JP2002196213A

JP2002196213A - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP2002196213A
Application number: JP2000398677A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Rikukawa; 和男陸川; Kohei Kaneko; 晃平金子; Masao Akiyama; 雅夫秋山; Koichi Ono; 浩一大野; Koichi Shimizu; 孝一清水
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-12
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP4652563B2

Abstract

(57)【要約】【課題】前後２群のレンズを有し、後群レンズのみを駆
動させて変倍可能であって、低コストでより強度の高
い、レンズ駆動装置を提供する。【解決手段】第１レンズ群３０と、第１レンズ保持枠４
と、第２レンズ群３１と、第２レンズ保持枠６と、キー
環５と、カム環３とを有するレンズ駆動装置である。第
１レンズ保持枠４の第１ヘリコイドネジ４０とカム環３
の第２ヘリコイドネジ１０との噛み合いは、第１レンズ
群３０がその収納位置から所定位置まで繰り出されたと
ころで、外れ、第２レンズ保持枠６のコマ２０ａ、２０
ｂとカム環３のカム溝２１，２２は、第１レンズ群３０
が前記所定位置まで達した状態からさらにカム環３の回
転によって第２レンズ保持枠６が前方に繰り出されるよ
うに係合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの繰り出し
や収納、および変倍を行う、レンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、前後二つのレンズ群を内蔵
し、該レンズ群を前後方向に駆動しながら、変倍や焦点
調節を行うレンズ駆動装置が知られている。このよう
な、レンズ駆動装置では、落下などの衝撃によって破損
することを防ぐために、前群レンズを強度の高いヘリコ
イド構造で、後群レンズをカム構造によって駆動する方
法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こういったレンズ駆動
装置では、収納位置からワイド状態、さらにテレ状態ま
でレンズを繰り出す間、前群レンズはヘリコイド構造に
よって、一律に前進するようになっている。従って、こ
のようなレンズ駆動装置では、後群レンズのみを駆動さ
せて変倍を行う構造をとることができず、設計上の制約
があった。

【０００４】また、後群レンズのカム構造は、レンズ枠
に設けられたコマを、カム環のカム溝に係合させた構造
が一般的である。しかし、このようなカム構造は、コマ
に荷重が集中し、衝撃に比較的弱かった。さらに、従来
のカム環では、精度を必要としないレンズの繰り出し・
収納に使われる部分も含めて、カム溝全体に、変倍用を
基準とした高精度な加工が施されており、製造コストと
加工時間に無駄が生じていた。

【０００５】本発明の課題は、後方のレンズ群のみ駆動
して変倍を行うことが可能であって、従来より低コスト
で強度の高いレンズ駆動装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、例えば図１〜３に示すよう
に、前後に並ぶ二つのレンズ群（３０，３１）を有し、
前方に配置された第１レンズ群（３０）を保持し、外周
面に第１ヘリコイドネジ（４０）が形成された第１レン
ズ保持枠（４）と、第１レンズ群よりも後方に配置され
た第２レンズ群（３１）を保持し、外方に向けて突出す
るコマ（２０ａ、２０ｂ）が設けられた第２レンズ保持
枠（６）と、第１レンズ保持枠の外側にあって、内周面
の前方に第１ヘリコイドネジと噛み合う第２ヘリコイド
ネジ（１０）が形成され、内周面の後方に第２レンズ保
持枠のコマが係合するカム溝（第１カム２１，第２カム
２２）が形成されたカム環（３）とを備え、カム環の回
転によって、第１レンズ保持枠および第２レンズ保持枠
を介して、第１レンズ群および第２レンズ群を、それぞ
れの収納位置から前方に繰り出すように駆動するレンズ
駆動装置（１）において、第１ヘリコイドネジと第２ヘ
リコイドネジの噛み合いは、第１レンズ群がその収納位
置から所定位置まで繰り出されたところで、外れ、第２
レンズ保持枠のコマとカム環のカム溝は、第１レンズ群
が前記所定位置まで達した状態からさらにカム環の回転
によって第２レンズ保持枠が前方に繰り出されるように
係合していることを特徴としている。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、第１ヘリコ
イドネジと第２ヘリコイドネジの噛み合いは、第１レン
ズ群がその収納位置から所定位置まで繰り出されたとこ
ろで外れるので、第１レンズ群を所定位置に繰り出した
状態で前方への移動を停止させることができる。そし
て、第１レンズ群を所定位置に繰り出した後、さらにカ
ム環が回転すると、カム構造によって駆動される第２レ
ンズ群のみが前方に繰り出される。よって、例えば第１
レンズ群と第２レンズ群とを収納位置からワイド（最小
倍率）状態となる位置へ繰り出したところで第１ヘリコ
イドネジと第２ヘリコイドネジとの噛み合いが外れれ
ば、それ以降は第２レンズ群のみを繰り出すことで、倍
率を変えることができる。従って、第１レンズ群をヘリ
コイドネジで駆動しながら、第２レンズ群のみを駆動さ
せて変倍を行う構造をとることが可能となり、設計の自
由度を高めることができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のレ
ンズ駆動装置であって、第１レンズ保持枠の内側には、
外周面に前後方向に延びる直進溝（５ａ）が形成された
キー環（５）が設けられ、第１レンズ保持枠には、キー
環の直進溝と係合する突起（ボス４ａ）が設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、キー環の外
周面に形成された前後方向に延びる直進溝と、第１レン
ズ保持枠に設けられた突起とが係合しているので、第１
レンズ保持枠は突起が直進溝に沿うことで前後方向に直
進するように規制される。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のレンズ駆動装置であって、カム環のカム溝は、カ
ム環の回転によって、第２レンズ群を収納位置から撮影
可能となる最小倍率が得られるときの特定位置まで繰り
出すための繰り出し・収納用のカム溝（収納用カム溝２
２ａ）と、第２レンズ群を前記特定位置からさらに前方
に繰り出して変倍を行うための変倍用のカム溝（変倍用
カム溝２１ａ）とからなることを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、第２レンズ
群を駆動させるカム構造のうち、変倍用のカム溝は高精
度に加工し、繰り出し・収納用のカム溝は精度を落とし
て加工することで、コストの削減と、加工時間の短縮を
図ることができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載のレンズ駆動装置であって、第２レンズ保
持枠を貫通するように、棒状のガイド軸（６ａ）が設け
られ、第２レンズ保持枠はガイド軸に沿って移動するこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、第２レンズ
保持枠はガイド軸に沿って移動するので、衝撃に強い構
造となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の一例としてのレン
ズ駆動装置１を示す断面図であり、図２はレンズ駆動装
置１の分解斜視図である。また図３は、図１および図２
におけるカム環３の内周面を示す展開図である。

【００１５】まず、レンズ駆動装置１の構成を説明す
る。図１および図２に示すように、レンズ駆動装置１
は、主に第１レンズ群３０と、第１レンズ保持枠４と、
第２レンズ群３１と、第２レンズ保持枠６と、キー環５
と、カム環３と、カバー部材２と、押え部材７とから構
成されている。ここで、第１レンズ群３０側を前方、第
２レンズ群３１側を後方とする。

【００１６】第２レンズ保持枠６は、内側に第２レンズ
群３１を保持するものである。第２レンズ保持枠６の外
周面には、前後方向に貫通する貫通孔６ｃが形成された
孔部材６ｂが設けられている。この貫通孔６ｃには、前
後方向に長く形成されたガイド軸６ａが挿通している。
孔部材６ｂには、外方に向けて突出する二つのコマ２０
ａ，２０ｂが、前後方向に並ぶよう設けられている。な
お、符号９は、シャッターを駆動するシャッター駆動部
である。

【００１７】押え部材７は、第２レンズ保持枠６の後方
に設けられているリング状の平板で、前面には、ガイド
軸６ａの後端部が嵌合し固定される第１固定部７ａが設
けられている。

【００１８】キー環５は、第２レンズ保持枠６の外側に
取り付けられており、前後方向に長孔５ｂが形成され、
第２レンズ保持枠６のコマ２０ａ、２０ｂは、この長孔
５ｂを貫通して外側に突出するようになっている。そし
て、キー環５の内側前部には、環状に張り出し、ガイド
軸６ａの前端部が嵌合する第２固定部５ｃが設けられて
いる。また、キー環５の後端部には、外側方向に張り出
す張り出し面５ｄが設けられており、この張り出し面５
ｄの後面と押え部材７が接した状態で組み付けられてい
る。キー環５の外周面には、前後方向に延びる直進溝５
ａが設けられている。

【００１９】第１レンズ保持枠４は、キー環５の外側に
設けられており、内側の前部に第１レンズ群３０を保持
している。また、第１レンズ保持枠４の内周面の後端部
には、キー環５の直進溝５ａと係合するボス（突起）４
ａが設けられており、このボス４ａにより第１レンズ保
持枠４は前後方向に直進するよう規制されている。ま
た、第１レンズ保持枠４の外周面の後部には、第１ヘリ
コイドネジ４０が施されている。この第１ヘリコイドネ
ジ４０については後述する。

【００２０】第１レンズ保持枠４と、第２レンズ保持枠
６との間には、バネ５０，５０が設けられている。第１
レンズ保持枠４と第２レンズ保持枠６は、バネ５０，５
０によって、互いに離れる方向に付勢されている。

【００２１】カム環３は、第１レンズ保持枠４の外側に
取り付けられ、内周面の前部には、第１レンズ保持枠４
の外周面の第１ヘリコイドネジ４０と噛み合う、第２ヘ
リコイドネジ１０が設けられている。また、カム環３の
前端部１３は、内側に周方向に沿って突出し、第１レン
ズ保持枠４が外れないよう規制している。

【００２２】また、カム環３の内周面後部には、第２レ
ンズ保持枠６の前方のコマ２０ａと係合する第１カム２
１と、第２レンズ保持枠６の後方のコマ２０ｂと係合す
る第２カム２２とが施されている。第１カム２１は、変
倍用に高精度に加工された前方側の変倍用カム溝２１ａ
と、コマ２０ａの動きを妨げない程度に幅を持たせ、比
較的ラフに形成された後方側の逃し２１ｂとからなる。
第２カム２２は、コマ２０ｂの動きを妨げない程度に幅
を持たせ、比較的ラフに形成された前方側の逃し２２ｂ
と、繰り出し・収納用に、変倍用カム溝２１ｂよりは精
度を落として加工された、後方側の収納用カム溝２２ａ
とからなる。さらに、カム環３の外周面の後端部付近に
は、レンズ駆動装置１が取付けられるカメラ等の駆動ギ
アと噛み合う、ギア部３ａが設けられている。

【００２３】カバー部材２は、カム環３の外側に取り付
けられ、後端面は押え部材７の前面に接するように固定
されている。カバー部材２の前端部２ａは、内側方向に
張り出すように形成されており、カム環３の前端部と当
接して、カム環３の前方向への動きを阻止している。ま
た、カバー部材２の後端部付近には、矩形状の開口２ｂ
が施されており、カメラ等の前記駆動ギアと、カバー部
材２の内側にあるカム環３のギア部３ａとが、この開口
２ｂを介して噛み合うようになっている。

【００２４】第１レンズ保持枠４の第１ヘリコイドネジ
４０と、カム環３の第２ヘリコイドネジ１０との係合状
態を、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す。これらの図
中において、第１ヘリコイドネジ４０を点線で示す。第
１ヘリコイドネジ４０には、一部ヘリコイドの形成され
ていない、非ヘリコイド部４０ｃが設けられている。第
２ヘリコイドネジ１０の大部分は、図３に示すように、
カム環３の前端部１３まで達していない。しかし、第２
ヘリコイドネジ１０の一箇所のみ、カム環３の前端部１
３まで達し、第１レンズ保持枠４がワイド状態の位置か
ら収納されるときに、第１ヘリコイドネジ４０が係合す
る係合部１２となっている。

【００２５】係合部１２と、第２ヘリコイドネジ１０を
構成するヘリコイド１１ａ、１１ｂをつなぐように、凸
部１４が形成されている。レンズが収納状態にあると
き、第１ヘリコイドネジ４０は、図３（ａ）に示すよう
に、第２ヘリコイドネジ１０の後端部付近で螺合してい
る。この時、第１ヘリコイドネジ４０の非ヘリコイド部
４０ｃは、ヘリコイド１１ａ、１１ｂ、係合部１２に対
応している。

【００２６】図３（ａ）で示す収納状態から第１レンズ
保持枠４が繰り出されると、第１ヘリコイドネジ４０は
第２ヘリコイドネジ１０に対して、図３（ｂ）のＡの位
置にくる。第１レンズ保持枠４がワイド（最小倍率）状
態まで繰り出されると、第１ヘリコイドネジ４０は図３
（ｂ）のＢの位置に達し、第２ヘリコイドネジ１０との
噛み合いが外れる。このとき、非ヘリコイド部４０ｃ
は、斜線で示す位置にある。このワイド状態からさらに
カム環３が回転すると、第２レンズ保持枠６のみがカム
構造を介して前進し、変倍を行う。この間、第１ヘリコ
イドネジ４０と第２ヘリコイドネジ１０とは噛み合って
いないことから、第１レンズ保持枠４はカム環３に対し
て空転する。第１レンズ群３０と第２レンズ群３１とが
テレ（最大倍率）状態になった時、非ヘリコイド部４０
ｃは、図３（ｂ）において網目で示す位置にくるように
なっている。

【００２７】次に、レンズ駆動装置１の動作を説明す
る。

【００２８】収納状態にあるレンズ駆動装置１に、図示
しないモーターからの駆動力がカム環３のギア部３ａに
伝達されると、カム環３が、図３（ａ）において右方向
に回転する。これに伴い、カム環３に対して第１ヘリコ
イドネジ４０を介して螺合している第１レンズ保持枠４
は、キー環５の直進溝５ａに係合するボス４ａによって
規制されながら、前方に直進する。同時に、カム環３の
収納用カム溝２２ａにコマ２０ｂが係合する第２レンズ
保持枠６は、ガイド軸６ａにガイドされて前方に直進す
る。

【００２９】第１レンズ群３０と第２レンズ群３１とが
ワイド状態まで繰り出されると、第１レンズ保持枠４の
第１ヘリコイドネジ４０とカム環３の第２ヘリコイドネ
ジ１０との噛み合いは外れる。また、このワイド状態に
おいて、第２レンズ保持枠６の後方のコマ２０ｂは、係
合していた第２カム２２の収納用カム溝２２ａから逃し
２２ｂに移行する。一方、それまで第１カム２１の逃し
２１ｂ内で移動していた前方のコマ２０ａは、変倍用カ
ム溝２１ａに係合する。

【００３０】ワイド状態に達した後、さらにカム環３が
回転すると、第１レンズ保持枠４は空転して、第１レン
ズ群３０の繰り出しは停止する。第２レンズ群３１は、
前方のコマ２０ａと係合する変倍用カム溝２１ａの案内
によって、前方に繰り出される。この時、前述のように
第１レンズ群３０の繰り出しは停止しているので、第２
レンズ群３１のみが前方に繰り出され、最終的には前述
のテレ状態（図３（ｂ））となる。

【００３１】テレ状態からワイド状態に戻り、さらにレ
ンズ群が収納される動作においては、カム環３は、繰り
出し時とは逆方向（図３（ｂ）において左方向）に回転
する。この回転により、第２レンズ保持枠６は、変倍用
カム溝２１ａの案内で繰り込まれ、ワイド状態に達する
と、コマ２０ａが変倍用カム溝２１ａから逃し２１ｂに
移行し、コマ２０ｂが逃し２２ｂから収納用カム溝２２
ａに移行して係合する。また、ワイド状態になると、そ
れまで空転していた第１ヘリコイドネジ４０のヘリコイ
ド４０ａは、第２ヘリコイドネジ１０の係合部１２に当
接して、第１ヘリコイドネジ４０と第２ヘリコイドネジ
１０とが噛み合う。その後、さらにカム環３が回転する
と、第１レンズ保持枠４と、第２レンズ保持枠６とは、
収納位置まで繰り込まれる。

【００３２】以上のレンズ駆動装置１によれば、第１ヘ
リコイドネジ４０と第２ヘリコイドネジ１０との噛み合
いは、第１レンズ群３０と第２レンズ群３１とがワイド
状態に繰り出したところで外れるので、第１レンズ群３
０の繰り出しをワイド状態の位置で停止させることがで
きる。そして、ワイド状態からテレ状態までは、カム構
造によって第２レンズ群３１のみを前方に繰り出すこと
ができるため、第２レンズ群３１のみを駆動させて変倍
を行うことができる。従って、第１レンズ群３０をヘリ
コイドネジで駆動しながら、第２レンズ群３１のみを駆
動させて変倍を行う構造をとることが可能となり、設計
の自由度を高めることができる。また、設計の自由度の
向上により、カム環を短くするなどの効果も期待でき
る。

【００３３】さらに、カム構造で駆動させる第２レンズ
保持枠６にはガイド軸６ａが設けられ、第２レンズ保持
枠６はこのガイド軸６ａに沿って移動するため、衝撃に
より強い構造となる。また、カム構造において、高精度
の加工が必要な変倍用カム溝２１ａと、高精度の加工を
必要としない収納用カム溝２２ａとを別に設けること
で、高精度の加工を施す部分を短くでき、コスト削減と
加工時間の短縮を図ることができる。

【００３４】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れることはない。例えば焦点調節に関しては、レンズ駆
動装置そのものに駆動源を設けても、ま収納・変倍用と
同一モーターで駆動してもよく、種々の変形が可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１ヘリ
コイドネジと第２ヘリコイドネジの噛み合いは、第１レ
ンズ群がその収納位置から所定位置まで繰り出されたと
ころで外れるので、第１レンズ群を所定位置に繰り出さ
せた状態で停止させることができる。そして、第１レン
ズ群を所定位置に繰り出した後、さらにカム環が回転す
ると、カム構造によって駆動される第２レンズ群のみが
前方に繰り出される。よって、例えば第１レンズ群と第
２レンズ群とを収納位置からワイド（最小倍率）状態と
なる位置へ繰り出したところで第１ヘリコイドと第２ヘ
リコイドとの噛み合いが外れれば、それ以降は第２レン
ズ群のみを繰り出すことで、倍率を変えることができ
る。従って、第１レンズ群をヘリコイドネジで駆動しな
がら、第２レンズ群のみを駆動させて変倍を行う構造を
とることが可能となり、設計の自由度を高めることがで
きる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、キー環の外
周面に形成された前後方向に延びる直進溝と、第１レン
ズ保持枠に設けられた突起とが係合しているので、第１
レンズ保持枠は突起が直進溝に沿うことで前後方向に直
進するように規制される。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、第２レンズ
群を駆動させるカム構造のうち、変倍用のカム溝は高精
度に加工し、繰り出し・収納用のカム溝は精度を落とし
て加工することで、コストの削減と、加工時間の短縮を
図ることができる。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、第２レンズ
保持枠はガイド軸に沿って移動するので、衝撃に強い構
造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したレンズ駆動装置の断面図であ
り、第１レンズ群および第２レンズ群を通る中心より上
側は、キー環の直進溝を通る断面であり、下側は、第２
レンズ保持枠のコマおよびガイド軸を通る断面である。

【図２】レンズ駆動装置の分解斜視図である。

【図３】カム環の内周面を示す展開図であって、（ａ）
は収納時の第１ヘリコイドネジと第２ヘリコイドネジと
の噛み合いを示し、（ｂ）はワイド状態からテレ状態に
おいて噛み合いが外れる様子を示す。

【符号の説明】

１レンズ駆動装置２カバー部材３カム環３ａギア部４第１レンズ保持枠４ａボス（突起）５キー環５ａ直進溝５ｂ長孔５ｃ第２固定部６第２レンズ保持枠６ａガイド軸６ｂ孔部材７押え部材７ａ第１固定部１０第２ヘリコイドネジ１２係合部２０ａ、２０ｂコマ２１第１カム（カム溝）２１ａ変倍用カム溝（変倍用のカム溝）２２第２カム（カム溝）２２ａ収納用カム溝（繰り出し・収納用のカム溝）２１ｂ、２２ｂ逃し３０第１レンズ群３１第２レンズ群４０第１ヘリコイドネジ４０ｃ非ヘリコイド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山雅夫長野県諏訪市上川１丁目1538番地日東光学株式会社上諏訪工場内 (72)発明者大野浩一長野県諏訪市上川１丁目1538番地日東光学株式会社上諏訪工場内 (72)発明者清水孝一長野県諏訪市上川１丁目1538番地日東光学株式会社上諏訪工場内Ｆターム(参考） 2H044 BD02 BD08 BD09 BD10 BD11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前後に並ぶ二つのレンズ群を有し、前方に配置された第１レンズ群を保持し、外周面に第１
ヘリコイドネジが形成された第１レンズ保持枠と、第１レンズ群よりも後方に配置された第２レンズ群を保
持し、外方に向けて突出するコマが設けられた第２レン
ズ保持枠と、第１レンズ保持枠の外側にあって、内周面に、第１ヘリ
コイドネジと噛み合う第２ヘリコイドネジと、第２レン
ズ保持枠のコマが係合するカム溝が形成されたカム環と
を備え、カム環の回転によって、第１レンズ保持枠および第２レ
ンズ保持枠を介して、第１レンズ群および第２レンズ群
を、それぞれの収納位置から前方に繰り出すように駆動
するレンズ駆動装置において、第１ヘリコイドネジと第２ヘリコイドネジの噛み合い
は、第１レンズ群がその収納位置から所定位置まで繰り
出されたところで、外れ、第２レンズ保持枠のコマとカム環のカム溝は、第１レン
ズ群が前記所定位置まで達した状態からさらにカム環の
回転によって第２レンズ保持枠が前方に繰り出されるよ
うに係合していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】第１レンズ保持枠の内側には、外周面に前
後方向に延びる直進溝が形成されたキー環が設けられ、第１レンズ保持枠には、キー環の直進溝と係合する突起
が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレン
ズ駆動装置。
【請求項３】カム環のカム溝は、カム環の回転によっ
て、第２レンズ群を収納位置から撮影可能となる最小倍
率が得られるときの特定位置まで繰り出すための繰り出
し・収納用のカム溝と、第２レンズ群を前記特定位置か
らさらに前方に繰り出して変倍を行うための変倍用のカ
ム溝とからなることを特徴とする請求項１または２記載
のレンズ駆動装置。
【請求項４】第２レンズ保持枠を貫通するように、棒状
のガイド軸が設けられ、第２レンズ保持枠はガイド軸に
沿って移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載のレンズ駆動装置。