JP2013257500A - レンズ駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化及び操作性の向上を図る。
【解決手段】 レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、第１のギヤと第２のギヤに噛合されると共に第２のギヤの非回転時に第１のギヤの回転に伴って回転され第１のギヤの非回転時に第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、第３のギヤの回転に伴って回転されて駆動モーターの駆動力又は手動操作部の駆動力を被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、第１のギヤに対する第４のギヤの減速比が第２のギヤに対する第４のギヤの減速比より大きくされた。
【選択図】 図９

Description

本技術はレンズ駆動装置及び撮像装置についての技術分野に関する。詳しくは、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤに対する第４のギヤの減速比を手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤに対する第４のギヤの減速比より大きくして小型化及び操作性の向上を図る技術分野に関する。

スチルカメラ等の各種の撮像装置には、例えば、レンズ鏡筒として機能する交換レンズが装置本体に対して着脱可能とされたタイプがある。

このような交換レンズにおいては、各種のギヤを有するレンズ駆動装置によってレンズが光軸方向へ移動されてフォーカシングやズーミングが行われ、例えば、駆動モーターの駆動力によってオートフォーカシングが行われ、手動操作部に対する操作によってマニュアルフォーカシングが行われるようにされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された撮像装置においては、マニュアル操作環を手動で回動操作することによりマニュアルフォーカシングが行われ、オートフォーカシングとマニュアルフォーカシングの切換操作部材を必要とせず、オートフォーカシングとマニュアルフォーカシングが行われるように構成されている。

特開平６−１１６３６号公報

上記のようなレンズ駆動装置にあっては、マニュアル駆動側の伝達機構とオート駆動側の伝達機構においてそれぞれ適切な減速比が確保される構成にされていないと、ギヤの数が多くなり小型化に支障を来たしてしまう。

また、ギヤの数が多くなると、その分、バックラッシによる操作時における微調整を行うことができなくなり、操作性の低下を来たしてしまう。

ところが、特許文献１に記載されたような切換操作部を必要としないでオート駆動とマニュアル駆動が行われる構成においては、それぞれの駆動で適切な減速比により十分な小型化及び高い操作性が確保されていないのが現状である。

そこで、本技術レンズ駆動装置及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型化及び操作性の向上を図ることを課題とする。

第１に、レンズ駆動装置は、上記した課題を解決するために、レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされたものである。

従って、レンズ駆動装置にあっては、ギヤの少ない枚数で適正な減速比が確保される。

第２に、上記したレンズ駆動装置においては、前記第１のギヤとして太陽歯車が用いられ、前記第２のギヤとして前記第１のギヤと同軸の内歯車が用いられ、前記第３のギヤとして回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、前記第４のギヤとして遊星キャリアが用いられることが望ましい。

第１のギヤとして太陽歯車が用いられ、第２のギヤとして第１のギヤと同軸の内歯車が用いられ、第３のギヤとして回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、第４のギヤとして遊星キャリアが用いられることにより、所望の減速比を確保する機構が構成し易くなる。

第３に、上記したレンズ駆動装置においては、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比の２倍より大きくされることが望ましい。

第１のギヤに対する第４のギヤの減速比が第２のギヤに対する第４のギヤの減速比の２倍より大きくされることにより、駆動モーターから被駆動部材までの減速比が十分に大きくなる。

第４に、上記したレンズ駆動装置においては、前記第１のギヤと前記第２のギヤと前記第３のギヤと前記第４のギヤとしてそれぞれ平歯車が用いられることが望ましい。

第１のギヤと第２のギヤと第３のギヤと第４のギヤとしてそれぞれ平歯車が用いられることにより、各ギヤのスペースが小さくなる。

第５に、上記したレンズ駆動装置においては、前記駆動モーターとして直流モーターが用いられることが望ましい。

駆動モーターとして直流モーターが用いられることにより、駆動モーターとして出力の大きなモーターを用いることが可能になる。

第６に、上記したレンズ駆動装置においては、前記被駆動部材が前記第４のギヤの回転に伴って回転され、前記手動操作部が回転操作され、前記駆動モーターに対する前記被駆動部材の減速比が３００以上にされ、前記手動操作部に対する前記被駆動部材の減速比が２以上にされることが望ましい。

被駆動部材が第４のギヤの回転に伴って回転され、手動操作部が回転操作され、駆動モーターに対する被駆動部材の減速比が３００以上にされ、手動操作部に対する被駆動部材の減速比が２以上にされることにより、駆動モーターの駆動力の伝達系と手動操作部の駆動力の伝達系とにおいてそれぞれ最適な減速比が確保される。

第７に、上記したレンズ駆動装置においては、前記手動操作部が回転操作され、前記手動操作部の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされることが望ましい。

手動操作部が回転操作され、手動操作部の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされることにより、手動操作部の回転角度が適正化される。

撮像装置は、上記した課題を解決するために、レンズを動作させるレンズ駆動装置と前記レンズを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記レンズ駆動装置は、レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされたものである。

従って、撮像装置にあっては、レンズ駆動装置において、ギヤの少ない枚数で適正な減速比が確保される。

本技術レンズ駆動装置は、レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされている。

従って、ギヤの少ない枚数で駆動モーターの駆動力の伝達系と手動操作部の駆動力の伝達系とでそれぞれ適正な減速比が確保され、小型化及び操作性の向上を図ることができる。

請求項２に記載した技術にあっては、前記第１のギヤとして太陽歯車が用いられ、前記第２のギヤとして前記第１のギヤと同軸の内歯車が用いられ、前記第３のギヤとして回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、前記第４のギヤとして遊星キャリアが用いられている。

従って、遊星歯車機構が用いられることにより、所望の減速比を確保する機構が構成し易くなり、簡素な構成によってそれぞれの所望の減速比を確保することができる。

請求項３に記載した技術にあっては、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比の２倍より大きくされている。

従って、駆動モーターから被駆動部材までの減速比を十分に大きくすることができ、駆動モーターの高速化、高出力化及び高効率化を図ることができる。

請求項４に記載した技術にあっては、前記第１のギヤと前記第２のギヤと前記第３のギヤと前記第４のギヤとしてそれぞれ平歯車が用いられている。

従って、各ギヤのスペースが小さくなり、小型化かつ構造の簡素化を図ることができる。

請求項５に記載した技術にあっては、前記駆動モーターとして直流モーターが用いられている。

従って、駆動モーターとして出力の大きなモーターを用いることが可能になり、駆動モーターの高速化、高出力化及び高効率化を図ることができる。

請求項６に記載した技術にあっては、前記被駆動部材が前記第４のギヤの回転に伴って回転され、前記手動操作部が回転操作され、前記駆動モーターに対する前記被駆動部材の減速比が３００以上にされ、前記手動操作部に対する前記被駆動部材の減速比が２以上にされている。

従って、駆動モーターの駆動力の伝達系と手動操作部の駆動力の伝達系とにおいてそれぞれ最適な減速比が確保され、駆動モーターの高速化、高出力化及び高効率化を図ることができると共にレンズ駆動装置の小型化を図ることができる。

請求項７に記載した技術にあっては、前記手動操作部が回転操作され、前記手動操作部の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされている。

従って、手動操作部の回転角度が大き過ぎないため手動操作部の良好な操作性を確保することができ、また、手動操作部の回転角度が小さ過ぎないためレンズを所望の位置で停止させ易くレンズの位置精度の向上を図ることができる。

本技術撮像装置は、レンズを動作させるレンズ駆動装置と前記レンズを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記レンズ駆動装置は、レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされている。

従って、ギヤの少ない枚数で駆動モーターの駆動力の伝達系と手動操作部の駆動力の伝達系とでそれぞれ適正な減速比が確保され、小型化及び操作性の向上を図ることができる。

以下に、本技術を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。

以下に示した最良の形態は、本技術撮像装置をスチルカメラに適用し、本技術レンズ駆動装置をこのスチルカメラの交換レンズに設けられたレンズ駆動装置に適用したものである。

尚、本技術の適用範囲はスチルカメラ及びスチルカメラの交換レンズに設けられたレンズ駆動装置に限られることはなく、例えば、ビデオカメラや他の機器に組み込まれる各種の撮像装置及びこれらの撮像装置に設けられる各種のレンズ駆動装置に広く適用することができる。

以下の説明にあっては、スチルカメラの撮影時において撮影者から見た方向で前後上下左右の方向を示すものとする。従って、被写体側が前方となり、撮影者側が後方となる。

尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。

［撮像装置の構成］
撮像装置１は装置本体２と装置本体２に着脱可能とされた交換レンズ３とによって構成されている（図１参照）。

装置本体２は筐体４の内外に所要の各部が配置されて成る。

筐体４の上面には各種の入力操作部４ａ、４ａ、・・・が配置されている。入力操作部４ａ、４ａ、・・・としては、例えば、電源釦、シャッター釦、モード切替摘子等が設けられている。

筐体４の後面には図示しない各種の入力操作部とディスプレイが配置されている。入力操作部としては、例えば、ズームスイッチやモード切替摘子等が設けられている。

筐体４の前面には円形状の開口４ｂが形成され、開口４ｂの周囲の部分が交換レンズ３を取り付けるためのマウント部４ｃとして設けられている。

筐体４の内部にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子５が配置され、撮像素子５は開口４ｂの後方に位置されている。

［交換レンズの構成］
交換レンズ３は、例えば、デジタル一眼レフカメラ用の交換レンズである。

交換レンズ３は、例えば、バリフォーカルレンズとして設けられた４群構成のズーム光学系を有し、物体側（前側）から像側（後側）へ順に配置された第１レンズ群６、第２レンズ群７、第３レンズ群８及び第４レンズ群９を有している（図２参照）。交換レンズ３においては、第１レンズ群６、第２レンズ群７、第３レンズ群８及び第４レンズ群９が光軸方向における適切な位置に移動されることによりズーミングが行われ、第２レンズ群７が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われる。

交換レンズ３の後端部には、装置本体２のマウント部４ｃにバヨネット結合されるレンズマウント１０が設けられている。

交換レンズ３には前側から順に何れも略円筒状に形成された固定環１１、中間筒１２及び後部保持環１３が配置されている。

固定環１１には前後に延びる３群直進ガイド溝１１ａが形成されている。固定環１１には固定ローラー１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが周方向に離隔して取り付けられている。

中間筒１２は後端部を除いて固定環１１の後端部における外周側に位置され、後端部が固定環１１の後端部に固定されている。中間筒１２の後端部には挿通孔１２ａが形成されている。

後部保持環１３は前面が中間筒１２の後面に固定されている。後部保持環１３の後端部にはレンズマウント１０が固定されている。

上記したレンズマウント１０、固定環１１、中間筒１２及び後部保持環１３は一体的な固定部分として機能し、交換レンズ３におけるベース部分である。

固定環１１の内面側にはズームフォーカスカム環１４が配置されている。ズームフォーカスカム環１４には２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａと移動用カム溝１４ｂ、１４ｂ、１４ｂと３群カム溝１４ｃ、１４ｃ、１４ｃがそれぞれ周方向に離隔して形成されている（図２及び図３参照）。ズームフォーカスカム環１４には連動カム溝１４ｄが形成されている。連動カム溝１４ｄは光軸方向に対して傾斜されている。

移動用カム溝１４ｂ、１４ｂ、１４ｂにはそれぞれ固定環１１の固定ローラー１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが摺動自在に係合されている。

ズームフォーカスカム環１４には連結ローラー取付部１４ｅ、１４ｅ、１４ｅが周方向に離隔して設けられている。連結ローラー取付部１４ｅ、１４ｅ、１４ｅにはそれぞれ連結ローラー１５、１５、１５が取り付けられている。

固定環１１の外面側には１群カム環１６が配置されている（図２及び図４参照）。

１群カム環１６の前端部にはバヨネット溝１６ａが形成されている。

１群カム環１６には１群カム溝１６ｂ、１６ｂ、１６ｂと連動溝１６ｃ、１６ｃ、１６ｃがそれぞれ周方向に離隔して形成されている。連動溝１６ｃ、１６ｃ、１６ｃにはそれぞれズームフォーカスカム環１４に取り付けられた連結ローラー１５、１５、１５が摺動自在に係合されている。

ズームフォーカスカム環１４の内面側には３群移動環１７が配置されている。３群移動環１７には第３レンズ群８を保持する３群レンズ保持枠１８が取り付けられている。

３群移動環１７には絞りユニット１９が取り付けられている。

３群移動環１７は前側筒部２０と前側筒部２０の前端部から外方へ張り出されたフランジ部２１と前側筒部２０の後端部から内方へ張り出された連結面部２２と連結面部２２の内周部から後方へ突出された後側筒部２３とから成る（図２及び図５参照）。

前側筒部２０には前後に延びる連通孔２０ａ、２０ａ、２０ａが周方向に離隔して形成されている。前側筒部２０の後端部には周方向に延びる支持孔２０ｂが形成されている。

フランジ部２１の前端部には外方へ突出された１群ガイド片２１ａ、２１ａ、２１ａが周方向に離隔して設けられている。フランジ部２１の後端部には外方へ突出されたバヨネット爪２１ｂ、２１ｂ、２１ｂが周方向に離隔して設けられている。バヨネット爪２１ｂ、２１ｂ、２１ｂは１群カム環１６のバヨネット溝１６ａに摺動自在に係合されている。

連結面部２２には挿入孔２２ａ、２２ａ、２２ａが周方向に離隔して形成されている。

後側筒部２３には前後に延びる直進ガイド溝２３ａ、２３ａ、２３ａが周方向に離隔して形成されている。後側筒部２３の前端部には３群ローラー２３ｂ、２３ｂ、２３ｂが周方向に離隔して設けられている。３群ローラー２３ｂ、２３ｂ、２３ｂはそれぞれ固定環１１の３群直進ガイド溝１１ａ、１１ａ、１１ａとズームフォーカスカム環１４の３群カム溝１４ｃ、１４ｃ、１４ｃとに摺動自在に係合されている。

３群移動環１７には４群カム環２４がバヨネット結合されている。４群カム環２４の前側略半分の部分には突状部２４ａが設けられ、突状部２４ａが３群移動環１７の挿入孔２２ａ、２２ａ、２２ａのうちの一箇所に後方から挿入され、突状部２４ａ以外の部分が３群移動環１７の外面側に配置されている。

４群カム環２４の後端寄りの位置にはテーパーカム溝２４ｂ、２４ｂ、２４ｂが周方向に離隔して形成されている。

４群カム環２４の突状部２４ａの前端部には４群ローラー２４ｃが取り付けられている。４群ローラー２４ｃは３群移動環１７の前側筒部２０に形成された支持孔２０ｂを挿通されズームフォーカスカム環１４の連動カム溝１４ｄに摺動自在に係合されている。

従って、取付部材として機能する３群移動環１７はズームフォーカスカム環１４に支持され、ズームフォーカスカム環１４は３群移動環１７を支持する支持部材として機能する。

４群カム環２４は後述するズーミング動作に連動して３群移動環１７に対して光軸方向における定位置で回転される。

３群移動環１７の後側筒部２３の内面側には４群移動環２５が配置されている（図２参照）。４群移動環２５には第４レンズ群９を保持する４群レンズ保持枠２６が取り付けられている。

４群移動環２５にはテーパーカムフォロア２７、２７、２７が周方向に離隔して取り付けられている。テーパーカムフォロア２７、２７、２７はそれぞれテーパーカム溝２４ｂ、２４ｂ、２４ｂと直進ガイド溝２３ａ、２３ａ、２３ａに摺動自在に係合されている。従って、４群移動環２５は３群移動環１７に対して光軸方向へ移動される。

３群移動環１７における前側筒部２０の内面側には２群移動環２８が配置され、２群移動環２８には第２レンズ群７を保持する２群レンズ保持枠２９が取り付けられている。

２群移動環２８には前後に延びるフォーカス連動溝２８ａが形成されている。２群移動環２８には２群ローラー３０、３０、３０が周方向に離隔して取り付けられている。２群ローラー３０、３０、３０はそれぞれ３群移動環１７の前側筒部２０に形成された連通孔２０ａ、２０ａ、２０ａを挿通され、ズームフォーカスカム環１４の２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに摺動自在に係合されている。

１群カム環１６の外面側には１群移動環３１が配置されている。１群移動環３１には内面に前後方向に延びる１群直進ガイド溝３１ａ、３１ａ、３１ａが周方向に離隔して形成されている。１群直進ガイド溝３１ａ、３１ａ、３１ａにはそれぞれ３群移動環１７のフランジ部２１に設けられた１群ガイド片２１ａ、２１ａ、２１ａが摺動自在に係合されている。

１群移動環３１の後端寄りの位置には１群カムフォロア３２、３２、３２が周方向に離隔して取り付けられている。１群カムフォロア３２、３２、３２はそれぞれ１群カム環１６の１群カム溝１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに摺動自在に係合されている。

１群移動環３１の前端部には第１レンズ群６を保持する１群レンズ保持枠３３が取り付けられている。

１群移動環３１の外面には１群遮光環３４が取り付けられている。１群遮光環３４は１群カム環１６に固定されている。１群遮光環３４にはズーム連動ピン３４ａが取り付けられている。

１群遮光環３４の外面側にはズーム操作環３５が配置され、ズーム操作環３５は中間筒１２に回転自在に支持されている。ズーム操作環３５には前後方向に延びるピン直進ガイド溝３５ａが形成され、ピン直進ガイド溝３５ａにはズーム連動ピン３４ａが摺動自在に係合されている。

中間筒１２の外面側には手動操作部として機能するフォーカス操作環３６が回転自在に支持されている。フォーカス操作環３６の後端部における内面には駆動ギヤ部３６ａが形成されている（図２及び図６参照）。フォーカス操作環３６の内面側には駆動ギヤ部３６ａの前側に略円環状のフォーカス連動環３７が回転可能な状態で配置されている。フォーカス連動環３７の内周面における一部には伝達ギヤ部３７ａが形成されている（図７参照）。

フォーカス連動環３７には、後端部を除いた部分が前後方向に延びるフォーカス連動レバー３８が取り付けられ、フォーカス連動レバー３８は中間筒１２の挿通孔１２ａを挿通されて２群移動環２８のフォーカス連動溝２８ａに前後方向へ摺動自在に係合されている（図２及び図６参照）。

フォーカス連動レバー３８はフォーカス連動環３７に取り付けられ、フォーカス連動環３７の回転に伴って回転される。

フォーカス操作環３６の後端側には後部外装環３９が配置され、後部外装環３９の内部には交換レンズ３の電気制御回路が形成された図示しないメイン基板が配置されている。

後部外装環３９の内部における上端部にはフォーカス駆動用のギヤユニット４０が配置されている（図２、図６及び図７参照）。

［ギヤユニットの具体的構成］
ギヤユニット４０はギヤケース４１に所要の各部が取り付けられ又は支持されて成る（図６乃至図９参照）。ギヤケース４１はケース部４２と蓋部４３が結合されて成る。

ケース部４２には駆動モーター４４が取り付けられている。駆動モーター４４としては、例えば、直流モーターが用いられている。

駆動モーター４４のモーター軸４４ａには駆動ギヤ４５が取り付けられ、駆動ギヤ４５には２段ギヤ４６が噛合されている。２段ギヤ４６は大径ギヤ部４６ａが駆動ギヤ４５に噛合されている。

２段ギヤ４６には小径ギヤ部４６ｂに伝達ギヤ４７が噛合されている。

伝達ギヤ４７には第１のギヤ４８として機能する太陽ギヤが噛合されている。第１のギヤ４８は円板状のフランジ部分を有する摺動部４８ａと摺動部４８ａから一方へ突出された取付軸部４８ｂと摺動部４８ａから他方へ突出された支持軸部４８ｃと支持軸部４８ｃの摺動部４８ａ側の端部に設けられたギヤ部４８ｄとから成る。第１のギヤ４８は取付軸部４８ｂが伝達ギヤ４７に取り付けられ、伝達ギヤ４７と一体になって回転される。

第１のギヤ４８には第２のギヤ４９として機能する内歯車が回転自在に支持されている。第２のギヤ４９には外周側ギヤ部４９ａと内周側ギヤ部４９ｂが形成されている。第２のギヤ４９は外周側ギヤ部４９ａがフォーカス操作環３６の駆動ギヤ部３６ａに噛合されている。従って、第２のギヤ４９はフォーカス操作環３６の回転に伴って回転される。

伝達ギヤ４７と第１のギヤ４８と第２のギヤ４９は同軸上に位置され、第２のギヤ４９の中心部に第１のギヤ４８における摺動部４８ａの一部が挿入されている。

伝達ギヤ４７と第１のギヤ４８は一体になって第２のギヤ４９に対して回転可能とされ、第２のギヤ４９は伝達ギヤ４７と第１のギヤ４８に対して回転可能とされている。

第１のギヤ４８のギヤ部４８ｄと第２のギヤ４９の内周側ギヤ部４９ｂとには第３のギヤ５０、５０、・・・として機能する遊星歯車が周方向に離隔した状態で噛合されている。

第３のギヤ５０、５０、・・・は第４のギヤ５１として機能する遊星キャリアに回転自在に支持されている。第４のギヤ５１は送りギヤ部５２とギヤ支持部５３から成る。ギヤ支持部５３にはギヤ支持軸５３ａ、５３ａ、・・・が周方向に離隔して設けられている。ギヤ支持部５３にはギヤ支持軸５３ａ、５３ａ、・・・の間の位置にそれぞれ取付突部５３ｂ、５３ｂ、・・・が設けられている。

ギヤ支持軸５３ａ、５３ａ、・・・にはそれぞれ第３のギヤ５０、５０、・・・が回転自在に支持され、取付突部５３ｂ、５３ｂ、・・・の先端部には円環状の押さえ部材５４が取り付けられている。従って、第３のギヤ５０、５０、・・・のギヤ支持軸５３ａ、５３ａ、・・・からの脱落が押さえ部材５４によって防止されている。

第４のギヤ５１は送りギヤ部５２の一部がケース部４２から突出され、送りギヤ部５２がフォーカス連動環３７の伝達ギヤ部３７ａに噛合されている。従って、フォーカス連動環３７は第４のギヤ５１の回転によって回転され、第４のギヤ５１の回転力（駆動力）が伝達されて回転（駆動）される被駆動部材として機能する。

第４のギヤ５１の送りギヤ部５２には第１のギヤ４８の支持軸部４８ｃが挿入され、第１のギヤ４８が第４のギヤ５１に対して回転可能とされると共に第４のギヤ５１が第１のギヤ４８に対して回転可能とされている。

駆動ギヤ４５には２段ギヤ４６の反対側において中間ギヤ５５が噛合され、中間ギヤ５５にはセンサーギヤ５６が噛合されている。センサーギヤ５６には周方向に離隔して形成された複数の被検出孔を有する被検出部５６ａが設けられている。

ギヤケース４１にはフレキシブルプリント配線板５７が取り付けられ、フレキシブルプリント配線板５７の一端部にセンサー５８が搭載されている。センサー５８はセンサーギヤ５６の被検出部５６ａを挟むようにして位置されている。

ギヤケース４１に支持された各ギヤはフォーカス連動環３７とともに第２レンズ群７を光軸方向へ移動させてフォーカシング動作を行うためのレンズ駆動装置５９として構成される。

尚、第１のギヤ４８のギヤ部４８ｄと第２のギヤ４９と第３のギヤ５０、５０、・・・と第４のギヤ５１の送りギヤ部５２としては、何れも平歯車が用いられている。

［交換レンズにおけるズーミングの動作］
次に、交換レンズ３におけるズーミングの動作について説明する。

ズーム操作環３５が回転操作されると、ピン直進ガイド溝３５ａに係合されたズーム連動ピン３４ａに回転駆動力が伝達される。ズーム連動ピン３４ａに回転駆動力が伝達されることにより、１群遮光環３４と１群カム環１６が一体になって回転される。

１群カム環１６が回転されると、ズームフォーカスカム環１４に取り付けられた連結ローラー１５、１５、１５が１群カム環１６の連動溝１６ｃ、１６ｃ、１６ｃにそれぞれ係合されているため、１群カム環１６の回転に伴ってズームフォーカスカム環１４が回転される。

ズームフォーカスカム環１４は移動用カム溝１４ｂ、１４ｂ、１４ｂにそれぞれ固定環１１に取り付けられた固定ローラー１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが係合されているため、回転しながら固定ローラー１１ｂ、１１ｂ、１１ｂに案内されて光軸方向へ移動される。

３群移動環１７に取り付けられた３群ローラー２３ｂ、２３ｂ、２３ｂがそれぞれ固定環１１の３群直進ガイド溝１１ａ、１１ａ、１１ａとズームフォーカスカム環１４の３群カム溝１４ｃ、１４ｃ、１４ｃに係合されている。従って、３群移動環１７は３群直進ガイド溝１１ａ、１１ａ、１１ａに案内されて光軸方向へ移動され、３群移動環１７の移動に伴って３群レンズ保持枠１８と第３レンズ群８が光軸方向へ移動される。

４群カム環２４は４群ローラー２４ｃがズームフォーカスカム環１４の連動カム溝１４ｄに係合されており、３群移動環１７に対して光軸方向における定位置で回転される。

４群移動環２５はテーパーカムフォロア２７、２７、２７がそれぞれ４群カム環２４のテーパーカム溝２４ｂ、２４ｂ、２４ｂと３群移動環２３の直進ガイド溝２３ａ、２３ａ、２３ａに係合されているため、４群カム環２４の回転によって直進ガイド溝２３ａ、２３ａ、２３ａに案内されて光軸方向へ移動される。従って、４群移動環２５の移動に伴って４群レンズ保持枠２６と第４レンズ群９が光軸方向へ移動される。

１群カム環１６はバヨネット溝１６ａに３群移動環１７のバヨネット爪２１ｂ、２１ｂ、２１ｂが係合されているため、ズーム操作環３５の回転に伴って回転され３群移動環１７と一体になって光軸方向へ移動される。

１群移動環３１は１群直進ガイド溝３１ａ、３１ａ、３１ａにそれぞれ３群移動環１７の１群ガイド片２１ａ、２１ａ、２１ａが係合されて直進移動されるように規制されると共に１群カムフォロア３２、３２、３２がそれぞれ１群カム環１６の１群カム溝１６ｂ、１６ｂ、１６ｂに係合されている。従って、１群移動環３１は１群カム環１６の動作によって１群ガイド片２１ａ、２１ａ、２１ａに案内されて光軸方向へ移動され、１群移動環３１の移動に伴って１群レンズ保持枠３３と第１レンズ群６が光軸方向へ移動される。

２群移動環２８は静止されているフォーカス連動レバー３８に直進移動されるように規制されると共に２群ローラー３０、３０、３０がそれぞれ２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに係合されている。従って、２群移動環２８はズームフォーカスカム環１４の回転によってフォーカス連動レバー３８に案内されて光軸方向へ移動され、２群移動環２８の移動に伴って２群レンズ保持枠２９と第２レンズ群７が光軸方向へ移動される。

［交換レンズにおけるフォーカシングの動作］
次に、交換レンズ３におけるフォーカシングの動作について説明する。

オートフォーカシング動作は、ギヤユニット４０の駆動モーター４４が回転されることにより行われる。

駆動モーター４４が回転されると、駆動モーター４４の駆動力が駆動ギヤ４５、２段ギヤ４６、伝達ギヤ４７、第１のギヤ４８、第３のギヤ５０、５０、・・・及び第４のギヤ５１に順に伝達される。このとき第２のギヤ４９はフォーカス操作環３６が静止されているため回転されておらず、第１のギヤ４８が第２のギヤ４９に対して回転される。

また、第３のギヤ５０、５０、・・・はそれぞれ回転（自転）されると共に第１のギヤ４８を中心として公転される。

第４のギヤ５１が回転されると、送りギヤ部５２に噛合されているフォーカス連動環３７が回転され、フォーカス連動環３７の回転に伴ってフォーカス連動レバー３８が回転される。フォーカス連動レバー３８が回転されると、フォーカス連動レバー３８に係合された２群移動環２８が回転され、２群ローラー３０、３０、３０がそれぞれズームフォーカスカム環１４の２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに摺動される。２群ローラー３０、３０、３０がそれぞれ２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに摺動されると、２群移動環２８と２群レンズ保持枠２９と第２レンズ群７が一体になって光軸方向へ移動され、フォーカシング（オートフォーカシング）が行われる。

オートフォーカシング動作においては、駆動モーター４４が回転されたときに中間ギヤ５５を介してセンサーギヤ５６が回転され、センサー５８によって被検出部５６ａの回転位置が検出される。従って、被検出部５６ａの回転位置に応じて第２レンズ群７の光軸方向における位置検出が行われる。

一方、マニュアルフォーカシング動作は、フォーカス操作環３６が手動操作されて回転されることにより行われる。

フォーカス操作環３６が回転されると、フォーカス操作環３６の回転力が第２のギヤ４９、第３のギヤ５０、５０、・・・及び第４のギヤ５１に順に伝達される。このとき第１のギヤ４８は駆動モーター４４が回転されていないため回転されておらず、第２のギヤ４９が第１のギヤ４８に対して回転される。

また、第３のギヤ５０、５０、・・・はそれぞれ回転（自転）されると共に第１のギヤ４８を中心として公転される。

第４のギヤ５１が回転されると、送りギヤ部５２に噛合されているフォーカス連動環３７が回転され、フォーカス連動環３７の回転に伴ってフォーカス連動レバー３８が回転される。フォーカス連動レバー３８が回転されると、フォーカス連動レバー３８に係合された２群移動環２８が回転され、２群ローラー３０、３０、３０がそれぞれズームフォーカスカム環１４の２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに摺動される。２群ローラー３０、３０、３０がそれぞれ２群フォーカスカム溝１４ａ、１４ａ、１４ａに摺動されると、２群移動環２８と２群レンズ保持枠２９と第２レンズ群７が一体になって光軸方向へ移動され、フォーカシング（マニュアルフォーカシング）が行われる。

尚、手動操作部として機能するフォーカス操作環３６は、例えば、回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされている。

フォーカス操作環３６の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされることにより、回転角度が大き過ぎないためフォーカス操作環３６の良好な操作性を確保することができ、また、回転角度が小さ過ぎないため第２レンズ群７を所望の位置で停止させ易くピントの調整精度の向上を図ることができる。

交換レンズ３においては、上記のようにオートフォーカシング動作とマニュアルフォーカシング動作が行われ、オートフォーカシング動作において回転される第１のギヤ４８に対する第４のギヤ５１の減速比がマニュアルフォーカシング動作において回転される第２のギヤ４９に対する第４のギヤ５１の減速比より大きくされている。

例えば、第１のギヤ４８に対する第４のギヤ５１の減速比が第２のギヤ４９に対する第４のギヤ５１の減速比の２倍より大きくされており、具体的には、例えば、第１のギヤ４８に対する第４のギヤ５１の減速比が約４にされ、第２のギヤ４９に対する第４のギヤ５１の減速比が約１．３３にされている。

このように第１のギヤ４８に対する第４のギヤ５１の減速比が第２のギヤ４９に対する第４のギヤ５１の減速比の２倍より大きくされることにより、駆動モーター４４からフォーカス連動環３７までの減速比を十分に大きくすることができ、駆動モーター４４の高速化、高出力化及び高効率化を図ることができる。

尚、交換レンズ３にあっては、駆動モーター４４に対するフォーカス連動環３７の減速比が３００以上にされ、フォーカス操作環３６に対するフォーカス連動環３７の減速比が２以上にされることが望ましい。

このような減速比を確保することにより、オートフォーカシング動作とマニュアルフォーカシング動作の各伝達経路においてそれぞれ最適な減速比が確保され、駆動モーター４４の高速化、高出力化及び高効率化を図ることができると共にギヤユニット４０の小型化による交換レンズ３の小型化を図ることができる。

［撮像装置の一実施形態］
図１０に、本技術撮像装置の一実施形態による交換レンズ式のデジタルカメラのブロック図を示す。

撮像装置（デジタルカメラ）１は、撮像機能を担うカメラブロック１０１と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部１０２と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部１０３とを有している。また、撮像装置１は、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部１０４と、メモリーカード１０９への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）１０５と、撮像装置１の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０６と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種の入力操作部４ａ、４ａ、・・・等によって構成される入力部１０７と、カメラブロック１０１に配置されたレンズやレンズ群等の光学素子１０１ａの駆動を制御するレンズ駆動制御部１０８とを備えている。

カメラブロック１０１は、例えば、交換レンズ３に設けられ、レンズやレンズ群等の光学系１０１ａを有している。

カメラ信号処理部１０２は、撮像素子５からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。

画像処理部１０３は、所定の画像データーフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデーター仕様の変換処理等を行う。

表示部１０４はユーザーの入力部１０７に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデーターを表示する機能を有している。

Ｒ／Ｗ１０５は、画像処理部１０３によって符号化された画像データーのメモリーカード１０９への書込及びメモリーカード１０９に記録された画像データーの読出を行う。

ＣＰＵ１０６は、撮像装置１に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部１０７からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。

入力部１０７はユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ１０６に対して出力する。

レンズ駆動制御部１０８は、ＣＰＵ１０６からの制御信号に基づいて光学系１０１ａの各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。

メモリーカード１０９は、例えば、Ｒ／Ｗ１０５に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。

以下に、撮像装置１における動作を説明する。

撮影の待機状態では、ＣＰＵ１０６による制御の下で、カメラブロック１０１において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部１０２を介して表示部１０４に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部１０７からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ１０６がレンズ駆動制御部１０８に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部１０８の制御に基づいて光学系１０１ａの所定のレンズ又はレンズ群が移動される。

入力部１０７からの指示入力信号によりカメラブロック１０１の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部１０２から画像処理部１０３に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデーターフォーマットのデジタルデーターに変換される。変換されたデーターはＲ／Ｗ１０５に出力され、メモリーカード１０９に書き込まれる。

フォーカシングは、例えば、入力部１０７のシャッター釦４ａが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合、又は、交換レンズ３のフォーカス操作環３６が操作された場合に、ＣＰＵ１０６からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部１０８が光学系１０１ａの所定のレンズ又はレンズ群を移動させることにより行われる。

メモリーカード１０９に記録された画像データーを再生する場合には、入力部１０７に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ１０５によってメモリーカード１０９から所定の画像データーが読み出され、画像処理部１０３によって伸張復号化処理が行われた後に、再生画像信号が表示部１０４に出力されて再生画像が表示される。

［まとめ］
以上に記載した通り、撮像装置１にあっては、オートフォーカシング動作において回転される第１のギヤ４８に対する第４のギヤ５１の減速比がマニュアルフォーカシング動作において回転される第２のギヤ４９に対する第４のギヤ５１の減速比より大きくされている。

従って、ギヤの少ない枚数でオートフォーカシング動作における伝達系とマニュアルフォーカシング動作における伝達系とでそれぞれ適正な減速比が確保され、小型化及び操作性の向上を図ることができる。

また、第１のギヤ４８として太陽歯車が用いられ、第２のギヤ４９として第１のギヤ４８と同軸の内歯車が用いられ、第３のギヤ５０、５０、・・・として回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、第４のギヤ５１として遊星キャリアが用いられている。

従って、このような遊星歯車機構が用いられることにより、所望の減速比を確保する機構が構成し易くなり、簡素な構成によってそれぞれの所望の減速比を確保することができる。

さらに、第１のギヤ４８と第２のギヤ４９と第３のギヤ５０、５０、・・・と第４のギヤ５１として何れも平歯車が用いられているため、各ギヤのスペースが小さくなり、小型化かつ構造の簡素化を図ることができる。

さらにまた、駆動モーター４４として直流モーターが用いられることにより、駆動モーター４４として出力の大きなモーターを用いることが可能になり、駆動モーターの４４の高速化、高出力化及び高効率化を図ることができる
尚、上記には、レンズ駆動装置５９によってフォーカシング動作が行われる例を示したが、例えば、レンズ駆動装置によってオートズーミング動作とマニュアルズーミング動作が行われる機構を動作させるようにすることも可能である。

［本技術］
本技術は、以下のような構成にすることもできる。

（１）レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされたレンズ駆動装置。

（２）前記第１のギヤとして太陽歯車が用いられ、前記第２のギヤとして前記第１のギヤと同軸の内歯車が用いられ、前記第３のギヤとして回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、前記第４のギヤとして遊星キャリアが用いられた前記（１）に記載のレンズ駆動装置。

（３）前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比の２倍より大きくされた前記（１）又は前記（２）に記載のレンズ駆動装置。

（４）前記第１のギヤと前記第２のギヤと前記第３のギヤと前記第４のギヤとしてそれぞれ平歯車が用いられた前記（１）から前記（３）の何れかに記載のレンズ駆動装置。

（５）前記駆動モーターとして直流モーターが用いられた前記（１）から前記（４）の何れかに記載のレンズ駆動装置。

（６）前記被駆動部材が前記第４のギヤの回転に伴って回転され、前記手動操作部が回転操作され、前記駆動モーターに対する前記被駆動部材の減速比が３００以上にされ、前記手動操作部に対する前記被駆動部材の減速比が２以上にされた前記（１）から前記（５）の何れかに記載のレンズ駆動装置。

（７）前記手動操作部が回転操作され、前記手動操作部の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされた前記（１）から前記（６）の何れかに記載のレンズ駆動装置。

（８）レンズを動作させるレンズ駆動装置と前記レンズを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記レンズ駆動装置は、レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされた撮像装置。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本技術を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図１０と共に本技術の最良の形態を示すものであり、本図は、撮像装置の概略斜視図である。 交換レンズの内部構造の一部を示す概略拡大断面図である。 ズームフォーカスカム環の拡大展開図である。 １群カム環の拡大展開図である。 ３群移動環の拡大斜視図である。 ２群レンズ保持枠とフォーカス操作環とレンズ駆動装置等を示す拡大斜視図である。 ギヤユニット等を示す拡大断面図である。 ギヤユニットの拡大分解斜視図である。 レンズ駆動装置の拡大断面図である。 撮像装置のブロック図である。

１…撮像装置、５…撮像素子、７…第２レンズ群（レンズ）、１７…３群移動環（取付部材）、１８…３群レンズ保持枠、３６…フォーカス操作環（手動操作部）、３７…フォーカス連動環（被駆動部材）、４４…駆動モーター、４８…第１のギヤ、４９…第２のギヤ、５０…第３のギヤ、５１…第４のギヤ、５８…レンズ駆動装置、１０１ａ…光学系

Claims (8)

1. レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、
   駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、
   手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、
   前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、
   前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、
   前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされた
   レンズ駆動装置。
2. 前記第１のギヤとして太陽歯車が用いられ、
   前記第２のギヤとして前記第１のギヤと同軸の内歯車が用いられ、
   前記第３のギヤとして回転かつ公転される遊星歯車が用いられ、
   前記第４のギヤとして遊星キャリアが用いられた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比の２倍より大きくされた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第１のギヤと前記第２のギヤと前記第３のギヤと前記第４のギヤとしてそれぞれ平歯車が用いられた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記駆動モーターとして直流モーターが用いられた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記被駆動部材が前記第４のギヤの回転に伴って回転され、
   前記手動操作部が回転操作され、
   前記駆動モーターに対する前記被駆動部材の減速比が３００以上にされ、
   前記手動操作部に対する前記被駆動部材の減速比が２以上にされた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記手動操作部が回転操作され、
   前記手動操作部の回転可能角度が９０°以上１２０°以下にされた
   請求項１に記載のレンズ駆動装置。
8. レンズを動作させるレンズ駆動装置と前記レンズを介して取り込まれた光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
   前記レンズ駆動装置は、
   レンズを光軸方向へ移動させる被駆動部材と、
   駆動モーターの駆動力によって回転される第１のギヤと、
   手動操作部の駆動力によって回転される第２のギヤと、
   前記第１のギヤと前記第２のギヤに噛合されると共に前記第２のギヤの非回転時に前記第１のギヤの回転に伴って回転され前記第１のギヤの非回転時に前記第２のギヤの回転に伴って回転される第３のギヤと、
   前記第３のギヤの回転に伴って回転されて前記駆動モーターの駆動力又は前記手動操作部の駆動力を前記被駆動部材に伝達する第４のギヤとを備え、
   前記第１のギヤに対する前記第４のギヤの減速比が前記第２のギヤに対する前記第４のギヤの減速比より大きくされた
   撮像装置。

Images