JP3551361B2 - レンズ駆動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等におけるズームレンズのレンズ駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビデオカメラやデジタルスチルカメラ等におけるズームレンズのレンズ駆動機構における、可動レンズのレンズ保持枠とこれを駆動するリードスクリューとを連結する方法は２種類のタイプに大別することが出来る。
【０００３】
第１のタイプは、リードスクリューと螺合するナット部材に一対の板バネを設け、この板バネでレンズ保持枠に設けた突起部をガタなくクランプすることで連結するもである。このタイプの従来例は、例えば、特開平１１−６４７０６号公報、特開平８−１９４１４８号公報、特開平９−４３４８２号公報等に記載されている。
【０００４】
他方、第２のタイプは、リードスクリューと螺合する連結部材がレンズ保持枠に回動自在に設けられ、光軸方向のガタを別途設けたバネによってレンズ保持枠を一方向に付勢することによって吸収している。このタイプの従来例は、例えば、特開平７−１４０３６８号公報、特開平９−２３０１９１号公報等に記載されている。
【０００５】
ここで、図５、図６を参照して、第１のタイプのレンズ保持枠とリードスクリューとを連結する方法をより具体的に説明する。
図５は、従来のレンズ駆動機構の要部構成を示す側面図であり、図６（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれレンズ保持枠１と連結部材２を分離した状態を示す側面図及び背面図である。図５及び図６に示すように、１または複数のレンズ１ｃを保持したレンズ保持枠１は、図示しないレンズ筐体に固定された２本のガイドポール３ａ、３ｂに嵌合する一対の筒状部材１ａ、１ｂによって光軸方向に摺動自在に支持されている。筒状部材１ａには連結部材２の一対の板バネ２ａ、２ｂが嵌入する突起１ｄ、１ｅが設けられており、一対の板バネ２ａ、２ｂが突起１ｄ、１ｅの間に嵌入した状態で、一対の板バネ２ａ、２ｂが連結部材２に直接立設した態様で設けられており、そのバネ力により突起１ｄ、１ｅを開かせる方向に付勢する構成になっている。
【０００６】
また、連結部材２には、後述するモータユニット４のシャフト４ｄと嵌合して摺動する筒状部材２ｅ、モータ本体４ａの回転によって回転するリードスクリュー４ｃに螺合するナット部材２ｃ、ナット部材２ｃと協働してナット部材２ｃをリードスクリュー４ｃに噛み合わせる板バネ２ｄが一体に形成されている。
【０００７】
モータユニット４は、モータ本体４ａ、モータ本体４ａに固定されたフレーム４ｂ、フレーム４ｂに光軸と平行に固定されたシャフト４ｄ、フレーム４ｂの先端に設けられたリードスクリュー４ｃの軸受け４ｅから構成されている。
従来のレンズ駆動機構は以上のような構成であるため、モータ本体４ａが回転すると、リードスクリュー４ｃが回転し、ナット部材はこれに螺合しているから連結部材２はモータ本体４ａの回転方向に応じてレンズ保持枠１と共に光軸方向に移動することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら第１のタイプでは、連結部材２に直接立設した態様で一対の板バネ２ａ、２ｂが設けられているため、落下衝撃等により大きなＧが加わった場合、クランプ部（板バネ）の根本に応力が集中して破損する虞がある。このため、板バネ２ａ、２ｂの厚みを厚くせざるを得ず、バネ力が大きくなる。これにより、レンズ枠が往復動する時のバックラッシュは軽減するが、モータによって回転駆動されるリードスクリューに軸ぶれ等が発生すると、そのぶれが直ちにレンズ保持枠に伝わり画面が揺れるという現象（以下、「画揺れ」という。）が発生しやすくなるという問題がある。
【０００９】
このため、板バネ２ａ、２ｂの間隔Ｘ１とレンズ保持枠１の突起１ｄ、１ｅの間隔Ｙ１の寸法精度を厳しく管理する必要がありこれらの部品の歩留まりに影響をあたえるという問題がある。
【００１０】
また、板バネの厚みを厚くしてバネ力の増加を避けるためには、いたバネの長さを長くすることも考えられるが、この場合、リードスクリューと板バネがレンズ保持枠の突起部をクランプする点との距離が長くなるため、モータに対する負荷が大きくなる傾向を生じるとともにレンズの小型化が阻害されるという問題が生じる。
【００１１】
他方、第２のタイプでは、レンズ保持枠に連結部材を取り付ける際、バネを組み込む必要があり、組立の作業性が非常に悪いという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、
「撮影レンズ系の光軸と平行に配設されたガイド軸に支持されて光軸方向へ摺動自在とされた可動レンズを摺動させるためのレンズ駆動機構において、
可動レンズを保持するレンズ保持枠と、
モータによって回転するリードスクリューと螺合するナット部材を有し光軸方向と平行な方向に移動する連結部材と、
該レンズ保持枠に設けられたクランプ部材固定部と、
該クランプ部材固定部に固定され該連結部材をクランプする略Ｕ字形の略独立したクランプ部を有するクランプ部材とからなり、
該略Ｕ字型のクランプ部は、バネ性を有し開放方向の付勢力をもって該連結部材をクランプする構成としたことを特徴とするレンズ駆動機構。」を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明に係るレンズ駆動機構の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係るレンズ駆動機構の要部構成を示す側面図であり、図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれレンズ保持枠１と連結部材５を分離した状態を示す側面図及び背面図である。また、図３は連結部材５の構成を三角図法で示す図であり、図４は、クランプ部材６の構成を三角図法で示す図である。
【００１４】
なお、図５、図６を参照して説明した従来のレンズ駆動機構と同一の部材については、同一の符号を付して、一部説明を省略する。
図１及び図２を先に従来技術として説明した図５及び図６と比較すれば明らかなように、両者の相違点は、レンズ保持枠１と連結部材２又は５との連結構造にある。すなわち、本願発明に係るレンズ駆動機構では、従来技術のようにナット部を有する連結部材から直接板バネでレンズ保持枠をクランプしたり、又は、リードスクリューと螺合する連結部材がレンズ保持枠に設けられ、レンズ保持枠を直接駆動するのではなく、連結部材５とレンズ保持枠１との間にクランプ部材６を設け、これを介してレンズ保持枠１を駆動する構成としている。
【００１５】
クランプ部材６は図４に示すように、バネ性のある略Ｕ字型に連続したクランプ腕６ａ、６ｂと、クランプ部材６をレンズ保持枠１に取り付けるための取り付け腕６ｃ、６ｄから大略構成されており、両者は接続部６ｋで接続され、略Ｕ字型に形成されたクランプ腕６ａ、６ｂは略独立して変形可能になっている。
なお、同図において、６ｅ、６ｆは略半球状の突起であり、クランプ腕６ａ、６ｂのバネ性によって後述する連結部材５をクランプする。
また、６ｇ、６ｈはクランプ部材６をレンズ保持枠１に形成された略箱形のクランプ部材固定部１ｆ、１ｇの孔１ｈ、１ｉに係止するための爪部である。
また、６ｉは図１に示すように、略箱形のクランプ部材固定部の天面に当接して取り付け腕６ｃ、６ｄに若干の変形を与える当接部であり、６ｊはジグを用いてクランプ部材６をクランプ部材固定部１ｆ、１ｇ内に挿入して取り付ける際のガイドである。
【００１６】
次に、図３を参照して、連結部材５の構成について説明する。同図において５ａは凹部であり、その左右の壁面５ｇ、５ｈにクランプ部材６のクランプ腕６ａ、６ｂのバネ力によって略半球状の突起６ｅ、６ｆが当接する。５ｅはモータユニット４のシャフト４ｄに嵌合して摺動する筒状部材、５ｃはナット部材、５ｄは板バネであり、先に説明した従来の技術と同様に、板バネ５ｄとナット部材５ｃでリードスクリュー４ｃを挟持することによって、ナット部材５ｃとリードスクリュー４ｃが噛み合う構成になっている。
【００１７】
さて、本発明のレンズ駆動機構は以上のような構成であるため、モータ本体４ａが回転すると、リードスクリュー４ｃが回転し、ナット部材はこれに螺合しているから連結部材５はモータ本体４ａの回転方向に応じてレンズ保持枠１と共に光軸方向に移動することになる。
【００１８】
また、クランプ部材６のバネ性のあるクランプ腕６ａ、６ｂは、略Ｕ字型に連続した形状であり、接続部６ｋを介して取り付け腕６ｃ、６ｄから略独立して変形可能に構成されているため、落下衝撃等のＧが加わってもその応力は分散して集中しにくくクランプ腕６ａ、６ｂを薄く設定することができる。このため、クランプ腕６ａ、６ｂのバネ力を必要最低限に設定できるため、クランプ腕６ａ、６ｂの間隔Ｘ２と凹部５ａの左右の壁面５ｇ、５ｈの間隔Ｙ２の間隔の寸法精度は比較的ラフに設定することが出来、これらの部品の歩留まりが向上する。
【００１９】
また、クランプ腕６ａ、６ｂの先端に形成された突起６ｅ、６ｆはリードスクリュー４ｃに近い位置で連結部材５の壁面５ｇ、５ｈに当接するためクランプ腕６ａ、６ｂを長く設定してもモータの負荷を極端に増大させることはない。
また、クランプ部材６のレンズ保持枠１への取り付けは、ジグを用いて所謂パッチンバメで行うことが可能で組立作業性もよく、先に第２のタイプの従来技術のようにバネを組み込むという作業性の悪い作業が不要となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動機構によれば、クランプ部は略Ｕ字型で略独立した構成であるため、落下衝撃等のＧが加わってもその応力は分散して集中しにくくクランプ部を薄く設定することができる。
【００２１】
また、このため、クランプ部のバネ力を必要最低限に設定できるため、Ｕ字型のクランプ部の間隔連結部材のクランプ部材固定部の壁面の間隔の寸法精度は比較的ラフに設定することが出来、これらの部品の歩留まりが向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動機構の要部構成を示す側面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態に係るレンズ駆動機構のレンズ保持枠１と連結部材５を分離した状態を示す側面図及び背面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動機構の連結部材５の構成を三角図法で示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るレンズ駆動機構のクランプ部材６の構成を三角図法で示す図である。
【図５】従来のレンズ駆動機構の要部構成を示す側面図であ
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ従来のレンズ駆動機構のレンズ保持枠１と連結部材２を分離した状態を示す側面図及び背面図である。
【符号の説明】
１ レンズ保持枠
１ａ 筒状部材
１ｂ 筒状部材
１ｃ レンズ
１ｄ 突起
１ｅ 突起
２ 連結部材
２ａ 板バネ
２ｂ 板バネ
２ｃ ナット部材
２ｄ 板バネ
２ｅ 筒状部材
３ａ ガイドポール
３ｂ ガイドポール
４ モータユニット
４ａ モータ本体
４ｂ フレーム
４ｃ リードスクリュー
４ｄ シャフト
４ｅ 軸受け
５ 連結部材
５ａ 凹部
５ｃ ナット部材
５ｄ 板バネ
５ｅ 筒状部材
５ｇ 壁面
５ｈ 壁面
６ クランプ部材
６ａ クランプ腕
６ｂ クランプ腕
６ｃ 取り付け腕
６ｄ 取り付け腕
６ｅ 略半球状の突起
６ｆ 略半球状の突起
６ｇ 爪部
６ｈ 爪部
６ｉ 当接部
６ｊ ガイド
６ｋ 接続部

Claims (1)

1. 可動レンズを保持したレンズ保持枠を、撮影レンズ系の光軸と平行に配設したガイド軸で支持すると共に前記ガイド軸に摺動させて前記可動レンズを前記光軸方向に移動させる構成のレンズ駆動機構において、
   モータによって回転するリードスクリューと、
   該リードスクリューに螺合するナット部材を有し、前記リードスクリューの前記モータによる前記回転によって前記光軸方向と平行な方向に移動する連結部材と、
   前記連結部材と前記レンズ保持枠との両方をクランプするクランプ部材とを備え、
   前記連結部材と前記レンズ保持枠とに、前記クランプ部材が係合する第１係合部と第２係合部とをそれぞれ形成する一方、
   前記クランプ部材に、第１のクランプ部と、バネ性を有して前記第１のクランプ部とは略独立して変形可能な第２のクランプ部とを設け、
   前記第１のクランプ部を前記第１係合部に係合させると共に、前記第２のクランプ部を前記第２係合部に付勢させるよう係合して構成したことを特徴とするレンズ駆動機構。

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