JP3839888B2 - DRIVE DEVICE, DEVICE USING THE SAME, OPTICAL DEVICE - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるオート(動力)駆動とマニュアル(手動)駆動とを特別な切換操作を要さずに選択的に行える駆動装置に関し、特にオート駆動の駆動源として振動型モータを用いる場合に適した駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レンズ鏡筒に内蔵した環状の振動型モータによりオートフォーカス動作を行うとともに、特別な切換操作を要さずにマニュアルフォーカス動作をも行えるようにした振動型モータ内蔵型のレンズ鏡筒が従来用いられている。
【0003】
そして、このようなレンズ鏡筒の駆動装置には、例えば特開平2−253216号公報にて提案されているように、振動型モータの駆動力を伝達する動力伝達部材と、マニュアル操作の駆動力を伝達する操作力伝達部材と、これら伝達部材に接触する遊星ローラとを有し、遊星ローラの回転支軸をレンズ駆動を行う出力部材に設けて構成した遊星機構タイプのものがある。
【0004】
その一例として、図4に示すレンズ鏡筒がある。この図において、101はレンズ駆動装置の各構成部品を保持するための支持筒である。102は振動型モータを構成する環状の振動体(以下、ステータと称する)であり、103はステータ102の一端面に接合されてステータ102に振動を励起する電気−機械エネルギー変換素子である。104は電気−機械エネルギー変換素子103の表面に圧接されたフェルト等の振動吸収体であり、105は振動吸収体104およびステータ102を光軸方向前方(図では左方)に付勢する皿バネである。
【0005】
106は支持筒101の外径に形成されたネジ部に螺合して、皿バネ105の加圧力を調整するナットである。107は支持筒101の外径に一体的に保持され、ステータ102の回転を規制する回り止めである。108は振動するステータ102から光軸回りでの回転力を受ける回転体(以下、ロータと称する)であり、110はゴムリング109を介してロータ109と一体的に回転するオート連結板である。
【0006】
111は光軸を中心とする放射方向に延びる複数本の軸111aを有する出力回転筒であり、軸111aにはローラ112が回転自在に取り付けられている。また、出力回転筒111には、レンズ駆動用のカム環(図示せず)に出力回転筒111の回転を伝えるフォーカスキー115が取り付けられている。113はマニュアル連結板であり、不図示のマニュアル操作部材とともに回転する。
【0007】
ローラ112はオート連結板112およびマニュアル連結板113に挟まれて接触しており、例えば振動型モータの駆動力がオート連結板112に伝達されて、これが光軸回りで回転すると、マニュアル連結板113はマニュアル操作部材を介して鏡筒との摩擦で回転が規制されるため、ローラ112は自転しながら出力回転筒111とともに光軸回りで公転する。出力回転筒111の回転はフォーカスキー115を介してカム環に伝達され、カム環によってレンズが光軸方向に駆動される。
【0008】
一方、マニュアル操作部材からの駆動力がマニュアル連結板113に伝達され、これが光軸回りで回転すると、オート連結板112は振動型モータにおけるロータとステータとの摩擦で回転が規制されるため、ローラ112は自転しながら出力回転筒111とともに光軸回りで公転し、その回転はフォーカスキー115を介してカム環に伝達され、レンズが光軸方向に駆動される。
【0009】
このように、振動型モータを作動させるかマニュアル操作部材を操作するだけで、特別な切換操作を行うことなくレンズを駆動することができる。
【0010】
ところで、上記のようなレンズ装置では、マニュアルフォーカスについては、レンズ位置(フォーカス)の微調整を行い易くするため、マニュアル操作部材の操作速度に対するレンズの駆動速度の高速化の要請は少ない。これに対し、オートフォーカスについては、レンズ駆動速度の高速化の要請が強くなっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のレンズ鏡筒では、振動型モータの駆動力が遊星機構によって減速されて出力部材に伝わるため、オートフォーカスの高速化に適さない構成となっている。出力部材への伝達速度を速くするには、振動型モータの駆動速度を速くすればよいのであるが、振動型モータの駆動速度を速くすると、その分モータの位置決め制御が難しくなり、オートフォーカス制御の精度が悪くなり易いという問題が生ずる。
【0012】
また、図4に示すレンズ鏡筒では、皿バネ105が発生した振動型モータにおけるステータ102とロータ108との圧接力を利用して、各連結板110,113とローラ112とを圧接させているため、ステータ102とロータ108間の圧接力と各連結板110,113とローラ112間の圧接力とをともに最適に設定することが難しかった。
【0013】
そこで、本願発明は、振動型モータの駆動速度を速くすることなくオートフォーカスを高速化でき、さらに各部で必要な圧接力を最適設定できるようにした駆動装置およびこれを用いた装置、光学機器を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本願発明では、駆動源による駆動力を伝達する動力伝達部材と、手動操作による駆動力を伝達する操作力伝達部材と、これら伝達部材から駆動力が伝達される出力部材とを有した駆動装置において、操作力伝達部材と出力部材とに接触する遊星回転部材を設け、動力伝達部材に遊星回転部材を回転自在に支持する軸部を設けている。
【0015】
すなわち、駆動源の駆動力と手動操作の駆動力による出力部材の回転駆動を特別な切換操作を要さずに選択的に行えるという従来の駆動装置の利点を確保しつつ、例えば操作力伝達部材の回転を遊星回転部材の自転のみにより等速で(又は後述するように減速して)出力部材に伝達する一方、動力伝達部材の回転を遊星回転部材の公転と自転との合成によって増速して出力部材に伝達することができるようにしている。
【0016】
なお、遊星回転部材に第1外径部とこの第1外径部と外径が異なる第2外径部とを設け、例えば操作力伝達部材を径の大きな第1外径部に接触させ、出力部材を径の小さな第2外径部に接触させることにより、操作力伝達部材から出力部材への回転伝達における減速率を、両外径部が同じ外径である場合に比べて大きくする一方、動力伝達部材から出力部材への回転伝達における増速率を小さくするようにしてもよい。
【0017】
また、上記発明における駆動源が、電気−機械エネルギー変換により振動が励起される振動体とこの振動体に圧接する接触体とを相対駆動する振動型モータである場合には、振動体と接触体とを圧接させる第1加圧手段とては別に、出力部材および操作力伝達部材と遊星回転部材とを圧接させる第2加圧手段を設けて、振動体と接触体間の圧接力と、出力部材および操作力伝達部材と遊星回転部材間の圧接力とをそれぞれ最適設定できるようにするのが望ましい。
【0018】
そして、上記駆動装置は、出力部材をレンズを光軸方向に駆動する部材として用いる光学機器に特に適する。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1および図2には、本願発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒を示している。この図において、1はフォーカス用レンズ群であり、2は固定レンズ群である。3はフォーカス用レンズ群1を保持する第1群鏡筒であり、後述する案内筒5およびカム筒6に係合する駆動用コロ3aを有する。4は固定レンズ群2を保持する第2群鏡筒であり、案内筒5に一体的に保持される。
【0020】
5は第1群鏡筒3を光軸方向に摺動可能に支持する案内筒であり、カム環6を回転可能に嵌合保持する。また、案内筒5には、カム環6の光軸方向の移動を規制する爪5aが形成されており、さらに駆動用コロ3aが係合する直進溝5bが形成されている。
【0021】
カム環6には、第1群鏡筒3の駆動用コロ3aが係合するカム6aが形成されており、また後述する出力回転筒26が係合して回転伝達される突起6bが形成されている。
【0022】
7は絞りユニットであり、第2群鏡筒4に保持されている。8は案内筒5および後述する支持筒11を保持する固定筒である。9はフォーカス操作環であり、案内筒5と固定筒8とに挟まれて光軸回りで回転可能に保持されている。フォーカス操作環9は、連結爪9aを介して後述のマニュアル連結リング32に係合して連結リング32に回転を伝達する。10は固定筒8に取り付けられて、不図示のカメラボディにメカニカルに係合するマウントである。
【0023】
11はレンズ鏡筒内の駆動ユニットの各構成部材を支持するユニット支持筒であり、固定筒8に保持される。12は振動型モータを構成する、横断面が台形である環状の振動部材(以下、ステータと称する)である。13はステータ12の一端面に接合され、ステータ12に振動を励起する電気−機械エネルギー変換素子である。14は電気−機械エネルギー変換素子13の表面に圧接されたフェルト等からなる環状の振動吸収体である。15は振動吸収体14を光軸方向に付勢する第1皿バネ(請求の範囲にいう第1加圧手段)である。16はユニット支持筒11の外径に形成されたネジ部に螺合して第1皿バネ15の加圧力を調整する第1ナットである。
【0024】
17はユニット支持筒11の外周に一体的に保持されて、ステータ12の光軸回りでの回転を規制する回り止めである。18はステータ12に圧接して光軸回りでの回転力を受ける回転体(以下、ロータと称する)である。21はゴムリング19を介してロータ18と一体的に回転するオート連結リングである。
【0025】
ユニット支持筒11における周方向複数箇所には、支軸23が一体的に設けられており、この支軸23にはベアリングローラ22が回転自在に取り付けられている。ベアリングローラ22の転動面におけるモータ側部分には、オート連結リング21の端面が当接しており、この当接部分において第1皿バネ15からの加圧力を受けている。なお、ベアリングローラ22は、支軸23との軸損をなくすために内輪22aと外輪22bとをベアリングボール22cでつなぐ構成にしている。
【0026】
24はローラ支持リング(請求の範囲にいう動力伝達部材)であり、オート連結リング21と一体回転可能に係合している。このローラ支持リング24における周方向複数箇所(例えば、3箇所)には、光軸を中心とした放射方向に延びる支軸24aが設けられている。これら支軸24aには、遊星ローラ25が回転自在に取り付けられている。遊星ローラ25は、大きな外径(φA1)の第1外径部25aと、小さな外径(φA2)の第2外径部25bとを有する。なお、第1外径部25aは第2外径部25bを軸方向にて挟むように分割形成されており、これにより各外径部に径方向に作用する力によるローラ25の倒れを防止している。
【0027】
26は出力回転筒であり、遊星ローラ25の第2外径部25bに当接する当接面とカム環6に一体回転可能に係合する爪部26aとを有する。出力回転筒26は、複数のベアリングボール27を介して、ユニット支持筒11に支持されたベアリング支持筒28に回転可能に保持されている。なお、29はベアリングボール27がベアリング支持筒28から逃げることを防止するボール押さえ環である。
【0028】
30は第2皿バネ(請求の範囲にいう第2加圧手段)であり、ベアリング支持筒28を光軸方向後方(図中、右方)付勢することにより、遊星ローラ25の第2外径部25bと出力回転筒26とを圧接させるとともに、遊星ローラ25の第1外径部25aと後述するマニュアル連結リング32とを圧接させる。31はユニット支持筒11の外周に形成されたネジ部に螺合して、第2皿バネ30の加圧力を調整する第2ナットである。
【0029】
なお、本実施形態では、振動型モータのステータ12とロータ18との圧接力を発生する第1皿バネ15と、遊星ローラ25と出力回転筒26およびマニュアル連結リング32との圧接力を発生する第2皿バネ30とを別々に設けているので、第1および第2ナット16,31の位置を調整することにより、それぞれの皿バネの加圧力を最適な加圧力に、すなわちの第1皿バネ15については振動型モータの性能が最大限引き出せる加圧力に、第2皿バネ30については遊星ローラ25と出力回転筒26およびマニュアル連結リング32との間で滑りが生じない加圧力に容易に設定することができる。
【0030】
32はフォーカス操作環9から回転を伝えられるマニュアル連結リングであり、遊星ローラ25の第1外径部25aに圧接している。33はマニュアル連結リング32を回転可能に保持する保持環であり、ユニット支持筒11に一体的に保持されている。
【0031】
次に、以上のように構成されたレンズ鏡筒の作動について説明する。レンズ鏡筒の使用者が、オートフォーカスを行うために不図示のフォーカシングスイッチを操作すると、不図示の制御回路から電気−機械エネルギー変換素子13に電圧が印加され、ステータ12に周方向に進行する振動が励起される。そして、ステータ12が振動すると、これに第1皿バネ15の加圧力によって圧接したロータ18が回転駆動され、ゴムリング19、連結リング21およびローラ支持リング24がロータ18と光軸回りで一体回転する。
【0032】
このとき、フォーカス操作環9およびマニュアル連結リング32は案内筒5等との摩擦により回転が規制されているため、ローラ支持リング24は、遊星ローラ25をマニュアル連結リング32の端面に沿って転動させながら光軸回りで回転する。すなわち、遊星ローラ25は支軸24a回りで自転しながら光軸回りで公転する。このため、出力回転筒26には、ローラ支持リング24の回転と遊星ローラ25の回転とが合成されて伝えられ、出力回転筒26はローラ支持リング24に対して増速回転される。
【0033】
ここで、φA1:φA2を2:1に設定すると、ローラ支持リング24に対し、回転出力筒26は1.5倍の回転速度に増速されて光軸回りで回転する。すなわち、マニュアル連結リング32が当接する第1外径部25aの円周に対し、出力回転筒26が当接する第2外径部25bの円周が半分であるため、遊星ローラ25の回転により出力回転筒26に伝えられる回転量はローラ支持リング24の回転量に対して半分となり、この分がローラ支持リング24の回転量に加えられて出力回転筒26に伝えられる。
【0034】
出力回転筒26が回転駆動されると、これに係合したカム環6が一体回転するので、カム6aと駆動用コロ3aとの作用によって第1群鏡筒3が光軸方向に駆動され、オートフォーカシングが行われる。そして、前述したように、出力回転筒26およびカム環6の回転速度は振動型モータの回転速度の1.5倍であるため、オートフォーカシングは高速で行われる。
【0035】
一方、使用者がマニュアルでフォーカス操作環9を回転させると、この回転はマニュアル連結リング32に伝えられる。このとき、振動型モータは作動していないため、ステータ12とロータ18との摩擦によりローラ支持リング24の回転が規制される。このため、マニュアル連結リング32の回転は、遊星ローラ25の自転のみによって出力回転筒26に伝えられる。
【0036】
ここで、φA1:φA2を2:1に設定すると、マニュアル連結リング32に対し、回転出力筒26は0.5倍に減速されて光軸回りで回転する。すなわち、マニュアル連結リング32が当接する第1外径部25aの円周に対し、出力回転筒26が当接する第2外径部25bの円周が半分であるため、遊星ローラ25の回転により出力回転筒26に伝えられる回転量はマニュアル連結リング32の回転量に対し半分となる。
【0037】
出力回転筒26が回転駆動されると、これに係合したカム環6が一体回転するので、カム6aと駆動用コロ3aとの作用によって第1群鏡筒3が光軸方向に駆動され、マニュアルフォーカシングが行われる。そして、前述したように、出力回転筒26およびカム環6の回転速度はマニュアル連結リング32およびフォーカス操作環9の回転速度の0.5倍であるため、マニュアルフォーカシングは低速で行われる。
【0038】
(第2実施形態)
図3には、本発明の第2実施形態であるレンズ鏡筒を示している。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一部品については同符号を付して説明に代える。
【0039】
51はレンズ鏡筒内の駆動ユニットの各構成部品を保持するユニット支持筒であり、固定筒8に保持される。52は振動型モータを構成し、横断面が台形である環状のステータである。53はステータ52の一端面に接合され、ステータ52に振動を励起する電気−機械エネルギー変換素子である。54は電気−機械エネルギー変換素子53の表面に圧接されたフェルト等からなる環状の振動吸収体である。55は振動吸収体54およびステータ52を光軸方向に付勢する第1皿バネ(請求の範囲にいう第1加圧手段)である。56はユニット支持筒51の外周に形成されたネジ部に螺合して、第1皿バネ55の加圧力を調整する第1ナットである。
【0040】
57はユニット支持筒51の外周に一体的に保持されて、ステータ52の光軸回りでの回転を規制する回り止めである。58はステータ52に圧接して光軸回りでの回転力を受けるロータである。
【0041】
60はローラ支持リング(請求の範囲にいう動力伝達部材)であり、ゴムリング59を介してロータ58と一体回転可能に連結されている。このローラ支持リング60における周方向複数箇所(例えば、3箇所)には、光軸を中心とした放射方向に延びる支軸60aが設けられている。これら支軸60aには、遊星ローラ61が回転自在に取り付けられている。遊星ローラ61は、大きな外径(φA1)の第1外径部61aと、小さな外径(φA2)の第2外径部61bとを有する。なお、第1外径部61aは第2外径部61bを軸方向にて挟むように分割形成されており、これにより各外径部に径方向に作用する力によるローラ61の倒れを防止している。
【0042】
62は出力回転筒であり、遊星ローラ61の第2外径部61bに当接する当接面とカム環6に一体回転可能に係合する爪部62aとを有する。出力回転筒62は、複数のベアリングボール63を介して、ユニット支持筒51に形成されたベアリング支持部に回転可能に保持されている。なお、64はベアリングボール63がベアリング支持部から逃げることを防止するボール押さえ環である。
【0043】
65はフォーカス操作環9より回転を伝えられるマニュアル連結リングである。66はマニュアル連結リング65を回転可能に保持する保持環である。67は第2皿バネ(請求の範囲にいう第2加圧手段)であり、保持環66を光軸方向前方に付勢して、遊星ローラ61の第2外径部61bと出力回転筒62とを圧接させるとともに、遊星ローラ61の第1外径部61aとマニュアル連結リング65とを圧接させる。68はユニット支持筒51の外周に形成されたネジ部に螺合して第2皿バネ67の加圧力を調整する第2ナットである。
【0044】
なお、本実施形態では、振動型モータのステータ52とロータ58との圧接力を発生する第1皿バネ55と、遊星ローラ61と出力回転筒62およびマニュアル連結リング65との圧接力を発生する第2皿バネ67とを別々に設けているので、第1および第2ナット56,68の位置を調整することにより、それぞれの皿バネの加圧力を最適な加圧力に、すなわちの第1皿バネ55については振動型モータの性能が最大限引き出せる加圧力に、第2皿バネ65については遊星ローラ61と出力回転筒62およびマニュアル連結リング65との間で滑りが生じない加圧力に容易に設定することができる。
【0045】
次に、以上のように構成されたレンズ鏡筒の作動について説明する。レンズ鏡筒の使用者が、オートフォーカスを行うために不図示のフォーカシングスイッチを操作すると、不図示の制御回路から電気−機械エネルギー変換素子53に電圧が印加され、ステータ52に周方向に進行する振動が励起される。そして、ステータ52が振動すると、これに第1皿バネ55の加圧力によって圧接したロータ58が回転駆動され、ゴムリング59およびローラ支持リング60がロータ58と光軸回りで一体回転する。
【0046】
このとき、フォーカス操作環9およびマニュアル連結リング65は案内筒5等との摩擦により回転が規制されているため、ローラ支持リング60は、遊星ローラ61をマニュアル連結リング65の端面に沿って転動させながら光軸回りで回転する。すなわち、遊星ローラ61は支軸61a回りで自転しながら光軸回りで公転する。このため、出力回転筒62には、ローラ支持リング60の回転と遊星ローラ61の回転とが合成されて伝えられ、出力回転筒62はローラ支持リング60に対して増速回転される。
【0047】
ここで、φA1:φA2を2:1に設定すると、ローラ支持リング60に対し、回転出力筒62は1.5倍の回転速度に増速されて光軸回りで回転する。すなわち、マニュアル連結リング65が当接する第1外径部61aの円周に対し、出力回転筒62が当接する第2外径部61bの円周が半分であるため、遊星ローラ61の回転により出力回転筒62に伝えられる回転量はローラ支持リング60の回転量に対して半分となり、この分がローラ支持リング60の回転量に加えられて出力回転筒62に伝えられる。
【0048】
出力回転筒62が回転駆動されると、これに係合したカム環6が一体回転するので、カム6aと駆動用コロ3aとの作用によって第1群鏡筒3が光軸方向に駆動され、オートフォーカシングが行われる。そして、前述したように、出力回転筒62およびカム環6の回転速度は振動型モータの回転速度の1.5倍であるため、オートフォーカシングは高速で行われる。
【0049】
一方、使用者がマニュアルでフォーカス操作環9を回転させると、この回転はマニュアル連結リング65に伝えられる。このとき、振動型モータは作動していないため、ステータ52とロータ58との摩擦によりローラ支持リング60の回転が規制される。このため、マニュアル連結リング65の回転は、遊星ローラ61の自転のみによって出力回転筒62に伝えられる。
【0050】
ここで、φA1:φA2を2:1に設定すると、マニュアル連結リング65に対し、回転出力筒62は0.5倍に減速されて光軸回りで回転する。すなわち、マニュアル連結リング65が当接する第1外径部61aの円周に対し、出力回転筒62が当接する第2外径部61bの円周が半分であるため、遊星ローラ61の回転により出力回転筒62に伝えられる回転量はマニュアル連結リング65の回転量に対し半分となる。
【0051】
出力回転筒62が回転駆動されると、これに係合したカム環6が一体回転するので、カム6aと駆動用コロ3aとの作用によって第1群鏡筒3が光軸方向に駆動され、マニュアルフォーカシングが行われる。そして、前述したように、出力回転筒62およびカム環6の回転速度はマニュアル連結リング65およびフォーカス操作環9の回転速度の0.5倍であるため、マニュアルフォーカシングは低速で行われる。
【0052】
なお、上記各実施形態では、遊星ローラ25,61における第1外径部25a,61aの外径が第2外径部25b,61bの外径よりも大きい場合について説明したが、これら外径部の径の比はいくらでもよく、例えば、両外径部の外径を同じにすれば、出力回転筒26,62の回転速度は振動型モータ側からの回転に対して2倍となり、マニュアル連結リング32,65からの回転に対しては等倍となる。また、第1外径部25a,61aよりも第2外径部25b,61bの外径を大きくすれば、出力回転筒26,62の回転速度を振動型モータ側からの回転に対して増速するのみでなく、マニュアル連結リング32,65からの回転に対しても増速することができる。
【0053】
また、上記各実施形態では、マニュアル連結リング32,65とフォーカス操作環9とを直接連結する場合について説明したが、これらの間に減速機構又は増速機構を介在させてもよい。
【0054】
さらに、上記各実施形態では、レンズ鏡筒について説明したが、本願発明は、動力とマニュアル操作力とで選択的に出力部材を駆動する構成を有するものであれば、レンズ鏡筒以外の光学機器や光学機器以外の装置にも適用することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、駆動源の駆動力と手動操作の駆動力による出力部材の回転駆動を特別な切換操作を要さずに選択的に行えるという従来の駆動装置の利点を確保しつつ、操作力伝達部材の回転を遊星回転部材の自転のみにより等速で又は減速して出力部材に伝達する一方、動力伝達部材の回転を遊星回転体の公転と自転との合成によって増速して出力部材に伝達することができる。したがって、この駆動装置をレンズのフォーカス駆動に用いれば、手動操作によるフォーカス微調整を行い易く、かつオートフォーカスを高速で行える光学機器を実現することができる。
【0056】
なお、遊星回転部材に第1外径部とこの第1外径部と外径が異なる第2外径部とを設ければ、操作力伝達部材から出力部材への回転伝達における減速率や動力伝達部材から出力部材への回転伝達における増速率を自在に設定することができる。
【0057】
また、駆動源として振動型モータを用いる場合に、出力部材および操作力伝達部材を遊星回転部材に圧接させる加圧手段を、振動型モータにおける振動体と接触体とを圧接させる加圧手段とは別に設ければ、出力部材および操作力伝達部材と遊星回転部材間の圧接力と振動体と接触体間の圧接力とをそれぞれ容易に最適設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるレンズ鏡筒の断面図である。
【図2】上記第1実施形態のレンズ鏡筒の部分平面展開図である。
【図3】本発明の第2実施形態であるレンズ鏡筒の断面図である。
【図4】従来のレンズ鏡筒における駆動部を示した断面図である。
【符号の説明】
1 フォーカスレンズ群
2 固定レンズ群
3 第1群鏡筒
4 第2群鏡筒
5 案内筒
6 カム環
7 絞りユニット
8 固定筒
9 フォーカス操作環
10 マウント
11,51 ユニット支持筒
12,52 ステータ
13,53 電気−機械エネルギー変換素子
14,54 振動吸収体
15,55 第1皿バネ
16,30,56,68 ナット
17,57 回り止め
18,58 ロータ
19,59 ゴムリング
21 オート連結リング
22 ベアリングローラ
23 支軸
24,60 ローラ支持リング
25,61 遊星ローラ
26,62 出力回転筒
27,63 ベアリングボール
28 ベアリング支持筒
29,64 ボール押さえ環
30,67 第2皿バネ
32,65 マニュアル連結リング
33,66 保持環[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device that can selectively perform so-called auto (power) drive and manual (manual) drive without requiring a special switching operation, and is particularly suitable when a vibration type motor is used as a drive source for auto drive. The present invention relates to a drive device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a lens barrel with a built-in vibration type motor that can perform an autofocus operation with an annular vibration type motor built into the lens barrel and can also perform a manual focus operation without requiring a special switching operation. ing.
[0003]
In such a lens barrel driving device, for example, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-253216, a power transmission member for transmitting a driving force of a vibration type motor and a driving force for manual operation are provided. There is a planetary mechanism type member that includes an operation force transmission member that transmits the planetary gear and a planetary roller that contacts these transmission members, and the rotation support shaft of the planetary roller is provided on an output member that drives the lens.
[0004]
One example is a lens barrel shown in FIG. In this figure,
[0005]
[0006]
[0007]
The
[0008]
On the other hand, when the driving force from the manual operation member is transmitted to the
[0009]
In this way, the lens can be driven without performing a special switching operation only by operating the vibration type motor or operating the manual operation member.
[0010]
By the way, in the lens apparatus as described above, for manual focus, in order to facilitate fine adjustment of the lens position (focus), there is little demand for increasing the lens drive speed relative to the operation speed of the manual operation member. On the other hand, for autofocus, there is a strong demand for higher lens driving speed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional lens barrel described above, the driving force of the vibration type motor is decelerated by the planetary mechanism and transmitted to the output member. To increase the transmission speed to the output member, it is only necessary to increase the driving speed of the vibration type motor. However, if the driving speed of the vibration type motor is increased, the positioning control of the motor becomes difficult, and auto focus control There arises a problem that the accuracy of the error tends to deteriorate.
[0012]
Further, in the lens barrel shown in FIG. 4, the connecting
[0013]
Therefore, the present invention provides a drive device that can increase the autofocus without increasing the drive speed of the vibration type motor and that can optimally set the necessary pressure contact force in each part, and a device and an optical device using the drive device. It is intended to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a power transmission member that transmits a driving force by a driving source, an operation force transmission member that transmits a driving force by a manual operation, and an output from which the driving force is transmitted from these transmission members In a drive device having a member, a planetary rotating member that contacts the operating force transmission member and the output member is provided, and a shaft portion that rotatably supports the planetary rotating member is provided on the power transmission member.
[0015]
That is, for example, an operation force transmission member can be obtained while securing the advantage of the conventional drive device that can selectively rotate the output member by the drive force of the drive source and the drive force of the manual operation without requiring a special switching operation. The rotation of the power transmission member is transmitted to the output member at a constant speed (or decelerated as will be described later) only by the rotation of the planetary rotation member, while the rotation of the power transmission member is increased by the combination of the revolution and rotation of the planetary rotation member. Can be transmitted to the output member.
[0016]
The planetary rotating member is provided with a first outer diameter portion and a second outer diameter portion having a different outer diameter from the first outer diameter portion, for example, the operating force transmission member is brought into contact with the first outer diameter portion having a large diameter, While bringing the output member into contact with the second outer diameter portion having a small diameter, the speed reduction rate in the rotation transmission from the operating force transmission member to the output member is increased as compared with the case where both outer diameter portions have the same outer diameter. The speed increasing rate in the rotation transmission from the power transmission member to the output member may be reduced.
[0017]
Further, when the drive source in the above invention is a vibration type motor that relatively drives the vibrating body whose vibration is excited by the electro-mechanical energy conversion and the contact body that is in pressure contact with the vibrating body, the vibrating body and the contact body In addition to the first pressurizing unit that press-contacts the output member, a second pressurizing unit that press-contacts the output member, the operating force transmission member, and the planetary rotating member is provided, and the press-contact force between the vibrating body and the contact body and the output It is desirable that the pressure contact force between the member and the operating force transmission member and the planetary rotating member can be set optimally.
[0018]
The driving device is particularly suitable for an optical apparatus that uses the output member as a member for driving the lens in the optical axis direction.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 and 2 show a lens barrel that is a first embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a focusing lens group, and 2 is a fixed lens group. Reference numeral 3 denotes a first group barrel that holds the focusing
[0020]
[0021]
The cam ring 6 is formed with a
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
In the present embodiment, the
[0030]
[0031]
Next, the operation of the lens barrel configured as described above will be described. When the user of the lens barrel operates a focusing switch (not shown) to perform autofocus, a voltage is applied to the electro-mechanical
[0032]
At this time, since the rotation of the
[0033]
Here, when φA1: φA2 is set to 2: 1, the
[0034]
When the
[0035]
On the other hand, when the user manually rotates the
[0036]
Here, when φA1: φA2 is set to 2: 1, the
[0037]
When the
[0038]
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a lens barrel that is a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and are not described.
[0039]
A
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
In the present embodiment, the
[0045]
Next, the operation of the lens barrel configured as described above will be described. When the user of the lens barrel operates a focusing switch (not shown) to perform autofocus, a voltage is applied from a control circuit (not shown) to the electro-mechanical
[0046]
At this time, since the rotation of the
[0047]
Here, when φA1: φA2 is set to 2: 1, the
[0048]
When the
[0049]
On the other hand, when the user manually rotates the
[0050]
Here, when φA1: φA2 is set to 2: 1, the
[0051]
When the
[0052]
In the above embodiments, the case where the outer diameters of the first
[0053]
In the above embodiments, the case where the manual connection rings 32 and 65 and the
[0054]
Further, in each of the above embodiments, the lens barrel has been described. However, the present invention is not limited to the lens barrel as long as the invention has a configuration in which the output member is selectively driven by power and manual operation force. It can also be applied to devices other than optical devices.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the advantage of the conventional driving device in which the rotational driving of the output member by the driving force of the driving source and the driving force of the manual operation can be selectively performed without requiring a special switching operation. The rotation of the operating force transmission member is transmitted to the output member at a constant speed or reduced only by the rotation of the planetary rotation member while the rotation of the power transmission member is synthesized by the revolution and rotation of the planetary rotating body. The speed can be increased and transmitted to the output member. Therefore, if this drive device is used for lens focus drive, it is possible to realize an optical device that can easily perform fine focus adjustment by manual operation and can perform autofocus at high speed.
[0056]
If the planetary rotating member is provided with a first outer diameter portion and a second outer diameter portion having a different outer diameter from the first outer diameter portion, the reduction rate and power in the rotation transmission from the operating force transmission member to the output member The speed increase rate in the rotation transmission from the transmission member to the output member can be freely set.
[0057]
Further, when a vibration type motor is used as a drive source, a pressurizing unit that presses the output member and the operating force transmission member against the planetary rotating member is a pressurizing unit that pressurizes the vibrating body and the contact body in the vibration type motor. If separately provided, the pressure contact force between the output member and the operating force transmission member and the planetary rotating member and the pressure contact force between the vibrating body and the contact body can be easily set optimally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel that is a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial plan development view of the lens barrel of the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a lens barrel that is a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a driving unit in a conventional lens barrel.
[Explanation of symbols]
1 Focus lens group
2 Fixed lens group
3 First lens barrel
4 Second lens barrel
5 guide tube
6 Cam ring
7 Aperture unit
8 Fixed cylinder
9 Focus control ring
10 mount
11, 51 Unit support tube
12,52 stator
13,53 Electro-mechanical energy conversion element
14,54 Vibration absorber
15, 55 1st disc spring
16, 30, 56, 68 Nut
17, 57 Non-rotating
18, 58 rotor
19,59 Rubber ring
21 Auto connecting ring
22 Bearing roller
23 Spindle
24, 60 Roller support ring
25, 61 Planetary roller
26, 62 Output rotating cylinder
27, 63 Bearing ball
28 Bearing support cylinder
29, 64 ball holding ring
30, 67 Second disc spring
32,65 Manual connection ring
33, 66 retaining ring
Claims (5)
前記操作力伝達部材と前記出力部材との間に配置され、これらに接触する遊星回転部材と、
前記動力伝達部材に設けられ、前記遊星回転部材を回転自在に支持する軸部材と、
前記振動体と接触体とを圧接させる第1加圧手段と、
前記出力部材および前記操作力伝達部材と前記遊星回転部材とを圧接させる第2加圧手段とを備えたことを特徴とする駆動装置。A power transmission member that transmits a driving force by a vibration type motor that relatively drives a vibrating body that is excited by electro-mechanical energy conversion and a contact body that is in contact with the vibrating body, and an operating force that transmits a driving force by a manual operation a transmission member, a drive device driving force is an output member which is transmitted from these transmitting member,
A planetary rotating member disposed between and in contact with the operating force transmission member and the output member ;
A shaft member provided on the power transmission member and rotatably supporting the planetary rotation member;
First pressurizing means for press-contacting the vibrating body and the contact body;
A drive device comprising: a second pressurizing unit that press-contacts the output member, the operation force transmission member, and the planetary rotating member .
前記操作力伝達部材を前記第1外径部に接触させ、前記出力部材を前記第2外径部に接触させたことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。The planetary rotating member is provided with a first outer diameter portion and a second outer diameter portion having a different outer diameter from the first outer diameter portion,
2. The driving device according to claim 1, wherein the operating force transmission member is brought into contact with the first outer diameter portion, and the output member is brought into contact with the second outer diameter portion.
前記出力部材が、前記レンズを光軸方向に駆動する部材であることを特徴とする光学機器。In the optical apparatus having the drive device according to any one of claims 1 to 3 and a lens movable in the optical axis direction,
The optical device, wherein the output member is a member that drives the lens in an optical axis direction.
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