JPH03294813A - 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、ラック部材が駆動軸の回転により直線運動し
、ラック部材と結合されたレンズ保持枠がガイドポール
上を摺動することによって自動焦点調節が行われるビデ
オカメラ、を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）、コンペ
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
マスターレンズ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郡の位置を調節する方式
が用いられていた（ナショナルテクニカルレポート　３
１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５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が正逆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が光軸方向に往復移動して被写体に合焦させてい
る。

このような構成では、駆動軸と移動片との摺動性を向上
させるためねじ部にグリス等を塗布する必要があり、移
動片の内周全体が駆動軸に接しているのでグリスの粘性
のためステッピングモータの負荷が増大し、低温での温
度特性も悪化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・重量・体積ともに増加するという課題を有してい
た。また駆動軸と移動片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
ピングモータの回転に対するマスターレンズ群の移動に
ヒステリシスが発生し、微小振動特等ステッピングモー
タの回転角に対応して正確にレンズが動作しないため合
焦動作が不安定になる問題もあった。

これらの問題を解決するためステッピングモータ等で駆
動される駆動軸に小型のラック部材を押圧し、ねじ歯車
間のクリアンスに基づくヒステリシス現象を防止すると
ともに駆動モータの負荷を低減する提案があり、さらに
レンズ保持枠移動時の摺動抵抗を低減するためにレンズ
保持枠を表面処理を施した２本のガイドポール上を摺動
させるような構成とする提案がなされている。

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、ｌ／レンズ保持枠
ガイドポール上を摺動する際、ガイドポールの表面処理
層上を連続的に滑らかな運動をせず、ぎこちない運動を
して、いわゆるスティックスリップを生じ、焦点調節時
のヒステリシス障害となる場合が多かった。

本発明は上記課題を解決するもので、焦点調節時のレン
ズ運動にヒステリシスがなく滑らかに動作し、駆動のた
めのモータも小トルクの小形モータが使用可能なレンズ
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 本発明は上記目的を達成するために、ラック部材のため
のスクリューねじ部を有する駆動軸にレンズ保持枠を結
合したラック部材を押圧したレンズ移動装置において、
レンズ保持枠にガイド孔とＵ字形のガイド溝とを設け、
表面処理を施さない第１のガイドポールをガイド孔に通
し、第２のガイドポールをＵ字形のガイド溝の通しこれ
ら２はんのガイドポールによってレンズ保持枠を光軸方
向に案内摺動するように配したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、ガイドポールに表面処
理を行っていないため、レンズ保持枠とガイドポールの
素材が直接接触し、ガイドポールの黒化処理層によるス
ティックスリップを防止でき、レンズ保持枠の移動のヒ
ステリシスを減少させることが可能になる。またガイド
ポールに表面処理を行っていないため、ガイドポールの
外径寸法のばらつきを防ぐことができ、外径寸法を一定
にすることによってレンズ保持枠とのクリアランスも一
定に保つことが可能になり、滑らかな摺動が可能となる
。さらにラック部材を送りねじ部に押圧しているため、
モータの回転に対するレンズ保持枠の移動のヒステリシ
スも減少させることができ、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４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］４の内部には第１のガイドポー
ル１５と第２のガイドポール１６とが設けられており、
レンズ保持枠１３の一端のガイド孔１３ａ、１３ｂが第
１のガイドポール１５と、レンズ保持枠１３の他端のＵ
字形のガイド溝１３ｃが第２のガイドポール１６と摺動
可能に係合することによって合焦レンズ１．１．１２は
光軸１７の方向に移動可能な構造となっている。ガイド
ポール１５．１６はステンレス材（ＳＵＳ３０３）を使
用し、表面は研削により０．８Ｓ程度の表面粗さに仕上
げられており、表面は黒染等の黒化処理を行わず、素材
の表面が直接レンズ保持枠１３のガイド孔１３ａ、１３
ｂおよびＵ字形のガイド溝１３ｃと接触することによっ
てレンズ保持枠１３の移動のスティックスリップの発生
を防止している。また第３図に示すように、ガイドポー
ル１５．１６は固定鏡筒１４より突出して設けられた空
間部１４ａ、１４ｂに収容されているため、ガイドポー
ル１５．１６の表面反射によるフレア等防止することが
できる。レンズ保持枠１３にはラックユニット（ラック
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。

次に、ラックユニット１８の詳細について説明する。第
４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２７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２８により、駆動軸
２１に押圧されている。また駆動軸２１をはさんでラッ
ク部２７０対向位置には、駆動軸２１のねじ部とわずか
な空間を会して位置ずれ防止ラック２９がラック部２７
と一体的に設けられている。位置ずれ防止ラック２９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２７（ＩＩＩには、駆動軸２１のねじ部に当接する
当接部３０もラック部２７と一体的に設けられており、
板はね２８により駆動軸２１に押圧されている。さらに
ラック部２７と逆側には樹脂製の押圧辺１が板ばね３２
の先端に固定されており、板ばね３２は押圧片３１を駆
動軸２１側に付勢している。板ばね２８と板ばね３２は
略同−付勢力に設定されており、ラック部２７と当接部
３０が駆動軸２１を押圧する力と押圧片３１が駆動軸２
１を押圧する力のバランスをとることにより、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
を減少させている。板ばね２８と板ばね３２はレンズ枠
１３への取付部で、補強板３３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３３には位置決め孔３
４．３５が設けられており、レンズ枠１３の突起３６．
３７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
その動作を説明する。、 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．
４ｅｍ＋＋に設定されているため、ステッピングモータ
２０が１パルス分回転した場合、駆動軸２１は９°回転
し、駆動軸２１に係合したラック部２７は１１０Ａｔ移
動し、ラック部２７は板はね２８によってレンズ保持枠
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。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、ステッピングモータの
駆動軸にラック部材を押圧し、このラック部材によって
レンズを駆動し、ガイドポールに表面処理を行っていな
い材料を使用することにより、レンズ保持枠とガイドポ
ールのスティックスリップを防止してヒステリシスを減
少させ、低トルクのモータを使用することができる。

なお、実施例ではガイドポール１５．１６ともに表面処
理を行わない場合で説明したが、スティックスリップは
主に、レンズ保持枠１３のガイド孔として使用するガイ
ド孔１３ａ、１３ｂによって発生するため、ガイドポー
ル１５のみ表面処理のないものを使用し、ガイドポール
１６は黒化処理を行っても大いなる効果がある。

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、ガイ
ドポールの表面加工を施していない滑らかな素材表面と
レンズ保持枠とが直接接触しながら摺動するので、レン
ズ保持枠の移動時のスティックスリップを防止できる。

また駆動用ステッピングモータの駆動軸にレンズ保持枠
と連動するラック部材を押圧しながら移動させているの
で駆動軸とラック部材の歯車間のクリアランスに起因す
るヒステリシス現象は防止することもできる。

したがって駆動用ステッピングモータが正逆転を（り返
してもレンズ保持枠の移動にヒステリシス現象を生じた
り、不規則な運動をすることを防止でき、小振幅でレン
ズ保持枠を前後に振動させて移動させる場合でもモータ
の回転にともなって確実にレンズを移動させることがで
き、低トルクのモータを使用しても正確に合焦動作を行
うことのできる優れた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固定鏡部の光軸
と直角方向の断面図、第４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５図は
従来のレンズ移動装置の要部断面図である。 １３・・・・・・レンズ保持枠、１３ａ、１３ｂ・・・
・・・ガイド孔、１３ｃ・・・・・・Ｕ字形のガイド溝
、１５．１６・・・・・・ガイドポール、１７・・・・
・・光軸、１８・・・・・・ラックユニット（ラック部
材）、２０・・・・・・ステッピングモータ（駆動手段
）、２１・・・・・・駆動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　送りねじ部を有する駆動軸を駆動する駆動手段と、前
   記駆動軸に押圧したラック部材と、そのラック部材と連
   動するレンズ保持枠とを備えたレンズ移動装置において
   、前記レンズ保持枠にガイド孔とＵ字形のガイド溝を設
   け、前記ガイド孔に係合し前記レンズ保持枠を光軸方向
   に案内するための表面処理を施さない第１のガイドポー
   ルと、前記ガイド溝に係合する第２のガイドポールとを
   配したレンズ移動装置。