JP2006145706A - レンズ駆動機構およびトルクリミッター機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、トルクリミッター機構の伝達部材のガタツキを防止でき、必要時は、駆動源の駆動力を確実に出力軸へ伝達できるレンズ駆動機構およびトルクリミッター機構を提供する。
【解決手段】レンズ駆動機構は、ＡＦモータと、レンズ鏡筒とのジョイント部を有し、回転自在に設けられた出力軸３３と、トルクリミッター機構５０を有し、ＡＦモータの駆動力を出力軸に伝達する動力伝達手段とを備える。トルクリミッター機構５０は、クラッチバネ３６と、ウォームホイール３５の内周側に形成され、クラッチバネ３６を収納する収納部３５０とで構成される。クラッチバネ３６は、出力軸３３に巻き付けられてそれを挟持する挟持部３６１と、両端部を外側に向けて突出させてなる１対の足部３６２とで構成される。収納部３５０は、クラッチバネ３６の１対の足部３６２に係止し得る、互いの間隔の異なる１対の端面（係止部）３５６を複数組有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、ＡＦカメラにおける交換レンズのレンズ駆動を行うレンズ駆動機構およびトルクリミッター機構に関するものである。

レンズ交換式のカメラのカメラ本体に設けられているレンズ駆動機構が知られている。このレンズ駆動機構は、ＡＦモータと、レンズ鏡筒がカメラ本体に装着されたとき、レンズ鏡側に係合することにより、ＡＦモータの駆動力（回転力）をレンズ鏡筒に伝達する出力軸と、ＡＦモータと出力軸を繋ぎ、ＡＦモータの回転を減速させて出力軸に伝達する動力伝達手段と、出力軸と連動して回転するパルサー（回転板）およびそのパルサーの回転を検出するフォトインタラプタで構成されたエンコーダとを備えており、前記動力伝達手段は、出力軸から出力されるトルクを制限するトルクリミッター機構を有している（例えば、特許文献１参照）。

従来のレンズ駆動機構のトルクリミッター機構としては、クラッチバネ（捻りコイルバネ）を用いた形態のものが知られている。このトルクリミッター機構は、対象物に巻き付けられてその対象物を挟持し、両端部が外側に向って突出するクラッチバネと、このクラッチバネの両端部に係止し得る１対の係止部とを有している。この１対の係止部間の間隔は、クラッチバネの両端部間の間隔と同じであるのが好ましい。

しかしながら、クラッチバネの寸法には、バラツキ（例えば、内径、両端部間の間隔や角度等の公差）があるので、クラッチバネの両端部間の間隔が、１対の係止部間の間隔よりも大きくなったり、逆に、小さくなったりすることがある。

このため、従来のレンズ駆動機構では、クラッチバネの両端部間の間隔が１対の係止部間の間隔よりも小さいと、クラッチバネを装着したとき、係止部とクラッチバネの端部との間に隙間ができる。この隙間が大きいと、クラッチバネのガタツキが大きくなり、これにより、例えば、ＡＦモータの回転方向を反転させたとき、ＡＦ駆動が不安定になり、また、エンコーダから出力される信号と、ＡＦレンズの移動量との間に誤差が生じ、ＡＦ駆動制御を精度良く行なうことができない。

また、クラッチバネの両端部間の間隔が１対の係止部間の間隔よりも大きいと、クラッチバネを装着したとき、クラッチバネの両端部が係止部により押圧されて互いに接近して、クラッチバネが広がってしまい（径が大きくなってしまい）、滑りが生じて回転力を伝達することができない。

特開平１−３０４４１５号公報

本発明の目的は、簡易な構成で（例えば、部品点数を増加させずに）、トルクリミッター機構における伝達部材のガタツキを防止することができ、必要時は、駆動源の駆動力を確実に出力軸へ伝達することができるレンズ駆動機構およびトルクリミッター機構を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。

（１） カメラのレンズ駆動機構であって、
駆動源と、
回転自在に設けられ、カメラ本体に装着されるレンズ鏡筒とのジョイント部を有し、その回転を前記ジョイント部を介して前記レンズ鏡筒に伝達する出力軸と、
前記出力軸から出力されるトルクを制限するトルクリミッター機構を有し、前記駆動源の駆動力を前記出力軸に伝達する動力伝達手段とを備え、
前記動力伝達手段は、前記出力軸が挿入されたリング部材を有し、
前記トルクリミッター機構は、前記出力軸に巻き付けられて前記出力軸を挟持し、両端部が前記出力軸の外側に向って突出し、弾性を有する伝達部材と、前記リング部材に設けられ、前記伝達部材の少なくとも一部を収納する収納部とを備え、
前記収納部は、前記リング部材の周方向に沿って配置され、前記伝達部材の両端部に係止し得る１対の係止部であって、その１対の係止部間の間隔の異なるものを複数組有し、
前記伝達部材は、前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部に、該伝達部材の両端部が係止し得るように配置されており、
前記出力軸は、前記伝達部材を介して前記リング部材に連結され、前記リング部材と共に回転し、
前記レンズ鏡筒側から前記出力軸が受ける力が所定値を超えることにより、前記出力軸の回転速度が減少または前記出力軸の回転が停止すると、前記一方の係止部から前記伝達部材の一方の端部に対して力が加わって前記伝達部材が広がり、前記リング部材から前記出力軸への回転力の伝達が制限されるよう構成されていることを特徴とするレンズ駆動機構。

これにより、レンズ駆動機構を製造する（組み付ける）際、複数組の１対の係止部から、最適な間隔の１対の係止部を選択することができる。これによって、容易かつ確実に、トルクリミッター機構における伝達部材のガタツキを防止することができ、必要時は、駆動源（例えば、モータ）の駆動力（回転力）を確実に出力軸へ伝達することができる。これにより、ＡＦ（オートフォーカス）駆動制御を、精度良く、かつ確実に行なうことができる。

また、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、トルクリミッター機構を構成することができる。

また、トルクリミッター機構を有するので、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷を防止することができる。すなわち、例えば、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ駆動部材が駆動範囲の限界位置（近距離側の端点、遠距離側の端点）に達した際、伝達部材が広がり（径が大きくなり）、滑りが生じて、リング部材から出力軸への回転力の伝達が制限（例えば、停止）され、これによって、動力伝達手段や、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ、ＡＦレンズ駆動部材、ギヤユニット等の破損や損傷を防止することができる。

（２） 前記駆動源は、回転軸を有し、
前記動力伝達手段は、前記駆動源の回転軸側に設けられたウォームを有し、
前記リング部材は、前記ウォームと噛合するウォームホイールである上記（１）に記載のレンズ駆動機構。

これにより、回転速度を減速させて駆動源（例えば、モータ）の駆動力を出力軸に伝達することができると共に、その減速比を大きくすることができる。

また、動力伝達手段として他の構成の減速ギヤ列（例えば、複数の平歯車を組み合わせたもの）を設ける場合に比べ、レンズ駆動機構の小型化を図ることができる。これによって、カメラ（カメラ本体）の小型化を図ることができる。

また、さらに大きな減速を得ることができるため、部品（ギヤ）点数を減らすことができ、これによりコストダウンを図ることができる。

（３） 前記トルクリミッター機構は、前記リング部材内に設けられている上記（１）または（２）に記載のレンズ駆動機構。

これにより、レンズ駆動機構の小型化を図ることができる。この場合、特に、出力軸の回転中心線の方向におけるレンズ駆動機構の長さを短くすることができる。

（４） 前記伝達部材の両端部は、前記１対の係止部の間に位置し、
前記伝達部材は、その両端部を互いに接近させると広がるよう構成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

これにより、簡易な構造で、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷をより確実に防止することができる。

（５） 前記伝達部材は、クラッチバネである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

これにより、簡易な構造で、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷をより確実に防止することができる。

（６） 前記リング部材には、該リング部材の外側から前記各１対の係止部に対しての前記伝達部材の端部の位置を確認し得る確認手段が設けられている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

これにより、作業者は、各１対の係止部に対しての伝達部材の端部の位置を、リング部材の外側から容易に確認することができる。

（７） 前記リング部材には、前記各１対の係止部間の間隔の大小関係を示す指標が設けられている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

これにより、作業者は、各１対の係止部間の間隔の大小関係を容易に把握することができ、これによって作業効率が向上する。

（８） 前記リング部材は、周壁と、前記出力軸が挿入された孔を有する底板と、前記周壁の内周面から中心側に向って突出する複数の突出部とを備え、
前記各突出部における前記リング部材の周方向の両端に、前記係止部が形成されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

これにより、簡易な構造で、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷をより確実に防止することができる。

（９） 前記伝達部材は、前記周壁の内周側に収納されている上記（８）に記載のレンズ駆動機構。

これにより、簡易な構造で、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷をより確実に防止することができる。

（１０） 前記駆動源は、モータである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載のレンズ駆動機構。

（１１） 入力部と、出力部と、前記入力部の回転を前記出力部に伝達する伝達部材とを有し、
前記入力部と前記出力部の一方は、周方向に沿って配置された１対の係止部が複数組設けられたリング部材を有し、他方は、前記リング部材に挿入された軸部を有しており、
前記伝達部材は、前記軸部を挟持する挟持部と、前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部に係止し得る１対の足部とで構成され、
前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部の一方に、前記１対の足部の一方が係止した状態で、前記入力部と前記出力部との間に所定値を超えるトルクが加わると、前記１対の足部の間隔が変化し、これにより前記挟持部による前記軸部の挟持が解除または前記挟持部が前記軸部を挟持する力が低減するトルクリミッター機構であって、
前記複数組の１対の係止部は、その１対の係止部間の間隔が互いに異なることを特徴とするトルクリミッター機構。

これにより、トルクリミッター機構を製造する（組み付ける）際、複数組の１対の係止部から、最適な間隔の１対の係止部を選択することができる。これによって、容易かつ確実に、トルクリミッター機構における伝達部材のガタツキを防止することができ、必要時は、入力部から出力部へ回転を確実に伝達することができる。

また、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、トルクリミッター機構を構成することができる。

（１２） 前記伝達部材は、捻りコイルバネであり、前記挟持部は、前記捻りコイルバネの前記軸部に巻き付けられた部分であり、前記１対の足部は、前記捻りコイルバネの両端部を前記軸部の外側に向けて突出させた部分である上記（１１）に記載のトルクリミッター機構。
これにより、簡易な構造で、トルクリミッター機構を構成することができる。

（１３） 前記リング部材は、周壁と、前記周壁の内周面から中心側に向って突出する複数の突出部とを備え、
前記各突出部における前記リング部材の周方向の両端に、前記係止部が形成されている上記（１１）または（１２）に記載のトルクリミッター機構。
これにより、簡易な構造で、トルクリミッター機構を構成することができる。

（１４） 当該トルクリミッター機構は、カメラのレンズ駆動機構に設置されるものである上記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載のトルクリミッター機構。

これにより、ＡＦ駆動制御を、精度良く、かつ確実に行なうことができる。
また、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷を防止することができる。

本発明のレンズ駆動機構によれば、レンズ駆動機構を製造する（組み付ける）際、複数組の１対の係止部から、最適な間隔の１対の係止部を選択することができる。これによって、容易かつ確実に、トルクリミッター機構における伝達部材のガタツキを防止することができ、必要時は、駆動源（例えば、モータ）の駆動力（回転力）を確実に出力軸へ伝達することができる。これにより、ＡＦ駆動制御を、精度良く、かつ確実に行なうことができる。

また、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、トルクリミッター機構を構成することができる。

また、トルクリミッター機構を有するので、ＡＦ駆動の際の各部の破損や損傷を防止することができる。すなわち、例えば、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ駆動部材が駆動範囲の限界位置（近距離側の端点、遠距離側の端点）に達した際、伝達部材が広がり（径が大きくなり）、滑りが生じて、リング部材から出力軸への回転力の伝達が制限（例えば、停止）され、これによって、動力伝達手段や、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ、ＡＦレンズ駆動部材、ギヤユニット等の破損や損傷を防止することができる。

また、本発明のトルクリミッター機構によれば、トルクリミッター機構を製造する（組み付ける）際、複数組の１対の係止部から、最適な間隔の１対の係止部を選択することができる。これによって、容易かつ確実に、トルクリミッター機構における伝達部材のガタツキを防止することができ、必要時は、入力部から出力部へ回転を確実に伝達することができる。

また、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、トルクリミッター機構を構成することができる。

以下、本発明のカメラのレンズ駆動機構（ＡＦレンズ駆動ブロック）およびトルクリミッター機構を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

なお、以下の説明では、代表的に、トルクリミッター機構をカメラのレンズ駆動機構に設置した（用いた）場合、すなわち、トルクリミッター機構を有するレンズ駆動機構を説明する。

図１は、本発明のレンズ駆動機構（実施形態）が適用されるレンズ交換式の一眼レフカメラのカメラ本体を示す正面図、図２は、図１に示すカメラ本体の内部構成を示す正面図である。

これらの図に示すカメラ本体（カメラボディ）１は、レンズ交換式の一眼レフ電子カメラ（カメラ）のカメラ本体であり、このカメラ本体１には、図示しないレンズ鏡筒（撮影レンズ）が、着脱自在に装着されるようになっている。

図１に示すように、カメラ本体１の上面に設置されている上飾板Ｐにおいて、図１中の左側の端部にレリーズボタン２が設けられ、右側の端部に各種モードの設定を行う設定ダイヤル３が設けられている。

また、カメラ本体１の中央部には、レンズ鏡筒を着脱自在に装着（マウント）するためのマウント部５が設けられている。

また、カメラ本体１の内部には、レンズ鏡筒が装着されたとき、レンズ鏡筒の光軸上に位置するよう配置されたクイックリターンミラー６と、図示しないＣＣＤ（撮像素子）を有する撮像ユニットと、撮像ユニットの受光面側に配置された図示しないシャッターユニットとが設けられている。

また、カメラ本体１は、カメラ本体１およびレンズ鏡筒側を統括的に制御する図示しないコントローラ（制御手段）と、図示しないＡＦセンサと、装着されたレンズ鏡筒のレンズ駆動を行うレンズ駆動機構３０とを備えている。

レンズ駆動機構３０は、ＡＦモータ３２や、先端にジョイント部３３２が形成されたＡＦカプラー３３１を有する出力軸３３等を備えており、カメラ本体１内の図２中右側の端部に設置されている。また、レンズ駆動機構３０は、出力軸３３の回転中心線がマウント部５に装着されたレンズ鏡筒の光軸と平行となり、ＡＦカプラー３３１がマウント部５を挿通し、ジョイント部３３２がマウント部５の表面から突出（露出）するように設けられる。このレンズ駆動機構３０については、後で詳述する。

コントローラは、ＡＦ（オートフォーカス）制御、撮影制御、各種操作スイッチの操作に基づく各種動作制御等を行う。例えば、レンズ駆動機構３０のＡＦモータ３２の駆動、すなわち、回転の開始、停止および回転方向等は、それぞれ、コントローラにより制御される。

ＡＦセンサは、いわゆる位相差方式の測距センサであり、撮像ユニットのＣＣＤの受光面と光学的に等価な位置にＣＣＤセンサを有し、図示しない撮影画面内の所定の焦点検出エリアにおける焦点状態をＡＦビデオ信号としてコントローラへ出力する。コントローラは、ＡＦビデオ信号に基づいてデフォーカス量を演算し、そのデフォーカス量と、マウント部５に装着されたレンズ鏡筒内の撮影レンズの固有のレンズデータとに基づいて、図示しないＡＦレンズ（フォーカシングレンズ）に入射した光束が図示しない焦点板上に結像するＡＦレンズの位置までのレンズ駆動方向および駆動量を演算し、ＡＦモータ３２を駆動制御する（ＡＦ駆動制御）。ＡＦモータ３２の駆動力は、カメラ本体１のマウント部５の表面から突出しているジョイント部３３２と、レンズ鏡筒側のマウント部に設けられたジョイント部とを介して図示しないギヤユニットに伝達され、ＡＦレンズが光軸方向に駆動される（移動する）。
次に、レンズ駆動機構（ＡＦレンズ駆動ブロック）３０について説明する。

図３は、本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す斜視図、図４は、本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す分解斜視図、図５は、本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す断面図、図６は、図３〜図５に示すレンズ駆動機構のウォームホイールを示す斜視図、図７は、図３〜図５に示すレンズ駆動機構のウォームホイールを示す背面図（図４中、右側から見た図）、図８は、ウォームホイール３５とクラッチバネ３６との組み立て時の位置関係を判り易くするため、ウォームホイール３５およびクラッチバネ３６の他の部材を取り除いた組み立て背面図である。

ここで、図５には、一点鎖線で示す中心線の図中上側と下側とに、その中心線を中心とする中心角（回転角）で、互いに所定角度ずれた断面（一部外観を含む）が図示されている。また、図５では、止め輪３７は、図示されていない。
また、図８では、出力軸３３との関係を示すために、出力軸３３の部分を斜線で示す。

これらの図に示すように、レンズ駆動機構３０は、外周部がケーシング３１で構成された本体部３１０と、ＡＦモータ（駆動源）３２とで構成されている。ケーシング３１は、前ケース３１１と後ケース３１２とで構成されており、ＡＦモータ３２は、その回転軸３２１が、前ケース３１１に形成されている孔３１５からケーシング３１内に挿入された状態で、ケーシング３１の外側に固定されている。

このＡＦモータ３２は、図２中右側に、その回転軸３２１の方向が図２中の上下方向となるように設けられる。すなわち、ＡＦモータ３２は、その回転軸３２１が後述する出力軸３３の回転中心線に対して垂直になるように（回転軸３２１がマウント部５に装着されたレンズ鏡筒の光軸に対して垂直になるように）設けられる。

これにより、ＡＦモータ３２の回転軸３２１と出力軸３３の回転中心線とを平行にした場合に比べて、出力軸３３の回転中心線の方向におけるレンズ駆動機構３０の長さを短くすることができ、シャッターユニットより前方の長さが比較的短い電子カメでは、非常に有効である。

また、本体部３１０のケーシング３１内には、出力軸３３と、この出力軸３３にクラッチバネ（捻りコイルバネ）３６を介して挿入されたウォームホイール（リング部材）（入力部）３５と、ＡＦモータ３２の回転軸３２１に固着され（回転軸３２１側に設けられ）、ウォームホイール３５と噛合するウォーム（ウォームギヤ）３４と、止め輪３７（この止め輪３７は、省略されていてもよい）と、ダブル歯車（ダブルギヤ）３８と、エンコーダ（検出手段）４１とが収納されている（設けられている）。なお、クラッチバネ３６により、弾性を有する伝達部材が構成される。

出力軸３３は、前方側（図４中左側）から、カメラ本体１に装着されるレンズ鏡筒側のジョイント部と係合（結合）するジョイント部３３２が先端に形成されているＡＦカプラー３３１と、コイルバネ（付勢手段）３３３と、外観形状が略円柱状をなす保持部材（軸部）（出力部）３３４と、この保持部材３３４の後方側の端部に設けられた歯車（ギヤ）３３５とを有しており、ＡＦカプラー３３１の先端部（図３および図４中左側）は、前ケース３１１に形成されている孔３１６からケーシング３１の外側に突出している。この場合、出力軸３３の保持部材３３４の先端側の部分は、その外径が基端側の部分の外径より小さい小径部３３６を構成しており、その小径部３３６は、前ケース３１１の孔３１６に挿入されている。また、前記小径部３３６の外周面と前ケース３１１の孔３１６の内周面との間には、ほとんど隙間はなく、出力軸３３が円滑に回転し得るように、潤滑剤が付与されている。

コイルバネ３３３は、ＡＦカプラー３３１と保持部材３３４との間に、若干収縮した状態で設けられており、ＡＦカプラー３３１は、常時、コイルバネ３３３によって、ジョイント部３３２が保持部材３３４から離間（離反）する方向に付勢されている。ＡＦカプラー３３１のジョイント部３３２と反対の端部（基端部）は、保持部材３３４に対して、コイルバネ３３３を介して、軸方向に移動可能で、かつ、ＡＦカプラー３３１の基端にリング３３７が固定されていることにより、最離間状態（ジョイント部３３２が保持部材３３４から最も離間した状態）で、その保持部材３３４から外れないように保持されている。なお、ＡＦカプラー３３１と保持部材３３４とは、ＡＦカプラー３３１の基端部において、互いに周方向に係止し合い、一体的に回転し得るようになっている。

このようにＡＦカプラー３３１は、常にコイルバネ３３３により付勢されることによって保持部材３３４から離反するように設けられており、レンズ鏡筒が装着されていないときは、最離間状態にあるが、ＡＦでないレンズ鏡筒を着脱するときや、ＡＦであるが、そのレンズ鏡筒を装着した場合、ＡＦカプラー３３１のジョイント部３３２と係合しないもの（例えば、他社のレンズ鏡筒）を着脱するときや、ＡＦカプラー３３１のジョイント部３３２と係合し得るレンズ鏡筒を着脱するときは、それぞれ、ＡＦカプラー３３１が、後方側に押されて移動し、マウント部５の表面から突出しないようになる。

また、後ケース３１２の内側には、軸３１３および３１４が、それぞれ互いに平行に設けられている。出力軸３３の保持部材３３４には、軸方向に沿って、横断面形状が円形の孔３３８が形成されており、出力軸３３は、その保持部材３３４の基端側（図３〜図５中右側）が軸３１３に挿入され、軸３１３により回転自在に支持されている。この場合、前記軸３１３の外周面と保持部材３３４の孔３３８の内周面との間には、ほとんど隙間はなく、出力軸３３が円滑に回転し得るように、潤滑剤が付与されている。

また、出力軸３３は、ウォームホイール３５に挿入している。この場合、ウォームホイール３５は、出力軸３３の保持部材３３４の基端部（後述する歯車３３５側）に位置し、保持部材３３４に装着（固定）された止め輪３７により、出力軸３３の回転中心線方向への移動が阻止されている。

このウォームホイール３５内には、出力軸３３から出力されるトルクを制限（規制）するトルクリミッター機構（クラッチ機構）５０が設けられており、ウォームホイール３５の回転力（回転運動）は、このトルクリミッター機構５０を介して、出力軸３３に伝達される。

すなわち、ＡＦモータ３２が駆動し、その回転軸３２１が所定方向に回転すると、その駆動力（回転力）は、ウォーム３４、ウォームホイール３５およびクラッチバネ３６を介して、出力軸３３に伝達され、出力軸３３は、所定方向に回転する。そして、この際、ウォーム３４およびウォームホイール３５により、ＡＦモータ３２の回転速度が減速される。

また、ＡＦモータ３２の回転軸３２１が前記と逆方向に回転すると、その駆動力（回転力）は、ウォーム３４、ウォームホイール３５およびクラッチバネ３６を介して、出力軸３３に伝達され、出力軸３３は、前記と逆方向に回転する。

従って、前記ウォーム３４、ウォームホイール３５およびクラッチバネ３６により、ＡＦモータ３２の駆動力（回転力）を出力軸３３に伝達する動力伝達手段が構成される。なお、トルクリミッター機構５０については、後で詳述する。

このように、このレンズ駆動機構３０では、ウォーム３４およびウォームホイール３５により、動力伝達手段の主要部が構成されているので、回転速度を減速させてＡＦモータ３２の駆動力を出力軸３３に伝達することができると共に、通常の歯車ギヤを使用する場合よりも減速比を大きくすることができる。

前記ダブル歯車３８は、歯車（ギヤ）３８２と、歯車３８２と同軸で隣接して一体に形成され、歯車３８２および歯車３３５よりも小径の歯車（ギヤ）３８１とで構成されている。このダブル歯車３８は、軸３１４に挿入され、軸３１４により回転自在に支持されている。

また、前記エンコーダ４１は、出力軸３３と連動して回転するパルサー（回転板）４２と、所定距離離間し、互いに対向するように配置された発光部および受光部を有するフォトインタラプタ４３とで構成されている。このエンコーダ４１では、フォトインタラプタ４３によりパルサー４２の回転（回転量）を検出することによって、出力軸３３の回転（回転量）、すなわち、ＡＦレンズの移動（移動量）を検出することができる。

パルサー４２は、円板状をなしており、その外周部には、一定の幅のスリット（切り欠き部）が、周方向に沿って一定のピッチで形成されている。このパルサー４２は、軸３１３に挿入され、軸３１３により回転自在に支持されている。また、パルサー４２は、前記出力軸３３より基端側（図４中右側）に位置している。そして、フォトインタラプタ４３は、その発光部と受光部との間にパルサー４２の外周部が位置するように設置されている。

また、パルサー４２の側面には、パルサー４２と同軸で回転し、歯車３８２よりも小径の歯車（ギヤ）３９が接合されている。この歯車３９には、前記ダブル歯車３８の歯車３８２が噛合し、そのダブル歯車３８の歯車３８１には、前記出力軸３３の歯車３３５が噛合している。

このフォトインタラプタ４３（エンコーダ４１）から出力された信号、すなわち、パルス信号（検出信号）は、コントローラに入力され、前述したＡＦ駆動制御において利用される。

ＡＦモータ３２が駆動して出力軸３３が回転すると、その回転力は、歯車３３５、３８１、３８２および３９を介して、パルサー４２に伝達され、パルサー４２が回転する。そして、この際、歯車３３５、３８１、３８２および３９により、ＡＦモータ３２の回転速度が増速される。

従って、これら歯車３３５、３８１、３８２および３９により、回転速度を増速させる増速ギヤ列（回転力を伝達する回転力伝達機構）が構成される。

このように、このレンズ駆動機構３０では、出力軸３３とパルサー４２とは、直結されておらず、歯車３３５、３８１、３８２および３９により（歯車３３５、３８１、３８２および３９を介して）、回転速度を増速させて、出力軸３３からパルサー４２へ回転力（回転）が伝達されるようになっている。

また、パルサー４２は、その回転中心線が出力軸３３の回転中心線と一致するように設けられている。これにより、パルサー４２を出力軸３３の後方（基端側）に配置でき、これによって、パルサー４２を出力軸３３の側方に配置した場合（パルサー４２の回転中心線と出力軸３３の回転中心線とが離間している場合）に比べて、出力軸３３の回転中心線に対して垂直な方向（パルサー４２の径方向）におけるレンズ駆動機構３０の長さを短くすることができる。また、出力軸３３の前方側から出力軸３３の回転中心線の方向を見たとき、出力軸３３の回転軸中心と、ダブル歯車３８の回転軸中心と、パルサー４２の回転軸中心とを頂点とする三角形が形成されるような配置をとった場合に比べて、出力軸３３の回転中心線の方向へのレンズ駆動機構３０の投影面積（出力軸３３の回転中心線に対して垂直な断面における占める領域）を小さくすることができる。また、パルサー４２専用の軸を別途設けず、出力軸３３の軸３１３をパルサー４２の軸としても利用し、かつ、出力軸３３と、軸３１３が設けられた後ケース３１２との間のスペースを有効に利用したので、レンズ駆動機構３０の小型化を図ることができ、これにより、カメラ本体１の小型化を図ることができる。

また、ウォームホイール３５は、その回転中心線が出力軸３３の回転中心線およびパルサー４２の回転中心線と一致するように設けられている。これにより、ウォームホイール３５を出力軸３３の側方に配置した場合（ウォームホイール３５の回転中心線と出力軸３３の回転中心線とが離間している場合）に比べて、出力軸３３の回転中心線に対して垂直な方向におけるレンズ駆動機構３０の長さを短くすることができ、レンズ駆動機構３０のさらなる小型化を図ることができる。
次に、トルクリミッター機構５０について説明する。

図４〜図８に示すように、トルクリミッター機構５０は、ウォームホイール３５内に設けられている。

すなわち、トルクリミッター機構５０は、ウォームホイール３５内に収納されたクラッチバネ３６と、ウォームホイール３５の内周側に形成され、クラッチバネ３６を収納する収納部３５０とで構成されている。

クラッチバネ３６は、出力軸３３の保持部材３３４に巻き付けられてその出力軸３３の保持部材３３４を挟持し、平面視で円環状をなす挟持部（環状部）３６１と、その両端部（各端部）を出力軸３３（挟持部３６１）の外側に向けて突出させてなる１対の足部３６２、３６２とで構成されている。このクラッチバネ３６は、出力軸３３の保持部材３３４を挟み込むことによって保持し、ウォームホイール３５の回転力を出力軸３３に伝達する。また、クラッチバネ３６は、一定のトルク以上のトルクが出力軸３３にかかった場合、例えば、レンズ鏡筒内のＡＦレンズが近距離側の端点または遠距離側の端点に到達し、強制的にＡＦカプラー３３１の回転が止められたとき（出力軸３３の回転が止められたとき）等、ＡＦモータ３２からの回転力および慣性（惰性）で回転する回転力を逃がす働きをする。

一方、ウォームホイール３５は、外周に歯が形成された周壁３５１（この周壁３５１の外周部がギヤ部を構成している）と、出力軸３３が挿入された孔３５３を有する底板３５２と、周壁３５１の内周面３５４から中心側に向って突出する複数（本実施形態では、３つ）の突出部３５５とを備えている。これらの突出部３５５により、前記クラッチバネ３６を収納する（クラッチバネ３６の少なくとも一部を収納する）収納部３５０の主要部が構成される。

また、各突出部３５５におけるウォームホイール３５の周方向の両端に、クラッチバネ３６の足部３６２に係止し得る（を係止する）係止部が形成されている。すなわち、各突出部３５５におけるウォームホイール３５の周方向の両方の端面（当接面）３５６により、クラッチバネ３６の足部３６２に係止し得る（を係止する）係止部が構成される。そして、隣り合う２つの突出部３５５の互いに対向する２つ（１対）の端面３５６により、ウォームホイール３５の周方向に沿って配置され、クラッチバネ３６の１対の足部（両足部）３６２、３６２に係止し得る（を係止する）１対の係止部が構成される。

クラッチバネ３６は、挟持部３６１が出力軸３３の保持部材３３４を挟持した状態で、このウォームホイール３５の周壁３５１の内周側に収納され、その１対の足部３６２、３６２は、前記２つの突出部３５５の互いに対向する２つの端面３５６の間に位置するように配置される。

また、クラッチバネ３６は、出力軸３３の軸方向において、その挟持部３６１が、保持部材３３４の基端部に形成されているリング状の凸部３３９と、前ケース３１１に形成されているリング状の突出部３１７との間に位置し、この突出部３１７および凸部３３９に係止されることにより、保持部材３３４からの離脱（軸方向への移動）が阻止される。

なお、クラッチバネ３６は、その１対の足部３６２、３６２のうちの一方または両方が端面３５６に接触しない状態（近接した状態）になることもあり得るが、この場合も、レンズ駆動機構３０が作動する際は、足部３６２は、端面３５６に係止される。

図７に示すように、前記３組の互いに対向する１対の端面（係止部）３５６、３５６間の間隔（角度間隔）は、すべて異なっており（互いに異なっており）、図示例では、各１対の端面３５６、３５６におけるその１対の端面３５６、３５６間の中心角での角度間隔は、それぞれ、ａ、ｂ、ｃ（ａ＜ｂ＜ｃ）に設定されている。そして、図８に示すように、クラッチバネ３６は、前記３組の１対の端面３５６、３５６から選択された１対の端面３５６、３５６の間、すなわち、最適な角度間隔の１対の端面３５６、３５６の間に、１対の足部３６２、３６２が位置するように配置されている。

ここで、図示例のトルクリミッター機構５０においては、３組の１対の端面３５６、３５６が設けられているので、クラッチバネ３６の挟持部３６１が出力軸３３の保持部材３３４を挟持したときの一対の足部３６２、３６２の間隔が、中間の角度間隔（ｂ）に対応するように、クラッチバネ３６を作製するのが好ましい。

そして、例えば、クラッチバネ３６の挟持部３６１の内径公差や、１対の足部３６２、３６２間の間隔（角度間隔）の公差等で、そのクラッチバネ３６を出力軸３３の保持部材３３４に巻き付けたときの１対の足部３６２、３６２間の角度間隔が目標値より大きくなったときは、角度間隔がｃの１対の端面３５６、３５６を選択し、その１対の端面３５６、３５６の間に１対の足部３６２、３６２が位置するようにクラッチバネ３６を配置する。また、逆に、１対の足部３６２、３６２間の角度間隔が目標値より小さくなったときは、角度間隔がａの１対の端面３５６、３５６を選択し、その１対の端面３５６、３５６の間に１対の足部３６２、３６２が位置するようにクラッチバネ３６を配置する。また、１対の足部３６２、３６２間の角度間隔が略目標値になったときは、角度間隔がｂの１対の端面３５６、３５６を選択し、その１対の端面３５６、３５６の間に１対の足部３６２、３６２が位置するようにクラッチバネ３６を配置する。

なお、本実施形態では、ウォームホイール（リング部材）３５に、互いの間隔の異なる１対の端面（係止部）３５６が３組設けられているが、本発明では、その１対の端面（係止部）３５６の組数は、複数（複数組）であればよい。

この場合、互いの間隔の異なる１対の端面（係止部）３５６の組数は、２〜６組程度とされるのが好ましく、３〜５組程度とされるのがより好ましい。

また、このレンズ駆動機構３０では、ウォームホイール３５の底板３５２における各端面３５６の近傍に、それぞれ、開口（窓部）３５７が形成されている。

これにより、作業者は、各１対の端面３５６、３５６に対してのクラッチバネ３６の１対の足部３６２、３６２の位置を、ウォームホイール３５の外側、すなわち、底板３５２側（図６中下側）から、容易に確認することができる。従って、前記各開口３５７により、確認手段が構成される。

なお、本実施形態では、各１対の端面３５６、３５６に対して、それぞれ、開口３５７を２つ設けているが、本発明では、その開口３５７の数は、２つに限定されず、例えば、１つであってもよい。

また、本発明では、前記確認手段としての各窓部は、それぞれ、前記開口３５７に限定されず、例えば、光透過性を有する部材で構成されていてもよい。

また、このレンズ駆動機構３０では、ウォームホイール３５の各突出部３５５に、それぞれ、各１対の端面３５６、３５６間の間隔（角度間隔）の大小関係を示す指標３５８が設けられている。各指標３５８は、ぞれぞれ、各突出部３５５における底板３５２と反対側（図６中上側）の面であって、一方の端面３５６の近傍（一方の端面３５６側）に配置されている。

各指標３５８は、それぞれ、１つの凹部、２つの凹部、３つの凹部で構成されており、凹部の数が多いほど、１対の端面３５６、３５６間の角度間隔が大きいことを示している。すなわち、角度間隔がａ（最も小さい角度間隔）の１対の端面３５６、３５６の一方の近傍には、角度間隔が最も小さいことを示す１つの凹部で構成された指標３５８が設けられている。また、角度間隔がｂ（中間の角度間隔）の１対の端面３５６、３５６の一方の近傍には、角度間隔の大きさが２番目（中間）であることを示す２つの凹部で構成された指標３５８が設けられている。また、角度間隔がｃ（最も大きい角度間隔）の１対の端面３５６、３５６の一方の近傍には、角度間隔が最も大きいことを示す３つの凹部で構成された指標３５８が設けられている。

これにより、作業者は、各１対の端面３５６、３５６間の間隔の大小関係を容易に把握することができ、これによって作業効率が向上する。
次にトルクリミッター機構５０の作用を説明する。

マウント部５に装着されているレンズ鏡筒内のＡＦレンズが、近距離側の端点と遠距離側の端点との間を駆動されている間は、通常は、クラッチバネ３６の挟持部３６１により出力軸３３の保持部材３３４が挟持され、挟持部３６１（ウォームホイール３５）と出力軸３３との間の滑り（スリップ）が防止される（ウォームホイール３５の回転が保持部材３３４に伝達される）。すなわち、出力軸３３は、クラッチバネ３６を介してウォームホイール３５に連結され、そのウォームホイール３５と共に回転する。これにより、ＡＦモータ３２の回転力は、確実に出力軸３３へ伝達される。

一方、ウォームホイール３５内の突出部３５５の一方の端面にクラッチバネ３６の回転方向後方側の足部３６２が係止した状態で、レンズ鏡筒側から出力軸３３が受ける力（トルク）が所定値を超えることにより、出力軸３３の回転速度（回転数）が減少または出力軸３３の回転が停止すると、ウォームホイール３５内の突出部３５５の一方の端面３５６からクラッチバネ３６の回転方向後方側の足部３６２に対し、回転方向（周方向）に力が加わり、１対の足部３６２の間隔が狭くなって、クラッチバネ３６の挟持部３６１が広がり（挟持部３６１の径が大きくなり）、挟持部３６１（ウォームホイール３５）と出力軸３３との間に滑りが生じて、ウォームホイール３５から出力軸３３への回転力の伝達が制限（例えば、停止）される。すなわち、挟持部３６１による保持部材３３４の挟持が解除または挟持部３６１が保持部材３３４を挟持する力が低減する。

例えば、レンズ鏡筒内のＡＦレンズが近距離側の端点または遠距離側の端点に到達し、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ駆動部材が駆動範囲の限界位置まで移動すると、レンズ鏡筒側から出力軸３３に対して、レンズ駆動機構３０による回転方向と反対方向の負荷がかかり、ＡＦカプラー３３１（出力軸３３）の回転が強制的に停止し、それとともにクラッチバネ３６の挟持部３６１の回転が停止する。

一方、ＡＦモータ３２は駆動（回転）を続けるので、ウォームホイール３５は回転を続ける。このため、クラッチバネ３６の回転方向前方側（回転方向側）の足部３６２は、挟持部３６１とともに回転を停止するが、回転方向後方側（他方）の足部３６２は、ウォームホイール３５の突出部３５５の一方の端面（係止されている端面）３５６により回転方向に押され、ウォームホイール３５とともに回転する。これにより、１対の足部３６２の間隔が狭くなって、挟持部３６１が広がり（挟持部３６１の径が大きくなり）、これによって、挟持部３６１（ウォームホイール３５）と出力軸３３との間に滑りが生じて、出力軸３３とクラッチバネ３６とが一体に回転しなくなる。すなわち、ＡＦモータ３２が回転を続けても、ウォームホイール３５およびクラッチバネ３６が回転するのみで、その回転力は、出力軸３３には伝達されないか、または、わずかな回転力しか伝達されない（回転力のほとんどを逃がすことができる）。

これにより、ＡＦ駆動制御の際、例えば、レンズ駆動機構３０のウォーム３４、ウォームホイール３５、歯車３３５、３８１、３８２および３９や、レンズ鏡筒内のＡＦレンズ、ＡＦレンズ駆動部材、ギヤユニット等の各部の破損や損傷を防止することができる。

以上説明したように、このレンズ駆動機構３０によれば、レンズ駆動機構５０を製造する（組み付ける）際、複数組（本実施形態では、３組）の１対の端面（係止部）３５６、３５６から、最適な間隔（角度間隔）の１対の端面３５６、３５６を選択することができる。これによって、容易かつ確実に、トルクリミッター機構５０におけるクラッチバネ３６のガタツキを防止することができ、必要時は、ＡＦモータ３２の駆動力（回転力）を確実に出力軸３３へ伝達することができる。これにより、ＡＦ駆動制御を、精度良く、かつ確実に行なうことができる。

また、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、トルクリミッター機構５０を構成することができる。

また、ウォームホイール３５内にトルクリミッター機構５０が設けられているので、トルクリミッター機構を他の部位に設ける場合に比べ、レンズ駆動機構３０の小型化を図ることができる。この場合、特に、出力軸３３の回転中心線の方向におけるレンズ駆動機構３０の長さを短くすることができる。これによって、カメラ本体１（カメラ）の小型化を図ることができる。

なお、本発明では、例えば、クラッチバネ３６は、１対の足部３６２、３６２を互いに離間させると、挟持部３６１が広がる（挟持部３６１の径が大きくなる）ようになっていてもよい。この場合は、１対の足部３６２、３６２は、１対の係止部がその１対の足部３６２、３６２の間に位置するように配置される。すなわち、１対の足部３６２、３６２は、突出部３５５の両端に配置される。

以上、本発明のレンズ駆動機構およびトルクリミッター機構を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前記実施形態では、本発明のレンズ駆動機構が適用されるカメラは、電子カメラであるが、本発明では、そのレンズ駆動機構が適用されるカメラは、これに限られず、例えば、銀塩カメラ等であってもよい。

また、前記実施形態では、入力部がウォームホイール（リング部材）３５を有し、出力部が保持部材（軸部）３３４を有しているが、本発明では、逆に、入力部が保持部材（軸部）３３４を有し、出力部がウォームホイール（リング部材）３５を有していてもよい。

また、前記実施形態では、トルクリミッター機構をカメラのレンズ駆動機構に設置した（用いた）場合を説明したが、本発明では、トルクリミッター機構を他のものに用いることもできる。

本発明のレンズ駆動機構（実施形態）が適用されるレンズ交換式の一眼レフカメラのカメラ本体の構成例を示す正面図である。 図１に示すカメラ本体の内部構成を示す正面図である。 本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す斜視図である。 本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す分解斜視図である。 本発明のレンズ駆動機構の実施形態を示す断面図である。 図３〜図５に示すレンズ駆動機構のウォームホイールを示す斜視図である。 図３〜図５に示すレンズ駆動機構のウォームホイールを示す背面図（図４中、右側から見た図）である。 ウォームホイールとクラッチバネとの組み立て時の位置関係を判り易くするため、ウォームホイールおよびクラッチバネの他の部材を取り除いた組み立て背面図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ レリーズボタン
３ 設定ダイヤル
５ マウント部
６ クイックリターンミラー
３０ レンズ駆動機構
３１０ 本体部
３１ ケーシング
３１１ 前ケース
３１２ 後ケース
３１３、３１４ 軸
３１５、３１６ 孔
３１７ 突出部
３２ ＡＦモータ
３２１ 回転軸
３３ 出力軸
３３１ ＡＦカプラー
３３２ ジョイント部
３３３ コイルバネ
３３４ 保持部材
３３５ 歯車
３３６ 小径部
３３７ リング
３３８ 孔
３３９ 凸部
３４ ウォーム
３５ ウォームホイール
３５０ 収納部
３５１ 周壁
３５２ 底板
３５３ 孔
３５４ 内周面
３５５ 突出部
３５６ 端面
３５７ 開口
３５８ 指標
３６ クラッチバネ
３６１ 挟持部
３６２ 足部
３７ 止め輪
３８ ダブル歯車
３８１、３８２、３９ 歯車
４１ エンコーダ
４２ パルサー
４３ フォトインタラプタ
５０ トルクリミッター機構
Ｐ 上飾板

Claims (14)

1. カメラのレンズ駆動機構であって、
   駆動源と、
   回転自在に設けられ、カメラ本体に装着されるレンズ鏡筒とのジョイント部を有し、その回転を前記ジョイント部を介して前記レンズ鏡筒に伝達する出力軸と、
   前記出力軸から出力されるトルクを制限するトルクリミッター機構を有し、前記駆動源の駆動力を前記出力軸に伝達する動力伝達手段とを備え、
   前記動力伝達手段は、前記出力軸が挿入されたリング部材を有し、
   前記トルクリミッター機構は、前記出力軸に巻き付けられて前記出力軸を挟持し、両端部が前記出力軸の外側に向って突出し、弾性を有する伝達部材と、前記リング部材に設けられ、前記伝達部材の少なくとも一部を収納する収納部とを備え、
   前記収納部は、前記リング部材の周方向に沿って配置され、前記伝達部材の両端部に係止し得る１対の係止部であって、その１対の係止部間の間隔の異なるものを複数組有し、
   前記伝達部材は、前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部に、該伝達部材の両端部が係止し得るように配置されており、
   前記出力軸は、前記伝達部材を介して前記リング部材に連結され、前記リング部材と共に回転し、
   前記レンズ鏡筒側から前記出力軸が受ける力が所定値を超えることにより、前記出力軸の回転速度が減少または前記出力軸の回転が停止すると、前記一方の係止部から前記伝達部材の一方の端部に対して力が加わって前記伝達部材が広がり、前記リング部材から前記出力軸への回転力の伝達が制限されるよう構成されていることを特徴とするレンズ駆動機構。
2. 前記駆動源は、回転軸を有し、
   前記動力伝達手段は、前記駆動源の回転軸側に設けられたウォームを有し、
   前記リング部材は、前記ウォームと噛合するウォームホイールである請求項１に記載のレンズ駆動機構。
3. 前記トルクリミッター機構は、前記リング部材内に設けられている請求項１または２に記載のレンズ駆動機構。
4. 前記伝達部材の両端部は、前記１対の係止部の間に位置し、
   前記伝達部材は、その両端部を互いに接近させると広がるよう構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
5. 前記伝達部材は、クラッチバネである請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
6. 前記リング部材には、該リング部材の外側から前記各１対の係止部に対しての前記伝達部材の端部の位置を確認し得る確認手段が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
7. 前記リング部材には、前記各１対の係止部間の間隔の大小関係を示す指標が設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
8. 前記リング部材は、周壁と、前記出力軸が挿入された孔を有する底板と、前記周壁の内周面から中心側に向って突出する複数の突出部とを備え、
   前記各突出部における前記リング部材の周方向の両端に、前記係止部が形成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
9. 前記伝達部材は、前記周壁の内周側に収納されている請求項８に記載のレンズ駆動機構。
10. 前記駆動源は、モータである請求項１ないし９のいずれかに記載のレンズ駆動機構。
11. 入力部と、出力部と、前記入力部の回転を前記出力部に伝達する伝達部材とを有し、
    前記入力部と前記出力部の一方は、周方向に沿って配置された１対の係止部が複数組設けられたリング部材を有し、他方は、前記リング部材に挿入された軸部を有しており、
    前記伝達部材は、前記軸部を挟持する挟持部と、前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部に係止し得る１対の足部とで構成され、
    前記複数組の１対の係止部から選択された１対の係止部の一方に、前記１対の足部の一方が係止した状態で、前記入力部と前記出力部との間に所定値を超えるトルクが加わると、前記１対の足部の間隔が変化し、これにより前記挟持部による前記軸部の挟持が解除または前記挟持部が前記軸部を挟持する力が低減するトルクリミッター機構であって、
    前記複数組の１対の係止部は、その１対の係止部間の間隔が互いに異なることを特徴とするトルクリミッター機構。
12. 前記伝達部材は、捻りコイルバネであり、前記挟持部は、前記捻りコイルバネの前記軸部に巻き付けられた部分であり、前記１対の足部は、前記捻りコイルバネの両端部を前記軸部の外側に向けて突出させた部分である請求項１１に記載のトルクリミッター機構。
13. 前記リング部材は、周壁と、前記周壁の内周面から中心側に向って突出する複数の突出部とを備え、
    前記各突出部における前記リング部材の周方向の両端に、前記係止部が形成されている請求項１１または１２に記載のトルクリミッター機構。
14. 当該トルクリミッター機構は、カメラのレンズ駆動機構に設置されるものである請求項１１ないし１３のいずれかに記載のトルクリミッター機構。
    
    
    

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