JPH1172687A - モータ、光学素子駆動装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動時の振動や騒音発生をモータの制
御プログラムの変更により抑えるには困難性が伴う。 【解決手段】 モータの出力軸８（特に、モータ駆動部
９に隣接むする位置）にウエイト部材１０を取り付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スッテピングモー
タ等のモータに関し、さらにはこのモータの出力により
レンズ等の光学素子を駆動する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３には、従来のスッテピングモータを
示している。この図において、１０１は先端軸受け、１
０２は横長Ｕ字形状の取り付け板、１０３はモータケー
シングとなる外∃ーク、１０４はコイル、１０５は櫛歯
形状（不図示）をしたステーターである。ステータ１０
５は軸受け部１０６ａを有したボビン１０６にアウトサ
ート成型されている。

【０００３】１０７はスラストバネで、出力軸１０８を
一方向に付勢してモータ内のスラストガタを防止してい
る。出力軸１０８における外∃ーク１０３から図中左側
に突出した先端部分は送りネジとなっている。また、出
力軸１０８における外∃ーク１０３内に配置された後端
部分には嵌合部が設けられており、この嵌合部には軸受
け部６ａとマグネット９とが嵌合している。

【０００４】このように構成されたスッテピングモータ
の出力によりレンズのズーム駆動やフォーカス駆動を行
うリアフォーカスズームレンズを図４に示す。この図に
おいて、１１１は前群レンズ、１１２は変倍レンズ、１
１３はアフォーカルレンズ、１１４はフォーカスレンズ
である。また、１１５は固定鏡筒であり、前群レンズ１
１１を固定保持するとともに、モータの出力軸１０８の
先端を回転自在に保持している。なお、モータは、取り
付け板１０２′（図３にて示したものと形状が異なる）
を介して固定鏡筒１１５の後端に取り付けられたリレー
ホルダー１２０にピス止めされている。

【０００５】１１６は変倍レンズ１１２を保持するズー
ム移動環であり、１１９はフォーカスレンズ１１４を保
持するフォーカス移動環である。これら移動環１１６，
１１９はそれぞれラック１２１ａ，１２１ｂを有してお
り、これらラック１２１ａ，１２１ｂはそれぞれ出力軸
１０８の送りネジ部に螺合している。このため、モータ
が作動して出力軸１０８が回転すると、各移動環１１
６，１１９およびこれらに保持されたレンズ１１２，１
１４は光軸方向に進退する。１１７はＩＧメータであ
る。

【０００６】ところで、このようなレンズ鏡筒において
は、スッテピングモータの駆動時に発生するモータ本体
の振動やこの振動により発生するレンズ鏡筒の共振およ
びこれらに伴う騒音の発生を低減する必要がある。そし
て、このような振動等の問題は、レンズ鏡筒製品の量産
直前や量産中に顕在化することも多い。

【０００７】このため、従来は、モータ本体の振動低減
対策として、モータに印加する駆動信号の波形を変更
（Ｓｉｎ波形駆動）したり印加電流を小さくしたりし
て、極力余剰トルクを削滅することが行われている。

【０００８】また、鏡筒の共振低滅対策として、鏡筒と
モータ間にゴム等のスぺーサを配置し、モータの振動を
極力鏡筒に伝えないようにしたり、鏡筒の材質を変更
（例えば、ポリカーボネートから制振材料のベクトラに
変更）したり、共振周波数帯域での使用を避けるよう制
御を変更したりすることが行われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動信
号の変更等、制御を変更することは、マイコン等に設定
されたプログラムの変更を伴うため、量産開始又は量産
再開までに長時間を要してしまい、またコストアップに
もつながるという問題がある。

【００１０】また、鏡筒材料を変更することは、既に出
来上がった金型に対して材料を変更すると材料固有の成
型収縮率の違いによりレンズ鏡筒の寸法が変化してしま
うため、実用的な対策とはいえない。

【００１１】さらに、モータと鏡筒間にゴムスペーサを
挟むことは、量産途中等においても即応可能な対策では
あるが、ゴムスペーサはある程度圧縮した状態で使用さ
れるため、モータにバイアス負荷がかかり、その結果、
軸受けロスや取り付け板の変形等を引き起こしてしまう
おそれがある。

【００１２】そこで、本発明では、制御プログラムの変
更等の大規模な変更を伴うことなく、駆動騒音や振動の
低減を図れるようにしたモータ、光学素子駆動装置およ
び光学機器を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、モータの出力軸にウエイト部材を取り
付けるようにしている。

【００１４】すなわち、モータの出力軸にウエイト負荷
を加えて、従来騒音、振動対策として行ってきた駆動信
号波形の変更や印加電流の低下と等価な効果、すなわち
被駆動部材に対するモータトルクを極力低くする（トル
ク余裕を少なく設定する）という効果を得ることでモー
タ駆動時の振動や騒音を低く抑えるようにしている。な
お、上記発明において、ウエイト部材をモータ駆動部に
隣接して配置することにより、ウエイト部材の偏心等に
より出力軸に振動やたわみが生じるのを防止するのが望
ましい。また、ウエイト部材の少なくとも一部をモータ
ケーシング内に配置することにより、従来のモータに比
べて大幅なモータ形状の変更がないようにして、量産途
中の光学機器等の製品にそのまま適用できるようにする
ことが望ましい。

【００１５】また、光学機器における光学素子の駆動に
要するトルクとモータの出力トルクとの関係ははじめに
机上計算にて初期設定されるが、試作段階での手作り切
削による光学素子と量産段階での金型成形による光学素
子とでは精度の違い等があるため、初期設定と量産設定
では大きく異なる場合が多い。このため、量産段階で
は、ウエイト部材の形状や重量を機種ごとに変えてトル
ク余裕の調整を行う必要が有る。そこで、ウエイト部材
を切削加工品とし、その形状や重量を簡単に変更できる
ようにして、機種毎の調整を容易に行えるようにするの
が望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本発明の第１実施形態であ
るスッテピングモータを示している。この図において、
１は先端軸受け、２は横長Ｕ字形状の取り付け板、３は
モータケーシングとなる外∃ーク、４はコイル、５は櫛
歯形状（不図示）をしたステーターである。ステータ５
は軸受け部６ａを有したボビン６にアウトサート成型さ
れている。

【００１７】７はスラストバネで、出力軸８を一方向に
付勢してモータ内のスラストガタを防止している。出力
軸８における外∃ーク３から図中左側に突出した先端部
分は送りネジとなっている。また、出力軸８における外
∃ーク３内に配置された後端部分には、軸方向２箇所に
嵌合部が設けられており、後側の嵌合部には軸受け部６
ａとマグネット（モータ駆動部）９とが嵌合し、前側の
嵌合部にはウエイトリング（ウエイト部材）１０が嵌合
している。なお、マグネット９とウエイトリング１０は
出力軸８に接着固定されている。

【００１８】ここで、ウエイトリング１０は、マグネッ
ト９に隣接配置されている。このため、ウエイトリング
１０に偏心等があっても、出力軸８の回転中に振動やた
わみが生じるのを極力防止することができる。

【００１９】なお、ウエイトリング１０の後部は外ヨー
ク３の内側に収容され、前部は外ヨーク３の外側に突出
している。但し、図３に示した従来のモータと比べて分
かるように、ウエイトリング１０の前部は、従来空きス
ペースであった部分に配置される。このため、モータの
全体形状は従来に比べて大幅に変わることがない。

【００２０】そして、このようにウエイトリング１０を
出力軸８に取り付けることで、出力軸８全体の質量を増
やし、モータの余剰トルクを除去することができる。ま
た、本実施形態のバランスウエイト１０は切削加工にて
成形されており、その形状を変えること、つまりは質量
や慣性力を変えることは簡単である。このため、ウエイ
トリング１０の形状を適時変更して、モータ機種毎のト
ルク設定を容易に行うことができる。

【００２１】なお、本実施形態では、ステッピングモー
タについて説明したが、本発明は、ステッピングモータ
以外のモータにも適用することができる。

【００２２】（第２実施形態）図２には、本発明の第２
実施形態であるレンズ駆動装置およびこれを内蔵したレ
ンズ鏡筒を示している。なお、本実施形態のモータは、
取り付け板２′の形状が第１実施形態のものと異なる以
外は同じであり、共通部分には第１実施形態と同符号を
付して説明に代える。

【００２３】この図において、１１は前群レンズ、１２
は変倍レンズ、１３はアフォーカルレンズ、１４はフォ
ーカスレンズである。また、１５は固定鏡筒であり、前
群レンズ１１を固定保持するとともに、モータの出力軸
８の先端を回転自在に保持している。なお、モータは、
取り付け板２′を介して固定鏡筒１５の後端に取り付け
られたリレーホルダー２０にピス止めされている。

【００２４】１６は変倍レンズ１２を保持するズーム移
動環であり、１９はフォーカスレンズ１４を保持するフ
ォーカス移動環である。これら移動環１６，１９はそれ
ぞれラック２１ａ，２１ｂを有しており、これらラック
２１ａ，２１ｂはそれぞれ出力軸８の送りネジ部に螺合
している。このため、モータが作動して出力軸８が回転
すると、各移動環１６，１９およびこれらに保持された
レンズ１２，１４は光軸方向に進退する。１７はＩＧメ
ータである。

【００２５】ここで、レンズ鏡筒の共振周波数はその使
用材料により略一定に決まってしまうが、鏡筒の形状や
肉厚等によって多少変動する。本実施形態によれば、そ
の変動した周波数に合わせて、モータ出力軸８に取り付
けるウエイトリング１０の形状や質量を適時変更してモ
ータのトルク設定を行うことができるので、鏡筒機種毎
の適正なモータトルク設定が可能となり、効果的な騒
音、振動対策を施すことができる。

【００２６】なお、本実施形態では、レンズを駆動する
装置およびレンズ鏡筒について説明したが、本発明は、
レンズ以外の光学素子を駆動する装置やカメラその他の
光学機器にも適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの出力軸にウエイト部材による負荷を加えるよう
にしているので、従来騒音、振動対策として行ってきた
駆動信号波形の変更や印加電流の低下と等価な効果、す
なわち被駆動部材に対するモータトルクを極力低くする
（トルク余裕を少なく設定する）という効果を得ること
ができ、制御プログラムの変更等の大規模な変更を行う
ことなくモータ駆動時の振動や騒音を低く抑えることが
できる。

【００２８】なお、上記発明において、ウエイト部材を
モータ駆動部に隣接して配置すれば、ウエイト部材に偏
心等があっても出力軸に振動やたわみが生じることを極
力防止することができる。

【００２９】また、ウエイト部材の少なくとも一部をモ
ータケーシング内に配置すれば、従来のモータに比べて
大幅なモータ形状の変更を回避することができ、量産途
中の光学機器等の製品にそのまま適用することができ
る。

【００３０】また、ウエイト部材を切削加工品とすれ
ば、その形状や重量を簡単に変更できるので、機種毎の
調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるモータを示す断面
図である。

【図２】本発明の第２実施形態であるレンズ駆動装置お
よびレンズ鏡筒を示す断面図である。

【図３】従来のモータを示す断面図である。

【図４】従来のレンズ駆動装置およびレンズ鏡筒を示す
断面図である。

【符号の説明】

１，１０１ 先端軸受け ２，２′，１０２ 取り付け板 ３，１０３ 外ヨーク ４，１０４ コイル ５，１０５ ステータ ６，１０６ ボビン ６ａ，１０６ａ 軸受け部 ７，１０７ スラストバネ ８，１０８ 出力軸 ９，１０９ マグネット １０ ウエイトリング １１，１１１ 前群レンズ １２，１１２ 変倍レンズ １３，１１３ アフォーカルレンズ １４，１１４ フォーカスレンズ １５，１１５ 固定鏡筒 １６，１１６ ズーム移動環 １８，１１８ フォーカス移動環

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸にウエイト部材を取り付けたこと
   を特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記ウエイト部材が、モータ駆動部に隣
   接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   のモータ。
3. 【請求項３】 前記ウエイト部材が、切削加工品である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ。
4. 【請求項４】 前記ウエイト部材の少なくとも一部が、
   モータケーシング内に配置されていることを特徴とする
   請求項１から３のいずれかに記載のモータ。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のモー
   タと、 このモータの出力により光学素子を移動させる駆動手段
   とを有することを特徴とする光学素子駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光学素子駆動装置を備
   えたことを特徴とする光学機器。