JP2956099B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents
レンズ鏡筒Info
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- JP2956099B2 JP2956099B2 JP1331247A JP33124789A JP2956099B2 JP 2956099 B2 JP2956099 B2 JP 2956099B2 JP 1331247 A JP1331247 A JP 1331247A JP 33124789 A JP33124789 A JP 33124789A JP 2956099 B2 JP2956099 B2 JP 2956099B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レンズ鏡筒に内蔵される超音波モーターに
より合焦光学系を駆動することでオートフォーカスある
いはパワーフォーカスを行い、またマニュアル操作環に
より合焦光学系を駆動することでマニュアルフォーカス
もできるようにクラッチを設けたレンズ鏡筒に関するも
のである。
より合焦光学系を駆動することでオートフォーカスある
いはパワーフォーカスを行い、またマニュアル操作環に
より合焦光学系を駆動することでマニュアルフォーカス
もできるようにクラッチを設けたレンズ鏡筒に関するも
のである。
（従来の技術） 超音波モーターを用いてオートフォーカスとパワーフ
ォーカスを行う機構については、多くの方式が公知にな
っている。本出願人による特開昭59−101608、特開昭61
−86718、特願昭63−77558などによって、超音波モータ
ーの駆動による自動モードと手動操作による手動モード
とを切り換える方法が開示されている。また、超音波モ
ーターの制御については、特開昭61−65214で開示して
いる。また、超音波モーターのステータとロータの間の
加圧力が定格値を越えると共振を逸脱して停止するとい
う特性があることが、電子情報通信学会誌Vol.1.70,No.
7,pp717−pp720 1987年７月号で示されている。
ォーカスを行う機構については、多くの方式が公知にな
っている。本出願人による特開昭59−101608、特開昭61
−86718、特願昭63−77558などによって、超音波モータ
ーの駆動による自動モードと手動操作による手動モード
とを切り換える方法が開示されている。また、超音波モ
ーターの制御については、特開昭61−65214で開示して
いる。また、超音波モーターのステータとロータの間の
加圧力が定格値を越えると共振を逸脱して停止するとい
う特性があることが、電子情報通信学会誌Vol.1.70,No.
7,pp717−pp720 1987年７月号で示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 上記による従来の技術で、超音波モーターのロータと
合焦レンズの駆動部材をメカ的なクラッチ手段で直接に
連結・離脱する装置が開示されているが、本願発明者等
が行った実験によれば、ロータ（特に回転状態のロー
タ）に上記クラッチを確実に連結するために、ロータに
対するクラッチ部材の負荷がかなり必要となり、ロータ
とステータの間の加圧力が前記定格値を越えてしまい、
共振を逸脱して超音波モータが停止してしまうという問
題が生じる場合のあることが判明した。
合焦レンズの駆動部材をメカ的なクラッチ手段で直接に
連結・離脱する装置が開示されているが、本願発明者等
が行った実験によれば、ロータ（特に回転状態のロー
タ）に上記クラッチを確実に連結するために、ロータに
対するクラッチ部材の負荷がかなり必要となり、ロータ
とステータの間の加圧力が前記定格値を越えてしまい、
共振を逸脱して超音波モータが停止してしまうという問
題が生じる場合のあることが判明した。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、本発明によるレンズ鏡筒は、 オートフォーカスまたはパワーフォーカスを行なう第
１モードとマニュアルフォーカスを行なう第２モードと
の切換えを行なうモード切換部材20と、 光軸回りに回動しながら合焦光学系を光軸方向へ移動
させる移動手段４と、 圧電素子を付けたステータ18と該ステータに一定圧力
で圧接しながらステータ18の振動で光軸回りの回動をす
るロータ17とから成り第１モード時に前記移動手段４を
駆動するための超音波モーター112と、 第２モード時に手動により前記移動手段４を駆動する
ためのマニュアル操作環８と、 前記モード切換部材20に連動し、前記移動手段４と前
記ロータ17を連結あるいは連結解除すると共に連結の際
に前記ステータ18と前記ロータ17の圧力を不変と成すク
ラッチ機構とから構成され、 前記モード切換部材20により第１モードが選択された
時に、前記ステータ18と前記ロータ17の圧力を変えずに
前記クラッチ機構により前記移動手段４と前記ロータ17
を連結し、前記ロータ17の駆動力を前記クラッチ機構を
介して前記移動手段４に伝え前記合焦光学系を駆動し、 また、前記モード切換部材20により第２モードが選択
された時に、前記クラッチ機構により前記移動手段４と
前記ロータ17の連結を解除し、前記ロータ17による前記
合焦光学系の駆動を解除するように構成した。
もので、本発明によるレンズ鏡筒は、 オートフォーカスまたはパワーフォーカスを行なう第
１モードとマニュアルフォーカスを行なう第２モードと
の切換えを行なうモード切換部材20と、 光軸回りに回動しながら合焦光学系を光軸方向へ移動
させる移動手段４と、 圧電素子を付けたステータ18と該ステータに一定圧力
で圧接しながらステータ18の振動で光軸回りの回動をす
るロータ17とから成り第１モード時に前記移動手段４を
駆動するための超音波モーター112と、 第２モード時に手動により前記移動手段４を駆動する
ためのマニュアル操作環８と、 前記モード切換部材20に連動し、前記移動手段４と前
記ロータ17を連結あるいは連結解除すると共に連結の際
に前記ステータ18と前記ロータ17の圧力を不変と成すク
ラッチ機構とから構成され、 前記モード切換部材20により第１モードが選択された
時に、前記ステータ18と前記ロータ17の圧力を変えずに
前記クラッチ機構により前記移動手段４と前記ロータ17
を連結し、前記ロータ17の駆動力を前記クラッチ機構を
介して前記移動手段４に伝え前記合焦光学系を駆動し、 また、前記モード切換部材20により第２モードが選択
された時に、前記クラッチ機構により前記移動手段４と
前記ロータ17の連結を解除し、前記ロータ17による前記
合焦光学系の駆動を解除するように構成した。
そして、前記クラッチ機構を、前記超音波モーター11
2のロータ17の光軸回りの回動に連動して回動するが光
軸方向には固定された回動部材16と、前記モード切換部
材20に連動し、前記移動手段４と前記回動部材16を連結
あるいは連結解除できるクラッチ部材12とから構成し
た。
2のロータ17の光軸回りの回動に連動して回動するが光
軸方向には固定された回動部材16と、前記モード切換部
材20に連動し、前記移動手段４と前記回動部材16を連結
あるいは連結解除できるクラッチ部材12とから構成し
た。
更にまた、上記クラッチ機構に代わる別のクラッチ機
構として、前記モード切換部材20に連動し、前記移動手
段４に一体に固定され、前記ロータ17の円周方向への圧
接力により、前記ロータ17と前記移動手段４を連結ある
いは連結解除するクラッチ部材50から成るクラッチ機構
とした。
構として、前記モード切換部材20に連動し、前記移動手
段４に一体に固定され、前記ロータ17の円周方向への圧
接力により、前記ロータ17と前記移動手段４を連結ある
いは連結解除するクラッチ部材50から成るクラッチ機構
とした。
（作用） 本発明によるクラッチ部材によれば、手動操作モード
から超音波モーターによる合焦レンズの駆動を行うモー
ドへのクラッチ切換操作の際に、クラッチ部材の加圧力
が直接ロータ部に加わらず超音波モーターのロータ部と
ステータ部の加圧力が変動しないので、超音波モーター
が停止してしまうという問題は生じない。
から超音波モーターによる合焦レンズの駆動を行うモー
ドへのクラッチ切換操作の際に、クラッチ部材の加圧力
が直接ロータ部に加わらず超音波モーターのロータ部と
ステータ部の加圧力が変動しないので、超音波モーター
が停止してしまうという問題は生じない。
（実施例） 第１図は本発明によるレンズ鏡筒の第１実施例の縦断
面図で、第２図はクラッチ部材、回動部材、ロータの係
合関係を示す斜視図で、第３図は本発明によるレンズ鏡
筒をカメラ本体に装着してオートフォーカス及びパワー
フォーカスを行うのを説明するための概略図である。第
４図は本発明によるレンズ鏡筒の第２実施例である。第
５図は本発明によるレンズ鏡筒の第３実施例である。第
１図において、カメラ本体に装着するためのバヨネット
爪1aを有する固定筒１は外筒部1bと内筒部1cとで構成さ
れ、その内筒部1cの内周には、撮影光学系L1、L2が保持
され、更に、合焦光学系L3を保持するレンズ保持筒２が
摺動可能に設けられている。レンズ保持筒２にはピン３
が設けてあり、ピン３は内筒部1cに設けられた直進案内
溝1dと内筒部1cの外周上に回動可能に嵌合している回動
筒４に設けてあるリード溝4aに嵌合している。回動筒４
の外周部には環状突起4bが設けられており、該環状突起
4b上に同一幅の溝4cが複数設けられている。この溝4cの
溝幅は、クラッチバネ５の先端部に一体に設けられたキ
ー5aと嵌合できるキー幅に構成されている。このクラッ
チバネ５は、コマ部材６とビス７で操作環８に固定され
ている。また、回動筒４の左側にはエンコーダのパター
ン９が設けられると共に、回動筒４の回動制限を行う切
欠部4dが設けてある。このエンコーダのパターン９の検
出部10が内筒部1cに設けられており、回動筒４の回転方
向と回転角などの信号を変換レンズ内部のCPU（第３図
の110に相当）に伝達するように構成されている。ま
た、この切欠部4dは、内筒部1cに設けられた回動制限部
11に当接係合するように構成されている。回動筒４の右
側外周には環状のクラッチ部材12が嵌合しており、クラ
ッチ部材12には直進案内溝12aが設けてある。この溝12a
には、回動筒４に設けてあるピン13が嵌合しており、ク
ラッチ部材12は光軸14方向に摺動することができる。第
１図によれば、回動筒４の中央部の環状突起4bとクラッ
チ部材12の左端面の間には、圧縮バネ15が設けてあり、
ピン13と直進溝12aの左端で制限されるまでクラッチ部
材12はバネ15によって図右方向に付勢される。また、ク
ラッチ部材12の右端面には、複数の同一幅突起部12bが
等間隔に設けられている。回動筒４の右側の内筒部1cの
外周部には、回動部材16が光軸14回りに回動自在に設け
てあり、光軸14方向には移動しないように取り付けられ
ている。回動部材16の外周部には、溝16aが前記突起部1
2bの数の同数または、整数倍等間隔に設けてあり、突起
部12bが溝16aに嵌合するように溝16aの幅を設定してい
る。また、回動部材16には、超音波モーターのロータ17
の複数の突起部17aと一対一に嵌合する溝16bが設けてあ
る。第１図の実施例において溝16bは、回動部材16の左
側に突き抜けないように構成され、また溝16aと円周方
向位置が干渉しないように設定されている。第２図に回
動部材16の溝16a,16bとクラッチ部材12の突起部12bとロ
ータ17の突起部17aの係合関係を示している。超音波モ
ーターは、ロータ17とステータ18から成り、ロータ17
は、このロータ17と内筒部1cの間に設けられた加圧部材
19により、ステータ18に圧接されている。ステータ18
は、圧電素子18aと弾性体18bから成り、弾性体18bによ
り固定筒１に保持されている。ロータ17は、内筒部1cの
外周部に回動自在に嵌合している。ステータ18の後側の
平面部18cには円周方向に電源供給用あるいは信号伝達
用の端子（不図示）が設けてあり、超音波モーターを駆
動するモーター駆動回路（第３図の111相当）につなが
っている。外筒部1bには、モード切換リング20が設けら
れている。切換リング20には、マニュアルモード（以下
Ｍモード）、パワーフォーカスモード（以下PFモー
ド）、オートフォーカスモード（以下AFモード）の３種
類の撮影モードが設けてあり、固定筒１に固定されたバ
ネ21とリング20に設けてある３カ所の溝20a（第１図はP
FまたはAFモード）によってロックされ、切換ボタン22
を押圧して溝20aからバネ21を解除する構成になってい
る。また、リング20と固定筒１の間にはモード切換の信
号を出すための電気的手段（不図示）が設けられてい
る。外筒部1bの内側にはモード切換のための中間部材23
が嵌合している。部材23に設けてあるピン24がリング20
の直進溝20bと固定筒１のカム溝1eに嵌合している。部
材23の内側には突起部23aが設けられており、クラッチ
部材12の外周に設けられた環状突起12cに係合するよう
に構成されている。第１図のようにPFモードまたはAFモ
ードになった状態では、突起部23a、12cの間に若干の隙
間があくように構成されている。また、部材23の左外周
にはピン25が設けられ、操作環８の内側に嵌合する中間
部材26に設けられた円周溝26aにピン25が嵌合してい
る。固定筒１の外周には操作環８が、回動自在に嵌合し
ている。操作間８には、この回動を検知する手段として
のエンコーダ用パターン27が設けてあり、固定筒１に固
定されている検出部28によって操作環８の回転方向と回
転角などの信号を検出し、レンズ鏡筒内部のCPU（第３
図の110に相当）に伝達する構造になっている。操作環
８には直進溝8aが設けてあり、操作環８の内側に摺動可
能に嵌合する部材26に設けてあるピン29が直進溝8aに係
合している。また、部材26の一部にはクラッチバネ５が
入る切欠26cがあり、バネ５と部材26の突起部26bが当接
しており、部材26の光軸14方向移動によりバネ５が上下
する構造になっている。固定筒１の外周前方には、PFモ
ードまたはAFモード時に任意の合焦位置（撮影範囲内の
１カ所）を記憶させるスイッチ30が設けてある。スイッ
チ30と一体にブラシ30aが設けられている。ブラシ30a
は、固定筒１の円周上に設けてある信号発生用パターン
31に当接している。パターン31とブラシ30aにより発生
する信号はレンズ鏡筒内CPU（第３図の110に相当）に送
られ記憶される。第３図は、本発明のレンズ鏡筒をカメ
ラと組合わせた場合のシステムの概略説明図である。第
３図において、AFモード時被写体からの光束は撮影レン
ズを通過してカメラボディ101の半透鏡102に達し、光束
の一部が反射して焦点板103に被写体像を結像する。そ
の被写体像は、コンデンサーレンズ104、ペンタプリズ
ム105及びファインダー接眼レンズ106を介して撮影者の
目に導かれる。また、半透鏡102を通過した一部の光
は、サブミラー107にて反射され、測距用光電変換部108
に導かれる。この光電変換部108からの出力信号は公知
の合焦制御回路109に入力され、この回路109で合焦光学
系L3の駆動方向と駆動量が決定される。これらの駆動信
号をレンズ内部のCPU110に伝達し、ここからモーター駆
動回路111を通して超音波モーター112（第１図の17,18
に相当）を駆動し、前記駆動量に達するまで駆動を行
う。そして、駆動が終了した時点で、再び合焦状態を検
知し、合焦していない場合は、合焦するまで上記の動作
を繰り返す。尚、レンズの回転制限部11と回動筒４の間
にはリミット回路113が設けられ、合焦レンズが無限も
しくは至近の位置に到達すると、レンズ鏡筒のCPU110に
この事を入力し合焦レンズを反転する働きをする。PFモ
ード時は、操作環114（第１図の８に相当）の回転方向
と回転量および速度を検知するためのパルスカウント回
路115が操作環114の動きを検知し、この信号をパワーフ
ォーカスパルス処理用CPU116に伝達し、ここからレンズ
鏡筒内CPU110に信号が入力され、レンズ鏡筒CPU110から
モーター駆動回路111によってモーターが駆動される。
このとき、合焦レンズL3の動きをレンズ駆動検知回路11
7（第１図のエンコーダ9,10に相当）でモニターしなが
らレンズ鏡筒CPU110に合焦レンズL3の動きをフィードバ
ックする構成になっている。したがって、回路117でモ
ニターされる動き量が操作環114の動き量に対応して、
レンズ鏡筒のCPU110で指示する量に達するとモーター駆
動がストップする構成になっている。
面図で、第２図はクラッチ部材、回動部材、ロータの係
合関係を示す斜視図で、第３図は本発明によるレンズ鏡
筒をカメラ本体に装着してオートフォーカス及びパワー
フォーカスを行うのを説明するための概略図である。第
４図は本発明によるレンズ鏡筒の第２実施例である。第
５図は本発明によるレンズ鏡筒の第３実施例である。第
１図において、カメラ本体に装着するためのバヨネット
爪1aを有する固定筒１は外筒部1bと内筒部1cとで構成さ
れ、その内筒部1cの内周には、撮影光学系L1、L2が保持
され、更に、合焦光学系L3を保持するレンズ保持筒２が
摺動可能に設けられている。レンズ保持筒２にはピン３
が設けてあり、ピン３は内筒部1cに設けられた直進案内
溝1dと内筒部1cの外周上に回動可能に嵌合している回動
筒４に設けてあるリード溝4aに嵌合している。回動筒４
の外周部には環状突起4bが設けられており、該環状突起
4b上に同一幅の溝4cが複数設けられている。この溝4cの
溝幅は、クラッチバネ５の先端部に一体に設けられたキ
ー5aと嵌合できるキー幅に構成されている。このクラッ
チバネ５は、コマ部材６とビス７で操作環８に固定され
ている。また、回動筒４の左側にはエンコーダのパター
ン９が設けられると共に、回動筒４の回動制限を行う切
欠部4dが設けてある。このエンコーダのパターン９の検
出部10が内筒部1cに設けられており、回動筒４の回転方
向と回転角などの信号を変換レンズ内部のCPU（第３図
の110に相当）に伝達するように構成されている。ま
た、この切欠部4dは、内筒部1cに設けられた回動制限部
11に当接係合するように構成されている。回動筒４の右
側外周には環状のクラッチ部材12が嵌合しており、クラ
ッチ部材12には直進案内溝12aが設けてある。この溝12a
には、回動筒４に設けてあるピン13が嵌合しており、ク
ラッチ部材12は光軸14方向に摺動することができる。第
１図によれば、回動筒４の中央部の環状突起4bとクラッ
チ部材12の左端面の間には、圧縮バネ15が設けてあり、
ピン13と直進溝12aの左端で制限されるまでクラッチ部
材12はバネ15によって図右方向に付勢される。また、ク
ラッチ部材12の右端面には、複数の同一幅突起部12bが
等間隔に設けられている。回動筒４の右側の内筒部1cの
外周部には、回動部材16が光軸14回りに回動自在に設け
てあり、光軸14方向には移動しないように取り付けられ
ている。回動部材16の外周部には、溝16aが前記突起部1
2bの数の同数または、整数倍等間隔に設けてあり、突起
部12bが溝16aに嵌合するように溝16aの幅を設定してい
る。また、回動部材16には、超音波モーターのロータ17
の複数の突起部17aと一対一に嵌合する溝16bが設けてあ
る。第１図の実施例において溝16bは、回動部材16の左
側に突き抜けないように構成され、また溝16aと円周方
向位置が干渉しないように設定されている。第２図に回
動部材16の溝16a,16bとクラッチ部材12の突起部12bとロ
ータ17の突起部17aの係合関係を示している。超音波モ
ーターは、ロータ17とステータ18から成り、ロータ17
は、このロータ17と内筒部1cの間に設けられた加圧部材
19により、ステータ18に圧接されている。ステータ18
は、圧電素子18aと弾性体18bから成り、弾性体18bによ
り固定筒１に保持されている。ロータ17は、内筒部1cの
外周部に回動自在に嵌合している。ステータ18の後側の
平面部18cには円周方向に電源供給用あるいは信号伝達
用の端子（不図示）が設けてあり、超音波モーターを駆
動するモーター駆動回路（第３図の111相当）につなが
っている。外筒部1bには、モード切換リング20が設けら
れている。切換リング20には、マニュアルモード（以下
Ｍモード）、パワーフォーカスモード（以下PFモー
ド）、オートフォーカスモード（以下AFモード）の３種
類の撮影モードが設けてあり、固定筒１に固定されたバ
ネ21とリング20に設けてある３カ所の溝20a（第１図はP
FまたはAFモード）によってロックされ、切換ボタン22
を押圧して溝20aからバネ21を解除する構成になってい
る。また、リング20と固定筒１の間にはモード切換の信
号を出すための電気的手段（不図示）が設けられてい
る。外筒部1bの内側にはモード切換のための中間部材23
が嵌合している。部材23に設けてあるピン24がリング20
の直進溝20bと固定筒１のカム溝1eに嵌合している。部
材23の内側には突起部23aが設けられており、クラッチ
部材12の外周に設けられた環状突起12cに係合するよう
に構成されている。第１図のようにPFモードまたはAFモ
ードになった状態では、突起部23a、12cの間に若干の隙
間があくように構成されている。また、部材23の左外周
にはピン25が設けられ、操作環８の内側に嵌合する中間
部材26に設けられた円周溝26aにピン25が嵌合してい
る。固定筒１の外周には操作環８が、回動自在に嵌合し
ている。操作間８には、この回動を検知する手段として
のエンコーダ用パターン27が設けてあり、固定筒１に固
定されている検出部28によって操作環８の回転方向と回
転角などの信号を検出し、レンズ鏡筒内部のCPU（第３
図の110に相当）に伝達する構造になっている。操作環
８には直進溝8aが設けてあり、操作環８の内側に摺動可
能に嵌合する部材26に設けてあるピン29が直進溝8aに係
合している。また、部材26の一部にはクラッチバネ５が
入る切欠26cがあり、バネ５と部材26の突起部26bが当接
しており、部材26の光軸14方向移動によりバネ５が上下
する構造になっている。固定筒１の外周前方には、PFモ
ードまたはAFモード時に任意の合焦位置（撮影範囲内の
１カ所）を記憶させるスイッチ30が設けてある。スイッ
チ30と一体にブラシ30aが設けられている。ブラシ30a
は、固定筒１の円周上に設けてある信号発生用パターン
31に当接している。パターン31とブラシ30aにより発生
する信号はレンズ鏡筒内CPU（第３図の110に相当）に送
られ記憶される。第３図は、本発明のレンズ鏡筒をカメ
ラと組合わせた場合のシステムの概略説明図である。第
３図において、AFモード時被写体からの光束は撮影レン
ズを通過してカメラボディ101の半透鏡102に達し、光束
の一部が反射して焦点板103に被写体像を結像する。そ
の被写体像は、コンデンサーレンズ104、ペンタプリズ
ム105及びファインダー接眼レンズ106を介して撮影者の
目に導かれる。また、半透鏡102を通過した一部の光
は、サブミラー107にて反射され、測距用光電変換部108
に導かれる。この光電変換部108からの出力信号は公知
の合焦制御回路109に入力され、この回路109で合焦光学
系L3の駆動方向と駆動量が決定される。これらの駆動信
号をレンズ内部のCPU110に伝達し、ここからモーター駆
動回路111を通して超音波モーター112（第１図の17,18
に相当）を駆動し、前記駆動量に達するまで駆動を行
う。そして、駆動が終了した時点で、再び合焦状態を検
知し、合焦していない場合は、合焦するまで上記の動作
を繰り返す。尚、レンズの回転制限部11と回動筒４の間
にはリミット回路113が設けられ、合焦レンズが無限も
しくは至近の位置に到達すると、レンズ鏡筒のCPU110に
この事を入力し合焦レンズを反転する働きをする。PFモ
ード時は、操作環114（第１図の８に相当）の回転方向
と回転量および速度を検知するためのパルスカウント回
路115が操作環114の動きを検知し、この信号をパワーフ
ォーカスパルス処理用CPU116に伝達し、ここからレンズ
鏡筒内CPU110に信号が入力され、レンズ鏡筒CPU110から
モーター駆動回路111によってモーターが駆動される。
このとき、合焦レンズL3の動きをレンズ駆動検知回路11
7（第１図のエンコーダ9,10に相当）でモニターしなが
らレンズ鏡筒CPU110に合焦レンズL3の動きをフィードバ
ックする構成になっている。したがって、回路117でモ
ニターされる動き量が操作環114の動き量に対応して、
レンズ鏡筒のCPU110で指示する量に達するとモーター駆
動がストップする構成になっている。
第４図の第２実施例において、回動筒４の一部にクラ
ッチ部材としての第２のクラッチバネ部材50がビス51に
よって固定されている。回動筒４の後端部には、溝4eが
設けられており、この溝4eは第２のクラッチバネ部材50
の先端部に一体に設けられたキー50aと嵌合している。
また、キー50aと嵌合するような溝17bがロータ17の半径
方向内周に複数設けてある。部材23の内側には突起部23
bが設けてあり、第４図に示す状態（AFモードまたはPF
モード）では、第２のクラッチバネ部材50に突起部23b
は当接していない。しかし、Ｍモードでは、突起23bが
第２のクラッチバネ部材50に当接し、バネ部材50を押し
下げる構成になっている。回動筒４とロータ17を連結す
るこのクラッチ構成以外の部分は実施例１と同一であ
る。
ッチ部材としての第２のクラッチバネ部材50がビス51に
よって固定されている。回動筒４の後端部には、溝4eが
設けられており、この溝4eは第２のクラッチバネ部材50
の先端部に一体に設けられたキー50aと嵌合している。
また、キー50aと嵌合するような溝17bがロータ17の半径
方向内周に複数設けてある。部材23の内側には突起部23
bが設けてあり、第４図に示す状態（AFモードまたはPF
モード）では、第２のクラッチバネ部材50に突起部23b
は当接していない。しかし、Ｍモードでは、突起23bが
第２のクラッチバネ部材50に当接し、バネ部材50を押し
下げる構成になっている。回動筒４とロータ17を連結す
るこのクラッチ構成以外の部分は実施例１と同一であ
る。
第５図の第３実施例において、ロータ17に光軸方向移
動を拘束されるがロータ17にたいして回動自在の連動部
材60が設けてある。連動部材60の外周部には、回動筒４
の連動突起部4eと勘合する溝60bが設けてある。また、
第５図に示すように、連動部材60の右側にクラッチ用の
移動連結部材61がロータ17外周に嵌合して設けられ、ロ
ータ17の右端面と移動連結部材61の間には、圧縮バネ62
が設けてある。移動連結部材61には、直進案内溝61cが
設けてあり、この案内溝61cには、ロータ17に設けてあ
るピン63が嵌合しており、部材61はロータ17に対して光
軸回りに一体に回動しつつ、光軸方向に摺動することが
できる。従って、ピン63と直進溝61cの右端で制限され
るまで移動連結部材61はバネ62によって第５図左方向に
付勢される。また、移動連結部材61の左端面には、複数
の同一幅突起部61aが等間隔に設けられている。連動部
材60の外周部には、溝60aが前記突起部61aの数の同数ま
たは、整数倍等間隔に設けてあり、突起部61aが溝60aに
嵌合するように溝60aの幅を設定している。
動を拘束されるがロータ17にたいして回動自在の連動部
材60が設けてある。連動部材60の外周部には、回動筒４
の連動突起部4eと勘合する溝60bが設けてある。また、
第５図に示すように、連動部材60の右側にクラッチ用の
移動連結部材61がロータ17外周に嵌合して設けられ、ロ
ータ17の右端面と移動連結部材61の間には、圧縮バネ62
が設けてある。移動連結部材61には、直進案内溝61cが
設けてあり、この案内溝61cには、ロータ17に設けてあ
るピン63が嵌合しており、部材61はロータ17に対して光
軸回りに一体に回動しつつ、光軸方向に摺動することが
できる。従って、ピン63と直進溝61cの右端で制限され
るまで移動連結部材61はバネ62によって第５図左方向に
付勢される。また、移動連結部材61の左端面には、複数
の同一幅突起部61aが等間隔に設けられている。連動部
材60の外周部には、溝60aが前記突起部61aの数の同数ま
たは、整数倍等間隔に設けてあり、突起部61aが溝60aに
嵌合するように溝60aの幅を設定している。
第５図の実施例において溝60bは、連動部材60の右側
に突き抜けないように構成され、また溝60aと円周方向
位置が干渉しないように設定されている。第５図におい
て、実施例１、実施例２と同様の働きをするモード切換
のための中間部材23の内側には突起部23cが設けられて
おり、移動連結部材61の外周に設けられた環状突起61b
に係合するように構成され、第５図のようにPFモードま
たはAFモードになった状態では、突起部23c、61bの間に
若干の隙間があくように構成されている。モード切換ク
ラッチの切換方向が第１実施例と逆になる第３実施例の
クラッチ構成以外の部分は、第１実施例と同様である。
に突き抜けないように構成され、また溝60aと円周方向
位置が干渉しないように設定されている。第５図におい
て、実施例１、実施例２と同様の働きをするモード切換
のための中間部材23の内側には突起部23cが設けられて
おり、移動連結部材61の外周に設けられた環状突起61b
に係合するように構成され、第５図のようにPFモードま
たはAFモードになった状態では、突起部23c、61bの間に
若干の隙間があくように構成されている。モード切換ク
ラッチの切換方向が第１実施例と逆になる第３実施例の
クラッチ構成以外の部分は、第１実施例と同様である。
次に第１実施例の作動を説明する。内蔵超音波モータ
ー（17,18）の駆動力によって合焦レンズL3を駆動するP
FモードまたはAFモードは、前記リング20を切換ボタン2
2を押してPFまたはAFの位置にすることで設定され、こ
のPF・AFモードへの設定に伴なってロータが回転を開始
する。第１図はこのPFモードまたはAFモードのいずれか
に設定された状態を示す。
ー（17,18）の駆動力によって合焦レンズL3を駆動するP
FモードまたはAFモードは、前記リング20を切換ボタン2
2を押してPFまたはAFの位置にすることで設定され、こ
のPF・AFモードへの設定に伴なってロータが回転を開始
する。第１図はこのPFモードまたはAFモードのいずれか
に設定された状態を示す。
切換リング20をＭモードからPFまたはAFモードにする
と、溝20bとカム溝1eに係合するピン24によって部材23
がリング20と一体に回動しながら第１図の右方向に移動
する。この際、部材23に設けてあるピン25と係合する部
材26の円周溝26aによって、部材26も部材23と共に右方
向に移動する。部材26は、操作環８の直進溝8aとこれに
係合するピン29によって操作環８に対して直進する。こ
の際、クラッチバネ５の下面を部材26の突起部26bが押
上げるので、操作環８に固定されたクラッチバネ５と一
体のキー5aが回動筒４の溝4cから離脱して、操作環８と
回動筒４の連結が切られる。また、部材23が右方向に動
くことで突起23aと係合するクラッチ部材12の突起12cに
よって移動を制限されていたクラッチ部材12がバネ15に
よって右方向に移動する。部材12は直進溝12aとこれに
係合するピン13によって回動筒４に対して直進し、部材
12の突起部12bが回動部材16に圧接され、前記機構によ
ってロータ17と一体的に回転する回動部材16の溝16aに
突起部12bが係合し超音波モーターの回転が回動筒４に
伝達される。移動筒４が回転すると、リード溝4a、直進
溝1dとこれらに嵌入するピン３によって、ピン３が固定
されているレンズ保持筒２に取り付けられている合焦レ
ンズL3が光軸14方向に駆動される。
と、溝20bとカム溝1eに係合するピン24によって部材23
がリング20と一体に回動しながら第１図の右方向に移動
する。この際、部材23に設けてあるピン25と係合する部
材26の円周溝26aによって、部材26も部材23と共に右方
向に移動する。部材26は、操作環８の直進溝8aとこれに
係合するピン29によって操作環８に対して直進する。こ
の際、クラッチバネ５の下面を部材26の突起部26bが押
上げるので、操作環８に固定されたクラッチバネ５と一
体のキー5aが回動筒４の溝4cから離脱して、操作環８と
回動筒４の連結が切られる。また、部材23が右方向に動
くことで突起23aと係合するクラッチ部材12の突起12cに
よって移動を制限されていたクラッチ部材12がバネ15に
よって右方向に移動する。部材12は直進溝12aとこれに
係合するピン13によって回動筒４に対して直進し、部材
12の突起部12bが回動部材16に圧接され、前記機構によ
ってロータ17と一体的に回転する回動部材16の溝16aに
突起部12bが係合し超音波モーターの回転が回動筒４に
伝達される。移動筒４が回転すると、リード溝4a、直進
溝1dとこれらに嵌入するピン３によって、ピン３が固定
されているレンズ保持筒２に取り付けられている合焦レ
ンズL3が光軸14方向に駆動される。
次に、切換リング20をPFモードまたはAFモードからＭ
モードに切換えると、上記と逆のクラッチ操作、すなわ
ち操作環８と回動筒４がクラッチバネ５のキー5aと溝4c
によって連結されると共に回動部材16と回動筒４の連結
がクラッチ部材12によって切られる。Ｍモード時は、超
音波モーターと合焦レンズL3を駆動するための回動筒４
の連結が切られ、操作環８を手動で回動すれば直接回動
筒４が回動するので合焦レンズL3の駆動が可能になる。
本実施例においては、回動部材16に設けられる溝16b
は、クラッチ部材12の突起部12bとこの突起部12bに係合
する溝16aの半径位置を小さくすれば、盲溝でなく溝16a
と同様な貫通溝とすることができる。
モードに切換えると、上記と逆のクラッチ操作、すなわ
ち操作環８と回動筒４がクラッチバネ５のキー5aと溝4c
によって連結されると共に回動部材16と回動筒４の連結
がクラッチ部材12によって切られる。Ｍモード時は、超
音波モーターと合焦レンズL3を駆動するための回動筒４
の連結が切られ、操作環８を手動で回動すれば直接回動
筒４が回動するので合焦レンズL3の駆動が可能になる。
本実施例においては、回動部材16に設けられる溝16b
は、クラッチ部材12の突起部12bとこの突起部12bに係合
する溝16aの半径位置を小さくすれば、盲溝でなく溝16a
と同様な貫通溝とすることができる。
第２実施例の回動筒４とロータ17のクラッチによる連
結作動について説明する。AFまたはPFモードにおいて、
第１実施例と同じ要領で部材23が右方向に動くことで、
Ｍモード時は、突起23bに当接して押し下げられ、ロー
タ17の半径方向溝17bから離脱していた第２のクラッチ
バネ部材50と一体のキー部50aがロータ17の半径方向か
ら近づいてくる。第４図のように、部材23が右方向に動
いてバネ部材50と当接しない状態では、キー部50aがロ
ータ17の内周面に圧接される。この場合、キー部50aの
加圧は、半径方向からなので、ロータ17とステータ18の
加圧力は変化しない。さらに、ロータ17が回転するとロ
ータ17の円周方向溝17bとキー部50aが係合し、超音波モ
ーターの回転が、回動筒４に伝達される。また、ロータ
と回動筒の連結方法はこれに限らず、クラッチ部材12に
よりロータ17を半径方向からつかむような方法でもよい
し、摩擦力で連結する方法としてもよい。
結作動について説明する。AFまたはPFモードにおいて、
第１実施例と同じ要領で部材23が右方向に動くことで、
Ｍモード時は、突起23bに当接して押し下げられ、ロー
タ17の半径方向溝17bから離脱していた第２のクラッチ
バネ部材50と一体のキー部50aがロータ17の半径方向か
ら近づいてくる。第４図のように、部材23が右方向に動
いてバネ部材50と当接しない状態では、キー部50aがロ
ータ17の内周面に圧接される。この場合、キー部50aの
加圧は、半径方向からなので、ロータ17とステータ18の
加圧力は変化しない。さらに、ロータ17が回転するとロ
ータ17の円周方向溝17bとキー部50aが係合し、超音波モ
ーターの回転が、回動筒４に伝達される。また、ロータ
と回動筒の連結方法はこれに限らず、クラッチ部材12に
よりロータ17を半径方向からつかむような方法でもよい
し、摩擦力で連結する方法としてもよい。
第３実施例のクラッチによるロータ17と回動筒４の連
結作動について説明する。AFまたはPFモードにおいて、
第１実施例と同じ要領で部材23が左方向（第１実施例と
は方向が逆）に動くことで、Ｍモード時は部材23に左方
向移動を規制され、連動部材60との連結も解除されてい
た移動連結部材61がバネ62によって部材23と共に左方向
に移動する。この際の部材26と回動筒４の連結及び離脱
は、第１実施例と切換のための移動方向が逆になる以外
は同一である。一方、部材61は直進溝61cとこれに係合
するピン63によって、ピン63が直進溝61cの端面に当接
するまでロータ17に対して図中左方向へ直進し、部材61
の突起部61aが連動部材60に圧接され、モード切換の信
号を受けてロータ17と共に移動部材60が回動すると、前
記機構によって、部材60の溝60aに突起部61aが係合し、
超音波モータの回転が回動筒４に伝達される。
結作動について説明する。AFまたはPFモードにおいて、
第１実施例と同じ要領で部材23が左方向（第１実施例と
は方向が逆）に動くことで、Ｍモード時は部材23に左方
向移動を規制され、連動部材60との連結も解除されてい
た移動連結部材61がバネ62によって部材23と共に左方向
に移動する。この際の部材26と回動筒４の連結及び離脱
は、第１実施例と切換のための移動方向が逆になる以外
は同一である。一方、部材61は直進溝61cとこれに係合
するピン63によって、ピン63が直進溝61cの端面に当接
するまでロータ17に対して図中左方向へ直進し、部材61
の突起部61aが連動部材60に圧接され、モード切換の信
号を受けてロータ17と共に移動部材60が回動すると、前
記機構によって、部材60の溝60aに突起部61aが係合し、
超音波モータの回転が回動筒４に伝達される。
先に説明した第１、第２実施例においては、PF・AFモ
ードとＭモードとの何れであってもロータ17とステータ
18とに対して圧力を不変とするように構成されていた
が、この第３実施例に限ってPF・AFモードで前記圧力が
不変とされる一方、Ｍモードでは部材23により部材61が
ばね62の付勢力に抗して図中右方向へ移動するので前記
圧力が変わってしまう。しかしながらＭモードではロー
タの回転が停止されているので前記圧力が変わってしま
っても何ら支障を来たすものではない。尚、第１、第２
実施例では、それぞれPF・AFモードへの設定、すなわち
クラッチ切換の際には既にロータが回転しているもので
あるのに対して、第３実施例では前記クラッチ切換が完
了したときにはじめてロータが回転可能な状態とされ
る。
ードとＭモードとの何れであってもロータ17とステータ
18とに対して圧力を不変とするように構成されていた
が、この第３実施例に限ってPF・AFモードで前記圧力が
不変とされる一方、Ｍモードでは部材23により部材61が
ばね62の付勢力に抗して図中右方向へ移動するので前記
圧力が変わってしまう。しかしながらＭモードではロー
タの回転が停止されているので前記圧力が変わってしま
っても何ら支障を来たすものではない。尚、第１、第２
実施例では、それぞれPF・AFモードへの設定、すなわち
クラッチ切換の際には既にロータが回転しているもので
あるのに対して、第３実施例では前記クラッチ切換が完
了したときにはじめてロータが回転可能な状態とされ
る。
以上、本発明によるレンズ鏡筒の実施例を図面を参照
して説明してきたが、本発明は、上記実施例に限定して
解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲にお
いて適宜変更、改良が可能であることは無論である。
して説明してきたが、本発明は、上記実施例に限定して
解釈されるべきではなく、その趣旨を損ねない範囲にお
いて適宜変更、改良が可能であることは無論である。
（発明の効果） 以上の様に本発明によれば、レンズ固定筒に光軸回り
に回動自在で光軸方向に移動しない前記回動部材を超音
波モーターのロータ部と前記クラッチ部材の間に設けた
り、回動筒とロータのクラッチ結合を半径方向で行なっ
たりしているので、マニュアルフォーカスのモードから
超音波モーターによる合焦レンズの駆動を行うオートフ
ォーカスまたはパワーフォーカスのモードへのクラッチ
切換操作の際に、クラッチ部材の加圧力が直接ロータ部
に加わることがないので、クラッチ切換の際に超音波モ
ーターのロータ部とステータ部の加圧力を変動させるこ
とはない。従って、クラッチ切換の際に超音波モーター
のロータ部とステータ部の加圧力が定格値を外れて超音
波モーターが停止するという問題は生じない。よって、
マニュアルモードからAFまたはPFモードへのスムーズな
切換が可能なレンズ鏡筒が得られる。
に回動自在で光軸方向に移動しない前記回動部材を超音
波モーターのロータ部と前記クラッチ部材の間に設けた
り、回動筒とロータのクラッチ結合を半径方向で行なっ
たりしているので、マニュアルフォーカスのモードから
超音波モーターによる合焦レンズの駆動を行うオートフ
ォーカスまたはパワーフォーカスのモードへのクラッチ
切換操作の際に、クラッチ部材の加圧力が直接ロータ部
に加わることがないので、クラッチ切換の際に超音波モ
ーターのロータ部とステータ部の加圧力を変動させるこ
とはない。従って、クラッチ切換の際に超音波モーター
のロータ部とステータ部の加圧力が定格値を外れて超音
波モーターが停止するという問題は生じない。よって、
マニュアルモードからAFまたはPFモードへのスムーズな
切換が可能なレンズ鏡筒が得られる。
第１図は本発明によるレンズ鏡筒の第１実施例の縦断面
図である。 第２図は、回動部材とクラッチ部材、ロータの係合関係
を示す斜視図である。 第３図は本発明によるレンズ鏡筒をカメラと組合せた場
合のシステムの実施例の説明図である。 第４図は本発明によるレンズ鏡筒の第２実施例の縦断面
図である。 第５図は本発明によるレンズ鏡筒の第３実施例の縦断面
図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……固定筒 ２……レンズ保持筒 ４……回動筒 8,114……操作環 12……クラッチ部材 12b……突起 14……光軸 16……回動部材 16a,16b……溝 17……ロータ 17a……突起 18……ステータ 20……モード切換リング 50……第２のクラッチバネ部材 60……連動部材 60a,60b……溝 61……移動連結部材 62……圧縮バネ 112……超音波モーター L3……合焦光学系
図である。 第２図は、回動部材とクラッチ部材、ロータの係合関係
を示す斜視図である。 第３図は本発明によるレンズ鏡筒をカメラと組合せた場
合のシステムの実施例の説明図である。 第４図は本発明によるレンズ鏡筒の第２実施例の縦断面
図である。 第５図は本発明によるレンズ鏡筒の第３実施例の縦断面
図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……固定筒 ２……レンズ保持筒 ４……回動筒 8,114……操作環 12……クラッチ部材 12b……突起 14……光軸 16……回動部材 16a,16b……溝 17……ロータ 17a……突起 18……ステータ 20……モード切換リング 50……第２のクラッチバネ部材 60……連動部材 60a,60b……溝 61……移動連結部材 62……圧縮バネ 112……超音波モーター L3……合焦光学系
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−251007（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137811（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 7/02 - 7/16
Claims (5)
- 【請求項１】オートフォーカスまたはパワーフォーカス
を行なう第１モードとマニュアルフォーカスを行なう第
２モードとの切換えを行なうモード切換部材と、 光軸回りに回動しながら合焦光学系を光軸方向へ移動さ
せる移動手段と、 圧電素子を付けたステータと該ステータの振動で光軸回
りの回動をするロータとから成り第１モード時に前記移
動手段を駆動するための超音波モーターと、 固定筒と前記ロータとの間に配置され前記ステータと前
記ロータとの間に一定圧力を加える押圧部材と、 第２モード時に手動により前記移動手段を駆動するため
のマニュアル操作環と、 前記モード切換部材に連動し、前記移動手段と前記ロー
タを連結あるいは連結解除すると共に連結の際に前記ス
テータと前記ロータの圧力を不変と成すために前記固定
筒に前記ロータの光軸回りの回動には連動するが光軸方
向には移動を阻止される如く嵌合する回動部材を有する
クラッチ機構とから構成され、 前記モード切換部材により第１モードが選択された時
に、前記ステータと前記ロータの圧力を変えずに前記ク
ラッチ機構により前記移動手段と前記ロータを連結し、
前記ロータの駆動力を前記クラッチ機構を介して前記移
動手段に伝え前記合焦光学系を駆動し、 また、前記モード切換部材により第２モードが選択され
た時に、前記クラッチ機構により前記移動手段と前記ロ
ータの連結を解除し、前記ロータによる前記合焦光学系
の駆動を解除することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項２】前記回動部材は、前記ロータとの連結のた
めの溝部分と前記クラッチ部材との連結のための溝部分
が相互に干渉しないように該回動部材の円周上に交互に
配列されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ
鏡筒。 - 【請求項３】オートフォーカスまたはパワーフォーカス
を行なう第１モードとマニュアルフォーカスを行なう第
２モードとの切換えを行なうモード切換部材と、 光軸回りに回動しながら合焦光学系を光軸方向へ移動さ
せる移動手段と、 圧電素子を付けたステータと該ステータの振動で光軸回
りの回動をするロータとから成り第１モード時に前記移
動手段を駆動するための超音波モーターと、 固定筒と前記ロータとの間に配置され前記ステータと前
記ロータとの間に一定圧力を加える押圧部材と、 第２モード時に手動により前記移動手段を駆動するため
のマニュアル操作環と、 前記ロータの円周方向に設けられた溝部分と、前記モー
ド切換部材に連動し前記ロータの円周方向に設けられた
溝部分と前記移動手段とを半径方向から連結あるいは連
結解除するクラッチ部材を有するクラッチ機構とから構
成され、 前記モード切換部材により第１モードが選択された時
に、前記ステータと前記ロータの圧力を変えずに前記ク
ラッチ機構により前記移動手段と前記ロータを連結し、
前記ロータの駆動力を前記クラッチ機構を介して前記移
動手段に伝え前記合焦光学系を駆動し、 また、前記モード切換部材により第２モードが選択され
た時に、前記クラッチ機構により前記移動手段と前記ロ
ータの連結を解除し、前記ロータによる前記合焦光学系
の駆動を解除することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項４】オートフォーカスまたはパワーフォーカス
を行なう第１モードとマニュアルフォーカスを行なう第
２モードとの切換えを行なうモード切換部材と、 光軸回りに回動しながら合焦光学系を光軸方向へ移動さ
せる移動手段と、 圧電素子を付けたステータと該ステータの振動で光軸回
りの回動をするロータとから成り第１モード時に前記移
動手段を駆動するための超音波モーターと、 固定筒と前記ロータとの間に配置され前記ステータと前
記ロータとの間に一定圧力を加える押圧部材と、 第２モード時に手動により前記移動手段を駆動するため
のマニュアル操作環と、 前記移動手段の光軸回りの回動に連動して回動するが前
記ロータに光軸方向の移動を拘束される連動部材と、前
記モード切換部材に連動し、前記ロータと一体に回動し
ながら前記連動部材と連動あるいは連動解除を行なう移
動連結部材と、前記移動連結部材を前記連動部材に押圧
して連結するために前記ロータと前記移動連結部材の間
に設けられた付勢部材と、前記モード切換部材により第
１モードが選択された時に、前記付勢部材の付勢力に抗
して前記移動連結部材の前記ロータに対する光軸方向移
動を規制して前記モード切換部材と前記移動連結部材と
の連結を解除するために前記移動連結部材と前記ロータ
との間に設けられた連結解除手段とを有するクラッチ機
構とから構成され、 前記モード切換部材により第１モードが選択された時
に、前記ステータと前記ロータの圧力を変えずに前記ク
ラッチ機構により前記移動手段と前記ロータを連結し、
前記ロータの駆動力を前記クラッチ機構を介して前記移
動手段に伝え前記合焦光学系を駆動し、 また、前記モード切換部材により第２モードが選択され
た時に、前記クラッチ機構により前記移動手段と前記ロ
ータの連結を解除し、前記ロータによる前記合焦光学系
の駆動を解除することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 【請求項５】前記連動部材は、前記移動手段との連結の
ための溝部分と前記移動連結部材との連結のための溝部
分が相互に干渉しないように該連動部材の円周上に交互
に配列されていることを特徴とする請求項４に記載のレ
ンズ鏡筒。
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