JPH02266311A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は駆動モータにより回転駆動される雄ねじに連動
して直進運動に変換された撮影レンズ系の振動、共振の
防止装置として弾性体部材を配設した駆動装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来上記レンズ駆動装置においては、第７図及び第８図
に示すように被駆動レンズ枠１２を雄ねじ部材１６ａで
ねじ嵌合などで支え前記被駆動レンズ枠１２の一方に配
設されたガイドスリーブ１２ａと該被駆動レンズ枠１２
の光軸に対し略１８０°に回転止めのＵ字形溝を設は鏡
体部材１１に配設されたガイドピン１３ａ、１３ｂ或は
突起などにより前記被駆動レンズ枠１２と一体とした雌
ねじ部分１７ｂを介して直接的にモータ１４からの回転
駆動を前記被駆動レンズ枠１２に伝達するように構成し
たものが一般的である。また、前記被駆動レンズ枠１２
の直進運動への駆動変換として前記雄ねじ部材１６ａに
ねじ嵌合する雌ねじ部分１７ｂを設は該雌ねじ部分１７
ｂを介して前記被駆動レンズ枠１２の直進運動をさせる
構造も知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記雄ねじ部材１６ａに曲がりがあるとモータ１４の回
転駆動中、被駆動レンズ枠１２が揺動し撮影画面上でい
わゆる「像ゆれ」現象を起しその解像力の劣化が問題と
なる。特に連続して結像するタイプのものは、更に前記
した問題が顕著である。

雄ねじ部材１６ａ１　ガイドビン１３ａ、１３ｂ、　Ｕ
字形溝１２ｂの各々が光軸に対し完全に平行に保証され
ていないと前記被駆動レンズ枠１２は、きしみ、ガタつ
き或いは作動途中の停止などが生じ円滑な駆動がなされ
ない。従って鏡体部材１１．ガイドピン１３ａ。

１３ｂ、　０字形溝１２ｂなどは被駆動レンズ部材１２
と共にそれぞれ高精度に加工する必要があり、且耐摩耗
上の観点からも屡々問題となる。

また、モータ１４の回転始動時は急峻な回転立上りのた
めそのショックが前記被駆動レンズ枠１２に伝わり異常
音を発生する。また、モータ１４にステッピングモータ
を使用した場合はそのシーツクが回転駆動中持続し続け
るので更に問題が大きい。

本発明はこのような問題点を解決して簡単確夾で常に安
定した撮影レンズ系の作動が得られて画像品質を向上さ
せることを課題目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は雄ねじ部材の回転運動を、雌ねじ部材の直進
運動に変換して被駆動レンズを光軸方向へ移動させるね
じ式レンズ駆動装置において、前記雌ねじ部材と前記駆
動レンズ枠との間に前記雌ねじ部材のラジアル方向に設
けられた突起部が前記雄ねじ軸の回転方向に弾性を持つ
弾性体部材を介して駆動伝達させることを特徴とするレ
ンズ駆動装置よって達成される。

〔実施例〕

本発明の具体的な実施例を第１図（ａ）及び第１図（ｂ
）に示す。

しかし本発明は本実施例に限定されるものではない。ま
た前記従来技術のものと使用する部材の機能が同じもの
は同一の部材番号で図示する。

前記被駆動レンズ枠１２は上下（左右など）略対象に設
けた鏡体１１の２本のガイドピン各々１３ａ、１３ｂと
前記被駆動レンズ枠１２に一体的に設けられたガイドス
リーブ１２ａおよび０字形溝１２ｂに係合され光軸方向
に移動可能な構造として保持されている。

先端部に雄ねじ部材（以下リードスクリューと呼ぶ）　
１６ａの部分を配設したシャフト１６を持った回転駆動
用モータＩ４はピボット軸受け２３を具備したホルダー
１５に固定されている。前記シャフト１６のモータ１４
側も先端が球形状となっており前記モータ１４と一体的
に形成された板ばね１４ａにより矢印方向（この例では
光軸方向に一致）に押圧されている。ラジアル軸受け１
４ｂは前記モータ１４と一体として設けられた前記シャ
フト１６を保持するとともに、前記ホルダー１５との嵌
合及び回転ナツト２１とともにスラスト側の位置を規定
している０例えばピボットベアリング２３と前記板ばね
１４ａを交換し前記矢印方向と逆方向に付勢しても何等
さしつかえない。この方法では前記板ばね１４ａによる
スラスト方向の圧力を受ける場所がいずれも点接触であ
るため回転トルクロスが大変少ない。

まＩ；、ピボットベアリング２３は必ずしも第１図（ａ
）の如きタイプによるものでな（第１図（Ｃ）の如きシ
ャフト１６の先端形状とし前記ピボットベアリング２３
を廃止することも可能である。ナツト受け２２は前記被
駆動レンズ枠１２と一体であり本実施例では組立作業の
容易性から第２１！１（ａ）の断面図、第２図（ｂ）の
正面図に示す如く逆Ｕ字形をなしているが円筒形状とし
ても全くかまわない。

本実施例ではモータ１４を含むリードスクリュー１６ａ
及びナツト１７ａのユニットと鏡体１１と被駆動レンズ
枠１２を含む関連部材ユニットがそれぞれ別体で組立て
調整され両者を組立の最終段階での取付が可能であるた
めその組立調整作業が極めて容易である。

前記ナツト受け２２はシャフト１６に嵌め込まれたつる
巻きばね１９のスラスト方向の付勢力により前記リード
スクリュー１６ａとねじ嵌合した雌ねじ部材（以下ナツ
トと呼ぶ）１７に押し付けられている。

ここで、つる巻きばね■９は、第１図（ａ）において、
軸１３ａまわりに鏡体１１とレンズ枠１２の間に入れか
えてもかまわない。前記ナツト受け２２と前記ナツト１
７との接触面はその面積を可能な限り減少させる目的で
本実施例では第２図（ａ）の断面図及び第２図（ｂ）の
正面図に示・す如く球状のボスが３個以上設けられてお
り且前記ナッ）１７と滑りのよい材質と平滑な面仕上げ
が施されている。

本実施例の基本部材であるダンパーゴム１８は第３図（
ａ）の平面図及び第３図（ｂ）の断面図に示す形状をな
したゴム又は弾性体部材でありまた別の形状の実施例と
して、第４図（ａ）の平面図及びその断面図の第４図（
ｂ）に１８ａとして示しであるものも有用である。そし
て、前記ナツト受け２２（前記被駆動レンズ枠と一体）
に第１図（ａ）及び第１図（ｂ）に示す位置に一体的に
取付もれる。

前記ダンパーゴム１８又は１８ａの中央部に設けられた
穴に前記ナラ１−１７と一体となった突起１７ａが挿入
され前記シャフト１６及びリードスクリュー１６ａの回
転駆動力が伝達される如く係合されている。

また前記７ライホイール２０は本出願人の発明による（
出願中）もので該フライホイール２０とシャ７１−１６
との嵌合クリアランスには高粘性流体が注入されている
。これはモータＩ４にステッピングモータを使用した時
、リードスクリュー１６ａの振動は印加周波数成分だけ
でなく、過渡現象と呼ばれる高周波成分を持った振動源
となるのでこの高周波成分を除き印加周波数成分のみの
振動をする目的である。フライホイールストッパー２１
は前記フライホイール２０の位置を規制するためと前記
高粘性流体が前記リードスクリュ一部１６ａに流れ込む
ことを防止するため前記シャフト１６にフライホイール
２０と一定のクリアランスを持って固定されている。

本実施例では前記フライホイールストッパー２１は円形
のナツトであり前記リードスクリュー１６ａにねじ嵌合
しシャフト１６に設定された前記リードスクリュー１６
ａの終端が前記フライホイールストッパー２１の位置決
めとなりフライホイール２０との所定のクリアランスが
得られる如く加工されている。

また前記フライホイールストッパー２１は本構成に限っ
たことではなく０リングなどを用いても全く支障ない。

本実施例の構造の状態で前記駆動用モータ１４を回転さ
せる時そのモータのトルクをＴ、とすると前記ナツト１
７のリードスクリュー１６ａから受けるトルクＴ、は ’ｒ＋−に＋−Ｔ−・・・（１） ｋ　、ｗ　ｆ　（Ｑ、　Ｑ、μｌ） ＱＭＡＸ−Ｐ十Ｗ ＱＭＩＮ−Ｐ−Ｗ ｐ＞ｗ　　　Ｐ：ばね１９の圧力 Ｗ：被駆動レンズ枠１２の重量 Ｑ：ねじのリード μｌ：ねじの摩擦係数 で表される。姿勢差をなくすために必ずつる巻きばね１
９の圧力は上記の如＜’ｐ＞ｗで設定する。また第２図
（ａ）の断面図及び第２図（ｂ）の正面図に示す如くナ
ツト受け２２の先端の球状ボスまで中心軸２からの距離
をｒとした時前記ナツト受け２２から受けるナツト１７
のトルクＴ、は下記の式となる。

Ｔ、＝＝−μｘＱ”ｒ　　　　　　　　　　　　・・・
　（２）μ、：ナット受２２とナツト１７の摩擦係数故
にナツト１７はＴ３で表されるトルクで回転しようとす
る。

Ｔ、＝Ｔ、十Ｔ。

−に＋Ｔｅ−／’ｚＱ”ｒ　　　　　−（３）ところが
ナツト１７は先端部に突起部１７ａを持っており第５図
（ａ）の平面図、第５図（ｂ）の断面図の如く前記突起
部１７ａがダンパーゴム１８の穴に入っているので軸心
から前記突起部１７ａの先端までの長さをＲとするとダ
ンパーゴム１８は第６図（ａ）の平面図、第６図（ｂ）
の断面図に示す如くＦ−Ｔ、／Ｒ なる力を受けて変形し に＊＝ｆ（Ｌ、　　ａ、　　ｔ、　　Ｈｓ）　　　　Ｆ
＝＊に、・δＬ、ａ、ｔは第５図（ａ）　、　（ｂ）に
示す弾性体部材の寸法であり、Ｈｓは該部材の硬度であ
る。そしてδは該部材の変形量である。

ｋ　、Ｒ” なるθまで回転しつり合う。つまりモータ１４の回転に
対しθだけ位相が遅れて前記被駆動レンズ枠１２が追従
することになる。このシステムで許されるバックラッシ
ュをεとすると となる様に各定数を決定する。

このように設定するとモータ１４が急激な回転立ち上が
りをなした時このθのたわみを利用した回転撃力の吸収
を行うことができ、振動源であるす−ドスクリュー１６
ａの振動をレンズ枠１２に伝えることなく、リードスク
リュー１６ａの回転運動をレンズ枠１２の直進運動に変
換することができる。特にモータ１４にステッピングモ
ータを利用した時は絶えず上記撃力が持続するので特に
有効である。

またステッピングモータを利用した時印加周波数による
振動をこのダンパーゴム１８に与えることになるがこの
ダンパーゴム１８の共振周波数を印加周波数より必ず低
くすることが特に重要である。

また、振動源であるリードスクリュー１６ａはピボット
ベアリング２３を介して前記ホルダー１５に接している
ので、前記ホルダー１５も振動源となる場合がある。こ
のホルダー１５を直接鏡体ＩＪに固定すると、振動が１
１に伝わり１３ａ　、　１３ｂを介して１２を振動させ
ることもあるのでこの振動も問題となる時はホルダー１
５をゴム等の弾性体を介して鏡体１１に取り付けること
も有効である。

また近年前記鏡体１１はプラスティック化が進んでいる
が該プラスティックの性質上外力に大変弱いことが挙げ
られる。しかしホルダー１５に金属板を用いればこれを
利用して鏡体１１の補強が可能である。また第１図（ｄ
）の様にすると振動源であるリードスクリュー１６ａは
ホルダー１５に接触する部分がないので振動が該ホルダ
ー１５に伝わることがなく、前記したようにホルダー１
５をゴム等の弾性体部材を介して取り付けることもなく
振動防止対策には有用であるがシャフト１６のラジアル
方向の力に大変弱いことが欠点である。またダンパーゴ
ム１８はナツト１７の回転方向に弾性を付けることが目
的であるから第３図（ａ）の形状のみならず第４図（ａ
）の如き形状も当然考えられる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているので駆動用
モータ回転の撃力を吸収緩和し共振、ビビリ現象から生
ずる撮影レンズ系の「像ゆれ」及び異常音防止とともに
比較的低トルクモータを用いても安定した駆動回転伝達
が得られるので画像品質の向上とともにスペース及び製
造原価を有利とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の１実施例の光軸平行断面図。 第１図（ｂ）は本発明の１実施例の光軸直角部分断面図
。 第１図（ｃ）及び第１図（ｄ）はそれぞれ本発明の他の
実施例を示す光軸平行断面図。 第２図（ａ）はナツト受けの断面図。 第２図（ｂ）はナツト受けの正面図。 第３図（ａ）、第４図（ａ）は弾性体部材の平面図。 第３図（ｂ）、第４図（ｂ）は弾性体部材の断面図。 第５図（ａ）はナツトと弾性体部材の静止時の平面図。 第５図（ｂ）は正面図。 第６図（ａ）は弾性体部材に対するナツトの回転初期の
平面図。 第６図（ｂ）は正面図。 第７図及び第８図は従来のレンズ駆動装置の光軸平行断
面図。 １１・・・鏡体　　　　　　　１２・・・被駆動レンズ
枠１２ａ・・・ガイドスリーブ　　１２ｂ・・・ガイド
Ｕ字溝１３ａ、１３ｂ・・・ガイドピン　　１４・・・
駆動用モータ１４ａ・・・板ハね　　　　　　１４ｂ、
１４ｃ・・・ラジアル軸１５・・・ホルダー　　　　　
１６・・・モータシャフト１６ｂ・・・リードスクリュ
ー（雄ねじ部材）１７・・・ナツト（雌ねじ部材） １７ａ・・・ナツトの突起部　１７ｂ・・・雌ねじ部分
１８．１８ａ・・・ダンパーゴム（弾性体部材）１９・
・・つる巻きばね　　　２０・・・フライホイール２１
・・・フライホイールストッパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 雄ねじ部材の回転運動を、雌ねじ部材の直進運動に変換
   して被駆動レンズを光軸方向へ移動させるねじ式レンズ
   駆動装置において、前記雌ねじ部材と前記駆動レンズ枠
   との間に前記雌ねじ部材のラジアル方向に設けられた突
   起部が前記雄ねじ軸の回転方向に弾性を持つ弾性体部材
   を介して駆動伝達させることを特徴とするレンズ駆動装
   置。