JP2020134912A - Lens drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等のレンズ鏡筒に備えられ、振動波モータを用いてレンズを駆動するレンズ駆動装置に関する。 The present invention relates to a lens driving device provided in a lens barrel of a digital camera or the like and driving a lens by using a vibration wave motor.
近年、合焦動作の高精度化やアクチュエータの省電力化を目的として、駆動負荷の少ないレンズ駆動装置が注目されている。レンズの重量が大きい際にアクチュエータの回転負荷を低減することを目的として、レンズ保持枠がベアリングを介してガイドプレートに当接することで、摩擦力を低減した光学装置が提案されている。 In recent years, a lens driving device having a small driving load has attracted attention for the purpose of improving the accuracy of focusing operation and saving power of an actuator. For the purpose of reducing the rotational load of the actuator when the weight of the lens is large, an optical device in which the frictional force is reduced by contacting the lens holding frame with the guide plate via a bearing has been proposed.
しかしながら、特許文献1では、落下衝撃等の大きな外力が加わると、レンズ保持枠がガイドプレートに対して大きく変位する。そのため、レンズ保持枠とアクチュエータの連結部や、アクチュエータ自身に外力が伝達し、アクチュエータ自身がダメージを受けるという課題がある。
However, in
本発明の目的は、振動波モータへ外力が伝達することを抑制したレンズ駆動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lens driving device that suppresses transmission of an external force to a vibration wave motor.
本発明のレンズ駆動装置は、移動部材と、案内機構を備える振動波モータと、前記移動部材に備えられ、前記振動波モータと連結する連結部と、案内軸と、少なくとも1つの転動部材と、規制部と、を備え、前記転動部材又は前記規制部が前記案内軸に当接することによって前記移動部材の変位が規制され、前記連結部は、前記振動波モータの前記案内機構まわりの回転を規制し、前記連結部は、付勢力を発生する付勢部材を備え、前記移動部材への外力が第1の力以下の場合、前記振動波モータと前記移動部材とは相対移動せず、前記外力が前記第1の力を超え第2の力を超えない場合、前記振動波モータと前記移動部材とは相対移動し、前記外力が前記第2の力を超える場合、前記相対移動が前記規制部によって規制されることを特徴とする。 The lens driving device of the present invention includes a moving member, a vibration wave motor provided with a guide mechanism, a connecting portion provided on the moving member and connected to the vibration wave motor, a guide shaft, and at least one rolling member. The rolling member or the regulating portion abuts on the guide shaft to regulate the displacement of the moving member, and the connecting portion rotates around the guide mechanism of the vibration wave motor. The connecting portion is provided with an urging member that generates an urging force, and when the external force on the moving member is equal to or less than the first force, the vibration wave motor and the moving member do not move relative to each other. When the external force exceeds the first force and does not exceed the second force, the vibration wave motor and the moving member move relative to each other, and when the external force exceeds the second force, the relative movement is said. It is characterized by being regulated by the regulatory department.
振動波モータへ外力が伝達することを抑制したレンズ駆動装置を提供することができる。 It is possible to provide a lens driving device that suppresses the transmission of an external force to a vibration wave motor.
(第1の実施例)
本発明の第1の実施例における振動波モータ(超音波モータ)100を備えるレンズ駆動装置10について説明する。なお、図面において、振動波モータ100の駆動移動の方向をX方向、加圧方向をZ方向、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向とする。
(First Example)
The
図1は、本発明のレンズ駆動装置10のブロック線図であり、光軸Oaが一点鎖線で示されている。撮影光学系の一部である光学素子2及び光学素子2を駆動する振動波モータ100を含む鏡筒1と、撮像素子4を有するカメラ本体3でレンズ駆動装置10が構成される。カメラ本体3は、ピント検出手段5を備え、ピント検出手段5によって撮像素子4に結像される像のピント状態が検出され、その信号が制御手段7に入力される。また、鏡筒1は、位置検出手段6を備え、位置検出手段6によって光学素子2の現在位置が検出され、その信号が制御手段7に入力される。制御手段7はそれらの信号をもとに、振動波モータ駆動手段8に信号を出力し、振動波モータ100を駆動する。この構成により、光学素子2は、振動波モータ100によって目標位置まで駆動され、ピントずれを補正することが可能となり、良好な画像を撮影することができる。
FIG. 1 is a block diagram of the
次に、振動波モータ100により光学素子2を駆動する駆動機構の構成について図2(A)、(B)を用いて説明する。図2(A)は、光学素子2の光軸Oaの方向から見た、第1の実施例に係るレンズ駆動装置10の駆動機構を示す断面図であって、振動波モータ100の構成は簡略化して示されている。また、図2(B)は、図2(A)の断面線IIB−IIBにおける連結部16の構成を示す断面図である。
Next, the configuration of the drive mechanism for driving the
固定部材11は、概略筒形状であり、鏡筒1に固定されている。固定部材11は、振動波モータ100、及び後述する第1の案内軸13a、第2の案内軸13bを含む案内軸13をそれぞれ保持している。
The
移動部材12は、光学素子2を保持し、固定部材11に対して光軸Oaの方向に相対移動する部材である。移動部材12には、第1の案内軸13aが貫くように、丸穴12aが形成されており、後述する転動部材15を保持する軸部12b、及び後述する連結部16と接続する接続部12cが設けられている。
The moving
案内軸13は、第1の案内軸13a及び第2の案内軸13bで構成され、移動部材12の相対移動を案内する部材である。第1の案内軸13aは、丸穴12aを介して移動部材12と当接する棒状の部材であり、すなわちメインガイドバーである。この第1の案内軸13aにより、光軸Oaに直交する方向における移動部材12の平行移動が規制される。第2の案内軸13bは、転動部材15を介して移動部材12と当接する棒状の部材であり、すなわちサブガイドバーである。この第2の案内軸13bにより、第1の案内軸13aを中心とする移動部材12の回転移動が規制される。
The
転動部材15は、ボールベアリング等の内部に転動機構を有する部材であり、移動部材12に設けられた軸部12bに保持され、第2の案内軸13bに当接する。第1の案内軸13a及び第2の案内軸13bにより、移動部材12は光軸Oaの方向へ平行移動するように案内される。また、転動部材15の内輪側が軸部12bを介して移動部材12と一体となり、外輪側が第2の案内軸13bとすべりなく当接することで、移動部材12と第2の案内軸13bの間に発生する摩擦力を低減することができる。しかしながら、もし移動部材12と第2の案内軸13bの間が離間してしまうと、移動部材12が正確に光軸Oaの方向に案内されなくなってしまう。この離間を防止するため、固定部材11にその一端が固定されたバネ等の付勢手段14によって、移動部材12が第2の案内軸13bに当接するように、付勢手段14が付勢力B1を発生する。
The rolling
図2(B)に示すように、連結部16は、突起部16pを有する係合部材16aと付勢部材16bで構成され、移動部材12と振動波モータ100を連結する。付勢部材16bは、圧縮ばね等であって弾性を有し、光軸Oaの方向に付勢力B2を発生する部材である。そして、付勢部材16bは、係合部材16aを光軸Oaの方向に付勢して、係合部材16aと振動波モータ100の構成部材である後述の第2の保持筐体108をガタなく連結させる。突起部16pは、第2の保持筐体108に形成された溝部108bと係合する。図2(A)に示すように、溝部108bは長穴状に形成されており、通常は長穴の長手方向(Y方向)に係合部材16aの移動が案内される。
As shown in FIG. 2B, the connecting
規制部17は、第1の規制部17aと第2の規制部17bで構成される。第1の規制部17aは、第2の保持筐体108に備えられるため、詳細は後述する。第2の規制部17bは、移動部材12又は固定部材11のいずれか一方に備えられる部位であり、本実施例では移動部材12の一部として突出形状等で構成される。移動部材12に後述の外力Fが加わり、転動部材15と第2の案内軸13bが離間する方向に移動部材12が移動しようとした場合、第2の規制部17bと第2の案内軸13bが当接することで変位量を規制することができる。本実施例では移動部材12の一部であるとしたが、第2の規制部17bが固定部材11に設けられ、移動部材12に当接するという構成でもよく、転動部材15と第2の案内軸13bが離間する方向への移動部材12の移動量を規制する機能を備えていればよい。
The
上述のような構成とすることで、振動波モータ100が発生する駆動力が連結部16を介して移動部材12に伝達される。その結果、移動部材12は、案内軸13及び転動部材15によって光軸Oaの方向に案内され、固定部材11に対して相対移動する構成が実現される。
With the above-described configuration, the driving force generated by the
次に、振動波モータ100の構成について図3(A)、(B)を用いて説明する。図3(A)は、X−Z平面における振動波モータ100の断面図、図3(B)はY−Z平面における同断面図である。
Next, the configuration of the
振動波モータ100は、振動子101、摩擦部材104、固定側保持筐体105、可動側保持筐体106、加圧手段110及び案内機構115等で構成される。案内機構115は、振動子101が摩擦部材104に対して相対移動ができるように案内するとともに、後述の可動部119が案内機構115を軸として回転できるように構成される。振動波モータ100の駆動方向は、案内方向(X方向)である。
The
振動子101は、振動板102と圧電素子103を接着して構成される。振動板102には、突起部102pと後述する第1の保持筐体107に固定するための固定部102aが長手方向に沿って2個形成されている。また、圧電素子103にはフレキシブル基板である不図示の給電部材が電気的に接続されている。そして、給電部材から特定の振幅及び位相差を有する超音波領域の周波数の高周波電圧が圧電素子103に印加されると、振動板102が変形して突起部102pに楕円運動が発生する。
The
摩擦部材104は、振動子101に摩擦接触する部材であり、固定側保持筐体105に固定されている。振動子101に高周波電圧が印加され、突起部102pが楕円運動すると、摩擦部材104との間に摩擦力が断続的に発生し、振動子101が摩擦部材104に対して相対移動するX方向(光軸Oaの方向)への推力が発生する。この推力により可動側保持筐体106が固定側保持筐体105に対して相対移動することになる。
The
固定側保持筐体105は、摩擦部材104及び第1の案内部材116を保持する部材であり、不図示の鏡筒1に固定される概略板形状の部材である。固定側保持筐体105には、締結穴105aが設けられ、摩擦部材104、第1の案内部材116は締結部材105bで締結穴105aに締結され、保持される。
The fixed-
可動側保持筐体106は、第1の保持筐体107、第2の保持筐体108、薄板109で構成され、振動子101を保持する機能を有する。第1の保持筐体107は、長手方向に沿って2個の突起部107aを有し、それぞれが振動子101の固定部102aと係合することで振動子101が保持される。また、上述のとおり、第1の規制部17aを備え、外力F等により振動子101と摩擦部材104が相対移動するX方向以外の方向に動いた場合、可動側保持筐体106と当接することで可動部119の移動を規制する。第2の保持筐体108は、後述する第2の案内部材117を保持する。また、上述のように長穴状の溝部108bを備え、連結部16の突起部16pと係合する。薄板109は、後述する加圧手段110の加圧方向であるZ方向に剛性が低く、X方向とY方向に剛性が高い弾性を有する部材であり、第1の保持筐体107及び第2の保持筐体108を連結する。この構成より、振動子101及び摩擦部材104の当接状態が各部材の部品ばらつきによってばらついた場合でも、薄板109が変形することでこのばらつきを吸収し、安定した当接状態を維持し高効率で推力を発生することができる。
The movable
案内機構115は、振動子101が摩擦部材104に対して相対移動するように案内するための機構であり、第1の案内部材116、第2の案内部材117及び転動体118で構成され、光軸Oaと平行な方向に延在する。転動体118は、二つの球状部材118a及び118bで構成され、第1の案内部材116と第2の案内部材117で保持される。
The
第1の案内部材116は、締結穴116aを有し、締結部材105bによって固定側保持筐体105に締結され、保持されているので、摩擦部材104に対して相対移動しない部材である。また、第1の案内部材116は、V溝116bを有し、二つの球状部材118a及び118bと当接する。
The
第2の案内部材117は、後述する加圧手段110と係合する係合部117cを有しており、加圧手段110と係合することにより加圧手段110の加圧方向であるZ方向に付勢される。更に、第2の案内部材117は、可動側保持筐体106と一体となって、固定側保持筐体105に対して相対移動する部材である。また、第2の案内部材117は、2つのV溝117a、117bを有し、それぞれが球状部材118a、118bと当接する。
The
図3(A)に示すように、球状部材118aは、第1の案内部材116に設けられたV溝116bと、第2の案内部材117に設けられたV溝117aに挟持される。また、球状部材118bは、第1の案内部材116に設けられたV溝116bと、第2の案内部材117に設けられたV溝117bに挟持される。第1の案内部材116が有するV溝116bによって、転動体118が相対移動のX方向にのみ移動できるように規制され、第2の案内部材117も同様に相対移動のX方向にのみ移動できるように規制される。また、転動体118が転動することで、第1の案内部材116と第2の案内部材117が低摩擦で相対移動することができる。更に、第1の案内部材116と第2の案内部材117は、X方向(光軸Oaの方向)から見て転動体118を中心として回動できる構成となるため、振動子101も同様に一体となって回動できる。
As shown in FIG. 3A, the
図3(B)に示すように、溝部108bの長手方向が案内機構115を中心とする円の法線方向となるように溝部108bが形成されているので、突起部16pが第2の保持筐体108の溝部108bと係合することでZ方向に振動波モータ100は規制される。すなわち、連結部16は、移動部材12と振動波モータ100を連結し、振動子101の案内機構115まわりの回動を規制する。以上の構成から、第1の案内部材116に対して第2の案内部材117が相対移動のX方向に案内されるため、固定側保持筐体105に対して可動側保持筐体106が相対移動のX方向へ案内される。
As shown in FIG. 3B, since the
加圧手段110は、第1の伝達部材111、第2の伝達部材112、第3の伝達部材113及び弾性部材114で構成され、振動子101を摩擦部材104に加圧するための加圧機構である。弾性部材114は、振動子101を摩擦部材104に摩擦接触させるための加圧力を発生させるバネであり、本実施例では4本配置される。なお、弾性部材114の数はこれに限定されない。弾性部材114の一方の端部は、第1の伝達部材111の保持部111aと係合し、他方の端部は上述のとおり第2の案内部材117の係合部117cに係合することで、第1の伝達部材111と第2の案内部材117は互いに近づくようにZ方向に加圧される。第1の伝達部材111は、弾性部材114を保持する保持部111aを有し、第2の伝達部材112に加圧力を伝達する。第2の伝達部材112は、第1の伝達部材111と当接する円弧部112aを有し、第3の伝達部材113に加圧力を伝達する。円弧部112aと第1の伝達部材111が当接することで、製造ばらつきによって当接する向きがばらついた場合でも、効率よく加圧力を伝達することができる。第3の伝達部材113は、振動を吸収しやすい弾性を有する部材であり、振動子101と第2の伝達部材112に挟まれるように配置され、振動子101からの振動が他の部材に伝搬するのを防ぐ。加圧方向であるZ方向において、第1の伝達部材111、第2の伝達部材112、第3の伝達部材113、振動子101、摩擦部材104、第1の案内部材116、転動体118、第2の案内部材117が積層されて加圧される。以上の構成から、弾性部材114の加圧力が伝達部材を介して効率よく伝達され、振動子101を摩擦部材104に摩擦接触させている。
The pressurizing means 110 is composed of a
振動波モータ100は、不図示の給電部材によって印加される高周波電圧によって振動子101と摩擦部材104の間で推力が発生し、振動子101を保持する可動側保持筐体106が固定側保持筐体105に対して相対移動する。また、その推力は連結部16を介して移動部材12に伝達され、光学素子2を光軸Oaの方向(相対移動のX方向)に駆動する。
In the
次に、図4(A)〜(D)及び図5(A)〜(C)を用いて、本発明の特徴である大きな外力Fが発生した時の動作について説明する。図4(A)〜(D)は、大きな外力Fが発生した時の移動部材12の動作を示す模式図である。なお、振動波モータ100の内部の可動する部分である振動子101、可動側保持筐体106、加圧手段110、第2の案内部材117は、可動部119として模式的に示されている。更に、第1の規制部17aが可動部119の移動を規制する部材として模式的に示されている。図5(A)〜(C)は、大きな外力Fが発生した時の連結部16の動作を示す模式図である。
Next, the operation when a large external force F, which is a feature of the present invention, is generated will be described with reference to FIGS. 4 (A) to 4 (D) and FIGS. 5 (A) to 5 (C). 4 (A) to 4 (D) are schematic views showing the operation of the moving
レンズ駆動装置10に落下衝撃等による外力Fが加わると、移動部材12に慣性力が発生して、光軸Oaに直交する方向に移動部材12を移動させようとする。このとき、外力Fの発生方向によって、移動部材12、連結部16、可動部119は、以下のように動作する。
When an external force F due to a drop impact or the like is applied to the
まず、外力Fの発生方向が光軸Oaの方向から見て移動部材12の右方向(+Y方向)や下方向(−Z方向)の場合、図4(A)に示すように移動部材12を第1の案内軸13aの周りに回転させる左周りのモーメントM1が発生する。このとき、転動部材15と第2の案内軸13bが当接することで反力R1が発生し、移動部材12は第1の案内軸13aの周りには回転しない。
First, when the external force F is generated in the right direction (+ Y direction) or downward direction (−Z direction) of the moving
次に、外力Fの発生方向が光軸Oaの方向から見て移動部材12の左方向(−Y方向)や上方向(+Z方向)の場合、図4(B)に示すように移動部材12を第1の案内軸13aまわりに回転させる右回りのモーメントM2が発生する。なお、外力Fは、図4(B)〜図4(D)において、移動部材12に対して上方向に作用するように示されている。この外力Fによって、転動部材15と第2の案内軸13bが離間する方向に移動部材12が移動するため、図4(A)に示すような転動部材15からの反力R1は発生しない。しかしながら、転動部材15には、付勢手段14によって付勢力B1が作用しており、この付勢力B1に対向する方向の外力Fの分力は、付勢力B1により低減される。そして、もし外力Fの分力が付勢力B1よりも小さければ、移動部材12は第1の案内軸13aの周りに回転しない。
Next, when the external force F is generated in the left direction (−Y direction) or the upward direction (+ Z direction) of the moving
次に、外力Fが非常に大きく、付勢手段14の付勢力B1による転動部材15と第2の規制部17bの当接が解除される場合について述べる。図4(C)に示すように、過大な外力Fにより移動部材12が第1の案内軸13aの周りに回転しようとすると、外力Fが連結部16にも作用して、振動波モータ100に伝達される。このとき、移動部材12、連結部16、可動部119が一体で右回りのモーメントM2の方向に回転するように移動する。しかしながら、可動部119は案内機構115を軸として回転できるように案内機構115により案内されているので、最初に可動部119が第1の規制部17aに当接する。そして、外力Fが所定の力である第1の力以下(F1以下)の場合、第1の規制部17aから受ける反力R2のみで移動部材12の移動を規制する。図5(A)に示すように、連結部16の係合部材16aは、付勢部材16bの付勢力B2により付勢された状態で変位しない。すなわち、振動波モータ100は、連結部16により連結された状態で、移動部材12と相対移動をしない。
Next, a case where the external force F is very large and the rolling
次に、外力Fが第1の力F1を超える場合、図5(B)に示すように突起部16pが溝部108bから離間するように変位し、付勢部材16bが圧縮されて付勢力B2が増加した付勢力B2’となる。しかしながら、外力Fが第1の力F1を超え、所定の力である第2の力F2を超えない範囲においては、突起部16pが溝部108bから変位するものの、溝部108bから外れることはない。すなわち、突起部16pが変位するので、振動波モータ100は、移動部材12と相対移動をする。
Next, when the external force F exceeds the first force F1, the
そして、外力Fが更に大きく第2の力F2を超える場合、連結部16に作用する外力Fも大きくなり、図5(C)に示すように突起部16pが溝部108bを乗り上げるように変位する。そして、付勢部材16bが圧縮されて付勢力B2が増加した付勢力B2”となる。図4(D)に示すように、振動波モータ100は、移動部材12と相対移動をするが、上述のように連結部16の係合部材16aが溝部108bを乗り上げるように変位するため、更に移動部材12がモーメントM2の方向に移動する。そして、移動部材12に備えられた第2の規制部17bが第2の案内軸13bに当接することで反力R3が発生し、移動部材12の移動が規制される。
Then, when the external force F becomes larger and exceeds the second force F2, the external force F acting on the connecting
このような構成とすることで、落下衝撃等による過大な外力Fの発生時には、転動部材15、付勢部材16b、第1の規制部17a、第2の規制部17bのいずれかで移動部材12の第1の案内軸13aまわりの回転を規制することができる。また、連結部16の突起部16pが振動波モータ100に対して移動することで振動波モータ100へ衝撃が伝達されるのを抑制し、振動波モータ100の破損を防ぐことができる。なお、第1の力F1は、付勢部材16bが係合部材16aを付勢する付勢力B2(圧縮される前の付勢力B2)であり、第2の力F2は、突起部16pが溝部108bを乗り上げ脱落する直前に付勢部材16bが発生する付勢力B2”である。
With such a configuration, when an excessive external force F is generated due to a drop impact or the like, the rolling
以上から、移動部材12は、連結部16へ加わる光軸Oaの方向以外への外力Fが第1の力F1以下の場合、第1の規制部17aによって光軸Oaの方向に直交する方向への移動が規制される。また、連結部16へ加わる光軸Oaの方向以外への外力Fが第1の力F1を超え第2の力F2を超えない場合、付勢部材16bによって光軸Oaの方向に直交する方向への移動が規制される。また、連結部16へ加わる光軸Oaの方向以外の方向への外力Fが第2の力F2を超える場合、第2の規制部17bによって光軸Oaの方向に直交する方向への移動が規制される。また、第1の力F1及び第2の力F2は、付勢部材16bの付勢力B2によって決定される。
From the above, when the external force F other than the direction of the optical axis Oa applied to the connecting
次に、図6を用いて、レンズ駆動装置10の制御方法について説明する。図6は、レンズ駆動装置10の動作を示すフローチャートであり、合焦動作の開始から合焦動作の終了までを示している。
Next, a control method of the
ステップS1では、ピント検出手段5によって、撮像素子4に結像される像のピント状態が検出され、その信号が制御手段7に入力され、移動部材12が移動すべき目標位置を算出して更新する。ステップS2では、位置検出手段6によって、レンズ駆動装置10に含まれる移動部材12の位置が検出され、その信号が制御手段7に入力され、現在位置を更新する。ステップS3では、ステップS1で更新した目標位置とステップS2で更新した現在位置の差分を算出し、振動波モータ100への通電を決定し、振動波モータ駆動手段8へ信号を入力する。ステップS4では、入力された差分をもとに振動波モータ100を駆動し、移動部材12を駆動する。ステップS5では、動作停止か否かの判別を行い、停止でなければステップS1に戻り、目標位置と移動部材12の現在位置の差分がなくなるように制御を継続することとなる。
In step S1, the
次に、本発明の効果について説明する。特許文献1に開示された光学装置では、ベアリングを介してレンズ保持枠とガイドプレートを当接させることで、摩擦力の低減をしている。しかしこの構成では、落下衝撃等による力でレンズ保持枠がガイドプレートに直交する方向に移動した場合、変位量が大きくアクチュエータに衝撃が伝達してしまうことがある。
Next, the effect of the present invention will be described. In the optical device disclosed in
上述に対し、本発明のレンズ駆動装置10では、光学素子2を光軸Oaの方向に案内する機構において、案内軸13と移動部材12の摩擦力を低減することで停止精度向上やアクチュエータの省電力化が可能になる。そして、移動部材12にかかる外力Fが第1の力F1以下の場合は、振動波モータ100の内部に設けられた第1の規制部17aによって、移動部材12の光軸Oaに直交方向への移動が規制される。移動部材12にかかる外力Fが第1の力F1を超え第2の力F2を超えない場合、付勢部材16bによって移動部材12の光軸Oaに直交方向への移動が規制される。同時に連結部16の突起部16pが溝部108bから変位することで振動波モータ100と移動部材12が分離するため、振動波モータ100への外力Fの伝達が抑制される。移動部材12にかかる外力Fが第2の力F2を超える場合、第2の規制部17bによって移動部材12の光軸Oaの方向に直交方向への移動が規制される。同時に連結部16の突起部16pが溝部108bから分離することで振動波モータ100と移動部材12が分離するため、振動波モータ100へ外力Fの伝達が抑制される。
On the other hand, in the
以上の構成から、振動波モータ100を用い、転動案内するレンズ駆動装置10において、大きな外力Fが加わった際に振動波モータ100への外力Fの伝達を抑制したレンズ駆動装置10を提供することができる。
Based on the above configuration, the
(第2の実施例)
本発明の第2の実施例における振動波モータ100を備えるレンズ駆動装置20について説明する。第1の実施例と同じ部材については、同じ番号を付することで説明を省略すし、第1の実施例と異なる部材についてのみを説明する。また、振動波モータ100の構成及びレンズ駆動装置20の制御方法については、第1の実施例と同様のため省略する。
(Second Example)
The
次に、振動波モータ100で光学素子2を駆動する駆動機構の構成について図7(A)、(B)を用いて説明する。図7(A)は、光学素子2を光軸Oaの方向から見た、第2の実施例に係るレンズ駆動装置20の駆動機構を示す断面図であって、振動波モータ100の構成は簡略化して示されている。また、図7(B)は、光軸Oaに直交する方向から見た、後述する第1の案内軸23a及び転動部材25a、25b、25c、25dを示す図である。第1の実施例と同様である固定部材21、移動部材22は、その説明を省略する。
Next, the configuration of the drive mechanism for driving the
案内軸23は、第1の案内軸23aと第2の案内軸23bで構成され、移動部材22の相対移動を案内する部材である。第1の案内軸23aは、転動部材25を介して移動部材22と当接する棒状の部材であり、すなわちメインガイドバーである。この第1の案内軸23aにより、光軸Oaに直交する方向における移動部材22の平行移動が規制される。第2の案内軸23bは、転動部材25を介して移動部材22と当接する棒状の部材であり、すなわちサブガイドバーである。この第2の案内軸23bにより、第1の案内軸23aを中心とする移動部材22の回転が規制される。
The
転動部材25は、ボールベアリング等の内部に転動機構を有する部材であり、第1の案内軸23aに当接する転動部材25a、25b、25c、25dと、第2の案内軸23bに当接する転動部材25eで構成される。また、転動部材25a、25b、25c、25d、25eは、移動部材22に設けられた軸部22a、22b、22c、22d、22eにそれぞれ保持される。そして、不図示の付勢手段により、第1の案内軸23aに転動部材25a、25b、25c、25dを当接させる。更に第1の案内軸23aの周りに回転モーメントが付与されており、転動部材25eを第2の案内軸23bに付勢する構成となっている。
The rolling member 25 is a member having a rolling mechanism inside such as a ball bearing, and hits the rolling
第1の案内軸23a及び第2の案内軸23bにより、移動部材22は光軸Oaの方向へ平行移動するように案内される。また、転動部材25の内輪側が移動部材22と一体となり、外輪側が案内軸23とすべりなく当接することで、移動部材22と案内軸23の間に発生する摩擦力を低減することができる。
The moving
規制部27は、第1の規制部27aと第2の規制部27bで構成される。第1の規制部27aは、第1の実施例と同様に振動波モータ100内に備えられるため、詳細は省略する。第2の規制部27bは、移動部材22又は固定部材21のいずれか一方に備えられる部位であり、本実施例では移動部材22の一部として突出形状等で構成される。移動部材22に外力Fが加わり、転動部材25と案内軸23が離間する方向に移動部材22が移動しようとした場合、規制部27と案内軸23が当接することで変位量を低減することができる。ここで、本実施例では移動部材22の一部であるとしたが、規制部27が固定部材21に設けられ、移動部材22に当接するという構成でもよく、転動部材25と案内軸23が離間する方向への移動部材22の移動量を規制する機能を備えていればよい。
The
上述のような構成とすることで、振動波モータ100が発生する駆動力が連結部26を介して移動部材22に伝達される。その結果、移動部材22は、案内軸23及び転動部材25によって光軸Oaの方向に案内され、固定部材21に対して相対移動する構成が実現される。
With the above-described configuration, the driving force generated by the
本実施例の効果は、第1の実施例と同様な効果に加え、以下に説明する優れた効果も併せ持つ。第1の実施例に比べて摩擦力を更に低減することができるため、停止精度向上や省電力化の効果が得られる。また、本実施例では第1の案内軸23aと当接する転動部材25a〜25dを4つとしたが、外輪にV溝を形成した2つの転動機構に置き換えてもよく、転動機構の数や形状に限定されない。
The effects of this embodiment include the same effects as those of the first embodiment, as well as the excellent effects described below. Since the frictional force can be further reduced as compared with the first embodiment, the effects of improving the stopping accuracy and saving power can be obtained. Further, in this embodiment, the number of rolling
外力Fの発生時の動作については、第1の実施例では第1の案内軸13aまわりの回動についてのみ述べたが、第2の実施例では第1の案内軸23a及び第2の案内軸23bともに離間するため、平行移動も発生する。ただし、その他の関係については第1の実施例と同様のため、説明は省略する。
Regarding the operation when the external force F is generated, only the rotation around the
2 光学素子
10、20 レンズ駆動装置
11、21 固定部材
12、22 移動部材
13a、23a 第1の案内軸(案内軸)
13b、23b 第2の案内軸(案内軸)
15、25 転動部材
16、26 連結部
16a 係合部材
16b 付勢部材
16p 突起部
17a、27a 第1の規制部(規制部)
17b、27b 第2の規制部(規制部)
100 振動波モータ
101 振動子
104 摩擦部材
108b 溝部
115 案内機構
118 転動体
119 可動部
B1、B2 付勢力
F 外力
F1 第1の力
F2 第2の力
Oa 光軸
2
13b, 23b Second guide shaft (guide shaft)
15, 25
17b, 27b Second Regulatory Department (Regulatory Department)
100
Claims (10)
案内機構を備える振動波モータと、
前記移動部材に備えられ、前記振動波モータと連結する連結部と、
案内軸と、
少なくとも1つの転動部材と、
規制部と、を備え、
前記転動部材又は前記規制部が前記案内軸に当接することによって前記移動部材の変位が規制され、
前記連結部は、前記振動波モータの前記案内機構まわりの回転を規制し、
前記連結部は、付勢力を発生する付勢部材を備え、
前記移動部材への外力が第1の力以下の場合、前記振動波モータと前記移動部材とは相対移動せず、
前記外力が前記第1の力を超え第2の力を超えない場合、前記振動波モータと前記移動部材とは相対移動し、
前記外力が前記第2の力を超える場合、前記相対移動が前記規制部によって規制されることを特徴とする、レンズ駆動装置。 With moving members
A vibration wave motor equipped with a guidance mechanism and
A connecting portion provided on the moving member and connected to the vibration wave motor,
Guide axis and
With at least one rolling member
With a regulatory department,
The displacement of the moving member is regulated by the rolling member or the regulating portion abutting on the guide shaft.
The connecting portion regulates the rotation of the vibration wave motor around the guide mechanism.
The connecting portion includes an urging member that generates an urging force.
When the external force on the moving member is equal to or less than the first force, the vibration wave motor and the moving member do not move relative to each other.
When the external force exceeds the first force and does not exceed the second force, the vibration wave motor and the moving member move relative to each other.
A lens driving device, characterized in that, when the external force exceeds the second force, the relative movement is regulated by the regulating unit.
固定部材と、
案内機構を備える振動波モータと、
前記移動部材に備えられ、前記振動波モータと連結する連結部と、
案内軸と、
少なくとも1つの転動部材と、
規制部と、を備え、
前記移動部材は、前記少なくとも1つの転動部材を備え、光学素子を保持し前記固定部材に対して前記光学素子の光軸の方向に相対移動し、
前記連結部は、前記振動波モータの前記案内機構まわりの回転を規制し、
前記連結部は、付勢力を発生する付勢部材を備え、
前記案内軸は、前記移動部材の前記相対移動を案内し、
前記規制部は、第1の規制部と第2の規制部とを含み、
前記振動波モータは、前記第1の規制部を備え、
前記移動部材又は前記固定部材のいずれか一方は、前記第2の規制部を備え、
前記移動部材の前記光軸の方向に直交する方向への移動は、
前記移動部材への外力が第1の力以下の場合、前記第1の規制部によって規制され、
前記外力が前記第1の力を超え第2の力を超えない場合、前記付勢部材によって規制され、
前記外力が前記第2の力を超える場合、前記第2の規制部によって規制されることを特徴とするレンズ駆動装置。 With moving members
Fixing member and
A vibration wave motor equipped with a guidance mechanism and
A connecting portion provided on the moving member and connected to the vibration wave motor,
Guide axis and
With at least one rolling member
With a regulatory department,
The moving member includes at least one rolling member, holds an optical element, and moves relative to the fixing member in the direction of the optical axis of the optical element.
The connecting portion regulates the rotation of the vibration wave motor around the guide mechanism.
The connecting portion includes an urging member that generates an urging force.
The guide shaft guides the relative movement of the moving member.
The regulatory unit includes a first regulatory unit and a second regulatory unit.
The vibration wave motor includes the first regulation unit.
Either the moving member or the fixing member includes the second regulating portion.
The movement of the moving member in the direction orthogonal to the direction of the optical axis is
When the external force on the moving member is equal to or less than the first force, it is regulated by the first regulating unit.
When the external force exceeds the first force and does not exceed the second force, it is regulated by the urging member.
A lens driving device characterized in that when the external force exceeds the second force, it is regulated by the second regulating unit.
前記振動波モータは、前記係合部材が係合する溝部を備え、
前記溝部は、前記振動波モータの駆動方向と加圧方向とに直交する方向に長穴の形状になっていることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ駆動装置。 The connecting portion includes an engaging member having a protrusion.
The vibration wave motor includes a groove with which the engaging member is engaged.
The lens drive according to any one of claims 1 to 5, wherein the groove portion has a shape of an elongated hole in a direction orthogonal to the drive direction and the pressurization direction of the vibration wave motor. apparatus.
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