JP3869881B2 - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレンズ保持部に収納したレンズを光軸方向に移動させるレンズ鏡筒および該レンズ鏡筒を備えた光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレンズ駆動装置としては、
１）光軸と平行に配設した送りネジを有するステッピングモーターと、レンズ保持枠に設けられたラック部材との噛合いにより、レンズ保持枠を光軸方向に移動させるもの。
【０００３】
２）ギヤ減速を有するＤＣモーターと、このギヤ減速に連動するカム部材とにより、このカム部材に連動し、かつ、光軸と平行に配設されたガイド部材に支持されたレンズ保持枠とを該カム部材のカムでガイドして光軸方向に移動させるもの。
等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、以下のような課題があった。
【０００５】
前記１）のステッピングモーターの送りネジとラック部材との噛合いによるレンズ駆動装置では、移動レンズ群の位置を決める電子カムが必要となり、制御がきわめて複雑である。又、移動レンズ群の送り精度を上げる為に送りネジのピッチを細かくすると、外力に対し歯飛びを起こしやすく、制御不能となる。
【０００６】
前記２）のギヤ減速装置を有するＤＣモーターとカム部材の連動によるレンズ駆動装置では、移動レンズ群の位置がそのままでは特定出来ない為、カム部材の移動範囲をメカ的に規定し、連動ギヤ部にフリクション機構を設けることで、メカ端衝突時の衝撃を吸収する必要があった。又、移動レンズ群の位置情報を得る為には、エンコーダー部材等を連動させる必要があり、メカ機構がきわめて複雑になるという課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、レンズ駆動における制御システムおよびメカ機構を簡略化したレンズ鏡筒および該レンズ鏡筒を適用した光学機器を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のレンズ鏡筒は、第１の連動片を有し、第１のレンズを保持する第１のレンズ保持枠と、第２の連動片を有し、第２のレンズを保持する第２のレンズ保持枠と、
光軸方向に平行な第１の回転軸を有するステッピングモータと、光軸方向に平行な第２の回転軸を有し、前記ステッピングモータの出力を、減速するように回転する減速ギアと、光軸方向に平行な第３の回転軸を有し、
前記減速ギアと連動して回転し、前記第１、第２のレンズの光軸と平行で且つ前記第１、第２のレンズ保持枠の半径方向外側に配置されたカム環と、ホトセンサーと、を有し、
前記カム環は、その外周面に前記第１、第２の連動片と当接し前記第１、第２のレンズ保持枠を所定の関係で光軸方向にガイドする為のカム溝と、
前記カム環の半径方向に突出し、前記カム環の回転の基準位置を前記ホトセンサーにて検出する為の突出部を備え、前記ホトセンサーで検出された基準位置を初期位置としたパルス数で前記第１、第２のレンズ保持枠の移動量を決定することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明の光学機器は、請求項１のレンズ鏡筒を備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を説明する。
実施の形態例１．図１はこの発明の実施の形態１によるレンズ駆動装置の斜視図であり、図において、１はコンペンセータとしての移動レンズ群１ａを保持したレンズ保持枠、２は変倍レンズとしての移動レンズ群２ａを保持したレンズ保持枠である。
【００１４】
３は各移動レンズ群１ａ，２ａをガイドするカム溝３ａ，３ｂが形成された光軸方向に平行な第３の回転軸を有するカム手段としてのカム環であり、駆動手段としてのパルスモーターと連動する為のギヤ部３ｃを有している。レンズ保持枠１、２の連動片１−１、２−１は、不図示のバネなどの付勢部材により、カム溝３ａ，３ｂに対し、光軸方向に押さえつけられており、カム環３の回転に従って、レンズ保持枠１、２はガタなく円滑に光軸方向へ移動することができる。
【００１５】
上記パルス駆動されるステッピングモーター４は、図１から明らかのように光軸方向に平行な第１の回転軸からの出力を光軸方向に平行な第２の回転軸を有する減速ギヤユニット５により減速して出力ギヤ５ａを駆動する。この出力ギヤ５ａは上記カム環３に設けられたギヤ部３ｃと連動している。９ａ，９ｂは光軸と平行に配設されたガイド部材であり、このガイド部材９ａ，９ｂにレンズ保持枠１、２が光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１６】
図２はカム環３の展開図を示すもので、カム溝３ａ，３ｂにはそれぞれテレ端、ワイド端の位置に等リフト部３ａ−１，３ａ−２，３ｂ−１，３ｂ−２が設けられている。図３は上記構成のレンズ駆動装置を内蔵した鏡筒本体１０を光学機器１１に装着した概要図である。
【００１７】
次に動作について説明する。本実施の形態１における変倍位置、例えばテレ端、ワイド端の位置は、カム環３に設けられたリブ部材６がカム環３の回転により、装置本体（図示せず）に設けたホトセンサー７を通過することで初期位置を検出し、その初期位置からのパルス数でレンズ移動量を規定している。
【００１８】
そして、減速ギヤユニット５などによって生じる反転時のバックラッシュを考慮し、カム溝３ａ，３ｂにはテレ端、ワイド端の位置に等リフト部３ａ−１，３ａ−２，２ｂ−１，３ｂ−２が設けられているので、リセット位置（前記初期検出位置）からテレ端及びワイド端のパルス数＋バックラッシュ量分のパルス数以上駆動させ、テレ端及びワイド端への行きたらずを防止することができる。又、カム環３の実回転角を、その外まで回転可能とし、ステッピングモータ４によるパルス制御により、テレ端、ワイド端でのメカストッパ及びフリクション機構を不要としたものである。
【００１９】
なお、上記リセットを決定する為のリブ部材６は変倍レンズ群１ａを保持する保持枠１に設け、ある決められた装置本***置にホトセンサー７を設け、リブ部材６の光軸方向の位置を、初期検出位置からのパルス数で規定するように構成することもできる。
【００２０】
又、上記実施の形態において、移動レンズ群１ａが変倍レンズ、移動レンズ群２ａがコンペセーターとなる光学系であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ステッピングモータによるパルス駆動により、カムをガイドにして、レンズ保持枠を光軸方向に移動させるように構成したので、レンズ位置を明確に出来、テレ端、ワイド端にメカストッパーを設けたり、モーターにフリクション機構を設ける必要が無くなる。この結果、構成を簡略化できる。
【００２２】
カム環のカムにより、レンズ保持枠の移動位置が決定されている為、電子カムによる複雑な位置制御を必要とせず、メカ機構及び制御システムの簡略化を図ることが可能である。又、カム環のテレ端及びワイド端に等リフト部を設けているので、ギヤロスによって生じる反転バックラッシによるテレ端、ワイド端への行き足らずを防止することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態によるレンズ鏡筒を示す斜視図。
【図２】 図１におけるカム環の展開図。
【図３】 レンズ鏡筒を光学機器に装着した概略図。
【符号の説明】
１ レンズ保持枠
２ レンズ保持枠
３ カム環（カム手段）
３ａ，３ｂ カム溝（カム）
３ａ−１，３ａ−２，３ｂ−１，３ｂ−２ 等リフトカム
４ ステッピングモータ（駆動手段）
５ 減速ギヤユニット（減速手段）
６ リセット位置決め部材（位置検出用部材）
７ ホトセンサ
１０ 鏡筒本体
１１ 光学機器

Claims (2)

1. 第１の連動片を有し、第１のレンズを保持する第１のレンズ保持枠と、第２の連動片を有し、第２のレンズを保持する第２のレンズ保持枠と、
   光軸方向に平行な第１の回転軸を有するステッピングモータと、光軸方向に平行な第２の回転軸を有し、前記ステッピングモータの出力を、減速するように回転する減速ギアと、光軸方向に平行な第３の回転軸を有し、
   前記減速ギアと連動して回転し、前記第１、第２のレンズの光軸と平行で且つ前記第１、第２のレンズ保持枠の半径方向外側に配置されたカム環と、ホトセンサーと、を有し、
   前記カム環は、その外周面に前記第１、第２の連動片と当接し前記第１、第２のレンズ保持枠を所定の関係で光軸方向にガイドする為のカム溝と、
   前記カム環の半径方向に突出し、前記カム環の回転の基準位置を前記ホトセンサーにて検出する為の突出部を備え、前記ホトセンサーで検出された基準位置を初期位置としたパルス数で前記第１、第２のレンズ保持枠の移動量を決定することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１のレンズ鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。

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