JPH03182709A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、環状の振動波モータを内蔵したレンズ鏡筒に
係り、特にオートフォーカス動作と、マニュアルフォー
カス動作とを切換え機構を用いることなく行なえるフォ
ーカス用モータ内蔵型のレンズ鏡筒に関するものである
。

［従来の技術］ 従来、オートフォーカス用モータを鏡筒本体に内蔵し、
オートフォーカス動作と、マニュアルフォーカス動作と
を選択的に行なえるように構成されているオートフォー
カス用のレンズ鏡筒において、該オートフォーカス用モ
ータとして円環形状の振動波モータを用いたものが知ら
れており、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカ
ス動作とを特別な切換え手段を用いることなく行なえる
ようにしたものが提案されている。

このレンズ鏡筒における、オートフォーカス動作とマニ
ュアルフォーカス動作とを特別な切換え手段を用いるこ
となく行なえるようにした機構は、遊星機構にローラを
使用した差動機構を利用しており、該遊星機構のローラ
は、光軸に対し直交する放射方向に回転軸を有している
。そして、マニュアルフォーカス動作を行なうためのマ
ニュアルリングからの出力端面と、オートフォーカス動
作を行なうための振動波モータの出力端面との間で遊星
機構のローラを挟むようにして差動機構を構成し、その
出力側にてフォーカシング用のレンズを駆動するように
しており、特にマニュアルフォーカス動作の際には、振
動波モータの構造の特長が充分に活かされている。

公知のように振動波モータは、進行波の形成される円環
形状の金属製弾性体（ステータに相当する）に対し、出
力部材をなす円環形状のロータをバネ等の加圧部材によ
り圧接し、該弾性体に形成される進行波によってロータ
を摩擦駆動するものであり、該加圧部材の加圧力を光軸
方向に沿って受けている出力部材が回転してもマニュア
ルリングが非回転状態を維持するように、例えば該加圧
部材の加圧力が作用し、逆にマニュアルリングを回転し
てマニュアルフォーカスを行なう際には、振動波モータ
のロータがステータに圧接状態であるために、該ロータ
の非回転が維持され、何等の切換え機構を用いることな
くオートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作の
切換えが行なえるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例のレンズ鏡筒では、マニュア
ルフォーカシング動作とオートフォーカシング動作とを
無変換動作で切換えるための差動機構における遊星機構
にローラを使用し、該ローラを挟む両側の振動波モータ
の出力端面とフォーカスリングの端面とを摩擦接触させ
て駆動力の伝達を行なっていたため、レンズ負荷の大き
いフォーカスレンズを駆動する場合、該ローラとの摩擦
接触に滑りが発生し、振動波モータからの出力を効率よ
く伝達することができず、レンズの駆動が充分に行なえ
なくなる虞れがあった。

このため、レンズ負荷の大きいレンズには、このような
゛構成は不利であり、この対策として遊星機構のローラ
に代えてギヤを用いる提案がある。これは、上記ローラ
の場合と同様に光軸と直交する方向の回転軸にギヤを回
転可能に取付け、振動波モータの出力端面及びマニュア
ルリングの出力リングの端面に夫々該ギヤと噛合するギ
ヤを設けた構成としている。

この場合、オートフォーカス用の駆動源を振動波モータ
としているので、前述の如く振動波モータの出力端面に
は、弾性体とロータとを圧接させるための皿バネ等の加
圧力が作用し、ギヤの軸間距離方向、すなわち光軸方向
に沿って並んだギヤどうしが喰い付いた状態で回転する
ことになり、これではギヤ効率が非常に悪くなってしま
う。

本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、レン
ズ負荷が大きくても効率よくレンズを駆動させることが
できるマニュアルフォーカス動作と、オートフォーカス
動作とを無変換動作で切換え可能とするレンズ鏡筒を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的を達成するためのレンズ鏡筒の構成は、レ
ンズの光軸と同心に配置された環状の振動波モータから
の出力が伝達され、光軸を中心として回転駆動される自
動操作力伝達部材と、レンズ光軸を中心とする円周上の
少なくとも３力所以上に配置されると共に、光軸に直交
する放射方向軸線を中心として回転可能な回転部材と、
これらの回転部材を自転可能に支持すると共に、これら
回転部材と共に光軸を中心とする回転に連係してレンズ
を駆動させる駆動部材と、これら回転部材の外周面に該
自動操作力伝達部材を圧接させる加圧手段と、光軸を中
心として回転可能であって、一方の端面が該自動操作力
伝達部材に該回転部材を挟んで対向配置されると共に、
該回転部材に接触する手動操作力伝達部材と、該手動操
作力伝達部材に所定の摩擦抵抗を与えると共に、該加圧
手段による加圧力の反力で該手動操作力伝達部材の端面
を該各回転部材の外周面に圧接させる手動操作力入力部
材とを備えたレンズ鏡筒において、該回転部材は、ロー
ラ部と歯車部とを有し、該ローラ部により該自動操作力
伝達部材及び該手動操作力伝達部材との加圧力を受ける
と共に、該自動操作力伝達部材及び該手動操作力伝達部
材に該回転部材の該歯車部が噛合する歯車部を設けたこ
とを特徴とするものである。

〔作　　　用Ｊ 上記した構成のレンズ鏡筒は、遊星機構を構成する回転
部材が、自動操作力伝達部材及び該手動操作力伝達部材
との加圧力をそのローラ部で受けるようにしているので
、その歯車部と噛合する自動操作力伝達部材及び該手動
操作力伝達部材の歯車部とを適当なバックラッシュを与
えるような軸間距離に設定できるため、レンズの負荷が
小さき時はローラ部での摩擦駆動により、またレンズの
負荷が大きい場合は歯車部の噛合によりレンズ駆動が行
なえる。

［実　施　例］ 第１図は本発明によるレンズ鏡筒の一実施例を示す要部
縦断面図、第２図は第１図のレンズ鏡筒内に着脱自在に
組み込まれている振動波モータ、駆動力発生ユニットの
縦断面図である。

第１図及び第２図において、１は内向きフランジ１ａを
有した固定筒、２は内向きフランジ２ａを有した外筒、
３は後述する筒状体７の内向きフランジ７ａにビス４で
締結される一方、円筒部にカム溝３ａを形成したカム筒
、５は該カム筒３の内径部に嵌合されたレンズホルダー
　６は前記カム筒３のカム溝３ａに嵌入し、前記レンズ
ホルダー５上に固定されるカムビス、Ｌは前記レンズホ
ルダー５に固定されたレンズである。

７は後述する駆動力発生ユニットＡのフレームもしくは
地板となっている筒状体であり、前記外筒２の内向きフ
ランジ２ａが該筒状体７の外向きフランジ７ｂ、ビス８
により締結された状態で駆動力発生ユニットを構成して
いる（第２図参照）。また前記筒状体７の内向きフラン
ジ７ａには前記固定筒１の内向きフランジｌａがビス９
により締結され、該固定筒１を固定する構造になってい
る。１０は前記固定筒１の外周面に形成された周方向溝
と筒状体７の外周面に形成された周方向溝とに嵌合され
てレンズＬの中心軸１１２（すなわち光軸）を中心とし
て回転可能なマニュアル操作環である。

筒状体７の外周面上には、第２図に示したように、振動
波モータＢの全構成部品と、該振動波モータＢのロータ
一部分に接触するモータ軸受兼出力部材Ｃ等が搭載され
ている。

以下に振動波モータＢの構成部材や、モータ軸受兼出力
部材Ｃの構造等について説明する。

振動波モータＢは、断面形状が台形を成した環状の振動
部材１１、該振動部材１１の一端面に物理的に接合され
た電歪素子１２、該電歪素子１２の表面に圧接されたフ
ェルト等から成る環状の振動吸収体１３、該振動吸収体
１３を振動部材１１の方へ押す環状の皿バネ１４、該皿
バネ１４による押力を前記筒状体７との間で保持する環
状の保持部材１５、振動波モータＢのローターである環
状の周方向移動部材１６、該周方向移動部材１６と一体
的に回転可能な回転筒１７、該回転筒１７と前記周方向
移動部材１６との間に密着してはさまれ前記周方向移動
部材１６の軸方向移動（即ちビビリ振動）を前記回転筒
１７に伝達させないようにしたゴム環１８、前記筒状体
７に設けられ、前記振動部材１１の溝１１ａ内に挿入し
該振動部材１１自体の回転を阻止する振動部材回転止め
突起７Ｃ１等の諸部材によって構成されている。

この振動波モータＢは前記振動部材１１に発生する周方
向進行波振動によって、一体内に回転できるよう構成さ
れた周方向移動部材１６及び回転筒１７、及びゴム環１
８が光軸Ｚを中心として回転する構成である。

振動波モータＢの回転筒１７の端面に隣接して配置され
たモータ軸兼出力部材Ｃは、第２図及び第３図に示され
るように、前記筒状体７の外周面に回転可能に嵌合され
たリング１９と、該リング１９の軸線Ｚ（振動波モータ
の軸線即ち光軸）に直交する放射方向軸線上に該リング
１９の周上の少くとも３ケ所において該リング１９の外
周面から突出するように設けられたローラー支持軸１９
ａと、該ローラー支持軸１９ａに回転可能に嵌合された
ローラー２０と、該ローラー２０が前記ローラー支持軸
１９ａから抜けないように支持したワッシャ２１と、に
よって構成されている。

またローラ２０には、ローラ部２０ａと歯車部２０ｂが
設けられ、該歯車部２０ｂには回転筒１７に設けられた
歯車部１７ｂ（フェースギヤ等）と、後述するマニュア
ル操作力連結リング２４に設けられた歯車部２４ａ（フ
ェースギヤ等）がギヤ連結されている。

前記リング１９は駆動力発生ユニットＡの出力部材をも
兼ねており、レンズホルダー５を回転駆動させる為のＬ
形のレンズホルダー駆動部材２２がビス２３によって該
リングの端面に締結されている。尚、レンズホルダー駆
動部材２２には切欠き部２２ａが設けられており、該切
欠き部２２ａに前記カムビス６が嵌入していることによ
り、レンズホルダー駆動部材２２の作動で、レンズホル
ダー５を回転させることができる。また前記ローラー２
０の端面には前記回転筒１７の外周面１７ａが係合し、
該回転筒１７の回転時のラジアル方向のガタつきを防止
している。さらに前記ローラー２０のローラ部２０ａに
おいて、前記回転筒１７の端面１７ｃと、前記マニュア
ル操作環１０の回転により、マニュアル操作力連結リン
グ２４の端面２４ｂとが接触している。そのローラー２
０のローラ一部２０ｂと回転筒１７の端面１７ｃとマニ
ュアル操作力連結リング２４の端面２４ｂとの相互接触
圧は、振動波モータＢの一構成部材である前記皿バネ１
４の加圧力によって決定される。

なお、前述したローラ２０の歯車部２０ｂと回転筒１７
の歯車部１７ｂとマニュアル操作力連結リング２４の歯
車部２４ａとのギヤ軸間距離は、前記ローラ２０のロー
ラ部２０ａと回転筒１７の端面１７ｃどマニュアル操作
力連結リング２４の端面２４ｂとの接触で決定される。

すなわち、ローラ２０のローラ部２０ａの外径寸法によ
り決定される。

２５は前記筒状体７に回転可能に嵌合された摩擦力安定
部材であるマニュアル操作力入力リングであり、前記マ
ニュアル操作力連結リング２４とフリクション結合され
ており、通常これら両リング２４．２５は一体的に回転
できるよう構成されている。マニュアル操作力連結リン
グ２４の回転が阻止された時のみマニュアル操作力入力
リング２５は独立して回転できる。

方、マニュアル操作力入力リング２５は一端面において
、筒状体７に接触した状態で回転するため、その回転を
滑らかにさせる目的（マニュアル操作感向上）で該マニ
ュアル操作力入力リング２５を摩擦安定部材としている
。マニュアル操作力入力リング２５を回転させる構成は
、マニュアル操作力入力リング２５の外周縁部がマニュ
アル操作環１０の内周面の凹部に係合していることによ
り、マニュアル操作環１０によって回転されるようにな
っている。

マニュアル操作力入力リング２５は前記筒状体７との間
の摩擦抵抗よりも大きな駆動トルクが前記マニュアル操
作環１０から伝達された時のみ回転することができ、そ
れ以外の時は回転しない。従って、レンズ鏡筒の使用者
がマニュアル操作力入力リング２５と筒状体７との間の
摩擦抵抗に打ち勝った回転トルクでマニュアル操作環１
０を回動操作しない限り、マニュアル操作力連結リング
２４は回転しない。

２６は前記筒状体７と前記外筒２との間にはさまれ、光
軸Ｚを中心に回転可能なパルス板ホルダーであり、左端
には後述するパルス板２７が固着され、右端には突起部
２６ａを有し、該突起部２６ａが前記筒状体７の穴を通
って前記リング１９の溝部１９ｂと係合していることに
より、該リング１９と一体的に回転できる構造となって
いる。２７は多数のスリットを形成したパルス板である
。２８は前記パルス板２７の光軸Ｚを中心とした回転を
該パルス板２７のスリット部で検出し、図示せぬ制御回
路に信号を送り、振動波モータＢを制御駆動させる為の
光電透過式スイッチ。２９は該光電透過式スイッチ２８
を固着したスイッチ保持板であり、周知の方法にて前記
筒状体７に固定されている。

３０は前記リング１９に固定された接片ブラシであり、
前記筒状体７の外周上に設けたフレキシブルプリント板
３１上を、前記リング１９の回転により摺動する。この
接片ブラシ３０の役目はフォーカスでの■−至近間の距
離の情報と、■端及び至近端の情報を図示せぬ回路に伝
達するためのものである。

次に上記した構造の動作を説明する。

レンズ鏡筒使用者がレンズホルダー５を手指の力で駆動
させようとする時には、マニュアル操作環１０を光軸Ｚ
を中心として指で回動操作する。すると前記マニュアル
操作力入力リング２５が筒状体７との摩擦抵抗に打ち勝
って、マニュアル操作力連結リング２４と共に光軸２を
中心として回転されるが、この時には振動波モータＢが
駆動されていないので、該振動波モータＢの回転筒１７
は振動部材１１と周方向移動部材１６との摩擦力により
静止しており、従ってローラー２０は前記マニュアル操
作力連結リング２４によって回転されつつ回転筒１７の
端面に沿って転勤する。その結果、ローラー支持軸１９
ａを介して前記リング１９は光軸Ｚを中心として回転さ
れ、レンズホルダー５はレンズホルダー駆動部材２２と
カムビス６との係合によって回転されつつ、前記カム筒
３のカム溝３ａに沿って軸方向移動してマニュアルフォ
ーカシングが行なわれる。

一方、レンズ鏡筒使用者がレンズホルダー５を振動波モ
ータＢの力で駆動させようとする時には、不図示のフォ
ーカシングスイッチを操作する。すると、不図示の制御
回路の動作によって電歪素子１２に電圧が印加され、そ
の結果、円周方向に進行する振動が振動部材１１に生じ
、該振動部材１１の振動によって周方向移動部材１６及
びゴム環１８及び回転筒１７が光軸Ｚを中心として回転
される。この回転によってローラー２０は回転筒１７か
ら回転トルクを受けるが、この時には、マニュアル操作
環１０が回動操作されていないので、前記マニュアル操
作力入力リング２５、マニュアル操作力連結リング２４
も回転していない為、ローラー２０は、ローラー支持軸
１９ａのまわりを回転しつつ前記マニュアル操作力入力
リング２４の端面に沿って転動し、ローラー支持軸１９
ａを介して前記リング１９が光軸Ｚを中心として回転さ
れる。このため、レンズホルダー５は、レンズホルダー
駆動部材２２とカムビス６との係合によって回転されつ
つ、前記カム筒３のカム溝３ａに沿って軸方向移動して
オートフォーカシングが行なわれる。

このマニュアルフォーカシング、オートフォーカシング
の際の構成としては、レンズＬの負荷が小さい時、前記
ローラ２０のローラ部２０ａ１回転筒１７の端部１７ｃ
　、マニュアル操作力連結リング２４の端面２４ｂとの
接触で摩擦駆動し、レンズＬの負荷が大きい時は、前記
ローラ２０の歯車部２０ｂ、回転筒１７の歯車部１７ｂ
、マニュアル操作力連結リング２４の歯車部２４ａとで
歯車駆動するよう構成されている。

ところで、マニュアルフォーカシング、オートフォーカ
シングさせる場合の前述した摩擦駆動、歯車駆動を安定
させるひとつの条件としては、皿バネ１４の加圧力値を
安定させる必要がある為、本実施例では次のような皿バ
ネ１４の加圧力の調整を行なっている。この状態を第４
図、第５図にて示す。符号は第１図〜第３図と同様であ
る。

筒状体７には、テーパーカム溝７０とストレート溝７ｄ
で形成された溝（バヨネット溝）が３か所等分で設けら
れている。そしてその３か所の溝と対応するように保持
部材１５には３か所の突起１５ａが設けられている。ま
た保持部材１５には図示せぬおもりに設けた３か所のビ
ンに係合する穴部１５ｂが３か所設けられている。

この構造において、加圧力調整方法の一実施例を説明す
る。

まず振動波モータの振動部材１１、電歪素子１２、振動
吸収体１３等が筒状体７に組み込まれた状態において、
皿バネ１４を筒状体７に挿入し、振動吸収体１３上に乗
せる。そしてその上から保持部材１５の３か所の突起１
５ａを筒状体７のストレート溝７ｄに合わせて挿入する
。その状態で、設定された加圧力値相当の図示せぬおも
りを該おもりの３か所のビンと保持部材１５の３か所の
穴部１５ｂとを合わせて保持部材１５上に置く。この状
態を保持させておけば、設定加圧力値に調整されたこと
になる。即ちこの保持方法としておもりの乗った保持部
材１５を時計方向に、筒状体７のテーパーカム溝７ｃの
テーパーカム部のいずれかのポイントに当接するまで回
転させ（第５図参照）、この状態で保持部材１５の突起
１５ａをテーパーカム溝７Ｃに接着すれば、おもりを取
り除いても加圧力を保持してお（ことができる。尚おも
りに３か所のビンを設けて、保持部材１５の穴部１５ｂ
と係合させた理由は、筒状体７のテーパーカム溝７０の
テーパーカム部のいずれかのポイントに当接するまで保
持部材１５を回転させる 際、おもり自体を回転させてもビンの係合で保持部材１
５が回転可能となるようにしたためである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、遊星機構を構成
する回転部材は、加圧手段の加圧力をローラ部で受ける
ことによって、その歯車部と手動及び自動操作力伝達部
材の歯車部との歯車列に適当なバックラッシュを与える
ことができ、レンズ負荷の小さい時はローラ部による摩
擦駆動、レンズ負荷の大きいときは歯車部による歯車駆
動が可能になり、レンズレンズ負荷がいかなる場合にも
滑らかにしかも確実にレンズ駆動が行なえる。

また歯車部のギヤ軸間距離はローラ部の外径寸法精度の
みで決まるため、ギヤのバックラッシュは製品側々でバ
ラツキが少なく、高精度のレンズ位置制御が行なえる。

さらに、従来のローラによる摩擦駆動のみによる差動駆
動する構成に比べ、殆ど構造が変わらないので、スペー
ス及びコストの面においても殆ど影響を与えることなく
上記の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレンズ鏡筒の一実施例を示す縦断
面図、第２図はその駆動力発生ユニットＡの縦断面図、
第３図はそのモータ軸受兼出力部材Ｃの正面図、第４図
は振動波モータの加圧調整機構の一実施例を示した斜視
図、第５図は第４図における加圧調整機構の部分図であ
る。 ７・・・筒状体（固定支持部材） ７ｃ・・・テーパーカム溝　　７ｄ・・・ストレート溝
１１・・・振動部材　　　　１２・・・電歪素子１３・
・・振動吸収体 １４・・・皿バネ（加圧手段） １５・・・保持部材　　　　１５ａ・・・突起１６・・
・周方向移動部材　１７・・・回転筒１７、ｂ・・・歯
車部　　　　　１７ｃ・・・端部１８・・・ゴム環　　
　　　１９・・・リング２０・・・ローラ　　　　　２
０ａ・・・ローラ部２０ｂ・・・歯車部 ２４・・・マニュアル操作力連結リング２４ａ・・・歯
車部　　　　　２４ｂ・・・端部２５・・・マニュアル
操作力入力リング。 他４名 第 図 第 図 第 図 第 ４ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レンズの光軸と同心に配置された環状の振動波モー
   タからの出力が伝達され、光軸を中心として回転駆動さ
   れる自動操作力伝達部材と、レンズ光軸を中心とする円
   周上の少なくとも３カ所以上に配置されると共に、光軸
   に直交する放射方向軸線を中心として回転可能な回転部
   材と、これらの回転部材を自転可能に支持すると共に、
   これら回転部材と共に光軸を中心とする回転に連係して
   レンズを駆動させる駆動部材と、これら回転部材の外周
   面に該自動操作力伝達部材を圧接させる加圧手段と、光
   軸を中心として回転可能であって、一方の端面が該自動
   操作力伝達部材に該回転部材を挟んで対向配置されると
   共に、該回転部材に接触する手動操作力伝達部材と、該
   手動操作力伝達部材に所定の摩擦抵抗を与えると共に、
   該加圧手段による加圧力の反力で該手動操作力伝達部材
   の端面を該各回転部材の外周面に圧接させる手動操作力
   入力部材とを備えたレンズ鏡筒において、 該回転部材は、ローラ部と歯車部とを有 し、該ローラ部により該自動操作力伝達部材及び該手動
   操作力伝達部材との加圧力を受けると共に、該自動操作
   力伝達部材及び該手動操作力伝達部材に該回転部材の該
   歯車部が噛合する歯車部を設けたことを特徴とするレン
   ズ鏡筒。 ２、前記自動操作力伝達部材の回転駆動に対し前記手動
   操作力伝達部材が回転しないようにすると共に、該手動
   操作力伝達部材の回転駆動に対し該自動操作力伝達部材
   が回転しないようにすべく、該手動操作力伝達部材の静
   止摩擦抵抗が決定されていることを特徴とする請求項１
   に記載のレンズ鏡筒。