JP2017146435A - 駆動部材及びレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】大駆動力を提供可能な駆動部材を提供する。【解決手段】本発明の駆動部材１００は、被駆動部材Ｌ２を保持する保持部２２と、前記保持部２２の外周側に配置され、外周面にねじ溝が形成された３以上の駆動軸１４０と、前記駆動軸１４０のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが前記駆動軸１４０の前記ねじ溝と噛み合う噛合部１２１を有し、前記保持部２２と前記駆動軸１４０とを連結する複数の連結部１２０と、前記駆動軸１４０のそれぞれに対応して設けられ、前記駆動軸１４０をそれぞれ駆動する３以上のアクチュエータ１３０と、を備えること、を特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動部材及びレンズ鏡筒に関するものである。

従来、レンズ鏡筒内の一つのレンズ群を、２つのモータで駆動しているレンズ鏡筒がある（特許文献１参照）。しかし、大きなレンズを駆動するには、さらなる駆動力が要求される。

特開平０４−１９５０１０号公報

本発明の駆動部材は、被駆動部材を保持する保持部と、前記保持部の外周側に配置され、外周面にねじ溝が形成された３以上の駆動軸と、前記駆動軸のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが前記駆動軸の前記ねじ溝と噛み合う噛合部を有し、前記保持部と前記駆動軸とを連結する複数の連結部と、前記駆動軸のそれぞれに対応して設けられ、前記駆動軸をそれぞれ駆動する３以上のアクチュエータと、を備える構成とした。
また、本発明のレンズ鏡筒は、上記駆動部材を備え、前記被駆動部材がレンズである構成とした。

駆動部材１００を備えるレンズ鏡筒１の、光軸ＯＡ方向に沿った概略断面図である。 駆動部材１００と、固定筒１０と、第２レンズ群Ｌ２とを示した斜視図である。 駆動部材１００と、第２レンズ群Ｌ２とを示す斜視図である。 駆動部材１００の部分拡大図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態の駆動部材１００を備えるレンズ鏡筒１について説明する。図１は、駆動部材１００を備えるレンズ鏡筒１の、光軸ＯＡ方向に沿った概略断面図である。

レンズ鏡筒１は、カメラボディ２に着脱可能である。レンズ鏡筒１は、第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２の２つのレンズ群から成る撮影光学系を備えている。ただし、レンズ鏡筒１は、これに限定されず、２以上のレンズ群を有していてもよい。本実施形態のレンズ鏡筒１において、被写体からの光は、第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２を経て、カメラボディ２側へ被写体光として入射する。

レンズ鏡筒１は、カメラボディ２に対して固定される固定筒１０を備える。固定筒１０は、円筒部材であり、レンズ鏡筒１の外周側に配置されている。
また、固定筒１０のボディ側の内部には、基板が取り付けられ、基板には、レンズ鏡筒１を統括制御する制御部１１及び記憶部１３が設けられている。

第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズ保持枠１２に保持されている。第１レンズ保持枠１２は、略円環状の枠である。第１レンズ保持枠１２は、固定筒１０に固定されている。ただし、これに限定されず、第１レンズ保持枠１２は光軸ＯＡ方向に移動可能であってもよい。

第２レンズ群Ｌ２は、第１レンズ保持枠１２の光軸ＯＡ方向カメラボディ側に配置されている。第２レンズ群Ｌ２は、駆動部材１００により光軸ＯＡ方向に駆動される。
図２は駆動部材１００と、固定筒１０と、第２レンズ群Ｌ２とを示した斜視図である。図３は、駆動部材１００と、第２レンズ群Ｌ２とを示す斜視図である。図４は、駆動部材１００の部分拡大図である。

駆動部材１００は、図３に最もわかりやすく示すように、第２レンズ群Ｌ２を保持する略円環状の第２レンズ保持枠２２と、第２レンズ保持枠２２の外周の３か所に配置された第１駆動部１０１Ａ、第２駆動部１０１Ｂ、及び第３駆動部１０１Ｃとを備える。

第１駆動部１０１Ａ、第２駆動部１０１Ｂ、及び第３駆動部１０１Ｃは、第２レンズ保持枠２２の外周において、光軸を中心とした互いの間の角度が略均等（約１２０度）となるように配置されている。
第１駆動部１０１Ａ、第２駆動部１０１Ｂ、及び第３駆動部１０１Ｃは、同様の構成であるので、以下、特に区別して説明する必要がある場合を除いて、駆動部１０１として説明する。

駆動部１０１は、図４に示すように、第２レンズ保持枠２２の外周に設けられたボールスタッド１０２を備える。ボールスタッド１０２は、第２レンズ保持枠２２の外周から外方に向かって延びる円柱部１０２ａと、円柱部１０２ａの先端に設けられた球状部１０２ｂとを備える。
また、駆動部１０１は、ステッピングモータ１３０と、ステッピングモータ１３０により回転される駆動軸１４０と、駆動軸１４０と第２レンズ保持枠２２のボールスタッド１０２とを連結する連結部１２０とを備える。

連結部１２０は、ボールスタッド１０２の球状部１０２ｂと係合するボールハウジング１０３と、ボールハウジング１０３の側面からボールハウジング１０３の径方向外方に延び且つ駆動軸１４０と噛合する噛合部１２１と、噛合部１２１の外周より第２レンズ群Ｌ２の径方向外方に延びる矩形の遮光部１２３とを有する。

ボールハウジング１０３は、有底円筒形状であり、ボールスタッド１０２とボールハウジング１０３とでボールジョイント１１０を構成する。
ボールハウジング１０３の孔１０４には、ボールスタッド１０２の球状部１０２ｂが挿入されている。球状部１０２ｂの径は、孔１０４の径と略一致している。球状部１０２ｂは、孔１０４の内部で回転可能に保持されている。

噛合部１２１は、内面にねじ溝が形成されたねじ孔１２２が設けられている。ねじ孔１２２に駆動軸１４０が挿入されている。

遮光部１２３は、矩形部材で、一辺が光軸ＯＡ方向に延び、他辺が光軸ＯＡに対して径方向に延びている。

駆動軸１４０は、光軸ＯＡ方向に延び、外周にねじ溝が形成されており、噛合部１２１のねじ孔１２２と噛合している。
ステッピングモータ１３０は、駆動軸１４０を回転駆動する。本実施形態において３つのステッピングモータ１３０のパワーは全て同様である

図１に示すように、駆動軸１４０のステッピングモータ１３０側と光軸ＯＡ方向被写体側との間には、カバー部材１５０が架け渡されている。
カバー部材１５０は、光軸ＯＡ方向に延びる上板部１５１と、上板部１５１の光軸ＯＡ方向カメラボディ側端部より光軸ＯＡに対して垂直に延び且つステッピングモータ１３０に固定された基端部１５３と、上板部１５１の光軸ＯＡ方向被写体側端部より光軸ＯＡに対して垂直に延びる先端部１５２とを備える。
基端部１５３と先端部１５２にはそれぞれ、軸挿通孔が設けられ、その軸挿通孔には駆動軸１４０が回転可能に挿通されている。

また、上板部１５１には、光軸ＯＡに沿った溝１５４が設けられ、溝１５４の内部を遮光部１２３が移動可能となっている。
上板部１５１には、ねじ係合部１５５ａ，１５５ｂが設けられている。一方、固定筒１０には、図２に示すようにねじ係合部１５５ａ，１５５ｂのそれぞれに対応するねじ挿通孔１６ａ，１３ｂが設けられ、ねじ挿通孔１６ａ，１６ｂ（図２から、「１３ｂ」でなく「１６ｂ」では？他も同様に修正検討してください。）には、ねじ１４ａ，１４ｂが挿入され、ねじ係合部１５５ａ，１５５ｂに螺合されることにより、駆動部材１００が固定筒１０に固定されている。

固定筒１０の外周には、上述のようにねじ挿通孔１６ａ，１６ｂが設けられ、さらに、カバー部材１５０の溝１５４を挿通した遮光部１２３が更に挿通される溝１７が設けられている。
溝１７は、光軸ＯＡ方向に延びており、光軸ＯＡ方向カメラボディ側端部において溝の幅が広くなっている。

その溝の幅が広くなった部分には、基準センサ１９が取り付けられている。基準センサ１９は、例えばフォトインタラプタである。本実施形態において、３つの基準センサ１９は、光軸ＯＡ方向の同じ位置に配置されている。
基準センサ１９は、図３に示すように互いに平行に配置された発光部１９ａと受光部１９ｂとを備え、発光部１９ａと受光部１９ｂとの間にはスリットが形成されている。

本実施形態において、ステッピングモータを駆動すると、駆動軸１４０が回転する。駆動軸１４０が回転すると、駆動軸１４０と噛合している噛合部１２１が光軸ＯＡ方向に移動する。噛合部１２１が光軸ＯＡ方向に移動すると、第２レンズ保持枠２２及び第２レンズ群Ｌ２も光軸ＯＡ方向に移動する。

ここで、基準センサの発光部１９ａと受光部１９ｂとの間のスリットを遮光部１２３が到達すると、遮光部１２３が発光部１９ａから出射されて受光部１９ｂに入射する光を遮る。これにより、基準センサ１９の検出信号に変化を生じさせる。この検出信号は、制御部１１に送信される。そして、最初に遮光を検出したところを原点として、そこからステッピングモータ１３０のパルスをカウントすることにより、第２レンズ群Ｌ２の位置を検出することができる。

本実施形態において、３つのステッピングモータ１３０を同様に駆動すると、第２レンズ群Ｌ２は、同じ平面を保ったまま移動する。すなわち、移動前において、光軸ＯＡに対して垂直である場合、その垂直を維持したまま、第２レンズ群Ｌ２は移動する。

また、第２レンズ群Ｌ２が、傾いていた場合、ステッピングモータ１３０Ａに対してステッピングモータ１３０Ｂ，ステッピングモータ１３０Ｃを所定パルス動かすことにより、チルト補正をすることができる。
例えば、チルト補正を例えばガイドバーを移動することにより行う方法もあるが、本実施形態によると、そのような機械的な調整を用いることなく、チルト補正が可能である。

さらに、第２レンズ群Ｌ２が光軸ＯＡ方向の位置に応じた最適なチルト状態を保つことができるように、ステッピングモータ１３０Ａ、ステッピングモータ１３０Ｂ及びステッピングモータ１３０Ｃの駆動速度や駆動量を異ならせてもよい。例えば、レンズ鏡筒１の焦点距離状態が広角端状態の際の第２レンズ群Ｌ２の傾きと、レンズ鏡筒１の焦点距離状態が望遠端状態の際の第２レンズ群Ｌ２の傾きと、を異ならせることとしてもよい。この場合、それぞれのステッピングモータ１３０の駆動速度や駆動量は、記憶部１３に記憶されている。

本実施形態によると、ステッピングモータ１３０Ａ、ステッピングモータ１３０Ｂ及びステッピングモータ１３０Ｃを異なるように駆動することにより、第２レンズ群Ｌ２の傾きが変動する。
しかし、本実施形態ではボールジョイント構造を用いているため、第２レンズ群Ｌ２の傾きが変動してボールハウジング１０３とボールスタッド１０２との間の傾きが変動しても、ジョイント状態を維持することができる。

ステッピングモータは一般に超音波モータよりもパワーが小さい。このため、例えば、大きなレンズ等の駆動には、超音波モータが用いられる。しかし、本実施形態では３つのステッピングモータ１３０を用いて第２レンズ群Ｌ２を駆動するので、個々のステッピングモータ１３０のパワーが小さくても、大きなレンズを移動することができる。

（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。

本実施形態において、３つの基準センサ１９は、光軸ＯＡ方向の同じ位置に配置されている。しかし、これに限定されず、第２レンズ群Ｌ２が倒れうる限界の状態（最大チルト状態）においても、３つの基準センサ１９の全てのスリットに遮光部１２３が位置する範囲内において、３つの基準センサ１９の光軸ＯＡ方向の位置が異なっていてもよい。

また、３つのステッピングモータ１３０のパワーは、本実施形態では全て同様であるが、これに限定されず、多少異なっていてもよい。
本実施形態の駆動部材１００は、それぞれステッピングモータ１３０を備える駆動部１０１を３つ備えているが、これに限定されず、３以上であってもよい。
また、本実施形態では、カメラボディ２に着脱可能なレンズ鏡筒１に駆動部材１００を設けたが、駆動部材１００を設ける装置はこの限りではない。
また、本実施形態では、駆動部材１００はレンズを被駆動部材としたが、被駆動部材の対象としてはこの限りではない。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

Ｌ１：第１レンズ群、Ｌ２：第２レンズ群、ＯＡ：光軸、１：レンズ鏡筒、２：カメラボディ、１０：固定筒、１３：記憶部、１９：基準センサ、２２：第２レンズ保持枠、１００：駆動部材、１０１：駆動部、１０１Ａ：第１駆動部、１０１Ｂ：第２駆動部、１０１Ｃ：第３駆動部、１０２：ボールスタッド、１０２ａ：円柱部、１０２ｂ：球状部、１０３：ボールハウジング、１１０：ボールジョイント、１２０：連結部、１２１：噛合部、１２３：遮光部、１３０：ステッピングモータ、１３０Ａ：ステッピングモータ、１３０Ｂ：ステッピングモータ、１３０Ｃ：ステッピングモータ、１４０：駆動軸、１５０：カバー部材

Claims (5)

1. 被駆動部材を保持する保持部と、
   前記保持部の外周側に配置され、外周面にねじ溝が形成された３以上の駆動軸と、
   前記駆動軸のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが前記駆動軸の前記ねじ溝と噛み合う噛合部を有し、前記保持部と前記駆動軸とを連結する複数の連結部と、
   前記駆動軸のそれぞれに対応して設けられ、前記駆動軸をそれぞれ駆動する３以上のアクチュエータと、
   を備えること、を特徴とする駆動部材。
2. 請求項１に記載の駆動部材であって、
   前記３以上のアクチュエータは、それぞれ独立して前記駆動軸を駆動可能であること、
   を特徴とする駆動部材。
3. 請求項１または２に記載の駆動部材であって、
   前記連結部と前記保持部とで、ボールジョイントを構成していること、
   を特徴とする駆動部材。
4. 請求項３に記載の駆動であって、
   前記連結部の前記ボールジョイントの一部を構成する部分と、前記噛合部とは一体であること、
   を特徴とする駆動部材。
5. 前記被駆動部材はレンズであり、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動部材を備えること、
   を特徴とするレンズ鏡筒。

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