JP5020569B2 - Lens drive device - Google Patents

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Description

本発明は、光軸方向においてレンズを駆動するレンズ駆動装置に関し、特に、レンズを保持したレンズ枠をリードスクリュー及びナットのネジ送り作用により駆動するレンズ駆動装置に関する。   The present invention relates to a lens driving device that drives a lens in the optical axis direction, and more particularly to a lens driving device that drives a lens frame holding a lens by a screw feed action of a lead screw and a nut.

従来のレンズ駆動装置としては、レンズを保持するレンズ枠、レンズ枠を光軸方向にガイドするガイドシャフト、レンズ枠を光軸方向の一方向に向けて付勢するコイルスプリング、コイルスプリングの付勢力に抗する方向からレンズ枠に当接し一体的に移動するナット、ナットに螺合するリードスクリュー、リードスクリューを回転駆動するステッピングモータ、ナットを衝突させて一方側の移動端を規定する取り付け板等を備え、ナットが取り付け板に衝突してメカロック状態となる(作動不能となる)のを防止するために、ナットに半球状の突起を設けて、取り付け板との当り(接触)面積を減らすことで摩擦係数を小さくし、メカロック状態になり難くしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、ナット(の半球状の突起)と取り付け板との接触状態によっては、当り面積が小さくなるが故に接触圧力(面圧)が大きくなってメカロック状態になり、その解除が困難になる虞がある。また、当り面積を減らすという発想は、メカロックを防止するための根本的な対策ではない。
Conventional lens driving devices include a lens frame that holds a lens, a guide shaft that guides the lens frame in the optical axis direction, a coil spring that biases the lens frame in one direction in the optical axis, and a biasing force of the coil spring. Nuts that abut against the lens frame in a direction against the lens frame, a lead screw screwed into the nut, a stepping motor that rotationally drives the lead screw, a mounting plate that defines the moving end on one side by colliding with the nut, etc. In order to prevent the nut from colliding with the mounting plate and becoming mechanically locked (inoperable), a hemispherical protrusion is provided on the nut to reduce the contact (contact) area with the mounting plate The friction coefficient is made small to make it difficult to be in a mechanical lock state (see, for example, Patent Document 1).
However, in this lens driving device, depending on the contact state between the nut (the hemispherical projection) and the mounting plate, the contact area becomes small, so the contact pressure (surface pressure) increases and the mechanical lock state is established. It may be difficult to release. Moreover, the idea of reducing the contact area is not a fundamental measure for preventing mechanical lock.

また、他のレンズ駆動装置としては、前述の装置と同様に、レンズ枠、ガイドシャフト、コイルスプリング、ナット、リードスクリュー、ステッピングモータ等を備え、レンズ枠の一方側(コイルスプリングの付勢力に抗する向きに移動する側)の移動端領域において、ナットが噛み合わないようにリードスクリューに雄ネジを形成しない非形成部を設け、この移動端領域においてメカロックを生じないようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
この装置においては、一方側の移動端領域においてメカロックを防止できても、他方側の移動端領域においてメカロックを防止するのは困難である。
In addition, as other lens driving devices, a lens frame, a guide shaft, a coil spring, a nut, a lead screw, a stepping motor, etc. are provided as in the above-described device, and one side of the lens frame (resisting the urging force of the coil spring) It is known that the lead screw has a non-forming portion that does not form a male screw so that the nut does not mesh with the moving end region on the side that moves in the direction to prevent mechanical locking from occurring in this moving end region. (For example, refer to Patent Document 2).
In this apparatus, even if the mechanical lock can be prevented in the moving end region on one side, it is difficult to prevent the mechanical lock in the moving end region on the other side.

特開2004−170753号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-170753 特開2002−214509号公報JP 2002-214509 A

本発明は、上記従来技術の問題点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、部品点数の削減、小型化等を図りつつ、レンズを保持したレンズ枠がその移動範囲の移動端に移動した際に、リードスクリューとナットがメカロックを生じるのを確実に防止して、所期の機能を確実に保証できる、レンズ駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its object is to provide a lens frame that holds a lens while simplifying the structure, reducing the number of parts, reducing the size, and the like. An object of the present invention is to provide a lens driving device that can reliably prevent the mechanical locking of a lead screw and a nut when moving to the moving end of the moving range, and reliably guarantee an expected function.

本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持し光軸方向に移動自在に支持されたレンズ枠と、光軸方向に伸長するリードスクリューと、リードスクリューに螺合されると共にレンズ枠と一体的に移動するナットと、ナットがリードスクリューのネジ端部に達する直前の所定のタイミングでリードスクリューの回転を強制的に停止させる強制停止機構と、を備え、リードスクリューを回転させてナットと一体的にレンズ枠を駆動するレンズ駆動装置であって、上記強制停止機構は、リードスクリューに一体的に形成された被係合部と、レンズ枠の移動に連動して所定のタイミングで被係合部に係合し得るべく可動に設けられた係合部材と、係合部材を被係合部から離脱させる方向に付勢力を及ぼす付勢部材を含み、係合部材は、光軸方向に伸長する揺動支軸に対して、揺動自在に支持された揺動レバーであり、揺動レバーは、被係合部に係合し得る係合片と、レンズ枠からカム作用を受けるフォロワ部を含み、レンズ枠は、所定のタイミングで係合片を被係合部に係合させるべく,フォロワ部に対してカム作用を及ぼすカム部を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、リードスクリューが回転すると、ナットがネジ送りされ、このナットと一緒にレンズ枠が光軸方向に駆動される。そして、ナットがリードスクリューのネジ端部の直前まで達した所定のタイミングで、強制停止機構が作動してリードスクリューの回転を強制的に停止させる。これにより、ナットとリードスクリューのメカロック(食い付き)が確実に防止される。
特に、強制停止機構が、リードスクリューの被係合部、レンズ枠の移動に連動して所定のタイミングで被係合部に係合し得るべく可動に設けられた係合部材、係合部材を被係合部から離脱させる方向に付勢力を及ぼす付勢部材を含むため、レンズ枠の光軸方向への移動に連動して係合部材が作動し、この係合部材が被係合部に係合して、リードスクリューの回転を強制的に停止させ、ナットとリードスクリューのメカロック(食い付き)が確実に防止される。
このように、レンズ枠に連動するべく可動な係合部材を採用することで、ナットがリードスクリューに食い付いてメカロックを起こす直前の所定のタイミングを高精度に設定することができ、簡単な構造にて、メカロックを確実に防止することができる。
さらに、係合部材が揺動レバーであり、揺動レバーが係合片及びフォロワ部を含み、レンズ枠がフォロワ部にカム作用を及ぼすカム部を有するため、リードスクリューが回転すると、ナットがネジ送りされ、このナットと一緒にレンズ枠が光軸方向に駆動され、ナットがリードスクリューのネジ端部の直前まで達した所定のタイミングで、光軸方向へ移動するレンズ枠のカム部が揺動レバーのフォロワ部にカム作用を及ぼし、揺動レバーが、付勢部材の付勢力に抗しつつ一方向に回転して、その係合片が被係合部に係合し、リードスクリューの回転を強制的に停止させ、これにより、ナットとリードスクリューのメカロック(食い付き)が確実に防止される。このように、レンズ枠に連動して光軸方向に略垂直な面内で揺動する揺動レバーを採用することで、光軸方向における装置の薄型化、小型化を達成しつつ、メカロックを確実に防止することができる。
The lens driving device according to the present invention includes a lens frame that holds a lens and is supported so as to be movable in the optical axis direction, a lead screw that extends in the optical axis direction, and is screwed into the lead screw and integrally with the lens frame. And a forcible stop mechanism that forcibly stops the rotation of the lead screw at a predetermined timing immediately before the nut reaches the screw end of the lead screw. A lens driving device for driving a lens frame, wherein the forced stop mechanism includes an engaged portion integrally formed with the lead screw and an engaged portion at a predetermined timing in conjunction with the movement of the lens frame. wherein an engaging member provided on the movable to obtain engaged, a biasing member exerts a biasing force in a direction to disengage the engaging member from the engaged portion, the engaging member to extend in the optical axis direction The swing lever is swingably supported with respect to the swing support shaft. The swing lever includes an engagement piece that can be engaged with the engaged portion and a follower portion that receives a cam action from the lens frame. The lens frame includes a cam portion that exerts a cam action on the follower portion in order to engage the engaging piece with the engaged portion at a predetermined timing .
According to this configuration, when the lead screw rotates, the nut is screwed and the lens frame is driven in the optical axis direction together with the nut. Then, at a predetermined timing when the nut reaches just before the screw end of the lead screw, the forced stop mechanism operates to forcibly stop the rotation of the lead screw. Thereby, the mechanical lock (biting) between the nut and the lead screw is reliably prevented.
In particular, the forcible stop mechanism includes an engaging member and an engaging member that are movably provided to be engaged with the engaged portion at a predetermined timing in conjunction with the engaged portion of the lead screw and the movement of the lens frame. Since it includes an urging member that exerts an urging force in a direction to disengage from the engaged portion, the engaging member operates in conjunction with the movement of the lens frame in the optical axis direction. By engaging, the rotation of the lead screw is forcibly stopped, and the mechanical lock (biting) between the nut and the lead screw is surely prevented.
In this way, by adopting a movable engagement member to interlock with the lens frame, the predetermined timing immediately before the nut bites on the lead screw and causes mechanical lock can be set with high accuracy, and a simple structure Thus, the mechanical lock can be surely prevented.
Further, since the engaging member is a swing lever, the swing lever includes an engagement piece and a follower portion, and the lens frame has a cam portion that exerts a cam action on the follower portion. Therefore, when the lead screw rotates, the nut is screwed. The lens frame is driven in the optical axis direction together with this nut, and the cam part of the lens frame that moves in the optical axis swings at a predetermined timing when the nut reaches just before the screw end of the lead screw. A cam action is exerted on the follower portion of the lever, the swing lever rotates in one direction against the urging force of the urging member, the engagement piece engages with the engaged portion, and the lead screw rotates. Is forcibly stopped, and this prevents the nut and the lead screw from being mechanically locked. In this way, by adopting a swing lever that swings in a plane substantially perpendicular to the optical axis direction in conjunction with the lens frame, the mechanical lock is achieved while achieving thinning and downsizing of the device in the optical axis direction. It can be surely prevented.

上記構成において、揺動レバーは、その揺動支軸から離れた自由端側に形成された係合片と、その揺動支軸寄りに形成されたフォロワ部とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、揺動支軸に近い側にフォロワ部が配置され、かつ、揺動支軸から遠い側に係合片が配置された関係にあるため、カム部がフォロワ部にカム作用を及ぼして所定角度回転させると、揺動支軸に対するフォロワ部の離隔距離と係合片の離隔距離の比に比例した増幅作用が得られ、係合片はストロークが増大されて素早く被係合部に係合し、リードスクリューを即座に停止させることができる。
In the above configuration, the swing lever adopts a configuration including an engagement piece formed on the free end side away from the swing support shaft and a follower portion formed near the swing support shaft. Can do.
According to this configuration, since the follower portion is disposed on the side closer to the swing support shaft and the engagement piece is disposed on the side far from the swing support shaft, the cam portion is cammed on the follower portion. When a predetermined angle is applied, an amplification effect proportional to the ratio of the separation distance of the follower part to the swing support shaft and the separation distance of the engagement piece is obtained, and the engagement piece is quickly engaged by increasing the stroke. The lead screw can be stopped immediately by engaging with the part.

上記構成において、付勢部材は、揺動支軸周りに配置された捩りバネである、構成を採用することができる。
この構成によれば、揺動レバーと捩りバネが略同一の空間境域に配置されるため、部品の集約化による装置の薄型化、小型化を達成することができる。
In the above configuration, a configuration in which the urging member is a torsion spring disposed around the swing support shaft can be adopted.
According to this configuration, since the swing lever and the torsion spring are disposed in substantially the same space boundary, it is possible to reduce the thickness and size of the apparatus by consolidating components.

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、揺動レバーの揺動支軸を兼ねている、構成を採用することができる。
この構成によれば、揺動レバーの揺動支軸をレンズ枠のガイドシャフトが兼ねるため、別に専用の揺動支軸を設ける場合に比べて、部品点数を削減でき、構造の簡素化、部品の集約化による装置の小型化等を達成することができる。
In the above configuration, it is possible to adopt a configuration including a guide shaft that guides the lens frame in the optical axis direction, and the guide shaft also serves as a swing support shaft of the swing lever.
According to this configuration, since the guide shaft of the lens frame also serves as the swing support shaft of the swing lever, the number of parts can be reduced compared to the case where a dedicated swing support shaft is provided, and the structure is simplified. It is possible to achieve downsizing and the like of the apparatus by integrating the above.

上記構成において、リードスクリューは、被係合部に隣接して、揺動レバーを揺動自在に支持する支持面を一体的に有し、揺動レバーは、係合片が形成された近傍において支持面に摺動自在に支持される被支持部と、被支持部においてその揺動を許容しつつリードスクリューを挿入させる長孔とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、揺動レバーは、その長孔にリードスクリューが通されて、所定の揺動範囲に規制されると共に、その被支持部が被係合部と係合する係合片の近傍においてリードスクリューの支持面に摺動自在に支持される。
したがって、揺動レバーの傾きあるいは所定の揺動範囲からの逸脱を防止でき、揺動レバーに対して係合及び離脱動作を確実に行わせることができる。
In the above configuration, the lead screw integrally has a support surface that slidably supports the swing lever adjacent to the engaged portion, and the swing lever is in the vicinity of the engagement piece formed. A configuration including a supported portion that is slidably supported by the support surface and a long hole into which the lead screw is inserted while allowing the swinging of the supported portion can be employed.
According to this configuration, the swing lever is controlled by the lead screw through the elongated hole and is regulated within a predetermined swing range, and the supported piece engages with the engaged portion. In the vicinity, it is slidably supported on the support surface of the lead screw.
Therefore, the tilt of the swing lever or deviation from the predetermined swing range can be prevented, and the engaging and disengaging operations can be reliably performed on the swing lever.

上記構成において、リードスクリューは、噛合により回転駆動力が伝達されるべく、同軸にて一体的に回転する歯車を有し、被係合部は、歯車に隣接して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、被係合部に係合してリードスクリューを停止させる停止力が、外部から回転駆動力が及ぼされる歯車の近傍に及ぼされるため、リードスクリューの捩り変形等を生じることなく、確実に所定のタイミング(所定の回転角度)でリードスクリューの回転を停止させることができる。
In the above configuration, the lead screw has a gear that integrally rotates coaxially so that the rotational driving force is transmitted by meshing, and the engaged portion is formed adjacent to the gear. Can be adopted.
According to this configuration, the stopping force that engages the engaged portion and stops the lead screw is exerted in the vicinity of the gear to which the rotational driving force is applied from the outside, so that the torsional deformation or the like of the lead screw does not occur. The rotation of the lead screw can be reliably stopped at a predetermined timing (a predetermined rotation angle).

上記構成において、リードスクリューは、噛合により回転駆動力が伝達されるべく、同軸にて一体的に回転する歯車を有し、歯車の歯は、被係合部を兼ねている、構成を採用することができる。
この構成によれば、被係合部として歯車の歯を兼用することで、被係合部を画定する専用の部品が不要になり、構造の簡素化、装置の小型化、低コスト化等を達成することができる。
In the above configuration, the lead screw has a gear that rotates coaxially and integrally so that a rotational driving force can be transmitted by meshing, and the gear teeth also serve as an engaged portion. be able to.
According to this configuration, by using the gear teeth as the engaged portion, a dedicated part for defining the engaged portion is not required, and the structure is simplified, the apparatus is downsized, the cost is reduced, and the like. Can be achieved.

上記構成において、係合片と被係合部との係合及びその解除は、リードスクリューのネジの1ピッチ以内のストロークで行われる、構成を採用することができる。
この構成によれば、リードスクリューが一回転する間に、揺動レバーが作動して強制的にリードスクリューの回転を停止させるため、係合片を被係合部に係合させる所定のタイミングを、リードスクリューのネジ端部から1ピッチ以内の直前に設定することができる。したがって、レンズ枠を光軸方向に移動させるストロークを、リードスクリューのネジ領域に対応させて、無駄のない有効な長さに設定することができる。
In the above-described configuration, it is possible to employ a configuration in which the engagement piece and the engaged portion are engaged and released with a stroke within one pitch of the lead screw.
According to this configuration, the swing lever is operated during one rotation of the lead screw to forcibly stop the rotation of the lead screw, so that the predetermined timing for engaging the engaging piece with the engaged portion is set. , It can be set immediately before the pitch end of the lead screw within one pitch. Therefore, the stroke for moving the lens frame in the optical axis direction can be set to an effective length without waste corresponding to the screw region of the lead screw.

上記構成のレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減、薄型化、小型化等を達成しつつ、レンズを保持したレンズ枠がその移動範囲の移動端に移動した際に、リードスクリューとナットがメカロックを生じるのを確実に防止して、所期の機能を確実に保証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 of the above configuration, when the lens frame holding the lens moves to the moving end of the moving range while achieving simplification of the structure, reduction of the number of parts, thinning, downsizing, etc. It is possible to obtain a lens driving device that reliably prevents the mechanical locking of the lead screw and the nut, and reliably guarantees the intended function.

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図9は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図1は装置の分解斜視図、図2は装置の断面図、図3は装置に含まれる第1レンズ群の分解斜視図、図4は第1レンズ群の一部を示す斜視図、図5は第1レンズ群の一部を示す背面図、図6は第1レンズ群の一部を示す断面図、図7は第1レンズ群のレンズ枠を示す斜視図、図8は装置に含まれる強制停止機構の一部をなす揺動レバーを示す斜視図、図9は揺動レバーの動作を説明する動作図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 9 show an embodiment of a lens driving device according to the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of the device, FIG. 2 is a sectional view of the device, and FIG. 3 is a first view included in the device. FIG. 4 is a perspective view showing a part of the first lens group, FIG. 5 is a rear view showing a part of the first lens group, and FIG. 6 is a cross section showing a part of the first lens group. 7 is a perspective view showing a lens frame of the first lens group, FIG. 8 is a perspective view showing a swing lever constituting a part of a forced stop mechanism included in the apparatus, and FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the swing lever. FIG.

この装置は、図1及び図2に示すように、ガラスフィルタ11、撮像素子としてのCCD12等が取り付けられた略矩形形状の輪郭をなすベース10、ベース10に固着された固定筒20、固定筒20の内側において回転及び直進自在に支持されたカム筒30、カム筒30の内側において光軸方向Lにそれぞれ移動自在に支持された第1レンズ群40及び第2レンズ群50、第1レンズ群40及び第2レンズ群50の回転を規制しつつ光軸方向に案内するガイド筒60、カム筒30を駆動する駆動機構70等を備えている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, this apparatus includes a glass filter 11, a base 10 having a substantially rectangular outline to which a CCD 12 as an image sensor is attached, a fixed cylinder 20 fixed to the base 10, and a fixed cylinder. 20 is a cam cylinder 30 that is supported so as to be rotatable and straightly movable inside 20, and a first lens group 40 and a second lens group 50 that are supported so as to be movable in the optical axis direction L inside the cam cylinder 30, and a first lens group. 40 and a guide cylinder 60 that guides in the optical axis direction while restricting rotation of the second lens group 50, a drive mechanism 70 that drives the cam cylinder 30, and the like.

固定筒20は、図1及び図2に示すように、光軸方向Lに軸心をもつように樹脂材料により円筒状に形成されて、ベース10に固着されている。固定筒20には、その内周面において、後述する3つのフォロワピン31に対してカム作用を及ぼす3つのカム溝21(図においては一部を省略)が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed cylinder 20 is formed in a cylindrical shape with a resin material so as to have an axis in the optical axis direction L, and is fixed to the base 10. The fixed cylinder 20 is formed with three cam grooves 21 (partially omitted in the figure) that exert cam action on three follower pins 31 described later on the inner peripheral surface thereof.

カム筒30は、図1及び図2に示すように、樹脂材料により円筒状に形成されて、固定筒20の内側に入れ子状に同軸に配置されている。
カム筒30には、その外周面において、周方向において等間隔(約120度ごと)に配置された3つのフォロワピン31、外部から回転駆動力が伝えられる円弧状のラック部32等が形成され、又、その内周面において、光軸方向Lにおいて第1レンズ群40にカム作用を及ぼす3つのカム溝33、光軸方向Lにおいて第2レンズ群50にカム作用を及ぼす3つのカム溝34、光軸方向Lの前方領域において後述するガイド筒60の係合片63を受け入れる環状溝35が形成されている。
カム溝33は、図1及び図2に示すように、後述する第1フォロワピン42を受け入れてカム作用を及ぼすことで、第1レンズ群40を光軸方向Lに移動させ、カム溝34は、後述する第2フォロワピン52を受け入れてカム作用を及ぼすことで、第2レンズ群50を光軸方向Lに移動させるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cam cylinder 30 is formed in a cylindrical shape from a resin material, and is arranged coaxially in a nested manner inside the fixed cylinder 20.
The cam cylinder 30 is formed with three follower pins 31 arranged at equal intervals (approximately every 120 degrees) in the circumferential direction on the outer peripheral surface thereof, an arc-shaped rack portion 32 to which a rotational driving force is transmitted from the outside, and the like. Further, on its inner peripheral surface, three cam grooves 33 that exert a cam action on the first lens group 40 in the optical axis direction L, three cam grooves 34 that exert a cam action on the second lens group 50 in the optical axis direction L, In the front region in the optical axis direction L, an annular groove 35 that receives an engagement piece 63 of a guide cylinder 60 described later is formed.
As shown in FIGS. 1 and 2, the cam groove 33 receives a first follower pin 42 to be described later and exerts a cam action to move the first lens group 40 in the optical axis direction L. The cam groove 34 The second lens group 50 is moved in the optical axis direction L by receiving a second follower pin 52 described later and exerting a cam action.

第1レンズ群40は、図1ないし図3に示すように、樹脂材料により略円筒状に形成された筒部材41、筒部材41の外側において径方向外向きに突出すると共に周方向において等間隔(120度の角度ごとに)で配置されてカム溝33に摺動自在に係合する3つの第1フォロワピン42、筒部材41の内側において光軸方向Lに移動自在に支持されると共にレンズG1を保持するレンズ枠43、レンズ枠43を光軸方向Lに駆動する駆動機構140、駆動機構140の一部の動作(後述するリードスクリュー145の回転)を強制的に停止させる強制停止機構240等を備えている。
そして、第1レンズ群40は、カム筒30の回動によりカム溝33が第1フォロワピン42にカム作用を及ぼすことにより、筒部材41が光軸方向Lにおいて前進及び後退し、駆動機構140により、レンズ枠43が筒部材41に対して光軸方向Lに前進及び後退するようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the first lens group 40 has a cylindrical member 41 formed of a resin material in a substantially cylindrical shape, projects radially outward on the outer side of the cylindrical member 41, and is equally spaced in the circumferential direction. Three first follower pins 42 that are arranged (at every 120 ° angle) and slidably engage with the cam groove 33, are supported movably in the optical axis direction L on the inner side of the cylindrical member 41, and the lens G1 A lens frame 43 that holds the lens frame, a drive mechanism 140 that drives the lens frame 43 in the optical axis direction L, a forced stop mechanism 240 that forcibly stops a part of the operation of the drive mechanism 140 (rotation of a lead screw 145 described later), and the like. It has.
In the first lens group 40, the cam groove 33 exerts a cam action on the first follower pin 42 by the rotation of the cam cylinder 30, so that the cylinder member 41 moves forward and backward in the optical axis direction L. The lens frame 43 moves forward and backward in the optical axis direction L with respect to the cylindrical member 41.

ここで、レンズ枠43は、図3、図6、図7に示すように、後述するガイドシャフト147を摺動自在に嵌合させる嵌合部43a、後述するリードスクリュー145を非接触にて通すと共に後述するナット146を回転不能に保持するナット保持部43b、後述する揺動レバー241のフォロワ部241cに係合してカム作用を及ぼすカム部43c等を備えている。   Here, as shown in FIGS. 3, 6, and 7, the lens frame 43 passes through a fitting portion 43 a that slidably fits a guide shaft 147 described later and a lead screw 145 described later without contact. In addition, a nut holding portion 43b that holds a nut 146 described later in a non-rotatable manner, a cam portion 43c that engages with a follower portion 241c of a swing lever 241 described later and exerts a cam action are provided.

駆動機構140は、図2ないし図6に示すように、固定プレート141aを介して筒部材41に固定されるステッピングモータ141、ステッピングモータ141の回転軸に直結された駆動歯車142、筒部材41に回動自在に支持され駆動歯車142と噛合する歯車143、歯車143と噛合すると共に筒部材41に回動自在に支持された歯車144、歯車144と一体的に回転するように形成され光軸方向Lに伸長するリードスクリュー145、レンズ枠43に固定されてリードスクリュー145に螺合するナット146、筒部材41に固定されレンズ枠43を光軸方向Lにガイドする2つのガイドシャフト147、レンズ枠43を光軸方向Lの前方に向けて付勢するコイルスプリング148等を備えている。   As shown in FIGS. 2 to 6, the drive mechanism 140 includes a stepping motor 141 fixed to the cylinder member 41 via a fixing plate 141a, a drive gear 142 directly connected to the rotation shaft of the stepping motor 141, and the cylinder member 41. A gear 143 that is rotatably supported and meshes with the drive gear 142, a gear 144 that meshes with the gear 143 and that is rotatably supported by the cylindrical member 41, and is formed so as to rotate integrally with the gear 144. A lead screw 145 extending to L, a nut 146 fixed to the lens frame 43 and screwed to the lead screw 145, two guide shafts 147 fixed to the cylindrical member 41 and guiding the lens frame 43 in the optical axis direction L, a lens frame Coil springs 148 and the like for urging 43 toward the front in the optical axis direction L are provided.

すなわち、レンズ枠43は、ガイドシャフト147により光軸方向Lに移動自在に支持され、ステッピングモータ141が一方向に回転すると、駆動歯車142→歯車143→歯車144を介して、リードスクリュー145が一方向に回転し、ナット146及びレンズ枠43が、ネジ送り作用により光軸方向Lの前方Fに移動し、一方、ステッピングモータ141が他方向に回転すると、駆動歯車142→歯車143→歯車144を介して、リードスクリュー145が他方向に回転し、ナット146及びレンズ枠43が、コイルスプリング148の付勢力に抗しつつ、ネジ送り作用により光軸方向Lの後方Rに移動するようになっている。   In other words, the lens frame 43 is supported by the guide shaft 147 so as to be movable in the optical axis direction L, and when the stepping motor 141 rotates in one direction, the lead screw 145 is moved through the drive gear 142 → the gear 143 → the gear 144. When the stepping motor 141 rotates in the other direction, the nut 146 and the lens frame 43 move to the front F in the optical axis direction L by the screw feed action, and the drive gear 142 → the gear 143 → the gear 144 As a result, the lead screw 145 rotates in the other direction, and the nut 146 and the lens frame 43 move to the rear R in the optical axis direction L by the screw feeding action while resisting the urging force of the coil spring 148. Yes.

強制停止機構240は、図2ないし図8に示すように、一方のガイドシャフト147に対して揺動自在に支持された係合部材としての揺動レバー241、リードスクリュー145と一体的に回転するように形成された被係合部としての爪242aをもつ爪付きプレート242、揺動レバー241を爪付きプレート242から離脱する方向に回転付勢する付勢部材としての捩りバネ243等を備えている。   As shown in FIGS. 2 to 8, the forcible stop mechanism 240 rotates integrally with a swing lever 241 and a lead screw 145 as engagement members supported so as to be swingable with respect to one guide shaft 147. A claw plate 242 having a claw 242a as an engaged portion formed as described above, a torsion spring 243 as a biasing member that urges the swing lever 241 in a direction to detach from the claw plate 242, and the like. Yes.

揺動レバー241は、図2、図3、図5、図6、図8に示すように、光軸方向Lに垂直な面方向に扁平に形成されて、光軸方向Lにおいて固定プレート141aと爪付きプレート242の間に揺動自在に配置され、揺動支軸としてのガイドシャフト147を通す円孔241a、揺動支軸から離れた自由端側に屈曲して形成されて後述する爪付きプレート242の爪242aと係合し得る係合片241b、揺動支軸(円孔241a)寄りに形成されてレンズ枠43のカム部43cが係合し得るフォロワ部241c、係合片241bの近傍に形成されて後述する爪付きプレート242の支持面242bに摺動自在に支持される被支持部241d、被支持部241dにおいてその揺動を許容しつつリードスクリュー145を挿入させる長孔241d´、捩りバネ243の一端を掛止する掛止部241e等を備えている。   2, 3, 5, 6, and 8, the swing lever 241 is formed flat in a plane direction perpendicular to the optical axis direction L, and is fixed to the fixed plate 141 a in the optical axis direction L. A circular hole 241a that is slidably disposed between the clawed plates 242 and passes the guide shaft 147 as a oscillating support shaft, and is formed by bending toward the free end away from the oscillating support shaft. An engagement piece 241b that can be engaged with the claw 242a of the plate 242, a follower part 241c that is formed closer to the swing support shaft (circular hole 241a) and that can be engaged with the cam part 43c of the lens frame 43, and an engagement piece 241b A supported portion 241d that is formed in the vicinity and is slidably supported on a support surface 242b of a claw plate 242 described later, and a long hole 241d into which the lead screw 145 is inserted while allowing the swinging of the supported portion 241d. , And a hook portion 241e such that hooking one end of the torsion spring 243.

爪付きプレート242は、図4及び図6に示すように、歯車144の上面に積層するようにリードスクリュー145に一体的に固定され、外周の一箇所に揺動レバー241の係合片241bが係合し得る被係合部としての爪242a、揺動レバー241の被支持部241dを摺動自在に支持する支持面242b等を備えている。
爪242aは、捩りバネ243により付勢されてリードスクリュー145が一方向に回転する場合は、係合片241bが係合すると即座に停止し、リードスクリュー145が他方向に回転する場合は、係合片241bが係合した状態であってもリードスクリュー145の回転を許容するように、ワンウエイクラッチ機構に類似した形状に形成されている。
支持面242bは、爪242aの近傍において、揺動レバー241を摺動自在に支持するようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the claw plate 242 is integrally fixed to the lead screw 145 so as to be laminated on the upper surface of the gear 144, and the engagement piece 241 b of the swing lever 241 is provided at one place on the outer periphery. A claw 242a as an engaged portion that can be engaged, a support surface 242b that slidably supports a supported portion 241d of the swing lever 241 and the like are provided.
When the lead screw 145 is urged by the torsion spring 243 and the lead screw 145 rotates in one direction, the claw 242a stops immediately when the engagement piece 241b is engaged, and when the lead screw 145 rotates in the other direction, Even if the combined piece 241b is engaged, it is formed in a shape similar to the one-way clutch mechanism so as to allow the lead screw 145 to rotate.
The support surface 242b is configured to slidably support the swing lever 241 in the vicinity of the claw 242a.

このように、爪242aに隣接して、揺動レバー241を揺動自在に支持する支持面242bを設け、揺動レバー241を支持面242bに摺動自在に支持したことにより、揺動レバー241の傾きあるいは所定の揺動範囲からの逸脱を防止でき、揺動レバー241に対して係合及び離脱動作を確実に行わせることができる。
また、爪付きプレート242(の爪242a)は、歯車144に隣接して形成されているため、爪242aに係合してリードスクリュー145を停止させる停止力は、ステッピングモータ141により回転駆動力される歯車144の近傍に及ぼされるため、リードスクリュー145の捩り変形等を生じることなく、確実に所定のタイミング(所定の回転角度)でリードスクリュー145の回転を停止させることができる。
As described above, the support surface 242b for swingably supporting the swing lever 241 is provided adjacent to the claw 242a, and the swing lever 241 is slidably supported on the support surface 242b. Therefore, it is possible to prevent the swing lever 241 from engaging and disengaging with certainty.
Further, since the claw plate 242 (the claw 242a) is formed adjacent to the gear 144, the stopping force for stopping the lead screw 145 by engaging with the claw 242a is rotationally driven by the stepping motor 141. Therefore, the rotation of the lead screw 145 can be reliably stopped at a predetermined timing (predetermined rotation angle) without causing torsional deformation of the lead screw 145 and the like.

捩りバネ243は、図4及び図5に示すように、揺動支軸としてのガイドシャフト147周りに配置され、その一端が揺動レバー241の掛止部241eに掛止され、その他端が筒部材41に植設されたネジ244に掛止されて、揺動レバー241を図5中の反時計回りにすなわち係合片241bを爪242aから離脱させる方向に付勢力を及ぼすようになっている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the torsion spring 243 is disposed around a guide shaft 147 as a swinging support shaft, one end of which is hooked on the hooking portion 241e of the swinging lever 241, and the other end of the torsion spring 243. Engaged with the screw 244 implanted in the member 41, the swing lever 241 is biased counterclockwise in FIG. 5, that is, in the direction in which the engagement piece 241b is detached from the claw 242a. .

ここで、強制停止機構240の動作について、図9(a),(b)に基づき説明すると、先ず、レンズ枠43がリードスクリュー145のネジ領域の前側Fのネジ端部から離れた領域に位置するとき、図9(a)に示すように、レンズ枠43のカム部43cはフォロワ部241cから離脱しており、揺動レバー241は反時計回りに回転して、その係合片241bが爪付きプレート242の爪242aから離脱した状態にある。このとき、リードスクリュー145は拘束されない回動自在なフリーの状態にある。   Here, the operation of the forced stop mechanism 240 will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. First, the lens frame 43 is positioned in a region away from the screw end on the front side F of the screw region of the lead screw 145. 9A, the cam portion 43c of the lens frame 43 is detached from the follower portion 241c, the swinging lever 241 rotates counterclockwise, and the engaging piece 241b becomes a pawl. The attached plate 242 is detached from the claw 242a. At this time, the lead screw 145 is in a freely rotatable state that is not restrained.

そして、この状態から、ステッピングモータ141が一方向に起動して、リードスクリュー145が一方向に回転し、ナット146及びレンズ枠43が光軸方向Lの前方Fに向けて移動し、ナット146がリードスクリュー145のネジ端部に達する直前の所定のタイミングにおいて、図9(b)に示すように、カム部43cがフォロワ部241cに係合してカム作用を及ぼすと、リードスクリュー145が一回転する間に(すなわち、ネジの1ピッチ以内のストロークで)揺動レバー241が捩りバネ243の付勢力に抗して時計回りに回転してその係合片241bが爪付きプレート242の爪242aに係合し、リードスクリュー145の回転を強制的に停止させる。   From this state, the stepping motor 141 starts in one direction, the lead screw 145 rotates in one direction, the nut 146 and the lens frame 43 move toward the front F in the optical axis direction L, and the nut 146 At a predetermined timing immediately before reaching the screw end of the lead screw 145, as shown in FIG. 9B, when the cam portion 43c engages the follower portion 241c and exerts a cam action, the lead screw 145 rotates once. (Ie, with a stroke within one pitch of the screw), the swing lever 241 rotates clockwise against the urging force of the torsion spring 243, and the engagement piece 241b is moved to the claw 242a of the claw plate 242. Engage and forcibly stop the rotation of the lead screw 145.

このように、ナット146がリードスクリュー145のネジ端部の直前まで達した所定のタイミングで、光軸方向Lへ移動するレンズ枠43のカム部43cが揺動レバー241のフォロワ部241cにカム作用を及ぼし、揺動レバー241の係合片241bが爪242aに係合してリードスクリュー145の回転を強制的に停止させるため、ナット146とリードスクリュー145のメカロック(食い付き)が確実に防止される。   As described above, the cam portion 43c of the lens frame 43 that moves in the optical axis direction L is cammed on the follower portion 241c of the swing lever 241 at a predetermined timing when the nut 146 reaches just before the screw end portion of the lead screw 145. Since the engaging piece 241b of the swing lever 241 engages with the claw 242a and forcibly stops the rotation of the lead screw 145, the mechanical lock (chamfering) of the nut 146 and the lead screw 145 is reliably prevented. The

一方、ステッピングモータ141が他方向に回転して、リードスクリュー145が他方向に回転し、ナット146及びレンズ枠43が光軸方向Lの後方Rに向けて移動し始めると、カム部43cがフォロワ部241cから離脱し、リードスクリュー145が一回転する間に、揺動レバー241は捩りバネ243の付勢力により反時計回りに回転して、その係合片241bが爪付きプレート242の爪242aから離脱し、リードスクリュー145はフリーの状態で回転可能になる。   On the other hand, when the stepping motor 141 rotates in the other direction, the lead screw 145 rotates in the other direction, and the nut 146 and the lens frame 43 start to move toward the rear R in the optical axis direction L, the cam portion 43c is moved to the follower. The swing lever 241 is rotated counterclockwise by the urging force of the torsion spring 243 while the lead screw 145 is rotated once by being detached from the portion 241c, and the engagement piece 241b is disengaged from the claw 242a of the claw plate 242. The lead screw 145 can be rotated in a free state.

ここでは、係合部材として、レンズ枠43に連動して光軸方向Lに略垂直な面内で揺動する揺動レバー241を採用するため、光軸方向Lにおける装置の薄型化、小型化を達成しつつ、メカロックを確実に防止することができる。
また、揺動レバー241は、その揺動支軸(ガイドシャフト147)から離れた自由端側に係合片241b、その揺動支軸(ガイドシャフト147)寄りにフォロワ部241cを備える、すなわち、揺動支軸(ガイドシャフト147)に近い側にフォロワ部241cが配置されかつ揺動支軸(ガイドシャフト147)から遠い側に係合片241bが配置された関係にあり、揺動支軸に対するフォロワ部241cの離隔距離と揺動支軸に対する係合片241bの離隔距離との比に比例した増幅作用が得られるため、係合片241bはストロークが増大されて素早く爪242aに係合し、リードスクリュー145を即座に停止させることができる。
Here, since the swing lever 241 that swings in a plane substantially perpendicular to the optical axis direction L in conjunction with the lens frame 43 is employed as the engaging member, the apparatus in the optical axis direction L is made thinner and smaller. The mechanical lock can be surely prevented while achieving the above.
The swing lever 241 includes an engagement piece 241b on the free end side away from the swing support shaft (guide shaft 147), and a follower portion 241c closer to the swing support shaft (guide shaft 147). The follower portion 241c is disposed on the side close to the swing support shaft (guide shaft 147) and the engagement piece 241b is disposed on the side far from the swing support shaft (guide shaft 147). Since an amplification effect proportional to the ratio of the separation distance of the follower portion 241c and the separation distance of the engagement piece 241b with respect to the swing support shaft is obtained, the engagement piece 241b is quickly engaged with the claw 242a by increasing the stroke, The lead screw 145 can be stopped immediately.

また、付勢部材として、揺動支軸(ガイドシャフト147)周りに配置された捩りバネ243を採用したことにより、揺動レバー241と捩りバネ243を略同一の空間境域に配置できるため、部品の集約化による装置の薄型化、小型化を達成することができる。
また、レンズ枠43を光軸方向Lにガイドするガイドシャフト147が、揺動レバー241の揺動支軸を兼ねるため、別に専用の揺動支軸を設ける場合に比べて、部品点数を削減でき、構造の簡素化、部品の集約化による装置の小型化等を達成することができる。
さらに、係合片241bと爪242aの係合及びその解除は、リードスクリュー145のネジの1ピッチ以内のストローク、すなわち、リードスクリュー145が一回転する間に行われるため、係合片241bを爪242aに係合させる所定のタイミングを、リードスクリュー145のネジ端部から1ピッチ以内の直前に設定することができる。したがって、レンズ枠43を光軸方向Lに移動させるストロークを、リードスクリュー145のネジ領域に対応させて、無駄のない有効な長さに設定することができる。
Further, since the torsion spring 243 disposed around the swing support shaft (guide shaft 147) is employed as the urging member, the swing lever 241 and the torsion spring 243 can be disposed in substantially the same space boundary. This makes it possible to reduce the thickness and size of the apparatus.
In addition, since the guide shaft 147 that guides the lens frame 43 in the optical axis direction L also serves as the swing support shaft of the swing lever 241, the number of parts can be reduced compared to the case where a separate swing support shaft is provided. Further, simplification of the structure, downsizing of the apparatus by consolidating parts, and the like can be achieved.
Further, the engagement piece 241b and the claw 242a are engaged and released by a stroke within one pitch of the screw of the lead screw 145, that is, while the lead screw 145 makes one rotation. The predetermined timing for engaging with 242a can be set immediately before one pitch from the screw end of the lead screw 145. Therefore, the stroke for moving the lens frame 43 in the optical axis direction L can be set to an effective length without waste corresponding to the screw region of the lead screw 145.

第2レンズ群50は、図1及び図2に示すように、樹脂材料により略円筒状に形成されて、レンズG2を保持するレンズ枠51、レンズ枠51から径方向外向きに突出すると共に周方向において等間隔(120度の角度ごとに)で配置されてカム溝34に摺動自在に係合する3つの第2フォロワピン52、シャッタ機構53等を備えている。
そして、第2レンズ群50は、カム筒30が回動してカム溝34が第2フォロワピン52にカム作用を及ぼすことにより、光軸方向Lにおいて前進及び後退するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second lens group 50 is formed in a substantially cylindrical shape by a resin material, and protrudes radially outward from the lens frame 51 that holds the lens G2, the lens frame 51, and the periphery. Three second follower pins 52 that are slidably engaged with the cam grooves 34 and that are slidably engaged with each other are provided at regular intervals (every 120 degrees) in the direction.
The second lens group 50 moves forward and backward in the optical axis direction L when the cam cylinder 30 rotates and the cam groove 34 exerts a cam action on the second follower pin 52.

ガイド筒60は、図1及び図2に示すように、第1レンズ群40及び第2レンズ群50とカム筒30との間に配置されて、第1レンズ群40及び第2レンズ群50を、光軸L回りの回転を規制しつつ光軸方向Lへ往復動自在に案内するものである。
すなわち、ガイド筒60は、第1レンズ群40の第1フォロワピン42を受け入れて光軸方向Lに案内する3つのガイド溝61、第2レンズ群50の第2フォロワピン52を受け入れて光軸方向Lに案内する3つのガイド溝62、カム筒30の内周面に形成された環状溝35に係合される3つの係合片63、固定筒20に対して回転不能にかつ光軸方向Lに移動自在に係合される突起64等を備えている。
尚、ここでは、ガイド溝61及びガイド溝62は、それぞれ周方向において等間隔(120度の角度ごとに)で配置され、又、切り欠かれて光軸方向Lに伸長するスリット形状(長孔形状)に形成されており、カム筒30の内周面と協働して溝形状を画定するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the guide cylinder 60 is disposed between the first lens group 40 and the second lens group 50 and the cam cylinder 30, and the first lens group 40 and the second lens group 50 are connected to each other. , While revolving in the optical axis direction L is guided while restricting rotation around the optical axis L.
That is, the guide tube 60 receives the first follower pin 42 of the first lens group 40 and guides it in the optical axis direction L, and receives the second follower pin 52 of the second lens group 50 and receives the first follower pin 52 in the optical axis direction L. Three guide grooves 62 that are guided to the inner periphery of the cam cylinder 30, three engagement pieces 63 that are engaged with an annular groove 35 formed on the inner peripheral surface of the cam cylinder 30, and non-rotatable with respect to the fixed cylinder 20 and in the optical axis direction L A protrusion 64 or the like that is movably engaged is provided.
Here, the guide groove 61 and the guide groove 62 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (at an angle of 120 degrees), and are slit-shaped (long holes) that are notched and extend in the optical axis direction L. The groove shape is defined in cooperation with the inner peripheral surface of the cam cylinder 30.

そして、ガイド筒60は、カム筒30の内周面に嵌合されて、光軸方向Lにおいて相対的に移動しない(抜け落ちない)ように係合片63が環状溝35に係合され、又、光軸L回りに回転しないように突起64が固定筒20に掛止されている。
したがって、カム筒30が回転すると、ガイド筒60のガイド溝61がカム溝33によりカム作用が及ぼされる第1フォロワピン42を光軸方向Lにおいてのみ往復動自在に案内し、又、ガイド筒60のガイド溝62がカム溝34によりカム作用が及ぼされる第2フォロワピン52を光軸方向Lにおいてのみ往復動自在に案内するようになっている。
The guide cylinder 60 is fitted to the inner peripheral surface of the cam cylinder 30, and the engagement piece 63 is engaged with the annular groove 35 so that the guide cylinder 60 does not move relatively in the optical axis direction L. The protrusion 64 is hooked on the fixed cylinder 20 so as not to rotate around the optical axis L.
Therefore, when the cam cylinder 30 rotates, the guide groove 61 of the guide cylinder 60 guides the first follower pin 42, which is cammed by the cam groove 33, so as to reciprocate only in the optical axis direction L. The guide groove 62 guides the second follower pin 52, which is cammed by the cam groove 34, so as to reciprocate only in the optical axis direction L.

駆動機構70は、図1に示すように、ベース10に固定されたDCモータ71、カム筒30のラック部32と噛合する歯車列(不図示)等を備えており、DCモータ71の駆動力をカム筒30に伝達するようになっている。
すなわち、DCモータ71が一方向に回転すると、歯車列を介してカム筒30が固定筒20に対して相対的に一方向に回転し、沈胴位置から広角端位置を経て、第1レンズ群40及び第2レンズ群50が光軸方向Lの前方に移動して望遠端位置に移動し、一方、DCモータ71が逆向きに回転すると、歯車列を介してカム筒30が固定筒20に対して相対的に逆向きに回転し、第1レンズ群40及び第2レンズ群50が光軸方向Lの後方に移動して広角端位置を経た後に沈胴位置に移動するようになっている。
As shown in FIG. 1, the drive mechanism 70 includes a DC motor 71 fixed to the base 10, a gear train (not shown) that meshes with the rack portion 32 of the cam cylinder 30, and the like. Is transmitted to the cam cylinder 30.
That is, when the DC motor 71 rotates in one direction, the cam cylinder 30 rotates in one direction relative to the fixed cylinder 20 via the gear train, and passes through the wide-angle end position from the retracted position to the first lens group 40. When the second lens group 50 moves forward in the optical axis direction L and moves to the telephoto end position, while the DC motor 71 rotates in the reverse direction, the cam cylinder 30 is moved relative to the fixed cylinder 20 via the gear train. Thus, the first lens group 40 and the second lens group 50 move rearward in the optical axis direction L, pass through the wide-angle end position, and then move to the retracted position.

次に、上記のレンズ駆動装置がデジタルカメラに搭載された場合の一般的な動作について説明すると、先ず非撮影時において、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は、光軸方向Lの後方に向けて後退した沈胴位置にある。
この沈胴位置から、駆動機構70によりカム筒30が回転させられると、フォロワピン31がカム溝21に案内されて移動し、カム筒30は光軸方向Lの前方に向かって繰り出す。また、カム筒30の回転により、第1フォロワピン42がガイド溝61により光軸方向Lにのみ案内されつつカム溝33によるカム作用を受け、かつ、第2フォロワピン52がガイド溝62により光軸方向Lにのみ案内されつつカム溝34によるカム作用を受けて、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は、カム筒30に対して回転が規制されつつ光軸方向Lの前方F及び後方Rに相対的に移動し広角端位置、さらには望遠端位置に至る。
一方、駆動機構70が逆向きに駆動力を及ぼすことにより、第1レンズ群40及び第2レンズ群50は逆の経路を辿って、望遠端位置から沈胴位置に戻るようになっている。
Next, a general operation when the above lens driving device is mounted on a digital camera will be described. First, at the time of non-shooting, the first lens group 40 and the second lens group 50 are rearward in the optical axis direction L. It is in the retracted position retracted toward.
When the cam cylinder 30 is rotated by the drive mechanism 70 from the retracted position, the follower pin 31 is guided and moved by the cam groove 21, and the cam cylinder 30 is advanced toward the front in the optical axis direction L. Further, the rotation of the cam cylinder 30 causes the first follower pin 42 to be guided by the cam groove 33 while being guided only in the optical axis direction L by the guide groove 61, and the second follower pin 52 is guided by the guide groove 62 in the optical axis direction. The first lens group 40 and the second lens group 50 receive the cam action by the cam groove 34 while being guided only by L, and the front F and rear R in the optical axis direction L are controlled while the rotation relative to the cam cylinder 30 is restricted. To the wide-angle end position and further to the telephoto end position.
On the other hand, when the driving mechanism 70 exerts a driving force in the reverse direction, the first lens group 40 and the second lens group 50 follow the reverse path and return from the telephoto end position to the retracted position.

また、第1レンズ群40においては、カム筒30のカム溝33による移動の他に、駆動機構140の駆動により、レンズ枠43が筒部材41に対して光軸方向Lに相対的に移動して、ズーミングに応じた合焦動作を行うようになっている。
この合焦動作においては、リードスクリュー145が回転すると、ナット146がネジ送りされ、このナット146と一緒にレンズ枠43が光軸方向Lに適宜駆動される。
In the first lens group 40, in addition to the movement of the cam cylinder 30 by the cam groove 33, the lens frame 43 moves relative to the cylinder member 41 in the optical axis direction L by the drive of the drive mechanism 140. Thus, a focusing operation corresponding to zooming is performed.
In this focusing operation, when the lead screw 145 rotates, the nut 146 is screwed and the lens frame 43 is appropriately driven in the optical axis direction L together with the nut 146.

そして、ナット146がリードスクリュー145の前側のネジ端部の直前まで達した所定のタイミングで、光軸方向Lへ移動するレンズ枠43のカム部43cが揺動レバー241のフォロワ部241cにカム作用を及ぼす。
その結果、揺動レバー241は、捩りバネ243の付勢力に抗しつつ一方向に回転して、その係合片241bが爪242aに係合し、リードスクリュー145の回転を強制的に停止させる。これにより、ナット146とリードスクリュー145のメカロック(食い付き)が確実に防止される。
The cam portion 43c of the lens frame 43 that moves in the optical axis direction L is cammed on the follower portion 241c of the swing lever 241 at a predetermined timing when the nut 146 reaches just before the screw end portion on the front side of the lead screw 145. Effect.
As a result, the swing lever 241 rotates in one direction against the urging force of the torsion spring 243, and the engagement piece 241b engages with the claw 242a to forcibly stop the rotation of the lead screw 145. . As a result, mechanical locking (biting) between the nut 146 and the lead screw 145 is reliably prevented.

上記実施形態においては、強制停止機構240は、レンズ枠43が光軸方向Lの前方Fのネジ端部に至る際のメカロックを防止するために採用された場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、レンズ枠43が光軸方向Lの後方Rのネジ端部に至る際のメカロックを防止するために採用されてもよい。
上記実施形態においては、カム筒30により光軸方向Lに駆動される第1レンズ群40及び第2レンズ群50を備える構成において、強制停止機構240を第1レンズ群40に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、第1レンズ群〜第3レンズ群の3つのレンズ群を備える構成において、第3レンズ群に対して本発明に係る強制停止機構を採用してもよく、4つ以上の複数のレンズ群を備える構成において少なくともいずれかのレンズ群に対して本発明に係る強制停止機構を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the forced stop mechanism 240 is employed to prevent the mechanical lock when the lens frame 43 reaches the screw end portion of the front F in the optical axis direction L is shown, but is not limited thereto. In contrast, the lens frame 43 may be employed to prevent a mechanical lock when the lens frame 43 reaches the screw end of the rear R in the optical axis direction L.
In the above embodiment, the case where the forced stop mechanism 240 is applied to the first lens group 40 in the configuration including the first lens group 40 and the second lens group 50 driven in the optical axis direction L by the cam cylinder 30 is shown. However, the present invention is not limited to this, and in the configuration including the three lens groups of the first lens group to the third lens group, the forced stop mechanism according to the present invention may be adopted for the third lens group. In addition, in a configuration including four or more lens groups, the forced stop mechanism according to the present invention may be employed for at least one of the lens groups.

上記実施形態においては、揺動レバー241の係合片241bが係合する被係合部として爪付きプレート242の爪242a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、歯車144が硬い材質で形成されている場合、リードスクリュー145と一体的に回転する歯車144の歯を被係合部として兼用してもよい。この場合、係合片241bは、歯車144のピッチ円の接線に対して斜めになるように形成することにより、歯車144の歯面と係合し得るワンウエイクラッチ機構に類似した構成にすることができる。
これによれば、被係合部を画定する専用の部品が不要になり、構造の簡素化、装置の小型化、低コスト化等を達成することができる。
In the above embodiment, the case where the claw 242a of the claw plate 242 is employed as the engaged portion with which the engagement piece 241b of the swing lever 241 is engaged is shown, but the present invention is not limited to this. When 144 is formed of a hard material, the teeth of the gear 144 that rotates integrally with the lead screw 145 may be used as the engaged portion. In this case, the engagement piece 241b is formed so as to be inclined with respect to the tangent to the pitch circle of the gear 144, so that the configuration is similar to a one-way clutch mechanism that can be engaged with the tooth surface of the gear 144. it can.
According to this, a dedicated part for defining the engaged portion is not required, and the simplification of the structure, the miniaturization of the apparatus, the cost reduction, and the like can be achieved.

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、部品点数の削減、薄型化、小型化等を達成しつつ、リードスクリューとナットのメカロックを確実に防止できるため、カメラ等に搭載されるレンズ駆動装置に適用できるのは勿論のこと、リードスクリュー及びナットを含む駆動機構を採用するものであれば、その他の分野においても有用である。   As described above, the lens driving device of the present invention can reliably prevent mechanical locking of the lead screw and nut while achieving simplification of the structure, reduction of the number of parts, thinning, miniaturization, etc. Of course, the present invention can be applied to the lens driving device mounted on the head as long as it employs a driving mechanism including a lead screw and a nut.

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one Embodiment of the lens drive device which concerns on this invention. 図1に示すレンズ駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる第1レンズ群を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 1st lens group contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる第1レンズ群の内側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inner side of the 1st lens group contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる第1レンズ群の内側の一部を示す背面図である。It is a rear view which shows a part inside 1st lens group contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる第1レンズ群の内部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of the 1st lens group contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる第1レンズ群の一部をなすレンズ枠を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lens frame which makes a part of 1st lens group contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる強制停止機構の一部をなす揺動レバーを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rocking lever which makes a part of forced stop mechanism contained in the lens drive device shown in FIG. 図1に示すレンズ駆動装置に含まれる強制停止機構の動作を説明するものであり、(a)は揺動レバーの係合片がリードスクリューを拘束しない状態を示す平面図、(b)は揺動レバーがリードスクリューの回転を停止させた状態を示す平面図である。1A and 1B are diagrams for explaining the operation of a forced stop mechanism included in the lens driving device shown in FIG. 1, in which FIG. 1A is a plan view showing a state where an engaging piece of a swing lever does not restrain a lead screw, and FIG. It is a top view which shows the state which the movement lever stopped rotation of the lead screw.

符号の説明Explanation of symbols

L 光軸方向
F 光軸方向の前方
R 光軸方向の後方
G1,G2 レンズ
10 ベース
11 ガラスフィルタ
12 CCD
20 固定筒
21 カム溝
30 カム筒
31 フォロワピン
32 ラック部
33,34 カム溝
35 環状溝
40 第1レンズ群
41 筒部材
42 第1フォロワピン
43 レンズ枠
43a 嵌合部
43b ナット保持部
43c カム部
50 第2レンズ群
51 レンズ枠
52 第2フォロワピン
53 シャッタ機構
60 ガイド筒
61,62 ガイド溝
63 係合片
64 突起
70 駆動機構
71 DCモータ
140 駆動機構
141 ステッピングモータ
142 駆動歯車
143,144 歯車
145 リードスクリュー
146 ナット
147 ガイドシャフト(揺動支軸)
148 コイルスプリング
240 強制停止機構
241 揺動レバー(係合部材)
241a 円孔
241b 係合片
241c フォロワ部
241d 被支持部
241d´ 長孔
241e 掛止部
242 爪付きプレート
242a 爪(被係合部)
242b 支持面
243 捩りバネ(付勢部材)
244 ネジ
L Optical axis direction F Optical axis direction forward R Optical axis direction rear G1, G2 Lens 10 Base 11 Glass filter 12 CCD
20 fixed cylinder 21 cam groove 30 cam cylinder 31 follower pin 32 rack part 33, 34 cam groove 35 annular groove 40 first lens group 41 cylindrical member 42 first follower pin 43 lens frame 43a fitting part 43b nut holding part 43c cam part 50 first Two lens group 51 Lens frame 52 Second follower pin 53 Shutter mechanism 60 Guide cylinder 61, 62 Guide groove 63 Engagement piece 64 Projection 70 Drive mechanism 71 DC motor 140 Drive mechanism 141 Stepping motor 142 Drive gears 143, 144 Gear 145 Lead screw 146 Nut 147 Guide shaft (oscillating spindle)
148 Coil spring 240 Forced stop mechanism 241 Swing lever (engaging member)
241a Circular hole 241b Engagement piece 241c Follower part 241d Supported part 241d 'Long hole 241e Hook part 242 Claw plate 242a Claw (engaged part)
242b Support surface 243 Torsion spring (biasing member)
244 screw

Claims (8)

レンズを保持し光軸方向に移動自在に支持されたレンズ枠と、光軸方向に伸長するリードスクリューと、前記リードスクリューに螺合されると共に前記レンズ枠と一体的に移動するナットと、前記ナットが前記リードスクリューのネジ端部に達する直前の所定のタイミングで前記リードスクリューの回転を強制的に停止させる強制停止機構と、を備え、前記リードスクリューを回転させて前記ナットと一体的に前記レンズ枠を駆動するレンズ駆動装置であって、
前記強制停止機構は、前記リードスクリューに一体的に形成された被係合部と、前記レンズ枠の移動に連動して前記所定のタイミングで前記被係合部に係合し得るべく可動に設けられた係合部材と、前記係合部材を前記被係合部から離脱させる方向に付勢力を及ぼす付勢部材と、を含み、
前記係合部材は、光軸方向に伸長する揺動支軸に対して、揺動自在に支持された揺動レバーであり、
前記揺動レバーは、前記被係合部に係合し得る係合片と、前記レンズ枠からカム作用を受けるフォロワ部と、を含み、
前記レンズ枠は、前記所定のタイミングで前記係合片を前記被係合部に係合させるべく,前記フォロワ部に対してカム作用を及ぼすカム部を有する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
A lens frame that holds the lens and is movably supported in the optical axis direction, a lead screw that extends in the optical axis direction, a nut that is screwed into the lead screw and moves integrally with the lens frame, and A forced stop mechanism for forcibly stopping the rotation of the lead screw at a predetermined timing immediately before the nut reaches the screw end of the lead screw, and the lead screw is rotated so as to be integrated with the nut. A lens driving device for driving a lens frame,
The forced stop mechanism is provided movably to be engaged with the engaged portion integrally formed with the lead screw and to be engaged with the engaged portion at the predetermined timing in conjunction with the movement of the lens frame. an engaging member which is, seen including a biasing member that exerts a biasing force to the engaging member in a direction to disengage from said engaged portion,
The engaging member is a swinging lever that is swingably supported with respect to a swinging support shaft extending in the optical axis direction.
The swing lever includes an engagement piece that can be engaged with the engaged portion, and a follower portion that receives a cam action from the lens frame,
The lens frame has a cam portion that exerts a cam action on the follower portion in order to engage the engagement piece with the engaged portion at the predetermined timing.
A lens driving device.
前記揺動レバーは、前記揺動支軸から離れた自由端側に形成された前記係合片と、前記揺動支軸寄りに形成された前記フォロワ部と、を含む、
ことを特徴とする請求項記載のレンズ駆動装置。
The swing lever includes the engagement piece formed on a free end side away from the swing support shaft, and the follower portion formed near the swing support shaft.
The lens driving device according to claim 1 .
前記付勢部材は、前記揺動支軸周りに配置された捩りバネである、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ駆動装置。
The biasing member is a torsion spring disposed around the swing support shaft.
The lens driving device according to claim 1 or 2 , wherein
前記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、
前記ガイドシャフトは、前記揺動レバーの揺動支軸を兼ねている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載のレンズ駆動装置。
Including a guide shaft for guiding the lens frame in the optical axis direction;
The guide shaft also serves as a swing support shaft of the swing lever;
The lens driving device according to claim 1 , wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記リードスクリューは、前記被係合部に隣接して、前記揺動レバーを揺動自在に支持する支持面を一体的に有し、
前記揺動レバーは、前記係合片が形成された近傍において前記支持面に摺動自在に支持される被支持部と、前記被支持部においてその揺動を許容しつつ前記リードスクリューを挿入させる長孔と、を含む、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載のレンズ駆動装置。
The lead screw integrally has a support surface adjacent to the engaged portion to support the swing lever so as to swing freely.
The swing lever includes a supported portion that is slidably supported by the support surface in the vicinity of the engagement piece, and allows the lead screw to be inserted while allowing the swing in the supported portion. Including a long hole,
The lens driving device according to claim 1, wherein
前記リードスクリューは、噛合により回転駆動力が伝達されるべく、同軸にて一体的に回転する歯車を有し、
前記被係合部は、前記歯車に隣接して形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載のレンズ駆動装置。
The lead screw has a gear that integrally rotates coaxially so that a rotational driving force is transmitted by meshing,
The engaged portion is formed adjacent to the gear.
The lens driving device according to claim 1 , wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記リードスクリューは、噛合により回転駆動力が伝達されるべく、同軸にて一体的に回転する歯車を有し、
前記歯車の歯は、前記被係合部を兼ねている、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載のレンズ駆動装置。
The lead screw has a gear that integrally rotates coaxially so that a rotational driving force is transmitted by meshing,
The teeth of the gear also serve as the engaged portion,
The lens driving device according to claim 1 , wherein the lens driving device is a lens driving device.
前記係合片と前記被係合部との係合及びその解除は、前記リードスクリューのネジの1ピッチ以内のストロークで行われる、
ことを特徴とする請求項1ないし7いずれかに記載のレンズ駆動装置。
The engagement between the engagement piece and the engaged portion and the release thereof are performed with a stroke within one pitch of the lead screw.
The lens driving device according to claim 1 , wherein the lens driving device is a lens driving device.
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