JPH11264925A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動用モータによる振動によって撮像映像が
振動してしまうことがなくなるばかりでなく、被写体を
撮像する姿勢差によって撮像映像に片ボケ現象が発生し
ないレンズ駆動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 レンズ枠２に駆動部材９を回動可能に軸
支する位置決めダボ２ｂと、前記レンズ枠２上に形成さ
れ前記駆動部材９と当接する第１のリブ２ｄと第２のリ
ブ２ｌと、前記駆動部材９に形成されたコイルバネ取付
ダボ９ｈとを有し、前記コイルバネ取付ダボ９ｈに取り
付けられたコイルバネ１１の反力により前記位置決めダ
ボ２ｂを回動支点軸として前記駆動部材９に形成された
ラック９ｆを駆動モータ６の送りネジ７ａに押圧付勢す
ると共に、前記レンズ枠２を第２のガイドポール４にて
当接して前記駆動モータ６の回転に応じてレンズ玉１を
光軸方向５に摺動移動せしめる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等を
使用して被写体を撮像したとき、マスターレンズのレン
ズ玉の位置調整を行って、合焦を行うレンズ駆動装置に
関するものであって、前記レンズ玉の位置調整中の画像
揺れまたは撮影時の姿勢差に伴う撮影画像の合焦ズレを
防止する手段に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等のフォーカス調整
（以下合焦と略す）のレンズ駆動装置においては、特開
平６−３０８３６１号公報に記載されたものが知られて
いる。図７はこのレンズ駆動装置の主要部分の分解斜視
図であり、図８、図９、図１０、図１１を参照しながら
以下その構成について説明する。樹脂製のレンズ枠２に
は、被写体像の合焦を行うレンズ玉１が熱カシメ等の手
段により固定されていて、固定鏡筒（図示せず）に配置
された第１のガイドポール３及び第２のガイドポール４
により光軸５方向に摺動可能に保持されている。

【０００３】又、レンズ枠２の上部には駆動部材９を接
続する接続用の溝２ａが設けられている。また前記固定
鏡筒に取り付けられた駆動用モータ６の駆動軸７には送
りネジ７ａが設けられていて、樹脂製の駆動部材９が駆
同軸７と並行してモータ取付け体８に配設された第３の
ガイドポール１０によって摺動可能なように保持されて
いる。またこの駆動部材９には、送りネジ７ａに螺合す
る切欠けナット９ａが設けられているとともに、この送
りネジ７ａを挟持するためのバネ性を有する第１のアー
ム９ｂが図８に示す断面図の如く形成されている。

【０００４】さらには、図９の断面図に示す如く駆動部
材９には、第２のアーム９ｄが形成されており、この第
２のアーム９ｄと送りネジ７ａの山部との隙間は、切欠
けナット９ａのネジ山高さ寸法より小さな空隙寸法とな
るように構成されている。また図１０の断面図に示すよ
うに駆動部材９のレンズ枠２との接続部分には、レンズ
枠２を摺動移動させるに充分な堅さを有しバネ性を有す
る角部９ｃが設けられ、この角部９ｃを溝２ａに対して
矢印方向に挿入することにより、光軸５方向にガタのな
い接続を構成されている。さらに図１１に示す如く前記
駆動部材９の接続部分には、前記バネ性を有する角部９
ｃが衝撃によりバネ限界まで曲がらないように、溝２ａ
に当接することのないストッパー角部９ｅが設けられて
いる。

【０００５】以上のように構成された従来のレンズ駆動
装置において、以下その動作を説明する。駆動軸７に形
成された送りねじ７ａは、駆動部材９の切欠けナット９
ａにバネ性を有する第１のアーム９ｂにより押圧付勢さ
れるように挟み込まれているため、駆動用モータ６が回
転すると駆動部材９が第３のガイドポール１０を摺動し
て光軸５方向に移動するので、駆動部材９に接続された
レンズ枠２も駆動用モータ６の回転に応じて第１のガイ
ドポール３、第２のガイドポール４を摺動して光軸５方
向に移動していって、レンズ玉１により合焦を得ること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のレンズ駆動装置においては、送りネジ７ａは切欠
けナット９ａと第１のアーム９ｂを介して、駆動部材９
に挟持されているため、送りネジ７ａが駆動用モータ６
の回転時に振動すると、この振動が直接前記駆動部材９
に伝わり、第３のガイドポール１０を中心にして振動し
てしまう。駆動部材９とレンズ枠２は、バネ性を有する
角部９ｃによって光軸５方向にガタ無く接続されている
ため、前記振動はこのバネ性を有する角部９ｃで吸収し
きれない。すなわち前記駆動部材９の光軸方向の振動
は、レンズ枠２に伝達されてしまい、レンズ玉が振動し
てしまうことになり、合焦を行っている際に、画像が揺
れ撮像映像が見苦しくなるという問題点を有していた。

【０００７】さらには、ビデオカメラ等を水平方向に向
け撮像しているときのレンズ駆動装置の要部断面図を図
１２に示し、同装置がチルト撮像されているときの要部
断面図を図１３に示す。前記ビデオカメラをチルト撮像
したとき、撮像映像の焦点がズレてしまうという問題点
を図１２、図１３を用いて説明する。前記カメラを水平
状態で撮影して合焦動作を行っているときには、図１２
に示すようにレンズ玉１を保持したレンズ枠２は、第１
のガイドポール３、及び第２のガイドポール４を摺動し
て、また駆動部材９は第３のガイドポール１０を摺動し
て、それぞれあるクリアランスＤを有して光軸方向に水
平移動して合焦する。

【０００８】この状態から僅かにチルトして撮像する
と、図１３に示すように前記バネ性を有する角部９ｃが
前記レンズ枠２の傾斜を吸収できないため、第１のガイ
ドポール３とレンズ枠２とが有するクリアランスＤ分
か、第３のガイドポール１０と駆動部材９とが有するク
リアランスＤ分か、どちらかの小さい方のクリアランス
分だけ、レンズ枠２はＷ３の矢印で示したレンズ１の自
重方向に傾いてしまい、結果的にレンズ玉１に傾きが発
生してしまい撮像映像の片ボケ現象が発生してしまうと
いう問題点を有していた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明のレンズ駆動装置は、レンズ玉を保持して
第１のガイドポールと第２のガイドポールに案内され光
軸方向に摺動移動するレンズ枠と、モータにより回転駆
動される送りネジを有する駆動軸と、前記駆動軸の回転
に応じて光軸方向に移動するように、一端部に前記送り
ネジに螺合するラックを有し、他端部が前記レンズ枠と
係合された駆動部材とを有するレンズ駆動装置におい
て、前記駆動部材は、前記レンズ枠に設けられた前記光
軸方向に伸びる位置決めダボに回転可能に取り付けられ
ており、前記ラックが前記駆動軸に圧接し、前記レンズ
枠が前記第２のガイドポールに圧接する方向の弾性回動
力をそれぞれ前記駆動部材とレンズ枠に付与するバネ材
を前記駆動部材とレンズ枠との間に設け、前記弾性回動
力は、前記レンズ玉を含む前記レンズ枠の自重によりそ
のレンズ枠が前記第２のガイドポールに圧接する方向に
付与されていることを特徴としたものである。

【００１０】本発明によれば、駆動モータの回転によっ
て発生するランダムな振動によって撮像映像が振動して
しまうということがなくなるばかりでなく、被写体を撮
像する姿勢差によって撮像映像に片ボケ現象が発生しな
いレンズ駆動装置を提供することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のレンズ
駆動装置は、レンズ玉を保持して第１のガイドポールと
第２のガイドポールに案内され光軸方向に摺動移動する
レンズ枠と、モータにより回転駆動される送りネジを有
する駆動軸と、前記駆動軸の回転に応じて光軸方向に移
動するように、一端部に前記送りネジに螺合するラック
を有し、他端部が前記レンズ枠と係合された駆動部材と
を有するレンズ駆動装置において、前記駆動部材は、前
記レンズ枠に設けられた前記光軸方向に伸びる位置決め
ダボに回転可能に取り付けられており、前記ラックが前
記駆動軸に圧接し、前記レンズ枠が前記第２のガイドポ
ールに圧接する方向の弾性回動力をそれぞれ前記駆動部
材とレンズ枠に付与するバネ材を前記駆動部材とレンズ
枠との間に設け、前記弾性回動力は、前記レンズ玉を含
む前記レンズ枠の自重によりそのレンズ枠が前記第２の
ガイドポールに圧接する方向に付与されていることを特
徴としたものであり、例えばビデオカメラで被写体を撮
像し、合焦を行っている時、レンズ駆動モータから発生
するランダムな振動がレンズ玉が保持されたレンズ枠に
伝達されても、前記レンズ枠で吸収されてしまい、レン
ズ玉の振動がなくなってしまうため、振動のない撮像映
像が記録できる。さらにはいかなる姿勢差による撮像を
行っても、姿勢差による片ボケ現象が発生しないという
作用を有する。

【００１２】本発明の請求項２に記載のレンズ駆動装置
の樹脂材より成る前記駆動部材には、互いに並行して伸
びる２枚の弾性変形可能な脚部が一体的に形成されてお
り、前記位置決めダボは、樹脂材より成る前記レンズ枠
に一体的に形成された板状の突起部の両側面に一体的に
形成されており、前記両脚部にそれぞれ形成された位置
決め穴を、前記位置決めダボにそれぞれ回転可能に係合
せしめることにより、前記駆動部材は、前記両脚部によ
り、前記板状の突起部を弾性的に挟持した状態で回転可
能に前記レンズ枠に取り付けられていることを特徴とし
たものであり、前記駆動部材と前記レンズ枠とを安価な
構成により確実に係合させることができ、被写体を撮像
する姿勢差によって撮像映像に片ボケ現象が発生しなく
なるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項３に記載のレンズ駆動装置
は、前記脚部が当接することにより、前記駆動部材の回
動範囲を規制するストッパーを前記レンズ枠に一体的に
形成したことを特徴としたものであり、前記駆動部材に
形成された脚部が、変形破壊したり、レンズ枠に形成さ
れた位置決めダボから離脱してしまうことを防ぐという
作用を有する。またレンズ枠と一体形成できるため安価
にストッパーを設けることができるという作用を有す
る。

【００１４】本発明の請求項４に記載のレンズ駆動装置
は、前記板状の突起部の前記脚部と対向する面には、そ
の面より突出して第１のリブと第２のリブが一体的に形
成されており、前記脚部は、それ自身の弾性変形力によ
り、前記両リブに摺動可能に圧接していることを特徴と
したものであり、前記脚部の回動摩擦抵抗を少なくする
ことができるため、前記コイルバネの少ない反力によ
り、前記駆動部材を前記駆動軸に圧接させることができ
ると共に、前記レンズ枠を第２のガイドポールに当接さ
せることができるという作用を有する。

【００１５】（実施の形態）以下本発明の請求項１から
請求項４に記載された本発明の実施の形態について図１
から図６を参照して説明する。尚従来例と同一構成につ
いては同一番号を付し説明を省略する。図１は本発明の
レンズ移動装置の主要部分の分解斜視図を示し、図２は
レンズ枠に駆動部材及びコイルバネが取り付けられた状
態の側面図を示す。図１、図２において、２はレンズ玉
１を保持し、第１のガイドポール３及び第２のガイドポ
ール４に保持され、第２のガイドポール４にある一定の
クリアランスＤを有して案内され光軸５方向に摺動移動
する樹脂製のレンズ枠である。

【００１６】９は前記レンズ枠２と駆動モータ６の駆同
軸７に形成された送りネジ７ａとを接続する駆動部材で
あって、この駆動部材９には互いに並行して伸びる２枚
の弾性変形可能な脚部９ｊと、コイルバネ１１を取り付
ける取付ダボ９ｈと、このコイルバネ１１の端部が当接
する第１の溝９ｇと、前記送りネジ７ａに押圧付勢され
て、この送りネジ７ａの回転に伴って光軸５方向に移動
せしめるラック９ｆが一体的に形成されている。さらに
は前記脚部９ｊには、前記レンズ枠２に形成された位置
決めダボ２ｂに嵌合して回動する位置決め穴９ｉが設け
られている。

【００１７】また前記コイルバネ１１が取付ダボ９ｈに
嵌合され、このコイルバネ１１の第１の端部１１ａと第
２の端部１１ｂが、それぞれ駆動部材９に形成された第
１の溝９ｇとレンズ枠２に形成された第２の溝２ｅに当
接し、コイルバネ１１の反力によってラック９ｆが送り
ネジ７ａに当接すると共に、前記レンズ枠２が第１のガ
イドポール３を回動支点軸として時計方向に回動するよ
うに構成されている。さらに前記レンズ枠２には、この
レンズ枠２と一体的に成形されたストッパー２ｃが設け
られている。

【００１８】以上のように構成されたレンズ駆動装置に
おいて、図２に示すように、第２のガイドポール４にあ
る一定のクリアランスＤを有して摺動移動可能に保持さ
れたレンズ枠２のＣ点には、前記コイルバネ１１の反力
によって常時矢印で示す時計方向に力が作用することに
なる。さらに図３に示したベクトル図を用いて詳細に説
明する。Ａは図２に示す第１のガイドポールの中心を示
し、Ｂは第２の溝２ｅとコイルバネ１１との接点を示
し、Ｃは第２のガイドポール４とレンズ枠２との接点を
示す。

【００１９】ＡとＢを結ぶ線分に対してコイルバネ１１
によって発生する弾性回動力の垂直方向成分をＦｂとす
ると、レンズ枠２には、第１のガイドポールの中心Ａを
基準にして時計回りの方向に回転モーメントが発生す
る。従って、Ｃ点ではＡ点とＣ点を結ぶ線分に垂直な方
向に作用する成分をＦｃとすると、Ｆｃ＝Ｆｂ×ＡＢ／
ＡＣなる方向の力が常時作用することになる。また、前
記弾性回動力は前記レンズ玉１を含む前記レンズ枠２の
自重Ｗ１によりそのレンズ枠２が前記第２のガイドポー
ル４に圧接する方向に付与されている。

【００２０】次に前記レンズ枠２に駆動部材９が取り付
けられた状態の要部断面図を図４に示し説明する。脚部
９ｊは、レンズ枠２に一体的に形成された板状の突起部
２ａの両側面を弾性的に挟持した状態で取り付いてい
て、図２に示すようにコイルバネ１１によって前記駆動
部材９が反時計方向に回動して、この駆動部材９に形成
されているラック９ｆが送りネジ７ａに螺合するように
なっている。また前記回動部材９が回動しやすいよう
に、脚部９ｊと前記板状の突起部２ａとの回動摩擦抵抗
を小さくするために、前記板状の突起部２ａの前記脚部
９ｊと対向する面には、第１のリブ２ｄと第２のリブ２
ｌが、レンズ枠２上に一体的に形成されている。又、脚
部９ｊの先端部には突起９ｋが設けてあり、その突起９
ｋの先端からクリアランス分だけ離れた位置に、ストッ
パー２ｃがレンズ枠２上に一体的に形成されている。

【００２１】以上のように構成された駆動部材９とレン
ズ枠２との係合において、図５に示すように、落下・衝
撃等により矢印Ｆで示す方向の力がレンズ枠２に作用し
た場合、脚部９ｊには、リブ２ｄ、リブ２ｌに対して浮
き上がりが生じるが、この時脚部９ｊが位置決めダボ２
ｂから離脱してしまうことのないように、脚部９ｊの先
端部に一体的に形成された突起９ｋが先にストッパー２
ｃに当接するように構成されている。

【００２２】以上のように構成されたレンズ駆動装置に
おいて、以下その動作を説明する。ある被写体にビデオ
カメラを向けると図示しない自動焦点制御回路によっ
て、前記被写体に合焦すべく前記ビデオカメラに内蔵さ
れたレンズ駆動装置が動作し、このレンズ駆動装置の中
のレンズ玉１を前記合焦すべく位置へ移動せんとする。
合焦時に図１、図２に示すレンズ駆動装置が作動して、
駆動モータ６が回転すると、コイルバネ１１によって送
りネジ７ａに圧接された駆動部材９が、前記駆動モータ
６の回転に応じて光軸５方向に移動するので、前記駆動
部材９に接続されたレンズ枠２も駆動モータ６の回転に
応じて第１のガイドポール３、第２のガイドポール４に
案内され、光軸５方向に摺動移動していって、レンズ玉
１により合焦を得ることができる。

【００２３】この時、送りネジ７ａは駆動モータ６の回
転振動によって振動するが、送りネジ７ａに対してラッ
ク部９ｆは常に圧接されているために、送りネジ７ａの
振動がレンズ枠２に伝達されてしまう。しかしながら弾
性回動力を付与するコイルバネ１１を前記駆動部材９と
レンズ枠２との間に設け、さらには前記弾性回動力が前
記レンズ玉１を含む前記レンズ枠２の自重によりそのレ
ンズ枠２が前記第２のガイドポール４に圧接する方向に
付与されているため、レンズ枠２に発生した前記振動は
吸収されてしまうことになる。

【００２４】次に本発明のレンズ駆動装置を上方向にチ
ルトした場合の主要部分の断面図を図６に示し説明す
る。図に示すように駆動部材９の脚部９ｊが、レンズ枠
２上の板状の突起部２ａに形成された第１のリブ２ｄと
第２のリブ２ｌに当接され、位置決めダボ２ｂにて係合
されていて、さらに、上述の如く図示しないコイルバネ
１１の作用によって、送りネジ７ａに対して駆動部材９
が圧接され、レンズ枠２が前記第２のガイドポール４に
圧接する方向に付与されているため、姿勢差によってレ
ンズ玉１が傾いて合焦が外れてしまうという現象がなく
なり、前記駆動部材９は送りネジ７ａの送り変位を忠実
にレンズ枠２に送り変位として伝達することができ、レ
ンズ玉１は第１のガイドポール３と第２のガイドポール
４に案内され、光軸５方向に移動せしめることができ
る。

【００２５】尚、本発明の実施の形態では駆動部材９と
同体で形成された脚部９ｊを説明したが、この脚部９ｊ
が駆動部材９と分離された別部材であってもよい。さら
に、本発明のコイルバネ１１は、上述した実施の形態に
於いては、駆動部材９とは別部材として説明したが、駆
動部材９にバネ性を有する部材を一体物として設けたも
のであってもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のレンズ駆動
装置は、レンズ玉が保持されたレンズ枠に駆動モータの
振動が伝達されても、レンズ玉を含むレンズ枠の自重方
向に作用するコイルバネの作用によって前記振動がレン
ズ枠で吸収されるため、レンズ玉の振動をなくすことが
でき、撮像映像の振動がなくなる。さらには駆動部材の
脚部とレンズ枠との当接部分にリブを形成し常に当接さ
せると共に、前記レンズ枠に形成した位置決めダボに前
記脚部を係合して、前記レンズ枠と前記駆動部材とを接
続する構成にしたことによって、撮影時の姿勢差による
撮像映像の片ボケ現象が発生しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動装置の
主要部分の分解斜視図

【図２】同装置のレンズ枠に駆動部材及びコイルバネが
取り付いた状態を示す側面図

【図３】同装置のレンズ枠とコイルバネとの当接位置及
びレンズ枠と第２のガイドポールとの当接位置の間に作
用する力の方向を示すベクトル図

【図４】同装置のレンズ枠の板状の突起部に駆動部材の
脚部が取り付けられた状態を示す要部断面図

【図５】同装置のレンズ枠に外力が作用し変位が生じて
いる状態を示す要部断面図

【図６】同装置を上方向にチルトした状態を示す要部断
面図

【図７】従来のレンズ駆動装置の主要部分の分解斜視図

【図８】同装置の駆動部材のバネ性を有する第１のアー
ムと送りネジとの係合を示す部分断面図

【図９】同装置の駆動部材の第２のアームと送りネジと
の係合を示す部分断面図

【図１０】同装置の駆動部材のバネ性を有する角部とレ
ンズ枠が係合している状態を示す部分断面図

【図１１】同装置の駆動部材のストッパー角部がレンズ
枠のジョイント用溝に挿入されている状態を示す部分断
面図

【図１２】同装置を水平方向に向け撮像しているときの
要部断面図

【図１３】同装置を上方向にチルトした状態を示す要部
断面図

【符号の説明】

１ レンズ玉 ２ レンズ枠 ２ａ 板状の突起部 ２ｂ 位置決めダボ ２ｃ ストッパー ２ｅ 第２の溝 ３ 第１のガイドポール ４ 第２のガイドポール ５ 光軸 ６ 駆動モータ ７ 駆動軸 ７ａ 送りネジ ９ 駆動部材 ９ｆ ラック部 ９ｇ 第１の溝 ９ｈ 取付ダボ ９ｉ 位置決め穴 ９ｊ 脚部 １１ コイルバネ １１ａ コイルバネの第１の端部 １１ｂ コイルバネの第２の端部 Ａ 第１のガイドポールの中心 Ｂ レンズ枠のコイルバネとの接点 Ｃ 第２のガイドポールとレンズ枠との接点 Ｄ クリアランス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ玉を保持して第１のガイドポール
   と第２のガイドポールに案内され光軸方向に摺動移動す
   るレンズ枠と、モータにより回転駆動される送りネジを
   有する駆動軸と、前記駆動軸の回転に応じて光軸方向に
   移動するように、一端部に前記送りネジに螺合するラッ
   クを有し、他端部が前記レンズ枠と係合された駆動部材
   とを有するレンズ駆動装置において、前記駆動部材は、
   前記レンズ枠に設けられた前記光軸方向に伸びる位置決
   めダボに回転可能に取り付けられており、前記ラックが
   前記駆動軸に圧接し、前記レンズ枠が前記第２のガイド
   ポールに圧接する方向の弾性回動力をそれぞれ前記駆動
   部材とレンズ枠に付与するバネ材を前記駆動部材とレン
   ズ枠との間に設け、前記弾性回動力は、前記レンズ玉を
   含む前記レンズ枠の自重によりそのレンズ枠が前記第２
   のガイドポールに圧接する方向に付与されていることを
   特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 樹脂材より成る前記駆動部材には、互い
   に並行して伸びる２枚の弾性変形可能な脚部が一体的に
   形成されており、前記位置決めダボは、樹脂材より成る
   前記レンズ枠に一体的に形成された板状の突起部の両側
   面に一体的に形成されており、前記両脚部にそれぞれ形
   成された位置決め穴を、前記位置決めダボにそれぞれ回
   転可能に係合せしめることにより、前記駆動部材は、前
   記両脚部により、前記板状の突起部を弾性的に挟持した
   状態で回転可能に前記レンズ枠に取り付けられているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記脚部が当接することにより、前記駆
   動部材の回動範囲を規制するストッパーを前記レンズ枠
   に一体的に形成したことを特徴とする請求項２に記載の
   レンズ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記板状の突起部の前記脚部と対向する
   面には、その面より突出して第１のリブと第２のリブが
   一体的に形成されており、前記脚部は、それ自身の弾性
   変形力により、前記両リブに摺動可能に圧接しているこ
   とを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。