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JP2001208143A - 光学装置の駆動機構 - Google Patents

光学装置の駆動機構

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Publication number
JP2001208143A
JP2001208143A JP2000016620A JP2000016620A JP2001208143A JP 2001208143 A JP2001208143 A JP 2001208143A JP 2000016620 A JP2000016620 A JP 2000016620A JP 2000016620 A JP2000016620 A JP 2000016620A JP 2001208143 A JP2001208143 A JP 2001208143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
highest speed
gears
durometer hardness
optical device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000016620A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Moriya
雅美 森屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000016620A priority Critical patent/JP2001208143A/ja
Publication of JP2001208143A publication Critical patent/JP2001208143A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Details Of Cameras Including Film Mechanisms (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギアの噛合部から発生する音の低減を図る。 【解決手段】 複数のギアを用いて駆動源11の動力を
被駆動物体Lに伝達する光学装置の駆動機構において、
複数のギアは、40以上かつ60以下のデュロメータ硬
さ(タイプD)を有するギア(例えば、最高速ギア12
またはこれと噛み合うギア13)を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スチルカメラやビ
デオカメラなどの光学装置に用いられる駆動機構、特に
複数のギアを用いて駆動源の動力を被駆動物体に伝達す
る駆動機構に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】スチルカメラやビデオカメ
ラは、レンズ駆動機構やフィルム給送機構,テープ給送
機構などの各種駆動機構を有している。この種の駆動機
構は、駆動源としてのモータを有し、モータの動力を複
数のギアから成る減速ギア列を介して被駆動物体(レン
ズ,フィルム,ビデオテープ等)に伝達するのが一般的
である。そのため、駆動機構作動時にはモータの駆動音
を始めとして、ギアの噛合部や軸の回転支持部などから
も音を発し、これが時として耳障りに感じることがあ
る。その中でも特に問題となるのは、ギアの噛合部から
発する音、具体的にはギアの歯面同士が衝突して発する
打撃音や歯面同士が擦れて発する摺動音である。この種
の音は、静寂な環境においては通常以上に大きな音とし
て聞こえるため、静粛性が要求される場でカメラ等を使
用する際に撮影者のみならず周囲の人々にも少なからず
影響を与える。
【0003】本発明の目的は、ギアの噛合部から発生す
る音の低減を図った光学装置の駆動機構を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のギアを
用いて駆動源の動力を被駆動物体に伝達する光学装置の
駆動機構に適用される。そして、複数のギアが、40以
上かつ60以下のデュロメータ硬さ(タイプD)を有す
るギアを含むよう構成し、これにより上記問題点を解決
する。請求項2の発明は、40以上かつ60以下のデュ
ロメータ硬さ(タイプD)を有するギアを、複数のギア
のうち最高速で回転するギアとしたものである。請求項
3の発明は、40以上かつ60以下のデュロメータ硬さ
(タイプD)を有するギアを、複数のギアのうち最高速
で回転するギアと噛み合うギアとしたものである。請求
項4の発明は、最高速で回転するギアをポアセタール系
材料またはポリアミド系材料で構成するとともに、最高
速で回転するギアと噛み合うギアをウレタン系,ポリア
ミド系,ポリアセタール系のいずれかの材料で構成した
ものである。請求項5の発明は、最高速で回転するギア
をウレタン系,ポリアミド系,ポリアセタール系のいず
れかの材料で構成するとともに、最高速で回転するギア
と噛み合うギアをポリアセタール系材料またはポリアミ
ド系材料で構成したものである。
【0005】
【発明の実施の形態】−第1実施形態− 図1〜図4により本発明を一眼レフカメラのレンズ駆動
機構に適用した場合の第1実施形態を説明する。図1は
カメラのレンズ駆動機構(フォーカシング機構)を示す
概略図である。カメラ本体10に設けられたAF用モー
タ11の回転は、複数の樹脂製ギア12〜15から成る
減速ギア列を介して撮影レンズ20側に伝達される。ギ
ア12はモータ11の出力軸に取り付けられ、そのギア
12が次段のギア13に噛み合い、モータ11の回転
は、これらのギア12,13および後段のギア14,1
5を介して減速され、ギア15と一体の軸16を回転さ
せる。軸16はカップリングを介して撮影レンズ側の軸
21に連結され、軸21と一体のギア22がギア23に
噛み合っている。軸16の回転は、軸21およびギア2
2を介してギア23を回転させ、これに伴って撮影レン
ズ20のフォーカシング光学系Lが光軸方向(矢印方
向)に移動し、焦点調節が行われる。
【0006】モータ11の出力軸に取り付けられたギア
12は、ギア12〜15,22,23の中で最も高速で
回転するギア(以下、最高速ギアと呼ぶ)であり、その
回転速度は約15000rpmである。最高速ギア12
は、最高速であるが故に次段のギア13との噛合部分に
おいて駆動機構中最も大きな音を発し、その音を低減す
ることが駆動機構全体の音低減に最も効果的である。そ
こで本発明者らは、上記最高速ギア12を、種々のデュ
ロメータ硬さ(タイプD:JIS K 6253)を持つポリアセ
タール(POM)系材料で構成し、音低減および耐久性
に関する実験を行った。実験方法は、図2,図3に示す
ようにカメラ100を防音室に設置し、撮影レンズ20
の光軸に対して約45度の角度で、かつカメラ本体前面
から20cmの位置にマイク41を置き、駆動機構作動
時の音を騒音計42で測定するものである。なお、最高
速ギア12以外のギアは従来から用いられている材料で
構成したギアを用いた。
【0007】図4の表に実験結果を示す。ここで、比較
例としては、デュロメータ硬さ(タイプD:JIS K 625
3)90のPBT(Polybutylene Terephthalate)材料
を用いた。これは最高速ギア12として従来一般的に用
いられている材料である。表中の「音低減量」は、この
比較例に対してA特性音圧レベルで何dBの音低減が図
れたかを示している(以降は、dBは全てA特性音圧レ
ベルを表す)。この表から、デュロメータ硬さが60以
下の場合に音低減効果が得られ、その値が60→54→
48→40と低下するに従って音低減量が増加すること
が分かる。しかし、デュロメータ硬さの低下に従って強
度は低下し、40未満になると歯の摩耗が著しく耐久性
および成型品の部品精度の製品企画を満足しなくなるこ
とが分かった。このことから、静音性と耐久性の双方を
考慮すると、デュロメータ硬さが40以上かつ60未満
のものが最高速ギア12として最も適していると言え
る。
【0008】例えばNo.4のデュロメータ硬さ54のも
のでは、比較例(デュロメータ硬さ90)のものと比べ
て総合音圧で4dBもの音低減が図れた。また表には総
合音圧でのデータのみ示したが、最も耳障りとなる1K
Hz以上の高周波帯域に限っての測定結果では、比較例
に対して5dB以上もの音低減が図れた。さらに複数の
被験者に音を聞かせて感覚的評価(聴き心地の評価)を
行ったところ、8割以上の被験者が比較例と比べて良い
音になったと評価した。これは高周波帯域の音低減に起
因するものと考えられる。しかも耐久性についてはカメ
ラの作動規格を十分にクリアするものであった。
【0009】またNo.3のデュロメータ硬さ48のもの
では、No.4と比べてデュロメータ硬さが低くなった分
だけ音の低減量も大きく、比較例と比べて総合音圧で5
dB、1KHz以上の高周波帯域でも5dB以上の騒音
低減が図れた。耐久性についてもカメラの作動規格をク
リアするものであった。
【0010】このようにデュロメータ硬さが40以上か
つ60未満のものを最高速ギアとして用いれば、駆動機
構の作動音の大幅な低減が図れ、静粛性が要求される場
でもさほど周囲を気にすることなく撮影を行うことがで
きる。また耐久性を犠牲にすることがないので、一眼レ
フカメラ等の高級機種にも充分対応可能である。
【0011】因みに上述したギアの噛合部における騒音
低減は、ギアの噛み合い精度を高めて歯面同士の衝突を
軽減することでも対応できるが、この方法はコストアッ
プとなる。本実施形態のようにデュロメータ硬さの範囲
を規定する方法を用いれば、噛合部の噛み合い精度をさ
ほど高めることなく音低減が図れるので、コストアップ
を最小限に抑制できる。
【0012】−第2実施形態− 上述の実験では最高速ギア12に着目したが、本実施形
態ではこの最高速ギア12と噛み合うギア13に着目し
て実験を行った。具体的には、図1に示した駆動機構に
おいて、最高速ギア12(回転速15000rpm)と
噛み合うギア13のとして、デュロメータ硬さ(タイプ
D:JIS K 6253)54のポリアセタール(POM)系材
料を用い、他のギアには従来通りの材料を用いた。その
結果、比較例(デュロメータ硬さ90のギア13)と比
べて総合音圧で4dB、また1KHz以上の高周波帯域
で5dB以上の低減が図れた。この実験結果と先の実験
結果とから、デュロメータ硬さが40以上かつ60未満
の材料を最高速ギア12に用いても、最高速ギア12と
噛み合うギア13に用いてもほぼ同等の音低減効果が図
れることが分かる。また、最高速ギア12の材料とし
て、ポリアセタール系材料,ポリアミド系材料,ウレタ
ン系材料を用いても良好な音低減効果が得られた。
【0013】−第3実施形態− 以上では最高速ギア12の回転速が約15000rpm
の場合について説明したが、本実施形態では、最高速ギ
ア12の回転速が約10000rpmの駆動機構に適用
した例を示す。最高速ギア12として、デュロメータ硬
さ(タイプD:JIS K 6253)54のポリアセタール(P
OM)系材料を用いた。その結果、比較例と比べて総合
音圧で4dB、1KHz以上の高周波帯域で5dB以上
の音低減効果が得られた。このことは、デュロメータ硬
さの低下が最高速ギア12の回転速に拘わらずほぼ同等
の音低減効果をもたらすことを意味している。
【0014】−第4実施形態− 本実施形態では、ギアの材料としてポリアセタール系材
料に代えてポリアミド系材料を用いた例を示す。回転速
約15000rpmの最高速ギア12として、デュロメ
ータ硬さ(タイプD:JIS K 6253)54のポリアミド系
材料を用いた結果、比較例と比べて総合音圧で4dB、
1KHz以上の高周波帯域で5dB以上の音低減効果、
すなわちポリアセタール系材料を用いた場合とほぼ同等
の音低減効果が得られた。またポリアセタール系,ポリ
アミド系以外に、ウレタン,エラストマー,ポリカーボ
ネイトのように一般的に用いられる材料でも同様の音低
減効果が得られる。
【0015】以上のように、要は最高速ギアおよびこれ
に噛み合うギアの少なくとも一方に、デュロメータ硬さ
(タイプD)40以上かつ60以下のポリアセタール系
材料,ポリアミド系材料,ウレタン系材料のいずれかを
用いることにより音低減効果が高いことがわかった。た
だし、最高速ギアおよびこれに噛み合うギアの双方にウ
レタン系材料を用いた場合、耐久性が悪化することもわ
かった。すなわち、互いに噛み合うギアの相性は図5に
示す如くなる。
【0016】なお以上では、最高速ギアおよびこれに噛
み合うギアにのみ着目したが、ギア列を構成する他のギ
アとして、40以上かつ60以下のデュロメータ硬さ
(タイプD)を有するギアを用いても音低減効果が期待
できる。またAF駆動用の駆動機構について説明した
が、ズーム駆動用やフィルム給送用の駆動機構にも本願
発明を適用できる。さらに一眼レフカメラに限定され
ず、レンズシャッタカメラやデジタルスチルカメラ、あ
るいはビデオカメラの各種駆動機構でもよい。ビデオカ
メラの場合には、上記AFやズームの駆動機構に加え
て、ビデオテープ給送用の駆動機構にも適用できる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、複数のギアを用いて駆
動源の動力を被駆動物体に伝達する光学装置の駆動機構
において、40以上かつ60以下のデュロメータ硬さ
(タイプD)を有するギアを用いたので、ギアの耐久性
を犠牲にすることなくギアの噛合部から発生する音の低
減が図れる。特に上記40以上かつ60以下のデュロメ
ータ硬さ(タイプD)を有するギアを、複数のギアのう
ち最高速で回転するギアあるいはこれと噛み合うギアと
して用いれば、音低減効果が最も高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態におけるカメラの駆動機構を
示す概略図。
【図2】実施形態における実験方法を示す側面図。
【図3】同じく実験方法を示す平面図。
【図4】実施形態における実験結果を示す図。
【図5】最高速ギアとこれに噛み合うギアとの相性を示
す相関図。
【符号の説明】
10 カメラ本体 11 AF駆動モータ 12 最高速ギア 13〜15,22,23 ギア 20 撮影レンズ L フォーカシング光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 75/04 C08L 75/04 77/00 77/00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のギアを用いて駆動源の動力を被駆
    動物体に伝達する光学装置の駆動機構において、前記複
    数のギアは、40以上かつ60以下のデュロメータ硬さ
    (タイプD)を有するギアを含むことを特徴とする光学
    装置の駆動機構。
  2. 【請求項2】 40以上かつ60以下のデュロメータ硬
    さ(タイプD)を有する前記ギアは、前記複数のギアの
    うち最高速で回転するギアであることを特徴とする請求
    項1に記載の光学装置の駆動機構。
  3. 【請求項3】 40以上かつ60以下のデュロメータ硬
    さ(タイプD)を有する前記ギアは、前記複数のギアの
    うち最高速で回転するギアと噛み合うギアであることを
    特徴とする請求項1に記載の光学装置の駆動機構。
  4. 【請求項4】 前記最高速で回転するギアをポアセター
    ル系材料またはポリアミド系材料で構成するとともに、
    該最高速で回転するギアと噛み合うギアをウレタン系,
    ポリアミド系,ポリアセタール系のいずれかの材料で構
    成したことを特徴とする請求項2または3に記載の光学
    装置の駆動機構。
  5. 【請求項5】 前記最高速で回転するギアをウレタン
    系,ポリアミド系,ポリアセタール系のいずれかの材料
    で構成するとともに、該最高速で回転するギアと噛み合
    うギアをポリアセタール系材料またはポリアミド系材料
    で構成したことを特徴とする請求項2または3に記載の
    光学装置の駆動機構。
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Citations (5)

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