JPH08271777A - 変倍光学系のモータ取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率良く複数のモータを取り付ける。 【構成】 変倍光学部２９は、２つのモータ３８，３９
の駆動により固定筒３３の内部で２つの後群及び後群レ
ンズ支持枠３４，３５を光軸２９ａに沿って独立して移
動させてズームを行う。各レンズ支持枠３４，３５に
は、連結片５５，５０が設けられている。固定筒３３の
上方にはモータユニット３７が取り付けられる。モータ
ユニット３７には、各モータ３８，３９を１個の位置決
め用ベース６０に取り付けた構成となっている。各モー
タ３８，３９は、駆動軸がリードスクリューとなってお
り、リードスクリューには、それぞれリード従動部材が
螺合している。各リード従動部材には、フォークが設け
られており、モータユニット３７を固定筒３３に取り付
けることで、各フォークが各レンズ支持枠３４，３５の
連結片５０，５５に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変倍光学系に設けられ
た複数のモータの取付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２つのモータをそれぞれ駆動させ
ることによって２つのレンズ保持枠をそれぞれ独立して
光軸方向に進退させてズームを行う変倍光学系が知られ
ている。この変倍光学系には、各レンズ保持枠を光軸方
向に移動自在に支持する固定筒が設けられている。固定
筒には、各モータからの駆動を各レンズ保持枠に伝達さ
せるためのレンズ移動機構が設けられている。レンズ移
動機構は、一般的にモータの駆動をギヤ列の入力側に伝
達させ、ギヤ列の出力をリードスクリューに伝達させて
レンズ保持枠を直進的に進退させている。

【０００３】このような変倍光学系では、レンズ送り精
度を高めるためにモータを高精度で取り付ける必要があ
る。そこで、予め位置決め用の取り付け板をモータの数
だけ用意しておき、取り付け板をそれぞれ固定筒に取り
付けることで、各モータを各レンズ移動機構に高精度に
連結していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
モータを備えた変倍光学系の組立作業では、予め各モー
タを取り付け板に１個ずつ取り付けるサブ組立が必要と
なる。しかも、これらのモータは合焦用モータと変倍用
モータとで働きが異なるため、サブ組立した後に取り付
け間違いが生じないように組立の管理を必要としてい
た。

【０００５】上記問題点を解決するために、本発明は、
複数のモータを取り付ける作業を減らして生産コストの
低減を図った変倍光学系のモータ取付け構造を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【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、変倍時に駆動される複数のモータを予め
ベース部材に取り付けておき、このベース部材を固定筒
に取り付けることで、簡単に各モータと各駆動系とが連
結される。各モータとしては、例えば変倍用モータと合
焦用モータである。

【０００７】また、各モータと各駆動系との連結は、ズ
ムーズに行える方が、ベース部材と固定筒との取り付け
作業の効率がアップする。そこで、請求項３に記載した
ように、駆動系の一部であるフォーク部材をベース部材
に組み込み、また連結片を固定筒側のレンズ保持枠に設
けておき、フォーク部材と連結片との係合によってスム
ーズな連結を行うようにした。

【０００８】ところで、フォーク部材と連結片とが光軸
方向に沿ってずれていると一々ずれを調節する作業が必
要となる。しかも、連結片は、レンズ保持枠が光軸方向
に移動自在であるため簡単にずれの調節を行えるのに対
し、フォーク部材はリードスクリューのリードにかみ合
っているから、簡単にずれを調節することはできない。
そこで、請求項４に記載したように、フォーク部材に、
リードスクリューと平行に配置された回転止め用ガイド
棒に挿通される支持部と、リードスクリューのリードに
螺子を押し付けている弾性自在なクリップ片とを設け、
クリップ片を撓ませて螺子部をリードスクリューのリー
ドから退避させることでずれの調節をスムーズに行える
ようにした。そして、フォーク部材と連結片とを光軸方
向に沿った所定位置、例えば簡単に位置決めし易い両端
のうちの一端側に片寄せしておけばこれらの連結作業が
容易となる。

【０００９】モータとしては、小型、軽量とともに電力
消費の少ないステッピングモータが好適である。しか
も、ローコスト化を図るために、モータシャフトにリー
ドスクリューを形成し、モータシャフトにそのシャフト
方向に沿って自由度を持たせている。通常、このような
モータは、モータ本体に与圧用の板バネを設け、板バネ
をモータシャフトの端面に背後から当接させてシャフト
方向に常に押圧するようにしたタイプが周知である。し
かしながら、このようなモータでは、個々の板バネの与
圧が異なる。このため、このようなモータを複数個用い
た場合には、与圧のバラツキによってリードスクリュー
を駆動させるトルクにロスが生じ、レンズ送り精度に支
障をきたす恐れがある。そこで、請求項５に記載したよ
うに、個々のモータシャフトの端面を１個のバネ板で当
接させるようにした。

【００１０】

【実施例】図１は、画像入力装置１０を示す。画像入力
装置１０は、透過又は反射原稿の画像を変倍光学部を通
してＣＣＤで読み取り、得られた３色の画像信号をビデ
オ信号、例えばＮＴＳＣ信号として映像出力端子１１か
ら出力する。ネガフイルム１２の画像を読み取る場合に
は、同図に示すように、脚１３，１４を半開にして本体
１５を安定させた後に、ネガフイルム１２をセットした
キャリア１６をスロット１７に差し込んで使用する。な
お、反射原稿、例えばプリント写真の画像を読み取る場
合には、ランプハウス１８，１９を開いた後に、脚１
３，１４を全開にして倒立させて使用する。

【００１１】本体１５には、前面にピント調節用のボタ
ン群２０とズームボタン群２１とが配置されている。ピ
ント調節は、通常はオートボタン２２を操作してオート
フォーカス機構を作動させておけば操作する必要はない
が、ビデオカメラとして立体物等を撮る場合には、前ピ
ンボタン２３、あるいは後ピンボタン２４を操作して行
う。ズームは、テレボタン２５、あるいはワイドボタン
２６を操作する。

【００１２】図２に示すように、ランプ２７，２８から
放たれた光は、スロット１７に差し込まれたネガフイル
ムのコマを背後から照明する。照明されたコマの画像
は、変倍光学部２９によってＣＣＤ３０の結像面３０ａ
に結像される。変倍光学部２９は、本体１５の内部にレ
ンズの光軸２９ａをネガフイルムと直交する方向に合わ
せて配置されている。

【００１３】変倍光学部２９は、図３に示すように、固
定筒３３、後群レンズ保持枠３４、前群レンズ保持枠３
５、レンズカバー３６、及びモータユニット３７等で構
成されており、モータユニット３７に取り付けられた２
つのモータ３８，３９をそれぞれ駆動させることによっ
て後群レンズ保持枠３４と前群レンズ保持枠３５とを独
立して光軸２９ａの方向に進退させてズームを行うよう
にしている。

【００１４】固定筒３３には、前面、後面、及び上面に
それぞれ開口４０，４１，４２が形成されている。前面
の開口４０には、レンズカバー３６がビスで固定され、
また、後面の開口４１には背後からＣＣＤ３０がビスで
固定される。そして、固定筒４２の後面内壁４３とレン
ズカバー３６の内壁との間には、３本の直線ガイド棒４
４〜４６が支持される。

【００１５】前群レンズ保持枠３５は合焦用レンズで、
外周に２つの支持部４７，４８、スリット板４９、及び
連結片５０が一体に形成されており、２つの支持部４
７，４８に挿通されるガイド棒４５，４６により回転規
制を受けながら光軸２９ａの方向に移動自在に支持され
る。スリット板４９は、固定筒３３の内部に突出して設
けられた原点位置検出用の馬蹄形フォトセンサー５１で
検出される。連結片５０は、長手方向をレンズの光軸２
９ａに直交する方向に合わせた平板形状となっており、
これにはモータユニット３７から直進的な駆動が伝達さ
れる。

【００１６】後群レンズ保持枠３４は変倍用レンズで、
外周に２つの支持部５２，５３、スリット板５４、及
び、連結片５５が一体に形成されており、２つの支持部
５２，５３に挿通されるガイド棒４４，４６により回転
規制を受けながら、前群レンズ保持枠３５の背後で移動
自在に支持される。スリット板５４は、固定筒３３の内
部に突出して設けられた原点位置検出用の馬蹄形フォト
センサーで検出される。連結片５５は、長手方向をレン
ズの光軸２９ａに直交する方向に合わせた平板形状とな
っており、これにはモータユニット３７から直進的な駆
動が伝達される。前群レンズ保持枠３５と後群レンズ保
持枠３４とをそれぞれガイド棒４４〜４６の先端側（レ
ンズカバー３６側）に片寄せすると、互いの連結片５
０，５５が光軸２９ａに対して直交方向で同じ位置とな
る。

【００１７】後群レンズ保持枠３４には、後群レンズを
構成するレンズ間に絞り基板５７が取り付けられてい
る。絞り基板５７は、長手方向を光軸２９ａに対して直
交する方向に向けた平板形状となっており、光軸２９ａ
の上に絞り機構が、また、光軸２９ａから離れた位置に
絞り機構を駆動させるアイリスモータ５８がそれぞれ組
み込まれている。アイリスモータ５８には、本体１５側
の露出機構等の出力に応じて、アイリスモータ５８に動
作信号を与えるためのフレキシブルプリント基板５９の
一端が固定されている。フレキシブルプリント基板５９
は、他端が固定筒３３の後面の開口を介して本体１５の
内部の露出機構等に接続される。

【００１８】モータユニット３７は、図４に示すよう
に、ベース６０、後群レンズ用モータ３８、前群レンズ
用モータ３９、２本のガイド棒６１，６２、及び２個の
リード従動部材６３，６４等で構成されており、固定筒
３３の上方の開口４２にビスで取り付けられる。後群レ
ンズ用モータ３８は、本体１５に設けられた制御部から
得られるパルス信号に応じて後群レンズ保持枠３４を移
動させる変倍用のステッピングモータであり、また、前
群レンズ用モータ３９は、制御部から得られるパルス信
号に応じて前群レンズ保持枠３５を移動させる合焦用の
ステッピングモータである。

【００１９】これらのモータ３８，３９は、小型、軽量
とともに、ローコスト化を図るために、モータシャフト
にリードスクリュー６５，６６を形成し、これらモータ
シャフトにそれぞれシャフト方向に沿って自由度を持た
せている。そして、各モータシャフトに与圧を与えるた
めに、モータ３８，３９の内部には、モータシャフトの
端面に背後から当接する弾性自在な板バネが設けられて
いる。

【００２０】ベース６０は、断面コの字形状に折り曲げ
成形されており、対向する側面６７，６８が光軸２９ａ
に対して直交する向きで、且つ断面コの字形状の開放側
を固定筒３３に向けて取り付けることで固定筒３３の内
部を遮光する。

【００２１】ベース６０の対向する側面６７，６８に
は、２本のリードスクリュー６５，６６の両端と２本の
ガイド棒６１，６２の両端とをそれぞれ支持するため
に、４つの開口６９〜７６が形成されている。リードス
クリュー６５，６６用の開口６９，７２，７３，７６に
は、軸受７７〜８０がそれぞれ嵌め込まれる。各モータ
３８，３９は、一方側の側面６７の軸受７７，７８にリ
ードスクリュー６５，６６を挿通し、挿通したリードス
クリュー６５，６６の先端を他方側の軸受７９，８０に
支持させることで、ベース６０に対して正しく位置決め
が行われ、その後、一方側の側面６７に内側からビスで
固定される。

【００２２】リード従動部材６３，６４には、ガイド棒
６１，６２が挿通される支持部８１，８２が一体に形成
されている。支持部８１，８２の周りには、突出してリ
ードスクリュー用係合部８３，８４とフォーク部８５，
８６とが一体に形成されている。リードスクリュー用係
合部８３，８４は、リードスクリュー６５，６６を両側
から挟み付ける螺子部８７，８８とクリップ片８９，９
０とから構成されている。螺子部８７，８８は、半円に
切り欠かれた溝にリードスクリュー６５，６６のリード
に合わせて螺子が刻まれている。クリップ片８９，９０
は、一部を切り欠いて弾性自在とされており、リードス
クリュー６５，６６を片側から押圧してリードスクリュ
ー６５，６６のリードを螺子部８７，８８に押し付けて
いる。フォーク部８５，８６は、光軸２９ａの方向に所
定間隔隔てて並んだ一対の爪とされている。これらの一
対の爪の間には、各レンズ保持枠３４，３５の連結片５
０，５５が嵌入される。

【００２３】次に上記構成の作用を説明する。変倍光学
部２９の組立は、先ずモータユニット３７の組立から行
われる。モータユニット３７の組立は、ベース６０の加
工から開始される。ベース６０の加工は、素材を打ち抜
いてベース６０の展開形状、及び各開口６９〜７６とを
形成する打ち抜き工程と、打ち抜いた素材を断面コの字
形状に折り曲げて両側面６７，６８を成形する折り曲げ
工程とからなる。

【００２４】折り曲げ工程では、２本のガイド棒６１，
６２を所定位置にセットしておき、折り曲げながらガイ
ド棒６１，６２の両端を両側面６７，６８の開口７０，
７１，７４，７５に圧入する。このとき、ガイド棒６
１，６２には、予めリード従動部材６３，６４の支持部
８１，８２が挿通されている。

【００２５】完成したベース６０には、両側面６７，６
８の開口６９，７２，７３，７６にそれぞれ軸受７７〜
８０が嵌め込まれる。その後、一方側の側面６７の軸受
７７，７８にリードスクリュー６５，６６を挿通し、挿
通したリードスクリュー６５，６６の先端を他方側の軸
受７９，８０に支持させる。このとき、互いのリードス
クリュー６５，６６をリード従動部材６３，６４の螺子
部８７，８８とクリップ片８９，９０との間に挿通して
おく。最後に、一方側の側面６７に２つのモータ３８，
３９をそれぞれビスで内側から固定することで、モータ
ユニット３７の組立が完了する。

【００２６】組立が完了したモータユニット３７は、そ
の後の作業効率を考慮して、リード従動部材６３，６４
をガイド棒６１，６２に沿った他方側の側面６８に当接
する位置まで片寄せしておく。この操作は、フォーク８
５，８６を持ってクリップ片８９，９０を撓ませるよう
に回転させれば、螺子部８７，８８がリードスクリュー
６５，６６のリードから離れるため、その後にガイド棒
６１，６２に沿って移動させれば簡単に行える。

【００２７】変倍光学部２９の組立は、先ず、固定筒３
３の内部の後面内壁４３に３本のガイド棒４４〜４６の
一端を嵌め込む。その後、ガイド棒４４，４６に支持部
５２，５３を挿通しながら後群レンズ保持枠３４を組み
込む。次に、同じようにガイド棒４５，４６に支持部４
７，４８を挿通しながら前群レンズ保持枠３５を組み込
んで、レンズカバー３６を取り付けることで、３本のガ
イド棒４４〜４６の他端が支持される。このとき、作業
効率を考慮して、各レンズ保持枠３４，３５をガイド棒
４４〜４６に沿ったレンズカバー３６の側に片寄せして
おく。

【００２８】その後は、フレキシブルプリント基板５９
の一端を固定筒３３の後面４１の開口を通して挿通させ
ておき、また、２個のフォトセンサー５１，５６とＣＣ
Ｄ３０とを固定筒３３に取り付ける。そして、最後にモ
ータユニット３７を固定筒３３の上方の開口４２に被せ
るように取り付けてビスで固定する。この取り付けは、
各モータ３８，３９を固定筒３３の後面４１に向けた姿
勢で行う。このとき、モータユニット３７の側では、予
めリード従動部材６３，６４を他方側の側面６８に片寄
せしており、また固定筒３３の側では、各レンズ保持枠
３４，３５をレンズカバー３６の方向に片寄せしている
から、モータユニット３７を固定筒３３に取り付けるこ
とで、自然にフォーク８５，８６が連結片５５，５０に
係合する。

【００２９】上記実施例では、モータ３８，３９の各シ
ャフトに与圧を与えるために、各モータ３８，３９の内
部に設けた板バネによってモータシャフトの端面に背後
から与圧を与えるようにしているが、個々の板バネの与
圧が異なるため、与圧のバラツキによってリードスクリ
ュー６５，６６を駆動させるトルクにロスが生じ、レン
ズ送り精度に支障をきたす恐れがある。そこで、個々の
モータ３８，３９の内部に設けた板バネの代わりに、図
５に示すように、両端に弾性自在なバネ片９３ａ，９３
ｂを一体に設けた１個の板バネ９３で各モータ９４，９
５のシャフト端面６５ａ，６６ａに背後から与圧を与え
るようにしてもよい。

【００３０】以上の説明は、モータ及びレンズ保持枠と
を２個ずつ備えた変倍光学系についての例であるが、本
発明ではモータやレンズ保持枠の数を２個に限定するこ
となく、複数であればよい。また、本発明の変倍光学系
はビデオカメラやスチルカメラ、さらには写真用カメラ
等にも採用することができるのはいうまでもない。さら
に、上記実施例では、前群レンズを合焦用レンズ、また
後群レンズを変倍用レンズとした構成としてるが、本発
明ではこれに限らず、例えば２群レンズ構成では前群レ
ンズを変倍用レンズ、後群レンズを合焦用レンズにして
いもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、変倍時に駆動される複数のモータを予めベース部
材に全部取り付けたから、全部のモータをいっぺんに取
り付けることができ、従来技術で説明したように、一々
モータを取り付けるのと比較して取り付け作業の工数が
削減でき、しかも各々の管理を必要としないから生産コ
ストの低減や取り付け間違い等の作業ミスの低減を図る
ことができる。

【００３２】請求項３に記載した発明によれば、駆動系
の一部であるフォーク部材をベース部材に組み込み、ま
た駆動系の一部である連結片を固定筒側のレンズ保持枠
に設けておき、フォーク部材を連結片に係合させること
で駆動連結を行っているから、各モータと各駆動系との
連結がズムーズに行え、ベース部材と固定筒との取り付
け作業の効率がアップする。

【００３３】請求項４記載の発明では、クリップ片を撓
ませて螺子部をリードスクリューのリードから退避させ
ることで、フォーク部材と連結片とを光軸方向に沿った
一端側に片寄せしておけばこれらの連結作業がさらに容
易となる。また、請求項５記載の発明では、個々のモー
タシャフトに１個のバネ板で与圧を与えるようにしたか
ら、個々に与圧を与えるのと比較して与圧のバラツキが
減少でき、リードスクリューを駆動させるトルクにロス
が生じないため、レンズ送り精度を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変倍光学部を用いた画像入力装置の斜
視図である。

【図２】画像入力装置に組み込まれた変倍光学部の概略
説明図である。

【図３】変倍光学部の分解斜視図である。

【図４】変倍光学部に用いられるモータユニットの分解
斜視図である。

【図５】１個の板バネで各モータシャフトに与圧を与え
る実施例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０ 画像入力装置 ２９ 変倍光学部 ３３ 固定筒 ３４ 後群レンズ保持枠 ３５ 前群レンズ保持枠 ３７ モータユニット ３８，９４ 後群レンズ用モータ ３９，９５ 前群レンズ用モータ ６３，６４ リード従動部材 ８５，８６ フォーク ９３ 板バネ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍時に駆動される複数のモータと、前
   記複数のモータの駆動がそれぞれ伝達され、複数のレン
   ズ保持枠をレンズの光軸方向にそれぞれ移動させる複数
   の駆動系と、前記複数のレンズ保持枠を光軸方向に移動
   自在に支持する固定筒と、前記複数のモータが組み込ま
   れたベース部材とを備え、前記ベース部材を前記固定筒
   に取り付けることで、各モータと各駆動系とが連結され
   ることを特徴とする変倍光学系のモータ取付け構造。
2. 【請求項２】 前記複数のモータは、変倍用モータと合
   焦用モータであることを特徴とする請求項１記載の変倍
   光学系のモータ取付け構造。
3. 【請求項３】 前記駆動系は、前記ベース部材に組み込
   まれ、前記複数のモータの駆動がそれぞれ伝達されるリ
   ードスクリューのリードに従って光軸方向に移動する複
   数のフォーク部材と、前記複数のレンズ保持枠にそれぞ
   れ設けられ、前記ベース部材を前記固定筒に取り付ける
   ことで前記複数のフォーク部材がそれぞれ係合する複数
   の連結片とから構成されていることを特徴とする請求項
   １又は２記載の変倍光学系のモータ取付け構造。
4. 【請求項４】 前記フォーク部材には、リードスクリュ
   ーと平行に配置された回転止め用ガイド棒に挿通される
   支持部と、リードスクリューのリードに螺子を押し付け
   ている弾性自在なクリップ片とが設けられており、前記
   クリップ片を撓ませて螺子部をリードスクリューのリー
   ドから退避させることで前記フォーク部材をガイド棒の
   一端側に片寄せした状態のベース部材を、前記レンズ保
   持枠を光軸方向の一端側に片寄せした状態の固定筒に取
   り付けることを特徴とする請求項３記載の変倍光学系の
   モータ取付け構造。
5. 【請求項５】 前記複数のモータは、モータシャフトに
   前記リードスクリューを形成したステッピングモータで
   あり、前記ベース部材に取り付けられた後に各モータシ
   ャフトの端面が１個の板バネによってそれぞれシャフト
   方向に押圧されることを特徴とする請求項１ないし４い
   ずれか記載の変倍光学系のモータ取付け構造。