JP4298323B2

JP4298323B2 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP4298323B2
Application number: JP2003047121A
Authority: JP
Inventors: 俊之安田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004258168A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータから駆動力を受けてズーミング動作などを行うレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の駆動装置を図７に示す。同図に示すように、ステッピングモータ１０１は、地板１０２に対してフランジ１０１ａとビス１０３で挟み込むことで固定されている。
【０００３】
そして、ビス１０３は、このビス１０３と地板１０２との接触面である座面１０５がピニオンギア１０４の下側に配置されるように、地板１０２にねじ込まれている。
【０００４】
このため、ビス１０３をねじ込む時には、ピニオンギア１０４とビス１０３の頭部が干渉しないようにビス頭径を小さくしたり、ピニオンギア１０４の外径を小さくしたりする必要がある。
【０００５】
このとき、ビス１０３の頭部とピニオンギア１０４とが干渉しないための必要条件が定められている。
【０００６】
具体的にはピニオンギア１０４の歯数をＺ、モジュールをｍ、転移量をＸ、地板１０２に形成されたビス穴部の中心距離をＤb、ビス頭径をDｈとすると、条件式は以下の式であらわされる。
Ｚｍ+2（Ｘ+ｍ）＋Dh＜Db
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２６８１２２
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし近年、製品の小型化の要請が強く、これに伴い駆動源を小型化する必要性が高まっている。この駆動源を小型化する方法として、ステッピングモータ１０１を地板１０２に締結するためのフランジ１０１ａの形状を小さくする方法が考えられる。
【０００９】
フランジ１０１ａの形状を小さくするためには、上述の条件式を満たすようにピニオンギア１０４の直径やビス１０３のビス頭径を短くする必要がある。
【００１０】
ここで、ピニオンギア１０４の直径は、モジュールを小さくしたり、歯数を少なくすることで、短くすることができる。
【００１１】
しかし、モジュールを小さくしすぎるとギア歯の高さが低くなり、ギアの強度を弱めることになる。また、歯数を少なくしすぎると、ギア歯の先端部に切り下げ現象が生じ、ギアの強度を弱めることになる。
【００１２】
一方、ビス１０３のビス頭径を短くしすぎると、ビス１０３の締結作業がやりにくくなる恐れがある。
【００１３】
更に、その他の方法として、ステッピングモータ１０１の軸にピニオンギア１０４が圧入されていない状態で、ステッピングモータ１０１を地板２に締結し、その後でピニオンギア４を圧入するやり方もある。
【００１４】
しかし、この方法は、ピニオンギア４を圧入する際に特殊な工具が必要となることに加え、圧入工程の増加によるコスト増を招く恐れがある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ベース板と、該ベース板に設置され、光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、該レンズ保持部材を駆動するための出力軸に、出力部材を備えたモータと、該モータの出力部材側の端部に設置され、ベース板の一方の面にモータを取り付けるための取付板と、該取付板をベース板の他方の面から固定するためのビスと、を有するレンズ鏡筒であって、出力部材は、ベース板に締結されたビスの頭部の下方に位置することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
(第１実施形態)
まず、図３を用いて本実施形態のレンズ鏡筒が搭載されたカメラについて説明する。同図において、６０はカメラ本体であり、このカメラ本体６０の前面中央にはズーミングが可能なレンズ鏡筒６１が設けられている。
【００１７】
また、カメラ本体６０の前面における向かって右側には被写体に照明光を照射するストロボ装置を構成する発光窓部６２が設けられ、発光窓部６２の左側にはファインダ窓６４および測光窓６３がそれぞれ設けられている。
【００１８】
さらに、カメラ本体６０の上面には、撮影準備動作(焦点調節動作および測光動作)及び撮影動作(フィルムやＣＣＤ等の撮像素子への露光)を開始させるためのレリーズボタン６５が設けられている。
【００１９】
次に、図１及び図２を用いて、レンズ鏡筒６１について詳細に説明する。ここで、図１には本実施形態のレンズ鏡筒６１の前方分解斜視図が示され、図２には本実施形態のレンズ鏡筒６１の後方分解斜視図が示されている。
【００２０】
これらの図において、１はステッピングモータであり、このステッピングモータ１が駆動されると、フォーカスレンズ保持部材７が光軸方向に進退して、焦点調節が行われる。詳細については後述する。
【００２１】
ステッピングモータ１は、フランジ１ａ(取付板)を介して地板２(ベース板)に固定される。ステッピングモータ１の一端には、地板２に設けられた位置決め穴部２ａに嵌合される軸受部１ｃ(図４参照)が設けられている。
【００２２】
軸受部１ｃからは、出力軸２０(図４参照)が突出しており、この出力軸２０にはピニオンギア４が固定されている。
【００２３】
ピニオンギア４は、地板２に形成された軸部２ｃに対して回転可能に嵌めこまれたアイドラギア６(伝達ギア)と噛み合っている。このアイドラギア６は、ギア１４と噛み合っている。
【００２４】
フランジ１ａには、ビス３をねじ込むためのビス穴部１ｂが軸受部１ｃを挟んで対向する位置に２つ設けられている(図４参照)。
【００２５】
５はギアカバー(蓋部材)であり、このギアカバー５には、フランジ１ａに設けられたビス穴部１ｂに対応するビス止め部５ａが形成されている。
【００２６】
ビス３をビス止め部５ａを通してビス穴部１ｂにねじ込むと、ギアカバー５が地板２に対して固定され、アイドラギア６が軸部２ｃから外れることを防止できる。
【００２７】
ここで、地板２に形成された位置決め穴部２ａの穴径が、ピニオンギア４の外径よりも短い場合、ピニオンギア４を位置決め穴部２ａに通すことができない。そこで、本実施形態では、地板２に切欠部２ｂを設けている。
【００２８】
即ち、出力軸２０におけるフランジ１ａとピニオンギア４との中間部分を、切欠部２ｂを通るようにして位置決め穴部２ａに導いた後、この位置決め穴部２ａにステッピングモータ１の軸受部１ｃをはめ込むのである。
【００２９】
軸受部１ｃを位置決め穴部２ａにはめ込んだ後は、ビス３をビス止め部５ａに通すとともにビス穴部１ｂにねじ込む。これにより、ステッピングモータ１が地板２に固定される(図４参照)。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態では、ビス３の取り付け領域における地板２の厚みを従来例より厚くして、ビス頭３ａとギアカバー５との接触面が、ピニオンギア４の上端面よりも高い位置に配置されるようにしている。
【００３１】
これにより、ビス頭３ａの頭径やピニオンギア４の直径を、従来例より大きく構成したとしても、ビス３をビス穴部１ｂにねじ込む際に、ビス頭３ａがピニオンギア４に当接して干渉が起こるということはない。
【００３２】
したがって、ピニオンギア４とビス３を大きく構成することができるため、堅牢なレンズ鏡筒を提供することが可能となる。
【００３３】
また、従来例では、ビス頭３ａとピニオンギア４との干渉を避ける必要があったため、フランジ１ａを小さく構成することができなかった。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、上述のように干渉が起こらないため、フランジ１ａを小さく構成することができる。
【００３５】
これにより、レンズ鏡筒の小型化をはかることができる。なお、ビス３のネジ部３ｂは、ピニオンギア４と干渉を起こさないような大きさに構成されている。
【００３６】
フォーカスレンズ保持部材７には、フォーカスレンズ８が保持されている。また、フォーカスレンズ保持部材７には、腕部７ａが設けられており、この腕部７ａには、ガイドバー９、差込穴部７ｂ及び突起部７ｃが設けられている。
【００３７】
フォーカスレンズ保持部材７は、腕部７ａに設けられたガイドバー９及びキャップ１０に設けられた案内軸１０ａにより光軸方向に案内される。
【００３８】
腕部７ａに設けられた差込穴部７ｂには、スクリュー１３が挿入される。スクリュー１３の外周面には不図示の雄ネジ部が形成され、この雄ネジ部にはナット部１１上の不図示の開口部に形成された雌ネジ部が蟻合している。
【００３９】
ナット部１１には、腕部７ａに設けられた突起部７ｃと係合するスリット１１ａが設けられている。
【００４０】
ここで、フォーカスレンズ保持部材７は、光軸周りに回転しないように保持されているため、フォーカスレンズ保持部材７に固定された腕部７ａの光軸周りの回転も防止される。
【００４１】
したがって、スクリュー１３がギア１４から駆動力を受けて回転したとしても、スリット１１ａと突起部７ｃとが係合するため、回転軸周りにナット部１１は回転しない。
【００４２】
スクリュー１３の光軸方向後端部には、アイドラギア６と噛み合うギア１４が固定されている。
【００４３】
１２は、引張バネであり、この引張バネ１２は、フォーカスレンズ保持部材７を繰込み方向(地板２側)に付勢している。
【００４４】
次に、ステッピングモータ１を駆動した場合の、レンズ鏡筒６１の動作について説明する。
【００４５】
まず、ステッピングモータ１が駆動されると、この駆動力が、ピニオンギア４→アイドラギア６→ギア１４の順に伝達される。ここで、ギア１４は、スクリュー１３に固定されているため、ギア１４の回転動作に伴ってスクリュー１３も回転する。
【００４６】
ここで、ナット部１１は、スクリュー１３にネジ結合されるとともに突起部７ａがストッパの役割を果たすため、スクリュー１３の回転軸周りに回転しない。
【００４７】
したがって、スクリュー１３が回転すると、ナット部１１は、スクリュー１３の回転軸周りに回転することなく光軸方向に進退する。
【００４８】
上述のように、フォーカスレンズ保持部材７は、引張バネ１２により繰り込み方向に付勢されている。したがって、ナット部１１を繰り込み方向に移動させると、引張バネ１２の付勢力により、フォーカスレンズ保持部材７が同方向に移動する。
【００４９】
これに対して、ナット部１１を繰り出し方向に移動させると、引張バネ１２からのバネ力に抗して、フォーカスレンズ保持部材７が同方向に移動する。
【００５０】
(第２実施形態)
第２実施形態のレンズ鏡筒について図５を用いて説明する。本実施形態では、ステッピングモータ１の回転力をスクリュー１３に伝達する伝達要素の構成が第１実施形態と異なっている。したがって、他の構成については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
第１実施形態では、出力軸２０にピニオンギア４を固定していたが、本実施形態では、ピニオンギア４に変えてプーリ１５ａを固定している。
【００５２】
また、第１実施形態では、スクリュー１３の光軸方向後端部にギア１４を固定したが、本実施形態ではプーリ１５ｂを固定している。
【００５３】
更に、第１実施形態では、ピニオンギア４とギア１４との間の駆動力の伝達をアイドラギア６により行っていたが、本実施形態では、アイドラギア６に変えてベルト１６を使用している。
【００５４】
ステッピングモータ１が駆動されると、この駆動力が、プーリ１５ａ→ベルト１６→プーリ１５ｂの順に伝達され、スクリュー１３が回転する。
【００５５】
(第３実施形態)
第３実施形態の駆動装置について図６を用いて説明する。本実施形態では、第１実施形態における駆動装置のうちステッピングモータ１の回転力をスクリュー１３に伝達する伝達要素の構成が異なっている。したがって、他の構成については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
第１実施形態では、出力軸２０にピニオンギア４を固定していたが、本実施形態では、スプロケット１７ａを固定している。
【００５７】
また、第１実施形態では、スクリュー１３の光軸方向後端部にギア１４を固定したが、本実施形態ではスプロケット１７ｂを固定している。
【００５８】
更に、第１実施形態では、ピニオンギア４とギア１４との間の駆動力の伝達をアイドラギア６により行っていたが、本実施形態では、アイドラギア６に変えてチェーン１８を使用している。
【００５９】
ステッピングモータ１が駆動されると、この駆動力が、スプロケット１７ａ→チェーン１８→スプロケット１７ｂの順に伝達され、スクリュー１３が回転する。
【００６０】
上記各実施形態では、フォーカスレンズ保持部材７を駆動するステッピングモータ１を、上述した構成により地板２に取り付けていたが、この構成を、例えば、不図示のズーム鏡筒を駆動するＤＣモータや、超音波駆動のモータにも適用することができる。
【００６１】
さらに、電動モータに限らず、油圧駆動のモータや発動機にも応用することができる。
【００６２】
以上説明した各実施形態は、以下に示す各発明を実施した場合の一例でもあり、下記の各発明は上記各実施形態に様々な変更や改良が加えられて実施されるものである。
【００６３】
〔発明１〕可動レンズを含む鏡筒構造のベースとなるベース板と、
モータ本体から突出した出力軸に出力部材が設けられた前記可動レンズを駆動するモータと、
前記モータ本体の出力部材側端部に設けられ、前記ベース板の一方の面にビスにより取り付けられる取付板とを有し、
前記ベース板における前記取付板の取り付け領域が、前記取付板の取付面から前記出力部材を超える厚さを有しており、
前記ビスを前記他方の面側から締め込んだことを特徴とするレンズ鏡筒。
【００６４】
〔発明２〕前記出力部材がギアであることを特徴とする発明１に記載のレンズ鏡筒。
【００６５】
〔発明３〕前記ギアの駆動力を伝達する伝達ギアと、
前記ベース板に設けられ、前記伝達ギアを収容する収容部と、
前記ビスにより前記ベース板にビス止められて、前記収容部から前記伝達ギアが外れるのを防止する蓋部材とを有することを特徴とする発明２に記載のレンズ鏡筒。
【００６６】
〔発明４〕前記出力部材がプーリであることを特徴とする発明１に記載のレンズ鏡筒。
【００６７】
〔発明５〕前記出力部材がスプロケットであることを特徴とする発明１に記載のレンズ鏡筒。
【００６８】
〔発明６〕発明１から５に記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とするカメラ。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビスやギアを小さくしなくても、フランジを小型化できるため、コンパクトなレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒の後方分解斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒の前方斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒を組み込んだカメラ。
【図４】第１実施形態におけるステッピングモータが地板に取り付けられた状態を示した図。
【図５】本発明の第２実施形態であるレンズ装置の後方分解斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態であるレンズ装置の後方分解斜視図。
【図７】従来例のステッピングモータが地板に取り付けられた状態を示した図。
【符号の説明】
１ステッピングモータ
１ａフランジ
２モータ地板
２ａ位置決め穴部
３ビス
４ピニオンギア
５ギアカバー
６アイドラギア
７フォーカスレンズ保持部材
８フォーカスレンズ
９ガイドバー
１０キャップ
１１ナット部
１２引張バネ
１３スクリュー
１４ギア
１５プーリ
１６ベルト
１７スプロケット
１８チェーン
２０出力軸

Claims

ベース板と、
前記ベース板に設置され、光軸方向に移動可能なレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材を駆動するための出力軸に、出力部材を備えたモータと、
前記モータの出力部材側の端部に設置され、前記ベース板の一方の面に前記モータを取り付けるための取付板と、
前記取付板を前記ベース板の他方の面から固定するためのビスと、
を有するレンズ鏡筒であって、
前記出力部材は、前記ベース板に締結された前記ビスの頭部の下方に位置することを特徴とするレンズ鏡筒。
前記出力部材の径は、前記ベース板に締結された、少なくとも２つの前記ビスにおける、各頭部の隙間距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記出力部材がギアであることを特徴とする請求項１及び２に記載のレンズ鏡筒。
前記出力部材の駆動力を伝達する伝達ギアと、
前記ベース板に設けられ、前記伝達ギアを収容する収容部と、
前記ビスにより前記ベース板に固定され、前記伝達ギアの前記収容部外への移動を阻止する蓋部材と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
前記出力部材がプーリであることを特徴とする請求項１及び２に記載のレンズ鏡筒。
前記出力部材がスプロケットであることを特徴とする請求項１及び２に記載のレンズ鏡筒。
請求項１から６のいずれかに記載のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とするカメラ。