JP2893805B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオカメラの撮影レンズなどに用いるレン
ズ駆動装置に関するものである。

従来の技術 近年、屋外に持ち出して使用するのに便利な小形のビ
デオカメラの開発が盛んであるが、ビデオカメラを小型
化するためには撮影レンズを小型化するだけでなくレン
ズを駆動するレンズ駆動装置も小型化する必置がある。

以下、図面を参照しながら従来のレンズ駆動装置につ
いて説明する。

第４図は従来のレンズ駆動装置を含むレンズ鏡筒の断
面図でありAA方向矢視断面拡大図となる第３図のSS′断
面図である。第４図においてレンズ鏡筒の外枠は本体
１、３群枠８、マスターフランジ21で構成されている。
第４図において１は本体で、対物レンズ群５を構成する
レンズ2,3,4を所定の位置に固定している。６はレンズ
3,4間のスペーサ、７はレンズ押さえナットである。８
は本体１と結合する３群枠でレンズ９が固定されてい
る。10はマスターフランジ21と３群枠８に両端がそれぞ
れ嵌合するように設けられたガイドポールで、変倍レン
ズ群15を構成するレンズ12,13,14を保持したズームレン
ズ用移動枠11がこのガイドポールの上を摺動できるよう
になっている。

第３図は第４図におけるフォーカスレンズ用移動枠23
のAA方向矢視断面拡大図である。ズームレンズ用移動枠
11の上端中央部には第３図のようにＵ溝が設けられ、こ
のＵ溝にガイドポール10を通すことによって、ズームレ
ンズ用移動枠11が回転するのを防いでいる。16は本体１
と３群枠８の間に設けられたカム枠で、このカム枠16に
はラセン溝が設けられており、このラセン溝にズームレ
ンズ用移動枠11の下端に設けられたガイドピン33が嵌合
し、カム枠16が回転することにより、ズームレンズ用移
動枠11がカム枠16のラセン溝で規制されて光軸17の方向
に移動可能な構成になっている。18はカム枠16の端部に
設けられた歯部である。19は本体１の上端部に取り付け
られたモータ部で、このモータ部19のシャフトの先端に
取り付けられた歯車部と歯部18が噛合し、モータ部19の
シャフトの回転が歯部18に伝えられてカム枠16が回転す
ることにより、ズームレンズ用移動枠11が光軸17方向に
移動するようになっている。20は絞り動作をするアイリ
ス部、21は３群枠８に固定したマスターフランジ、22は
マスターフランジ21と３群枠８に両端部がそれぞれ嵌合
し、光軸17に対して平行になるように設けられた複数の
ガイドポール、23はこのガイドポール22に上端、及び下
端を支持されているフォーカスレンズ用移動枠で、この
フォーカスレンズ群27を構成するレンズ24,25,26を固定
している。

28はフォーカスモータで、フォーカスモータ28を取り
付けるためのフォーカスモータ取り付け枠28aの外側の
一方に固定され、フォーカスモータ取り付け枠28aの上
面はマスターフランジ21の外側に固定されている。フォ
ーカスモータ28の駆動用シャフト28bはナット29と噛合
し、このナット29の上端はフォーカスレンズ用移動枠23
の下端と係合している。またフォーカスモータ取り付け
枠28aの上面の中心部、及びマスターフランジ21におい
てフォーカスモータ取り付け枠28aの上面を固定してい
る面の中心部はそれぞれ光軸17方向にその一部が切り欠
かれて溝46が設けられている。フォーカスモータ取り付
け枠28aの上面において切り欠かれた両端面はナット29
と係合したフォーカスレンズ用移動枠23の回転を抑える
働きをする。そのためフォーカスモータ28の駆動用シャ
フト28bが回転すると、駆動用シャフト28bと噛合したナ
ット29と係合することによって一体となってフォーカス
レンズ用移動枠23が光軸17の方向に移動できるようにな
っている。30は変倍センサーで、ガイドピン33の下端と
一体的に結合しており、ガイドピン33が本体１の下端中
央部に設けられたスリット溝45に沿って、ズームレンズ
用移動枠11と一体となって光軸17の方向に移動できるよ
うになっている。31はマスターフランジ21の端面に固定
されたCCD部、32はマスターフランジ21の上端の外側に
設けられたフォーカスセンサーで、詳しく図示していな
いが電源投入時におけるフォーカスレンズ用移動枠23の
初期位置（原点）を指定する働きをする。46はマスター
フランジ21の下方中央部に形成された溝を示す。なお、
レンズ鏡筒は、ピント合わせ時に変倍センサー30からの
検出信号を処理して制御信号を送る制御部（図示せず）
を備えている。

以上のように構成されたレンズ駆動装置について、以
下その動作について説明する。

装置の電源が投入されると、まず、フォーカスレンズ
用移動枠23はフォーカスセンサー32であらかじめ定めら
れた初期位置（原点）を確認する。次にズームレンズ用
移動枠11の位置が変倍センサー30でチェックされ位置の
検出信号が変倍センサー30から制御部に送られて、制御
部で検出信号を処理して制御信号がフォーカスモータ28
に送られる。フォーカスモータ28の駆動用シャフト28b
はこの制御信号で決まる回転量だけ回転し、駆動用シャ
フト28bと噛合したナット29と係合したフォーカスレン
ズ用移動枠23が光軸17の方向に移動してCCD部31でのピ
ントが合う。以上で初期設定が終了する。

次にズーミングを行う場合は、まず、モータ部19にズ
ーミングを行う信号が送られてモータ部19のシャフトが
回転し、その回転がモータ部19のシャフトの先端に取り
付けられた歯車部と噛合した歯部18に伝わり、カム枠16
が回転する。すると、カム枠16のラセン溝に係合したガ
イドピン33の上端と結合したズームレンズ用移動枠11
が、ガイドボール10の上を移動する。ズームレンズ用移
動枠11が移動すると、その移動量を変倍センサ30で検知
し検出信号が変倍センサ30から制御部に送られる。制御
部がこの検出信号を処理して制御信号をフォーカスモー
タ28に送ると、フォーカスモータ28はその制御信号で決
まる回転量だけ回転し、駆動用シャフト28bと噛合した
ナット29と係合したフォーカスレンズ用移動枠23が光軸
17の方向に移動してCCD部31でのピントが合うようにピ
ントの補正が行われてピント合わせを終了する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら駆動用シャフト28bがナット29に噛合し
てナット29と噛合したフォーカスレンズ用移動枠23を駆
動させる従来の方式では、フォーカスレンズ用移動枠23
の安定した駆動を行うために駆動用シャフト28bとナッ
ト29の間にはクリアランスが必要であり、その結果ナッ
ト29が光軸17方向に対してＣ方向に傾いてフォーカスレ
ンズ用移動枠23のスムーズな駆動ができないことが多い
という問題を有していた。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、レンズ駆
動を安定、かつスムーズに行える構造を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明のレンズ駆動装置
は、レンズ群を駆動するレンズ駆動装置であって、レン
ズ鏡筒の本体と、前記本体の外枠の一部を構成するマス
ターフランジと、前記マスターフランジに前記レンズの
光軸を挟んで対向するよう支持された複数のガイドポー
ルと、前記ガイドポールに嵌合することによって移動可
能に設けられ前記レンズ群を固定した移動枠と、前記マ
スターフランジの外側に固定されたモータと、前記モー
タにより回転される駆動用シャフトと、前記複数のガイ
ドポールのうち１つのガイドポールに近接して配される
と共に前記レンズ光軸と前記駆動用シャフトとの間に平
行に設けられた軸受け用シャフトと、前記移動枠に係合
し前記軸受け用シャフトに嵌合し前記駆動用シャフトに
噛合しかつ前記駆動用シャフトが回転駆動することによ
り光軸方向へ前記移動枠とともに移動可能なナットとを
備え、前記駆動用シャフトは、前記レンズ群の光軸と前
記軸受け用シャフトの軸中心とを結ぶ直線の延長線上に
配したものである。

作用 このような構成、特に、モータ取付け枠にモータと、
ナットと、ナットと歯合した駆動用シャフトと、ナット
と嵌合した軸受け用シャフトとを一体的に配設すること
により、モータ取付け枠の各取り組け部の加工が同時に
出来ることとなり、レンズ群を固定した移動枠及び本体
の外枠の一部を構成するマスターフランジに対してモー
タ部の相互取り付け精度が高めることが出来、モータと
ナットとの歯合を良好にかつなめらかにすることが出
来、レンズ群を固定した移動枠の駆動中における振動、
騒音、スティクスリップ等を押さえ、なめらかな移動枠
の動作を提供出来ると共に、モータ部がユニット化され
ているため取付け枠に装着が簡単である。

実 施 例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第１図は本実施例のレンズ駆動装置を含むレンズ鏡筒
の断面図であり、第１図のBB方向矢視断面拡大図となる
第２図のSS′断面図である。第１図において第４図に示
した従来の構成と同じ構成のものには、同一番号を付し
て説明を省略する。

第１図においてモータ部19のシャフトの先端部には歯
車部35がシャフトに嵌合して設けられ、本体41と３群枠
８に嵌合したネジシャフト34の一方の側にネジシャフト
34に嵌合して設けられた歯車部36と噛合している。

第２図は第１図におけるBB方向矢視断面拡大図であ
り、SS′断面図が第１図に相当する。以下、第２図も合
わせて参照して説明する。

フォーカスレンズ用移動枠23の上端及び下端の一部に
それぞれ嵌合した複数のガイドポール22のそれぞれの中
心を結ぶ直線は鉛直方向に対し約45度の傾きを有し、こ
のフォーカスレンズ用移動枠23はガイドポール22と嵌合
している周辺部分のみ遠心方向に張り出した形状で、そ
の他の部分は直径が小さくなっており、鉛直下方中央部
から下方へ延びる係合部38が形成されている。また、こ
のフォーカスレンズ用移動枠23の中央にはフォーカスレ
ンズ群27を構成するレンズ24,25,26が固定されている。
またマスターフランジ21の鉛直下方中央部には溝46が光
軸17の方向に形成され、この溝46の周辺部に沿ってマス
ターフランジ21と一体成形されて下方に延びるリブ47が
形成されている。48はフォーカスモータ部で、フォーカ
スモータ28、軸受け用シャフト43、駆動用シャフト28
b、フォーカスモータ取り付け枠42、及びナット29aで構
成されている。42はフォーカスモータ取り付け枠で、こ
のフォーカスモータ取り付け枠42の一方の側面の外側に
はフォーカスモータ28が固定されており、フォーカスモ
ータ取り付け枠42の底面の端部がネジ44でマスターフラ
ンジ21の下端に固定され、前記底面がリブ47の端面に接
触してフォーカスモータ取り付け枠42で溝46を覆うよう
になっている。この構造によって外気と鏡筒内とは遮断
される。また、フォーカスモータ取り付け枠42の両側面
の内側で軸受け用シャフト43を支持し、一方の側面の内
側でフォーカスモータ28の駆動用シャフト28bを支持し
ている。なお、図示していないが、フォーカスモータ取
り付け枠42においてフォーカスモータ28を固定した側面
は、駆動用シャフト28bを通すのに十分な穴が開けられ
ている。29aはナットで、このナット29aは上端において
フォーカスレンズ用移動枠23の係合部38と係合し、下方
に延びて軸受用シャフト43と嵌合し、さらに下方に延び
て下端において駆動用シャフト28bと噛合している。ま
た、図示していないがフォーカスレンズ用移動枠23と一
体となってナット29aが光軸17の方向に移動できるよう
にナット29aと軸受け用シャフト43とが嵌合する部分に
はナットの安定性確保に最適な５μｍ程度のクリアラン
スが設けられ、ナット29aと駆動用シャフト28bとが噛合
する部分にはスムーズなレンズ駆動に最適な30〜50μｍ
程度のクリアランスが設けられている。なお、ナット29
aにおいて、軸受け用シャフト43と嵌合している部分の
長さは、ナット29aにおいて駆動用シャフト28bが噛合し
ている部分の長さの約２倍程度である。

以上のように構成されたレンズ駆動装置について、以
下、その動作について述べる。なお、本実施例における
ピント合わせの動作はフォーカスモータ28の駆動用シャ
フト28bの回転がフォーカスレンズ用移動枠23に伝わる
過程を除けば第４図に示した従来の装置の場合と同じで
あるので、フォーカスモータ28の駆動用シャフト28bの
回転がフォーカスレンズ用移動枠23に伝わる過程のみを
以下に説明する。

第１図及び第２図においてフォーカスモータ28の駆動
用シャフト28bが回転すると駆動用シャフト28bと噛合
し、かつ、軸受け用シャフト43と嵌合したナット29aと
係合したフォーカスレンズ用移動枠23が光軸17の方向に
移動する。この時、ナット29aには軸受け用シャフト43
が嵌合しているので、フォーカスレンズ用移動枠23と係
合したナット29aが軸受け用シャフト43の上を摺動する
時にナット29aが光軸17方向に対して傾いたりせず、フ
ォーカスレンズ用移動枠23の安定かつスムーズな駆動が
できる。また、前記した様に、駆動用シャフト28bとナ
ット29aとが噛合している部分に、スムーズなレンズ駆
動に最適な30〜50μｍ程度のクリアランスが設けられる
一方で、軸受け用シャフト43とナット29aとが嵌合して
いる部分には、ナット29aの安定性確保に最適な５μｍ
程度のクリアランスが設けられているので、レンズ駆動
をスムーズにできる効果とナット29aの安定性を確保で
きる効果を同時に最大限に発揮できる。

以上のように本実施例によれば、ナット29aに噛合す
る駆動用シャフト28bに加えて、ナット29aと嵌合する軸
受け用シャフト43を設けたことにより、フォーカスレン
ズ用移動枠23の安定、かつスムーズな駆動ができる。

なお、本実施例においては、フォーカスレンズを用い
て、その説明を行ったが、本発明はフォーカスレンズの
みに適用されるものではなく、例えば、ズームレンズ等
にも適用されるものである。

発明の効果 以上のように本発明のレンズ駆動装置は、レンズ群を
駆動するレンズ駆動装置であって、レンズ鏡筒の本体
と、前記本体の外枠の一部を構成するマスターフランジ
と、前記マスターフランジに前記レンズの光軸を挟んで
対向するよう支持された複数のガイドポールと、前記ガ
イドポールに嵌合することによって移動可能に設けられ
前記レンズ群を固定した移動枠と、前記マスターフラン
ジの外側に固定されたモータと、前記モータにより回転
される駆動用シャフトと、前記複数のガイドポールのう
ち１つのガイドポールに近接して配されると共に前記レ
ンズ光軸と前記駆動用シャフトとの間に平行に設けられ
た軸受け用シャフトと、前記移動枠に係合し前記軸受け
用シャフトに嵌合し前記駆動用シャフトに噛合しかつ前
記駆動用シャフトが回転駆動することにより光軸方向へ
前記移動枠とともに移動可能なナットとを備え、前記駆
動用シャフトは、前記レンズ群の光軸と前記軸受け用シ
ャフトの軸中心とを結ぶ直線の延長線上に配したもので
あり、このような構成により、レンズ群のスムーズな駆
動ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のレンズ駆動装置を含むレンズ
鏡筒の断面図、第２図は第１図におけるBB方向矢視断面
拡大図、第３図は従来のレンズ鏡筒の断面図となる第４
図におけるズームレンズ用移動枠のAA方向矢視断面拡大
図、第４図は従来のレンズ駆動装置を含むレンズ鏡筒の
断面図である。 21……マスターフランジ、22……ガイドポール、23……
フォーカスレンズ用移動枠、28……フォーカスモータ、
28b……駆動用シャフト、29a……ナット、41……本体、
42……フォーカスモータ取り付け枠、43……軸受け用シ
ャフト、48……フォーカスモータ部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ群を駆動するレンズ駆動装置であっ
   て、レンズ鏡筒の本体と、前記本体の外枠の一部を構成
   するマスターフランジと、前記マスターフランジに前記
   レンズの光軸を挟んで対向するよう支持された複数のガ
   イドポールと、前記ガイドポールに嵌合することによっ
   て移動可能に設けられ前記レンズ群を固定した移動枠
   と、前記マスターフランジの外側に固定されたモータ
   と、前記モータにより回転される駆動用シャフトと、前
   記複数のガイドポールのうち１つのガイドポールに近接
   して配されると共に前記レンズ光軸と前記駆動用シャフ
   トとの間に平行に設けられた軸受け用シャフトと、前記
   移動枠に係合し前記軸受け用シャフトに嵌合し前記駆動
   用シャフトに噛合しかつ前記駆動用シャフトが回転駆動
   することにより光軸方向へ前記移動枠とともに移動可能
   なナットとを備え、前記駆動用シャフトは、前記レンズ
   群の光軸と前記軸受け用シャフトの軸中心とを結ぶ直線
   の延長線上に配したことを特徴とするレンズ駆動装置。