JPH0961695A

JPH0961695A - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JPH0961695A
Application number: JP27300093A
Authority: JP
Inventors: Tahei Morisawa; 太平森沢
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラのズーミング機構およびＡＦ機構を簡
単化してコスト低減を図る。【構成】ズーム環２１内に第１レンズ群および第２レ
ンズ群を収納するとともに、これらを軸線Ｙ方向に移動
自在に設ける。ズーム環２１に、各レンズ群に固定され
たピン２８、２９と係合するカム溝３０、３１を形成す
る。カム溝３０は、ズーミング位置に対応して階段状に
形成され、カム溝３１は、カム溝３０の各ズーミング位
置毎にさらに階段状に形成される。モータ２５を駆動す
ることにより、ズーム環２１が回動し、第１および第２
レンズ群はズーミング動作する。また各ズーミング位置
において、モータ２５が微小回転することにより、第２
レンズ群を停止させたまま、第１レンズ群をその光軸方
向に移動させる。これによりモータ２５の正逆回転駆動
のみにより、ズーミングとＡＦ動作が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラのレンズ駆動装
置に関し、特にズーミング機能とオートフォーカス機能
を備えたレンズ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来スチルビデオカメラ等に設けられた
レンズ駆動装置として、アクチュエータによってレンズ
の画角を自動的に変化させることが可能なオートズーミ
ング機構を備えたものが知られている。図６は、このよ
うなレンズ駆動装置のズーミング機構の概略構成を示し
ている。この図に示すズーミング機構は、回転可能なズ
ーム環２１を備えており、その後端部にはズームギヤ２
３が設けられ、このズームギヤは減速ギヤ列２４を介し
てズーム機構専用のモータ２５の出力軸に接続されてい
る。ズーム環２１の内部には、例えば図７（ａ）に示す
ような第１のレンズ群Ｌ１および第２のレンズ群Ｌ２が
収容されており、これらのレンズ群Ｌ１、Ｌ２に固定さ
れたピン２８、２９は、ズーム環に形成されたカム溝３
０、３１に係合している。これらのピン２８、２９はズ
ーム環２１の軸線Ｙ方向にのみ変位可能であり、モータ
２５によってズーム環２１が回転することにより、各レ
ンズ群Ｌ１、Ｌ２はカム溝３０、３１に案内され、図７
（ｂ）の矢印に示すように変位してズーミング動作が行
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被写体の焦点調節は、
例えば後群レンズの位置を固定したまま前群レンズを微
動させることによって行われる。このため、例えばズー
ム環２１の内部に、第２レンズ群Ｌ２を単独に駆動して
被写体の焦点調節を自動的に行うオートフォーカス（Ａ
Ｆ）機構を設けたものがあり、図示しないＡＦ専用のモ
ータを駆動源としてこのＡＦ機構を駆動する構成が知ら
れている。ところがこのような構成では、ズーミング用
モータ２５に加えＡＦ専用のモータを備えなければなら
ず、カメラ機構全体が複雑化しコストも高くなるという
問題がある。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、簡単かつ小型な構成によりズーミング動作と
ＡＦ動作を可能にするレンズ駆動装置を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレンズ駆動
装置は、第１および第２のレンズ群と、これらのレンズ
群の光軸方向の移動を案内する手段と、この案内手段を
介して第１および第２のレンズ群を移動させる単一の駆
動手段とを備え、ズーミング動作時、駆動手段は第１お
よび第２のレンズ群を移動させ、オートフォーカス動作
時、駆動手段は第１のレンズ群を停止させた状態で第２
のレンズ群を移動させることを特徴としている。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
１は本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメラの
外観図である。

【０００７】スチルビデオカメラの本体１０の前面に
は、撮影レンズ１１、ファインダ窓１２およびセンサ窓
１３が設けられ、センサ窓１３の裏側には図示しない測
光測距装置が収容されている。本体１０の上面には、ズ
ーミングレバー１４が設けられており、これを操作する
ことにより、ズーミング動作が行われ、撮影レンズ１１
がテレ側またはワイド側に調整される。本体上面にはレ
リーズボタン１５が設けられており、これを半押しする
と、測色および測距動作が行われ、また全押しすると、
自動焦点調節（ＡＦ）動作が行われる。すなわち、ズー
ミングレバー１４、レリーズボタン１５の操作に連動し
てオンオフするスイッチの状態が後述する制御回路（Ｅ
ＣＵ）２７に入力されており、ＥＣＵ２７の制御によ
り、ズーミング動作およびＡＦ動作が行われる。

【０００８】図２は、本体１０内部に収納されたズーム
環２１およびその駆動機構を示したものである。ズーム
環２１の後端部にはズーム環２１よりも大径のズームギ
ヤ２３が設けられ、このズームギヤ２３は減速ギヤ列２
４を介してズームモータ２５の出力軸２６に接続してい
る。ズームモータ２５はＥＣＵ２７からの出力信号によ
って駆動されるようになっており、ＥＣＵ２７に接続さ
れたズーミングレバー１４（図１）を操作することによ
りズームモータ２５が回転し、ズーム環２１がその軸線
Ｙの周りに回動する。

【０００９】ズーム環２１内には撮影レンズ１１を構成
する複数のレンズ群、例えば第１および第２のレンズ群
が収容されており、これらのレンズ群に固定されたピン
２８、２９はズーム環２１に形成されたカム溝３０、３
１に係合している。カム溝３０、３１は、ズーム環２１
上を斜め方向に横切るように形成されており、一方ピン
２８、２９は、図示しない案内機構によって、ズーム環
２１の軸線Ｙ方向のみ変位可能である。従ってズーム環
２１の回転により、各レンズ群のピン２８、２９がカム
溝３０、３１に案内されて光軸方向（軸線Ｙに一致）に
変位し、ズーミング動作が行われる。なおカム溝３０、
３１は各レンズ群が複数のズーミング位置をとり得るよ
うに階段状に形成されている。

【００１０】レンズ群を所望のズーミング位置に定める
ため、ズームモータ２５は正逆回転可能なモータより構
成され、ズーム環２１には、現在のズーミング位置を検
出するためのコード板３２が張り付けられている。コー
ド板３２上には、予め設定された数のズーミング位置を
それぞれ認識できるように、導電パターンが形成されて
いる。なお本実施例では、このカメラは８つのズーミン
グ位置を占めることができるように構成されており、従
って導電パターンとしてはこのズーミング位置の数に対
処すべく、パターン有り無しの組み合わせからなる計３
列のパターン列が形成されている。

【００１１】コード板３２上の導電パターンには、カメ
ラ本体側に設けられたズーミング位置検出ブラシ３３が
摺接している。このブラシ３３とコード板３２上の導電
パターンが接触（または非接触）することによって得ら
れる現在のズーミング位置情報はＥＣＵ２７に入力さ
れ、ＥＣＵ２７はこの情報に基づいてズーミングモータ
２５を回転させ、あるいは停止させる。

【００１２】ズームモータ２５の回転をズームギヤ２３
に伝達する減速ギヤ列２４には、その内の１つのギヤに
噛み合うスリット付きエンコーダ３４と、このエンコー
ダ３４に対して光線を投射するとともにスリットを介し
て受光するフォトインターラプタ３５が設けられてい
る。エンコーダ３４およびフォトインターラプタ３５
は、ズーミング後の第２レンズ群をオートフォーカス
（ＡＦ）動作させるにあたり、まずそのレンズ群Ｌ２を
各ズーミング位置内に設定された基準位置に位置決めす
るためのものである。

【００１３】減速ギヤ列２４には、レンズの現在のフォ
ーカス位置を検出するためのコード円板３６が噛合され
ている。このコード円板３６の歯数は、各レンズ群が１
つのズーミング位置にある間に一回転できるように設定
されており、またコード円板３６の表面には、設定され
た数のフォーカス位置をそれぞれ認識できるように導電
パターンが張り付けられている。本実施例のカメラは、
１つのズーミング位置に付き３つのフォーカス位置を占
めることが可能なように設定されており、導電パターン
としてはこのフォーカス位置数に対処するべく、パター
ン有り無しの組み合わせからなる内外２列のパターン列
が形成されている。

【００１４】コード円板３６上の導電パターンには、カ
メラ本体側に設けられたフォーカス位置検出ブラシ３７
が摺接している。このブラシ３７とコード円板３６上の
導電パターンが接触（または非接触）することによって
得られる現在のフォーカス位置情報はＥＣＵ２７に入力
され、ＥＣＵ２７はこの情報に基づいてズーミングモー
タ２５を駆動し、あるいは停止させる。

【００１５】本実施例におけるズーミング機構とＡＦ機
構について説明する。図３は、ズーム環２１に設けられ
た第１レンズ群用カム溝３０および第２レンズ群用カム
溝３１と、コード板３２上の導電パターンおよびフォト
インターラプタ３５の受光タイミングの対応関係を示し
たものであり、図４は更にその一部を拡大し、コード円
板３６上の導電パターンとの対応関係を示したものであ
る。

【００１６】本実施例のカメラは、ワイド側（Ｗ）から
テレ側（Ｔ）にかけて計８段階のズーミング位置ａ〜ｈ
と、１つのズーミング位置につき遠・中・近の計３段階
のフォーカス位置をとり得るように、各カム溝３０、３
１はともに階段状に形成されている。すなわち、第１レ
ンズ群の位置を決定するカム溝３０は、図３に示すよう
にズーミング数に対応し、計８つの平坦部３０ａ〜３０
ｈを有して階段状に形成され、Ａ、Ｂ、Ｃの計３列から
なる導電パターンは各ズーミング位置に対応して、それ
ぞれ異なるパターン組み合わせで配置されている。これ
に対し第２レンズ群の位置を決定するカム溝３１は、概
略的には、各ズーミング位置ａ〜ｈに合わせて階段状に
形成されているが、さらに１つのズーミング位置に対応
して細分化され、図４に示すように各ズーミング位置の
セクションで計３つの平坦部３１ｋ、３１ｍ、３１ｎを
有している。この平坦部３１ｋ、３１ｍ、３１ｎに対応
して導電パターンはＣ、Ｄの２列からなり、異なるパタ
ーン組み合わせで配置される。なおフォトインターラプ
タ３５の受光タイミングは、符号Ｐで示すように、３段
階のフォーカス位置ｋ、ｍ、ｎの内、遠距離のフォーカ
ス位置ｋに対応している。

【００１７】図５のタイミングチャートを参照して、上
述したズーミング機構およびＡＦ機構の動作を説明す
る。

【００１８】カメラの電源がＯＮ状態にされると、ＥＣ
Ｕ２７からズーミングモータ２５に駆動信号が出力さ
れ、ズーム環２１内において各レンズ群は初期位置（例
えばワイド側に対応するズーミング位置ａ）に復帰す
る。この駆動信号は、ズーミング位置検出ブラシ３３
が、ズーミング位置ａの導電パターンに対応する信号
（例えば、１・１・１）を検出するまで出力される（図
３参照）。

【００１９】この後、ズーミングレバー１４がテレ側に
押されると、ズーミングモータ２５が駆動されてズーム
環２１が回転し、各レンズ群のピン２８、２９はズーミ
ング位置ｈ（テレ位置）に向けて移動する。また逆に、
ズーミングレバー１４をワイド側に押すと、ズーミング
モータ２５は逆転し、これにより各レンズ群はズーミン
グ位置ａ（ワイド位置）に向けて移動する。これらの各
レンズ群の移動は、ズーミングレバー１４が開放された
時、停止する。なお、この停止動作において、ズーム環
２１は、フォトインターラプタ３５がエンコーダ３４か
らのスリット光を検知するまで、ズーミングモータ２５
によって微小回転する。

【００２０】このようにして所望のズーミング位置が得
られた後、レリーズボタン１５が半押しされると、図示
しない測距センサにより被写体の測距動作が行われ、Ｅ
ＣＵ２７によりフォーカス位置が決定される。そしてレ
リーズボタン１５が全押しされると、ズームモータ２５
が回転し、同一ズーミング位置内において、測距結果に
対応するフォーカス位置ｋ、ｍ、ｎまでズーム環２１が
微小回転する。この時のモータ駆動信号は、フォーカス
位置検出ブラシ３７が所定フォーカス位置の導電パター
ンに対応する信号（例えば、フォーカス位置ｍの場合、
０・１（図４参照））を検出するまで出力される。そし
て、このフォーカス位置において、露出制御が行われ
る。このようにして、被写体の自動焦点調整が行われ、
露出制御が終了した後、撮影された画像データが記録媒
体に記録される。

【００２１】撮影終了後は次の撮影準備のため、フォト
インターラプタ３５がエンコーダ３４からのスリット光
を検出するまでズーミングモータ２５が逆転して、ピン
２８、２９がフォーカス位置ｋまで移動する。これによ
り１つの撮影動作が終了する。

【００２２】このように本実施例によれば、ズーミング
動作に伴うレンズ移動のためのカム溝３０、３１を階段
状にし、後群レンズのカム溝３０を各ズーミング位置に
対応して階段状に形成し、前群レンズのカム溝３１をズ
ーミング位置毎にさらに階段状に形成したため、後群レ
ンズを動かすことなく、前群レンズをステップ状に移動
させることができ、単一のズーミングモータ２５によ
り、カメラのＡＦ動作を兼用することが可能となる。

【００２３】なお上記実施例はカメラのズーム装置をス
チルビデオカメラのズーム機構に適用したものである
が、本発明は銀塩フィルムを用いたカメラにも適用でき
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、１つのモ
ータでズーミングおよびフォーカス動作を行うことがで
き、したがってカメラの機構を簡単にするとともに、コ
ストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスチルビデオカメラの
外観図である。

【図２】図１のスチルビデオカメラのズーミング機構の
外観斜視図である。

【図３】図２のカム溝と導電パターンの展開図である。

【図４】図３のカム溝およびコード円板の部分的拡大図
である。

【図５】スチルビデオカメラの撮影タイミングチャート
図である。

【図６】従来のスチルビデオカメラのズーミング機構の
外観斜視図である。

【図７】図６のズーム環に収容されるレンズ群およびそ
のズーミング時の位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１０スチルビデオカメラ本体１１撮影レンズ２１ズーム環２５ズームモータ２７制御回路（ＥＣＵ）２８、２９ピン３０、３１カム溝

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来スチルビデオカメラ等に設けられた
レンズ駆動装置として、アクチュエータによってレンズ
の画角を自動的に変化させることが可能なオートズーミ
ング機構を備えたものが知られている。図６は、このよ
うなレンズ駆動装置のズーミング機構の概略構成を示し
ている。この図に示すズーミング機構は、回転可能なズ
ーム環２１を備えており、その後端部にはズームギヤ２
３が設けられ、このズームギヤは減速ギヤ列２４を介し
てズーム機構専用のモータ２５の出力軸に接続されてい
る。ズーム環２１の内部には、例えば図７（ａ）に示す
ような第１のレンズ群Ｌ１および第２のレンズ群Ｌ２が
収容されており、これらのレンズ群Ｌ１、Ｌ２に固定さ
れたピン２９、２８は、ズーム環に形成されたカム溝３
１、３０に係合している。これらのピン２９、２８はズ
ーム環２１の軸線Ｙ方向にのみ変位可能であり、モータ
２５によってズーム環２１が回転することにより、各レ
ンズ群Ｌ１、Ｌ２はカム溝３１、３０に案内され、図７
（ｂ）の矢印に示すように変位してズーミング動作が行
われる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被写体の焦点調節は、
例えば後群レンズの位置を固定したまま前群レンズを微
動させることによって行われる。このため、例えばズー
ム環２１の内部に、第１レンズ群Ｌ１を単独に駆動して
被写体の焦点調節を自動的に行うオートフォーカス（Ａ
Ｆ）機構を設けたものがあり、図示しないＡＦ専用のモ
ータを駆動源としてこのＡＦ機構を駆動する構成が知ら
れている。ところがこのような構成では、ズーミング用
モータ２５に加えＡＦ専用のモータを備えなければなら
ず、カメラ機構全体が複雑化しコストも高くなるという
問題がある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレンズ駆動
装置は、第１および第２のレンズ群と、これらのレンズ
群の光軸方向の移動を案内する手段と、この案内手段を
介して第１および第２のレンズ群を移動させる単一の駆
動手段とを備え、ズーミング動作時、駆動手段は第１お
よび第２のレンズ群を移動させ、オートフォーカス動作
時、駆動手段は第２のレンズ群を停止させた状態で第１
のレンズ群を移動させることを特徴としている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】ズーム環２１内には撮影レンズ１１を構成
する複数のレンズ群、例えば第１および第２のレンズ群
が収容されており、これらのレンズ群に固定されたピン
２９、２８はズーム環２１に形成されたカム溝３１、３
０に係合している。カム溝３１、３０は、ズーム環２１
上を斜め方向に横切るように形成されており、一方ピン
２９、２８は、図示しない案内機構によって、ズーム環
２１の軸線Ｙ方向のみ変位可能である。従ってズーム環
２１の回転により、各レンズ群のピン２９、２８がカム
溝３１、３０に案内されて光軸方向（軸線Ｙに一致）に
変位し、ズーミング動作が行われる。なおカム溝３１、
３０は各レンズ群が複数のズーミング位置をとり得るよ
うに階段状に形成されている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】ズームモータ２５の回転をズームギヤ２３
に伝達する減速ギヤ列２４には、その内の１つのギヤに
噛み合うスリット付きエンコーダ３４と、このエンコー
ダ３４に対して光線を投射するとともにスリットを介し
て受光するフォトインターラプタ３５が設けられてい
る。エンコーダ３４およびフォトインターラプタ３５
は、ズーミング後の第１レンズ群をオートフォーカス
（ＡＦ）動作させるにあたり、まずそのレンズ群Ｌ１を
各ズーミング位置内に設定された基準位置に位置決めす
るためのものである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】本実施例におけるズーミング機構とＡＦ機
構について説明する。図３は、ズーム環２１に設けられ
た第１レンズ群用カム溝３１および第２レンズ群用カム
溝３０と、コード板３２上の導電パターンおよびフォト
インターラプタ３５の受光タイミングの対応関係を示し
たものであり、図４は更にその一部を拡大し、コード円
板３６上の導電パターンとの対応関係を示したものであ
る。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】本実施例のカメラは、ワイド側（Ｗ）から
テレ側（Ｔ）にかけて計８段階のズーミング位置ａ〜ｈ
と、１つのズーミング位置につき遠・中・近の計３段階
のフォーカス位置をとり得るように、各カム溝３１、３
０はともに階段状に形成されている。すなわち、第２レ
ンズ群の位置を決定するカム溝３０は、図３に示すよう
にズーミング数に対応し、計８つの平坦部３０ａ〜３０
ｈを有して階段状に形成され、Ａ、Ｂ、Ｃの計３列から
なる導電パターンは各ズーミング位置に対応して、それ
ぞれ異なるパターン組み合わせで配置されている。これ
に対し第１レンズ群の位置を決定するカム溝３１は、概
略的には、各ズーミング位置ａ〜ｈに合わせて階段状に
形成されているが、さらに１つのズーミング位置に対応
して細分化され、図４に示すように各ズーミング位置の
セクションで計３つの平坦部３１ｋ、３１ｍ、３１ｎを
有している。この平坦部３１ｋ、３１ｍ、３１ｎに対応
して導電パターンはＣ、Ｄの２列からなり、異なるパタ
ーン組み合わせで配置される。なおフォトインターラプ
タ３５の受光タイミングは、符号Ｐで示すように、３段
階のフォーカス位置ｋ、ｍ、ｎの内、遠距離のフォーカ
ス位置ｋに対応している。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２のレンズ群と、これらの
レンズ群の光軸方向の移動を案内する手段と、この案内
手段を介して前記第１および第２のレンズ群を移動させ
る単一の駆動手段とを備え、ズーミング動作時、前記駆
動手段は第１および第２のレンズ群を移動させ、オート
フォーカス動作時、前記駆動手段は前記第１のレンズ群
を停止させた状態で第２のレンズ群を移動させることを
特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】前記案内手段は、各レンズ群を光軸方向
に移動可能に収納する筒状のズームカムを備え、このズ
ームカムには、各レンズ群に設けられたピンが係合する
複数のカム溝が形成されることを特徴とする請求項１に
記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】前記カム溝は、第１および第２のレンズ
群が複数のズーミング位置のいずれかにおいて停止する
ように階段状に形成され、さらに第２のレンズ群に対応
するカム溝は、各ズーミング位置において階段状に形成
されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装
置。