JP2733619B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

レンズ駆動装置

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JP2733619B2
JP2733619B2 JP8930889A JP8930889A JP2733619B2 JP 2733619 B2 JP2733619 B2 JP 2733619B2 JP 8930889 A JP8930889 A JP 8930889A JP 8930889 A JP8930889 A JP 8930889A JP 2733619 B2 JP2733619 B2 JP 2733619B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は駆動モータにより回転駆動される雄ねじに連
動して直進運動に変換された撮影レンズ系の振動、共振
の防止装置として弾性体部材を配設した駆動装置に関す
る。
〔従来の技術〕 従来上記レンズ駆動装置においては、第7図及び第8
図に示すように被駆動レンズ枠12を雄ねじ部材16aでね
じ嵌合などで支え前記被駆動レンズ枠12の一方に配設さ
れたガイドスリーブ12aと該被駆動レンズ枠12の光軸に
対し略180°に回転止めのU字形溝を設け鏡体部材11に
配設されたガイドピン13a,13b或は突起などにより前記
被駆動レンズ枠12と一体とした雌ねじ部分17bを介して
直接的にモータ14からの回転駆動を前記被駆動レンズ枠
12に伝達するように構成したものが一般的である。ま
た、前記被駆動レンズ枠12の直進運動への駆動変換とし
て前記雄ねじ部材16aにねじ嵌合する雌ねじ部分17bを設
け該雌ねじ部分17bを介して前記被駆動レンズ枠12の直
進運動をさせる構造も知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記雄ねじ部材16aに曲がりがあるとモータ14の回転
駆動中、被駆動レンズ枠12が揺動し撮影画面上でいわゆ
る「像ゆれ」現象を起しその解像力の劣化が問題とな
る。特に連続して結像するタイプのものは、更に前記し
た問題が顕著である。
雄ねじ部材16a、ガイドピン13a,13b、U字形溝12bの
各々が光軸に対し完全に平行に保証されていないと前記
被駆動レンズ枠12は、きしみ、ガタつき或いは作動途中
の停止などが生じ円滑な駆動がなされない。従って鏡体
部材11、ガイドピン13a,13b、U字形溝12bなどは被駆動
レンズ部材12と共にそれぞれ高精度に加工する必要があ
り、且耐摩耗上の観点からも屡々問題となる。
また、モータ14の回転始動時は急峻な回転立上りのた
めそのショックが前記被駆動レンズ枠12に伝わり異常音
を発生する。また、モータ14にステッピングモータを使
用した場合はそのショックが回転駆動中持続し続けるの
で更に問題が大きい。
本発明はこのような問題点を解決して簡単確実で常に
安定した撮影レンズ系の作動が得られて画像品質を向上
させることを課題目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は雄ねじ部材の回転運動を、雌ねじ部材の直
進運動に変換して被駆動レンズを光軸方向へ移動させる
ねじ式レンズ駆動装置において、前記雌ねじ部材と前記
駆動レンズ枠との間に前記雌ねじ部材のラジアル方向に
設けられた突起部が前記雄ねじ軸の回転方向に弾性を持
つ弾性体部材を介して駆動伝達させることを特徴とする
レンズ駆動装置よって達成される。
〔実施例〕
本発明の具体的な実施例を第1図(a)及び第1図
(b)に示す。
しかし本発明は本実施例に限定されるものではない。
また前記従来技術のものと使用する部材の機能が同じも
のは同一の部材番号で図示する。
前記被駆動レンズ枠12は上下(左右など)略対象に設
けた鏡体11の2本のガイドピン各々13a,13bと前記被駆
動レンズ枠12に一体的に設けられたガイドスリーブ12a
およびU字形溝12bに係合され光軸方向に移動可能な構
造として保持されている。
先端部に雄ねじ部材(以下リードスクリューと呼ぶ)
16aの部分を配設したシャフト16を持った回転駆動用モ
ータ14はピボット軸受け23を具備したホルダー15に固定
されている。前記シャフト16のモータ14側も先端が球形
状となっており前記モータ14と一体的に形成された板ば
ね14aにより矢印方向(この例では光軸方向に一致)に
押圧されている。ラジアル軸受け14bは前記モータ14と
一体として設けられた前記シャフト16を保持するととも
に、前記ホルダー15との嵌合及び回転ナット21とともに
スラスト側の位置を規定している。例えばピボットべア
リング23と前記板ばね14aを交換し前記矢印方向と逆方
向に付勢しても何等さしつかえない。この方法では前記
板ばね14aによるスラスト方向の圧力を受ける場所がい
ずれも点接触であるため回転トルクロスが大変少ない。
また、ピボットべアリング23は必ずしも第1図(a)
の如きタイプによるものでなく第1図(c)の如きシャ
フト16の先端形状とし前記ピボットべアリング23を廃止
することも可能である。ナット受け22は前記被駆動レン
ズ枠12と一体であり本実施例では組立作業の容易性から
第2図(a)の断面図、第2図(b)の正面図に示す如
く逆U字形をなしているが円筒形状としても全くかまわ
ない。
本実施例ではモータ14を含むリードスクリュー16a及
びナット17aのユニットと鏡体11と被駆動レンズ枠12を
含む関連部材ユニットがそれぞれ別体で組立て調整され
両者を組立の最終段階での取付が可能であるためその組
立調整作業が極めて容易である。
前記ナット受け22はシャフト16に嵌め込まれたつる巻
きばね19のスラスト方向の付勢力により前記リードスク
リュー16aとねじ嵌合した雌ねじ部材(以下ナットと呼
ぶ)17に押し付けられている。ここで、つる巻きばね19
は、第1図(a)において、軸13aまわりに鏡体11とレ
ンズ枠12の間に入れかえてもかまわない。前記ナット受
け22と前記ナット17との接触面はその面積を可能な限り
減少させる目的で本実施例では第2図(a)の断面図及
び第2図(b)の正面図に示す如く球状のボスが3個以
上設けられており且前記ナット17と滑りのよい材質と平
滑な面仕上げが施されている。
本実施例の基本部材であるダンパーゴム18は第3図
(a)の平面図及び第3図(b)の断面図に示す形状を
なしたゴム又は弾性体部材でありまた別の形状の実施例
として、第4図(a)の平面図及びその断面図の第4図
(b)に18aとして示してあるものも有用である。そし
て、前記ナット受け22(前記被駆動レンズ枠と一体)に
第1図(a)及び第1図(b)に示す位置に一体的に取
付けられる。前記ダンパーゴム18又は18aの中央部に設
けられた穴に前記ナット17と一体となった突起17aが挿
入され前記シャフト16及びリードスクリュー16aの回転
駆動力が伝達される如く係合されている。
また前記フライホイール20は本出願人の発明による
(出願中)もので該フライホイール20とシャフト16との
嵌合クリアランスには高粘性流体が注入されている。こ
れはモータ14にステッピングモータを使用した時、リー
ドスクリュー16aの振動は印加周波数成分だけでなく、
過渡現象と呼ばれる高周波成分を持った振動源となるの
でこの高周波成分を除き印加周波数成分のみの振動をす
る目的である。フライホイールストッパー21は前記フラ
イホイール20の位置を規制するためと前記高粘性流体が
前記リードスクリュー部16aに流れ込むことを防止する
ため前記シャフト16にフライホイール20と一定のクリア
ランスを持って固定されている。本実施例では前記フラ
イホイールストッパー21は円形のナットであり前記リー
ドスクリュー16aにねじ嵌合しシャフト16に設定された
前記リードスクリュー16aの終端が前記フライホイール
ストッパー21の位置決めとなりフライホイール20との所
定のクリアランスが得られる如く加工されている。
また前記フライホイールストッパー21は本構成に限っ
たことではなくOリングなどを用いても全く支障ない。
本実施例の構造の状態で前記駆動用モータ14を回転させ
る時そのモータのトルクをT0とすると前記ナット17のリ
ードスクリュー16aから受けるトルクT1は T1=k1・T0 …(1) k1=f(Q.l.μ) QMAX=P+W QMIN=P−W P>W P:ばね19の圧力 W:被駆動レンズ枠12の重量 l:ねじのリード μ:ねじの摩擦係数 で表される。姿勢差をなくすために必ずつる巻きばね
19の圧力は上記の如くP>Wで設定する。また第2図
(a)の断面図及び第2図(b)の正面図に示す如くナ
ット受け22の先端の球状ボスまで中心軸Zからの距離を
rとした時前記ナット受け22から受けるナット17のトル
クT2は下記の式となる。
T2=−μQ・r …(2) μ:ナット受22とナット17の摩擦係数 故にナット17はT3で表されるトルクで回転しようとす
る。
T3=T1+T2 =k1T0−μQ・r …(3) ところがナット17は先端部に突起部17aを持っており
第5図(a)の平面図、第5図(b)の断面図の如く前
記突起部17aがダンパーゴム18の穴に入っているので軸
心から前記突起部17aの先端までの長さをRとするとダ
ンパーゴム18は第6図(a)の平面図、第6図(b)の
断面図に示す如く F=T3/R なる力を受けて変形し L,a,tは第5図(a),(b)に示す弾性体部材の寸
法であり、Hsは該部材の硬度である。そしてδは該部材
の変形量である。
なるθまで回転しつり合う。つまりモータ14の回転に
対しθだけ位相が遅れて前記被駆動レンズ枠12が追従す
ることになる。このシステムで許されるバックラッシュ
をεとすると となる様に各定数を決定する。
このように設定するとモータ14が急激な回転立ち上が
りをなした時このθのたわみを利用した回転撃力の吸収
を行うことができ、振動源であるリードスクリュー16a
の振動をレンズ枠12に伝えることなく、リードスクリュ
ー16aの回転運動をレンズ枠12の直進運動に変換するこ
とができる。特にモータ14にステッピングモータを利用
した時は絶えず上記撃力が持続するので特に有効であ
る。またステッピングモータを利用した時印加周波数に
よる振動をこのダンパーゴム18に与えることになるがこ
のダンパーゴム18の共振周波数を印加周波数より必ず低
くすることが特に重要である。
また、振動源であるリードスクリュー16aはピボット
べアリング23を介して前記ホルダー15に接しているの
で、前記ホルダー15も振動源となる場合がある。このホ
ルダー15を直接鏡体11に固定すると、振動が11に伝わり
13a,13bを介して12を振動させることもあるのでこの振
動も問題となる時はホルダー15をゴム等の弾性体を介し
て鏡体11に取り付けることも有効である。
また近年前記鏡体11はプラスティック化が進んでいる
が該プラスティックの性質上外力に大変弱いことが挙げ
られる。しかしホルダー15に金属板を用いればこれを利
用して鏡体11の補強が可能である。また第1図(d)の
様にすると振動源であるリードスクリュー16aはホルダ
ー15に接触する部分がないので振動が該ホルダー15に伝
わることがなく、前記したようにホルダー15をゴム等の
弾性体部材を介して取り付けることもなく振動防止対策
には有用であるがシャフト16のラジアル方向の力に大変
弱いことが欠点である。またダンパーゴム18はナット17
の回転方向に弾性を付けることが目的であるから第3図
(a)の形状のみならず第4図(a)の如き形状も当然
考えられる。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように構成されているので駆動
用モータ回転の撃力を吸収緩和し共振、ビビリ現象から
生ずる撮影レンズ系の「像ゆれ」及び異常音防止ととも
に比較的低トルクモータを用いても安定した駆動回転伝
達が得られるので画像品質の向上とともにスペース及び
製造原価を有利とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の1実施例の光軸平行断面図。 第1図(b)は本発明の1実施例の光軸直角部分断面
図。 第1図(c)及び第1図(d)はそれぞれ本発明の他の
実施例を示す光軸平行断面図。 第2図(a)はナット受けの断面図。 第2図(b)はナット受けの正面図。 第3図(a),第4図(a)は弾性体部材の平面図。 第3図(b),第4図(b)は弾性体部材の断面図。 第5図(a)はナットと弾性体部材の静止時の平面図。 第5図(b)は正面図。 第6図(a)は弾性体部材に対するナットの回転初期の
平面図。 第6図(b)は正面図。 第7図及び第8図は従来のレンズ駆動装置の光軸平行断
面図。 11……鏡体、12……被駆動レンズ枠 12a……ガイドスリーブ、12b……ガイドU字溝 13a,13b……ガイドピン、14……駆動用モータ 14a……板ばね、14b,14c……ラジアル軸 15……ホルダー、16……モータシャフト 16b……リードスクリュー(雄ねじ部材) 17……ナット(雌ねじ部材) 17a……ナットの突起部、17b……雌ねじ部分 18,18a……ダンパーゴム(弾性体部材) 19……つる巻きばね、20……フライホイール 21……フライホイールストッパー 22……ナット受け、23……ピボットべアリング

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】雄ねじ部材の回転運動を、雌ねじ部材の直
    進運動に変換して被駆動レンズを光軸方向へ移動させる
    ねじ式レンズ駆動装置において、前記雌ねじ部材と前記
    駆動レンズ枠との間に前記雌ねじ部材のラジアル方向に
    設けられた突起部が前記雄ねじ軸の回転方向に弾性を持
    つ弾性体部材を介して駆動伝達させることを特徴とする
    レンズ駆動装置。
JP8930889A 1989-04-07 1989-04-07 レンズ駆動装置 Expired - Lifetime JP2733619B2 (ja)

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JPH02266311A JPH02266311A (ja) 1990-10-31
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JP2887811B2 (ja) * 1990-01-19 1999-05-10 松下電器産業株式会社 レンズ駆動装置
DE10359415A1 (de) 2003-12-16 2005-07-14 Trimble Jena Gmbh Verfahren zur Kalibrierung eines Vermessungsgeräts
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US7531773B2 (en) * 2005-09-08 2009-05-12 Flextronics Ap, Llc Auto-focus and zoom module having a lead screw with its rotation results in translation of an optics group
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