JP2002116368A - カメラレンズの駆動機構 - Google Patents

カメラレンズの駆動機構

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JP2002116368A
JP2002116368A JP2000310301A JP2000310301A JP2002116368A JP 2002116368 A JP2002116368 A JP 2002116368A JP 2000310301 A JP2000310301 A JP 2000310301A JP 2000310301 A JP2000310301 A JP 2000310301A JP 2002116368 A JP2002116368 A JP 2002116368A
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camera lens
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JP2000310301A
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Kazuhiro Hattori
和広 服部
Takuji Hamazaki
拓司 浜崎
Takahiro Kobayashi
孝裕 小林
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化に好都合であるとともに、コストの大
幅削減が可能であり、しかもある程度自由に減速比を設
定できるカメラレンズの駆動機構を提供する。 【構成】 AF環23又はMF環31のうち少なくとも
いずれか一方において、転動部材5との接触面31Bに
溝31Cを設け、この溝31Cにより入力側であるAF
環23又はMF環31の出力側であるカム環4に対する
回転減速比を調整・設定するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、AF駆動部とMF駆動部とを切
替え操作なしで選択的に作動させてフォーカスレンズを
駆動させることができるカメラレンズの駆動機構に関す
る。
【0002】
【従来技術及びその問題点】従来、AF駆動部とMF駆
動部とを切替え操作なしで選択的に作動させてフォーカ
スレンズを駆動させることができるカメラレンズの駆動
機構が各種提案されている。
【0003】このようなカメラレンズの駆動機構として
は、例えば特開平2−253210号公報に記載のもの
が知られている。即ち、この駆動機構は、図5に示すよ
うに、図示外のカメラ本体側に設けたモータによって回
転駆動する駆動ギア101と、この駆動ギア101に噛
合しながらカメラ本体側に固定されたレンズ鏡胴102
に対して回転するAF環103と、このAF環103よ
りも先端面側に設けられカメラ本体側のレンズ鏡胴10
2に対して手動操作で回転するMF環104と、これら
AF環103とMF環104とに接触・転動する球状転
動体105を有するカム環106と、このカム環106
の図示せぬカム溝に沿って移動するレンズ群107を一
体に取り付けたレンズ枠108とを備えた構成となって
いる。なお、球状転動体105と接触面103A又は接
触面104Aとの間で滑りを生じると、伝達効率の低下
をもたらす虞れがあるので、加圧ばね109を設けてい
る。
【0004】このような構成の駆動機構では、オートフ
ォーカス駆動(以下、AF駆動とよぶ)を行う場合、駆
動ギア101によって回転駆動するAF環103は、静
止面状態にあるMF環104の基端側の接触面104A
上で、球状転動体105を光軸Lを回動中心とした大円
を描くように回動させる。その結果、この球状転動体1
05の回動動作がカム環106を同方向に一体に回動さ
せる。これにより、レンズ枠108とともにレンズ群1
07が、レンズ鏡胴102の図示せぬ直進案内溝にガイ
ドされながらカム溝に沿って移動する。
【0005】また、マニュアルフォーカス駆動(以下、
MF駆動とよぶ)を行う場合、MF環104を手動操作
で回転駆動すると、今度は逆に、MF環104が、静止
状態にあるAF環103の先端面側の接触面103A上
で、球状転動体105を光軸Lを回動中心とした大円を
描くように回動させる。これにより、同様に、レンズ枠
108とともにレンズ群107が、レンズ鏡胴102の
図示せぬ直進案内溝にガイドされながらカム溝に沿って
移動する。
【0006】ところで、このような構成の駆動機構で
は、AF駆動及びMF駆動のいずれの場合であっても、
原則として、1:2の減速比で回転動作を伝達させてお
り、この比率は簡単に変更することができないので、よ
り大きな駆動トルクを必要とするような場合、トルクの
大きなモータに頼らざるを得ない。その結果、大型化や
コストの増大をもたらしている。そこで、特開平2−2
53215号公報に記載のように、球状転動体の替わり
に段付きローラを使用したものや、特開平10−160
998号公報に記載のように、球状転動体の替わりにギ
ア付きローラを使用したものが提案されている。
【0007】しかしながら、このような構成のものは、い
ずれも、ローラの径差を変化させることで減速比を自由
に設定できるようになっているが、機構が複雑で、コスト
の増大を招いている。
【0008】
【発明の目的】そこで、本発明は、上記した事情に鑑
み、小型化に好都合であるとともに、コストの大幅削減
が可能であり、しかもある程度自由に減速比を設定でき
るカメラレンズの駆動機構を提供することを目的とす
る。
【0009】
【発明の概要】本発明は、駆動手段からの回転力を伝達
して回転するAF環を有するAF駆動部と、手動で回転
させるMF環を有するMF駆動部と、AF駆動部又はM
F駆動部からの回転力を伝達する回転自在に支持された
転動部材を有しフォーカスレンズを駆動させるカム環
と、フォーカスレンズの移動動作をガイドするガイド手
段とを備え、AF駆動部又はMF駆動部を切替え操作な
しで選択的に作動させてフォーカスレンズを駆動させる
カメラレンズの駆動機構であって、前記AF環又はMF
環のうち少なくともいずれか一方において、前記転動部
材との接触面に溝を設け、この溝により入力側であるA
F環又はMF環の出力側であるカム環に対する回転減速
比を設定するように構成したことを特徴としている。
【0010】前記AF環又はMF環のうち少なくともい
ずれか一方の前記転動部材との接触面に設けた溝幅の大
きさを調整することで、減速比を調整するように構成す
ることが望ましい。
【0011】転動部材に、真球形状のもの若しくは略鼓
形のものを使用することができる。
【0012】
【発明の実施形態】以下、この発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図1及び図2
は、この発明の第1の実施形態に係るカメラレンズの駆
動機構を示すものであり、このカメラレンズの駆動機構
は、大略構成として、レンズ鏡胴1と、AF駆動用のA
F駆動部2と、MF駆動用のMF駆動部3と、カム環4
と、このカム環4に設けた転動部材5と、フォーカスレン
ズ6とを備えている。
【0013】レンズ鏡胴1は、略円筒状に形成されて図
示外のカメラ本体に一体に取り付けられており、後述す
るレンズ枠6Aの移動動作をガイドするガイド溝(図
略)が周面に形成されている。なお、このレンズ鏡胴1
には、カメラ本体寄りの基端部にフランジ1Aを形成し
ているとともに、この基端部側に後述する駆動ギア22
の一部を外方に突出させるための開口1Bを設けてい
る。
【0014】AF駆動部2は、モータの駆動力でフォー
カスレンズ6を移動させるオートフォーカスを行う(以
下、AF駆動とよぶ)ためのものであり、駆動手段20
と、AF環23とを備えている。このうち、駆動手段2
0には、AF駆動の際に図示外のAFボタンを操作する
と作動するカメラ本体側に設けたモータ(図略)と、こ
のモータの出力軸21に固着した駆動ギア22とを備え
ている。
【0015】一方、AF環23は、略円筒状に形成され
ており、レンズ鏡胴1の外周面の基端部寄りのほぼ半分
に亙りほぼ密着した状態で回動自在に設けられている。
このAF環23には、基端部内周面に駆動ギア22に噛
合する歯を切った内歯23Aを形成しているとともに、
基端面には、レンズ鏡胴1側の基端部に設けたフランジ
1Aとの間に加圧ばね7を介装させている。さらに、こ
のAF環23には、図3に示すように、先端部にフラン
ジ23Bを形成しており、加圧ばね7によってカム環4
側の後述するフランジ4Aと対面する接触面23Cを転
動部材5に圧接させている。なお、この実施形態でのフ
ランジ23Aは、溝のないフラット面を形成している
が、減速比を調整するために、後述するMF環31側の
フランジ31Aの接触面のような溝を刻設して凹所を設
けてもよい。
【0016】MF駆動部3は、手動操作でフォーカスレ
ンズ6を移動させるマニュアルフォーカスを行う(以
下、MF駆動とよぶ)ためのものであり、略円筒状に形
成されたMF環31を備えている。このMF環31は、
レンズ鏡胴1の外周面に密接状態で設けたカム環4を外
方から覆うように、レンズ鏡胴1の先端部寄りのほぼ半
分に亙って回動自在に設けられている。このMF環31
は、図3に示すように、基端部にカム環4のフランジ4
Aを挟んでAF環23側のフランジ23Bと対峙するフ
ランジ31Aを形成している。このフランジ31Aに
は、転動部材5に圧接させる接触面31B全周に亙り略
円環状に溝31Cを穿って凹所が形成されている。
【0017】この凹所を構成する溝31Cは、図3にお
いて、溝幅をW、溝の深さをD(この深さDは、転動部
材5が溝31Cの底面に接触しない深さであればよい)
とすると、転動部材5が接触する接点である溝淵部31
Dと転動部材の中心Oとの間の距離R(転動部材5の半
径)のZ成分Bは、次式、 B=[R2−(W/2)2]1/2 ・・・・・・(1) から与えられる。なお、このMF環31は、図1に示す
ように、先端部がレンズ鏡胴1の先端部に固定された押
え環8に係止するようになっており、レンズ鏡胴1に対
して常時定位置で回動するようになっている。
【0018】カム環4は、略円筒状に形成されてレンズ
鏡胴1の外周面に密接状態で、しかもスムースな回動動
作が可能な状態で外挿されており、AF駆動部2又はM
F駆動部3からの回転駆動力を伝達して回動することに
よりフォーカスレンズ6に光軸方向に沿った直線駆動力
を付与する。このため、カム環4の内周面には、後述す
るレンズ枠6Aの係合部6B(図1参照)が係合するカ
ム溝(図略)が所定の形状に形成されている。このカム
環4には、カメラ本体寄りの基端部に外方に向けて突出
するフランジ4Aを形成しているとともに、このフラン
ジ4A部分には、転動部材5を回転自在に保持するため
の保持孔4Bを複数箇所に穿設している。
【0019】転動部材5は、カム環4に設けた保持孔4
Bに外部へ脱落しないような状態で回転自在に支持され
ており、AF駆動部2側のAF環23又はMF駆動部3
側のMF環31の回転速度を減速させながらカム環4へ
回転力を伝達する。この実施形態の転動部材5は、例え
ば図3に示すように、半径Rの真球状のものが使用され
ており、この中心部OとAF環23側の接触面23Cと
の間の距離をAとすると、この距離Aが半径Rに一致す
るような状態で、 A=R ・・・・・・(2) 配置されている。
【0020】従って、この転動部材5を介してAF環2
3の回転力をカム環4に伝達させたときに、AF環23
の回転速度V1とカム環4の回転速度V2との速度比
は、 V1:V2=1:1/[(1+A/B)] =1+(A/B):1 またこれらの間での減速比は、 1+(A/B) ・・・・・・(3) となる。一方、この転動部材5を介してMF環31の回
転力をカム環4に伝達させたときに、MF環31の回転
速度V3とカム環4の回転速度V2との速度比は、 V3:V2=1:1/[1+(B/A)] =1+(B/A):1 であり、またこれらの間での減速比は、 1+(B/A) ・・・・・・(4) となる。
【0021】次に、この実施形態に係るカメラレンズの
駆動機構の作用について図3を参照しながら説明する。
例えば、AF駆動を行う場合には、駆動手段2に設けた
モータからの駆動力でAF環23を駆動回転させ、この
AF環23の先端部に設けたフランジ23Bに加圧状態
で当接する転動部材5を、MF環31側を床にして転動
させる。これにより、図3に示す条件では、AF減速比
が1+(A/B)、つまり2を越える大きな値が得られ
る(∵A>Bなので、(A/B)>1である)こととな
る。その結果、入力側であるモータの出力が小さくて
も、出力側であるカム環4に大きなトルクを発生させる
ことができるから、重量の嵩むカメラレンズを使用する
場合であっても、大型のモータを必要としなくて済む。
【0022】一方、MF駆動を行う場合には、AF環2
3側を床にして転動させるが、MF減速比が1+(B/
A)、つまり2を下回る比較的小さな値(∵A>Bなの
で、(B/A)<1である)に設定されてある。従っ
て、入力側であるMF環31は比較的小さな軽い操作力
で出力側のカム環4を回転駆動させることができる。
【0023】次に、この発明に係る他の実施形態につい
て説明する。なお、この実施形態では、転動部材5及び
これが圧接状態で接触するAF環23側のフランジ23
B、MF環31側のフランジ31A部分のみが、先の実
施形態と異なるので、これらについてのみ説明する。図
4に示す第2の実施形態に係るカメラレンズの駆動機構
では、MF環31側のフランジ31Aばかりでなく、A
F環23側のフランジ23Bにも溝23Dが形成されて
おり、夫々の溝23D,31Cの淵23E,31Dに転
動部材5が点接触する構成である。なお、これらの溝の
幅は、夫々の減速比を決定する重要な要素であり、この
実施形態では、AF環23側の溝幅をW1、MF環31
側の溝幅をW2として示す。
【0024】このような条件で構成した駆動機構では、 AF減速比: 1+(A/B) ・・・・・・(5) MF減速比: 1+(B/A) ・・・・・・(6) 但し、A=[R2−(W1/2)2]1/2 ・・・・・・(7) B=[R2−(W2/2)2]1/2 ・・・・・・(8) Rは転動部材5の半径 であるから、夫々の減速比を溝幅の大きさで自由に設定
することができる。なお、これらの溝23D,31Cの
深さD1,D2は、転動部材5が溝の底に接触しない程
度の深さに形成してあればよい。
【0025】また、このような実施形態とは別に、例え
ば先の第1の実施形態ではMF環31に溝を設けている
が、これとは逆に、AF環23の方にのみ溝を設けるよ
うに構成してもよい。さらに、この発明では、これらの
実施形態のように、転動部材5を真円形状に形成したも
のを使用しているが、例えば断面俵形状(或は断面小判
形状)などに形成したものを使用してもよい。さらに、
これらの実施形態では、モータをカメラ本体内に設ける
ように構成したが、レンズ内モータ、例えば超音波モー
タなどを使用しても構わない。
【0026】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、AF環又はMF環のうち少なくともいずれか一方
において、転動部材との接触面に溝を設け、この溝によ
りAF環又はMF環のカム環に対する回転減速比を設定
するように構成したので、例えば減速比を調整すること
で、出力側のカム環に大きなトルクを発生するように構
成すれば、パワーの大きなモータを使用しなくても済む
ので、コストの削減及び小型化を図ることができるよう
になる。
【0027】しかも、この発明によれば、溝の幅を変更
するだけの簡単な構成で減速比を自由に設定・変更する
ことができるので、部品点数の増大やコストの更なる増
大をもたらすことなく、各種の用途に応じて各種タイプ
のものを提供できるようになリ、汎用性も高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態に係るカメラレンズ
の駆動機構を示す要部半断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。である。
【図3】第1の実施形態に係るカメラレンズの駆動機構
の要部拡大断面図である。である。
【図4】第2の実施形態に係るカメラレンズの駆動機構
の要部拡大断面図である。である。
【図5】従来のカメラレンズの駆動機構を示す要部半断
面図である。
【符号の説明】
1 レンズ鏡胴 1A フランジ 2 AF駆動部 20 駆動手段 21 出力軸 22 駆動ギア 23 AF環 23B フランジ 23C 接触面 23D 溝 23E 淵 3 MF駆動部 31 MF環 31A フランジ 31B 接触面 31C 溝 31D 淵 4 カム環 4A フランジ 4B 保持孔 5 転動部材 6 フォーカスレンズ 6B 係合部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年6月6日(2001.6.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 孝裕 東京都板橋区前野町2丁目36番9号 旭光 学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H044 BA04 DA01 DB01 DB02 DD13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動手段からの回転力を伝達して回転す
    るAF環を有するAF駆動部と、手動で回転させるMF
    環を有するMF駆動部と、AF駆動部又はMF駆動部か
    らの回転力を伝達する回転自在に支持された転動部材を
    有しフォーカスレンズを駆動させるカム環と、フォーカ
    スレンズの移動動作をガイドするガイド手段とを備え、
    AF駆動部又はMF駆動部を切替え操作なしで選択的に
    作動させてフォーカスレンズを駆動させるカメラレンズ
    の駆動機構であって、 前記AF環又はMF環のうち少なくともいずれか一方に
    おいて、前記転動部材との接触面に溝を設け、 この溝により入力側であるAF環又はMF環の出力側で
    あるカム環に対する回転減速比を設定するように構成し
    たことを特徴とするカメラレンズの駆動機構。
  2. 【請求項2】 前記AF環又はMF環のうち少なくとも
    いずれか一方の前記転動部材との接触面に設けた溝幅の
    大きさを調整することで、減速比を調整するように構成
    したことを特徴とする請求項1に記載のカメラレンズの
    駆動機構。
  3. 【請求項3】 転動部材に、真球形状のもの若しくは略
    鼓形のものを使用したことを特徴とする請求項1又は2
    に記載のカメラレンズの駆動機構。
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