JP2008061295A - Motor unit, lens driving apparatus, lens barrel and image pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数種の異なるリードが形成されたリードスクリューを備えたモータユニット及び、該モータユニットで2つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ駆動装置を有するレンズ鏡胴に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel having a motor unit including a lead screw on which a plurality of different leads are formed and a lens driving device configured to move two lens groups by the motor unit.
従来より、焦点距離可変の撮影レンズ(以下、ズームレンズとも称す)を搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更(ズーミング)を行うようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, cameras equipped with a variable focal length photographing lens (hereinafter also referred to as a zoom lens) are commercially available. The zoom lens is configured to change the focal length (zooming) by moving a plurality of lens groups constituting the optical system to a desired position along the optical axis and changing the interval therebetween.
複数のレンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して2種有り、レンズ枠を直進案内に係合させ、カム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。 There are roughly two types of methods for moving a plurality of lens groups along the optical axis. The lens frame is engaged with the linear guide, and the lens frame is moved linearly by rotating the cam barrel, and the optical axis is used. A shaft is arranged almost in parallel, and this shaft is used as a guide shaft for rectilinear guide. A sleeve through which the guide shaft passes is formed in the lens frame, and the lens frame is slid directly along the guide shaft using a motor and a lead screw. There is something that lets you move straight ahead.
後者のリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って移動させるものは、簡単な構造とできるため、沈胴機構を必要としないレンズ鏡胴に多用されており、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠を移動させる駆動装置として、一方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューと他方のレンズ群を移動させるためのリードスクリューがあり、一方のリードスクリューから他方のリードスクリューへ、歯車やベルトを用いて動力伝達し、1つのモータで2つのレンズ群を移動させるレンズ駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The latter, which uses the lead screw to move the lens frame directly along the guide shaft, has a simple structure, so it is often used for lens barrels that do not require a retracting mechanism. There are a lead screw for moving one lens group and a lead screw for moving the other lens group as a driving device that moves the lens frame directly using, from one lead screw to the other lead screw. A lens driving device that transmits power using gears and a belt and moves two lens groups with one motor is known (for example, see Patent Document 1).
また、カム溝を設けた2本の軸を回転方向で遊びを設けて直列に配置し、それぞれの軸のカム溝に係合するレンズ群を駆動することで、単一のモータでズーミングとフォーカシングを行うようにしたレンズ鏡胴が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the two shafts with cam grooves are arranged in series with play in the rotational direction, and the lens group that engages the cam grooves of each shaft is driven to perform zooming and focusing with a single motor There is known a lens barrel that performs the above (see, for example, Patent Document 2).
上記特許文献1に記載のレンズ駆動装置は、ズーミングには適用できるがフォーカシングを行うことはできないため、別途フォーカシングのためのモータ等の駆動源を必要とし、レンズ鏡胴に適用した場合には、コスト増に加え、大型化してしまう問題があり、更に、上記特許文献2に記載のレンズ鏡胴の構成では、遊びが軸の1回転以内の量となり、フォーカシングのためのレンズ群の移動量や精度(分解能)を充分に確保することが困難である。
The lens driving device described in Patent Document 1 can be applied to zooming but cannot perform focusing. Therefore, a driving source such as a motor for focusing is separately required, and when applied to a lens barrel, In addition to an increase in cost, there is a problem of an increase in size. Further, in the configuration of the lens barrel described in
そこで、本願出願人は特願2005−350417号において、単一のモータと、モータの回転に連動して回転させられるリードスクリューと、を有し、移動させられる2つのレンズ群のうち、一方のレンズ群はリードスクリューの回転に伴って移動し、他方のレンズ群はリードスクリューの回転に対し所定の遊び量を有して移動するよう構成されたレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴を提案した。
本願出願人が、特願2005−350417号で提案したレンズ鏡胴は、単一の駆動源で、小刻みの連続的な焦点距離変更を可能とすると共に充分なフォーカシング移動量及び分解能を確保した、小型、低コストのレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴が得られるものである。 The lens barrel proposed by the applicant of the present application in Japanese Patent Application No. 2005-350417 is capable of continuously changing the focal length in small increments with a single driving source, and securing a sufficient amount of focusing movement and resolution. A lens barrel having a small, low-cost lens driving device can be obtained.
このレンズ鏡胴は、2つのレンズ群を所望の位置関係を保って移動させる必要があり、リードスクリューに螺合する2つの雌ネジ部材を、それぞれリードスクリューに対し所定の位置とした状態で、モータユニットを主胴に取り付ける必要がある。また、雌ネジ部材をリードスクリューに螺合させるに際し、いずれか一方を回転させて螺合させる場合には、2つの雌ネジ部材とリードスクリューとの間で何らかの条件を満足させないと組み込みができないという問題がある。 In this lens barrel, it is necessary to move the two lens groups while maintaining a desired positional relationship, and in a state where the two female screw members to be screwed into the lead screw are respectively in a predetermined position with respect to the lead screw, It is necessary to attach the motor unit to the main cylinder. Further, when the female screw member is screwed into the lead screw, when one of them is rotated and screwed, it cannot be assembled unless some condition is satisfied between the two female screw members and the lead screw. There's a problem.
本発明は上記問題に鑑み、単一のモータと、このモータに連動して回転する異なるリードの2種の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと、2種の雄ネジ部にそれぞれ螺合する2つの雌ネジ部材とを有するモータユニットの、雌ネジ部材の組み立てが容易で、低コストのモータユニット及び該モータユニットを備えたレンズ駆動装置並びにレンズ鏡胴を得ることを目的とするものである。 In view of the above problems, the present invention provides a single motor, a lead screw integrally formed with two types of male screw portions of different leads that rotate in conjunction with the motor, and two types of male screw portions, respectively. An object of the present invention is to obtain a low-cost motor unit, a lens driving device including the motor unit, and a lens barrel, in which a female screw member is easily assembled, and a motor unit having two female screw members to be screwed together Is.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
1.モータと、前記モータに連動して回転する異なるリードの複数の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと、前記リードスクリューの複数の雄ネジ部にそれぞれ螺合する複数の雌ネジ部材と、を有するモータユニットであって、前記モータに近い側の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部材の山径が、前記モータから遠い側の雄ネジ部の山径より大きいことを特徴とするモータユニット。 1. A motor, a lead screw integrally formed with a plurality of male screw portions of different leads rotating in conjunction with the motor, and a plurality of female screw members respectively screwed into the plurality of male screw portions of the lead screw , Wherein the female thread member screwed into the male thread part on the side close to the motor is larger in diameter than the male thread part far from the motor. unit.
2.モータと、前記モータに連動して回転する異なるリードの複数の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと、前記リードスクリューの複数の雄ネジ部にそれぞれ螺合する複数の雌ネジ部材と、前記モータと前記リードスクリューを保持する固定フレームと、を有するモータユニットであって、前記固定フレームの一部に、前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材の回転係止部と前記回転係止部に連なって回転係止不能部位が形成されていることを特徴とするモータユニット。 2. A motor, a lead screw integrally formed with a plurality of male screw portions of different leads rotating in conjunction with the motor, and a plurality of female screw members respectively screwed into the plurality of male screw portions of the lead screw A motor unit having the motor and a fixed frame that holds the lead screw, wherein a rotation locking portion of a female screw member that is screwed to the lead screw and the rotation locking are part of the fixed frame A motor unit characterized in that a portion where rotation cannot be locked is formed continuously with the portion.
3.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの2つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと前記モータに連動して回転する異なるリードの2種の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと前記雄ネジ部にそれぞれ螺合する2つの雌ネジ部材とを有するモータユニットと、前記雌ネジ部材のそれぞれにより2つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ駆動装置であって、前記モータに近い側の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部材の山径が、前記モータから遠い側の雄ネジ部の山径より大きいことを特徴とするレンズ駆動装置。 3. A plurality of lens groups, a single motor for moving two lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and two types of male screw portions of different leads that rotate in conjunction with the motor. A motor unit having an integrally formed lead screw and two female screw members screwed into the male screw part, and a lens drive configured to move two lens groups by each of the female screw members An apparatus for driving a lens, wherein a female thread member screwed into a male thread part on a side closer to the motor has a larger diameter than a male thread part on a side far from the motor.
4.前記リードスクリューの2つの端部及び前記複数の雄ネジ部の間の3箇所のうち少なくとも1箇所に、前記雌ネジ部材との螺合が解除される部位が形成されていることを特徴とする3に記載のレンズ駆動装置。 4). At least one of the three positions between the two end portions of the lead screw and the plurality of male screw portions is formed with a portion where screwing with the female screw member is released. 4. The lens driving device according to 3.
5.複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうちの2つのレンズ群を光軸方向に移動させるための単一のモータと前記モータに連動して回転する異なるリードの2種の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと前記雄ネジ部にそれぞれ螺合する2つの雌ネジ部材とを有するモータユニットと、前記雌ネジ部材のそれぞれにより2つのレンズ群を移動させるよう構成されたレンズ駆動装置であって、前記モータユニットは、前記モータと前記リードスクリューを保持する固定フレームを有し、前記固定フレームの一部に、前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材の回転係止部と前記回転係止部に連なって回転係止不能部位が形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。 5. A plurality of lens groups, a single motor for moving two lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and two types of male screw portions of different leads that rotate in conjunction with the motor. A motor unit having an integrally formed lead screw and two female screw members screwed into the male screw part, and a lens drive configured to move two lens groups by each of the female screw members The motor unit includes a fixed frame that holds the motor and the lead screw, a rotation locking portion of a female screw member that is screwed into the lead screw, and a part of the fixed frame; A lens driving device characterized in that a portion where rotation cannot be locked is formed continuously with the rotation locking portion.
6.前記雌ネジ部材は回転係止部が複数の位置に形成されていることを特徴とする3〜5のいずれかに記載のレンズ駆動装置。 6). 6. The lens driving device according to any one of 3 to 5, wherein the female screw member has a rotation locking portion formed at a plurality of positions.
7.3〜6のいずれかに記載のレンズ駆動装置を備えたことを特徴とするレンズ鏡胴。 A lens barrel comprising the lens driving device according to any one of 7.3 to 6.
8.7に記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus comprising the lens barrel described in 8.7.
本発明によれば、単一のモータと、このモータに連動して回転する異なるリードの2種の雄ネジ部が一体的に形成されたリードスクリューと、2種の雄ネジ部にそれぞれ螺合する2つの雌ネジ部材とを有するモータユニットの、雌ネジ部材の組み立てが容易となり、これにより低コストのモータユニットを得ることが可能となる。更に該モータユニットを備えることで低コストのレンズ駆動装置並びにレンズ鏡胴を得ることが可能となる。 According to the present invention, a single motor and a lead screw in which two types of male screw portions of different leads rotating in conjunction with the motor are integrally formed, and two types of male screw portions are respectively screwed. Assembling of the female screw member of the motor unit having the two female screw members is facilitated, whereby a low-cost motor unit can be obtained. Further, by providing the motor unit, it is possible to obtain a low-cost lens driving device and a lens barrel.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
まず、本実施の形態に係るレンズ鏡胴及び該レンズ鏡胴を備えた撮像装置について説明する。 First, a lens barrel according to the present embodiment and an imaging apparatus including the lens barrel will be described.
図1は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ100の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ100を被写体側から見た斜視図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an internal arrangement of main constituent units of a
同図に示すように、カメラ100は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発明に係るレンズ鏡胴50が図示の如く右側に縦に配置され、開口部51が被写体光束を取り込むよう配置されている。この開口部51には、開口部51を露呈する開状態と開口部51を覆う閉状態とする不図示のレンズバリアが設けられている。
As shown in the figure, in the
52はフラッシュ発光窓であり、53はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。54はカード型の画像記録用メモリである。55は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ54及び電池55は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
本カメラの上面には、レリーズ釦56が配置され、その1段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その2段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。57はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ57により動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ57により非動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
A
本カメラの背面には、LCD或いは有機EL等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部58が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンを行うズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部58上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。
On the back side of the camera, an
また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に、不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。 Although not shown, each part is connected between these main constituent units and a circuit board on which various electronic components are mounted is arranged to drive and control each main constituent unit. Yes. Similarly, although not shown, an external input / output terminal, a strap attaching portion, a tripod seat, and the like are provided.
図2は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系の一例を示す断面図である。同図は、折り曲げ前及び折り曲げ後の2つの光軸を含む面で切断した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a foldable imaging optical system capable of zooming, which is included in the
同図に示すように、OAは折り曲げ前の光軸であり、OBは折り曲げ後の光軸である。 As shown in the figure, OA is the optical axis before bending, and OB is the optical axis after bending.
1は第1レンズ群であり、第1レンズ群1は、光軸をOAとし被写体に向けて配置されたレンズ11と光軸OAを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム12と、プリズム12により折り曲げられた光軸OBを光軸として配置されたレンズ13により構成されている。この第1レンズ群1は、主胴9に固定されたレンズ群である。
Reference numeral 1 denotes a first lens group. The first lens group 1 includes a
2は第2レンズ群であり、第2レンズ群鏡枠2kに組み込まれている。第2レンズ群は、変倍(以下、ズーミングとも言う)時に第2レンズ群鏡枠2kと共に、一体的に移動するレンズ群である。
3は第3レンズ群であり、主胴9に固定されている。この第3レンズ群3は、移動しないレンズ群である。
4は第4レンズ群であり、第4レンズ群鏡枠4kに組み込まれている。第4レンズ群は、変倍時に第4レンズ群鏡枠4kと共に、一体的に移動すると共に、単独で移動して焦点調節(以下、フォーカシングとも言う)をも行うレンズ群である。
Reference numeral 4 denotes a fourth lens group, which is incorporated in the fourth
5は第5レンズ群であり、主胴9に固定されている。この第5レンズ群5は、移動しないレンズ群である。
7は赤外光カットフィルタ及びオプチカルローパスフィルタを積層した光学フィルタであり、主胴9に組み付けられている。8は撮像素子であり、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等が用いられる。撮像素子8は主胴9に組み付けられている。FPCはフレキシブルプリント基板であり、撮像素子8に接続され、カメラ内の他の回路へ接続される。Sは絞りシャッタユニットであり、主胴9に固定されている。なお、10は主胴9に組み付けられた蓋部材である。
図3は、本実施の形態に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ鏡胴50の主胴9内部の概略構造を示す平面図である。同図は、図2に示すレンズ鏡胴50から蓋部材10を外し、説明を簡略にするため本実施の形態に係るレンズ駆動装置をレンズ鏡胴の外側に配置して模式的に示したものである。
FIG. 3 is a plan view showing a schematic structure inside the main barrel 9 of the
同図に示すようにレンズ鏡胴50の内部には、第2レンズ群鏡枠2kに一体的に形成されたスリーブ2s、第4レンズ群鏡枠4kに一体的に形成されたスリーブ4sを貫通して、ガイド軸15が設けられている。更に、第2レンズ群鏡枠2kに一体的に形成された回転係止部2m、第4レンズ群鏡枠4kに一体的に形成された回転係止部4mに、ガイド軸16が貫通して設けられている。これにより、第2レンズ群鏡枠2k、第4レンズ群鏡枠4kは、ガイド軸15、16に沿って光軸OB方向に摺動可能とされている。なお、各スリーブはガイド軸と嵌合しており、ガイド軸15、16は光軸OBと略平行に配置され、その両端で主胴9に例えば接着等で固定されている。
As shown in the figure, the
スリーブ2sには一体的に係合部2tが形成されている。リードスクリューと螺合しリードスクリューの回転によりガイド軸15に沿って光軸OB方向に移動させられる雌ネジ部材23が、この係合部2tと、図示の如く光軸OB方向で遊びを有して、係合するように構成されている。詳しくは、雌ネジ部材23の厚みt1に対し係合部2tの内幅t2を大きく形成してある。即ち、同図では(t2−t1)が遊び量に相当する。
An
スリーブ4sには、一体的に係合部4tが形成され、リードスクリューと螺合し、リードスクリューの回転によりガイド軸15に沿って、光軸OB方向に移動させられる雌ネジ部材24が、係合している。
The sleeve 4s is integrally formed with an engaging
ステッピングモータ20(以下、モータとも称す)には、回転軸の延長線上に雄ネジ部材であるリードスクリュー20rが配置されている。このリードスクリュー20rには、1本の軸にピッチとネジの進み方向が異なる第1の雄ネジ部20r1、第2の雄ネジ部20r2が形成されている。この第1、第2の雄ネジ部20r1、20r2を有したリードスクリュー20rは、それぞれ個別に製作し接合して一体化したものでもよいし、一体の軸を加工したものでもよい。
In the stepping motor 20 (hereinafter also referred to as a motor), a
雌ネジ部材23は、リードスクリュー20rの第1の雄ネジ部20r1と螺合し、所定の遊び量を有して係合する第2レンズ群鏡枠2kを光軸OB方向に移動させる。同様に、雌ネジ部材24は、リードスクリュー20rの第2の雄ネジ部20r2と螺合し、係合する第4レンズ群鏡枠4kを光軸OB方向に移動させる。
The
これにより、第2レンズ群2と第4レンズ群4は、ステッピングモータ20の所定の方向の回転により、異なる移動量で第3レンズ群3に双方から接近し、ステッピングモータ20の逆方向の回転により、異なる移動量で共に第3レンズ群3から離間するように移動する。
As a result, the
32は、フォトインタラプタである。フォトインタラプタ32は、第2レンズ群鏡枠2kに形成された遮蔽部の有無の切り替わり位置を検出することにより第2レンズ群鏡枠2kの位置決めのための初期位置を検出するものである。このフォトインタラプタは、遊び量を有して移動させられるレンズ群、即ち本例では第2レンズ群鏡枠2kの初期位置を検出することが好ましい。
32 is a photo interrupter. The
この初期位置を基準にしてステッピングモータ20の回転方向及び回転量を制御し、各レンズ群の位置制御が行われるようになっている。なお、レンズ群鏡枠の初期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。
The position control of each lens group is performed by controlling the rotation direction and the rotation amount of the stepping
即ち、従来は各レンズ群鏡枠に対しそれぞれ初期位置検出手段を必要としたが、本実施の形態ではレンズ群鏡枠の初期位置検出は1個あればよく、これにより省スペース及び低コスト化が可能となる。 That is, in the prior art, an initial position detection means is required for each lens group lens frame. However, in this embodiment, only one initial position detection of the lens group lens frame is required, which saves space and costs. Is possible.
図4は、スリーブ2sを光軸OBに垂直な面で切断した内部の断面図である。同図は第2レンズ群鏡枠2kのスリーブ2s側のみを示した図である。
FIG. 4 is an internal cross-sectional view of the
同図に示すように、スリーブ2sに形成された穴部2hには、主胴9に固定された部材であるガイド軸15が貫通し、圧縮コイルバネ22により付勢された摩擦部材21が、ガイド軸15に押圧された状態とされている。
As shown in the figure, a
これにより、図2に示したように、スリーブ2sに形成された係合部2tと雌ネジ部材23が(t2−t1)の遊び量を有していて、係合部2tと雌ネジ部材23が離れた状態となっても、第2レンズ群鏡枠2kはこの摩擦力により停止した状態を維持することができるようになっている。雌ネジ部材23は係合部2tに当接し、この摩擦力に打ち勝つ力を係合部2tに与えることで、第2レンズ群鏡枠2kを光軸OB方向に移動させるようになっている。
Accordingly, as shown in FIG. 2, the engaging
図5は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50の第2レンズ群及び第4レンズ群を広角側から望遠側に移動させた場合のレンズ群位置制御方法を示す図である。同図(a)は第2レンズ群及び第4レンズ群の移動線図であり、同図(b)〜(e)はスリーブ2sの係合部2tと雌ネジ部材23、及びスリーブ4sと雌ネジ部材24の位置を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a lens group position control method when the second lens group and the fourth lens group of the
同図(a)に示すように、第2レンズ群2と第4レンズ群4が、共に第3レンズ群3に接近するよう移動することで、広角(W)から望遠(T)に変倍するものである。
As shown in FIG. 5A, the
同図(a)に示す、破線Aから第2レンズ群2の位置を示す2の実線との幅が、上述のようにして測定された遊び量(t2−t1)に相当し、この遊び量だけ雌ネジ部材23が移動すると、雌ネジ部材24及び第4レンズ群4は破線Cから破線Bの位置に移動する。以下、同図(a)〜(e)を用いて説明する。
The width between the broken line A and the second solid line indicating the position of the
初期状態として、広角(W)状態であって、雌ネジ部材23は第1レンズ群1側の係合部2tに当接(Awの位置)した位置にあるものとする。まず雌ネジ部材23をAwの位置から2wの位置となるようモータを駆動する。これにより雌ネジ部材23は、遊び量(t2−t1)に相当する量だけ移動し係合部2tの他方の端部と当接するようになる。第2レンズ群鏡枠2kは停止したままである。この時、雌ネジ部材24及び第4レンズ群鏡枠4kはCwの位置からBwの位置に移動する。この位置での状態を同図(b)に示す。
It is assumed that the initial state is a wide angle (W) state, and the
更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材23を2maの位置まで移動させ停止させる。これにより第2レンズ群鏡枠2kは第3レンズ群3に接近し、焦点距離MAとするに必要な位置となる。この時、雌ネジ部材24及び第4レンズ群鏡枠4kはBwの位置からBmaの位置に移動する。この位置での状態を同図(c)に示す。
Further, the motor is driven in the same direction, and the
次に、モータを逆転駆動し、雌ネジ部材24及び第4レンズ群鏡枠4kをBmaの位置から4maの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材23は2maの位置からAmaの方向に移動するが、同図(d)に示すように雌ネジ部材23と係合部2tは遊び量内の移動であるため離間しており、第2レンズ群鏡枠2kは停止したままとなる。この状態は、第2レンズ群2と第4レンズ群4が焦点距離MAであって、無限遠の被写体に対し焦点が調節された状態である。
Next, the motor is driven in reverse to move the
この後、雌ネジ部材24を4maとBmaの間で移動させるようモータを駆動することで、第2レンズ群鏡枠2kを停止させたまま、第4レンズ群鏡枠4kを同図(e)に示す様な状態で移動させフォーカシングを行うことができる。即ち、同図(a)の第4レンズ群4の実線と破線Bの間のハッチング領域が第4レンズ群のフォーカシング領域である。
Thereafter, the motor is driven so as to move the
以上のように、同図(b)〜(d)の移動で広角側から望遠側へのズーミングを行い、同図(d)〜(e)の移動でフォーカシングを行うことができる。 As described above, zooming from the wide-angle side to the telephoto side can be performed by the movement of FIGS. 7B to 7D, and focusing can be performed by the movement of FIGS.
図6は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50の第2レンズ群及び第4レンズ群を望遠側から広角側に移動させた場合の駆動制御を示す図である。同図(a)は第2レンズ群及び第4レンズ群の移動線図であり、同図(b)〜(e)はスリーブ2sの係合部2tと雌ネジ部材23、及びスリーブ4sと雌ネジ部材24の位置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing drive control when the second lens group and the fourth lens group of the
雌ネジ部材23が2maの位置から、雌ネジ部材24がBmaの位置にある状態(同図(b)に示す状態)から説明する。
The state will be described from the state in which the
まず、雌ネジ部材23を2maの位置からAmaの位置へ、雌ネジ部材24をBmaの位置からCmaの位置となるようにモータを駆動する。この位置での状態を同図(c)に示す。
First, the motor is driven so that the
更にモータを同方向に駆動し、雌ネジ部材23をAmbの位置まで移動させ停止させる。これにより第2レンズ群鏡枠2kは第3レンズ群3から離間する方向に移動し、焦点距離MBとするに必要な位置となる。この時、雌ネジ部材24及び第4レンズ群鏡枠4kはCmaの位置からCmbの位置に移動する。この位置での状態を同図(d)に示す。
Further, the motor is driven in the same direction, and the
次に、モータを逆方向に駆動し、雌ネジ部材24及び第4レンズ群鏡枠4kをCmbの位置から4mbの位置へ移動させる。この時、雌ネジ部材23はAmbの位置から2mbの方向に移動するが、同図(e)に示すように雌ネジ部材23と係合部2tは遊び量(t2−t1)内の移動であるため離間しており、第2レンズ群鏡枠2kは停止したままとなる。この状態は、第2レンズ群2と第4レンズ群4が焦点距離MAであって、無限遠の被写体に対し焦点が調節された状態である。
Next, the motor is driven in the reverse direction to move the
この後、雌ネジ部材24を4mbとBmbの間で移動させるようモータを駆動することで、第2レンズ群鏡枠2kを停止させたまま、第4レンズ群鏡枠4kのみを移動させフォーカシングを行うことができる。
Thereafter, by driving the motor so as to move the
以上のように、同図(b)〜(d)の移動で広角側から望遠側へのズーミングを行い、同図(d)〜(e)の移動で無限遠被写体への焦点調節を行い、同図(e)から、更に第4レンズ群4kのみを移動させてフォーカシングを行うことができる。
As described above, zooming from the wide-angle side to the telephoto side is performed by the movement of FIGS. 7B to 7D, and the focus adjustment to the infinite object is performed by the movement of FIGS. From FIG. 5E, focusing can be performed by moving only the
以下、本実施の形態に係るレンズ駆動装置のモータユニットについて説明する。以下の図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。なお、モータユニットとは、図3に示すモータ20とリードスクリュー20rと固定フレーム25が一体的に構成されたユニットである。
Hereinafter, the motor unit of the lens driving device according to the present embodiment will be described. In the following drawings, in order to avoid duplication of explanation, the same reference numerals are given to the same functional members. The motor unit is a unit in which the
図7は、本実施の形態に係るレンズ駆動装置のモータユニットの一例を示す図である。同図(a)はモータユニットの全体を示す図であり、同図(b)は同図(a)に示すF−F線で切断した断面図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a motor unit of the lens driving device according to the present embodiment. FIG. 2A is a diagram showing the entire motor unit, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line FF shown in FIG.
同図(a)に示すように、ネジの進み方向及びピッチの少なくとも一方が異なる、第1の雄ネジ部20r1及び第1の雄ネジ部20r2が形成された、リードスクリュー20rの両端部35、36及び、第1の雄ネジ部20r1と第2の雄ネジ部20r2との間の部位37には雌ネジ部材23又は24との螺合が解除されるように、径が細く形成されている。なお、この径の細い部位は、第1の雄ネジ部20r1と第2の雄ネジ部20r2との間の37に示す部位か又は、リードスクリューの両端部の35、36で示す部位かに形成されていればよい。
As shown in FIG. 5A, both end portions of the
また、図示の如く、第1の雌ネジ部材23の山径をTとし、第2の雄ネジ部20r2の山径をYとすると、T>Yを満足するように形成されている。そのため、第1の雌ネジ部材23は、第2の雄ネジ部20r2にネジ結合することなく第2の雄ネジ部20r1を通ることができる。このような構成の場合、固定フレーム25とリードスクリュー20r、第1、第2の雌ネジ部材23、24を組み立てる場合、リードスクリュー20rを固定フレーム25の軸受け部25h1又は25h2のどちらか一方に通し、その状態で第1、第2の雌ネジ部材23、24をリードスクリュー20rにネジ結合し、更に、リードスクリュー20rの先端を固定フレーム25の軸受け部25h1又は25h2の他方に通すことにより組み立てることができる。上記のような構成でない場合、例えばリードスクリューを2体に分けて、第1、第2の雌ネジ部材23、24をそれぞれネジ結合した後、リードスクリューを一体に結合する等が必要であり、精度の低下、コストアップ等になる。
Further, as shown in the figure, when the mountain diameter of the first
更に、リードスクリュー20rのモータ20側にはモータを構成するマグネットMgが一体的に固定されている。このため、モータ20側から固定フレーム25の軸受け部に通すことはできないため、モータ20に遠い側の雄ネジ部(図示では20r2が相当)の径が細く形成されていることが好ましい。
Further, a magnet Mg constituting the motor is integrally fixed to the
また、雌ネジ部材23は、同図(b)に示すように固定フレーム25により回転係止されており、第1の雄ネジ部20r1の回転により直進移動する。なお、雌ネジ部材24も同様に回転係止されており、第2の雄ネジ部20r2の回転により直進移動する。
Further, the
以上説明したように、第1の雌ネジ部材23の山径を第2の雄ネジ部20r2の山径よりも大きく形成し、第1の雄ネジ部20r1と第2の雄ネジ部20r2との間又は、リードスクリュー20rの2つの端部に、雌ネジ部材との螺合が解除される部位を形成することにより、固定フレーム25の主胴9に対する位置決め基準がAに示す位置にあるとした場合に、雌ネジ部材24を位置決め基準からL0離れた位置とし、雌ネジ部材23と雌ネジ部材24の間隔をLに設定したい場合に、上述の径の細い部位に雌ネジ部材23と雌ネジ部材24のうち一方を待機させた状態で雌ネジ部材23と雌ネジ部材24のうち他方を螺合させて移動させ、所望の位置となった際に、待機している雌ネジ部材を螺合させることで、上記の雌ネジ部材24を位置決め基準からL0の位置とし、雌ネジ部材23と雌ネジ部材24の間隔をLとすることができ、所望のレンズ群の位置関係を確保できると共に、容易に組み立てが可能なレンズ駆動装置を得ることが可能となる。
As described above, the first to the crest diameter of the
図8は、本実施の形態に係るレンズ駆動装置のモータユニットの別の例を示す図である。同図(a)はモータユニットの全体を示す図であり、同図(b)は同図(a)に示すF−F線で切断した断面図であり、同図(c)は同図(a)に示すG−G線で切断した断面図である。同図は、図7に示すモータユニットと異なる部分についてのみ説明する。 FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the motor unit of the lens driving device according to the present embodiment. FIG. 2A is a diagram showing the entire motor unit, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line FF shown in FIG. 1A, and FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by the GG line | wire shown to a). In the figure, only the parts different from the motor unit shown in FIG. 7 will be described.
同図(b)に示すように、雌ネジ部材23には90度刻みで突起23tが形成されている。この突起23tの1つは、同図(c)に示すように固定フレーム25に形成された長溝状の回転係止溝25mと係合し、回転係止がなされている。更に、この回転係止溝25mに連なって回転係止できない回転係止不能部位25tが形成されている。
As shown in FIG. 5B, the
このように、回転係止部として雌ネジ部材に90度刻みで突起23tを複数箇所に形成しておくことで、リードスクリュー20r1のピッチの1/4刻みで、雌ネジ部材24に対する雌ネジ部材23の位置及び間隔を調節することができる。即ち、リードスクリュー20r1及び20r2の位相がずれていてもピッチの1/4以下の誤差で雌ネジ部材24に対する雌ネジ部材23の位置及び間隔を調節することができる。なお、このような構成は雌ネジ部材24にも適用でき、また90度刻みに限るものでなく、45度刻み(ピッチの1/8刻みで調整可能)、60度刻み(ピッチの1/6刻みで調整可能)、72度刻み(ピッチの1/5刻みで調整可能)等に設定してもよい。このような構成にすることにより、第1、第2の雄ネジ部20r1及び20r2の相対的な回転方向の位相が設計要件からずれていた場合でも、その誤差をピッチの1/n(nは回転規制部の数)のずれ以下に調整することが可能となる。
Thus, by forming the
なお、上記の実施の形態では、撮像装置としてカメラを例にとり説明したが、PDAや携帯電話等の携帯端末に内蔵されるカメラモジュールにも適用可能である。また、屈曲光学系を用いて説明したが、反射面を有しない光学系を内包するレンズ鏡胴にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the camera is described as an example of the imaging device. However, the present invention is also applicable to a camera module built in a portable terminal such as a PDA or a cellular phone. Further, although the bending optical system has been described, the present invention can also be applied to a lens barrel that includes an optical system having no reflecting surface.
1 第1レンズ群
2 第2レンズ群
2k 第2レンズ群鏡枠
3 第3レンズ群
4 第4レンズ群
4k 第4レンズ群鏡枠
5 第5レズ群
7 光学フィルタ
8 撮像素子
9 主胴
10 蓋部材
15、16 ガイド軸
20 ステッピングモータ
20r リードスクリュー
23、24 雌ネジ部材
25 固定フレーム
OA、OB 光軸
50 レンズ鏡胴
100 カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記モータに近い側の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部材の山径が、前記モータから遠い側の雄ネジ部の山径より大きいことを特徴とするモータユニット。 A motor, a lead screw integrally formed with a plurality of male screw portions of different leads rotating in conjunction with the motor, and a plurality of female screw members respectively screwed into the plurality of male screw portions of the lead screw A motor unit comprising:
A motor unit characterized in that a female thread member screwed into a male thread part on the side close to the motor has a larger diameter than a male thread part on a side far from the motor.
前記固定フレームの一部に、前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材の回転係止部と前記回転係止部に連なって回転係止不能部位が形成されていることを特徴とするモータユニット。 A motor, a lead screw integrally formed with a plurality of male screw portions of different leads rotating in conjunction with the motor, and a plurality of female screw members respectively screwed into the plurality of male screw portions of the lead screw A motor unit having the motor and a fixed frame for holding the lead screw,
A motor unit characterized in that a part of the fixed frame is formed with a rotation locking part of a female screw member screwed to the lead screw and a part where rotation locking is impossible.
前記モータに近い側の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部材の山径が、前記モータから遠い側の雄ネジ部の山径より大きいことを特徴とするレンズ駆動装置。 A plurality of lens groups, a single motor for moving two lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and two types of male screw portions of different leads that rotate in conjunction with the motor. A motor unit having an integrally formed lead screw and two female screw members screwed into the male screw part, and a lens drive configured to move two lens groups by each of the female screw members A device,
A lens driving device characterized in that a crest diameter of a female thread member screwed into a male thread section on the side close to the motor is larger than a crest diameter of a male thread section on a side far from the motor.
前記モータユニットは、前記モータと前記リードスクリューを保持する固定フレームを有し、前記固定フレームの一部に、前記リードスクリューに螺合する雌ネジ部材の回転係止部と前記回転係止部に連なって回転係止不能部位が形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。 A plurality of lens groups, a single motor for moving two lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and two types of male screw portions of different leads that rotate in conjunction with the motor. A motor unit having an integrally formed lead screw and two female screw members screwed into the male screw part, and a lens drive configured to move two lens groups by each of the female screw members A device,
The motor unit includes a fixed frame that holds the motor and the lead screw, and a rotation locking portion and a rotation locking portion of a female screw member that is screwed into the lead screw are part of the fixed frame. A lens driving device characterized in that a portion where rotation cannot be locked is formed.
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