專利名稱：透鏡驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用攝像機(jī)對被攝體進(jìn)行攝像時，調(diào)節(jié)主透鏡的透鏡位置、進(jìn)行焦距調(diào)節(jié)(下面稱為對焦)的透鏡驅(qū)動裝置。特別涉及能防止手動對焦時的變焦動作中焦點錯位、或攝像時因姿勢差引起攝像圖像焦點錯位的透鏡驅(qū)動裝置。
下面，說明現(xiàn)有技術(shù)的透鏡驅(qū)動裝置的構(gòu)造。圖8中，在樹脂制的透鏡保持框2上用熱鉚等方式固定著對被攝體像進(jìn)行對焦的透鏡1，它借助配置在固定鏡筒(圖未示)上的第1導(dǎo)桿3和第2導(dǎo)桿4，可在透鏡光軸5方向可滑動地保持著。另外，在透鏡保持框2的上部設(shè)有連接驅(qū)動部件9用的槽2a，在安裝在上述固定鏡筒上的驅(qū)動用馬達(dá)6的驅(qū)動軸7上設(shè)有進(jìn)給螺桿7a，樹脂制的驅(qū)動部件9被第3導(dǎo)桿10可滑動地保持著，該第3導(dǎo)桿10平行于驅(qū)動軸7地配設(shè)在馬達(dá)安裝體8上。在驅(qū)動部件9上，如圖9所示，設(shè)有與進(jìn)給螺桿7a螺合的切口螺母9a，并且，在驅(qū)動部件9上形成具有彈性的第1臂9b。該第1臂9b用于挾持進(jìn)給螺桿7a。
如

圖10所示，在驅(qū)動部件9上形成第2臂9d，該第2臂9d與進(jìn)給螺桿7a的峰部的間隙小于切口螺母9a的螺紋峰高度尺寸。另外，如圖11所示，在驅(qū)動部件9的與透鏡保持框2的連接部分設(shè)有角部9c，該角部9c在透鏡保持框2上滑動，具有充分的硬度和彈性。將該角部9c朝箭頭方向插入槽2a，在透鏡光軸5方向可構(gòu)成無晃動的連接。另外，如圖12所示，在驅(qū)動部件9的連接部分，為了使上述具有彈性的角部9c不因碰撞而彎曲到彈性極限，設(shè)有與槽2a不相接觸的止擋角部9e。
下面，說明上述現(xiàn)有技術(shù)的透鏡驅(qū)動裝置的動作。形成在驅(qū)動軸7上的給進(jìn)螺桿7a被具有彈性的第1臂9b推壓而被挾入驅(qū)動部件9的切口螺母9a中，所以，當(dāng)驅(qū)動用馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動部件9在第3導(dǎo)桿10上滑動，沿著透鏡光軸5方向移動，這樣，與驅(qū)動部件9連接著的透鏡保持框2也隨著驅(qū)動用馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)在第1導(dǎo)桿3、第2導(dǎo)桿4上滑動，沿透鏡光軸5方向移動，可用透鏡1對焦。
但是，該構(gòu)造中，進(jìn)給螺桿7a通過切口螺母9a和第1臂9b被驅(qū)動部件9挾持著，所以，進(jìn)給螺桿7a在驅(qū)動用馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)時振動，該振動直接傳遞給驅(qū)動部件9，驅(qū)動部件9以第3導(dǎo)桿10為中心振動。由于驅(qū)動部件9和透鏡保持框2借助有彈性的角部9c在透鏡光軸5方向無晃動地連接著，所以，上述振動不能被具有彈性的角部9c全部吸收，而傳遞到透鏡保持框2，結(jié)果使透鏡振動，在進(jìn)行對焦時，圖像晃動，難以觀看攝影影像。
另外，用備有該透鏡驅(qū)動裝置的攝像機(jī)進(jìn)行傾斜攝影時，存在下述問題。即，在水平狀態(tài)用上述攝像機(jī)攝像并進(jìn)行對焦動作時，如圖13所示，保持著透鏡1的透鏡保持框2，在第1導(dǎo)桿3及第2導(dǎo)桿4上滑動，驅(qū)動部件9在第3導(dǎo)桿10上滑動，分別有若干間隙d地在透鏡光軸5方向水平移動，進(jìn)行對焦。
從該狀態(tài)稍稍傾斜地攝影時，如圖14所示，由于具有彈性的角部9c不能吸收透鏡保持框2的傾斜，所以，透鏡保持框2朝W3的箭頭所示透鏡1的自重方向傾斜，其傾斜的量相當(dāng)于第1導(dǎo)桿3與透鏡保持框2的間隙D2、或第3導(dǎo)桿10與驅(qū)動部件9的間隙D3中的比較小的一方的間隙。結(jié)果，透鏡1產(chǎn)生傾斜，攝影影像模糊。
發(fā)明目的本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種驅(qū)動性能穩(wěn)定的透鏡驅(qū)動裝置，該透鏡驅(qū)動裝置中，攝影影像不因驅(qū)動用馬達(dá)的振動而振動，而且忠實地將驅(qū)動用馬達(dá)的進(jìn)給變位作為透鏡的進(jìn)給變位進(jìn)行傳遞。
本發(fā)明權(quán)利要求2記載的透鏡驅(qū)動裝置，是在權(quán)利要求1記載的透鏡驅(qū)動裝置中，其特征在于，上述驅(qū)動部件由樹脂材形成，并一體地形成有2片可彈性變形的腿部，該2片腿部相互平行，在前端設(shè)有定位孔；形成在透鏡保持框上的定位突起是前端部直徑小的錐狀，其底面部的直徑比上述驅(qū)動部件的定位孔直徑大。這樣，可忠實地將攝像時驅(qū)動用馬達(dá)的進(jìn)給變位作為透鏡的進(jìn)給變位進(jìn)行傳遞，保證常時穩(wěn)定的透鏡驅(qū)動性能。
本發(fā)明權(quán)利要求3記載的透鏡驅(qū)動裝置，是在權(quán)利要求2記載的透鏡驅(qū)動裝置中，其特征在于，在上述驅(qū)動部件和透鏡保持框上一體地形成用于限制驅(qū)動部件的變形或脫落的止擋部。這樣，當(dāng)因墜落、碰撞等原因，外力作用在透鏡保持框上時，可防止驅(qū)動部件從透鏡保持框上脫落。
圖2是把驅(qū)動部件和螺旋彈簧安裝在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置上狀態(tài)的側(cè)面圖。
圖3是向量圖，表示在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框與螺旋彈簧的相接位置、以及透鏡保持框與第2導(dǎo)桿的相接位置之間作用的力的方向。
圖4是表示在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框的定位突起上安裝著驅(qū)動部件的腿部的狀態(tài)的要部斷面圖。
圖5是表示圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的止擋部的要部斷面圖。
圖6是表示外力作用在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框上，產(chǎn)生變位狀態(tài)的要部斷面圖。
圖7是表示將圖1所示透鏡驅(qū)動裝置朝上傾斜狀態(tài)的要部斷面圖。
圖8是現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置的主要部分的立體圖。
圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的、具有彈性的第1臂與進(jìn)給螺桿接合的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖10是表示現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的第2臂與進(jìn)給螺桿接合的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的、具有彈性的角部與透鏡保持框接合狀態(tài)的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖12是表示現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的止擋角部插入保持框的接合用槽內(nèi)狀態(tài)的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖13是表示將現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置朝向水平方向攝影時的要部斷面圖。
圖14是表示將現(xiàn)有技術(shù)中的透鏡驅(qū)動裝置朝上方向傾斜狀態(tài)的要部斷面圖。
圖1是本發(fā)明實施例之透鏡驅(qū)動裝置主要部分的分解立體圖。圖2是把驅(qū)動部件和螺旋彈簧安裝在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置上狀態(tài)的側(cè)面圖。圖3是向量圖，表示在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框與螺旋彈簧的相接位置、以及透鏡保持框與第2導(dǎo)桿的相接位置之間作用的力的方向。圖4是表示在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框的定位突起上安裝著驅(qū)動部件的腿部狀態(tài)的要部斷面圖。圖5是表示圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動部件的止擋件的要部斷面圖。圖6是表示外力作用在圖1所示透鏡驅(qū)動裝置的透鏡保持框上，產(chǎn)生變位狀態(tài)的要部斷面圖。圖7是表示將圖1所示透鏡驅(qū)動裝置朝上傾斜狀態(tài)的要部斷面圖。
圖1和圖2中，1是透鏡，2樹脂制透鏡保持框，該透鏡保持框2保持透鏡1，并且被第1導(dǎo)桿3和第2導(dǎo)桿4保持著，有一定間隙D1地被第2導(dǎo)桿4導(dǎo)引，沿透鏡光軸5方向滑動。9是用于連接透鏡保持框2和進(jìn)給螺桿7a的驅(qū)動部件，該螺桿7a形成在驅(qū)動用馬達(dá)6的驅(qū)動軸7上在該驅(qū)動部件9上一體地形成可彈性變形的腿部9j、安裝突起9h、第1槽9g、齒條部9f。腿部9j由相互平行地延伸并具有彈性的2塊板構(gòu)成。安裝突起9h用于安裝螺旋彈簧11。第1槽9g供螺旋彈簧11的端部相接。齒條部9f被進(jìn)給螺桿7a推壓，隨著該進(jìn)給螺桿7a的旋轉(zhuǎn)，使驅(qū)動部件9本身沿著透鏡光軸5方向移動。另外，在腿部9j上設(shè)有定位孔9i，該定位孔9i與形成在透鏡保持框2上的定位突起2b嵌合，使腿部9j和透鏡保持框2相互可轉(zhuǎn)動。
螺旋彈簧11與安裝突起9h嵌合，其第1端部11a和第2端部11b，分別與形成在驅(qū)動部件9上的第1槽9h、以及形成在透鏡保持框2上的第2槽2e相接，借助螺旋彈簧11的反力，齒條部9f與進(jìn)給螺桿7a相接，同時，透鏡保持框2以第1導(dǎo)桿3為轉(zhuǎn)動支點軸，朝逆時針方向轉(zhuǎn)動。在透鏡保持框2上設(shè)有與該透鏡保持框2一體成形的接合部2c，該接合部2c作為止擋部。
上述構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置中，如圖2所示，在透鏡保持框2(該透鏡保持框2具有一定間隙D1并可滑移地由第2導(dǎo)桿4保持著)的C點，借助螺旋彈簧11的反力，常時地作用著箭頭所示逆時針方向的力，關(guān)于這一點，用圖3所示的向量圖詳細(xì)說明。
圖3中，A表示圖2所示第1導(dǎo)桿3的中心，B表示第2槽2e與螺旋彈簧11的接點，C表示第2導(dǎo)桿4與透鏡保持框2的接點。
設(shè)螺旋彈簧11相對于A、B連線產(chǎn)生的彈性轉(zhuǎn)動力的垂直方向成分為FB，在透鏡保持框2上，產(chǎn)生以第1導(dǎo)桿3的中心A為基準(zhǔn)的逆時針方向旋轉(zhuǎn)力矩。因此，在C點設(shè)垂直于A、C連線方向的成分為FC時，則常時地作用著FC＝FB×AB/AC方向的力。另外，在上述彈性轉(zhuǎn)動力之外，還具有由包含透鏡1的透鏡保持框2的自重W1產(chǎn)生的使透鏡保持框2與第2導(dǎo)桿4壓接的方向的力矩。
驅(qū)動部件9的腿部9j如圖4所示，以彈性地挾持著定位突起2b的狀態(tài)被安裝著，該定位突起2b一體地形成在透鏡保持框2上，呈前端部直徑小的錐狀，如圖2所示，螺旋彈簧11使驅(qū)動部件9朝順時針方向轉(zhuǎn)動，形成在該驅(qū)動部件9上的齒條部9f與進(jìn)給螺桿7a螺合。另外，為了使驅(qū)動部件9容易轉(zhuǎn)動，形成在腿部9j上的定位孔9i與透鏡保持框2的定位突起2b線接觸不產(chǎn)生由其與定位突起2b的間隙引起的晃動，該定位突起2b呈前端部小的錐狀，所以，轉(zhuǎn)動摩擦阻力小。另外，如圖5所示，在驅(qū)動部件9的前端部設(shè)有突起9k，在距突起9k的前端相當(dāng)于間隙的位置，接合部2c一體地形成在透鏡保持框2上，該接合部2c與突起9k接合，構(gòu)成止擋部。
這樣，通過使驅(qū)動部件9與透鏡保持框2接合，如圖6所示，當(dāng)因墜落、碰撞等原因，箭頭F所示方向的力作用在透鏡保持框2上時，腿部9j雖然會產(chǎn)生相對于定位突起2b上浮，但這時一體地形成在驅(qū)動部件9前端部的突起9k，先與接合部2c相接，所以，腿部9j不會脫離定位突起2b。
下面，說明上述構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置的動作。
將攝像機(jī)對著某被攝體時，圖未示的自動對焦控制電路，使內(nèi)藏于攝像機(jī)的透鏡驅(qū)動裝置動作，對上述被攝體對焦，使該透鏡驅(qū)動裝置中的透鏡1朝對焦位置移動。在該對焦動作時，圖1、圖2所示的透鏡驅(qū)動裝置動作，驅(qū)動用馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)，被螺旋彈簧11壓接在進(jìn)給螺桿7a上的驅(qū)動部件9，隨著驅(qū)動用馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)沿透鏡光軸5方向移動，與驅(qū)動部件9連接著的透鏡保持框2也隨著驅(qū)動用馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)而被第1導(dǎo)桿3、第2導(dǎo)桿4導(dǎo)引，在透鏡光軸5方向滑動移動，可借助透鏡1對焦。
這時，進(jìn)給螺桿7a雖然因驅(qū)動用馬達(dá)6的振動而振動，但是，由于驅(qū)動部件9的齒條部9f常時地壓接在進(jìn)給螺桿7a上，所以，進(jìn)給螺桿7a的振動被傳遞到驅(qū)動部件9，賦予彈性轉(zhuǎn)動力的螺旋彈簧11夾在驅(qū)動部件9與透鏡保持框2之間，另外，上述彈性轉(zhuǎn)動力中包含著力矩，該力矩是由包含透鏡1的透鏡保持框2的自重W1，產(chǎn)生的使透鏡保持框2與第2導(dǎo)桿4壓接方向的力矩。所以，在透鏡保持框2上產(chǎn)生的振動被吸收。
下面，參照圖7，說明將本實施例的透鏡驅(qū)動裝置朝上方向傾斜時的情形。如圖7所示，驅(qū)動部件9的腿部9j彈性地挾持著定位突起2b，該定位突起2b形成在透鏡保持框2上，呈錐狀，而且，形成在腿部9j上的定位孔9i線接觸，不會產(chǎn)生由其與上述定位突起2b的間隙引起的晃動，另外，驅(qū)動部件9被上述螺旋彈簧11壓接在進(jìn)給螺桿7a上，產(chǎn)生使透鏡保持框2壓接在第2導(dǎo)桿4上方向的力矩，所以，不會象已往那樣因姿勢差而產(chǎn)生透鏡1傾斜不能對焦的現(xiàn)象。而且，驅(qū)動部件9把進(jìn)給螺桿7a的變位忠實地傳遞給透鏡保持框2，使該變位成為透鏡保持框2的變位。透鏡1被第1導(dǎo)桿3和第2導(dǎo)桿4導(dǎo)引，可在透鏡光軸5方向移動。W2表示透鏡光軸5方向的自重。
本實施例中，說明了將腿部9j一體地形成在驅(qū)動部件9上的例子，但該腿部9j也可是與驅(qū)動部件9分離的部件。另外，本實施例中，螺旋彈簧11是相對驅(qū)動部件9獨立的部件，但也可以在驅(qū)動部件9上一體地設(shè)置具有彈性的部件。
如上所述，根據(jù)本實施例，驅(qū)動用馬達(dá)6的振動被夾在驅(qū)動部件9與透鏡保持框2之間的螺旋彈簧11吸收，或者被包含透鏡1的透鏡保持框2的自重引起的透鏡保持框2與第2導(dǎo)桿4的壓接吸收，所以，透鏡1不振動，攝像影像不振動。另外，設(shè)在透鏡保持框2上的定位突起2b被設(shè)在驅(qū)動部件9的腿部9j上的定位孔9i彈性地挾持著，所以，不會因部件的間隙而產(chǎn)生晃動，可忠實地傳遞攝像時的驅(qū)動用馬達(dá)6的進(jìn)給變位，將該變位成為透鏡1的進(jìn)給變位，可常時地保證穩(wěn)定的透鏡1的驅(qū)動性能。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置，用攝像機(jī)等對被攝體攝像時，進(jìn)行主透鏡的透鏡位置調(diào)節(jié)，進(jìn)行對焦。尤其是可防止手動對焦時的變焦動作中的焦點錯位，或攝像時因姿勢差而引起的攝像圖像不聚焦。
權(quán)利要求
1.透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，備有透鏡保持框、驅(qū)動軸和驅(qū)動部件；上述透鏡保持框保持著透鏡，并且被第1導(dǎo)桿和第2導(dǎo)桿導(dǎo)引，沿著透鏡光軸方向滑動移動；上述驅(qū)動軸具有被馬達(dá)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的進(jìn)給螺桿；上述驅(qū)動部件為了隨著驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)在透鏡光軸方向移動而在其一端部具有與上述驅(qū)動軸的進(jìn)給螺桿螺合的齒條，其另一端部與上述透鏡保持框接合；上述驅(qū)動部件，借助設(shè)在該驅(qū)動部件上的定位孔可旋轉(zhuǎn)地安裝在設(shè)在透鏡保持框上的沿透鏡光軸方向延伸的定位突起上；在透鏡保持框與上述驅(qū)動部件之間設(shè)有彈簧件，該彈簧件將驅(qū)動部件的齒條壓接在上述驅(qū)動軸上，并且，賦予使透鏡保持框壓接在第2導(dǎo)桿上的彈性轉(zhuǎn)動力，在上述彈簧件的彈性轉(zhuǎn)動力之外還具有由透鏡保持框的自重產(chǎn)生的使透鏡保持框與第2導(dǎo)桿壓接方向的力矩。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，上述驅(qū)動部件由樹脂材形成；一體地形成有2片可彈性變形的腿部，該2片腿部相互平行且在前端設(shè)有定位孔；形成在透鏡保持框上的定位突起是前端部直徑小的錐狀，其底面部的直徑比驅(qū)動部件的定位孔直徑大。
3.如權(quán)利要求2所述的透鏡驅(qū)動裝置，其特征在于，在上述驅(qū)動部件和透鏡保持框上一體地形成用于限制驅(qū)動部件的變形或脫落的止擋部。
全文摘要
本發(fā)明的透鏡驅(qū)動裝置,如圖1所示,在透鏡保持框2上形成不晃動且可轉(zhuǎn)動地軸支驅(qū)動部件9的定位突起2b,在驅(qū)動部件9上,形成齒條部9f和螺旋彈簧安裝突起9h,螺旋彈簧11安裝在驅(qū)動部件9的螺旋彈簧安裝突起9h上,以透鏡保持框2的定位突起2b為轉(zhuǎn)動支點將驅(qū)動部件9的齒條部9f推壓在驅(qū)動用馬達(dá)6的進(jìn)給螺桿7a上,同時,具有使透鏡保持框2與第2導(dǎo)桿4相接方向的彈性轉(zhuǎn)動力,另外,也作用著力矩,該力矩是由透鏡保持框的自重產(chǎn)生的、使透鏡保持框與第2導(dǎo)桿壓接方向的力矩。根據(jù)該構(gòu)造的透鏡驅(qū)動裝置,驅(qū)動用馬達(dá)的振動,不會使攝影圖像振動,忠實地傳遞驅(qū)動用馬達(dá)的進(jìn)給變位,將該變位成為透鏡的進(jìn)給變位,可實現(xiàn)驅(qū)動性能穩(wěn)定的透鏡驅(qū)動裝置。
文檔編號G02B7/04GK1363051SQ01800339
公開日2002年8月7日 申請日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者菊池義弘, 高畑幸廣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社