JPH0590418U - レンズ駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レンズ保持枠がガタなく駆動でき、「揺れ」が
抑えられ、大型化が避けられるレンズ駆動機構を提供す
ること。 【構成】レンズ保持枠１は、磁性材料で形成されるガイ
ド部材の基準ガイド軸６４と回転規制ガイド軸６３にガ
イドされ、光軸方向に摺動自在に支持される。上記基準
ガイド軸６４は、２つのガイド孔１ｂ，１ｃに嵌入され
ている。そして、ガイド孔１ｂ，１ｃの上部には２つの
マグネット２ａ，２ｂが埋設されており、マグネット２
ａ，２ｂの吸引力により該保持枠１は、常時バイアス力
が発生し、ガイド軸６４と交差する方向に付勢される。
従って、ガイド軸６４の方向にガタなく摺動可能とな
り、「揺れ」の少ない状態で進退駆動される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レンズ駆動機構、詳しくは、カメラ等のレンズ駆動機構における鏡 枠の支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、電子カメラやビデオカメラにおいては小型化が急速に進んでいる。特に 、撮像素子を用いるビデオカメラに関しては、撮像素子サイズの小型化に伴って 、撮影レンズ、および、その鏡枠についても小型かつ高精度のものが要求されて いる。

【０００３】 図１１は、そのような要求に基づいた従来の一般的なＡＦ（オートフォーカス ）機構付きズームレンズ鏡筒の断面図を示す。このレンズ鏡筒は、４群のレンズ 構成のでものであって、該レンズ群の後方の結像部には光学フィルタ５６と撮像 素子のＣＣＤ５７が配設されている。そして、４群のレンズ群のうち第１，３群 レンズ５２，５４は、鏡筒本体５０、または、５１に固定保持されている。また 、ズーミング用の第２群レンズ５３は、鏡枠であるレンズ保持枠５８に支持され ，フォーカシング用の第４群レンズ５５は、鏡枠であるレンズ保持枠５９に支持 される。そして、上記第２群用保持枠５８は、ガイド軸６２とスクリューシャフ ト６１によって支持されており、ズームモータ７１によりギヤ−７２，７３，７ ４を介して上記スクリューシャフト６１を回転させ、ナット部材７５を介して光 軸Ｏ方向に進退駆動される。

【０００４】 また、上記第４群用レンズ保持枠５９は、後述するようにガイド部材であるガ イド軸６３、６４に支持された状態で、キャリッジ８２等で構成されるレンズ駆 動部により光軸Ｏ方向に進退駆動される。即ち、スクリュー押え８４を持つキャ リッジ８２は、フォーカシングモータ８１で回転せしめられるスクリューシャフ ト６５に螺合しており、更に、キャリッジ８２に固着されるガタ規制用板バネ８ ３とキャリッジ８２の係合部８２ａとは、該レンズ保持枠５９の上記スリーブ部 に設けられた係合部に嵌挿されている。従って、スクリューシャフト６５が回転 することによって、キャリッジ８２を光軸方向に移動し、レンズ保持枠５９が光 軸方向に進退駆動することになる。

【０００５】 上記第４群用レンズ保持枠５９は、前記図１１の下方からみた斜視図である図 １２に示すように、そのスリーブ部５９ａに設けられたガイド孔５９ｂ，５９ｃ に嵌入する光軸Ｏに平行な基準ガイド軸６４と、フォーク部５９ｄの切り欠き５ ９ｅに嵌挿される回転規制用のガイド軸６３とによって摺動自在に支持されてい る。この支持構造は、従来の一般的な構造であって、スリーブ部５９ａのガイド 孔５９ｂ，５９ｃ、および、フォーク部５９ｄの切り欠き５９ｅの嵌入ガタが少 ない程、当然、レンズ駆動時のレンズ枠の光軸Ｏに対する「揺れ」も少なくなる 。この「揺れ」は、レンズの偏心，傾きとなって現れ、撮影画面の画質に影響す るものである。通常、精度上とコスト上の理由からガイド軸は金属製、枠部はプ ラスチック製とされており、各部品のバラツキを吸収するために、また、温度変 化に対するスムーズな移動を保障するために、また、組立精度上からもレンズ枠 のガイド軸嵌入部に所定の隙間、例えば、５〜１５μを確保することが必要とさ れている。この隙間により進退駆動時に「揺れ」が生じる。この「揺れ」の発生 を極力抑え、実用上問題とされないレベルとするために、従来は上記嵌入ガタを 可能な限り少なくすることは勿論、更にスリーブのスパンをできるだけ長く取る ような構造が採用されていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、近年、ビデオカメラではその撮像素子のサイズは、例えば、２／３ ″サイズから１／２″、更には、１／３″サイズへと小型化が進み、それに加え て、高解像度も要求されている。そして、撮影レンズの性能もそれらの仕様に対 応する必要があった。また、ビデオカメラの使い勝手からズーム比を大きくとる ものが一般化していることからもズーミング時の撮影レンズの性能を向上させる 必要もあった。これらのことから、撮影レンズを保持する鏡枠である上記レンズ 枠の進退駆動時の「揺れ」の改善は不可欠のものであった。

【０００７】 そこで、レンズ枠の支持部としては前述のように、嵌入部のガタを少なくする 処理、また、スリーブ部の長さをできるだけ長くする等の対策が取られていた。 しかし、嵌入部のガタを少なくすることは、温度変化のことも考慮すると、かな りの高精度で部品を製作する必要があって、コスト上非常に不利になってしまう 。また、スリーブ部を長くすることは、小型化の点で限界があって、所定の長さ 以上には延ばすことはできない。なお、その他、ガタ取りを行う方法として、板 バネ等を用いてレンズ枠をある一定方向に付勢させるようにしてガタをとること も考えられるが、所望の力量を適切な方向に与えるにはどうしても該バネ部材を 組み込むスペ−スを大きく取る必要が生じて、鏡枠の小型化の支障になっていた 。

【０００８】 本考案は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、レンズ駆動機 構において、鏡枠の進退駆動時の「揺れ」を少なくするために適切な支持構造を 用いて鏡枠を支持し、鏡枠の大型化を避けることができ、しかも、部品コスト、 組立工数、更に、鏡枠としての精度上も有利となるレンズ駆動機構を提供するこ とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案のレンズ駆動機構は、所定のガイド部材にガイドされて一の方向に沿っ て移動可能に設けられた鏡枠と、上記鏡枠の適所に設けられ、該鏡枠に上記一の 方向と交差する方向のバイアス力を作用せしめるマグネットとを備えたことを特 徴とする。

【００１０】

【作用】

上記鏡枠を支持するガイド部材に上記マグネットの磁力を作用させて、鏡枠か らガイド部材を移動方向と交差する方向に吸引、または、反発させてガタのない 状態で鏡枠を進退移動可能とする。

【００１１】

【実施例】

以下図示の実施例に基づいて本考案を説明する。 図１は、本考案の第１実施例を示すものであって、レンズ駆動機構の鏡枠であ るレンズ保持枠のガイド部材であるガイド軸による支持状態を前記図１１の下方 から見た斜視図で示したものである。また、図２は、上記レンズ保持枠の光軸Ｏ に沿った面の縦断面図（図１のＥ方向の矢視図）である。そして、本レンズ駆動 機構が適用されるレンズ鏡筒は、前記従来例で示した図１１のレンズ鏡筒と同様 の構成を有するものとする。従って、本レンズ駆動機構のレンズ保持枠１は、プ ラスチック材料で形成されるフォーカシングレンズ５５用の鏡枠を構成し、駆動 源のフォーカシングモータで駆動されるスクリューシャフトにより、キャリッジ を介して光軸Ｏ方向に進退駆動される。

【００１２】 そして、図２に示すように、上記保持枠１は、図示しないカメラ本体に固着さ れ、磁性材料で形成されるガイド部材の基準ガイド軸６４と回転規制ガイド軸６ ３にガイドされ、光軸Ｏ方向に摺動自在に支持される。上記基準ガイド軸６４は 、レンズ保持枠１のスリーブ部１ａに設けられた２つのガイド孔１ｂ，１ｃに所 定の隙間を有して嵌入されている。更に、スリーブ部１ａのガイド孔１ｂ，１ｃ の上部には２つのマグネット２ａ，２ｂが埋設されており、該保持枠１には、マ グネット２ａ，２ｂの吸引力により常時作用する力であるバイアス力が働き、ガ イド軸６４の一の方向と交差する方向であるＦ方向に付勢される。従って、ガイ ド孔１ｂ，１ｃとガイド軸６４とは隙間のない状態で嵌入した状態にあり、ガイ ド軸６４の方向にガタなく摺動可能となる。また、上記回転規制ガイド軸６３の 方は、レンズ保持枠１のフォーク部１ｄの切り欠き部に嵌挿されている。

【００１３】 なお、マグネット２ａ，２ｂは、ガイド軸６４に対して、マグネットの磁力に 応じた位置に配設され、磁束による渦電流の発生が少なく、更に、摺動駆動時の 抵抗も少ない状態で摺動できる状態に保持される。更に、後述する各実施例、ま たは、変形例に用いる各マグネットについても、本実施例と同様に渦電流の発生 が少なく、更に、摺動駆動時の抵抗も少ない状態に保持されものとする。

【００１４】 以上のように構成された本実施例のレンズ駆動機構のレンズ保持枠１の摺動動 作は、キャリッジ（図１１参照）が光軸方向に進退すると、レンズ保持枠１は、 スリーブ部１ａを介して軸方向に押されて進退駆動する。そのとき、上述したよ うにレンズ保持枠１は、マグネット２ａ，２ｂの吸引力によりＦ方向に付勢され ていることから、ガイド孔１ｂ，１ｃとガイド軸６４とがガタのない状態で駆動 され、従って、フォーカシングレンズ５５も光軸Ｏに対する「揺れ」の少ない状 態で進退移動されることになる。

【００１５】 以上述べたように、本実施例のレンズ駆動機構においては、レンズ保持枠１の ガイド孔１ｂ，１ｃの寸法精度を高精度に製作することなく、従って、ガイド軸 ６４との嵌入隙間を厳密に管理する必要がなくなる。また、スリーブ部１ａの長 さを特に長く取る必要もなく、より小型のレンズ保持枠１を「揺れ」のない状態 で進退駆動できることになる。

【００１６】 上記第１実施例でのレンズ保持枠１に対するマグネット配設位置の変形例とし て各種のものが提案できるが、図３はその各変形例のレンズ保持枠の断面図を示 したものである。 まず、図３の（Ａ），（Ｂ）の断面図に示すフォーカシングレンズ５５を保持 する変形例のレンズ保持枠５，８には、それぞれマグネット６ａ，６ｂ、または 、９ａ，９ｂがスリーブ部５ａのガイド孔５ｂ，５ｃ、または、スリーブ部８ａ のガイド孔８ｂ，８ｃの上下に配設し固着されている。図３の（Ａ）の変形例の ものは、マグネット６ａ，６ｂの吸引力により、常時作用する力であるバイアス 力が作用し、レンズ保持枠５がガイド軸６４に対してＧ方向に回動するように付 勢され、ガイド孔５ｂの上面、ガイド孔５ｃの下面にガイド軸６４が当接した状 態に保持される。

【００１７】 また、図３の（Ｂ）の変形例のものは、マグネット９ａ，９ｂの吸引力により 、常時作用する力であるバイアス力が作用し、レンズ保持枠８がガイド軸６４に 対してＨ方向に回動するように付勢され、ガイド孔８ｂの下面、ガイド孔８ｃの 上面にガイド軸６４が当接した状態に保持される。 上述の変形例のものにおいてレンズ保持枠５，８は、スリーブ部５ａ，８ａを 長く設定することなしに、ガイド軸６４に対してガタのない状態で安定して駆動 され、レンズの「揺れ」が少ない状態で進退駆動されることになる。なお、図３ の（Ａ），（Ｂ）において５ｄ，８ｄは、それぞれレンズ枠のフォーク部を示し 、ガイド軸６３が嵌挿されるものとする。

【００１８】 図３の（Ｃ）に示す変形例のものは、フォーカシングレンズ５５を保持するレ ンズ保持枠１１のスリーブ部１１ａ上に設けられるガイド孔１１ｂ，１１ｃに対 して、その下側にマグネット１２ａ，１２ｂを配設し、固定するものである。こ の変形例のものは、マグネット１２ａ，１２ｂの吸引力により、常時作用する力 であるバイアス力が作用し、レンズ保持枠１１が上方向のＩ方向に付勢される。 そして、本変形例のものでも同様にガイド孔１１ｂ，１１ｃとガイド軸６４とは 、ガタのない状態で進退駆動される。

【００１９】 更に、図４の斜視図に示すレンズ保持枠１５は、同様に前記第１実施例の更に 別の変形例の保持枠を示している。図５は、上記図４のＤ方向の矢視図である。 上記図４，５に示すように、本変形例のものは、マグネット１６ａ，１６ｂを ガイド孔１５ｂ，１５ｃの水平方向に配設して固着するものである。そして、レ ンズ保持枠１５は、マグネット１６ａ，１６ｂの吸引力により、常時作用する力 であるバイアス力が作用し、時計回りのＪ方向に付勢された状態で保持される。 そして、ガイド軸６４に対してガタのない状態で進退移動され、「揺れ」のない 状態で進退駆動が可能となる。なお、本保持枠１５のフォーク部１５ｄは、ガイ ド軸６３に嵌挿されるものとする。

【００２０】 なお、本変形例のものでは、保持枠１５が時計回りのＪ方向に吸引された状態 で保持されようにしたが、マグネットを逆位置に配設して、反時計回りに保持枠 を吸引するように構成してもよい。更に、本変形例を含む上記図３，４で示した 各変形例でのマグネット固着位置は、プラスチック成形品である各レンズ保持枠 の部品のでき具合によって、付勢させたい方向を選択して、適当な位置を選ぶよ うにしてもよい。

【００２１】 図６は、本発明の第２実施例を示すレンズ駆動機構のレンズ保持枠の保持部の 斜視図を示したものである。 本実施例のものは、レンズ保持枠２０の回転規制ガイド軸６３に支持されるフ ォーク部２０ｄの側にマグネット２１を配設したことを特徴とするものである。 本レンズ保持枠２０は、マグネット２１の吸引力により、バイアス力が作用して 、常時、回転規制用のガイド軸６４の一の方向に交差する方向であって、上記軸 心を中心にして反時計回りのＫ方向に付勢される。従って、フォーク部２０ｄの 切り欠き部２０ｅにガタが取り除かれた状態でレンズ保持枠２０が進退駆動され る。

【００２２】 なお、上記マグネット２１は、勿論、対向する側に固着して時計回りに吸引す るようにしてもよい。また、このフォーク部２０ｄのガタ取り構造と、前記図１ 〜５の実施例、または、変形例のガタ取り構造とを併用して適用し、更に、「揺 れ」の少ない保持枠とすることは勿論可能である。更に、本実施例のレンズ保持 枠２０、または、他の実施例のレンズ保持枠についても、該保持枠の部材を磁性 材料で成形して、その後、必要とする部分に着磁させて製作し、前述のような専 用のマグネットを必要としないレンズ保持枠とすることも可能である。 図７は、本発明の第３実施例を示すレンズ駆動機構のレンズ保持枠の支持状態 での斜視図を示すものである。本実施例のものは、複数の群のレンズ保持枠、こ の場合、２つの保持枠２５，２８をガイド軸６３，６４で案内することのできる 構造のものに本発明の構造を適用した実施例である。そして、本実施例のレンズ 駆動機構の構造は、マグネットが固着されるスリーブ部２５ａと２８ａを対向す るガイド軸に嵌入する構造とし、マグネット同士の磁束が互いに影響し合うこと を防止すると同時に、光軸Ｏ方向のスリーブによる占有スペ−スをできるだけ減 らすことを可能とするものである。

【００２３】 即ち、ガイド軸６４には、レンズ保持枠２５のスリーブ部２５ａに設けられた ２つのガイド孔２５ｃと、レンズ保持枠２８のフォーク部２８ｄに設けられた切 り欠きが嵌入されている。一方、ガイド軸６３には、レンズ保持枠２５のフォー ク部２５ｄに設けられた切り欠きとレンズ保持枠２８のスリーブ部２８ａに設け られた２つのガイド孔２８ｃが嵌入されている。更に、上記ガイド孔２５ｃと、 ガイド孔２８ｃの外方には、それぞれマグネット２６ａ，２６ｂと、２９ａ，２ ９ｂとが固着されている。そして、ガイド孔２５ｃ，２８ｃが軸に対してマグネ ットの吸引力で片寄せられ、それぞれのガタ取りがなされる。各保持枠２５，２ ８が進退駆動される状態は、前記第１実施例のものと同様に「揺れ」の少ない状 態となる。

【００２４】 図８は、前記第１〜３実施例のレンズ駆動機構におけるガタ取りのために配設 されるマグネットの形状の変形例を示すものである。この変形例に用いる上記ガ タ取り用マグネットは、その磁束が近くに配設される他の磁気要素、例えば、磁 気センサやＤＣモータに悪影響を与えることのないように考慮されたものである 。本変形例のマグネット３１は、図８に示すようにガイド軸６４の表面に近接し て配設され、前記ガイド孔の周方向に沿って配置されるＮ，Ｓ極を有している。 このようにマグネット３１を配置することによって、他の磁気要素に影響するこ とのない状態でのガタ取りが可能なレンズ保持枠を実現できる。

【００２５】 図９は、上記マグネットの形状の別の変形例を示す図である。本変形例のもの は、ガイド軸６４の近傍で軸方向に沿って、Ｎ，Ｓ極が配置されるマグネット３ ２を配設するものである。この変形例によっても上記図８の変形例と同様に、他 の磁気要素に影響することのないガタ取りが可能なレンズ保持枠を実現できる。

【００２６】 図１０は本発明の第４実施例のレンズ駆動機構を適用したレンズ鏡筒の縦断面 図である。本レンズ駆動機構のレンズ保持枠は、図１の第１実施例におけるレン ズ保持枠１と同様に、フォーカシングレンズ５５を保持するレンズ保持枠５９′ のスリーブ部には、ガタ取り用の２つのマグネット３５ａ，３５ｂがガイド軸６ ４に沿って固着されている。更に、ガイド軸６４の両端部近傍の鏡筒本体５１に は、上記マグネット３５ａ，３５ｂが接近した状態で反発力を発生するようなマ グネット３６ａ，３６ｂが配設されている。なお、その他の本レンズ鏡枠の構成 は、前記図１１の従来例で示したレンズ鏡枠の構成と同一する。

【００２７】 以上のように構成された本実施例のレンズ駆動機構のレンズ保持枠５９′は、 前記各実施例のものと同様にガタのない状態で光軸方向に進退駆動される。そし て、上記保持枠５９′を駆動する回路が、万一、暴走してしまったようなとき、 上記保持枠５９′は、ガイド軸６４の端部まで移動してしまう。そのとき、マグ ネット３６ａ、または、３６ｂによる反発力をレンズ保持枠５９′が受けること になるので、終端位置でのレンズ保持枠５９′に対する衝突力を弱めることがで きる。

【００２８】 なお、上記各実施例に用いたガタ取り用のマグネットを電磁石によって構成し 、同様な効果を有するレンズ保持枠を提供することも可能である。その場合、進 退駆動時、あるいは、撮影時のみ電磁石に通電し、保持枠の吸引を行わせるよう にする。

【００２９】

【考案の効果】

上述のように本考案のレンズ駆動機構は、鏡枠の適所に設けられたマグネット により鏡枠の移動方向と交差する方向にバイアス力を作用せしめるようにしたの で、鏡枠の移動による「揺れ」を抑えることができるものであり、従来例のもの のように、バネによる付勢手段を設ける必要がなく、従って、鏡枠の大型化がさ けられ、高精度の鏡枠を有するレンズ駆動機構を提供できるなど数多くの顕著な 効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示すレンズ駆動機構のレ
ンズ保持枠を下方から見た斜視図。

【図２】上記図１のレンズ駆動機構のレンズ保持枠の光
軸に沿った面の縦断面図。

【図３】上記第１実施例のレンズ駆動機構のレンズ保持
枠の変形例の縦断面図を示し、（Ａ）は反時計回りに付
勢されるレンズ保持枠の縦断面図、（Ｂ）は時計回りに
付勢されるレンズ保持枠の縦断面図、（Ｃ）は上方向に
付勢されるレンズ保持枠の縦断面図。

【図４】上記第１実施例のレンズ駆動機構のレンズ保持
枠の更に別の変形例であって、水平面上時計回りに付勢
されるレンズ保持枠の斜視図。

【図５】上記図４の変形例のレンズ保持枠の平面図。

【図６】本考案の第２実施例を示すレンズ駆動機構のレ
ンズ保持枠を下方から見た斜視図。

【図７】本考案の第３実施例を示すレンズ駆動機構のレ
ンズ保持枠を下方から見た斜視図。

【図８】上記図１，６，７に示す第１〜３実施例のレン
ズ駆動機構のレンズ保持枠のガタ取り用マグネットの変
形例の装着状態での断面図。

【図９】上記図１，６，７に示す第１〜３実施例のレン
ズ駆動機構のレンズ保持枠のガタ取り用マグネットの別
の変形例の装着状態での断面図。

【図１０】本考案の第４実施例を示すレンズ駆動機構を
適用したレンズ鏡筒の縦断面図。

【図１１】従来例を示すレンズ駆動機構を用いたレンズ
鏡筒の縦断面図。

【図１２】上記図１１のレンズ駆動機構のレンズ保持枠
を下方から見た斜視図。

【符号の説明】

１，５，８，１１，１５，２０，２５，５９′…………
………レンズ保持枠（鏡枠） ２ａ，２ｂ，６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂ，１２ａ，１２
ｂ，１６ａ，１６ｂ，２１，２６ａ，２６ｂ，２９ａ，
２９ｂ，３５ａ，３５ｂ…………………マグネット ６３…………………回転規制ガイド軸（ガイド部材） ６４…………………基準ガイド軸（ガイド部材） Ｏ …………………光軸方向（一の方向） Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ…………………保持枠に作用す
る力の方向（バイアス力の方向）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7811−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のガイド部材にガイドされて一の方向
   に沿って移動可能に設けられた鏡枠と、 上記鏡枠の適所に設けられ、該鏡枠に上記一の方向と交
   差する方向のバイアス力を作用せしめるマグネットと、 を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。