JP2007010876A - Lens drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレンズ駆動装置に係り、特にカメラに搭載され、フォーカスレンズやズーム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, and more particularly to a lens driving device that is mounted on a camera and drives a focus lens and a zoom lens.
一般にデジタルカメラ等の撮像装置は、被写体像の遠近を調節するズームレンズ、被写体像のピントを調節するフォーカスレンズを備えており、これらのレンズがレンズ駆動装置によって光軸方向に駆動される。 In general, an imaging apparatus such as a digital camera includes a zoom lens that adjusts the perspective of a subject image and a focus lens that adjusts the focus of the subject image, and these lenses are driven in the optical axis direction by a lens driving device.
レンズ駆動装置は、図8に示すように、ステッピングモータ1と、このステッピングモータ1の回転力を伝達する複数のギア2、2…と、ギア2に連動して回転するリング3と、このリング3にカム機構を介して係合するレンズ枠4と、で構成される。レンズ枠4は、ガイド軸5、5によって光軸方向にスライド自在に支持されており、バネ等の付勢手段(不図示)によってリング3側に付勢されている。このようなレンズ駆動装置によれば、ステッピングモータ1を駆動することによってリング3が回転し、カム機構によってレンズ枠4が光軸方向に駆動される。
As shown in FIG. 8, the lens driving device includes a
ところで、フォーカスレンズやズームレンズを駆動する際には、レンズの原点位置を知る必要がある。このため、従来のレンズ駆動装置には、原点検出手段として、フォトインタラプタ等のセンサが設けられ、このセンサによって原点位置が検出されている(特許文献1参照)。例えば、図8のレンズ駆動装置には、レンズ枠4に一体的に形成された遮蔽板6と、この遮蔽板6を検出するフォトインタラプタ7が設けられており、フォトインタラプタ7が遮蔽板6を検出することによって、レンズ枠4が原点位置であることを認識できるようになっている。レンズ駆動装置は、この原点位置を基準としてレンズ枠4を移動させ、フォーカス操作或いはズーム操作を行っている。
しかしながら、従来のレンズ駆動装置は、遮蔽板6やセンサ7が必要になるため、装置が大型化するという問題があった。特に、移動レンズのレンズ枠4を複数備える場合には、レンズ枠4ごとに原点位置検出用のセンサ7や遮蔽板6等が必要になり、装置が大型化するという問題があった。
However, since the conventional lens driving device requires the
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズ枠の原点位置を確実に検出することができ、且つ、装置を小型化することのできるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a lens driving device that can reliably detect the origin position of a lens frame and can reduce the size of the device. .
請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、レンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置において、回転駆動部と、該回転駆動部に連動して回転するとともに、その側面が前記レンズ枠の一部に対向して配置されたギアと、前記レンズ枠を前記ギア側に付勢することによって、前記レンズ枠の一部を前記ギアの一方の側面に当接させる付勢手段と、を備え、前記ギアの側面には、前記ギアの回転力を前記レンズ枠の光軸方向の移動力に変換するカム面と、該カム面に連設されるとともに、前記レンズ枠が原点位置に配置された際に該レンズ枠の一部が当接する基準面と、該基準面に連設されて形成され、前記レンズ枠の一部が係合することによって、前記レンズ枠が原点位置に配置された状態で前記ギアの回転を停止する段差部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the lens driving device according to the first aspect of the present invention is a lens driving device that drives the lens frame in the optical axis direction, and rotates in conjunction with the rotation driving unit. A gear arranged opposite to a part of the lens frame, and a biasing means for biasing the lens frame toward the gear side so that a part of the lens frame abuts against one side surface of the gear. And a cam surface for converting the rotational force of the gear into a moving force in the optical axis direction of the lens frame, and the lens frame at the side surface of the gear. A reference surface with which a part of the lens frame abuts when placed at the position, and a portion of the lens frame that is engaged with the reference surface. A stepped portion for stopping the rotation of the gear in a state of being arranged in Characterized in that it comprises a.
請求項1の発明によれば、ギアに基準面と段差部が形成されるので、ギアを一回転させると、レンズ枠の一部が基準面に当接した状態で段差部に係合し、ギアの回転が停止する。よって、レンズ枠の原点位置を機械的な機構によって認識することができる。したがって、請求項1の発明によれば、レンズ枠の原点位置を電気的に検出するセンサが不要になるので、レンズ駆動装置を小型化することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the reference surface and the stepped portion are formed in the gear, when the gear is rotated once, the lens frame is engaged with the stepped portion in a state where the lens frame is in contact with the reference surface. Gear rotation stops. Therefore, the origin position of the lens frame can be recognized by a mechanical mechanism. Therefore, according to the first aspect of the present invention, a sensor for electrically detecting the origin position of the lens frame is not required, and the lens driving device can be reduced in size.
請求項2に記載の発明は請求項1の発明において、前記レンズ枠には、フォーカスレンズが保持されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the lens frame holds a focus lens.
請求項3に記載の発明は請求項1又は2の発明において、前記回転駆動部はステッピングモータであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the rotation drive unit is a stepping motor.
本発明に係るレンズ駆動装置によれば、ギアに基準面と段差部が形成されるので、ギアを一回転させることによってレンズ枠の一部が基準面に当接した状態で段差部に係合し、レンズ枠の原点位置を機械的な機構によって認識することができる。したがって、本発明によれば、レンズ枠の原点位置を電気的に検出するセンサが不要になるので、レンズ駆動装置を小型化することができる。 According to the lens driving device of the present invention, since the reference surface and the stepped portion are formed on the gear, by rotating the gear once, the lens frame is engaged with the stepped portion with a part of the lens frame in contact with the reference surface. The origin position of the lens frame can be recognized by a mechanical mechanism. Therefore, according to the present invention, a sensor for electrically detecting the origin position of the lens frame is not required, and the lens driving device can be downsized.
以下添付図面に従って本発明に係るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について詳述する。 Preferred embodiments of a lens driving device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1、図2は本発明に係るレンズ駆動装置が適用されたカメラを示す斜視図を示している。図1はカメラの正面を含む斜視図であり、図2はカメラの背面を含む斜視図を示している。 1 and 2 are perspective views showing a camera to which a lens driving device according to the present invention is applied. 1 is a perspective view including the front of the camera, and FIG. 2 is a perspective view including the back of the camera.
図1に示すように、カメラ10のカメラ本体12は薄型の矩形状に形成されており、このカメラ本体12の正面には、撮影レンズの第1レンズ群を構成する固定レンズ14が設けられている。この固定レンズ14に近接してストロボの発光部16と、ストロボ用の調光センサ18が配設されており、調光センサ18の検出値に応じてストロボ発光部16の発光が制御される。
As shown in FIG. 1, the
カメラ本体12の上面には電源スイッチ20とシャッターボタン22が配設されている。このシャッターボタン22を半押し操作することによってピント合わせが行われ、シャッターボタン22を全押し操作することによって撮影の実行が行われる。
A
カメラ本体12の背面には、ズームボタン24、26が配設されており、ズームボタン24を操作することによってズームレンズ19(図3参照)が望遠側に移動し、ズームボタン26を操作することによってズームレンズ19が広角側に移動する。
また、カメラ本体12の背面には、液晶モニタ28が配設されており、撮影レンズで取り込まれた画像がこの液晶モニタ28に表示される。
In addition, a
図3は、固定レンズ14の位置におけるカメラ10の縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
同図に示すように、固定レンズ14の内側(奥側)にはプリズム15が配設されており、このプリズム15によって、固定レンズ14を介して得られる被写体像の光路が下方に90°屈曲される。プリズム15の下方には固定レンズ17が配設されており、この固定レンズ17と、固定レンズ14、プリズム15とによって第1レンズ群が構成される。
As shown in the figure, a
プリズム15で屈曲した光路上には、第2レンズ群であるズームレンズ(群)19と、第3レンズ群である補正レンズ21と、第4レンズ群であるフォーカスレンズ(群)30とが配設される。さらに、フォーカスレンズ30の下方の結像位置23には、CCD25が配設される。
On the optical path bent by the
ズームレンズ19は、光軸Pに沿ってスライド自在に支持されており、このズームレンズ19を移動させることによってズーム操作が行なわれる。補正レンズ21は防振レンズであり、光軸Pに直交する面内で移動自在に支持されており、この補正レンズ21を移動させることによって像のぶれが補正される。フォーカスレンズ30は、光軸Pに沿ってスライド自在に支持されており、このフォーカスレンズ30を移動させることによってフォーカス操作が行なわれる。
The
なお、図3の符号27は、細かな凹凸が繰り返し形成された反射防止面であり、固定レンズ14から入射した光が反射することを防止する。また、図3の符号29はシャッターである。
Note that
次に本発明に係るレンズ駆動装置について図4、図5に基づいて説明する。図4はレンズ駆動装置の構成を模式的に示す縦断面図であり、図5は、その斜視図である。以下は、フォーカスレンズ30を駆動する例であるが、ズームレンズ19を駆動する場合に本発明を適用してもよい。
Next, a lens driving device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the lens driving device, and FIG. 5 is a perspective view thereof. The following is an example of driving the
これらの図に示すように、レンズ駆動装置は、フォーカスレンズ30を保持するレンズ枠32を有し、このレンズ枠32が二本のガイド軸34、36によって光軸P方向にスライド自在に支持されている。すなわち、レンズ枠32には、一方のガイド軸34が挿通されるガイド孔32Aと、もう一方のガイド軸36が係合されるガイド溝32Bとが形成されており、ガイド軸34、36に沿ってスライド自在に支持される。
As shown in these drawings, the lens driving device has a
ガイド軸34には、スプリング38が取りつけられている。スプリング38は、レンズ枠32とカメラ本体12との間に配設されており、このスプリング38によってレンズ枠32が、後述するカムギア42側に付勢される。これにより、レンズ枠32の外周面に突設されたカムピン40がカムギア42に常に当接される。
A
カムピン40は、図6に示すようにカムギア42側の半分が半円状に形成されている。したがって、カムピン40をカムギア42に摺動させた際に滑らかに移動する。なお、カムピン40は、レンズ枠32と一体的に形成してもよい。
As shown in FIG. 6, the
カムギア42は、外周面に歯を有するギア部42Aと、その側面に突出形成されたカム部42Bによって構成されており、回転軸42Cを中心に回動自在に支持されている。
The
カムギア42のギア部42Aは、ギア44の第1ギア部44Aに歯合される。ギア44は、外周面に歯が形成されるとともに、径の異なる第1ギア部44Aと第2ギア部44Bから成り、回転軸44Cを中心に回動自在に支持される。ギア44の第2ギア部44Bには駆動ギア46が歯合されており、この駆動ギア46はモータ48の回転軸49に連結されている。したがって、モータ48を駆動して駆動ギア46を回転させると、その回転力がギア44を介してカムギア42に伝達され、カムギア42が回転される。
The
モータ48は、正逆の両方向に回転が可能であり、且つ、その回転量(回転数)を制御できるもの、例えばステッピングモータが使用される。モータ48は、ドライバ50を介して制御装置52に接続され、この制御装置52によってモータ48の正回転或いは逆回転が制御される。以下、モータ48の正回転とは、カムギア42を図6の矢印A方向に回転させることを示し、モータ48の逆回転とは、カムギア42を図6の矢印B方向に回転させることを示す。なお、モータ48は、逆回転方向に所定以上のトルクが加わった際に、その回転が停止するように構成される。
As the
次に、上述したカムギア42のカム部42Bの形状について図6(A)、図6(B)に基づいて説明する。図6(A)、図6(B)はカム部42Bの展開図を示しており、図6(B)は、図6(A)の状態のカムギア42を逆回転方向(矢印B方向)に回転させた状態を示している。
Next, the shape of the
図6(A)に示すように、カム部42Bは、所望の角度で傾斜して形成されたカム面42Xを有し、カムギア42を回動させるとカムピン40がカム面42Xに対して摺動する。これにより、レンズ枠32が光軸P方向に移動し、フォーカス操作が行われる。
As shown in FIG. 6A, the
カム面42Xには基準面42Yが連設して形成されており、さらに基準面42Yに連設して段差部42Zが形成されている。基準面42Yは、カムギア42の回転軸42Cに対して直交する面上に形成されており、この基準面42Yにカムピン40が当接した際に、レンズ枠32(すなわちフォーカスレンズ30)が原点位置(ホームポジション)に配置される。
A
一方、段差部42Zは、図6(B)に示すようにカムギア42を矢印B方向に回動した際に、カムピン40が係合して停止するようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the
次に上記の如く構成されたレンズ駆動装置の作用について図7に基づいて説明する。図7は電源駆動時のフローチャートを示している。 Next, the operation of the lens driving device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a flowchart during power supply driving.
電源スイッチ20によって電源をオンにすると(ステップS1)、まず、モータ48が駆動してカムギア42が逆回転する(ステップS2)。このとき、カムギア42を一周以上回転させるパルス数をモータ48に印加する。これにより、カムピン40は、基準面42Yに当接し、さらに段差部42Zに係合する。そして、カムピン40が段差部42Zに係合した際にカムギア42に所定以上のトルクがかかり、カムギア42の回転が停止する。
When the power is turned on by the power switch 20 (step S1), first, the
制御装置52は、この時のレンズ枠32の位置を原点位置として設定する(ステップS3)。そして、この原点位置を基準としてフォーカス操作を行う(ステップS4)。すなわち、モータ48を駆動してカムギア42を正回転させ、カムピン40をカム面42Xに当接させる。そして、カムピン40をカム面42Xに摺動させることによって、カムピン40及びレンズ枠32を光軸P方向に移動させ、フォーカス操作を行う。このとき、レンズ枠32の移動量に対応したパルス数をモータ48に印加することによって、フォーカス操作を正確に行うことができる。
The
このように本実施の形態のレンズ駆動装置によれば、カムギア42のカム面42Xに連設して基準面42Yと段差部42Zを形成したので、原点位置を機械的に検出することができる。したがって、電気的に原点位置を検出するセンサが不要になり、装置を小型化することができる。
As described above, according to the lens driving device of the present embodiment, since the
なお、上述した実施形態は、回転駆動部としてモータ48を用いたが、手動で回転させる操作リングを設け、この操作リングによってカムギア42を回転させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態は、本発明をカメラに適用した例であるが、カメラ機能付きの携帯電話等の他、センサ等の小型光学機器に適用してもよい。 Moreover, although embodiment mentioned above is an example which applied this invention to the camera, you may apply to small optical apparatuses, such as a sensor other than a mobile telephone with a camera function.
10…カメラ、30…フォーカスレンズ、32…レンズ枠、38…スプリング、40…カムピン、42…カムギア、42X…カム面、42Y…基準面、42Z…段差部、48…モータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
回転駆動部と、
該回転駆動部に連動して回転するとともに、その側面が前記レンズ枠の一部に対向して配置されたギアと、
前記レンズ枠を前記ギア側に付勢することによって、前記レンズ枠の一部を前記ギアの一方の側面に当接させる付勢手段と、を備え、
前記ギアの側面には、前記ギアの回転力を前記レンズ枠の光軸方向の移動力に変換するカム面と、
該カム面に連設されるとともに、前記レンズ枠が原点位置に配置された際に該レンズ枠の一部が当接する基準面と、
該基準面に連設されて形成され、前記レンズ枠の一部が係合することによって、前記レンズ枠が原点位置に配置された状態で前記ギアの回転を停止する段差部と、
を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。 In the lens driving device that drives the lens frame in the optical axis direction,
A rotation drive unit;
A gear that rotates in conjunction with the rotation drive unit and that has a side surface facing a part of the lens frame;
Urging means for urging the lens frame toward the gear to bring a part of the lens frame into contact with one side surface of the gear;
On the side surface of the gear, a cam surface that converts the rotational force of the gear into a moving force in the optical axis direction of the lens frame;
A reference surface that is continuous with the cam surface and a part of the lens frame abuts when the lens frame is disposed at the origin position;
A stepped portion formed continuously with the reference surface and engaging a part of the lens frame to stop the rotation of the gear in a state where the lens frame is disposed at the origin position;
A lens driving device comprising:
Priority Applications (1)
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