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JP2023170722A - Driving device and lens barrel having the same - Google Patents

Driving device and lens barrel having the same Download PDF

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JP2023170722A
JP2023170722A JP2022082678A JP2022082678A JP2023170722A JP 2023170722 A JP2023170722 A JP 2023170722A JP 2022082678 A JP2022082678 A JP 2022082678A JP 2022082678 A JP2022082678 A JP 2022082678A JP 2023170722 A JP2023170722 A JP 2023170722A
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JP
Japan
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lens frame
lens
lead screw
voice coil
motor
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Pending
Application number
JP2022082678A
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Japanese (ja)
Inventor
祥吾 関
Shogo Seki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sigma Corp
Original Assignee
Sigma Corp
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Publication date
Application filed by Sigma Corp filed Critical Sigma Corp
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Abstract

【課題】複雑な構造を用いることなくボイスコイルモータ非通電時におけるレンズ枠体の保持が可能であり、ステッピングモータ単体での駆動と比較してバックラッシュを軽減しつつより重いレンズ枠体を精度よく高速に駆動させることが可能な駆動装置及びこれを有するレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置は、レンズ群を保持するレンズ枠体と、レンズ枠体を光軸方向に移動させるボイスコイルモータと、レンズ枠体の移動を規制するストッパ機構を有し、ストッパ機構は、ステッピングモータと、ステッピングモータによって回動させられるリードスクリューとを有し、レンズ枠体にリードスクリューが螺合されていることを特徴とする。【選択図】図1[Problem] It is possible to hold the lens frame when the voice coil motor is not energized without using a complicated structure, and it is possible to accurately hold a heavier lens frame while reducing backlash compared to driving with a single stepping motor. To provide a driving device capable of driving at high speed and a lens barrel having the same. A driving device of the present invention includes a lens frame that holds a lens group, a voice coil motor that moves the lens frame in the optical axis direction, and a stopper mechanism that restricts movement of the lens frame. The stopper mechanism includes a stepping motor and a lead screw rotated by the stepping motor, and is characterized in that the lead screw is screwed into the lens frame. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、駆動装置及びこれを有するレンズ鏡筒に関する。特に、光軸方向に進退可能なレンズユニットの駆動方法に関するものである。 The present invention relates to a driving device and a lens barrel having the same. In particular, it relates to a method of driving a lens unit that can move forward and backward in the optical axis direction.

従来、デジタルカメラやデジタルビデオカメラにおいては、ズーミングやフォーカシングのためにレンズ枠体を光軸方向に移動させる駆動装置として、ステッピングモータやボイスコイルモータが用いられている。 Conventionally, in digital cameras and digital video cameras, stepping motors and voice coil motors have been used as drive devices for moving lens frames in the optical axis direction for zooming and focusing.

ステッピングモータによってレンズ枠体を駆動すると、高速かつ精度よく位置決めができる。しかしながら、トルクが小さいため重いレンズ枠体を高速で駆動できない欠点がある。 Driving the lens frame with a stepping motor allows for high-speed and accurate positioning. However, since the torque is small, there is a drawback that a heavy lens frame cannot be driven at high speed.

一方ボイスコイルモータは、ステッピングモータと比較してトルクが大きいため重いレンズ枠体を高速で駆動可能である。ただし、非通電状態において安定的に停止する位置を持たないので、通電を遮断した状態においてボイスコイルモータによって駆動されるレンズ枠体が可動範囲内で保持されず移動してしまうという欠点がある。これにより、レンズ鏡筒内部で衝突による異音が発生してしまうおそれがある。 On the other hand, a voice coil motor has a larger torque than a stepping motor, so it can drive a heavy lens frame at high speed. However, since there is no stable stopping position in the de-energized state, there is a drawback that the lens frame driven by the voice coil motor is not held within the movable range and moves in the de-energized state. As a result, there is a possibility that abnormal noises due to the collision may occur inside the lens barrel.

特許文献1においては、リードスクリューを有するレンズ駆動装置において、コンパクトでありながら、少ない部品点数で効率的にガタを防止し、精度よい駆動が可能なレンズ駆動装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a lens drive device having a lead screw that is compact and capable of efficiently preventing play with a small number of parts and driving with high precision.

また特許文献2においては、ボイスコイルモータへの非通電状態でもレンズ鏡筒内部での光学素子の移動を防止可能なレンズ鏡筒およびカメラ装置が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a lens barrel and a camera device that can prevent movement of an optical element inside the lens barrel even when the voice coil motor is not energized.

特開2005-215309号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-215309 特開2019-109427号公報JP2019-109427A

特許文献1に記載のレンズ駆動装置においては、連結パーツのガタを低減するために用いる付勢バネの負荷によって、安定的に駆動可能なレンズ枠体の重量が制限されてしまう。 In the lens driving device described in Patent Document 1, the weight of the lens frame that can be stably driven is limited by the load of the biasing spring used to reduce play in the connecting parts.

特許文献2に記載のレンズ鏡筒においては、ボイスコイルモータ非通電時の可動レンズ枠体を保持するためのストッパ部材を退避位置から当接位置へ移動させるための駆動機構が必要となり、部品点数が増えるとともに、構造が複雑化する。 In the lens barrel described in Patent Document 2, a drive mechanism is required to move the stopper member for holding the movable lens frame body from the retracted position to the contact position when the voice coil motor is not energized, and the number of parts is reduced. As the number increases, the structure becomes more complex.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複雑な構造を用いることなくボイスコイルモータ非通電時におけるレンズ枠体の保持が可能であり、ステッピングモータ単体での駆動と比較してバックラッシュを軽減しつつより重いレンズ枠体を精度よく高速に駆動させることが可能な駆動装置及びこれを有するレンズ鏡筒を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of this situation, and it is possible to hold the lens frame body when the voice coil motor is not energized without using a complicated structure, and it is possible to hold the lens frame body when the voice coil motor is not energized. It is an object of the present invention to provide a driving device capable of driving a heavier lens frame accurately and at high speed while reducing backlash, and a lens barrel having the driving device.

前述の課題を解決するため、本発明の第1の発明に係る駆動装置は、
レンズ群を保持するレンズ枠体と、
レンズ枠体を光軸方向に移動させるボイスコイルモータと、
レンズ枠体の移動を規制するストッパ機構を有し、
ストッパ機構は、
ステッピングモータと、
ステッピングモータによって回動させられるリードスクリューとを有し、
レンズ枠体にリードスクリューが螺合されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a drive device according to a first aspect of the present invention includes:
a lens frame that holds the lens group;
a voice coil motor that moves the lens frame in the optical axis direction;
It has a stopper mechanism that restricts the movement of the lens frame,
The stopper mechanism is
stepping motor and
It has a lead screw rotated by a stepping motor,
It is characterized by a lead screw screwed into the lens frame.

本発明の第2の発明に係る駆動装置は、
レンズ枠体は、
被固定部を有し、
ストッパ機構は、
リードスクリューと螺合しステッピングモータの駆動により光軸方向に移動するストッパ部材を有し、
被固定部とストッパ部材とを固定することでレンズ枠体とリードスクリューが螺合されていることを特徴とする。
The drive device according to the second invention of the present invention is
The lens frame is
It has a fixed part,
The stopper mechanism is
It has a stopper member that is screwed together with the lead screw and moves in the optical axis direction when driven by a stepping motor.
It is characterized in that the lens frame and the lead screw are screwed together by fixing the fixed portion and the stopper member.

本発明の第3の発明に係る駆動装置は、
方向制御部と、
駆動制御部を有し、
方向制御部は、
ボイスコイルモータがレンズ枠体を光軸方向に進退させる力を制御し、
駆動制御部は、
ストッパ機構を駆動又は停止させることを特徴とする。
The drive device according to the third aspect of the present invention is
a direction control section;
has a drive control section,
The direction control section is
The voice coil motor controls the force that moves the lens frame forward and backward in the optical axis direction.
The drive control section is
It is characterized by driving or stopping the stopper mechanism.

本発明の第4の発明に係るレンズ鏡筒は、第3の発明に記載の駆動装置を備えることを特徴とする。 A lens barrel according to a fourth aspect of the present invention is characterized by comprising the drive device according to the third aspect.

本発明によれば、ボイスコイルモータ非通電時におけるレンズ枠体の保持が可能であり、ステッピングモータ単体による駆動方式と比較してより重いレンズ枠体を精度よく高速に駆動させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to hold the lens frame when the voice coil motor is not energized, and it is possible to drive a heavier lens frame more accurately and at high speed compared to a drive method using a single stepping motor. .

カメラ本体10に取り付けられた本発明の実施例に係るフォーカスユニット22を備えたレンズ鏡筒20の構成を示す概略図A schematic diagram showing the configuration of a lens barrel 20 equipped with a focus unit 22 according to an embodiment of the present invention attached to a camera body 10 本発明の実施例に係るフォーカスユニット22を側面から見た図A side view of the focus unit 22 according to the embodiment of the present invention 図2をLで切断したものを正面から見た断面図A cross-sectional view of Figure 2 cut at L, viewed from the front. フォーカスユニット22においてボイスコイルモータ40とステッピングモータ51によってレンズ枠体30を移動させる動作を説明する模式図A schematic diagram illustrating the operation of moving the lens frame 30 by the voice coil motor 40 and the stepping motor 51 in the focus unit 22.

以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。なお、本実施例により本発明が限定されるものではない。また、各図面は本発明の説明を簡単にするために簡略化されている。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this example. Further, each drawing is simplified to simplify the explanation of the present invention.

図1は、カメラ本体10に取り付けられた本発明の実施例に係るフォーカスユニット22を備えたレンズ鏡筒の構成を示す概略図であり、図2はフォーカスユニット22の側面図であり、図3は図2をLで切断したものを正面から見た断面図であり、図4はフォーカスユニット22においてボイスコイルモータ40とステッピングモータ51によってレンズ枠体30を移動させる動作を説明する模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a lens barrel equipped with a focus unit 22 according to an embodiment of the present invention attached to a camera body 10, FIG. 2 is a side view of the focus unit 22, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line L in FIG. 2 and viewed from the front, and FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation of moving the lens frame 30 by the voice coil motor 40 and the stepping motor 51 in the focus unit 22. .

図1に示す通り、カメラ本体10が有するカメラ制御部11とレンズ鏡筒20が有するレンズ制御部21とが相互に通信している。カメラ制御部11及びレンズ制御部はCPU等の処理装置によって構成されている。レンズ制御部21は、カメラ制御部11からの指令や不図示のレンズ鏡筒外側面に配置された各種スイッチからの指令を受けてレンズ鏡筒20内の各種制御を行う構成となっている。例えば、カメラ本体10が有する不図示のレリーズボタンを操作すると、操作に応じてカメラ制御部11からレンズ制御部21にフォーカス駆動指示がなされ、レンズ制御部21はフォーカスユニット22内のフォーカス制御部60に対してフォーカスユニット22の駆動制御を行う指示を出す。 As shown in FIG. 1, a camera control section 11 included in the camera body 10 and a lens control section 21 included in the lens barrel 20 are communicating with each other. The camera control section 11 and the lens control section are constituted by a processing device such as a CPU. The lens control section 21 is configured to perform various controls within the lens barrel 20 in response to commands from the camera control section 11 and commands from various switches (not shown) disposed on the outer surface of the lens barrel. For example, when a release button (not shown) of the camera body 10 is operated, the camera control unit 11 issues a focus drive instruction to the lens control unit 21 in response to the operation, and the lens control unit 21 controls the focus control unit 60 in the focus unit 22. An instruction is issued to control the drive of the focus unit 22.

次に、図2及び図3を用いてフォーカスユニット22の構成について説明する。 Next, the configuration of the focus unit 22 will be explained using FIGS. 2 and 3.

図2及び図3に示す通り、フォーカスユニット22は、レンズ枠体30と、ボイスコイルモータ40と、ストッパ機構50を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the focus unit 22 includes a lens frame 30, a voice coil motor 40, and a stopper mechanism 50.

ボイスコイルモータ40は、ヨークa41と、ヨークb42と、端部ヨークa43と、端部ヨークb44と、マグネット45と、コイル46を備えている。コイル46は巻線軸を有しており、巻線軸にヨークa41が挿通されるように構成している。 The voice coil motor 40 includes a yoke a41, a yoke b42, an end yoke a43, an end yoke b44, a magnet 45, and a coil 46. The coil 46 has a winding shaft, and the yoke a41 is inserted through the winding shaft.

またコイル46は、コイル保持部47を介してレンズ枠体30に固定されており、コイル46の移動時にレンズ枠体30は一体となって移動するように構成されている。 Further, the coil 46 is fixed to the lens frame 30 via a coil holding portion 47, and the lens frame 30 is configured to move together when the coil 46 moves.

マグネット45はヨークb42に固定されており、ヨークb42のヨークa41と対向する面に固定されている。端部ヨークa43と端部ヨークb44は、ヨークa41とヨークb42とを固定するように配置されている。 The magnet 45 is fixed to the yoke b42, and is fixed to the surface of the yoke b42 that faces the yoke a41. The end yoke a43 and the end yoke b44 are arranged to fix the yoke a41 and the yoke b42.

なお、フォーカスユニット22はボイスコイルモータ40を複数備える構成としても良い。例えば、ボイスコイルモータ40に加えて、レンズ枠体30の中心に対して対称となる位置に同じ構成のボイスコイルモータを配置する。これにより大きな推力を得ることが可能となり、さらにはレンズ枠体30を光軸方向に移動させる際に不要なモーメントを発生させにくくすることが可能となる。 Note that the focus unit 22 may be configured to include a plurality of voice coil motors 40. For example, in addition to the voice coil motor 40, a voice coil motor having the same configuration is arranged at a position symmetrical to the center of the lens frame 30. This makes it possible to obtain a large thrust, and furthermore, it becomes possible to make it difficult to generate unnecessary moments when moving the lens frame 30 in the optical axis direction.

レンズ枠体30は、レンズ群33を保持しており、光軸と平行に配置されたガイドバー341及びガイドバー342が挿通され、被固定部31を有している。レンズ枠体30はガイドバー341とガイドバー342を介して光軸方向に移動可能となっている。レンズ群33は例として1枚のレンズで記載しているが、複数のレンズを含むレンズ群や複数のレンズが接合された接合レンズであってもよい。その他、絞りやフィルタなどの他の光学素子を含んでもよい。 The lens frame 30 holds the lens group 33, has a fixed portion 31 through which guide bars 341 and 342 arranged parallel to the optical axis are inserted. The lens frame 30 is movable in the optical axis direction via a guide bar 341 and a guide bar 342. Although the lens group 33 is described as one lens as an example, it may be a lens group including a plurality of lenses or a cemented lens in which a plurality of lenses are cemented. In addition, other optical elements such as a diaphragm and a filter may be included.

なお、図2及び図3において、被固定部31はレンズ枠体30の中心に対してボイスコイルモータ40と対向するように配置されているが、これに限らない。 Note that in FIGS. 2 and 3, the fixed portion 31 is arranged so as to face the voice coil motor 40 with respect to the center of the lens frame 30, but the present invention is not limited thereto.

ストッパ機構50は、ステッピングモータ51とリードスクリュー52とストッパ部材53を有している。リードスクリュー52はステッピングモータ51の回転軸に固定されており、ストッパ部材53はリードスクリュー52に螺合している。ステッピングモータ51を駆動することで、リードスクリュー52を回動させ、リードスクリュー52に螺合したストッパ部材53が光軸方向に移動可能に構成されている。 The stopper mechanism 50 includes a stepping motor 51, a lead screw 52, and a stopper member 53. The lead screw 52 is fixed to the rotating shaft of the stepping motor 51, and the stopper member 53 is screwed onto the lead screw 52. By driving the stepping motor 51, the lead screw 52 is rotated, and the stopper member 53 screwed onto the lead screw 52 is configured to be movable in the optical axis direction.

被固定部31とストッパ部材53は、隙間やガタが発生しないように接着剤またはネジ止めで固定されている。被固定部31とストッパ部材53とを固定することでレンズ枠体30がリードスクリュー52の回動によって光軸方向に移動可能となっている。 The fixed portion 31 and the stopper member 53 are fixed with adhesive or screws so that no gaps or looseness occur. By fixing the fixed portion 31 and the stopper member 53, the lens frame 30 can be moved in the optical axis direction by rotation of the lead screw 52.

なお、図2及び図3において、被固定部31はレンズ枠体30の一部に突起部を設けた構成としているが、これに限らない。レンズ枠体30の任意の箇所にストッパ部材53を固定してもよいし、レンズ枠体30とストッパ部材53とを連結する部材を別途用意し固定してもよい。 Note that in FIGS. 2 and 3, the fixed portion 31 has a structure in which a protrusion is provided on a part of the lens frame 30, but the present invention is not limited to this. The stopper member 53 may be fixed to an arbitrary location on the lens frame 30, or a member for connecting the lens frame 30 and the stopper member 53 may be separately prepared and fixed.

また被固定部31とストッパ部材53を介さずに、リードスクリュー52がレンズ枠体30に直接螺合する構成をとってもよい。リードスクリュー52がレンズ枠体30に直接螺合する構成の場合、ステッピングモータ51を駆動することで、リードスクリュー52を回動させ、リードスクリュー52に螺合したレンズ枠体30が光軸方向に移動可能に構成される。 Further, a configuration may be adopted in which the lead screw 52 is directly screwed into the lens frame 30 without using the fixed portion 31 and the stopper member 53. In the case of a configuration in which the lead screw 52 is directly screwed into the lens frame 30, driving the stepping motor 51 rotates the lead screw 52, and the lens frame 30 screwed onto the lead screw 52 is rotated in the optical axis direction. Constructed to be movable.

さらに、フォーカスユニット22はフォーカス制御部60を備えている。フォーカス制御部60は、フォーカスユニット22が備える各モータに流す電流の量や電流の向き、電流を流すタイミング等を制御する。 Further, the focus unit 22 includes a focus control section 60. The focus control section 60 controls the amount of current flowing through each motor included in the focus unit 22, the direction of the current, the timing of flowing the current, and the like.

フォーカス制御部60は、方向制御部であるところのモータードライバV61と、駆動制御部であるところのモータードライバS62を備えており、モータードライバV61はボイスコイルモータ40の駆動を制御し、モータードライバS62はステッピングモータ51の駆動を制御する。 The focus control section 60 includes a motor driver V61, which is a direction control section, and a motor driver S62, which is a drive control section.The motor driver V61 controls the drive of the voice coil motor 40, and the motor driver S62 controls the driving of the stepping motor 51.

次に、フォーカスユニット22が備える各モータの動作について説明する。 Next, the operation of each motor included in the focus unit 22 will be explained.

ボイスコイルモータ40は、コイル46の端部が不図示のフレキシブルプリント基板70と接続されており、フレキシブルプリント基板70はモータードライバV61を介して不図示の電源部80に接続されている。電源部80から電流が供給されることで光軸方向に対して推力を発生させる。 In the voice coil motor 40, the end of the coil 46 is connected to a flexible printed circuit board 70 (not shown), and the flexible printed circuit board 70 is connected to a power supply section 80 (not shown) via a motor driver V61. By supplying current from the power supply section 80, a thrust force is generated in the optical axis direction.

モータードライバV61は、レンズ制御部21の指示を受け、ボイスコイルモータ40を制御する。例えば、レンズ制御部21から光軸方向に対して前進させる指示を受けた場合、コイル46を光軸方向に対して前進させる方向へ推力を発生させ、後進させる指示を受けた場合、コイル46を光軸方向に対して後退させる方向へ推力を発生させる。 The motor driver V61 receives instructions from the lens control section 21 and controls the voice coil motor 40. For example, when receiving an instruction from the lens control unit 21 to move the coil 46 forward in the optical axis direction, a thrust is generated in the direction to move the coil 46 forward in the optical axis direction, and when receiving an instruction to move the coil 46 backward, the coil 46 is A thrust is generated in the direction of retreating with respect to the optical axis direction.

コイル46を光軸方向に進退させる際、方向の制御はコイル46へ供給する電流の向きをモータードライバV61によって制御することにより、前進させる方向か後退させる方向かを切り替え可能となっている。 When moving the coil 46 forward and backward in the optical axis direction, the direction can be switched between the forward direction and the backward direction by controlling the direction of the current supplied to the coil 46 by the motor driver V61.

またステッピングモータ51は、不図示のフレキシブルプリント基板70と接続されており、フレキシブルプリント基板70はモータードライバS62を介して不図示の電源部80に接続されている。電源部80から電流が供給されることでステッピングモータ51の出力軸に固定されたリードスクリュー52が回動し、リードスクリュー52の回動に伴いストッパ部材53が移動する。 Further, the stepping motor 51 is connected to a flexible printed circuit board 70 (not shown), and the flexible printed circuit board 70 is connected to a power supply section 80 (not shown) via a motor driver S62. The lead screw 52 fixed to the output shaft of the stepping motor 51 rotates when current is supplied from the power supply section 80, and the stopper member 53 moves as the lead screw 52 rotates.

モータードライバS62は、レンズ制御部21の指示を受け、ステッピングモータ51を制御する。例えば、レンズ制御部21からレンズ枠体30を所望の位置に移動させる指示を受けた場合、ステッピングモータ51を駆動することでリードスクリュー52を回動させ、ストッパ部材53を所望の位置に移動させる。 The motor driver S62 receives instructions from the lens control section 21 and controls the stepping motor 51. For example, when receiving an instruction from the lens control unit 21 to move the lens frame 30 to a desired position, the stepping motor 51 is driven to rotate the lead screw 52 and move the stopper member 53 to the desired position. .

より精度よく所望の位置に移動させるために、フォーカスユニット22に位置検出用のセンサを備える構成としても良い。位置検出用のセンサは、例えば、磁気抵抗素子やホール素子のような磁気センサや、フォトセンサなどを用いた光学的なエンコーダのような位置検出用センサを用いることで、レンズ枠体30の移動量を精度よく検出する構成が実現できる。 In order to move to a desired position with higher precision, the focus unit 22 may be provided with a sensor for position detection. The position detection sensor is, for example, a magnetic sensor such as a magnetoresistive element or a Hall element, or a position detection sensor such as an optical encoder using a photo sensor, etc., to detect the movement of the lens frame 30. A configuration that accurately detects the amount can be realized.

次に、非通電時のレンズ枠体30の保持について説明する。レンズ枠体30は、コイル保持部47を介してボイスコイルモータ40が備えるコイル46に固定されているため、コイル46が端部ヨークa43および端部ヨークb44に当接するまでの範囲で移動が可能である。 Next, how to hold the lens frame 30 during non-energization will be explained. Since the lens frame 30 is fixed to the coil 46 included in the voice coil motor 40 via the coil holding part 47, it can move within a range until the coil 46 comes into contact with the end yoke a43 and the end yoke b44. It is.

図2に示す通り、レンズ枠体30が有する被固定部31はストッパ機構50が有するストッパ部材53に固定されている。ストッパ部材53は、ステッピングモータ51が駆動することによってリードスクリュー52上を移動するが、非通電時においては移動せずリードスクリュー52上に固定されている。これにより、ボイスコイルモータ40に固定されたレンズ枠体30は非通電時においてストッパ部材53によって保持される。 As shown in FIG. 2, the fixed portion 31 of the lens frame 30 is fixed to a stopper member 53 of the stopper mechanism 50. The stopper member 53 moves on the lead screw 52 when the stepping motor 51 is driven, but does not move and is fixed on the lead screw 52 when the power is not applied. Thereby, the lens frame 30 fixed to the voice coil motor 40 is held by the stopper member 53 when the power is not supplied.

次に、フォーカスユニット22におけるレンズ枠体30の動作について説明する。 Next, the operation of the lens frame 30 in the focus unit 22 will be explained.

レンズ制御部21からのフォーカス駆動指令をフォーカス制御部60が受けると、フォーカス制御部60が備えるモータードライバV61とモータードライバS62によってボイスコイルモータ40とステッピングモータ51を制御し、フォーカスユニット22が備えるレンズ枠体30を光軸方向に進退させる。 When the focus control unit 60 receives a focus drive command from the lens control unit 21, the motor driver V61 and the motor driver S62 included in the focus control unit 60 control the voice coil motor 40 and the stepping motor 51, and the lens included in the focus unit 22 is controlled. The frame body 30 is moved forward and backward in the optical axis direction.

モータードライバV61は、ボイスコイルモータ40を制御することでレンズ枠体30を光軸方向に沿って前方に駆動するか後方に駆動するかの切替を行う。モータードライバV61によって制御されたボイスコイルモータ40はレンズ枠体30の荷重以上の大きさの推力を発生させる。 The motor driver V61 controls the voice coil motor 40 to switch between driving the lens frame 30 forward or backward along the optical axis direction. The voice coil motor 40 controlled by the motor driver V61 generates a thrust greater than the load of the lens frame 30.

ボイスコイルモータ40が推力を発生させている状態において、モータードライバS62がレンズ枠体30を所望の位置に移動させるためにステッピングモータ51を制御することでリードスクリュー52を回動させ、ストッパ部材53を所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ40は所望の位置の方向に推力を発生させていることから、ストッパ部材53の移動とともにレンズ枠体30は所望の位置に移動する。 While the voice coil motor 40 is generating thrust, the motor driver S62 rotates the lead screw 52 by controlling the stepping motor 51 to move the lens frame 30 to a desired position, and the stopper member 53 move it to the desired position. Since the voice coil motor 40 generates thrust in the direction of the desired position, the lens frame 30 moves to the desired position as the stopper member 53 moves.

通常、ステッピングモータは荷重がかかるとモータの回転速度が低下することにより、リードスクリュー上を移動するナット部材の移動速度が低下する。本実施例のようにフォーカスユニット22を構成することにより、ボイスコイルモータ40が発生させる推力によってステッピングモータ51にかかるレンズ枠体30の荷重を負担するため、ストッパ部材53を高速で移動させることが可能となる。これにより、ボイスコイルモータ40によってレンズ枠体30を移動させる推力を得た状態でストッパ部材53を移動させることで、ステッピングモータ51単体の駆動によってレンズ枠体30を移動させるよりも重いレンズ枠体を精度よく高速に移動させることが可能となる。 Normally, when a stepping motor is loaded, the rotational speed of the motor decreases, resulting in a decrease in the movement speed of the nut member moving on the lead screw. By configuring the focus unit 22 as in this embodiment, the load of the lens frame 30 applied to the stepping motor 51 is borne by the thrust generated by the voice coil motor 40, so that the stopper member 53 can be moved at high speed. It becomes possible. As a result, by moving the stopper member 53 while the voice coil motor 40 generates a thrust to move the lens frame 30, the lens frame becomes heavier than when moving the lens frame 30 by driving the stepping motor 51 alone. can be moved accurately and at high speed.

またボイスコイルモータ40は、モータードライバV61によって駆動方向の切替指示を受けるまで、切替前の方向に対する推力を発生させ続ける。レンズ枠体30が所望の位置に移動すると、モータードライバS62がステッピングモータ51を制御し、リードスクリュー52の回動を停止する。リードスクリュー52の回動が停止すると、レンズ枠体30は所望の位置に停止する。ボイスコイルモータ40は推力を発生させ続けているが、リードスクリュー52が回動しない限りレンズ枠体30は移動しない。さらにはボイスコイルモータ40によって一方向に推力が発生し続けていることから、一方向への付勢力によってリードスクリュー52とレンズ枠体30との螺合部のガタを除去することが可能となる。 Furthermore, the voice coil motor 40 continues to generate thrust in the direction before switching until it receives an instruction to switch the drive direction from the motor driver V61. When the lens frame 30 moves to the desired position, the motor driver S62 controls the stepping motor 51 and stops the rotation of the lead screw 52. When the lead screw 52 stops rotating, the lens frame 30 stops at a desired position. Although the voice coil motor 40 continues to generate thrust, the lens frame 30 does not move unless the lead screw 52 rotates. Furthermore, since the voice coil motor 40 continues to generate thrust in one direction, it is possible to remove looseness at the threaded joint between the lead screw 52 and the lens frame 30 by the biasing force in one direction. .

例えば、図4における位置Xにレンズ枠体30を移動させる指令をフォーカス制御部60が受けると、モータードライバV61によってボイスコイルモータ40に位置X方向に進む推力を発生させ、モータードライバS62によってステッピングモータ51にストッパ部材53が位置Xに移動するように制御する。レンズ枠体30はボイスコイルモータ40の推力とステッピングモータ51の位置制御によって位置Xまで移動する。 For example, when the focus control unit 60 receives a command to move the lens frame 30 to position X in FIG. 51, the stopper member 53 is controlled to move to position X. The lens frame 30 is moved to position X by the thrust of the voice coil motor 40 and the position control of the stepping motor 51.

本実施例において、駆動装置はフォーカシングのためにレンズ枠体を光軸方向に移動させる構成としているが、これに限らない。例えば、ズーミングのためにレンズ枠体を光軸方向に移動させる構成としても良い。 In this embodiment, the driving device is configured to move the lens frame in the optical axis direction for focusing, but the invention is not limited to this. For example, the lens frame may be moved in the optical axis direction for zooming.

また本実施例において、本発明の主要な部分についてのみ説明した。その他の部分については適宜駆動装置及びレンズ鏡筒に関する周知技術を用いて構成することができる。 Further, in this embodiment, only the main parts of the present invention have been explained. The other parts can be configured using well-known techniques related to drive devices and lens barrels as appropriate.

以上説明した通り、本発明に記載の駆動装置によれば、ボイスコイルモータによって移動するレンズ枠体を非通電時でも保持することが可能で、ステッピングモータ単体による駆動方式と比較してより重いレンズ枠体を精度よく高速に駆動させることが可能となる。
As explained above, according to the driving device according to the present invention, it is possible to hold the lens frame that is moved by the voice coil motor even when the power is not applied, and the lens frame is heavier than the driving method using a single stepping motor. It becomes possible to drive the frame body accurately and at high speed.

10 カメラ本体
11 カメラ制御部
20 レンズ鏡筒
21 レンズ制御部
22 フォーカスユニット
30 レンズ枠体
31 被固定部
33 レンズ群
341 ガイドバー
342 ガイドバー
40 ボイスコイルモータ
41 ヨークa
42 ヨークb
43 端部ヨークa
44 端部ヨークb
45 マグネット
46 コイル
47 コイル保持部
50 ストッパ機構
51 ステッピングモータ
52 リードスクリュー
53 ストッパ部材
60 フォーカス制御部
61 モータードライバV
62 モータードライバS
10 Camera body 11 Camera control unit 20 Lens barrel 21 Lens control unit 22 Focus unit 30 Lens frame 31 Fixed part 33 Lens group 341 Guide bar 342 Guide bar 40 Voice coil motor 41 Yoke a
42 Yoke b
43 End yoke a
44 End yoke b
45 Magnet 46 Coil 47 Coil holding section 50 Stopper mechanism 51 Stepping motor 52 Lead screw 53 Stopper member 60 Focus control section 61 Motor driver V
62 Motor driver S

Claims (4)

レンズ群を保持するレンズ枠体と、
前記レンズ枠体を光軸方向に移動させるボイスコイルモータと、
前記レンズ枠体の移動を規制するストッパ機構を有し、
前記ストッパ機構は、
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータによって回動させられるリードスクリューとを有し、
前記レンズ枠体に前記リードスクリューが螺合されていることを特徴とする駆動装置。
a lens frame that holds the lens group;
a voice coil motor that moves the lens frame in the optical axis direction;
a stopper mechanism for regulating movement of the lens frame;
The stopper mechanism is
stepping motor and
a lead screw rotated by the stepping motor;
A drive device characterized in that the lead screw is screwed into the lens frame.
前記レンズ枠体は、
被固定部を有し、
前記ストッパ機構は、
前記リードスクリューと螺合し前記ステッピングモータの駆動により光軸方向に移動するストッパ部材を有し、
前記被固定部と前記ストッパ部材とを固定することで前記レンズ枠体と前記リードスクリューが螺合されていることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The lens frame body is
It has a fixed part,
The stopper mechanism is
a stopper member that is threadedly engaged with the lead screw and moves in the optical axis direction by driving of the stepping motor;
The drive device according to claim 1, wherein the lens frame and the lead screw are screwed together by fixing the fixed portion and the stopper member.
方向制御部と、
駆動制御部を有し、
前記方向制御部は、
前記ボイスコイルモータが前記レンズ枠体を光軸方向に進退させる力を制御し、
前記駆動制御部は、
前記ストッパ機構を駆動又は停止させることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。
a direction control section;
has a drive control section,
The direction control section includes:
The voice coil motor controls a force for moving the lens frame forward and backward in the optical axis direction,
The drive control section includes:
The drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the stopper mechanism is driven or stopped.
請求項3に記載の駆動装置を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens barrel comprising the drive device according to claim 3.
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