JPH04141611A - 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］ 本発明はモーターを駆動源としたレンズ駆動装置を有す
る光学機器に関する。

［従来の技術］ 最近のビデオカメラにおいては、小型軽量化を目的とし
て従来のカム環により、変倍レンズとフォーカスレンズ
を連動させるズームレンズにかわって、カム環を廃止し
、変倍レンズとフォーカスレンズのそれぞれを独立した
モーターで駆動する、いわゆる電子カム方式（フォーカ
ス信号もしくはメモリー情報によりレンズを駆動する）
のズームレンズか用いられるようになった。

また、今日のヒ゛デオカメラにおいては、オートフォー
カス機能を有するものか一般的となっている。ビデオカ
メラのオートフォーカス機構には、さまざまな方式か提
案され実用化されているか、昨今前述の電子カム方式の
ズームレンズを具え、フォーカスレンズをステッピング
モーターて駆動する方式のビデオカメラにおいて、ピン
ト位置の方向を検出するためにフォーカスレンズをステ
ッピングモーターにより、微小量の振幅て前後に振動さ
せ、前後いずれの位置て撮健素子から得られる画像信号
のコントラストか強くなるかを検出して、画像信号のコ
ントラストか強くなる方向にフォーカスレンズを駆動す
ることてピント合わせご行なう方式か普及しはしめてい
る。

この様なレンズ駆動を行なうためには　駆動源であるス
テッピングモーターの回転にレンズの光軸方向の動きを
正確に対応させる必要かある。そのためにはステッピン
グモーターの回転をガタなく光軸方向のレンズの動きに
変換しかつガタを除去することによるステッピングモー
ターの負荷トルクの増加の少ない動力伝達機構か必要と
なる。

これらの条・ｔを満たそうとする装置か、実開平２−７
１１５５号に開示されている。実開平２−７１１５５号
に開示される装置は、２本のカイトバーによりレンズ保
持枠を光軸方向に移動自在に支持し、レンズ保持枠にラ
ックを固着し、且つ駆動動力源となるステッピングモー
ターの回転軸にリードスクリューを形成し、該リードス
クリューを前記ラックとをかみ合わせる為に、該リード
スクリューを該ラックと可撓性材料で挾持したことによ
り、ステッピングモーターの回転をレンズの光軸方向の
動きに変換するものである。

また、ステッピングモーターの回転軸上に設けられたり
−トスクリューとかみ合うラック部分は、第３図、第４
図に図示する構造のものか実用化されている。従来例と
しての第３図、第４図において、１０はモーター、２０
はラック２３０はフォーカスレンズ保持枠、４ｏは第１
のガイドバー、５０は第２のガイドバーＧはフォーカス
レンズである。ラック２ｏはバネ性を有する第１．第２
の金属板２０ａ、２０ｃとフラスチックで作られたネジ
部材２０ｂにより構成され、該レンズ保持枠３０に該第
１、第２の金属板の端部て固定されている。ネジ部材２
０ｂには、第１のネジ部２０ｆと第２のネジ部２０ｅ及
び平坦部２０ｇか設けられており、第１の金属板２０ａ
に熱カシメにより固定されている。第２の金属板２０ｃ
には摺動部材２０ｄか熱カシメにより固定されている。

ステッピングモーター１０の回転軸に設けられたリード
スクリュー１０ａは、ラック２０のネジ部材２０ｂの第
１のネジ部２０ｆにかみ合う。またリードスクリュー］
Ｏａは、第１の金属板２０ａに固定されたネジ部材２ｏ
ｂの第１のネジ部２０ｆ、平坦部２０ｇと、第２の金属
板２０ｃに固定された摺動部材２０ｄの間て、所定の圧
力てはさまれている。

［発明か解決しようとしている課題］ 第３図、第４図（ａ）に示した従来例において、リード
スクリュー］Ｏａの方向かガイドバー４０．５０の方向
と、ずれて取り付けられた場合にも、ステッピングモー
ター１０に加わる負荷トルクを増大させないためには、
実開平２−７１１５５号に開示される従来例の様に第１
、第２の金属板２０ａ、２０ｃを軟らかくした光軸と垂
直な方向の可撓性を高めなけれはならない。たたし第１
．第２の金属板２ａ、２ｃを軟らかくした場合には、ラ
ック２０のネジ部材２０ｂか首を振りやすくなってしま
う。第４図（ｂ）は、第１、第２の金属板２０ａ、２０
ｃを軟らかくした時に、第４図（ａ）に示す状態からＦ
方向にラック２０を駆動する方向にステッピングモータ
ーｌＯを回転させた時の様子を示した図である。

第４図（ｂ）より明らかな様に、ラック２０のネジ部材
２０ｂか首を振ってしまった場合には、ラック２０は首
を振った分たけ光軸方向には移動することかできない。

従来のレンズ駆動装置はこの様な動作をしてしまうため
に前述のフォーカスレンズを光軸方向に全小量の振幅で
前後に振動させ、それぞれの位置でのコントラストを比
較するオートフォーカス機構との組合せてはコントラス
トの比較結果を得るのに十分なコントラスト差を得るこ
とかできず、非合焦状態であるにもかかわらず、合焦状
態にあるとカメラか認詭したり、ピントのボケる方向に
レンズか駆動されるといった不都合か生じるという欠点
かあった。

また、ラック２０の首振り動作を防止するためには、ラ
ック２０の第１の金属板２０ａに固定されたネジ部材２
０ｂの第１のネジ部２０ｆ、平坦部２０ｇと、第２の金
属板２０ｃに固定された摺動部材２０ｄの間でリードス
クリュー］Ｏａをはさみ込む力を増せば良いか、それに
伴ないリードスクリュー１０ａとラックのネジ部２０ｆ
の間て発生ずる摩擦力や、ネジ部材２０ｂの平坦部２０
ｇ及び第２の金属板２０ｃに固定された摺動部２０ｄと
リードスクリュー１０ａの間の摩擦力か増大し、レンズ
を駆動するために、大きなモーターと大きな電力か必要
となるという問題が生しる。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるレンズ駆動装置を有する光学機器は、ラッ
クに、複数のネズ部をラックの移動方向に離間して設け
、前記ネジ部をリードスクリューに対して付勢するバネ
部を設け、複数のネジ部とバネ部の間でリードスクリュ
ーをはさみ込むことにより、比較的弱いチャーシカによ
りラックの無効な動作を押え、駆動源に加わる負荷トル
クを軽減することを可能にするものである。

［実施例コ 第１図は本発明の第１の実施例の側視図であり、第２図
は第１図の上方から見た状態ての要部詳細図である。な
お、第１の実施例ての光学機器はヒデオカメラ用のレン
ズ鏡筒を対象としている。

１はステッピングモーターてあり、出力軸には、リード
スクリュー１ａか設けられている。

２はラックであり、例えばリン青銅で作られ、バネ性を
有するＭｌの金属板２ａと、例えばリン青銅で作られバ
ネ性を有する第２の金属板２ｃ及び例えばポリアセター
ル樹脂によって成形された、ネジ部材２ｂにより構成さ
れている。ラック２の第２の金属板２ｃは、第１及び第
２の伸長部２ｄ及び２Ｆを有し、第１．第２の伸長部２
ｄ、２ｆの先端部にはそれぞれ例えばポリアセタール樹
脂て作られた第１及び第２の摺動部材２ｅ、２ｇか熱カ
シメ等の手段により固着されている。ラック２のネジ部
材２ｂは、第１のネジ部２ｈと、第２のネジ部２１を有
しており、第１のネジ部２ｈと第２のネジ部２１の間は
、リードスクリュー１ａとは離間する窪み状の形状を成
している。さらにラック２のネジ部材２ｂには、リード
スクリュー１ａと、リードスクリュー１ａのネジ山の高
さよりも小さな距離たけ離間して、伸長部２ｂ−１か設
けられている。伸長部２ｂ−１はレンズに１ｔｈ撃か加
わった際にラック２のネジかリードスクリュー１ａから
外れるのを防止する。ラック２のネジ部材２ｂは熱カシ
メ等の手段によりラック２の第２の金属板２ａに固定さ
れている。３は例えばポリカーボネート樹脂によって作
られたレンズ保持枠てあり、フォーカスレンズＧか固定
されている。４．５は第１及び第２のガイドバーであり
、例えばステンレスで作られている。レンズ保持枠３に
は第１の伸長部３ｄと、軸受部３ａ及び第２、第３の伸
長部３ｅ、３ｆか設けられている。レンズ保持枠３の第
１の伸長部３ｄには、ラック２における第１及び第２の
金属板２ａ及び２ｃか熱カシメ等の手段により固定され
る。レンズ保持枠３の軸受部３ａには穴３ｂか設けられ
ており、第１のガイドバー４と嵌合し、ガタなし、光軸
と平行な方向には移動自在に支持される。レンズ保持枠
３の第２、第３の伸長部３ｅ、３ｆの間隔はわずかなり
リアランスを介して第２のガイドバー５と嵌合する寸法
形状を成している。

ステツピクモーター１に駆動パルス通電か行なわれ、リ
ードスクリュー１ａか回転すると、該リードスクリュー
１ａとかみ合っているラックネジ部２ｈ、２ｉに光軸方
向の力か作用し／ンズ保持枠３はガイドバー４，５にそ
って光軸方向に移動する。

第２図において、ステラどンクモーター１に出力軸方向
から見て時計回り方向にリードスクリュー１ａか回転す
る様な通電を行うと、リードスクリュー１ａにかみ合っ
ているラック２はＦ方向に駆動される。この時ラック２
のネジ部材２ｂの第１のネジ部２ｈ、第２のネジ部２玉
とり−トスクリュー１ａの間に作用する力は、ラック２
をＢ方向に回転させようとして作用し、ラック２は第２
のネジ部２１の第１の端部２　ｉ　−１を中心にＢ方向
に回転しようとする。たたしラック２の第２の金属板２
ｃの第１の伸長部２ｄかリードスクリュー１ａを押して
いる力と、第２の伸長部２ｆかリードスクリュー１８を
押している力によって、ラック２はＢ方向には回転せず
に、リードスクリューｌａの回転に応した量たけＦ方向
に駆動される。また同様にステラビンクモ−ター１に出
力軸方向から見て反峙計回り方向にリードスクリュー１
ａか回転する様な通電を行うと、ラック２はへ方向に回
転しようとするか、この回転はラック２の第２の金属板
２Ｃの第２の伸長部２ｆかリードスクリュー１ａを押し
ている力と、第１の伸長部２ｄかリードスクリューｌａ
を押している力によって打ち消され、ラック２はリード
スクリュー１ａの回転に応した量たけＲ方向に駆動され
る。

第１図、第２図に示す実施例において、フォーカスレン
ズ３を駆動した際にネジか逃げようとしてシック２に作
用する力の合計は、第３図、第４１’１４に図示する従
来例と回しであるか、リードスクリュー１ａとかみ合う
ネジ部２ｈ、２ｉを光軸方向に離間して２個所に設けで
あるため、それぞれのネジ部て作用するネジの逃けよう
とする力は、第３図、第４図に図示する従来例の局とな
り、ラック２か回転しようとする（首を振ろうとする）
支点の回りのモーメントもラック２の光軸方向の長さか
同一てあれば部局となる。さらに本実施例に３いては、
ラック２の回転（首振り）を抑制する力か作用する位置
と回転（首振り）の支点間の距離か第３図、第４図に図
示する従来例にくらべ略２侶となるため、ラック２の回
転を抑制する同一の効果を得るためのリードスクリュー
１ａをはさみ込む力は、ラック２の第２の金属板２ｃの
第１、第２の伸長部２ｄ、２ｆかはさみ込む力を加えて
も、第３図、第４図に図示する従来例の部局となる。

第５図は第２の実施例の斜視図であり、第６図は第５図
の要部詳細図である。第５図及び第６図において、上述
の第１の実施例と同一部材には同一の符号を付している
。

ラック２の第２の金属板２ｃは、伸長部１２ｄを有し、
該伸長部１２ｄの先端部には、例えばポリアセタール樹
脂で作られた摺動部材１２ｅか熱カシメ等の手段により
固着されている。さらにラック２のネジ部材２ｄにはり
−トスクリュー１ａのネジ山の高さよりも小さな距離た
け離間して、第１及び第２の伸長部＋２ｂ−］　、　＋
２ｂ−２か設けられている。第１．第２の伸長部＋２ｂ
−］　。

１２ｂ−２はレンズに衝撃か加わった際に、ラック２の
ネジかリードスクリュー１ａから外れるのを防止する。

第５図、第６図に示す第２の実施例において、レンズ保
持枠３を駆動した際にネジか逃げようとして、ラック２
に作用する力の合計は第３図、第４図に図示する従来例
と回しであるか、ソー１−スクリュー１ａとかみ合うネ
ジ部を光軸方向に離間して２個所設けであるため、それ
ぞれで作用するネジの逃げようとする力は、第３図、第
４図に図示する従来例の局となり、ラック２か回転しよ
うとする（首を振ろうとする）支点の回りのモーメント
も、ラックの光−方向の長さか同一てあれば部局となる
。故にラック２の伸長部１２ｄかリードスクリューをは
さみ込む力は、第３図、第４図に図示する従来例の繕で
よい。

［発明の効果コ 以上説明して来た様に、本発明は、リードスクリューを
はさみ込んてガタを取る力を弱くする事か可能であるた
めに、摩擦損失を低く押える事か可能てあり、小さなモ
ーターと少ないｔ力で正確にしかも高速にレンズを駆動
てきるという効果かある。

また、本発明は、摩擦部分に加わる力か低減されるため
にレンズ駆動による騒音を低減てきるという優れた効果
かある。

さらにまた本発明はレンズの移動方向に対し、モーター
か斜めに取り付けられてもモーターに加わる負荷トルク
か増加しないという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例としてのレンズ鏡筒の斜
視図、 第２図は第１図のラック部分の詳細図、第３図は従来の
レンズ駆動装置の斜視図、第４図（ａ）は第３図のラッ
クの詳細図第４図（ｂ）は第３図のラック部分の動作説
明図 第５図は本発明の第２の実施例としてのレンズ鏡筒の斜
視図、 第６図は第５図のラック部分の詳細図、１・・・ステラ
ピンクモーター ２・・・ラック ２ｈ、２ｉ・・・ネジ部 ２ｄ、２ｆ・・・バネ部としての伸長部３・・・レンズ
保持枠 ４・・・第１のガイドバー ５・・・第２のカイトバー １２ｄ・・−バネ部としての伸長部 用願人　キャノン株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガイドバーと、該ガイドバーによって光軸方向に
   対して移動自在に支持されたレンズ保持部材と、駆動源
   により回転するリードスクリユーと、該リードスクリュ
   ーと噛合し、光軸方向に駆動されることによって該レン
   ズ保持部材を光軸方向に移動させるラックと、を有する
   レンズ駆動装置を有する光学機器において、 前記ラックには該ラックの移動方向に離間して形成され
   た複数のネジ部と、該ネジ部を前記リードスクリューの
   方向に付勢するバネ部と、を設け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）上記バネ部は上記複数の各ネジ部と対向する位置
   に複数形成した請求項（１）記載のレンズ駆動装置を有
   する光学機器。
3. （３）上記バネ部は上記複数のネジ部の間と対向する位
   置に形成した請求項（１）記載のレンズ駆動装置を有す
   る光学機器。
4. （４）上記ラックには上記ネジ部の形成した面と対向す
   る面に、上記リードスクリューとは若干間をあけて押え
   部を形成した請求項（１）、（２）又は（３）記載のレ
   ンズ駆動装置を有する光学機器。