JP2018005150A - レンズ鏡筒、レンズ駆動用アダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ギアと従動ギアの間のクリアランスを精度良く保つことで、駆動ギアと従動ギアの駆動騒音、駆動負荷を抑制し、且つズーミングやフォーカシングを精度良く行うことを可能にしたレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタを提供すること。
【解決手段】鏡筒内に光軸方向に移動自在に設けられた移動レンズと、鏡筒上に設けられて、回転させることにより移動レンズを光軸方向に移動させる従動ギアと、従動ギアと同軸の円弧形状のレンズ側当接面を有するレンズ鏡筒と、駆動ギアと、駆動ギアを回転させる駆動アクチュエータと、駆動ギアを保持するギア保持部材と、ギア保持部材を弾性付勢する弾性部材と、駆動ギアと同軸の円弧形状であるギア側当接面を有するレンズ駆動用アダプタを有し、従動ギアと駆動ギアは噛合い、レンズ側当接面とギア側当接面は当接可能であり、レンズ鏡筒とレンズ駆動アダプタは着脱可能であることを特徴とする構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、駆動装置に関し、特にレンズ鏡筒、レンズ駆動用アダプタに関する。

従来から撮影レンズに設けられたズームリングやフォーカスリングに設けたギアに噛合する駆動ギアと、駆動ギアを回転させるモータとを備えたレンズ駆動装置が提案されている。駆動装置は撮影レンズに対してビス等で取り付けられる。駆動ギアは、駆動装置のケースに固定された軸に回動自在に支持されており、モータからの回転力をズームリングやフォーカスリングに伝達する。これにより、ズームリングが回動されてズームレンズによるズーミングやフォーカスリングが回動されてフォーカスレンズによるフォーカシングが行われる。

しかし、駆動装置を撮影レンズに取り付けた際に、取り付け位置の誤差が発生する場合がある。また、撮影レンズのズームリング上のギア径が異なる場合がある。このとき、駆動ギアの歯と各リングの歯との間にガタが生じてしまう場合がある。このようにガタが生じると、ガタに影響されてズーミングやフォーカシングを精度良く行うことができないことがある。

これに対して、特許文献１には、撮影レンズの鏡胴内に移動自在に設けられた移動レンズを、鏡胴に設けられた従動ギアを回転させることにより移動させる撮影レンズの駆動装置において、従動ギアに動力源からの回転力を伝達する駆動ギアを備えている。この駆動ギアを駆動装置本体に移動自在に設けると共に付勢手段によって従動ギアに押圧する機構構成が開示されている。

特開平11-8785号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、駆動ギアの歯が従動ギアの歯に常に付勢されるため、ギアの回転時の駆動負荷が大きくなる。また、駆動ギア、従動ギアの複数の歯の形が製造誤差等によって均一ではなくなった場合、ギアの噛み合いピッチ円径がギア回転中に変化する。ピッチ円径が小さくなると、ギアの軸間距離が短くなる方向に駆動ギアが移動する。一方、ピッチ円径が大きくなると、ギアの軸間距離が長くなる方向に駆動ギアが移動する。このため、ギア回転中のピッチ円径変化が急である場合、ギアの軸間距離が急に変化する。

これにより、ギアを支持するギア軸とギア軸を支持する部材の間で衝突が発生して、駆動騒音になる可能性がある。また、ギアの軸間距離が長い状態から、短い状態に急に変化する場合、駆動ギアが従動ギアに衝突して、駆動騒音になる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、駆動ギアと従動ギアの間のクリアランスを精度良く保つことで、駆動ギアと従動ギアの駆動騒音、駆動負荷を抑制し、且つズーミングやフォーカシングを精度良く行うことを可能にしたレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ駆動アダプタは、
鏡筒内に光軸方向に移動自在に設けられた移動レンズと、鏡筒上に設けられて、回転させることにより移動レンズを光軸方向に移動させる従動ギアと、従動ギアと同軸の円弧形状のレンズ側当接面を有するレンズ鏡筒と、駆動ギアと、駆動ギアを回転させる駆動アクチュエータと、駆動ギアを保持するギア保持部材と、ギア保持部材を弾性付勢する弾性部材と、駆動ギアと同軸の円弧形状であるギア側当接面を有するレンズ駆動用アダプタを有し、従動ギアと駆動ギアは噛合い、レンズ側当接面とギア側当接面は当接可能であり、レンズ鏡筒とレンズ駆動アダプタは着脱可能であることを特徴とする。

本発明によれば、駆動ギアと従動ギアの間のクリアランスを精度良く保つことで、駆動ギアと従動ギアの駆動騒音、駆動負荷を抑制し、且つズーミングやフォーカシングを精度良く行うことを可能にしたレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタを提供することができる。

本発明の実施例を光軸方向から見た図 本発明の実施例の斜視図 本発明の実施例のギア噛み合い部を光軸方向から見た図 本発明の実施例の取り付けがズレた例を光軸方向から見た図 本発明の実施例の取り付けがズレた後に当接面が当接した例を光軸方向から見た図 本発明の実施例の異なるレンズ径に対してレンズ駆動用アダプタを取り付けた例を光軸方向から見た図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本実施例のレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタを光軸Ｏ方向から見た図であり、図２は本実施例のレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタを光軸Ｏ直交方向から見た図である。図３は本実施例のレンズ鏡筒及びレンズ駆動用アダプタのギア噛み合い部を光軸方向から見た図である。
１はレンズ鏡筒、２は操作環であり、操作環２を回転させるとレンズ鏡筒１内のレンズが連動して光軸Ｏ方向に移動する。３は従動ギアであり、従動ギア３を回転させると操作環２が連動して回転する。

４は駆動モータであり、駆動モータ４は不図示の電源から得る電力によって軸が回転する。５はモータギアであり、モータギア５は駆動モータ４の軸に取り付けられ、モータギア５の回転と連動して回転する。６は駆動ギアであり、モータギア５と噛み合っていてモータギア５が回転すると駆動ギア６が連動して回転する。７は駆動ギア軸であり、駆動ギア軸７は駆動ギア６の中心に空いている穴に挿入されて、駆動ギア６は駆動ギア軸７中心に回転する。８はギア保持部材であり、駆動ギア軸７はギア保持部材８に光軸Ｏ方向に狭持されて固定されている。

９はギア保持部材軸であり、ギア保持部材８に空いている穴に挿入されて、ギア保持部材８はギア保持部材軸９中心に回転する。１０はベース部材であり、ギア保持部材軸９はベース部材１０に光軸Ｏ方向に狭持されて固定されている。１１はレンズ側取り付け部、１２は駆動ギア側取り付け部であり、レンズ側取り付け部１１と駆動ギア側取り付け部１２を不図示のビス等によって締結することで、ベース部材１０をレンズ鏡筒１に固定している。

１３は弾性部材であり、ベース部材１０とギア保持部材８の間に設置されて、ギア保持部材８をレンズ鏡筒１側に付勢している。１４はレンズ側当接面であり、レンズ鏡筒１上に設けられ、従動ギア３と同軸の円弧形状をしている。１５は駆動ギア側当接面であり、ギア保持部材８上に設けられ、駆動ギア６と同軸の円弧形状をしている。Ｌ１はレンズ側当接面１４の円弧形状の中心と駆動ギア側当接面１５の円弧形状の中心の距離、Ｌ２は駆動ギア側当接面１５の円弧形状の半径、Ｌ３はレンズ側当接面１４の円弧形状の半径である。

ギア保持部材８が弾性部材１３によってレンズ鏡筒１側に付勢されると、駆動ギア側当接面１５とレンズ側当接面１４が当接する。レンズ側当接面１４、駆動ギア側当接面１５は共に円弧形状であるため、Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３が成り立つ。二つの当接面１４、１５の円弧形状は従動ギア３、駆動ギア６とそれぞれ同軸であるため、従動ギア３と駆動ギア６の中心間距離は二つの当接面１４，１５の円弧形状の中心間距離Ｌ１と略等しくなる。このため、二つの当接面１４、１５が当接することによって、従動ギア３と駆動ギア６の中心間距離が保たれる。

これにより、従動ギア３と駆動ギア６の間のクリアランスＬ４を精度良く一定に保つことができる。

図４、図５は図１に対してベース部材１０が紙面左方向にずれて取り付けられた場合の、本実施例のレンズ鏡筒及び駆動アダプタを光軸方向から見た図である。
取り付け部の製造誤差、組立誤差等によって、レンズ鏡筒１に対するベース部材１０の取り付け位置が異なる場合がある。本実施例では、弾性部材１３によってギア保持部材８をレンズ鏡筒１側に付勢している。このため、図１に対してベース部材１０が紙面左方向にずれて取り付けられた場合でも、図５のように、レンズ側当接面１４と駆動ギア側当接面１５が当接する。

従って、Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３が成り立ち、従動ギア３と駆動ギア６の中心間距離が一定に保たれる。これにより、取り付け部の製造誤差、組立誤差等によって、図１に対してベース部材１０が紙面左方向にずれて取り付けられた場合でも、従動ギア３と駆動ギア６の間のクリアランスＬ４を精度良く一定に保つことができる。

図６は図１よりもレンズ鏡筒１の径が小さくなった場合の、本実施例のレンズ鏡筒及び駆動アダプタを光軸方向から見た図である。
Ｌ１’はレンズ側当接面１４の円弧形状の中心と駆動ギア側当接面１５の円弧形状の中心の距離、Ｌ３’はレンズ側当接面１４の円弧形状の半径である。ギア保持部材８は、弾性部材１３によってレンズ鏡筒１側に付勢されているため、レンズ径が異なる場合でも、ギア側当接面１５はレンズ側当接面１４に当接する。従って、Ｌ１’＝Ｌ２＋Ｌ３’が成り立ち、従動ギア３と駆動ギア６の中心間距離が一定に保たれる。

従って、レンズ径が異なる場合においても、レンズ側当接面の円弧形状の半径を適切に設定することで、従動ギア３と駆動ギア６の間のクリアランスＬ４を精度良く一定に保つことができる。

また、レンズ鏡筒１とベース１０が光軸Ｏ方向に対して相対的に傾く可能性がある。この傾きが発生すると、二つの当接面１４，１５が当接したときの、従動ギア３と駆動ギア６の間のクリアランスＬ４に傾き分のズレが発生してしまう。特に、従動ギア３と駆動ギア６の噛み合い部とレンズ側当接面１４とギア側当接面１５の当接部の光軸Ｏ方向距離が大きい場合に、相対的な傾き量に対するクリアランスＬ４のズレ量が大きくなる。従って、クリアランスＬ４を精度良く保つためには、従動ギア３と駆動ギア６の噛み合い部とレンズ側当接面１４とギア側当接面１５の当接部の光軸Ｏ方向距離は隣接していることが望ましい。

レンズ側当接面１４を操作環２上に設けたベアリング、ギア側当接面１５を駆動ギアと連結させたベアリングを用いれば、公差累積が小さくなり、光軸Ｏ方向距離も小さくできるため、これを用いてもよい。

本実施例では、ギア保持部材軸９を光軸Ｏ方向に固定して、ギア保持部材８を回転可能に保持している。これに限定されず、ギア保持部材軸９をギアの軸間距離を変化させることができるように、光軸Ｏ直交方向に固定することもできる。これにより、ギア保持部材８が直進移動可能に保持されて、従動ギア３と駆動ギア６の軸間距離を変化させることができる。この場合も同様に、従動ギア３と駆動ギア６の間のクリアランスＬ４を精度良く一定に保つことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ レンズ、２ 操作環、３ 従動ギア、４ 駆動モータ、５ モータギア、
６ 駆動ギア、７ 駆動ギア軸、８ ギア保持部材、９ 保持部材軸、
１０ ベース部材、１１ レンズ側取り付け部、１２ 駆動ギア側取り付け部、
１３ 弾性部、１４ レンズ側当接面、１５ 駆動ギア側当接面、
Ｌ１ 当接面の中心間距離、Ｌ２ 駆動ギア側当接面１５の円弧形状の半径、
Ｌ３ レンズ側当接面１４の円弧形状の半径、Ｏ 光軸

Claims (6)

1. 駆動ギアと、
   前記駆動ギアを回転させる駆動アクチュエータと、
   前記駆動ギアを保持するギア保持部材と、
   前記ギア保持部材を弾性付勢する弾性部材と、
   前記駆動ギアと同軸の円弧形状であるギア側当接面を有することを特徴とするレンズ駆動アダプタ。
2. 鏡筒内に光軸方向に移動自在に設けられた移動レンズと、
   前記鏡筒上に設けられて、回転させることにより前記移動レンズを光軸方向に移動させる従動ギアと、
   前記従動ギアと同軸の円弧形状のレンズ側当接面を有するレンズ鏡筒と、
   駆動ギアと、
   前記駆動ギアを回転させる駆動アクチュエータと、
   前記駆動ギアを保持するギア保持部材と、
   前記ギア保持部材を弾性付勢する弾性部材と、
   前記駆動ギアと同軸の円弧形状であるギア側当接面を有するレンズ駆動用アダプタを有し、
   前記従動ギアと前記駆動ギアは噛合い、前記レンズ側当接面と前記ギア側当接面は当接可能であり、
   前記レンズ鏡筒と前記レンズ駆動アダプタは着脱可能であることを特徴とするレンズシステム。
3. 前記ギア側当接面は前記駆動ギアと光軸方向に隣接していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動用アダプタ。
4. 前記ギア側当接面は前記駆動ギアと光軸方向に隣接していて、
   前記レンズ側当接面は前記従動ギアと光軸方向に隣接していることを特徴とする請求項２に記載のレンズシステム。
5. 前記ギア側当接面は前記駆動ギア上に設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動用アダプタ。
6. 前記ギア側当接面は前記駆動ギア上に設けられ、前記レンズ側当接面は前記従動ギア上に設けられることを特徴とする請求項２に記載のレンズシステム。