JP2001215394A - レンズ駆動装置およびこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ保持部材に取り付けられたラックを送
りネジに噛み合う方向に付勢すると、レンズ保持部材と
ガイドバーとの間にこじり力が作用し、レンズ保持部材
の駆動負荷が増える。 【解決手段】 光軸方向に延びるガイド部材６ａ，６ｂ
によって光軸方向に移動ガイドされるレンズ保持部材７
と、このレンズ保持部材に取り付けられたラック部材１
０と、このラック部材と噛み合い、回転駆動されること
によりラック部材を介してレンズ保持部材を光軸方向に
駆動する送りネジ軸９ａとを有するレンズ駆動装置にお
いて、送りネジ軸を、この送りネジ軸のリード角方向Ａ
とラック部材の歯幅方向Ｂとの差αが小さくなる側に、
ガイド部材に対して傾ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動レンズ群を有
するレンズ駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなレンズ駆動装置では、可動
レンズ群を保持するレンズ保持部材を、２本のガイドバ
ー（うち１本はレンズ保持部材の他の１本のガイドバー
回りでの回転を阻止する役割をも有する）により光軸方
向にガイド可能とし、レンズ保持部材に取り付けたラッ
クをモータ駆動される送りネジに噛み合わせて送りネジ
を回転させることで、光軸方向駆動するよう構成されて
いる。

【０００３】ここで、従来、２本のガイドバーと送りネ
ジは、３次元的に互いに平行にかつ光軸に平行に保持さ
れている。一方、送りネジに噛合しているラックはモー
ルド成形品であり、その歯部は、型等による作製上、光
軸に直角な方向が歯幅方向となるように形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、ラックと
送りネジとの噛み合いガタ防止のためにラックを送りネ
ジに対して付勢した場合、ラックには、送りネジのネジ
山面に沿って光軸方向に倒れるような回転が発生し、結
果的にラックが取り付けられているレンズ保持部材とガ
イドバーとの間にこじり力が作用することになる。

【０００５】そして、この現象により、レンズ保持部材
の駆動負荷が増え、駆動電圧のアップ、耐久性の劣化、
騒音増大等の問題が生じている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明では、光軸方向に延びるガイド部材によっ
て光軸方向に移動ガイドされるレンズ保持部材と、この
レンズ保持部材に取り付けられたラック部材と、このラ
ック部材と噛み合い、回転駆動されることによりラック
部材を介してレンズ保持部材を光軸方向に駆動する送り
ネジ軸とを有するレンズ駆動装置において、送りネジ軸
を、この送りネジ軸のリード角方向とラック部材の歯幅
方向との差が小さくなる側に、ガイド部材に対して傾け
ている。

【０００７】これにより、ラック部材を送りネジ軸に対
して噛み合い方向に付勢した場合でも、このラック部材
を送りネジ軸のネジ山面に沿って光軸方向に倒す向きに
発生する反力を減少させることが可能になる。このた
め、上記反力によるレンズ保持部材のガイド部材に対す
る倒れを少なくして、レンズ保持部材の駆動負荷を軽減
でき、駆動電圧の上昇や耐久性の劣化や騒音増加等の問
題を解消することが可能になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施した形態
であるビデオカメラ（光学機器）用のズームレンズ部
（レンズ駆動装置）の構成を示している。１は第１群レ
ンズＬ１を保持した固定鏡筒、２はローパスフィルタ３
を保持した後部鏡筒を示し、さらに後方には図示しない
ＣＣＤセンサが取り付けられている。

【０００９】４は第３群レンズＬ３を保持したアフォー
カルレンズ鏡筒を示し、固定鏡筒１と後部鏡筒２に挟持
され、ビスによって固定されている。

【００１０】５は第２群移動鏡筒を示し、ズーミングを
行う第２群レンズＬ２を保持している。第２群移動鏡筒
５は、前後端を固定鏡筒１と後部鏡筒２もしくはアフォ
ーカル鏡筒４とに保持されている２本のガイドバー（図
示せず）によって光軸方向へ移動自在に保持されてい
る。

【００１１】７はフォーカス調節を行う第４群レンズＬ
４を保持した第４移動鏡筒を示し、ガイドバー６ａ、６
ｂによって光軸方向へ移動自在に保持されている。ガイ
ドバー６ａ、６ｂ及び上記不図示のガイドバーは、光軸
を挟んで設けられており、これらガイドバーによって第
２群鏡筒５と第４群移動鏡筒７の光軸方向の案内と光軸
直交面内での回り止めとを行っている。

【００１２】８は電磁アクチュエータによって絞り羽根
８ａ、８ｂを駆動するＩＧメータを示し、固定鏡筒１と
ブレアフォーカル鏡筒４もしくは、後部鏡筒２によって
挟持されている。

【００１３】９はフォーカスモータユニットを示し、略
Ｕ字形をした板金部材にモータ９ｂとこのモータ９ｂの
出力軸上に形成された送りネジ部９ａとが一体的に保持
されてユニット化されている。このフォーカスモータユ
ニット９は後部鏡筒２もしくは固定鏡筒１の一部に、ユ
ニット全体がガイドカバー（つまり光軸方向）６ａ、６
ｂに対して傾斜するようビスで固定されている。

【００１４】また、第４群移動鏡筒７には、ラック１０
が取り付けられており、このラック１０がフォーカスモ
ータユニット９の送りネジ部９ａと噛合した状態でモー
タ９ｂが回転することにより、第４群移動鏡筒はラック
１０とともに光軸方向に駆動される。この際、ラック１
０は、ばね１１によって噛合方向と光軸方向とに付勢さ
れており、これによりラック１０と送りネジ部９ａとの
噛み合いガタとスラストガタを取り除くようにしてい
る。

【００１５】また、第２群移動鏡筒５にも同じようにラ
ック（図示せず）が取り付けられており、このラックが
不図示のズームモータユニットの送りネジ部に噛合する
ことで光軸方向に駆動されるように構成されている。

【００１６】ラック１０は、第４群移動鏡筒７に光軸方
向に延びるように形成された穴部７ａ、７ｂに、軸部１
０ａ、１０ｂを嵌合させることによって第４群移動鏡筒
７に取り付けられ、第４群移動鏡筒７に対して上記軸部
１０ａ、１０ｂを中心に揺動可能となっている。このた
め、ガイドバー６ａ、６ｂと送りネジ部９ａとの平行度
にずれがあっても第４群移動鏡筒７のスムーズな移動が
確保できる。

【００１７】また、ラック１０は第４群移動鏡筒７に取
り付けられたばね１１によって、揺動方向一方に付勢さ
れ、これによりラック１０の噛合部は送りネジ部９ａに
圧接し、ラック１０の噛合部とモータ送りネジ部９ａの
雄ネジとを確実に噛合させることができる。

【００１８】ここで、ラック１０の歯の部分は、型構造
上の複雑化を防ぐため、ラック１０の揺動軸１０ａ、１
０ｂと垂直な方向（光軸直交方向）を歯幅方向として形
成されている。

【００１９】これに対し、噛合相手の送りネジ部９ｂの
ネジ山は軸方向に対してリード角分の傾きを示してお
り、ラック１０の歯とこれに対向する腕部とで挟みこま
れることで、ラック１０を送りネジ山面に沿って光軸方
向に倒すような力が作用する。

【００２０】そして、この力が大きいと、第４群移動鏡
筒７とガイドバー６ａ、６ｂとの嵌合部にこじり力とし
て働き、スムーズな第４群移動鏡筒７に妨げとなり、そ
の結果、駆動電力の増大、騒音の増大、耐久性の劣化等
の問題が生ずる。

【００２１】しかし、本実施形態では、送りネジ部９ａ
をそのリード方向Ａがラック１０の歯幅方向Ｂとの差α
が小さくなる側にガイドバー６ａ、６ｂ（つまりは、光
軸方向）に対して傾けているため、ラック１０ａの歯
が、送りネジ図９ａのネジ山面に対して垂直方向に近い
方向から当接することになり、ラック１０を倒すように
作用する反力を減少させることができる。これにより、
上記こじる力を小さくすることができ、前述の問題を解
消することができる。

【００２２】図２には、送りネジ部９ａとラック１０を
光軸方向からみて示している。この図において、ラック
１０は軸１０ｂを中心に１０ｄ、１０ｅの方向に揺動可
能であり、ばね１１の腕部１１ａ、１１ｂでラック１０
に送りネジ部９ａを挟ませるための付勢力を発生してい
る。

【００２３】この間において、送りネジ部９ａは、ラッ
ク１０の歯幅方向Ｂである上下方向に傾いている。

【００２４】図１に中の角度θは、ガイドバー６ａ、６
ｂに対し、送りネジ部９ａの軸のなす角、つまり傾けた
角度である。

【００２５】ここで、例えば送りネジ部９ａのネジ径を
２ｍｍ、ピッチを０．４ｍｍとした場合、ネジ山のリー
ド角は３．６度である。これに対し、送りネジ部９ａを
傾ける角度は、３．６度まで大きくする必要はなく、例
えば１．５度から２．０度程度傾けるだけでも、上記こ
じり力を軽減することができる。

【００２６】また、なお、この程度の送りネジ部９ａの
傾きの第４群移動鏡筒７の送り精度に対する影響は、
０．０６％程であり、無視できる値である。

【００２７】なお、本実施形態では、フォーカスモータ
ユニット９の送りネジ部９ａを、ガイドバー６ａ、６ｂ
に対して、ラック１０の歯の歯幅方向と送りネジ部９ａ
との差が小さくなる側に傾けた場合を中心に説明した
が、同様にズームモータユニットの送りネジ部を、第２
群移動鏡筒５をガイドするガイドバーに対して傾けても
よい。

【００２８】また、本実施形態では、ビデオカメラ用ズ
ームレンズ部について説明したが、本発明は、これ以外
の可動レンズを有するレンズ駆動装置や光学機器に適用
することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送りネジ軸を、この送りネジ軸のリード角方向とラック
部材の歯幅方向との差が小さくなる側に、ガイド部材に
対して傾けているので、ラック部材を送りネジ軸に対し
て噛み合い方向に付勢した場合でも、このラック部材を
送りネジ軸のネジ山面に沿って光軸方向に倒す向きに発
生する反力を減少させることができる。したがって、上
記反力によるレンズ保持部材のガイド部材に対する倒れ
を少なくして、レンズ保持部材の駆動負荷を軽減でき、
駆動電圧の上昇や耐久性の劣化や騒音増加等の問題を解
消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるズームレンズ部の構成
を示す断面図である。

【図２】上記ズームレンズ部の送りネジ部とラック部の
噛み合い位置周辺を示す光軸方向断面図である。

【符号の説明】

１ 固定鏡筒 ２ 後部鏡筒 ３ ローパスフィルター ４ アフォーカルレンズ鏡筒 ５ 第２群（バリエーターレンズ群）移動鏡筒 ６ａ，６ｂ ガイドバー ７ 第４群（フォーカスレンズ群）移動鏡筒 ８ ＩＧメーター ９ フォーカスモータユニット ９ａ 送りネジ部 １０ フォーカス用ラック １１ ばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向に延びるガイド部材によって光
   軸方向に移動ガイドされるレンズ保持部材と、このレン
   ズ保持部材に取り付けられたラック部材と、このラック
   部材と噛み合い、回転駆動されることにより前記ラック
   部材を介して前記レンズ保持部材を光軸方向に駆動する
   送りネジ軸とを有するレンズ駆動装置において、 前記送りネジ軸を、この送りネジ軸のリード角方向と前
   記ラック部材の歯幅方向との差が小さくなる側に、前記
   ガイド部材に対して傾けたことを特徴とするレンズ駆動
   装置。
2. 【請求項２】 前記ラック部材の歯幅方向が光軸直交方
   向と平行であることを特徴とする請求項１に記載のレン
   ズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記送りネジ軸とこの送りネジ軸を回転
   駆動する駆動手段とを一体化した駆動ユニットを有し、 この駆動ユニットを前記ガイド部材に対して傾けて装置
   本体に取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記
   載のレンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記レンズ保持部材に、前記ラック部材
   を前記送りネジ軸に噛み合わせる方向に付勢する付勢手
   段が設けられていることを特徴とする請求項１から３の
   いずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１から３のいずれかに記載のレン
   ズ駆動装置を備えたことを特徴とする光学機器。