JP2893408B2 - レンズ駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はレンズ駆動機構に関し，特に焦点調節用レン
ズ群と連結されるとともに初期位置に向けて常時付勢さ
れたレンズ駆動部材をステップモータを駆動源として所
望の合焦位置まで移動させて係合し，撮影終了後には上
記係合を解除してレンズ駆動部材に与えられた付勢力に
よって初期復帰をなす様にしたレンズ駆動機構の改良に
関する。

【従来の技術】

焦点調節用レンズ群と連結されるとともに初期位置に
向けて常時付勢されたレンズ駆動部材をステップモータ
を駆動源として所望の合焦位置まで移動させて係合し，
撮影終了後には上記係合を解除してレンズ駆動部材に与
えられた付勢力によって初期復帰をなす様にしたレンズ
駆動機構が従来より知られており，特に単一のステップ
モータをレンズ駆動及びシャッタ駆動の双方に兼用する
様な形式の機構において，該種機構が多く採用されてい
る。 第４図は従来の該種機構を原理的に示す概略図であ
る。 先ず,1は左右に走行可能な主駆動部材であり，主駆動
部材に形成されたラック1aにはステップモータの出力ピ
ニオン２が噛合しており，出力ピニオン２が左旋する時
に主駆動部材１は左方に前進し，出力ピニオン２が右旋
する時に主駆動部材１は右方に向かって初期復帰する。 又,3は摺動面４上に左右に走行可能に支持されたレン
ズ駆動部材であり，レンズ駆動部材３は初期復帰用スプ
リング５によって初期方向（右方向）に向けて常時付勢
されており，ストッパ６に当接した位置で停止してい
る。レンズ駆動部材３には傾斜カム面3aが形成されてお
り，図面上上下方向に可動な焦点調節用レンズ群７を収
めたレンズ鏡胴7aの側面に突出して形成されたカムフォ
ロア7bはレンズ押え用スプリング８から下方に向けて与
えられた付勢力によって上記カム面3aに圧接されてい
る。 図示する初期状態から出力ピニオン２を左旋させて主
駆動部材１を左方に前進させると，主駆動部材１に形成
された係合突片1bはレンズ駆動部材３に形成された係合
アーム3bを係合しながらレンズ駆動部材３をスプリング
５の付勢力に抗して左方に前進させる。 又，軸９に枢支されたラチェットレバー10は主駆動部
材１の前進に伴って主駆動部材１に形成されたカム面1c
から開放されて，スプリング11よって右旋し，クリック
10aがレンズ駆動部材３に形成されたラチェットギア3c
の走行径路上に侵入する。 上述の様にしてレンズ駆動部材３を左方に前進させる
と，レンズ鏡胴7aは，カムフォロア7bがレンズ駆動部材
３に形成されたカム面3aに従動しながら，上方に繰り出
され，焦点調節動作がなされる。 レンズ駆動部材３を所望の合焦位置まで前進させると
出力ピニオン２が右旋方向に反転して主駆動部材１は右
方に復帰走行をし，その復帰過程において図外のシャッ
タ機構をレリーズするが，レンズ駆動部材３はラチェッ
トギア3cがラチェットレバー10に係合されて合焦位置に
留まる。 撮影終了後に主駆動部材が初期位置まで復帰するとラ
チェットレバー10は主駆動部材１に形成されたカム面1c
に乗り上げて，ラチェットギア3cを開放する。従って，
レンズ駆動部材３は初期復帰用スプリング５の付勢力に
よって初期位置に復帰する。 又,12はレンズ駆動部材３の初期位置検出用のスプリ
ングスイッチであり，レンズ駆動部材３が初期位置にあ
る時はブレークするが，レンズ駆動部材３が初期位置か
ら前進するとスプリングスイッチ18自身の弾性によりメ
ークする。

【発明が解決しようとする問題点】

さて，該種のレンズ駆動機構において，レンズ７の光
軸を安定化させるためには，レンズ押え用スプリング８
に十分な力量を持たせることが要求され，スプリング８
の付勢力はカムフォロア7b−カム面3a−レンズ駆動部材
３を介して最終的には摺動面４で支承される。従って，
摺動面４とレンズ駆動部材３との摺動箇所にはスプリン
グ８に起因する摩擦抵抗が発生することになり，初期復
帰用スプリング５は上記摩擦抵抗に抗してレンズ駆動部
材３を初期復帰させなければならない。 ところで，初期復帰用スプリング５はレンズ駆動部材
３が初期位置に近づくと撓み量が減少するので力量は低
下し，レンズ駆動部材３が前進限に近づくと撓み量が増
大するので力量は上昇する。 そして，初期復帰用スプリング５は力量が最も低下す
る初期位置付近においても上記の摩擦力に抗してレンズ
駆動部材３を初期復帰させることが可能な力量を確保し
なければならないので，レンズ駆動部材３の前進限付近
における初期復帰用スプリング５の力量は極めて大きく
なり，ステップモータはスプリング５の付勢力に抗して
レンズ駆動部材３を前進させる必要上，ステップモータ
に要求される力量も増大するという問題が生じる。 特に，レンズ駆動部材３の初期位置検出用にスプリン
グスイッチ12を設けた場合には，このスプリングスイッ
チ12の弾性も初期復帰用スプリング５に対して負荷とし
て作用するので，初期復帰用スプリング５はスプリング
スイッチ12に対しても抗し得る力量を重畳的に確保しな
ければならないので，ステップモータに加わる負荷も重
畳的に大きくなってしまう。

【問題点を解決するための手段】

本発明はこの様な問題点に鑑みてなされたものであ
り，初期復帰用スプリング５の力量が減少する初期位置
付近において，スプリング５に加わる負荷を減少せしめ
ることによりスプリング５の力量の低減を可能として，
以てステップモータの力量の低減を可能とすることを目
的とする。 要約すれば本発明のレンズ駆動機構は，正逆回転可能
なステップモータと，該ステップモータにギア連結され
前進方向及び復帰方向に走行可能な主駆動部材と，該主
駆動部材の前進方向の走行時に該主駆動部材に従動して
前進方向に走行するとともに復帰方向にスプリングによ
って付勢されたレンズ駆動部材と，該レンズ駆動部材と
カム連結されて繰出し位置が決定される焦点調節用レン
ズ群と，該焦点調節用レンズ群を前記レンズ駆動部材に
向けて圧接するレンズ押えスプリングと，前記主駆動部
材か前進方向から復帰方向に反転した時点で前記レンズ
駆動部材を係合する係合部材とを有し，露光動作終了後
に前記係合部材を解除して前記レンズ駆動部材を復帰方
向に自走させる様にしたレンズ駆動機構を前提とするも
のであり，前記レンズ駆動部材が有効焦点調節領域から
自身の初期位置側に後退した走行領域で前記焦点調節用
レンズ群を支承して該焦点調節用レンズ群と前記レンズ
駆動部材とのカム連結を遮断する支持部材を設けること
により，初期復帰用スプリングの力量が最も少ない領域
においてレンズ駆動部材とこのレンズ駆動部材を支承す
る摺動面との間に発生する摩擦抵抗を低減し，初期復帰
用のスプリングの力量を低減しても初期復帰動作ができ
る様になしたものである。

【作用】

本発明においてもレンズ押え用スプリング８の付勢力
は，レンズ駆動部材３が有効焦点調節領域内にある時に
は従来と同様にカムフォロア7b−カム面3a−レンズ駆動
部材３を介して最終的には摺動面４で支承される。しか
しながら，レンズ駆動部材３が有効焦点調節領域から自
身の初期位置側に後退した走行領域では焦点調節用レン
ズ群７を収納したレンズ鏡胴7aは支持部材に支持されて
レンズ鏡胴7aとレンズ駆動部材３とのカム連結は遮断さ
れるので，レンズ押え用スプリング８の付勢力はレンズ
駆動部材３を支承する摺動面４には伝達されなくなり，
従って，支承面４とレンズ駆動部材３間の摩擦力は極め
て小さなものとなり，初期復帰用スプリング５の力量や
ステップモータの力量を低減することが可能となる。

【実施例】

以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明す
る。 先ず，第１図を参照して本発明の基本原理を説明す
る。 尚，第１図中において第４図に示した例と同一の要素
に関しては第１図と同一の符号を付して，重複した説明
は省略する。 第１図は基本的な構成においては第４図の従来例と共
通するが，第１図に示す原理的な例ではレンズ駆動部材
３とレンズ鏡胴7a間に支持部材13が設けられ，レンズ駆
動部材３が撮影レンズ７の有効焦点調節領域（例えば無
限遠位置）から初期位置側に後退した時にはレンズ鏡胴
7aは支持部材13に支承されてレンズ鏡胴7aに形成された
カムフォロア3aはレンズ駆動部材３に形成されたカム面
3aから離反する。従って，レンズ押え用スプリング８の
付勢力はレンズ鏡胴7aを介して支持部材13で支承され，
摺動面４には伝達されなくなり，レンズ駆動部材３と摺
動面４との間の摩擦力は低下する。従って，初期復帰用
スプリング５の付勢力が最も少ない領域においては，レ
ンズ駆動スプリング５に加わる負荷も大幅に低減される
ことになるので，初期復帰用スプリング５の力量を低減
しても初期復帰動作を行うことが可能となり，ステップ
モータに対して要求される力量も低減される。 以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明す
る。 第２図の本発明の１実施例を示す分解斜視図であり，
第３図は本発明の１実施例を示す斜視図である。 図面において,20はベースプレートであり，ベースプ
レート20の中央部には露光用のアパーチュア20aが形成
されるとともに，アパーチュア20aの外周には円形の内
周ガイド20bと外周ガイド20cが形成されており，ベース
プレート20の裏面に配設されたステップモータ21（ステ
ップモータ21のステータは省略。）の回転軸21aはベー
スプレート20を貫通して出力ピニオン21bが取付けられ
ている。 次に,22は第２図の主駆動部材１に相当する主駆動リ
ング,23は第２図のレンズ駆動部材３に相当するレンズ
駆動リングであり，主駆動リング22は外周ガイド20cの
内周面に沿って摺動可能に支持され，又，レンズ駆動リ
ング23は主駆動リング22の内周面と内周ガイド20bの外
周面に沿って摺動可能に支持される。即ち，内周ガイド
20bと外周ガイド20cに挟まれた平板状の摺動面20dが第
２図の摺動面４に相当し，主駆動リング22とレンズ駆動
リング23は摺動面20dに支承される。 主駆動リング22の外縁部に形成されたラック22aは出
力ピニオン21bと噛合しており，主駆動リング22は出力
ピニオン21bの回転が伝達されて旋回する。尚，本実施
例では出力ピニオン21bが直接的にラック22aと噛合する
様にした例を示しているが，ギアトレインを介在せしめ
ても良い。 一方，レンズ駆動リング23の外縁部にはバネ掛けアー
ム23aが突出して形成されており，初期復帰用スプリン
グ（第１図の初期復帰用スプリング５に相当する。）24
によって右旋習性を与えられているが，図外のストッパ
部材によって第２図及び第３図に示す初期位置で係止さ
れている。 主駆動レバー22の外縁部にはレンズ駆動リング23を係
合するための係合突片22bが形成されており，レンズ駆
動リング23の外縁部には係合突片22bの左旋径路上に係
合アーム23bが形成されている。しかして，主駆動リン
グ22が初期位置から左旋する過程において係合突片22b
が係合アーム23bを係合するとレンズ駆動リング23は主
駆動リング22に従動して左旋する様になされている。 次に,25は図外の焦点調節用レンズ群を収納したレン
ズ鏡胴であり，レンズ鏡胴25の外周部に120度間隔で植
設されたカムフォロア25a（第１図のカムフォロア7bに
相当する。）はレンズ駆動リング23の被写体側端面に各
カムフォロア25aに対応して形成された同一傾斜のカム
面23c（第１図の傾斜カム3aに相当する。）に当接して
いる。そして，レンズ鏡胴25の被写体側に形成されたフ
ランジ25bはレンズ押え用スプリング26（第１図のスプ
リング８に相当する。）によってレンズ駆動リング23側
に押圧されている。従って，レンズ駆動リング23が初期
位置から左旋させると，レンズ鏡胴25はカムフォロア25
aがカム面23cに従動しながら被写体方向に繰り出され
て，焦点調節がなされる。 レンズ駆動リング23の外周部には焦点調節ステップ数
に対応した数のラチェットギア23dが形成されており，
ラチェットギア23dの左旋径路の外縁部にはラチェット
ギア23dを係合するためのラチェットレバー27がベース
プレート20上の軸20eに揺動自在に支持されている。こ
のラチェットレバー27はスプリング28から左旋習性を与
えられているが，初期状態では主駆動リング22に形成さ
れた係合突片22bの外側部によってラチェットレバー27
の左旋は規制されている。 次に,29はベースプレート20上の軸30に枢支された開
閉レバーであり，開閉レバー29は図示の状態から右旋す
ることにより図外のシャッタ羽根を開口させる様に図外
のシャッタ羽根と関連付けられている。この開閉レバー
30はスプリング31によって右旋習性を与えられている
が，初期状態では主駆動リング22に形成されたホールド
突片22cに当接して右旋を規制されている。又,32は主駆
動リング22の左旋後も開閉レバー29を閉鎖位置で係止す
る係止レバーであり，係止レバー32はベースプレート20
上の軸33に枢支されている。係止レバー32はスプリング
34によって右旋習性を与えられるとともに，係止レバー
32に形成された切欠部32aが開閉レバー29に植設された
角ダボ29aを係合して，開閉レバー29の右旋を規制す
る。 係止レバー32上の軸32aには係止レバー32による開閉
レバー29の係止を解除するためのカムレバー35が枢支さ
れており，カムレバー35の作動アーム35aは係止レバー3
2上のダボ32bと当接している。又，係止レバー32の他端
にはトリガアーム32bが形成されており，トリガアーム3
2bは主駆動リング22に形成された台形カム22dの左旋径
路上に侵入している。従って，主駆動リング22の左旋に
伴って台形カム22dの左側斜面がトリガアーム35bに当接
する時にはカムレバー35のみが右旋するが，主駆動リン
グ22の右旋に伴って台形カム22dの右側斜面がトリガア
ーム35bに当接する時にはカムレバー35は係止レバー32
を左旋させて，係止レバー32による開閉レバー29の係止
を解除させる。 又,36はレンズ駆動リング23の初期位置検出用スプリ
ングスイッチ（第１図のスプリングスイッチ12に相当す
る。）であってスプリングスイッチ36は図外のダボの周
囲に捲着されている。スプリングスイッチ36の自由端は
導電子37に係合され，スプリングスイッチ37の自由端は
主駆動リング23に設けられた絶縁性のダボ23eに係合さ
れている。そしてレンズ駆動リング23の左旋に伴ってダ
ボ23が左旋すると，スプリングスイッチ36の自由端が導
電子38に当接して，導電子37と導電子38間が導通する様
になされている。尚，この状態をスプリングスイッチ36
がオンと定義する。 次に,38は本実施例の特徴となるストッパリングであ
り，ストッパリング38は第１図における支持部材13に相
当するものである。ストッパリング38はレンズ鏡胴25の
外形よりも大きく，且つ，フランジ25bの外形よりも小
さい孔部38aを有しており，レンズ鏡胴25は孔部38a内を
前後に移動する。 そして，本実施例における特徴点としてレンズ鏡胴25
が無限遠位置よりも後退した時点でフランジ25bがスト
ッパリング38の前面に当接してレンズ鏡胴25の後退が規
制される様になされている。 次に，上記事項を参照して本実施例の動作を説明す
る。 先ず，初期状態においてはスプリングスイッチ38の自
由端はダボ23eに係合されているので，導電子37と導電
子38間は遮断されており，スプリングスイッチ38をオフ
である。 又，初期状態ではレンズ押え用スプリング26からの付
勢力がレンズ鏡胴25のフランジ25bに加えられている
が，フランジ25bはストッパリング38に支承されてお
り，レンズ鏡胴25に植設されたカムフォロア25bはレン
ズ駆動リング23に形成されたカム面23cから離反してい
る。 この初期状態からステップモータ21に正転パルスを加
えて出力ピニオン21bを右旋させると，ラック22aを介し
て主駆動リング22は左旋する。 この主駆動リング22の左旋過程で開閉レバー29は主駆
動リング22に形成されたホールド突片22cから開放され
るが，開閉レバー29に植設された角ダボ29aが係止レバ
ー32の切欠部32aに係止されて，閉鎖状態を維持する。 又，主駆動リング22の左旋過程で主駆動リング22に形
成された台形カム22dがカムレバー35のトリガアーム35b
の位置を通過するが，カムレバー35が右旋するのみで係
止レバー32は開閉レバー29の係止状態を維持する。 更に，主駆動リング22の左旋過程で主駆動リング22に
形成された係合突片22bはレンズ駆動リング23の係合ア
ーム23bを係合し，初期復帰用スプリング24に抗してレ
ンズ駆動リング23を左旋させる。 レンズ駆動リング23の左旋に伴って，レンズ駆動リン
グ23に形成されたカム面23cも移動し，レンズ鏡胴25は
カムフォロア25aがカム面23cに当接しながら，レンズ押
え用スプリング26に抗して繰り出される。 又，レンズ駆動リング23の左旋に伴ってダボ23eが左
旋するとスプリングスイッチ36の自由端は導電子38に当
接し，スイッチスイッチ36はオンし，このスプリングス
イッチ36の作動タイミングを起点としてレンズ駆動リン
グ23の旋回量が制御される。 そして，レンズ駆動リング23が所望の合焦位置まで旋
回するとステップモータ21は反転し，主駆動リング23も
反転して右旋を開始する。 しかしながら，この時点ではラチェットレバー27は主
駆動リング22の係合突片22bから開放されているので，
ラチェットレバー27はスプリング28によって左旋してお
り，レンズ駆動リング23に形成されたラチェットギア23
dはラチェットレバー27に係合されて合焦位置に留ま
る。 さて，主駆動リング22が更に右旋して初期位置に復帰
する過程において台形カム22dがカムレバー35のトリガ
アーム35bの箇所を通過する時に，トリガアーム35bが台
形カム22dの右側斜面に乗り上げると，カムレバー35の
作動アーム35aがボス32bを係合しながら係止レバー32を
左旋せしめ，切欠部32aによる角ダボ29aの係止を解除す
る。 従って，開閉レバー29はスプリング31の付勢力によっ
て右旋して，図外のシャッタ羽根を開口方向に走行させ
る。又，引き続く主駆動リング22の右旋過程においてト
リガアーム35bが台形カム22dの左側斜面を下ると係止レ
バー32はスプリング34によって右旋するので，開閉レバ
ー29の角ダボ29aは係止レバー32の切欠部32aに係止さ
れ，開閉レバー29は閉鎖位置に向けて左旋して，図外の
シャッタ羽根を閉鎖させる。 さて，主駆動リング22は更に初期位置に向けて右旋を
継続し，主駆動リング22に形成された係合突片22bがラ
チェットレバー27の先端位置まで到達すると係合突片22
bはラチェットレバー27を押し上げるので，ラチェット
ギア23dはラチェットレバー27から開放される。 従って，レンズ駆動リング23は初期復帰用スプリング
24の付勢力によって初期位置に向けて右旋する。 そして，レンズ鏡胴25はフランジ25bがレンズ押え用
スプリング26によって押されているので，レンズ駆動リ
ング23が右旋するとカムフォロア25aがレンズ駆動リン
グ23のカム面23cに追従しながら後退する。尚，この様
にしてレンズ駆動リング23が後退を開始した時にはレン
ズ押え用スプリングと26が発生する力はフランジ25b−
カムフォロア25a−カム面23c−レンズ駆動リング23を介
してベースプレート20の摺動面20dに支承されており，
従って摺動面20dとレンズ駆動リング23の摺動箇所には
摩擦力が発生しているが，この時点では初期復帰用スプ
リング24は大きく引き伸ばされており，十分な力量を持
っているので，上記の摩擦力に抗してレンズ駆動リング
23を右旋させ得る。 さて，上記の様にしてレンズ駆動リング23が右旋し，
レンズ駆動リング23が初期位置に近づくにつれて初期復
帰用スプリング24の伸びは減るので，スプリング24の力
量は低下してくる。 しかしながら，レンズ鏡胴25が無限遠位置よりも後退
するとレンズ鏡胴25に形成されたフランジ25bがストッ
パリング38と当接し，カムフォロア25aはレンズ駆動リ
ング23のカム面23cから離反する。従って，この時点か
らレンズ押え用スプリング26の付勢力は，ストッパリン
グ38で支承され，レンズ駆動リング23には伝達されなく
なるので，レンズ駆動リング23と摺動面20d間の摩擦力
は大幅に低減され，スプリング24は力量が低下した領域
であっても十分にレンズ駆動リング23を初期位置に向け
て復帰し得る。 そして，レンズ駆動リング23が初期位置に復帰した時
点でスプリングスイッチ36はオフし，レンズ駆動リング
23が初期位置に復帰したことが検出される。 尚，上記では主駆動リングの作動によってシャッタ羽
根を開閉させる様にした例を示したが，シャッタ羽根の
開閉を別の機構に依存する場合にも本発明は適用し得る
ものである。

【効果】

以上説明した様に，本発明によれば初期復帰用スプリ
ングの力量が最も少ない初期領域付近までレンズ駆動部
材が復帰した時点ではレンズ鏡胴を介して伝達されるレ
ンズ押え用スプリングの押圧力は支持部材によって支承
されるので，レンズ駆動部材と摺動面との間の摩擦力は
大幅に低減されるので，初期復帰用スプリングの力量を
低減しても十分な初期復帰動作を行なうことができる。 従って，初期復帰用スプリングからステップモータに
加わる負荷が相対的に最も大きくなるレンズ駆動部材の
前進限付近においても初期復帰用スプリングの力量の絶
対値は少ないものとなり，ステップモータに要求される
力量も低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ駆動機構を原理的に示す概略
図，第２図は本発明の１実施例に係るレンズ駆動機構の
分解斜視図，第３図は第２図に示すレンズ駆動機構の斜
視図，第４図は従来の該種レンズ駆動機構を原理的に示
す概略図。 １……主駆動部材,3……レンズ駆動部材 3a……カム面,3c……ラチェットギア ５……初期復帰スプリング,7a……レンズ鏡胴 7b……カムフォロア ８……レンズ押えスプリング 10……ラチェットレバー 13……支持部材,21……ステップモータ 22……主駆動リング,23……レンズ駆動リング 23c……カム面,23d……ラチェットギア 24……初期復帰スプリング 25……レンズ鏡胴,25a……カムフォロア 26……レンズ押えスプリング 27……ラチェットレバー 29……開閉レバー,32……係止レバー 35……カムレバー,38……ストッパリング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正逆回転可能なステップモータと，該ステ
   ップモータにギア連結され前進方向及び復帰方向に走行
   可能な主駆動部材と，該主駆動部材の前進方向の走行時
   に該主駆動部材に従動して前進方向に走行するとともに
   復帰方向にスプリングによって付勢されたレンズ駆動部
   材と，該レンズ駆動部材とカム連結されて繰出し位置が
   決定される焦点調節用レンズ群と，該焦点調節用レンズ
   群を前記レンズ駆動部材に向けて圧接するレンズ押えス
   プリングと，前記主駆動部材が前進方向から復帰方向に
   反転した時点で前記レンズ駆動部材を係合する係合部材
   とを有し，露光動作終了後に前記係合部材を解除して前
   記レンズ駆動部材を復帰方向に自走させる様にしたレン
   ズ駆動機構において， 前記レンズ駆動部材が有効焦点調節領域から自身の初期
   位置側に後退した走行領域で前記焦点調節用レンズ群を
   支承して該焦点調節用レンズ群と前記レンズ駆動部材と
   のカム連結を遮断する支持部材を設けたことを特徴とす
   るレンズ駆動機構。