JP2008262243A - レンズ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】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。
【解決手段】このレンズ駆動装置には、回転可能なカム環と、カム環の回転に基づいて当該カム環に対して前後方向に直進するように規制された第1レンズ保持枠と、カム環の回転により前後方向に繰り出し若しくは繰り込まれるレンズ群と、第1レンズ保持枠の後部に形成された第1ヘリコイドネジと、カム環の前部に形成され、第1ヘリコイドネジと噛み合う第2ヘリコイドネジとが備えられている。カム環の回転に基づいて第1レンズ保持枠が前方に直進し所定の状態になると、第1ヘリコイドネジは第2ヘリコイドネジとの噛み合いを外して、第1レンズ保持枠を所定位置で空転させることを特徴としている。
【選択図】図3
【解決手段】このレンズ駆動装置には、回転可能なカム環と、カム環の回転に基づいて当該カム環に対して前後方向に直進するように規制された第1レンズ保持枠と、カム環の回転により前後方向に繰り出し若しくは繰り込まれるレンズ群と、第1レンズ保持枠の後部に形成された第1ヘリコイドネジと、カム環の前部に形成され、第1ヘリコイドネジと噛み合う第2ヘリコイドネジとが備えられている。カム環の回転に基づいて第1レンズ保持枠が前方に直進し所定の状態になると、第1ヘリコイドネジは第2ヘリコイドネジとの噛み合いを外して、第1レンズ保持枠を所定位置で空転させることを特徴としている。
【選択図】図3
Description
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。
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(例えば特許文献1参照)。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。
特開平8−21948号公報
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。
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。
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。
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。
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明に係るレンズ駆動装置は、例えば図1〜3に示すように、
回転可能なカム環(3)と、
前記カム環の回転に基づいて当該カム環に対して前後方向に直進するように規制された第1レンズ保持枠(4)と、
前記カム環の回転により前後方向に繰り出し若しくは繰り込まれるレンズ群(30,31)と、
前記第1レンズ保持枠の後部に形成された第1ヘリコイドネジ(40)と、
前記カム環の前部に形成され、前記第1ヘリコイドネジと噛み合う第2ヘリコイドネジ(10)とを備え、
前記カム環の回転に基づいて前記第1レンズ保持枠が前方に直進し所定の状態になると、前記第1ヘリコイドネジは前記第2ヘリコイドネジとの噛み合いを外して、前記第1レンズ保持枠を所定位置で空転させることを特徴としている。
回転可能なカム環(3)と、
前記カム環の回転に基づいて当該カム環に対して前後方向に直進するように規制された第1レンズ保持枠(4)と、
前記カム環の回転により前後方向に繰り出し若しくは繰り込まれるレンズ群(30,31)と、
前記第1レンズ保持枠の後部に形成された第1ヘリコイドネジ(40)と、
前記カム環の前部に形成され、前記第1ヘリコイドネジと噛み合う第2ヘリコイドネジ(10)とを備え、
前記カム環の回転に基づいて前記第1レンズ保持枠が前方に直進し所定の状態になると、前記第1ヘリコイドネジは前記第2ヘリコイドネジとの噛み合いを外して、前記第1レンズ保持枠を所定位置で空転させることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のレンズ駆動装置において、
前記カム環の外周面に形成され、駆動ギアと噛み合うギア部とを備えることを特徴としている。
前記カム環の外周面に形成され、駆動ギアと噛み合うギア部とを備えることを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のレンズ駆動装置において、
前記レンズ群は、前記カム環により、相対移動する第1レンズ群及び第2レンズ群を少なくとも備え、
前記第1レンズ群に対する前記第2レンズ群の相対移動によって変倍を行うことを特徴としている。
前記レンズ群は、前記カム環により、相対移動する第1レンズ群及び第2レンズ群を少なくとも備え、
前記第1レンズ群に対する前記第2レンズ群の相対移動によって変倍を行うことを特徴としている。
本発明によれば、第1レンズ保持枠を空転させながら、レンズ群を繰り出すことができる。
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。
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。
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。
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。
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20a,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。
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。
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。
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5d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5aが設けられている。
キー環5の外周面には、前後方向に延びる直進溝5aが設けられている。
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)4a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。
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。
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50,50によって、互いに離れる方向に付勢されている。
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。
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21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。
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。
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。
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。
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13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。
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13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。
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。
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。
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40c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。
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40c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。
次に、レンズ駆動装置1の動作を説明する。
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。
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。
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。
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。
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22a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。
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22a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。
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30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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (3)
- 回転可能なカム環と、
前記カム環の回転に基づいて当該カム環に対して前後方向に直進するように規制された第1レンズ保持枠と、
前記カム環の回転により前後方向に繰り出し若しくは繰り込まれるレンズ群と、
前記第1レンズ保持枠の後部に形成された第1ヘリコイドネジと、
前記カム環の前部に形成され、前記第1ヘリコイドネジと噛み合う第2ヘリコイドネジとを備え、
前記カム環の回転に基づいて前記第1レンズ保持枠が前方に直進し所定の状態になると、前記第1ヘリコイドネジは前記第2ヘリコイドネジとの噛み合いを外して、前記第1レンズ保持枠を所定位置で空転させることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1記載のレンズ駆動装置において、
前記カム環の外周面に形成され、駆動ギアと噛み合うギア部とを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 請求項1又は2記載のレンズ駆動装置において、
前記レンズ群は、前記カム環により、相対移動する第1レンズ群及び第2レンズ群を少なくとも備え、
前記第1レンズ群に対する前記第2レンズ群の相対移動によって変倍を行うことを特徴とするレンズ駆動装置。
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- 2008-08-05 JP JP2008201598A patent/JP2008262243A/ja active Pending
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