JPH04141609A - レンズ駆動装置を有する光学機器 - 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］ 本発明はレンズ駆動装置を有する光学機器に関する。

［従来の技術］ 従来、ビデオカメラ用撮影レンズにおけるオートフォー
カス機構には赤外光を発光して被写体に当って反射光を
測光したオートフォーカス装置や、撮影光学系を通った
光のコントラストをＣＣＤ　（固体搬像素子）で測光し
、コントラスト値がピークになったことにより合焦判断
するオートフォーカス機構があった。これらはいずれも
測距装置がら来る指示によってフォーカスレンズをアク
チュエータによって駆動し合焦動作をさせるものである
。

特に後者のコントラスト検知方式のオートフォーカス装
置においては、近年光学系のコンパクト化を追求したイ
ンナーフォーカス光学系との組合せが多（なって来た。

このとき従来例として第５図にある様にフォーカス用レ
ンズ保持枠２００が２本のガイド軸３００，４００によ
って光軸方向に平行移動出来るようになっている。レン
ズ保持枠２００の一部には、ステッピングモータ９００
の軸に切られたリードスクリュー８００と噛合されたラ
ック５００が取り付けられていた。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、これらの構造によると、レンズ移動様の
２本のガイド軸３００，４００及びステッピングモータ
９００の軸であるリードスクリュー８００七が平行にな
っていないと、ラック５００に回転モーメントが発生し
、これによりレンズ保持枠２００の動きがスムーズでな
くなってしまうため、各々の平行度を出すため部品精度
を上げたり、調整の機構を設けたりしており、組立に時
間がかかったり、部品精度を上げるため高精度で高価な
部品成形機が必要になっていた。

そこでこの様な問題を解決するために実開平２−７１１
５５号公報に開示される様な装置が考案されている。

この装置は、可撓性を有する連結体によって、ラックと
レンズ保持枠を連結するもので、連結体は例えば比較的
薄いバネ材より成り、レンズの光軸方向の動きに対して
は、剛性を有し、光軸と垂直な方向には可撓性を持たせ
様としてものである。

しかしながら、この装置では、充分な可撓性を得るため
には、連結体を薄くする必要があり、また光軸方向に充
分な剛性を得るためには、連結体の光軸方向の長さを十
分長くする必要がある。そのため、実開平２−７１１５
５号公報により開示された装置を用いたレンズ鏡筒等の
光学機器は大型のものになってしまうという問題があっ
た。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためのもので
、ラックへの回転モーメントの発生を有効に防止して、
レンズ保持枠の移動をスムースに行うことのできるレン
ズ駆動装置を有する光学機器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および作用］本発明は上記
目的を達成するために、レンズを保持したレンズ保持枠
と、前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向での移動
をガイドするガイド軸と、前記レンズ保持枠を前記光軸
方向に駆動するために駆動源により回転されるリードス
クリューと、前記リードスクリューに噛合するラックギ
ア部とこのラックギア部を該リードスクリューに向けて
付勢する付勢部とを有し前記リードスクリューの回転に
応じて前記レンズ保持枠を光軸方向に駆動するラックと
を備えたレンズ駆動装置を有する光学機器において、前
記ラックを光軸方向に略直交する方向に回転自在に軸支
したことを特徴とするものである。

また、本発明は前記ラックを前記ガイド軸に対して回転
自在に軸支したことを特徴とするものである。

そして、本発明では、ラックを光軸方向に略直交する方
向に回転自在に軸支したので、ラックへの回転モーメン
トの発生を有効に防止することができ、レンズ保持枠の
移動をスムースに行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は光学機器としてビデオカメラ用のレンズ鏡筒を
用いた本発明の一実施例の全体構成を説明するための一
部断面側面図である。

同図において、ｌはレンズ鏡筒本体でリヤーフォーカス
のズームレンズ光学系が内蔵されている。２は、フォー
カスレンズ保持枠で光軸と平行であるガイド軸３に嵌合
している。４も同じくガイド軸でレンズ保持枠２の回転
を規制している。５はモータ９のリードスクリュー８と
かみ合っているラックである。

１０は光学系像位置にあるＣＣＤである。

次に、第１図のフォーカス機構部分であるレンズ駆動部
分の詳細を第２図の斜視図を用いて説明する。

同図において、Ｇはフォーカシングレンズでレンズ保持
枠２に保持されており、レンズ保持枠２はスリーブ部に
よって光軸と平行であるガイド軸３と嵌合すると共に、
他方のＵ字ガイド部２ｂは光軸と平行であるガイド軸４
によって回転規制されている。

５は、５ａ及び５ｂなるラックギア部を有したラックで
あり、レンズ保持枠２のスリーブ部の左右をガタな（挾
持しガイド軸３にそってレンズ保持枠２と光軸方向に一
体的に移動可能としている。

さらに、ラック５にはＬ字形に曲げられた板バネ６がビ
ス７によって取り付けられており、ラックギア部５ａ、
５ｂと板バネ６によってモータ軸であるリードスクリュ
ー８を弾性的にはさみ込むよう構成している。リードス
クリュー８のネジピッチは、ラックギア部５ａ、５ｂと
ピッチが合っており、リードスクリュー８が回転するこ
とによりラック５が光軸方向に移動する。９はフォーカ
スレンズ１を駆動するためのスラッピングモータで上述
のリードスクリュー８を有すると共にコの字金具１０に
よって保持されている。コの字金具１０には、ベアリン
グ１１が固着されており、リードスクリュー８の回転及
びスラスト方向の位置を規制している。１２はモータ９
に給電するケーブルで、１３はコネクタである。

次に動作説明を行う。ＣＣＤｌ０に結像した像のボケ具
合を検出しその程度に応じてフォーカスレンズ駆動モー
タの回転指示をするいわゆるオートフォーカス装置（不
図示）とモータ９とがコネクター１３とハーネス１２に
よって結合されている。

オートフォーカス測距装置によって指示された回転量だ
けモータ９の１ノードスクリユー８が回転される。リー
ドスクリュー８にかみ合わされたラックギア部５ａ、５
ｂが軸方向に移動することによって、リードスクリュー
８と平行に配置されているガイド軸３にスリーブ嵌合し
ているラック５が光軸と平行に移動する。さらにレンズ
保持枠２はガイド軸３とスリーブによって嵌合されると
ともにラック５の切欠部によってはさまれているため、
光軸と平行方向にはガタなく移動できる。一方ガイド軸
４にはレンズ保持枠２の０字部２ｂによって回転規制さ
れているためラック５が光軸方向に移動することによっ
てレンズ保持枠２に取付けであるフォーカス調整用レン
ズＧが光軸方向に動くことになる。この際、ラックギア
部５ａとリードスクリュー８とは板ハネ６によって圧接
されているためバックラッシュなくかみあうことができ
る。また、ラック５はガイド軸３と光軸方向の移動自在
に系含しているためガイド軸３とリードスクリュー８と
の平行度が多少ズレでいてもラック５がガイド軸３を中
心に回転することによって、引っかかる等の移動に際し
ての不具合の発生が防止される。

すなわち、光学性能を出しているガイド軸３及び４に対
してリードスクリュー８の平行度が多少くるっていても
動きには何ら影響がない。−数的にモータユニット９は
光学系を組立てた後に取付けるものであり、その際何の
調整もせずモータユニット９を取付ければよいことにな
る。もちろんガイド軸３とリードスクリュー８との平行
度が大幅にくるっていては問題だが一般的に何の注意も
せずに取付けても平行度は１〜２°程度しか（るわない
。この程度の平行度のくるいではフォーカスレンズＧの
光軸方向の変化量は５ｉｎ１〜２°にしか変化なくほと
んど問題にはならない。

また、この実施例ではラック５の回転中心とレンズ保持
枠２の保持中心がガイド軸３と同軸上であるが、原理的
にはレンズ保持枠２の一部に光軸と平行なうツク５の回
転軸を設ける構成にすればよい。

第３図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。

同図に示すように、この実施例では、ラック５１を直接
ガイド軸３１と嵌合させずに、レンズ保持枠２１に回転
自在に嵌合させるようにしたものである。

レンズ保持枠２１はガイド軸３１とスリーブ２１ａを介
して嵌合し光軸方向へ平行移動を可能にしている。スリ
ーブ２１ａの外周にはボス２１ｅ、２１ｆとがありラッ
ク５１の穴５１ｃ、５１ｄとで回転自在に嵌合している
。さらにラック５１の薄肉部５１ｅは軸方向に弾性を有
しており、面５１　ｆ、５１　ｇでレンズ保持枠２１の
面２１ｃ、２１ｄをはさみ込み軸方向にはガタのない様
に構成している。これらのことにより、ラック５１はレ
ンズ保持枠２１と光軸方向にはガタはないが光軸と直角
方向には自在に回転出来るように構成されている。もち
ろん５１ｆと２１ｄ又は５１ｇと２１ｃの間に弾性部材
を介しても同じ効果は得られる。ラック５１は嵌合とレ
ンズ保持枠２１の嵌合部とが逆の構成も考えらるが、光
軸との平行度はレンズ保持枠２１とガイド軸３１とを嵌
合させておいた方が出しやすい。

第４図は、本発明の第３実施例の要部を示す図である。

第４図において、第１図、第２図に示した本実の第１の
実施例と同一の構成の部分には、同一の符号を付し、説
明は省略する。

この実施例におけるラック１５０は例えばポリアセター
ル樹脂の様な摺動性と優れた材質で作られ、第１及び第
２の穴５０ａ、５０ｂ　（第２の穴５０ｂは不図示）が
設けられ、第１及び第２の穴５０ａ、５０ｂには、ガイ
ド軸３が嵌合されている。ラック１５０には、凹部１５
０ｃが設けられており、凹部１０５ｃは、レンズ−保持
枠２の厚さ方向と、嵌合する寸法、形状を成している。

ラック１５０には、第１、第２、第３のバネ性を有する
伸長部１５０ｄｉ５０ｆ、１５０ｈが設けられ、第１、
第２の伸長部の先端部にはそれぞれラックギア部１５０
０ｅ、　１５０ｇが設けられており、ラックギア部は、
リードスクリュー８のネジとかみ合っている。

ラック１５０の第１、第２、第３の伸長部１５０ｃ］、
１５０ｆ１５０ｈは第１、第２の伸長部の先端部に設け
られたラックギア部１５０ｅ、１５０ｇと第３の伸長部
１５０ｈとの間でネジ部にガタが発生しないような所定
の力でリードスクリュー８をはさみ込む寸法形状を成し
ている。

この実施例では、リードスクリュー８をはさみ込むバネ
をラックに一体に設けた事によりレンズをコンパクトな
構成にでき、またガイド軸３に対して、リードスクリュ
ー８が傾いていて取り付けられた場合にも、例えば第１
の伸張部１５０ｄと第３の伸長部１５０ｈの間のバネチ
ャーシカが増大する様にリードスクリュー８が傾いて取
り付けられて、第２の伸長部１５０ｆと第３の伸長部１
５０ｈの間のバネチャーン力が減少するために、常に安
定したネジ部のガタ取り力を得ることができる。

上述した各実施例では、レンズ保持枠のスリーブ部とラ
ックのスリーブ部とが同軸適に嵌合され、かつ軸方向に
はカタなく一体的に動くが、ラック先端はモータのリー
ドスクリューに圧接されて、ラックギア部とのバックラ
ッシュもなくフォーカスレンズに動かすことが出来ると
同時にモータ取付は容易であるが、組立後の動きはスム
ースに動かすことができる。さらにラックが回転可能に
軸支されているから、ラック部に回転モーメント（ラッ
クギア部とリードスクリューとがくっついたりはなわた
りする力）が発生したすせず常に安定した駆動がある。

なお、上述した各実施例では、ラックをレンズ保持枠自
体、あるいはガイド軸に回転自在に軸支された構成とし
たが、ガイド軸近傍あるいはレンズ保持枠等に別体に配
設した軸に、ラックを回転自在に軸支させてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置を有する
光学機器では、ラックを光軸方向に略直交する方向に回
転自在に軸支したので、ラックへの回転モーメントの発
生を有効に防止することができ、レンズ保持枠の移動を
スムースに行うことができる。

また、本発明では、ラックをレンズ保持枠をガイドする
ガイド軸あるいは、レンズ保持枠自体に回転自在に軸支
したことにより、ラック軸支用の軸を兼用でき、装置の
小型化およびコストダウンも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の全体構成を示す一部断
面側面図、 第２図は第１図の要部の斜視図、 第３図は第２の実施例を示す断面図、 第４図は第３の実施例を示す斜視図、 第５図は従来のレンズ駆動装置を示す斜視図である。 １はレンズ鏡筒本体、 ２はレンズ保持枠、 ３．４はガイド軸、 ５はランク、 ６は板バネ、 ８はリードスクリュー ９はモータ、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レンズを保持したレンズ保持枠と、 前記レンズ保持枠の前記レンズの光軸方向での移動をガ
   イドするガイド軸と、 前記レンズ保持枠を前記光軸方向に駆動するために駆動
   源により回転されるリードスクリューと、 前記リードスクリューに噛合するラックギア部とこのラ
   ックギア部を該リードスクリューに向けて付勢する付勢
   部とを有し前記リードスクリューの回転に応じて前記レ
   ンズ保持枠を光軸方向に駆動するラックと、 を備えたレンズ駆動装置を有する光学機器において、 前記ラックを光軸方向に略直交する方向に回転自在に軸
   支したことを特徴とするレンズ駆動装置を有する光学機
   器。
2. （２）前記ラックは前記ガイド軸に対して回転自在に軸
   支したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置
   を有する光学機器。