JP2006133586A

JP2006133586A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2006133586A
Application number: JP2004323675A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Takashima; 鉄男高嶋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2006-05-25
Anticipated expiration: 2024-11-08
Also published as: JP4667010B2

Abstract

【課題】ラック歯飛び力を低下させることなく、ねじの摺動抵抗を抑え、移動環を光軸方向に摺動音が少なく円滑に移動させる。
【解決手段】送りねじ２１ａのラック噛合部の頂角をθ１、送りねじ２１ａの歯飛び兼ラック歯元の逃げ部の頂角をθ２、ラック部材１９のラック歯１９ａの頂角をθ３としたときの関係は、θ１＞θ２≧θ３とされている。
ラック部材１９のラック歯１９ａは、送りねじ２１ａの逃げ部の頂角θ２を避けたねじ谷径付近の頂角θ１により滑らかに摺動する。また、停止時の衝撃又は外部からの衝撃を受けた際には、送りねじ２１ａの逃げ部の頂角θ２によってラック部材１９は歯飛びすることなく、送りねじ２１ａをラジアル方向に効率的に付勢する。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮影面に銀塩フィルムを用いた写真カメラや、撮像素子としてＣＣＤを用いたスチールカメラやビデオカメラなどに好適なレンズ鏡筒に関するものである。

従来から、ビデオカメラなどではレンズを保持した移動環を、レンズ鏡筒内においてフォーカスや変倍のために、光軸方向に直線状に移動させる種々のレンズ鏡筒が提案されている。

例えば、レンズを保持した移動環は、ラック部を介してモータにより駆動されることがある。このとき、図５に示すように、ラック１のラック歯２は送りねじ３に噛み合っており、またラック歯２と対向して送りねじ３を挟み込む押さえ部が設けられている。

そして、送りねじ３をラック歯２に向けて、図示しないコイルスプリングにより押さえ部を送りねじ３に対してラジアル方向にがたなく付勢している。ラック１のラック歯２は送りねじ３と略同一の頂角とされ、押さえ部は或る所定の平面部又は頂角で送りねじ３の外径を付勢している。

このように従来のレンズ鏡筒では、送りねじ３とラック１のラック歯２は略同一の頂角でがたなく噛合しているため、送りねじ３の斜面全体、又はねじ外形付近でねじが摺動することになる。結果としては摺動抵抗が大きく、省エネルギ、コンパクト、高速、低騒音化が進むビデオレンズなどにおいて、駆動アクチュエータの大型化、駆動騒音、消費電力増を余儀なくされている。

この解決策として、送りねじ３を小径にする方法もあるが、ピッチの粗いねじにおいては、ねじの谷径が細くなり過ぎて、加工中或いはその後の取り扱いによってねじの曲がりの問題が発生してしまう。また、噛合するねじの頂角を鈍角にする方法もあるが、内部衝撃或いは外部衝撃によるラック歯飛びの問題が発生するため、現実的な対策とは云えない。

更に、特許文献１のようなねじ山頂における当接回避を目的としたねじ形状では、ねじ外形付近が鈍角になるため、同様にラック歯飛びの問題を解決することはできない。

特開平８−２４８２８４号公報

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ラック歯飛び力を低下させることなく、ねじの摺動抵抗を抑え、移動環を光軸方向に摺動音が少なく円滑に移動させることができるレンズ鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、レンズを保持し、ガイド部材によりガイドされながら移動可能に設けられた移動環と、ラック歯を有し前記移動環に取り付けられたラック部材と、前記ラック歯に螺合する送りねじを回転させて前記移動環に駆動力を伝達する駆動源とを具備したレンズ鏡筒であって、前記送りねじの螺合部は、前記ラック部材のラック歯に回転力を伝達すると共に歯飛びを防止するように、２つ以上の頂角で形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒である。

請求項２に係る発明は、前記送りねじのラック噛合部頂角をθ１、ラック歯元の逃げ部の頂角をθ２、前記ラック歯頂角をθ３としたとき、θ１＞θ２≧θ３としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒である。

請求項３に係る発明は、前記送りねじは前記ラック部材の一部である押さえ部と前記ラック歯とにより挟み込んだことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒である。

請求項４に係る発明は、前記押さえ部は前記ラック歯と同一形状とした請求項３に記載のレンズ鏡筒である。

請求項５に係る発明は、前記送りねじは転造加工により形成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒である。

請求項６に係る発明は、前記駆動源はステッピングモータとしたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒である。

請求項７に係る発明は、前記送りねじは前記ステッピングモータの出力軸としたことを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒である。

請求項８に係る発明は、請求項１〜７の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒を内蔵したカメラである。

本発明に係るレンズ鏡筒によれば、駆動手段からの回動力を送りねじとラックを利用して、レンズを保持する移動環に伝達する際に、ねじの摺動抵抗を抑え、移動環を光軸方向に高精度に移動させることができる。

本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は駆動機構の斜視図、図２は断面図である。レンズ１０を保持する移動環１１のＵ溝ガイド部１２に、棒状のＵ溝側ガイドバー１３が嵌入されており、移動環１１の一部に設けた軸受部１４にガイドバー１３と平行のスリーブ側ガイドバー１５が嵌入され、移動環１１は回動規制されると共に直線状に移動自在に支持されている。

移動環１１には、２つのフランジ部１６ａ、１６ｂが一体的に平行に成形されており、フランジ部１６ａ、１６ｂにはそれぞれ嵌入孔１７ａ、１７ｂがガイドバー１３、１５と平行方向に穿孔されている。なお、フランジ部１６ｂのフランジ面の内側には傾斜面１８が設けられている。

嵌入孔１７ａ、１７ｂには、ラック歯１９ａを有するラック部材１９がこのラック歯１９ａとは偏心した前後軸１９ｂ、１９ｃを介して保持され、ラック部材１９はフランジ１６ａ、１６ｂに対して光軸と直交方向に回動可能とされ、ラック部材１９の前後軸１９ｂ、１９ｃ側には蓋部１９ｄが形成されている。一方、駆動源であるステッピングモータ２０の出力軸２１に加工された送りねじ２１ａが、ラック部材１９のラック歯１９ａに螺合している。

また、図３に示すように、ラック部材１９には押さえ部１９ｅが一体に設けられており、この押さえ部１９ｅには略ねじ山形状とした凸部１９ｆが設けられ、この凸部１９ｆにより送りねじ２１ａをラック歯１９ａ側に押圧している。

また、ラック部材１９とフランジ部１６ｂとの間に、弾性部材としてのコイルスプリング２２が挟み込まれ、その付勢力によりラック部材１９と移動環１１の光軸方向のがたが取り除かれている。このとき、コイルスプリング２２のばね足２２ａがフランジ部１６ｂの傾斜面１８に当接するように、コイルスプリング２２の付勢力が効率的にラック部材１９に伝わるようになっている。そして、ラック部材１９とコイルスプリング２２とが一体的に回転する際には、傾斜面１８に逆らう方向には重く、傾斜に順ずる方向には軽く回転することになる。

ステッピングモータ２０の駆動によりその出力軸２１が回転すると、出力軸２１の送りねじ２１ａと噛合しているラック歯１９ａが軸方向に移動し、それに伴って移動環１１がガイドバー１３、１５に回転が規制されて軸方向に移動する。

図４に示すように、送りねじ２１ａのラック噛合部の頂角をθ１、送りねじ２１ａの歯飛び兼ラック歯元の逃げ部の頂角をθ２、ラック部材１９のラック歯１９ａの頂角をθ３としたときの関係は、θ１＞θ２≧θ３とされている。

これによりラック部材１９のラック歯１９ａは、送りねじ２１ａの逃げ部の頂角θ２を避けた範囲、つまりねじ外形付近を避けたねじ谷径付近の頂角θ１により滑らかに摺動し、ステッピングモータ２０の起動が容易となる。また、停止時の衝撃又は外部からの衝撃を受けた際には、送りねじ２１ａの逃げ部の頂角θ２によってラック部材１９は歯飛びすることなく、送りねじ２１ａをラジアル方向に効率的に付勢することができる。なお、押さえ部１９ｅの凸部１９ｆは、ラック歯１９ａと同一形状とすることが好ましい。

また、ラック部材１９のラック歯１９ａと押さえ部１９ｅの凸部１９ｆは、送りねじ２１ａの逃げ部の頂角θ２を回避し、ラック噛合部の頂角θ１で摺動する形状であれば、例えばＲ形状等の形状であってもよい。

このように、送りねじ２１ａのねじ形状は、回動力伝達部と歯飛び防止部の役割を分けた２つ以上の頂角で形成され、ステッピングモータ２０によりラック部材１９を介して移動環１１を駆動させることができる。

駆動機構の斜視図である。断面図である。噛合部の断面図である。噛合部の拡大断面図である。従来の噛合部の拡大断面図である。

符号の説明

１１移動環
１３、１５ガイドバー
１９ラック部材
１９ａラック歯
２０ステッピングモータ
２１出力軸
２１ａ送りねじ
２２コイルスプリング

Claims

レンズを保持し、ガイド部材によりガイドされながら移動可能に設けられた移動環と、ラック歯を有し前記移動環に取り付けられたラック部材と、前記ラック歯に螺合する送りねじを回転させて前記移動環に駆動力を伝達する駆動源とを具備したレンズ鏡筒であって、前記送りねじの螺合部は、前記ラック部材のラック歯に回転力を伝達すると共に歯飛びを防止するように、２つ以上の頂角で形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記送りねじのラック噛合部頂角をθ１、ラック歯元の逃げ部の頂角をθ２、前記ラック歯頂角をθ３としたとき、θ１＞θ２≧θ３としたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記送りねじは前記ラック部材の一部である押さえ部と前記ラック歯とにより挟み込んだことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記押さえ部は前記ラック歯と同一形状とした請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記送りねじは転造加工により形成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒。
前記駆動源はステッピングモータとしたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記送りねじは前記ステッピングモータの出力軸としたことを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
請求項１〜７の何れか１つの請求項に記載のレンズ鏡筒を内蔵したカメラ。