment, the
以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡素化、小型化、軽量化等を達成しつつ、リードスクリュー(雄ネジ)と雌ネジ部(雌ネジ)の噛合(螺合)のガタツキを防止して、駆動力を確実に伝達でき、又、レンズ枠の駆動ストロークに関係なく安定した駆動力を及ぼすことができるため、小型化、低コスト化等が要求される携帯情報端末機等に搭載されるデジタルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、その他のカメラ、あるいは、光ピックアップ等の光学装置のレンズ駆動装置としても有用である。 As described above, the lens driving device of the present invention achieves simplification, downsizing, weight reduction, and the like of the structure while meshing (screwing) the lead screw (male screw) and the female screw part (female screw). Can be transmitted reliably, and a stable driving force can be exerted regardless of the driving stroke of the lens frame, so that a portable information terminal is required to be reduced in size and cost. The present invention can be applied to a digital camera or the like mounted on a machine or the like, and is also useful as a lens driving device for other cameras or optical devices such as an optical pickup.
L1,L2 光軸
10 筐体
15a 位置決めピン(位置決め部、支持機構)
21 ガイドシャフト(支持部、支持機構)
22 ガイドシャフト
S 軸線
30 レンズ枠
32 連結円筒部
33 連結長孔部
34 ハーフナット(雌ネジ部)
34a 雌ネジ
40 モータ
41 リードスクリュー
41a 雄ネジ
50 モータホルダ(支持機構)
54 長孔
60 捩りコイルバネ(付勢部材)
61 コイル部
62 一端部
63 他端部
L1,
21 Guide shaft (support, support mechanism)
22 Guide
54
61
Claims (9)
前記モータを前記光軸方向に対して所定角度をなす方向に可動に支持する支持機構と、
前記モータをその可動方向に付勢する付勢部材を含む、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。 A lens driving device comprising: a base; a lens frame having a female screw portion and supported movably in the optical axis direction; and a motor directly connected to a lead screw meshing with the female screw portion,
A support mechanism that movably supports the motor in a direction that forms a predetermined angle with respect to the optical axis direction;
Including a biasing member that biases the motor in its movable direction;
A lens driving device.
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ駆動装置。 The support mechanism includes a motor holder that fixes the motor, a support portion that supports the motor holder so as to be movable in a plane perpendicular to the optical axis direction, and the motor holder to position the motor holder in the optical axis direction. Including a positioning part provided in the base,
The lens driving device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のレンズ駆動装置。 The support portion supports the motor holder so as to be rotatable about an axis parallel to the optical axis direction.
The lens driving device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のレンズ駆動装置。 The biasing member is a torsion coil spring having one end hooked to the motor and the other end hooked to the base.
The lens driving device according to claim 3.
前記ガイドシャフトは、前記支持部を兼ねる、
ことを特徴とする請求項3に記載のレンズ駆動装置。 A guide shaft for guiding the lens frame in the optical axis direction;
The guide shaft also serves as the support;
The lens driving device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項5に記載のレンズ駆動装置。 The biasing member is a torsion coil spring having one end hooked to the motor, the other end hooked to the base, and a coil portion disposed around the guide shaft.
The lens driving device according to claim 5.
前記ハーフナットは、一方の内側面にのみ雌ネジが形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一つに記載のレンズ駆動装置。 The female screw portion is a half nut formed in a substantially U shape,
The half nut has a female thread formed only on one inner surface,
The lens driving device according to claim 1, wherein
前記位置決め部は、前記長孔に嵌合されるべく前記ベースから突出して形成された位置決めピンである、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のレンズ駆動装置。 The motor holder includes a long hole extending in a direction perpendicular to the optical axis direction,
The positioning portion is a positioning pin formed to protrude from the base to be fitted into the elongated hole.
The lens driving device according to claim 2 or 3, wherein
ことを特徴とする光学装置。
Including the lens driving device according to claim 1,
An optical device.
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