JP5943680B2 - 動力伝達装置、レンズ鏡筒、及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズーム式のレンズ鏡筒に動力を伝達する動力伝達装置、該動力伝達装置を備えるズーム式のレンズ鏡筒、及び該レンズ鏡筒を備えるデジタルカメラ等の撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズーム式のレンズ鏡筒では、モータの駆動力を減速機構で増幅して、そのトルクでカムやヘリコイドネジを設けた筒を回転させることで、レンズ鏡筒を光軸方向に移動させるようにしている。この場合、レンズ鏡筒の移動量は、例えばレンズ鏡筒に連動して作動するパルスエンコーダの出力パルスをカウントすることによって検出される。パルスエンコーダは、モータ軸に取り付けられたパルス板やパルス羽根の回転数をフォトインタラプタなどの検知手段で読み取ることでパルスを出力する。

ところで、レンズ鏡筒の光軸方向の移動量を検出する際には、レンズの光学性能を維持するために高精度な分解能が求められる。特に、超音波モータ等の低速かつ高トルクの駆動源を使用する場合、電磁モータ等の高速の駆動源を使用する場合より高精度な分解能が必要である。

そこで、従来においては、減速機構とモータとの間に設けた増速機構に同期して回転することで、レンズの移動量に相当する回転情報を出力するエンコーダを備える動力伝達装置が提案されている（特許文献１）。この提案では、減速機構を簡素化して動力伝達装置の小型化を達成するとともに、必要な分解能の回転情報を得ることができるとしている。

特許第４１６４４１２号公報

しかし、上記特許文献１では、互いに近接して配置されるエンコーダとモータとの干渉を避けるため、両者をモータの長手方向に並列して配置している。そのため、モータの長手方向に対して動力伝達装置が大型化する問題がある。

そこで、本発明は、互いに近接して配置される回転検出板とモータとをスペース効率良く配置して、動力伝達装置の小型化を実現するとともに、高精度な分解能を確保する仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ズーム式のレンズ鏡筒に動力を伝達する動力伝達装置であって、出力軸に出力ギアを有するモータと、前記出力ギアに噛合するギアにより前記モータの回転を前記レンズ鏡筒に伝達する回転伝達機構と、前記モータの前記出力軸の回転軸線と平行な回転軸の前記モータの前記出力ギアと反対側の端部に配置され、前記回転伝達機構と一体に回転する回転検出板と、前記回転検出板の回転状態を検出する検出手段と、を備え、前記モータの外周部に凹部が設けられ、前記回転検出板の一部が前記凹部に挿入されていることを特徴とする。

本発明によれば、互いに近接して配置される回転検出板とモータとをスペース効率良く配置して、動力伝達装置の小型化を実現するとともに、高精度な分解能を確保することができる。

本発明の動力伝達装置の実施形態の一例であるズームギアユニットを備えるレンズ鏡筒を示す斜視図である。 図１に示すレンズ鏡筒の固定筒とズームギアユニットのギア機構との関係を示す斜視図である。 ズームギアユニットの斜視図である。 ズームギアユニットの分解斜視図である。 モータ、ギア部、パルス板、及びフォトインタラプタの関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の動力伝達装置の実施形態の一例であるズームギアユニットを備えるレンズ鏡筒を示す斜視図、図２は図１に示すレンズ鏡筒の固定筒とズームギアユニットのギア機構との関係を示す斜視図である。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒として、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズーム式のレンズ鏡筒を例に採る。

図１に示すように、本実施形態のズームギアユニット２は、レンズ鏡筒１の側部に設けられ、レンズ鏡筒１は、ズームギアユニット２から動力を伝達されることで、撮影光軸方向に進退移動してズーム動作を行う。

レンズ鏡筒１は、図２に示すように、回転筒１１、固定筒１２、及び地板１３の他に、不図示のレンズ保持枠等を備える。回転筒１１は、固定筒１２の外周側で回転可能に支持され、地板１３は、ズームギアユニット２のギア地板２１に連結されて、ズームギアユニット２を保持する。

ズームギアユニット２は、出力ギア３１を有するモータ３０、及びギア機構を構成する複数のギア部３２〜３４を備える。出力ギア３１は、ギア部３２に噛合し、ギア部３４は、回転筒１１の外周部に形成されたギア１１ａに噛合する。従って、モータ３０の動力は、出力ギア３１からギア部３２〜３４、及びギア１１ａを介して回転筒１１に伝達され、これにより、回転筒１１が回転駆動されて、ズーム動作が行われる。ここで、ギア機構は、本発明の回転伝達機構の一例に相当する。

図３はズームギアユニット２の斜視図、図４はズームギアユニット２の分解斜視図である。図３及び図４に示すように、ズームギアユニット２は、ギア地板２１とギアカバー２２との間に、モータ３０及びギア部３２〜３４等が収納され、ギアカバー２２は、ビス２７によりギア地板２１に固定される。ギア地板２１には、モータ３０が保持され、また、ギア地板２１には、ギア軸２４〜２６が突設されている。

ギア軸２４〜２６には、それぞれギア部３２〜３４が回転可能に嵌合される。ギア部３２には、ギア部３２と一体に回転する円板状のパルス板３２ｃが同軸配置されており、パルス板３２ｃには、回転検出のためのスリット穴が複数形成されている。また、パルス板３２ｃの外周部を板厚方向に挟み込むようにフォトインタラプタ２３が設けられ、フォトインタラプタ２３から出力されるパルス信号に基づき、モータ３０の回転数が検出される。ここで、パルス板３２ｃは、本発明の回転検出板の一例に相当する。

図５は、モータ３０、ギア部３２、パルス板３２ｃ、及びフォトインタラプタ２３の関係を示す図である。

モータ３０は、本実施形態では、低速かつ高トルクの超音波モータとされ、図５で示すように、例えば略円筒形状のモータ本体３０ｃの出力軸に出力ギア３１が取り付けられている。モータ本体３０ｃの出力軸と反対側の端部には、小径部３０ｂが設けられており、これにより、モータ本体３０ｃの外周部に環状の凹部が形成されている。また、モータ３０は、フランジ部３０ａを有し、フランジ部３０ａがギア地板２１に固定されることで、ギア地板２１に保持される。

ギア部３２は、その軸線がモータ３０の回転軸線に対して平行に配置されており、互いに同軸配置された大径ギア３２ａ、及び小径ギア３２ｂを有する。大径ギア３２ａは、モータ３０の出力ギア３１に噛合し、小径ギア３２ｂは、ギア部３３を構成する大径ギア３３ａに噛合する。モータ３０が駆動されると、出力ギア３１から大径ギア３２ａに回転が伝達され、ギア部３２と同軸配置されたパルス板３２ｃの回転状態をフォトインタラプタ２３により検出することができる。

ここで、本実施形態では、パルス板３２ｃの外周部の一部が、モータ本体３０ｃの小径部３０ｂの環状凹部に挿入されて、小径部３０ｂに近接配置されている。これにより、モータ３０の全長Ｌの範囲内にギア部３２、及びパルス板３２ｃを配置した場合でも、モータ３０とギア部３２との軸間寸法ｘを短くすることができる。従って、出力ギア３１及びギア部３２を小径化しつつ、限られたスペース内でパルス板３２ｃを大径化して高精度な分解能を確保することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、互いに近接して配置されるパルス板３２ｃとモータ３０とをスペース効率良く配置することができる。このため、高精度な分解能を必要とする超音波モータ３０を用いた場合でも、ズームギアユニット２の小型化を実現しつつ高精度な分解能を確保することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１ レンズ鏡筒
２ ズームギアユニット
２３ フォトインタラプタ
３０ モータ
３１ 出力ギア
３２，３３，３４ ギア部
３２ｃ パルス板

Claims (5)

1. ズーム式のレンズ鏡筒に動力を伝達する動力伝達装置であって、
   出力軸に出力ギアを有するモータと、
   前記出力ギアに噛合するギアにより前記モータの回転を前記レンズ鏡筒に伝達する回転伝達機構と、
   前記モータの前記出力軸の回転軸線と平行な回転軸の前記モータの前記出力ギアと反対側の端部に配置され、前記回転伝達機構と一体に回転する回転検出板と、
   前記回転検出板の回転状態を検出する検出手段と、を備え、
   前記モータの外周部に凹部が設けられ、前記回転検出板の一部が前記凹部に挿入されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記回転伝達機構は、前記出力ギアに噛合する前記ギアを含む複数のギアにより構成され、
   前記回転検出板は、前記出力ギアに噛合する前記ギアと同軸配置されて前記出力ギアに噛合する前記ギアと一体に回転することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記モータは、超音波モータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
4. 動力伝達装置を備えるズーム式のレンズ鏡筒であって、
   前記動力伝達装置として、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力伝達装置を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
5. ズーム式のレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒として、請求項４に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。

Images