JP4211363B2

JP4211363B2 - Lens drive device

Info

Publication number: JP4211363B2
Application number: JP2002337694A
Authority: JP
Inventors: 仁藤井; 桂司岩崎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004170753A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられ、レンズを光軸方向に駆動するためのレンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズを光軸方向に直線的に移動させ、微小位置決めする装置の一例として、図１０に示すリードスクリューとナットを用いた送り装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
この構成は、基台１に２本のガイドポール２ａ、２ｂを植立し、レンズ枠５には、一方のガイドポール２ａに貫挿される軸受部５ａと他方のガイドポール２ｂを両側から挟み込みレンズ枠５の回転を規制する回り止め部５ｂを設けており、このレンズ枠５はガイドポール２ａ、２ｂに沿って移動可能となっている。また、レンズ枠５の軸受部５ａの近くにレンズ光軸と垂直な平面を有するナット受け部５ｃを設けている。ナット９はこのナット受け部５ｃに当接して配され、ナット９の中心部に設けた雌ネジ部に螺合するようにリードスクリュー８を配置している。このリードスクリュー８の一端には基台１に固定されたステッピングモータ６が連結されている。また、ナット９の外周には凸形状９ｂを有し、この凸形状９ｂと所定のクリアランスを持った状態で嵌合する凹形状１ａを基台１に形成している。また、レンズ枠５の軸受部５ａが貫挿されるガイドポール２ａの根元には、内径がガイドポール２ａの直径よりも大きい圧縮コイルバネ４が貫挿されており、この圧縮コイルバネ４は基台１とレンズ枠５の間でバネ力が作用し、レンズ枠５を常にナット９に押し付けてナット９と一体とする働きを持っている。
【０００４】
以上の構成からなる従来のレンズ駆動装置の動作について説明する。
【０００５】
レンズ枠５を所定量送るためにステッピングモータ６を駆動すると、ステッピングモータ６に連結されたリードスクリュー８が回転する。するとこのリードスクリュー８に螺合されたナット９はリードスクリュー８と一体となってリードスクリュー８の軸回りに回転しようとする。ところがナット９外周部の凸形状９ｂが基台１に設けた凹形状１ａに嵌合しているためナット９の回転は規制される。その結果リードスクリュー８が回転するとナット９はリードスクリュー８の軸方向へ移動することになる。
【０００６】
この時、ナット９がステッピングモータ６に近づく方向へ移動すると、圧縮コイルバネ４によってナット９に押し付けられているレンズ枠５もナット９と一体となってステッピングモータ６に近づく方向へ移動し、逆にナット９がステッピングモータ６から遠ざかる方向へ移動すると、圧縮コイルバネ４によってナット９に押し付けられているレンズ枠５もナット９と一体となってステッピングモータ６から遠ざかる方向へ移動するものである。
【０００７】
【特許文献１】
実公平６−３７２２８号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレンズ駆動装置では、次のような問題点がある。
【０００９】
ナット９をステッピングモータ６側へ移動させたとき、すなわちレンズ枠５をステッピングモータ６側へ移動させたときに、目標通りナット９の可動範囲内で所定の位置に停止した場合には問題はないが、モータ制御回路（図示せず）のバグやその他の原因で制御不能となってナット９がステッピングモータ６側に移動し続けた場合には、ナット９は可動範囲の終端に到達しステッピングモータ６の取り付け板７に衝突して、リードスクリュー８にねじ込まれる状態でメカロックしてしまうことがある。この場合、通常カメラ全体を制御する制御回路（図示せず）で異常を検出し、システムリセット動作に入る。具体的には、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９が取り付け板７から離れる方向に回転駆動しようとする。ところが、ナット９とリードスクリュー８間、及びナット９と取り付け板７間の食い込み力（摩擦力）がモータ６のトルクよりも大きい場合にはナット９を逆方向に移動することが出来ず、カメラ本体及びレンズ鏡筒を分解修理する必要がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、モータ制御回路のバグやその他の原因で制御不能となり、ナット９が可動範囲の終端に到達してリードスクリュー８にねじ込まれる状態となってもメカロックしない、もしくはメカロックしてもシステムリセットでロック解除し再びナット９が移動可能となるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の第１のレンズ駆動装置は、リードスクリューと、前記リードスクリューを駆動するモータと、前記モータを固定する基台と、前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段とを具備し、前記ネジ部材は、前記規制手段と対向する面に突起を有する。
【００１２】
また、本発明の第２のレンズ駆動装置は、リードスクリューと、前記リードスクリューを駆動するモータと、前記モータを固定する基台と、前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段とを具備し、前記規制手段は、前記ネジ部材と対向する面に突起を有する構成としたものである。
【００１３】
また、本発明の第３のレンズ駆動装置は、リードスクリューと、前記リードスクリューを駆動するモータと、前記モータを固定する基台と、前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段と、前記ネジ部材と前記規制手段との間に配設した緩衝部材とを具備し、前記緩衝部材は、前記ネジ部材と対向する面に突起を有する。
【００１４】
また、本発明の第４のレンズ駆動装置は、リードスクリューと、前記リードスクリューを駆動するモータと、前記モータを固定する基台と、前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段と、前記ネジ部材と前記規制手段との間に配設した緩衝部材とを具備し、前記ネジ部材は、前記緩衝部材と対向する面に突起を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。図２は本発明の実施の形態１によるレンズ駆動装置の一部構成を示す側面図である。図８は本発明の実施の形態１によるレンズ駆動装置のナット形状を示す斜視図である。図９は本発明の実施の形態１によるレンズ駆動装置のナット形状を示す平面図である。なお、図１０において説明した従来例の構成と同じ機能を持った部材は同一符号を付与している。
【００２５】
まず構成について説明する。基台１の中央部には被写体をレンズで結像させた画像を取り込むための撮像素子３を固定し、基台１の撮像素子３の周辺部に２本のガイドポール２ａ、２ｂを植立し、レンズ枠５には、一方のガイドポール２ａに貫挿される軸受部５ａと他方のガイドポール２ｂを両側から挟み込みレンズ枠５の回転を規制する回り止め部５ｂを設けており、このレンズ枠５はガイドポール２ａ、２ｂに沿って移動可能となっている。また、レンズ枠５の軸受部５ａの近くにレンズ光軸と垂直な平面を有するナット受け部５ｃを設けている。ナット９の中心部に設けた雌ネジ部に螺合するようにリードスクリュー８を配置し、ナット９はレンズ枠５のナット受け部５ｃに当接するようにしている。このリードスクリュー８の一端にはステッピングモータ６が取り付けられており、このモータ６はモータ取り付け板７と一体に構成されて、モータ取り付け板７が基台１にネジ（図示せず）で固定されている。この取り付け板７は、ナット９がステッピングモータ６方向へ移動する時の終端位置となるストッパーを兼ねている。また、ナット９の外周には凸形状９ａを有し、この凸形状９ａと所定のクリアランスを持った状態で嵌合する凹形状１ａを基台１に形成している。また、レンズ枠５の軸受部５ａが貫挿されるガイドポール２ａの根元には、内径がガイドポール２ａの直径よりも大きい圧縮コイルバネ４が貫挿されており、この圧縮コイルバネ４は基台１とレンズ枠５の間でバネ力が作用し、レンズ枠５を常にナット９に押し付けてナット９と一体とする働きを持っている。
【００２６】
また、ナット９のモータ取り付け板７と対向する面の凸形状９ａに半球状の突起９ｂを設けている。
【００２７】
このナット９の具体的な寸法は、外径Ｄ₁が直径４ｍｍ、雌ネジが切ってある内径Ｄ₂は直径２ｍｍ、突起９ｂの根元径Ｄ₃は直径０．５ｍｍである。さらに、突起９ｂをナット９に設ける場合、根元径Ｄ₃とナット９の外形との最短距離Ｈ₁、Ｖ₁、Ｖ₂を各々最低でも０．５ｍｍ以上確保する必要がある。その理由は、突起９ｂをプレス金型で作成した時にナット９の外形寸法が膨張し、外形寸法の精度が確保できなくなる。ナット９の外形寸法精度が確保できず、設計寸法よりも大きくなった場合には、基台１の凹部１ａとナット９の凸形状９ａとが嵌合しているクリアランスが無くなり、ナット９がリードスクリュー８の軸方向に沿って移動することができなくなる。また、根元径Ｄ₃とナット９の内径Ｄ₂との最短距離Ｈ₂は０．５ｍｍ以上確保する必要がある。その理由は、Ｈ₂が０．５ｍｍよりも小さいと、ナット９のネジ形状を変形させてしまい、リードスクリュー８と螺合しなくなりナット９が移動できなくなるからである。したがって、本実施の形態においては、ナット９の外形部に張り出して設けた凸形状９ａの面積を利用して、この領域に突起９ｂを設けている。これにより、最短距離Ｈ₁、Ｈ₂、Ｖ₁、Ｖ₂はそれぞれ０．５ｍｍ以上を確保した構成としている。
【００２８】
以上の構成からなるレンズ駆動装置の動作について説明する。
【００２９】
本レンズ枠５は、フォーカス調整のために駆動するものであり、図示しないズームレンズ群のズーム位置と被写体の位置に応じて、レンズ枠５を所定量送るためにステッピングモータ６を駆動すると、ステッピングモータ６に連結されたリードスクリュー８が回転する。するとこのリードスクリュー８に螺合されたナット９はリードスクリュー８と一体となってリードスクリュー８軸回りに回転しようとする。ところがナット９外周部の凸形状９ａが基台１に設けた凹部１ａに嵌合しているためナット９のリードスクリュー８軸回りの回転は規制される。その結果リードスクリュー８が回転するとナット９はリードスクリュー８の軸方向へ移動することになる。
【００３０】
この時、ナット９がステッピングモータ６に近づく方向へ移動すると、圧縮コイルバネ４によってナット９に押し付けられているレンズ枠５もナット９と一体となってステッピングモータ６に近づく方向へ移動し、逆にナット９がステッピングモータ６から遠ざかる方向へ移動すると、圧縮コイルバネ４によってナット９に押し付けられているレンズ枠５もナット９と一体となってステッピングモータ６から遠ざかる方向へ移動するものである。
【００３１】
ここで、ナット９をステッピングモータ６側へ移動させたとき、すなわちレンズ枠５をステッピングモータ６側へ移動させたときに、目標通りナット９の可動範囲内で所定の位置に停止した場合には問題はないが、モータ制御回路（図示せず）のバグやその他の原因で制御不能となりナット９がステッピングモータ６側に移動し続けた場合には、ナット９は可動範囲の終端に到達しステッピングモータ６の取り付け板７に衝突して位置規制され、リードスクリュー８にねじ込まれる状態でメカロック状態となって停止する。すると、カメラ全体を制御する制御回路（図示せず）で異常を検出し、システムリセット動作に入り、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９が取り付け板７から離れる方向に回転駆動しようとする。
【００３２】
この時、ナット９をリードスクリュー８から解除するには、リードスクリュー８方向の食い込み力Ｆと、ナット９と取り付け板７との間の摩擦係数μ_ntとを乗じたトルクが必要となる。ところで、摩擦係数は接触面積(実効面積)によって変化し、接触面積が小さいと小さく、接触面積が大きいと大きくなるという特性がある。本実施の形態のナット９には、取り付け板７と対向する外周部の凸形状９ａに半球状の突起９ｂを設けてあり、ナット９の板厚が１ｍｍであるのに対して、突起９ｂの凸高さは０．２ｍｍに設定してある。ここで、ナット９が食い込んだ状態で取り付け板７とナット９が接触しているのは、この突起９ｂとその１８０°反対方向のナット９の外周部の２点Ａ、Ｂのみとなっている。これは、突起９ｂが無い場合には、ナット９と取り付け板７が対向する面どうしで面接触しているのに対して、点接触しており、接触している実効面積は明らかに小さくなっている。すなわち、ナット９と取り付け板７との間の摩擦係数μ_ntは、突起９ｂが無い場合に比べて突起９ｂがある場合の方が極めて小さく、ナット９をロック状態から解除するのに必要なトルクは小さくて済む。
【００３３】
したがって、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９が取り付け板７から離れる方向に回転駆動すると、ステッピングモータ６の小さな回転トルクでナット９のメカロック状態を解除することができ、以降カメラを正常に動作させることが可能となる。
【００３４】
さらに、突起９ｂをナット９の凸形状９ａ部分に設けたことにより、図９に示すＸ軸方向のナット９の断面係数が増加して曲げ剛性が強くなるので、ナット９がロック状態になって応力を受けた状態でのナット９の変形を抑制することが可能である。この効果は、ナットの厚みが１ｍｍ以下の場合に有効であり、好ましくは、ナットの厚みが０．５ｍｍ以下の場合に特に有効である。
【００３５】
なお、上記においては、ナット９の外周部の凸形状９ａに突起９ｂを設けたが、取り付け板７のナット９と対向しかつナット９と当接する面内に、突起を設けても同様の効果が得られるのは明らかである。
【００３６】
また、突起をナット９と取り付け板７の双方に設けても同様の効果が得られることは明らかである。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２によるレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図である。図４は本発明の実施の形態２によるレンズ駆動装置の一部構成を示す側面図である。なお、実施の形態１と同じ機能を持った部材は同一符号を付与し、かつ詳細な構成の説明およびその動作の説明は省略する。
【００３８】
まず構成を説明する。中心にリードスクリュー８軸よりわずかに大きな内径を有する円盤状のポリスライダーワッシャー１０を、その内径をリードスクリュー８に貫挿し取り付け板７とナット９との間になるように配置している。このポリスライダーワッシャー１０はリードスクリュー８軸上を移動可能な状態となっている。
【００３９】
以上の構成からなるレンズ駆動装置の動作について説明する。
【００４０】
ナット９をステッピングモータ６側へ移動させたとき、すなわちレンズ枠５をステッピングモータ６側へ移動させたときに、目標通りナット９の可動範囲内で所定の位置に停止した場合には問題はないが、モータ制御回路（図示せず）のバグやその他の原因で制御不能となりナット９がステッピングモータ６側に移動し続けた場合には、ナット９は可動範囲の終端に到達する。すなわち、ポリスライダーワッシャー１０を取り付け板７との間に挟み込んだ状態で衝突して、リードスクリュー８にねじ込まれる状態でメカロック状態となって停止する。すると、カメラ全体を制御する制御回路（図示せず）で異常を検出し、システムリセット動作に入り、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９がポリスライダーワッシャー１０から離れる方向に回転駆動しようとする。
【００４１】
この時、ナット９をリードスクリュー８から解除するには、リードスクリュー８方向の食い込み力Ｆと、ナット９とポリスライダーワッシャー１０との間の摩擦係数μ_nwとを乗じたトルクが必要となる。ところで、メカロック状態では、取り付け板７とナット９に挟まれたポリスライダーワッシャー１０はナット９が衝突した時のリードスクリュー８軸方向の食い込み力によって圧縮された状態となっている。このポリスライダーワッシャー１０は弾性体であり、ナット９をステッピングモータ６から遠ざける方向へ移動させようとする（メカロック状態を解除しようとする）力が働いている。すなわち、ナット９のメカロック状態を解除する力は、ポリスライダーワッシャー１０がない場合にくらべて、ポリスライダーワッシャー１０がある場合の方が小さい力で済む。
【００４２】
したがって、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９がポリスライダーワッシャー１０から離れる方向に回転駆動すると、ポリスライダーワッシャー１０の弾性力の作用により、ステッピングモータ６の小さな回転トルクでナット９のメカロック状態を解除することができ、以降カメラを正常に動作させることが可能となる。
【００４３】
なお、上記においては、ポリスライダーワッシャー１０を用いたが、金属や樹脂のスプリングワッシャーなど弾性を有する部材であれば、取り付け板７とナット９との間に介在させることで同様の効果が得られることは明らかである。
【００４４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３によるレンズ駆動装置の一部構成を示す斜視図である。なお、実施の形態２と同じ機能を持った部材は同一符号を付与し、かつ詳細な構成の説明およびその動作の説明は省略する。
【００４５】
まず構成について説明する。図５において、中心にリードスクリュー８軸よりわずかに大きな内径を有する円盤状の樹脂成形ワッシャー１１を、その内径をリードスクリュー８に貫挿し取り付け板７とナット９との間になるように配置している。この樹脂成形ワッシャー１１の取り付け板７と当接する面内に突起１１ｂを設けている。また、樹脂成形ワッシャー１１はリードスクリュー８軸上を移動可能な状態となっている。
【００４６】
以上の構成からなるレンズ駆動装置の動作について説明する。
【００４７】
ナット９をステッピングモータ６側へ移動させたとき、すなわちレンズ枠５をステッピングモータ６側へ移動させたときに、目標通りナット９の可動範囲内で所定の位置に停止した場合には問題はないが、モータ制御回路（図示せず）のバグやその他の原因で制御不能となりナット９がステッピングモータ６側に移動し続けた場合には、ナット９は可動範囲の終端に到達する。すなわち、樹脂成形ワッシャー１１を取り付け板７との間に挟み込んだ状態で衝突して、リードスクリュー８にねじ込まれる状態でメカロック状態となって停止する。すると、カメラ全体を制御する制御回路（図示せず）で異常を検出し、システムリセット動作に入り、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９が樹脂成形ワッシャー１１から離れる方向に回転駆動しようとする。
【００４８】
この時、ナット９をリードスクリュー８から解除するには、リードスクリュー８方向の食い込み力Ｆと、ナット９と樹脂成形ワッシャー１１との間の摩擦係数μ_nwとを乗じたトルクが必要となる。ところで、摩擦係数は接触面積(実効面積)によって変化し、接触面積が小さいと小さく、接触面積が大きいと大きくなるという特性がある。本実施の形態の樹脂成形ワッシャー１１には、ナット９と対向する面に半球状の突起１１ｂを設けてあり、突起１１ｂの凸高さは０．２ｍｍに設定してある。ここで、ナット９が食い込んだ状態で樹脂成形ワッシャー１１とナット９が接触しているのは、この突起１１ｂとその１８０°反対方向の樹脂成形ワッシャーの外形部の２点Ａ、Ｂのみとなっている。これは、突起１１ｂが無い場合には、ナット９と樹脂成形ワッシャー１１が対向する面どうしで面接触しているのに対して、点接触しており、接触している実効面積は明らかに小さくなっている。すなわち、ナット９と樹脂成形ワッシャー１１の間の摩擦係数μ_nwは、突起１１ｂが無い場合に比べて突起１１ｂがある場合の方が極めて小さく、ナット９をロック状態から解除するのに必要なトルクは小さくて済む。
【００４９】
かつ、メカロック状態では、取り付け板７とナット９に挟まれた樹脂成形ワッシャー１１はナット９が衝突した時のリードスクリュー８軸方向の食い込み力によって圧縮された状態となっている。この樹脂成形ワッシャー１１は弾性体であり、ナット９をステッピングモータ６から遠ざける方向へ移動させようとする（メカロック状態を解除しようとする）力が働いている。すなわち、ナット９のメカロック状態を解除する力は、樹脂成形ワッシャー１１がない場合にくらべて、樹脂成形ワッシャー１１がある場合の方が小さい力で済む。
【００５０】
したがって、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９が樹脂成形ワッシャー１１から離れる方向に回転駆動すると、樹脂成形ワッシャー１１の弾性力と、突起１１ｂによる摩擦係数の低減の両方の作用により、ステッピングモータ６のより小さな回転トルクでナット９のメカロック状態を解除することができ、以降カメラを正常に動作させることが可能となる。
【００５１】
なお、上記においては、突起１１ｂを樹脂成形ワッシャー１１のナット９と当接する面内に設けたが、突起をナット９の樹脂成形ワッシャー１１と当接する面内に設けても同様の効果が得られることは明らかである。
【００５２】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４によるレンズ駆動装置の一部構成を示す分解斜視図である。なお、実施の形態２と同じ機能を持った部材は同一符号を付与し、かつ詳細な構成の説明およびその動作の説明は省略する。
【００５３】
まず構成について説明する。ポリスライダーワッシャー１０をナット９の取り付け板７と対向する面に両面テープ（図示せず）で貼り付けてある。
【００５４】
以上の構成からなるレンズ駆動装置の動作について説明する。
【００５５】
ポリスライダーワッシャー１０は、常にナット９に貼り付いた状態で、ナット９と一体となって駆動される。したがって、取り付け板７とナット９の中間でリードスクリュー８上を任意に移動することがなくなり、ポリスライダーワッシャー１０の内径部とリードスクリュー８との接触による磨耗や噛み込みを防止することができる。無論、実施の形態２と同様に、ナット９がメカロック状態となった場合でも、ナット９のメカロック状態を解除するために、リードスクリュー８をナット９がポリスライダーワッシャー１０から離れる方向に回転駆動すると、ポリスライダーワッシャー１０の弾性力の作用により、ステッピングモータ６の小さな回転トルクでナット９のメカロック状態を解除することができ、以降カメラを正常に動作させることが可能である。
【００５６】
なお、上記においては、ポリスライダーワッシャー１０を両面テープでナット９に貼り付けたが、接着剤、溶着、カシメ等によって固着しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００５７】
なお、上記においては、ポリスライダーワッシャー１０をナット９の取り付け板７と対向する面に貼り付けた構成としたが、ポリスライダーワッシャー１０を取り付け板７のナット９と対向する面に貼り付ける構成としても同様の効果が得られることは明らかである。
【００５８】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５によるレンズ駆動装置のナット形状を示す斜視図である。なお、実施の形態１と同じ機能を持つ部材は同一符号を付与し、かつ詳細な構成の説明およびその動作の説明は省略する。
【００５９】
まず構成について説明する。ナット９は、略円盤状を成しその外形の一部に凸形状を有している。このナットの取り付け板７と対向する面内の同心円上に、１２０°間隔で３つの同一凸高さの突起が設けてある。
【００６０】
以上の構成からなるレンズ駆動装置の動作について説明する。
【００６１】
ここで、ナット９が食い込んだ状態で取り付け板７とナット９が接触しているのは、この突起９ｂ、９ｃ、９ｄの３点のみとなっている。これは、突起９ｂが１個の場合に、突起９ｂ以外のもう一方の接点がほぼ１８０°対向したナット９の外周部付近に限定されるよりも、ナット９と取り付け板７が接触する個所が常に明確に限定されることによって食い込み状態がほぼ同条件で再現される。すなわち、食い込み力（摩擦力）のばらつきが抑制されて安定するので、ナット９の解除力も安定しステッピングモータ６の発生する回転トルクに対して、確実にナット９をメカロック状態から復帰させることが可能となる。
【００６２】
なお、上記においては、突起の数を３つとしたが、特に限定されるものではなく、更に複数個設けてもよい。
【００６３】
なお、上記においては、複数個の突起高さを同一高さとしたが、各突起の高さを異ならせることで、ナット９のメカロック状態での取り付け板７に対する当接角度を任意に設定することが可能となる。すなわち、この角度をナット９をメカロック状態から復帰させるのに適した角度に設定することで、より小さなステッピングモータ６の回転トルクでかつ確実にナット９のメカロック状態を解除することが可能である。
【００６４】
また、上記実施の形態１〜５において、突起の形状を半球状としたが、この形状に限定されるものではなく、平面同士の実効的な接触面積を低減することが可能な突起形状であれば、同様の各効果が得られることは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ナット９に突起９ｂを設けたので、ナット９が可動範囲の終端に到達してリードスクリュー８にねじ込まれる（メカロック）状態となってもシステムリセットで容易にロック解除し再びナット９が移動可能となる。さらに、突起９ｂをナット９の凸形状９ａ部分に設けたことにより、ナット９の断面係数が増加して曲げ剛性が強くなるので、ナット９がロック状態になって応力を受けた状態でのナット９の変形を抑制することが可能である。
【００６６】
また、ナット９の平面にスペース的に突起９ｂが設けられなくても、ナット９と取り付け板７の間にポリスライダーワッシャー１０を介在させることで、ナット９がメカロック状態に入る時にポリスライダーワッシャー１０の弾性力が反発力として働き、メカロックしにくくなる。また、メカロックした時でもポリスライダーワッシャー１０の弾性力が、ナット９を解除する方向に作用するため、より小さなステッピングモータ６のトルクで確実にナット９をロック解除することができる。
【００６７】
また、ナット９と取り付け板７の間に介在させた樹脂成形ワッシャー１１に突起１１ｂを設けたことで、ナット９と樹脂成形ワッシャー１１との接触面積が大幅に減少し、実効的な摩擦係数が小さくなることによって、メカロックしたときでも極めて小さなステッピングモータ６のトルクで確実にロック解除が可能となるとともに、ロック解除時のステッピングモータ６の消費電力を抑制することができる。
【００６８】
また、ポリスライダーワッシャー１０をナット９に貼り付けたことで、あるいはポリスライダーワッシャー１０を取り付け板７に貼り付けたことで、ポリスライダーワッシャー１０とリードスクリュー８との接触を回避し、ポリスライダーワッシャー１０の磨耗やリードスクリュー８への噛み込みを防止することができる。
【００６９】
また、突起を複数個設けることにより、ナット９のメカロック状態での姿勢や接点の状態を任意にかつ安定に設定することができるので、確実にナット９をメカロック状態から解除可能としかつ各構成部品の設計自由度が増し、装置の小型化が可能となる。
【００７０】
また、突起の形状を半球状としたことで、接触個所が点接触となって実効的な接触面積が減り摩擦係数が小さくなるので、メカロックしたときでも極めて小さなステッピングモータ６のトルクで確実にロック解除が可能となる。かつ、半球状であれば、プレス品や成形品で容易に形状ができるので、低コストで部品を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図
【図２】図１のレンズ駆動装置の一部を示す側面図
【図３】本発明の実施の形態２のレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図
【図４】図３のレンズ駆動装置の一部を示す側面図
【図５】本発明の実施の形態３のレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図
【図６】本発明の実施の形態４のレンズ駆動装置の構成を示す分解斜視図
【図７】本発明の実施の形態５のレンズ駆動装置のナットを示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態１のレンズ駆動装置のナットを示す斜視図
【図９】本発明の実施の形態１のレンズ駆動装置のナットを示す平面図
【図１０】従来のレンズ駆動装置を示す分解斜視図
【符号の説明】
１基台
４圧縮コイルバネ
５レンズ枠
６ステッピングモータ
７取り付け板
８リードスクリュー
９ナット
９ｂ突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens driving device that is used in an optical apparatus such as a video camera or a digital still camera and drives a lens in the optical axis direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a feed device using a lead screw and a nut shown in FIG. 10 is known as an example of a device that moves a lens linearly in the optical axis direction and performs micropositioning (for example, Patent Document 1).
[0003]
In this configuration, two guide poles 2a and 2b are planted on the base 1, and the lens frame 5 is sandwiched between the bearing portion 5a inserted into one guide pole 2a and the other guide pole 2b from both sides. A detent portion 5b for restricting the rotation of the frame 5 is provided, and the lens frame 5 is movable along the guide poles 2a and 2b. Further, a nut receiving portion 5c having a plane perpendicular to the lens optical axis is provided near the bearing portion 5a of the lens frame 5. The nut 9 is disposed in contact with the nut receiving portion 5 c, and the lead screw 8 is disposed so as to be screwed into a female screw portion provided at the center portion of the nut 9. A stepping motor 6 fixed to the base 1 is connected to one end of the lead screw 8. Further, the nut 9 has a convex shape 9b on the outer periphery, and a concave shape 1a is formed on the base 1 to be fitted with the convex shape 9b with a predetermined clearance. A compression coil spring 4 having an inner diameter larger than the diameter of the guide pole 2a is inserted through the base of the guide pole 2a through which the bearing portion 5a of the lens frame 5 is inserted. A spring force acts between the lens frames 5, and the lens frame 5 is always pressed against the nut 9 to have a function of being integrated with the nut 9.
[0004]
The operation of the conventional lens driving device having the above configuration will be described.
[0005]
When the stepping motor 6 is driven to feed the lens frame 5 by a predetermined amount, the lead screw 8 connected to the stepping motor 6 rotates. Then, the nut 9 screwed into the lead screw 8 tries to rotate around the axis of the lead screw 8 together with the lead screw 8. However, since the convex shape 9b on the outer periphery of the nut 9 is fitted in the concave shape 1a provided on the base 1, the rotation of the nut 9 is restricted. As a result, when the lead screw 8 rotates, the nut 9 moves in the axial direction of the lead screw 8.
[0006]
At this time, when the nut 9 moves in a direction approaching the stepping motor 6, the lens frame 5 pressed against the nut 9 by the compression coil spring 4 also moves in a direction approaching the stepping motor 6 together with the nut 9, and conversely. When the nut 9 moves in a direction away from the stepping motor 6, the lens frame 5 pressed against the nut 9 by the compression coil spring 4 also moves together with the nut 9 in a direction away from the stepping motor 6.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-37228 (FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional lens driving device has the following problems.
[0009]
When the nut 9 is moved to the stepping motor 6 side, that is, when the lens frame 5 is moved to the stepping motor 6 side, there is no problem if the nut 9 stops at a predetermined position within the movable range of the nut 9 as intended. However, if the nut 9 continues to move toward the stepping motor 6 due to a bug in the motor control circuit (not shown) or other causes, the nut 9 reaches the end of the movable range and the stepping motor 6 may collide with the mounting plate 7 and be mechanically locked in a state of being screwed into the lead screw 8. In this case, an abnormality is detected by a control circuit (not shown) that normally controls the entire camera, and the system reset operation is started. Specifically, in order to release the mechanical lock state of the nut 9, the lead screw 8 is driven to rotate in a direction in which the nut 9 is separated from the mounting plate 7. However, when the biting force (frictional force) between the nut 9 and the lead screw 8 and between the nut 9 and the mounting plate 7 is larger than the torque of the motor 6, the nut 9 cannot be moved in the reverse direction. It is necessary to disassemble and repair the main body and the lens barrel.
[0010]
The present invention solves the above-mentioned problems, and is not controllable due to a bug in the motor control circuit or other causes, and does not mechanically lock even when the nut 9 reaches the end of the movable range and is screwed into the lead screw 8, or It is an object of the present invention to provide a lens driving device in which the nut 9 can be moved again by releasing the lock by system reset even if the mechanism is locked.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this object, the present invention First The lens driving device is capable of reciprocating on the lead screw shaft by screwing with the lead screw, a motor for driving the lead screw, a base for fixing the motor, and the lead screw. Na Screw member and , Les A lens holding frame for holding the lens; an urging means for urging the lens holding frame by pressing against the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft; and restricting a movable range of the screw member. Regulatory means ,in front Screw member Is The regulating means and Has a protrusion on the opposite surface .
[0012]
In addition, the present invention Second The lens driving device A lead screw, a motor that drives the lead screw, a base that fixes the motor, a screw member that is screwed into the lead screw and can reciprocate on the axis of the lead screw, and a lens that holds the lens A holding frame; an urging unit that urges the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft; and a regulating unit that regulates a movable range of the screw member. The restricting means has a protrusion on the surface facing the screw member. It is a configuration.
[0013]
In addition, the present invention Third The lens driving device A lead screw, a motor that drives the lead screw, a base that fixes the motor, a screw member that is screwed into the lead screw and can reciprocate on the axis of the lead screw, and a lens that holds the lens A holding frame, an urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft, a regulating means for regulating a movable range of the screw member, A buffer member disposed between the screw member and the restricting means, the buffer member having a protrusion on a surface facing the screw member; .
[0014]
In addition, the present invention 4th The lens driving device A lead screw, a motor that drives the lead screw, a base that fixes the motor, a screw member that is screwed into the lead screw and can reciprocate on the axis of the lead screw, and a lens that holds the lens A holding frame, an urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft, a regulating means for regulating a movable range of the screw member, A buffer member disposed between the screw member and the restricting means, the screw member having a protrusion on a surface facing the buffer member; .
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens driving device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a side view showing a partial configuration of the lens driving device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 8 is a perspective view showing a nut shape of the lens driving device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing a nut shape of the lens driving device according to the first embodiment of the present invention. Note that members having the same functions as those of the configuration of the conventional example described in FIG.
[0025]
First, the configuration will be described. An image sensor 3 for capturing an image formed by imaging a subject with a lens is fixed at the center of the base 1, and two guide poles 2 a and 2 b are planted around the image sensor 3 of the base 1. The lens frame 5 is provided with a rotation preventing portion 5b that sandwiches the bearing portion 5a inserted into one guide pole 2a and the other guide pole 2b from both sides to restrict the rotation of the lens frame 5, and this lens frame. 5 is movable along the guide poles 2a and 2b. Further, a nut receiving portion 5c having a plane perpendicular to the lens optical axis is provided near the bearing portion 5a of the lens frame 5. The lead screw 8 is disposed so as to be screwed into a female screw portion provided at the center portion of the nut 9, and the nut 9 is in contact with the nut receiving portion 5 c of the lens frame 5. A stepping motor 6 is attached to one end of the lead screw 8. The motor 6 is configured integrally with a motor mounting plate 7, and the motor mounting plate 7 is fixed to the base 1 with screws (not shown). ing. The mounting plate 7 also serves as a stopper that becomes a terminal position when the nut 9 moves in the direction of the stepping motor 6. Further, the nut 9 has a convex shape 9 a on the outer periphery, and a concave shape 1 a that fits the convex shape 9 a with a predetermined clearance is formed on the base 1. A compression coil spring 4 having an inner diameter larger than the diameter of the guide pole 2a is inserted through the base of the guide pole 2a through which the bearing portion 5a of the lens frame 5 is inserted. A spring force acts between the lens frames 5, and the lens frame 5 is always pressed against the nut 9 to have a function of being integrated with the nut 9.
[0026]
Further, a hemispherical projection 9b is provided on the convex shape 9a of the surface of the nut 9 facing the motor mounting plate 7.
[0027]
The specific dimensions of this nut 9 are the outer diameter D ₁ Has a diameter of 4 mm and an internal diameter D ₂ Is 2 mm in diameter and the root diameter D of the protrusion 9b _Three Is 0.5 mm in diameter. Further, when the protrusion 9b is provided on the nut 9, the root diameter D _Three And the shortest distance H between the nut and the outer shape of the nut 9 ₁ , V ₁ , V ₂ It is necessary to secure at least 0.5 mm for each. The reason is that when the projection 9b is formed by a press die, the outer dimension of the nut 9 expands, and the accuracy of the outer dimension cannot be ensured. If the outer dimension accuracy of the nut 9 cannot be ensured and becomes larger than the design dimension, there is no clearance in which the concave portion 1a of the base 1 and the convex shape 9a of the nut 9 are fitted, and the nut 9 leads. It becomes impossible to move along the axial direction of the screw 8. Root diameter D _Three And inner diameter D of nut 9 ₂ The shortest distance H ₂ It is necessary to secure 0.5 mm or more. The reason is H ₂ If it is smaller than 0.5 mm, the screw shape of the nut 9 is deformed, and the nut 9 cannot move because it is not screwed with the lead screw 8. Therefore, in the present embodiment, the protrusion 9b is provided in this region by utilizing the area of the convex shape 9a provided to protrude from the outer shape of the nut 9. As a result, the shortest distance H ₁ , H ₂ , V ₁ , V ₂ Each has a configuration in which 0.5 mm or more is secured.
[0028]
The operation of the lens driving device having the above configuration will be described.
[0029]
The lens frame 5 is driven for focus adjustment. When the stepping motor 6 is driven to feed the lens frame 5 by a predetermined amount according to the zoom position of the zoom lens group (not shown) and the position of the subject, the stepping motor 6 is driven. The lead screw 8 connected to the motor 6 rotates. Then, the nut 9 screwed into the lead screw 8 tries to rotate around the lead screw 8 axis together with the lead screw 8. However, since the convex shape 9a of the outer peripheral portion of the nut 9 is fitted in the concave portion 1a provided on the base 1, the rotation of the nut 9 around the lead screw 8 is restricted. As a result, when the lead screw 8 rotates, the nut 9 moves in the axial direction of the lead screw 8.
[0030]
At this time, when the nut 9 moves in a direction approaching the stepping motor 6, the lens frame 5 pressed against the nut 9 by the compression coil spring 4 also moves in a direction approaching the stepping motor 6 together with the nut 9, and conversely. When the nut 9 moves in a direction away from the stepping motor 6, the lens frame 5 pressed against the nut 9 by the compression coil spring 4 also moves together with the nut 9 in a direction away from the stepping motor 6.
[0031]
Here, when the nut 9 is moved to the stepping motor 6 side, that is, when the lens frame 5 is moved to the stepping motor 6 side, when the nut 9 stops at a predetermined position within the movable range of the nut 9 as intended. There is no problem, but if the nut 9 continues to move toward the stepping motor 6 due to a bug in the motor control circuit (not shown) or other causes, the nut 9 reaches the end of the movable range and is stepped. The position is regulated by colliding with the mounting plate 7 of the motor 6, and when it is screwed into the lead screw 8, it becomes a mechanical lock state and stops. Then, an abnormality is detected by a control circuit (not shown) for controlling the entire camera, a system reset operation is started, and the lead screw 8 is moved away from the mounting plate 7 in order to release the mechanical lock state of the nut 9. Try to drive to rotate.
[0032]
At this time, in order to release the nut 9 from the lead screw 8, the biting force F in the direction of the lead screw 8 and the friction coefficient μ between the nut 9 and the mounting plate 7. _nt Torque multiplied by is required. By the way, the friction coefficient varies depending on the contact area (effective area), and has a characteristic that it is small when the contact area is small and large when the contact area is large. The nut 9 of the present embodiment is provided with a hemispherical projection 9b on the convex shape 9a of the outer peripheral portion facing the mounting plate 7, and the thickness of the nut 9 is 1 mm, whereas the projection 9b The convex height is set to 0.2 mm. Here, the attachment plate 7 and the nut 9 are in contact with each other with the nut 9 biting in only two points A and B on the outer periphery of the nut 9 in the opposite direction to the protrusion 9b. . In the case where there is no projection 9b, the nut 9 and the mounting plate 7 are in surface contact with each other on the opposed surfaces, but are in point contact, and the effective area of contact is clearly reduced. ing. That is, the friction coefficient μ between the nut 9 and the mounting plate 7 _nt Is much smaller when the projection 9b is present than when there is no projection 9b, and the torque required to release the nut 9 from the locked state is small.
[0033]
Therefore, when the lead screw 8 is rotationally driven in a direction in which the nut 9 is separated from the mounting plate 7 in order to release the mechanical lock state of the nut 9, the mechanical lock state of the nut 9 can be released with a small rotational torque of the stepping motor 6. Thereafter, the camera can be operated normally.
[0034]
Furthermore, by providing the projection 9b on the convex 9a portion of the nut 9, the sectional modulus of the nut 9 in the X-axis direction shown in FIG. 9 is increased and the bending rigidity is increased, so that the nut 9 is locked. It is possible to suppress the deformation of the nut 9 in a state where the stress is received. This effect is effective when the nut thickness is 1 mm or less, and is particularly effective when the nut thickness is 0.5 mm or less.
[0035]
In the above description, the protrusion 9b is provided on the convex shape 9a on the outer peripheral portion of the nut 9. However, the same effect can be obtained by providing a protrusion on the surface of the mounting plate 7 that faces the nut 9 and contacts the nut 9. It is clear that is obtained.
[0036]
It is obvious that the same effect can be obtained even if the protrusions are provided on both the nut 9 and the mounting plate 7.
[0037]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the lens driving device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a side view showing a partial configuration of a lens driving device according to Embodiment 2 of the present invention. Members having the same functions as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description of the configuration and description of its operation are omitted.
[0038]
First, the configuration will be described. A disc-shaped polyslider washer 10 having an inner diameter slightly larger than the axis of the lead screw 8 at the center is disposed so that the inner diameter is inserted into the lead screw 8 and between the mounting plate 7 and the nut 9. The polyslider washer 10 is movable on the lead screw 8 axis.
[0039]
The operation of the lens driving device having the above configuration will be described.
[0040]
When the nut 9 is moved to the stepping motor 6 side, that is, when the lens frame 5 is moved to the stepping motor 6 side, there is no problem if the nut 9 stops at a predetermined position within the movable range of the nut 9 as intended. However, when the motor 9 becomes uncontrollable due to a bug in the motor control circuit (not shown) or other causes and the nut 9 continues to move to the stepping motor 6 side, the nut 9 reaches the end of the movable range. In other words, the polyslider washer 10 collides in a state of being sandwiched between the mounting plate 7, and when it is screwed into the lead screw 8, it enters a mechanical lock state and stops. Then, an abnormality is detected by a control circuit (not shown) for controlling the entire camera, a system reset operation is started, and the nut 9 separates the lead screw 8 from the polyslider washer 10 to release the mechanical lock state of the nut 9. Try to rotate in the direction.
[0041]
At this time, in order to release the nut 9 from the lead screw 8, the biting force F in the direction of the lead screw 8 and the friction coefficient μ between the nut 9 and the polyslider washer 10. _nw Torque multiplied by is required. By the way, in the mechanical lock state, the polyslider washer 10 sandwiched between the mounting plate 7 and the nut 9 is compressed by the biting force in the axial direction of the lead screw 8 when the nut 9 collides. The polyslider washer 10 is an elastic body, and a force is applied to move the nut 9 in a direction away from the stepping motor 6 (to release the mechanical lock state). That is, the force for releasing the mechanical lock state of the nut 9 is smaller when the polyslider washer 10 is provided than when the polyslider washer 10 is not provided.
[0042]
Accordingly, when the lead screw 8 is rotationally driven in a direction in which the nut 9 is separated from the polyslider washer 10 in order to release the mechanical lock state of the nut 9, a small rotational torque of the stepping motor 6 is caused by the action of the elastic force of the polyslider washer 10. Thus, the mechanical lock state of the nut 9 can be released, and the camera can be normally operated thereafter.
[0043]
In the above description, the polyslider washer 10 is used. However, if the member has elasticity such as a metal or resin spring washer, the same effect can be obtained by interposing it between the mounting plate 7 and the nut 9. It is clear.
[0044]
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a perspective view showing a partial configuration of a lens driving device according to Embodiment 3 of the present invention. Members having the same functions as those in the second embodiment are given the same reference numerals, and detailed description of the configuration and description of its operation are omitted.
[0045]
First, the configuration will be described. In FIG. 5, a disk-shaped resin molded washer 11 having an inner diameter slightly larger than the lead screw 8 axis at the center is arranged so that the inner diameter is inserted into the lead screw 8 and between the mounting plate 7 and the nut 9. ing. A protrusion 11b is provided on the surface of the resin molded washer 11 that contacts the mounting plate 7. Moreover, the resin molding washer 11 is movable on the lead screw 8 axis.
[0046]
The operation of the lens driving device having the above configuration will be described.
[0047]
When the nut 9 is moved to the stepping motor 6 side, that is, when the lens frame 5 is moved to the stepping motor 6 side, there is no problem if the nut 9 stops at a predetermined position within the movable range of the nut 9 as intended. However, when the motor 9 becomes uncontrollable due to a bug in the motor control circuit (not shown) or other causes and the nut 9 continues to move to the stepping motor 6 side, the nut 9 reaches the end of the movable range. That is, the resin-molded washer 11 collides with being sandwiched between the mounting plate 7 and the mechanical lock state is stopped when the resin-molded washer 11 is screwed into the lead screw 8. Then, an abnormality is detected by a control circuit (not shown) for controlling the entire camera, a system reset operation is started, and the nut 9 is moved away from the resin molding washer 11 to release the mechanical lock state of the nut 9. Try to rotate in the direction.
[0048]
At this time, in order to release the nut 9 from the lead screw 8, the biting force F in the direction of the lead screw 8 and the friction coefficient μ between the nut 9 and the resin molding washer 11. _nw Torque multiplied by is required. By the way, the friction coefficient varies depending on the contact area (effective area), and has a characteristic that it is small when the contact area is small and large when the contact area is large. The resin molded washer 11 of the present embodiment is provided with a hemispherical projection 11b on the surface facing the nut 9, and the projection height of the projection 11b is set to 0.2 mm. Here, the resin molded washer 11 and the nut 9 are in contact with each other in the state in which the nut 9 is biting into only the two points A and B of the projection 11b and the outer shape of the resin molded washer in the 180 ° opposite direction. ing. This is because, when there is no projection 11b, the nut 9 and the resin molded washer 11 are in surface contact with each other, whereas they are in point contact, and the effective area of contact is clearly small. It has become. That is, the friction coefficient μ between the nut 9 and the resin molding washer 11 _nw Is much smaller when the projection 11b is present than when there is no projection 11b, and the torque required to release the nut 9 from the locked state is small.
[0049]
In the mechanical lock state, the resin-molded washer 11 sandwiched between the mounting plate 7 and the nut 9 is compressed by the biting force in the axial direction of the lead screw 8 when the nut 9 collides. The resin-molded washer 11 is an elastic body, and a force is applied to move the nut 9 in a direction away from the stepping motor 6 (an attempt to release the mechanical lock state). That is, the force for releasing the mechanical lock state of the nut 9 is smaller when the resin molded washer 11 is provided than when the resin molded washer 11 is not provided.
[0050]
Therefore, when the lead screw 8 is rotationally driven in a direction in which the nut 9 is separated from the resin molding washer 11 in order to release the mechanical lock state of the nut 9, both the elastic force of the resin molding washer 11 and the reduction of the friction coefficient by the protrusion 11b are achieved. As a result, the mechanical lock state of the nut 9 can be released with a smaller rotational torque of the stepping motor 6, and the camera can be normally operated thereafter.
[0051]
In the above description, the protrusion 11b is provided on the surface of the resin molded washer 11 that makes contact with the nut 9, but the same effect can be obtained by providing the protrusion on the surface of the nut 9 that makes contact with the resin molded washer 11. It is clear.
[0052]
(Embodiment 4)
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a partial configuration of the lens driving device according to Embodiment 4 of the present invention. Members having the same functions as those in the second embodiment are given the same reference numerals, and detailed description of the configuration and description of its operation are omitted.
[0053]
First, the configuration will be described. A polyslider washer 10 is attached to the surface of the nut 9 facing the mounting plate 7 with a double-sided tape (not shown).
[0054]
The operation of the lens driving device having the above configuration will be described.
[0055]
The polyslider washer 10 is driven integrally with the nut 9 while being always attached to the nut 9. Therefore, the lead screw 8 is not arbitrarily moved between the mounting plate 7 and the nut 9, and wear and biting due to contact between the inner diameter portion of the polyslider washer 10 and the lead screw 8 can be prevented. Of course, as in the second embodiment, even when the nut 9 is in the mechanical lock state, when the lead screw 8 is rotationally driven in the direction in which the nut 9 is separated from the polyslider washer 10 in order to release the mechanical lock state of the nut 9. By the action of the elastic force of the polyslider washer 10, the mechanical lock state of the nut 9 can be released with a small rotational torque of the stepping motor 6, and the camera can be normally operated thereafter.
[0056]
In the above description, the polyslider washer 10 is affixed to the nut 9 with a double-sided tape.
[0057]
In the above description, the polyslider washer 10 is affixed to the surface of the nut 9 facing the mounting plate 7, but the polyslider washer 10 is affixed to the surface of the mounting plate 7 facing the nut 9. It is clear that a similar effect can be obtained.
[0058]
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a perspective view showing a nut shape of the lens driving device according to Embodiment 5 of the present invention. Members having the same functions as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions of the configuration and operations thereof are omitted.
[0059]
First, the configuration will be described. The nut 9 has a substantially disk shape and has a convex shape at a part of its outer shape. Three protrusions having the same convex height are provided at 120 ° intervals on a concentric circle in a plane facing the nut mounting plate 7.
[0060]
The operation of the lens driving device having the above configuration will be described.
[0061]
Here, the attachment plate 7 and the nut 9 are in contact with each other with the nut 9 biting into only the three points of the projections 9b, 9c and 9d. This is because when the number of the protrusions 9b is one, the place where the nut 9 and the mounting plate 7 are in contact with each other is limited to the vicinity of the outer periphery of the nut 9 where the other contact other than the protrusion 9b is opposed to approximately 180 °. By always being clearly defined, the biting state is reproduced under almost the same conditions. That is, since the variation of the biting force (frictional force) is suppressed and stabilized, the releasing force of the nut 9 is also stabilized, and the nut 9 can be reliably returned from the mechanical lock state to the rotational torque generated by the stepping motor 6. It becomes.
[0062]
In the above description, the number of protrusions is three. However, the number of protrusions is not particularly limited, and a plurality of protrusions may be provided.
[0063]
In the above, the height of the plurality of protrusions is the same height, but by varying the height of each protrusion, the contact angle of the nut 9 with respect to the mounting plate 7 in the mechanical lock state can be arbitrarily set. Is possible. That is, by setting this angle to an angle suitable for returning the nut 9 from the mechanical lock state, the mechanical lock state of the nut 9 can be reliably released with a smaller rotational torque of the stepping motor 6.
[0064]
In the first to fifth embodiments, the shape of the protrusion is hemispherical. However, the shape is not limited to this shape, and the protrusion shape may reduce the effective contact area between the flat surfaces. It is clear that similar effects can be obtained.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the protrusion 9b is provided on the nut 9, even if the nut 9 reaches the end of the movable range and is screwed into the lead screw 8 (mechanical lock), it can be easily locked by system reset. The nut 9 can be moved again after being released. Further, since the protrusion 9b is provided on the convex shape 9a portion of the nut 9, the section modulus of the nut 9 is increased and the bending rigidity is increased, so that the nut 9 is in a locked state and is subjected to stress. 9 can be suppressed.
[0066]
Even if the projection 9b is not provided in a space on the plane of the nut 9, the polyslider washer 10 is interposed between the nut 9 and the mounting plate 7, so that the polyslider washer 10 can be used when the nut 9 enters the mechanical lock state. Acts as a repulsive force, making it difficult to mechanically lock. Further, even when mechanically locked, the elastic force of the polyslider washer 10 acts in the direction of releasing the nut 9, so that the nut 9 can be reliably unlocked with a smaller torque of the stepping motor 6.
[0067]
Further, by providing the projection 11b on the resin molded washer 11 interposed between the nut 9 and the mounting plate 7, the contact area between the nut 9 and the resin molded washer 11 is greatly reduced, and the effective coefficient of friction is increased. By reducing the size, the lock can be reliably released with a very small torque of the stepping motor 6 even when the mechanism is locked, and the power consumption of the stepping motor 6 when the lock is released can be suppressed.
[0068]
Also, by attaching the polyslider washer 10 to the nut 9 or by attaching the polyslider washer 10 to the mounting plate 7, contact between the polyslider washer 10 and the lead screw 8 is avoided, and the polyslider washer 10 10 and the biting into the lead screw 8 can be prevented.
[0069]
Also, by providing a plurality of protrusions, the posture and contact state of the nut 9 in the mechanical lock state can be arbitrarily and stably set, so that the nut 9 can be reliably released from the mechanical lock state and each component The degree of design freedom increases, and the size of the apparatus can be reduced.
[0070]
In addition, since the shape of the protrusion is hemispherical, the point of contact becomes a point contact, the effective contact area is reduced, and the friction coefficient is reduced. Therefore, even when mechanically locked, the stepping motor 6 can be securely locked with a small torque. Release is possible. And if it is a hemispherical shape, it can be easily formed with a press product or a molded product, so that a part can be manufactured at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens driving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a part of the lens driving device of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens driving device according to a second embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a part of the lens driving device of FIG. 3;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of a lens driving device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of a lens driving device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a nut of a lens driving device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a nut of the lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a nut of the lens driving device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a conventional lens driving device.
[Explanation of symbols]
1 base
4 Compression coil spring
5 Lens frame
6 Stepping motor
7 Mounting plate
8 Lead screw
9 Nut
9b Protrusion

Claims

リードスクリューと、
前記リードスクリューを駆動するモータと、
前記モータを固定する基台と、
前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、
レンズを保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、
前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段とを具備し、
前記ネジ部材は、前記規制手段と対向する面に突起を有することを特徴とするレンズ駆動装置。A lead screw;
A motor for driving the lead screw;
A base for fixing the motor;
And a screw member capable of reciprocally moving on the axis of screwed the lead screw to the lead screw,
A lens holding frame for holding the lenses,
An urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft;
A regulating means for regulating a movable range of the screw member ,
Before Symbol threaded member, the lens driving apparatus characterized by having a projection on said restriction means and a surface facing.

リードスクリューと、A lead screw;
前記リードスクリューを駆動するモータと、  A motor for driving the lead screw;
前記モータを固定する基台と、  A base for fixing the motor;
前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、  A screw member that is screwed into the lead screw and capable of reciprocating on the lead screw shaft;
レンズを保持するレンズ保持枠と、  A lens holding frame for holding the lens;
前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、  An urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft;
前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段とを具備し、  A regulating means for regulating a movable range of the screw member,
前記規制手段は、前記ネジ部材と対向する面に突起を有することを特徴とするレンズ駆動装置。  The lens driving device according to claim 1, wherein the restricting means has a protrusion on a surface facing the screw member.

リードスクリューと、A lead screw;
前記リードスクリューを駆動するモータと、  A motor for driving the lead screw;
前記モータを固定する基台と、  A base for fixing the motor;
前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、  A screw member that is screwed into the lead screw and capable of reciprocating on the lead screw shaft;
レンズを保持するレンズ保持枠と、  A lens holding frame for holding the lens;
前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、  An urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft;
前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段と、  Restriction means for restricting the movable range of the screw member;
前記ネジ部材と前記規制手段との間に配設した緩衝部材とを具備し、  Comprising a buffer member disposed between the screw member and the restricting means;
前記緩衝部材は、前記ネジ部材と対向する面に突起を有することを特徴とするレンズ駆動装置。  The said buffer member has a processus | protrusion in the surface facing the said screw member, The lens drive device characterized by the above-mentioned.

リードスクリューと、A lead screw;
前記リードスクリューを駆動するモータと、  A motor for driving the lead screw;
前記モータを固定する基台と、  A base for fixing the motor;
前記リードスクリューに螺合し前記リードスクリューの軸上を往復移動が可能なネジ部材と、  A screw member that is screwed into the lead screw and capable of reciprocating on the lead screw shaft;
レンズを保持するレンズ保持枠と、  A lens holding frame for holding the lens;
前記レンズ保持枠を前記リードスクリュー軸と略同一な方向に沿って前記ネジ部材に圧接して付勢する付勢手段と、  An urging means for urging the lens holding frame in pressure contact with the screw member along substantially the same direction as the lead screw shaft;
前記ネジ部材の可動範囲を規制する規制手段と、  Restriction means for restricting the movable range of the screw member;
前記ネジ部材と前記規制手段との間に配設した緩衝部材とを具備し、  Comprising a buffer member disposed between the screw member and the restricting means;
前記ネジ部材は、前記緩衝部材と対向する面に突起を有することを特徴とするレンズ駆動装置。  The lens driving device, wherein the screw member has a protrusion on a surface facing the buffer member.

前記緩衝部材を前記ネジ部材もしくは前記規制手段に付設したことを特徴とする請求項３または４に記載のレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 3 or 4, wherein the buffer member is attached to the screw member or the restricting means.

前記突起を複数設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記The said protrusion is provided with two or more, The description in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. 載のレンズ駆動装置。Mounted lens driving device.

前記突起を一つだけ設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 1, wherein only one protrusion is provided.

前記複数個の突起の高さをそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項６記載のレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 6, wherein the plurality of protrusions have different heights.

前記突起の形状を略半球状としたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のレンズ駆動装置。The lens driving device according to claim 1, wherein the shape of the protrusion is substantially hemispherical.