JP5980010B2 - 駆動装置、レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置において、レンズ等の光学素子を精密に駆動するため、以下のような位置制御が提案されている。すなわち、撮像装置は、主にステッピングモータ等を用いて、スクリューやプロペラなどのパルス板を回転させ、パルス板のカウントをフォトインタラプタなどの検知手段によって検知し、位置制御を行う。

特許文献１は、駆動部から光軸方向に伸びたスクリューと、その同芯上に伸びたシャフト部を有し、スクリュー部の両端を軸受けにて受けることで回転可能に支持するカメラを開示している。駆動部の駆動によりスクリューが回転すると、スクリュー部に螺合された被駆動部が送りメネジと共に直線上を移動する。シャフト部の先端にプロペラなどのパルス板が取り付けられている。これにより、カメラが、パルス板の動きをフォトインタラプタ等の検知手段で検知し、スクリューの回転を制御して、被駆動部の高精度な位置制御を行う。

特開２０００−１９３８７７号公報

図１２は、特許文献１が開示するカメラが備えるレンズ鏡筒と、レンズ鏡筒内の駆動装置の構成例である。特許文献１が開示するカメラでは、組立作業性を考慮して、スクリューの回転を制御するためのパルス板１２１が、後組み可能となるようにシャフト部先端に取り付けられている。しかしこの構成では、パルス板１２１が先端に取り付けられている影響で、パルス板の動きを検知するフォトインタラプタ同士を接続するフレキが延長され、コストアップに繋がってしまう。また、このカメラでは、パルス板が１２１シャフト部先端に取り付けられているので、他の部品がパルス板１２１をよけるような構造にしなければならず、設計の自由度の低下してしまう。さらに、このカメラでは、駆動部とパルス板１２１との距離が離れているので、パルス板の振れが大きくなり、制御性に影響が出てしまう。

本発明は、フレキを短縮するとともに、設計の自由度を向上させ、かつ、制御性の向上を図ることができる駆動装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の駆動装置は、リードスクリューを含む駆動部と、前記リードスクリューと一体的に回転する回転部材と、前記回転部材の回転を検出する検出手段と、を備え、前記リードスクリューは、前記駆動部から突出形成されており、前記リードスクリューは、スクリュー部と前記回転部材が固定される固定部とを含み、前記固定部は、前記駆動部とスクリュー部との間に形成されており、前記固定部の外径は、前記スクリュー部の外径より大きく形成されており、前記回転部材は、前記検出手段に検出される被検出部と前記被検出部から前記リードスクリューの軸に沿って延伸される壁部とを含み、前記回転部材が前記固定部に固定されると、前記壁部が前記リードスクリューの一部を囲む。

本発明の駆動装置によれば、フレキを短縮するとともに、設計の自由度を向上させ、かつ、制御性の向上を図ることができる。

本実施形態の撮像装置の外観の一例を示す図である。 撮像装置の鏡筒断面図の例である。 撮像装置の鏡筒断面図の例である。 撮像装置の鏡筒分解斜視図の例である。 ４群ホルダの斜視図の例である。 ４群ホルダの斜視図の例である。 ４群ホルダの斜視図の例である。 実施例１のレンズ鏡筒が備えるフォーカスモータとその周辺部品の位置関係を説明する図である。 実施例１のレンズ鏡筒が備えるフォーカスモータとその周辺部品の位置関係を説明する図である。 実施例１の効果を説明する図である。 実施例１と実施例２との構成の違いを説明する図である。 特許文献１が開示するカメラが備えるレンズ鏡筒の構成例である。

（実施例１）
図１は、本実施形態の撮像装置の外観の一例を示す図である。１はカメラ本体である。カメラ本体１の前面には、撮影レンズの焦点距離が変更可能なレンズ鏡筒２が設けられている。レンズ鏡筒２の前面には、レンズ３を保護するレンズキャップを取り付け可能である。また、カメラ本体１の上面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４が設けられ、カメラ本体１の前面にはファインダ窓５が設けられている。

カメラ本体１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（フィルムやセンサー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６が設けられている。なお、本発明の撮像装置は、図１に示す構成に限定されない。

図２及び図３は、撮像装置の鏡筒断面図の例である。図２は、レンズ鏡筒２（図１）が収納状態である場合の撮像装置の鏡筒断面図である。図３は、撮影状態における撮像装置の鏡筒断面図である。また、図４は、撮像装置の鏡筒分解斜視図の例である。

図１乃至図４に示すように、本実施例のレンズ鏡筒が備える撮像光学系は、４群の撮影レンズ群を有する。１群レンズ１１Ｌは、１群筒１１に、２群レンズ１２Ｌは、２群ホルダ１２に、３群レンズ１３Ｌは、３群ユニット１３内に保持されている。また、フォーカス群である４群レンズ１４Ｌは、４群ホルダ１４に保持される。レンズ鏡筒２は、上記の４群の撮影レンズ群を保持し、光軸方向へ進退可能な機構を有している。また、レンズ鏡筒２は、カメラボディ１に対して据え付けられることで、カメラとして機能する。

次に、レンズ鏡筒２の内部構成および動作について説明する。固定筒３１は、１群筒１１を光軸方向に直進ガイドするガイド部３１ａと、２群ホルダ１２を光軸方向に直進ガイドするガイド溝３１ｂを備える。１群筒１１の内径側に設けられた直進溝（図示を省略）と、固定筒３１のガイド部３１ａとが係合する。２群ホルダ１２においては、カムピン１２ａと固定筒３１のガイド溝３１ｂとが係合する。これにより、２群ホルダ１２が光軸方向へ直進ガイドされる。

固定筒３１は、２本のガイドバー３２をそれぞれ内径側に保持している。ガイドバー３２は、光量を制御する絞りシャッタユニット２１のガイド部２１ｂ（図４）と係合する。また、ガイドバー３２は、３群ユニット１３中の３群ベース５１に備えられた係合部５１ｂ（図４）と係合する。これらの２本のガイドバー３２の回転規制により、絞りシャッタユニット２１、３群ユニット１３が、光軸方向へ直進ガイドされる。

カム筒３３は、外径側にカム溝（図中省略）が設けられ、１群筒１１のカムピン１１ａと係合する。また、カム筒３３内径側にカム溝（図中省略）が設けられ、２群ホルダ１２のカムピン１２ａ、絞りシャッタユニット２１のカムピン２１ａ（図４）、３群ユニット１３中の３群ベース５１のカムピン５１ａ（図４）とそれぞれ係合する。これらのカム溝のリフト量により、各群の光軸方向の移動量が制御される。

カム筒３３は、不図示の動力源によって、固定筒３１の外周を光軸中心に回転し、各群は、カム溝に沿って光軸方向へそれぞれ移動する。これにより、レンズ鏡筒２は、撮影時と沈胴時で鏡筒全長を変化させ、各群を光軸方向へ移動させることができる。

センサーホルダ３４は、撮像素子１５とフォーカスモータ４６とを保持する。駆動部として機能するフォーカスモータ４６の動力により、４群ホルダ１４がガイド軸４１にガイドされながら光軸方向へ移動する。固定筒３１とセンサーホルダ３４とはビス等で固定される。また、ユニット化されたレンズ鏡筒２は、センサーホルダ３４を介してビス等で固定され、カメラボディ１に保持される。

次に、図５乃至図１０を参照して、４群（フォーカス群）周辺のメカ機構について説明する。図５乃至７は、４群ホルダの斜視図の例である。４群ホルダ１４は、ラック４４と圧縮バネ４２を用い、４群ホルダ軸穴１４ａにラック軸部４４ａを嵌合させ圧縮バネ４２押し当てることで光軸方向のガタをなくしている。

ラック４４は、フォーカスモータ４６から光軸方向に延びたリードスクリュー４６ａと噛み合う構造になっており、リードスクリュー４６ａとラック４４はトーションバネの機能も持つ、圧縮バネ４２により付勢されている。４群ホルダ１４は、フォーカスモータ４６が励磁されることで進退するラック４４に、リードスクリュー４６ａ側に追従する形で、ガイドバー４１に沿って光軸方向に進退する。

図７に示すように、リードスクリュー４６ａは、フォーカスモータ４６軸上に設けられておおり、フォーカスモータ４６によって回転駆動する。リードスクリュー４６ａの根元（撮像面側）に、フォーカスモータ４６に隣接して、保持部４６ｃが設けられている。保持部４６ｃに嵌まるよう構成されたパルス板４５を取り付けることで、リードスクリュー４６ａとパルス板４５とが一体的に回転可能となっている。パルス板４５の信号は、フォトインタラプタホルダ４７に保持された２つのフォトインタラプタ４８で検知され、明暗の位相差で回転方向の検出がされる。

フォトインタラプタ４８は、モールドで成型されているフォトインタラプタホルダ４７の立ち壁部分４７ａに開けてある２つの穴部４７ｂに挿入され、位置合わせ、固定されている。フォトインタラプタ４８は、フレキ４３に面実装されており、フォトインタラプタ４８の信号線は、フォーカスモータ４６の端子部４６ｅからの信号線と共にフレキ４３によってまとめられ、コネクタ部４３ａから外部へ電気接続されるようになっている。この時、フォトインタラプタ４８がフォーカスモータ４６の金属部分と接触しないように周り４方向をモールド部材の壁で覆っている。これらが、図６に示すように、構成部品としてユニット化されている。

フォトインタラプタホルダ４７は、コの字板金フランジ部４６ｂより被写体側に配置され、コの字板金フランジ部４６ｂのビス穴４６ｆに対し、フォトインタラプタホルダの穴部４７ｃを通してビス締めすることで固定されている（図７）。コの字板金は、フォーカスモータ４６と溶接等により固定され、リードスクリュー４６ａの被写体側先端を受ける構成となっている。フォーカスモータ４６は、センサーホルダ３４に対し、２つの位置決め穴４６ｈで位置決めを行い、ビス穴４６ｉを通して締結されている（図６）。

保持部４６ｃは、リードスクリュー４６ａと同軸上の、リードスクリュー４６ａの駆動部側終端部（フォーカスモータ側終端部）とフォーカスモータ４６との間に設けられる。そして、パルス板４５は、保持部４６ｃの外周側に取り付いている。

図８および図９は、実施例１のレンズ鏡筒が備えるフォーカスモータとその周辺部品の位置関係を説明する図である。実施例１のレンズ鏡筒では、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが一体的に転造によって形成されている。その加工組立の順序としては、まずフォーカスモータ４６から光軸方向に延びた軸部をリードスクリュー４６ａに転造加工する。この時、フォーカスモータ４６の周りには取り付いている部品がないため、転造加工しやすく、精度のよい加工を行うことができる。

次に、フォーカスモータ４６に対し、フォーカスモータ４６から光軸方向に延びたリードスクリュー４６ａの被写体側からコの字板金フランジ部４６ｂを挿入する。この時、コの字板金軸穴部４６ｇの外径は、リードスクリュー４６ａの外径および保持部４６ｃの径より大きく、後組み出来る構造となっている。ただし、この時、コの字板金リードスクリュー受け部４６ｋでリードスクリュー４６ａを受けてしまうと、パルス板４５とフォトインタラプタホルダ４７が組めなくなる。そのため、コの字板金リードスクリュー受け部４６ｋでリードスクリュー４６ａを受ける前に、フォトインタラプタホルダ４７、パルス板４５の順番で、リードスクリュー４６ａの光軸方向被写体側から挿入する。

図９は、リードスクリューの挿入を説明する図である。図９では、コの字板金、フォトインタラプタホルダ４７、パルス板４５が、フォーカスモータ４６に対して空中組みとなってしまうが、冶具対応することで組み立てを容易に行うことができる。この時、フォトインタラプタホルダ軸穴部４７ｄは、リードスクリュー４６ａや保持部４６ｃより大きく、後組み出来る構造となっている。また、パルス板保持穴４５ａの内径と保持部４６ｃの外径は、リードスクリュー４６ａの外径よりも大きい。したがって、パルス板４５をリードスクリュー４６ａの被写体側から後組み可能となっている。

パルス板４５は、リードスクリュー４６ａの根元（光軸方向撮像面側）に配置されている保持部４６ｃに取り付けられる。この時、前述のように、フォーカスモータ４６を単組後に、コの字板金４６ａ、フォトインタラプタホルダ４７、パルス板４５を後組み出来ることで、パルス板がリードスクリュー４６ａの先端側（光軸方向被写体側）にある時と変わらない組立性を維持している。これによって、フォトインタラプタ４８が、フォーカスモータ４６に近付き、その距離分、フレキ４３の短縮を図ることが可能となる。

すなわち、保持部４６ｃの外径とパルス板保持穴４５ａの内径がリードスクリュー４６ａの外径より大きい。パルス板４５とフランジ部４６ｃとをセットした後に、リードスクリュー４６ａが取り付けられたフォーカスモータ４６をパルス板４５およびコの字板金フランジ部４６ｂの撮像素子側から挿入できる。これにより、パルス板４５をリードスクリュー４６ａの根元に配置することができ、フレキの長さを短縮することができる。

図１０は、実施例１の効果を説明する図である。図１０（Ａ）は、本実施例のレンズ鏡筒におけるフォーカスモータとその周辺部品の位置関係を示す。図１０（Ｂ）は、従来のレンズ鏡筒におけるフォーカスモータとその周辺部品の位置関係を示す。従来のレンズ鏡筒では、パルス板がリードスクリューの先端部に取り付けられている。したがって、図１０（Ｂ）に示すように、フレキの長さはＢである。一方、本実施例のレンズ鏡筒では、パルス板４５がリードスクリューの根元に取り付けられている。したがって、図１０（Ａ）に示すように、フレキの長さはＡであり、図１０（Ｂ）に示すフレキの長さＢより短縮されている。

また、本実施例のレンズ鏡筒では、パルス板４５がリードスクリュー４６ａの根元に取り付けられているので、パルス板４５がリードスクリュー４６ａの先端にある場合と比べ、パルス板４５の振れを低減することも可能である。特に、コの字板金でリードスクリュー４６ａを受けない構成をとるようにすれば、パルス板の振れ抑制効果は大きい。

また、転造によって、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとを一体的に形成する場合、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとの間に、ストレート部４６ｄが形成される。ストレート部４６ｄは、リードスクリュー４６ａの軸に沿って延伸する延伸部である。この時、図８に示すように、パルス板４５からリードスクリュー４６ａの軸に沿って延びる壁部４５ｂを立て、ストレート部４６ｄと、パルス板４５から光軸方向に延びた壁部４５ｂとの間に空隙部４６ｊを設ける。これにより、パルス板４５から光軸方向に延びた壁部４５ｂでリードスクリュー４６ａに添付されている潤滑材の飛散が防止され、パルス板４５とストレート部４６ｄで囲まれた空隙部４６ｊを潤滑剤溜まりとできる。

（実施例２）
実施例２では、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが別部材で形成されている。図１１は、実施例１と実施例２との構成の違いを説明する図である。図１１（Ａ）は、実施例１におけるレンズ鏡筒が備えるリードスクリュー周辺の構成例を示す。図１１（Ｂ）は、実施例２におけるレンズ鏡筒が備えるリードスクリュー周辺の構成例を示す。

図１１（Ａ）に示すレンズ鏡筒では、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが、ストレート部４６ｄを挟んで隣接している。一方、実施例２のレンズ鏡筒では、図１１（Ｂ）に示すように、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが密着している。すなわち、実施例２では、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが別部材であって、保持部４６ｃは、リードスクリュー４６ａに取り付いている。したがって、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとが一体である構成と異なり、ストレート部４６ｄを挟む必要がない。これにより、リードスクリュー４６ａと保持部４６ｃとを密着させることができ、その結果、フォーカスストロークを図１１中に示す長さＬだけ像面側に寄せることができる。

上述した実施例１、２では、保持部４６ｃにパルス板４５を圧入することで保持するが、保持部４６ｃをなくし、パルス板保持穴４５ａにネジを切ることで、回転させてパルス板を所定の位置に配置し固定するようにしてもよい。

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

４５ パルス板
４６ フォーカスモータ
４６ａ リードスクリュー
４６ｂ コの字板金フランジ部
４６ｃ 保持部
４６ｄ ストレート部
４７ フォトインタラプタホルダ
４８ フォトインタラプタ

Claims (7)

1. リードスクリューを含む駆動部と、
   前記リードスクリューと一体的に回転する回転部材と、
   前記回転部材の回転を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記リードスクリューは、前記駆動部から突出形成されており、
   前記リードスクリューは、スクリュー部と前記回転部材が固定される固定部とを含み、
   前記固定部は、前記駆動部とスクリュー部との間に形成されており、
   前記固定部の外径は、前記スクリュー部の外径より大きく形成されており、
   前記回転部材は、前記検出手段に検出される被検出部と前記被検出部から前記リードスクリューの軸に沿って延伸される壁部とを含み、
   前記回転部材が前記固定部に固定されると、前記壁部が前記リードスクリューの一部を囲む
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記リードスクリューは、前記スクリュー部と前記固定部との間に形成されるストレート部を含み、
   前記回転部材が前記固定部に固定されると、前記壁部が前記ストレート部を囲む
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記回転部材が前記固定部に固定されると、前記壁部が前記リードスクリューの一部を構成する前記スクリュー部を囲む
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記駆動部が固定されるフランジ部
   をさらに備え、
   前記フランジ部は、穴部を有し、
   前記穴部の内径は、前記固定部の外径より大きく形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記検出手段を保持する保持部材
   をさらに備え、
   前記保持部材は、穴部を有し、
   前記穴部の外径は、前記固定部の外径より大きく形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動装置を備えるレンズ鏡筒。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動装置を備える撮像装置。

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