JP2009003100A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大径のモーターを搭載することが可能で、且つ、コンパクト化、低コスト化が可能なレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】 モーター保持板３０の第１平面部３２の両端部をレンズ鏡胴１２の大径部１２０の側面に沿って曲げ加工することでモーター取付部３６及び３８が形成されている。ズーム駆動モーター４４及びフォーカス駆動モーター５０は、それぞれモーター取付部３６、３８に載置され、モーター固定部材４６、５２により固定される。
【選択図】 図２

Description

本発明はレンズ駆動装置に係り、特にフォーカス部及びズーム部をモーターにより駆動するレンズ駆動装置に関する。

特許文献１には、ヘリコイドねじ及びステッピングモーターを用いて、レンズ装置を光路に沿って直線移動させて焦点合わせを行う方法が開示されている。
特開平９−２０５５７８号公報

従来、フォーカス部及びズーム部をモーターにより電動で駆動させるレンズ鏡胴が用いられている。このようなレンズ鏡胴では、レンズ鏡胴に対してモーターを確実に固定する必要がある。

図５は、レンズ鏡胴にモーターを取り付けるためのモーター保持部材の例を示す分解斜視図である。図５に示す例では、モーター保持部材は、レンズ鏡胴２００の側面に沿う形状の鞍状に形成された鞍状部材１００である。鞍状部材１００は、レンズ鏡胴２００の常に静止している部位（フォーカスリング２０２及びズームリング２０４等とともに回動動作しない部位。以下、固定鏡胴２０６という）にねじ止めにより固定される。鞍状部材１００の上面には、凹部１０２が２か所形成されており、それぞれモーター（不図示）が固定される。そして、モーターの駆動軸に取り付けられたギアの駆動力がフォーカスリング２０２及びズームリング２０４の外周に形成されたギアと噛合することにより、レンズ鏡胴２００内のフォーカスレンズ及びズームレンズの駆動が行われる。

しかし、図５に示すような鞍状部材１００は、多数生産する場合には、鞍状部材１００の製作用の金型を起こしてダイキャストを用いて製作することで製作コストを下げることができるが、生産数が少ない場合には、金型は高価であるため、切削加工にせざるを得ず、コストアップを招くという問題があった。

そこで、モーター保持するための部材を、金属板（板金部材）を用いて製作することで製作コストを下げることが考えられている。図６は、モーター保持部材の別の例を示す分解斜視図である。図６に示すように、モーター保持板３００は、板金部材を略直角に曲げ加工することにより製作される。図６に示すように、レンズ鏡胴４００は、大径部４０２と小径部４０４とが接続されて構成されており、モーター保持板３００の第１平面部３０２は大径部４０２の側面の固定鏡胴４１０に固定され、第２平面部３０４は大径部４０２の端面に固定される。第１平面部３０２には、フォーカスリング４０６及びズームリング４０８を駆動するための２つのモーター５００がモーター固定部材５０２により取り付けられる。

図６に示すモーター保持板３００では、モーター５００は第１平面部３０２に対して、レンズ鏡胴４００側か、レンズ鏡胴４００の反対側に配置される。図７に示すように、モーター５００をレンズ鏡胴４００側に配置した場合には、径ｒが小さいモーターしか取り付けることができない。径が小さいモーターでは、フォーカスレンズ及びズームレンズを駆動するのに十分な駆動力が得られないおそれがある。また、図７の配置で、径ｒが大きいモーターを取り付けた場合、レンズ装置の横幅が大きくなるという問題がある。一方、図８に示すように、モーター５００をレンズ鏡胴４００の反対側に配置した場合には、光軸中心からモーター５００までの距離が大きくなり、レンズ装置の高さＨが大きくなるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、大径のモーターを搭載することが可能で、且つ、コンパクト化、低コスト化が可能なレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１に係るレンズ駆動装置は、光学系を格納し、前記光学系を駆動するための操作リングが外周部に形成されたレンズ鏡胴を駆動するためのレンズ駆動装置であって、前記レンズ鏡胴の外周部に装着され、前記操作リングに連結されるモーターと、前記レンズ鏡胴の外周面に固定される第１平面部と、前記レンズ鏡胴の外周面に沿うように前記第１平面部に対して屈曲部を介して連続するモーター取付部とを含むモーター保持板とを備え、前記モーターは、前記モーター取付部の前記レンズ鏡胴とは反対側の面に取り付けられることを特徴とする。

本願請求項１に係るレンズ駆動装置によれば、モーター保持板をレンズ鏡胴の側面に沿う形状とすることにより、駆動力が大きい大径モーターの搭載を可能にするとともに、レンズ駆動装置全体の省スペース化を図ることができる。

本願請求項２に係るレンズ駆動装置は、請求項１において、前記モーター保持板が前記第１平面部に対して屈曲部を介して連続し、前記レンズ鏡胴の端部に面するように形成された第２平面部と、前記第２平面部を前記レンズ鏡胴の端部に固定する固定手段とを更に備えることを特徴とする。

本願請求項２に係るレンズ駆動装置によれば、モーター保持板と連続する第２平面部をレンズ鏡胴の端部に固定することにより、モーター保持板を確実にレンズ鏡胴に固定することができる。

本願請求項３に係るレンズ駆動装置は、請求項１又は２において、前記モーター保持板が１枚の金属板を曲げ加工することにより形成されることを特徴とする。

本願請求項３に係る発明によれば、モーター保持板を１枚の金属板（板金部材）の切り曲げ加工により製作することで、レンズ駆動装置のコストダウンを図ることができる。

本願請求項４に係るレンズ駆動装置は、請求項１から３において、前記モーターの側面に沿う形状に加工された板状のモーター第１平面部材を更に備え、前記モーターは、前記モーター第１平面部材により前記モーター取付部に押しつけられて固定されることを特徴とする。

本願請求項４に係るレンズ駆動装置によれば、モーター第１平面部材でモーターを押さえつけることによりモーターを確実に保持することができる。

本願請求項５に係るレンズ駆動装置は、請求項４において、前記モーターの側面、前記モーター第１平面部材の前記モーターと当接する面、又は前記モーター取付部の前記モーターと当接する面の少なくとも一方に、静止摩擦係数が大きい弾性部材が貼り付けられていることを特徴とする。

本願請求項５に係るレンズ駆動装置によれば、摩擦部材によりモーターが駆動方向（回転方向）に回転しないように固定することができる。

本発明に係るレンズ駆動装置によれば、モーター保持板をレンズ鏡胴の側面に沿う形状とすることにより、駆動力が大きい大径モーターの搭載を可能にするとともに、レンズ駆動装置全体の省スペース化を図ることができる。更に、本発明によれば、モーター保持板を板金部材の切り曲げ加工により製作することで、レンズ駆動装置のコストダウンを図ることができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ駆動装置の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ装置の外観を示した斜視図である。レンズ装置１０は、例えば、マシンビジョン用カメラに使用される固定焦点レンズである。図１に示すように、レンズ装置１０は、レンズ鏡胴１２と、レンズ駆動装置１４とを備えている。レンズ駆動装置１４は、レンズ鏡胴１２の外周部に装着されている。レンズ駆動装置１４を構成する部材は、外装体１６内部に格納される。

図２は、レンズ駆動装置１４の主要な構成部材を分解して示す分解斜視図である。図２に示すように、レンズ鏡胴１２は、略円柱状の大径部１２０と、大径部１２０よりも径が小さい小径部１２２から構成されている。小径部１２２の端部には、カメラ本体に装着するためのマウント（Ｃマウント）１２４が形成されている。

レンズ鏡胴１２の内部には、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りを含む光学部材が配置されている。レンズ鏡胴１２の大径部１２０の側面には、フォーカスリング２０及びズームリング２２が設けられている。フォーカスリング２０及びズームリング２２は、大径部１２０の本体（以下、固定鏡胴２６という）に対して回動可能に設けられている。

フォーカスリング２０は、レンズ鏡胴１２内のフォーカスレンズに連結されており、フォーカスリング２０を回動操作すると、フォーカスレンズが光軸方向に移動してフォーカスの調整が行われる。ズームリング２２は、レンズ鏡胴１２内のズームレンズに連結されており、ズームリング２２を回動操作すると、ズームレンズが光軸方向に移動してズーム倍率の調整が行われる。

レンズ駆動装置１４は、モーター保持板３０、フォーカス駆動モーター５０及びズーム駆動モーター４４を備えている。

モーター保持板３０は、１枚の板金部材により形成されており、第１平面部３２と、第１平面部３２に対して略直角に折り曲げられた第２平面部３４により構成されている。モーター保持板３０は、第１平面部３２がレンズ鏡胴１２の大径部１２０と当接し、第２平面部３４が大径部１２０と小径部１２２との間の段差部に設けられた端面１２０Ａに当接するように取り付けられる。レンズ鏡胴１２の固定鏡胴２４にはねじ穴２４Ａが形成されており、モーター保持板３０の第１平面部３２はねじ２６により固定鏡胴２４に固定される。第２平面部３４は、ねじ２８により端面１２０Ａに固定される。なお、第２平面部３４の下端部３４Ｃは、レンズ鏡胴１２に固定された際にレンズ鏡胴１２の小径部１２２の側面１２２Ｃに沿う円弧形状に加工されている。

第１平面部３２の左右には、モーター取付部３６及び３８が設けられている。モーター取付部３６及び３８は、第１平面部３２の両端部をレンズ鏡胴１２の大径部１２０の側面に沿って曲げ加工することにより形成される。

第１平面部３２には、切欠き部４０及び開口部４２が形成されている。切欠き部４０及び開口部４２は、ズームリング２２の外周部に形成されたギアが第１平面部３２と干渉しないように形成されている。また、第１平面部３２の長さは、モーター保持板３０がレンズ鏡胴１２に取り付けられた際に、フォーカスリング２０と干渉しないように調整されている。

ズーム駆動モーター４４は、モーター取付部３６に載置され、ズーム駆動モーター４４の側面に沿う形状のモーター固定部材４６により固定される。モーター固定部材４６は、ねじ４８により第１平面部３２に固定される。

図３は、ズーム駆動モーター４４がモーター取付部３６に取り付けられた状態を示す側面図である。ズーム駆動モーター４４がモーター取付部３６に固定されると、図３に示すように、ズーム駆動モーター４４の駆動軸に取り付けられたギア４４Ａがズームリング２２の外周部に形成されたギアと噛合する。これにより、ズーム駆動モーター４４の駆動力がズームリング２２に伝達されてズームの調整が可能になる。

ズーム駆動モーター４４の側面、モーター固定部材４６の内周面又はモーター取付部３６のズーム駆動モーター４４と当接する面の少なくとも一方には、弾性部材（例えば、エラストマー、ゴム）が貼り付けられており、ズーム駆動モーター４４は、モーター固定部材４６の締付力により固定される。

フォーカス駆動モーター５０は、モーター取付部３８に載置され、フォーカス駆動モーター５０の側面に沿う形状のモーター固定部材５２により固定される。モーター固定部材５２は、ねじ５４により第１平面部３２に固定される。フォーカス駆動モーター５０がモーター取付部３８に固定されると、フォーカス駆動モーター５０の駆動軸に取り付けられたギア５０Ａがフォーカスリング２０の外周部に形成されたギアと噛合する。これにより、フォーカス駆動モーター５０の駆動力がフォーカスリング２０に伝達されてフォーカスの調整が可能になる。

フォーカス駆動モーター５０の側面、モーター固定部材５２の内周面又はモーター取付部３８のフォーカス駆動モーター５０と当接する面の少なくとも一方には、弾性部材（例えば、エラストマー、ゴム）が貼り付けられており、フォーカス駆動モーター５０は、モーター固定部材５２の締付力により駆動方向に固定される。

図４は、ズーム駆動モーター４４及びフォーカス駆動モーター５０をレンズ鏡胴１２に取り付けた状態を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態によれば、モーター保持板３０をレンズ鏡胴１２の側面に沿う形状にすることにより、図７及び図８に示した例と比較して、駆動力が大きい大径モーターの搭載を可能にするとともに、レンズ駆動装置１４全体の省スペース化を図ることができる。

更に、本実施形態によれば、モーター保持板３０及びモーター固定部材４６、５２を板金部材の切り曲げ加工により製作することで、レンズ駆動装置１４のコストダウンを図ることができる。

なお、本実施形態では、ズーム駆動モーター４４及びフォーカス駆動モーター５０を弾性部材を用いて駆動方向に固定するようにしたが、例えば、ねじ止めしてもよい。

本発明に係るレンズ駆動装置を備えたレンズ装置の外観を示した斜視図 レンズ駆動装置１４の主要な構成部材を分解して示す分解斜視図 ズーム駆動モーター４４がモーター取付部３６に取り付けられた状態を示す側面図 ズーム駆動モーター４４及びフォーカス駆動モーター５０をレンズ鏡胴１２に取り付けた状態を示す断面図 レンズ鏡胴にモーターを取り付けるためのモーター保持部材の例を示す分解斜視図 モーター保持部材の別の例を示す分解斜視図 図６のモーター保持板３００にモーターを取り付けた状態を示す断面図 図６のモーター保持板３００にモーターを取り付けた状態を示す断面図

符号の説明

１０…レンズ装置、１２…レンズ鏡胴、１４…レンズ駆動装置、１６…外装体、２０…フォーカスリング、２２…ズームリング、２４…固定鏡胴、３０…モーター保持板、４４…ズーム駆動モーター、５０…フォーカス駆動モーター、４６、５２…モーター固定部材

Claims (5)

1. 光学系を格納し、前記光学系を駆動するための操作リングが外周部に形成されたレンズ鏡胴を駆動するためのレンズ駆動装置であって、
   前記レンズ鏡胴の外周部に装着され、前記操作リングに連結されるモーターと、
   前記レンズ鏡胴の外周面に固定される第１平面部と、前記レンズ鏡胴の外周面に沿うように前記第１平面部に対して屈曲部を介して連続するモーター取付部とを含むモーター保持板とを備え、
   前記モーターは、前記モーター取付部の前記レンズ鏡胴とは反対側の面に取り付けられることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記モーター保持板は、前記第１平面部に対して屈曲部を介して連続し、前記レンズ鏡胴の端部に面するように形成された第２平面部と、
   前記第２平面部を前記レンズ鏡胴の端部に固定する固定手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記モーター保持板は、１枚の金属板を曲げ加工することにより形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記モーターの側面に沿う形状に加工された板状のモーター第１平面部材を更に備え、
   前記モーターは、前記モーター第１平面部材により前記モーター取付部に押しつけられて固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のレンズ駆動装置。
5. 前記モーターの側面、前記モーター第１平面部材の前記モーターと当接する面、又は前記モーター取付部の前記モーターと当接する面の少なくとも一方に、静止摩擦係数が大きい弾性部材が貼り付けられていることを特徴とする請求項４記載のレンズ駆動装置。

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