JPH03294809A - レンズ移動装置 - 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、レンズに結合されたラック部材が駆動軸の回
転により直線移動して自動焦点調節が行われるビデオカ
メラ、電子スチールカメラ等のレンズ移動装置に関する
。

従来の技術 従来、ビデオカメラ等における撮影レンズ系の基本構成
は、前玉レンズ群（フォーカシングレンズ群）、コンベ
ンセータレンズ群、バリエータレンズ群、マスターレン
ズ群よりなる。このような撮影レンズ系を具備したビデ
オカメラの焦点調節方法としては、撮影レンズ系の中の
マスタールシン１群をセラミックアクチュエーターなど
で微小振動させ、撮像素子より得られる信号の高周波成
分レベルを測定することによって前ビン、後ビンを検出
し、レンズ駆動系にフィードバックして画像がもっとも
シャープになるように前玉レンズ群の位置を調節する方
式が用いられていたくナショナルテクニカルレポート　
３１巻６号　１９５８年６５〜６７頁参照）。

最近は光路長微小振動とフォーカシングを兼用可能とす
る装置も提案され（特開平１−２６５２１５号公報参照
）、焦点調節には前玉レンズ以外のレンズたとえばマス
ターレンズの位置を移動させるようになってきている。

以下、このような従来のレンズ移動装置の構成について
第４図を参照しながら説明する。図に示すように、外筒
１はマスターレンズ群２を固定した内筒３を光軸方向に
摺動可能に保持しており、外筒１と内筒３の間にはボー
ルベアリング４が挿入されている。ステッピングモータ
５に設けた駆動軸６は先端が振れ止め用のガイド板７で
保持されており、駆動軸６に螺合する移動片８と内筒３
はアーム９によって結合されている。以上の構成により
、ステッピングモータ５が回転することによって移動片
８が直線運動し、内筒３に固定されたマスターレンズ群
２が光軸方向に移動して焦点調節が行われる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、駆動軸６にガイド
板７を組み付ける前に、あらかじめ駆動軸６のねじ部に
グリスを塗布し、移動片８を駆動軸６に螺合しておく必
要があり、組立作業性が悪いと共に、使用中にごみ、は
こり等が駆動軸６のねじ部のグリスに付着し、移動片８
の内周にかみ込むことによりステッピングモータ５の負
荷が増大するため高トルクのモータが必要であり、屋外
で使用するビデオカメラでは重要な要素である消費電力
２重量１体積等が増加するという課題を有していた。ま
た駆動軸６と移動片８との間には摺動するためのクリア
ランスが必要であり、このクリアランスのためステッピ
ングモータ５の回転に対するマスターレンズ群２の移動
にヒステリシスが発生し、微小量レンズを移動する場合
、ステッピングモータが微小角回転してもレンズは全（
移動せず、ステッピングモータの回転角に対応して正確
にレンズが動作しないため、ハンチングが発生し合焦動
作が不安定になる問題もあった。

本発明は上記課題を解決するもので、低トルクの駆動モ
ータが使用可能で、自動焦点調節時にヒステリシス障害
の発生しない、組立作業性に優れたレンズ移動装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のレンズ移動装置は、
駆動モータによって回転する駆動軸と、レンズを保持し
固定鏡筒内を光軸方向に移動するレンズ枠との間に開口
部を設け、レンズ枠から突出して設けたラック（移動片
）を前記開口部より駆動軸側に突出させて駆動軸のねじ
部側面に離接可能に係合し、開口部および駆動軸を覆う
カバーを設けてなるものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、レンズを保持し光軸方
向に移動するレンズ枠に取りつけられたラック部が、開
口部より突出して駆動軸のねじ部の側面に離接可能に係
合されるので、駆動軸にガイド板を組み付ける時に、あ
らかじめ移動片を駆動軸に螺合しておく必要がなく、そ
のため組立作業が容易で、グリスも鏡筒に組み付ける直
前に塗布すれば良いため組立中にごみ、はこり等が駆動
軸のねじ部に付着することが少なく、駆動軸と開口部を
覆うカバーを備えているので組立後もカバーによってご
みの侵入を防止することができる。

万一ごみが駆動軸のねじ部に付着しても、駆動軸のねじ
部の側面にラックを係合させているため、ごみがかみこ
んでもラックかにげることにより、負荷の増加にはなら
ない。またラック部材を送りねじ部に側面から係合させ
ているため、ねじ歯車間のいわゆる噛み合わせがたがな
（、モータの回転に対するレンズ枠の移動のヒステリシ
スを少な（させることができ、正確に合焦動作を行うこ
とができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のレンズ移動装置について、第
１図〜第３図を参照しながら説明する。

第１図および第２図において、合焦レンズ１１゜１２は
樹脂製のレンズ枠１３に熱かしめ等の手段によって固定
されている。固定鏡筒１４の内部には２本のガイドボー
ル１５．１６が設けられており、レンズ枠１３の一端の
孔部１３ａ、１３ｂがガイドボール１５と、レンズ枠１
３の他端のＵ字溝１３ｃがカイトボール１６と摺動可能
に係合することによって合焦レンズ１１．１２は光軸１
７の方向に移動可能にガイドされている。レンズ枠１３
にはラックユニット（係合部材）１８（詳細は後述する
）がビス１９によって固定されており、ラックユニット
１８の先端はステッピングモータ（駆動手段）２０の駆
動軸２１に係合している。駆動軸２１のねじ部の表面に
はグリス（図示せず）が塗布されている。駆動軸２１は
、ステッピングモータ２０のメタル軸受２２とガイド板
（保持手段）２３に設けられたスラストベアリング２４
によって保持されており、ステッピングモータ２０の内
部に設けられた板はね（図示せず）によりスラストベア
リング２４の方向に駆動軸２１を付勢することにより、
駆動軸２１のスラスト方向のがたを防止している。ステ
ッピングモータ２０は、ガイド板２３を介してビス２５
．２６により固定鏡筒１４に固定されている。ガイド板
２３には開口部２７を有しており、固定鏡筒１４に設け
られた開口部２８と共にラックユニット１８が開口内に
位置するように構成されている。また駆動軸２１の上部
にはカバー（覆手段）２９が設けられ、ビス３０によっ
て固定鏡筒１４に固定され、カバー２９により開口部２
７と開口部２８も覆われてごみの侵入を防止している。

次に、ラックユニット１８の詳細について説明する。第
３図において、駆動軸２１のねじピッチと略同−ピッチ
を有する樹脂製のラック部（係合部）３１は板はね２８
の先端に固定されており、ラック部２７は板はね３２に
より、駆動軸２１に片側より押圧されている。また駆動
軸２１をはさんでラック部３１の対向位置には、駆動軸
２１のねじ部とわずかな空間を介して位置ずれ防止ラッ
ク３３がラック部３１と一体的に設けられている。位置
ずれ防止ラック３３も駆動軸２１のねじ部と略同−ピッ
チを有している。ラック部３１ｆｌｌｌには、駆動軸２
１のねじ部に当接する当接部３４がラック部３１と所定
の間隔を有して一体的に設けられており、板はね３２に
より、駆動軸２１に押圧されている。当接部３４は駆動
軸２１のねじ部と係合しないように表面が平らに構成さ
れている。さらに、ラック部３１と逆側には樹脂製の押
圧片３５が板ばね３６の先端に固定されており、板ばね
３６は押圧片３５を駆動軸２１側に付勢している。また
押圧片３５の押圧位置は、ラック部３１と当接部３４の
押圧位置の中間近傍に設定されている。板ばね３２と板
ばね３６は略同−付勢力であり、ラック部３１と当接部
３４とが駆動軸２１を押圧する力と押圧片３５が駆動軸
２１を押し圧する力をバランスさせることにより、ステ
ッピングモータ２０のメタル軸受２２のラジアル方向の
負荷およびレンズ枠１３とガイドボール１５゜１６との
ステックスリップを減少させている。板ばね３２と板ば
ね３６はレンズ枠１３への取付部で補強板３７と共にス
ポット溶接等で一体的に結合されている。補強板３７に
は位置決め孔３８゜３９が設けられており、レンズ枠１
３の突起４０゜４１に挿入されている。

以上のように構成されたレンズ移動装置について、以下
その組立方法および動作を説明する。

まず、固定鏡筒１４の内部に２本のガイドボール１５．
１６によってレンズ枠１３を取り付け、レンズ枠１３に
ラックユニット１８をビス１９によって固定する。次に
駆動軸２１のねじ部にグリスを塗布し、第２図に示すよ
うにラックユニット１８が駆動軸２１に係合するように
ガイド板２３を組み付ける。最後にカバー２９を取り付
は組立が完了する。

ステッピングモータ２０は１パルス当たり９゜回転する
ように構成されており、駆動軸２１のねじピッチは０．
４ｍに設定されているため、ステッピングモータ２０が
１パルス回転した場合、駆動軸２１は９°回転し、駆動
軸２１に係合したラック部３１は１０μｍ移動し、ラッ
ク部３１は板はね３２によってレンズ枠１３と一体的に
固定されているため、合焦レンズ１１．１２も光軸１７
の方向へ１０μｍ移動する。このとき、ラック部３１と
当接部３４が駆動軸２１を長いスパンで押圧しているた
め、板はね３２がねじられることがなく、ステッピング
モータ２０の回転に対するレンズ枠１３の移動のヒステ
リシスを少なくさせることができ、ステッピングモータ
２０が正逆方向に回転することにより、合焦レンズ１１
．１２もそれに追従し、前後に移動し、合焦動作を行う
ことができる。

以上のように本実施例によれば、レンズ枠と駆動軸の間
に開口部を設け、この開口部を介して駆動軸のねじ部に
係合する係合部材によりレンズ枠を駆動することにより
、組立作業性が改善され、負荷増加も防止でき、低トル
クのモータが使用可能になり、ヒステリシスの発生も防
止したレンズ移動装置を提供することができる。

なお、実施例ではモータとして、ステッピングモータを
使用したが、ブラシレスＤＣモータ等を用いてもよい。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、駆
動軸にガイド板を組み付ける時に、あらかじめ移動片を
駆動軸に蝮合しておく必要がないため、組立作業性がよ
（、グリスも鏡筒に組み付ける直前に塗布すれば良いた
め組立中にごみ、はこり等が駆動軸のねじ部に付着する
ことが少なく、組立後もカバーによってごみの侵入を防
止することができる。万一ごみが駆動軸のねじ部に付着
しても駆動軸のねじ部の側面にラックを係合させている
ため、ごみががみこんでもラックかにげることにより、
負荷の増加にはならず、低トルクの駆動用モータの使用
が可能であり、低消費電力、小型軽量化が達成できる。

またラック部材を送りねじ部に側面から係合させている
ため、クリアランスの問題がなく、モータの回転に対す
るレンズ枠の移動のヒステリシスを少なくさせることが
でき、正確に合焦動作を行うレンズ移動装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレンズ移動装置の構
成を示す要部断面図、第２図は同装置における主要部分
の分解斜視図、第３図も同装置における駆動軸とラック
ユニットの係合状態を示す要部平面図、第４図は従来の
レンズ移動装置の要部断面図である。 １１．１２・・・・・・合焦レンズ（レンズ）、１３・
・・・・・レンズ枠、１４・・・・・・固定鏡筒、１７
・・・・・・光軸、１８・・・・・・ラックユニット（
係合部材）、２０・・自・・ステッピングモータ（駆動
手段）、２１・・・・・・駆動軸、２３・・・・・・ガ
イド板（保持手段）、２７．２８・・・・・・開口部、
２９・・・・・・カバー（覆手段）、３１・・・・・・
ラック部（係合部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レンズを保持し固定鏡筒内を光軸方向に移動可能にガ
   イドされたレンズ枠と、送りねじ部を有する駆動軸と、
   前記駆動軸を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と前記
   駆動軸の一端を保持し前記固定鏡筒に固定された保持手
   段とを有するレンズ移動装置において、前記レンズ枠と
   前記駆動軸の間に設けた開口部と、前記レンズ枠に結合
   され前記開口部を介して前記駆動軸のねじ部の側面に離
   接可能な係合部を有する係合部材と、前記開口部および
   前記駆動軸を覆う覆手段とを備えたレンズ移動装置。