JPH0682668A - レンズ駆動装置及びカメラのレンズ移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動源の出力側に設けられた駆動動系の歯車
とレンズ側歯車とが噛み合う際に生ずるバックラッシュ
の除去を簡単に可能とする。 【構成】 駆動源となるモータ及びポテンショメータの
出力側にそれぞれ設けた歯車２９，３７とこれらに噛み
合う遊び歯車３１をユニット台３９に保持し、この歯車
列が搭載されたユニット台３９を圧縮ばね４１を介装し
たねじ付き軸４０で駆動部本体２３に取り付け、この
際、遊び歯車３１は予圧がかかる位置に設定しておき、
このような駆動部本体２３の遊び歯車３１をレンズ本体
２１のレンズ側歯車２２に噛み合うように両本体２３，
２１を止めねじ２４で固定する。また、モータの出力部
に所望の減速比を出すボール減速機を設け、その出力軸
と移動レンズを移動させるカム部材を自在継手で結合し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車同士を噛み合わせ
て動力を伝達するレンズ駆動装置及びカム部材の回動に
よりレンズ群を移動させるカメラのレンズ移動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンズ駆動装置は図８及び図９に
示すようなものである。すなわち、レンズ本体１にはレ
ンズの外周を回動可能な歯車２が図示されないレンズ本
体１内部の移動レンズ群又は絞り装置等の回転移動装置
と係合しており、また、その外周には駆動部本体３がね
じ４により固定されている。そして、この駆動部本体３
には、駆動源となるモータ５がその外周に巻き付けた偏
心カラー６を介して、両端部をねじ８で駆動部本体３に
固定された一対のバンド７で固定されており、モータ５
の出力軸に歯車９がピン１０で一体結合されている。さ
らに、該歯車９に噛み合う遊び歯車１１が、駆動部本体
３にナット１３によって固定された軸１２に抜け止め輪
１４を介して嵌合されており、該遊び歯車１１は一方で
前記レンズ側歯車２にも噛み合うようになっている。ま
た、レンズ側歯車２の回転方向の位置を検出するための
ポテンショメータ１５が、駆動部本体３にナット１６で
固定され、該ポテンショメータ１５の出力軸にはねじ１
８で歯車１７が一体結合され、該歯車１７は遊び歯車１
１と一体の小径歯車１１ａと噛み合っており、間接的に
レンズ側歯車２と噛み合うような構造となっている。

【０００３】この従来例のレンズ駆動装置の作動につい
て、撮影者が図示されない指令機構によって、モータ５
に電圧を印加すると、モータ５の出力軸が回転を始め、
この回転力は歯車９の回転に変えられ、これと噛み合う
遊び歯車１１に伝えられ、さらに、この回転力は遊び歯
車１１と噛み合うレンズ側歯車２に伝えられるため、こ
の歯車２に係合する移動レンズ群または回転移動装置
（絞り装置等）の動作が可能になる。一方、レンズ側歯
車２と歯車１７は遊び歯車１１を介して間接的に噛み合
っていることから、レンズ側歯車２の回転方向位置をポ
テンショメータ１５の出力として取り出すことができ、
図示されない電気的制御装置を介して、撮影者が任意の
位置で移動レンズ群や回転移動装置の動作を止めたり、
再動作できるようになっている。

【０００４】次に、このレンズ側歯車２と駆動部本体側
の歯車９，１１，１７との間に発生するバックラッシュ
の除去について、従来から行われている手法を説明す
る。まず、レンズ本体１に駆動部本体３をねじ４で固定
し、次に、抜き止め輪１４を固定した軸１２に遊び歯車
１１を嵌合してから、駆動部本体３に挿入し、レンズ側
歯車２と遊び歯車１１のバックラッシュが適度になるよ
うな位置にナット１３を用いて固定する。さらに、あら
かじめモータ側歯車９をピン１０で一体結合したモータ
５の外周に偏心カラー６を巻き付け、バンド７と止めね
じ８を用いて駆動部本体３に仮固定する。偏心カラー６
を巻いたモータ５を回転して、歯車９と遊び歯車１１の
バックラッシュが適度になる位置を探し、その位置で止
めねじ８をしっかり締め付ける。一方、駆動部本体３の
隙間穴に挿入したポテンショメータ１５はいったんナッ
ト１６で仮固定し、その状態で歯車１７をポテンショ軸
に挿入し、止めねじ１８で一体結合する。その後、遊び
歯車１１と歯車１７のバックラッシュが適度になるよう
に、ポテンショメータ１５を動かして位置を決定してい
た。

【０００５】また、前述のようなレンズ駆動装置を用い
てＴＶカメラ等のレンズ群を移動させる装置としては、
様々な種類があるが、図１１はズームレンズ群の移動装
置についての１例を示すものである。すなわち、ズーム
機構部を有する鏡筒１０１内には、移動レンズ群Ｌ１を
保持する移動枠１０２及び移動レンズ群Ｌ２を保持する
移動枠１０３にそれぞれ固定した１〜複数個のピン（ま
たはベアリング）１０４及び１０５が、鏡筒１０１の内
周に設けた光軸と平行な直進溝１０１ａに係合し、ま
た、移動枠１０２及び１０３にそれぞれ固定した別のピ
ン（またはベアリング）１０６及び１０７がカム部材１
０８の外周に設けたカム溝１０８ａ及び１０８ｂに係合
している。該カム部材１０８は中空円筒状をなし、その
一端部に歯車部１０８ｃを有し、かつその両端は鏡筒１
０１の一部に設けた支持部材１１１ａ，１１１ｂにそれ
ぞれベアリング１０９，１１０を介して保持されてい
る。さらに、鏡筒１０１の一部には、ねじ１１６ａ，１
１６ｂでそれぞれ固定された保持部材１１３，１１５に
互いに噛み合う遊び歯車１１２及び二段遊び歯車１１４
が回転可能に保持され、また、該歯車１１２はカム部材
１０８の歯車部１０８ｃと噛み合い、該二段歯車１１４
は鏡筒１０１に固定された駆動源のモータ１１７の出力
軸端部に設けた歯車部１１７ａと噛み合っている。

【０００６】この従来例のレンズ移動装置の動作は、撮
影者が図示されない指令装置を用いてモータ１１７に電
圧を印加すると、遊び歯車１１４，１１２，歯車部１０
８ｃを介してカム部材１０８に回転力が伝えられ、カム
溝１０８ａ，１０８ｂにより移動枠１０２，１０３が溝
に沿って動こうとする。一方、移動枠１０２，１０３に
固定したピン１０４，１０５は鏡筒１０１の直進溝１０
１ａに係合しているため、移動枠１０２，１０３は光軸
方向に移動しようとする。従って、カム部材１０８に与
えられた回転力はそのカム溝による送り機構と鏡筒１０
１に設けられた直進溝による直進案内機構の働きで、移
動レンズ群Ｌ１，Ｌ２を光軸方向に移動させる。この移
動レンズ群Ｌ１，Ｌ２の移動により、両群の相対的な位
置を変えることによって、光学的に変倍できるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述従来例
のレンズ駆動装置ではレンズ側歯車２と遊び歯車１１の
バックラッシュを調整する際に、次のような問題点があ
った。 歯車同士の噛み合いの様子が見難く、組み付ける歯車
の周辺のスペースが狭いので、調整作業がやりにくい。 組立・調整作業の手順に自由度がなく、例えば省力化
を目的とした工程変更等に対応できない。 遊び歯車１１をいったんナット１３で締め付けると、
駆動部本体３にその痕がつき、再度の微調整ができな
い。 レンズと駆動部の歯車の噛み合いが１対１の関係にな
るので、例えば噛み合い部に関する不具合が発生した場
合等、駆動部のみを交換して処置することができず、歯
車周辺に到達するまでの部材を全て解体した後、再調
整、再組み込みを行わねばならず、作業に大変手間がか
かる。

【０００８】次に、前述従来例のレンズ移動装置では、
モータ１１７から歯車１１４，１１２を経てカム部材１
０８に至るまでの歯車列出生じるバックラッシュによっ
て、モータ１１７の回転がカム部材に伝わるまでに動作
の遅れが生じるという欠点があり、また、モータを保持
する機構部分や歯車列を固定する機構部分が必要である
ため、使用者の欲する小型軽量化が達成できない問題が
あった。

【０００９】本発明は、前述従来例のレンズ駆動装置の
問題点に鑑み、レンズ側の歯車と駆動部側の歯車を噛み
合わせる際に生ずるバックラッシュの調整作業をより簡
単にしたレンズ駆動装置を提供することを第１の目的と
する。

【００１０】本発明は、前述従来例のレンズ移動装置の
問題点に鑑み、レンズ移動装置の作動応答性を高め、省
スペース・省コストができるレンズ移動装置を提供する
ことを第２の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述第１の目的を達成す
るために、第１の発明のレンズ駆動装置はモータ、ポテ
ンショメータに一体結合した歯車と噛み合う遊び歯車を
１単位として駆動部本体に取り付け、かつレンズ側歯車
と該遊び歯車とを噛み合わせる際に生じるバックラッシ
ュを自動的に消滅させるばね機構を設けたものである。

【００１２】前述第２の目的を達成するために、第２の
発明のカム部材の回動によりレンズ群を移動させるレン
ズ移動装置において、駆動源であるモータの出力部に所
望する減速比を実現するボール減速機を備え、その出力
軸と該カム部材との間をがたつきのない継手で結合した
ものである。また、該モータを該カム部材内に組み込む
ことが効果的である。

【００１３】

【作用】第１の発明のレンズ駆動装置は、駆動部本体側
の遊び歯車をレンズ側の歯車と噛み合わせると、ばねが
圧縮または引張られて両歯車のピッチ円同士を接触させ
ることができるので、両歯車間のバックラッシュを自動
的に消滅させることができる。

【００１４】第２の発明のレンズ移動装置は、モータの
出力部とカム部材とをボール減速機及び継手を介して結
合したことにより、歯車列間のバックラッシュを除去で
き、レンズ移動装置の作動応答性が高められる。また、
モータをカム部材内に組み込むことにより、モータ及び
その周辺のスペースが不要となり、遊び歯車やそれを保
持する部材も不要となる。

【００１５】

【実施例】以下、第１の発明の第１実施例を図１及び図
２に基づいて説明する。図１は断面図、図２は正面図で
ある。図において、レンズ本体２１にはレンズの外周を
回動可能な歯車２２が図示されないレンズ本体２１内部
の移動レンズ群又は絞り装置等の回転移動装置と係合し
ており、また、その外周には後記する駆動部内の部材を
固定するための駆動部本体２３がねじ２４により固定さ
れている。そして、該駆動部本体２３には、駆動部内の
歯車及びその関連部材を搭載するユニット台３９が、圧
縮ばね４１を介装した先端ねじ付き軸４０で取り付けら
れている。次に、駆動部として、該ユニット台３９に
は、駆動源となるモータ２５がその外周に巻き付けた偏
心カラー２６を介して、両端部をねじ２８で台３９に取
り付けられた一対のバンド２７で固定されており、モー
タ２５の出力軸に歯車２９がピン３０で一体結合されて
いる。さらに、該歯車２９に噛み合う遊び歯車３１が、
先端にねじのついた軸３２に嵌合され、該軸３２でユニ
ット台３９に固定されており、かつ前記レンズ側歯車２
２にも噛み合うようになっている。また、レンズ側歯車
２２の回転方向の位置を検出するためのポテンショメー
タ３５が、ユニット台３９にナット３６で固定され、該
ポテンショメータ３５の出力軸にはねじ３８で歯車３７
が一体結合され、該歯車３７は遊び歯車３１と一体の小
径歯車３１ａと噛み合っており、間接的にレンズ側歯車
２２と噛み合うようになっている。

【００１６】以上の構成の本実施例の駆動動作について
は、前述従来例で説明した動作と同様であるので、省略
する。次に、レンズ側歯車２２と駆動部側歯車２９，３
１，３７との間に発生するバックラッシュの除去につい
て説明する。まず、遊び歯車３１をねじ付き軸３２でユ
ニット台３９に固定する。該遊び歯車３１に対し、適度
なバックラッシュが得られるようにポテンショメータ３
５及び歯車３７をそれぞれナット３６及び止めねじ３８
で固定する。同様に、偏心カラー２６を巻き付けたモー
タ２５及び歯車２９をそれぞれ一対のバンド２７，止め
ねじ２８及びピン３０で固定する。このような歯車列が
搭載されたユニット台３９を、先端にねじがついた軸４
０で圧縮ばね４１を挟み込むようにして駆動部本体２３
に取り付けた後、該駆動部本体２３をレンズ本体２１に
止めねじ２４で固定する。この際、遊び歯車３１は予圧
がかかる位置に設定されており、瞬間的にレンズ側歯車
２２に力が加わるが、その反発力が圧縮ばね４１に作用
するので、遊び歯車３１はレンズ側歯車２２から遠ざか
る方向に移動する。

【００１７】図３ないし図５は第１の発明の第２実施例
を示すものである。説明を簡単にするために前述第１実
施例と同一部分には同一符号を付し、相違する点のみを
説明する。本実施例では遊び歯車３１がモータ側歯車２
９とポテンショ側歯車３７に噛み合う方向に、常に予圧
を受けて押し付けられるようにしたものである。すなわ
ち、遊び歯車３１を嵌合した軸４２がユニット台３９の
長穴３９ａ内に抜けないように止め輪４３で保持される
とともに圧縮ばね４４で押し付けられており、該ばね４
４はその飛び出しを蓋４５で押えられている。その他の
構成は前述第１実施例と同様である。以上の構成の本実
施例において、バックラッシュの除去について、モータ
２５とポテンショメータ３５及びそれらと一体結合され
た歯車２９，３７の位置は決められている。そこで、ユ
ニット台３９の長穴３９ａに遊び歯車３１を止め輪４３
で固定した軸４２を挿入する。この軸４２には図５に示
すように平面部４２ａを有し、該平面部４２ａに対して
圧縮ばね４４が接触するよう蓋４５で予圧をかけてい
る。この予圧の方向は、遊び歯車３１がモータ側歯車２
９及びポテンショ側歯車３７と噛み合うよう設定されて
いるので、これら３つの歯車のバックラッシュは自動的
に消滅することができる。さらに、そのような歯車列を
搭載したユニット台３９を、圧縮ばね４１を用いて軸４
０で駆動部本体２３に取り付けるので、前述第１実施例
と同様にレンズ側歯車２２と駆動部側遊び歯車３１との
バックラッシュは自動的になくすことができる。

【００１８】図６及び図７は第１の発明の第３実施例を
示すものである。本実施例では前述第２実施例における
遊び歯車を円錐形歯車にして、歯車の移動を軸（長手）
方向にしたものである。すなわち、小径歯車５１ａを有
する円錐形歯車５１は先端にねじのついた軸５２に嵌合
され、該遊び歯車５１とユニット台３９の間に圧縮ばね
５３を介装して軸５２がユニット台３９に固定されてお
り、該円錐形歯車５１はモータ側歯車２９及びレンズ側
歯車２２に噛み合うとともに小径歯車５１ａがポテンシ
ョ側歯車３７に噛み合っている。その他の構成は前述第
２実施例と同様である。以上の構成の本実施例におい
て、バックラッシュの除去について、前述第２実施例と
同様に、位置が決められたモータ側歯車２９及びポテン
ショ側歯車３７の双方に円錐形歯車５１を噛み合わせる
が、円錐形歯車５１はピッチ円（歯先、歯底）が円錐状
をなしており、かつ圧縮ばね５３により常に軸（長手）
方向に予圧がかけられているため、３つの歯車は相互に
ピッチ円で接触することになり、バックラッシュを自動
的に回避することができる。レンズ側歯車２２と駆動部
側円錐形歯車５１とのバックラッシュについては、前述
第１実施例と同様である。なお、本実施例では、ユニッ
ト台３９を駆動部本体２３に取り付け、直進案内する軸
４０及び圧縮ばね４１を２組有しているが、片方を固定
し、他方を固定点を中心にして回動させるようにすれ
ば、案内軸及び圧縮ばねを１組で済ませることができ
る。

【００１９】次に、第２の発明の一実施例を図１０に基
づいて説明する。なお、１０１〜１１１は前述従来例の
図１１と同様である。図１０において、１２１は出力部
に所望の減速比が実現できるボール減速機１２２を備え
たモータで、中空状のカム部材１０８内に組み込まれて
鏡筒１０１に固定されている。１２３はモータ１２１の
最終出力軸１２１ａとカム部材１０８とを結合する自在
継手である。その他の構成は前述図１１に示す従来例と
同様である。ただし、カム部材１０８の端部に設けた歯
車部１０８ｃは設けていない。

【００２０】以上の構成の本実施例において、撮影者が
モータ１２１に電圧を印加すると、モータ１０８の出力
軸は回転を始め、この回転はモータに組み込まれたボー
ル減速機１２２に伝えられ、減速機１２２の中では出力
軸に予圧を加えて接触させたボールが出力軸の回転とと
もに転がる際の差動を次段の出力として取り出すため、
バックラッシュのない状態で減速されて最終段の出力軸
１２１ａに回転が伝えられることになる。そして、出力
軸１２１ａの回転は継手１２３を介してカム部材１０８
に伝えられ、以下前述図１１の従来例と同様な作動によ
り、ズーミングが行われる。

【００２１】

【発明の効果】第１の発明のレンズ駆動装置は、以上説
明したようにモータ及びポテンショメータにそれぞれ一
体結合した歯車と遊び歯車を１単位として駆動部本体に
取り付ける際に、駆動部本体との間にばねを配置するこ
とにより、駆動部側の遊び歯車とレンズ側の歯車とのピ
ッチ円同士を接触させることができ、両歯車のバックラ
ッシュを自動的になくすことができる。

【００２２】第２の発明のレンズ移動装置は、以上説明
したように駆動源であるモータの出力部に所望の減速比
を実現するボール減速機を備え、かつその出力軸とレン
ズを移動させるカム部材との間をがたつきのない継手で
結合したことにより、従来のような歯車列によるバック
ラッシュを除去することができ、その作動応答性を高め
ることができる。また、該モータをカム部材内に組み込
むことにより、モータ及びその周辺のスペース並びに中
間歯車列が不要となり、省スペース・省コストも実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のレンズ駆動装置の要
部断面図である。

【図２】同じくその正面図である。

【図３】本発明の第２実施例のレンズ駆動装置の要部断
面図である。

【図４】同じくその正面図である。

【図５】図４の矢印Ａ−Ａ方向の拡大図である。

【図６】本発明の第３実施例のレンズ駆動装置の要部断
面図である。

【図７】同じくその正面図である。

【図８】従来例のレンズ駆動装置の要部断面図である。

【図９】同じくその正面図である。

【図１０】第２の発明に係る一実施例のレンズ移動装置
の縦断面図である。

【図１１】従来例のレンズ移動装置の縦断面図である。

【符号の説明】

２１・・レンズ本体、２２・・レンズ側歯車、２３・・
駆動部本体、２４・・止めねじ、２５・・モータ、２６
・・偏心カラー、２７・・バンド、２８・・止めねじ、
２９・・モータ側歯車、３１、、遊び歯車、３２・・
軸、３５・・ポテンショメータ、３６ナット、３７・・
ポテンショ側歯車、３９・・ユニット台、４０・・ねじ
付き軸、４１・・圧縮ばね、４２・・ねじ付き軸、４３
・・止め輪、４４・・圧縮ばね、４５・・蓋、５１・・
円錐形歯車、５２・・ねじ付き軸、５３・・圧縮ばね、
１０１・・鏡筒、１０２，１０３・・移動枠、Ｌ１，Ｌ
２・・移動レンズ群、１０４，１０５，１０６，１０７
・・ピン（またはベアリング）、１０８・・カム部材、
１０９，１１０・・ベアリング、１１１ａ，１１１ｂ・
・支持部材、１２１・・モータ、１２１ａ・・最終段出
力軸、１２２・・ボール減速機、１２３・・自在継手。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ、ポテンショメータに一体結合し
   た歯車と噛み合う遊び歯車を１単位として駆動部本体に
   取り付け、かつレンズ側歯車と該遊び歯車とを噛み合わ
   せる際に生じるバックラッシュを自動的に消滅させるば
   ね機構を設けたことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 電気的駆動力により回動するカム部材に
   よってレンズ群を移動させるレンズ移動装置において、
   駆動源であるモータの出力部に所望する減速比を実現す
   るボール減速機を備え、その出力軸と該カム部材との間
   をがたつきのない継手で結合したことを特徴とするカメ
   ラのレンズ移動装置。
3. 【請求項３】 該モータを該カム部材内に組み込んだこ
   とを特徴とする請求項２記載のカメラのレンズ移動装
   置。