JPH0559415U - ステップモータを駆動源とするレンズ駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップモータ駆動のレンズ駆動機構の合焦
遅延時間の最大値を短縮する。 【構成】 ステップモータ１の回転が伝達機構４を介し
て伝達されてレンズ系５が駆動される。メインスイッチ
１２のオンに伴いレンズ系５は中間位置検出用の第２の
検出手段が作動する位置まで駆動され，その位置でシャ
ッタ作動を待機するので合焦遅延時間の最大値は約１／
２に短縮される。この待機状態でのメインスイッチ１２
のオフに伴いレンズ系は初期位置検出用の第１の検出手
段が作動する位置に復帰するので，携帯時にはレンズ系
は引き込まれ，携帯性の悪化も生じない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，ステップモータを駆動源とするレンズ駆動機構に関し，スチルカメ ラに最適なレンズ駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スチルカメラにおけるレンズ駆動機構として，近年ステップモータを駆動源と して使用し，被写体距離測定機構の測距結果に対応してレンズ系を目的の位置に 駆動する様にした機構が広く普及しており，一般的にこの種の機構では，カメラ 側のメインスイッチの投入時にはレンズを出来るかぎりボディ内に退避させてお き，例えばシャッタボタンの半押し状態でモータに通電してレンズ系を合焦位置 まで駆動する様になされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら，近年のカメラは長焦点領域を含む多焦点レンズやズームレンズ 付のものが広く普及しており，その被写界深度の浅さに伴ってレンズの設定段数 を細分化する必要性が生じている。このため，従来の該種機構ではシャッタ半押 し状態でレンズ系が最大ストロークするのに要する遅延時間が長くなりすぎると いう問題が生じている。勿論，レンズ設定段数が増加しても，駆動用のパルス周 期を短縮することができれば，上記遅延時間も短縮することが可能となるが，モ ータの追従性の点からパルス周期の短縮には限界がある。更に，この種の機構に おいて，レンズ系の初期位置を予め有効焦点調整領域の中点付近に設定しておく とともに，被写体距離に対応してレンズ系を繰り出し，或いは引き入れる様にす ることも考えられるが，この様にレンズ系の初期位置を有効焦点調整領域の中点 付近に設定した場合には，カメラの携帯時に，レンズ系が中間撮影距離あたりま で繰り出されることになるので，その携帯性が悪化する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案はこの様な問題点に鑑みてなされたものであり，カメラの携帯性を悪化 させることなく，ステップモータを駆動源とするレンズ駆動機構における合焦動 作のための遅延時間の最大値を短縮することを目的とするものである。

【０００５】 要約すれば，本考案のステップモータを駆動源とするレンズ駆動機構は，従来 の該種機構と同様に，正逆回転可能なステップモータと，撮影用レンズ群を有す るレンズ系と，前記ステップモータの回転を前記レンズ系に伝達する動力伝達系 とを少なくとも具備し，シャッタ羽根の作動に先立って前記ステップモータの回 転を伝達して前記レンズ系を合焦位置位置まで駆動する様にしたステップモータ を駆動源とするレンズ駆動機構を前提として，前記動力伝達系が初期位置にある ことを検出する第１の検出手段と，前記動力伝達系が有効焦点調整領域の概ね中 間領域にあることを検出する第２の検出手段とを各々具備し，メインスイッチの オフに伴い前記第１の検出手段が作動する位置まで前記ステップモータをして前 記動力伝達系を駆動し，前記メインスイッチのオンに伴い前記第２の検出手段が 作動する位置まで前記ステップモータをして前記動力伝達系を駆動して待機する 様にしたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

本考案によれは，メインスイッチのオンに伴いレンズ系を第２の検出手段が作 動する中間点付近まで駆動して待機するので，合焦動作のための遅延時間の最大 値を短縮することが可能となり，又，メインスイッチのオフに伴いレンズ系を第 １の検出手段が作動する初期位置まで駆動するので，携帯時の収納性も悪化しな い。

【０００７】

【実施例】

以下，図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。先ず，図１は本考案 の初期状態を原理的に示す機構図であり，１は駆動パルスにより正逆回転可能な ステップモータ，２はステップモータ１の出力ピニオン，３は２段歯車，４はカ ム部材を各々示す。出力ピニオン２の回転は２段歯車３及びカム部材４に形成さ れたラック４ａを介してカム部材４に伝達され，カム部材４は出力ピニオン２の 回転方向に対応して右又は左に走行する。

【０００８】 このカム部材４の被写体側面にはレンズ駆動カム４ｂが形成されており，この レンズ駆動カム４ｂにはレンズ系５に形成されたカムフォロア５ａがスプリング ６（図面を簡略化するためにスプリング６は矢印で付勢方向のみを示す。）によ って圧接されており，カム部材４が図面上で右に走行すると，レンズ系５はスプ リング６に抗してガイド部材７に沿って被写体方向に繰り出される。

【０００９】 次に，８はカム部材４が初期位置にあることを検出する原点スイッチであり， カム部材４が初期位置にあると，原点スイッチ８はカム部材４に形成された検出 ピン４ｃによってブレークされる。本実施例では原点スイッチ８はカム部材４が 初期位置からステップモータ１の回転ピッチに換算して２ステップ相当右に移動 した時に検出ピン４ｃから開放されてメークする様に調整されている。

【００１０】 又，９はカム部材４がその動作領域の中点付近にある時にカム部材４に形成さ れた検出突片４ｄによって光路が遮蔽されるフォトインタラプタである。本実施 例では，フォトインタラプタ９はカム部材４がその動作領域の中点から前後に各 々２ステップ相当の範囲にある時に光路が遮蔽されてオフになる様に調整されて いる。更に，１０はカム部材４のアドバンスエンドを検出するリミットスイッチ であり，リミットスイッチ１０はカム部材４がアドバンスエンドに到達した時に カム部材４に形成された検出ピン４ｅによってブレークする。

【００１１】 次に，図２は制御系のブロック図であり，１は既述のステップモータ，８は既 述の原点スイッチ，９は既述のフォトインタラプタ，１０は既述のリミットスイ ッチを各々示す。又，１１はシャッタボタンに連動するレリーズスイッチ，１２ はメインスイッチを各々示している。又，１３はプログラム制御の制御装置を示 す。

【００１２】 次に，上記事項，図３，図４の状態説明図，図５並びに図６のフローチャート 及び図７のタイムチャートを参照して本実施例の動作を説明する。尚，図３はカ ム部材４を中点付近に移動させた状態を，図４はカム部材をアドバンスエンドま で移動させた状態を各々示す。

【００１３】 先ず，カメラのメインスイッチ１２がメークすると，制御装置１３は原点スイ ッチ８がブレークしているか否かを見る。通常であれば，原点スイッチ８は検出 ピン４ｃによってブレークしており，従って，制御装置１３はステップモータ１ を２パルス左旋させ，カム部材４は図面上で右に走行し，２パルス相当走行した 時には原点スイッチ８は検出ピン４ｃから開放されてメークしている。従って， この時点で原点スイッチ８がブレークしている場合には，制御装置１３はステッ プモータ１を２ステップ逆転させた後に通電を遮断してエラー表示をする。

【００１４】 一方，この時点で原点スイッチ８がメークしていると，制御装置１３はフォト インタラプタ９を監視しながら，ステップモータ１を４パルスずつ左旋させ，カ ム部材４を右に走行させる。レンズ系の有効焦点調整領域内の全ステップ数の１ ／２相当カム部材４が右に走行すると，フォトインタラプタ９はカム部材４の検 出突片４ｄによって光路を遮蔽されてオンからオフに反転する（図３に示す状態 ）。従って，制御装置１３は４ステップずつの正転動作をレンズ系の有効焦点調 整領域内の全ステップ数に対応して定まる回数行ってもフォトインタラプタ９が オンのままの場合には繰り出し不良が生じているものと判断して，これまでに供 給して正転パルスと同数の逆転パルスをステップモータ１に供給した後に通電を 遮断してエラー表示を行う。尚，添付のフローチャートでは枠内に書ききれない 操作や判断は枠外に標記してあり，図５における判断Ａはレンズ系の有効焦点調 整領域内の全ステップ数の中間位置まで４ステップずつ正転させていることに基 づく。

【００１５】 そして，この４ステップずつの正転動作によってフォトインタラプタ９がオフ になると，図６のフローチャートの動作に移行する。尚，メインスイッチがオン になった時点では上述の様に，通常は原点スイッチ８は通常オフしているはずで あるが，この時若し原点スイッチ８がオンしている場合には，何らかの弾みでレ ンズ系５が突出してしまった様な事態が考えられる。

【００１６】 この様なレンズ系５の不測の突出としては，カム部材４の遮蔽突片４ｄがフォ トインタラプタ９の位置を越えて突出したケースと，カム部材４の遮蔽突片４ｄ がフォトインタラプタ９の位置までは達していないケースとが考えられる。

【００１７】 先ず，カム部材４の遮蔽突片４ｄがフォトインタラプタ９の位置を超過してし まった場合には，レンズ系の有効焦点調整領域内の全ステップ数の１／２ステッ プだけステップモータ１を逆転させれば，その間にカム部材４の遮蔽突片４ｄは フォトインタラプタ９の位置を通過するはずであり，このステップモータ１の逆 転動作中にフォトインタラプタ９がオフすれば，制御装置１３はレンズ系５が中 点位置に到達したものと判断して図６のフローチャートの動作に移行する。

【００１８】 又，カム部材４の遮蔽突片４ｄがフォトインタラプタ９の位置までは到達して いない場合には，レンズ系の有効焦点調整領域内の全ステップ数の１／２ステッ プだけステップモータ１を逆転させれば，その間にカム部材４の検出ピン４ｃは 原点スイッチ８をブレークさせるはずであり，このステップモータ１の逆転動作 中に原点スイッチ８がブレークすれば，制御装置１３は原点スイッチのブレーク を検出した時点からの動作に移行する。

【００１９】 そして，レンズ系の有効焦点調整領域内の全ステップ数の１／２ステップだけ ステップモータ１を逆転させても，原点スイッチ８もフォトインタラプタ９も共 にオンのままであると，制御装置１３はレンズ系５の飛び出し等の単純誤動作で はなく，スイッチ類の故障等の異常が生じていると判断して，ステップモータ１ を更に２ステップ逆転させた後に通電を遮断してエラー表示をする。

【００２０】 さて，フォトインタラプタ９がオフするとレンズ系５は有効焦点調整領域内の 中点付近に位置しており，そこからの合焦動作に要する最大遅延時間は１／２に 短縮される。従って，制御装置１３はレリーズスイッチ１１とメインスイッチ１ ２の双方を監視しながら，その位置で待機する。そして，この時レリーズスイッ チ１１がメークすることなくメインスイッチ１２がブレークすると，制御装置１ ３は機構が初期位置まで戻るだけの逆転パルスをステップモータ１に供給し，カ ム部材４及びレンズ系５を初期位置に復帰させ，原点スイッチ８がブレークする と通電を遮断して全ての操作を終了する。又，機構が初期位置まで戻るだけの逆 転パルスをステップモータ１に供給しても，原点スイッチ８がブレークしたまま であると，制御装置１３は，例えば最大８パルスの逆転パルスをステップモータ １に更に供給し，それでも原点スイッチ８がブレークしたままであると，何らか の復帰不良や原点スイッチ８の接触不良等が発生したものと判断し，通電を遮断 した後にエラー表示をする。

【００２１】 一方，メインスイッチ１２がブレークすることなくレリーズスイッチ１１がメ ークすると，制御装置１３は被写体迄の距離を測定して，カム部材４の中点位置 からの駆動方向と駆動距離を算出し，合焦位置に対応した数（Ｘパルス）の駆動 パルスをステップモータ１に供給し，ステップモータ１をＸパルスだけ正転又は 逆転させてレンズ系５を前進又は後退させる。尚，図４はレンズ系がアドバンス エンドまでくりだされた状態を示す。そして，所望の位置までレンズ系１を移動 させた後にステップモータ１を停止して，図外のシャッタを開閉駆動する。

【００２２】 シャッタの作動後，制御装置１３はステップモータ１を上述のＸパルスだけ復 帰回転させ，従って，カム部材４は中点位置に達してフォトインタラプタ９はオ フする。そして，フォトインタラプタ９がオフすると，制御装置１３は上述と同 様にレリーズスイッチ１２又はメインスイッチ１１の状態を監視しながら，中点 位置で待機する。

【００２３】 一方，ステップモータ１を上述のＸパルスだけ復帰回転させても，フォトイン タラプタ９がオフしないと，制御装置１３はフォトインタラプタ９の動作不良等 のトラブルが発生したものと判断して，カム部材４を初期位置まて復帰させるだ けの逆転パルスをステップモータ１に供給した後に通電を遮断してエラー表示を する。

【００２４】 尚，上述では，機構を簡略化して示したが，各機構部材の形状構造は個々のカ メラの必要に応じて適宜決定すべきものであることはいうまでもない。又，上記 では各種センサ類としてリミットスイッチやフォトインタラプタを使用した例を 示したが，位置検出を行うことができるセンサ手段である限り，適宜本考案に選 択使用することができることもいうまでもない。更に，上記ではレンズ系５をカ ム駆動する様にした例を示したが，ステップモータ１の回転が伝達される限り伝 達機構は構造を問わず，例えばラックアンドピニオン等で直接ギア伝達しても差 し支えない。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明した様に，本考案によれば，メインスイッチのオン状態ではレンズ系 の有効焦点調整範囲内の中点付近からレンズ系を駆動することができるので，合 焦動作に要する遅延時間の最大値を約１／２に短縮することができ，又，メイン スイッチのオフに伴ってレンズ系を初期位置まで後退させるので，携帯時の収納 性等に悪影響を与えることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るステップモータを駆動源
とするレンズ駆動機構を原理的に示す機構図。

【図２】本考案の制御系のブロック図。

【図３】上記実施例でカム部材を中点付近に駆動した状
態を原理的に示す機構図。

【図４】上記実施例でカム部材をアドバンスエンドに駆
動した状態を原理的に示す機構図。

【図５】本考案の制御動作の前半部分を示すフローチャ
ート。

【図６】本考案の制御動作の後半部分を示すフローチャ
ート。

【図７】本考案のタイムチャート。

【符号の説明】

１ ステップモータ ２ 出力ピニオン ３ ２段歯車 ４ カム部材 ４ａ ラック ４ｂ レンズ駆動カム ５ レンズ系 ５ａ カムフォロア ８ 原点スイッチ ９ フォトインタラプタ １１ レリーズスイッチ １２ メインスイッチ １３ 制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 正逆回転可能なステップモータと，撮影
   用レンズ群を有するレンズ系と，前記ステップモータの
   回転を前記レンズ系に伝達する動力伝達系とを少なくと
   も具備し，シャッタ羽根の作動に先立って前記ステップ
   モータの回転を伝達して前記レンズ系を合焦位置位置ま
   で駆動する様にしたステップモータを駆動源とするレン
   ズ駆動機構において， 前記動力伝達系が初期位置にあることを検出する第１の
   検出手段と， 前記動力伝達系が有効焦点調整領域の概ね中間領域にあ
   ることを検出する第２の検出手段とを各々具備し， メインスイッチのオフに伴い前記第１の検出手段が作動
   する位置まで前記ステップモータをして前記動力伝達系
   を駆動し，前記メインスイッチのオンに伴い前記第２の
   検出手段が作動する位置まで前記ステップモータをして
   前記動力伝達系を駆動して待機する様にしたことを特徴
   とするステップモータを駆動源とするレンズ駆動機構。