JP3347344B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

レンズ鏡筒

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JP3347344B2
JP3347344B2 JP22005891A JP22005891A JP3347344B2 JP 3347344 B2 JP3347344 B2 JP 3347344B2 JP 22005891 A JP22005891 A JP 22005891A JP 22005891 A JP22005891 A JP 22005891A JP 3347344 B2 JP3347344 B2 JP 3347344B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカメラ等におい
てオートフォーカスとマニュアルフォーカスといった2
系統の入力に対して特別な切換え操作を要することな
く、略連続的に例えばフォーカスレンズといった被駆動
部材を動作させることができ、特に棒状に形成された超
音波モータを駆動源とするモータ駆動装置を有するレン
ズ鏡筒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、オートフォーカス動作と、マニュ
アルフォーカス動作とを選択的に行なえるように構成さ
れている公知のオートフォーカスカメラにおいては、オ
ートフォーカス動作からマニュアルフォーカス動作への
切換えやマニュアル動作からオートフォーカス動作への
切換えをカメラ使用者が行なおうとする場合には、カメ
ラ外部に設けてある切換え操作部材を操作することが必
要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知のカメラにおいては、例えば撮影時において、カメラ
使用者が最初にオートフォーカス動作を選択し、被写体
を追った後に、オートフォーカス動作に連続してマニュ
アルフォーカス動作を行おうとする場合、カメラ使用者
は前記切換え操作部材を操作した後にカメラのレンズ鏡
筒部のマニュアル操作部材を回動操作しなければならな
いため、マニュアルフォーカス動作の開始が遅れ、その
結果、撮影チャンスを逃がしてしまうという欠点があっ
た。
【0004】本発明の目的は、このような従来の欠点を
解消し、2系統の入力に対して特別な切換え操作を要す
ることなく、略連続的にフォーカスレンズといったレン
を動作させることのできるレンズ鏡筒を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
レンズ鏡筒は、レンズを光軸方向に移動させる駆動を伝
達するよう前記光軸を中心にして定位置回転し外周にギ
ヤ部を有する回転筒と、前記光軸から偏心した軸上にモ
ータ出力軸を有するモータと、前記モータ出力軸に一体
的に回転するよう結合された軸状の軸出力部材と、該軸
出力部材の外周に配置された少なくとも3ケ以上のボー
ル部材と、該ボール部材が自転しながら該軸出力部材の
前記外周を公転する公転力が伝達され、前記モータ出力
軸の軸上を中心に回転するよう配置され前記回転筒の前
記ギヤ部に噛み合うギヤが形成された回転出力部材と、
前記光軸を中心にして定位置回転自在に設けられ内周に
ギヤ部を有する手動操作部材と、前記モータ出力軸の軸
心を中心に回転するよう配置され、その内周に前記複数
のボール部材と当接する、断面がV字形状に形成された
V字溝部を有し前記手動操作部材からの回転操作を前記
回転出力部材に伝達する外部入力機構とを備え、前記外
部入力機構は、前記V字溝部の一方の斜面を形成した第
1の斜面部を有し外周に前記手動操作部材のギヤ部に噛
合うギヤ部を有する外部入力部材と、前記V字溝部の他
方の斜面を形成した第2の斜面部を有し、前記複数のボ
ール部材を押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記軸
方向に加圧する加圧部材と、前記外部入力部材と前記押
圧部材と前記加圧部材とを一体的に結合する結合部材と
を有することを特徴とするものである。
【0006】
【作用】上記した構成のモータ駆動装置は、例えばモー
タを棒状超音波モータとしてこれを駆動すると、軸出力
部材が回転し、ボール部材が摩擦回転しながら軸出力部
材の周囲を公転して回転出力部材を回転させる。また、
外部入力部材を回転すると、同様にボール部材が摩擦回
転しながら前記出力部材周囲を公転して回転出力部材
を回転させる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
【0008】図1はモータ駆動装置、図2はモータ駆動
装置の駆動源として棒状超音波モータを適用した一実施
例、図3はその装置をレンズ鏡筒に適用した一実施例を
示す断面図である。
【0009】1はモータの出力軸と一体に回転するよう
に結合されている軸出力部材、2は軸出力部材1と、
述のアウター部材3及びギヤ4により径方向に加圧挟持
され、軸出力部材1を中心として摩擦力によって回転す
ることにより、リテーナー7及びギヤ8を従動回転させ
るボール部材である。3はギヤ4とともにボール部材2
を介して、軸出力部材1と径方向に加圧挟持するための
押圧部材としてのアウター部材である。4は、図1に示
すように筒形状に形成された外部入力部材としてのギヤ
で、軸方向他端部の外周に外部入力部としてのギヤ部4
aが形成され、手動操作部材からの回転力を受けて回転
し、アウター部材3とともにボール部材2を介して軸出
力部材1加圧挟持し、摩擦力によってボール部材2に
回転を伝達する5は加圧部材で、アウター部材3及び
ギヤ4とボール部材2、軸出力部材1とボール部材2と
の間に摩擦力を発生させている。6はアウター部材3、
ギヤ4、加圧部材5を一体的に構成するための結合部材
としてのキャップで、図1に示すように、キャップ6の
内周部にはめねじ部6aが形成され、またギヤ4の一端
部には前記キャップ6のめねじ部6aに螺合するおねじ
部4bが形成され、ギヤ4にキャップ6がねじ結合され
また、加圧部材5は、後述するギヤ4と一体的に回
転されるようにねじ結合されたキャップ6とアウター部
材3を軸方向に加圧し、加圧部材5とキャップ6間の摩
擦力及び加圧部材5とアウター部材3間の摩擦力を発生
させ、アウター部材3をギヤ4及びキャップ6と一体的
に回転させるようにしている。 そして、アウター部材3
とギヤ4と加圧部材5とキャップ6により外部入力機構
を構成している。7はボール部材2の軸出力部材1を中
心とした回転のみを伝達するように、ボール部材2を保
持しているリテーナー部材、8はリテーナー部材7と一
体に回転するギヤで、リテーナー部材7及びギヤ8はボ
ール部材2の軸出力部材1を中心とした回転により従動
回転する。9,10は前記1〜8までの部材をユニット
として構成するためのハウジングである。
【0010】次に図2において、11は金属材料からな
る円柱形状の振動弾性体、12は振動弾性体11の外径
と同形の外径を有する金属材料からなる押え体、13a
〜13eは振動弾性体11の外径と同形の外径に形成さ
れた円環形状の圧電素子板、14a〜14fは圧電素子
板13a〜13eの電極板であり、振動弾性体11と押
え体12との間に該電極板14a〜14f、圧電素子板
13a〜13eを配設し、ボルト15を押え体12を通
して振動弾性体11に螺着することにより、これらを一
体に固定し超音波モータAのステータ(振動子)を構成
している。
【0011】超音波モータAは、ステータの電極板14
a〜14fに不図示の電源回路から位相の異なる交流電
圧を印加することにより、圧電素子板13a〜13eが
機械的振動をステータに形成し、これらの振動の合成に
よってステータに縄躍びのような運動を励起し、ステー
タの前端部に摩擦接触する後記のロータ16を摩擦駆動
する。16はロータで、後端部(摩擦接触部)16aを
振動弾性体11の駆動面11aに当接させ、後記する加
圧バネ20による加圧により適切な摩擦力を得ている。
【0012】17は出力軸17aを有するモータ出力部
で、ロータ16と一体的に回転するように結合してお
り、この出力軸17aはロータ16の回転を外部に伝達
するため、前述した軸出力部材1と一体的に回転するよ
うに結合される。
【0013】また、モータ出力部材17の内径部にベア
リング18を設け、このベアリング18の内径部に中空
の軸19を嵌入することで、ロータ16とモータ出力部
材17とを回転可能としている。
【0014】軸19は、後記する保持部材21に嵌合す
ることでステータの軸心と一致させている。20は加圧
バネであり、軸19の段部19aを押圧することでフラ
ンジ部19bによりベアリング18を押圧し、その押圧
力で振動弾性体11とロータ16との間に摩擦力が発生
するように構成している。
【0015】加圧バネ20の加圧力は、平板形状の保持
部材21の孔部21aをボルト15の先端部に形成され
たピン部15aに挿入し、例えば、接着剤により固着す
るといった方法で固定することで発生させている。以上
が超音波モータAの構成である。
【0016】この超音波モータAは、ボルト15に一体
的に形成されているモータ保持部15bを固定部材であ
るハウジング9bにビス22によりビス止めすることに
より固定される。なお、超音波モータのステータを支持
するに際し、ステータに励起される振動に影響を与えな
いようにすることが必要であり、ステータの端は振動の
腹位置となり、径方向に変位があるのみで、しかも、該
変位は実際には微小であるためステータの一端であるピ
ン部15bで固定することにより、ステータの振動に影
響を与えることはない。
【0017】このハウジング9bをハウジング9aとと
もに図1で説明したモータ駆動ユニットと結合し、出力
軸17aと軸出力部材1を結合することにより、超音波
モータAの出力と手動操作部材からの入力のいずれもギ
ヤ8により出力することのできるモータ駆動装置とな
る。
【0018】次に図3において、23は回転筒で、出力
駆動のために設けられたギヤ部23bにギヤ8が噛合
し、定位置回転するようになっており、ストッパーキー
28により回転角が規制されている。また、この回転筒
23に設けられたヘリコイドネジ23aにレンズLを有
するフォーカスを行う直進筒24のヘリコイドネジ部2
4aがヘリコイド結合している。この直進筒24には、
回転を禁止する直進キー29が嵌挿している。25は手
動操作部材で、手動合焦操作のために手動操作部材25
に設けられたギヤ部25aには、ギヤ4のギヤ部4aが
噛合している。26および27は固定箇で、ハウジング
9、ストッパーキー28、直進キー29がビスで固定さ
れている。
【0019】以下、図2、図3に従ってモータ駆動装置
及びレンズ鏡筒の動きを詳細に説明する。
【0020】まず、自動合焦の際には、不図示のカメラ
に設けられた不図示の駆動回路によりレンズ駆動信号を
受けると、モータAの電極板14a〜14fに交流電圧
が印加され、前述した如くロータ16が所定方向に回転
することになる(回転方向は、印加する例えば位相の異
なる2つの交流電圧の位相の進みを逆にすることにより
行われる)。ロータ16の回転により、ロータ16と一
体的に回転するように結合されているモータ出力部材
7も回転することになり、それと一体的に軸出力部材1
が回転する。この際、軸出力部材1とボール部材2の間
に発生する加圧部材5による加圧により摩擦力が働く。
ここでギヤ4と連動している手動操作部材25には、ア
ウター部材3およびギヤ4とボール部材2との間の摩擦
力よりも大きな保持力をもっており、自動合焦動作時に
は手動操作部材は回転しない。したがって、ギヤ4及び
アウター部材3は回転せず、軸出力部材1の回転により
ボール部材2が軸出力部材を中心にころがりながら回転
するため、それによってリテーナー部材7が従動回転
し、それと一体的にギヤ8が回転し出力される。ギヤ8
から出力された回転により、それと連動している回転筒
23は定位置回転し、この回転筒23にヘリコイド結合
している直進筒24が直進キー29に案内されて直進し
自動合焦動作が行われる。
【0021】一方手動合焦動作の際には、手動操作部材
25に外部から回転力が付与されると、手動操作部材2
5のギヤ部25aに噛合しているギヤ部4aを介してギ
ヤ4が回転し、それと一体に形成されているアウター部
材3も回転する。この際、アウター部材3及びギヤ4と
ボール部材2の間には、加圧部材5の加圧により摩擦力
が働く。ここで自動合焦の際とは逆に、今度は超音波モ
ータAのロータとステータとの間の摩擦力が、軸出力部
材1とボール部材2との間の摩擦力より大きいため軸出
力部材1は回転しない。したがってアウター部材3及び
ギヤ4の回転により、ボール部材2が軸出力部材1を中
心にころがりながら回転し、リテーナー部材7が従動回
転して自動合焦の際と同様にギヤ8→回転筒23→直進
筒24と動作され、手動合焦動作が行われる。
【0022】なお前記実施例ではモータ駆動装置の駆動
源として棒状超音波モータを適用しているが、手動合焦
時に軸出力部材1が回転しないくらいの軸保持力をもっ
ているモータなら図1に示すように、簡単に取り付ける
ことが可能なことは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
、例えば自動合焦動作に引き続いて直ちに手動合焦動
作を行いたい場合には、手動操作部材を回動操作するだ
けで、その他には何らの操作も必要とせずに(従来のカ
メラのように自動手動切換え操作部材を操作する必要な
しに)自動合焦動作から手動合焦動作に切換えることが
できるため、シャッターチャンスを逃すことなく撮影者
が企図している写真を撮影することができる。 また、レ
ンズの移動を手動操作で行なう場合とモータ駆動により
行なう場合とを特別な切り換え操作を行なうことなく実
行できる駆動装置を構成する力部材、外部入力
、回転出力部材等を同軸的に配置することができるの
で、これらもモータを含めてユニット化することが可能
となり、このためこのような構成の駆動装置をレンズ鏡
筒内にコンパクトに配置できた。特に、モータとして棒
状の超音波モータを用いれば、全体的に棒状に構成する
ことができ、コンパクト化を図ることができる。
【0024】また、モータからの出力の一段目を軸出力
として直接摩擦駆動しているので、従来のモータギヤ列
のようなバックラッシュ量も減少させることができる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレンズ鏡筒に設けたモータ駆動装
置の一実施例を示す断面図。
【図2】図1のモータを棒状超音波モータとしたモータ
駆動装置の断面図。
【図3】図2のモータ駆動装置をレンズ鏡筒に組み込ん
だ状態を示す断面図。
【符号の説明】
1:軸出力部材 11:弾性振動体
(ステータ) 2:ボール部材 16:ロータ 3:アウター部材 17:モータ出力
部材 4,8:ギヤ 23:回転筒 5:加圧部材 24:直進筒 6:キャップ 25:手動操作部
材 7:リテーナー 26,27:固定
筒 9,10:ハウジング 29:直進キー A:超音波モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/02 - 7/16 F16H 13/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズを光軸方向に移動させる駆動を伝
    達するよう前記光軸を中心にして定位置回転し外周にギ
    ヤ部を有する回転筒と、 前記光軸から偏心した軸上にモータ出力軸を有するモー
    タと、 前記モータ出力軸に一体的に回転するよう結合された軸
    状の軸出力部材と、 該軸出力部材の外周に配置された少なくとも3ケ以上の
    ボール部材と、 該ボール部材が自転しながら該軸出力部材の前記外周を
    公転する公転力が伝達され、前記モータ出力軸の軸上を
    中心に回転するよう配置され前記回転筒の前記ギヤ部に
    噛み合うギヤが形成された回転出力部材と、前記光軸を中心にして定位置回転自在に設けられ内周に
    ギヤ部を有する手動操作部材と、 前記モータ出力軸の軸心を中心に回転するよう配置さ
    れ、その内周に前記複数のボール部材と当接する、断面
    がV字形状に形成されたV字溝部を有し前記手動操作部
    材からの回転操作を前記回転出力部材に伝達する外部入
    力機構とを備え、 前記外部入力機構は、 前記V字溝部の一方の斜面を形成した第1の斜面部を有
    し外周に前記手動操作部材のギヤ部に噛合うギヤ部を有
    する外部入力部材と、 前記V字溝部の他方の斜面を形成した第2の斜面部を有
    し、前記複数のボール部材を押圧する押圧部材と、 前記押圧部材を前記軸方向に加圧する加圧部材と、 前記外部入力部材と前記押圧部材と前記加圧部材とを一
    体的に結合する結合部材とを有することを特徴とするレ
    ンズ鏡筒
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記モータは、モー
    非駆動時において前記外部入力部材に回転力が付与さ
    れた際に、前記軸出力部材が前記ボール部材を介して
    擦回転するのを阻止する保持力を有し、前記外部入力部
    材は、該モータ駆動時に前記ボール部材を介して摩擦回
    転するのを阻止する摩擦力を有していることを特徴とす
    レンズ鏡筒
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記モータは
    棒状に形成された超音波モータであることを特徴とする
    レンズ鏡筒
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